JP3254233B2 - リソグラフ装置 - Google Patents

リソグラフ装置

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JP3254233B2
JP3254233B2 JP02014792A JP2014792A JP3254233B2 JP 3254233 B2 JP3254233 B2 JP 3254233B2 JP 02014792 A JP02014792 A JP 02014792A JP 2014792 A JP2014792 A JP 2014792A JP 3254233 B2 JP3254233 B2 JP 3254233B2
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ファン エイク ヤン
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アーエスエム リソグラフィ ベスローテン フェンノートシャップ
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｚ方向に平行な垂直の
主軸を有し、下側の近傍で装置のフレームに属する取付
部材に取付けたリソグラフ放射線発生装置と、前記放射
線発生装置の下方に配置した位置決め装置とを具え、こ
の位置決め装置に連結した支持部材のＺ方向に直行する
案内表面にわたり前記放射線発生装置に対してオブジェ
クトテープルを移動自在にしたリソグラフ装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】上述の種類のリソグラフ装置は、オブジ
ェクトテーブルに配置したサブストレートにリソグラフ
処理を施す、例えば、放射線発生装置にレンズ系および
光源（例えばＵＶ光源）を設けた光学リソグラフ処理、
または放射線発生装置にＸ線源を設けたＸ線リソグラフ
処理、または放射線発生装置にエレクトロン管を設けた
電子リソグラフ処理を施すのに使用する。米国特許第47
37823 号には、放射線発生装置にレンズ系を設け、この
レンズ系を下側の近傍で取付部材に取付けた光学リソグ
ラフ装置が記載されている。この既知のリソグラフ装置
においては、支持部材を矩形の花崗石スラブにより形成
し、このスラブが装置フレームの一部を構成している。
Ｚ方向に平行なフレームの４個の支柱を支持部材の上面
で形成される案内面に取付け、主軸に交差する方向に延
びるプレートとして構成した取付部材をレンズ系ととも
に支持部材の上方に僅かに離れた位置に固定する。支持
部材の下側には下方フレーム支持体を設け、各下方フレ
ーム支持体にはばね部材と減衰部材とを設ける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のフレー
ム構造によれば、Ｚ方向の装置の高さが極めて大きくな
る。既知のリソグラフ装置の構造上の高さは、特に、レ
ンズ系の高さ、位置決め部材および支持部材の高さ、お
よび下方フレーム部材の高さによって決まる。このよう
な構造上の高さは、例えば集積回路のための条件を調整
した製造室における装置に適用するには欠点となる。
【０００４】従って、本発明の目的は、構造上の高さが
比較的小さいリソグラフ装置を得るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のリソグラフ装置は前記位置決め装置および
支持部材をユニットとして前記取付部材に懸架したキャ
リヤに位置決めしたこと、および前記支持部材および位
置決め装置により形成したユニットを、前記キャリヤお
よび前記取付部材に対して主軸に交差する平面内におい
て移動自在にしたことを特徴とする。取付部材から懸架
したキャリヤを使用することにより取付部材を下方フレ
ーム支持体に取付け、位置決め装置および支持部材を下
方フレーム支持体間に配置できるフレーム構造となり、
Ｚ方向にコンパクトな構造を得ることができるようにな
る。前記支持部材および位置決め装置により形成したユ
ニットを、前記キャリヤおよび前記取付部材に対して主
軸に交差する平面内において移動自在にしている。
【０００６】特開昭62−200724号には、懸架オブジェク
トテーブルを有する光学リソグラフ装置について記載さ
れている。しかしこのオブジェクトテーブルはレンズ系
に対して懸架構造も一緒に移動する。
【０００７】本発明リソグラフ装置の好適な実施例にお
いては、前記支持部材を、第１弾性連結部材および第１
減衰部材により前記キャリヤに連結し、前記位置決め装
置を、第２弾性連結部材および第２減衰部材により前記
支持部材に連結する。この連結部材および減衰部材を使
用し、また位置決め装置の質量およびフレームの質量に
対して支持部材の質量を最適化することによって位置決
め装置を外部振動、例えば装置フレームの機械的共振か
ら最適な機械的遮蔽が得られる。
【０００８】更に、本発明リソグラフ装置の他の実施例
においては、主軸の方向に見てキャリヤの取付部材から
の懸架を特に堅固かつ軽量に行うため、前記支持部材お
よび前記位置決め装置の前記キャリヤを、前記主軸に平
行な垂直面上に延びているプレート状懸架素子により取
付部材に懸架する。
【０００９】更に、本発明リソグラフ装置の他の好適な
実施例においては、主軸に交差する方向に見てキャリヤ
の取付部材からの懸架を堅固、軽量かつコンパクトに
し、またフレームをコンパクトな構造にするため前記キ
ャリヤを、３個のプレート状の懸架素子により前記取付
部材から懸架し、前記取付部材を３個の下方フレーム支
持体によりフレームのベースに固着し、前記懸架素子
は、三角形状に配置し、前記懸架素子の垂直面が互いに
ほぼ60°の角度をなすようにし、前記主軸に対する半径
