KR20020038592A - Substrate, stage device, method of driving stage, exposure system and exposure method - Google Patents

Substrate, stage device, method of driving stage, exposure system and exposure method Download PDF

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KR20020038592A KR1020017016269A KR20017016269A KR20020038592A KR 20020038592 A KR20020038592 A KR 20020038592A KR 1020017016269 A KR1020017016269 A KR 1020017016269A KR 20017016269 A KR20017016269 A KR 20017016269A KR 20020038592 A KR20020038592 A KR 20020038592A
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Abstract

스테이지 장치(4)는, 정반(3)에 대하여 진동적으로 독립되어 설치된 지지부(8)와, 스테이지 본체(2)의 구동에 따른 반력에 의해 지지부(8) 위를 상기 일 방향으로 이동할 수 있는 반력 스테이지(17)를 구비한다.The stage device 4 can move on the support part 8 in the one direction by the reaction force provided by the support part 8 provided vibratingly independent of the surface plate 3 and the driving of the stage main body 2. A reaction force stage 17 is provided.

이것에 의해, 반력에 의한 진동 복귀 등의 문제를 회피할 수 있기 때문에, 정정 시간이 단축되어 생산성의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 지지부의 잔류 진동이 정반에 전달되는 것을 억제할 수 있다.As a result, problems such as vibration return due to reaction force can be avoided, so that the settling time can be shortened, the productivity can be improved, and the residual vibration of the support portion can be suppressed from being transmitted to the surface plate.

Description

기판, 스테이지 장치, 스테이지 구동 방법, 노광 장치 및 노광 방법{SUBSTRATE, STAGE DEVICE, METHOD OF DRIVING STAGE, EXPOSURE SYSTEM AND EXPOSURE METHOD}Substrate, stage device, stage driving method, exposure apparatus and exposure method {SUBSTRATE, STAGE DEVICE, METHOD OF DRIVING STAGE, EXPOSURE SYSTEM AND EXPOSURE METHOD}

종래로부터, 반도체 장치의 제조 공정 중의 하나인 리소그래피 공정에 있어서는, 마스크 또는 레티클(reticle)(이하, 레티클이라고 칭함)에 형성된 회로 패턴을 레지스트(감광제)가 도포된 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 기판 위에 전사하는 다양한 노광 장치가 사용되고 있다. 예를 들면, 반도체 장치용의 노광 장치로서는, 최근의 집적회로의 고집적화에 따른 패턴의 최소 선폭(장치 치수(rule))의 미세화에 따라, 레티클의 패턴을 투영 광학계를 이용하여 웨이퍼 위에 축소 전사하는축소 투영 노광 장치가 주로 사용되고 있다.Conventionally, in a lithography process, which is one of the manufacturing processes of a semiconductor device, a circuit pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter referred to as a reticle) is transferred onto a substrate such as a wafer or glass plate coated with a resist (photosensitive agent). Various exposure apparatuses are used. For example, as an exposure apparatus for a semiconductor device, the pattern of a reticle is reduced and transferred onto a wafer using a projection optical system in accordance with the miniaturization of the minimum line width (device rule) of the pattern due to the recent high integration of integrated circuits. A reduction projection exposure apparatus is mainly used.

이 축소 투영 노광 장치로서는, 레티클의 패턴을 웨이퍼 위의 복수 샷(shot) 영역(노광 영역)에 차례로 전사하는 스텝 앤드 리피트 방식의 정지 노광형 축소 투영 노광 장치(이른바 스텝퍼(stepper)), 또는 이 스텝퍼를 개량한 것으로서, 일본국 특개평8-166043호 공보 등에 개시되는 바와 같은 레티클과 웨이퍼를 1차원 방향으로 동기 이동하여 레티클 패턴을 웨이퍼 위의 각 샷 영역에 전사하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사 노광형 노광 장치(이른바 스캐닝 스텝퍼)가 알려져 있다.As this reduced-projection exposure apparatus, the step-and-repeat-type static exposure type reduced-projection exposure apparatus (so-called stepper) or this stepper which sequentially transfers a pattern of a reticle to a plurality of shot regions (exposure regions) on the wafer. Is a step-and-scan scanning exposure type that transfers the reticle pattern to each shot region on the wafer by synchronously moving the reticle and the wafer in one-dimensional directions as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166043. An apparatus (so-called scanning stepper) is known.

이들 축소 투영 노광 장치에 있어서는, 스테이지 장치로서, 플로어면에 먼저 장치의 기준으로 되는 베이스 플레이트가 설치되고, 그 위에 플로어 진동을 차단하기 위한 방진대를 개재시켜 레티클 스테이지, 웨이퍼 스테이지 및 투영 광학계(투영 렌즈) 등을 지지하는 본체 칼럼(column)이 배치된 것이 다용되고 있다. 최근의 스테이지 장치에서는, 상기 방진대로서, 내압을 제어할 수 있는 에어 마운트, 보이스 코일 모터 등의 액추에이터를 구비하고, 본체 칼럼(메인 프레임)에 부착된, 예를 들어, 6개의 가속도계의 계측값에 의거하여 상기 보이스 코일 모터 등을 제어함으로써 본체 칼럼의 진동을 제어하는 액티브 방진대가 채용되고 있다.In these reduced projection exposure apparatuses, as a stage apparatus, a base plate serving as a reference for the apparatus is first provided on a floor surface, and a reticle stage, a wafer stage, and a projection optical system (projection) are provided thereon with a dustproof table for blocking floor vibration. The main body column which supports a lens) etc. is arrange | positioned widely. In recent stage apparatuses, as said dustproof stand, actuators, such as an air mount which can control internal pressure, a voice coil motor, etc., are attached to a main body column (main frame), for example, the measured value of six accelerometers On the basis of this, an active dustproof stand for controlling the vibration of the body column by controlling the voice coil motor or the like is adopted.

그런데, 상기의 스텝퍼 등에서는, 웨이퍼 위의 일정 샷 영역에 대한 노광 후, 다른 샷 영역에 대하여 차례로 노광을 반복하는 것이기 때문에, 웨이퍼 스테이지(스텝퍼의 경우), 또는 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지(스캐닝 스텝퍼의 경우)의 가속 및 감속 운동에 의해 생기는 반력이 본체 칼럼의 진동 요인으로 되어, 투영 광학계와 웨이퍼 등과의 상대 위치 오차를 발생시킨다는 결점이 있었다. 얼라인먼트(alignment) 시 또는 노광 시에서의 상기 상대 위치 오차는, 결과적으로 웨이퍼 위에서 설계값과 상이한 위치에 패턴이 전사되거나, 그 위치 오차에 진동 성분을 포함할 경우에는 상 흐려짐(패턴 선폭의 증대)을 초래하는 원인으로 된다는 결점이 있었다. 따라서, 이러한 결점을 억제하기 위해서는, 상기의 액티브 진동대 등에 의해 본체 칼럼의 진동을 충분히 감쇠시킬 필요가 있다. 예를 들면, 스텝퍼의 경우에는, 웨이퍼 스테이지가 원하는 위치에 위치 결정되고 충분히 정정되기를 기다려 얼라인먼트 동작 또는 노광 동작을 개시할 필요가 있다. 또한, 스캐닝 스텝퍼의 경우에는, 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지의 동기 정정을 충분히 확보한 상태에서 노광을 행할 필요가 있었다. 따라서, 스루풋(throughput; 생산성)을 악화시키는 요인으로 되었다.By the way, in the above stepper and the like, exposure is repeated one after another with respect to a predetermined shot area on the wafer, so that the wafer stage (stepper) or the reticle stage and the wafer stage (scanning stepper) The reaction force generated by the acceleration and deceleration movements of the case becomes a vibration factor of the main body column, which causes a relative position error between the projection optical system and the wafer. The relative position error during alignment or exposure results in image blur when the pattern is transferred to a position different from the design value on the wafer or includes a vibration component in the position error (increase in pattern line width). There was a drawback to cause. Therefore, in order to suppress such a fault, it is necessary to sufficiently damp the vibration of a main body column by said active shake table etc. For example, in the case of a stepper, it is necessary to wait for the wafer stage to be positioned at a desired position and to be sufficiently corrected to start an alignment operation or an exposure operation. Moreover, in the case of a scanning stepper, it was necessary to perform exposure in the state which fully secured the synchronous correction of a reticle stage and a wafer stage. Therefore, it became a factor which worsens throughput.

그래서, 이러한 결점을 개선하는 것으로서, 예를 들어, 일본국 특개평8-166475호 공보 등에 기재되는 바와 같이, 웨이퍼 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력을 프레임부재를 이용하여 기계적으로 플로어(대지)에 도피시키는 발명, 또는 예를 들어, 일본국 특개평8-330224호 공보 등에 기재되는 바와 같이, 레티클 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력을 프레임부재를 이용하여 기계적으로 플로어(대지)에 도피시키는 발명이 알려져 있다.Therefore, in order to remedy such drawbacks, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-166475, the reaction force generated by the movement of the wafer stage is mechanically transferred to the floor using the frame member. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-330224, for example, the invention in which the reaction force generated by the movement of the reticle stage is mechanically escaped to the floor using the frame member is disclosed. Known.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 스테이지 장치 및 노광 장치에는 다음과 같은 문제가 존재한다.However, the following problems exist in the conventional stage apparatus and exposure apparatus as mentioned above.

최근의 레티클 또는 웨이퍼의 대형화에 따라, 양 스테이지가 대형화하고, 상기 일본국 특개평8-166475호 공보 또는 일본국 특개평8-330224호 공보에 기재된 발명을 이용하여도, 프레임부재를 따라서 플로어 측에 도피하는 반력에 기인하여 프레임부재 자체가 진동하거나, 플로어에 도피한 반력이 방진대를 개재시켜 투영 광학계를 보유 지지하는 본체 칼럼(메인 보디)에 전달되어 이것을 가진(加振)하는 이른바 진동 복귀(return)가 발생할 우려가 있다. 따라서, 생산성을 어느 정도 확보하면서 고정밀도의 노광을 행하는 것은 곤란하게 되어 있다.With the recent increase in the size of a reticle or wafer, both stages are enlarged, and even if the invention described in JP-A-8-166475 or JP-A-8-330224 is used, the floor side is along the frame member. The frame member itself vibrates due to the reaction force that escapes, or the reaction force that escapes the floor is transmitted to the main body column (main body) that holds the projection optical system through the vibration isolation zone, so that vibration is returned. There is a risk of return. Therefore, it becomes difficult to perform high-precision exposure, ensuring the productivity to some extent.

그래서, 예를 들어, 일본국 특개평8-63231호 공보에는, 베이스 위에 부양 지지되는 스테이지 본체와 구동 프레임을 설치하고, 스테이지 본체의 전진 이동에 따른 반력에 의해 구동 프레임이 후퇴하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 스테이지 본체와 구동 프레임 사이에 운동량 보존의 법칙이 작용하고, 베이스 위에서의 장치의 중심 위치가 유지되기 때문에, 프레임부재에 대한 진동의 영향을 작게 할 수 있다. 그런데, 이 기술을 채용한 경우에도, 스테이지가 대형화하거나 고속화하면, 상기 반력의 영향을 완전히 제거하는 것이 불가능했다.So, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-63231 discloses a technique in which a stage main body and a drive frame supported by a support are mounted on a base, and the drive frame is retracted by reaction force caused by the forward movement of the stage main body. have. According to this technique, the law of conservation of momentum acts between the stage main body and the drive frame, and the center position of the device on the base is maintained, so that the influence of vibration on the frame member can be reduced. By the way, even when this technique was adopted, it was impossible to completely eliminate the influence of the reaction force when the stage was enlarged or increased in speed.

본 발명은 이상과 같은 점을 고려하여 안출된 것으로서, 대형 스테이지 또는 고속 스테이지를 이용한 경우에도, 스테이지의 위치 제어성을 유지할 수 있는 스테이지 장치, 스테이지 구동 방법, 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 대형 스테이지 또는 고속 스테이지를 이용한 경우에도, 생산성을 어느 정도 확보하면서 고정밀도의 노광을 행할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명별의 또 다른 목적은, 패턴이 고정밀도로 노광된 기판을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a stage apparatus, a stage driving method, an exposure apparatus, and an exposure method capable of maintaining position controllability of a stage even when a large stage or a high speed stage is used. It is done. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of performing high-precision exposure while securing a certain degree of productivity even when using a large stage or a high speed stage. Further, another object of the present invention is to provide a substrate on which a pattern is exposed with high accuracy.

본 발명은 유리 기판 또는 웨이퍼 등과 같이 마스크의 패턴이 노광되는 기판과, 이 기판을 보유 지지하는 스테이지 본체가 정반(定盤) 위의 평면 내를 이동하는 스테이지 장치와 그 구동 방법, 및 이 스테이지 장치에 보유 지지된 마스크와 기판을 이용하여 노광 처리를 행하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것으로서, 특히, 반도체 집적회로 또는 액정표시장치 등의 장치를 제조할 때에, 리소그래피 공정에서 이용하여 매우 적합한 기판, 스테이지 장치, 스테이지 구동 방법, 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.The present invention provides a stage apparatus, a driving method thereof, and a stage apparatus, in which a substrate to which a pattern of a mask is exposed, such as a glass substrate or a wafer, and a stage main body holding the substrate moves in a plane on a surface plate. An exposure apparatus and an exposure method for performing an exposure process using a mask and a substrate held in a substrate, and particularly, a substrate and a stage which are very suitable for use in a lithography process when manufacturing a device such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device. An apparatus, a stage driving method, an exposure apparatus, and an exposure method.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 도면으로서, 레티클 스테이지, 웨이퍼 스테이지 및 투영 광학계가 진동에 대해서 독립되어 배치된 노광 장치의 개략 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows 1st Embodiment of this invention, and is a schematic block diagram of the exposure apparatus in which the reticle stage, the wafer stage, and the projection optical system are arrange | positioned independently with respect to vibration.

도 2는 상기의 레티클 스테이지를 갖는 스테이지 장치의 외관 사시도.2 is an external perspective view of a stage apparatus having the reticle stage described above.

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 도면으로서, 양측에 스프링이 접속된 고정자의 측면도.It is a figure which shows 1st Embodiment of this invention, The side view of the stator with the spring connected to both sides.

도 4는 웨이퍼 스테이지를 갖는 스테이지 장치의 부분 확대도.4 is a partially enlarged view of a stage apparatus having a wafer stage.

도 5는 웨이퍼 스테이지를 구동시키는 리니어 모터의 요부 확대도.5 is an enlarged view of a main portion of a linear motor for driving a wafer stage;

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 도면으로서, 레티클 스테이지, 웨이퍼 스테이지 및 투영 광학계가 진동에 대해서 독립되어 배치된 노광 장치의 개략 구성도.FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, wherein a schematic configuration diagram of an exposure apparatus in which a reticle stage, a wafer stage, and a projection optical system are disposed independently of vibration; FIG.

