JP2011115021A - Planar motor device, stage device, and exposure apparatus - Google Patents

Planar motor device, stage device, and exposure apparatus Download PDF

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剛 一ノ瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar motor device which is capable of easy energization control even in driving another object. <P>SOLUTION: This planar motor device includes a fixed part 16 which has one of a magnetizing unit and a coil unit to form a prescribed movement face, and a mobile part which has the other of the magnetizing unit and the coil unit and can move along a movement face. The coil unit has the first coil unit CU1 which moves the mobile part with its energization being controlled by the first control system CUC1, and the second coil unit CU2 which moves the second mobile part provided independent of the mobile part with its energization being controlled by the second control system CUC2 provided independent of the first control system. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面モータ装置及びステージ装置並びに露光装置に関するものである。   The present invention relates to a planar motor device, a stage device, and an exposure apparatus.

半導体素子、液晶表示素子、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他の各種デバイスの製造工程の1つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(これらを総称する場合にはマスクという)に形成されたパターンを、投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたガラスプレート又はウエハ等の基板に転写する露光装置が用いられている。この露光装置では、基板を露光位置に高い精度で位置決めする必要があるため、基板は基板ホルダ上に真空吸着等によって保持されるようになっており、この基板ホルダが基板テーブル上に固定されている。   In the photolithography process, which is one of the manufacturing processes of imaging elements such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, CCDs (Charge Coupled Devices), thin film magnetic heads, and other various devices, masks or reticles (when these are collectively referred to) An exposure apparatus that transfers a pattern formed on a mask) onto a substrate such as a glass plate or a wafer coated with a photoresist via a projection optical system is used. In this exposure apparatus, since it is necessary to position the substrate at an exposure position with high accuracy, the substrate is held on the substrate holder by vacuum suction or the like, and the substrate holder is fixed on the substrate table. Yes.

近年においては、スループット(単位時間に露光処理することができる基板の枚数)を向上させるため基板をより高速に移動させることが要求されている。また、基板に転写するパターンの微細化により、機械的な案内面の精度等に影響されることなく高精度に基板の位置決めを実現することも要求されている。更にはメンテナンスの機会を少なくして露光装置の稼働時間を伸ばすために機械的な摩擦を回避して長寿命化することも要求されている。   In recent years, it has been required to move the substrate at a higher speed in order to improve throughput (the number of substrates that can be exposed per unit time). In addition, it is also required to realize the positioning of the substrate with high accuracy without being affected by the accuracy of the mechanical guide surface by miniaturizing the pattern to be transferred to the substrate. Furthermore, in order to extend the operating time of the exposure apparatus by reducing maintenance opportunities, it is also required to extend the life by avoiding mechanical friction.

これらの要求を満たすために、基板が載置された基板テーブルを非接触で2次元方向に駆動して基板の位置決めを行うステージ装置が開発されている。
このような平面モータとして、例えば2次元的に配列されたコイルを備える固定部と、2次元的に配列された永久磁石を有する移動部とから構成された平面モータがある。固定部の表面の寸法は例えば1m×1m程度である。コイルに電流を流すことで発生するローレンツ力を利用し、固定部に対して移動部を2次元的に駆動する平面モータが案出されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
In order to satisfy these requirements, a stage apparatus has been developed that positions a substrate by driving a substrate table on which the substrate is placed in a two-dimensional direction without contact.
As such a planar motor, there is, for example, a planar motor constituted by a fixed part having coils arranged two-dimensionally and a moving part having permanent magnets arranged two-dimensionally. The dimension of the surface of the fixed part is, for example, about 1 m × 1 m. Planar motors have been devised that use Lorentz force generated by passing a current through a coil to drive a moving part two-dimensionally with respect to a fixed part (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平11−164543号公報JP-A-11-164543 特開2003−224961号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-224961 米国特許第5677758号明細書US Pat. No. 5,677,758

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
移動部の他に別の物体を駆動する場合、当該別の物体用のモータ装置を別途設置すると装置が大型化してしまうため、コイルを共用化して複数の移動部の位置に応じてコイルの通電を制御することが考えられるが、この場合、通電制御が複雑化するという問題が生じる。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
When driving another object in addition to the moving unit, if the motor device for the other object is separately installed, the device becomes large. Therefore, the coil is shared and the coil is energized according to the position of the plurality of moving units. However, in this case, there is a problem that energization control is complicated.

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、別の物体を駆動する場合でも容易に通電制御が可能な平面モータ装置及びステージ装置並びに露光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a planar motor device, a stage device, and an exposure apparatus that can easily control energization even when another object is driven. .

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の平面モータ装置は、発磁ユニットとコイルユニットとの一方を有し所定の移動面を形成する固定部と、発磁ユニットとコイルユニットとの他方を有し前記移動面に沿って移動可能な移動部とを備えた平面モータ装置であって、前記コイルユニットは、第1制御系に通電を制御されて前記移動部を移動させる第1コイルユニットと、前記第1制御系とは独立して設けられた第2制御系に通電を制御されて、前記移動部とは独立して設けられた第2移動部を移動させる第2コイルユニットとを有するものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The planar motor device of the present invention has one of a magnetizing unit and a coil unit and has a fixed part that forms a predetermined moving surface, and the other of the magnetizing unit and the coil unit, and moves along the moving surface. A planar motor device including a movable unit, wherein the coil unit is independent of the first control system and a first coil unit that moves the movable unit by controlling energization of the first control system. And a second coil unit that is controlled to be energized by the second control system provided and moves the second moving part provided independently of the moving part.

また、本発明のステージ装置は、本発明の平面モータ装置を備えるものである。
さらに、本発明の露光装置は、本発明のステージ装置を備えるものである。
Moreover, the stage apparatus of this invention is equipped with the planar motor apparatus of this invention.
Furthermore, the exposure apparatus of the present invention includes the stage apparatus of the present invention.

本発明では、別の物体を駆動する場合でも、通電制御が複雑になることなく大型化を抑制できる平面モータ装置で提供できる。   In the present invention, even when another object is driven, the planar motor device can suppress the increase in size without complicating the energization control.

本発明の一実施形態によ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 by one Embodiment of this invention. ウエハステージWSTの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of wafer stage WST. ウエハステージWSTに設けられるステージユニットWST1の平面図である。It is a top view of stage unit WST1 provided in wafer stage WST. 図3中のA−A線に沿った断面矢視図である。It is a cross-sectional arrow view along the AA line in FIG. コア部材22の拡大図である。3 is an enlarged view of a core member 22. FIG. 図4中のB−B線に沿った断面矢視図である。It is a cross-sectional arrow view along the BB line in FIG. 図4中のC−C線に沿った断面矢視図である。It is a cross-sectional arrow view along CC line in FIG. ウエハステージWSTの動作を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of wafer stage WST. 第2実施形態に係る固定部を示す図である。It is a figure which shows the fixing | fixed part which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る固定部を示す図である。It is a figure which shows the fixing | fixed part which concerns on 3rd Embodiment. マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of a microdevice. 図11におけるステップS13の詳細工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed process of step S13 in FIG.

以下、本発明の平面モータ装置及びステージ装置並びに露光装置の実施形態を、図1ないし図12を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a planar motor device, a stage device, and an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。図1に示す露光装置10は、半導体素子を製造するための露光装置であり、レチクル(マスク)Rとウエハ(基板)Wとを同期移動させつつ、レチクルRに形成されたパターンを逐次ウエハW上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. An exposure apparatus 10 shown in FIG. 1 is an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element. The pattern formed on the reticle R is sequentially transferred to the wafer W while the reticle (mask) R and the wafer (substrate) W are moved synchronously. This is a reduction projection type exposure apparatus of a step-and-scan method for transferring the image on the top.

尚、以下の説明においては、必要であれば図中にXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。このXYZ直交座標系は、X軸及びZ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Y軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、露光時におけるウエハW及びレチクルRの同期移動方向(走査方向)はY方向に設定されているものとする。   In the following description, if necessary, an XYZ orthogonal coordinate system is set in the drawing, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. This XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X-axis and the Z-axis are parallel to the paper surface, and the Y-axis is set to a direction perpendicular to the paper surface. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z-axis is set vertically upward. Further, it is assumed that the synchronous movement direction (scanning direction) of the wafer W and the reticle R at the time of exposure is set in the Y direction.

