KR20010030903A - 투영노광장치 - Google Patents

투영노광장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010030903A
KR20010030903A KR1020007003597A KR20007003597A KR20010030903A KR 20010030903 A KR20010030903 A KR 20010030903A KR 1020007003597 A KR1020007003597 A KR 1020007003597A KR 20007003597 A KR20007003597 A KR 20007003597A KR 20010030903 A KR20010030903 A KR 20010030903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical system
main body
exposure apparatus
exposure
body portion
Prior art date
Application number
KR1020007003597A
Other languages
English (en)
Inventor
다까하시마사또
모리후또시
Original Assignee
오노 시게오
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오노 시게오, 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 오노 시게오
Publication of KR20010030903A publication Critical patent/KR20010030903A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70766—Reaction force control means, e.g. countermass
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70833—Mounting of optical systems, e.g. mounting of illumination system, projection system or stage systems on base-plate or ground
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Abstract

조명용 광학계를 제 1 광학계 (10A) 와 제 2 광학계 (10B) 로 분할한다. 제 2 광학계 (10B) 는 노광장치 본체 (SP) 에 고정 설치된다. 노광장치 본체 (SP) 는 하드러버 (31A, 31B), 피에조 액츄에이터 (32A, 32B) 를 통해 베이스 프레임 (41) 에 설치되고, 바닥면에서의 진동이 격절된다. 제 1 광학계 (10A) 는 노광장치 (SP) 와는 별체로 에어마운트 (14A, 14B), 보이스코일 모터 (VCM) (12A, 12B, 13A, 13B) 등의 액츄에이터를 통해 지지된다. 제어부 (50) 는 변위 센서 (26A, 26B) 에 의해 검출된 제 1 광학계 (10A) 와 제 2 광학계 (10B) 와의 상대 위치어긋남을 상술한 액츄에이터를 구동하여 제 1 광학계 (10A) 의 위치를 제어함으로써 보정한다.

Description

투영노광장치 {PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
반도체소자 또는 액정기판등을 제조하기 위한 포토리소그래피 공정에 있어서, 레티클등과 같은 원판의 패턴 이미지를 투영 광학계로 웨이퍼 등의 감광기판상에 노광하는 투영노광장치가 사용되고 있다. 이 투영노광장치에 있어서, 조명용 광학계와 노광장치 본체, 즉 원판을 균일한 조도분포로 조명하기 위한 조명용 광학계와 투영 광학계를 통해, 조명된 원판에 형성된 패턴을 감광기판상에 투영하고, 소정의 회로 패턴을 감광기판상에 형성하기 위한 노광장치 본체는, 다음에 서술하는 이유에 의해 고정밀도의 위치맞춤을 필요로 했다. 즉, 감광기판에 형성되는 회로 패턴의 선폭은, 상술한 투영 광학계를 통해 감광기판상에 형성되는 패턴 이미지의 감광량에 따라 증감한다. 따라서, 회로 패턴의 선폭의 편차를 억제하기 위해서는 원판에 형성된 패턴을 극력히 균일한 조도로 조명하여, 조명 불균일을 낮게 억제할 필요가 있다. 이 때문에, 조명용 광학계를 구성하는 요소간에 있어서의 위치결정 요구 정밀도가 높게 되어 있다.
이상과 같은 이유에서, 조명 광학계의 각 요소는 위치결정 요구 정밀도가 비교적 낮은 부분밖에 분리하지 못하고, 결과적으로 조명 광학계의 상당한 중량을 차지하는 부분과 노광장치 본체를 일체로 설치할 필요가 있었다. 이 때문에 노광장치 본체에는 프레임을 설치하여 조명 광학계를 지지해야 하므로, 이로 인해 노광장치 본체가 대형으로 되었다. 또한, 노광장치 본체의 중량화를 초래하는 일요인이 되기도 했다.
한편, 노광장치 본체는, 액티브 진동제거 시스템에 의해 바닥면으로부터의 진동이 차단되고, 또 노광장치 본체 내부에 설치된 웨이퍼 스테이지등의 중량물이 가감속 이동할 때에 발생하는 진동도 억제된다. 액티브 진동제거 시스템은, 노광장치를 지지하는 공기 스프링 (이하, 에어마운트로 칭함), 노광장치 본체에 대해 소정의 방향으로 추력(推力)을 부여하는 보이스코일 모터 (이하, VCM 으로 칭함), 노광장치 본체의 진동을 검지하는 가속도 센서, 그리고 가속도 센서에서 검출되는 노광장치 본체의 진동에 기초하여 에어마운트에 보내지는 공기의 양과 VCM 의 구동량 (추력) 등을 제어하기 위한 피드백 제어계등으로 구성된다. 상기 구성에 의해, 액티브 진동제거 시스템은 외부로부터의 진동의 전달을 차단 내지는 노광장치 본체 내에서 발생하는 진동을 억제한다.
발명의 개시
(에어마운트 부하의 문제)
그런데, 노광장치 본체의 중량이 상술한 바와 같이 늘어남에 따라 에어마운트의 부하도 커져, 투영노광장치가 설치되는 공장에서 표준적으로 설치되어 있는 공압원(空壓源)에서는 용량이 부족해지는 경우가 있었다. 또, 마찬가지로 VCM 에 대해서도 높은 추력이 필요하게 되어, VCM 구동시의 발열량도 증가한다. 이 발열에 의해 공기의 흔들림(요동)이 발생하고, 웨이퍼 스테이지등의 위치계측용 간섭계의 계측 정밀도를 악화시키는 경우가 있었다.
(노광장치 본체로의 진동 전달의 문제)
또, 투영노광장치가 스캔노광 방식인 경우, 노광에 있어서 조명용 광학계내에 배치되는 레티클 블라인드를 구동한다. 이 때에 발생하는 진동이, 수 nm 정도의 정밀도가 요구되는 투영노광장치에서는 무시할 수 없는 것으로 되어 있었다. 다음에서 이에 대해 설명한다.
레티클 블라인드는, 원판의 패턴부분 이외의 범위에 조명광이 조사되어 불필요한 광이 감광기판에 닿는 것을 방지하기 위한 것이다. 그리고, 반복하여 행해지는 스캔노광 동작의 개시전에 열리고, 종료후에 닫히는 동작을 반복한다. 이 개폐동작시에 스테핑 모터와 볼나사등을 이용한 레티클 블라인드의 개폐 구동기구에서 발생하는 진동이 다음에 설명하는 바와 같이 투영노광의 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있었다.
스캔노광을 행할 때에, 조명용 광학계에 의해 형성된 띠 형상의 조명영역하에서, 원판은 띠 형상의 조명영역의 단변 방향으로 이동된다. 띠 형상으로 조명된 원판의 패턴은, 투영 광학계에 의해 띠 형상의 패턴 이미지로서 감광기판상에 형성된다. 이 때, 감광기판을 원판의 이동방향과 반대쪽으로, 그리고 원판과 감광기판의 이동 속도비와 투영 광학계의 투영배율을 일치시킴으로써 소위 슬릿카메라 영역에서 감광기판상에 패턴의 투영 이미지가 노광된다.
스캔노광중에 상술한 속도비가 일정하게 유지되지 않으면, 감광기판상에 형성되는 회로 패턴에는 변형이 생긴다. 여기서, 원판 및 감광기판을 이동시킬 때에는 양자를 가속시키고, 일정한 속도에 달하고 나면 노광을 행하도록 하고 있다. 이 가속을 행하기 위해 원판 및 감광기판은, 서로 노광에 관한 범위외의 부분에서부터 이동을 개시시킬 필요가 있고, 이 때에는 상술한 레티클 블라인드를 닫아 두어 불필요한 광이 감광기판에 닿지 않도록 하고 있다. 그리고, 조명용 광학계에 의해 형성되는 띠 형상의 조명영역에 원판의 패턴영역이 다다르기 직전에 레티클 블라인드가 열린다. 또, 패턴영역을 둘러싼 외주에는 크롬으로 불리는 틀 형상의 차광대가 형성되어 있고, 이 틀 형상의 차광대의 폭은 띠 형상의 조명영역의 짧은 변의 치수보다도 크기 때문에, 레티클 블라인드가 완전히 열린 후에는 상기 차광대에 의해 차광상태가 유지된다. 그리고, 띠 형상의 조명영역에 원판의 패턴영역의 선두부분이 다다라서 스캔노광이 시작된다. 이 스캔노광의 종료시에 있어서, 띠 형상의 조명영역에 원판의 패턴영역의 종단부분이 다다르고, 이어서 틀 형상의 차광대 (크롬) 가 다다르고 스캔노광이 종료된다. 이 후에 레티클 블라인드가 닫힌다.
이상에서 설명한 바와 같이, 레티클 블라인드의 개폐동작은 스캔노광의 직전 및 직후에 행해지는 것이지만, 레티클 블라인드의 개폐동작시에 발생하는 진동이 잔류하여 스캔노광시의 노광 정밀도에 영햐을 미치는 경우가 있다. 또, 엑시머 레이저광원등에는 가스 공급등을 위한 펌프등이 배치되어 있어, 이 펌프가 진동원이 되어 노광 정밀도에 영향을 주는 경우가 있다.
본 발명의 제 1 목적은, 조명 광학계를 위치결정 요구 정밀도가 높은 부분에서도 분리 가능하고, 이로 인해 노광장치 본체의 소형화 및 경중량화가 가능한 투영노광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 노광장치 본체에서 진동원을 분리하고, 높은 노광 정밀도를 얻을 수 있는 투영노광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의, 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는, 노광용 광원에서 출사되는 광을 원판으로 인도하는 조명 광학계와, 조명 광학계의 적어도 일부와는 별체로 설치되고, 원판과 노광 대상물이 놓인 본체부와, 본체부와는 별체로 설치된 조명 광학계의 적어도 일부와 본체부의 상대위치 어긋남량이 소정값 이내로 들어가도록 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 갖는다. 이로 인해, 조명용 광학계의 적어도 일부와, 이와는 별체로 설치된 투영노광장치의 본체부와의 상대위치 어긋남량이 소정값이내, 즉 조명용 광학계의 광학적 정밀도를 유지하기에 필요한 허용값이내로 유지되기 때문에, 투영노광장치의 본체부에 조명용 광학계 전체를 일체로 설치할 필요가 없다, 따라서, 투영노광장치의 본체부의 중량을 저감할 수 있고, 투영노광장치의 본체부를 지지하는 진동제거장치의 허용 부하를 저감할 수 있다.
