JP2008172137A - Positioning apparatus and photolithography machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影露光装置や各種精密加工装置または各種精密測定装置において、半導体ウエハやマスクやレチクル等の基板を位置決めするための位置決め装置に関する。 The present invention relates to a positioning apparatus for positioning a substrate such as a semiconductor wafer, a mask, or a reticle in a projection exposure apparatus, various precision processing apparatuses, or various precision measurement apparatuses.
半導体露光装置はウエハを位置決めするための位置決め装置を備える。図13は、特許文献1に記載された位置決め装置を示す図である。図13の位置決め装置は、ウエハWを保持するためのチャック1と、チャック1を搭載する天板2と、天板2を搭載して長ストロークに移動するステージ51a等を備える。
天板2とステージ51aとの間には、天板2を6自由度で位置決め制御するためのリニアモータLMZ、LMYと、ステージ51aがXY方向に移動する際の加減速力を天板に伝達するための電磁継手4が設けられる。
また、天板2は中空構造となっており、内部はリブによって補強されている。このような構成によって固有振動数を向上させて制御系の位置決め特性を高くしている。
The semiconductor exposure apparatus includes a positioning device for positioning the wafer. FIG. 13 is a diagram showing a positioning device described in Patent Document 1. As shown in FIG. 13 includes a chuck 1 for holding a wafer W, a
Between the
The
図14は、特許文献1に記載された天板のリブ構造を示す図である。リブ構造は、ウエハWのXY方向に沿った断面が四角形のリブR1a,R1bと、リブR1a,R1bに対し角度をなして接合された断面がひし形のリブR2a,R2bとを交互に入れる構成となっている。
従来の位置決め装置では、電磁継手の力によって天板に変形が生じてしまうことがある。このような変形を抑えるために、特許文献1には、電磁継手の可動部が取付けられる天板の部分を中空構造にすることが開示されている。
しかしながら、天板を中空構造にしただけでは変形の影響を十分に抑えることができない。中空天板の側板に力が加わるとその部分での変形に対する剛性が低くなってしまい、これが天板全体の変形を引き起こしてしまうためである。特に特許文献2に記載のように、天板の側面に電磁継手が設けられている構造の場合には、側板に大きな力が加わることによって天板が大きく変形してしまう。この変形を低減するために側板を厚くすると、中空天板のメリットである軽量性が損なわれてしまう。また、天板の変形は、天板上に設けられる位置計測手段にも影響を及ぼしてしまうため、位置決め精度が劣化する原因となる。
本発明は、上述の点を考慮してなされたものであり、電磁継手の力のよって生じる天板の変形を抑えることを目的としている。
In the conventional positioning device, the top plate may be deformed by the force of the electromagnetic coupling. In order to suppress such deformation, Patent Document 1 discloses that the top plate portion to which the movable part of the electromagnetic coupling is attached has a hollow structure.
However, the influence of deformation cannot be sufficiently suppressed only by making the top plate have a hollow structure. This is because when a force is applied to the side plate of the hollow top plate, the rigidity against deformation at that portion is lowered, which causes deformation of the entire top plate. In particular, as described in
The present invention has been made in consideration of the above-described points, and an object thereof is to suppress the deformation of the top plate caused by the force of the electromagnetic coupling.
上述の目的を達成するために、本発明の位置決め装置は、位置決め対象物を搭載する第1ステージと、第1ステージを搭載して移動する第2ステージと、第2ステージに対して第1ステージを駆動するアクチュエータとを備える。また、第1ステージが中空構造となっており、第1ステージが前記アクチュエータの発生する力の方向に略平行で、該力のかかる箇所を通るリブを前記中空内部に備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a positioning apparatus of the present invention includes a first stage on which a positioning object is mounted, a second stage on which the first stage is mounted and moved, and a first stage relative to the second stage. And an actuator for driving. Further, the first stage has a hollow structure, and the first stage is provided with a rib in the hollow interior that is substantially parallel to the direction of the force generated by the actuator and passes through the portion where the force is applied.
