JP2004140291A - Stage device - Google Patents

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JP2004140291A
JP2004140291A JP2002305829A JP2002305829A JP2004140291A JP 2004140291 A JP2004140291 A JP 2004140291A JP 2002305829 A JP2002305829 A JP 2002305829A JP 2002305829 A JP2002305829 A JP 2002305829A JP 2004140291 A JP2004140291 A JP 2004140291A
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Japan
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stage
mirror
measurement
axis
mover
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Withdrawn
Application number
JP2002305829A
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Inventor
Akira Takai
高井 亮
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy in stage control since, in a conventional stage device, there is a problem that heightening of accuracy of stage control is prevented. <P>SOLUTION: This stage device comprises a stage 5 moving on a reference structure 4, an actuator containing stators 1, 1' and a moving member 2 coupled with the stage 5, a support 18 which supports a measuring mirror above the moving member 2 so as to allow movement of the measuring mirror and the moving member 2 while its end is coupled to the reference structure 4, and a vibration control member which supports a center or its neighborhood of the support 18 so as to suppress the vibration of the measuring mirror. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、ステージ装置に関し、より詳細には、これを用いて被処理物を露光することに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイス等の製造に用いられる露光装置には、基板(例えば、ウエハ、ガラス基板等)をステップ移動させながら、基板上の複数の露光領域に投影光学系を介して原版(例えば、レチクル、マスク等)のパターンを、順次露光するステップ・アンド・リピート型の露光装置(以下「ステッパ」という。)がある。また、ステップ移動と走査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露光装置(以下「スキャナ」という。)がある。特に、スキャナは、スリットによって制限された、投影光学系の比較的光軸に近い部分を使用しているため、より高精度かつ広画角な微細パターンの露光が可能である。
【0003】
これらの露光装置は、ウエハやレチクルを高速で移動させて位置決めするステージ装置(例えば、ウエハステージ、レチクルステージ等)を有する。ステージ装置の可動部の重量や振動特性等は、ステージの高速化、位置決め精度等の性能に大きく影響する。
【0004】
従来のステージ装置は、レーザ干渉計によって位置計測を行うために、ステージストロークに合わせた長さを持つバーミラーを、ステージの可動部に搭載する。しかし、従来のステージ装置は、ステージ可動部に長尺ミラーを配置することによって、ステージ可動部の重量が増加し、固有振動数が低下するという問題がある。かかる問題は、露光中の制御性能の劣化を招いていた。
【0005】
これに対し、特開2001−345254号公報に開示されたステージ装置は、ステージ可動部に長尺ミラーを配置するのではなく、ステージ以外の部材にミラーを配置することによって、ステージの軽量化、振動特性の改善を図っている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−345254号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のステージ装置では、ミラー及びその支持体が長尺であるため、固有振動数を高くする上で制限があり、ステージ制御の更なる高精度化が妨げられるという問題点がある。
【0007】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ステージ制御の精度を向上させることを目的する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ステージ装置に係り、基準構造体上を移動するステージと、固定子と前記ステージに連結された可動子とを有するアクチュエータと、計測用ミラーと、前記可動子が移動することを許容するように前記計測用ミラーを前記可動子の上方に支持する支持体であって、その端部が前記基準構造体に連結された支持体と、前記計測用ミラーの振動を抑制するように前記支持体の中央部又はその付近を支持する制振部材と、を備えることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0010】
