JPH09237756A - 位置決めステージおよびこれを用いた露光装置 - Google Patents
位置決めステージおよびこれを用いた露光装置Info
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- JPH09237756A JPH09237756A JP6735096A JP6735096A JPH09237756A JP H09237756 A JPH09237756 A JP H09237756A JP 6735096 A JP6735096 A JP 6735096A JP 6735096 A JP6735096 A JP 6735096A JP H09237756 A JPH09237756 A JP H09237756A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持盤の重さを支持する加圧流体の配管系の
オフセット負荷を除去する。 【解決手段】 ウエハW1 を吸着する保持盤4は、その
重さを、リニアモータ5内部のシリンダ8の加圧流体の
圧力によって支持され、リニアモータ5の駆動によって
上下方向(Z軸方向)に移動する。シリンダ8の配管系
18は、加圧流体をそれぞれ異なる圧力に制御する第
1、第2分岐管18e,18fを有し、両者の切り替え
を、保持盤4のZ軸方向の位置情報に基づいて駆動され
る電磁弁18gによって行なうことで、前記配管系18
の配管剛性によるオフセット負荷を除去する。
オフセット負荷を除去する。 【解決手段】 ウエハW1 を吸着する保持盤4は、その
重さを、リニアモータ5内部のシリンダ8の加圧流体の
圧力によって支持され、リニアモータ5の駆動によって
上下方向(Z軸方向)に移動する。シリンダ8の配管系
18は、加圧流体をそれぞれ異なる圧力に制御する第
1、第2分岐管18e,18fを有し、両者の切り替え
を、保持盤4のZ軸方向の位置情報に基づいて駆動され
る電磁弁18gによって行なうことで、前記配管系18
の配管剛性によるオフセット負荷を除去する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体リソグラフ
ィのための露光装置のウエハ等基板、あるいは各種精密
加工機や各種精密測定器において被加工物や被測定物を
載置する位置決めステージおよびこれを用いた露光装置
に関するものである。
ィのための露光装置のウエハ等基板、あるいは各種精密
加工機や各種精密測定器において被加工物や被測定物を
載置する位置決めステージおよびこれを用いた露光装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体リソグラフィのための露光装置や
各種精密加工機あるいは各種精密測定器等においては、
露光されるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を
高精度で位置決めすることが要求されており、加えて、
近年では、スループットの向上のために位置決めの高速
化が望まれている。
各種精密加工機あるいは各種精密測定器等においては、
露光されるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を
高精度で位置決めすることが要求されており、加えて、
近年では、スループットの向上のために位置決めの高速
化が望まれている。
【0003】図6は、従来の露光装置において、投影レ
ンズ系に対するウエハ等基板の焦点合わせやマスク等原
版に対する最終的な微動位置決めを行なうトップステー
ジを示す模式断面図であって、これは、露光装置のXY
粗動ステージの天板である台盤101と、これに一体的
に設けられた円筒状のガイド102と、その外周面に嵌
合する円筒部材103と、該円筒部材103の図示上端
に一体的に結合された保持盤104と、保持盤104を
台盤101に対して接近、離間させる複数のリニアモー
タ105と、保持盤104を台盤101に対して回転さ
せる図示しない回転駆動手段を有し、保持盤104の表
面にはウエハW0 が真空吸着力によって吸着される。
ンズ系に対するウエハ等基板の焦点合わせやマスク等原
版に対する最終的な微動位置決めを行なうトップステー
ジを示す模式断面図であって、これは、露光装置のXY
粗動ステージの天板である台盤101と、これに一体的
に設けられた円筒状のガイド102と、その外周面に嵌
合する円筒部材103と、該円筒部材103の図示上端
に一体的に結合された保持盤104と、保持盤104を
台盤101に対して接近、離間させる複数のリニアモー
タ105と、保持盤104を台盤101に対して回転さ
せる図示しない回転駆動手段を有し、保持盤104の表
面にはウエハW0 が真空吸着力によって吸着される。
【0004】ガイド102の外周面と円筒部材103の
内周面は、ガイド102の外周面に保持された環状の多
孔質パッド107から噴出される加圧流体の静圧によっ
て互に非接触に支持され、従って、保持盤104は、円
筒部材103とともにその中心軸(以下、「Z軸」とい
う。)に沿って往復移動(上下動)自在であるととも
に、Z軸のまわりに回転自在であり、また、多孔質パッ
ド107の軸受間隙の許す範囲内において、Z軸に対し
て傾斜自在である。すなわち、保持盤104は円筒部材
103に沿ってZ軸方向とωZ軸方向に移動自在である
とともに、前記軸受間隙の許す範囲内でωX軸方向とω
Y軸方向に微動自在であり、多孔質パッド107のZ軸
方向の寸法を小さくすることで、ωX軸方向とωY軸方
向の移動量すなわちZ軸に対する傾斜角の許容値を大き
くとることができる。さらに、円筒部材103、保持盤
104およびこれに吸着されたウエハW0 の重量の大部
分は各リニアモータ105に設けられたシリンダ108
内の加圧空気等加圧流体の圧力によって支持される。
内周面は、ガイド102の外周面に保持された環状の多
孔質パッド107から噴出される加圧流体の静圧によっ
て互に非接触に支持され、従って、保持盤104は、円
