JP2789706B2 - Exposure equipment - Google Patents

Exposure equipment

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JP2789706B2
JP2789706B2 JP1235213A JP23521389A JP2789706B2 JP 2789706 B2 JP2789706 B2 JP 2789706B2 JP 1235213 A JP1235213 A JP 1235213A JP 23521389 A JP23521389 A JP 23521389A JP 2789706 B2 JP2789706 B2 JP 2789706B2
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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 露光装置用ステージに関し、 粗動ステージの作動の影響が微動ステージに及ばない
ようにして、レーザ測長系を構成する保護筒の長さを固
定長にすることを目的とし、 被露光物が吸着される保持台と、粗動ステージと、微
動ステージと、前記粗動ステージの位置測定用の粗動ス
テージ測長器と、前記微動ステージに固着されたミラー
と、干渉計と、ミラーと干渉計との夫々に端部が接する
保護筒とからなる微動ステージの位置測定用のレーザ測
長系と、を有する露光装置であって、前記保持台が粗動
ステージに載置され、前記粗動ステージが支持機構を介
して微動ステージに載置され、前記粗動ステージが微動
ステージの上で作動して、微動ステージが粗動ステージ
の作動に影響されない露光装置用ステージを有するよう
に露光装置を構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] Regarding a stage for an exposure apparatus, the length of a protective cylinder constituting a laser length measuring system is set to a fixed length so that the operation of a coarse movement stage does not affect the fine movement stage. A coarse stage, a fine stage, a coarse stage measuring device for measuring the position of the coarse stage, and a fine stage fixed to the fine stage. An exposure apparatus comprising: a mirror; an interferometer; and a laser length measurement system for measuring a position of a fine movement stage including a protection tube having an end in contact with each of the mirror and the interferometer, wherein the holding table is rough. The coarse stage is mounted on the fine stage via a support mechanism, the coarse stage operates on the fine stage, and the fine stage is not affected by the operation of the coarse stage. Equipment stay Constituting the exposure apparatus to have.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、露光装置用ステージに係わり、特に大気の
揺らぎの影響を受けずにレーザ干渉測長器によって高精
度な測長ができるステージの構造に関する。
The present invention relates to a stage for an exposure apparatus, and more particularly to a stage structure capable of measuring a length with high accuracy by a laser interferometer without being affected by atmospheric fluctuations.

近年、半導体集積回路を中心とした電子デバイスの小
型化、高集積化に伴い、パターンの微細化は、例えば、
0.5μmといったサブミクロンの領域に入ってきてい
る。
In recent years, along with the miniaturization and high integration of electronic devices centering on semiconductor integrated circuits, miniaturization of patterns, for example,
It has entered the submicron region of 0.5 μm.

それに伴い、微細パターンを形成するための各主微細
加工技術の開発が各所で精力的に行われている。
Along with this, development of each main fine processing technology for forming a fine pattern is being vigorously performed in various places.

微細パターニングを行う各種加工技術の中で、一般に
ホトリソグラフィ(写真蝕刻法)と呼ばれているホトエ
ッチングを中核としたパターニング技術が、現在最も活
用されている。
Among various processing techniques for performing fine patterning, a patterning technique based on photoetching, which is generally called photolithography (photolithography), is currently most utilized.

このホトエッチングによるパターニング技術の中の要
素技術の1つに、露光技術がある。
One of the elemental technologies in the patterning technology by photoetching is an exposure technology.

露光技術には、光源(線源)の種類によって、従来か
ら最も一般的な転写に用いられている紫外線露光、ある
いは、今後が期待されるX線を光源としたX線露光な
ど、および、荷電粒子ビームなので電磁界による偏向が
でき、転写ばかりでなく直接描画にも用いられる電子線
を光源とした電子ビーム露光やイオンビーム光源とした
イオンビーム露光などに分類できる。
Depending on the type of light source (ray source), the exposure technology includes ultraviolet exposure that has been conventionally used for general transfer, X-ray exposure that uses X-rays as a light source that is expected in the future, and charging. Since it is a particle beam, it can be deflected by an electromagnetic field and can be classified into electron beam exposure using an electron beam as a light source and ion beam exposure using an ion beam light source used not only for transfer but also for direct writing.

