JP2002359177A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度に大きな影響を与える構造体の回転運動
挙動の適正な制御を実現して、高性能な露光装置を提供
する。 【解決手段】 レチクル１０２の移動手段であるレチク
ルステージ１０１、及びウエハ１０４の移動手段である
ウエハステージ１０３を搭載した構造体１０５を有し、
構造体１０５は複数のマウント１０６〜１０８で設置床
１１０から支持され、該マウント１０６〜１０８はそれ
ぞれエアアクチュエータとリニアモータを有し、構造体
１０５には回転角速度検出手段を搭載し、該回転角速度
検出手段の出力信号で前記リニアモータ及びエアアクチ
ュエータを制御することが可能な制御回路を有し、紫外
線光やレーザ光を用いてレチクル１０２のパターンをウ
エハ１０４に焼き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転角速度検出手
段と振動検出手段とリニアモータとエアアクチュエータ
と電空弁などを用いたマウントで構造体を支持する露光
装置及びデバイス製造方法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種半導体デバイスや液晶パネ
ル、または磁気ヘッドなどの製造に使用される露光装置
は、高速化及び高精度化の要求に対応してさまざまな改
良が加えられている。特に構造体の振動を低減すること
は前記要求に対応するために極めて重要であり、レチク
ルステージやウエハステージの駆動によって生じる構造
体の剛体変位及び局部変形振動と、設置床からの伝達振
動のいずれをも充分低減する必要がある。

【０００３】従来、露光装置の構造体を設置床から支持
するマウントには、機械バネやエアバネを用いてオイル
ダンパなどを併用するパッシブマウントが用いられてい
た。最近では、露光装置の高速化高精度化の要求に充分
対応するため、エアバネの内圧を電空弁で能動的に制御
するエアアクチュエータを用いたアクティブマウント
や、さらにリニアモータなどを付加した構成のアクティ
ブマウントが多く使用されるようになってきた。アクテ
ィブマウントでは、露光装置の構造体上に振動検出手段
を設け、さらに設置床と構造体の相対位置検出手段を併
せて設け、これらの出力信号を電空弁やリニアモータの
制御回路に加え、構造体の位置制御及び制振を実現する
フィードバック制御構成が主に用いられる。露光装置の
構造体を支持するマウントは、構造体上に複数の振動検
出手段を搭載し、これらの出力から構造体の剛体運動の
各モード成分演算をし、通常複数設けられるマウントの
アクチュエータに適切な操作量を分配する制御回路構成
を用いることが多い。特に露光装置では、構造体の回転
運動の挙動を適正に管理することが露光精度向上にとっ
て必要であり、ステージ位置決め時間を短縮し生産性を
向上させるためにも重要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来のパ
ッシブマウントは、バネ及びダンパの特性を振動抑制に
適するように微妙な機構調整を必要とする場合が多く、
しかもメカニカルなダンパは、経時特性変化が大きく、
長期間安定した性能を確保することが困難であった。そ
こで、アクティブマウントを使用する事例が多くなって
きた。アクティブマウントの制御方法としては、構造体
の剛体運動モード（空間運動する剛体の自由度６をモー
ドとして扱うのが普通）を複数の振動計を用いて演算
し、各モードごとに適切な補償を実施し、アクチュエー
タで構造体に操作力を与えるのが一般的である。しかし
振動計の他成分出力や搭載部分の局部振動及び振動計の
特性差などが原因で正確なモード演算が出来ない場合が
ある。特に構造体の回転運動の挙動を精確に検出するこ
とが出来ず、高精度な制振制御が実現されないため、露
光装置の性能が低下することが多い。

【０００５】さらにマウントの機械構造に関しては、エ
アアクチュエータは配管形状などの影響により広帯域に
良好な制御特性を期待しにくく、特に高い周波数では特
性劣化が大きいため、高い周波数での特性が優れたリニ
アモータを併用して性能向上を狙うが、マウントの大型
化が避けられず、露光装置の小型化の障害となり、また
リニアモータの機械構造を工夫しないと、それ自身の機
械共振が問題になってしまうことがある。

