ゲートバルブおよび露光装置
【課題】 本発明は、真空露光装置、真空検査装置等に使用されるゲートバルブおよびゲートバルブを備えた露光装置に関し、弁体の開閉に伴う振動の発生を低減することを目的とする。
【解決手段】 バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とする。また、前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とする。さらに、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
【解決手段】 バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とする。また、前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とする。さらに、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空露光装置、真空検査装置等に使用されるゲートバルブおよびゲートバルブを備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空雰囲気内で露光を行う真空露光装置では、ゲートバルブを備えたロードロック室を介して、大気雰囲気に置かれたウエハ、レチクル等の基板を搬入、搬出することが行われている。
【特許文献１】特開２００５−７６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のゲートバルブでは、弁体の開閉に伴う振動の発生に対する考慮が比較的なされておらず、弁体の開閉動作時に振動や衝撃力が発生する。
従って、例えば、非常に高精度が要求されるＥＵＶ露光装置等の真空露光装置では、露光作業中に弁体を動作させると振動による悪影響が生じるため、露光作業中はゲートバルブの動作を控える必要があるという制約があった。
【０００４】
本発明はかかる従来の問題を解決するためになされたもので、弁体の開閉に伴う振動の発生を低減することができるゲートバルブおよびこのゲートバルブを用いた露光装置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】
【０００５】
第１の発明のゲートバルブは、バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とする。
第２の発明のゲートバルブは、第１の発明のゲートバルブにおいて、前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とする。
第３の発明のゲートバルブは、第１または第２の発明のゲートバルブにおいて、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
【０００６】
第４の発明のゲートバルブは、第３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
第５の発明のゲートバルブは、第３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
【０００７】
第６の発明のゲートバルブは、第１ないし第５のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体は、前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とする。
第７の発明のゲートバルブは、第１ないし第５のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記バルブ本体は、前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とする。
【０００８】
第８の発明のゲートバルブは、第１ないし第７のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記バルブ本体は、前記弁体による前記開口部の閉時に前記弁体を前記開口部の開口方向に押圧するクランプ手段を有していることを特徴とする。
第９の発明のゲートバルブは、第１ないし第８のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体または前記バルブ本体に前記静圧軸受を配置するとともに、前記静圧軸受の軸受面を前記バルブ本体または弁体と別体の軸受面部材に形成し、前記軸受面部材を前記弁体または前記バルブ本体側に付勢してなることを特徴とする。
【０００９】
第１０の発明のゲートバルブは、第１ないし第９のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体を移動するリニアモータを有していることを特徴とする。
第１１の発明のゲートバルブは、第１０の発明のゲートバルブにおいて、前記リニアモータの駆動による振動を低減する振動低減手段を有していることを特徴とする。
第１２の発明のゲートバルブは、第１１の発明のゲートバルブにおいて、前記振動低減手段は、前記リニアモータの固定子に連結されるカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラであることを特徴とする。
【００１０】
第１３の発明のゲートバルブは、バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
第１４の発明のゲートバルブは、第１３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
【００１１】
第１５の発明のゲートバルブは、第１３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
第１６の発明の露光装置は、第１ないし第１５のいずれか１の発明のゲートバルブを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、弁体の開閉に伴う振動の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明のゲートバルブの一実施形態を備えたＥＵＶ露光装置を模式的に示す平面図である。
この露光装置では、ウェハステージチャンバ１１にはウェハステージ１３が配置されている。ウェハステージチャンバ１１にはウェハプリアライメントチャンバ１５が連通されている。ウェハプリアライメントチャンバ１５にはウェハプリアライナ１７および真空ロボットアーム１９が配置されている。
【００１４】
ウェハプリアライメントチャンバ１５には第１のゲートバルブ２１を介してロードロック室２３が連通されている。ロードロック室２３には、第２のゲートバルブ２５を介してウェハプリアライメントチャンバ２７が連通されている。このウェハプリアライメントチャンバ２７は大気中に開放されている。ロードロック室２３には室内を真空引きするための真空ポンプ(不図示)が設けられている。
【００１５】
ウェハプリアライメントチャンバ２７にはウェハプリアライナ２９が配置されている。また、ウェハプリアライナ２９と第２のゲートバルブ２５の間には大気ロボットアーム３１が配置されている。ウェハプリアライメントチャンバ２７の外側には大気ロボットアーム３３が配置されている。大気ロボットアーム３３の外側には、ウェハカセット３５が配置されている。
【００１６】
上述した露光装置では、ウェハステージチャンバ１１内へのウェハＷの搬送が以下述べるようにして行われる。
先ず、ウェハカセット３５内のウェハＷを大気ロボットアーム３３により取り出し、ウェハプリアライナ２９に搬送する。このウェハプリアライナ２９では、検出器３７によりウェハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出される。そして、位置合わせ用マークが所定の位置になるようにウェハＷの位置合わせが行われる。
【００１７】
アライメント終了後、大気ロボットアーム３１によりウエハＷを取り出す。そして、ロードロック室２３の第２のゲートバルブ２５を開け大気ロボットアーム３１によりウエハＷをロードロック室２３内に搬送する。
