JPH0373513A - ウエハステージ及びウエハ露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置の製造装置に使用される露光装置
において、ウェハの位置決めをするウェハステージとウ
ェハ露光方法に関する。

（従来の技術） 半導体装置、特に大規模集積回路（ＬＳＩ）の高密度化
、高速化のために素子の微細化が要求されているが、そ
の製造工程のうち、特に写真蝕刻工程は微細な素子を形
成する最も重要な工程の１つである。

前記写真蝕刻工程では、すでにウェハ表面に描かれたパ
ターンに合わせて、マスクに描かれたパターンを転写す
るために露光装置（アライナ）が用いられる。

前記アライナは、ウェハステージにウェハを載せ、この
ウェハを所定の位置に搬送し、かつ高精度に位置決めを
する性能を具えている必要がある。

特に、エアスライド（静圧気体軸受スライド）を用いる
エアステージは、上述の要求される高い性能を有するウ
ェハステージである。

第３図はｘ、ｙ軸の２移動方向の軸受が静圧気体軸受ス
ライドよりなる従来のウェハステージの斜視図、第４図
はＸ軸移動方向における静圧気体軸受スライド部分の断
面図であって、２１ｘ、２１ｙはスライド部、２２　ｘ
　＊　２２　ｙはガイドレール、２３ｘ。

２３ｙは駆動ネジ、２４ｘ、２４ｙは高圧気体の供給管
。

２５はスライド部２１ｘｗ２１ｙ内に設けられた気体吹
出部、２６はガイドレールｚｚｘ、ｚｚｙと、スライド
部２１ｘｐ２１ｙとの間隙、２７は転換空気からなる高
圧気体、２８は粗動テーブルである。

第３図において、スライド部２１　ｘ　＋　２１　Ｖは
ガイドレール２２に＃２２）’をはさみ、また駆動ネジ
２３ｘ。

２３ｙにより駆動される。さらにスライド部２１ｘ。

２１ｙには高圧気体２７、例えば５　ｋｇ／ｃｄの転換
空気を供給する供給管２４ｘ、２４ｙが接続されている
。

第４図において、前記スライド部２１ｘの内部には供給
管２４ｘにつながる気体吹出部２５が多数設けられてい
る。スライド部２１Ｘは、ガイドレール２２ｘとの間の
狭い間隙２６に気体吹出部２５から高圧気体２７を吹出
すことによってガイドレール２２ｘから浮き上がり、両
者が接続しない状態で駆動ネジ２３ｘによりガイドレー
ル２２ｘに沿って滑らかに移動させられる。

上述の静圧気体軸受スライドはガイドレール２２ｘ、２
２ｙとスライド部２１ｘ、２１ｙとが接触していないの
で、スライド部２１ｘ、２１ｙを滑らかに、かつ高速に
移動させることができる。

写真蝕刻工程で用いるアライナはスライド部２１ｘ、２
１ｙ上に載せた第３図の粗動テーブル２８上に、さらに
微小な距離を精度よく移動させ精密に位置決めのできる
図示しない微動ステージや、ウェハを吸着したウェハチ
ャックを載置する。

ウェハが大口径化されると、前記微動ステージやウェハ
チャックも大型になり、重量が大きくなるが、上述のウ
ェハステージを用いると、大型でかつ大重量の微動ステ
ージなどが載置されても滑らかで、かつ高速に移動する
ことができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のウェハステージを、閉じた容器内の特殊気体
雰囲気中で使用する場合には、ウェハステージのスライ
ド部２１ｘ、２１ｙをガイドレール２２ｘ、２２ｙから
浮き上らせるために供給した高圧気体２７の転換空気が
前記容器内に放出されるここになる。

前記容器内を純度の高い特殊気体、例えばＨｅの雰囲気
に保つ必要がある場合には、静圧気体軸受スライドにも
雰囲気気体と同じＨｅを供給する必要があるが、高価な
Ｈａを大量に消費することになる。

さらに容器内ではＨＳの圧力が変動し、またＨａ雰囲気
のゆらぎを生じるため、ウェハステージの精密な位置測
定に用いられるレーザ測長器が影響を受けて精密な位置
測定を困難にする。

