KR20150140568A - 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 물품의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150140568A
KR20150140568A KR1020150074567A KR20150074567A KR20150140568A KR 20150140568 A KR20150140568 A KR 20150140568A KR 1020150074567 A KR1020150074567 A KR 1020150074567A KR 20150074567 A KR20150074567 A KR 20150074567A KR 20150140568 A KR20150140568 A KR 20150140568A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
linear motor
amount
driving
cooler
power saving
Prior art date
Application number
KR1020150074567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101879268B1 (ko
Inventor
요시노리 마키타
타다시 아오키
히로시 이소야마
켄 카츠쿠라
히로시 타나카
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20150140568A publication Critical patent/KR20150140568A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101879268B1 publication Critical patent/KR101879268B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 패턴을 기판 위에 형성하는 리소그래피 장치로서, 상기 기판을 홀드하는 테이블을 구동 프로파일에 따라 구동하도록 구성된 모터와, 상기 모터의 동작 모드로서 보통 모드 및 전력 절약 모드 중의 하나를 설정하도록 구성된 설정부와, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 구동에 의한 상기 모터의 발열량이 상기 보통 모드보다 작고, 또 상기 리소그래피 장치가 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수가 충족되도록, 상기 구동 프로파일을 변경하도록 구성된 제어부를 구비하는 리소그래피 장치를 제공한다.

Description

리소그래피 장치 및 물품의 제조방법{LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
디바이스의 제조에 사용하는 노광 장치 등의 리소그래피 장치는, 위치 결정 테이블을 구동하는 리니어 모터와 전기기판 등의 발열원을 포함하기 때문에, 이러한 발열원에 의한 주위의 온도 상승을 억제하여, 리소그래피 장치 내부의 온도를 정밀하게 유지하는 것이 중요하다. 리소그래피 장치 내부의 온도가 상승(변동)하면, 노광 광의 광로 중의 기체의 온도 변동에 의해 고르지 못한 노광이 발생하고, 간섭계의 광로 중의 기체의 온도 변동에 의해 위치 결정 정밀도가 저하하여, 레티클이나 웨이퍼 등의 기판의 열 변형이 발생한다. 이들 단점에 의해 고정밀한 노광을 행하는 것이 곤란해진다. 따라서, 리소그래피 장치는, 챔버 내의 온도 변동을 억제하고, 챔버 내부의 온도를 소정의 온도로 유지하기 위한 온도 조절장치를 구비하고 있다.
이렇게, 리소그래피 장치에 있어서는, 높은 분해능으로 챔버 내부의 온도를 조정하고, 고르지 못한 노광을 누르면서 정밀한 위치 결정을 실현하는 것이 필요하다. 또한, 리소그래피 장치에는, 추가로 스루풋(throughput)(단위시간당 처리해야 할 기판의 수(생산 매수))의 향상이 요구되기 때문에, 위치 결정 테이블을 높은 가속도로 구동하는 것이 요구되고 있다. 단, 위치 결정 테이블의 가속도를 증가시키면, 리니어 모터의 발열량도 커지기 때문에, 리니어 모터를 냉각하는 높은 냉각 능력도 필요하게 된다. 이렇게, 최근의 리소그래피 장치에 있어서는, 결과적으로, 큰 전력을 소비하는 경향이 있다.
리니어 모터를 온도 조절(냉각)하는 온도 조절장치는, 일반적으로, 냉각기와 가열기를 포함한다. 이것은, 냉각기의 제어의 응답성이 나쁘기 때문에, 리니어 모터를 정밀하게 온도 조절하기 위해서는, 리니어 모터를 냉각하기 위한 매체(액체나 기체)를 냉각기로 냉각한 후, 매체를 가열기로 소정의 온도까지 가열할(즉, 가열기측에서 온도 조절을 행한다) 필요가 있기 때문이다. 일반적으로, 냉각기의 냉각 능력은, 리소그래피 장치가 가동하고 있는 상태에서의 리니어 모터의 발열량에 근거해서 결정된다. 따라서, 이러한 냉각기의 냉각 능력에 따라 매체의 온도를 상승시키기 위해서 필요한 가열 능력을 가지는 가열기가 필요하게 된다.
이러한 온도 조절장치에 있어서는, 냉각기의 냉각 능력을 일정하게 유지해서 리니어 모터의 발열량과 가열기에 의한 가열량과의 총 합계가 일정하게 되도록 하고 있다. 따라서, 스루풋이 높을 때에는, 리니어 모터의 발열량이 최대가 되기 때문에, 가열기에 의한 가열량을 작게 한다. 스루풋이 작을 때에는, 리니어 모터의 발열량이 스루풋이 높을 때의 발열량보다도 작기 때문에, 가열기에 의한 가열량을 크게 한다. 또한, 대기 상태에서는, 리니어 모터의 발열량이 최소가 되기 때문에, 가열기에 의한 가열량을 최대로 한다. 이렇게, 종래기술에서는, 스루풋이나 대기 상태에 관계없이, 냉각기의 냉각 능력을 일정하게 제어한다. 이 때문에, 스루풋이 작을 때나 대기 상태(비가동 상태)에서 전력을 낭비하게 된다.
따라서, 비가동 상태에서의 소비 전력을 저감하는 기술로서, 가열기에 의한 가열량이 최소가 되도록, 인버터에 의해 냉각기의 냉각 능력(냉각기에 의한 냉각량)을 가변적으로 제어하는 기술이 일본국 공개특허공보 특개 2003-302088호에 제안되어 있다. 이러한 기술은, 대기 상태에서는, 리니어 모터의 발열량이 작기 때문에, 냉각기에 의한 냉각량을 감소시키고, 가동 상태에서는, 리니어 모터의 발열량이 크기 때문에, 냉각기에 의한 냉각량을 증가시킨다.
리소그래피 장치에 있어서는, 위치 결정 테이블을 구동하는 리니어 모터를 온도 조절하는 온도 조절장치의 소비 전력을 저감하는 기술이 제안되어 있다. 그렇지만, 위치 결정 테이블을 구동하기 위한 리니어 모터 자체의 소비 전력을 저감하는 기술에 관해서는, 지금까지 제안되어 있지 않다.
