JPWO2008090975A1 - 支持構造体及び露光装置 - Google Patents

Abstract

支持構造体（３０）は、支持対象物（１２，１４，１６，２０）を支持する。支持構造体（３０）は、外部から伝達される空気振動と共振して、上記空気振動を減衰させる共振装置（１）を備える。

Description

本発明は、支持構造体及び露光装置に関するものである。
本願は、２００７年１月２６日に出願された特願２００７−０１６１９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、マスクとしてのレチクル（又はフォトマスク等）に形成されているパターンを基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写露光するために、露光装置が使用されている。露光装置としては、ステッパ等の一括露光型（静止露光型）の投影露光装置、又はスキャニングステッパ等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）等が使用されている。

これらの露光装置では、半導体素子等の高集積化に伴って、ウエハ上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。近年においては、回路パターンの線幅が４０〜５０ｎｍのものもある。
回路パターンの微細化を実現するためには、露光精度を向上させるため、振動の影響を極力排除する必要がある。従来の露光装置においては、例えば、投影光学系を支持する支持構造体等を防振台を介して設置することによって、外部の振動が投影光学系等に伝達されることを抑制している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−７０９２８号公報 国際公開第０２／１０１８０４号パンフレット

近年においては回路パターンの線幅が上述のように４０〜５０ｎｍのオーダで要請され、今後は更なる回路パターンの微細化が進む。このため、さらなる振動の影響の排除を行う必要が生じる。
従来の露光装置は、筐体や支持構造体を介して伝達される振動に対しては、対策が施されているが、空間を伝搬してくる騒音等の空気振動に対しての対策は施されていない。騒音等の空気振動の周波数が、設置部材の固有振動数に合致した場合には、当該部材が共振して振動し、露光精度が悪化する虞がある。
例えば、特許文献２には、露光装置本体をチャンバ内に収容し、そのチャンバ内部に空調空間を形成する露光装置が記載されている。このような露光装置では、上記空調空間を形成するための空気の循環経路が備えられており、当該循環経路の途中に送風機が設置されている。この送風機から発生した騒音は、循環経路等を伝搬する間に特定周波数の振動が増強される可能性がある。例えば、増強された特定周波数が干渉計を構成する部材の固有振動数と合致した場合には、当該部材が共振することによって振動し、測定誤差が生じる虞がある。
このため、今後はこのような空気振動に対する対策を施す必要が生じるものと考えられる。

本発明は、空気振動に起因して生じる振動を抑制可能な支持構造体及び露光装置を提供することを目的とする。

本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。ただし、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１態様に従えば、支持対象物（１４，１６，２０）を支持する支持構造体であって、外部から伝達される空気振動と共振して、上記空気振動を減衰させる共振装置（１）を備える支持構造体（３０）が提供される。
第１態様によれば、共振装置（１）が外部から伝達される空気振動と共振することによって、当該空気振動が減衰される。

本発明の第２態様に従えば、支持構造体によって支持される支持対象物（１２，１４，１６，２０）を用いて基板（Ｗ）にパターンの像を露光する露光装置であって、上記支持構造体として、本発明の支持構造体（３０）を用いる露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の態様によれば、共振装置が外部から伝達される空気振動と共振することによって、当該空気振動が減衰されるため、空気振動の周波数が特定の部材の固有振動周波数と合致する場合であっても、特定の部材の振動を抑制することができる。
したがって、本発明の態様によれば、空気振動に起因して生じる振動を抑制することができる。

本発明の第１実施形態における露光装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備えるコラムの断面図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の断面図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の分解図である。 ヘルムホルツ共鳴を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の空間の容量を調整する具体的な方法について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の空間の容量を調整する具体的な方法について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の空間の容量を調整する具体的な方法について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の空間Ａの容量を調整する具体的な方法について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備える共振装置の隘路の長さ及び断面積を調整する具体的な方法について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における露光装置が備えるウエハステージに設けられたステージ排気部の構成を示す概念図である。 本発明の第２実施形態における露光装置が備えるコラムの断面図である。 本発明の第２実施形態における露光装置における共振装置の配置方法を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態における露光装置が備えるコラムの断面図である。 本発明の第３実施形態における露光装置における共振装置の配置方法を説明するための説明図である。 本発明の第４実施形態における露光装置が備えるコラムの断面図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。 図１７におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。

