JPH1012539A - 移動ステージ装置およびこれを用いた露光装置 - Google Patents
移動ステージ装置およびこれを用いた露光装置Info
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- JPH1012539A JPH1012539A JP17741896A JP17741896A JPH1012539A JP H1012539 A JPH1012539 A JP H1012539A JP 17741896 A JP17741896 A JP 17741896A JP 17741896 A JP17741896 A JP 17741896A JP H1012539 A JPH1012539 A JP H1012539A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクルステージ等の重さを相殺する自重補
償手段を設けて転写精度を向上させる。 【解決手段】 レチクルステージ３は、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
モータによってガイド２上をＹ軸方向に走査される。リ
ニアモータ可動子６，７の頂部に吸引磁石９ａ〜９ｄを
配設し、その上方の磁性体９ｅに対向させて磁気吸引力
によってレチクルステージ３等の重さを相殺する。磁性
体９ｅは、ガイド２を支持する露光装置のフレームと別
体である支柱９ｆによって支持されるため、レチクルス
テージ３が移動しても露光装置全体の重心位置は変化せ
ず、フレームの変形による転写ずれ等を回避できる。
償手段を設けて転写精度を向上させる。 【解決手段】 レチクルステージ３は、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
モータによってガイド２上をＹ軸方向に走査される。リ
ニアモータ可動子６，７の頂部に吸引磁石９ａ〜９ｄを
配設し、その上方の磁性体９ｅに対向させて磁気吸引力
によってレチクルステージ３等の重さを相殺する。磁性
体９ｅは、ガイド２を支持する露光装置のフレームと別
体である支柱９ｆによって支持されるため、レチクルス
テージ３が移動しても露光装置全体の重心位置は変化せ
ず、フレームの変形による転写ずれ等を回避できる。
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移動ステー
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移動ステー
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移
動ステージ装置が必要であり、このような移動ステージ
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移
動ステージ装置が必要であり、このような移動ステージ
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７は、一従来例による移動ステージ装置
を示すもので、これは、レチクルステージベース１０１
上に固定された平板状のガイド１０２と、ガイド１０２
に沿ってＹ軸方向（走査方向）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レチクルステージベース１０１
と一体的に配設された一対のリニアモータ固定子１０
４，１０５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１０
６，１０７を有し、リニアモータ固定子１０４，１０５
とリニアモータ可動子１０６，１０７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。なお、レチクルステー
ジ１０３は静圧空気軸受（エアスライド）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、レチクルステージベース１０１
上に固定された平板状のガイド１０２と、ガイド１０２
に沿ってＹ軸方向（走査方向）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レチクルステージベース１０１
と一体的に配設された一対のリニアモータ固定子１０
４，１０５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１０
６，１０７を有し、リニアモータ固定子１０４，１０５
とリニアモータ可動子１０６，１０７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。なお、レチクルステー
ジ１０３は静圧空気軸受（エアスライド）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の長さ方向に配設された６個の偏平コイル
１０４ａ，１０５ａと、これらを支持するコイルホルダ
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り、リニアモータ可動子１０
６，１０７の開口１０６ａ，１０７ａを貫通する。リニ
アモータ固定子１０４，１０５のコイル１０４ａ，１０
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１０４，１０
５にＹ軸方向の推力が発生し、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の長さ方向に配設された６個の偏平コイル
１０４ａ，１０５ａと、これらを支持するコイルホルダ
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り、リニアモータ可動子１０
