JPH10209034A - ステージ装置および露光装置 - Google Patents
ステージ装置および露光装置Info
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- JPH10209034A JPH10209034A JP2311697A JP2311697A JPH10209034A JP H10209034 A JPH10209034 A JP H10209034A JP 2311697 A JP2311697 A JP 2311697A JP 2311697 A JP2311697 A JP 2311697A JP H10209034 A JPH10209034 A JP H10209034A
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- stage
- wafer
- position measurement
- substrate
- optical axis
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ステージ装置の単純化、薄型化、軽量化を実
現し、かつウエハ、レチクル等の搭載物着脱の精度を上
げることのできるステージ装置を提供する。 【解決手段】 ステージ移動面におけるステージ１の位
置を計測するため、ステージ上に配置された位置計測ミ
ラー７と、装置本体上に配置され位置計測ミラーを照射
する特定のレーザビーム径を出射するレーザヘッド３０
１を含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、搭載物の
着脱時に、ステージが特定ＸＹ面に対して垂直なＺ軸方
向に所定量移動するウェハステージ装置１００におい
て、この軸方向への移動により前記レーザービームが前
記位置計測ミラー７から外れないように、移動に応じて
ビーム径を調整する機構とを有するステージ装置。
現し、かつウエハ、レチクル等の搭載物着脱の精度を上
げることのできるステージ装置を提供する。 【解決手段】 ステージ移動面におけるステージ１の位
置を計測するため、ステージ上に配置された位置計測ミ
ラー７と、装置本体上に配置され位置計測ミラーを照射
する特定のレーザビーム径を出射するレーザヘッド３０
１を含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、搭載物の
着脱時に、ステージが特定ＸＹ面に対して垂直なＺ軸方
向に所定量移動するウェハステージ装置１００におい
て、この軸方向への移動により前記レーザービームが前
記位置計測ミラー７から外れないように、移動に応じて
ビーム径を調整する機構とを有するステージ装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明半導体露光装置におけ
る、ウエハ、レチクル等の交換時における着脱機構を有
するステージ装置に関する。
る、ウエハ、レチクル等の交換時における着脱機構を有
するステージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体露光装置における、ウエハ着脱機
構を有するウエハステージの従来例を図８に示す。半導
体露光装置は、ウエハを搭載するウエハステージ装置１
００、本体装置２００より構成される。Ｚ軸が露光光軸
方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直な面となっている。ウ
エハステージ装置１００は、主にあおりステージ１とＸ
Ｙステージ６より構成される。２はチャックであり、あ
おりステージ１に固定されている。チャック２は、チャ
ック内真空チャック機構１５を有していて、ウエハ３を
搭載する。４はあおりステージ１を水平方向のみを規制
するガイドであり、例えば静圧軸受を用いることによっ
て、Ｚ方向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運動を許容
している。あおりステージ１は複数のＺリニアモータ５
（５ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステージ６
を基準に重力方向であるＺ方向、あるいは傾きを高速に
自動制御できる。またＸＹステージ６は、不図示のリニ
アモータあるいはボールねじ等の駆動手段によって、本
体装置２００に対して水平移動可能である。
構を有するウエハステージの従来例を図８に示す。半導
体露光装置は、ウエハを搭載するウエハステージ装置１
００、本体装置２００より構成される。Ｚ軸が露光光軸
方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直な面となっている。ウ
エハステージ装置１００は、主にあおりステージ１とＸ
Ｙステージ６より構成される。２はチャックであり、あ
おりステージ１に固定されている。チャック２は、チャ
ック内真空チャック機構１５を有していて、ウエハ３を
搭載する。４はあおりステージ１を水平方向のみを規制
するガイドであり、例えば静圧軸受を用いることによっ
て、Ｚ方向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運動を許容
している。あおりステージ１は複数のＺリニアモータ５
（５ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステージ６
を基準に重力方向であるＺ方向、あるいは傾きを高速に
自動制御できる。またＸＹステージ６は、不図示のリニ
