JP2007305778A - Stage device, exposure device, manufacturing method of device and wiring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステージ装置、露光装置、デバイスの製造方法、配線方法に関する。 The present invention relates to a stage apparatus, an exposure apparatus, a device manufacturing method, and a wiring method.
従来、投影光学系を介して半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク(又はレチクル)のパターンの像を感光剤が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光性の物体上の複数のショット領域の各々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・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが、主として用いられている。 Conventionally, in a lithography process for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element (such as an integrated circuit) or a liquid crystal display element via a projection optical system, a mask (or reticle) pattern image is a wafer or glass plate coated with a photosensitive agent. A step-and-repeat reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) that transfers to each of a plurality of shot areas on a photosensitive object such as a step-and-scan projection exposure apparatus (so-called scanning stepper ( Also called scanner))) is mainly used.
この種の投影露光装置では、マスクや感光剤(レジスト)が塗布された基板をステージ上のテーブルに載置して移動させている。これらのテーブルには、例えば、マスク又は基板を吸着する真空吸着チェック、テーブルを駆動する駆動部、各種センサ類など配置されており、これらに接続するパイプ・チューブや各種ケーブル等(以下、ケーブル類という)がテーブルとベースとの間に配線・配管されている。 In this type of projection exposure apparatus, a substrate coated with a mask or a photosensitive agent (resist) is placed on a table on a stage and moved. In these tables, for example, a vacuum suction check for sucking a mask or a substrate, a driving unit for driving the table, various sensors, and the like are arranged. Pipes, tubes, various cables, etc. (hereinafter referred to as cables) connected to these tables Are wired and piped between the table and the base.
ところで、集積回路の高集積化や高い生産性を実現するために、テーブルの位置決め精度の高精度化や高速化が要請されている。テーブルの高位置決め精度化や高速化を実現する際には、テーブルとベースとの間に配線・配管されるケーブル類の影響を無視することができない。
このため、例えば、テーブルがケーブル類から受ける力をセンサで検出して、駆動部をフィードフォワード制御することで、ケーブル類から受ける力の影響を排除する技術が開示されている。
For this reason, for example, a technique is disclosed in which the force received by the table from the cables is detected by detecting the force received from the cables by a sensor and feedforward-controlling the drive unit.
しかしながら、上述した技術では、テーブルが停止している場合であっても、ケーブル類から受ける力を打ち消すための駆動力をモータ等が常に出力し続ける必要があるため、ランニングコスト(消費電力)の上昇を招いてしまうという問題がある。また、上記の出力に十分耐えるために、より高性能なモータを必要とするので、コストの上昇を招いてします。また、テーブルがケーブル類から受ける力を検出するセンサを配置することによる装置コストの上昇も問題となる。 However, in the above-described technique, even when the table is stopped, it is necessary for the motor or the like to continuously output the driving force for canceling the force received from the cables, so that the running cost (power consumption) is reduced. There is a problem of incurring an increase. In addition, a higher-performance motor is required to fully withstand the above output, which increases costs. In addition, an increase in apparatus cost due to the arrangement of a sensor for detecting the force received by the table from the cables is also a problem.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、テーブル外からテーブルに配線・配管されるケーブル類がテーブルに与える力を低減することができるステージ装置、これを用いた露光装置、デバイスの製造方法、配線方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a stage apparatus that can reduce the force exerted on the table by cables wired and piped from outside the table, an exposure apparatus using the same, and a device An object is to provide a manufacturing method and a wiring method.
本発明に係るステージ装置、露光装置、デバイスの製造方法、配線方法では、上記課題を解決するために、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 In order to solve the above problems, the stage apparatus, the exposure apparatus, the device manufacturing method, and the wiring method according to the present invention employ the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
第一の発明に係るステージ装置(WST)は、少なくとも第一方向(X)及び前記第一方向と交差する第二方向(Y)に移動可能な移動部材(63)と、湾曲部(C2)を介して一端が固定部(FC)に接続され、他端が前記第一方向に沿って延びるほぼ直線状部分(C1)を介して前記移動部材に接続された線状部材(C)と、前記移動部材とは独立して設けられ、前記線状部材における前記直線状部分の少なくとも一部を保持して前記第一方向に移動可能な案内部材(30)と、を備えることを特徴とする。 The stage device (WST) according to the first aspect of the present invention includes a moving member (63) movable at least in a first direction (X) and a second direction (Y) intersecting the first direction, and a bending portion (C2). A linear member (C) having one end connected to the fixed portion (FC) via the first end and the other end connected to the moving member via a substantially linear portion (C1) extending along the first direction; A guide member (30) provided independently of the moving member and capable of moving in the first direction while holding at least a part of the linear portion of the linear member. .
