JP2006165363A - Support apparatus, stage apparatus, and exposure apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、支持装置、ステージ装置及び露光装置に係り、更に詳しくは、真空雰囲気中で用いられ、物体を支持する支持装置、該支持装置を備えるステージ装置及び該ステージ装置を備える露光装置に関する。 The present invention relates to a support apparatus, a stage apparatus, and an exposure apparatus, and more particularly, to a support apparatus that is used in a vacuum atmosphere and supports an object, a stage apparatus including the support apparatus, and an exposure apparatus including the stage apparatus.
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下「レチクル」と総称する)に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、適宜ウエハともいう)上に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆる「ステッパ」)や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャナ)などが主として用いられている。 Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, and the like, a resist or the like is applied to a pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter collectively referred to as “reticle”) via a projection optical system. A step-and-repeat reduction projection exposure apparatus (so-called “stepper”) for transferring onto a substrate such as a wafer or a glass plate (hereinafter also referred to as a wafer as appropriate), or a step-and-scan scanning exposure apparatus ( Scanners) are mainly used.
これらの露光装置では、半導体素子の高集積化及びこれに伴うパターンの微細化により、投影光学系の解像度の更なる向上が求められるようになってきた。このため、露光光の波長が年々短波長化しており、最近では、波長が100nm以下の極端紫外光(EUV(Extreme Ultraviolet)光)を発生するSOR(Synchrotron Orbital Radiation)リング又はレーザプラズマ光源等を露光光源として使用するEUV露光装置(EUVL)の開発が行われるようになってきた。 These exposure apparatuses have been required to further improve the resolution of the projection optical system due to the high integration of semiconductor elements and the accompanying fine pattern. For this reason, the wavelength of exposure light has been shortened year by year, and recently, an SOR (Synchrotron Orbital Radiation) ring or a laser plasma light source that generates extreme ultraviolet light (EUV (Extreme Ultraviolet) light) having a wavelength of 100 nm or less is used. Development of an EUV exposure apparatus (EUVL) used as an exposure light source has been performed.
EUV露光装置では、EUV光を好適に透過する光学材料が現時点では存在しないことから、照明光学系及び投影光学系は、反射型の光学部材(反射光学素子)のみから成るオール反射の光学系が採用され、レチクルもまた反射型レチクルが用いられる。また、EUV光は、殆どの物質で吸収されるため、EUV光の光路空間は所定の高真空状態に設定する必要があり、通常EUV露光装置の本体は、真空チャンバ内に設置される。 In an EUV exposure apparatus, since there is no optical material that can transmit EUV light at this time, the illumination optical system and the projection optical system are all-reflective optical systems composed of only reflective optical members (reflective optical elements). A reflective reticle is also used as the reticle. In addition, since EUV light is absorbed by almost all substances, the optical path space of the EUV light needs to be set to a predetermined high vacuum state, and the main body of the EUV exposure apparatus is usually installed in a vacuum chamber.
近年、レチクル及びウエハの大型化に伴い、主としてスループット向上の観点から、一括露光装置に比べて大面積を一度に露光可能な走査型露光装置が主流となっている。走査型露光装置で、レチクルをより高精度に位置制御するための手段として、走査方向に長ストロークで移動するレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対して微小駆動可能でレチクルを保持する微動ステージとを具備する粗微動構造のステージが比較的多く採用されている。 In recent years, with the increase in size of reticles and wafers, mainly from the viewpoint of improving throughput, scanning exposure apparatuses capable of exposing a large area at a time compared with a batch exposure apparatus have become mainstream. In the scanning exposure apparatus, as a means for controlling the position of the reticle with higher accuracy, a reticle coarse movement stage that moves with a long stroke in the scanning direction, and the reticle coarse movement stage that can be finely driven with respect to the reticle coarse movement stage are held. A relatively fine and fine movement stage having a fine movement stage is used in a relatively large number.
EUV露光装置に粗微動構造のステージを採用する場合、反射型のレチクルを用いることからレチクルを保持する微動ステージを吊り下げ状態で、かつ振動低減の観点からは非接触で、粗動ステージに対して支持する必要がある。従って、ボイスコイルモータ等のアクチュエータによりレチクル微動ステージの自重を支持するための力を常時発生させる必要があるが、最近では、このアクチュエータの発熱が、露光精度に影響を与えることが懸念されている。 When a coarse / fine movement stage is used in an EUV exposure apparatus, a reflective reticle is used, so that the fine movement stage holding the reticle is suspended and non-contacting from the viewpoint of vibration reduction. It is necessary to support. Therefore, it is necessary to always generate a force for supporting the self-weight of the reticle fine movement stage by an actuator such as a voice coil motor. Recently, however, there is a concern that the heat generated by the actuator may affect the exposure accuracy. .
同様の問題は、ウエハを保持するテーブルを、非接触軸受を介してステージに対して支持する場合にも起こり得る。 Similar problems may occur when a table holding a wafer is supported with respect to the stage via a non-contact bearing.
本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第1の観点からすると、真空雰囲気中で用いられ、物体(30)を支持する支持装置であって、前記物体と対向する第1の静圧軸受機構(70b)と;鉛直方向に伸びる内周面を備えた筒状部材(170)と;一端に前記第1の静圧軸受機構が結合され、前記内周面に沿って移動可能なスライダ(70)と;前記筒状部材と、前記スライダの他端部とにより形成された気体室(109)と;前記真空雰囲気との差圧により前記物体の自重を支持するように、前記気体室に所定圧力の気体を供給する供給装置(108、118、128)と;を備えたことを特徴とする支持装置である。 The present invention has been made under the circumstances described above. From the first viewpoint, the present invention is a support device that is used in a vacuum atmosphere and supports an object (30). A hydrostatic bearing mechanism (70b); a cylindrical member (170) having an inner peripheral surface extending in a vertical direction; and the first hydrostatic bearing mechanism coupled to one end and moving along the inner peripheral surface A possible slider (70); a gas chamber (109) formed by the tubular member and the other end of the slider; so as to support the dead weight of the object by a differential pressure with the vacuum atmosphere; And a supply device (108, 118, 128) for supplying a gas having a predetermined pressure to the gas chamber.
本明細書において、筒状部材は、鉛直方向に伸びる筒状部を有し、その内壁面を前記内周面とする部材であっても良いし、鉛直方向に伸びる開口部(貫通孔であっても良いし、一端が閉じていても良い)が形成され、その開口部の内壁面を前記内周面とする部材であっても良い。要は、スライダを鉛直方向に案内する内周面が一部に形成された部材であれば良い。また、スライダは、筒状部材に応じた形状のものが用いられ、前記内周面に沿って移動可能で、その他端部が内周面に連通する筒状部材の内部の壁とともに気体室を区画するものであれば良い。 In this specification, the cylindrical member may be a member having a cylindrical portion extending in the vertical direction and having the inner wall surface as the inner peripheral surface, or an opening portion (a through hole) extending in the vertical direction. Or a member whose one end may be closed), and the inner wall surface of the opening is the inner circumferential surface. In short, any member may be used as long as the inner peripheral surface for guiding the slider in the vertical direction is partially formed. The slider is shaped according to the cylindrical member and is movable along the inner peripheral surface. The other end portion communicates with the inner peripheral surface of the cylindrical member together with the gas chamber. Anything can be used.
これによれば、気体室内の気体と真空雰囲気との差圧(圧力差)によって生じる力により物体の自重が支持される。従って、物体の自重を支持するための支持力を常時発生するためのアクチュエータが不要であり、そのアクチュエータの発熱に起因する種々の不都合が問題とならない。また、第1の静圧軸受機構により物体を非接触で保持することができる。また、前記第1の静圧軸受機構が設けられたスライダは、筒状部材に設けられた鉛直方向に伸びる内周面に沿って移動可能であるので、物体の少なくとも鉛直方向の移動も許容されている。 According to this, the weight of the object is supported by the force generated by the differential pressure (pressure difference) between the gas in the gas chamber and the vacuum atmosphere. Therefore, an actuator for constantly generating a supporting force for supporting the weight of the object is unnecessary, and various inconveniences due to the heat generated by the actuator do not become a problem. Further, the object can be held in a non-contact manner by the first hydrostatic bearing mechanism. Further, since the slider provided with the first hydrostatic bearing mechanism is movable along the inner peripheral surface provided in the cylindrical member and extending in the vertical direction, the object is allowed to move at least in the vertical direction. ing.
本発明は、第2の観点からすると、本発明の支持装置を有する2次元面内で移動可能なステージ(RST)を備えることを特徴とするステージ装置である。 From a second viewpoint, the present invention is a stage apparatus including a stage (RST) movable in a two-dimensional plane having the support apparatus of the present invention.
これによれば、物体の自重を支持するための支持力を常時発生するためのアクチュエータの発熱の問題を解消した支持装置を有するステージを備えているので、ステージ周辺の部材及び雰囲気に与える熱的な影響を低減することができる。例えば、ステージの位置情報を光学式の計測装置で計測する場合、その計測精度に与える熱の影響を軽減することができ、ステージの位置制御性を向上させることができる。 According to this, since the stage having the support device that solves the problem of heat generation of the actuator for constantly generating the support force for supporting the weight of the object is provided, the thermal effect applied to the members and atmosphere around the stage Can be reduced. For example, when the position information of the stage is measured by an optical measurement device, the influence of heat on the measurement accuracy can be reduced, and the position controllability of the stage can be improved.
本発明は、第3の観点からすると、ステージ装置(12)を駆動して基板(W)を露光し、前記基板にパターンを形成する露光装置において、前記ステージ装置が本発明のステージ装置であることを特徴とする露光装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the exposure apparatus that drives the stage apparatus (12) to expose the substrate (W) and forms a pattern on the substrate, the stage apparatus is the stage apparatus of the present invention. An exposure apparatus characterized by that.