６，１０７の開口１０６ａ，１０７ａを貫通する。リニ
アモータ固定子１０４，１０５のコイル１０４ａ，１０
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１０４，１０
５にＹ軸方向の推力が発生し、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
１０が吸着され、その下方にはウエハステージ２０３
（図８参照）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１１０の一部分
に照射された帯状の露光光Ｌ0 （断面を図９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。
１０が吸着され、その下方にはウエハステージ２０３
（図８参照）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１１０の一部分
に照射された帯状の露光光Ｌ0 （断面を図９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９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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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１１０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
１０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１１０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１１０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１１０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１１０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
１０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１１０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】なお、レチクルステージベース１０１は、
図８に示すようにウエハステージ２０３の定盤２０１に
立設されたフレーム２０４の頂部と一体である外筒２０
４ａの上端に支持されており、定盤２０１は、防振装置
２０１ａを介して床面Ｆ0 に支持されている。また、露
光光Ｌ0 を発生する光源は、破線で示すように、床面Ｆ
0 に直接支持されている。
図８に示すようにウエハステージ２０３の定盤２０１に
立設されたフレーム２０４の頂部と一体である外筒２０
４ａの上端に支持されており、定盤２０１は、防振装置
２０１ａを介して床面Ｆ0 に支持されている。また、露
光光Ｌ0 を発生する光源は、破線で示すように、床面Ｆ
0 に直接支持されている。
【０００９】
【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、ウエハステージ２０３
の定盤２０１に立設されたフレーム２０４の頂部にレチ
クルステージベース１０１が支持され、その上のガイド
１０２上にレチクルステージ１０３が支持されてＹ軸方
向に移動する構成であるため、露光装置の頂部でレチク
ルステージ１０３が移動することによって全体の重心位
置が大幅に変化してフレーム２０４等に歪を発生し、こ
れを変形させる。
の技術によれば、前述のように、ウエハステージ２０３
の定盤２０１に立設されたフレーム２０４の頂部にレチ
クルステージベース１０１が支持され、その上のガイド
１０２上にレチクルステージ１０３が支持されてＹ軸方
向に移動する構成であるため、露光装置の頂部でレチク
ルステージ１０３が移動することによって全体の重心位
置が大幅に変化してフレーム２０４等に歪を発生し、こ
れを変形させる。
【００１０】フレーム２０４等が変形すると、投影光学
系２０５の位置ずれや、図示しないアライメント光学
系、あるいはレチクルステージ１０３、ウエハステージ
２０３の位置を計測するレーザ干渉計１０８，２０８の
検出値の信頼性の低下を招き、露光装置の転写精度を悪
化させる。
系２０５の位置ずれや、図示しないアライメント光学
系、あるいはレチクルステージ１０３、ウエハステージ
２０３の位置を計測するレーザ干渉計１０８，２０８の
検出値の信頼性の低下を招き、露光装置の転写精度を悪
化させる。
【００１１】また、レチクルステージ１０３の走査によ
る静的な重心移動に加えて、リニアモータＲ1 ，Ｒ2 が
駆動されたときに各リニアモータ固定子１０４，１０５
が受ける反力に起因する振動等の動的トラブルも、上記
と同様に転写精度に影響するおそれがある。
る静的な重心移動に加えて、リニアモータＲ1 ，Ｒ2 が
駆動されたときに各リニアモータ固定子１０４，１０５
が受ける反力に起因する振動等の動的トラブルも、上記
と同様に転写精度に影響するおそれがある。
【００１２】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、レチクルステージ
等の移動ステージの移動に起因する露光装置全体の重心
位置の変化や、駆動力の反力による動的トラブル等を回
避して、露光装置の転写精度等を大幅に改善できる移動
ステージおよびこれを用いた露光装置を提供することを
目的とするものである。