第二の発明は、基板ステージ(WST)上に保持された基板(W)に所定のパターン形成する露光装置(EX)であって、前記基板ステージに、第一の発明のステージ装置を用いるようにした。
また、マスクステージ(RST)上に保持されたマスクパターン(PA)を基板ステージ(WST)上に保持された基板(W)に形成する露光装置(EX)であって、前記マスクステージと前記基板ステージの少なくとも一方に第一の発明のステージ装置を用いるようにした。
A second invention is an exposure apparatus (EX) for forming a predetermined pattern on a substrate (W) held on a substrate stage (WST), wherein the stage apparatus of the first invention is used for the substrate stage. I made it.
An exposure apparatus (EX) for forming a mask pattern (PA) held on a mask stage (RST) on a substrate (W) held on a substrate stage (WST), the mask stage and the substrate The stage apparatus of the first invention is used for at least one of the stages.
第三の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において第二の発明の露光装置(EX)を用いるようにした。 According to a third aspect of the present invention, in the device manufacturing method including the lithography step, the exposure apparatus (EX) of the second aspect is used in the lithography step.
第四の発明は、少なくとも第一方向(X)及び前記第一方向と交差する第二方向(Y)に移動可能な移動部材(63)との間に連結される線状部材(C)の配線方法であって、前記線状部材を、湾曲部(C2)を介して一端を固定部(FC)に接続し、他端を前記第一方向に沿って延びるほぼ直線状部分(C1)をさらに介して前記移動部材に接続すると共に、前記移動部材とは独立して設けられた前記第一方向に移動可能な案内部材(30)によって、前記線状部材の一部を保持することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear member (C) connected between at least the first direction (X) and the moving member (63) movable in the second direction (Y) intersecting the first direction. In the wiring method, the linear member is connected to the fixed portion (FC) at one end via the curved portion (C2), and the substantially linear portion (C1) extending along the first direction at the other end. Further, a part of the linear member is held by the guide member (30) which is connected to the moving member via the movable member and movable in the first direction provided independently of the moving member. And
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
少なくとも二次元に移動可能な移動部材に線状部材を配線・配管した際に、移動部材が線状部材から受ける力を案内部材が受け止めるので、線状部材が移動部材に悪影響を与えることがなくなる。これにより、移動部材の位置制御を効率的かつ高精度に行うことが可能となる。また、モータの駆動力(出力)を抑えることができるのでモータのコストを抑えることができる。
したがって、このようなステージ装置を備えた露光装置は、ランニングコストを抑えることができる。そして、安価で高性能なデバイスを製造することが可能となる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
When the linear member is wired / piped to the movable member that can move at least two-dimensionally, the guide member receives the force that the movable member receives from the linear member, so the linear member does not adversely affect the movable member. . Thereby, the position control of the moving member can be performed efficiently and with high accuracy. Moreover, since the driving force (output) of the motor can be suppressed, the cost of the motor can be suppressed.
Therefore, the exposure apparatus provided with such a stage apparatus can reduce the running cost. And it becomes possible to manufacture an inexpensive and high-performance device.
以下、本発明のステージ装置、露光装置、デバイスの製造方法、配線方法の実施形態について図を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る露光装置EXの概略構成を示す図である。
露光装置EXは、レチクルRとウエハWとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルRに形成されたパターンPAを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置EXは、露光光ELによりレチクルRを照明する照明光学系IL、レチクルRを保持して移動可能なレチクルステージRST、レチクルRから射出される露光光ELをウエハW上に投射する投影光学系PL、ウエハWをウエハホルダWHを介して保持しつつ移動可能なウエハステージWST、露光装置EXを統括的に制御する制御装置CONT等を備える。
なお、以下の説明において、投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ方向、Z方向に垂直な平面内でレチクルRとウエハWとの同期移動方向(走査方向)をX方向、Z方向及びX方向に垂直な方向(非走査方向)をY方向とする。また、X軸、Y軸及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY及びθZ方向とする。
Embodiments of a stage apparatus, an exposure apparatus, a device manufacturing method, and a wiring method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an exposure apparatus EX according to an embodiment of the present invention.
The exposure apparatus EX transfers the pattern PA formed on the reticle R to each shot area on the wafer W via the projection optical system PL while moving the reticle R and the wafer W synchronously in the one-dimensional direction. A scanning type exposure apparatus, that is, a so-called scanning stepper.
