JP3715742B2 - Static pressure stage - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ステージを定盤に対して静圧支持するとともに、その支持剛性を高めるために移動ステージを定盤に向けて吸引する磁石を用いた静圧ステージに関し、特に走査型露光装置用として好適な静圧ステージに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の露光装置として、ウエハ等の被露光基板を逐次移動、停止して露光を繰り返すいわゆるステッパが知られている。
図3にステッパのウエハステージの詳細を、図4にそのウエハステージの分解図を示す。図において、ベース定盤1上にYヨーガイド2が固定され、Yヨーガイド2の側面とベース定盤1の上面でガイドされるYステージ3がベース定盤1の上にY方向に不図示エアスライドにより滑動自在に支持されている。Yステージ3は主に2本のXヨーガイド3aと、Yスライダ(大)3bおよびYスライダ(小)3cとの4部材から構成され、Yスライダ(大)3bはその側面および下面に設けた不図示エアパッドを介してYヨーガイド2側面およびベース定盤1上面と対面し、Yスライダ(小)3cはその側面に設けた不図示エアパッドを介してベース定盤1上面と対面している。この結果Yステージ3全体としては前述のようにYヨーガイド2の側面とベース定盤1の上面でY方向に滑動自在に支持されることになる。
【0003】
一方、Yステージ3の構成部品である2本のXヨーガイド3aの側面とベース定盤1の上面とでガイドされるXステージ4がX軸まわりにYステージ3を囲むように設けられ、X方向に不図示エアスライドにより滑動自在に支持されている。Xステージ4は主に2枚のXステージ側板4aと、上下のXステージ天板4bおよびXステージ底板4cとの4部材から構成され、Xステージ底板4cはその下面に設けたエアパッド4dを介してベース定盤1上面と対面し、2枚のXステージ側板4aはその側面に設けた不図示エアパッドを介してYステージ3の構成部材である2本のXヨーガイド3aの側面と対面している。Xステージ天板4b下面とXヨーガイド3aの上面、およびXステージ底板4c上面とXヨーガイド3aの下面は非接触になっている。この結果Xステージ4全体としては前述のように2本のXヨーガイド3aの側面とベース定盤1の上面でX方向に滑動自在に支持されることになる。Xステージ天板4bの上部には不図示工作物保持機構が設けられウエハ等の工作物を保持できるようになっており、またここには不図示スコヤミラーが設けられ、XおよびYステージ4,3の位置をレーザ干渉計で精密に計測できるようになっている。
【0004】
駆動機構は、X駆動用に1本、Y駆動用に2本の多相コイル切り替え方式のリニアモータが用いられている。固定子6a,7aはストローク方向に並べた複数個のコイル6c,7cを枠に挿入したもので、可動子6b,7bは箱形の磁石ユニットで構成される。7dは磁石連結板、8はY固定子固定部材である。可動子6b,7bの位置によって固定子6a,7aのコイル6c,7cに選択的に電流を流すことにより推力を発生する。
【0005】
エアスライドの剛性を上げるにはギャップを5μm程度に保つことが必要で、このため、分解図に示すようにXステージ4はエアパッドの間に設けた2個の与圧磁石4eでベース定盤1に吸引されるようになっている。
Yステージ3も同様にYスライダ(大)3b側面において不図示与圧磁石でYヨーガイド2に吸引されるように、Yスライダ(大)3b下面とYスライダ(小)3c下面において不図示与圧磁石でベース定盤1に吸引されるようになっている。
【0006】
これらの与圧磁石は図5に示すように短冊状の磁石片9を複数個並べて正方形のユニットにしたものが用いられている。
【0007】
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、エアギャップ保持のために設けた与圧磁石はエアスライドの浮力方向と逆向きの吸引力のみを発揮してくれるのが望ましいのであるが、実際はそれ以外にエアスライドの滑動方向に速度に比例した抵抗力をも発生するという問題がある。
【0008】
現状のステージ構成の特徴として、Xステージ4のチルト姿勢はベース定盤1で直接ガイドされる。よってXステージ4はベース定盤1と対面しながら2次元に動き、XY両方向に上記速度に比例した抵抗を受ける。
Yステージ3はY方向にのみ与圧磁石の抵抗を受ける。
【0009】
一方、与圧磁石は図5に示すような複数の短冊状磁石片9を1次元に並べて正方形のユニットに構成されたものが用いられている。
【0010】
上記抵抗の大きさは、速度と、磁石ユニットの移動方向に直角な辺の長さと、移動方向に数えた磁石の極数との3者の積に比例する。
図5の構成では磁石ユニットは正方形形状なので、X,Yどちらの方向でも移動速度が同じなら同じ大きさの抵抗を発生する。
【0011】
これらの速度に比例する抵抗があっても、ステッパは停止状態で露光するので露光時には抵抗はゼロであり、ステッパでにおいては問題にならなかった。
【0012】
次に次世代の露光装置の1つである、走査型露光装置全体図を図6に示す。
図6において、床(または地面)30から除振手段31を介して定盤1が支持されている。定盤1上にはXY平面内に移動可能なウエハステージ33が設けられ、また鏡筒支持部材34を介して縮小投影光学系35が固定されている。支持部材34の上方にはレチクルステージベース36が設けられ、レチクルステージベース36上をガイドに沿って1軸方向に走査可能なレチクルステージ37が設けられている。レチクルを通してウエハに露光エネルギを与えるための照明系38が破線で示されている。41は光学系35の外筒、42,43は干渉計基準である。