(第1の実施形態)
本発明の好適な第1の実施形態に係るステージ装置の一例として、基準構造体上で移動可能なステージを、レーザ干渉計によって位置決めするステージ装置を示す。
【0011】
図1は、本発明の好適な第1の実施形態に係るステージ装置を示す図である。ここでは、ステージ装置として、XYθ3軸の自由度を持つレチクルスキャンステージを例に挙げて説明する。図1に示すように、基準構造体4上には、基準となる平面ガイド面6が設けられている、平面ガイド面6上にはステージガイド3が搭載されている。天板5は、ステージガイド3に対して、静圧軸受によって非接触に支持されており、XYθ方向(平面方向)に移動可能である。左右の可動子2は、天板5と剛に連結されている。天板5の両脇には、可動子2をY方向の長ストローク及びX方向の短ストロークに駆動するための電磁アクチュエータがそれぞれ設けられている。電磁アクチュエータは、可動子2と、左右に互いに分離・独立された固定子1、1’とを有する。左右の固定子1、1’は、平面ガイド面6に対して、静圧軸受によって非接触に支持されており、XYθ方向(平面方向)に移動可能である。また、固定子1、1’は、所定の重量を持ち、後述する「反力カウンタ」の機能を備える。可動子2には、左右2個の可動部Yマグネット10と、左右2個の可動部Xマグネット11が取り付けられる。左右の固定子1、1’の内部には、X軸リニアモータ単相コイル12と、Y方向に複数のコイルを並べたY軸リニアモータ多相コイル13とが配置され、これらのコイル12、13を切り替えてX軸−Yθ軸の移動を行う。
【0012】
天板5の位置情報は、レーザヘッド16、Y軸計測用ミラー17、X軸計測用バーミラー32(図2を参照)、左右2個のY軸計測用干渉計19、前後2個のX軸計測用干渉計22、22’等で構成されるレーザ干渉計によって計測される。図1に示すように、固定子1、1’のY軸位置は、左右2個の固定子Y軸計測用干渉計21によって計測される。天板5のX軸位置は、天板5に塔載されたX軸計測用干渉計22、22’にY方向からレーザ光が照射され、その計測光がX軸方向に反射または偏光された後、X軸計測用バーミラー32(図2を参照)に照射されて、レシーバ20で受光されることによって計測される。
【0013】
図2に示すように、本実施形態に係るステージ装置は、X軸計測用バーミラー32を支持する支持体51と、X軸計測用バーミラー32の振動を抑制する制振部材50とを備える。支持体51は、例えば、バーミラー支持体18と、その両端又は両端付近を基準構造体4上に固定する固定部材34とを有する。制振部材50は、基準構造体4上に配置された補強部材支持支柱31と、補強部材支持支柱31の先端に設けられバーミラー支持体18に連結された補強部材30と、を有する。制振部材50は、X軸計測用バーミラー32の計測方向における振動を抑制するようにバーミラー支持体18の中央部又はその付近を支持する。また、補強部材支持支柱31と固定部材34とは、同一部材上(例えば、基準構造体4上)に配置されるのが好ましい。
【0014】
図2に示すように、バーミラー支持体18は、可動子2が移動することを許容するように、X軸計測用バーミラー32を可動子2の上方に支持する。この場合、例えば、X軸計測用干渉計22、22’(図1を参照)とX軸計測用バーミラー32とは、その間隔が所定間隔となるように構成されうる。従って、X軸計測用干渉計22、22’とX軸計測用バーミラー32との間隔は、両者が接触しない距離まで狭められうる。図1に示すように、補強部材30は、ステージを構成する天板5の左右に設けられている固定子1、1’の上部に設けられている。図1では、補強部材30は固定子1側に設けられているが、本発明はこれに限定されず、例えば、固定子1’側にも同様にして設けられてもよい。また、図3に示すように、バーミラー支持体18と、制振部材50を構成する補強部材30との間には、弾性材料(例えば、制振ゴム等)33が配置されてもよい。
【0015】
なお、図2において、補強部材30は、板材として図示されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、補強板30は、棒材等の板材以外の部材で構成されてもよい。また、図2において、制振部材50は、補強部材支持支柱31と補強板30とで構成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、補強部材支持支柱31と補強板30とが一体となって構成されてもよい。また、制振部材50は、ミラー支持体18にマスダンパを取り付けて構成されてもよい。
【0016】
本実施形態によれば、補強部材支持支柱31と固定部材34とは、同一部材(例えば、基準構造体4)上に取り付けられるため、制振部材50から他の構成部品(例えば、基準構造体4以外の構成部品)へ、振動が漏れることがないという利点がある。また、これによって、外部からの振動も入りにくいという利点がある。以上から、本実施形態によれば、計測精度やステージ性能に影響を及ぼす振動が抑えられ、オーバーレイ精度、線幅精度、及びスループット等の向上を図ることができる。
【0017】
次に、本実施形態の好適な実施の形態に係るステージ装置が有するX−Yステージが、露光装置のレチクルステージ及び/又はウエハステージとして用いられる場合について説明する。
【0018】
可動部の天板5(X−Yステージ)上に、原版(例えば、レチクル、マスク等)や基板(例えば、ウエハ、ガラス基板等)を載置する。サブ天板8は、天板5と同様に、ステージガイド3に対して、静圧軸受によって非接触に支持されており、XYθ方向に移動可能である。サブ天板8の両側には、可動子7が剛に連結されている。サブ天板8の両脇には、可動子7をY方向の長ストローク及びX方向の短ストロークに駆動するための電磁アクチュエータが設けられている。左右の可動子7には、左右2個の可動部Yマグネットと、左右2個の可動部Xマグネットとが取り付けられている。なお、左右の固定子1、1’は、天板5の駆動を行う固定子と共通に用いられる。
