KR20090026139A

KR20090026139A - 유지 장치 및 노광 장치

Info

Publication number: KR20090026139A
Application number: KR1020087028636A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 오쿠무라
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2009-03-11
Also published as: WO2007135998A1; EP2034513A1; JPWO2007135998A1; US20090097009A1; TW200807614A; EP2034513A4

Abstract

레티클(R)이 그 +X, -X 단부에 있어서 유연한 레티클 홀더(72A, 72B)에 의해 지지되므로, 레티클의 피지지 부분에 요철이 존재할 경우라도, 레티클 홀더 표면이 그 요철에 모방해서 변형하고, 레티클의 변형을 극력 억제하는 것이 가능하다. 또한, 레티클 홀더는 일직선상에 없는 3점에서 접촉하는 지지 핀(84A 내지 84C)에 의해, 그 접촉하는 부분에 있어서의 높이 방향(Z축 방향)에 관한 위치 결정이 되는 동시에, 일직선상에 없는 3점에서 접촉하는 피스톤 부재(86A 내지 86C)를 포함하는 자중 캔슬 기구에 의해, 레티클과 레티클 홀더의 자중에 기인하는 휨이 억제된다.

Description

유지 장치 및 노광 장치{HOLDING DEVICE AND EXPOSURE DEVICE}

본 발명은 유지 장치 및 노광 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 대략 평판 형상의 물체를 유지하는 유지 장치 및 상기 유지 장치를 구비하는 노광 장치에 관한 것이다.

반도체소자, 액정 표시 소자 등의 마이크로디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서는 마스크 또는 레티클(이하 "레티클"이라고 총칭함)에 형성된 패턴을 레지스트 등이 도포된 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 감광 물체(이하, "웨이퍼"라고 총칭함)상에 전사하는 노광 장치가 이용되고 있다.

이 종류의 노광 장치에서는, 레티클을 유지하는 레티클 스테이지가 마련되어 있다. 이 레티클 스테이지상에서, 레티클은 전사해야 할 패턴이 형성되지 않은 주연부에 있어서, 레티클 홀더에 의해 유지되어 있다.

그런데, 최근에 있어서의 레티클의 대형화에 따라, 레티클의 변형 및 그 표면형상, 또는 그들 레티클 사이의 차 등이 노광 정밀도에 주는 영향도 크게 되고 있다. 즉, 레티클 홀더에서는 레티클을 지지한 상태에서 진공 흡착 등을 하는 것에 의해 레티클의 2차원면내의 이동을 구속하는 일이 많다. 그러나, 레티클의 피흡착면이 평탄하지 않을 경우에는, 흡착의 때에, 레티클 홀더의 표면형상에 레티클 의 피흡착면이 모방하기 때문에, 레티클에 변형이 생긴다. 이 변형은 레티클을 흡착할 경우로 한정되지 않고, 레티클의 자중에 의해도 일어날 수 있다. 한편, 이 변형은, 노광시에 있어서는, 레티클 패턴 상(像)의 디스토션(distortion)의 원인이 되고, 노광 정밀도에 영향을 준다.

이것을 회피하기 위한 기술로서, 특허문헌 1에, "마스크(레티클) 테이블이 마스크(레티클)를 유지하는 적어도 하나의 유연 부재를 포함하고, 그 적어도 하나의 유연 부재가 마스크(레티클)의 형상에 실질적으로 일치하도록 종동한다"고 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1과 같은 유연 부재를 이용한 경우(예를 들면 특허문헌 1의 도 4에 도시되는 것 같은 구성을 채용했을 경우)에는, 상기 유연 부재와 레티클과의 자중에 의해, 유연 부재 자체가 휘어버린다. 이 휨은 예를 들면 레티클을 스캔해서 노광하는 주사형 노광 장치의 경우에 있어서는, 스캔 방향에 관한 위치마다에 레티클의 단면형상을 상이하게 하기 때문에, 이 스캔 방향에 관한 위치마다의 단면형상의 변화에 의한 영향을 받지 않고 노광을 실행하는 것은 매우 곤란하다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제 2001-196303 호 공보

본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 행해진 것으로서, 제 1 관점에 의하면, 대략 평판 형상의 물체를 유지하는 유지 장치로서, 테이블과; 상기 테이블상에 마련된 접촉 부재와; 상기 테이블상에 수평면내의 이동이 구속된 상태로 마련되고, 또한 하방으로부터 접촉하는 상기 접촉 부재에 의해 그 접촉 부분에 있어서의 높이 방향에 관한 위치 결정이 되어, 상기 물체를 그 주연부의 적어도 일부에 있어서 하방으로부터 지지하는 유연한 지지 부재와; 상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하고, 그 접촉 부분에 있어서 상기 물체와 상기 지지 부재의 자중을 지지하는 자중 캔슬 기구를 구비하는 제 1 유지 장치이다.

본 발명은, 제 2 관점에 의하면, 대략 평판 형상의 물체를 유지하는 유지 장치로서, 테이블과; 상기 테이블상에 마련된 3개의 제 1 접촉 부재와; 상기 테이블상에 수평면내의 이동이 구속된 상태로 마련되고, 또한 하방으로부터 접촉하는 상기 3개의 제 1 접촉 부재에 의해 동일 직선상에 없는 3개의 제 1 접촉점에서 3점 지지되어, 각 제 1 접촉점에 있어서의 높이 방향에 관한 위치 결정이 되고, 상기 물체를 그 주연부의 적어도 일부에 있어서 하방으로부터 지지하는 유연한 지지 부재와; 상기 지지 부재에 대하여 하방으로부터 동일 직선상에 없는 m개(m은 3 이상의 홀수)의 제 2 접촉점에서 접촉하는 m개의 제 2 접촉 부재를 구비하고, 상기 3개의 제 1 접촉점과 상기 m개의 제 2 접촉점은 2열 n행(n은 3 이상의 자연수)의 배치로 되어 있는 제 2 유지 장치이다.

본 발명은 제 3 관점에 의하면, 마스크에 형성된 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치로서, 상기 물체로서 상기 마스크를 지지하는 본 발명의 제 1, 제 2 유지 장치중 어느 하나를 구비하는 제 1 노광 장치이다.

본 발명은 제 4 관점에 의하면, 마스크에 형성된 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서, 상기 물체로서 상기 마스크를 지지하는 2열 n행(n은 3 이상의 자연수)의 접촉점에서 지지된 지지 부재를 구비하는 본 발명의 제 1, 제 2 유지 부재중 어느 하나와; 상기 마스크와 상기 기판을 상기 열과 평행한 방향으로 동기 이동하는 동기이동 장치를 구비하는 제 2 노광 장치이다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 노광 장치를 도시한 개략도,

도 2는 도 1의 레티클 스테이지를 포함하는 레티클 스테이지 장치의 평면도,

도 3은 레티클 미동 스테이지를 취출해서 도시하는 사시도,

도 4의 (A)는 레티클 홀더(72A) 및 지지 기구(80A)를 절단면으로 해서 도시한 도면,

도 4의 (B)는 레티클 홀더(72B) 및 지지 기구(80B)를 절단면으로 해서 도시한 도면,

도 5는 레티클이 3점에서 지지되었을 경우의 자중에 기인하는 변형을 설명하기 위한 도면,

이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도 1 내지 도 5에 근거해서 설명한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시 형태의 노광 장치(100)의 전체 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 이 노광 장치(100)는, 스탭·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치이다. 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 투영 광학계(PL)가 마련되어 있고, 이하에 있어서는, 이 투영 광학계(PL)의 광축(AX)과 평행한 방향을 Z축 방향, 이것에 직교하는 면내에서 레티클(R)과 웨이퍼(W)가 상대 주사되는 주사 방향 (도 1에 있어서의 지면과 평행한 방향)을 Y축 방향, 이 Y축에 직교하는 비주사 방향(도 1에 있어서의 지면에 직교하는 방향)을 X축 방향이라고 하고, X축, Y축, 및 Z축 주위의 회전(경사) 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향이라고 한다.