方向に見て下方フレーム支持体の各々を各個の懸架素子
の外側の近傍に配置する。
【００１０】
【００１１】更に、本発明リソグラフ装置の他の好適な
実施例においては、ユニットを簡単な構造により移動自
在にするため、前記支持部材および位置決め装置により
構成されるユニットを、前記キャリヤおよび取付部材に
対して前記主軸にほぼ平行な方向に回転軸線の周りに回
転自在にする。
【００１２】更に本発明のリソグラフ装置の他の好適な
実施例においては、前記ユニットは、前記支持部材が前
記キャリヤに連結した動作位置から第１中間位置への第
１回転移動による回転と、前記第１中間位置から第２中
間位置への第２回転移動による回転と、前記第２中間位
置から前記ユニット全体が前記フレームの外部に露出す
る端部位置への第３回転移動による回転を行うことがで
きる構成とする。ユニットは第３段階の回転移動により
フレームに対して回転できるため、特にフレームに三角
形配置の下方フレーム支持体および懸架素子を設けた場
合にユニットをフレームの外側に実際的に有効に引き出
すことができる。これによりユニットの第２中間位置で
は僅かなクリーニング作業のためにアクセスでき、また
端部位置では修理のためのアクセスが容易になる。
【００１３】更に、本発明リソグラフ装置の他の好適な
実施例においては、前記ユニットの前記第１回転移動
中、前記支持部材を前記フレームに連結した回転軸に連
結し、また静的流体軸受により前記キャリヤの上面にわ
たり案内される構成とする。この構成により、ユニット
はキャリヤに対して摩擦なく回転することができる。
【００１４】更に本発明のリソグラフ装置の他の好適な
実施例においては、前記ユニットが第１中間位置にある
ときは、前記支持部材を、前記フレームに回転自在に取
付けた第１回転アームに回転自在に支持した第２回転ア
ームに連結可能にし、前記ユニットの第１回転移動中前
記第２回転アームを前記第１回転アームに対してロック
し、前記第１回転アームを前記フレームに対してロック
し、前記ユニットの第２回転移動は前記支持部材を前記
第２回転アームに連結しかつ前記第１回転アームを前記
フレームに対してロックする間に前記第１回転アームに
対する前記第２回転アームの回転移動により行い、前記
ユニットが前記第２中間位置にあるときは、前記第２回
転アームを前記第１回転アームに対してロック可能に
し、また前記支持部材を前記第２回転アームに連結しか
つこの第２回転アームを前記第１回転アームにロックす
る間に前記ユニットの第３回転移動を、前記フレームに
対する第１回転アームの回転移動により行う構成とす
る。２個の回転アームを使用することは、ユニットを手
により迅速かつ簡単にフレームの外側に回転することが
できることを意味する。
【００１５】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
【００１６】図１〜図９に示す光学リソグラフ装置に
は、放射線発生装置１（図１には単に線図的にしか示さ
ない）を設け、この装置１は、垂直Ｚ方向に配置したレ
ンズ系２を有する。レンズ系２は、Ｚ方向に平行な方向
に延びる主光軸３を有し、また下方側には取付リング４
を設ける。取付リング４によりレンズ系２を、装置のフ
レーム７の一部をなす取付部材５に取り付け、またこの
取付部材５は主光軸３に直交する平面上の三角形プレー
トとして構成する。レンズ系２の上方側の近傍におい
て、光学リソグラフ装置にマスクマニピュレータ９を設
け、このマニピュレータによりレンズ系２に対してマス
ク11を位置決め及び支持する。操作中、放射線発生装置
１の光源13から発生する光ビームは、放射線発生装置１
のミラー15、17を介して、例えば、集積半導体回路のパ
ターンを有するマスク11に案内し、例えば、オブジェク
トテーブル21上に配置した半導体サブストレート19のよ
うなサブストレートに向けてレンズ系２により集束す
る。このようにして、マスクのパターンは半導体サブス
トレート19上に縮尺されて結像する。オブジェクトテー
ブル21は主光軸３に直交するＸ方向に平行に、また主光
軸３及びＸ方向に直交するＹ方向に平行に移動すること
ができる。半導体サブストレート19は、オブジェクトテ
ーブル21のＸ方向及びＹ方向に平行に異なる照射位置へ
の段進移動により同一の集積回路に対応する多数の位置
で照射される。レンズ系２の重心は、Ｚ方向に交差する
取付リング４の中心面の近傍に位置し、この取付リング
４によってフレーム７に対するレンズ系２の安定支持が
得られる。
【００１７】取付部材５には３個のコーナー部分23を設
け、各コーナー部分を下方フレーム支持体25に載置す
る。２個のコーナー部分23及び２個の下方フレーム支持
体25のみが図１に見える。下方フレーム支持体25をフレ
ーム７のベース部分27に配置し、このベース部分27を調
整部材29により平坦な基礎上に配置する。それぞれそれ
自体既知であり図１には詳細に示さないばね部材及び減
衰部材を設けた下方フレーム支持体25により、光学リソ
グラフ装置は、Ｚ方向に平行な方向及びＺ方向に交差す
る方向に基礎上で低周波数(3Hz) のばね弾性支持を受け
る。このようにして、光学リソグラフ装置の正確な操作
に悪影響を与える基礎の振動は、下方フレーム支持体25
を介して取付部材５及びレンズ系２に伝達される。
【００１８】図２に詳細に示すように、オブジェクトテ
ーブル21は、静的ガス軸受を設けたいわゆる空気静力学
的フット31により、主光軸３に直交する花崗岩スラブの
形式の支持部材35の上面33にわたり案内する。オブジェ
クトテーブル21は上面33にわたり、３個のリニア電動モ
ータ39、41、43を有する位置決め装置37により移動する