この後、第２のゲートバルブ２５を閉め、ロードロック室２３内を目的の真空度に達するまで真空に引く。ロードロック室２３内が所定の真空度に達すると、ロードロック室２３とウェハプリアライメントチャンバ１５間の第１のゲートバルブ２１が開かれる。そして、ウェハプリアライメントチャンバ１５に備えられた真空ロボットアーム１９によってウエハＷがロードロック室２３から取り出される。取り出されたウエハＷはウェハプリアライナ１７に搬送され、この後、第１のゲートバルブ２１が閉められる。ウェハプリアライナ１７では、ウェハプリアライナ１７の検出器３９によりウェハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出される。そして、位置合わせ用マークが所定の位置になるようにウエハＷの位置合わせが行われる。
【００１８】
ウエハＷの位置合わせが終了すると、ウエハＷが真空ロボットアーム１９によってウェハプリアライメントチャンバ１５からウェハステージチャンバ１１へ搬送される。そして、ウェハＷのアライメントが行われウェハＷへの露光が行われる。露光の終了後にウェハＷは、逆の移動経路でウェハカセット３５に搬送される。そして、ウェハカセット３５にウエハＷを収容することにより一連の動作が終了する。
【００１９】
図２ないし図５は、第１のゲートバルブ２１の詳細を示している。
第１のゲートバルブ２１は、図３に示すように、ウェハプリアライメントチャンバ１５とロードロック室２３との間に配置されている。
第１のゲートバルブ２１は、バルブ本体４１、弁体４３、弁体駆動機構４５を有している。
【００２０】
バルブ本体４１は、ボディ４７、上板４９、側板５１を有している。ボディ４７と上板４９とは直方体状をしており、所定間隔を置いて対向配置されている。そして、その両側に側板５１が配置されている。ボディ４７と上板４９とを貫通して矩形状の開口部４７ａ，４９ａが形成されている。開口部４７ａ，４９ａは、ウエハＷ、レチクル等の基板の通路となる。
【００２１】
弁体４３は、直方体状をしており、ボディ４７、上板４９、側板５１により形成される空間に嵌挿されている。弁体４３は、図２に示すように弁体駆動機構４５により上下方向に移動可能とされている。弁体駆動機構４５は、弁棒５３、リニアモータ５５を有している。弁棒５３の上端は、弁体４３の下端に固定されている。弁棒５３の下端はリニアモータ５５の移動子(不図示)に連結されている。リニアモータ５５はブラケット５７を介してボディ４７に固定されている。
【００２２】
この実施形態では、弁体４３は、エアパッド５９、差動排気シール６１、シール部材６３，６５を有している。
エアパッド５９は、弁体４３の水平方向の両側に配置されている。また、ボディ４７、上板４９、側板５１に対向する位置にそれぞれ配置されている。エアパッド５９は、ボディ４７、上板４９、側板５１との間の微小隙間にて静圧軸受６７を構成し、弁体４３の移動を円滑に案内する。
【００２３】
エアパッド５９には、図４に示すように配管６９，７１が接続されている。配管６９，７１は空圧源(不図示)に接続されている。配管６９，７１には伸縮可能なフレキシブル配管が使用されている。ボディ４７側のエアパッド５９に接続される配管６９には、第１の空圧制御バルブＡＶ１が介装されている。上板４９側のエアパッド５９に接続される配管７１には、第２の空圧制御バルブＡＶ２が介装されている。第１および第２の空圧制御バルブＡＶ１，ＡＶ２は、ボディ４７側のエアパッド５９と上板４９側のエアパッド５９への空気の供給をオン，オフ可能とされている。
【００２４】
差動排気シール６１は、図２に示すように差動排気溝(ガードリング)７３を有している。差動排気溝７３は、弁体４３による開口部４７ａ，４９ａの閉時に、開口部４７ａ，４９ａを囲繞するように弁体４３に矩形状に形成されている。また、ボディ４７、上板４９に対向する位置にそれぞれ形成されている。
差動排気溝７３には、図５に示すように配管７５，７７が接続されている。配管７５，７７は真空源(不図示)に接続されている。配管７５，７７には伸縮可能なフレキシブル配管７５，７７が使用されている。ボディ４７側の差動排気溝７３に接続される配管７５には、第１の真空制御バルブＶＶ１が介装されている。上板４９側の差動排気溝７３に接続される配管７７には、第２の真空制御バルブ７７が介装されている。第１および第２の真空制御バルブ７５，７７は、ボディ４７側の差動排気溝７３と上板４９側の差動排気溝７３への真空引き動作をオン，オフ可能とされている。上述した差動排気シール６１により、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密性や真空度を確実に保つことが可能になる。
【００２５】
シール部材(パッキン)６３，６５は、矩形環状をしており、弁体４３の差動排気溝７３の内側および外側となる位置に配置されている。シール部材６３，６５は特殊なもので、図６に示すように弁体４３からの突出高さＨが、静圧軸受６７のギャップＧより小さくされている。より具体的には、静圧軸受６７のギャップＧ、例えば５０μｍよりも低くなっており、静圧軸受６７による弁体４３の案内時には、ボディ４７および上板４９に接触せず摩擦が発生しないように構成されている。シール部材６３，６５により、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密性や真空度をより確実に保つことが可能になる。
【００２６】
バルブ本体４１は、大気開放溝７９、クランプ機構８１を有している。
大気開放溝７９は、図２および図３に示すようにボディ４７および上板４９のエアパッド５９とシール部材６３との間に、上下方向に形成されている。大気開放溝７９はエアパッド５９から噴出された空気を大気環境へ逃がし、シール部材６３および差動排気溝７３に高い圧力の空気が行かないようにする。
【００２７】
クランプ機構８１は、図３に示すように上板４９に配置されるエアシリンダ８３を有している。図示しない空圧源によりエアシリンダ８３のロッド８５を弁体４３側に押圧することにより、弁体４３をボディ４７側に押圧することができる。これにより、弁体４３の閉時の気密性を向上することができる。なお、ロッド８５の先端にゴム部材(不図示)を装着することにより振動を低減することができる。また、モータ等を使用してクランプ機構を構成しても良い。
【００２８】
以下、上述した第１のゲートバルブ２１の動作を詳細に説明する。
先ず、第１のゲートバルブ２１を開の状態から閉の状態にする時の動作を説明する。
第１のゲートバルブ２１が開の状態では、図７に示すようにリニアモータ５５により弁体４３が下方に移動され、弁体４３の上端が開口部４７ａ，４９ａの下方に位置している。そして、この状態では、ロードロック室２３の第２のゲートバルブ２５が閉じられ、ウェハプリアライメントチャンバ１５とロードロック室２３とが連通し、ボディ４７側および上板４９側が共に真空状態とされている。また、第１の真空制御バルブＶＶ１および第２の真空制御バルブ７７はオンであり、差動排気溝７３は真空引きされている。
【００２９】
この状態から第１の空圧制御バルブＡＶ１および第２の空圧制御バルブＡＶ２をオンにした後、リニアモータ５５を駆動して弁体４３を上方に移動する。これにより図２に示すように弁体４３が開口部４７ａ，４９ａの位置に移動し、第１のゲートバルブ２１が閉じられる。そして、この状態で第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにし、弁体４３をボディ４７側に押圧し気密性を確保する。また、同時にクランプ機構８１を動作して、ロッド８５により弁体４３をボディ４７側に押圧して、気密性をより増大する。次に、第２のゲートバルブ２５を開とし、ロードロック室２３を真空状態から大気状態へ移行させる。そして、同時に第２の真空制御バルブ７７をオフし、上板４９側の差動排気溝７３の真空を落とす。これにより、第１のゲートバルブ２１が閉、ボディ４７側が真空状態、上板４９側が大気状態になる。
【００３０】
次に、第１のゲートバルブ２１を閉の状態から開の状態にする時の動作を説明する。
