JP2003324053A - Stage device and exposure device - Google Patents

Stage device and exposure device

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JP2003324053A
JP2003324053A JP2002128984A JP2002128984A JP2003324053A JP 2003324053 A JP2003324053 A JP 2003324053A JP 2002128984 A JP2002128984 A JP 2002128984A JP 2002128984 A JP2002128984 A JP 2002128984A JP 2003324053 A JP2003324053 A JP 2003324053A
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JP
Japan
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holder
stage
wafer
support plate
moving table
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Withdrawn
Application number
JP2002128984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Takaiwa
宏明 高岩
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of dislocation with a holder even if a movable table is forced and deformed. <P>SOLUTION: A device is provided with the holder WH holding a wafer W and a movable table TB supporting moving the holder WH. A support plate 5 having elastic hinges 7 is inserted between the holder WH and the movable table TB. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を保持するス
テージ本体が複数の方向に移動するステージ装置、およ
びこのステージ装置に保持されたマスクと基板とを用い
て露光処理を行う露光装置に関し、特に半導体集積回路
や液晶ディスプレイ等のデバイスを製造する際に、リソ
グラフィ工程で用いて好適なステージ装置および露光装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage apparatus in which a stage main body holding a substrate moves in a plurality of directions, and an exposure apparatus which performs an exposure process using a mask and a substrate held by the stage apparatus. In particular, the present invention relates to a stage apparatus and an exposure apparatus suitable for use in a lithography process when manufacturing devices such as semiconductor integrated circuits and liquid crystal displays.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体デバイスの製造工程の
1つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレ
チクル(以下、レチクルと称する)に形成された回路パ
ターンをレジスト(感光剤)が塗布されたウエハ又はガ
ラスプレート等の基板上に転写する種々の露光装置が用
いられている。例えば、半導体デバイス用の露光装置と
しては、近年における集積回路の高集積化に伴うパター
ンの最小線幅(デバイスルール)の微細化に応じて、レ
チクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小
転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process, which is one of manufacturing processes of semiconductor devices, a wafer to which a circuit pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter referred to as a reticle) is coated with a resist (photosensitive agent). Alternatively, various exposure apparatuses that transfer onto a substrate such as a glass plate are used. For example, as an exposure apparatus for a semiconductor device, a reticle pattern is formed on a wafer by using a projection optical system according to the miniaturization of the minimum line width (device rule) of the pattern accompanying the recent high integration of integrated circuits. A reduction projection exposure apparatus that performs reduction transfer is mainly used.

【0003】この縮小投影露光装置としては、レチクル
のパターンをウエハ上の複数のショット領域(露光領
域)に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の
静止露光型の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)
や、このステッパを改良したもので、特開平8−166
043号公報等に開示されるようなレチクルとウエハと
を一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ
上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキ
ャン方式の走査露光型の露光装置(いわゆるスキャニン
グ・ステッパ)が知られている。
This reduction projection exposure apparatus is a step-and-repeat static exposure reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) for sequentially transferring a reticle pattern onto a plurality of shot areas (exposure areas) on a wafer.
Or an improved version of this stepper.
No. 043 publication and the like, a reticle and a wafer are synchronously moved in a one-dimensional direction to transfer a reticle pattern to each shot area on the wafer. A step-and-scan type scanning exposure type exposure apparatus (so-called Scanning stepper) is known.

【0004】従来、この種の露光装置でウエハを保持し
て移動するステージ装置としては、ウエハを吸着保持す
るホルダが真空吸着により移動テーブル上に直接設置さ
れる構成のものや、プリアライメント用のアライメント
系を支持する支持板が移動テーブルに固定され、この支
持板上にホルダが真空吸着により設置される構成のもが
用いられている。
Conventionally, as a stage device for holding and moving a wafer in this type of exposure apparatus, a structure in which a holder for sucking and holding a wafer is directly installed on a moving table by vacuum suction, or a stage device for pre-alignment is used. A configuration is used in which a support plate that supports the alignment system is fixed to a moving table, and a holder is installed on this support plate by vacuum suction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のステージ装置には、以下のような問題が
存在する。ウエハをホルダに保持させホルダを移動テー
ブル上に載置したときに、ホルダの裏面(移動テーブル
側の面)と移動テーブルのホルダ吸着面の面精度に応じ
てウエハに変形が生じるため、ウエハの平坦度向上の障
害になるという問題があった。これは、ホルダを支持板
に載置した場合も、ホルダの裏面と支持板のホルダ吸着
面の面精度に応じて同様に発生する問題である。この問
題の対策として、ホルダの裏面及びホルダ吸着面の面精
度を上げることが考えられるが、ホルダ及び移動テーブ
ル(または支持板)の製作コストが増加するという新た
な問題が生じてしまう。
However, the conventional stage device as described above has the following problems. When the wafer is held by the holder and the holder is placed on the moving table, the wafer is deformed depending on the surface accuracy of the back surface of the holder (the surface on the moving table side) and the holder suction surface of the moving table. There is a problem that it becomes an obstacle to improving the flatness. This is a problem that also occurs when the holder is placed on the support plate, depending on the surface accuracy of the back surface of the holder and the holder suction surface of the support plate. As a measure against this problem, it is conceivable to improve the surface accuracy of the back surface of the holder and the holder suction surface, but a new problem arises that the manufacturing cost of the holder and the moving table (or the support plate) increases.

【0006】一方、ステージ駆動時(加減速時)に移動
テーブルが力を受けて変形した場合、ホルダと移動テー
ブル(または支持板)との間でずれが発生することがあ
る。通常、ウエハの位置は、レーザ干渉計等の計測装置
から照射された計測ビームを移動テーブル上に設置され
た移動鏡に照射することで検出している。そのため、ウ
エハの正確な位置計測は、ウエハと移動テーブルとの相
対位置関係が一定であることが前提になるが、上記のよ
うに、ホルダ(すなわちウエハ)と移動テーブルとの相
対位置関係が変動すると、ウエハの位置決め精度が悪化
するという問題が生じてしまう。
On the other hand, when the moving table receives a force and is deformed when the stage is driven (during acceleration / deceleration), a shift may occur between the holder and the moving table (or the support plate). Usually, the position of the wafer is detected by irradiating a movable beam installed on a movable table with a measurement beam emitted from a measuring device such as a laser interferometer. Therefore, accurate position measurement of the wafer is premised on the fact that the relative positional relationship between the wafer and the moving table is constant, but as described above, the relative positional relationship between the holder (that is, the wafer) and the moving table varies. Then, there arises a problem that the positioning accuracy of the wafer deteriorates.

【0007】上記の問題は、ステージの高加速度化に伴
ってホルダを吸着する面積を大きくすると、さらに発生
しやすくなるため、ステージの高加速度化、すなわちス
ループット向上の障害になってしまう。
The above problem is more likely to occur when the area for adsorbing the holder is increased with the acceleration of the stage, which is an obstacle to the acceleration of the stage, that is, the improvement of the throughput.

【0008】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、移動テーブルが力を受けて変形した場合で
もホルダとの間でずれを生じさせないステージ装置およ
び露光装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a stage apparatus and an exposure apparatus which do not cause a displacement with respect to a holder even when a moving table is deformed by receiving a force. With the goal.

【0009】また、本発明の別の目的は、コスト増を招
くことなくウエハの平坦度向上に寄与できるステージ装
置および露光装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a stage apparatus and an exposure apparatus which can contribute to improving the flatness of a wafer without increasing the cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図1ないし図9に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明のステージ
装置は、基板(W)を保持するホルダ(WH)と、ホル
ダ(WH)を支持して移動する移動テーブル(TB)と
を有するステージ装置(1)であって、ホルダ(WH)
と移動テーブル(TB)との間に、弾性ヒンジ部(7、
17、25〜27)を有する支持板(5)が介装されて
いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configurations associated with FIGS. 1 to 9 showing an embodiment. The stage device of the present invention is a stage device (1) having a holder (WH) for holding a substrate (W) and a moving table (TB) for supporting and moving the holder (WH), and comprising the holder (WH )
And the moving table (TB) between the elastic hinge portion (7,
The support plate (5) having the elements 17, 25 to 27) is interposed.

【0011】従って、本発明のステージ装置では、例え
ばステージの加減速時に移動テーブル(TB)が力を受
けて変形した場合、弾性ヒンジ部(7、17、25〜2
7)が弾性変形することで移動テーブル(TB)の変形
を吸収することができる。そのため、移動テーブル(T
B)からホルダ(WH)への変形の伝達を抑制すること
ができ、移動テーブル(TB)とホルダ(WH)との間
でずれが生じることを防止できる。この場合、ホルダ
(WH)に振動が生じやすくなる虞があるため、ホルダ
(WH)の振動を減衰させる振動減衰装置(8a)を備
えることが望ましい。振動減衰装置としては、ホルダ
(WH)と移動テーブル(TB)との間でスクイーズ作
用を発現させる空隙部(8a)とすることができる。
Therefore, in the stage device of the present invention, for example, when the moving table (TB) is deformed by receiving a force when the stage is accelerated or decelerated, the elastic hinge portions (7, 17, 25-2).
The elastic deformation of 7) makes it possible to absorb the deformation of the moving table (TB). Therefore, the moving table (T
It is possible to suppress the transmission of the deformation from B) to the holder (WH) and prevent the displacement between the moving table (TB) and the holder (WH). In this case, vibration may easily occur in the holder (WH), so it is desirable to provide a vibration damping device (8a) for damping the vibration of the holder (WH). The vibration damping device may be a gap (8a) that exhibits a squeeze action between the holder (WH) and the moving table (TB).

【0012】また、本発明のステージ装置は、基板
(W)を保持するホルダ(WH)と、ホルダ(WH)を
支持して移動する移動テーブル(TB)とを有するステ
ージ装置(1)であって、ホルダ(WH)と移動テーブ
ル(TB)との間には支持板(5)が介装され、ホルダ
(WH)と支持板(5)との曲げ剛性比が10:1〜1
00:1の範囲にあることを特徴とするものである。
The stage device of the present invention is a stage device (1) having a holder (WH) for holding a substrate (W) and a moving table (TB) for supporting and moving the holder (WH). A supporting plate (5) is interposed between the holder (WH) and the moving table (TB), and the bending rigidity ratio between the holder (WH) and the supporting plate (5) is 10: 1 to 1: 1.
It is characterized by being in the range of 00: 1.

【0013】従って、本発明のステージ装置では、支持
板(5)の曲げ剛性がホルダ(WH)の曲げ剛性に対し
て小さいため、ホルダ(WH)の支持板側の面(WH
a)や支持板(5)のホルダ載置面(吸着面;5a)の
面の平面度が悪くても支持板(5)が変形を吸収し、ホ
ルダ(WH)はほとんど変形しない。これにより、ホル
ダ(WH)に保持された基板(W)の平坦度悪化を抑え
ることができる。また、移動テーブル(TB)が力を受
けて変形した場合も支持板(5)が移動テーブル(T
B)の変形を吸収することができる。そのため、移動テ
ーブル(TB)からホルダ(WH)への変形の伝達を抑
制することができ、移動テーブル(TB)とホルダ(W
H)との間でずれが生じることを防止できる。
Therefore, in the stage device of the present invention, since the bending rigidity of the supporting plate (5) is smaller than the bending rigidity of the holder (WH), the surface (WH) of the holder (WH) on the supporting plate side is the same.
Even if the flatness of a) or the holder mounting surface (suction surface; 5a) of the support plate (5) is poor, the support plate (5) absorbs the deformation and the holder (WH) hardly deforms. This can prevent the flatness of the substrate (W) held by the holder (WH) from being deteriorated. In addition, even when the moving table (TB) is deformed by receiving a force, the support plate (5) moves the moving table (T).
The deformation of B) can be absorbed. Therefore, the transmission of deformation from the moving table (TB) to the holder (WH) can be suppressed, and the moving table (TB) and the holder (W) can be suppressed.
H) can be prevented from being displaced.

【0014】ここで、ホルダ(WH)と支持板(5)の
曲げ剛性比が10:1よりも小さくなると、支持板
(5)が充分に変形を吸収できないため、ホルダ(W
H)の上面、すなわち基板(W)の平坦度が低下する虞
があるとともに、移動テーブル(TB)とホルダ(W
H)との間でずれが生じる虞がある。逆に、曲げ剛性比
が100:1を超えると、支持板(5)が薄くなり、加
工が困難になるとともに割れ等の損傷が生じやすくな
る。さらに、ホルダ(WH)及び支持板(5)に対する
精度を維持しながら総重量を小さくするためには曲げ剛
性比を53:1以下にする必要がある。また、互いの接
触面の加工精度を向上させるためには、曲げ剛性比を1
9:1以上にすることが好ましい。
If the bending rigidity ratio of the holder (WH) and the supporting plate (5) is smaller than 10: 1, the supporting plate (5) cannot sufficiently absorb the deformation, so that the holder (W
The flatness of the upper surface of (H), that is, the flatness of the substrate (W) may decrease, and the moving table (TB) and the holder (W)
There is a possibility that a gap may occur between the H and H). On the other hand, if the bending rigidity ratio exceeds 100: 1, the supporting plate (5) becomes thin, making it difficult to process and causing damage such as cracks. Further, in order to reduce the total weight while maintaining the accuracy with respect to the holder (WH) and the support plate (5), the bending rigidity ratio needs to be 53: 1 or less. Further, in order to improve the processing accuracy of the mutual contact surfaces, the bending rigidity ratio is set to 1
It is preferably 9: 1 or more.