筒部材103とともにその中心軸(以下、「Z軸」とい
う。)に沿って往復移動(上下動)自在であるととも
に、Z軸のまわりに回転自在であり、また、多孔質パッ
ド107の軸受間隙の許す範囲内において、Z軸に対し
て傾斜自在である。すなわち、保持盤104は円筒部材
103に沿ってZ軸方向とωZ軸方向に移動自在である
とともに、前記軸受間隙の許す範囲内でωX軸方向とω
Y軸方向に微動自在であり、多孔質パッド107のZ軸
方向の寸法を小さくすることで、ωX軸方向とωY軸方
向の移動量すなわちZ軸に対する傾斜角の許容値を大き
くとることができる。さらに、円筒部材103、保持盤
104およびこれに吸着されたウエハW0 の重量の大部
分は各リニアモータ105に設けられたシリンダ108
内の加圧空気等加圧流体の圧力によって支持される。
【0005】リニアモータ105は円筒部材103の外
側に周方向に等間隔で配設されている。図7に示すよう
に、各リニアモータ105の可動子105aは内面に永
久磁石を有する筒状の枠体であり、該枠体は保持盤10
4の底面に固着されており、また、各リニアモータ10
5の固定子105bは台盤101に立設されたコイルで
あり、リニアモータコントローラ115を介して図示し
ない駆動回路に接続され、該駆動回路から供給される電
流量に応じてZ軸方向のローレンツ力が発生し、これに
よって可動子105aがZ軸方向に駆動される。各リニ
アモータ105の駆動量が同じであれば、保持盤104
はその平面度を維持しつつZ軸方向に移動し、各リニア
モータ105の駆動量を個別に変化させることによって
保持盤104の平面度すなわち傾斜角度(ωX,ωY)
を変化させることができる。
側に周方向に等間隔で配設されている。図7に示すよう
に、各リニアモータ105の可動子105aは内面に永
久磁石を有する筒状の枠体であり、該枠体は保持盤10
4の底面に固着されており、また、各リニアモータ10
5の固定子105bは台盤101に立設されたコイルで
あり、リニアモータコントローラ115を介して図示し
ない駆動回路に接続され、該駆動回路から供給される電
流量に応じてZ軸方向のローレンツ力が発生し、これに
よって可動子105aがZ軸方向に駆動される。各リニ
アモータ105の駆動量が同じであれば、保持盤104
はその平面度を維持しつつZ軸方向に移動し、各リニア
モータ105の駆動量を個別に変化させることによって
保持盤104の平面度すなわち傾斜角度(ωX,ωY)
を変化させることができる。
【0006】このような位置決めステージは、ウエハW
0 の傾斜角度やZ軸方向の位置を極めて高精度で制御で
きるうえに、位置決めの高速化を大きく促進できるもの
として期待されている。また、前述のように、保持盤1
04等の重さの大部分をシリンダ108内の加圧流体の
圧力によって支持し、リニアモータ105等によって保
持盤104の位置決めを行なう構成であるため、シリン
ダ108が設けられておられず各リニアモータ105の
駆動力のみによって保持盤104等の重さを支持しなが
ら保持盤104の位置決めを行なう場合に比べて、各リ
ニアモータ105の電流負荷を大きく軽減し、各リニア
モータ105の発熱によって保持盤104やウエハW0
が著しい熱歪を起こすのを回避できる。これによって、
露光装置等の転写、焼き付けの精度を大幅に改善し、半
導体ディバイス等の微細化を促進できる。
0 の傾斜角度やZ軸方向の位置を極めて高精度で制御で
きるうえに、位置決めの高速化を大きく促進できるもの
として期待されている。また、前述のように、保持盤1
04等の重さの大部分をシリンダ108内の加圧流体の
圧力によって支持し、リニアモータ105等によって保
持盤104の位置決めを行なう構成であるため、シリン
ダ108が設けられておられず各リニアモータ105の
駆動力のみによって保持盤104等の重さを支持しなが
ら保持盤104の位置決めを行なう場合に比べて、各リ
ニアモータ105の電流負荷を大きく軽減し、各リニア
モータ105の発熱によって保持盤104やウエハW0
が著しい熱歪を起こすのを回避できる。これによって、
露光装置等の転写、焼き付けの精度を大幅に改善し、半
導体ディバイス等の微細化を促進できる。
【0007】シリンダ108の配管系118は、各リニ
アモータ105の固定子105bの上方に形成された加
圧室118aと、加圧流体供給源118bから加圧室1
18aに加圧流体を導入する配管118cと、前記加圧
流体の圧力を一定に保つためのレギュレータ118dを
有し、シリンダ108と固定子105bの間はローリン
グシール108dによって密封されている。
アモータ105の固定子105bの上方に形成された加
圧室118aと、加圧流体供給源118bから加圧室1
18aに加圧流体を導入する配管118cと、前記加圧
流体の圧力を一定に保つためのレギュレータ118dを
有し、シリンダ108と固定子105bの間はローリン
グシール108dによって密封されている。
【0008】ところが、このような位置決めステージに
おいては、リニアモータ105を駆動して可動子105
aを上下動させたとき、保持盤104等の重さを支持す
るシリンダ108の配管系118の剛性(配管剛性)の
ためにリニアモータ105の電流負荷にオフセットを生
じ、その結果、リニアモータ105の発熱量が増大する
傾向がある。このような配管系118によるオフセット
負荷は、保持盤104等の重さによるオフセット負荷に
比べて小さく、従って、リニアモータ105の発熱量も
比較的少量であるが、それでも、微細化の進んだ露光装
置等においては、保持盤104やウエハW0 の熱歪のた
めに著しい精度低下を招くおそれがある。
おいては、リニアモータ105を駆動して可動子105
aを上下動させたとき、保持盤104等の重さを支持す
るシリンダ108の配管系118の剛性(配管剛性)の
ためにリニアモータ105の電流負荷にオフセットを生
じ、その結果、リニアモータ105の発熱量が増大する
傾向がある。このような配管系118によるオフセット
負荷は、保持盤104等の重さによるオフセット負荷に