図1に示す通り、露光装置10は、照明光学系ILSと、マスクとしてのレチクルRを保持するレチクルステージRSTと、投影光学系PLと、基板としてのウエハWをXY平面内でX方向及びY方向の2次元方向に移動させるステージユニットWST1,WST2を備えるステージ装置としてのウエハステージWSTと、これらを制御する主制御装置MCSとを含んで構成される。尚、図示を省略しているが、ウエハステージWSTには、ステージユニットWST1,WST2に加えて、露光装置10の性能を測定する各種測定機器が設けられたステージユニットを設けてもよい。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes an illumination optical system ILS, a reticle stage RST that holds a reticle R as a mask, a projection optical system PL, and a wafer W as a substrate in an X direction and a Y direction in an XY plane. It includes wafer stage WST as a stage apparatus including stage units WST1 and WST2 that are moved in a two-dimensional direction, and a main controller MCS that controls them. Although not shown, wafer stage WST may be provided with a stage unit provided with various measuring instruments for measuring the performance of exposure apparatus 10 in addition to stage units WST1 and WST2.

照明光学系ILSは、不図示の光源ユニット(例えば、超高圧ハロゲンランプ又はエキシマレーザ等のレーザ光源)から射出された露光光の整形及び照度分布の均一化を行ってレチクルR上の矩形(又は円弧状)の照明領域IARに均一な照度で照射する。レチクルステージRSTは、不図示のレチクルベース上にステージ可動部11を設けた構成であり、露光時にはステージ可動部11がレチクルベース上を所定の走査速度で所定の走査方向に沿って移動する。   The illumination optical system ILS performs shaping of exposure light emitted from a light source unit (not shown) (for example, a laser light source such as an ultra-high pressure halogen lamp or an excimer laser) and makes the illuminance distribution uniform, thereby making a rectangular (or rectangular) on the reticle R (or Irradiate the illumination area IAR in a circular arc shape with uniform illuminance. The reticle stage RST has a configuration in which a stage movable unit 11 is provided on a reticle base (not shown), and the stage movable unit 11 moves on the reticle base along a predetermined scanning direction at a predetermined scanning speed during exposure.

また、ステージ可動部11の上面にはレチクルRが、例えば真空吸着により保持される。このステージ可動部11のレチクルRの下方には、露光光通過穴(図示省略)が形成されている。このステージ可動部11の端部には反射鏡(移動鏡)12が配置されており、この反射鏡12の位置をレーザ干渉計13が測定することにより、ステージ可動部11の位置が検出される。レーザ干渉計13の検出結果はステージ制御系SCSへ出力される。ステージ制御系SCSは、レーザ干渉計13の検出結果と、ステージ可動部11の移動位置に基づく主制御装置MCSからの制御信号に基づいて、ステージ可動部11を駆動する。尚、図1においては図示を省略しているが、レチクルステージRSTの上方にはレチクルRに形成されたマーク(レチクルマーク)とウエハステージWSTの基準位置を定める基準部材に形成された基準マークとを同時に観察してこれらの相対的な位置関係を測定するレチクルアライメントセンサが設けられている。   A reticle R is held on the upper surface of the stage movable unit 11 by, for example, vacuum suction. An exposure light passage hole (not shown) is formed below the reticle R of the stage movable unit 11. A reflecting mirror (moving mirror) 12 is disposed at the end of the movable stage 11, and the position of the movable stage 11 is detected by the laser interferometer 13 measuring the position of the reflecting mirror 12. . The detection result of the laser interferometer 13 is output to the stage control system SCS. The stage control system SCS drives the stage movable unit 11 based on the detection result of the laser interferometer 13 and a control signal from the main controller MCS based on the moving position of the stage movable unit 11. Although not shown in FIG. 1, above the reticle stage RST, a mark (reticle mark) formed on the reticle R and a reference mark formed on a reference member for determining the reference position of the wafer stage WST A reticle alignment sensor is provided to measure the relative positional relationship by simultaneously observing.

投影光学系PLは、例えば縮小倍率がα(αは、例えば4又は5)である縮小光学系であり、レチクルステージRSTの下方に配置され、その光軸AXの方向がZ軸方向に設定されている。ここではテレセントリックな光学配置となるように、光軸AX方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。尚、レンズエレメントは、光源ユニットから射出される光の波長に応じて適切なものが選択される。上記照明光学系ILSによりレチクルRの照明領域IARが照明されると、レチクルRの照明領域IAR内のパターンの縮小像(部分倒立像)が、ウエハW上の照明領域IARに共役な露光領域IAに形成される。   The projection optical system PL is a reduction optical system having a reduction magnification of α (α is, for example, 4 or 5), for example, and is disposed below the reticle stage RST, and the direction of the optical axis AX is set to the Z-axis direction. ing. Here, a refracting optical system comprising a plurality of lens elements arranged at a predetermined interval along the optical axis AX direction is used so as to provide a telecentric optical arrangement. An appropriate lens element is selected according to the wavelength of light emitted from the light source unit. When the illumination area IAR of the reticle R is illuminated by the illumination optical system ILS, a reduced image (partial inverted image) of the pattern in the illumination area IAR of the reticle R is an exposure area IA conjugate to the illumination area IAR on the wafer W. Formed.

図2は、ウエハステージWSTの構成を示す平面図である。図1及び図2に示すように、ウエハステージWSTは、ベース部材14と、このベース部材14の上面の上方に数μm程度のクリアランスを介して後述するエアスライダによって浮上支持されたステージユニットWST1〜WST2と、これらのステージユニットWST1、WST2の各々をXY面内で2次元方向に駆動する駆動装置15と、ステージユニットWST1〜WST2に接続されるケーブル類(用力供給部材)を中継する多関節型のロボットアームRB1、RB2と、各ロボットアームRB1、RB2(すなわち、上記ケーブル類)を支持してY方向に沿って移動するチューブキャリアTC1、TC2とを備えて構成されている。ステージユニットWST1、WST2はウエハWを保持・搬送するために設けられている。
ステージユニットWST1、WST2の各々に設けられた駆動装置15を個別に駆動することで、ステージユニットWST1、WST2の各々を個別にXY面内の任意の方向に移動させることができる。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of wafer stage WST. As shown in FIGS. 1 and 2, wafer stage WST includes a base member 14 and stage units WST1 to WST1, which are levitated and supported by an air slider described later via a clearance of about several μm above the upper surface of base member 14. Articulated type that relays WST2, a driving device 15 that drives each of these stage units WST1 and WST2 in a two-dimensional direction in the XY plane, and cables (utility supply members) connected to stage units WST1 to WST2 Robot arms RB1 and RB2, and tube carriers TC1 and TC2 that support the robot arms RB1 and RB2 (that is, the cables) and move along the Y direction. Stage units WST1 and WST2 are provided to hold and transfer wafer W.
By individually driving the driving device 15 provided in each of the stage units WST1 and WST2, each of the stage units WST1 and WST2 can be individually moved in any direction within the XY plane.

図2に示す例において、ベース部材14の−Y側端部の位置がウエハWのローディングポジションであり、露光処理を終えたウエハWをアンロードする場合、及び未露光処理のウエハWをロードする場合にステージユニットWST1,WST2の何れか一方がこの位置に配置される。また、図2に示す例において、投影光学系PLが配置されている位置が露光ポジションであり、露光処理を行うウエハWを保持しているステージユニットWST1,WST2の何れか一方が露光時にこの位置に配置される。上述の通り、ステージユニットWST1,WST2は、個別にXY面内の任意の方向に移動することができるため、ローディングポジションと露光ポジションとを交互に入れ替わることができる。また、ローディングポジションにおいてウエハのフォーカシング情報を検出しておくように構成してもよい。   In the example shown in FIG. 2, the position of the −Y side end of the base member 14 is the loading position of the wafer W, and when the wafer W after the exposure processing is unloaded and when the unexposed wafer W is loaded. In this case, one of stage units WST1 and WST2 is arranged at this position. In the example shown in FIG. 2, the position where the projection optical system PL is arranged is the exposure position, and one of the stage units WST1 and WST2 holding the wafer W to be subjected to exposure processing is at this position during exposure. Placed in. As described above, since the stage units WST1 and WST2 can be individually moved in any direction within the XY plane, the loading position and the exposure position can be alternately switched. Further, the wafer focusing information may be detected at the loading position.