【0013】
この装置ではレチクルパターンの矩形の一部領域のみが照明される。このため全体を露光するにはウエハステージ33とレチクルステージ37を光学系35の縮小倍率に等しい速度比で同期スキャンし、スキャン中に露光する。ウエハステージ33はXYステージであるが露光中はレチクルステージ37の軸に平行な軸をスキャンしもう1つの軸は静止するように制御する。
【0014】
この改良型として図7に示すシステムもある。
鏡筒定盤45に支持される投影光学系35がウエハステージ定盤46とは機械的に分離されて直接床30から除振手段31で支持されている。このため投影光学系35や干渉計基準にはウエハステージ33からの振動が伝わらず光学系35や干渉計基準42,43の機械的変形および振動を極めて小さくできるという利点がある。
【0015】
また、ウエハステージ定盤46は除振手段31を介さず床30から直接支持されている。このためウエハステージ33を加減速したときの反力による定盤46の揺り戻しがきわめて小さく停止精度が向上したり制定時間が短縮されたりするという利点がある。
【0016】
このようなシステムでは露光はスキャン中に行なわれるので、スキャン方向においてはスキャン中に発生する走行抵抗のむらおよび絶対値が新たな問題となる。
【0017】
走行抵抗のむらは、駆動系との組み合わせで結果的に発生する。例えば駆動系に複数個のコイルを切り替えるタイプのリニアモータを用いたときに発生する。このタイプのモータは位置によって周期的に推力定数が変化する。したがって、定電流駆動した場合、仮に磁石からの抵抗が一定だったとしても推力定数の周期的むらがそのまま抵抗むらとなって作用し、スキャン方向の露光精度を低下させる。このむらの大きさは磁石が発生する抵抗の絶対値に比例するのでこれを減らすには磁石の抵抗の絶対値を減らす必要がある。
【0018】
また、走行抵抗の絶対値が大きいとこれに打ち勝つための余分な推力が必要になり、駆動系の発熱が増加したり、発熱を除去する冷却系が大型化したりする。
【0019】
本発明は、上記の従来例における問題点に鑑みてなされたもので、与圧磁石のスラスト抵抗の少ない静圧ステージを提供することを目的とする。
【0020】
【問題点を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明の静圧ステージでは、 スキャン中に露光を行う露光装置に用いられる静圧ステージであって、定盤上に設けられた第1のガイドに沿って該定盤上を第1の方向に移動可能な第1のステージと、第1のステージ上に設けられた第2のガイドに沿って該定盤上を第1の方向と交差する第2の方向に移動可能であるとともに第1のステージの移動に伴って第1の方向へも移動可能な第2のステージと、前記第1および第2のステージをそれぞれ前記定盤から浮上させる第1および第2の流体静圧付与手段と、前記第1および第2のステージをそれぞれ前記定盤へ向けて吸引する第1および第2の予圧磁石とを具備し、前記第1および第2の方向の一方を前記スキャン方向として設定される静圧ステージにおいて、前記第2の予圧磁石が複数の短冊型磁石片を前記スキャン方向には長く該スキャン方向と直角方向には短い矩形状に配列してなる磁石ユニットを有することを特徴とする
【0021】
本発明の好ましい実施の形態において、前記磁石ユニットを構成する各磁石片の長さが該磁石ユニットの長辺と同一長さである。すなわち、この磁石ユニットは、長辺方向には分割されず、短辺方向にのみ複数個に分割されている。また、第1の与圧磁石としても前記磁石ユニットと同一形状の第2の磁石ユニットを用いることができる。但し、この第2の磁石ユニットは、走査方向が第1および第2のいずれの方向であるかにかかわらず、その長辺が第1の方向を向くように配置する。
【0022】
本発明が適用される走査型露光装置としては例えば図6または図7に示す構成のものを用いることができる。
【0023】
【作用および効果】
走査型露光装置用静圧ステージにおいて与圧用磁石ユニットを複数の矩形磁石片を1次元に並べて構成し、構成された磁石ユニット全体の形状をスキャン方向に直角な辺の長さがスキャン方向に平行な辺の長さより短い長方形となるよう構成し、かつスキャン方向が矩形磁石片の並びに沿う方向(短手方向)と直角になるように、すなわち矩形磁石片の長手方向がスキャン方向と平行になるように配置した磁石ユニットを含むようにする。これにより、与圧磁石のスラスト力に起因するスキャン方向における走行抵抗を低減し、走行抵抗むらの低減および露光精度の向上を図ることができる。また、走行抵抗が低減する結果発熱も低減し、これも露光精度の向上に寄与する。
【0024】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1実施例
図1は本発明の第1実施例を説明するための図で、Xをスキャン方向、Yをステップ方向とするXステージ4およびYステージ3を下から眺めたものである。本実施例において、ステージの構成要素は図3および図4のものと同じである。
【0025】
Xステージ4の与圧磁石4eは、磁石全体の形状はスキャン方向(X方向)に直角な辺の長さがスキャン方向に平行な辺の長さより短い長方形となるよう構成されている。また磁石の極数は2極であるが矩形状磁石片の並びに沿う方向(磁石片の短辺方向)とスキャン方向とは互いに直交するようになっている。
【0026】