【0015】そして、本発明の露光装置は、マスクステ
ージ(RST)に保持されたマスク(R)のパターンを
基板ステージ(WS)に保持された感光基板(W)に露
光する露光装置(10)において、マスクステージ(R
ST)と基板ステージ(WS)との少なくとも一方のス
テージとして、請求項1から請求項13のいずれか1項
に記載されたステージ装置(1)が用いられることを特
徴とするものである。
The exposure apparatus of the present invention exposes the pattern of the mask (R) held by the mask stage (RST) onto the photosensitive substrate (W) held by the substrate stage (WS). At the mask stage (R
The stage device (1) according to any one of claims 1 to 13 is used as at least one of the ST) and the substrate stage (WS).

【0016】従って、本発明の露光装置では、マスク
(R)や感光基板(W)が移動テーブル(TB)に対し
てずれることを防止して、位置決め精度の悪化を回避で
きる。また、平坦度の悪化を防止できるので、焦点ずれ
や線幅の不均一を抑制してパターンの転写精度を向上さ
せることが可能になる。
Therefore, in the exposure apparatus of the present invention, it is possible to prevent the mask (R) and the photosensitive substrate (W) from being displaced with respect to the moving table (TB), and avoid the deterioration of the positioning accuracy. Further, since the deterioration of the flatness can be prevented, it becomes possible to improve the pattern transfer accuracy by suppressing the defocus and the nonuniformity of the line width.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明のステージ装置およ
び露光装置の第1の実施形態を、図1ないし図4を参照
して説明する。ここでは、例えば露光装置として、レチ
クルとウエハとを同期移動しつつ、レチクルに形成され
た半導体デバイスの回路パターンをウエハ上に転写す
る、走査型露光装置(スキャニング・ステッパー)を使
用する場合の例を用いて説明する。また、この露光装置
においては、本発明のステージ装置をウエハステージに
適用するものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of a stage apparatus and an exposure apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, an example of using a scanning type exposure apparatus (scanning stepper) that transfers a circuit pattern of a semiconductor device formed on a reticle onto a wafer while synchronously moving the reticle and the wafer is used as the exposure apparatus. Will be explained. Further, in this exposure apparatus, the stage device of the present invention is applied to the wafer stage.

【0018】図1には、一実施形態に係る露光装置10
の概略構成が示されている。この露光装置10は、いわ
ゆるステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露
光装置である。
FIG. 1 shows an exposure apparatus 10 according to one embodiment.
Is shown. The exposure apparatus 10 is a so-called step-and-scan type scanning exposure type exposure apparatus.

【0019】この投影露光装置10は、定盤12上を基
板(感光基板)としてのウエハW1、W2(以下では、
適宜Wと図示、総称する)をそれぞれ保持して独立して
2次元方向に移動する基板ステージとしてのウエハステ
ージWS1、WS2を備えたステージ装置1、このステ
ージ装置1の上方に配置された投影光学系PL、投影光
学系PLの上方でマスクとしてのレチクルRを主として
所定の走査方向、ここではY軸方向(図1における紙面
直交方向)に駆動するレチクルステージ(マスクステー
ジ)RSTを備えたステージ装置2、レチクルRを上方
から照明する照明系3及びこれら各部を制御する制御系
等を備えており、これらは温度制御および湿度制御が施
されたチャンバ4内に収容されている。
In this projection exposure apparatus 10, wafers W1 and W2 (hereinafter, referred to as "substrate" (photosensitive substrate)) on the surface plate 12 are used as substrates (photosensitive substrates).
A stage device 1 including wafer stages WS1 and WS2 as substrate stages that independently hold (W) (illustrated, collectively referred to) and independently move in a two-dimensional direction, and projection optics arranged above the stage device 1. A stage device provided with a reticle stage (mask stage) RST that drives a reticle R as a mask mainly above a system PL and a projection optical system PL in a predetermined scanning direction, here a Y-axis direction (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1). 2. An illumination system 3 for illuminating the reticle R from above and a control system for controlling each of these parts are provided, and these are housed in a chamber 4 under temperature control and humidity control.

【0020】ステージ装置1は、定盤12上に不図示の
非接触軸受(例えば空気軸受)を介して浮上支持され、
リニアモータ等によりX軸方向(図1における紙面左右
方向)及びY軸方向(図1における紙面直交方向)に独
立して2次元移動可能な2つのウエハステージWS1、
WS2(以下では、適宜WSと図示、総称する)と、こ
れらのウエハステージWS1、WS2を駆動するステー
ジ駆動系(不図示)と、ウエハステージWS1、WS2
を介してウエハW1、W2の位置を計測する干渉計シス
テム9とを備えている。ステージ駆動系は、制御装置3
8によって制御されている。
The stage device 1 is levitationally supported on a surface plate 12 through a non-contact bearing (not shown) (for example, an air bearing),
Two wafer stages WS1 that can be independently two-dimensionally moved in the X-axis direction (left-right direction of the paper surface in FIG. 1) and the Y-axis direction (direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1) by a linear motor or the like
WS2 (hereinafter, referred to as WS as appropriate and generically), a stage drive system (not shown) for driving these wafer stages WS1 and WS2, and wafer stages WS1 and WS2
And an interferometer system 9 for measuring the positions of the wafers W1 and W2 via the. The stage drive system is the controller 3
Controlled by 8.

【0021】これをさらに詳述すると、ウエハステージ
WS1、WS2の底面には不図示のエアパッド(例え
ば、真空予圧型空気軸受け)が複数ヶ所に設けられてお
り、ウエハステージWS1、WS2は、このエアパッド
の空気噴き出し力と真空予圧力とのバランスにより例え
ば数ミクロンの間隔を保った状態で、定盤12上に浮上
支持されている。
More specifically, the wafer stages WS1 and WS2 are provided with a plurality of air pads (not shown) (for example, vacuum preload type air bearings) on the bottom surface of the wafer stages WS1 and WS2. It is floated and supported on the surface plate 12 with a space of, for example, several microns maintained by the balance between the air ejection force and the vacuum preload.

【0022】図2に示すように、ウエハステージWS
1、WS2上には、不図示のZ・θ駆動機構によって、
XY平面に直交するZ軸方向及びθ方向(Z軸回りの回
転方向)に微小駆動され、焦点位置調整のために光軸方
向(Z方向)への移動やレベリング調整を行う移動テー
ブルTB1、TB2(以下では、適宜TBと図示、総称
する)がそれぞれ設けられている。図3に示すように、
各移動テーブルTB上には、ウエハWをそれぞれ吸着保
持する平面視円形のウエハホルダ(ホルダ)WH(図
1、図2ではWH1、WH2)と、ウエハホルダWHと
移動テーブルTBとの間に介装された支持板5とが設け
られている。
As shown in FIG. 2, the wafer stage WS
1, on WS2, by the Z · θ drive mechanism (not shown)
Moving tables TB1 and TB2 that are finely driven in the Z-axis direction and the θ-direction (rotational direction around the Z-axis) orthogonal to the XY plane and perform movement in the optical axis direction (Z-direction) and leveling adjustment for focus position adjustment. (Hereinafter, referred to as TB as appropriate and generically) are provided. As shown in FIG.
On each moving table TB, a wafer holder (holder) WH (WH1, WH2 in FIGS. 1 and 2) having a circular shape in a plan view, which holds the wafer W by suction, is interposed between the wafer holder WH and the moving table TB. And a support plate 5 are provided.

【0023】図4は、移動テーブルTB上に支持板5が
設けられた平面図である。支持板5は、外周部近傍で周
方向に等間隔で3カ所設けられた固定部6において移動
テーブルTB上にネジ止めされて固定されている。ま
た、支持板5の下面(移動テーブルTB側の面)には、
外周部近傍の周方向における固定部6、6の間に位置し
て平面視略扇形の突部8が3カ所突設されている。突部
8と移動テーブルTBとの間には、微小隙間で構成され
る空隙部(振動減衰装置)8aが形成されている。空隙
部8aは、突部8と移動テーブルTBとの間(すなわち
ウエハホルダWHと移動テーブルTBとの間)でスクイ
ーズ作用を発現させるのに適した距離(ギャップ)、例
えば0.4〜1.2μmの隙間を形成する高さに設定さ
れている。
FIG. 4 is a plan view in which the support plate 5 is provided on the moving table TB. The support plate 5 is screwed and fixed on the moving table TB at fixed portions 6 provided at three locations at equal intervals in the circumferential direction in the vicinity of the outer peripheral portion. In addition, on the lower surface of the support plate 5 (the surface on the moving table TB side),
Protrusions 8 having a substantially fan-shaped plan view are provided at three locations between the fixed portions 6 in the circumferential direction near the outer peripheral portion. A void (vibration damping device) 8a formed of a minute gap is formed between the protrusion 8 and the moving table TB. The gap 8a is a distance (gap) suitable for expressing a squeeze action between the protrusion 8 and the moving table TB (that is, between the wafer holder WH and the moving table TB), for example, 0.4 to 1.2 μm. The height is set to form a gap.

【0024】このギャップが0.3μm以下の場合、ス
クイーズ作用が強すぎてウエハホルダWHと移動テーブ
ルTBとの平面方向の相対位置関係が所定状態に戻るま
でに時間がかかりすぎ、逆に1.3μm以上だと、充分
なスクイーズ作用が得られなくなる虞があるため、0.
4〜1.2μmの範囲が好ましく、本実施形態では1.
0μmに設定した。
When the gap is 0.3 μm or less, the squeeze action is too strong and it takes too much time for the relative positional relationship between the wafer holder WH and the moving table TB in the plane direction to return to a predetermined state, and conversely 1.3 μm. If it is above, there is a possibility that a sufficient squeeze action may not be obtained.
The range of 4 to 1.2 μm is preferable, and in the present embodiment, 1.
It was set to 0 μm.

【0025】また、支持板5上には、ウエハホルダWH
の裏面WHaを着脱自在に吸着支持するための環状(リ
ング状)のホルダ吸着面5aが半径方向に間隔をあけて
複数突設されており、ホルダ吸着面5a、5aの間の凹
部には真空(負圧)吸引を行うための吸引溝5bが形成
されている。この吸引溝5bには、真空ポンプ等の負圧
吸引源に接続された吸引孔(不図示)が形成されてい
る。なお、ここでは詳述を省略するが、ウエハホルダW
Hの上面にも、支持板5と同様に、ウエハWを吸着保持
するために、負圧吸引源(不図示)に接続された吸引孔
(不図示)が形成されている。
The wafer holder WH is mounted on the support plate 5.
A plurality of annular (ring-shaped) holder suction surfaces 5a for detachably sucking and supporting the back surface WHa of the holder are protruded at intervals in the radial direction, and a vacuum is formed in the concave portion between the holder suction surfaces 5a, 5a. A suction groove 5b for performing (negative pressure) suction is formed. A suction hole (not shown) connected to a negative pressure suction source such as a vacuum pump is formed in the suction groove 5b. Although detailed description is omitted here, the wafer holder W
Similar to the support plate 5, a suction hole (not shown) connected to a negative pressure suction source (not shown) is also formed on the upper surface of the H to hold the wafer W by suction.

【0026】また、支持板5の固定部6の周辺は、全体
の板厚よりも薄い肉厚で形成された弾性ヒンジ部(薄肉
部)7となっており(3カ所)、弾性ヒンジ部7が弾性
変形の範囲で変形することで固定部6と、固定部6及び
弾性ヒンジ部7を除いた支持板本体5cとが微小な範囲
で相対移動可能な構成となっている。また、これら弾性
ヒンジ部7は支持板5の変形中立面に位置して設けら
れ、このことでウエハホルダWHは固定部6に対して、
すなわち移動テーブルTBに対して非過拘束状態で6自
由度方向にのみ拘束されて応力が伝わらず、且つ相対位
置関係が一義的に決まるキネマティック支持に近い状態
で支持される。
Further, the periphery of the fixed portion 6 of the support plate 5 is an elastic hinge portion (thin portion) 7 having a thickness smaller than the entire plate thickness (three places), and the elastic hinge portion 7 is provided. Is deformed within the range of elastic deformation, and the fixing portion 6 and the support plate body 5c excluding the fixing portion 6 and the elastic hinge portion 7 are relatively movable within a minute range. Further, these elastic hinge portions 7 are provided so as to be positioned on the deformation neutral plane of the support plate 5, whereby the wafer holder WH is provided with respect to the fixed portion 6.
That is, the movable table TB is supported in a non-over-restrained state only in the directions of six degrees of freedom so that stress is not transmitted, and the state is close to the kinematic support in which the relative positional relationship is uniquely determined.