しかし、何れの露光方式を用いるにしても、被露光物
であるウェーハとかマスクとかを支持して動かすステー
ジの高精度な位置制御が不可欠であり、0.005μm以下
となった高精度の制御が要請されている。
However, whichever exposure method is used, high-precision position control of the stage that supports and moves the wafer or mask, which is the object to be exposed, is indispensable, and high-precision control of 0.005 μm or less is required. Have been.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、高精度に位置制御できるステージは、粗動ス
テージと微動ステージとを複合した構成となっている。
Generally, a stage capable of performing position control with high accuracy has a configuration in which a coarse movement stage and a fine movement stage are combined.

そして、粗動ステージは機械的に駆動されるのに対し
て、微動ステージは、例えば圧電体の電気−機械変換を
利用した圧電アクチュエータなどが用いられる。
The coarse movement stage is mechanically driven, while the fine movement stage is, for example, a piezoelectric actuator utilizing electro-mechanical conversion of a piezoelectric body.

また、移動量の計測には、粗動ステージに対しては、
例えば磁気式リニアスケールなどが用いられ、微動ステ
ージに対しては、一般に、レーザ測長系が用いられてい
る。
Also, for measuring the movement amount, for the coarse movement stage,
For example, a magnetic linear scale is used, and a laser measuring system is generally used for the fine movement stage.

第3図は従来のステージの構造図である。 FIG. 3 is a structural view of a conventional stage.

図において、40は粗動ステージガイド、4は粗動ステ
ージ、5は微動ステージ、3は保持台、2は被露光物、
61はミラー、6はミラー61を含めたレーザ測長系であ
る。
In the figure, 40 is a coarse stage guide, 4 is a coarse stage, 5 is a fine stage, 3 is a holding table, 2 is an object to be exposed,
Reference numeral 61 denotes a mirror, and reference numeral 6 denotes a laser length measurement system including the mirror 61.

まず、粗動ステージ4は粗動ステージガイド40の上に
配置され、粗動動作が行われる。
First, the coarse movement stage 4 is arranged on the coarse movement stage guide 40, and the coarse movement operation is performed.

次いで、粗動ステージ4の上には微動ステージ5が配
置され、その微動ステージ5の上に載置された保持台3
に被露光物2、例えばウェーハが吸着されて微動移動が
なされる。
Next, a fine moving stage 5 is arranged on the coarse moving stage 4, and the holding table 3 placed on the fine moving stage 5 is provided.
The object 2 to be exposed, for example, a wafer, is attracted to move finely.

一方、微動ステージ5にはミラー61が取り付けられて
おり、このミラー61を基準にして、レーザ測長系6によ
る微動移動量の測長が行われる。
On the other hand, a mirror 61 is attached to the fine movement stage 5, and the length of the fine movement amount is measured by the laser length measurement system 6 based on the mirror 61.

このレーザ測長系6には、二周波レーザ干渉測長器が
広く用いられている。
For the laser length measuring system 6, a two-frequency laser interferometer is widely used.

二周波レーザ干渉測長器は、二波長ゼーマンレーザか
ら放射した波長の異なる2つのレーザ光を用い、まず、
ビームスプリッタによって参照光と測長光に分られる。
The dual-frequency laser interferometer uses two laser beams with different wavelengths emitted from a dual-wavelength Zeeman laser.
The beam is split into reference light and measurement light by the beam splitter.

そして、測長光は、さらに、偏光ビームスプリッタに
よって2つに分けられ、位置参照用レトロリフレクタを
通ってきた参照光と、移動する位置測定用レトロリフレ
クタを通ってドップラー効果によって周波数シフトした
測長光とになる。
The length measuring light is further divided into two by a polarizing beam splitter, and the reference light having passed through the retroreflector for position reference and the length measuring having frequency shifted by the Doppler effect through the retroreflector for moving position. Become light.

この周波数シフト量を時間積分して、位置測定用レト
ロリフレクタの変位量、つまり微動ステージ5の移動量
を知るものである。そして、第3図に示したレーザ測長
系6においては、位置測定用レトロリフレクタに平面ミ
ラーを用いている。
The amount of frequency shift is integrated over time to determine the amount of displacement of the retroreflector for position measurement, that is, the amount of movement of the fine movement stage 5. In the laser length measuring system 6 shown in FIG. 3, a plane mirror is used for the retroreflector for position measurement.

ところで、この二周波レーザ干渉測長器を大気中で用
いる際、その測定値は、大気の温度、気圧、湿度などの
影響を受けることが知られている。これは、大気の屈折
率がこれらの環境パラメータによって変化することに起
因している。
By the way, when this dual-frequency laser interferometer is used in the atmosphere, it is known that the measured value is affected by the temperature, pressure, humidity and the like of the atmosphere. This is due to the fact that the refractive index of the atmosphere changes with these environmental parameters.

