JPH1012538A - 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置 - Google Patents
走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置Info
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- JPH1012538A JPH1012538A JP17741296A JP17741296A JPH1012538A JP H1012538 A JPH1012538 A JP H1012538A JP 17741296 A JP17741296 A JP 17741296A JP 17741296 A JP17741296 A JP 17741296A JP H1012538 A JPH1012538 A JP H1012538A
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- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクルステージのガイドの磁気的ヒステリ
シスによるトラブルを回避する。 【解決手段】 レチクルステージ3は、セラミック製の
ガイド2上を、リニアモータ固定子4,5と、リニアモ
ータ可動子6,7からなるリニアモータによってY軸方
向に走査される。レチクルステージ3の裏面には、一対
のエアパッド21,22とその間に配設された予圧ユニ
ット23からなる下向きのエアパッドユニット13等が
設けられ、予圧ユニット23は、ガイド2と別体である
磁性体24に対向し磁気吸引力によってエアパッド2
1,22の軸受剛性を強化する。ガイド2全体を焼き入
れ鋼のような磁気的ヒステリシスのある磁性材料によっ
て形成する必要はない。
シスによるトラブルを回避する。 【解決手段】 レチクルステージ3は、セラミック製の
ガイド2上を、リニアモータ固定子4,5と、リニアモ
ータ可動子6,7からなるリニアモータによってY軸方
向に走査される。レチクルステージ3の裏面には、一対
のエアパッド21,22とその間に配設された予圧ユニ
ット23からなる下向きのエアパッドユニット13等が
設けられ、予圧ユニット23は、ガイド2と別体である
磁性体24に対向し磁気吸引力によってエアパッド2
1,22の軸受剛性を強化する。ガイド2全体を焼き入
れ鋼のような磁気的ヒステリシスのある磁性材料によっ
て形成する必要はない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置の
なかで、特に、レチクルパターンを円弧状あるいは矩形
状の帯状領域に限定してウエハ等基板(以下、「基板」
という。)に結像させ、レチクルと基板を同期的に走査
させることによって、レチクルパターン全体を露光して
基板に転写するいわゆる走査型の露光装置の走査ステー
ジ装置およびこれを用いた露光装置に関するものであ
る。
なかで、特に、レチクルパターンを円弧状あるいは矩形
状の帯状領域に限定してウエハ等基板(以下、「基板」
という。)に結像させ、レチクルと基板を同期的に走査
させることによって、レチクルパターン全体を露光して
基板に転写するいわゆる走査型の露光装置の走査ステー
ジ装置およびこれを用いた露光装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】原版であるレチクルと基板を同期的に走
査させてレチクルパターン全体を基板に転写するいわゆ
る走査型の露光装置においては、レチクルや基板の走査
速度を極めて高精度で安定して制御することのできる走
査ステージ装置が必要であり、このような走査ステージ
装置の駆動部には、リニアモータを用いるのが一般的で
ある。
査させてレチクルパターン全体を基板に転写するいわゆ
る走査型の露光装置においては、レチクルや基板の走査
速度を極めて高精度で安定して制御することのできる走
査ステージ装置が必要であり、このような走査ステージ
装置の駆動部には、リニアモータを用いるのが一般的で
ある。
【0003】図5は、一従来例による走査ステージ装置
を示すもので、これは、図示しないベース上に固定され
た平板状のガイド102と、ガイド102に沿って所定
の走査方向(Y軸方向)に往復移動自在であるレチクル
ステージ103と、レチクルステージ103の走行路に
沿ってその両側にベースと一体的に配設された一対のリ
ニアモータ固定子104,105と、レチクルステージ
103の両側面とそれぞれ一体的に設けられた一対のリ
ニアモータ可動子106,107を有し、リニアモータ
固定子104,105とリニアモータ可動子106,1
07はそれぞれレチクルステージ103を走査方向に加
速減速する一対のリニアモータR1 ,R2 を構成する。
レチクルステージ103は図6に示すエアスライド(静
圧軸受装置)E0 によってガイド102に非接触で案内
される。
を示すもので、これは、図示しないベース上に固定され
た平板状のガイド102と、ガイド102に沿って所定
の走査方向(Y軸方向)に往復移動自在であるレチクル
ステージ103と、レチクルステージ103の走行路に
沿ってその両側にベースと一体的に配設された一対のリ
ニアモータ固定子104,105と、レチクルステージ
103の両側面とそれぞれ一体的に設けられた一対のリ
ニアモータ可動子106,107を有し、リニアモータ
固定子104,105とリニアモータ可動子106,1
07はそれぞれレチクルステージ103を走査方向に加
速減速する一対のリニアモータR1 ,R2 を構成する。
レチクルステージ103は図6に示すエアスライド(静
圧軸受装置)E0 によってガイド102に非接触で案内
される。
【0004】各リニアモータ固定子104,105は、
ガイド102に沿って直列に配設された複数のコイル1
04a,105aとこれを支持するコイル台104b,
105bからなる多相コイル切り換え方式のリニアモー
