JP2007299925A - Stage device, and exposure apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage device capable of super-precise positioning and also reduction in size and weight. <P>SOLUTION: The stage device comprises: a base mount 2, fixed frames 4a and 4b of a C-shaped section provided on the base mount 2, and a stage 3 arranged in a mutual inner side gap in the vertically opposing sides of the C-shaped section of the fixed frames 4a and 4b. Spherical seats 7 are made to interpose directly between the base mount 2 and the frames 4a and 4b. Further, air pads 5 for surfacing are formed in a mutual inner side in the vertically opposing sides of the C-shaped section of the fixed frames 4a and 4b. Pads 6 are formed in a part of the stage 3 opposing the air pads 5 for surfacing via the gap so that the stage 3 may be surfaced with the air pads 5 for surfacing. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、パターン原版(マスク、レチクル)等を載置して移動・位置決めするための磁気浮上式ステージが非接触に支持され、リニアモータで駆動され、任意の位置に位置決めされるステージ装置における、特に支持機構に関するものであり、このステージ装置が備えられた露光装置に関するものである。   The present invention relates to a stage apparatus in which a magnetic levitation stage for mounting and moving / positioning a pattern original (mask, reticle) or the like is supported in a non-contact manner, driven by a linear motor, and positioned at an arbitrary position. In particular, the present invention relates to a support mechanism and relates to an exposure apparatus provided with this stage apparatus.

半導体デバイス等の微細パターンを形成するためのいわゆるリソグラフィ技術の分野においてステージ装置が用いられている。リソグラフィ技術において現在主流である光露光装置では、ステージ駆動源として、高分解能位置決め線形制御が可能で高推力のリニアモータ等の電磁アクチュエータが広く用いられている。また、ステージの位置測定には、高分解能のレーザ干渉計が広く用いられている。さらに、定盤上のステージのXYガイド方式としては、ステージの位置決めが容易になるよう、高剛性のプリロード排気付き静圧軸受けが用いられている。そして、これらにより、ステージの数nmオーダの位置決めが可能となりつつある。   A stage apparatus is used in the field of so-called lithography technology for forming a fine pattern of a semiconductor device or the like. In an optical exposure apparatus which is currently mainstream in lithography technology, an electromagnetic actuator such as a linear motor having a high thrust and capable of high resolution positioning linear control is widely used as a stage drive source. A high-resolution laser interferometer is widely used for stage position measurement. Furthermore, as an XY guide system for the stage on the surface plate, a highly rigid hydrostatic bearing with preload exhaust is used so that the stage can be easily positioned. As a result, positioning of the stage on the order of several nm is becoming possible.

光露光装置においては、パターン原版を載置する原版ステージと、原版パターンが転写される感応基板を載置する感応基板ステージとを同期走査しながら、パターンを感応基板上に投影転写(いわゆるスキャン露光)するものがある。この種のスキャン露光を行う光露光装置では、感応基板ステージを移動させて転写すべき露光領域を投影光学系の光軸上に位置決めするステップ動作と、原版ステージと感応基板ステージを同期移動させながら走査露光するスキャン動作を繰り返す。   In an optical exposure apparatus, a pattern is projected and transferred onto a sensitive substrate while synchronously scanning an original stage on which the pattern original plate is placed and a sensitive substrate stage on which a sensitive substrate on which the original pattern is transferred (so-called scan exposure). ) In an optical exposure apparatus that performs this type of scan exposure, the sensitive substrate stage is moved to position the exposure area to be transferred on the optical axis of the projection optical system, while the original stage and the sensitive substrate stage are moved synchronously. The scanning operation for scanning exposure is repeated.