の課題に鑑みてなされたものであり、レチクルステージ
等の移動ステージの移動に起因する露光装置全体の重心
位置の変化や、駆動力の反力による動的トラブル等を回
避して、露光装置の転写精度等を大幅に改善できる移動
ステージおよびこれを用いた露光装置を提供することを
目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の移動ステージ装置は、第１の支持手段に支
持された案内手段に沿って移動自在である移動ステージ
と、これを移動させる駆動手段と、前記移動ステージを
上向きに付勢する自重補償手段を有し、該自重補償手段
が、第１の支持手段と別体である第２の支持手段に支持
されていることを特徴とする。
め、本発明の移動ステージ装置は、第１の支持手段に支
持された案内手段に沿って移動自在である移動ステージ
と、これを移動させる駆動手段と、前記移動ステージを
上向きに付勢する自重補償手段を有し、該自重補償手段
が、第１の支持手段と別体である第２の支持手段に支持
されていることを特徴とする。
【００１４】自重補償手段が、第２の支持手段に支持さ
れた第１の磁気手段とこれに対向するように移動ステー
ジに保持された第２の磁気手段を備えていることを特徴
とするとよい。
れた第１の磁気手段とこれに対向するように移動ステー
ジに保持された第２の磁気手段を備えていることを特徴
とするとよい。
【００１５】第２の磁気手段が、駆動手段の可動部に固
着された吸引磁石を備えているとよい。
着された吸引磁石を備えているとよい。
【００１６】駆動手段の固定部が、第２の支持手段に支
持されていてもよい。
持されていてもよい。
【００１７】
【作用】案内手段に沿って移動する移動ステージを、自
重補償手段によって上向きに付勢することで、移動ステ
ージの重さ（自重）を相殺する。案内手段を経て露光装
置のフレーム等に移動ステージの重さがかかるのを回避
し、移動ステージが移動したときに露光装置全体の重心
位置が変わるのを防ぐ。
重補償手段によって上向きに付勢することで、移動ステ
ージの重さ（自重）を相殺する。案内手段を経て露光装
置のフレーム等に移動ステージの重さがかかるのを回避
し、移動ステージが移動したときに露光装置全体の重心
位置が変わるのを防ぐ。
【００１８】露光中に露光装置全体の重心位置が変わっ
てフレーム等の変形による転写ずれを起こす等のトラブ
ルがないため、露光装置の転写精度を大幅に改善でき
る。
てフレーム等の変形による転写ずれを起こす等のトラブ
ルがないため、露光装置の転写精度を大幅に改善でき
る。
【００１９】駆動手段の固定部が、第２の支持手段に支
持されていれば、駆動手段の駆動力の反力が露光装置の
投影光学系やアライメント光学系等に伝播して転写精度
を低下させるのを回避できる。これによって、より一層
転写精度を向上させることができる。
持されていれば、駆動手段の駆動力の反力が露光装置の
投影光学系やアライメント光学系等に伝播して転写精度
を低下させるのを回避できる。これによって、より一層
転写精度を向上させることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】図１は、一実施例による移動ステージ装置
を示すもので、これは、第１の支持手段であるレチクル
ステージベース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）
に往復移動自在である移動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
側にレチクルステージベース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、エアスラ
イド（静圧軸受装置）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、第１の支持手段であるレチクル
ステージベース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）
に往復移動自在である移動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
側にレチクルステージベース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、エアスラ
イド（静圧軸受装置）Ｅ1 によってガイド２に非接触で
案内される。
【００２２】各リニアモータの固定部であるリニアモー
タ固定子４，５は、ガイド２に沿って直列に配設された
６個のコイル４ａ，５ａとこれを支持するコイル台４
ｂ，５ｂからなる多相コイル切り換え型のリニアモータ
固定子であり、それぞれリニアモータの可動部であるリ
ニアモータ可動子６，７の開口を貫通する。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。
タ固定子４，５は、ガイド２に沿って直列に配設された
６個のコイル４ａ，５ａとこれを支持するコイル台４
ｂ，５ｂからなる多相コイル切り換え型のリニアモータ
固定子であり、それぞれリニアモータの可動部であるリ
ニアモータ可動子６，７の開口を貫通する。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。
【００２３】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、図２に示すように、ウエハス
テージ１３によって被露光体であるウエハＷが保持され
ており、ウエハステージ１３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。レチクル３０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１５によってウエハＷ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。レ