タ固定子であって、各コイル列はリニアモータ可動子1
06,107の開口106a,107aを貫通する。コ
イル104a,105aに図示しない電源から逐次駆動
電流が供給されてこれらが励磁されると、リニアモータ
可動子106,107との間に推力が発生し、これによ
ってレチクルステージ103が加速あるいは減速され
る。
ガイド102に沿って直列に配設された複数のコイル1
04a,105aとこれを支持するコイル台104b,
105bからなる多相コイル切り換え方式のリニアモー
タ固定子であって、各コイル列はリニアモータ可動子1
06,107の開口106a,107aを貫通する。コ
イル104a,105aに図示しない電源から逐次駆動
電流が供給されてこれらが励磁されると、リニアモータ
可動子106,107との間に推力が発生し、これによ
ってレチクルステージ103が加速あるいは減速され
る。
【0005】レチクルステージ103上にはレチクル1
40が吸着され、その下方にはウエハステージ203
(図7参照)によってウエハが保持されており、ウエハ
ステージ203もレチクルステージ103と同様の駆動
部を有し、同様に制御される。レチクル140の一部分
に照射された帯状の露光光L0 (断面を図8に破線で示
す)は、フレーム204に支持された投影光学系205
によってウエハに結像し、その帯状領域を露光して、レ
チクルパターンの一部分を転写する。走査型の露光装置
の各露光サイクルは、帯状の露光光L0 に対してレチク
ルステージ103とウエハステージ203を同期的に走
行させることでレチクルパターン全体をウエハに転写す
るものであり、レチクルステージ103とウエハステー
ジ203の走行中はその位置をレーザ干渉計108,2
08によってそれぞれ検出して駆動部にフィードバック
する。リニアモータR1 ,R2 によるレチクルステージ
103の加速減速および露光中の速度制御は以下のよう
に行なわれる。
40が吸着され、その下方にはウエハステージ203
(図7参照)によってウエハが保持されており、ウエハ
ステージ203もレチクルステージ103と同様の駆動
部を有し、同様に制御される。レチクル140の一部分
に照射された帯状の露光光L0 (断面を図8に破線で示
す)は、フレーム204に支持された投影光学系205
によってウエハに結像し、その帯状領域を露光して、レ
チクルパターンの一部分を転写する。走査型の露光装置
の各露光サイクルは、帯状の露光光L0 に対してレチク
ルステージ103とウエハステージ203を同期的に走
行させることでレチクルパターン全体をウエハに転写す
るものであり、レチクルステージ103とウエハステー
ジ203の走行中はその位置をレーザ干渉計108,2
08によってそれぞれ検出して駆動部にフィードバック
する。リニアモータR1 ,R2 によるレチクルステージ
103の加速減速および露光中の速度制御は以下のよう
に行なわれる。
【0006】図8に平面図で示すように、例えば、レチ
クルステージ103が走査方向の図示左端にありレチク
ルの走査方向の幅の中心O0 が加速開始位置P1 に位置
しているときにリニアモータR1 ,R2 の図示右向きの
推力による加速が開始され、レチクル140の前記中心
O0 が加速終了位置P2 に到達したときに加速が停止さ
れ、以後はリニアモータR1 ,R2 がレチクルステージ
103の走査速度を一定に制御する働きのみをする。レ
チクル140の中心O0 が減速開始位置P3 に到達する
とリニアモータR1 ,R2 の図示左向きの推力による減
速が開始され、レチクル140の中心O0 が減速終了位
置P4 に到達したときにレチクルステージ103の走行
が停止される。
クルステージ103が走査方向の図示左端にありレチク
ルの走査方向の幅の中心O0 が加速開始位置P1 に位置
しているときにリニアモータR1 ,R2 の図示右向きの
推力による加速が開始され、レチクル140の前記中心
O0 が加速終了位置P2 に到達したときに加速が停止さ
れ、以後はリニアモータR1 ,R2 がレチクルステージ
103の走査速度を一定に制御する働きのみをする。レ
チクル140の中心O0 が減速開始位置P3 に到達する
とリニアモータR1 ,R2 の図示左向きの推力による減
速が開始され、レチクル140の中心O0 が減速終了位
置P4 に到達したときにレチクルステージ103の走行
が停止される。
【0007】このような加速減速サイクルにおいて、レ
チクルステージ103が図示右向きに走行して、レチク
ル140の中心O0 が加速終了位置P2 に到達すると同
時に露光光L0 がレチクルパターンの図示右端に入射し
て露光が開始され、レチクル140の中心O0 が減速開
始位置P3 に到達したときにレチクルパターンの全面の
露光が完了する。レチクル140の露光中すなわち、レ
チクルパターンが露光光L0 を横切って走行する間はレ
チクルステージ103が一定の走査速度に制御され、こ
れと同期して、ウエハステージ203の走査速度も同様
に制御される。なお、露光開始時のウエハとレチクル1
40の相対位置は厳密に管理され、露光中のウエハとレ
チクル140の速度比は、両者の間の投影光学系205
の縮小倍率に正確に一致するように制御され、露光終了
後は両者を適当に減速させる。
チクルステージ103が図示右向きに走行して、レチク
ル140の中心O0 が加速終了位置P2 に到達すると同
時に露光光L0 がレチクルパターンの図示右端に入射し
て露光が開始され、レチクル140の中心O0 が減速開
始位置P3 に到達したときにレチクルパターンの全面の
露光が完了する。レチクル140の露光中すなわち、レ
チクルパターンが露光光L0 を横切って走行する間はレ
チクルステージ103が一定の走査速度に制御され、こ
れと同期して、ウエハステージ203の走査速度も同様
に制御される。なお、露光開始時のウエハとレチクル1
40の相対位置は厳密に管理され、露光中のウエハとレ
チクル140の速度比は、両者の間の投影光学系205
の縮小倍率に正確に一致するように制御され、露光終了
後は両者を適当に減速させる。