이 투영노광장치에 있어서 위치결정 구동장치는, 본체부와는 별체로 설치된 조명용 광학계의 적어도 일부 및 본체부 중, 적어도 어느 하나를 구동함으로써 위치결정을 행하도록 할 수도 있다. 이로 인해, 투영노광장치의 본체부 및 이 본체부와 별체로 설치된 조명용 광학계의 적어도 일부 중, 적어도 어느 하나를 구동하여 위치 결정을 행함으로써 조명용 광학계의 광학적 정밀도를 유지할 수 있다.
본체부는 이 본체부를 정지상태로 유지하기 위한 정지장치를 가지고, 위치결정 구동장치는 조명용 광학계의 적어도 일부 쪽을 구동함으로써 위치결정을 행하도록 할 수도 있다. 이로 인해 본체부가 정지상태가 유지되면, 조명용 광학계의 일부도 정지상태가 유지되게 된다. 또, 이 본체부의 정지장치는, 이 본체부의 진동을 액티브하에 제거하는 액티브 진동제거장치를 포함하도록 할 수도 있다. 이로 인해, 조명용 광학계의 일부도 액티브 진동제거된다.
조명용 광학계는, 노광용 광원에 의해 원판을 조사하는 범위를 조절가능한 가변 조명시야 조리개장치를 더 구비하고, 조명용 광학계 중 가변 조명시야 조리개장치를 포함하여 가변 조명시야 조리개장치의 광입사면측에 배치되는 부분이 본체부와 별체로 설치되도록 할 수도 있다. 이것에 의해, 조명용 광학계 중 가변 조명시야 조리개장치를 포함하여 가변 조명시야 조리개장치의 광입사면측에 배치되는 부분을 투영노광장치의 본체부와 별체로 설치하기 때문에, 투영노광 동작에 연동하여 작동하는 가변 조명시야 조리개장치에서 발생하는 진동이 투영노광장치의 본체부에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또, 이 진동이 웨이퍼상에 형성되는 회로 패턴의 정밀도에 영향을 미치는 일이 없다. 그리고, 위치결정 구동장치는, 본체부와는 별체로 설치된 조명용 광학계의 적어도 일부 및 본체부 중, 적어도 어느 하나를 구동함으로써 위치 결정을 행하도록 할 수도 있다. 이로 인해, 투영노광장치의 본체부, 및 이 본체부와 별체로 설치된 조명용 광학계의 적어도 일부 중, 적어도 어느 하나를 구동하여 위치결정을 행함으로써 조명용 광학계의 광학적 정밀도를 유지할 수 있다.
본체부는, 가변 조명시야 조리개장치에 의해 조사범위가 조정된 광을 사용하여 원판과 노광 대상물의 사이에서 스캔노광을 행하도록 할 수도 있다. 이로 인해, 스캔노광이 행해지는 투영노광장치에 있어서도, 투영노광 동작에 연동하여 작동하는 가변 조명시야 조리개장치에서 발생하는 진동이 투영노광장치의 본체부에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또, 이 진동이 웨이퍼상에 형성되는 회로 패턴의 정밀도에 영향을 미치는 일이 없다.
본 발명의 다른, 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는, 노광용 광원에 의해 원판을 조사하는 범위를 조절가능한 가변 조명시야 조리개장치를 가지고, 노광용 광원에서 출사되는 광을 원판으로 인도하는 조명 광학계와, 조명용 광학계 중 가변 조명시야 조리개장치를 포함하여 가변 조명시야 조리개장치의 광입사면측에 배치되는 부분과는 별체로 설치되어, 원판과 노광 대상물이 놓인 본체부를 갖는다. 이로 인해, 스캔노광이 행해지는 투영노광장치에 있어서도, 투영노광 동작에 연동하여 작동하는 가변 조명시야 조리개장치에서 발생하는 진동이 투영노광장치의 본체부에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또, 이 진동이 웨이퍼상에 형성되는 회로 패턴의 정밀도에 영향을 미치는 일이 없다.
본 발명의 다른, 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는, 노광용 광원과 별체로 설치되고, 노광용 광원으로부터의 광을 원판으로 인도하는 조명 광학계와, 조명 광학계 중 적어도 일부와는 별체로 설치되며, 원판과 노광 대상물이 놓인 본체부를 갖는다. 이로 인해, 노광용 광원과, 조명 광학계와, 조명 광학계의 적어도 일부에 대해 별체로 설치되는 노광장치의 본체부와는 서로 별체로 설치되어, 각각을 소형경량화하는 것이 가능해진다. 그리고, 조명 광학계, 노광장치의 본체부를 지지하는 에어마운트나 VCM 의 부하를 감소시킬 수 있다.
이 투영노광장치에 있어서, 본체부와는 별체로 설치된 조명 광학계의 적어도 일부와 본체부와의 상대위치 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 갖도록 할 수도 있다. 이로 인해 본체부와 별체로 설치되는 조명 광학계의 적어도 일부와, 본체부와의 상대위치 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 위치결정되기 때문에 조명용 광학계의 광학적 정밀도를 유지할 수 있다.
본 발명의 다른, 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는, 노광용 광원에서 출사되는 광을 원판으로 인도하는 조명 광학계와, 조명 광학계 중 적어도 일부와는 별체로 설치되고, 원판을 올려놓은 원판용 스테이지와 노광 대상물을 올려놓은 기판용 스테이지를 갖춘 본체부와, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 도피시키는 기구를 갖는다. 이로 인해, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 도피시키는 기구를 설치했기 때문에, 노광장치의 본체부의 흔들림이 대폭 감소된다. 그리고, 본체부와는 별체로 설치되는 조명 광학계의 적어도 일부와 본체부의 상대위치 어긋남량을 대폭으로 저감할 수 있어, 조명 광학계의 광학적 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
이 투영노광장치에 있어서, 기구는 반력을 바닥면으로 도피시키는 바닥면에 고정된 프레임으로 할 수도 있다. 이로 인해, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 프레임에 의해 바닥면으로 도피시키기 때문에, 간단한 구성으로 상기와 동등한 효과를 나타낸다.
원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지는, 이동자 및 고정자로 이루어지는 비접촉형의 구동장치에 의해 구동되어, 이동자는 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지에 설치되고, 고정자는 프레임에 설치되도록 할 수도 있다. 이것에 의해 비접촉형 구동스테이지에 있어서, 상기와 동등한 효과를 나타낸다.
또한, 기구는, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 도피시키기 위해, 이 스테이지의 이동에 따라 운동량 보존의 법칙을 이용하여 반대방향으로 구동되는 구동 프레임으로 할 수도 있다. 이로 인해, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 구동 프레임으로 도피시키기 때문에, 다른 지지부로의 영향을 완전히 없애고, 또 스테이지의 중심 밸런스를 양호하게 유지하면서 상기와 동일한 효과를 나타낸다.
또한, 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지는, 이동자 및 고정자로 이루어지는 비접촉형의 구동장치에 의해 구동되어, 이동자는 원판용 스테이지 또는 기판용 스테이지에 설치되고, 고정자는 구동 프레임에 설치되도록 할 수도 있다. 이에 의해, 비접촉형 구동 스테이지에 있어서 상기와 동일한 효과를 나타낸다.
본 발명의 다른, 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는, 원판과 노광 대상물이 놓인 본체부와, 본체부와 별체로 설치되고, 본체부와 일정한 상대위치 관계를 필요로 하는 별체부와, 별체부와 본체부의 상대위치 관계의 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 본체부와 별체부 중 적어도 하나를 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 갖는다. 이로 인해, 투영노광장치에 있어서 정밀도가 높은 상대위치 관계를 유지하면서 진동원이 될 가능성이 있는 부분을 모두 별체로 하는 것이 가능해진다. 그리고, 투영노광장치의 본체부의 중량을 저감할 수 있고, 투영노광장치의 본체부를 지지하는 진동제거장치의 허용 부하를 저감할 수 있어, 정밀도가 높은 투영노광장치가 가능해진다.
이 투영노광장치에 있어서, 별체부는 원판 혹은 노광 대상물 또는 그 양쪽을 본체부에 공급하는 공급장치로 할 수도 있다. 이로 인해, 예를 들면 로더 (loader) 의 웨이퍼등의 공급위치 정밀도를 장시간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있고, 또 로더의 진동의 영향을 받지 않는 정밀도가 높은 투영노광장치가 가능해진다.
본 발명은, 반도체소자, 액정표시소자 및 그 밖의 것을 포토리소그래피 공정으로 제조할 때 사용되는 투영노광장치에 관한 것이다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치의 개략적 구성을 나타내는 도이다.
도 2 는 조명용의 광학계의 저부 부근에 배치되는 액츄에이터의 구성을 나타내는 도이다.
도 3 은 변위 센서 및 이에 대향하여 배치되는 센서 블록의 구성예를 나타내는 도이다.
도 4 는 변위 센서의 다른 구성예를 나타내는 도이다.
도 5 는 제 2 실시형태에 관한 투영노광장치의 개략적 구성을 나타내는 도이다.
도 6 은 투영노광장치에 인접하여 배치되는 로더의 개략적 구성을 나타내는 도이다.
도 7 은 구동 프레임을 갖춘 이동 스테이지를 나타내는 도면이다.
