KR20180090199A

KR20180090199A - 노광 장치

Info

Publication number: KR20180090199A
Application number: KR1020180011969A
Authority: KR
Inventors: 도시카즈 나가시마
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-08-10
Also published as: JP7052197B2; TW201832014A; CN108388084A; JP2018124464A

Abstract

스테이지 정반의 미세한 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있는 노광 장치를 제공한다.
노광 장치의 일 양태는, 프레임과, 상기 프레임에 대해 승강 가능한, 승강 방향에 대해 교차하는 면내 방향으로 넓어진 스테이지 정반과, 상기 스테이지 정반에 탑재되어, 상기 면내 방향으로 이동 가능한 가동 스테이지와, 상기 가동 스테이지에 재치되는 노광 대상에 대해 광을 조사하여 노광하는 노광부와, 상기 스테이지 정반에 대해 상기 가동 스테이지를 상기 면내 방향으로 이동시키는 이동기와, 상기 가동 스테이지를 탑재한 상기 스테이지 정반을 상기 프레임에 대해 승강시키는 승강기와, 상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 쌍방에 연결되어, 상기 프레임에 대한 상기 스테이지 정반의 진동을 억제하는 제진 댐퍼를 구비하고, 상기 제진 댐퍼가, 상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 일방에 고정되며 내부에 상기 점성 유체를 수용한 용기와, 상기 일방에 대한 타방에 고정되며, 일부가 상기 용기 내의 상기 점성 유체에, 그 용기의 내벽과는 비접촉 상태로 삽입된 삽입체를 구비한다.

Description

노광 장치{EXPOSURE DEVICE}

본 발명은 노광 장치에 관한 것이며, 더 상세하게는, 가동 스테이지를 스테이지 정반에 대해 이동시킬 때에 발생하는 스테이지 정반의 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있는 노광 장치에 관한 것이다.

노광 장치는, 프린트 기판이나 액정 패널 등과 같은, 워크라고도 칭해지는 제조물의 제조 공정에 있어서 배선 등의 패턴 형성에 이용된다. 이러한 노광 장치는, 전형적인 구성예로서는, 주로, 광조사부, 워크에 노광(전사)되는 패턴이 형성된 마스크, 이 마스크를 유지하는 마스크 스테이지, 노광 처리가 행해지는 프린트 기판이나 액정 패널 등의 워크를 유지하는 워크 스테이지, 마스크에 형성된 패턴을 워크 상에 투영하는 투영 렌즈를 구비한다.

특허 문헌 1에는, 상술한 전형적인 구성을 가진 노광 장치가 개시되어 있다. 워크 스테이지는 통상, 워크를 올리고 이동할 수 있는 가동 스테이지와, 그 가동 스테이지의 가동 영역을 규정하는 스테이지 정반을 구비하고 있다.

또, 이러한 워크 스테이지는, 노광 장치 전체의 외골격이 되는 광학 프레임(혹은 광학 벤치) 내에 배치되어 있는 것도 일반적이다. 그리고, 스테이지 정반과 광학 프레임의 사이에는 Z축 구동 기구가 있다. 가동 스테이지는, 이러한 Z축 구동 기구에 의한 Z방향 이동과 스테이지 정반 상에서의 평면적인 이동을 맞추어, XYZθ방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

일본국 특허 제5556774호 공보

그러나 Z축 구동 기구는, 스테이지 정반이나 광학 프레임과 비교하면 강성이 낮아, 패턴의 미세화에 수반하여 가동 스테이지의 움직임이 빨라져 가면, 스테이지 정반에 미세한 진동이 발생하게 되었다.

한편으로 가동 스테이지의 위치 정밀도도 패턴의 미세화에 수반하여 정밀화되고 있어, 가동 스테이지가 움직일 때마다 발생하는 스테이지 정반의 진동이 소정의 레벨까지 감쇠할 때까지 기다리지 않으면 노광 장치는 노광을 행할 수 없게 되었다.