The exposure apparatus EX includes an illumination optical system IL that illuminates the reticle R with exposure light EL, a reticle stage RST that can move while holding the reticle R, and projection optics that projects the exposure light EL emitted from the reticle R onto the wafer W. The system PL, a wafer stage WST that can be moved while holding the wafer W via the wafer holder WH, a control device CONT that comprehensively controls the exposure apparatus EX, and the like are provided.
In the following description, the direction coinciding with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z direction, and the synchronous movement direction (scanning direction) between the reticle R and the wafer W in the plane perpendicular to the Z direction is the X direction. A direction (non-scanning direction) perpendicular to the direction and the X direction is defined as a Y direction. In addition, the rotation (inclination) directions around the X, Y, and Z axes are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
照明光学系ILは、レチクルステージRSTに支持されているレチクルRを露光光ELで照明するものであり、露光光ELを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ELの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ELによるレチクルR上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等(いずれも不図示)を備える。そして、レチクルR上の所定の照明領域は、照明光学系ILにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。 The illumination optical system IL illuminates the reticle R supported by the reticle stage RST with the exposure light EL. The illumination light source emits the exposure light EL, and the illuminance of the exposure light EL emitted from the exposure light source. A uniform optical integrator, a condenser lens that collects the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, a variable field stop that sets the illumination area on the reticle R by the exposure light EL in a slit shape, etc. (all not shown) Is provided. The predetermined illumination area on the reticle R is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL.
照明光学系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。 As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, far ultraviolet light (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, DUV light), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm), or the like is used.
レチクルステージRSTは、レチクルRを保持して移動可能であって、レチクルホルダRHによりレチクルRを真空吸着して保持している。
レチクルステージRSTは、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわち、XY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。
レチクルステージRSTは、リニアモータ等のレチクルステージ駆動部RSTDにより駆動される。そして、レチクルステージ駆動部RSTDは、制御装置CONTにより制御される。
The reticle stage RST is movable while holding the reticle R, and holds the reticle R by vacuum suction with the reticle holder RH.
Reticle stage RST can be moved two-dimensionally in a plane perpendicular to optical axis AX of projection optical system PL, that is, in the XY plane, and can be slightly rotated in the θZ direction.
The reticle stage RST is driven by a reticle stage drive unit RSTD such as a linear motor. Reticle stage driving unit RSTD is controlled by control unit CONT.
レチクルステージRST上には、移動鏡51が設けられている。また、移動鏡51に対向する位置には、レーザ干渉計52が設けられている。これにより、レチクルステージRST上のレチクルRの2次元方向(XY方向)の位置及びθZ方向の回転角(場合によってはθX、θY方向の回転角も含む)は、レーザ干渉計52によりリアルタイムで計測される。そして、レーザ干渉計52の計測結果は、制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計52の計測結果に基づいてレチクルステージ駆動部RSTDを駆動することでレチクルステージRSTに支持されているレチクルRの位置を制御する。
A
投影光学系PLは、レチクルRのパターンを所定の投影倍率βでウエハWに投影露光するものである。投影光学系PLは、ウエハW側の先端部に設けられた光学素子を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒PKで支持されている。投影光学系PLは、投影倍率βが、例えば1/4、1/5、あるいは1/8の縮小系である。
なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLの先端部の光学素子は鏡筒PKに対して着脱(交換)可能に設けられる。
The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the reticle R onto the wafer W at a predetermined projection magnification β. The projection optical system PL is composed of a plurality of optical elements including optical elements provided at the front end portion on the wafer W side, and these optical elements are supported by a lens barrel PK. The projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8.
Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. Further, the optical element at the tip of the projection optical system PL is detachably (replaceable) with respect to the lens barrel PK.
ウエハステージWSTは、ウエハWを支持しつつ移動するものであって、ウエハWをウエハホルダWHを介して保持して、Z方向、θX方向及びθY方向の3自由度方向に微小駆動するZテーブル61、Zテーブル61を支持しつつ、Y方向に連続移動及びX方向にステップ移動するXYテーブル62を備えている。
ウエハステージWST(Zテーブル61,XYテーブル62)は、リニアモータ等のウエハステージ駆動部WSTD(リニアモータ70,82,84、図2参照)により駆動される。ウエハステージ駆動部WSTDは、制御装置CONTにより制御される。そして、Zテーブル61を駆動することにより、Zテーブル61上のウエハホルダWHに保持されているウエハWのZ方向における位置(フォーカス位置)等が制御される。また、XYテーブル62を駆動することにより、ウエハWのXY方向における位置(投影光学系PLの像面と実質的に平行な方向の位置)が制御される。
Wafer stage WST moves while supporting wafer W. Z table 61 holds wafer W via wafer holder WH and finely drives it in three degrees of freedom in the Z, θX, and θY directions. An XY table 62 that supports the Z table 61 and moves continuously in the Y direction and moves stepwise in the X direction is provided.