노광 장치(100)는 광원 및 조명 광학계를 포함하는 조명계(12)와, 레티클(R)을 Y축 방향으로 소정의 스트로크로 구동하는 동시에, X축 방향, Y축 방향 및 θz 방향으로 미소 구동하는 레티클 스테이지 장치(112)와, 투영 광학계(PL), 웨이퍼(W)가 탑재되는 웨이퍼 스테이지(WST)와, 오프 액시스(off axis) 방식의 얼라인먼트 검출계(AS)와, 워크스테이션 등의 컴퓨터로부터 이루어지고, 장치 전체를 통괄 제어하는 주 제어 장치(20) 등을 구비하고 있다.

조명계(12)는 예를 들면 일본 특허 공개 제 2001-313250 호 공보(대응하는 미국 특허 출원 공개 제 2003/0025890 호 명세서) 등에 개시되는 것과 같이, 광원, 광학 인터그레이터 등을 포함하는 조도 균일화 광학계, 비임 스플리터, 릴레이 렌즈, 가변 ND 필터, 레티클 블라인드 등(어느 것도 도면에 도시하지 않음)을 포함해서 구성되어 있다. 이 조명계(12)에서는, 레티클 블라인드에서 규정된 레티클(R) 뿐만 아니라 X축 방향으로 가늘고 길게 연장되는 슬릿 형상의 조명 영역을 조명 광(노광 광)(IL)에 의해 거의 균일한 조도로 조명한다. 여기에서, 조명 광(IL)으로서는 일 예로서 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193㎚)이 이용되고 있다. 또한, 광학 인터그레이터로서는 플라이 아이 렌즈, 로드 인터그레이터(내면 반사형 인터그레이터) 또는 회절 광학 소자 등을 이용할 수 있다.

조명계(12)의 하방으로 소정 간격을 두고서 레티클 스테이지 정반(116)이 수 평으로 배치되고, 상기 레티클 스테이지 정반(116)의 상방(+Z측)에 레티클 스테이지 장치(112)가 배치되어 있다.

레티클 스테이지 정반(116)은, 예를 들면 도면에 도시하지 않은 4개의 레그에 의해 바닥면상에서 대략 수평으로 지지되어 있다. 레티클 스테이지 정반(116)은 대략 판형상의 부재로 이루어지고, 그 거의 중앙에는 조명 광(IL)의 통로가 되는 X축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 개구가 Z축 방향으로 관통해서 형성되어 있다. 레티클 스테이지 정반(116)의 상면이 레티클 스테이지(RST)의 이동면으로 되어 있다.

레티클 스테이지(RST)는 레티클 스테이지 정반(116)의 상면(이동면)의 상방에 예를 들면 수 ㎛ 정도의 간극을 거쳐서 부상 지지되어 있다. 레티클 스테이지(RST)상에는 레티클(R)이 진공 흡착에 의해 고정되어 있다. 레티클 스테이지(RST)는, 도 1에 표시되는 레티클 스테이지 구동계(34)에 의해, 투영 광학계(PL)의 광축(AX)에 수직한 XY 평면내에서 2차원적으로(X축 방향, Y축 방향 및 θz 방향으로) 미소 구동 가능한 동시에, 레티클 스테이지 정반(116)상을 Y축 방향으로 지정된 주사 속도에서 구동 가능하게 되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 장치(112)의 상세한 구성 등에 대해서는 후술한다.

투영 광학계(PL)는 레티클 스테이지(RST)의 도 1에 있어서의 하방에 배치되어 있다. 투영 광학계(PL)로서는, 예컨대 Z축 방향으로 평행한 광축(AX)에 따라 배열되는 도면에 도시하지 않은 복수의 렌즈 엘리먼트(element)로부터 이루어지는 굴절 광학계가 이용되고 있다. 또한, 이 투영 광학계(PL)는, 예를 들면 양측 텔레 센트릭(telecentric)에서 소정의 투영 배율(β)(β는 예를 들면 1/4, 1/5, 1/8 등)을 갖는다. 이 때문에, 조명계(12)로부터의 조명 광(IL)에 의해 조명 영역이 조명되면, 투영 광학계(PL)의 제 1 면(물체면)과 패턴면이 거의 일치해서 배치되는 레티클(R)을 통과한 조명 광(IL)에 의해, 투영 광학계(PL)를 거쳐서 그 조명 영역내의 레티클(R)의 회로 패턴의 축소 상(회로 패턴의 일부의 축소 상)이 그 제 2 면(상 면)측에 배치되며, 표면에 레지스트(감광제)가 도포된 웨이퍼(W)상의 상기 조명 영역에 공역(共役)한 노광 영역에 형성된다. 그리고, 레티클 스테이지(RST)와 웨이퍼 스테이지(WST)와의 동기 구동에 의해, 조명 영역(조명 광(IL))에 대하여 레티클을 주사 방향(Y축 방향)에 상대 이동하는 동시에, 노광 영역(조명 광(IL))에 대하여 웨이퍼(W)를 주사 방향(Y축 방향)에 상대 이동함으로써, 웨이퍼(W)상의 하나의 숏 영역(구획 영역)의 주사 노광이 행하여지고, 그 숏 영역에 레티클의 패턴이 전사된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기의 복수의 렌즈 엘리먼트중, 특정한 렌즈 엘리먼트(예를 들면 소정의 5개의 렌즈 엘리먼트)가 각각 독립으로 구동 가능하게 되어 있다. 이러한 특정의 렌즈 엘리먼트의 구동은, 특정한 렌즈 엘리먼트마다 마련된 3개의 피에조 소자 등의 구동 소자에 의해 행하여진다. 즉, 이것들의 구동 소자를 개별적으로 구동함으로써, 특정한 렌즈 엘리먼트를 각각 독립으로 각 구동 소자의 변위량에 따라 광축(AX)에 따라 평행 이동시킬 수도 있고, 광축(AX)과 수직한 평면에 대하여 소망의 경사를 부여하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는, 상기의 구동 소자를 구동하기 위한 구동 지시 신호는 주 제어 장치(20)로부터의 지 령(MCD)에 근거해서 결상 특성 보정 컨트롤러(251)에 의해 출력되고, 이것에 의해 각 구동 소자의 변위량이 제어된다.

이와 같이 해서 구성된 투영 광학계(PL)에서는, 주 제어 장치(20)에 의한 결상 특성 보정 컨트롤러(251)를 통한 렌즈 엘리먼트의 이동의 제어에 의해, 디스토션, 상 면 만곡, 비점 수차, 코마 수차, 또는 구면 수차 등의 제수차(광학 특성의 일종)를 조정할 수 있다.

웨이퍼 스테이지(WST)는, 투영 광학계(PL)의 도 1에 있어서의 하방에서, 도면에 도시하지 않은 베이스상에 배치되고, 그 상면에 웨이퍼 홀더(25)가 탑재되어 있다. 웨이퍼 홀더(25)상에 웨이퍼(W)가 예를 들면 진공 흡착 등에 의해 고정되어 있다.

웨이퍼 스테이지(WST)는 모터 등을 포함하는 웨이퍼 스테이지 구동계(24)에 의해 주사 방향(Y축 방향) 및 비 주사 방향(X축 방향)으로 구동된다.

