(57)【要約】【課題】シャッター羽根の重量を小さくしつつ強度を高めるために有利な技術を提供する【解決手段】シャッター装置は、露光光の光路をシャッター羽根によって開閉する。前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、前記補助部材の熱膨張率は、前記ベース部材の熱膨張率と異なり、前記露光光によって発生する熱によって前記シャッター羽根に反りが与えられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光の光路をシャッター羽根によって開閉するシャッター装置であって、
前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、
前記補助部材の熱膨張率は、前記ベース部材の熱膨張率と異なり、前記露光光によって発生する熱によって前記シャッター羽根に反りが与えられる、
ことを特徴とするシャッター装置。
【請求項２】
前記シャッター羽根を回転軸の周りで回転させる回転機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項３】
前記シャッター羽根が前記熱によって反った状態において、前記回転軸の周りの周方向に沿った断面における前記シャッター羽根の反り量は、前記回転軸を中心とする半径方向に沿った断面における前記シャッター羽根の反り量より大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載のシャッター装置。
【請求項４】
前記補助部材は、１又は複数のストライプ部を含み、前記１又は複数のストライプ部は、前記周方向における寸法が前記半径方向における寸法よりも大きい、
ことを特徴とする請求項３に記載のシャッター装置。
【請求項５】
前記補助部材は、前記複数のストライプ部を接続する接続部を更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のシャッター装置。
【請求項６】
前記１又は複数のストライプ部は、円弧形状を有する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシャッター装置。
【請求項７】
前記１又は複数のストライプ部は、矩形形状を有する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシャッター装置。
【請求項８】
前記補助部材は、前記ベース部材の前記第２面に沿って広がった板状部分を含み、前記板状部分は、１又は複数の溝を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のシャッター装置。
【請求項９】
前記１又は複数の溝は、円弧形状を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載のシャッター装置。
【請求項１０】
前記１又は複数の溝は、矩形形状を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載のシャッター装置。
【請求項１１】
前記補助部材は、炭素繊維で構成され、前記炭素繊維の方向は、前記周方向に沿っている、
ことを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか１項に記載のシャッター装置。
【請求項１２】
前記補助部材は、グラファイトで構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシャッター装置。
【請求項１３】
前記補助部材の熱伝導率は、前記ベース部材の熱伝導率より高い、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシャッター装置。
【請求項１４】
前記補助部材の密度は、前記ベース部材の密度より小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシャッター装置。
【請求項１５】
前記補助部材の反射率は、前記ベース部材の反射率より小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシャッター装置。
【請求項１６】
露光光の光路をシャッター羽根と、前記シャッター羽根を回転軸の周りで回転させる回転機構とを備えるシャッター装置であって、
前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、
前記補助部材は、１又は複数のストライプ部を含み、前記１又は複数のストライプ部は、前記回転軸の周りの周方向における寸法が前記回転軸を中心とする半径方向における寸法よりも大きい、
ことを特徴とするシャッター装置。
【請求項１７】
前記補助部材は、前記複数のストライプ部を接続する接続部を更に含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載のシャッター装置。
【請求項１８】
前記１又は複数のストライプ部は、円弧形状を有する、
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のシャッター装置。
【請求項１９】
前記１又は複数のストライプ部は、矩形形状を有する、
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のシャッター装置。
【請求項２０】
露光光の光路をシャッター羽根と、前記シャッター羽根を回転軸の周りで回転させる回転機構とを備えるシャッター装置であって、
前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、
前記補助部材は、前記ベース部材の前記第２面に沿って広がった板状部分を含み、前記板状部分は、１又は複数の溝を有し、前記１又は複数の溝は、前記回転軸の周りの周方向における寸法が前記回転軸を中心とする半径方向における寸法よりも大きい、