【０００６】本発明は、このような状況に対応するため
になされたものであって、精度に大きな影響を与える構
造体の回転運動挙動の適正な制御を実現して、上記課題
を解決し、高性能な露光装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、露光光を用いて原版のパターンを基板に
焼き付ける露光装置において、前記原版の移動手段であ
る原版ステージ、及び前記基板の移動手段である基板ス
テージを搭載した構造体を有し、該構造体はマウントで
設置床から支持され、該マウントは流体アクチュエータ
とリニアモータを有し、前記構造体には回転角速度検出
手段を搭載し、該回転角速度検出手段の出力信号で前記
リニアモータ及び前記流体アクチュエータの少なくとも
いずれかを制御することが可能な制御回路を有すること
を特徴とする。前記構造体には、前記原版ステージを搭
載した第一の構造体と、前記基板ステージを搭載した第
二の構造体とがあり、前記第一の構造体と前記第二の構
造体はそれぞれマウントで設置床から支持されていても
よい。露光光としては、紫外線光やレーザ光が適してい
る。

【０００８】前記回転角速度検出手段は、可動部を持た
ない光ファイバコイルを用いたジャイロを用いると、可
動部を持たないためメンテナンスが不要であることや、
ジャイロからの振動の発生が無いなどの利点がある。

【０００９】前記構造体には振動検出手段が搭載され、
該振動検出手段の出力信号により前記リニアモータ及び
前記流体アクチュエータの少なくともいずれかを制御す
ることが可能な制御回路を有する構成とするのが望まし
い。

【００１０】前記振動検出手段は、発電型の速度計とす
ると、オフセットドリフトが小で、またリニアモータの
駆動信号源とすると、構造体の剛体運動にダンピングを
付与することが容易に実現でき望ましい。

【００１１】前記マウントを構成する前記流体アクチュ
エータは、対向する２枚の対向板（ａ及びｂ）と弾性膜
から構成される密閉空間を有し、前記リニアモータは永
久磁石とコイルとを備えて構成され、該永久磁石とコイ
ルのそれぞれは前記２枚の対向板に一体化して前記密閉
空間の内部に配される構造とすることが好ましい。

【００１２】要するに、本発明に係る露光装置では、回
転角速度検出手段と振動検出手段を用いて露光装置の構
造体の挙動を精確に検出し、流体アクチュエータ内にリ
ニアモータを組み込んだアクチュエータにより、適正な
制御操作力を構造体に与え、構造体の運動挙動、特に回
転運動を望ましい状態に管理するアクティブマウントを
有することが好ましい。

【００１３】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に
設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセス
によって半導体デバイスを製造する工程とを有する半導
体デバイス製造方法にも適用可能である。前記製造装置
群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前
記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外
の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なく
とも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに
有することが望ましく、前記露光装置のベンダもしくは
ユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワーク
を介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置
の保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別
の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介し
てデータ通信して生産管理を行うことが望ましい。

【００１４】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を
接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエ
リアネットワークから工場外の外部ネットワークにアク
セス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の
少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可
能にした半導体製造工場にも適用可能であり、半導体製
造工場に設置された上記いずれかの露光装置の保守方法
であって、前記露光装置のベンダもしくはユーザが、半
導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守デー
タベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から
前記外部ネットワークを介して前記保守データベースへ
のアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに
蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半
導体製造工場側に送信する工程とを有する露光装置の保
守方法にも適用可能である。

【００１５】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
において、ディスプレイと、ネットワークインタフェー
スと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュ
ータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュー
タネットワークを介してデータ通信することを可能にし
たことを特徴としてもよく、前記ネットワーク用ソフト
ウェアは、前記露光装置が設置された工場の外部ネット
ワークに接続され前記露光装置のベンダもしくはユーザ
が提供する保守データベースにアクセスするためのユー
ザインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記
外部ネットワークを介して該データベースから情報を得
ることを可能にすることが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】（露光装置の実施形態）まず、本
発明の実施形態に係る露光装置の主要構造を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る露光装置の主要構造を示
す図である。この図において、レチクルステージ１０１
は、原版としてのレチクル１０２を移動させる手段であ
り、図中Ｙ方向に可動な構造を有している。静圧空気軸
受などの支持機構を用いて精密な位置決めを可能にして
いる。レチクルステージ１０１の位置は、レーザ干渉計
などで位置検出し、磁石とコイルからなるリニアモータ
で推力を与え、位置決め制御を行う。通常は、可動部で
あるレチクルステージ１０１に磁石を搭載し、構造体１
０５にコイルを搭載する。ウエハステージ１０３は、基
板としてのウエハ１０４を移動させる手段であって、図
中ＸＹ方向に可動な構造であり、ウエハ１０４の微小回
転やチルトなどの機構も有する。なお、レチクルステー
ジ１０１を搭載する構造体とウエハステージ１０３を搭
載する構造体を分離し、それぞれの構造体を別のマウン
トで支持する構成もあるが、以下、本実施形態では、レ
チクルステージ１０１とウエハステージ１０３を同一の
構造体１０５に搭載し、レチクル１０２とウエハ１０４
を同時にスキャンして露光することが可能なスキャナタ
イプの露光装置を例として説明する。