【0027】ここで、支持板5及び移動テーブルTBの
材質としては、熱変動に対する変形や寸法変化を抑制す
るために、同一の材料で、且つ低熱膨張セラミックスや
インバー等の低熱膨張合金が用いられるが、ここでは研
磨加工等の加工性及び軽量であることを考慮して、熱膨
張率が約2ppm/Kの窒化ケイ素セラミックスを用い
ている。また、ウエハホルダWHとしては、熱膨張率が
約3ppm/KのSiCセラミックスを用いている。
Here, as the material of the support plate 5 and the moving table TB, the same material and low thermal expansion alloy such as low thermal expansion ceramics or Invar are used in order to suppress deformation and dimensional change due to thermal fluctuation. However, here, silicon nitride ceramics having a coefficient of thermal expansion of about 2 ppm / K is used in consideration of workability such as polishing and light weight. Further, as the wafer holder WH, SiC ceramics having a coefficient of thermal expansion of about 3 ppm / K is used.

【0028】また、装置の小型化に対する要請や、既存
装置への対応性を考慮して、本実施の形態ではウエハホ
ルダWH及び支持板5の合計厚さを20mm以下と設定
している。ここで、ウエハWの直径が約203mm(8
インチ)または305mm(12インチ)の場合、ウエ
ハホルダWHの厚さは、単体での精度出しの必要性から
13mm以上であることが要求され、逆に、装置の軽量
化やステージ駆動力に対する重量制限から16mm以下
であることが要求される。
Further, in consideration of the demand for miniaturization of the apparatus and the adaptability to the existing apparatus, the total thickness of the wafer holder WH and the support plate 5 is set to 20 mm or less in this embodiment. Here, the diameter of the wafer W is about 203 mm (8
In the case of inches) or 305 mm (12 inches), the thickness of the wafer holder WH is required to be 13 mm or more due to the need for accuracy to be obtained as a single unit. To 16 mm or less is required.

【0029】ここで、支持板5の厚さは、単体での精度
出しの必要性から4mm以上であることが要求され、逆
に重量制限から7mm以下であることが要求される。そ
して、これらウエハホルダWHと支持板5との曲げ剛性
比は、(厚さの比)3×(ヤング率の比)で表される。
従って、ウエハホルダWHの厚さの範囲が13〜16m
m、支持板5の厚さの範囲が4〜7mmであり、ウエハ
ホルダWHのヤング率が450GPa、支持板5のヤン
グ率が290GPaであることから、これらの曲げ剛性
比は約10:1(ホルダが13mm、支持板が7mm)
〜100:1(ホルダが16mm、支持板が4mm)の
範囲から選択される。
Here, the thickness of the support plate 5 is required to be 4 mm or more due to the necessity of accuracy in a single body, and conversely 7 mm or less due to weight limitation. The bending rigidity ratio between the wafer holder WH and the support plate 5 is expressed by (thickness ratio) 3 × (Young's modulus ratio).
Therefore, the thickness range of the wafer holder WH is 13 to 16 m.
m, the thickness range of the support plate 5 is 4 to 7 mm, the Young's modulus of the wafer holder WH is 450 GPa, and the Young's modulus of the support plate 5 is 290 GPa. Is 13 mm and the support plate is 7 mm)
˜100: 1 (16 mm for holder, 4 mm for support plate).

【0030】すなわち、曲げ剛性比が10:1よりも小
さくなると、ウエハホルダWHの精度が維持されない、
支持板5が重量制限に抵触する等の不具合が生じること
になるとともに、ウエハホルダWHと支持板5との曲げ
剛性が近い状態になり、支持板5の変形がウエハホルダ
WHに伝わるという不具合が生じる。逆に、曲げ剛性比
が100:1よりも大きくなると、支持板5の精度が維
持されない、ウエハホルダWHが重量制限に抵触する等
の不具合が生じることになるとともに、特に支持板5が
薄すぎて加工が困難になり、且つ加工時に割れ等の損傷
が生じやすくなるという不都合がある。
That is, if the bending rigidity ratio is smaller than 10: 1, the accuracy of the wafer holder WH cannot be maintained.
In addition to a problem such as the support plate 5 violating the weight limitation, the bending rigidity of the wafer holder WH and the support plate 5 become close to each other, and the deformation of the support plate 5 is transmitted to the wafer holder WH. On the other hand, if the bending rigidity ratio is greater than 100: 1, the precision of the support plate 5 is not maintained, the wafer holder WH conflicts with the weight limit, and other problems occur. In particular, the support plate 5 is too thin. There is an inconvenience that processing becomes difficult and damage such as cracks easily occurs during processing.

【0031】さらに、ウエハホルダWH及び支持板5の
合計厚さが20mm以下という前提を加えない場合、ウ
エハホルダWH及び支持板5の精度を維持しながらこれ
らの総重量を小さくするためには、ウエハホルダWHの
厚さが13mm、支持板5の厚さが4mmとなり、この
場合はこれらの曲げ剛性比は約53:1となる。逆に、
互いの接触面の加工精度を向上させるためには、ウエハ
ホルダWHの厚さが16mm、支持板5の厚さが7mm
となり、この場合はこれらの曲げ剛性比は約19:1と
なる。従って、ウエハホルダWHと支持板5との曲げ剛
性比を19:1〜53:1の範囲に設定することで、加
工精度向上及び総重量の軽量化の双方を実現することに
なる。本実施の形態では、装置の小型化に対する要請
や、既存装置への対応性も考慮して、ウエハホルダWH
の厚さを15mmとし、支持板5の厚さを5mmとし、
曲げ剛性比を約40:1に設定した。
Further, in order to reduce the total weight of the wafer holder WH and the supporting plate 5 while maintaining the accuracy of the wafer holder WH and the supporting plate 5 without the assumption that the total thickness of the wafer holder WH and the supporting plate 5 is 20 mm or less, Has a thickness of 13 mm and the support plate 5 has a thickness of 4 mm, and in this case, the bending rigidity ratio thereof is about 53: 1. vice versa,
In order to improve the processing precision of the mutual contact surfaces, the thickness of the wafer holder WH is 16 mm and the thickness of the support plate 5 is 7 mm.
In this case, the bending rigidity ratio of these is about 19: 1. Therefore, by setting the bending rigidity ratio between the wafer holder WH and the support plate 5 in the range of 19: 1 to 53: 1, both improvement in processing accuracy and reduction in total weight can be realized. In the present embodiment, the wafer holder WH is taken into consideration in consideration of a request for downsizing of the device and compatibility with existing devices.
The thickness of 15 mm, the thickness of the support plate 5 is 5 mm,
The bending stiffness ratio was set to about 40: 1.

【0032】次に、ステージ装置1の作用について説明
する。ウエハホルダWHと支持板5とは、裏面WHa及
びホルダ吸着面5aとが接触した状態で保持されるが、
裏面WHa及びホルダ吸着面5aの面精度が悪い場合、
支持板5がウエハホルダWHに対して十分に小さい曲げ
剛性であるので、支持板5がウエハホルダWHに倣うこ
とで、低い面精度に起因して生じる変形を吸収すること
になる。そのため、ウエハホルダWHには変形がほとん
ど生じず、このウエハホルダWHに吸着保持されるウエ
ハWの平坦度悪化を抑制することができる。
Next, the operation of the stage device 1 will be described. The wafer holder WH and the support plate 5 are held in a state where the back surface WHa and the holder suction surface 5a are in contact with each other.
When the surface accuracy of the back surface WHa and the holder suction surface 5a is poor,
Since the support plate 5 has a flexural rigidity that is sufficiently smaller than that of the wafer holder WH, the support plate 5 follows the wafer holder WH to absorb the deformation caused by the low surface accuracy. Therefore, the wafer holder WH is hardly deformed, and deterioration of the flatness of the wafer W sucked and held by the wafer holder WH can be suppressed.

【0033】また、ウエハステージWSの駆動時に移動
テーブルTBが力を受けて変形した場合、移動テーブル
TBへの支持板5の固定が全面ではなく3点であるた
め、ウエハホルダWHへ伝達される変形が大幅に緩和さ
れる。加えて、移動テーブルTBの変形が固定部6を介
して支持板5に伝達されても、支持板5の弾性ヒンジ部
7が弾性変形して移動テーブルTBの変形を吸収するた
め、支持板本体5cへは変形がほとんど伝達されない。
しかも、上述したように、支持板5がウエハホルダWH
に対して十分に小さい曲げ剛性であるので、支持板5が
移動テーブルTBの変形を吸収することになる。さら
に、ウエハホルダWHは、移動テーブルTBに対してキ
ネマティックに近い状態で支持されることで、移動テー
ブルTBから伝達される応力が大幅に少なくなる。その
ため、ウエハホルダWHと支持板5との間でずれが発生
することを防止できる。
When the moving table TB is deformed by receiving a force when the wafer stage WS is driven, since the fixing of the support plate 5 to the moving table TB is not the entire surface but three points, the deformation is transmitted to the wafer holder WH. Is greatly eased. In addition, even if the deformation of the moving table TB is transmitted to the supporting plate 5 via the fixed portion 6, the elastic hinge portion 7 of the supporting plate 5 elastically deforms and absorbs the deformation of the moving table TB. Almost no deformation is transmitted to 5c.
Moreover, as described above, the support plate 5 is used as the wafer holder WH.
Since the bending rigidity is sufficiently small, the support plate 5 absorbs the deformation of the moving table TB. Further, since the wafer holder WH is supported in a state close to kinematic with respect to the moving table TB, the stress transmitted from the moving table TB is significantly reduced. Therefore, it is possible to prevent a deviation from occurring between the wafer holder WH and the support plate 5.

【0034】ここで、支持板5に弾性ヒンジ部7が設け
られた場合、移動テーブルTBに対してウエハホルダW
Hが振動しやすくなると考えられるが、本実施の形態で
は移動テーブルTBと突部8との間に極めて薄い隙間か
らなる空隙部8aが存在するため、ウエハホルダWHに
振動が生じる状況に陥った場合でも、空隙部8aにおけ
る空気の粘性抵抗によるスクイーズ作用が緩衝作用を発
現するため、生じた振動を円滑、且つ迅速に減衰させる
ことができる。このように、対向配置された突部8及び
移動テーブルTBとの間の空隙部8aは、振動減衰装置
として作用することになるため、効果的に振動を減衰さ
せるためには、発生すると想定される振動特性に基づい
て、具体的には振動の腹となる部分に配置することが望
ましい。
Here, when the support plate 5 is provided with the elastic hinge portion 7, the wafer holder W is moved relative to the moving table TB.
Although it is considered that H easily vibrates, in the present embodiment, since there is a space 8a consisting of an extremely thin gap between the moving table TB and the protrusion 8, when the wafer holder WH vibrates. However, since the squeeze action due to the viscous resistance of air in the void 8a exerts a buffering action, the generated vibration can be smoothly and quickly damped. As described above, the gap 8a between the protrusion 8 and the moving table TB, which are arranged to face each other, acts as a vibration damping device, and therefore is supposed to occur in order to effectively damp vibration. Specifically, it is desirable to dispose it in a portion that is an antinode of vibration based on the vibration characteristics.

【0035】図1に戻り、移動テーブルTB1、TB2
の上面には、種々の基準マークが形成された基準マーク
板FM1、FM2がウエハW1、W2とそれぞれほぼ同
じ高さになるように設置されている。これらの基準マー
ク板FM1、FM2は、例えば各ウエハステージWS
1、WS2の基準位置を検出する際に用いられる。
Returning to FIG. 1, the movement tables TB1 and TB2 are shown.
The reference mark plates FM1 and FM2 on which various reference marks are formed are installed on the upper surface of the so as to be substantially the same height as the wafers W1 and W2. These fiducial mark plates FM1 and FM2 are used, for example, for each wafer stage WS.
1, used when detecting the reference position of WS2.

【0036】干渉計システム9は、ウエハホルダWH1
と共通の移動テーブルTB1で保持されウエハホルダW
H1と所定の位置関係で配設された移動鏡20、21
と、ウエハホルダWH2と共通の移動テーブルTB2で
保持されウエハホルダWH2と所定の位置関係で配設さ
れた移動鏡22、23と、図1に示すように、測長軸B
I1Xで示される干渉計ビームを照射する干渉計16
と、測長軸BI2Xで示される干渉計ビームを照射する
干渉計18と、図2に示すように、測長軸BI3Y〜B
I5Yで示される干渉計ビームをそれぞれ照射する干渉
計(いずれも不図示)とから構成されている(図3では
移動鏡20のみ図示)。
The interferometer system 9 includes a wafer holder WH1.
Wafer holder W held by the same moving table TB1 as
Moving mirrors 20, 21 arranged in a predetermined positional relationship with H1
1, the movable mirrors 22 and 23 held by the movable table TB2 common to the wafer holder WH2 and arranged in a predetermined positional relationship with the wafer holder WH2, and as shown in FIG.
Interferometer 16 for irradiating the interferometer beam indicated by I1X
And an interferometer 18 for irradiating the interferometer beam indicated by the length-measuring axis BI2X, and as shown in FIG.
And an interferometer for irradiating the interferometer beam I5Y (not shown) (only the movable mirror 20 is shown in FIG. 3).