比べて小さく、従って、リニアモータ105の発熱量も
比較的少量であるが、それでも、微細化の進んだ露光装
置等においては、保持盤104やウエハW0 の熱歪のた
めに著しい精度低下を招くおそれがある。
【0009】図9はリニアモータ105のオフセット負
荷を説明するもので、リニアモータ105の可動子10
5aのZ軸方向の位置を同図の(a)に示すように変化
させるためには、まず、時刻t0 においてリニアモータ
105の固定子105bに駆動電流の供給を開始して可
動子105aを加速し、時刻t1 において駆動電流を停
止し、可動子105aが目的位置に近づいたら時刻t2
において逆向きの駆動電流による逆向きの加速すなわち
減速を行ない、時刻t3 において可動子105aを停止
させる。
荷を説明するもので、リニアモータ105の可動子10
5aのZ軸方向の位置を同図の(a)に示すように変化
させるためには、まず、時刻t0 においてリニアモータ
105の固定子105bに駆動電流の供給を開始して可
動子105aを加速し、時刻t1 において駆動電流を停
止し、可動子105aが目的位置に近づいたら時刻t2
において逆向きの駆動電流による逆向きの加速すなわち
減速を行ない、時刻t3 において可動子105aを停止
させる。
【0010】保持盤104等の重さを支持するシリンダ
108が配設されていない場合は、図9の(b)に示す
ように、リニアモータ105には常時保持盤104等の
重さを支持するためのローレンツ力が必要であるから、
この分だけオフセット負荷A0 を必要とし、従ってリニ
アモータ105の発熱量が極めて大である。シリンダ1
08によって保持盤104等の重さを支持すればこれに
よるオフセット負荷は不要であるが、図9の(c)に示
すように、可動子105aを変位させると前述のような
配管系118の配管剛性に起因するオフセット負荷A1
がかかり、その結果、リニアモータ105の発熱量が増
大する。
108が配設されていない場合は、図9の(b)に示す
ように、リニアモータ105には常時保持盤104等の
重さを支持するためのローレンツ力が必要であるから、
この分だけオフセット負荷A0 を必要とし、従ってリニ
アモータ105の発熱量が極めて大である。シリンダ1
08によって保持盤104等の重さを支持すればこれに
よるオフセット負荷は不要であるが、図9の(c)に示
すように、可動子105aを変位させると前述のような
配管系118の配管剛性に起因するオフセット負荷A1
がかかり、その結果、リニアモータ105の発熱量が増
大する。
【0011】これを回避するために、図8に示すよう
に、加圧室128aと加圧流体供給源128bを結ぶ配
管128cにサーボバルブ128dを設け、これを駆動
するための圧力コントローラ128eに加圧室128a
内の加圧流体の圧力をフィードバックするとともに、リ
ニアモータコントローラ125の出力を導入してリニア
モータ105のオフセット負荷を低減するように構成し
たものが開発された。このような制御装置を用いれば、
図9の(d)に示すように、リニアモータ105の駆動
後のオフセット負荷をゼロにしてリニアモータ105の
発熱量を大幅に低減し、保持盤104やウエハW0 の熱
歪を回避して極めて高精度の転写、焼き付けを行なうこ
とができる。
に、加圧室128aと加圧流体供給源128bを結ぶ配
管128cにサーボバルブ128dを設け、これを駆動
するための圧力コントローラ128eに加圧室128a
内の加圧流体の圧力をフィードバックするとともに、リ
ニアモータコントローラ125の出力を導入してリニア
モータ105のオフセット負荷を低減するように構成し
たものが開発された。このような制御装置を用いれば、
図9の(d)に示すように、リニアモータ105の駆動
後のオフセット負荷をゼロにしてリニアモータ105の
発熱量を大幅に低減し、保持盤104やウエハW0 の熱
歪を回避して極めて高精度の転写、焼き付けを行なうこ
とができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、リニアモータの駆動によるオフセット
負荷を回避するためにシリンダの配管系に配設されるサ
ーボバルブや、圧力コントローラに付加されるサーボア
ンプ等の部品がいずれも極めて高価であり、位置決めス
テージやこれを用いる露光装置の高価格化を招くという
未解決の課題がある。
の技術によれば、リニアモータの駆動によるオフセット
負荷を回避するためにシリンダの配管系に配設されるサ
ーボバルブや、圧力コントローラに付加されるサーボア
ンプ等の部品がいずれも極めて高価であり、位置決めス
テージやこれを用いる露光装置の高価格化を招くという
未解決の課題がある。
【0013】また、このような制御装置を省略すれば、
前述のように配管剛性に起因するオフセット負荷のため
にリニアモータの発熱量が増大し、保持盤やウエハが熱
変形を起こして露光装置の転写、焼き付けの精度等が低
下する。
前述のように配管剛性に起因するオフセット負荷のため
にリニアモータの発熱量が増大し、保持盤やウエハが熱
変形を起こして露光装置の転写、焼き付けの精度等が低
下する。
【0014】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、保持盤の重さを支え
る加圧流体の配管系の配管剛性に起因するオフセット負
荷を除去し、保持盤の駆動部の発熱を大幅に低減できる
安価な位置決めステージおよびこれを用いた露光装置を
提供することを目的とするものである。
課題に鑑みてなされたものであり、保持盤の重さを支え
る加圧流体の配管系の配管剛性に起因するオフセット負
荷を除去し、保持盤の駆動部の発熱を大幅に低減できる
安価な位置決めステージおよびこれを用いた露光装置を
提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の位置決めステージは、案内手段に沿って移
動自在である保持盤と、該保持盤を移動させる駆動部
と、加圧流体によって前記保持盤の重さを支持する自重
支持手段と、それぞれ前記加圧流体の圧力を制御自在で
