JP2003264147A - ホトリソグラフィ装置及び露光方法 - Google Patents

ホトリソグラフィ装置及び露光方法

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JP2003264147A JP2003056611A JP2003056611A JP2003264147A JP 2003264147 A JP2003264147 A JP 2003264147A JP 2003056611 A JP2003056611 A JP 2003056611A JP 2003056611 A JP2003056611 A JP 2003056611A JP 2003264147 A JP2003264147 A JP 2003264147A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージの運動により発生した反力を投影レ
ンズまたはホトリソグラフィ装置のほかの要素に伝達さ
せない。 【解決手段】 ステージ装置（１０）を駆動する際の反
力が投影レンズ（９２）を支持する支持体（９４）には
伝達されず、支持体（９４）とは独立した支持構造体
（８０）に伝達され、ステージ装置（１０）がレチクル
ステージであり、支持体（９４）がレチクルステージの
位置を決定する干渉計装置（１１２）を支持している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密運動ステージ
に関し、具体的には、ホトリソグラフィ装置及び露光方
法に使用され、特に、レチクルを支持するための使用に
適したステージを用いたホトリソグラフィ装置及び露光
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホトリソグラフィは、特に半導体製造に
使用される周知の分野である。ホトリソグラフィ装置に
おいて、ステージ（Ｘ−Ｙ運動装置）は、レチクル（す
なわちマスク）を支持し、もう一つのステージは、半導
体ウエハ、すなわち、処理される加工片を支持する。時
には、単一のステージが、ウエハまたはマスクに設置さ
れることもある。
【０００３】このようなステージは、Ｘ軸とＹ軸の方向
への精密運動に不可欠であり、ある微少の運動が、垂直
方向（Ｚ軸）の調節のために行われる。レチクルが走査
露光装置内で走査されるレチクルステージが、一般に使
用されており、そこでは、円滑で精密な走査運動が行わ
れ、走査方向に直角な微少の変位運動とＸ−Ｙ面上の小
さい偏揺量（回転）とを制御することにより、レチクル
のウエハに対する正確な整列を確実にする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来より、このような
Ｘ−Ｙステージは、コストを低減するために、比較的に
単純であり、市場で入手出来る構成要素から制作出来、
所望の精度を維持することが望ましかった。さらに、多
くの従来技術ステージでは、ステージ自体の下に直接に
配置されたガイド構造体を有する。しかし、光線がレチ
クルとステージ自体とを通り、レチクルの下方に設けら
れた投影レンズへ指向することが不可欠であるので、レ
チクルステージには望ましくない。従って、ステージ自
体が、光線のためにかなり大きい中心通路を形成してい
なければならないので、ステージ自体の下に直接にガイ
ドを備えていないステージが必要である。
【０００５】その上、多くの従来技術のステージは、ス
テージが重心を通って駆動せず、これは、望ましくない
ことに、ねじれ運動をステージで発生し、ステージ運動
の周波数応答性を低下する。本発明は、このような問題
点を解決するための改良したステージを提供することを
目的とする。本発明は、特に、レチクルステージに適し
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、一実施例を表す図面に対応つけて説明すると、請求
項１記載の発明は、ステージ装置（１０）を駆動する際
の反力が投影レンズ（９２）を支持する支持体（９４）
には伝達されず、支持体（９４）とは独立した支持構造
体（８０）に伝達され、ステージ装置（１０）がレチク
ルステージであり、支持体（９４）がレチクルステージ
の位置を決定する干渉計装置（１１２）を支持すること
を特徴とするホトリソグラフィ装置である。
【０００７】請求項２記載の発明は、主要面を形成して
いる基部（３２）と、基部（３２）の主要面に配置され
た運動可能なレチクルステージ（１０）と、レチクルス
テージ（１０）の位置を決定する干渉計装置（１１２）
と、投影レンズとを支持する支持体（９４）と、支持体
（９４）とは独立し、レチクルステージ（１０）を駆動
する際の反力が伝達される支持構造体（８０）とを備え
たことを特徴とするホトリソグラフィ装置である。請求
