JP2007123686A - Driving apparatus and driving method, position detecting apparatus and aligner using it, and device manufacturing method - Google Patents

Driving apparatus and driving method, position detecting apparatus and aligner using it, and device manufacturing method Download PDF

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the heat generation in a driving system in a driving apparatus by a simple means. <P>SOLUTION: The driving apparatus has a driving mechanism having a motor and a current supplying means for supplying an exciting current to the exciting winding of the motor. Further, the apparatus is provided with a means for detecting the exciting current for the motor or the current supplied to the driving mechanism, and a means for determining whether the detected current exceeds a first predetermined value and a second predetermined value larger than the first one respectively. The exciting current is limited or the apparatus is stopped in accordance with the detected current value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータを有する駆動機構を駆動する装置及び方法、それを用いた位置検出装置及び露光装置並びにその露光装置を用いたデバイス製造方法にする。本発明は、特に露光装置等において熱的影響を受けやすい箇所や、駆動機構が目視できない箇所に配設されている場合に適用して好適なものである。   The present invention provides an apparatus and method for driving a drive mechanism having a motor, a position detection apparatus and an exposure apparatus using the same, and a device manufacturing method using the exposure apparatus. The present invention is particularly suitable when applied to a location that is susceptible to thermal influence in an exposure apparatus or the like, or a location where the drive mechanism is not visible.

露光装置は、原版(レチクルまたはフォトマスク)のパターンを、投影光学系を介して基板(ウエハ)上に結像投影させるものである。
露光装置は、非常に高い位置検出精度が求められている。露光装置に配設される位置検出手段等において、光学部品等を高精度に駆動させるためにステッピングモータ駆動機構が配設または構成されている。このステッピングモータ駆動機構の熱影響により露光装置の熱変形あるいは空間に揺らぎを発生させ露光装置の位置検出精度に影響を与えている。ステッピングモータ駆動機構としては特許文献1等に記載されたものが知られている。
The exposure apparatus forms and projects an original (reticle or photomask) pattern onto a substrate (wafer) via a projection optical system.
The exposure apparatus is required to have very high position detection accuracy. In the position detection means or the like provided in the exposure apparatus, a stepping motor drive mechanism is provided or configured to drive the optical components and the like with high accuracy. The thermal effect of the stepping motor drive mechanism causes thermal deformation of the exposure apparatus or fluctuation in the space, which affects the position detection accuracy of the exposure apparatus. As a stepping motor drive mechanism, one described in Patent Document 1 is known.

ステッピングモータ駆動機構の発熱を抑制する従来技術として、駆動機構に水等の液体を冷媒とする冷却機構を構成する方法がある。しかし、冷却機構を構成するには、冷却機構を構成するスペースと冷媒を供給する配管が必要なため、特許文献2及び3に記載されるような狭い空間に複数のモータ駆動機構が構成された位置検出手段には構成が困難であった。   As a conventional technique for suppressing the heat generation of the stepping motor drive mechanism, there is a method of configuring a cooling mechanism using a liquid such as water as a coolant in the drive mechanism. However, in order to configure the cooling mechanism, the space that configures the cooling mechanism and the piping that supplies the refrigerant are required. Therefore, a plurality of motor drive mechanisms are configured in a narrow space as described in Patent Documents 2 and 3. The position detection means is difficult to configure.

他の従来技術としては、ステッピングモータ駆動機構の発熱を抑制するために駆動機構にヒートシンクやヒートパイプを設置する方法がある。しかしヒートシンクやヒートパイプを駆動機構に接触させる際に用いられる熱伝導シートは、特許文献4に記載されるような光学系に影響を与える材質が多く使われており光学系近傍に使用できない。前記の位置検出手段に適用する場合、ステッピングモータ駆動部はパージ空間内に構成されているため、外部に熱輸送する構成が必要であり構成が困難である。   As another conventional technique, there is a method of installing a heat sink or a heat pipe in the drive mechanism in order to suppress heat generation of the stepping motor drive mechanism. However, the heat conductive sheet used when the heat sink or the heat pipe is brought into contact with the drive mechanism uses many materials that affect the optical system as described in Patent Document 4, and cannot be used near the optical system. When applied to the position detecting means described above, the stepping motor drive unit is configured in the purge space, so that a configuration for heat transport to the outside is required and the configuration is difficult.

ステッピングモータ駆動部に熱排気ダクトを構成する方法もある。しかし、前記の位置検出手段等に適用する場合、ステッピングモータ駆動部はパージ領域内に構成されているため、熱排気ダクトを構成することは困難である。   There is also a method of configuring a heat exhaust duct in the stepping motor drive unit. However, when applied to the position detection means and the like, since the stepping motor drive unit is configured in the purge region, it is difficult to configure a heat exhaust duct.

さらに前記の位置検出手段等において、ステッピングモータ駆動部はパージ領域内に構成されており、外部から駆動部の目視確認が出来ない。したがって検出エラー発生時に駆動部に不具合が発生しているか外部から判別できないため、パージを開放して目視しなければならない。しかし、駆動機構を確認すると、パージを1回開放してしまうため、再パージするのに時間を要してしまう問題があった。   Further, in the position detection means and the like, the stepping motor drive unit is configured in the purge region, and the drive unit cannot be visually confirmed from the outside. Accordingly, since it is impossible to determine from the outside whether a malfunction has occurred in the drive unit when a detection error occurs, the purge must be opened and visually observed. However, when the drive mechanism is confirmed, the purge is released once, so that there is a problem that it takes time to purge again.

また、パージ領域にないステッピングモータ駆動機構においても目視確認するためには、露光装置を囲んでいるチャンバーを開放する必要があった。そのため、1回チャンバーを開放するとチャンバー内雰囲気を安定させるのに時間を要してしまう問題があった。
外部から駆動部を目視できないことは、メンテナンス時期を決定する面からも問題があった。すなわち、ほとんど駆動機構を使用しない装置と駆動機構を頻繁に使用する装置の区別なく、一律に一定期間でメンテナンス時期を指定しなくてはならず、運用方法に問題があった。
特開2003−111377号公報 特開2004−193160号公報 特開2004−273861号公報 特開2003−203847号公報
In addition, in order to make a visual check even in a stepping motor drive mechanism that is not in the purge region, it is necessary to open the chamber surrounding the exposure apparatus. Therefore, there is a problem that it takes time to stabilize the atmosphere in the chamber once the chamber is opened.
The inability to visually check the drive unit from the outside also has a problem in terms of determining the maintenance time. That is, there is a problem in the operation method because it is necessary to specify the maintenance time uniformly in a certain period without distinguishing between a device that hardly uses the drive mechanism and a device that frequently uses the drive mechanism.
JP 2003-111377 A JP 2004-193160 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-238661 JP 2003-203847 A

本発明は、上述の従来例における問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、駆動系の発熱を簡易な手段により抑制することができるようにすることを目的とする。また、パージを開放せずに、あるいはチャンバーを開放せずに外部から駆動系の不具合やメンテナンス時期を監視できるようにすることをさらなる目的とする。   The present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional examples. An object of the present invention is to make it possible to suppress heat generation of a drive system by simple means. Another object of the present invention is to enable monitoring of a drive system malfunction and maintenance time from the outside without opening the purge or opening the chamber.

上記の課題を解決するため本発明の駆動装置は、モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を供給する電流供給手段とを有する駆動機構と、前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を検出する手段とを備える。そして本発明に係る第1の駆動装置は、検出された電流が第1の所定値及び第1の所定値より大きな第2の所定値をそれぞれ超えたか否かを判定する手段をさらに備える。   In order to solve the above-described problems, a drive device according to the present invention includes a drive mechanism having a motor and current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor, and an excitation current for the motor or supply to the drive mechanism. Means for detecting current. The first drive device according to the present invention further includes means for determining whether or not the detected current exceeds a first predetermined value and a second predetermined value larger than the first predetermined value.