Wafer stage WST (Z table 61, XY table 62) is driven by a wafer stage drive unit WSTD (
XYテーブル62をXY平面内で移動可能に支持するウエハ定盤63等は、床面F上に載置されたベースプレートFC上に不図示のエアベアリング(エアパッド)を介して浮上支持されている。ウエハ定盤63がベースプレートFC上に浮上支持されるのは、XYテーブル62の移動により発生した反力によりウエハ定盤63をカウンタマスとして逆方向(X方向、Y方向、θz方向)に移動させて、この反力を運動量保存の法則により相殺するためである。
A
また、ウエハ定盤63をベースプレートFCの所定範囲内でX方向、Y方向、θZ方向に移動するアクチュエータ90,91,92(トリムモータ等)が設けられている。アクチュエータ90,91は、ウエハ定盤63に設けられた可動子90A,91Aと、ベースプレートFCに設けられた固定子90B,91Bを有しており、ウエハ定盤63をX方向に移動可能であると共に、ウエハ定盤63をθZ方向に移動可能である。アクチュエータ92は、ウエハ定盤63に設けられた可動子92Aと、ベースプレートFCに設けられた固定子92Bを有しており、ウエハ定盤63をY方向に移動可能である。リニアモータ70,82,84の駆動によるXYテーブル62の移動による反力によって、ウエハ定盤63が移動したものをもとに戻すように、アクチュエータ90,91,92が制御される。
Zテーブル61上には、移動鏡53が設けられている。また、移動鏡53に対向する位置には、レーザ干渉計54が設けられている。これにより、ウエハステージWST上のウエハWの2次元方向の位置及び回転角はレーザ干渉計54によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。そして、制御装置CONTは、レーザ干渉計54の計測結果に基づいてウエハステージ駆動部WSTDを介してウエハステージWSTを駆動することで、ウエハステージWSTに支持されているウエハWのX軸、Y方向及びθZ方向の位置決めを行う。
A
また、露光装置EXは、投影光学系PLの像面に対するウエハW表面の位置(フォーカス位置)を検出するフォーカス検出系56を備えている。フォーカス検出系56は、ウエハW表面に対して斜め方向より検出光を投射する投光部56Aと、ウエハW表面で反射した検出光(反射光)を受光する受光部56Bとを備えている。
受光部56Bの受光結果は、制御装置CONTに出力される。そして、制御装置CONTは、フォーカス検出系56の検出結果に基づいてウエハステージ駆動部WSTDを介してウエハステージWST(Zテーブル61)を駆動することで、ウエハW表面の位置を投影光学系PLの焦点深度内に収める。すなわち、Zテーブル61は、ウエハWのフォーカス位置及び傾斜角を制御してウエハWの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系PLの像面に合わせ込む。
Further, the exposure apparatus EX includes a
The light reception result of the
次に、ウエハステージWSTについて詳述する。図2は、ウエハステージWSTの構成を示す平面図である。図3は、ケーブル類Cの拡大斜視図である。
上述したように、ウエハステージWSTは、Zテーブル61、XYテーブル62、ウエハ定盤63を備える。XYテーブル62の側面には、Y方向に貫通する開口(不図示)が設けられ、この開口にはYガイドバー72が挿入される。XYテーブル62をY方向に貫通する開口の壁面には、板状の永久磁石が配置され、一方、Yガイドバー72には、複数のコイル巻き線(電機子)がY方向に沿って収納されている。この永久磁石及びYガイドバー72によって、Zテーブル61及びXYテーブル62をY方向に大きく移動させるリニアモータ70が構成される。
Next, wafer stage WST will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of wafer stage WST. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the cables C. FIG.
