JPH08330224A - ステージ機構及びその動作方法 - Google Patents
ステージ機構及びその動作方法Info
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- JPH08330224A JPH08330224A JP5862996A JP5862996A JPH08330224A JP H08330224 A JPH08330224 A JP H08330224A JP 5862996 A JP5862996 A JP 5862996A JP 5862996 A JP5862996 A JP 5862996A JP H08330224 A JPH08330224 A JP H08330224A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光線の通過を遮るステージを駆動用ガイドを
設けず、かつ、ステージのねじれ運動の発生を防止する
ステージ機構を提供する。 【解決手段】 精密運動可能なステージ機構において、
主要面を形成している基部と、基部の主要面に配置され
た運動可能なステージと、第1、第2、第3及び第4の
窓枠部材で前記ステージを側方から囲み、相対する第1
及び第2の窓枠部材が前記ステージと滑動可能に接触し
ている窓枠と、相対する前記第3及び第4の窓枠部材を
各々滑動可能に支持する第1及び第2のガイドとを有す
る構成とした。
設けず、かつ、ステージのねじれ運動の発生を防止する
ステージ機構を提供する。 【解決手段】 精密運動可能なステージ機構において、
主要面を形成している基部と、基部の主要面に配置され
た運動可能なステージと、第1、第2、第3及び第4の
窓枠部材で前記ステージを側方から囲み、相対する第1
及び第2の窓枠部材が前記ステージと滑動可能に接触し
ている窓枠と、相対する前記第3及び第4の窓枠部材を
各々滑動可能に支持する第1及び第2のガイドとを有す
る構成とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密運動ステージ
に関し、具体的には、ホトリソグラフィに使用され、特
に、レチクルを支持するための使用に適したステージに
関する。
に関し、具体的には、ホトリソグラフィに使用され、特
に、レチクルを支持するための使用に適したステージに
関する。
【0002】
【従来の技術】ホトリソグラフィは、特に半導体製造に
使用される周知の分野である。ホトリソグラフィ装置に
おいて、ステージ(X−Y運動装置)は、レチクル(す
なわちマスク)を支持し、もう一つのステージは、半導
体ウエハ、すなわち、処理される加工片を支持する。時
には、単一のステージが、ウエハまたはマスクに設置さ
れることもある。
使用される周知の分野である。ホトリソグラフィ装置に
おいて、ステージ(X−Y運動装置)は、レチクル(す
なわちマスク)を支持し、もう一つのステージは、半導
体ウエハ、すなわち、処理される加工片を支持する。時
には、単一のステージが、ウエハまたはマスクに設置さ
れることもある。
【0003】このようなステージは、X軸とY軸の方向
への精密運動に不可欠であり、ある微少の運動が、垂直
方向(Z軸)の調節のために行われる。レチクルが走査
露光装置内で走査されるレチクルステージが、一般に使
用されており、そこでは、円滑で精密な走査運動が行わ
れ、走査方向に直角な微少の変位運動とX−Y面上の小
さい偏揺量(回転)とを制御することにより、レチクル
のウエハに対する正確な整列を確実にする。
への精密運動に不可欠であり、ある微少の運動が、垂直
方向(Z軸)の調節のために行われる。レチクルが走査
露光装置内で走査されるレチクルステージが、一般に使
用されており、そこでは、円滑で精密な走査運動が行わ
れ、走査方向に直角な微少の変位運動とX−Y面上の小
さい偏揺量(回転)とを制御することにより、レチクル
のウエハに対する正確な整列を確実にする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来より、このような
X−Yステージは、コストを低減するために、比較的に
単純であり、市場で入手出来る構成要素から制作出来、
所望の精度を維持することが望ましかった。さらに、多
くの従来技術ステージでは、ステージ自体の下に直接に
配置されたガイド構造体を有する。しかし、光線がレチ
クルとステージ自体とを通り、レチクルの下方に設けら
れた投影レンズへ指向することが不可欠であるので、レ
チクルステージには望ましくない。従って、ステージ自
体が、光線のためにかなり大きい中心通路を形成してい
なければならないので、ステージ自体の下に直接にガイ
ドを備えていないステージが必要である。
X−Yステージは、コストを低減するために、比較的に
単純であり、市場で入手出来る構成要素から制作出来、
所望の精度を維持することが望ましかった。さらに、多
くの従来技術ステージでは、ステージ自体の下に直接に
配置されたガイド構造体を有する。しかし、光線がレチ
クルとステージ自体とを通り、レチクルの下方に設けら
れた投影レンズへ指向することが不可欠であるので、レ
チクルステージには望ましくない。従って、ステージ自
体が、光線のためにかなり大きい中心通路を形成してい
なければならないので、ステージ自体の下に直接にガイ
ドを備えていないステージが必要である。
【0005】その上、多くの従来技術のステージは、ス
テージが重心を通って駆動せず、これは、望ましくない
ことに、ねじれ運動をステージで発生し、ステージ運動
の周波数応答性を低下する。本発明は、このような問題
点を解決するための改良したステージを提供することを
目的とする。本発明は、特に、レチクルステージに適し
ている。
テージが重心を通って駆動せず、これは、望ましくない
ことに、ねじれ運動をステージで発生し、ステージ運動
の周波数応答性を低下する。本発明は、このような問題
点を解決するための改良したステージを提供することを
目的とする。本発明は、特に、レチクルステージに適し
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明(第1発明)は、精密運動可能
なステージ機構において、主要面を形成している基部
と、基部の主要面に配置された運動可能なステージと、
第1、第2、第3及び第4の窓枠部材で前記ステージを
側方から囲み、相対する第1及び第2の窓枠部材が前記
ステージと滑動可能に接触している窓枠と、相対する前
記第3及び第4の窓枠部材を各々滑動可能に支持する第
1及び第2のガイドとを有する構成とした。
に、請求項1記載の発明(第1発明)は、精密運動可能
なステージ機構において、主要面を形成している基部
と、基部の主要面に配置された運動可能なステージと、
第1、第2、第3及び第4の窓枠部材で前記ステージを
側方から囲み、相対する第1及び第2の窓枠部材が前記
ステージと滑動可能に接触している窓枠と、相対する前
記第3及び第4の窓枠部材を各々滑動可能に支持する第
1及び第2のガイドとを有する構成とした。
【0007】請求項2記載の発明は、第1発明における
窓枠は、第1及び第2の窓枠部材が各々連結部材より第
3及び第4の窓枠部材と連結されている構成とした。請
求項3記載の発明は、第1発明における連結部材は、複
数の条板を有し、該複数の条板がX形状に設けられた構
成とした。請求項4記載の発明(第4発明)は、第1発
明のステージ機構において、さらに、複数の流体軸受け
を有し、この流体軸受けは、前記ステージの下側に前記
基部と対面するように設けられている構成とした。