이 결과, 택트 타임이 단축되지 않는다는 문제가 발생했다. 이 문제는 단계 ＆ 리피트 방식의 노광 장치에 있어서 특히 현저하지만, 노광 장치에 있어서 일반적으로 발생하고 있는 문제이다.

이상을 감안하여, 본 발명은 스테이지 정반의 미세한 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있는 노광 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 노광 장치의 일 양태는, 프레임과, 상기 프레임에 대해 승강 가능한, 승강 방향에 대해 교차하는 면내 방향으로 넓어진 스테이지 정반과, 상기 스테이지 정반에 탑재되어, 상기 면내 방향으로 이동 가능한 가동 스테이지와, 상기 가동 스테이지에 재치(載置)되는 노광 대상에 대해 광을 조사하여 노광하는 노광부와, 상기 스테이지 정반에 대해 상기 가동 스테이지를 상기 면내 방향으로 이동시키는 이동기와, 상기 가동 스테이지를 탑재한 상기 스테이지 정반을 상기 프레임에 대해 승강시키는 승강기와, 상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 쌍방에 연결되어, 상기 프레임에 대한 상기 스테이지 정반의 진동을 억제하는 제진 댐퍼를 구비하고, 상기 제진 댐퍼가, 상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 일방에 고정되며 내부에 상기 점성 유체를 수용한 용기와, 상기 일방에 대한 타방에 고정되며, 일부가 상기 용기 내의 상기 점성 유체에, 그 용기의 내벽과는 비접촉 상태로 삽입된 삽입체를 구비한다.

이러한 노광 장치에 의하면, 스테이지 정반의 미세한 진동을, 점성 유체와 삽입체의 저항력으로 빠르게 감쇠시킬 수 있다.

상기 노광 장치에 있어서, 상기 이동기가, 상기 면내 방향으로 포함된 서로 교차하는 2개의 방향 성분 각각에 대해서 서로 독립적으로 상기 가동 스테이지를 이동시키는 복수의 이동부를 가지는 것이며, 상기 삽입체는, 상기 점성 유체에 삽입된 부분이, 상기 2개의 방향 성분 중 일방을 따라 연장된 판부인 것이 바람직하다.

이러한 노광 장치에 의하면, 판부는, 상기 일방의 방향 성분에 있어서의 가동 스테이지의 이동으로 스테이지 정반에 생기는 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있다.

또, 상기 판부를 가진 상기 삽입체는, 상기 판부가, 상기 2개의 방향 성분 중 일방과 상기 승강 방향의 쌍방을 따라 연장된 것임이 더 바람직하다. 판부가 이러한 방향을 따라 연장되어 있음으로써, 충분한 제진 능력을 가진 제진 댐퍼가 스테이지 정반과 프레임의 간극에 용이하게 설치된다.

또한, 상기 판부를 가진 상기 삽입체는, 상기 용기가, 각각에 상기 점성 유체를 수용하고, 상기 2개의 방향 성분 중 상기 일방에 대한 타방을 따라 늘어선 복수의 수용조를 가지는 것이며, 상기 삽입체가, 상기 복수의 수용조에 개별적으로 삽입된 복수의 상기 판부를 가지는 것임도 바람직하다. 이러한 복수의 판부에 의해, 공간 절약하며 높은 제진 능력이 실현된다.

또, 상기 노광 장치에 있어서, 상기 삽입체는, 상기 점성 유체에 삽입된 부분이, 상기 제진 댐퍼에 의해 억제되는 상기 스테이지 정반의 진동의 방향을 따라 연장된 판부여도 된다. 이러한 판부는, 진동 방향을 따라 연장된 측면에서 점성 유체로부터 저항력을 받아 진동을 빠르게 감쇠시킨다.

또, 상기 노광 장치에 있어서, 상기 점성 유체가, 1000Pa·s 이상의 점도를 가지는 것이어도 된다. 이러한 높은 점도의 점성 유체가 이용됨으로써 진동이 빠르게 감쇠된다.

