WO2024202056A1 - 制振装置、露光装置、及び露光方法 - Google Patents

制振装置、露光装置、及び露光方法 Download PDF

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leaf spring
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damping device
vibration damping
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徳見憲亮
児島和樹
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2238/00—Type of springs or dampers
    • F16F2238/02—Springs
    • F16F2238/022—Springs leaf-like, e.g. of thin, planar-like metal

Definitions

  • Liquid crystal display panels have come into widespread use as display elements for personal computers, televisions, and the like.
  • Liquid crystal display panels are manufactured by forming a circuit pattern of thin-film transistors on a plate (glass substrate) using photolithography techniques.
  • An exposure device is used for this photolithography process, which projects and exposes an original pattern formed on a mask onto a photoresist layer on the plate via a projection optical system (for example, Patent Document 1).
  • the vibration damping device includes a frame having a first member and a second member that are maintained apart in a first direction, a weight disposed between the first member and the second member, an actuator between the first member and the second member that drives the weight in the first direction, a plurality of first restraining mechanisms that connect the first member and the weight and each have one or more leaf springs that allow the weight to move in the first direction, a plurality of second restraining mechanisms that connect the second member and the weight and each have one or more leaf springs that allow the weight to move in the first direction, and a plurality of third restraining mechanisms that connect the plurality of first restraining mechanisms and the plurality of second restraining mechanisms and restrain the movement of the weight in a direction inclined with respect to a plane perpendicular to the first direction.
  • the exposure apparatus is an exposure apparatus that exposes a pattern image of a first object onto a second object, and includes an illumination optical system that illuminates the first object with exposure light, a projection optical system that projects the exposure light from the first object onto the second object, a housing that supports the projection optical system, and the vibration damping device, and the vibration damping device is disposed near a position that corresponds to the abdomen of at least one of a plurality of vibration modes that occur in the housing.
  • an exposure method is an exposure method using the above-mentioned exposure apparatus, and includes illuminating the first object with the exposure light using the illumination optical system, and projecting a pattern image of the first object onto the second object using the projection optical system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an exposure apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a vibration damping device according to an embodiment.
  • FIG. 3A is a side view of the vibration damping device as viewed from the -Y1 side
  • FIG. 3B is a side view of the vibration damping device as viewed from the +X1 side.
  • 4A is a top view of the vibration damping device
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first restraining mechanism according to a modified example.
  • the exposure device 10 according to one embodiment will be described with reference to Figures 1 to 4(B).
  • FIG. 1 is a diagram that shows roughly the configuration of an exposure apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the exposure apparatus 10 is a scanning stepper (scanner) that drives the mask MSK and glass substrate (hereafter referred to as "substrate") P in the same direction and at the same speed relative to the projection optical system PL, thereby transferring a pattern formed on the mask MSK onto the substrate P.
  • the substrate P is a rectangular glass substrate used, for example, in liquid crystal display devices (flat panel displays), with at least one side or diagonal length of 500 mm or more.
  • the direction in which the mask MSK and substrate P are driven during scanning exposure is defined as the X-axis direction
  • the direction perpendicular to this in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction
  • the direction perpendicular to the X-axis and Y-axis is defined as the Z-axis direction
  • the directions of rotation (tilt) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are defined as the ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions, respectively.
  • the exposure apparatus 10 includes an illumination optical system IOP, a mask stage MST that holds a mask MSK, a projection optical system PL, a body 70 that supports these, a substrate stage PST that holds a substrate P, and a control system for these.
  • the control system provides overall control of each component of the exposure apparatus 10.
  • the body 70 includes a base (vibration isolation table) 71, columns 72A and 72B, an optical base (housing) 73, a support 74, and a slide guide 75.
  • the base (vibration isolation table) 71 is placed on a floor F and supports the columns 72A and 72B while isolating vibrations from the floor F.
  • the columns 72A and 72B each have a frame shape, and the column 72A is placed inside the column 72B.
  • the optical base 73 has, for example, a flat plate shape and is fixed to the ceiling of the column 72A.
  • the support 74 is supported by the ceiling of the column 72B via a slide guide 75.
  • the slide guide 75 includes an air ball lifter and a positioning mechanism, and positions the support 74 (i.e., the mask stage MST described later) at an appropriate position in the X-axis direction relative to the optical base 73.
  • the illumination optical system IOP is disposed above the body 70.
  • the illumination optical system IOP irradiates the mask MSK with illumination light IL.
  • the mask stage MST is supported by a support 74.
  • a mask MSK having a pattern surface (the lower surface in FIG. 1) on which a circuit pattern is formed is fixed to the mask stage MST by, for example, vacuum adsorption (or electrostatic adsorption).
  • the mask stage MST is driven by a drive system including, for example, a linear motor at a predetermined stroke in the scanning direction (X-axis direction) and is also slightly driven in the non-scanning directions (Y-axis direction and ⁇ z direction).
  • the position information of the mask stage MST in the XY plane is measured by an interferometer system.
  • the interferometer system measures the position of the mask stage MST by irradiating a measurement beam onto a movable mirror (or a mirror-finished reflective surface (not shown)) provided at the end of the mask stage MST and receiving the reflected light from the movable mirror.
  • the measurement results are supplied to a control device (not shown), which drives the mask stage MST via a drive system in accordance with the measurement results of the interferometer system.
  • the projection optical system PL is supported by the optical base 73 below (-Z side) the mask stage MST.
  • the projection optical system PL is configured in the same manner as the projection optical system disclosed in, for example, US Pat. No. 5,729,331, and includes a plurality of (for example, seven) projection optical units 100 (multi-lens projection optical units) arranged in a staggered pattern, for example, to form a rectangular image field with the Y-axis direction as the longitudinal direction.
  • four projection optical units 100 are arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction, and the remaining three projection optical units 100 are arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction, spaced apart from the four projection optical units 100 on the +X side.
  • each of the multiple projection optical units 100 for example, a system that forms an erect normal image with a two-sided telecentric equal magnification system is used.
  • the multiple projection areas of the projection optical units 100 arranged in a staggered pattern are collectively called the exposure area.
  • the illumination light IL that has passed through the mask MSK forms a projected image (partial upright image) of the circuit pattern of the mask MSK in the illumination area via the projection optical system PL in an irradiation area (exposure area (conjugate to the illumination area)) on the substrate P arranged on the image plane side of the projection optical system PL.
  • a resist sensitizer
  • the substrate stage PST By synchronously driving the mask stage MST and the substrate stage PST, i.e., by driving the mask MSK in the scanning direction (X-axis direction) relative to the illumination area (illumination light IL) and driving the substrate P in the same scanning direction relative to the exposure area (illumination light IL), the substrate P is exposed and the pattern of the mask MSK is transferred onto the substrate P.
  • the substrate stage PST is placed on a base (vibration isolation table) 71 below (on the -Z side) the projection optical system PL.
  • the substrate P is held on the substrate stage PST via a substrate holder (not shown).
  • the position information of the substrate stage PST in the XY plane (including rotation information (yawing amount (amount of rotation in the ⁇ z direction ⁇ z), pitching amount (amount of rotation in the ⁇ x direction ⁇ x), and rolling amount (amount of rotation in the ⁇ y direction ⁇ y))) is measured by an interferometer system.
  • the interferometer system measures the position of the substrate stage PST by irradiating a measurement beam from the optical base 73 to a movable mirror (or a mirror-finished reflective surface (not shown)) provided at the end of the substrate stage PST and receiving the reflected light from the movable mirror.
  • the measurement result is supplied to a control device (not shown), which drives the substrate stage PST in accordance with the measurement result of the interferometer system.
  • alignment measurement (e.g., EGA, etc.) is performed prior to exposure, and the results are used to expose the substrate P in the following procedure.
