JPH10209033A - Apparatus for position stage and aligner using the same - Google Patents
Apparatus for position stage and aligner using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリウムガス等の
特殊なガスの雰囲気中で駆動される位置決めステージ装
置およびこれを用いた露光装置に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a positioning stage device driven in an atmosphere of a special gas such as helium gas and an exposure apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製造のための露光装置等において
ウエハ等を露光光やマスクに対して位置決めするための
位置決めステージ装置は、ウエハの各露光画角を高速度
で露光光の照射領域にステップ移動させるための粗動ア
クチュエータと、ステップ移動された露光画角をマスク
等に対して高精度で位置合わせ(アライメント)するた
めの微動アクチュエータの2種類のアクチュエータが設
けられる。2. Description of the Related Art A positioning stage apparatus for positioning a wafer or the like with respect to an exposure light or a mask in an exposure apparatus or the like for manufacturing semiconductors is capable of moving each exposure field angle of a wafer at a high speed to an exposure light irradiation area. Two types of actuators are provided: a coarse movement actuator for moving, and a fine movement actuator for highly accurately aligning (aligning) the stepped exposure angle of view with a mask or the like.
【0003】また、粗動アクチュエータとしては大きな
推力を発生させることのできるエアーシリンダ、微動ア
クチュエータとしては極めて高精度な制御が自在であっ
てしかも応答性の良好なリニアモータをそれぞれ用いる
のが一般的である。In general, an air cylinder which can generate a large thrust is used as a coarse actuator, and a linear motor which can control very precisely and has good response is used as a fine actuator. It is.
【0004】図5は一従来例による位置決めステージ装
置E0 を示すもので、これは、定盤101上をX軸方向
に往復移動自在であるXステージ102と、Xステージ
102上をY軸方向に往復移動自在であるYステージ1
03と、Yステージ103上に配設されたウエハ保持盤
104を有し、Yステージ103をY軸方向に移動させ
る駆動部は、Xステージ102に沿ってY軸方向に配設
された一対のリニアモータ111と、Yステージ103
の裏面側に配設されたエアーシリンダ112によって構
成される。FIG. 5 shows a positioning stage apparatus E 0 according to a conventional example, which comprises an X stage 102 which is reciprocally movable in the X-axis direction on a surface plate 101, and a Y-axis direction which is movable on the X stage 102. Stage 1 that can reciprocate freely
03, and a drive unit for moving the Y stage 103 in the Y-axis direction, which has a wafer holding plate 104 disposed on the Y stage 103, and a pair of driving units disposed in the Y-axis direction along the X stage 102. Linear motor 111 and Y stage 103
Is constituted by an air cylinder 112 disposed on the back side.
【0005】各リニアモータ111は、Xステージ10
2の一端に固定された固定子111aと、Yステージ1
03と一体である可動子111bを有し、可動子111
bは、固定子111aを貫通させる貫通孔を有する。固
定子111aに駆動電流が供給されると、可動子111
bをY軸方向へ駆動する推力が発生し、Yステージ10
3をY軸方向へ移動させる。[0005] Each linear motor 111 is connected to the X stage 10.
Stator 111a fixed to one end of Y stage 1 and Y stage 1
03 and the mover 111b.
b has a through hole through which the stator 111a passes. When a driving current is supplied to the stator 111a, the movable element 111
b is generated in the Y-axis direction, and the Y stage 10
3 is moved in the Y-axis direction.
【0006】エアーシリンダ112は、Xステージ10
2と一体であるピストンロッド112aと、Yステージ
103と一体である加圧室112bを有し、ピストンロ
ッド112aは、加圧室112bの一端に設けられた開
口112cを貫通して加圧室112b内に突出してい
る。図示しない加圧空気供給源からピストンロッド11
2aの内部配管112dを経て加圧室112b内に加圧
空気が供給されると、Yステージ103が+Y軸方向
(図示上向き)に移動し、逆に加圧室112b内の加圧
空気が内部配管112dを経て排出されると、Yステー
ジ103が−Y軸方向(図示下向き)に移動する。The air cylinder 112 is mounted on the X stage 10
2 and a pressurizing chamber 112b integral with the Y stage 103. The piston rod 112a penetrates an opening 112c provided at one end of the pressurizing chamber 112b. It protrudes into. A piston rod 11 is supplied from a pressurized air supply source (not shown).
When pressurized air is supplied into the pressurized chamber 112b through the internal pipe 112d of 2a, the Y stage 103 moves in the + Y-axis direction (upward in the figure), and conversely, the pressurized air in the pressurized chamber 112b is After being discharged through the pipe 112d, the Y stage 103 moves in the −Y axis direction (downward in the figure).
