JP5789153B2 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施例1のレチクルのパターンを基板に投影して基板を露光する走査型の露光装置の概略を示した図である。本実施例の露光装置50では、ウエハ(基板)を保持して移動するウエハステージ(基板ステージ)2とレチクルを保持して移動するレチクルステージ1とが同一の構造部材7に支持されている。またウエハステージ2及びレチクルステージ1には以下に述べるカウンタマス機構がそれぞれ設けられている。ウエハステージ2の駆動に起因して発生する構造部材7に対する駆動反力を相殺する第1カウンタマスステージ4が構造部材7により支持されている。さらに、ウエハステージ2と第1カウンタマスステージ4との間に力を発生させる基板ステージ駆動部(ウエハステージ駆動部)40と、第1カウンタマスステージ4と構造部材7との間に力を発生させる第1カウンタマス駆動部6とが設けられている。
M=F×L ・・・(1)
これに対応させて、第1カウンタマス駆動部6と第2カウンタマス駆動部5で発生させる制御力は以下のように演算される。図1で、第1カウンタマス駆動部6と第2カウンタマス駆動部5で発生させるX方向の制御力をそれぞれF1、F2とする。また、構造部材7と、構造部材7に搭載され、ほぼ一体に剛体運動する部品を含めた全体(例えば図1中の1〜6)の重心8と、第1カウンタマス駆動部6で発生させる制御力F1の作用点位置との鉛直方向(Z軸方向)距離をL1とする。ここで、重心9は、演算する外乱力の計算精度を考慮した上で様々な定義が可能であり、基準定盤21や鏡筒22も含めた装置全体の重心で定義しても構わない。同様に装置全体の重心8と、第2カウンタマス駆動部5で発生させる制御力F2の作用点位置との鉛直方向(Z軸方向)距離をL2とする。さらに、レチクル駆動ステージ1の駆動によって発生する外乱力(モーメント力)9をMとすると、以下の式2、式3のような関係が成り立つ。
F1+F2=0 ・・・(2)
F1×L1+F2×L2=M ・・・(3)
この2つの式よりF1、F2は式4、式5で表わされる。
F1=M/(L1−L2) ・・・(4)
F2=−M/(L1−L2) ・・・(5)
実施例1では、レチクルステージ1の駆動に伴うモーメント力9に対する構造部材7の振動抑制技術に関して説明してきたが、モーメント力だけでなく並進力(図1の場合X軸方向の力)を含めた外乱力に対しても相殺する力を発生させることが可能である。例えば、レチクルステージ1と構造部材7との間で多数の配線や配管などの実装部材を引き回すことが多い。その場合、レチクルステージ1のX軸方向の移動に伴い、実装部材を介して構造部材7にX軸方向の並進力が伝達されることがある。また、レチクルステージ1と構造部材7との間で無視できない摩擦力がある場合もレチクルステージ1のX軸方向の移動に伴う並進力が構造部材7に働く。この場合、レチクルステージ1の駆動に伴い、モーメント力Mと同時に並進力F3が構造部材7に入力されることになる。
F1+F2=F3 ・・・(6)
F1×L1+F2×L2=M ・・・(7)
この2つの式よりF1、F2は式8、式9で表わされる。
F1=(M−F3×L2)/(L1−L2) ・・・(8)
F2=−(M−F3×L1)/(L1−L2) ・・・(9)
ここでは、構造部材7に対する外乱力として、レチクルステージ1の駆動によるモーメント力Mと並進力F3が発生する例を述べてきたが、ウエハステージ2の駆動でモーメント力M又は並進力F3が発生した場合でも同様に対応可能である。
実施例1,2では、レチクルステージ1やウエハステージ2で発生する構造部材7に対する外乱力を対象に説明してきた。しかし、構造部材7に設置される他の駆動部によって発生する外乱力を対象にしても構わない。例えば、露光装置50は、レチクルの照明範囲を限定するマスキングブレードと呼ばれる、レチクル駆動ステージ1の駆動に同期して駆動する駆動部を有する場合がある。その場合、マスキングブレードの駆動反力が構造部材7に外乱力(モーメント力や並進力)が入力される可能性がある。このような駆動部によって発生する構造部材7への外乱力が図1におけるY軸周りのモーメントやX軸方向の並進力である場合は、実施例1や実施例2で述べたように制振制御部38で対応が可能である。但し、その場合は、外乱力推定部37で対象とする駆動部の駆動情報と構造部材7への外乱力との関係を事前に理論式又は実験式で作成しておき、駆動部の駆動情報をもとに、構造部材7への外乱力を推定出来るようにしておく必要がある。
