KR20040007448A - 유지장치, 유지방법, 노광장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

유지장치, 유지방법, 노광장치 및 디바이스 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 유지장치에 있어서, 레티클 홀더 (18) 는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 중, 소정의 면정밀도를 갖는 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대향하는 제 1 흡인부 (63) 와, 정밀도 보증 영역 (AR1) 이외의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대향하는 제 2 흡인부 (64) 와, 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 과 제 1 흡인부 (63) 사이의 공간의 기체를 흡인하는 흡인장치에 접속된 세공 (70a) 과, 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 과 제 2 흡인부 (64) 사이의 공간의 기체를 흡인하는 흡인장치 (72) 에 접속된 세공 (70b) 을 구비하고 있다. 이로써, 정밀도 보증 영역의 면정밀도를 악화시키지 않고 안정적으로 레티클을 유지할 수 있다.

Description

유지장치, 유지방법, 노광장치 및 디바이스 제조방법{HOLDING DEVICE, HOLDING METHOD, EXPOSURE DEVICE, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
종래부터, 반도체 디바이스의 제조 공정의 하나인 리소그래피 공정에 있어서는, 마스크 또는 레티클 (이하, 「레티클」이라 한다) 에 형성된 회로패턴을 레지스트 (감광제) 가 도포된 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 기판 위에 전사하는 각종 노광장치가 이용되고 있다. 예를 들면, 반도체 디바이스용 노광장치로는, 최근의 집적회로의 고집적화에 수반되는 패턴의 최소 선폭 (디바이스 룰) 의 미세화에 따라, 레티클의 패턴을 투영광학계를 이용하여 웨이퍼 위에 축소 전사하는 축소 투영노광장치가 주로 이용되고 있다.
전술한 바와 같은 노광장치에서는, 레티클의 패턴을 웨이퍼에 전사할 때 레티클을 레티클 홀더에 진공 흡착에 의하여 유지하고 있는데, 이러한 레티클 홀더의종래예로서 도 26 에 나타내는 바와 같은 것이 있다. 도 26 은 레티클을 유지하는 레티클 홀더를 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 레티클 홀더 (100) 는 중앙부에 형성된 개구 (102) 와, 상면의 복수 위치 (3 개소) 에 형성된 대좌부 (104) 와, 대좌부 (104) 의 상면에 각각 형성된 흡착 패드 (106) 를 구비하고 있다. 또한, 레티클 홀더 (100) 는 베이스 (110) 에 대하여 XY 방향으로 2 차원 이동 가능하도록 형성되어 있다. 흡착 패드 (106) 는 레티클 (R) 의 하면과 대향하는 위치에 형성되어 있으며, 도시하지 않은 컴프레서 (흡인장치) 에 접속되어 있다. 그리고, 컴프레서로 레티클 (R) 의 하면과 흡착 패드 (106) 사이의 공간의 기체를 흡인하여, 레티클 (R) 의 하면과 흡착 패드 (106) 사이의 공간의 압력을 외기압보다 낮게 함으로써, 레티클 (R) 은 레티클 홀더 (100) 에 흡착 유지된다.
그런데, 레티클 (R) 은 하면 중앙부에 패턴을 갖는 것으로, 패턴면 (즉, 레티클 (R) 하면 중앙부) 에는 이 패턴면을 보호하기 위한 펠리클 (PE) 이 형성되어 있다. 따라서, 레티클 홀더 (100) 는 레티클 (R) 하면 중 펠리클 (PE) 이 형성되어 있는 이외의 부분을 흡착 유지하게 된다.
레티클 홀더 (100) 가 레티클 (R) 을 안정적으로 유지하려면, 레티클 홀더 (100) 의 흡착 패드 (106) 와 레티클 (R) 과의 접면은 큰 편이 바람직하다. 그러나 전술한 바와 같이, 레티클 (R) 은 펠리클 (PE) 에 의하여 레티클 홀더 (100) 에 흡착되는 면의 크기 (면적) 가 제약되어 있다. 레티클 (R) 하면 중 펠리클 (PE) 이외의 부분의 넓은 영역을 흡착 유지하고자 하면, 소정의 면정밀도를 갖고있지 않은, 예를 들면 레티클 (R) 하면의 외부둘레부의 영역 (이하, 「정밀도 비보증 영역」이라 한다) 까지 레티클 홀더 (100) 로 흡착 유지해야 한다. 이 경우, 레티클 (R) 의 흡착 패드 (106) 에 대한 접면이 변형되는 동시에, 이 변형의 영향이 레티클 (R) 중앙부의 소정의 면 정밀도를 갖고 있는 영역 (이하, 「정밀도 보증 영역」이라 한다) 에까지 미쳐 패턴면의 면정밀도가 저하되어, 고정밀도로 노광 처리를 할 수 없다는 문제가 발생한다.
한편, 레티클 (R) 하면의 펠리클 (PE) 이외의 부분에 있어서, 정밀도 보증 영역인 펠리클 (PE) 근방의 영역 (이하, 「내부둘레 영역」이라 한다) 을 흡착 유지하는 것도 고려할 수 있다. 그러나, 이 내부둘레 영역을 레티클 홀더 (100) 가 유지하는 것은 레티클 홀더 (100) 에 대하여 레티클 (R) 을 로드ㆍ언로드하기 위한 반송장치와 레티클 홀더 (100) 가 간섭하기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 레티클 홀더 (100) 에 대하여 레티클 (R) 을 로드ㆍ언로드할 때에는 포크부를 갖는 반송장치가 이용되는데, 이 포크부에 의하여 레티클 (R) 을 지지하는 경우, 포크부는 레티클 (R) 하면의 펠리클 (PE) 이외의 부분을 지지하게 된다. 이 반송장치를 이용하여 레티클 홀더 (100) 에 대하여 레티클 (R) 을 로드ㆍ언로드할 때, 레티클 홀더 (100) 와 포크부의 간섭을 막기 위하여, 레티클 홀더 (100) 의 대좌부 (104) 의 형상이나 크기 또는 흡착 패드 (106) 의 위치나 크기가 제약을 받게 되어 레티클 (R) 이 흡착되는 면의 위치나 크기도 제약을 받게 된다.
또한, 레티클 (R) 하면 중 펠리클 (PE) 이외의 부분으로, 상기 반송장치와의 간섭이 발생하지 않는 영역에 존재하는 정밀도 보증 영역만을 흡착 유지하는 것도고려할 수 있는데, 레티클 (R) 이 흡착되는 면이 작아지므로 레티클 홀더 (100) 의 레티클 (R) 에 대한 유지력이 약해져, 예를 들면 이 레티클 홀더 (100) 를 베이스 (110) 에 대하여 고속으로 이동시켰을 때, 레티클 홀더 (100) 위의 레티클 (R) 이 관성력에 의하여 어긋날 우려가 생긴다. 레티클 (R) 이 흡착되는 면이 작은 경우, 컴프레서에 의한 흡인력을 크게 하여, 레티클 (R) 에 대한 유지력을 높이는 것도 고려할 수 있는데, 레티클 (R) 에 대하여 국소적인 힘이 작용되게 되므로, 이 경우도 레티클 (R) 이 변형될 우려가 생긴다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 정밀도 보증 영역의 면정밀도를 악화시키지 않고 안정적으로 레티클 (마스크) 을 유지할 수 있는 유지장치 및 유지방법, 및 이 유지장치를 구비하여 고정밀도로 노광 처리를 할 수 있는 노광장치, 그리고 고정밀도로 디바이스를 제조할 수 있는 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유지장치 및 유지방법, 그리고 이 유지장치에 유지된 마스크와 기판을 이용하여 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 노광장치에 관한 것으로, 특히 액정표시소자나 반도체 소자 등의 디바이스를 제조할 때, 리소그래피 공정에서 사용하기에 적절한 유지장치 및 유지방법, 노광장치, 그리고 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 유지장치를 구비한 노광장치의 일실시예를 나타내는 전체 개략도이다.
도 2 는 노광장치를 구성하는 유지장치를 갖는 스테이지 장치의 외관 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 유지장치의 외관 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 유지장치의 일실시예를 나타내는 요부 확대 사시도이다.
도 5A 및 도 5B 는 본 발명의 유지장치에 마스크가 유지되어 있는 상태를 나타내는 개략도로서, 도 5A 는 상면도, 도 5B 는 도 5A 의 A-A 화살표 방향에서 본단면도이다.
도 6 은 본 발명의 유지장치에 마스크가 유지되었을 때의 요부 확대 단면도이다.
도 7A∼도 7D 는 유지장치에 유지되는 마스크의 형상과 변형의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은 제 2 영역의 크기 및 간격과 마스크의 휨 최대량과의 관계를 나타내는 표이다.
도 9 는 도 8 의 표를 그래프로 한 것이다.
도 10 은 본 발명의 마스크의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11∼도 14 는 본 발명의 유지장치의 다른 실시예의 요부를 나타내는 확대 사시도이다.
도 15 는 본 발명의 유지장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 16 은 동 실시예에서 레티클을 흡착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 17∼도 21 은 유지장치에 마스크가 유지되었을 때의 요부 확대 단면도이다.
도 22∼도 24 는 본 발명의 다른 실시예의 효과를 설명하기 위한 레티클의 단면도이다.
도 25 는 반도체 디바이스 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 26 은 종래의 유지장치를 나타내는 외관 사시도이다.
발명의 개시
본 발명의 제 1 태양은 평판 형상의 시료의 피흡착면을 유지하는 유지장치이다. 이 유지장치는 상기 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역에 대향하는 제 1 유지부와, 상기 피흡착면 중 상기 제 1 영역 이외의 제 2 영역에 대향하는 제 2 유지부와, 상기 피흡착면과 상기 제 1 유지부 및 상기 제 2 유지부 사이의 공간의 기체를 흡인하는 흡인장치를 구비한다.
상기 흡인장치는 상기 피흡착면과 상기 제 1 유지부 사이의 공간의 기체를흡인하는 제 1 흡인장치와, 상기 피흡착면과 상기 제 2 유지부 사이의 공간의 기체를 흡인하는 제 2 흡인장치를 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 제 2 태양은 평판 형상의 시료의 피흡착면을 유지하는 유지방법이다. 이 유지방법은 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역과, 피흡착면 중 제 1 영역 이외의 제 2 영역의 각각을 제 1 유지부와 제 2 유지부에 의하여 각각 개별적으로 흡착 유지한다.
이상의 장치 및 방법에 의하면, 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역과, 피흡착면 중 제 1 영역 이외의 제 2 영역의 각각을 제 1 유지부와 제 2 유지부에 의하여 각각 개별적으로 흡착 유지하도록 하였으므로, 제 1 유지부에 의하여 시료 전체의 면정밀도를 악화시키지 않고 시료를 안정적으로 유지할 수 있는 동시에, 제 2 유지부에 의하여 시료가 흡착되는 면 전체의 크기를 크게 할 수 있어, 안정적인 유지를 실현할 수 있다.