上述のように上記抵抗の絶対値はスキャン速度と、磁石ユニットのスキャン方向に直角な辺の長さと、スキャン方向に数えた磁石の極数の3者の積に比例する。
【0027】
したがって、抵抗の絶対値を減らすにはこれら3者を減らせばよい。しかしスキャン速度はスループットの観点から減らすことはできない。そこで磁石ユニットのスキャン方向に直角な辺の長さと、スキャン方向に数えた磁石の極数の2者を減らすことになる。図1のように磁石ユニット4eの形状を偏平な長方形としてその短辺をスキャン方向に直角に配置することにより磁石ユニットのスキャン方向に直角な辺の長さを従来例にくらべて大きく減らしている。また2極の磁石のならびに沿う方向をスキャン方向と直角に配置することによりスキャン方向に数えた磁石の極数を減らしている。この相乗効果により図1の例では従来例に比べてXステージ4のスキャン時の抵抗がきわめて小さくなる。磁石の極数が2極である必要は抵抗を減らすという観点からは特になく6極でも10極でも磁石の並びに沿う方向とスキャン方向とが直角に配置されていさえすればよいのだが、本実施例のような全体として偏平の長方形のユニットを構成しようとしたときには磁石の加工組み立て上の理由で極数が少ない方が有利である。
【0028】
一方、Yステージ3の磁石ユニット3eは従来例と変わっていない。本実施例ではスキャン時にはXステージのみがスキャンし、Yステージは静止しているのでYステージの磁石ユニットには特に対策をうつ必要がないからである。
【0029】
但し、図1に示すようなXスキャンYステップの場合はYステージ3の磁石において矩形磁石の並びに沿う方向とステップ方向とを互いに直角に配置することによりYステージ3のステップ時の発熱が少なくなるというメリットはある。このメリットは磁石ユニット全体の形を短辺がステップ方向と直角な偏平の長方形になるようにするとさらに顕著になる。
【0030】
第2実施例
図2は第2実施例を説明するための図で、Yをスキャン方向、Xをステップ方向とするXステージ4とYステージ3を下から眺めたものである。
この実施例ではスキャン時にはXステージ4とYステージ3が一体となってスキャンを行なう。したがってXステージ4の磁石ユニット4eにおいても、Yステージの磁石ユニットにおいてもスキャン方向に直角な辺の長さがスキャン方向に平行な辺の長さより短い長方形となるよう構成される。磁石の極数は2極であるが矩形磁石の並びに沿う方向とスキャン方向とは互いに直交するようになっている。磁石ユニットの構成の理由や利点は第1実施例とまったく同じである。
【0031】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、多相モータと組み合わせたときの重ね合わせ精度向上や、与圧磁石のスラスト力に起因するスキャン抵抗の低減、さらにはモータなどの発熱の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例に係るウエハステージの底面図である。
【図2】 本発明の第2実施例に係るウエハステージの底面図である。
【図3】 従来例であり本発明の適用対象であるウエハステージの全体図である。
【図4】 図3のウエハステージの分解図である。
【図5】 与圧磁石としての磁石ユニット図である。
【図6】 本発明のステージの適用対象例としての走査型露光装置の全体図である。
【図7】 本発明のステージの適用対象例としての他の走査型露光装置の全体図である。
【符号の説明】
1:ベース定盤、2:Yヨーガイド、3:Yステージ、3a:Xヨーガイド、3b:Yスライダ(大)、3c:Yスライダ(小)、3e:与圧磁石、4:Xステージ、4a:Xステージ側板、4b:Xステージ天板、4c:Xステージ底板、4d:エアパッド、4e:与圧磁石、6a,7a:固定子、6b,7b:可動子、6c,7c:コイル、7d:磁石連結板、8:Y固定子固定部材、9:磁石片、30:床(または地面)、31:除振手段、33:ウエハステージ、34:鏡筒支持部材、35:縮小投影光学系、36:レチクルステージベース、37:レチクルステージ、38:照明系、41:外筒、42,43:干渉計基準、45:鏡筒定盤。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a static pressure stage using a magnet that supports a moving stage with respect to a surface plate and attracts the moving stage toward the surface plate in order to increase its support rigidity, and more particularly to a scanning exposure apparatus. As a suitable static pressure stage.
[0002]
[Prior art]
As a conventional exposure apparatus, a so-called stepper is known in which a substrate to be exposed such as a wafer is sequentially moved and stopped to repeat exposure.