ここで、駆動装置15は、図1に示すように、ベース部材14の上部に設けられた(埋め込まれた)固定部16と、ステージユニットWST1、WST2の底部(ベース対向面側)に固定され、固定部16上の移動面16aに沿って移動する移動部17とを含んで構成される平面モータを備えている。また、移動部17、ベース部材14、及び駆動装置15によって平面モータ装置が構成されている。尚、以下の説明においては、上記の駆動装置15を、便宜上、平面モータ装置15と呼ぶものとする。   Here, as shown in FIG. 1, the driving device 15 is fixed to a fixing portion 16 provided (embedded) on the upper portion of the base member 14 and to the bottom portions (base facing surface side) of the stage units WST1 and WST2. And a planar motor that includes a moving unit 17 that moves along a moving surface 16a on the fixed unit 16. Further, the moving unit 17, the base member 14, and the driving device 15 constitute a planar motor device. In the following description, the driving device 15 is referred to as a planar motor device 15 for convenience.

ウエハWは、例えば真空吸着によってステージユニットWST1、WST2上に固定されている。また、ステージユニットWST1、WST2の側面はレーザ干渉計18(図1参照)からのレーザビームを反射する反射面とされており、外部に配置されたレーザ干渉計18により、ステージユニットWST1、WST2のXY面内での位置が例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。   Wafer W is fixed on stage units WST1 and WST2 by, for example, vacuum suction. Further, the side surfaces of the stage units WST1 and WST2 are reflection surfaces that reflect the laser beam from the laser interferometer 18 (see FIG. 1). The laser interferometers 18 arranged outside the stage units WST1 and WST2 The position in the XY plane is always detected with a resolution of about 0.5 to 1 nm, for example.

なお、図1では、代表的にレーザ干渉計18を図示しているが、実際にはステージユニットWST1、WST2のY方向の位置を検出するレーザ干渉計、及びX方向の位置を検出するレーザ干渉計から構成されている。   In FIG. 1, the laser interferometer 18 is representatively illustrated, but actually, a laser interferometer that detects the position of the stage units WST1 and WST2 in the Y direction and a laser interference that detects the position in the X direction. It consists of a total.

ステージユニットWST1、WST2の位置情報(又は速度情報)はステージ制御系SCS及びこれを介して主制御装置MCSに送られる。ステージ制御系SCSでは主制御装置MCSからの指示に応じてステージユニットWST1、WST2の各々の位置情報(又は速度情報)に基づいて平面モータ装置15を介してステージユニットWST1、WST2のXY面内の移動をそれぞれ制御する。   The position information (or speed information) of the stage units WST1 and WST2 is sent to the stage control system SCS and the main controller MCS via this. In the stage control system SCS, in the XY plane of the stage units WST1 and WST2 via the planar motor device 15 based on the position information (or speed information) of the stage units WST1 and WST2 according to an instruction from the main controller MCS. Control each move.

ここで、ウエハステージWSTの構成について説明する。図3はウエハステージWSTに設けられるステージユニットWST1の上面図であり、図4は図3中のA−A線に沿った断面矢視図である。尚、図3及び図4においては図1及び図2に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。また、ステージユニットWST1とステージユニットWST2とは同一構成であるため、ここではステージユニットWST1を代表して説明する。   Here, the configuration of wafer stage WST will be described. FIG. 3 is a top view of stage unit WST1 provided on wafer stage WST, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 and 4, the same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. Since stage unit WST1 and stage unit WST2 have the same configuration, stage unit WST1 will be described as a representative here.

図3及び図4に示す通り、ステージユニットWST1の一部をなす第1ステージ25は、ベース部材14の上部に設けられた固定部16上において、固定部16と所定の間隔(数μm程度)をもって浮上支持される。ウエハステージWSTの一部をなす固定部16は、周囲にコイル21が巻回されており、XY面内において所定のピッチで配列されたコア部材22を備える。このコア部材22は、例えばSS400相当の低炭素鋼、ステンレス等の磁性体により形成されており、頭部22aと支柱部22bとからなる。頭部22aはXY面内における断面形状が矩形形状であり、支柱部22bのXY面内における断面形状は円形形状である。頭部22aと支柱部22bは一体化されており、支柱部22bの周囲にコイル21が巻回されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first stage 25 that forms a part of the stage unit WST1 has a predetermined distance (about several μm) from the fixed part 16 on the fixed part 16 provided on the upper part of the base member 14. Is supported by levitation. Fixed portion 16 forming a part of wafer stage WST has coil 21 wound around it and includes core members 22 arranged at a predetermined pitch in the XY plane. The core member 22 is formed of, for example, a magnetic material such as SS400-equivalent low carbon steel or stainless steel, and includes a head portion 22a and a column portion 22b. The head 22a has a rectangular cross-sectional shape in the XY plane, and the cross-sectional shape in the XY plane of the column portion 22b is a circular shape. The head portion 22a and the column portion 22b are integrated, and the coil 21 is wound around the column portion 22b.

図5は、コア部材22の拡大図である。図5に示す通り、コイル21は断熱材Tiを介してコア部材22の支柱部22bの周囲に巻回されている。これは、コイル21に電流を流したときに発生する熱がコア部材22に伝わることにより生ずるステージユニットWST1、WST2の位置決め誤差を防止するためである。尚、断熱材Tiとしては、断熱性及び耐熱性に優れた樹脂を用いることができる。   FIG. 5 is an enlarged view of the core member 22. As shown in FIG. 5, the coil 21 is wound around the support portion 22 b of the core member 22 via the heat insulating material Ti. This is to prevent the positioning error of the stage units WST1 and WST2 caused by the heat generated when a current is passed through the coil 21 being transmitted to the core member 22. In addition, as the heat insulating material Ti, a resin excellent in heat insulating properties and heat resistance can be used.

コア部材22は、頭部22aの先端部が略一面に含まれるようにベース部材14上に配列されている。このとき、コア部材22は、支柱部22bがベース部材14と磁気的に接続される。コア部材22の頭部22aの間には、非磁性体からなるセパレータ23が設けられている。このセパレータ23は、例えばSUS、セラミックスから形成されており、隣接するコア部材22の間で磁気回路が形成されないようにするためのものである。
セパレータ23の上部の高さ位置は、コア部材22の頭部22aの先端部の高さ位置と同一になるように設定されているため、固定部16の上面(移動面)はほぼ平坦面になる。
The core member 22 is arranged on the base member 14 so that the front end portion of the head portion 22a is included in substantially one surface. At this time, the support member 22 b of the core member 22 is magnetically connected to the base member 14. A separator 23 made of a non-magnetic material is provided between the heads 22 a of the core member 22. The separator 23 is made of, for example, SUS or ceramics, and prevents the magnetic circuit from being formed between adjacent core members 22.
Since the height position of the upper portion of the separator 23 is set to be the same as the height position of the distal end portion of the head portion 22a of the core member 22, the upper surface (moving surface) of the fixed portion 16 is substantially flat. Become.

固定部16の上面にはガイド部材24が設けられている。このガイド部材24は、ステージユニットWST1、WST2をXY面内で移動させる案内板の役割を果たすものであり非磁性体から形成されている。このガイド部材24は、例えばアルミナ(Al)を平坦面な固定部16の上面に溶射し、高圧ガスで金属の表面に吹き付けて形成される。 A guide member 24 is provided on the upper surface of the fixed portion 16. The guide member 24 serves as a guide plate for moving the stage units WST1 and WST2 in the XY plane, and is formed of a nonmagnetic material. The guide member 24 is formed, for example, by spraying alumina (Al 2 O 3 ) on the upper surface of the flat fixed portion 16 and spraying it on the metal surface with a high-pressure gas.