【0019】
サブ天板8の位置情報は、左右2個のY軸計測用干渉計23等によって構成されるレーザ干渉計によって計測される。天板5とサブ天板8との間には、非接触で駆動力を発生可能な電磁アクチュエーターが設けられている。左右2つのコイル25は、サブ天板8に取り付けられている。天板5にはマグネットが取り付けられている。天板5とサブ天板8との間には、配線、配管等の実装28が繋がっている。可動子7と基準定盤4との間には、フラットケーブル、フラットチューブタイプ等が繋がっている。これらは、可動子7の移動に伴って、平面6の上を移動する。
【0020】
可動子7は、天板5(X−Yステージ)上に原板24(例えば、レチクル、マスク等)や基板(例えば、ウエハ、ガラス基板等)が載置された状態で、可動子2と左右の固定子1、1’とを有する電磁アクチュエーターからの駆動力によって、XYθ方向に移動する。左右の固定子1、1’は、可動子7を含む可動部全体を移動させるときに作用する力の駆動反力を受ける。左右の固定子1、1’は、この駆動反力によって、平面ガイド面6上を移動する。左右の固定子1、1’が平面ガイド面6上を移動することによって、左右の固定子1、1’は「反力カウンタ」の役割を果たす。即ち、本実施形態では、例えば、可動子7を含む可動部全体が+Y方向に移動すると、左右の固定子1、1’は−Y方向に駆動反力を受けて−Y方向に移動することができる。
【0021】
なお、本実施形態では、Y軸方向へ所定距離以上に移動した左右の固定子1、1’を押し戻すように、左右2個のY軸位置制御用リニアモータ14が基準構造体4に配置されている。同様にして、X軸方向へ所定距離以上に移動した固定子1、1’を押し戻すように、左右前後4個のX軸位置制御用リニアモータ15が基準構造体4に配置されている。これによって、可動部が所定距離以上に移動した場合、固定子1、1’も所定距離以上に移動するが、Y軸位置制御用リニアモータ14及びX軸位置制御用リニアモータ15によって、固定子1、1’は所定の位置となるように制御されうる。また、抵抗、摩擦等の影響によって、固定子1、1’の位置がずれた場合、前述の電磁アクチュエータを駆動しなくても、上記のY軸位置制御用リニアモータ14及びX軸位置制御用リニアモータ15を用いて、固定子1、1’の位置を修正することができる。
【0022】
次に、本実施形態に係るステージ装置がスキャナに用いられる場合について説明する。
【0023】
天板5は、スキャン動作をする場合には、加速時に左右の可動子2と固定子1、1’との間に働く電磁力によって、所定の速度まで加速される。本実施形態に係るステージ装置は、天板5の移動が等速領域に入ると、天板5の可動子2にY方向に働く電磁力が発生しないように、多相コイル13の電流を制御する。この場合、天板5のyθ方向の制御は、2つの単相コイルとマグネットとの間の電磁力を制御することによって行われる。天板5のX方向の制御は、長尺の単相コイル12によって行われる。サブ天板8は、等速中も加減速中も、左右の可動子7と固定子1、1’との間に働く電磁力によって制御される。天板5とサブ天板8とは、干渉計により計測されているので、各々独立に位置決めすることが可能である。従って、天板5は、露光精度を満たすように精密に位置決めされ、サブ天板8はメカ干渉が発生しない程度に位置決めされればよい。
【0024】
本実施形態に係るステージ装置は、レチクルとウエハとを共に同期走査しながら露光し、ウエハの1つのショット領域にレチクルパターンの露光転写を行って、ウエハをステップ移動させることによって複数のショット領域にパターンを並べて転写する「スキャナ」に好適に用いられうる。なお、本発明は「スキャナ」への適用に限定されるものではなく、ウエハステージが高速ステップ移動する「ステッパ」においても適用されうる。
【0025】
以上のように、本実施形態によれば、ステージのストローク方向に長尺となるバーミラーを、ステージの外部に配置することによって、ステージ可動部の固有振動数を上げることができる。さらに、ミラー支持部材に制振部材を取り付けることによって、計測の基準となるミラー自身の振動をも抑えることもできる。これによって、より高速かつ高精度な位置決めが可能となる。また、可動子が移動することを許容するように計測用ミラーを可動子の上方に支持することによって、干渉計とミラーの距離を狭めることができるため、計測パスにおける空気ゆらぎによる計測誤差も低減することができる。
【0026】
上記のように、ステージに対する露光中の制御精度の向上が図られ、像性能、重ね合わせ精度等を向上させることができる。また、露光中のステージの振動特性を改善することができるとともに、空気ゆらぎ等による干渉計の計測誤差を低減することができるため、オーバーレイ精度、線幅精度等の向上を図ることができる。更に、上記のようにステージ装置が構成されることによって、位置決め精度の劣化が低減されるため、ステージの移動速度が高速化し、スループットの向上が図られる。
【0027】
(露光装置)
図4は、本発明のステージ装置を備えた露光装置の構成を示す概略図である。図4において、照明光学系3001から出た光は原版であるレチクル3002上に照射される。レチクル3002はレチクルステージ3003上に保持され、レチクル3002のパターンは、縮小投影レンズ3004の倍率で縮小投影されて、その像面にレチクルパターン像を形成する。縮小投影レンズ3004の像面は、Z方向と垂直な関係にある。露光対象の試料である基板3005表面には、レジストが塗布されており、露光工程で形成されたショットが配列されている。制御対象としての基板3005は、天板5(X−Yステージ)上に載置されている。天板5(X−Yステージ)上は、基板3005を固定するチャック、X軸方向とY軸方向に各々水平移動可能な駆動器としてのXYステージ等を有する。
【0028】
(実施態様)