본 발명의 노광 장치에 의하면, 스테이지 정반의 미세한 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 노광 장치의 일실시 형태에 있어서의 내부 구조를 노광 장치의 측방으로부터 투시한 구조도이다.
도 2는 워크 스테이지 주변의 구조를 상방으로부터 본 상면도이다.
도 3은 제진 댐퍼의 구조를 나타내는 단면도이다
도 4는 점성 저항력의 원리를 나타내는 도이다.
도 5는 제진 댐퍼가 떼어진 비교예에서의 진동 감쇠를 나타내는 그래프이다.
도 6은 제진 댐퍼가 구비된 실시예에서의 진동 감쇠를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 노광 장치의 일실시 형태에 있어서의 내부 구조를 노광 장치의 측방으로부터 투시한 구조도이다.

본 명세서에서는, 장치의 방향 등을 설명하기 위해, 각 도에 공통의 좌표계를 이용하는 것으로 한다. 도 1의 종이면에 수직인 방향이 이 공통 좌표계의 X축 방향이며, 도 1의 좌우 방향이 Y축 방향이며, 도 1의 상하 방향이 Z축 방향이다.

도 1에 나타내는 노광 장치(1)는, 이른바 단계 ＆ 리피트 처리를 행하는 노광 장치이다.

노광 장치(1)는, 노광 장치(1)의 외형을 규정함과 함께 노광 장치(1) 전체를 지지하는 광학 프레임(10)을 구비하고 있다. 이 광학 프레임(10)이, 본 발명에서 말하는 프레임의 일례에 상당한다.

노광 장치(1)는, 광학 프레임(10)의 상방에 광원부(20)를 구비하고 있다. 광원부(20)는 램프(21)와 미러(22)와 셔터(23)를 가지며, 램프(21)는, 램프 점등 장치(24)로부터 전력이 공급되어 점등된다. 램프(21)로부터 발해진 광은 미러(22)에서 도 1의 하방을 향해 반사된다. 셔터(23)는, 미러(22)로부터 하방을 향하는 광의 투과와 차단을 전환하여 노광을 온 오프시킨다.

광학 프레임(10)의 내부에는, 마스크(30)와 투영 렌즈(40)가 설치되어 있다. 마스크(30)에는 노광의 패턴이 형성되어 있으며, 광원부(20)로부터의 광이 마스크(30)에 조사된다. 마스크(30)를 투과한 노광광은 투영 렌즈(40)에 의해 워크(W) 상에 투영된다.

광원부(20)와 마스크(30)와 투영 렌즈(40)를 합한 것이, 본 발명에서 말하는 노광부의 일례에 상당한다.

광학 프레임(10) 내에는, 워크(W)를 유지하여 XYZθ방향으로 이동시키는 워크 스테이지(50)가 구비되어 있다.

노광 장치(1)에는, 램프(21)의 점등, 셔터(23)에 의한 노광의 온 오프, 및, 워크 스테이지(50)에 있어서의 XYZθ방향의 이동을 제어하는 제어부(60)도 구비되어 있다.

도 2는, 워크 스테이지(50) 주변의 구조를 상방으로부터 본 상면도이다.

도 2의 종이면에 수직인 방향이, 상술한 공통 좌표계에 있어서의 Z축 방향이며, 도 2의 좌우 방향이 Y축 방향이며, 도 2의 상하 방향이 X축 방향이다.