【0007】加圧室112bの開口112cとピストン
ロッド112aの間隙は、O−リング等のシール材を用
いることなく、加圧室112bから前記間隙を通って流
出する加圧空気によってピストンロッド112aを非接
触に保ついわゆる非接触気体シールを構成している。The gap between the opening 112c of the pressurizing chamber 112b and the piston rod 112a is formed by pressurized air flowing out of the pressurizing chamber 112b through the gap without using a sealing material such as an O-ring. A so-called non-contact gas seal that maintains non-contact is configured.
【0008】これは、O−リング等のシール材を用いる
とピストンロッド112aとの接触による発熱やスティ
ックスリップ等のために位置決め精度や制御性が損われ
るおそれがあるためである。This is because, if a sealing material such as an O-ring is used, positioning accuracy and controllability may be impaired due to heat generation and stick-slip caused by contact with the piston rod 112a.
【0009】Xステージ102をX軸方向に駆動する駆
動部も、Xステージ102の両端に配設された一対のリ
ニアモータ113と、Xステージ102の裏面側に配設
されたエアーシリンダ114を有し、これらは、Yステ
ージ103のリニアモータ111、エアーシリンダ11
2と同様に構成される。The driving section for driving the X stage 102 in the X-axis direction also has a pair of linear motors 113 disposed at both ends of the X stage 102 and an air cylinder 114 disposed on the back side of the X stage 102. These are the linear motor 111 of the Y stage 103, the air cylinder 11
2 is configured in the same manner.
【0010】Yステージ103のX軸方向およびY軸方
向の位置は、スコヤミラー115に照射されたレーザ光
を用いる図示しないレーザ測長器によって高精度で計測
され、Xステージ102とYステージ103のそれぞれ
の駆動部にフィードバックされる。The positions of the Y stage 103 in the X-axis direction and the Y-axis direction are measured with high precision by a laser length measuring device (not shown) using a laser beam applied to the square mirror 115. Is fed back to the drive unit.
【0011】また、Yステージ103とXステージ10
2上のガイドの間はエアパッド105等によって数ミク
ロンのすき間を維持し、非接触に保たれており、Xステ
ージ102と定盤101等の間も同様のエアパッドによ
って非接触に保たれる。The Y stage 103 and the X stage 10
A gap of several microns is maintained between the upper guides 2 by an air pad 105 or the like, and is kept in a non-contact state. A space between the X stage 102 and the surface plate 101 is also kept in a non-contact state by the same air pad.
【0012】各駆動部のエアーシリンダ112,113
はウエハ保持盤104上に保持されたウエハを露光光の
照射領域にステップ移動させるために大きな推力を発生
する。このように粗動アクチュエータとしてエアーシリ
ンダを用いる理由は、推力発生時の発熱が少なくて、ウ
エハ保持盤やウエハ等に熱歪を発生させるおそれがない
ためである。Air cylinders 112 and 113 of each drive unit
Generates a large thrust for step-moving the wafer held on the wafer holding plate 104 to the exposure light irradiation area. The reason why the air cylinder is used as the coarse motion actuator is that heat generation at the time of thrust generation is small, and there is no possibility of generating thermal strain on the wafer holding plate, the wafer, and the like.
【0013】なお、位置決めステージ装置E0 全体は、
図示しない露光室内に配設される。荷電粒子蓄積リング
放射光(SR−X線)等のX線を露光光とする露光装置
等の場合は、密封チャンバである露光室の雰囲気をヘリ
ウムガス等の特殊なガスの減圧雰囲気に制御する。これ
によって、大気等による減衰の著しいX線の減衰を防
ぎ、かつ、露光中のX線によって昇温するウエハ等の放
熱を促進する。The entire positioning stage device E 0 is
It is arranged in an exposure chamber (not shown). In the case of an exposure apparatus or the like that uses X-rays such as charged particle storage ring radiation (SR-X-rays) as exposure light, the atmosphere in the exposure chamber, which is a sealed chamber, is controlled to a reduced pressure atmosphere of a special gas such as helium gas. . This prevents the attenuation of X-rays that are significantly attenuated by the atmosphere or the like, and promotes the heat radiation of a wafer or the like heated by the X-rays during exposure.
