JPH1197513A - ステージ装置 - Google Patents
ステージ装置Info
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- JPH1197513A JPH1197513A JP9270381A JP27038197A JPH1197513A JP H1197513 A JPH1197513 A JP H1197513A JP 9270381 A JP9270381 A JP 9270381A JP 27038197 A JP27038197 A JP 27038197A JP H1197513 A JPH1197513 A JP H1197513A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- stage
- holding unit
- substrate stage
- wafer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板ステージの剛性を高めることによらず
に、基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣
化を極力排除する。 【解決手段】 基板を保持する基板保持部２と、基板保
持部に保持された基板１をその表面に平行な所定の方向
における位置決めを行うために前記所定方向から位置が
計測される計測基準３と、基板保持部および計測基準を
搭載し、前記基板と一体的に前記所定の方向に位置決め
される基板ステージ４とを備えたステージ装置におい
て、基板の表面は、基板ステージの内部もしくは基板ス
テージの表面近傍に位置する。
に、基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣
化を極力排除する。 【解決手段】 基板を保持する基板保持部２と、基板保
持部に保持された基板１をその表面に平行な所定の方向
における位置決めを行うために前記所定方向から位置が
計測される計測基準３と、基板保持部および計測基準を
搭載し、前記基板と一体的に前記所定の方向に位置決め
される基板ステージ４とを備えたステージ装置におい
て、基板の表面は、基板ステージの内部もしくは基板ス
テージの表面近傍に位置する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種測定器、半導
体リソグラフィ行程で用いる投影露光装置等において、
ウエハ等の基板を高精度で移動・位置決めするステージ
装置に関する。
体リソグラフィ行程で用いる投影露光装置等において、
ウエハ等の基板を高精度で移動・位置決めするステージ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、ウエハ等の基板を高速かつ高精
度で移動・位置決めする従来のステージ装置を示す。こ
のようなステージ装置は、例えば特開平８−２２９７５
９号公報に開示されている。図６のステージ装置は、よ
り具体的には、原板のパターンをウエハ上にステップア
ンドリピート方式で焼き付ける際に、ウエハを移動・位
置決めするために使用されるＸＹステージ装置である。
度で移動・位置決めする従来のステージ装置を示す。こ
のようなステージ装置は、例えば特開平８−２２９７５
９号公報に開示されている。図６のステージ装置は、よ
り具体的には、原板のパターンをウエハ上にステップア
ンドリピート方式で焼き付ける際に、ウエハを移動・位
置決めするために使用されるＸＹステージ装置である。
【０００３】図６において、１０１はウエハ、１０２は
ウエハ１０１を保持するウエハチャック、１０３はＸＹ
ステージの位置を極めて精確に計測するための計測基準
であるところのＸＹミラーである。１０４は、ウエハチ
ャック１０２およびＸＹミラー１０３を保持するための
構造部材であるところのトップステージであり、図４
（ａ）に示すように、チャック支持部材１２０を介して
ウエハチャック１０２を保持する。チャック支持部材１
２０により、トップステージ１０４の平面度からウエハ
チャック１０２の平面度への影響を小さくすることがで
きる。トップステージ１０４はＺアクチュエータ１１０