웨이퍼 스테이지(WST)의 위치는 웨이퍼 레이저 간섭계(이하, "웨이퍼 간섭계"로 한다)(18)에 의해, 이동 미러(17)를 거쳐서, 예를 들면 0.5 내지 1㎚ 정도의 분해능에서 상시 검출되고 있다. 웨이퍼 스테이지(WST)의 위치 정보(또는 속도 정보)는 주 제어 장치(20)에 보내진다. 주 제어 장치(20)는 그 위치 정보(또는 속도 정보)에 근거해 웨이퍼 스테이지 구동계(24)를 거쳐서 웨이퍼 스테이지(WST)의 구동 제어를 실행한다.

또한, 웨이퍼 스테이지(WST)는 웨이퍼 스테이지 구동계(24)에 의해 Z축 방향, θx 방향(피칭 방향), θy 방향(롤링 방향) 및 θz 방향(요잉 방향)에도 미소 구동된다.

얼라인먼트 검출계(AS)는 투영 광학계(PL)의 측면에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)상에 형성된 위치 검출용 마크(파인 얼라인먼트 마크)를 관측하는 결상식 얼라인먼트 센서가 얼라인먼트 검출계(AS)로서 사용되고 있다. 이 얼라인먼트 검출계(AS)의 상세한 구성은 예컨대 일본 특허 공개 제 1997-219354 호 공보에 개시되어 있다. 얼라인먼트 검출계(AS)에 의한 관측 결과는 주 제어 장치(20)에 공급된다.

또한, 도 1의 장치에는, 웨이퍼(W) 표면의 노광 영역 내부 및 그 근방의 영역의 Z축 방향(광축(AX) 방향)의 위치를 검출하기 위한 경사 입사 방식의 포커스 검출계(초점 검출계)의 하나이며, 다점 포커스 위치 검출계(21, 22)가 마련되어 있다. 이 다점 포커스 위치 검출계(21, 22)의 상세한 구성 등에 대해서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1994-283403 호 공보(대응하는 미국 특허 제 5,448,332 호 명세서) 등에 개시되어 있다. 다점 포크스 위치 검출계(21, 22)에 의한 검출 결과는 주 제어 장치(20)에 공급된다.

또한, 본 실시 형태의 노광 장치(100)에서는, 도시는 생략되어 있지만, 레티클(R)의 상방에, 투영 광학계(PL)를 거쳐서 레티클(R)상의 레티클 마크와 기준 마크판의 마크를 동시에 관찰하기 위한 노광 파장을 채용한 TTR(Through The Reticle) 얼라인먼트 광학계로 이루어지는 한쌍의 레티클 얼라인먼트계가 마련되어 있다. 이것들의 레티클 얼라인먼트계로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1995-176468 호 공보(대응 미국 특허 제 5,646,413 호 명세서) 등에 개시되는 것으로 같 은 구성의 것이 이용되고 있다.

다음에, 레티클 스테이지 장치(112)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2에는 레티클 스테이지 장치(112)가 평면도로 도시되어 있다.

레티클 스테이지 장치(112)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 레티클 스테이지 정반(116) 상방(+Z측)에 배치된 레티클 스테이지(RST), 및 레티클 스테이지(RST)를 둘러싼 상태에서, 레티클 스테이지 정반(116) 상방에 배치된 카운터 매스(120), 및 레티클 스테이지(RST)를 구동하는 레티클 스테이지 구동계 등을 구비하고 있다.

카운터 매스(120)는, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 평면에서 직사각형의 프레임형상의 형상을 갖고, 하면(-Z측의 면)의 4개 코너 근방에 마련된 차동 배기형의 기체 정압 베어링(34)에 의해, 레티클 스테이지 정반(116) 상면에 대하여 비접촉으로 지지되어 있다. 이 때문에, 이 카운터 매스(120)는 수평방향의 힘의 작용에 의해 자유 운동을 실행한다.

또한, 카운터 매스(120)의 자세를 조정하기 위한 트림 모터를 마련할 수도 있다.

카운터 매스(120)의 내측의 공간(프레임내)에는 -X측 단부 근방, +X측 단부 근방에 Y축 방향으로 연장되는 Y축 고정자(122a, 122b)가 각각 배치되고, 이들 Y축 고정자(122a, 122b)의 내측에 Y축 방향으로 신장하는 Y축 가이드(124a, 124b)가 각각 배치되어 있다. 이들 Y축 고정자(122a, 122b) 및 Y축 가이드(124a, 124b) 각각의 +Y측의 단부는 카운터 매스(120)의 +Y측의 변의 내벽면에 고정되고, 각각의 -Y측의 단부는 카운터 매스(120)의 -Y측의 변의 내벽면에 고정되어 있다.

즉, Y축 고정자(122a, 122b) 및 Y축 가이드(124a, 124b)는 카운터 매스(120)의 +Y 측변과 -Y 측변의 상호간에 가설되어 있다. 이 경우, Y축 고정자(122a, 122b), 및 Y축 가이드(124a, 124b)는 평면에서 보아 도 2에 있어서의 카운터 매스(120)의 중심을 지나는 Y축 방향의 직선에 관해서, 각각 대칭으로 배치되어 있다.

Y축 고정자(122a, 122b)의 각각은 XZ 단면 T자형상의 형상을 갖고, Y축 방향에 따라 소정 피치로 배치된 복수의 전기자 코일을 갖는 전기자 코일을 유닛으로 이루어진다.

Y축 가이드(124a, 124b)는 XZ 단면 직사각형의 형상을 갖고, 그 주위의 4개 면(상면, 하면, 우측면, 좌측면)의 평탄도가 높게 설정되어 있다.

레티클 스테이지(RST)는, 도 2에 표시되는 바와 같이, Y축 가이드(124a, 124b)에 따라 이동하는 레티클 조동 스테이지(28)와, 상기 레티클 조동 스테이지(28)에 대하여 X축 방향, Y축 방향 및 θz 방향에 3개의 액추에이터(보이스 코일 모터 등)(54a, 54b, 54c)에 의해 미소 구동 가능한 레티클 미동 스테이지(30)를 구비하고 있다.

이것을 더욱 상술하면, 레티클 조동 스테이지(28)는 평면에서 보아(상방으로부터 보아서) 역 U자형상의 형상을 갖고, 그 U자의 양 단부(Y축 방향을 길이 방향이라고 하는 부분)는 도면에 도시하지 않지만 XZ 단면이 직사각형으로 Y축 방향으로 관통한 개구가 각각 형성되고, 이들의 개구의 내부에 Y축 가이드(124a, 124b)가 각각 삽입되어 있다. 이들 U자의 양 단부 각각의 내면(4면)에는 복수의 차동 배기 형의 기체 정압 베어링이 마련되어 있고, 이들 복수의 차동 배기형의 기체 정압 베어링에 의해 Y축 가이드(124a, 124b)와 레티클 조동 스테이지(28)의 Z축 방향 및 X축 방향의 간격이 수 ㎛ 정도로 유지되도록 되어 있다. 또한, 레티클 조동 스테이지(28)의 -X측 단면 및 +X측 단면에는 자극 유닛으로 이루어지는 Y축 가동자(148a, 148b)가 마련되어 있다.

Y축 가동자(148a, 148b)는 도 2에 도시하는 바와 같이 전술한 한쌍의 Y축 고정자(122a, 122b)에 각각 계합하고 있고, Y축 가동자(148a, 148b)와 Y축 고정자(122a, 122b)에 의해 레티클 스테이지(RST)를 Y축 방향으로 구동하는, 무빙 마그네트형의 전자력 구동 리니어 모터로 이루어지는 한쌍의 Y축 리니어 모터(LMa, LMb)가 구성되어 있다. 또한, Y축 리니어 모터(LMa, LMb)로서는 무빙 코일형의 리니어 모터를 이용하여도 좋다.