図6は、図4中のB−B線に沿った断面矢視図である。
固定部16は、上記コア部材22がXY平面内に格子状に配列された第1コイルユニットCU1と、第1コイルユニットCU1に対して移動面16aと平行に、より詳細にはコア部材22が第1コイルユニットCU1のX方向両端側にY方向に沿って配列された第2コイルユニットCU2とを備えている(図6では、−X側の第2コイルユニットCU2のみ図示)。
6 is a cross-sectional arrow view taken along line BB in FIG.
The fixed portion 16 includes a first coil unit CU1 in which the core members 22 are arranged in a lattice pattern in the XY plane, and the first coil unit CU1 is parallel to the moving surface 16a. The first coil unit CU1 is provided with second coil units CU2 arranged along the Y direction at both ends in the X direction (in FIG. 6, only the second coil unit CU2 on the −X side is shown).

第1コイルユニットCU1に設けられるコイル21には、U相、V相、及びW相からなる三相交流が供給される。XY面内で配列されたコイル21の各々に各相の電流を所定の順序で所定のタイミングで印加することにより、ステージユニットWST1、WST2を所望の方向に所望の速度で移動させることができる。図6に示す通り、第1コイルユニットCU1においては、断面形状が矩形形状であるコア部材22の頭部22aがXY面内でマトリックス状に配列されており、頭部22aの間にセパレータ23が設けられている。
図6においては、各コア部材22に巻回されたコイル21に印加される三相交流の各相を、コア部材22の頭部22aに対応付けて図示している。図6を参照すると、U相、V相、及びW相の各相がXY面内で規則的に配列されていることが分かる。
The coil 21 provided in the first coil unit CU1 is supplied with a three-phase alternating current composed of a U phase, a V phase, and a W phase. By applying the current of each phase to each of the coils 21 arranged in the XY plane at a predetermined timing in a predetermined order, the stage units WST1 and WST2 can be moved in a desired direction at a desired speed. As shown in FIG. 6, in the first coil unit CU1, the head portions 22a of the core member 22 having a rectangular cross-sectional shape are arranged in a matrix in the XY plane, and the separator 23 is interposed between the head portions 22a. Is provided.
In FIG. 6, each phase of the three-phase alternating current applied to the coil 21 wound around each core member 22 is illustrated in association with the head portion 22 a of the core member 22. Referring to FIG. 6, it can be seen that the U phase, V phase, and W phase are regularly arranged in the XY plane.

また、Y方向に沿って配列された第2コイルユニットCU2のコイル21の各々に各相の電流を所定の順序で所定のタイミングで印加することにより、発磁体(不図示)を有するチューブキャリアTC1、TC2を所望の方向(Y方向及びZ方向)に所望の速度で移動させることができる。   Further, by applying a current of each phase to each of the coils 21 of the second coil unit CU2 arranged along the Y direction at a predetermined timing in a predetermined order, a tube carrier TC1 having a magnet generator (not shown). , TC2 can be moved in a desired direction (Y direction and Z direction) at a desired speed.

第1コイルユニットCU1におけるコイル21への通電は、ステージ制御系SCSの制御の下、第1制御系CUC1によって制御される。また、第2コイルユニットCU2におけるコイル21への通電は、ステージ制御系SCSの制御の下、第2制御系CUC2によって第1コイルユニットCU1におけるコイル21とは独立して制御される。   Energization of the coil 21 in the first coil unit CU1 is controlled by the first control system CUC1 under the control of the stage control system SCS. The energization of the coil 21 in the second coil unit CU2 is controlled independently of the coil 21 in the first coil unit CU1 by the second control system CUC2 under the control of the stage control system SCS.

また、上記第1コイルユニットCU1におけるコイル21(コア部材22)は、複数ずつ(ここでは9つずつ)が図6(a)に二点鎖線で示すように、一つの筺体C内に収容されて、後述する冷却装置43により一括して冷却されるが、X方向両端に位置する筺体C1については、隣り合って配置される第2コイルユニットCU1におけるコイル21(コア部材22)も収容されて一括して冷却される。   In addition, a plurality of coils (core members 22) in the first coil unit CU1 are accommodated in one casing C as shown by two-dot chain lines in FIG. 6A. Although cooling is performed collectively by the cooling device 43 described later, the coil 21 (core member 22) in the second coil unit CU1 arranged adjacent to each other is accommodated in the casing C1 located at both ends in the X direction. Cooled together.

ウエハステージWSTの一部をなす移動部17は、第1ステージ25、永久磁石26、エアパッド27、第2ステージ28、水平駆動機構29、及び垂直駆動機構30を含んで構成される。第1ステージ25の底面には永久磁石26とエアパッド27とが規則的に配列されている。永久磁石27としては、ネオジウム・鉄・コバルト磁石、アルミニウム・ニッケル・コバルト(アルニコ)磁石、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、又はネオジム・鉄・ボロン磁石等の希土類磁石を用いることが可能である。   The moving unit 17 forming part of the wafer stage WST includes a first stage 25, a permanent magnet 26, an air pad 27, a second stage 28, a horizontal drive mechanism 29, and a vertical drive mechanism 30. Permanent magnets 26 and air pads 27 are regularly arranged on the bottom surface of the first stage 25. As the permanent magnet 27, a rare earth magnet such as a neodymium / iron / cobalt magnet, an aluminum / nickel / cobalt (alnico) magnet, a ferrite magnet, a samarium / cobalt magnet, or a neodymium / iron / boron magnet can be used.

図7は、図4中のC−C線に沿った断面矢視図である。図7に示す通り、永久磁石26は隣接するものが互いに異なる極となるようXY面内に所定の間隔で配列されている。かかる配列によって、X方向及びY方向の両方向に交番磁界が形成される。また、永久磁石26間には真空予圧型のエアパッド27が設けられている。このエアパッド27は、ガイド部材24に向かってエア(空気)を吹き付けることにより、固定部16に対して移動部17を、例えば数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持(非接触支持)させる。   FIG. 7 is a cross-sectional arrow view taken along the line CC in FIG. As shown in FIG. 7, the permanent magnets 26 are arranged at predetermined intervals in the XY plane so that adjacent magnets have different poles. With this arrangement, an alternating magnetic field is formed in both the X and Y directions. A vacuum preload type air pad 27 is provided between the permanent magnets 26. The air pad 27 blows air (air) toward the guide member 24, and thereby supports the moving unit 17 to float (non-contact) with respect to the fixed unit 16 through a clearance of, for example, several microns.

第2ステージ28は、垂直駆動機構30により第1ステージ25上に支持されている。
ここで、垂直駆動機構30は、例えばボイスコイルモータ(VCM)等を含む支持機構30a,30b,30c(図3参照)を備えており、これらの支持機構30a,30b,30cによって第2ステージ28の異なる3点を支持している。支持機構30a,30b,30cはZ方向に伸縮自在に構成されており、これら支持機構30a,30b,30cを同一の伸縮量で駆動することにより、第2ステージ28をZ方向に移動させることができ、支持機構30a,30b,30cを独立して駆動し、又は異なる互いに伸縮量で駆動することにより、第2ステージ28のX軸の周りの回転、及びY軸の周りの回転を制御することができる。
The second stage 28 is supported on the first stage 25 by the vertical drive mechanism 30.
Here, the vertical drive mechanism 30 includes support mechanisms 30a, 30b, and 30c (see FIG. 3) including, for example, a voice coil motor (VCM), and the second stage 28 is provided by these support mechanisms 30a, 30b, and 30c. Supports three different points. The support mechanisms 30a, 30b, and 30c are configured to be extendable and contractible in the Z direction, and the second stage 28 can be moved in the Z direction by driving the support mechanisms 30a, 30b, and 30c with the same expansion / contraction amount. The rotation of the second stage 28 around the X axis and the rotation around the Y axis can be controlled by driving the support mechanisms 30a, 30b, 30c independently or by driving different amounts of expansion and contraction. Can do.