項３記載の発明は、レチクルステージ（１０）がリニア
モータ（６８、７０）により駆動されることを特徴とす
るホトリソグラフィ装置である。請求項４記載の発明
は、リニアモータ（６８、７０）がモータコイル（６
８）と磁気トラック（７０）とを有しており、モータコ
イル（６８）と磁気トラック（７０）との一方はレチク
ルステージ（１０）に取りつけられ、モータコイル（６
８）と磁気トラック（７０）との他方は支持構造体（８
０）に取り付けられていることを特徴とするホトリソグ
ラフィ装置である。
【０００８】請求項５記載の発明は、ウエハステージ
（１２０）を移動可能に支持する支持構造体（１２２）
が支持体（９４）に支持されていることを特徴とするホ
トリソグラフィ装置である。請求項６記載の発明は、支
持体（９４）がウエハステージ（１２０）の位置を決定
する干渉計装置（１２４）を支持することを特徴とする
ホトリソグラフィ装置である。請求項７記載の発明は、
レチクルステージ（１０）が直角な２つの方向に駆動す
ることを特徴とするホトリソグラフィ装置である。請求
項８記載の発明は、支持構造体（８０）がレチクルステ
ージ（１０）の側方に設けられていることを特徴とする
ホトリソグラフィ装置である。
【０００９】請求項９記載の発明は、支持構造体（８
０）と支持体（９４）とをそれぞれ独立して支持する基
部構造体（１００）を備えたことを特徴とするホトリソ
グラフィ装置である。請求項１０記載の発明は、基部
（３２）が支持体（９４）に支持されていることを特徴
とするホトリソグラフィ装置である。請求項１１記載の
発明は、主要面は水平面であり、レチクルステージ（１
０）は水平面内で直角な２つの方向に駆動することを特
徴とするホトリソグラフィ装置である。
【００１０】請求項１２記載の発明は、レチクルステー
ジ装置（１０）を駆動する際の反力が投影レンズ（９
２）を支持する支持体（９４）には伝達されず、支持体
（９４）とは独立した支持構造体（８０）に伝達される
とともに、レチクルステージ（１０）の位置を決定する
干渉計装置（１１２）が支持体（９４）により支持さ
れ、レチクルステージ（１０）に保持されたレチクル
（２４）のパタ−ンをウエハに露光することを特徴とす
る露光方法である。請求項１３記載の発明は、レチクル
ステージ（１０）がリニアモータ（６８、７０）により
駆動されることを特徴とする露光方法である。請求項１
４記載の発明は、リニアモータ（６８、７０）がモータ
コイル（６８）と磁気トラック（７０）とを有してお
り、モータコイル（６８）と磁気トラック（７０）との
一方はレチクルステージ（１０）に取りつけられ、モー
タコイル（６８）と磁気トラック（７０）との他方は支
持構造体（８０）に取り付けられていることを特徴とす
る露光方法である。
【００１１】請求項１５記載の発明は、ウエハステージ
（１２０）を移動可能に支持する支持構造体（１２２）
が支持体（９４）に支持されていることを特徴とする露
光方法である。請求項１６記載の発明は、支持体（９
４）がウエハステージ（１２０）の位置を決定する干渉
計装置（１２４）を支持することを特徴とする露光方法
である。請求項１７記載の発明は、レチクルステージ
（１０）が直角な２つの方向に駆動することを特徴とす
る露光方法である。請求項１８記載の発明は、支持構造
体（８０）がレチクルステージ（１０）の側方に設けら
れていることを特徴とする露光方法である。請求項１９
記載の発明は、支持構造体（８０）と支持体（９４）と
が、基部構造体（１００）によりそれぞれ独立して支持
されていることを特徴とする露光方法である。
【００１２】つまり、本発明の精密運動ステージ機構
は、平坦な基盤上のＸ−Ｙ面上を運動するステージ自身
を有する。ステージは、窓状に形成される４つのフレー
ム（以下、窓枠部材という。）により側方を囲まれてい
る。この窓枠部材は、その角か、または、その角付近に
組み付けられた４角形の構造体（以下、窓枠という。）
を形成している。つまり、窓枠は、４つの窓枠部材が連
結することにより形成されている。連結を行う連結部材
は、４角形がわずかに変形する運動を行う特殊なタイプ
のヒンジ（ちょうつがい）である連結部である。つま
り、この連結部材により正方形もしくは長方形が平行４
辺形に変形することが可能となる。一つの形式では、こ
れらの連結部は、”Ｘ”形状に取り付けられた薄いステ
ンレススチール条板であって、二つの隣接して接続した
窓枠部材の間を所望の程度のヒンジ運動を行う。（詳細
は図６を用いて後述する。）窓枠は、基盤上に固定され
た磁気トラックと共働する窓枠部材の二つの相対する部
材に取り付けられたモーターコイルにより駆動されて、
二つの間隔をおいて離れた平行に固定されたガイドに突
き当たって、例えば、Ｘ軸方向へ基盤上を移動する。
【００１３】窓枠は、実際にステージの運動を追従し、
ステージの運動に必要な磁気トラックをＹ方向へ送る。