また、本発明に係る第2の駆動装置は、本発明の駆動装置において、前記モータへ通電すべき励磁電流値または制限値を設定する手段を備える。また、前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流を前記設定手段の出力に基づいて制御する手段とを備える。制御手段は、前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流を前記設定手段に設定された励磁電流通電値に一致させるべくまたは前記励磁電流制限値に制限すべく制御する。   A second drive device according to the present invention includes means for setting an excitation current value or a limit value to be energized to the motor in the drive device of the present invention. And a means for controlling an exciting current energized from the current supply means to the motor based on an output of the setting means. The control means controls the excitation current supplied to the motor from the current supply means so as to coincide with the excitation current conduction value set in the setting means or to limit the excitation current limit value.

本発明の駆動方法は、モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を供給する電流供給手段とを有する駆動機構の駆動方法であり、予め前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流の検出手段を配設しておく工程を備える。
本発明に係る第1の駆動方法では、前記検出手段を用いて前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を計測する工程を備える。また、計測された電流が第1の所定値を超えた場合は前記駆動機構のメンテナンス時期が到来したものと判定する工程を備える。さらに、第1の所定値より大きな第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構が不具合となったものと判定する工程を備える。
The drive method of the present invention is a drive method of a drive mechanism having a motor and a current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor, and the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism is previously determined. A step of providing a detecting means;
The first driving method according to the present invention includes a step of measuring the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism using the detection means. Moreover, when the measured electric current exceeds the 1st predetermined value, the process of determining with the maintenance time of the said drive mechanism having arrived is provided. Further, the method includes a step of determining that the drive mechanism has failed when a second predetermined value larger than the first predetermined value is exceeded.

本発明に係る第2の駆動方法では、本発明の駆動方法において、前記駆動機構の必要トルクを発生可能な前記励磁電流を計測するかまたは見積もる工程を備える。次いで、その励磁電流に所定の安全率を考慮して前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流またはその制限値を決定する工程を備える。また、前記検出手段を用いて前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を計測する工程を備える。さらに、前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流またはその制限値を前記決定工程で決定された励磁電流通電値に一致させるべくまたは前記励磁電流制限値に制限すべく制御する工程を備える。   According to a second driving method of the present invention, the driving method of the present invention includes a step of measuring or estimating the excitation current capable of generating the required torque of the driving mechanism. Then, a step of determining an excitation current to be supplied to the motor from the current supply means or a limit value thereof in consideration of a predetermined safety factor for the excitation current is provided. A step of measuring the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism using the detection means; And a step of controlling the exciting current energized from the current supply means to the motor or the limit value thereof to coincide with the exciting current energizing value determined in the determining step or to limit the exciting current limit value. .

本発明によれば、モータの励磁電流値を監視することで駆動機構の状態を監視することができる。したがって、駆動機構の状態に応じて緊急停止したり、ワーニングを発生させることができる。したがって、本発明を露光装置に適用した場合、ICチップ等の製品の誤造を防止することができる。
本発明によれば、駆動機構の負荷に応じて自動的に励磁電流を制御し最小の励磁電流を通電する。そのため、従来の駆動機構で見込んでいたトルクマージンを考慮せずに低いトルクマージンで駆動機構を動作させることができる。本発明を露光装置に適用した場合、露光装置の熱変形を低減できるので、高精度な位置検出をすることができる。
According to the present invention, the state of the drive mechanism can be monitored by monitoring the excitation current value of the motor. Therefore, an emergency stop or a warning can be generated according to the state of the drive mechanism. Therefore, when the present invention is applied to an exposure apparatus, it is possible to prevent a product such as an IC chip from being forged.
According to the present invention, the excitation current is automatically controlled according to the load of the drive mechanism, and the minimum excitation current is applied. Therefore, the drive mechanism can be operated with a low torque margin without considering the torque margin expected in the conventional drive mechanism. When the present invention is applied to an exposure apparatus, thermal deformation of the exposure apparatus can be reduced, so that highly accurate position detection can be performed.

本発明を適用した露光装置によれば、パージ雰囲気、チャンバー雰囲気を開放せずに外部から駆動機構の不具合や寿命を監視できるので、再パージ時間やパージ開放作業の低減が出来、装置運用上有益である。さらにパージ雰囲気を開放する機会が低減されるため、パージ雰囲気中にある光学系素子が大気に接触する機会が低減される。その結果、光学素子が大気の有害ガスに接触する機会が少なくなり光学素子の汚染を低減させることができる。   According to the exposure apparatus to which the present invention is applied, since it is possible to monitor the malfunction and life of the drive mechanism from the outside without opening the purge atmosphere and chamber atmosphere, it is possible to reduce the re-purge time and purge release work, which is beneficial for the operation of the apparatus. It is. Furthermore, since the opportunity to release the purge atmosphere is reduced, the opportunity for the optical system element in the purge atmosphere to come into contact with the air is reduced. As a result, the opportunity for the optical element to come into contact with harmful gases in the atmosphere is reduced, and contamination of the optical element can be reduced.

本発明を液浸露光装置に適用した場合、液浸領域に構成されたモータ駆動部あるいは液浸領域と接する筐体内分に構成されたモータ駆動部において、液体の廃却をせずにモータ駆動部の状態を把握することが可能である。本効果により液体の排出、挿入する回数が減りという装置運用上の利点がある。
本発明をEUV露光装置に構成した場合、真空領域に構成されたモータ駆動部あるいは真空領域接する筐体内に構成されたモータ駆動部において、真空領域を開放せずにモータ駆動部の状態を把握することが可能である。本効果により真空パージを行う回数が減るという装置運用上の利点がある。
When the present invention is applied to an immersion exposure apparatus, the motor drive unit configured in the liquid immersion region or the motor drive unit configured in the housing in contact with the liquid immersion region does not discard the liquid and is driven by the motor. It is possible to grasp the state of the part. Due to this effect, there is an advantage in apparatus operation that the number of times of discharging and inserting the liquid is reduced.
When the present invention is configured in an EUV exposure apparatus, the motor driving unit configured in the vacuum region or the motor driving unit configured in the housing that contacts the vacuum region grasps the state of the motor driving unit without opening the vacuum region. It is possible. This effect has an advantage in apparatus operation that the number of times of vacuum purging is reduced.

以下、本発明の実施態様を列挙する。
本発明に係る第2の駆動装置において、前記制御手段による通電量制御を開放させるかまたは通常の通電量より十分に大きな通電値を前記設定された励磁電流通電値または制限値に代えて前記制御手段に与える。そして、そのとき前記検出手段により検出された電流が第1の所定値及び第1の所定値より大きな第2の所定値をそれぞれ超えたか否かを判定する。これにより、駆動機構のメンテナンス時期や駆動機構の不具合を知ることができる。
The embodiments of the present invention are listed below.
In the second drive device according to the present invention, the energization amount control by the control means is opened or an energization value sufficiently larger than a normal energization amount is replaced with the set excitation current energization value or limit value. Give to the means. Then, it is determined whether or not the current detected by the detection means at that time exceeds a first predetermined value and a second predetermined value larger than the first predetermined value. Thereby, it is possible to know the maintenance timing of the drive mechanism and the malfunction of the drive mechanism.