本発明によれば、ステージの構造部材において最も精度に影響を及ぼす一体中空構造の天板に、以下のようなリブを配置した。このリブは具体的には、天板の側板で電磁継手の付いた力のかかる面の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する電磁継手の付いた側板の裏面に相当する範囲とを、電磁継手にかかる力の方向に平行で直線的に結合するようなリブである。これによって、加減速運動時の変形を抑えるような、高剛性、かつ軽量な天板を実現することができ、高精度の位置決めを行うことができる。 According to the present invention, the following ribs are arranged on the top plate of an integral hollow structure that most affects the accuracy of the structural members of the stage. Specifically, this rib has a range corresponding to the back side of the surface where the electromagnetic coupling is attached on the side plate of the top plate and a range corresponding to the back side of the side plate having the electromagnetic coupling existing on the opposite side. These ribs are linearly coupled in parallel to the direction of the force applied to the electromagnetic coupling. As a result, a highly rigid and lightweight top plate that suppresses deformation during acceleration / deceleration motion can be realized, and highly accurate positioning can be performed.
本発明の実施形態に係る位置決め装置について、位置決め対象物が感光基板としてのウエハ、あるいは、感光パターンを有する原版としてのレチクルである場合の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[実施例1]
図1(a)は本発明の第一の実施例に係る位置決め装置を構成する天板及びその周辺を示す微動ステージの概略断面図で、図1(b)はそのa−a断面から見た概略断面図である。
The positioning apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, with reference to the accompanying drawings. Examples in the case where the positioning target is a wafer as a photosensitive substrate or a reticle as an original having a photosensitive pattern.
[Example 1]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a fine movement stage showing the top plate and its periphery constituting the positioning device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a schematic sectional drawing.
この位置決め装置は、ウエハ(位置決め対象物)を搭載する天板202(第1ステージ)と、天板202を搭載して移動するXYスライダ206(第2ステージ)と、XYスライダ206に対して天板202を駆動するアクチュエータ204とを備える。天板202は中空構造となっている。天板202は、アクチュエータ204の発生する力の方向及びそれと直交する方向に沿った断面が四角形の外周側板213と、外周側板213に対し角度をなして接合された断面がひし形の対称リブ211とを備える。天板202は、さらに、アクチュエータ204の発生する力の方向に略平行で、該力のかかる箇所を通る格子リブ212を前記中空内部に備える。
This positioning apparatus includes a top plate 202 (first stage) on which a wafer (positioning target) is mounted, an XY slider 206 (second stage) on which the
この位置決め装置は、また、電磁継手204、自重補償機構205を備える。また、天板202等の位置を微調整するためのX方向微動リニアモータ208、Y方向微動リニアモータ209、及びZ方向微動リニアモータ210を備え、これらを、不図示のXYスライダ上に配設して構成されている。
This positioning device also includes an
天板202の上面には、感光基板であるウエハを搭載するためにウエハチャック201があり、このチャック201は、図示されないバキュームエアや機械的クランプによって、天板202に固定されている。ウエハも、図示されないバキュームエアや静電気力によってチャック201にクランプされている。さらに、ウエハの位置を計測するために、ミラー203を持つ。このミラー203は、図1(a)では、一つしか示されていないが、6自由度を計測できるように、複数存在する。
