JPH11315883A - 除振装置、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
除振装置、露光装置およびデバイス製造方法Info
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- JPH11315883A JPH11315883A JP10134240A JP13424098A JPH11315883A JP H11315883 A JPH11315883 A JP H11315883A JP 10134240 A JP10134240 A JP 10134240A JP 13424098 A JP13424098 A JP 13424098A JP H11315883 A JPH11315883 A JP H11315883A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
- G03F7/70725—Stages control
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70833—Mounting of optical systems, e.g. mounting of illumination system, projection system or stage systems on base-plate or ground
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 省スペースでエアダンパの固有振動数を高く
する。また、エアダンパの固有振動数を可変にする。 【解決手段】 駆動方向が鉛直方向で対向するように配
置した一対のエアダンパと、該エアダンパの内圧を制御
する手段とを設け、内圧の調整により固有振動数が可変
となっている。
する。また、エアダンパの固有振動数を可変にする。 【解決手段】 駆動方向が鉛直方向で対向するように配
置した一対のエアダンパと、該エアダンパの内圧を制御
する手段とを設け、内圧の調整により固有振動数が可変
となっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体リソグラフ
ィ工程等で用いる露光装置やこの露光装置に好適な除振
装置、ならびにデバイス生産方法に関するものである。
ィ工程等で用いる露光装置やこの露光装置に好適な除振
装置、ならびにデバイス生産方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体デバイス等の製造に用いら
れる露光装置としては、基板（ウエハやガラス基板）を
ステップ移動させながら基板上の複数の露光領域に原版
（レチクルやマスク）のパターンを投影光学系を介して
順次露光するステップ・アンド・リピート型の露光装置
（ステッパと称することもある）や、ステップ移動と走
査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に
露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露
光装置（スキャナと称することもある）が代表的であ
る。特にステップ・アンド・スキャン型は、スリットに
より制限して投影光学系の比較的光軸に近い部分のみを
使用しているため、より高精度且つ広画角な微細パター
ンの露光が可能となっており、今後の主流になると見ら
れている。
れる露光装置としては、基板（ウエハやガラス基板）を
ステップ移動させながら基板上の複数の露光領域に原版
（レチクルやマスク）のパターンを投影光学系を介して
順次露光するステップ・アンド・リピート型の露光装置
（ステッパと称することもある）や、ステップ移動と走
査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に
露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露
光装置（スキャナと称することもある）が代表的であ
る。特にステップ・アンド・スキャン型は、スリットに
より制限して投影光学系の比較的光軸に近い部分のみを
使用しているため、より高精度且つ広画角な微細パター
ンの露光が可能となっており、今後の主流になると見ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】これらの露光装置
では露光装置が設置される床との間の振動を絶縁するた
