防振装置、平台装置及曝光装置制造方法及图纸

一种防振装置，其特征在于包括： 保持物体的保持构件； 借由一个内部气体的压力而在重力方向支持前述保持构件的第一气体室； 在与前述第一气体室连通，且具有较前述第一气体室小的内容积的第二气体室； 变化前述第二气体室的内容积而使前述第一气体室的内容积变化的可动装置；以及 根据前述第一气体室和前述第二气体室至少一方的状态变化，驱动前述可动装置而调整前述保持构件的前述重力方向的位置的调整装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种防振装置、平台装置及曝光装置，更详细的说是关于一种在保持物体的同时抑制其振动的防振装置、具备该防振装置的平台装置及曝光装置。
技术介绍
一直以来，在用于制造半导体组件、液晶显示组件的刻蚀工程中，主要采用将掩膜或光栅(以下统称「光栅」)上所形成的图案通过投影光学系统在涂敷有光刻胶等的晶片或玻璃板等基板(以下统称「晶片」)上进行转印的步进重复方式的缩小投影曝光装置(所谓步进移动式曝光装置)、在该步进移动式曝光装置上加以改良的步进扫描方式的扫描型投影曝光装置(所谓扫描步进移动式曝光装置)等步进移动式的投影曝光装置。在该种曝光装置中，投影光学系统和晶片及光栅的位置关系是最重要的，成为决定曝光性能的主要因素。所以，无论是步进移动式曝光装置还是扫描步进移动式曝光装置，都要由光学位置传感器(例如干涉仪或同步检波式光学系统等)计测载置有投影光学系统和光栅的光栅平台、载置有晶片的晶片平台之间的位置关系，并根据该计测结果以高精度使光栅和晶片的位置吻合。为了实现上述的高精度位置吻合，需要将被传达至投影光学系统、晶片平台、光栅平台的振动成分从振动源隔离。作为振动要因(振动源)，包括a.设置有曝光装置的净室地面的暗振动(微振动)；b.伴随曝光装置内的平台的驱动的反作用力被传达至地面，特别是在地面刚性弱的场合，其作用力使地面振动，该振动从地面返回曝光装置成为曝光装置的振动要因，即所谓的返回振动；c.在光栅平台或晶片平台的驱动时产生的反作用力使它们的平台的引导面所形成的定盘进行振动，该振动通过曝光装置的机身被传达至投影光学系统的振动以及来自平台所连接的电缆和配线等的振动等。在曝光装置中，为了防止或抑制上述的各种振动被传达至投影光学系统、晶片平台及光栅平台，机身的各部借由防振装置而被支持。防振装置多以3至4点支持其支持对象物，在例如支持曝光装置自身之防振装置的场合，最好是对地面关于六个自由度方向(X、Y、Z、θz、θx、θy)发挥防振效果。其理由是，在将地面和装置自身作为非刚性的弹性体紧紧抓住的场合，即使振动方向为所定的方向，然而借由其振动模式，仍有变换为向各个方向的振动的可能性。在图17(A)中，概略表示了习知的防振装置的一例。该图17(A)所示之防振装置931具备有支持对象物OB的气垫部951、使支持对象物OB在重力方向[图17(A)中的纸面内上下方向]可高应答性微小驱动的微小驱动部976。前述气垫部951具备在上部有开口的罩壳961、以堵塞罩壳961的前述开口的状态被设置，支持前述支持对象物OB的保持构件962、连接于前述罩壳961和保持部件962，和这些罩壳961及保持构件962一起形成大致密封状态的气体室969的隔膜963、充填于前述气体室969的内部的气体，例如调整空气的压力的电磁调节器955。而且，前述微小驱动部具备直接安装于支持对象物OB的可动组件974a、带有在与该可动组件974a间进行电磁相互作用，产生在重力方向驱动支持对象物OB的电磁力的固定组件974b的音圈电动机(voice coil motor)974、向该音圈电动机(voice coil motor)974供给驱动电流的电流供给源975。在如上所构成的防振装置931中，当例如伴随配置于支持对象物OB上的平台的移动而产生偏负荷时，依据未图示的位移传感器(例如前述的光学位置传感器等)的输出，基于未图示的压力传感器的计测值使电磁调节器955被控制，进行气体室969内的气体例如空气的压力控制。但是，由于气体室内的气体的内压高，所以只能确保制动应答为20Hz左右，因此，在需要高应答的控制的场合，需要依据未图示的加速计等的输出而控制音圈电动机(voice coil motor)974。