もしくはθＺガイド（不図示）を介して、Ｘステージ上
に搭載される。１０５はＸステージであり、１０６はＹ
ステージである。１０７は、Ｙステージ１０６のＸ方
向、およびＸステージ１０５とＹステージ１０６のＺ方
向を軸受要素、例えば静圧軸等を介して支持する固定基
準である。Ｙステージ１０６は固定基準１０７に対し、
Ｙ方向にスムーズに動くことができる。また、Ｘステー
ジ１０５は、Ｙ方向を軸受要素、例えば静圧軸受等を介
してＹステージに支持され、Ｙステージ１０６に対し、
Ｘ方向にスムーズに動くことができる。
ウエハ１０１を保持するウエハチャック、１０３はＸＹ
ステージの位置を極めて精確に計測するための計測基準
であるところのＸＹミラーである。１０４は、ウエハチ
ャック１０２およびＸＹミラー１０３を保持するための
構造部材であるところのトップステージであり、図４
（ａ）に示すように、チャック支持部材１２０を介して
ウエハチャック１０２を保持する。チャック支持部材１
２０により、トップステージ１０４の平面度からウエハ
チャック１０２の平面度への影響を小さくすることがで
きる。トップステージ１０４はＺアクチュエータ１１０
もしくはθＺガイド（不図示）を介して、Ｘステージ上
に搭載される。１０５はＸステージであり、１０６はＹ
ステージである。１０７は、Ｙステージ１０６のＸ方
向、およびＸステージ１０５とＹステージ１０６のＺ方
向を軸受要素、例えば静圧軸等を介して支持する固定基
準である。Ｙステージ１０６は固定基準１０７に対し、
Ｙ方向にスムーズに動くことができる。また、Ｘステー
ジ１０５は、Ｙ方向を軸受要素、例えば静圧軸受等を介
してＹステージに支持され、Ｙステージ１０６に対し、
Ｘ方向にスムーズに動くことができる。
【０００４】トップステージ１０４は３個のＺ位置セン
サおよび３個のＺアクチュエータ１１０により、Ｘステ
ージ１０５に対しＺ方向、θX(Ｘ軸回り）方向、および
θY(Ｙ軸回り）方向に位置決めされ、さらにθセンサお
よびθアクチュエータ（不図示）によりθZ(Ｚ軸回り）
方向に位置決めされる。１０８はＸステージ１０５をＹ
ステージ１０６に対してＸ方向に駆動するアクチュエー
タ、１０９はＹステージ１０６を固定基準１０７に対し
てＹ方向に駆動するアクチュエータである。
サおよび３個のＺアクチュエータ１１０により、Ｘステ
ージ１０５に対しＺ方向、θX(Ｘ軸回り）方向、および
θY(Ｙ軸回り）方向に位置決めされ、さらにθセンサお
よびθアクチュエータ（不図示）によりθZ(Ｚ軸回り）
方向に位置決めされる。１０８はＸステージ１０５をＹ
ステージ１０６に対してＸ方向に駆動するアクチュエー
タ、１０９はＹステージ１０６を固定基準１０７に対し
てＹ方向に駆動するアクチュエータである。
【０００５】この構成において、トップステージ１０４
は、それに保持されたＸＹミラー１０３を構成要素とす
るレーザ干渉計の計測値に基づき、Ｘステージ１０５お
よびＹステージ１０６により、ＸＹ方向の位置決めが高
精度になされる。このとき、理想的には、ウエハ１０１
の露光点におけるＸＹ位置を直接計測できるのが望まし
い。しかし図４（ａ）に示すように、計測基準であるＸ
Ｙミラー１０３の露光面（同図中のｄ保証高さ１２１）
における位置を計測することによってウエハ１０１の露
光点におけるＸＹ位置を代表させる方法が一般的であ
り、したがって、ウエハ１０１もしくはウエハチャック
１０２とＸＹミラー１０３間の長さｄは、いかなる場合
でも不変であることが求められる。しかし、例えばトッ
プステージ１０４をあおろうとし（θX、θ Y方向へ移動
させようとし）て、Ｚアクチュエータを駆動するとき、
トップステージ１０４に変形を与える曲げモーメントを
生じさせないことが当然望ましいが、実際には、θＺガ
イド等の反力により曲げモーメントが生じてトップステ
ージ１０４を図４（ｂ）のように変形させ、ミラー１０
３面をθ傾けてしまう。すると、不変であるべき長さｄ
に誤差Δ’が生じ、これがウエハ１０１の位置決め精度
を悪化させることになる。
は、それに保持されたＸＹミラー１０３を構成要素とす
るレーザ干渉計の計測値に基づき、Ｘステージ１０５お
よびＹステージ１０６により、ＸＹ方向の位置決めが高
精度になされる。このとき、理想的には、ウエハ１０１
