(57)【要約】      （修正有）【課題】構造体が対象物を支持するのに有利な支持装置を提供する。【解決手段】対象物を支持するための上面及び下面を含む構造体６と、前記構造体を複数点で支持する支持部材５と、前記支持部材５を複数点で支持する除振マウント４と、を有し、前記支持部材５は、前記上面と前記下面との間で前記構造体６を支持し、前記支持部材５による前記構造体６の支持点は、前記除振マウント４による前記支持部材５の支持点よりも内側に位置することを特徴とする支持装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を支持するための上面及び下面を含む構造体と、
前記構造体を複数点で支持する支持部材と、
前記支持部材を複数点で支持する除振マウントと、を有し、
前記支持部材は、前記上面と前記下面との間で前記構造体を支持し、
前記支持部材による前記構造体の支持点は、前記除振マウントによる前記支持部材の支持点よりも内側に位置することを特徴とする支持装置。
【請求項２】
前記構造体は、前記下面に溝を含み、
前記支持部材は、前記溝に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
【請求項３】
前記構造体は、前記上面と前記下面との間に空洞を含み、
前記支持部材は、前記空洞に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
【請求項４】
前記支持部材による前記構造体の支持点は、前記支持部材と前記構造体との接触点を含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の支持装置。
【請求項５】
前記支持部材による前記構造体の支持点は、前記支持部材と前記構造体とがつながっている部分の最も高い点を含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の支持装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記構造体と接触して支持する弾性部材を含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の支持装置。
【請求項７】
前記除振マウントを支持するベースと、
前記ベースから前記構造体に力を与えるアクチュエータを更に有することを特徴とする請求項６に記載の支持装置。
【請求項８】
前記構造体と前記支持部材とは、締結又は溶接されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の支持装置。
【請求項９】
基板を露光する露光装置であって、
前記基板に投影すべきパターンが形成されたレチクルを保持する第１ステージと、
前記基板を保持する第２ステージと、
前記第１ステージの位置を計測する第１計測部と、
前記第２ステージの位置を計測する第２計測部と、
前記第１計測部及び前記第２計測部を支持する請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の支持装置と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記レチクルのパターンを前記基板に投影する投影光学系を更に有し、
前記支持装置は、前記投影光学系を支持することを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第１計測部は、前記支持装置の構造体の上面で支持され、
前記第２計測部は、前記支持装置の構造体の下面で支持されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持装置、露光装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レチクル（原版）に描画された回路パターンを投影光学系によってウエハなどの基板に投影して基板を露光する露光装置には、回路パターンの微細化に伴い、投影光学系に対するレチクル及び基板の位置合わせの高精度化が必要とされている。その精度は、具体的には、ナノメートルからサブナノメートルのオーダーである。
【０００３】
このような露光装置では、一般的に、床に設置されたベースフレームに除振マウントを介して、レチクルステージ及び基板ステージの位置を計測する計測系や投影光学系を支持する鏡筒定盤（構造体）が設けられている（特許文献１参照）。かかる計測系の計測結果に基づいて、レチクルステージに保持されたレチクルと基板ステージに保持された基板との位置決めが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
露光装置において、床の振動は、除振マウントによって概ね低減されるが、除去しきれない振動が鏡筒定盤に伝わる。かかる振動は、鏡筒定盤に対して外乱力として除振マウントの位置から作用し、この外乱力と慣性力とによって鏡筒定盤は湾曲形状に変形する。従って、計測系は、初期の姿勢に対して倒れることになるため、計測系の計測結果（レチクルステージ及び基板ステージの位置）に誤差が生じ、露光精度が低下する。
【０００６】