이것은, 리소그래피 장치에 있어서의 위치 결정 테이블의 구동을, 생산 능력을 최대로 발휘하는 것만을 고려해서 행했기 때문이다. 따라서, 위치 결정 테이블은, 리니어 모터로 구동가능한 (즉, 모터 드라이버로부터 리니어 모터로 출력가능한 최대전류에 대응하는) 최대 가속도로만 구동되고, 리니어 모터에서 소비되는 전력이 고려되는 일은 없었다. 그렇지만, 최근에는, 스루풋을 증가시키고, 가동 상태에 있어서의 소비 전력, 특히, 리니어 모터 자체의 소비 전력을 저감하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 기판을 홀드하는 테이블을 구동하는 모터의 소비 전력을 저감하는 데도 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 국면에 의하면, 패턴을 기판 위에 형성하는 리소그래피 장치로서, 상기 기판을 홀드하는 테이블을 구동 프로파일에 따라 구동하도록 구성된 모터와, 상기 모터의 동작 모드로서 보통 모드 및 전력 절약 모드 중의 하나를 설정하도록 구성된 설정부와, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 구동에 의한 상기 모터의 발열량이 상기 보통 모드보다도 작고, 또 상기 리소그래피 장치가 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수를 충족시키도록 상기 구동 프로파일을 변경하도록 구성된 제어부를 구비하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 추가 국면은 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 측면에 따른 노광 장치의 구성을 도시한 개략도다.
도 2a 및 2b는, 비교 예에 따른 기판 테이블의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 전력 절약 모드에 있어서의 온도 조절부의 냉각기 및 가열기의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는, 제1 실시예에 따른 기판 테이블의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블의 가속도, 스루풋, 및 리니어 모터의 피크 전력 및 발열량의 저감율을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는, 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블의 가속도, 스루풋, 및 리니어 모터의 피크 전력의 저감율을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는, 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블의 가속도, 스루풋, 및 리니어 모터의 발열량의 저감율을 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는, 제2 실시예에 따른 기판 테이블의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블의 최고 속도 및 가속 시간, 스루풋, 및 리니어 모터의 피크 전력 및 발열량의 저감율을 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는, 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블의 가속 시간(최고 속도), 스루풋, 및 리니어 모터의 발열량의 저감율을 도시한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다. 도면 전반에 걸쳐서 같은 참조번호는 같은 부재를 나타내고, 그것의 반복적인 설명은 생략한다는 점에 유념한다.
도 1은, 본 발명의 일 측면에 따른 노광 장치(100)의 구성을 도시한 개략도다. 노광 장치(100)는, 패턴을 기판 위에 형성하는 리소그래피 장치이다. 본 실시예에서는, 노광 장치(100)는 레티클(마스크)의 패턴을 투영 광학계에 의해 기판에 투영함으로써 패턴을 기판에 형성한다. 또한, 노광 장치(100)는, 스텝·앤드·리피트(step-and-repeat) 방법을 이용하는 스테퍼(stepper)로서 설명하지만, 스텝 앤드 스캔 방법을 이용하는 스캐너여도 된다.
노광 장치(100)는, 노광 본체부(101)와, 온도 조절부(102)와, 제어부(150)를 포함한다. 노광 본체부(101)는, 레티클(110)을 홀드하는 레티클 테이블(111)과, 기판(113)을 홀드하는 기판 테이블(114)과, 기판(113)에 레티클(110)의 패턴을 전사 하는 투영 광학계(112)와, 기판 테이블(114)을 구동하는 리니어 모터(115)를 포함한다. 제어부(150)는, CPU와 메모리를 포함하고, 노광 장치(100)의 전체(각 부)를 제어한다.
온도 조절부(102)는, 에어계 온도 조절부와, 액계 온도 조절부를 포함한다. 우선, 에어계 온도부에 관하여 설명한다. 챔버(116)의 공기 배출구(117)로부터 배기된 공기, 및 공기 흡입구(120)로부터 받아들인 공기는, 베이스 가열기(130)로 가열되어, 냉각기(118)에 의해 냉각된 냉매 가스와 열 교환기(131)에서 열 교환을 행하고(즉, 냉각되어), 팬(132)에 의해 흡입된다. 팬(132)이 흡입한 공기는, 정밀한 온도 조절을 행하는 고감도 가열기(137)에 공급되어, 고감도 가열기(137)에 의해 최종 목적 온도로 조정된 후, 필터(138)를 통해서 챔버(116)에 공급된다. 또한, 챔버(116)에 공급된 공기는, 베이스 가열기(130) 및 고감도 가열기(137)의 각각의 유출측에 배치된 온도센서 134 및 136의 측정 결과에 의거하여 온도 조정기 133 및 135의 각각에 의해 소정의 온도로 제어된다. 최종 목적 온도로 조정된 공기는, 필터(138)로부터 챔버(116)에 공급되어(유입해), 실선의 화살표로 나타나 있는 바와 같이, 노광 본체부(101)를 따라 아래쪽으로 흐르고, 공기 배출구(117)로부터 배출된다. 이에 따라 노광 본체부(101)의 발열원의 열이 제거된다.
다음에, 액계 온도 조절부에 관하여 설명한다. 액계 온도 조절부는, 기판 테이블(114)을 고가속도로 구동할 때에 고온이 되는 리니어 모터(115)의 열을 제거한다(즉, 리니어 모터(115)를 온도 조절한다). 순환 펌프(140)는, 전기 절연성이 높은 냉각액을, 파선의 화살표로 나타낸 방향으로 순환시켜서, 리니어 모터(115)(의 코일)를 냉각한다. 이러한 냉각액은, 순환 펌프(140)로부터 열 교환기(142)로 공급되어, 냉각기(118)에 의해 냉각된 냉매 가스와 열 교환을 행한다(냉각된다). 또한, 냉각액은, 가열기(141)에 의해 소정의 온도로 가열되어서, 리니어 모터(115)에 공급되고, 기판 테이블(114)을 구동할 때 리니어 모터(115)에 의해 발생된 열을 제거한다. 또한, 가열기(141)는, 온도 센서(143)의 측정 결과에 의거하여 온도 조정기(144)에 의해 소정의 온도로 제어된다.
<비교 예>
이러한 온도 조절부(102)에 있어서, "배경기술"에서 설명한 바와 같이, 냉각기(118)의 냉각 능력, 즉, 냉각기(118)에 의한 냉매 가스의 냉각량을 일정하게 유지하는 경우를 비교 예로서 설명한다. 에어계 온도 조절부에서는, 노광 본체부(101)의 발열량의 변화에 의거하여 베이스 가열기(130)의 가열량을 변화시켜서 고감도 가열기(137)에 유입하는 공기의 온도를 일정하게 유지하는 것으로 정밀한 온도 조절을 가능하게 하고 있다. 액계 온도 조절부에서는, 리니어 모터(115)의 발열량의 변화에 의거하여 가열기(141)의 가열량을 조정함으로써, 리니어 모터(115)의 급격한 발열의 제거와, 리니어 모터(115)의 정밀한 온도 조절(즉, 온도를 일정하게 유지하는 것)을 가능하게 하고 있다.