水平駆動機構29は、例えばボイスコイルモータ(VCM)等を含む駆動機構29a,29b,29c(図3参照)を備えており、これらの駆動機構29a,29b,29cによって第2ステージ28のXY面内における位置及びZ軸回りの回転を制御する。具体的には、駆動機構29a,29bを同一の伸縮量で駆動することにより第2ステージ28のY方向の位置を可変することができ、駆動機構29cを駆動することにより第2ステージ28のX方向の位置を可変することができ、駆動機構29a,29bを互いに異なる伸縮量で駆動することにより第2ステージ28のZ軸回りの回転を可変することができる。つまり、上述した平面モータ17によって駆動される第1ステージ25が粗動ステージであり、水平駆動機構29によって駆動される第2ステージ28が微動ステージであるということができる。尚、水平駆動機構29及び垂直駆動機構30は、ステージ制御系SCSの制御の下で第2ステージ28のXY面内における位置及びZ方向の位置を調整する。   The horizontal drive mechanism 29 includes drive mechanisms 29a, 29b, 29c (see FIG. 3) including, for example, a voice coil motor (VCM), and the XY plane of the second stage 28 by these drive mechanisms 29a, 29b, 29c. The position inside and the rotation around the Z axis are controlled. Specifically, the position of the second stage 28 in the Y direction can be varied by driving the drive mechanisms 29a and 29b with the same expansion / contraction amount, and the X of the second stage 28 can be changed by driving the drive mechanism 29c. The direction position can be varied, and the rotation of the second stage 28 about the Z-axis can be varied by driving the drive mechanisms 29a and 29b with different expansion / contraction amounts. That is, it can be said that the first stage 25 driven by the planar motor 17 described above is a coarse movement stage, and the second stage 28 driven by the horizontal drive mechanism 29 is a fine movement stage. The horizontal drive mechanism 29 and the vertical drive mechanism 30 adjust the position of the second stage 28 in the XY plane and the position in the Z direction under the control of the stage control system SCS.

図1に戻り、本実施形態の露光装置10は、図4に示したエアパッド27に対して加圧エアを供給するための空気ポンプ40を備える。空気ポンプ40とステージユニットWST1,WST2とはチューブ41、42を介してそれぞれ接続されており、空気ポンプ40からのエアは、チューブ41を介してステージユニットWST1に供給されるとともに、チューブ42を介してステージユニットWST2に供給される。また、図4に示したコイル21を冷却するための冷却装置43が設けられている、この冷却装置43は、冷媒供給管44と冷媒排出管45とによりベース部材14に接続されている。冷却装置43からの冷媒は冷媒供給管44を介してベース部材14(固定部16内のコイル21が設けられている筺体C、C1内)に供給され、ベース部材14を介した冷媒は冷媒排出管45を介して冷却装置43に回収される。   Returning to FIG. 1, the exposure apparatus 10 of the present embodiment includes an air pump 40 for supplying pressurized air to the air pad 27 shown in FIG. Air pump 40 and stage units WST1 and WST2 are connected to each other via tubes 41 and 42, and air from air pump 40 is supplied to stage unit WST1 via tube 41 and via tube 42. To the stage unit WST2. A cooling device 43 for cooling the coil 21 shown in FIG. 4 is provided. The cooling device 43 is connected to the base member 14 by a refrigerant supply pipe 44 and a refrigerant discharge pipe 45. The refrigerant from the cooling device 43 is supplied to the base member 14 (in the casings C and C1 in which the coil 21 in the fixed portion 16 is provided) through the refrigerant supply pipe 44, and the refrigerant through the base member 14 is discharged from the refrigerant. It is collected in the cooling device 43 through the pipe 45.

尚、図1においては図示を省略しているが、露光装置10にはウエハWに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するためのオフ・アクシス型のウエハアライメントセンサが投影光学系PLの側方に設けられ、又は投影光学系PLを介してウエハWに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するTTL(スルー・ザ・レンズ)型のアライメントセンサが設けられている。また、ウエハWに対して斜め方向からスリット状の検出光を照射し、その反射光を測定してウエハWのZ方向の位置及び姿勢(X軸及びY軸回りの回転)を検出し、この検出結果に基づいてウエハWのZ方向の位置及び姿勢を補正してウエハWの表面を投影光学系PLの像面に合わせ込むオートフォーカス機構及びオートレベリング機構が設けられている。   Although not shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes an off-axis type wafer alignment sensor for measuring positional information of alignment marks formed on the wafer W on the projection optical system PL side. A TTL (through-the-lens) type alignment sensor that measures positional information of alignment marks formed on the wafer W via the projection optical system PL is provided. Further, slit-like detection light is irradiated to the wafer W from an oblique direction, and the reflected light is measured to detect the position and posture (rotation about the X and Y axes) of the wafer W in the Z direction. An autofocus mechanism and an auto leveling mechanism are provided that correct the position and orientation of the wafer W in the Z direction based on the detection result and align the surface of the wafer W with the image plane of the projection optical system PL.

上記構成のステージユニットWST1、WST2を移動させる場合には、三相交流で駆動する公知のリニアモータと同様の駆動方法を用いることができる。つまり、ステージユニットWST1、WST2がX方向に移動可能に構成されたリニアモータとY方向に移動可能に構成されたリニアモータからなると考え、ステージユニットWST1、WST2をX方向に移動させる場合には、X方向に配列された第1コイルユニットCU1における各コイル21に対してX方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を第1制御系CUC1が印加させ、ステージユニットWST1、WST2をY方向に移動させる場合には、Y方向に配列された各コイル21に対してY方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を第1制御系CUC1が印加させればよい。   When the stage units WST1 and WST2 configured as described above are moved, a driving method similar to that of a known linear motor driven by three-phase AC can be used. That is, when the stage units WST1 and WST2 are considered to be composed of a linear motor configured to be movable in the X direction and a linear motor configured to be movable in the Y direction, the stage units WST1 and WST2 are moved in the X direction. The first control system CUC1 applies the same three-phase alternating current as that of the linear motor configured to be movable in the X direction to the coils 21 in the first coil units CU1 arranged in the X direction, and the stage units WST1, WST2 When the first control system CUC1 applies the same three-phase alternating current as that of the linear motor configured to be movable in the Y direction to the coils 21 arranged in the Y direction. Good.

また、走査時には、露光領域IAにレチクルRの一部のパターン像が投影され、投影光学系PLに対して、レチクルRが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、ウエハWが+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。1つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御装置MCSはステージユニットWST1をステッピング移動させて次のショット領域を走査開始位置に移動させ、以下同様にステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。   Further, during scanning, a part of the pattern image of the reticle R is projected onto the exposure area IA, and is synchronized with the movement of the reticle R in the −X direction (or + X direction) at the speed V with respect to the projection optical system PL. Thus, the wafer W moves in the + X direction (or -X direction) at a speed β · V (β is a projection magnification). When the exposure process for one shot area is completed, main controller MCS moves stage unit WST1 to step the next shot area to the scanning start position, and thereafter, similarly to each shot area by the step-and-scan method. Exposure processing is performed sequentially.

ここで、上記ステージユニットWST1がベース部材14上(固定部16上)で、例えば図2に示す位置から図8に示す位置に移動した際には、第2コイルユニットCU2における各コイル21に対して第2制御系CUC2が通電制御することにより、ステージユニットWST1のY方向の位置に応じてチューブキャリアTC1がY方向に追従して移動するとともに、ステージユニットWST1のX方向の位置に応じてロボットアームRB1が回転することにより、ステージユニットWST1の移動に伴うケーブル類の変形等で振動等の誤差要因がステージユニットWST1に伝わることを防止できる。   Here, when the stage unit WST1 moves on the base member 14 (on the fixed portion 16), for example, from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG. 8, the stage unit WST1 is moved with respect to each coil 21 in the second coil unit CU2. When the second control system CUC2 controls energization, the tube carrier TC1 moves following the Y direction according to the position of the stage unit WST1 in the Y direction, and the robot according to the position of the stage unit WST1 in the X direction. By rotating arm RB1, it is possible to prevent an error factor such as vibration from being transmitted to stage unit WST1 due to deformation of cables and the like accompanying movement of stage unit WST1.

