JP2011123135A - Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶用のガラス基板のような大型の基板にマスクのパタ−ンを転写する際に用いられるステージ装置に関する。 The present invention relates to a stage apparatus used for transferring a mask pattern onto a large substrate such as a glass substrate for liquid crystal.
従来、露光装置における可動ステージのエアベアリング用セラミックスガイドは、一体物または特許文献1のように複数枚の板状セラミックスを接着剤により結合させ平滑加工を施したものが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a ceramic guide for an air bearing of a movable stage in an exposure apparatus, an integrated object or a plurality of plate-shaped ceramics combined with an adhesive as in Patent Document 1 and smoothed is used.
基板の大型化に伴い、可動ステージも大型化する必要がある。可動ステージが大型化するに伴い、可動ステージをガイドするエアベアリング用セラミックスガイドも大型化する必要がある。しかし、加工機械のワークサイズに限界があるため一体物では製作することが難しい。また、複数枚のセラミックスガイドを接着剤により連結させても、つなぎ部に隙間や凹凸が出来てしまい、エアベアリングとして良好に機能させることが難しいという問題がある。 As the substrate becomes larger, the movable stage also needs to be enlarged. As the movable stage increases in size, it is necessary to increase the size of the air bearing ceramic guide for guiding the movable stage. However, since there is a limit to the workpiece size of the processing machine, it is difficult to manufacture with a single unit. In addition, even when a plurality of ceramic guides are connected by an adhesive, gaps and irregularities are formed in the connecting portion, which makes it difficult to function well as an air bearing.
そこで本発明は、複数のガイドを連結させてもエアベアリング用として良好に機能させることができるガイドを有するステージ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a stage apparatus having a guide that can function well for an air bearing even when a plurality of guides are connected.
本発明は、ステージと前記ステージを駆動する駆動手段と前記ステージを案内するガイドと前記ガイドに対して前記ステージを非接触で支持するためのエアベアリングとを備えるステージ装置であって、前記ガイドのガイド面は、複数のガイドが結合されることで構成される面にセラミックス溶射を施すことで形成されていることを特徴とする。 The present invention is a stage apparatus comprising a stage, a driving means for driving the stage, a guide for guiding the stage, and an air bearing for supporting the stage in a non-contact manner with respect to the guide, The guide surface is formed by performing ceramic spraying on a surface formed by combining a plurality of guides.
複数のガイドを連結させてもエアベアリング用として良好に機能させることができるガイドを有するステージ装置を提供する。 Provided is a stage apparatus having a guide that can function well for an air bearing even when a plurality of guides are connected.
以下、本発明の実施形態を説明する。
図1を用いて、連結ガイドを用いた液晶用のガラス基板のような大型の基板にマスク(原版)のパターンをプレート(基板)に転写するステージ装置について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.
A stage apparatus for transferring a mask (original plate) pattern onto a plate (substrate) on a large substrate such as a glass substrate for liquid crystal using a connection guide will be described with reference to FIG.