第１のゲートバルブ２１が閉の状態では、上述したように、ボディ４７側が真空状態、上板４９側が大気状態、第１の真空制御バルブＶＶ１のみがオンでボディ４７側の差動排気溝７３のみが真空引き状態である。この状態から、ロードロック室２３を真空状態へ移行させる。そして、同時に第２の真空制御バルブ７７もオンし、上板４９側の差動排気溝７３も真空引きする。次に、クランプ機構８１を解除するとともに、第１の空圧制御バルブＡＶ１もオンして静圧軸受６７を機能させ、弁体４３を摩擦無く動作可能状態にする。そして、リニアモータ５５を駆動して弁体４３を下方に移動することにより第１のゲートバルブ２１が開となる。この状態では、ボディ４７側および上板４９側が真空状態で、第１の真空制御バルブＶＶ１および第２の真空制御バルブ７７はオンで、差動排気溝７３は真空引き状態である。
【００３１】
なお、この実施形態では、第２のゲートバルブ２５は、第１のゲートバルブ２１と同様に構成されているため、詳細な構造および動作の説明を省略する。
上述したゲートバルブ２１，２５では、弁体４３の移動を静圧軸受６７により案内するようにしたので、弁体４３の開閉に伴う振動の発生を低減することができる。
また、開口部４７ａ，４９ａの閉時に、差動排気シール６１により開口部４７ａ，４９ａを遮蔽するようにしたので、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密や真空度を確実に保つことができる。
【００３２】
さらに、弁体４３をマグネットとコイルにより推進力を得て動作するリニアモータ５５により駆動するようにしたので、リニアモータ５５の内部は非接触であり、静圧軸受６７が作動している時は、弁体４３はバルブ本体４１に対して完全に非接触状態となり、弁体４３の移動時に発生する振動をより確実に低減することができる。
また、上述したゲートバルブ２１，２５では、第１のゲートバルブ２１を閉にした状態で第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにし、弁体４３をボディ４７側に押圧したので、差動排気シール６１による差動排気と相まって気密性を増大することができる。なお、差動排気シール６１の差動排気のみにより所定の真空度を確保できる場合には、第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにして弁体４３をボディ４７側に押圧しなくても良い。
【００３３】
そして、上述した露光装置では、振動の少ない第１および第２のゲートバルブ２１，２５を用いているため、高精度が要求される露光作業中にも第１および第２のゲートバルブ２１，２５を動作させることが可能になり、高精度化と高速化を図ることができる。
(第２の実施形態)
図８ないし図１１は、本発明のゲートバルブの第２の実施形態を示している。
【００３４】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、静圧軸受６７のエアパッド５９、差動排気シール６１の差動排気溝７３、シール部材６３，６５が、バルブ本体４１のボディ４７および上板４９側に設けられている。また、エアパッド５９が開口部４７ａ，４９ａより下側に配置され、弁体４３の両側には、下方に向けて突出する矩形状の案内部４３ａが形成されている。
【００３５】
この実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。この実施形態では、静圧軸受６７のエアパッド５９、差動排気シール６１の差動排気溝７３、シール部材６３，６５をバルブ本体４１側に設けたので、弁体４３の移動に伴ってこれ等の部材が移動することがなくなる。従って、配管６９，７１，７５，７７にフレキシブル配管を使用する必要がなくなり、ゲートバルブ２１，２５を簡素化することができる。
【００３６】
また、エアパッド５９を開口部４７ａ，４９ａより下側に配置し、弁体４３の両側に下方に向けて突出する案内部４３ａを形成したので、弁体４３を確実に案内することができる。
(第３の実施形態)
図１２は、本発明のゲートバルブの第３の実施形態を示している。
【００３７】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、バルブ本体４１のボディ４７および上板４９には、弁体４３のエアパッド５９に対向する位置に、エアパッド５９の軸受面となる軸受面部材８７が配置されている。軸受面部材８７は、直方体状をしており、ボディ４７および上板４９に形成される凹部８９に嵌挿されている。軸受面部材８７は、凹部８９の底面に配置されるバネ部材９１により弁体４３側に向けて付勢されている。
【００３８】
この実施形態では、軸受面部材８７をバネ部材９１により弁体４３側に向けて突出するようにしたので、シール部材６３が配置される位置において、ボディ４７および上板４９と弁体４３との間のギャップＧ’を比較的大きくすることが可能になる。従って、弁体４３に配置されるシール部材６３，６５の突出高さＨ’を比較的大きくすることが可能になり、シール部材６３，６５の設置を容易なものにすることができる。
【００３９】
また、クランプ機構８１により弁体４３を押圧すると、弁体４３を介して軸受面部材８７が押圧され凹部８９内に収容されるため、弁体４３をボディ４７に確実に押圧することができる。
なお、この実施形態では、弁体４３にエアパッド５９を配置し、ボディ４７および上板４９に軸受面部材８７を配置したが、弁体４３に軸受面部材８７を配置し、ボディ４７および上板４９にエアパッド５９を配置するように構成しても良い。
(露光装置の実施形態)
図１３は、図１の露光装置のＥＵＶ光リソグラフィシステムを模式化して示している。なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付している。
【００４０】
この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影像は像光学系システム１０１を用いたもので、ウエハＷ上にレチクル１０２によるパターンの縮小像を形成するものである。
ウエハＷ上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０４の下側に静電チャック１０５を介して配置されている反射型のレチクル１０２により決められる。また、ウエハＷはウエハステージ１３の上に載せられている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。
【００４１】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。
【００４２】
レーザ源１０８は紫外線以下の波長を持つレーザ光を発生させるものであって、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用される。レーザ源１０８からのレーザ光は集光され、ノズル１１２から放出されたキセノンガス（キセノンガス供給装置１０９から供給されている）の流れに照射される。キセノンガスの流れにレーザ光を照射するとレーザ光がキセノンガスを十分に暖め、プラズマを生じさせる。レーザで励起されたキセノンガスの分子が低いエネルギ状態に落ちる時、ＥＵＶ光の光子が放出される。
【００４３】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクル１０２へとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクル１０２の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００４４】
レチクル１０２は、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクル１０２でＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は投影システム１０１を通じてウエハＷに達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。
【００４５】