例えば、前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第1の所定値を超えた場合は前記駆動機構のメンテナンス時期到来を警告する。また、前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構の不具合を警告する。警告は、表示装置への文字またはマークの表示、あるいは警告音や警告灯等により行う。
また、前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構または該駆動機構を搭載した装置を停止させるようにしてもよい。
For example, when the excitation current of the motor or the current supplied to the drive mechanism exceeds the first predetermined value, a warning is given that the maintenance timing of the drive mechanism has arrived. Further, when the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism exceeds the second predetermined value, a warning of the malfunction of the drive mechanism is given. The warning is performed by displaying characters or marks on the display device, warning sound, warning light, or the like.
Further, when the excitation current of the motor or the current supplied to the drive mechanism exceeds the second predetermined value, the drive mechanism or the device equipped with the drive mechanism may be stopped.

前記モータは1相当り複数の励磁巻線を有するものであり、前記電流供給手段は各励磁巻線に個々に電流を供給するものであることが好ましい。
本発明は、前記駆動機構がパージ空間内に配置されている場合、特に好適に適用される。パージ空間は、例えば、液浸露光装置における液浸領域、またはEUV露光装置の真空領域である。
Preferably, the motor has one or more excitation windings, and the current supply means supplies current to each excitation winding individually.
The present invention is particularly preferably applied when the drive mechanism is disposed in the purge space. The purge space is, for example, an immersion area in the immersion exposure apparatus or a vacuum area in the EUV exposure apparatus.

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
[第1の実施例]
図1は、本発明の一実施例に係る露光装置の概略の構成を示す。露光装置は、原版(レチクル)1を保持する原版ステージ2と、基板(ウエハ)4を保持する基板ステージ6と、光源部10と、照明光学系と、投影光学系7などを備える。光源部10から照射される露光光は、照明光学系によって原版まで導光される。導光された露光光は原版を透過して、原版に形成されたパターンが投影光学系7を介してウエハに投影される。以下、各構成要素についてさらに説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The exposure apparatus includes an original stage 2 that holds an original (reticle) 1, a substrate stage 6 that holds a substrate (wafer) 4, a light source unit 10, an illumination optical system, and a projection optical system 7. The exposure light emitted from the light source unit 10 is guided to the original by an illumination optical system. The guided exposure light is transmitted through the original, and a pattern formed on the original is projected onto the wafer via the projection optical system 7. Hereinafter, each component will be further described.

光源部10は露光光を生成する。半導体デバイスの集積度及び微細度の向上に対応するため、露光光の短波長化が進展している。現在、露光光として紫外域のi線(波長365nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、Fレーザ光(波長157nm)が実用化されている。さらに波長の短いEUV、軟X線などの使用が予定されている。またスループット向上に対応するため、同じ波長域においてもより高出力な露光光の採用が進められている。 The light source unit 10 generates exposure light. In order to cope with the improvement in the degree of integration and fineness of semiconductor devices, the wavelength of exposure light has been shortened. Currently, ultraviolet ray i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), and F 2 laser light (wavelength 157 nm) are put to practical use. Furthermore, the use of EUV, soft X-rays and the like having a short wavelength is planned. Further, in order to cope with the improvement in throughput, the use of exposure light with higher output is being promoted even in the same wavelength region.

特に露光光としてKrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、Fレーザ等の短波長レーザを使用する露光装置では、露光光の減衰が大きいため、不活性ガスでほぼ密閉された空間内を導光している。
またi線を露光光とする露光装置においても、光学素子を光学素子汚染物質から隔離するためにほぼ密閉された空間を導光している。
Especially in exposure apparatuses that use short wavelength lasers such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, and F 2 laser as exposure light, since the attenuation of exposure light is large, light is guided in an almost sealed space with an inert gas. Yes.
Also in an exposure apparatus that uses i-line as exposure light, a substantially sealed space is guided to isolate the optical element from the optical element contaminants.

光源部10から発せられた光束は、主に光源部10からコリメーターレンズ25までの部材によって構成される照明光学系の筐体Aに入射する。筐体Aは、伝搬レンズ11及び12を有する。
伝搬レンズ12を通過した光束は、筐体Bに入射する。筐体Bには、光源部10からの平行光束を所望のビーム形状に整形し、かつ、インコヒーレント化するビーム整形光学系13が配置されている。また、NDフィルタに代表されるような光源の光を減衰させる複数の減光率を持った光学部材で構成された光量調整を行う光量調整系14が配置されている。光量調整系14はモータ駆動機構によって複数の光学部材の切換えを行い、自動的に最適な光量調整を行うことが可能である。
The light beam emitted from the light source unit 10 is incident on the casing A of the illumination optical system mainly composed of members from the light source unit 10 to the collimator lens 25. The housing A has propagation lenses 11 and 12.
The light beam that has passed through the propagation lens 12 enters the housing B. In the case B, a beam shaping optical system 13 for shaping a parallel light beam from the light source unit 10 into a desired beam shape and making it incoherent is disposed. In addition, a light amount adjustment system 14 for adjusting the amount of light, which is composed of an optical member having a plurality of attenuation ratios for attenuating light from a light source such as an ND filter, is disposed. The light amount adjustment system 14 can switch between a plurality of optical members by a motor drive mechanism, and can automatically perform optimum light amount adjustment.

筐体Bには、さらに第1位置検出手段15(15a,15b,15c)に光を導光するための切換ミラー16及びレンズ17が配置されている。第1位置検出手段15の詳細な説明については後述する。露光工程の際、切換えミラー16は光束が筐体Cに入射するように切り換わる。第1位置検出手段15を使用する際、切換ミラー16は、第1位置検出手段15に光を導光するように切り換わる。切換えミラー16の切換えはモータ駆動機構(不図示)によって行われる。   The housing B further includes a switching mirror 16 and a lens 17 for guiding light to the first position detection means 15 (15a, 15b, 15c). A detailed description of the first position detection means 15 will be given later. During the exposure process, the switching mirror 16 is switched so that the light beam enters the housing C. When using the first position detecting means 15, the switching mirror 16 is switched so as to guide the light to the first position detecting means 15. The switching mirror 16 is switched by a motor drive mechanism (not shown).

筐体Bを射出した光束は、筐体Cに入射する。筐体Cは、光を集光するコンデンサーレンズ18と、ライトインテグレータ19、ミラー20、コンデンサーレンズ21、照明方法切換手段22を有する。照明方法切換手段22は、モータ駆動機構を有しており、露光用照明光学系と投影光学系の開口数比σを変化させることが出来る。   The light beam emitted from the housing B enters the housing C. The housing C includes a condenser lens 18 that collects light, a light integrator 19, a mirror 20, a condenser lens 21, and an illumination method switching means 22. The illumination method switching means 22 has a motor drive mechanism, and can change the numerical aperture ratio σ between the exposure illumination optical system and the projection optical system.

筐体Cを射出した光束は、筐体Dに入射する。スリット開口面の近傍にはマスキングブレード23が配置されている。マスキングブレード23は、基板4上のショットごとに必要な領域だけを露光する開口絞りの働きをする。
筐体Dを射出した光束は、筐体Eに入射する。筐体Eは、マスキング結像系24とコリメーターレンズ25を有する。マスキング結像系24は、マスキングブレード23が形成した開口形状からの光束を結像してコリメーターレンズ25に導光する。コリメーターレンズ25は、スリットを出た光束を平行光束にし、原版1面上の領域を均一に照明する。
The light beam emitted from the housing C enters the housing D. A masking blade 23 is disposed in the vicinity of the slit opening surface. The masking blade 23 functions as an aperture stop that exposes only a necessary area for each shot on the substrate 4.
The light beam emitted from the housing D enters the housing E. The housing E has a masking imaging system 24 and a collimator lens 25. The masking imaging system 24 images the light beam from the aperture shape formed by the masking blade 23 and guides it to the collimator lens 25. The collimator lens 25 converts the light beam exiting the slit into a parallel light beam and uniformly illuminates an area on the surface of the original 1.