符号の説明

ＥＸ……露光装置、Ｗ……ウエハ（基板）、Ａ……空間、１……共振装置、２……コラム本体部、３……凹部、４，４１……蓋部、５，５１，５ｂ〜５ｅ……オリフィス（ネック部）、５ａ……隘路、６……調整部材、７……間仕切り板（調整部材）、８……挿し込み部材、１２……照明光学系（支持対象物）、１４……レチクルステージ（支持対象物）、１６……投影光学系（支持対象物）、２０……ウエハステージ（支持対象物）、３０……コラム（支持構造体）

以下、図面を参照して、本発明に係る支持構造体及び露光装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。

（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態の露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハＷとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系１６を介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。

露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージ１４、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系１６、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージ２０、投影光学系１６や照明光学系１２等を保持すると共にレチクルステージ１４及びウエハステージ２０が搭載されるコラム３０（支持構造体）、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。

図２は、コラム３０の断面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、コラム３０、照明光学系１２、レチクルステージ１４、投影光学系１６、ウエハステージ２０、防振台３６及び床面Ｆ以外の要素が省略されている。
コラム３０は、床面Ｆ上に設置されたベースプレート３８に防振台３６を介して支持されると共に投影光学系１６（支持対象物）及びウエハステージ２０等を支持するメインコラム３１と、該メインコラム３１上に設置されると共にレチクルステージ１４（支持対象物）を支持する第１サポートコラム３２と、該第１サポートコラム３２上に設置されると共に照明光学系１２（支持対象物）を支持する第２サポートコラム３３とによって構成されている。

メインコラム３１、第１サポートコラム３２及び第２サポートコラム３３すなわちコラム３０は、複数の共振装置１を備えている。共振装置１は、図３の断面図に示すように、ヘルムホルツ共鳴により、外部から伝達される空気振動と共振して、空気振動を減衰させるものである。この共振装置１は、鋳物部材であるコラム本体２に形成された凹部３と、該凹部３を塞ぐ蓋部４と、蓋部４によって塞がれた空間Ｓと外部空間とを接続する隘路５ａを有するオリフィス５（ネック部）とによって構成されている。
なお、隘路は、通路を意味する。本実施形態において、隘路は、空間Ｓと外部空間との間において空気が出入りするための流路として機能する。

図４に示すように、蓋部４は、板形状の部材であり、雌ネジ４ｂが形成された貫通孔４ａを有する。そして、蓋部４は、ネジ４ｃによってコラム本体２に締結されている。
オリフィス５は、管形状の部材であり、一端部側５ｇに雄ネジ５ｈが形成されている。そして、オリフィス５は、雄ネジ５ｈが蓋部４の貫通孔４ａに形成された雌ネジ４ｂと螺合されることによって、蓋部４に固定されている。

図５は、ヘルムホルツ共鳴を説明するための説明図であり、ヘルムホルツ共鳴器を示す模式図である。
空間部にネック部が接続されたヘルムホルツ共鳴器であって、空間部の空気がバネ、ネック部の空気が質量として作用するバネマス系を考える。音速をｃ、空間部の容量をＶ、ネック部の長さをＬ、ネック部の断面積をＳとすると、ヘルムホルツ共鳴の共振周波数ｆは、下式（１）によって表される。

すなわち、式（１）に示されるように、ヘルムホルツ共鳴器において、外部から周波数ｆと同一の周期的外力が加えられた場合、つまり周波数ｆの空気振動が伝達された場合に、内部の空気が振動する。
これがヘルムホルツ共鳴の原理である。ヘルムホルツ共鳴器の内部の空気が振動することによって生じる摩擦力等によって周波数ｆの空気振動のエネルギが消費され、この結果空気振動の振幅が減少する。つまり、ヘルムホルツ共鳴器によって、共振周波数ｆと同じ周波数の空気振動が減衰される。

本実施形態の露光装置ＥＸにおいては、コラム本体２に形成された凹部３が蓋部４によって塞がれることによって形成された空間Ｓがヘルムホルツ共鳴器の空間部として機能し、オリフィス５が有する隘路５ａがヘルムホルツ共鳴器のネック部として機能することによって共振装置１が機能する（図３参照）。