レチクル１０２により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクルパターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウエハＷの側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクル１０２は可動のレチクルステージ１０４によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウエハＷは、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウエハステージ１３によって支持されている。ウエハＷ上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１０２の所定の領域に照射され、レチクル１０２とウエハＷは像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウエハＷ上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
【００４６】
露光の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウエハＷはパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウエハＷへと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１０２に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
【００４７】
上述した露光装置では、振動の少ないゲートバルブ２１，２５を用いているため、高精度が要求される露光作業中にもゲートバルブ２１，２５を動作させることが可能になり、高精度化と高速化を図ることができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００４８】
(１)上述した第１の実施形態では、第１のゲートバルブ２１と第２のゲートバルブ２５を同様に構成した例について説明したが、第２のゲートバルブ２５では、上板４９が常に大気側に位置して真空雰囲気にならないため、上板４９側の差動排気シール６１およびシール部材６３，６５を省略しても良い。これにより、第２のゲートバルブ２５を簡易な構成にすることができる。
【００４９】
(２)上述した第１の実施形態では、シール部材６３，６５を設けた例について説明したが、シール部材６３，６５は気密性能を高めるためのもので、仕様や状況により省略可能である。
(３)上述した第１の実施形態では、クランプ機構８１を設けた例について説明したが、クランプ機構８１は気密性能を高めるためのもので、仕様や状況により省略可能である。
【００５０】
(４)上述した第１の実施形態では、リニアモータ５５を単に配置した例について説明したが、リニアモータ５５の駆動による振動を低減する振動低減手段を設けても良い。このような振動低減手段は、例えば、周知のカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラを用いることで達成することができる。カウンタマスの場合には、リニアモータ５５の固定子にカウンタマスを連結し、カウンタマスをブラケット５７側に移動可能に配置する。リアクションフォースキャンセラの場合には、リニアモータ５５の固定子にショックアブソーバを連結し、ショックアブソーバを床面上に配置する。
【００５１】
(５)上述した実施形態では、真空露光装置に本発明のゲートバルブを適用した例について説明したが、真空検査装置等のゲートバルブに広く適用することができる。
(６)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明を適用した例について説明したが、真空雰囲気内にウェハ，レチクル等の基板を収容して露光を行う露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のゲートバルブの第１の実施形態を備えた露光装置を示す説明図である。
【図２】図１のゲートバルブの詳細を示す説明図である。
【図３】図２の横断面を示す説明図である。
【図４】図２のエアパッド部分の縦断面を示す説明図である。
【図５】図２の差動排気溝部分の縦断面を示す説明図である。
【図６】図２のシール部材部分の詳細を示す説明図である。
【図７】図２のゲートバルブを開いた状態を示す説明図である。
【図８】本発明のゲートバルブの第２の実施形態を示す説明図である。
【図９】図８の横断面を示す説明図である。
【図１０】図８のエアパッド部分の縦断面を示す説明図である。
【図１１】図８の差動排気溝部分の縦断面を示す説明図である。
【図１２】本発明のゲートバルブの第３の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１３】図１の露光装置のＥＵＶ光リソグラフィシステムを模式化して示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１３…ウエハステージ、２１…第１のゲートバルブ、２３…ロードロック室、２５…第２のゲートバルブ、４１…バルブ本体、４３…弁体、４５…弁体駆動機構、４７…ボディ、４７ａ，４９ａ…開口部、４９…上板、５５…リニアモータ、５９…エアパッド、６１…差動排気シール、６３，６５…シール部材、６７…静圧軸受、７３…差動排気溝、７９…大気開放溝、８１…クランプ機構、Ｗ…ウエハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空露光装置、真空検査装置等に使用されるゲートバルブおよびゲートバルブを備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空雰囲気内で露光を行う真空露光装置では、ゲートバルブを備えたロードロック室を介して、大気雰囲気に置かれたウエハ、レチクル等の基板を搬入、搬出することが行われている。
【特許文献１】特開２００５−７６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のゲートバルブでは、弁体の開閉に伴う振動の発生に対する考慮が比較的なされておらず、弁体の開閉動作時に振動や衝撃力が発生する。
従って、例えば、非常に高精度が要求されるＥＵＶ露光装置等の真空露光装置では、露光作業中に弁体を動作させると振動による悪影響が生じるため、露光作業中はゲートバルブの動作を控える必要があるという制約があった。
【０００４】
本発明はかかる従来の問題を解決するためになされたもので、弁体の開閉に伴う振動の発生を低減することができるゲートバルブおよびこのゲートバルブを用いた露光装置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】
【０００５】
第１の発明のゲートバルブは、バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とする。
第２の発明のゲートバルブは、第１の発明のゲートバルブにおいて、前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とする。
第３の発明のゲートバルブは、第１または第２の発明のゲートバルブにおいて、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
【０００６】
第４の発明のゲートバルブは、第３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
第５の発明のゲートバルブは、第３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
【０００７】
第６の発明のゲートバルブは、第１ないし第５のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体は、前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とする。
第７の発明のゲートバルブは、第１ないし第５のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記バルブ本体は、前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とする。
【０００８】