ある複数の圧力制御手段と、前記保持盤の移動量に基づ
いて前記複数の圧力制御手段のうちの1つを選択的に前
記自重支持手段に接続する接続手段を有することを特徴
とする。
めに本発明の位置決めステージは、案内手段に沿って移
動自在である保持盤と、該保持盤を移動させる駆動部
と、加圧流体によって前記保持盤の重さを支持する自重
支持手段と、それぞれ前記加圧流体の圧力を制御自在で
ある複数の圧力制御手段と、前記保持盤の移動量に基づ
いて前記複数の圧力制御手段のうちの1つを選択的に前
記自重支持手段に接続する接続手段を有することを特徴
とする。
【0016】案内手段が、保持盤を非接触で支持する静
圧軸受手段を有するとよい。
圧軸受手段を有するとよい。
【0017】また、駆動部が、保持盤を所定の方向に往
復移動させるリニアモータを有するとよい。
復移動させるリニアモータを有するとよい。
【0018】接続手段が電磁弁であるとよい。
【0019】加圧流体が加圧空気であるとよい。
【0020】
【作用】リニアモータ等を有する駆動部は、ウエハ等基
板を保持する保持盤を案内手段に沿ってZ軸方向(上下
方向)等に移動させて、露光手段等に対する前記基板の
焦点合わせや最終位置決めを行なう。
板を保持する保持盤を案内手段に沿ってZ軸方向(上下
方向)等に移動させて、露光手段等に対する前記基板の
焦点合わせや最終位置決めを行なう。
【0021】リニアモータの内部に設けられた加圧室等
に加圧流体を供給し、その圧力によって保持盤等の重さ
を支持することで、リニアモータ等の負荷電流を低減
し、駆動部の発熱を防ぐ。このような加圧流体の供給源
を前記加圧室に接続する配管系に、加圧流体をそれぞれ
所定の圧力に制御して加圧室に供給する複数のレギュレ
ータ等の圧力制御手段を設け、そのうちの1つを保持盤
の移動量に基づいて選択的に加圧室に接続することで、
保持盤の移動に伴なうオフセット負荷を除去する。
に加圧流体を供給し、その圧力によって保持盤等の重さ
を支持することで、リニアモータ等の負荷電流を低減
し、駆動部の発熱を防ぐ。このような加圧流体の供給源
を前記加圧室に接続する配管系に、加圧流体をそれぞれ
所定の圧力に制御して加圧室に供給する複数のレギュレ
ータ等の圧力制御手段を設け、そのうちの1つを保持盤
の移動量に基づいて選択的に加圧室に接続することで、
保持盤の移動に伴なうオフセット負荷を除去する。
【0022】すなわち、駆動部の駆動によって保持盤が
新たな位置へ移動すると、配管系の配管剛性に起因する
オフセット負荷が生じ、このために駆動部の発熱量が増
大する。そこで、配管系の接続手段を切り換えて加圧室
の加圧流体の圧力を変化させることで、上記オフセット
負荷を除去する。これによって駆動部の発熱を大幅に低
減し、保持盤やこれに保持された基板等の熱変形を防ぐ
ことで、露光装置の転写、焼き付けの精度等を大きく改
善できる。
新たな位置へ移動すると、配管系の配管剛性に起因する
オフセット負荷が生じ、このために駆動部の発熱量が増
大する。そこで、配管系の接続手段を切り換えて加圧室
の加圧流体の圧力を変化させることで、上記オフセット
負荷を除去する。これによって駆動部の発熱を大幅に低
減し、保持盤やこれに保持された基板等の熱変形を防ぐ
ことで、露光装置の転写、焼き付けの精度等を大きく改
善できる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0024】図1は一実施例による位置決めステージを
示すもので、これは、露光装置のXY粗動ステージの天
板である台盤1と、これに一体的に設けられた円筒状の
案内手段であるガイド2と、その外周面に嵌合する円筒
部材3と、該円筒部材3の図示上端に一体的に結合され
た保持盤4と、保持盤4を台盤1に対して接近、離間さ
せる駆動部である複数のリニアモータ5と、保持盤4を
台盤1に対して回転させる図示しない回転駆動手段を有
し、保持盤4の表面には基板であるウエハW1が真空吸
着力によって吸着される。
示すもので、これは、露光装置のXY粗動ステージの天
板である台盤1と、これに一体的に設けられた円筒状の
案内手段であるガイド2と、その外周面に嵌合する円筒
部材3と、該円筒部材3の図示上端に一体的に結合され
た保持盤4と、保持盤4を台盤1に対して接近、離間さ
せる駆動部である複数のリニアモータ5と、保持盤4を
台盤1に対して回転させる図示しない回転駆動手段を有
し、保持盤4の表面には基板であるウエハW1が真空吸
着力によって吸着される。
【0025】ガイド2の外周面と円筒部材3の内周面
は、ガイド2の外周面に保持された静圧軸受手段である
環状の多孔質パッド7から噴出される加圧流体の静圧に
よって互に非接触に支持され、従って、保持盤4は、円
筒部材3とともにその中心軸(以下、「Z軸」とい
う。)に沿って往復移動(上下動)自在であるととも
に、Z軸のまわりに回転自在であり、また、多孔質パッ
ド7の軸受間隙の許す範囲内において、Z軸に対して傾
斜自在である。すなわち、保持盤4は円筒部材3に沿っ
てZ軸方向とωZ軸方向に移動自在であるとともに、前
記軸受間隙の許す範囲内でωX軸方向とωY軸方向に微
動自在であり、多孔質パッド7のZ軸方向の寸法を小さ
くすることで、ωX軸方向とωY軸方向の移動量すなわ
ちZ軸に対する傾斜角度の許容値を大きくとることがで
きる。さらに、円筒部材3、保持盤4およびこれに吸着
されたウエハW1 の重量の大部分は各リニアモータ5に
設けられた自重支持手段であるシリンダ8内の加圧空気
等加圧流体の圧力によって支持される。
は、ガイド2の外周面に保持された静圧軸受手段である
環状の多孔質パッド7から噴出される加圧流体の静圧に
よって互に非接触に支持され、従って、保持盤4は、円
筒部材3とともにその中心軸(以下、「Z軸」とい
う。)に沿って往復移動(上下動)自在であるととも
に、Z軸のまわりに回転自在であり、また、多孔質パッ
ド7の軸受間隙の許す範囲内において、Z軸に対して傾
斜自在である。すなわち、保持盤4は円筒部材3に沿っ
てZ軸方向とωZ軸方向に移動自在であるとともに、前
