JP3337906B2 - 空圧式振動絶縁除去装置、投影露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法 - Google Patents
空圧式振動絶縁除去装置、投影露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造体を設置する
設置面上に配置され、構造体を支持する空気ばねにより
基礎から構造体への振動を絶縁し、または構造体の振動
を除去するように空気ばね内のエア圧力を制御する空圧
式振動絶縁・除去技術、ならびに、これを用いた露光技
術、および半導体素子等のデバイス製造技術に関する。
空気ばねは通常、構造体の絶対位置あるいは設置面に対
する相対位置を位置決めするアクチュエータとして機能
する。
設置面上に配置され、構造体を支持する空気ばねにより
基礎から構造体への振動を絶縁し、または構造体の振動
を除去するように空気ばね内のエア圧力を制御する空圧
式振動絶縁・除去技術、ならびに、これを用いた露光技
術、および半導体素子等のデバイス製造技術に関する。
空気ばねは通常、構造体の絶対位置あるいは設置面に対
する相対位置を位置決めするアクチュエータとして機能
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子は、いわゆるステッパ
と呼ばれる露光装置を用い、レチクルのパターンの像を
投影光学系を介してＸ−Ｙステージ上に保持された感光
基板（ウエハやガラス基板表面にフォトレジスト層を設
けたもの）の所望の位置に順次位置決めして露光するこ
とにより製造されている。特に最近では、これにより製
造される半導体素子の高密度化が要求されており、より
微細なパターンを感光基板上に転写する必要がある。
と呼ばれる露光装置を用い、レチクルのパターンの像を
投影光学系を介してＸ−Ｙステージ上に保持された感光
基板（ウエハやガラス基板表面にフォトレジスト層を設
けたもの）の所望の位置に順次位置決めして露光するこ
とにより製造されている。特に最近では、これにより製
造される半導体素子の高密度化が要求されており、より
微細なパターンを感光基板上に転写する必要がある。
【０００３】この様な状況の中で露光装置に対する防振
対策としては益々レベルの高いものが要求されるように
なっており、その対策方法として、露光装置本体構造体
の設置床からの振動絶縁を目的とした色々な振動絶縁装
置が採用されていることは周知である。
対策としては益々レベルの高いものが要求されるように
なっており、その対策方法として、露光装置本体構造体
の設置床からの振動絶縁を目的とした色々な振動絶縁装
置が採用されていることは周知である。
【０００４】従来から機械的なばねとダッシュポットを
使用したパッシブ振動絶縁装置が数多く採用されてきて
いる。この装置は、設置床からの振動に対しては、ばね
定数を下げることにより振動系としての共振周波数を下
げ、振動絶縁領域を広くして伝達率を低く抑える。ま
た、Ｘ−Ｙステージのステップ等により露光装置本体構
造体上で発生する振動に対しては、ダッシュポットの減
衰率を高めることで振動エネルギーを吸収し、振動を早
期に収束させている。
使用したパッシブ振動絶縁装置が数多く採用されてきて
いる。この装置は、設置床からの振動に対しては、ばね
定数を下げることにより振動系としての共振周波数を下
げ、振動絶縁領域を広くして伝達率を低く抑える。ま
た、Ｘ−Ｙステージのステップ等により露光装置本体構
造体上で発生する振動に対しては、ダッシュポットの減
衰率を高めることで振動エネルギーを吸収し、振動を早
期に収束させている。
【０００５】最近ではこの振動絶縁装置として、制御対
象物をアクティブに制御するアクティブまたはセミアク
ティブ振動絶縁装置が採用されつつある。このアクティ
ブ振動絶縁装置は、制御対象物である露光装置本体構造
体の振動、設置床に対する相対位置等をモニタするセン
サを搭載してそれぞれを検出し、この検出信号に基づい
て露光装置本体構造体に振動絶縁装置のアクチュエータ
からエネルギーを注入し、露光装置本体構造体への設置
床からの振動絶縁、およびＸ−Ｙステージのステップ等
により露光装置本体構造体上で発生する振動に対しての
振動除去効果を積極的に高めようとするものである。
象物をアクティブに制御するアクティブまたはセミアク
ティブ振動絶縁装置が採用されつつある。このアクティ
ブ振動絶縁装置は、制御対象物である露光装置本体構造
体の振動、設置床に対する相対位置等をモニタするセン
サを搭載してそれぞれを検出し、この検出信号に基づい
て露光装置本体構造体に振動絶縁装置のアクチュエータ
からエネルギーを注入し、露光装置本体構造体への設置
床からの振動絶縁、およびＸ−Ｙステージのステップ等
により露光装置本体構造体上で発生する振動に対しての
振動除去効果を積極的に高めようとするものである。
【０００６】アクティブ振動絶縁装置に使用されるアク
チュエータに着目して大きく２つに分類すると電気式と
空気式の２つに分けられる。この内の空圧式アクティブ
振動絶縁装置は、露光装置本体構造体を鉛直方向に支持
する空気ばねを３本以上の複数個持つ。それぞれの空気