  • the mask stage MST and substrate stage PST are synchronously driven in the X-axis direction in accordance with instructions from the control device. This performs scanning exposure on the first shot area on the substrate P.
  • the control device moves (steps) the substrate stage PST to a position corresponding to the second shot area. Then, scanning exposure is performed on the second shot area.
  • the control device similarly repeats stepping between shot areas of the substrate P and scanning exposure on the shot areas to transfer the pattern of the mask MSK to all shot areas on the substrate P.
  • the optical table 73 vibrates during scanning exposure, it affects the exposure accuracy (the accuracy of the pattern formed on the photosensitive material of the substrate P).
  • the inventors have discovered through simulation that multiple vibration modes occur in the optical table 73 during scanning exposure. Possible causes of vibration of the optical table 73 include, for example, vibration caused by the operation of the exposure apparatus 10 itself and vibration caused by the surrounding environment of the exposure apparatus 10.
  • one or more vibration suppression devices 80 are installed on the optical base 73 to suppress vibration of the optical base 73 that holds the projection optical system PL.
  • the structure of the vibration suppression device 80 according to this embodiment will be described in detail with reference to Figures 2 to 4(B).
  • the direction in which the weight 82, which will be described later, moves is the Z1 direction
  • the directions in which the sides of the flat rectangular lower base part 81b, which will be described later, extend in a plane perpendicular to the Z1 direction are the X1 direction and the Y1 direction.
  • the X1 direction, Y1 direction, and Z1 direction are mutually perpendicular.
  • FIG. 2 is a perspective view of the vibration damping device 80 according to this embodiment.
  • FIG. 3(A) is a side view of the vibration damping device 80 as viewed from the -Y1 side
  • FIG. 3(B) is a side view of the vibration damping device 80 as viewed from the +X1 side.
  • FIG. 4(A) is a top view of the vibration damping device 80
  • FIG. 4(B) is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 4(A).
  • FIG. 4(A) some of the components of the vibration damping device 80 are indicated by dashed lines.
  • the vibration control device 80 includes a frame 81, a weight 82 disposed within the frame 81, a plurality of first restraining mechanisms 84 that connect the frame 81 and the weight 82 and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction, a plurality of second restraining mechanisms 85 that connect the frame 81 and the weight 82 and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction, and a plurality of leaf springs (third restraining mechanisms) 86 that connect the plurality of first restraining mechanisms 84 and the plurality of second restraining mechanisms 85 and restrain movement of the weight 82 in a direction inclined relative to a plane perpendicular to the Z1 direction.
  • the frame 81 includes an upper base portion (first member) 81a, a lower base portion (second member) 81b, and a number of support members 81c that connect the upper base portion 81a and the lower base portion 81b.
  • the upper base portion 81a and the lower base portion 81b are maintained apart in the Z1 direction by the plurality of support members 81c.
  • a weight 82 is disposed between the upper base portion 81a and the lower base portion 81b.
  • the weight 82 has, for example, a cylindrical shape.
  • a recess 82a is formed on the -Z1 side surface of the weight 82, and the recess 82a houses a part of a stator 83a of a voice coil motor (VCM) 83.
  • VCM voice coil motor
  • the stator 83a of the VCM 83 is fixed to the lower base portion 81b, and the mover 83b is fixed to the weight 82. As a result, the VCM 83 drives the weight 82 in the Z1 direction between the upper base portion 81a and the lower base portion 81b.
  • first restraint mechanisms 84 and four second restraint mechanisms 85 are provided.
  • the four first restraint mechanisms 84 connect the upper base portion 81a and the weight 82 and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction.
  • the multiple first restraint mechanisms 84 also restrain movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and movement of the weight 82 around the Z1 axis of the weight 82 (axis parallel to the Z1 direction).
  • the four first restraint mechanisms 84 are arranged at 90 degree intervals in the circumferential direction of a circle centered on the central axis AX of the weight 82.
  • the vibration control device 80 is installed with the X1 or Y1 direction parallel to the direction of gravity (with the Z1 direction parallel to the horizontal direction), for example, it is possible to permit movement of the weight 82 in the Z1 direction while restricting movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and movement of the weight 82 around the Z1 axis.
  • Each first restraining mechanism 84 includes a first leaf spring (first leaf spring portion) 84a, a second leaf spring (second leaf spring portion) 84b, and a first connecting portion 84c.
  • One end of the first leaf spring 84a is connected to a fixed portion 81a1 provided on the upper base portion 81a, and the other end of the first leaf spring 84a is connected to a first fixed portion 84c1 of the first connecting portion 84c.
  • One end of the second leaf spring 84b is connected to an upper fixed portion 82b fixed to the end face on the +Z1 side of the weight 82, and the other end of the second leaf spring 84b is connected to the first fixed portion 84c1 of the first connecting portion 84c.
  • the upper base part 81a and the weight 82 are connected using two leaf springs that extend in parallel with their other ends connected to each other.
  • the distance (stroke) that the weight 82 can move in the Z1 direction can be made longer than when the upper base part 81a and the weight 82 are connected using a single leaf spring of the same length.
  • the four second restraining mechanisms 85 connect the lower base portion 81b and the weight 82, and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction.
  • the four second restraining mechanisms 85 also restrain movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and movement of the weight 82 around the Z1 axis.
  • the four second restraining mechanisms 85 are positioned to face the four first restraining mechanisms 84 in the Z1 direction.
  • Each second restraining mechanism 85 includes a third leaf spring (third leaf spring portion) 85a, a fourth leaf spring (fourth leaf spring portion) 85b, and a second connecting portion 85c.
  • One end of the third leaf spring 85a is connected to a fixed portion 81b1 provided on the lower base portion 81b, and the other end of the third leaf spring 85a is connected to a first fixed portion 85c1 of the second connecting portion 85c.
  • One end of the fourth leaf spring 85b is connected to a lower fixed portion 82c fixed to the end face on the -Z1 side of the weight 82, and the other end of the fourth leaf spring 85b is connected to the first fixed portion 85c1 of the second connecting portion 85c.
  • the distance (stroke) that the weight 82 can move in the Z1 direction can be made longer than when connecting the lower base part 81b and the weight 82 using a single leaf spring of the same length.
  • each of the first leaf spring 84a, the second leaf spring 84b, the third leaf spring 85a, and the fourth leaf spring 85b is determined based on the weight of the weight 82 and the frequency at which vibration is to be damped.
  • the leaf spring (third restraining mechanism) 86 connects the first restraining mechanism 84 and the second restraining mechanism 85, and restrains the movement of the weight 82 in a direction inclined relative to a plane perpendicular to the Z1 direction.
  • one end of the leaf spring 86 is connected to the second fixed portion 84c2 of the first connecting portion 84c of the first restraining mechanism 84, and the other end of the leaf spring 86 is connected to the second fixed portion 85c2 of the second connecting portion 85c of the second restraining mechanism 85.
  • a vibration absorbing member 87 is installed between the lower base portion 81b and the second fixing portion 85c2 of the second connecting portion 85c.
  • the end of the vibration absorbing member 87 on the -Z1 side is fixed to the lower base portion 81b.
  • the end of the vibration absorbing member 87 on the +Z1 side is not fixed to any member. Since the second fixing portion 85c2 of the second connecting portion 85c is part of the second restraining mechanism 85, it can be said that the vibration absorbing member 87 is installed between the lower base portion 81b and the second restraining mechanism 85.
  • the vibration absorbing member 87 is installed between the lower base portion 81b and the leaf spring 86.
  • the vibration absorbing member 87 may be installed between the lower base portion 81b and the first fixing portion 85c1 of the second connecting portion 85c.