(제 1 실시형태)
도 1 ∼ 도 3 을 참조하여 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치에 대해 설명한다. 도 1 은 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치의 개략적 구성을 나타낸다. 도 1 에 나타낸 투영노광장치는, 원판과 감광기판을 동기 이동하는 동안에 원판의 패턴을 감광기판에 노광하는 스캔노광 방식의 노광장치이다. 레이저광원 (LE) 으로부터 출사된 레이저광은, 광학계 (10A 및 10B) 를 통해 노광장치 본체 (SP) 의 레티클용 이동 스테이지 (RM) 에 놓인 원판 (마스크나 레티클, 이하 레티클이라고 함: R) 으로 조명광으로서 인도된다. 레티클 (R) 을 투과한 조명광은 웨이퍼용 이동 스테이지 (WM) 에 놓인 감광기판 (이하 웨이퍼: W) 의 표면의 소정 영역에 투영 광학계 (PL) 을 통해 투영된다. 다음에서 이 투영노광장치의 상세한 내용에 대해 설명한다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치는, 제어부 (50), 레이저광원 (LE), 광학계 (10A), 광학계 (10B), 노광장치 본체 (SP), 리액션프레임 (51) 등으로 구성된다. 투영노광장치의 전체의 동작을 제어하는 제어부 (50) 에서 레이저광원 (LE) 에 신호선이 접속된다. 제어부 (50) 에서 레이저광원 (LE) 에 발해지는 레이저광 출사지령에 근거하여, 레이저광원 (LE) 에서 엑시머레이저광 등의 레이저광이 출사된다. 레이저광은 릴레이 렌즈를 포함하는 관로 (S) 를 거쳐 광학계 (10A) 에 입사된다.
광학계 (10A) 는 후술하는 광축 매칭 및 액티브 진동제거을 행하기 위해, 광학계 (10A) 와 관로 (S) 는 플렉시블하게 접속된다. 노광장치 본체는 클린룸내에 설치되지만, 레이저광원 (LE) 은 클린룸내의 설치면적을 유효하게 활용하기 위해, 또 레이저용의 가스를 공급하기 위해, 그리고 레이저 발진용 가스를 공급하기 위해서 클린룸밖에 배치된다. 또, 광학계 (10A) 및 광학계 (10B) 는 클린룸안밖의 어느 곳에도 배치가능하지만, 클린룸밖에 배치하는 경우에는 광로내로 먼지가 들어가지 않도록 밀페도가 높은 챔버내에 배치된다.
(광학계 (10A 및 10B) 의 구성)
광학계 (10A) 의 내부에는 미러 (1), 빔 정형 광학계 (BE), 제 1 플라이아이 렌즈 (2), 진동 미러 (3), 제 2 플라이아이 렌즈 (4), 릴레이 렌즈 (5), 레티클 블라인드 (6) 등이 배치된다. 이상과 같이 구성된 광학계 (10A) 에 레이저광이 입사되고, 광학계 (10A) 의 내부에 배치된 반사미러 (1) 에서 반사되어, 빔 정형 광학계 (BE) 에서 소정 단면형상의 레이저광으로 정형된다. 레이저광은 빔 정형 광학계 (BE) 로부터 출사되어 제 1 플라이아이 렌즈 (2) 를 투과하고, 진동미러 (3) 에서 반사되어 제 2 플라이아이 렌즈 (4) 를 투과한다. 제 1 플라이아이 렌즈 (2) 및 제 2 플라이아이 렌즈 (4) 는 다수의 렌즈 소자가 묶여져서 구성되어 있고, 이 렌즈 소자의 출사면측에는 그것을 구성하는 렌즈 소자의 수에 대응한 다수의 광원 이미지 (2차 광원) 가 형성된다. 레이저광은 제 2 플라이아이 렌즈 (4) 에서 출사되고, 릴레이 렌즈 (5) 를 투과하여 장방형의 개구를 규정하는 가변 조명시야 조리개로서의 레티클 블라인드 (6) 를 통과하고, 광학계 (10B) 에 입사된다. 레티클 블라인드 (6) 의 구동원인 액츄에이터 (15) 는 제어부 (50) 에 접속된다. 이 액츄에이터 (15) 는 도시하지 않은 스테핑 모터나 볼나사 기구등으로 구성된다. 레티클 블라인드 (6) 은, 액츄에이터 (15) 를 통해 제어부 (50) 에 의해 그 개폐가 제어된다. 레티클 블라인드 (6) 는 종래의 기술에서도 설명한 바와 같이, 원판의 패턴 부분 이외의 범위로 조명광이 조사되어 불필요한 광이 감광기판에 닿는 것을 방지하기 위한 것으로, 스캔노광 동작에 연동하여 개폐된다. 또, 광학계 (10A) 를 그 하부에서 지지 혹은 구동하는 베이스 프레임 (11), 에어마운트 (14A,14B), Z 방향 액츄에이터 (13A 및 13B), Y 방향 액츄에이터 (12A), 그리고 X 방향 액츄에이터 (12B) 에 대해서는 다음에 상술한다.
광학계 (10B) 의 내부에는 릴레이 렌즈 (7), 미러 (8), 콘덴서 렌즈 (9) 등이 배치된다. 레이저광은 광학계 (10B) 에 입사하여 릴레이 렌즈 (7) 를 투과하고, 미러 (8) 에서 반사되어, 콘덴서 렌즈 (9) 에서 집광된다. 이상과 같이 레티클 블라인드 (6) 의 개구에 의해 규정되는 조명광에 의해, 후술하는 노광장치 본체 (SP) 의 내부에 배치되는 레티클 (R) 상의 조명영역이 거의 균일하게 조명된다. 이상에서 설명한 광학계 (10A) 및 광학계 (10B) 에 의해 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치의 조명용 광학계를 구성한다.
(노광장치 본체 (SP) 의 구성)
노광장치 본체 (SP) 의 구성에 대해서 설명한다. 메인 프레임 (30) 의 상부에는 투영 광학계 (PL), 제 1 칼럼 (33), 제 2 칼럼 (34) 이 고정 설치된다. 메인 프레임 (30) 의 하부에는 웨이퍼 베이스 (WS) 와, 웨이퍼 베이스 (WS) 상에서 도 1 의 지면에 직교하는 XY 좌표평면 (X 좌표축은 지면 직각방향으로 연재) 을 따라 이동가능한 이동 스테이지 (WM) 의 이동량을 계측하기 위한 레이저 간섭계 (40) 가 고정 설치된다. 제 1 칼럼 (33) 에는 레티클 베이스 (RS) 와, 레티클 베이스 (RS) 상에서 XY 좌표평면상을 이동가능한 이동 스테이지 (RM) 의 이동량을 계측하기 위한 레이저 간섭계 (20) 가 고정 설치된다. 이동 스테이지 (RM,WM) 는 리니어 모터등으로 구성되는 비접촉형의 액츄에이터 (23A 혹은 23B) 로 구동된다. 액츄에이터 (23A 혹은 23B) 의 이동자는 이동 스테이지 (RM,WM) 에 설치되고, 액츄에이터 (23A 혹은 23B) 의 고정자는 후술하는 리액션 프레임 (51) 에 설치된다. 액츄에이터 (23A,23B) 및 레이저 간섭계 (20,40) 는 각각 제어부 (50) 와 접속된다. 제어부 (50) 는 간섭계 (20) 에서 검출되는 이동 스테이지 (RM) 의 이동량에 의해 액츄에이터 (23A) 를 통해 이동 스테이지 (RM) 를 구동 제어한다. 제어부 (5) 는 또, 간섭계 (40) 에서 검출되는 이동 스테이지 (WM) 의 이동량에 의해 액츄에이터 (23B) 를 통해 이동 스테이지 (WM) 를 구동 제어한다, 또, 액츄에이터 (23A,23B) 는 이동 스테이지 (RM,WM) 를 상술한 평면상의 Y 좌표축 방향을 따라 구동하기 위한 것으로, 지면에 직교하여 연재하는 X 좌표축 방향으로 구동하기 위한 액츄에이터에 대해서는, 설명의 번잡함을 피하기 위해 그 도시 및 설명을 생략한다. 레이저 간섭계에 대해서도 마찬가지로 X 좌표축 방향의 것에 대해서는 그 도시 및 설명을 생략한다. 그리고, 웨이퍼 베이스 (WS) 와 이동 스테이지 (WM) 는 반드시 메인 프레임 (30) 에 설치할 필요는 없고, 메인 프레임 (30) 과는 진동적으로 독립해 있는 프레임에 설치하면 된다. 이것에 의해, 투영 광학계 (PL) 와 이동 스테이지 (WM) 를 독립하여 (유닛화하여) 조립 및 조정하는 것이 가능하기 때문에 노광장치의 제조 시간을 단축할 수 있다. 마찬가지로, 레티클 베이스 (RS) 와 이동 스테이지 (RM) 를 메인 프레임 (30) 과는 진동적으로 독립해 있는 프레임에 설치하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 이동 스테이지 (RM,WM) 및 투영 광학계 (PL) 를 각각 독립하여 지지하도록 할 수도 있다.
제 2 칼럼 (34) 에는 전술한 광학계 (10B) 가 고정 설치된다. 메인 프레임 (30) 은, 바닥상에 설치되는 베이스 프레임 (41) 에 의해 그 4 귀퉁이에서 지지된다. 베이스 프레임 (41) 의 지지부와 메인 프레임 (30) 의 피지지부와의 사이에는 하드러버(hard rubber) (31A ∼ 31D: 단, 31C 및 31D 는 도시생략) 및 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D: 단, 32C 및 32D 는 도시생략) 가 사이에 장착되어 있다. 이들 하드러버 (31A ∼ 31D) 및 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D) 에 의해 바닥면에서 메인 프레임 (30) 으로 진동이 전달되는 것을 방지한다. 하드러버 (31A ∼ 31D) 및 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D) 의 상세한 내용에 대해서는 다음에 설명한다. 이상과 같이 구성된 노광장치 본체 (SP) 에 있어서, 웨이퍼용 이동 스테이지 (WM) 에 놓인 웨이퍼 (W) 상에 레티클용 이동 스테이지 (RM) 에 놓인 레티클 (R) 상의 회로 패턴의 이미지가 투영 광학계 (PL) 에 의해 형성된다. 그리고, 웨이퍼 (W) 상에 도포된 레지스트가 감광하여, 웨이퍼 (W) 상의 소정 영역에 회로 패턴 이미지가 전사된다.