【0014】[0014]
【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、位置決めステージ装置のエアパッドや
各駆動部のエアーシリンダから漏出する空気等の不純ガ
スのために、露光室内のヘリウムガス等の純度や圧力が
変化して、露光中のX線等の強度を一定に保つことがで
きず、著しい露光むら等を発生するという未解決の課題
がある。However, according to the above prior art, the purity of helium gas and the like in the exposure chamber is reduced due to the impurity gas such as air leaking from the air pad of the positioning stage device and the air cylinder of each drive unit. There is an unsolved problem that the intensity of X-rays or the like during exposure cannot be kept constant due to changes in pressure or pressure, resulting in significant exposure unevenness or the like.
【0015】このような露光中のトラブルを防ぐため
に、露光室をひき続き排気しながら、例えば99.99
%の極めて高純度のヘリウムガスの供給を継続すること
で、前記不純ガスによる汚染を希釈して純度低下を防ぐ
技術が開発されているが、高価なヘリウムガスを多量に
消費することでランニングコストが高騰し、半導体製品
等の高価格化を招く結果となる。In order to prevent such a trouble during exposure, the exposure chamber is continuously evacuated, for example, to 99.99.
%, A technique has been developed to dilute the contamination by the impure gas to prevent a decrease in purity by continuing to supply helium gas of extremely high purity. However, running cost is reduced by consuming a large amount of expensive helium gas. , Which results in higher prices for semiconductor products and the like.
【0016】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、駆動部等から漏出す
るガスのために、露光室等の密封チャンバの雰囲気が汚
染されるのを回避できる位置決めステージ装置およびこ
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。The present invention has been made in view of the above-mentioned unresolved problems of the prior art, and is intended to prevent the atmosphere in a sealed chamber such as an exposure chamber from being contaminated by gas leaking from a driving unit or the like. It is an object of the present invention to provide a positioning stage device which can be avoided and an exposure apparatus using the same.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の位置決めステージ装置は、密封チャンバ
内に配設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、該移動ステージを移動させる駆動部と、前記
密封チャンバを所定のガスの雰囲気に制御する雰囲気制
御手段を有し、前記駆動部が、前記所定のガスと同じ成
分の流体を駆動媒体とする流体圧シリンダを備えている
ことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a positioning stage apparatus according to the present invention comprises a moving stage movable along guide means provided in a sealed chamber; And a control unit for controlling the sealed chamber to an atmosphere of a predetermined gas, wherein the drive unit includes a fluid pressure cylinder using a fluid of the same component as the predetermined gas as a drive medium. It is characterized by having.
【0018】流体圧シリンダが、非接触気体シールによ
ってシールされた開口部を有するとよい。[0018] The hydraulic cylinder may have an opening sealed by a contactless gas seal.
【0019】流体圧シリンダの開口部からリークするリ
ークガスの一部を前記開口部から直接密封チャンバの外
へ排出するリークガス排気手段が設けられているとよ
い。It is preferable that a leak gas exhaust means is provided for discharging a part of the leak gas leaking from the opening of the fluid pressure cylinder to the outside of the sealed chamber directly from the opening.
【0020】移動ステージと案内手段の間を磁気反撥力
によって非接触に維持する磁気手段が設けられていると
よい。It is preferable to provide a magnetic means for maintaining a non-contact between the moving stage and the guide means by magnetic repulsion.
【0021】[0021]
【作用】ウエハ等基板を保持する移動ステージを密封チ
ャンバ内で移動させる駆動部が、空気等の流体を駆動媒
体とする流体圧シリンダを備えていると、該流体圧シリ
ンダからリーク(漏出)する空気等のために密封チャン
バ内の雰囲気の純度等が変化して、露光むら等の一因と
なる。そこで、密封チャンバの雰囲気と同じ成分の流体
を流体圧シリンダの駆動媒体として用いることで、前記
雰囲気の純度低下を防ぎ、これに起因する露光むら等を
防ぐ。If the drive unit for moving the moving stage holding a substrate such as a wafer in a sealed chamber is provided with a hydraulic cylinder using a fluid such as air as a drive medium, leakage (leakage) occurs from the hydraulic cylinder. The air and the like change the purity and the like of the atmosphere in the sealed chamber, which contributes to uneven exposure and the like. Therefore, by using a fluid having the same component as the atmosphere in the sealed chamber as a drive medium for the fluid pressure cylinder, it is possible to prevent a decrease in the purity of the atmosphere and to prevent uneven exposure due to the purity.
【0022】位置決めステージ装置の駆動部等からリー
クする空気等による汚染を希釈するために常時高純度の
ヘリウムガスを密封チャンバ内に流す場合に比べて、高
価なヘリウムガスの消費量が少なくてすみ、露光装置の
ランニングコストが上昇するおそれがない。As compared with the case where high-purity helium gas is always flown into the sealed chamber to dilute contamination caused by air leaking from the drive unit of the positioning stage device, consumption of expensive helium gas is reduced. Therefore, there is no possibility that the running cost of the exposure apparatus will increase.