アモータあるいはボールねじ等の駆動手段によって、本
体装置２００に対して水平移動可能である。
【０００３】３００はＸＹステージの位置計測システム
であり、本体装置２００に設置してある。図中において
は説明しやすいように模式的に表示してある。３０１は
レーザヘッド、３０３はベンダもしくはビームスプリッ
タ、３０４はレシーバ、３０５は偏光ビームスプリッタ
である。この位置計測システム３００によって、本体装
置２００基準に、あおりステージ１上に配置された位置
計測ミラー７ａのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向位
置を正確に計測でき、ＸＹステージを駆動することによ
って、あおりステージのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転
方向に高精度に位置決めできる。
であり、本体装置２００に設置してある。図中において
は説明しやすいように模式的に表示してある。３０１は
レーザヘッド、３０３はベンダもしくはビームスプリッ
タ、３０４はレシーバ、３０５は偏光ビームスプリッタ
である。この位置計測システム３００によって、本体装
置２００基準に、あおりステージ１上に配置された位置
計測ミラー７ａのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向位
置を正確に計測でき、ＸＹステージを駆動することによ
って、あおりステージのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転
方向に高精度に位置決めできる。
【０００４】また、１０はウエハ受け渡しの際、ウエハ
３を仮置きし、かつ粗いウエハ回転を補正するところの
ウエハピンであり、内部にウエハピン内真空チャック機
構１１を有している。１３は２次歯車、１４はピン用軸
受である。以上ウエハピン１０、２次歯車１３、ピン用
軸受１４はピンユニット３０を構成していて、ボールブ
シュ１６を介してＸＹステージ６に対してＺ方向、ある
いはＺ軸回転方向に移動ができる。レバー２０、レバー
支持台２１およびボールねじ付き直動モータ２２よりリ
フト機構３２が構成され、直動モータ２２を駆動するこ
とによってレバー２０を介してピンユニット３０はＺ方
向（上下）に駆動される。また回転モータ１９、１次歯
車１８より回転機構３１が構成され、回転モータ１９の
駆動によって、１次、２次歯車（１８，１３）を介して
ピンユニット３０はＺ軸回転方向に駆動される。
３を仮置きし、かつ粗いウエハ回転を補正するところの
ウエハピンであり、内部にウエハピン内真空チャック機
構１１を有している。１３は２次歯車、１４はピン用軸
受である。以上ウエハピン１０、２次歯車１３、ピン用
軸受１４はピンユニット３０を構成していて、ボールブ
シュ１６を介してＸＹステージ６に対してＺ方向、ある
いはＺ軸回転方向に移動ができる。レバー２０、レバー
支持台２１およびボールねじ付き直動モータ２２よりリ
フト機構３２が構成され、直動モータ２２を駆動するこ
とによってレバー２０を介してピンユニット３０はＺ方
向（上下）に駆動される。また回転モータ１９、１次歯
車１８より回転機構３１が構成され、回転モータ１９の
駆動によって、１次、２次歯車（１８，１３）を介して
ピンユニット３０はＺ軸回転方向に駆動される。
【０００５】また、本体装置２００は、焼き付け時のウ
エハ面フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換後の
プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０
２、およびウエハ交換時に作動するハンド機構２０３を
有している。
エハ面フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換後の
プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０
２、およびウエハ交換時に作動するハンド機構２０３を
有している。
【０００６】焼き付け時においては、ピンユニット３０
は最下点に位置しており、ウエハ３には接触していな
い。この時、チャック内真空チャック機構１５が作動
し、ウエハ３はチャック２に吸着される。
は最下点に位置しており、ウエハ３には接触していな
い。この時、チャック内真空チャック機構１５が作動
し、ウエハ３はチャック２に吸着される。
【０００７】ウエハ交換時においては、ウエハ着脱シー
ケンスは次のようになる。 １．直動モータ２２の駆動によってピンユニット３０を
上昇させる。 ２．チャック内真空チャック１５とウエハピン内真空チ
ャック１１の作動を切り替えることによって、ウエハは
チャック２からウエハピン１０に着脱される。 ３．ウエハとピンユニット３０は、さらに上昇し交換位
置に達する（図８の状態）。 ４．ハンド機構２０３が、ウエハとウエハチャック２に
接触することなく挿入され、ウエハは交換される。 ５．プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２
０２でウエハ位置を計測しながら、ウエハを直動モータ
２２で位置決めする。 ６．ピンユニット３０を回転させプリアライメントを実
施する。 ７．直動モータ駆動によってピンユニット３０を下降さ
せる。 ８．ウエハピン内真空チャック１１とチャック内真空チ
ャック１５の作動を切り替えることによって、ウエハは
ウエハピン１０からチャック２に着脱される。 ９．ピンユニットを最下点まで下降させる。
ケンスは次のようになる。 １．直動モータ２２の駆動によってピンユニット３０を