窓枠は、第1及び第2の窓枠部材が各々連結部材より第
3及び第4の窓枠部材と連結されている構成とした。請
求項3記載の発明は、第1発明における連結部材は、複
数の条板を有し、該複数の条板がX形状に設けられた構
成とした。請求項4記載の発明(第4発明)は、第1発
明のステージ機構において、さらに、複数の流体軸受け
を有し、この流体軸受けは、前記ステージの下側に前記
基部と対面するように設けられている構成とした。
【0008】請求項5記載の発明は、第1及び4発明の
ステージ機構において、さらに、第3及び第4の窓枠部
材の各々に設けられ、第1と第2のガイドの各々に対面
する少なくとも2つ以上の流体軸受けを有する構成とし
た。請求項6記載の発明(第6発明)は、第1発明のス
テージ機構において、さらに、3及び第4の窓枠部材の
各々に第1の駆動手段を設け、この第1の駆動手段は、
第1と第2のガイドに対して窓枠を駆動する構成とし
た。
ステージ機構において、さらに、第3及び第4の窓枠部
材の各々に設けられ、第1と第2のガイドの各々に対面
する少なくとも2つ以上の流体軸受けを有する構成とし
た。請求項6記載の発明(第6発明)は、第1発明のス
テージ機構において、さらに、3及び第4の窓枠部材の
各々に第1の駆動手段を設け、この第1の駆動手段は、
第1と第2のガイドに対して窓枠を駆動する構成とし
た。
【0009】請求項7記載の発明は、第6発明のステー
ジ機構において、さらに、基部に設けられ、第1の駆動
手段の各々と共働する第2の駆動手段を有する構成とし
た。請求項8記載の発明は、第1発明のステージ機構に
おいて、さらに、第1と第2の窓枠部材の各々に前記ス
テージと対面する側に第3の駆動手段を有する構成とし
た。
ジ機構において、さらに、基部に設けられ、第1の駆動
手段の各々と共働する第2の駆動手段を有する構成とし
た。請求項8記載の発明は、第1発明のステージ機構に
おいて、さらに、第1と第2の窓枠部材の各々に前記ス
テージと対面する側に第3の駆動手段を有する構成とし
た。
【0010】請求項9記載の発明は、第1発明のステー
ジ機構において、さらに、第1及び第2のガイドと第3
及び第4の窓枠部材とを支持する支持基部を有し、この
支持基部は、基部から独立して支持されている構成とし
た。請求項10記載の発明は、精密運動ができるステー
ジを二つの直角な方向に動作させる動作方法において、
ステージを基部に配置し、ステージと滑動可能に接触し
ている枠でステージを側方から囲み、基部に対し2つの
直角な方向の第1の方向へステージを駆動し、枠に対し
2つの直角な方向の第2の方向へステージを駆動する、
段階を含んでいることを特徴とする動作方法とした。
ジ機構において、さらに、第1及び第2のガイドと第3
及び第4の窓枠部材とを支持する支持基部を有し、この
支持基部は、基部から独立して支持されている構成とし
た。請求項10記載の発明は、精密運動ができるステー
ジを二つの直角な方向に動作させる動作方法において、
ステージを基部に配置し、ステージと滑動可能に接触し
ている枠でステージを側方から囲み、基部に対し2つの
直角な方向の第1の方向へステージを駆動し、枠に対し
2つの直角な方向の第2の方向へステージを駆動する、
段階を含んでいることを特徴とする動作方法とした。
【0011】請求項11記載の発明は、変形可能な、ヒ
ンジ取り付けされた枠構造体において、4角形に配置さ
れた4つの剛性枠部材にして、各枠部材が、その端部の
それそれに近くに、隣接枠部材の同様な鋭角構造体に隣
接して置かれている鋭角構造体を形成している前記4つ
の剛体枠部材と、各二つの隣接した鋭角構造体を接続し
ている複数の連結部材であって、X形状に設けられてい
る連結部材と、を含んでいる構成とした。
ンジ取り付けされた枠構造体において、4角形に配置さ
れた4つの剛性枠部材にして、各枠部材が、その端部の
それそれに近くに、隣接枠部材の同様な鋭角構造体に隣
接して置かれている鋭角構造体を形成している前記4つ
の剛体枠部材と、各二つの隣接した鋭角構造体を接続し
ている複数の連結部材であって、X形状に設けられてい
る連結部材と、を含んでいる構成とした。
【0012】請求項12記載の発明は、連結部は、0.
05インチより薄いステンレススチールで製作されてい
る構成とした。つまり、本発明の精密運動ステージ機構
は、平坦な基盤上のX−Y面上を運動するステージ自身
を有する。ステージは、窓状に形成される4つのフレー
ム(以下、窓枠部材という。)により側方を囲まれてい
る。この窓枠部材は、その角か、または、その角付近に
組み付けられた4角形の構造体(以下、窓枠という。)
を形成している。つまり、窓枠は、4つの窓枠部材が連
結することにより形成されている。連結を行う連結部材
は、4角形がわずかに変形する運動を行う特殊なタイプ
のヒンジ(ちょうつがい)である連結部である。つま
り、この連結部材により正方形もしくは長方形が平行4
辺形に変形することが可能となる。一つの形式では、こ
れらの連結部は、”X”形状に取り付けられた薄いステ
ンレススチール条板であって、二つの隣接して接続した
窓枠部材の間を所望の程度のヒンジ運動を行う。(詳細
は図6を用いて後述する。) 窓枠は、基盤上に固定された磁気トラックと共働する窓
枠部材の二つの相対する部材に取り付けられたモーター
コイルにより駆動されて、二つの間隔をおいて離れた平
行に固定されたガイドに突き当たって、例えば、X軸方
向へ基盤上を移動する。
05インチより薄いステンレススチールで製作されてい
る構成とした。つまり、本発明の精密運動ステージ機構
は、平坦な基盤上のX−Y面上を運動するステージ自身
を有する。ステージは、窓状に形成される4つのフレー
ム(以下、窓枠部材という。)により側方を囲まれてい
る。この窓枠部材は、その角か、または、その角付近に
組み付けられた4角形の構造体(以下、窓枠という。)
を形成している。つまり、窓枠は、4つの窓枠部材が連
結することにより形成されている。連結を行う連結部材
は、4角形がわずかに変形する運動を行う特殊なタイプ
のヒンジ(ちょうつがい)である連結部である。つま
り、この連結部材により正方形もしくは長方形が平行4
辺形に変形することが可能となる。一つの形式では、こ
れらの連結部は、”X”形状に取り付けられた薄いステ
ンレススチール条板であって、二つの隣接して接続した
窓枠部材の間を所望の程度のヒンジ運動を行う。(詳細
は図6を用いて後述する。) 窓枠は、基盤上に固定された磁気トラックと共働する窓
枠部材の二つの相対する部材に取り付けられたモーター
コイルにより駆動されて、二つの間隔をおいて離れた平
行に固定されたガイドに突き当たって、例えば、X軸方
向へ基盤上を移動する。
【0013】窓枠は、実際にステージの運動を追従し、
ステージの運動に必要な磁気トラックをY方向へ送る。
(ここで、XとY軸とを引用しているが、これは単に、
本図に関する方位について説明するためであり、限定す
るものとして拘束されないことは、理解されるであろ
う。) 窓枠の運動方向に直角な方向(Y軸方向)のステージ運
動は、窓枠のほかの部材に沿って動くステージにより行
われる。ステージは、ステージに取り付けられ、窓枠の
二つの接続された部材に取り付けられた磁気トラックと
協働するモーターコイルにより窓枠と相対的に駆動され
る。
ステージの運動に必要な磁気トラックをY方向へ送る。
(ここで、XとY軸とを引用しているが、これは単に、
本図に関する方位について説明するためであり、限定す
るものとして拘束されないことは、理解されるであろ
う。) 窓枠の運動方向に直角な方向(Y軸方向)のステージ運