記軸受間隙の許す範囲内でωX軸方向とωY軸方向に微
動自在であり、多孔質パッド7のZ軸方向の寸法を小さ
くすることで、ωX軸方向とωY軸方向の移動量すなわ
ちZ軸に対する傾斜角度の許容値を大きくとることがで
きる。さらに、円筒部材3、保持盤4およびこれに吸着
されたウエハW1 の重量の大部分は各リニアモータ5に
設けられた自重支持手段であるシリンダ8内の加圧空気
等加圧流体の圧力によって支持される。
【0026】リニアモータ5は円筒部材3の外側に周方
向に等間隔で配設されている。各リニアモータ5の可動
子5aは内面に永久磁石を有する筒状の枠体であり、該
枠体は保持盤4の底面に固着されており、また、各リニ
アモータ5の固定子5bは、台盤1に立設されたコイル
であり、図1の(b)に示すように、リニアモータコン
トローラ15を介して図示しない駆動回路に接続され、
該駆動回路から供給される電流量に応じてZ軸方向のロ
ーレンツ力が発生し、これによって可動子5aがZ軸方
向に駆動される。各リニアモータ5の駆動量が同じであ
れば、保持盤4はその平面度を維持しつつZ軸方向に移
動し、各リニアモータ5の駆動量を個別に変化させるこ
とによって保持盤4の平面度すなわち傾斜角度(ωX,
ωY)を変化させることができる。
向に等間隔で配設されている。各リニアモータ5の可動
子5aは内面に永久磁石を有する筒状の枠体であり、該
枠体は保持盤4の底面に固着されており、また、各リニ
アモータ5の固定子5bは、台盤1に立設されたコイル
であり、図1の(b)に示すように、リニアモータコン
トローラ15を介して図示しない駆動回路に接続され、
該駆動回路から供給される電流量に応じてZ軸方向のロ
ーレンツ力が発生し、これによって可動子5aがZ軸方
向に駆動される。各リニアモータ5の駆動量が同じであ
れば、保持盤4はその平面度を維持しつつZ軸方向に移
動し、各リニアモータ5の駆動量を個別に変化させるこ
とによって保持盤4の平面度すなわち傾斜角度(ωX,
ωY)を変化させることができる。
【0027】このような位置決めステージは、ウエハW
1 の傾斜角度やZ軸方向の位置を極めて高精度で制御で
きるうえに、位置決めの高速化を大きく促進できるもの
として期待されている。また、前述のように、保持盤4
等の重さをシリンダ8内の加圧流体の圧力によって支持
し、リニアモータ5等によって保持盤4の位置決めを行
なう構成であるため、各リニアモータ5の駆動力のみに
よって保持盤4等の重さを支持しながら保持盤4の位置
決めを行なう場合に比べて、各リニアモータ5の電流負
荷を大きく軽減し、各リニアモータ5の発熱によって保
持盤4やウエハW1 が著しい熱歪を起こすのを回避でき
る。その結果、露光装置等の転写、焼き付け精度が大幅
に改善され、半導体ディバイス等の微細化に容易に対応
できる。
1 の傾斜角度やZ軸方向の位置を極めて高精度で制御で
きるうえに、位置決めの高速化を大きく促進できるもの
として期待されている。また、前述のように、保持盤4
等の重さをシリンダ8内の加圧流体の圧力によって支持
し、リニアモータ5等によって保持盤4の位置決めを行
なう構成であるため、各リニアモータ5の駆動力のみに
よって保持盤4等の重さを支持しながら保持盤4の位置
決めを行なう場合に比べて、各リニアモータ5の電流負
荷を大きく軽減し、各リニアモータ5の発熱によって保
持盤4やウエハW1 が著しい熱歪を起こすのを回避でき
る。その結果、露光装置等の転写、焼き付け精度が大幅
に改善され、半導体ディバイス等の微細化に容易に対応
できる。
【0028】図2に拡大して示すように、各リニアモー
タ5の可動子5aは、保持盤4の底面から懸下されたヨ
ークホルダ5cと、これに保持されたヨーク5dと、ヨ
ーク5dの内側に配設された上下一対の永久磁石5eを
有し、シリンダ8は、ヨークホルダ5cの内側に設けら
れたシリンダ部材8aとローリングシール8bの間に加
圧室18aを形成する。また、各リニアモータ5の固定
子5bは、台盤1に立設されたコイルホルダ5fと、こ
れに保持されたコイル5gと、コイルホルダ5fの上端
からシリンダ8の加圧室18aに突出するピストン5h
を有し、コイルホルダ5fには、コイル5gを冷却する
ための冷却手段である冷却管5iが内蔵されている。
タ5の可動子5aは、保持盤4の底面から懸下されたヨ
ークホルダ5cと、これに保持されたヨーク5dと、ヨ
ーク5dの内側に配設された上下一対の永久磁石5eを
有し、シリンダ8は、ヨークホルダ5cの内側に設けら
れたシリンダ部材8aとローリングシール8bの間に加
圧室18aを形成する。また、各リニアモータ5の固定
子5bは、台盤1に立設されたコイルホルダ5fと、こ
れに保持されたコイル5gと、コイルホルダ5fの上端
からシリンダ8の加圧室18aに突出するピストン5h
を有し、コイルホルダ5fには、コイル5gを冷却する
ための冷却手段である冷却管5iが内蔵されている。
【0029】シリンダ8の配管系18は、図1に示すよ
うに、加圧流体供給源18bから加圧室18aに加圧空
気等の加圧流体を供給する配管18cと、前記加圧流体
の圧力を制御するための制御装置18dを有し、制御装
置18dは、加圧流体供給源18bにそれぞれ接続され
た第1、第2の分岐管18e,18fと、両者を交互に
配管18cに接続するように構成された接続手段である
電磁弁18gと、各分岐管18e,18fに設けられた
圧力制御手段であるレギュレータ18h,18iからな
り、第1の分岐管18eのレギュレータ18hは、図3
の(a)に示すように、リニアモータ5の可動子5aが
第1のZ位置Z1 にあるときに保持盤4等の重さによる
オフセット負荷をゼロにするように加圧流体の圧力を制
御し、第2の分岐管18fのレギュレータ18iは、リ
ニアモータ5の可動子5aが第1のZ位置Z1 より上方
の第2のZ位置Z2 に変位したときに前記オフセット負
荷をゼロにするように加圧流体の圧力を制御する。
うに、加圧流体供給源18bから加圧室18aに加圧空
気等の加圧流体を供給する配管18cと、前記加圧流体