上記式（１）は、ヘルムホルツ共鳴器の空間部の容量Ｖ、ネック部の長さＬ、及びネック部の断面積Ｓを変数として構成されている。このため、これらの変数を調整することによって、任意の共振周波数ｆを有するヘルムホルツ共鳴器を構成することができる。
つまり、本実施形態においては、減衰させたい空気振動の周波数Ｆに応じた諸元にて、空間Ｓ（容量Ｖ）と、隘路５ａ（長さＬ，断面積Ｓ）との少なくとも一方を形成することによって、共振装置１は上記空気振動の周波数Ｆに合致する共振周波数を有するものとなる。
なお、本実施形態において共振装置１の共振周波数ｆは、例えば、後述するレーザ干渉計２８（図１参照）の固有振動数に設定されることが好ましい。

ここで、図６〜図９を参照して、空間Ｓの容量を調整する具体的な方法について説明する。

例えば、図６に示すように、空間Ｓの容量を調整するための調整部材６によって、空間Ｓの一部を満たすことで空間Ｓの容量を調整することができる。このような調整部材６としては、グラスウール等を用いることができる。なお、調整部材６は、蓋部４によって凹部３を塞ぐ前に凹部３内に配置されることによって、空間Ｓの内部に配置される。

また、図７に示すように、間仕切り板７（調整部材）によって、空間Ｓの一部を区画することで空間Ｓの容量を調整することができる。このような間仕切り板７は、蓋部４によって凹部３を塞ぐ前に凹部３内に固定されることによって、空間Ｓの内部に配置される。

また、図８に示すように、空間Ｓへの挿し込み量を調整可能な挿し込み部材８によって空間Ｓの容量を調整することができる。挿し込み部材８は、全体あるいは一端部側（図８において全体）に雄ネジ８ｂが形成されており、貫通孔４ａとは別に蓋部４に形成された貫通孔４ｄに螺合されている。なお、貫通孔４ｄには、雌ネジ４ｅが形成されている。挿し込み部材８が右回転あるいは左回転されることによって、挿し込み部材８が出し入れされ、これによって空間Ｓの容量が調整される。

また、図９に示すように、オリフィス５全体に雄ネジ４ｆを形成し、オリフィス５自体の空間Ｓへの挿し込み量を調整可能とする、すなわち図８に示す挿し込み部材をオリフィス５と一体形成することによって、空間Ｓの容量を調整するができる。このような場合には、オリフィス５の挿し込み量を変化させることによって空間Ｓの容量が十分に変化するように、オリフィス５を肉厚に形成することが好ましい。

次に、図１０を参照して隘路５ａの長さ及び断面積を調整する具体的な方法について説明する。
上述のように、オリフィス５は、貫通孔４ａに螺合されることによって蓋部４に対して固定されている（図３参照）。このため、オリフィス５は、容易に取り外し可能とされている。すなわち、オリフィス５は、蓋部４に対して脱着自在に固定されている。よって、図１０に示すように、隘路５ａの長さ及び断面積が異なるオリフィス５ｂ〜５ｅを予め用意し、これらのオリフィス５を選択して蓋部４に装着することによって、隘路５ａの長さ及び断面積を調整することができる。
なお、隘路５ａの長さが長い場合には、オリフィス５ｄ，５ｅのように、隘路５ａを蛇行させても良い。このように隘路５ａを蛇行させることによって、蓋部４からのオリフィスの突出量を抑制することができる。
なお、空間Ｓを共振装置１として機能させたくない場合には、図１０に示す栓５ｆを蓋部４に装着して貫通孔４ａを塞げば良い。

なお、オリフィス５や挿し込み部材８の脱離を防止するために、減衰させたい空気振動の周波数Ｆに応じた諸元にて空間Ｓの容量及び隘路５ａの長さと断面積が決定した後には、例えばネジロック剤等を用いてオリフィス５及び挿し込み部材８を蓋部４に対して固着させることが好ましい。
なお、オリフィス５の隘路５ａは内径が一様であるとしてその長さや断面積を変えることについて例を挙げたが、内径が必ずしも一様である必要はない。例えば、内径を部分的に変えることで、長さや断面積を変える効果を狙ってもよい。