As described above, wafer stage WST includes Z table 61, XY table 62, and
ウエハ定盤63のY方向の両端には、Zテーブル61及びXYテーブル62をX方向に大きく移動させるリニアモータ82,84が設けられる。
リニアモータ82,84は、Yガイドバー72の両端に配置されてコイル巻き線を収納した可動子82A,84A(不図示)と、可動子82A,84AのZ方向の面に対向し、かつX方向に積層配置された板状の永久磁石からなる固定子82B,84Bとを組み合わせて構成される。
固定子82B,84Bは、ウエハ定盤63に固定され、前述の如く、ウエハ定盤63は、リニアモータ70,82,84の駆動による反力(反力には、X,Y,θZ方向の成分がある)を相殺するように、X方向,Y方向,θZ方向に移動するカウンタマス機能を有している。
At both ends in the Y direction of the
The
The
ウエハ定盤63におけるリニアモータ82側の側面には、ベースプレートFCに向けて配線・配管(配線・配管)された電源・信号ケーブル類やパイプ・チューブ類(以下、ケーブル類Cと言う)が接続されている。
ケーブル類Cには、エアベアリング(エアパッド)に圧搾空気を送るチューブ、リニアモータ70,82,84等に電源を供給する電力ケーブル、リニアモータ70,82,84等を温調(冷却)するための冷媒供給パイプ及び排出パイプ、ウエハホルダWHの保持面を真空吸引する吸引用チューブ、各種センサからの信号を送信する信号ケーブル等が含まれる。更に露光装置EXが液浸型の場合には、純水を流すパイプ類も含まれる。
Connected to the side surface of the
For cables C, a tube that sends compressed air to an air bearing (air pad), a power cable that supplies power to
図3に示すように、ウエハ定盤63とベースプレートFCとの間に配線・配管されたるケーブル類Cは、複数のパイプ・チューブ及びケーブルからなり、これらがZ方向に一列に帯形状に束ねられている。Z方向に一列に帯形状に束ねることにより、U字形に折り曲げやすくなる等、その取り扱いが容易になる。帯形状に束ねられたケーブル類Cの帯幅は、例えば300mm程度である。
ケーブル類Cは、ウエハ定盤63におけるリニアモータ82側の側面を−X方向に沿って、クランプ12,14により固定されつつ配線・配管される。クランプ12,14は、ウエハ定盤63に固定されている。更に、ケーブル類Cは、ベースプレートFC上に設けられたクランプ16により固定される。
図2では、ウエハ定盤63がストロークの中立位置から若干+Y方向に移動した様子を平面視しており、ケーブル類CがゆるいS字形を描くように−X方向に向かって延びて配置されている(以下、この部分を直線状部分C1という)。そして、ケーブル類Cは、更に、−X方向に所定距離だけ直線状に延びて配置された後に、図3に示すように、U字形に折り曲げられ、更に+X方向に直線形に延びて配置される(以下、このU字形に折り曲げられた部分を湾曲部C2という)。
ケーブル類Cは、その後、ベースプレートFC上に設けられたクランプ18により固定され、更にコンプレッサー(不図示)や制御装置CONT等の各種機器に接続されるように配線・配管されている。
As shown in FIG. 3, the cables C wired / piped between the
The cables C are wired and piped while being fixed by the
FIG. 2 is a plan view of the
Thereafter, the cables C are fixed by a
クランプ16は、ベースプレートFC上をX方向に延びる直線ガイド部材30(ガイドレール31、スライダ32)上に設けられている。つまり、クランプ16は、ガイドレール31に沿ってX方向に移動するスライダ32に固定されている。直線ガイド部材30は、耐磨耗性、耐衝撃性、自己潤滑性のあるものが好ましく、またレールタイプの他、シャフトタイプであってもよい。なお、後述するが、直線ガイド部材30は、ケーブル類CからY方向の力を受けるため、Y方向の剛性が強いものが用いられる。
The
ケーブル類Cは、X方向(ケーブル類Cの長さ方向)に関しては強い剛性を持つが、Y方向(ケーブル類Cの長さ方向と交差する方向)に関しては柔軟に変形するように構成されている。材質は、例えばポリウレタン等である。本実施形態では、ケーブル類Cは、Z方向に一列に帯状に束ねられているので、複数のケーブルを束ねていてもY方向に柔軟に変形する。XYテーブル62のY方向の移動による反力によりウエハ定盤63がY方向に移動した場合には、ケーブル類Cの直線状部分C1がY方向に柔軟に変形する。この時、ケーブル類CによるY方向のテンションは、ケーブル類Cの湾曲部C2によるY方向のテンションに比べて極めて小さい。前述の如く、例えば復元力が約60Nだとすると、湾曲部C2によるテンションは約3Nから5Nと、約1/10から1/20に低減される。このため、ケーブル類Cがウエハ定盤63の移動に対して悪影響を与えることは殆どない。また、ケーブル類Cの直線状部分C1のY方向のテンションは極めて小さいので、ウエハ定盤63の位置を調整するアクチュエータ90,91,92を小型で低出力なモータとすることができる。これにより、安価で発熱の影響や制御外乱の小さなモータとすることが可能となる。
The cables C have strong rigidity in the X direction (the length direction of the cables C), but are configured to be flexibly deformed in the Y direction (the direction intersecting the length direction of the cables C). Yes. The material is, for example, polyurethane. In the present embodiment, since the cables C are bundled in a line in the Z direction, even if a plurality of cables are bundled, they are flexibly deformed in the Y direction. When the