【0023】流体圧シリンダの開口部からリークするリ
ークガスの一部を前記開口部から直接密封チャンバの外
へ排出するリークガス排気手段が設けられていれば、リ
ークガスの排気速度を調節することで、密封チャンバ内
の雰囲気の純度を制御することできる。If a leak gas exhaust means is provided for discharging a part of the leak gas leaking from the opening of the fluid pressure cylinder directly to the outside of the sealing chamber from the opening, the sealing speed can be adjusted by adjusting the exhaust speed of the leak gas. The purity of the atmosphere in the chamber can be controlled.
【0024】移動ステージと案内手段の間を磁気反撥力
によって非接触に維持する磁気手段が設けられていれ
ば、エアパッド等の気体軸受を用いた場合のように、軸
受部から漏出する不純ガスのために密封チャンバ内の雰
囲気の純度が低下するのを防ぐことができる。If a magnetic means for maintaining the moving stage and the guide means in a non-contact state by a magnetic repulsion is provided, as in the case of using a gas bearing such as an air pad, an impurity gas leaking from the bearing portion is prevented. Therefore, it is possible to prevent the purity of the atmosphere in the sealed chamber from being reduced.
【0025】このように、移動ステージの駆動部や軸受
部からリークする不純ガス等によるトラブルを効果的に
回避することで、露光中の密封チャンバ内の雰囲気の純
度や圧力の変動を防ぎ、露光むらのない均一な露光を行
なうことができる。また、常時高純度のヘリウムガスを
流す必要がないから、高価なヘリウムガスを多量に消費
することもない。すなわち、ランニングコストが低く
て、しかも、極めて高精度な露光を行なうことができる
露光装置を実現できる。As described above, by effectively avoiding troubles due to impurity gas leaking from the drive unit and the bearing unit of the moving stage, fluctuations in the purity and pressure of the atmosphere in the sealed chamber during exposure can be prevented, and exposure can be prevented. Uniform exposure without unevenness can be performed. Further, since there is no need to constantly supply high-purity helium gas, a large amount of expensive helium gas is not consumed. That is, it is possible to realize an exposure apparatus that can perform exposure with extremely high precision at a low running cost.
【0026】[0026]
【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。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0027】図1は第1実施例による位置決めステージ
装置E1 を示すもので、これは、密封チャンバである露
光室1内に配設された案内手段である一対のガイド部材
2に沿ってY軸方向に往復移動自在な移動ステージであ
るYステージ3と、Yステージ3上に配設されたウエハ
保持盤4を有し、Yステージ3をY軸方向に移動させる
駆動部は、ガイド部材2に沿って配設された一対のリニ
アモータ11と、Yステージ3の裏面側に配設された流
体圧シリンダであるエアーシリンダ12によって構成さ
れる。FIG. 1 shows a positioning stage apparatus E 1 according to a first embodiment, which is arranged along a pair of guide members 2 as guide means provided in an exposure chamber 1 which is a sealed chamber. A driving unit that has a Y stage 3 that is a movable stage that is reciprocally movable in the axial direction and a wafer holding plate 4 that is disposed on the Y stage 3, and that drives the Y stage 3 in the Y axis direction includes a guide member 2. And a pair of linear motors 11 arranged along the line, and an air cylinder 12 which is a fluid pressure cylinder arranged on the back side of the Y stage 3.
【0028】リニアモータ11は、ガイド部材2に固定
された固定子11aと、Yステージ3と一体である可動
子11bを有し、可動子11bは、固定子11aを貫通
させる貫通孔を有する。固定子11aに駆動電流が供給
されると、可動子11bをY軸方向へ駆動する推力が発
生し、Yステージ3をY軸方向へ移動させる。The linear motor 11 has a stator 11a fixed to the guide member 2 and a mover 11b integral with the Y stage 3. The mover 11b has a through hole through which the stator 11a passes. When a driving current is supplied to the stator 11a, a thrust for driving the mover 11b in the Y-axis direction is generated, and the Y stage 3 is moved in the Y-axis direction.