投影光学系10を挟んで垂直方向の上側にマスクステージ20が配置され、下側にプレートステージ(被露光基板設置ステージおよびエア駆動ステージ)30が配置されている。マスクステージ20およびプレートステージ30は、それぞれリニアモータ等によって移動可能であり、これらの移動位置はともにレーザ干渉測長器50により計測制御可能である。
A mask stage 20 is disposed above the projection
プレートステージ30は、Yガイド31上に配置したYステージ32およびXステージ33を有する。Yガイド31は、ベース200に支持される。また、ベース200は、除振機構等を備えたマウント201に支持される。なお、X方向およびY方向は互いに直交する方向とする。
The
このXステージ33上にθZステージ34が搭載され、この上にプレートチャック35を配置し、それにより露光されるべきプレート36を保持する。従って、プレート36は、プレートステージ30によりX、YおよびZ方向に移動可能であると共にXY面内でも回転可能に保持されることになる。θZステージ34は、露光時、プレート36の表面を投影光学系10のプレート側焦点面に一致させるためのものである。
A θZ stage 34 is mounted on the X stage 33, and a
マスクステージ20は、マスクステージ基板21と、その上に配置されたXYθステージ22とを備え、この上に投影されるべきパタ−ンを有するマスク23を配置される。従って、マスク23はXおよびY方向に移動可能であると共にXY面内で回転可能に保持されることになる。
The mask stage 20 includes a mask stage substrate 21 and an
マスクステージ20の上方には、マスク23とプレート36の像を投影光学系10を介して観察できる観察光学系40が配置され、さらにその上方に照明光学系41が配置されている。
Above the mask stage 20, an observation
マスクステージ20およびプレートステージ30は共にレーザ干渉測長器50により位置計測制御される。レーザ干渉測長器50はレーザヘッド51、干渉ミラー52、53、およびθZステージ34に取り付けられた第1の反射ミラー54とマスクステージ基板21に取り付けられた第2の反射ミラー55を有する。ここで、レーザ干渉測長器50のレーザビーム位置は、マスクステージ20については上下方向(投影光学系10の光軸方向)ではほぼ投影光学系10のマスク側焦点面に、水平面内ではほぼ投影光学系10の光軸位置に設定される。プレートステージ30については水平面内ではほぼ投影光学系10の光軸位置に設定されているが、上下方向では投影光学系10のプレート側焦点面から下側に距離Lだけ変位した位置を通るように設定されている。
Both the mask stage 20 and the
図2を用いて、プレートステージ30の構成の詳細を説明する。
Yガイド31の上部には、Yステージ32およびXステージ33が構成されている。Yステージ32は、リニアモータ可動子202に接続されており、リニアモータ可動子202とリニアモータ固定子203とによってY方向に駆動される。Yステージ32の下面にはエアベアリング61aが複数個接続されている。これにより、Yステージ32はYガイド31の上面68(ガイド面)に対して数ミクロン程度の隙間を介して非接触に案内支持される。Xステージ33とYステージ32との間には、不図示のリニアモータが構成されており、Xステージ33はYステージ32に対してX方向に駆動される。また、Xステージ33の下面にはエアベアリング61bが複数個接続されている。これにより、Xステージ33はYステージ32の上面64(ガイド面)に対して数ミクロン程度の隙間を介して非接触に案内支持される。
Details of the configuration of the
Above the
Yステージ32は、セラミックス部材32aおよび32bとが連結部材66で連結され、さらに、その表面64およびつなぎ部63にセラミックス溶射69が施されている。連結部材66の連結によって、溶接が出来ないセラミックス部材32aおよび32b同士の連結を可能としている。また、セラミックス溶射および平面加工によってつなぎ部63の隙間・凹凸を平滑にし、エアベアリングを可能としている。同様に、Yガイド31もセラミックス部材31aおよび31bとが連結部材66で連結され、さらに、その表面68およびつなぎ部63にセラミックス溶射69および平面加工が施されている。これにより、Yガイド31もエアベアリングを可能としている。
The
なお、図3(a)はYガイド31のつなぎ部63の詳細図を示す。セラミックス部材31aおよび32bは連結部材66で連結されている。ここでは、連結部材66はボルト96およびナット97で構成され、ボルト締結を行っている。セラミックス部材31aの表面68aおよびセラミックス部材31bの表面68bにはセラミックス溶射69が施されている。また、セラミックス部材31aおよび31bのつなぎ部は三角型つなぎ部94となっている。このつなぎ部の形状は図3(b)に示すようにお椀型つなぎ部101とすることも可能である。
3A is a detailed view of the connecting
なお、連結後に平面加工を施した面の平面度は0.01ミリ以内であることが好ましい。更に、表面粗さはRa=0.4ミクロンメートル以下であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the flatness of the surface which gave the plane process after connection is 0.01 mm or less. Furthermore, the surface roughness is preferably Ra = 0.4 micrometer or less.