以上説明したように、本実施の形態では、第1コイルユニットCU1におけるコイル21への通電制御を第1制御系CUC1で行い、第2コイルユニットCU2におけるコイル21への通電制御を、第1制御系CUC1とは独立した第2制御系CUC2で行うことにより、ステージユニットWST1、WST2を移動させるための制御と、チューブキャリアTC1、TC2を移動させるための制御を個別に行うことができ、推力配分の設定や、論理式の設定を容易に行うことができる。
また、本実施形態では、第1コイルユニットCU1におけるコイル21と、第2コイルユニットCU2におけるコイル21とを同じ筺体C1内で一括して冷却するため、第1コイルユニットCU1及び第2コイルユニットCU2を単に付設した場合のように、装置が大型化することも抑制することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, energization control to the coil 21 in the first coil unit CU1 is performed by the first control system CUC1, and energization control to the coil 21 in the second coil unit CU2 is performed by the first control. By performing the second control system CUC2 independent of the system CUC1, the control for moving the stage units WST1 and WST2 and the control for moving the tube carriers TC1 and TC2 can be performed separately, and thrust distribution And logical expressions can be easily set.
Further, in the present embodiment, the coil 21 in the first coil unit CU1 and the coil 21 in the second coil unit CU2 are collectively cooled in the same casing C1, so the first coil unit CU1 and the second coil unit CU2 It is possible to suppress an increase in the size of the device as in the case where the device is simply attached.

(第2実施形態)
続いて、平面モータ装置の第2実施形態について、図9を参照して説明する。
この図において、図1乃至図8に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、第2移動部として、上述したチューブキャリアTC1、TC2の他にカウンタマスを設ける構成について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the planar motor device will be described with reference to FIG.
In this figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, a configuration in which a counter mass is provided in addition to the above-described tube carriers TC1 and TC2 as the second moving unit will be described.

図9に示すように、本実施形態では、第1コイルユニットCU1のX方向両端側にY方向に沿って配列され、Y方向に沿って配列された第2コイルユニットCU2の−Z側に第3コイルユニットCU3が設けられている。第3コイルユニットCU3におけるコイル21(コア部材22)の一部は、第2コイルユニットCU2におけるコイル21(コア部材22)の一部及び第1コイルユニットCU1におけるコイル21(コア部材22)の一部とともに、筺体C1に収容されて一括して冷却される。   As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the first coil unit CU1 is arranged on both ends in the X direction along the Y direction, and the second coil unit CU2 arranged along the Y direction has the first on the −Z side. A three-coil unit CU3 is provided. Part of the coil 21 (core member 22) in the third coil unit CU3 is part of the coil 21 (core member 22) in the second coil unit CU2 and one part of the coil 21 (core member 22) in the first coil unit CU1. Together with the part, it is housed in the housing C1 and cooled together.

第3コイルユニットCU3におけるコイル21への通電は、ステージ制御系SCSの制御の下、第3制御系CUC3によって制御される。第3コイルユニットCU3におけるコイル21と対向する位置には、発磁体(不図示)を有し、コイル21への通電によりY方向に移動するカウンタマスCM1、CM2が設けられている(図9では、−X側のカウンタマスCM1のみ図示、+X側のカウンタマスCM2は不図示)。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
Energization of the coil 21 in the third coil unit CU3 is controlled by the third control system CUC3 under the control of the stage control system SCS. In the third coil unit CU3, counter masses CM1 and CM2 that have a magnetism generator (not shown) and move in the Y direction when the coil 21 is energized are provided at positions facing the coil 21 (in FIG. 9). Only the counter mass CM1 on the −X side is shown, and the counter mass CM2 on the + X side is not shown).
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

上記の構成のウエハステージWSTにおいては、第1制御系CUC1による通電制御に応じてステージユニットWST1、WST2がベース部材14上(固定部16上)で移動すると、第2制御系CUC2による通電制御に応じてチューブキャリアTC1、TC2がY方向に移動するが、これらステージユニットWST1、WST2及びチューブキャリアTC1、TC2の移動より、ベース部材14(固定部16)における重心位置が変動する。そのため、第3制御系CUC3は、ステージユニットWST1、WST2及びチューブキャリアTC1、TC2の移動方向とは逆方向に、運動量保存則に応じてカウンタマスCM1、CM2を移動させてベース部材14における重心位置を保持するべく、第3コイルユニットCU3におけるコイル21への通電を制御する。
これにより、ステージユニットWST1、WST2及びチューブキャリアTC1、TCが移動した場合でも、ウエハステージWSTとしての重心位置は保持され、傾き等に起因した露光誤差を排除することができる。
In wafer stage WST having the above configuration, when stage units WST1 and WST2 move on base member 14 (on fixed portion 16) in accordance with energization control by first control system CUC1, energization control by second control system CUC2 is performed. Accordingly, the tube carriers TC1 and TC2 move in the Y direction, but the position of the center of gravity of the base member 14 (fixed portion 16) varies due to the movement of the stage units WST1 and WST2 and the tube carriers TC1 and TC2. Therefore, the third control system CUC3 moves the counter masses CM1 and CM2 in accordance with the momentum conservation law in the direction opposite to the moving direction of the stage units WST1 and WST2 and the tube carriers TC1 and TC2, and the center of gravity position of the base member 14 In order to maintain the current, the energization to the coil 21 in the third coil unit CU3 is controlled.
Thereby, even when the stage units WST1 and WST2 and the tube carriers TC1 and TC are moved, the position of the center of gravity as the wafer stage WST is maintained, and an exposure error due to an inclination or the like can be eliminated.

このようにして、本実施形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ステージユニットWST1、WST2(及びチューブキャリアTC1、TC2)が移動した場合でも、ベース部材14における重心位置を一定状態に保持することができるとともに、各コイルユニットCU1〜CU3毎に設けられた制御系CUC1〜CUC3により個別に通電制御を行うため、各移動部の移動制御を容易に行うことが可能になる。   In this way, in this embodiment, in addition to obtaining the same operation and effect as in the first embodiment, even when the stage units WST1 and WST2 (and the tube carriers TC1 and TC2) move, the base member 14 can be maintained in a constant state, and the energization control is individually performed by the control systems CUC1 to CUC3 provided for the respective coil units CU1 to CU3, so that the movement control of each moving unit is easily performed. It becomes possible.

なお、上記第2実施形態では、固定部16のX方向両側に第3コイルユニットCU3及びカウンタマスCM1、CM2を配置する構成としたが、固定部16のY方向両側に第3コイルユニットCU3及びカウンタマスCM1、CM2を配置する構成や、固定部16のX方向両側及びY方向両側の双方に第3コイルユニットCU3及びカウンタマスCM1、CM2を配置する構成としてもよい。   In the second embodiment, the third coil unit CU3 and the counter masses CM1 and CM2 are arranged on both sides of the fixed portion 16 in the X direction. However, the third coil unit CU3 and the counter masses CM1 and CM2 are disposed on both sides of the fixed portion 16 in the Y direction. A configuration in which the counter masses CM1 and CM2 are arranged, or a configuration in which the third coil unit CU3 and the counter masses CM1 and CM2 are arranged on both sides in the X direction and both sides in the Y direction of the fixed portion 16 may be adopted.

(第3実施形態)
続いて、平面モータ装置の第3実施形態について、図10を参照して説明する。
この図において、図1乃至図8に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
上記第1、第2実施形態では、第2コイルユニットCU2を第1コイルユニットCU1のX方向両端側に配列する構成としたが、本実施形態では、第1、第2コイルユニットCU1、CU2をZ方向に積層状態で配置する構成について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the planar motor device will be described with reference to FIG.
In this figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the first and second embodiments, the second coil unit CU2 is arranged on both ends in the X direction of the first coil unit CU1, but in the present embodiment, the first and second coil units CU1 and CU2 are arranged. A configuration arranged in a stacked state in the Z direction will be described.