図１に戻り、照明光学系１２は、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有している。
このような構成により、照明光学系１２は、レチクルＲ上の所定の照明領域を、より均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。
なお、露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。

レチクルステージ１４は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系１６の光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。なお、レチクルＲは、レチクルステージ１４に形成された矩形開口の周囲に設けられたレチクル吸着機構により真空吸着等される。
なお、光軸ＡＸの方向あるいはレチクルＲに照射される露光光ＥＬの光軸方向にレチクルＲが移動できるようにしてもよい。

レチクルステージ１４上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置に出力される。制御装置がレーザ干渉計の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲの位置決めが行われる。
なお、レチクルステージ１４は、第１サポートコラム３２により支持される。

投影光学系１６は、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成される。本実施形態において、投影光学系１６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系１６は縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
投影光学系１６は、メインコラム３１の天板に設けられた穴部３１ａに、センサコラム３５を介して挿入、支持される。なお、センサコラム３５には、不図示のＦＡセンサ等が設置される。

ウエハステージ２０は、ウエハＷを保持しつつ、Ｘ方向，Ｙ方向，及びθＺ方向の３自由度方向に移動可能なＸＹテーブル２２と、ＸＹテーブル２２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤２４とを備えている。更に、ＸＹテーブル２２上に載置したウエハＷの露光処理中に他のウエハＷを載置してアライメント処理等を行う計測テーブル２３を備える。
ウエハステージ２０上には移動鏡２６が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計２８が設けられる。ウエハステージ２０の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２８によりリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力される。制御装置がレーザ干渉計２８の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、ウエハステージ２０に保持されているウエハＷの位置、移動速度等が制御される。
なお、ウエハ定盤２４には、空気Ｇを回収し、機械室７０に戻すステージ排気部１１０が形成される。詳細については、後述する。

本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。なお、露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室７０に接続される噴出口５０が設けられる。機械室７０から送気される温調された空気Ｇが噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４４に送り込まれるようになっている。
また、露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられ、このリターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続される。リターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続される。
また、メインコラム３１の下端側面及び底面の複数箇所には、リターンダクト５６が接続され、このリターンダクト５６の他端は機械室７０に接続される。つまり、図示は省略されているが、リターンダクト５６は、複数の分岐路を備え、それぞれの分岐路がメインコラム３１の下端側面及び底面の複数箇所に接続される。
すなわち、露光室４２内の空気Ｇがリターン部５２等からリターンダクト５４，５６を介して機械室７０に戻されるようになっている。

露光室４２の側面には、機械室７０に接続された給気管路６０が接続され、更に、露光室４２内に延設されている。その内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。
更に、給気管路６０は、２つの分岐路６６ａ，６６ｂに分岐される。一方の分岐路６６ａは、温度安定化流路装置８０ａを介して、メインコラム３１の内側空間４６に接続されている。他方の分岐路６６ｂは、温度安定化流路装置８０ｂを介して、メインコラム３１の内側空間４６に接続されている。
なお、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、給気管路６０から送気された空気Ｇとの間で熱交換を行うことにより、更に空気Ｇを高精度に温調する装置である。温度安定化流路装置としては、例えば、特表２００２−１０１８０４号公報に開示されているものを用いることができる。
温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂのそれぞれには、供給管９２及び排出管９４を介して温調装置９０が接続されている。これにより、温調装置９０、供給管９２、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ、排出管９４とからなる温調用媒体Ｃの循環経路が構成される。
また、温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置９０により略一定温度に温度調整される。これにより、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、その温度が一定に維持される。温調用媒体Ｃとしては他に、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）や水を用いることもできる。