도 7은 상기의 웨이퍼 스테이지를 갖는 스테이지 장치의 다른 실시형태를 나타내는 외관 사시도.7 is an external perspective view showing another embodiment of the stage apparatus having the wafer stage described above.

도 8은 반도체 장치의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로차트.8 is a flowchart showing an example of a process of manufacturing a semiconductor device.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실시형태를 나타내는 도 1 내지 도 7에 대응된 이하의 구성을 채용하고 있다.In order to achieve the said objective, this invention employ | adopts the following structures corresponding to FIGS. 1-7 which show embodiment.

본 발명의 스테이지 장치는 정반(3, 6) 위를 적어도 일 방향으로 구동할 수 있는 스테이지 본체(2, 5)를 구비한 스테이지 장치(4, 7)로서, 정반(3, 6)에 대하여 진동적으로 독립되어 설치된 지지부(8, 10)와, 스테이지 본체(2, 5)의 구동에 따른 반력에 의해 지지부(8, 10) 위를 상기 일 방향으로 이동할 수 있는 반력 스테이지(17, 37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명의 스테이지 구동 방법은 정반(3, 6) 위를 적어도 일 방향으로 구동할 수 있는 제 1 스테이지(2, 5)를 구비한 스테이지 구동 방법으로서, 제 1 스테이지(2, 5)의 구동에 따른 반력에 의해 상기 일 방향으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지(17, 37)를 정반(3, 6)에 대하여 진동적으로 독립된 지지부(8, 10)에 지지시키는 것을 특징으로 하는 것이다. 따라서, 본 발명의 스테이지 장치 및 스테이지 구동 방법에서는, 제 1 스테이지인 스테이지 본체(2, 5)가 정반(3, 6) 위에서 일 방향으로 구동되었을 때에, 스테이지 본체(2, 5)의 구동에 따른 반력에 의해 제 2 스테이지인 반력 스테이지(17, 37)가 스테이지 본체(2, 5)와 반대 방향으로 이동하기 때문에, 스테이지 본체(2, 5)와 반력 스테이지(17, 37) 사이에 운동량 보존의 법칙이 작용한다. 반력 스테이지(17, 37)는 정반(3, 6)에 대하여 진동적으로 독립된 지지부(8, 10) 위를 이동하기 때문에, 지지부(8, 10)의 진동은 정반(3, 6)에 전달되지 않아, 스테이지 본체(2, 5)의 위치 제어성에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.The stage device of the present invention is a stage device (4, 7) having a stage body (2, 5) capable of driving on at least one direction on the surface (3, 6), vibrating with respect to the surface (3, 6) Reactive support stages 17 and 37 which can be moved independently in the one direction by supporting forces 8 and 10 independently installed, and reaction forces caused by the driving of the stage bodies 2 and 5, respectively. It is characterized by including. In addition, the stage driving method of the present invention is a stage driving method including the first stages 2 and 5 capable of driving on the surface plates 3 and 6 in at least one direction. The second stages 17 and 37 which can move in one direction by the reaction force according to the driving are supported on the support parts 8 and 10 which are vibratingly independent of the surface plates 3 and 6. Therefore, in the stage apparatus and stage driving method of the present invention, when the stage main bodies 2 and 5 serving as the first stage are driven in one direction on the base plates 3 and 6, the stage main bodies 2 and 5 are driven by the driving of the stage main bodies 2 and 5. Since the reaction force stages 17 and 37 which are the second stages move in the opposite directions to the stage bodies 2 and 5 by the reaction force, the momentum is preserved between the stage bodies 2 and 5 and the reaction force stages 17 and 37. The law works. Since the reaction force stages 17, 37 move on the support parts 8, 10 which are vibrationally independent with respect to the table 3, 6, the vibrations of the support parts 8, 10 are not transmitted to the table 3, 6. Therefore, it can be prevented from affecting the position controllability of the stage main bodies 2 and 5.

또한, 본 발명의 노광 장치는, 마스크 스테이지(2)에 보유 지지된 마스크(R)의 패턴을 기판 스테이지(5)에 보유 지지된 기판(W)에 노광시키는 노광 장치(1)에 있어서, 마스크 스테이지(2)와 기판 스테이지(5) 중의 적어도 한쪽 스테이지로서 특허청구범위의 제 1항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 기재된 스테이지 장치(4, 7)가 이용되는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명의 노광 방법은, 마스크 스테이지(2)에 보유 지지된 마스크(R)의 패턴을 기판 스테이지(5)에 보유 지지된 기판(W)에 노광시키는 노광 방법에 있어서, 마스크 스테이지(2)와 기판 스테이지(5) 중의 적어도 한쪽 스테이지의 구동 방법으로서 특허청구범위의 청구항 17 내지 청구항 20 중의 어느 한 항에 기재된 스테이지 구동 방법이 이용되는 것을 특징으로 하는 것이다. 따라서, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에서는, 마스크(R) 또는 기판(W)을 보유 지지하는 스테이지 본체(2, 5)의 정정 시간이 단축되어 생산성이 향상되는 동시에, 스테이지 본체(2, 5)에 부가되는 진동의 영향을 억제하여 위치 제어성을 유지할 수 있기 때문에, 고정밀도의 노광을 행할 수 있다. 또한, 마스크 스테이지(2), 기판 스테이지(5) 및 투영 광학계(PL)를 서로 진동적으로 독립시킴으로써, 마스크 스테이지(2) 및 기판 스테이지(5)의 구동에 기인하는 진동이 투영 광학계(PL)에 전달되는 것도 방지할 수 있기 때문에, 마스크(R) 패턴의 결상(結像) 특성도 향상시킬 수 있다. 그리고, 이러한 노광 방법에 의해 노광된 기판(W)에는 마스크(R)의 패턴이 고정밀도로 전사된다.Moreover, the exposure apparatus of this invention is a mask in the exposure apparatus 1 which exposes the pattern of the mask R hold | maintained at the mask stage 2 to the board | substrate W hold | maintained at the board | substrate stage 5, The mask The stage apparatuses 4 and 7 according to any one of claims 1 to 9 of the claims are used as at least one of the stage 2 and the substrate stage 5. Moreover, the exposure method of this invention is an exposure method which exposes the pattern of the mask R hold | maintained at the mask stage 2 to the board | substrate W hold | maintained at the board | substrate stage 5, The mask stage 2 And the stage driving method according to any one of claims 17 to 20 as a driving method of at least one stage of the substrate stage 5. Therefore, in the exposure apparatus and exposure method of this invention, the settling time of the stage main bodies 2 and 5 holding the mask R or the board | substrate W is shortened, productivity improves, and stage main bodies 2 and 5 are improved. Since the position controllability can be maintained by suppressing the influence of the vibration added to), high-precision exposure can be performed. In addition, by vibrating the mask stage 2, the substrate stage 5, and the projection optical system PL independently from each other, vibration caused by the driving of the mask stage 2 and the substrate stage 5 is caused by the projection optical system PL. Since it can also be prevented from being transmitted to, the imaging characteristic of the mask R pattern can also be improved. The pattern of the mask R is transferred to the substrate W exposed by such an exposure method with high accuracy.

이하, 본 발명의 기판, 스테이지 장치, 스테이지 구동 방법, 노광 장치 및 노광 방법의 실시형태를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 여기서는, 예를 들어, 노광 장치로서, 레티클과 웨이퍼를 동기 이동하면서, 레티클에 형성된 반도체 장치의 회로 패턴을 웨이퍼 위에 전사하는 스캐닝 스텝퍼를 사용하는 경우의 예를 이용하여 설명한다. 또한, 이 노광 장치에 있어서는, 본 발명의 스테이지 장치를 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지의 양쪽에 적용하는 것으로 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the board | substrate, the stage apparatus, the stage drive method, the exposure apparatus, and the exposure method of this invention is demonstrated with reference to FIGS. Here, for example, a description will be given using an example in which a scanning stepper for transferring a circuit pattern of a semiconductor device formed on a reticle onto a wafer while synchronously moving the reticle and the wafer as the exposure apparatus. In this exposure apparatus, the stage apparatus of the present invention is applied to both the reticle stage and the wafer stage.

[제 1 실시형태][First embodiment]

먼저, 도 1 내지 도 5에 의해, 제 1 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1에 나타낸 노광 장치(1)는, 광원(도시 생략)으로부터의 노광용 조명 광에 의해 레티클(마스크)(R) 위의 사각형(또는 원호형)의 조명 영역을 균일한 조도로 조명하는 조명 광학계(IU), 레티클(R)을 보유 지지하는 마스크 스테이지로서의 레티클 스테이지(스테이지 본체, 제 1 스테이지)(2) 및 상기 레티클 스테이지(2)를 지지하는 레티클 정반(정반)(3)을 포함하는 스테이지 장치(4), 레티클(R)로부터 사출되는 조명 광을 웨이퍼(기판)(W) 위에 투영하는 투영 광학계(PL), 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 기판 스테이지로서의 웨이퍼 스테이지(스테이지 본체, 제 1 스테이지)(5) 및 상기 웨이퍼 스테이지(5)를 보유 지지하는 웨이퍼 정반(정반)(6)을 포함하는 스테이지 장치(7), 상기 스테이지 장치(4) 및 투영 광학계(PL)를 지지하는 반작용 프레임(지지부)(8)으로 개략 구성되어 있다. 또한, 여기서 투영 광학계(PL)의 광축 방향을 Z방향으로 하고, 이 Z방향과 직교하는 방향으로서 레티클(R)과 웨이퍼(W)의 동기 이동 방향을 Y방향으로 하며, 비동기 이동 방향을 X방향으로 한다. 또한, 각각의 축 둘레의 회전 방향을 θZ, θY, θX로 한다.First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The exposure apparatus 1 shown in FIG. 1 is an illumination optical system that illuminates a rectangular (or arc-shaped) illumination region on a reticle (mask) R with uniform illumination by exposure illumination light from a light source (not shown). (IU), a stage including a reticle stage (stage main body, first stage) 2 as a mask stage holding the reticle R, and a reticle surface plate (support) 3 supporting the reticle stage 2. Wafer stage (stage body, first) as a projection stage for holding the wafer W and the projection optical system PL for projecting the illumination light emitted from the apparatus 4, the reticle R onto the wafer (substrate) W A stage device 7 including a stage 5 and a wafer surface plate 6 holding the wafer stage 5, a reaction frame supporting the stage device 4 and the projection optical system PL. (Support part) is composed of approximately (8) have. Here, the optical axis direction of the projection optical system PL is made Z direction, the synchronous movement direction of the reticle R and the wafer W is made Y direction as a direction orthogonal to this Z direction, and the asynchronous movement direction is X direction. It is done. Moreover, let the rotation directions around each axis be (theta) Z, (theta) Y, (theta) X.

조명 광학계(IU)는 반작용 프레임(8)의 상면에 고정된 지지 칼럼(9)에 의해 지지된다. 또한, 노광용 조명 광으로서는, 예를 들어, 초고압 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선(輝線)(g선, i선) 및 KrF 엑시머 레이저 광(파장 248㎚) 등의 원(遠)자외광(DUV광), 또는 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193㎚) 및 F2레이저 광(파장 157㎚) 등의 진공자외광(VUV) 등이 사용된다. 반작용 프레임(8)은 플로어면에수평으로 배치된 베이스 플레이트(10) 위에 설치되어 있고, 그 상부측 및 하부측에는 내측을 향하여 돌출되는 단부(8a, 8b)가 각각 형성되어 있다.The illumination optical system IU is supported by a support column 9 fixed to the upper surface of the reaction frame 8. Moreover, as exposure illumination light, for example, far ultraviolet light such as ultraviolet rays (g-ray, i-ray) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) in the ultraviolet region emitted from the ultra-high pressure mercury lamp ( DUV light) or vacuum ultraviolet light (VUV) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm). The reaction frame 8 is provided on the base plate 10 arranged horizontally on the floor surface, and end portions 8a and 8b protruding inward are formed on the upper side and the lower side, respectively.

스테이지 장치(4) 중에서 레티클 정반(3)은, 각 코너에서 반작용 프레임(8)의 단부(8a)에 방진 유니트(방진 기구)(11)를 개재시켜 대략 수평으로 지지되어 있고(또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 그 중앙부에는 레티클(R)에 형성된 패턴 상이 통과하는 개구(3a)가 형성되어 있다. 방진 유니트(11)는 내압을 조정할 수 있는 에어 마운트(12)와 보이스 코일 모터(13)가 단부(8a) 위에 직렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진 유니트(11)에 의해, 베이스 플레이트(10) 및 반작용 프레임(8)을 개재시켜 레티클 정반(3)에 전달되는 미소한 진동이 마이크로 G레벨로 절연되도록 되어 있다.The reticle surface plate 3 of the stage apparatus 4 is supported substantially horizontally through the dustproof unit (dustproof mechanism) 11 at the edge part 8a of the reaction frame 8 at each corner (in addition, inside the ground). (Not shown), and an opening portion 3a through which a pattern image formed in the reticle R passes. The dustproof unit 11 has a configuration in which an air mount 12 and a voice coil motor 13 capable of adjusting internal pressure are arranged in series on an end portion 8a. By these dustproof units 11, the minute vibration transmitted to the reticle base 3 via the base plate 10 and the reaction frame 8 is insulated at the micro G level.

레티클 정반(3) 위에는, 레티클 스테이지(2)가 상기 레티클 정반(3)을 따라 2차원적으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 레티클 스테이지(2)의 저면에는, 비접촉 베어링인 복수의 에어 베어링(에어 패드)(14)이 고정되어 있고, 이들 에어 베어링(14)에 의해 레티클 스테이지(2)가 레티클 정반(3) 위에 수μ 정도의 클리어런스(clearance)를 통하여 부상 지지되어 있다. 또한, 레티클 스테이지(2)의 중앙부에는, 레티클 정반(3)의 개구(3a)와 연통하고, 레티클(R)의 패턴 상이 통과하는 개구(2a)가 형성되어 있다. 또한, 레티클 스테이지(2)는, 2세트의 리니어 모터(구동 기구)(15)에 의해 레티클 정반(3) 위를 주사 방향인 Y방향으로 소정 스트로크 범위에서 구동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 레티클 스테이지(2)는, 레티클(R)을 흡착 보유 지지하여 비주사 방향(X방향) 및 θZ 방향으로 미소 구동시키는 레티클 미동(微動) 스테이지(도시 생략)와, 이 미동 스테이지와 접속되고 X 및 Y방향으로 이동 가능한 조동(粗動) 스테이지를 갖고 있으나, 여기서는 이들을 하나의 스테이지로서 도시한다. 따라서, 레티클 스테이지(2)는, Y방향으로 긴 스트로크로 직선 구동되는 동시에, X방향 및 θZ 방향으로 미소 구동이 가능한 구성으로 되어 있다.The reticle stage 2 is supported on the reticle base 3 so as to be movable in two dimensions along the reticle base 3. A plurality of air bearings (air pads) 14, which are non-contact bearings, are fixed to the bottom of the reticle stage 2, and the reticle stage 2 is placed on the reticle surface 3 by these air bearings 14. Injury is supported through a degree of clearance. Moreover, the opening part 2a which communicates with the opening part 3a of the reticle base plate 3, and passes the pattern image of the reticle R in the center part of the reticle stage 2 is formed. In addition, the reticle stage 2 is capable of driving the reticle base 3 on the reticle base 3 in a predetermined stroke range by the two sets of linear motors (drive mechanisms) 15 in the Y direction, which is the scanning direction. In addition, the reticle stage 2 is connected to the reticle microscopic stage (not shown) which adsorbs-holds the reticle R, and micro-drives in a non-scanning direction (X direction) and (theta) Z direction, and this fine movement stage, Although there are coarse motion stages movable in X and Y directions, these are shown here as one stage. Therefore, the reticle stage 2 is configured to be linearly driven with a long stroke in the Y direction and to permit micro-driving in the X direction and the θZ direction.