（ここで、ＸとＹ軸とを引用しているが、これは単に、
本図に関する方位について説明するためであり、限定す
るものとして拘束されないことは、理解されるであろ
う。） 窓枠の運動方向に直角な方向（Ｙ軸方向）のステージ運
動は、窓枠のほかの部材に沿って動くステージにより行
われる。ステージは、ステージに取り付けられ、窓枠の
二つの接続された部材に取り付けられた磁気トラックと
協働するモーターコイルにより窓枠と相対的に駆動され
る。
【００１４】摩擦を最小にするために、ステージは、ス
テージの下側に取り付けられた空気軸受け、またはほか
の流体軸受けにより基盤に支持されている。同様に、流
体軸受けは、窓枠部材をそれらの固定されたガイドに支
持する。さらに、流体軸受けは、窓枠部材を固定された
ガイドに当てて装荷（ロード）し、ステージを窓枠に当
てて装荷している。わずかな偏揺運動（Ｚ軸回りのＸ−
Ｙ平面における回転）を可能にするために、これらの装
荷軸受けは、スプリングで取り付けられている。ステー
ジ自身は、中央通路を形成している。レチクルは、ステ
ージ上に取り付けられたチャックに置かれている。一般
にレチクルの上方に配置された照明源からの光線は、レ
チクルを通る中央通路へ進み、配置された投影レンズへ
進む。
【００１５】本発明のステージは、適切な修正により、
レチクルを支持することに制約されるものでなく、ウエ
ハステージとしても使用することが出来、実際に、ホト
リソグラフィの用途に限定されないが、一般に、精密な
ステージに適している。本発明によるほかの特徴は、ス
テージと窓枠駆動する駆動モーターとの反力が、ホトリ
ソグラフィ装置の支持枠へ送られないが、これとは無関
係に、独立した支持構造体により地表面へ直接に伝達さ
れることである。従って、ステージの運動により発生し
た反力は、投影レンズまたはホトリソグラフィ機のほか
の要素に望ましくない運動を起こさない。
【００１６】このように、投影レンズまたは関連構造体
からステージの反力を絶縁することにより、これらの反
力が、投影レンズまたは関連構造体を振動するのが防止
される。これらの構造体は、ＸーＹ平面のステージとウ
エハステージとの正確な位置とを決定するための干渉計
装置を備えている。レチクルステージ機構支持体は、ホ
トリソグラフィ機のほかの要素から間隔をおいて離れ、
独立して支持されており、地表面へ伸長している。
【００１７】この利点は、ステージと窓枠のガイドとを
動かす４つのモーターコイルの動作から発生した反力
が、ステージの重心を通って伝達され、これにより、力
のモーメント（すなわち、トルク）が低減されることで
ある。４つの駆動モーターコイルへの電力を制御するコ
ントローラは、ステージと窓枠との相対位置を考慮に入
れて、差動駆動法により駆動力の釣り合いをとる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるステージ機
構の平面図を示す。また、同時係属同一所有及び発明の
米国特許出願、Ｎｏ．０８／２２１，３７５、名称”絶
縁された反作用ステージを備えたガイドレスステー
ジ”、１９９４年４月１日出願、原本Ｎｏ．ＮＰＩ０５
００を参照されたい。この出願特許は、参考に本明細書
に記載され、ステージ機構の要素を支持する関連方法を
示しており、反力を投影レンズとホトリソグラフィ装置
とから絶縁している。
【００１９】ステージ１０（平面図）は、剛性材（例え
ば、スチール、アルミニウム、またはセラミック）で製
作された４角形の構造体である。ステージ１０に配置さ
れた二つの干渉計ミラー１４Ａ，１４Ｂは、各レーザビ
ーム１６Ａ，１６Ｂと通常通りに相互作用する。一般
に、レーザビーム１６Ａは、二組のレーザビームであ
り、レーザビーム１６Ｂは、一組のレーザビームであ
り、これらのレーザビームは、三つの距離測定値に関す
るものである。ステージ１０の下側には、浮き上がった
部分２２が形成されている（点線で示されているが、図
面上では見えない）。つまり、ステージ１０が投影レン
ズ９２の上部を覆うように形成されている（図１参
照）。
【００２０】レチクル２４は、ステージ１０に配置さ
れ、チャックプレート２８の上面に形成された従来のレ
チクル真空溝２６により保持されている。ステージ１０
は、レチクル２４の下に中央開口３０（通路）も形成し
ている。中央開口３０により、レチクル２４を透過した
光線（ほかの光線）は、以降に詳細に説明されているよ
うに、レチクルの下方に投影レンズ２９に入射すること
が出来る。（レチクル２４自体は、ステージ機構の一部
でないことは理解されるであろう。）そのほかに、本発
明のステージ機構がレチクルステージ以外のもの、すな
わち、ウエハ支持に使用されるならば、開口３０は不要
である。
【００２１】ステージ１０は、例えば、剛性体、スチー
ル、またはアルミニウムなどの、滑らかで平坦な上表面