原版1を透過した光束は、投影光学系7に入射する。投影光学系7には、任意のNAに光束を調節できるモータ駆動機構や収差を補正するモータ駆動機構(不図示)が構成されている。
投影光学系7によって、原版のパターンが基板ステージ6に保持された基板4上に結像露光される。
The light beam transmitted through the original 1 enters the projection optical system 7. The projection optical system 7 includes a motor drive mechanism (not shown) that can adjust the light flux to an arbitrary NA and a aberration correction.
The projection optical system 7 forms and exposes an original pattern onto the substrate 4 held on the substrate stage 6.

基板ステージ6は、駆動手段によって、投影光学系7の光軸方向(Z方向)および光軸と直交するXY方向、光軸回りの回転方向(θ方向)、X軸回りの回転方向、Y軸回りの回転方向に移動することができる。駆動手段としてはリニアモータを用いているが、他の駆動手段を用いてもよい。基板ステージ6には、レーザ干渉計8からのビームを反射する移動鏡9が固定されている。レーザ干渉計8により、基板ステージ6の位置、移動量は逐次計測される。このような構成によって、基板4を投影光学系7の像面に合致させることができる。   The substrate stage 6 is driven by an optical axis direction (Z direction) of the projection optical system 7 and an XY direction orthogonal to the optical axis, a rotation direction around the optical axis (θ direction), a rotation direction around the X axis, and a Y axis. It can move in the direction of rotation. A linear motor is used as the driving means, but other driving means may be used. A movable mirror 9 that reflects the beam from the laser interferometer 8 is fixed to the substrate stage 6. The position and movement amount of the substrate stage 6 are sequentially measured by the laser interferometer 8. With such a configuration, the substrate 4 can be matched with the image plane of the projection optical system 7.

パターンの焦点位置に基板を合わせるための機構について説明する。原版ステージにはマークが形成された基準板(基準部)3が固設される。基準板3の反射面は、原版1の反射面とほぼ高さが一致している。基板ステージ6にも同様にマークが形成された基準板(基準部)5が固設される。基準板5の反射面は、基板4の反射面とほぼ高さが一致している。   A mechanism for aligning the substrate with the focal position of the pattern will be described. A reference plate (reference portion) 3 on which marks are formed is fixed on the original stage. The reflective surface of the reference plate 3 is substantially the same height as the reflective surface of the original 1. Similarly, a reference plate (reference portion) 5 on which marks are formed is fixedly provided on the substrate stage 6. The reflective surface of the reference plate 5 is substantially the same height as the reflective surface of the substrate 4.

原版1の面位置を検出する手段として、フォーカス検出機構26が設けられる。フォーカス検出機構26は照射部と検出部を備える。照射部から原版1の表面(あるいは基準板3の表面)に対して斜め方向から非露光光を照射し、その反射光を検出部により検出する。検出部としてたとえば複数の受光素子が用いられる。ここで、各受光素子の受光面と原版1の各光束の反射点がほぼ共役になるように配置される。このような構成で、投影光学系7の光軸方向における原版1(あるいは基準板3)の位置ずれは、検出部内で位置ずれとして計測される。   A focus detection mechanism 26 is provided as means for detecting the surface position of the original 1. The focus detection mechanism 26 includes an irradiation unit and a detection unit. Non-exposure light is emitted from an oblique direction to the surface of the original plate 1 (or the surface of the reference plate 3) from the irradiation unit, and the reflected light is detected by the detection unit. For example, a plurality of light receiving elements are used as the detection unit. Here, the light receiving surface of each light receiving element and the reflection point of each light beam of the original 1 are arranged so as to be substantially conjugate. With such a configuration, the positional deviation of the original 1 (or the reference plate 3) in the optical axis direction of the projection optical system 7 is measured as a positional deviation in the detection unit.

基板4の面位置を検出する手段として、フォーカス検出系27が設けられる。フォーカス検出系27は照射部と検出部を備える。照射部から基板4の表面(あるいは基準板5の表面)に対して斜め方向から非露光光を照射し、その反射光を検出部により検出する。検出部としてたとえば複数の受光素子が用いられる。ここで、各受光素子の受光面と基板4の各光束の反射点がほぼ共役になるように配置される。このような構成で、投影光学系7の光軸方向における基板4(あるいは基準板5)の位置ずれは、検出部内で位置ずれとして計測される。   A focus detection system 27 is provided as means for detecting the surface position of the substrate 4. The focus detection system 27 includes an irradiation unit and a detection unit. Non-exposure light is emitted from an oblique direction to the surface of the substrate 4 (or the surface of the reference plate 5) from the irradiation unit, and the reflected light is detected by the detection unit. For example, a plurality of light receiving elements are used as the detection unit. Here, the light receiving surface of each light receiving element and the reflection point of each light beam on the substrate 4 are arranged so as to be substantially conjugate. With such a configuration, the displacement of the substrate 4 (or the reference plate 5) in the optical axis direction of the projection optical system 7 is measured as a displacement in the detection unit.

ここで、投影光学系7が露光熱を吸収したり、周囲の環境が変動したりすると、投影光学系7の焦点位置が変動してしまい、フォーカス検出機構の計測基準(原点)と焦点面の関係に誤差が生じる。そこで、このような誤差を補正するための前記の第1位置検出手段15が設けられる。 Here, when the projection optical system 7 absorbs exposure heat or the surrounding environment fluctuates, the focal position of the projection optical system 7 fluctuates, and the measurement reference (origin) and focal plane of the focus detection mechanism change. An error occurs in the relationship. Therefore, the first position detecting means 15 for correcting such an error is provided.

位置検出手段15は3つの位置検出系(15a〜15c)を備える。各位置検出系15a〜15cは任意の検出範囲で検出するためのモータ駆動機構を備える。位置検出系15aおよび15bは、モータ駆動機構によって、原版ステージ2の走査方向と略直交する方向(図中X方向)に検出範囲を移動させることができる。位置検出系15cは、原版ステージ2の走査方向と略平行な方向(図中Y方向)に検出範囲を移動させることができる。また、各検出機構は検出範囲を移動させるためのモータ駆動機構とは別に、焦点位置を計測するためのモータ駆動機構も備える。 The position detection means 15 includes three position detection systems (15a to 15c). Each of the position detection systems 15a to 15c includes a motor drive mechanism for detecting within an arbitrary detection range. The position detection systems 15a and 15b can move the detection range in a direction (X direction in the figure) substantially orthogonal to the scanning direction of the original stage 2 by a motor drive mechanism. The position detection system 15c can move the detection range in a direction substantially parallel to the scanning direction of the original stage 2 (Y direction in the figure). Each detection mechanism also includes a motor drive mechanism for measuring the focal position, in addition to the motor drive mechanism for moving the detection range.

切替ミラー16によって第1位置検出手段15に導光された露光光は、各検出機構15a〜15cに導光される。ここで露光光としてKrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、Fレーザ等の短波長の光を使用する場合には、露光光の減衰を抑えるために、第1位置検出手段15は不活性ガスで密閉された空間に配置されることが好ましい。 The exposure light guided to the first position detection unit 15 by the switching mirror 16 is guided to the detection mechanisms 15a to 15c. Here, in the case where light having a short wavelength such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, or F 2 laser is used as the exposure light, the first position detector 15 is sealed with an inert gas in order to suppress the attenuation of the exposure light. It is preferable to arrange in the space formed.