상기 제 1 유지부 및 제 2 유지부의 각각은 피흡착면에 대하여 각각 복수 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는 시료를 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 제 1 유지부와 제 2 유지부는 인접하여 배치되고, 이들 제 1 유지부와 제 2 유지부의 경계부는 적어도 시료의 제 1 영역에 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는 시료가 휘도록 변형시키려 해도 시료와 제 1 유지부의 박리가 억제된다. 따라서, 유지장치는 시료를 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 제 2 유지부와 시료의 제 2 영역이 소정의 간격을 갖도록 설정되어 있어도 된다. 이 경우에는 제 2 유지부의 제 2 영역에 대한 흡인력은 제 1 유지부의 제 1 영역에 대한 흡인력보다 작아진다. 따라서, 제 2 유지부가 제 2 영역을 강한 흡인력으로 흡인하는 데 기인하는 시료의 변형을 억제할 수 있다.
상기 제 1 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량과, 제 2 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량을 제어해도 된다. 이 경우에는 제 2 유지부의 제 2 영역에 대한 흡인력을 제 1 유지부의 제 1 영역에 대한 흡인력보다 작게 할 수 있어, 제 2 유지부가 제 2 영역을 강한 흡인력으로 흡인하는 데 기인하는 시료의 변형을 억제할 수 있다.
상기 제 1 유지부의 제 1 영역에 대한 면적을 제 2 유지부의 제 2 영역에 대한 면적보다 크게 설정해도 된다. 이 경우에는 제 2 유지부의 제 2 영역에 대한 흡인력을 제 1 유지부의 제 1 영역에 대한 흡인력보다 작게 할 수 있으므로, 제 2 유지부가 제 2 영역을 강한 흡인력으로 흡인하는 데 기인하는 시료의 변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 3 태양은 마스크 홀더에 유지된 마스크의 패턴을 기판 홀더에 유지된 기판에 노광하는 노광장치이다. 이 장치는 마스크 홀더와 기판 홀더 중 적어도 한쪽에는 상기 유지장치가 이용되고 있다.
본 발명의 노광장치에 의하면, 마스크 또는 기판을 소정의 면정밀도로 유지한 상태에서 안정적으로 유지하면서 노광 처리를 할 수 있으므로, 고정밀도로 노광 처리를 실현할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 리소그래피 공정을 구비하는 디바이스 제조방법으로서, 상기 리소그래피 공정에서 상기 노광장치를 이용한다.
본 발명의 디바이스 제조방법에 의하면, 마스크 또는 기판을 소정의 면정밀도로 유지한 상태에서 고정밀도로 안정적인 노광 처리를 할 수 있는 노광장치를 이용하였으므로 고품질의 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 소정의 허용 범위 내에서 흡착면이 제 1 방향을 향하여 볼록 형상을 갖는 마스크를 상기 제 1 방향에 대향하여 배치된 한 쌍의 제 1 흡착 유지부로 유지하는 마스크의 유지방법이다. 이 방법에서는 상기 각 흡착 유지부에 있어서의 상기 마스크의 중심측의 지지점과 외측의 지지점과의 간격을 각각 11, 상기 각 흡착 유지부의 각각에 있어서의 상기 중심측의 지지점 간의 간격을 12, 상기 중심측의 지지점에 상기 마스크가 탑재되었을 때 생기는 상기 외측의 지지점과 상기 마스크와의 간격을 δ, 대기압과 상기 제 1 흡착 유지부의 흡착 면적의 곱을 P, 상기 마스크의 종탄성계수를 E, 상기 마스크의 단면 2 차 모멘트를 I 로 하였을 때,
δ〈Pl1 2(2l1+3l2)/6EI
의 관계식을 만족하도록 상기 마스크를 유지한다.
또한, 본 발명의 다른 태양은 소정의 허용 범위내에서 흡착면이 제 1 방향을 향하여 볼록 형상을 갖는 마스크를, 상기 제 1 방향에 대향하여 배치된 한 쌍의 제 1 흡착 유지부로 유지하는 마스크의 유지장치이다. 이 장치에서는 상기 각 흡착 유지부에 있어서의 상기 마스크의 중심측의 지지점과 외측의 지지점과의 간격을 각각 l1, 상기 각 흡착 유지부의 각각에 있어서의 상기 중심측의 지지점간의 간격을l2, 상기 중심측의 지지점에 상기 마스크가 탑재되었을 때 생기는 상기 외측의 지지점과 상기 마스크와의 간격을 δ, 대기압과 상기 제 1 흡착 유지부의 흡착 면적의 곱을 P, 상기 마스크의 종탄성계수를 E, 상기 마스크의 단면 2 차 모멘트를 I 로 하였을 때,
δ〈Pl1 2(2l1+3l2)/6El
의 관계식을 만족하도록 상기 제 1 흡착 유지부가 각각 배치되어 있다.
상기 방법 및 장치에 의하면, 제 1 흡착 유지부에 의하여 마스크 전체의 면정밀도를 악화시키지 않고 마스크를 안정적으로 유지할 수 있는 동시에, 마스크가 흡착되는 면 전체의 크기를 크게 할 수 있어, 안정적인 마스크 유지를 실현할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 이들 실시예의 구성요소끼리를 적절히 조합해도 된다.
먼저, 본 발명의 유지장치 및 노광장치의 제 1 실시예에 대하여 도 1∼도 6 을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 노광장치의 전체 개략도이며, 도 2 는 노광장치를 구성하는 레티클 홀더 (유지장치, 마스크 홀더) 를 갖는 레티클 스테이지의 외관 사시도이다. 또한, 도 3 은 레티클 홀더의 외관 사시도이며, 도 4 는 레티클 홀더의 요부 확대도이다. 도 5 는 레티클 홀더에 레티클이 유지된 상태를 나타내는 개략도로서, 도 5A 는 상면도, 도 5B 는 도 5A 의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도 6 은 레티클 홀더에 레티클이 유지되었을 때의 요부 확대 단면도이다.
도 1 에 나타내는 노광장치 (1) 는 광원 (도시하지 않음) 으로부터의 노광용 조명광에 의하여 평판 형상으로 형성된 레티클 (시료, 마스크 ; R) 위의 직사각형 형상 (또는 원호 형상) 의 조명 영역을 균일한 조도로 조명하는 조명 광학계 (IU) 와, 레티클 (R) 을 유지하는 레티클 홀더 (18) 와, 레티클 홀더 (18) 를 포함하는 이동 가능한 레티클 스테이지 (마스크 스테이지 ; 2) 및 레티클 스테이지 (2) 를 지지하는 레티클 정반 (3) 을 포함하는 스테이지 장치 (4) 와, 레티클 (R) 로부터 사출되는 조명광을 웨이퍼 (기판, 감광 기판 ; W) 위에 투영하는 투영광학계 (PL) 와, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 웨이퍼 홀더 (유지장치) 와, 웨이퍼 홀더 (41) 를 포함하는 이동 가능한 웨이퍼 스테이지 (기판 스테이지 ; 5) 및 이 웨이퍼 스테이지 (5) 를 지지하는 웨이퍼 정반 (6) 을 포함하는 스테이지 장치 (7) 와, 상기 스테이지 장치 (4) 및 투영광학계 (PL) 를 지지하는 보디 (8) 로 개략 구성되어 있다. 또한, 여기서 투영광학계 (PL) 의 광축 방향을 Z 방향으로 하고, 이 Z 방향과 직교하는 방향에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 의 동기 이동 방향을 Y 방향으로 하고, 비동기 이동 방향을 X 방향으로 한다. 또한, 각각의 축 둘레의 회전 방향을 θZ, θY, θX 로 한다.
조명 광학계 (IU) 는 보디 (8) 의 상면에 고정된 지지 칼럼 (9) 에 의하여 지지된다. 또한, 노광용 조명광으로는 예를 들면, 초고압 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 및 F2레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV) 등이 이용된다.
보디 (8) 는 바닥면에 수평으로 탑재된 베이스 플레이트 (10) 위에 설치되어 있으며, 그 상부측 및 하부측에는 내측을 향하여 돌출되는 단부(段部) (8a, 8b) 가 각각 형성되어 있다.
스테이지 장치 (4) 중, 레티클 정반 (3) 은 각 코너에 있어서 보디 (8) 의 단부 (8a) 에 방진 유니트 (11) 를 통하여 대략 수평으로 지지되어 있으며 (또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 그 중앙부에는 레티클 (R) 에 형성된 패턴 이미지가 통과하는 개구 (3a) 가 형성되어 있다. 또한, 레티클정반 (3) 의 재료로서 금속이나 알루미나세라믹스를 이용할 수 있다. 방진 유니트 (11) 는 내압이 조정 가능한 에어 마운트 (12) 와 보이스 코일 모터 (13) 가 단부 (8a) 위에 직렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진 유니트 (11) 에 의하여 베이스 플레이트 (10) 및 보디 (8) 를 통하여 레티클 정반 (3) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다 (G 는 중력가속도).
레티클 정반 (3) 위에는, 레티클 스테이지 (2) 가 이 레티클 정반 (3) 을 따라 2 차원적으로 이동 가능하도록 지지되어 있다. 레티클 스테이지 (2) 의 바닥면에는 복수의 에어 베어링 (기체 축받이 ; 14) 이 고정되어 있으며, 이들 에어 베어링 (14) 에 의하여 레티클 스테이지 (2) 가 레티클 정반 (3) 위에 수 미크론 정도의 클리어런스를 통하여 부상 지지되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 (2) 의 중앙부에는 레티클 정반 (3) 의 개구 (3a) 와 연통하고, 레티클 (R) 의 패턴 이미지가 통과하는 개구 (2a) 가 형성되어 있다.
개구 (2a, 3a) 를 통과한 레티클 (R) 의 패턴 이미지는 투영광학계 (PL) 에 입사한다. 투영광학계 (PL) 로서, 여기서는 물체면 (레티클 R) 측과 이미지면 (웨이퍼 W) 측 모두가 텔레센트릭으로 원형의 투영 시야를 가지며, 석영이나 형석을 광학 초재(硝材)로 한 굴절광학소자 (렌즈 소자) 로 이루어지는 1/4 (또는 1/5) 축소 배율의 굴절광학계가 사용되고 있다. 이로 인하여, 레티클 (R) 에 조명광이 조사되면, 레티클 (R) 위의 회로 패턴 중, 조명광으로 조명된 부분으로부터의 결상 광속이 투영광학계 (PL) 에 입사하고, 그 회로 패턴의 부분 도립(倒立) 이미지가 투영광학계 (PL) 의 이미지면측의 원형 시야의 중앙에 슬릿 형상으로 제한되어 결상된다. 이로써, 투영된 회로 패턴의 부분 도립 이미지는 투영광학계 (PL) 의 결상면에 배치된 웨이퍼 (W) 위의 복수의 쇼트 영역 중 하나의 쇼트 영역 표면의 레지스트층에 축소 전사된다.
투영광학계 (PL) 의 경통부의 외주에는 이 경통부에 일체화된 플랜지 (23) 가 형성되어 있다. 그리고, 투영광학계 (PL) 는 보디 (8) 의 단부 (8b) 에 방진 유니트 (24) 를 통하여 대략 수평으로 지지된 주물 등으로 구성된 경통 정반 (25) 에 광축 방향을 Z 방향으로 하여 상방으로부터 삽입되는 동시에 플랜지 (23) 가 걸어 맞춰져 있다. 또한, 경통 정반 (25) 으로서 고강성ㆍ저열팽창의 세라믹스재를 이용해도 된다.
