KR100715785B1 - Positioning device, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 스테이지를 가지는 위치결정장치의 대형화나 정밀도 열악화의 억제에 매우 적합한 반력상쇄기술을 제공한다. 위치결정장치(100)는 정반(10)과, 정반(10) 위에서 구동되는 제 1 스테이지(18), 제 2 스테이지(19)와, 제 1 스테이지(18), 제 2 스테이지(19)의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 1 반력상쇄기구와, 제 1 스테이지(18), 제 2 스테이지(19)의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 2 반력상쇄기구를 구비한다. 제 1 처리를 위해서 제 1 스테이지(18), 제 2 스테이지(19)가 구동되고 있을 경우에 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 제 1 반력상쇄기구가 동작되고, 제 2 처리를 위해서 제 1 스테이지(18), 제 2 스테이지(19)가 구동되고 있을 경우에 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 적어도 제 2 반력상쇄기구가 동작되는 것을 특징으로 한 것이다.The present invention provides a reaction force canceling technique which is very suitable for the increase in size of the positioning device having two stages and the suppression of deterioration of precision. The positioning device 100 drives the surface plate 10, the first stage 18, the second stage 19, the first stage 18, and the second stage 19 driven on the surface plate 10. And a first reaction force canceling mechanism for canceling the reaction force accompanying the second reaction force, and a second reaction force canceling mechanism for canceling the reaction force accompanying driving of the first stage 18 and the second stage 19. When the first stage 18 and the second stage 19 are driven for the first processing, the first reaction force canceling mechanism among the first and second reaction force canceling mechanisms is operated, and the first stage for the second processing. (18) In the case where the second stage 19 is being driven, at least a second reaction force canceling mechanism among the first and second reaction force canceling mechanisms is operated.
Description
도 1은 본 발명의 제 1의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 평면도1 is a plan view showing a schematic configuration of a positioning device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 측면도2 is a side view showing a schematic configuration of a positioning device of a first embodiment of the present invention;
도 3은 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 평면도(제 1의 실시형태)Fig. 3 is a plan view (first embodiment) for explaining the offsetting operation of the driving reaction force (including the half moment generated by this) during parallel execution of the exposure process and the alignment process.
도 4는 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 측면도(제 1의 실시형태)Fig. 4 is a side view illustrating the offset operation of the drive reaction force (including the half moment generated by this) during parallel execution of the exposure process and the alignment process (first embodiment).
도 5는 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력과 반모멘트의 상쇄 동작을 설명하는 도면(제 1의 실시형태)FIG. 5 is a view for explaining the operation of canceling the driving reaction force and the half moment when the two stages are replaced (first embodiment). FIG.
도 6은 본 발명의 제 2의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 평면도6 is a plan view showing a schematic configuration of a positioning device according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 2의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 측면도Fig. 7 is a side view showing a schematic configuration of a positioning device of a second embodiment of the present invention.
도 8은 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 평면도(제 2의 실시형태)Fig. 8 is a plan view (second embodiment) for explaining a canceling operation of a drive reaction force (including a half moment generated by this) during parallel execution of an exposure process and an alignment process.
도 9는 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 측면도(제 2의 실시형태)Fig. 9 is a side view illustrating the offset operation of the drive reaction force (including the half moment generated by this) during parallel execution of the exposure process and the alignment process (second embodiment).
도 10은 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄 동작을 설명하는 도면(제 2의 실시형태)FIG. 10 is a view for explaining the operation of canceling the driving reaction force and the half moment when the two stages are replaced (second embodiment)
도 11은 본 발명의 제 3의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 평면도11 is a plan view showing a schematic configuration of a positioning device of a third embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제 3의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 측면도12 is a side view showing a schematic configuration of a positioning device of a third embodiment of the present invention;
도 13은 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄 동작을 설명하는 도면(제 3의 실시형태)FIG. 13 is a view for explaining the operation of canceling the driving reaction force and the half moment when the two stages are replaced (third embodiment). FIG.
도 14는 제 1~제 3의 실시형태로서 설명된 위치결정장치로 대표되는 위치결정장치를 트윈 스테이지 타입의 웨이퍼 스테이지장치로서 조립해 넣은 노광장치의 구성예를 개략적으로 표시하는 도면14 is a diagram schematically showing an example of the configuration of an exposure apparatus in which a positioning apparatus represented by the positioning apparatus described as the first to third embodiments is assembled as a twin stage type wafer stage apparatus.
도 15는 반도체 디바이스의 전체적인 제조 프로세스의 흐름을 표시하는 도면15 shows the flow of the overall manufacturing process of a semiconductor device;
도 16은 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름을 표시하는 도면.16 shows a detailed flow of a wafer process.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 물체 5: 투영광학계 1: object 5: projection optical system
8: 얼라인먼트광학계 10: 정반8: alignment optical system 10: surface plate
11: 제진기구 12: X매스11: Damping mechanism 12: X mass
13: Y매스 14: ωX로터13: Y mass 14: ω X rotor
15: ωY로터 16: ωZ로터15: ωY rotor 16: ωZ rotor
18, 19: 스테이지 24, 25, 26: 추력발생기구18, 19:
27: 지지대 28: 지지기구27: support 28: support mechanism
37: 노광 정반 38: 얼라인먼트 정반
39: 정반결합기구37: exposure plate 38: alignment plate
39: plate coupling mechanism
100, 200, 300: 위치결정장치 410: 조명계100, 200, 300: positioning device 410: lighting system
420: 원판유지부 430: 웨이퍼 스테이지장치420: disc holding unit 430: wafer stage device
500: 노광장치500: exposure apparatus
본 발명은 2개의 스테이지를 가지는 위치결정장치, 상기 위치결정장치를 가지는 노광장치 및 및 노광장치를 이용한 디바이스 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning device having two stages, an exposure device having the positioning device, and a device manufacturing method using the exposure device.
스테이지를 위치결정하는 스테이지장치(위치결정장치)에 있어서, 스테이지의 이동에 수반해서 발생하는 반력(구동반력)은 스테이지의 위치결정 정밀도를 악화시키고, 또, 위치결정에 필요로 하는 시간을 증대시키는 문제로 된다. 여기서, 스테이지의 구동반력은 스테이지의 질량과 가속도와의 곱으로 나타낼 수 있고, 스테이지를 구동하기 위한 추력이 커질수록, 또 스테이지의 중량이 커질수록 구동반력도 커진다.In a stage device (positioning device) for positioning a stage, the reaction force (drive reaction force) generated with the movement of the stage deteriorates the positioning accuracy of the stage and increases the time required for positioning. It becomes a problem. Here, the driving reaction force of the stage can be expressed by the product of the stage mass and the acceleration, and the driving reaction force increases as the thrust for driving the stage increases and the weight of the stage increases.
특히, 반도체 노광장치에 조립되는 스테이지장치(웨이퍼 스테이지, 레티클 스테이지)에 관해서는, 생산성을 향상시키기 위해서, 스테이지의 이동시간을 단축시킬 필요가 있다. 따라서, 스테이지의 가속도 및 최고속도를 증가시키는 것이 중요하다. 또, 웨이퍼 1매당의 생산성을 향상시키기 위해서 웨이퍼 사이즈가 커져가고 있으며, 그것에 수반해서 스테이지도 대형화, 중량화되어 가고 있다.In particular, regarding the stage apparatus (wafer stage, reticle stage) to be incorporated in the semiconductor exposure apparatus, it is necessary to shorten the movement time of the stage in order to improve productivity. Therefore, it is important to increase the acceleration and the top speed of the stage. Moreover, in order to improve the productivity per wafer, the wafer size is increasing, and the stage is also enlarged and weighted with it.
그런 연유로, 스테이지의 이동에 수반해서 큰 반력이 발생되어서, 이것이 노광장치 전체의 변형 및 진동을 일으키고, 스테이지의 위치 정밀도의 악화, 나아가서는 노광 정밀도의 악화를 초래하고 있었다.For this reason, a large reaction force is generated along with the movement of the stage, which causes deformation and vibration of the entire exposure apparatus, resulting in deterioration of the positional accuracy of the stage and further deterioration of the exposure accuracy.
스테이지의 구동반력 대책으로서, 특허문헌 1에는 스테이지를 구동했을 때에 정반에 작용하는 구동반력을 없애도록 이동하는 질량체와, 이 질량체를 지지 안내하는 가이드를 가지는 위치결정장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1에는, 또한, Z축중심(ωz방향)의 구동반력을 없애도록 회전하는 회전질량체와, 이 회전질량체를 지지 안내하는 가이드도 개시되어 있다.As a countermeasure against drive reaction of a stage,
[특허문헌 1] [Patent Document 1]
일본국 특개평11-243132호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-243132
최근에는, 노광장치의 처리속도 혹은 처리량을 향상시키기 위해서, 2개의 스테이지를 가지고, 웨이퍼에 패턴을 투영해서 노광하는 노광 처리와, 웨이퍼의 얼라인먼트(alignment)를 실시하는 얼라인먼트 처리를 병행해서 실행하는 것을 가능하게 하는 스테이지장치가 있다. 이와 같은 스테이지장치는 트윈 스테이지장치, 혹은, 단순히 트윈 스테이지라고 불린다.In recent years, in order to improve the processing speed or throughput of an exposure apparatus, two stages are performed in parallel with an exposure process for projecting a pattern onto a wafer and exposing the wafer, and an alignment process for performing alignment of the wafer. There is a stage device that makes it possible. Such a stage device is called a twin stage device, or simply a twin stage.
트윈 스테이지장치에서는, 2개의 스테이지를 투영광학계 아래쪽의 노광영역과 얼라인먼트광학계 아래쪽의 얼라인먼트영역과의 사이에서 교체할 때에 2개의 스테이지끼리가 접촉되는 것을 방지하기 위해서, 각 스테이지가 큰 범위를 이동한다. 이 경우, 상쇄해야 할 구동반력이 커지고, 질량체(회전질량체)에 의해서 반력을 상쇄하기 위해서는, 질량체를 대형화ㆍ중량화시킬 필요가 있다. 이것은 질량체를 지지하는 정반의 변형, 장치 전체의 대형화, 질량체의 구동에 수반하는 발열의 증대를 초래할 수 있다.In the twin stage apparatus, each stage moves a large range in order to prevent the two stages from contacting each other when the two stages are replaced between the exposure area under the projection optical system and the alignment area under the alignment optical system. In this case, the driving reaction force to be canceled becomes large, and in order to cancel reaction force by a mass body (rotational mass body), it is necessary to enlarge and weight a mass body. This can lead to deformation of the surface plate supporting the mass body, enlargement of the entire apparatus, and increase in heat generation accompanying driving of the mass body.
또, 구동반력 대책으로서, 정반에 대해서 외부로부터 힘을 부여하는 방법으로서는, 외부로 전달된 진동이 바닥을 개재해서 스테이지에 전달될 가능성이 있고, 이것이 정밀도 열악화의 원인으로 될 수 있다. 이것은 특히 노광 처리 시나 얼라인먼트 처리 시 노광장치의 성능에 크게 영향을 미친다.Moreover, as a countermeasure against drive reaction force, as a method of applying a force from the outside to the surface plate, there is a possibility that the vibration transmitted to the outside may be transmitted to the stage via the floor, which may cause the deterioration of precision. This particularly affects the performance of the exposure apparatus during the exposure process and the alignment process.
본 발명은 상기의 과제 인식을 기초로서 이루어진 것이며, 예를 들면, 2개의 스테이지를 가지는 위치결정장치의 대형화나 정밀도 열악화의 억제에 매우 적합한 반력상쇄기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed based on the said subject recognition, For example, it aims at providing the reaction force cancellation technique suitable for the suppression of the enlargement of the positioning apparatus which has two stages, and the precision deterioration.