第８の発明のゲートバルブは、第１ないし第７のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記バルブ本体は、前記弁体による前記開口部の閉時に前記弁体を前記開口部の開口方向に押圧するクランプ手段を有していることを特徴とする。
第９の発明のゲートバルブは、第１ないし第８のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体または前記バルブ本体に前記静圧軸受を配置するとともに、前記静圧軸受の軸受面を前記バルブ本体または弁体と別体の軸受面部材に形成し、前記軸受面部材を前記弁体または前記バルブ本体側に付勢してなることを特徴とする。
【０００９】
第１０の発明のゲートバルブは、第１ないし第９のいずれか１の発明のゲートバルブにおいて、前記弁体を移動するリニアモータを有していることを特徴とする。
第１１の発明のゲートバルブは、第１０の発明のゲートバルブにおいて、前記リニアモータの駆動による振動を低減する振動低減手段を有していることを特徴とする。
第１２の発明のゲートバルブは、第１１の発明のゲートバルブにおいて、前記振動低減手段は、前記リニアモータの固定子に連結されるカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラであることを特徴とする。
【００１０】
第１３の発明のゲートバルブは、バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とする。
第１４の発明のゲートバルブは、第１３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
【００１１】
第１５の発明のゲートバルブは、第１３の発明のゲートバルブにおいて、前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とする。
第１６の発明の露光装置は、第１ないし第１５のいずれか１の発明のゲートバルブを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、弁体の開閉に伴う振動の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明のゲートバルブの一実施形態を備えたＥＵＶ露光装置を模式的に示す平面図である。
この露光装置では、ウェハステージチャンバ１１にはウェハステージ１３が配置されている。ウェハステージチャンバ１１にはウェハプリアライメントチャンバ１５が連通されている。ウェハプリアライメントチャンバ１５にはウェハプリアライナ１７および真空ロボットアーム１９が配置されている。
【００１４】
ウェハプリアライメントチャンバ１５には第１のゲートバルブ２１を介してロードロック室２３が連通されている。ロードロック室２３には、第２のゲートバルブ２５を介してウェハプリアライメントチャンバ２７が連通されている。このウェハプリアライメントチャンバ２７は大気中に開放されている。ロードロック室２３には室内を真空引きするための真空ポンプ(不図示)が設けられている。
【００１５】
ウェハプリアライメントチャンバ２７にはウェハプリアライナ２９が配置されている。また、ウェハプリアライナ２９と第２のゲートバルブ２５の間には大気ロボットアーム３１が配置されている。ウェハプリアライメントチャンバ２７の外側には大気ロボットアーム３３が配置されている。大気ロボットアーム３３の外側には、ウェハカセット３５が配置されている。
【００１６】
上述した露光装置では、ウェハステージチャンバ１１内へのウェハＷの搬送が以下述べるようにして行われる。
先ず、ウェハカセット３５内のウェハＷを大気ロボットアーム３３により取り出し、ウェハプリアライナ２９に搬送する。このウェハプリアライナ２９では、検出器３７によりウェハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出される。そして、位置合わせ用マークが所定の位置になるようにウェハＷの位置合わせが行われる。
【００１７】
アライメント終了後、大気ロボットアーム３１によりウエハＷを取り出す。そして、ロードロック室２３の第２のゲートバルブ２５を開け大気ロボットアーム３１によりウエハＷをロードロック室２３内に搬送する。
この後、第２のゲートバルブ２５を閉め、ロードロック室２３内を目的の真空度に達するまで真空に引く。ロードロック室２３内が所定の真空度に達すると、ロードロック室２３とウェハプリアライメントチャンバ１５間の第１のゲートバルブ２１が開かれる。そして、ウェハプリアライメントチャンバ１５に備えられた真空ロボットアーム１９によってウエハＷがロードロック室２３から取り出される。取り出されたウエハＷはウェハプリアライナ１７に搬送され、この後、第１のゲートバルブ２１が閉められる。ウェハプリアライナ１７では、ウェハプリアライナ１７の検出器３９によりウェハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出される。そして、位置合わせ用マークが所定の位置になるようにウエハＷの位置合わせが行われる。
【００１８】
ウエハＷの位置合わせが終了すると、ウエハＷが真空ロボットアーム１９によってウェハプリアライメントチャンバ１５からウェハステージチャンバ１１へ搬送される。そして、ウェハＷのアライメントが行われウェハＷへの露光が行われる。露光の終了後にウェハＷは、逆の移動経路でウェハカセット３５に搬送される。そして、ウェハカセット３５にウエハＷを収容することにより一連の動作が終了する。
【００１９】
図２ないし図５は、第１のゲートバルブ２１の詳細を示している。
第１のゲートバルブ２１は、図３に示すように、ウェハプリアライメントチャンバ１５とロードロック室２３との間に配置されている。
第１のゲートバルブ２１は、バルブ本体４１、弁体４３、弁体駆動機構４５を有している。
【００２０】
バルブ本体４１は、ボディ４７、上板４９、側板５１を有している。ボディ４７と上板４９とは直方体状をしており、所定間隔を置いて対向配置されている。そして、その両側に側板５１が配置されている。ボディ４７と上板４９とを貫通して矩形状の開口部４７ａ，４９ａが形成されている。開口部４７ａ，４９ａは、ウエハＷ、レチクル等の基板の通路となる。
【００２１】
弁体４３は、直方体状をしており、ボディ４７、上板４９、側板５１により形成される空間に嵌挿されている。弁体４３は、図２に示すように弁体駆動機構４５により上下方向に移動可能とされている。弁体駆動機構４５は、弁棒５３、リニアモータ５５を有している。弁棒５３の上端は、弁体４３の下端に固定されている。弁棒５３の下端はリニアモータ５５の移動子(不図示)に連結されている。リニアモータ５５はブラケット５７を介してボディ４７に固定されている。
【００２２】
この実施形態では、弁体４３は、エアパッド５９、差動排気シール６１、シール部材６３，６５を有している。
エアパッド５９は、弁体４３の水平方向の両側に配置されている。また、ボディ４７、上板４９、側板５１に対向する位置にそれぞれ配置されている。エアパッド５９は、ボディ４７、上板４９、側板５１との間の微小隙間にて静圧軸受６７を構成し、弁体４３の移動を円滑に案内する。
【００２３】
エアパッド５９には、図４に示すように配管６９，７１が接続されている。配管６９，７１は空圧源(不図示)に接続されている。配管６９，７１には伸縮可能なフレキシブル配管が使用されている。ボディ４７側のエアパッド５９に接続される配管６９には、第１の空圧制御バルブＡＶ１が介装されている。上板４９側のエアパッド５９に接続される配管７１には、第２の空圧制御バルブＡＶ２が介装されている。第１および第２の空圧制御バルブＡＶ１，ＡＶ２は、ボディ４７側のエアパッド５９と上板４９側のエアパッド５９への空気の供給をオン，オフ可能とされている。
【００２４】
差動排気シール６１は、図２に示すように差動排気溝(ガードリング)７３を有している。差動排気溝７３は、弁体４３による開口部４７ａ，４９ａの閉時に、開口部４７ａ，４９ａを囲繞するように弁体４３に矩形状に形成されている。また、ボディ４７、上板４９に対向する位置にそれぞれ形成されている。