図１１は、ウエハステージ２０に設けられたステージ排気部１１０の構成を示す概念図である。
上述したように、ウエハステージ２０は、ＸＹテーブル２２とウエハ定盤２４を備え、ウエハ定盤２４上にＸＹテーブル２２が不図示のエアベアリングを介して非接触に支持される。
ＸＹテーブル２２の側面には、Ｙ方向に貫通する開口が設けられ、その開口にはＹリニアモータを兼ねるＹガイドバー１２２が延設される。すなわち、ＸＹテーブル２２は、Ｙガイドバー１２２に沿って、Ｙ方向に案内可能に構成される。
また、ウエハステージ２０のＹ方向の両端には、ＸＹテーブル２２をＸ方向に大きく移動させる一対のリニアモータ１２４が配置される。リニアモータ１２４は、Ｙガイドバー１２２の両端に配置されてコイル巻き線を収納した可動子１２４Ａと、可動子１２４ＡのＺ方向の面に対向し、かつＸ方向に積層配置された板状の永久磁石からなる固定子１２４Ｂとを組み合わせて構成される。

ウエハ定盤２４上には、図１１に示すように、複数の排気口１１２を有する一対のステージ排気部１１０が配置される。
ステージ排気部１１０は、ウエハ定盤２４上のリニアモータ１２４の内側に、Ｘ方向に沿って形成された凹型の溝（不図示）に挿入されるようにして配置されている。すなわち、ステージ排気部１１０は、ウエハ定盤２４上におけるＸＹテーブル２２の移動領域とリニアモータ１２４の配置領域を除く領域に配置される。
各ステージ排気部１１０のＸ方向の側面には、それぞれリターンダクト５８が接続される。このリターンダクト５８は、リターンダクト５６に接続される（図１参照）。これにより、ウエハステージ２０の近傍の空気Ｇは、ウエハ定盤２４上に形成された複数の排気口１１２からステージ排気部１１０内に送気され、リターンダクト５８，５６を介して、機械室７０に戻されるようになっている。
また、ステージ排気部１１０における各排気口１１２は、不図示の電磁弁等により開閉可能に構成されている。このように、排気口１１２を開閉可能に構成するのは、ＸＹテーブル２２の移動に合わせて開口させる排気口１１２を選択可能とするためである。言い換えれば、ＸＹテーブル２２が移動したとしても、周辺の空気Ｇの流れが乱されないようにするためである。

次に、露光装置ＥＸの作用について説明する。
まず、制御装置により機械室７０が作動され、温調された空気Ｇが、露光室４２に向けて送気される。これにより、露光室４２内では、噴出口５０から露光室４２の上部空間４４に、温調された空気Ｇが均一なサイドフローにて送り込まれる。
また、制御装置により送風機６４が作動され、温調された空気Ｇが、分岐路６６ａ，６６ｂを介して、メインコラム３１の内側空間４６に送り込まれる。
そして、ステージ空間４６ｂに送り込まれた空気Ｇは、ステージ排気部１１０からリターンダクト５８に排気され、また、メインコラム３１の下端側面等からリターンダクト５６に排気され、機械室７０に戻される。
また、露光室４２に送り込まれた空気Ｇは、リターンダクト５４に排気され、機械室７０に戻される。
これによって、露光室４２及びメインコラム３１の内側空間４６が空調される。

このような露光室４２及びメインコラム３１の内側空間４６が空調される場合には、上述のように機械室７０及び送風機６４が作動される。機械室７０及び送風機６４の作動によってブロードな周波数帯域の騒音すなわち空気振動が発生する。
本実施形態においては、機械室７０及び送風機６４において発生した空気振動は、共振周波数が周波数ｆとされた共振装置１によって周波数ｆが減衰される。具体的には、空気振動が共振装置１に到達した際に、空気振動に含まれる周波数ｆの成分によって、共振装置１の内部の空気が共振することによって振動し、これによって生じる摩擦力等によって周波数ｆの空気振動のエネルギが消費され、この結果、空気振動に含まれる周波数ｆの振幅が減少して減衰する。
つまり、共振装置１の共振周波数ｆが、例えば、レーザ干渉計２８の固有振動数に設定されている場合には、周波数ｆが減衰された空気振動がメインコラム３１の内側空間４６に伝達される。このため、機械室７０及び送風機６４の作動によって生じた騒音がメインコラム３１の内側空間４６に伝達された場合であっても、レーザ干渉計２８が振動することを抑制することができる。

このような空気振動に対する対策及び温調が行われた環境で、露光装置本体１０による露光処理が行われる。具体的には、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系１２において、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系１６を介して、ウエハステージ２０上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に、縮小転写される。これにより、微細なパターンがウエハＷ上に高精度に形成される。