上昇させる。 ２．チャック内真空チャック１５とウエハピン内真空チ
ャック１１の作動を切り替えることによって、ウエハは
チャック２からウエハピン１０に着脱される。 ３．ウエハとピンユニット３０は、さらに上昇し交換位
置に達する（図８の状態）。 ４．ハンド機構２０３が、ウエハとウエハチャック２に
接触することなく挿入され、ウエハは交換される。 ５．プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２
０２でウエハ位置を計測しながら、ウエハを直動モータ
２２で位置決めする。 ６．ピンユニット３０を回転させプリアライメントを実
施する。 ７．直動モータ駆動によってピンユニット３０を下降さ
せる。 ８．ウエハピン内真空チャック１１とチャック内真空チ
ャック１５の作動を切り替えることによって、ウエハは
ウエハピン１０からチャック２に着脱される。 ９．ピンユニットを最下点まで下降させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては以下の問題があった。まず、直動モータ
を含むリフト機構が存在することで、あおりステージの
空間が大きくなってしまい、あおりステージの全高（図
８、Ｈ）が高くなる。またリフト機構の付与によって、
ウエハステージ装置重量が増加するため、ステージ水平
方向の位置決め特性に影響する。
来例においては以下の問題があった。まず、直動モータ
を含むリフト機構が存在することで、あおりステージの
空間が大きくなってしまい、あおりステージの全高（図
８、Ｈ）が高くなる。またリフト機構の付与によって、
ウエハステージ装置重量が増加するため、ステージ水平
方向の位置決め特性に影響する。
【０００９】また、ウエハプリアライメント後のピンユ
ニットの下降時において、ウエハはウエハ面フォーカス
計測器２０２の計測範囲を超える。そのため、ウエハの
回転位置を機械的に維持するために、歯車を含む回転機
構の機械的精度を上げる必要があった。
ニットの下降時において、ウエハはウエハ面フォーカス
計測器２０２の計測範囲を超える。そのため、ウエハの
回転位置を機械的に維持するために、歯車を含む回転機
構の機械的精度を上げる必要があった。
【００１０】本発明の第１の目的は、上記従来例の装置
における問題点に鑑み、ステージ装置の単純化、薄型
化、軽量化を実現し、かつウエハ、レチクル等の搭載物
の着脱の精度を上げることのできるステージ装置を提供
することにある。
における問題点に鑑み、ステージ装置の単純化、薄型
化、軽量化を実現し、かつウエハ、レチクル等の搭載物
の着脱の精度を上げることのできるステージ装置を提供
することにある。
【００１１】また特開平０７−２３０９５０号公報には
上記目的を達成する１手段として、ウエハあるいはレチ
クル交換時に、あおりステージを上下移動させて着脱を
行なうことが開示されている。しかし、あおりステージ
を最下点位置より交換位置までの距離（ΔＺ）だけ駆動
させるために前述の位置計測ミラー７ａの高さを高くす
る必要があった。また高くしないと図９に示すように、
ウエハあるいはレチクル交換時に、あおりステージが最
下点においてビーム切れが生じる。
上記目的を達成する１手段として、ウエハあるいはレチ
クル交換時に、あおりステージを上下移動させて着脱を
行なうことが開示されている。しかし、あおりステージ
を最下点位置より交換位置までの距離（ΔＺ）だけ駆動
させるために前述の位置計測ミラー７ａの高さを高くす
る必要があった。また高くしないと図９に示すように、
ウエハあるいはレチクル交換時に、あおりステージが最
下点においてビーム切れが生じる。
【００１２】本発明の第２の目的は、ミラー高さを高く
することなく、ビーム切れも生じないステージ装置を提
供することにある。
することなく、ビーム切れも生じないステージ装置を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】かかる目的を
達成するために、本発明は、装置本体、装置本体に対し
て特定の面方向に移動可能な被駆動体、被駆動体上に搭
載され、前記特定面方向に対して垂直あるいは傾き方向
に移動可能なステージ、ステージ上に配置され、板状体
を搭載する基体搭載面、およびステージ移動面における
ステージの位置を計測するため、ステージ上に配置され
た位置計測ミラーと、装置本体上に配置され位置計測ミ
ラーを照射する特定のレーザビーム径を出射するレーザ
ヘッドとを含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、板
状体の着脱時に、ステージが前記特定面方向に対して垂
直な軸方向に所定量移動するステージ装置において、前
記特定面方向に対して垂直な軸方向への移動によりレー
ザービームが位置計測ミラーから外れないように、この
移動に応じてビーム径または位置計測ミラーに照射され
るビームの軸方向位置を調整する機構とを有することを
特徴とする。
達成するために、本発明は、装置本体、装置本体に対し
て特定の面方向に移動可能な被駆動体、被駆動体上に搭
載され、前記特定面方向に対して垂直あるいは傾き方向
に移動可能なステージ、ステージ上に配置され、板状体
を搭載する基体搭載面、およびステージ移動面における
ステージの位置を計測するため、ステージ上に配置され
た位置計測ミラーと、装置本体上に配置され位置計測ミ
ラーを照射する特定のレーザビーム径を出射するレーザ
ヘッドとを含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、板
状体の着脱時に、ステージが前記特定面方向に対して垂