이하, 기판 테이블(114)의 제어계의 구성 및 동작에 관하여 설명한다. 기판 테이블(114)의 이동 테이블측에는 리니어 모터(115)의 가동자인 마그넷이 배치되어 있고, 이 기판 테이블(114)의 테이블 플래튼(platen)측에는 리니어 모터(115)의 고정자인 코일이 배치되어 있다. 리니어 모터(115)의 코일에 소정의 전류를 흘려보냄으로써, 기판 테이블(114)이 구동된다(이동한다). 리니어 모터(115)의 코일에는, 제어부(150)로부터의 지령에 대응한 구동전류를 공급하는 모터 드라이버(도면에 나타내지 않는다)가 접속되어 있다.
제어부(150)에는, 기판 테이블(114)의 위치를 검출하는 위치센서가 접속되어, 현재의 기판 테이블(114)의 위치 정보를 피드백 신호로서 제어부(150)에 공급한다. 이러한 위치센서로서는, 레이저 간섭계, 리니어 엔코더 등을 사용할 수 있다.
제어부(150)는, 위치센서로부터 입력된 현재의 기판 테이블(114)의 위치와 기판 테이블(114)의 목표위치와의 편차에 의거하여, 기판 테이블(114)을 목표위치로 구동하기 위한 전류 지령 값을 모터 드라이버에 출력한다. 모터 드라이버는, 제어부(150)로부터의 전류 지령 값에 대응한 전류를 리니어 모터(115)에 공급하여, 기판 테이블(114)을 구동한다.
기판 테이블(114)의 가속도 α[m/s2]과 리니어 모터(115)의 전류 I[A]과의 관계식은, 이하의 식(1) 및 식(2)으로 나타내고, 가속도 α은, 전류 I에 비례하고 있다.
F = ｍ·α = Ｎ·Ｉ ···（1)
α = F/m = N/ｍ·Ｉ ···（2)
F는, 리니어 모터(115)의 추력[N]이며, m은, 기판 테이블(114)의 이동 질량 [kg]이며, N은, 리니어 모터(115)의 추력 정수 [N/A]이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여, 기판 테이블(114)의 동작을 설명한다. 도 2a에서는, 횡축에 시간[s]을 채용하고, 종축에 기판 테이블(114)의 속도[mm/s]을 채용하고 있다. 도 2b에서는 횡축에 시간[s]을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)에 흐르는 전류[A]을 채용하고 있다.
도 2a에 나타나 있는 바와 같이, 리니어 모터(115)는, 사다리꼴 구동이라고 불리는 구동 프로파일에 따라 기판 테이블(114)을 구동한다. 이러한 구동 프로파일은, 이하에 설명한 바와 같이, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간으로 구성된다. 제1 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α1[m/s2]로 가속하는 구간이다. 제2 구간은, 기판 테이블(114)을 최고 속도 Vmax[m/s]의 일정 속도로 구동하는 정속 구간이다. 제3 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α3[m/s2]로 감속하는 감속 구간이다. 제4 구간은, 기판 테이블(114)이 목표위치에 정지하고 있는 구간이며, i선 수은램프의 셔터를 열어, 레티클(110)의 패턴을 기판(113)에 투영하는(인쇄하는) 노광 구간이다.
이하, 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간의 각 구간의 구동시간을 t1, t2 및 t3[s]라고 하면, 기판 테이블(114)의 이동 거리 L[m]은, 이하의 식(3)으로 나타낸다.
L = 1/2·α1·t12 + α1·t1·t2 + 1/2·α3·t32 ···(3)
여기에서, α1=α3=α, t1=t2=t3=t라고 하면, 식(3)은, 이하의 식(4)으로 나타낸다.
L = 2·α·ｔ2 ···(4)
가속도 α=1.3[G]=12.74[m/s2], t=30[ms]라고 하면, 식(4)으로부터, 기판 테이블(114)의 이동 거리 L=22.932[mm]이 된다.
리니어 모터(115)에는, 제1 구간 및 제3 구간의 각각에 있어서, 최대의 전류Ｉmax[A] 및 - Ｉmax[A]이 공급되어 있다. 제1 구간 및 제3 구간의 각각에 있어서, 리니어 모터(115)의 소비 전력 P[W]은, 이하의 식(5)으로 나타내고, 리니어 모터(115)의 발열량 J[W·s]는, 이하의 식(6)으로 나타낸다. 또한, 식(5) 및 식(6)에 있어서, R은, 리니어 모터(115)의 코일 양단의 저항값[Ω]이다. 또한, 발열량의 단위 [W·s]은, [J(Joule)]과 같다.
P = R·Imax 2 ···(5)
J = R·Imax 2·(t1 + t3) ···(6)
또한, 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균의 발열량 aveJ는, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간의 각 구간의 구동시간을 t1, t2, t3 및 t4로 해서, 이하의 식(7)으로 나타낸다.
aveJ = R·Imax 2·(t1 + t3)/(t1 + t2 + t3 + t4) ···(7)
여기에서, R = 20[Ω], Imax = 10[A], t1=t2=t3=t=30[ms]라고 하면, P = 2000[W], J = 120[W·s]이 된다. 따라서, 기판 테이블(114)의 정지시간(제4 구간), 즉, t4 = 80[ms]라고 하면, aveJ = 706[W]이 된다.
상기한 바와 같이, 온도 조절부(102)의 액계 온도 조절부는, 냉각액을 순환시켜서 리니어 모터(115)의 열(발열량)을 제거하여, 리니어 모터(115)의 온도를 일정하게 유지하게 된다.
또한, 일본국 공개특허공보 특개 2003-302088호에는, 노광 장치(100)의 대기시에는, 리니어 모터(115)의 발열량이 작기 때문에, 인버터(119)에 의해 냉각기(118)의 냉각 능력(냉각량)을 억제하는 기술이 제안되어 있다. 단, 이러한 기술에서는, 냉각기(118)의 냉각 능력을 갑자기 변화시키는(상승시키는) 경우(구체적으로는, 노광 장치(100)를 대기 상태로부터 가동 상태로 전환할 경우)에, 온도 안정 시간이 필요하게 된다. 이러한 온도 안정 시간은, 생산에 기여할 수 없기 때문에, 시간이 낭비될 뿐만 아니라, 생산에 기여하지 않는 전력을 소비하게 된다.