動は、窓枠のほかの部材に沿って動くステージにより行
われる。ステージは、ステージに取り付けられ、窓枠の
二つの接続された部材に取り付けられた磁気トラックと
協働するモーターコイルにより窓枠と相対的に駆動され
る。
【0014】摩擦を最小にするために、ステージは、ス
テージの下側に取り付けられた空気軸受け、またはほか
の流体軸受けにより基盤に支持されている。同様に、流
体軸受けは、窓枠部材をそれらの固定されたガイドに支
持する。さらに、流体軸受けは、窓枠部材を固定された
ガイドに当てて装荷(ロード)し、ステージを窓枠に当
てて装荷している。わずかな偏揺運動(Z軸回りのX−
Y平面における回転)を可能にするために、これらの装
荷軸受けは、スプリングで取り付けられている。ステー
ジ自身は、中央通路を形成している。レチクルは、ステ
ージ上に取り付けられたチャックに置かれている。一般
にレチクルの上方に配置された照明源からの光線は、レ
チクルを通る中央通路へ進み、配置された投影レンズへ
進む。
テージの下側に取り付けられた空気軸受け、またはほか
の流体軸受けにより基盤に支持されている。同様に、流
体軸受けは、窓枠部材をそれらの固定されたガイドに支
持する。さらに、流体軸受けは、窓枠部材を固定された
ガイドに当てて装荷(ロード)し、ステージを窓枠に当
てて装荷している。わずかな偏揺運動(Z軸回りのX−
Y平面における回転)を可能にするために、これらの装
荷軸受けは、スプリングで取り付けられている。ステー
ジ自身は、中央通路を形成している。レチクルは、ステ
ージ上に取り付けられたチャックに置かれている。一般
にレチクルの上方に配置された照明源からの光線は、レ
チクルを通る中央通路へ進み、配置された投影レンズへ
進む。
【0015】本発明のステージは、適切な修正により、
レチクルを支持することに制約されるものでなく、ウエ
ハステージとしても使用することが出来、実際に、ホト
リソグラフィの用途に限定されないが、一般に、精密な
ステージに適している。本発明によるほかの特徴は、ス
テージと窓枠駆動する駆動モーターとの反力が、ホトリ
ソグラフィ装置の支持枠へ送られないが、これとは無関
係に、独立した支持構造体により地表面へ直接に伝達さ
れることである。従って、ステージの運動により発生し
た反力は、投影レンズまたはホトリソグラフィ機のほか
の要素に望ましくない運動を起こさない。
レチクルを支持することに制約されるものでなく、ウエ
ハステージとしても使用することが出来、実際に、ホト
リソグラフィの用途に限定されないが、一般に、精密な
ステージに適している。本発明によるほかの特徴は、ス
テージと窓枠駆動する駆動モーターとの反力が、ホトリ
ソグラフィ装置の支持枠へ送られないが、これとは無関
係に、独立した支持構造体により地表面へ直接に伝達さ
れることである。従って、ステージの運動により発生し
た反力は、投影レンズまたはホトリソグラフィ機のほか
の要素に望ましくない運動を起こさない。
【0016】このように、投影レンズまたは関連構造体
からステージの反力を絶縁することにより、これらの反
力が、投影レンズまたは関連構造体を振動するのが防止
される。これらの構造体は、XーY平面のステージとウ
エハステージとの正確な位置とを決定するための干渉計
装置を備えている。レチクルステージ機構支持体は、ホ
トリソグラフィ機のほかの要素から間隔をおいて離れ、
独立して支持されており、地表面へ伸長している。
からステージの反力を絶縁することにより、これらの反
力が、投影レンズまたは関連構造体を振動するのが防止
される。これらの構造体は、XーY平面のステージとウ
エハステージとの正確な位置とを決定するための干渉計
装置を備えている。レチクルステージ機構支持体は、ホ
トリソグラフィ機のほかの要素から間隔をおいて離れ、
独立して支持されており、地表面へ伸長している。
【0017】この利点は、ステージと窓枠のガイドとを
動かす4つのモーターコイルの動作から発生した反力
が、ステージの重心を通って伝達され、これにより、力
のモーメント(すなわち、トルク)が低減されることで
ある。4つの駆動モーターコイルへの電力を制御するコ
ントローラは、ステージと窓枠との相対位置を考慮に入
れて、差動駆動法により駆動力の釣り合いをとる。
動かす4つのモーターコイルの動作から発生した反力
が、ステージの重心を通って伝達され、これにより、力
のモーメント(すなわち、トルク)が低減されることで
ある。4つの駆動モーターコイルへの電力を制御するコ
ントローラは、ステージと窓枠との相対位置を考慮に入
れて、差動駆動法により駆動力の釣り合いをとる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるステージ機
構の平面図を示す。また、同時係属同一所有及び発明の
米国特許出願、No.08/221,375、名称”絶
縁された反作用ステージを備えたガイドレスステー
ジ”、1994年4月1日出願、原本No.NPI05
00を参照されたい。この出願特許は、参考に本明細書
に記載され、ステージ機構の要素を支持する関連方法を
示しており、反力を投影レンズとホトリソグラフィ装置
とから絶縁している。
構の平面図を示す。また、同時係属同一所有及び発明の
米国特許出願、No.08/221,375、名称”絶
縁された反作用ステージを備えたガイドレスステー
ジ”、1994年4月1日出願、原本No.NPI05
00を参照されたい。この出願特許は、参考に本明細書
に記載され、ステージ機構の要素を支持する関連方法を
示しており、反力を投影レンズとホトリソグラフィ装置
とから絶縁している。
【0019】ステージ10(平面図)は、剛性材(例え
ば、スチール、アルミニウム、またはセラミック)で製
作された4角形の構造体である。ステージ10に配置さ
れた二つの干渉計ミラー14A,14Bは、各レーザビ
ーム16A,16Bと通常通りに相互作用する。一般
に、レーザビーム16Aは、二組のレーザビームであ
り、レーザビーム16Bは、一組のレーザビームであ
り、これらのレーザビームは、三つの距離測定値に関す
るものである。ステージ10の下側には、浮き上がった
部分22が形成されている(点線で示されているが、図
面上では見えない)。つまり、ステージ10が投影レン
ズ92の上部を覆うように形成されている(図1参
照)。
ば、スチール、アルミニウム、またはセラミック)で製
作された4角形の構造体である。ステージ10に配置さ
れた二つの干渉計ミラー14A,14Bは、各レーザビ
ーム16A,16Bと通常通りに相互作用する。一般
に、レーザビーム16Aは、二組のレーザビームであ
り、レーザビーム16Bは、一組のレーザビームであ
り、これらのレーザビームは、三つの距離測定値に関す
るものである。ステージ10の下側には、浮き上がった
部分22が形成されている(点線で示されているが、図
面上では見えない)。つまり、ステージ10が投影レン
ズ92の上部を覆うように形成されている(図1参
照)。
【0020】レチクル24は、ステージ10に配置さ
れ、チャックプレート28の上面に形成された従来のレ
チクル真空溝26により保持されている。ステージ10
は、レチクル24の下に中央開口30(通路)も形成し
ている。中央開口30により、レチクル24を透過した
光線(ほかの光線)は、以降に詳細に説明されているよ
うに、レチクルの下方に投影レンズ29に入射すること
が出来る。(レチクル24自体は、ステージ機構の一部
でないことは理解されるであろう。)そのほかに、本発
明のステージ機構がレチクルステージ以外のもの、すな