一方、ウエハ定盤63がXYテーブル62の移動に伴ってX方向に移動した場合には、ケーブル類Cにおける直線状部分C1を介してクランプ16にX方向の力が伝わり、クランプ16がケーブル類Cと共に直線ガイド部材30上をX方向に移動する。クランプ16は、ガイドレール31に沿ってX方向に円滑に移動する。この際、ケーブル類Cにおける湾曲部C2がX方向に移動するが、Z方向に一列に帯形状に束ねられていることから、柔軟に移動する。このため、ケーブル類Cがウエハ定盤63の移動に対して悪影響を与えることは殆どない。
ところで、ケーブル類Cにおける湾曲部C2、すなわち所定半径で曲げた部分には、曲げを元に戻そうとする大きな復元力が生じている。例えば、Y方向に約60N程度の復元力が発生している。この復元力は、ケーブル類Cの曲げ半径が小さいほど大きくなる。しかしながら、ケーブル類Cにおける湾曲部C2の両端は、ベースプレートFC上に設けられたクランプ16,18により固定されている。クランプ16はY方向にはベースプレートFC上に高い剛性で支持されている。したがって、ケーブル類Cの復元力がウエハ定盤63に伝わることはない。
On the other hand, when the
By the way, the bending part C2 in the cables C, that is, a portion bent at a predetermined radius, generates a large restoring force for returning the bending. For example, a restoring force of about 60 N is generated in the Y direction. This restoring force increases as the bending radius of the cables C decreases. However, both ends of the curved portion C2 in the cables C are fixed by
上述したように、ウエハ定盤63は不図示のエアベアリングを介してベースプレートFC上浮上支持されている。また、ウエハ定盤63には、アクチュエータ90,91,92(ボイスコイルモータ(VCM)、三相リニアモータ、回転モータ等)が取り付けられており、ベースプレートFCの所定範囲内で移動するように制御している。
従来は、ウエハ定盤63とベースプレートFCとの間に配線・配管されているケーブル類Cがウエハ定盤63に対してその移動を阻害する力を与えていたため、この影響を排除するように常にアクチュエータ(ボイスコイルモータ(VCM)等)を駆動し続ける必要があった。
しかし、本実施形態によれば、ベースプレートFCとウエハ定盤63との間に配線・配管されるケーブル類Cがウエハ定盤63の移動を阻害することは殆どない。特に、ケーブル類Cの湾曲部C2に生じるY方向の復元力がウエハ定盤63に伝達することがないので、ウエハ定盤63をベースプレートFCの所定範囲内で移動させる不図示のアクチュエータを常に駆動する必要がなくなる。これにより、ウエハステージWST、ひいては露光装置EXのランニングコスト(消費電力)を低減することが可能となる。
As described above, the
Conventionally, the cables C wired and piped between the
However, according to the present embodiment, the cables C wired / piped between the base plate FC and the
なお、ウエハステージWSTのメンテナンスを行う場合には、ウエハ定盤63をX方向に大きく移動させる必要がある。本装置では、ウエハ定盤63をベースプレートFCから浮上させるエアベアリングのガイドをベースプレートFCの端までX方向に長く延ばしているので、ウエハ定盤63をベースプレートFC上で移動させることができる。この場合においても、この場合においても、ケーブル類Cがウエハ定盤63の移動を阻害することがないので、ウエハ定盤63をX方向に大きく移動させて(投影光学系PLの下方から引き出して)メンテナンスを行うことが容易となる。
When performing maintenance of wafer stage WST, it is necessary to move
また、図2に示すように、クランプ16とクランプ14との間には、ケーブル類Cにおける直線状部分C1の座屈を防止するために、座屈防止シャフト35を設けてもよい。座屈防止シャフト35は、剛性のある金属製のシャフトであり、座屈防止シャフト35の両端は、それぞれクランプ14とスライダ32(クランプ16)に対してピン結合されており、θZ方向に回転自在に支持されている。これにより、直線ガイド部材30上のクランプ16とウエハ定盤63に固定されたクランプ14とのX方向の距離が、略一定に保たれるようになっている。
そして、特に、ウエハ定盤63が−X方向に移動した際には、座屈防止シャフト35を介してクランプ14からスライダ32(クランプ16)に対して−X方向の力が伝えられるので、ケーブル類Cにおける直線状部分C1に圧縮力が加わって、座屈してしまうことが防止される。
また、座屈防止シャフト35は、クランプ14及びスライダ32(クランプ16)に対してθZ方向に回転自在に支持されているので、ウエハ定盤63のY方向の移動を阻害することもない。
Further, as shown in FIG. 2, a buckling
In particular, when the
Further, since the buckling