따라서, 이하에 설명한 바와 같이, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 의거하여 리니어 모터(115)의 발열량을 제어하는 동시에, 리니어 모터(115)의 발열량과 가열기(141)의 가열량과의 총 합계가 냉각기(118)의 냉각량과 항상 같도록 제어를 행한다. 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 의거하여 리니어 모터(115)의 발열량을 제어하는 것은, 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수(생산 매수)를 가변으로 함으로써, 즉, 스루풋을 가변으로 함으로써 가능하다. 이에 따라, 생산 중의 대기 시간을 최소한으로 하는 것이 가능해지고, 리니어 모터(115)의 발열량과 가열기(141)의 가열량과의 총 합계와 냉각기(118)의 냉각량을 같게 함으로써 쓸데없는 전력의 소비(전력 손실)를 최소로 할 수 있다. 또한, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라 냉각기(118)의 냉각량을 제어함으로써 온도 안정 시간을 설정하지 않고 생산을 행하는 것이 가능하다. 또한, 후술하는 바와 같이, 리니어 모터(115)의 피크 전력은, 기판 테이블(114)의 속도에는 비례하지 않지만, 기판 테이블(114)의 가속도의 2승에 비례한다. 따라서, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라 기판 테이블(114)의 가속도를 감소시키는 것은, 생산 시간이 길어졌다고 해도, 총 소비 전력의 저감에 기여한다.
<제1 실시예>
본 실시예에 있어서, 제어부(150)는, 기판 테이블(114)뿐만 아니라, 냉각기(118), 상세하게는, 냉각기(118)의 냉각량을 변화시키는 인버터(119)도 제어한다. 본 실시예에서는, 제어부(150)는, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라 기판 테이블(114)의 가속도를 제어하고, 기판 테이블(114)의 가속도에 따라 냉각기(118)의 냉각량을 제어한다. 이렇게 함으로써 노광 장치(100)에 의해 소비되는 전력(소비 전력)을 저감하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라, 기판 테이블(114)의 가속도를 계획적으로 작게 하고, 리니어 모터(115)의 발열량을 작게 함으로써 냉각기(118)의 냉각량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 소비 전력을 저감할 수 있다.
이렇게, 노광 장치(100)는, 소비 전력을 대폭 저감하는 기능을 갖는다. 이에 따라, 노광 장치(100)는, 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수(스루풋)를 충족시키는 범위 내에서, 처리 시간이 길어지는 것을 억제하면서, 소비 전력을 대폭 삭감할 수 있다.
노광 장치(100)에서는, 설정부(300)는, 리니어 모터(115)의 동작 모드로서 보통 모드 또는 전력 절약 모드를 설정한다. 설정부(300)는, 유저에 의한 통상 모드 또는 전력 절약 모드의 지정을 접수하는 입력부(302)를 포함한다. 설정부(300)에 의해 전력 절약 모드가 설정되면, 제어부(150)는, 리니어 모터(115) 및 온도 조절부(102)를 전력 절약 모드에서 제어한다.
도 3을 참조하여, 전력 절약 모드에 있어서의 온도 조절부(102)의 냉각기(118) 및 가열기(141)의 제어에 관하여 설명한다. "배경기술"에서 설명한 바와 같이, 리니어 모터(115)의 발열량과 가열기(141)의 가열량과의 총 합계가 냉각기(118)의 냉각량과 같도록 가열기(141)를 제어하고 있다. 도 3은, 비교 예에 있어서의 냉각기(118)의 냉각량, 가열기(141)의 가열량 및 리니어 모터(115)의 발열량의 관계(스루풋이 높을 때)도 파선으로 나타낸다.
도 3을 참조하여, 본 실시예에서는, 제어부(150)는, 스루풋이 낮을 때에는, 그 스루풋에 대응한 기판 테이블(114)의 가속도를 취득한다. 그리고, 제어부(150)는, 그 가속도에 대응한 가열기(141)의 가열량이 최소가 되도록, 인버터(119)의 운전 주파수를 저하시켜, 냉각기(118)의 냉각력을 적정하게 제어한다. 이렇게 함으로써, 쓸데없는 전력의 소비를 억제하는 것이 가능해진다. 제어부(150)는 냉각기(118)의 냉각력을, 스루풋에 대응한 발열량을 미리 취득한 테이블 등을 사용하여, 간단히 결정한다.
도 3에 나타나 있는 바와 같이, 리니어 모터(115)의 동작 기간은, 기판 테이블(114)을 구동시키는 가동 기간과, 기판 테이블(114)의 구동을 정지시키는 대기 기간을 포함한다. 또한, 대기 기간은, 기판 테이블(114)의 구동을 정지시키는 기간이 소정시간 이하인 제1 대기 기간과, 기판 테이블(114)의 구동을 정지시키는 기간이 소정시간보다도 긴 제2 대기 기간을 포함한다. 제1 대기 기간에서는, 다음 생산까지의 시간이 비교적 짧고, 장치 내 환경의 안정에 시간(온도 안정 시간)을 필요로 하기 때문에, 냉각기(118)의 냉각량을 스루풋이 낮을 때보다도 작게 할 수 없다. 따라서, 제1 대기 기간에서는, 냉각기(118)의 냉각량 및 가열기(141)의 가열량을 가동 기간의 것과 동일하게 하고 있다. 한편, 제2 대기 기간에서는, 다음 생산까지의 시간이 비교적 길기 때문에, 냉각기(118)의 냉각량을 스루풋이 낮을 때보다도 더 작게 할 수 있다. 따라서, 제2 대기 기간에서는, 냉각기(118)의 냉각량 및 가열기(141)의 가열량을 가동 기간의 것보다도 작게 하고 있다. 그리고, 다음 생산이 다가오면, 제2 대기 기간을 제1 대기 기간으로 전환한다(즉, 저스루풋 구동이 가능한 스탠바이 상태로 한다). 이렇게 함으로써, 온도 안정 시간을 설정하지 않고, 다음 생산이 가능해진다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 기판 테이블(114)의 동작을 설명한다. 도 4a 및 도 4b는, 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 동작도 파선으로 나타낸다. 도 4a에서는 횡축에 시간 [s]을 채용하고, 종축에 기판 테이블(114)의 속도 [mm/s]을 채용하고 있다. 도 4b에서는 횡축에 시간 [s]을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)에 흐르는 전류 [A]을 채용하고 있다.
전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 제어부(150)는, 기판 테이블(114)의 가속도가 보통 모드의 것보다도 작아지도록 구동 프로파일을 변경한다. 이 경우, 제어부(150)는, 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수를 충족시키는 범위 내에서, 기판 테이블(114)의 구동에 의한 리니어 모터(115)의 발열량이 최소가 되도록 구동 프로파일을 변경한다. 이에 따라 기판 테이블(114)의 구동시간이 약간 길어지지만, 이하에 설명한 바와 같이, 리니어 모터(115)의 소비 전력 P를 저감할 수 있다.