わち、ウエハ支持に使用されるならば、開口30は不要
である。
れ、チャックプレート28の上面に形成された従来のレ
チクル真空溝26により保持されている。ステージ10
は、レチクル24の下に中央開口30(通路)も形成し
ている。中央開口30により、レチクル24を透過した
光線(ほかの光線)は、以降に詳細に説明されているよ
うに、レチクルの下方に投影レンズ29に入射すること
が出来る。(レチクル24自体は、ステージ機構の一部
でないことは理解されるであろう。)そのほかに、本発
明のステージ機構がレチクルステージ以外のもの、すな
わち、ウエハ支持に使用されるならば、開口30は不要
である。
【0021】ステージ10は、例えば、剛性体、スチー
ル、またはアルミニウムなどの、滑らかで平坦な上表面
を有する普通の4角形の基部構造体32の上に支持され
ている。基部構造体32の左右の縁(図1)は、点線で
示されており、この図のほかの構造体(後に説明されて
いるように)により上に置かれている。動作状態では、
ステージ10は、その基部構造体と物理的に直接に接触
していない;その代わり、ステージ10は、この実施例
では、気体軸受けなどの従来の軸受けにより支持されて
いる。一つの実施態様では、市場で入手できるタイプの
三つの空気軸受け36A,36Bおよび36Cが使用さ
れている。
ル、またはアルミニウムなどの、滑らかで平坦な上表面
を有する普通の4角形の基部構造体32の上に支持され
ている。基部構造体32の左右の縁(図1)は、点線で
示されており、この図のほかの構造体(後に説明されて
いるように)により上に置かれている。動作状態では、
ステージ10は、その基部構造体と物理的に直接に接触
していない;その代わり、ステージ10は、この実施例
では、気体軸受けなどの従来の軸受けにより支持されて
いる。一つの実施態様では、市場で入手できるタイプの
三つの空気軸受け36A,36Bおよび36Cが使用さ
れている。
【0022】ほかの空気軸受け/真空構造体では、真空
部分は、空気軸受け部分と物理的に分離されて、隣接し
ている。真空と圧縮空気とは、普通の管の束と内部細管
の配管系との細管を通って送られる(簡潔のために図面
には示されていない)。これにより、ステージ10は、
動作状態において、基部構造体32の平坦な上面の上方
約1から3マイクロメータで、空気軸受け36A,36
B,及び36Cの上を浮動している。ほかのタイプの軸
受けも(例えば、空気軸受け/磁気の組み合わせタイ
プ)、その代わりに使用することができることは、理解
されるであろう。
部分は、空気軸受け部分と物理的に分離されて、隣接し
ている。真空と圧縮空気とは、普通の管の束と内部細管
の配管系との細管を通って送られる(簡潔のために図面
には示されていない)。これにより、ステージ10は、
動作状態において、基部構造体32の平坦な上面の上方
約1から3マイクロメータで、空気軸受け36A,36
B,及び36Cの上を浮動している。ほかのタイプの軸
受けも(例えば、空気軸受け/磁気の組み合わせタイ
プ)、その代わりに使用することができることは、理解
されるであろう。
【0023】ステージ10は、4つの窓枠部材から成る
4角形の構造体である窓枠により側方を囲まれている。
図1に示された4つの窓枠部材は、図面において、上部
窓枠部材40A、底部窓枠部材40B、左側窓枠部材4
0C、および右側窓枠部材40Dである。これらの4つ
の窓枠部材40A〜40Dは、アルミニウム又は合成材
などの高い固有剛性度(剛性/密度比)を有する材料で
製作されている。これらの4つの窓枠部材40A〜40
Dは、ヒンジ構造体(連結部材)により一緒に取り付け
られておる。つまり、連結部材を介して一体に連結して
いる。これにより、X−Y平面における相互と、図面に
示された偏揺運動とも言われるZ軸回りとの4つの窓枠
部材の非固定運動が行われる。このヒンジは、後に詳細
に説明されている。各ヒンジ44A,44B,44C,
および44Dは、例えば、窓枠のわずかな曲がりを可能
にする一つ以上の金属製連結部である。
4角形の構造体である窓枠により側方を囲まれている。
図1に示された4つの窓枠部材は、図面において、上部
窓枠部材40A、底部窓枠部材40B、左側窓枠部材4
0C、および右側窓枠部材40Dである。これらの4つ
の窓枠部材40A〜40Dは、アルミニウム又は合成材
などの高い固有剛性度(剛性/密度比)を有する材料で
製作されている。これらの4つの窓枠部材40A〜40
Dは、ヒンジ構造体(連結部材)により一緒に取り付け
られておる。つまり、連結部材を介して一体に連結して
いる。これにより、X−Y平面における相互と、図面に
示された偏揺運動とも言われるZ軸回りとの4つの窓枠
部材の非固定運動が行われる。このヒンジは、後に詳細
に説明されている。各ヒンジ44A,44B,44C,
および44Dは、例えば、窓枠のわずかな曲がりを可能
にする一つ以上の金属製連結部である。
【0024】窓枠は、固定されたガイド46A,46B
の水平面に支持され、かつ、固定されたガイド64A,
64Bの垂直面に支持されたX軸(図1において左右
に)に運動する。(各組の固定されたガイド46A,6
4Aおよび46B,64Bは、例えば、単一のL形状の
固定されたガイドであり、または、ほかの形状の固定さ
れたガイドも使用できることは、理解されるであろ
う。)2つの空気軸受け50A,50Bが、窓枠部材4
0Aに取り付けられおり、この空気軸受けにより、窓枠
部材40Aは、その支持している固定ガイド部材46A
の上に支えられて運動する。同様に、空気軸受け52
A,52Bは、窓枠部材40Bに取り付けられており、
これにより、窓枠部材40Bは、その支持している固定
ガイド部材46Bの上に支えられて運動する。空気軸受
け50A,50B,52A,52Bは、空気軸受け36
Aなどと類似している。
の水平面に支持され、かつ、固定されたガイド64A,
64Bの垂直面に支持されたX軸(図1において左右
に)に運動する。(各組の固定されたガイド46A,6
4Aおよび46B,64Bは、例えば、単一のL形状の
固定されたガイドであり、または、ほかの形状の固定さ
れたガイドも使用できることは、理解されるであろ
う。)2つの空気軸受け50A,50Bが、窓枠部材4
0Aに取り付けられおり、この空気軸受けにより、窓枠
部材40Aは、その支持している固定ガイド部材46A
の上に支えられて運動する。同様に、空気軸受け52
A,52Bは、窓枠部材40Bに取り付けられており、
これにより、窓枠部材40Bは、その支持している固定
ガイド部材46Bの上に支えられて運動する。空気軸受
け50A,50B,52A,52Bは、空気軸受け36
Aなどと類似している。
【0025】窓枠は、従来のリニアモーターにより、固
定されたガイド46A,46Bおよび64A,64Bの
X軸に沿って駆動される。リニアモーターは、窓枠部材
40Aに取り付けられたモータコイル60Aを有する。
モーターコイル60Aは、固定されたガイド64Aに
(または、これに沿って)配置されている磁気トラック
62Aを動く。同様に、窓枠部材40Bに取り付けられ
たモーターコイル60Bは、固定されたガイド64Bに
配置された磁気トラック62Bを動く。モーターコイル
とトラック組み合わせ体は、テキサス州ウェブスターノ
のトリロジー社の部品No.LM−310である。トラ
ック62A,62Bは、それぞれ、一体に固定された多
数の永久磁石である。モーターコイルへ接続された電線
は、示されていないが、普通の電線である。ほかのタイ
プのリニアモーターも、代わりに使用することができ