位置検出手段15は、導光された光を用いて基準板3上のマークの近傍を照明する。使用する検出系は検出系15a〜15cから任意に選択することが可能である。位置検出手段15内部にある少なくとも1つ以上の光学系を検出光軸方向に駆動させ、位置検出手段15の検出焦点面を基準板3のマークに合わせる。次にフォーカス検出系27で予め設定された零近傍で基板ステージを光軸方向(Z方向)に上下駆動する。   The position detection means 15 illuminates the vicinity of the mark on the reference plate 3 using the guided light. The detection system to be used can be arbitrarily selected from the detection systems 15a to 15c. At least one or more optical systems in the position detection unit 15 are driven in the detection optical axis direction so that the detection focal plane of the position detection unit 15 is aligned with the mark on the reference plate 3. Next, the substrate stage is driven up and down in the optical axis direction (Z direction) in the vicinity of zero preset by the focus detection system 27.

なお、上記駆動の際、基準板5は投影光学系7の略真下に位置している。基準板3のマークを透過した光は投影光学系7を透過して基準板5を照射する。基準板5で反射した光は再度投影光学系7を透過し基準板3を介して位置検出手段15の受光部に入射する。受光部に入射する光量を計測することにより基準板3に対し基準板5を合焦することができる。   During the above driving, the reference plate 5 is positioned almost directly below the projection optical system 7. The light transmitted through the mark on the reference plate 3 passes through the projection optical system 7 and irradiates the reference plate 5. The light reflected by the reference plate 5 passes through the projection optical system 7 again and enters the light receiving portion of the position detecting means 15 via the reference plate 3. The reference plate 5 can be focused on the reference plate 3 by measuring the amount of light incident on the light receiving unit.

位置検出手段15は、上述の合焦機能だけでなく、基準板3と基準板5のXY方向における位置を検出する機能も兼ねている。検出結果は、オフアクシス顕微鏡28のベースラインを算出する要素となっている。ベースラインとは基板を位置合わせするときのショット中心と露光するときのショット中心(投影光学系の光軸)間の距離のことである。   The position detection means 15 has not only the above-described focusing function but also a function of detecting the positions of the reference plate 3 and the reference plate 5 in the XY directions. The detection result is an element for calculating the baseline of the off-axis microscope 28. The base line is the distance between the shot center when aligning the substrate and the shot center when exposing (the optical axis of the projection optical system).

オフアクシス顕微鏡28は非露光光を使用した非TTL(Through The Lens)顕微鏡であり、基板4上のアライメントマークの位置を検出する顕微鏡である。オフアクシス顕微鏡28は、複数の開口絞りを選択できるモータ駆動機構を構成しており、任意の照明モードが選択できる。   The off-axis microscope 28 is a non-TTL (Through The Lens) microscope that uses non-exposure light, and is a microscope that detects the position of the alignment mark on the substrate 4. The off-axis microscope 28 constitutes a motor drive mechanism that can select a plurality of aperture stops, and can select an arbitrary illumination mode.

オフアクシス顕微鏡28のベースライン計測の実施例を示す。
本計測を行うに際し、第1位置検出手段15の各検出系15a,15b,15cの少なくとも1つの検出系を露光工程時の待機位置から各検出系の検出範囲に駆動する。基準板3に形成されている原版基準マークを原版ステージ2の駆動により検出範囲内に移動する。基準板5に形成されている基板基準マークを基板ステージ6の駆動により検出範囲内に移動する。
An example of baseline measurement of the off-axis microscope 28 is shown.
When performing this measurement, at least one of the detection systems 15a, 15b, and 15c of the first position detection means 15 is driven from the standby position during the exposure process to the detection range of each detection system. The master reference mark formed on the reference plate 3 is moved into the detection range by driving the master stage 2. The substrate reference mark formed on the reference plate 5 is moved into the detection range by driving the substrate stage 6.

原版基準マークと基板基準マークの相対ずれ量を位置検出手段15の少なくとも1つの検出系によって検出する(第1工程)。第1工程完了後、基準基板マークをオフアクシス顕微鏡28の検出範囲に移動する。基準基板マークとオフアクシス顕微鏡28に固設されている顕微鏡基準マークの相対ずれ量を検出する(第2工程)。第1工程と第2工程の検出結果によりオフアクシス顕微鏡28のベースラインを算出し、オフアクシス顕微鏡28のベースライン補正を行う。ベースライン補正後、位置検出手段15の検出系は、露光工程時の待機位置に退避する。   The relative deviation amount between the original reference mark and the substrate reference mark is detected by at least one detection system of the position detection means 15 (first step). After the first step is completed, the reference substrate mark is moved to the detection range of the off-axis microscope 28. A relative deviation amount between the reference substrate mark and the microscope reference mark fixed to the off-axis microscope 28 is detected (second step). Based on the detection results of the first step and the second step, the baseline of the off-axis microscope 28 is calculated, and the baseline of the off-axis microscope 28 is corrected. After the baseline correction, the detection system of the position detection means 15 retracts to the standby position during the exposure process.

本発明では、上述のモータ駆動機構の少なくとも1つにステッピングモータを用いている。特に、位置検出手段15で用いられるモータ駆動機構は、高精度な送り位置精度が必要であるため、ステッピングモータを用いることが好ましい。ステッピングモータを用いないモータ駆動機構については、DCブラシレスモータ駆動機構、超音波モータ駆動機構等、様々な構成をとることが可能である。   In the present invention, a stepping motor is used for at least one of the motor drive mechanisms described above. In particular, since the motor drive mechanism used in the position detection means 15 requires high-precision feed position accuracy, it is preferable to use a stepping motor. A motor drive mechanism that does not use a stepping motor can have various configurations such as a DC brushless motor drive mechanism and an ultrasonic motor drive mechanism.

本実施例におけるモータ駆動機構はさらに制御器50を備え、制御器50は負荷に応じてステッピングモータのコイル励磁電流を制御する。つまり、負荷が大きくなると自動的に励磁電流を大きくし、トルクの変動をなくすようにする。このようなモータ駆動機構として、たとえば山洋電気(株)の「PBサーボシステム」などが挙げられる。   The motor drive mechanism in this embodiment further includes a controller 50, which controls the coil excitation current of the stepping motor according to the load. That is, when the load increases, the exciting current is automatically increased to eliminate the torque fluctuation. As such a motor drive mechanism, for example, “PB servo system” of Sanyo Denki Co., Ltd. can be cited.

モータ駆動機構として、特許文献(特開2003−111377号公報)に記載されているモータ装置を用いてもよい。このモータ装置は、モータの1相以上の励磁巻線が、1つの磁極部に巻装されている巻線部を最小単位として1以上の巻線部から構成された2以上の分割励磁巻線によって構成される。また、励磁電流通電回路は、1相以上の励磁巻線を構成する2以上の分割励磁巻線に対してそれぞれ専用に設けられて対応する分割励磁巻線に個別に励磁電流を通電する2以上の個別励磁電流通電回路を備えている。このような構成で高速の動作領域においてもトルクの低下を抑えることができる。   As the motor drive mechanism, a motor device described in a patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-111377) may be used. This motor apparatus has two or more divided excitation windings in which one or more excitation windings of a motor are composed of one or more winding portions with a winding portion wound around one magnetic pole portion as a minimum unit. Consists of. In addition, the excitation current energization circuit is provided for each of the two or more divided excitation windings constituting the excitation winding of one phase or more, and the excitation current energizing circuit individually supplies the excitation current to the corresponding divided excitation windings. The individual excitation current conduction circuit is provided. With such a configuration, a reduction in torque can be suppressed even in a high-speed operation region.