本発明に係る実施態様の例を以下に列挙する。
【0029】
[実施態様1] 基準構造体上を移動するステージと、
固定子と前記ステージに連結された可動子とを有するアクチュエータと、
計測用ミラーと、
前記可動子が移動することを許容するように前記計測用ミラーを前記可動子の上方に支持する支持体であって、その端部が前記基準構造体に連結された支持体と、
前記計測用ミラーの振動を抑制するように前記支持体の中央部又はその付近を支持する制振部材と、
を備えることを特徴とするステージ装置。
【0030】
[実施態様2] 前記制振部材は、前記基準構造体上に配置された制振部材支持部と、前記制振部材支持部の先端に設けられ前記支持体に連結された補強部材と、を有することを特徴とする実施態様1に記載のステージ装置。
【0031】
[実施態様3] 前記補強部材と前記ミラー保持部材との間には弾性部材が設けられていることを特徴とする実施態様2に記載のステージ装置。
【0032】
[実施態様4] 前記弾性部材は、ゴムであることを特徴とする実施態様3に記載のステージ装置。
【0033】
[実施態様5] 前記支持体は、その両端又は両端付近を前記基準構造体上に固定する固定部材を含むことを特徴とする実施態様1に記載のステージ装置。
【0034】
[実施態様6] 前記固定部材と前記制振部材支持部とは、同一部材上に配置されていることを特徴とする実施態様1に記載のステージ装置。
【0035】
[実施態様7] 前記同一部材は、前記基準構造体であることを特徴とする実施態様6に記載のステージ装置。
【0036】
[実施態様8] パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、
前記基板又は前記原版を保持し、基準構造体上を移動可能なステージを有するステージ装置と、
を備え、
前記ステージ装置は、
基準構造体上を移動するステージと、
固定子と前記ステージに連結された可動子とを有するアクチュエータと、
計測用ミラーと、
前記可動子が移動することを許容するように前記計測用ミラーを前記可動子の上方に支持する支持体であって、その端部が前記基準構造体に連結された支持体と、
前記計測用ミラーの振動を抑制するように前記支持体の中央部又はその付近を支持する制振部材と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ステージ制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施の形態に係るステージ装置を示す図である。
【図2】制振部材の斜視図である。
【図3】制振部材の側面図である。
【図4】本発明のステージ装置を備えた露光装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
1、1’:固定子、2:可動子、3:ステージガイド、4:基準構造体、5:天板、6:平面ガイド面、7:サブ天板可動子、8:サブ天板、9:サブ天板計測用ミラー、10:可動部Yマグネット、11:可動部Xマグネット、12:X軸リニアモータ単相コイル、13:Y軸リニアモータ多相コイル、14:Y軸位置制御用リニアモータ、15:X軸位置制御用リニアモータ、16:レーザヘッド、17:Y軸計測用ミラー、18:X軸計測用バーミラー支持体、19:Y軸計測用干渉計、20:レシーバ、21:固定子Y軸計測用干渉計、22、22’:X軸計測用干渉計、23:サブ天板Y軸計測用干渉計、24:基板、25:単相リニアモータコイル、26:単相リニアモータのマグネット、27:フラットケーブル、フラットチューブ、28:配線、配管、29:サブ天板X軸計測用干渉計、30:補強板、31:補強部材支持支柱、32:X軸計測用バーミラー、33:制振ゴム、34:固定部材、50:制振部材、支持体51
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a stage apparatus, and more particularly, to exposing a workpiece using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device or the like, an original (eg, a reticle, a mask) is projected through a projection optical system onto a plurality of exposure regions on a substrate while a substrate (eg, a wafer, a glass substrate, etc.) is moved stepwise. , Etc.), there is a step-and-repeat type exposure apparatus (hereinafter, referred to as “stepper”) for sequentially exposing the pattern. Further, there is a step-and-scan type exposure apparatus (hereinafter, referred to as “scanner”) that repeats exposure and transfer to a plurality of regions on a substrate by repeating step movement and scanning exposure. In particular, since the scanner uses a portion of the projection optical system relatively close to the optical axis, which is limited by the slit, it is possible to expose a fine pattern with higher precision and a wider angle of view.