の圧力を制御するための制御装置18dを有し、制御装
置18dは、加圧流体供給源18bにそれぞれ接続され
た第1、第2の分岐管18e,18fと、両者を交互に
配管18cに接続するように構成された接続手段である
電磁弁18gと、各分岐管18e,18fに設けられた
圧力制御手段であるレギュレータ18h,18iからな
り、第1の分岐管18eのレギュレータ18hは、図3
の(a)に示すように、リニアモータ5の可動子5aが
第1のZ位置Z1 にあるときに保持盤4等の重さによる
オフセット負荷をゼロにするように加圧流体の圧力を制
御し、第2の分岐管18fのレギュレータ18iは、リ
ニアモータ5の可動子5aが第1のZ位置Z1 より上方
の第2のZ位置Z2 に変位したときに前記オフセット負
荷をゼロにするように加圧流体の圧力を制御する。
【0030】すなわち、第1、第2の分岐管18e,1
8fのレギュレータ18h,18iは、加圧流体供給源
18bから供給される加圧流体を、予め設定された第
1、第2の圧力値P1 ,P2 (P1 <P2 )に制御する
ように構成され、各分岐管18e,18fを交互に加圧
室18aに接続するための電磁弁18gの切り換えは、
リニアモータコントローラ15の出力に応じて行なわれ
る。なお、リニアモータコントローラ15は電流アンプ
を含む公知のものであり、また、電磁弁18gやレギュ
レータ18h,18iは通常市販されている安価なもの
でよい。
8fのレギュレータ18h,18iは、加圧流体供給源
18bから供給される加圧流体を、予め設定された第
1、第2の圧力値P1 ,P2 (P1 <P2 )に制御する
ように構成され、各分岐管18e,18fを交互に加圧
室18aに接続するための電磁弁18gの切り換えは、
リニアモータコントローラ15の出力に応じて行なわれ
る。なお、リニアモータコントローラ15は電流アンプ
を含む公知のものであり、また、電磁弁18gやレギュ
レータ18h,18iは通常市販されている安価なもの
でよい。
【0031】リニアモータ5の可動子5aが第1のZ位
置Z1 から第2のZ位置Z2 へ移動(上昇)すると、配
管系18の配管剛性のために加圧室18a内の圧力を第
1の圧力値P1 から第2の圧力値P2 に上昇させなけれ
ばならない。第1の分岐管18eが加圧室18aに接続
されたままであれば、図3の(b)に示すように、両圧
力値の差(P2 −P1 )に相当するオフセット負荷がか
かり、その結果、リニアモータ5の発熱量が増大する。
そこで、リニアモータ5の可動子5aが第2のZ位置Z
2 に上昇したときにリニアモータコントローラ15の出
力に基づいて電磁弁18gの切り換えを行ない、第1の
分岐管18eから第2の分岐管18fに切り換えてより
高圧力の加圧流体をシリンダ8に供給し、配管系18の
配管剛性に起因するオフセット負荷を図3の(c)に示
すように相殺する。このようにして、前記オフセット負
荷に起因するリニアモータ5の発熱を防ぐ。
置Z1 から第2のZ位置Z2 へ移動(上昇)すると、配
管系18の配管剛性のために加圧室18a内の圧力を第
1の圧力値P1 から第2の圧力値P2 に上昇させなけれ
ばならない。第1の分岐管18eが加圧室18aに接続
されたままであれば、図3の(b)に示すように、両圧
力値の差(P2 −P1 )に相当するオフセット負荷がか
かり、その結果、リニアモータ5の発熱量が増大する。
そこで、リニアモータ5の可動子5aが第2のZ位置Z
2 に上昇したときにリニアモータコントローラ15の出
力に基づいて電磁弁18gの切り換えを行ない、第1の
分岐管18eから第2の分岐管18fに切り換えてより
高圧力の加圧流体をシリンダ8に供給し、配管系18の
配管剛性に起因するオフセット負荷を図3の(c)に示
すように相殺する。このようにして、前記オフセット負
荷に起因するリニアモータ5の発熱を防ぐ。
【0032】リニアモータ5にかかるオフセット負荷を
完全に除去すれば、リニアモータ5の発熱はその加減速
時のみに限定される。すなわち、リニアモータ5の加速
および減速時にリニアモータ5が発熱するだけであるか
ら、発熱量は極めて少ない。従って、図示しない光源や
投影レンズ系を含む露光手段による露光中に、保持盤4
やウエハW1 が熱歪を発生して著しい転写ずれを起すの
を回避できる。
完全に除去すれば、リニアモータ5の発熱はその加減速
時のみに限定される。すなわち、リニアモータ5の加速
および減速時にリニアモータ5が発熱するだけであるか
ら、発熱量は極めて少ない。従って、図示しない光源や
投影レンズ系を含む露光手段による露光中に、保持盤4
やウエハW1 が熱歪を発生して著しい転写ずれを起すの
を回避できる。
【0033】次に上述した露光装置を利用した半導体デ
ィバイスの製造方法の実施例を説明する。図4は半導体
ディバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネ
ル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製
造のフローを示す。ステップS11(回路設計)では半
導体ディバイスの回路設計を行なう。ステップS12
(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。一方、ステップS13(ウエハ製造)
ではシリコン等の材料を用いて基板であるウエハを製造
する。ステップS14(ウエハプロセス)は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップS15(組立)は後工程と呼ばれ、ステップ
S14によって作製されたウエハを用いて半導体チップ
化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボ
ンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の
工程を含む。ステップS16(検査)ではステップS1
5で作製された半導体ディバイスの動作確認テスト、耐