FIG. 3 shows details of the wafer stage of the stepper, and FIG. 4 shows an exploded view of the wafer stage. In the figure, a Y yaw guide 2 is fixed on a base surface plate 1, and a Y stage 3 guided by the side surface of the Y yaw guide 2 and the upper surface of the base surface plate 1 is an air slide (not shown) on the base surface plate 1 in the Y direction. It is slidably supported by. The Y stage 3 is mainly composed of two X yaw guides 3a, a Y slider (large) 3b, and a Y slider (small) 3c. The Y slider (large) 3b is provided on the side surface and the lower surface. The side surface of the Y yaw guide 2 and the upper surface of the base surface plate 1 face each other through the illustrated air pad, and the Y slider (small) 3c faces the upper surface of the base surface plate 1 through an air pad (not shown) provided on the side surface. As a result, the Y stage 3 as a whole is slidably supported in the Y direction on the side surface of the Y yaw guide 2 and the upper surface of the base surface plate 1 as described above.
[0003]
On the other hand, an X stage 4 guided by the side surfaces of two X yaw guides 3a that are components of the Y stage 3 and the upper surface of the base surface plate 1 is provided so as to surround the Y stage 3 around the X axis. Are slidably supported by an air slide (not shown). The X stage 4 is mainly composed of four members, that is, two X stage side plates 4a, an upper and lower X stage top plate 4b, and an X stage bottom plate 4c. The X stage bottom plate 4c is interposed via an air pad 4d provided on the lower surface thereof. The two X stage side plates 4a face the upper surface of the base surface plate 1 and face the side surfaces of the two X yaw guides 3a, which are constituent members of the Y stage 3, through air pads (not shown) provided on the side surfaces. The lower surface of the X stage top plate 4b and the upper surface of the X yaw guide 3a, and the upper surface of the X stage bottom plate 4c and the lower surface of the X yaw guide 3a are not in contact with each other. As a result, the X stage 4 as a whole is slidably supported in the X direction on the side surfaces of the two X yaw guides 3a and the upper surface of the base surface plate 1 as described above. A workpiece holding mechanism (not shown) is provided on the top of the X stage top plate 4b so as to hold a workpiece such as a wafer. A not-shown square mirror is provided here, and the X and Y stages 4, 3 are provided. The position of can be measured accurately with a laser interferometer.