  • the vibration absorbing member 87 absorbs vibrations (resonance) of the leaf spring 86 caused by unwanted vibration modes occurring in the vibration control device 80.
  • Materials for the vibration absorbing member 87 include those that convert the kinetic energy of vibrations into energy such as heat or sound to dampen vibrations.
  • viscoelastic materials polymers, viscous fluids, and microparticle-filled structures
  • a polymer is Sorbothane (registered trademark).
  • An example of a material that uses a viscous fluid is a damper that uses oil or water.
  • the vibration damping device 80 further includes a weight compensation mechanism 91 that compensates for the weight of the weight 82.
  • the weight compensation mechanism 91 includes a support portion 91a and a compression coil spring 91b.
  • the support portion 91a has a generally T-shaped cross section and includes a spring engagement portion 91a1 that intersects with the Z1 direction and an extension portion 91a2 that extends from the spring engagement portion 91a1 in the -Z1 direction.
  • the extension portion 91a2 is connected to the weight 82.
  • the spring force of the compression coil spring 91b is set so that the first leaf spring 84a, the second leaf spring 84b, the third leaf spring 85a, and the fourth leaf spring 85b are parallel to a plane perpendicular to the Z1 direction when the weight 82 is stationary. In other words, when the weight 82 is stationary, the position of the weight 82 is maintained at the center of the stroke.
  • the spring constant of the compression coil spring 91b it is desirable for the spring constant of the compression coil spring 91b to be as small as possible in order to reduce the loss of thrust of the VCM 83.
  • the lengths Lx1 and Ly1 of the vibration damping device 80 in the X1 and Y1 directions are, for example, 120 mm to 130 mm, respectively, and the height H of the vibration damping device 80 is, for example, 123 mm to 129 mm. Note that the size of the vibration damping device 80 is not limited to this.
  • the vibration suppression device 80 is placed on the optical base plate 73 so that the movement direction (Z1 direction) of the weight 82 coincides with the direction of gravity (Z direction in FIG. 1).
  • the vibration suppression device 80 is placed on the optical base plate 73 so that the lower base portion 81b is in contact with the upper surface of the optical base plate 73.
  • the vibration damping device 80 it is preferable to provide the vibration damping device 80 at a position other than the node of at least one of the vibration modes to be damped among the multiple vibration modes that occur in the optical table 73. This is because if the vibration damping device 80 is provided at the node of the vibration mode, driving the vibration damping device 80 will not contribute to damping of the vibration mode. It is more preferable to provide the vibration damping device 80 in an area where it can contribute to damping of the vibration mode, and even more preferable to provide it near the abdomen of the vibration mode where the vibration displacement is particularly large.
  • VCM 83 By using the VCM 83 to move the weight 82 in the Z1 direction at a frequency corresponding to the frequency of the vibration mode to be damped, it is possible to suppress vibration at the frequency of the vibration mode to be damped among the vibration modes that occur in the optical table 73.
  • the vibration damping device 80 when two vibration modes, for example, of the multiple vibration modes occurring in the optical table 73, are to be damped, it is preferable to install the vibration damping device 80 in a range where the non-node portion of one vibration mode overlaps with the non-node portion of the other vibration mode. It is more preferable to install the vibration damping device 80 in an area that can contribute to the damping of the two vibration modes, and especially when the abdomens where the vibration displacements of the two vibration modes are large are close, it is even more preferable to install the vibration damping device 80 in the vicinity (for example, the intermediate position between the positions where the abdomens of the two vibration modes occur).
  • the weight 82 By moving the weight 82 in the Z1 direction by the VCM 83 at a frequency corresponding to each of the two vibration modes, it is possible to suppress the optical table 73 from vibrating at the frequency of the two vibration modes. This can improve the exposure accuracy of the exposure device 10.
  • the weight of the weight 82 can be significantly reduced compared to the case where a passive mass damper is used.
  • the vibration control device 80 may be installed in one location or in multiple locations.
  • the vibration damping device 80 comprises a frame 81 having an upper base portion 81a and a lower base portion 81b which are maintained spaced apart in the Z1 direction, a weight 82 arranged between the upper base portion 81a and the lower base portion 81b, and a VCM 83 which drives the weight 82 in the Z1 direction between the upper base portion 81a and the lower base portion 81b.
  • the vibration damping device 80 includes a plurality of first restraining mechanisms 84 each having a first leaf spring 84a and a second leaf spring 84b that connect the upper base portion 81a and the weight 82 and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction, a plurality of second restraining mechanisms 85 each having a third leaf spring 85a and a fourth leaf spring 85b that connect the lower base portion 81b and the weight 82 and allow movement of the weight 82 in the Z1 direction, and a plurality of leaf springs 86 that connect the plurality of first restraining mechanisms 84 and the plurality of second restraining mechanisms 85 and restrain movement of the weight 82 in a direction inclined with respect to a plane perpendicular to the Z1 direction.
  • the multiple first restraint mechanisms 84 restrain the movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and the movement of the weight 82 around the Z1 axis
  • the multiple second restraint mechanisms 85 restrain the movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and the movement of the weight 82 around the Z1 axis.
  • Mechanisms for allowing movement of weight 82 in the Z1 direction while restricting movement of weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and around the Z1 axis include, for example, sliding guides such as LM guides and air guides.
  • sliding guides repeated bending stress caused by vibration of the sliding guide causes wear on the guide surface, and it is difficult to ensure stable vibration control performance for a long period of time due to the associated changes in characteristics (for example, sliding friction resistance).
  • maintenance such as lubrication is required.
  • non-contact guides such as air guides do not wear out and therefore do not change in characteristics, but they require power (compressed air) when in use and it is difficult to ensure load capacity (allowable load).
  • a leaf spring is used as a mechanism for allowing movement of the weight 82 in the Z1 direction while restricting movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and around the Z1 axis, so that stable vibration control performance can be ensured for a long period of time without wear. Furthermore, maintenance is also easy. Furthermore, leaf springs are less expensive than LM guides and air guides, so the component costs of the vibration control device 80 can also be reduced.
  • each of the first restraining mechanisms 84 includes a first leaf spring 84a connected to the upper base portion 81a, a second leaf spring 84b connected to the weight 82, and a first connecting portion 84c connecting the first leaf spring 84a and the second leaf spring 84b.
  • Each of the second restraining mechanisms 85 includes a third leaf spring 85a connected to the lower base portion 81b, a fourth leaf spring 85b connected to the weight 82, and a second connecting portion 85c connecting the third leaf spring 85a and the fourth leaf spring 85b. As shown in FIG.
  • the distance (stroke) over which the weight 82 can move can be made longer than when a single leaf spring of the same length is used.
  • the two leaf springs may be connected in a V-shape instead of a U-shape.
  • the vibration control device 80 includes a plurality of vibration absorbing members 87 that respectively absorb the vibrations of the plurality of leaf springs 86. This makes it possible to attenuate and suppress resonance of unnecessary vibration modes that occur within the vibration control device 80.
  • the vibration control device 80 includes a weight compensation mechanism 91 that compensates for the weight of the weight 82. This allows the position of the weight 82 to be held at the center of the stroke when the weight 82 is stationary, ensuring a sufficient stroke when the weight 82 is driven. In addition, the load on the VCM 83 can be reduced when the weight 82 is driven.
  • the first restraining mechanism 84 includes the first leaf spring 84a, the second leaf spring 84b, and the first connecting portion 84c, but the first restraining mechanism 84 may be realized by a single leaf spring.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first restraining mechanism 84A according to a modified example.
  • the first restraining mechanism 84A includes a first leaf spring portion 84Aa, a second leaf spring portion 84Ab, and a connecting portion 84Ac that connects the first leaf spring portion 84Aa and the second leaf spring portion 84Ab, and the first leaf spring portion 84Aa, the second leaf spring portion 84Ab, and the connecting portion 84Ac are formed by a single leaf spring.