ことができる。図２に示すように、リニアモータ39は、
Ｘ方向に平行なＸステータ45と、オブジェクトテーブル
21に固着したＸトランスレータ47とを有し、オブジェク
トテーブル21はＸステータ45に沿ってＸ方向に平行に移
動することができる。リニアモータ41、43も、それぞれ
Ｘステータ45の第１端部51に固着したＹトランスレータ
53に掛合してＹ方向に平行に延びるＹステータ49と、Ｘ
ステータ45の第２端部57に固着したＹトランスレータ59
に掛合してＹ方向に平行に延びるＹステータ55とを有す
る。Ｙステータ49、55を、位置決め装置37のウィンドウ
フレーム61に固着し、このウィンドウフレームはコーナ
ーの近傍を支持部材35の上面33に固着する。図２に示す
ように、ゴムプレート63をフレーム61と支持部材35の上
面33との間に設ける。ゴムプレート63を使用することに
より、例えば、フレーム７の固有振動のような高周波数
振動が、支持部材35及びフレーム61を介してオブジェク
トテーブル21に伝達するのを防止する。オブジェクトテ
ーブル21は、リニアモータ41、43によりＹ方向に平行な
方向に移動でき、また主光軸３に平行な回転軸線の周り
に極めて限定された角度にわたり回転することができ
る。空気静力学的フット31及び互いにＨ形に配置したリ
ニアモータ39、41、43を有する位置決め装置37は、それ
自体米国特許第4,737,823号に記載されている。
【００１９】図１及び図２に示すように、支持部材35及
び位置決め装置37は、フレーム７のキャリヤ67に設けた
ユニット65を構成する。図３〜図６に示すように、キャ
リヤ67は、主光軸３に直交し、２個の下方フレーム支持
体25間に延びている大側辺69を有するほぼ三角形のプレ
ートにより形成される。キャリヤ67の上面71には、３個
の空気連結部材73（図３〜図６には線図的にのみ示す）
を設け、図３に示すユニット65の動作状態においては、
これら空気連結部材73が支持体部材35の下面に設けた３
個の連結ベース77に掛合する。キャリヤ67の連結部材73
及び支持体部材35の連結ベース77については以下に詳細
に説明する。キャリヤ67は、図１に示すように、３個の
プレート状懸架素子79、81及び83により、取付部材５の
下側面85から懸架する。図１においては懸架素子79、81
のみが部分的に見えており、図３〜図６には懸架素子7
9、81及び83の断面が見えている。懸架素子79、81及び8
3は、それぞれ主光軸３に平行な垂直平面上に延びてい
るプレートにより形成し、互いに隣接する関連の垂直平
面はほぼ60度の角度をなす。懸架素子79、81及び83の使
用により、取付部材５にキャリヤ67を懸架する構成を与
え、支持部材35及び位置決め装置37により形成されるユ
ニット65は下方フレーム支持体25間に配置される。この
ようにして、Ｚ方向及びこのＺ方向に交差する方向の双
方に見て光学リソグラフ装置のコンパクトな構造が得ら
れる。更に、この懸架構成は、懸架素子79、81及び83を
使用することにより、主光軸３の方向及び主光軸３に直
交する方向に高い剛性を示す。更に、懸架構成を使用す
ることによって、位置決め装置37の可動部分の重心を、
Ｚ方向に交差する下方フレーム支持体25の中心平面の近
傍に配置することができる。上述の下方フレーム支持体
25のばね部材及び減衰部材はこの中心平面に存在する。
このことにより、位置決め装置37の可動部分により生ず
る反作用力が支持部材35を介してフレーム７に対して加
わり、下方フレーム支持体25上で生ずるフレーム７の好
ましくない移動を制限することができる。
【００２０】Ｚ方向に見て光学リソグラフ装置がコンパ
クトな構造であることにより、装置の構造上の許容高さ
を越えることがなくなる。構造上の許容高さは、装置の
操作室例えば、集積回路のための空調した製造室に利用
できる高さにより決まる。しかし、装置がコンパクトな
構造であることは、図３に示す動作状態においてオブジ
ェクトテーブル21を有する位置決め装置37に装置オペレ
ータが、例えば、保守又は修理のためにアクセスしにく
くなるという結果にもなる。保守のため位置決め装置37
にアクセスしやすくするために、装置には、キャリヤ67
に固着した空気回転機構87（図３〜図６には線図的にし
か示さない）と、フレーム７のベース部分27に固着した
回動機構89とを設ける。空気回転機構87によりユニット
65はキャリヤ67に対して、主光軸３に平行なキャリヤ67
の回転ピン91の周りに図３に示す動作位置から図４に示
す第１中間位置に回転することができる。この第１中間
位置においては、ミラークリーニング作業のために位置
決め装置37にアクセスすることができる。回動機構89に
は、フレーム７に対して、主光軸３に平行に指向するベ
ース部分27の第１ヒンジピン95の周りに回転することが
できる第１回転アーム93と、主光軸３に平行に指向する
第１回転アーム93の第２ヒンジピン99の周りに第１回転
アーム93に対して回転することができる第２回転アーム
97とを設ける。この回動機構89により、第２回転アーム
97の第１回転アーム93に対する回転によって、ユニット
65は図４に示す第１中間位置から図５に示す第２中間位
置に回転することができる。更に、第１回転アーム93の
フレーム７に対する回転により、ユニット65は第２中間
位置から図６に示す端部位置に回転することができる。
図６に示す端部位置においては、ユニット65全体がフレ
ーム７の外側に露出し、保守及び修理のために位置決め
装置にアクセスすることができる。空気回転機構87及び
回動機構89については以下に詳細に説明する。
【００２１】上述のように、図３の動作位置では、空気
連結部材73及び連結ベース77によって支持部材35をキャ