【0029】エアーシリンダ12は、露光室1の底壁に
立設されたピストンロッド12aと、Yステージ3と一
体である加圧室12bを有し、ピストンロッド12a
は、加圧室12bの一端に設けられた開口部である開口
12cを貫通して加圧室12b内に突出している。図示
しないヘリウムガス供給源からピストンロッド12aの
内部配管12dを経て加圧室12b内に駆動媒体(流
体)である高純度のヘリウムガスが供給されると、Yス
テージ3が+Y軸方向(図示上向き)に移動し、逆に加
圧室12b内のヘリウムガスが内部配管12dを経て排
出されると、Yステージ3が−Y軸方向(図示下向き)
に移動する。The air cylinder 12 has a piston rod 12a erected on the bottom wall of the exposure chamber 1 and a pressurizing chamber 12b integral with the Y stage 3.
Protrudes into the pressurizing chamber 12b through an opening 12c which is an opening provided at one end of the pressurizing chamber 12b. When a high-purity helium gas, which is a driving medium (fluid), is supplied from a helium gas supply source (not shown) into the pressurizing chamber 12b via the internal pipe 12d of the piston rod 12a, the Y stage 3 moves in the + Y axis direction (upward in the figure). ), And conversely, when the helium gas in the pressurizing chamber 12b is discharged through the internal pipe 12d, the Y stage 3 moves in the −Y axis direction (downward in the figure).
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【0030】加圧室12bの開口12cとピストンロッ
ド12aの間隙は、O−リング等のシール材を用いるこ
となく、加圧室12bから前記間隙を通って流出するヘ
リウムガスによってピストンロッド12aを非接触に保
ついわゆる非接触気体シールを構成している。The gap between the opening 12c of the pressurizing chamber 12b and the piston rod 12a is formed by helium gas flowing out of the pressurizing chamber 12b through the gap without using a sealing material such as an O-ring. It forms a so-called non-contact gas seal that keeps in contact.
【0031】Yステージ3と露光室1の底壁等の間にX
ステージが設けられている場合は、その駆動部も同様
に、Xステージの両端に配設された一対のリニアモータ
と、Xステージの裏面側に配設されたエアーシリンダを
有し、これらは、Yステージ3のリニアモータ11、エ
アーシリンダ12と同様に構成される。X between the Y stage 3 and the bottom wall of the exposure chamber 1
When a stage is provided, the drive unit similarly has a pair of linear motors disposed at both ends of the X stage and an air cylinder disposed on the back side of the X stage. The configuration is the same as the linear motor 11 and the air cylinder 12 of the Y stage 3.
【0032】Yステージ3のX軸方向およびY軸方向の
位置は、スコヤミラー3aに照射されたレーザ光を用い
る図示しないレーザ測長器によって高精度で計測され、
Yステージ3等の駆動部にフィードバックされる。The position of the Y stage 3 in the X-axis direction and the Y-axis direction is measured with high precision by a laser length measuring device (not shown) using a laser beam applied to the square mirror 3a.
This is fed back to a driving unit such as the Y stage 3.
【0033】また、Yステージ3とガイド部材2の間に
エアパッドを設ける替わりに、各ガイド部材2に磁性体
を用いて、これに、Yステージ3の両端に配設された磁
石5を対向させる。ガイド部材2と磁石5は、磁気反撥
力によって数ミクロンのすき間を維持し、ガイド部材2
とYステージ3を非接触に保つ磁気手段を構成する。Instead of providing an air pad between the Y stage 3 and the guide member 2, a magnetic material is used for each guide member 2, and the magnets 5 provided at both ends of the Y stage 3 face each other. . The guide member 2 and the magnet 5 maintain a gap of several microns by magnetic repulsion,
And the magnetic means for keeping the Y stage 3 in non-contact.
【0034】エアーシリンダ12はウエハ保持盤4上に
保持された基板であるウエハの各露光画角を露光光であ
るX線の照射領域にステップ移動させるために大きな推
力を発生する。このように粗動アクチュエータとしてエ
アーシリンダを用いる理由は、推力発生時の発熱が少な
くて、ウエハ保持盤やウエハ等に熱歪を発生させるおそ
れがないためである。The air cylinder 12 generates a large thrust for stepwise moving each exposure angle of view of the wafer as the substrate held on the wafer holding plate 4 to the irradiation area of the X-ray as the exposure light. The reason why the air cylinder is used as the coarse motion actuator is that heat generation at the time of thrust generation is small, and there is no possibility of generating thermal strain on the wafer holding plate, the wafer, and the like.