(리액션 프레임 (51))
노광기 본체 (SP) 의 측부 근방의 바닥면에 세워 설치된 리액션 프레임 (51) 에 대해서 설명한다. 스캔노광 동작시에 이동 스테이지 (RM 및 WM) 는 상술한 바와 같이 액츄에이터 (23A,23B) 에 의해 구동되어 가감속을 반복한다. 이 때에 액츄에이터 (23A,23B) 에 작용하는 이동 스테이지 (RM 혹은 WM) 로부터의 반력은, 리액션 프레임 (51) 으로 전달된다. 이동 스테이지 (RM) 는 레티클 베이스 (RS) 상에서 에어베어링에 의해 플로트 지지된다. 마찬가지로 이동 스테이지 (WM) 도 웨이퍼 베이스 (WS) 상에서 플로트 지지된다. 따라서, 이동 스테이지 (RM 혹은 WM) 의 가감속에 있어서 발생하는 반력은 메인 프레임 (30) 이 아니고 리액션 프레임 (51) 에 전달되기 때문에, 메인 프레임 (30) 이 흔들리는 일이 없다. 또, 액츄에이터 (23A 및 23B) 는 비접촉형의 리니어 모터이기 때문에, 바닥에서부터의 진동이 리액션 프레임 (51) 을 거쳐 이동 스테이지 (RM 혹은 WM) 에 전달되는 일이 없다. 리액션 프레임 (51) 은, 액츄에이터 (23A 및 23B) 가 Y 좌표축 방향을 따라 받는 반력을 바닥면에 도피시키기 위한 것으로, 이동 스테이지 (RM 및 WM) 를 X 좌표축 방향을 따라 구동하기 위해 설치된 액츄에이터 및 이 액튜에이어가 받는 반력을 바닥면에 도피시키기 위한 리액션 프레임에 대해서는 그 도시 및 설명을 생략한다.
또, 리액션 프레임 (51) 의 대신에 이동 스테이지 (RM) 의 이동에 따라 이동 스테이지 (RM) 와는 반대 방향으로 이동하는 구동 프레임을 설치할 수도 있다. 이동 스테이지 (RM) 와는 반대 방향으로 이동하는 구동 프레임은 1994년 6월 27일에 미국 특허청에 출원된 S/N 08/266999 에 개시되어 있고, 본원 명세서의 일부로서 포함된다. 도 7 은 구동 프레임 (100) 을 갖춘 이동 스테이지 (RM) 를 나타낸 도면이다.
구동 프레임 (100) 에는, 액츄에이터 (123A) 의 고정자를 구성하는 자석군 (123b: 도면의 간략화를 위해 점선만으로 나타낸다) 이 설치되어 있다. 이동 스테이지 (RM) 에는 액츄에이터 (123A) 의 이동자를 구성하고, 자석군 (123b) 과 협동하는 코일 (123a) 이 설치되어 있다. 구동 프레임 (100) 과 이동 스테이지 (RM) 는 비접촉 베어링인 에어베어링 (102) 에 의해 레티클 베이스 (RS) 에 대해 Y 방향으로 이동가능하게 지지되어 있다. 또, 구동 프레임 (100) 과 이동 스테이지 (RM) 의 사이에는 운동량 보존의 법칙이 작용하고 있다.
여기서, 이동 스테이지 (RM) 의 중량을 구동 프레임 (100) 의 100 의 1/5 로 하는 경우, 이동 스테이지 (RM) 가 +Y 방향으로 30 cm 이동하면, 구동 프레임 (100) 은 -Y 방향으로 6 cm 이동한다. 이로 인해, 이동 스테이지 (RM) 가 이동할 때에 발생하는 반력이 노광에 악영향을 주는 일이 없어지고, 또 이동 스테이지 (RM) 의 이동에 의한 중심 이동도 없어진다.
이 구동 프레임 (100) 은 연결하지 않고 분리해도 상관없다. 또, 구동 프레임의 위치조정을 위해, 구동 프레임 (100) 을 구동하는 액츄에이터를 설치할 수도 있다.
이 구동 프레임 (100) 은 이동 스테이지 (WM) 에 설치할 수도 있다. 또, 이동 스테이지 (RM) 와 이동 스테이지 (WM) 중 어느 한쪽에 구동 프레임 (100) 을 설치하고, 이동 스테이지 (RM) 와 이동 스테이지 (WM) 의 다른 쪽에 리액션 프레임을 설치할 수도 있다.
도 7 에 나타낸 바와 같이, 이동 스테이지 (RM) 에는, 이동 스테이지 (RM) 의 Y 방향의 위치를 검출하는 간섭계 (20Y) 로부터의 레이저광을 반사하는 반사부재 (106) 와, 이동 스테이지 (RM) 의 X 방향의 위치를 검출하는 간섭계 (20X) 로부터의 레이저광을 반사하는 반사부재 (108) 가 설치되어 있다. 레티클 (R) 은 직사각형의 슬릿 (ILS) 으로 조명되어 있다.
베이스 프레임 (41) 와 메인 프레임 (30) 의 접속부분 사이에 장착되는 하드러버 (31A ∼ 31D) 및 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D) 에 대해서 설명한다. 하드러버 (31A ∼ 31D: 이하, 특별히 나누어서 설명할 필요가 없는 한 하드러버 (31) 로 칭한다) 는 경질 고무 등의 탄성 부재로 구성된다. 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D: 이하 나누어서 설명할 필요가 없는 한 피에조 액츄에이터 (32) 로 칭한다) 는 제어부 (50) 에 접속되어 있고, 제어부 (50) 로부터의 구동신호의 크기에 따라 도의 Z 좌표축 방향을 따라 변위를 발생한다. 메인 프레임 (30) 에는 복수의 진동 센서 (도시 생략) 가 부착되어 있다. 이 진동 센서는 제어부 (50) 에 접속되어 있어, 검출된 메인 프레임 (30) 의 진동에 따른 신호가 제어부 (50) 에 입력된다. 제어부 (50) 는 진동 센서에서 입력되는 신호에 기초하여 진동을 취소하도록 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D) 의 각각에 대해 구동 신호를 발하여 소위 액티브 진동제거을 행한다. 하드러버 (31) 는 바닥면에서 전달되는 진동 중, 주로 고주파성분을 흡수하는 효과를 갖는 것에 부가하여, 메인 프레임 (30) 과 베이스 프레임 (41) 과의 사이에서 순간적인 상대 변위를 일으켰을 때에 피에조 액츄에이터 (32) 에 충격력이 작용하여 파손되는 것을 방지하는 효과도 있다. 이 하드러버 (31) 및 피에조 액츄에이터 (32) 로 구성되는 진동제거 기구를 하드마운트라고 칭한다. 노광장치 본체 (SP) 는, 이 하드마운트에 의한 진동제거효과와, 상술한 가동 스테이지 (RM,WM) 의 가감속시의 반력을 바닥면으로 도피시키는 구조에 의해 항상 정지상태를 유지할 수 있다.
(조명용 광학계의 액티브 진동제거·위치결정 기구)
광학계 (10A) 에 설치되는 액티브 진동제거·위치결정 기구에 대해 도 2 를 참조하면서 설명한다. 또, 여기서는 위치결정 기구에 대해서만 설명하고, 액티브 진동제거 기구에 대해서는 후술한다.
(조명용 광학계의 위치결정 기구)
도 2 는 광학계 (10A) 의 저부 부근을 나타내는 확대도이다. 광학계 (10A) 의 저부에는 그 4 귀퉁이에 에어마운트 (14A ∼ 14D) 및 VCM (13A ∼ 13D) 이 배치된다. 광학계 (10A) 는 이들 에어마운트 (14A ∼ 14D) 및 VCM (13A ∼ 13D) 에 의해 지지된다. 전자밸브 (EV) 는 3 개의 독립 작동이 가능한 전자밸브 유닛 (EV1,EV2,EV3) 등으로 구성된다. 에어마운트 (14B 및 14D) 는 전자밸브 유닛 (EV2) 과, 에어마운트 (14A) 는 전자밸브 유닛 (EV1) 과, 그리고 에어마운트 (14C) 는 전자밸브 유닛 (EV3) 과 파이프로 접속된다. 전자밸브 (EV) 는 공압원 (PA) 와 파이프로 접속된다. 또, 전자밸브 유닛 (EV1 ∼ EV3) 과 제어부 (50) 와는 전기적으로 접속되어 있고, 제어부 (50) 에 의해 그 개폐가 독립하여 제어된다. 이것으로 인해, 공압원 (PA) 에서 공급되는 압축공기를 에어마운트 (14B 및 14D, 14A, 그리고 14C) 에 독립하여 보낼 수 있다.