めの除振装置が用いられる。除振装置にはしばしばエア
ダンパが用いられる。露光装置はウエハやレチクルを高
速で移動させて位置決めするステージ装置（ウエハステ
ージ、レチクルステージ）を有しており、除振装置に
は、床から露光装置に伝搬する振動の絶縁（除振）と、
露光装置のステージ自身が発生する振動の抑制（制振）
の双方が要求される。この場合、エアダンパは、制振の
ためには、荷重変動に対する応答性の面から固有振動数
がある程度高い方が好ましい一方で、除振のためにはそ
れ程高くない方が好ましい。また、エアダンパの最適の
固有振動数は、荷重によっても変化する。
では露光装置が設置される床との間の振動を絶縁するた
めの除振装置が用いられる。除振装置にはしばしばエア
ダンパが用いられる。露光装置はウエハやレチクルを高
速で移動させて位置決めするステージ装置（ウエハステ
ージ、レチクルステージ）を有しており、除振装置に
は、床から露光装置に伝搬する振動の絶縁（除振）と、
露光装置のステージ自身が発生する振動の抑制（制振）
の双方が要求される。この場合、エアダンパは、制振の
ためには、荷重変動に対する応答性の面から固有振動数
がある程度高い方が好ましい一方で、除振のためにはそ
れ程高くない方が好ましい。また、エアダンパの最適の
固有振動数は、荷重によっても変化する。
【０００４】昨今、処理速度（スループット）の向上に
伴うステージ加速度は増加の一途であり、例えばステッ
プ・アンド・スキャン型の露光装置では、いまやステー
ジの最大加速度はレチクルステージは４Ｇ、ウエハステ
ージは１Ｇにも達する。さらにレチクルや基板の大型化
に伴ってステージの質量やストロークも増大している。
このため、＜移動体の質量＞×＜加速度＞で定義される
駆動力は非常に大きなものとなり、その反力による荷重
は膨大なものである。また、ステージの荷重移動に伴う
偏荷重およびその変動も増大している。
伴うステージ加速度は増加の一途であり、例えばステッ
プ・アンド・スキャン型の露光装置では、いまやステー
ジの最大加速度はレチクルステージは４Ｇ、ウエハステ
ージは１Ｇにも達する。さらにレチクルや基板の大型化
に伴ってステージの質量やストロークも増大している。
このため、＜移動体の質量＞×＜加速度＞で定義される
駆動力は非常に大きなものとなり、その反力による荷重
は膨大なものである。また、ステージの荷重移動に伴う
偏荷重およびその変動も増大している。
【０００５】従来のエアダンパでは、例えば制振性能を
向上させるために固有振動数を上げるには、エアダンパ
の直径を拡げ受圧面積を大きくすることやエアタンク容
量を小さくすることで対応してきた。しかしながら、こ
の方法で固有振動数を高くした場合、エアダンパの直径
を拡げるためにスペースを多く必要とする、また、固有
振動数を変化させることができない、という問題があっ
た。
向上させるために固有振動数を上げるには、エアダンパ
の直径を拡げ受圧面積を大きくすることやエアタンク容
量を小さくすることで対応してきた。しかしながら、こ
の方法で固有振動数を高くした場合、エアダンパの直径
を拡げるためにスペースを多く必要とする、また、固有
振動数を変化させることができない、という問題があっ
た。
【０００６】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、省スペースでエアダンパの固有振動数の高い除振
装置を提供することを目的とする。また、エアダンパの
固有振動数を変化させることが可能な除振装置を提供す
ることをさらなる目的とする。
ので、省スペースでエアダンパの固有振動数の高い除振
装置を提供することを目的とする。また、エアダンパの
固有振動数を変化させることが可能な除振装置を提供す
ることをさらなる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため本発明の除振装置は、駆動方向が鉛直方向
で対向するように配置した一対のエアダンパと、該エア
ダンパの内圧を制御する手段とを有することを特徴とす
る。上記内圧制御手段により、エアダンパの内圧を変更
することにより、エアダンパの固有振動数を変化させる
ことができる。この除振装置内には、駆動方向が水平方
向に対向するように配置した一対のエアダンパをさらに
備えることができる。
達成するため本発明の除振装置は、駆動方向が鉛直方向
で対向するように配置した一対のエアダンパと、該エア
ダンパの内圧を制御する手段とを有することを特徴とす