の露光点におけるＸＹ位置を直接計測できるのが望まし
い。しかし図４（ａ）に示すように、計測基準であるＸ
Ｙミラー１０３の露光面（同図中のｄ保証高さ１２１）
における位置を計測することによってウエハ１０１の露
光点におけるＸＹ位置を代表させる方法が一般的であ
り、したがって、ウエハ１０１もしくはウエハチャック
１０２とＸＹミラー１０３間の長さｄは、いかなる場合
でも不変であることが求められる。しかし、例えばトッ
プステージ１０４をあおろうとし（θX、θ Y方向へ移動
させようとし）て、Ｚアクチュエータを駆動するとき、
トップステージ１０４に変形を与える曲げモーメントを
生じさせないことが当然望ましいが、実際には、θＺガ
イド等の反力により曲げモーメントが生じてトップステ
ージ１０４を図４（ｂ）のように変形させ、ミラー１０
３面をθ傾けてしまう。すると、不変であるべき長さｄ
に誤差Δ’が生じ、これがウエハ１０１の位置決め精度
を悪化させることになる。
【０００６】そこで従来、このΔ’を極力小さくするた
めに、トップステージ１０４の厚さをできる限り厚く
し、もしくはトップステージ１０４の材料に比剛性の高
いセラミックを使用している。またさらに、図５に示す
ように、トップステージ１０４を、上板１０４ａ、下板
１０４ｃ、および複数のリブ１０４ｂをねじ等で接合し
たリブ構造とすることで、トップステージ１０４の剛性
を高めた設計のものとしている。
めに、トップステージ１０４の厚さをできる限り厚く
し、もしくはトップステージ１０４の材料に比剛性の高
いセラミックを使用している。またさらに、図５に示す
ように、トップステージ１０４を、上板１０４ａ、下板
１０４ｃ、および複数のリブ１０４ｂをねじ等で接合し
たリブ構造とすることで、トップステージ１０４の剛性
を高めた設計のものとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、次のような問題がある。つまり、トッ
プステージの厚さを厚くすると、質量が増え、ＸＹステ
ージの高速化を困難にする。リブ構造を設ける場合
は、トップステージの剛性を落とさずに質量を軽くする
ことができるが、構造が複雑になり、装置のコストアッ
プにつながる。
来例によれば、次のような問題がある。つまり、トッ
プステージの厚さを厚くすると、質量が増え、ＸＹステ
ージの高速化を困難にする。リブ構造を設ける場合
は、トップステージの剛性を落とさずに質量を軽くする
ことができるが、構造が複雑になり、装置のコストアッ
プにつながる。
【０００８】このような問題は、今後、ウエハサイズが
８インチから１２インチあるいはそれ以上になり、これ
に対応してＸＹミラーやウエハチャックも長大化してい
くことによって、トップステージの設計をますます困難
なものとしている。
８インチから１２インチあるいはそれ以上になり、これ
に対応してＸＹミラーやウエハチャックも長大化してい
くことによって、トップステージの設計をますます困難
なものとしている。
【０００９】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、ステージ装置において、トップステージ等
の基板ステージの剛性を高めることによらずに、基板ス
テージの変形による基板の位置決め精度の劣化を極力排
除することにある。
題点に鑑み、ステージ装置において、トップステージ等
の基板ステージの剛性を高めることによらずに、基板ス
テージの変形による基板の位置決め精度の劣化を極力排
除することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、基板を保持する基板保持部と、前記基板保
持部に保持された基板をその表面に平行な所定の方向に
おける位置決めを行うために前記所定方向から位置が計
測される計測基準と、前記基板保持部および計測基準を
搭載し、前記基板と一体的に前記所定の方向に位置決め
される基板ステージとを備えたステージ装置において、
前記基板の表面は、前記基板ステージの内部もしくは前
記基板ステージの表面近傍に位置することを特徴とし、
これにより、基板ステージの剛性を高めることによらず
に、基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣
化を極力排除するようにしている。
本発明では、基板を保持する基板保持部と、前記基板保
持部に保持された基板をその表面に平行な所定の方向に
おける位置決めを行うために前記所定方向から位置が計
測される計測基準と、前記基板保持部および計測基準を
搭載し、前記基板と一体的に前記所定の方向に位置決め
される基板ステージとを備えたステージ装置において、
前記基板の表面は、前記基板ステージの内部もしくは前
記基板ステージの表面近傍に位置することを特徴とし、
これにより、基板ステージの剛性を高めることによらず
に、基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣
化を極力排除するようにしている。
【００１１】つまり、基板ステージは一般に平板状であ
り、もっとも起こりやすい変形は、図４に示されるよう
な曲げ変形である。そこで、図４の従来例において、こ
の曲げ変形が生じ、ＸＹミラー１０３面が傾いたとす
る。このときトップステージ１０４（基板ステージ）の
内部には、水平方向の長さが変わらない、材料力学でい
うところの中立軸が存在する。この中立軸から露光面ま
でのかなり大きな高さｈが存在するため、大きな誤差
Δ’が生じてしまう。これに対して、本発明では、基板
の表面が基板ステージの内部もしくは基板ステージの表
面近傍に位置するため、中立軸から露光面までの高さｈ
は小さく、したがって、誤差Δ’も小さくなる。
り、もっとも起こりやすい変形は、図４に示されるよう
な曲げ変形である。そこで、図４の従来例において、こ
の曲げ変形が生じ、ＸＹミラー１０３面が傾いたとす
る。このときトップステージ１０４（基板ステージ）の
内部には、水平方向の長さが変わらない、材料力学でい
うところの中立軸が存在する。この中立軸から露光面ま
でのかなり大きな高さｈが存在するため、大きな誤差
Δ’が生じてしまう。これに対して、本発明では、基板
の表面が基板ステージの内部もしくは基板ステージの表
面近傍に位置するため、中立軸から露光面までの高さｈ
は小さく、したがって、誤差Δ’も小さくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、ステージ装置は、ＸＹステージと、前記ＸＹステ
ージ上においてＺ方向に移動可能に設けられた基板ステ
ージと、前記基板ステージを前記ＸＹステージ上におい
てＺ方向に案内するＺ方向案内手段と、前記基板ステー
ジの傾き方向の位置決めを行うために前記基板ステージ
を傾むけるアクチュエータと、前記基板ステージによっ
て支持され、基板をＸＹ面に平行に保持するための基板
保持部と、前記基板ステージに設けられ、前記基板保持
部に保持された基板を前記ＸＹステージの駆動によりＸ
Ｙ方向に移動もしくは位置決めする際に、前記基板保持
部に保持される基板の表面とほぼ同一のＺ方向位置にお
けるＸＹ位置が計測される計測基準とを備える。そし
て、前記基板ステージの曲げ変形によっては前記計測基
準と前記基板保持部との間の距離が変化しない前記基板
ステージの中立軸のＺ方向位置が、前記基板保持部に保
持される基板の表面位置の近傍に位置するように構成さ
れている。前記基板保持部は、前記基板ステージの曲げ
変形が前記基板保持部の曲げ変形を極力生じさせないよ
うな支持部材を介して前記基板ステージによって支持さ
れている。
ては、ステージ装置は、ＸＹステージと、前記ＸＹステ
ージ上においてＺ方向に移動可能に設けられた基板ステ
ージと、前記基板ステージを前記ＸＹステージ上におい
てＺ方向に案内するＺ方向案内手段と、前記基板ステー
ジの傾き方向の位置決めを行うために前記基板ステージ
を傾むけるアクチュエータと、前記基板ステージによっ
て支持され、基板をＸＹ面に平行に保持するための基板
保持部と、前記基板ステージに設けられ、前記基板保持
部に保持された基板を前記ＸＹステージの駆動によりＸ
Ｙ方向に移動もしくは位置決めする際に、前記基板保持
部に保持される基板の表面とほぼ同一のＺ方向位置にお
けるＸＹ位置が計測される計測基準とを備える。そし
て、前記基板ステージの曲げ変形によっては前記計測基
準と前記基板保持部との間の距離が変化しない前記基板