[0003]
These exposure apparatuses have a stage device (for example, a wafer stage, a reticle stage, etc.) for moving and positioning a wafer or a reticle at a high speed. The weight and vibration characteristics of the movable part of the stage device greatly affect the performance of the stage such as speeding up and positioning accuracy.
[0004]
In a conventional stage device, a bar mirror having a length corresponding to a stage stroke is mounted on a movable portion of the stage in order to perform position measurement by a laser interferometer. However, the conventional stage device has a problem that the weight of the stage movable unit increases and the natural frequency decreases by disposing the long mirror on the stage movable unit. Such a problem has caused deterioration of control performance during exposure.
[0005]
On the other hand, the stage device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-345254 does not arrange a long mirror on the stage movable portion, but arranges a mirror on a member other than the stage, thereby reducing the weight of the stage. The vibration characteristics are improved.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-345254 A [Problems to be Solved by the Invention]
However, in the conventional stage device, since the mirror and its support are long, there is a limitation in increasing the natural frequency, and there is a problem that further high precision of stage control is hindered.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to improve the accuracy of stage control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to a stage device, a stage that moves on a reference structure, an actuator having a stator and a mover connected to the stage, a measurement mirror, A support for supporting the measurement mirror above the mover so as to allow the mover to move, the support having an end connected to the reference structure, and the measurement mirror And a vibration damping member that supports the central portion of the support or its vicinity so as to suppress the vibration of the support.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
(1st Embodiment)
As an example of the stage device according to the first preferred embodiment of the present invention, a stage device that positions a movable stage on a reference structure by a laser interferometer will be described.
[0011]
FIG. 1 is a view showing a stage device according to a preferred first embodiment of the present invention. Here, a reticle scan stage having three degrees of freedom in XYθ axes will be described as an example of the stage device. As shown in FIG. 1, a plane guide surface 6 serving as a reference is provided on the reference structure 4. The stage guide 3 is mounted on the plane guide surface 6. The top plate 5 is supported by the hydrostatic bearing in a non-contact manner with respect to the stage guide 3, and is movable in the XYθ direction (plane direction). The left and right movers 2 are rigidly connected to the top plate 5. Electromagnetic actuators for driving the mover 2 in a long stroke in the Y direction and a short stroke in the X direction are provided on both sides of the top plate 5, respectively. The electromagnetic actuator has a mover 2 and left and right stators 1 and 1 'which are separated and independent from each other. The left and right stators 1 and 1 'are supported by a static pressure bearing in a non-contact manner with respect to the plane guide surface 6, and are movable in the XYθ direction (plane direction). Further, the stators 1 and 1 'have a predetermined weight and have a function of a "reaction counter" described later. The mover 2 is provided with two left and right movable part Y magnets 10 and two left and right movable part X magnets 11. Inside the left and right stators 1 and 1 ′, an X-axis linear motor single-phase coil 12 and a Y-axis linear motor multi-phase coil 13 in which a plurality of coils are arranged in the Y direction are arranged. 13 is switched to move the X axis-Yθ axis.
[0012]
The position information of the top plate 5 includes a laser head 16, a Y-axis measurement mirror 17, an X-axis measurement bar mirror 32 (see FIG. 2), two left and right Y-axis measurement interferometers 19, and two front and rear X-axes. The measurement is performed by a laser interferometer including the measurement interferometers 22 and 22 ′. As shown in FIG. 1, the Y-axis positions of the stators 1 and 1 ′ are measured by two left and right stator Y-axis measurement interferometers 21. The X-axis position of the top 5 is such that the X-axis measurement interferometers 22 and 22 ′ mounted on the top 5 are irradiated with laser light from the Y direction, and the measurement light is reflected or polarized in the X-axis direction. Thereafter, the light is irradiated onto the X-axis measurement bar mirror 32 (see FIG. 2), and is measured by being received by the receiver 20.