VCM (13A ∼ 13D) 은 제어부 (50) 에 전기적으로 접속되어 있고, 제어부 (50) 로부터의 제어신호를 따라 Z 좌표축 방향의 추력을 발생한다 (도의 복잡화를 피하기 위해, 도 2 에 있어서 제어부 (50) 와 VCM (13A ∼ 13D) 과의 사이에 있어서의 결선의 도시는 생략한다). 광학계 (10A) 는 제어부 (50) 에 의해 상술한 에어마운트 (14A ∼ 14D) 및 VCM (13A ∼ 13D) 를 통해 Z 좌표축 방향, X 좌표축 주위의 회전 방향 (θx), 그리고 Y 좌표축 주위의 회전 방향 (θy) 으로 위치결정 (자세 제어) 된다. 여기서 설명한 광학계 (10A) 의 위치 결정에 있어서 에어마운트 (14A ∼ 14D) 및 VCM (13A ∼ 13D) 에서 발생해야할 추력 중, 비교적 긴 변동주기에서의 추력은 에어마운트 (14A ∼ 14D) 에서 발생되고, 비교적 짧은 변동주기에서의 추력은 VCM (13A ∼ 13D) 에서 발생된다. 이로 인해, VCM (13A ∼ 13D) 에서 정상 추력이 발생하지 않도록 하여 VCM (13A ∼ 13D) 이 발열하는 것을 방지한다.
이어서 도 2 를 참조하여 광학계 (10A) 의 측면에 설치되는 VCM (12A ∼ 12D) 에 대해서 설명한다. VCM (12A) 및 VCM (12C) 은 광학계 (10A) 의 Y 좌표축 방향으로 대향하는 2 측면상에 고정 설치된다. VCM (12B,12D) 은 광학계 (10A) 의 X 좌표축 방향으로 대향하는 2 측면상에 고정 설치된다. 또, VCM (12A) 와 VCM (12C), 그리고 VCM (12B) 와 VCM (12D) 은 서로 대각위치에 설치되어 있다. 이들 VCM (12A ∼ 12D) 은 광학계 (10A) 에 고정 설치되는 면과 대향하는 각각의 면이, 베이스 프레임 (11: 도 1) 에 고정 설치되는 도시하지 않는 고정부재에 고정 설치되어 있다. 이상과 같이 배치되는 VCM (12A ∼ 12D) 에 있어서, 예를 들면 VCM (12A) 에 척력을, VCM (12C) 에 인력을 그 힘의 절대값이 동일하게 되도록 발생시킴으로써, 광학계 (10A) 를 Y 좌표축을 따라 +Y 방향으로 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, VCM (12A) 에 인력을, VCM (12C) 에 척력을 발생시킴으로써, 광학계 (10A) 를 -Y 방향으로 이동시킬 수도 있다. 또한, VCM (12B,12D) 에 동일한 척력 및 인력을 발생시킴으로써 광학계 (10A) 를 X 좌표축을 따라 ±X 방향으로 이동시킬 수 있다. 또, VCM (12A) 및 VCM (12C) 의 양쪽에 척력 혹은 인력을 발생시킴으로써 광학계 (10A) 를 Z 좌표축 주위 (θz) 로 회전시킬 수도 있다. 광학계 (10A) 는 VCM (12B) 및 VCM (12D) 에 의해서도 Z 좌표축 주위로 회전시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D), VCM (12A ∼ 12D) 에 의해 광학계 (10A) 를 6 자유도의 방향으로 위치 결정할 수 있다. 제어부 (50) 는 상술한 에어마운트 (14A ∼ 14D) 와 VCM (13A ∼ 13D) 을 제어하여, 후술하는 것과 같이 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 의 상대위치 결정을 행한다.
(변위 센서)
제어부 (50) 가 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 사이의 상대위치 결정을 행할 때에, 이들 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 의 상대변위를 검출하기 위한 변위 센서에 대해 설명한다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 광학계 (10B) 에는 광학계 (10A) 와 대향하는 면에 변위 센서 (26A,26B) 가 고정 설치된다. 한편, 광학계 (10A) 에는 변위 센서 (26A,26B) 와 각각 대향하도록 센서 블록 (25A,25B) 이 고정 설치된다. 변위 센서 (26A,26B) 로서는 와전류 변위 센서와 정전용량 센서, 혹은 반도체위치 검출기 (PSD) 등을 사용할 수 있다. 변위 센서 (26A,26B) 에서는 센서 블록 (25A,25B) 과 변위 센서 (26A,26B) 사이의 거리에 비례한 신호가 출력된다. 센서 블록 (25A,25B) 은 상술한 변위 센서 (26A,26B) 가 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 사이의 상대변위를 검출할 때의 기준이 되는 블록의 집합체이다.
상술한 센서 블록 (25A,25B) 및 변위 센서 (26A,26B) 에 대해서 도 3 을 참조하여 설명한다. 또, 도 3 에서는 센서 블록 (25A) 및 변위 센서 (26A) 만을 나타내고 있으나, 센서 블록 (25A) 과 센서 블록 (25B), 혹은 변위 센서 (26A) 와 변위 센서 (26B) 와는 동등한 구성이기 때문에, 센서 블록 (25B) 및 변위 센서 (26B) 의 도시 및 설명에 대해서는 생략한다.
도 3 에 있어서 변위 센서 (26A) 는, 센서 블록 (25A) 과의 X 좌표축 방향의 상대변위를 검출하는 X 센서 (26Ax), Y 좌표축 방향의 상대변위를 검출하는 Y 센서 (26Ay), Z 좌표축 방향의 상대변위를 검출하는 Z 센서 (26Az) 및 이들 X 센서 (26Ax), Y 센서 (26Ay), Z 센서 (26Az) 를 일체로 유지하기 위한 부재 (도시 생략) 등으로 구성된다. 이들 X 센서 (26Ax), Y 센서 (26Ay), Z 센서 (26Az) 는 각각 제어부 (50: 도 1) 에 접속된다. 그리고, 이들 센서 (26Ax ∼ 26Az) 에서 검출된 변위 센서 (26A) 와 센서 블록 (25A) 사이의 3 차원 방향의 상대변위에 기초한 신호가 제어부 (50) 에 입력된다.
센서 블록 (25A) 은 X 블록 (25Ax), Y 블록 (25Ay), Z 블록 (25Az), 그리고 베이스 (25Ab) 등으로 구성된다. X 블록 (25Ax), Y 블록 (25Ay), Z 블록 (25Az) 은 각각 X 센서 (26Ax), Y 센서 (26Ay), Z 센서 (26Az) 와 대향하도록 베이스 (25Ab) 에 고정 설치된다. 도 3 을 참조하여 설명한 변위 센서의 다른 구성예에 대해서 도 4 를 참조하여 설명한다. 도 4 에 있어서 변위 센서는, 예를 들면 레이저광을 출사하여 그 반사광을 수광하는 광학식 리니어 센서 (126) 와, 광학식 리니어 센서 (126) 에서 출사되는 레이저광을 반사하는 스케일 (125) 로 구성되는 광학식 리니어 엔코더이다. 광학식 리니어 센서 (126) 는 6 개의 센서 (126a ∼ 126f) 로 구성된다. 스케일 (125) 도 6 개의 스케일 (125a ∼ 125f) 로 구성된다. 센서 (126a,126b) 는 X 축에 평행하게 레이저광을 출사하고, 출사광속(光束)을 YZ 평면에 평행한 평면상에 형성된 스케일 (125a,125b) 에 입사시키도록 되어 있다. 또, 센서 (126c,126d) 는 Y 축에 평행하게 레이저광다발을 출사하고, 출사광다발을 XZ 평면에 평행한 평면에 형성된 스케일 (125c,125d) 에 입사시키도록 되어 있다. 또한, 센서 (126e,126f) 는 Z 축에 평행한 레이저광을 출사하고, 출사광다발을 XY 평면에 평행하게 형성된 스케일 (125e,125f) 에 입사시키도록 되어 있다.
이렇게 구성되는 변위 센서에 의해, 예를 들면 센서 (126a,126b) 에서 Z 방향의 변위를 계측하고, 센서 (126c,126d) 에서 X 방향 변위를 계측하고, 센서 (126e,126f) 에서 Y 방향 변위를 계측할 수 있다. 또, 센서 (126a) 및 센서 (126b) 의 계측값의 차에 기초하여 Y 축 주위의 회전이 구해지고, 센서 (126c) 및 센서 (126d) 의 계측값의 차에 기초하여 Z 축 주위의 회전이 구해지며, 센서 (126e) 및 센서 (126f) 의 계측값의 차에 기초하여 X 축 주위의 회전이 구해진다.
(광축 매칭)
제어부 (50) 는 이상에서 설명한 변위 센서 (26A), 그리고 변위 센서 (26B) 에서 검출되는 상대변위에 따른 신호를 입력하고, 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 의 사이의 6 자유도 방향의 상대위치 어긋남량을 연산한다. 그리고, 제어부 (50) 는 광학계 (10A) 과 광학계 (10B) 사이의 6 자유도 방향의 상대위치 어긋남량을 연산한 결과를 기초로 하여, 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D) 및 VCM (12A ∼ 12D) (모두 도 2 에 나타냄) 의 각각에서 발생하는 추력을 연산한다. 그리고, 제어부 (50) 는 이들 에어마운트 및 VCM 에 대해 상술한 바와 같이 연산한 추력이 발생하도록 제어신호를 발한다. 이것에 의해 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 사이의 상대위치 어긋남량을 소정값이내, 즉 조명용 광학계의 광학적 정밀도를 유지하는데 필요한 허용값이내로 유지할 수 있다.