도 4a에 나타나 있는 바와 같이, 리니어 모터(115)는, 사다리꼴 구동이라고 불리는 구동 프로파일에 따라 기판 테이블(114)을 구동한다. 이러한 구동 프로파일은, 이하에 설명한 바와 같이, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간으로 구성된다. 제1 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α1'[m/s2]로 가속하는 가속 구간이다. 제2 구간은, 기판 테이블(114)을 최고 속도 V'[m/s]의 일정 속도로 구동하는 정속 구간이다. 제3 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α3'[m/s2]로 감속하는 감속 구간이다. 제4 구간은, 기판 테이블(114)이 목표위치에서 정지하고 있는 구간이며, i선 수은램프의 셔터를 열어서, 레티클(110)의 패턴을 기판(113)에 투영하는(인쇄하는) 노광 구간이다.
이하, 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간의 각 구간의 구동시간을 t1', t2' 및 t3'[s]라고 하면, 기판 테이블(114)의 이동 거리 L[m]은, 이하의 식(8)으로 나타낸다.
L = 1/2·α1'·t1'2 + α1'·t1'·t2' + 1/2·α3'·t3'2 ···(8)
여기에서, α1'=α3'=α' 및 t1'=t2'=t3'=t'라고 하면, 식(8)은, 이하의 식(9)으로 나타낸다.
L = 2·α'·t'2 ···(9)
식(9)으로 나타낸 기판 테이블(114)의 이동 거리 L은, 비교 예와 같이, L = 22.932[mm]이다. 예를 들면, 가속도 α'을 비교 예에 있어서의 가속도 α의 반 정도, 즉, α'= 0.65[G]=6.37[m/s]이라고 하면, 이하에 나타나 있는 바와 같이 식(9)에 해당하는 식(9'）을 식(10)으로 변형해서 계산한다. 이 경우, t'은 비교 예에 있어서의 ｔ= 30[ms]의 √2(×1.414), 즉, t'= 42.43[ms]이 된다.
L = 2·α·ｔ2 = 2·α'·t'2 ··· (9'）
t' = √(L/2α') = √(α/α')·t ···（10)
기판 테이블(114)의 가속도는, 리니어 모터(115)의 코일에 공급되는 전류에 비례하고, 리니어 모터(115)의 소비 전력은, 리니어 모터(115)에 공급되는 전류의 2승에 비례한다. 따라서, 리니어 모터(115)의 소비 전력은, 기판 테이블(114)의 가속도의 2승에 비례하게 된다.
리니어 모터(115)의 소비 전력 P'[W]은, 이하의 식(11)으로 나타내고, 리니어 모터(115)의 발열량 J'[W·ｓ]은, 이하의 식(12)으로 나타낸다. 또한, 식(11) 및 (12)에 있어서, R은, 리니어 모터(115)의 코일 양단의 저항값 [Ω]이다.
P' = R·I'2 ···(11)
J' = R·I'2·t1' + R·I'2·t3' ···（12)
또한, 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ'은, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간의 각 구간의 구동시간을 t1', t2', t3' 및 t4라고 하면, 이하의 식(13)으로 나타낸다.
aveJ' = R·I'2·(t1' + t3')/(t1' + t2' + t3' + t4) ···(13)
여기에서, R=20[Ω], I'= 5[A], t1'= t2'= t3'= t'= 42.43[ms]라고 하면, P'= 500[W], J'= 42.43[W·s]이 된다. 기판 테이블(114)의 정지시간(제4 구간)은 비교 예와 같은 t4 = 80[ms]이기 때문에, aveJ'= 205[W]이 된다. 따라서, 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ'은, 비교 예에 있어서의 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ=706[W]의 0.29배가 된다.
전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속도, 스루풋, 리니어 모터(115)의 소비 전력의 최대값(피크 전력), 및 리니어 모터(115)의 발열량의 비교 예에 대한 저감율을 이하의 도 5, 도 6a 내지 도 6c, 도 7a 및 도 7b에 나타낸다. 이들 도면에서는, 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속도, 스루풋, 리니어 모터(115)의 소비 전력의 최대값(피크 전력), 및 리니어 모터(115)의 발열량을 100%라고 하고 있다. 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속도를 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속도의 50%로 눌렀을 경우, 스루풋은 82%로 저하하지만, 리니어 모터(115)의 피크 전력 및 발열량의 각각은, 25% 및 29%로 저감된다. 또한, 도 6a에서는, 횡축에 기판 테이블(114)의 가속도를 채용하고, 종축에 스루풋을 채용하고 있다. 도 6b에서는, 횡축에 기판 테이블(114)의 가속도를 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 피크 전력을 채용하고 있다. 도 6c에서, 횡축에 스루풋을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 피크 전력을 채용하고 있다. 도 7a에서는, 횡축에 기판 테이블(114)의 가속도를 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 발열량을 채용하고 있다. 도 7b에서는, 횡축에 스루풋을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 발열량을 채용하고 있다.
또한, 온도 조절부(102)의 액계 온도 조절부는, 냉각액을 순환시켜서 리니어 모터(115)의 열(발열량)을 제거하지만, 리니어 모터(115)의 온도를 변화시키지 않도록 한다. 좀더 구체적으로는, 기판 테이블(114)이 도 4a 및 도 4b에 나타낸 구동 프로파일에 따라 구동될 경우, 즉, 리니어 모터(115)의 평균 발열량이 205[W]일 경우에는, 온도 조절부(102)의 가열기(141)의 평균 가열량을 20[W]라고 한다. 또한, 기판 테이블(114)이 정지하고 있는 기간에서는, 가열기(141)의 평균 가열량을, 리니어 모터(115)의 평균 발열량으로서 205[W]를 가산해서 225[W]라고 한다. 이 경우, 냉각기(118)의 평균 냉각량은, 리니어 모터(115)의 평균 발열량과 가열기(141)의 평균 가열량과의 총 합계인 225[W]이다. 이에 따라, 리니어 모터(115)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
비교 예에서는, 기판 테이블(114)이 정지하고 있는 기간에서는, 가열기(141)가 냉각액을 리니어 모터(115)의 피크 전력에 해당하는 가열량으로 가열함으로써, 리니어 모터(115)를 온도 조절하고 있다. 따라서, 노광 장치(100)가 비가동시여도, 가동시와 같은 소비 전력이 필요하게 된다.