リヤ67に連結する。図６及び図７（ａ）に示すように、
各連結ベース77には、この連結ベース77のディスク状部
分105 にねじ連結する脚103を有するＣ字状クランププ
レート101 を設ける。連結ベース77には、更に、支持部
材35の下面75に穿孔した孔109 に接着した円筒形部分10
7 を設ける。穿孔した第１の孔111 及びこの第１の孔よ
りも小さい直径の第２の孔113 を連結ベース77の円筒形
部分107 に設ける。第１孔111 にクリアランスを有して
配置される支持ピン117 の円筒形端部115 を第２孔113
に接着する。支持ピン117 には、更に、直径が減少して
弾性ヒンジ119 をなす２個の部分と、支持面121 を設け
る。最後に、連結ベース77にディスク状ゴムプレート12
3 を設け、このゴムプレート123をディスク状部分105
と円筒形部分107 との間に設ける。
【００２２】図６及び図７（ｂ）に示すように、各空気
連結部材73に２個のレバー125 を設け、これら２個のレ
バー125 を回転ピン127 に固着し、このピン127 を、キ
ャリヤ67に固着したブロック129 に支承する。各レバー
125 には、第１端部131 の近傍でクランプ素子133 を設
け、第２端部135 の近傍でシリンダ141 内で移動可能な
シールリング139 を有するピストン137 に固着する。更
に、キャリヤ67の上面71には、２個の孔143 を穿孔す
る。レバー125 のうちの一方のばねホルダ147 に圧着す
るプリテンションを与えた機械的螺旋ばね145 を孔143
に設ける。ブロック129 には、更に、３個の接触面149
（図６参照）を設ける。
【００２３】図３に示す動作条件では、各連結ベース77
の支持面121を、連結部材73の３個の接触面149 に圧着
させる。このとき、Ｃ字状クランププレート101 の２個
の脚103 は連結部材73の２個のクランプ素子133 の下方
に位置する。機械的螺旋ばね145 のばね圧の下にクラン
プブレード101 の脚103 にクランプ素子133 が圧着し、
支持ピン117 の支持面121はブロック127 の３個の接触
面149 に確実に圧着する。
【００２４】支持ピン117 の使用により、ユニット65を
Ｚ方向に見てキャリヤ67に堅固に連結する。弾性ヒンジ
119 を使用したため、Ｚ方向に交差する方向に支持ピン
117は弾性変形し、支持部材35とキャリヤ67との間の熱
膨張の差を支持ピン117 の弾性変形により吸収する。デ
ィスク状ゴムプレート123 の使用により、フレーム７の
固有振動のような高周波振動が連結部材73及び連結ベー
ス77を介して支持部材35に伝達するのを防止する。ゴム
プレート123を上述のゴムプレート63との組み合わせて
使用し、また支持部材35の質量を位置決め装置37の質量
及びフレーム７の質量に対して最適化することにより、
位置決め装置37のフレーム７の固有振動に対する機械的
な遮蔽を最適にする。
【００２５】上述のように、ユニット65を空気回転機構
87により図３の動作位置から第４図の中間位置に回転す
ることができる。図８の（ａ）〜（ｃ）に示した回転機
構87には、主光軸３に平行な回転軸線153 の周りに回転
可能なスイッチバー151 を設ける。回転軸線153 を、キ
ャリヤ67に固着しかつ回転軸線153 に交差する方向に延
びる窪み157 を設けたブロック155 に連結する。スイッ
チバー151 の下面159の近傍に長手方向の溝孔161 を設
ける。回転機構87には、キャリヤ67の下面165に固着し
た空気駆動モータ163 を設ける。回転軸線153 に平行な
駆動モータ163の出力軸167 の端部の近傍に側方アーム1
69 を設ける。ローラ部材171 を側方アーム169 上に出
力軸167 に対して偏心させて設け、ローラ部材171 は溝
孔161 の側壁173 、175 間にほぼクリアランスなしに配
置する。側方アーム169が空気駆動モータ163 により回
転するとき、スイッチバー151 を回転軸線153 の周りに
回転する。
【００２６】図８の（ｂ）に示すように、孔177 をブロ
ック155 及びキャリヤ67に設け、この孔177 を回転軸線
153 に同軸状に配置する。上述のように回転ピン91を孔
177に設け、この回転ピン91を短行程の第１空気シリン
ダ179 によりシフト可能にする。図８の（ａ）及び
（ｃ）に示すように、ブロック183 を有する連結機構18
1をスイッチバー151 に固着し、このブロック183 には
回転軸線153 に交差する窪み185 と穿孔した孔187 とを
設ける。ロックピン189 を、短行程の第２空気シリンダ
191 により孔187 内でシフト可能にする。図３〜図６に
示した連結プレート193 は支持部材35の下面75に連結
し、かつ第１孔195 及び第２孔197 を設け、この連結プ
レート193 を図３に示した動作位置においては窪み157
、185 内に位置する。第１孔195 は孔177 と直径を同
一にし、孔177と同軸状なり、また直径が孔187 と等し
い第２孔197 を孔187 に同軸状となる（図８（ｂ）及び
図８（ｃ）参照）。
【００２７】動作位置から第１中間位置にユニット65を
回動させるためには、回転ピン91及びロックピン189 を
それぞれ、第１シリンダ179 及び第２シリンダ191 によ
り第１孔195 及び第２孔197 に圧入し、ユニット65を連
結プレート193 を介してスイッチバー151 に連結する。
次に、連結部材73のシリンダ141 に圧縮空気を供給する
ことによってユニット65をキャリヤ67から離脱させる。
同時に、支持部材35の下面75に固着した３個の静的ガス
軸受199 を動作させ、この後ユニット65を回転機構87に