直な軸方向に所定量移動するステージ装置において、前
記特定面方向に対して垂直な軸方向への移動によりレー
ザービームが位置計測ミラーから外れないように、この
移動に応じてビーム径または位置計測ミラーに照射され
るビームの軸方向位置を調整する機構とを有することを
特徴とする。
【００１４】ここで、ビーム径を調整する機構は通常、
可変絞りが用いられ、位置計測ミラーに照射されるビー
ムの軸方向位置を調整する機構は通常、可変角度の平行
平板が用いられる。また、本発明は、上記構成を有する
ステージ装置を、ウエハまたはレチクルを搭載するため
のステージに用いた露光装置に関する。
可変絞りが用いられ、位置計測ミラーに照射されるビー
ムの軸方向位置を調整する機構は通常、可変角度の平行
平板が用いられる。また、本発明は、上記構成を有する
ステージ装置を、ウエハまたはレチクルを搭載するため
のステージに用いた露光装置に関する。
【００１５】上記の構成によって、ステージ装置の単純
化、薄型化、軽量化を実現し、かつウエハ、レチクル等
の板状体着脱の精度を上げることができる。さらに位置
計測ミラー高さを高くすることなく、ビーム切れも生じ
ないステージ装置を提供することができる。
化、薄型化、軽量化を実現し、かつウエハ、レチクル等
の板状体着脱の精度を上げることができる。さらに位置
計測ミラー高さを高くすることなく、ビーム切れも生じ
ないステージ装置を提供することができる。
【００１６】
（実施例１）本実施例に係る、半導体製造装置における
ウエハ着脱機構を有するウエハステージ装置を図１に示
す。半導体露光装置は、ウエハを搭載するウエハステー
ジ装置１００、本体装置２００より構成される。Ｚ軸が
露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直な面となって
いる。ウエハステージ装置１００は、主にあおりステー
ジ１とＸＹステージ６より構成される。２はチャックで
あり、あおりステージ１に固定されている。チャック２
は、チャック内真空チャック機構１５を有していて、ウ
エハ３を搭載する。４はあおりステージ１を水平方向の
みを規制するガイドであり、例えば静圧軸受を用いるこ
とによって、Ｚ方向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運
動を許容している。あおりステージは複数のＺリニアモ
ータ５（５ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステ
ージ６を基準に重力方向であるＺ方向、あるいは傾きを
高速に自動制御できる。またＸＹステージ６は、不図示
のリニアモータあるいはボールねじ等の駆動手段によっ
て、本体装置２００に対して水平移動可能である。
ウエハ着脱機構を有するウエハステージ装置を図１に示
す。半導体露光装置は、ウエハを搭載するウエハステー
ジ装置１００、本体装置２００より構成される。Ｚ軸が
露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直な面となって
いる。ウエハステージ装置１００は、主にあおりステー
ジ１とＸＹステージ６より構成される。２はチャックで
あり、あおりステージ１に固定されている。チャック２
は、チャック内真空チャック機構１５を有していて、ウ
エハ３を搭載する。４はあおりステージ１を水平方向の
みを規制するガイドであり、例えば静圧軸受を用いるこ
とによって、Ｚ方向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運
動を許容している。あおりステージは複数のＺリニアモ
ータ５（５ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステ
ージ６を基準に重力方向であるＺ方向、あるいは傾きを
高速に自動制御できる。またＸＹステージ６は、不図示
のリニアモータあるいはボールねじ等の駆動手段によっ
て、本体装置２００に対して水平移動可能である。
【００１７】３００はＸＹステージの位置計測システム
であり、本体装置２００に設置してある。図中において
は説明しやすいように模式的に表示してある。３０１は
レーザヘッド、３０２は自動可変絞り、３０３はペンダ
もしくはビームスプリッタ、３０４はレシーバ、３０５
は偏光ビームスプリッタである。レーザヘッド３０１よ
り出射されたビームは、例えば図４に示すような自動可
変絞り３０２で絞られている。自動可変絞り３０２は、
あおりステージ１のＺ方向位置に応じて作動する。この
位置計測システム３００によって、本体装置２００基準
に、あおりステージ１上に配置された位置計測ミラー７
ａのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向位置を正確に計
測でき、ＸＹステージを駆動することによって、あおり
ステージのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向に高精度
に位置決めできる。
であり、本体装置２００に設置してある。図中において
は説明しやすいように模式的に表示してある。３０１は
レーザヘッド、３０２は自動可変絞り、３０３はペンダ
もしくはビームスプリッタ、３０４はレシーバ、３０５
は偏光ビームスプリッタである。レーザヘッド３０１よ
り出射されたビームは、例えば図４に示すような自動可
変絞り３０２で絞られている。自動可変絞り３０２は、
あおりステージ１のＺ方向位置に応じて作動する。この
位置計測システム３００によって、本体装置２００基準
に、あおりステージ１上に配置された位置計測ミラー７
ａのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向位置を正確に計
測でき、ＸＹステージを駆動することによって、あおり
ステージのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向に高精度
に位置決めできる。
【００１８】また、１０はウエハ受け渡しの際、ウエハ
３を仮置きし、かつ粗いウエハ回転を補正するところの
ウエハピンであり、内部にウエハピン内真空チャック機
構１１を有している。１３は２次歯車、１４はピン用軸
受である。以上ウエハピン１０、２次歯車１３、ピン用
軸受１４はピンユニット３０を構成していて、ピンユニ
ットはボールブシュ１６およびスラストボールブシュ１
７を介して、ＸＹステージに対してＺ軸回転方向に移動
ができる。また、ウエハピンには、Ｚ方向に微小量伸縮
可能なＰＺＴ機構１２が装着されてある。
３を仮置きし、かつ粗いウエハ回転を補正するところの
ウエハピンであり、内部にウエハピン内真空チャック機
構１１を有している。１３は２次歯車、１４はピン用軸
受である。以上ウエハピン１０、２次歯車１３、ピン用
軸受１４はピンユニット３０を構成していて、ピンユニ
ットはボールブシュ１６およびスラストボールブシュ１
７を介して、ＸＹステージに対してＺ軸回転方向に移動
ができる。また、ウエハピンには、Ｚ方向に微小量伸縮
可能なＰＺＴ機構１２が装着されてある。
【００１９】また回転モータ１９、１次歯車１８より回
転機構３１が構成され、モータ１９の駆動によって１
次、２次歯車（１８，１３）を介してピンユニット３０
をＺ軸回転方向に駆動する。
転機構３１が構成され、モータ１９の駆動によって１
次、２次歯車（１８，１３）を介してピンユニット３０
をＺ軸回転方向に駆動する。
【００２０】また、本体装置２００は、焼き付け時のウ
エハ面フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換時に
作動するハンド機構２０３を有している。
エハ面フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換時に
作動するハンド機構２０３を有している。
【００２１】以上、図１では、ウエハ着脱時の状態を示
している。一方、焼き付け時の状態を図２に示す。
している。一方、焼き付け時の状態を図２に示す。
【００２２】焼き付け時においては、あおりステージ１
は最上点近傍に位置しており、チャック内真空チャック
機構１５が作動し、ウエハ３はチャックに吸着される。
またこの時、ウエハピン１０はウエハ３には接触してい
ない。ウエハ面フォーカス計測器２０１でウエハ面を計
測しながら、複数のＺリニアモータ５を駆動することに
よって、ウエハ３の厚さムラ、あるいは傾きを補正す
る。またこの時、自動可変絞り３０２は全開状態であ
り、レーザヘッド３０１より出射されたビーム径の状態
で、精度よくあおりステージ１のＸ方向、Ｙ方向および
Ｚ軸回転方向位置を計測できる。またビーム径が大きい
ことによって、位置計測システム３００として、あおり
ステージ１の傾きおよびＺ軸回転のストロークを大きく
許容できる。
は最上点近傍に位置しており、チャック内真空チャック
機構１５が作動し、ウエハ３はチャックに吸着される。
またこの時、ウエハピン１０はウエハ３には接触してい
ない。ウエハ面フォーカス計測器２０１でウエハ面を計
測しながら、複数のＺリニアモータ５を駆動することに
よって、ウエハ３の厚さムラ、あるいは傾きを補正す
る。またこの時、自動可変絞り３０２は全開状態であ
り、レーザヘッド３０１より出射されたビーム径の状態
で、精度よくあおりステージ１のＸ方向、Ｙ方向および
Ｚ軸回転方向位置を計測できる。またビーム径が大きい
ことによって、位置計測システム３００として、あおり
ステージ１の傾きおよびＺ軸回転のストロークを大きく
許容できる。
【００２３】次に、本実施例におけるウエハ交換時の装
置の駆動状態について説明する。あおりステージ１の最
上点位置と最下点位置のＺ方向距離はΔＺである。あお
りステージ１が、ＸＹステージ６に対してＺ方向にΔＺ
移動しても静圧軸受４における軸受性能は保証されてい
る。また、あおりステージ１が、ＸＹステージ６に対し
てＺ方向にΔＺ移動しても、レーザ干渉計のビーム８が
切れないように自動可変絞り３０２が作動し、ビーム径
を絞る。最下点位置において、あおりステージ１の傾き
およびＺ軸回転は動かす必要がないため、ビーム径が絞
られることによる問題はない。
置の駆動状態について説明する。あおりステージ１の最
上点位置と最下点位置のＺ方向距離はΔＺである。あお
りステージ１が、ＸＹステージ６に対してＺ方向にΔＺ
移動しても静圧軸受４における軸受性能は保証されてい
る。また、あおりステージ１が、ＸＹステージ６に対し
てＺ方向にΔＺ移動しても、レーザ干渉計のビーム８が
切れないように自動可変絞り３０２が作動し、ビーム径
を絞る。最下点位置において、あおりステージ１の傾き
およびＺ軸回転は動かす必要がないため、ビーム径が絞
られることによる問題はない。
【００２４】図５には、焼き付け時にあおりステージが
最上点近傍に位置した時の位置計測ミラー７ａにビーム
が照射される様子（ビーム径α）と、ウエハ交換時にあ
おりステージが最下点に位置した時の位置計測ミラー７
ａにビームが照射される様子（ビーム径β）を示してあ
る。
最上点近傍に位置した時の位置計測ミラー７ａにビーム
が照射される様子（ビーム径α）と、ウエハ交換時にあ
おりステージが最下点に位置した時の位置計測ミラー７