る。上記内圧制御手段により、エアダンパの内圧を変更
することにより、エアダンパの固有振動数を変化させる
ことができる。この除振装置内には、駆動方向が水平方
向に対向するように配置した一対のエアダンパをさらに
備えることができる。
【０００８】本発明は、露光装置、特にステップ・アン
ド・スキャン型の露光装置（走査型露光装置）に好適に
適用することができる。その場合、被露光基板を搭載す
るステージの加減速時には制振性能を上げるためにエア
ダンパの固有振動数を定速走行時よりも高くし、露光の
ための定速走行時（走査時）には除振性能を上げるため
固有振動数を加減速時よりも低くするのが好ましい。
ド・スキャン型の露光装置（走査型露光装置）に好適に
適用することができる。その場合、被露光基板を搭載す
るステージの加減速時には制振性能を上げるためにエア
ダンパの固有振動数を定速走行時よりも高くし、露光の
ための定速走行時（走査時）には除振性能を上げるため
固有振動数を加減速時よりも低くするのが好ましい。
【０００９】本発明の好ましい実施例の除振装置におい
て、エアダンパは、べローズ構造を有し、前記駆動方向
と直交する方向に対して微動可能である。また、エアダ
ンパの駆動方向と平行な方向に駆動力を発生するリニア
モータを有する。リニアモータを設けることにより、偏
荷重による偏位修正（制振）の応答がさらに高速化す
る。
て、エアダンパは、べローズ構造を有し、前記駆動方向
と直交する方向に対して微動可能である。また、エアダ
ンパの駆動方向と平行な方向に駆動力を発生するリニア
モータを有する。リニアモータを設けることにより、偏
荷重による偏位修正（制振）の応答がさらに高速化す
る。
【００１０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る半導体デバイス製造
用露光装置の概略図である。図２はウエハステージの反
力受けシステムの説明図であり、モデル的に描いたもの
であるため図１とは一部部材形状が異なっている。
る。図１は本発明の一実施例に係る半導体デバイス製造
用露光装置の概略図である。図２はウエハステージの反
力受けシステムの説明図であり、モデル的に描いたもの
であるため図１とは一部部材形状が異なっている。
【００１１】本実施例は、レチクルとウエハを共に同期
走査しながら露光を行ってウエハの１つのショット領域
にレチクルパターンの露光転写を行い、ウエハをステッ
プ移動させることで複数のショット領域にパターンを並
べて転写する、いわゆるステップ・アンド・スキャン型
の走査型露光装置に本発明を適用したものである。
走査しながら露光を行ってウエハの１つのショット領域
にレチクルパターンの露光転写を行い、ウエハをステッ
プ移動させることで複数のショット領域にパターンを並
べて転写する、いわゆるステップ・アンド・スキャン型
の走査型露光装置に本発明を適用したものである。
【００１２】図１の装置は大きくは、露光装置本体の基
礎となるベースフレーム２、原版であるレチクル４を搭
載して移動可能なレチクルステージ５、被露光基板であ
るウエハ６（またはガラス基板）を搭載して移動可能な
ウエハステージ７、レチクル４を照明光で照明する照明
光学系８、レチクル４のパターンをウエハ６に所定の倍
率（例えば４：１）で縮小投影する投影光学系９、投影
光学系９を保持する鏡筒定盤１０、温度調節されたクリ
ーンな空気を供給する空調機械室１１を備えている。
礎となるベースフレーム２、原版であるレチクル４を搭
載して移動可能なレチクルステージ５、被露光基板であ
るウエハ６（またはガラス基板）を搭載して移動可能な
ウエハステージ７、レチクル４を照明光で照明する照明
光学系８、レチクル４のパターンをウエハ６に所定の倍
率（例えば４：１）で縮小投影する投影光学系９、投影
光学系９を保持する鏡筒定盤１０、温度調節されたクリ
ーンな空気を供給する空調機械室１１を備えている。
【００１３】照明光学系８は光源（超高圧水銀ランプな
どの放電灯）を内蔵するか、あるいは露光装置とは別に
床に置かれた不図示の光源装置（エキシマレーザ装置）
からビームラインを経て照明光を導入する。そして各種
レンズや絞りによってスリット光を生成して、レチクル
ステージ５に保持された原版であるレチクル４を上方か
らスリット照明する。
どの放電灯）を内蔵するか、あるいは露光装置とは別に
床に置かれた不図示の光源装置（エキシマレーザ装置）
からビームラインを経て照明光を導入する。そして各種
レンズや絞りによってスリット光を生成して、レチクル
ステージ５に保持された原版であるレチクル４を上方か