久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導
体ディバイスが完成し、これが出荷(ステップS17)
される。
ィバイスの製造方法の実施例を説明する。図4は半導体
ディバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネ
ル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製
造のフローを示す。ステップS11(回路設計)では半
導体ディバイスの回路設計を行なう。ステップS12
(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。一方、ステップS13(ウエハ製造)
ではシリコン等の材料を用いて基板であるウエハを製造
する。ステップS14(ウエハプロセス)は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップS15(組立)は後工程と呼ばれ、ステップ
S14によって作製されたウエハを用いて半導体チップ
化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボ
ンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の
工程を含む。ステップS16(検査)ではステップS1
5で作製された半導体ディバイスの動作確認テスト、耐
久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導
体ディバイスが完成し、これが出荷(ステップS17)
される。
【0034】図5は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップS21(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップS22(CVD)ではウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成)ではウ
エハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24
(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステ
ップS25(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布
する。ステップS26(露光)では上記説明した露光装
置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
る。ステップS27(現像)では露光したウエハを現像
する。ステップS28(エッチング)では現像したレジ
スト像以外の部分を削り取る。ステップS29(レジス
ト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかっ
た高集積度の半導体ディバイスを製造することができ
る。
を示す。ステップS21(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップS22(CVD)ではウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成)ではウ
エハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24
(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステ
ップS25(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布
する。ステップS26(露光)では上記説明した露光装
置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
る。ステップS27(現像)では露光したウエハを現像
する。ステップS28(エッチング)では現像したレジ
スト像以外の部分を削り取る。ステップS29(レジス
ト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかっ
た高集積度の半導体ディバイスを製造することができ
る。
【0035】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
で、次に記載するような効果を奏する。
【0036】ウエハ等を保持する保持盤の重さを支える
加圧流体の配管系のオフセット負荷を除去し、保持盤の
駆動部の発熱を大幅に低減できる。これによって、保持
盤やウエハ等の熱変形を回避して、極めて高精度の位置
決めを行ない、露光装置の転写、焼き付けの精度等を大
きく改善できる。また、前記配管系に高価なサーボバル
ブやサーボアンプ等を必要としないため、露光装置等の
高価格化を招くおそれもない。
加圧流体の配管系のオフセット負荷を除去し、保持盤の
駆動部の発熱を大幅に低減できる。これによって、保持
盤やウエハ等の熱変形を回避して、極めて高精度の位置
決めを行ない、露光装置の転写、焼き付けの精度等を大
きく改善できる。また、前記配管系に高価なサーボバル
ブやサーボアンプ等を必要としないため、露光装置等の
高価格化を招くおそれもない。
【図1】一実施例による位置決めステージを示すもの
で、(a)はその模式断面図、(b)はリニアモータと
シリンダの配管系を説明する図である。
で、(a)はその模式断面図、(b)はリニアモータと
シリンダの配管系を説明する図である。
【図2】リニアモータを拡大して示すもので、(a)は
その断面図、(b)は(a)のD−D線に沿ってとった
断面図である。
その断面図、(b)は(a)のD−D線に沿ってとった
断面図である。
【図3】図1のリニアモータの駆動時の電流変化を説明
するものである。
するものである。