差動排気溝７３には、図５に示すように配管７５，７７が接続されている。配管７５，７７は真空源(不図示)に接続されている。配管７５，７７には伸縮可能なフレキシブル配管７５，７７が使用されている。ボディ４７側の差動排気溝７３に接続される配管７５には、第１の真空制御バルブＶＶ１が介装されている。上板４９側の差動排気溝７３に接続される配管７７には、第２の真空制御バルブ７７が介装されている。第１および第２の真空制御バルブ７５，７７は、ボディ４７側の差動排気溝７３と上板４９側の差動排気溝７３への真空引き動作をオン，オフ可能とされている。上述した差動排気シール６１により、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密性や真空度を確実に保つことが可能になる。
【００２５】
シール部材(パッキン)６３，６５は、矩形環状をしており、弁体４３の差動排気溝７３の内側および外側となる位置に配置されている。シール部材６３，６５は特殊なもので、図６に示すように弁体４３からの突出高さＨが、静圧軸受６７のギャップＧより小さくされている。より具体的には、静圧軸受６７のギャップＧ、例えば５０μｍよりも低くなっており、静圧軸受６７による弁体４３の案内時には、ボディ４７および上板４９に接触せず摩擦が発生しないように構成されている。シール部材６３，６５により、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密性や真空度をより確実に保つことが可能になる。
【００２６】
バルブ本体４１は、大気開放溝７９、クランプ機構８１を有している。
大気開放溝７９は、図２および図３に示すようにボディ４７および上板４９のエアパッド５９とシール部材６３との間に、上下方向に形成されている。大気開放溝７９はエアパッド５９から噴出された空気を大気環境へ逃がし、シール部材６３および差動排気溝７３に高い圧力の空気が行かないようにする。
【００２７】
クランプ機構８１は、図３に示すように上板４９に配置されるエアシリンダ８３を有している。図示しない空圧源によりエアシリンダ８３のロッド８５を弁体４３側に押圧することにより、弁体４３をボディ４７側に押圧することができる。これにより、弁体４３の閉時の気密性を向上することができる。なお、ロッド８５の先端にゴム部材(不図示)を装着することにより振動を低減することができる。また、モータ等を使用してクランプ機構を構成しても良い。
【００２８】
以下、上述した第１のゲートバルブ２１の動作を詳細に説明する。
先ず、第１のゲートバルブ２１を開の状態から閉の状態にする時の動作を説明する。
第１のゲートバルブ２１が開の状態では、図７に示すようにリニアモータ５５により弁体４３が下方に移動され、弁体４３の上端が開口部４７ａ，４９ａの下方に位置している。そして、この状態では、ロードロック室２３の第２のゲートバルブ２５が閉じられ、ウェハプリアライメントチャンバ１５とロードロック室２３とが連通し、ボディ４７側および上板４９側が共に真空状態とされている。また、第１の真空制御バルブＶＶ１および第２の真空制御バルブ７７はオンであり、差動排気溝７３は真空引きされている。
【００２９】
この状態から第１の空圧制御バルブＡＶ１および第２の空圧制御バルブＡＶ２をオンにした後、リニアモータ５５を駆動して弁体４３を上方に移動する。これにより図２に示すように弁体４３が開口部４７ａ，４９ａの位置に移動し、第１のゲートバルブ２１が閉じられる。そして、この状態で第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにし、弁体４３をボディ４７側に押圧し気密性を確保する。また、同時にクランプ機構８１を動作して、ロッド８５により弁体４３をボディ４７側に押圧して、気密性をより増大する。次に、第２のゲートバルブ２５を開とし、ロードロック室２３を真空状態から大気状態へ移行させる。そして、同時に第２の真空制御バルブ７７をオフし、上板４９側の差動排気溝７３の真空を落とす。これにより、第１のゲートバルブ２１が閉、ボディ４７側が真空状態、上板４９側が大気状態になる。
【００３０】
次に、第１のゲートバルブ２１を閉の状態から開の状態にする時の動作を説明する。
第１のゲートバルブ２１が閉の状態では、上述したように、ボディ４７側が真空状態、上板４９側が大気状態、第１の真空制御バルブＶＶ１のみがオンでボディ４７側の差動排気溝７３のみが真空引き状態である。この状態から、ロードロック室２３を真空状態へ移行させる。そして、同時に第２の真空制御バルブ７７もオンし、上板４９側の差動排気溝７３も真空引きする。次に、クランプ機構８１を解除するとともに、第１の空圧制御バルブＡＶ１もオンして静圧軸受６７を機能させ、弁体４３を摩擦無く動作可能状態にする。そして、リニアモータ５５を駆動して弁体４３を下方に移動することにより第１のゲートバルブ２１が開となる。この状態では、ボディ４７側および上板４９側が真空状態で、第１の真空制御バルブＶＶ１および第２の真空制御バルブ７７はオンで、差動排気溝７３は真空引き状態である。
【００３１】
なお、この実施形態では、第２のゲートバルブ２５は、第１のゲートバルブ２１と同様に構成されているため、詳細な構造および動作の説明を省略する。
上述したゲートバルブ２１，２５では、弁体４３の移動を静圧軸受６７により案内するようにしたので、弁体４３の開閉に伴う振動の発生を低減することができる。
また、開口部４７ａ，４９ａの閉時に、差動排気シール６１により開口部４７ａ，４９ａを遮蔽するようにしたので、ゲートバルブ２１，２５の閉時に気密や真空度を確実に保つことができる。
【００３２】
さらに、弁体４３をマグネットとコイルにより推進力を得て動作するリニアモータ５５により駆動するようにしたので、リニアモータ５５の内部は非接触であり、静圧軸受６７が作動している時は、弁体４３はバルブ本体４１に対して完全に非接触状態となり、弁体４３の移動時に発生する振動をより確実に低減することができる。
また、上述したゲートバルブ２１，２５では、第１のゲートバルブ２１を閉にした状態で第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにし、弁体４３をボディ４７側に押圧したので、差動排気シール６１による差動排気と相まって気密性を増大することができる。なお、差動排気シール６１の差動排気のみにより所定の真空度を確保できる場合には、第１の空圧制御バルブＡＶ１をオフにして弁体４３をボディ４７側に押圧しなくても良い。
【００３３】
そして、上述した露光装置では、振動の少ない第１および第２のゲートバルブ２１，２５を用いているため、高精度が要求される露光作業中にも第１および第２のゲートバルブ２１，２５を動作させることが可能になり、高精度化と高速化を図ることができる。
(第２の実施形態)
図８ないし図１１は、本発明のゲートバルブの第２の実施形態を示している。
【００３４】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、静圧軸受６７のエアパッド５９、差動排気シール６１の差動排気溝７３、シール部材６３，６５が、バルブ本体４１のボディ４７および上板４９側に設けられている。また、エアパッド５９が開口部４７ａ，４９ａより下側に配置され、弁体４３の両側には、下方に向けて突出する矩形状の案内部４３ａが形成されている。
【００３５】
この実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。この実施形態では、静圧軸受６７のエアパッド５９、差動排気シール６１の差動排気溝７３、シール部材６３，６５をバルブ本体４１側に設けたので、弁体４３の移動に伴ってこれ等の部材が移動することがなくなる。従って、配管６９，７１，７５，７７にフレキシブル配管を使用する必要がなくなり、ゲートバルブ２１，２５を簡素化することができる。
【００３６】
また、エアパッド５９を開口部４７ａ，４９ａより下側に配置し、弁体４３の両側に下方に向けて突出する案内部４３ａを形成したので、弁体４３を確実に案内することができる。
(第３の実施形態)
図１２は、本発明のゲートバルブの第３の実施形態を示している。
【００３７】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、バルブ本体４１のボディ４７および上板４９には、弁体４３のエアパッド５９に対向する位置に、エアパッド５９の軸受面となる軸受面部材８７が配置されている。軸受面部材８７は、直方体状をしており、ボディ４７および上板４９に形成される凹部８９に嵌挿されている。軸受面部材８７は、凹部８９の底面に配置されるバネ部材９１により弁体４３側に向けて付勢されている。