る。各モーターのモーターコイルと磁気トラックとの位
置は、逆にすることが出来るので、例えば、磁気トラッ
クは、性能が低下するハンディキャップがあるが、磁気
トラックをステージ10に配置し、対応するモーターコ
イルを、窓枠部材に配置することも出来る。
定されたガイド46A,46Bおよび64A,64Bの
X軸に沿って駆動される。リニアモーターは、窓枠部材
40Aに取り付けられたモータコイル60Aを有する。
モーターコイル60Aは、固定されたガイド64Aに
(または、これに沿って)配置されている磁気トラック
62Aを動く。同様に、窓枠部材40Bに取り付けられ
たモーターコイル60Bは、固定されたガイド64Bに
配置された磁気トラック62Bを動く。モーターコイル
とトラック組み合わせ体は、テキサス州ウェブスターノ
のトリロジー社の部品No.LM−310である。トラ
ック62A,62Bは、それぞれ、一体に固定された多
数の永久磁石である。モーターコイルへ接続された電線
は、示されていないが、普通の電線である。ほかのタイ
プのリニアモーターも、代わりに使用することができ
る。各モーターのモーターコイルと磁気トラックとの位
置は、逆にすることが出来るので、例えば、磁気トラッ
クは、性能が低下するハンディキャップがあるが、磁気
トラックをステージ10に配置し、対応するモーターコ
イルを、窓枠部材に配置することも出来る。
【0026】同様に、ステージ10は、ステージ10の
左右の縁にそれぞれ取り付けられたモーターコイル68
A,68Bにより、図1のY軸に沿って運動する。モー
ターコイル68Aは、窓枠部材40Cに取り付けられた
磁気トラック70Aを動く。モーターコイル68Bは、
窓枠部材40Dに取り付けられた磁気トラック70Bを
動く。
左右の縁にそれぞれ取り付けられたモーターコイル68
A,68Bにより、図1のY軸に沿って運動する。モー
ターコイル68Aは、窓枠部材40Cに取り付けられた
磁気トラック70Aを動く。モーターコイル68Bは、
窓枠部材40Dに取り付けられた磁気トラック70Bを
動く。
【0027】空気軸受け72A,72B,及び72C
が、図1にも示されている。空気軸受け72Aが窓枠部
材40Aに配置されており、窓枠部材40Aとその固定
されたガイド64Aとの間の摩擦を最小にしている。一
端にある単一の空気軸受け72Aと、他端にある二つの
相対する空気軸受け72B,72Cとを使用することに
より、一定量の偏揺運動(Z軸回りのX−Y面の回転)
とZ軸に沿った動きとが可能になる。この場合、一般
に、空気軸受け72Aは、窓枠部材40Aと固定された
ガイド64Aとの間の不整列の量を制約するために、ジ
ンバル(十字吊装置)により取り付けられているか、ま
たは、連結部に配置されたジンバルで自在遊動的に取り
付けられている。
が、図1にも示されている。空気軸受け72Aが窓枠部
材40Aに配置されており、窓枠部材40Aとその固定
されたガイド64Aとの間の摩擦を最小にしている。一
端にある単一の空気軸受け72Aと、他端にある二つの
相対する空気軸受け72B,72Cとを使用することに
より、一定量の偏揺運動(Z軸回りのX−Y面の回転)
とZ軸に沿った動きとが可能になる。この場合、一般
に、空気軸受け72Aは、窓枠部材40Aと固定された
ガイド64Aとの間の不整列の量を制約するために、ジ
ンバル(十字吊装置)により取り付けられているか、ま
たは、連結部に配置されたジンバルで自在遊動的に取り
付けられている。
【0028】空気軸受け72Aを軸受け72B,72C
と相対して使用することにより、窓枠ガイドを固定され
たガイド64A,64Bと適切な関係に保持する装荷効
果を与えることができる。同様に、空気軸受け76A
は、ステージ10の側面にすべて取り付けられた、相対
する空気軸受け76B,76Cに重みをかけて、相対す
る窓枠部材40B,40Dに対するステージ10の位置
を適切に維持する。重ねて言うと、この場合、76Aな
どの一つの空気軸受けは、限られた量の不整列を与える
ように、ジンバルにより取り付けられているか、また
は、連結部のジンバル(スプリング)により十字吊りに
取り付けられている。空気軸受け72A,72B,72
Cおよび76A,76B,76Cは、従来のタイプの空
気軸受けである。
と相対して使用することにより、窓枠ガイドを固定され
たガイド64A,64Bと適切な関係に保持する装荷効
果を与えることができる。同様に、空気軸受け76A
は、ステージ10の側面にすべて取り付けられた、相対
する空気軸受け76B,76Cに重みをかけて、相対す
る窓枠部材40B,40Dに対するステージ10の位置
を適切に維持する。重ねて言うと、この場合、76Aな
どの一つの空気軸受けは、限られた量の不整列を与える
ように、ジンバルにより取り付けられているか、また
は、連結部のジンバル(スプリング)により十字吊りに
取り付けられている。空気軸受け72A,72B,72
Cおよび76A,76B,76Cは、従来のタイプの空
気軸受けである。
【0029】図1の外側構造体80は、ステージ機構の
固定されたガイド46A,46B,64A,64Bおよ
び窓枠部材40A、40B、40C、40Dに対する基
部支持構造体である。このようにして、置かれている支
持体は、分割されているので、基部支持構造体80への
反力は、ステージ基部構造体32へ伝達されない。基部
支持構造体80は、それ自身の支持柱またはほかの普通
の支持要素(この図面には示されていない)により、基
礎、すなわち、地表または建物の床へ支持されている。
適切な支持構造体の実施例は、引用した米国特許出願N
o.08/221,375の図1,1B,1Cに開示さ
れている。ステージ機構のこの部分の独立支持構造体
は、レチクルステージ機構の駆動モーターの反力を、ホ
トリソグラフィ装置のほかの要素を支持するフレームか
ら分離して、特に、投影レンズ92を有する光学要素と
ウエハステージとから分離して伝達するという上記の利
点を備えており、これにより、レチクルステージの運動
による、投影レンズへの振動力を最小にしている。これ
は、さらに詳細に後に説明する。
固定されたガイド46A,46B,64A,64Bおよ
び窓枠部材40A、40B、40C、40Dに対する基
部支持構造体である。このようにして、置かれている支
持体は、分割されているので、基部支持構造体80への
反力は、ステージ基部構造体32へ伝達されない。基部
支持構造体80は、それ自身の支持柱またはほかの普通
の支持要素(この図面には示されていない)により、基
礎、すなわち、地表または建物の床へ支持されている。
適切な支持構造体の実施例は、引用した米国特許出願N
o.08/221,375の図1,1B,1Cに開示さ
れている。ステージ機構のこの部分の独立支持構造体
は、レチクルステージ機構の駆動モーターの反力を、ホ
トリソグラフィ装置のほかの要素を支持するフレームか
ら分離して、特に、投影レンズ92を有する光学要素と
ウエハステージとから分離して伝達するという上記の利
点を備えており、これにより、レチクルステージの運動
による、投影レンズへの振動力を最小にしている。これ
は、さらに詳細に後に説明する。
【0030】ステージ機構のこの駆動力は、ステージ機
構の重心に出来るだけ近く通って加えられる。お分かり
のように、ステージ機構の重心は、ステージ10によっ
て移動する。従って、ステージ10と窓枠ガイドとは、
結合して、共有重心を形成している。モーターコイル6
0A,60Bは、窓枠ガイドの位置を考慮に入れて、各
モーターコイル60A,60Bにより加えられた力を制
御して、有効な力が重心に加えられているように維持す