(조명용 광학계의 액티브 진동제거)
여기서 조명용 광학계의 액티브 진동제거에 대해 설명한다. 이상에서 설명한 바와 같이, 제어부 (50) 는 변위 센서 (26A 및 26B) 에서 검출되는 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 의 상대변위에 기초하여 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D) 및 VCM (12A ∼ 12D)(모두 도 2 에 나타냄) 를 제어한다. 이로 인해, 제어부 (50) 는 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 의 위치관계를 일정하게 유지한다. 그런데, 이 광학계 (10B) 는 노광장치 본체 (SP) 에 고정 설치되어 있기 때문에, 상술한 광학계 (10A) 와 광학계 (10B) 사이의 위치관계의 유지는 바꿔말하면 광학계 (10A) 와 노광장치 본체 (SP) 사이의 위치관계의 유지를 의미한다. 한편, 노광장치 본체 (SP) 는, 앞서 서술한 바와 같이 하드러버 (31A ∼ 31D) 및 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D: 도 1. 단, 도 1 에 있어서 하드러버 (31C,31D) 피에조 액츄에이터 (32C,32D) 는 도시 생략) 에 의해 액티브 진동제거되어, 항상 정지상태가 유지된다. 결국, 정지상태가 유지되고 있는 노광장치 본체 (SP) 와 광학계 (10A) 사이의 위치관계를 유지함으로써 광학계 (10A) 의 정지상태가 유지된다. 이로 인해, 광학계 (10A) 의 액티브 진동제거이 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 도 1 에 나타내는 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치는, 광학계 (10A) 및 광학계 (10B) 등으로 구성되는 조명용 광학계 중, 광학계 (10A), 즉 레티클 블라인드 (6) 를 포함하고, 이 레티클 블라인드 (6) 의 광입사면측에 배치되는 부분은 노광장치 본체 (SP) 와는 별체로 설치된다. 이러한 구성에 의하면, 스캔노광 동작에 연동하여 레티클 블라인드 (6) 가 작동할 때에 발생하는 진동이 노광장치 본체 (SP) 에 전달되지 않는다. 따라서, 레티클 블라인드 (6) 의 작동시에 발생하는 진동이 웨이퍼상에 형성되는 회로 패턴의 정밀도에 영향을 미치지 않는다.
또, 레티클 블라인드 (6) 의 작동시에 발생하는 진동이 노광에 악영향을 주지 않을 정도의 때나, 레티클 블라인드 (6) 의 작동시에 발생하는 진동을 노광장치 본체에 전달되지 않도록 진동 대책을 실시하면, 레티클 블라인드 (6) 를 광학계 (10B) 에 설치할 수도 있다.
광학계 (10A) 의 부분은 광축 매칭 및 액티브 진동제거되기 때문에, 레이저광원 (LE) 으로부터의 레이저광의 입사위치가 광학계 (10A) 의 미러 (1) 와의 관계에서 변위하는 경우가 있다. 그러나, 이 변위는 빔 정형 광학계에 입사하기 전에 있어서의 변위로서, 웨이퍼 (W) 에 투영되는 회로 패턴의 정밀도에는 영향을 미치는 일이 없다. 또, 제 2 칼럼 (34) 의 상부에 고정 설치되는 것은, 조명용 광학계의 일부인 광학계 (10B) 뿐으로, 노광장치 본체 (SP) 의 총중량이 경감된다. 이로 인해, 하드러버 (31) 와 피에조 액츄에이터 (32) 로 구성되는 하드마운트도 허용 부하가 작은 것을 사용할 수 있어 비용의 절감에 기여한다.
이 때, 광학계 (10A) 과 광학계 (10B) 사이의 상대변위는 변위 센서 (26A 및 26B) 에 의해 검출되고, 이 검출결과에 기초하여 제어부 (50) 는 광학계 (10A) 의 위치 및 자세를 제어한다. 이것에 의해 광학계 (10A) 의 광축과 광학계 (10B) 의 광축이 고정밀도로 매칭된다. 따라서, 정밀도를 유지하기 위해서 종래는 분단할 수 없었던 부분에서 조명용 광학계를 분단할 수 있어, 진동의 격절(隔絶)이나 노광장치 본체의 중량저감등을 용이하게 달성할 수 있다.
노광장치 본체 (SP) 는 상술한 하드러버 (31) 및 피에조 액츄에이터 (32) 로 구성되는 하드마운트에 의해 바닥으로부터의 진동의 전달이 방지된다. 노광장치 본체 (SP) 는 또, 이동 스테이지 (RM,WM) 에 가감속시에 발생하는 반력이 리액션 프레임 (51) 을 통해 바닥으로 도피된다. 이러한 구성에 의해, 노광장치 본체 (SP) 는 항상 정지상태를 유지할 수 있다. 그 한편으로, 상술한 피에조 액츄에이터 (32) 는 시간 경과에 따른 변화를 일으켜 변형하여, 노광장치 본체 (SP) 가 가라앉는 경우가 있다. 노광장치 본체 (SP) 의 가라앉음이 발생하여도 이 가라앉음에 추종하여 제어부 (50) 가 광학계 (10A) 의 위치를 제어할 수 있다. 이 때문에 본 실시형태에 관한 투영노광장치는 조명용 광학계의 정밀도를 항상 고정밀도로 유지할 수 있다.
이상의 실시형태에 있어서, 제어부 (50) 는 광학계 (10A) 의 위치를 제어하여 광학계 (10A) 의 광축과 광학계 (10B) 의 광축을 매칭시키는 것이다. 이를 대신하여 상술한 하드러버 (31) 및 피에조 액츄에이터 (32) 와, 노광장치 본체 (SP) 에 대해 X, Y 방향으로 힘을 부여하는 액츄에이터를 설치하여, 제어부 (50) 의 제어에 의해 광학계 (10B) 의 위치를 제어해서 광학계 (10A) 의 광축과 광학계 (10B) 의 광축을 매칭할 수도 있다. 또, 제어부 (50) 에 의해 광학계 (10A) 의 위치와 광학계 (10B) 의 위치를 각각 제어할 수도 있다. 이 경우, 예를 들면, 제어부 (50) 는 광학계 (10A) 의 위치와 광학계 (10B) 의 위치를 매칭할 때에 대략 조정을 광학계 (10B) 에서 행하고, 미세 조정을 광학계 (10A) 에서 행할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 제어부 (50) 의 제어성이 향상함과 동시에 광학계 (10A) 의 위치와 광학계 (10B) 의 위치를 매칭하는 시간을 단축할 수 있다.
또, 임의의 이유에 의해 레이저광원 (LE) 의 광축이 어긋나 버린 경우에, 전술한 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D), VCM (12A ∼ 12D), 하드러버 (31) 및 피에조 액츄에이터 (32) 를 사용하여 광학계 (10A) 및 노광장치 본체 (SP) 의 위치를 조절함으로써, 레이저광원 (LE) 의 광축의 어긋남의 영향을 제거할 수도 있다. 이로 인해, 레이저광원 (LE) 의 광축이 어긋난 경우에도 조속히 광축의 어긋남의 영향을 제거할 수 있기 때문에 노광동작을 중단하는 시간을 짧게 마칠 수 있어 스루풋의 저하를 방지할 수 있다. 또, 전술한 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D), VCM (12A ∼ 12D), 하드러버 (31) 및 피에조 액츄에이터 (32) 를 사용한 광학계 (10A) 및 노광장치 본체 (SP) 의 위치조절은, 제어부 (50) 에 의해 행할 수도 있고, 수동으로 행할 수도 있다.
- 제 2 실시형태 -
도 5 를 참조하여, 제 2 실시형태에 관한 투영노광장치에 대해 설명한다. 도 5 는 제 2 실시형태에 관한 투영노광장치의 개략적 구성을 나타낸다. 또, 도 5 에 나타낸 투영노광장치도 도 1 에 나타낸 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치와 마찬가지로 스캔노광 방식의 노광장치로서, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략하고, 도 1 의 것과의 차이를 중심으로 설명한다.
도 5 에 있어서, 광학계 (10) 는 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치의 광학계 (10B: 도 1) 를 광학계 (10A) 와 일체로 구성하고, 광학계 (10B : 도 1) 를 노광장치 본체 (SP') 와 별체로 구성한 것이다. 이 때문에, 메인 프레임 (30) 에는 도 1 에 나타낸 투영노광장치가 가지고 있는 제 2 칼럼 (34) 을 가지고 있지 않다.
제 1 칼럼 (33) 의 천장면상의 대각위치에 변위 센서 (21A,21B) 가 고정 설치된다. 광학계 (10) 에는 변위 센서 (21A,21B) 가 대향하여 센서 블록 (22A,22B) 이 고정 설치된다. 변위 센서 (21A,21B) 및 센서 블록 (22A,22B) 은 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치에서 사용되는 변위 센서 (25A,25B) 및 센서 블록 (26A,26B)(이상 도 3) 과 동일한 구성이다. 그리고, 변위 센서 (21A,21B) 에서 검출되는 광학계 (10) 와 노광장치 본체 (SP') 와의 6 자유도 방향의 상대변위에 기초하여, 제어부 (50) 는 에어마운트 (14A ∼ 14D), VCM (13A ∼ 13D) 및 VCM (12A ∼ 12D) 의 추력을 제어한다. 이로 인해, 광학계 (10) 의 광축과 노광장치 본체 (SP') 에 배치된 투영 광학계 (PL) 의 광축과의 사이의 매칭을 고정밀도로 행할 수 있다.
제 2 실시형태에 관한 투영노광장치에 의해서도, 스캔노광 동작에 연동하여 레티클 블라인드 (6) 가 작동할 때에 발생하는 진동이 노광장치 본체 (SP') 에 전달되지 않는다. 또, 노광장치 본체 (SP') 와 광학계 (10) 와는 별체로 구성되어 있다. 따라서, 노광장치 본체 (SP') 는, 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치에 비해 더욱 소형화·경량화가 가능하다. 이로 인해, 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D: 피에조 액츄에이터 (32C 및 32D) 는 도시 생략) 및 하드러버 (31A ∼ 31D: 하드러버 (31C 및 31D) 는 도시 생략) 의 허용 부하도 제 1 실시형태에 관한 투영노광장치의 그것과 비교하여 더욱 작게 할 수 있다.
이상의 제 2 실시형태에 있어서, 제어부 (50) 는 광학계 (10) 의 위치를 제어하여 광학계 (10) 의 광축과 투영 광학계 (PL) 의 광축을 매칭하는 것이다. 이를 대신하여 노광장치 본체 (SP') 에 노광장치 본체 (SP') 의 위치결정용 액츄에이터를 배치하고, 제어부 (50) 가 이 액츄에이터에 의해 노광장치 본체 (SP') 의 위치를 제어하여 상술한 매칭을 행하는 것일 수도 있다.