이하, 도 1과 도 2의 쌍방을 참조하여 워크 스테이지(50)의 구조에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에서는, 워크 스테이지(50)로서, 이른바 H형 스테이지가 채용되어 있다. 이 워크 스테이지(50)에는, XY평면을 따라 넓어진 스테이지 정반(51)과, 스테이지 정반(51)을 광학 프레임(10) 상에 지지한 Z축 구동 기구(52)와, 스테이지 정반(51) 상을 XYθ방향으로 이동 가능한 가동 스테이지(53)가 설치되어 있다. Z축 구동 기구(52)는 스테이지 정반(51)을 Z축 방향으로 구동(승강)하여 임의의 높이에서 지지한다. 워크 스테이지(50)에 유지되어 있는 워크(W)는 이 Z축 구동 기구(52)에 의해, 투영 렌즈(40)에 의한 노광 패턴의 핀트가 맞는 위치로 이동되어 유지된다.

스테이지 정반(51)은, 본 발명에서 말하는 스테이지 정반의 일례에 상당하고, 가동 스테이지(53)는, 본 발명에서 말하는 가동 스테이지의 일례에 상당하며, Z축 구동 기구(52)는, 본 발명에서 말하는 승강기의 일례에 상당한다.

스테이지 정반(51)의 상면에는, Y축 방향으로 연장된 2개의 고정 가이드(54)가 고정되어 있다. 이 2개의 고정 가이드(54) 사이에는, 이동 가이드(55)가 걸어지고, 그 이동 가이드(55) 상에 가동 스테이지(53)가 올려져 있다.

이동 가이드(55)는, 예를 들면 리니어 모터에 의한 액추에이터인 Y축 구동 기구(54a)에 의해 고정 가이드(54) 상에서 구동되어 Y축 방향으로 이동한다. 또, 가동 스테이지(53)는, 예를 들면 리니어 모터에 의한 액추에이터인 X축 구동 기구(55a)에 의해 이동 가이드(55) 상에서 구동되어 X축 방향으로 이동한다. 이것에 의해, XY면내 방향에 있어서의 가동 스테이지(53) 및 워크(W)의 이동이 실현된다.

고정 가이드(54), Y축 구동 기구(54a), 이동 가이드(55), 및 X축 구동 기구(55a)를 합한 것이, 본 발명에서 말하는 이동기의 일례에 상당하고, Y축 구동 기구(54a) 및 X축 구동 기구(55a)가, 본 발명에서 말하는 복수의 이동부의 일례에 상당한다.

또, 2개의 고정 가이드(54) 상에 설치된 2개의 Y축 구동 기구(54a)는, 서로 역방향의 구동이 가능하게 되어 있으며, 이러한 구동에 의해 이동 가이드(55)는 XY면내에서 회전한다. 이 XY면내에서의 회전에 의해, 가동 스테이지(53) 및 워크(W)의 θ방향 회전이 실현된다.

가동 스테이지(53)의 측면에는 바 미러(53a)가 고정되며, 광학 프레임(10)의 내벽에는 레이저 측장기(11)가 설치되어 있다. 가동 스테이지(53)의 위치는, 레이저 측장기(11)로부터 출사되어 바 미러(53a)에 의해 반사되는 레이저광에 의해 정밀하게 측정된다. 가동 스테이지(53) 및 워크(W)의 위치 정밀도로서는, 노광 패턴의 미세화에 수반하여 최근 더욱더 높은 정밀도가 요구되게 되었다.

그런데, 상술한 구성에 있어서 가동 스테이지(53)가 XY평면 방향(워크(W)의 표면을 따른 방향)으로 이동하면, 그에 대한 반력이 발생하여 스테이지 정반(51)을 누른다.

스테이지 정반(51) 자체는 노광 패턴의 핀트 맞춤 등을 위해 승강 이동의 필요가 있기 때문에, 광학 프레임(10)에 직접 고정되어 있지는 않고 Z축 구동 기구(52)에 지지되어 있다. 이 때문에, 광학 프레임(10)에 직접 부동으로 고정되어 있는 다른 부재와 비교하면 약간 강성이 떨어져, 가동 스테이지(53)의 구동에 대한 반력이 스테이지 정반(51)에 미세한 XY평면 방향의 진동을 가져온다.

