(57)【要約】  例えば半導体装置の製造に用いられるシステムは、真空室部のような封止された内部空間（１１）を持つ室部（１０）を有する。テーブルのような重い質量体（１４）は、この真空室部内に配され、１つ以上の振動減衰器又は絶縁器（１５）により支持又は保持される。各振動絶縁器は、室部（１０）の封止空間内へ延びる開口内側端部を有する空洞又は管状部材（１８）を有する。支持構造体（２１）は、質量体又はテーブル（１４）を支持するために空洞部材の内側端部に配される。ベローズ状体（２４）の対向両端部は、空洞部材（１８）の内部空間（２６）を室部（１０）の内部空間（１１）から封鎖するように、空洞部材（１８）及び支持構造体（２１）にそれぞれ封止状態で結合される。支持構造体の表面部分は、室部の封止された内部空間のものとは異なる気圧に曝され、少なくとも部分的に支持構造体（２１）及びこれに支持される質量体又はペイロード（１４）の重量の平衡を保つようにしている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止された内部空間を規定する室部と前記空間内に配された質量体又はペイロードを支持するための少なくとも１つの振動減衰器又は絶縁器とを有するシステムであって、前記振動減衰器は、
・前記室部の前記封止された空間に延びる開口内側端部を有する空洞部材と、
・前記質量体を支持する支持構造体と、
・ベローズ状体であって、その対向端部が前記空洞部材及び前記支持構造体とにそれぞれ封止状態で結合され、前記空洞部材の内部空間を前記室部の内部空間から閉鎖するようにしたベローズ状体と、
・前記室部の当該封止された内部空間のものとは異なる気圧に前記支持構造体の表面部を曝して、前記支持構造体及びこれに支持される前記質量体の重量の少なくとも部分的な平衡を保つようにする手段と、
を有する、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記室部は、大気圧未満で気体を含む、システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムであって、前記ベローズ状体は、前記軸方向における対向端部の相対的移動及び前記ベローズ状体の半径方向における相対的並進移動を可能とするタイプのものである、システム。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載のシステムであって、前記ベローズ状体は、前記ベローズ状体の断面における半径方向に延びる軸について限定された回転移動を可能とするタイプのものである、システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１つに記載のシステムであって、前記支持構造体は、前記ベローズ状体の一端部が結合されるベース部材と、前記ベース部材に対してその制限された回転移動を可能とするスプリング部材を介して前記ベース部材により支持される質量体支持部材とを有する、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記スプリング部材は、板バネを有する、システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか１つに記載のシステムであって、前記支持構造体の振動の動きを抑制する補助をなすための能動型電子振動絶縁回路をさらに有するシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記電子振動絶縁回路は、前記空洞部材の内側に配される１つ以上のアクチュエータ及び／又はセンサを有する、システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちいずれか１つに記載のシステムのための振動絶縁器又は減衰器であって、
・前記室部の前記封止された空間に延びる端部を有する空洞部材と、
・前記質量体又はペイロードを支持するために前記空洞部材の前記端部に配される支持構造体と、
・前記空洞部材及び前記支持構造体にそれぞれ封止状態で結合された対向端部を有するベローズ状体と、
を有する振動絶縁器又は減衰器。
【請求項１０】