【００１７】図１において、構造体１０５は３個のマウ
ント１０６，１０７，１０８によって支持される。これ
ら３個のマウント１０６〜１０８は図４に示す構造を有
しており、フレーム４０１と固定ベース４０２によっ
て、図３に示す３個のアクチュエータ（リニアモータを
内蔵したエアアクチュエータ）を一体化したものであ
り、基本的にマウント１０６〜１０８は同一構造であ
る。パレット１０９によってマウント１０６〜１０８の
３個の固定ベース４０２が一体化され、パレット１０９
は設置床１１０に設置される。マウント１０６〜１０８
の３個のそれぞれのフレーム４０１は露光装置の構造体
１０５に堅固に一体化される。

【００１８】マウント１０６は、ＸとＺ方向に推力を発
生するためのエアアクチュエータとリニアモータとを有
し、マウント１０７とマウント１０８はそれぞれＹとＺ
方向のそれらを必要個数有するものである。マウント制
御回路の構成は図２に示すように、構造体１０５の回転
角速度検出手段である３個のジャイロ２０１〜２０３か
らの信号と３個の振動検出手段２０４〜２０６からの信
号を、リニアモータ制御回路２０７を介してリニアモー
タドライバ２０８に加え、９個のリニアモータ２０９〜
２１７（マウント１０６〜１０８内部の９個）を駆動す
る。図２に示すマウント制御回路は、具体的には、各リ
ニアモータ２０９〜２１７のコイル電流の制御をしてい
る。

【００１９】構造体１０５の位置検出手段である６個の
ギャップセンサ２１８〜２２３からの信号は電空弁制御
回路２２４によって位置目標信号（不図示）と演算処理
などした後、電空弁ドライバ２２５に加えられて６個の
電空弁２２６〜２３１を駆動する。

【００２０】このような構成とすることで、構造体１０
５の位置制御が適切な減衰を付与された状態で実現さ
れ、設置床１１０から伝達する振動の低減と、レチクル
ステージ１０１やウエハステージ１０３の駆動によって
生じる構造体１０５の振動抑圧が期待できる。力学的な
類似では、構造体１０５をバネとダンパで支持した状態
に近い。

【００２１】なお、レチクルステージ１０１やウエハス
テージ１０３の駆動信号をリニアモータ制御回路２０７
や電空弁制御回路２２４に加えステージ駆動反力のキャ
ンセルを可能とし、構造体１０５の振動抑圧をさらに効
果的に実現する構成も可能である。

【００２２】また、ジャイロ２０１〜２０３からの信号
と、振動検出手段２０４〜２０６からの信号を、信号経
路２３３を介して電空弁制御回路２２４と電空弁ドライ
バ２２５で処理して電空弁２２６〜２３１にも加える制
御構成が有効な場合がある。この場合は振動検出手段と
して、原理的に直流出力の無い発電型の速度計を使用す
る効果が大きい。

【００２３】図２において、信号経路２３２，２３３及
び２３４は複数の信号経路をまとめて図示している。リ
ニアモータ制御回路２０７や電空弁制御回路２２４など
は、従来はアナログ回路で構成するのが一般的であった
が、ＡＤコンバータ、マイクロプロセッサ、ＤＡコンバ
ータなどを用いてデジタル制御を実施することもでき
る。また、リニアモータドライバ２０８や電空弁ドライ
バ２２５は、制御性能を重視する場合はリニアアンプを
使用するのが一般的だが、用途に応じＰＷＭアンプ回路
を用いるなどの工夫で回路規模や発熱を抑えることが可
能となる場合がある。