る。もう一つの従来タイプの、モーターコイル68A,
68Bの差動駆動制御器は、ステージ10の位置を考慮
に入れて、各モーターコイル68A,68Bにより加え
られた力を制御し、有効な力がその重心に加えられてい
るように保つ。ステージ10は大きい範囲の運動を行う
ので、モーターコイル60A,60Bの差動駆動は、広
い差動揺動を含んでいることは、理解されるであろう。
これと対照的に、窓枠ガイドは、少しも変化しないの
で、モーターコイル68A,68Bの差動駆動は、はる
かに小さい差動揺動を含んでおり、釣り合い効果を与え
る。有利なことに、窓枠ガイドを使用することにより、
レチクルステージ機構の運動により発生した反力は単一
平面に維持され、従って、これらの力をホトリソグラフ
ィ装置のほかの部分から分離することを容易にしてい
る。
構の重心に出来るだけ近く通って加えられる。お分かり
のように、ステージ機構の重心は、ステージ10によっ
て移動する。従って、ステージ10と窓枠ガイドとは、
結合して、共有重心を形成している。モーターコイル6
0A,60Bは、窓枠ガイドの位置を考慮に入れて、各
モーターコイル60A,60Bにより加えられた力を制
御して、有効な力が重心に加えられているように維持す
る。もう一つの従来タイプの、モーターコイル68A,
68Bの差動駆動制御器は、ステージ10の位置を考慮
に入れて、各モーターコイル68A,68Bにより加え
られた力を制御し、有効な力がその重心に加えられてい
るように保つ。ステージ10は大きい範囲の運動を行う
ので、モーターコイル60A,60Bの差動駆動は、広
い差動揺動を含んでいることは、理解されるであろう。
これと対照的に、窓枠ガイドは、少しも変化しないの
で、モーターコイル68A,68Bの差動駆動は、はる
かに小さい差動揺動を含んでおり、釣り合い効果を与え
る。有利なことに、窓枠ガイドを使用することにより、
レチクルステージ機構の運動により発生した反力は単一
平面に維持され、従って、これらの力をホトリソグラフ
ィ装置のほかの部分から分離することを容易にしてい
る。
【0031】図2は、図1の線2−2を通る断面図であ
る。図1にもある図2に示された構造体は、同一の参照
番号を有しており、ここでは説明されていない。照明器
90が図2に示されており、これは普通の要素であり、
ここでは詳細には示されていず、簡潔のために図1では
省略されている。投影レンズの上部(円筒)92も、図
2では詳細には示されていない。投影レンズ92の下部
とホトリソグラフィ装置のほかの要素とは、図2に示さ
れていないが、以降に図示説明されている。
る。図1にもある図2に示された構造体は、同一の参照
番号を有しており、ここでは説明されていない。照明器
90が図2に示されており、これは普通の要素であり、
ここでは詳細には示されていず、簡潔のために図1では
省略されている。投影レンズの上部(円筒)92も、図
2では詳細には示されていない。投影レンズ92の下部
とホトリソグラフィ装置のほかの要素とは、図2に示さ
れていないが、以降に図示説明されている。
【0032】投影レンズ92の支持構造体94は、図2
にも示されている。お分かりのように、構造体94は、
わずかな空隙96によりすべての箇所で、レチクルステ
ージ機構の基部支持構造体80から分離されている。こ
の空隙96は、レチクルステージ機構の運動により発生
した振動を、投影レンズ92とその支持体94から絶縁
する。図2に示されているように、ステージ10は、こ
の実施態様では、平坦な構造体ではないが、レンズ92
の上部を収容する、下側が浮き上がった部分22を形成
している。磁気トラック70Aが、窓枠ガイド40Bの
頂部に取り付けられ、同様に、磁気トラック70Bが、
相対する窓枠部材40Dの頂部に取り付けられている。
にも示されている。お分かりのように、構造体94は、
わずかな空隙96によりすべての箇所で、レチクルステ
ージ機構の基部支持構造体80から分離されている。こ
の空隙96は、レチクルステージ機構の運動により発生
した振動を、投影レンズ92とその支持体94から絶縁
する。図2に示されているように、ステージ10は、こ
の実施態様では、平坦な構造体ではないが、レンズ92
の上部を収容する、下側が浮き上がった部分22を形成
している。磁気トラック70Aが、窓枠ガイド40Bの
頂部に取り付けられ、同様に、磁気トラック70Bが、
相対する窓枠部材40Dの頂部に取り付けられている。
【0033】図3A,3Bは、同一参照番号の、図2の
部分の拡大図である。図3Aは、図2の左側であり、図
3Bは、図2の右側である。空気軸受け76Aのスプリ
ング取り付け具78が、図3Aに示されている。空気軸
受け78Aは、ステージ10の側面へスプリングにより
取り付けられており、これにより、一定量の偏揺(Z軸
回りのX−Y平面における回転)と、Z軸に沿った限定
された運動とが可能である。ジンバル取り付けは、スプ
リング78の代わりに、またはこれに追加して使用する
ことができる。スプリングまたはジンバル取り付けによ
り、ステージ10と窓枠部材40C,40D(図3Aに
は示されていない)との間の限定された量の不整列が可
能である。
部分の拡大図である。図3Aは、図2の左側であり、図
3Bは、図2の右側である。空気軸受け76Aのスプリ
ング取り付け具78が、図3Aに示されている。空気軸
受け78Aは、ステージ10の側面へスプリングにより
取り付けられており、これにより、一定量の偏揺(Z軸
回りのX−Y平面における回転)と、Z軸に沿った限定
された運動とが可能である。ジンバル取り付けは、スプ
リング78の代わりに、またはこれに追加して使用する
ことができる。スプリングまたはジンバル取り付けによ
り、ステージ10と窓枠部材40C,40D(図3Aに
は示されていない)との間の限定された量の不整列が可
能である。
【0034】図4は、図1と2のステージ機構を有する
ホトリソグラフィ装置の平面図であるが、これは、図1
に示された要素のほかにさらに、レチクルステージ機構
を除き枠94を有するホトリソグラフィ装置を支持する
支持基部構造体100を有する。(図1に示された構造
体は、簡潔のために、すべては図4に表示されていな
い。)基部構造体100は、ブラケット構造体106
A,106B,106C,106Dによりそれぞれ構造
体94へ接続された、4つの垂直支持柱102A,10
2B,102C,102Dを支持している。基部構造体
100の大きさは、かなり大きく、一つの実施態様で
は、上から下まで約3メータである。各102A,10
2B,102C,102Dは、レベリングのために内部
に普通のサーボ機構(示されていない)を有することが
お分かりであろう。各レーザ干渉計(ビームスプリッタ
など)112A,112B,112Cの支持体108、
110も、図4に示されている。図4は、図4の断面線
5−5を通る図5の断面図を参考にすると、よく理解さ
れるであろう。
ホトリソグラフィ装置の平面図であるが、これは、図1
に示された要素のほかにさらに、レチクルステージ機構
を除き枠94を有するホトリソグラフィ装置を支持する
支持基部構造体100を有する。(図1に示された構造
体は、簡潔のために、すべては図4に表示されていな
い。)基部構造体100は、ブラケット構造体106
A,106B,106C,106Dによりそれぞれ構造
体94へ接続された、4つの垂直支持柱102A,10
2B,102C,102Dを支持している。基部構造体
100の大きさは、かなり大きく、一つの実施態様で
は、上から下まで約3メータである。各102A,10
2B,102C,102Dは、レベリングのために内部