【0037】移動鏡20は、移動テーブルTB1上の−
X側端縁にY軸方向に延在して配設されており、その−
X側の面はセラミックスの母材にアルミ蒸着が施され、
干渉計16から照射される干渉計ビームを反射する反射
面になっている。移動鏡22は、移動テーブルTB2上
の+X側端縁にY軸方向に延在して配設されており、そ
の+X側の面もセラミックスの母材にアルミ蒸着が施さ
れ、干渉計18から照射される干渉計ビームを反射する
反射面になっている。そして、干渉計16、18は、移
動鏡20、22からの反射光をそれぞれ受光することに
より、各反射面の基準位置からの相対変位を計測し、ウ
エハステージWS1、WS2(ひいては、ウエハW1、
W2)のX軸方向位置を計測するようになっている。こ
こで、干渉計16、18は、図2に示されるように、各
3本の光軸を有する3軸干渉計であり、ウエハステージ
WS1、WS2のX軸方向の計測以外に、チルト計測及
びθ計測が可能となっている。各光軸の出力値は独立に
計測できる様になっている。ウエハステージWS1、W
S2のθ回転及びZ軸方向の微小駆動及び傾斜駆動を行
うテーブル移動TB1、TB2は、反射面の下にあるの
で、ウエハステージのチルト制御時の駆動量は全て、こ
れらの干渉計16、18によりモニターすることができ
る。
The moving mirror 20 is placed on the moving table TB1.
It is arranged so as to extend in the Y-axis direction at the X-side edge, and-
On the X side, aluminum is vapor-deposited on the ceramic base material,
It is a reflecting surface that reflects the interferometer beam emitted from the interferometer 16. The movable mirror 22 is arranged so as to extend in the Y-axis direction on the + X side end edge on the movable table TB2, and the + X side surface of the movable table TB2 is also subjected to aluminum vapor deposition on the ceramic base material, and the interferometer 18 It is a reflecting surface that reflects the emitted interferometer beam. Then, the interferometers 16 and 18 measure the relative displacement of each reflecting surface from the reference position by receiving the reflected light from the movable mirrors 20 and 22, respectively, and the wafer stages WS1 and WS2 (and thus the wafer W1,
The position of W2) in the X-axis direction is measured. Here, the interferometers 16 and 18 are three-axis interferometers each having three optical axes as shown in FIG. 2, and in addition to the measurement of the wafer stages WS1 and WS2 in the X-axis direction, tilt measurement and θ measurement is possible. The output value of each optical axis can be measured independently. Wafer stage WS1, W
Since the table movements TB1 and TB2 that perform θ rotation of S2 and minute drive and tilt drive in the Z-axis direction are below the reflecting surface, the drive amounts during the tilt control of the wafer stage are all interferometers 16 and 18. Can be monitored by.

【0038】同様に、移動鏡21は、移動テーブルTB
1上の+Y側端縁にX軸方向に延在して配設され、移動
鏡23は、移動テーブルTB2上の+Y側端縁にX軸方
向に延在して配設され、それぞれの+Y側の面はセラミ
ックスの母材にアルミ蒸着が施され、測長軸BI3Y〜
BI5Yを有する干渉計から照射される干渉計ビームを
反射する反射面になっている。ここで、測長軸BI3Y
は、投影光学系PLの投影中心でX軸と垂直に交差し、
測長軸BI4Y、BI5Yは、アライメント系24a、
24bのそれぞれの検出中心でX軸とそれぞれ垂直に交
差している。
Similarly, the movable mirror 21 includes a movable table TB.
1 is arranged so as to extend in the X-axis direction at the + Y-side end edge, and the movable mirror 23 is arranged so as to extend in the X-axis direction at the + Y-side end edge on the moving table TB2. On the side surface, aluminum is vapor-deposited on the ceramic base material, and the measuring axis BI3Y ~
It is a reflecting surface that reflects the interferometer beam emitted from the interferometer having BI5Y. Here, measuring axis BI3Y
Intersects the X axis perpendicularly at the projection center of the projection optical system PL,
The measuring axes BI4Y and BI5Y are the alignment system 24a,
Each of the detection centers 24b intersects the X axis at right angles.

【0039】本実施形態の場合、投影光学系PLを用い
た露光時のウエハステージWS1、WS2のY方向位置
計測には、投影光学系PLの投影中心、すなわち光軸A
Xを通過する測長軸BI3Yの干渉計の計測値が用いら
れ、アライメント系24aの使用時のウエハステージW
S1のY方向位置計測には、アライメント系24aの検
出中心、すなわち光軸SXを通過する測長軸BI4Yの
干渉計の計測値が用いられ、アライメント系24b使用
時のウエハステージWS2のY方向位置計測には、アラ
イメント系24bの検出中心、すなわち光軸SXを通過
する測長軸BI5Yの干渉計の計測値が用いられる。な
お、上記Y計測用の測長軸BI3Y、BI4Y、BI5
Yの各干渉計は、各2本の光軸を有する2軸干渉計であ
り、ウエハステージWS1、WS2のY軸方向の計測以
外に、チルト計測が可能となっている。各光軸の出力値
は独立に計測できるようになっている。
In the case of this embodiment, the position of the wafer stages WS1 and WS2 in the Y direction at the time of exposure using the projection optical system PL is measured at the projection center of the projection optical system PL, that is, the optical axis A.
The measurement value of the interferometer of the measuring axis BI3Y passing through X is used, and the wafer stage W when the alignment system 24a is used.
For the measurement of the position of S1 in the Y direction, the measurement value of the interferometer of the measuring axis BI4Y passing through the detection center of the alignment system 24a, that is, the optical axis SX is used, and the position of the wafer stage WS2 in the Y direction when the alignment system 24b is used. For the measurement, the detection value of the alignment system 24b, that is, the measurement value of the interferometer of the length measurement axis BI5Y passing through the optical axis SX is used. In addition, the length measurement axes BI3Y, BI4Y, and BI5 for Y measurement described above.
Each Y interferometer is a biaxial interferometer having two optical axes, and can perform tilt measurement in addition to the measurement of the wafer stages WS1 and WS2 in the Y-axis direction. The output value of each optical axis can be measured independently.

【0040】また、本実施形態では、後述するように、
ウエハステージWS1、WS2の内の一方が露光シーケ
ンスを実行している間、他方はウエハ交換、ウエハアラ
イメントシーケンスを実行するが、この際に両ステージ
の干渉がないように、各干渉計の出力値に基づいて主制
御装置90の指令に応じてステージ制御装置38によ
り、ウエハステージWS1、WS2の移動が管理されて
いる。
Further, in this embodiment, as will be described later,
While one of the wafer stages WS1 and WS2 is executing the exposure sequence, the other is executing the wafer exchange and the wafer alignment sequence. At this time, the output values of the interferometers are set so that the two stages do not interfere with each other. Based on the above, the movement of the wafer stages WS1 and WS2 is managed by the stage control device 38 in response to a command from the main control device 90.

【0041】投影光学系PLとしては、ここでは、Z軸
方向の共通の光軸を有する複数枚のレンズエレメントか
ら成り、両側テレセントリックで所定の縮小倍率、例え
ば1/4を有する屈折光学系が使用されている。このた
め、ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光時にお
けるウエハステージの走査方向の移動速度は、レチクル
ステージの移動速度の1/4となる。
As the projection optical system PL, a refraction optical system which is composed of a plurality of lens elements having a common optical axis in the Z-axis direction and is telecentric on both sides and has a predetermined reduction magnification, for example, 1/4 is used. Has been done. Therefore, the moving speed of the wafer stage in the scanning direction during the step-and-scan scanning exposure is ¼ of the moving speed of the reticle stage.

【0042】この投影光学系PLのX軸方向の両側に
は、図1に示されるように、同じ機能を有するオフアク
シス(off-axis)方式のアライメント系24a、24b
が、投影光学系PLの光軸中心(レチクルパターン像の
投影中心と一致)よりそれぞれ同一距離だけ離れた位置
に設置されている。これらのアライメント系24a、2
4bは、LSA(Laser Step Alignment)系、FIA
(Filed Image Alignment)系、LIA(Laser Interfe
rometric Alignment )系の3種類のアライメントセン
サを有しており、基準マーク板FM1、FM2上の基準
マーク及びウエハW1、W2上のアライメントマークの
X、Y2次元方向の位置計測を行うことが可能である。
On both sides of the projection optical system PL in the X-axis direction, as shown in FIG. 1, off-axis type alignment systems 24a and 24b having the same function.
Are installed at positions separated by the same distance from the optical axis center of the projection optical system PL (corresponding to the projection center of the reticle pattern image). These alignment systems 24a, 2
4b is LSA (Laser Step Alignment) system, FIA
(Filed Image Alignment) system, LIA (Laser Interfe)
It has three kinds of alignment sensors (rometric alignment) system, and can measure the position of the reference marks on the reference mark plates FM1 and FM2 and the alignment marks on the wafers W1 and W2 in the X and Y two-dimensional directions. is there.

【0043】これらのアライメント系24a、24bを
構成する各アライメントセンサからの情報は、アライメ
ント制御装置80によりA/D変換され、デジタル化さ
れた波形信号を演算処理してマーク位置が検出される。
この結果が主制御装置90に送られ、主制御装置90か
らその結果に応じてステージ制御装置38に対し露光時
の同期位置補正等が指示される構成になっている。
The information from the alignment sensors constituting the alignment systems 24a and 24b is A / D converted by the alignment controller 80, and the digitized waveform signal is arithmetically processed to detect the mark position.
The result is sent to the main controller 90, and the main controller 90 instructs the stage controller 38 to perform synchronous position correction at the time of exposure according to the result.

【0044】さらに、本実施形態の露光装置10では、
図1では図示を省略したが、レチクルRの上方に、投影
光学系PLを介してレチクルR上のレチクルマーク(図
示省略)と基準マーク板FM1、FM2上のマークとを
同時に観察するための露光波長を用いたTTR(Throug
h The Reticle )アライメント光学系から成る一対のレ
チクルアライメント顕微鏡が設けられている。これらの
レチクルアライメント顕微鏡の検出信号は、主制御装置
90に供給される。なお、レチクルアライメント顕微鏡
と同等の構成は、例えば特開平7−176468号公報
等に開示されている。
Further, in the exposure apparatus 10 of this embodiment,
Although not shown in FIG. 1, an exposure for simultaneously observing a reticle mark (not shown) on the reticle R and marks on the reference mark plates FM1 and FM2 above the reticle R via the projection optical system PL. TTR using wavelength (Throug
h The Reticle) A pair of reticle alignment microscopes consisting of alignment optics is provided. Detection signals of these reticle alignment microscopes are supplied to main controller 90. A configuration equivalent to that of the reticle alignment microscope is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-176468.

【0045】続いて、ステージ装置2について説明す
る。このステージ装置2は、レチクル定盤32上をレチ
クルRを保持してXYの2次元方向に移動可能なレチク
ルステージRSTと、このレチクルステージRSTを駆
動する不図示のリニアモータと、このレチクルステージ
RSTの位置を管理するレチクル干渉計システム11と
を備えている。
Next, the stage device 2 will be described. The stage device 2 includes a reticle stage RST that holds a reticle R on a reticle surface plate 32 and is movable in two-dimensional XY directions, a linear motor (not shown) that drives the reticle stage RST, and a reticle stage RST. And a reticle interferometer system 11 for managing the position of the reticle.

【0046】レチクルステージRSTには、図2に示さ
れるように、2枚のレチクルR1、R2がスキャン方向
(Y軸方向)に直列に設置される。このレチクルステー
ジRSTは、不図示のエアーベアリング等を介してレチ
クル定盤32上に浮上支持され、不図示のリニアモータ
等からなる駆動機構30(図1参照)によりX軸方向の
微小駆動、θ方向の微小回転及びY軸方向の走査駆動が
なされるようになっている。
On reticle stage RST, as shown in FIG. 2, two reticles R1 and R2 are installed in series in the scanning direction (Y-axis direction). The reticle stage RST is levitationally supported on the reticle surface plate 32 via an air bearing (not shown) or the like, and is slightly driven in the X-axis direction by a drive mechanism 30 (see FIG. 1) including a linear motor (not shown). Direction minute rotation and scanning drive in the Y-axis direction.