この環境パラメータの影響を低減するために、測長系
全体を恒温槽に入れて環境を安定させることが行われて
いる。あるいは、環境パラメータが測長部近傍では均質
であるという前提に立ってそれらを適当な手段によって
測定し、理論的に与えられる数式を用いて測長値を補正
することが行われている。
In order to reduce the influence of these environmental parameters, the entire length measuring system is put in a thermostat to stabilize the environment. Alternatively, on the premise that the environmental parameters are homogeneous near the length measuring section, they are measured by appropriate means, and the measured values are corrected using mathematically given mathematical expressions.

しかし、測長している長さに対して、例えば、10-6
下の高い精度を実現しようとすると、レーザビームの経
路64の大気は均質であり得ないので、大気の微妙な揺ら
ぎが測定値に与える影響が問題になってくる。
However, if an attempt is made to achieve a high accuracy of, for example, 10 -6 or less with respect to the length being measured, since the atmosphere in the laser beam path 64 cannot be homogeneous, subtle fluctuations in the atmosphere are measured. The effect on the value becomes a problem.

一例として、通常の実験室程度の環境の中で、約200m
mの固定距離を測定し続けたときの測定値の再現性が、
0.1μm以下という悪い結果であることが実験的に知ら
れている。レーザ干渉測長器自体の分解能は、0.0025μ
m程度のものが製作されているから、これは重大に問題
だということができる。
As an example, in a normal laboratory environment, about 200m
The repeatability of the measured value when measuring the fixed distance of m
It is experimentally known that the result is as bad as 0.1 μm or less. The resolution of the laser interferometer itself is 0.0025μ
This can be said to be a serious problem, since about m meters have been produced.

そこで、従来から、測長用のレーザビームの経路64を
保護筒63によって覆い、大気の影響を受け難くする方法
が試みられている。
Therefore, conventionally, a method has been attempted in which the path 64 of the laser beam for length measurement is covered with the protective cylinder 63 so as to be less affected by the atmosphere.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

以上述べたように、レーザ干渉測長器自体の測長精度
は非常に高いにもかかわらず、測長用のレーザビームの
経路となる大気の揺らぎが測長値に影響を与える。そこ
で、この影響を防ぐために、レーザビームの経路を筒状
の部材によって覆うことが行われている。
As described above, the fluctuation of the atmosphere, which is the path of the laser beam for length measurement, affects the length measurement value, even though the length measurement accuracy of the laser interferometer itself is very high. Therefore, in order to prevent this effect, the path of the laser beam is covered with a cylindrical member.

しかし、従来のステージの構造では、粗動ステージの
移動に連動して微動ステージも動くので、レーザ測長用
として微動ステージに設けらているミラーの位置が大き
く変わってしまう。
However, in the conventional stage structure, the fine movement stage also moves in conjunction with the movement of the coarse movement stage, so that the position of the mirror provided on the fine movement stage for laser measurement is greatly changed.

従って、長手方向には大きなストロークの伸縮性をも
ち、これと、直交する方向には高い剛性をもった筒状の
部材が要求されていた。
Therefore, a cylindrical member having a large stroke elasticity in the longitudinal direction and high rigidity in a direction perpendicular to the longitudinal direction has been required.

しかし、このような筒状の部材を実現することは困難
な問題であった。
However, realizing such a cylindrical member has been a difficult problem.

本発明は、まず、従来のステージ構造を逆にして粗動
ステージの作動の影響が微動ステージに及ばないように
する。
The present invention first reverses the conventional stage structure so that the operation of the coarse movement stage does not affect the fine movement stage.