ステージの中立軸のＺ方向位置が、前記基板保持部に保
持される基板の表面位置の近傍に位置するように構成さ
れている。前記基板保持部は、前記基板ステージの曲げ
変形が前記基板保持部の曲げ変形を極力生じさせないよ
うな支持部材を介して前記基板ステージによって支持さ
れている。
【００１３】前記基板ステージの材料としてはセラミッ
クを用いることができ、また、前記基板ステージはリブ
構造とすることもできる。以下、本発明の実施形態につ
いて実施例を通じてより具体的に説明する。
クを用いることができ、また、前記基板ステージはリブ
構造とすることもできる。以下、本発明の実施形態につ
いて実施例を通じてより具体的に説明する。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るＸＹステージ
装置の斜視図である。このＸＹステージ装置は、原板の
パターンをウエハ上にステップアンドリピート方式で焼
き付けるために使用され、ウエハを高速かつ高精度で移
動および位置決めすることができる。
装置の斜視図である。このＸＹステージ装置は、原板の
パターンをウエハ上にステップアンドリピート方式で焼
き付けるために使用され、ウエハを高速かつ高精度で移
動および位置決めすることができる。
【００１５】図１において、１はウエハ、２はウエハ１
を保持するウエハチャック、３はＸＹステージの位置を
極めて精確に計測するための計測基準であるところのＸ
Ｙミラーである。４はウエハチャック２およびＸＹミラ
ー３を保持するための構造部材であるところのトップス
テージであり、Ｘステージ５上に搭載されている。６は
Ｙステージである。７はＹステージ６のＸ方向、および
Ｘステージ５とＹステージ６のＺ方向を軸受要素、例え
ば静圧軸等を介して支持する固定基準である。Ｙステー
ジ６は固定基準７に対し、Ｙ方向にスムーズに動くこと
ができる。またＸステージ５は、Ｙ方向を軸受要素、例
えば静圧軸受等を介してＹステージ６に支持され、Ｙス
テージ６に対し、Ｘ方向にスムーズに動くことができ
る。８はＸステージ５をＹステージ６に対してＸ方向に
駆動するリニアモータ等のアクチュエータ、９はＹステ
ージ６を固定基準７に対してＹ方向に駆動するリニアモ
ータ等のアクチュエータである。
を保持するウエハチャック、３はＸＹステージの位置を
極めて精確に計測するための計測基準であるところのＸ
Ｙミラーである。４はウエハチャック２およびＸＹミラ
ー３を保持するための構造部材であるところのトップス
テージであり、Ｘステージ５上に搭載されている。６は
Ｙステージである。７はＹステージ６のＸ方向、および
Ｘステージ５とＹステージ６のＺ方向を軸受要素、例え
ば静圧軸等を介して支持する固定基準である。Ｙステー
ジ６は固定基準７に対し、Ｙ方向にスムーズに動くこと
ができる。またＸステージ５は、Ｙ方向を軸受要素、例
えば静圧軸受等を介してＹステージ６に支持され、Ｙス
テージ６に対し、Ｘ方向にスムーズに動くことができ
る。８はＸステージ５をＹステージ６に対してＸ方向に
駆動するリニアモータ等のアクチュエータ、９はＹステ
ージ６を固定基準７に対してＹ方向に駆動するリニアモ
ータ等のアクチュエータである。
【００１６】トップステージ４は、それに保持されたＸ
Ｙミラー３を構成要素とするレーザ干渉計の計測値に基
づき、Ｘステージ５およびＹステージ６により、ＸＹ方
向の位置決めが高精度になされる。このとき、理想的に
は、ウエハ１の露光点におけるＸＹ位置を直接計測でき
るのが望ましい。しかし、図３（ａ）に示すように、計
測基準であるＸＹミラー３の露光面（同図中のｄ保証高
さ２１）における位置を計測することによってウエハ１
の露光点におけるＸＹ位置を代表させる方法が一般的で
あり、したがって、ウエハ１もしくはウエハチャック２
とＸＹミラー３間の長さｄは、いかなる場合でも不変で
あることが求められる。
Ｙミラー３を構成要素とするレーザ干渉計の計測値に基
づき、Ｘステージ５およびＹステージ６により、ＸＹ方
向の位置決めが高精度になされる。このとき、理想的に
は、ウエハ１の露光点におけるＸＹ位置を直接計測でき
るのが望ましい。しかし、図３（ａ）に示すように、計
測基準であるＸＹミラー３の露光面（同図中のｄ保証高
さ２１）における位置を計測することによってウエハ１