これによれば、ステージの位置制御性を向上可能なステージ装置を駆動して基板を露光し、その基板にパターンを形成するので、結果的に基板上に高精度なパターンを形成することが可能となる。 According to this, a stage apparatus capable of improving the position controllability of the stage is driven to expose the substrate, and a pattern is formed on the substrate. As a result, a highly accurate pattern can be formed on the substrate. It becomes.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には、一実施形態に係る露光装置10の全体構成が概略的に示されている。この図1では、露光装置10を構成する、投影ユニットPU及びウエハステージチャンバ45が、その内部構造を示すため破断して断面図にて示されている。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an
この露光装置10では、反射型マスクとしてのレチクルRからの反射光束を、基板としてのウエハW上に垂直に投射する投影光学系を内部に有する投影ユニットPUが採用されているので、以下においては、この投影光学系からウエハWへの照明光の投射方向を投影光学系の光軸方向と呼ぶとともに、この光軸方向をZ軸方向、これに直交する面内で図1における紙面内左右方向をY軸方向、紙面に直交する方向をX軸方向として説明する。
In this
この露光装置10は、レチクルRに形成された回路パターン(以下、「レチクルパターン」と略述する)の一部の像を投影ユニットPU内の投影光学系を介してウエハW上に投影しつつ、レチクルRとウエハWとを投影ユニットPUに対して1次元方向(Y軸方向)に相対走査することにより、レチクルパターンをウエハW上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するものである。
The
露光装置10は、レチクルRを照明光(EUV光)ELで照明する照明ユニット10Aと、該照明ユニット10Aにその一部が接続された露光装置本体部10Bとを備えている。
The
照明ユニット10Aは、図1では、図示の便宜上から単なるブロックで示されているが、実際には、軟X線領域の照明光(EUV光)、例えば波長11nmの照明光(EUV光)ELを射出するSOR(Synchrotron Orbital Radiation)リングから成る不図示の露光光源及び照明光学系、並びにこれらを接続する不図示のビームライン等から成る照明系と、該照明系を収容する照明系チャンバ40とを備えている。
Although the
前記照明系チャンバ40は、床面F上に設けられた複数本の支持部材53と、これらの支持部材53によって水平に支持された支持定盤50とから構成される照明系保持架台56上に設置されている。照明系チャンバ40は、該照明系チャンバ40と支持定盤50とによって区画される空間等の高真空状態を維持できるように、気密性が高く構成されている。
The
前記照明光学系は、例えばミラー系、フライアイミラー及びミラーユニット(例えば複数のトロイダル非球面斜入射ミラーから成る反射ミラー)等を含んで構成されている。この照明光学系の構成部分のうち、ミラーユニットは、照明系の射出端を構成し、その一部分が支持部材53の上方の所定の空間を覆う照明系チャンバ40の開口からはみ出した状態とされている。この照明光学系は、光源から射出された照明光ELを順次反射して最終的に所定の入射角、例えば約50〔mrad〕でレチクルRのパターン面(図1における下面(−Z側の面))に入射させる。
The illumination optical system includes, for example, a mirror system, a fly-eye mirror, a mirror unit (for example, a reflection mirror composed of a plurality of toroidal aspheric oblique incidence mirrors), and the like. Among the components of the illumination optical system, the mirror unit constitutes the exit end of the illumination system, and a part of the mirror unit protrudes from the opening of the
前記露光装置本体部10Bは、図1に示されるように、レチクルRを保持するレチクルステージRSTと該レチクルステージRST及びその駆動系等を収容するレチクルステージチャンバ等を含むレチクルステージ装置12、前記レチクルRのパターン面で反射された照明光ELをウエハWの被露光面に投射する投影光学系を含む投影ユニットPU、ウエハWが載置されるウエハステージWST、投影ユニットPUを保持する第1コラム31、該第1コラム31を構成する鏡筒定盤(メインフレーム)35上で前記レチクルステージ装置12を支持する第2コラム37、及びウエハステージWST等を収容するウエハステージチャンバ45等を備えている。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus
前記レチクルRとしては、照明光ELが波長11nmのEUV光であることと対応して反射型レチクルが用いられている。このレチクルRは、そのパターン面が下面となる状態でレチクルステージRSTに保持されている。このレチクルRは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その−Z側の表面(パターン面)には、EUV光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、モリブデンMoとベリリウムBeの膜が交互に約5.5nmの周期で、約50ペア積層された多層膜である。この多層膜は波長11nmのEUV光に対して約70%の反射率を有する。 As the reticle R, a reflective reticle is used in correspondence with the illumination light EL being EUV light having a wavelength of 11 nm. The reticle R is held on the reticle stage RST with its pattern surface being the lower surface. The reticle R is made of a thin plate such as a silicon wafer, quartz, or low expansion glass, and a reflective film that reflects EUV light is formed on the surface (pattern surface) on the −Z side. This reflective film is a multilayer film in which about 50 pairs of molybdenum Mo and beryllium Be films are alternately laminated with a period of about 5.5 nm. This multilayer film has a reflectance of about 70% for EUV light having a wavelength of 11 nm.
レチクルRのパターン面に形成された多層膜の上には、吸収層として例えばニッケルNi又はアルミニウムAlが一面に塗布され、その吸収層にパターンニングが施されて回路パターンが形成されている。 On the multilayer film formed on the pattern surface of the reticle R, for example, nickel Ni or aluminum Al is applied on one surface as an absorption layer, and the absorption layer is patterned to form a circuit pattern.
レチクルRの吸収層が残っている部分に当たった照明光(EUV光)ELはその吸収層によって吸収され、吸収層の抜けた部分(吸収層が除去された部分)の反射膜に当たった照明光ELはその反射膜によって反射され、結果として回路パターンの情報を含んだ照明光ELがレチクルRのパターン面からの反射光として投影ユニットPUへ向かう。 Illumination light (EUV light) EL that hits the portion of the reticle R where the absorption layer remains is absorbed by the absorption layer, and illumination that hits the reflection film in the portion where the absorption layer has been removed (portion from which the absorption layer has been removed) The light EL is reflected by the reflection film, and as a result, the illumination light EL including circuit pattern information travels toward the projection unit PU as reflected light from the pattern surface of the reticle R.
前記第2コラム37は、第1コラム31上面に設けられた複数本、例えば3本又は4本の支柱39と、該複数本の支柱39によって支持され、第2コラム37の天板を構成する下側プレート19とを含んで構成されている。なお、この第2コラム37によって支持されたレチクルステージ装置12の詳細な構成等については、後述する。
The
前記第1コラム31は、床面F上に設けられた複数本(例えば3本又は4本)の支持部材23と、各支持部材23上部にそれぞれ各1つ設けられた複数の防振ユニット25と、これら支持部材23及び防振ユニット25によって床面F上でほぼ水平に支持された前記鏡筒定盤35とを含んで構成されている。
The
前記各防振ユニット25は、支持部材23の上部に直列(又は並列)に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコイルモータとを含んで構成されている。各防振ユニット25のエアマウントによって、床面F及び支持部材23を介して鏡筒定盤35に伝わる床面Fからの微振動が絶縁されるようになっている。
Each
前記鏡筒定盤35は鋳物等から成り、その中央部に形成された平面視(上方から見て)円形の第1開口35aと該第1開口35aから+X方向に所定距離離れた位置に形成された第2開口(不図示)とを有している。
The lens
前記鏡筒定盤35の第1開口35aの内部に、前述の投影ユニットPUが上方から挿入され、鏡筒定盤35上に設けられた3つの防振ユニット(図1では1つの防振ユニットのみが図示されている)29によって、投影ユニットPUのフランジ部FLGが下方から3点支持されている。各防振ユニット29としては、前述の防振ユニット25と同様の構成のものが用いられている。
The above-described projection unit PU is inserted into the
前記鏡筒定盤35の第2開口の内部には、不図示のアライメント検出系が上方から挿入され、外周部に設けられたフランジを介して鏡筒定盤35に固定されている。このアライメント検出系としては、ブロードバンド光をウエハW上のアライメントマーク(又は後述する空間像計測器FM)に照射し、その反射光を受光して画像処理によりマーク検出を行うFIA(Field Image Alignment )方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハW上の回折格子状のアライメントマークに2方向から照射し、発生した2つの回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの位置情報を検出するLIA(Laser Interferometric Alignment)方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハW上のアライメントマークに照射し、回折・散乱された光の強度を利用してマーク位置を計測するLSA(Laser Step Alignment)方式のアライメントセンサやAFM(原子間力顕微鏡)のような走査型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。