ばねはそれぞれのエア内圧のバランスを保ち、反力を発
生して露光装置本体構造体を支持している。露光装置本
体構造体上では露光する毎にＸ−Ｙステージが規則的に
ステップ移動し、それによる移動荷重分により露光装置
本体構造体が傾いて設置床に対する相対位置を変化させ
る。この本体構造体の姿勢はアクティブ振動絶縁装置に
搭載された露光装置本体構造体の設置床に対する相対位
置をモニタするセンサにより検出される。そして、その
検出信号に応じて制御装置から電気空圧変換器であるサ
ーボ弁、電磁弁等を開閉し空気を個々の空気ばねに出し
入れすることにより空気ばねのエア内圧を調整する。こ
のことにより露光装置本体構造体は空気ばねに姿勢を押
し戻され、設置床に対する相対位置の高精度な再現を行
う。また同時に、露光装置本体構造体の振動をモニタす
るセンサからの検出信号に基づき、電気空圧変換器を開
閉させて空気ばねのエア内圧を変化させ、振動の減衰を
強めるように位相補正された力を空気ばねにより発生さ
せる。これにより装置本体構造体の振動系の無共振化が
実現でき、また高い制振効果が得られる。その結果、露
光装置本体構造体は設置床の振動から絶縁され、露光装
置本体構造体の振動が早期に収束する。
チュエータに着目して大きく２つに分類すると電気式と
空気式の２つに分けられる。この内の空圧式アクティブ
振動絶縁装置は、露光装置本体構造体を鉛直方向に支持
する空気ばねを３本以上の複数個持つ。それぞれの空気
ばねはそれぞれのエア内圧のバランスを保ち、反力を発
生して露光装置本体構造体を支持している。露光装置本
体構造体上では露光する毎にＸ−Ｙステージが規則的に
ステップ移動し、それによる移動荷重分により露光装置
本体構造体が傾いて設置床に対する相対位置を変化させ
る。この本体構造体の姿勢はアクティブ振動絶縁装置に
搭載された露光装置本体構造体の設置床に対する相対位
置をモニタするセンサにより検出される。そして、その
検出信号に応じて制御装置から電気空圧変換器であるサ
ーボ弁、電磁弁等を開閉し空気を個々の空気ばねに出し
入れすることにより空気ばねのエア内圧を調整する。こ
のことにより露光装置本体構造体は空気ばねに姿勢を押
し戻され、設置床に対する相対位置の高精度な再現を行
う。また同時に、露光装置本体構造体の振動をモニタす
るセンサからの検出信号に基づき、電気空圧変換器を開
閉させて空気ばねのエア内圧を変化させ、振動の減衰を
強めるように位相補正された力を空気ばねにより発生さ
せる。これにより装置本体構造体の振動系の無共振化が
実現でき、また高い制振効果が得られる。その結果、露
光装置本体構造体は設置床の振動から絶縁され、露光装
置本体構造体の振動が早期に収束する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】半導体素子は、感光基
板上に多数層の回路パターンを重ねることにより形成さ
れる。露光装置において感光基板上に２層目以降の回路
パターンを転写する際には、感光基板上の前層に形成さ
れた回路パターンと、これから投影するレチクルとの相
対的な位置合せ（アライメント）を正確に行うことが必
要不可欠である。上述従来のアクティブ振動絶縁装置は
露光装置本体構造体の振動絶縁のためにその効果を発揮
してきたが、更なる半導体素子の高密度化に対応し、ア
ライメントを高精度に行うためには次のような問題が生
じている。
板上に多数層の回路パターンを重ねることにより形成さ
れる。露光装置において感光基板上に２層目以降の回路
パターンを転写する際には、感光基板上の前層に形成さ
れた回路パターンと、これから投影するレチクルとの相
対的な位置合せ（アライメント）を正確に行うことが必
要不可欠である。上述従来のアクティブ振動絶縁装置は
露光装置本体構造体の振動絶縁のためにその効果を発揮
してきたが、更なる半導体素子の高密度化に対応し、ア
ライメントを高精度に行うためには次のような問題が生
じている。
【０００８】上述従来のアクティブ振動絶縁装置は、露
光装置本体構造体上でＸ−Ｙステージがステップ移動す
る度に、重心位置の変わった露光装置本体構造体の姿勢
を保とうと、複数の空気ばねのエア内圧を加減する制御
をする。その為、各空気ばねが発生する支持反力のバラ
ンスは刻々と変化し、露光装置本体構造体にナノオーダ
の変形を加えている。この変形が露光装置本体構造体に
搭載されているレチクルや感光基板の位置合せの基準、
投影光学系、アライメントスコープ等のアライメントに
関わるユニット間の相対位置を崩している。
光装置本体構造体上でＸ−Ｙステージがステップ移動す
る度に、重心位置の変わった露光装置本体構造体の姿勢
を保とうと、複数の空気ばねのエア内圧を加減する制御
をする。その為、各空気ばねが発生する支持反力のバラ
ンスは刻々と変化し、露光装置本体構造体にナノオーダ
の変形を加えている。この変形が露光装置本体構造体に
搭載されているレチクルや感光基板の位置合せの基準、
投影光学系、アライメントスコープ等のアライメントに
関わるユニット間の相対位置を崩している。
【０００９】半導体素子の高密度化に対応する為には、
このＸ−Ｙステージのステップに起因する空気ばねの支
持反力の変動を小さく抑え、またステージ位置に依存し