を有する普通の４角形の基部構造体３２の上に支持され
ている。基部構造体３２の左右の縁（図１）は、点線で
示されており、この図のほかの構造体（後に説明されて
いるように）により上に置かれている。動作状態では、
ステージ１０は、その基部構造体と物理的に直接に接触
していない；その代わり、ステージ１０は、この実施例
では、気体軸受けなどの従来の軸受けにより支持されて
いる。一つの実施態様では、市場で入手できるタイプの
三つの空気軸受け３６Ａ，３６Ｂおよび３６Ｃが使用さ
れている。
【００２２】ほかの空気軸受け／真空構造体では、真空
部分は、空気軸受け部分と物理的に分離されて、隣接し
ている。真空と圧縮空気とは、普通の管の束と内部細管
の配管系との細管を通って送られる（簡潔のために図面
には示されていない）。これにより、ステージ１０は、
動作状態において、基部構造体３２の平坦な上面の上方
約１から３マイクロメータで、空気軸受け３６Ａ，３６
Ｂ，及び３６Ｃの上を浮動している。ほかのタイプの軸
受けも（例えば、空気軸受け／磁気の組み合わせタイ
プ）、その代わりに使用することができることは、理解
されるであろう。
【００２３】ステージ１０は、４つの窓枠部材から成る
４角形の構造体である窓枠により側方を囲まれている。
図１に示された４つの窓枠部材は、図面において、上部
窓枠部材４０Ａ、底部窓枠部材４０Ｂ、左側窓枠部材４
０Ｃ、および右側窓枠部材４０Ｄである。これらの４つ
の窓枠部材４０Ａ〜４０Ｄは、アルミニウム又は合成材
などの高い固有剛性度（剛性／密度比）を有する材料で
製作されている。これらの４つの窓枠部材４０Ａ〜４０
Ｄは、ヒンジ構造体（連結部材）により一緒に取り付け
られておる。つまり、連結部材を介して一体に連結して
いる。これにより、Ｘ−Ｙ平面における相互と、図面に
示された偏揺運動とも言われるＺ軸回りとの４つの窓枠
部材の非固定運動が行われる。このヒンジは、後に詳細
に説明されている。各ヒンジ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，
および４４Ｄは、例えば、窓枠のわずかな曲がりを可能
にする一つ以上の金属製連結部である。
【００２４】窓枠は、固定されたガイド４６Ａ，４６Ｂ
の水平面に支持され、かつ、固定されたガイド６４Ａ，
６４Ｂの垂直面に支持されたＸ軸（図１において左右
に）に運動する。（各組の固定されたガイド４６Ａ，６
４Ａおよび４６Ｂ，６４Ｂは、例えば、単一のＬ形状の
固定されたガイドであり、または、ほかの形状の固定さ
れたガイドも使用できることは、理解されるであろ
う。）２つの空気軸受け５０Ａ，５０Ｂが、窓枠部材４
０Ａに取り付けられおり、この空気軸受けにより、窓枠
部材４０Ａは、その支持している固定ガイド部材４６Ａ
の上に支えられて運動する。同様に、空気軸受け５２
Ａ，５２Ｂは、窓枠部材４０Ｂに取り付けられており、
これにより、窓枠部材４０Ｂは、その支持している固定
ガイド部材４６Ｂの上に支えられて運動する。空気軸受
け５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂは、空気軸受け３６
Ａなどと類似している。
【００２５】窓枠は、従来のリニアモーターにより、固
定されたガイド４６Ａ，４６Ｂおよび６４Ａ，６４Ｂの
Ｘ軸に沿って駆動される。リニアモーターは、窓枠部材
４０Ａに取り付けられたモータコイル６０Ａを有する。
モーターコイル６０Ａは、固定されたガイド６４Ａに
（または、これに沿って）配置されている磁気トラック
６２Ａを動く。同様に、窓枠部材４０Ｂに取り付けられ
たモーターコイル６０Ｂは、固定されたガイド６４Ｂに
配置された磁気トラック６２Ｂを動く。モーターコイル
とトラック組み合わせ体は、テキサス州ウェブスターノ
のトリロジー社の部品Ｎｏ．ＬＭ−３１０である。トラ
ック６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ、一体に固定された多
数の永久磁石である。モーターコイルへ接続された電線
は、示されていないが、普通の電線である。ほかのタイ
プのリニアモーターも、代わりに使用することができ
る。各モーターのモーターコイルと磁気トラックとの位
置は、逆にすることが出来るので、例えば、磁気トラッ
クは、性能が低下するハンディキャップがあるが、磁気
トラックをステージ１０に配置し、対応するモーターコ
イルを、窓枠部材に配置することも出来る。
【００２６】同様に、ステージ１０は、ステージ１０の
左右の縁にそれぞれ取り付けられたモーターコイル６８
Ａ，６８Ｂにより、図１のＹ軸に沿って運動する。モー
ターコイル６８Ａは、窓枠部材４０Ｃに取り付けられた
磁気トラック７０Ａを動く。モーターコイル６８Ｂは、
窓枠部材４０Ｄに取り付けられた磁気トラック７０Ｂを
動く。
【００２７】空気軸受け７２Ａ，７２Ｂ，及び７２Ｃ