On the top surface of the
図1(a)に示すように、天板202は、下面に6自由度にウエハを所定の位置に移動するための電磁アクチュエータと、天板202の重力方向を支持する機構とを具備している。電磁アクチュエータには、二種類がある。
一つは6自由度を制御するためのローレンツ力アクチュエータとしての微動リニアモータである。該微動リニアモータは、短ストロークであり、長ストローク移動できるXYスライダ上板206の上に載っている。
As shown in FIG. 1A, the
One is a fine movement linear motor as a Lorentz force actuator for controlling six degrees of freedom. The fine movement linear motor has a short stroke and is placed on an XY slider
微動リニアモータはX方向微動リニアモータ208、Y方向微動リニアモータ209及びZ方向微動リニアモータ210があり、それぞれ、可動子磁石208a、209a、210aと固定子コイル208b、209b、210bと磁石取付け板208c、209c、210cで構成されている。図1(a)、(b)に示すように、各リニアモータの可動子磁石208a、209a、210aは磁石取付け板208c、209c、210cに取付けられ、各固定子コイル208b、209b、210bはXYスライダ上板6上に設けられている。X軸上に二つのY方向の微動リニアモータ209と、Y軸上に二つのX方向の微動リニアモータ208があり、ヨーイング方向の制御は、Y方向微動リニアモータ209かX方向微動リニアモータ208のどちらかのリニアモータによって行われる。
The fine movement linear motor includes an X-direction fine movement
もう一つは不図示の粗動可動部の長ストロークアクチュエータが発生した加速力を、天板202を含む微動可動部に伝達する電磁継手204である。電磁継手204は1ユニットでは、吸引力方向の力しか発生しないので、図1(b)に示すように、X方向、Y方向にそれぞれ二つ対向して配置される。電磁継手204は、XYスライダ上板206上に固定側204bが配置され、天板の側板213の周囲4辺側面に可動側204aが配置される。この際、可動側204aと側板213とは接触面全面に渡って面精度を出して取付けられている。また、微動可動部がウエハを回転方向に位置決めする時に、電磁継手204も、Z軸回りで干渉しないように、対向する面は、円筒状になっている。上記の4つの電磁継手204で構成されたユニットの対向する面の円弧の中心は、すべて同一である。加工精度の面から円弧の半径は同一であることが望ましい。円弧のXY平面内の中心は、天板202を含む微動可動部の重心Gとできるだけ等しいことが望ましい。
The other is an
天板202の下面には、さらに、自重補償機構205が装備されている。この自重補償機構205は、その発生する力が微動可動部の重量とほぼ等しくなるようになっている。その力残差は、天板202の上下位置により自重補償機構205より発生する力が変化することによる。この力残差は、Z方向の微動リニアモータ210によって、完全に取り除かれる。この自重補償機構205は、Z方向微動リニアモータ210と同軸にすると、自重補償機構205で取りきれない力残差を天板202に与えないので、同軸上にある方が望ましい。
A self-
図1(b)において、粗動可動部からの加速力を微動可動部に伝達するため、電磁継手の可動側204aの円弧部分に相当する面のいずれかに、電磁継手の固定側204bから吸引される方向に電磁力が発生する。そのため、天板202が加減速する際に電磁継手の可動側204aの取付部の側板周辺では特に剛性が必要になってくる。
In FIG. 1B, in order to transmit the acceleration force from the coarse moving part to the fine moving part, suction is performed from the fixed
そこで本実施例のリブ構造では、いずれかひとつの電磁継手の付いた側板面の裏側に相当する範囲と、対向する側の側板で電磁継手の付いた面の裏側に相当する範囲とを、電磁継手204に発生する力方向に平行で、直線的に結合するようなリブ構成212を設けた。これによって、加速時の変形に対して高い剛性を有する天板を作ることが可能となる。
Therefore, in the rib structure of this example, the range corresponding to the back side of the side plate surface with any one of the electromagnetic couplings and the range corresponding to the back side of the surface with the electromagnetic couplings on the side plate on the opposite side are A
また、本実施例の変形例として以下のような構成も考えられる。天板202は搭載する要素や天板周辺の構成によっては、該天板の下面中央部が下に凸の形状で中空構造を有する構成であることが好ましいことがある。図2(a)はこの実施例である微動ステージの断面図であり、図2(b)は、これをa−a断面の下から見た図である。