の露光点におけるＸＹ位置を代表させる方法が一般的で
あり、したがって、ウエハ１もしくはウエハチャック２
とＸＹミラー３間の長さｄは、いかなる場合でも不変で
あることが求められる。
【００１７】図２はトップステージ４部分の断面図であ
る。同図に示すように、トップステージ４はチャック支
持部材２０を介してウエハチャック２を保持する。チャ
ック支持部材２０により、トップステージ４の平面度か
らウエハチャック２の平面度への影響を小さくすること
ができる。このとき、チャック支持部材２０をトップス
テージ４の下面に設けることにより、露光面の位置をト
ップステージ４の厚み方向の中心近傍にもってゆくこと
ができる。ウエハチャック２は例えば真空源に連通した
凹部とウエハを支持する凸部を有する構造２２によって
ウエハ１を保持する。
る。同図に示すように、トップステージ４はチャック支
持部材２０を介してウエハチャック２を保持する。チャ
ック支持部材２０により、トップステージ４の平面度か
らウエハチャック２の平面度への影響を小さくすること
ができる。このとき、チャック支持部材２０をトップス
テージ４の下面に設けることにより、露光面の位置をト
ップステージ４の厚み方向の中心近傍にもってゆくこと
ができる。ウエハチャック２は例えば真空源に連通した
凹部とウエハを支持する凸部を有する構造２２によって
ウエハ１を保持する。
【００１８】トップステージ４は例えばリング状の静圧
θＺガイド３１によってＸＹ方向を支持され、Ｘステー
ジ５を基準に、Ｚ方向、θX(Ｘ軸回り）方向、およびθ
Y(Ｙ軸回り）方向、さらにθZ(Ｚ軸回り）方向に自由度
を有する。トップステージ４は３個のＺ位置センサおよ
び３個のＺアクチュエータ１０により、Ｘステージ５に
対し、Ｚ方向、θX(Ｘ軸回り）方向およびθY(Ｙ軸回
り）方向に位置決めされ、さらにθセンサおよびθアク
チュエータ（不図示）によりθZ(Ｚ軸回り）方向に置決
めされる。
θＺガイド３１によってＸＹ方向を支持され、Ｘステー
ジ５を基準に、Ｚ方向、θX(Ｘ軸回り）方向、およびθ
Y(Ｙ軸回り）方向、さらにθZ(Ｚ軸回り）方向に自由度
を有する。トップステージ４は３個のＺ位置センサおよ
び３個のＺアクチュエータ１０により、Ｘステージ５に
対し、Ｚ方向、θX(Ｘ軸回り）方向およびθY(Ｙ軸回
り）方向に位置決めされ、さらにθセンサおよびθアク
チュエータ（不図示）によりθZ(Ｚ軸回り）方向に置決
めされる。
【００１９】トップステージ４をあおる（θX 、θY 方
向へ移動させる）ために、Ｚアクチュエータを駆動する
とき、トップステージ４に変形を与える曲げモーメント
を生じさせないことが当然望ましいが、実際には、静圧
θＺガイド３１等の反力により曲げモーメントが生じて
トップステージ４を図３（ｂ）のように曲げ変形させ、
ミラー３面をθ傾けてしまう。トップステージ４の内部
には、このときに水平方向に長さの変わらない、材料力
学でいうところの中立軸２２が存在する。本実施例にお
いては、図３に示すように、露光面２１はこの中立軸２
２に対し、高さ（Ｚ方向）的にほぼ等しい位置にあるた
め、誤差Δが生じたとしても、非常に小さい値となる。
向へ移動させる）ために、Ｚアクチュエータを駆動する
とき、トップステージ４に変形を与える曲げモーメント
を生じさせないことが当然望ましいが、実際には、静圧
θＺガイド３１等の反力により曲げモーメントが生じて
トップステージ４を図３（ｂ）のように曲げ変形させ、
ミラー３面をθ傾けてしまう。トップステージ４の内部
には、このときに水平方向に長さの変わらない、材料力
学でいうところの中立軸２２が存在する。本実施例にお
いては、図３に示すように、露光面２１はこの中立軸２
２に対し、高さ（Ｚ方向）的にほぼ等しい位置にあるた
め、誤差Δが生じたとしても、非常に小さい値となる。
【００２０】なお、この誤差Δをさらに小さくするため
に、トップステージ４の材料を比剛性の高いセラミック
にしたり、トップステージをリブ構造にしたりする従来
の技術を組み合わせることも可能である。
に、トップステージ４の材料を比剛性の高いセラミック
にしたり、トップステージをリブ構造にしたりする従来