도 3에는 레티클 미동 스테이지(30)가 취출되어 사시도로 도시되어 있다. 이 도 3 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 레티클 미동 스테이지(30)는 XZ 단면 대략 U자형상의 대략 평판 형상의 부재로 이루어지는 스테이지 본체(70)와, 상기 스테이지 본체(70)의 +X 단부 및 -X 단부 근방 각각의 상방에 마련된 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 레티클 홀더(72A, 72B)를 구비하고 있다.

스테이지 본체(70)의 중앙부에는 도 3에 도시되는 바와 같이 직사각형 개구부(70a)가 형성되어 있다.

한쪽의 레티클 홀더(72A)는 예컨대 실리카, CaF₂, MgF₂, BaF₂, Al₂O₃, 제로데 아(숏사의 상품명) 등의 유연한 부재로 구성되고, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 평면에서 보아(상방으로부터 보아서) 장방형의 대략 평판 형상의 형상을 갖고 있다. 레티클 홀더(72A)는 -X측 반분의 두께(Z축 방향에 관한 치수)가 두껍게 설정되어 있고, 그 -X측 반분의 영역에는 소정 깊이의 오목부(73a)가 형성되어 있다. 오목부(73a)는 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 평면에서 보아(상방으로부터 보아서) 직사각형의 형상을 갖고 있고, 상기 오목부(73a)내에는 도 4의 (A)에 도시되는 바와 같이, 복수의 돌기부(95)가 마련되어 있다.

레티클 홀더(72A)는 스테이지 본체(70)상에 있어서 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 블록 형상의 부재(74A)를 거쳐서 한쪽 지지로 지지되어 있다. 이 경우, 레티클 홀더(72A)와 부재(74A)와의 사이를 접착제 등에 의해 강고하게 고정하는 것으로서도 좋고, 예컨대 부재(74A)의 상면에 진공 흡착 기구를 마련하고, 상기 진공 흡착 기구에 의한 진공 흡착에 의해 고정하는 것으로서도 좋다.

레티클 홀더(72A)의 하측(-Z측)에는 지지 기구(80A)가 마련되어 있다. 지지 기구(80A)는, 상기 지지 기구(80A) 및 레티클 홀더(72A)를 단면으로 해서 나타내는 도 4의 (A) 등으로부터 알 수 있는 바와 같이, 내부가 공중으로 된 직방체형상의 형상을 갖는 지지 기구 본체(82A)와, 상기 지지 기구 본체(82A)의 상면의 Y축 방향중앙부에 마련된 지지 핀(84A)과, 상기 지지 핀(84A)으로부터 +Y측, -Y측에 소정 거리만큼 떨어진 위치에 각각 마련된 대략 원주형상(상단부가 구면 가공되어 있는)의 피스톤 부재(86A, 86B)를 구비하고 있다. 이 경우, 피스톤 부재(86A), 지지 핀(84A), 및 피스톤 부재(86B)는 Y축 방향에 관해서 등간격으로 배치되어 있다.

지지 기구 본체(82A) 내부의 중공부는 공기실(90)로 되어 있다. 상기 공기실(90)에는, 지지 기구 본체(82A)에 형성된 통풍 관로(92a)의 일단이 연통되어 있고, 상기 통풍 관로(92a)의 타단에는 급기관(94)의 일단부가 외부로부터 접속되어 있다. 이 급기관(94)의 타단부에는 도면에 도시하지 않은 급기 장치가 접속되어 있다. 이 급기 장치는 예를 들면 펌프 및 급기 밸브 등을 포함해서 구성되어 있다. 이들 펌프 및 흡기 밸브 등의 각 부의 동작은 도 1의 주 제어 장치(20)에 의해 제어된다.

또한, 지지 기구 본체(82A)에는 XY 단면이 원형의 관통 구멍(96a, 96b)이 상하 방향(Z축 방향)에 따라 형성되고, 이 관통 구멍(96a, 96b)에 전술한 피스톤 부재(86A, 86B)가 접동 가능하게 삽입되어 있다.

또한, 지지 기구 본체(82A)에는 대략 L자형상의 배기 관로(102a)가 관통 구멍(96a)과는 기계적으로 간섭하지 않도록 형성되어 있다. 이 배기 관로(102a)는, 지지 핀(84A)에 Z축 방향으로 관통하는 상태에서 형성된 관로(104a) 및 레티클 홀더(72A)에 Z축 방향으로 관통하는 상태에서 형성된 관로(106a)를 거쳐서 오목부(73a)에 연통 상태로 되어 있다. 이 배기 관로(102a)의 타단에는 배기관(108)의 일단부가 접속되고, 상기 배기관(108)의 타단부는 도면에 도시하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있다. 이 진공 펌프의 동작은 도 1의 주 제어 장치(20)에 의해 제어된다.

도 3으로 되돌아가서, 다른쪽의 레티클 홀더(72B)도 레티클 홀더(72A)와 좌우 대칭이지만, 거의 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 레티클 홀더(72B)도, 예컨 대 실리카, CaF₂, MgF₂, BaF₂, Al₂O₃, 제로데아 등의 유연한 부재로 구성되고, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 평면에서 보아(상방으로부터 보아서) 장방형의 대략 평판 형상의 형상을 갖고 있다. 이 레티클 홀더(72B)는 -X측 반분의 두께(Z축 방향에 관한 치수)가 두껍게 설정되어 있고, 그 -X측 반분의 영역에는 소정 깊이의 오목부(73b)가 형성되어 있다. 오목부(73b)는 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 평면에서 보아(상방으로부터 보아서) 직사각형의 형상을 갖고 있고, 상기 오목부(73b)내에는 도 4의 (B)에 도시되는 바와 같이, 복수의 돌기부(195)가 마련되어 있다.

레티클 홀더(72B)는 스테이지 본체(70)상에 있어서, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 블록 형상의 부재(74B)를 거쳐서 한쪽 지지로 지지되어 있다. 이 경우에 있어서도, 레티클 홀더(72B)와 부재(74B)와의 사이를 접착제 등에 의해 강고하게 고정하는 것으로서도 좋고, 예컨대 부재(74B)의 상면에 진공 흡착 기구를 마련하고, 상기 진공 흡착 기구에 의한 진공 흡착에 의해 고정하는 것으로서도 좋다.

레티클 홀더(72B)의 하측(-Z측)에는 지지 기구(80B)가 마련되어 있다. 이 지지 기구(80B)는 상기 지지 기구(80B) 및 레티클 홀더(72B)를 단면으로 해서 도시한 도 4의 (B)로부터 알 수 있는 바와 같이, 내부에 중공부가 형성된 직방체형상의 형상을 갖는 지지 기구 본체(82B)와, 상기 지지 기구 본체(82B)의 Y축 방향 중앙부에 마련된 대략 원주형상(상단부가 구면 가공되어 있음)의 피스톤 부재(86C)와, 상기 피스톤 부재(86C)로부터 +Y측, -Y측에 소정 거리만큼 떨어진 위치에 각각 마련된 지지 핀(84B, 84C)을 구비하고 있다. 이들 지지 핀(84B), 피스톤 부재(86C), 및 지지 핀(84C)은 Y축 방향에 관해서 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 이들의 간격은, 전술한 도 4의 (A)에 도시되는 지지 기구(80A)의 지지 핀과 피스톤 부재와의 사이의 간격과 동일로 되고, 피스톤 부재(86A)와 지지 핀(84B)의 Y 위치, 지지 핀(84A)과 피스톤 부재(86C)의 Y 위치, 및 피스톤 부재(86B)와 지지 핀(84C)의 Y 위치의 각각이 동일로 되어 있다.