が、図１にも示されている。空気軸受け７２Ａが窓枠部
材４０Ａに配置されており、窓枠部材４０Ａとその固定
されたガイド６４Ａとの間の摩擦を最小にしている。一
端にある単一の空気軸受け７２Ａと、他端にある二つの
相対する空気軸受け７２Ｂ，７２Ｃとを使用することに
より、一定量の偏揺運動（Ｚ軸回りのＸ−Ｙ面の回転）
とＺ軸に沿った動きとが可能になる。この場合、一般
に、空気軸受け７２Ａは、窓枠部材４０Ａと固定された
ガイド６４Ａとの間の不整列の量を制約するために、ジ
ンバル（十字吊装置）により取り付けられているか、ま
たは、連結部に配置されたジンバルで自在遊動的に取り
付けられている。
【００２８】空気軸受け７２Ａを軸受け７２Ｂ，７２Ｃ
と相対して使用することにより、窓枠ガイドを固定され
たガイド６４Ａ，６４Ｂと適切な関係に保持する装荷効
果を与えることができる。同様に、空気軸受け７６Ａ
は、ステージ１０の側面にすべて取り付けられた、相対
する空気軸受け７６Ｂ，７６Ｃに重みをかけて、相対す
る窓枠部材４０Ｂ，４０Ｄに対するステージ１０の位置
を適切に維持する。重ねて言うと、この場合、７６Ａな
どの一つの空気軸受けは、限られた量の不整列を与える
ように、ジンバルにより取り付けられているか、また
は、連結部のジンバル（スプリング）により十字吊りに
取り付けられている。空気軸受け７２Ａ，７２Ｂ，７２
Ｃおよび７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃは、従来のタイプの空
気軸受けである。
【００２９】図１の外側構造体８０は、ステージ機構の
固定されたガイド４６Ａ，４６Ｂ，６４Ａ，６４Ｂおよ
び窓枠部材４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに対する基
部支持構造体である。このようにして、置かれている支
持体は、分割されているので、基部支持構造体８０への
反力は、ステージ基部構造体３２へ伝達されない。基部
支持構造体８０は、それ自身の支持柱またはほかの普通
の支持要素（この図面には示されていない）により、基
礎、すなわち、地表または建物の床へ支持されている。
適切な支持構造体の実施例は、引用した米国特許出願Ｎ
ｏ．０８／２２１，３７５の図１，１Ｂ，１Ｃに開示さ
れている。ステージ機構のこの部分の独立支持構造体
は、レチクルステージ機構の駆動モーターの反力を、ホ
トリソグラフィ装置のほかの要素を支持するフレームか
ら分離して、特に、投影レンズ９２を有する光学要素と
ウエハステージとから分離して伝達するという上記の利
点を備えており、これにより、レチクルステージの運動
による、投影レンズへの振動力を最小にしている。これ
は、さらに詳細に後に説明する。
【００３０】ステージ機構のこの駆動力は、ステージ機
構の重心に出来るだけ近く通って加えられる。お分かり
のように、ステージ機構の重心は、ステージ１０によっ
て移動する。従って、ステージ１０と窓枠ガイドとは、
結合して、共有重心を形成している。モーターコイル６
０Ａ，６０Ｂは、窓枠ガイドの位置を考慮に入れて、各
モーターコイル６０Ａ，６０Ｂにより加えられた力を制
御して、有効な力が重心に加えられているように維持す
る。もう一つの従来タイプの、モーターコイル６８Ａ，
６８Ｂの差動駆動制御器は、ステージ１０の位置を考慮
に入れて、各モーターコイル６８Ａ，６８Ｂにより加え
られた力を制御し、有効な力がその重心に加えられてい
るように保つ。ステージ１０は大きい範囲の運動を行う
ので、モーターコイル６０Ａ，６０Ｂの差動駆動は、広
い差動揺動を含んでいることは、理解されるであろう。
これと対照的に、窓枠ガイドは、少しも変化しないの
で、モーターコイル６８Ａ，６８Ｂの差動駆動は、はる
かに小さい差動揺動を含んでおり、釣り合い効果を与え
る。有利なことに、窓枠ガイドを使用することにより、
レチクルステージ機構の運動により発生した反力は単一
平面に維持され、従って、これらの力をホトリソグラフ
ィ装置のほかの部分から分離することを容易にしてい
る。
【００３１】図２は、図１の線２−２を通る断面図であ
る。図１にもある図２に示された構造体は、同一の参照
番号を有しており、ここでは説明されていない。照明器
９０が図２に示されており、これは普通の要素であり、
ここでは詳細には示されていず、簡潔のために図１では
省略されている。投影レンズの上部（円筒）９２も、図
２では詳細には示されていない。投影レンズ９２の下部
とホトリソグラフィ装置のほかの要素とは、図２に示さ
れていないが、以降に図示説明されている。
【００３２】投影レンズ９２の支持構造体９４は、図２
にも示されている。お分かりのように、構造体９４は、
わずかな空隙９６によりすべての箇所で、レチクルステ
ージ機構の基部支持構造体８０から分離されている。こ
の空隙９６は、レチクルステージ機構の運動により発生