以上、説明したように、本実施形態の露光装置ＥＸによれば、コラム３０が、外部から伝達される空気振動と共振して、空気振動を減衰させる共振装置１を備えるので、当該空気振動が減衰される。このため、空気振動の周波数が特定の部材（本実施形態においては例えばレーザ干渉計２８）の固有振動周波数と合致する場合であっても、特定の部材の振動を抑制することができる。したがって、本実施形態の露光装置ＥＸによれば、空気振動に起因して生じる振動を抑制することができる。
また、共振装置１が複数備えられているため、複数方向から伝達される空気振動を減衰させることができる。
また、コラム本体２が鋳物部材であり、コラム本体２に形成された凹部３が共振装置１の一部を構成している。鋳物部材は、製造工程の都合上、製造された時点において一般的に多数の凹部を有している。本実施形態においては、予め鋳物部材に形成された凹部を共振装置１の一部として用いているため、別途凹部を形成する工程を行う必要がなく、共振装置１を容易に形成することができる。
また、共振装置１において、オリフィス５が蓋部４に対して脱着自在に固定されているため、図１０に示すような種々のオリフィス５を容易に取り替えて装着することができるため、共振装置１の共振周波数を減衰させたい所望の空気振動数の周波数に容易に対応させることができる。
また、上述のように凹部３が蓋部４によって塞がれることによって形成される空間Ｓの容量を調整可能とすることによって、同様に共振装置１の共振周波数を減衰させたい所望の空気振動数の周波数に容易に対応させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態が、図２に示すように、コラム３０が有する全ての共振装置１が同一種類の周波数ｆに対応したオリフィス５を備えているのに対して、本第２実施形態は、図１２に示すように、コラム３０が異なる種類の周波数に対応したオリフィス５を備える共振装置１を有している点において上記第１実施形態と異なる。このため、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化し、相違点を主として説明する。

図１３に示すように、騒音等の空気振動に含まれる特定の周波数ｆ１に着目すると、所定空間内において、振幅が相対的に大きくなる腹部と振幅が相対的に小さくなる節部とが存在する。そして、特定の周波数ｆ１を減衰させる場合には、共振周波数がｆ１の共振装置１を図１３に示すように、振幅が相対的に大きくなる腹部に設置することによって、効率的に特定の周波数ｆ１を減衰させることができる。
また、露光装置ＥＸは、振動による影響を排除することが好ましい部材として、レーザ干渉計２８の他にも、投影光学系１６、ウエハステージ２０のＸＹテーブル２２、同じくウエハステージ２０の計測テーブル２３、移動鏡２６等の部材を備える。そしてこれらの部材は各々が異なる固有振動数を有している。このため、振動による影響を排除することが好ましい部材の固有振動数の各々に対して共振周波数が合致する共振装置１を各々設置することが好ましい。
本実施形態においては、空気振動に含まれる複数の周波数を減衰対象とするともに、減衰対象とされた所定の周波数の空気振動の腹部に、適したオリフィス５を有することによって共振周波数が合致する共振装置１が配置された構成を有している。
このため、本実施形態によれば、騒音等のブロードな周波数帯域の空気振動に含まれる複数の周波数成分を効率的に減衰させることが可能となる。
なお、本実施形態においては、オリフィス５の種類によって共振装置１の共振周波数を空気振動の所定の周波数に合致させるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、上記第１実施形態において説明した、共振装置１が備える空間Ｓの容量を調整する方法によって、共振装置１の共振周波数を空気振動の所定の周波数に合致させても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態においては、共振装置１の構成が上記第１実施形態と異なり、他は共通なため、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化し、相違点を主として説明する。

図１４は、本実施形態の露光装置ＥＸが備える共振装置１の断面図である。この図に示すように、本実施形態の共振装置１は、上記第１実施形態のオリフィス５の替わりに、外形が球形に形状設定されると共に回転自在に蓋部４に嵌合されたオリフィス５１を備えている。