이 진동은 결국은 감쇠하지만, 진동하고 있는 시점에 있어서는 이 진동이, 높은 위치 정밀도에 의한 노광의 폐해가 된다. 그 때문에, 본 실시 형태의 노광 장치(1)가 단계 ＆ 리피트 방식에 의해 각 노광 영역에서 패턴을 형성하는 경우에는, 어느 영역으로부터 다음의 영역으로 가동 스테이지(53)가 이동한 후에 미세한 진동이 가라앉기까지 일정한 시간 기다리지 않으면 안되게 된다.

이러한 대기 시간은 태스크 타임의 로스가 되므로, 본 실시 형태에서는, 광학 프레임(10)에 대한 스테이지 정반(51)의 진동을 억제하는 제진 댐퍼(70)가 설치되어, 진동의 빠른 감쇠가 도모된다. 이 제진 댐퍼(70)가, 본 발명에서 말하는 제진 댐퍼의 일례에 상당한다.

본 실시 형태에서는 일례로서 4개의 제진 댐퍼(70)가 설치되어 있다. 또, 본 실시 형태의 경우는, Y축 방향의 진동에 대해서는, 도시를 생략한 카운터 매스를 가진 억제 기구에 의해 억제되는 것으로서, 각 제진 댐퍼(70)는, 일례로서 X축 방향의 진동을 억제하는 것으로 되어 있다.

이하, 제진 댐퍼(70)의 구조의 상세에 대해서 설명한다.

도 3은, 제진 댐퍼의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 3의 종이면에 수직인 방향이, 상술한 공통 좌표계의 X축 방향이고, 도 3의 좌우 방향이 Y축 방향이고, 도 3의 상하 방향이 Z축 방향이다.

제진 댐퍼(70)는 용기(71)와 삽입체(72)를 구비하고 있으며, 일례로서, 용기(71)가 광학 프레임(10)에 고정되며, 삽입체(72)가 스테이지 정반(51)에 고정되어 있다. 이 용기(71)가, 본 발명에서 말하는 용기의 일례에 상당하며, 삽입체(72)가, 본 발명에서 말하는 삽입체의 일례에 상당한다. 용기(71)에는, 상면측이 개구되고 하면측에 저부를 가지며 X축 방향으로 연장된 수용조(73)가 설치되어 있으며, 수용조(73)의 내부 공간에는 점성 유체(74)가 충전(수용)되어 있다.

삽입체(72)의 일부는 X축 방향으로 연장된 판부(75)로 되어 있다. 판부(75)는, 수용조(73)의 상면측의 개구로부터 점성 유체(74) 중에 삽입되어 있으며, 수용조(73)의 내벽으로부터 이격한 상태로 유지되어 있다. 이 판부(75)가, 본 발명에서 말하는 복수의 판부의 일례에 상당한다.

판부(75)가 수용조(73)의 내벽으로부터 이격하고 있으므로, 이 제진 댐퍼(70)는, 스테이지 정반(51)의 Z방향을 지지하고 있는 것은 아니며, 순수하게 워크면 방향(실제로는 X축 방향)의 진동을 감쇠할 만한 기능을 가지고 있다.

점성 유체(74)는, 실온으로 예를 들면 6000Pa·s(파스칼초)와 같은 높은 점도를 가지고 있으며, 삽입체(72)와 용기(71) 사이에 높은 저항력을 발생시킨다.

이와 같이 수용조(73)나 판부(75)가 X축 방향으로 연장된 구조의 제진 댐퍼(70)는, 광학 프레임(10)과 스테이지 정반(51) 사이의 한정된 스페이스에, 스테이지 정반(51)을 따라 설치할 수 있어, 장치의 소형화에 기여한다.

도 4는, 점성 저항력의 원리를 나타내는 도이다.