当然，地面振动等微振动借由气垫部951的空气弹簧而被除振。图17(B)所示为在内部形成气体室的金属波纹管被用于气垫部951’的防振装置931’。即使在采用这种构成的场合，如构造物为较轻物质，可和图17(A)的防振装置931同样地使支持对象物OB的制振·除振有效进行。然而，为了减少曝光装置的投影面积(foot print)或谋求成本的降低等，需要实现防振装置的小型化，特别是气垫部的小型化。但是，在图17(A)的装置的场合，例如图18(A)所示的防振装置931’，当借由利用与罩壳961相比高度低的罩壳961’而形成内部容积小的气体室969’时，虽然可得到简洁的防振装置，但是作为空气弹簧的刚性变高，所以来自地面的振动容易传达至支持对象物OB，使除振性能低下。另一方面，当如图18(B)所示的防振装置931”，采用与罩壳961相比宽度窄的罩壳961”时，除了气体室969”的内部容积变小，与上述同样地使作为空气弹簧的刚性变高之外，如不增高内压就难以控制。而且，在防振装置931中，借由将罩壳961和保持部件962之间以隔膜进行连接，可一面维持气密性保持气体室969内的高内压，一面实现保持构件962的弹性移动，但是作为隔膜多采用例如橡胶制或具有与此同等弹力的其它原料，例如皮革等形成的材料。此时，借由隔膜自身的刚性而在罩壳上作用的例如地面振动等变得容易被传达至支持对象物OB。特别是在这种构造中，重力方向的刚性小而水平方向及扭转方向的刚性强，所以不能得到足够的地面振动衰减效果，即足够的除振效果。在防振装置931中，借由使用音圈电动机(voice coil motor)974可实现高应答性的控制，但是当为保持曝光装置这种大型装置的防振装置时，为了以3处位置或4处位置支持质量10吨左右的重物，要每处位置支持与3吨左右的质量对应的重量，且必须上下动作，作为音圈电动机(voice coil motor)需要产生非常大的推力。所以会引起音圈电动机(voice coil motor)自身的大型化及消耗电力的增大化。另外，由图17(A)、图17(B)可知，在习知的防振装置中，气垫部支持构造物的位置和借由音圈电动机(voice coil motor)的驱动力的作用点的位置是偏离的，所以在同时进行电磁调节器中的气压室内的内压控制和借由音圈电动机(voice coil motor)974的支持对象物OB的位置控制的场合，会使支持对象物OB产生变形，而这成为使曝光装置的各部的控制精度恶化的原因。
技术实现思路
本专利技术正是在这样的事情下而形成的，其第一目的是提供一种除振乃至制振性能良好的新型防振装置。本专利技术的第二目的是提供一种振动的发生被极力抑制的平台装置。本专利技术的第三目的是提供一种可实现高精度曝光的曝光装置。本专利技术提供一种防振装置，其特征是具备有保持物体(OB)的保持构件(62)、借由内部气体的压力而在重力方向支持前述保持构件的第一气体室(69)、在与前述第一气体室连通的同时具有较前述第一气体室小的内容积的第二气体室(79)、变化前述第二气体室的内容积而使前述第一气体室的内容积变化的可动装置(149)、根据前述第一气体室和前述第二气体室至少一方的状态变化，驱动前述可动装置而调整前述保持构件的前述重力方向的位置的调整装置(74)。这里所谓的“第一气体室和第二气体室至少一方的状态变化”，包括各气体室的内容积的变化和保持构件的重力方向位置的变化等，意味着起因于从物体侧或外部被传达至防振装置的振动的各气体室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防振装置，其特征在于包括保持物体的保持构件；借由一个内部气体的压力而在重力方向支持前述保持构件的第一气体室；在与前述第一气体室连通，且具有较前述第一气体室小的内容积的第二气体室；变化前述第二气体室的内容积而使前述第一气体室的内容积变化的可动装置；以及根据前述第一气体室和前述第二气体室至少一方的状态变化，驱动前述可动装置而调整前述保持构件的前述重力方向的位置的调整装置。2.