이상에서 설명한 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 투영노광장치에 있어서, 분할된 조명용 광학계의 광축의 매칭, 혹은 노광장치 본체에 배치된 투영 광학계의 광축과 이 노광장치 본체와 분리하여 설치된 조명용 광학계의 광축과의 매칭을 행하는 것이나, 후술하는 로더와 노광장치 본체의 상대위치 맞춤을 행할 수도 있다. 다음에서 상기 예에 대해 도 6 을 참조하여 설명한다.
도 6 은 도 5 에 나타낸 투영노광장치의 근방에 로더 (L) 를 올려놓은 것을 나타내는 개략도이다. 도 6 에 있어서, 도 5 와 동일한 구성요소에는 동일부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
로더 (L) 에는 레티클 로더 (RL) 및 웨이퍼 로더 (WL) 가 배치된다. 레티클 로더 (RL) 는, 소정의 레티클 (R) 을 노광장치 본체의 레티클용 이동 스테이지 (RM) 에 (도 5) 재치(로드), 혹은 레티클용 이동 스테이지 (RM) 에 로드되어 있는 레티클 (R) 을 제거 (언로드) 한다. 웨이퍼 로더 (WL) 는, 미노광의 웨이퍼 (W) 를 웨이퍼용 이동 스테이지 (WM: 도 5) 에 로드, 혹은 웨이퍼용 이동 스테이지 (WM) 에 놓여 있는 노광이 완료된 웨이퍼 (W) 를 언로드한다.
노광장치 본체 (SP') 의 로더 (L) 와 대향하는 면에는 변위 센서 (55A 및 55B) 가 고정 설치된다. 한편, 로더 (L) 에는 변위 센서 (55A 및 55B) 에 대향하여 센서 블록 (56A 및 56B) 이 각각 고정 설치된다. 변위 센서 (55A 및 55B) 및 센서 블록 (56A 및 56B) 은 앞서 설명한 변위 센서 (21A 및 21B) 및 센서 블록 (22A 및 22B) 과 동일한 구성이므로 그 상세한 설명을 생략한다.
로더 (L) 의 저부의 4 귀퉁이에는 광학계 (10) 와 마찬가지로 에어마운트 (59A ∼ 59D: 도 6 에서 59C, 59D 는 도시 생략) 및 VCM (58A ∼ 58D: 도 6 에서 58C, 58D 는 도시 생략) 이 배치된다. VCM (57A ∼ 57D: 도 6 에서 57C, 57D 는 도시 생략) 은 도 2 를 참조하여 설명한 VCM (12A ∼ 12D) 의 배치 방법과 동일한 방법으로 로더 (L) 의 하부측면에 고정 설치된다. 에어마운트 (59A ∼ 59D) 는 전자밸브 (EV') 와 접속되고, 이 전자밸브 (EV') 의 개폐에 따라 공압원 (PA) 의 공기가 에어마운트 (59A ∼ 59D) 로 인도된다. 이상에서 설명한 로더 (L) 는 광학계 (10) 와 함께 베이스 프레임 (11A) 상에 설치된다. 이 베이스 프레임 (11A) 은 베이스 프레임 (41) 의 주위를 둘러싸는 사각형의 틀형 형상을 이루고 있다.
도 6 에서 결선의 도시는 생략하고 있으나, 상술한 변위 센서 (55A,55B), VCM (58A ∼ 58D), VCM (57A ∼ 57D) 및 전자밸브 (EV') 는 제어부 (50: 도 5) 에 접속된다. 제어부 (50: 도 5) 는 도 1 혹은 도 5 를 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로 하여 로더 (L) 와 노광장치 본체 (SP') 와의 상대위치 결정을 행한다. 이것에 의해, 노광장치 본체 (SP') 를 지지하는 피에조 액츄에이터 (32A ∼ 32D: 도 6 에서 32C, 32D 는 도시 생략) 의 시간 경과에 따른 변화에 수반한 노광장치 본체 (SP') 의 가라앉음이 발생한 경우라도, 이 가라앉음에 추종하여 제어부 (50) 가 로더 (L) 의 위치를 제어할 수 있다. 따라서, 로더 (L) 에 의해 레티클 (R) 을 레티클용 이동 스테이지 (RM: 도 5) 에 로드 혹은 웨이퍼 (W) 를 웨이퍼용 이동 스테이지 (WM: 도 5) 에 로드할 때의 재치위치 정밀도를 장기간에 걸쳐 고정밀도로 유지할 수 있다.
또, 본 실시형태의 노광장치는, 복수의 렌즈로 구성되는 조명 광학계 (10A) 를 설치함과 동시에, 조명 광학계 (10B) 및 투영 광학계 (PL) 를 노광장치 본체에 설치하여 광학조정을 행함과 동시에, 다수의 기계부품으로 이루어지는 레티클 베이스 (RS), 이동 스테이지 (RM) 와 웨이퍼 베이스 (WS), 이동 스테이지 (WM) 를 노광장치 본체에 부착하여 배선과 배관을 접속하고, 다시 종합조정 (전기조정, 동작확인 등) 을 함으로써 제조할 수 있다. 노광장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.
이상의 설명에서는, 본 발명을 투영노광장치의 원판이나 감광기판을 갖춘 본체부분과 조명 광학계의 일부를 별체로 설치하는 예, 또 본체부분과 원판이나 감광기판의 로더를 별체로 형성하는 예등에 의해 설명을 했으나, 본 발명을 이들 내용으로 한정할 필요는 없다. 즉, 투영노광장치에 있어서, 진동등을 극력히 억제할 필요가 있는 본체부분과 진동등의 발생원이 되는 부분을 별체로 설치하고, 또 이들의 사이에 일정한 고정밀도의 상대적 위치관계가 필요해지는 모든 조합에 대해 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 투영노광장치에 있어서 설명했으나, 이에 한정할 필요는 없다. 하전입자선 노광장치나 X 선 노광장치등의 다른 노광장치에 있어서도 적용할 수 있다. 즉, 반도체 제조용의 노광장치나 다른 모든 미세가공을 행하기 위한 노광장치에 있어서도, 본체부와 진동원을 포함하는 별체부가 일정한 고정밀도의 상대적 위치관계가 필요해지는 경우에 적용이 가능하다.

Claims (17)

  1. 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 상기 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는,
    상기 노광용 광원에서 출사되는 광을 상기 원판으로 인도하는 조명 광학계와,
    상기 조명 광학계의 적어도 일부와는 별체로 설치되어, 상기 원판과 상기 노광 대상물이 놓인 본체부와,
    상기 본체부와는 별체로 설치된 상기 조명 광학계의 적어도 일부와 상기 본체부의 상대위치 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 갖는 투영노광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치결정 구동장치는, 상기 본체부와는 별체로 설치된 상기 조명용 광학계의 적어도 일부 및 상기 본체부 중, 적어도 어느 하나를 구동함으로써 위치결정을 행하는 투영노광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는, 이 본체부를 정지상태로 유지하기 위한 정지장치를 가지고,
    상기 위치결정 구동장치는, 상기 조명용 광학계의 적어도 일부 쪽을 구동함으로써 위치결정을 행하는 투영노광장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체부의 정지장치는, 이 본체부의 진동을 액티브하게 제거하는 액티브 진동제거장치를 포함하는 투영노광장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명용 광학계는, 상기 노광용 광원에 의해 상기 원판을 조사하는 범위를 조절가능한 가변 조명시야 조리개장치를 더 가지고,
    상기 조명용 광학계 중, 상기 가변 조명시야 조리개장치를 포함하여 상기 가변 조명시야 조리개장치의 광입사면측에 배치되는 부분이 상기 본체부와 별체로 설치되는 투영노광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치결정 구동장치는, 상기 본체부와는 별체로 설치된 상기 조명용 광학계의 적어도 일부 및 상기 본체부 중, 적어도 어느 하나를 구동함으로써 위치결정을 행하는 투영노광장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 본체부는, 상기 가변 조명시야 조리개장치에 의해 조사범위가 조정된 광을 사용하여 상기 원판과 상기 노광 대상물의 사이에서 스캔노광을 행하는 투영노광장치.
  8. 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 상기 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는,
    상기 노광용 광원에 의해 상기 원판을 조사하는 범위를 조절가능한 가변 조명시야 조리개장치를 가지고, 상기 노광용 광원에서 출사되는 광을 상기 원판으로 인도하는 조명 광학계와,
    상기 조명용 광학계 중, 상기 가변 조명시야 조리개장치를 포함하여 상기 가변 조명시야 조리개장치의 광입사면측에 배치되는 부분과는 별체로 설치하고, 상기 원판과 상기 노광 대상물이 놓인 본체부를 갖는 투영노광장치.
  9. 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 상기 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는,
    상기 노광용 광원과는 별체로 설치되어, 상기 노광용 광원으로부터의 광을 상기 원판으로 인도하는 조명 광학계와,
    상기 조명 광학계 중 적어도 일부와는 별체로 설치되어, 상기 원판과 상기 노광 대상물이 놓인 본체부를 갖는 투영노광장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 본체부와는 별체로 설치된 상기 조명 광학계의 적어도 일부와 상기 본체부의 상대위치 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 더 갖는 투영노광장치.