플랜지 (23) 의 소재로는, 저열팽창의 재질, 예를 들면 인버 (Inver ; 니켈 36%, 망간 0.25% 및 미량의 탄소와 다른 원소를 함유하는 철로 이루어지는 저팽창 합금) 가 사용되고 있다. 이 플랜지 (23) 는 투영광학계 (PL) 를 경통 정반 (25) 에 대하여 점과 면과 V 홈을 통하여 3 점에서 지지하는 소위 키네마틱 지지 마운트를 구성하고 있다. 이러한 키네마틱 지지구조를 채용하면, 투영광학계 (PL) 의 경통 정반 (25) 에 대한 장착이 용이하고, 게다가 장착후의 경통 정반 (25) 및 투영광학계 (PL) 의 진동, 온도 변화 등에 기인하는 응력을 가장 효과적으로 경감시킬 수 있다는 이점이 있다.
방진 유니트 (24) 는 경통 정반 (25) 의 각 코너에 배치되고 (또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 내압이 조정 가능한 에어 마운트 (26) 와 보이스 코일 모터 (27) 가 단부 (8b) 위에 직렬로 배치된 구성으로 되어있다. 이들 방진 유니트 (24) 에 의하여 베이스 플레이트 (10) 및 보디 (8) 를 통하여 경통 정반 (25 ; 나아가서는 투영광학계 PL) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다.
스테이지 장치 (7) 는 웨이퍼 스테이지 (5), 이 웨이퍼 스테이지 (5) 를 XY 평면을 따른 2 차원 방향으로 이동 가능하도록 지지하는 웨이퍼 정반 (6), 웨이퍼 스테이지 (5) 와 일체적으로 형성되어 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지하는 시료대 (ST), 이들 웨이퍼 스테이지 (5) 및 시료대 (ST) 를 상대 이동이 자유롭게 지지하는 X 가이드 스테이지 (XG), X 가이드 스테이지 (XG) 와 동기 이동하는 동기 스테이지 장치를 주체로 구성되어 있다. 웨이퍼 스테이지 (5) 의 바닥면에는 비접촉 베어링인 복수의 에어 베어링 (기체 축받이 ; 28) 이 고정되어 있으며, 이들 에어 베어링 (28) 에 의하여 웨이퍼 스테이지 (5) 가 웨이퍼 정반 (6) 위에, 예를 들면 수 미크론 정도의 클리어런스를 통하여 부상 지지되어 있다.
웨이퍼 정반 (6) 은 베이스 플레이트 (10) 의 상방에, 방진 유니트 (29) 를 통하여 대략 수평으로 지지되어 있다. 방진 유니트 (29) 는 웨이퍼 정반 (6) 의 각 코너에 배치되고 (또한, 지면 안쪽의 방진 유니트에 대해서는 도시하지 않음), 내압이 조정 가능한 에어 마운트 (30) 와 보이스 코일 모터 (31) 가 베이스 플레이트 (10) 위에 병렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진 유니트 (29) 에 의하여 베이스 플레이트 (10) 를 통하여 웨이퍼 정반 (6) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다.
X 가이드 스테이지 (XG) 는 X 방향을 따른 길이가 긴 형상을 띄고 있으며,그 길이 방향 양단에는 전기자(電機子) 유니트로 이루어지는 가동자 (36, 36) 가 각각 형성되어 있다. 이들 가동자 (36, 36) 에 대응하는 자석 유니트를 갖는 고정자 (37, 37) 는 베이스 플레이트 (10) 에 돌출 형성된 지지부 (32, 32) 에 형성되어 있다. 그리고, 이들 가동자 (36) 및 고정자 (37) 에 의하여 무빙 코일형 리니어 모터 (33, 33) 가 구성되어 있으며, 가동자 (36) 가 고정자 (37) 와의 사이의 전자기적 상호작용에 의하여 구동됨으로써, X 가이드 스테이지 (XG) 는 Y 방향으로 이동하는 동시에, 리니어 모터 (33, 33) 의 구동을 조정함으로써 θZ 방향으로 회전 이동한다. 즉, 이 리니어 모터 (33) 에 의하여 X 가이드 스테이지 (XG) 와 대략 일체적으로 웨이퍼 스테이지 (5) (및 시료대 ST, 이하 단순히 웨이퍼 스테이지 5 라 한다) 가 Y 방향 및 θZ 방향으로 구동되도록 되어 있다.
또한, X 가이드 스테이지 (XG) 의 -X 방향측에는 X 트림 모터의 가동자 (34a) 가 장착되어 있다. X 트림 모터의 고정자 (34b) 는 보디 (8) 에 형성되어 있다. 이로 인하여, 웨이퍼 스테이지 (5) 를 X 방향으로 구동할 때의 반력을 X 트림 모터 (34) 및 보디 (8) 를 통하여 베이스 플레이트 (10) 에 전달된다.
웨이퍼 스테이지 (5) 는 X 가이드 스테이지 (XG) 와의 사이에 Z 방향으로 소정량의 갭을 유지하는 자석 및 액추에이터로 이루어지는 자기 가이드를 통하여, X 가이드 스테이지 (XG) 에 X 방향으로 상대 이동이 자유롭게 비접촉으로 지지ㆍ유지되어 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (5) 는 X 가이드 스테이지 (XG) 에 매립 설치된 X 리니어 모터 (35) 에 의한 전자기적 상호작용에 의하여 X 방향으로 구동된다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (5) 의 상면에는 웨이퍼 홀더 (41) 를 통하여 웨이퍼 (W) 가 진공 흡착 등에 의하여 고정된다.
스테이지 장치 (7) 에는 시료대 (ST) 의 위치 정보를 검출하기 위한 시료대 검출장치가 배치되어 있다. 이 중, 시료대 검출장치는 시료대 (ST) 위의 측둘레에 Y 방향을 따라 연장 형성된 X 이동경 (43) 과, X 이동경 (43) 에 대향 배치된 레이저 간섭계 (간섭계 ; 44) 를 구비하고 있다. 레이저 간섭계 (44) 는 X 이동경 (43) 의 반사면과 투영광학계 (PL) 의 경통 하단에 고정된 참조경 (42) 을 향하여 각각 레이저광 (검지광) 을 조사하는 동시에, 그 반사광와 입사광의 간섭에 기초하여 X 이동경 (43) 과 참조경 (42) 의 상대 변위를 계측함으로써, 시료대 (ST) (나아가서는 웨이퍼 W) 의 X 방향의 위치를 소정의 분해능, 예를 들면 0.5∼1㎚ 정도의 분해능으로 리얼 타임으로 검출한다. 마찬가지로, 도 1 에는 도시되어 있지 않으나, 시료대 (ST) 위의 측둘레에 X 방향을 따라 연장 형성된 Y 이동경과, 이 Y 이동경에 대하여 X 방향으로 간격을 두고 대향 배치된 Y 레이저 간섭계 (간섭계) 가 형성되어 있으며, Y 레이저 간섭계는 Y 이동경의 반사면과 투영광학계 (PL) 의 경통 하단에 고정된 참조경 (도시하지 않음) 을 향하여 각각 레이저광 (검지광) 을 조사하는 동시에, 그 반사광과 입사광의 간섭에 기초하여 Y 이동경과 참조경의 상대 변위를 계측함으로써 시료대 (ST) (나아가서는 웨이퍼 W) 의 Y 방향의 위치 및 θZ 방향 (상대 이동 방향과 직교하는 축선 둘레) 의 위치 (Z 축 둘레의 회전) 를 소정의 분해능, 예를 들면 0.5∼1㎚ 정도의 분해능으로 리얼 타임으로 검출한다.
또한, 투영광학계 (PL) 의 플랜지 (23) 에는 상이한 3 개소에 3 개의 레이저간섭계 (45) 가 고정되어 있다 (단, 도 1 에 있어서는 이들 레이저 간섭계 중 하나가 대표적으로 도시되어 있다). 각 레이저 간섭계 (45) 에 대향하는 경통 정반 (25) 의 부분에는 개구 (25a) 가 각각 형성되어 있으며, 이들 개구 (25a) 를 통하여 각 레이저 간섭계 (45) 로부터 Z 방향의 레이저 빔 (측장 빔) 이 웨이퍼 정반 (6) 을 향하여 조사된다. 웨이퍼 정반 (6) 의 상면의 각 측장 빔의 대향 위치에는 반사면이 각각 형성되어 있다. 이로 인하여, 상기 3 개의 레이저 간섭계 (45) 에 의하여 웨이퍼 정반 (6) 의 다른 3 점의 Z 위치가 플랜지 (23) 를 기준으로 하여 각각 계측된다 (단, 도 1 에 있어서는 웨이퍼 스테이지 5 위의 웨이퍼 W 의 중앙의 쇼트 영역이 투영광학계 PL 의 광축의 바로 아래에 있는 상태가 도시되어 있으므로, 측장 빔이 웨이퍼 스테이지 5 로 차단된 상태로 되어 있다). 또한, 시료대 (ST) 의 상면에 반사면을 형성하고, 이 반사면 위의 다른 3 점의 Z 방향 위치를 투영광학계 (PL) 또는 플랜지 (23) 를 기준으로 하여 계측하는 간섭계를 형성해도 된다.
다음으로, 도 2∼도 6 을 참조하면서 레티클 홀더 (18) 를 구비한 레티클 스테이지 (2) 에 대하여 상술한다.
도 2∼도 4 에 나타내는 바와 같이, 레티클 스테이지 (2) 는 레티클 조동 스테이지 (16) 와, 이 레티클 조동 스테이지 (16) 위에 형성된 레티클 미동 스테이지로서의 레티클 홀더 (유지장치 ; 18) 를 구비하고 있다 (또한, 도 1 에서는 이들을 하나의 스테이지로서 도시하고 있다).
도 2 에 나타내는 바와 같이, 레티클 조동 스테이지 (16) 에는 한 쌍의 Y 리니어 모터 (스테이지 구동장치 ; 15, 15) 가 접속되어 있으며, 레티클 조동 스테이지 (16) 는 레티클 정반 (3) 위를 이들 Y 리니어 모터 (15, 15) 에 의하여 Y 축 방향으로 소정 스트로크로 구동되도록 되어 있다. 각 Y 리니어 모터 (15) 는 레티클 정반 (3) 위에 비접촉 베어링인 복수의 에어 베어링 (19) 에 의하여 부상 지지되어 Y 축 방향으로 연장되는 고정자 (20) 와, 이 고정자 (20) 에 대응하여 형성되고, 연결부재 (22) 를 통하여 레티클 조동 스테이지 (16) 에 고정된 가동자 (21) 로 구성되어 있다. 이로 인하여, 운동량 보존의 법칙에 의하여, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 +Y 방향의 이동에 따라 고정자 (20) 는 -Y 방향으로 이동한다. 이 고정자 (20) 의 이동에 의하여 레티클 조동 스테이지 (16) 의 이동에 수반되는 반력을 상쇄하는 동시에, 중심 위치의 변화를 막을 수 있다.
또한, 고정자 (20) 는 레티클 정반 (3) 위 대신에 보디 (8) 에 형성해도 된다. 고정자 (20) 를 보디 (8) 에 형성하는 경우에는, 에어 베어링 (19) 을 생략하고, 고정자 (20) 를 보디 (8) 에 고정시키고, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 이동에 의하여 고정자 (20) 에 작용하는 반력을 보디 (8) 를 통하여 바닥으로 빠져나가도록 해도 된다.