た支持反力の再現性を持たせることが必要である。この
ことにより、本体構造体に搭載されたアライメント関連
ユニットの相対位置の変動が小さくなり、次層を転写す
る際には前層を転写させた際のアライメント関連ユニッ
トの相対位置を再現させることが可能となる。その結果
としてアライメント性能の向上が実現できる。しかしな
がら上述従来のアクティブ振動絶縁装置であって、空気
ばねが４本以上で構成されるものの場合、ステージ位置
に依存した支持反力の再現性を持たせることは非常に困
難である。なぜなら４本以上の空気ばねで本体構造体を
支持するため、３点で決定される一つの平面に対して残
りの支持点はその平面を崩そうとする外乱になる不安定
な支持系になるからである。よって、露光装置において
多数層の回路パターンを重ねる際、１層目と２層目の露
光の際に、４本以上の空気ばねのそれぞれの内圧バラン
スの再現性を持たせることは非常に困難になる。その結
果として、内圧のアンバランスが大きく、内圧変動も大
きい振動絶縁装置となり、アライメント性能を劣化させ
てしまう。
このＸ−Ｙステージのステップに起因する空気ばねの支
持反力の変動を小さく抑え、またステージ位置に依存し
た支持反力の再現性を持たせることが必要である。この
ことにより、本体構造体に搭載されたアライメント関連
ユニットの相対位置の変動が小さくなり、次層を転写す
る際には前層を転写させた際のアライメント関連ユニッ
トの相対位置を再現させることが可能となる。その結果
としてアライメント性能の向上が実現できる。しかしな
がら上述従来のアクティブ振動絶縁装置であって、空気
ばねが４本以上で構成されるものの場合、ステージ位置
に依存した支持反力の再現性を持たせることは非常に困
難である。なぜなら４本以上の空気ばねで本体構造体を
支持するため、３点で決定される一つの平面に対して残
りの支持点はその平面を崩そうとする外乱になる不安定
な支持系になるからである。よって、露光装置において
多数層の回路パターンを重ねる際、１層目と２層目の露
光の際に、４本以上の空気ばねのそれぞれの内圧バラン
スの再現性を持たせることは非常に困難になる。その結
果として、内圧のアンバランスが大きく、内圧変動も大
きい振動絶縁装置となり、アライメント性能を劣化させ
てしまう。
【００１０】一方、このアクティブ振動絶縁装置が３本
の空気ばねで構成される場合、露光装置本体構造体上で
Ｘ−Ｙステージがステップ移動した際に決まるそれぞれ
の空気ばねのエア内圧のバランスはＸ−Ｙステージのス
テップ位置に依存して一つに定まるが、露光装置本体構
造体を支持する箇所が３カ所に限定されてしまい、装置
設計の自由度が狭められる。
の空気ばねで構成される場合、露光装置本体構造体上で
Ｘ−Ｙステージがステップ移動した際に決まるそれぞれ
の空気ばねのエア内圧のバランスはＸ−Ｙステージのス
テップ位置に依存して一つに定まるが、露光装置本体構
造体を支持する箇所が３カ所に限定されてしまい、装置
設計の自由度が狭められる。
【００１１】本発明は、上述の従来型における問題点に
鑑みなされたもので、その目的は、４本以上で構成され
る空気ばねにより露光装置等の構造体を支持し、構造体
への設置床からの振動の優れた絶縁性、Ｘ−Ｙステージ
のステップ反力等により生ずる構造体の振動の早期収束
性、および、構造体の設置床に対する相対位置の高精度
な再現性を有するアクティブ型の空圧式振動絶縁・除去
装置および方法において、Ｘ−Ｙステージのステップ位
置等に依存した空気ばねのエア内圧バランスを高精度に
再現することによる構造体の静変形制御を可能とするこ
とにある。
鑑みなされたもので、その目的は、４本以上で構成され
る空気ばねにより露光装置等の構造体を支持し、構造体
への設置床からの振動の優れた絶縁性、Ｘ−Ｙステージ
のステップ反力等により生ずる構造体の振動の早期収束
性、および、構造体の設置床に対する相対位置の高精度
な再現性を有するアクティブ型の空圧式振動絶縁・除去
装置および方法において、Ｘ−Ｙステージのステップ位
置等に依存した空気ばねのエア内圧バランスを高精度に
再現することによる構造体の静変形制御を可能とするこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の空圧式振動絶縁除去装置は、構造体を設置する
ための設置面上に配置され、前記構造体を支持する４本
以上の空気ばねと、前記設置面から前記構造体への振動
を絶縁し、または前記構造体の振動を除去するように前
記空気ばね内のエア圧力を制御して、前記構造体の姿勢
を保つエア圧力制御手段と、前記空気ばねのうちのいず
れかの間でエアを導通させる導通配管と、前記導通配管
上に配置され、前記構造体の姿勢の変位を戻すために前
記空気ばね内のエア圧力を制御した結果として、前記導
通配管で導通された各前記空気ばね内のエア圧力に差が
生じた後、前記導通配管で導通された各前記空気ばね内
のエア圧力が同圧になるまでに要する時間を調整するエ
ア絞りとを具備することを特徴とする。
本発明の空圧式振動絶縁除去装置は、構造体を設置する
ための設置面上に配置され、前記構造体を支持する４本
以上の空気ばねと、前記設置面から前記構造体への振動