한편, 본 실시예에서는, 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 기판 테이블(114)의 구동에 의한 리니어 모터(115)의 발열량이 보통 모드의 것보다도 작고, 또한, 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수를 충족시키도록 기판 테이블(114)의 구동 프로파일을 변경한다. 또한, 기판 테이블(114)의 구동 프로파일의 변경에 의한 리니어 모터(115)의 발열량의 변화에 의거하여 온도 조절부(102)에 의한 리니어 모터(115)의 온도 조절량을 변경한다. 바꾸어 말하면, 리니어 모터(115)의 발열량이 저감됨에 따라, 냉각기(118)의 냉각량 및 가열기(141)의 가열량을 저감하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시예에서는, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라 기판 테이블(114)의 가속도를 감소시킴으로써, 스루풋의 저하에 비해서 각 기판의 처리에 필요로 하는 소비 전력을 대폭 저감하는 효과를 달성한다. 또한, 본 실시예는 장치의 대기 시간을 단축함으로써 비가동시의 소비 전력을 저감하는 효과도 갖고, 총 소비 전력을 저감할 수 있다.
<제2 실시예>
본 실시예에서는, 전력 절약 모드가 설정되었을 경우에, 기판 테이블(114)의 가속도를 변경하는 것이 아니고, 기판 테이블(114)의 가속 시간을 변경함으로써 총소비 전력을 저감한다.
도 8a 및 도 8b을 참조하여, 기판 테이블(114)의 동작을 설명한다. 도 8a 및 도 8b는, 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 동작을 파선으로 나타낸다. 도 8a에서는 횡축에 시간[s]을 채용하고, 종축에 기판 테이블(114)의 속도[mm/s]을 채용하고 있다. 도 8b에서는, 횡축에 시간[s]을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)에 흐르는 전류[A]을 채용하고 있다.
전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 제어부(150)는, 기판 테이블(114)의 가속 시간이 보통 모드의 것보다도 짧아지도록 구동 프로파일을 변경한다. 따라서, 기판 테이블(114)의 구동시간은 약간 길어지지만, 이하에 설명한 바와 같이, 리니어 모터(115)의 평균 소비 전력에 해당하는 평균 발열량 aveJ"을 저감할 수 있다. 또한, 기판 테이블(114)의 가속도가 일정하면, 기판 테이블(114)의 가속 시간과 기판 테이블(114)의 최고속도와는 비례한다. 이 때문에, 기판 테이블(114)의 가속 시간을 짧게 하는 것은, 기판 테이블(114)의 최고 속도를 감속시키는 것과 같다.
도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 리니어 모터(115)는, 사다리꼴 구동이라고 불리는 구동 프로파일에 따라 기판 테이블(114)을 구동한다. 이러한 구동 프로파일은, 이하에 설명한 바와 같이, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간으로 구성된다. 제1 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α1[m/s2]로 가속하는 가속 구간이다. 제2 구간은, 기판 테이블(114)을 최고속도 V"[m/s]의 일정 속도로 구동하는 정속구간이다. 제3 구간은, 기판 테이블(114)을 소정의 가속도 α3[m/s2]로 감속하는 감속 구간이다. 제4 구간은, 기판 테이블(114)이 목표위치에서 정지하고 있는 구간이며, i선 수은램프의 셔터를 열어서, 레티클(110)의 패턴을 기판(113)에 투영하는(인쇄하는) 노광 구간이다.
이하, 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간의 각 구간의 구동시간을 t1", t2" 및 t3"[s]라고 하면, 기판 테이블(114)의 이동 거리 L[m]은, 이하의 식(14)으로 나타낸다.
L = 1/2·α1·t1"2 + α1·t1"·ｔ2" + 1/2·α3·t3"2 ···(14)
여기에서, α1 = α3 = α 및 t1"=t3"라고 하면, 식(14)은, 이하의 식(15)으로 나타낸다.
L = α·(ｔ1"2 + t1"·ｔ2") ···(15)
식(15)으로 나타낸 기판 테이블(114)의 이동 거리 L은, 비교 예와 같이, L = 22.932[mm]이다. 예를 들면, 가속 시간 t1"을 비교 예에 있어서의 가속 시간 t1의 반 정도, 즉, t1"= 15[ms]라고 하면, 이하에 나타나 있는 바와 같이 식(15)에 해당하는 식(15')을 식(16)으로 변형해서 계산한다. 이 경우, t2"은 비교 예에 있어서의 ｔ= 30[ms]의 3.5배, 즉, t2"= 105[ms]이 된다.
L = 2·α·ｔ2 = α·(ｔ1"2 + t1"·ｔ2") ··· (15')
t2" = (2·t2 - t1"2)/t1" ···(16)
리니어 모터(115)의 소비 전력 P"[W]은, 이하의 식(17)으로 나타내고, 리니어 모터(115)의 발열량 J"[W·s]는, 이하의 식(18)으로 나타낸다. 또한, 식(17) 및 (18)에 있어서, R는, 리니어 모터(115)의 코일 양단의 저항값[Ω]이다.
P" = R·I2 ···(17)
J" = R·I2·t1" + R·I2·t3" ···(18)
또한, 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ"은, 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간의 각 구간의 구동시간을 t1", t2", t3" 및 t4라고 하면, 이하의 식(19)으로 나타낸다.
aveJ" = R·I2·(t1" + t3")/(t1" + t2" + t3" + t4) ···(19)
여기에서, R = 20[Ω], I = 10[A], t1" = t3" = 15[ms]이라고 하면, t2"=105[ms], P" = 2000[W], J" = 60[W·ｓ]이 된다. 기판 테이블(114)의 정지시간(제4 구간)은 비교 예와 같은 t4 = 80[ms]이기 때문에, aveJ" = 279[W]이 된다. 따라서, 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ"은, 비교 예에 있어서의 리니어 모터(115)의 전체 처리 시간의 평균 발열량 aveJ = 706[W]의 0.40배가 된다.
전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속 시간(최고 속도), 스루풋, 리니어 모터(115)의 소비 전력의 최대값(피크 전력), 및 리니어 모터(115)의 발열량의 비교 예에 대한 저감율을 이하의 도 9, 도 10a 내지 도 10c에 나타낸다. 이들 도면에서는, 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속 시간, 스루풋, 리니어 모터(115)의 소비 전력의 최대값(피크 전력), 및 리니어 모터(115)의 발열량을 100%라고 한다. 전력 절약 모드에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속 시간을 비교 예에 있어서의 기판 테이블(114)의 가속 시간의 50%로 눌렀을 경우, 스루풋은 79%로 저하하지만, 리니어 모터(115)의 평균 발열량은, 40%로 저감된다. 단, 기판 테이블(114)의 가속도는 변경되지 않기 때문에, 리니어 모터(115)의 피크 전력은, 비교 예와 같은 100%로 변경되지 않은 채로 있다. 또한, 도 10a에서는, 횡축에 기판 테이블(114)의 가속 시간을 채용하고, 종축에 스루풋을 채용하고 있다. 도 10b에서는, 횡축에 기판 테이블(114)의 가속 시간을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 평균 발열량을 채용하고 있다. 도 10c에서는, 횡축에 스루풋을 채용하고, 종축에 리니어 모터(115)의 평균 발열량을 채용하고 있다.