An alignment detection system (not shown) is inserted from above into the second opening of the lens
前記投影ユニットPUは、鏡筒14と、該鏡筒14の内部に図1に示されるような所定の位置関係で上から下に順に配置された、第2ミラーM2、第4ミラーM4、第3ミラーM3及び第1ミラーM1の合計4つのミラー(反射光学素子)から成る投影光学系とを備えている。この投影光学系は、開口数(N.A.)が例えば0.1で、投影倍率が1/4倍に設定されている。また、第4ミラーM4には、図1に示されるように、開口が形成されている。
The projection unit PU includes a
また、鏡筒14には、図1から分かるように、周壁の−Y側に開口59aが形成されており、該開口59aを介して、鏡筒14の内側に前述のミラーユニットを構成する1つの反射ミラーMcが挿入されている。更に、鏡筒14の上壁(天井壁)及び底壁には、図1に示されるように、照明光ELの通路となる開口59b,59cが形成されている。
Further, as can be seen from FIG. 1, the
また、鏡筒14と照明系チャンバ40との間には、開口59aとこれに対向する照明系チャンバ40側の開口の周囲部分に、鏡筒14と照明系チャンバ40とを接続する伸縮自在のベローズ47が設けられている。このベローズ47により、鏡筒14の内部空間と照明系チャンバ40の内部空間とが、外部に対してほぼ気密状態で隔離されるとともに、鏡筒14と照明系チャンバ40との間における振動の伝達が抑制されている。
In addition, between the
上述のようにして構成された投影ユニットPUによると、図1に示されるように、前述の照明光ELが、反射ミラーMcの反射面に到達し、その反射面で反射、集光された後、鏡筒14の開口59bを介してレチクルRのパターン面(下面)に所定の入射角、例えば50(mrad)で入射する。これにより、レチクルRのパターン面が円弧スリット状の照明光ELにより照明される。
According to the projection unit PU configured as described above, after the illumination light EL described above reaches the reflection surface of the reflection mirror Mc, and is reflected and collected by the reflection surface, as shown in FIG. Then, it enters the pattern surface (lower surface) of the reticle R through the
そして、そのレチクルRのパターン面で反射されたレチクルパターンの情報を含む照明光ELは、開口59bを介して鏡筒14内に入射し、第1ミラーM1に到達する。この第1ミラーM1の反射面で反射された照明光ELは、第4ミラーM4の開口を介して第2ミラーM2の反射面に入射し、その反射面で反射され第4ミラーM4の開口を介して第3ミラーM3の反射面に入射する。その第3ミラーM3の反射面で反射された照明光ELは、第4ミラーM4の反射面で反射され、主光線の向きが鉛直下向きに偏向される。そして、この照明光ELは、ウエハW上に投射される。これによりレチクルパターンの縮小像がウエハW上に形成される。
Then, the illumination light EL including information on the reticle pattern reflected by the pattern surface of the reticle R enters the
さらに、投影ユニットPUの鏡筒14には、不図示の保持部を介してウエハフォーカスセンサ(112a,112b)が一体的に取り付けられている。このウエハフォーカスセンサ(112a,112b)としては、投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から被検面(ウエハWの表面)に複数の光束を照射する照射系112aと、各光束の被検面からの反射光を個別に受光する複数の受光素子を有する受光系112bとを備えた斜入射方式の多点焦点位置検出系が用いられている。このウエハフォーカスセンサ(112a,112b)によって、投影ユニットPUの鏡筒14を基準とするウエハW表面のZ軸方向の位置及び傾斜量が計測されている。このウエハフォーカスセンサ(112a,112b)と同様の構成の多点焦点位置検出系は、例えば特開平6−283403号公報(対応米国特許第5,448,332号)等に詳細に開示されている。
Further, wafer focus sensors (112a, 112b) are integrally attached to the
前記ウエハステージWSTは、例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータから成るウエハステージ駆動部(不図示)によってウエハステージベース33上に浮上支持されている。ウエハステージWSTは、前記ウエハステージ駆動部によりX軸方向及びY軸方向に所定ストローク(ストロークは例えば300〜400mmである)で駆動されるとともに、θz方向(Z軸回りの回転方向)にも微小量駆動されるようになっている。また、このウエハステージWSTは、ウエハステージ駆動部によってZ軸方向及びXY面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能に構成されている。
Wafer stage WST is levitated and supported on
ウエハステージWSTの上面には、静電チャック方式の不図示のウエハホルダが載置され、該ウエハホルダによってウエハWが吸着保持されている。ウエハステージWSTの位置は、外部に配置されたウエハレーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」という)82Wにより、例えば、0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、X軸方向に測長軸を有する干渉計及びY軸方向に測長軸を有する干渉計が設けられているが、図1ではこれらが代表的にウエハ干渉計82Wとして示されている。それらの干渉計は、測長軸を複数有する多軸干渉計で構成され、ウエハステージWSTのX、Y位置の他、回転(ヨーイング(Z軸回りの回転であるθz回転)、ピッチング(X軸回りの回転であるθx回転)、ローリング(Y軸回りの回転であるθy回転))も計測可能となっている。
An electrostatic chuck type wafer holder (not shown) is placed on the upper surface of wafer stage WST, and wafer W is attracted and held by the wafer holder. The position of wafer stage WST is always detected by a wafer laser interferometer (hereinafter referred to as “wafer interferometer”) 82W arranged outside, for example, with a resolution of about 0.5 to 1 nm. In practice, an interferometer having a length measuring axis in the X-axis direction and an interferometer having a length measuring axis in the Y-axis direction are provided. In FIG. 1, these are typically shown as a
ウエハ干渉計82W及びウエハフォーカスセンサ(112a、112b)の計測値は、不図示の主制御装置に供給され、該主制御装置によってウエハステージ駆動部が制御され、ウエハステージWSTの6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。
The measurement values of
ウエハステージWST上面の一端部には、レチクルRに形成されたパターンがウエハW面上に投影される位置と前述のアライメント検出系との相対位置関係の計測(いわゆるベースライン計測)等を行うための空間像計測器FMが設けられている。この空間像計測器FMは、従来のDUV露光装置の基準マーク板に相当するものである。 To measure the relative positional relationship (so-called baseline measurement) between the position where the pattern formed on the reticle R is projected onto the wafer W surface and the above-described alignment detection system at one end of the upper surface of wafer stage WST. An aerial image measuring instrument FM is provided. This aerial image measuring instrument FM corresponds to a reference mark plate of a conventional DUV exposure apparatus.
前記ウエハステージチャンバ45は、上面が開口した概略箱状の形状を有し、鏡筒定盤35の下面に固定されている。このウエハステージチャンバ45は、該ウエハステージチャンバ45と鏡筒定盤35とによって区画される閉空間の高真空状態を維持できるように構成されている。
The
次に、レチクルステージ装置12及びその近傍の構成部分について、図2〜図4に基づいて説明する。図2には、走査方向であるY軸方向に直交する面で断面したレチクルステージ装置12の縦断面図が示されている。また、図3には、前述のレチクルステージチャンバRCの内部に収容されたレチクルステージ装置12の構成部分が平面図にて示されている。
Next, the
レチクルステージ装置12は、図2に示されるように、レチクルステージチャンバRCと、該レチクルステージチャンバRCの内部に収容されたレチクルステージRST及びその駆動系、並びにカウンタマスとしての機能を有する枠状部材20(図3参照)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記レチクルステージチャンバRCは、図2に示されるように、前述の第2コラム37の天板を構成する下側プレート19と、該下側プレート19上に固定されたXZ断面が内側が開口したU字状で、平面視(上方から見て)矩形枠状の環状部材から成る側壁部材18と、該側壁部材18の上部に固定された上側プレート16とを備えている。
As shown in FIG. 2, the reticle stage chamber RC has a
前記下側プレート19の中央部には、開口19aが形成されており、下側プレート19の開口19aの周囲の部分と投影光学系PLの上端面とが、ベローズ21によって接続され、これによってレチクルステージチャンバRCの内部空間や鏡筒14の内部空間に外部の気体が入り込むのが防止されている。これまでの説明からわかるように、本実施形態では、レチクルステージチャンバRC、ベローズ21、投影ユニットPUの鏡筒14、ベローズ47、照明系チャンバ40、及びウエハステージチャンバ45それぞれの内部を相互に連通する気密空間が形成されている。ここでは、一例としてその気密空間内が10-4〔Pa〕程度の高真空状態に維持されているものとする。
An
前記枠状部材20は、図2及び図3を総合するとわかるように、平面視矩形の枠状の形状を有し、側壁部材18の内壁面に、その外側面及び上下面が対向した状態で配置されている。この枠状部材20の上下面の四隅近傍には、差動排気型の気体静圧軸受34(図3において上面側のみ図示)が設けられ、側壁部材18に対して非接触で支持されている。このため、この枠状部材20は、水平方向の力の作用により自由運動を行う。
2 and 3, the frame-shaped