[0004]
As the driving mechanism, one multi-phase coil switching type linear motor is used for X driving and two for Y driving. The stators 6a and 7a are obtained by inserting a plurality of coils 6c and 7c arranged in the stroke direction into a frame, and the movers 6b and 7b are constituted by box-shaped magnet units. 7d is a magnet coupling plate, and 8 is a Y stator fixing member. Thrust is generated by selectively passing a current through the coils 6c and 7c of the stators 6a and 7a according to the positions of the movers 6b and 7b.
[0005]
In order to increase the rigidity of the air slide, it is necessary to keep the gap at about 5 μm. For this reason, as shown in the exploded view, the X stage 4 is composed of two pressurizing magnets 4e provided between the air pads. To be sucked into.
Similarly, the Y stage 3 is attracted to the Y yaw guide 2 by a not-illustrated pressurizing magnet on the side surface of the Y slider (large) 3b, and the unillustrated pressure is applied to the bottom surface of the Y slider (large) 3b and the bottom surface of the Y slider (small) 3c. It is attracted to the base surface plate 1 by a magnet.
[0006]
As these pressurizing magnets, as shown in FIG. 5, a plurality of strip-shaped magnet pieces 9 arranged in a square unit are used.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is desirable that the pressurizing magnet provided to maintain the air gap only exerts an attractive force in the direction opposite to the buoyancy direction of the air slide. There is a problem that a proportional resistance force is also generated.
[0008]
As a feature of the current stage configuration, the tilt posture of the X stage 4 is directly guided by the base surface plate 1. Therefore, the X stage 4 moves two-dimensionally while facing the base surface plate 1, and receives resistance proportional to the speed in both XY directions.
The Y stage 3 receives the resistance of the pressurizing magnet only in the Y direction.
[0009]
On the other hand, as the pressurizing magnet, a plurality of strip-shaped magnet pieces 9 as shown in FIG.
[0010]
The magnitude of the resistance is proportional to the product of the three of the speed, the length of the side perpendicular to the moving direction of the magnet unit, and the number of magnet poles counted in the moving direction.
In the configuration of FIG. 5, since the magnet unit is square, if the moving speed is the same in both the X and Y directions, the same resistance is generated.
[0011]
Even if there is a resistance proportional to these speeds, the stepper is exposed in a stopped state, so the resistance is zero at the time of exposure, and there was no problem in the stepper.
[0012]
Next, FIG. 6 shows an overall view of a scanning exposure apparatus which is one of the next generation exposure apparatuses.
In FIG. 6, the surface plate 1 is supported from the floor (or the ground) 30 through the vibration isolation means 31. On the surface plate 1, a wafer stage 33 that is movable in the XY plane is provided, and a reduction projection optical system 35 is fixed via a lens barrel support member 34. A reticle stage base 36 is provided above the support member 34, and a reticle stage 37 that can scan the reticle stage base 36 along the guide in one axial direction is provided. Illumination system 38 for applying exposure energy to the wafer through the reticle is shown in broken lines. 41 is an outer cylinder of the optical system 35, and 42 and 43 are interferometer standards.
[0013]
In this apparatus, only a rectangular partial area of the reticle pattern is illuminated. Therefore, in order to expose the whole, the wafer stage 33 and the reticle stage 37 are synchronously scanned at a speed ratio equal to the reduction magnification of the optical system 35 and exposed during scanning. The wafer stage 33 is an XY stage. During exposure, the wafer stage 33 is controlled so that an axis parallel to the axis of the reticle stage 37 is scanned and the other axis is stationary.
[0014]
There is also a system shown in FIG. 7 as an improved type.
The projection optical system 35 supported by the lens barrel surface plate 45 is mechanically separated from the wafer stage surface plate 46 and directly supported by the vibration isolation means 31 from the floor 30. For this reason, the projection optical system 35 and the interferometer reference have an advantage that the vibration from the wafer stage 33 is not transmitted and the mechanical deformation and vibration of the optical system 35 and the interferometer references 42 and 43 can be extremely reduced.
[0015]
Further, the wafer stage surface plate 46 is directly supported from the floor 30 without the vibration isolation means 31 interposed therebetween. For this reason, there is an advantage that the swinging back of the surface plate 46 due to the reaction force when the wafer stage 33 is accelerated / decelerated is extremely small and the stopping accuracy is improved and the establishment time is shortened.
[0016]
In such a system, since exposure is performed during scanning, the running resistance unevenness and absolute value generated during scanning become new problems in the scanning direction.
