JPH09219353A - ステージ装置、及びこれを用いた露光装置やデバイス生産方法 - Google Patents
ステージ装置、及びこれを用いた露光装置やデバイス生産方法Info
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- JPH09219353A JPH09219353A JP2512496A JP2512496A JPH09219353A JP H09219353 A JPH09219353 A JP H09219353A JP 2512496 A JP2512496 A JP 2512496A JP 2512496 A JP2512496 A JP 2512496A JP H09219353 A JPH09219353 A JP H09219353A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージの加減速に伴う反力の影響を小さく
することで、従来以上の高精度を達成したステージ装置
を提供すること。 【解決手段】 基準面を有する定盤（１）と、定盤
（１）を支持する支持手段（１３）と、基準面上で第１
の方向に移動する第１の移動体（３）と、第１の移動体
（３）を駆動する第１の駆動手段（６）と、第１の移動
体（３）を基準にして該第１の方向とは異なる第２の方
向に移動する第２の移動体（５）と、第２の移動体
（５）を駆動する第２の駆動手段（７ｂ）とを備え、定
盤（１）とは別の基台（１１、１２）によって第１の駆
動手段（６）及び第２の駆動手段（７）の駆動反力を受
けるようにした。また、第１の移動体（３）に対して第
２の駆動手段（７ｂ）を第２の方向に微小に変位可能に
支持する支持機構（１４）を設けた。
することで、従来以上の高精度を達成したステージ装置
を提供すること。 【解決手段】 基準面を有する定盤（１）と、定盤
（１）を支持する支持手段（１３）と、基準面上で第１
の方向に移動する第１の移動体（３）と、第１の移動体
（３）を駆動する第１の駆動手段（６）と、第１の移動
体（３）を基準にして該第１の方向とは異なる第２の方
向に移動する第２の移動体（５）と、第２の移動体
（５）を駆動する第２の駆動手段（７ｂ）とを備え、定
盤（１）とは別の基台（１１、１２）によって第１の駆
動手段（６）及び第２の駆動手段（７）の駆動反力を受
けるようにした。また、第１の移動体（３）に対して第
２の駆動手段（７ｂ）を第２の方向に微小に変位可能に
支持する支持機構（１４）を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種測定器及び半
導体リソグラフィ工程で用いる投影露光装置等に好適
な、高精度で物体の移動及び位置決めをするステージ装
置、ならびにこれを用いた露光装置やデバイス生産方法
に関するものである。
導体リソグラフィ工程で用いる投影露光装置等に好適
な、高精度で物体の移動及び位置決めをするステージ装
置、ならびにこれを用いた露光装置やデバイス生産方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来のステージ装置の構成例を
示す図である。同図において、５１はステージ基盤であ
り、該ステージ基盤５１上にＹ方向の移動機構としての
Ｙステージ５２が載置されている。５３はボールねじに
より回転運動を直線運動に変換しＹステージ５２を駆動
するＤＣサーボモータであり、ステージ基盤５１に固定
されている。５４はＹステージ５２に載置されているＸ
ステージ、５５はボールねじ５６により回転運動を直線
運動に変換しＸステージ５４を駆動するＤＣサーボモー
タであり、Ｙステージ５２に固定されている。１はステ
ージ基盤５１を保持する定盤である。９ａ，９ｂはレー
ザ測長器用の反射ミラ−であり、Ｘステージ５４に固定
されている。８ａはＸステージ５４のＸ方向の位置を検
出するレ−ザ測長器の干渉計であり、取り付け台１０を
介して定盤１に固定されている。１３は定盤１を支持
し、装置を設置する床からの振動伝達を遮断するところ
のマウント部材である。
示す図である。同図において、５１はステージ基盤であ
り、該ステージ基盤５１上にＹ方向の移動機構としての
Ｙステージ５２が載置されている。５３はボールねじに
より回転運動を直線運動に変換しＹステージ５２を駆動
するＤＣサーボモータであり、ステージ基盤５１に固定
されている。５４はＹステージ５２に載置されているＸ
ステージ、５５はボールねじ５６により回転運動を直線
運動に変換しＸステージ５４を駆動するＤＣサーボモー
タであり、Ｙステージ５２に固定されている。１はステ
ージ基盤５１を保持する定盤である。９ａ，９ｂはレー
ザ測長器用の反射ミラ−であり、Ｘステージ５４に固定
されている。８ａはＸステージ５４のＸ方向の位置を検