[0013]
As shown in FIG. 2, the stage device according to the present embodiment includes a support body 51 that supports the X-axis measurement bar mirror 32, and a vibration damping member 50 that suppresses vibration of the X-axis measurement bar mirror 32. The support body 51 includes, for example, the bar mirror support body 18 and the fixing member 34 that fixes both ends or the vicinity of both ends to the reference structure 4. The vibration damping member 50 includes a reinforcing member support column 31 disposed on the reference structure 4, and a reinforcing member 30 provided at the tip of the reinforcing member support column 31 and connected to the bar mirror support 18. The vibration damping member 50 supports the center portion or the vicinity of the bar mirror support 18 so as to suppress the vibration of the X-axis measurement bar mirror 32 in the measurement direction. Further, it is preferable that the reinforcing member support column 31 and the fixing member 34 are arranged on the same member (for example, on the reference structure 4).
[0014]
As shown in FIG. 2, the bar mirror support 18 supports the X-axis measurement bar mirror 32 above the mover 2 so as to allow the mover 2 to move. In this case, for example, the X-axis measurement interferometers 22 and 22 ′ (see FIG. 1) and the X-axis measurement bar mirror 32 can be configured so that the interval is a predetermined interval. Therefore, the interval between the X-axis measurement interferometers 22 and 22 'and the X-axis measurement bar mirror 32 can be reduced to a distance where they do not contact each other. As shown in FIG. 1, the reinforcing member 30 is provided above the stators 1 and 1 'provided on the left and right of the top plate 5 constituting the stage. In FIG. 1, the reinforcing member 30 is provided on the stator 1 side, but the present invention is not limited to this. For example, the reinforcing member 30 may be provided on the stator 1 'side in the same manner. As shown in FIG. 3, an elastic material (for example, a damping rubber) 33 may be disposed between the bar mirror support 18 and the reinforcing member 30 constituting the damping member 50.
[0015]
In FIG. 2, the reinforcing member 30 is illustrated as a plate, but the present invention is not limited to this. For example, the reinforcing plate 30 may be formed of a member other than the plate, such as a bar. Further, in FIG. 2, the damping member 50 is configured by the reinforcing member support column 31 and the reinforcing plate 30, but the present invention is not limited to this. May be integrally formed. Further, the damping member 50 may be configured by attaching a mass damper to the mirror support 18.
[0016]
According to the present embodiment, since the reinforcing member support column 31 and the fixing member 34 are mounted on the same member (for example, the reference structure 4), other components (for example, the reference structure There is an advantage that vibration does not leak to the components other than (4). This also has the advantage that external vibrations are less likely to enter. As described above, according to the present embodiment, the vibration that affects the measurement accuracy and the stage performance is suppressed, and the overlay accuracy, the line width accuracy, the throughput, and the like can be improved.
[0017]
Next, a case will be described in which the XY stage included in the stage device according to the preferred embodiment of the present embodiment is used as a reticle stage and / or a wafer stage of an exposure apparatus.
[0018]
An original (for example, a reticle, a mask, etc.) and a substrate (for example, a wafer, a glass substrate, etc.) are placed on a top plate 5 (XY stage) of the movable unit. Similar to the top plate 5, the sub-top plate 8 is supported by the hydrostatic bearing in a non-contact manner with respect to the stage guide 3, and is movable in the XYθ directions. The mover 7 is rigidly connected to both sides of the sub top plate 8. Electromagnetic actuators for driving the mover 7 in a long stroke in the Y direction and a short stroke in the X direction are provided on both sides of the sub top plate 8. The left and right movers 7 are attached with two left and right movable part Y magnets and two left and right movable part X magnets. Note that the left and right stators 1 and 1 ′ are used in common with the stator that drives the top plate 5.
[0019]
The position information of the sub-top 8 is measured by a laser interferometer including two left and right Y-axis measurement interferometers 23 and the like. An electromagnetic actuator capable of generating a driving force without contact is provided between the top plate 5 and the sub-top plate 8. The two left and right coils 25 are attached to the sub top plate 8. The top plate 5 is provided with a magnet. Between the top plate 5 and the sub-top plate 8, a mounting 28 such as wiring and piping is connected. A flat cable, a flat tube type, and the like are connected between the mover 7 and the reference platen 4. These move on the plane 6 with the movement of the mover 7.