레티클 조동 스테이지 (16) 는 레티클 정반 (3) 의 중앙부에 형성된 상부 돌출부 (3b) 의 상면에 고정되어 Y 축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Y 가이드 (51, 51) 에 의하여 Y 축 방향으로 안내되도록 되어 있다. 또한, 레티클 조동 스테이지 (16) 는 이들 Y 가이드 (51, 51) 에 대하여 도시하지 않은 에어 베어링 (기체 축받이) 에 의하여 비접촉으로 지지되어 있다. 레티클 조동 스테이지 (16) 및 Y 가이드 (51, 51) 는 예를 들면 금속이나 알루미나세라믹스에 의하여 구성되어 있다.
도 2, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 레티클 홀더 (레티클 미동 스테이지 ; 18) 에는 한 쌍의 X 보이스 코일 모터 (17X) 와 한 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (17Y) 가 형성되어 있다. 레티클 홀더 (18) 는 도시하지 않은 에어 베어링에 의하여 레티클 조동 스테이지 (16) 의 상면 (16a) 에 대하여 부상한 상태에서, 상기 보이스 코일 모터에 의하여 레티클 조동 스테이지 (16) 위에서 X, Y, θZ 방향으로 미소 구동되도록 되어 있다.
레티클 홀더 (18) 는 세라믹스에 의하여 구성되어 있으며, 특히 코젤라이트계 세라믹스에 의하여 구성되어 있다. 이 코젤라이트계 재료는 열팽창률이 거의 없으므로, 레티클 홀더 (18) 는 스테이지 구동장치로서의 액추에이터 (보이스 코일 모터) 등에서 나오는 열에 기인하는 팽창이 억제되어 있다. 또한, 레티클 조동 스테이지 (16) 도 세라믹스에 의하여 구성되어 있고, 코젤라이트 또는 SiC 로 이루어지는 세라믹스를 이용할 수 있다. 또한, 레티클 조동 스테이지 (16) 를 스텐레스강 등의 금속에 의하여 구성해도 된다.
레티클 홀더 (18) 의 -Y 방향의 단부(端部)에는 코너 큐브로 이루어지는 한 쌍의 Y 이동경 (52a, 52b) 이 형성되어 있으며, 레티클 홀더 (18) 의 +X 방향의 단부에는 Y 축 방향으로 연장되는 평면 미러로 이루어지는 X 이동경 (53) 이 형성되어 있다. 그리고, 이들 이동경 (52a, 52b, 53) 에 대하여 측장 빔을 조사하는 3 개의 레이저 간섭계 (모두 도시하지 않음) 가 각 이동경과의 거리를 계측함으로써, 레티클 스테이지 (2) 의 X, Y, θZ (Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치가 고정밀도로 계측된다. 레이저 간섭계에 의하여 계측한 레티클 스테이지 (2 ; 레티클 홀더 18, 레티클 조동 스테이지 16) 의 위치정보는 제어장치로 출력되고, 제어장치는 이 레이저 간섭계의 계측결과에 기초하여, 레티클 스테이지 (2) 를 소정의 위치로 이동시키도록 스테이지 구동장치 (리니어 모터 15, 보이스 코일 모터 17X, 17Y) 를 구동한다.
마찬가지로, 웨이퍼 스테이지 (5) 용 리니어 모터 (33, 35) 의 구동도, 도시하지 않은 제어장치에 의하여 통괄적으로 제어된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 레티클 홀더 (18) 는 Z 방향으로 돌출하도록 복수의 소정 위치에 각각 형성된 대좌부 (60 : 60A, 60B, 60C) 와, 대좌부 (60) 의 상면에 각각 형성된 흡착 패드 (62) 를 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서는 대좌부 (60) 및 흡착 패드 (62) 는 각각 3 개씩 형성되어 있다. 레티클 홀더 (18) 의 중앙부에는 전술한 바와 같이, 레티클 (R) 의 패턴 이미지가 통과 가능한 개구 (2a) 가 형성되어 있다. 마찬가지로, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 중앙부에도 개구 (2a) 가 형성되어 있다.
도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대좌부 (60) 에 형성되어 있는 흡착 패드 (62) 의 각각은 Y 방향으로 연장되도록 형성된 고리 형상 홈부 (61) 와, 이 고리 형상 홈부 (61) 의 내측에 형성되어 있는 경계부 (65) 와, 고리 형상 홈부 (61) 에 연속되는 제 1 세공 (제 1 흡인장치 ; 70a) 및 제 2 세공 (제 2 흡인장치 ; 70b) 을 구비하고 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 세공 (70a, 70b) 의 각각은 흡인통로 (71) 를 통하여 컴프레서 (흡인장치 ; 72) 에 접속되어 있다.세공 (70a) 은 고리 형상 홈부 (61) 중, 개구 (2a) 측의 직선 부분인 제 1 흡인부 (제 1 유지부 ; 63) 에 배치되어 있으며, 세공 (70b) 은 고리 형상 홈부 (61) 중, 개구 (2a) 와 반대측 직선 부분인 제 2 흡인부 (제 2 유지부 ; 64) 에 배치되어 있다 (제 1 흡인부 63 및 제 2 흡인부 64 는 도 5A 의 사선 부분 참조). 즉, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 의 각각은 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 에 대하여 각각 복수 위치 (3 개소) 에 배치되어 있으며, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 는 경계부 (65) 를 사이에 두고 인접하여 배치된 구성으로 되어 있다.
흡인통로 (71) 의 각각에는 세공 (70a, 70b) 으로부터 흡인하는 단위시간 당 기체의 흡인량을 조정 가능한 밸브 (71a) 가 형성되어 있다. 이 밸브 (71a) 의 동작은 제어장치 (CONT) 에 의하여 각각 개별적으로 제어되도록 되어 있다. 즉, 제 1 세공 (70a) 에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량과 제 2 세공 (70b) 에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량은 제어장치 (CONT) 에 의하여 각각 개별적으로 제어 가능하게 되어 있다. 또한, 도 4 에는 대좌부 (60A, 60B) 에 형성되어 있는 흡착 패드 (62) 만이 도시되어 있는데, 대좌부 (60C) 에 형성되어 있는 흡착 패드도 동일한 구성을 갖고 있다.
도 3, 도 5B, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 레티클 (R) 은 하면 (피흡착면 ; Ra) 의 중앙부에 패턴이 형성된 패턴 영역 (PA) 을 보호하기 위한 펠리클 (PE) 을 구비하고 있다. 레티클 홀더 (18) 의 대좌부 (60) 는 레티클 (R) 의 하면 중, 펠리클 (PE) 이 형성되어 있는 이외의 부분인 유지 가능 영역 (CA) 을 유지하도록되어 있다. 레티클 (R) 은 패턴 영역 (PA) 을 포함하는 소정의 면정밀도를 갖는 정밀도 보증 영역 (제 1 영역 ; AR1) 과, 하면 (Ra) 중 정밀도 비보증 영역 (AR1) 이외의 정밀도 보증 영역 (AR2) 을 갖고 있다. 즉, 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 은 전체면이 소정의 면정밀도를 갖도록 가공되어 있지는 않아, 외부둘레부에서는 소정의 면정밀도가 보증되어 있지 않다.
도 5B, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 에 있어서 중앙부는 평면부로 되어 있으며, 중앙부의 외측은 중앙측에서 외측을 향하여 대좌부 (60) 로부터 이간되는 방향에 형성된 테이퍼부로 되어 있다. 그리고, 레티클 (R) 의 하면의 중앙부에 형성되어 있는 평면부가 정밀도 보증 영역 (AR1) 으로 되어 있으며, 테이퍼부가 정밀도 비보증 영역 (AR2) 으로 되어 있다. 또한, 레티클 (R) 의 테이퍼 형상은 연마장치에 의하여 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 외부둘레부를 연마함으로써 형성 가능하다. 레티클 (R) 의 유지 가능 영역 (CA) 이 대좌부 (60) 에 탑재될 때, 흡착 패드 (62) 의 제 1 흡인부 (63) 는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 중 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대향하여 배치되도록 설정되어 있다. 또한, 흡착 패드 (62) 의 제 2 흡인부 (64) 는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 중 정밀도 보증 영역 (AR2) 에 대향하여 배치되도록 설정되어 있다. 그리고, 흡인장치 (72) 는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 제 1 흡인부 (63) 사이의 공간의 기체를, 세공 (제 1 흡인장치 ; 70a) 을 통하여 흡인하고, 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 과 제 2 흡인부 (64) 사이의 공간의 기체를 세공 (제 2 흡인장치 ; 70b) 을 통하여 흡인하도록 되어 있다.
이 때, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 인접하는 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 는 적어도 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 중 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 배치되도록 설정되어 있다.
또한, 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 제 1 흡인부 (63) 사이의 공간의 기체와, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 과 제 2 흡인부 (64) 사이의 공간의 기체를 세공 (70a, 70b) 을 통하여 각각 독립적으로 흡인하도록 설명하고 있는데, 본 실시예에 있어서는 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 는 연결되어 있으므로, 세공 (70a) 을 통하여 흡인하는 기체는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 과 제 2 흡인부 (64) 사이의 공간의 기체의 일부를 포함하고, 세공 (70b) 을 통하여 흡인하는 기체는 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 제 1 흡인부 (63) 사이의 공간의 기체의 일부를 포함하고 있다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 흡인부 (63) 의 상단면과 제 2 흡인부 (64) 의 상단면은 동일한 높이 위치에 형성되어 있다. 즉, 흡착 패드 (62) 의상면은 동일한 높이로 되어 있다.
그리고, 제 1 흡인부 (63) 와 평면부인 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 접해 있으며, 제 2 흡인부 (64) 와 테이퍼부인 정밀도 비보증 영역 (AR2) 은 소정의 간격 (H) 을 갖고 있다. 즉, 제 1 세공 (70a) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량과 제 2 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량은 동일한 값으로 설정되어 있기는 하나, 간격 (H) 을 형성함으로써 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 흡착되는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 면적이 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 흡착되는 면적보다 커지므로, 즉 도 6 의 지면과 수직인 방향의 길이가 동일하다고 가정하면, RaA 가 RaB 보다 커지므로, 제 2 흡인부 (64) 의 레티클 (R) 에 대한 흡인력이 제1 흡인부 (63) 의 레티클 (R) 에 대한 흡인력보다 약해진다. 그리고, 이 간격 (H) 은 정밀도 비보증 영역 (AR2) 이 제 2 흡인부 (64) 에서 흡착됨으로써 레티클 (R) 이 변형되지 않을 정도로, 또한 제 2 흡인부 (64) 와 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 레티클 (R) 을 안정적으로 유지 가능한 정도로 설정되어 있다.
다음으로, 전술한 바와 같은 구성을 갖춘 레티클 홀더 (18) 에 의하여 레티클 (R) 을 유지하는 방법에 대하여 설명한다.