を絶縁し、または前記構造体の振動を除去するように前
記空気ばね内のエア圧力を制御して、前記構造体の姿勢
を保つエア圧力制御手段と、前記空気ばねのうちのいず
れかの間でエアを導通させる導通配管と、前記導通配管
上に配置され、前記構造体の姿勢の変位を戻すために前
記空気ばね内のエア圧力を制御した結果として、前記導
通配管で導通された各前記空気ばね内のエア圧力に差が
生じた後、前記導通配管で導通された各前記空気ばね内
のエア圧力が同圧になるまでに要する時間を調整するエ
ア絞りとを具備することを特徴とする。
【００１３】また、前記導通配管で相互に接続された空
気ばねの組を１つの空気ばねとみなし場合、空気ばねの
総数は３つであるのが好ましい。その結果、相互に導通
接続された空気ばねのエア内圧は、Ｘ−Ｙステージのス
テップ移動終了後、速やかに同一となる。すなわち、疑
似的な３本支持方式のアクティブ振動絶縁装置が実現で
きる。したがって、Ｘ−Ｙステージのステップ位置に依
存した空気ばねのエア内圧バランスを高精度に再現する
ことが可能となる。その場合、前記エア圧力制御手段
は、各みなし空気ばねについては、それを構成する空気
ばねの少なくとも１つのエア圧力を制御する。
気ばねの組を１つの空気ばねとみなし場合、空気ばねの
総数は３つであるのが好ましい。その結果、相互に導通
接続された空気ばねのエア内圧は、Ｘ−Ｙステージのス
テップ移動終了後、速やかに同一となる。すなわち、疑
似的な３本支持方式のアクティブ振動絶縁装置が実現で
きる。したがって、Ｘ−Ｙステージのステップ位置に依
存した空気ばねのエア内圧バランスを高精度に再現する
ことが可能となる。その場合、前記エア圧力制御手段
は、各みなし空気ばねについては、それを構成する空気
ばねの少なくとも１つのエア圧力を制御する。
【００１４】本発明の露光装置は、このような空圧式振
動絶縁除去装置によって支持され、レチクルのパターン
を投影光学系を介して感光基板上に投影露光することを
特徴とする。
動絶縁除去装置によって支持され、レチクルのパターン
を投影光学系を介して感光基板上に投影露光することを
特徴とする。
【００１５】また本発明は、設置面上において露光装置
を４本以上の空気ばねで支持するとともに、前記設置面
から前記露光装置への振動を絶縁しまたは前記露光装置
の振動を除去するように前記空気ばね内のエア圧力を制
御して前記露光装置の姿勢を保ちながら、前記露光装置
を用いてレチクルのパターンを投影光学系を介して感光
基板上に投影露光し、デバイスを製造するデバイス製造
装置において、前記露光装置の姿勢の変位を戻すために
前記空気ばね内のエア圧力を制御した結果として、前記
空気ばねのうちのいずれかの間に設けた導通配管で導通
された各前記空気ばね内のエア圧力に差が生じた後、前
記導通配管上に配置されたエア絞りにより前記差が解消
されるまでに要する時間を調整し、前記導通配管でエア
を導通させることにより前記差を解消することを特徴と
してもよい。
を４本以上の空気ばねで支持するとともに、前記設置面
から前記露光装置への振動を絶縁しまたは前記露光装置
の振動を除去するように前記空気ばね内のエア圧力を制
御して前記露光装置の姿勢を保ちながら、前記露光装置
を用いてレチクルのパターンを投影光学系を介して感光
基板上に投影露光し、デバイスを製造するデバイス製造
装置において、前記露光装置の姿勢の変位を戻すために
前記空気ばね内のエア圧力を制御した結果として、前記
空気ばねのうちのいずれかの間に設けた導通配管で導通
された各前記空気ばね内のエア圧力に差が生じた後、前
記導通配管上に配置されたエア絞りにより前記差が解消
されるまでに要する時間を調整し、前記導通配管でエア
を導通させることにより前記差を解消することを特徴と
してもよい。
【００１６】本空圧式振動絶縁・除去装置によって支持
された露光装置本体構造体の、その設置床に対する静止
基準位置において、露光装置本体構造体上のＸ−Ｙステ
ージがステップ移動すると、移動方向側の空気ばねは移
動荷重により沈み込む。その露光装置本体構造体の設置
床に対する相対位置をセンサが検出し、その信号に応じ
て電気空圧変換手段がエアを、沈み込んだ空気ばねに注
入して空気ばねのエア内圧を上げ、位置を戻そうと作用
する。そしてまた、移動方向と反対側の空気ばねは移動
荷重分浮き上がるが、それによる。露光装置本体構造体
の設置床に対する相対位置変化をセンサが検出し、その
信号に応じて電気空圧変換手段がエアを排出して、浮き
上がった空気ばねのエア内圧を下げ、変化した位置を戻
そうと作用する。このようにして、Ｘ−Ｙステージが位
置決めを終了して露光装置本体構造体が静止基準位置に
戻されると、その後、導通接続されたエアタンク同志は
同一の内圧になり、それぞれの空気ばねのエア内圧はあ
るバランスで安定する。このようにしてＸ−Ｙステージ
のステップ位置に依存した空気ばねのエア内圧バランス
が高精度に再現可能になる。
された露光装置本体構造体の、その設置床に対する静止
基準位置において、露光装置本体構造体上のＸ−Ｙステ
ージがステップ移動すると、移動方向側の空気ばねは移
動荷重により沈み込む。その露光装置本体構造体の設置