より回転ピン91の周りに回転させる。この回転中、静的
ガス軸受199 を使用することによりほぼ摩擦なしにユニ
ット65をキャリヤ67の上面71にわたり案内することがで
きる。
【００２８】図３〜図６に線図的に示すように、連結機
構201 をキャリヤ67の上面71に固着する。連結機構201
は、スイッチバー151 の連結機構181 と同様の種類のも
のとする。従って、図３〜図６には詳細には示さない。
穿孔した孔205 を有する他の連結プレート203 を支持部
材35の下面75に固着する。ユニット65を第１中間位置か
ら動作位置に復帰した後には、ユニット65を連結機構20
1 によりキャリヤ67にたいして正確な位置に送り、連結
機構201 のロックピン（図示せず）を連結プレート203
の孔205に圧入する。この後静的ガス軸受199 をスイッ
チオフし、ユニット65を、シリンダ141 から圧縮空気を
排除して連結部材73によりキャリヤ67に連結する。最後
に、連結機構201 から連結プレート203 を離脱させ、回
転ピン91及びロックピン189 を、それぞれ第１シリンダ
179 及び第２シリンダ191 により連結プレート193 の第
１孔195 及び第２孔197 から外す。
【００２９】図４に示す第１中間位置において、支持部
材35を回動機構89の第２回転アーム97の支持プレート20
7 上に下面75を休止させる。支持プレート207 は、第２
回転アーム97に沿って延び、主光軸３に交差する平面上
に位置する。更に、第１中間位置において、支持部材35
は支持ホイール209 上に休止し、この支持ホイールは回
動機構89の第１回転アーム93の端部211 に回転自在に取
り付ける。第１中間位置に支持部材35を支持するため、
静的ガス軸受199 を動作させる。
【００３０】図８に示すように、窪み213 を支持プレー
ト207に設ける。第１中間位置において、支持部材35の
下面75に取り付けたロック爪215 （図３〜図６参照）を
窪み213 に配置する。第２回転アーム97には、第１中間
位置で空気シリンダ221 によりロック爪215 の周りに引
き込まれるフック219 を有するロック機構217 を設け
る。このようにして、ユニット65は回動機構89の第２回
転アーム97に連結される。第１及び第２の短行程シリン
ダ179 、191 によりそれぞれ連結プレート193 の第１及
び第２の孔195 、197 から回転ピン91及びロックピン18
9 が外された後、ユニット65は回転機構87から離脱され
る。
【００３１】図９、図10及び図11に示すように、第１回
転アーム93に、穿孔した孔225 を有する第１ヒンジハウ
ジング223を設ける。第１回転アーム93は、上述のよう
に第１ヒンジハウジング223 によりベース部分27に取り
付けた第１ヒンジピン95の周りに回転することができ
る。第２アーム97には、穿孔した孔229 を有する第２ヒ
ンジハウジング227 を設ける。第２回転アーム97は、第
２ヒンジハウジング227により第１ヒンジハウジング223
の２個の水平プレート230 に取り付けた第２ヒンジピ
ン99の周りに回転することができる。第１回転アーム93
には、溝孔233 を有する摺動アーム231 を設ける。摺動
アーム231 は、溝孔233 から第１回転アーム93にねじ込
むボルト235 に沿って摺動することができる。摺動アー
ム231 の第１端部237 の近傍に連結ピン239 を設ける。
連結ピン239 を、第２ヒンジハウジング227 に取り付け
た連結プレート243 の窪み241 に掛合させる。連結ピン
239及び連結プレート243 の組立体により、第２回転ア
ーム97が第２ヒンジピン99の周りに回転するとき、摺動
アーム231 はボルト235 に沿って確実にシフトすること
ができる。
【００３２】図10及び図12の（ａ）に示すように、摺動
アーム231 の第２端部245 の近傍に第１窪み247 を設け
る。更に、ハンドル251 を有する傾動レバー249 を第１
回転アーム93の端部211 に取り付ける。傾動レバー249
は、第１回転アーム93の端部211 にねじ込んだボルト25
3 の周りに回転することができ、ロック爪255 を設け
る。ユニット65の第１中間位置においては、摺動アーム
231 は図７に示す位置にあり、傾動レバー249 のロック
爪255 は機械的ばね257 により摺動アーム231 の第１窪
み247 に保持される。このようにして、第２回転アーム
97は、動作位置において、ユニット65の動作位置から第
１中間位置への回転中、及び第１中間位置において、第
１回転アーム93に対してロックされる。
【００３３】図10及び図12の（ｂ）に示すように、第１
回転アーム93の端部211 にはロックボルト259 を設け、
このロックボルト259 は端部211 に設けた孔261 内で回
転することができる。図12の（ｂ）に示すように、ロッ
クボルト259 には、円形外壁265 を有するＣ字状端部26
3 を設け、この外壁265 を孔261 の内壁267 に沿って接
着し、この孔261 は、外壁265 に対して偏心する円筒形
内壁269 を有する。ユニット65の第１中間位置では、ロ
ックボルト259 のＣ字状端部263 を、図12の（ｂ）に示
すように、フレーム７のベース部分27に取り付けたロッ
ク爪271 に掛合させる。ロックボルト259 の回転は、第
１回転アーム93の端部211 に取り付けた固定ロックピン
273 及び摺動アーム231 の第２端部245に取り付け、図1
0にユニット65が第１中間位置にあるときの状態を示す
ロックブロック275 により阻止される。このようにし
て、第１回転アーム93は、動作位置、ユニット65の動作
位置から第１中間位置への回転中及び第１中間位置にお