【００２４】図２の制御回路構成においては、２０１，
２０２及び２０３はそれぞれ図１のＸ，Ｙ及びＺの各軸
まわりの回転角速度を検出するためのジャイロであり、
２０４，２０５及び２０６はそれぞれ図１のＸ，Ｙ及び
Ｚ軸方向の振動を検出するための振動検出手段である。
空間運動する構造体の剛体モードの運動制御には、この
ように最低６個の検出手段を用いる方法が通常一般的で
ある。

【００２５】構造体の位置を検出するギャップセンサ２
１８〜２２３も同様に、図示したように最低６個で良
い。これらは、通常マウント１０６，１０７及び１０８
の近傍にアクチュエータの推力作用方向に合せて設置す
ることが多い。例えば、マウント１０６近傍にＺとＸ方
向の検出用のギャップセンサを配置し、マウント１０７
と１０８の近傍にはＺとＹ方向の検出用のギャップセン
サを配置する。

【００２６】基本的には、ジャイロを３個と振動検出手
段を３個と位置検出手段を６個用いるが、最近では、こ
れらの部品の故障に対する考慮から、予備的に個数を増
やして搭載しておく考え方も実設計に応用されており、
本発明においては、個数を限定するものではない。ま
た、一般にジャイロは、加速度計や速度計などの振動検
出手段に比べ価格が高いので、特に露光精度に影響を与
えやすいモードの回転運動の制御用に使用を限定するな
どの設計も可能であろう。例えば、図１の露光装置で
は、レチクルステージ１０１のスキャン方向をＹとする
と、構造体１０５のＸ軸まわりの回転（θｘ）が大きく
生じるので、θｘの検出にジャイロを用い、比較的回転
運動の生じにくいθｙの検出にはジャイロを使用せず、
振動検出手段の個数を増やして、θｙは従来のように演
算で検出するという考え方も有り得る。

【００２７】以上の説明では、レチクルステージ１０１
とウエハステージ１０３を同一の構造体１０５に搭載す
る前提で説明しているが、それぞれのステージを別の構
造体に搭載し、個別にマウントで支持することも可能で
ある。

【００２８】９個のリニアモータ２０９〜２１７は、い
ずれも図４に示すように３個のマウント１０６〜１０８
内に３個ずつ配されるアクチュエータに対応し、３×３
＝９個となっている。

【００２９】６個の電空弁２２６〜２３１も同様で、鉛
直用に３個と水平用に３個を使用する。水平方向は差圧
制御型のものを前提とし、マウント１０６〜１０８に組
み込まれ水平方向に力を発生するように配置された２個
のアクチュエータを、１個の差圧制御型の電空弁で制御
する。当然９個の電空弁を用いて９個のアクチュエータ
を個別に制御することも可能である。

【００３０】構造体１０５に搭載する回転角速度検出手
段としては、広帯域に検出可能なものが望ましく、光フ
ァイバコイルを用いたジャイロ（ＦＯＧ：Fiber Optica
l Gyro）が可動部を持たないため好適である。

【００３１】構造体１０５に搭載する振動検出手段２０
４〜２０６としては、加速度計や速度計が使用可能だ
が、原理的に直流出力のない発電型の速度計が、回路規
模などの観点から望ましい。

【００３２】次に、エアアクチュエータとリニアモータ
の構造を説明する。図３に概略断面図を示す。気密な弾
性膜であるゴム膜３０１は、中心軸方向の動きに対応す
るように概円弧状の膨らみを複数有する伸びの生じにく
い多段ベローズ形状の膜となっている。通常４段程度ま
でが適当であろう。図では３段としているが、段数を限
定するものではない。

【００３３】対向板３０２と対向板３０３はゴム膜３０
１の両端を密閉している。この密閉により、ゴム膜３０
１、対向板３０２及び対向板３０３は密閉空間３０９を
形成している。対向板３０２は、対向板３０３を固定部
とすると、該固定部に対して永久磁石３０４及びヨーク
３０５，３０６と一体的に動く可動部となる。