共振装置１においては、空気振動によって共振装置１が共振した場合には、内部の空気が振動し、この結果、隘路５ａを介して空気が出入りする。この隘路５ａを介する空気の移動方向が空気振動の振幅方向と合致する場合には、より効率的に空気振動を減衰させることができる。
このため、図１５に示すように、オリフィス５１が、隘路５ａの方向Ｌ（隘路５ａが延在する方向（軸方向）であり、空気が移動する方向）を空気振動の振幅方向に沿って設置されることによって、本実施形態の露光装置ＥＸは、より効率的に空気振動を減衰できるものとなる。

本実施形態においては、オリフィス５１が回転自在に蓋部４に嵌合されている。すなわち、オリフィス５１は、蓋部４に対する隘路５ａの方向の角度が変化自在に固定されている。このため、容易に隘路５ａの方向Ｌを変更することができ、容易に空気振動の振幅方向に隘路５ａの方向Ｌを合わせることができる。
なお、隘路５ａの方向Ｌが決定された後は、隘路５ａの方向Ｌがずれないように、接着剤等を用いてオリフィス５１を蓋部４に対して固着させてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本第４実施形態においては、共振装置１の構成が上記第１実施形態と異なり、他は共通なため、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化し、相違点を主として説明する。

図１６は、本実施形態の露光装置ＥＸが備える共振装置１の断面図である。この図に示すように、本実施形態における共振装置１は、上記第１実施形態の蓋部４の替わりに、膜状部材からなる蓋部４１を備えている。

図５に示すヘルムホルツ共鳴器において、空間部を形成する壁部の剛性が高い場合には、内部の空気振動に伴う空間部の容量変化が生じない。このためヘルムホルツ共鳴器は、所望の周波数（共振周波数）の空気振動を強く減衰させる。
一方、空間部を形成する壁部が柔らかく減衰性が高い部材によって構成されている場合には、内部の空気振動に伴う空間部の容量変化が生じる。このため、空間部の容量変化に応じてヘルムホルツ共鳴器の共振周波数が変動する。そして、このような場合には、ヘルムホルツ共鳴器は、所望の周波数（共振周波数）を含む広い帯域の周波数の空気振動を減衰させる。なお、この場合の空気振動の減衰は、空間部を形成する壁部の剛性が高い場合と比較して弱くなる。
つまり、ヘルムホルツ共鳴器においては、空間部を形成する壁部の剛性が高い場合には所定の共振周波数に合致する空気振動の周波数成分を強く減衰させ、空間部を形成する壁部が柔らかく減衰性が高い場合には所定の共振周波数を含む広い帯域の周波数成分を弱く減衰させる。

本実施形態の共振装置１は、膜状部材からなる蓋部４１を備えている。すなわち空間Ｓの一部が膜状部材によって構成されているため、ヘルムホルツ共鳴器で言うところの空間部が柔らかく減衰性が高い場合と同じとなる。したがって、本実施形態の共振装置１によれば、所定の共振周波数を含む広い帯域の周波数成分を弱く減衰させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、コラム３０が共振装置１を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、コラム３０に限られない他の支持構造体（ベースプレート３８等）が共振装置を備える構成であっても良い。このような場合には、支持構造体が鋳物部材を含まない可能性があるため、支持構造体に凹部を別途形成し、当該凹部と、蓋部４と、オリフィス５とによって共振装置を構成すれば良い。

上記実施形態では、機械室７０や送風機６４が作動することによって生じる騒音を外部から伝達される空気振動の一例として挙げて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、コラム３０の外部から伝達される全ての音に対して有効なものである。つまり、露光装置ＥＸの外部から露光装置ＥＸの内部に伝達される音に起因する振動を抑制することができる。

上記実施形態では、共振装置１が備える蓋部４，４１が、コラム３０の凹部３全部を塞ぐ構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、蓋部４，４１が凹部３の一部を塞ぐ構成であっても良い。
また、上記実施形態において、共振装置１が備える蓋部全体が膜状部材からなる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、蓋部の一部が膜状部材によって構成されていても良い。

上記実施形態では、光源としてＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ等を用いる場合について説明したが、これに限らず、光源としてＦ２レーザ、Ａｒ２レーザを用いても良く、あるいは金属蒸気レーザやＹＡＧレーザを用い、これらの高調波を露光用照明光としても良い。あるいは、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を、露光用照明光として用いても良い。

また、上記実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
また、投影光学系１６は、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれでも良いし、縮小系、等倍系、及び拡大系のいずれでも良い。