도 2에 나타낸 바와 같이, 레티클 스테이지(2)의 -Y방향 단부에는 코너 큐브로 이루어진 한쌍의 Y 이동 미러(18a, 18b)가 고정되며, 레티클 스테이지(2)의 +X방향 단부에는 Y방향으로 연장되는 평면 미러로 이루어진 X 이동 미러(19)가 고정되어 있다. 그리고, 이들 이동 미러(18a, 18b, 19)에 대하여 측장(測長) 빔을 조사하는 3개의 레이저 간섭계(도시 생략)가 각 이동 미러와의 거리를 계측함으로써, 레티클 스테이지(2)의 X, Y, θZ(Z축 둘레의 회전) 방향의 위치가 고정밀도로 계측된다.As shown in Fig. 2, a pair of Y moving mirrors 18a and 18b made of corner cubes are fixed to the -Y direction end of the reticle stage 2, and to the + X direction end of the reticle stage 2 in the Y direction. An X moving mirror 19 made of an extended planar mirror is fixed. And three laser interferometers (not shown) which irradiate a side beam to these moving mirrors 18a, 18b, and 19 measure the distance from each moving mirror, so that X of the reticle stage 2, Positions in the Y and θZ (rotations around the Z axis) directions are measured with high accuracy.

도 1에 나타낸 바와 같이, 레티클 스테이지(2)의 X방향 양 측면의 Z방향 대략 중심 위치에는, 코일을 내장하고 Y방향으로 연장되는 가동자(16)가 각각 일체적으로 설치되어 있다. 그리고, 이들 가동자(16)에 각각 대향하여 반력 스테이지(제 2 스테이지)로서의 단면 コ자 형상의 한쌍의 고정자(17)가 배치되어 있다. 고정자(17)는, 고정자 요크와 이 고정자 요크의 연장 설치 방향을 따라 소정 간격으로 배치된 교번 자계를 발생시키는 다수의 영구자석에 의해 구성되어 있다. 즉, 가동자(16)와 고정자(17)에 의해 가동(moving) 코일형의 리니어 모터(15)가 구성되고, 가동자(16)는 고정자(17)와의 사이의 전자기적 상호작용에 의해 Y방향(일 방향)으로 구동되도록 되어 있다. 또한, 가동자(16) 등을 포함한 레티클 스테이지(2) 측과 고정자(17) 측과의 중량비는 대략 1:4로 설정되어 있다.As shown in FIG. 1, in the Z direction substantially center position of the X direction both sides of the reticle stage 2, the movable part 16 which incorporates a coil and extends in a Y direction is respectively provided integrally. A pair of stators 17 in a cross-sectional U-shape as reaction force stages (second stages) are disposed to face the movable elements 16, respectively. The stator 17 is comprised by the stator yoke and many permanent magnets which generate the alternating magnetic field arrange | positioned at predetermined intervals along the extending installation direction of this stator yoke. That is, the linear coil 15 of the moving coil type | mold is comprised by the movable part 16 and the stator 17, and the movable part 16 is Y by the electromagnetic interaction with the stator 17. As shown in FIG. It is made to drive in the direction (one direction). The weight ratio between the reticle stage 2 side including the mover 16 and the stator 17 side is set to approximately 1: 4.

도 2에 나타낸 바와 같이, 각 고정자(17)와 반작용 프레임(8) 상면과의 사이에는, 롤링(rolling) 가이드(20)가 각각 개장(介裝)되어 있다. 롤링 가이드(20)는 축선이 X방향으로 연장되고 각 축선 둘레로 회전되는 복수의 롤러(전동체)(21)가 Y방향으로 일정 간격을 두어 배치된 구성으로 되어 있으며, 고정자(17)는 롤러(21)의 회전에 의해 반작용 프레임(8)에 대하여 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 고정자(17)의 Y방향 양측에는, 고정자(17)를 초기 위치로 복귀시키는 복귀 장치를 구성하는 한쌍의 스프링(가압부)(22, 22)의 한쪽 끝이 각각 접속되어 있다. 이들 스프링(22)은, 다른쪽 끝이 반작용 프레임(8)에 고정되어 있고, 고정자(17)를 Y방향에 따른 서로 상반되는 방향으로 대략 동일한 힘으로 각각 가압하는(예를 들어, 끌어당기는) 것이다. 또한, 각 스프링(22)은, 고정자(17)가 이동했을 때에도 탄성 범위에서 변형하도록 충분한 휨량(변형량)이 설정되어 있다. 또한, 이 레티클 스테이지(2)는, 도 1 및 도 2로부터 명확히 알 수 있듯이, X 및 Y방향의 이동에는 레티클 스테이지(2)의 이동을 가이드하는 가이드부재를 갖지 않는 가이드리스(guideless) 스테이지로 되어 있다.As shown in FIG. 2, the rolling guide 20 is remodeled between each stator 17 and the upper surface of the reaction frame 8, respectively. The rolling guide 20 has a configuration in which a plurality of rollers (motors) 21 whose axes extend in the X direction and are rotated around each axis are arranged at regular intervals in the Y direction, and the stator 17 is a roller. It is possible to move in the Y direction with respect to the reaction frame 8 by the rotation of 21. In addition, as shown in FIG. 3, one end of a pair of springs (pressure parts) 22 and 22 constituting a return device for returning the stator 17 to the initial position on both sides in the Y direction of each stator 17. These are connected, respectively. These springs 22 have the other ends fixed to the reaction frame 8, and press the stators 17 at approximately the same force in opposite directions along the Y direction, respectively (for example, attracting). will be. Moreover, as for each spring 22, sufficient curvature amount (deformation amount) is set so that even when the stator 17 moves, it will deform | transform in an elastic range. In addition, this reticle stage 2 is a guideless stage which does not have a guide member for guiding the movement of the reticle stage 2 in the X and Y directions as can be clearly seen from FIGS. 1 and 2. It is.

도 1에 나타낸 바와 같이, 투영 광학계(PL)로서, 여기서는 물체면(레티클(R)) 측과 상면(像面)(웨이퍼(W)) 측의 양쪽이 텔레센트릭(telecentric)에 의해 원형의 투영 시야를 갖고, 석영 또는 형석을 광학 초재(硝材)로 한 굴절 광학 소자(렌즈 소자)로 이루어진 1/4(또는 1/5) 축소 배율의 굴절 광학계가 사용되고 있다. 따라서, 레티클(R)에 조명 광이 조사되면, 레티클(R) 위의 회로 패턴 중에서 조명 광에 의해 조명된 부분으로부터의 결상 광속(光束)이 투영 광학계(PL)에 입사되고, 그 회로 패턴의 부분 도립상이 투영 광학계(PL) 상면 측의 원형 시야 중앙에 슬릿 형상으로 제한되어 결상된다. 이것에 의해, 투영된 회로 패턴의 부분 도립상은, 투영 광학계(PL)의 결상면에 배치된 웨이퍼(W) 위의 복수 샷 영역 중에서 1개의 샷 영역 표면의 레지스트층에 축소 전사된다.As shown in Fig. 1, as the projection optical system PL, both of the object surface (reticle R) side and the image surface (wafer W) side are circularly telecentric. A refractive optical system with a 1/4 (or 1/5) reduction magnification, which has a projection field of view and is made of a refractive optical element (lens element) made of quartz or fluorite as an optical base material, is used. Therefore, when illumination light is irradiated to the reticle R, an imaging light beam from a portion of the circuit pattern on the reticle R illuminated by the illumination light is incident on the projection optical system PL, and The partial inverted image is confined to the slit shape at the center of the circular field of view on the projection optical system PL image side and formed. Thereby, the partial inverted image of the projected circuit pattern is reduced and transferred to the resist layer on the surface of one shot region among the plurality of shot regions on the wafer W disposed on the imaging surface of the projection optical system PL.

도 4에는 노광 장치(1)의 투영 광학계(PL)로부터 아래쪽이 확대하여 도시되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 투영 광학계(PL)의 경통부(鏡筒部) 외주에는 상기 경통부에 일체화된 플랜지(23)가 설치되어 있다. 그리고, 투영 광학계(PL)는, 반작용 프레임(8)의 단부(8b)에 방진 유니트(24)를 개재시켜 대략 수평으로 지지된 주물(鑄物) 등으로 구성된 경통 정반(25)에 광축 방향을 Z 방향으로 하여 위쪽으로부터 삽입되는 동시에, 플랜지(23)가 결합되어 있다. 플랜지(23)의 소재로서는, 낮은 열팽창의 재질, 예를 들어, 인바(Invar; 니켈 36%, 망간 0.25%, 및 미량의 탄소와 다른 원소를 함유하는 철로 이루어진 저팽창의 합금)가 사용되고 있다. 이 플랜지(23)는, 투영 광학계(PL)를 경통 정반(25)에 대하여 점과 면과 V홈을 통하여 3점에서 지지하는 이른바 키네마틱(kinematic) 지지 마운트를 구성하고 있다. 이러한 키네마틱 지지 구조를 채용하면, 투영 광학계(PL)의 경통 정반(25)에 대한 설치가 용이하며, 설치 후의 경통 정반(25) 및 투영 광학계(PL)의 진동, 온도 변화 등에 기인하는 응력을 가장 효과적으로 경감시킬 수 있다는 이점이 있다.In FIG. 4, the lower side is shown enlarged from the projection optical system PL of the exposure apparatus 1. As shown in FIG. 4, the flange 23 integrated with the said barrel part is provided in the outer peripheral part of the barrel part of the projection optical system PL. And the projection optical system PL makes an optical axis direction to the barrel surface plate 25 which consists of casting etc. which were supported substantially horizontally through the dustproof unit 24 in the edge part 8b of the reaction frame 8 through. The flange 23 is engaged while being inserted from above in the Z direction. As the material of the flange 23, a low thermal expansion material, for example, Invar (36% nickel, 0.25% manganese, and a low-expansion alloy made of iron containing trace amounts of carbon and other elements) is used. The flange 23 constitutes a so-called kinematic support mount for supporting the projection optical system PL at three points with respect to the barrel surface plate 25 through a point, a surface, and a V groove. By adopting such a kinematic support structure, it is easy to install the projection optical system PL to the barrel surface plate 25, and stresses caused by vibrations, temperature changes, etc. of the barrel surface plate 25 and the projection optical system PL after installation are easily achieved. The advantage is that it can be most effectively alleviated.

방진 유니트(24)는, 경통 정반(25)의 각 코너에 배치되고(또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 내압을 조정할 수 있는 에어 마운트(26)와 보이스 코일 모터(27)가 단부(8b) 위에 직렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진 유니트(24)에 의해, 베이스 플레이트(10) 및 반작용 프레임(8)을 개재시켜 경통 정반(25)(더 나아가서는 투영 광학계(PL))에 전달되는 미소한 진동이 마이크로 G레벨로 절연되도록 되어 있다.The dustproof unit 24 is disposed at each corner of the barrel surface plate 25 (not shown for the dustproof unit inside the ground), and the air mount 26 and the voice coil motor 27 that can adjust the internal pressure are provided. Is arranged in series on the end 8b. By these dustproof units 24, minute vibration transmitted to the barrel surface plate 25 (moreover, projection optical system PL) via the base plate 10 and the reaction frame 8 is insulated by micro G level. It is supposed to be.

스테이지 장치(7)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 스테이지(5), 이 웨이퍼 스테이지(5)를 XY 평면에 따른 2차원 방향으로 이동 가능하게 지지하는 웨이퍼 정반(6)을 주체로 구성되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 스테이지(5)의 저면에는, 비접촉 베어링인 복수의 에어 베어링(에어 패드)(28)이 고정되어 있고, 이들 에어 베어링(28)에 의해 웨이퍼 스테이지(5)가 웨이퍼 정반(6) 위에, 예를 들어, 수μ 정도의 클리어런스를 통하여 부상 지지되어 있다.The stage device 7 mainly consists of a wafer stage 5 holding a wafer W and a wafer surface plate 6 supporting the wafer stage 5 so as to be movable in a two-dimensional direction along the XY plane. It is. As shown in FIG. 4, a plurality of air bearings (air pads) 28, which are non-contact bearings, are fixed to the bottom of the wafer stage 5, and the wafer stages 5 are wafers by these air bearings 28. On the surface plate 6, for example, floating is supported through a clearance of about several microns.

웨이퍼 정반(6)은, 베이스 플레이트(지지부)(10)의 위쪽에 방진 유니트(방진 기구)(29)를 개재시켜 대략 수평으로 지지되어 있다. 방진 유니트(29)는, 웨이퍼 정반(6)의 각 코너에 배치되고(또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 내압을 조정할 수 있는 에어 마운트(30)와 보이스 코일 모터(31)가 베이스 플레이트(10) 위에 병렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진 유니트(29)에 의해, 베이스 플레이트(10)를 개재시켜 웨이퍼 정반(6)에 전달되는 미소한 진동이 마이크로 G레벨로 절연되도록 되어 있다.The wafer surface plate 6 is supported substantially horizontally via a dustproof unit (dustproof mechanism) 29 above the base plate (support portion) 10. The dustproof unit 29 is disposed at each corner of the wafer surface plate 6 (not shown for the dustproof unit inside the paper), and the air mount 30 and the voice coil motor 31 which can adjust the internal pressure are provided. Is arranged in parallel on the base plate 10. By these dustproof units 29, the minute vibration transmitted to the wafer surface plate 6 via the base plate 10 is insulated at the micro G level.

웨이퍼 스테이지(5)는, 상기 웨이퍼 스테이지(5)를 X방향으로 구동시키는 한쌍의 리니어 모터(32)(웨이퍼 스테이지(5)보다도 지면 앞쪽의 리니어 모터는 도시하지 않음)와, 웨이퍼 스테이지(5)를 Y방향으로 구동시키는 한쌍의 리니어 모터(33)(구동 기구)에 의해 웨이퍼 정반(6) 위를 XY 2차원 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 리니어 모터(32)의 고정자는, 웨이퍼 스테이지(5)의 Y방향 양 외측에 X방향을 따라 연장 설치되어 있고, 한쌍의 연결부재(34)에 의해 양 단부 상호간이 연결되어, 사각형의 프레임(35)이 구성되어 있다. 리니어 모터(32)의 가동자는, 웨이퍼 스테이지(5)의 Y방향 양 측면에 고정자에 대향하도록 돌출 설치되어 있다.The wafer stage 5 includes a pair of linear motors 32 (the linear motor in front of the paper rather than the wafer stage 5 is not shown) that drives the wafer stage 5 in the X direction, and the wafer stage 5. The pair of linear motors 33 (drive mechanism) for driving the Y in the Y direction can move the wafer surface plate 6 in the XY two-dimensional direction. The stator of the linear motor 32 extends along the X direction on both outer sides of the Y direction of the wafer stage 5, and is connected to both ends by a pair of connecting members 34 to form a rectangular frame 35. ) Is configured. The mover of the linear motor 32 protrudes so as to oppose the stator on both side surfaces of the wafer stage 5 in the Y direction.