【0047】なお、駆動機構30は、前述したステージ
装置1と同様のリニアモータを駆動源とする機構である
が、図1では図示の便宜上及び説明の便宜上から単なる
ブロックとして示しているものである。このため、レチ
クルステージRST上のレチクルR1、R2が例えば二
重露光の際に選択的に使用され、いずれのレチクルにつ
いてもウエハ側と同期スキャンできる様な構成となって
いる。
The drive mechanism 30 is a mechanism using a linear motor as a drive source similar to that of the stage device 1 described above, but is shown as a simple block in FIG. 1 for convenience of illustration and description. . Therefore, the reticles R1 and R2 on the reticle stage RST are selectively used, for example, in double exposure, and any of the reticles can be scanned synchronously with the wafer side.

【0048】このレチクルステージRST上には、図示
しないものの、レチクルRのパターン領域外を吸着保持
するレチクルホルダ(ホルダ)が支持されるとともに、
+X側の端部に位置して移動鏡34がY軸方向に延設さ
れ、−Y側の端部に位置して2つの移動鏡35、37が
配置されている。移動鏡34の+X軸側の面、および移
動鏡35、37の−Y側の面は、アルミ蒸着により反射
面が形成されている。この移動鏡34の反射面に向けて
測長軸BI6Xで示される干渉計36からの干渉計ビー
ムが照射され、干渉計36ではその反射光を受光してウ
エハステージ側と同様にして基準面に対する相対変位を
計測することにより、レチクルステージRSTのX方向
の位置を計測している。ここで、この測長軸BI6Xを
有する干渉計は、実際には独立に計測可能な2本の干渉
計光軸を有しており、レチクルステージRSTのX軸方
向の位置計測と、ヨーイング量の計測が可能となってい
る。
Although not shown, a reticle holder (holder) for sucking and holding the outside of the pattern area of the reticle R is supported on the reticle stage RST.
The movable mirror 34 is provided at the end on the + X side and extends in the Y-axis direction, and the two movable mirrors 35 and 37 are disposed at the end on the -Y side. The + X-axis side surface of the movable mirror 34 and the −Y side surface of the movable mirrors 35 and 37 have a reflective surface formed by aluminum vapor deposition. The interferometer beam from the interferometer 36, which is indicated by the length measurement axis BI6X, is emitted toward the reflecting surface of the movable mirror 34, and the interferometer 36 receives the reflected light and the same with the wafer stage side with respect to the reference surface. By measuring the relative displacement, the position of the reticle stage RST in the X direction is measured. Here, the interferometer having this length measurement axis BI6X actually has two interferometer optical axes that can be independently measured, and measures the position of the reticle stage RST in the X axis direction and the yaw amount. It is possible to measure.

【0049】移動鏡35、37には、不図示の一対のダ
ブルパス干渉計から測長軸BI7Y、BI8Yで示され
る干渉計ビームが照射され、そこで反射したそれぞれの
反射光がそれぞれのダブルパス干渉計で受光される。そ
して、これらのダブルパス干渉計の計測値が図1のステ
ージ制御装置38に供給され、その平均値に基づいてレ
チクルステージRSTのY軸方向の位置が計測される。
このY軸方向位置の情報は、ウエハ側の測長軸BI3Y
を有する干渉計の計測値に基づくレチクルステージRS
TとウエハステージWS1又はWS2との相対位置の算
出、及びこれに基づく走査露光時の走査方向(Y軸方
向)のレチクルとウエハの同期制御に用いられる。すな
わち、本実施形態では、移動鏡34、35、37、干渉
計36及び測長軸BI7Y、BI8Yで示される一対の
ダブルパス干渉計によってレチクル干渉計システム11
が構成されている。
The movable mirrors 35 and 37 are irradiated with interferometer beams indicated by measuring axes BI7Y and BI8Y from a pair of double-pass interferometers (not shown), and the respective reflected lights reflected there are reflected by the respective double-pass interferometers. Received light. Then, the measured values of these double-pass interferometers are supplied to the stage controller 38 of FIG. 1, and the position of the reticle stage RST in the Y-axis direction is measured based on the average value thereof.
The information on the position in the Y-axis direction is the measurement axis BI3Y on the wafer side.
Reticle stage RS based on interferometer measurements with
It is used for calculation of the relative position between T and the wafer stage WS1 or WS2, and synchronization control of the reticle and wafer in the scanning direction (Y-axis direction) during scanning exposure based on this. That is, in the present embodiment, the reticle interferometer system 11 includes the movable mirrors 34, 35, 37, the interferometer 36, and the pair of double-pass interferometers indicated by the measuring axes BI7Y, BI8Y.
Is configured.

【0050】次に、照明系3について、図1に基づいて
説明する。この照明系3は、図1に示されるように、光
源部40、シャッタ42、ミラー44、ビームエキスパ
ンダ46、48、第1フライアイレンズ50、レンズ5
2、振動ミラー54、レンズ56、第2フライアイレン
ズ58、レンズ60、固定ブラインド62、可動ブライ
ンド64、リレーレンズ66、68等から構成されてい
る。
Next, the illumination system 3 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the illumination system 3 includes a light source unit 40, a shutter 42, a mirror 44, beam expanders 46 and 48, a first fly-eye lens 50, and a lens 5.
2, a vibrating mirror 54, a lens 56, a second fly-eye lens 58, a lens 60, a fixed blind 62, a movable blind 64, relay lenses 66, 68 and the like.

【0051】ここで、この照明系の上記構成各部につい
てその作用とともに説明する。光源であるKrFエキシ
マレーザと減光システム(減光板、開口絞り等)よりな
る光源部40から射出されたレーザ光は、シャッタ42
を透過した後、ミラー44により偏向されて、ビームエ
キスパンダ46、48により適当なビーム径に整形さ
れ、第1フライアイレンズ50に入射される。この第1
フライアイレンズ50に入射された光束は、2次元的に
配列されたフライアイレンズのエレメントにより複数の
光束に分割され、レンズ52、振動ミラー54、レンズ
56により再び各光束が異なった角度より第2フライア
イレンズ58に入射される。この第2フライアイレンズ
58より射出された光束は、レンズ60により、レチク
ルRと共役な位置に設置された固定ブラインド62に達
し、ここで所定形状にその断面形状が規定された後、レ
チクルRの共役面から僅かにデフォーカスされた位置に
配置された可動ブラインド64を通過し、リレーレンズ
66、68を経て均一な照明光として、レチクルR上の
上記固定ブラインド62によって規定された所定形状、
ここでは矩形スリット状の照明領域IA(図2参照)を
照明する。
Here, each of the above-mentioned components of the illumination system will be described together with its operation. A laser beam emitted from a light source unit 40 including a KrF excimer laser as a light source and a light reduction system (a light reduction plate, an aperture stop, etc.) emits a laser beam from a shutter 42.
After passing through, the beam is deflected by the mirror 44, shaped into an appropriate beam diameter by the beam expanders 46 and 48, and is incident on the first fly-eye lens 50. This first
The light flux incident on the fly-eye lens 50 is divided into a plurality of light fluxes by the elements of the fly-eye lens arranged two-dimensionally, and the light fluxes are divided by the lens 52, the oscillating mirror 54, and the lens 56 from different angles. It is incident on the two-fly-eye lens 58. The light flux emitted from the second fly-eye lens 58 reaches a fixed blind 62 installed at a position conjugate with the reticle R by the lens 60, and after the cross-sectional shape thereof is regulated to a predetermined shape here, the reticle R A predetermined shape defined by the fixed blind 62 on the reticle R as uniform illumination light that passes through the movable blind 64 disposed at a position slightly defocused from the conjugate plane of, and passes through the relay lenses 66 and 68.
Here, the rectangular slit-shaped illumination area IA (see FIG. 2) is illuminated.

【0052】次に、制御系について図1に基づいて説明
する。この制御系は、装置全体を統括的に制御する主制
御装置90を中心に、この主制御装置90の配下にある
露光量制御装置70及びステージ制御装置38等から構
成されている。
Next, the control system will be described with reference to FIG. This control system is mainly composed of a main controller 90 that controls the entire apparatus, and an exposure amount controller 70 and a stage controller 38 under the control of the main controller 90.

【0053】ここで、制御系の上記構成各部の動作を中
心に本実施の形態に係る投影露光装置10の露光時の動
作について説明する。露光量制御装置70は、レチクル
Rとウエハ(W1又はW2)との同期走査が開始される
のに先立って、シャッタ駆動装置72に指示してシャッ
タ駆動部74を駆動させてシャッタ42をオープンす
る。
Here, the operation of the projection exposure apparatus 10 according to the present embodiment during exposure will be described focusing on the operation of each of the above-mentioned components of the control system. The exposure amount control device 70 instructs the shutter drive device 72 to drive the shutter drive unit 74 to open the shutter 42 before the synchronous scanning of the reticle R and the wafer (W1 or W2) is started. .

【0054】この後、ステージ制御装置38により、主
制御装置90の指示に応じてレチクルRとウエハ(W1
又はW2)、すなわちレチクルステージRSTとウエハ
ステージWS(WS1又はWS2)の同期走査(スキャ
ン制御)が開始される。この同期走査は、前述した干渉
計システムの測長軸BI3Yと測長軸BI1X又はBI
2X及びレチクル干渉計システムの測長軸BI7Y、B
I8Yと測長軸BI6Xの計測値をモニタしつつ、ステ
ージ制御装置38によってレチクル駆動部30及びウエ
ハステージの駆動系を構成する各リニアモータを制御す
ることにより行われる。
Thereafter, the stage controller 38 responds to the instruction from the main controller 90 and the reticle R and wafer (W1).
Or W2), that is, the synchronous scanning (scan control) of the reticle stage RST and the wafer stage WS (WS1 or WS2) is started. This synchronous scanning is performed by the measuring axis BI3Y and the measuring axis BI1X or BI of the interferometer system described above.
2X and reticle interferometer system measuring axes BI7Y, B
The measurement is performed by controlling the linear motors constituting the drive system of the reticle drive unit 30 and the wafer stage by the stage controller 38 while monitoring the measurement values of I8Y and the length measurement axis BI6X.

【0055】そして、両ステージが所定の許容誤差以内
に等速度制御された時点で、露光量制御装置70では、
レーザ制御装置76に指示してパルス発光を開始させ
る。これにより、照明系3からの照明光により、その下
面にパターンがクロム蒸着されたレチクルRの前記矩形
の照明領域IAが照明され、その照明領域内のパターン
の像が投影光学系PLにより1/4倍に縮小され、その
表面にフォトレジストが塗布されたウエハ(W1又はW
2)上に投影露光される。ここで、図2からも明らかな
ように、レチクル上のパターン領域に比べ照明領域IA
の走査方向のスリット幅は狭く、上記のようにレチクル
Rとウエハ(W1又はW2)とを同期走査することで、
パターンの全面の像がウエハ上のショット領域に順次形
成される。
Then, when both stages are controlled at a constant speed within a predetermined tolerance, the exposure amount control device 70
The laser control device 76 is instructed to start pulse emission. Thus, the illumination light from the illumination system 3 illuminates the rectangular illumination area IA of the reticle R whose pattern is chrome-deposited on its lower surface, and the image of the pattern in the illumination area is 1 / A wafer (W1 or W1) that has been reduced by a factor of 4 and whose surface is coated with photoresist.
2) It is projected and exposed on. As is clear from FIG. 2, the illumination area IA is larger than the pattern area on the reticle.
Has a narrow slit width in the scanning direction, and by synchronously scanning the reticle R and the wafer (W1 or W2) as described above,
Images of the entire surface of the pattern are sequentially formed in the shot area on the wafer.

【0056】このレチクルステージRSTとウエハステ
ージWSの同期走査時に移動テーブルTBが変形した場
合でも、上述したように、ウエハホルダWHと支持板5
との間にずれが発生することなく、干渉計システム9を
用いてウエハWの位置を高精度に制御することができ、
レチクルRのパターン像をウエハW上の所定位置に正確
に形成することができる。
Even when the moving table TB is deformed during the synchronous scanning of the reticle stage RST and the wafer stage WS, as described above, the wafer holder WH and the support plate 5 are used.
The position of the wafer W can be controlled with high accuracy by using the interferometer system 9 without causing a deviation between
The pattern image of the reticle R can be accurately formed at a predetermined position on the wafer W.

【0057】続いて、2つのウエハステージWS1、W
S2による並行処理について説明する。本実施の形態で
は、ウエハステージWS2上のウエハW2を投影光学系
PLを介して露光動作を行っている間に、ウエハステー
ジWS1においてウエハ交換が行われ、ウエハ交換に引
き続いてアライメント動作およびオートフォーカス/オ
ートレベリングが行われる。なお、露光動作中のウエハ
ステージWS2の位置制御は、干渉計システムの測長軸
BI2X、BI3Yの計測値に基づいて行われ、ウエハ
交換とアライメント動作が行われるウエハステージWS
1の位置制御は、干渉計システムの測長軸BI1X、B
I4Yの計測値に基づいて行われる。
Subsequently, the two wafer stages WS1 and W
The parallel processing by S2 will be described. In the present embodiment, while the wafer W2 on the wafer stage WS2 is being exposed through the projection optical system PL, the wafer is exchanged on the wafer stage WS1, and the alignment operation and the autofocus are performed following the wafer exchange. / Auto leveling is performed. The position control of the wafer stage WS2 during the exposure operation is performed based on the measurement values of the length measurement axes BI2X and BI3Y of the interferometer system, and the wafer stage WS in which the wafer exchange and the alignment operation are performed.
The position control of No. 1 is the measuring axes BI1X, B of the interferometer system.
It is performed based on the measured value of I4Y.