지지 기구 본체(82B) 내부의 중공부는 공기실(190)로 되어 있다. 이 공기실(190)내의 용적은 도 4의 (A)에 표시되는 지지 기구 본체(82A)에 마련된 공기실(90)의 용적의 1/2로 되어 있다. 상기 공기실(190)에는 지지 기구 본체(82B)에 형성된 통풍 관로(192a)의 일단이 연통되어 있고, 상기 통풍 관로(192a)의 타단에는 외부로부터 급기관(194)의 일단부가 접속되어 있다. 이 급기관(194)의 타단부에는 도면에 도시하지 않은 급기 장치가 접속되어 있다. 이 급기 장치는, 예를 들면 펌프 및 급기 밸브 등을 포함해서 구성되고, 그들 각부의 동작은 도 1의 주 제어 장치(20)에 의해 제어된다. 또한, 지지 기구 본체(82B)에는, XY 단면이 원형의 관통 구멍(96c)이 상하 방향(Z축 방향)에 따라 형성되고, 상기 관통 구멍(96c)에 전술한 피스톤 부재(86C)가 접동 가능하게 삽입되어 있다.

또한, 지지 기구 본체(82B)에는 L자형상의 배기 관로(202a)가 형성되어 있다. 이 배기 관로(202a)의 일단은, 전술한 지지 핀(84A)에 Z축 방향으로 관통하는 상태에서 형성된 관로(204a) 및 레티클 홀더(72B)에 Z축 방향으로 관통하는 상태에서 형성된 관로(206a)를 거쳐서 오목부(73b)에 연통되어 있다. 배기 관로(202a)의 타단에는 배기관(208)의 일단부가 접속되고, 배기관(208)의 타단부는 도면에 도시 하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있다. 이 진공 펌프의 동작은 도 1의 주 제어 장치(20)에 의해 제어된다.

이상과 같이 구성되는 레티클 홀더(72A, 72B) 및 지지 기구(80A, 80B)에서는, 레티클 홀더(72A, 72B)상에 레티클(R)이 탑재되고, 주 제어 장치(20)의 지시 하에서 도면에 도시하지 않은 진공 펌프가 작동되면, 레티클(R)과 레티클 홀더(72A)의 오목부(73a)에 의해 형성되는 공간, 및 레티클(R)과 레티클 홀더(72B)의 오목부(73b)와의 사이에 형성되는 공간내가 감압되어, 레티클(R)이 진공 흡착된다. 이 경우, 레티클 홀더(72A, 72B)가 상술한 바와 같이 유연한 부재로 구성되어 있기 때문에, 레티클 홀더(72A, 72B) 상면이 레티클(R)의 하면의 형상에 모방한 변형을 한다. 환언하면, 레티클 홀더(72A, 72B)의 상면의 형상이, 레티클(R)의 하면(피유지면)의 형상에 실질적으로 일치하도록 변형하게 되어 있다. 이에 의해, 레티클(R)을 진공 흡착하는 것에 의해 레티클(R)의 변형이 억제된다.

또한, 레티클 홀더(72A 및 72B)는 지지 기구(80A, 80B)의 지지 핀(84A 내지 84C)에 의해 하측으로부터 지지되어 있다. 따라서, 레티클 홀더(72A 및 72B)는 지지 핀(84A 내지 84C)에 의해 3점 지지되어, 각 지지 점에 있어서의 Z축 방향에 관한 위치가 구속되어 있기 때문에, 레티클(R)이 그들 3점에 의해 Z축 방향에 관해서 위치결정되는 것으로 된다.

그런데, 본 실시 형태에 있어서는, 피스톤 부재(86A 내지 86C)가 레티클 홀더(72A, 72B)에 대하여 접촉한 상태로 되어 있지만, 이러한 구성을 채용하지 않고, 지지 핀(84A 내지 84C)만으로 레티클 홀더(72A, 72B)를 지지할 경우에는, 도 5에 도시되는 것과 같이, 레티클(R) 및 레티클 홀더(72A, 72B)의 자중에 의해, 지지 핀(84A 내지 84C)에 의해 지지되지 않고 있는 부분이 휜 상태(도 5에서는 실선으로 표시되어 있음)로 되는 것이 예상된다. 이 휨 발생에 의해, 레티클(R)의 XZ 단면이 Y 위치마다 변화되는 것이 된다.

이와 같이, 레티클(R)의 XZ 단면이 Y 위치마다 변화될 경우에는, 본 실시 형태와 같이 레티클(R)을 Y축 방향으로 이동하면서 노광을 실행하는 노광 장치(100) 에 있어서는, 레티클(R)의 XZ 단면의 Y 위치마다의 변화에 의해 레티클의 패턴 상의 최선 결상면도 변화되고, Y 위치에 따라 베스트 포커스 위치 및 패턴 상의 디스토션이 상이한 것으로 된다. 웨이퍼(W)의 포커스 위치(광축 AX 방향에 관한 웨이퍼(W)의 위치)는 레티클(R)의 Y 위치에 따라 조정이 가능하지만, 디스토션 등의 수차의 조정을 레티클(R)의 Y 위치에 따라서 행하는 것은 곤란하다. 따라서, 레티클(R)의 Y 위치에 따라 패턴 상의 디스토션(형상 오차)이 발생해 버리게 된다.

이것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 지지 기구(80A, 80B)에 상술한 바와 같이 피스톤 부재(86A 내지 86C) 및 공기실(90, 190)을 마련하는 것에 의해, 상술한 레티클(R)의 휨 발생을 방지하고, 레티클(R)의 변형의 Y 위치 의존성을 배제하는 것으로 하고 있다.

즉, 피스톤 부재(86A 내지 86C)에는 공기실(90, 190)내의 기체의 압력이 작용하는 것에 의해, 매우 약한 스프링으로서의 효과가 발휘된다. 즉, 피스톤 부재(86A 내지 86C)는 레티클(R) 자체가 갖는 미소한 요철에 대해서는 힘을 거의 부여하지 않고, 레티클(R)과 레티클 홀더(72A, 72B)와의 자중만을 지지하는 것과 같 은 힘을 발생한다.

피스톤 부재(86A 내지 86C) 및 공기실(90, 190)의 작용에 대해서, 이하 구체적인 수치를 이용하여 설명한다.

예를 들면, 레티클(R)의 질량을 340(g)으로 한 경우, 지지 핀(84A 내지 84C), 피스톤 부재(86A 내지 86C)의 6점 각각에 있어서의 지지 하중(F)은,

F=0.34×9.8/6=0.5533[N]이 된다.

여기에서, 가령 피스톤 부재(86A 내지 86C)의 반경을 1(mm)로 하면, 단면적(A)은 π(㎟)로 되기 때문에, 공기실(90, 190)의 내압을 P, 외부의 압력을 P₀로 하면, 차압(P-P₀)은,

(P-P₀)=F/A=177[KPa]=1.74[atm]이 된다.

여기에서, 외부의 압력 P₀을 1[atm]=101.325[KPa]로 하면,

P=278[KPa]=2.74[atm]이 되므로, 피스톤 부재(86A 내지 86C)가 레티클(R)의 자중을 지지하기 위해서는, 공기실(90, 190)내의 압력을 상기 압력(P)으로 설정할 필요가 있다.