また、セラミックス部材はアルミナセラミックス、炭化珪素、窒化珪素あるいはジルコニアセラミックスであることが望ましい。 The ceramic member is preferably alumina ceramic, silicon carbide, silicon nitride or zirconia ceramic.
セラミックス部材におけるつなぎ部の断面形状としては三角型または御椀型とすることが好ましい。 The cross-sectional shape of the connecting portion in the ceramic member is preferably a triangular shape or a treat-like shape.
上記セラミックスの連結は、エアベアリング用ガイドだけでなく、広い領域で平滑面が望まれるレーザ干渉用バーミラー(図1における第一の反射ミラー54および第二の反射ミラー55にあたる)にも実施可能である。レーザ干渉用バーミラーに本発明を適用することで、マスクステージ20およびプレートステージ30の可動範囲を拡大することができる。そのため、装置の大型化に大きく寄与することができる。
The ceramics can be connected not only to the air bearing guide, but also to a laser interference bar mirror (corresponding to the first reflecting
図4(a)は、セラミックス連結によりレーザ干渉用バーミラーを製作した例の斜視図を示す。バー状のセラミックス130および131を上記方法により連結している。図4(b)はバーミラーつなぎ部の詳細断面図を示す。バーミラーのミラー面110は、セラミックス溶射層112を形成した後にメッキ層111を形成させミラー研磨加工を施す。これにより、一体成形では難しい大型のバーミラーも比較的容易に形成することが可能となる。なお、つなぎ部の許容隙間は1ミリメートル以下、許容段差は150ナノメートル以下であることが好ましい。
FIG. 4A shows a perspective view of an example in which a bar mirror for laser interference is manufactured by connecting ceramics. Bar-
デバイス製造方法を以下に説明する。半導体集積回路素子、液晶表示素子等のデバイスは、本発明のステージ装置を有する露光装置を使用して感光剤を塗布した基板(ウエハ、ガラス基板等)を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。 A device manufacturing method will be described below. Devices such as semiconductor integrated circuit elements and liquid crystal display elements are used to expose a substrate (wafer, glass substrate, etc.) coated with a photosensitive agent using an exposure apparatus having a stage apparatus of the present invention, and develop the substrate. It is manufactured through a process and other well-known processes.
31 Yガイド
31a セラミックス部材
31b セラミックス部材
32 Yステージ
32a セラミックス部材
32b セラミックス部材
33 Xステージ
61a エアベアリング
61b エアベアリング
66 連結部材
202 リニアモータ可動子
203 リニアモータ固定子
31
Claims (6)
前記ガイドのガイド面は、複数のガイドが連結されることで構成される面にセラミックス溶射を施すことで形成されていることを特徴とするステージ装置。 A stage device comprising a stage, a driving means for driving the stage, a guide for guiding the stage, and an air bearing for supporting the stage in a non-contact manner with respect to the guide,
The stage apparatus characterized in that the guide surface of the guide is formed by subjecting a surface formed by connecting a plurality of guides to ceramic spraying.
前記原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記原版または前記基板を保持する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のステージ装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes an original pattern onto a substrate,
A projection optical system that projects the pattern of the original onto a substrate;
The stage apparatus according to any one of claims 1 to 4, which holds the original plate or the substrate;
An exposure apparatus comprising:
前記露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 5;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method comprising:
Priority Applications (1)
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JP2009278950A JP2011123135A (en) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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Cited By (2)
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CN106933052A (en) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 上海微电子装备有限公司 | A kind of litho machine sports platform system and litho machine |
JP2018170412A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | ピー・ヂー・ダブリュー株式会社 | Slider device and manufacturing method thereof |
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2009
- 2009-12-08 JP JP2009278950A patent/JP2011123135A/en active Pending
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