  • the first restraining mechanism 84A is realized by bending a single leaf spring into a U-shape.
  • the upper base portion 81a and the weight 82 may be connected.
  • the leaf spring 86 may be soldered to the connecting portion 84Ac of the first restraining mechanism 84A, or as shown in FIG. 5, a fixing member 88 may be provided to connect the first restraining mechanism 84A and the leaf spring 86.
  • the first restraining mechanism 84A may be realized by bending a single leaf spring into a V-shape instead of a U-shape.
  • the leaf spring 86 is used as the third restraint mechanism that connects the first restraint mechanism 84 and the second restraint mechanism 85, but this is not limited to this.
  • the mechanism that connects the first restraint mechanism 84 and the second restraint mechanism 85 may be a member other than a leaf spring as long as it does not expand or contract in the Z1 direction.
  • the vibration damping device 80 is provided with four first constraint mechanisms 84 and four second constraint mechanisms 85, but this is not limited to this.
  • the vibration damping device 80 is installed with the Z1 direction parallel to the direction of gravity, at least three first constraint mechanisms 84 are required, and at least three second constraint mechanisms 85 are required.
  • the number of first constraint mechanisms 84 and the number of second constraint mechanisms 85 may each be five or more.
  • one end of the vibration absorbing member 87 is fixed to the lower base portion 81b, but this is not limited to the above.
  • One end of the vibration absorbing member 87 may be fixed to a separate member fixed to the lower base portion 81b.
  • one end of the vibration absorbing member 87 may be fixed to a support member 81c that connects the upper base portion 81a and the lower base portion 81b.
  • one end of the vibration absorbing member 87 may not be a component of the vibration control device 80, but may be fixed, for example, to the optical base plate 73 or another member fixed to the optical base plate 73.
  • the vibration absorbing member 87 is provided between the lower base portion 81b and the leaf spring 86, but the vibration absorbing member 87 may be provided between the upper base portion 81a and the leaf spring 86, or between the upper base portion 81a and the first restraining mechanism 84. The other end of the vibration absorbing member 87 may be connected to an end of the leaf spring 86.
  • the weight 82 is driven in the Z1 direction by the VCM 83, but this is not limited to this.
  • a piezoelectric element, a linear motor, or the like may be used instead of the VCM 83.
  • the vibration damping device 80 was installed on the optical base 73, but this is not limited thereto, and the vibration damping device 80 can be installed in any part in the exposure apparatus 10 in which vibrations need to be suppressed.
  • the vibration damping device 80 may also be installed in an apparatus other than the exposure apparatus 10.
  • the vibration damping device 80 is installed so that its Z1 direction is parallel to the direction of gravity. However, depending on the direction of vibration generated in the component, the vibration damping device 80 may be installed so that its Z1 direction is parallel to the horizontal direction (so that its X1 or Y1 direction is parallel to the direction of gravity). The vibration damping device 80 may also be installed so that its Z1 direction is inclined relative to the direction of gravity.
  • a leaf spring is used as a mechanism for allowing movement of the weight 82 in the Z1 direction while restricting movement of the weight 82 in a plane perpendicular to the Z1 direction and movement of the weight 82 around the Z1 axis, making it possible to increase the weight of the weight 82.
  • the vibration control device 80 If the vibration control device 80 is installed so that the Z1 direction is parallel to the horizontal direction (so that the X1 or Y1 direction is parallel to the direction of gravity), the weight compensation mechanism 91 may be omitted.
  • the exposure apparatus 10 is described as being a scanning stepper, but this is not limiting, and the exposure apparatus 10 may be a stationary exposure apparatus such as a stepper, or a step-and-stitch type reduced projection exposure apparatus that combines shot areas.
  • a spatial light modulator having multiple spatial light modulation elements may be used instead of the mask MSK.