に普通のサーボ機構(示されていない)を有することが
お分かりであろう。各レーザ干渉計(ビームスプリッタ
など)112A,112B,112Cの支持体108、
110も、図4に示されている。図4は、図4の断面線
5−5を通る図5の断面図を参考にすると、よく理解さ
れるであろう。
【0035】図4及び5において、支持構造体94の大
きさがすべて、普通の基礎(示されていない)を経て地
上と接触している基部構造体の上に置かれたその支持柱
102A,102Cと共に見られる。レチクルステージ
基部支持構造体80は、図4にだけ示されており(簡潔
のために)、同様に、接続されたブラケット構造体11
6A,116B,116C,116Dを有する一組みの
4つの柱114A,114B,114C,114Dから
成っており、これにより、柱は、基部支持構造体80の
高さから基部構造体100へ伸張している。
きさがすべて、普通の基礎(示されていない)を経て地
上と接触している基部構造体の上に置かれたその支持柱
102A,102Cと共に見られる。レチクルステージ
基部支持構造体80は、図4にだけ示されており(簡潔
のために)、同様に、接続されたブラケット構造体11
6A,116B,116C,116Dを有する一組みの
4つの柱114A,114B,114C,114Dから
成っており、これにより、柱は、基部支持構造体80の
高さから基部構造体100へ伸張している。
【0036】図5の下部には、ウエハ120と接続され
た支持構造体122,124が示されている。ウエハス
テージ120の要素は、通常、基部、ステージ自身、基
部に配置された固定ステージガイド、固定ステージガイ
ドに配置された磁気トラック、および磁気トラックに装
着し、ステージ自身へ接続されたモーターコイルから成
っている(図面に示されていない)。支持体126に取
り付けられたレーザ124からのレーザビームは、干渉
計によりレンズ92とステージ自体を位置づける。
た支持構造体122,124が示されている。ウエハス
テージ120の要素は、通常、基部、ステージ自身、基
部に配置された固定ステージガイド、固定ステージガイ
ドに配置された磁気トラック、および磁気トラックに装
着し、ステージ自身へ接続されたモーターコイルから成
っている(図面に示されていない)。支持体126に取
り付けられたレーザ124からのレーザビームは、干渉
計によりレンズ92とステージ自体を位置づける。
【0037】図6Aは、平面図(図1に対応する)で、
窓枠ガイドでヒンジされた連結部構造体の一つ、例え
ば、44Cの詳細を示している。ヒンジ44A,44
B,44C,44Dのそれぞれは、同一である。これら
の連結部ヒンジは、潤滑を必要とせず、ヒステリシスを
呈せず(連結部がその機械的許容度より湾曲しない限
り)、機械的”傾斜部”を有せず、さらに、製造に費用
がかからないと言う機械的タイプのヒンジ以上の利点を
有する。
窓枠ガイドでヒンジされた連結部構造体の一つ、例え
ば、44Cの詳細を示している。ヒンジ44A,44
B,44C,44Dのそれぞれは、同一である。これら
の連結部ヒンジは、潤滑を必要とせず、ヒステリシスを
呈せず(連結部がその機械的許容度より湾曲しない限
り)、機械的”傾斜部”を有せず、さらに、製造に費用
がかからないと言う機械的タイプのヒンジ以上の利点を
有する。
【0038】各個々の連結部は、例えば、1/4硬度3
02ステンレススチール、厚さ約20ミル(0.02イ
ンチ)であり、最大曲げ0.5度に耐えることができ
る。各連結部の幅は厳密でなく、一般的幅は0.5イン
チである。2つ、3つ、または4つの連結部が、図1の
各ヒンジ44A,44B,44C,44Dに使用され
る。各ヒンジに使用される連結部の数は、本質的に、使
用可能な空隙の程度、すなわち、窓枠部材の高さにより
決定される。図6A(および図6Bの90度回転図に)
に示された4つの個々の連結部130A,130B,1
30C,130Dは、普通のスクリューでクランプ13
6A,136B,136C,136Dにより隣接した窓
枠部材(図6A,6Bの窓枠部材40A,40B)へ固
定される。前記スクリューは、個々の連結部130A,
130B,130C,130Dの穴とクランプとを通
り、窓枠部材40A,40Bの対応するねじ付き穴へ固
定される。
02ステンレススチール、厚さ約20ミル(0.02イ
ンチ)であり、最大曲げ0.5度に耐えることができ
る。各連結部の幅は厳密でなく、一般的幅は0.5イン
チである。2つ、3つ、または4つの連結部が、図1の
各ヒンジ44A,44B,44C,44Dに使用され
る。各ヒンジに使用される連結部の数は、本質的に、使
用可能な空隙の程度、すなわち、窓枠部材の高さにより
決定される。図6A(および図6Bの90度回転図に)
に示された4つの個々の連結部130A,130B,1
30C,130Dは、普通のスクリューでクランプ13
6A,136B,136C,136Dにより隣接した窓
枠部材(図6A,6Bの窓枠部材40A,40B)へ固
定される。前記スクリューは、個々の連結部130A,
130B,130C,130Dの穴とクランプとを通
り、窓枠部材40A,40Bの対応するねじ付き穴へ固
定される。
【0039】図6A,6Bの窓枠部材40B,40D
は、窓枠部材40B,40Dの端部にある鋭角(三角
形)の構造体に関して、図1のそれらと少し異なり、そ
こへ、金属製の連結部130A,130B,130C,
130Dが取り付けられていることに注目されたい。図
1の実施態様においては、この鋭角構造体は、省略され
ているが、それらの存在により、連結部のスクリュー取
り付けは、容易になっている。
は、窓枠部材40B,40Dの端部にある鋭角(三角
形)の構造体に関して、図1のそれらと少し異なり、そ
こへ、金属製の連結部130A,130B,130C,
130Dが取り付けられていることに注目されたい。図
1の実施態様においては、この鋭角構造体は、省略され
ているが、それらの存在により、連結部のスクリュー取
り付けは、容易になっている。
【0040】ほかの実施態様においては、枠ガイドは、
ヒンジ止めされていないが、剛性構造体である。この剛
性を保持し、結合を防止するために、軸受け72Cまた
は72Bの一つは、取り外されており、その残りの軸受
けは、重心へ移動し、スプリングなしでジンバルへ取り
付けられている。そのほかの軸受け(ステージ10に取
り付けられた軸受けを除いて)も、ジンバルで取り付け
られている。
ヒンジ止めされていないが、剛性構造体である。この剛
性を保持し、結合を防止するために、軸受け72Cまた
は72Bの一つは、取り外されており、その残りの軸受
けは、重心へ移動し、スプリングなしでジンバルへ取り
付けられている。そのほかの軸受け(ステージ10に取
り付けられた軸受けを除いて)も、ジンバルで取り付け
られている。
【0041】この開示は、実証されているが、限定する
ものでなく、さらにほかの変形は、この開示に照らし
て、この技術に習熟した当事者には明らかであり、添付
請求の範囲を逸脱するものではない。
ものでなく、さらにほかの変形は、この開示に照らし
て、この技術に習熟した当事者には明らかであり、添付
請求の範囲を逸脱するものではない。
【0042】
【発明の効果】以上のように、本発明のステージ機構及
びその動作方法によれば、ステージ上において、光線
(レチクルを投影する露光光)を遮ることないガイドを
設けてステージを駆動することができ、大きな開口部を
ステージに設ける必要なく、ステージを駆動することが
できる。
びその動作方法によれば、ステージ上において、光線