Further, the following configuration is also conceivable as a modification of the present embodiment. Depending on the elements to be mounted and the configuration around the top plate, the
この変形例において、前記自重補償機構205や、微動リニアモータ208、209、210、は図2(b)に示すように、中央部の側板213の外側に配置される。また、電磁継手204は、XYスライダ上板6上に固定側204bが配置され、天板の中央部凸形の側板213の周囲4辺側面に可動側204aが配置される。このような構成のとき、中央部の中空構造内部に前記リブ構成212を設けることで、同様に電磁継手204に力が発生し加速する時の変形に対して高い剛性を有する天板を作ることが可能となる。
なお、本実施例、及び、変形例における前記リブ構成212の本数は2本として図示されているが、いずれかひとつの電磁継手の付いた側板面の裏側に相当する範囲と、対向する側の側板で電磁継手の付いた面の裏側に相当する範囲内であれば、その本数に制限はない。
In this modification, the self-
In addition, although the number of the
[実施例2]
実施例1において、図1(b)に示す電磁継手204aは、天板の側面中央部の凸形状の側板213と電磁継手の可動側204aの取付部が、取付面全面に渡って面精度を出して取付けられている例を示した。このように電磁継手の可動側を天板の側板に取付けるためには、両者の面精度を精度良く出さなければならないが、実際に広範な面を全面に渡って加工して面精度を出すのは難しくて取付け精度がでないという問題点がある。そのため、本実施例では、面精度の出しやすい狭い領域の面について面精度を出すことで該問題点を解決する実施例を示す。
[Example 2]
In Example 1, the
図3(a)、(b)は電磁継手の可動側と、天板の側板との取付部の詳細を示している。図4は図3(a)、(b)の天板全体における概観図である。
図3(a)に示すように天板の側板302に狭い領域で面精度の出ている凸型にわずかに隆起した土手303を設けて取付け面を確保し、該土手の上面に電磁継手の可動側301の取付け面を接して取付けている。これによって、図3(b)に示すような電磁継手の可動側301の円弧面に該電磁力304が発生した時に、該電磁継手の可動側301は天板の側板と土手でしか接合していないため、該電磁力に相当する力は該土手の接触面305に集中してかかる。そのため、本発明のリブを図3(a)、(b)の天板中空内部に適用する際には、図4に示すようになる。電磁継手の可動側301に発生する力304方向と平行で、リブの始点は力の生じる土手の接触面305の裏面に相当する部分に始まり、対向する側の側板で土手の裏面に相当する部分を終点とし、直線的に両者を接合するようなリブ306を配置する。このように、力の生じる箇所に対して該リブを正確に配置することによって、剛性を高め天板全体の変形を抑えることができる。
なお、本実施例における前記リブ306、及び、土手303は、2つずつ図示されているが、いずれかひとつの電磁継手の付いた側板面の裏側に相当する範囲と、対向する側の側板で電磁継手の付いた面の裏側に相当する範囲内であれば、その数に制限はない。
FIGS. 3A and 3B show details of a mounting portion between the movable side of the electromagnetic coupling and the side plate of the top plate. FIG. 4 is an overview of the entire top plate of FIGS. 3 (a) and 3 (b).
As shown in FIG. 3 (a), the
In addition, although the said
[実施例3] 図5は本発明の第3の実施例に係るレチクルステージを示す概略斜視図であり、図6および図7は図5のレチクルステージを下から見上げた平面図である。図6(a)は粗動ユニット、図6(b)は微動ユニット、図7(a)は本実施例を示す天板内部の詳細図である。このレチクルステージを用いた露光装置は、EUVのように波長の短い光源でレンズが使えず反射型ミラーを用いるものであり、天地逆の構成になっている。 Embodiment 3 FIG. 5 is a schematic perspective view showing a reticle stage according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are plan views of the reticle stage shown in FIG. FIG. 6 (a) is a coarse movement unit, FIG. 6 (b) is a fine movement unit, and FIG. 7 (a) is a detailed view of the interior of the top plate showing the present embodiment. An exposure apparatus using this reticle stage is a light source with a short wavelength, such as EUV, which uses a reflective mirror instead of a lens, and has an upside-down configuration.
