JPH07130639A - 移動ステージ - Google Patents

移動ステージ

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JPH07130639A
JPH07130639A JP5292430A JP29243093A JPH07130639A JP H07130639 A JPH07130639 A JP H07130639A JP 5292430 A JP5292430 A JP 5292430A JP 29243093 A JP29243093 A JP 29243093A JP H07130639 A JPH07130639 A JP H07130639A
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JP
Japan
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temperature
measured
measurement
vicinity
value
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JP5292430A
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English (en)
Inventor
Kensho Murata
憲昭 村田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

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  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置決め精度をさらに向上させる。 【構成】 レーザ干渉計を用いて二次元平面に沿って移
動可能な移動ステージ5の前記レーザ干渉計用の測定基
準部3と基板11を載置するために前記移動ステージ上
に設けられた基板保持手段12との間の間隔を非接触で
計測し、その計測値に基づいて前記レーザ干渉計の出力
値に補正を加える手段を有する移動ステージにおいて、
前記測定基準部3と基板保持手段12との間の間隔の
測定点またはその近傍の温度を測定する温度測定手段1
7,18,19と、前記温度測定手段の近傍に設定され
たペルチェ素子14,15,16と、前記温度測定手段
により測定された値に基き前記測定点またはその近傍の
温度を所定値にするために前記ペルチェ素子を駆動制御
する手段22,23とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置に用いられる移
動ステージに関し、特に半導体メモリや演算装置等の高
密度集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を
行なうべきウエハ等の披露光体の姿勢を適確に保持して
高精度な露光を行なうことができる露光装置に適用され
る移動ステージに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レチクル上に描かれたパターンを
ウエハ上に投影するステッパ等の露光装置では、レチク
ルとウエハとの位置合わせを行なう機能が備えられてお
り、それにより位置合せを行なった後に露光を行なう。
【0003】そして、このような位置合せは、一般的に
は、投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板と
ウエハ等の被露光体とのずれ量を計測し、その結果に基
づいて被露光体をレーザ測長制御により移動したり、ま
たは原板と被露光体とを移動したりすることにより、行
なわれている。
【0004】ところが、このような露光装置において
は、レーザ測長光をウエハまたはウエハを真空吸着した
チャック面に直接当てることが構成上難しいために、ミ
ラーをXYステージ上に置いている。このため、ウエハ
の上下、回転駆動時のXY方向以外(リニア成分以外)
の他成分の変動や、温度によるウエハチャック、ミラー
搭載板の伸縮等により、ミラーとウエハチャック間の相
対ズレが発生し、結果として位置合せをしたレチクルと
ウエハとがずれてしまうことがある。例えば、ステッパ
においてウエハチャック駆動時の他成分変動やXY方向
ステップ中に、XYステージ上に搭載されたウエハ上
下、回転機構(θZステージ)内の機械的ズレないしは
熱的要因によりウエハとミラー間の位置が変化するとい
う問題点があり、その重ね合わせ精度および他の装置と
の融通性等に難点がある。そこでウエハチャック・ミラ
ー間の相対間隔を計測し、その計測値に基づきステージ
移動補正をするという発明が、特開平4−109251
号により開示された。
【0005】これによれば、ステージへの搭載に適する
寸法測定手段が小形軽量なものでなくてはならず、実用
的なものとしては、静電容量型の変位測定装置またはう