いて、フレーム７に対してロックされる。
【００３４】ユニット65を第１中間位置から第２中間位
置に転回するためには、傾動レバー249 を手により機械
的ばね257 のばね圧に抗してボルト253 の周りに回転
し、傾動レバー249 のロック爪255 が摺動アーム231 の
第１窪み247 から釈放し、第２回転アーム97を第１回転
アーム93に対してロックを外す。次に、第２回転アーム
97を手で第２ヒンジピン99の周りに回転し、この間支持
部材35の下面75は支持ホイール209 にわたり案内され
る。ユニット65の第１中間位置から第２中間位置への回
転中、静的ガス軸受199 の動作を維持し、ユニット65に
対する安定した支持を行うようにする。第２中間位置に
達したとき、傾動レバー249 のロック爪255が機械的ば
ねの作用の下に摺動アーム231 の第２窪み277 に引き込
まれるまで摺動231 はシフトする。このようにして、第
２回転アーム97は第２中間位置で第１回転アーム93に対
してロックされる。この第２中間位置において、静的ガ
ス軸受199 のスイッチをオフにする。即ち、ユニット65
が、第２回転アーム97の支持プレート207 によりまた第
１回転アーム93の支持ホイール209 によりこの第２中間
位置に安定して支持されるためである。静的ガス軸受19
9 をスイッチオフするとき、図10及び図12の（ｃ）に示
す安全爪279 は、第１回転アーム93の端部211 に取り付
けた他の短行程空気シリンダ281 により傾動レバー249
の窪み283 内に自動的に滑り込む。安全爪279 を使用す
ることにより、静的ガス軸受199 が動作していないと
き、傾動レバー249 のロック爪255 が第２窪み277 から
抜け出るのを防止し、またユニット65が第１中間位置に
復帰するのを防止する。
【００３５】図５に示すユニット65の第２中間位置では
摺動アーム231 をシフトし、図10及び図12の（ｂ）に示
す摺動アーム231 のロックブロック275 はロックボルト
259のＣ字状端部263 から離脱し、ロックボルト259 は
回転することができる。ロックボルト259 がほぼ180 °
の角度にわたり回転するとき、ベース部分27に取り付け
たロック爪271 が釈放され、第回転アーム93はフレーム
７に対してロックを外される。このとき、第１回転アー
ム93は手により第１ヒンジピン95の周りに第２中間位置
から図６に示す端部位置まで回転することができる。
【００３６】図10及び図12の（ｃ）に示すように、安全
レバー285 を第１回転アーム93の端部近傍に設け、この
安全レバーを回転ピン287 の周りに回転自在にし、また
止め289 を設ける。他の機械的ばね295 を安全レバーの
窪み291 及び第１回転アーム93の端部211 の窪み293 に
プリテンションを与えて設ける。ユニット65が第２中間
位置にあるとき第１回転アーム93をベース27に対してロ
ックすると、安全レバー285 は機械的ばね295 のばね圧
に抗して図12の（ｃ）に示す位置に保持される。即ち、
安全レバー285 の止め289 がベース部分27に圧着するた
めである。安全レバー285 のこの位置において傾動レバ
ー249 は回転することができる。第回転アーム93がベー
ス部分27から離れるよう回転すると、機械的ばね295 の
作用により安全レバー285 はロックボルト259 の孔261
よりも直径が小さいシャフト部分297 に圧着する。安全
レバー285 のこの部分において、回転した傾動レバー24
9は安全レバー285 により阻止され、第２回転アーム97
は第１レバーに対して外すことはできなくなる。
【００３７】プレート状キャリヤ67の代わりに、他のキ
ャリヤ例えば、フレームキャリヤを使用することができ
る。キャリヤ67の代わりに、支持部材35に多数の固定部
材を設けた構成を使用することができ、これら固定部材
により支持部材35を懸架素子79、81、83に固定すること
ができる。しかし、プレート状キャリヤ67の使用は、多
くの構造的利点を有し、例えば、静的ガス軸受199 を有
する回転機構87を使用できる点である。
【００３８】プレート状懸架素子79、81、83の代わり
に、他の懸架素子例えば、ロッド状懸架素子又は異なる
数の懸架素子を使用することができる。しかし、上述の
ように３個のプレート状懸架素子79、81、83を使用する
と、取付部材５の下面85からキャリヤ67を特に堅固かつ
コンパクトに懸架することができるようになる。更に、
キャリヤ67も取付部材５の上面から、例えば、ブレース
又はブラケット構造により懸架することができる。しか
し、このことに関しては、ユニット65を有するキャリヤ
67を下方フレーム支持体25間に配置することが重要であ
り、この構成により光学リソグラフ装置のＺ方向の寸法
が特にコンパクトになる。
【００３９】更に、位置決め装置37と支持部材35との間
にゴムプレート63を使用し、また支持部材35とキャリヤ
67との間にゴムプレート123 を使用することにより、位
置決め装置37をフレーム７の機械的振動から遮蔽するこ
とを極めて簡単な構造で実現できる。ゴムプレート63、
123 の代わりに他のばね部材又はばね部材と減衰部材と
の組み合わせを使用して、より大きい周波数帯域の振動
を遮蔽することができる。しかし、一般的に、このこと
はユニット65の構成を複雑にする。
【００４０】更に、三角形に配置した下方フレーム支持
体25及び懸架素子79、81、83を有するフレーム７のコン
パクト構造の場合、ユニット65をフレーム７の外側に移
動することは、回動機構89に関連する回転機構87を使用
し、ユニット65を３段階の一連の回転移動により動作位