용기의 벽(101)과 이동 물체(102) 사이에 간격(h)의 간극이 있으며, 그 간극이 점도(μ)의 점성 유체(103)로 채워져 있는 것으로 한다. 이동 물체(102)는, 주로, 도면의 하방측의 면(102a)에서 점성 유체(103)와 접촉하고 있어, 이 면(102a)을 이하에서는 저항면(102a)이라고 칭한다. 이동 물체(102)가 벽(101)에 대해 평행으로 이동한 경우, 이동 물체(102)와 벽(101)의 간극에 충전된 점성 유체(103)에 의해, 이동 물체(102)의 이동의 방향과는 역방향의 점성 저항이 생긴다. 저항면(102a)의 면적이 A, 이동 물체(102)의 속도가 V인 경우, 저항면(102a)에 생기는 점성 저항의 저항력 F는 F=μAv／h로 구해진다.

노광 장치(1)의 스테이지 정반(51)에 생기는 진동은, 서브 밀리초의 감쇠 시간이라도 태스크 타임 단축의 방해가 되므로, 보다 빠른 감쇠가 바람직하다. 그러한 빠른 감쇠의 실현에는, 보다 높은 점성 저항이 필요해지므로, 면적(A)의 증가와 간격(h)의 감소가 요망된다. 또, 점성 저항이 진동의 감쇠에 효율적으로 작용하도록, 저항면(102a) 및 이동체(102)는, 억제되는 진동의 방향(도 3의 예에서는 X축 방향)을 따라 연장되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 제진 댐퍼(70) 자체에 있어서의 강성의 확보나 설치 스페이스의 제한 등에 의해 면적(A)의 증가나 간격(h)의 감소에는 한계가 있다.

이에 반해 점성 유체(103)의 점도(μ)에 대해서는 특별히 상한이 없고, 높은 점도(μ)를 가지는 점성 유체(103)의 이용이 바람직하다. 현실적인 장치 사이즈에서도 충분히 큰 저항력이 얻어지는 점도(μ)로서는, 실온에서 5000Pa·s 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 설치 스페이스의 확보가 가능하면, 1000Pa·s 이상의 점성 유체도 적합하게 이용된다. 그러한 적합한 점성 유체는, 구체적으로는 예를 들면 고점도 실리콘 오일이다.

도 3으로 되돌아와 설명을 계속한다.

삽입체(72)의 판부(75)는, X축 방향으로 연장되어 있음과 함께 Z축 방향으로도 연장되어 있으며, 판부(75)가 점성 유체(74)로부터 점성 저항을 주로 받는 저항면(75a)은, XZ면내 방향으로 넓어져 있게 된다. 또, 판부(75)의 표리 양면이 저항면(75a)으로 되어 있음과 함께, 판부(75)가 가지는 각 면 중에서 최대 면적의 면이 저항면(75a)으로 되어 있다.

X축 구동 기구(55a)에 의한 가동 스테이지(53)의 구동의 반력으로 스테이지 정반(51)에 생기는 진동은 X축 방향의 진동이다. X축 방향으로 연장된 판부(75)에 의한 점성 저항은, 이러한 X축 방향의 진동을 효율적으로 감쇠시킨다. 또, 구동의 반력으로 스테이지 정반(51)에 생기는 진동에 수반하여 판부(75) 및 저항면(75a)은 점성 유체(74) 및 수용조(73)에 대해 충분히 높은 속도로 X축 방향으로 이동하여 높은 점성 저항이 생긴다. 이러한 높은 점성 저항에 의해 X축 방향의 진동은 빠르게 감쇠하게 된다.

XZ면내 방향으로 판부(75)가 넓어진 구조는, 공간 절약하며 넓은 저항면(75a)이 얻어지는 구조임과 함께 X축 방향의 움직임에 대해 큰 강성을 가지는 구조이다. 이 때문에, 큰 저항력이 생겨도 스테이지 정반(51)의 진동이 저항면(75a)까지 확실히 전해져, 점성 저항에 의해 확실히 감쇠되게 된다.