そして、微動ステージの位置測定に用いるレーザ測長
系の測長用のレーザビーム経路の長さ変動を短くし、そ
の経路を覆う筒状の部材の長さを固定長にして大気の揺
らぎによる影響を避けることができる新規なステージ構
造を提供することを目的としている。
In addition, the length fluctuation of the laser beam path for the length measurement of the laser length measurement system used for position measurement of the fine movement stage is shortened, and the length of the cylindrical member covering the path is fixed, so that the influence of atmospheric fluctuations is reduced. The purpose of the present invention is to provide a novel stage structure that can avoid the problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上で述べた課題は、 被露光物が吸着される保持台と、 粗動ステージと、 微動ステージと、 前記粗動ステージの位置測定用の粗動ステージ測長器
と、 前記微動ステージに固着されたミラーと、干渉計と、
該ミラーと該干渉計との夫々に端部が接する保護筒とか
らなる微動ステージの位置測定用のレーザ測定系と、 を有する露光装置があって、 前記保持台が粗動ステージに載置され、前記粗動ステ
ージが支持機構を介して微動ステージに載置され、 前記粗動ステージが微動ステージの上で作動して、該
微動ステージが該粗動ステージの作動に影響されない露
光装置用ステージを有するように構成された露光装置、 または、 保持台が保持機構に載置され、 前記保持機構が粗動ステージに着脱可能に支持され、 微動ステージが保持機構に着脱可能に支持され、 前記微動ステージが粗動ステージの作動に影響されな
い露光装置用ステージを有するように構成された露光装
置によって解決される。
The problems described above include: a holding table onto which an object to be exposed is sucked; a coarse movement stage; a fine movement stage; a coarse movement stage length measuring device for measuring the position of the coarse movement stage; Mirror, interferometer,
A laser measuring system for measuring the position of a fine movement stage comprising a protection cylinder having an end in contact with each of the mirror and the interferometer, and an exposure apparatus having: The coarse movement stage is mounted on a fine movement stage via a support mechanism, the coarse movement stage operates on the fine movement stage, and the fine movement stage is a stage for an exposure apparatus which is not affected by the operation of the coarse movement stage. An exposure apparatus configured to have, or a holding table is mounted on a holding mechanism, the holding mechanism is removably supported on a coarse movement stage, a fine movement stage is removably supported on the holding mechanism, and the fine movement stage Is solved by an exposure apparatus configured to have an exposure apparatus stage that is not affected by the operation of the coarse movement stage.

〔作 用〕(Operation)

上で述べたように、従来の露光装置用ステージにおい
ては、粗動ステージの大きな作動に連動して、微動ステ
ージも大きく動かされるため、レーザ測長系を構成して
いる保護筒の長さが、例えば可変長になっていないと、
レーザビームの経路を充分に覆い切れなかった。しかも
可変長の保護筒を作ることは非常に厄介であった。それ
に対して、本発明においては、長さが固定した保護筒を
用いても充分にレーザビームの経路を覆うことができる
ようにしている。
As described above, in the conventional exposure apparatus stage, the fine movement stage is also largely moved in conjunction with the large operation of the coarse movement stage, so that the length of the protective cylinder constituting the laser length measurement system is reduced. For example, if it is not variable length,
The path of the laser beam was not sufficiently covered. Moreover, it was very troublesome to make a variable-length protective cylinder. On the other hand, in the present invention, even if a protective cylinder having a fixed length is used, the path of the laser beam can be sufficiently covered.

すなわち、レーザ測定系においては、干渉計から発射
したレーザビームが、保護筒の中を往復して微動ステー
ジに設けられたミラーに反射しながら測長が行われる
が、この微動ステージ自体の作動範囲は、例えば高々10
0μm程度なので、粗動ステージの作動範囲が微動ステ
ージに及んで上積みされ、微動ステージの作動範囲が大
きくならないようにしている。
That is, in the laser measurement system, the length measurement is performed while the laser beam emitted from the interferometer reciprocates in the protection cylinder and is reflected on the mirror provided on the fine movement stage. Is, for example, at most 10
Since it is about 0 μm, the operation range of the coarse movement stage is overlaid on the fine movement stage, so that the operation range of the fine movement stage is not increased.

このような粗動ステージと微動ステージとの作動関係
を実現する1つの手段においては、粗動ステージの上に
微動ステージを載置し、その微動ステージの上に被露光
物を吸着する保持台を載置して位置決めする従来の露光
装置用ステージに替えて、まず、粗動ステージを作動さ
せて、被露光物を微動ステージとは無関係に、例えば磁
気リニアスケールを用いて0.5μm程度の精度で粗っぽ
く位置決めするようにしている。
In one means for realizing such an operation relationship between the coarse movement stage and the fine movement stage, a fine movement stage is mounted on the coarse movement stage, and a holding table for sucking an object to be exposed is mounted on the fine movement stage. Instead of the conventional stage for the exposure apparatus to be mounted and positioned, first, the coarse movement stage is operated, and the object to be exposed is independent of the fine movement stage, for example, with a precision of about 0.5 μm using a magnetic linear scale. They are roughly positioned.

次いで、その粗動ステージが載っかっている微動ステ
ージによって位置の微調整を行うようにしている。
Next, the position is finely adjusted by the fine movement stage on which the coarse movement stage is mounted.