【0058】ウエハステージWS1側で、上記のウエハ
交換、アライメント動作が行われている間に、ウエハス
テージWS2側では、2枚のレチクルR1、R2を使
い、露光条件を変えながら連続してステップ・アンド・
スキャン方式により二重露光が行われる。2つのウエハ
ステージWS1、WS2上で並行して行われる露光シー
ケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとは、先
に終了したウエハステージの方が待ち状態となり、両方
の動作が終了した時点でウエハステージWS1、WS2
が移動制御される。そして、露光シーケンスが終了した
ウエハステージWS2上のウエハW2は、ローディング
ポジションでウエハ交換がなされ、アライメントシーケ
ンスが終了したウエハステージWS1上のウエハW1
は、投影光学系PLの下で露光シーケンスが行われる。
While the wafer exchange and alignment operations described above are being performed on the wafer stage WS1 side, two reticle R1 and R2 are used on the wafer stage WS2 side to continuously perform steps while changing exposure conditions. and·
Double exposure is performed by the scanning method. Regarding the exposure sequence and the wafer exchange / alignment sequence which are performed in parallel on the two wafer stages WS1 and WS2, the wafer stage which has completed first is in a standby state, and when both operations are completed, the wafer stage WS1 and WS2
Is controlled to move. The wafer W2 on the wafer stage WS2 for which the exposure sequence has been completed is subjected to wafer exchange at the loading position, and the wafer W1 on the wafer stage WS1 for which the alignment sequence has been completed.
The exposure sequence is performed under the projection optical system PL.

【0059】このように、一方のウエハステージでウエ
ハ交換とアライメント動作を実行する間に、他方のウエ
ハステージで露光動作を実行する事とし、両方の動作が
終了した時点でお互いの動作を切り換えるようにするこ
とで、スループットを大幅に向上させることが可能にな
る。
As described above, while the wafer exchange and the alignment operation are performed on one wafer stage, the exposure operation is performed on the other wafer stage, and when the both operations are completed, the operations are switched to each other. By doing so, the throughput can be significantly improved.

【0060】以上のように、本実施の形態では、支持板
5の曲げ剛性をウエハホルダWHの曲げ剛性に対して小
さくしているので、製作コストをかけてホルダの裏面W
Ha及び支持板5の吸着面5aの面精度を向上させるこ
となくウエハWの平坦度悪化を防止することが可能にな
る。特に、本実施の形態では、ウエハホルダWHと支持
板5との曲げ剛性比を約40:1とすることで、装置の
小型化に対する要請に応えることができるとともに、既
存装置への対応性、加工精度向上にも寄与可能となって
いる。
As described above, in the present embodiment, the bending rigidity of the support plate 5 is made smaller than the bending rigidity of the wafer holder WH, so that the back surface W of the holder is expensive to manufacture.
It is possible to prevent the flatness of the wafer W from being deteriorated without improving the surface accuracy of Ha and the suction surface 5a of the support plate 5. In particular, in the present embodiment, by setting the bending rigidity ratio of the wafer holder WH and the support plate 5 to about 40: 1, it is possible to meet the demand for downsizing of the device, and to adapt to existing devices and process it. It is also possible to contribute to the improvement of accuracy.

【0061】また、本実施の形態では、ウエハホルダW
Hと移動テーブルTBとの間に、弾性ヒンジ部7を有す
る支持板5を介装させたので、ステージ駆動時等に、ウ
エハホルダWHと支持板5(すなわち移動テーブルT
B)との間にずれが生じず、ウエハWの位置決め精度が
低下することも回避可能である。そして、このようにウ
エハホルダWHと支持板5との相対位置ずれを抑えられ
るので、ホルダ吸着面5aの面積を拡げてウエハステー
ジWSを高加速度化することも可能になり、スループッ
ト及び生産性の向上にも寄与できる。さらに、本実施の
形態では、低熱膨張セラミックを用いることで熱変形を
最低限に抑えることができるとともに、温度変化による
変形を支持板5が吸収してウエハホルダWHに伝達させ
ないので、支持板5とウエハホルダWHとを必ずしも同
一材料で構成する必要はなく、それぞれに要求される機
能に最適で熱膨張率が異なる材質を使用することも可能
になり、汎用性を向上させることができる。
Further, in this embodiment, the wafer holder W
Since the supporting plate 5 having the elastic hinge portion 7 is interposed between the H and the moving table TB, the wafer holder WH and the supporting plate 5 (that is, the moving table T) are driven when the stage is driven.
It is also possible to avoid a decrease in the positioning accuracy of the wafer W without causing a deviation from the position B). Since the relative displacement between the wafer holder WH and the support plate 5 can be suppressed in this way, the area of the holder suction surface 5a can be increased to increase the acceleration of the wafer stage WS, thereby improving throughput and productivity. Can also contribute to Further, in the present embodiment, by using the low thermal expansion ceramic, the thermal deformation can be suppressed to the minimum, and the deformation due to the temperature change is not absorbed by the support plate 5 and transmitted to the wafer holder WH. The wafer holder WH does not necessarily have to be made of the same material, and it is possible to use materials that are optimal for the functions required for each and have different coefficients of thermal expansion, thus improving versatility.

【0062】しかも、本実施の形態では、弾性ヒンジ部
7が設けられた場合でも、スクイーズ作用により移動テ
ーブルTBに対するウエハホルダWHに対する振動も制
振できるので、振動に起因する位置決め精度の低下も抑
えることが可能である。
Moreover, in the present embodiment, even when the elastic hinge portion 7 is provided, the vibration of the wafer holder WH with respect to the moving table TB can be suppressed by the squeeze action, so that the deterioration of the positioning accuracy due to the vibration can be suppressed. Is possible.

【0063】図5乃至図9は、本発明のステージ装置お
よび露光装置の第2の実施形態を示す図である。これら
の図において、図1乃至図4に示す第1の実施形態の構
成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説
明を省略する。第2の実施形態と上記の第1の実施形態
とが異なる点は、弾性ヒンジ部の構成である。
5 to 9 are views showing a second embodiment of the stage apparatus and the exposure apparatus of the present invention. In these drawings, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is the configuration of the elastic hinge portion.

【0064】図5及び図6に示すように、支持板5の外
周部近傍には、周方向に等間隔で固定部6が突設されて
いる。各固定部6には、弾性ヒンジ部を構成する弾性部
材17がネジ止め等により固定されている。なお、本実
施形態でも支持板5は、ウエハホルダWHに対して十分
に小さな曲げ剛性(例えばウエハホルダWHの1/4
0)に設定されている。移動テーブルTBには、固定部
6と対向する位置に、支持板5側へ向けて開口する凹部
13が形成されており、凹部13には弾性部材17がそ
れぞれ設置される。
As shown in FIGS. 5 and 6, fixing portions 6 are provided in the vicinity of the outer peripheral portion of the support plate 5 at equal intervals in the circumferential direction. An elastic member 17 forming an elastic hinge portion is fixed to each fixing portion 6 by screwing or the like. In this embodiment as well, the support plate 5 has a bending rigidity that is sufficiently small with respect to the wafer holder WH (for example, 1/4 of the wafer holder WH).
It is set to 0). On the moving table TB, a concave portion 13 that opens toward the support plate 5 side is formed at a position facing the fixed portion 6, and an elastic member 17 is installed in each concave portion 13.

【0065】図7に示すように、弾性部材17は、光軸
AXを中心とする正三角形の略頂点の位置で支持板5に
固定されている。なお、実際には光軸AXとZ軸は一致
するが、図7では便宜上、光軸AXとZ軸とを離間させ
て図示している。各弾性部材17は、略円柱状のノッチ
部17aを挟んで円板状の支持部17b、17bが軸線
を一致させた形状を有しており、ノッチ部17aの略中
心(ノッチ中心と称する)を回転中心として支持部17
b、17bが弾性変形範囲内で互いに回転(揺動)自在
な構成となっている。また、図8に示すように、移動テ
ーブルTBの凹部13に設置された弾性部材17は、ノ
ッチ部17aの高さ(位置)が移動テーブルTBの変形
中立面TBaに位置決めされるように設定されている。
他の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
As shown in FIG. 7, the elastic member 17 is fixed to the support plate 5 at the position of the apex of an equilateral triangle centering on the optical axis AX. In reality, the optical axes AX and Z coincide with each other, but in FIG. 7, the optical axes AX and Z are illustrated separated for convenience. Each elastic member 17 has a shape in which disk-shaped support portions 17b, 17b sandwich the substantially columnar notch portion 17a and have their axes aligned with each other, and substantially the center of the notch portion 17a (referred to as the notch center). With the center of rotation as the support 17
b and 17b are configured to be rotatable (swingable) with respect to each other within an elastic deformation range. Further, as shown in FIG. 8, the elastic member 17 installed in the concave portion 13 of the moving table TB is set such that the height (position) of the notch portion 17a is positioned on the deformation neutral surface TBa of the moving table TB. Has been done.
Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0066】上記の構成では、各弾性部材17は支持部
17b、17bが接する互いに平行な面に対して当該面
に沿った相対移動を拘束する。また、3つの弾性部材1
7で下方から支持板5を支持することから、支持板5は
X方向、Y方向及びZ方向に関して拘束された状態で支
持される。さらに、弾性部材17のノッチ部17aが移
動テーブルTBの変形中立面TBaに位置することか
ら、支持板5は、すなわちウエハホルダWHは移動ホル
ダTBに対して6自由度方向にのみ拘束されたキネマテ
ィックに支持される。
In the above structure, each elastic member 17 restrains the relative movement along the surfaces of the support portions 17b, 17b which are in contact with each other and which are parallel to each other. Also, the three elastic members 1
Since the support plate 5 is supported from below by 7, the support plate 5 is supported while being restrained in the X direction, the Y direction, and the Z direction. Further, since the notch portion 17a of the elastic member 17 is located on the deformation neutral plane TBa of the moving table TB, the support plate 5, that is, the wafer holder WH, is restricted to the moving holder TB only in the direction of 6 degrees of freedom. Supported by ticks.

【0067】従って、本実施の形態においても、移動テ
ーブルTBが力を受けて変形した場合、弾性部材17が
弾性変形することで移動テーブルTBの変形を吸収する
ため、ウエハホルダWHへは変形がほとんど伝達され
ず、また移動テーブルTBに対して支持板5をキネマテ
ィックに近い状態で支持することで、移動テーブルTB
から伝達される応力を大幅に少なくすることができる。
このように、本実施の形態でも上記第1の実施の形態と
同様の作用・効果を得ることができる。また、本実施の
形態では、支持板5の形状を簡素化することができると
ともに、弾性部材17の交換・調整を容易に行うことが
できる。
Therefore, also in the present embodiment, when the moving table TB is deformed by receiving a force, the elastic member 17 elastically deforms to absorb the deformation of the moving table TB, and therefore the wafer holder WH is hardly deformed. It is not transmitted and the support plate 5 is supported on the moving table TB in a state close to kinematics.
The stress transmitted from can be significantly reduced.
As described above, also in the present embodiment, it is possible to obtain the same actions and effects as those in the first embodiment. In addition, in the present embodiment, the shape of the support plate 5 can be simplified, and the elastic member 17 can be easily replaced and adjusted.

【0068】また、支持板5に設けられる弾性部材の別
の形態を図9に示す。この図には、それぞれが異なる形
状を呈する弾性部材25、26、27が示されている。
弾性部材25は、上記弾性部材17と同様に、円柱状の
ノッチ部25aを挟んで円板状の支持部25b、25b
が軸線を一致させた形状を有しており、ノッチ部25a
のノッチ中心を回転中心として支持部25b、25bが
弾性変形範囲内で互いに回転(揺動)自在な構成となっ
ている。
Another form of the elastic member provided on the support plate 5 is shown in FIG. In this figure, elastic members 25, 26, 27 having different shapes are shown.
Like the elastic member 17, the elastic member 25 has disc-shaped support portions 25b and 25b with a columnar notch portion 25a interposed therebetween.
Has a shape in which the axes coincide with each other, and the notch portion 25a
The support portions 25b, 25b are configured to be rotatable (swingable) with respect to each other within the elastic deformation range with the center of the notch as the center of rotation.