チクルステージ３とウエハステージ１３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Ｗ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１３
の位置をレーザ干渉計８，１８によってそれぞれ検出し
て各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加
速制御は従来例と同様である。
吸着され、その下方には、図２に示すように、ウエハス
テージ１３によって被露光体であるウエハＷが保持され
ており、ウエハステージ１３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。レチクル３０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１５によってウエハＷ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。レ
チクルステージ３とウエハステージ１３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Ｗ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１３
の位置をレーザ干渉計８，１８によってそれぞれ検出し
て各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加
速制御は従来例と同様である。
【００２４】なお、レチクルステージベース１は、ウエ
ハステージ３の定盤１１に立設されたフレーム１４の頂
部と一体である外筒１４ａの上端に支持されており、定
盤１１は、防振装置１１ａを介して床面Ｆ1 に支持され
ている。露光手段である露光光を発生する光源は、破線
で示すように、床面Ｆ1 に直接支持されている。
ハステージ３の定盤１１に立設されたフレーム１４の頂
部と一体である外筒１４ａの上端に支持されており、定
盤１１は、防振装置１１ａを介して床面Ｆ1 に支持され
ている。露光手段である露光光を発生する光源は、破線
で示すように、床面Ｆ1 に直接支持されている。
【００２５】また、レチクルステージ３の走査方向の位
置を検出するレーザ干渉計８は、Ｘ軸方向に離間して一
対設けられ、レチクルステージ３の一端には、各レーザ
干渉計８に計測用のレーザ光を反射するための一対のミ
ラー８ａが配設されている。
置を検出するレーザ干渉計８は、Ｘ軸方向に離間して一
対設けられ、レチクルステージ３の一端には、各レーザ
干渉計８に計測用のレーザ光を反射するための一対のミ
ラー８ａが配設されている。
【００２６】次に、リニアモータ可動子６，７と、これ
らと一体であるレチクルステージ３の重さを支持する自
重補償手段であるレチクルステージ自重補償装置９につ
いて説明する。まず、リニアモータ可動子６，７は、一
対の互に対向する鉄板からなるヨーク６ａ，７ａと、そ
の内側の対向面に配設された４極の駆動用の磁石６ｂ，
７ｂと、ヨーク６ａ，７ａの両側面に挟まれてこれらに
固定された一対のアルミ板６ｃ，７ｃからなる断面方形
の中空体であり、リニアモータ固定子４，５のコイル列
はそれぞれ、リニアモータ可動子６，７の磁石６ｂ，７
ｂの対向面の間を貫通し、各コイル４ａ，５ａを逐次励
磁することで、前述のように、リニアモータ可動子６，
７に推力を発生させる。
らと一体であるレチクルステージ３の重さを支持する自
重補償手段であるレチクルステージ自重補償装置９につ
いて説明する。まず、リニアモータ可動子６，７は、一
対の互に対向する鉄板からなるヨーク６ａ，７ａと、そ
の内側の対向面に配設された４極の駆動用の磁石６ｂ，
７ｂと、ヨーク６ａ，７ａの両側面に挟まれてこれらに
固定された一対のアルミ板６ｃ，７ｃからなる断面方形
の中空体であり、リニアモータ固定子４，５のコイル列
はそれぞれ、リニアモータ可動子６，７の磁石６ｂ，７
ｂの対向面の間を貫通し、各コイル４ａ，５ａを逐次励
磁することで、前述のように、リニアモータ可動子６，
７に推力を発生させる。
【００２７】レチクルステージ自重補償装置９は、各リ
ニアモータ可動子６，７の図示上方のヨーク６ａ，７ａ
に固着された第２の磁気手段である合計４列の吸引磁石
９ａ〜９ｄと、各列の吸引磁石９ａ〜９ｄに対向して配
設された第１の磁気手段である合計４個の長尺の磁性体
９ｅと、各磁性体９ｅを支持する第２の支持手段である
合計４本の支柱９ｆを有し、各支柱９ｆは、ウエハステ
ージ１３の定盤１１から独立して直接床面Ｆ1 に立設さ
れている。
ニアモータ可動子６，７の図示上方のヨーク６ａ，７ａ
に固着された第２の磁気手段である合計４列の吸引磁石
９ａ〜９ｄと、各列の吸引磁石９ａ〜９ｄに対向して配
設された第１の磁気手段である合計４個の長尺の磁性体
９ｅと、各磁性体９ｅを支持する第２の支持手段である
合計４本の支柱９ｆを有し、各支柱９ｆは、ウエハステ
ージ１３の定盤１１から独立して直接床面Ｆ1 に立設さ
れている。
【００２８】各列の吸引磁石９ａ〜９ｄは、それぞれ４
個ずつ隣接するものどうし互に磁極が逆向きになるよう
に配設され、これらと磁性体９ｅおよびリニアモータ可
動子６，７のヨーク６ａ，７ａを通って磁気回路が形成
され、その磁気吸引力によって各リニアモータ可動子
６，７を磁性体９ｅに吸引することでレチクルステージ
３を上向きに付勢する。
個ずつ隣接するものどうし互に磁極が逆向きになるよう
に配設され、これらと磁性体９ｅおよびリニアモータ可
動子６，７のヨーク６ａ，７ａを通って磁気回路が形成