한편, Z축 구동 기구(52)에 의한 스테이지 정반(51)의 구동은 스테이지 정반(51)의 진동에 비교하면 충분히 작기 때문에 점성 저항도 작고, Z축 구동 기구(52)에 의한 스테이지 정반(51)의 구동은 제진 댐퍼(70)의 방해를 받지 않는다. 또, 판부(75)가 Z축 방향으로도 연장되어 있으므로, 스테이지 정반(51)이 Z축 방향으로 구동되어도 저항면(75a)과 수용조(73)의 내벽의 거리가 변화하지 않고, 제진 댐퍼(70)의 기본적인 성능이 유지된다. 수용조(73)에는 어느 정도의 깊이가 있고, 충전되어 있는 점성 유체(74)도 어느 정도의 부피가 있으므로, 스테이지 정반(51)의 상하 이동에 수반하여 판부(75)가 오르내려도, 수용조(73) 및 점성 유체(74)로부터 판부(75)가 이탈하는 일은 없다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제진 댐퍼(70)의 용기(71)에는 복수(일례로서 2개)의 수용조(73)가 설치되어 있다. 이들 복수의 수용조(73)는, 서로, 저항면(75a)에 교차하는 방향(일례로서 Y축 방향)으로 늘어서 있으므로 공간 절약의 구조가 되어 있다. 이러한 수용조(73)가, 본 발명에서 말하는 복수의 수용조의 일례에 상당한다. 또, 이들 복수의 수용조(73)에는, 복수의 판부(75)가 개별적으로 삽입되어 있다. 이것에 의해, 저항면(75a)의 수가 증가하고, 총면적도 증가하며, 저항력이 증가한다.

다음에, 이러한 제진 댐퍼(70)의 성능을 검증한 실험 결과에 대해서 설명한다.

도 5는, 제진 댐퍼가 떼어진 비교예에서의 진동 감쇠를 나타내는 그래프이다.

도 6은, 제진 댐퍼가 구비된 실시예에서의 진동 감쇠를 나타내는 그래프이다.

도 5 및 도 6의 종축은 임의 단위로 진동의 변위를 나타내고 있으며, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또, 도 5 및 도 6에 나타내는 가는 선의 그래프(G1, G2)는 진동의 실측값을 나타내고 있으며, 굵은 선의 그래프(G3, G4)는 3점 이동 평균값을 나타내고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에는, 3점 이동 평균값의 그래프(G3, G4)에 대한 엔빌로프의 피팅에 의해 얻어진 감쇠 곡선(T1, T2)이 나타나 있으며, 이러한 감쇠 곡선(T1, T2)은, 진폭의 감쇠 상태를 나타내고 있다.

이 실험에서는, 상술한 실시 형태의 구조와 마찬가지로, 스테이지 정반(51)의 주위에 4개의 제진 댐퍼(70)를 가지며, 각 제진 댐퍼(70)에는 2개의 수용조(73)와 판부(75)를 가진 장치가 이용되었다. 저항면의 면적은, 제진 댐퍼(70)마다 수백 평방cm 정도이며, 수용조(73)와 판부(75)의 간극은 1cm 이하이다.