【0069】弾性部材26は、円板状の中間部26cを
挟んだ両側に円柱状のノッチ部26a、26aが設けら
れ、これらノッチ部26a、26aの外側(上側)に円
板状の支持部26b、26bが互いに軸線を一致させて
設けられた形状を有しており、各ノッチ部26aのノッ
チ中心を回転中心として支持部26b、26bが中間部
26cに対して弾性変形範囲内で互いに回転(揺動)自
在な構成となっている。
The elastic member 26 is provided with columnar notch portions 26a, 26a on both sides of the disc-shaped intermediate portion 26c, and a disc-shaped support portion is provided outside (upper side) these notch portions 26a, 26a. 26b and 26b have a shape in which their axes are aligned with each other, and the support portions 26b and 26b rotate with respect to the intermediate portion 26c within the elastic deformation range with the notch center of each notch portion 26a as the center of rotation. (Rotating) It has a flexible structure.

【0070】また、弾性部材27は、直方体状の中間部
27cを挟んだ両側に円柱状のノッチ部27a及び角柱
状のノッチ部27dがそれぞれ設けられ、ノッチ部27
aの外側(上側)に円板状の支持部27bが設けられ、
ノッチ部27dの外側(下側)に直方体状の支持部27
eが設けられた形状を有している。中間部27c、ノッ
チ部27d及び支持部27eは、光軸AX上に中心が位
置する円弧の接線方向に延在しており、この接線方向の
断面が矩形で、且つ半径方向の断面がH状に形成されて
いる。そして、これら弾性部材25〜27は、光軸AX
を中心とする正三角形の略頂点の位置で支持板5に固定
される。なお、実際には光軸AXとZ軸は一致するが、
図9では便宜上、光軸AXとZ軸とを離間させて図示し
ている。
Further, the elastic member 27 is provided with a cylindrical notch portion 27a and a prismatic notch portion 27d on both sides sandwiching a rectangular parallelepiped intermediate portion 27c, respectively.
A disc-shaped support portion 27b is provided on the outer side (upper side) of a,
A rectangular parallelepiped support portion 27 is provided on the outer side (lower side) of the notch portion 27d.
e has a shape provided. The intermediate portion 27c, the notch portion 27d, and the support portion 27e extend in the tangential direction of an arc whose center is located on the optical axis AX, and the tangential cross section is rectangular and the radial cross section is H-shaped. Is formed in. Then, these elastic members 25 to 27 have the optical axis AX.
It is fixed to the support plate 5 at the position of the apex of an equilateral triangle centered at. Although the optical axes AX and Z coincide with each other in reality,
In FIG. 9, for convenience, the optical axes AX and Z are shown separated from each other.

【0071】上記の構成では、弾性部材25は、上記弾
性部材17と同様に、その位置において支持板5の移動
をX方向、Y方向及びZ方向の移動に関して拘束した状
態で支持する。また、弾性部材26は、ノッチ部26
a、26aのノッチ中心周りに中間部26cが回転して
XY平面に対して傾くことにより、支持部26b、26
bが接する互いに平行な面に対して当該面に沿った方向
の相対移動が可能である。従って、弾性部材26は、そ
の位置において支持板5をZ方向の移動に関してのみ拘
束した状態で支持する。
In the above structure, the elastic member 25 supports the movement of the support plate 5 at that position while restraining the movement of the support plate 5 in the X, Y and Z directions at that position. Further, the elastic member 26 has the notch portion 26.
By rotating the intermediate portion 26c around the center of the notch of a, 26a and tilting with respect to the XY plane, the supporting portions 26b, 26
Relative movement in a direction along the surfaces, which are in contact with each other and are parallel to each other, is possible. Therefore, the elastic member 26 supports the support plate 5 at that position in a state of being restrained only with respect to the movement in the Z direction.

【0072】そして、弾性部材27は、上記半径方向に
関しては、ノッチ部27a、27dのノッチ中心周りに
中間部27cが回転してXY平面に対して傾くことによ
り、支持部27b、27eが接する互いに平行な面に対
して当該面に沿った方向の相対移動が可能である。ま
た、弾性部材27は、上記接線方向に関しては、中間部
27c、ノッチ部27d及び支持部27eを剛体として
見なせるので、支持板5の移動を拘束する。従って、弾
性部材27は、その位置において支持板5をZ方向及び
光軸AX周りの移動に関して拘束する。
In the elastic member 27, in the radial direction, the intermediate portions 27c rotate around the notch centers of the notch portions 27a and 27d and are inclined with respect to the XY plane, so that the supporting portions 27b and 27e contact each other. Relative movement in a direction along the plane is possible with respect to the parallel plane. Further, the elastic member 27 restrains the movement of the support plate 5 because the intermediate portion 27c, the notch portion 27d and the support portion 27e can be regarded as rigid bodies in the tangential direction. Therefore, the elastic member 27 restrains the support plate 5 at that position with respect to the movement in the Z direction and around the optical axis AX.

【0073】この結果、支持板5の移動に対して、弾性
部材25はX・Y・Z方向に関して拘束し、弾性部材2
6はZ方向に関して拘束し、弾性部材27はZ方向及び
光軸AX(Z軸)周りに拘束する。換言すると、弾性部
材25〜27は、ウエハホルダWHの移動に対する拘束
方向の組み合わせを互いに異ならせた状態で、ウエハホ
ルダWHを移動テーブルTBに対して6自由度方向にの
み拘束したキネマティックに支持することになり、上記
第1の実施形態と同様の作用・効果が得られる。また、
本実施の形態では、弾性部材25〜27と移動テーブル
TBとの相対位置関係に関係なくウエハホルダWHをキ
ネマティック支持できるため、これら弾性部材25〜2
7を移動テーブルTBの変形中立面に対して位置決めす
る必要がなくなり、設置に要する時間を短縮することが
可能になる。
As a result, the elastic member 25 is restrained in the X, Y, Z directions with respect to the movement of the support plate 5, and the elastic member 2
6 constrains in the Z direction, and the elastic member 27 constrains in the Z direction and around the optical axis AX (Z axis). In other words, the elastic members 25 to 27 kinematically support the wafer holder WH with respect to the moving table TB only in the six-degree-of-freedom direction in a state where the combinations of the restraining directions for the movement of the wafer holder WH are different from each other. Thus, the same action and effect as those of the first embodiment can be obtained. Also,
In the present embodiment, since the wafer holder WH can be kinematically supported regardless of the relative positional relationship between the elastic members 25 to 27 and the moving table TB, the elastic members 25 to 2
It is not necessary to position 7 with respect to the deformed neutral surface of the moving table TB, and the time required for installation can be shortened.

【0074】なお、上記第2の実施形態では、移動テー
ブル、支持板及び弾性部材を別部品とする構成とした
が、これに限定されるものではなく、例えばこれらを一
つの部品として、移動テーブル自体に弾性ヒンジ部とウ
エハホルダ吸着面とを一体的に設ける構成としてもよ
い。
In the second embodiment, the moving table, the support plate and the elastic member are separate components, but the present invention is not limited to this. The elastic hinge portion and the wafer holder suction surface may be integrally provided on itself.

【0075】また、上記実施の形態において、ウエハス
テージが2基設けられた、ダブルステージ型の例を用い
たが、これに限定されるものではなく、ウエハステージ
が1基や3基以上設けられる構成であってもよい。そし
て、上記実施の形態では、本発明のステージ装置をウエ
ハステージWSに適用する構成としたが、これに限られ
ず、レチクルステージRSTにも適用可能である。
Further, in the above embodiment, the example of the double stage type in which two wafer stages are provided is used, but the present invention is not limited to this, and one or three or more wafer stages are provided. It may be configured. Further, in the above-described embodiment, the stage device of the present invention is applied to the wafer stage WS, but the present invention is not limited to this, and can be applied to the reticle stage RST.

【0076】また、上記実施の形態では、本発明のステ
ージ装置を露光装置のウエハステージに適用した構成と
したが、露光装置以外にも転写マスクの描画装置、マス
クパターンの位置座標測定装置等の精密測定機器にも適
用可能である。
Further, in the above embodiment, the stage device of the present invention is applied to the wafer stage of the exposure apparatus. However, in addition to the exposure apparatus, a transfer mask drawing apparatus, a mask pattern position coordinate measuring apparatus, etc. It can also be applied to precision measuring equipment.

【0077】なお、本実施の形態の基板としては、半導
体デバイス用の半導体ウエハWのみならず、液晶ディス
プレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用の
セラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマス
クまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)
等が適用される。
As the substrate of the present embodiment, not only the semiconductor wafer W for semiconductor devices but also a glass substrate for liquid crystal display devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, a mask used in an exposure apparatus or Original reticle (synthetic quartz, silicon wafer)
Etc. apply.

【0078】露光装置10としては、レチクルRとウエ
ハWとを同期移動してレチクルRのパターンを走査露光
するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置
(スキャニング・ステッパー;USP5,473,410)の他に、
レチクルRとウエハWとを静止した状態でレチクルRの
パターンを露光し、ウエハWを順次ステップ移動させる
ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステ
ッパー)にも適用することができる。
As the exposure apparatus 10, a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper; USP 5,473,410) for synchronously moving the reticle R and the wafer W to scan and expose the pattern of the reticle R is used. To
The present invention can also be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) that exposes the pattern of the reticle R while the reticle R and the wafer W are stationary and sequentially moves the wafer W.

【0079】露光装置10の種類としては、ウエハWに
半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造
用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用の露光装
置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレ
チクルなどを製造するための露光装置などにも広く適用
できる。また、本発明の絞り装置は、投影露光装置のみ
ならず、種々の絞り装置を備える光学機器(例えばカメ
ラ)にも適用できる。
The type of the exposure apparatus 10 is not limited to the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device that exposes a semiconductor device pattern on the wafer W, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). Alternatively, it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a reticle and the like. Further, the diaphragm device of the present invention can be applied not only to the projection exposure apparatus but also to an optical device (for example, a camera) including various diaphragm devices.

【0080】また、露光用光源としては、超高圧水銀ラ
ンプから発生する輝線(g線(436nm)、h線(4
04.nm)、i線(365nm))、KrFエキシマ
レーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193
nm)、F2レーザ(157nm)、Ar2レーザ(12
6nm)のみならず、電子線やイオンビームなどの荷電
粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる
場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサ
ボライト(LaB6)、タンタル(Ta)を用いること
ができる。また、YAGレーザや半導体レーザ等の高調
波などを用いてもよい。
As an exposure light source, bright lines (g line (436 nm), h line (4
04. nm), i-line (365 nm)), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193
nm), F 2 laser (157 nm), Ar 2 laser (12
6 nm) and charged particle beams such as electron beams and ion beams can be used. For example, when an electron beam is used, thermionic emission type lanthanum hexaboride (LaB 6 ) or tantalum (Ta) can be used as the electron gun. Further, a harmonic such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.

【0081】例えば、DFB半導体レーザ又はファイバ
ーレーザから発振される赤外域又は可視域の単一波長レ
ーザを、例えばエルビウム(又はエルビウムとイットリ
ビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅
し、かつ非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した
高調波を露光光として用いてもよい。なお、単一波長レ
ーザの発振波長を1.544〜1.553μmの範囲内
とすると、193〜194nmの範囲内の8倍高調波、
即ちArFエキシマレーザとほぼ同一波長となる紫外光
が得られ、発振波長を1.57〜1.58μmの範囲内
とすると、157〜158nmの範囲内の10倍高調
波、即ちF2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得ら
れる。
For example, a single-wavelength laser in the infrared region or the visible region emitted from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium), and the nonlinear optical A harmonic wave whose wavelength is converted into ultraviolet light using a crystal may be used as the exposure light. If the oscillation wavelength of the single-wavelength laser is within the range of 1.544 to 1.553 μm, the 8th harmonic within the range of 193 to 194 nm,
That is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser can be obtained, and assuming that the oscillation wavelength is within the range of 1.57 to 1.58 μm, the 10th harmonic within the range of 157 to 158 nm, that is, almost the same as the F2 laser. Ultraviolet light having a wavelength is obtained.

【0082】また、レーザプラズマ光源、又はSORか
ら発生する波長5〜50nm程度の軟X線領域、例えば
波長13.4nm、又は11.5nmのEUV(Extreme
Ultra Violet)光を露光光として用いてもよく、EUV
露光装置では反射型レチクルが用いられ、かつ投影光学
系が複数枚(例えば3〜6枚程度)の反射光学素子(ミ
ラー)のみからなる縮小系となっている。
Further, a soft X-ray region having a wavelength of about 5 to 50 nm generated from a laser plasma light source or SOR, for example, an EUV (Extreme) having a wavelength of 13.4 nm or 11.5 nm.
Ultra Violet) light may be used as exposure light, and EUV
The exposure apparatus uses a reflective reticle, and the projection optical system is a reduction system including only a plurality of (for example, about 3 to 6) reflective optical elements (mirrors).