(レチクルを投影する露光光)を遮ることないガイドを
設けてステージを駆動することができ、大きな開口部を
ステージに設ける必要なく、ステージを駆動することが
できる。
【0043】さらに、本発明により、ステージのねじれ
運動の発生を防止することができ、ステージ運動の周波
数応答性を向上することができる。
運動の発生を防止することができ、ステージ運動の周波
数応答性を向上することができる。
【図1】は、窓枠によりガイドされたステージの平面図
である。
である。
【図2】は、ガイド、ステージ及び関連構造体の側面図
である。
である。
【図3】は、図2の構造体の部分の拡大図である。
【図4】は、ガイドによるステージを要するホトリソグ
ラフィ装置の平面図である。
ラフィ装置の平面図である。
【図5】は、図4のホトリソグラフィ装置の側面図であ
る。
る。
【図6】は、窓枠部材を連結する連結部である。
10 ステージ 14 干渉ミラー 24 レチクル 26 レチクル真空溝 28 チャックプレート 32 基部構造体 36 空気軸受け 40 窓枠部材 44 連結部材 46 ガイド 50 空気軸受け 52 空気軸受け 60 モータコイル 64 ガイド 68 モータコイル 70 磁気トラック 80 外側構造体 90 照明器 92 投影レンズ 16
Claims (12)
- 【請求項1】 精密運動可能なステージ機構において、 主要面を形成している基部と、 基部の主要面に配置された運動可能なステージと、 第1、第2、第3及び第4の窓枠部材で前記ステージを
側方から囲み、相対する第1及び第2の窓枠部材が前記
ステージと滑動可能に接触している窓枠と、 相対する前記第3及び第4の窓枠部材を各々滑動可能に
支持する第1及び第2のガイドと、を有することを特徴
とするステージ機構。 - 【請求項2】 前記窓枠は、前記第1及び第2の窓枠部
材が各々連結部材より前記第3及び第4の窓枠部材と連
結されていることを特徴とする請求項1記載のステージ
機構。 - 【請求項3】 前記連結部材は、複数の条板を有し、該
複数の条板がX形状に設けられていることを特徴とする
請求項2記載のステージ機構。 - 【請求項4】 請求項1記載のステージ機構において、
さらに、複数の流体軸受けを有し、 該流体軸受けは、前記ステージの下側に前記基部と対面
するように設けられていることを特徴としているステー
ジ機構。 - 【請求項5】 請求項1及び4記載のステージ機構にお
いて、さらに、前記第3及び第4の窓枠部材の各々に設
けられ、前記第1と第2のガイドの各々に対面する少な
くとも2つ以上の流体軸受けを有することを特徴とする
ステージ機構。 - 【請求項6】 請求項1記載のステージ機構において、
さらに、前記3及び第4の窓枠部材の各々に第1の駆動
手段を設け、 該第1の駆動手段は、前記第1と第2のガイドに対して
前記窓枠を駆動することを特徴とするステージ機構。 - 【請求項7】 請求項6記載のステージ機構において、
さらに、前記基部に設けられ、前記第1の駆動手段の各
々と共働する第2の駆動手段を有することを特徴とする
ステージ機構。 - 【請求項8】 請求項1記載のステージ機構において、
さらに、前記第1と第2の窓枠部材の各々に前記ステー
ジと対面する側に第3の駆動手段を有することを特徴と
するステージ機構。 - 【請求項9】 請求項1記載のステージ機構において、
さらに、前記第1及び第2のガイドと前記第3及び第4
の窓枠部材とを支持する支持基部を有し、 該支持基部は、前記基部から独立して支持されているこ
とを特徴とするステージ機構。 - 【請求項10】 精密運動ができるステージを二つの直
角な方向に動作させる動作方法において、 ステージを基部に配置し、 ステージと滑動可能に接触している枠でステージを側方
から囲み、 前記基部に対し2つの直角な方向の第1の方向へステー
ジを駆動し、 前記枠に対し2つの直角な方向の第2の方向へステージ
を駆動する、段階を含んでいることを特徴とする動作方
法。 - 【請求項11】 変形可能な、ヒンジ取り付けされた枠
構造体において、 4角形に配置された4つの剛性枠部材にして、各枠部材
が、その端部のそれそれに近くに、隣接枠部材の同様な
鋭角構造体に隣接して置かれている鋭角構造体を形成し
ている前記4つの剛体枠部材と、 各二つの隣接した鋭角構造体を接続している複数の連結
部材であって、X形状に設けられている連結部材と、を
含んでいることを特徴とする前記枠構造体。 - 【請求項12】 前記連結部は、0.05インチより薄
いステンレススチールで製作されていることを特徴とす
る請求項11記載の枠構造体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/416,558 US5874820A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Window frame-guided stage mechanism |
US416558 | 2009-04-01 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003056611A Division JP3867676B2 (ja) | 1995-04-04 | 2003-03-04 | ホトリソグラフィ装置及び露光方法 |
JP2006219979A Division JP3969455B2 (ja) | 1995-04-04 | 2006-08-11 | パターン形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08330224A true JPH08330224A (ja) | 1996-12-13 |
Family
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Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5862996A Pending JPH08330224A (ja) | 1995-04-04 | 1996-03-15 | ステージ機構及びその動作方法 |
JP2003056611A Expired - Lifetime JP3867676B2 (ja) | 1995-04-04 | 2003-03-04 | ホトリソグラフィ装置及び露光方法 |
JP2006219979A Expired - Lifetime JP3969455B2 (ja) | 1995-04-04 | 2006-08-11 | パターン形成装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003056611A Expired - Lifetime JP3867676B2 (ja) | 1995-04-04 | 2003-03-04 | ホトリソグラフィ装置及び露光方法 |
JP2006219979A Expired - Lifetime JP3969455B2 (ja) | 1995-04-04 | 2006-08-11 | パターン形成装置 |
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---|---|
US (11) | US5874820A (ja) |
JP (3) | JPH08330224A (ja) |
KR (6) | KR100300220B1 (ja) |
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