【0008】次に、ガイド102上のレチクルステージ
103を非接触で支持するエアスライドE0 について説
明する。図6はレチクルステージ103の裏面に設けら
れたエアスライドE0 をレチクルステージ103から分
離してガイド102上に残し、レチクルステージ103
とリニアモータ可動子106,107およびリニアモー
タ固定子104,105のコイル104a,105aを
上昇させることで、エアスライドE0 を露出させた状態
を示すものである。
103を非接触で支持するエアスライドE0 について説
明する。図6はレチクルステージ103の裏面に設けら
れたエアスライドE0 をレチクルステージ103から分
離してガイド102上に残し、レチクルステージ103
とリニアモータ可動子106,107およびリニアモー
タ固定子104,105のコイル104a,105aを
上昇させることで、エアスライドE0 を露出させた状態
を示すものである。
【0009】エアスライドE0 は、4個のエアパッド1
11〜114を有し、そのうちの3個は、ガイド102
の上面に対向する下向きパッド111〜113であり、
残りの1つは、ガイド102の一側面に対向して配設さ
れる側面パッド114である。各下向きパッド111〜
113は、ガイド102の上面に加圧空気を噴出し、そ
の静圧によってレチクルステージ103をガイド102
の上面から浮上させる。また、側面パッド114は、ガ
イド102の側面に向かって加圧空気を噴出し、その静
圧によってレチクルステージ103の側板103aをガ
イド102の側面から浮上させる。
11〜114を有し、そのうちの3個は、ガイド102
の上面に対向する下向きパッド111〜113であり、
残りの1つは、ガイド102の一側面に対向して配設さ
れる側面パッド114である。各下向きパッド111〜
113は、ガイド102の上面に加圧空気を噴出し、そ
の静圧によってレチクルステージ103をガイド102
の上面から浮上させる。また、側面パッド114は、ガ
イド102の側面に向かって加圧空気を噴出し、その静
圧によってレチクルステージ103の側板103aをガ
イド102の側面から浮上させる。
【0010】3個の下向きパッド111〜113は、そ
れぞれレチクルステージ103を露光光の光軸(Z軸)
に垂直な平面(XY平面)内で3点支持するように配設
され、各下向きパッド111〜113に供給される加圧
空気の圧力を制御することで、レチクルステージ103
のZ軸方向の位置(高さ)と、ωX,ωY軸方向の位置
(傾斜)すなわちピッチング等を制御することができ
る。また、側面パッド114は、レチクルステージ10
3のX軸方向の位置を制御することができる。
れぞれレチクルステージ103を露光光の光軸(Z軸)
に垂直な平面(XY平面)内で3点支持するように配設
され、各下向きパッド111〜113に供給される加圧
空気の圧力を制御することで、レチクルステージ103
のZ軸方向の位置(高さ)と、ωX,ωY軸方向の位置
(傾斜)すなわちピッチング等を制御することができ
る。また、側面パッド114は、レチクルステージ10
3のX軸方向の位置を制御することができる。
【0011】エアスライドE0 はこのように、合計4個
のエアパッド111〜114によって、ガイド102上
のレチクルステージ103を非接触で支持し、その高さ
や姿勢(4軸方向の位置)を厳密に管理しながら走査方
向に案内するように構成されている。
のエアパッド111〜114によって、ガイド102上
のレチクルステージ103を非接触で支持し、その高さ
や姿勢(4軸方向の位置)を厳密に管理しながら走査方
向に案内するように構成されている。
【0012】なお、各エアパット111〜114はレチ
クルステージ103の裏面に固着され、各エアパッド1
11〜114の両側には、一対の予圧ユニット121a
〜124aが配設される。各予圧ユニット121a〜1
24aは、互に逆向きの磁極を有する一対の磁石13
1,132と、これらの背面に接合されたバックヨーク
133からなり、第1の磁石131のN極から出た磁束
が、ガイド102を経て第2の磁石132に入り、バッ
クヨーク133を通って第1の磁石131に戻る磁気回
路によって、レチクルステージ103とガイド102の
間に磁気的吸引力を発生させる。この磁気的吸引力は各
エアパッド111〜114の静圧と逆向きに作用して軸
受剛性を強化し、レチクルステージ103とガイド10
2の間に5ミクロン程度のエアギャップを維持する。
クルステージ103の裏面に固着され、各エアパッド1
11〜114の両側には、一対の予圧ユニット121a
〜124aが配設される。各予圧ユニット121a〜1
24aは、互に逆向きの磁極を有する一対の磁石13
1,132と、これらの背面に接合されたバックヨーク
133からなり、第1の磁石131のN極から出た磁束
が、ガイド102を経て第2の磁石132に入り、バッ
クヨーク133を通って第1の磁石131に戻る磁気回
路によって、レチクルステージ103とガイド102の
間に磁気的吸引力を発生させる。この磁気的吸引力は各
エアパッド111〜114の静圧と逆向きに作用して軸
受剛性を強化し、レチクルステージ103とガイド10
2の間に5ミクロン程度のエアギャップを維持する。
【0013】ガイド102の材質は、各予圧ユニット1
21a〜124aの磁束を通すために強磁性体であるこ
とが必要であり、しかもレチクルステージ103に対向
する上面や側面には高い面精度が要求され、このために
加工時に硬さが必要であるから、焼き入れ処理を施した
鉄を用いるのが一般的である。
21a〜124aの磁束を通すために強磁性体であるこ
とが必要であり、しかもレチクルステージ103に対向
する上面や側面には高い面精度が要求され、このために
加工時に硬さが必要であるから、焼き入れ処理を施した
鉄を用いるのが一般的である。
【0014】ウエハステージ203のエアスライドやガ
イドも上記と同様に構成され、同様のリニアモータによ
って走査される。
イドも上記と同様に構成され、同様のリニアモータによ