【0035】各露光サイクルを開始するときは、ウエハ
保持盤4に保持されたウエハを前述のようにエアーシリ
ンダによってステップ移動させ、露光画角をX線の照射
領域に位置させ、そのうえで、リニアモータ11を駆動
して、マスク等に対するアライメントを行なう。図示し
ない露光手段である光源からX線をウエハに照射して露
光を完了したら、再びエアーシリンダ12を駆動して次
の露光画角をX線の照射領域へ移動させ、上記の工程を
繰り返す。At the start of each exposure cycle, the wafer held on the wafer holding plate 4 is step-moved by the air cylinder as described above, and the exposure angle of view is positioned in the X-ray irradiation area. 11 is driven to perform alignment with respect to a mask or the like. When exposure is completed by irradiating the wafer with X-rays from a light source (not shown), the air cylinder 12 is driven again to move the next exposure angle of view to the X-ray irradiation area, and the above steps are repeated.
【0036】各露光サイクル中、露光室1は、X線の減
衰を防ぐためにヘリウムガスの減圧雰囲気に制御され
る。ヘリウムガスは大気と比べてX線の減衰が少ない特
性を有するため、露光室1内を排気手段である排気ライ
ン13によって高真空に排気したうえで、排気ライン1
3とともに雰囲気制御手段を構成する給気手段である給
気ライン14から給気ガスである高純度のヘリウムガス
を供給し、例えば200Torr程度の減圧雰囲気に制
御する。During each exposure cycle, the exposure chamber 1 is controlled to a reduced pressure atmosphere of helium gas to prevent X-ray attenuation. Since the helium gas has a characteristic that X-ray attenuation is smaller than that of the atmosphere, the inside of the exposure chamber 1 is evacuated to a high vacuum by an exhaust line 13 serving as an exhaust unit, and then the exhaust line 1 is exhausted.
A high-purity helium gas, which is an air supply gas, is supplied from an air supply line 14 which is an air supply means which constitutes an atmosphere control means together with 3 to control the atmosphere to a reduced pressure atmosphere of, for example, about 200 Torr.
【0037】露光室1内の雰囲気であるヘリウムガスの
圧力は、位置決めステージ装置E1のエアーシリンダ1
2の加圧室12bから開口12cを経て漏出(リーク)
するリークガスであるヘリウムガスのために徐々に上昇
するため、露光室1内の圧力を圧力検出手段である圧力
センサ15によってモニタし、その出力に基づいてコン
トローラ16が給気ライン14と排気ライン13の弁1
3a,14aの開度を調節する。The pressure of the helium gas is the atmosphere in the exposure chamber 1, an air cylinder 1 of the positioning stage device E 1
2. Leakage from the second pressure chamber 12b through the opening 12c (leak)
The pressure in the exposure chamber 1 is monitored by a pressure sensor 15 which is a pressure detecting means because the pressure gradually rises due to the helium gas which is a leaking gas. Valve 1
The opening of 3a and 14a is adjusted.
【0038】本実施例によれば、ステージの駆動部を構
成するエアーシリンダから漏出するガスは高純度のヘリ
ウムガスであるから、従来例のように露光室内のヘリウ
ムガスの純度を低下させるおそれがない。また、磁気手
段によってガイド部材とYステージの間を非接触に保つ
ものであるため、エアーパッド等を用いた場合のように
ステージの案内部から不純ガスが漏出するおそれもな
い。According to the present embodiment, since the gas leaking from the air cylinder constituting the drive unit of the stage is high-purity helium gas, the purity of the helium gas in the exposure chamber may be reduced as in the conventional example. Absent. Further, since the guide member and the Y stage are kept out of contact with each other by the magnetic means, there is no possibility that impurity gas leaks from the guide portion of the stage as in the case of using an air pad or the like.
【0039】従って、露光室内のヘリウムガスの純度を
保つために高価なヘリウムガスを常時露光室に供給する
必要がない。その結果、ヘリウムガスの消費量を大幅に
低減し、ランニングコストが低くてしかも転写精度の高
い露光装置を実現できる。Therefore, it is not necessary to always supply an expensive helium gas to the exposure chamber in order to maintain the purity of the helium gas in the exposure chamber. As a result, the helium gas consumption is significantly reduced, and an exposure apparatus with low running cost and high transfer accuracy can be realized.
【0040】なお、本実施例はYステージのみを有する
位置決めステージ装置であるが、Yステージのガイド部
材をXステージ上に設け、Xステージの駆動部に上記と
同様の駆動部を有する2段構造のXYステージであって
もよい。Although the present embodiment is a positioning stage device having only a Y stage, a guide member for the Y stage is provided on the X stage, and a two-stage structure having the same drive unit as the drive unit for the X stage is provided. XY stage.