ず電流型の変位測定装置があげられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
最良と思える測定装置の測定素子は通電による発熱が起
り、その発熱は、被測定物体間に介在する空気に伝達さ
れ、加えて被測定物体に伝達される。このとき、測定の
パラメータとなる誘電率、透磁率が周辺の温度変化に伴
い、変動するため、変動が安定するまで、待たなければ
ならない。ところが前記従来例で示したウエハチャック
・ミラー間の相対ずれは、瞬時的なものであり、かつ、
ずれ量の補正も瞬時的な駆動をかけなければならず時間
的に整合がとれないので、処理ウエハロット交換時等、
長時間ステージ停止をする時にしか測定できない。
【0007】一方、前記従来発明を有効に利用できるの
は、ステッパであるが、ステッパにおいては、ウエハス
テージ周辺の温度コントロールは、一般に空調エアの流
れまたは、循環により全体として一定温度に保持する方
式を採っている。このため、露光装置がステップアンド
リピートを繰り返しているとき、前述のミラーやチャッ
クおよび補正計測用測定素子に接する温調エアのあたり
方、量とも異なり、実際に移動した量に対して、だまさ
れ量が場所毎に変動する。
【0008】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、ステージ装置において、位置決め精度をさ
らに向上させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、レーザ干渉計を用いて二次元平面に沿って
移動可能な移動ステージの前記レーザ干渉計用の測定基
準部と基板を載置するために前記移動ステージ上に設け
られた基板保持手段との間の間隔を非接触で計測し、そ
の計測値に基づいて前記レーザ干渉計の出力値に補正を
加える手段を有する移動ステージにおいて、前記測定基
準部と基板保持手段との間の間隔の測定点またはその近
傍の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段
の近傍に設定されたペルチェ素子と、前記温度測定手段
により測定された値に基き前記測定点またはその近傍の
温度を所定値にするために前記ペルチェ素子を駆動制御
する手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、上述の温度測定手段、ペルチ
ェ素子、ペルチェ素子の駆動制御手段とを備えるように
したため、これらにより、ステージの移動停止位置ごと
に変わる温度環境に合わせて、前記非接触で計測する手
段およびそれによって計測される被測定物体の温度が一
定に保持され、したがって、測定環境変化によるだまさ
れの度合が軽減され、前記従来の発明が補完される。
【0011】
【実施例】図1ないし図2は本発明の一実施例を示し、
また、図3はこの実施例を適用したステッパの主要構成
を示す。
【0012】図3において、1はレーザ干渉計、2は非
接触変位検出センサ、3はレーザ干渉計1の測定基準と
なるミラー、4はXYテーブル、5はこの上に設けられ
たθ回転テーブル、6と13は回転駆動機構、7はXY
テーブル4を駆動するXY駆動部(モータ)、8はレン
ズ、9はレチクル、10は制御ボックス、11はレンズ
8を介してレチクル9のパターンが露光転写されるウエ
ハである。12はθ回転テーブル5上に設けられたウエ
ハチャックであり、チャック内に回転機能を持つ。
【0013】上記の構成概要において、本発明は、非接
触変位検出センサ2の周辺についての改良発明である。
【0014】図1は図3の装置の非接触変位検出センサ
2周辺を示す。図中、14,15,16はそれぞれウエ
ハチャック12、非接触変位検出センサ2、およびセン
サ取付台20に取り付けられたペルチェ素子、17,1
8,19はそれぞれ同様にウエハチャック12、非接触
変位検出センサ2、およびセンサ取付台20に取り付け
られた温度測定センサ、21は取付台20をミラー3に
対して押圧する押圧手段、22はペルチェ素子14,1
5,16への印加電流を制御するペルチェ素子印加電流
制御部、23はペルチェ素子印加電流制御部22に接続
されたデータ処理部である。この図1の構成は、図3中
の各非接触変位検出センサ2の各設定毎に実装されてい
る。非接触変位検出センサ2は取付台20で支持され、
取付台20は押圧手段21によりミラー3に押圧され位
置出しされている。非接触変位検出センサ2とチャック
12との間には必要なギャップ量としてΔd分の隙間が
介在している。その隙間Δdを変動させる要因として測
定環境温度変化があり、この温度変化は、取付台20、
非接触変位センサ2、チャック12の熱膨張、および隙
間Δdの空気の温度変化に伴う誘電率、透磁率の変化を
誘引する。
【0015】この測定環境温度は、たとえ空調チャンバ
内に設定されたステッパでも、ウエハステージの停止位
置毎に異なるのが一般的である。従ってウエハステージ
がどの位置にあろうとその測定器周辺および被測定物が
