JP2008113502A - ステージ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステージの重心位置とリニアモータの設置位置にずれがある場合においても、ピッチングの発生を抑制する。
【解決手段】 本発明のステージ装置は、ステージと、ステージを水平方向に駆動する複数のリニアモータと、複数のリニアモータを制御する制御部とを備える。複数のリニアモータは重ねて配置される。制御部は、複数のリニアモータのそれぞれがステージに与える推力によってステージに発生するモーメントを低減するように複数のリニアモータを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステージ装置に関する。

従来のステージ装置は、リニアモータをステージの重心に推力を与えるように配置し、ステージのピッチングが発生することを防止している。
特開２００１-２３８４８５号公報

ステージの重心に推力を与えるようにリニアモータを配置しても、ステージ装置の組み付け誤差や部品重量見積もり誤差の積み上げによりステージの重心位置が設計位置よりずれることが多く、ピッチングが発生していた。そこで、従来は移動方向のスライダを長くすることで、ピッチングの発生を防止してきた。しかし、ステージに搭載する基板が大型化することに伴い、ステージ装置も大型化してきている。ステージ装置の大型化によって移動ストロークは増大したが、ガイドの製造に限界があることから、スライダの長さに制約が生じ、その結果、スライダによってピッチングの発生を防止することが困難になってきている。

ピッチングが発生すれば、ステージの姿勢精度が劣化する。また、ピッチングが発生すれば、スライダとガイドとに損傷が生じうる。

本発明は、ステージの重心位置とリニアモータの設置位置にずれがある場合においても、ピッチングの発生を抑制することを目的としている。

本発明は、水平方向に移動することのできるステージと、ステージにその移動方向に推力を与えるリニアモータと、推力を制御する制御部とを備えたステージ装置であって、リニアモータは鉛直方向に複数設けられ、制御部は、複数のリニアモータのそれぞれがステージに与える推力によって発生するモーメントを互いに打ち消すように複数のリニアモータの推力を制御することを特徴とする。

本発明によれば、ステージの重心位置とリニアモータの設置位置にずれがある場合においても、ピッチングの発生を抑制することができる。

［ステージ装置の実施形態］
図１は、液晶ディスプレイ用露光装置、液晶ディスプレイ用検査装置等に用いられるXYθZチルトステージ装置を図中のY方向に駆動させる場合の外観図である。

ステージY可動部は、除振台１の上にZ方向を拘束するガイド2、X方向を拘束するガイド3、Z方向を拘束するスライダ4及びX方向を拘束するスライダ5によりY方向にのみ移動可能となるよう構成されている。Y移動方向に推力を与えるリニアモータ6,6は、図２に示すように鉛直方向（Z方向）に複数（図２では２つ）ステージの重心位置7を挟むようにように配置される。

複数のリニアモータ6，6がそれぞれステージに与える推力によってステージに発生するモーメントを低減するようにリニアモータ6,6を不図示の制御部により制御する。ステージ装置には、ステージのピッチングの量を検出する不図示のセンサが備えられ、センサの検出したピッチング量によって複数のリニアモータ6,6が制御される。

図３は、ピッチングの量を検出するセンサがレーザ干渉計である場合を示す図である。図３のように、レーザ干渉計用ミラー8及びレーザ干渉計光軸9をリニアモータの可動子6ｂ付近にZ方向に２つ配置すれば、ステージのピッチングの量を検出することができる。

リニアモータ6,6を鉛直方向に複数配置する場合、図２に示すように、ステージの重心位置を挟むようにように配置することが望ましい。ステージに与えられる推力によってステージに発生するモーメントが互いに打ち消されるならば、図４に示すように、ステージの重心位置を挟むことなくリニアモータ6,6を配置することも可能である。
［露光装置の実施形態］
以下、本発明のステージ装置が適用される例示的な露光装置を説明する。露光装置は図１６に示すように、照明装置１０１、レチクルを搭載したレチクルステージ１０２、投影光学系１０３、基板を搭載した基板ステージ１０４とを有する。露光装置は、レチクルに形成された回路パターンを基板に投影露光するものであり、ステップアンドリピート投影露光方式またはステップアンドスキャン投影露光方式であってもよい。

照明装置１０１は回路パターンが形成されたレチクルを照明し、光源部と照明光学系とを有する。光源部は、例えば、光源としてレーザーを使用する。レーザーは、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザー、波長約153nmのF2エキシマレーザーなどを使用することができる。レーザーの種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、YAGレーザーを使用してもよいし、そのレーザーの個数も限定されない。光源にレーザーが使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザー光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましい。また、光源部に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。

照明光学系はマスクを照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテグレーター、絞り等を含む。

投影光学系１０３は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子を少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等を使用することができる。

レチクルステージ１０２及び基板ステージ１０４の少なくともいずれかは、リニアモータによって移動可能である。レチクルステージ１０２及びウエハステージ１０４の少なくともいずれかは前記実施形態のステージ装置に搭載されうる。ステップアンドスキャン投影露光方式の場合には、それぞれのステージは同期して移動する。また、レチクルのパターンを基板上に位置合わせするために基板ステージ及びレチクルステージの少なくともいずれかに別途アクチュエータを備える。

このような露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用されうる。
［デバイス製造の実施形態］
次に、図６及び図７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６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（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いて基板を製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクと基板を用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用して基板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基板を用いて半導体チップ化する工程であり、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。

図７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、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、基板の表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１３（電極形成）では、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、基板にイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、基板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基板に露光する。ステップＳ１７（現像）では、露光した基板を現像する。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基板上に多重に回路パターンが形成される。

本発明の一実施形態の前方鳥瞰図 図１の正面図 図１の後方鳥瞰図（ピッチング回転検出センサ配置図） 本発明の他の実施形態の正面図 露光装置を説明するための図 露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャート 図６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

符号の説明

１：除振台
２：Z方向を拘束するガイド
３：X方向を拘束するガイド
４：Z方向を拘束するスライダ
５：Z方向を拘束するスライダ
６：リニアモータ
６ａ：固定子
６ｂ：可動子
７：ステージの重心位置
８：レーザ干渉計用ミラー
９：レーザ干渉計光軸
１０１：照明装置
１０２：レチクルステージ
１０３：投影光学系
１０４：基板ステージ

Claims (4)

1. ステージと、前記ステージを水平方向に駆動し、重ねて配置された複数のリニアモータと、前記リニアモータを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記複数のリニアモータのそれぞれが前記ステージに与える推力によって前記ステージに発生するモーメントを低減するように前記複数のリニアモータを制御することを特徴とするステージ装置。
2. 前記ステージのピッチングの量を検出するセンサを更に備え、
   前記制御部は、前記センサの検出量に基づいて前記複数のリニアモータを制御することを特徴とする請求項１に記載されるステージ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載されるステージ装置によってレチクルステージ及び基板ステージの少なくともいずれかが移動自在に設けられることを特徴とする露光装置。
4. 請求項３に記載される露光装置を用いて基板を露光する工程と、
   前記基板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。

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