  • the pattern image generated by the spatial light modulator is scanned and exposed onto the substrate P.
  • Exposure device 80 Vibration suppression device 81 Frame body 81a Upper base portion 81b Lower base portion 81c Support member 82 Weight 83 VCM 84, 84A First restraining mechanism 84a First leaf spring 84Aa First leaf spring portion 84b Second leaf spring 84Ab Second leaf spring portion 84c First connecting portion 84Ac Connecting portion 85 Second restraining mechanism 85a Third leaf spring 85b Fourth leaf spring 86
  • Leaf spring 87 Vibration absorbing member 91
  • Weight compensation mechanism 73 Optical table IOP Illumination system MSK Mask P Substrate PL Projection optical system

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Abstract

制振装置は、第１方向に離間した状態が維持されている第１部材と第２部材とを有する枠体と、前記第１部材と前記第２部材との間に配置された錘と、前記第１部材と前記第２部材との間において、前記錘を前記第１方向に駆動するアクチュエータと、前記第１部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する１または複数の板バネを各々有する複数の第１拘束機構と、前記第２部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する１または複数の板バネを各々有する複数の第２拘束機構と、前記複数の第１拘束機構と前記複数の第２拘束機構とを連結し、前記第１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の前記錘の移動を拘束する複数の第３拘束機構と、を備える。

Description

制振装置、露光装置、及び露光方法
　制振装置、露光装置、及び露光方法に関する。
　近年、パソコンやテレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート（ガラス基板）上にフォトリソグラフィの手法で薄膜トランジスタの回路パターンを形成することによって製造される。このフォトリソグラフィ工程のための装置として、マスク上に形成された原画パターンを、投影光学系を介してプレート上のフォトレジスト層に投影露光する露光装置が用いられている（例えば、特許文献１）。
　これらの露光装置において、高精度の露光が求められている。
特開２０１５－０８１９９３号公報
　第１の開示の態様によれば、制振装置は、第１方向に離間した状態が維持されている第１部材と第２部材とを有する枠体と、前記第１部材と前記第２部材との間に配置された錘と、前記第１部材と前記第２部材との間において、前記錘を前記第１方向に駆動するアクチュエータと、前記第１部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する、１または複数の板バネを各々有する複数の第１拘束機構と、前記第２部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する、１または複数の板バネを各々有する複数の第２拘束機構と、前記複数の第１拘束機構と前記複数の第２拘束機構とを連結し、前記第１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の前記錘の移動を拘束する複数の第３拘束機構と、を備える。
　第２の開示の態様によれば、露光装置は、第１物体のパターン像を第２物体上に露光する露光装置であって、露光光で前記第１物体を照明する照明光学系と、前記第１物体からの前記露光光を第２物体上に投影する投影光学系と、前記投影光学系を支持する筐体と、上記制振装置と、を備え、前記制振装置は、前記筐体に発生する複数の振動モードのうちの少なくとも１つの振動モードの腹部に相当する位置付近に配置される。
　第３の開示の態様によれば、露光方法は、上記露光装置を用いた露光方法であって、前記照明光学系を用いて前記露光光で前記第１物体を照明することと、前記投影光学系を用いて前記第１物体のパターン像を前記第２物体へ投影することと、を含む。
　なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
図１は、一実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図である。 図２は、一実施形態に係る制振装置の斜視図である。 図３（Ａ）は、制振装置を－Ｙ１側から見た側面図であり、図３（Ｂ）は、制振装置を＋Ｘ１側から見た側面図である。 図４（Ａ）は、制振装置の上面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ－Ａ線断面図である。 図５は、変形例に係る第１拘束機構を示す図である。
　一実施形態に係る露光装置１０について、図１～図４（Ｂ）に基づいて説明する。
（露光装置の構成）
　図１は、本実施形態に係る露光装置１０の構成を概略的に示す図である。
　露光装置１０は、マスクＭＳＫとガラス基板（以下、「基板」と呼ぶ）Ｐとを投影光学系ＰＬに対して同一方向に同一速度で駆動することで、マスクＭＳＫに形成されたパターンを基板Ｐ上に転写するスキャニング・ステッパ（スキャナ）である。基板Ｐは、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）に用いられる矩形のガラス基板であり、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である。
　以下においては、走査露光の際にマスクＭＳＫ及び基板Ｐが駆動される方向（走査方向）をＸ軸方向とし、これに直交する水平面内での方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向とする。
　露光装置１０は、照明光学系ＩＯＰ、マスクＭＳＫを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、これらを支持するボディ７０、基板Ｐを保持する基板ステージＰＳＴ、及びこれらの制御系等を備える。制御系は、露光装置１０の構成各部を統括制御する。
　ボディ７０は、ベース（防振台）７１、コラム７２Ａ，７２Ｂ、光学定盤（筐体）７３、支持体７４、及びスライドガイド７５を備える。ベース（防振台）７１は、床Ｆ上に配置され、床Ｆからの振動を除振してコラム７２Ａ，７２Ｂ等を支持する。コラム７２Ａ，７２Ｂはそれぞれ枠体形状を有し、コラム７２Ｂの内側にコラム７２Ａが配置されている。光学定盤７３は、例えば平板形状を有し、コラム７２Ａの天井部に固定されている。支持体７４は、コラム７２Ｂの天井部にスライドガイド７５を介して支持されている。スライドガイド７５は、エアボールリフタと位置決め機構とを備え、支持体７４（すなわち後述するマスクステージＭＳＴ）を光学定盤７３に対してＸ軸方向の適当な位置に位置決めする。
　照明光学系ＩＯＰは、ボディ７０の上方に配置されている。照明光学系ＩＯＰは、照明光ＩＬをマスクＭＳＫに照射する。
　マスクステージＭＳＴは、支持体７４に支持されている。マスクステージＭＳＴには、回路パターンが形成されたパターン面（図１における下面）を有するマスクＭＳＫが、例えば真空吸着（あるいは静電吸着）により固定されている。マスクステージＭＳＴは、例えばリニアモーターを含む駆動系により走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、非走査方向（Ｙ軸方向及びθｚ方向）に微少駆動される。
　マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、干渉計システムにより計測される。干渉計システムは、マスクステージＭＳＴの端部に設けられた移動鏡（又は鏡面加工された反射面（不図示））に測長ビームを照射し、移動鏡からの反射光を受光することにより、マスクステージＭＳＴの位置を計測する。その計測結果は制御装置（不図示）に供給され、制御装置は、干渉計システムの計測結果に従って、駆動系を介してマスクステージＭＳＴを駆動する。
　投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの下方（－Ｚ側）において、光学定盤７３に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書に開示された投影光学系と同様に構成され、マスクＭＳＫのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数（例えば７）の投影光学ユニット１００（マルチレンズ投影光学ユニット）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形形状のイメージフィールドを形成する。ここでは、４つの投影光学ユニット１００がＹ軸方向に所定間隔で配置され、残りの３つの投影光学ユニット１００が、４つの投影光学ユニット１００から＋Ｘ側に離間して、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。複数の投影光学ユニット１００のそれぞれとして、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられる。なお、千鳥状に配置された投影光学ユニット１００の複数の投影領域をまとめて露光領域と呼ぶ。