또한, 프레임(35)을 구성하는 한쌍의 연결부재(34) 또는 리니어 모터(32)의 하단면에는, 전기자 유니트로 이루어진 가동자(36, 36)가 각각 설치되어 있고, 이들 가동자(36, 36)에 대응하는 자석 유니트를 갖는 제 2 스테이지로서의 고정자(반력 스테이지)(37, 37)가 Y방향으로 연장 설치되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 고정자(37)와 베이스 플레이트(10) 사이에는 롤링 가이드(38)가 각각 개장되어 있다. 롤링 가이드(38)는 축선이 X방향으로 연장되고 각 축선 둘레로 회전되는 복수의 롤러(전동체)(39)가 Y방향으로 일정 간격을 두어 배치된 구성으로 되어 있으며, 고정자(37)는 롤러(39)의 회전에 의해 지지부로서의 베이스 플레이트(10)에 대하여 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다.In addition, on the lower end surfaces of the pair of connecting members 34 or the linear motor 32 constituting the frame 35, movers 36 and 36 made of an armature unit are provided, respectively. Stators (reaction stages) 37 and 37 as second stages having magnet units corresponding to 36 are provided extending in the Y direction. As shown in FIG. 5, the rolling guide 38 is each provided between each stator 37 and the base plate 10. As shown in FIG. The rolling guide 38 has a configuration in which a plurality of rollers (motors) 39 whose axes extend in the X direction and are rotated around each axis are arranged at regular intervals in the Y direction, and the stator 37 has a roller The rotation of the 39 makes it possible to move in the Y direction with respect to the base plate 10 as the support portion.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 고정자(17)와 동일하게, 각 고정자(37)의 Y방향 양측에는, 고정자(37)를 초기 위치로 복귀시키는 복귀 장치를 구성하는 한쌍의 스프링(가압부)(40, 40)의 한쪽 끝이 각각 접속되어 있다. 이들 스프링(40)은,다른쪽 끝이 베이스 플레이트(10)에 고정되어 있고, 고정자(37)를 Y방향에 따른 서로 상반되는 방향으로 대략 동일한 힘으로 각각 가압하는(예를 들어, 끌어당기는) 것이다. 또한, 각 스프링(40)은, 고정자(37)가 이동했을 때에도 탄성 범위에서 변형하도록 충분한 휨량이 설정되어 있다.In addition, as shown in FIG. 3, a pair of springs (pressing portions) constituting a return device for returning the stator 37 to the initial position on both sides of the stator 37 in the Y direction similarly to the stator 17. One end of 40 and 40 is connected, respectively. These springs 40 have the other ends fixed to the base plate 10 and each presses (eg, pulls) the stator 37 with approximately the same force in directions opposite to each other along the Y direction. will be. In addition, each spring 40 has a sufficient amount of deflection so as to deform in the elastic range even when the stator 37 moves.

그리고, 이들 가동자(36) 및 고정자(37)에 의해 가동 코일형의 리니어 모터(33)가 구성되어 있고, 가동자(36)는 고정자(37)와의 사이의 전자기적 상호작용에 의해 Y방향(일 방향)으로 구동되도록 되어 있다. 즉, 이 리니어 모터(33)에 의해 프레임(35)과 일체적으로 웨이퍼 스테이지(5)가 Y방향으로 구동되도록 되어 있다. 또한, 도 4로부터 명확히 알 수 있듯이, 웨이퍼 스테이지(5)는 Y방향의 이동에는 가이드부재를 갖지 않는 가이드리스 스테이지로 되어 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지(5)의 X방향 이동에 대해서도 적절히 가이드리스 스테이지로 할 수 있다.Then, the movable coil 36 and the stator 37 constitute a linear coil 33 of the movable coil type, and the movable element 36 is in the Y direction by electromagnetic interaction with the stator 37. It is driven to (one direction). That is, the wafer stage 5 is driven in the Y direction integrally with the frame 35 by the linear motor 33. 4, the wafer stage 5 is a guideless stage having no guide member for movement in the Y direction. In addition, the X-direction movement of the wafer stage 5 can also be appropriately used as a guideless stage.

웨이퍼 스테이지(5)의 상면에는, 웨이퍼 홀더(41)를 개재시켜 웨이퍼(W)가 진공 흡착 등에 의해 고정된다. 또한, 웨이퍼 스테이지(5)의 X방향 위치는, 투영 광학계(PL)의 경통 하단에 고정된 참조 미러(42)를 기준으로 하여, 웨이퍼 스테이지(5)의 일부에 고정된 이동 미러(43)의 위치 변화를 계측하는 위치 계측 장치인 레이저 간섭계(44)에 의해 소정 분해능, 예를 들어, 0.5∼1㎚ 정도의 분해능으로 실시간으로 계측된다. 또한, 상기 참조 미러(42), 이동 미러(43), 레이저 간섭계(44)와 대략 직교하도록 배치된 참조 미러(도시 생략), 이동 미러(도시 생략), 레이저 간섭계(도시 생략)에 의해 웨이퍼 스테이지(5)의 Y방향 위치가 계측된다. 또한, 이들 레이저 간섭계 중의 적어도 한쪽은 측장축을 2축 이상 갖는 다축간섭계이고, 이들 레이저 간섭계의 계측값에 의거하여 웨이퍼 스테이지(5)(더 나아가서는 웨이퍼(W))의 XY 위치뿐만 아니라, θ 회전량 또는 이들과 함께 레벨링 양도 구할 수 있도록 되어 있다.On the upper surface of the wafer stage 5, the wafer W is fixed by vacuum suction or the like via the wafer holder 41. In addition, the X-direction position of the wafer stage 5 is based on the reference mirror 42 fixed to the lower end of the barrel of the projection optical system PL, and the movement mirror 43 fixed to a part of the wafer stage 5 is fixed. The laser interferometer 44, which is a position measuring device for measuring the position change, is measured in real time with a predetermined resolution, for example, a resolution of about 0.5 to 1 nm. Further, the wafer stage is provided by a reference mirror (not shown), a moving mirror (not shown), and a laser interferometer (not shown) disposed so as to be substantially orthogonal to the reference mirror 42, the moving mirror 43, and the laser interferometer 44. The Y-direction position of (5) is measured. At least one of these laser interferometers is a multi-axis interferometer having two or more side axes, and not only the XY position of the wafer stage 5 (or wafer W) based on the measured values of these laser interferometers, but also θ. The amount of rotation or the leveling amount together with them can also be obtained.

또한, 상기 레티클 정반(3), 웨이퍼 정반(6), 경통 정반(25)에는, 각 정반의 Z방향 진동을 계측하는 3개의 진동 센서(예를 들어, 가속도계(도시 생략))와 XY 면내 방향의 진동을 계측하는 3개의 진동 센서(예를 들어, 가속도계(도시 생략))가 각각 부착되어 있다. 후자의 진동 센서 중에서 2개는 각 정반의 Y방향 진동을 계측하고, 나머지 진동 센서는 X방향 진동을 계측하는 것이다(이하, 편의상 이들 진동 센서를 진동 센서 그룹이라고 칭함). 그리고, 이들 진동 센서 그룹의 계측값에 의거하여 레티클 정반(3), 웨이퍼 정반(6), 경통 정반(25)의 6 자유도(X, Y, Z, θX, θY, θZ)의 진동을 각각 구할 수 있다.The reticle plate 3, the wafer plate 6, and the barrel plate 25 include three vibration sensors (for example, an accelerometer (not shown)) for measuring the Z-direction vibration of each plate and an XY in-plane direction. Three vibration sensors (for example, an accelerometer (not shown)) which measure the vibration of each are attached. Two of the latter vibration sensors measure the Y-direction vibration of each plate and the remaining vibration sensors measure the X-direction vibration (hereinafter, these vibration sensors are referred to as vibration sensor groups for convenience). Based on the measured values of these vibration sensor groups, vibrations of the six degrees of freedom (X, Y, Z, θX, θY, θZ) of the reticle plate 3, the wafer plate 6 and the barrel plate 25 are respectively obtained. You can get it.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 투영 광학계(PL)의 플랜지(23)에는 서로 다른 3개소에 위치 검출 장치인 3개의 레이저 간섭계(45)가 고정되어 있다(다만, 도 4에서는 이들 레이저 간섭계 중의 하나가 대표적으로 도시되어 있음). 각 레이저 간섭계(45)에 대향하는 경통 정반(25)의 부분에는 개구(25a)가 각각 형성되어 있고, 이들 개구(25a)를 통하여 각 레이저 간섭계(45)로부터 Z방향의 측장 빔이 웨이퍼 정반(6)을 향하여 조사된다. 웨이퍼 정반(6) 상면의 각 측장 빔의 대향 위치에는, 반사면이 각각 형성되어 있다. 따라서, 상기 3개의 레이저 간섭계(45)에 의해 웨이퍼 정반(6)의 서로 다른 3점의 Z 위치가 플랜지(23)를 기준으로 하여 각각 계측된다(다만, 도 4에서는 웨이퍼 스테이지(5) 위의 웨이퍼(W) 중앙의 샷 영역이 투영 광학계(PL)의 광축 바로 아래에 있는 상태가 도시되어 있기 때문에, 측장 빔이 웨이퍼 스테이지(5)에서 차단된 상태로 되어 있음). 또한, 웨이퍼 스테이지(5)의 상면에 반사면을 형성하여, 이 반사면 위의 서로 다른 3점의 Z방향 위치를 투영 광학계(PL) 또는 플랜지(23)를 기준으로 하여 계측하는 간섭계를 설치할 수도 있다.As shown in Fig. 4, three laser interferometers 45, which are position detection devices, are fixed to three flanges 23 of the projection optical system PL (however, among these laser interferometers in Fig. 4). One is representatively shown). Openings 25a are formed in portions of the barrel surface plate 25 which face each laser interferometer 45, and the side beams in the Z direction from the respective laser interferometers 45 are passed through the openings 25a. 6) is irradiated toward. Reflecting surfaces are formed at opposite positions of the respective side beams on the upper surface of the wafer surface plate 6. Thus, the three laser interferometers 45 measure the three different Z positions of the wafer surface 6 on the basis of the flange 23 (but, in FIG. 4, on the wafer stage 5). Since the state where the shot area in the center of the wafer W is located just below the optical axis of the projection optical system PL is shown, the length beam is blocked at the wafer stage 5). In addition, an interferometer may be provided on the upper surface of the wafer stage 5 to measure the three different Z-direction positions on the reflective surface with respect to the projection optical system PL or the flange 23. have.

다음으로, 상기 구성의 스테이지 장치(4, 7) 중에서, 먼저, 스테이지 장치(4)의 동작에 대해서 설명한다.Next, among the stage apparatuses 4 and 7 of the said structure, the operation | movement of the stage apparatus 4 is demonstrated first.

레티클 스테이지(2)가 리니어 모터(15)의 구동에 의해 주사 방향(예를 들어, +Y방향)으로 이동하면, 구동에 의한 반력으로 고정자(17)가 롤링 가이드(20)에 의해 반작용 프레임(8) 위를 반대 방향(-Y방향)으로 상대 이동한다. 이 때, 롤링 가이드(20)에서는 롤러(21)가 회전되기 때문에, 고정자(17)는 원활하게 이동한다.When the reticle stage 2 is moved in the scanning direction (for example, + Y direction) by the driving of the linear motor 15, the stator 17 is driven by the rolling guide 20 by the reaction guide frame due to the reaction force caused by the driving. 8) Relatively move upward in the opposite direction (-Y direction). At this time, since the roller 21 rotates in the rolling guide 20, the stator 17 moves smoothly.

여기서, 레티클 스테이지(2)와 고정자(17)와 레티클 정반(3)과의 3자간 마찰이 제로(0)인 경우에는, 운동량 보존의 법칙이 작용하고, 레티클 스테이지(2)의 이동에 따른 고정자(17)의 이동량은 레티클 스테이지(2) 측(Y 이동 미러(18a, 18b), X 이동 미러(19), 가동자(16), 레티클(R) 등을 포함함)과 고정자(17) 측과의 중량비로 결정된다. 구체적으로는, 레티클 스테이지(2) 측과 고정자(17) 측과의 중량비는 약 1:4이기 때문에, 예를 들어, 레티클 스테이지(2)의 +Y방향에서의 30㎝ 이동이 고정자(17)를 -Y방향으로 7.5㎝ 이동시킨다.Here, when the trilateral friction between the reticle stage 2, the stator 17, and the reticle base 3 is zero, the law of momentum conservation works, and the stator according to the movement of the reticle stage 2 is applied. The amount of movement of the 17 is on the reticle stage 2 side (including the Y moving mirrors 18a and 18b, the X moving mirrors 19, the mover 16, the reticle R, etc.) and the stator 17 side. It is determined by the weight ratio of and. Specifically, since the weight ratio between the reticle stage 2 side and the stator 17 side is about 1: 4, for example, a 30 cm movement in the + Y direction of the reticle stage 2 is the stator 17. Move 7.5 cm in -Y direction.

따라서, 레티클 스테이지(2)의 주사 방향의 가감속 시의 반력은, 고정자(17)의 이동에 의해 흡수되고, 스테이지 장치(4)에서의 중심 위치가 Y방향에서 실질적으로 고정된다. 또한, 고정자(17)가 지지되는 반작용 프레임(8)은 레티클 정반(3)을 방진 유니트(11)를 개재시켜 지지하고 있기 때문에, 이들 반작용 프레임(8)과 레티클 정반(3)은 진동적으로 독립 상태로 된다. 따라서, 레티클 스테이지(2)가 구동되었을 때에도, 상기 반력에 의해 레티클 정반(3)이 진동하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 고정자(17)가 -Y방향으로 이동함으로써, 도 3에 나타낸 가압부(22)의 고정자(17)에 대한 가압력의 균형이 붕괴되고, 고정자(17)를 +Y방향으로 가압하는 힘이 증가한다. 따라서, 고정자(17)는 상기 가압력이 균형을 이루는 위치, 즉, 초기 위치(최초(initial) 위치)로 신속하게 복귀하게 된다.Therefore, the reaction force at the time of acceleration and deceleration of the reticle stage 2 in the scanning direction is absorbed by the movement of the stator 17, and the center position in the stage apparatus 4 is substantially fixed in the Y direction. In addition, since the reaction frame 8 on which the stator 17 is supported supports the reticle base 3 via the dustproof unit 11, these reaction frame 8 and the reticle base 3 are vibrated. It becomes independent. Therefore, even when the reticle stage 2 is driven, it is possible to effectively suppress the reticle base plate 3 from vibrating due to the reaction force. In addition, as the stator 17 moves in the -Y direction, the balance of the pressing force with respect to the stator 17 of the pressurizing section 22 shown in FIG. 3 collapses, and the force for pressing the stator 17 in the + Y direction is reduced. Increases. Thus, the stator 17 quickly returns to the position where the pressing force is balanced, that is, the initial position (initial position).