そして、半導体集積回路や液晶基板の回路基板を感光基板に転写するために、高速・高加速を実現してスループットを向上できる利点を有する磁気浮上式ステージ装置と、そのようなステージ装置を備える露光装置として、例えば、特許文献1のものが開示されている。
特開2005−79368号公報(第15頁、第1図、第2図)
Then, in order to transfer a circuit board of a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal substrate onto a photosensitive substrate, a magnetic levitation stage apparatus having an advantage that high speed and high acceleration can be realized and throughput can be improved, and exposure provided with such a stage apparatus For example, a device disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-79368 (page 15, FIGS. 1 and 2)

図5は、特許文献1記載の発明に係るステージ装置の内部構成を示す図で、(a)は上面図、(b)は側断面図である。
図において、ステージ装置100は板状のステージベース101を備えている。
このステージベース101は、外周の3箇所の張り出し部101a、101b、101cを有している。
ステージベース101の張り出し部101a、101b、101cのそれぞれは、球面座102a、102b、103cを介して露光装置のボディBD(図5(b))上に配置されている。
ステージベース101の下面には、Y方向に沿って互いに平行に延びる固定フレーム103、104が固定されている。
これらの固定フレーム103、104の内側には、四角い枠状のカウンタマスフレーム105が取り付けられており、カウンタマスフレーム105の四隅の上下面(計8個)と、各固定フレーム103、104の内側上下面との間には、それぞれエアパッド106が介装されている。各エアパッド106は多孔オリフィス材からなる長方形の部材であり、図示せぬエア源からエアが供給されると多孔オリフィスからエアが噴出して、カウンタマスフレーム105が固定フレーム103、104に対して非接触支持される仕組みになっている。
5A and 5B are diagrams showing an internal configuration of the stage apparatus according to the invention described in Patent Document 1, wherein FIG. 5A is a top view and FIG. 5B is a side sectional view.
In the figure, a stage apparatus 100 includes a plate-like stage base 101.
The stage base 101 has three protruding portions 101a, 101b, and 101c on the outer periphery.
Each of the protruding portions 101a, 101b, and 101c of the stage base 101 is disposed on the body BD (FIG. 5B) of the exposure apparatus via the spherical seats 102a, 102b, and 103c.
Fixed frames 103 and 104 extending in parallel with each other along the Y direction are fixed to the lower surface of the stage base 101.
A square frame-shaped counter mass frame 105 is attached to the inside of these fixed frames 103 and 104, and the upper and lower surfaces (total of eight) of the four corners of the counter mass frame 105 and the inner sides of the fixed frames 103 and 104. Air pads 106 are interposed between the upper and lower surfaces. Each air pad 106 is a rectangular member made of a porous orifice material. When air is supplied from an air source (not shown), the air is ejected from the porous orifice, and the counter mass frame 105 is not in contact with the fixed frames 103 and 104. It is a mechanism that is supported by contact.

カウンタマスフレーム105を非接触支持するエアパッド部106のギャップ長は数μmと非常に小さいが、それを正確に保持しないと所要の浮上特性が得られず、また最悪の場合は互いに相対するエアパッド106が接触して噛り付きを生じる可能性もある。よって、カウンタマスフレーム105および固定フレーム103,104の各エアパッド面106の平面度および互いの平行度は極めて高い精度が要求される。ステージベース101が3個の球面座102a,102b、102cで支持されるのも、基台(ボディBD)の歪によりステージベース101が変形しないようにするためである。
ところが、球面座102a,102b、102cで支持されたステージベース101にはステージベース自身の自重や取り付けられる構造物の重量などにより変形が生じる。しかしながら、その量を事前に正確に予測することは困難であるため、それに取り付くエアパッド106は現物合わせで加工する必要がある。エアパッド106の材質としては、剛性の高さ、表面の硬さ、熱膨張の小ささ等からセラミックスが採用されることが多く、難削材ゆえ現物合わせで加工するためには高い加工技術と多大な加工時間を要し、コストアップが避けられなかった。
また、ステージベース101の変形を抑える為には、ステージベース自身の剛性を高めることが有効であるが、その反面重量が増す傾向となり、ステージ装置全体の重量が増加する原因でもあった。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ステージベースを用いないで構成可能なステージ装置と、ステージ装置を用いた露光装置を提供することを目的とするものである。
The gap length of the air pad portion 106 that supports the counter mass frame 105 in a non-contact manner is as small as several μm. However, if it is not accurately held, the required flying characteristics cannot be obtained, and in the worst case, the air pads 106 that face each other. May come into contact and bite. Therefore, extremely high accuracy is required for the flatness of the air pad surfaces 106 of the counter mass frame 105 and the fixed frames 103 and 104 and the parallelism of each other. The reason why the stage base 101 is supported by the three spherical seats 102a, 102b, 102c is to prevent the stage base 101 from being deformed by distortion of the base (body BD).
However, the stage base 101 supported by the spherical seats 102a, 102b, and 102c is deformed due to its own weight, the weight of the structure to be attached, and the like. However, since it is difficult to accurately predict the amount in advance, the air pad 106 attached to the amount needs to be processed in-situ. As the material of the air pad 106, ceramics are often used because of its high rigidity, surface hardness, small thermal expansion, etc., and since it is difficult to cut, it requires high processing technology and a great deal of processing. Processing time was required and cost increase was inevitable.
Further, in order to suppress the deformation of the stage base 101, it is effective to increase the rigidity of the stage base itself, but on the other hand, the weight tends to increase, which is also a cause of increasing the weight of the entire stage apparatus.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stage apparatus that can be configured without using a stage base and an exposure apparatus that uses the stage apparatus.