らスリット照明する。
【００１４】ベースフレーム２は半導体製造工場のクリ
ーンルームの設置床１の上に設置している。ベースフレ
ーム２は床１に対して高い剛性で固定されており、実質
的に床１と一体もしくは床１の延長と見なすことができ
る。ベースフレーム２は、３本あるいは４本の高剛性の
支柱３を含み、各々の支柱３の上部でアクティブマウン
ト１２（３つまたは４つ）を介して鏡筒定盤１０を鉛直
方向に支えている。アクティブマウント１２は空気ばね
とダンパとアクチュエータを内蔵し、床１からの高周波
振動（床１の固有振動数以上の周波数の振動）が鏡筒定
盤１０に伝わらないようにすると共に、鏡筒定盤１０の
傾きや揺れをアクティブに補償するものである。
ーンルームの設置床１の上に設置している。ベースフレ
ーム２は床１に対して高い剛性で固定されており、実質
的に床１と一体もしくは床１の延長と見なすことができ
る。ベースフレーム２は、３本あるいは４本の高剛性の
支柱３を含み、各々の支柱３の上部でアクティブマウン
ト１２（３つまたは４つ）を介して鏡筒定盤１０を鉛直
方向に支えている。アクティブマウント１２は空気ばね
とダンパとアクチュエータを内蔵し、床１からの高周波
振動（床１の固有振動数以上の周波数の振動）が鏡筒定
盤１０に伝わらないようにすると共に、鏡筒定盤１０の
傾きや揺れをアクティブに補償するものである。
【００１５】投影光学系９を保持する鏡筒定盤１０はさ
らにレチクル支持フレーム１３を介してレチクルステー
ジ定盤１４も支持している。また、鏡筒定盤１０にはレ
チクル４とウエハ６のアライメント状態を検出するため
のアライメント検出器１５を取付けて、鏡筒定盤１０を
基準にしてアライメントを行う。さらに、鏡筒定盤１０
を基準にしてウエハステージ７の位置を検出するため
に、レーザ干渉計も鏡筒定盤１０に取付けている。これ
はＺ方向のウエハステージ７位置を計測するＺ干渉計１
６と、ＸＹ方向のウエハステージ７位置を計測するＸＹ
干渉計１７を有する。干渉計の参照ミラーはＺ干渉計ミ
ラー１８がウエハステージ定盤３１に、ＸＹ干渉計ミラ
ー１９がウエハステージ７に固定している。ここで、Ｚ
干渉計ミラー１８をステージベース部材３３ではなくス
テージ定盤３１に取付けた理由は、ステージ定盤が最終
位置決めすべきステージに近く、またステージベース部
材は力アクチュエータ３８，３９を作動させた際にわず
かに変形する可能性があるが、ステージ定盤はその影響
が小さいから正確な測定ができるためである。
らにレチクル支持フレーム１３を介してレチクルステー
ジ定盤１４も支持している。また、鏡筒定盤１０にはレ
チクル４とウエハ６のアライメント状態を検出するため
のアライメント検出器１５を取付けて、鏡筒定盤１０を
基準にしてアライメントを行う。さらに、鏡筒定盤１０
を基準にしてウエハステージ７の位置を検出するため
に、レーザ干渉計も鏡筒定盤１０に取付けている。これ
はＺ方向のウエハステージ７位置を計測するＺ干渉計１
６と、ＸＹ方向のウエハステージ７位置を計測するＸＹ
干渉計１７を有する。干渉計の参照ミラーはＺ干渉計ミ
ラー１８がウエハステージ定盤３１に、ＸＹ干渉計ミラ
ー１９がウエハステージ７に固定している。ここで、Ｚ
干渉計ミラー１８をステージベース部材３３ではなくス
テージ定盤３１に取付けた理由は、ステージ定盤が最終
位置決めすべきステージに近く、またステージベース部
材は力アクチュエータ３８，３９を作動させた際にわず
かに変形する可能性があるが、ステージ定盤はその影響
が小さいから正確な測定ができるためである。
【００１６】レチクルステージ５はレチクルステージ定
盤１４の上に設置しており、駆動源２０（リニアモー
タ）および静圧軸受けを含む駆動機構によって、走査露
光時には図中左右方向（Ｙ方向）に加速、一定速、減速
の順で移動する。また後述するように、レチクルステー
ジ５の駆動源２０（リニアモータ）の固定子は、走査方
向に沿って、連結部材２１および力アクチュエータ２２
（リニアモータ）を介してレチクルステージ用の反力受
け構造体である空調機械室１１に接続している。力アク
チュエータ２２が発生する可変の推力を駆動源２０と空
調機械室１１の両者の間で伝達することができる。
盤１４の上に設置しており、駆動源２０（リニアモー
タ）および静圧軸受けを含む駆動機構によって、走査露
光時には図中左右方向（Ｙ方向）に加速、一定速、減速
の順で移動する。また後述するように、レチクルステー
ジ５の駆動源２０（リニアモータ）の固定子は、走査方