소정의 레티클 (R) 이 도시하지 않은 레티클 반송장치에 의하여 레티클 홀더 (18) 에 로드된다. 레티클 홀더 (18) 에 대하여 레티클 (R) 을 로드할 때, 레티클 (R) 의 유지 가능 영역 (CA) 중, 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 제 1 흡인부 (63) 가 대향하도록, 또한 정밀도 비보증 영역 (AR2) 과 제 2 흡인부 (64) 가 대향하도록 위치를 맞추면서 로드한다. 이 때, 흡착 패드 (62) 중 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 가 적어도 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 배치되도록 위치를 맞춘다.
레티클 홀더 (18) 에 레티클 (R) 이 로드되면, 제어장치 (CONT) 는 흡인장치 (72) 를 구동하는 동시에, 흡인통로 (71) 에 각각 형성되어 있는 밸브 (71a) 를 제어하고, 제 1 세공 (70a) 에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량과, 제 2 세공 (70b) 에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량을 미리 설정되어 있는 설정값으로 설정한다. 본 실시예에서는 제어장치 (CONT) 는 제 1 세공 (70a) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량과, 제 2 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량을 동일한 값으로 설정한다.
레티클 (R) 은, 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 각각을, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 각각 흡착 유지한다. 이와 같이, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 를 이용하여 레티클 (R) 의 유지 가능 영역 (CA) 의 넓은 범위를 유지하도록 함으로써, 레티클 (R) 은 레티클 홀더 (18) 에 안정적으로 유지되고, 레티클 스테이지 (2) 가 고속으로 이동해도 관성력에 의하여 레티클 (R) 과 레티클 홀더 (18) 가 어긋나는 일이 없다.
또한, 레티클 (R) 중 정밀도 보증 영역 (AR1) 을 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 유지하고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 개별적으로 유지하도록 함으로써, 레티클 홀더 (18) 는 레티클 (R) 을 변형시키지 않고 안정적으로 유지한다. 즉, 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 테이퍼 형상으로 하고, 제 2 흡인부 (64) 와 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 간격 (H) 을 형성함으로써, 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 흡착되는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 면적이 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 흡착되는 면적보다 커지므로, 제 2 흡인부 (64) 의 레티클 (R) 에 대한 흡인력은 제 1 흡인부 (63) 의 레티클 (R) 에 대한 흡인력보다 약해지도록 설정된다. 따라서, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 흡착 유지하였을 때, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 흡착 유지한 데 기인하는 레티클 (R) 전체의 변형을 억제할 수 있다.
이 때, 간격 (H) 으로부터의 리크량 (즉, 간격 H) 은 레티클 (R) 을 변형시키지 않을 정도로, 또한 레티클 (R) 에 대한 안정적인 유지력을 저하시키지 않을 정도로 설정되어 있다. 즉, 레티클 스테이지 (2) 가 고속으로 이동해도 관성력에 의하여 레티클 (R) 과 레티클 홀더 (18) 가 어긋나지 않을 정도로 설정되어 있다. 그리고, 이 레티클 홀더 (18) 에 유지된 레티클 (R) 에 조명광학계 (IU) 로부터 노광광을 조사함으로써, 레티클 (R) 에 형성된 패턴을 투영광학계 (PL) 를 통하여 웨이퍼 (W) 에 고정밀도로 노광할 수 있다.
다음으로, 레티클 (R) 중 정밀도 보증 영역 (AR1) 을 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 유지하고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 유지하도록 함으로써, 레티클 홀더 (18) 는 레티클 (R) 을 변형시키지 않고 안정적으로 유지할 수 있는 이유에 대하여 도 7A∼도 7D, 도 8, 도 9 를 참조하면서 설명한다.
도 7A∼도 7D 는 레티클 (R) 의 테이퍼부의 영역, 즉 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 를 각각 다른 값으로 설정하고, 이들 레티클 (R) 의 각각을 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 흡착 유지하였을 때의 레티클 (R) 의 형상 (변형) 을 시뮬레이션한 결과를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 7A 는 정밀도 비보증 영역의 사이즈 (L) 를 5.5㎜ 로 설정하였을 때의 도면이며, 도 7B 는 사이즈 (L) 를 7.5㎜ 로 설정하였을 때의 도면이며, 도 7C 는 사이즈 (L) 를 9.0㎜ 로 설정하였을 때의 도면이며, 도 7D 는 사이즈 (L) 를 10.5㎜ 로 설정하였을 때의 도면이다. 여기서, 도 7A∼도 7D 의 각각에 있어서 제 2 흡인부 (64) 와 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 간격의 최대값 (H) 은 동일값 (0.5㎛) 으로 설정되어 있으며, 레티클 홀더 (18 ; 흡착 패드 62) 는 동일한 것을 이용하고 있다.
도 7A 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 를 5.5㎜ 로 설정하였을때의 시뮬레이션 결과도이다. 이 도면에 있어서, 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 제 1 흡인부 (63) 에 유지되고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 은 제 2 흡인부 (64) 에 유지되어 있다. 이 때, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 는 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 배치되어 있다.
이 상태에 있어서, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 레티클 (R) 을 흡인하면, 도 7A 에 나타내는 바와 같이, 점 (C) 둘레의 모멘트 (M1, M2) 가 발생한다. 또한, 이 점 (C) 은 정밀도 보증 영역 (AR1) 위의 점이다. 이 때, 전술한 바와 같이, 간격 (H) 에 의하여 제 2 흡인부 (64) 에 의한 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력 쪽이 제 1 흡인부 (63) 에 의한 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력보다 약해져 있고, 또한 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 면적이 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 면적보다 커져 있으므로, M1〉M2 가 되어 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 을 박리하는 힘이 레티클 (R) 에 대하여 발생하지 않는다. 따라서, 이 상태에서는 레티클 (R) 은 레티클 홀더 (18) 에 안정적으로 유지되어 있다.
도 7B 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 를 7.5㎜ 로 설정하였을 때의 시뮬레이션 결과도이다. 이 도면에 있어서, 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 제 1 흡인부 (63) 에 유지되고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 은 제 2 흡인부 (64) 에 유지되어 있다. 이 때, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 측에 배치되어 있다.
이 상태에 있어서, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 레티클(R) 을 흡인하면, 도 7B 에 나타내는 바와 같이, 점 (C) 둘레의 모멘트 (M3, M4) 가 발생한다. 이 경우, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 면적은 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 면적보다 작아져 있으며, 제 2 흡인부 (64) 에 의한 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력 쪽이 제 1 흡인부 (63) 에 의한 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력보다 강해져 M4〉M3 이 된다. 그러면, 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 을 박리하는 힘이 레티클 (R) 에 작용하여, 파선 R' 으로 나타내는 바와 같이, 레티클 (R) 은 중앙부 (패턴 영역) 를 쌓아 올리는 듯한 변형을 발생시킨다. 이와 같이, 패턴 영역을 갖는 정밀도 보증 영역 (AR1) 까지도 변형되기 때문에, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 비보증 영역 (AR1) 에 대한 면적을 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 보증 영역 (AR2) 에 대한 면적보다 작게 설정하는 것은 바람직하지 않다.
또한, 이 경우, 도 7B 의 대좌부를 60A (또는 60B) 로 하면, 반대측에 있는 대좌부 (60C) 의 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의해서도 레티클 (R) 에 대한 흡인 동작이 이루어지고 있으므로, 레티클 (R) 에는 도 7B 에 나타내는 바와 같이, 구부림에 대한 반력 (M3') 이 작용하고, 또한 모멘트의 중심 (C) 은 경계부 (65) 위에 있으므로, 점 (C) 둘레의 모멘트는 균형을 유지하고, 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 박리되기까지 이르지는 않는다.
도 7C 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 를 9.0㎜ 로 설정하였을 때의 시뮬레이션 결과도이다. 이 도면에 있어서, 정밀도 보증 영역 (AR1) 과 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 일부가 제 1 흡인부 (63) 에 유지되고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 은 제 2 흡인부 (64) 에 유지되어 있다. 이 때, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 는 완전히 정밀도 비보증 영역 (AR2) 측에 배치되어 있다.
이 상태에 있어서, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 레티클 (R) 을 흡인하면, 도 7C 에 나타내는 바와 같이, 점 (C) 둘레의 모멘트 (M5) 가 발생한다. 이 경우, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 면적은 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 면적보다 작아져 있다. 이 경우, 레티클 (R) 은 파선 (R') 으로 나타내는 바와 같이, 중앙부 (패턴 영역) 를 쌓아 올리는 듯한 변형을 발생시키는 동시에, 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 완전히 박리된다.
그리고, 도 7C 의 대좌부를 60A (또는 60B) 로 하면, 반대측에 있는 대좌부 (60C) 의 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 레티클 (R) 에 대하여 실시되고 있는 흡인 동작에 의하여, 레티클 (R) 에는 도 7C 에 나타내는 바와 같이, 구부림에 대한 반력 (M5') 이 작용한다. 레티클 (R) 의 변형은 레티클 (R) 의 변형이 진행되어 레티클 (R) 의 점 (C1) 이 경계부 (65) 에 접하고, 이 점 (C1) 둘레의 모멘트가 반력 (M5') 과 균형이 잡힌 시점에서 종료된다.
도 7D 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 를 10.5㎜ 로 설정하였을 때의 시뮬레이션 결과도이다. 이 도면에 있어서, 정밀도 보증 영역 (AR1) 은 제 1, 2 흡인부 (63, 64) 중 어느 것에도 유지되어 있지 않고, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 는 제 1, 2 흡인부 (63, 64) 에 유지되어 있다. 그리고, 제 1 흡인부(63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 는 정밀도 비보증 영역 (AR2) 측에 배치되어 있다.
이 상태에 있어서, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 레티클 (R) 을 흡인하면, 도 7D 에 나타내는 바와 같이, 점 (C) 둘레의 모멘트 (M6) 가 발생한다. 이 경우, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 면적은 거의 없는 상태이다. 레티클 (R) 은 파선 (R') 으로 나타내는 바와 같이, 중앙부 (패턴 영역) 를 쌓아 올리는 듯한 변형을 발생시키는 동시에, 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 과는 완전히 박리된다.
그리고, 레티클 (R) 의 변형은 파선 (R') 으로 나타내는 바와 같이, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 이 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 접한 시점에서 종료된다.
이상 설명한 바와 같이, 도 7A 에 도시되는 상태와 같이, 사이즈 (L) 를 5.5㎜ 이하로 하고, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 경계부 (65) 가 레티클 (R) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 배치되도록 하고, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 면적이 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 면적보다 커지도록 설정함으로써, 제 1 흡인부 (63) 와 정밀도 보증 영역 (AR1) 의 박리의 발생이 억제되어 레티클 (R) 의 변형의 발생을 방지할 수 있다.
도 8 은 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 와, 제 2 흡인부 (64) 와 정밀도 비보증 영역 (AR2) 과의 최대 간격 (H) 를 각각 변화시켰을 때의 레티클 (R) 의 휨 최대값을 구한 시뮬레이션 결과이다. 또한, 도 9 는 도 8 의 표를그래프화한 것으로, 종축은 레티클 (R) 의 휨 최대값, 횡축은 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 이다. 여기서, 레티클 (R) 의 휨 최대값이란, 레티클 (R) 의 단부와 부상되어 변형되었을 때의 레티클 (R) 의 중앙부와의 Z 방향의 거리이다.