置から端部位置に回転することができる。位置決め装置
単独又は位置決め装置及び支持部材により生ずるユニッ
トをフレームに対して移動することができる移動機構を
他のリソグラフ装置にも適用でき、例えば、フレームが
コンパクトでない又は３個以上の下方フレーム支持体25
を有するリソグラフ装置又は支持部材がフレームのベー
ス部分をなすリソグラフ装置に適用できる。更に、１回
又は数回の回転移動を使用する代わりに位置決め装置又
はユニットの並進移動を使用することもできる。並進移
動を使用するときは、移動機構には、例えば、１個又は
数個の直線案内レールを設け、支持部材にローラ部材を
装着する。
【００４１】更に、回転機構87を使用する代わりに、簡
単な構造の回転機構を使用し、ユニット65は動作位置か
ら第１中間位置に手動で回転するようにすることができ
る。しかし、回転機構87を使用し、ユニット65を駆動モ
ータ163 及び連結機構201 により回転することにより、
動作位置へのユニット65の位置決めを一層正確に行うこ
とができる。
【００４２】最後に、上述の光学リソグラフ装置は、集
積電子回路の製造における半導体サブストレートの露光
に特に好適である。しかし、このようなリソグラフ装置
は、本装置によりサブストレート上にマスクパターンを
結像するミクロン又はサブミクロンのオーダーの微細寸
法の構造を有する他の製品の製造に適用できる。このよ
うな構造としては、集積光学系又は磁気ドメインメモリ
の導体及び検出パターンの構造、及び液晶結像パターン
の構造がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学リソグラフ装置の斜視図であ
る。
【図２】図１の光学リソグラフ装置の位置決め装置及び
支持部材により構成したユニットを示す斜視図である。
【図３】図２のユニットが動作位置にあるときの図１の
光学リソグラフ装置の線図的断面図である。
【図４】図２のユニットが第１中間位置にあるときの図
１の光学リソグラフ装置の線図的断面図である。
【図５】図２のユニットが第２中間位置にあるときの図
１の光学リソグラフ装置の線図的断面図である。
【図６】図２のユニットが端部位置にあるときの図１の
光学リソグラフ装置の線図的断面図である。
【図７】（ａ）は図６のIVa-IVa 線上の支持部材の連結
ベースの断面図であり、（ｂ）は図６のIVb-IVb 線上の
キャリヤの空気連結部材の断面図である。
【図８】（ａ）は図２のユニットを図３に示す動作位置
から図４に示す第１中間位置に回転することができる空
気回転機構の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のVb-Vb 線
上の回転機構の断面図であり、（ｃ）は（ａ）のVc-Vc
線上の回転機構の断面図である。
【図９】図１の光学リソグラフ装置の回動機構の側面図
である。
【図１０】図９の回動機構の回転アームの端部の側面図
である。
【図１１】図９の回動機構の平面図である。
【図１２】（ａ）は図10のIXa-IXa 線上の回転アームの
端部の断面図であり、（ｂ）は図10のIXb-IXb 線上の回
転アームの端部の断面図であり、（ｃ）は図10のIXc-IX
c 線上の回転アームの端部の断面図である。
【符号の説明】
1 放射線発生装置 2 レンズ系 3 主光軸 4 取付リング 5 取付部材 7 フレーム 9 マスクマニピュレータ 11 マスク 13 光源 15,17 ミラー 19 半導体サブストレート 21 オブジェクトテーブル 23 コーナー部分 25 下方フレーム支持体 27 ベース部分 29 調整部材 31 空気静力学的フット 33 上面 35 支持部材 37 位置決め装置 39,41,43 リニアモータ 45 Ｘステータ 47 Ｘトランスレータ 49,55 Ｙステータ 51 第１端部 53,59 Ｙトランスレータ 57 第２端部 61 ウィンドウフレーム 63 ゴムプレート 65 ユニット 67 キャリヤ 69 大側辺 71 上面 73 空気連結部材 77 連結ベース 79,81,83 懸架素子 85 下側面 87 回転機構 89 回動機構 91 回転ピン 93 第１回転アーム 95 第１ヒンジピン 97 第２回転アーム 99 第２ヒンジピン 101 Ｃ字状クランププレート 103 脚 105 ディスク状部分 107 円筒形部分 109 孔 111 第１の孔 113 第２の孔 115 円筒形端部 117 支持ピン 119 弾性ヒンジ 121 支持面 123 ディスク状ゴムプレート 125 レバー 127 回転ピン 129 ブロック 131 第１端部 133 クランプ素子 135 第２端部 137 ピストン 139 シールリング 141 シリンダ 143 孔 145 螺旋ばね 147 ばねホルダ 149 接触面 151 スイッチバー 153 回転軸線 155 ブロック 157 窪み 159 下面 161 溝孔 163 空気駆動モータ 165 下面 167 出力軸 169 側方アーム 171 ローラ部材 173,175 側壁 177 孔 179 第１空気シリンダ 181 連結機構 183 ブロック 185 窪み 189 ロックピン 191 第２空気シリンダ 193 連結プレート 195 第１孔 197 第２孔 199 静的ガス軸受 201 連結機構 203 連結プレート 205 孔 207 支持プレート 209 支持ホイール 211 端部 215 ロック爪 221 空気シリンダ 223 第１ヒンジハウジング 225 孔 227 第２ヒンジハウジング 229 孔 230 水平プレート 231 摺動アーム 233 溝孔 235 ボルト 239 連結ピン 241 窪み 243 連結プレート 245 第２端部 247 第１窪み 249 傾動レバー 