本実施例のステージは、ベース定盤501の中央部にスライダ定盤502が搭載され、その左右にはY定盤503が搭載されている。スライダ定盤502にはYフット505が左右に搭載され、スライダ定盤502に対して不図示の静圧空気軸受けによってZ方向(鉛直方向)に案内されており、Yフット505にはそれぞれ可動磁石507が設けられている。図6(a)に示すように、Yフット505にはコイルを有するE字型電磁石506が設けられ、スライダ定盤502の中央に配置された磁性体板504に対して非接触にX方向に案内されている。また、可動磁石507とY定盤503に搭載されたリニアモータ固定子508との間の駆動力によってY方向に移動される。Yフット505には微動固定プレート509が載り、微動固定プレート509には6軸微動リニアモータ610を介してレチクル天板611が載り、レチクルステージを構成している。微動固定プレート509とレチクル天板611の間には自重支持ばね(不図示)が設けられており、レチクル天板611の自重を支持している。
In the stage of this embodiment, a
微動用リニアモータ610は、微動固定プレート509の上で、中空構造を有するレチクル天板511の外側に配置されている。図6(b)に示すように不図示のコイルを有する固定子610Xa、610Ya、610Zaが微動固定プレート509に、磁石を有する可動子610Xb、610Yb、610Zbがレチクル天板611に搭載されている。610Xaと610XbでX方向、610Yaと610YbでY方向、610Zaと610ZbでZ方向の推力を発生させる。
The fine movement
レチクル天板611のY方向の対辺側面には磁性体614が取付板615を介して取付けられており、微動固定プレート509にはコイルを有するE字型電磁石612が磁性体614に所定の隙間を持って対向するように取付板613を介して配置されている。E字型電磁石612と磁性体614を対向させることでE字型電磁石612のコイルに電流を流すと両者の間に吸引力が発生し、電磁継手として機能する。つまり、粗動用リニアモータ固定子508と可動磁石507との間の推力によって、Yフット505および微動固定プレート509に発生した加速力をレチクル天板611に伝達するためにE字型電磁石612と磁性体614との間に吸引力を発生させる。これで、加減速時に微動リニアモータ610には負担がかからない。吸引力作用線はレチクル天板611とそれに装着されたリニアモータ等全体の重心位置を通るのがよい。
A
本実施例を適用した天板611内部の詳細図を図7(a)に示す。
レチクル天板には、微動用リニアモータ610が具備されており図7(a)に示す可動子610Xaと固定子610XbでX方向、可動子610Yaと固定子610YbでY方向にそれぞれ推力が発生する。そのため、ねじれモードに対する固有値を上げるためのひし形リブ617に加え、本実施例では、次のようなリブを設ける。それは、レチクル天板のX方向に推力を発生する微動リニアモータの可動子610Xaの取付けられた天板側面の裏面にあたる部分を始点とし、推力のかかる方向(X方向)に平行で対向する側板面とを結合するようなリブ620である。また、同様にしてY方向に推力を発生する微動リニアモータの可動子610Yaの取付けられた天板側面の裏面にあたる部分を始点とし、推力のかかる方向(Y方向)に平行で対向する側板面とを結合するようなリブ618を設ける。これによって、微動用リニアモータからの力が発生したときのレチクル天板の変形にたいして剛性を高くすることができる。
A detailed view of the inside of the
The reticle top plate is provided with a
また、レチクル天板は、周囲4辺側面のうちY方向の対辺側面には、電磁継手となる磁性体614が取付板を介して取付けられており、一軸方向に加速を受ける構成となっている。そのため、微動固定プレート609に加速力が発生し、その加速力を天板に伝達するために、E字型電磁石612からの吸引力により磁性体板の取付板615の付いた側板付近に力がかかるため、これに対するレチクル天板の剛性を上げなければならない。そこで、図7(b)に、これを実現するための本実施例におけるリブ構成を示す。前記リブ618、620に加えて、天板の中空内部で磁性体の取付板の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する磁性体の取付板の裏面に相当する範囲とを、E字型電磁石612からの吸引力の方向(Y方向)に平行で直線的に結合するようなリブ619を設けた。これによって、加減速時における天板の剛性を上げることができる。
なお、本実施例における前記リブ619の本数は2本として図示されているが、天板の中空内部で磁性体の取付板の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する磁性体の取付板の裏面に相当する範囲内であれば、本数に制限はない。
In addition, the reticle top plate has a configuration in which a