【００３４】コイル３０７は、ボビン３０８に巻かれ、
環状、例えば円筒形をなしており、対向板３０３に固定
されて、密閉空間３０９内にある。永久磁石３０４は、
円柱形をなして密閉空間３０９内にあり、中心軸方向に
着磁されている。このような構造で、永久磁石３０４及
びヨーク３０５，３０６によってコイル３０７の径方向
の磁場を形成し、コイル電流に対して図中上下（中心軸
線）方向の推力を発生する。

【００３５】使用する永久磁石３０４の種類としては、
フェライト、アルニコ、サマリウムコバルト、希土類鉄
ボロン系などが使用可能であり、組成や製法は特に限定
しない。

【００３６】密閉空間３０９は、対向板３０３のほぼ中
心に設けた内圧制御用の給排気口３１０を利用して、電
空弁などで給排気を行うことで、内圧の制御が可能であ
る。図３には明示していないが、ボビン３０８の中心付
近に給排気経路（穴）設ける必要があり、極力大きな穴
（３１０も同様）とするのが一般に良い結果となる。使
用する電空弁２２６〜２３１の種類によっては、給気口
と排気口を別に設けるなどの構成も考えられ、また密閉
空間３０９内の圧力応答特性の調整やコイル冷却の目的
などから排気口の設定を行う場合（いずれも図示せず）
もある。

【００３７】次に、マウント１０６〜１０８の構造を説
明する、図４は各マウントの主要構造を示す図である。
各マウント１０６〜１０８は、フレーム４０１と固定ベ
ース４０２を用いて、図３に示すアクチュエータ３個を
１セットにしている。３個のアクチュエータのそれぞれ
を構成する一方の各対向板３０２はフレーム４０１に固
着して一体化し、同様に他方の３個の対向板３０３は固
定ベース４０２に固定して一体化し、これらを３セット
のマウント１０６〜１０８として、フレーム４０１は構
造体１０５に固着し、固定ベース４０２はパレット１０
９に固定する。固定ベース４０２の内部には配管経路や
エアタンクなどを設け、また可能であれば電空弁も取り
付けるなどの設計が、電空弁からアクチュエータの配管
長を極力短くするために好適であり、エアアクチュエー
タの特性を確保するために望ましいことが多い。

【００３８】図４において、鉛直と水平のアクチュエー
タは同一の大きさで図示しているが、当然、鉛直（Ｚ）
と水平（Ｘ，Ｙ）で異なる大きさの設計とすることも可
能である。

【００３９】以上の実施形態の説明において、通常エア
配管系に用いるゴミ除去フィルタや監視用の圧力ゲージ
などは省略しているが、当然それらの使用を否定するも
のではない。また、便宜上エアアクチュエータと表現し
たが、空気以外の気体の使用を制限するものではない。
なお、リニアモータ２０９〜２１７のコイル３０７を固
定部とする例のみを示したが、コイル３０７を固定部と
すると可動部への給電線の接続が不要で有利な場合が多
いからである。しかし可動部質量や構造上の都合により
コイル３０７を可動部とする場合も充分な効果が期待で
きることは明らかで、詳細な説明は省略する。

【００４０】本発明に係る露光装置の実施形態におい
て、構造体の位置検出手段は詳しく言及していないが、
静電容量センサ、渦電流センサ、差動トランス、レーザ
変位計、光学または磁気エンコーダなどが使用可能と考
えられ、除振と言う観点からは一般に非接触型が望まし
いが、ソフトタッチの接触型で支障ない場合も有り、特
定の形式に限定するものではない。

【００４１】（半導体生産システムの実施形態）次に、
本発明に係る装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳ
Ｉ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘ
ッド、マイクロマシン等）の生産システムの例を説明す
る。これは半導体製造工場に設置された製造装置のトラ
ブル対応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提
供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネ
ットワークを利用して行うものである。

【００４２】図５は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１１０１は半導体デバ
イスの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）の
事業所である。製造装置の実例としては、半導体製造工
場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例え
ば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッ
チング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装
置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査
装置等）を想定している。事業所１１０１内には、製造
装置の保守データベースを提供するホスト管理システム
１１０８、複数の操作端末コンピュータ１１１０、これ
らを結んでイントラネット等を構築するローカルエリア
ネットワーク（ＬＡＮ）１１０９を備える。ホスト管理
システム１１０８は、ＬＡＮ１１０９を事業所の外部ネ
ットワークであるインターネット１１０５に接続するた
めのゲートウェイと、外部からのアクセスを制限するセ
キュリティ機能を備える。