本発明の目的は、静圧気体軸受スライドに供給される高
圧気体がウェハヘの位置決め、露光の駆動に影響を与え
ないようにしたウェハステージ及びウェハ露光方法を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、ウェハステージに
おいて、スライド部がガイドレールをはさみ、さらにス
ライド部の少なくとも一軸が、前記ガイドレールヒスラ
イド部との間隙に高圧気体を吹出す気体吹出部と、この
気体吹出部に連通されて気体吹出部より吹出された前記
高圧気体を回収し排出する気体排出部とからなる静圧気
体軸受スライドにより構成されたことを特徴とし、また
ウェハ露光方決において、少なくとも一軸が前記静圧気
体軸受スライドにより構成されたウェハステージにウェ
ハを載置して第１の気体を充した容器に収納し、前記静
圧気体軸受スライドに第２の気体を供給し、この第２の
気体を前記第１の気体中に放出することなく前記静圧気
体軸受スライドを駆動することによって、前記ウェハヘ
の位置決めをし、かつ露光することを特徴とする。

（作　用） 上記手段を採用したため、スライド部をガイドレールか
ら浮き上らせるために供給された高圧気体が、スライド
部からウェハステージの周囲に放出されることなく回収
され、気体排出部によって所望の排出可能な場所に排出
され、ウェハステージｌｌＩ［の圧力変動、雰囲気のゆ
らぎが生ぜず、ウェハステージにおける各種駆動に影響
を与えない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はｘ、ｙ軸の２移動方向の軸受が静圧気体軸受ス
ライドよりなる本発明によるウェハステージの一実施例
の斜視図、第２図は第１図の実施例のＸ軸移動方向にお
ける静圧気体軸受スライド部分の断面図であって、ｌｘ
、ｌｙはスライド部。

２ｘ、２ｙはガイドレール、３ｘ、３ｙは駆動ネジ、４
ｘ、４ｙは高圧気体の供給管、５はスライド部１ｘ、ｌ
ｙ内に設けられた気体吹出部、６はガイドレール２ｘ、
２ｙとスライド部１ｘ、ｌｙとの間隙、７は転換空気か
らなる高圧気体、８は粗動テーブル、９ｘ＋　９ｙは排
気管１０ｘ、１０ｙを有する気体排出部、１１はＨａｌ
ｌ囲気の容器、１２はマスク、１３はウェハ、１４は軟
Ｘ線である。

第１図において、駆動ネジ３ｘ、３ｙにより駆動される
スライド部１ｘ、ｌｙは、ガイドレール２ｘ、２ｙをは
さむ気体吹出部５と、気体吹出部５に連通する気体排出
部９ｘ、９ｙにより構成されている。前記気体吹出部５
には高圧気体７の供給管４ｘ、４ｙが接続されている。

第２図において、スライド部１ｘ内部には多数の気体吹
出部５が設けられている。また気体排出部９ｘには、内
部に空洞が形成されてガイドレール２ｘと気体吹出部５
との間ｗ１６につながっており、さらに一対の排気管１
０ｘが連続されている。

そして前記供給管４ｘから供給された圧力５ｋｇ／−の
高圧気体７の転換空気は、スライド部１ｘ内の気体吹出
部５より間隙６に吹出され、スライド部１ｘをガイドレ
ール２ｘから浮き上らせる。

間隙６に吹出された高圧気体７は間隙６を外方に流れ、
気体排出部９ｘの空洞で回収され、排気管１０ｘを介し
てウェハステージの外へ排出される。

前記気体排出部９ｘとガイドレール２ｘとの間隙又は、
気体排出部９ｘの空洞の高圧気体７が駆動部の外にもれ
ないように小さく作られ、さらに排気管１０ｘは図示し
ない排気装置につながれており、気体排出部９ｘの空洞
に放出された高圧気体７を速やかに排出する。

なお、第２図ではＸ軸移動方向における静電気体軸受ス
ライド部分を示して説明したが、ｙ軸移動方向における
静圧気体軸受スライド部分も同様の構成をなしている。

上述したように１本実施例のウェハステージはスライド
部１：ｃ、ｌｙをガイドレール２ｘ、２ｙより浮き上ら
せるため高圧気体７として転換空気を用いるが、この転
換空気がスライド部Ｌｘ。