このような鏡筒定盤の変形を抑えるためには、除振マウントを投影光学系に近づければよい。しかしながら、鏡筒定盤の投影光学系の近傍には、基板の位置を計測するアライメント計測系などが設けられているため、物理的な干渉によって、除振マウントを投影光学系に近づけることは困難である。また、除振マウントと計測系との物理的な干渉が除振マウントの設置位置の制約となり、除振マウントの位置は、鏡筒定盤の端に限定されてしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、構造体が対象物を支持するのに有利な支持装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての支持装置は、対象物を支持するための上面及び下面を含む構造体と、前記構造体を複数点で支持する支持部材と、前記支持部材を複数点で支持する除振マウントと、を有し、前記支持部材は、前記上面と前記下面との間で前記構造体を支持し、前記支持部材による前記構造体の支持点は、前記除振マウントによる前記支持部材の支持点よりも内側に位置することを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、構造体が対象物を支持するのに有利な支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を説明するための図である。
【図２】従来構成における除振効果と図１に示す露光装置における除振効果との比較を示す図である。
【図３】本発明の一側面としての露光装置の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の一側面としての露光装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を説明するための図である。露光装置１００は、半導体デバイスなどの製造に使用され、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置である。露光装置１００は、基板を露光して基板上にパターンを形成する。露光装置１００は、ベースフレーム２と、レベリングブロック３と、除振マウント４と、定盤支持構造体５と、定盤６とを有する。更に、露光装置１００は、投影光学系７と、レチクルステージ計測系８と、基板ステージ計測系９と、アライメント計測系１０と、レチクルステージ１２と、基板ステージ１３と、基板ステージ定盤１４とを有する。ベースフレーム２、レベリングブロック３、除振マウント４、定盤支持構造体５及び定盤６は、後述するように、投影光学系７、レチクルステージ計測系８、基板ステージ計測系９、アライメント計測系１０などを支持する支持装置として機能する。
【００１４】
ベースフレーム２は、複数のレベリングブロック３を介して、床１の上に設けられている。レベリングブロック３のそれぞれは、鉛直方向の高さを調整する機構を有し、床１の水平度が低い場合であっても、ベースフレーム２をほぼ水平に維持する。
【００１５】
除振マウント４は、本実施形態では、ベースフレーム上の３箇所に設けられ、定盤支持構造体５を複数点で支持する。但し、除振マウント４は、ベースフレーム以外の脚の上に設けてもよい。除振マウント４は、一般的なアクティブマウントであって、空気ばね、サーボバルブ、位置センサ、制御系を含み、約２Ｈｚの固有振動数で除振マウント上の対象物（支持対象物）を除振（支持）する。除振マウント４には、リニアモータ（不図示）が設けられており、定盤６の振動に減衰をかけるための力（制振力）を発生させている。
【００１６】
定盤支持構造体５は、除振マウント４の上に設けられた支持部材である。図１（ｂ）は、定盤支持構造体５を鉛直方向の上方から示す図である。定盤支持構造体５は、例えば、図１（ｂ）に示すように、柱状の構造を組み合わせて構成されている。定盤支持構造体５は、本実施形態では、３箇所の端部５ｄ、５ｅ及び５ｆにおいて、３つの除振マウント４に支持されている。
【００１７】
定盤支持構造体５の中央部には、投影光学系７を貫通させる穴５ｈが形成されている。定盤支持構造体５の穴５ｈの近傍には、定盤６を支持する３つの支持部５ａ、５ｂ及び５ｃが設けられている。このように、定盤支持構造体５は、定盤６を複数点で支持し、定盤支持構造体５による定盤６の支持点（支持部５ａ、５ｂ及び５ｃ）は、除振マウント４による定盤支持構造体５の支持点（端部５ｄ、５ｅ及び５ｆ）よりも内側に位置する。例えば、本実施形態では、支持部５ａは、支持部５ａに最も近い定盤支持構造体５の支持点（端部５ｄ）よりも中央部（穴５ｈ）に近い位置に設定されている。同様に、支持部５ｂは、支持部５ｂに最も近い定盤支持構造体５の支持点（端部５ｅ）よりも中央部に近い位置に設定され、支持部５ｃは、支持部５ｃに最も近い定盤支持構造体５の支持点（端部５ｆ）よりも中央部に近い位置に設定されている。このように、定盤支持構造体５による定盤６の支持点は、除振マウント４による定盤支持構造体５の支持点よりも定盤支持構造体５の中央部側に位置する。但し、定盤支持構造体５の構成は、これに限定されるものではなく、定盤支持構造体５による定盤６の支持点が除振マウント４による定盤支持構造体５の支持点よりも内側にある構成であればよい。
なお、定盤支持構造体５による定盤６の支持点とは、支持部５ａ乃至５ｃのそれぞれと定盤６との接触点を含み、詳細には、支持部５ａ乃至５ｃと定盤６とがつながっている部分の最も高い点で規定される。