【００４３】一方、１１０２〜１１０４は、製造装置の
ユーザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製
造工場１１０２〜１１０４は、互いに異なるメーカに属
する工場であっても良いし、同一のメーカに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１１０２〜１１０４内には、夫々、複
数の製造装置１１０６と、それらを結んでイントラネッ
ト等を構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
１１１１と、各製造装置１１０６の稼動状況を監視する
監視装置としてホスト管理システム１１０７とが設けら
れている。各工場１１０２〜１１０４に設けられたホス
ト管理システム１１０７は、各工場内のＬＡＮ１１１１
を工場の外部ネットワークであるインターネット１１０
５に接続するためのゲートウェイを備える。これにより
各工場のＬＡＮ１１１１からインターネット１１０５を
介してベンダ１１０１側のホスト管理システム１１０８
にアクセスが可能となり、ホスト管理システム１１０８
のセキュリティ機能によって限られたユーザだけにアク
セスが許可となっている。具体的には、インターネット
１１０５を介して、各製造装置１１０６の稼動状況を示
すステータス情報（例えば、トラブルが発生した製造装
置の症状）を工場側からベンダ側に通知する他、その通
知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対する対処
方法を指示する情報、対処用のソフトウェアやデータ）
や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの保守情報を
ベンダ側から受け取ることができる。各工場１１０２〜
１１０４とベンダ１１０１との間のデータ通信および各
工場内のＬＡＮ１１１１でのデータ通信には、インター
ネットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣ
Ｐ／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワ
ークとしてインターネットを利用する代わりに、第三者
からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネ
ットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。
また、ホスト管理システムはベンダが提供するものに限
らずユーザがデータベースを構築して外部ネットワーク
上に置き、ユーザの複数の工場から該データベースへの
アクセスを許可するようにしてもよい。

【００４４】さて、図６は本実施形態の全体システムを
図５とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外部
ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して
各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報を
データ通信するものであった。これに対し本例は、複数
のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置
のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部ネ
ットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ
通信するものである。図中、１２０１は製造装置ユーザ
（半導体デバイス製造メーカ）の製造工場であり、工場
の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここで
は例として露光装置１２０２、レジスト処理装置１２０
３、成膜処理装置１２０４が導入されている。なお図６
では製造工場１２０１は１つだけ描いているが、実際は
複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場内
の各装置はＬＡＮ１２０６で接続されてイントラネット
を構成し、ホスト管理システム１２０５で製造ラインの
稼動管理がされている。

【００４５】一方、露光装置メーカ１２１０、レジスト
処理装置メーカ１２２０、成膜装置メーカ１２３０など
ベンダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供
給した機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム
１２１１，１２２１，１２３１を備え、これらは上述し
たように保守データベースと外部ネットワークのゲート
ウェイを備える。ユーザの製造工場内の各装置を管理す
るホスト管理システム１２０５と、各装置のベンダの管
理システム１２１１，１２２１，１２３１とは、外部ネ
ットワーク１２００であるインターネットもしくは専用
線ネットワークによって接続されている。このシステム
において、製造ラインの一連の製造機器の中のどれかに
トラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止してしま
うが、トラブルが起きた機器のベンダからインターネッ
ト１２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な対応
が可能であり、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００４６】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェー
スと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用
ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行
するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモ
リやハードディスク、あるいはネットワークファイルサ
ーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフト
ウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例え
ば図７に一例を示す様な画面のユーザインタフェースを
ディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理す
るオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種
１４０１、シリアルナンバー１４０２、トラブルの件名
１４０３、発生日１４０４、緊急度１４０５、症状１４
０６、対処法１４０７、経過１４０８等の情報を画面上
の入力項目に入力する。入力された情報はインターネッ
トを介して保守データベースに送信され、その結果の適
切な保守情報が保守データベースから返信されディスプ
レイ上に提示される。またウェブブラウザが提供するユ
ーザインタフェースはさらに図示のごとくハイパーリン
ク機能１４１０〜１４１２を実現し、オペレータは各項
目の更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダが提供す
るソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新
バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレ
ータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出し
たりすることができる。ここで、保守データベースが提
供する保守情報には、上記説明した本発明に関する情報
も含まれ、また前記ソフトウェアライブラリは本発明を
実現するための最新のソフトウェアも提供する。

【００４７】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図８は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ１（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２（マスク製作）では設計した回路パタ
ーンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（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４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ
４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）等の組立
て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５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、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後
工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎
に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【００４８】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を成膜する。ステップ１３（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１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（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１９（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
重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機
器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がなさ
れているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラ
ブルが発生しても迅速な復旧が可能であり、従来に比べ
て半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の効果は以下の通りである。 （１）露光装置の精度を確保するためには構造体の回転
運動挙動を適切に制御する必要がある。回転角速度検出
手段を構造体に搭載して正確な検出を可能とし、リニア
モータで制御するため高精度な制振が実現でき、露光精
度に影響を与えやすい構造体の回転運動の振幅を安定し
て低減させることができる。 （２）可動部を持たない光ファイバジャイロ（ＦＯＧ）
を回転角速度検出手段とすることで、メカニカルジャイ
ロで必要となる機構メンテナンスが不要であり、さらに
ＦＯＧは他成分検出感度が低く、このため高精度な構造
体の運動制御が可能となり、より高性能な露光装置を提
供できる。 （３）回転角速度検出手段と振動検出手段を併用し、リ
ニアモータを制御することで、構造体の剛体運動の全自
由度（６モード）に対して適切な減衰を付与でき、レチ
クルステージやウエハステージの駆動に起因する構造体
の振動低減と、床からの伝達振動の低減を調和よく実現
する。 （４）振動検出手段に直流出力の無い発電型の速度計を
用いることで、オフセットドリフトに対する考慮が、不
要または小規模な回路処理ですむため、制御回路の簡素
化ができ、リニアモータとの組み合わせにより、コスト
パフォーマンスに優れた設計が実現できる。 （５）対向板と弾性膜構成の密閉空間を有するエアアク
チュエータを用いることで、その内部にリニアモータを
組み込み配置することができ、制御エアでのリニアモー
タの冷却をも可能とし、構造体を支持するマウントが極
めてコンパクトとなるため、露光装置の小型化に有効で
ある。また、リニアモータの剛性を、取り付け構造を含
めて高く確保することが可能となり、機械共振の影響を
受け難い広帯域な制御を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る露光装置の構造説明
用図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が立面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係るマウント制御回路構
成図である。

【図３】 本発明の実施形態に係るアクチュエータ構造
説明用図である。

【図４】 本発明の実施形態に係るマウント構造説明用
図である。

【図５】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムをある角度から見た概念図である。

【図６】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムを別の角度から見た概念図である。

【図７】 ユーザインタフェースの具体例である。

【図８】 デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図である。

【図９】 ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１０１：レチクルステージ、１０２：レチクル、１０
３：ウエハステージ、１０４：ウエハ、１０５：構造
体、１０６〜１０８：マウント、１０９：パレット、１
１０：設置床、２０１〜２０３：ジャイロ、２０４〜２
０６：振動検出手段、２０７：リニアモータ制御回路、
２０８：リニアモータドライバ、２０９〜２１７：リニ
アモータ、２１８〜２２３：ギャップセンサ、２２４：
電空弁制御回路、２２５：電空弁ドライバ、２２６〜２
３１：電空弁、２３２，２３３，２３４：信号経路、３
０１：ゴム膜、３０２：（可動部の）対向板、３０３：
（固定部の）対向板、３０４：永久磁石、３０５，３０
６：ヨーク、３０７：コイル、３０８：ボビン、３０
９：密閉空間、３１０：給排気口、４０１：フレーム、
４０２：固定ベース、１１０１：ベンダの事業所、１１
０２，１１０３，１１０４：製造工場、１１０５：イン
ターネット、１１０６：製造装置、１１０７：工場のホ
スト管理システム、１１０８：ベンダ側のホスト管理シ
ステム、１１０９：ベンダ側のローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）、１１１０：操作端末コンピュータ、１
１１１：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）、１２００：外部ネットワーク、１２０１：製造装
置ユーザの製造工場、１２０２：露光装置、１２０３：
レジスト処理装置、１２０４：成膜処理装置、１２０
５：工場のホスト管理システム、１２０６：工場のロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１２１０：露光装
置メーカ、１２１１：露光装置メーカの事業所のホスト
管理システム、１２２０：レジスト処理装置メーカ、１
２２１：レジスト処理装置メーカの事業所のホスト管理
システム、１２３０：成膜装置メーカ、１２３１：成膜
装置メーカの事業所のホスト管理システム、１４０１：
製造装置の機種、１４０２：シリアルナンバー、１４０
３：トラブルの件名、１４０４：発生日、１４０５：緊
急度、１４０６：症状、１４０７：対処法、１４０８：
経過、１４１０，１４１１，１４１２：ハイパーリンク
機能。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｇ Ｆターム(参考） 3J048 AA03 AB13 BA24 BD05 BE02 BE09 CB13 DA05 5F031 CA02 CA05 CA07 GA36 HA55 JA22 JA45 LA02 MA27 MA28 MA31 PA04 5F046 AA23 AA28 BA05 CC01 CC02 CC03 CC16 CC18 DA09 DB04 DB10 DC10 DD06