　照明光学系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭＳＫ上の照明領域が照明されると、マスクＭＳＫを透過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介して、その照明領域内のマスクＭＳＫの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの像面側に配置される基板Ｐ上の照射領域（露光領域（照明領域に共役））に形成される。ここで、基板Ｐの表面にはレジスト（感応剤）が塗布されている。マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとを同期駆動する、すなわちマスクＭＳＫを照明領域（照明光ＩＬ）に対して走査方向（Ｘ軸方向）に駆動するとともに、基板Ｐを露光領域（照明光ＩＬ）に対して同じ走査方向に駆動することで、基板Ｐが露光されて基板Ｐ上にマスクＭＳＫのパターンが転写される。
　基板ステージＰＳＴは、投影光学系ＰＬの下方（－Ｚ側）のベース（防振台）７１上に配置されている。基板ステージＰＳＴ上に、基板Ｐが、基板ホルダ（不図示）を介して保持されている。
　基板ステージＰＳＴのＸＹ平面内の位置情報（回転情報（ヨーイング量（θｚ方向の回転量θｚ）、ピッチング量（θｘ方向の回転量θｘ）、ローリング量（θｙ方向の回転量θｙ））を含む）は、干渉計システムによって計測される。干渉計システムは、光学定盤７３から基板ステージＰＳＴの端部に設けられた移動鏡（又は鏡面加工された反射面（不図示））に測長ビームを照射し、移動鏡からの反射光を受光することにより、基板ステージＰＳＴの位置を計測する。その計測結果は制御装置（不図示）に供給され、制御装置は、干渉計システムの計測結果に従って基板ステージＰＳＴを駆動する。
　露光装置１０では、露光に先立ってアライメント計測（例えば、ＥＧＡ等）を行い、その結果を用いて、以下の手順で、基板Ｐを露光する。まず、制御装置の指示に従い、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に同期駆動する。これにより、基板Ｐ上の１つめのショット領域への走査露光を行う。１つめのショット領域に対する走査露光が終了すると、制御装置は、基板ステージＰＳＴを２つめのショット領域に対応する位置へ移動（ステッピング）する。そして、２つめのショット領域に対する走査露光を行う。制御装置は、同様に、基板Ｐのショット領域間のステッピングとショット領域に対する走査露光とを繰り返して、基板Ｐ上の全てのショット領域にマスクＭＳＫのパターンを転写する。
　上述した露光装置１０において、走査露光中に光学定盤７３が振動すると、露光精度（基板Ｐの感光材料に形成されるパターンの精度）に影響を及ぼす。発明者らは、シミュレーションにより、走査露光中に光学定盤７３に複数の振動モードが発生することを発見した。光学定盤７３が振動する原因としては、例えば、露光装置１０自身の稼働による振動や、露光装置１０の周辺環境による振動等が考えられる。
　そこで、本実施形態では、投影光学系ＰＬを保持する光学定盤７３の振動を抑制するために、光学定盤７３に１または複数の制振装置８０を設置している。図２～図４（Ｂ）を参照して、本実施形態に係る制振装置８０の構造について詳細に説明する。なお、図２～図４（Ｂ）において、後述する錘８２が移動する方向をＺ１方向、Ｚ１方向と垂直な面内において、後述する平面矩形状の下ベース部８１ｂの辺が延伸する方向をＸ１方向及びＹ１方向とする。Ｘ１方向、Ｙ１方向、及びＺ１方向は互いに直交する。
　図２は、本実施形態に係る制振装置８０の斜視図である。図３（Ａ）は、制振装置８０を－Ｙ１側から見た側面図であり、図３（Ｂ）は、制振装置８０を＋Ｘ１側から見た側面図である。図４（Ａ）は、制振装置８０の上面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ－Ａ線断面図である。図４（Ａ）では、制振装置８０の構成要素の一部を破線で示している。
　図２に示すように、制振装置８０は、枠体８１と、枠体８１内に配置された錘８２と、枠体８１と錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する複数の第１拘束機構８４と、枠体８１と錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する複数の第２拘束機構８５と、複数の第１拘束機構８４と複数の第２拘束機構８５とを連結し、Ｚ１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の錘８２の移動を拘束する複数の板バネ（第３拘束機構）８６と、を備える。
　図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、枠体８１は、上ベース部（第１部材）８１ａと、下ベース部（第２部材）８１ｂと、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとを連結する複数の支持部材８１ｃと、を含む。複数の支持部材８１ｃにより、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとは、Ｚ１方向に離間した状態が維持されている。
　図４（Ｂ）に示すように、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとの間には、錘８２が配置されている。錘８２は、例えば、円柱形状を有する。錘８２の－Ｚ１側の面には凹部８２ａが形成されており、凹部８２ａには、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）８３の固定子８３ａの一部が収容されている。
　ＶＣＭ８３の固定子８３ａは、下ベース部８１ｂに固定されており、可動子８３ｂは錘８２に固定されている。これにより、ＶＣＭ８３は、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとの間で、錘８２をＺ１方向に駆動する。
　本実施形態において、第１拘束機構８４と、第２拘束機構８５とは、それぞれ４つ設けられている。４つの第１拘束機構８４は、上ベース部８１ａと錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する。また、複数の第１拘束機構８４は、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、錘８２のＺ１軸周り（Ｚ１方向と平行な軸）周りの錘８２の移動と、を拘束する。図４（Ａ）に示すように、本実施形態において、４つの第１拘束機構８４は、錘８２の中心軸ＡＸを中心とする円の周方向に、９０度間隔で配置されている。これにより、例えば、Ｘ１方向又はＹ１方向を重力方向に平行にして（Ｚ１方向を水平方向と平行にして）制振装置８０を設置した場合でも、錘８２のＺ１方向に垂直な面内での移動と、錘８２のＺ１軸周りの移動と、を拘束しつつ、錘８２のＺ１方向の移動を許容することができる。
　各第１拘束機構８４は、第１板バネ（第１板バネ部）８４ａと、第２板バネ（第２板バネ部）８４ｂと、第１連結部８４ｃと、を含む。第１板バネ８４ａの一端は、上ベース部８１ａが備える固定部８１ａ１に接続され、第１板バネ８４ａの他端は第１連結部８４ｃの第１固定部８４ｃ１に接続されている。第２板バネ８４ｂの一端は、錘８２の＋Ｚ１側の端面に固定された上側固定部８２ｂに接続され、第２板バネ８４ｂの他端は、第１連結部８４ｃの第１固定部８４ｃ１に接続されている。このように他端同士が連結され、平行に延伸する２枚の板バネを用いて上ベース部８１ａと錘８２とを連結する、すなわち、２枚の板バネをコ字状に連結することで、１枚の同じ長さの板バネを用いて上ベース部８１ａと錘８２とを連結する場合よりも、Ｚ１方向において錘８２が移動可能な距離（ストローク）を長くすることができる。
　４つの第２拘束機構８５は、下ベース部８１ｂと錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する。また、４つの第２拘束機構８５は、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束する。４つの第２拘束機構８５は、４つの第１拘束機構８４とＺ１方向において対向するように配置されている。
　各第２拘束機構８５は、第３板バネ（第３板バネ部）８５ａと、第４板バネ（第４板バネ部）８５ｂと、第２連結部８５ｃと、を含む。第３板バネ８５ａの一端は、下ベース部８１ｂが備える固定部８１ｂ１に接続され、第３板バネ８５ａの他端は第２連結部８５ｃの第１固定部８５ｃ１に接続されている。第４板バネ８５ｂの一端は、錘８２の－Ｚ１側の端面に固定された下側固定部８２ｃに接続され、第４板バネ８５ｂの他端は、第２連結部８５ｃの第１固定部８５ｃ１に接続されている。このように他端同士が連結され、平行に延伸する２枚の板バネを用いて下ベース部８１ｂと錘８２とを連結することで、１枚の同じ長さの板バネを用いて下ベース部８１ｂと錘８２とを連結する場合よりも、Ｚ１方向において錘８２が移動可能な距離（ストローク）を長くすることができる。
　第１板バネ８４ａ、第２板バネ８４ｂ、第３板バネ８５ａ、及び第４板バネ８５ｂそれぞれの厚みは、錘８２の重量と、制振したい周波数と、に基づいて決定される。
　板バネ（第３拘束機構）８６は、第１拘束機構８４と第２拘束機構８５とを連結し、Ｚ１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の錘８２の移動を拘束する。本実施形態において、板バネ８６の一端は、第１拘束機構８４が備える第１連結部８４ｃの第２固定部８４ｃ２に接続され、板バネ８６の他端は、第２拘束機構８５が備える第２連結部８５ｃの第２固定部８５ｃ２に接続されている。