이들 도면으로부터, 사이즈 (L) 가 2.5㎜, 5.5㎜, 7.5㎜ 인 곳에서 레티클 (R) 의 휨 최대값이 비약적으로 증대하고 있음을 알 수 있다. 이로부터, 레티클 (R) 의 변형은 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L), 즉 제 1 흡인부 (63) 에 의하여 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 흡인하는지 아닌지에 크게 의존한다.
다음으로, 본 발명의 유지장치의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 여기서, 이하의 도면을 이용한 설명에 있어서, 전술한 실시예와 동일 또는 동등한 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하는 동시에, 그 설명을 간략 또는 생략하기로한다.
레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 형상은 테이퍼 형상에 한정되지 않고, 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 흡착 유지하는 제 2 흡인부 (64) 의 형상에 따라, 제 2 흡인부 (64) 와 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 소정의 간격 (H) 을 갖도록 설정되어 있으면 된다. 예를 들면, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 정밀도 비보증 영역 (AR2) 은 제 2 흡인부 (64) 로부터 이간되는 방향에 형성된 단부(段部)이어도 된다.
본 실시예에 있어서는, 흡인장치 (72) 에 흡인통로 (71) 를 통하여 접속된 세공은 흡착 패드 (62) 에 Y 방향으로 연장되도록 형성된 고리 형상 홈부 (61) 중,직선부분인 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 의 각각에 형성된 구성인데, 고리 형상 홈부 (61) 에 형성하는 세공을 도 11 에 나타내는 바와 같이 하나로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 는 고리 형상 홈부 (61) 의 일부이므로 연속되어 있고, 세공 (70) 이 하나이더라도 흡인 동작을 안정적으로 실행할 수 있다. 또한, 고리 형상 홈부 (61) 의 임의의 복수 위치에 세공 (70) 을 각각 형성하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 복수의 세공의 각각에 흡인통로 (71) 를 접속하고, 흡인장치 (72) 에 의하여 흡인 동작을 실행하면 된다.
본 실시예에 있어서는, 제 1 세공 (70a) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량과, 제 2 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량은 동일한 값이 되도록 설정되어 있는데, 각각의 흡인량을 다르게 설정해도 된다. 이 경우, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 제어장치 (CONT) 는 복수의 접속통로 (71) 에 각각 형성된 밸브 (71a) 를 각각 개별적으로 제어하면 된다. 또는, 밸브 (71a) 에 의한 제어 외에, 흡인통로 (71) 의 각각에 대하여 각각 개별적으로 흡인장치 (72) 를 형성하고, 제어장치 (CONT) 가 이 흡인장치 (72) 의 각각의 출력을 개별적으로 제어하도록 해도 된다.
본 실시예에 있어서는, 제 2 흡인부 (64) 와 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 간격 (H) 을 형성함으로써, 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력이 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력보다 약해지도록 설정되어 있는데, 제 1 세공 (70a) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량이 제 2 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량보다 많아지도록 설정함으로써, 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력이 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력보다 약해지도록 설정해도 된다.
본 실시예에 있어서는, 흡착 패드 (62) 에 Y 방향으로 연장되도록 형성된 고리 형상 홈부 (61) 중, 직선부분의 각각을 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 로 하고 있는데, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 흡착 패드 (62) 에 제 1 흡인부 (62) 와 제 2 흡인부 (64) 를 각각 독립적으로 형성해도 된다. 그리고, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 의 각각에 세공 (70) 을 형성하고, 각각 개별적으로 흡인장치 (72) 에 접속함으로써, 제 1 흡인부 (63) 및 제 2 흡인부 (64) 에 의하여 흡인 동작이 가능하게 된다. 이 경우, 각각의 흡인장치 (72) 의 출력을 개별적으로 제어함으로써, 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력과, 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력을 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 제 1 흡인부 (63) 의 높이 위치와 제 2 흡인부 (64) 의 높이 위치는 동일하게 설정되어 있는데, 도 13A 에 나타내는 바와 같이, 제 2 흡인부 (64) 의 높이 위치가 제 1 흡인부 (63) 보다 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 에 대하여 낮은 위치가 되도록 설정되어도 된다. 이렇게 함으로써, 레티클 (R) 에 테이퍼부가 형성되어 있지 않더라도, 제 2 흡인부 (64) 와 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 소정의 간격 (H) 을 형성할 수 있다.
한편, 도 13B 에 나타내는 바와 같이, 제 2 흡인부 (64) 의 높이 위치가 제 1 흡인부 (63) 보다 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 에 대하여 높은 위치가 되도록 설정되어도 된다. 이렇게 함으로써, 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 이 흡착 패드 (62) 로부터 크게 이간되는 방향에 형성되어 있는 경우에도, 제 2 흡인부 (64) 와 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 소정의 간격 (H) 을 형성할 수 있다.
즉, 제 2 흡인부 (64) 의 높이 위치는 레티클 (R) 의 하면 (Ra) 의 형상에 따라 설정된다.
또한, 제 1 흡인부 (63) 가 형성되는 대좌부와, 제 2 흡인부 (64) 가 형성되는 대좌부를 독립적으로 형성하고, 2 개의 대좌부 중 어느 한쪽을 Z 방향으로 이동 가능한 지지장치로 지지하고, 이 이동 가능하게 지지된 쪽의 대좌부를 Z 방향으로 이동시켜, 제 1 흡인부 (63) 또는 제 2 흡인부 (64) 의 높이 위치를 제어하도록 해도 된다. 이 때, 각 대좌부는 X 방향으로 나란히 배치해도 되며, Y 방향으로 이간시켜 배치해도 된다.
또한, 도 3 에 나타내는 대좌부 (60A, 60B, 60C) 의 각각을 개구 (2a) 에 대하여 접근ㆍ이간시키는 방향 (즉, X 방향) 으로 이동 가능한 지지장치로 지지하고, 탑재되어야 할 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 의 사이즈 (L) 에 따라, 각각의 대좌부에 형성되어 있는 제 2 흡인부 (64) 가 정밀도 비보증 영역 (AR2) 을 유지하도록 이 대좌부를 이동시키도록 해도 된다.
제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 의 크기는 동일하게 할 필요는 없고, 다른 크기 (면적) 를 갖고 있어도 된다. 예를 들면, 제 2 흡인부 (64) 의 폭 (X방향의 사이즈) 을 제 1 흡인부 (63) 의 폭 (X 방향의 사이즈) 에 대하여 작게 설정해도 된다. 또는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 제 1 흡인부 (63) 의 Y 방향의 사이즈와 제 2 흡인부 (64) 의 Y 방향의 사이즈를 각각 다르게 설정해도 된다. 도 14 에 나타내는 흡착 패드 (62) 의 각각은 하나의 제 1 유지부 (63) 와, 이 제 1 유지부 (63) 보다 작은 3 개의 제 2 유지부 (64) 를 구비하고 있다. 이 때, 3 개의 제 2 유지부 (64) 의 각각의 크기 (면적) 의 총계는 제 1 유지부 (63) 보다 작게 되도록 설정되어 있다. 그리고, 제 2 유지부 (64) 끼리의 사이에는 흡인 기능을 갖지 않는 대좌부 (63) 의 상면이 노출되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 제 2 흡인부 (64) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 에 대한 흡인력을 제 1 흡인부 (63) 의 정밀도 보증 영역 (AR1) 에 대한 흡인력보다 작게 할 수 있어, 레티클 홀더 (18) 는 레티클 (R) 을 변형시키지 않고 안정적으로 유지할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 흡착 패드 (62) 를 갖는 대좌부는 3 개인데, 이 흡착 패드 (62) 를 갖는 대좌부를 임의의 복수 개소에 형성할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 흡착 패드 (62) 의 각각은 제 1 흡인부 (63) 와 제 2 흡인부 (64) 를 갖고 있는데, 복수의 대좌부의 각각에 형성된 흡착 패드 (62) 중 어느 한 흡착 패드에는 제 1 흡인부 (63) 만이 형성되고 제 2 흡인부 (64) 는 형성되어 있지 않은 구성으로 할 수 있다.
흡착 패드 (62) 를 구비한 대좌부 (60) 를 복수 형성하였을 때, 모든 흡착 패드 (62) 에서 레티클 (R) 에 대한 흡착 동작을 실행할 필요는 없다. 예를 들면, 복수 개소에 형성된 흡착 패드 (62) 중, 어느 한 임의의 흡착 패드 (62) 를 이용하여 레티클 (R) 에 대한 흡착 동작을 실행하고, 다른 흡착 패드 (62) 에서는 흡착 동작을 실행하지 않도록 하는 구성으로 해도 된다. 즉, 복수 형성된 흡착 패드 (62) 의 흡착 동작을 전환하도록 하는 구성으로 할 수 있다.
제 2 흡인부 (64) 에 형성된 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량 (즉, 제 2 흡인부 64 의 정밀도 비보증 영역 AR2 에 대한 흡인력), 또는 제 2 흡인부 (64) 의 레티클 (R) 에 대한 흡인위치는 레티클 (R) 의 형상 (변형의 정도) 에 따라 설정할 수 있다. 즉, 고정밀도로 노광 처리를 할 수 있도록, 레티클 홀더 (18) 에 유지된 레티클 (R) 이 평평해지도록, 세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체의 흡인량을 제어하거나, 전술한 바와 같이 제 2 흡인부 (64) 를 이동 가능하도록 형성한 경우에는 그 위치를 제어한다.
세공 (70b) 으로부터의 단위시간 당 기체 흡인량의 설정이나 제 2 흡인부 (64) 의 위치 설정은 예를 들면, 레티클 (R) 의 형상 (변형량) 을 형상계측장치 (광학식 형상 센서 등) 에 의하여 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 레티클 (R) 의 형상이 원하는 형상이 되도록 실시하면 된다.
본 실시예에 있어서는, 레티클 (R) 의 테이퍼부를 정밀도 비보증 영역 (AR2) 으로 하고 있는데, 테이퍼부의 일부가 정밀도 보증 영역을 포함하고 있어도 된다.
레티클 홀더 (18) 에 의한 레티클 (R) 에 대한 흡착 유지력이 충분치 않은 경우에는 예를 들면, 소정의 누름장치에 의하여 레티클 (R) 의 레티클 홀더 (18) 에 유지되어 있는 위치에 대응한 상면측의 부분을 상방에서 하방을 향하여 누름으로써 유지력을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 제 2 유지부 (64) 와 레티클 (R) 의 정밀도 비보증 영역 (AR2) 사이에 간격 (H) 을 형성하고 있는데, 이 간격 (H) 은 예를 들면 5㎛ 정도이므로, 기체 (공기) 의 점성에 의하여, 제 2 유지부 (64) 는 레티클 (R) 에 대한 흡인 동작을 실행할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 본 발명의 유지장치를 레티클 홀더에 적용하고 있는데, 웨이퍼 (W) 를 유지하기 위한 웨이퍼 홀더 (41) 에 적용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 유지장치는 노광장치 이외에도, 예를 들면 레티클의 검사장치나 레티클 위에 회로 패턴을 형성하는 장치 등에도 적용할 수 있다.
상기 실시예의 기판으로는, 반도체 디바이스용 반도체 웨이퍼 (W) 뿐만 아니라, 액정 디스플레이 디바이스용 유리 기판이나 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼 등이 적용된다.