【0083】投影光学系PLの倍率は、縮小系のみなら
ず等倍系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光
学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用
いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過
する材料を用い、F2レーザやX線を用いる場合は反射
屈折系または屈折系の光学系にし(レチクルRも反射型
タイプのものを用いる)、また電子線を用いる場合には
光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学
系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真
空状態にすることはいうまでもない。
The magnification of the projection optical system PL may be not only a reduction system but also a unity magnification system or an enlargement system. As the projection optical system PL, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material when using deep ultraviolet rays such as an excimer laser, and a catadioptric system when using F 2 laser or X-rays. A refraction-type optical system is used (a reticle R also uses a reflection type), and when an electron beam is used, an electron optical system including an electron lens and a deflector may be used as the optical system. Needless to say, the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.

【0084】ウエハステージWSやレチクルステージR
STにリニアモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118
参照)を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮
上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた
磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ
WS、RSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよ
く、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよ
い。
Wafer stage WS and reticle stage R
Linear motor (USP5,623,853 or USP5,528,118) on ST
(See), either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. Further, each of the stages WS and RST may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.

【0085】各ステージRST、WSの駆動機構として
は、二次元に磁石を配置した磁石ユニット(永久磁石)
と、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向
させ電磁力により各ステージRST、WSTを駆動する
平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと
電機子ユニットとのいずれか一方をステージRST、W
Sに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方を
ステージRST、WSの移動面側(ベース)に設ければ
よい。
As a drive mechanism for each stage RST, WS, a magnet unit (permanent magnet) in which magnets are two-dimensionally arranged
It is also possible to use a planar motor that drives the stages RST and WST by electromagnetic force by facing the armature unit in which the coils are arranged two-dimensionally. In this case, one of the magnet unit and the armature unit is connected to the stage RST, W
The magnet unit and the armature unit may be connected to S and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side (base) of the stages RST and WS.

【0086】ウエハステージWSの移動により発生する
反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8
−166475号公報(USP5,528,118)に記載されてい
るように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に
逃がしてもよい。本発明はこのような構造を備えた露光
装置においても適用可能である。レチクルステージRS
Tの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わ
らないように、特開平8−330224号公報(US S/N
08/416,558)に記載されているように、フレーム部材
を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明
はこのような構造を備えた露光装置においても適用可能
である。
The reaction force generated by the movement of the wafer stage WS is prevented from being transmitted to the projection optical system PL.
As described in US Pat. No. 6,166,475 (USP 5,528,118), a frame member may be used to mechanically escape to the floor (ground). The present invention can be applied to an exposure apparatus having such a structure. Reticle stage RS
To prevent the reaction force generated by the movement of T from being transmitted to the projection optical system PL, JP-A-8-330224 (US S / N
08 / 416,558), a frame member may be used to mechanically escape to the floor (ground). The present invention can be applied to an exposure apparatus having such a structure.

【0087】以上のように、本願実施形態の露光装置1
0は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含
む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精
度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造さ
れる。これら各種精度を確保するために、この組み立て
の前後には、各種光学系については光学的精度を達成す
るための調整、各種機械系については機械的精度を達成
するための調整、各種電気系については電気的精度を達
成するための調整が行われる。各種サブシステムから露
光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、
機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続
等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への
組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工
程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露
光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行わ
れ、露光装置全体としての各種精度が確保される。な
お、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理さ
れたクリーンルームで行うことが望ましい。
As described above, the exposure apparatus 1 of the present embodiment
0 is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical precision for various optical systems, adjustments to achieve mechanical precision for various mechanical systems, and various electrical systems to ensure these various types of precision are made. Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembly from various subsystems to the exposure apparatus is
This includes mechanical connections, electrical circuit wiring connections, and pneumatic circuit piping connections. It goes without saying that there is an individual assembly process for each subsystem before the assembly process from these various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies of the exposure apparatus as a whole. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

【0088】半導体デバイス等のマイクロデバイスは、
図10に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設
計を行うステップ201、この設計ステップに基づいた
マスク(レチクル)を製作するステップ202、シリコ
ン材料からウエハを製造するステップ203、前述した
実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハ
に露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立て
ステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケ
ージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て
製造される。
Microdevices such as semiconductor devices are
As shown in FIG. 10, step 201 of designing the function / performance of the microdevice, step 202 of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, step 203 of manufacturing a wafer from a silicon material, and the step of the above-described embodiment. It is manufactured through an exposure processing step 204 of exposing a reticle pattern onto a wafer by an exposure apparatus, a device assembly step (including a dicing step, a bonding step, a packaging step) 205, an inspection step 206, and the like.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、製作
コストをかけてホルダ及び支持板の面精度を向上させる
ことなく基板の平坦度悪化を防止できるとともに、ホル
ダと移動テーブルとの間にずれが生じず、基板の位置決
め精度低下を回避できるという効果を奏する。また、本
発明では、ホルダと移動テーブルとのずれを抑えること
で、ステージを高加速度化して、スループット及び生産
性の向上に寄与できるという効果も奏する。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the flatness of the substrate from being deteriorated without increasing the surface accuracy of the holder and the supporting plate at a high manufacturing cost, and at the same time, between the holder and the moving table. There is an effect that a deviation does not occur and a reduction in the positioning accuracy of the substrate can be avoided. Further, according to the present invention, by suppressing the displacement between the holder and the moving table, the stage can be accelerated, and the throughput and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態を示す図であって、投
影露光装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, which is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus.

【図2】 2つのウエハステージ、レチクルステー
ジ、投影光学系およびアライメント系の位置関係を示す
外観斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view showing the positional relationship between two wafer stages, a reticle stage, a projection optical system, and an alignment system.

【図3】 本発明の第1の実施形態を示す図であっ
て、ウエハホルダと移動テーブルとの間に弾性ヒンジ部
を有する支持板が介装された断面図である。
FIG. 3 is a view showing the first embodiment of the present invention and is a cross-sectional view in which a support plate having an elastic hinge portion is interposed between a wafer holder and a moving table.

【図4】 図3における平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG.

【図5】 本発明の第2の実施形態を示す図であっ
て、ウエハホルダと移動テーブルとの間に弾性部材が固
定された支持板が介装された断面図である。
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the present invention and is a cross-sectional view in which a support plate having an elastic member fixed is interposed between a wafer holder and a moving table.

【図6】 図5における平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG.

【図7】 第2の実施形態における弾性部材の外観斜
視図である。
FIG. 7 is an external perspective view of an elastic member according to a second embodiment.

【図8】 弾性部材が移動テーブルの変形中立面に位
置決めされた部分断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view in which an elastic member is positioned on the deformation neutral surface of the moving table.

【図9】 本発明の弾性ヒンジ部を構成する弾性部材
の別の形態を示す外観斜視図である。
FIG. 9 is an external perspective view showing another form of an elastic member constituting the elastic hinge portion of the present invention.

【図10】 半導体デバイスの製造工程の一例を示す
フローチャート図である。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R、R1、R2 レチクル(マスク) RST レチクルステージ(マスクステージ) W、W1、W2 ウエハ(基板、感光基板) WH、WH1、WH2 ウエハホルダ(ホルダ) WS、WS1、WS2 ウエハステージ(基板ステー
ジ) 1 ステージ装置 7 弾性ヒンジ部(薄肉部) 8a 空隙部(振動減衰装置) 10 露光装置 17、25、26、27 弾性部材(弾性ヒンジ部)
R, R1, R2 reticle (mask) RST reticle stage (mask stage) W, W1, W2 Wafer (substrate, photosensitive substrate) WH, WH1, WH2 Wafer holder (holder) WS, WS1, WS2 Wafer stage (substrate stage) 1 stage Device 7 Elastic hinge part (thin wall part) 8a Void part (vibration damping device) 10 Exposure device 17, 25, 26, 27 Elastic member (elastic hinge part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F031 CA02 CA07 HA02 HA03 HA13 HA53 HA55 JA02 JA06 JA14 JA17 JA27 JA28 JA30 JA32 JA38 KA05 KA20 LA03 LA08 MA27 PA14 5F046 BA05 CC01 CC03 CC08 CC10 CC11 DA08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5F031 CA02 CA07 HA02 HA03 HA13                       HA53 HA55 JA02 JA06 JA14                       JA17 JA27 JA28 JA30 JA32                       JA38 KA05 KA20 LA03 LA08                       MA27 PA14                 5F046 BA05 CC01 CC03 CC08 CC10                       CC11 DA08

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板を保持するホルダと、該ホルダを
支持して移動する移動テーブルとを有するステージ装置
であって、 前記ホルダと前記移動テーブルとの間には、弾性ヒンジ
部を有する支持板が介装されていることを特徴とするス
テージ装置。
1. A stage device having a holder for holding a substrate and a moving table for moving the holder while supporting the holder, the supporting plate having an elastic hinge portion between the holder and the moving table. A stage device characterized in that
【請求項2】 請求項1記載のステージ装置におい
て、 前記弾性ヒンジ部は、前記支持板に設けられた薄肉部で
あることを特徴とするステージ装置。
2. The stage device according to claim 1, wherein the elastic hinge portion is a thin portion provided on the support plate.
【請求項3】 請求項1記載のステージ装置におい
て、 前記弾性ヒンジ部は、前記支持板に設けられた弾性部材
で構成されることを特徴とするステージ装置。
3. The stage device according to claim 1, wherein the elastic hinge portion is composed of an elastic member provided on the support plate.
【請求項4】 請求項3記載のステージ装置におい
て、 前記弾性部材は、前記ホルダをキネマティックに支持す
ることを特徴とするステージ装置。
4. The stage device according to claim 3, wherein the elastic member kinematically supports the holder.
【請求項5】 請求項4記載のステージ装置におい
て、 前記弾性部材は、前記ホルダの移動に対する拘束方向の
組み合わせを互いに異ならせて複数設けられることを特
徴とするステージ装置。
5. The stage device according to claim 4, wherein a plurality of the elastic members are provided with different combinations of restraining directions with respect to the movement of the holder.
【請求項6】 請求項4記載のステージ装置におい
て、 前記弾性部材は、変形中心を前記移動テーブルの曲げ変
形の中立面に位置させて複数設けられることを特徴とす
るステージ装置。
6. The stage apparatus according to claim 4, wherein a plurality of the elastic members are provided with a center of deformation located on a neutral plane of bending deformation of the moving table.
【請求項7】 請求項1から6のいずれかに記載のス
テージ装置において、 前記移動テーブルの移動に伴う前記ホルダの振動を減衰
させる振動減衰装置を備えることを特徴とするステージ
装置。
7. The stage device according to claim 1, further comprising a vibration damping device that damps vibration of the holder due to movement of the moving table.
【請求項8】 請求項7記載のステージ装置におい
て、 前記振動減衰装置は、前記ホルダと前記移動テーブルと
の間でスクイーズ作用を発現させる空隙部であることを
特徴とするステージ装置。
8. The stage device according to claim 7, wherein the vibration damping device is a gap portion that exhibits a squeeze action between the holder and the moving table.
【請求項9】 基板を保持するホルダと、該ホルダを
支持して移動する移動テーブルとを有するステージ装置
であって、 前記ホルダと前記移動テーブルとの間には支持板が介装
され、 前記ホルダと前記支持板との曲げ剛性比が10:1〜1
00:1の範囲にあることを特徴とするステージ装置。
9. A stage device having a holder for holding a substrate and a moving table for supporting and moving the holder, wherein a support plate is interposed between the holder and the moving table, The bending rigidity ratio between the holder and the support plate is 10: 1 to 1
A stage device having a range of 00: 1.
【請求項10】 請求項9記載のステージ装置におい
て、 前記ホルダと前記支持板との曲げ剛性比が19:1〜5
3:1の範囲にあることを特徴とするステージ装置。
10. The stage apparatus according to claim 9, wherein the bending rigidity ratio between the holder and the support plate is 19: 1 to 5.
A stage device characterized by being in a range of 3: 1.
【請求項11】 請求項1から10のいずれかに記載
のステージ装置において、 前記支持板は、低熱膨張材料で形成されることを特徴と
するステージ装置。
11. The stage device according to claim 1, wherein the support plate is made of a low thermal expansion material.
【請求項12】 請求項1から11のいずれかに記載
のステージにおいて、 前記ホルダは、低熱膨張材料で形成されることを特徴と
するステージ装置。
12. The stage device according to claim 1, wherein the holder is made of a low thermal expansion material.
【請求項13】 請求項11または12記載のステー
ジ装置において、 前記低熱膨張材料は、セラミックスであることを特徴と
するステージ装置。
13. The stage device according to claim 11, wherein the low thermal expansion material is ceramics.
【請求項14】 マスクステージに保持されたマスク
のパターンを基板ステージに保持された感光基板に露光
する露光装置において、 前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも
一方のステージとして、請求項1から請求項13のいず
れか1項に記載されたステージ装置が用いられることを
特徴とする露光装置。
14. An exposure apparatus that exposes a pattern of a mask held by a mask stage onto a photosensitive substrate held by a substrate stage, wherein at least one of the mask stage and the substrate stage is used. Item 12. An exposure apparatus using the stage device described in any one of items 13.
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