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項1記載の発明は、ステージ装置に関し、基台と、該基台上に設けられるコ字状断面をした固定フレームと、該固定フレームのコ字の上下対向する辺の互いの内側間隙に設けられたステージと、を備えたステージ装置であって、前記基台と前記固定フレームとの間に球面座を直接介在させ、かつ前記固定フレームのコ字の上下対向する辺の互いの内側に浮上用エアパッドを設け、該浮上用エアパッドに空隙を介して対向する前記ステージの部位にパッドを設けて、前記浮上用エアパッドにより前記ステージを浮上させたことを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のステージ装置において、前記球面座にエアを供給し、該球面座の上座と下座の合わせ面にエアを噴出させて該上座を浮上させる機構を有することを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1記載のステージ装置において、前記基台に取り付けられた弾性を有するヒンジ部材により前記固定フレームがその回転方向に回転困難に支持されていることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1または3記載のステージ装置において、前記基台に立設されたヒンジベースに前記固定フレームが支持されていることを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項1項記載のステージ装置において、前記浮上用エアパッドを前記固定フレームの長さ方向の両端部にそれぞれ設けたことを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項3〜5のいずれか1項記載のステージ装置において、前記浮上用エアパッドを前記固定フレームにそれぞれ分離して設け、各浮上用エアパッドがそれぞれ1個の球面座で支持されていることを特徴としている。
請求項7記載の発明は、露光装置に関し、真空チャンバ内に、光源と、前記光源からの光を反射・集光する光学系と、下面にマスクを取付けることのできるステージ装置と、ウエハを載置するウエハステージと、を備えた露光装置において、前記ステージ装置として、請求項1〜6のいずれか1項記載のステージ装置を備え、前記ステージ装置および前記ウエハステージを相対的に移動させて、前記マスク上に描かれた回路パターンの縮小像を前記ウエハ上に形成することを特徴としている。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
The invention according to claim 1 relates to a stage apparatus, a base, a fixed frame having a U-shaped cross section provided on the base, and an inner gap between the U-shaped opposite sides of the fixed frame. A stage device provided with a spherical seat directly interposed between the base and the fixed frame, and inside the opposite sides of the U-shape of the fixed frame. A levitation air pad is provided, and a pad is provided at a portion of the stage facing the levitation air pad via a gap, and the stage is levitated by the levitation air pad.
According to a second aspect of the present invention, in the stage device according to the first aspect of the present invention, there is provided a mechanism for supplying air to the spherical seat and causing the upper seat to float by blowing air to the mating surface of the upper and lower seats of the spherical seat. It is characterized by having.
According to a third aspect of the present invention, in the stage device according to the first aspect, the fixed frame is supported in a rotationally difficult manner by an elastic hinge member attached to the base. .
According to a fourth aspect of the present invention, in the stage apparatus according to the first or third aspect, the fixed frame is supported by a hinge base that is erected on the base.
According to a fifth aspect of the present invention, in the stage device according to the first aspect, the levitation air pads are provided at both ends in the length direction of the fixed frame.
According to a sixth aspect of the present invention, in the stage device according to any one of the third to fifth aspects, the floating air pads are separately provided on the fixed frame, and each floating air pad has one spherical seat. It is characterized by being supported by.
A seventh aspect of the present invention relates to an exposure apparatus, wherein a light source, an optical system for reflecting / condensing light from the light source, a stage device capable of attaching a mask to a lower surface, and a wafer are mounted in a vacuum chamber. In an exposure apparatus comprising a wafer stage to be placed, the stage apparatus includes the stage apparatus according to any one of claims 1 to 6, and relatively moving the stage apparatus and the wafer stage, A reduced image of the circuit pattern drawn on the mask is formed on the wafer.