Although the number of the
[実施例4]
図8(a)は本発明の第4の実施例に係るレチクルステージの微動部を上から見た概略平面図である。図8(b)は本実施例のレチクル天板711の内部の構成を示す概略図である。本実施例は、光源がKrF、ArFなどレンズを使うことができる露光装置の例であり、微動固定プレート719およびレチクル天板711の中央部には露光光が通過できるように穴が空いており、天地正の構成になっている。また、レチクル天板711の内部には、X方向、Y方向、Z方向についてそれぞれ推力を与える不図示のX方向微動リニアモータ、Y方向微動リニアモータ、Z方向微動リニアモータを具備する。
[Example 4]
FIG. 8A is a schematic plan view of the fine movement portion of the reticle stage according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from above. FIG. 8B is a schematic diagram showing the internal configuration of the reticle
穴の空いたレチクル天板711は、図8(a)のようにE字型電磁石712と磁性体714をY方向の対辺の中央部に配置すると、加減速時に磁性体714に発生するE字型電磁石712からの吸引力によってレチクル天板711は図中破線のように変形する。そのため、この吸引力による変形を緩和するようなリブを設ける必要がある。 そこで、本発明のリブ構造を適用すると、図8(b)に示すように、従来のひし形リブ717に加えて、磁性体714の取付板715の裏面を始点として、中央にある穴の位置までを終点として吸引力の発生する方向(Y方向)に平行なリブ716を設ける。これによって、穴の空いているレチクル天板において、加速時における変形に対して剛性を上げることができる。
なお、本実施例における前記リブ716の本数は2本として図示されているが、天板の中空内部で磁性体の取付板の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する磁性体の取付板の裏面に相当する範囲内であれば、その本数に制限はない。
As shown in FIG. 8A, the reticle
Although the number of the
[実施例5]
図8(a)に示す穴の空いているレチクル天板に本発明を適用した例について、実施例4で示した。しかし、実際には中央部の穴と対向する位置にE字型電磁石712と磁性体714を配置すると、磁性体714にE字型電磁石712からの吸引力が発生する。その際に、中央部の穴の空いている部分で剛性が弱くなるため、図9(a)に示すようにレチクル天板811のY方向対辺の剛性が高い左右2ヶ所に磁性体814を配置し、それと対向するようにE字型電磁石812を微動固定プレート819に配置するような構成がとられる。
[Example 5]
An example in which the present invention is applied to a reticle top plate with holes as shown in FIG. However, in actuality, when the
微動固定プレート819にも中央部に大きな穴が開いており、E字型電磁石812は剛性が高い位置に配置していることになる。E字型電磁石812は取付板813を介して微動固定プレート819に取付けられ、磁性体814は取付板815を介してレチクル天板811の側面に取付けられている。この2対の電磁継手の作用線は、レチクル天板811とこれに装着された部材の全体の重心位置に対して対称の位置にあるのがよい。
The fine
ここで、本実施例を表す図9(a)のレチクル天板の中空内部の詳細断面図を図9(b)に示す。
中空内部にはねじれモードに対する固有値を上げるためのひし形リブ831が配置されているが、電磁継手の吸引力が磁性体にかかったときは、磁性体取付部に力がかかるため、リブで補強する必要がある。そこで、磁性体板取付け面の裏面に相当する範囲と、対抗する側に存在する磁性体板の取付板の裏面に相当する範囲とを、E字型電磁石812からの吸引力の方向(Y方向)に平行で直線的に結合するようなリブ832を設けることで、天板の剛性を上げることができる。
なお、本実施例における前記リブ832の本数は各磁性体に対して2本ずつ図示されているが、天板の中空内部で磁性体の取付板の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する磁性体の取付板の裏面に相当する範囲内であれば、その本数に制限はない。
Here, FIG. 9B shows a detailed cross-sectional view of the hollow interior of the reticle top plate of FIG. 9A representing this embodiment.