ａにビームが照射される様子（ビーム径β）を示してあ
る。
【００２５】ウエハ交換時においては、ウエハ着脱シー
ケンスは次のようになる。 １．複数のＺリニアモータ５の同時駆動によって、あお
りステージ１を下降させる。 ２．チャック内真空チャック１５とウエハピン内真空チ
ャック１１の作動を切り替えることによって、ウエハ３
はチャック２からウエハピン１０に着脱される。 ３．チャック２とウエハ３間に十分な隙間ができる最下
点位置まであおりステージは下降する（図１の状態）。 ４．ハンド機構２０３が、ウエハ３とウエハチャック２
に接触することなく挿入され、ウエハ３は交換される。
この時、ウエハ３、ウエハチャック２間の隙間はハンド
機構２０３の厚さＴ以上あることを図３に示す。 ５．プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２
０２でウエハ位置を計測する。 ６．ＰＺＴ機構１２を微小量駆動し、装置のプリアライ
メントフォーカス位置にウエハ３を位置決めする。 ７．回転モータ１９を駆動させ、ウエハ３を回転しプリ
アライメントする。 ８．複数のＺリニアモータ５を同時駆動させ、あおりス
テージ１を上昇させる。 ９．ウエハピン内真空チャックとチャック内真空チャッ
ク１５の作動を切り替えることによって、ウエハ３はウ
エハピン１０からチャック２に着脱される。 １０．ウエハ面フォーカス計測器２０１でウエハ面を計
測しながら、さらに複数のＺリニアモータ５を駆動する
ことによって、ウエハ３の厚さムラ、あるいは傾きを補
正する。
ケンスは次のようになる。 １．複数のＺリニアモータ５の同時駆動によって、あお
りステージ１を下降させる。 ２．チャック内真空チャック１５とウエハピン内真空チ
ャック１１の作動を切り替えることによって、ウエハ３
はチャック２からウエハピン１０に着脱される。 ３．チャック２とウエハ３間に十分な隙間ができる最下
点位置まであおりステージは下降する（図１の状態）。 ４．ハンド機構２０３が、ウエハ３とウエハチャック２
に接触することなく挿入され、ウエハ３は交換される。
この時、ウエハ３、ウエハチャック２間の隙間はハンド
機構２０３の厚さＴ以上あることを図３に示す。 ５．プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２
０２でウエハ位置を計測する。 ６．ＰＺＴ機構１２を微小量駆動し、装置のプリアライ
メントフォーカス位置にウエハ３を位置決めする。 ７．回転モータ１９を駆動させ、ウエハ３を回転しプリ
アライメントする。 ８．複数のＺリニアモータ５を同時駆動させ、あおりス
テージ１を上昇させる。 ９．ウエハピン内真空チャックとチャック内真空チャッ
ク１５の作動を切り替えることによって、ウエハ３はウ
エハピン１０からチャック２に着脱される。 １０．ウエハ面フォーカス計測器２０１でウエハ面を計
測しながら、さらに複数のＺリニアモータ５を駆動する
ことによって、ウエハ３の厚さムラ、あるいは傾きを補
正する。
【００２６】（実施例２）実施例においては、あおりス
テージが最下点位置にある時は、ビームがきれないよう
に自動可変絞りを用いて、ビーム径を絞ったが、ビーム
を絞る替わりに、図６に示すような平行平板３１２の角
度を可変にしてビーム高さを変えてもよい。平行平板３
１２を自動的に傾斜させる機構（図示せず）を付加する
ことによって、例えばあおりステージ１が最下点位置に
ある時、平行平板３１２を角度γ傾斜させ、それによっ
てビーム８はΔｄ高さを低くすることができる。図７
に、焼き付け時にあおりステージが最上点近傍に位置し
た時の位置計測ミラー７ａにビームが照射される様子
（ビーム径α）と、ウエハ交換時にあおりステージが最
下点に位置した時の位置計測ミラー７ａにビームが照射
される様子を示してある。あおりステージの高さがΔＺ
下がっても、ビームの高さもΔｄ下がるためにビームが
切れることはない。
テージが最下点位置にある時は、ビームがきれないよう
に自動可変絞りを用いて、ビーム径を絞ったが、ビーム
を絞る替わりに、図６に示すような平行平板３１２の角
度を可変にしてビーム高さを変えてもよい。平行平板３
１２を自動的に傾斜させる機構（図示せず）を付加する
ことによって、例えばあおりステージ１が最下点位置に
ある時、平行平板３１２を角度γ傾斜させ、それによっ
てビーム８はΔｄ高さを低くすることができる。図７
に、焼き付け時にあおりステージが最上点近傍に位置し
た時の位置計測ミラー７ａにビームが照射される様子
（ビーム径α）と、ウエハ交換時にあおりステージが最
下点に位置した時の位置計測ミラー７ａにビームが照射
される様子を示してある。あおりステージの高さがΔＺ
下がっても、ビームの高さもΔｄ下がるためにビームが
切れることはない。
【００２７】ただし位置計測システムとしてビームの高
さが下がると、位置計測ミラー７ａに照射されるビーム
の高さも下がるような光学系を構成すると共に、ビーム
の高さが下がっても、レシーバ３０４に十分な光量が入
射される必要がある。
さが下がると、位置計測ミラー７ａに照射されるビーム
の高さも下がるような光学系を構成すると共に、ビーム
の高さが下がっても、レシーバ３０４に十分な光量が入
射される必要がある。
【００２８】
【発明の効果】本発明のステージ装置は、あおりステー
ジの上下移動によるウエハ着脱方法によって、ピンユニ
ットをＺ方向に駆動するリフト機構を排除することがで
きる。それによって、あおりステージを含むステージ装
置の単純化、薄型化、軽量化が実現できる。また、プリ
アライメント後、ウエハピンからチャックへの着脱にお
いて、ウエハはウエハ面フォーカス計測器２０２の計測