[0017]
Unevenness of running resistance occurs as a result in combination with the drive system. For example, it occurs when a linear motor of a type that switches a plurality of coils is used in the drive system. In this type of motor, the thrust constant changes periodically depending on the position. Therefore, when driving at constant current, even if the resistance from the magnet is constant, the periodic unevenness of the thrust constant acts as the resistance unevenness as it is, and the exposure accuracy in the scanning direction is lowered. Since the magnitude of this unevenness is proportional to the absolute value of the resistance generated by the magnet, it is necessary to reduce the absolute value of the resistance of the magnet to reduce this.
[0018]
Further, if the absolute value of the running resistance is large, extra thrust is required to overcome this, and the heat generation of the drive system increases or the cooling system for removing the heat generation becomes large.
[0019]
The present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional example, and an object of the present invention is to provide a static pressure stage in which the thrust resistance of the pressurizing magnet is small.
[0020]
[Means for solving problems]
In order to achieve the above object, the static pressure stage of the present invention is a static pressure stage used in an exposure apparatus that performs exposure during scanning, and is arranged along a first guide provided on a surface plate. A first stage that can be moved in the first direction and a second guide provided on the first stage, and a second direction that intersects the first direction on the surface plate. A second stage that is movable in the first direction along with the movement of the first stage, and the first and second stages that float the first and second stages from the surface plate, respectively. comprising a fluid static pressure applying means, and first and second preloading magnet sucking toward the first and respectively the platen a second stage, said one of said first and second directions in static pressure stage to be set as the scanning direction, before Second preload magnet and having a magnet unit formed by arranging a short rectangular shape a plurality of strip-type magnet pieces longer the scan direction perpendicular to the direction in the scan direction [0021]
In preferable embodiment of this invention, the length of each magnet piece which comprises the said magnet unit is the same length as the long side of this magnet unit. That is, this magnet unit is not divided in the long side direction, but is divided into a plurality of pieces only in the short side direction. Further, a second magnet unit having the same shape as the magnet unit can be used as the first pressurizing magnet. However, the second magnet unit is arranged so that its long side faces the first direction regardless of whether the scanning direction is the first direction or the second direction.
[0022]
As the scanning type exposure apparatus to which the present invention is applied, for example, the one shown in FIG. 6 or FIG. 7 can be used.
[0023]
[Action and effect]
In a static pressure stage for a scanning exposure apparatus, a pressurizing magnet unit is configured by arranging a plurality of rectangular magnet pieces in a one-dimensional manner, and the length of a side perpendicular to the scanning direction is parallel to the scanning direction of the overall shape of the configured magnet unit. The rectangle is shorter than the length of each side, and the scanning direction is perpendicular to the direction along the rectangular magnet pieces (short direction), that is, the longitudinal direction of the rectangular magnet pieces is parallel to the scanning direction. The magnet unit is arranged to be included. Thereby, the running resistance in the scanning direction due to the thrust force of the pressurizing magnet can be reduced, and the running resistance unevenness can be reduced and the exposure accuracy can be improved. In addition, as a result of the reduction in running resistance, heat generation is also reduced, which also contributes to improvement in exposure accuracy.
[0024]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First embodiment FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and X stage 4 and Y stage 3 with X as a scanning direction and Y as a step direction as viewed from below. It is. In this embodiment, the components of the stage are the same as those in FIGS.
[0025]
The pressurizing magnet 4e of the X stage 4 is configured such that the overall shape of the magnet is a rectangle in which the length of the side perpendicular to the scanning direction (X direction) is shorter than the length of the side parallel to the scanning direction. Further, although the number of poles of the magnet is two, the direction along which the rectangular magnet pieces are arranged (the short side direction of the magnet pieces) and the scanning direction are orthogonal to each other.
[0026]
As described above, the absolute value of the resistance is proportional to the product of the three of the scanning speed, the length of the side perpendicular to the scanning direction of the magnet unit, and the number of poles of the magnet counted in the scanning direction.