請求項９に記載の振動絶縁器であって、前記ベローズ状体は、当該軸方向における対向端部の相対的移動及び前記ベローズ状体の半径方向における相対的並進移動を可能とするタイプのものである、振動絶縁器。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の振動絶縁器であって、前記ベローズ状体は、前記ベローズ状体の断面における半径方向に延びる軸について限定された回転移動を可能とするタイプのものである、システム。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のうちいずれか１つに記載の振動絶縁器であって、前記支持構造体は、前記ベローズ状体が結合されるベース部材と、前記ベース部材に対してその制限された回転移動を可能とするスプリング部材を介して前記ベース部材により支持される質量体支持部材とを有する、振動絶縁器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の振動絶縁器であって、前記スプリング部材は、板バネを有する、振動絶縁器。
【請求項１４】
請求項９ないし１３のうちいずれか１つに記載の振動絶縁器であって、前記支持構造体の振動の動きを抑制する補助をなすための能動型電子振動絶縁回路をさらに有する振動絶縁器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の振動絶縁器であって、前記電子振動絶縁回路は、前記空洞部材の内側に配される１つ以上のアクチュエータ及び／又はセンサを有する、振動絶縁器。
【請求項１６】
請求項９ないし１５のうちいずれか１つに記載の振動絶縁器であって、前記支持構造体及び前記空洞部材によりそれぞれ規定される対向する接合表面は、前記支持構造体の相対移動を限定するように連携して動作することができる、振動絶縁器。
【請求項１７】
請求項９ないし１６のうちいずれか１つに記載の振動絶縁器であって、前記ベローズ状体の長さの少なくとも一部は、前記空洞部材の周囲表面の長さに沿ってかつ隣接して延在する、振動絶縁器。
【請求項１８】
請求項９ないし１７のうちいずれか１つに記載の振動絶縁器であって、前記ベローズ状体は、金属から形成される、振動絶縁器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクトすなわち製造対象物の処理及び／又は検査を極めて高い精度で行うべき真空などの選択された雰囲気を持つ封止された室部を有するタイプのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなシステムでは、ペイロードすなわち製造対象物の振動を引き起こす外部又は内部の影響を導く「ノイズ」を出来る限り低減又は抑制し、当該オブジェクトの位置を調整することができることが重要である。
【０００３】
欧州特許出願に係る文献のＥＰ−Ａ２−１１４８３８９には、オブジェクトテーブルを支持する空気重力補償器が配される真空室部を有する上記タイプのリソグラフィックプロジェクション装置が開示されている。この空気重量補償器のピストンは、部分的に柔軟性のあるロッドによりオブジェクトテーブルに結合されている。この既知のシステムにおいて、重量補償器は、当該真空室部内部で全部が構成されるので、簡単には手が届かない。さらに、移動可能部材又はピストンとシリンダ表面との間のギャップを通じて排出する気体を排気するための排気手段が必要である。上記欧州特許はまた、（差動式のポンプ作用で空気操作される）空気軸受を開示しており、ピストン機能のために用いられている。このような空気軸受は、複雑で高価であり、この既知の構成の不利な点にもなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、かかる従来技術の不利な点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記タイプのシステムであってこうした不利な点を非常に簡単な態様で克服するシステムを提供する。したがって、本発明は、封止された内部空間を規定する室部と前記空間内に配された質量体又はペイロードを支持又は担持するための少なくとも１つの振動減衰器又は絶縁器とを有するシステムであって、前記振動減衰器は、・前記室部の前記封止された空間に延びる開口内側端部を有する空洞部材と、・前記質量体を支持又は担持する支持構造体と、・ベローズ状体であって、その対向端部が前記空洞部材及び前記支持構造体とにそれぞれ封止状態で結合され、前記空洞部材の内部空間を前記室部の内部空間から閉鎖するようにしたベローズ状体と、・前記室部の当該封止された内部空間のものとは異なる気圧に前記支持構造体の表面部を曝して、前記支持構造体及びこれに支持又は担持される前記質量体の重量の少なくとも部分的な平衡を保つようにする手段と、を有する、システムを提供する。当該支持構造は、好ましくは、空洞部材の内側端部に配され、これとベローズ状体（bellows）によって結合される。
【０００６】