出するレ−ザ測長器の干渉計であり、取り付け台１０を
介して定盤１に固定されている。１３は定盤１を支持
し、装置を設置する床からの振動伝達を遮断するところ
のマウント部材である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成において、Ｙ
ステージ５２及びＸステージ５４を駆動すると加減速に
伴う慣性力の反力が定盤１に伝わる。ところが、移動体
の加減速に伴う支持反力が定盤１に伝わると、マウント
部材１３に支持された機構系の固有振動が励起され、Ｘ
ステージ５４，Ｙステージ５２やレーザ干渉計８ａに外
乱振動が伝わり、高速，高精度な送りを妨げるという課
題があった。
ステージ５２及びＸステージ５４を駆動すると加減速に
伴う慣性力の反力が定盤１に伝わる。ところが、移動体
の加減速に伴う支持反力が定盤１に伝わると、マウント
部材１３に支持された機構系の固有振動が励起され、Ｘ
ステージ５４，Ｙステージ５２やレーザ干渉計８ａに外
乱振動が伝わり、高速，高精度な送りを妨げるという課
題があった。
【０００４】これを解決するため、特開平5-77126号公
報では、ステージを駆動するためのリニアモータの固定
子をステージ定盤とは独立して支持することで、反力を
定盤に伝えないような構成としている。
報では、ステージを駆動するためのリニアモータの固定
子をステージ定盤とは独立して支持することで、反力を
定盤に伝えないような構成としている。
【０００５】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、上記特開平5-77126号公報に開示の装置をより進
化させた優れた装置を提供することを目的とする。具体
的には、ステージの加減速に伴う反力の影響を小さくす
ることで、従来以上の高精度を達成したステージ装置
や、該ステージ装置を用いた高精度な露光装置、デバイ
ス生産方法などを提供することを目的とする。
ので、上記特開平5-77126号公報に開示の装置をより進
化させた優れた装置を提供することを目的とする。具体
的には、ステージの加減速に伴う反力の影響を小さくす
ることで、従来以上の高精度を達成したステージ装置
や、該ステージ装置を用いた高精度な露光装置、デバイ
ス生産方法などを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のステージ装置の形態の一つは、基準面を有する定盤
と、該定盤を支持する支持手段と、該基準面上で移動す
る移動体と、該移動体を駆動する駆動手段と、該駆動手
段を支持する前記定盤とは別の基台とを有し、前記移動
体をガイドするガイド部材の少なくとも一部を前記基台
に固設したことを特徴とするものである。
明のステージ装置の形態の一つは、基準面を有する定盤
と、該定盤を支持する支持手段と、該基準面上で移動す
る移動体と、該移動体を駆動する駆動手段と、該駆動手
段を支持する前記定盤とは別の基台とを有し、前記移動
体をガイドするガイド部材の少なくとも一部を前記基台
に固設したことを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明のステージ装置の別の形態
は、基準面を有する定盤と、該定盤を支持する支持手段
と、該基準面上で第１の方向に移動する第１の移動体
と、該第１の移動体を第１の方向に駆動する第１の駆動
手段と、該第１の移動体を基準にして該第１の方向とは
異なる第２の方向に移動する第２の移動体と、該第２の
移動体を第２の方向に駆動する第２の駆動手段とを備
え、前記定盤とは別の基台によって該第１の駆動手段及
び第２の駆動手段の駆動反力を受けるようにしたことを
特徴とするものである。
は、基準面を有する定盤と、該定盤を支持する支持手段
と、該基準面上で第１の方向に移動する第１の移動体
と、該第１の移動体を第１の方向に駆動する第１の駆動
手段と、該第１の移動体を基準にして該第１の方向とは
異なる第２の方向に移動する第２の移動体と、該第２の
移動体を第２の方向に駆動する第２の駆動手段とを備
え、前記定盤とは別の基台によって該第１の駆動手段及
び第２の駆動手段の駆動反力を受けるようにしたことを
特徴とするものである。
【０００８】また、本発明のステージ装置の別の形態
は、基準面を有する定盤と、該定盤を支持する支持手段
と、該基準面上で第１の方向に移動する第１の移動体
と、該第１の移動体を基準にして該第１の方向とは異な
る第２の方向に移動する第２の移動体と、該第１の移動
体と共に第１の方向に移動すると共に該第２の移動体を
第２の方向に駆動するための駆動手段とを有し、前記第
１の移動体に対して前記駆動手段を前記第２の方向に微
小に変位可能に支持する支持機構を設けたことを特徴と
するものである。