され、その磁気吸引力によって各リニアモータ可動子
６，７を磁性体９ｅに吸引することでレチクルステージ
３を上向きに付勢する。
【００２９】各列の吸引磁石９ａ〜９ｄの厚さと、これ
らに対向する磁性体９ｅとの間の間隙寸法の比率を適切
に設定することで、レチクルステージ３およびリニアモ
ータ可動子６，７の重さを前記磁気吸引力によって相殺
すれば、リニアモータの駆動によってレチクルステージ
３が移動したときに、従来例のように露光装置の重心位
置が変化するのを回避できる。
らに対向する磁性体９ｅとの間の間隙寸法の比率を適切
に設定することで、レチクルステージ３およびリニアモ
ータ可動子６，７の重さを前記磁気吸引力によって相殺
すれば、リニアモータの駆動によってレチクルステージ
３が移動したときに、従来例のように露光装置の重心位
置が変化するのを回避できる。
【００３０】一般的に、ガイド２とレチクルステージ３
の間に設けられたエアスライドＥ1の軸受剛性は、レチ
クルステージ自重補償装置９の磁気吸引力に対する前記
間隙寸法の変化の比率に比べて２〜３桁大きく設定され
るため、レチクルステージ３等の重さのみをレチクルス
テージ自重補償装置９によって相殺し、エアスライドＥ
1 の予圧ユニットの磁気吸引力には影響しない状態でレ
チクルステージ３を安定して走査させることができる。
の間に設けられたエアスライドＥ1の軸受剛性は、レチ
クルステージ自重補償装置９の磁気吸引力に対する前記
間隙寸法の変化の比率に比べて２〜３桁大きく設定され
るため、レチクルステージ３等の重さのみをレチクルス
テージ自重補償装置９によって相殺し、エアスライドＥ
1 の予圧ユニットの磁気吸引力には影響しない状態でレ
チクルステージ３を安定して走査させることができる。
【００３１】本実施例は、このようにガイド上で移動す
るレチクルステージやリニアモータ可動子の重さを磁気
吸引力によって相殺するレチクルステージ自重補償装置
を設けることで、レチクルステージの走査中に露光装置
の重心位置が変化するのを防ぎ、露光中にフレーム等の
変形によって投影光学系の位置がずれたり、レーザ干渉
計、あるいは図示しないアライメント光学系の検出値の
信頼性が低下する等のトラブルを回避できる。これによ
って、特に、走査型の露光装置等の転写精度を大幅に改
善できる。
るレチクルステージやリニアモータ可動子の重さを磁気
吸引力によって相殺するレチクルステージ自重補償装置
を設けることで、レチクルステージの走査中に露光装置
の重心位置が変化するのを防ぎ、露光中にフレーム等の
変形によって投影光学系の位置がずれたり、レーザ干渉
計、あるいは図示しないアライメント光学系の検出値の
信頼性が低下する等のトラブルを回避できる。これによ
って、特に、走査型の露光装置等の転写精度を大幅に改
善できる。
【００３２】図３は第２実施例による移動ステージ装置
を示す。これは、第１実施例の多相コイル切り換え型の
リニアモータ固定子４，５に替えて、いわゆる単相コイ
ル型のリニアモータ固定子２４，２５を用いたもので、
各リニアモータ固定子２４，２５は、ガイド２の両側縁
に沿って走査方向にのびる下ヨーク２４ａ，２５ａと、
各下ヨーク２４ａ，２５ａに巻き付けられたコイル２４
ｂ，２５ｂと、これに対向する第１の磁気手段である上
ヨーク２４ｃ，２５ｃを有する。
を示す。これは、第１実施例の多相コイル切り換え型の
リニアモータ固定子４，５に替えて、いわゆる単相コイ
ル型のリニアモータ固定子２４，２５を用いたもので、
各リニアモータ固定子２４，２５は、ガイド２の両側縁
に沿って走査方向にのびる下ヨーク２４ａ，２５ａと、
各下ヨーク２４ａ，２５ａに巻き付けられたコイル２４
ｂ，２５ｂと、これに対向する第１の磁気手段である上
ヨーク２４ｃ，２５ｃを有する。
【００３３】リニアモータ可動子２６，２７は、レチク
ルステージ３と一体である磁石ホルダ２６ａ，２７ａ
と、その開口部に保持された駆動用の磁石２６ｂ，２７
ｂを有する。駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂは、リニアモ
ータ固定子２４，２５のコイル２４ｂ，２５ｂと上ヨー
ク２４ｃ，２５ｃの間に形成された間隙に嵌挿されて走
査方向に移動自在であり、リニアモータ可動子２６，２
７の駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂから、リニアモータ固
定子２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃ、下ヨーク２
４ａ，２５ａを経て駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂに戻る
磁気回路が形成され、コイル２４ｂ，２５ｂの励磁によ
って駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂに走査方向の推力が発
生する。
ルステージ３と一体である磁石ホルダ２６ａ，２７ａ
と、その開口部に保持された駆動用の磁石２６ｂ，２７
ｂを有する。駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂは、リニアモ
ータ固定子２４，２５のコイル２４ｂ，２５ｂと上ヨー
ク２４ｃ，２５ｃの間に形成された間隙に嵌挿されて走
査方向に移動自在であり、リニアモータ可動子２６，２
７の駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂから、リニアモータ固
定子２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃ、下ヨーク２
４ａ，２５ａを経て駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂに戻る