この枠状部材20の+X側端面には、図2に示されるように、トリムモータTMの可動子88aの一端が固定され、この可動子88aの他端は、側壁部材18に形成された開口を介して側壁部材18の外部に露出している。そして、この可動子88aには、固定子88bが側壁部材18の外部から係合しており、これら可動子88a、固定子88bによって、枠状部材20をY軸方向に微小駆動して、枠状部材20のY軸方向の位置調整を行うトリムモータTMが構成されている。固定子88bは、下側プレート19上に固定された支持部材89に支持されている。なお、不図示ではあるが、実際にはトリムモータTMと側壁部材18との間の隙間は、差動排気型気体静圧軸受その他の適宜なシール機構により、気密状態がほぼ維持されている。また、不図示ではあるが、上記トリムモータTMと同様の構成のX軸トリムモータを設けても良い。
As shown in FIG. 2, one end of the
前記枠状部材20の内部空間(枠内)には、図3に示されるように、−X側端部近傍、+X側端部近傍にY軸方向に伸びるY軸固定子22a、22bがそれぞれ配置され、これらY軸固定子22a、22bの内側にY軸方向に伸びるY軸ガイド24a,24bがそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 3, Y-
これらY軸固定子22a、22b及びY軸ガイド24a,24bそれぞれの+Y側の端部は、枠状部材20の+Y側の辺の内壁面に固定され、それぞれの−Y側の端部は、枠状部材20の−Y側の辺の内壁面に固定されている。すなわち、これらY軸固定子22a、22b及びY軸ガイド24a,24bは、枠状部材20の+Y側辺と−Y側辺の相互間に架設されている。この場合、Y軸固定子22a,22bは平面視で左右対称に配置され、Y軸ガイド24a,24bは平面視で左右対称に配置されている。
The end portions on the + Y side of each of the Y-
前記Y軸固定子22a、22bのそれぞれは、図2に示されるようにXZ断面T字状の形状を有し、Y軸方向に沿って所定ピッチで配置された複数の電機子コイルを有する電機子ユニットから成る。但し、Y軸固定子22aとY軸固定子22bとは、図2から分かるように、その高さが異なっている。すなわち、Y軸固定子22aの方が、Y軸固定子22bより高い位置にあり、両者はレチクルステージRSTの重心の高さ位置から+Z側、−Z側に略同一の距離離れた位置となるように、その高さが設定されている。
Each of the Y-
前記Y軸ガイド24a,24bは、図2に示されるように、XZ断面矩形の形状を有し、その周囲の四面(上面、下面、右側面、左側面)の平坦度が高く設定されている。また、Y軸ガイド24a,24bのそれぞれは、Y軸固定子22a,22bとそれぞれ同一の高さ位置に配置されている。
As shown in FIG. 2, the Y-axis guides 24a and 24b have an XZ cross-sectional rectangular shape, and the flatness of the four surrounding surfaces (upper surface, lower surface, right side surface, and left side surface) is set high. . The Y-axis guides 24a and 24b are disposed at the same height as the Y-
前記レチクルステージRSTは、図2及び図3に示されるように、Y軸ガイド24a,24bに沿って移動するレチクル粗動ステージ28と、該レチクル粗動ステージ28に対してX軸方向、Y軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)に3つのアクチュエータ54a,54b,54cにより微小駆動されるレチクル微動ステージ30とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the reticle stage RST includes a reticle
これを更に詳述すると、前記レチクル粗動ステージ28は、レチクルステージRSTを取り出して斜視図にて示す図4から分かるように、X軸方向に幾分長い長方形の板状部材42と、該板状部材42の下面に固定され、該板状部材42の+X側の端面及び+Y側の端面に沿って配置された平面視(上方から見て)L字状の取り付け部材44と、板状部材42の下面の−X側端部近傍に固定されY軸方向に伸びるY軸スライダ46aと、前記取り付け部材44の下面に固定されY軸方向に伸びるY軸スライダ46bと、Y軸スライダ46aの−X側端面、Y軸スライダ46bの+X側端面にそれぞれ固定されたY軸可動子48a,48bと、を備えている。
More specifically, the reticle
前記板状部材42には、図3及び図4に示されるように、所定大きさの正三角形(又は二等辺三角形)の各頂点に位置する3つの丸孔(段付き丸孔)64a,64b,64cが形成さている。これらの丸孔(段付き丸孔)64a,64b,64cの内部に3つの支持装置としてのZ軸支持装置52a,52b,52cがそれぞれ挿入されている。これらのZ軸支持装置52a,52b,52cは、それぞれの上端面が板状部材42の上面とほぼ面一となるような状態で、その板状部材42によって支持されている。また、これらのZ軸支持装置52a,52b,52cは、物体としてのレチクル微動ステージ30を非接触状態で吊り下げ支持している。なお、Z軸支持装置52a,52b,52cの構成、作用等については、後に詳述する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the plate-
前記取り付け部材44は、図4に示されるように、+Z側から見てL字状であるとともに、−Y側から見ても略L状となる特殊な形状を有している。
As shown in FIG. 4, the
前記一対のY軸スライダ46a,46bのそれぞれは、XZ断面が矩形枠状でY軸方向に伸び、その内面(4面)に設けられた複数の差動排気型の気体静圧軸受を有している。これらのY軸スライダ46a,46bは、前述したY軸ガイド24a,24bそれぞれの周囲に取り付けられている。この場合、複数の差動排気型の気体静圧軸受により、Y軸ガイド24a、24bとY軸スライダ46a,46bとのZ軸方向及びX軸方向の間隔が数μm程度に維持されるようになっている。これにより、レチクルステージRST(レチクル粗動ステージ28)を、非接触でY軸方向にガイドするガイド機構が実現されている。
Each of the pair of Y-
前記Y軸可動子48a,48bは、図4中に、一方のY軸可動子48aについて具体的に示されるように、断面U字状のヨーク54と、該ヨーク54の内部の上下対向面にY軸方向に沿って所定ピッチでかつ対向して配置された複数の界磁石(N極永久磁石、S極永久磁石58とを備えている。この場合、隣り合う界磁石58同士、対向する界磁石58同士が逆極性とされ、ヨーク54の内部空間には、Y軸方向に沿って交番磁界が形成されている。
The Y-
Y軸可動子48a,48bは、図2に示されるように、前述した一対のY軸固定子22a,22bにそれぞれ係合し、レチクルステージRSTをY軸方向に駆動する、ムービングマグネット型の電磁力駆動リニアモータから成る一対のY軸リニアモータRMa,RMbを、それぞれ構成する。なお、Y軸リニアモータRMa,RMbとして、ムービングコイル型のリニアモータを用いても良い。
As shown in FIG. 2, the Y-
前記レチクル微動ステージ30は、静電チャック60を備え、該静電チャック60によってレチクルRが静電吸着され、保持されている。このレチクル微動ステージ30の−X側端部には、その下面にX軸移動鏡62XがY軸方向に延設されている。なお、不図示ではあるが、レチクル微動ステージ30の−Y側端部には、Y軸移動鏡(たとえば、一対のレトロリフレクタ等から構成される)が設けられている。
The reticle
レチクル微動ステージ30と前述のレチクル粗動ステージ28との間には、図3に示されるように、3つの水平駆動用のボイスコイルモータ54a〜54cが設けられている。これらのボイスコイルモータ54a〜54cのうち、1つのボイスコイルモータ54cは、図2,図3に示されるように、レチクル微動ステージ30の+X側に設けられ、その他2つのボイスコイルモータ54a,54bは、レチクル微動ステージ30の+Y側に設けられている。
As shown in FIG. 3, three horizontal driving
これらのボイスコイルモータ54a〜54cのそれぞれは、図2及び図3を総合するとわかるように、レチクル粗動ステージ28を構成する取り付け部材44側に固定された側面視T字状の電機子ユニットから成る固定子と、レチクル微動ステージ30側に固定され、前記固定子に対して、図3中の矢印方向に微小駆動される磁極ユニットから成る可動子とを有している。すなわち、レチクル微動ステージ30は、ボイスコイルモータ54cにより、レチクル粗動ステージ28に対してX軸方向に微小駆動されるとともに、ボイスコイルモータ54a,54bにより、レチクル粗動ステージ28に対してY軸方向及びθz方向に微小駆動されるようになっている。
Each of these
前記側壁部材18の一部には、図2に示されるように、下側プレート19上に固定されたX軸干渉計32Xからの測長ビーム,参照ビームそれぞれの通路となる開口部18a,18bが形成されている。これらの開口部18a,18bは側壁部材18の外面側に設けられた不図示の窓ガラスで閉塞され、それらの開口部18a,18bを介して外部からレチクルステージチャンバRCの内部に気体が入り込むのが防止されている。
As shown in FIG. 2,
前記枠状部材20の一部には、図2に示されるように、側壁部材18に形成された前述の開口部18a、18bにそれぞれ対向する位置に開口部20a,20bが形成され、開口部18a及び開口部20a、開口部18b及び開口部20bによって、前述のX軸干渉計32Xからの測長ビーム,参照ビームそれぞれの通路が形成されている。
As shown in FIG. 2,
また、図示は省略されているが、側壁部材18及び枠状部材20の−Y側の側壁には、不図示のY軸干渉計から測長ビーム,参照ビームそれぞれの通路となる開口がそれぞれ形成されている。勿論、この場合も、その開口の側壁部材18の外面側に窓ガラスが設けられている。
Although not shown, openings on the −Y side side walls of the
レチクルステージRSTの下方(−Z側)には、図2に示されるように、中央部に照明光ELの通路となる開口が形成された保持部材98が配置されている。この保持部材98は、投影ユニットPUの鏡筒14の上面に固定された一対の支持部材99a、99bによって水平に支持されている。保持部材98上面の−X側端部近傍には、レチクルフォーカス送光系11aが設けられるとともに、保持部材98上面の+X側端部近傍には、レチクルフォーカス送光系11aとともに前述のウエハフォーカスセンサ(112a,112b)と同様の斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るレチクルフォーカスセンサを構成するレチクルフォーカス受光系11bが設けられている。また、この保持部材98上面のレチクルフォーカス送光系11aの−X側には、X軸固定鏡162Xが設けられている。
Below the reticle stage RST (on the −Z side), as shown in FIG. 2, a holding
前述のX軸干渉計32Xからの参照ビームは側壁部材18に形成された開口部18b、枠状部材20に形成され開口部20bを介して、X軸固定鏡162Xに照射され、その反射光がX軸干渉計32X内に戻る。また、X軸干渉計32Xからは、側壁部材18に形成された開口部18a、枠状部材20に形成された開口部20aを介して、X軸移動鏡62Xに照射され、その反射光が干渉計32Xに戻る。X軸干渉計32X内に戻った測長ビームの反射光及び参照ビームの反射光は、X軸干渉計32X内部の光学系により同軸に合成された後、偏光子を介して偏光方向を一致させられることで干渉する。その干渉によって生じた干渉光が内部のディテクタによって受光され、その干渉光に応じた干渉信号に基づいて、不図示の信号処理系により、レチクル微動ステージ30のX軸方向の位置情報が、X軸固定鏡162Xを基準として、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。
The reference beam from the