ことを特徴とするシャッター装置。
【請求項２１】
前記１又は複数の溝は、円弧形状を有する、
ことを特徴とする請求項２０に記載のシャッター装置。
【請求項２２】
前記１又は複数の溝は、矩形形状を有する、
ことを特徴とする請求項２０に記載のシャッター装置。
【請求項２３】
露光光の光路をシャッター羽根によって開閉するシャッター装置であって、
前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、
前記補助部材の熱伝導率は、前記ベース部材の熱伝導率より高い、
ことを特徴とするシャッター装置。
【請求項２４】
前記補助部材は、接着剤によって前記ベース部材に固定されている、
ことを特徴とする請求項２３に記載のシャッター装置。
【請求項２５】
前記接着剤の熱伝導率は、前記ベース部材の熱伝導率より高い、
ことを特徴とする請求項２４に記載のシャッター装置。
【請求項２６】
感光材が塗布された基板に原版を介して露光光を照射することによって該感光材を露光する露光装置であって、
前記原版を照明する照明光学系に請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシャッター装置が組み込まれている、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２７】
基板に感光材を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程を経た前記基板を請求項２６に記載の露光装置によって露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、
前記現像工程を経た前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【請求項２８】
基板の上の組成物に型を接触させ露光光の照射によって該組成物を硬化させることによって該基板の上に該組成物の硬化物からなる膜を形成する膜形成装置であって、
該組成物に露光光を照射する光学系に請求項１乃至２５のいずれか１項に記載のシャッター装置が組み込まれている、
ことを特徴とする膜形成装置。
【請求項２９】
基板に請求項２８に記載の膜形成装置によって膜を形成する膜形成工程と、
前記膜形成工程を経た前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター装置、露光装置、膜形成装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原版を介して基板を露光する露光装置、および、基板の上の組成物と型とを接触させ該組成物を光の照射によって硬化させる膜形成装置などの製造装置において、光路を開閉するためにシャッター装置が使用されうる。特許文献１には、シャッター羽根をアルミニウム等の高伝熱材により形成し、光の入射側にはアルミニウムを蒸着し、その反対側を黒色の塗料で塗装することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
露光装置および膜形成装置等の製造装置において、スループットを向上させるためにシャッター羽根の速度を向上させる必要がある。そのためには、シャッター羽根の重量を小さくしつつ強度を高める必要がある。
【０００５】
本発明は、シャッター羽根の重量を小さくしつつ強度を高めるために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの側面は、露光光の光路をシャッター羽根によって開閉するシャッター装置に係り、前記シャッター羽根は、露光光が入射する第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有するベース部材と、前記第２面に結合された補助部材と、を含み、前記補助部材の熱膨張率は、前記ベース部材の熱膨張率と異なり、前記露光光によって発生する熱によって前記シャッター羽根に反りが与えられる、
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャッター羽根の重量を小さくしつつ強度を高めるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のシャッター装置の構成を示す図。
【図２】第１実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図３】第２実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図４】第３実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図５】第４実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図６】第５実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図７】第６実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の構成を示す図。
【図８】第２実施形態のシャッター装置のシャッター羽根の解析例を示す図。
【図９】露光装置の構成を例示する図。
【図１０】膜形成装置の構成を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
図１には、第１実施形態のシャッター装置１の構成例が示されている。シャッター装置１は、シャッター羽根２を備え、露光光４の光路をシャッター羽根２によって開閉するように構成されうる。シャッター装置１は、シャッター羽根２を駆動する駆動機構、例えば、シャッター羽根２を回転軸ＲＡの周りで回転させる回転機構３を備えうる。回転軸ＲＡは、例えば、露光光４の光軸（主光線）と平行でありうる。なお、シャッター羽根２の駆動方向は、直線方向であってもよい。以下では、露光光４の光軸に平行な方向をＺ方向とするＸＹＺ座標系によって方向が説明されうる。