【0041】図2は第2実施例による位置決めステージ
装置E2 を示すもので、これは、第1実施例の加圧室1
2bと同様の加圧室22bの開口部である開口22cに
ポケット(凹所)22fを配設し、該ポケット22fを
リークガス排気手段である排気ライン22gに接続し
て、加圧室22bからリークするヘリウムガスの一部分
を露光室1の外へ直接排出するように構成したものであ
る。FIG. 2 shows a positioning stage device E 2 according to a second embodiment, which is a pressurizing chamber 1 of the first embodiment.
2b, a pocket (recess) 22f is provided in an opening 22c which is an opening of the pressurizing chamber 22b, and the pocket 22f is connected to an exhaust line 22g serving as a leak gas exhaust means, and a leak is generated from the pressurizing chamber 22b. A part of the helium gas to be discharged is directly discharged to the outside of the exposure chamber 1.
【0042】露光室1、ガイド部材2、Yステージ3、
リニアモータ11等については第1実施例と同様である
ので同一符号で表わし説明は省略する。Exposure chamber 1, guide member 2, Y stage 3,
Since the linear motor 11 and the like are the same as in the first embodiment, they are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【0043】加圧室22bからリークするヘリウムガス
の量が多過ぎて、露光室1内の雰囲気圧力が急激に変化
したり、露光室1内に局部的な圧力の不均一等が発生す
る傾向がある場合に、リークの一部分を直接露光室1の
外へ排出することで、上記のトラブルを回避することが
できるという利点を有する。また、排気ライン22gか
ら排出されるヘリウムガスの排気速度を制御すること
で、露光室1内のヘリウムガスの純度を維持することが
できる。Since the amount of helium gas leaking from the pressurizing chamber 22b is too large, the atmospheric pressure in the exposure chamber 1 changes rapidly, and local unevenness of the pressure in the exposure chamber 1 tends to occur. In some cases, the above-described trouble can be avoided by discharging a part of the leak directly to the outside of the exposure chamber 1. Further, by controlling the exhaust speed of the helium gas discharged from the exhaust line 22g, the purity of the helium gas in the exposure chamber 1 can be maintained.
【0044】その他の点は第1実施例と同様である。The other points are the same as in the first embodiment.
【0045】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図3は半導
体デバイス(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)、
バッケージング工程(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。Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 3 shows a manufacturing flow of a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, or a liquid crystal panel or a CCD). In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the circuit pattern design. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. Step 5
(Assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in Step 4, and includes an assembly process (dicing, bonding),
It includes steps such as a packaging step (chip encapsulation). In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0046】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
デバイスを製造することができる。FIG. 4 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been conventionally difficult to manufacture.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0048】位置決めステージ装置の駆動部や軸受部か
ら漏出するガスのために露光室等の密封チャンバ内の雰
囲気が汚染されるのを効果的に回避して、ランニングコ
ストが低く、しかも、露光むら等のない極めて高精度な
露光を行なうことができる露光装置を実現できる。It is possible to effectively avoid contamination of the atmosphere in a sealed chamber such as an exposure chamber due to gas leaking from a driving section or a bearing section of the positioning stage device, thereby reducing running costs and exposing uneven exposure. Thus, it is possible to realize an exposure apparatus capable of performing extremely high-precision exposure without any problem.
【0049】このような露光装置を用いることで、半導
体製品の高精細化と低価格化に大きく貢献できる。The use of such an exposure apparatus can greatly contribute to higher definition and lower cost of semiconductor products.
【図1】第1実施例による露光装置を示す模式断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an exposure apparatus according to a first embodiment.
【図2】第2実施例による露光装置を示す模式断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an exposure apparatus according to a second embodiment.
【図3】半導体製造工程を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a semiconductor manufacturing process.
【図4】ウエハプロセスを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a wafer process.
【図5】一従来例による位置決めステージ装置を示す模
式断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing a positioning stage device according to a conventional example.
1 露光室 2 ガイド部材 3 Yステージ 3a スコヤミラー 4 ウエハ保持盤 5 磁石 11 リニアモータ 12 エアーシリンダ 12b,22b 加圧室 12c,22c 開口 14 給気ライン 13,22g 排気ライン 22f ポケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure room 2 Guide member 3 Y stage 3a Square mirror 4 Wafer holding board 5 Magnet 11 Linear motor 12 Air cylinder 12b, 22b Pressurizing room 12c, 22c Opening 14 Air supply line 13, 22g Exhaust line 22f Pocket
Claims (10)
沿って移動自在である移動ステージと、該移動ステージ
を移動させる駆動部と、前記密封チャンバを所定のガス
の雰囲気に制御する雰囲気制御手段を有し、前記駆動部
が、前記所定のガスと同じ成分の流体を駆動媒体とする
流体圧シリンダを備えていることを特徴とする位置決め
ステージ装置。1. A moving stage movable along guide means provided in a sealed chamber, a driving unit for moving the moving stage, and an atmosphere control for controlling the sealed chamber to a predetermined gas atmosphere. Means, wherein the drive section includes a fluid pressure cylinder using a fluid having the same component as the predetermined gas as a drive medium.