の技術を組み合わせることも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板保持部上の基板表面の位置が、基板ステージ内あるい
はその表面近傍に位置するようにして、基板ステージの
中立軸に近い位置となるようにしたため、基板ステージ
に曲げ変形が生じたとしても、一定であるべき計測基準
と基板との距離の変動を小さくすることができる。した
がって、基板ステージの剛性をあげることによらずに、
基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣化が
極力排除された、高精度なステージ装置を提供すること
ができる。
板保持部上の基板表面の位置が、基板ステージ内あるい
はその表面近傍に位置するようにして、基板ステージの
中立軸に近い位置となるようにしたため、基板ステージ
に曲げ変形が生じたとしても、一定であるべき計測基準
と基板との距離の変動を小さくすることができる。した
がって、基板ステージの剛性をあげることによらずに、
基板ステージの変形による基板の位置決め精度の劣化が
極力排除された、高精度なステージ装置を提供すること
ができる。
【００２２】また、このような静的な誤差の軽減という
観点からの効果に加え、同様の理由により、曲げ振動の
影響も減少するため、動的にみても位置決め動作の安定
化を図ることができる。
観点からの効果に加え、同様の理由により、曲げ振動の
影響も減少するため、動的にみても位置決め動作の安定
化を図ることができる。
【図１】 本発明の一実施例に係るＸＹステージ装置の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 図１の装置のトップステージ部分の横断面を
示す図である。
示す図である。
【図３】 図１の装置の有利な効果を示す図である。
【図４】 従来技術の効果を示す図である。
【図５】 従来のリブ構造によるトップステージの構造
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 従来例に係るＸＹステージ装置の斜視図であ
る。
る。
１，１０１：ウエハ、２，１０２：ウエハチャック、
３，１０３：ＸＹミラー、４，１０４：トップステー
ジ、５，１０５：Ｘステージ、６，１０６：Ｙステー
ジ、７，１０７：固定基準、８，９（９Ｌ，９Ｒ），１
０８，１０９（１０９Ｌ，１０９Ｒ）：アクチュエータ
（リニアモータ）、１０（１０ａ，１０ｂ），１１０：
Ｚアクチュエータ、２０：チャック支持板、２２：真空
源に連通した凹部とウエハを支持する凸部を有する構
造、３１：静圧θＺガイド。
３，１０３：ＸＹミラー、４，１０４：トップステー
ジ、５，１０５：Ｘステージ、６，１０６：Ｙステー
ジ、７，１０７：固定基準、８，９（９Ｌ，９Ｒ），１
０８，１０９（１０９Ｌ，１０９Ｒ）：アクチュエータ
（リニアモータ）、１０（１０ａ，１０ｂ），１１０：
Ｚアクチュエータ、２０：チャック支持板、２２：真空
源に連通した凹部とウエハを支持する凸部を有する構
造、３１：静圧θＺガイド。
Claims (8)
- 【請求項１】 基板を保持する基板保持部と、前記基板
保持部に保持された基板をその表面に平行な所定の方向
における位置決めを行うために前記所定方向から位置が
計測される計測基準と、前記基板保持部および計測基準
を搭載し、前記基板と一体的に前記所定の方向に位置決
めされる基板ステージとを備えたステージ装置におい
て、前記基板の表面は、前記基板ステージの内部もしく
は前記基板ステージの表面近傍に位置することを特徴と
するステージ装置。 - 【請求項２】 前記計測基準は、前記基板保持部に保持
された基板の表面とほぼ同一レベルにおいて前記所定方
向の位置が計測されるもの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】 前記基板ステージは、その傾き方向の位
置決めにより曲げ変形が生じ得るものであることを特徴
とする請求項１または２に記載のステージ装置。 - 【請求項４】 前記基板の表面の位置は、前記曲げ変形
によっては前記基板ステージの長さが変化しない前記基