【００１１】
図２には、第１実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の構成例が示されている。図２に示された例では、ハブＨＢに対して２枚のシャッター羽根２が設けられている。シャッター羽根２の個数は、任意に定められうる。シャッター羽根２は、露光光４が入射する第１面Ｓ１と第１面Ｓ１の反対側の第２面Ｓ２とを有するベース部材２１と、第２面Ｓ２に結合された補助部材２２とを含みうる。ベース部材２１は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属によって構成されうるが、他の材料によって構成されてもよい。補助部材２２は、例えば、接着剤２３によってベース部材２１に固定されうる。接着剤２３の熱伝導率は、ベース部材２１の熱伝導率より高いことが好ましい。他の例において、補助部材２２は、例えば、ネジ等の締結具によってベース部材２１に固定されてもよいし、溶接によってベース部材２１に固定されてもよいし、他の方法によってベース部材２１に固定されてもよい。
【００１２】
補助部材２２は、ベース部材２１の第２面Ｓ２に沿って広がった板状部分を含みうる。補助部材２２の熱膨張率は、ベース部材２１の熱膨張率と異なり、露光光４によって発生する熱によってシャッター羽根２に反りが与えられうる。この反りによってシャッター羽根２の剛性、例えば、Ｚ方向に関する剛性が向上しうる。これは、シャッター羽根２の高速駆動に有利である。
【００１３】
補助部材２２の熱伝導率は、ベース部材２１の熱伝導率より高いことが好ましい。これは、露光光４の照射によるシャッター羽根２の温度上昇を抑えるために有利である。補助部材２２の密度は、ベース部材２１の密度より小さいことが好ましい。これは、シャッター羽根２を軽量化しシャッター羽根２を高速に駆動するために有利である。補助部材２２の反射率は、ベース部材２１の反射率より小さいことが好ましい。これは、多重反射によって補助部材２２に入射しうる露光光４の反射を防止し、これによりシャッター装置１から露光光が露光対象物の側に漏れることを防止するために有利である。
【００１４】
補助部材２２は、例えば、グラファイトで構成されうる。あるいは、補助部材２２は、炭素繊維で構成され、該炭素繊維の方向は、回転軸ＲＡの周りの周方向Ｃに沿っていることが好ましい。露光光４によって発生する熱によってシャッター羽根２が反った状態になりうる。これは、補助部材２２の熱膨張率とベース部材２１の熱膨張率との差によって与えられうる。このような状態において、回転軸ＲＡの周りの周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量（回転軸ＲＡに平行な方向における変位量）は、回転軸ＲＡを中心とする半径方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量より大きいことが好ましい。これは、回転機構３によって回転駆動されるシャッター羽根２の剛性の向上に寄与しうる。
【００１５】
図３には、第２実施形態のシャッター装置１の構成例が示されている。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。補助部材２２は、１又は複数のストライプ部ＳＴを含みうる。１又は複数のストライプ部ＳＴは、周方向Ｃにおける寸法が半径方向Ｒにおける寸法よりも大きい。ストライプＳＴは、例えば、円弧形状を有しうる。露光光４によって発生する熱によってシャッター羽根２が反った状になりうる。このような状態において、１又は複数のストライプ部ＳＴは、回転軸ＲＡの周りの周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量が回転軸ＲＡを中心とする半径方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量より大きくなるように作用しうる。図３の例では、回転軸ＲＡとシャッター羽根２の最外周端との間のストライプ部ＳＴの数は、３個であるが、この数は、２、３、４、５・・・等のように任意に決定されうる。
【００１６】
図８には、第２実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の解析例が示されている。この例では、ベース部材２１をアルミニウム合金で構成し、補助部材２２をグラファイトで構成した。シャッター羽根２は、２３℃のときに反りが発生しないように設計された。図８には、シャッター羽根２の温度が２３℃から８０℃に上昇したときのシャッター羽根２の変形が示されている。図８において、横軸は周方向Ｒの位置であり、縦軸は露光光４の光軸方向（Ｚ方向）における位置である。Ｒ＝０ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋０ｍｍの周上における変形量、Ｒ＝３ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋３０ｍｍの円の周上における変形量、Ｒ＝６０ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋６０ｍｍの円の周上における変形量を示している。ｒは、シャッター羽根２を支持するハブＨＢの半径である。換言すると、Ｒ＝０ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋０ｍｍの円の周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量（Ｚ方向への変位量）である。また、Ｒ＝３０ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋３０ｍｍの円の周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量（Ｚ方向への変位量）である。また、Ｒ＝６０ｍｍは、回転軸ＲＡからの距離がｒ＋６０ｍｍの円の周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量（Ｚ方向への変位量）である。図８中の「反り量」は、回転軸ＲＡの周りの周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量の最大値を示している。このような反りによって、シャッター羽根２の断面２次モーメントが増加し、剛性が向上する。解析例では、露光光４によって発生する熱による変形前（２３℃）のシャッター羽根２の固有振動数に対して、露光光４によって発生する熱による変形後（８０℃）のシャッター羽根２の固有振動数は、１．２６倍となった。つまり、熱によって与えられる反りによって、シャッター羽根２の剛性が向上した。