床に対する相対位置をセンサが検出し、その信号に応じ
て電気空圧変換手段がエアを、沈み込んだ空気ばねに注
入して空気ばねのエア内圧を上げ、位置を戻そうと作用
する。そしてまた、移動方向と反対側の空気ばねは移動
荷重分浮き上がるが、それによる。露光装置本体構造体
の設置床に対する相対位置変化をセンサが検出し、その
信号に応じて電気空圧変換手段がエアを排出して、浮き
上がった空気ばねのエア内圧を下げ、変化した位置を戻
そうと作用する。このようにして、Ｘ−Ｙステージが位
置決めを終了して露光装置本体構造体が静止基準位置に
戻されると、その後、導通接続されたエアタンク同志は
同一の内圧になり、それぞれの空気ばねのエア内圧はあ
るバランスで安定する。このようにしてＸ−Ｙステージ
のステップ位置に依存した空気ばねのエア内圧バランス
が高精度に再現可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図２は本発明の一実施形態に係る振動
絶縁装置で支持された露光装置の基本構成を示す正面
図、図３はこの露光装置の振動絶縁装置部分の詳細図、
そして図１はこの振動絶縁装置のアクチュエータ配置を
示す平面図である。
形態を説明する。図２は本発明の一実施形態に係る振動
絶縁装置で支持された露光装置の基本構成を示す正面
図、図３はこの露光装置の振動絶縁装置部分の詳細図、
そして図１はこの振動絶縁装置のアクチュエータ配置を
示す平面図である。
【００１８】図２において、８は入光部（レーザー光導
入部）より入光したレーザービームをレチクル上部まで
導く照明系、９はレチクル基準マークに対するレチクル
位置の検出及びレチクルに対する感光基板の位置の検出
をするアライメントスコープ、１０は転写すべきパター
ンを有するレチクル、１１はレチクル１０及びアライメ
ントスコープ９を支持する外筒、１２はレチクル１０上
に形成されたパターンを感光基板上に縮小投影する投影
レンズ、１３は投影レンズ１２、照明系８及び外筒１１
を支持する鏡筒定盤、１４は感光基板、１５は感光基板
１４を支持しＸ方向に移動可能なＸステージ、１６はＸ
ステージ１５を支持しＹ方向に移動可能なＹステージ、
１７はＹステージ１６を支持するステージ定盤、１８は
鏡筒定盤１３及びステージ定盤１７を支持する基礎定盤
である。
入部）より入光したレーザービームをレチクル上部まで
導く照明系、９はレチクル基準マークに対するレチクル
位置の検出及びレチクルに対する感光基板の位置の検出
をするアライメントスコープ、１０は転写すべきパター
ンを有するレチクル、１１はレチクル１０及びアライメ
ントスコープ９を支持する外筒、１２はレチクル１０上
に形成されたパターンを感光基板上に縮小投影する投影
レンズ、１３は投影レンズ１２、照明系８及び外筒１１
を支持する鏡筒定盤、１４は感光基板、１５は感光基板
１４を支持しＸ方向に移動可能なＸステージ、１６はＸ
ステージ１５を支持しＹ方向に移動可能なＹステージ、
１７はＹステージ１６を支持するステージ定盤、１８は
鏡筒定盤１３及びステージ定盤１７を支持する基礎定盤
である。
【００１９】ここで、露光装置本体構造体部の姿勢及び
設置床に対する相対位置とは、基礎定盤１８が支持する
構成要素を一つの剛体と見なし、その位置を６自由度の
値（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向とＸ，Ｙ，Ｚ軸それぞれの回りの回
転方向）で表現したものを指す。１９は基礎定盤１８を
支持する振動絶縁装置である。振動絶縁装置１９は基礎
定盤１８の４隅に固定されたそれぞれ４つのユニットを
有し、それぞれフレームで結合されており、本実施形態
の特徴とする要素である。
設置床に対する相対位置とは、基礎定盤１８が支持する
構成要素を一つの剛体と見なし、その位置を６自由度の
値（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向とＸ，Ｙ，Ｚ軸それぞれの回りの回
転方向）で表現したものを指す。１９は基礎定盤１８を
支持する振動絶縁装置である。振動絶縁装置１９は基礎
定盤１８の４隅に固定されたそれぞれ４つのユニットを
有し、それぞれフレームで結合されており、本実施形態
の特徴とする要素である。
【００２０】２０はこの露光装置全体の動作を制御する
制御装置、２１は主として振動絶縁装置１９の動作を制
御する振動絶縁装置制御装置、２２は振動絶縁装置１９
の４つのユニットそれぞれのアクチュエータを駆動する
駆動装置である。
制御装置、２１は主として振動絶縁装置１９の動作を制
御する振動絶縁装置制御装置、２２は振動絶縁装置１９
の４つのユニットそれぞれのアクチュエータを駆動する
駆動装置である。
【００２１】次に、この露光装置の動作を説明する。不
図示の感光基板搬送系により感光基板１４がＸ−Ｙステ
ージ１５，１６上に搬送されると、制御装置２０は、感
光基板１４を露光すべき位置（露光開始位置）にステッ
プ動作するためのステージ駆動信号を出力する。それに
応じて、ＸまたはＹステージ１５，１６がステップす
る。ステップ終了時にアライメントスコープ９により最
終的な位置計測を行ない、その位置信号をフィードバッ