よってシールされた開口部を有することを特徴とする請
求項1記載の位置決めステージ装置。2. The positioning stage device according to claim 1, wherein the fluid pressure cylinder has an opening sealed by a non-contact gas seal.
リークするリークガスを利用して密封チャンバの雰囲気
の純度を制御するように構成されていることを特徴とす
る請求項1または2記載の位置決めステージ装置。3. The positioning stage according to claim 1, wherein the atmosphere control means is configured to control the purity of the atmosphere in the sealed chamber by using a leak gas leaking from the fluid pressure cylinder. apparatus.
気手段から供給される供給ガスと、流体圧シリンダから
リークするリークガスを用いて密封チャンバの雰囲気の
純度を制御するように構成されていることを特徴とする
請求項1または2記載の位置決めステージ装置。4. An atmosphere control means having an air supply means, wherein the purity of the atmosphere in the sealed chamber is controlled using a supply gas supplied from the air supply means and a leak gas leaking from a fluid pressure cylinder. The positioning stage device according to claim 1, wherein the positioning stage device is provided.
スを直接密封チャンバの外へ排出するリークガス排気手
段が設けられており、該リークガス排気手段が、前記リ
ークガスの排気速度を調節することで前記密封チャンバ
の雰囲気の純度を制御するように構成されていることを
特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の位置決
めステージ装置。5. Leak gas exhaust means for directly discharging a leak gas leaking from a fluid pressure cylinder to the outside of the sealed chamber is provided, and the leak gas exhaust means adjusts an exhaust speed of the leak gas to adjust the exhaust rate of the sealed chamber. The positioning stage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the positioning stage device is configured to control the purity of the atmosphere.
特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の位置決
めステージ装置。6. The positioning stage device according to claim 1, wherein the predetermined gas is helium gas.
クチュエータと、流体圧シリンダからなる粗動アクチュ
エータによって構成されていることを特徴とする請求項
1ないし6いずれか1項記載の位置決めステージ装置。7. The positioning stage device according to claim 1, wherein the drive section is constituted by a fine movement actuator composed of a linear motor and a coarse movement actuator composed of a fluid pressure cylinder.
ガスを供給する給気手段と、前記密封チャンバを排気す
る排気手段と、前記密封チャンバの雰囲気の圧力を検出
する圧力検出手段と、その出力に基づいて前記給気手段
および前記排気手段のうちの少なくとも一方を制御する
コントローラを有することを特徴とする請求項1ないし
7いずれか1項記載の位置決めステージ装置。8. An atmosphere control means, an air supply means for supplying a supply gas to the sealed chamber, an exhaust means for exhausting the sealed chamber, a pressure detecting means for detecting a pressure of an atmosphere in the sealed chamber, and an output thereof. The positioning stage device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a controller that controls at least one of the air supply unit and the air exhaust unit based on the following.
力によって非接触に維持する磁気手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載の
位置決めステージ装置。9. The positioning stage device according to claim 1, further comprising magnetic means for maintaining a non-contact between the moving stage and the guide means by magnetic repulsion.
位置決めステージ装置と、これによって位置決めされた
基板を露光する露光手段を有する露光装置。10. An exposure apparatus comprising: the positioning stage device according to claim 1; and an exposure unit that exposes a substrate positioned by the positioning stage device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2208197A JPH10209033A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Apparatus for position stage and aligner using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2208197A JPH10209033A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Apparatus for position stage and aligner using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10209033A true JPH10209033A (en) | 1998-08-07 |
Family
ID=12072942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2208197A Pending JPH10209033A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Apparatus for position stage and aligner using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10209033A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001167997A (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-22 | Canon Inc | Aligner and device manufacturing method therefor |
JP2002247830A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-30 | Canon Inc | Linear motor, stage apparatus, exposing apparatus and device manufacturing method |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP2208197A patent/JPH10209033A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001167997A (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-22 | Canon Inc | Aligner and device manufacturing method therefor |
JP2002247830A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-30 | Canon Inc | Linear motor, stage apparatus, exposing apparatus and device manufacturing method |
JP4689058B2 (en) * | 2001-02-16 | 2011-05-25 | キヤノン株式会社 | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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