이 경우에 있어서의, 피스톤 부재(86A 내지 86C)의 스프링 강성(스프링 정수)에 있어서는, 공기실의 용적을 V, 초기 상태에 있어서의 공기실의 용적을 V₀, 비열비를 γ, 피스톤의 이동량을 Z로 하면, 하기와 같이 산출하는 것이 가능하다.

PV^γ=C, V=V₀+AZ, (P-P₀)=F/A에 의해

F=A(P-P₀)=A(CV^-γ-P₀)=A{C(V₀+AZ)^-γ-P₀}로 하면, 스프링 정수(K)는,

K=

F/

Z에 의해,

K=-A²Cγ(V₀+AZ)^-γ=-A²γPV^-1로 표시하는 것이 가능하다.

여기에서, 면적 A=π[㎟], 비열비 γ=1.5, 내압 P=278[KPa]로 하고, 공기실의 용적 V=5000㎣라고 하면,

K=0.26[N/m]이 된다.

즉, 레티클(R)의 평면도가 1㎛ 틀린 경우이라도, 피스톤 부재로부터 작용하는 힘은 0.26×10^-6[N]만이 변화되지 않으므로, 원래 피스톤 부재로부터 작용하고 있는 힘(0.55[N])에 대하여, 매우 작은 힘만이 변화되지 않는(1ppm도 변화되지 않음) 것을 안다. 이와 같이, 피스톤 부재와 공기실에 의해 구성되는 기구는, 레티클의 평탄도의 변화에 대하여는 레티클(R)을 변형시킬 만큼의 힘을 작용시키지 않는 약한 용수철로서의 기능을 갖는다. 즉, 이들 피스톤 부재와 공기실에 의해, 자중 캔슬 기구가 구성되어 있다.

도 2로 돌아가서, 레티클 미동 스테이지(30)와 전술의 레티클 조동 스테이지(28) 사이에는 3개의 수평 구동용의 보이스 코일 모터(54a 내지 54c)가 마련되어 있다. 이들의 보이스 코일 모터(54a 내지 54c)중, 하나의 보이스 코일 모터(54c)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 레티클 미동 스테이지(30)의 +X측에 마련되고, 다른 2개의 보이스 코일 모터(54a, 54b)는 레티클 미동 스테이지(30)의 +Y측에 마련되어 있다.

보이스 코일 모터(54a 내지 54c)의 각각은 레티클 조동 스테이지(28)측에 고정된 측면에서 볼 때 T자형상의 전기자 유닛으로부터 이루어지는 고정자와, 레티클 미동 스테이지(30)측에 고정되어, 상기 고정자에 대하여, 도 2중의 양머리 화살표가 도시하는 방향으로 미소 구동되는 자극 유닛으로 이루어지는 가동자를 갖고 있다. 즉, 레티클 미동 스테이지(30)는, 보이스 코일 모터(54c)에 의해, 레티클 조동 스테이지(28)에 대하여 X축 방향에 미소 구동되는 동시에, 보이스 코일 모터(54a, 54b)에 의해, 레티클 조동 스테이지(28)에 대하여 Y축 방향 및 θz 방향으로 미소 구동된다.

또한, 도 1에서는, 레티클 스테이지(RST)의 구동을 실행하고, 리니어 모터(LMa, LMb) 및 보이스 코일 모터(54a 내지 54c)를 포함해서, 레티클 스테이지 구동계(34)로서 도시되어 있다.

레티클 미동 스테이지(30)상의 X축 이동 거울(15X)의 반사면을 향해서 X축 간섭계(16X)로부터의 간섭계 비임이 조사되고, X축 간섭계(16X)에서는 그 반사광을 수광해서 기준면에 대한 상대 변위를 계측하는 것에 의해, 레티클 미동 스테이지(30)의 X축 방향으로 관한 위치를 계측한다.

한편, 레티클 미동 스테이지(30)상의 한쌍의 Y축 이동 거울(15Y1, 15Y2)의 반사면을 향해서, 한쌍의 더블 패스 간섭계(이하, Y축 간섭계라고 한다)(16Y1, 16Y2)로부터의 간섭계 비임이 조사된다. 각 간섭계 비임은 Y축 이동 거울(15Y1, 15Y2)을 거쳐서, 레티클 스테이지 정반(116)상에 마련된 반사면(121a, 121b)에 조 사되어, 상기 반사면(121a, 121b)에서 반사한 각각의 반사광이 동일 광로를 되돌아오고, 각각의 Y축 간섭계에서 수광되어, 각각의 Y축 이동 거울(15Y1, 15Y2)의 기준위치로부터의 Y축 방향에 관한 상대 위치가 계측된다. 또한, Y축 간섭계(16Y1, 16Y2)에 의한 각 계측 결과에 근거하여, 레티클 미동 스테이지(30)의 요잉량(θz 회전량)을 계측하는 것이 가능하게 되어 있다.

각 간섭계(16X, 16Y1, 16Y2)의 계측값은 주 제어 장치(20)에 공급되어, 상기 주 제어 장치(20)에 의해 상술의 리니어 모터(LMa, LMb), 보이스 코일 모터(54a 내지 54c)가 제어되고, 레티클 미동 스테이지(30)의 3자유도 방향의 위치 및 자세 제어가 행하여진다. 또한, 도 1에 있어서는, 대표적으로 간섭계(16Y2), 이동 거울(15Y2)이 도시되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 레티클 스테이지(RST)의 Y축에 따른 이동에 의해, 리니어 모터(LMa, LMb)의 고정자(122a, 122b)에 반력이 작용하고, 리니어 모터(LMa, LMb)의 고정자(122a, 122b), 카운터 매스(120), 및 가이드(124a, 124b)를 포함하는 구조체가 레티클 스테이지(RST)와는 반대 방향으로 이동한다. 상술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 노광 장치(100)에 의하면, 통상의 스캔닝·스탭퍼와 마찬가지로, 레티클 얼라인먼트, 얼라인먼트계(AS)의 베이스라인계측, 및 EGA(앤한스드(enhanced)·글로벌·얼라인먼트) 방식의 웨이퍼 얼라인먼트 등의 소정의 준비 작업이 행하여진 후, 웨이퍼 얼라인먼트의 결과 등에 근거하여, 웨이퍼(W)에 대하는 스탭·앤드·스캔 방식의 노광 동작이 행하여진다. 이 스탭·앤드·스캔 방식의 노광은 웨이퍼(W)상의 각 숏 영역의 노광을 위한 주사 개시 위치(가 속 개시 위치)로 웨이퍼 스테이지(WST)를 이동하는 숏간 이동 동작과, 각 숏 영역에 대하여 레티클(R)의 패턴을 주사 노광 방식에서 전사하는 전술한 주사 노광 동작을 되풀이하는 것에 의해, 행하여진다. 또한, 본 실시 형태에서는 적당한 주 제어 장치(20)에 의한 결상 특성 보정 컨트롤러(251)를 통한 렌즈 엘리먼트의 이동 제어에 의해, 디스토션 등의 제수차(광학 특성의 일종)를 조정하는 것으로 하고 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 레티클(R)이 그 +X, -X 단부에 있어서 유연한 레티클 홀더(72A, 72B)에 의해 지지되므로, 레티클의 피지지 부분에 요철이 존재할 경우라도, 레티클 홀더(72A, 72B)가 그 요철에 모방해서 변형하기 때문에, 레티클 홀더(72A, 72B)에 의한 지지에 따르는 레티클의 변형을 극력 억제할 수 있다. 또한, 레티클 홀더(72A, 72B)는 일직선상에 없는 3점에서 접촉하는 지지 핀(84A 내지 84C)에 의해, 그 접촉하는 부분에 있어서의 높이 방향(Z축 방향)에 관한 위치 결정이 되는 동시에, 일직선상에 없는 3점에서 접촉하는 피스톤 부재(86A 내지 86C)(및 공기실)에 의해, 레티클(R) 및 레티클 홀더(72A, 72B)의 자중에 기인하는 레티클 홀더(72A, 72B)의 휨의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 이에 의해 레티클(R)의 자중에 의한 휨의 발생을 억제할 수 있다.