本発明によれば、ステージベースは使用せず、各エアパッドは球面座で直接支持されるため、ステージベースの変形の影響を受けなくなる。
本発明によれば、複数の球面座にエアパッドを設置した際に、球面座の上座と下座の摩擦によりエアパッドが傾いて設置された場合でも、上座を浮上させることにより、エアパッドは球面座からの拘束が解かれ、エアパッド自身の浮上力により、相対するエアパッドが平行となる。この後、エアの供給を停止して上座を下降させることにより、相対するエアパッドが完全に平行な状態での設置が可能となる。
エアパッドが1個のみの球面座で支持された場合は、球面座にエアを供給して上座を浮上させた時や、エアの供給をせず上座が下降している時であっても、何らかの外力がエアパッドに加わった場合にエアパッドが回転してエアパッドを固定している固定フレームとカウンタマスフレームが接触してしまう恐れがあったのを、本発明によれば、エアパッドの回転を防止することが可能となり、弾性支持することにより基台の変形や振動等のエアパッドに対する外乱要素を遮断することができる。
本発明によれば、1個のエアパッドを複数の球面座で支持することにより、球面座にエアを供給して上座を浮上させた時や、エアの供給をせず上座が下降している時であっても、何らかの外力がエアパッドに加わった場合にエアパッドが回転してしまうことを防止できる。
本発明によれば、ステージの構成が簡単となり、エアパッドの加工が容易となることから大幅なコスト削減が可能となり、また、ステージ装置全体の重量のうち大きな比率を占めるステージベースが不要となることから、かかるステージ装置を用いた露光装置も同じく軽量化が可能でとなる。
According to the present invention, since the stage base is not used and each air pad is directly supported by the spherical seat, it is not affected by the deformation of the stage base.
According to the present invention, when air pads are installed on a plurality of spherical seats, even if the air pads are inclined and installed due to friction between the upper and lower seats of the spherical seats, the air pads are lifted from the spherical seats by floating the upper seats. Is released, and the air pads facing each other become parallel due to the flying force of the air pads themselves. After that, by stopping the supply of air and lowering the upper seat, it is possible to install the air pads facing each other in a completely parallel state.
When the air pad is supported by only one spherical seat, even when air is supplied to the spherical seat and the upper seat is lifted, or even when the upper seat is lowered without air supply, According to the present invention, when the external force is applied to the air pad, the air pad rotates and the fixed frame that fixes the air pad may come into contact with the counter mass frame. Therefore, by providing elastic support, disturbance elements for the air pad such as deformation and vibration of the base can be blocked.
According to the present invention, when one air pad is supported by a plurality of spherical seats, when air is supplied to the spherical seat and the upper seat is lifted, or when the upper seat is lowered without supplying air. Even so, it is possible to prevent the air pad from rotating when some external force is applied to the air pad.
According to the present invention, the structure of the stage becomes simple and the processing of the air pad becomes easy, so that it is possible to significantly reduce the cost, and a stage base that occupies a large proportion of the weight of the entire stage apparatus is not required. Therefore, the exposure apparatus using such a stage apparatus can also be reduced in weight.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1に係るステージ装置を示す図で、(a)は上面図、(b)は側面図である。
図において、1はステージ装置、2は基台、3はステージである。縦断面でコの字形状をした固定フレーム4a、4bの内側上下面には多孔オリフィスを有するエアパッド5を備えている。ステージ3の4隅の上下面にはエアパッド5と相対する位置にパッド6が固定されている。エアパッド5に外部より空気を供給し、多孔オリフィスから噴出する空気によりステージ3を非接触で浮上させる。
ステージ3を浮上させるための負荷容量や外部からステージ3に作用する負荷に対して十分な剛性を得る為には、浮上時におけるエアパッド5とパッド6のギャップ長は通常数μmに設定する場合が多い。
固定フレーム4a、4bは3つの球面座7を介して基台2上に設置されている。球面座7の下座の上面には多孔オリフィスを有し、外部より空気を供給することにより上座と下座の間に空気を噴出させて上座を非接触浮上させることが可能なようになっている。
固定フレーム4a、4bを球面座7上に設置した際、球面座の上座と下座の摩擦がゼロであれば、エアパッド5とパッド6が互いに平行となるような位置に固定フレーム4a、4bが自ら移動するが、実際は球面座の上座と下座の摩擦はゼロではないので、エアパッド5とパッド6が互いに完全な平行にならない場合や、固定フレーム4a、4bやステージ3に内部応力を生じながら平行になる場合がある。
また、ステージ装置1の組立が進行する途中でステージ3や基台2に変形が発生すると、エアパッド5とパッド6の平行具合にも変化が生じてしまう。
1A and 1B are views showing a stage apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a side view.
In the figure, 1 is a stage device, 2 is a base, and 3 is a stage. An air pad 5 having a porous orifice is provided on the inner upper and lower surfaces of the fixed frames 4a and 4b having a U-shape in a longitudinal section. Pads 6 are fixed to the upper and lower surfaces of the four corners of the stage 3 at positions facing the air pads 5. Air is supplied to the air pad 5 from the outside, and the stage 3 is floated in a non-contact manner by the air ejected from the porous orifice.
In order to obtain sufficient rigidity with respect to the load capacity for floating the stage 3 and the load acting on the stage 3 from the outside, the gap length between the air pad 5 and the pad 6 at the time of floating may be usually set to several μm. Many.
The fixed frames 4 a and 4 b are installed on the base 2 through three spherical seats 7. The upper surface of the lower seat of the spherical seat 7 has a porous orifice. By supplying air from the outside, air can be ejected between the upper seat and the lower seat to float the upper seat in a non-contact manner. Yes.
When the fixed frames 4a and 4b are installed on the spherical seat 7, if the friction between the upper and lower seats of the spherical seat is zero, the fixed frames 4a and 4b are positioned so that the air pad 5 and the pad 6 are parallel to each other. Actually, the friction between the upper and lower seats of the spherical seat is not zero, so when the air pad 5 and the pad 6 are not completely parallel to each other, or while generating internal stress on the fixed frames 4a and 4b and the stage 3 It may be parallel.
Further, if the stage 3 or the base 2 is deformed while the assembly of the stage apparatus 1 is progressing, the parallel state of the air pad 5 and the pad 6 also changes.