した振動を、投影レンズ９２とその支持体９４から絶縁
する。図２に示されているように、ステージ１０は、こ
の実施態様では、平坦な構造体ではないが、レンズ９２
の上部を収容する、下側が浮き上がった部分２２を形成
している。磁気トラック７０Ａが、窓枠ガイド４０Ｂの
頂部に取り付けられ、同様に、磁気トラック７０Ｂが、
相対する窓枠部材４０Ｄの頂部に取り付けられている。
【００３３】図３Ａ，３Ｂは、同一参照番号の、図２の
部分の拡大図である。図３Ａは、図２の左側であり、図
３Ｂは、図２の右側である。空気軸受け７６Ａのスプリ
ング取り付け具７８が、図３Ａに示されている。空気軸
受け７８Ａは、ステージ１０の側面へスプリングにより
取り付けられており、これにより、一定量の偏揺（Ｚ軸
回りのＸ−Ｙ平面における回転）と、Ｚ軸に沿った限定
された運動とが可能である。ジンバル取り付けは、スプ
リング７８の代わりに、またはこれに追加して使用する
ことができる。スプリングまたはジンバル取り付けによ
り、ステージ１０と窓枠部材４０Ｃ，４０Ｄ（図３Ａに
は示されていない）との間の限定された量の不整列が可
能である。
【００３４】図４は、図１と２のステージ機構を有する
ホトリソグラフィ装置の平面図であるが、これは、図１
に示された要素のほかにさらに、レチクルステージ機構
を除き枠９４を有するホトリソグラフィ装置を支持する
支持基部構造体１００を有する。（図１に示された構造
体は、簡潔のために、すべては図４に表示されていな
い。）基部構造体１００は、ブラケット構造体１０６
Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄによりそれぞれ構造
体９４へ接続された、４つの垂直支持柱１０２Ａ，１０
２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄを支持している。基部構造体
１００の大きさは、かなり大きく、一つの実施態様で
は、上から下まで約３メータである。各１０２Ａ，１０
２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、レベリングのために内部
に普通のサーボ機構（示されていない）を有することが
お分かりであろう。各レーザ干渉計（ビームスプリッタ
など）１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの支持体１０８、
１１０も、図４に示されている。図４は、図４の断面線
５−５を通る図５の断面図を参考にすると、よく理解さ
れるであろう。
【００３５】図４及び５において、支持構造体９４の大
きさがすべて、普通の基礎（示されていない）を経て地
上と接触している基部構造体の上に置かれたその支持柱
１０２Ａ，１０２Ｃと共に見られる。レチクルステージ
基部支持構造体８０は、図４にだけ示されており（簡潔
のために）、同様に、接続されたブラケット構造体１１
６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄを有する一組みの
４つの柱１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄから
成っており、これにより、柱は、基部支持構造体８０の
高さから基部構造体１００へ伸張している。
【００３６】図５の下部には、ウエハ１２０と接続され
た支持構造体１２２，１２４が示されている。ウエハス
テージ１２０の要素は、通常、基部、ステージ自身、基
部に配置された固定ステージガイド、固定ステージガイ
ドに配置された磁気トラック、および磁気トラックに装
着し、ステージ自身へ接続されたモーターコイルから成
っている（図面に示されていない）。支持体１２６に取
り付けられたレーザ１２４からのレーザビームは、干渉
計によりレンズ９２とステージ自体を位置づける。
【００３７】図６Ａは、平面図（図１に対応する）で、
窓枠ガイドでヒンジされた連結部構造体の一つ、例え
ば、４４Ｃの詳細を示している。ヒンジ４４Ａ，４４
Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄのそれぞれは、同一である。これら
の連結部ヒンジは、潤滑を必要とせず、ヒステリシスを
呈せず（連結部がその機械的許容度より湾曲しない限
り）、機械的”傾斜部”を有せず、さらに、製造に費用
がかからないと言う機械的タイプのヒンジ以上の利点を
有する。
【００３８】各個々の連結部は、例えば、１／４硬度３
０２ステンレススチール、厚さ約２０ミル（０．０２イ
ンチ）であり、最大曲げ０．５度に耐えることができ
る。各連結部の幅は厳密でなく、一般的幅は０．５イン
チである。２つ、３つ、または４つの連結部が、図１の
各ヒンジ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄに使用され