板の中立軸の近傍に位置することを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載のステージ装置。 - 【請求項５】 ＸＹステージと、前記ＸＹステージ上に
おいてＺ方向に移動可能に設けられた基板ステージと、
前記基板ステージを前記ＸＹステージ上においてＺ方向
に案内するＺ方向案内手段と、前記基板ステージの傾き
方向の位置決めを行うために前記基板ステージを傾むけ
るアクチュエータと、前記基板ステージによって支持さ
れ、基板をＸＹ面に平行に保持するための基板保持部
と、前記基板ステージに設けられ、前記基板保持部に保
持された基板を前記ＸＹステージの駆動によりＸＹ方向
に移動もしくは位置決めする際に、前記基板保持部に保
持される基板の表面とほぼ同一のＺ方向位置におけるＸ
Ｙ位置が計測される計測基準とを備えたステージ装置に
おいて、前記基板ステージの曲げ変形によっては前記計
測基準と前記基板保持部との間の距離が変化しない前記
基板ステージの中立軸のＺ方向位置が、前記基板保持部
に保持される基板の表面位置の近傍に位置するように構
成されていることを特徴とするステージ装置。 - 【請求項６】 前記基板保持部は、前記基板ステージの
曲げ変形が前記基板保持部の曲げ変形を極力生じさせな
いような支持部材を介して前記基板ステージによって支
持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
１項に記載のステージ装置。 - 【請求項７】 前記基板ステージの材料はセラミックで
あることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記
載のステージ装置。 - 【請求項８】 前記基板ステージはリブ構造であること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のステ
ージ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9270381A JPH1197513A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | ステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9270381A JPH1197513A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | ステージ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197513A true JPH1197513A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17485475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9270381A Pending JPH1197513A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | ステージ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222206A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Canon Inc | 位置決め装置 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP9270381A patent/JPH1197513A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222206A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Canon Inc | 位置決め装置 |
| US8031328B2 (en) | 2005-02-09 | 2011-10-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Positioning apparatus |
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