本発明では、ステージ装置1の組立が完了した時点で、球面座7に空気を供給して上座を浮上させることにより、上座と下座の間の摩擦をゼロとし、エアパッド5とパッド6が互いに平行となるような位置に固定フレーム4a、4bを移動させることができる。
固定フレーム4bは1個の球面座7で支持されるため、球面座7の上座を浮上させた場合や、上座が下降している時に固定フレーム4bに外力が作用した場合などに固定フレーム4bが回転してしまい、ステージ3と接触する恐れがある。
これを防止するために、基台2から立ち上げたヒンジベース8と固定フレーム4bを弾性を持ったヒンジ部材9で連結している。ヒンジ部材9は水平方向には強い剛性を持ち、その他の方向には低い剛性を持つものとしているので、固定フレーム4bに対して回転方向には回転し難くしているが、それ以外の方向については拘束力を弱めている。
In the present invention, when the assembly of the stage device 1 is completed, air is supplied to the spherical seat 7 and the upper seat is lifted so that the friction between the upper seat and the lower seat is zero, and the air pad 5 and the pad 6 are mutually connected. The fixed frames 4a and 4b can be moved to positions that are parallel to each other.
Since the fixed frame 4b is supported by one spherical seat 7, the fixed frame 4b is used when the upper seat of the spherical seat 7 is lifted or when an external force is applied to the fixed frame 4b when the upper seat is lowered. There is a risk of rotating and coming into contact with the stage 3.
In order to prevent this, the hinge base 8 raised from the base 2 and the fixed frame 4b are connected by a hinge member 9 having elasticity. Since the hinge member 9 has strong rigidity in the horizontal direction and low rigidity in the other directions, it is difficult to rotate in the rotation direction with respect to the fixed frame 4b. Is weakening its binding power.