る。各ヒンジに使用される連結部の数は、本質的に、使
用可能な空隙の程度、すなわち、窓枠部材の高さにより
決定される。図６Ａ（および図６Ｂの９０度回転図に）
に示された４つの個々の連結部１３０Ａ，１３０Ｂ，１
３０Ｃ，１３０Ｄは、普通のスクリューでクランプ１３
６Ａ，１３６Ｂ，１３６Ｃ，１３６Ｄにより隣接した窓
枠部材（図６Ａ，６Ｂの窓枠部材４０Ａ，４０Ｂ）へ固
定される。前記スクリューは、個々の連結部１３０Ａ，
１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄの穴とクランプとを通
り、窓枠部材４０Ａ，４０Ｂの対応するねじ付き穴へ固
定される。
【００３９】図６Ａ，６Ｂの窓枠部材４０Ｂ，４０Ｄ
は、窓枠部材４０Ｂ，４０Ｄの端部にある鋭角（三角
形）の構造体に関して、図１のそれらと少し異なり、そ
こへ、金属製の連結部１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，
１３０Ｄが取り付けられていることに注目されたい。図
１の実施態様においては、この鋭角構造体は、省略され
ているが、それらの存在により、連結部のスクリュー取
り付けは、容易になっている。
【００４０】ほかの実施態様においては、枠ガイドは、
ヒンジ止めされていないが、剛性構造体である。この剛
性を保持し、結合を防止するために、軸受け７２Ｃまた
は７２Ｂの一つは、取り外されており、その残りの軸受
けは、重心へ移動し、スプリングなしでジンバルへ取り
付けられている。そのほかの軸受け（ステージ１０に取
り付けられた軸受けを除いて）も、ジンバルで取り付け
られている。
【００４１】この開示は、実証されているが、限定する
ものでなく、さらにほかの変形は、この開示に照らし
て、この技術に習熟した当事者には明らかであり、添付
請求の範囲を逸脱するものではない。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明のホトリソグラフ
ィ装置及び露光方法によれば、ステージの運動により発
生した反力は、投影レンズまたはホトリソグラフィ装置
のほかの要素に望ましくない運動を起こさない。
【００４３】さらに、本発明により、投影レンズまたは
関連構造体からステージの反力を絶縁することにより、
これらの反力が、投影レンズまたは関連構造体を振動す
るのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、窓枠によりガイドされたステージの平面図
である。
【図２】は、ガイド、ステージ及び関連構造体の側面図
である。
【図３】は、図２の構造体の部分の拡大図である。
【図４】は、ガイドによるステージを要するホトリソグ
ラフィ装置の平面図である。
【図５】は、図４のホトリソグラフィ装置の側面図であ
る。
【図６】は、窓枠部材を連結する連結部である。
【主要な符号の説明】
１０ ステージ １４ 干渉ミラー ２４ レチクル ２６ レチクル真空溝 ２８ チャックプレート ３２ 基部構造体 ３６ 空気軸受け ４０ 窓枠部材 ４４ 連結部材 ４６ ガイド ５０ 空気軸受け ５２ 空気軸受け ６０ モータコイル ６４ ガイド ６８ モータコイル ７０ 磁気トラック ８０ 外側構造体 ９０ 照明器 ９２ 投影レンズ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステージ装置を駆動する際の反力が投影
    レンズを支持する支持体には伝達されず、前記支持体と
    は独立した支持構造体に伝達され、前記ステージ装置が
    レチクルステージであり、前記支持体が前記レチクルス
    テージの位置を決定する干渉計装置を支持することを特
    徴とするホトリソグラフィ装置。
  2. 【請求項２】 主要面を形成している基部と、 前記基部の主要面に配置された運動可能なレチクルステ
    ージと、 前記レチクルステージの位置を決定する干渉計装置と、
    投影レンズとを支持する支持体と、 前記支持体とは独立し、前記レチクルステージを駆動す
    る際の反力が伝達される支持構造体とを備えたことを特
    徴とするホトリソグラフィ装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のホトリソ
    グラフィ装置において、 前記レチクルステージはリニアモータにより駆動される
    ことを特徴とするホトリソグラフィ装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のホトリソグラフィ装置に
    おいて、 前記リニアモータはモータコイルと磁気トラックとを有
    しており、 前記モータコイルと前記磁気トラックとの一方は前記レ
    チクルステージに取りつけられ、前記モータコイルと前