さらに制御器50は、ステッピングモータのコイル励磁電流を監視する機能を備える。これについて図2を用いて説明する。図2について、縦軸はモータの励磁電流値、横軸は使用時間を示す。モータ駆動機構が正常に駆動していれば駆動負荷は略一定であるため、略一定な励磁電流で駆動される。しかし駆動軸にゴミが付着したり、何らかの不具合が発生してモータが脱調するような負荷が発生すると、急激に駆動負荷が増加して、駆動負荷の増大に伴い励磁電流も増加する(駆動曲線a)。   Furthermore, the controller 50 has a function of monitoring the coil excitation current of the stepping motor. This will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the vertical axis represents the motor excitation current value, and the horizontal axis represents the usage time. If the motor drive mechanism is normally driven, the drive load is substantially constant, and therefore, the motor drive mechanism is driven with a substantially constant excitation current. However, if dust adheres to the drive shaft or a load occurs that causes the motor to step out due to some malfunction, the drive load increases rapidly, and the excitation current increases as the drive load increases (drive) Curve a).

制御器50には警告用電流値と緊急停止用電流値が設定されている。励磁電流値が増加して警告用電流値を越えると、露光装置のコンソールを介して警告を行う。また励磁電流が緊急停止用電流値を越えると、自動的に駆動機構を停止させる。ここで警告用電流値を設定せずに緊急停止用電流値のみを設定するようにしてもよい。   The controller 50 is set with a warning current value and an emergency stop current value. When the excitation current value increases and exceeds the warning current value, a warning is issued via the console of the exposure apparatus. When the excitation current exceeds the emergency stop current value, the drive mechanism is automatically stopped. Here, only the emergency stop current value may be set without setting the warning current value.

また上述のような突発的な不具合に限らず、駆動機構の経時劣化による励磁電流の増加にも対応することができる。一般に、駆動機構の経時劣化によって励磁電流は緩やかに増加する。そこで、励磁電流値が警告用電流値を越えたときにメンテナンス時期であることを露光装置のコンソールを介して装置オペレータに通知する。装置オペレータがメンテナンスを怠った場合には、励磁電流値が緊急停止電流値を越えると、自動的に駆動機構を停止させる。   Further, the present invention is not limited to the above-described sudden failure, and it is possible to cope with an increase in excitation current due to deterioration of the drive mechanism over time. In general, the excitation current gradually increases due to deterioration of the drive mechanism with time. Therefore, when the exciting current value exceeds the warning current value, the maintenance operator is notified to the apparatus operator via the exposure apparatus console. When the apparatus operator neglects maintenance, the drive mechanism is automatically stopped when the exciting current value exceeds the emergency stop current value.

このように本実施例におけるモータ駆動機構は、負荷に応じて自動的にステッピングモータの電流を制御し、その電流を監視することを特徴としている。また、ステッピングモータは1相以上の励磁巻線を有し、負荷に応じて個々に可変通電できる。これは露光装置のように構成部材がチャンバ内に配置されており外部から目視できず、チャンバを開放することが稼働率に影響を与えるような装置において、駆動機構の状態を確認するために有効である。   Thus, the motor drive mechanism in the present embodiment is characterized in that it automatically controls the current of the stepping motor in accordance with the load and monitors the current. Further, the stepping motor has one or more exciting windings, and can be individually energized in accordance with the load. This is effective for confirming the state of the drive mechanism in an apparatus such as an exposure apparatus in which components are placed in the chamber and cannot be seen from the outside, and opening the chamber affects the operating rate. It is.

また上述のモータ駆動機構を用いると、従来に比べて低いトルクマージンで動作させることができる。このことについて以下で説明する。
従来、モータ駆動機構は、様々な誤差を見込んだ励磁電流値を回路基板上の固定抵抗で設定していた。誤差要因として、製造工場内とデバイスメーカー等の工場での仕様差、駆動機構の調整時と露光装置に搭載した後の電流値等の誤差、市場での駆動基板交換時の抵抗値の誤差などがある。
In addition, when the above-described motor drive mechanism is used, the motor can be operated with a torque margin lower than that in the prior art. This will be described below.
Conventionally, motor drive mechanisms have set exciting current values that allow for various errors using fixed resistors on a circuit board. Error factors include differences in specifications between the manufacturing plant and the device manufacturer, errors in the current value after adjustment of the drive mechanism and after installation in the exposure device, and errors in resistance when replacing the drive substrate in the market. There is.

本実施例の駆動機構は、駆動機構の負荷に応じて自動的に励磁電流を制御し最小の励磁電流を通電する。そのため、従来の駆動機構で見込んでいたトルクマージンを考慮せずに低いトルクマージンで駆動機構を動作させることが出来る。励磁電流は例えば露光装置の製造時、工場出荷時、メンテナンス時等に算出しまたは必要トルクから見積もって設定する。励磁電流は、例えば、モータへの印加電圧または励磁電流の制限値を減少させたとき駆動機構が停止する直前の励磁電流を励磁電流検出手段により観察し、その停止直前の励磁電流に所定の安全率を乗じて算出する。   The drive mechanism of this embodiment automatically controls the excitation current according to the load of the drive mechanism and supplies the minimum excitation current. Therefore, it is possible to operate the drive mechanism with a low torque margin without considering the torque margin expected with the conventional drive mechanism. The excitation current is calculated, for example, at the time of manufacture of the exposure apparatus, at the time of shipment from the factory, at the time of maintenance, or is set by estimating from the required torque. For example, when the excitation voltage immediately before the drive mechanism stops when the applied voltage to the motor or the limit value of the excitation current is decreased, the excitation current detection means observes the excitation current, and the excitation current immediately before the stop is Calculate by multiplying by the rate.

図3は、本実施例の概要を説明するための図である。図3は、本実施例と従来の構成における比較を示している。
従来の装置では機差を考慮し、マージンを見込んだ励磁電流a近傍になるように駆動制御基板の固定抵抗値を設定していた。従来の装置では、励磁電流は固定抵抗値で設定されていたために、例えば供給電圧が高い場合では、不必要な励磁電流Δcがモータに通電され、モータ駆動機構に余分な発熱を生じさせていた。その結果、ベースライン計測等において物体の熱変形を生じさせ、計測値の誤差を発生させていた。第2位置検出手段、第3位置検出手段においては、駆動時の発熱により、検出光路に揺らぎを生じさせ計測誤差を生じさせていた。
FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the present embodiment. FIG. 3 shows a comparison between this embodiment and a conventional configuration.
In the conventional apparatus, the fixed resistance value of the drive control board is set so as to be in the vicinity of the excitation current a with a margin in consideration of machine differences. In the conventional apparatus, since the exciting current is set with a fixed resistance value, for example, when the supply voltage is high, an unnecessary exciting current Δc is energized to the motor, and extra heat is generated in the motor drive mechanism. . As a result, thermal deformation of the object is caused in the baseline measurement or the like, and an error in the measurement value is generated. In the second position detection means and the third position detection means, the detection optical path fluctuates due to heat generation during driving, causing a measurement error.

本実施例においては、必要トルクに応じた最小励磁電流b近傍に励磁電流を設定できるために、従来装置よりもΔcの励磁電流値を低減でき、上記のような発熱による誤差を低減することができる。   In this embodiment, since the exciting current can be set near the minimum exciting current b corresponding to the required torque, the exciting current value of Δc can be reduced as compared with the conventional device, and errors due to heat generation as described above can be reduced. it can.