１ｙの外に放出されることがないので、空気以外の気体
中で本実施例のウェハステージを用いることができる。

例えば、　０．２５μ層以下の微細なパターンを形成す
るのに軟Ｘ線、特にＳＯＲによる波長１ｎｍ近傍の軟Ｘ
線を光源とする露光（ＳＯＲ露光）においては。

軟Ｘ線が空気中では大きく減衰するためＨ６のような不
活性気体の中で露光することが望ましい。

従って、第１図の密閉した容器ｌｌ内に少なくとも粗動
を行うステージとして１本実施例のウェハステージを用
いたアライナを収納し、前記容ｇｔｉ内を第１の気体の
Ｈｅ雰囲気に置換した状態とし。

ウェハステージに載置したウェハ１３とマスク１２との
位置合せを行い、Ｈｅ中に導かれた軟Ｘ線１４で露光す
ることができる。

上記のＳＯＲ露光においては、ウェハステージに用いる
第２の気体の転換空気が密閉され、容器１１内に放出さ
れることがないため、軟Ｘ線が減衰することがない、さ
らに容器１１内のＨｅ雰囲気のゆらぎを生じることがな
いため、ステージ位置を測定するためのレーザ干渉計な
どを安定に動作させることができる。またウェハステー
ジに供給する転換空気は大気より収集するため、使用量
が制限されることがなく、ボンベの交換作業を不要とす
る。

このように１本実施例のウェハステージを用いるアライ
ナはウェハが大口径化してウェハステージ全体の重量が
増えても、またＳＯＲ露光のようにＨｓ雰囲気で、しか
もウェハを垂直に保持する縦型のステージであっても、
高速に、かつ高精度のウェハの位置合せを行うことがで
きる。

なお、上記実施例では、ｘ、ｙ軸の２移動方向のスライ
ド部ｌｘ、ｌｙが、静圧気体軸受スライドで支持される
ことで説明したが、本発明ではスライド部１ｘ＊１ｙの
少なくとも一軸（Ｘ又はｙ軸）が静圧気体軸受スライド
で支持されればよい。

（発明の効果） 本発明によれば、静圧気体軸受スライドに供給された高
圧気体がウェハステージの周囲に放出されることなく回
収できるため、ウェハステージの周囲の圧力変動、雰囲
気のゆらぎが生じないので。

ウェハステージにおける各種駆動が円滑に行われ、ウェ
ハヘの位置決め、露光が高速、かつ高精度に行われるウ
ェハステージ及びウェハ露光方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第工図は本発明によるウェハステージの一実施例の斜視
図、第２図は第１図の実施例のＸ軸移動方向における静
圧気体軸受スライド部分の断面図。 第３図は従来例のウェハステージの斜視図、第４図は第
３図の従来例のＸ軸移動方向における静圧気体軸受スラ
イド部分の断面図である。 ｌｘ、ｌｙ・・・スライド部、　２ｘ、２ｙ・・・ガイ
ドレール、　　３ｘ、３ｙ・・・駆動ネジ、４ｘ、４ｙ
・・・供給管、　５・・・気体吹出部、６・・・間隙、
　７・・・高圧気体、　８・・・粗動テーブル、　　９
ｘ、９ｙ・・・気体排出部。 １０ｘ、１０ｙ・・・排気管、１１・・・容器、　１２
・・・マスク、　１３・・・ウェハ、　１４・・・軟Ｘ
線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スライド部がガイドレールをはさみ、さらにスラ
   イド部の少なくとも一軸が、前記ガイドレールとスライ
   ド部との間隙に高圧気体を吹出す気体吹出部と、この気
   体吹出部に連通されて気体吹出部より吹出された前記高
   圧気体を回収し排出する気体排出部とからなる静圧気体
   軸受スライドにより構成されたことを特徴とするウェハ
   ステージ。
2. （２）少なくとも一軸が前記静圧気体軸受スライドによ
   り構成されたウェハステージにウェハを載置して第１の
   気体を充した容器に収納し、前記静圧気体軸受スライド
   に第２の気体を供給し、この第２の気体を前記第１の気
   体中に放出することなく前記静圧気体軸受スライドを駆
   動することによって、前記ウェハヘの位置決めをし、か
   つ露光することを特徴とするウェハ露光方法。
3. （３）前記第２の気体が空気であることを特徴とする請
   求項（２）記載のウェハ露光方法。