磁気回路が形成され、コイル２４ｂ，２５ｂの励磁によ
って駆動用の磁石２６ｂ，２７ｂに走査方向の推力が発
生する。
【００３４】レチクルステージベース１、ガイド２、レ
チクルステージ３、レーザ干渉計８，１８等については
第１実施例と同様であるから同一符号で表わし、説明は
省略する。
チクルステージ３、レーザ干渉計８，１８等については
第１実施例と同様であるから同一符号で表わし、説明は
省略する。
【００３５】レチクルステージ自重補償装置２９は、各
リニアモータ可動子２６，２７の磁石ホルダ２６ａ，２
７ａの一対の長溝に一対ずつ保持された第２の磁気手段
である吸引磁石２９ａ〜２９ｄと、各対の吸引磁石２９
ａ〜２９ｄの背面に固着されたバックヨーク２９ｅを有
する。各対の吸引磁石２９ａ〜２９ｄの一方から、これ
と対向するリニアモータ固定子２４，２５の上ヨーク２
４ｃ，２５ｃ、他方の吸引磁石２９ａ〜２９ｄ、バック
ヨーク２９ｅを経てもとの吸引磁石２９ａ〜２９ｄに戻
る磁気回路が構成され、これによる磁気吸引力によって
各リニアモータ可動子２６，２７がリニアモータ固定子
２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃに吸引される。
リニアモータ可動子２６，２７の磁石ホルダ２６ａ，２
７ａの一対の長溝に一対ずつ保持された第２の磁気手段
である吸引磁石２９ａ〜２９ｄと、各対の吸引磁石２９
ａ〜２９ｄの背面に固着されたバックヨーク２９ｅを有
する。各対の吸引磁石２９ａ〜２９ｄの一方から、これ
と対向するリニアモータ固定子２４，２５の上ヨーク２
４ｃ，２５ｃ、他方の吸引磁石２９ａ〜２９ｄ、バック
ヨーク２９ｅを経てもとの吸引磁石２９ａ〜２９ｄに戻
る磁気回路が構成され、これによる磁気吸引力によって
各リニアモータ可動子２６，２７がリニアモータ固定子
２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃに吸引される。
【００３６】各リニアモータ可動子２６，２７の吸引磁
石２９ａ〜２９ｄの厚さと、これらに対向するリニアモ
ータ固定子２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃとの間
の間隙寸法の比率を適切に設定することで、レチクルス
テージ３およびリニアモータ可動子２６，２７の重さを
前記磁気吸引力によって相殺すれば、レチクルステージ
３が移動したときに、従来例のように露光装置の重心位
置が変化するのを回避できる。
石２９ａ〜２９ｄの厚さと、これらに対向するリニアモ
ータ固定子２４，２５の上ヨーク２４ｃ，２５ｃとの間
の間隙寸法の比率を適切に設定することで、レチクルス
テージ３およびリニアモータ可動子２６，２７の重さを
前記磁気吸引力によって相殺すれば、レチクルステージ
３が移動したときに、従来例のように露光装置の重心位
置が変化するのを回避できる。
【００３７】各リニアモータ固定子２４，２５の上ヨー
ク２４ｃ，２５ｃはその両端において下ヨーク２４ａ，
２５ａと一体的に結合され、下ヨーク２４ａ，２５ａの
両端は、図４に示すようにウエハステージ１３の定盤１
１を支持する床面Ｆ2 に直接立設された支柱２９ｆに支
持されている。すなわち、支柱２９ｆは、吸引磁石２９
ａ〜２９ｄの磁気吸引力によってレチクルステージ３や
リニアモータ可動子２６，２７の重さを支持するととも
に、各リニアモータ固定子２４，２５についても、これ
を直接床面Ｆ2 から支持する。従って、リニアモータを
駆動したときに各リニアモータ固定子２４，２５にかか
る反力が、投影光学系１４やアライメント光学系、ある
いはレーザ干渉計８，１８等に悪影響を与えるのを効果
的に回避し、露光装置の転写精度をより一層向上でき
る。
ク２４ｃ，２５ｃはその両端において下ヨーク２４ａ，
２５ａと一体的に結合され、下ヨーク２４ａ，２５ａの
両端は、図４に示すようにウエハステージ１３の定盤１
１を支持する床面Ｆ2 に直接立設された支柱２９ｆに支
持されている。すなわち、支柱２９ｆは、吸引磁石２９
ａ〜２９ｄの磁気吸引力によってレチクルステージ３や
リニアモータ可動子２６，２７の重さを支持するととも
に、各リニアモータ固定子２４，２５についても、これ
を直接床面Ｆ2 から支持する。従って、リニアモータを
駆動したときに各リニアモータ固定子２４，２５にかか
る反力が、投影光学系１４やアライメント光学系、ある
いはレーザ干渉計８，１８等に悪影響を与えるのを効果
的に回避し、露光装置の転写精度をより一層向上でき
る。
【００３８】その他の点は第１実施例と同様である。
【００３９】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５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５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。
【００４０】図６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。
【００４１】
【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。
【００４２】レチクルステージ等の移動ステージの移動
に起因する露光装置の重心位置の変化や、駆動力の反力
による動的トラブル等を回避して、露光装置の転写精度
を大幅に改善できる。
に起因する露光装置の重心位置の変化や、駆動力の反力
による動的トラブル等を回避して、露光装置の転写精度
を大幅に改善できる。
【図１】第１実施例による移動ステージ装置を、一部分
を分離した状態で示す一部分解斜視図である。
を分離した状態で示す一部分解斜視図である。