空洞部材の内部空間内に配されるパーツ及び付属部は、このような付属部から気体を抜くことにより汚されない、当該封止された内部空間の雰囲気に露出されていない。空洞部材の内部空間は、外部から手が届きうるので、その中に配されるパーツは、検査及び置換のために容易に手が届く。さらに、空洞部材の内部空間からの空気又はその他の気体の当該室部の封止空間への排出は不可能である。何故なら、これらの空間は、ベローズ状体により互いに気密封止されているからである。処理又は検査されるべきオブジェクトを担持するテーブルなどの質量体又はペイロードの隣接室部に対する位置は、当該室部の内部空間と当該空洞部材の内部空間との圧力差を変えることにより調整可能である。但し、通常動作の間、空洞部材の内部空間における圧力は通常は一定に維持される。
【０００７】
空洞部材は、例えば、前記室部の底壁を通じて上方に延びるものとしてもよく、また、当該支持構造は、当該空洞部材から上方に延びるようにしてもよく、或いは当該空洞部材は、室部の上壁から下方に延びるようにしてもよく、また、当該支持構造は、空洞部材から垂れ下がるようにしてもよい。第１のケースにおいて、空洞部材内の気圧は、大抵は室部内よりも高く維持され、その圧力差により質量体又はペイロードにかかる持ち上げ力は、必要に応じて機械的スプリングにより増大させられるようにしてもよい。後者の場合、空洞部材内の気圧は、大抵は室部の封止された内部空間内よりも低く維持される。
【０００８】
本発明によるシステムは、Ｅビームリソグラフィ、電子顕微鏡法、マスクアライメント、マイクロリソグラフィ、マイクロマシニング、マイクロポジショニング、光学度量衡学マシンビジョン、ビデオ顕微鏡、ウェーハ探査、走査電子顕微鏡、走査トンネル顕微鏡、伝送電子顕微鏡、電磁共鳴映像法、マイクロ電気機械システム、表面研削器、インターフェロメトリその他の高解像度機器を含む（但し限定されない）多種多様の処理、検査又はプロセスのいずれかに関連して使用可能である。なお、当該室部の封止された空間内の雰囲気は、実際の用途に応じて選定される。したがって、室部を真空チャンバとすることもできるし、或いは大気圧以下の空気を含むものとすることができる。他の用途に対しては、大気圧を超える状態、大気圧の状態又は大気圧を下回る状態での窒素又は水素などの他の気体の雰囲気も選択可能である。
【０００９】
他の態様によれば、本発明は、上述したようなシステムに用いるための振動減衰器又は絶縁器も提供するものであり、この振動絶縁器は、・前記室部の前記封止された空間に延びる端部を有する空洞部材と、・前記質量体又はペイロードを支持するために前記空洞部材の前記端部に配される支持構造体と、・前記空洞部材及び前記支持構造体にそれぞれ封止状態で結合された対向端部を有するベローズ状体と、を有する。
【００１０】
上述したように、このような振動減衰器又は絶縁器は、空洞部材の内部空間内に配されたパーツ及び付属部の内部空間の検査及び置換を容易にすることができ、空洞部材の内部空間から室部の封止空間内へ空気又は他の気体が排出しうるリスクを伴わない。
【００１１】
当該ベローズ状体は、大抵はほぼ管状又は環状であり、円形、楕円形又は矩形などの所望の断面形状を有するようにしてもよく、また、薄いシート状の金属、ゴム又はプラスチック材料などの何らかの適切な材料から形成可能である。但し、このベローズ状体は、軸方向においてその対向両端部の相互移動も当該ベローズ状体の半径方向における相互並進移動も可能なタイプとするべきであり、当該ベローズ状体の縦軸と一致するｚ軸を有する座標系の３つの方向全てを意味する。当該ベローズ状体はまた、当該ベローズ状体の断面における半径方向に延在する軸について限定された回転移動を可能とするのが好ましい。そして当該ベローズ状体自体は、かかる方向において空洞部材から支持構造体への振動伝達を下げる受動型の振動ダンパを構成することができる。当該ベローズ状体の所望の柔軟性は、当該ベローズ状体の材料、壁部厚さ、断面のサイズ及び形状、波形形状並びに軸方向長さの選択肢の適切な組み合わせによって得ることができる。但し好ましくは、材料及び壁部厚さは、空洞部材と支持構造体との間の振動伝達を最小に維持するためだけでなく、当該ベローズ状体の壁部を気体が貫通することを回避するようにも選択するのが良い。
【００１２】
好適実施例において、前記支持構造体は、前記ベローズ状体が結合されるベース部材と、前記ベース部材に対してその制限された回転移動を可能とするスプリング部材を介して前記ベース部材により支持される質量体支持部材とを有する。好ましくは、スプリング部材は、当該ベローズ状体により許容されないベース部材に対して当該質量体支持部材の別の移動をも許容する。これは、当該振動減衰器が、当該ベローズ状体の縦軸に沿って伸びるそのｚ軸を有する座標系のｘ，ｙ，ｚ全ての方向における振動だけでなく、当該ｚ軸についての回転方向の振動その他種類の振動の伝達を押さえ込むことができることを意味している。当該スプリング部材は、例えば、板バネを有するものとしてもよく、また、この板バネの平面は、例えば当該ｚ軸を含む放射面において延びるものとしてもよい。