って走査される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、レチクルステージ等の
ガイドの材質が焼き入れ処理をした鉄であるために、焼
き入れ処理によって増加した磁気的ヒステリシスが、走
行中のレチクルステージ等に大きな抵抗力を発生され
る。
の技術によれば、前述のように、レチクルステージ等の
ガイドの材質が焼き入れ処理をした鉄であるために、焼
き入れ処理によって増加した磁気的ヒステリシスが、走
行中のレチクルステージ等に大きな抵抗力を発生され
る。
【0016】レチクルステージを所定の走査速度まで加
速したのちは、加速を停止してもエアスライド等の抵抗
はわずかであるから、レチクルステージの走査速度はほ
とんど減速することなく、逆向きの加速力による減速が
開始されるまでわずかな推力によって前記走査速度を保
つことができるはずである。ところが、ガイドの磁気的
ヒステリシスによる抵抗が大きいと、これに打ち勝つだ
けの推力を付加しなければならず、露光中にリニアモー
タに供給する電流量が大きくなり、リニアモータの発熱
等によってレチクルステージに熱歪を発生する等のトラ
ブルを誘発する。
速したのちは、加速を停止してもエアスライド等の抵抗
はわずかであるから、レチクルステージの走査速度はほ
とんど減速することなく、逆向きの加速力による減速が
開始されるまでわずかな推力によって前記走査速度を保
つことができるはずである。ところが、ガイドの磁気的
ヒステリシスによる抵抗が大きいと、これに打ち勝つだ
けの推力を付加しなければならず、露光中にリニアモー
タに供給する電流量が大きくなり、リニアモータの発熱
等によってレチクルステージに熱歪を発生する等のトラ
ブルを誘発する。
【0017】特に、前述のように多相コイル切り換え方
式のリニアモータを用いた場合は、コイル切り換えのた
めにこれと同じ周期で数%の推力むらを発生するため、
ガイドの磁気的ヒステリシスにうち勝つようにリニアモ
ータの駆動量を大きくすると、上記の推力むらが外乱と
なって露光中のレチクルステージの走査速度に影響し、
露光装置の転写精度を悪化させる。
式のリニアモータを用いた場合は、コイル切り換えのた
めにこれと同じ周期で数%の推力むらを発生するため、
ガイドの磁気的ヒステリシスにうち勝つようにリニアモ
ータの駆動量を大きくすると、上記の推力むらが外乱と
なって露光中のレチクルステージの走査速度に影響し、
露光装置の転写精度を悪化させる。
【0018】この傾向は、レチクルステージ等の走査速
度が大きくなるほど顕著であるため、露光装置を高速化
して生産性を向上させるうえでの大きな障害となってい
る。
度が大きくなるほど顕著であるため、露光装置を高速化
して生産性を向上させるうえでの大きな障害となってい
る。
【0019】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、ガイド等の案内手
段の磁気的ヒステリシスによるトラブルを回避して、露
光装置の高速化と転写精度の向上に大きく貢献できる走
査ステージ装置およびこれを用いた露光装置を提供する
ものである。
の課題に鑑みてなされたものであり、ガイド等の案内手
段の磁気的ヒステリシスによるトラブルを回避して、露
光装置の高速化と転写精度の向上に大きく貢献できる走
査ステージ装置およびこれを用いた露光装置を提供する
ものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査ステージ装置は、案内手段に沿って移
動自在である走査ステージと、これを移動させる駆動手
段と、前記走査ステージと前記案内手段の間を非接触に
保つための静圧軸受手段と、前記案内手段と別体である
第1の磁気手段とこれに対向するように前記走査ステー
ジに保持された第2の磁気手段からなる予圧手段を有す
ることを特徴とする。
め、本発明の走査ステージ装置は、案内手段に沿って移
動自在である走査ステージと、これを移動させる駆動手
段と、前記走査ステージと前記案内手段の間を非接触に
保つための静圧軸受手段と、前記案内手段と別体である
第1の磁気手段とこれに対向するように前記走査ステー
ジに保持された第2の磁気手段からなる予圧手段を有す
ることを特徴とする。
【0021】案内手段が、セラミックで作られていると
よい。
よい。
【0022】第1の磁気手段が棒状の磁性体であるとよ
い。
い。
【0023】案内手段に、第1の磁気手段を嵌合させる
凹所が設けられているとよい。
凹所が設けられているとよい。
【0024】
【作用】第1の磁気手段と第2の磁気手段の間の磁気的
吸引力によって走査ステージを案内手段に向かって吸引
(付勢)し、静圧軸受手段の軸受剛性を強化する。
吸引力によって走査ステージを案内手段に向かって吸引
(付勢)し、静圧軸受手段の軸受剛性を強化する。
【0025】第1の磁気手段が案内手段と独立して設け
られているため、案内手段の材質を磁気的ヒステリシス
のある磁性材料にする必要はない。また、第1の磁気手
段には、高度の表面加工等を必要とせず、従って、焼き
入れ処理等を施す必要がないから、磁気的ヒステリシス
のない純鉄等の磁性体を用いることができる。
られているため、案内手段の材質を磁気的ヒステリシス
のある磁性材料にする必要はない。また、第1の磁気手
段には、高度の表面加工等を必要とせず、従って、焼き
入れ処理等を施す必要がないから、磁気的ヒステリシス
のない純鉄等の磁性体を用いることができる。
【0026】このようにして、磁気的ヒステリしスを有
する材料を案内手段等に用いる必要性を排除すること
で、走査ステージの定速走査中に必要な推力を低減し、
露光中の駆動手段の発熱や推力むらによるトラブルを防
ぐ。
する材料を案内手段等に用いる必要性を排除すること
で、走査ステージの定速走査中に必要な推力を低減し、
露光中の駆動手段の発熱や推力むらによるトラブルを防
ぐ。
【0027】これによって露光装置の転写精度を大幅に
改善し、高速化による生産性の向上にも大きく貢献でき
る。
改善し、高速化による生産性の向上にも大きく貢献でき