또한, 온도 조절부(102)의 액계 온도 조절부는, 냉각액을 순환시켜서 리니어 모터(115)의 열(발열량)을 제거하지만, 리니어 모터(115)의 온도를 변화시키지 않도록 한다. 좀더 구체적으로는, 기판 테이블(114)이 도 8a 및 도 8b에 나타낸 구동 프로파일에 따라 구동될 경우, 즉, 리니어 모터(115)의 발열량이 279[W]일 경우에는, 온도 조절부(102)의 가열기(141)의 가열량을 20[W]이라고 한다. 또한, 기판 테이블(114)이 정지하고 있는 기간에서는, 가열기(141)의 가열량을, 리니어 모터(115)의 평균 발열량인 279[W]을 가산해서 299[W]이라고 한다. 이 경우, 냉각기(118)의 냉각량은, 리니어 모터(115)의 발열량과 가열기(141)의 가열량과의 총 합계인 299[W]이라고 한다. 이에 따라, 리니어 모터(115)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
본 실시예에서는, 리니어 모터(115)의 발열량이 저감됨에 따라, 냉각기(118)의 냉각량 및 가열기(141)의 가열량을 저감하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시예에서는, 노광 장치(100)의 생산 스케줄에 따라 기판 테이블(114)의 가속 시간을 짧게 (최고 속도를 감속)함으로써, 스루풋의 저하에 비해서 각 기판의 처리에 필요한 소비 전력을 대폭 저감하는 효과를 달성한다. 또한, 본 실시예는 장치의 대기 시간을 단축함으로써 비가동시의 소비 전력을 저감하는 효과도 갖고, 총 소비 전력을 저감할 수 있다.
<제3 실시예>
전력 절약 모드가 설정되었을 경우에는, 온도 조절부(102)에 있어서의 냉각기(118)의 냉각량과 가열기(141)의 가열량뿐만 아니라, 팬(132) 및 순환 펌프(140)의 유량도 작게 하는 것이 가능하다. 이에 따라 노광 장치(100)에 있어서의 총 소비 전력을 더 저감할 수 있다.
또한, 제1 실시예 및 제2 실시예에서는, 전력 절약 모드가 설정되었을 경우에, 기판 테이블(114)의 가속도를 감속시키거나 기판 테이블(114)의 가속 시간을 단축하는(최고 속도를 감속하는) 것에 관하여 설명했다. 이 경우, 기판 반송 로봇에 의한 기판(113)의 반송 가속도를 감소시키거나 기판 반송 로봇에 의한 기판(113)의 반송 가속 시간(최고 속도)을 지연시키는 것이 가능하다. 또한, 수은 램프의 셔터의 개폐 속도를 감속시키는 것도 가능하다. 따라서, 전력 절약 모드가 설정되었을 경우에, 기판 테이블(114)의 가속도나 가속 시간에 따라, 이들 파라미터를 제어함으로써 노광 장치(100)의 총 소비 전력을 더 저감할 수 있다.
<제4 실시예>
본 발명의 실시예에 있어서의 물품의 제조 방법은, 디바이스(예를 들면, 반도체 디바이스, 자기 기억매체, 액정 표시소자 등) 등의 물품을 제조하는 데도 적합하다. 이러한 제조 방법은, 노광 장치(100)를 사용하여, 기판에 패턴을 형성하는(즉, 기판을 노광하는) 공정과, 패턴이 형성된 기판을 처리하는(예를 들면, 기판을 현상하는) 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(예를 들면, 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서의 물품의 제조 방법은, 종래에 비해서, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용의 적어도 1개에 유리하다.
본 실시예에서는, 리소그래피 장치로서 노광 장치를 예로 들어 설명했다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 이 장치는 묘화(drawing)장치나 임프린트(imprint) 장치여도 된다. 묘화장치는, 하전입자선(전자선)을 사용해서 기판에 패턴을 묘화하는 리소그래피 장치다. 임프린트 장치는, 기판 위의 수지와 몰드를 접촉시킨 상태에서 수지를 경화시켜, 경화한 수지로부터 몰드를 박리함으로써 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치다.
본 발명은 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 패턴을 기판 위에 형성하는 리소그래피 장치로서,
    상기 기판을 홀드(hold)하는 테이블을 구동 프로파일에 따라 구동하도록 구성된 모터와,
    상기 모터의 동작 모드로서 보통 모드 및 전력 절약 모드 중의 하나를 설정하도록 구성된 설정부와,
    상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 구동에 의한 상기 모터의 발열량이 상기 보통 모드보다 작고, 또 상기 리소그래피 장치가 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수가 충족되도록, 상기 구동 프로파일을 변경하도록 구성된 제어부를 구비하는, 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터를 온도 조절하도록 구성된 온도 조절부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 구동 프로파일의 변경에 의한 상기 모터의 발열량의 변화에 의거하여 상기 온도 조절부에 의한 상기 모터의 온도 조절량을 변경하는, 리소그래피 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정부는, 유저에 의한 상기 보통 모드 및 상기 전력 절약 모드 중의 하나의 지정을 접수하도록 구성된 입력부를 포함하고,
    상기 유저에 의한 지정에 따라 상기 보통 모드 및 상기 전력 절약 모드 중의 하나를 설정하는, 리소그래피 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 가속도가 상기 보통 모드보다 작도록 상기 구동 프로파일을 변경하는, 리소그래피 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 최고속도가 상기 보통 모드보다 느리도록 상기 구동 프로파일을 변경하는, 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 테이블의 가속 시간이 상기 보통 모드보다 짧도록 상기 구동 프로파일을 변경하는, 리소그래피 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 리소그래피 장치가 단위 시간당 처리해야 할 기판의 수를 충족시키는 범위 내에서, 상기 테이블의 구동에 의한 상기 모터의 발열량이 최소가 되도록 상기 구동 프로파일을 변경하는, 리소그래피 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는,
    매체를 냉각하도록 구성된 냉각기와,
    상기 냉각기에 의해 냉각된 상기 매체를 가열하도록 구성된 가열기를 포함하고,
    상기 가열기로 가열된 상기 매체에 의해 상기 모터를 온도 조절하는, 리소그래피 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 냉각기에 의한 상기 매체의 냉각량과 상기 가열기에 의한 상기 매체의 가열량을 상기 보통 모드보다 작게 하는, 리소그래피 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 테이블의 구동에 의한 상기 모터의 발열량과 상기 가열기에 의한 상기 매체의 가열량과의 총 합계가 상기 냉각기에 의한 상기 매체의 냉각량과 같도록, 상기 냉각기에 의한 상기 매체의 냉각량과 상기 가열기에 의한 상기 매체의 가열량을 상기 보통 모드보다 작게 하는, 리소그래피 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터의 동작 기간은, 상기 테이블을 구동시키는 가동 기간과, 상기 테이블의 구동을 정지시키는 대기 기간이 미리 정한 시간 이하인 제1 대기기간과, 상기 대기기간이 상기 미리 정한 시간보다 긴 제2 대기기간을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 전력 절약 모드가 설정되었을 경우, 상기 제1 대기기간에서는, 상기 냉각기에 의한 상기 매체의 냉각량과 상기 가열기에 의한 상기 매체의 가열량을 상기 가동 기간과 동일하게 하고, 상기 제2 대기기간에서는, 상기 냉각기에 의한 상기 매체의 냉각량과 상기 가열기에 의한 상기 매체의 가열량을 상기 가동 기간보다 작게 하는, 리소그래피 장치.