A diamond-shaped
The number of the
上述の実施例によれば、ステージの構造部材において最も精度に影響を及ぼす一体中空構造の天板に、従来のひし形リブに加えて以下のようなリブを配置した。それは具体的には、天板の側板で電磁継手の付いた力のかかる面の裏面に相当する範囲と、対向する側に存在する電磁継手の付いた側板の裏面に相当する範囲とを、電磁継手にかかる力の方向に平行で直線的に結合するようなリブである。これによって、加減速運動時の変形を抑えるような、高剛性、かつ軽量な天板を実現することができ、高精度の位置決めを行うことができる。 According to the above-described embodiment, the following ribs are arranged in addition to the conventional diamond-shaped ribs on the top plate having an integral hollow structure that most affects the accuracy of the structural members of the stage. Specifically, the range corresponding to the back side of the surface where the electromagnetic coupling is applied on the side plate of the top plate and the range corresponding to the back side of the side plate having the electromagnetic coupling existing on the opposite side are It is a rib that is linearly coupled parallel to the direction of the force applied to the joint. As a result, a highly rigid and lightweight top plate that suppresses deformation during acceleration / deceleration motion can be realized, and highly accurate positioning can be performed.
[実施例6]
以下、本発明の位置決め装置が適用される例示的な露光装置を説明する。この露光装置は図10に示すように、照明装置101、レチクルを搭載したレチクルステージ102、投影光学系103、ウエハを搭載したウエハステージ104を有する。露光装置は、レチクルに形成された回路パターンをウエハに投影露光するものであり、ステップアンドリピート投影露光方式またはステップアンドスキャン投影露光方式であってもよい。
[Example 6]
Hereinafter, an exemplary exposure apparatus to which the positioning apparatus of the present invention is applied will be described. As shown in FIG. 10, the exposure apparatus includes an
照明装置101は回路パターンが形成されたレチクルを照明し、光源部と照明光学系とを有する。光源部は、例えば、光源としてレーザを使用する。レーザは、波長約193nmのArFエキシマレーザ、波長約248nmのKrFエキシマレーザ、波長約153nmのF2エキシマレーザなどを使用することができる。但し、レーザの種類はエキシマレーザに限定されず、例えば、YAGレーザを使用してもよいし、そのレーザの個数も限定されない。光源にレーザが使用される場合、レーザ光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザ光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましい。また、光源部に使用可能な光源はレーザに限定されるものではなく、一または複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。
照明光学系はマスクを照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテグレータ、絞り等を含む。
The
The illumination optical system is an optical system that illuminates the mask, and includes a lens, a mirror, a light integrator, a diaphragm, and the like.