노광장치 (1) 로는, 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 동기 이동하여 레티클 (R) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 주사형 노광장치 (스캐닝ㆍ스텝퍼 ; USP5,473,410) 외에, 레티클 (R)과 웨이퍼 (W) 를 정지시킨 상태에서 레티클 (R) 의 패턴을 노광하고, 웨이퍼 (W) 를 순서대로 스텝 이동시키는 스텝ㆍ앤드ㆍ리피트 방식의 투영노광장치 (스텝퍼) 에도 적용할 수 있다.
노광장치 (1) 의 종류로는, 웨이퍼 (W) 에 반도체 디바이스 패턴을 노광하는 반도체 디바이스 제조용 노광장치에 한정되지 않고, 액정표시소자 제조용 노광장치나 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD) 또는 레티클 등을 제조하기 위한 노광장치 등에도 널리 적용할 수 있다.
또한, 노광용 조명광의 광원으로는 초고압 수은 램프에서 발생하는 휘선 (g 선 ; 436㎚, h 선 ; 404.7㎚, i 선 ; 365㎚), KrF 엑시머 레이저 (248㎚), ArF 엑시머 레이저 (193㎚), F2레이저 (157㎚) 뿐만 아니라, X 선이나 전자선 등의 하전 입자선을 이용할 수 있다. 예를 들면, 전자선을 이용하는 경우에는 전자총으로서 열전자 방사형 랜턴헥사볼라이트 (LaB6), 탄탈 (Ta) 을 이용할 수 있다. 또한, 전자선을 이용하는 경우에는 레티클 (R) 을 이용하는 구성으로 해도 되며, 레티클 (R) 을 이용하지 않고 직접 웨이퍼 위에 패턴을 형성하는 구성으로 해도 된다. 또한, YAG 레이저나 반도체 레이저 등의 고주파 등을 이용해도 된다.
투영광학계 (PL) 의 배율은 축소계뿐만 아니라 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또한, 투영광학계 (PL) 로는 엑시머 레이저 등의 원자외선을 이용하는 경우에는 초재로서 석영이나 형석 등의 원자외선을 투과하는 재료를 이용하고, F2레이저나 X 선을 이용하는 경우에는 반사굴절계 또는 굴절계의 광학계로 하고 (레티클 R 도 반사형 타입의 것을 이용), 또한 전자선을 이용하는 경우에는 광학계로서 전자 렌즈 및 편향기로 이루어지는 전자광학계를 이용하면 된다. 또한, 전자선이 통과하는 광로는 진공 상태로 하는 것이 당연하다. 또한, 투영광학계 (PL) 를 이용하지 않고, 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 밀접시켜 레티클 (R) 의 패턴을 노광하는 프록시미티 노광장치에도 적용 가능하다.
웨이퍼 스테이지 (5) 나 레티클 스테이지 (2) 에 리니어 모터(USP5,623,853, 또는 USP5,528,118 참조) 를 이용하는 경우에는, 에어 베어링을 이용한 에어 부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 이용한 자기 부상형 중 어느 것을 이용해도 된다. 또한, 각 스테이지 (2, 5) 는 가이드를 따라 이동하는 타입이어도 되며, 가이드를 형성하지 않은 가이드리스 타입이어도 된다.
각 스테이지 (2, 5) 의 구동기구로는, 2 차원으로 자석을 배치한 자석 유니트 (영구 자석) 와, 이차원으로 코일을 배치한 전기자 유니트를 대향시켜 전자력에 의하여 각 스테이지 (2, 5) 를 구동하는 평면 모터를 이용해도 된다. 이 경우, 자석 유니트와 전기자 유니트 중 어느 한쪽을 스테이지 (2, 5) 에 접속하고, 자석 유니트와 전기자 유니트의 다른 쪽을 스테이지 (2, 5) 의 이동면측 (베이스) 에 형성하면 된다.
이상과 같이, 본원 실시예의 노광장치 (1) 는 본원 청구의 범위에 예시된 각 구성요소를 포함하는 각종 서브시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위하여, 이 조립 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 이루어진다. 각종 서브시스템에서 노광장치로의 조립 공정은 각종 서브시스템 상호의 기계적 접속, 전기회로의 배선 접속, 기압회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템에서 노광장치로의 조립 공정 전에, 각 서브시스템 개개의 조립 공정이 있음은 당연하다. 각종 서브시스템의 노광장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 이루어져 노광장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실시하는 것이 바람직하다.
반도체 디바이스는 도 25 에 나타내는 바와 같이, 디바이스의 기능ㆍ성능 설계를 실시하는 스텝 201, 이 설계 스텝에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 스텝 202, 실리콘 재료로부터 웨이퍼를 제조하는 스텝 203, 전술한 실시예의 노광장치 (1) 에 의하여 레티클의 패턴을 웨이퍼에 노광하는 웨이퍼 처리 스텝 204, 디바이스 조립 스텝 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함) 205, 검사 스텝 206 등을 거쳐 제조된다.
[제 2 실시예]
도 15∼도 21 은 본 발명의 제 2 실시예의 설명도이다. 이 실시예에서는 레티클 홀더 (90) 로서 소위 핀 척 홀더를 사용한 것을 특징으로 하고 있다. 장치 외의 구성은 앞서 설명한 제 1 실시예와 동일해도 된다.
도 15 는 레티클 홀더 (90) 의 사시도이다. 이 레티클 홀더 (90) 의 중앙부에는 직사각형 형상의 개구 (2a) 가 형성되고, 레티클 홀더 (90) 의 상면에 있어서 개구 (2a) 의 양측에는 변을 따라 1 열씩 길고 가는 직사각형 형상을 이루는 흡착 패드 (91) 가 형성되어 있다.
이들 흡착 패드 (91) 는 진공도를 유지하기 위하여 직사각형 형상의 감압 영역 (95) 을 둘러싸는 격벽 (92) 과, 감압 영역 (95) 내에 서로 간격을 두고 다수 형성된 핀 (96) 과, 감압 영역 (95) 내에 개구되는 배기공 (94) 을 갖는다. 격벽 (92) 의 폭과 높이는 전체 둘레에 걸쳐 일정하고, 격벽 (92) 과 핀 (96) 은 홀더 상면으로부터 정확히 동일한 높이를 갖도록 상단면이 연마되어 있다. 격벽 (92) 과 핀 (96) 의 높이의 오차는 통상 50㎚ 이하로 억제할 수 있다. 레티클 홀더 (90) 의 재질로는 세라믹 등이 최적이다. 배기공 (94) 은 각각 도시하지 않은 진공배관에 접속되고, 감압 영역 (95) 내의 기체를 배기할 수 있다.
도 16 은 레티클 홀더 (90) 에 레티클 (R) 을 흡착한 상태를 나타내고 있으며, 레티클 (R) 과의 접촉 부분은 사선으로 도시되어 있다.
이러한 레티클 홀더 (90) 를 이용한 경우에도, 전술한 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 이 점을 도 17∼도 21 을 이용하여 설명한다.
도 17 은 단부가 테이퍼 가공되어 있지 않은 레티클 (R) 을 레티클 홀더 (90) 에 흡착한 경우를 나타내는 단면 확대도이며, 격벽 (92) 의 상단면 (흡착면) 은 레티클 (R) 의 단 가장자리로부터 1∼2.5㎜ 및 10.5∼12㎜ 의 위치에 배치되고, 밀봉부를 형성하고 있다.
도 18 은 본 발명의 실시예로서, 레티클 (R) 의 단 가장자리로부터 5.5㎜ 의 위치로부터 외측이 테이퍼 가공되어 있는 경우를 나타낸다. 레티클 홀더 (90) 의 각 흡착 패드 (91) 의 격벽 (92) 간의 중심은 레티클 (R) 의 단 가장자리로부터 6.5㎜ 에 위치하고 있다. 이 경우, 테이퍼의 개시점 (P1) 은 레티클 홀더 (90) 의 각 흡착 패드 (91) 의 격벽 (92) 간의 중심보다 외측에 위치한다. 따라서, 감압 영역 (95) 의 감압에 의하여 발생하는 점 (P1) 둘레의 모멘트 (M2) 는 반대측 둘레의 모멘트 (M1) 보다 크므로, 점 (P1) 으로부터 레티클 내측의 부분 (G) 을 흡착 패드 (91) 로부터 박리시키는 모멘트는 발생하지 않는다.
한편, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 레티클 (R) 의 테이퍼 개시점 (P2) 이 레티클 단 가장자리로부터 7.5㎜ 의 위치에 설정된 경우, 감압 영역 (95) 의 감압에 의하여 발생하는 점 (P2) 둘레의 모멘트 (M4) 는 반대측 둘레의 모멘트 (M3) 보다 작아지고, 점 (P2) 으로부터 레티클 내측의 부분 (G4) 을 흡착 패드 (91) 로부터 박리시키는 모멘트가 발생한다. 그러나, 다른 한쪽의 흡착 패드 (91) 에 의하여 레티클 (R) 의 다른 단부가 흡착되어 있으므로, 레티클 (R) 에는 굽힘 모멘트가 작용하고, 이 구부림 모멘트에 대한 반작용 모멘트 (M41) 가 발생한다. 그 결과, 모멘트 (M41, M4, M3) 가 조화된 상태가 되고 레티클 (R) 은 변형된다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 테이퍼 개시점 (P3) 이 레티클 단 가장자리로부터 9㎜ 의 위치에 설정된 경우에는, 레티클 (R) 을 변형시키는 방향의 모멘트 (M3) 가 더욱 커지고, 도 21 에 나타내는 바와 같이 테이퍼 개시점 (P4) 이 내측의 격벽 (92) 의 상단면에 위치하는 경우에 레티클 (R) 의 변형량이 최대가 된다.
이상과 같이, 제 2 실시예에서는 핀 척형 레티클 홀더 (90) 를 이용하고 있으므로, 레티클 (R) 의 테이퍼 개시점은 도 18 의 테이퍼 개시점 (P1) 과 같이 흡착 패드 (91) 의 폭방향 중앙보다 외측에 있으면 된다. 예를 들면, 레티클 홀더 (90) 의 각 흡착 패드 (91) 의 격벽 (92) 간의 중심이 레티클 (R) 의 단 가장자리로부터 6.5㎜ 에 위치하고 있는 경우에는, 단 가장자리로부터 6㎜ 보다 외측으로부터 테이퍼가 개시되는 레티클과 조합시킴으로써, 흡착된 레티클의 변형을 최소한도로 할 수 있게 된다. 또한, 다수의 핀 (96) 이 레티클에 접촉함으로써 레티클 홀더 (90) 와 레티클 사이의 정지 마찰력을 증대시키는 효과도 얻어진다.
[제 3 실시예]
본 발명에서는, 레티클 (R) 의 단부에 테이퍼부를 형성하는 대신에, 도 23 및 도 24 에 나타내는 바와 같이 레티클 (R) 의 단부를 만곡시켜 둠으로써, 상기와 동일한 효과를 얻을 수도 있다. 이하, 이 점에 대하여 설명한다.
도 22 에 나타내는 바와 같이, 두께가 일정하고 평탄한 레티클 (R) 의 양단부에 레티클 상면에 대하여 수직인 응력 (P) 이 가해진 경우에는, 레티클 (R) 의 일단부로부터 거리 : x 의 위치에 있어서, 이하의 식으로 표시되는 응력, 전단력, 구부림 모멘트 및 휨이 발생한다. 또한, 레티클 홀더의 흡착 유지부 (제 1 흡착 유지부) 에 있어서의 레티클 (R) 의 중심측의 지지점과 외측의 지지점과의 간격을 각각 11, 흡착 유지부의 각각에 있어서의 중심측의 지지점간의 간격을 12, 중심측의 지지점에 레티클 (R) 이 탑재되었을 때 발생하는 상기 외측의 지지점과 상기 레티클 (R) 과의 간격을 δ, 대기압과 상기 흡착 유지부의 흡착 면적의 곱을 P, 상기 레티클 (R) 의 종탄성계수를 E, 상기 레티클 (R) 의 단면 2 차 모멘트를 I 로 표기한다.
(21) 식, (22) 식 및 (23) 식이 응력 (P) 에 의한 레티클 변형을 나타내고 있다. 따라서, 응력이 가해지지 않은 상태에서의 레티클의 형상이 (21) 식, (22) 식 또는 (23) 식의 형상이면, 도 23 과 같이 반대측에 응력 (P) 을 가함으로써 완전한 평면으로 교정할 수 있다.
또한, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 지지부 ①, ①' 과 ②, ②' 를 형성한 경우에는 레티클의 피흡착면과 지지부 ①, ①' 과 ②, ②' 가 접한 시점에서 변형은 종료되므로, 반드시 (20) 식을 만족할 필요는 없으며, 이하의 (24) 식의 관계를 만족하면 된다. 단, δ은 (21), (22), (23) 의 형상일 필요가 있다.
통상, 레티클의 유지에는 진공 척을 이용하므로, 응력 (P) 은 대기압에 흡착 면적을 곱한 값이 된다. 통상 지지점의 사이 (11) 의 영역이 흡착 영역이 된다.
또한, 주사형 노광장치용 레티클 홀더에서는 마찰력이 중요하므로, 큰 흡착 면적이 되도록 설계된다. 이 경우의 바람직한 설계예를 도 24 에 나타낸다. 지지점 ②, ②' 보다 외측에 지지점 ③, ③' 이 형성되어 있으며, 흡착 영역이 ② 에서 ③ 및 ②' 에서 ③' 까지의 영역 (13) 만큼 각각 증가하므로, 더 큰 흡착력 및 마찰력이 얻어진다.
영역 (13) 과 같은 레티클 주변부는 일반적으로 평탄도가 나쁘고, 이들 영역 (13) 에 지지점을 접촉시키면 레티클 (R) 이 크게 휘기 때문에 피할 필요가 있다.예를 들면, 도 24 중의 점선으로 나타내는 레티클 형상과 같이, 레티클 (R) 의 단부에 테이퍼를 형성하고, 실선으로 나타내는 흡착 후의 레티클의 피흡착면이 지지점 ③, ③' 으로부터 이간되어 있도록 가공해 두면 된다. 이 이간량 (후퇴량 ; h) 은 5㎛ 이하가 바람직하다. 영역 (13) 의 면정밀도는 영역 (12) 의 면정밀도 (통상, 500㎚ 이하) 에 비하여 훨씬 거칠기 때문에, 영역 (13) 의 가공은 용이하다.
도 24 의 상태를 일반식으로 설명하면, 레티클 흡착면의 정밀도 보증 영역 (14) 의 형상은 (21) 식, (22) 식, (23) 식 및 (24) 식의 관계를 만족하고, 지지점 ③, ③' 에서는 이하의 (25) 식을 만족하면 된다.
또한, 레티클의 피흡착면의 영역 (13) 을 후퇴시키는 대신, 레티클 홀더의 지지점 ③, ③' 에 상당하는 부분의 깊이 5㎛ 정도를 깎아 둠으로써 동일한 목적을 달성할 수도 있으며, 레티클의 피흡착면의 영역 (13) 및 레티클 홀더의 지지점 ③, ③' 에 상당하는 부분의 양자를 각각 후퇴시켜 둘 수도 있다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시예에 있어서, 레티클을 흡착 유지한 후에 중력 (레티클의 자체 중량) 에 의하여 레티클의 패턴면이 미소량 휘는데, 이 양을 미리 계산에 의하여 구할 수 있으므로, 투영광학계의 가동 렌즈군을 구동함으로써 레티클의 패턴면의 휨에 의하여 발생하는 이미지면 완곡을 보정할 수 있다.
본 발명의 유지방법에 의하면, 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역과, 피흡착면 중 제 1 영역 이외의 제 2 영역의 각각을 제 1 유지부와 제 2 유지부에 의하여 각각 개별적으로 흡착 유지하도록 하였으므로, 제 1 유지부에 의하여 시료 전체의 면정밀도를 악화시키지 않고 시료를 안정적으로 유지할 수 있는 동시에, 제 2 유지부에 의하여 시료가 흡착되는 면 전체를 크게 할 수 있어, 안정적인 유지가 가능하다.

Claims (23)

  1. 평판 형상의 시료의 피흡착면을 유지하는 유지장치로서,
    상기 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역에 대향하는 제 1 유지부와,
    상기 피흡착면 중 상기 제 1 영역 이외의 제 2 영역에 대향하는 제 2 유지부와,
    상기 피흡착면과 상기 제 1 유지부 및 상기 제 2 유지부 사이의 공간의 기체를 흡인하는 흡인장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡인장치는 상기 피흡착면과 상기 제 1 유지부 사이의 공간의 기체를 흡인하는 제 1 흡인장치와, 상기 피흡착면과 상기 제 2 유지부 사이의 공간의 기체를 흡인하는 제 2 흡인장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부 및 상기 제 2 유지부의 각각은 상기 피흡착면에 대하여 각각 복수 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부와 제 2 유지부는 인접하여 배치되고,
    인접하는 상기 제 1 유지부와 제 2 유지부의 경계부는 적어도 상기 제 1 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부와 상기 제 1 영역은 접해 있으며, 상기 제 2 유지부와 상기 제 2 영역은 소정의 간격을 갖도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 피흡착면의 대략 중앙부에 형성되어 있는 평면부이며,
    상기 제 2 영역은 상기 중앙부의 외측에, 중앙측에서 외측을 향하여 상기 제 2 유지부로부터 이간되는 방향에 형성된 테이퍼부인 것을 특징으로 하는 유지장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피흡착면의 형상에 따라 상기 제 2 유지부의 높이 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유지부의 높이 위치는 상기 제 1 유지부보다 상기 피흡착면에 대하여 낮은 위치에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량과,
    상기 제 2 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량을 개별적으로 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량은 상기 제 2 흡인장치에 의한 단위시간 당 기체의 흡인량보다 많게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부의 상기 제 1 영역에 대한 면적은 상기 제 2 유지부의 상기 제 2 영역에 대한 면적보다 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유지장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    핀 척 홀더를 가지며, 상기 제 1 유지부 및 제 2 유지부는 상기 핀 척 홀더의 흡착 패드인 것을 특징으로 하는 유지장치.
  13. 평판 형상의 시료의 피흡착면을 유지하는 유지방법으로서,
    상기 피흡착면 중 소정의 면정밀도를 갖는 제 1 영역과, 상기 피흡착면 중 상기 제 1 영역 이외의 제 2 영역의 각각을 제 1 유지부와 제 2 유지부에 의하여 각각 개별적으로 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 유지방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 유지부와 상기 제 2 영역 사이에 소정의 간격을 가지면서 상기 유지를 실행하는 것을 특징으로 하는 유지방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부의 상기 제 1 영역에 대한 면적을 상기 제 2 유지부의 상기 제 2 영역에 대한 면적보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 유지방법.
  16. 마스크 홀더에 유지된 마스크의 패턴을 기판 홀더에 유지된 기판에 노광하는 노광장치로서,
    상기 마스크 홀더와 상기 기판 홀더 중 적어도 한쪽에는 제 1 항에 기재된 유지장치가 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  17. 리소그래피 공정을 구비하는 디바이스 제조방법으로서,
    상기 리소그래피 공정에서 제 16 항에 기재된 노광장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  18. 소정의 허용 범위내에서 흡착면이 제 1 방향을 향하여 볼록 형상을 갖는 마스크를, 상기 제 1 방향에 대향하여 배치된 한 쌍의 제 1 흡착 유지부에서 유지하는 마스크의 유지방법으로서,
    상기 각 제 1 흡착 유지부에 있어서의 상기 마스크의 중심측의 지지점과 외측의 지지점과의 간격을 각각 l1, 상기 각 제 1 흡착 유지부의 각각에 있어서의 상기 중심측의 지지점간의 간격을 l2, 상기 중심측의 지지점에 상기 마스크가 탑재되었을 때 생기는 상기 외측의 지지점과 상기 마스크와의 간격을 δ, 대기압과 상기 제 1 흡착 유지부의 흡착 면적의 곱을 P, 상기 마스크의 종탄성계수를 E, 상기 마스크의 단면 2 차 모멘트를 I 로 하였을 때,
    δ〈 Pl1 2(2l1+3l2)/6EI
    의 관계식을 만족하도록 상기 마스크를 유지하는 것을 특징으로 하는 마스크 유지방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 흡착 유지부를 이용하여, 상기 마스크의 흡착면에 있어서의 면정밀도 보증 영역을 유지하는 동시에, 상기 면정밀도 보증 영역 외를 제 2 흡착 유지부를 이용하여 유지하는 것을 특징으로 하는 마스크 유지방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 흡착 유지부를 이용하여 상기 마스크를 흡착했을 때, 상기 제 2 흡착 유지부와 상기 마스크 사이에 소정의 간격을 갖도록 상기 마스크를 유지하는 것을 특징으로 하는 마스크 유지방법.
  21. 소정의 허용 범위내에서 흡착면이 제 1 방향을 향하여 볼록 형상을 갖는 마스크를, 상기 제 1 방향에 대향하여 배치된 한 쌍의 제 1 흡착 유지부에서 유지하는 마스크의 유지장치로서,
    상기 각 제 1 흡착 유지부에 있어서의 상기 마스크의 중심측의 지지점과 외측의 지지점과의 간격을 각각 l1, 상기 각 제 1 흡착 유지부의 각각에 있어서의 상기 중심측의 지지점간의 간격을 l2, 상기 중심측의 지지점에 상기 마스크가 탑재되었을 때 생기는 상기 외측의 지지점과 상기 마스크와의 간격을 δ, 대기압과 상기 제 1 흡착 유지부의 흡착 면적의 곱을 P, 상기 마스크의 종탄성계수를 E, 상기 마스크의 단면 2 차 모멘트를 I 로 하였을 때,
    δ〈 Pl1 2(2l1+3l2)/6EI
    의 관계식을 만족하도록 상기 제 1 흡착 유지부가 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 유지장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 흡착 유지부를 이용하여, 상기 마스크의 흡착면에 있어서의 면정밀도 보증 영역을 유지하는 동시에, 상기 면정밀도 보증 영역 외를 유지하는 제 2 흡착 유지부를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 유지장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 흡착 유지부를 이용하여 상기 마스크를 흡착하였을 때, 상기 제 2 흡착 유지부와 상기 마스크 사이에 소정의 간격을 갖도록 상기 마스크를 유지하는 것을 특징으로 하는 마스크 유지방법.
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