본 발명의 제 1의 측면은 위치결정장치에 관한 것으로, 상기 위치결정장치는 정반과, 상기 정반 위에서 구동되는 제 1, 제 2 스테이지와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 1 반력상쇄기구와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 2 반력상쇄기구를 구비한다. 상기 위치결정장치에서는 제 1 처리를 위해서 상기 제 1, 제 2 스테이지가 구동되고 있을 때에 상기 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 상기 제 1 반력상쇄기구가 동작하고, 또, 제 2 처리를 위해서 상기 제 1, 제 2 스테이지가 구동되고 있을 때에 상기 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 적어도 상기 제 2 반력상쇄기구가 동작한다.A first aspect of the present invention relates to a positioning device, wherein the positioning device includes a surface plate, first and second stages driven on the surface plate, and a reaction force accompanying driving of the first and second stages. A first reaction force canceling mechanism for canceling and a second reaction force canceling mechanism for canceling reaction forces accompanying driving of the first and second stages are provided. In the positioning device, when the first and second stages are driven for the first processing, the first reaction force canceling mechanism among the first and second reaction force canceling mechanisms is operated, and the second At least the second reaction force canceling mechanism of the first and second reaction force canceling mechanisms operates when the first and second stages are being driven.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 처리는 상기 제 1 스테이지 위의 물품에 대한 처리와, 상기 제 2 스테이지 위의 물품에 대한 처리를 포함할 수 있다. 혹은, 상기 제 1 처리는 상기 제 1 스테이지 위의 물품에 대한 처리와 상기 제 2 스테이지 위의 물품에 대한 처리를 병렬로 실행하는 처리를 포함할 수 있다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the first treatment may comprise a treatment for an article on the first stage and a treatment for an article on the second stage. Alternatively, the first process may include a process for executing a process for the article on the first stage and a process for the article on the second stage in parallel.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 반력상쇄기구는 상기 정반의 내부에 배치되고, 상기 제 2 반력상쇄기구는 상기 정반의 외부에 배치되어서 상기 정반을 구동하는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, it is preferable that the first reaction force canceling mechanism is arranged inside the surface plate and the second reaction force canceling mechanism is arranged outside the surface plate to drive the surface plate.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 반력상쇄기구는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 발생하는 병진방향의 반력을 상쇄하는 기구와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트를 상쇄하는 기구를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the first reaction force canceling mechanism includes a mechanism for canceling the reaction force in the translational direction occurring along with the driving of the first and second stages, and the driving of the first and second stages. It is preferable to include the mechanism which cancels the moment which generate | occur | produces as reaction with this.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 반력상쇄기구는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 발생하는 병진방향의 반력을 상쇄하는 방향으로 이동하는 1개 이상의 병진가동부와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트를 상쇄하는 방향으로 회전하는 3개 이상의 회전가동부를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the first reaction force canceling mechanism comprises: one or more translation movable units moving in a direction to cancel the reaction force in the translational direction generated with the driving of the first and second stages; It is preferable to include three or more rotation movable parts which rotate in the direction which cancels the moment which arises as a reaction with the drive of a 1st, 2nd stage.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 2 반력상쇄기구는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 발생하는 병진방향의 반력을 상쇄하는 기구와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트를 상쇄하는 기구를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the second reaction force canceling mechanism includes a mechanism for canceling the reaction force in the translational direction occurring along with the driving of the first and second stages, and the driving of the first and second stages. It is preferable to include the mechanism which cancels the moment which generate | occur | produces as reaction with this.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 2 반력상쇄기구는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 발생하는 병진방향의 반력과, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트를 상쇄하는 방향으로 상기 정반에 대해서 추력을 발생시키는 3개 이상의 추력발생기구를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the second reaction force canceling mechanism is recoiled with the reaction force in the translational direction generated with the driving of the first and second stages, and with the driving of the first and second stages. It is preferable to include three or more thrust generating mechanisms for generating a thrust with respect to the surface plate in the direction of canceling the moment generated as.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 2 반력상쇄기구는 상기 정반의 제 1의 측면에 배치된 1개 이상의 상기 추력발생장치와, 상기 제 1의 측면에 직교하는 상기 정반의 제 2의 측면에 배치된 2개 이상의 상기 추력발생기구를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the second reaction force canceling mechanism includes one or more of the thrust generators disposed on the first side surface of the surface plate and a second surface of the surface plate orthogonal to the first side surface. It is preferable to include two or more of said thrust generating mechanisms arranged on the side surface.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 처리에서는 상기 제 1 스테이지 및 제 2 스테이지가 제 1 영역(21) 및 제 2 영역(22) 내에서 구동되고, 상기 제 2 처리에서는 상기 제 1, 제 2 스테이지가 상기 제 1, 제 2 영역보다도 넓은 제 3 영역(23) 내에서 구동되는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, in the first processing, the first stage and the second stage are driven in the
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 처리는 상기 제 1 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트의 회전방향과 상기 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트의 회전방향이 다르도록 실시되는 것이 바람직하다.According to a very preferred embodiment of the present invention, the first processing is a direction of rotation of a moment generated as a reaction with driving of the first stage and a direction of rotation of a moment generated as a reaction with driving of the second stage. It is preferable to be implemented so that it is different.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 처리는 상기 제 1 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트와 상기 제 2 스테이지의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트와의 합이 소정치 이하가 되도록 실시되는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the first processing is a sum of a moment generated as a reaction with the driving of the first stage and a moment generated as the reaction with the driving of the second stage. It is preferable to implement so that it may become the following.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 정반은 상기 제 1 처리에서 상기 제 1, 제 2 스테이지의 한 쪽을 지지하는 제 1 정반과, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 다른 쪽을 지지하는 제 2 정반을 포함하는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the surface plate includes a first surface plate supporting one side of the first and second stages and the other side supporting the first and second stages in the first process. It is preferable to include two surface plates.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 위치결정장치는 상기 제 2 처리에서 상기 제 1 정반과 상기 제 2 정반을 결합시키고, 상기 제 1 처리에서 상기 제 1 정반과 상기 제 2 정반과의 결합을 해제하는 결합기구를 또한 구비하는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the positioning device combines the first surface plate and the second surface plate in the second process, and the first surface plate and the second surface plate in the first process. It is also preferable to have a coupling mechanism for releasing.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 1 처리는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 한 쪽에 의해서 지지된 물품에 대한 노광처리와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 다른 쪽에 의해서 지지된 물품에 대한 얼라인먼트처리를 포함하고, 상기 제 2 처리는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 교체처리를 포함하는 것이 바람직하다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the first treatment is performed on an exposure treatment on an article supported by one of the first and second stages, and on an article supported by the other of the first and second stages. And an alignment process for the second stage, and the second process preferably includes replacement of the first and second stages.
본 발명의 매우 적합한 실시형태에 의하면, 상기 제 2 처리는 상기 제 1, 제 2 스테이지의 한 쪽에 의해서 지지된 물품을 다른 물품으로 교체하는 처리를 또한 포함할 수 있다.According to a very suitable embodiment of the present invention, the second treatment may also include a treatment of replacing an article supported by one of the first and second stages with another article.
본 발명의 제 2의 측면은 노광장치에 관한 것으로, 상기 노광장치는 투영광학계와, 얼라인먼트광학계와, 상기 투영광학계를 이용한 노광처리와 상기 얼라인먼트광학계를 이용한 얼라인먼트처리를 병렬로 실행 가능하게 구성된 기판 스테이지장치를 구비하고, 상기 기판 스테이지장치는 정반과, 상기 정반 위에서 구동되는 제 1, 제 2 스테이지와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 1 반력상쇄기구와, 상기 제 1, 제 2 스테이지의 구동에 수반하는 반력을 상쇄하는 제 2 반력상쇄기구를 구비한다. 상기 위치결정장치에서는, 제 1 처리를 위해서 상기 제 1, 제 2 스테이지가 구동되고 있을 때에 상기 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 상기 제 1 반력상쇄기구가 동작하고, 또, 제 2 처리를 위해서 상기 제 1, 제 2 스테이지가 구동되고 있을 때에 상기 제 1, 제 2 반력상쇄기구 중 적어도 상기 제 2 반력상쇄기구가 동작한다.A second aspect of the present invention relates to an exposure apparatus, wherein the exposure apparatus includes a projection optical system, an alignment optical system, a substrate stage configured to perform an exposure process using the projection optical system and an alignment process using the alignment optical system in parallel. And a substrate stage apparatus comprising: a surface plate, first and second stages driven on the surface plate, a first reaction force canceling mechanism for canceling reaction forces accompanying driving of the first and second stages; And a second reaction force canceling mechanism for canceling reaction force accompanying driving of the first and second stages. In the positioning device, when the first and second stages are driven for the first processing, the first reaction force canceling mechanism among the first and second reaction force canceling mechanisms is operated, and for the second processing, At least the second reaction force canceling mechanism of the first and second reaction force canceling mechanisms is operated when the first and second stages are being driven.
본 발명의 제 3의 측면은 디바이스 제조방법에 관한 것으로, 상기 제조방법은 감광제가 도포된 기판의 상기 감광제에 상기 노광장치에 의해서 잠상패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광제를 현상하는 공정을 포함한다.A third aspect of the present invention relates to a device manufacturing method, the method comprising the step of forming a latent image pattern on the photosensitive agent of the substrate on which the photosensitive agent is applied by the exposure apparatus, and developing the photosensitive agent .
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferred embodiment of this invention is described, referring an accompanying drawing.
[제 1의 실시형태][First Embodiment]
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 도면이며, 도 1은 평면도, 도 2는 측면도이다. 도 1 및 도 2에 표시하는 위치결정장치(100)는 2개의 스테이지를 가지는 위치결정장치(트윈 스테이지장치)로서 구성되고, 스테이지의 구동에 수반해서 발생하는 반력(구동반력)을 상쇄하는 반력상쇄기구를 구비하고 있다.1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a positioning device according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a side view. The
위치결정장치(100)는 정반(10) 위에, 제 1 스테이지(18)와, 제 2 스테이지(19)를 가진다. 각 스테이지(18, 19) 위에는 전형적으로는 척장치가 탑재되고, 척장치에 의해서, 위치결정 대상의 물체(1), 예를 들면, 웨이퍼 등의 기판이 유지될 수 있다. 스테이지(18, 19)는 전형적으로는, 에어 베어링에 의해서, 정반(10) 위로 부상하고 있다.The
정반(10)은 예를 들면, 지지대(27) 위에 에어 마운트 등의 제진기구(11)를 개재해서 지지될 수 있다. 제진기구(11)에 의해서, 지지대(27)를 개재해서 바닥과 정반(10)과의 사이에서 진동이 전달되는 것이 억제된다.The
스테이지(18, 19)는 예를 들면, 평면 펄스모터 구동방식 또는 평면 로렌츠모터 구동방식의 평면 모터에 의해서 구동될 수 있다. 평면 펄스모터 구동방식에서는, 정반(10)에는 凸부가 형성된 도시하지 않은 플래튼(platen)이 배치되고, 스테이지(18, 19)에는 도시하지 않은 XY전자(電磁)구동유닛이 형성되며, XY전자구동유닛에 이동자계를 발생시킴으로써 스테이지(18, 19)를 X, Y방향(2방향)으로 자유롭게 독립적으로 이동시킬 수 있다. 평면 로렌츠모터 구동방식에서는, 정반(10)에는 XY 코일이 배열된 도시하지 않은 코일부가 형성되고, 스테이지(18, 19)에는 도시하지 않은 자석군이 형성되고, X, Y, ωZ 코일에 흐르게 하는 전류를 제어함으로써 스테이지(18, 19)를 X, Y, ωZ방향(3방향)으로 자유롭게 독립적으로 이동시킬 수 있다.The
스테이지(18, 19)에는 전형적으로는, X축방향에 수직으로 도시하지 않은 X바 미러, Y축방향에 수직으로 도시하지 않은 Y바 미러가 배치된다. 소정의 계측기준에 장착된 도시하지 않은 X간섭계 및 도시하지 않은 Y, ωZ간섭계에 의해 스테이지(18, 19)에 배치된 X바 미러, Y바 미러에 대해서 계측광을 조사함으로써, 스테이지(18, 19)의 현재 위치를 계측할 수 있다. 각 스테이지(18, 19)의 X바 미러는, 스테이지(18, 19)가 정반(10) 위의 어느 위치에 있어도, 복수의 X간섭계 중 어느 하나의 계측광이 입사하게 되는 길이를 가진다. 또, 각 스테이지(18, 19)의 Y바 미러는 복수의 Y간섭계 중 어느 하나의 계측광 및 복수의 ωZ간섭계 중 어느 하나의 계측광이 입사하게 되는 길이를 가진다. 이것에 의해, 정반(10) 위의 가동영역의 전역에서 스테이지(18, 19)의 위치를 계측할 수 있다.The
스테이지(18, 19)에는 신호 케이블, 전력 케이블, 감압 라인, 압력 에어 라인, 스테이지의 열원을 온도 조정하기 위한 냉매 라인 등이 접속될 수 있다.The
이 실시형태에서, 반력상쇄시스템은 제 1 반력상쇄기구 및 제 2 반력상쇄기구를 포함한다.In this embodiment, the reaction force canceling system includes a first reaction force canceling mechanism and a second reaction force canceling mechanism.
제 1 반력상쇄기구는 X매스(12), Y매스(13), ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16) 및 그들의 구동기구(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. X매스(12), Y매스(13), ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16) 및 그들의 구동기구(도시하지 않음)는 정반(10)을 중공(中空)구조로서, 정반(10) 내에 배치되는 것이 바람직하다.The first reaction force canceling mechanism may include the
스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 병진방향의 구동반력을 상쇄하기 위해서, X매스(12), Y매스(13)는 각각 X, Y방향으로 병진이동 가능하게 배치되고, 각각 X, Y구동기구에 의해서 X, Y방향으로 병진 구동된다. 즉, X구동기구가 X매스(12)를 X방향으로 구동함으로써 발생하는 X방향의 매스반력에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 X방향의 구동반력이 상쇄된다. 또, Y구동기구가 Y매스(13)를 Y방향으로 구동함으로써 발생하는 Y방향의 매스반력에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 Y방향의 구동반력이 상쇄된다.In order to cancel the drive reaction force in the translational direction that occurs along with the driving of the
X매스(12), Y매스(13)를 각각 구동하는 X, Y구동기구는 예를 들면, 리니어모터로 구성되고, 리니어모터의 고정자가 정반(10)에 고정되어서, 리니어모터의 가동자가 X매스(12), Y매스(13)의 일부로 될 수 있다. 다만, 요구되는 정밀도에 따라서는, 리니어모터가 아니라 볼나사 등의 접촉식의 구동기구를 채용할 수도 있다.The X and Y driving mechanisms driving the
도 1, 도 2에 표시하는 구성예에서는 2개의 X매스(12)와 2개의 Y매스(13)가 배치되어 있다. 여기서, 2개의 X매스(12)를 정반(10)의 중심에 대해서 축대칭으로 배치하고, 2개의 Y매스(13)를 정반(10)의 중심에 대해서 축대칭으로 배치하고, 2개의 X매스(12)를 동일한 추력에 의해 구동하고, 2개의 Y매스(13)를 동일한 추력에 의해 구동함으로써, 2개의 X매스(12) 및 2개의 Y매스(13)의 구동에 수반해서 모멘트를 발생시키는 일없이, 2개의 X매스(12) 및 2개의 Y매스(13)의 구동에 의해서 발생하는 X매스 반력, Y매스 반력의 합력에 의해서 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력을 상쇄할 수 있다. 다만, 2개의 X매스(12), Y매스(13)의 각 갯수는 1개 이상이면 몇 개이어도 된다.In the structural example shown in FIG. 1, FIG. 2, the two
스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 반력에 의해서 발생하는 모멘트, 즉, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 반동으로서 발생하는 모멘트(이하, 반모멘트)를 상쇄하기 위해서, ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16)는 각각 X축, Y축, Z축중심으로 회전 가능하게 배치되고, 각각 ωX, ωY, ωZ구동기구에 의해서 X축, Y축, Z축중심으로 회전 구동된다. 즉, ωX구동기구가 ωX로터(14)를 X축중심으로 회전 구동함으로써 발생하는 로터 반모멘트에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 X축중심의 반모멘트가 상쇄된다. 또, ωY구동기구가 ωY로터(15)를 Y축중심으로 회전 구동함으로써 발생하는 로터 반모멘트에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 Y축중심의 반모멘트가 상쇄된다. 또, ωZ구동기구가 ωZ로터(16)를 Z축중심으로 회전 구동함으로써 발생하는 로터 반모멘트에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 Z축중심의 반모멘트가 상쇄된다.ΩX in order to cancel the moment generated by the reaction force generated in conjunction with the driving of the
ωX, ωY, ωZ로터(13, 14, 15)를 구동하는 ωX, ωY, ωZ구동기구는 예를 들면, 코일과 자석을 가지는 모터에 의해서 구성되고, 모터의 고정자가 정반(10)에 고정되어서, 모터의 가동자(로터)가 ωX, ωY, ωZ로터(13, 14, 15)의 일부로 될 수 있다. 로터의 구성에 관해서는 일본국 특개평11-190786호 공보에 상세히 기재되어 있다.The ωX, ωY and ωZ driving mechanisms driving the ωX, ωY and
도 1, 도 2에 표시하는 구성예에서는 2개의 ωX로터(14)와 2개의 ωY로터(15)가 배치되어 있다. 여기서, 2개의 ωX로터(14)를 정반(10)의 중심을 통과하여 X축에 평행인 선 위에 배치하고, 2개의 ωY로터(15)를 정반(10)의 중심을 통과하여 Y축에 평행인 선 위에 배치하며, 2개의 ωX로터(14) 및 2개의 ωY로터(15)의 구동에 수반해서 발생하는 로터 반모멘트의 합력에 의해서 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 반모멘트를 상쇄할 수 있다.1 and 2, two
또, 2개의 ωX로터(14)를 X축에 평행인 선 위이며 정반(10)의 중심위치에 대해서 대칭인 위치에 배치하고, 2개의 ωY로터를 Y축에 평행인 선 위이며 정반(10)의 중심위치에 대해서 대칭인 위치에 배치하며, 2개의 ωX로터(14)를 동일한 추력에 의해 구동하고, 2개의 ωY로터(15)를 동일한 추력에 의해 구동함으로써, 2개의 ωX로터(14) 및 2개의 ωY로터(15)의 구동에 수반해서 발생하는 로터 반모멘트의 합력에 의해서 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 발생하는 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 다만, ωX로터(14), ωY로터(15)의 각 갯수는 1개 이상이면 몇 개이어도 된다.Also, two ω X
제 2 반력상쇄기구는 각각 정반(10)을 구동하는 Y추력발생기구(24), 제1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)를 포함할 수 있다. 추력발생기구(24, 25, 26)는 바닥면에 고정된 지지기구(28)에 의해서 지지된다.The second reaction force canceling mechanism may include a Y
스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄하기 위해서, Y추력발생기구(24), 제 1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)는 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)과는 역방향의 추력에 의해 정반(10)을 구동한다. 이것에 의해 정반(10)에 작용하는 힘은 균형의 관계로 된다. 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 Y방향의 구동반력은 Y추력발생기구(24)의 추력에 의해 상쇄하고, 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 X방향의 구동반력과 ωZ방향(Z축중심)의 반모멘트는 제 1의 X추력발생기구(25) 및 제 2의 X추력발생기구(26)의 추력에 의해 상쇄한다. 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄하기 위해서, 추력발생기구(24, 25, 26)가 정반(10)에 작용시키는 추력의 반력은 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나간다.The Y thrust generating
도 1 및 도 2에 표시하는 구성예에서는, 정반(10)을 Y방향으로 구동하는 1개의 추력발생기구(24)와, 정반(10)을 X방향으로 구동하는 2개의 추력발생기구(25, 26)에 의해서 제 2 반력상쇄기구가 구성되어 있다. 그러나, 정반(10)을 Y방향으로 구동하는 2개의 추력발생기구와, 정반(10)을 X방향으로 구동하는 1개의 추력발생기구에 의해 제 2 반력상쇄기구를 구성해도 된다. 또, 추력 분배를 실시함으로써, X방향, Y방향의 쌍방에 관해서 복수 개의 추력발생기구를 배치할 수도 있다.1 and 2, one
각각의 추력발생기구(24, 25, 26)의 추력발생방법은 정반(10)에 대해서 추력을 부여하는 것이면 되고, 예를 들면, 리니어모터를 이용한 추력발생방법, 전자 척 등의 전자흡착력을 이용한 추력발생방법 등을 채용할 수 있다.The thrust generating method of each
2개의 스테이지(18, 19)를 가지는 위치결정장치(100)를 구비한 노광장치는 노광순서에 있어서의 웨이퍼에 노광을 실시하는 처리(노광처리)와 웨이퍼의 얼라인먼트를 실시하는 처리(얼라인먼트처리)를 병렬로 실시한다. 도 1 및 도 2 중의 왼쪽의 "노광쪽"의 영역 내에서 투영광학계(5)에 의해 한 쪽의 스테이지(도 1 및 도 2에서는 스테이지(18)) 위의 웨이퍼(1)의 노광처리가 실시되고, 오른쪽의 "얼라인먼트쪽"의 영역 내에서 얼라인먼트광학계(8)에 의해 다른 쪽의 스테이지(도 1 및 도 2에서는 스테이지(19)) 위의 웨이퍼(1)의 얼라인먼트 처리가 실시된다.An exposure apparatus having a
노광처리와 얼라인먼트처리와는 병렬로 실시되고, 각각의 처리가 종료된 시점에서 스테이지(18)와 스테이지(19)가 교체된다. 이것에 의해, 웨이퍼의 얼라인먼트처리가 종료된 스테이지는, "얼라인먼트쪽"의 영역 내로부터 "노광쪽"의 영역 내로 이동해서, 그 스테이지 위의 웨이퍼에 대하여 노광처리가 실시된다. 또, 웨이퍼의 노광처리가 종료된 스테이지는, "노광쪽"의 영역 내로부터 "얼라인먼트쪽"의 영역 내로 이동한다. 이 때에, 스테이지 위로부터 도시하지 않은 웨이퍼반송계에 의해 웨이퍼가 회수되고, 그 스테이지 위에 새로운 웨이퍼가 제공된다. 이 순서를 반복함으로써 웨이퍼의 노광처리를 연속해서 실시할 수 있다.The exposure process and the alignment process are performed in parallel, and the
여기서, 노광처리에 있어서는, 웨이퍼(1) 및 기준마크(20)의 계측 및 웨이퍼(1)의 노광을 실시하기 위해서 필요한 노광 시 구동범위(도 1에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(21) 내에서 스테이지를 구동하면 된다. 또, 노광처리와 병렬로 실행되는 얼라인먼트처리에 있어서는, 웨이퍼(1)의 얼라인먼트처리를 위해서 필요한 얼라인먼트 시 구동범위(도 1에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(22) 내에서 스테이지를 구동하면 된다.Here, in the exposure process, the exposure driving range necessary for measuring the
한편, 2개의 스테이지(18, 19)의 교체를 실시할 때는, 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 각 범위보다도 넓은 스테이지 교체 시 구동범위(도 1에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(23)에서 스테이지(18, 19)를 이동시킬 필요가 있다. 이것은 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위함이다. 이런 연유로, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동되는 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬처리 시보다도 큰 구동반력이 발생한다. 또한, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)가 서로 역방향으로 구동되기 때문에, 구동반력은 ωZ방향(Z축중심의 회전)의 큰 반모멘트를 포함한다.On the other hand, when the two
이 실시형태의 위치결정장치(100)에서는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 위치할 때, 즉, 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에는, 제 1 반력상쇄기구에 의해서, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반해서 정반(10)에 작용하는 구동반력을 정반(10) 내에서 상쇄한다. 이 구동반력은 X, Y병진방향의 구동반력 및 ωX, ωY, ωZ방향의 반모멘트를 포함한다. 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬처리 시에 있어서 구동반력(반모멘트를 포함함)을 정반(10)에 고정된 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄함으로써, 정반(10)의 외부에 반력이 전달되는 일이 없고, 투영광학계(5) 및 얼라인먼트광학계(8) 등의 진동 및 변형을 방지하여, 보다 정밀도가 높은 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행할 수 있다.In the
또, 이 실시형태의 위치결정장치(100)에서는, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 상술한 바와 같이, 스테이지(18, 19)가 스테이지 교체 시 구동범위(23) 내, 즉, 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22)보다도 넓은 범위 내에서 이동한다. 위치결정장치(100)는, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해서 정반(10)을 구동함으로써, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력(반모멘트를 포함함)을 상쇄한다. 스테이지(18, 19)의 교체 시에 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력을 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄함으로써, 정반(10)에 발생하는 X,Y병진방향의 구동반력 및 ωZ방향(Z축중심의 회전)의 반모멘트를 상쇄할 수 있다.In the
여기서, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 구동 시보다 큰 구동반력(특히, ωZ방향의 반모멘트)이 발생된다. 제 1의 X추력발생기구(25) 및 제 2의 X추력발생기구(26)가 발생하는 추력을 증가시킴으로써, 정반(10)의 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 또, 제 2 반력상쇄기구에서는 정반(10)에 작용시키는 추력의 반력이 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나가, 위치결정장치(100)의 외부로 반력의 영향을 주지만, 이때, 스테이지(18, 19)는 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행하고 있지 않으므로, 노광장치의 성능에 악영향을 주는 일은 없다.Here, when the
이 실시형태에서는, 이상과 같이, 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬 실행 시에는 제 1 반력상쇄기구에 의해, 또, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해, 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄한다.In this embodiment, as described above, the
따라서, 제 1 반력상쇄기구는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 이동할 때의 구동반력(이것에 의해 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄할 수 있으면 충분하다. 따라서, 제 1 반력상쇄기구의 각 매스와 각 로터는 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동할 때에 발생하는 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)에 대응하는 부하 및 스트로크를 가지고 있으면 충분하다. 한편, 이 실시형태와는 다르게, X매스(12), Y매스(13)에 의해서 스테이지(18, 19)의 교체 시의 구동반력을 상쇄하고자 하면, X매스(12), Y매스(13)에 요구되는 스트로크는 보다 길어진다.Accordingly, the first reaction force canceling mechanism includes the driving reaction force (including the half moment generated by this) when the
또, ωZ로터(16)는 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 스테이지(18,10)의 구동 시에 발생하는 반모멘트에 대응하는 부하를 가지면 충분하다. 한편, 이 실시형태와는 다르게, ωZ로터(16)에 의해서 스테이지(18, 19)의 교체 시의 반모멘트를 상쇄하고자 하면, ωZ로터(16)에 요구되는 부하는 보다 커진다.It is sufficient that the
도 3 및 도 4는 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 도면이며, 도 3은 평면도, 도 4는 측면도이다. 3 and 4 are diagrams for explaining the offsetting operation of the drive reaction force (including the half moment generated by this) during parallel execution of the exposure process and the alignment process, FIG. 3 is a plan view, and FIG. Side view.
도 3 및 도 4에서, 스테이지(18)는 정반(10) 위의 노광 시 구동범위(21) 내에 있어서의 웨이퍼(1)의 노광 동작에 이용되고, 스테이지(19)는 정반(10) 위의 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 있어서의 웨이퍼(1)의 얼라인먼트 동작에 이용되고 있다. 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향)(29)으로 가속되고 있으며, 스테이지(19)는 스테이지 가속방향(+Y방향의)(30)으로 가속되고 있다.3 and 4, the
스테이지(18, 19)가 웨이퍼(1)의 노광처리와 웨이퍼(1)의 얼라인먼트처리에 제공되어 있는 경우는, 제 1 반력상쇄기구에 의해서 반력이 상쇄된다.When the
여기서, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 스테이지(18, 19)가 가속된 경우에 정반(10)에 작용하는 구동반력을 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다.Here, a method of canceling, by the first reaction force canceling mechanism, the driving reaction force acting on the
스테이지(18)의 구동은 정반(10)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)의 구동은 정반(10)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 이와 같은 2개의 구동반력이 정반(10)에 대해서 작용된 경우, 구동반력 F1과 구동반력 F2와의 합력이 0이 아닌 경우, 정반(10)에는 Y방향의 병진방향으로 구동반력의 합력 F1+F2가 작용한다. 이 예에서는, 구동반력 F1의 절대치가 구동반력 F2의 절대치보다도 작으므로, 구동반력의 합력 F1+F2는 -Y방향으로 작용한다. 이 구동반력의 합력 F1+F2를 상쇄하도록, Y매스(13)를 Y방향으로 병진 구동시키고, 구동반력의 합력 F1+F2와는 역방향으로, 정반(10)에 작용하는 매스반력 -F를 발생시킨다. 이 예에서는, 2개의 Y매스(13)에 의해 매스반력을 발생시키고 있으므로, 2개의 Y매스(13)에 의해 각각 발생하는 매스반력 -F의 합력 -2F가 구동반력의 합력 F1+F2와 동일하게 되도록 한다. 이것에 의해 스테이지(18), 스테이지(19)에 의해 작용하는 구동반력 합력 F1+F2와, 2개의 Y매스(13)의 Y방향 구동 시의 매스반력 -2F를 평형을 이루게 해서, 정반(10)에 작용하는 반력을 상쇄한다.The driving of the
다음에 스테이지(18, 19)가 가속된 경우에 발생하는 정반(10)에 작용하는 X축중심과 Z축중심의 반모멘트를 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)는 정반(10)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)는 정반(10)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 스테이지(18)의 구동반력 F1과 스테이지(19)의 구동반력 F2의 작용점이 정반(10)의 중심과 일치하지 않기 때문에, 스테이지(18)의 구동에 수반하는 구동반력 F1에 의해 정반(1O)에는 X축중심의 반모멘트 mlx1과 Z축중심의 반모멘트 mlz1이 작용되고, 스테이지(19)의 구동에 수반하는 구동반력 F2에 의해 정반(10)에는 X축중심의 반모멘트 mlx2와 Z축중심의 반모멘트 mlz2가 작용된다.Next, a method of canceling the half moment between the X axis center and the Z axis center acting on the
Z축중심의 모멘트에 관하여, 스테이지(18)와 스테이지(19)의 구동에 의해, 정반(10)에는 반모멘트 mlz1과 반모멘트 mlz2를 합친 반모멘트 합력이 작용된다. 이 반모멘트 합력을 상쇄하기 위해서, 정반(10)에 작용하는 반모멘트 mlz1과 반모멘트 mlz2를 합친 반모멘트 합력과는 역방향으로, 로터 반모멘트 -mlz가 작용되도록 ωZ로터(16)를 회전시킨다. 이것에 의해 스테이지(18, 19)의 구동 시에 정반(10)에 작용하는 반모멘트 mlz1과 반모멘트 mlz2를 합친 반모멘트 합력과, ωZ로터(16)의 회전 시에 정반(10)에 작용하는 로터 반모멘트 -mlz를 평형을 이루게 해서, 정반(10) 내의 모멘트를 상쇄한다.Regarding the moment of the Z-axis center, the driving force of the
X축중심의 모멘트에 관하여, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 정반(10)에는 반모멘트 mlx1과 반모멘트 mlx2를 합친 반모멘트 합력이 작용된다. 이 반모멘트 합력을 상쇄하기 위해서, 정반(10)에 작용하는 반모멘트 mlx1과 반모멘트 mlx2를 합친 반모멘트 합력과는 역방향으로, 로터 반모멘트 -mlx가 작용되도록 ωX로터(14) 를 회전시킨다. 이 실시형태에서는, 2개의 ωX로터(14)에 의해 로터 반모멘트를 발생시키고 있으므로, 2개의 ωX로터(14)에 의해 각각 발생하는 로터 반모멘트 -mlx의 합력과 반모멘트 합력과의 합이 O이 되도록 한다. 이것에 의해 스테이지(18, 19)의 구동 시에 정반(10)에 작용하는 반모멘트 mlx1과 반모멘트 mlx2를 합친 반모멘트 합력과, ωX로터(14)의 회전 시에 정반(10)에 작용하는 로터 반모멘트 -2mlx를 평형을 이루게 해서, 정반(10)에 작용하는 반모멘트를 상쇄한다.Regarding the moment of the X-axis center, the half-moment force of the half moment mlx1 and the half moment mlx2 is applied to the
또한, 구체적인 반모멘트의 구하는 방법에 대해서는, 일본국 특개평11-190786호 공보에 기재가 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.In addition, about the method of obtaining a specific half moment, since it is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 11-190786, detailed description is abbreviate | omitted.
여기에서는, 스테이지(18, 19)가 Y축을 따라서 서로 역방향으로 가속된 경우를 예로 들어서 설명했지만, 스테이지(18, 19)가 Y축을 따라서 동일방향으로 가속된 경우도 마찬가지로, Y매스(13), ωZ로터(16), ωX로터(14)를 이용해서 구동 반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄할 수 있다. 또, 스테이지(18, 19)가 X축을 따라서 동일방향, 또는 역방향으로 가속된 경우도 마찬가지로, X매스(12), ωZ로터(16), ωY로터(15)를 이용해서 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄할 수 있다. 또, 스테이지(18, 19)가 X방향과 Y방향으로 동기해서 가속된 경우도 마찬가지로, X매스(12), Y매스(13), ωZ로터(16), ωY로터(15), ωX로터(14)를 이용해서 구동반력(이것에 의해 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄할 수 있다.Here, the case where the
이상과 같이, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 실시하고 있을 때에, 각각의 스테이지가 각각 X, Y방향으로 자유롭게 구동된 경우에 발생하는 구동반력(이것에 의해 발생하는 반모멘트를 포함함)을 제 1 반력상쇄기구에 의해서 상쇄할 수 있다.As described above, the driving reaction force generated when the respective stages are freely driven in the X and Y directions when the wafer exposure processing and the wafer alignment processing are performed (including the half moment generated by this) Can be canceled by the first reaction force canceling mechanism.
또, 노광처리와 얼라인먼트처리를 실시하고 있을 때에, 각각의 스테이지에 의한 구동반력과 반모멘트를 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄함으로써, 위치결정장치의 외부로 반력의 영향이 없어진다. 이것에 의해, 투영광학계 및 얼라인먼트광학계의 진동 및 변형이 없어져서, 보다 정밀도가 높은 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행할 수 있다.In addition, when the exposure process and the alignment process are performed, the reaction reaction force and the half moment by each stage are canceled by the first reaction force canceling mechanism, so that the influence of the reaction force to the outside of the positioning device is eliminated. As a result, vibrations and deformations of the projection optical system and the alignment optical system are eliminated, so that exposure processing and alignment processing with higher accuracy can be executed.
제 1 반력상쇄기구는, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 노광처리 및 얼라인먼트처리가 실행되고 있을 때에 정반(10)에 작용하는 각각의 스테이지의 구동반력과 반모멘트를 상쇄할 수 있는 부하 및 스트로크를 가지고 있으면 충분하다. 따라서, X매스(12), Y매스(13)의 스트로크를 짧게 하고, ωZ로터(16)의 부하를 작게 할 수 있어서, 제 1 반력상쇄기구를 소형화 및 경량화할 수 있다.The first reaction force canceling mechanism has a driving reaction force and a half moment of each stage acting on the
각각의 스테이지의 구동에 의해 발생하는 ωZ방향의 반모멘트는, 각각의 스테이지가 동일한 ωZ회전방향으로 반모멘트를 발생시키면, 각각의 스테이지가 발생시키는 ωZ방향의 반모멘트의 합을 ωZ로터(16)에 의해 상쇄시키지 않으면 안되어서, ωZ로터(16)에 요구되는 부하가 커진다. 그래서, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 1개의 스테이지가 구동된 때에 발생하는 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있도록 ωZ로터(16)의 부하를 설정하고, 또 다른 1개의 스테이지는 동일한 ωZ회전방향으로 부하를 발생시키지 않도록 구동시킴으로써, ωZ로 터(16)의 부하를 한층 더 작게 할 수 있다.The half moment in the ω Z direction generated by the driving of each stage is calculated by adding the sum of the half moments in the ω Z direction generated by each stage when each stage generates the half moment in the same ω Z rotation direction. This must be canceled out, and the load required on the
또, ωZ로터(16)가 상쇄할 수 있는 ωZ방향의 반모멘트를 사전에 설정하고, 각각의 스테이지의 구동에 의해 발생하는 ωZ방향의 반모멘트의 합이, ωZ로터(16)가 상쇄할 수 있는 ωZ방향의 반모멘트치를 초과하지 않도록, 각각의 스테이지의 순서를 제어하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법으로도, ωZ로터(16)의 부하를 더욱더 작게 할 수 있다.In addition, the
도 5는 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력과 반모멘트의 상쇄동작을 설명하는 도면이다.Fig. 5 is a view for explaining the operation of canceling the driving reaction force and the half moment when the two stages are replaced.
도 5에서 스테이지(18)와 스테이지(19)가 교체된다. 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향)(29)으로 가속되고 있으며, 스테이지(19)는 스테이지 가속방향(+Y방향)(30)으로 가속되고 있다.In FIG. 5,
스테이지(18, 19)의 교체 시에는 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하지 않도록, 스테이지(18, 19)는 스테이지 교체 시 구동범위(23)를 그 중심위치가 넘지 않는 범위에서, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 바깥쪽까지 이동한다. 따라서, 노광처리 및 얼라인먼트처리 시, 즉 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다도 큰 ωZ방향의 모멘트가 발생된다. 그래서, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해서 구동반력을 상쇄한다.In order to prevent the
스테이지(18, 19)의 교체에 있어서 스테이지(18, 19)가 가속된 때에 정반(10)에 작용하는 구동반력을 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(19)의 구동은 정반(10)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)는 정반(10)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 이 예에서는, 구동반력 F1과 구동반력 F2는 동일한 크기로 역방향으로 작용하는 힘이므로, 정반(1O) 내에서 구동반력 F1과 구동반력 F2는 서로 상쇄되어, 정반(1O)에는 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력의 합력이 작용되지 않는다.The method of canceling the drive reaction force acting on the
또, 구동반력 F1과 구동반력 F2와의 합력이 O이 아닌 경우, 정반(1O)에는 Y방향의 병진방향으로 구동반력의 합력 F1+F2가 작용된다. 그래서, Y추력발생기구(24)에 의해 구동반력의 합력 F1+F2와는 역방향의 추력을 정반(10)에 부여한다. 이것에 의해, 정반(10)에 작용하는 힘은 균형의 관계로 되고, 정반(10)에 작용하는 구동반력을 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.When the force between the drive reaction force F1 and the drive reaction force F2 is not 0, the force F1 + F2 of the drive reaction force acts on the
다음에, 스테이지(18, 19)가 가속된 때에 정반(10)에 작용하는 Z축중심의 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)는 정반(10)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)는 정반(10)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 스테이지(18)의 구동반력 F1과 스테이지(19)의 구동반력 F2의 작용점은 정반(10)의 중심과 일치하지 않기 때문에, 스테이지(18)의 구동반력 F1에 의해 정반(10)에는 Z축중심의 반모멘트 mlz1'이 작용되고, 스테이지(19)의 구동반력 F2에 의해 정반(10)에는 Z축중심의 반모멘트 mlz2'가 작용된다. 스테이지(18)와 스테이지(19)의 구동에 의해 2개의 Z축중심의 반모멘트가 작용된 경우, 정반(10)에는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트 합력이 작용된다.Next, a method of canceling the half moment of the Z axis center acting on the
여기서, 스테이지의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하지 않도록, 그들이 X방향으로 격리되어 있으므로, 스테이지(18, 19)가 통상의 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다 큰 ωZ방향의 반모멘트 합력이 발생된다. 이 ωZ방향의 반모멘트 합력을 상쇄하기 위해서, 제 1의 X추력발생기구(25)는 -X방향의 추력 FX1을 정반(10)에 대해서 부여하고 제 2의 X추력발생기구(26)는 +X방향의 추력 FX2를 정반(10)에 대해서 부여한다. 이것에 의해, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트 합력과는 역방향으로 동등한 추력 모멘트를 정반(10)에 작용시킨다. 제 1의 X추력발생기구(25)와 제 2의 X추력발생기구(26)에 의해 발생시킨 추력 모멘트에 의해 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트 합력은 균형의 관계로 되고, 정반(10)에 작용하는 ωZ방향의 모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.Here, when the stages are replaced, since the
이 실시형태의 위치결정장치(100)에서는, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 ωX방향으로도 반모멘트가 발생되지만, 이 ωX방향의 반모멘트의 크기는, 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬 실행 시에 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 스테이지(18, 19)의 구동을 실시할 때에 발생하는 ωX방향의 반모멘트와 동등하다. 이 이유는, 스테이지(18, 19)의 각 중심위치와 정반(10)의 중심위치와의 거리는 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 있어서의 스테이지(18, 19)의 구동 시와 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 동일하기 때문이다. 그런 연유로, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 ωX방향의 반모멘트는, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 실행하고 있을 때와 마찬가지로 제 1 반력상쇄기구인 ωX로터(14)를 회전 구동시킴으로써 상쇄할 수 있다. 다만, 스테이지의 교체 시에, 정반(10)에 작용하는 ωX방향의 반모멘트를 상쇄하기 위한 추력발생기구(액츄에이터)를 제 2 반력상쇄기구의 일부로서 별개로 배치해도 된다.In the
여기에서는, 스테이지(18, 19)가 Y축을 따라서 서로 역방향으로 가속된 경우를 예로 들어서 설명했지만, 스테이지(18, 19)의 교체 동작 시에 있어서, 스테이지(18, 19)가 어떤 방향으로 구동된 경우에서도, Y추력발생기구(24), 제 1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)에 의해서 정반(10)에 추력을 작용시킴으로써, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 XY방향의 구동반력과 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다.Here, the case where the
이상과 같이, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해서 상쇄할 수 있다. 또, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 1 반력기구와 제 2 반력기구의 쌍방에 의해서 상쇄해도 된다.As described above, the driving reaction force and the half moment generated at the time of replacing the
스테이지(18, 19)의 교체 시에 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 때에, 정반(10)에 작용시키는 추력의 반력이 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나가고, 위치결정장치(100)의 외부로 반력의 영향을 준다. 그러나, 스테이지의 교체 시에는 노광 처리 및 얼라인먼트 처리가 실시되지 않으므로, 노광장치의 성능에 악영향을 주는 일은 없다.When canceling the drive reaction force and the anti-moment generated during the replacement of the
[제 2의 실시형태] Second Embodiment
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 도면이며, 도 6은 평면도, 도 7은 측면도이다.6 and 7 are diagrams showing a schematic configuration of a positioning device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view and FIG. 7 is a side view.
제 2의 실시형태의 위치결정장치(200)는, 투영광학계(5)에 의해 웨이퍼의 노광처리를 실행하는 "노광쪽"의 영역에 노광 정반(37)을 배치하고, 얼라인먼트광학계(8)에 의해 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 실행하는 "얼라인먼트쪽"의 영역에 얼라인먼트 정반(38)을 배치하고 있다. 이들 정반(37, 38)은 각각 에어 마운트 등의 제진기구(11)에 의해 지지될 수 있다. 제진기구(11)에 의해서, 지지대(27)를 개재해서 바닥과 정반(37, 38)과의 사이에서 진동이 전달되는 것이 억제된다.The
제 1의 실시형태와 마찬가지로, 각각의 정반(37, 38) 위에는 스테이지(18, 19)가 에어 베어링에 의해서 부상되고 있다. 스테이지(18, 19)는 예를 들면, 평면 펄스모터 구동방식 혹은 평면 로렌츠모터 구동방식의 평면 모터 스테이지기구에 의해, 각각의 정반(37, 38) 위를 자유롭게 이동할 수 있다.As in the first embodiment, the
또, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 스테이지(18, 19)의 위치는 각각의 스테이지에 배치된 바 미러와 소정의 계측기준에 장착된 간섭계에 의해, 정반(37, 38) 위의 전역에서 계측 가능하다.In addition, similarly to the first embodiment, the positions of the
또, 스테이지(18, 19)에는 신호 케이블, 전력 케이블, 감압 라인, 압력 에어 라인, 스테이지의 열원을 온도 조정하기 위한 냉매 라인 등이 접속될 수 있다.In addition, the
제 2의 실시형태의 위치결정장치(200)는 스테이지(18, 19)의 구동에 의해서 발생하는 구동반력 및 반모멘트를 상쇄하기 위해서 제 1의 실시형태에서 설명한 제 1 반력상쇄기구와 제 2 반력상쇄기구를 각각의 정반(37, 38)에 배치하고 있다.The
노광 정반(37)에는, 제 1 반력상쇄기구로서, X매스(12), Y매스(13), ωX로터(24), ωY로터(15), ωZ로터(16) 및 그들을 구동하는 구동기구가 구비되는 동시에, 제 2 반력상쇄기구로서, 제 1의 Y추력발생기구(34), 제 2의 Y추력발생기구(35), X추력발생기구(36)가 구비되어 있다.In the
얼라인먼트 정반(38)에는 제 1 반력상쇄기구로서 X매스(12), Y매스(13), ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16) 및 그들의 구동기구가 구비되는 동시에, 제 2 반력상쇄기구로서 제 1의 Y추력발생기구(31), 제 2의 Y추력발생기구(32), X추력발생기구(33)가 구비되어 있다.The
제 1의 실시형태와 마찬가지로, 각각의 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에서는 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력을 상쇄하기 위해서, X매스(12) 및 Y매스(13)를 병진 구동하고, 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 반모멘트를 상쇄하기 위해서, ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16)를 회전 구동한다.Similar to the first embodiment, in the first reaction force canceling mechanism disposed on each of the
또, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 각각의 정반(37, 38)에 대해서 배치된 제 2 스테이지 반력상쇄기구에서는, 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄하기 위해서, 노광 정반(37)에서는 제 1의 Y추력발생기구(34), 제 2의 Y추력발생기구(35), X추력발생기구(36)에 의해서, 얼라인먼트 정반(38)에서는 제 1의 Y추력발생기구(31), 제 2의 Y추력발생기구(32), X추력발생기구(33)에 의해서, 구동반력 및 반모멘트와는 역방향의 추력을 발생하여, 구동반력 및 반모멘트를 상쇄한다.In addition, in the second stage reaction force canceling mechanism arranged about each of the
이상과 같은 구성의 위치결정장치(200)를 구비하는 노광장치에 있어서, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 반도체 노광순서에 있어서의 노광처리와 얼라인먼트처리를 병렬해서 실행한다. 도 6 및 도 7 중의 왼쪽의 "노광쪽"의 영역 내에서 투영광학계(5)에 의해 한 쪽의 스테이지 위의 웨이퍼(1)에 대해서 노광처리가 실시되고, 오른쪽의 "얼라인먼트쪽"의 영역 내에서 얼라인먼트광학계(8)에 의해 다른 쪽의 스테이지 위의 웨이퍼(1)에 대해서 얼라인먼트처리가 실시된다.In the exposure apparatus provided with the
노광처리와 얼라인먼트처리와는 병렬로 실행되고, 각각의 처리가 종료된 시점에서 스테이지(18)와 스테이지(19)가 교체된다. 이것에 의해, 웨이퍼의 얼라인먼트처리가 종료된 스테이지는 "얼라인먼트쪽"의 영역 내로부터 "노광쪽"의 영역 내로 이동해서, 그 스테이지 위의 웨이퍼에 대해서 노광처리가 실시된다. 또, 웨이퍼의 노광처리가 종료된 스테이지는 "노광쪽"의 영역 내로부터 "얼라인먼트쪽"의 영역 내로 이동한다. 이때에, 스테이지 위로부터 도시하지 않은 웨이퍼 반송계에 의해 웨이퍼가 회수되고, 그 스테이지 위에 새로운 웨이퍼가 제공된다. 이 순서를 반복함으로써 웨이퍼의 노광처리를 연속해서 실시할 수 있다.The exposure process and the alignment process are executed in parallel, and the
제 1의 실시형태와 마찬가지로, 노광처리에서는, 웨이퍼(1) 및 기준마크(20)의 계측 및 웨이퍼(1)의 노광을 실시하기 위해서 필요한 노광 시 구동범위(도 8 참조; 도 8에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(21) 내에서 스테이지를 구동하면 된다. 또, 노광처리와 병렬로 실행되는 얼라인먼트처리에서는, 웨이퍼(1)의 얼라인먼트처리를 위해서 필요한 얼라인먼트 시 구동범위(도 8 참조; 도 8에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(22) 내에서 스테이지를 구동하면 된다.In the exposure process, as in the first embodiment, the exposure driving range required for measuring the
한편, 2개의 스테이지(18, 19)의 교체를 실시할 때는, 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 각 범위보다도 넓은 스테이지 교체 시 구동범위(도 8 참조; 도 8에서는 스테이지의 중심부의 구동범위가 예시되어 있음)(23)에서 스테이지(18, 19)를 이동시킬 필요가 있다. 이것은 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위함이다. 이런 연유로, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동되는 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬처리 시보다도 큰 구동반력이 발생한다. 또한, 스테이지(18, 19)의 교체 때는, 스테이지(18, 19)가 서로 역방향으로 구동되기 때문에, 구동반력은 ωZ방향(Z축중심의 회전)의 큰 반모멘트를 포함한다.On the other hand, when the two
그래서, 제 2의 실시형태의 위치결정장치(200)에서는, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 스테이지(18, 19)가 노광 정반(37) 위의 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 정반(38) 위의 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 위치할 때, 즉, 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에는, 각각의 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의해 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 각각의 정반(37, 38) 내에서 상쇄한다.Thus, in the
웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리와의 병렬처리 시에 있어서 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄함으로써, 각각의 정반(37, 38)에 발생하는 X, Y병진방향의 구동반력 및 ωX, ωY, ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 이것에 의해, 위치결정장치(200)의 외부로 반력의 영향이 없어지므로, 투영광학계(5) 및 얼라인먼트광학계(8) 등의 진동 및 변형을 방지하여, 보다 정밀도가 높은 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행할 수 있다.In the parallel processing between the exposure process of the wafer and the alignment process of the wafer, the first reaction force canceling mechanism cancels the driving reaction force and the half moment associated with the driving of the
또, 위치결정장치(200)에서는, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해서 정반(37, 38)을 구동함으로써 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄한다. 스테이지(18, 19)의 교체 시에 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 X, Y병진방향의 구동반력과 ωZ방향의 반모멘트는, 제 2 반력상쇄기구에 의해서 상쇄된다.In the
여기서, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 구동 시보다 큰 구동반력(특히, ωZ방향의 반모멘트)이 발생된다. 제 1의 X추력발생기구(25) 및 제 2의 X추력발생기구(26)가 발생되는 추력을 증가시킴으로써, 정반(10)의 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 또, 제 2 반력상쇄기구에서는 정반(10)에 작용시키는 추력의 반력이 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나가고, 위치결정장치(100)의 외부로 반력의 영향을 주지만, 이때, 스테이지(18, 19)는 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행하고 있지 않으므로, 노광장치의 성능에 악영향을 주는 일은 없다.Here, when the
제 1의 실시형태와 마찬가지로, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 각각의 정반(37, 38)에 배치한 제 2 반력상쇄기구에 의해 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 각각의 정반(37, 38) 내에서 상쇄한다. 따라서, 각 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 이동할 때의 구동반력 및 반모멘트를 각각의 정반(37, 38) 내에서 상쇄할 수 있으면 충분하다.Similarly to the first embodiment, when the
따라서, 제 1 반력상쇄기구의 각 매스와 각 로터는, 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동할 때에 발생하는 구동반력 및 반모멘트를 상쇄 가능한 부하 및 스트로크를 가지고 있으면 충분하다. 한편, 이 실시형태와는 달리, X매스(12), Y매스(13)에 의해서 스테이지(18, 19)의 교체 시의 구동반력을 상쇄하고자 하면, X매스(12), Y매스(13)에 요구되는 스트로크는 보다 길어진다.Therefore, each mass and each rotor of the first reaction force canceling mechanism is adapted to drive the driving reaction force and the anti-moment generated when the
또, ωZ로터(16)는 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 스테이지(18, 19)의 구동 시에 발생하는 반모멘트에 대응하는 부하를 가지면 충분하다. 한편, 이 실시형태와는 다르게, ωZ로터(16)에 의해서 스테이지(18, 19)의 교체 시의 반모멘트를 상쇄하고자 하면, ωZ로터(16)에 요구되는 부하는 보다 커진다.It is sufficient that the
도 8 및 도 9는 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)의 상쇄 동작을 설명하는 도면이며, 도 8은 평면도, 도 9는 측면도이다.8 and 9 are diagrams for explaining the offsetting operation of the drive reaction force (including the half moment generated by this) during parallel execution of the exposure process and the alignment process, FIG. 8 is a plan view, and FIG. Side view.
도 8 및 도 9에서, 스테이지(18)는 노광 정반(37) 위의 노광 시 구동범위(21) 내에 있어서의 웨이퍼(1)의 노광 동작에 이용되고, 스테이지(19)는 얼라인먼트 정반(38) 위의 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 있어서의 웨이퍼(1)의 얼라인먼트 동작에 이용되고 있다. 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향의)(29)으로 가속되고 있으며, 스테이지(19)는 스테이지 가속방향(+Y방향)(30)으로 가속되고 있다.8 and 9, the
스테이지(18, 19)가 정반(37, 38) 위에서 웨이퍼(1)의 노광처리와 웨이퍼(1)의 얼라인먼트처리에 제공되고 있을 경우는, 각각의 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의해서 반력이 상쇄된다.When the
여기서, 노광 정반(37)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의한 노광처리 시의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄방법과, 얼라인먼트 정반(38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의한 얼라인먼트처리 시의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄방법과는 동일하다. 따라서, 이하에서는, 노광 정반(37) 위의 노광 시 구동범위(21) 내에서 스테이지 위의 웨이퍼(1)에 대해서 노광처리가 실행되고 있을 때의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트의 상쇄 동작을 설명한다.Here, a method of canceling the driving reaction force and the anti-moment during the exposure treatment by the first reaction force canceling mechanism disposed on the
노광 정반(37) 위의 노광 시 구동범위(21) 내에서 스테이지(18)가 가속된 경우에 노광 정반(37)에 작용하는 구동반력을 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)의 구동은 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시킨다. 이 구동반력 F1을 상쇄하도록, Y매스(13)를 Y방향으로 병진 구동시켜서, 구동반력 F1과는 역방향으로 노광 정반(37)에 작용하는 매스반력 -F를 발생시킨다. 이 예에서는, 2개의 Y매스(13)에 의해 매스반력을 발생시키고 있으므로, 2개의 Y매스(13)에 의해 발생하는 매스반력 -F의 합력과, 구동반력 F1을 평형을 이루게 해서, 노광 정반(37) 내에서 반력을 상쇄한다.A method of canceling the drive reaction force acting on the
다음에, 스테이지(18)가 가속된 경우에 노광 정반(37)에 작용하는 X축중심과 Z축중심의 반모멘트를 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)의 구동은 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시킨다. 구동반력 F1의 작용점은 노광 정반(37)의 중심과 일치하지 않기 때문에, 구동반력 F1에 의해 노광 정반(37)에는 X축중심의 반모멘트 mlx1과 z축중심의 반모멘트 mlz1이 작용된다.Next, a method of canceling the half moment between the X axis center and the Z axis center acting on the
Z축중심의 모멘트에 관하여, 스테이지(18)의 구동에 의해, 노광 정반(37)에는 ωZ방향의 반모멘트 mlz1이 작용된다. 노광 정반(37)에 작용하는 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄하기 위해서, 노광 정반(37)에 작용하는 반모멘트 mlz1과는 역방향으로, 로터 반모멘트 -mlz가 작용되도록 ωZ로터(16)를 회전시킨다. 이것에 의해 스테이지(18)의 구동 시에 노광 정반(37)에 작용하는 반모멘트 mlz1과, ωZ로터(16)의 회전 시에 노광 정반(37)에 작용하는 로터 반모멘트 -mlz를 평형을 이루게 해서, 노광 정반(37) 내의 ωz 방향의 모멘트력을 상쇄한다.With respect to the moment of the Z axis, the half moment mlz1 in the ω Z direction is applied to the
X축중심의 모멘트에 관하여, 스테이지(18)의 구동에 의해 노광 정반(37)에는 ωX방향의 반모멘트 mlx1이 작용된다. 노광 정반(37)에 작용하는 ωX방향의 반모멘트 합력을 상쇄하기 위해서, 노광 정반(37)에 작용하는 반모멘트 mlx1과는 역방향으로, 로터 반모멘트 -mlx가 작용되도록 ωX로터(14)를 회전시킨다. 이것에 의해, 스테이지(18)의 구동 시에 노광 정반(37)에 작용하는 반모멘트 mlx1과, ωX로터 회전 시에 노광 정반(37)에 작용하는 로터 반모멘트 -mlx를 평형을 이루게 해서, 노광 정반(37) 내의 ωX방향의 모멘트력을 상쇄한다.Regarding the moment of the X axis center, the half plate moment mlx1 in the ω X direction is applied to the
여기에서는, 노광 정반(37) 위의 노광 시 구동범위(21) 내에서 스테이지(18)가 웨이퍼(1)의 노광처리에 제공되고 있는 경우에 스테이지(18)의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 노광 정반(37)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 동작에 관해서 설명하였다. 얼라인먼트 정반(38) 위의 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 스테이지(19)가 웨이퍼(1)의 얼라인먼트처리에 제공되고 있는 경우도, 이상의 설명과 마찬가지의 방법으로, 스테이지(19)의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 얼라인먼트 정반(38)에 배치된 제 1 반력기구에 의해 상쇄할 수 있다.Here, the driving reaction force and reaction accompanying the driving of the
여기에서는, 각각의 스테이지가 Y축을 따라서 서로 역방향으로 가속된 경우를 설명했지만, 각각의 스테이지가 Y축을 따라서 동일방향으로 가속된 경우도 마찬가지로 각각의 정반에 배치된 Y매스(13), ωZ로터(16), ωX로터(14)를 이용해서 구동반력 및 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 또, 각각의 스테이지가 X축을 따라서 동일방향 또는 역방향으로 가속된 경우도, 마찬가지로, 각각의 정반에 배치된 X매스(12), ωZ로터(16), ωY로터(15)를 이용해서 구동반력 및 반모멘트를 상쇄할 수 있다. 또, 각각의 스테이지가 X방향과 Y방향으로 동기해서 가속된 경우도, 마찬가지로, 각각의 정반에 배치된 X매스(12), Y매스(13), ωZ로터(16), ωY로터(15), ωX로터(14)를 이용해서 구동반력 및 반모멘트를 상쇄할 수 있다.Here, although the case where each stage is accelerated in the opposite direction along the Y axis has been described, the case where each stage is accelerated in the same direction along the Y axis is similarly arranged in the
이상과 같이, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리에 있어서, 그 때에 각각의 스테이지가 X, Y방향으로 구동된 때에 발생하는 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 각각의 정반에 배치된 제 1 반력상쇄기구를 이용해서 반력을 상쇄할 수 있다.As described above, in the exposure processing of the wafer and the alignment of the wafer, each surface plate includes driving reaction force (including half moment generated by this) generated when each stage is driven in the X and Y directions. The reaction force can be canceled by using the first reaction force canceling mechanism disposed in the upper portion.
또, 노광처리와 얼라인먼트처리를 병렬해서 실행하고 있을 때의 각각의 스테이지의 구동에 의한 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 각각의 정반에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의해 상쇄함으로써, 위치결정장치의 외부로의 반력의 영향이 없어진다. 이것에 의해, 투영광학계 및 얼라인먼트광학계 등의 진동 및 변형의 영향이 없어져서, 보다 정밀도가 높은 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행할 수 있다.In addition, the first reaction force canceling mechanism disposed on each surface plate drives the reaction reaction force (including the half moment generated by this) caused by the driving of each stage when the exposure process and the alignment process are performed in parallel. By canceling, the influence of the reaction force to the outside of the positioning device is eliminated. This eliminates the influence of vibration and deformation of the projection optical system and the alignment optical system, and can perform exposure processing and alignment processing with higher accuracy.
또, 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)이 분리되어서 배치되어 있으므로, 웨이퍼의 노광처리에 제공되고 있는 스테이지의 구동반력 및 반모멘트와 웨이퍼의 얼라인먼트처리에 제공되고 있는 스테이지 구동반력 및 반모멘트가 상호 간섭하는 일이 없으므로, 보다 정밀도가 높은 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행할 수 있다.In addition, since the
또, 각각의 정반에 배치된 제 1 반력상쇄기구는, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리가 실시되고 있을 때에 각각의 정반에 작용하는 구동반력(이것에 의해서 발생하는 반모멘트를 포함함)을 상쇄 가능한 부하 및 스트로크를 가지고 있으면 된다. 따라서, 제 1의 실시형태보다도, X매스(12), Y매스(13)의 스트로크를 짧게 하고, ωZ로터(16)의 부하를 작게 할 수 있어서, 제 1 반력상쇄기구의 소형화 및 경량화할 수 있다.Further, the first reaction force canceling mechanism disposed on each surface plate is provided on each surface plate when the exposure process of the wafer and the alignment process of the wafer are performed within the
도 10은 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄 동작을 설명하는 도면이다.FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of canceling the driving reaction force and the half moment when the two stages are replaced.
도 10에서, 스테이지(18)와 스테이지(19)가 교체된다. 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향)(29)으로 가속되고 있으며, 스테이지(2)는 스테이지 가속방향(+Y방향)(30)으로 가속되고 있다.In FIG. 10,
스테이지(18, 19)의 교체 시에는 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하지 않도록, 스테이지(18, 19)는 스테이지 교체 시 구동범위(23)를 그 중심위치가 넘지 않는 범위에 있어서, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 바깥쪽까지 이동한다. 따라서, 노광처리 및 얼라인먼트처리 시, 즉 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다도 큰 ωZ방향의 모멘트가 발생된다. 그래서, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해서 구동반력을 상쇄한다.In order to prevent the
스테이지의 교체 시에 있어서, 노광 정반(37)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 상쇄하는 방법은 얼라인먼트 정반(38)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 상쇄하는 방법과 동일하다. 그래서, 이하에서는, 노광 정반(37)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력 및 반모멘트를 상쇄하는 방법을 설명한다.In the replacement of the stage, the method of canceling the driving reaction force and the half moment accompanying the driving of the stage by the second reaction force canceling mechanism disposed on the
스테이지의 교체에 있어서, 스테이지(18)가 가속된 경우에 노광 정반(37)에 작용하는 구동반력은 노광 정반(37)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄된다. 스테이지(18)는 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향의 구동반력 F1을 작용시킨다. 구동반력 F1을 상쇄하도록, 제 1의 Y추력발생기구(34)와 제 2의 Y추력발생기구(35)에 의해, 구동반력 F1과는 역방향의 추력을 노광 정반(37)에 부여한다. 이것에 의해, 노광 정반(37)에 작용하는 힘은 균형의 관계로 되어서, 노광 정반(37)에 작용하는 구동반력을 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.In the replacement of the stage, the drive reaction force acting on the
다음에, 스테이지(18)가 가속된 경우에 노광 정반(37)에 작용하는 Z축중심의 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)는 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향의 구동반력 F1을 작용시킨다. 구동반력 F1의 작용점은 노광 정반(37)의 중심과 일치하지 않기 때문에, 구동반력 F1에 의해 노광 정반(37)에는 ωZ방향의 반모멘트 mlz1'이 작용된다. 여기서, 스테이지의 교체 시에는 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하지 않도록, 그들이 X방향으로 격리되어 있으므로, 스테이지(18, 19)가 통상의 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다 큰 ωZ방향의 반모멘트 합력이 발생된다. 이 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄하기 위해서, 제 1의 Y추력발생기구(34)는 +Y방향의 추력 FX1을 노광 정반(37)에 대해서 부여하고, 제 2의 Y추력발생기구(35)는 -Y방향의 추력 FX2를 노광 정반(37)에 대해서 부여한다. 이것에 의해, 스테이지(18)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과는 역방향으로 동등한 추력 모멘트를 노광 정반(37)에 작용시킨다. 제 1의 Y추력발생기구(34)와 제 2의 Y추력발생기구(35)에 의해 발생시킨 추력 모멘트와, 스테이지(18)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과는 균형의 관계로 되어서, 노광 정반(37)에 작용하는 ωZ방향의 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.Next, a method of canceling the half moment of the Z axis center acting on the
이 실시형태의 위치결정장치(200)에서는, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서, 스테이지(18)의 구동에 의해 ωX방향으로도 반모멘트가 발생되지만, 이 ωX방향의 반모멘트의 크기는, 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬 실행 시에 노광 시 구동범위(21) 내에서 스테이지(18)의 구동을 실시할 때에 발생하는 ωX방향의 반모멘트와 동등하다. 이 이유는, 스테이지(18)와의 중심위치와 노광 정반(37)의 중심위치와의 거리는 노광 시 구동범위(21) 내에 있어서의 구동 시와 스테이지의 교체 시에 있어서 동일하기 때문이다. 그런 연유로, 스테이지(18)의 구동에 의해 발생하는 ωX방향의 반모멘트는, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 실행하고 있을 때와 마찬가지로 제 1 반력상쇄기구인 ωX로터(14)를 회전 구동시킴으로써 상쇄할 수 있다. 다만, 스테이지의 교체 시에, 노광 정반(37)에 작용하는 ωX방향의 반모멘트를 상쇄하기 위한 추력발생기구(액츄에이터)를 제 2 반력상쇄기구의 일부로서 별개로 배치해도 된다.In the
여기에서는, 스테이지의 교체 시에, 노광 정반(37) 위의 스테이지 교체 시 구동범위(23) 내에서 노광 정반(37) 위로부터 얼라인먼트 정반(38) 위에 스테이지(18)를 이동시킬 때의 스테이지(18)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 노광 정반(37)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 동작을 설명하였다. 얼라인먼트 정반(38) 위로부터 노광 정반(37) 위에 스테이지(19)를 이동시킬 때의 얼라인먼트 정반(38) 위의 스테이지(19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트에 대해서도, 얼라인먼트 정반(38)에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.Here, when the stage is replaced, the stage at the time of moving the
또, 여기에서는, 각각의 스테이지가 Y축을 따라서 서로 역방향으로 가속된 경우를 예로 들어서 설명했지만, 스테이지의 교체를 동작할 때에 있어서, 스테이지(18, 19)가 어떤 방향으로 구동된 경우에서도, 각각의 정반에 배치된 추력발생기구가 각각의 정반에 추력을 작용시킴으로써, 각각의 스테이지의 구동에 의해 발생하는 XY방향의 구동반력과 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다.In addition, although the case where each stage accelerated in the opposite direction along the Y-axis was demonstrated here as an example, even when the
이상과 같이, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 각각의 정반에 대해서 발생하는 구동반력과 반모멘트를 각각의 정반에 배치된 제 2 반력상쇄기구에 의해서 상쇄할 수 있다. 또, 각각의 정반에 배치된 제 1 반력기구와 각각의 정반에 배치된 제 2 반력기구의 쌍방에 의해서 상쇄해도 된다.As mentioned above, the drive reaction force and the half moment which generate | occur | produce with respect to each surface plate at the time of replacing the
스테이지(18, 19)의 교체 시에 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 때에, 정반(37, 38)에 작용시키는 추력의 반력이 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나가고, 위치결정장치(100)의 외부로 반력의 영향을 준다. 그러나, 스테이지의 교체 시에는 노광처리 및 얼라인먼트처리가 실시되지 않으므로, 노광장치의 성능에 악영향을 주는 일은 없다.When canceling the drive reaction force and the anti-moment generated during the replacement of the
[제 3의 실시형태] [Third Embodiment]
도 11 및 도 12는 본 발명의 제 3의 실시형태의 위치결정장치의 개략구성을 표시하는 도면이며, 도 11은 평면도, 도 12는 측면도이다.11 and 12 are diagrams showing a schematic configuration of a positioning device of a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a plan view, and FIG. 12 is a side view.
제 3의 실시형태의 위치결정장치(300)에 있어서, 제 1 반력상쇄기구는 제 2의 실시형태와 마찬가지이며, X매스(12), Y매스(13), ωX로터(14), ωY로터(15), ωZ로터(16)를 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)의 쌍방에 배치하고 있다.In the
제 3의 실시형태의 위치결정장치(300)는 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)을 결합시키는 정반결합기구(39)를 구비하고 있다. 제 2 반력상쇄기구는 Y추력발생기구(24), 제 1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)를 포함하고, 제 2 반력상쇄기구는 정반결합기구(39)에 의해서 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)이 결합된 상태에서, 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력과 반모멘트를 상쇄하기 위해서, Y추력발생기구(24), 제 1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)에 의해 구동반력과 반모멘트와는 역방향의 추력이 결합된 정반(37, 38)에 부여한다.The
노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)을 결합시키는 정반결합기구(39)는 여러 가지의 방식, 예를 들면, 전자 척의 전자흡착력을 이용한 방식, 진공흡착력을 이용한 방식, 정전기흡착력을 이용한 방식, 메카니컬 클램프 기구를 이용한 방식 등으로 구성될 수 있다.The surface
노광 정반(37) 및 얼라인먼트 정반(38)에는 그들을 6축방향에 관해서 위치결정하는 위치결정기구를 배치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 정반결합기구(39)에 의해 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)을 결합시킬 때에, 노광 정반(37)의 스테이지 이동면과 얼라인먼트 정반(38)의 스테이지 이동면이 일치하게 되는 상태에서 정반결합기구(39)에 의해 이들 정반(37, 38)을 결합시킬 수 있어서, 스테이지(18, 19)의 교체 동작을 순조롭게 실시할 수 있다.It is preferable to arrange the positioning mechanism for positioning them in the six-axis direction on the
정반(37, 38)을 각각 위치결정하는 기구로서는, 예를 들면, 각각의 정반에 키네마틱 커플링을 구성하여 정반의 결합 시에 위치결정하는 방법, 각각의 정반의 결합면에 경사면을 형성하여 정반의 결합 시에 끼워넣는 상태로 해서 위치결정하는 방법 등이 있지만, 각각의 정반의 6축방향으로 위치결정을 실시하는 위치결정기구이면 뭐든지 된다.As a mechanism for positioning the
제 3의 실시형태의 위치결정장치(300)에서는, 제 2의 실시형태와 마찬가지로, 각각의 스테이지(18, 19)가 정반(37, 38) 위의 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동되어서, 노광처리와 얼라인먼트처리가 실행되고 있을 때는, 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구에 의해 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 각각의 정반(37, 38) 내에서 상쇄한다. 또, 스테이지(18, 19)가 스테이지 교체 시 구동범위(23)에서 구동되어서 교체될 때는, 제 2 반력상쇄기구에 의해 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트가 상쇄된다.In the
제 3의 실시형태에 있어서의 제 1 반력상쇄기구에 의해서, 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에 있어서의 스테이지(18, 19)의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄하는 동작은 제 2의 실시형태와 마찬가지이다. 즉, 노광처리와 얼라인먼트처리와의 병렬 실행 시에는 스테이지(18, 19)가 구동된 때에 발생하는 구동반력과 반모멘트를 각각의 정반(37, 38)에 배치된 제 1 반력상쇄기구를 이용해서 상쇄할 수 있다.By the first reaction force canceling mechanism in the third embodiment, the operation of canceling the driving reaction force and the half moment accompanying the driving of the
도 13은 2개의 스테이지의 교체 시에 있어서의 구동반력 및 반모멘트의 상쇄 동작을 설명하는 도면이다.It is a figure explaining the canceling operation of the drive reaction force and the half moment at the time of replacing two stages.
도 13에서, 스테이지(18)와 스테이지(19)가 교체된다. 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향)(29)으로 가속되고 있으며, 스테이지(19)는 스테이지 가속방향(+Y방향)(30)으로 가속되고 있다.In FIG. 13,
스테이지(18, 19)의 교체 시에는, 스테이지(18, 19)는 스테이지 교체 시 구동범위(23)를 그 중심위치가 넘지 않는 범위에서, 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22)의 바깥쪽까지 이동한다. 따라서, 노광처리 및 얼라인먼트처리 시, 즉 스테이지(18, 19)가 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다도 큰 ωZ방향의 모멘트가 발생된다. 그래서, 스테이지(18, 19)의 교체 시에는 제 2 반력상쇄기구에 의해서 구동반력을 상쇄한다.When the
각각의 정반 위에서 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 종료한 시점에서, 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)을 정반결합기구(39)에 의해 결합을 실시한다. 다음에, 스테이지(18, 19)의 교체 동작을 실시한다. 이 때, 도 13에서는, 스테이지(18)는 스테이지 가속방향(-Y방향)(29)으로 가속되고, 스테이지(19)는 스테이지 가속방향(+Y방향)(30)으로 가속된다. 스테이지(18)는 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)는 얼라인먼트 정반(38)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 이때, 정반결합기구(39)에 의해 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)이 결합되어 있으므로, 노광 정반(37)과 얼라인먼트 정반(38)을 하나의 정반으로 간주할 수 있다. 이 예에서는, 구동반력 F1과 구동반력 F2는 동일한 크기로 역방향으로 작용하는 힘이므로, 결합된 정반 내에서 구동반력 F1과 구동반력 F2는 서로 상쇄되고, 결합된 정반(37, 38)에는 각각의 스테이지(18, 19)의 구동에 의한 구동반력 합력은 작용하지 않는다.When the exposure process of the wafer and the alignment process of the wafer are finished on each of the surfaces, the
또, 구동반력 F1과 구동반력 F2와의 합력이 O이 아닌 경우, 결합된 정반(37, 38)에는 Y방향의 병진방향으로 구동반력 합력 F1+F2가 작용된다. Y추력발생기구(24)에 의해 구동반력 합력 F1+F2와는 역방향의 추력이 결합된 정반(37, 38)에 부여됨으로써 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 힘은 균형의 관계로 되고, 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 구동반력을 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.In addition, when the force of the driving reaction force F1 and the driving reaction force F2 is not 0, the driving reaction force force F1 + F2 is applied to the combined
다음에, 스테이지(18, 19)가 가속된 경우에 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 Z축중심의 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄하는 방법을 설명한다. 스테이지(18)는 노광 정반(37)에 대해서 +Y방향으로 구동반력 F1을 작용시키고, 스테이지(19)는 얼라인먼트 정반(38)에 대해서 -Y방향으로 구동반력 F2를 작용시킨다. 스테이지(18)의 구동반력 F1과 스테이지(19)의 구동반력 F2의 작용점은 결합된 정반(37, 38)의 중심과 일치하지 않기 때문에, 구동반력 F1에 의해, 결합된 정반(37, 38)에는, Z축 중심의 반모멘트 mlz1'이 작용되고, 구동반력 F2에 의해, 결합된 정반(37, 38)에는 Z축중심의 반모멘트 mlz2'가 작용된다. 스테이지(18)와 스테이지(19)의 구동에 의해, 결합된 정반(37, 38)에는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트가 작용된다. 여기서, 스테이지의 교체 시에는 스테이지(18, 19)가 서로 간섭하지 않도록, 그들이 X방향으로 격리되어 있으므로, 스테이지(18, 19)가 통상의 노광 시 구동범위(21) 및 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에서 구동될 때보다 큰 ωZ방향의 반모멘트 합력이 발생된다. 이 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 ωZ방향의 반모멘트 합력을 상쇄하기 위해서, 제 1의 X추력발생기구(25)는 -X방향의 추력 FX1을 결합된 정반(37, 38)에 대해서 부여하고, 제 2의 X추력발생기구(26)는 +X방향의 추력 FX2를 결합된 정반(37, 38)에 대해서 부여한다. 이것에 의해, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트와는 역방향으로 동등한 추력 모멘트가 결합된 정반(37, 38)에 작용시킨다. 제 1의 X추력발생기구(25)와 제 2의 X추력발생기구(26)에 발생시킨 추력 모멘트에 의해 각각의 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 반모멘트 mlz1'과 반모멘트 mlz2'를 합친 반모멘트는 균형의 관계로 되고, 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 ωZ방향의 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 수 있다.Next, a method of canceling by the second reaction force canceling mechanism the half moment of the Z axis center acting on the combined
이 실시형태의 위치결정장치(300)에서는, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 ωX방향으로도 반모멘트가 발생되지만, 이 ωX방향의 반모멘트의 크기는 노광처리 및 얼라인먼트처리의 병렬 실행 시에 노광 시 구동범위(21) 내에서 스테이지(18)의 구동을 실시할 때에 발생하는 ωX방향의 반모멘트와 동등하다. 이 이유는, 스테이지(17,18)의 각 중심위치와 결합된 정반(37, 38)의 중심위치와의 거리는 노광 시 구동범위(21), 얼라인먼트 시 구동범위(22) 내에 있어서의 구동 시와 스테이지의 교체 시에 있어서 동일하기 때문이다. 그런 연유로, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 ωX방향의 반모멘트는, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리를 실행하고 있을 때와 마찬가지로 제 1 반력상쇄기구인 ωX로터(14)를 회전 구동시킴으로써 상쇄할 수 있다. 다만, 스테이지의 교체 시에, 결합된 정반(37, 38)에 작용하는 ωX방향의 반모멘트를 상쇄하기 위한 추력발생기구(액츄에이터)를 제 2 반력상쇄기구의 일부로서 별개로 배치해도 된다.In the
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여기에서는, 스테이지(18, 19)가 Y축을 따라서 서로 역방향으로 가속된 경우 를 예로 들어서 설명했지만, 스테이지(18, 19)의 교체 동작 시에 있어서, 스테이지(18, 19)가 어떤 방향으로 구동된 경우에서도, Y추력발생기구(24), 제 1의 X추력발생기구(25), 제 2의 X추력발생기구(26)에 의해서, 결합된 정반(37, 38)에 추력을 작용시킴으로써, 스테이지(18, 19)의 구동에 의해 발생하는 XY방향의 구동반력과 ωZ방향의 반모멘트를 상쇄할 수 있다.Here, the case where the
이상과 같이, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해서 상쇄할 수 있다. 또, 스테이지(18, 19)의 교체 시에 있어서 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 1 반력기구와 제 2 반력기구의 쌍방에 의해서 상쇄해도 된다.As described above, the driving reaction force and the half moment generated at the time of replacing the
스테이지(18, 19)의 교체 시에 발생하는 구동반력과 반모멘트를 제 2 반력상쇄기구에 의해 상쇄할 때에, 정반(10)에 작용시키는 추력의 반력이 지지기구(28)를 개재해서 바닥면으로 빠져나가고, 위치결정장치(100)의 외부에 반력의 영향을 준다. 그러나, 스테이지의 교체 시에는 노광처리 및 얼라인먼트처리가 실행되지 않으므로, 노광장치의 성능에 악영향을 주는 일은 없다.When canceling the drive reaction force and the anti-moment generated during the replacement of the
[변형예][Modification]
제 1~제 3의 실시형태에 있어서, XY방향으로 자유도를 가지는 평면모터에 대해서 설명했지만, 이것을, 리니어모터 및 볼나사를 구동원으로 하는 1자유도의 스테이지장치를 중첩한 XY스테이지장치에 의해서 치환해도 된다. 또, 1자유도의 스테이지장치를 중첩한 XY스테이지장치를 노광쪽과 얼라인먼트쪽에 각각 배치해서, 각각의 XY스테이지장치가 각각의 스테이지를 바꿔 가짐으로써 스테이지의 교체를 실 시하는 구성을 채용해도 된다. 이상과 같은 구성에서도, 제 1~제 3의 실시형태에 있어서의 위치결정장치와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.In the first to third embodiments, a planar motor having degrees of freedom in the XY direction has been described. However, even if this is replaced by an XY stage device in which a single degree of freedom stage device using a linear motor and a ball screw as a driving source is superposed. do. Moreover, the structure which arrange | positions the XY stage apparatus which superimposed the stage apparatus of 1 degree of freedom on the exposure side, and the alignment side, respectively, and each XY stage apparatus changes each stage may implement | achieve a stage replacement. Also in the above structure, the same effect as the positioning apparatus in 1st-3rd embodiment can be acquired.