こうすると、粗動ステージの作動は微動ステージに全
く影響しないので、レーザ測長系を構成する保護筒の長
さについては、微動ステージ自体の本来の作動範囲のみ
を考慮すればよく、これは、実質的に保護筒の長さを固
定長にしておいても、レーザビームの経路を充分覆うこ
とが可能になることを意味している。
In this case, since the operation of the coarse movement stage does not affect the fine movement stage at all, the length of the protective cylinder constituting the laser measuring system only needs to consider the original operation range of the fine movement stage itself. This means that the path of the laser beam can be sufficiently covered even if the length of the protection cylinder is substantially fixed.

もう1つの実現手段においては、粗動ステージの上に
着脱可能に載置された保持機構の上に、被露光物を吸着
する保持台を載置し、一方、この保持機構は、微動ステ
ージを着脱可能に支持できるようにしている。
In another realization means, a holding table for adsorbing an object to be exposed is placed on a holding mechanism detachably mounted on a coarse movement stage, while the holding mechanism is configured to move a fine movement stage. It can be detachably supported.

そして、まず、保持機構に保持台を当着し、かつ微動
ステージを離脱した状態で、粗動ステージを作動させ、
保持機構を介して被露光物を微動ステージとは無関係に
粗っぽく位置決めするようにしている。次いで、粗動ス
テージと保持機構との当着を解くとともに、保持機構と
微動ステージとを当着させ、微動ステージによって保持
機構に載っかっている被露光物の位置の微調整を行うよ
うにしている。
Then, first, the holding table is brought into contact with the holding mechanism, and the coarse movement stage is operated while the fine movement stage is detached,
The object to be exposed is roughly positioned via the holding mechanism irrespective of the fine movement stage. Next, the contact between the coarse movement stage and the holding mechanism is released, and the holding mechanism and the fine movement stage are brought into contact with each other, so that the fine movement stage finely adjusts the position of the object to be exposed placed on the holding mechanism. .

こうすると、粗動ステージの作動による大きな移動
は、何ら微動ステージに影響を及ぼさないので、保護筒
の長さを固定することができ、その結果、レーザビーム
の経路を充分覆うことが可能となる。
In this case, since the large movement due to the operation of the coarse movement stage does not affect the fine movement stage, the length of the protection cylinder can be fixed, and as a result, the path of the laser beam can be sufficiently covered. .

ところで、本発明になる露光装置によれば、ウェーハ
のような被露光物の、例えば干渉計に対する絶対位置精
度は、粗動ステージの位置精度によって制約される。
According to the exposure apparatus of the present invention, the absolute position accuracy of an object to be exposed such as a wafer, for example, with respect to an interferometer is limited by the position accuracy of the coarse movement stage.

ところで、露光装置、その中でもX線露光装置のよう
なマスクのパターンを転写する装置においては、マスク
上のマークとウェーハ上のマークとを精度よく位置合わ
せしたり、ウェーハのマスクに対する位置の変動(揺
れ)を小さくすることが要求されいる。
By the way, in an exposure apparatus, in particular, in an apparatus for transferring a pattern of a mask such as an X-ray exposure apparatus, a mark on a mask is precisely aligned with a mark on a wafer, or a change in the position of the wafer with respect to the mask ( Shaking) is required to be reduced.

この要求に対して、粗動ステージによって位置決めさ
れる被露光物の絶対位置精度は、例えばアライメント装
置(位置合わせ装置)のマーク捕獲範囲(キャップチャ
レンジ)に中に、マスクと被露光物とのそれぞれ印され
たマークが入ってくれる程度でよい。
In response to this requirement, the absolute position accuracy of the object to be positioned positioned by the coarse movement stage is determined, for example, by setting each of the mask and the object to be exposed in a mark capture range (cap challenge) of an alignment device (alignment device). It is sufficient that the marked mark enters.

従って、上述の粗動ステージの絶対位置精度は、十分
これを満足する精度である。
Therefore, the absolute position accuracy of the coarse movement stage described above is an accuracy that sufficiently satisfies the absolute position accuracy.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は本発明
の他の実施例の説明図であり、同図(A)は粗動動作
時、同図(B)は微動動作時である。
FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) shows a coarse movement operation, and FIG. 1 (B) shows a fine movement operation. It is time.