図10(a)に示すように、本実施形態に於ける第2コイルユニットCU2は、コイル21(コア部材22)が平面的(Z方向からの矢視)には第1コイルユニットCU1と同一に配置され、図10(b)に示すように、Z方向については第1コイルユニットCU1の−Z側に積層状態で配置されている。また、第2コイルユニットCU2と対向する側(すなわち、ベース部材14を挟んでステージユニットWST1、WST2と逆側)には、発磁体(不図示)を有し、第2コイルユニットCU2におけるコイル21への通電によりXY平面と平行に移動するカウンタマス(第2移動部)CMが設けられている。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 10A, the second coil unit CU2 in the present embodiment is the same as the first coil unit CU1 when the coil 21 (core member 22) is planar (as viewed from the Z direction). As shown in FIG. 10B, the Z direction is arranged in a stacked state on the −Z side of the first coil unit CU1. Further, the side facing the second coil unit CU2 (that is, the side opposite to the stage units WST1 and WST2 across the base member 14) has a magnetism generator (not shown), and the coil 21 in the second coil unit CU2 is provided. Is provided with a counter mass (second moving unit) CM that moves in parallel with the XY plane.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

上記構成のウエハステージWSTでは、第1制御系CUC1による通電制御に応じてステージユニットWST1、WST2がベース部材14上(固定部16上)で移動すると、第2制御系CUC2による通電制御に応じてステージユニットWST1、WST2の移動方向とは逆方向に、運動量保存則に応じてカウンタマスCMを移動させてベース部材14における重心位置を保持するべく、第3コイルユニットCU3におけるコイル21への通電を制御する。
これにより、ステージユニットWST1、WST2が移動した場合でも、ウエハステージWSTとしての重心位置は保持され、傾き等に起因した露光誤差を排除することができる。また、第2実施形態のカウンタマスCM1、CM2を配置する構成と比較して、平面的な大きさを小さくすることができ、フットプリントの小型化に寄与できる。
In wafer stage WST having the above configuration, when stage units WST1 and WST2 move on base member 14 (on fixed portion 16) in accordance with energization control by first control system CUC1, in response to energization control by second control system CUC2. In order to maintain the position of the center of gravity of the base member 14 by moving the counter mass CM in accordance with the momentum conservation law in the direction opposite to the moving direction of the stage units WST1 and WST2, the coil 21 in the third coil unit CU3 is energized. Control.
Thereby, even when the stage units WST1 and WST2 are moved, the position of the center of gravity as the wafer stage WST is maintained, and an exposure error due to an inclination or the like can be eliminated. Further, the planar size can be reduced as compared with the configuration in which the counter masses CM1 and CM2 of the second embodiment are arranged, which can contribute to the downsizing of the footprint.

なお、本実施形態の構成に対して、第1実施形態で示した第1コイルユニットCU1のX方向両側に配置したコイルユニット及びチューブキャリアを付設して、ケーブル類の振動等による悪影響を排除する構成を採ってもよいことは言うまでもない。   In addition, the coil unit and the tube carrier arranged on both sides in the X direction of the first coil unit CU1 shown in the first embodiment are attached to the configuration of the present embodiment to eliminate the adverse effects due to the vibration of the cables and the like. Needless to say, the configuration may be adopted.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した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設計要求等に基づき種々変更可能である。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態で示した第2、第3コイルユニットCU2、CU3への通電制御と第1コイルユニットCU1への通電制御との間で相互作用が生じる場合には、予め相互の影響を計測して記憶しておき、各コイルユニットへの通電制御の際には、記憶していた影響を補正するように通電制御すればよい。   For example, when an interaction occurs between the energization control to the second and third coil units CU2 and CU3 and the energization control to the first coil unit CU1 shown in the above embodiment, the mutual influence is measured in advance. In the energization control to each coil unit, the energization control may be performed so as to correct the stored influence.

また、上記実施形態では、固定部16にコイルユニットCUを配置し、移動部17に永久磁石26を配置する、いわゆるムービングマグネット型の平面モータ装置15について例示したが、これに限定されるものではなく、固定部16に永久磁石等の発磁体が配置され、移動部17にコイルユニットが配置される、いわゆるムービングコイル型の平面モータ装置15としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the coil unit CU was arrange | positioned at the fixing | fixed part 16 and the permanent magnet 26 was arrange | positioned at the moving part 17, it illustrated about the so-called moving magnet type planar motor apparatus 15, However, It is not limited to this. Alternatively, a so-called moving coil type planar motor device 15 in which a magnet generator such as a permanent magnet is disposed in the fixed portion 16 and a coil unit is disposed in the moving portion 17 may be used.

この場合、移動部17の第1ステージ25における固定部16の発磁体と対向する側に第1コイルユニットを設け、第1コイルユニットのコイルへの通電制御により移動部17(第1ステージ25)をXY平面と平行な方向に駆動できるとともに、第1コイルユニットよりの第2ステージ28と対向する側に第2コイルユニットを積層状態で設け、そして第2ステージ28に発磁体を設ける構成としてもよい。
そして、水平駆動機構29、及び垂直駆動機構30の代わりにこれらの平面モータ装置15の駆動より第2ステージ28を第1ステージ25に対してXY平面に平行な方向及びZ方向に相対移動させることにより、第2ステージ28を微動ステージとして、ウエハWに対する高精度の位置決め装置として用いることが可能になる。
In this case, a first coil unit is provided on the side of the first stage 25 of the moving unit 17 that faces the magnetism of the fixed unit 16, and the moving unit 17 (first stage 25) is controlled by energization control of the coils of the first coil unit. Can be driven in a direction parallel to the XY plane, the second coil unit is provided in a stacked state on the side facing the second stage 28 from the first coil unit, and the magnetism generator is provided on the second stage 28. Good.
Then, instead of the horizontal drive mechanism 29 and the vertical drive mechanism 30, the second stage 28 is moved relative to the first stage 25 in the direction parallel to the XY plane and in the Z direction by driving the planar motor device 15. As a result, the second stage 28 can be used as a fine movement stage as a highly accurate positioning device for the wafer W.

また、上記実施形態では、ウエハステージWSTに本発明を適用した場合について説明したが、レチクルステージRSTにも適用することができ、更にはレチクルステージRSTとウエハステージWSTの両ステージに適用することも可能である。
また、露光装置以外でも本発明を使用することができる。例えば、精度が要求される工作機械のステージ装置などで用力を用いる際にも本発明は有効である。本発明の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to wafer stage WST has been described. However, the present invention can also be applied to reticle stage RST, and can also be applied to both reticle stage RST and wafer stage WST. Is possible.
Further, the present invention can be used in devices other than the exposure apparatus. For example, the present invention is also effective when using power in a stage device of a machine tool that requires accuracy. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

露光装置10としては、レチクルRとウエハWとを同期移動してレチクルRのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、レチクルRとウエハWとを静止した状態でレチクルRのパターンを一括露光し、ウエハWを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明はウエハW上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。   As the exposure apparatus 10, in addition to a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the reticle R by synchronously moving the reticle R and the wafer W, the reticle R and the wafer W It can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the reticle R is collectively exposed while the wafer is stationary and the wafer W is sequentially moved stepwise. The present invention can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus that partially transfers at least two patterns on the wafer W.

また、上記実施形態の基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   In addition to the semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, the substrate of the above embodiment includes a glass substrate for display devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, or an original mask (reticle) used in an exposure apparatus (synthesis). Quartz, silicon wafer) or the like is applied.

また、本発明が適用される露光装置の光源には、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、Fレーザ(157nm)等のみならず、g線(436nm)及びi線(365nm)を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、反射屈折型や屈折型の光学系でもよい。 The light source of the exposure apparatus to which the present invention is applied includes not only KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 laser (157 nm), but also g-line (436 nm) and i-line (365 nm). ) Can be used. Further, the magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also an equal magnification or an enlargement system. In the above embodiment, the refraction type projection optical system is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a catadioptric or refractive optical system may be used.

また、本発明の露光装置は、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置、液晶表示素子の製造に用いられて回路パターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。   The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that is used for manufacturing a semiconductor element to transfer a device pattern onto a semiconductor substrate, an exposure apparatus that is used for manufacturing a liquid crystal display element to transfer a circuit pattern onto a glass plate, The present invention can also be applied to an exposure apparatus that is used for manufacturing a thin film magnetic head and transfers a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus that is used to manufacture an image sensor such as a CCD.

