KR0167850B1 - 스테이지장치 및 이를 사용한 노광장치 - Google Patents

스테이지장치 및 이를 사용한 노광장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 레티클의 패턴을 웨이퍼상에 투영하기 위한 투영광학계를 지닌 주사형 노광장치용의 스테이지장치에 있어서, 웨이퍼를 유지하여 상기 투영광학계에 대해서 주사이동시키는 웨이퍼스테이지; 레티클을 유지하여 상기 투영광학계에 대해서 주사이동시키는 동시에, 정속주행영역과 가속영역을 지닌 주행로를 따라 주행가능한 레티클스테이지; 상기 주행로의 상기 가속영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 가속주행시키기 위한 제1추진력발생수단; 상기 제1추진력발생수단과는 별개로, 상기 주행로의 정속주행영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 일정속도로 주행시키기 위한 제2추진력 발생수단; 상기 제1추진력발생수단을 지지하는 제1지지수단; 상기 레티클스테이지를 지지하는 제2지지수단; 및 상기 웨이퍼스테이지를 지지하는 제3지지수단을 구비하고, 상기 제1지지수단은 상기 제2지지수단과는 독립적으로 상기 제1추진력 발생수단의 반력에 기인한 레키클스테이지 및 웨이퍼 스테이지의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

Description

스테이지장치 및 이를 사용한 노광장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 주사스테이지장치의 사시도.
제2도는 제1도의 스테이지장치의 원(T)로 둘러싼 부분의 부분확대사시도.
제3도는 제1도의 스테이지장치의 평면도.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 의한 주사스테이지장치의 사시도.
제5도는 본 발명의 제1 또는 제2실시예에 의한 스테이지장치를 지닌 주사형 노광장치의 일례의 개략도.
제6도는 본 발명의 제1 또는 제2실시예에 의한 스테이지장치를 지닌 주사형 노광장치의 다른 예를 설명하는 개략도.
제7도는 본 발명의 제3실시예에 의한 주사스테이지장치의 사시도.
제8도는 제7도의 스테이지장치의 서브리니어모터의 부분사시도.
제9도는 본 발명의 제3실시에에 의한 주사스테이지장치의 일변형예의 사시도.
제10도는 제9도의 스테이지장치의 편평코일과 요동방지자석유닛을 설명하는 개략도.
제11도는 본 발명의 제3실시예에 의한 스테이지장치를 지닌 노광장치전체를 표시한 입면도.
제12도는 반도체디바이스등의 미소디바이스를 제조하는 미소디바이스제조방법의 순서도.
제13도는 웨이퍼공정의 순서도.
제14도는 종래예에 의한 주사스테이지장치의 사시도.
제15도는 제14도의 스테이지장치의 평면도.
제16도는 제14도의 스테이지장치의 리니어모터고정자의 자장을 설명하는 개략도.
제17도는 종래예에 의한 노광장치의 입면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A1,A2,A4,A5: 리니어모터(제1추진력발생수단)
A3,A6,B1,B2: 서브리니어모터(제2추진력발생수단)
1,51,61a,62a : 방진대 2,22,72 : 가이드
3,23,53 : 주사스테이지 4,5,74,75 : 리니어모터고정자
4a,5a,74a,75a : 리니어모터의 요크 4b,5b,74b,75b : 리니어모터의 자석
8,78 : 서브리니어모터고정자 8a,78a : 서브요크
8b,78b : 서브자석 9,79 : 서브리니어모터가동자
24,25 : 코일스프링 50,60 : 광원
61,93 : 웨이퍼스테이지 62 : 축소결상렌즈계(노광수단)
63,73 : 레티클스테이지
71a : 레티클스테이지받침대(주사스테이지의 지지수단)
71b : 리니어모터받침대(추진력발생수단의 지지수단)
81a,81b : 편평코일 82a,82b : 요동방지자석유닛
90 : 지지틀 92 : 웨이퍼스테이지받침대
94 : 프레임 96 : 투영광학계
본 발명은, 일반적으로 반도체노광장치등의 노광장치에 관한 것으로서, 특히, 레티클패턴의 원호형상 혹은 장방형의 슬릿형상영역을 웨이퍼등의 기판상에 결상시키고, 레티클과 기판의 쌍방을 주사이동시킴으로써, 레티클패턴전체를 노광하여, 기판에 전사하는 주사형 노광장치에 적합한 주사스테이지장치 및 이를 사용한 노광장치에 관한 것이다.
레티클(원판)과 기판의 쌍방을 주사이동시켜서 레티클패턴전체를 기판상에 전사하는 주사형 노광장치에 있어서는, 레티클이나 기판의 주사속도를 매우 정밀하고 안정적으로 제어할 필요가 있다. 이를 위해서, 주사형 노광장치에 있어서, 레티클이나 기판을 유지하여 주사이동시키는 주사스테이지장치의 구동수단에, 제14도에 표시한 바와 같이 리니어모터수단을 내장시키는 것이 일반적이다. 이것은, 받침대(101)와, 이 받침대(101)위에 고정된, 단면이 U자형상인 가이드(102)와, 이 가이드(102)를 따라서 소정의 방향 (주사방향)으로 왕복이동가능한 웨이퍼스테이지(103)를 구비하고 있다. 또, 상기 장치는 가이드(102)를 따라서 주행가능한 웨이퍼스테이지(103)의 주행로의 양쪽에, 상기 받침대(101)와 일체적으로 배치된 한쌍의 리니어모터고정자(104),(105)와, 웨이퍼스테이지(103)의 양측면(103a),(103b)과 각각 일체적으로 형성된 한쌍의 리니어모터가동자(106),(107)를 구비하고 있다. 또, 상기 리니어모터고정자(104),(105)와 리니어모터가동자(106),(107)는 각각 웨이퍼스테이지(103)를 주사방향으로 감속하는 한쌍의 리니어모터(E1),(E2)를 구성한다. 또한, 웨이퍼스테이지(103)는 정압베어링수단(도시생략)등에 의해서 가이드(102)에 의해 비접촉으로 안내된다.
각 리니어모터고정자(104),(105)는 가이드(102)의 거의 전체 길이를 따라서 배설된 가늘고 긴 루프형상 요크(104a),(105a)와, 이들 요크(104a),(105a)안쪽에 고착된 가늘고 긴 자석(104b),(105b)으로 이루어지고, 각 자석(104b),(105b)은 리니어모터가동자(106),(107)의 코일개구(106),(107a)를 통해 뻗는다. 각 리니어모터가동자(106),(107)가 전원(도시생략)으로부터의 구동전류의 공급에 응해서 여자되면, 자석(104b),(105b)을 따라서 추진력이 발생하고, 이에 따라서 웨이퍼스테이지(103)가 가속 혹은 감속된다.