一定温度に保持されれば随時変位測定が可能であり、結
果として常時な補正が実現できる。
【0016】本実施例では、上記各部について加熱、冷
却可能で応答性の良いペルチェ素子14,15,16を
用い、対応する温度測定センサ17,18,19による
温度測定データに基づいて上記各部を一定温度に保持す
る。このように物体面温度を保持できれば、前述の隙間
Δdは空間の容積が小さいので、同一の温度に保持でき
る。
【0017】図2は、前述ペルチェ素子の温度を制御す
るための典型的な制御原理図を示している。図1におけ
るペルチェ素子印加電流制御部22について示す。
【0018】ペルチェ素子(図中P)への印加電流は、
制御温度と目標温度との比較によるフィードバックルー
プによって制御される。両者の偏差信号εの値および正
負に応じてペルチェ素子への印加電流が発生する。印加
電流の方向により冷却、加熱の両方が可能であり、偏差
信号εが0となるようにフィードバック制御を行なう。
これにより、変位測定部近傍の温度を一定に保つことが
できる。
【0019】本実施例においては、各位置において随時
計測、温度補正をかける方法について提示したが、ウエ
ハステージの移動範囲は既知であり、各位置における温
度環境も事前に計測可能であり、再現性があるので、そ
の計測データに基づいて設定目標値を定めることができ
る。この場合、ウエハステージの位置に対応した測定温
度を記憶する手段およびペルチェ素子を加熱冷却するた
めの駆動モデルを記憶する手段を必要とする。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記測定基準部と基板保持手段との間の間隔の測定点また
はその近傍の温度を測定し、その測定された値に基き、
前記温度測定点の近傍に設定されたペルチェ素子を、前
記測定点またはその近傍の温度が所定値となるように駆
動制御するようにしたため、移動領域内の各位置毎に異
なる温度環境に起因される測定手段および被測定物体間
の空間に存在する空気層の誘電率および透磁率等の物性
値の変化を軽減し、非接触変位測定値の不安定動作要因
を低減することができる。したがって、非接触変位測定
出力を即時、干渉計出力値の適正な補正データとして加
えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るステッパの一部を示
す説明図である。
【図2】 図1の構成における温度制御の説明図であ
る。
【図3】 図1の構成が適用されるステッパの主要構成
図である。
【符号の説明】
1:レーザ干渉計、2:非接触変位検出センサ、3:ミ
ラー、4:XYテーブル、5:θ回転テーブル、6:回
転駆動機構、7:XY駆動部、8:レンズ、9:レチク
ル、10:制御ボックス、11:ウエハ、12:センサ
取付台、13:回転駆動機構、14,15,16:ペル
チェ素子、17,18,19:温度測定センサ、20:
センサ取付台、21:取付台押圧手段、22:加熱冷却
可能なペルチェ素子印加電流制御部、23:データ処理
部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ干渉計を用いて二次元平面に沿っ
    て移動可能な移動ステージの前記レーザ干渉計用の測定
    基準部と基板を載置するために前記移動ステージ上に設
    けられた基板保持手段との間の間隔を非接触で計測し、
    その計測値に基づいて前記レーザ干渉計の出力値に補正
    を加える手段を有する移動ステージにおいて、 前記測定基準部と基板保持手段との間の間隔の測定点ま
    たはその近傍の温度を測定する温度測定手段と、前記温
    度測定手段の近傍に設定されたペルチェ素子と、前記温
    度測定手段により測定された値に基き前記測定点または
    その近傍の温度を所定値にするために前記ペルチェ素子
    を駆動制御する手段とを具備することを特徴とする移動
    ステージ。
JP5292430A 1993-10-29 1993-10-29 移動ステージ Pending JPH07130639A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147468A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147468A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US9041913B2 (en) 2008-12-22 2015-05-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method with bearing to allow substrate holder to float with respect to substrate table

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