【００３８】
この実施形態では、軸受面部材８７をバネ部材９１により弁体４３側に向けて突出するようにしたので、シール部材６３が配置される位置において、ボディ４７および上板４９と弁体４３との間のギャップＧ’を比較的大きくすることが可能になる。従って、弁体４３に配置されるシール部材６３，６５の突出高さＨ’を比較的大きくすることが可能になり、シール部材６３，６５の設置を容易なものにすることができる。
【００３９】
また、クランプ機構８１により弁体４３を押圧すると、弁体４３を介して軸受面部材８７が押圧され凹部８９内に収容されるため、弁体４３をボディ４７に確実に押圧することができる。
なお、この実施形態では、弁体４３にエアパッド５９を配置し、ボディ４７および上板４９に軸受面部材８７を配置したが、弁体４３に軸受面部材８７を配置し、ボディ４７および上板４９にエアパッド５９を配置するように構成しても良い。
(露光装置の実施形態)
図１３は、図１の露光装置のＥＵＶ光リソグラフィシステムを模式化して示している。なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付している。
【００４０】
この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影像は像光学系システム１０１を用いたもので、ウエハＷ上にレチクル１０２によるパターンの縮小像を形成するものである。
ウエハＷ上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０４の下側に静電チャック１０５を介して配置されている反射型のレチクル１０２により決められる。また、ウエハＷはウエハステージ１３の上に載せられている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。
【００４１】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。
【００４２】
レーザ源１０８は紫外線以下の波長を持つレーザ光を発生させるものであって、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用される。レーザ源１０８からのレーザ光は集光され、ノズル１１２から放出されたキセノンガス（キセノンガス供給装置１０９から供給されている）の流れに照射される。キセノンガスの流れにレーザ光を照射するとレーザ光がキセノンガスを十分に暖め、プラズマを生じさせる。レーザで励起されたキセノンガスの分子が低いエネルギ状態に落ちる時、ＥＵＶ光の光子が放出される。
【００４３】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクル１０２へとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクル１０２の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００４４】
レチクル１０２は、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクル１０２でＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は投影システム１０１を通じてウエハＷに達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。
【００４５】
レチクル１０２により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクルパターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウエハＷの側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクル１０２は可動のレチクルステージ１０４によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウエハＷは、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウエハステージ１３によって支持されている。ウエハＷ上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１０２の所定の領域に照射され、レチクル１０２とウエハＷは像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウエハＷ上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
【００４６】
露光の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウエハＷはパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウエハＷへと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１０２に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
【００４７】
上述した露光装置では、振動の少ないゲートバルブ２１，２５を用いているため、高精度が要求される露光作業中にもゲートバルブ２１，２５を動作させることが可能になり、高精度化と高速化を図ることができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００４８】
(１)上述した第１の実施形態では、第１のゲートバルブ２１と第２のゲートバルブ２５を同様に構成した例について説明したが、第２のゲートバルブ２５では、上板４９が常に大気側に位置して真空雰囲気にならないため、上板４９側の差動排気シール６１およびシール部材６３，６５を省略しても良い。これにより、第２のゲートバルブ２５を簡易な構成にすることができる。
【００４９】
(２)上述した第１の実施形態では、シール部材６３，６５を設けた例について説明したが、シール部材６３，６５は気密性能を高めるためのもので、仕様や状況により省略可能である。
(３)上述した第１の実施形態では、クランプ機構８１を設けた例について説明したが、クランプ機構８１は気密性能を高めるためのもので、仕様や状況により省略可能である。
【００５０】
(４)上述した第１の実施形態では、リニアモータ５５を単に配置した例について説明したが、リニアモータ５５の駆動による振動を低減する振動低減手段を設けても良い。このような振動低減手段は、例えば、周知のカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラを用いることで達成することができる。カウンタマスの場合には、リニアモータ５５の固定子にカウンタマスを連結し、カウンタマスをブラケット５７側に移動可能に配置する。リアクションフォースキャンセラの場合には、リニアモータ５５の固定子にショックアブソーバを連結し、ショックアブソーバを床面上に配置する。
【００５１】
(５)上述した実施形態では、真空露光装置に本発明のゲートバルブを適用した例について説明したが、真空検査装置等のゲートバルブに広く適用することができる。
(６)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明を適用した例について説明したが、真空雰囲気内にウェハ，レチクル等の基板を収容して露光を行う露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のゲートバルブの第１の実施形態を備えた露光装置を示す説明図である。
【図２】図１のゲートバルブの詳細を示す説明図である。
【図３】図２の横断面を示す説明図である。
【図４】図２のエアパッド部分の縦断面を示す説明図である。
【図５】図２の差動排気溝部分の縦断面を示す説明図である。
【図６】図２のシール部材部分の詳細を示す説明図である。
【図７】図２のゲートバルブを開いた状態を示す説明図である。