[0020]
The mover 7 is moved left and right with the mover 2 in a state where an original plate 24 (for example, a reticle, a mask, etc.) and a substrate (for example, a wafer, a glass substrate, etc.) are placed on a top plate 5 (XY stage). Move in the XYθ direction by the driving force from the electromagnetic actuator having the stators 1 and 1 ′. The left and right stators 1 and 1 'receive a driving reaction force of a force acting when moving the entire movable part including the movable element 7. The left and right stators 1 and 1 'move on the planar guide surface 6 by the driving reaction force. As the left and right stators 1 and 1 'move on the planar guide surface 6, the left and right stators 1 and 1' serve as a "reaction counter". That is, in the present embodiment, for example, when the entire movable portion including the mover 7 moves in the + Y direction, the left and right stators 1 and 1 ′ receive a driving reaction force in the −Y direction and move in the −Y direction. Can be.
[0021]
In the present embodiment, two left and right Y-axis position control linear motors 14 are disposed on the reference structure 4 so as to push back the left and right stators 1 and 1 ′ that have moved a predetermined distance or more in the Y-axis direction. ing. Similarly, four X-axis position control linear motors 15 are arranged on the reference structure 4 so as to push back the stators 1 and 1 'that have moved a predetermined distance or more in the X-axis direction. As a result, when the movable portion moves over a predetermined distance, the stators 1 and 1 'also move over a predetermined distance. However, the stators 1 and 1' are moved by the Y-axis position control linear motor 14 and the X-axis position control linear motor 15, 1, 1 'can be controlled to be at a predetermined position. Further, when the positions of the stators 1 and 1 'are displaced due to the influence of resistance, friction and the like, the linear motor 14 for controlling the Y-axis position and the X-axis By using the linear motor 15, the positions of the stators 1, 1 'can be corrected.
[0022]
Next, a case where the stage device according to the present embodiment is used for a scanner will be described.
[0023]
When performing a scanning operation, the top plate 5 is accelerated to a predetermined speed by an electromagnetic force acting between the left and right movers 2 and the stators 1 and 1 'during acceleration. The stage device according to the present embodiment controls the current of the polyphase coil 13 so that when the movement of the top 5 enters the constant velocity region, the electromagnetic force acting on the mover 2 of the top 5 in the Y direction is not generated. I do. In this case, the control of the top plate 5 in the yθ direction is performed by controlling the electromagnetic force between the two single-phase coils and the magnet. The control of the top plate 5 in the X direction is performed by a long single-phase coil 12. The sub-top 8 is controlled by an electromagnetic force acting between the left and right movers 7 and the stators 1 and 1 'both at constant speed and during acceleration / deceleration. Since the top 5 and the sub-top 8 are measured by an interferometer, they can be positioned independently. Therefore, the top plate 5 may be precisely positioned so as to satisfy the exposure accuracy, and the sub-top plate 8 may be positioned so as not to cause mechanical interference.
[0024]
The stage device according to the present embodiment exposes a reticle and a wafer while performing synchronous scanning together, performs exposure transfer of a reticle pattern to one shot area of the wafer, and moves the wafer stepwise to a plurality of shot areas. It can be suitably used for a “scanner” for arranging and transferring patterns. Note that the present invention is not limited to application to a “scanner”, but can also be applied to a “stepper” in which a wafer stage moves at high speed.
[0025]
As described above, according to the present embodiment, the natural frequency of the stage movable section can be increased by arranging the bar mirror elongated in the stroke direction of the stage outside the stage. Further, by attaching the vibration damping member to the mirror support member, it is possible to suppress the vibration of the mirror itself, which is a reference for measurement. This enables faster and more accurate positioning. In addition, by supporting the measurement mirror above the mover to allow the mover to move, the distance between the interferometer and the mirror can be reduced, reducing measurement errors due to air fluctuations in the measurement path. can do.
[0026]
As described above, control accuracy during exposure of the stage is improved, and image performance, overlay accuracy, and the like can be improved. In addition, the vibration characteristics of the stage during exposure can be improved, and measurement errors of the interferometer due to air fluctuations can be reduced, so that overlay accuracy, line width accuracy, and the like can be improved. Furthermore, since the stage device is configured as described above, the deterioration of the positioning accuracy is reduced, so that the moving speed of the stage is increased and the throughput is improved.