【００１８】
定盤６は、支持対象物を支持するための構造体であって、それぞれが平面を含む上面６ａ及び下面６ｂを有する。定盤６は、例えば、図１（ａ）に示すように、上面６ａと下面６ｂとの間に空洞６ｃを含む構造を有する。定盤６の空洞６ｃには、定盤支持構造体５が貫通している。このように、定盤６は、空洞６ｃに設けられた定盤支持構造体５の支持部５ａ、５ｂ及び５ｃによって支持されている。なお、図１（ａ）では、定盤支持構造体５の支持部５ａ、５ｂ及び５ｃを示すために、定盤６を破断して示している。
【００１９】
例えば、定盤６は、上面６ａを規定する第１板部材と、下面６ｂを規定する第２板部材とに分割して製造される。そして、第１板部材と第２板部材との間に定盤支持構造体５を挟み込んでから、即ち、空洞６ｃに定盤支持構造体５を組み込んでから、第１板部材と第２板部材とを結合させることで、定盤６の空洞６ｃに定盤支持構造体５を設けることができる。また、空洞６ｃを含む定盤６を一体構造として製造し、定盤支持構造体５を分割して製造して、定盤６に組み込む際に定盤支持構造体５を組み立ててもよい。
【００２０】
図１（ａ）に示す構成では、除振マウント４からの力によって定盤６の位置決めを行うため、かかる力の伝達に遅れが生じないように、定盤支持構造体５と定盤６とは、締結（ボルト締結）又は溶接され、強固に結合されている。なお、定盤６を鋳物で製造する場合には、定盤６と定盤支持構造体５とを一体で構成することも可能である。
【００２１】
定盤６の上面６ａ及び下面６ｂの各面の少なくとも一部には、上述したように、計測器などを支持するための平面（基準面）が形成されている。また、図１（ａ）では、定盤６は、投影光学系７に設けられえたフランジ部を介して、投影光学系７を支持する。定盤６の上面６ａ（の平面）は、レチクルステージ１２の位置を計測するレチクルステージ計測系（第１計測部）８を支持する。定盤６の下面６ｂ（の平面）は、基板ステージ１３の位置を計測する基板ステージ計測系（第２計測部）９及びアライメント計測系１０を支持する。定盤支持構造体５による定盤６の支持点（支持部５ａ、５ｂ及び５ｃ）は、図１（ａ）に示すように、定盤６の空洞６ｃに存在している。従って、定盤６の上面６ａ及び下面６ｂの各面には、定盤支持構造体５による定盤６の支持点との物理的干渉を考慮せずに、レチクルステージ計測系８、基板ステージ計測系９及びアライメント計測系１０を配置することができる。
【００２２】
なお、図１（ａ）では、定盤支持構造体５による定盤６の支持点を定盤６の空洞６ｃに設けているが、これに限定されるものではない。定盤６の上面６ａと下面６ｂとの間に定盤支持構造体５による定盤６の支持点を設けることで同様の効果を得ることができる。例えば、図１（ｃ）に示すように、定盤６の下面６ｂに溝６ｆを設け、かかる溝６ｆに定盤支持構造体５を配置することで、定盤６の上面６ａと下面６ｂとの間に定盤支持構造体５による定盤６の支持点を設けてもよい。図１（ｃ）は、定盤６の下面６ｂに溝６ｆを設けた構成を鉛直方向の下方から示す図である。定盤６には、投影光学系７を貫通させる穴５ｈが形成され、その周囲を掘り込んで溝６ｆを形成している。定盤支持構造体５は、溝６ｆに完全に収まり、定盤６は、溝６ｆに設けられた定盤支持構造体５の支持部５ａ、５ｂ及び５ｃによって支持されている。このように、定盤６の下面６ｂから定盤支持構造体５が突出していないため、アライメント計測系１０などを定盤６の下面６ｂで支持することができる。この際、アライメント計測系１０は、溝６ｆを跨ぐように配置することも可能である。
【００２３】
レチクルステージ計測系８を構成する干渉計１１ａ及び基板ステージ計測系９を構成する干渉計１１ｂのそれぞれによって、レチクルを保持するレチクルステージ１２の位置及び基板を保持する基板ステージ１３の位置が計測される。レチクルステージ１２は、レチクルステージ定盤（不図示）に支持され、レチクルステージ定盤は、ベースフレーム２に支持されている。基板ステージ１３も同様に、ベースフレーム２に支持された基板ステージ定盤１４に支持されている。レチクルステージ１２及び基板ステージ１３は、干渉計１１ａ及び１１ｂによる位置計測情報に基づいて、各ステージに設けられたアクチュエータによって位置決め制御される。
【００２４】
基板を露光する際には、照明光学系からの光（露光光）でレチクルステージ１２に保持されたレチクルを照明し、レチクルのパターンを投影光学系７によって基板ステージ１３に保持された基板に投影する。近年では、レチクルステージ１２と基板ステージ１３とを同期して走査しながら基板を露光するスキャン露光が用いられている。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、従来構成における除振効果と露光装置１００における除振効果との比較を示す図であって、定盤６を支持する位置（支持点）を三角印で示している。従来構成では、図２（ａ）に示すように、レチクルステージ計測系８、基板ステージ計測系９及びアライメント計測系１０との物理的な干渉を避けるために、除振マウント４が定盤６を支持する支持点を定盤６の端部にしか設けることができない。床１の振動は、除振マウント４を介して定盤６に伝わるため、支持点の位置から定盤６に外乱力が伝わることになる。このため、鉛直方向の外乱力と定盤６及び定盤上に構成されている構造物に作用する慣性力によって、定盤６が湾曲形状に変形する。かかる変形によって、レチクルステージ計測系８や基板ステージ計測系９に傾きが生じるため、干渉計１１ａ及び１１ｂによって計測されるレチクルステージ１２及び基板ステージ１３の位置に誤差が含まれ、それらが誤った位置に位置決めされてしまう。