【００１３】
上述したように、本発明による振動減衰器又は絶縁器は、受動型のダンパとすることができる。但し好ましくは、この振動減衰器又は絶縁器は、能動型の振動絶縁器とするのがよい。したがって、本発明による振動絶縁器は、有利な形態として、支持構造体により支持される質量体又はペイロードの振動の動きを打ち消すアシストのための能動型電子振動絶縁回路をさらに有する。このような能動型のダンピング回路は、この分野においてよく知られている（例えば米国特許出願公開に係る文献のＵＳ−Ａ−４，７９６，８７３を参照）。この電子振動ダンピング回路は、１つ以上のアクチュエータ及び／又はセンサを有してもよく、これらは空洞部材内部に構成され、検査、調整及び置換のために保護されかつ容易に手が届くことが可能なものとするのが好ましい。ケーブルや実現性のある冷却手段のような他の付属部分も空洞部材の内部空間内に配してもよく、これにより、当該アイテムからの可能な排気が当該室部の封止された内部空間内へ抜けることが回避される。
【００１４】
現在好適な実施例では、支持構造体の底面により規定される下側接合面は、空洞部材により規定される上側接合面と協働動作し、当該支持構造体の軸方向の又は他の相対的な動きを制限することができる。但し、通常動作の下では、これら接合面は、接触しない。同様の停止が当該支持構造体のベース部材上及び質量体支持部材上それぞれに形成され、これら部材の相互回転移動を制限するようにすることも可能である。
【００１５】
減衰器又は絶縁器の全長を対応して長くすることなく所望の長さのベローズ状体を用いることができるように、当該ベローズ状体の長さの少なくとも一部は、空洞部材の周囲の内側又は外側表面の長さに沿ってかつ隣接して延在するようにしてもよい。
【００１６】
本発明の上記態様及びその他の態様を以下に説明される実施例に基づいて詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、チャンバ（室部）１０を有する処理システムを示しており、このチャンバは、その内部において所定の雰囲気を持つ封止された内部空間１１を規定する。チャンバ１０は、地面又は床面１２により脚部材１３を介して支持される。テーブルやこれにより支持される１つ以上のオブジェクト又はアイテム（図示せず）のような質量体又はペイロード１４は、空間１１内に配され、複数（好ましくは少なくとも３つの）能動型振動アイソレータ（絶縁器）１５により支持される。各アイソレータ１５は、チャンバ１０の底壁１６にある開口部を通じて延び、外部環状フランジ１７を有しており、かかるフランジは、処理チャンバ１０の底壁の底面に封止係合状態とされる。テーブル１４は、例えば、半導体の製造に関連したリソグラフィ処理に掛けられるシリコンウェーハ（図示せず）を担持することができる。
【００１８】
図２及び図３は、図１に示される振動アイソレータ１５の１つをより詳細に示している。振動アイソレータ１５は、中空のほぼ管状の部材１８を有しており、この部材は、その外側端部に配される環状フランジ１７を有し、底壁１９により閉じられている。この底壁は、管状部材１８と一体的に形成されるか又は取り外し可能に結合されるようにしてもよく、一定又は可変の被制御圧力を有する空気又は気体のための入り口開口部２０を有する。管状部材１８の内側端部開口は、プレート様ベース部材２２を含む分離した支持構造体２１によりカバーされている。半径の内部方向に延びる環状フランジ２３は、ベース部材２２の周囲において形成される対応の環状凹部に受け入れられ、管状部材１８とベース部材２２との間の軽微な相対的軸方向及び半径方向の移動とｘ軸及びｙ軸（図３参照）についての軽微な回転移動とを可能にしている。
【００１９】
管状部材１８の上側の長さ部分は、外径を小さくし外側の環状凹部を形成しており、この凹部が、好ましくはシート状の金属又はプラスチック材料から形成される環状ベローズ状体２４を受け入れる。このベローズ状体の軸方向で対向する両端部は、管状部材１８上に形成された環状段部２５及びベース部材２２の底面側にそれぞれ封止状態で結合され、これにより、管状部材１８の内部空間２６は、アイソレータ１５が図１に示されるようにチャンバ１０に実装される場合に、チャンバ１０の内部空間１１から密閉される。
【００２０】