여기에서, 본 실시 형태에서는, 피스톤 부재(86A), 지지 핀(84A), 피스톤 부재(86B)가 Y축에 따라 배치되고, 지지 핀(84B), 피스톤 부재(86C), 지지 핀(84C)이 Y축 방향에 따라 배치되는 것에 의해, 각 부재가 2열 3행으로 배치되어 있는 것이기 때문에, 열에 평행한 방향(Y축 방향)에 관한 위치마다의 레티클(R)의 단면 형상 을 거의 균일하게 하는 것이 가능하게 된다. 즉, 레티클(R)의 XZ 단면의 형상의 Y 위치 의존성을 배제할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 노광 장치에서는, 레티클 스테이지(RST)상에서 유지되어 있는 레티클(R)의 XZ 단면 형상의 Y 위치 의존성이 배제되어 있으므로, 노광중에, 레티클(R)의 Y 위치마다의 투영 광학계(PL)의 결상 특성의 보정을 실행할 필요가 없다. 따라서, 결상 특성 보정 컨트롤러(251)를 거친 투영 광학계(PL)의 결상 특성의 초기 조정만으로, 고밀도한 패턴 전사를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 피스톤 부재(86A 내지 86C)의 각각이 레티클 홀더(72A, 72B)에 접촉한 상태에서 레티클의 자중을 지지하고 있기 때문에, 레티클(R)에 직접 접촉하는 일이 없고, 레티클에 상처가 생기는 것을 회피할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 레티클 홀더(72A, 72B)와 레티클(R)과의 사이를 진공 흡착해서 레티클(R)을 유지할 경우에 있어서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니고, 자기 흡착 등 다른 수단을 이용하는 것으로서도 좋다. 또한, 레티클(R)을 흡착하지 않고 레티클 홀더(72A, 72B) 뿐만 아니라 레티클(R)을 유지하는 것으로서도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 지지 핀을 일직선상에 없는 3개소에 배치하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 레티클 홀더(72A, 72B)를 적어도 1점에서 지지하고(Z축 방향에 관해서 구속하고), 상기 지지점 이외의 부분에 있어서의 레티클과 레티클 홀더의 자중을 피스톤 부재를 포함하는 자중 캔슬 기구를 이용하여 지지하는 것으로서도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 있어서의 자중 캔슬 기구로서, 기체의 압력에서 레티클과 레티클 홀더의 자중을 지지하는 기구를 채용했을 경우에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 자력을 이용하여 레티클과 레티클 홀더의 자중을 지지하는 기구를 채용하는 것으로서도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 2열 3행에 지지 핀과 피스톤 부재가 배열되었을 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 2열 4행으로 하는 것으로서도 좋고, 그 이상의 행수로 하는 것으로서도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 지지 핀과 피스톤 부재를 합계 6개를 이용하는 경우에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 합계 5개로 하는 것으로서도 좋다. 이 경우, 한쪽의 열에 2개, 다른쪽의 열에 3개 포함되는 배치로 되지만, 이 경우라도, 예컨대 레티클 홀더를 3개소에서 지지할 경우와 비교하면, 레티클 및 레티클 홀더의 자중에 기인하는 휨을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 동일 열내에서 인접하는(열에 평행한 방향에 관해서 인접하는) 지지 핀과 피스톤 부재와의 사이의 간격이 등간격일 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니고, 각각의 간격이 상이하여도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 레티클 홀더가 한쌍 마련될 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 레티클의 주연부 전체를 지지하는 프레임 형상의 부재로 이루어지는 레티클 홀더를 채용하는 것으로서도 좋다. 또한, 레티클 홀더로서는, 도 3에 도시되는 것과 같은 평판 형상의 부재를 채용할 경우로 한정되지 않고, 그 밖의 부재를 채용하는 것으로서도 좋다.

또한, 지지 기구 본체(82A, 82B)를 일체물로서 구성하고, 공기실(90)과 공기실(190)을 연통한 상태로 형성하는 것으로서도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 스텝·앤드·스캔 방식 등의 주사형 노광 장치에 본 발명이 적용되었을 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명의 적용 범위가 이것에 한정되지 않는 것은 물론이다. 즉 스텝·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치, 또한, 스텝·앤드·스티칭 방식의 노광 장치, 또는 프록시미티 방식의 노광 장치, 또는 미러 프로젝션·얼라이너 등에도 본 발명은 적용할 수 있다. 이들의 경우에 있어서도, 레티클의 변형이 억제된 상태에서 노광을 실행할 수 있으므로, 고밀도한 노광을 실현하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태의 노광 장치에서는, 조명 광(IL)으로서 ArF 엑시머 레이저 광에 한정되지 않고, KrF 엑시머 레이저 광(파장 248㎚) 등의 자외광, 또는 F₂ 레이저 광(파장 157㎚), Ar₂레이저 광(파장 126㎚), Kr₂ 레이저 광(파장 146㎚) 등의 진공 자외광, 또는 초고압 수은 램프로부터의 g선(파장 436㎚), I선(파장 365㎚) 등의 휘선 등을 이용하는 것도 가능하다. 또한, YAG 레이저의 고조파, 또는 예를 들면 국제 공개 제 1999/46835 호 팜플렛(대응 미국 특허 제 7,023,610 호 명세서)에 개시되어 있는 것 같이, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저 광을, 예를 들면 에르븀(또는 에르븀과 이트르븀의 양쪽)이 도프된 파이버 증폭기로 증폭하고, 비선형 광학 결정을 이용하여 자외광에 파장 변환한 고조파를 이용하여도 좋다. 또한, 투영 광학계는 축소계 뿐만 아니라 등배 및 확대계의 어느 것이라도 좋고, 투영 광학계(PL)는 굴절계 뿐만 아니라, 반사계 및 반사 굴절계의 어느 것이라도 좋고, 그 투영상은 도립상 및 정입상의 어느 것이라도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 노광 장치의 조명 광으로서는 파장 100㎚ 이상의 광에 한정되지 않고, 파장 100㎚ 미만의 광을 이용하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 최근 70㎚ 이하의 패턴을 형성하기 위해서, SOR 또는 플라즈마 레이저를 광원으로서, 연 X선 영역(예를 들면 5 내지 15㎚의 파장 영역)의 EUV(Extreme Ultraviolet) 광을 발생시키는 동시에, 그 노광 파장(예를 들면 13.5㎚)의 하에서 설계된 오루 반사 축소 광학계, 및 반사형 마스크를 이용한 EUV 노광 장치의 개발이 행하여지고 있다. 이 장치에 있어서는, 원호 조명을 이용하여 마스크와 웨이퍼를 동기 주사해서 스캔 노광하는 구성이 고려되고 있으므로, 이러한 장치에도 본 발명을 적합하게 적용할 수 있다.