上述の実施例に係る駆動機構は、モータの励磁電流値を監視することで駆動手段の状態を監視できる。また、駆動機構の状態に応じて緊急停止やワーニングを発生させることができる。したがって、この駆動手段を露光装置に適用した場合、ICチップ等の製品の誤造を防止することができる。
また、駆動機構の負荷に応じて自動的に励磁電流を制御し最小の励磁電流を通電することができる。そのため、従来の駆動機構で見込んでいたトルクマージンを考慮せずに低いトルクマージンで駆動機構を動作させることができる。この駆動手段を露光装置に適用した場合、露光装置の熱変形を低減できるので、高精度な位置検出をすることができる。
The drive mechanism according to the above-described embodiment can monitor the state of the drive means by monitoring the excitation current value of the motor. Further, an emergency stop or warning can be generated according to the state of the drive mechanism. Therefore, when this driving means is applied to an exposure apparatus, it is possible to prevent a product such as an IC chip from being forged.
Further, it is possible to automatically control the excitation current according to the load of the drive mechanism and to supply the minimum excitation current. Therefore, the drive mechanism can be operated with a low torque margin without considering the torque margin expected in the conventional drive mechanism. When this driving means is applied to an exposure apparatus, thermal deformation of the exposure apparatus can be reduced, so that highly accurate position detection can be performed.

上述の実施例に係る露光装置によれば、パージ雰囲気、チャンバー雰囲気を開放せずに外部から駆動機構の不具合や寿命を監視できるので、再パージ時間やパージ開放作業の低減が出来、装置運用上有益である。さらにパージ雰囲気を開放することが低減されるため、パージ雰囲気中にある光学系素子が大気に接触する機会が低減される。その結果、光学素子が大気の有害ガスに接触することが少なくなり光学素子の汚染を低減させることができる。   According to the exposure apparatus of the above-described embodiment, since the trouble and life of the drive mechanism can be monitored from the outside without opening the purge atmosphere and the chamber atmosphere, the re-purge time and the purge opening work can be reduced, and the operation of the apparatus It is beneficial. Further, since the opening of the purge atmosphere is reduced, the chance that the optical system element in the purge atmosphere comes into contact with the air is reduced. As a result, the optical element is less likely to come into contact with harmful gases in the atmosphere, and contamination of the optical element can be reduced.

上述の実施例に係る駆動装置を液浸露光装置に適用した場合、液浸領域に構成されたモータ駆動部あるいは液浸領域と接する筐体内分に構成されたモータ駆動部において、液体の廃却をせずにモータ駆動部の状態を把握することが可能である。本効果により液体の排出、挿入することが減り装置運用上利点がある。
上述の実施例に係る駆動装置をEUV露光装置に適用した場合、真空領域に構成されたモータ駆動部あるいは真空領域接する筐体内に構成されたモータ駆動部において、真空領域を開放せずにモータ駆動部の状態を把握することが可能である。本効果により真空パージを行う回数が減るため装置運用上の利点がある。
When the driving device according to the above-described embodiment is applied to an immersion exposure apparatus, the liquid is discarded in the motor driving unit configured in the liquid immersion region or the motor driving unit configured in the casing in contact with the liquid immersion region. It is possible to grasp the state of the motor drive unit without performing the above. Due to this effect, the discharge and insertion of liquid is reduced, and there is an advantage in operating the apparatus.
When the driving device according to the above-described embodiment is applied to an EUV exposure apparatus, the motor driving unit configured in the vacuum region or the motor driving unit configured in the housing in contact with the vacuum region does not open the vacuum region and is driven by the motor. It is possible to grasp the state of the part. Due to this effect, the number of times of vacuum purging is reduced, and there is an advantage in operating the apparatus.

上述の実施例に係る駆動装置は、駆動機構の負荷に応じて、励磁電流値が可変できるので、従来装置のように製造過程において設置、調整時等の供給電流値の差を見込んだトルクマージンを必要としない。したがって、従来の装置よりも低い励磁電流で駆動機構を動作させることが可能である。よって、上述の実施例に係る駆動機構を位置検出手段に適用した場合、駆動機構の励磁電流を駆動機構の必要トルク近傍で設定することで、駆動機構の発熱量を低減し、位置検出手段の熱的影響を低減することができる。   In the drive device according to the above-described embodiment, the excitation current value can be varied according to the load of the drive mechanism, so that a torque margin that allows for a difference in supply current value during installation and adjustment in the manufacturing process as in the conventional device. Do not need. Therefore, it is possible to operate the drive mechanism with an excitation current lower than that of the conventional device. Therefore, when the drive mechanism according to the above-described embodiment is applied to the position detection means, the heat generation amount of the drive mechanism is reduced by setting the excitation current of the drive mechanism near the necessary torque of the drive mechanism, and the position detection means Thermal effects can be reduced.

上述の実施例に係る駆動装置またはこれを用いた位置検出手段は露光装置等のパージ空間内に配置した場合に好適なものである。例えば、上述の実施例に係る駆動装置を適用した露光装置によれば、装置の熱的変動要因を低減できる駆動装置を構成しているため、高精度な位置検出ができる。また励磁電流を監視することで、パージ空間を開放せずに駆動機構のメンテナンス時期や、不具合を判別することができる。   The drive device according to the above-described embodiment or the position detection means using the drive device is suitable when it is disposed in a purge space such as an exposure device. For example, according to the exposure apparatus to which the drive apparatus according to the above-described embodiment is applied, the drive apparatus that can reduce the thermal variation factor of the apparatus is configured, and therefore, highly accurate position detection can be performed. Further, by monitoring the excitation current, it is possible to determine the maintenance timing of the drive mechanism and the malfunction without opening the purge space.

[デバイス製造方法の実施例]
次に、図4及び図5を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図4は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップS1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップS2(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。ステップS3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップS4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップS5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップS4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程である。アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップS6(検査)では、ステップS5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップS7)される。
[Example of device manufacturing method]
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, and the like). Here, a semiconductor chip manufacturing method will be described as an example.
In step S1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step S2 (mask fabrication), a mask is fabricated based on the designed circuit pattern. In step S3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step S4 (wafer process) is referred to as a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer using the mask and the wafer by the above exposure apparatus using the lithography technique. Step S5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step S4. It includes assembly processes such as assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation) and the like. In step S6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step S5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step S7).

図5は、ステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップS11(酸化)では、ウエハの表面を酸化させる。ステップS12(CVD)では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップS14(イオン打ち込み)では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップS15(レジスト処理)では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップS16(露光)では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップS17(現像)では、露光したウエハを現像する。ステップS18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップS19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。   FIG. 5 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step S11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step S12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step S14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step S15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step S16 (exposure), the circuit pattern of the mask is exposed on the wafer by the exposure apparatus. In step S17 (development), the exposed wafer is developed. In step S18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step S19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

本発明の一実施例に係る露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exposure apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の実施例1の作用及び効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect | action and effect of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の作用及び効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect | action and effect of Example 2 of this invention. 本発明に係る露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのをフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of the device using the exposure apparatus which concerns on this invention. 図4に示すフローチャートのステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。5 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 of the flowchart shown in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1:原版
2:原版ステージ
3:基準原版
4:基板(ウエハ)
5:基準基板
6:基板ステージ
7:投影光学系
8:レーザ干渉計
9:移動鏡
10:光源部
11:伝播レンズ
12:伝播レンズ
13:ビーム整形光学系
14:光量調整系
15:第1位置検出手段
15a:第1検出系
15b:第2検出系
15c:第3検出系
16:切換ミラー
17:第1位置検出手段伝播レンズ
18:コンデンサーレンズ
19:ライトインテグレーター
20:ミラー
21:コンデンサーレンズ
22:照明方法切換手段
23:マスキングブレード
24:マスキング結像系
25:コリメーターレンズ
26:第2位置検出手段
27:第3位置検出手段
28:オフアクシス顕微鏡
1: Original plate 2: Original plate stage 3: Reference original plate 4: Substrate (wafer)
5: Reference substrate 6: Substrate stage 7: Projection optical system 8: Laser interferometer 9: Moving mirror 10: Light source unit 11: Propagation lens 12: Propagation lens 13: Beam shaping optical system 14: Light quantity adjustment system 15: First position Detection means 15a: first detection system 15b: second detection system 15c: third detection system 16: switching mirror 17: first position detection means propagation lens 18: condenser lens 19: light integrator 20: mirror 21: condenser lens 22: Illumination method switching means 23: Masking blade 24: Masking imaging system 25: Collimator lens 26: Second position detection means 27: Third position detection means 28: Off-axis microscope