支持構造体２１はさらに、支持部材２７を有し、これがテーブル又は質量体１４に接続されこれを支持する。プレート様ベース部材２２及びオブジェクト支持部材２７は、複数の板バネ２８を介して相互結合される。円形アレイに配列されるこれら板バネの各々は、アイソレータ１５の縦軸を含む放射面を規定する。板バネ２８は、ベース部材２２に対してアイソレータ１５の縦軸ｚ（図３）に関して支持部材２７の軽微な回転移動を可能とするような柔軟性がある。ベース部材２２に対する支持部材２７の最大の回転移動は、支持部材２７から下方向に延びる停止突起２９とベース部材２２から上方向に延びる対応の停止突起３０とによって決まる。停止突起２９，３０の各対は、対向配置され相補的な形状の段差様停止面を有する。こうした相補的な形状の停止面は、アイソレータ１５の通常動作においては係合から外れるが、部材２２及び２７の過度の相対的回転移動の場合に接触係合状態となる。
【００２１】
上述したように、本発明による構造体は、処理チャンバ１０の内部空間１１の真空又はその他の雰囲気に接触せずに、管状部材１８の内部空間２６の中で様々な種類の付属部を構成することを可能にする。このような付属部分は、例えば、垂直に配されたローレンツアクチュエータなどのアクチュエータ３１を有してもよい。アクチュエータ３１は、底壁１９から上方向に延びる直立部とベース部材２２から垂れ下がる突起３３との間に配され、当該アクチュエータが管状部材１８と支持構造体２１との間に軸方向の力を付与することができるようにしている。図示せぬ同様のアクチュエータを接線方向又は半径方向に方向付けされるようにしてもよい。当該アクチュエータの機能は、それ自体は知られている態様で、位置及び／又は速度センサ３４及び３５からの入力信号を受信する図示せぬ制御回路により制御されることが可能である。受振器（ジオフォン）その他の能動型の振動絶縁に関連して知られている装置を必要に応じて加えてもよい。アクチュエータ及びセンサ並びにその他の電子機器の全て又は殆どを処理チャンバ１０の外に配して、空洞部材の内部で巧く保護するようにすれば、コストが節減される。
【００２２】
図４は、質量体又はペイロード１４がベローズ状体２４及び支持構造体２１を介して管状部材１８により支持されることの可能な色々な態様を概略的に示している。図４ａにおいて、管状部材１８は、チャンバ１０の底壁１６から上へ向かって延びており、質量体１４を支持するベローズ状体２４は、当該管状部材の連続体を形成する。図４ａにおいて、管状部材１８内の気圧は、チャンバ１０の内部空間１１の圧力を十分に超えるものとするのが好ましい。
【００２３】
図４ｂは、図４ｂにおいてベローズ状体２４が管状部材１８内で同軸状に配されているという事実は別として、主として図４ａに対応している。
【００２４】
図４ｃにおいて、管状部材１８は、チャンバ１０の頂壁から下へ延び、質量体又はペイロード１４は、そこから吊り下がるか又は垂れ下がり、そこにベローズ状体２４により結合される。この実施例では、チャンバ１０の内部空間１１内の気圧は、管状チャンバ１８の内部空間のものを十分に超えて質量体又はペイロード１４の重量が、チャンバ１０の内部空間１１と管状部材１８の内部空間との圧力差により少なくとも部分的に平衡がとられるようにするのが好ましい。
【００２５】
図４ｄに示される実施例は、概して図４ｃのものに対応している。但し、図４ｄにおいては、ベローズ状体２４は、管状部材１８内で同軸状に延びている。
【００２６】
なお、本発明の範囲は、添付の請求項によって定められるものであり、単に例として上で述べた実施例により限定されるものではない。さらに、添付図面を参照する請求項における参照符号は、保護範囲を限定するものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるシステムの実施例の概略的断面図。
【図２】拡大スケールで示される本発明による振動アイソレータの透視図。
【図３】図２に示される振動アイソレータの透視画法による部分的断面図。
【図４ａ】質量体又はペイロードが空洞部材により支持又は保持されることを可能とした種々の方法を概略的に示す図。
【図４ｂ】質量体又はペイロードが空洞部材により支持又は保持されることを可能とした種々の方法を概略的に示す図。
【図４ｃ】質量体又はペイロードが空洞部材により支持又は保持されることを可能とした種々の方法を概略的に示す図。
【図４ｄ】質量体又はペイロードが空洞部材により支持又は保持されることを可能とした種々の方法を概略的に示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2007537411.tif 000008
【図４ｄ】
2007537411.tif 000009
【国際調査報告】
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2007537411.tif 000011
2007537411.tif 000012