그리고, 방진 유니트(11)에서는, 레이저 간섭계의 계측값에 의거하여, 레티클 스테이지(2)의 이동에 따른 중심 변화에 의한 영향을 무효로 하는 힘(저항력; counterforce)이 피드포워드(feedforward)에 의해 부여되고, 이 힘을 발생시키도록 에어 마운트(12) 및 보이스 코일 모터(13)가 구동된다. 또한, 레티클 스테이지(2)와 고정자(17)와 레티클 정반(3)과의 3자간 마찰이 제로가 아니거나, 레티클 스테이지(2)와 고정자(17)의 이동 방향이 약간 다른 등의 이유에 의해, 레티클 정반(3)의 6 자유도 방향의 미소한 진동이 잔류된 경우에도, 진동 센서 그룹의 계측값에 의거하여 상기 잔류 진동을 제거하도록 에어 마운트(12) 및 보이스 코일 모터(13)를 피드백 제어한다.In the antivibration unit 11, a force (resistance force) that invalidates the effect of the center change due to the movement of the reticle stage 2 is based on the measured value of the laser interferometer by feedforward. And the air mount 12 and voice coil motor 13 are driven to generate this force. In addition, the friction between the reticle stage 2 and the stator 17 and the reticle surface 3 is not zero, or the moving direction of the reticle stage 2 and the stator 17 is slightly different. Even when minute vibrations in the six degrees of freedom of the reticle surface plate 3 remain, the air mount 12 and the voice coil motor 13 are fed back to remove the residual vibrations based on the measured values of the vibration sensor group. To control.

한편, 스테이지 장치(7)에서도 스테이지 장치(4)와 동일한 동작이 발생한다.On the other hand, the same operation as the stage device 4 occurs in the stage device 7 as well.

웨이퍼 스테이지(5)가 리니어 모터(33)의 구동에 의해 주사 방향(+Y방향)으로 이동하면, 구동에 의한 반력으로 고정자(37)가 롤링 가이드(38)에 의해 베이스 플레이트(10) 위를 반대 방향(-Y방향)으로 상대 이동한다. 이 때, 롤링 가이드(38)에서는 롤러(39)가 회전되기 때문에, 고정자(37)는 원활하게 이동한다. 그리고, 웨이퍼 스테이지(5)와 고정자(37)와 웨이퍼 정반(6)과의 3자간 마찰이 제로인 경우에는, 운동량 보존의 법칙이 작용하고, 웨이퍼 스테이지(5)의 이동에 따른 고정자(37)의 이동량은 웨이퍼 스테이지(5) 측과 고정자(37) 측과의 중량비로 결정된다. 따라서, 웨이퍼 스테이지(5)의 주사 방향의 가감속 시의 반력은, 고정자(37)의 이동에 의해 흡수되고, 스테이지 장치(7)에서의 중심 위치가 Y방향에서 실질적으로 고정된다. 또한, 고정자(37)가 지지되는 베이스 플레이트(10)는 웨이퍼 정반(6)을 방진 유니트(29)를 개재시켜 지지하고 있기 때문에, 이들 베이스 플레이트(10)와 웨이퍼 정반(6)은 진동적으로 독립 상태로 된다. 따라서, 웨이퍼 스테이지(5)가 구동되었을 때에도, 상기 반력에 의해 웨이퍼 정반(6)이 진동하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 고정자(37)가 -Y방향으로 이동함으로써, 도 3에 나타낸 가압부(40)의 고정자(37)에 대한 가압력의 균형이 붕괴되고, 고정자(37)를 +Y방향으로 가압하는 힘이 증가한다. 따라서, 고정자(37)는 상기 가압력이 균형을 이루는 위치, 즉, 초기 위치(최초 위치)로 신속하게 복귀한다.When the wafer stage 5 moves in the scanning direction (+ Y direction) by driving the linear motor 33, the stator 37 moves on the base plate 10 by the rolling guide 38 in response to the driving force. Relative movement in the opposite direction (-Y direction). At this time, since the roller 39 rotates in the rolling guide 38, the stator 37 moves smoothly. When the trilateral friction between the wafer stage 5, the stator 37, and the wafer surface plate 6 is zero, the law of momentum conservation works, and the stator 37 according to the movement of the wafer stage 5 operates. The amount of movement is determined by the weight ratio between the wafer stage 5 side and the stator 37 side. Therefore, reaction force at the time of the acceleration / deceleration of the scanning stage of the wafer stage 5 is absorbed by the movement of the stator 37, and the center position in the stage apparatus 7 is fixed substantially in the Y direction. In addition, since the base plate 10 on which the stator 37 is supported supports the wafer surface plate 6 via the dustproof unit 29, these base plates 10 and the wafer surface plate 6 are vibrated violently. It becomes independent. Therefore, even when the wafer stage 5 is driven, the vibration of the wafer surface plate 6 can be effectively suppressed by the reaction force. In addition, as the stator 37 moves in the -Y direction, the balance of the pressing force with respect to the stator 37 of the pressurizing portion 40 shown in FIG. 3 is collapsed, and the force for pressing the stator 37 in the + Y direction is reduced. Increases. Thus, the stator 37 quickly returns to the position where the pressing force is balanced, that is, the initial position (initial position).

그리고, 방진 유니트(29)에서는, 레이저 간섭계(44) 등의 계측값에 의거하여, 웨이퍼 스테이지(5)의 이동에 따른 중심 변화에 의한 영향을 무효로 하는 저항력(counterforce)이 피드포워드에 의해 부여되고, 이 힘을 발생시키도록 에어 마운트(30) 및 보이스 코일 모터(31)가 구동된다. 또한, 웨이퍼 스테이지(5)와 고정자(37)와 웨이퍼 정반(6)과의 3자간 마찰이 제로가 아니거나, 웨이퍼 스테이지(5)와 고정자(37)의 이동 방향이 약간 다른 등의 이유에 의해, 웨이퍼 정반(6)의 6 자유도 방향의 미소한 진동이 잔류된 경우에도, 진동 센서 그룹의 계측값에 의거하여 상기 잔류 진동을 제거하도록 에어 마운트(30) 및 보이스 코일 모터(31)를 피드백 제어한다.In the vibration isolator 29, a counterforce is given by the feedforward to invalidate the influence of the center change caused by the movement of the wafer stage 5 based on measured values such as the laser interferometer 44. The air mount 30 and the voice coil motor 31 are driven to generate this force. In addition, the friction between the wafer stage 5, the stator 37, and the wafer surface plate 6 is not zero, or the movement direction of the wafer stage 5 and the stator 37 is slightly different. Even when minute vibrations in the six degrees of freedom of the wafer surface plate 6 remain, the air mount 30 and the voice coil motor 31 are fed back to remove the residual vibrations based on the measured values of the vibration sensor group. To control.

또한, 경통 정반(25)에 있어서는, 레티클 스테이지(2) 및 웨이퍼 스테이지(5)의 이동에 의한 반력으로 고정자(17, 37)가 이동하고, 반작용 프레임(8)에 미소한 진동이 발생하여도, 반작용 프레임(8)과의 사이에 방진 유니트(24)가 개장되어 진동에 대해서 독립되어 있다. 또한, 경통 정반(25)에 미소한 진동이 발생하여도, 경통 정반(25)이 설치된 진동 센서 그룹의 계측값에 의거하여 6 자유도 방향의 진동을 구하고, 에어 마운트(26) 및 보이스 코일 모터(27)를 피드백 제어함으로써 이 미소한 진동을 무효로 하여, 경통 정반(25)을 정상적으로 안정된 위치에 유지할 수 있다. 따라서, 경통 정반(25)에 지지된 투영 광학계(PL)를 안정된 위치에 유지할 수 있고, 투영 광학계(PL)의 진동에 기인하는 패턴 전사 위치의 어긋남 또는 상 흐려짐 등의 발생을 효과적으로 방지하여 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.Moreover, in the barrel surface plate 25, even if the stator 17 and 37 move by reaction force by the movement of the reticle stage 2 and the wafer stage 5, and a slight vibration generate | occur | produces in the reaction frame 8, The dustproof unit 24 is fitted between the reaction frame 8 and is independent of vibration. In addition, even when a slight vibration occurs in the barrel surface plate 25, the vibration in the six degrees of freedom direction is obtained based on the measured value of the vibration sensor group provided with the barrel surface plate 25, and the air mount 26 and the voice coil motor are obtained. By feedback control of (27), this small vibration can be invalidated and the barrel surface plate 25 can be normally maintained at a stable position. Therefore, the projection optical system PL supported by the barrel surface plate 25 can be maintained at a stable position, and effectively prevents the occurrence of misalignment or image blur of the pattern transfer position due to vibration of the projection optical system PL, and the exposure accuracy. Can be improved.

이어서, 상기 구성의 노광 장치(1)에서의 노광 동작에 대해서 이하에 설명한다. 미리 웨이퍼(W) 위의 샷 영역을 적정 노광량(목표 노광량)으로 주사 노광시키기 위한 각종 노광 조건이 설정되어 있는 것으로 한다. 그리고, 레티클 현미경(도시 생략) 및 오프액시스(off-axis) 얼라인먼트 센서 등을 이용한 레티클 얼라인먼트, 베이스 라인 계측 등의 준비 작업이 실행되고, 그 후, 얼라인먼트 센서를 이용한 웨이퍼(W)의 파인(fine) 얼라인먼트(EGA; Enhanced Global Alignment 등)가 종료되어, 웨이퍼(W) 위의 복수 샷 영역의 배열 좌표를 구할 수 있다.Next, the exposure operation | movement in the exposure apparatus 1 of the said structure is demonstrated below. It is assumed that various exposure conditions for preliminarily scanning the shot region on the wafer W with the appropriate exposure amount (target exposure amount) are set. Then, preparatory operations such as reticle alignment and baseline measurement using a reticle microscope (not shown) and an off-axis alignment sensor or the like are performed. Then, fines of the wafer W using the alignment sensor are performed. ) The alignment (EGA (Enhanced Global Alignment, etc.)) is completed, and the arrangement coordinates of the plurality of shot regions on the wafer W can be obtained.

이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 노광을 위한 준비 동작이 완료되면, 얼라인먼트 결과에 의거하여 레이저 간섭계(44)의 계측값을 모니터하면서, 리니어 모터(32, 33)를 제어하여 웨이퍼(W)의 제 1 샷의 노광을 위한 주사 개시 위치에 웨이퍼 스테이지(5)를 이동시킨다. 그리고, 리니어 모터(15, 33)를 개재시켜 레티클 스테이지(2)와 웨이퍼 스테이지(5)의 Y방향 주사를 개시하고, 양 스테이지(2, 5)가 각각의 목표 주사 속도에 도달하면, 노광용 조명 광에 의해 레티클(R)의 패턴 영역이 조명되어, 주사 노광이 개시된다.In this way, when the preparation operation for exposing the wafer W is completed, the linear motors 32 and 33 are controlled to monitor the measured values of the laser interferometer 44 based on the alignment result. The wafer stage 5 is moved to the scanning start position for exposing the first shot. Then, the scanning for the reticle stage 2 and the wafer stage 5 is started through the linear motors 15 and 33, and when both stages 2 and 5 reach the respective target scanning speeds, the exposure illumination The pattern region of the reticle R is illuminated by light, and scanning exposure is started.

이 주사 노광 시에는, 레티클 스테이지(2)의 Y방향 이동 속도와 웨이퍼 스테이지(5)의 Y방향 이동 속도가 투영 광학계(PL)의 투영 배율(1/5배 또는 1/4배)에 따른 속도비로 유지되도록, 리니어 모터(15, 33)를 개재시켜 레티클 스테이지(2) 및 웨이퍼 스테이지(5)를 동기 제어한다. 그리고, 레티클(R) 패턴 영역의 서로 다른 영역이 조명 광에 의해 차례로 조명되어, 패턴 영역 전면에 대한 조명이 완료됨으로써, 웨이퍼(W) 위의 제 1 샷의 주사 노광이 완료된다. 이것에 의해, 레티클(R)의 패턴이 투영 광학계(PL)를 통하여 웨이퍼(W) 위의 제 1 샷 영역에 축소 전사된다.In this scanning exposure, the Y-direction movement speed of the reticle stage 2 and the Y-direction movement speed of the wafer stage 5 are the speeds corresponding to the projection magnification (1/5 times or 1/4 times) of the projection optical system PL. To maintain the ratio, the reticle stage 2 and the wafer stage 5 are synchronously controlled via the linear motors 15 and 33. Then, different regions of the reticle R pattern region are sequentially illuminated by the illumination light, and the illumination of the entire surface of the pattern region is completed, thereby completing the scanning exposure of the first shot on the wafer W. As a result, the pattern of the reticle R is reduced and transferred to the first shot region on the wafer W via the projection optical system PL.

이와 같이 하여, 제 1 샷의 주사 노광이 종료되면, 리니어 모터(32, 33)를 개재시켜 웨이퍼 스테이지(5)가 X 및 Y방향으로 스텝 이동되고, 제 2 샷의 노광을 위해 주사 개시 위치에 이동된다. 이 스텝 이동 시에, 웨이퍼 스테이지(5)의 위치(웨이퍼(W)의 위치)를 검출하는 레이저 간섭계(44)의 계측값에 의거하여, 웨이퍼 스테이지(5)의 X, Y, θZ 방향 위치를 실시간으로 계측한다. 그리고, 이 계측 결과에 의거하여, 리니어 모터(32, 33)를 제어하여 웨이퍼 스테이지(5)의 XY 위치 변위가 소정 상태로 되도록 웨이퍼 스테이지(5)의 위치를 제어한다. 또한, 웨이퍼 스테이지(5)의 θZ 방향의 변위에 대해서는, 이 변위 정보에 의거하여 웨이퍼(W) 측의 회전 변위 오차를 보정하도록 레티클 스테이지(2)를 회전 제어한다. 그 후, 상기 제 1 샷 영역과 동일하게, 제 2 샷 영역에 대하여 주사 노광을 행한다.In this manner, when the scanning exposure of the first shot is completed, the wafer stage 5 is moved stepwise in the X and Y directions via the linear motors 32 and 33, and is moved to the scanning start position for the exposure of the second shot. Is moved. In this step movement, the X, Y, and θZ directions of the wafer stage 5 are adjusted based on the measured values of the laser interferometer 44 which detects the position of the wafer stage 5 (the position of the wafer W). Measure in real time. Based on this measurement result, the linear motors 32 and 33 are controlled to control the position of the wafer stage 5 so that the XY position displacement of the wafer stage 5 is in a predetermined state. In addition, about the displacement of the wafer stage 5 in the (theta) Z direction, the reticle stage 2 is rotationally controlled so that the rotation displacement error of the wafer W side may be correct | amended based on this displacement information. After that, scanning exposure is performed on the second shot region in the same manner as the first shot region.