【００２６】
一方、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、定盤６を支持する支持点を、レチクルステージ計測系８、基板ステージ計測系９及びアライメント計測系１０との物理的な干渉を排除して設けることができる。このため、従来構成と比較して、支持点を内側（投影光学系７に近い方向）に設けることができ、床１の振動による支持点からの外乱力と慣性力とによる変形を小さくすることができる。また、定盤６において、レチクルステージ計測系８や基板ステージ計測系９を支持する位置を、定盤６の変形による倒れが少なくなるように設定することができる。図２（ｂ）に示す定盤６の変形は、支持点上の構造体の自重による変形と同じであり、定盤６の上面６ａ及び下面６ｂがほぼ水平となる位置にレチクルステージ計測系８や基板ステージ計測系９を設けるように、その位置関係を設計すればよい。かかる設計には、ＦＥＭなどの構造計算を用いることができる。
【００２７】
投影光学系７は、図３に示すように、除振マウント４とは異なる光学系除振マウント１５で支持してもよい。光学系除振マウント１５は、定盤６を跨ぐように構成された光学系支持構造体（不図示）に支持され、光学系支持構造体は、ベースフレーム２に支持されている。レチクルステージ計測系８及び基板ステージ計測系９のそれぞれには、干渉計１６ａ及び１６ｂが設けられており、投影光学系７に設けられた反射鏡（不図示）を用いて投影光学系７の変位が計測される。レチクルステージ１２及び基板ステージ１３の位置決め制御は、干渉計１１ａ及び１１ｂによる計測位置情報と干渉計１６ａ及び１６ｂによる計測位置情報とに基づいて行われる。図３に示す構成では、投影光学系７を定盤６で支持する必要がないため、定盤６の剛性を比較的低くすることが可能であり、定盤６の薄型化に寄与する。
【００２８】
図４は、露光装置１００の別の構成を示す図である。図４に示す露光装置１００は、図１（ｂ）に示す露光装置１００とは異なり、定盤支持構造体５が定盤６を支持する部分（支持部５ａ乃至５ｃ）が柔構造で構成されている。例えば、支持部５ａ乃至５ｃに空気バネやゴムなどの弾性部材を用いることによって、柔構造を構成することができる。換言すれば、定盤支持構造体５は、定盤６と接触して支持する弾性部材を含む。また、定盤支持構造体５の上側で定盤６を支持するのではなく、下側で吊り下げ支持する構造にしてもよい。定盤６を吊り下げ支持する構造では、鉛直方向には剛で、水平方向のみを柔にしてもよい。このように、定盤支持構造体５による定盤６の支持を柔らかくすることによって、定盤支持構造体５の振動が定盤６に伝わることを抑制することができる。
【００２９】
但し、図４に示す露光装置１００では、除振マウント４からの制振力も定盤６に伝わりにくくなるため、ベースフレーム２から定盤６に力を伝えるリニアモータ（アクチュエータ）１９を設けるとよい。リニアモータ１９は、ベースフレーム２に取り付けられた固定子としてのコイル１９ａと、定盤６に取り付けられた可動子としての磁石１９ｂとを含む。また、柔構造に空気バネを用いる場合には、空気バネの圧力をサーボバルブで制御することによって、定盤６の振動を能動的に抑えてもよい。定盤６への振動の伝達を柔構造のみで十分に遮断することができる場合には、除振マウント４を用いない構成でもよい。
【００３０】
露光装置１００の定盤６は、上述したように、投影光学系７、レチクルステージ計測系８、基板ステージ計測系９、アライメント計測系１０などの支持対象物を支持するものであり、定盤６の形状や支持対象物の位置は専用の設計となる。なお、本実施形態の構成は、露光装置以外の一般に用いられる除振定盤装置にも用いることができる。定盤の上面及び下面には、計測装置や移動ケーブルなどの機能部品が設けられる。本実施形態の構成を用いれば、これらの機能部品との干渉を生じることなく、定盤の支持点を設定することが可能であり、定盤の変形による機能の低下を抑制することができる。
【００３１】
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置１００を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００３２】
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ないことはいうまでもなく、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】
【００３３】
１００：露光装置    ４：除振マウント    ５：定盤支持構造体    ６：定盤
【図１】
2018132557.tif 000003
【図２】
2018132557.tif 000004
【図３】
2018132557.tif 000005
【図４】
2018132557.tif 000006