更には、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。

また、本発明は、投影光学系と基板（ウエハ）との間に供給された液体を介して基板上に所定のパターンを形成する液浸露光装置にも、必要な液体対策を適宜施したうえで適用可能である。液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号、及び特開平１０−３０３号に開示されている。

本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば、特開平１０−１６３０９９号、特開平１０−２１４７８３号、特表２０００−５０５９５８号或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種計測部材やセンサを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。

また、本発明が適用される露光装置は、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（または位相パターン・減光パターン）が形成された光透過型マスク、或いは光反射性の基板上に所定の反射パターンが形成された光反射型マスクを用いるものに限らず、例えば、米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているような、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、或いは発光パターンを形成する電子マスクを用いる露光装置であってもよい。

また、上記実施形態では、本発明の支持構造体を露光装置に適用した構成としたが、露光装置以外にも転写マスクの描画装置、マスクパターンの位置座標測定装置等の精密測定機器にも適用可能である。

レチクルステージの移動により発生する反力は、投影光学系に伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応ＵＳＰ５，８７４，８２０）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
また、ウエハステージの移動により発生する反力は、投影光学系に伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（対応ＵＳＰ５，５２８，１２６）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図１７は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図１８は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。

ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクの製造にも本発明を適用できる。

なお、法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許などの開示を援用して本文の記載の一部とする。

Claims (18)

1. 支持対象物を支持する支持構造体であって、
   外部から伝達される空気振動と共振して、前記空気振動を減衰させる共振装置を備える支持構造体。
2. 前記共振装置は、ヘルムホルツ共鳴により、前記空気振動を減衰させる請求項１記載の支持構造体。
3. 前記共振装置は、
   前記支持構造体に形成される凹部と、
   前記凹部の一部または全部を塞ぐ蓋部と、
   前記蓋部によって塞がれた空間と外部空間とを接続する隘路を有するネック部と、
   を備える請求項１または２記載の支持構造体。
4. 前記支持構造体は鋳物部材を含み、前記凹部の壁面の少なくとも一部または全部が前記鋳物部材により形成されている請求項３記載の支持構造体。
5. 前記空間と、前記隘路との少なくとも一方は、前記空気振動の周波数に応じた諸元で形成される請求項４記載の支持構造体。
6. 前記ネック部は、前記蓋部に対して脱着自在に固定されている請求項３〜５いずれか一項に記載の支持構造体。
7. 前記ネック部は、前記蓋部に対する隘路の方向の角度が変化自在に固定されている請求項３〜６のいずれか一項に記載の支持構造体。
8. 前記ネック部は、前記隘路の方向が前記空気振動の振幅方向に向けて設置される請求項３〜７のいずれか一項に記載の支持構造体。
9. 前記蓋部によって塞がれた空間の容量は調整可能である請求項３〜８のいずれか一項に記載の支持構造体。
10. 前記蓋部によって塞がれた空間の容量を調整するための調整部材を備え、該調整部材によって前記空間の一部を満たす請求項９記載の支持構造体。
11. 前記蓋部によって塞がれた空間の容量を調整するための調整部材を備え、該調整部材によって前記空間の一部を区画する間仕切り板である請求項９記載の支持構造体。
12. 前記蓋部に支持されるとともに、前記蓋部によって塞がれた空間への挿し込み量を調整可能な挿し込み部材によって前記空間の容量を調整する請求項９記載の支持構造体。
13. 前記挿し込み部材と前記ネック部とが一体形成されている請求項１２記載の支持構造体。
14. 前記蓋部の少なくとも一部が、膜状部材によって形成されている請求項３〜１３のいずれか一項に記載の支持構造体。
15. 前記共振装置は、前記空気振動の腹部に応じた位置に設置される請求項１〜１４のいずれか一項に記載の支持構造体。
16. 前記共振装置を複数備える請求項１〜１５のいずれか一項に記載の支持構造体。
17. 共振周波数の異なる前記共振装置を備える請求項１６記載の支持構造体。
18. 支持構造体によって支持される支持対象物を用いて基板にパターンの像を露光する露光装置であって、
    前記支持構造体として、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の支持構造体を用いる露光装置。

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