る。
【0028】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0029】図1は、一実施例による走査ステージ装置
を示すもので、これは、支持手段である防振ベース1上
に固定された案内手段である平板状のガイド2と、ガイ
ド2に沿って走査方向(Y軸方向)に往復移動自在な走
査ステージであるレチクルステージ3と、レチクルステ
ージ3の走行路に沿ってその両側に防振ベース1と一体
的に配設された一対のリニアモータ固定子4,5と、レ
チクルステージ3の両側面とそれぞれ一体的に設けられ
た一対のリニアモータ可動子6,7を有し、リニアモー
タ固定子4,5とリニアモータ可動子6,7はそれぞれ
レチクルステージ3を走査方向に加速減速する駆動手段
である一対のリニアモータを構成する。レチクルステー
ジ3は、図2に示すエアスライドE1 によってガイド2
に非接触で案内される。
を示すもので、これは、支持手段である防振ベース1上
に固定された案内手段である平板状のガイド2と、ガイ
ド2に沿って走査方向(Y軸方向)に往復移動自在な走
査ステージであるレチクルステージ3と、レチクルステ
ージ3の走行路に沿ってその両側に防振ベース1と一体
的に配設された一対のリニアモータ固定子4,5と、レ
チクルステージ3の両側面とそれぞれ一体的に設けられ
た一対のリニアモータ可動子6,7を有し、リニアモー
タ固定子4,5とリニアモータ可動子6,7はそれぞれ
レチクルステージ3を走査方向に加速減速する駆動手段
である一対のリニアモータを構成する。レチクルステー
ジ3は、図2に示すエアスライドE1 によってガイド2
に非接触で案内される。
【0030】各リニアモータ固定子4,5は、ガイド2
に沿って直列に配設された複数のコイル4a,5aとこ
れを支持するコイル台4b,5bからなる多層コイル切
り換え方式のリニアモータ固定子であり、リニアモータ
可動子6,7の開口6a,7aを貫通する。コイル4
a,5aに図示しない電源から逐次駆動電流が供給され
てこれらが励磁されると、リニアモータ可動子6,7と
の間に推力が発生し、これによってレチクルステージ3
が加速あるいは減速される。
に沿って直列に配設された複数のコイル4a,5aとこ
れを支持するコイル台4b,5bからなる多層コイル切
り換え方式のリニアモータ固定子であり、リニアモータ
可動子6,7の開口6a,7aを貫通する。コイル4
a,5aに図示しない電源から逐次駆動電流が供給され
てこれらが励磁されると、リニアモータ可動子6,7と
の間に推力が発生し、これによってレチクルステージ3
が加速あるいは減速される。
【0031】レチクルステージ3上にはレチクル30が
吸着され、その下方には、ウエハステージによって被露
光体であるウエハが保持されており、ウエハステージも
レチクルステージ3と同様の駆動部を有し、同様に制御
される。露光手段である図示しない光源からレチクル3
0の一部分に照射された帯状の露光光は、従来例と同様
に投影光学系によってウエハに結像し、その帯状領域を
露光して、レチクルパターンの一部分を転写する。
吸着され、その下方には、ウエハステージによって被露
光体であるウエハが保持されており、ウエハステージも
レチクルステージ3と同様の駆動部を有し、同様に制御
される。露光手段である図示しない光源からレチクル3
0の一部分に照射された帯状の露光光は、従来例と同様
に投影光学系によってウエハに結像し、その帯状領域を
露光して、レチクルパターンの一部分を転写する。
【0032】レチクルステージ3とウエハステージを同
期的に走行させることでレチクルパターン全体をウエハ
に転写する。この間、レチクルステージ3とウエハステ
ージの位置をレーザ干渉計によってそれぞれ検出して駆
動部にフィードバックする。前記リニアモータによるレ
チクルステージ3の加速、減速および露光中の速度制御
は従来例と同様である。次にエアスライドE1 について
説明する。
期的に走行させることでレチクルパターン全体をウエハ
に転写する。この間、レチクルステージ3とウエハステ
ージの位置をレーザ干渉計によってそれぞれ検出して駆
動部にフィードバックする。前記リニアモータによるレ
チクルステージ3の加速、減速および露光中の速度制御
は従来例と同様である。次にエアスライドE1 について
説明する。
【0033】図2に示すように、エアスライドE1 は、
4個のエアパッドユニット11〜14を有し、そのうち
の3個はガイド2の上面に対向する下向きパッドユニッ
ト11〜13であり、残りの1個は、ガイド2の一側面
に対向して配設される側面パッドユニット14である。
各下向きパットユニット11〜13は、ガイド2の上面
に加圧空気を噴出し、その静圧によってレチクルステー
ジ3をガイド2の上面から浮上させる。また、側面パッ
ドユニット14は、ガイド2の側面に向かって加圧空気
を噴出し、その静圧によってレチクルステージ3の側板
3aをガイド2の側面から浮上させる。
4個のエアパッドユニット11〜14を有し、そのうち
の3個はガイド2の上面に対向する下向きパッドユニッ
ト11〜13であり、残りの1個は、ガイド2の一側面
に対向して配設される側面パッドユニット14である。
各下向きパットユニット11〜13は、ガイド2の上面
に加圧空気を噴出し、その静圧によってレチクルステー
ジ3をガイド2の上面から浮上させる。また、側面パッ
ドユニット14は、ガイド2の側面に向かって加圧空気
を噴出し、その静圧によってレチクルステージ3の側板
3aをガイド2の側面から浮上させる。
【0034】各エアパッドユニット11〜14は、Y軸
方向に長尺な静圧軸受手段である一対のエアパッド2
1,22と、その間に配設された第2の磁気手段である
予圧ユニット23を有する。予圧ユニット23は、ガイ
ド2に沿ってY軸方向にのびる第1の磁気手段である棒
状の磁性体24に対向して配設され、予圧ユニット23
と磁性体24はエアパッド21,22の軸受剛性を強化
する予圧手段を構成するものであり、予圧ユニット23
と磁性体25の間には0.5mm程度の隙間が形成され