向に沿って、連結部材２１および力アクチュエータ２２
（リニアモータ）を介してレチクルステージ用の反力受
け構造体である空調機械室１１に接続している。力アク
チュエータ２２が発生する可変の推力を駆動源２０と空
調機械室１１の両者の間で伝達することができる。
【００１７】次に、本実施例のウエハステージ周辺につ
いて説明する。ウエハステージ７はその上に基板である
ウエハ６を搭載し、搭載するウエハ６を水平面（ＸＹ方
向）、鉛直方向（Ｚ方向）への移動と、各方向周りの回
転（ωｘ、ωｙ、ωｚ）の計６軸方向に位置決めするこ
とができる。位置決めのための駆動源としてはリニアモ
ータを採用している。基本的にはＸ方向に直進移動する
ＸステージとＸリニアモータ、Ｘ方向と直交するＹ方向
に移動するＹステージとＹリニアモータによる二次元ス
テージを有し、この上にＺ方向、チルト（ωｘ、ωｙ）
方向、回転方向に移動可能なステージが載っている構造
となっている。各方向のガイドには静圧軸受けを用いて
いる。なお、ウエハステージ７のさらに詳細な構成につ
いては、例えば特開平１−１８８２４１号公報、特開平
３−２４５９３２号公報、特開平６−２６７８２３号公
報などを参照されたい。
いて説明する。ウエハステージ７はその上に基板である
ウエハ６を搭載し、搭載するウエハ６を水平面（ＸＹ方
向）、鉛直方向（Ｚ方向）への移動と、各方向周りの回
転（ωｘ、ωｙ、ωｚ）の計６軸方向に位置決めするこ
とができる。位置決めのための駆動源としてはリニアモ
ータを採用している。基本的にはＸ方向に直進移動する
ＸステージとＸリニアモータ、Ｘ方向と直交するＹ方向
に移動するＹステージとＹリニアモータによる二次元ス
テージを有し、この上にＺ方向、チルト（ωｘ、ωｙ）
方向、回転方向に移動可能なステージが載っている構造
となっている。各方向のガイドには静圧軸受けを用いて
いる。なお、ウエハステージ７のさらに詳細な構成につ
いては、例えば特開平１−１８８２４１号公報、特開平
３−２４５９３２号公報、特開平６−２６７８２３号公
報などを参照されたい。
【００１８】ウエハステージ７はウエハステージ定盤３
１によって支えており、ウエハステージ定盤３１が有す
るＸＹ水平案内面（ガイド面）上を移動する。ウエハス
テージ定盤３１は３本（または４本）の支持足３２によ
ってステージベース部材３３上に支持している。この支
持足３２は高剛性でありダンピング作用は持っていな
い。ステージベース部材３３は３つのマウント３４を介
して３ヶ所でベースフレーム２によって鉛直方向に支持
している。ステージベース部材３３およびそれに搭載さ
れた部材の荷重は、基本的には３つのマウント３４で大
半を支えており、マウント３４で受けた荷重は床１と実
質一体のベースフレーム２で受けているため、実質的に
はウエハステージ７の基本的な荷重は床１で支えている
のに等しい。マウント３４には大きな荷重を支えること
ができる空気ばね（エアダンパ）を用いている。
１によって支えており、ウエハステージ定盤３１が有す
るＸＹ水平案内面（ガイド面）上を移動する。ウエハス
テージ定盤３１は３本（または４本）の支持足３２によ
ってステージベース部材３３上に支持している。この支
持足３２は高剛性でありダンピング作用は持っていな
い。ステージベース部材３３は３つのマウント３４を介
して３ヶ所でベースフレーム２によって鉛直方向に支持
している。ステージベース部材３３およびそれに搭載さ
れた部材の荷重は、基本的には３つのマウント３４で大
半を支えており、マウント３４で受けた荷重は床１と実
質一体のベースフレーム２で受けているため、実質的に
はウエハステージ７の基本的な荷重は床１で支えている
のに等しい。マウント３４には大きな荷重を支えること
ができる空気ばね（エアダンパ）を用いている。
【００１９】図３は、マウント３４として用いられる除
振装置の構成を示す。７１ａ，７１ｂは鉛直方向に駆動
力を有する一対のエアダンパで、エアダンパ７１ａとエ
アダンパ７１ｂとは互いに逆方向の駆動力、すなわちエ
アダンパ７１ａは上向きの、エアダンパ７１ｂは下向き
の駆動力を有しプッシュプル構成となっている。また、
７２ａ，７２ｂは水平方向に駆動力を有するエアダンパ
で、エアダンパ７２ａとエアダンパ７２ｂとは互いに逆
方向（図面で右方向と左方向）の駆動力を有しプッシュ
プル構成となっている。水平方向に駆動力を有するエア
ダンパは必要に応じて図面の前後方向にも一対が設けら
れる。プッシュプル構成としたため駆動特性に方向性を
なくすことが出来、露光装置の構造体の変形が小さく静