ウエハ定盤63に接続された直線状部分C1のケーブルには、リニアモータ82用のケーブルが含まれている。ウエハ定盤63に接続された後、リニアモータ82用に分岐されたケーブルのテンションがXYテーブル62に悪影響を与えないように、リニアモータ82の移動子82AのX方向の移動に伴って、リニアモータ82用のケーブル類(不図示)をX方向に移動するモータ用ケーブル移動機構を追加してもよい。スペースを考えて、ケーブル類Cを移動するガイド31の上部に仕切り板を設け、その上にモータ82用ケーブル移動機構を配置するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、ケーブル類Cは、ベースプレートFC上に設けられたクランプ16により固定されることとしたが、リニアモータ82の固定子82BやXYテーブル62に固定してもよい。
The cable for the
In the above-described embodiment, the cables C are fixed by the
図4に、XYテーブル62にケーブル類Cを固定した例を示す。
ケーブル類Cの一端は、XYテーブル62に固定されたクランプ12aに接続される。ケーブル類Cの他端は、クランプ101,100、スライダ32に固定されたクランプ16aを介して、ベースプレートFCに固定されたクランプ18に接続される。
図4に示すように、クランプ12aとクランプ101との間の直線部分C2、クランプ101とクランプ100との直線部分C4、クランプ100とクランプ16aとの間の直線部分C5が形成されている。クランプ100と101は、ウエハ定盤63やベースプレートFCには固定されておらず、直線状部分C3,C4,C5全体が、図2の直線状部分C1に相当する。本実施形態でも、湾曲部C2の両端はベースプレートFCに設けられたクランプ16a,18により固定されている。クランプ101とクランプ100の間に座屈防止シャフト35aを設けるようにしてもよい。
FIG. 4 shows an example in which the cables C are fixed to the XY table 62.
One end of the cables C is connected to a
As shown in FIG. 4, a straight line portion C2 between the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the operation procedure shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the constituent members are examples, and the process is within the scope not departing from the gist of the present invention. Various changes can be made based on conditions and design requirements.
For example, the present invention includes the following modifications.
ケーブル類Cとしては、クランプ14からクランプ18までは、連続して繋がったものについて説明したが、途中で連結するものであってもよい。クランプ14からクランプ18の間には耐屈曲ケーブル等を用いることが好ましい。このため、メンテナンス時において、ケーブル類Cにおけるクランプ14からクランプ18までの間の部分を取り換え可能とするために、コネクタ類を介して複数のケーブル類Cを連結するようにしてもよい。
As the cables C, the
ウエハステージWSTDとベースプレートFCとの間に設けられたウエハ定盤63をカウンタマスとしたが、ウエハステージWSTDの回りを囲む枠状のカウンタマスとして、該枠状のカウンタマスとウエハステージWSTDとをベースプレートFC上で移動するようにしてもよい。また、枠状のカウンタマスとウエハステージWSTDとを別々のベースプレート上を移動するようにしてもよい。
Although the
上述した実施形態においては、ベースプレートFCからウエハ定盤63へのケーブル類Cの配線・配管について説明してきたが、ウエハ定盤63からXYテーブル62へのケーブル類Cの配線・配管についても適用可能である。
また、レチクルステージRSTにおいても適用しても良い。更に、上述した実施形態では露光装置EXについて説明してきたが、例えば、工作機械等のステージ装置についても適用することができる。
In the embodiment described above, the wiring and piping of the cables C from the base plate FC to the
The present invention may also be applied to reticle stage RST. Furthermore, although the exposure apparatus EX has been described in the above-described embodiment, it can also be applied to a stage apparatus such as a machine tool.
露光装置EXとしては、投影光学系PLとウエハWとの間に液体を配置しつつ、この液体を解してウエハWの露光を行う液浸型露光装置であってもよい。
露光装置EXの用途としては、半導体製造用の露光装置や、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
また、レチクルを用いる代わりにデジタルピクセルデバイス(DMD)等を用いて、ウエハW上にパターンを直接転写する所謂マスクレス露光装置にも適用できる。
The exposure apparatus EX may be an immersion type exposure apparatus that exposes the wafer W by disposing the liquid between the projection optical system PL and the wafer W and solving the liquid.