る。予圧ユニット23は、互に逆向きの磁極を有する一
対の磁石23a,23bと、これらの背面に接合された
バックヨーク23cからなり、第1の磁石23aのN極
から出た磁束が、磁性体24を経て第2の磁石23bに
入り、バックヨーク23cを通って第1の磁石23aに
戻る磁気回路によって、レチクルステージ3とガイド2
の間に磁気的吸引力を発生させる。この磁気的吸引力
は、エアパッド21,22の静圧と逆向きに作用する予
圧として軸受剛性を強化し、レチクルステージ3とガイ
ド2の間に5ミクロン程度のエアギャップを維持する。
方向に長尺な静圧軸受手段である一対のエアパッド2
1,22と、その間に配設された第2の磁気手段である
予圧ユニット23を有する。予圧ユニット23は、ガイ
ド2に沿ってY軸方向にのびる第1の磁気手段である棒
状の磁性体24に対向して配設され、予圧ユニット23
と磁性体24はエアパッド21,22の軸受剛性を強化
する予圧手段を構成するものであり、予圧ユニット23
と磁性体25の間には0.5mm程度の隙間が形成され
る。予圧ユニット23は、互に逆向きの磁極を有する一
対の磁石23a,23bと、これらの背面に接合された
バックヨーク23cからなり、第1の磁石23aのN極
から出た磁束が、磁性体24を経て第2の磁石23bに
入り、バックヨーク23cを通って第1の磁石23aに
戻る磁気回路によって、レチクルステージ3とガイド2
の間に磁気的吸引力を発生させる。この磁気的吸引力
は、エアパッド21,22の静圧と逆向きに作用する予
圧として軸受剛性を強化し、レチクルステージ3とガイ
ド2の間に5ミクロン程度のエアギャップを維持する。
【0035】磁性体24は、ガイド2の上面に2本、ガ
イド2の側面に1本、合計3本設けられる。ガイド2の
上面の2本の磁性体24は、それぞれガイド2の上面に
形成された溝2aに収容されてY軸方向にのびており、
その両端のそれぞれを支持体25によって支持され、各
支持体25は、ガイド2やコイル台4bとともに防振ベ
ース1に固定されている。ガイド2の側面の磁性体24
も同様に、ガイド2の側面に設けられた溝2aに収容さ
れてY軸方向にのびており、その両端を支持体25によ
って支持されている。
イド2の側面に1本、合計3本設けられる。ガイド2の
上面の2本の磁性体24は、それぞれガイド2の上面に
形成された溝2aに収容されてY軸方向にのびており、
その両端のそれぞれを支持体25によって支持され、各
支持体25は、ガイド2やコイル台4bとともに防振ベ
ース1に固定されている。ガイド2の側面の磁性体24
も同様に、ガイド2の側面に設けられた溝2aに収容さ
れてY軸方向にのびており、その両端を支持体25によ
って支持されている。
【0036】各溝2aの断面寸法は、これに収容される
磁性体24に接触しないように充分大きく設定される。
また、前述のように、各エアパッドユニット11〜14
のエアパッド21,22とガイド2の上面、側面との間
の隙間(エアギャップ)は5ミクロン程度であり、エア
パッド21,22が対向するガイド2の上面および側面
は極めて高い面精度に加工することが必要であるが、磁
性体24と磁石23a,23bの間は0.5mm程度の
隙間でよい。従って、磁性体24にはガイド2のような
高精度の仕上げを必要としない。
磁性体24に接触しないように充分大きく設定される。
また、前述のように、各エアパッドユニット11〜14
のエアパッド21,22とガイド2の上面、側面との間
の隙間(エアギャップ)は5ミクロン程度であり、エア
パッド21,22が対向するガイド2の上面および側面
は極めて高い面精度に加工することが必要であるが、磁
性体24と磁石23a,23bの間は0.5mm程度の
隙間でよい。従って、磁性体24にはガイド2のような
高精度の仕上げを必要としない。
【0037】ガイド2の材質は、非鉄材料でしかも加工
が比較的容易であるセラミックであり、各磁性体24に
は純鉄等の磁気的ヒステリシスのない磁性材料を用い
る。
が比較的容易であるセラミックであり、各磁性体24に
は純鉄等の磁気的ヒステリシスのない磁性材料を用い
る。
【0038】このように、ガイド2と各磁性体24にセ
ラミックや純鉄等の磁気的ヒステリシスのない材料を用
いることで、磁気的ヒステリシスによる抵抗力のために
レチクルステージ3の走査速度が低下するのを回避す
る。
ラミックや純鉄等の磁気的ヒステリシスのない材料を用
いることで、磁気的ヒステリシスによる抵抗力のために
レチクルステージ3の走査速度が低下するのを回避す
る。
【0039】本実施例によれば、従来例のようにガイド
の上面や側面を予圧ユニットの磁気回路に利用すること
なく、予圧ユニットの磁気回路を構成する磁性体をガイ
ドと個別に配設し、ガイドの上面や側面はエアパッドに
対向するスライド面としてのみ利用するものである。ガ
イドの材質が焼き入れした鉄である場合のように磁気的
ヒステリシスによる抵抗力に打ち勝つ推力をレチクルス
テージ3に付加する必要がないため、露光中のリニアモ
ータの駆動電流は極くわずかですみ、リニアモータの発
熱等によって転写精度が劣化するおそれはない。また、
リニアモータに推力むら等があっても、露光中のリニア
モータの推力自体が微小であるから、転写精度に影響を
与えるような外乱となるおそれもない。
の上面や側面を予圧ユニットの磁気回路に利用すること
なく、予圧ユニットの磁気回路を構成する磁性体をガイ
ドと個別に配設し、ガイドの上面や側面はエアパッドに
対向するスライド面としてのみ利用するものである。ガ
イドの材質が焼き入れした鉄である場合のように磁気的
ヒステリシスによる抵抗力に打ち勝つ推力をレチクルス
テージ3に付加する必要がないため、露光中のリニアモ
ータの駆動電流は極くわずかですみ、リニアモータの発
熱等によって転写精度が劣化するおそれはない。また、
リニアモータに推力むら等があっても、露光中のリニア
モータの推力自体が微小であるから、転写精度に影響を
与えるような外乱となるおそれもない。
【0040】その結果、走査型の露光装置の転写精度を