또한, 전자선 또는 이온 비임 등의 하전 입자선을 이용하는 노광 장치에도 본 발명은 적용할 수 있다. 또한, 전자선 노광 장치는 펜슬 비임 방식, 가변 성형 비임 방식, 셀 프로젝션 방식, 블랭킹·아퍼쳐·어레이 방식, 및 마스크 투영 방식의 어느 것이라도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 광 투과성의 기판상에 소정의 차광 패턴(또는 위상 패턴·감광 패턴)을 형성한 광투과형 마스크(레티클)를 이용했지만, 이 레티클 대신에, 예를 들면 미국 특허 제 6,778,257 호 명세서에 개시되어 있는 것 같이, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 근거하여, 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크(가변 성형 마스크)를 이용하여도 좋다. 이러한 가변 성형 마스크를 이용한 경우에는, 전술의 얼라인먼트 마크의 검출 결과를 고려하여, 웨이퍼상의 복수의 구획 영역중 얼라인먼트 마크 검출시에 노광하고 있었던 숏 영역에서 후에 노광이 행하여지는 적어도 하나의 별도의 숏 영역의 노광의 때에, 전자 데이터에 근거해서 형성해야 할 투과 패턴 또는 반사 패턴을 변화시키는 것으로, 웨이퍼와 패턴 상과의 상대 위치 제어를 행해도 좋다.

또한, 국제 공개 제 2004/53955 호 팜플렛에 개시되는 액침 노광 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들면 일본 특표 제 2004-519850 호 공보(대응 미국 특허 제 6,611,316 호 명세서)에 개시되어 있는 것과 같이, 2개의 레티클 패턴을 쌍두형의 투영 광학계를 거쳐서 웨이퍼상에서 합성하고, 1회의 스캔 노광에 의해 웨이퍼상의 하나의 숏 영역을 거의 동시에 이중 노출하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

노광 장치의 용도로서는 반도체 제조용의 노광 장치에 한정되는 일없이, 예를 들면 각형(角型)의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치, 또는 유기 EL, 박막 자기 헤드, 촬상 소자(CCD 등), 마이크로 머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또한, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스 뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공보, 국제 공개 팜플렛, 미국 특허 출원 공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부라고 한다.

또한, 반도체 디바이스는 디바이스의 기능·성능 설계를 실행하는 스텝, 이 설계 스텝에 근거한 레티클을 제작하는 스텝, 실리콘 재료로부터 웨이퍼를 제작하는 스텝, 전술한 조정 방법에 의해 패턴의 전사 특성이 조정되는 상기 실시 형태의 노광 장치에서, 마스크에 형성된 패턴을 감광 물체상에 전사하는 리소그래피 스텝, 디바이스 조립 스텝(다이싱 공정, 본딩 고정, 패키징 공정을 포함함), 검사 스텝 등을 거쳐서 제조된다. 이 경우, 리소그래피 스텝에서, 패턴의 전사 특성이 조정되는 상기 실시 형태의 노광 장치를 이용하고 있으므로, 고집적도의 디바이스의 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 유지 장치는 대략 평판 형상의 물체를 유지하는데도 적합하다. 또한, 본 발명의 노광 장치는 마스크에 형성된 패턴을 기판에 전사하는 것에도 적합하다.

Claims

대략 평판 형상의 물체를 유지하는 유지 장치에 있어서,

테이블과;

상기 테이블상에 마련된 접촉 부재와;

상기 테이블상에 수평면내의 이동이 구속된 상태로 마련되고, 또한 하방으로부터 접촉하는 상기 접촉 부재에 의해 그 접촉 부분에 있어서의 높이 방향에 관한 위치 결정이 되어, 상기 물체를 그 주연부의 적어도 일부에 있어서 하방으로부터 지지하는 유연한 지지 부재와;

상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하고, 그 접촉 부분에 있어서 상기 물체와 상기 지지 부재의 자중을 지지하는 자중 캔슬 기구를 구비하는

유지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 지지 부재상에 상기 물체를 흡착 유지하는 흡착 기구를 더 구비하는

유지 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 접촉 부재는 3개 마련되고, 상기 3개의 접촉 부재는 동일 직선상에 없는 3점에서 상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하는

유지 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 자중 캔슬 기구는 m개(m은 3상의 홀수) 마련되고, 상기 m개의 자중 캔슬 기구는 동일 직선상에 없는 m점에서 상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하는

유지 장치
제 4 항에 있어서,

상기 각 자중 캔슬 기구는 기체의 압력으로 상기 물체와 상기 지지 부재의 자중을 지지하는

유지 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 접촉 부재가 상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하는 3점과, 상기 자중 캔슬 기구가 상기 지지 부재에 하방으로부터 접촉하는 m점의 합계(3+m) 점은 2열 n행(n은 3 이상의 자연수)의 배치로 되어 있는

유지 장치.
제 6 항에 있어서,

동일 열내에서 인접하는 접촉점끼리의 간격은 등간격으로 설정되어 있는

유지 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 지지 부재는 상기 접촉점의 행과 평행한 방향에 관한 상기 물체의 일단과 타단을 각각 지지하는 한쌍의 지지판을 구비하고,

상기 2열중 한쪽의 열을 이루는 접촉점이 상기 한쌍의 지지판의 한쪽의 하면에 존재하고, 상기 2열중 다른쪽의 열을 이루는 접촉점이 상기 한쌍의 지지판의 다른쪽의 하면에 존재하는

유지 장치.
대략 평판 형상의 물체를 유지하는 유지 장치에 있어서,

테이블과;

상기 테이블상에 마련된 3개의 제 1 접촉 부재와;

상기 테이블상에 수평면내의 이동이 구속된 상태로 마련되고, 또한 하방으로부터 접촉하는 상기 3개의 제 1 접촉 부재에 의해 동일 직선상에 없는 3개의 제 1 접촉점에서 3점 지지되어, 각 제 1 접촉점에 있어서의 높이 방향에 관한 위치 결정이 되고, 상기 물체를 그 주연부의 적어도 일부에 있어서 하방으로부터 지지하는 유연한 지지 부재와;

상기 지지 부재에 대하여 하방으로부터 동일 직선상에 없는 m개(m은 3 이상의 홀수)의 제 2 접촉점에서 접촉하는 m개의 제 2 접촉 부재를 구비하고,

상기 3개의 제 1 접촉점과 상기 m개의 제 2 접촉점은 2열 n행(n은 3 이상의 자연수)의 배치로 되어 있는

유지 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 지지 부재상에 상기 물체를 흡착 유지하는 흡착 기구를 더 구비하는

유지 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 각 제 2 접촉 부재는 기체의 압력으로 상기 물체와 상기 지지 부재의 자중을 지지하는 자중 캔슬 기구의 일부를 구성하는

유지 장치.
제 9 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지 부재는 상기 접촉점의 행과 평행한 방향에 관한 상기 물체의 일단과 타단을 각각 지지하는 한쌍의 지지판을 구비하고,

상기 2열중 한쪽의 열을 이루는 접촉점이 상기 한쌍의 지지판의 한쪽의 하면에 존재하고, 상기 2열중 다른쪽의 열을 이루는 접촉점이 상기 한쌍의 지지판의 다른쪽의 하면에 존재하는

유지 장치.
제 9 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,

동일 열내에서 인접하는 접촉점끼리의 간격은 등간격으로 설정되어 있는

유지 장치.
마스크에 형성된 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서,

상기 물체로서 상기 마스크를 지지하는 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 기재의 유지 장치를 구비하는

노광 장치.
마스크에 형성된 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서,

상기 물체로서 상기 마스크를 지지하는 제 6 항 내지 제 13 항중 어느 한 항의 기재의 유지 장치와;

상기 마스크와 상기 기판을 상기 열과 평행한 방향으로 동기 이동하는 동기이동 장치를 구비하는

노광 장치.