  12. 청구항 1 내지 11 중의 어느 한 항에 따른 리소그래피 장치를 이용해서 패턴을 기판 위에 형성하는 단계와,
    상기 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 포함하는, 물품의 제조방법.
KR1020150074567A 2014-06-06 2015-05-28 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법 KR101879268B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-118130 2014-06-06
JP2014118130A JP6431290B2 (ja) 2014-06-06 2014-06-06 リソグラフィ装置及び物品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150140568A true KR20150140568A (ko) 2015-12-16
KR101879268B1 KR101879268B1 (ko) 2018-07-17

Family

ID=54770381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150074567A KR101879268B1 (ko) 2014-06-06 2015-05-28 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9257921B2 (ko)
JP (1) JP6431290B2 (ko)
KR (1) KR101879268B1 (ko)
TW (1) TWI557520B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109074529B (zh) * 2016-04-20 2022-04-29 Asml荷兰有限公司 匹配记录的方法、调度维护的方法和装置
JP6915094B2 (ja) 2017-05-23 2021-08-04 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． セットポイントジェネレータ、リソグラフィ装置、リソグラフィ装置の操作方法、及びデバイス製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003302088A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Asahi Kogyosha Co Ltd 精密温湿度制御方法及びその装置
KR20070039458A (ko) * 2005-10-07 2007-04-12 세이코 엡슨 가부시키가이샤 냉각 장치, 프로젝터 및 냉각 방법
KR20100004881A (ko) * 2008-07-03 2010-01-13 캐논 가부시끼가이샤 주사형 노광장치, 노광방법, 및 디바이스 제조방법
KR20130007886A (ko) * 2011-07-11 2013-01-21 삼성전자주식회사 화상형성장치, 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6246204B1 (en) * 1994-06-27 2001-06-12 Nikon Corporation Electromagnetic alignment and scanning apparatus
JPH11168872A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Canon Inc モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置
JP2001007015A (ja) * 1999-06-25 2001-01-12 Canon Inc ステージ装置
JP2002142490A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Nikon Corp リニアモータのコイル駆動装置、リニアモータ駆動装置およびステージ装置
US7408276B2 (en) * 2003-05-06 2008-08-05 Canon Kabushiki Kaisha Plane motor device with surrounding member surrounding coil unit and with cooling channel provided within surrounding member
CN102360162B (zh) * 2007-02-06 2015-08-26 佳能株式会社 刻印方法和刻印装置
JP5641709B2 (ja) * 2009-04-23 2014-12-17 キヤノン株式会社 デバイス製造装置およびデバイス製造方法
US20130258307A1 (en) * 2012-02-16 2013-10-03 Nikon Corporation Magnet Array Configuration for Higher Efficiency Planar Motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003302088A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Asahi Kogyosha Co Ltd 精密温湿度制御方法及びその装置
KR20070039458A (ko) * 2005-10-07 2007-04-12 세이코 엡슨 가부시키가이샤 냉각 장치, 프로젝터 및 냉각 방법
KR20100004881A (ko) * 2008-07-03 2010-01-13 캐논 가부시끼가이샤 주사형 노광장치, 노광방법, 및 디바이스 제조방법
KR20130007886A (ko) * 2011-07-11 2013-01-21 삼성전자주식회사 화상형성장치, 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TWI557520B (zh) 2016-11-11
US9257921B2 (en) 2016-02-09
JP2015231034A (ja) 2015-12-21
KR101879268B1 (ko) 2018-07-17
US20150357944A1 (en) 2015-12-10
JP6431290B2 (ja) 2018-11-28
TW201546575A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5641709B2 (ja) デバイス製造装置およびデバイス製造方法
US6226073B1 (en) Stage system with driving mechanism, and exposure apparatus having the same
JP2005331230A (ja) 冷却装置、冷却方法、プログラム、記録媒体、及び電子装置
JP2006287014A (ja) 位置決め装置およびリニアモータ
KR101879268B1 (ko) 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법
JP5355043B2 (ja) 露光装置およびデバイス製造方法
JP2001007015A (ja) ステージ装置
JP2019070724A (ja) 露光装置および物品の製造方法
JP2016053863A (ja) 温度調節装置
US7312848B2 (en) Positioning apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPH11135429A (ja) 温度制御方法及び該方法を使用する露光装置
JP6355313B2 (ja) リソグラフィ装置、電力供給方法、および物品の製造方法
JP2011249620A (ja) 露光装置
CN113296586B (zh) 一种进风量调节分配装置及进风量调节分配方法
US20110059621A1 (en) Device manufacturing apparatus and device manufacturing method
US8115425B2 (en) Driving apparatus, industrial instrument, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2006216866A (ja) 位置決め装置、露光装置およびそれを用いたデバイス製造方法
TW202040640A (zh) 基板處理裝置及物品之製造方法
JPH11184539A (ja) 駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置
JP2007123317A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
JP2001015579A (ja) ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法
JP2009206112A (ja) 冷却装置および冷却装置の運転方法
JP2022163826A (ja) 露光装置、及び物品の製造方法
TW202101129A (zh) 微影裝置及用於馬達溫度控制的方法
CN116893704A (zh) 调温装置、调温方法、器件制造装置及物品制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant