JP2003217997A - ステージ装置及び露光装置 - Google Patents
ステージ装置及び露光装置Info
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- JP2003217997A JP2003217997A JP2002009489A JP2002009489A JP2003217997A JP 2003217997 A JP2003217997 A JP 2003217997A JP 2002009489 A JP2002009489 A JP 2002009489A JP 2002009489 A JP2002009489 A JP 2002009489A JP 2003217997 A JP2003217997 A JP 2003217997A
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- stage
- guide
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージの駆動反力処理を改良し、ステージ
を高精度で移動・位置決めできるステージ装置及びその
ようなステージ装置を備えた露光装置を提供する。 【解決手段】 ステージ装置15のガイド19はベース
プレート17に固定されている。ベースプレート17
は、ウェハチャンバ床面121a上に非接触静圧平面軸
受23で浮上して支持されている。ベースプレート17
の一辺から2本のバー33が延び、各バーの先端にアク
ティブダンパ37が接続しており、この辺に隣接する辺
からは1本のバー33が延び、このバーの先端にアクテ
ィブダンパ37が接続している。ガイド19からベース
プレート17に伝わった駆動反力は、アクティブダンパ
37から支持構造体38に伝わり、ウェハチャンバ12
1には伝わらない。
を高精度で移動・位置決めできるステージ装置及びその
ようなステージ装置を備えた露光装置を提供する。 【解決手段】 ステージ装置15のガイド19はベース
プレート17に固定されている。ベースプレート17
は、ウェハチャンバ床面121a上に非接触静圧平面軸
受23で浮上して支持されている。ベースプレート17
の一辺から2本のバー33が延び、各バーの先端にアク
ティブダンパ37が接続しており、この辺に隣接する辺
からは1本のバー33が延び、このバーの先端にアクテ
ィブダンパ37が接続している。ガイド19からベース
プレート17に伝わった駆動反力は、アクティブダンパ
37から支持構造体38に伝わり、ウェハチャンバ12
1には伝わらない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ(感応基
板)やレチクル(マスク、パターン原版)等を移動・位
置決めするステージ装置、並びに、それを有する露光装
置に関する。特には、ステージの駆動反力処理に改良を
加えたステージ装置に関する。
板)やレチクル(マスク、パターン原版)等を移動・位
置決めするステージ装置、並びに、それを有する露光装
置に関する。特には、ステージの駆動反力処理に改良を
加えたステージ装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
デバイスパターンのリソグラフィに使用される露光装置
は、ウェハやレチクルを高速で移動させて位置決めする
ステージ装置を備えている。図4は、露光装置の全体構
造の一例を模式的に示す図である。露光装置200は床
面202上に設置されている。同装置200のボディ2
03は、防振台(エアマウント、LPF(ローパスフィ
ルタ))201を介して床面202上に固定されてい
る。この防振台201は床の振動を遮断する。ボディ2
03は門型の構造体であって、両側の柱部203bと、
両柱部203bの上にまたがる梁部203aとなからな
る。梁部203aの下面には、ボックス状のウェハチャ
ンバ205が吊り下げられて固定されている。ウェハチ
ャンバ205の底面205a上には、ウェハステージの
ガイド206が、静圧平面軸受(図示されず)を介し
て、浮上した状態で支持されている。ガイド206上に
は、ウェハの移動・位置決めを行うステージ(スライ
ダ)207が載置されており、同ステージ207はガイ
ド206の軸方向にガイドされる。
デバイスパターンのリソグラフィに使用される露光装置
は、ウェハやレチクルを高速で移動させて位置決めする
ステージ装置を備えている。図4は、露光装置の全体構
造の一例を模式的に示す図である。露光装置200は床
面202上に設置されている。同装置200のボディ2
03は、防振台(エアマウント、LPF(ローパスフィ
ルタ))201を介して床面202上に固定されてい
る。この防振台201は床の振動を遮断する。ボディ2
03は門型の構造体であって、両側の柱部203bと、
両柱部203bの上にまたがる梁部203aとなからな
る。梁部203aの下面には、ボックス状のウェハチャ
ンバ205が吊り下げられて固定されている。ウェハチ
ャンバ205の底面205a上には、ウェハステージの
ガイド206が、静圧平面軸受(図示されず)を介し
て、浮上した状態で支持されている。ガイド206上に
は、ウェハの移動・位置決めを行うステージ(スライ
ダ)207が載置されており、同ステージ207はガイ
ド206の軸方向にガイドされる。
【0003】ボディ203の梁部203aの中央部に
は、投影光学系鏡筒208が設置されている。この投影
光学系鏡筒208の外側の、ボディ203の梁部203
aの上面には、レチクルステージ固定台210が設置さ
れている。固定台210上には、レチクルステージのガ
イド211が、静圧平面軸受(図示されず)を介して浮
上した状態で支持されている。ガイド211上には、レ
チクルの移動・位置決めを行うステージ(スライダ)2
12が載置されており、同ステージ212はガイド21
1の軸方向にガイドされる。
は、投影光学系鏡筒208が設置されている。この投影
光学系鏡筒208の外側の、ボディ203の梁部203
aの上面には、レチクルステージ固定台210が設置さ
れている。固定台210上には、レチクルステージのガ
イド211が、静圧平面軸受(図示されず)を介して浮
上した状態で支持されている。ガイド211上には、レ
チクルの移動・位置決めを行うステージ(スライダ)2
12が載置されており、同ステージ212はガイド21
1の軸方向にガイドされる。
【0004】ボディ203の梁部203aの上面の最も
外側の部分には、大きなボックス状のレチクルチャンバ
213が固定されている。レチクルチャンバ213は、
レチクルステージ212等を覆うとともに、その上部中
央に照明光学系鏡筒214が固定されている。
外側の部分には、大きなボックス状のレチクルチャンバ
213が固定されている。レチクルチャンバ213は、
レチクルステージ212等を覆うとともに、その上部中
央に照明光学系鏡筒214が固定されている。
【0005】上述のウェハステージ207及びレチクル
ステージ212の駆動機構の一例としては、ステージを
高速かつ非接触で駆動するリニアモータが挙げられる。
リニアモータは可動子と固定子で構成され、どちらか一
方にコイル、他方に磁性体が内蔵される。このようなリ
ニアモータにおいては、固定子はガイドを介して、露光
装置メインボディに直結されたベース等に固定される場
合(不図示)と、ガイドと共に非接触静圧平面軸受等を
介して、浮上して一軸方向に移動可能に配置される場合
がある(図4参照)。前者の、リニアモータ固定子及び
ガイドがメインボディなどに固定されている場合は、ス
テージの加減速時に発生する駆動反力がリニアモータ固
定子からガイドを経てボディに伝わり、ボディ及びステ
ージ自身が振動してしまう。
ステージ212の駆動機構の一例としては、ステージを
高速かつ非接触で駆動するリニアモータが挙げられる。
リニアモータは可動子と固定子で構成され、どちらか一
方にコイル、他方に磁性体が内蔵される。このようなリ
ニアモータにおいては、固定子はガイドを介して、露光
装置メインボディに直結されたベース等に固定される場
合(不図示)と、ガイドと共に非接触静圧平面軸受等を
介して、浮上して一軸方向に移動可能に配置される場合
がある(図4参照)。前者の、リニアモータ固定子及び
ガイドがメインボディなどに固定されている場合は、ス
テージの加減速時に発生する駆動反力がリニアモータ固
定子からガイドを経てボディに伝わり、ボディ及びステ
ージ自身が振動してしまう。
【0006】後者の場合は、反力を受けるとともにガイ
ドの位置を制御するための、水平に延びる緩衝部材22
1、222、及び、RFC(Reaction Force Cancelle
r)223が、ガイド206、211の側方に設けられ
ている。緩衝部材211、222は、ばね、ダンパ、ア
クチュエータ等を備え、一端がガイド206、211に
接続し、他端がRFC(Reaction Force Canceller)2
23に支持されている。RFC223は、太い柱のよう
な構造体で、基端は床面222上に固定されている。
ドの位置を制御するための、水平に延びる緩衝部材22
1、222、及び、RFC(Reaction Force Cancelle
r)223が、ガイド206、211の側方に設けられ
ている。緩衝部材211、222は、ばね、ダンパ、ア
クチュエータ等を備え、一端がガイド206、211に
接続し、他端がRFC(Reaction Force Canceller)2
23に支持されている。RFC223は、太い柱のよう
な構造体で、基端は床面222上に固定されている。
【0007】ステージ207、212のスライダが高速
移動すると、加減速に伴って駆動反力が発生する。駆動
反力は、ガイド206、211から緩衝部材221、2
22を経てRFC223に伝わる。したがって、ステー
ジ駆動反力は、チャンバ213、205や露光装置メイ
ンボディ203に伝わることなく、光学系208やステ
ージ212、207の振動を防止できる。
移動すると、加減速に伴って駆動反力が発生する。駆動
反力は、ガイド206、211から緩衝部材221、2
22を経てRFC223に伝わる。したがって、ステー
ジ駆動反力は、チャンバ213、205や露光装置メイ
ンボディ203に伝わることなく、光学系208やステ
ージ212、207の振動を防止できる。
【0008】ステージの駆動反力処理方法の他の例とし
ては、いわゆる運動量保存方式(カウンタマス方式)が
ある。この方式では、ステージ駆動用リニアモータの固
定子及びガイド全体を駆動軸方向に移動可能(非拘束)
としておくとともに、駆動軸方向と直交する方向には固
定子をエアガイド(静圧平面軸受)で非接触案内・支持
する。そして、リニアモータ可動子及びスライダを動か
す加減速力の反力により、固定子・ガイドも自由に動く
(フロートする)。このようにすれば、ステージ駆動反
力はステージ外に出ず、ステージ内部で閉じた反力処理
を実現できる。運動量保存方式の他の利点としては、ス
テージ可動部と固定部が逆方向に動くので、両部を併せ
たステージ全体重心の変動、つまり偏荷重が抑制される
ことも挙げられる。
ては、いわゆる運動量保存方式(カウンタマス方式)が
ある。この方式では、ステージ駆動用リニアモータの固
定子及びガイド全体を駆動軸方向に移動可能(非拘束)
としておくとともに、駆動軸方向と直交する方向には固
定子をエアガイド(静圧平面軸受)で非接触案内・支持
する。そして、リニアモータ可動子及びスライダを動か
す加減速力の反力により、固定子・ガイドも自由に動く
(フロートする)。このようにすれば、ステージ駆動反
力はステージ外に出ず、ステージ内部で閉じた反力処理
を実現できる。運動量保存方式の他の利点としては、ス
テージ可動部と固定部が逆方向に動くので、両部を併せ
たステージ全体重心の変動、つまり偏荷重が抑制される
ことも挙げられる。
【0009】しかしながら、リニアモータの可動子と固
定子との間に存在するうず電流による粘性や、ステージ
に接続される各種の電気配線や配管等の変形による抵抗
等が作用して、固定子が所望の位置に移動しないことが
ある。このような不確定な作用による固定子の移動を補
償するため、付加的なアクチュエータを設けることもあ
る。
定子との間に存在するうず電流による粘性や、ステージ
に接続される各種の電気配線や配管等の変形による抵抗
等が作用して、固定子が所望の位置に移動しないことが
ある。このような不確定な作用による固定子の移動を補
償するため、付加的なアクチュエータを設けることもあ
る。
【0010】電子ビーム露光装置では、部材表面やエア
ガイドから発生するアウトガスの低減や、機構の簡素
化、ステージ寸法の最小化を考慮すると、反力処理機構
として運動量保存方式を採用することは問題がある。つ
まり、運動量保存方式とリニアモータを組み合わせる
と、リニアモータの固定子と可動子が両方とも動いてし
まうので、リニアモータの固定子又は可動子のいずれを
永久磁石とした場合にも永久磁石が動くこととなる。こ
れにより電子ビーム軌道に有害な漏洩磁場が、磁気シー
ルドでは抑えきれないほど大きくなる。さらに、運動量
保存方式では、固定子と可動子が反対方向に動くため、
両者の相対的ストロークは長くなり、ステージの寸法が
大きくなる。電子ビーム露光装置では、ステージは真空
チャンバ内に収容しなければならないため、また、空気
軸受からのアウトガス低減のため、ステージの寸法は極
小化の要請が強い。
ガイドから発生するアウトガスの低減や、機構の簡素
化、ステージ寸法の最小化を考慮すると、反力処理機構
として運動量保存方式を採用することは問題がある。つ
まり、運動量保存方式とリニアモータを組み合わせる
と、リニアモータの固定子と可動子が両方とも動いてし
まうので、リニアモータの固定子又は可動子のいずれを
永久磁石とした場合にも永久磁石が動くこととなる。こ
れにより電子ビーム軌道に有害な漏洩磁場が、磁気シー
ルドでは抑えきれないほど大きくなる。さらに、運動量
保存方式では、固定子と可動子が反対方向に動くため、
両者の相対的ストロークは長くなり、ステージの寸法が
大きくなる。電子ビーム露光装置では、ステージは真空
チャンバ内に収容しなければならないため、また、空気
軸受からのアウトガス低減のため、ステージの寸法は極
小化の要請が強い。
【0011】以上のような問題点を考慮すれば、磁場発
生源を増やさない、単純な(ノンアクティブな)機械式
ダンパによる反力処理機構が有力である。
生源を増やさない、単純な(ノンアクティブな)機械式
ダンパによる反力処理機構が有力である。
【0012】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、ステージの駆動反力処理を改良し、ステー
ジを高精度で移動・位置決めできるステージ装置及びそ
のようなステージ装置を備えた露光装置を提供すること
を目的とする。
のであって、ステージの駆動反力処理を改良し、ステー
ジを高精度で移動・位置決めできるステージ装置及びそ
のようなステージ装置を備えた露光装置を提供すること
を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のステージ装置は、 ガイド及び該ガイド上
をスライドするスライダを備えるステージ装置であっ
て、 前記ガイドが固定されたベースプレートと、 該
ベースプレートを、第1の支持構造体上において非接触
で保持・案内する静圧平面軸受と、 前記ガイドから前
記ベースプレートにかかる前記スライダの駆動反力を受
ける、第2の支持構造体に支持された複数のアクティブ
ダンパと、を備え、 前記アクティブダンパが、前記ベ
ースプレートを、平面内二軸方向及び回転方向で位置決
めすることを特徴とする。
め、本発明のステージ装置は、 ガイド及び該ガイド上
をスライドするスライダを備えるステージ装置であっ
て、 前記ガイドが固定されたベースプレートと、 該
ベースプレートを、第1の支持構造体上において非接触
で保持・案内する静圧平面軸受と、 前記ガイドから前
記ベースプレートにかかる前記スライダの駆動反力を受
ける、第2の支持構造体に支持された複数のアクティブ
ダンパと、を備え、 前記アクティブダンパが、前記ベ
ースプレートを、平面内二軸方向及び回転方向で位置決
めすることを特徴とする。
【0014】本発明の露光装置は、 感応基板上にエネ
ルギ線を選択的に照射してパターン形成する露光装置で
あって、 前記感応基板又はパターン原版の移動・位置
決めを行うための請求項1記載のステージを備えること
を特徴とする。
ルギ線を選択的に照射してパターン形成する露光装置で
あって、 前記感応基板又はパターン原版の移動・位置
決めを行うための請求項1記載のステージを備えること
を特徴とする。
【0015】スライダの駆動反力は、ガイド→ベースプ
レート→アクティブダンパ→第2の支持構造体に伝わ
る。ベースプレートと第1の支持構造体との間には静圧
平面軸受が存在するので、平面内での駆動反力は第1の
支持構造体へは伝わらない。ステージ近傍に存在する露
光装置の光学系などの振動を嫌う設備は、第1の支持構
造体上に設置すれば、ステージの駆動反力に伴う振動か
ら遮断できる。その結果、露光装置においては、高精度
のパターン形成を行うことができる。ベースプレート及
び固定ガイドの位置は、アクティブダンパによって、正
規の位置からあまり外れないように制御される。
レート→アクティブダンパ→第2の支持構造体に伝わ
る。ベースプレートと第1の支持構造体との間には静圧
平面軸受が存在するので、平面内での駆動反力は第1の
支持構造体へは伝わらない。ステージ近傍に存在する露
光装置の光学系などの振動を嫌う設備は、第1の支持構
造体上に設置すれば、ステージの駆動反力に伴う振動か
ら遮断できる。その結果、露光装置においては、高精度
のパターン形成を行うことができる。ベースプレート及
び固定ガイドの位置は、アクティブダンパによって、正
規の位置からあまり外れないように制御される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図3は、電子ビーム露光装置の構成を模式的に説明
する図である。まず、図3を参照しつつ本発明の実施の
形態に係るステージ装置を備えた露光装置について説明
する。
る。図3は、電子ビーム露光装置の構成を模式的に説明
する図である。まず、図3を参照しつつ本発明の実施の
形態に係るステージ装置を備えた露光装置について説明
する。
【0017】電子線露光装置100の上部には、光学鏡
筒101が配置されている。光学鏡筒101には、真空
ポンプ102が設置されており、光学鏡筒101内を真
空排気している。
筒101が配置されている。光学鏡筒101には、真空
ポンプ102が設置されており、光学鏡筒101内を真
空排気している。
【0018】光学鏡筒101の上部には、電子銃103
が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電
子銃103の下方には、順にコンデンサレンズ104
a、電子線偏向器104b等を含む照明光学系104が
配置されている。同鏡筒104の下方には、レチクルR
が配置されている。電子銃103から放射された電子線
は、コンデンサレンズ104aによって収束される。続
いて、偏向器104bにより図の横方向に順次走査(ス
キャン)され、光学系の視野内にあるレチクルRの各小
領域(サブフィールド)の照明が行われる。なお、図で
はコンデンサレンズ104aは一段であるが、実際の照
明光学系には、数段のレンズやビーム成形開口、ブラン
キング開口等が設けられている。
が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電
子銃103の下方には、順にコンデンサレンズ104
a、電子線偏向器104b等を含む照明光学系104が
配置されている。同鏡筒104の下方には、レチクルR
が配置されている。電子銃103から放射された電子線
は、コンデンサレンズ104aによって収束される。続
いて、偏向器104bにより図の横方向に順次走査(ス
キャン)され、光学系の視野内にあるレチクルRの各小
領域(サブフィールド)の照明が行われる。なお、図で
はコンデンサレンズ104aは一段であるが、実際の照
明光学系には、数段のレンズやビーム成形開口、ブラン
キング開口等が設けられている。
【0019】レチクルRは、レチクルステージ111の
上部に設けられたチャック110に静電吸着等により固
定されている。レチクルステージ111は、定盤116
に載置されている。
上部に設けられたチャック110に静電吸着等により固
定されている。レチクルステージ111は、定盤116
に載置されている。
【0020】レチクルステージ111には、図の左方に
示す駆動装置112が接続されている。なお、実際に
は、駆動装置(リニアモータ)112はステージ111
に組み込まれている。駆動装置112は、ドライバ11
4を介して、制御装置115に接続されている。また、
レチクルステージ111の側方(図の右方)にはレーザ
干渉計113が設置されている。レーザ干渉計113
も、制御装置115に接続されている。レーザ干渉計1
13で計測されたレチクルステージ111の正確な位置
情報が制御装置115に入力される。レチクルステージ
111の位置を目標位置とすべく、制御装置115から
ドライバ114に指令が送出され、駆動装置112が駆
動される。その結果、レチクルステージ111の位置を
リアルタイムで正確にフィードバック制御することがで
きる。
示す駆動装置112が接続されている。なお、実際に
は、駆動装置(リニアモータ)112はステージ111
に組み込まれている。駆動装置112は、ドライバ11
4を介して、制御装置115に接続されている。また、
レチクルステージ111の側方(図の右方)にはレーザ
干渉計113が設置されている。レーザ干渉計113
も、制御装置115に接続されている。レーザ干渉計1
13で計測されたレチクルステージ111の正確な位置
情報が制御装置115に入力される。レチクルステージ
111の位置を目標位置とすべく、制御装置115から
ドライバ114に指令が送出され、駆動装置112が駆
動される。その結果、レチクルステージ111の位置を
リアルタイムで正確にフィードバック制御することがで
きる。
【0021】定盤116の下方には、ウェハチャンバ
(真空チャンバ)121が配置されている。ウェハチャ
ンバ121の側方(図の右側)には真空ポンプ112が
接続されており、ウェハチャンバ121内を真空排気し
ている。ウェハチャンバ121内(実際にはチャンバ内
の光学鏡筒内)には、コンデンサレンズ(投影レンズ)
124a、偏向器124b等を含む投影光学系124が
配置されている。ウェハチャンバ121内の下部には、
ウェハ(感応基板)Wが配置されている。
(真空チャンバ)121が配置されている。ウェハチャ
ンバ121の側方(図の右側)には真空ポンプ112が
接続されており、ウェハチャンバ121内を真空排気し
ている。ウェハチャンバ121内(実際にはチャンバ内
の光学鏡筒内)には、コンデンサレンズ(投影レンズ)
124a、偏向器124b等を含む投影光学系124が
配置されている。ウェハチャンバ121内の下部には、
ウェハ(感応基板)Wが配置されている。
【0022】レチクルRを通過した電子線は、コンデン
サレンズ124aにより収束される。コンデンサレンズ
124aを通過した電子線は、偏向器124bにより偏
向され、ウェハW上の所定の位置にレチクルRの像が結
像される。なお、図ではコンデンサレンズ124aは一
段であるが、実際には、投影光学系中には複数段のレン
ズや収差補正用のレンズやコイルが設けられている。
サレンズ124aにより収束される。コンデンサレンズ
124aを通過した電子線は、偏向器124bにより偏
向され、ウェハW上の所定の位置にレチクルRの像が結
像される。なお、図ではコンデンサレンズ124aは一
段であるが、実際には、投影光学系中には複数段のレン
ズや収差補正用のレンズやコイルが設けられている。
【0023】ウェハWは、ウェハステージ131の上部
に設けられたチャック130に静電吸着等により固定さ
れている。ウェハステージ131は、定盤136に載置
されている。ウェハステージ131には、図の左方に示
す駆動装置132が接続されている。なお、実際には駆
動装置132はステージ131に組み込まれている。駆
動装置132は、ドライバ134を介して、制御装置1
15に接続されている。なお、実際には、また、ウェハ
ステージ131の側方(図の右方)にはレーザ干渉計1
33が設置されている。レーザ干渉計133も、制御装
置115に接続されている。レーザ干渉計133で計測
されたウェハステージ131の正確な位置情報が制御装
置115に入力される。ウェハステージ131の位置を
目標とすべく、制御装置115からドライバ134に指
令が送出され、駆動装置132が駆動される。その結
果、ウェハステージ131の位置をリアルタイムで正確
にフィードバック制御することができる。
に設けられたチャック130に静電吸着等により固定さ
れている。ウェハステージ131は、定盤136に載置
されている。ウェハステージ131には、図の左方に示
す駆動装置132が接続されている。なお、実際には駆
動装置132はステージ131に組み込まれている。駆
動装置132は、ドライバ134を介して、制御装置1
15に接続されている。なお、実際には、また、ウェハ
ステージ131の側方(図の右方)にはレーザ干渉計1
33が設置されている。レーザ干渉計133も、制御装
置115に接続されている。レーザ干渉計133で計測
されたウェハステージ131の正確な位置情報が制御装
置115に入力される。ウェハステージ131の位置を
目標とすべく、制御装置115からドライバ134に指
令が送出され、駆動装置132が駆動される。その結
果、ウェハステージ131の位置をリアルタイムで正確
にフィードバック制御することができる。
【0024】次に、この露光装置に用いるステージ装置
について詳細に説明する。なお、以下の例ではウェハを
載置するウェハステージについて説明するが、レチクル
ステージも同様の構成を採用できる。図1は、本発明の
実施の形態に係る露光装置のステージ装置周辺の構造を
説明する側面断面図である。図2は、図1のステージ装
置の平面図である。
について詳細に説明する。なお、以下の例ではウェハを
載置するウェハステージについて説明するが、レチクル
ステージも同様の構成を採用できる。図1は、本発明の
実施の形態に係る露光装置のステージ装置周辺の構造を
説明する側面断面図である。図2は、図1のステージ装
置の平面図である。
【0025】露光装置100のメインボディ11は、防
振台(エアマウント、LPF(ローパスフィルタ))1
3を介して床面202上に固定されている。メインボデ
ィ11は門型の構造体であり、両側の柱部11aと、両
柱部11aの上にまたがる梁部11bとなからなる。梁
部11bの下面には、ボックス状のウェハチャンバ12
1が吊り下げられて固定されている。ボディ11の梁部
11bの中央部には、投影光学系鏡筒124が設置され
ている。この投影光学系鏡筒124内にはコンデンサレ
ンズや偏向器等を含む投影光学系123が配置されてい
る。
振台(エアマウント、LPF(ローパスフィルタ))1
3を介して床面202上に固定されている。メインボデ
ィ11は門型の構造体であり、両側の柱部11aと、両
柱部11aの上にまたがる梁部11bとなからなる。梁
部11bの下面には、ボックス状のウェハチャンバ12
1が吊り下げられて固定されている。ボディ11の梁部
11bの中央部には、投影光学系鏡筒124が設置され
ている。この投影光学系鏡筒124内にはコンデンサレ
ンズや偏向器等を含む投影光学系123が配置されてい
る。
【0026】ウェハチャンバ121の底面121a(第
1の支持構造体)上には、ウェハステージ15が設置さ
れている。ウェハステージ15は、ベースプレート1
7、ガイド19、スライダ21などから構成される。ベ
ースプレート17は、静圧平面軸受(空気軸受)23を
介して底面121a上に浮上した状態で保持される。な
お、図1では簡単に示すため、ウェハステージ15は一
軸方向(X方向)のガイドとスライダのみを図示してい
る。
1の支持構造体)上には、ウェハステージ15が設置さ
れている。ウェハステージ15は、ベースプレート1
7、ガイド19、スライダ21などから構成される。ベ
ースプレート17は、静圧平面軸受(空気軸受)23を
介して底面121a上に浮上した状態で保持される。な
お、図1では簡単に示すため、ウェハステージ15は一
軸方向(X方向)のガイドとスライダのみを図示してい
る。
【0027】図2に示すように、ガイド19は、ベース
プレート17上にX方向に延びるように、ある距離を隔
てて平行に固定されている。各ガイド19には、気体軸
受(図示されず)を介してボックス状のXスライダ25
がそれぞれ嵌合している。ガイド19とXスライダ25
の間にリニアモータ(図1に示す符号20)が装備され
ており、各Xスライダ25はガイド19に沿ってX軸上
を移動する。
プレート17上にX方向に延びるように、ある距離を隔
てて平行に固定されている。各ガイド19には、気体軸
受(図示されず)を介してボックス状のXスライダ25
がそれぞれ嵌合している。ガイド19とXスライダ25
の間にリニアモータ(図1に示す符号20)が装備され
ており、各Xスライダ25はガイド19に沿ってX軸上
を移動する。
【0028】両Xスライダ25上には、Y方向に延びる
移動ガイド27が掛け渡されて固定されている。移動ガ
イド27には、気体軸受を介して、中空ボックス状のY
スライダ(移動スライダ)21が嵌合している。移動ガ
イド27とYスライダ21の間にはリニアモータ(図示
されず)が装備されており、Yスライダ21は移動ガイ
ド27に沿ってY軸上を移動する。Yスライダ21上に
は静電チャック29が配置されている。ウェハWはこの
静電チャック29に電気的に吸着保持される。
移動ガイド27が掛け渡されて固定されている。移動ガ
イド27には、気体軸受を介して、中空ボックス状のY
スライダ(移動スライダ)21が嵌合している。移動ガ
イド27とYスライダ21の間にはリニアモータ(図示
されず)が装備されており、Yスライダ21は移動ガイ
ド27に沿ってY軸上を移動する。Yスライダ21上に
は静電チャック29が配置されている。ウェハWはこの
静電チャック29に電気的に吸着保持される。
【0029】ベースプレート17の側面には、リニアガ
イド31を介して水平に延びるバー33が固定されてい
る。バー33は、図2に示すように、ベースプレート1
7の図の左辺に2本、上辺に1本の計3本配置されてい
る。ベースプレート左辺に配置された2つのバー33−
1、33−2は、ベースプレート17のY軸方向中心線
から上下の位置に、X軸方向に平行に延びるように配置
されている。ベースプレート上辺に配置されたバー33
−3は、ベースプレートのX軸方向中心線上に、Y軸方
向に延びるように配置されている。
イド31を介して水平に延びるバー33が固定されてい
る。バー33は、図2に示すように、ベースプレート1
7の図の左辺に2本、上辺に1本の計3本配置されてい
る。ベースプレート左辺に配置された2つのバー33−
1、33−2は、ベースプレート17のY軸方向中心線
から上下の位置に、X軸方向に平行に延びるように配置
されている。ベースプレート上辺に配置されたバー33
−3は、ベースプレートのX軸方向中心線上に、Y軸方
向に延びるように配置されている。
【0030】各バー33は、ウェハチャンバ121の側
壁を貫通して、メインボディ11とウェハチャンバ12
1間の空間に延びている。ウェハチャンバ121の側壁
とバー33は真空シール35により気密に、また摺動可
能に保持されている。各バー33の先端はアクティブダ
ンパ37に接続されている。アクティブダンパ37は支
持構造体38(第2の支持構造体)により床202上に
支えられており、空気ばねやダンパ、アクチュエータ等
を内蔵する。
壁を貫通して、メインボディ11とウェハチャンバ12
1間の空間に延びている。ウェハチャンバ121の側壁
とバー33は真空シール35により気密に、また摺動可
能に保持されている。各バー33の先端はアクティブダ
ンパ37に接続されている。アクティブダンパ37は支
持構造体38(第2の支持構造体)により床202上に
支えられており、空気ばねやダンパ、アクチュエータ等
を内蔵する。
【0031】ベースプレート17とウェハチャンバの床
面121a間には、図2に示すようにエンコーダ39が
配置されている。エンコーダの可動側検知部41は、ベ
ースプレート17の上下辺の各左寄りの位置に、検知面
が−X方向(図の左方向)を向くように取り付けられて
いる。そして、ウェハチャンバ底面121a上には、エ
ンコーダ固定側検知部43が、その検知面がエンコーダ
可動側検知部41の検知面と対向するように取り付けら
れている。エンコーダ39は、各検知部の検知面間の距
離を計測し、ウェハチャンバの底面121aに対するベ
ースプレート17の位置のX方向及びθz方向への変位
を測定する。同様に、Y方向の変位を検出するエンコー
ダ39´(固定側検知部43´、可動側検知部41´)
も設けられている。エンコーダ39で計測された値はア
クティブダンパ37にフィードバックされる。
面121a間には、図2に示すようにエンコーダ39が
配置されている。エンコーダの可動側検知部41は、ベ
ースプレート17の上下辺の各左寄りの位置に、検知面
が−X方向(図の左方向)を向くように取り付けられて
いる。そして、ウェハチャンバ底面121a上には、エ
ンコーダ固定側検知部43が、その検知面がエンコーダ
可動側検知部41の検知面と対向するように取り付けら
れている。エンコーダ39は、各検知部の検知面間の距
離を計測し、ウェハチャンバの底面121aに対するベ
ースプレート17の位置のX方向及びθz方向への変位
を測定する。同様に、Y方向の変位を検出するエンコー
ダ39´(固定側検知部43´、可動側検知部41´)
も設けられている。エンコーダ39で計測された値はア
クティブダンパ37にフィードバックされる。
【0032】ステージの移動に伴い、各スライダには駆
動反力が発生する。この駆動反力は、各スライダの移動
方向であるX方向及びY方向に、最終的にはベースプレ
ート17に対して及ぼされる。また、図に示すようなス
テージ構成(H字型ステージ)においては、2つのXス
ライダの駆動力を推力配分してステージの厳密な並進運
動を行っており、移動部(Xスライダ、移動スライダ、
Yスライダ)の重心を基準として駆動できないこともあ
る。この結果、スライダの駆動反力が、これらのスライ
ダが搭載されているベースプレート17にθz方向の回
転トルクを及ぼす。
動反力が発生する。この駆動反力は、各スライダの移動
方向であるX方向及びY方向に、最終的にはベースプレ
ート17に対して及ぼされる。また、図に示すようなス
テージ構成(H字型ステージ)においては、2つのXス
ライダの駆動力を推力配分してステージの厳密な並進運
動を行っており、移動部(Xスライダ、移動スライダ、
Yスライダ)の重心を基準として駆動できないこともあ
る。この結果、スライダの駆動反力が、これらのスライ
ダが搭載されているベースプレート17にθz方向の回
転トルクを及ぼす。
【0033】また、各スライダが図2に示す位置に移動
した場合、これらのスライダ21、25やガイド19、
27等が搭載されているベースプレート17全体の重心
位置は、ベースプレート単体の重心位置Gから位置G´
に移動する。ベースプレート17は静圧平面軸受23を
介してウェハチャンバ底面121a上に浮上して支持さ
れているため、重心が移動しても同プレート17の水平
姿勢は維持されるが、θz方向への回転トルクが発生す
ることがある。
した場合、これらのスライダ21、25やガイド19、
27等が搭載されているベースプレート17全体の重心
位置は、ベースプレート単体の重心位置Gから位置G´
に移動する。ベースプレート17は静圧平面軸受23を
介してウェハチャンバ底面121a上に浮上して支持さ
れているため、重心が移動しても同プレート17の水平
姿勢は維持されるが、θz方向への回転トルクが発生す
ることがある。
【0034】ベースプレート17がX方向、Y方向、θ
z方向の駆動反力を受けると、同ベースプレートは静圧
平面軸受23上で、XY平面上を該方向に移動しようと
する。そこで、反力のY方向成分に関しては、アクティ
ブダンパ37−3で反力と反対方向に力を作用させ、X
方向成分に関しては、アクティブダンパ37−1、37
−2で反力と反対方向に力を作用させて、ベースプレー
ト17の各方向への変動を防いでいる。さらに、ベース
プレート17の左辺の2ヶ所に設けられたアクティブダ
ンパ37−1、37−2を各々逆方向に作動させること
により、ベースプレート17の側面に、反力のθz方向
成分の反対方向の力を作用させて、ベースプレート17
の回転を防ぐ。ここで、各アクティブダンパが及ぼす力
は、エンコーダ39で計測された値に基づいて調整され
る。なお、本実施例では、アクティブダンパ37は、ベ
ースプレート17の左側辺に2個、上側辺に1個配置し
たが、1個及び2個のアクティブダンパを配置する辺は
隣接する辺のどの辺であってもよい。
z方向の駆動反力を受けると、同ベースプレートは静圧
平面軸受23上で、XY平面上を該方向に移動しようと
する。そこで、反力のY方向成分に関しては、アクティ
ブダンパ37−3で反力と反対方向に力を作用させ、X
方向成分に関しては、アクティブダンパ37−1、37
−2で反力と反対方向に力を作用させて、ベースプレー
ト17の各方向への変動を防いでいる。さらに、ベース
プレート17の左辺の2ヶ所に設けられたアクティブダ
ンパ37−1、37−2を各々逆方向に作動させること
により、ベースプレート17の側面に、反力のθz方向
成分の反対方向の力を作用させて、ベースプレート17
の回転を防ぐ。ここで、各アクティブダンパが及ぼす力
は、エンコーダ39で計測された値に基づいて調整され
る。なお、本実施例では、アクティブダンパ37は、ベ
ースプレート17の左側辺に2個、上側辺に1個配置し
たが、1個及び2個のアクティブダンパを配置する辺は
隣接する辺のどの辺であってもよい。
【0035】上述のように、スライダ21、25の駆動
反力は固定ガイド19からベースプレート17へ伝わる
が、ベースプレート17はアクティブダンパ37により
反力と反対方向の力が加えられて静止状態を保つ。ベー
スプレート17は、静圧平面軸受23を介してウェハチ
ャンバの床面121a(第1の支持構造体)上に設置さ
れているため、反力はウェハチャンバ床面121aには
伝わらず、ダンパ37を支持する支持構造体39に伝わ
って床面202に逃がされる。投影光学系123などの
振動を嫌う設備は、メインボディ11に設置されている
ので、ステージの駆動反力に伴う振動から遮断できる。
反力は固定ガイド19からベースプレート17へ伝わる
が、ベースプレート17はアクティブダンパ37により
反力と反対方向の力が加えられて静止状態を保つ。ベー
スプレート17は、静圧平面軸受23を介してウェハチ
ャンバの床面121a(第1の支持構造体)上に設置さ
れているため、反力はウェハチャンバ床面121aには
伝わらず、ダンパ37を支持する支持構造体39に伝わ
って床面202に逃がされる。投影光学系123などの
振動を嫌う設備は、メインボディ11に設置されている
ので、ステージの駆動反力に伴う振動から遮断できる。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ステージの移動によって発生する駆動反力に
伴うステージ装置や光学系等の振動を遮断し、高精度で
移動・位置決めを行うステージ装置及び露光装置を提供
することができる。
によれば、ステージの移動によって発生する駆動反力に
伴うステージ装置や光学系等の振動を遮断し、高精度で
移動・位置決めを行うステージ装置及び露光装置を提供
することができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る露光装置のステージ
装置周辺の構造を説明する側面断面図である。
装置周辺の構造を説明する側面断面図である。
【図2】図1のステージ装置の平面図である。
【図3】電子ビーム露光装置の構成を模式的に説明する
図である。
図である。
【図4】露光装置の全体構造の一例を模式的に示す図で
ある。
ある。
11 メインボディ 13 防振台
15 ウェハステージ 17 ベースプレ
ート 19 ガイド 21 スライダ 23 静圧平面軸受(空気軸受) 25 Xスライダ 27 移動ガイド 29 静電チャッ
ク 31 リニアガイド 33 バー 35 真空シール 37 アクティブ
ダンパ 38 支持構造体 39 エンコーダ 41 可動側検知部 43 固定側検知
部 100 露光装置 121 ウェハチ
ャンバ 123 投影光学系 124 投影光学
系鏡筒 202 床面
ート 19 ガイド 21 スライダ 23 静圧平面軸受(空気軸受) 25 Xスライダ 27 移動ガイド 29 静電チャッ
ク 31 リニアガイド 33 バー 35 真空シール 37 アクティブ
ダンパ 38 支持構造体 39 エンコーダ 41 可動側検知部 43 固定側検知
部 100 露光装置 121 ウェハチ
ャンバ 123 投影光学系 124 投影光学
系鏡筒 202 床面
─────────────────────────────────────────────────────
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 503F
541L
Fターム(参考) 2F078 CA02 CB05 CB13 CC02 CC15
5F031 CA02 CA07 HA16 JA06 JA14
JA17 JA28 JA36 KA06 KA08
KA15 LA02 LA08 MA27 NA05
PA08
5F046 AA23 CC01 CC03 CC18 CC20
5F056 EA14 EA17
Claims (2)
- 【請求項1】 ガイド及び該ガイド上をスライドするス
ライダを備えるステージ装置であって、 前記ガイドが固定されたベースプレートと、 該ベースプレートを、第1の支持構造体上において非接
触で保持・案内する静圧平面軸受と、 前記ガイドから前記ベースプレートにかかる前記スライ
ダの駆動反力を受ける、第2の支持構造体に支持された
複数のアクティブダンパと、を備え、 前記アクティブダンパが、前記ベースプレートを、平面
内二軸方向及び回転方向で位置決めすることを特徴とす
るステージ装置。 - 【請求項2】 感応基板上にエネルギ線を選択的に照射
してパターン形成する露光装置であって、 前記感応基板又はパターン原版の移動・位置決めを行う
ための請求項1記載のステージを備えることを特徴とす
る露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002009489A JP2003217997A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | ステージ装置及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002009489A JP2003217997A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | ステージ装置及び露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003217997A true JP2003217997A (ja) | 2003-07-31 |
Family
ID=27647488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002009489A Pending JP2003217997A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | ステージ装置及び露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003217997A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017073503A (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ステージ装置および荷電粒子ビーム描画装置 |
-
2002
- 2002-01-18 JP JP2002009489A patent/JP2003217997A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017073503A (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ステージ装置および荷電粒子ビーム描画装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040315 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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