また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置に適用したが、液浸露光装置については、国際公開第99/49504号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平6−124873号公報、特開平10−303114号公報、米国特許第5,825,043号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。   Further, the present invention is applied to a so-called immersion exposure apparatus in which a liquid is locally filled between the projection optical system and the substrate, and the substrate is exposed through the liquid. It is disclosed in the publication No. 99/49504 pamphlet. Further, in the present invention, the entire surface of the substrate to be exposed as disclosed in JP-A-6-124873, JP-A-10-303114, US Pat. No. 5,825,043 and the like is in the liquid. The present invention is also applicable to an immersion exposure apparatus that performs exposure while being immersed.

また、上記実施形態では、ステージユニットが複数(2基)設けられる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、単数で設けられる構成であってもよい。
また、ステージユニットが複数設けられるのではなく、特開平11−135400号公報や特開2000−164504号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載して、露光に関する情報を計測する計測ステージとをそれぞれ備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
In the above embodiment, a configuration in which a plurality of (two) stage units are provided is illustrated. However, the configuration is not limited to this, and a configuration in which a single unit is provided may be used.
In addition, a plurality of stage units are not provided, but a reference member on which a substrate stage for holding a substrate and a reference mark are formed, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-135400 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-164504. In addition, the present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a measurement stage that measures information related to exposure by mounting various photoelectric sensors.

以上のように、本願実施形態の露光装置10は、本願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。   As described above, the exposure apparatus 10 of the embodiment of the present application maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. 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.

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図11は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップS10(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS11(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS12(ウエハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップS13(ウエハ処理ステップ)において、ステップS10〜ステップS12で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS14(デバイス組立ステップ)において、ステップS13で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップS14には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS15(検査ステップ)において、ステップS14で作製されたマイクロ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。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
Next, an embodiment of a manufacturing method of a micro device using the exposure apparatus and the exposure method according to the embodiment of the present invention in the lithography process will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating a manufacturing example of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micro machine, or the like).
First, in step S10 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S11 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S12 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
Next, in step S13 (wafer processing step), using the mask and wafer prepared in steps S10 to S12, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S14 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S13. This step S14 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S15 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S14 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.

図12は、半導体デバイスの場合におけるステップS13の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS21(酸化ステップ)おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS25(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS26(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップS27(現像ステップ)においては露光されたウエハを現像し、ステップS28(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS29(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程と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. 12 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S13 in the case of a semiconductor device.
In step S21 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S22 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S23 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S24 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Each of the above steps S21 to S24 constitutes a pre-processing process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
At each stage of the wafer process, when the above pre-process is completed, the post-process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S25 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step S26 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) and the exposure method described above. Next, in step S27 (development step), the exposed wafer is developed, and in step S28 (etching step), exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S29 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

また、液晶表示素子又は半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘパターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(深紫外)やVUV(真空紫外)光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、WO99/34255号、WO99/50712号、WO99/66370号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。   In addition, not only microdevices such as liquid crystal display elements or semiconductor elements, but also mother reticles for manufacturing reticles or masks used in light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a pattern to a glass substrate or silicon wafer. Here, in an exposure apparatus using DUV (deep ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet) light, or the like, a transmission type reticle is generally used. As a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride or quartz is used. In proximity-type X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, and the like, a transmissive mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate. Such an exposure apparatus is disclosed in WO99 / 34255, WO99 / 50712, WO99 / 66370, JP-A-11-194479, JP-A2000-12453, JP-A-2000-29202, and the like. .

10…露光装置、 16…固定部、 16a…移動面、 17…移動部、 C1…筺体、 CM…カウンタマス(第2移動部)、 CUC1…第1制御系、 CUC2…第2制御系、 WST…ウエハステージ(ステージ装置)、 WST1、WST2…ステージユニット   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exposure apparatus, 16 ... Fixed part, 16a ... Moving surface, 17 ... Moving part, C1 ... Housing, CM ... Counter mass (2nd moving part), CUC1 ... 1st control system, CUC2 ... 2nd control system, WST ... Wafer stage (stage device), WST1, WST2 ... Stage unit

Claims (11)

発磁ユニットとコイルユニットとの一方を有し所定の移動面を形成する固定部と、発磁ユニットとコイルユニットとの他方を有し前記移動面に沿って移動可能な移動部とを備えた平面モータ装置であって、
前記コイルユニットは、第1制御系に通電を制御されて前記移動部を移動させる第1コイルユニットと、
前記第1制御系とは独立して設けられた第2制御系に通電を制御されて、前記移動部とは独立して設けられた第2移動部を移動させる第2コイルユニットとを有する平面モータ装置。
A fixed portion having one of a magnetizing unit and a coil unit and forming a predetermined moving surface, and a moving portion having the other of the magnetizing unit and the coil unit and movable along the moving surface. A planar motor device,
The coil unit includes a first coil unit that controls the energization of the first control system and moves the moving unit;
A plane having a second coil unit that is controlled in energization by a second control system provided independently of the first control system and moves a second moving unit provided independently of the moving unit. Motor device.
前記第1コイルユニットと前記第2コイルユニットとは、前記移動面と略平行に配置される請求項1記載の平面モータ装置。   The planar motor device according to claim 1, wherein the first coil unit and the second coil unit are disposed substantially parallel to the moving surface. 前記第1コイルユニットと前記第2コイルユニットとは、前記移動面と略直交する方向に積層状態で配置される請求項1記載の平面モータ装置。   The planar motor device according to claim 1, wherein the first coil unit and the second coil unit are arranged in a stacked state in a direction substantially orthogonal to the moving surface. 前記移動部は、前記第1コイルユニットを前記発磁ユニットと対向させた前記コイルユニットを有し、
前記第2移動部は、前記移動部に支持されて該移動部と一体的に移動し、且つ前記第2コイルユニットの通電により前記移動部に対して相対移動する請求項3記載の平面モータ装置。
The moving unit includes the coil unit in which the first coil unit is opposed to the magnetizing unit.
4. The planar motor device according to claim 3, wherein the second moving unit is supported by the moving unit, moves integrally with the moving unit, and moves relative to the moving unit by energization of the second coil unit. 5. .
前記第2制御系は、前記第2移動部を前記移動部の移動と同期して移動させる請求項1から3のいずれか一項に記載の平面モータ装置。   The planar motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second control system moves the second moving unit in synchronization with movement of the moving unit. 前記第2制御系は、前記移動面と平行な第1方向に関して、前記第2移動部を前記移動部の移動に追従移動させる請求項4記載の平面モータ装置。   5. The planar motor device according to claim 4, wherein the second control system moves the second moving unit following the movement of the moving unit in a first direction parallel to the moving surface. 前記第2制御系は、前記移動面と平行な第1方向に関して、前記第2移動部を前記移動部の移動方向と逆方向に、当該移動部の移動及び運動量保存則に応じて移動させる請求項4記載の平面モータ装置。   The second control system moves the second moving unit in a direction opposite to the moving direction of the moving unit in accordance with the movement of the moving unit and the momentum conservation law with respect to a first direction parallel to the moving surface. Item 5. The planar motor device according to Item 4. 前記移動面と平行で前記第1方向と略直交する第2方向に関して、前記移動部の移動方向と逆方向に、当該移動部の移動及び運動量保存則に応じて移動する第3移動部を有する請求項6記載の平面モータ装置。   With respect to a second direction that is parallel to the moving surface and substantially orthogonal to the first direction, a third moving unit that moves in a direction opposite to the moving direction of the moving unit according to the movement of the moving unit and the conservation of momentum is provided. The planar motor device according to claim 6. 前記第1コイルユニットの少なくとも一部と、前記第2コイルユニットの少なくとも一部とを筺体内で一括して冷却する冷却装置を有する請求項1から8のいずれか一項に記載の平面モータ装置。   The planar motor device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a cooling device that cools at least a part of the first coil unit and at least a part of the second coil unit in a casing. . 請求項1から9のいずれか一項に記載の平面モータ装置を備えるステージ装置。   A stage device comprising the planar motor device according to any one of claims 1 to 9. 請求項10記載のステージ装置を備える露光装置。   An exposure apparatus comprising the stage apparatus according to claim 10.
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