【図２】第１実施例による露光装置全体を示す立面図で
ある。
ある。
【図３】第２実施例による移動ステージ装置を、一部分
を分離した状態で示す一部分解斜視図である。
を分離した状態で示す一部分解斜視図である。
【図４】第２実施例による露光装置全体を示す立面図で
ある。
ある。
【図５】半導体ディバイスの製造方法を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図７】従来例による移動ステージ装置を示す斜視図で
ある。
ある。
【図８】一従来例による露光装置全体を示す立面図であ
る。
る。
【図９】レチクルステージの走査を説明する図である。
１ レチクルステージベース ２ ガイド ３ レチクルステージ ４，５，２４，２５ リニアモータ固定子 ６，７，２６，２７ リニアモータ可動子 ８，１８ レーザ干渉計 ９，２９ レチクルステージ自重補償装置 ９ａ〜９ｄ，２９ａ〜２９ｄ 吸引磁石 ９ｅ 磁性体 ９ｆ，２９ｆ 支柱 ２４ｃ，２５ｃ 上ヨーク 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 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｋ Ｈ０２Ｋ 41/02 Ｈ０２Ｋ 41/02 Ｃ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｆ ５１５Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】 第１の支持手段に支持された案内手段に
沿って移動自在である移動ステージと、これを移動させ
る駆動手段と、前記移動ステージを上向きに付勢する自
重補償手段を有し、該自重補償手段が、前記第１の支持
手段と別体である第２の支持手段に支持されていること
を特徴とする移動ステージ装置。 - 【請求項２】 自重補償手段が、第２の支持手段に支持
された第１の磁気手段とこれに対向するように移動ステ
ージに保持された第２の磁気手段を備えていることを特
徴とする請求項１記載の移動ステージ装置。 - 【請求項３】 第２の磁気手段が、駆動手段の可動部に
固着された吸引磁石を備えていることを特徴とする請求
項２記載の移動ステージ装置。 - 【請求項４】 駆動手段の固定部が、第２の支持手段に
支持さ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項記載の移動ステージ装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか１項記載の移
動ステージと、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 |
|---|---|---|---|
| JP17741896A JP3679509B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 移動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 |
|---|---|---|---|
| JP17741896A JP3679509B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 移動ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012539A true JPH1012539A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3679509B2 JP3679509B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=16030588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17741896A Expired - Fee Related JP3679509B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 移動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) | JP3679509B2 (ja) |
Cited By (11)
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| JP2002027732A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-25 | Shinko Electric Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| US6405659B1 (en) | 2000-05-01 | 2002-06-18 | Nikon Corporation | Monolithic stage |
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| KR101084731B1 (ko) | 2010-05-04 | 2011-11-22 | 주식회사 져스텍 | 요크빔이 하중을 지지하는 리니어 스테이지. |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP17741896A patent/JP3679509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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