投影光学系103は、複数のレンズ素子のみからなる光学系や、複数のレンズ素子を少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系(カタディオプトリック光学系)を使用することができる。また、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系や、全ミラー型の光学系等をも使用することができる。
レチクルステージ102およびウエハステージ104は、例えばリニアモータによって移動可能である。ステップアンドスキャン投影露光方式の場合には、それぞれのステージは同期して移動する。また、レチクルのパターンをウエハ上に位置合わせするためにウエハステージおよびレチクルステージの少なくともいずれかに別途アクチュエータを備える。
このような露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用されうる。
As the projection
The
Such an exposure apparatus can be used for manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit or a device on which a fine pattern such as a micromachine or a thin film magnetic head is formed.
[実施例7]
次に、図11及び図12を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図11は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップS1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップS2(マスク製作)では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。ステップS3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップS4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップS5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップS4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップS6(検査)では、ステップS5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップS7)される。
[Example 7]
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). Here, a semiconductor chip manufacturing method will be described as an example.
In step S1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step S2 (mask production), a mask is produced based on the designed circuit pattern. In step S3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step S4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by using the mask and the wafer by the above-described exposure apparatus using the lithography technique. Step S5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step S4. The assembly process includes an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), and the like. including. In step S6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step S5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step S7).
図12は、ステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップS11(酸化)では、ウエハの表面を酸化させる。ステップS12(CVD)では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップS13(電極形成)では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS14(イオン打ち込み)では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップS15(レジスト処理)では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップS16(露光)では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップS17(現像)では、露光したウエハを現像する。ステップS18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップS19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。 FIG. 12 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step S11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step S12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step S13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step S15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step S16 (exposure), the circuit pattern of the mask is exposed on the wafer by the exposure apparatus. In step S17 (development), the exposed wafer is developed. In step S18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step S19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
201:チャック
202:天板
203:ミラー
204:電磁継手(204a:可動側、204b:固定側)
205:自重補償機構
206:XYスライダ上板
208:Xリニアモータ(208a:可動子磁石、208b:固定子コイル、208c:磁石取付け板)
209:Yリニアモータ(209a:可動子磁石、209b:固定子コイル、209c:磁石取付け板)
210:Zリニアモータ(210a:可動子磁石、210b:固定子コイル、210c:磁石取付け板)
211、617、717、831:対称リブ
212、306、616、618、619、620、716、832:格子リブ
213:外周側板
217、304:電磁力
301:電磁継手
302:外周側板
303:土手部
305:取付部
501:ベース定盤
502:スライダ定盤
503:Y定盤
504:磁性体板
505:Yフット
506:E字型電磁石
507:可動磁石
508:リニアモータ固定子
509、609、719、819:微動固定プレート
610:微動用リニアモータ(610Xa:X方向微動リニアモータ可動子、610Xb:X方向微動リニアモータ固定子)
611、711、811:レチクル天板
612、712、812:E字型電磁石
613、713、813:E字型電磁石取付板
614、714、814:磁性体
615、715、815:磁性体取付板
201: Chuck 202: Top plate 203: Mirror 204: Electromagnetic coupling (204a: movable side, 204b: fixed side)
205: Self-weight compensation mechanism 206: XY slider upper plate 208: X linear motor (208a: mover magnet, 208b: stator coil, 208c: magnet mounting plate)
209: Y linear motor (209a: mover magnet, 209b: stator coil, 209c: magnet mounting plate)
210: Z linear motor (210a: mover magnet, 210b: stator coil, 210c: magnet mounting plate)
211, 617, 717, 831:
611, 711, 811: Reticle
Claims (10)
前記第1ステージが中空構造となっており、
前記第1ステージは、前記アクチュエータが発生する力の方向に略平行で、該力のかかる箇所を通るリブを前記中空内部に備えることを特徴とする位置決め装置。 A first stage for mounting a positioning object; a second stage for mounting and moving the first stage; and an actuator for driving the first stage relative to the second stage;
The first stage has a hollow structure,
The positioning apparatus according to claim 1, wherein the first stage includes a rib in the hollow interior that is substantially parallel to a direction of the force generated by the actuator and passes through the portion where the force is applied.
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