実施例1〜3では、外乱力推定部37が構造部材7への外乱力を推定して、推定された外乱力をもとに制振制御部38で構造部材7への相殺力を計算し、構造部材7を制振する例を説明してきたが、それに限定されるものではない。例えば、構造部材7上に加速度センサ、変位センサ、速度センサなどの振動を検出する検出器を設置して、その検出結果をもとにして、構造部材7への外乱力を推定せず直接的に構造部材7の振動を抑制するのでも構わない。検出器の検出結果に基づいて、制振制御部38で構造部材7の振動が抑制するように第1及び第2カウンタマス駆動部6,5で発生させる力を調整することで構造部材7の振動を抑制する。この場合、予め実験的に第1及び第2カウンタマス駆動部6,5での力の調整方法を算出しておく。このような構成にした場合、外乱力が発生する原因が良く分からないような場合でも構造部材7の振動を抑制することが可能になる。また、床振動による構造部材7へのランダム的な外乱力に対しても効率よく対応出来る。
次に、デバイス(半導体デバイス、液晶表示デバイス等)の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)と、パッケージング工程(封入)を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
Claims (6)
- レチクルのパターンを基板に投影して前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持して移動する基板ステージと、
前記レチクルを保持して移動するレチクルステージと、
前記基板ステージおよび前記レチクルステージを支持する構造部材と、
前記構造部材により支持され、前記基板ステージの駆動に起因して発生する前記構造部材に対する駆動反力を相殺する第1カウンタマスステージと、
前記構造部材により支持され、前記レチクルステージの駆動に起因して発生する前記構造部材に対する駆動反力を相殺する第2カウンタマスステージと、
前記基板ステージと前記第1カウンタマスステージとの間に力を発生させる基板ステージ駆動部と、
前記レチクルステージと前記第2カウンタマスステージとの間に力を発生させるレチクルステージ駆動部と、
前記構造部材と前記第1カウンタマスステージとの間に力を発生させる第1カウンタマス駆動部と、
前記構造部材と前記第2カウンタマスステージとの間に力を発生させる第2カウンタマス駆動部と、
前記構造部材に作用する力の情報を取得し、前記第1カウンタマス駆動部により前記構造部材と前記第1カウンタマスステージとの間に力を発生させると同時に、前記第2カウンタマス駆動部により前記構造部材と前記第2カウンタマスステージとの間に力を発生させることによって前記構造部材に作用する力を相殺するように前記第1カウンタマス駆動部及び前記第2カウンタマス駆動部を制御する制御器と、
を備える、ことを特徴とする露光装置。 - 前記制御器は、前記構造部材により支持されて前記構造部材に前記構造部材に作用する力を発生する駆動部の駆動情報に基づいて前記構造部材に作用する力を演算することによって前記情報を取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記構造部材に作用する力を発生する前記駆動部は、前記基板ステージ駆動部、前記レチクルステージ駆動部及び前記レチクルの照明範囲を限定するマスキングブレードの駆動部の少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
- 前記制御器は、前記基板ステージ駆動部により発生された駆動力の前記第1カウンタマスステージに対する作用点と前記第1カウンタマスステージの重心との位置ずれに伴って発生したモーメントと、前記レチクルステージ駆動部により発生された駆動力の前記第2カウンタマスステージに対する作用点と前記第2カウンタマスステージの重心との位置ずれに伴って発生したモーメントと、の少なくとも一方が前記構造部材に作用する力を演算する、ことを特徴とする請求項2記載の露光装置。
- 前記構造部材に設置されて前記構造部材の振動を検出する検出器を備え、
前記制御器は、前記検出器の検出結果から前記構造部材に作用する力の情報を取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - デバイスを製造する方法であって、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
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