[0027]
(Exposure equipment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of an exposure apparatus provided with the stage device of the present invention. In FIG. 4, light emitted from an illumination optical system 3001 is irradiated onto a reticle 3002 as an original. The reticle 3002 is held on a reticle stage 3003, and the pattern of the reticle 3002 is reduced and projected at the magnification of the reduction projection lens 3004 to form a reticle pattern image on its image plane. The image plane of the reduction projection lens 3004 is perpendicular to the Z direction. A resist is applied to the surface of the substrate 3005 which is a sample to be exposed, and shots formed in the exposure step are arranged. The substrate 3005 to be controlled is placed on the top plate 5 (XY stage). On the top plate 5 (XY stage), a chuck for fixing the substrate 3005, an XY stage as a driver that can move horizontally in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the like are provided.
[0028]
(Embodiment)
Examples of embodiments according to the present invention are listed below.
[0029]
[Embodiment 1] A stage moving on a reference structure,
An actuator having a stator and a mover coupled to the stage,
A measuring mirror,
A support that supports the measurement mirror above the mover so as to allow the mover to move, and a support whose end is connected to the reference structure,
A vibration damping member that supports the central portion or the vicinity thereof so as to suppress the vibration of the measurement mirror,
A stage device comprising:
[0030]
[Embodiment 2] The vibration damping member includes: a vibration damping member supporting portion disposed on the reference structure; and a reinforcing member provided at a tip of the vibration damping member supporting portion and connected to the support. The stage device according to the first embodiment, comprising:
[0031]
[Embodiment 3] The stage device according to Embodiment 2, wherein an elastic member is provided between the reinforcing member and the mirror holding member.
[0032]
[Embodiment 4] The stage device according to Embodiment 3, wherein the elastic member is rubber.
[0033]
[Embodiment 5] The stage apparatus according to Embodiment 1, wherein the support includes a fixing member for fixing both ends or near both ends to the reference structure.
[0034]
[Sixth Embodiment] The stage apparatus according to the first embodiment, wherein the fixing member and the vibration-damping member supporting portion are arranged on the same member.
[0035]
Embodiment 7 The stage apparatus according to Embodiment 6, wherein the same member is the reference structure.
[0036]
[Embodiment 8] An optical system for projecting exposure light applied to a pattern-formed original onto a substrate,
Holding the substrate or the original, a stage device having a stage movable on a reference structure,
With
The stage device,
A stage moving on the reference structure,
An actuator having a stator and a mover coupled to the stage,
A measuring mirror,
A support that supports the measurement mirror above the mover so as to allow the mover to move, and a support whose end is connected to the reference structure,
A vibration damping member that supports the central portion or the vicinity thereof so as to suppress the vibration of the measurement mirror,
An exposure apparatus comprising:
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, the accuracy of stage control can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a stage device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a vibration damping member.
FIG. 3 is a side view of the vibration damping member.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus including a stage device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1 ': stator, 2: movable element, 3: stage guide, 4: reference structure, 5: top plate, 6: flat guide surface, 7: sub-top movable element, 8: sub-top plate, 9 : Mirror for sub-top measurement, 10: Y magnet for movable part, 11: X magnet for movable part, 12: Single-phase coil for X-axis linear motor, 13: Multi-phase coil for Y-axis linear motor, 14: Linear for Y-axis position control Motor: 15: Linear motor for X-axis position control, 16: Laser head, 17: Mirror for Y-axis measurement, 18: Bar mirror support for X-axis measurement, 19: Interferometer for Y-axis measurement, 20: Receiver, 21: Stator Y-axis measurement interferometer, 22, 22 ': X-axis measurement interferometer, 23: sub-top Y-axis measurement interferometer, 24: board, 25: single-phase linear motor coil, 26: single-phase linear Motor magnet, 27: flat cable, flat tube , 28: wiring, piping, 29: sub-top plate X-axis measurement interferometer, 30: reinforcing plate, 31: reinforcing member support column, 32: X-axis measurement bar mirror, 33: damping rubber, 34: fixing member , 50: damping member, support body 51

Claims (1)

基準構造体上を移動するステージと、
固定子と前記ステージに連結された可動子とを有するアクチュエータと、
計測用ミラーと、
前記可動子が移動することを許容するように前記計測用ミラーを前記可動子の上方に支持する支持体であって、その端部が前記基準構造体に連結された支持体と、
前記計測用ミラーの振動を抑制するように前記支持体の中央部又はその付近を支持する制振部材と、
を備えることを特徴とするステージ装置。
A stage moving on the reference structure,
An actuator having a stator and a mover coupled to the stage,
A measuring mirror,
A support that supports the measurement mirror above the mover so as to allow the mover to move, and a support whose end is connected to the reference structure,
A vibration damping member that supports a central portion or the vicinity thereof so as to suppress vibration of the measurement mirror,
A stage device comprising:
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