제 1~제 3의 실시형태에서, 각각의 정반을 에어 마운트 위에 구성했지만, 각각의 정반에 에어 베어링을 구성하고, 각각의 정반이 스테이지 지지대 위에 에어 베어링에 의해서 부상하여, 자유롭게 작동할 수 있도록 해도 된다. 각각의 정반을 에어 베어링을 개재해서 지지하는 구성에서도, 제 1~제 3의 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 에어 베어링은 정반을 비접촉에 의해 이동 가능하게 지지하는 기구의 일예이며, 에어 베어링 대신해서, 다른 비접촉의 지지기구를 채용해도 된다.In each of the first to third embodiments, although each surface plate is configured on the air mount, an air bearing is formed on each surface plate, and each surface plate floats on the stage support by the air bearing so that it can operate freely. do. Also in the structure which supports each surface plate through an air bearing, the effect similar to 1st-3rd embodiment can be acquired. Here, an air bearing is an example of the mechanism which supports a surface plate so that a movement can be carried out by non-contact, You may employ | adopt another non-contact support mechanism instead of an air bearing.
제 1~제 3의 실시형태에서, 웨이퍼의 노광처리와 웨이퍼의 얼라인먼트처리의 병렬 실행 시에는 제 1 반력상쇄기구에 의해 각각의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄하고, 노광처리와 얼라인먼트처리를 실행하고 있지 않을 때는, 제 2 반력상쇄기구(또는, 제 1 및 제 2 반력상쇄기구)에 의해 각각의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄한다.In the first to third embodiments, the first reaction force canceling mechanism cancels the driving reaction force and the half moment accompanying the driving of each stage by the first reaction force canceling mechanism in parallel execution of the wafer exposure process and the wafer alignment process. When not performing the alignment process, the second reaction force canceling mechanism (or the first and second reaction force canceling mechanisms) cancels the driving reaction force and the half moment accompanying the driving of each stage.
이 경우, 노광 커멘드, 얼라인먼트 커멘드라고 하는 커멘드에 의거해서 2개의 반력상쇄기구의 전환을 실시할 수 있다. 또, 각각의 스테이지가 노광 시 구동범위 및 얼라인먼트 시 구동범위 내에서 구동되고 있는 경우는, 제 1 반력상쇄기구에 의해 각각의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄하고, 각각의 스테이지가 노광 시 구동범위 및 얼라인먼트 시 구동범위의 밖에서 구동되고 있는 경우는, 제 2 반력상쇄기구(또는, 제 1 및 제 2 반력상쇄기구)에 의해 각각의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 이 경우에는, 사전에 노광 시 구동범위와 얼라인먼트 시 구동범위를 결정해 두고, 스테이지 위치의 계측결과가 구동범위 내인지 구동범위 외인지에 따라서 2개의 반력상쇄기구의 절환을 실시할 수 있다.In this case, two reaction force canceling mechanisms can be switched on the basis of a command such as an exposure command and an alignment command. When each stage is driven within the driving range during exposure and the driving range during alignment, the first reaction force canceling mechanism cancels the driving reaction force and half moment accompanying the driving of each stage, Is driven outside the driving range at the time of exposure and the driving range at the time of alignment, the driving reaction force and the half moment accompanying the driving of each stage by the second reaction force canceling mechanism (or the first and second reaction force canceling mechanisms). The same effect can be obtained even if it cancels out. In this case, the drive range at the time of exposure and the drive range at the time of alignment are determined beforehand, and the two reaction force canceling mechanisms can be switched depending on whether the measurement result of the stage position is within the drive range or outside the drive range.
이와 같이 각각의 스테이지의 동작 내용에 따라서 제 1 반력상쇄기구와 제 2 반력상쇄기구를 구분해서 사용해도 되고, 각각의 스테이지의 동작을 실시하고 있는 영역에 따라서 제 1 반력상쇄기구와 제 2 반력상쇄기구를 구분해서 사용해도 된다.In this manner, the first reaction force canceling mechanism and the second reaction force canceling mechanism may be used separately according to the operation contents of each stage, and the first reaction force canceling mechanism and the second reaction force canceling according to the area where the operation of each stage is performed. You may use the apparatus separately.
제 1~제 3의 실시형태에서, 각각의 스테이지가 노광 시 구동범위, 얼라인먼트 시 구동범위의 밖을 통과하도록 스테이지의 교체를 실시할 때는, 제 2 반력상쇄기구(또는, 제 1 및 제 2 반력상쇄기구)에 의해 각각의 스테이지의 구동에 수반하는 구동반력과 반모멘트를 상쇄하고 있다. 그러나, 제 2 반력상쇄기구에 의한 구동반력의 상쇄는, 노광처리 및 얼라인먼트처리를 실행하고 있지 않을 때에 있어서의 여러 가지의 스테이지 구동에 수반해서 이루어질 수 있다. 제 2 반력상쇄기구에 의한 구동반력의 상쇄는, 예를 들면, 스테이지로부터 웨이퍼 등의 물체를 회수할 때, 또는, 스테이지에 웨이퍼 등의 물체를 공급할 때에 필요한 스테이지의 구동에 수반해서 이루어져도 된다.In the first to third embodiments, the second reaction force canceling mechanism (or the first and second reaction force) is performed when each stage is replaced so that each stage passes outside the driving range during exposure and the driving range during alignment. Offset mechanism) cancels the drive reaction force and the half moment accompanying the drive of each stage. However, offsetting of the drive reaction force by the second reaction force canceling mechanism can be performed in conjunction with various stage driving when the exposure process and the alignment process are not executed. The offset of the driving reaction force by the second reaction force canceling mechanism may be performed, for example, in conjunction with driving of the stage required when collecting an object such as a wafer from the stage, or supplying an object such as a wafer to the stage.
[노광장치의 구성예][Configuration example of exposure apparatus]
도 14는 제 1~제 3의 실시형태로서 설명된 위치결정장치(100, 200, 300)로 대표되는 위치결정장치를 트윈 스테이지 타입의 웨이퍼 스테이지장치(기판 스테이지장치)(430)로서 조립해 넣은 노광장치의 구성예를 개략적으로 표시하는 도면이다.Fig. 14 shows a positioning device represented by the
노광장치(500)는 예를 들면, 원판 R을 유지하는 원판유지부(420)와, 원판 R을 조명하는 조명계(410)와, 원판 R의 패턴을 투영하는 투영광학계(5)와, 얼라인먼트처리를 위한 얼라인먼트광학계(8)와, 웨이퍼 스테이지장치(430)를 구비한다. 노광장치(500)는 2개의 스테이지(18, 19)를 이용해서, 노광처리와 얼라인먼트처리를 병렬 실행하면서, 연속적으로 웨이퍼 위의 감광제에 잠상패턴을 형성할 수 있다.The
[디바이스 제조방법][Device manufacturing method]
다음에 상기의 노광장치를 이용한 반도체 디바이스의 제조 프로세스를 설명한다. 도 15는 반도체 디바이스의 전체적인 제조 프로세스의 흐름을 표시하는 도면이다. 스텝 1(회로설계)에서는 반도체 디바이스의 회로설계를 실시한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는 설계한 회로패턴에 의거해서 마스크를 제작한다. 한편, 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는 전공정이라고 불리며, 상기의 마스크와 웨이퍼를 이용해서, 리소그래피 기술에 의해서 웨이퍼 위에 실제의 회로를 형성한다. 다음의 스텝 5(조립)는 후공정이라고 불리고, 스텝 4에 의해서 제작된 웨이퍼를 이용해서 반도체 칩화하는 공정이며, 어셈블리공정(다이싱, 본딩), 패키징공정(칩 밀봉) 등의 조립공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거쳐서 반도체 디바이스가 완성되고, 이것을 출하(스텝 7)한다.Next, a manufacturing process of a semiconductor device using the above exposure apparatus will be described. 15 is a diagram showing the flow of the overall manufacturing process of the semiconductor device. In step 1 (circuit design), the circuit design of the semiconductor device is performed. In step 2 (mask fabrication), a mask is fabricated based on the designed circuit pattern. On the other hand, 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 the actual circuit is formed on the wafer by lithography using the above mask and wafer. The following step 5 (assembly) is called a post-process, and is a step of semiconductor chip formation using the wafer produced in step 4, and includes an assembly step such as an assembly step (dicing and bonding) and a packaging step (chip sealing). do. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device fabricated in
도 16은 상기 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름을 표시하는 도면이다. 스텝 11(산화)에서는 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는 웨이퍼 표면에 절연막을 성막한다. 스텝 13(전극형성)에서는 웨이퍼 위에 전극을 증착에 의해서 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서는 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트처리)에서는 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는 상기의 노광장치에 의해서 회로패턴을 웨이퍼에 전사한다. 스텝 17(현상)에서는 노광한 웨이퍼를 현상한다. 스텝 18(에칭)에서는 현상한 레지스트상 이외의 부분을 삭제한다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이들의 스텝을 반복해서 실시함으로써, 웨이퍼 위에 다중으로 회로패턴을 형성한다.16 is a diagram showing the detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the wafer surface is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern is transferred to the wafer by the above exposure apparatus. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are deleted. In step 19 (resist stripping), the unnecessary resist is removed after etching. By repeating these steps, a circuit pattern is formed multiplely on a wafer.
본 발명에 의하면, 2개의 스테이지를 가지는 위치결정장치의 대형화나 정밀도 열악화의 억제에 매우 적합한 반력상쇄기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a reaction force canceling technique which is very suitable for suppressing the increase in size and deterioration of precision of a positioning device having two stages.
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