【図８】本発明のゲートバルブの第２の実施形態を示す説明図である。
【図９】図８の横断面を示す説明図である。
【図１０】図８のエアパッド部分の縦断面を示す説明図である。
【図１１】図８の差動排気溝部分の縦断面を示す説明図である。
【図１２】本発明のゲートバルブの第３の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１３】図１の露光装置のＥＵＶ光リソグラフィシステムを模式化して示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１３…ウエハステージ、２１…第１のゲートバルブ、２３…ロードロック室、２５…第２のゲートバルブ、４１…バルブ本体、４３…弁体、４５…弁体駆動機構、４７…ボディ、４７ａ，４９ａ…開口部、４９…上板、５５…リニアモータ、５９…エアパッド、６１…差動排気シール、６３，６５…シール部材、６７…静圧軸受、７３…差動排気溝、７９…大気開放溝、８１…クランプ機構、Ｗ…ウエハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、
前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
請求項１記載のゲートバルブにおいて、
前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のゲートバルブにおいて、
前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項４】
請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項５】
請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体は、前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記バルブ本体は、前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記バルブ本体は、前記弁体による前記開口部の閉時に前記弁体を前記開口部の開口方向に押圧するクランプ手段を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体または前記バルブ本体に前記静圧軸受を配置するとともに、前記静圧軸受の軸受面を前記バルブ本体または弁体と別体の軸受面部材に形成し、前記軸受面部材を前記弁体または前記バルブ本体側に付勢してなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体を移動するリニアモータを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１１】
請求項１０記載のゲートバルブにおいて、
前記リニアモータの駆動による振動を低減する振動低減手段を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１２】
請求項１１記載のゲートバルブにおいて、
前記振動低減手段は、前記リニアモータの固定子に連結されるカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラであることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１３】
バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、
前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１４】
請求項１３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１５】
請求項１３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれか１項記載のゲートバルブを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１】
バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、
前記弁体の移動を案内する静圧軸受を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
請求項１記載のゲートバルブにおいて、
前記静圧軸受を、前記バルブ本体に配置してなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のゲートバルブにおいて、
前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項４】
請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項５】
請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体は、前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記バルブ本体は、前記開口部を囲繞する位置に配置され、前記静圧軸受のギャップより少ない突出高さのシール部材を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記バルブ本体は、前記弁体による前記開口部の閉時に前記弁体を前記開口部の開口方向に押圧するクランプ手段を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体または前記バルブ本体に前記静圧軸受を配置するとともに、前記静圧軸受の軸受面を前記バルブ本体または弁体と別体の軸受面部材に形成し、前記軸受面部材を前記弁体または前記バルブ本体側に付勢してなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載のゲートバルブにおいて、
前記弁体を移動するリニアモータを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１１】
請求項１０記載のゲートバルブにおいて、
前記リニアモータの駆動による振動を低減する振動低減手段を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１２】
請求項１１記載のゲートバルブにおいて、
前記振動低減手段は、前記リニアモータの固定子に連結されるカウンタマスまたはリアクションフォースキャンセラであることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１３】
バルブ本体の開口部を弁体の移動により開閉するゲートバルブにおいて、
前記開口部の閉時に前記開口部を遮蔽する差動排気シールを有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１４】
請求項１３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記弁体の前記開口部の閉時に前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１５】
請求項１３記載のゲートバルブにおいて、
前記差動排気シールは、前記バルブ本体の前記開口部を囲繞する位置に形成され真空源に接続可能な差動排気溝を有していることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれか１項記載のゲートバルブを有することを特徴とする露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１１１４６４（Ｐ２００８−１１１４６４Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９３８９１（Ｐ２００６−２９３８９１）
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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