【図4】半導体ディバイスの製造工程を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図5】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図6】従来例による位置決めステージを示す模式断面
図である。
図である。
【図7】図6の装置のリニアモータとシリンダの配管系
を説明する図である。
を説明する図である。
【図8】別の従来例のシリンダの配管系を説明する図で
ある。
ある。
【図9】従来例によるリニアモータの駆動時の電流変化
を説明するものである。
を説明するものである。
1 台盤 2 ガイド 4 保持盤 5 リニアモータ 8 シリンダ 15a リニアモータコントローラ 18 配管系 18e,18f 分岐管 18g 電磁弁 18h,18i レギュレータ
Claims (9)
- 【請求項1】 案内手段に沿って移動自在である保持盤
と、該保持盤を移動させる駆動部と、加圧流体によって
前記保持盤の重さを支持する自重支持手段と、それぞれ
前記加圧流体の圧力を制御自在である複数の圧力制御手
段と、前記保持盤の移動量に基づいて前記複数の圧力制
御手段のうちの1つを選択的に前記自重支持手段に接続
する接続手段を有する位置決めステージ。 - 【請求項2】 案内手段が、保持盤を非接触で支持する
静圧軸受手段を有することを特徴とする請求項1記載の
位置決めステージ。 - 【請求項3】 駆動部が、保持盤を所定の方向に往復移
動させるリニアモータを有することを特徴とする請求項
1または2記載の位置決めステージ。 - 【請求項4】 リニアモータが保持盤の周方向に所定の
間隔で少なくとも3個配設されていることを特徴とする
請求項3記載の位置決めステージ。 - 【請求項5】 接続手段が電磁弁であることを特徴とす
る請求項1ないし4いずれか1項記載の位置決めステー
ジ。 - 【請求項6】 加圧流体が加圧空気であることを特徴と
する請求項1ないし5いずれか1項記載の位置決めステ
ージ。 - 【請求項7】 自重支持手段が、リニアモータの内部に
設けられた加圧室を有することを特徴とする請求項3な
いし6いずれか1項記載の位置決めステージ。 - 【請求項8】 リニアモータが、その固定子を冷却する
ための冷却手段を有することを特徴とする請求項3ない
し7いずれか1項記載の位置決めステージ。 - 【請求項9】 請求項1ないし8いずれか1項記載の位
置決めステージと、これによって位置決めされた基板を
露光する露光手段を有する露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735096A JPH09237756A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 位置決めステージおよびこれを用いた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735096A JPH09237756A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 位置決めステージおよびこれを用いた露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237756A true JPH09237756A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=13342493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6735096A Pending JPH09237756A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 位置決めステージおよびこれを用いた露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09237756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488400B1 (ko) * | 2001-02-27 | 2005-05-11 | 캐논 가부시끼가이샤 | 스테이지장치, 노광장치 및 디바이스제조방법과이동안내방법 |
| JP2010160327A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板位置決め方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
| CN113488950A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-08 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 线缆台机构及移动装置 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP6735096A patent/JPH09237756A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488400B1 (ko) * | 2001-02-27 | 2005-05-11 | 캐논 가부시끼가이샤 | 스테이지장치, 노광장치 및 디바이스제조방법과이동안내방법 |
| JP2010160327A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板位置決め方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
| CN113488950A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-08 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 线缆台机构及移动装置 |
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