図2は本発明の実施例2に係るステージ装置を示す図で、(a)は上面図、(b)は側面図である。
図において3つの固定フレーム10a、10b、10cはそれぞれ1個の球面座7で支持されており、球面座の上座を浮上させることにより、3つの固定フレーム10a、10b、10cを独立に移動させることが可能となり、それぞれのエアパッド5とパッド6が最も平行になるような状態にすることができる。3つの固定フレーム10a、10b、10cはそれぞれヒンジベース8、ヒンジ9により回転防止を行う必要がある。
2A and 2B are views showing a stage apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a side view.
In the figure, each of the three fixed frames 10a, 10b, and 10c is supported by one spherical seat 7, and the three fixed frames 10a, 10b, and 10c are independently moved by floating the upper seat of the spherical seat. The air pad 5 and the pad 6 can be in the most parallel state. The three fixed frames 10a, 10b, and 10c need to be prevented from rotating by the hinge base 8 and the hinge 9, respectively.

図3は、図1および図2に示す球面座7の構造と動作を説明する図で、(a)は非浮上時、(b)浮上時、(c)は移動時をそれぞれ示している。
図において、球面座7は上座71と下座72とで構成され、下座72には上座71に対して下方から垂直に上方に延びる多孔オリフィス72a〜72eとこれらの多孔オリフィス72a〜72eに空気を供給する共通孔72pとを備えている。
(a)は共通孔72pに空気Lを供給していない状態であり、この場合上座71は下座72の上に乗っかって非浮上状態となっている。
(b)は外部より共通孔72pに空気Lを供給して上座71が下座72から浮上し、浮上した上座71は下座72と非接触状態となっている。
このように上座71が下座72に非接触状態となっているので、僅かな力Fを上座71に与えるだけで、上座71は(c)のごとく下座72上を自由に移動することが可能となる。
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the structure and operation of the spherical seat 7 shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 3A shows a non-floating state, FIG. 3B shows a floating state, and FIG.
In the figure, the spherical seat 7 is composed of an upper seat 71 and a lower seat 72. The lower seat 72 has porous orifices 72a to 72e extending vertically upward from below with respect to the upper seat 71, and air to these porous orifices 72a to 72e. And a common hole 72p.
(A) is a state in which the air L is not supplied to the common hole 72p. In this case, the upper seat 71 rides on the lower seat 72 and is in a non-floating state.
In (b), air L is supplied to the common hole 72p from the outside, and the upper seat 71 floats from the lower seat 72.
Since the upper seat 71 is in a non-contact state with the lower seat 72 as described above, the upper seat 71 can freely move on the lower seat 72 as shown in (c) only by applying a slight force F to the upper seat 71. It becomes possible.