実施例:1 第1図において、粗動ステージ4は、支持機構7を介
して微動ステージ5の上に載っている。この支持機構7
は、エアスライドとリニアモータとからなる粗動手段
と、真空吸着パッドからなる保持手段とによって構成し
ている。そして、この支持機構7の上には、真空吸着パ
ッドからなる保持台3を設け、例えばウェーハなどの被
露光物2を吸着保持できるようにしている。
Embodiment 1 In FIG. 1, the coarse movement stage 4 is mounted on a fine movement stage 5 via a support mechanism 7. This support mechanism 7
Is constituted by coarse movement means comprising an air slide and a linear motor, and holding means comprising a vacuum suction pad. On the support mechanism 7, a holding table 3 composed of a vacuum suction pad is provided so that the object 2 such as a wafer can be suction-held.

粗動ステージ4の微動ステージ5に対する位置は、微
動ステージ5の上に設けた磁気式リニアスケールからな
る粗動ステージ測長器41によって測長できるようになっ
ており、図示していない粗動動作のサーボ動作系に接続
している。
The position of the coarse movement stage 4 with respect to the fine movement stage 5 can be measured by a coarse movement stage length measuring device 41 composed of a magnetic linear scale provided on the fine movement stage 5. Connected to the servo operation system.

また、微動ステージ5は、移動ストロークが約100μ
mの圧電アクチュエータによって微動するようになって
いる。
The fine movement stage 5 has a movement stroke of about 100μ.
The actuator is finely moved by the m piezoelectric actuators.

一方、微動ステージ5の移動量は、微動ステージ5の
上に固着したミラー61と、干渉計62と、ミラー61と干渉
計62とを結ぶレーザビームの経路64を覆う保護筒63とで
構成されたレーザ測長系6によって行うようになってい
る。そして、このレーザ測長系6は、図示してない微動
動作のサーボ動作系に接続している。
On the other hand, the movement amount of the fine movement stage 5 is constituted by a mirror 61 fixed on the fine movement stage 5, an interferometer 62, and a protection cylinder 63 covering a path 64 of a laser beam connecting the mirror 61 and the interferometer 62. The measurement is performed by the laser measuring system 6. The laser length measuring system 6 is connected to a servo operation system for a fine movement (not shown).

ただし、微動ステージ5の移動ストロークが非常に微
小なので、保護筒63に剛性の高い金属製の長さが固定し
た筒を用いて、レーザビームの経路64をほぼ完全に覆う
ことができた。
However, since the movement stroke of the fine movement stage 5 is very small, the path 64 of the laser beam can be almost completely covered by using a cylinder having a rigid metal length fixed to the protection cylinder 63.

その結果、レーザビームの経路64における大気の揺ら
ぎの影響を防ぐことによって、レーザ測長系6の精度を
十分に引き出すことができることを確認できた。
As a result, it was confirmed that the accuracy of the laser measuring system 6 can be sufficiently obtained by preventing the influence of atmospheric fluctuation on the path 64 of the laser beam.

実施例:2 第2図(A)において、粗動ステージ4は粗動部ガイ
ド42に載置し、図示していないエアスライドとリニアモ
ータとによって移動できるようになっている。そして、
その粗動ステージ4の上には、粗動アーム43を介して保
持機構8を真空吸着によって着脱可能に支持している。
さらに、その保持機構8の上には、真空吸着パッドから
なる保持台3を設け、例えばウェーハなどの被露光物2
を吸着保持できるようになっている。
Embodiment 2 In FIG. 2 (A), the coarse moving stage 4 is mounted on a coarse moving portion guide 42 and can be moved by an air slide and a linear motor (not shown). And
On the coarse movement stage 4, a holding mechanism 8 is detachably supported by vacuum suction via a coarse movement arm 43.
Further, on the holding mechanism 8, a holding table 3 made of a vacuum suction pad is provided, and for example, the object 2
Can be held by suction.

一方、粗動アーム43が逃げられるようなドーナツ型の
微動部ガイド51の上には、同じくドーナツ型の微動ステ
ージ5を載置し、図示していない圧電アクチュエータか
らなる微動手段によって移動できるようになっている。
そして、この微動ステージ5と保持機構8とは、真空吸
着によって着脱可能に支持できるようになっている。
On the other hand, a donut-shaped fine movement stage 5 is also mounted on the donut-shaped fine movement section guide 51 from which the coarse movement arm 43 can escape, and can be moved by fine movement means including a piezoelectric actuator (not shown). Has become.
The fine movement stage 5 and the holding mechanism 8 can be detachably supported by vacuum suction.