定までの時間が短縮する。
振装置の構成を示す。７１ａ，７１ｂは鉛直方向に駆動
力を有する一対のエアダンパで、エアダンパ７１ａとエ
アダンパ７１ｂとは互いに逆方向の駆動力、すなわちエ
アダンパ７１ａは上向きの、エアダンパ７１ｂは下向き
の駆動力を有しプッシュプル構成となっている。また、
７２ａ，７２ｂは水平方向に駆動力を有するエアダンパ
で、エアダンパ７２ａとエアダンパ７２ｂとは互いに逆
方向（図面で右方向と左方向）の駆動力を有しプッシュ
プル構成となっている。水平方向に駆動力を有するエア
ダンパは必要に応じて図面の前後方向にも一対が設けら
れる。プッシュプル構成としたため駆動特性に方向性を
なくすことが出来、露光装置の構造体の変形が小さく静
定までの時間が短縮する。
【００２０】これらのエアダンパはいずれもベローズ構
造を有するものであり、不図示のエアバルブおよび配管
等を介してエアタンクおよびコンプレッサなどからなる
エア源に接続されている。エアバルブは不図示のシーケ
ンサなどからなる制御装置に接続されている。制御装置
は、エアダンパの内圧をスキャン開始および停止のため
の加減速時は定速時よりも高くしてエアダンパの固有振
動数を高くし、定速で走査する露光時は加減速時よりも
内圧を低くして固有振動数を低くする。これにより、ス
テージ５，７の加減速時の駆動反力の大きい時はそれに
よる振動を床に伝えないように制振性能を高くし、定速
走査時は床からの振動が露光に影響しないように除振性
能を高くしている。この除振装置においては、エアダン
パの駆動方向と平行な方向に駆動力を発生するリニアモ
ータを設けて、いわゆるアクティブダンパを構成するこ
とにより、さらに制振性能を向上させることができる。
造を有するものであり、不図示のエアバルブおよび配管
等を介してエアタンクおよびコンプレッサなどからなる
エア源に接続されている。エアバルブは不図示のシーケ
ンサなどからなる制御装置に接続されている。制御装置
は、エアダンパの内圧をスキャン開始および停止のため
の加減速時は定速時よりも高くしてエアダンパの固有振
動数を高くし、定速で走査する露光時は加減速時よりも
内圧を低くして固有振動数を低くする。これにより、ス
テージ５，７の加減速時の駆動反力の大きい時はそれに
よる振動を床に伝えないように制振性能を高くし、定速
走査時は床からの振動が露光に影響しないように除振性
能を高くしている。この除振装置においては、エアダン
パの駆動方向と平行な方向に駆動力を発生するリニアモ
ータを設けて、いわゆるアクティブダンパを構成するこ
とにより、さらに制振性能を向上させることができる。
【００２１】図１，２に戻って、ステージベース部材３
３の真下には、大きな質量の反力受け構造体３５（反力
受けパレット）が位置している。反力受け構造体３５は
ステージベース部材３３の下方に位置しているため、床
１への装置の設置占有面積を小さくすることができる。
３の真下には、大きな質量の反力受け構造体３５（反力
受けパレット）が位置している。反力受け構造体３５は
ステージベース部材３３の下方に位置しているため、床
１への装置の設置占有面積を小さくすることができる。
【００２２】反力受け構造体３５の支持は、鉛直方向に
関しては床１に対して４つの鉛直弾性支持体３６で行っ
ている。また、水平方向に関してはステージベース部材
３３を支柱３の側面（もしくは床１に固定した部材の側
面）に対して、ＸＹの２方向に対応してそれぞれ設けた
水平弾性支持体３７で支持している（図１、図２ではＹ
方向の水平弾性支持体３７のみを図示している）。これ
ら鉛直弾性支持体３６や水平弾性支持体３７は、ともに
ばね要素とダンパ要素を有しており、例えば防振ゴムや
空気ばね、あるいはばね要素としてスプリングや板ば
ね、ダンパ要素としてオイル粘性や電磁流体などが好適
である。ばね要素とダンピング要素を有しているという
ことは、見方を変えれば、所定の周波数範囲の振動伝達
を遮断する機械的フィルタ機能を有しているということ
である。本実施例では、少なくとも床の固有振動数およ
び装置の固有振動数を含む高周波振動の伝達を遮断す
る。なお、図１では水平弾性支持体３７は反力受け構造
体３５とベースフレーム２の支柱３との間に設けている
が、図２に示すように、床１に固定した固定部材４１と
反力受け構造体３５との間に設けるようにしても良い。
関しては床１に対して４つの鉛直弾性支持体３６で行っ
ている。また、水平方向に関してはステージベース部材
３３を支柱３の側面（もしくは床１に固定した部材の側
面）に対して、ＸＹの２方向に対応してそれぞれ設けた