なお、不図示ではあるが、保持部材98上面の−Y側端部近傍には、Y軸固定鏡が設けられている。そして、不図示のY軸干渉計から参照ビームが、側壁部材18及び枠状部材20の−Y側の側壁に形成された開口をそれぞれ介してY軸固定鏡に照射されるとともに、測長ビームが側壁部材18及び枠状部材20の−Y側の側壁に形成された開口をそれぞれ介して前述したY軸移動鏡(例えば一対のレトロリフレクタ)のそれぞれに照射され、前記Y軸固定鏡からの参照ビームの反射光、Y軸移動鏡からの測長ビームの反射光がY軸干渉計に戻り、その戻り光束に基づいてY軸干渉計内部で上述と同様の処理を行うことで、不図示の信号処理系により、上記一対のレトロリフレクタそれぞれのY軸方向の位置情報が、固定鏡を基準として、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。従って、Y軸干渉計の各測長軸の計測値に基づいて、レチクル微動ステージ30のY軸方向の位置及びθz回転の情報を得ることができる。
Although not shown, a Y-axis fixed mirror is provided in the vicinity of the −Y side end portion of the upper surface of the holding
X軸干渉計32X及びY軸干渉計の計測値は、レチクルフォーカスセンサ(11a,11b)の計測値とともに不図示の主制御装置に供給され、該主制御装置によって前述のリニアモータRMa,RMb、ボイスコイルモータ54a〜54c、及びZ軸支持装置52a〜52cをそれぞれ構成するボイスコイルモータが制御され、レチクル微動ステージ30の6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。
The measurement values of the
次に、Z軸支持装置52a〜52cについて説明する。ここでは、そのうちの1つのZ軸支持装置52aを代表的に採りあげて説明する。Z軸支持装置52aは、図5に拡大して、断面にて示されるように、板状部材42に形成された丸孔64aに挿入された筒状部材としての本体部材170と、該本体部材170に対してZ軸方向に相対移動可能なスライダ機構70とを備えている。
Next, the Z-
前記本体部材170は、径が異なる3つの円柱部分、すなわち第1部分171a、第2部分171b及び第3部分171cを、同心状態で、繋ぎあわせたような段付き円柱状の外観形状を有しており、直径のもっとも小さな一番下の第1部分171aが板状部材42の下面から露出した状態となっており、その他の部分が板状部材42によって支持されている。
The
本体部材170には、第1部分171aの上端面から第2部分171bの高さ方向の中間位置に至る所定深さを有し、本体部材170の中心位置に形成された円形開口170aが形成され、該円形開口170aの内部底面の中央部には該内部底面から第3部分171cの下端面に至る前記円形開口と同心で該円形開口より小径の丸孔170bとが形成されている。すなわち、円形開口170aと丸孔170bとによって、高さ方向の中央位置よりやや上方の位置よりも上側の部分の径が他の部分より大きく設定された、段付きの貫通孔が形成されている。
The
前記スライダ機構70は、上下方向(Z軸方向)を長手方向とし、下端部の一部を除く、残りの部分が、前述の本体部材170に形成された段付きの貫通孔に挿入された状態となっているスライダ70aと、該スライダ70aの下端にベローズ70cを介して非接触かつX軸回りの回転及びY軸回りの回転が許容された状態で接続された先端部材70bとを備えている。
The slider mechanism 70 has a vertical direction (Z-axis direction) as a longitudinal direction, and the remaining part except for a part of the lower end is inserted into a stepped through hole formed in the
前記スライダ70aは、上端部(+Z側端部)の一部、下端部の一部が他の部分より大径に形成されている。そして、上端側の大径部270aは、円柱状に形成され、その中央に所定深さの凹部103が形成されている。一方、下端側の大径部270cは、テーパ部分を介して小径部270bに連接されている。また、スライダ70aの下端面には、その一部に凹面(曲面)が形成されている。
The
スライダ70aのZ軸方向ほぼ中央部には、複数、例えば4つの永久磁石78が、+X側、−X側の側面に、各2つZ軸方向に関して所定間隔で埋め込まれている。この場合、Z軸方向に並んで配置される2つの磁石同士が逆極性とされている。
A plurality of, for example, four
また、スライダ70a内には、凹部103の内部底面と下端部(−Z側端部)とを連通する状態で、本体側供給管路94、第1の本体側吸引管路96a及び第2の本体側吸引管路96bがそれぞれ形成されている。この場合、本体側供給管路94がスライダ70aのXY断面のほぼ中心部に形成され、その本体側供給管路94の両側に第1の本体側吸引管路96a、第2の本体側吸引管路96bがそれぞれ形成されている。これら各管路の上端(+Z側端)にはコネクタCNを介して、供給管104、第1の吸引管106a、第2の吸引管106bの一端がそれぞれ接続されている。このうち、供給管104の他端は、所定圧力の気体を供給する気体供給装置(不図示)に接続されている。また、第1の吸引管106aの他端は、不図示の低真空(102〜103Pa程度)の吸引装置(真空ポンプ)に接続されており、第2の吸引管106bの他端は、不図示の高真空(10-2〜10-3Pa程度)の吸引装置(真空ポンプ)に接続されている。
In the
前記先端部材70bは、その下面がレチクル微動ステージ30の上面に所定のクリアランス(例えば数μm程度)を介して対向し得る平面とされ、その反対側の面が、前述のスライダ70aの下端面の一部に形成された凹面に所定のクリアランス(例えば数μm程度以下)を介してその一部が対向し得る球面とされている。この先端部材70bの下面には、その中央に、永久磁石72が埋め込まれ、該永久磁石72の周囲に噴出し部としての噴出し溝74が形成されている。また、先端部材70bの下面には、噴出し溝74の周囲を取り囲むように、円環状の第1の吸引溝76aが形成され、更に、該第1の吸引溝76aの周囲を取り囲むように、円環状の第2の吸引溝76bが形成されている。
The
先端部材70bには、噴出し溝74と先端部材70bの上面の外部とを連通する先端部側供給管路84が上下方向に形成されている。また、先端部材70bには、第1の吸引溝76aと先端部材70bの上面の外部とを連通する第1の先端部側吸引管路86aと、第2の吸引溝76bと先端部材70bの上面の外部とを連通する第2の先端部側吸引管路86bとが、それぞれ形成されている。
In the
すなわち、不図示の気体供給装置から供給管104を介して加圧気体が供給されると、その加圧気体は第1の本体側供給管路94を介して、スライダ70aと先端部材70bとの間のクリアランスに流れ出し、該クリアランス内に充満した加圧気体が第1の先端部側供給管路84に至る。そして、この加圧気体が噴出し溝74からレチクル微動ステージ30表面に対して噴出される。
That is, when a pressurized gas is supplied from a gas supply device (not shown) via the
一方、上述の如くして噴出し溝74から噴出された加圧気体は、先端部材70bとレチクル微動ステージ30表面との間のクリアランスを介して噴出し溝74の周囲に向かって流れ出す。このとき、不図示の第1の真空ポンプが作動していると、その真空ポンプの発生する真空吸引力の作用により、第1の吸引管106a、第1の吸引管路96a及び第1の先端部側吸引管路86aの内部が順次負圧状態となる。この場合、第1の吸引管106aの内部が最も高真空であり、第1の先端部側吸引管路86aの内部が最も低い真空状態となることは言うまでもない。従って、噴出し溝74の周囲に向かって流れ出した加圧気体は、第1の吸引溝76aから第1の先端部側吸引管路86a、第1の吸引管路96a及び第1の吸引管106aを順次介して第1の真空ポンプによって回収され、排気される。
On the other hand, the pressurized gas ejected from the
更に、不図示の第2の真空ポンプが作動していると、上記と同様に、第1の吸引溝76aを介して回収できなかった残りの加圧気体が、第2の吸引溝76bから第2の先端部側吸引管路86b、第2の吸引管路96b及び第2の吸引管106bを順次介して第2の真空ポンプによって回収され、排気される。
In addition, when the second vacuum pump (not shown) is operating, the remaining pressurized gas that could not be recovered through the
このように、本実施形態では、噴出し溝74,第1の吸引溝76a,第2の吸引溝76bを含む先端部材70bによって、図5に示される第1の静圧軸受機構としての差動排気型の静圧軸受機構が構成されている。以下では、必要に応じ、先端部材70bを静圧軸受機構70bとも記述するものとする。この静圧軸受機構70bでは、噴出し溝74によって物体に対して気体を噴出す噴出し部が構成され、第1の吸引溝76aによって該噴出し部の周囲で真空を用いて前記気体を回収する第1の回収部が構成され、第2の吸引溝76bによって第1の回収部の周囲で前記第1の回収部よりも高真空で前記気体を回収する第2の回収部が構成されている。
As described above, in this embodiment, the
本実施形態では、先端部材70bの底面の中央部には前述の永久磁石72が設けられており、この永久磁石72が対向する部分を含むレチクル微動ステージ30の少なくとも一部は、磁性体により構成されている。このため、永久磁石72の磁気的吸引力により前述の静圧軸受機構70bから噴出される加圧気体の静圧に抗してレチクル微動ステージ30が先端部材70bに吸引されるようになっている。すなわち、永久磁石72と磁性体とによって磁気力を利用した予圧機構が構成されている。以下では、必要に応じ、「予圧機構72」とも呼ぶ。本実施形態では、前記加圧気体の静圧による先端部材70bとレチクル微動ステージ30とを離間させようとする力(斥力)と、予圧機構72が発生する先端部材70bとレチクル微動ステージ30とを接近させようとする力(引力)(より正確には、該引力と第1の吸引溝76a,第2の吸引溝76b近傍に生じる負圧による引力との合力)とのバランスによって、レチクル微動ステージ30と先端部材70bとの間に所定のクリアランス(例えば数μm)が維持されるようになっている。
In the present embodiment, the above-described
前記本体部材170の丸孔170bが形成された部分には、前述したスライダ機構70の+X側、−X側の側面に設けられた各2つの永久磁石78にほぼ対向する状態で、電機子コイル178が各1つ設けられている。各電機子コイル178に流れる電流と、永久磁石78の発生する磁界との電磁相互作用により各電機子コイル178にZ軸方向のローレンツ力が作用し、このローレンツ力の反力がスライダ機構70をZ軸方向に駆動する駆動力となる。すなわち、本実施形態では、永久磁石78と電機子コイル178とによって、非接触型の駆動装置としてのボイスコイルモータが構成されている。なお、前述のスライダ機構70側の永久磁石の個数、配置や本体部材170側の電機子コイルの個数、配置などは特に限定されるものではなく、要は、スライダ機構70をZ軸方向に駆動する駆動力を発生し得る構成であれば良い。
In the portion of the
また、本体部材170の電機子コイル178近傍には、液体室180が形成されている。この液体室180には液体供給管200a及び液体供給管路190aを介して外部に設けられた不図示の液体供給装置から冷却液が供給されている。この液体室180内の冷却液と電機子コイル178との間で熱交換が行われ、電機子コイル178が冷却される。この熱交換により温度が上昇した液体室180内の冷却液は、液体回収管路190b及び液体回収管200bを介して外部に設けられた不図示の液体回収装置により回収されることで、液体室180内部の液体の温度は常時所定温度に保たれるようになっている。すなわち、本実施形態では、液体供給管路190a、液体室180及び液体回収管路190bによって、不図示の液体供給装置から液体供給管200aを介して供給される冷却液を用いて、電機子コイル178を冷却し、その冷却後の冷却液を液体回収管200bを介して液体回収装置に回収させることで、ボイスコイルモータの温度を調節する温度調節機構が構成されている。
A
また、本体部材170の開口170a部分の内壁には、Z軸方向に所定幅で全周にわたって所定深さの給気溝114が形成され、該給気溝114の上下の位置には、給気溝114より幅が狭く、深さが深く、内壁の全周にわたる低真空吸引溝116a1,116a2がそれぞれ形成されている。さらに、上側の低真空吸引溝116a1の更に上側の位置には、低真空吸引溝116a1,116a2と略同一幅、同一深さの高真空吸引溝116bが前記内壁の全周にわたって形成されている。