Claims (14)

モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を供給する電流供給手段とを有する駆動機構と、
前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を検出する手段と、
検出された電流が第1の所定値及び第1の所定値より大きな第2の所定値をそれぞれ超えたか否かを判定する手段と
を備えることを特徴とする駆動装置。
A drive mechanism having a motor and current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor;
Means for detecting excitation current of the motor or supply current to the drive mechanism;
Means for determining whether or not the detected current exceeds a first predetermined value and a second predetermined value larger than the first predetermined value, respectively.
モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を通電する電流供給手段とを有する駆動機構と、
前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を検出する手段と、
前記モータへ通電すべき励磁電流値または制限値を設定する手段と、
前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流を前記設定手段に設定された励磁電流通電値に一致させるべくまたは前記励磁電流制限値に制限すべく制御する手段と
を備えることを特徴とする駆動装置。
A drive mechanism having a motor and current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor;
Means for detecting excitation current of the motor or supply current to the drive mechanism;
Means for setting an exciting current value or a limit value to be energized to the motor;
And means for controlling the excitation current supplied to the motor from the current supply means to coincide with the excitation current conduction value set in the setting means or to limit the excitation current limit value to the excitation current limit value. Drive device.
前記制御手段による通電量制御を開放させるかまたは通常の通電量より十分に大きな通電値を前記設定された励磁電流通電値または制限値に代えて前記制御手段に与え、そのとき前記検出手段により検出された電流が第1の所定値及び第1の所定値より大きな第2の所定値をそれぞれ超えたか否かを判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。   The energization amount control by the control means is released or an energization value sufficiently larger than the normal energization amount is given to the control means in place of the set excitation current energization value or limit value, and then detected by the detection means 3. The driving apparatus according to claim 2, further comprising means for determining whether or not the measured current has exceeded a first predetermined value and a second predetermined value larger than the first predetermined value. 前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第1の所定値を超えた場合は前記駆動機構のメンテナンス時期到来を警告する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または3に記載の駆動装置。   4. The apparatus according to claim 1, further comprising means for warning that the maintenance timing of the drive mechanism has arrived when the excitation current of the motor or the current supplied to the drive mechanism exceeds the first predetermined value. The drive device described. 前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構の不具合を警告する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1、3または4に記載の駆動装置。   5. The apparatus according to claim 1, further comprising means for warning a malfunction of the drive mechanism when an excitation current of the motor or a supply current to the drive mechanism exceeds the second predetermined value. The drive device described. 前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流が前記第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構または該駆動機構を搭載した装置を停止させる手段をさらに備えることを特徴とする請求項1、3、4または5に記載の駆動装置。   The apparatus further comprises means for stopping the drive mechanism or a device equipped with the drive mechanism when an excitation current of the motor or a supply current to the drive mechanism exceeds the second predetermined value. The drive device according to 1, 3, 4 or 5. 前記モータは1相当り複数の励磁巻線を有し、前記電流供給手段は各励磁巻線に独立に電流を供給する励磁巻線と同数の電流供給回路を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の駆動装置。   2. The motor according to claim 1, wherein each of the motors has a plurality of excitation windings, and the current supply means includes the same number of current supply circuits as the excitation windings for supplying current to each excitation winding independently. The drive apparatus as described in any one of -6. 前記駆動機構がパージ空間内に配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the drive mechanism is disposed in a purge space. モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を供給する電流供給手段とを有する駆動機構の駆動方法であって、
予め前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を検出する手段を配設しておく工程と、
前記検出手段を用いて前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を計測する工程と、
計測された電流が第1の所定値を超えた場合は前記駆動機構のメンテナンス時期が到来したものと判定する工程と、
第1の所定値より大きな第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構が不具合となったものと判定する工程と
を備えることを特徴とする駆動方法。
A drive method of a drive mechanism having a motor and current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor,
Providing a means for detecting in advance the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism;
Measuring the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism using the detection means;
A step of determining that the maintenance time of the drive mechanism has arrived when the measured current exceeds a first predetermined value;
And a step of determining that the drive mechanism has malfunctioned when a second predetermined value larger than the first predetermined value is exceeded.
モータと該モータの励磁巻線に励磁電流を供給する電流供給手段とを有する駆動機構の駆動方法であって、
予め前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を検出する手段を配設しておく工程と、
前記駆動機構の必要トルクを発生可能な前記励磁電流を計測するかまたは見積もり、その励磁電流に所定の安全率を考慮して前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流またはその制限値を決定する工程と、
前記検出手段を用いて前記モータの励磁電流または前記駆動機構への供給電流を計測する工程と、
前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流またはその制限値を前記決定工程で決定された励磁電流通電値に一致させるべくまたは前記励磁電流制限値に制限すべく制御する工程と
を備えることを特徴とする駆動方法。
A drive method of a drive mechanism having a motor and current supply means for supplying an excitation current to the excitation winding of the motor,
Providing a means for detecting in advance the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism;
The excitation current capable of generating the required torque of the drive mechanism is measured or estimated, and the excitation current energized from the current supply means to the motor or the limit value thereof is considered in consideration of a predetermined safety factor. A step of determining;
Measuring the excitation current of the motor or the supply current to the drive mechanism using the detection means;
And a step of controlling the excitation current energized from the current supply means to the motor or its limit value to coincide with the excitation current energization value determined in the determination step or to limit to the excitation current limit value. A driving method characterized by the above.
前記電流供給手段から前記モータへ通電される励磁電流またはその制限値を通常動作時より十分大きな値に設定するか、または該通電量の制御を開放し、そのとき前記検出手段を用いて前記モータの励磁電流通電量または前記駆動機構への供給電流量を計測する工程と、
計測された電流が第1の所定値を超えた場合は前記駆動機構のメンテナンス時期が到来したものと判定する工程と、
第1の所定値より大きな第2の所定値を超えた場合は前記駆動機構が不具合となったものと判定する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の駆動方法。
The excitation current energized from the current supply means to the motor or a limit value thereof is set to a value sufficiently larger than that during normal operation, or the control of the energization amount is released, and then the motor is detected using the detection means. A step of measuring the amount of exciting current energized or the amount of current supplied to the drive mechanism;
A step of determining that the maintenance time of the drive mechanism has arrived when the measured current exceeds a first predetermined value;
The driving method according to claim 10, further comprising a step of determining that the driving mechanism has failed when a second predetermined value larger than the first predetermined value is exceeded.
可動部を駆動するための駆動装置の少なくとも1つとして請求項1〜7のいずれか1つに記載の駆動装置を用いたことを特徴とする位置検出装置。   A position detecting device using the driving device according to claim 1 as at least one of driving devices for driving the movable part. 可動部を駆動するための駆動装置の少なくとも1つとして請求項1〜8のいずれか1つに記載の駆動装置を用いたことを特徴とする露光装置。   An exposure apparatus using the drive device according to any one of claims 1 to 8 as at least one drive device for driving the movable portion. 請求項13に記載の露光装置を用いてウエハを露光する工程と、前記ウエハを現像する工程とを備えることを特徴とするデバイス製造方法。   14. A device manufacturing method comprising: exposing a wafer using the exposure apparatus according to claim 13; and developing the wafer.
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