이와 같이 하여, 웨이퍼(W) 위의 샷 영역의 주사 노광과 다음 샷 노광을 위한 스텝 이동이 반복적으로 실행되고, 웨이퍼(W) 위의 모든 노광 대상 샷 영역에 레티클(R)의 패턴이 차례로 전사된다.In this way, the scanning exposure of the shot region on the wafer W and the step movement for the next shot exposure are repeatedly executed, and the pattern of the reticle R is sequentially transferred to all the exposure target shot regions on the wafer W. do.

본 실시형태의 스테이지 장치 및 노광 장치에서는, 레티클 스테이지(2) 및 웨이퍼 스테이지(5)가 구동될 때의 반력에 의해 고정자(17, 37)가 반대 방향으로 각각 이동하기 때문에 운동량 보존의 법칙이 작용하고, 이들 반력이 반작용 프레임(8) 또는 베이스 플레이트(10), 더 나아가서는 플로어에 전달되는 것을 방지할 수 있어, 진동 복귀 등의 문제를 회피할 수 있기 때문에, 레티클(R) 또는 웨이퍼(W)가 대형화하거나 고속 이동할 경우에도, 정정 시간이 단축되어 생산성 및 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 반작용 프레임(8)이 방진 유니트(11)를 개재시켜 레티클 정반(3)을 지지하고, 베이스 플레이트(10)가 방진 유니트(29)를 개재시켜 웨이퍼 정반(6)을 지지하기 때문에, 반작용 프레임(8) 및 베이스 플레이트(10)의 잔류 진동이 레티클 정반(3) 및 웨이퍼 정반(6)에 전달되는 것을 억제할 수 있어, 각 스테이지(2, 5)의 위치 제어성을 유지할 수 있다.In the stage apparatus and the exposure apparatus of the present embodiment, the law of conservation of momentum acts because the stators 17 and 37 move in opposite directions, respectively, by reaction forces when the reticle stage 2 and the wafer stage 5 are driven. In addition, since the reaction force can be prevented from being transmitted to the reaction frame 8 or the base plate 10, and furthermore, the floor, and problems such as vibration return can be avoided, the reticle R or the wafer W Even in the case of increasing the size or moving at a high speed, the settling time can be shortened and the productivity and the exposure accuracy can be improved. In addition, the reaction frame 8 supports the reticle surface 3 via the vibration isolation unit 11, and the base plate 10 supports the wafer surface 6 via the vibration isolation unit 29. Residual vibrations of the frame 8 and the base plate 10 can be suppressed from being transmitted to the reticle plate 3 and the wafer plate 6, so that the position controllability of each stage 2, 5 can be maintained.

또한, 본 실시형태에서는 상기 각 스테이지(2, 5)를 구동시키는 리니어 모터(15, 33)의 일부를 각각 구성하는 고정자(17, 37)가 각 스테이지(2, 5)의 구동에 따른 반력으로 이동하기 때문에, 이 반력을 배제하기 위한 기구를 별도로 설치할 필요가 없어, 장치의 소형화 및 저가격화를 실현하는 것도 가능하다. 그리고, 이들 고정자(17, 37)가 상기 반력으로 이동할 때에는, 롤러(21, 39)가 축선 둘레로 회전된다는 간단한 동작에 의해 실행되기 때문에, 장치의 간소화를 실현할 수 있다.In addition, in this embodiment, the stator 17, 37 which comprises a part of the linear motors 15, 33 which drive each said stage 2, 5 has reaction force according to the drive of each stage 2, 5, respectively. Since it moves, it is not necessary to separately install a mechanism for excluding this reaction force, and it is also possible to realize miniaturization and low cost of the device. And when these stators 17 and 37 move by the said reaction force, since the rollers 21 and 39 are performed by the simple operation which rotates around an axis line, the apparatus can be simplified.

또한, 본 실시형태에서는 스프링(22, 40)이 서로 상반되는 방향으로 고정자(17, 37)를 각각 가압하고 있기 때문에, 각 고정자(17, 37)가 반력으로 이동했을 때에도, 간단한 기구에 의해 용이하게 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, since the springs 22 and 40 press the stators 17 and 37 in the mutually opposite directions, even when each stator 17 and 37 moves by reaction force, it is easy by a simple mechanism. Can be returned to the initial position.

또한, 본 실시형태의 노광 장치에서는, 레티클 스테이지(2), 웨이퍼 스테이지(5) 및 투영 광학계(PL)가 방진 유니트(11, 24, 29)에 의해 진동적으로 독립되어 있기 때문에, 레티클 스테이지(2) 및 웨이퍼 스테이지(5)의 구동에 기인하는 진동이 투영 광학계(PL)에 전달되는 것을 방지할 수 있고, 투영 광학계(PL)의 진동에 기인하는 패턴 전사 위치의 어긋남 또는 상 흐려짐 등의 발생을 효과적으로 방지하여 노광 정밀도의 향상을 도모하는 것도 가능하다.Moreover, in the exposure apparatus of this embodiment, since the reticle stage 2, the wafer stage 5, and the projection optical system PL are vibratingly independent by the dustproof units 11, 24, 29, the reticle stage ( 2) and the vibration resulting from the drive of the wafer stage 5 can be prevented from being transmitted to the projection optical system PL, and the occurrence of misalignment or image blur of the pattern transfer position resulting from the vibration of the projection optical system PL is generated. Can be effectively prevented and the exposure accuracy can be improved.

[제 2 실시형태]Second Embodiment

도 6은 본 발명의 스테이지 장치 및 노광 장치의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 6에 있어서, 도 1 내지 도 5에 나타낸 제 1 실시형태의 구성요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 첨부하여, 그 설명을 생략한다. 제 2 실시형태와 상기 제 1 실시형태의 서로 다른 점은 스테이지 장치(7)의 구성이기 때문에, 이것에 대해서 후술한다.It is a figure which shows 2nd Embodiment of the stage apparatus and exposure apparatus of this invention. In FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected about the element same as the component of 1st Embodiment shown in FIGS. 1-5, and the description is abbreviate | omitted. Since the difference of 2nd Embodiment and the said 1st Embodiment is a structure of the stage apparatus 7, this is mentioned later.

도 6에 나타낸 바와 같이, 스테이지 장치(7)는 웨이퍼 스테이지(5), 웨이퍼 정반(6) 및 이들을 아래쪽으로부터 지지하는 지지 플레이트(반력 스테이지)(46)를 주체로 구성되어 있다. 그리고, 상기 고정자(37)는 지지 플레이트(46)와의 사이에 개장된 롤링 가이드(38)에 의해, 지지 플레이트(46)에 대하여 Y방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 또한, 웨이퍼 정반(6)도 지지 플레이트(46)와의 사이에 배치된 방진 유니트(29)에 의해, 지지 플레이트(46)에 대하여 진동에 대해서 독립된 구성으로 되어 있다. 따라서, 지지 플레이트(46)는 고정자(37)의 반력 이동에 대해서는 지지부로서의 역할을 담당하고 있다.As shown in FIG. 6, the stage apparatus 7 mainly comprises the wafer stage 5, the wafer surface plate 6, and the support plate (reaction stage) 46 which supports them from below. The stator 37 is configured to move in the Y direction with respect to the support plate 46 by the rolling guide 38 interposed between the support plate 46. In addition, the wafer surface plate 6 also has a structure independent of vibration with respect to the support plate 46 by the dustproof unit 29 arranged between the support plate 46. Therefore, the support plate 46 plays the role of a support part about reaction force movement of the stator 37. As shown in FIG.

지지 플레이트(46)와 베이스 플레이트(10) 사이에는, 복수의 롤러(전동체)(47)로 이루어진 롤링 가이드(48)가 개장되어 있다. 롤러(47)는 Y방향으로 연장되는 축선 둘레로 각각 회전되고, X방향으로 일정 간격을 두어 배치되어 있다. 그리고, 지지 플레이트(46)는 롤러(47)의 축선 둘레의 회전에 의해, 베이스 플레이트(10)에 대하여 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 다른 구성은 상기 제 1 실시형태와 동일하다.Between the support plate 46 and the base plate 10, the rolling guide 48 which consists of a some roller (motor) 47 is remodeled. The rollers 47 are rotated around an axis line extending in the Y direction, and are arranged at regular intervals in the X direction. The support plate 46 is movable in the X direction with respect to the base plate 10 by the rotation around the axis line of the roller 47. The other structure is the same as that of the said 1st Embodiment.

본 실시형태의 스테이지 장치 및 노광 장치에서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 작용 및 효과가 얻어지는 동시에, 웨이퍼 스테이지(5)가 +X방향으로 이동했을 때에도, 웨이퍼 스테이지(5)의 이동에 따른 반력으로 지지 플레이트(46)가 -X방향으로 이동하여 운동량 보존의 법칙이 작용한다. 따라서, 주사 노광을 위해 웨이퍼스테이지(5)가 이동할 때뿐만 아니라, 샷 영역의 변경을 위해 웨이퍼 스테이지(5)를 스텝 이동시킬 때에도, 스텝 이동에 따른 반력에 기인하는 진동 복귀 등의 문제를 회피할 수 있기 때문에, 정정 시간이 보다 단축되어 생산성 및 노광 정밀도의 향상을 한층 더 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서도 베이스 플레이트(10) 또는 지지 플레이트(46)의 잔류 진동이 웨이퍼 정반(6)에 전달되는 것을 억제할 수 있어, 웨이퍼 스테이지(5)의 위치 제어성을 유지할 수 있다.In the stage apparatus and exposure apparatus of the present embodiment, the same effects and effects as those of the first embodiment can be obtained, and even when the wafer stage 5 moves in the + X direction, the reaction force caused by the movement of the wafer stage 5 is achieved. The support plate 46 moves in the -X direction so that the law of conservation of momentum acts. Therefore, not only when the wafer stage 5 is moved for scanning exposure but also when the wafer stage 5 is stepped to change the shot region, problems such as vibration return due to reaction force due to the step movement can be avoided. As a result, the settling time can be further shortened, whereby the productivity and the exposure accuracy can be further improved. Moreover, also in this embodiment, it can suppress that the residual vibration of the base plate 10 or the support plate 46 is transmitted to the wafer surface plate 6, and the position controllability of the wafer stage 5 can be maintained.

[제 3 실시형태][Third Embodiment]

도 7은 본 발명의 스테이지 장치 및 노광 장치의 제 3 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 5에 나타낸 제 1 실시형태의 구성요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 첨부하여, 그 설명을 생략한다. 제 3 실시형태와 상기 제 1 실시형태의 서로 다른 점은 웨이퍼 스테이지(5)의 구성이기 때문에, 이것에 대해서 후술한다.It is a figure which shows 3rd Embodiment of the stage apparatus and exposure apparatus of this invention. In FIG. 7, the same code | symbol is attached | subjected about the element same as the component of 1st Embodiment shown in FIGS. 1-5, and the description is abbreviate | omitted. Since the difference of 3rd embodiment and the said 1st embodiment is a structure of the wafer stage 5, this is mentioned later.

도 7에 나타낸 바와 같이, 투영 광학계(PL)의 Y방향 양측에는 소정 간격을 두어 오프액시스 얼라인먼트 센서(49a, 49b)가 설치되어 있고, 이 얼라인먼트 센서(49a, 49b)가 배열되는 방향을 따라 2개의 웨이퍼 스테이지(5, 5)가 설치되어 있다. 각 웨이퍼 스테이지(5)에는 가동(moving) 코일형 리니어 모터의 가동자를 구성하는 자석 유니트(도시 생략) 내장되어 있다. 그리고, 웨이퍼 스테이지(5)는, 전기자 유니트를 갖는 고정자로서 X방향으로 연장 설치된 리니어 가이드(50)를 따라 각각 독립되어 웨이퍼 정반(6) 위를 이동할 수 있도록 되어 있다.As shown in FIG. 7, off-axis alignment sensors 49a and 49b are provided at both sides of the Y-direction of the projection optical system PL at predetermined intervals, and two along the direction in which the alignment sensors 49a and 49b are arranged. Wafer stages 5 and 5 are provided. Each wafer stage 5 includes a magnet unit (not shown) constituting a mover of a moving coil type linear motor. The wafer stage 5 is a stator having an armature unit, each of which can move independently on the wafer surface plate 6 along the linear guide 50 extending in the X direction.

리니어 가이드(50)의 양단에는 전기자 유니트로 이루어진 상기 가동자(36)가아래쪽을 향하여 돌출 설치되어 있고, 양 웨이퍼 스테이지(5, 5)의 가동자(36, 36) 양쪽에 대응하는 고정자(37)가 Y방향으로 연장 설치되어 있다. 따라서, 각 웨이퍼 스테이지(5)는 리니어 가이드(50)를 따라 X방향으로 이동하는 동시에, 고정자(37)를 따라 Y방향으로 각각 독립되어 이동하는 구성으로 되어 있다. 또한, 도 7에 있어서는, 웨이퍼 스테이지(5) 위에 설치되는 이동 미러 및 지표부재 등의 도시를 생략하고 있다.At both ends of the linear guide 50, the movable element 36 made of an armature unit is provided to protrude downward, and the stator 37 corresponding to both the movable elements 36 and 36 of both wafer stages 5 and 5 is provided. ) Extends in the Y direction. Therefore, each wafer stage 5 moves in the X direction along the linear guide 50 and moves independently in the Y direction along the stator 37. In addition, in FIG. 7, illustration of the movement mirror, the indicator member, etc. which are provided on the wafer stage 5 is abbreviate | omitted.