は、基準面を有する定盤と、該定盤を支持する支持手段
と、該基準面上で第１の方向に移動する第１の移動体
と、該第１の移動体を基準にして該第１の方向とは異な
る第２の方向に移動する第２の移動体と、該第１の移動
体と共に第１の方向に移動すると共に該第２の移動体を
第２の方向に駆動するための駆動手段とを有し、前記第
１の移動体に対して前記駆動手段を前記第２の方向に微
小に変位可能に支持する支持機構を設けたことを特徴と
するものである。
【０００９】また本発明の露光装置は、被露光基板を保
持して位置決めするための上記いずれか記載のステージ
装置と、該被露光基板に対して露光を行う露光手段を有
することを特徴とするものである。ここで前記ステージ
の定盤を基準にして前記露光手段を設けると更に好まし
い。
持して位置決めするための上記いずれか記載のステージ
装置と、該被露光基板に対して露光を行う露光手段を有
することを特徴とするものである。ここで前記ステージ
の定盤を基準にして前記露光手段を設けると更に好まし
い。
【００１０】また本発明のデバイス生産方法は、上記露
光装置を用いて露光を行う工程を有することを特徴とす
るものである。
光装置を用いて露光を行う工程を有することを特徴とす
るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】 ＜露光装置の実施例＞ステージ装置を有する露光装置の
実施の形態例を説明する。図１は本発明の平面図、図２
は図１のＡ−Ｂ断面図である。図３は図１の部分的な平
面図である。
実施の形態例を説明する。図１は本発明の平面図、図２
は図１のＡ−Ｂ断面図である。図３は図１の部分的な平
面図である。
【００１２】これら図面において、１は上面に案内面を
有する定盤である。２は定盤１の案内面に直交する方向
に案内面を有する固定ガイドであり定盤１に固設してい
る。３は定盤１の案内面に直交する方向に案内面ｇ１，
ｇ２を有する可動ガイド（第１の移動体）であり、定盤
１及び固定ガイド２の案内面に静圧軸受パッド４ａ，４
ｂを設けて非接触で支持案内している。３２は被露光基
板（半導体ウエハ）を真空吸着等の手段により固定する
チャック、５はチャック３２を保持する移動ステージ
（第２の移動体）である。また定盤１の案内面に対向し
て静圧軸受パッド４ｃと可動ガイド３との案内面ｇ１，
ｇ２に対向して静圧軸受パッド４ｄを設けて非接触で支
持案内している。静圧軸受パッド４ｃ，４ｄには磁石吸
引及び真空吸着等の手段により予圧を与えている。９
ａ，９ｂはレーザ測長器用の反射ミラ−であり、移動ス
テージ５に固設している。８ａ，８ｂは移動ステージ５
の位置を検出するレ−ザ測長器の干渉計であり、取り付
け台１０，取り付け基盤３１を介して定盤１と実質一体
となるように固定している。移動ステージ５の測定手段
である干渉計８ａ，８ｂを定盤１を基準に設けること
で、定盤１が変位しても移動ステージ５の動きを正確に
測定することができるようにしている。
有する定盤である。２は定盤１の案内面に直交する方向
に案内面を有する固定ガイドであり定盤１に固設してい
る。３は定盤１の案内面に直交する方向に案内面ｇ１，
ｇ２を有する可動ガイド（第１の移動体）であり、定盤
１及び固定ガイド２の案内面に静圧軸受パッド４ａ，４
ｂを設けて非接触で支持案内している。３２は被露光基
板（半導体ウエハ）を真空吸着等の手段により固定する
チャック、５はチャック３２を保持する移動ステージ
（第２の移動体）である。また定盤１の案内面に対向し
て静圧軸受パッド４ｃと可動ガイド３との案内面ｇ１，
ｇ２に対向して静圧軸受パッド４ｄを設けて非接触で支
持案内している。静圧軸受パッド４ｃ，４ｄには磁石吸
引及び真空吸着等の手段により予圧を与えている。９
ａ，９ｂはレーザ測長器用の反射ミラ−であり、移動ス
テージ５に固設している。８ａ，８ｂは移動ステージ５
の位置を検出するレ−ザ測長器の干渉計であり、取り付
け台１０，取り付け基盤３１を介して定盤１と実質一体
となるように固定している。移動ステージ５の測定手段
である干渉計８ａ，８ｂを定盤１を基準に設けること
で、定盤１が変位しても移動ステージ５の動きを正確に
測定することができるようにしている。
【００１３】また、図２に示すように、移動ステージ５
の上方にマスクのパターンを基板に露光転写するための
投影光学系を含む露光手段２０を設けている。そして、
露光手段２０は定盤１を基準にして設けることで、ステ
ージの駆動に伴う反力で両者の間の相対的な変位が起き
ないようにし、投影光学系と被露光基板との位置関係を
高精度に保つようにしている。
の上方にマスクのパターンを基板に露光転写するための
投影光学系を含む露光手段２０を設けている。そして、
露光手段２０は定盤１を基準にして設けることで、ステ
ージの駆動に伴う反力で両者の間の相対的な変位が起き
ないようにし、投影光学系と被露光基板との位置関係を
高精度に保つようにしている。
【００１４】１１は振動伝達を遮断するための除振機構
を備えたマウント部材１３を介して定盤１を支持する基
台である。６は可動ガイド３を非接触でＹ方向に駆動す
る２本のリニアモータであり、可動子６ａを取り付け板
９を介して可動ガイド３の両端に結合し、固定子６ｂを
基台１２を介して基台１１に固定している。７は移動ス
テージ５を非接触でＸ方向に駆動するためのリニアモー
タであり、可動子７ａを移動ステージ５に結合し、固定
子７ｂを４枚の板ばね１４を介して可動ガイド３に結合
している。１８は定盤１の案内面に略直交する方向に案
内面を有し磁性体材料から成る固定ガイドであり、基台
１２を介して基台１１に固設している。すなわち固定ガ
イド１８は定盤１とは独立して基台１１を基準にして設
けている。
を備えたマウント部材１３を介して定盤１を支持する基
台である。６は可動ガイド３を非接触でＹ方向に駆動す
る２本のリニアモータであり、可動子６ａを取り付け板
９を介して可動ガイド３の両端に結合し、固定子６ｂを
基台１２を介して基台１１に固定している。７は移動ス
テージ５を非接触でＸ方向に駆動するためのリニアモー
タであり、可動子７ａを移動ステージ５に結合し、固定
子７ｂを４枚の板ばね１４を介して可動ガイド３に結合
している。１８は定盤１の案内面に略直交する方向に案
内面を有し磁性体材料から成る固定ガイドであり、基台
１２を介して基台１１に固設している。すなわち固定ガ
イド１８は定盤１とは独立して基台１１を基準にして設
けている。
【００１５】図４は固定子７ｂを可動ガイドに取り付け
る機構の拡大図である。板ばね１４を、一端をリニアモ
ータ固定子７ｂに他端を可動ガイド３に設けた固定部材
１５に固定しており、同様の板バネ機構をリニアモータ
７ｂの他端側にも設け、計４枚の板バネを用いている。
これによって可動ガイド３に対して固定子７ｂをＸ方向
にのみ微小に移動可能とする平行移動機構を構成する。
この構成によって、移動ステージ５をリニアモータ７ｂ
でＸ方向に駆動する際の反力を板バネ機構で逃がして、
可動ガイド３への力の伝達を軽減している。
る機構の拡大図である。板ばね１４を、一端をリニアモ
ータ固定子７ｂに他端を可動ガイド３に設けた固定部材
１５に固定しており、同様の板バネ機構をリニアモータ
７ｂの他端側にも設け、計４枚の板バネを用いている。
これによって可動ガイド３に対して固定子７ｂをＸ方向
にのみ微小に移動可能とする平行移動機構を構成する。
この構成によって、移動ステージ５をリニアモータ７ｂ
でＸ方向に駆動する際の反力を板バネ機構で逃がして、
可動ガイド３への力の伝達を軽減している。
【００１６】また、１６は固定子７ｂを非接触で支持す
る静圧軸受パッドであり、固定ガイド１８の案内面に対
向して配置し、ヒンジ１７を介して固定子７ｂに結合し
ている。１９は静圧軸受パッド１６に予圧を与えるため
に設けた永久磁石である。ヒンジ１７はＸ方向に高い剛
性を有し、Ｙ方向の剛性はＸ方向に比べて小さくなって
いる。リニアモータ７ｂによるＸ方向への反力は、ヒン
ジ１７及びパッド１６を介してガイド１８で支持するよ
うになっている。すなわち、ガイド１８は可動ガイド３
がＹ方向への移動する際の案内ガイドの役割と共に、リ
ニアモータ７ｂの駆動によるＸ方向への力を支持する役
割を兼ね備えている。なお、正確な位置決めは固定ガイ
ド２を基準にしている。
る静圧軸受パッドであり、固定ガイド１８の案内面に対
向して配置し、ヒンジ１７を介して固定子７ｂに結合し
ている。１９は静圧軸受パッド１６に予圧を与えるため
に設けた永久磁石である。ヒンジ１７はＸ方向に高い剛
性を有し、Ｙ方向の剛性はＸ方向に比べて小さくなって
いる。リニアモータ７ｂによるＸ方向への反力は、ヒン
ジ１７及びパッド１６を介してガイド１８で支持するよ
うになっている。すなわち、ガイド１８は可動ガイド３
がＹ方向への移動する際の案内ガイドの役割と共に、リ
ニアモータ７ｂの駆動によるＸ方向への力を支持する役
割を兼ね備えている。なお、正確な位置決めは固定ガイ
ド２を基準にしている。
【００１７】図５はリニアモータ６の部分的な拡大図、
図６は図５のＣ−Ｄの断面図である。リニアモータは、
可動子６ａは磁性体材料から成り、Ｎ極とＳ極が対向す
る１組の永久磁石６ｃを複数個接着によって取り付け、
図６の矢印Ｈで示す磁束を形成するような磁気回路とし
ている。一方、固定子６ｂは複数個のコイル６ｄを直線
上に並べて固着したもので、可動子の永久磁石６ｃが対
向する空間にコイル６ｄが位置するように配置してい
る。なお、リニアモータ７も同様の構成となっている。
本実施例のリニアモータは固定子と可動子を持ちローレ
ンツ力によって推力を発生するものであり、多極型リニ
アモータを用いている。
図６は図５のＣ−Ｄの断面図である。リニアモータは、
可動子６ａは磁性体材料から成り、Ｎ極とＳ極が対向す
る１組の永久磁石６ｃを複数個接着によって取り付け、
図６の矢印Ｈで示す磁束を形成するような磁気回路とし
ている。一方、固定子６ｂは複数個のコイル６ｄを直線
上に並べて固着したもので、可動子の永久磁石６ｃが対
向する空間にコイル６ｄが位置するように配置してい
る。なお、リニアモータ７も同様の構成となっている。
本実施例のリニアモータは固定子と可動子を持ちローレ
ンツ力によって推力を発生するものであり、多極型リニ
アモータを用いている。
【００１８】図７は本実施例の装置の駆動制御系を表す
ブロック図である。図中、１００は移動ステージ５の駆
動の補償を行うコントローラ、１０１はリニアモータコ
イルに電流を供給するリニアモータドライバである。リ
ニアモータドライバ１０１に各々のコイルを接続して、
供給する電流量に応じて移動ステージ５をｘ及びＹ方向
に駆動する。電流量は前記レーザ測長器の出力信号をコ
ントローラ１００にフィードバックすることにより移動
ステージ５の目標位置偏差に応じた値となる。
ブロック図である。図中、１００は移動ステージ５の駆
動の補償を行うコントローラ、１０１はリニアモータコ
イルに電流を供給するリニアモータドライバである。リ
ニアモータドライバ１０１に各々のコイルを接続して、
供給する電流量に応じて移動ステージ５をｘ及びＹ方向
に駆動する。電流量は前記レーザ測長器の出力信号をコ
ントローラ１００にフィードバックすることにより移動
ステージ５の目標位置偏差に応じた値となる。
【００１９】上記構成において、前記コントローラ１０
０に所定の指令信号を入力することで移動ステージ５を
駆動する。この時、移動ステージ５のＹ方向駆動の加減
速に伴う慣性力は、Ｙ方向の反力としてリニアモータの
固定子６ｂを介して基台１２に伝わるが、この力は基台
１１で受けるため定盤１には反力は伝わらない。また、
移動ステージ５のＸ方向駆動の加減速に伴う慣性力は、
Ｘ方向の反力としてリニアモータの固定子７ｂに伝わ
り、ヒンジ１７，静圧軸受パッド１６，固定ガイド１８
を介して基台１２に伝わるが、この力は基台１１で受け
るため定盤１に反力は伝わらない。反力は基台１１と基
台１２の固有振動を励起するが、マウント部材１３によ
って定盤１への振動伝達を遮断する。したがってＸＹい
ずれの方向に移動においても、マウント部材１３で支持
した機構系の固有振動を励起することなく、移動ステー
ジ５やレーザ干渉計８ａ及び８ｂに外乱振動が伝わるこ
とがない。
０に所定の指令信号を入力することで移動ステージ５を
駆動する。この時、移動ステージ５のＹ方向駆動の加減
速に伴う慣性力は、Ｙ方向の反力としてリニアモータの
固定子６ｂを介して基台１２に伝わるが、この力は基台
１１で受けるため定盤１には反力は伝わらない。また、
移動ステージ５のＸ方向駆動の加減速に伴う慣性力は、
Ｘ方向の反力としてリニアモータの固定子７ｂに伝わ
り、ヒンジ１７，静圧軸受パッド１６，固定ガイド１８
を介して基台１２に伝わるが、この力は基台１１で受け
るため定盤１に反力は伝わらない。反力は基台１１と基
台１２の固有振動を励起するが、マウント部材１３によ
って定盤１への振動伝達を遮断する。したがってＸＹい
ずれの方向に移動においても、マウント部材１３で支持
した機構系の固有振動を励起することなく、移動ステー
ジ５やレーザ干渉計８ａ及び８ｂに外乱振動が伝わるこ
とがない。
【００２０】また、リニアモータの固定子６ｂがＹ方向
に振動すると、コイル６ｄに誘導電圧が生じるが、前記
リニアモータドライバ１０１がコイル６ｄに流れる電流
量をコントローラ１００からの指令信号に応じた値に制
御するため、可動子６ａに伝わる駆動力は前記指令信号
に応じた値に保つことができる。また、固定子６ｂのＹ
方向以外の振動は非接触であるため可動子６ａに伝わら
ない。固定ガイド１２の振動については、静圧軸受パッ
ド１６及びヒンジ１７を介してＸ方向の振動成分のみリ
ニアモータ７の固定子７ｂに伝わるが、前記リニアモー
タ６と同様に固定子７ｂがＸ方向に振動しても可動子７
ａに伝わる駆動力は指令信号に応じた値に保つことがで
きる。
に振動すると、コイル６ｄに誘導電圧が生じるが、前記
リニアモータドライバ１０１がコイル６ｄに流れる電流
量をコントローラ１００からの指令信号に応じた値に制
御するため、可動子６ａに伝わる駆動力は前記指令信号
に応じた値に保つことができる。また、固定子６ｂのＹ
方向以外の振動は非接触であるため可動子６ａに伝わら
ない。固定ガイド１２の振動については、静圧軸受パッ
ド１６及びヒンジ１７を介してＸ方向の振動成分のみリ
ニアモータ７の固定子７ｂに伝わるが、前記リニアモー
タ６と同様に固定子７ｂがＸ方向に振動しても可動子７
ａに伝わる駆動力は指令信号に応じた値に保つことがで
きる。
【００２１】以上のように、移動ステージ５の加減速に
伴う慣性力の反力を定盤とは別の基台で支持することに
より、移動ステージ５やレーザ干渉計８ａ，８ｂを支持
する定盤１に力（慣性力）を伝えることがなく、また基
台１１の振動を移動ステージ５に伝えることがないた
め、外乱振動となる各種固有振動の励起を小さくするこ
と可能で、高速且つ高精度な位置決めが可能なステージ
装置を達成できる。
伴う慣性力の反力を定盤とは別の基台で支持することに
より、移動ステージ５やレーザ干渉計８ａ，８ｂを支持
する定盤１に力（慣性力）を伝えることがなく、また基
台１１の振動を移動ステージ５に伝えることがないた
め、外乱振動となる各種固有振動の励起を小さくするこ
と可能で、高速且つ高精度な位置決めが可能なステージ
装置を達成できる。
【００２２】なお、上記構成においては、リニアモータ
７の固定子７ｂを４枚の板ばね１４で構成する１軸弾性
案内機構を用いて可動ガイド３に装着しているが、Ｘ方
向のみに移動可能な構成であれば静圧案内あるいは転が
りや滑り案内等の他の方式を用いて装着しても同等の効
果が得られる。静圧案内は非接触（摩擦レス）で固定子
７ｂを支持するため、固定子７ｂのＸ方向の振動が可動
ガイド３に全く伝わらず、外乱振動を遮断することが容
易となる。また、転がりや滑り案内は、摩擦抵抗を小さ
くすることにより、可動ガイド３に伝わる固定子７ｂの
Ｘ方向の振動を遮断することが充分可能であり、簡単な
構成でコストを抑えことができる。
７の固定子７ｂを４枚の板ばね１４で構成する１軸弾性
案内機構を用いて可動ガイド３に装着しているが、Ｘ方
向のみに移動可能な構成であれば静圧案内あるいは転が
りや滑り案内等の他の方式を用いて装着しても同等の効
果が得られる。静圧案内は非接触（摩擦レス）で固定子
７ｂを支持するため、固定子７ｂのＸ方向の振動が可動
ガイド３に全く伝わらず、外乱振動を遮断することが容
易となる。また、転がりや滑り案内は、摩擦抵抗を小さ
くすることにより、可動ガイド３に伝わる固定子７ｂの
Ｘ方向の振動を遮断することが充分可能であり、簡単な
構成でコストを抑えことができる。
【００２３】また、可動ガイド３及び移動ステージ５の
案内方式に静圧軸受を用いているが、転がりや滑り軸受
等の他の方式であっても移動ステージ５の移動に伴う摩
擦等の変動力を充分に抑えた構成であれば、移動ステー
ジ５の移動に伴う慣性力を定盤１に伝えることなく、ま
た基台１１の振動を移動ステージ５に伝えなくすること
が可能であり、簡単な構成で装置コストを抑えることが
できる。
案内方式に静圧軸受を用いているが、転がりや滑り軸受
等の他の方式であっても移動ステージ５の移動に伴う摩
擦等の変動力を充分に抑えた構成であれば、移動ステー
ジ５の移動に伴う慣性力を定盤１に伝えることなく、ま
た基台１１の振動を移動ステージ５に伝えなくすること
が可能であり、簡単な構成で装置コストを抑えることが
できる。
【００２４】更に、振動伝達を遮断するマウント部材１
３を支持方向にレベリング機能を有するサーボマウント
（いわゆるアクティブダンパ）で構成することも可能で
ある。定盤１は移動ステージ５の移動に伴い各軸（ｘ，
ｙ，ｚ軸）回りのモーメント慣性力を可動ガイド３及び
移動ステージ５の案内部を介して若干受け、基台１１に
対し若干の相対的な振動を生じるが、サーボマウントに
よってこの振動を抑えて基台１１に対する相対位置を常
に一定に保つことができる。
３を支持方向にレベリング機能を有するサーボマウント
（いわゆるアクティブダンパ）で構成することも可能で
ある。定盤１は移動ステージ５の移動に伴い各軸（ｘ，
ｙ，ｚ軸）回りのモーメント慣性力を可動ガイド３及び
移動ステージ５の案内部を介して若干受け、基台１１に
対し若干の相対的な振動を生じるが、サーボマウントに
よってこの振動を抑えて基台１１に対する相対位置を常
に一定に保つことができる。
【００２５】＜デバイス生産方法の実施例＞次に上記説
明した露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例
を説明する。
明した露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例
を説明する。
【００２６】図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半
導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００２７】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
【００２８】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１乃至１２の発明のステージ装置
によれば、ステージの加減速に伴う反力がステージの位
置決め精度に影響することを極力小さくすることで、従
来以上の高精度を達成したステージ装置を提供すること
ができる。
によれば、ステージの加減速に伴う反力がステージの位
置決め精度に影響することを極力小さくすることで、従
来以上の高精度を達成したステージ装置を提供すること
ができる。
【００３０】特に、請求項１記載の発明によれば、ガイ
ド部材の少なくとも一部を基台に固設したことにより、
駆動手段の駆動反力を基台で支持するため定盤を振動さ
せることが無く、従来に増して高精度なステージ装置を
提供することができる。
ド部材の少なくとも一部を基台に固設したことにより、
駆動手段の駆動反力を基台で支持するため定盤を振動さ
せることが無く、従来に増して高精度なステージ装置を
提供することができる。
【００３１】請求項２記載の発明によれば、第１の駆動
手段及び第２の駆動手段の駆動反力を共に基台で受ける
ようにしたことにより、移動体を第１、第２のいずれの
方向に駆動しても駆動反力が定盤に伝わらず、従来に増
して高精度な２次元ステージ装置を提供することができ
る。
手段及び第２の駆動手段の駆動反力を共に基台で受ける
ようにしたことにより、移動体を第１、第２のいずれの
方向に駆動しても駆動反力が定盤に伝わらず、従来に増
して高精度な２次元ステージ装置を提供することができ
る。
【００３２】請求項３及び４記載の発明によれば、支持
機構によって定盤と基台との相対位置変動を吸収できる
ため、従来に増して高精度な２次元ステージ装置を提供
することができる。
機構によって定盤と基台との相対位置変動を吸収できる
ため、従来に増して高精度な２次元ステージ装置を提供
することができる。
【００３３】請求項５記載の発明によれば、ヒンジ機構
によって、定盤と基台との相対位置変動を吸収すること
ができるため、従来に増して高精度な２次元ステージ装
置を提供することができる。
によって、定盤と基台との相対位置変動を吸収すること
ができるため、従来に増して高精度な２次元ステージ装
置を提供することができる。
【００３４】請求項１３乃至１５の発明によれば、上記
ステージ装置を用いた高精度な露光装置やデバイス生産
方法を提供することができる。
ステージ装置を用いた高精度な露光装置やデバイス生産
方法を提供することができる。
【図１】実施例の構成を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ｂ断面図
【図３】図１の一部分を示す平面図
【図４】部分的な斜視図
【図５】部分的な拡大図
【図６】図５のＣ−Ｄ断面図
【図７】制御系のブロック図
【図８】デバイス生産方法のフローを示す図
【図９】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図
【図１０】従来例の構成を示す図
１ 定盤 ２ 定盤側の固定ガイド ３ 可動ガイド（第１の移動体） ４ 静圧軸受パッド ５ 移動ステージ（第２の移動体） ６ 第１の駆動手段 ６ａ リニアモータ可動子 ６ｂ リニアモータ固定子 ７ 第２の駆動手段 ７ａ リニアモータ可動子 ７ｂ リニアモータ固定子 ８ レーザ干渉計（計測手段） １１ 基台 １２ 基台 １３ マウント部材（支持手段） １４ 板ばね １６ 静圧軸受パッド １８ 基台側の固定ガイド １９ 永久磁石 ２０ 投影光学系を含む露光手段
Claims (15)
- 【請求項１】 基準面を有する定盤と、該定盤を支持す
る支持手段と、該基準面上で移動する移動体と、該移動
体を駆動する駆動手段と、該駆動手段を支持する前記定
盤とは別の基台とを有し、前記移動体をガイドするガイ
ド部材の少なくとも一部を前記基台に固設したことを特
徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 基準面を有する定盤と、該定盤を支持す
る支持手段と、該基準面上で第１の方向に移動する第１
の移動体と、該第１の移動体を第１の方向に駆動する第
１の駆動手段と、該第１の移動体を基準にして該第１の
方向とは異なる第２の方向に移動する第２の移動体と、
該第２の移動体を第２の方向に駆動する第２の駆動手段
とを備え、前記定盤とは別の基台によって該第１の駆動
手段及び第２の駆動手段の駆動反力を受けるようにした
ことを特徴とするステージ装置。 - 【請求項３】 基準面を有する定盤と、該定盤を支持す
る支持手段と、該基準面上で第１の方向に移動する第１
の移動体と、該第１の移動体を基準にして該第１の方向
とは異なる第２の方向に移動する第２の移動体と、該第
１の移動体と共に第１の方向に移動すると共に該第２の