[0027]
Therefore, in order to reduce the absolute value of resistance, it is sufficient to reduce these three. However, the scan speed cannot be reduced from the viewpoint of throughput. Therefore, the length of the side perpendicular to the scanning direction of the magnet unit and the number of magnet poles counted in the scanning direction are reduced. As shown in FIG. 1, the shape of the magnet unit 4e is a flat rectangle and its short side is arranged perpendicular to the scanning direction, so that the length of the side perpendicular to the scanning direction of the magnet unit is greatly reduced compared to the conventional example. . Further, the number of poles of the magnets counted in the scan direction is reduced by arranging the direction along which the two-pole magnets are aligned at right angles to the scan direction. Due to this synergistic effect, the resistance of the X stage 4 during scanning in the example of FIG. There is no particular need for the number of poles of the magnets from the viewpoint of reducing the resistance, and it is only necessary that the direction along which the magnets are aligned and the scanning direction be arranged at right angles, regardless of whether they are 6 poles or 10 poles. When an attempt is made to construct a flat rectangular unit as a whole as in the example, it is advantageous that the number of poles is smaller for reasons of machining and assembly of the magnet.
[0028]
On the other hand, the magnet unit 3e of the Y stage 3 is not different from the conventional example. This is because in this embodiment, only the X stage is scanned at the time of scanning, and the Y stage is stationary, so that no special measures need to be taken for the Y stage magnet unit.
[0029]
However, in the case of the X scan Y step as shown in FIG. 1, heat generation at the step of the Y stage 3 is reduced by arranging the direction along the rectangular magnet and the step direction at right angles to each other in the magnet of the Y stage 3. There is a merit. This merit becomes even more prominent when the overall shape of the magnet unit is a flat rectangle whose short side is perpendicular to the step direction.
[0030]
Second Embodiment FIG. 2 is a diagram for explaining the second embodiment, and shows the X stage 4 and the Y stage 3 as viewed from below, where Y is the scanning direction and X is the step direction.
In this embodiment, the X stage 4 and the Y stage 3 are integrally scanned during scanning. Therefore, both the magnet unit 4e of the X stage 4 and the Y stage magnet unit are configured such that the length of the side perpendicular to the scanning direction is a rectangle shorter than the length of the side parallel to the scanning direction . The number of poles of the magnet is two, but the direction along the rectangular magnet and the scanning direction are orthogonal to each other. The reason and advantage of the configuration of the magnet unit are exactly the same as in the first embodiment.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the overlay accuracy when combined with a multiphase motor, reduce the scan resistance due to the thrust force of the pressurizing magnet, and further reduce the heat generation of the motor and the like. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a bottom view of a wafer stage according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of a wafer stage according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an overall view of a wafer stage that is a conventional example and to which the present invention is applied.
4 is an exploded view of the wafer stage of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a magnet unit diagram as a pressurizing magnet.
FIG. 6 is an overall view of a scanning exposure apparatus as an application target example of the stage of the present invention.
FIG. 7 is an overall view of another scanning exposure apparatus as an application target example of the stage of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: base surface plate, 2: Y yaw guide, 3: Y stage, 3a: X yaw guide, 3b: Y slider (large), 3c: Y slider (small), 3e: pressurizing magnet, 4: X stage, 4a: X stage side plate, 4b: X stage top plate, 4c: X stage bottom plate, 4d: air pad, 4e: pressurizing magnet, 6a, 7a: stator, 6b, 7b: mover, 6c, 7c: coil, 7d: magnet Connecting plate, 8: Y stator fixing member, 9: magnet piece, 30: floor (or ground), 31: vibration isolation means, 33: wafer stage, 34: lens barrel support member, 35: reduction projection optical system, 36 : Reticle stage base, 37: Reticle stage, 38: Illumination system, 41: Outer cylinder, 42, 43: Interferometer reference, 45: Lens barrel surface plate.