範囲に保持され、ウエハの回転位置を電気的に管理でき
るため、正確な着脱が可能となった。さらに、あおりス
テージが上下に移動しても計測用のビームが切れること
も無いため位置計測ミラーの高さを高くする必要が無
い。
ジの上下移動によるウエハ着脱方法によって、ピンユニ
ットをＺ方向に駆動するリフト機構を排除することがで
きる。それによって、あおりステージを含むステージ装
置の単純化、薄型化、軽量化が実現できる。また、プリ
アライメント後、ウエハピンからチャックへの着脱にお
いて、ウエハはウエハ面フォーカス計測器２０２の計測
範囲に保持され、ウエハの回転位置を電気的に管理でき
るため、正確な着脱が可能となった。さらに、あおりス
テージが上下に移動しても計測用のビームが切れること
も無いため位置計測ミラーの高さを高くする必要が無
い。
【図１】 本発明の第１の実施例ウエハ着脱機構を有す
るステージ装置である。
るステージ装置である。
【図２】 焼き付け時の状態の、本発明の第１の実施例
のステージ装置である。
のステージ装置である。
【図３】 ウエハ交換時における本発明のステージ装置
である。
である。
【図４】 本発明の第１の実施例に用いる自動可変絞り
の図である。
の図である。
【図５】 本発明の第１の実施例のあおりステージの位
置においてビームが照射される様子を示した図である。
置においてビームが照射される様子を示した図である。
【図６】 本発明の第２の実施例に用いる平行平板の図
である。
である。
【図７】 本発明の第２の実施例のあおりステージの位
置においてビームが照射される様子を示した図である。
置においてビームが照射される様子を示した図である。
【図８】 従来のウエハ着脱機構を有するあおりステー
ジである。
ジである。
【図９】 従来のステージ装置にあおりステージの位置
においてビームが照射される様子を示した図である。
においてビームが照射される様子を示した図である。
１：あおりステージ、２：チャック、３：ウエハ、４：
水平規制ガイド、５：Ｚリニアモータ、６：ＸＹステー
ジ、７：位置計測ミラー、８：光軸、１０：ウエハピ
ン、３０：ピンユニット、３１：回転機構、３２：リフ
ト機構、１００：ウエハステージ装置、２００：本体装
置、２０１：焼き付け時のウエハ面フォーカス計測器、
２０２：プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器、２０３：ハンド機構、３００：位置計測システム、
３０１：レーザヘッド、３０２：自動可変絞り、３０
４：レシーバ、３０５：偏光ビームスプリッタ、３１
２：平行平板。
水平規制ガイド、５：Ｚリニアモータ、６：ＸＹステー
ジ、７：位置計測ミラー、８：光軸、１０：ウエハピ
ン、３０：ピンユニット、３１：回転機構、３２：リフ
ト機構、１００：ウエハステージ装置、２００：本体装
置、２０１：焼き付け時のウエハ面フォーカス計測器、
２０２：プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器、２０３：ハンド機構、３００：位置計測システム、
３０１：レーザヘッド、３０２：自動可変絞り、３０
４：レシーバ、３０５：偏光ビームスプリッタ、３１
２：平行平板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１６Ｂ
Claims (8)
- 【請求項１】 装置本体、 前記装置本体に対して特定の面方向に移動可能な被駆動
体、 前記被駆動体上に搭載され、前記特定の面方向に対して
垂直あるいは傾き方向に移動可能なステージ、 前記ステージ上に配置され、板状体を搭載する基体搭載
面、 およびステージ移動面における前記ステージの位置を計
測するため、前記ステージ上に配置された位置計測ミラ
ーと、前記装置本体上に配置され前記位置計測ミラーを
照射する特定のレーザビーム径を出射するレーザヘッド
を含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、 前記板状体の着脱時に、前記ステージが前記特定面方向
に対して垂直な軸方向に所定量移動するステージ装置に
おいて、 前記軸方向への移動により前記レーザービームが前記位
置計測ミラーから外れないように、この移動に応じて前
記ビーム径を調整する機構とを有することを特徴とする
ステージ装置。 - 【請求項２】 前記ビーム径を調整する機構が可変絞り
であることを特徴とする請求項１に記載のステージ装
置。 - 【請求項３】 装置本体、 前記装置本体に対して特定の面方向に移動可能な被駆動
体、 前記被駆動体上に搭載され、前記特定の面方向に対して
垂直あるいは傾き方向に移動可能なステージ、 前記ステージ上に配置され、板状体を搭載する基体搭載
面、 およびステージ移動面における前記ステージの位置を計
測するため、前記ステージ上に配置された位置計測ミラ
ーと、前記装置本体上に配置され前記位置計測ミラーを
照射する特定のレーザビーム径を出射するレーザヘッド
を含むレーザ方式の位置計測手段を具備し、 - 【請求項４】 前記位置計測ミラーに照射される前記ビ
ームの前記軸方向位置を調整する機構が可変角度の平行
平板であることを特徴とする請求項３に記載のステージ
装置。 - 【請求項５】 基板を露光するところの露光光学系を搭
載する装置本体、 露光光軸に垂直な面に移動可能な被駆動体、 前記被駆動体上に搭載され、前記被駆動体に対して前記
露光光軸あるいは傾き方向に移動可能な基板ステージ、 露光時に前記基板を搭載する、前記基板ステージ上に配
置された基板搭載面、 および前記露光光軸に垂直な面における前記基板ステー