図4は、本発明の実施例3に係る露光装置の図で、実施例1又は2のステージ装置を備えた露光装置である。図において、11は露光装置であり、12は露光装置11を収納する真空チャンバーである。13は光源であり、波長13.5〜400nmのEUV光を発する。1は本発明に係るステージ装置であり、前記実施例1又は2で説明したいずれかの2軸位置決め装置である。
ステージ装置1の下面にはマスク15が取り付けられている。マスク15にはウェハ16に形成される回路のパターンが描かれている。ウェハ16はウェハステージ17に載置されている。
光源13を発したEUV光は集光ミラー18で集光され、マスク15で反射され、凹面ミラー19、凸面ミラー20、21、凹面ミラー22の順に反射を繰り返して、ウェハ16に達する。
また、ステージ装置1およびウェハステージ17は、ウェハ16の表面にマスク15上に描かれた回路パターンの縮小像をウェハ16上に形成するように、相対的に位相を合せて移動する。
FIG. 4 is a diagram of an exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is an exposure apparatus including the stage device according to the first or second embodiment. In the figure, 11 is an exposure apparatus, and 12 is a vacuum chamber in which the exposure apparatus 11 is housed. A light source 13 emits EUV light having a wavelength of 13.5 to 400 nm. Reference numeral 1 denotes a stage device according to the present invention, which is one of the two-axis positioning devices described in the first or second embodiment.
A mask 15 is attached to the lower surface of the stage apparatus 1. On the mask 15, a pattern of a circuit formed on the wafer 16 is drawn. The wafer 16 is placed on the wafer stage 17.
The EUV light emitted from the light source 13 is collected by the condenser mirror 18, reflected by the mask 15, and repeatedly reflected in the order of the concave mirror 19, convex mirrors 20 and 21, and concave mirror 22 to reach the wafer 16.
Further, the stage apparatus 1 and the wafer stage 17 move relatively in phase so that a reduced image of the circuit pattern drawn on the mask 15 is formed on the wafer 16 on the surface of the wafer 16.

本発明は、半導体製造等の分野で、対象物を平面内で自在に位置決めするステージ装置として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a stage apparatus that freely positions an object in a plane in the field of semiconductor manufacturing or the like.

本発明の実施例1に係るステージ装置お示す図で、(a)は上面図、(b)は側断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the stage apparatus based on Example 1 of this invention, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 本発明の実施例2に係るステージ装置お示す図で、(a)は上面図、(b)は側断面図である。It is a figure which shows the stage apparatus based on Example 2 of this invention, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 図1および図2に示す球面座の構造と動作を説明する図で、(a)は非浮上時、(b)浮上時、(c)は移動時をそれぞれ示している。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the structure and operation of the spherical seat shown in FIGS. 1 and 2, in which FIG. 1A shows a non-floating state, FIG. 2B shows a floating state, and FIG. 本発明に係るステージ装置を備えた露光装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exposure apparatus provided with the stage apparatus which concerns on this invention. 特許文献1記載の発明に係るステージ装置の内部構成を示す図で、(a)は上面図、(b)は側断面図である。It is a figure which shows the internal structure of the stage apparatus based on invention of patent document 1, (a) is a top view, (b) is a sectional side view.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステージ装置
2 基台
3 ステージ
4 固定フレーム
5 エアパッド
6 パッド
7 球面座
71 上座
72 下座
72a〜72e 多孔オリフィス
72p 共通孔
8 ヒンジベース
9 ヒンジ部材
10 固定フレーム
11 露光装置
12 真空チャンバー
13 光源
15 マスク
16 ウェハ
17 ウェハステージ
18 集光ミラー
19 凹面ミラー
20 凸面ミラー
21 凸面ミラー
22 凹面ミラー
100 ステージ装置
101 ステージベース
102 球面座
103 固定フレーム
104 固定フレーム
105 カウンタマスフレーム
106 エアパッド
L 空気
F 力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage apparatus 2 Base 3 Stage 4 Fixed frame 5 Air pad 6 Pad 7 Spherical seat 71 Upper seat 72 Lower seat 72a-72e Porous orifice 72p Common hole 8 Hinge base 9 Hinge member 10 Fixed frame 11 Exposure apparatus 12 Vacuum chamber 13 Light source 15 Mask 16 Wafer 17 Wafer Stage 18 Condenser Mirror 19 Concave Mirror 20 Convex Mirror 21 Convex Mirror 22 Concave Mirror 100 Stage Device 101 Stage Base 102 Spherical Seat 103 Fixed Frame 104 Fixed Frame 105 Counter Mass Frame 106 Air Pad L Air F Force