웨이퍼스테이지(103)에는 웨이퍼(Wo)가 흡착되고, 그 웨이퍼 위쪽에는 레티클스테이지(203)(제17도 참조)에 의해서 레티클이 유지되어 있으며, 레티클의 일부분에 조사된 슬릿형상의 노광광(Lo)(단면을 파선으로 표시함)에 의해서, 웨이퍼(Wo)의 슬릿형상영역이 노광되어, 이 영역에 레티클패턴의 일부분이 전사된다. 주사형 노광장치의 각 노광사이클은, 웨이퍼스테이지(103)와 레티클스테이지(203)의 쌍방을 주행시킴으로써 레티클패턴전체를 웨이퍼(Wo)에 전사하는 것이며, 웨이퍼(wo)를 유지하는 웨이퍼스테이지(103)의 주행중에, 그 위치를 레이저간섭계(108)(제17도 참조)에 의해서 검출한다. 레티클스테이지(203)도 상기와 마찬가지의 구동수단을 지니며, 마찬가지로 제어된다. 리니어모터(E1),(E2)에 의한 웨이퍼스테이지(103)의 가감속중의 속도제어는 이하와 같이 행해진다.
제15도는 제14도의 주사스테이지장치의 평면도로, 예를 들면, 웨이퍼스테이지(103)가 도면에서 보아서 주사방향의 좌측 끝에 있고, 웨이퍼(Wo)의 주사방향의 폭의 중심(Oo)이 가속개시위치(P1)에 위치하고 있을때에, 리니어모터(E1),(E2)의 도면에서 보아서 우향의 추진력에 의한 가속이 개시되고, 웨이퍼(Wo)의 상기 중심(Oo)이 가속종료위치(P2)에 도달하였을 때에 가속이 정지되며, 이후는 리니어모터(E1),(E2)가 웨이퍼스테이지(103)의 주행속도를 일정하게 제어하는 작용만을 한다. 웨이퍼(Wo)의 중심(Oo)이 감속개시위치(P3)에 도달하면 리니어모터(E),(E)의 도면에서 보아서 좌향의 추진력에 의한 감속이 개시되고, 웨이퍼(Wo)의 중심(Oo)이 감속종료위치(P4)에 도달하였을 때에 웨이퍼스테이지(103)의 주행이 정지되고, 동시에 도면에서 보아서 좌향의 가속이 개시되어, 웨이퍼스테이지(103)의 도면에서 보아서 좌향의 주행은 리니어모터(E1),(E2)를 상기와 반대방향으로 동일한 순서로 제어함으로써 행해진다.
이와 같은 가·감속 사이클에 있어서, 예를 들면, 웨이퍼스테이지(103)를 도면에서 보아서 우향으로 주행할 때, 웨이퍼(Wo)의 중심(Oo)이 가속종료위치(P)에 도달하자마자 노광이 개시되어, 노광광(Lo)이 웨이퍼(Wo)의 도면에서 보아서 우측 끝의 슬릿형상 영역에 입사하고, 웨이퍼(Wo)의 중심(Oo)이 감속개시위치(P3)에 도달하였을 때에, 웨이퍼(Wo)의 전체면의 노광이 완료한다. 따라서, 웨이퍼(Wo)의 노광중에, 웨이퍼스테이지(103)가 일정한 주행속도로 주행하고, 또, 레티클(도시생략)도 이와 마찬가지로 주행된다. 도한, 노광개시시의 웨이퍼(Wo)와 레티클의 상대위치는 엄밀하게 관리되고, 웨이퍼(Wo)와 레티클의 속도비는, 이들 웨이퍼와 레티클사이에 배치된 투영광학계의 축소배율에 정확하게 일치하도록 제어되고, 노광종료후에는 웨이퍼와 레티클양쪽을 적당히 감속시킨다.
주사형 노광장치의 생상성을 향상시키려면, 리니어모터(E1),(E2)의 가속 및 감속으로 소비하는 시간을 될 수 있는 대로 단축하는 것이 바람직하다. 또, 공간 절약의 관점에서는, 리니어모터(E1),(E2)의 가속·감속중의 웨이퍼스테이지(103)의 주행거리도 될 수 있는 대로 짧을 필요가 있다. 그 결과, 리니어모터(E1),(E2)에 큰 추진력이 요구되고, 리니어모터고정자(104),(105)의 자장의 강도를 예를 들면 5000가우스(G)정도의 강자장으로 설계할 것이 요구된다. 그래서, 이들 요구를 만족시키기 위해서 각 요크(104a),(105a)는 철등의 포확자속밀도가 높은 재료를 사용하나, 그 경우에 상기와 같은 강자장의 자속이 집중하는 각 요크(104a),(105a)의 양단부분(104c),(105c)(제16도)은, 집중한 자속을 포화시키지 않도록 매우 큰 단면적을 필요로 한다.
상기 종래의 기술에 의하면, 상기한 바와 같이, 각 리니어모터고정자의 요크의 양단부분에 자속을 포화시키지 않기 위해 매우 큰 단면적을 필요로 하고, 부가해서, 요크의 중앙부분(웨이퍼스테이지등의 가속 또는 감속을 필요로 하지 않음)도 양단부분과 동일한 단면치수이므로 요크전체가 매우 큰 중량이고, 그 결과, 장치전체가 대형화, 또한 고중량화된다. 또, 상기한 바와 같이 강자장을 발생하기 위해서는, 리니어모터의 고정자의 자석을 두껍게 하는 동시에 그 재료에 매우 값비싼 희토류자석을 사용할 필요가 있다. 또, 주사스테이지의 주행로전체를 따라 두껍고 또한 값비싼 자석을 배치하면, 리니어모터의 비용이 현저하게 상승한다.