  11. 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 상기 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치는,
    상기 노광용 광원에서 출사되는 광을 상기 원판으로 인도하는 조명 광학계와,
    상기 조명 광학계의 적어도 일부와는 별체로 설치되어, 상기 원판을 올려놓은 원판용 스테이지와 상기 노광 대상물을 올려놓은 기판용 스테이지를 갖춘 본체부와,
    상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 도피시키는 기구를 갖는 투영노광장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기구가 반력을 바닥면으로 도피시키는 바닥면에 고정된 프레임인 투영노광장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지는, 이동자 및 고정자로 이루어지는 비접촉형의 구동장치에 의해 구동되고, 상기 이동자는 상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지에 설치되고, 상기 고정자는 상기 프레임에 설치되는 투영노광장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 기구는 상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지가 이동할 때에 생기는 반력을 도피시키기 위해, 이 스테이지의 이동에 따라 운동량 보존의 법칙을 이용하여 반대방향으로 구동되는 구동 프레임인 투영노광장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지는 이동자 및 고정자로 이루어지는 비접촉형의 구동장치에 의해 구동되고, 상기 이동자는 상기 원판용 스테이지 또는 상기 기판용 스테이지에 설치되고, 상기 고정자는 상기 구동 프레임에 설치되는 투영노광장치.
  16. 노광용 광원에서 출사되는 광으로 소정 패턴이 형성된 원판을 조명하고, 상기 패턴의 이미지를 노광 대상물에 투영하는 투영노광장치에 있어서,
    상기 원판과 상기 노광대상물이 놓인 본체부와,
    상기 본체부와 별체로 설치되어, 상기 본체부와 일정한 상대위치 관계를 필요로 하는 별체부와,
    상기 별체부와 상기 본체부의 상대위치 관계의 어긋남량이 소정값이내로 들어가도록 상기 본체부와 상기 별체부 중 적어도 하나를 위치결정 구동을 하기 위한 위치결정 구동장치를 갖는 투영노광장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 별체부는 상기 원판 혹은 상기 노광 대상물 또는 그 양쪽을 상기 본체부에 공급하는 공급장치인 투영노광장치.
KR1020007003597A 1997-11-12 1998-11-11 투영노광장치 KR20010030903A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-310438 1997-11-12
JP31043897 1997-11-12
PCT/JP1998/005075 WO1999025011A1 (fr) 1997-11-12 1998-11-11 Appareil d'exposition par projection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010030903A true KR20010030903A (ko) 2001-04-16

Family

ID=18005256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007003597A KR20010030903A (ko) 1997-11-12 1998-11-11 투영노광장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6441884B1 (ko)
EP (1) EP1041607A4 (ko)
KR (1) KR20010030903A (ko)
AU (1) AU1051999A (ko)
WO (1) WO1999025011A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6791098B2 (en) * 1994-01-27 2004-09-14 Cymer, Inc. Multi-input, multi-output motion control for lithography system
AU5529499A (en) 1998-09-14 2000-04-03 Nikon Corporation Exposure apparatus and its manufacturing method, and device producing method
WO2000030163A1 (fr) 1998-11-18 2000-05-25 Nikon Corporation Procede et dispositif d'exposition
US6727981B2 (en) * 1999-07-19 2004-04-27 Nikon Corporation Illuminating optical apparatus and making method thereof, exposure apparatus and making method thereof, and device manufacturing method
US6563128B2 (en) * 2001-03-09 2003-05-13 Cymer, Inc. Base stabilization system
EP1174769B1 (en) * 2000-07-10 2006-12-13 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and lithographic device manufacturing method
TW527526B (en) * 2000-08-24 2003-04-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US7561270B2 (en) * 2000-08-24 2009-07-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
US6791664B2 (en) 2001-01-19 2004-09-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufacturing thereby
EP1225482A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-24 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6538720B2 (en) 2001-02-28 2003-03-25 Silicon Valley Group, Inc. Lithographic tool with dual isolation system and method for configuring the same
EP1271248A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus
US6912041B2 (en) * 2001-06-29 2005-06-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
KR20180126102A (ko) 2003-02-26 2018-11-26 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
EP1465015A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7126671B2 (en) 2003-04-04 2006-10-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TW200507066A (en) * 2003-07-25 2005-02-16 Nikon Corp Exposure apparatus
EP1513018A1 (en) * 2003-09-04 2005-03-09 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7314506B2 (en) 2004-10-25 2008-01-01 Matheson Tri-Gas, Inc. Fluid purification system with low temperature purifier
US7936443B2 (en) * 2006-05-09 2011-05-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8908144B2 (en) * 2006-09-27 2014-12-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL1036160A1 (nl) * 2007-11-20 2009-05-25 Asml Netherlands Bv Combination of structure and two or more active damping systems, lithographic apparatus, and projection assembly.
NL1036167A1 (nl) * 2007-11-20 2009-05-25 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
EP2469340B1 (en) * 2010-12-21 2021-01-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2008272A (en) * 2011-03-09 2012-09-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus.
WO2017029136A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with actively adjustable metrology support units
WO2018145849A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20230122832A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-20 Kla Corporation Method and apparatus for positioning optical isolator assembly with replaceable motor assembly

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549843A (en) * 1983-03-15 1985-10-29 Micronix Partners Mask loading apparatus, method and cassette
US4724466A (en) 1986-01-17 1988-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exposure apparatus
JP2517669B2 (ja) 1989-05-24 1996-07-24 キヤノン株式会社 露光装置
US6048655A (en) * 1992-02-07 2000-04-11 Nikon Corporation Method of carrying and aligning a substrate
JP3304378B2 (ja) * 1992-02-25 2002-07-22 株式会社ニコン 投影露光装置、及び素子製造方法
JP2753930B2 (ja) * 1992-11-27 1998-05-20 キヤノン株式会社 液浸式投影露光装置
US5559584A (en) * 1993-03-08 1996-09-24 Nikon Corporation Exposure apparatus
JP3226704B2 (ja) * 1994-03-15 2001-11-05 キヤノン株式会社 露光装置
US5528118A (en) 1994-04-01 1996-06-18 Nikon Precision, Inc. Guideless stage with isolated reaction stage
US5874820A (en) 1995-04-04 1999-02-23 Nikon Corporation Window frame-guided stage mechanism
US6246204B1 (en) * 1994-06-27 2001-06-12 Nikon Corporation Electromagnetic alignment and scanning apparatus
JP3800616B2 (ja) * 1994-06-27 2006-07-26 株式会社ニコン 目標物移動装置、位置決め装置及び可動ステージ装置
JP3536382B2 (ja) * 1994-10-07 2004-06-07 株式会社ニコン ステージ装置および走査型露光装置
JP3448991B2 (ja) * 1994-11-29 2003-09-22 株式会社ニコン ステージ移動制御装置、投影型露光装置およびステージ駆動方法ならびに露光方法。
JP3506158B2 (ja) * 1995-04-14 2004-03-15 株式会社ニコン 露光装置及び走査型露光装置、並びに走査露光方法
JP3193586B2 (ja) * 1995-04-21 2001-07-30 キヤノン株式会社 半導体露光装置
JP3187281B2 (ja) * 1995-04-28 2001-07-11 キヤノン株式会社 露光装置
EP1341044A3 (en) * 1995-05-30 2003-10-29 ASML Netherlands B.V. Positioning device with a reference frame for a measuring system
TW316874B (ko) * 1995-05-30 1997-10-01 Philips Electronics Nv
JP3575615B2 (ja) * 1995-05-30 2004-10-13 アーエスエム リソグラフィ ベスローテン フェンノートシャップ 三次元的に位置決め可能なマスクホルダを有するリソグラフ装置
TW318255B (ko) 1995-05-30 1997-10-21 Philips Electronics Nv
US5877843A (en) * 1995-09-12 1999-03-02 Nikon Corporation Exposure apparatus
JPH09289155A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Nikon Corp 走査型露光装置
JP3659529B2 (ja) * 1996-06-06 2005-06-15 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US5917580A (en) * 1996-08-29 1999-06-29 Canon Kabushiki Kaisha Scan exposure method and apparatus
JP3531894B2 (ja) * 1996-09-13 2004-05-31 キヤノン株式会社 投影露光装置
JPH10112433A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Nikon Corp 除振装置及び露光装置
US5815246A (en) 1996-12-24 1998-09-29 U.S. Philips Corporation Two-dimensionally balanced positioning device, and lithographic device provided with such a positioning device
US5821470A (en) * 1997-04-08 1998-10-13 Meyer Sound Laboratories Incorporated Broadband acoustical transmitting system

Also Published As

Publication number Publication date
US6441884B1 (en) 2002-08-27
EP1041607A4 (en) 2003-11-05
AU1051999A (en) 1999-05-31
EP1041607A1 (en) 2000-10-04
WO1999025011A1 (fr) 1999-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010030903A (ko) 투영노광장치
US6158298A (en) Stage apparatus and exposure apparatus provided with the stage apparatus
US7164463B2 (en) Lithographic tool with dual isolation system and method for configuring the same
KR102033840B1 (ko) 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US20010023927A1 (en) Reaction force isolation system for a planar motor
US20020080339A1 (en) Stage apparatus, vibration control method and exposure apparatus
US8891064B2 (en) Moving body apparatus and exposure apparatus
US6999162B1 (en) Stage device, exposure system, method of device manufacture, and device
JPH11329962A (ja) ステ―ジ装置およびその駆動方法
US6758313B2 (en) Method and apparatus for operating a vibration isolation system having electronic and pneumatic control systems
KR19980080359A (ko) 노광장치 및 노광방법
JP2005203483A (ja) ステージ装置及び露光装置
KR20120037943A (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
US6917412B2 (en) Modular stage with reaction force cancellation
KR102130964B1 (ko) 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US6549268B1 (en) Exposure method and apparatus
US7333179B2 (en) Moving mechanism with high bandwidth response and low force transmissibility
JP2002198285A (ja) ステージ装置およびその制振方法並びに露光装置
WO2005010961A1 (ja) 露光装置
JP2001102286A (ja) 露光装置
US20070115451A1 (en) Lithographic System with Separated Isolation Structures
JP2003299340A (ja) 磁石ユニット、リニアモータおよびステージ装置並びに露光装置
JP2002198286A (ja) 露光装置
US20030097205A1 (en) Control scheme and system for active vibration isolation
US20030139044A1 (en) Moving apparatus and control method therefor, and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application