ジの位置を計測する、前記基板ステージ上に配置された
位置計測ミラーおよび前記位置計測ミラーを照射する特
定のレーザビーム径を出射するレーザヘッドを含み、前
記本体上に配置されたレーザ方式の位置計測手段を具備
し、 前記基板の交換時に、前記基板ステージが前記露光光軸
方向に所定量移動する露光装置において、 前記基板ステージの露光光軸方向の移動に応じて前記ビ
ーム径を調整する機構を有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項６】 前記ビーム径を調整する機構が可変絞り
であることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。 - 【請求項７】 基板を露光するところの露光光学系を搭
載する装置本体、 露光光軸に垂直な面に移動可能な被駆動体、 前記被駆動体上に搭載され、前記被駆動体に対して前記
露光光軸あるいは傾き方向に移動可能な基板ステージ、 露光時に前記基板を搭載する、前記基板ステージ上に配
置された基板搭載面、 および前記露光光軸に垂直な面における前記基板ステー
ジの位置を計測する、前記基板ステージ上に配置された
位置計測ミラーおよび前記位置計測ミラーを照射する特
定のレーザビーム径を出射するレーザヘッドを含み、前
記本体上に配置されたレーザ方式の位置計測手段を具備
し、体上に配置されたレーザ方式の位置計測手段を具備
し、 前記基板の交換時に、前記基板ステージが露光光軸方向
に所定量移動するステージ装置において、前記基板ステ
ージの露光光軸方向の移動に応じて、前記位置計測ミラ
ーに照射される前記ビームの露光光軸方向位置を調整す
ること、もしくは調整する機構を有することを特徴とす
る露光装置。 - 【請求項８】 前記位置計測ミラーに照射される前記ビ
ームの露光光軸方向位置を調整する機構が可変角度の平
行平板であることを特徴とする請求項７に記載の露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311697A JPH10209034A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ステージ装置および露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311697A JPH10209034A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ステージ装置および露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209034A true JPH10209034A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12101529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311697A Pending JPH10209034A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | ステージ装置および露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003163257A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-06 | Canon Inc | 位置決め装置及びその製造方法 |
| JP2007123860A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Toto Ltd | ステージ装置 |
| EP1333468A3 (en) * | 2002-01-22 | 2008-01-16 | Ebara Corporation | Stage device and angle detecting device |
| JP2008182282A (ja) * | 2008-04-21 | 2008-08-07 | Canon Inc | 位置決め装置及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP2311697A patent/JPH10209034A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003163257A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-06 | Canon Inc | 位置決め装置及びその製造方法 |
| EP1333468A3 (en) * | 2002-01-22 | 2008-01-16 | Ebara Corporation | Stage device and angle detecting device |
| JP2007123860A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Toto Ltd | ステージ装置 |
| JP4635998B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2011-02-23 | Ｔｏｔｏ株式会社 | ステージ装置 |
| JP2008182282A (ja) * | 2008-04-21 | 2008-08-07 | Canon Inc | 位置決め装置及びその製造方法 |
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