粗動ステージ4の位置は、粗動部ガイド42の上に設
け、かつ磁気式リニアスケールからなる粗動ステージ測
長器41によって測長できるようにしている。
The position of the coarse movement stage 4 is provided on the coarse movement portion guide 42 and can be measured by a coarse movement stage length measuring device 41 composed of a magnetic linear scale.

また、微動ステージ5は、移動ストロークが約100μ
mの電圧アクチュエータによって微動するようになって
いる。
The fine movement stage 5 has a movement stroke of about 100μ.
The actuator is finely moved by a voltage actuator of m.

さらに、微動ステージ5の移動量は、実施例1と同一
構成のレーザ測長系6によって行うようにしている。
Further, the movement amount of the fine movement stage 5 is performed by the laser length measuring system 6 having the same configuration as that of the first embodiment.

粗動動作は、保持機構8が粗動アーム43によって持ち
上げられて微動ステージ5と切り離され、保持機構8が
粗動アーム43と結合したがら粗動ステージ4が移動する
ことによって行われるようにしている。
The coarse movement operation is performed by moving the coarse movement stage 4 while the holding mechanism 8 is lifted up by the coarse movement arm 43 and separated from the fine movement stage 5 and the holding mechanism 8 is coupled to the coarse movement arm 43. I have.

次いで、同図(B)において、微動動作は、粗動アー
ム43が保持機構8から切り離され、保持機構8が微動ス
テージ5に吸着した状態で、微動ステージ5が移動する
ことによって行われるようになっている。
Next, in FIG. 5B, the fine movement operation is performed by moving the fine movement stage 5 in a state where the coarse movement arm 43 is separated from the holding mechanism 8 and the holding mechanism 8 is attracted to the fine movement stage 5. Has become.

そして、この微動動作においては、微動ステージ5の
移動ストロークが非常に微小なので、保護筒63には、金
属製で剛性が高く長さが固定した筒を用いて、レーザビ
ームの経路64をほぼ完全に覆うことができた。
In this fine movement operation, since the movement stroke of the fine movement stage 5 is very small, the protection cylinder 63 is made of metal and has high rigidity and a fixed length, so that the path 64 of the laser beam is almost completely formed. Could be covered.

その結果、実施例1と同様に、レーザビームの経路64
における大気の揺らぎの影響を防ぎ、レーザ測長系6の
精度を十分に引き出すことができることを確認できた。
As a result, similarly to the first embodiment, the path 64 of the laser beam
It was confirmed that the influence of the fluctuation of the atmosphere at the time of was prevented, and that the accuracy of the laser measuring system 6 could be sufficiently brought out.

ここでは、粗動ステージと微動ステージの移動手段
に、それぞれエアスライドとリニアモータとからなる粗
動手段および圧電アクチュエータからなる微動手段を用
いたが、これらの駆動手段には種々の変形が可能であ
る。
Here, coarse movement means including an air slide and a linear motor and fine movement means including a piezoelectric actuator are used as the movement means for the coarse movement stage and the fine movement stage, however, these drive means can be variously modified. is there.

また、微動ステージの位置の測長に対してレーザ測長
系を用いるからこそ本発明の効果が発揮できるが、微動
ステージに測定点には平面ミラーの他に、各種のレトロ
リフレクタ(逆進の反射鏡)を用いることができる。
Further, the effect of the present invention can be exerted only by using the laser measuring system for measuring the position of the fine movement stage. However, in addition to the plane mirror, various retro reflectors (reverse Reflecting mirror) can be used.

さらに、粗動ステージの位置の測長に対しては、マグ
ネスケール(商標)のような磁気式リニアスケールに限
らず、種々の変形が可能である。
Further, the length measurement of the position of the coarse movement stage is not limited to a magnetic linear scale such as Magnescale (trademark), and various modifications are possible.

〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明になる露光装置によれば、
粗動ステージによって被露光物が粗っぽく大きく移動す
る際に、その粗動ステージの作動の影響が微動ステージ
に対して全く及ばないようにすることができる。それ故
に、微動ステージの作動範囲には、粗動ステージの移動
範囲が付加されないので、微動ステージ自体の本来の作
動範囲である100μm程度に抑えることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the exposure apparatus of the present invention,
When the object to be exposed moves coarsely and largely by the coarse movement stage, the operation of the coarse movement stage can have no influence on the fine movement stage. Therefore, since the movement range of the coarse movement stage is not added to the operation range of the fine movement stage, it can be suppressed to about 100 μm, which is the original operation range of the fine movement stage itself.