또한, 제17도에 표시한 바와 같이, 레티클스테이지(203)에 대해서는 , 그 받침대(201)가, 웨이퍼스테이지(103)의 받침대(101)와 일체인 프레임(204)에 지지되고, 또한 레티클스테이지를 웨이퍼스테이지(103)의 4~5배의 속도까지 가속할 필요가 있으므로, 레티클스테이지(203)의 리니어모터의 반력에 의한 진동이 큰 문제가 된다. 즉, 레티클스테이지(203)는 노광장치의 위쪽부에 위치하므로 구조적으로 진동을 발생하기 쉽고, 또 웨이퍼스테이지(103)의 리니어모터수단보다 훨씬 큰 구동력으로 구동되므로, 노광장치전체를 크게 요동시켜, 노광장치의 서보계에 커다란 외란을 초래한다. 이와 같은 외란은 다음번의 노광사이클에 있어서 레티클스테이지(203)와 웨이퍼스테이지(103)의 주사를 동기시키는 데에 장해가 되므로, 외란이 진정되는 것을 기다려서 다음번의 노광사이클을 개시할 필요가 있으므로, 쓰루풋의 저하를 초래한다.
부가해서, 노광장치전체가 크게 요동하면, 레티클스테이지(203)나 투영광학계(205)를 지지하는 프레임(204)등이 변형하여, 웨이퍼스테이지(103)나 레티클스테이지(203)의 위치를 검출하는 레이저간섭계(108),(208)등의 검출치에 현자한 오차를 발생하는 결과가 된다.
본 발명의 목적은 상기 문제점중 적어도 1개를 해소하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소형화, 경량화, 발열저감화 또는 비용의 절감화가 가능한 스테이지장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 그러한 스테이지장치를 구비한 노광장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 구동으로 인한 진동을 현저하게 저감할 수 있는 스테이지 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 스테이지장치를 구비한 노광장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 노광장치를 이용하여 고정밀미소디바이스를 제조하는 디바이스제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 일측면에 의하면, 레티클의 패턴을 웨이퍼상에 투영하기 이한 투영광학계를 지닌 주사형 노광장치용의 스테이지장치에 있어서, 웨이퍼를 유지하여 상기 투영광학계에 대해서 주사이동시키는 웨이퍼스테이지; 레티클을 유지하여 상기 투영광학계에 대해서 주사이동시키는 동시에, 정속주행영역과 가속 영역을 지닌 주행로를 따라 주행가능한 레티클스테이지; 상기 주행로의 상기 가속영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 가속주행시키기 위한 제1추진력발생수단; 상기 제1추진력 발생수단과는 별개로, 상기 주행로의 정속주행영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 일정속도로 주행시키기 위한 제2추진력발생수단; 상기 제1추진력발생수단을 지지하는 제1지지수단; 상기 레티클스테이지를 지지하는 제2지지수단; 및 상기 웨이퍼스테이즐 지지하는 제3지지수단을 구비하고, 상기 제1지지수단은 상기 제2지지수단과는 독립적으로 상기 제1추진력발생수단의 반력에 기인한 레티클스테이지 및 웨이퍼스테이지의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 스테이지장치가 제공된다.
레티클스테이지를 가속 또는 감속시키는 제1추진력발생수단에 비해, 레티클스테이지를 일정속도에서 주행시키는 제2추진력발생수단은, 훨씬 경향화·소형화 할 수 있다. 그 결과, 스테이지장치의 구동수단부분은 소형화, 경량화, 발열저감화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타목적과, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 취한 본 발명의 바람직한 실시예의 하기 설명을 고려하면 보다 명백해질 것이다.
본 발명의 바림직한 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다.
[제 1실시예]
제1도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 주사스테이지장치의 사시도이다. 상기스테이지장치는 방진대(1), 상기 방진대(1)에 고정된 한쌍의 안내레일(2a),(2b)을 지닌 가이드(2), 상기 가이드(2)를 따라 소정의 방향으로 왕복주행가능한 주사스테이지(3), 상기 주사스테이지(3)의 주행로를 따라 그 양쪽에 1쌍씩 배치된 2쌍의 리니어모터고정자(4),(5) 및 그와 함께 주사스테이지(3)의 양쪽면(3a),(3b)에 일체적으로 설치된 리니어모터가동자(6),(7)를 구비하고 있다.
각쌍의 리니어모터고정자(4),(5)는, 제14도의 긴 리니어모터고정자가 주사스테이지(3)의 주행로의 전체길이를 따라 설치된 후, 그 중앙부분을 제거함으로써 고정자의 양단부가 남아 있는 구조에 상당하는 구조를 지닌다. 상기 고정자(4),(5)는 상기 남아있는 고정자단부위치에 상당하는 위치에 배치되어 있다.
상기 리니어모터고정자(4),(5)는 주사스테이지(3)와 일체인 리니어모터가동자(6),(7)와 협력하여 주행로의 양단부(가속 또는 감속영역)의 각각에서 주사스테이지(3)를 가속 또는 감속시키는 제1추진력을 발생하도록 작용하는 리니어모터(A1),(A2)(제1추진력발생수단)를 구성한다.
주사스테이지(3)는, 예를 들면, 정압베어링패드(도시생략)를 통해 가이드(2)에 의해 비접촉으로 안내된다. 주사스테이지(3)가 주행로의 단부에서 주행할때는, 리니어모터고정자(4),(5)의 요크(4a),(5a)의 일부분과, 이것에 유지된 자석(4b),(5b)도 리니어모터가동자(6),(7)의 각 개구(6a),(7b)를 관통한다. 리니어모터가동자(6),(7)가 공급된 구동전류에 의해 여자되면, 주사스테이지(3)를 가속 또는 감속하는 추진력을 발생한다.
또, 가이드(2)위의 안내레일(2a),(2b)사이에는, 제2도에 확대해서 표시한 바와 같이, 소형의 루프형상의 서브요크(8a)와 이 서브요크(8a)안쪽에 고착된 서브자석(8b)으로 이루어진 서브리니어모터고정자(8)와, 이와 동시에 서브리니어모터(A3)(제2추진력발생수단)를 구성하는 서브리니어모터가동자(9)가 배치되고, 상기 서브리니어모터고정자(8)는 방진대(1)에 고정되고, 상기 서브리니어모터가동자(9)는 주사스테이지(3)의 바닥면에 고착되어 있다.