The use of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor or an exposure apparatus for liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate, but exposure for manufacturing a thin film magnetic head. Widely applicable to devices.
Further, the present invention can also be applied to a so-called maskless exposure apparatus that directly transfers a pattern onto the wafer W using a digital pixel device (DMD) or the like instead of using a reticle.
本実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。
各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。
なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus.
The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
そして、半導体デバイスは、図5に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板(ウエハ、ガラスプレート)を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりレチクルRのパターンをウエハWに露光する基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
Then, as shown in FIG. 5, the semiconductor device includes a
14…クランプ(接続部)
16…クランプ(保持部)
18…クランプ
30…直線ガイド部材(案内部材)
31…ガイドレール(第二部材)
32…スライダ(第三部材)
35…座屈防止シャフト(第一部材)
63…ウエハ定盤(移動部材)
FC…ベースプレート(固定部)
C…ケーブル類(線状部材)
C1…直線状部分
C2…湾曲部
EX…露光装置
R…レチクル(マスク)
PA…パターン(マスクパターン)
RST…レチクルステージ(マスクステージ)
W…ウエハ(基板)
WST…ウエハステージ(ステージ装置、基板ステージ)
14 ... Clamp (connection part)
16 ... Clamp (holding part)
18 ... Clamp 30 ... Linear guide member (guide member)
31 ... Guide rail (second member)
32 ... Slider (third member)
35 ... Buckling prevention shaft (first member)
63 ... Wafer surface plate (moving member)
FC ... Base plate (fixed part)
C: Cables (linear members)
C1 ... Linear portion C2 ... Curved portion EX ... Exposure apparatus R ... Reticle (mask)
PA ... Pattern (mask pattern)
RST ... Reticle stage (mask stage)
W ... Wafer (substrate)
WST ... Wafer stage (stage device, substrate stage)
Claims (14)
湾曲部を介して一端が固定部に接続され、他端が前記第一方向に沿って延びるほぼ直線状部分を介して前記移動部材に接続された線状部材と、
前記移動部材とは独立して設けられ、前記線状部材における前記直線状部分の少なくとも一部を保持して前記第一方向に移動可能な案内部材と、
を備えることを特徴とするステージ装置。 A movable member movable in at least a first direction and a second direction intersecting the first direction;
A linear member having one end connected to the fixed portion via the curved portion and the other end connected to the moving member via a substantially linear portion extending along the first direction;
A guide member that is provided independently of the moving member and is movable in the first direction while holding at least a part of the linear portion of the linear member;
A stage apparatus comprising:
前記線状部材の他端は、前記テーブル又は前記カウンタマスとのいずれか一方に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。 The moving member includes a table movable in the first direction and the second direction, and a counter mass that moves in a direction opposite to the moving direction of the table by a reaction force generated by the movement of the table,
The stage apparatus according to claim 1, wherein the other end of the linear member is connected to one of the table and the counter mass.
前記第一部材は前記接続部と前記第二部材とに互いに回転可能に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のステージ装置。 The guide member includes a second member installed in the fixed portion, and a third member that holds the linear member and is movable with respect to the second member,
The stage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first member is rotatably connected to the connection portion and the second member.
前記基板ステージに請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載のステージ装置を用いることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus for forming a predetermined pattern on a substrate held on a substrate stage,
An exposure apparatus using the stage apparatus according to any one of claims 1 to 10 as the substrate stage.
前記マスクステージと前記基板ステージの少なくとも一方に請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載のステージ装置を用いることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus for forming a mask pattern held on a mask stage on a substrate held on a substrate stage,
An exposure apparatus using the stage apparatus according to any one of claims 1 to 10 for at least one of the mask stage and the substrate stage.
前記線状部材を、湾曲部を介して一端を固定部に接続し、他端を前記第一方向に沿って延びるほぼ直線状部分をさらに介して前記移動部材に接続すると共に、
前記移動部材とは独立して設けられた前記第一方向に移動可能な案内部材によって、前記線状部材の一部を保持することを特徴とする配線方法。
It is a wiring method of a linear member connected between at least a first direction and a moving member movable in a second direction intersecting the first direction,
One end of the linear member is connected to the fixed portion via the curved portion, the other end is further connected to the moving member via a substantially linear portion extending along the first direction, and
A wiring method, wherein a part of the linear member is held by a guide member that is provided independently of the moving member and is movable in the first direction.
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