251 ハンドル 253 ボルト 255 ロック爪 257 ばね 259 ボルト 261 孔 263 Ｃ字状端部 265 外壁 267 内壁 269 円筒形内壁 271 ロック爪 273 固定ロックピン 275 ロックブロック 277 第２窪み 279 安全爪 281 空気シリンダ 283 窪み 285 安全レバー 287 回転ピン 289 止め 291,293 窪み 295 ばね 297 シャフト部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス マセイス マリア ファン キメナデ オランダ国 エル セバスチャーンスト ラート ４ (72)発明者 コルネリス ディオニシアス ファン デェイク オランダ国 5283 ボクステル デ シ ュレインウェルカー ８ (72)発明者 ヤン ファン エイク オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェンフルーネバウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 昭63−153819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/20 501 G03F 9/00 H01L 21/027

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｚ方向に平行な垂直の主軸を有し、下側
    の近傍で装置のフレームに属する取付部材に取付けたリ
    ソグラフ放射線発生装置と、前記放射線発生装置の下方
    に配置した位置決め装置とを具え、この位置決め装置に
    連結した支持部材のＺ方向に直交する案内表面にわたり
    前記放射線発生装置に対してオブジェクトテーブルを移
    動自在にしたソリグラフ装置において、 前記位置決め装置および支持部材をユニットとして前記
    取付部材に懸架したキャリヤに位置決めしたこと、およ
    び前記支持部材および位置決め装置により形成したユニ
    ットを、前記キャリヤおよび前記取付部材に対して前記
    主軸に交差する平面内において移動自在にしたことを特
    徴とするリソグラフ装置。
  2. 【請求項２】 前記支持部材を、第１弾性連結部材およ
    び第１減衰部材により前記キャリヤに連結し、前記位置
    決め装置を、第２弾性連結部材および第２減衰部材によ
    り前記支持部材に連結した請求項１記載のリソグラフ装
    置。
  3. 【請求項３】 前記支持部材および前記位置決め装置の
    前記キャリヤを、前記主軸に平行な垂直面上に延びてい
    るプレート状懸架素子により取付部材に懸架した請求項
    １または２記載のリソグラフ装置。
  4. 【請求項４】 前記キャリヤを、３個のプレート状の懸
    架素子により前記取付部材から懸架し、前記取付部材を
    ３個の下方フレーム支持体によりフレームのベースに固
    着し、前記懸架素子は、三角形状に配置し、前記懸架素
    子の垂直面が互いにほぼ６０°の角度をなすようにし、
    前記主軸に対する半径方向に見て下方フレーム支持体の
    各々を各個の懸架素子の外側の近傍に配置した請求項３
    記載のリソグラフ装置。
  5. 【請求項５】 前記支持部材および位置決め装置により
    構成されるユニットを、前記キャリヤおよび取付部材に
    対して前記主軸にほぼ平行な方向の回転軸線の周りに回
    転自在にした請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載
    のリソグラフ装置。
  6. 【請求項６】 前記ユニットは、前記支持部材が前記キ
    ャリヤに連結した動作位置から第１中間位置への第１回
    転移動による回転と、前記第１中間位置から第２中間位
    置への第２回転移動による回転と、前記第２中間位置か
    ら前記ユニット全体が前記フレームの外部に露出する端
    部位置への第３回転移動による回転を行うことができる
    構成とした請求項５記載のリソグラフ装置。
  7. 【請求項７】 前記ユニットの前記第１回転移動中、前
    記支持部材を前記フレームに連結した回転軸に連結し、
    また静的流体軸受により前記キャリヤの上面にわたり案
    内される構成とした請求項６記載のリソグラフ装置。
  8. 【請求項８】 前記ユニットが第１中間位置にあるとき
    は、前記支持部材を、前記フレームに回転自在に取付け
    た第１回転アームに回転自在に支持した第２回転アーム
    に連結可能にし、前置ユニットの第１回転移動中前記第
    ２回転アームを前記第１回転アームに対してロックし、
    前記第１回転アームを前記フレームに対してロックし、
    前記ユニットの第２回転移動は前記支持部材を前記第２
    回転アームに連結しかつ前記第１回転アームを前記フレ
    ームに対してロックする間に前記第１回転アームに対す
    る前記第２回転アームの回転移動により行い、前記ユニ
    ットが前記第２中間位置にあるときは、前記第２回転ア
    ームを前記第１回転アームに対してロック可能にし、ま
    た前記支持部材を前記第２回転アームに連結しかつこの
    第２回転アームを前記第１回転アームにロックする間に
    前記ユニットの第３回転移動を、前記フレームに対する
    第１回転アームの回転移動により行う構成とした請求項
    ６または７記載のリソグラフ装置。
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