水平弾性支持体３７で支持している（図１、図２ではＹ
方向の水平弾性支持体３７のみを図示している）。これ
ら鉛直弾性支持体３６や水平弾性支持体３７は、ともに
ばね要素とダンパ要素を有しており、例えば防振ゴムや
空気ばね、あるいはばね要素としてスプリングや板ば
ね、ダンパ要素としてオイル粘性や電磁流体などが好適
である。ばね要素とダンピング要素を有しているという
ことは、見方を変えれば、所定の周波数範囲の振動伝達
を遮断する機械的フィルタ機能を有しているということ
である。本実施例では、少なくとも床の固有振動数およ
び装置の固有振動数を含む高周波振動の伝達を遮断す
る。なお、図１では水平弾性支持体３７は反力受け構造
体３５とベースフレーム２の支柱３との間に設けている
が、図２に示すように、床１に固定した固定部材４１と
反力受け構造体３５との間に設けるようにしても良い。
【００２３】また、ステージベース部材３３と反力受け
構造体３５の間には、鉛直および水平方向のそれぞれの
方向に推力を発生する力アクチュエータが介在してい
る。鉛直方向に関しては複数（４つ）の鉛直力アクチュ
エータ３８を有し、水平方向に関しては走査露光の方向
（Ｙ方向）に対応して複数（２つ）設けている。上方か
ら見たとき、４つの鉛直力アクチュエータ３８は４つの
鉛直弾性支持体３６とにほぼ同位置に設けている（図４
または図５参照）。これら力アクチュエータが発生する
可変の推力によって両者の間での力伝達を制御可能とな
っている。ここで、ウエハステージ７の重心高さ（図１
の重心記号４５で示す）と水平力アクチュエータ３９の
力作用位置の高さとはほぼ等しくなっている。このた
め、反力と同一高さに補償力を与えることができるので
効果的に反力をキャンセルすることができる。
構造体３５の間には、鉛直および水平方向のそれぞれの
方向に推力を発生する力アクチュエータが介在してい
る。鉛直方向に関しては複数（４つ）の鉛直力アクチュ
エータ３８を有し、水平方向に関しては走査露光の方向
（Ｙ方向）に対応して複数（２つ）設けている。上方か
ら見たとき、４つの鉛直力アクチュエータ３８は４つの
鉛直弾性支持体３６とにほぼ同位置に設けている（図４
または図５参照）。これら力アクチュエータが発生する
可変の推力によって両者の間での力伝達を制御可能とな
っている。ここで、ウエハステージ７の重心高さ（図１
の重心記号４５で示す）と水平力アクチュエータ３９の
力作用位置の高さとはほぼ等しくなっている。このた
め、反力と同一高さに補償力を与えることができるので
効果的に反力をキャンセルすることができる。
【００２４】さらに、ステージベース部材３３の上には
加速度センサ４０を取付け、鉛直ならびに水平（Ｙ方
向）の加速度を測定することができる。なお、加速度セ
ンサ４０はウエハステージ定盤３１上に取付けてもよ
い。
加速度センサ４０を取付け、鉛直ならびに水平（Ｙ方
向）の加速度を測定することができる。なお、加速度セ
ンサ４０はウエハステージ定盤３１上に取付けてもよ
い。
【００２５】本実施例では、力アクチュエータとしては
リニアモータを採用している。リニアモータを使うこと
の意義は以下の通りである。すなわち、リニアモータは
制御応答性が高く発生力を高速に制御することができ
る。加えてリニアモータは固定子と可動子が非接触であ
り、両者の間はローレンツ力によって力が働く。このた
め、ローレンツ力によって非接触を保ちながらステージ
の駆動反力をステージベース部材３３から反力受け構造
体３５へ伝達することができる一方、非接触であるため
振動伝達を遮断する機械的フィルタ機能も備えている。
つまり、リニアモータは非接触型アクチュエータとして
の機能と機械的フィルタとしての機能を兼ね備え、本シ
ステムに非常に適している。なお、力アクチュエータと
しては、ローレンツ力を利用したリニアモータの代わり
に、電磁マグネット力を利用した電磁アクチュエータ、
空気圧や油圧等の流体圧による流体アクチュエータ、あ
るいはピエゾ素子を用いた機械的アクチュエータなどを
用いることもできる。
リニアモータを採用している。リニアモータを使うこと
の意義は以下の通りである。すなわち、リニアモータは
制御応答性が高く発生力を高速に制御することができ
る。加えてリニアモータは固定子と可動子が非接触であ
り、両者の間はローレンツ力によって力が働く。このた
め、ローレンツ力によって非接触を保ちながらステージ
の駆動反力をステージベース部材３３から反力受け構造
体３５へ伝達することができる一方、非接触であるため