상기 구성의 노광 장치에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, -Y측에 위치하는 웨이퍼 스테이지(5) 위의 웨이퍼(W)를 투영 광학계(PL)를 통하여 노광 동작을 행하고 있는 동안에, +Y측에 위치하는 웨이퍼 스테이지(5) 위의 웨이퍼(W)에 대하여 얼라인먼트가 실행된다. 구체적으로는, 먼저, 지표부재, 웨이퍼(W) 위에 형성된 얼라인먼트 마크(도시 생략)를 +Y측의 얼라인먼트 센서(49a)를 이용하여 계측하고, 그 계측 결과에 의거하여 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행한다. 다음으로, 웨이퍼(W) 위의 각 샷 영역의 배열을, 예를 들어, EGA를 사용하여 구하는 파인 얼라인먼트가 웨이퍼 스테이지(5)를 이동시키면서 실행된다. 그리고, 노광 순서(sequence)가 종료된 웨이퍼 스테이지(5)는 -Y방향으로 이동하여 얼라인먼트 센서(49b)의 바로 아래에서 웨이퍼 교환이 이루어진 후, 상기 얼라인먼트 순서가 실행된다. 또한, 얼라인먼트 센서(49a)에 의해 얼라인먼트가 실행된 웨이퍼 스테이지(5)도 -Y방향으로 이동하여, 투영 광학계(PL)의 바로 아래에서 노광 순서가 실행된다.In the exposure apparatus of the above structure, as shown in FIG. 7, while performing the exposure operation on the wafer W on the wafer stage 5 located on the -Y side through the projection optical system PL, the exposure apparatus is placed on the + Y side. Alignment is performed with respect to the wafer W on the wafer stage 5 located. Specifically, first, the alignment mark (not shown) formed on the indicator member and the wafer W is measured using the + Y side alignment sensor 49a, and the alignment of the wafer W is based on the measurement result. Is done. Next, a fine alignment for obtaining the arrangement of each shot region on the wafer W, for example using EGA, is executed while moving the wafer stage 5. Then, the wafer stage 5 in which the exposure sequence is completed is moved in the -Y direction to perform wafer replacement immediately below the alignment sensor 49b, and then the alignment sequence is executed. In addition, the wafer stage 5 on which alignment is performed by the alignment sensor 49a also moves in the -Y direction, and an exposure sequence is executed immediately below the projection optical system PL.

본 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어지는 동시에, 2개의 웨이퍼 스테이지(5, 5)를 독립적으로 이동시켜, 한쪽 스테이지 위에서 웨이퍼 교환 및 얼라인먼트 동작을 행하고, 다른쪽 스테이지에서 노광 동작을 병행하여 행하고 있기 때문에, 생산성을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 또한, 각 스테이지가 Y방향으로 이동할 때에 사용되는 고정자(37)를 양 스테이지의 가동자(36)가 공용하고 있기 때문에, 부품의 삭감, 즉, 장치의 간소 및 저가격화를 실현하는 것이 가능해진다.In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the two wafer stages 5 and 5 are moved independently, wafer exchange and alignment operations are performed on one stage, and the exposure operation is performed on the other stage. Since it is performed in parallel, productivity can be improved significantly. In addition, since the stator 37 used when each stage moves in the Y direction is shared by the movers 36 of both stages, it is possible to realize the reduction of parts, that is, the simple and low cost of the device.

또한, 본 실시형태에 있어서, 고정자(17, 37)의 Y방향으로의 이동수단으로서 롤러(21, 39, 47)를 설치하는 구성으로 했으나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어, 에어 베어링 등의 비접촉 베어링을 설치할 수도 있다. 이 경우, 롤러를 사용했을 때와 동일한 작용 및 효과가 얻어지는 동시에, 고정자(17, 37)가 마찰을 수반하지 않고 이동하기 때문에, 반작용 프레임(8) 또는 베이스 플레이트(10)의 진동 등과 같이 마찰에 따른 외란(外亂)을 배제할 수 있고, 보다 고정밀도의 노광 처리를 실시할 수 있다. 또한, 상기 롤러 또는 에어 베어링은 고정자에 설치할 수도 있고, 고정자를 지지하는 반작용 프레임(8) 또는 베이스 플레이트(10)에 설치할 수도 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 레티클 스테이지(2)도 제 3 실시형태와 같이 복수개의 레티클(R)을 지지할 수 있는 기구로 할 수 있다. 또한, 이 경우, 레티클 스테이지(2)를 구성하는 조동 스테이지는 공통으로 하고, 레티클(R)을 보유 지지하는 미동 스테이지를 독립적으로 복수 설치하는 것이 좋다. 이것에 의해, 레티클 스테이지(2) 전체를 치밀한 구성으로 할 수 있다.In addition, in this embodiment, although the rollers 21, 39, 47 were provided as a movement means of the stator 17, 37 to the Y direction, it is not limited to this, For example, an air bearing Non-contact bearings, such as these, can also be provided. In this case, the same action and effect as in the case of using the roller are obtained, and the stators 17 and 37 move without friction, so that the friction is prevented, such as vibration of the reaction frame 8 or the base plate 10. Disturbance caused by this can be eliminated, and more accurate exposure treatment can be performed. In addition, the roller or the air bearing may be installed on the stator, or may be installed on the reaction frame 8 or the base plate 10 supporting the stator. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the reticle stage 2 can also be set as the mechanism which can support the some reticle R like 3rd Embodiment. In this case, the coarse motion stages constituting the reticle stage 2 are common, and a plurality of fine motion stages holding the reticle R may be provided independently. Thereby, the whole reticle stage 2 can be made into the compact structure.

또한, 상기 실시형태에서는 레티클 스테이지(2) 및 웨이퍼 스테이지(5)의 양쪽에서 고정자(17, 37)가 반력에 의해 이동하는 구성으로 했으나, 어느 한쪽 스테이지에서만 고정자가 반력 이동해도 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 모든 방진 유니트가 능동적으로 방진을 행하는 구성으로 했으나, 이들 모두, 이들 중의 어느 하나, 또는 임의의 복수가 수동적으로 방진을 행하는 것과 같은 구성일 수도 있다. 또한, 레티클 스테이지(2)를 조동 스테이지와 미동 스테이지의 2단 구성으로 하여, 어느 한쪽 또는 양쪽에 스테이지의 이동에 따른 반력으로 이동하는 부재(예를 들어, 고정자)를 설치하는 것과 같은 구성일 수도 있다. 또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 스테이지 장치를 노광 장치(1)에 적용하는 구성으로 했으나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 노광 장치(1) 이외에도 전사 마스크의 묘화(描畵) 장치, 마스크 패턴의 위치 좌표 측정 장치 등의 정밀 측정 기기에도 적용 가능하다.In addition, in the said embodiment, although the stator 17 and 37 are moved by reaction force in both the reticle stage 2 and the wafer stage 5, the stator may move reaction force only in either stage. In addition, in the said embodiment, although all the dustproof units set it as the structure which actively performs dust-proof, all of these may be the structure like any one of these, or arbitrary plurality performs a dustproof passively. In addition, the reticle stage 2 may be a two-stage configuration of the coarse motion stage and the fine motion stage, and may be configured such that a member (for example, a stator) that is moved by reaction force due to the movement of the stage is provided on either or both sides. have. In addition, in the said embodiment, although the stage apparatus of this invention was set as the structure which applies to the exposure apparatus 1, it is not limited to this, In addition to the exposure apparatus 1, the writing apparatus and mask pattern of a transfer mask. It is also applicable to precision measuring instruments such as position coordinate measuring apparatus.

또한, 본 실시형태의 기판으로서는, 반도체 장치용의 반도체 웨이퍼(W)뿐만 아니라, 액정표시장치용의 유리 기판, 또는 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 사용되는 마스크나 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다. 노광 장치(1)로서는, 레티클(R)과 웨이퍼(W, PW)를 동기 이동시켜 레티클(R)의 패턴을 주사 노광시키는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스텝퍼; USP5,473,410) 이외에, 레티클(R)과 웨이퍼(W)를 정지시킨 상태에서 레티클(R)의 패턴을 노광시키고, 웨이퍼(W, PW)를 차례로 스텝 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치(스텝퍼)에도 적용할 수 있다. 노광 장치(1)의 종류로서는, 웨이퍼(W)에 반도체 장치 패턴을 노광시키는 반도체 장치 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정표시 소자 제조용의 노광 장치, 또는 박막 자기 헤드, 촬상 소자(CCD)나 레티클 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 광범위하게 적용할수 있다.In addition, as the substrate of this embodiment, not only the semiconductor wafer W for semiconductor devices but also the glass substrate for liquid crystal display devices, the ceramic wafer for thin film magnetic heads, or the original plate of the mask or reticle used in the exposure apparatus ( Synthetic quartz, silicon wafer) and the like. As the exposure apparatus 1, in addition to the step-and-scan scanning exposure apparatus (scanning stepper; USP5, 473, 410) in which the reticle R and the wafers W and PW are synchronously moved to scan-expose the pattern of the reticle R, In addition, the pattern of the reticle R is exposed while the reticle R and the wafer W are stopped, and the projection and exposure apparatus (stepper) of the step and repeat method of stepping the wafers W and PW in sequence can also be applied. Can be. As the kind of exposure apparatus 1, it is not limited to the exposure apparatus for semiconductor device manufacture which exposes a semiconductor device pattern to the wafer W, The exposure apparatus for liquid crystal display element manufacture, or a thin film magnetic head, an imaging element (CCD), It can be applied to a wide range of exposure apparatuses for manufacturing reticles and the like.

또한, 노광용 조명 광의 광원으로서, 초고압 수은 램프로부터 발생하는 휘선(g선(436㎚), h선(404.7㎚), i선(365㎚)), KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚), F2레이저(157㎚)뿐만 아니라, X선 또는 전자선 등의 하전(荷電) 입자선을 이용할 수 있다. 예를 들면, 전자선을 이용할 경우에는 전자총으로서 열전자 방사형의 란탄헥사보라이트(LaB6), 탄탈(Ta)을 사용할 수 있다. 또한, 전자선을 사용할 경우는, 레티클(R)을 이용하는 구성으로 할 수도 있으며, 레티클(R)을 이용하지 않고 직접 웨이퍼 위에 패턴을 형성하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, YAG 레이저 또는 반도체 레이저와 같은 고주파 등을 이용할 수도 있다.In addition, as a light source of the illumination light for exposure, a bright line (g line (436 nm), h line (404.7 nm), i line (365 nm) generated from an ultra-high pressure mercury lamp, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser ( Not only 193 nm) and F 2 laser (157 nm) but also charged particle beams such as X-rays or electron beams can be used. For example, when using an electron beam, lanthanum hexaborite (LaB 6 ) and tantalum (Ta) of a hot electron radiation can be used as an electron gun. In addition, when using an electron beam, it can also be set as the structure using a reticle R, and can also be set as the structure which forms a pattern directly on a wafer without using the reticle R. FIG. In addition, a high frequency wave such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.

투영 광학계(PL)의 배율은, 축소계뿐만 아니라 등배계 및 확대계를 사용할 수도 있다. 또한, 투영 광학계(PL)로서는, 엑시머 레이저 등의 원자외선을 이용할 경우는 초재로서 석영 또는 형석 등의 원자외선을 투과하는 재료를 사용하고, F2레이저 또는 X선을 이용할 경우는 반사 굴절계 또는 굴절계의 광학계로 하며(레티클(R)도 반사향 타입의 것을 사용함), 전자선을 이용할 경우에는 광학계로서 전자 렌즈 및 편향기로 이루어진 전자 광학계를 사용하는 것이 좋다. 또한, 전자선이 통과하는 광로는 진공 상태로 해야만 한다. 또한, 투영 광학계(PL)를 사용하지 않고, 레티클(R)과 웨이퍼(W)를 밀접시켜 레티클(R)의 패턴을 노광시키는 프록시미티(Proximity) 노광 장치에도 적용 가능하다.As the magnification of the projection optical system PL, not only a reduction system but also an equal magnification system and a magnification system can be used. Further, the projection optical system (PL) as the case when using a far ultraviolet rays such as excimer lasers using a material which transmits far ultraviolet rays such as quartz or calcium fluoride as chojae, and take advantage of a F 2 laser or X-rays are reflected refractometer or a refractometer It is preferable to use the optical system of (the reticle R also uses a reflecting-reflective type), and when using an electron beam, it is preferable to use an electron optical system composed of an electron lens and a deflector as the optical system. In addition, the optical path through which the electron beam passes must be in a vacuum state. Moreover, it is applicable also to the proximity exposure apparatus which exposes the pattern of the reticle R by bringing the reticle R and the wafer W into close contact, without using the projection optical system PL.

웨이퍼 스테이지(5) 또는 레티클 스테이지(2)에 리니어 모터(USP5,623,853또는 USP5,528,118 참조)를 사용할 경우는, 에어 베어링을 이용한 에어 부상형 및 로렌츠힘 또는 저항력을 이용한 자기 부상형의 어느쪽을 사용해도 된다. 또한, 각 스테이지(2, 5)는 가이드를 따라 이동하는 타입일 수도 있고, 가이드를 구비하지 않는 가이드리스 타입일 수도 있다. 각 스테이지(2, 5)의 구동 기구로서는, 2차원으로 자석을 배치한 자석 유니트(영구자석)와, 2차원으로 코일을 배치한 전기자 유니트를 대향시키고 전자력에 의해 각 스테이지(2, 5)를 구동시키는 평면 모터를 사용할 수도 있다. 이 경우, 자석 유니트와 전기자 유니트 중의 어느 한쪽을 스테이지(2, 5)에 접속하고, 자석 유니트와 전기자 유니트 중의 다른쪽을 스테이지(2, 5)의 이동면 측(베이스)에 설치하는 것이 좋다.When using a linear motor (see USP5,623,853 or USP5,528,118) for the wafer stage 5 or the reticle stage 2, either the air floating type using the air bearing and the magnetic floating type using the Lorentz force or the resistive force are used. You may use it. In addition, each stage 2 and 5 may be a type which moves along a guide, or may be a guideless type which does not have a guide. As a driving mechanism of each stage 2 and 5, a magnet unit (permanent magnet) in which magnets are arranged in two dimensions and an armature unit in which coils are arranged in two dimensions are opposed to each other and the stages 2 and 5 are moved by an electromagnetic force. It is also possible to use a planar motor for driving. In this case, one of the magnet unit and the armature unit is preferably connected to the stages 2 and 5, and the other of the magnet unit and the armature unit is provided on the moving surface side (base) of the stages 2 and 5.

이상과 같이, 본원 실시형태의 노광 장치(1)는, 본원 특허청구범위에 기재된 각 구성요소를 포함하는 각종 서브시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 실행된다. 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브시스템 상호의 기계적 접속, 전기회로의 배선 접속, 기압회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브시스템 각각의 조립 공정이 있다. 각종 서브시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합적인 조정이 실행되어, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는온도 및 청결도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.As described above, the exposure apparatus 1 of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems including each component described in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical precision, electrical precision, and optical precision. In order to secure these various accuracy, before and after this assembly, adjustment for achieving optical precision for various optical systems, adjustment for achieving mechanical precision for various mechanical systems, and electrical precision for various electric systems are performed. Adjustment is performed. The assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection of various subsystems, wiring connection of electric circuits, piping connection of pneumatic circuits, and the like. Prior to the assembling process from these various subsystems to the exposure apparatus, there is an assembling process for each subsystem. When the assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus is finished, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracy as the whole exposure apparatus. In addition, it is preferable to manufacture an exposure apparatus in the clean room where temperature, cleanliness, etc. were managed.