クさせることによりステージ１５，１６の位置決めを完
了する。位置決めが完了すると制御装置２０は、レーザ
光源である光源装置へ発光の指令信号を出す。光源より
発光したレーザ光は、露光装置本体構造体部の照明系
８、レチクル１０、および投影レンズ１２を通って感光
基板１４に照射され、これにより感光基板１４が露光さ
れる。
図示の感光基板搬送系により感光基板１４がＸ−Ｙステ
ージ１５，１６上に搬送されると、制御装置２０は、感
光基板１４を露光すべき位置（露光開始位置）にステッ
プ動作するためのステージ駆動信号を出力する。それに
応じて、ＸまたはＹステージ１５，１６がステップす
る。ステップ終了時にアライメントスコープ９により最
終的な位置計測を行ない、その位置信号をフィードバッ
クさせることによりステージ１５，１６の位置決めを完
了する。位置決めが完了すると制御装置２０は、レーザ
光源である光源装置へ発光の指令信号を出す。光源より
発光したレーザ光は、露光装置本体構造体部の照明系
８、レチクル１０、および投影レンズ１２を通って感光
基板１４に照射され、これにより感光基板１４が露光さ
れる。
【００２２】さらに図１及び図３を参照して、図２の露
光装置の振動絶縁装置１９について説明する。図３に示
すように、このアクティブ振動絶縁装置１９の各ユニッ
トは基礎または床上に設置され、空気ばね４（４−１〜
４−４）で基礎定盤１８上の本体構造体を支持してい
る。また、各ユニットは、露光装置本体構造体の振動を
検出する加速度センサ６と、露光装置本体構造体の設置
床に対する相対位置をモニタする変位センサ５を搭載し
ている。制御装置２１は、加速度センサ６、および変位
センサ５からの検出信号を処理して制御信号を生成す
る。７はこの制御信号に基づいて空気を空気ばね４に給
排気するサーボバルブである。サーボバルブ７にはコン
プレッサ等の空圧源から圧縮された空気が印加されてい
る。
光装置の振動絶縁装置１９について説明する。図３に示
すように、このアクティブ振動絶縁装置１９の各ユニッ
トは基礎または床上に設置され、空気ばね４（４−１〜
４−４）で基礎定盤１８上の本体構造体を支持してい
る。また、各ユニットは、露光装置本体構造体の振動を
検出する加速度センサ６と、露光装置本体構造体の設置
床に対する相対位置をモニタする変位センサ５を搭載し
ている。制御装置２１は、加速度センサ６、および変位
センサ５からの検出信号を処理して制御信号を生成す
る。７はこの制御信号に基づいて空気を空気ばね４に給
排気するサーボバルブである。サーボバルブ７にはコン
プレッサ等の空圧源から圧縮された空気が印加されてい
る。
【００２３】図１は、アクティブ振動絶縁装置１９の各
ユニットの配置を示す。露光装置本体構造体を鉛直方向
に支持する各ユニットは、露光装置本体構造体の（基礎
定盤１８の）４隅に設置されている。各ユニットは、空
気ばね４、および各空気ばね４に対して構成された加速
度センサ６、変位センサ５ならびにサーボバルブ７を有
する。そして、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−
４の間には、この両者を導通接続するエア配管２、及び
それを流れるエアの流量を調整する可変エア絞り３を有
する。
ユニットの配置を示す。露光装置本体構造体を鉛直方向
に支持する各ユニットは、露光装置本体構造体の（基礎
定盤１８の）４隅に設置されている。各ユニットは、空
気ばね４、および各空気ばね４に対して構成された加速
度センサ６、変位センサ５ならびにサーボバルブ７を有
する。そして、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−
４の間には、この両者を導通接続するエア配管２、及び
それを流れるエアの流量を調整する可変エア絞り３を有
する。
【００２４】露光装置本体構造体がその設置床に対する
静止基準位置にあるとき、露光装置本体構造体上のＸ−
Ｙステージ１５，１６が図１において右向きに変位する
と、アクテイブ振動絶縁装置の第１空気ばね４−１と第
４空気ばね４ー４は沈み込み、それぞれの空気ばね４の
エア内圧は上昇する。そして、第２空気ばね４−２と第
３空気ばね４−３は浮き上がり、それぞれの空気ばね４
のエア内圧は下降する。この時、加速度センサ６及び変
位センサ５が露光装置本体構造体の振動、設置床に対す
る相対位置のそれぞれをモニタし、その検出信号は振動
絶縁装置制御装置２１によって処理され制御信号とな
る。第１空気ばね４−１〜第４空気ばね４−４に構成さ
れるサーボバルブ７はその制御信号によって駆動し、第
２空気ばね４−２と第３空気ばね４−３のエアを排出
し、第１空気ばね４−１と第４空気ばね４−４にエアを
吸入して、露光装置本体構造体の姿勢を戻す動作をす
る。この際、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−４
内部のエアは、互いにエア内圧を同圧にするように導通
配管２によりやりとりされている。そして、露光装置本
体構造体がその設置床に対する静止基準位置に収束した
後、ある一定時間経過後に第３空気ばね４−３と第４空
気ばね４−４のエア内圧は同圧になる。この同圧になる