　下ベース部８１ｂと第２連結部８５ｃの第２固定部８５ｃ２との間には、振動吸収部材８７が設置されている。本実施形態では、振動吸収部材８７の－Ｚ１側の端部は下ベース部８１ｂに固定されている。振動吸収部材８７の＋Ｚ１側の端部は、いずれの部材にも固定されていない。第２連結部８５ｃの第２固定部８５ｃ２は、第２拘束機構８５の一部であるため、振動吸収部材８７は、下ベース部８１ｂと第２拘束機構８５との間に設置されているともいえる。また、第２固定部８５ｃ２は、板バネ８６を固定しているため、振動吸収部材８７は、下ベース部８１ｂと板バネ８６との間に設置されているともいえる。なお、例えば、振動吸収部材８７を下ベース部８１ｂと第２連結部８５ｃの第１固定部８５ｃ１との間に設置してもよい。
　振動吸収部材８７は、制振装置８０に発生する不要な振動モードによって生じる板バネ８６の振動（共振）を吸収する。振動吸収部材８７の材料としては振動による運動エネルギーを熱または音などのエネルギーに変換して振動を減衰させる素材があげられる。例えば粘弾性を有した部材（高分子ポリマー、粘性流体・微粒子充填構造物）などを使用してもよい。ここで、高分子ポリマーの一例として、ソルボセイン（登録商標）があげられる。粘性流体を使用した部材の例としてオイル・水を用いたダンパがあげられる。
　さらに、制振装置８０は、錘８２の自重を補償する自重補償機構９１を備える。自重補償機構９１は、支持部９１ａと、圧縮コイルばね９１ｂと、を備える。支持部９１ａは、断面略Ｔ字形状を有し、Ｚ１方向と交差するバネ係合部９１ａ１と、バネ係合部９１ａ１から－Ｚ１方向に延伸する延伸部９１ａ２とを含む。延伸部９１ａ２は、錘８２に連結されている。
　圧縮コイルばね９１ｂの一端は、上ベース部８１ａに形成された凹部８１ａ２の底面と接触し、他端は支持部９１ａのバネ係合部９１ａ１と接触する。圧縮コイルばね９１ｂのバネ発生力は、錘８２が静止した状態において、第１板バネ８４ａ、第２板バネ８４ｂ、第３板バネ８５ａ、及び第４板バネ８５ｂがＺ１方向と垂直な平面と平行となるようなバネ発生力に設定されている。すなわち、錘８２の静止時に、錘８２の位置がストロークの中心で保持されるようになっている。また、圧縮コイルばね９１ｂのバネ定数は、ＶＣＭ８３の推力の損失を低減するために、可能な限り小さい値であることが望ましい。
　これにより、圧縮コイルばね９１ｂの伸縮によるＶＣＭ８３の推力の損失を低減させつつ、ＶＣＭ８３に負荷がかかっていない状態において、錘８２の自重を補償することができる。また、錘８２の駆動時のストロークを確保することができる。また、錘８２を駆動するときの、ＶＣＭ８３の負荷を低減することができる。
　制振装置８０のＸ１方向及びＹ１方向の長さＬｘ１及びＬｙ１はそれぞれ、例えば、１２０ｍｍ～１３０ｍｍであり、制振装置８０の高さＨは、例えば、１２３ｍｍ～１２９ｍｍである。なお、制振装置８０のサイズは、これに限られるものではない。
　本実施形態では、錘８２の移動方向（Ｚ１方向）が重力方向（図１のＺ方向）と一致するように、制振装置８０を光学定盤７３上に設置する。すなわち、下ベース部８１ｂが、光学定盤７３の上面と接触するように、制振装置８０を光学定盤７３上に設置する。
　制振装置８０は、光学定盤７３に発生する複数の振動モードのうち、制振対象となる少なくとも１つの振動モードの節部以外の位置に設けることが好ましい。制振装置８０を振動モードの節部に設けた場合、制振装置８０を駆動しても振動モードの減衰に寄与しないからである。制振装置８０を、振動モードの減衰に寄与できる領域に設けることがより好ましく、特に振動変位が大きい振動モードの腹部付近に設けることがさらに好ましい。ＶＣＭ８３により、制振対象の振動モードの周波数に応じた周波数で錘８２をＺ１方向に移動させることで、光学定盤７３に生じる振動モードのうち、制振対象の振動モードの周波数での振動を抑制することができる。
　また、例えば、光学定盤７３に発生する複数の振動モードのうち、例えば２つの振動モードが制振対象である場合、一方の振動モードの節部以外の部分と、他方の振動モードの節部以外の部分とが重複する範囲に制振装置８０を設置することが好ましい。制振装置８０を２つの振動モードの減衰に寄与できる領域に設けることがより好ましく、特に２つの振動モード各々の振動変位が大きい腹部が近い場合には、その付近（例えば、２つの振動モードの腹部がそれぞれ生じる位置の中間位置等）に設けることがさらに好ましい。ＶＣＭ８３により、２つの振動モードの周波数それぞれに応じた周波数で錘８２をＺ１方向に移動させることで、２つの振動モードの周波数で光学定盤７３が振動することを抑制することができる。これにより、露光装置１０の露光精度を向上させることができる。また、パッシブマスダンパを用いる場合と比較して、錘８２の重量を大幅に軽量化することができる。
　制振装置８０を設置する箇所は、１箇所でもよいし、複数箇所でもよい。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、制振装置８０は、Ｚ１方向に離間した状態が維持されている上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとを有する枠体８１と、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとの間に配置された錘８２と、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとの間において、錘８２をＺ１方向に駆動するＶＣＭ８３と、を備える。さらに、制振装置８０は、上ベース部８１ａと錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する、第１板バネ８４ａと第２板バネ８４ｂとを各々有する複数の第１拘束機構８４と、下ベース部８１ｂと錘８２とを連結するとともに、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容する、第３板バネ８５ａと第４板バネ８５ｂとを各々有する複数の第２拘束機構８５と、複数の第１拘束機構８４と複数の第２拘束機構８５とを連結し、Ｚ１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の錘８２の移動を拘束する複数の板バネ８６と、を備える。
　また、本実施形態によれば、複数の第１拘束機構８４は、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束し、複数の第２拘束機構８５は、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束する。
　Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束しつつ、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容するための機構として、例えば、ＬＭガイド等の摺動ガイドやエアガイドがあげられる。しかしながら、摺動ガイドでは、摺動ガイドの振動による繰り返し曲げ応力によりガイド面の摩耗が進行し、それに伴う特性（例えば、摺動摩擦抵抗）の変化から安定した制振性能を長期間確保することが難しい。また注油などのメンテナンスが必要となる。また、エアガイドのような非接触ガイドは摩耗しないため特性は変化しないが、使用時に用力（圧縮空気）が必要であったり、負荷容量（許容荷重）を確保しにくい。
　一方、本実施形態では、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束しつつ、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容するための機構として板バネを用いているため、摩耗がなく安定した制振性能を長期間確保することができる。さらにメンテナンスも容易である。また、板バネは、ＬＭガイドやエアガイドと比較して安価であるため、制振装置８０の部品コストも低減できる。
　また、本実施形態において、複数の第１拘束機構８４は各々、上ベース部８１ａに接続された第１板バネ８４ａと、錘８２に接続された第２板バネ８４ｂと、第１板バネ８４ａと第２板バネ８４ｂとを連結する第１連結部８４ｃと、を含む。また、複数の第２拘束機構８５は各々、下ベース部８１ｂに接続された第３板バネ８５ａと、錘８２に接続された第４板バネ８５ｂと、第３板バネ８５ａと第４板バネ８５ｂとを連結する第２連結部８５ｃと、を含む。図４（Ｂ）に示すように、２枚の板バネをコ字状に接続することで、１枚の同じ長さの板バネを用いる場合よりも、錘８２が移動可能な距離（ストローク）を長くすることができる。なお、２枚の板バネをコ字状ではなく、Ｖ字状に接続してもよい。
　また、本実施形態において、制振装置８０は、複数の板バネ８６の振動をそれぞれ吸収する複数の振動吸収部材８７を備える。これにより、制振装置８０内に発生する不要な振動モードの共振を減衰及び抑制することができる。
　また、本実施形態において、制振装置８０は、錘８２の自重を補償する自重補償機構９１を備える。これにより、錘８２の静止時に、錘８２の位置をストロークの中心で保持させることができるため、錘８２の駆動時のストロークを確保することができる。また、錘８２の駆動時に、ＶＣＭ８３にかかる負荷を低減することができる。
　なお、上記実施形態では、第１拘束機構８４は、第１板バネ８４ａと，第２板バネ８４ｂと、第１連結部８４ｃと、を含んでいたが、第１拘束機構８４を１枚の板バネにより実現してもよい。図５は、変形例に係る第１拘束機構８４Ａを示す図である。第１拘束機構８４Ａは、第１板バネ部８４Ａａと、第２板バネ部８４Ａｂと、第１板バネ部８４Ａａと第２板バネ部８４Ａｂとを連結する連結部８４Ａｃと、を含み、第１板バネ部８４Ａａ、第２板バネ部８４Ａｂ、及び連結部８４Ａｃは、１枚の板バネで形成されている。すなわち、変形例では、１枚の板バネをコ字状に折り曲げることによって、第１拘束機構８４Ａを実現している。このような構成によって、上ベース部８１ａと錘８２とを連結してもよい。この場合、例えば、板バネ８６を第１拘束機構８４Ａの連結部８４Ａｃにはんだ付けするなどしてもよいし、図５に示すように、固定部材８８を設けるなどして、第１拘束機構８４Ａと板バネ８６とを接続するようにしてもよい。第２拘束機構８５についても同様である。なお、１枚の板バネをコ字状ではなく、Ｖ字状に折り曲げることによって第１拘束機構８４Ａを実現してもよい。