    記磁気トラックとの他方は前記支持構造体に取り付けら
    れていることを特徴とするホトリソグラフィ装置。
  5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
    ホトリソグラフィ装置において、 ウエハステージを移動可能に支持する支持構造体が前記
    支持体に支持されていることを特徴とするホトリソグラ
    フィ装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のホトリソグラフィ装置に
    おいて、 前記支持体は前記ウエハステージの位置を決定する干渉
    計装置を支持することを特徴とするホトリソグラフィ装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
    ホトリソグラフィ装置において、 前記レチクルステージは直角な２つの方向に駆動するこ
    とを特徴とするホトリソグラフィ装置。
  8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
    ホトリソグラフィ装置において、 前記支持構造体は前記レチクルステージの側方に設けら
    れていることを特徴とするホトリソグラフィ装置。
  9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の
    ホトリソグラフィ装置において、 前記支持構造体と前記支持体とをそれぞれ独立して支持
    する基部構造体を備えたことを特徴とするホトリソグラ
    フィ装置。
  10. 【請求項１０】 請求項２記載のホトリソグラフィ装置
    において、 前記基部は前記支持体に支持されていることを特徴とす
    るホトリソグラフィ装置。
  11. 【請求項１１】 請求項２または請求項１０記載のホト
    リソグラフィ装置において、 前記主要面は水平面であり、 前記レチクルステージは前記水平面内で直角な２つの方
    向に駆動することを特徴とするホトリソグラフィ装置。
  12. 【請求項１２】 レチクルステージ装置を駆動する際の
    反力が投影レンズを支持する支持体には伝達されず、前
    記支持体とは独立した支持構造体に伝達されるととも
    に、前記レチクルステージの位置を決定する干渉計装置
    が前記支持体により支持され、前記レチクルステージに
    保持されたレチクルのパタ−ンをウエハに露光すること
    を特徴とする露光方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の露光方法において、 前記レチクルステージはリニアモータにより駆動される
    ことを特徴とする露光方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の露光方法において、 前記リニアモータはモータコイルと磁気トラックとを有
    しており、 前記モータコイルと前記磁気トラックとの一方は前記レ
    チクルステージに取りつけられ、前記モータコイルと前
    記磁気トラックとの他方は前記支持構造体に取り付けら
    れていることを特徴とする露光方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１２から１４のいずれか１項に
    記載の露光方法において、 ウエハステージを移動可能に支持する支持構造体が前記
    支持体に支持されていることを特徴とする露光方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の露光方法において、 前記支持体は前記ウエハステージの位置を決定する干渉
    計装置を支持することを特徴とする露光方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１２から１６のいずれか１項に
    記載の露光方法において、 前記レチクルステージは直角な２つの方向に駆動するこ
    とを特徴とする露光方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１２から１７のいずれか１項に
    記載の露光方法において、 前記支持構造体は前記レチクルステージの側方に設けら
    れていることを特徴とする露光方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１２から１８のいずれか１項に
    記載の露光方法において、 前記支持構造体と前記支持体とは、基部構造体によりそ
    れぞれ独立して支持されていることを特徴とする露光方
    法。
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