반도체 장치는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 장치의 기능 및 성능 설계를 행하는 스텝 201, 이 설계 스텝에 의거한 마스크(레티클)를 제조하는 스텝 202, 실리콘 재료로 이루어진 웨이퍼를 제조하는 스텝 203, 상술한 실시형태의 노광 장치(1)에 의해 레티클의 패턴을 웨이퍼에 노광시키는 웨이퍼 처리 스텝 204, 장치 조립 스텝(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함함) 205, 검사 스텝 206 등을 거쳐 제조된다.As shown in Fig. 8, the semiconductor device includes step 201 for designing the function and performance of the device, step 202 for manufacturing a mask (reticle) based on this design step, step 203 for manufacturing a wafer made of a silicon material, and the like. Manufactured via wafer processing step 204, device assembly step (including dicing step, bonding step, package step) 205, inspection step 206, etc., by which the exposure apparatus 1 of one embodiment exposes the pattern of the reticle to the wafer. do.

본 발명은 유리 기판 또는 웨이퍼 등과 같이 마스크의 패턴이 노광되는 기판과, 이 기판을 보유 지지하는 스테이지 본체가 정반 위의 평면 내를 이동하는 스테이지 장치와 그 구동 방법, 및 이 스테이지 장치에 보유 지지된 마스크와 기판을 이용하여 노광 처리를 행하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것으로서, 특히, 반도체 집적회로 또는 액정표시장치 등의 장치를 제조할 때에, 리소그래피 공정에서 이용하여 매우 적합한 기판, 스테이지 장치, 스테이지 구동 방법, 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.The present invention provides a stage apparatus, a method of driving the substrate, and a method of driving the substrate, to which a pattern of a mask is exposed, such as a glass substrate or a wafer, and a stage main body holding the substrate to move in a plane on a surface plate, and the stage apparatus TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method for performing an exposure process using a mask and a substrate, and in particular, when manufacturing a device such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device, a substrate, a stage device, and a stage drive that are very suitable for use in a lithography process. It relates to a method, an exposure apparatus and an exposure method.

본 발명의 스테이지 장치 및 스테이지 구동 방법에 의하면, 정반에 대하여 진동적으로 독립되어 설치된 지지부와, 스테이지 본체의 구동에 따른 반력에 의해 지지부 위를 이동하는 반력 스테이지를 구비하고 있기 때문에, 진동 복귀 등의 문제를 회피할 수 있고, 정정 시간이 단축되어 생산성의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 지지부의 잔류 진동이 정반에 전달되는 것을 억제할 수 있어, 스테이지 본체의위치 제어성을 유지할 수 있다. 또한, 정반이 방진 기구를 개재시켜 지지부에 지지되기 때문에, 지지부의 잔류 진동이 정반에 전달되는 것을 억제할 수 있어, 스테이지 본체의 위치 제어성을 유지할 수 있다는 효과도 얻어진다. 또한, 반력 스테이지가 스테이지 본체를 일 방향으로 구동시키는 구동 기구의 적어도 일부를 이루는 구성으로 되어 있기 때문에, 반력을 배제하기 위한 기구를 별도로 설치할 필요가 없어, 장치의 소형화 및 저가격화를 실현할 수 있다. 그리고, 반력 스테이지와 지지부 사이에, 축선 둘레로 회전되어 반력 스테이지를 지지부에 대하여 이동시키는 전동체가 개장되기 때문에, 반력 스테이지가 이동할 때에는, 전동체가 축선 둘레로 회전된다는 간단한 동작에 의해 실행되어, 장치의 간소화를 실현할 수 있다. 또한, 반력 스테이지와 지지부 사이에 비접촉 베어링이 개장됨으로써, 반력 스테이지가 마찰을 수반하지 않고 이동하기 때문에, 지지부의 진동 등과 같이 마찰에 따른 외란을 배제할 수 있다. 또한, 반력 스테이지를 서로 상반되는 방향으로 각각 가압하는 가압부 등의 복귀 장치에 의해, 간단한 기구로 용이하게 반력 스테이지를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다는 효과도 얻어진다. 또한, 스테이지 본체가 서로 대략 직교하는 방향으로 이동 가능하게 되고, 반력 스테이지가 이 대략 직교하는 방향마다 설치되는 구성으로 되어 있기 때문에, 스테이지 본체가 2차원 이동할 경우에도 이동에 따른 반력에 기인하는 진동 복귀 등의 문제를 회피할 수 있어, 정정 시간이 보다 단축되어 생산성의 향상을 한층 더 도모할 수 있다.According to the stage apparatus and the stage driving method of the present invention, since the support portion is provided vibratingly independent of the surface plate and the reaction force stage moves on the support portion by reaction force caused by the driving of the stage main body, it is possible to obtain vibration or the like. The problem can be avoided, the settling time can be shortened, the productivity can be improved, and the residual vibration of the support can be prevented from being transmitted to the surface plate, thereby maintaining the position controllability of the stage main body. In addition, since the surface plate is supported by the support unit via the vibration isolator mechanism, the residual vibration of the support portion can be suppressed from being transmitted to the surface plate, and the effect of maintaining the position controllability of the stage main body is also obtained. In addition, since the reaction force stage constitutes at least a part of the drive mechanism for driving the stage main body in one direction, it is not necessary to separately install a mechanism for excluding the reaction force, and the device can be miniaturized and reduced in price. And since the rolling element which rotates around an axis line and moves the reaction force stage with respect to a support part is retrofitted between a reaction force stage and a support part, when a reaction force stage moves, it is performed by the simple operation of rotating a rolling element around an axis line, Simplification can be realized. In addition, since the non-contact bearing is opened between the reaction force stage and the support portion, the reaction force stage moves without friction, so that disturbance due to friction, such as vibration of the support portion, can be eliminated. Moreover, the effect which can return a reaction force stage to an initial position easily with a simple mechanism is also acquired by a return apparatus, such as a press part which presses reaction force stages in the mutually opposite directions, respectively. In addition, since the stage main body can move in a direction substantially perpendicular to each other, and the reaction force stage is provided in each of the substantially orthogonal directions, the vibration returns due to the reaction force caused by the movement even when the stage main body moves in two dimensions. The problem such as the above can be avoided, and the settling time can be further shortened to further improve the productivity.

그리고, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 마스크 스테이지와 기판 스테이지의 적어도 한쪽 스테이지로서, 특허청구범위의 제 1항 내지 9 중의 어느 하나에 기재된 스테이지 장치, 또는 특허청구범위의 청구항 17 내지 20 중의 어느 하나에 기재된 스테이지 구동 방법이 이용되기 때문에, 정정 시간이 단축되어 생산성 및 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 지지부의 잔류 진동이 정반에 전달되는 것을 억제할 수 있어, 스테이지 본체의 위치 제어성을 유지할 수 있다. 또한, 마스크 스테이지, 기판 스테이지 및 투영 광학계가 서로 진동적으로 독립되어 설치됨으로써, 스테이지의 구동에 기인하는 진동이 투영 광학계에 전달되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 투영 광학계의 진동에 기인하는 패턴 전사 위치의 어긋남 또는 상 흐려짐 등의 발생을 효과적으로 방지하여 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 마스크 스테이지가 복수개의 마스크를, 기판 스테이지가 복수개의 기판을 보유 지지함으로써, 교환 및 얼라인먼트 동작과 노광 동작을 병행하여 행할 수 있기 때문에, 생산성을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 또한, 고정자를 복수의 가동자에서 공용시키면, 부품의 삭감, 즉, 장치의 간소 및 저가격화를 실현하는 것이 가능해진다.And according to the exposure apparatus and the exposure method of this invention, it is at least one stage of a mask stage and a board | substrate stage, The stage apparatus in any one of Claims 1-9 of a claim, or Claim 17-20 of a claim. Since the stage driving method described in any one of the above is used, the settling time can be shortened, the productivity and exposure accuracy can be improved, and the residual vibration of the support portion can be suppressed from being transmitted to the surface plate. Maintain controllability. In addition, since the mask stage, the substrate stage, and the projection optical system are installed vibratingly independent of each other, it is possible to prevent the vibration due to the driving of the stage from being transmitted to the projection optical system, and therefore, the pattern transfer position resulting from the vibration of the projection optical system. It is possible to effectively prevent occurrence of misalignment or blurring of the image, and to improve the exposure accuracy. In addition, since the mask stage can perform a plurality of masks and the substrate stage hold a plurality of substrates, the exchange and alignment operations and the exposure operations can be performed in parallel, thereby greatly improving the productivity. In addition, when the stator is shared by a plurality of movable members, it is possible to realize the reduction of parts, that is, the simple and low cost of the device.

한편, 본 발명의 기판에 의하면, 상기 노광 방법을 이용하여 패턴이 노광되기 때문에, 패턴의 중첩 및 선폭 등이 고정밀도로 유지되고, 소정의 장치 특성을 발현하는 것이 가능해진다.On the other hand, according to the board | substrate of this invention, since a pattern is exposed using the said exposure method, superimposition of a pattern, line | wire width, etc. are maintained with high precision, and it becomes possible to express predetermined apparatus characteristic.

Claims (25)

정반 위를 적어도 일 방향으로 구동할 수 있는 스테이지 본체를 구비한 스테이지 장치로서,A stage device having a stage main body capable of driving on a surface plate in at least one direction, 상기 정반에 대하여 진동적으로 독립하여 설치된 지지부와,A support part vibrating independently of the surface plate, 상기 스테이지 본체의 구동에 따른 반력에 의해 상기 지지부 위를 상기 일 방향으로 이동할 수 있는 반력 스테이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.And a reaction force stage capable of moving on the support part in the one direction by reaction force caused by the driving of the stage main body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정반은 방진 기구를 개재시켜 상기 지지부에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The said surface plate is supported by the said support part through the dustproof mechanism, The stage apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 반력 스테이지는, 상기 스테이지 본체를 상기 일 방향으로 구동시키는 구동 기구의 적어도 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The reaction force stage constitutes at least a part of a drive mechanism for driving the stage main body in the one direction. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 구동 기구는, 상기 스테이지 본체에 설치된 가동자와, 상기 가동자와의 사이의 전자기적 상호작용에 의해 상기 가동자를 상기 일 방향으로 구동시키는 고정자를 구비하고,The drive mechanism includes a stator for driving the mover in one direction by electromagnetic interaction between the mover provided in the stage main body and the mover. 상기 반력 스테이지는 상기 고정자를 갖는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.And the reaction force stage has the stator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반력 스테이지와 상기 지지부 사이에는, 축선 둘레로 회전되어 상기 반력 스테이지를 상기 지지부에 대하여 상기 일 방향으로 이동시키는 전동체가 개장되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.And a rolling element is mounted between the reaction force stage and the support portion to rotate around an axis to move the reaction force stage in the one direction with respect to the support portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반력 스테이지와 상기 지지부 사이에는, 비접촉 베어링이 개장되어 있는 것를 특징으로 하는 스테이지 장치.A non-contact bearing is mounted between the reaction force stage and the support portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반력 스테이지를 초기 위치로 복귀시키는 복귀 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.And a return device for returning the reaction force stage to an initial position. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 복귀 장치는, 상기 반력 스테이지를 상기 일 방향에 따른 서로 상반되는 방향으로 각각 가압하는 가압부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The return device comprises a pressing unit for pressing the reaction force stages in directions opposite to each other in the one direction, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이지 본체는 서로 대략 직교하는 방향으로 이동 가능하게 되고,The stage main body is movable in a direction substantially perpendicular to each other, 상기 반력 스테이지는, 상기 직교하는 방향의 각 방향마다 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.The reaction force stage is provided for each direction in the orthogonal direction. 마스크 스테이지에 보유 지지된 마스크의 패턴을 기판 스테이지에 보유 지지된 기판에 노광시키는 노광 장치에 있어서,An exposure apparatus for exposing a pattern of a mask held on a mask stage to a substrate held on a substrate stage, 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지 중의 적어도 한쪽 스테이지로서, 제 1항 내지 제 9 항중의 어느 하나에 기재된 스테이지 장치가 이용되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The stage apparatus according to any one of claims 1 to 9 is used as at least one of the mask stage and the substrate stage. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지 사이에 설치되고, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 노광 장치.And a projection optical system provided between the mask stage and the substrate stage to project the pattern of the mask onto the substrate. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 마스크 스테이지, 상기 기판 스테이지 및 상기 투영 광학계가 서로 진동적으로 독립하여 설치되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.And the mask stage, the substrate stage, and the projection optical system are provided vibratingly and independently of each other. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 마스크 스테이지는, 상기 마스크를 보유 지지하여 제 1 방향으로 이동 가능한 미동(微動) 스테이지와, 상기 미동 스테이지와 접속되고 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 이동 가능한 조동(粗動) 스테이지를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The mask stage has a microscopic stage, which holds the mask and is movable in a first direction, and a roughening stage, which is connected to the microscopic stage and is movable in a second direction different from the first direction. There is an exposure apparatus characterized by the above-mentioned. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지의 적어도 한쪽은 가이드리스(guideless) 스테이지인 것을 특징으로 하는 노광 장치.At least one of the mask stage and the substrate stage is a guideless stage. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 마스크 스테이지는 복수개의 마스크를 보유 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The mask stage can hold a plurality of masks. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기판 스테이지는 복수개의 기판을 보유 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The substrate stage can hold a plurality of substrates. 정반 위를 적어도 일 방향으로 구동할 수 있는 제 1 스테이지를 구비한 스테이지 구동 방법으로서,A stage driving method comprising a first stage capable of driving a surface on at least one direction, 상기 제 1 스테이지의 구동에 따른 반력에 의해 상기 일 방향으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지를 상기 정반에 대하여 진동적으로 독립된 지지부에 지지시키는 것을 특징으로 하는 스테이지 구동 방법.And a second stage, which is movable in the one direction by a reaction force caused by the driving of the first stage, to support a support unit vibratingly independent of the surface plate. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 스테이지는, 상기 제 1 스테이지와는 반대 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 스테이지 구동 방법.And the second stage moves in a direction opposite to the first stage. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 스테이지를 초기 위치로 복귀시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 구동 방법.Returning the second stage to an initial position. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 스테이지의 중량은 상기 제 1 스테이지의 중량보다도 무거운 것을 특징으로 하는 스테이지 구동 방법.The weight of the second stage is heavier than the weight of the first stage. 마스크 스테이지에 보유 지지된 마스크의 패턴을 기판 스테이지에 보유 지지된 기판에 노광시키는 노광 방법에 있어서,An exposure method for exposing a pattern of a mask held on a mask stage to a substrate held on a substrate stage, 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지의 적어도 한쪽 스테이지의 구동방법으로서 제 17항 내지 제 20항 중의 어느 하나에 기재된 스테이지 구동 방법이 이용되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.The stage driving method in any one of Claims 17-20 is used as a driving method of the said mask stage and the at least one stage of the said board | substrate stage. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지의 이동 중에 상기 패턴을 노광시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.Exposing the pattern during movement of the mask stage and the substrate stage. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 마스크 스테이지에 복수의 마스크를 보유 지지시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.And holding a plurality of masks in the mask stage. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 기판 스테이지에 복수의 기판을 보유 지지시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.And holding a plurality of substrates on the substrate stage. 제 21항에 기재된 노광 방법을 이용하여 패턴이 노광되는 것을 특징으로 하는 기판.A pattern is exposed using the exposure method of Claim 21. The board | substrate characterized by the above-mentioned.
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