　また、上記実施形態において、第１拘束機構８４と第２拘束機構８５とを連結する第３拘束機構として、板バネ８６を用いていたが、これに限られるものではない。第１拘束機構８４と第２拘束機構８５とを連結する機構は、Ｚ１方向に伸縮しない部材であれば、板バネ以外の部材を用いてもよい。
　また、上記実施形態において、制振装置８０は、４つの第１拘束機構８４および４つの第２拘束機構８５を備えていたが、これに限られるものではない。制振装置８０を、Ｚ１方向を重力方向と平行にして設置する場合には、第１拘束機構８４は少なくとも３つあればよく、第２拘束機構８５は少なくとも３つあればよい。また、第１拘束機構８４の数および第２拘束機構８５の数はそれぞれ５つ以上であってもよい。
　また、上記実施形態において、振動吸収部材８７の一端は下ベース部８１ｂに固定されていたが、これに限られるものではない。振動吸収部材８７の一端は、下ベース部８１ｂに固定された別部材に固定されていてもよい。また、振動吸収部材８７の一端は、上ベース部８１ａと下ベース部８１ｂとを連結する支持部材８１ｃに固定されていてもよい。さらに、振動吸収部材８７の一端は、制振装置８０の構成要素ではなく、例えば、光学定盤７３または光学定盤７３に固定された他の部材に固定されていてもよい。
　また、上記実施形態において、振動吸収部材８７は、下ベース部８１ｂと板バネ８６との間に設けられていたが、振動吸収部材８７は、上ベース部８１ａと板バネ８６との間、または上ベース部８１ａと第１拘束機構８４との間に設けられていてもよい。また、振動吸収部材８７の他端は、板バネ８６の端部に連結されていてもよい。
　なお、上記実施形態では、ＶＣＭ８３により錘８２をＺ１方向に駆動していたが、これに限られるものではない。ＶＣＭ８３に代えて、ピエゾ素子又はリニアモーター等を用いてもよい。
　上記実施形態では、制振装置８０を光学定盤７３に設置する例について説明したが、これに限られるものではなく、制振装置８０は露光装置１０内の振動を抑制したい任意の部品に設置することができる。また、制振装置８０を露光装置１０以外の装置に設置してもよい。
　また、上記実施形態では、制振装置８０のＺ１方向が重力方向と平行になるように制振装置８０を設置する場合について説明したが、部品に生じる振動の方向に応じて、制振装置８０のＺ１方向を水平方向と平行に（Ｘ１方向又はＹ１方向を重力方向と平行に）設置してもよい。また、重力方向に対してＺ１方向が傾斜した状態で制振装置８０を設置してもよい。
　Ｘ１方向またはＹ１方向を重力方向と平行とした状態で制振装置８０を使用する場合、エアガイドのような非接触ガイドでは、錘８２の重量を増量することが難しい。本実施形態では、Ｚ１方向と垂直な面内における錘８２の移動と、Ｚ１軸周りの錘８２の移動と、を拘束しつつ、Ｚ１方向への錘８２の移動を許容するための機構として板バネを用いているため、錘８２の重量を増量することが可能である。
　なお、Ｚ１方向が水平方向と平行になるように（Ｘ１方向またはＹ１方向が重力方向と平行となるように）制振装置８０を設置する場合、自重補償機構９１を省略してもよい。
　また、上記実施形態において、露光装置１０が、スキャニング・ステッパである場合について説明したが、これに限らず、露光装置１０は、ステッパなどの静止型露光装置であってもよいし、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置であってもよい。
　また、露光装置１０のマスクＭＳＫのパターン像を基板Ｐに走査露光する場合について説明したが、複数の空間光変調素子を有する空間光変調器をマスクＭＳＫの代わりに用いてもよい。この場合、空間光変調器が生成したパターン像が基板Ｐに走査露光される。
　上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
１０　露光装置
８０　制振装置
８１　枠体
８１ａ　上ベース部
８１ｂ　下ベース部
８１ｃ　支持部材
８２　錘
８３　ＶＣＭ
８４，８４Ａ　第１拘束機構
８４ａ　第１板バネ
８４Ａａ　第１板バネ部
８４ｂ　第２板バネ
８４Ａｂ　第２板バネ部
８４ｃ　第１連結部
８４Ａｃ　連結部
８５　第２拘束機構
８５ａ　第３板バネ
８５ｂ　第４板バネ
８６　板バネ
８７　振動吸収部材
９１　自重補償機構
７３　光学定盤
ＩＯＰ　照明系
ＭＳＫ　マスク
Ｐ　基板
ＰＬ　投影光学系

Claims (16)

  1. 　第１方向に離間した状態が維持されている第１部材と第２部材とを有する枠体と、
    　前記第１部材と前記第２部材との間に配置された錘と、
    　前記第１部材と前記第２部材との間において、前記錘を前記第１方向に駆動するアクチュエータと、
    　前記第１部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する、１または複数の板バネを各々有する複数の第１拘束機構と、
    　前記第２部材と前記錘とを連結するとともに、前記第１方向への前記錘の移動を許容する、１または複数の板バネを各々有する複数の第２拘束機構と、
    　前記複数の第１拘束機構と前記複数の第２拘束機構とを連結し、前記第１方向と垂直な面に対し傾斜する方向の前記錘の移動を拘束する複数の第３拘束機構と、
    を備える制振装置。
  2. 　前記複数の第１拘束機構は、前記第１方向と垂直な面内における前記錘の移動と、前記第１方向と平行な第１軸周りの前記錘の移動と、を拘束し、
    　前記複数の第２拘束機構は、前記第１方向と垂直な面内における前記錘の移動と、前記第１軸周りの前記錘の移動と、を拘束する、
    請求項１に記載の制振装置。
  3. 　前記複数の第１拘束機構は各々、
    　　前記第１部材に接続された第１板バネ部と、
    　　前記錘に接続された第２板バネ部と、
    　　前記第１板バネ部と前記第２板バネ部とを連結する第１連結部と、
    を含み、
    　前記複数の第２拘束機構は各々、
    　　前記第２部材に接続された第３板バネ部と、
    　　前記錘に接続された第４板バネ部と、
    　　前記第３板バネ部と前記第４板バネ部とを連結する第２連結部と、
    を含む、
    請求項１または請求項２に記載の制振装置。
  4. 　前記第１板バネ部と、前記第２板バネ部と、前記第１連結部と、は、１枚の板バネで形成されており、
    　前記第３板バネ部と、前記第４板バネ部と、前記第２連結部と、は、１枚の板バネで形成されている、
    請求項３に記載の制振装置。
  5. 　前記複数の第１拘束機構は、前記第１方向と平行な第１軸を中心とする円の周方向において少なくとも３箇所に配置され、
    　前記複数の第２拘束機構は、前記複数の第１拘束機構と前記第１方向において対向するように配置されている、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の制振装置。
  6. 　前記複数の第３拘束機構の各々は板バネである、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制振装置。
  7. 　前記複数の第３拘束機構の振動をそれぞれ吸収する複数の振動吸収部材を備える、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の制振装置。
  8. 　前記複数の振動吸収部材は、前記第１部材と前記複数の第１拘束機構との間、前記第２部材と前記複数の第２拘束機構との間、前記第１部材と前記複数の第３拘束機構との間、又は前記第２部材と前記複数の第３拘束機構との間にそれぞれ設けられている、
    請求項７に記載の制振装置。
  9. 　前記錘の自重を補償する自重補償機構を備える、
    請求項１から請求項８のいずれか一項記載の制振装置。
  10. 　前記アクチュエータは、ボイスコイルモータである、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の制振装置。
  11. 　前記複数の第１拘束機構の各々が備える前記１または複数の板バネの厚みと、前記複数の第２拘束機構の各々が備える前記１または複数の板バネの厚みと、は、前記錘の重量と、制振したい周波数と、に基づいて決定される、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の制振装置。
  12. 　前記第１部材と前記第２部材とを連結する支持部材を備える、
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の制振装置。
  13. 　第１物体のパターン像を第２物体上に露光する露光装置であって、
    　露光光で前記第１物体を照明する照明光学系と、
    　前記第１物体からの前記露光光を第２物体上に投影する投影光学系と、
    　前記投影光学系を支持する筐体と、
    　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の制振装置と、
    を備え、
    　前記制振装置は、前記筐体に発生する複数の振動モードのうちの少なくとも１つの振動モードの腹部に相当する位置付近に配置される、
    露光装置。
  14. 　前記第２物体は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である感光性基板である、
    請求項１３に記載の露光装置。
  15. 　前記アクチュエータは、前記少なくとも１つの振動モードの周波数に応じた周波数で前記錘を前記第１方向に移動させる、
    請求項１３または請求項１４に記載の露光装置。
  16. 　請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
    　前記照明光学系を用いて前記露光光で前記第１物体を照明することと、
    　前記投影光学系を用いて前記第１物体のパターン像を前記第２物体へ投影することと、
    を含む露光方法。
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