までに要する時間は可変絞り３によって調整できる。
静止基準位置にあるとき、露光装置本体構造体上のＸ−
Ｙステージ１５，１６が図１において右向きに変位する
と、アクテイブ振動絶縁装置の第１空気ばね４−１と第
４空気ばね４ー４は沈み込み、それぞれの空気ばね４の
エア内圧は上昇する。そして、第２空気ばね４−２と第
３空気ばね４−３は浮き上がり、それぞれの空気ばね４
のエア内圧は下降する。この時、加速度センサ６及び変
位センサ５が露光装置本体構造体の振動、設置床に対す
る相対位置のそれぞれをモニタし、その検出信号は振動
絶縁装置制御装置２１によって処理され制御信号とな
る。第１空気ばね４−１〜第４空気ばね４−４に構成さ
れるサーボバルブ７はその制御信号によって駆動し、第
２空気ばね４−２と第３空気ばね４−３のエアを排出
し、第１空気ばね４−１と第４空気ばね４−４にエアを
吸入して、露光装置本体構造体の姿勢を戻す動作をす
る。この際、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−４
内部のエアは、互いにエア内圧を同圧にするように導通
配管２によりやりとりされている。そして、露光装置本
体構造体がその設置床に対する静止基準位置に収束した
後、ある一定時間経過後に第３空気ばね４−３と第４空
気ばね４−４のエア内圧は同圧になる。この同圧になる
までに要する時間は可変絞り３によって調整できる。
【００２５】なお、以上の例で、サーボバルブ７は第１
空気ばね４−１〜第４空気ばね４−４のそれぞれに構成
したが、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−４はエ
ア配管２によって導通されているので、第３或いは第４
空気ばねのどちらか一方に構成されるサーボバルブ７だ
けで２つの空気ばね４を同時に駆動することも可能であ
る。この場合、他方に構成されるサーボバルブ７は削除
される。そして、サーボバルブ７は電磁弁等の他の電空
変換器に置き換え可能である。
空気ばね４−１〜第４空気ばね４−４のそれぞれに構成
したが、第３空気ばね４−３と第４空気ばね４−４はエ
ア配管２によって導通されているので、第３或いは第４
空気ばねのどちらか一方に構成されるサーボバルブ７だ
けで２つの空気ばね４を同時に駆動することも可能であ
る。この場合、他方に構成されるサーボバルブ７は削除
される。そして、サーボバルブ７は電磁弁等の他の電空
変換器に置き換え可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
構造体への設置面からの振動の絶縁、Ｘ−Ｙステージの
ステップ反力等により生ずる構造体の振動の早期収束、
構造体の設置面に対する相対位置の高精度な再現の性能
を有する空圧式振動絶縁・除去装置および方法におい
て、構造体を支持する４本以上の空気ばねのうちの幾つ
かを相互に導通接続するようにしたため、Ｘ−Ｙステー
ジのステップ位置等に依存した空気ばねのエア内圧バラ
ンスを高精度に再現することができる。その結果、露光
装置本体等の構造体の変形を抑える静変形制御が可能と
なる。したがって露光装置のアライメント性能を向上す
ることができる。
構造体への設置面からの振動の絶縁、Ｘ−Ｙステージの
ステップ反力等により生ずる構造体の振動の早期収束、
構造体の設置面に対する相対位置の高精度な再現の性能
を有する空圧式振動絶縁・除去装置および方法におい
て、構造体を支持する４本以上の空気ばねのうちの幾つ
かを相互に導通接続するようにしたため、Ｘ−Ｙステー
ジのステップ位置等に依存した空気ばねのエア内圧バラ
ンスを高精度に再現することができる。その結果、露光
装置本体等の構造体の変形を抑える静変形制御が可能と
なる。したがって露光装置のアライメント性能を向上す
ることができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係るアクティブ振動絶
縁装置のアクチュエータ配置を示す平面図である。
縁装置のアクチュエータ配置を示す平面図である。
【図２】 図１の装置を備えた露光装置の全体図であ
る。
る。
【図３】 図１のアクティブ振動絶縁装置の詳細図であ
る。
る。
１：マウントフレーム、２：エア配管、３：可変エア絞
り、４：空気ばね、５：変位センサ、６：加速度セン
サ、７：サーボバルブ、８：照明系、９：アライメント
スコープ、１０：レチクル、１１：外筒、１２：投影レ
ンズ、１３：鏡筒定盤、１４：感光基板、１５：Ｘステ
ージ、１６：Ｙステージ、１７：ステージ定盤、１８：
基礎定盤、１９：振動娠絶縁装置、２０：制御装置、２
１：振動絶縁装置制御装置、２２：駆動装置。
り、４：空気ばね、５：変位センサ、６：加速度セン
サ、７：サーボバルブ、８：照明系、９：アライメント
スコープ、１０：レチクル、１１：外筒、１２：投影レ
ンズ、１３：鏡筒定盤、１４：感光基板、１５：Ｘステ
ージ、１６：Ｙステージ、１７：ステージ定盤、１８：
基礎定盤、１９：振動娠絶縁装置、２０：制御装置、２
１：振動絶縁装置制御装置、２２：駆動装置。
Claims (6)
- 【請求項１】 構造体を設置するための設置面上に配置