In addition, an
給気溝114には、本体部材170に形成されたL字状の給気管路124の一端が接続され、該給気管路124の他端は、給気管134を介して不図示の気体供給装置に接続されている。低真空吸引溝116a1,116a2には、本体部材170に形成された一部で枝分かれした低真空吸引管路126aの枝分かれしたそれぞれの端部が接続され、該低真空吸引管路126aの他端部は、低真空吸引管136aを介して不図示の低真空(102〜103Pa程度)の吸引装置に接続されている。更に、高真空吸引溝116bには、本体部材170に形成されたL字状の高真空吸引管路126bの一端が接続され、該吸引管路126bの他端は、高真空吸引管136bを介して不図示の高真空(10-2〜10-3Pa程度)の吸引装置に接続されている。
One end of an L-shaped
この場合、不図示の気体供給装置から給気管134を介して加圧気体が供給されると、その加圧気体は、給気管路124を介して給気溝114の全周に行き渡った後、スライダ70a上端側の大径部270aに向けて噴出され、この噴出された加圧気体の静圧により、スライダ70aの上端側の大径部270aと本体部材170の開口170aの内壁面との間に所定のクリアランス(例えば数μm程度)が形成される。この場合、スライダ70aの全周に渡り加圧気体が存在するので、静圧同士のバランスにより全周に渡って所定のクリアランスが形成され、加圧気体が噴出されている限り、そのクリアランスが維持される。
In this case, when pressurized gas is supplied from a gas supply device (not shown) via the
一方、上述の如くして給気溝114から噴出された加圧気体は、スライダ70aの上端側の大径部270aと本体部材170の開口170aの内壁面との間のクリアランス内で給気溝114の上下の空間に拡がる。このとき、不図示の低真空の吸引装置が作動していると、上述の如くしてクリアランス内で拡がった加圧気体は、その大部分が、低真空吸引溝116a1,116a2、低真空吸引管路126a、低真空吸引管136aを順次介して低真空の吸引装置によって回収され、装置外に排気される。この場合において、高真空の吸引装置が作動していると、上記と同様に、低真空吸引溝116a1,116a2を介して回収できなかった残りの加圧気体が、高真空吸引溝116bから高真空吸引管路126b、高真空吸引管136bを順次介して高真空の吸引装置で回収され、装置外に排気される。
On the other hand, the pressurized gas ejected from the
このように、本実施形態では、給気溝114から噴出された加圧気体の静圧により、スライダ70aの上端側の大径部270aと本体部材170の開口170aの内壁面との間に所定のクリアランスを形成、維持することができる。また、そのクリアランス内の加圧気体は前述の低真空吸引溝116a1,116a2、高真空吸引溝116bを介して外部に強制的に排出されるので、その気体がレチクルステージチャンバRCの内部空間に漏れ出すことを、ほぼ確実に回避できる。
As described above, in the present embodiment, a predetermined pressure is provided between the large-
本実施形態では、上述の給気溝114、低真空吸引溝116a1,116a2及び高真空吸引溝116bが形成された本体部材170の開口170a内壁面近傍部分により、図5に示される差動排気型の静圧軸受機構101が実質的に構成されている。この場合、給気溝114によって前記所定のクリアランス内に気体を噴出す噴出し部が構成され、低真空吸引溝116a1,116a2によって該噴出し部の周囲で真空を用いて前記気体を回収する第1の回収部が構成され、高真空吸引溝116bによって該第1の回収部の周囲で前記第1の回収部よりも高真空で前記気体を回収する第2の回収部が構成されている。
In the present embodiment, the differential shown in FIG. 5 is provided by the vicinity of the inner wall surface of the
また、本実施形態では、図5に示されるように、本体部材170の丸孔170b部分の内壁の下端部近傍部分により、差動排気型の静圧軸受機構102が実質的に構成されている。この静圧軸受機構102は、上述の静圧軸受機構101と上下対称ではあるが同様に構成されているので、詳細説明は省略する。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the differential exhaust type
この静圧軸受機構102の給気溝から噴出された加圧気体の静圧により、スライダ70aの小径部270bと本体部材170の丸孔170bの内壁面との間に所定のクリアランスを形成、維持することができるとともに、そのクリアランス内の加圧気体を低真空吸引溝、高真空吸引溝を介して外部に強制的に排出することで、その気体がレチクルステージチャンバRCの内部空間に漏れ出すことを、ほぼ確実に回避できるようになっている。
A predetermined clearance is formed and maintained between the
また、スライダ機構70の上端部、すなわちスライダ本体70の上端側の大径部270aと、本体部材170の円形開口170aの内壁面(内部底面を含む)との間に、気体室109が形成されている。この気体室109は、本体部材170に形成された通気路118及び該通気路118に接続された配管128を介して、レチクルステージチャンバRC外部の空間に連通されている。通気路118は途中でその一部が分岐している。
A
また、本体部材170の第1部分171cの内部には、図5に示されるように、所定内容積の環状の空気室108が形成されている。この空気室108には前述の通気路118の分岐端部が接続されている。すなわち、空気室108は、通気路118及び配管128を介してレチクルステージチャンバRC外部空間に連通されるとともに、通気路118を介して気体室109にも連通されている。
Further, as shown in FIG. 5, an
以上のようにして気体室109、通気路118、空気室108が構成されているので、レチクルステージチャンバRC外部の空気が配管128及び通気路118を介して気体室109内に流入し、その結果気体室109内部の空気の圧力がレチクルステージチャンバRC外部雰囲気と同じ大気圧程度となっている。すなわち、気体室109の内部がレチクルステージチャンバRC外部の大気中に解放されている。
Since the
また、レチクルステージチャンバRC外部の空気が配管128及び通気路118を介して空気室108の内部にも流入し、その空気室108の内部も大気圧の空気が充填されている。すなわち、気体室109内の気体(空気)が、経時的に減少した場合、外部から配管128及び通気路118を介して空気が補充される。このとき、空気が配管128を通過する際に圧力損失が生じたものとすると、配管128を介して供給される空気の圧力より空気室108内の空気の圧力の方が高くなるので、この空気室108内の空気が通気路118を介して気体室109内に優先的に供給される。このようにして、気体室109内の空気の圧力がほぼ大気圧に維持されるようになっている。すなわち、本実施形態では、空気室108は、気体室109内の気体(この場合、空気)の圧力を所定圧力(この場合、大気圧)に維持するためのバッファ部を構成している。なお、気体室109への空気の供給により、内部圧力が低下した空気室108に対しては配管128及び通気路118を介して外部の空気が供給され、その結果、空気室108の内部圧力は再び大気圧になる。
Air outside the reticle stage chamber RC also flows into the
これまでの説明からわかるように、通気路118、空気室108及び配管128により、気体室109に所定圧力(大気圧)の気体(空気)を供給する供給装置が構成されている。
As can be seen from the above description, a supply device that supplies gas (air) at a predetermined pressure (atmospheric pressure) to the
その他のZ軸支持装置52b,52cは、上記Z軸支持装置52aと全く同様に構成されているので、詳細説明は省略する。
Since the other Z-
このようにして構成された、3つのZ軸支持装置52a〜52cによると、レチクルステージRST全体が真空雰囲気内に配置されることから、Z軸支持装置52a〜52cの気体室109内部の空気の圧力と真空雰囲気との差圧により各スライダ機構70及び各スライダ機構70により支持されるレチクル微動ステージ30の自重を、支持することができる。従って、レチクル微動ステージ30の自重を支持するための支持力をボイスコイルモータなどのアクチュエータの駆動力によって得る必要がなくなる。
According to the three Z-
また、Z軸支持装置52a〜52cでは、それらが取り付けられたレチクル粗動ステージ28に対して支持対象物であるレチクル微動ステージ30を非接触で吊り下げ支持することができ、各スライダ機構70をそれぞれの本体部材170に対して非接触で支持することができる。また、Z軸支持装置52a〜52cでは、各ボイスコイルモータ(78,178)により、必要に応じ各スライダ機構70をZ軸方向に、相互に独立して駆動することができる。
Further, in the Z-
この場合、3つのZ軸支持装置52a〜52cは、一直線上にない3箇所にが設けられているので、Z軸支持装置52a〜52cのそれぞれが発生するZ軸方向の駆動力を同一大きさとすることで、レチクル微動ステージ30をZ軸方向に微小駆動することができるとともに、Z軸支持装置52a〜52cのそれぞれが発生するZ軸方向の駆動力の大きさを異ならせることにより、レチクル微動ステージ30をX軸回りの回転方向(θx方向)及びY軸回りの回転方向(θy方向)に微小駆動することができる。この場合において、各スライダ機構70の先端部材70bは、各スライダ70aに対してX軸回り及びY軸回りの回転が自在とされているので、レチクル微動ステージ30の傾きが変化しても、各先端部材70bとレチクル微動ステージ30との間隔を所定間隔に維持することが可能である。また、各ベローズ70cにより、各スライダ70aと各先端部材70bとの間の隙間から気体が外部に流出するのを防止することが可能となっている。
In this case, since the three Z-
次に、上述のように構成された本実施形態の露光装置10による露光動作について説明する。
Next, an exposure operation by the
まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクルRが搬送され、ローディングポジションにあるレチクルステージRSTに吸着保持される。次に、不図示の主制御装置により、ウエハステージWST、及びレチクルステージRSTの位置が制御され、レチクルR上に形成された不図示のレチクルアライメントマークのウエハW面上への投影像が空間像計測器FMを用いて検出され、レチクルアライメントマークのウエハW面上への投影位置が求められる。すなわち、レチクルアライメントが行われる。 First, reticle R is transported by a reticle transport system (not shown), and is sucked and held on reticle stage RST at the loading position. Next, the positions of wafer stage WST and reticle stage RST are controlled by a main controller (not shown), and a projection image of a reticle alignment mark (not shown) formed on reticle R on the wafer W surface is an aerial image. The projection position of the reticle alignment mark on the surface of the wafer W detected by the measuring instrument FM is obtained. That is, reticle alignment is performed.