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光光を用いて原版のパターンを基板に
   焼き付ける露光装置において、前記原版の移動手段であ
   る原版ステージ、及び前記基板の移動手段である基板ス
   テージを搭載した構造体を有し、該構造体はマウントで
   設置床から支持され、該マウントは流体アクチュエータ
   とリニアモータを有し、前記構造体には回転角速度検出
   手段を搭載し、該回転角速度検出手段の出力信号で前記
   リニアモータ及び前記流体アクチュエータの少なくとも
   いずれかを制御することが可能な制御回路を有すること
   を特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記構造体には、前記原版ステージを搭
   載した第一の構造体と、前記基板ステージを搭載した第
   二の構造体とがあり、前記第一の構造体と前記第二の構
   造体はそれぞれマウントで設置床から支持されることを
   特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記回転角速度検出手段は、光ファイバ
   コイルを用いたジャイロであることを特徴とする請求項
   １または２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記構造体には振動検出手段が搭載さ
   れ、該振動検出手段の出力信号により前記リニアモータ
   及び前記流体アクチュエータの少なくともいずれかを制
   御することが可能な制御回路を有することを特徴とする
   請求項１から３のいずれかに記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記振動検出手段は、発電型の速度計で
   あることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記マウントを構成する前記流体アクチ
   ュエータは、対向する２枚の対向板と弾性膜から構成さ
   れる密閉空間を有し、前記リニアモータは永久磁石とコ
   イルとを備えて構成され、該永久磁石とコイルのそれぞ
   れは前記２枚の対向板に一体化して前記密閉空間の内部
   に配されることを特徴とする請求項１から５のいずれか
   に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の露光装
   置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場
   に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセ
   スによって半導体デバイスを製造する工程とを有するこ
   とを特徴とする半導体デバイス製造方法。
8. 【請求項８】 前記製造装置群をローカルエリアネット
   ワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワ
   ークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間
   で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデ
   ータ通信する工程とをさらに有することを特徴とする請
   求項７に記載の半導体デバイス製造方法。
9. 【請求項９】 前記露光装置のベンダもしくはユーザが
   提供するデータベースに前記外部ネットワークを介して
   アクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情
   報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体
   製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ
   通信して生産管理を行うことを特徴とする請求項８に記
   載の半導体デバイス製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜６のいずれかに記載の露光
    装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置
    群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカ
    ルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークに
    アクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置
    群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信すること
    を可能にしたことを特徴とする半導体製造工場。
11. 【請求項１１】 半導体製造工場に設置された請求項１
    〜６のいずれかに記載の露光装置の保守方法であって、
    前記露光装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工
    場の外部ネットワークに接続された保守データベースを
    提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネ
    ットワークを介して前記保守データベースへのアクセス
    を許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される
    保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工
    場側に送信する工程とを有することを特徴とする露光装
    置の保守方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜６のいずれかに記載の露光
    装置において、ディスプレイと、ネットワークインタフ
    ェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコン
    ピュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピ
    ュータネットワークを介してデータ通信することを可能
    にしたことを特徴とする露光装置。
13. 【請求項１３】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、
    前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
    続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供する
    保守データベースにアクセスするためのユーザインタフ
    ェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネット
    ワークを介して該データベースから情報を得ることを可
    能にすることを特徴とする請求項１２に記載の露光装
    置。