Claims (9)

スキャン中に露光を行う露光装置に用いられる静圧ステージであって、定盤上に設けられた第1のガイドに沿って該定盤上を第1の方向に移動可能な第1のステージと、第1のステージ上に設けられた第2のガイドに沿って該定盤上を第1の方向と交差する第2の方向に移動可能であるとともに第1のステージの移動に伴って第1の方向へも移動可能な第2のステージと、前記第1および第2のステージをそれぞれ前記定盤から浮上させる第1および第2の流体静圧付与手段と、前記第1および第2のステージをそれぞれ前記定盤へ向けて吸引する第1および第2の予圧磁石とを具備し、前記第1および第2の方向の一方を前記スキャン方向として設定される静圧ステージにおいて、前記第2の予圧磁石が複数の短冊型磁石片を前記スキャン方向には長く該スキャン方向と直角方向には短い矩形状に配列してなる磁石ユニットを有することを特徴とする静圧ステージ。 A static pressure stage used in an exposure apparatus that performs exposure during scanning, the first stage being movable in a first direction on the surface plate along a first guide provided on the surface plate ; The first stage can be moved along the second guide on the first stage in a second direction intersecting the first direction along the second guide and the first stage is moved. A second stage movable also in the direction of the first, second and second fluid static pressure applying means for floating the first and second stages from the surface plate, respectively, and the first and second stages In the static pressure stage, wherein one of the first and second directions is set as the scanning direction . the scan multiple strip-type magnet pieces preload magnet Static pressure stage, characterized in that it comprises a magnet unit formed by arranging a short rectangular shape long in the scanning direction and the direction perpendicular to the direction. 前記磁石ユニットを構成する各磁石片の長さが該磁石ユニットの長辺と同一長さであることを特徴とする請求項1記載の静圧ステージ。  2. The hydrostatic stage according to claim 1, wherein the length of each magnet piece constituting the magnet unit is the same as the long side of the magnet unit. 前記第2の方向がスキャン方向であり、前記第1の与圧磁石が複数の短冊型磁石片を前記スキャン方向には短く該スキャン方向と直角方向には長い矩形状に配列してなる第2の磁石ユニットを有することを特徴とする請求項1または2記載の静圧ステージ。The second direction is the scanning direction, the second the first pressurization magnet made by arranging a long rectangular shape in short the scanning direction perpendicular to the direction in a plurality of strip-type magnet pieces to the scan direction The static pressure stage according to claim 1, further comprising: a magnet unit. 前記第1の方向がスキャン方向であり、前記第1の与圧磁石が複数の短冊型磁石片を前記スキャン方向には長く該スキャン方向と直角方向には短い矩形状に配列してなる第2の磁石ユニットを有することを特徴とする請求項1または2記載の静圧ステージ。Wherein the first direction is a scanning direction, the second the first pressurization magnet made by arranging short rectangular shape long in the scanning direction perpendicular to the direction in a plurality of strip-type magnet pieces to the scan direction The static pressure stage according to claim 1, further comprising: a magnet unit. 前記第2の磁石ユニットを構成する各磁石片の長さが該磁石ユニットの長辺と同一長さであることを特徴とする請求項3または4記載の静圧ステージ。  The hydrostatic stage according to claim 3 or 4, wherein the length of each magnet piece constituting the second magnet unit is the same as the long side of the magnet unit. 前記定盤が床に除振手段を介して設置され、該定盤上に前記走査型露光装置を構成する投影光学系およびレチクルステージが搭載されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の静圧ステージ。  6. The surface plate is installed on a floor via vibration isolation means, and a projection optical system and a reticle stage constituting the scanning exposure apparatus are mounted on the surface plate. The static pressure stage according to any one of the above. 前記定盤が除振手段を介さず床と直結され、前記走査型露光装置を構成する投影光学系およびレチクルステージは除振手段を介して床に設置された他の定盤上に搭載されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の静圧ステージ。  The surface plate is directly connected to the floor without the vibration isolation means, and the projection optical system and the reticle stage constituting the scanning exposure apparatus are mounted on another surface plate installed on the floor via the vibration isolation means. The static pressure stage according to claim 1, wherein the static pressure stage is provided. 前記静圧を発生するための流体が空気であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の静圧ステージ。  The static pressure stage according to claim 1, wherein the fluid for generating the static pressure is air. スキャン中に露光を行う露光装置に用いられる静圧ステージであって、定盤上を前記スキャン方向に移動可能なステージと、前記定盤から浮上させる流体静圧付与手段と、前記ステージをそれぞれ前記定盤へ向けて吸引する予圧磁石とを具備し、前記予圧磁石が複数の短冊型磁石片を前記スキャン方向には長く該スキャン方向と直角方向には短い矩形状に配列してなる磁石ユニットを有することを特徴とする静圧ステージ。  A static pressure stage used in an exposure apparatus that performs exposure during scanning, a stage that can move in a scanning direction on a surface plate, a fluid static pressure applying unit that floats from the surface plate, and the stage respectively. A magnet unit comprising a preload magnet that attracts toward a surface plate, wherein the preload magnet has a plurality of strip-shaped magnet pieces arranged in a rectangular shape that is long in the scanning direction and short in the direction perpendicular to the scanning direction. A static pressure stage characterized by comprising:
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