次に、主制御装置によって、空間像検出器FMが不図示のアライメント検出系の直下へ位置するように、ウエハステージWSTが移動され、アライメント検出系の検出信号及びその時のウエハ干渉計82Wの計測位置に基づいて、間接的にレチクルRのパターン像のウエハW面上への結像位置とアライメント検出系の相対距離、すなわちベースラインが求められる。
Next, the main controller moves the wafer stage WST so that the aerial image detector FM is positioned immediately below the alignment detection system (not shown), and the detection signal of the alignment detection system and the measurement of the
かかる、ベースライン計測が終了すると、主制御装置により、ウエハアライメント(例えばEGAなど)が行われ、ウエハW上の全てのショット領域の位置情報(例えばウエハ干渉計の測長軸で規定されるステージ座標系上の位置座標)が求められる。 When the baseline measurement is completed, the main controller performs wafer alignment (for example, EGA), and the position information of all shot areas on the wafer W (for example, a stage defined by the measurement axis of the wafer interferometer). Position coordinates on the coordinate system) is obtained.
そして、その後、主制御装置の管理の下、上記のベースラインの計測結果とウエハアライメント結果とを用いて、ウエハW上の各ショット領域の露光のための走査開始位置(加速開始位置)にウエハステージWSTを移動させる動作と、そのショット領域に対して走査露光方式でレチクルパターンを転写する動作とを、交互に繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が通常のスキャニング・ステッパ(スキャナ)と同様に行われる。 Then, under the control of the main controller, the wafer is placed at the scanning start position (acceleration start position) for exposure of each shot area on the wafer W using the above-described baseline measurement result and wafer alignment result. Step-and-scan exposure is the same as that of a normal scanning stepper (scanner), in which the operation of moving the stage WST and the operation of transferring the reticle pattern to the shot area by the scanning exposure method are alternately repeated. To be done.
このように、露光装置10では、通常のスキャナと同様の手順で露光工程の処理が実行されるが、走査露光中に、主制御装置が、ウエハステージWSTの6自由度方向の位置及び姿勢を制御するのみならず、レチクル微動ステージ30の6次元方向の位置及び姿勢制御をも前述のようにして実行するようになっている。
As described above, in the
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るZ支持装置52a〜52cによると、Z支持装置52a〜52cが備える各気体室109内の気体(空気)と真空雰囲気との差圧(圧力差)によって生じる力によりレチクル微動ステージ30の自重(レチクルRの自重をも含む)が支持される。従って、レチクル微動ステージ30の自重を支持するための支持力を常時発生するためのアクチュエータが不要であり、そのアクチュエータの発熱に起因する種々の不都合が問題とならない。また、各先端部材70bに設けられた予圧機構72と静圧軸受機構70bとによってレチクル微動ステージ30を非接触で保持することができるので、レチクル粗動ステージ28側の振動がレチクル微動ステージ30側へ与える影響を低減することができる。また、前記各静圧軸受機構70bが設けられた各スライダ機構70は、本体部材170に形成された鉛直方向に伸びる内周面(開口170aの内周面、丸孔170bの内周面)に沿って移動可能であるので、レチクル微動ステージ30の鉛直方向並びにθz方向及びθy方向の移動も許容されている。
As described above in detail, according to the
また、本実施形態のZ軸支持機構52a〜52cによると、Z軸支持機構52a〜52cをそれぞれ構成する各スライダ機構70の駆動が、非接触型の駆動装置であるボイスコイルモータ(78,178)により行われるが、Z軸支持機構52a〜52cのそれぞれが、そのボイスコイルモータの温度を調節する温度調節機構(190a、180,190b)を備えているので、そのボイスコイルモータの発熱が外部へ与える熱的な影響を極力抑制することが可能である。
Further, according to the Z-
また、本実施形態に係るレチクルステージ装置12によると、レチクル微動ステージ30の自重を支持するための支持力を常時発生するためのアクチュエータの発熱の問題を解消したZ軸支持装置52a〜52cを有するレチクルステージRSTを備えているので、レチクルステージRST周辺の部材及び雰囲気に与える熱的な影響を低減することができる。すなわち、レチクルステージRSTのZ軸方向及びθx,θy方向の位置情報、より正確には該レチクルステージRSTに保持されたレチクルRのZ軸方向及びθx,θy方向の位置情報を計測するレチクルフォーカスセンサ11a,11bの計測精度が、上記のアクチュエータの発熱により影響を受けて低下するのを効果的に防止することができる。この点において、レチクルステージRSTの位置制御性を向上させることができる。
In addition, according to
また、本実施形態に係るレチクルステージ装置12では、一対のリニアモータRMa、RMbが、Z軸方向の位置をずらして設けられている。これにより、本実施形態のように、干渉計32Xのビームの位置の影響でリニアモータの一方をレチクルステージRSTの重心よりも+Z側に配置しなければならないときでも、他方のリニアモータの駆動点を重心に関して一方のリニアモータの駆動点と対称な位置に設定することで、レチクルステージRSTの重心駆動が可能となり、高精度なレチクルステージRSTの位置制御が可能となる。
In
また、本実施形態の露光装置10によると、レチクルステージRSTの位置制御性の向上したレチクルステージ装置12を有し、前記レチクルステージRSTをウエハステージWSTと同期して駆動することで、レチクルRに形成されたパターンをウエハW上の複数のショット領域にそれぞれ転写するので、結果的にウエハ上に高精度なパターンを形成することが可能となる。
Further, according to the
なお、上記実施形態では、レチクル微動ステージ30を3つのZ軸支持装置52a〜52cを用いて、3点支持する場合について説明したが、これはレチクル微動ステージ30のZ軸方向の位置制御のみならず、レベリング制御をも行うためにこのようにしたが、レベリング制御が不要な場合には、レチクル微動ステージ30を単一のZ軸支持装置によって支持することとしても良いことは勿論である。
In the above embodiment, the case where the reticle
上記実施形態では、静圧軸受機構70b、静圧軸受機構101、102の全てが、噴出し溝又は該噴出し溝に相当する給気溝に加え、低真空の吸引溝と高真空の吸引溝とを有する場合について説明したが、これはレチクルステージチャンバRC内部の高真空空間内への加圧気体の漏出を確実に防止する観点からこのようにしたものである。従って、多少の気体の漏出を許容できる場合には、低真空の吸引溝と高真空の吸引溝の一方又は両方を備えていなくても良い。
In the above-described embodiment, all of the
また、上記実施形態では、供給装置が通気路118、配管128の他、バッファ部としての空気室108をも含んで構成されている場合について説明したが、これは気体室109内部の気体(空気)の圧力を大気圧程度に維持するためにこのようにしたものである。従って、気体室109内部の気体(空気)の圧力の変動を許容できる場合や、気体室109内部の気体(空気)の圧力の変動を防止する他の構成を採用する場合には、バッファ部(空気室108)は必ずしも設ける必要はない。気体室109内部の気体(空気)の圧力の変動を防止する他の構成としては、例えば配管128の通気路118とは反対側の端部をレギュレータ等の圧力調整機構を介して加圧気体の供給源に接続し、気体室109内部の気体の圧力を検出するセンサを設け、該センサの検出値に基づいてレギュレータを制御することで、気体室109内部の気体(空気)の圧力を所望の値に維持する構成などを採用できる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the supply apparatus was comprised also including the
なお、上記実施形態では、レチクルステージRSTのレチクル微動ステージ30をレチクル粗動ステージ28から吊り下げ支持するZ軸支持装置を、物体の支持装置として備える場合について説明したが、ウエハステージWST側に支持装置を設けても良い。すなわち、ウエハステージWSTとして、2次元面内を移動するステージと、該ステージに対してZ、θx、θy方向に微小駆動可能なウエハテーブルとを備える粗微動構造の、ウエハステージ装置を採用する場合には、ステージ上に、図6に示されるような支持装置としてのZ軸支持装置52’を3つ配置し、該3つのZ軸支持装置52’によってウエハテーブルWTBを3点支持する構成を採用することができる。なお、図6中の符号STはステージを示す。
In the above-described embodiment, the case where the Z-axis support device that suspends and supports reticle
この図6に示されるZ軸支持装置52’は、前述した図5のZ軸支持装置52aを上下逆さまにするとともに、構成を一部変更したものである。
The Z-axis support device 52 'shown in FIG. 6 is obtained by turning the Z-
このZ軸支持装置52’は、図5のZ軸支持装置52aと異なり、気体室109’が、本体部材170の円形開口170aを閉塞する蓋部材202と、スライダ70aの第1部分171aと、本体部材170の円形開口170aの内壁とにより形成(区画)され、該気体室109’に送られる大気圧の気体(空気)により、スライダ機構70に対して+Z方向の力が付与されるようになっている。また、静圧軸受機構70bに対する給気及び吸引が、静圧軸受機構101を介して行われる点が異なっている。
This Z-
その他の構成、すなわち、ウエハテーブル(WTB)とスライダ機構70の先端部材70bとの間に所定間隔を維持する静圧軸受機構70b及び予圧機構72(永久磁石72とウエハテーブルWTB側に設けられた磁性体部材とから構成される)、スライダ70aと本体部材170の内壁との間に所定間隔を維持する静圧軸受機構101,102、空気室(バッファ部)108、及び永久磁石78とコイル178とにより構成されるボイスコイルモータ等の構成は同様となっている。
Other configurations, that is, a
このようなZ軸支持装置52’を採用することにより、上記実施形態と同様に、ステージST上でウエハテーブルWTBを非接触で支持することができるとともに、Z軸支持装置52’の発熱を効果的に抑制し、Z軸支持装置52’外部への気体の流出を抑制することが可能である。
By adopting such a Z-
なお、上記実施形態では、静圧軸受機構70bを用い、静圧軸受機構70bによるレチクル微動ステージ30に対する力に抗する予圧力を発生する予圧機構として、磁気力を用いた予圧機構72(永久磁石72とレチクル微動ステージ30に設けられた磁性体部材とから構成される)を用いることとしたが、本発明がこれに限られるものではない。例えば、図7に示されるような予圧機構を用いることも可能である。
In the above embodiment, the preload mechanism 72 (permanent magnet) using magnetic force is used as the preload mechanism that uses the
図7の構成では、スライダ70aに代えて、下端部に大径部が存在せず、底面が球面状の凹面とされたスライダ70a’が用いられるとともに、先端部材としてその上端面が前記凹面に係合する球面状の凸面とされ、縦断面がT字状の形状を有する先端部材70b’が用いられている。また、この図7の構成では、先端部材70b’を上方及び側方から取り囲むような延設部204がレチクル微動ステージ30の上面に設けられている。なお、図7では、スライダ70a’、先端部材70b’内部の供給管路、吸引管路等は図示が省略されている。
In the configuration of FIG. 7, instead of the