され、前記構造体を支持する４本以上の空気ばねと、 前記設置面から前記構造体への振動を絶縁し、または前
記構造体の振動を除去するように前記空気ばね内のエア
圧力を制御して、前記構造体の姿勢を保つエア圧力制御
手段と、 前記空気ばねのうちのいずれかの間でエアを導通させる
導通配管と、 前記導通配管上に配置され、前記構造体の姿勢の変位を
戻すために前記空気ばね内のエア圧力を制御した結果と
して、前記導通配管で導通された各前記空気ばね内のエ
ア圧力に差が生じた後、前記導通配管で導通された各前
記空気ばね内のエア圧力が同圧になるまでに要する時間
を調整するエア絞りとを具備することを特徴とする空圧
式振動絶縁除去装置。 - 【請求項２】 前記エア絞りは、エアの流量を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の空圧式振動絶縁除去装
置。 - 【請求項３】 前記エア圧力制御手段は、前記構造体の
変位、速度、加速度、または空気ばね内のエア圧力をモ
ニタする手段と、前記空気ばね内のエア圧力を調整する
電気空圧変換手段と、前記モニタ手段の出力信号に応じ
て前記電気空圧変換手段の駆動制御を行なう制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の空圧
式振動絶縁除去装置。 - 【請求項４】 前記導通配管で相互に接続された空気ば
ねの組を１つの空気ばねとみなした場合、空気ばねの総
数は３つであり、前記エア圧力制御手段は、各みなし空
気ばねについては、それを構成する空気ばねの少なくと
も１つのエア圧力を制御するものであることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の空圧式振動絶縁除去
装置。 - 【請求項５】 前記請求項１〜４のいずれかの空圧式振
動絶縁除去装置によって支持され、レチクルのパターン
を投影光学系を介して感光基板上に投影露光することを
特徴とする露光装置。 - 【請求項６】 設置面上において露光装置を４本以上の
空気ばねで支持するとともに、前記設置面から前記露光
装置への振動を絶縁しまたは前記露光装置の振動を除去
するように前記空気ばね内のエア圧力を制御して前記露
光装置の姿勢を保ちながら、前記露光装置を用いてレチ
クルのパターンを投影光学系を介して感光基板上に投影
露光し、デバイスを製造するデバイス製造装置におい
て、前記露光装置の姿勢の変位を戻すために前記空気ばね内
のエア圧力を制御した結果として、 前記空気ばねのうち
のいずれかの間に設けた導通配管で導通された各前記空
気ばね内のエア圧力に差が生じた後、前記導通配管上に
配置されたエア絞りにより前記差が解消されるまでに要
する時間を調整し、前記導通配管でエアを導通させるこ
とにより前記差を解消することを特徴とするデバイス製
造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203596A JP3337906B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 空圧式振動絶縁除去装置、投影露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法 |
| US08/831,760 US5881987A (en) | 1996-04-02 | 1997-04-01 | Vibration damping apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203596A JP3337906B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 空圧式振動絶縁除去装置、投影露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275061A JPH09275061A (ja) | 1997-10-21 |
| JP3337906B2 true JP3337906B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14316518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10203596A Expired - Fee Related JP3337906B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 空圧式振動絶縁除去装置、投影露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5881987A (ja) |
| JP (1) | JP3337906B2 (ja) |
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| CN105122172B (zh) | 2012-12-13 | 2017-10-27 | 相干逻辑公司 | 同步数字系统及避免其中的时钟信号错误的方法 |
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