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于前述调整装置具有驱动前述可动装置的电磁调节器。3.如权利要求1或2所述的防振装置，其特征在于前述可动装置具有较前述物体轻的重力部件。4.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于前述第二气体室是借由圆柱形的第一汽缸以及沿该第一汽缸的内周面移动的前述可动装置而形成。5.如权利要求4所述的防振装置，其特征在于前述调整装置具有的气压驱动装置，借由抵抗前述第二气体室内的前述内部气体的压力的气体的压力而驱动前述可动装置。6.如权利要求5所述的防振装置，其特征在于前述可动装置在沿前述第一汽缸的内周面移动的部分的相反一侧的末端具有活塞部；且前述气压驱动装置具有供前述活塞部沿内周面移动的第二汽缸、把气体供给至由前述活塞部和前述第二汽缸所形成的气体室内的气体供给装置。7.如权利要求6所述的防振装置，其特征在于前述第二汽缸连接于前述第一汽缸。8.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于前述可动装置是通过气体静压轴承而移动。9.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于前述第一气体室的构成包括安装于基底构件，可将支点向中心倾倒的筒状体；以及前述保持构件，由通过所定的间隙配置于该筒状体的内面侧及外面侧的任一侧，可沿前述筒状体滑动设置，且内部底面被作为承受前述气体压力的受压面的筒状体所构成；其中前述保持构件是对于前述物体以容许起伏方向的转动的状态被连结。10.如权利要求9所述的防振装置，其特征在于在前述筒状体及前述保持构件中的内周侧的筒状体的周壁上，沿周方向以所定间隔形成有复数个从前述第一气体室到达前述空隙的微小开口。11.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于前述第一气体室借由上面开口的罩壳，以及通过第一弹性构件连接于该罩壳的开口末端的前述保持构件而被区隔出。12.如权利要求11所述的防振装置，其特征在于前述罩壳的底壁的构成包括通过所定的间隙呈对向的第一底壁构件和第二底壁构件；以及将这两底壁构件相互连接，并维持前述间隙的环状的弹性构件。13.如权利要求11所述的防振装置，其特征在于前述罩壳的底壁的构成包括在中央部有开口的框形构件；在该框形构件的底面侧通过所定的间隙对向配置的板状构件；以及设于前述框形构件和前述板状构件之间，维持前述所定的间隙的气体静压轴承装置。14.如权利要求11所述的防振装置，其特征在于前述保持构件的构成包括通过前述第一弹性构件以悬挂支持状态被支持在前述罩壳的前述开口末端的阶梯筒状的第一构件；以及通过环状的第二弹性构件连接于该第一构件的底部开口部，且下端具有承受前述第一气体室内的内部气体的压力的受压部的第二构件；其中前述第二构件具有以前述罩壳的外部保持前述物体的保持部、前述受压部，以及插入连接该受压部和前述保持部的前述第一构件的内部的沿上下方向延伸的轴部。15.如权利要求14所述的防振装置，其特征在于前述第一构件由一个第一筒状构件及一个第二筒状构件而构成；其中该第一筒状构件是通过前述第二弹性构件被连接在前述受压部，并和前述受压部一起利用前述气体的压力被浮起支持；且该第二筒状构件具有通过所定的间隙与该第一筒状构件的上端面呈对向的下端面，且该第二筒状构件的上端部是通过前述第一弹性构件被连接于前述罩壳的前述开口末端。16.如权利要求14所述的防振装置，其特征在于前述第一构件由一个第一筒状构件及一个第二筒状构件而构成；其中该第一筒状构件是通过前述第二弹性构件被连接在前述受压部，并和前述受压部一起利用前述气体的压力被浮起支持；且该第二筒状构件是通过所定的间隙与该第一筒状构件的内周面及外周面的任一部分呈对向，且该第二筒状构件的上端部是通过前述第一弹性构件被连接于前述罩壳的前述开口末端。17.如权利要求16所述的防振装置，其特征在于在前述第一筒状构...

【专利技术属性】
技术研发人员：西健尔，
申请(专利权)人：尼康株式会社，
类型：发明
国别省市：