従って、微動ステージの位置測定に用いるレーザ測長
系において、レーザビームの経路を覆う保護筒を、長さ
固定長で剛体の筒を用いることができる。そして、この
ことによって、レーザビームの経路のほぼ全長にわたっ
て安定に覆うことができるようになった。
Therefore, in the laser measuring system used for measuring the position of the fine movement stage, a rigid cylinder having a fixed length can be used as the protective cylinder covering the path of the laser beam. As a result, the laser beam can be stably covered over almost the entire length of the path of the laser beam.

その結果、レーザビームが大気の揺らぎの影響を受け
て微動ステージの位置の測定精度が悪くなることを避け
ることが可能になり、本発明は、半導体装置の製造を中
心とした微細パターニング技術の発展に寄与するところ
が大きい。
As a result, it becomes possible to prevent the measurement accuracy of the position of the fine movement stage from being deteriorated due to the influence of the fluctuation of the atmosphere due to the laser beam, and the present invention has developed the fine patterning technology centered on the manufacture of semiconductor devices. It greatly contributes to

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の説明図、 第2図は本発明の他の実施例の説明図、 第3図は従来のステージの構造図、 である。 図において、 1は露光装置用ステージ、 2は被露光物、3は保持台、 4は粗動ステージ、41は粗動ステージ測長器、 42は粗動部ガイド、43は粗動アーム、 5は微動ステージ、51は微動部ガイド、 6はレーザ測長系、61はミラー、 62は干渉計、63は保護筒、 64はレーザビームの経路、 7は支持機構、8は保持機構、 である。 FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a structural view of a conventional stage. In the drawing, 1 is an exposure apparatus stage, 2 is an object to be exposed, 3 is a holding table, 4 is a coarse movement stage, 41 is a coarse movement stage length measuring instrument, 42 is a coarse movement section guide, 43 is a coarse movement arm, 5 Is a fine moving stage, 51 is a fine moving section guide, 6 is a laser measuring system, 61 is a mirror, 62 is an interferometer, 63 is a protective cylinder, 64 is a laser beam path, 7 is a supporting mechanism, and 8 is a holding mechanism. .

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被露光物(2)が吸着される保持台(3)
と、 粗動ステージ(4)と、 微動ステージ(5)と、 前記粗動ステージ(4)の位置測定用の粗動ステージ測
長器(41)と、 前記微動ステージ(5)に固着されたミラー(61)と、
干渉計(62)と、該ミラー(61)と該干渉計(2)との
夫々に端部が接する保護筒(63)とからなる前記微動ス
テージ(5)の位置測定用のレーザ測長系(6)と、 を有する露光装置であって、 前記保持台(3)が前記粗動ステージ(4)に載置さ
れ、 前記粗動ステージ(4)が支持機構(7)を介して前記
微動ステージ(5)に載置され、 前記粗動ステージ(4)が前記微動ステージ(5)の上
で作動して、該微動ステージ(5)が該粗動ステージ
(4)の作動に影響されない露光装置用ステージ(1)
を有することを特徴とする露光装置。
A holding table (3) on which an object (2) to be exposed is sucked.
A coarse movement stage (4); a fine movement stage (5); a coarse movement stage length measuring device (41) for measuring the position of the coarse movement stage (4); and a fine movement stage (5). Mirror (61),
A laser measuring system for measuring the position of the fine movement stage (5), comprising an interferometer (62) and a protective cylinder (63) whose end is in contact with each of the mirror (61) and the interferometer (2). (6) An exposure apparatus comprising: the holding table (3) is mounted on the coarse movement stage (4); and the coarse movement stage (4) is moved by a fine movement via a support mechanism (7). The exposure is carried on a stage (5), wherein the coarse movement stage (4) operates on the fine movement stage (5), and the fine movement stage (5) is not affected by the operation of the coarse movement stage (4). Equipment stage (1)
An exposure apparatus comprising:
【請求項2】保持台(3)が保持機構(8)に載置さ
れ、 前記保持機構(8)が粗動ステージ(4)に着脱可能に
支持され、 微動ステージ(5)が前記保持機構(8)に着脱可能に
支持され、 前記微動ステージ(5)が前記粗動ステージ(4)の作
動に影響されないことを特徴とする請求項1記載の露光
装置。
2. A holding table (3) is mounted on a holding mechanism (8), said holding mechanism (8) is detachably supported by a coarse movement stage (4), and a fine movement stage (5) is mounted on said holding mechanism. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the fine movement stage is detachably supported by (8), and the fine movement stage is not affected by the operation of the coarse movement stage. 4.
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