大幅に向上できる。
大幅に向上できる。
【0041】また、ガイドの磁気的ヒステリシスによる
抵抗力は、レチクルステージ等の走査速度が大きくなる
ほど増大するため、ガイドの材質が磁気的ヒステリシス
のある焼き入れ鋼等である場合は、レチクルやウエハの
走査速度を充分に速くすることができず、露光工程の高
速化の大きな障害となっていたが、本実施例は、このよ
うな磁気的ヒステリシスに起因するトラブルを回避する
ことで、レチクルステージ等の走査速度を速くして、露
光装置の生産性の向上に大きく貢献できる。
抵抗力は、レチクルステージ等の走査速度が大きくなる
ほど増大するため、ガイドの材質が磁気的ヒステリシス
のある焼き入れ鋼等である場合は、レチクルやウエハの
走査速度を充分に速くすることができず、露光工程の高
速化の大きな障害となっていたが、本実施例は、このよ
うな磁気的ヒステリシスに起因するトラブルを回避する
ことで、レチクルステージ等の走査速度を速くして、露
光装置の生産性の向上に大きく貢献できる。
【0042】なお、ウエハステージは通常、X軸方向と
Y軸方向の双方に移動自在なXYステージであり、Xス
テージ上にYステージが載置された状態となっている。
Yステージのみに本実施例と同様の走査ステージ装置を
用いてもよいし、XステージとYステージの双方に本実
施例の走査ステージ装置を採用してもよい。
Y軸方向の双方に移動自在なXYステージであり、Xス
テージ上にYステージが載置された状態となっている。
Yステージのみに本実施例と同様の走査ステージ装置を
用いてもよいし、XステージとYステージの双方に本実
施例の走査ステージ装置を採用してもよい。
【0043】また、本実施例においては、予圧ユニット
の両側に一対のエアパッドを設けたエアパッドユニット
を用いているが、一対の予圧ユニットの間にエアパッド
を配設したものでもよい。さらに、予圧ユニットとエア
パッドをY軸方向にずらして配設することもできる。
の両側に一対のエアパッドを設けたエアパッドユニット
を用いているが、一対の予圧ユニットの間にエアパッド
を配設したものでもよい。さらに、予圧ユニットとエア
パッドをY軸方向にずらして配設することもできる。
【0044】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体ディバイスの製造方法の実施例を説明する。図3は半
導体ディバイス(ICやLSI等の半導体チップ、ある
いは液晶パネルやCCD等)の製造フローを示す。ステ
ップ1(回路設計)では半導体ディ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。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。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
ィ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ィバイスが完成し、
これが出荷(ステップS7)される。
体ディバイスの製造方法の実施例を説明する。図3は半
導体ディバイス(ICやLSI等の半導体チップ、ある
いは液晶パネルやCCD等)の製造フローを示す。ステ
ップ1(回路設計)では半導体ディ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。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。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
ィ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ィバイスが完成し、
これが出荷(ステップS7)される。
【0045】図4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。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
ディバイスを製造することができる。
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。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
ディバイスを製造することができる。
【0046】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
で、次に記載するような効果を奏する。
【0047】レチクルステージのガイド等の案内手段の
磁気的ヒステリシスによるトラブルを回避して、露光装
置の高速化による生産性の向上と転写精度の改善に大き
く貢献できる。
磁気的ヒステリシスによるトラブルを回避して、露光装
置の高速化による生産性の向上と転写精度の改善に大き
く貢献できる。
【図1】一実施例による走査ステージ装置を示す斜視図
である。
である。
【図2】図1の装置を分解して示す分解斜視図である。
【図3】微小ディバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。
トである。
【図4】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図5】一従来例を示す斜視図である。
【図6】図5の装置を分解して示す分解斜視図である。
【図7】露光装置全体を説明する図である。
【図8】レチクルステージの走査を説明する図である。
1 防振ベース 2 ガイド 3 レチクルステージ 4,5 リニアモータ固定子 6,7 リニアモータ可動子 11〜13 下向きパッドユニット(エアパッドユニ
ット) 14 側面パッドユニット(エアパッドユニット) 21,22 エアパッド 23 予圧ユニット 23a,23b 磁石 23c バックヨーク 24 磁性体 25 支持体 30 レチクル