서브리니어모터(A3)는, 주사스테이지(3)가 리니어모터(A1),(A2)에 의해서 소정의 속도까지 가속된 후에 여자되어, 주사스테이지(3)의 주행속도를 일정하게 유지하기 위한 제2추진력을 발생한다. 이와 같이, 서브리니어모터(A3)의 역할은 주사스테이지(3)가 그 주행로의 중앙부분(정속주사영역)을 주행할때만 추진력을 발생해서 주사스테이지(3)의 주행속도를 일정치로 유지하는 것이기 때문에, 주사스테이지(3)의 가속 또는 감속을 행하는 리니어모터(A1),(A2)에 의한 것과 같이 큰 추진력을 발생시킬 필요가 없다. 따라서, 서브리니어모터(A3)는 리니어모터(A1),(A2)에 비해서 소형이고 또한, 경량으로 할 수 있다.
주사스테이지(3)위에는 흡착적(도시생략)에 의해서 웨이퍼(W1)가 흡착되고, 그 웨이퍼 위쪽에는 레티클스테이지(도시생략)에 의해서 레티클(도시생략)이 유지되고 있으며, 레티클의 일부분에 조사된 슬릿형상의 노광광(L)(제3도에 파선으로 표시됨)에 의해서 웨이퍼(W1)의 슬릿형상의 영역이 노광되고, 웨이퍼의 이 부분에 레티클패턴의 일부분이 전사된다. 주사스테이지(3)와 도시하지 않은 레티클스테이지의 쌍방을 주사이동시킴으로써 웨이퍼(W1)의 전체면에 레티클패턴전체를 전사한다. 또한, 웨이퍼(W1)의 노광은, 주사스테이지(3)가 그의 주행로의 중앙부분을 일정속도로 주행하고 있는 동안에 행해진다.
이와 같이 설명한 본 실시예는, 주사스테이지의 가속 및 감속용의 리니어모터의 리니어모터고정자가 주사스테이지의 주행로의 양단 부분에만 형성되어 있으므로, 리니어모터고정자가 상기 주행로의 전체길이에 걸쳐서 형성되어 있는 경우와 같이 긴 자석이나 요크를 필요로 하지 않고, 또한 말단부에 집중하는 자속을 포화시키지 않기 위해 필요한 요크의 두께도 작아도 된다. 부가해서, 서브리니어모터는 주사스테이지의 주사속도의 저하를 방지할 뿐이므로 서브리니어모터고정자의 자속은 수 10에서 수백 가우스정도를 필요로 할 뿐이며, 따라서, 서브리니어모터 전체를 매우 소형으로 설계할 수 있다. 그 결과, 스테이지장치의 소형화나 경량화에 매우 유효한 동시에, 스테이지장치에 있어서의 발열도 줄일수 있다. 또, 값비싼 희토류 자석을 사용하는 경우에도 재료비를 상당히 삭감할 수 있다. 또한, 주사스테이지가 주행로의 중앙부분을 주행할때는, 소형의 서브리니어모터에 의해서 주사스테이지의 주사속도를 매우 정밀하게 제어할 수 있다는 이점을 지닌다.
일례로서, 본 실시예에 있어서의 모든 리니어모터의 리니어모터고정자에 의한 자속의 총량이, 제14도의 구성에 사용된 모든 리니어모터의 자속의 총량의 대략 절반이라면, 본 실시예의 리니어모터고정자의 요크의 두께를 제14도의 구성의 것의 대략 절반으로 할 수 있는 동시에, 값비싼 자석이나 요크의 필요량도 제14도의 구성의 것의 대략 절반이면 되므로, 본 실시예는 스테이지장치의 소형화나 경량화와 동시에 장치의 저비용화에 매우 유효하다. 이점은, 주사스테이지의 주사영역이 큰 것일수록 더욱 유리하다.
[제 2실시예]
제4도는 본 발명의 제 2실시예의 주사스테이지장치의 사시도이며, 제 1실시예의 주사스테이지(3)와 마찬가지로, 한쌍의 안내레일(22a),(22b)로 이루어진 가이드(22)를 따라서 왕복이동가능인 주사스테이지(23)의 양쪽에, 제 1실시예의 서브리니어모터(A3)와 마찬가지의 제2추진력발생수단인 소형의 서브리니어모터(B1),(B2)가 각각 배치되어 있는 동시에, 주사스테이지(23)의 가속 및 감속을 제1추진력발생수단인, 한쌍의 스프링을 지닌 1쌍의 추진력발생장치(C1),(C2)에 의해서 행하도록 구성한 것이다.
추진력발생장치(C1),(C2)는, 각각 일단부를 주사스테이지(23)의 양단면(23c),(23d)의 각각에 맞닿게 할 수 있는 코일스프링(24),(25); 이 코일스프링(24),(25)의 타단부를 각각 유지하는 스프링기저부(24a),(25a); 이 스피링기저부(24a),(25a)를 안내하는 안내면(26a),(27a)을 지니는 동시에 스프링기저부(24a),(25a)를 각각 안내면(26a),(27a)을 따라서 임의의 위치에 고정하는 것이 가능한 클램프(도시생략)를 내장하는 스프링기저부가이드(26b),(27b); 나사(26c),(27c)를 회전시킴으로써 스프링기저부(24a),(25a)를 각각 안내면(26a),(27a)을 따라서 이동시키는 모터(26d),(27d)로 이루어져 있다.
주사스테이지(23)를, 예를 들어, 도면에서 보아서 오른쪽으로 주행시킬 때는, 먼저, 주사스테이지(23)를 도시하지 않은 클램프에 의해서 그 주행로의 왼쪽 끝에 클램프해서 모터(26d),(27d)를 구동하여 스프링기저부(24a),(2a)를 주사스테이지(23)를 향해서 등거리만큼 접근시키고, 왼쪽의 코일스프링(24)을 주사스테이지(23)와 스프링기저부 사이에서 압축한 후에, 스프링기저부(24a),(25a)를 스프링 기저부가이드(24b),(25b)에 각각 클램프하고, 이어서 주사스테이지(23)의 클램프를 해제한다.
주사스테이지(23)는 왼쪽코일스프링(24)이 그의 초기길이로 복귀할 때까지 가속되면서 오른쪽으로 주행하고, 계속해서 등속운동을 한 후에, 오른쪽 코일스프링(25)에 맞닿고, 이에 따라서 감속되면서 주행로의 오른쪽 단부에 도달한다.
반대로 주사스테이지(23)가 오른쪽으로 주행할때는, 오른쪽코일스프링(25)을 압축시켜 그의 복원력을 이용한다.
본 실시예에 의하면, 주사스테이지의 가속·감속을 리니어모터에 비해서 경량이고 염가인 스프링을 지닌 추진력발생장치에 의해서 행하는 것이기 때문에, 스테이지장치의 경량화나 저비용화 및 발열저감화를 보다 한층 촉진할 수 있다.
제5도는, 상기 제1 또는 제 2실시예에 의한 주사스테이지장치를 사용한 주사형 노광장치의 일례의 개략도이다. 이 노광장치는, 방진대(51)에 지지된 주사스테이지(53)와, 광원(50)에서부터 주사스테이지(53)에 지지된 레티클(L)을 거쳐서 조사되는 노광광을, 마찬가지로 주사스테이지(53)에 지지된 웨이퍼(W2)에 결상시키는 등배결상광학계(52)를 지닌다. 또, 주사스테이지(53)는, 제1 또는 제 2실시에에 의한 주사스테이지장치의 주사스테이지(3),(23)와 마찬가지로, 제1 및 제2추진력발생수단(도시생략)을 지니고, 이들에 의해서 소정의 주행로를 따라서 왕복 이동함으로써, 레티클(L2)과 웨이퍼(W2)를 동일속도로 주행시키고, 이들이 주행로의 중앙부분을 주행할때에, 상기 노광광에 의한 노광이 행해진다. 또한, 주사스테이지(53)는 이것과 일체인 거울(53a)을 구비하고, 이 거울(53a)에 의해 반사된 반사광을 수광하는 간섭계(54)에 의해서 주사스테이지(53)의 위치를 모니터할 수 있도록 구성되어 있다.
제6도는 주사형 노광장치의 다른 예의 개략도로, 이것은, 제1방진대(61a)에 지지된 웨이퍼스테이지(61)에 웨이퍼(W3)를 유지시키고, 제2방진대(62a)에 지지된 레티클스테이지(63)에 레티클(R3)을 유지시켜, 웨이퍼스테이지(61)와 레티클스테이지(63)를 개별적으로 구동할 수 있도록 구성한 것이다. 웨이퍼스테이지(61)와 레티클스테이지(63)는, 각각 제1 및 제2추진력발생수단(도시생략)을 가지고, 이들 레티클스테이지와 웨이퍼스테이지 사이에는 축소결상렌즈계(62)(노광수단)가 배치되고, 광원(64)에서 발사된 노광광은 레티클(R3)을 투과한 후에 축소결상렌즈계(62)에 의해서 소정의 축소배율 N으로 축소되어서 웨이퍼(W3)에 투영된다. 제5도의 장치와 마찬가지로, 웨이퍼스테이지(61)와, 레티클스테이지(63)가 각각 그들의 주행로의 중앙부분을 주행할때에 웨이퍼(W3)의 노광이 행해지나, 이때, 레티클스테이지(63)의 주행속도 V1과 웨이퍼스테이지(61)의 주사속도 V2는 이하의 관계를 만족시키도록 제어된다.
V2/ V1= N
[제 3실시예]
제7도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 주사스테이지장치의 사시도이다. 이 주사스테이지장치는, 레티클스테이지받침대(71a)(주사스테이지지지수단)와, 이 레티클스테이지받침대(71a)위에 고정된 한쌍의 안내레일(72a),(72b)로 이루어진 가이드(72)와, 이 가이드(72)를 따라서 소정방향으로 왕복주행가능한 레티클스테이지(73)와, 레티클스테이지(73)의 주행로를 따라서 그 양쪽에 각각 한쌍씩 배치된 총 2쌍의 리니어모터고정자(74),(75)와, 레티클스테이지(73)의 양측면상에 각각 일체적으로 형성된 리니어모터가동자(76),(77)를 구비하고 있다.
각쌍의 리니어모터고정자(74),(75)는, 제14도에 도시한 바와 같은 긴 리니어모터고정자를 레티클스테이지(73)의 주행로의 전체 길이를 따라서 설치한 다음에, 그 중앙부분을 제거해서 그 고정자의 양단부가 남아있는 구조에 상당하는 구조를 지닌다. 또 상기 남아있는 양단부의 위치에 상당하는 위치에 고정자(74),(75)가 배치된다.
리니어모터고정자(74),(75)는, 레티클스테이지(73)와 일체인 리니어모터가동자(76),(77)와 함께 주행로의 양단부분(가속영역)의 각각에 있어서 정속주사영역인 중앙부분을 향해서 레티클스테이지(73)를 가속 또는 감속하는 제1추진력발생수단인 리니어모터(A4),(A5)를 구성한다.
또한, 레티클스테이지(73)는 정압베어링패드(도시생략)등을 통해 가이드(72)에 의해 비접촉으로 안내되고, 레티클스테이지(73)가 주행로의 양단부분을 주행할때는 각 리니어모터가동자(76),(77)의 개구(76a),(77a)를 리니어모터고정자(74),(75)의 요크(74a),(75a)의 일부분과 이에 유지된 자석(74b),(75b)이 관통하고, 각 리니어모터가동자(76),(77)가 이에 공급되는 구동전류에 의해서 여자되어서 레티클 스테이지(73)를 가속 또는 감속하는 제1추진력을 발생하도록 구성되어 있다.
리니어모터(A4),(A5)의 리니어모터 고정자(74),(75)는, 레티클스테이지받침대(71a)에서 분리독립한 리니어모터받침대(71b)(추진력발생수단의 지지수단)에 의해서 지지되고, 리니어모터(A5),(A5)의 구동력(추진력)의 반력이, 노광장치의 웨이퍼 스테이지(93)(제11도 참조) 등에 진동을 발생시키는 일이 없도록 구성되어 있다.
또, 가이드(72)의 안내레일(72a),(72b)사이에는, 제8도에 확대해서 표시한 바와 같이 소형의 루프형상의 서브요크(78a)와 이 서브요크(78a)의 안쪽에 고착된 서브자석(78b)으로 이루어진 서브리니어모터고정자(78)와, 이 서브리니어모터고정자(78)와 협동해서 서브리니어모터(A6)(제2추진력발생수단)를 구성하는 서브리니어모터가동자(79)가 배치되고, 서브리니어모터고정자(78)는 레티클스테이지받침대(71a)에 고정되고, 서브리니어모터가동자(79)는 레티클스테이지(73)의 바닥면에서 돌출하는 지지체(79a)에 고착되어 있다.
서브리니어모터(A6)는, 주로 레티클스테이지(73)가 리니어모터(A4) 또는 (A5)에 의해서 소정의 속도까지 가속된 후에 여자되고, 레티클스테이지(73)의 주사속도의 변화를 보상하는데 효과적인 제2추진력을 발생한다. 이와 같이, 서브리니어모터(A6)는, 레티클스테이지(73)가 그 주행로의 중앙부분(정속주사영역)을 주행할때만 추진력을 발생해서, 레티클스테이지(73)의 주사속도를 일정하게 유지하는 것이므로, 레티클스테이지(73)의 가속 및 감속을 행하는 리니어모터(A4),(A5)에 의한 것과 같이 큰 추진력을 발생시키는 필요가 없다. 따라서, 서브리니어모터(A6)는 리니어모터(A4),(A5)에 비해서 소형, 또한, 경량으로 할 수 있다.
이상 설명한 본 실시예는, 레티클스테이지(73)의 가속 및 감속을 행하는 리니어모터(A4),(A5)의 리니어모터고정자(74),(75)가 레티클스테이지(73)의 주행로의 양단부분에만 설치되어 있으므로, 리니어모터고정자(74),(75)가 상기 주행로의 전체 길이에 걸쳐서 설치되어 있는 경우와 같이 긴 자석이나 요크를 필요로 하지 않고, 따라서, 말단부에 집중하는 자속을 포화시키지 않기 위해 필요한 요크의 두께도 작아도 되어, 스테이지장치의 소형화나 경량화뿐만 아니라, 스테이지장치의 발열저감화에도 매우 유효하다. 부가해서, 값비싼 희토류자석을 사용하는 경우에도 비용을 대폭적으로 삭감할 수 있다. 또, 레티클스테이지(73)가 주행로의 중앙부분을 주행할때는, 전술한 바와 같이, 서브리니어모터(A6)에 의해서 레티클스테이지(73)의 주사속도를 매우 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 레티클스테이지(73)에 대한 외란이 작을 경우에는, 서브리니어모터(A6)의 필요구동량의 비교적 작으므로, 서브리니어모터고정자(78)를 레티클스테이지받침대(71a) 혹은 리니어모터 받침대(71b)의 어느 하나에 고정해도 된다. 다른 한편, 레티클스테이지에 대한 외란이 클때에는, 서브리니어모터고정자(78)는 리니어모터 받침대에 고정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 서브리니어모터가 외란에 저항하는 힘의 반력이 레티클스테이지에 전달되지 않도록 할 수 있다.
그런데, 양리니어모터(A4),(A5)에 의한 추력이 레티클스테이지(73)에 작용하는 위치와 레티클스테이지(73)의 중심위치를 수직방향으로 정확히 일치시키는 것은 곤란하고, 일반적으로 이들 위치사이에 다소의 어긋남이 있는 것이 보통이다. 따라서, 리니어모터(A4),(A5)를 구동할때에는 그 구동력에 의해서 레티클스테이지(73)를 회전시키는 모멘트가 발생하고, 그 모멘트 때문에 레티클스테이지받침대(71a)가 요동하고, 그 결과, 노광장치전체가 크게 요동하거나, 프레임(94)(제11도 참조)등이 변형하거나 할 가능성이 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해, 제9도에 표시한 바와 같이, 요동방지장치(제3추진력발생수단)를 부가하는 것이 바람직하다. 이 요동방지장치는, 가이드(72)의 안내레일(72a),(72b)의 좌우측에 각각 한쌍씩 일체적으로 형성된 2쌍의 편평 혹은 타원코일(81a),(81b)과 리니어모터받침대(71b)에 지지된 좌우 2쌍의 요동방지자석유닛(82a),(82b)을 가진다.
제10도에 확대해서 표시한 바와 같이, 각 편평코일(81a),(81b)은 수직으로 유지된 세로형의 코일이고, 각 요동방지자석유닛(82a),(82b)은 서로 다른 특성을 가진 2매의자석(83a)과, 이들 자석을 수직방향으로 포갠 상태로 유지하는 요크(83b)로 이루어지고, 리니어모터(A4),(A5)의 구동중에는, 좌우 어느한쪽의 편평코일(81a),(81b)이 요동방지자석유닛(82a),(82b)의 개구부에 침입한 위치로 되고, 편평코일(81a),(81b)에 공급되는 전류에 의해서, 수직방향의 제3추진력이 발생하여, 이 추진력에 의한 모멘트가, 리니어모터(A4),(A5)의 구동력에 의해서 레티클스테이지받침대(71a)에 발생하는 회전모멘트를 상쇄하도록 작용한다.
편평코일(81a),(81b)에 공급되는 전류의 제어는, 예를 들면, 레티클스테이지(73)의 가속도를 측정하고, 이 측정치에 의거해서 산출된 레티클스테이지(73)의 요동량을 피드백해도 되고, 혹은, 미리 리니어모터(A4),(A5)에 공급할 전류에 동기시켜서 프로그램된 전류패턴을 사용해도 된다.
제11도는, 제3실시예에 의한 레티클스테이지(73)를 탑재한 노광장치전체를 표시한 것으로, 전술한 바와 같이, 레티클스테이지(73)를 지지하는 레티클스테이지받침대(71a)는, 노광장치의 웨이퍼스테이지(93)를 지지하는 받침대(92)에 설치된 프레임(94)과 일체로 되어 있는 한편, 리니어모터받침대(71b)는 받침대(92)와는 별개로, 마루면(F)에 직접 고정된 지지틀(90)에 지지된다. 또, 웨이퍼스테이지(93)위의 웨이퍼(W4)를 노광하는 노광광은, 파선으로 표시한 광원장치(95)에서 발생된다.
프레임(94)은, 레티클스테이지받침대(71a)를 지지하는 동시에 레티클스테이지(73)와 웨이퍼스테이지(93)사이의 위치에 투영광학계(96)를 지지한다. 전술한 바와 같이, 레티클스테이지(73)를 가속 및 감속하는 리니어모터(A4),(A5)의 리니어모터고정자(74),(75)가 프레임(94)과 별체인 지지틀(90)에 의해서 지지되어 있으므로, 레티클스테이지(73)의 리니어모터(A4),(A5)의 구동력의 반력이 웨이퍼스테이지(93)에 전해져서 그 구동수단에 외란을 초래하거나, 혹은 투영광학계(96)를 진동시킬 염려는 없다.
이와 같이 레티클스테이지(73)의 리니어모터(A4),(A5)의 구동력의 반력에 의한 문제를 회피함으로써, 다음번의 노광사이클을 개시할때까지의 대기시간을 단축하여, 노광장치의 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼스테이지(93)는, 레티클스테이지(73)와 마찬가지의 도시하지 않은 구동부에 의해서 레티클스테이지(73)와 동기해서 주사된다. 레티클스테이지(73)와 웨이퍼스테이지(93)의 주사중에, 양자의 위치는 각각 간섭계(97),(98)에 의해서 계속적으로 검출되고, 레티클스테이지(73)와 웨이퍼스테이지(93)의 구동수단에 각각 피드백된다. 이에 의해서 이들 스테이지의 주사개시위치를 정확하게 동기시키는 동시에, 정속주사영역의 주사속도를 고정밀도로 제어할 수 있다.
또, 레티클스테이지(73)에 전술한 요동방지장치를 부가하면, 레티클스테이지(73)의 리니어모터(A4),(A5)의 구동력에 의한 회전모멘트를 상쇄하여, 레티클스테이지(73)가 가속 또는 감속될 때의 노광장치전체의 요동을 방지할 수 있다. 따라서, 노광장치가 크게 요동해서 프레임(94)등이 변형하여, 이 때문에 간섭계(97),(98)에 대한 레티클스테이지(73) 또는 웨이퍼스테이지(93)의 상대위치가 어긋나거나 하는 문제를 회피할수 있다.
[제 4실시예]
다음에, 상기 설명한 노광장치를 이용한 디바이스제조방법의 일실시예를 설명한다.
제12도는, 예를 들면, 반도체칩(예를 들면 IC 또느 LSI), 액정패널 또는 CCD등의 반도체디바이스의 제조방법의 순서도이다. 스텝 1은 반도체디바이스의 회로를 설계하는 설계공정이고, 스텝 2는 상기 설계한 회로패턴에 의거해서 마스크를 제조하는 공정이며, 스텝 3은 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼를 제조하는 공정이다.
스텝 4는 상기 준비한 마스크와 웨이퍼를 이용해서, 리소그래피기술에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성하는 소위 전공정이라 불리는 웨이퍼공정이고, 다음의 스텝 5는 스텝 4에서 처리된 웨이퍼를 반도체칩으로 형성하는 소위 후공정이라고 불리는 조립공정이다. 이 공정은 조립(다이싱 및 본딩)공정과 패키징(칩봉인)공정을 포함한다. 스텝 6은 스텝5에서 작성된 반도체디바이스의 동작체크, 내구성체크 등을 수행하는 검사공정이다. 이들 공정에 의해, 반도체디바이스가 완성되어 출하한다(스텝 7).
제13도는 웨이퍼공정의 상세를 표시한 순서도이다.
스텝 11은 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화공정이고, 스텝 12는 웨이퍼표면에 절연막을 형성하는 CVD공정이며, 스텝 13은 증착법에 의해 웨이퍼상에 전극을 형성하는 전극형성공정이다. 스텝 14는 웨이퍼에 이온을 주입시키는 이온주입공정이고, 스텝 15는 웨이퍼에 레지스트(감광재)를 도포하는 레지스트공정이며, 스텝 16은 전술한 노광장치에 의해서 웨이퍼상에 마스크의 회로패턴을 노광에 의해 프린트하는 노광공정이다. 스텝 17은 노광한 웨이퍼를 현상하는 현상공정이고, 스텝 18은 현상한 레지스트상이외의 부분을 제거하는 에칭공정이고, 스텝 19는 에칭공정 후 웨이퍼상에 남아 있는 레지스트재를 박리하는 박리공정이다. 이들 공정을 반복함으로써 웨이퍼상에 회로패턴이 중첩형성된다.
이상, 본 발명은 여기에 개시된 구성을 참조해서 설명하였으나, 본 발명은 이로써 한정되지 않고, 개량목적이나 이하의 특허청구범위의 범주내에 들어가는 그러한 모든 변형예나 수정예도 커버하는 것임은 물론이다.

Claims (12)

  1. 레티클의 패턴을 웨이퍼상에 투영하기 위한 투영광학계를 지닌 주사형 노광장치용의 스테이지장치에 있어서, 웨이퍼(W3,W4)를 유지하여 상기 투영광학계(62,96)에 대해서 주사이동시키는 웨이퍼스테이지(61,93); 레티클(R3)을 유지하여 상기 투영광학계에 대해서 주사이동시키는 동시에, 정속주행영역과 가속영역을 지닌 주행로를 따라 주행가능한 레티클스테이지(63,73); 상기 주행로의 상기 가속영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 가속주행시키기 위한 제1추진력발생수단(A4,A5,75); 상기 제1추진력발생수단과는 별개로, 상기 주행로의 정속주행영역에 있어서 상기 레티클스테이지를 일정속도를 주행시키기 위한 제2추진력발생수단(A6); 상기 제1추진력발생수단을 지지하는 제1지지수단(71b,90); 상기 레티클스테이지를 지지하는 제2지지수단(62a,71a,94); 및 상기 웨이퍼스테이지를 지지하는 제3지지수단(61a,92)을 구비하고, 상기 제1지지수단은 상기 제2지지수단과는 독립적으로 상기 제1추진력발생수단의 반력에 기인한 레티클스테이지 및 웨이퍼스테이지의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레티클스테이지의 주행로는 가속영역, 정속주행영역 및 감속영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1추진력발생수단은 상기 주행로의 양쪽에 배치된 소자를 지닌 리니어모터수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1추진력발생수단은 상기 주행로의 양단부에 배치된 스프링을 지닌 추진력발생기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2추진력발생수단은 리니어모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1추진력발생수단에 의해 발생된 모멘트를 상쇄하도록 작용가능한 제3추진력발생수단(81a,81b,82a,82b)을 또 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  7. 대상물을 노광하는 노광장치에 있어서, 제1항 기재의 스테이지장치를 구비하고, 상기 제2지지수단에 의해 지지된 투영광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1지지수단은, 제3지지수단과는 독립적인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 투영광학계는, 축소배율을 지니는 동시에 레티클스테이지와 웨이퍼스테이지사이에 삽입되어 있으며, 레티클스테이지는 웨이퍼스테이지위에 설치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 리니어모터는 단상코일과 자석을 지니는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 리니어모터의 고정자는 상기 주행로를 따라 뻗어 있는 루프형상요크와 이 요크의 안쪽에 고착된 자석을 지니는 것을 특징으로 하는 스테이장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 레티클스테이지는 정압베어링에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100869921B1 (ko) * 2006-06-16 2008-11-21 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 스테이지용 반력처리장치

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3363662B2 (ja) * 1994-05-19 2003-01-08 キヤノン株式会社 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置
JP3815750B2 (ja) * 1995-10-09 2006-08-30 キヤノン株式会社 ステージ装置、ならびに前記ステージ装置を用いた露光装置およびデバイス製造方法
US6128069A (en) * 1997-03-13 2000-10-03 Canon Kabushiki Kaisha Stage mechanism for exposure apparatus
JP3526202B2 (ja) * 1998-02-03 2004-05-10 キヤノン株式会社 ステージ装置、およびこれを用いた露光装置、ならびにデバイス製造方法
EP1143492A4 (en) * 1998-09-03 2004-06-02 Nikon Corp EXPOSURE APPARATUS AND METHOD, DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING SAID APPARATUS
JP2001230305A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Canon Inc 支持装置
JP2002289514A (ja) * 2000-12-22 2002-10-04 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
WO2002059337A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Georgetown University School Of Medicine Anti-apoptopic gene scc-s2 and diagnostic and therapeutic uses thereof
US6989887B2 (en) 2001-06-06 2006-01-24 Nikon Corporation Dual force mode fine stage apparatus
JP2003022960A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Canon Inc ステージ装置及びその駆動方法
EP1300932B1 (en) * 2001-10-05 2013-12-18 Canon Kabushiki Kaisha Linear motor, stage apparatus, and exposure apparatus
JP3977086B2 (ja) * 2002-01-18 2007-09-19 キヤノン株式会社 ステージシステム
DE60332681D1 (de) * 2002-01-22 2010-07-08 Ebara Corp Trägerplattevorrichtung
JP4323759B2 (ja) * 2002-05-27 2009-09-02 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
JP3849932B2 (ja) * 2002-08-12 2006-11-22 キヤノン株式会社 移動ステージ装置
JP3826087B2 (ja) * 2002-08-30 2006-09-27 キヤノン株式会社 位置決め装置、荷電粒子線露光装置
JP2004172557A (ja) 2002-11-22 2004-06-17 Canon Inc ステージ装置及びその制御方法
JP4227452B2 (ja) * 2002-12-27 2009-02-18 キヤノン株式会社 位置決め装置、及びその位置決め装置を利用した露光装置
JP4194383B2 (ja) * 2003-02-13 2008-12-10 キヤノン株式会社 リニアモータ
JP4143438B2 (ja) * 2003-02-24 2008-09-03 キヤノン株式会社 支持装置、露光装置、デバイス製造方法
JP2004364392A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Canon Inc リニアモータ、及びこれを備えるステージ装置、露光装置並びにデバイス製造方法
JP2005142501A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Canon Inc ステージ装置および露光装置ならびにデバイス製造方法
US20070131879A1 (en) * 2004-02-02 2007-06-14 Nikon Corporation Force provider with adjustable force characteristics for a stage assembly
US20050169784A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 Poon Alex K.T. Force provider for a mover assembly of a stage assembly
JP4418699B2 (ja) * 2004-03-24 2010-02-17 キヤノン株式会社 露光装置
JP2005317916A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法
US7497018B2 (en) 2006-05-26 2009-03-03 William Hersey Laser-based alignment tool
JP5020597B2 (ja) * 2006-10-27 2012-09-05 キヤノン株式会社 位置決め装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2009016385A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Canon Inc ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法
US9298106B1 (en) * 2011-09-07 2016-03-29 Kla-Tencor Corporation Wafer stage with reciprocating wafer stage actuation control
JP5910992B2 (ja) * 2012-04-04 2016-04-27 株式会社ニコン 移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
CN103869629B (zh) * 2012-12-13 2016-03-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光刻系统以及光刻方法
CN103454864B (zh) * 2013-08-30 2016-02-03 清华大学 一种粗精动一体的磁浮掩膜台系统
CN104122759A (zh) * 2014-04-28 2014-10-29 清华大学 一种平面电动机驱动的磁悬浮粗微动一体掩模台

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3620969A1 (de) 1985-06-24 1987-01-02 Canon Kk Praezisionszufuehrmechanismus
US4764815A (en) 1985-06-24 1988-08-16 Powers Chemco Array scanning system with movable platen
US4675582A (en) * 1985-12-24 1987-06-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company System useful for controlling multiple synchronous secondaries of a linear motor along an elongated path
US4993696A (en) 1986-12-01 1991-02-19 Canon Kabushiki Kaisha Movable stage mechanism
NL9100407A (nl) * 1991-03-07 1992-10-01 Philips Nv Optisch lithografische inrichting met een krachtgecompenseerd machinegestel.
DE4123323C2 (de) * 1991-07-13 1994-02-10 Andreas Ehlerding Werkzeugträger
JP2714502B2 (ja) * 1991-09-18 1998-02-16 キヤノン株式会社 移動ステージ装置
US5298939A (en) * 1991-11-04 1994-03-29 Swanson Paul A Method and apparatus for transfer of a reticle pattern onto a substrate by scanning
US5477304A (en) * 1992-10-22 1995-12-19 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
JP3277581B2 (ja) * 1993-02-01 2002-04-22 株式会社ニコン ステージ装置および露光装置
KR0139039B1 (ko) 1993-06-30 1998-06-01 미타라이 하지메 노광장치와 이것을 이용한 디바이스 제조방법
JP3226704B2 (ja) 1994-03-15 2001-11-05 キヤノン株式会社 露光装置
US5874820A (en) * 1995-04-04 1999-02-23 Nikon Corporation Window frame-guided stage mechanism
US5465827A (en) * 1994-04-26 1995-11-14 Daifuku Co., Ltd. Transport arrangement for movable members
JP3363662B2 (ja) * 1994-05-19 2003-01-08 キヤノン株式会社 走査ステージ装置およびこれを用いた露光装置
TW318255B (ko) 1995-05-30 1997-10-21 Philips Electronics Nv

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100869921B1 (ko) * 2006-06-16 2008-11-21 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 스테이지용 반력처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR950033696A (ko) 1995-12-26
US6177978B1 (en) 2001-01-23
DE69512132T2 (de) 2000-03-30
EP0684523B1 (en) 1999-09-15
JPH0837151A (ja) 1996-02-06
JP3363662B2 (ja) 2003-01-08
US6426788B1 (en) 2002-07-30
EP0684523A1 (en) 1995-11-29
DE69512132D1 (de) 1999-10-21

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