【００１７】
図４には、第３実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の構成例が示されている。第３実施形態とし言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。補助部材２２は、ベース部材２１の第２面Ｓ２に沿って広がった板状部分ＰＴを含み、板状部分ＰＴは、１又は複数の溝Ｔを有しうる。一例において、１又は複数の溝Ｔは、周方向Ｃにおける寸法が半径方向Ｒにおける寸法よりも大きい。露光光４によって発生する熱によってシャッター羽根２が反った状態になりうる。このような状態において、１又は複数の溝Ｔは、回転軸ＲＡの周りの周方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量が回転軸ＲＡを中心とする半径方向に沿った断面におけるシャッター羽根２の反り量より大きくなるように作用しうる。第３実施形態においても、１又は複数の溝Ｔによって規定される板状部分ＰＴは、１又は複数のストライプ部ＳＴを有するものとしても理解されうる。
【００１８】
図５には、第４実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の構成例が示されている。第４実施形態は、第３実施形態の変形例であり、第４実施形態として言及しない事項は、第３実施形態に従いうる。補助部材２２は、ベース部材２１の第２面Ｓ２に沿って広がった板状部分ＰＴを含み、板状部分ＰＴは、１又は複数の溝Ｔを有しうる。一例において、１又は複数の溝Ｔは、周方向Ｃにおける寸法が半径方向Ｒにおける寸法よりも大きい。
【００１９】
図６には、第５実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の構成例が示されている。第５実施形態とし言及しない事項は、第１乃至第４実施形態に従いうる。第５実施形態においても、補助部材２２は、１又は複数のストライプ部ＳＴ、および／または、１又は複数の溝Ｔを有する。１又は複数のストライプ部ＳＴは、矩形形状を有しうる。
【００２０】
図７には、第６実施形態のシャッター装置１のシャッター羽根２の構成例が示されている。第６実施形態とし言及しない事項は、第１乃至第５実施形態に従いうる。第６実施形態においても、補助部材２２は、１又は複数のストライプ部ＳＴ、および／または、１又は複数の溝Ｔを有する。また、第６実施形態では、補助部材２２は、複数のストライプ部ＳＴを接続する接続部ＣＮを含みうる。
【００２１】
図９には、第１乃至第６実施形態として例示されるシャッター装置１が組み込まれた露光装置１００が例示されている。露光装置１００は、感光材ＰＲが塗布された基板Ｓに原版Ｒを介して露光光を照射することによって感光材ＰＲを露光する。露光装置１００は、原版Ｒを照明する照明光学系１１０を備え、照明光学系１１０にシャッター装置１が組み込まれている。
【００２２】
露光装置１００は、半導体デバイス等の物品の製造に利用されうる。一実施形態の物品製造方法は、基板Ｓに感光材を塗布する塗布工程と、該塗布工程を経た基板Ｓを露光装置１００によって露光する露光工程と、該露光工程を経た基板Ｓの感光材を現像する現像工程と、該現像工程を経た基板Ｓを処理する処理工程とを含みうる。該処理工程は、例えば、イオン注入工程、エッチング工程等でありうる。該物品製造方法は、このような工程を経た基板Ｓから物品を製造しうる。
【００２３】
図１０には、第１乃至第６実施形態として例示されるシャッター装置１が組み込まれた膜形成装置２００が例示されている。膜形成装置２００は、基板Ｓの上の組成物ＩＭに型Ｍを接触させ露光光４の照射によって組成物ＩＭを硬化させることによって基板Ｓの上に組成物ＩＭの硬化物からなる膜を形成する。膜形成装置２００は、組成物ＩＭに露光光４を照射する光学系２１０を備え、光学系２１０にシャッター装置１が組み込まれている。膜形成装置２００は、例えば、基板Ｓの上に組成物ＩＭの硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置、または、基板Ｓの上に組成物ＩＭの硬化物からなる平坦化膜を形成する平坦化装置として構成されうる。
【００２４】
膜形成装置２００は、半導体デバイス等の物品の製造に利用されうる。一実施形態の物品製造方法は、基板Ｓに膜形成装置２００によって膜を形成する膜形成工程と、該膜形成工程を経た基板Ｓを処理する処理工程と、を含み、このような工程を経た基板Ｓから物品を製造しうる。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１：シャッター装置、２：シャッター羽根、３：回転機構、４：露光光、２１：ベース部材、２２：補助部材、ＳＴ：ストライプ部、Ｔ：溝、ＰＴ：板状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020187185.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020187185.tif 000011
【図１０】
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