ット) 14 側面パッドユニット(エアパッドユニット) 21,22 エアパッド 23 予圧ユニット 23a,23b 磁石 23c バックヨーク 24 磁性体 25 支持体 30 レチクル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02K 41/02 H02K 41/02 C H01L 21/30 515F 515G
Claims (6)
- 【請求項1】 案内手段に沿って移動自在である走査ス
テージと、これを移動させる駆動手段と、前記走査ステ
ージと前記案内手段の間を非接触に保つための静圧軸受
手段と、前記案内手段と別体である第1の磁気手段とこ
れに対向するように前記走査ステージに保持された第2
の磁気手段からなる予圧手段を有する走査ステージ装
置。 - 【請求項2】 案内手段が、セラミックで作られている
ことを特徴とする請求項1記載の走査ステージ装置。 - 【請求項3】 第1の磁気手段が棒状の磁性体であるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の走査ステージ装
置。 - 【請求項4】 案内手段に、第1の磁気手段を嵌合させ
る凹所が設けられていることを特徴とする請求項1ない
し3いずれか1項記載の走査ステージ装置。 - 【請求項5】 第1の磁気手段が、案内手段を支持する
支持手段によって支持されていることを特徴とする請求
項1ないし4いずれか1項記載の走査ステージ装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし5いずれか1項記載の走
査ステージ装置と、これに保持された被露光体を露光す
る露光手段を有する露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17741296A JPH1012538A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17741296A JPH1012538A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1012538A true JPH1012538A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16030481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17741296A Pending JPH1012538A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1012538A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6795154B2 (en) | 2002-02-19 | 2004-09-21 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Apparatus for cutting liquid crystal display panels and cutting method using the same |
US8035805B2 (en) | 2007-10-17 | 2011-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving apparatus and exposure apparatus, and device fabrication method |
WO2013155947A1 (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 清华大学 | 一种直线电机单自由度隔振装置及其运动控制方法 |
CN104049472A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-17 | 清华大学 | 一种电磁弹射启动式掩模台系统 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP17741296A patent/JPH1012538A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6795154B2 (en) | 2002-02-19 | 2004-09-21 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Apparatus for cutting liquid crystal display panels and cutting method using the same |
US8035805B2 (en) | 2007-10-17 | 2011-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving apparatus and exposure apparatus, and device fabrication method |
WO2013155947A1 (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 清华大学 | 一种直线电机单自由度隔振装置及其运动控制方法 |
US9310797B2 (en) | 2012-04-19 | 2016-04-12 | Tsinghua University | Single degree of freedom vibration isolating device of linear motor and motion control method thereof |
CN104049472A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-17 | 清华大学 | 一种电磁弹射启动式掩模台系统 |
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