Claims (7)

基台と、該基台上に設けられるコ字状断面をした固定フレームと、該固定フレームのコ字の上下対向する辺の互いの内側間隙に設けられたステージと、を備えたステージ装置であって、
前記基台と前記固定フレームとの間に球面座を直接介在させ、かつ前記固定フレームのコ字の上下対向する辺の互いの内側に浮上用エアパッドを設け、該浮上用エアパッドに空隙を介して対向する前記ステージの部位にパッドを設けて、前記浮上用エアパッドにより前記ステージを浮上させたことを特徴とするステージ装置。
A stage apparatus comprising: a base; a fixed frame having a U-shaped cross-section provided on the base; and a stage provided in a gap between the vertically opposite sides of the fixed frame. There,
A spherical seat is directly interposed between the base and the fixed frame, and a floating air pad is provided inside each other of the U-shaped opposite sides of the fixed frame, and the floating air pad is interposed through a gap. A stage apparatus, wherein a pad is provided at a portion of the stage facing the stage, and the stage is levitated by the levitating air pad.
前記球面座にエアを供給し、該球面座の上座と下座の合わせ面にエアを噴出させて該上座を浮上させる機構を有することを特徴とする請求項1記載のステージ装置。   2. The stage apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism for supplying air to the spherical seat and ejecting the air to a mating surface between the upper seat and the lower seat to float the upper seat. 前記基台に取り付けられた弾性を有するヒンジ部材により前記固定フレームがその回転方向に回転困難に支持されていることを特徴とする請求項1記載のステージ装置。   2. The stage apparatus according to claim 1, wherein the fixed frame is supported by a hinge member having elasticity attached to the base so as not to rotate in the rotation direction. 前記基台に立設されたヒンジベースに前記固定フレームが支持されていることを特徴とする請求項1または3記載のステージ装置。   The stage apparatus according to claim 1, wherein the fixed frame is supported by a hinge base that is erected on the base. 前記浮上用エアパッドを前記固定フレームの長さ方向の両端部にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1記載のステージ装置。   2. The stage apparatus according to claim 1, wherein the floating air pads are provided at both ends of the fixed frame in the length direction. 前記浮上用エアパッドを前記固定フレームにそれぞれ分離して設け、各浮上用エアパッドがそれぞれ1個の球面座で支持されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のステージ装置。   6. The stage apparatus according to claim 3, wherein the floating air pads are separately provided on the fixed frame, and each floating air pad is supported by one spherical seat. . 真空チャンバ内に、光源と、前記光源からの光を反射・集光する光学系と、下面にマスクを取付けることのできるステージ装置と、ウエハを載置するウエハステージと、を備えた露光装置において、
前記ステージ装置として、請求項1〜6のいずれか1項記載のステージ装置を備え、
前記ステージ装置および前記ウエハステージを相対的に移動させて、前記マスク上に描かれた回路パターンの縮小像を前記ウエハ上に形成することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus provided with a light source, an optical system for reflecting / condensing light from the light source, a stage device capable of mounting a mask on the lower surface, and a wafer stage for placing a wafer in a vacuum chamber ,
As the stage device, comprising the stage device according to any one of claims 1 to 6,
An exposure apparatus, wherein the stage apparatus and the wafer stage are relatively moved to form a reduced image of a circuit pattern drawn on the mask on the wafer.
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