先端部材70b’の先端部には、噴出し溝74とは反対側の面(上面)にも、加圧気体を噴出する噴出し溝74’、低真空にて高圧気体を吸引する第1の吸引溝76a’、高真空にて高圧気体を吸引する第2の吸引溝76b’が設けられている。すなわち、これら溝74’、76a’76b’を含む差動排気型の気体静圧軸受機構を構成することで、この気体静圧軸受機構と延設部204との間のクリアランス内の加圧気体の静圧を、噴出し溝74、第1の吸引溝76a及び第2の吸引溝76bを含む静圧軸受機構から物体(レチクル微動ステージ30)に対して噴出される加圧気体の静圧による力に抗する予圧力として利用することができる。先端部材70b’と延設部204との間の加圧気体の静圧と、先端部材70b’とレチクル微動ステージ30との間の加圧気体の静圧とをバランスさせることができる。
At the tip of the
なお、上記実施形態では、静圧軸受機構101、102として、本体部材170の一部に形成された溝を含む構成を採用したが、これに限らず、静圧軸受機構を本体部材170とは別の部材で構成し、その静圧軸受機構を本体部材170に取り付けても良い。
In the above embodiment, a configuration including a groove formed in a part of the
また、上記実施形態では、本体部材170の2箇所に静圧軸受機構101、102を設けることとしたが、これに限らず、気体室109からの気体の流出のおそれが殆どないのであれば、静圧軸受機構101、102の少なくとも一方を設けなくても良い。
In the above embodiment, the
なお、上記実施形態では、スライダ機構70を本体部材170に対して駆動する駆動装置として、非接触の駆動装置であるボイスコイルモータを採用した場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、リニアモータや、ボールねじ方式の駆動装置など、スライダを直線的に駆動する駆動装置であれば、種々の駆動装置を採用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the voice coil motor, which is a non-contact driving device, is employed as the driving device that drives the slider mechanism 70 with respect to the
また、上記実施形態及び変形例では、本発明の支持装置としてのZ軸支持装置が露光装置を構成するステージ装置(レチクルステージ装置及びウエハステージ装置)に用いられた場合について説明したが、これに限らず、露光装置の他の部分や、その他の装置において、真空雰囲気中で所定の物体を支持する場合であれば種々の用途に用いることが可能である。 Further, in the above embodiment and the modification, the case where the Z-axis support device as the support device of the present invention is used in the stage device (reticle stage device and wafer stage device) constituting the exposure apparatus has been described. However, the present invention can be used for various purposes as long as it supports a predetermined object in a vacuum atmosphere in other parts of the exposure apparatus and other apparatuses.
なお、上記実施形態では、露光光としてEUV光を用い、4枚のミラーのみから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例であって、本発明がこれに限定されないことは勿論である。すなわち、例えば、6枚のミラーのみから成る投影光学系を備えた露光装置は勿論、光源に波長100〜160nmのVUV光源、例えばAr2レーザ(波長126nm)を用い、4〜8枚のミラーを有する投影光学系などを用いることもできる。また、投影光学系としては、レンズのみから成る屈折系の投影光学系、レンズを一部に含む反射屈折系の投影光学系のいずれであっても良い。 In the above embodiment, the case where EUV light is used as the exposure light and the all-reflection projection optical system including only four mirrors is used has been described as an example, and the present invention is not limited thereto. Of course. That is, for example, an exposure apparatus having a projection optical system composed of only six mirrors, as well as a VUV light source having a wavelength of 100 to 160 nm, for example, an Ar 2 laser (wavelength 126 nm) as a light source, and 4 to 8 mirrors. A projection optical system having the same can also be used. The projection optical system may be either a refractive projection optical system consisting only of a lens or a catadioptric projection optical system including a lens in part.
なお、上記実施形態では、露光光として波長11nmのEUV光を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光光として波長13nmのEUV光を用いても良い。この場合には、波長13nmのEUV光に対して約70%の反射率を確保するため、各ミラーの反射膜としてモリブデンMoとケイ素Siを交互に積層した多層膜を用いる必要がある。 In the above embodiment, the case where EUV light having a wavelength of 11 nm is used as exposure light has been described. However, the present invention is not limited to this, and EUV light having a wavelength of 13 nm may be used as exposure light. In this case, in order to secure a reflectance of about 70% with respect to EUV light having a wavelength of 13 nm, it is necessary to use a multilayer film in which molybdenum Mo and silicon Si are alternately laminated as the reflection film of each mirror.
また、上記実施形態では、露光光源としてSOR(Synchrotron Orbital Radiation)を用いるものとしたが、これに限らず、レーザ励起プラズマ光源、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、X線レーザなどのいずれを用いても良い。 In the above embodiment, SOR (Synchrotron Orbital Radiation) is used as the exposure light source. However, the present invention is not limited to this, and any of a laser excitation plasma light source, a betatron light source, a discharged light source, an X-ray laser, and the like is used. Also good.
以上説明したように、本発明の支持装置は、真空雰囲気中で物体を支持するのに適している。本発明のステージ装置は物体を移動面内で所定方向に移動するのに適している。また、本発明の露光装置は、基板を露光してパターンを形成するのに適している。 As described above, the support device of the present invention is suitable for supporting an object in a vacuum atmosphere. The stage apparatus of the present invention is suitable for moving an object in a predetermined direction within a moving plane. The exposure apparatus of the present invention is suitable for forming a pattern by exposing a substrate.
10…露光装置、12…レチクルステージ装置(ステージ装置)、30…レチクル微動ステージ(物体)、52a〜52c…Z軸支持装置(支持装置)、70…スライダ機構、70a…スライダ、70b…第1の静圧軸受機構、72…永久磁石(予圧機構)、74…噴出し溝(噴出し部)、76a…第1の吸引溝(第1の回収部)、76b…第2の吸引溝(第2の回収部)、78…永久磁石(非接触型の駆動装置の一部)、101…静圧軸受機構(第2の静圧軸受機構)、102…静圧軸受機構(第2の静圧軸受機構)、108…空気室(バッファ部、供給装置の一部)、109…気体室、118…通気路(供給装置の一部)、114…給気溝(噴出し部)、116a1,116a2…低真空吸引溝(第1の回収部)、116b…高真空吸引溝(第2の回収部)、128…配管(供給装置の一部)、170…本体部材(筒状部材)、178…コイル(非接触型の駆動装置の一部)、180…液体室(温度調節機構の一部)、190a…液体供給管路(温度調節機構の一部)、190b…液体回収管路(温度調節機構の一部)、RST…レチクルステージ(ステージ)、RMa…リニアモータ(駆動装置)、RMb…リニアモータ(駆動装置)、W…ウエハ(基板)。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記物体と対向する第1の静圧軸受機構と;
鉛直方向に伸びる内周面を備えた筒状部材と;
一端に前記第1の静圧軸受機構が結合され、前記内周面に沿って移動可能なスライダと;
前記筒状部材と、前記スライダの他端部とにより形成された気体室と;
前記真空雰囲気との差圧により前記物体の自重を支持するように、前記気体室に所定圧力の気体を供給する供給装置と;を備えたことを特徴とする支持装置。 A support device used in a vacuum atmosphere to support an object,
A first hydrostatic bearing mechanism facing the object;
A tubular member having an inner peripheral surface extending in a vertical direction;
A slider that is coupled to one end of the first hydrostatic bearing mechanism and is movable along the inner peripheral surface;
A gas chamber formed by the tubular member and the other end of the slider;
And a supply device for supplying a gas having a predetermined pressure to the gas chamber so as to support the dead weight of the object by a differential pressure with respect to the vacuum atmosphere.
前記一対の駆動装置が、前記鉛直方向の位置をずらして設けられていることを特徴とする請求項11に記載のステージ装置。 A pair of driving devices for driving the stage in a predetermined uniaxial direction;
The stage device according to claim 11, wherein the pair of driving devices are provided by shifting the position in the vertical direction.
前記ステージ装置が請求項11又は12に記載のステージ装置であることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that drives a stage device to expose a substrate and forms a pattern on the substrate,
An exposure apparatus, wherein the stage apparatus is the stage apparatus according to claim 11 or 12.
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2004
- 2004-12-09 JP JP2004356205A patent/JP2006165363A/en active Pending
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