移動体を第２の方向に駆動するための駆動手段とを有
し、前記第１の移動体に対して前記駆動手段を前記第２
の方向に微小に変位可能に支持する支持機構を設けたこ
とを特徴とするステージ装置。 - 【請求項４】 前記支持機構は、バネ機構、静圧案内機
構、転がり案内機構、滑り案内機構のいずれかを有する
ことを特徴とする請求項３記載のステージ装置。 - 【請求項５】 前記第２の駆動手段と前記基台に固設し
たガイド部材との間に位置する軸受パッドと、該軸受パ
ッドと第２駆動手段との間を結合するヒンジ機構を有す
ることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか記載のス
テージ装置。 - 【請求項６】 前記移動体の移動を計測する計測手段を
有し、該計測手段の少なくとも一部を前記定盤に実質一
体に設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
記載のステージ装置。 - 【請求項７】 前記計測手段はレーザー干渉計を有し、
レーザー干渉計本体を定盤に実質一体に設け、干渉計ミ
ラーを移動体と一体に設けたことを特徴とする請求項６
記載のステージ装置。 - 【請求項８】 前記駆動手段は、リニアモータを有する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載のステ
ージ装置。 - 【請求項９】 リニアモータは固定子と可動子を有し、
ローレンツ力により推力を発生するモータであることを
特徴とする請求項８記載のステージ装置。 - 【請求項１０】 前記移動体を静圧軸受を介して支持す
ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか記載のス
テージ装置。 - 【請求項１１】 前記支持手段は除振機構を有するマウ
ント部材を有することをを特徴とする請求項１乃至１０
のいずれか記載のステージ装置。 - 【請求項１２】 前記支持手段は、サーボマウント機構
を有することを特徴とする請求項１１記載のステージ装
置。 - 【請求項１３】 被露光基板を保持して位置決めするた
めの請求項１乃至１２のいずれか記載のステージ装置
と、該被露光基板に対して露光を行う露光手段を有する
ことを特徴とする露光装置。 - 【請求項１４】 前記ステージの定盤を基準にして前記
露光手段を設けたことを特徴とする請求項１３記載の露
光装置。 - 【請求項１５】 請求項１３又は１４記載の露光装置を
用いて露光を行う工程を有することを特徴とするデバイ
スを生産方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02512496A JP3634483B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステージ装置、及びこれを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
| US08/797,083 US5864389A (en) | 1996-02-13 | 1997-02-10 | Stage apparatus and exposure apparatus and device producing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02512496A JP3634483B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステージ装置、及びこれを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219353A true JPH09219353A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3634483B2 JP3634483B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=12157204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02512496A Expired - Fee Related JP3634483B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステージ装置、及びこれを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5864389A (ja) |
| JP (1) | JP3634483B2 (ja) |
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