스테이지 정반(51)에 대해 충격력을 주어 진동시켰더니, 스테이지 정반(51)은 약 70Hz로 진동했다. 이 진동은, 비교예에서는 ζ=0.03의 감쇠율로 감쇠한 것에 반해, 실시예에서는 ζ=0.065의 감쇠율로 감쇠하고, 예를 들면 200ms의 경과로 진동파는 거의 제로가 되었다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 이른바 H형 스테이지가 구비된 예가 나타나 있지만, 본 발명에서 말하는 스테이지 정반과 가동 스테이지는, 이른바 평면 스테이지를 구성해도 된다. 또, H형 스테이지의 경우에는, 본 발명에서 말하는 스테이지 정반은 평면 형상의 상면을 가질 필요는 없고, 고정 가이드를 고정할 수 있을 정도로 평면 방향의 넓어짐을 가진 골조 구조의 것이어도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 용기(71)가 광학 프레임(10)에 고정되며, 삽입체(72)가 스테이지 정반(51)에 고정된 예가 나타나 있지만, 본 발명에서 말하는 삽입체 및 용기는, 삽입체가 광학 프레임(10)에 고정되며, 용기가 스테이지 정반(51)에 고정되어도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 점성 저항에 의해 진동을 감쇠시키는 제진 댐퍼가 예시되어 있지만, 본 발명에서 말하는 제진 댐퍼는, 압력 저항에 의해 진동을 감쇠시키는 것이어도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, X축 방향의 진동을 억제하는 제진 댐퍼(70)가 예시되어 있지만, 본 발명에서 말하는 제진 댐퍼는, Y축 방향의 진동을 억제하는 것이어도 되고, X축 방향과 Y축 방향의 쌍방에 교차하는 방향의 진동을 억제하는 것이어도 된다. 또한, 본 발명의 노광 장치는, 진동을 억제하는 방향이 상이한 복수의 제진 댐퍼를 구비해도 된다.

1 노광 장치 10 광학 프레임
20 광원부 30 마스크
40 투영 렌즈 50 워크 스테이지
60 제어부 51 스테이지 정반
52 Z축 구동 기구 53 가동 스테이지
54 고정 가이드 55 이동 가이드
54a Y축 구동 기구 55a X축 구동 기구
70 제진 댐퍼 71 용기
72 삽입체 73 수용조
74 점성 유체 75 판부

Claims

프레임과,
상기 프레임에 대해 승강 가능한, 승강 방향에 대해 교차하는 면내 방향으로 넓어진 스테이지 정반과,
상기 스테이지 정반에 탑재되어, 상기 면내 방향으로 이동 가능한 가동 스테이지와,
상기 가동 스테이지에 재치(載置)되는 노광 대상에 대해 광을 조사하여 노광하는 노광부와,
상기 스테이지 정반에 대해 상기 가동 스테이지를 상기 면내 방향으로 이동시키는 이동기와,
상기 가동 스테이지를 탑재한 상기 스테이지 정반을 상기 프레임에 대해 승강시키는 승강기와,
상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 쌍방에 연결되어, 상기 프레임에 대한 상기 스테이지 정반의 진동을 억제하는 제진 댐퍼를 구비하고,
상기 제진 댐퍼가,
상기 프레임과 상기 스테이지 정반의 일방에 고정되며 내부에 점성 유체를 수용한 용기와,
상기 일방에 대한 타방에 고정되며, 일부가 상기 점성 유체에, 상기 용기의 내벽과는 비접촉 상태로 삽입된 삽입체를 구비한 것임을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동기가, 상기 면내 방향으로 포함된 서로 교차하는 2개의 방향 성분 각각에 대해서 서로 독립적으로 상기 가동 스테이지를 이동시키는 복수의 이동부를 가지는 것이며,
상기 삽입체는, 상기 점성 유체에 삽입된 부분이, 상기 2개의 방향 성분 중 일방을 따라 연장된 판부인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 삽입체는, 상기 판부가, 상기 2개의 방향 성분 중 일방과 상기 승강 방향의 쌍방을 따라 연장된 것임을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 용기가, 각각에 상기 점성 유체를 수용하며, 상기 2개의 방향 성분 중 상기 일방에 대한 타방을 따라 늘어선 복수의 수용조를 가지는 것이며,
상기 삽입체가, 상기 복수의 수용조에 개별적으로 삽입된 복수의 상기 판부를 가지는 것임을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 삽입체는, 상기 점성 유체에 삽입된 부분이, 상기 제진 댐퍼에 의해 억제되는 상기 스테이지 정반의 진동의 방향을 따라 연장된 판부인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점성 유체가, 1000Pa·s 이상의 점도를 가지는 것임을 특징으로 하는 노광 장치.