振動伝達を遮断する機械的フィルタ機能も備えている。
つまり、リニアモータは非接触型アクチュエータとして
の機能と機械的フィルタとしての機能を兼ね備え、本シ
ステムに非常に適している。なお、力アクチュエータと
しては、ローレンツ力を利用したリニアモータの代わり
に、電磁マグネット力を利用した電磁アクチュエータ、
空気圧や油圧等の流体圧による流体アクチュエータ、あ
るいはピエゾ素子を用いた機械的アクチュエータなどを
用いることもできる。
【００２６】本実施例においては、鏡筒定盤１０で実質
一体化されたレチクルステージ５と投影光学系９は、ア
クティブマウント１２によってベースフレーム２の支柱
３を介して実質的に床１に対して鉛直方向に支持してい
る。一方、ウエハステージ７およびステージベース部材
３３はマウント３４によってベースフレームを介して実
質的に床１に対して鉛直方向に支持している。このマウ
ント３４を第１マウント、アクティブマウント１２を第
２マウントと考えると、第１マウントと第２マウントに
よって、ウエハステージとレチクルステージとは床に対
して互いに独立に支持された構成となっており、振動や
揺れに対して相互干渉が起きないような系になってい
る。
一体化されたレチクルステージ５と投影光学系９は、ア
クティブマウント１２によってベースフレーム２の支柱
３を介して実質的に床１に対して鉛直方向に支持してい
る。一方、ウエハステージ７およびステージベース部材
３３はマウント３４によってベースフレームを介して実
質的に床１に対して鉛直方向に支持している。このマウ
ント３４を第１マウント、アクティブマウント１２を第
２マウントと考えると、第１マウントと第２マウントに
よって、ウエハステージとレチクルステージとは床に対
して互いに独立に支持された構成となっており、振動や
揺れに対して相互干渉が起きないような系になってい
る。
【００２７】また、ステージベース部材３３はマウント
３４で鉛直方向に床に対して鉛直方向に支持し、反力受
け構造体３５は弾性鉛直支持体３６によって実質的に床
に対して鉛直方向に支持しており、両者は力アクチュエ
ータ（３８，３９）を除けば独立して床に支持された構
成となっている。
３４で鉛直方向に床に対して鉛直方向に支持し、反力受
け構造体３５は弾性鉛直支持体３６によって実質的に床
に対して鉛直方向に支持しており、両者は力アクチュエ
ータ（３８，３９）を除けば独立して床に支持された構
成となっている。
【００２８】図４および図５は、反力受けシステムの構
成部材を上方から見た図である。図４はベースフレーム
２の支柱３（アクティブマウント１２）の数が３つの場
合を示す。上方から見たとき、３つのマウント３４の各
代表点（重心位置）を結んだ三角形と、３つのアクティ
ブマウント１２の各代表点（重心位置）を結んだ三角形
がいずれもほぼ二等辺三角形を形成している。そして、
各二等辺三角形の重心位置同士がほぼ一致している。さ
らに投影光学系９の光軸（重心位置）もこれら三角形の
重心位置とほぼ一致している。
成部材を上方から見た図である。図４はベースフレーム
２の支柱３（アクティブマウント１２）の数が３つの場
合を示す。上方から見たとき、３つのマウント３４の各
代表点（重心位置）を結んだ三角形と、３つのアクティ
ブマウント１２の各代表点（重心位置）を結んだ三角形
がいずれもほぼ二等辺三角形を形成している。そして、
各二等辺三角形の重心位置同士がほぼ一致している。さ
らに投影光学系９の光軸（重心位置）もこれら三角形の
重心位置とほぼ一致している。
【００２９】図５は支柱３（アクティブマウント１２）
の数が４つの場合を示す。上方から見たとき、３つのマ
ウント３４の各代表点（重心位置）を結んだ三角形と、
４つのアクティブマウント１２の各代表点（重心位置）
を結んだ四角形（長方形）の重心位置とがほぼ一致して
いる。さらに投影光学系９の光軸（重心位置）もこれら
重心位置とほぼ一致している。
の数が４つの場合を示す。上方から見たとき、３つのマ
ウント３４の各代表点（重心位置）を結んだ三角形と、
４つのアクティブマウント１２の各代表点（重心位置）
を結んだ四角形（長方形）の重心位置とがほぼ一致して
いる。さらに投影光学系９の光軸（重心位置）もこれら
重心位置とほぼ一致している。
【００３０】ここで、マウント３４を第１マウントと
し、アクティブマウント１２を第２マウントとしたと
き、上方から見たとき、複数の第２マウントの内側の領
域に複数の第１マウントが配置された位置関係になって
いる。さらに、ウエハステージ定盤３１はステージベー
ス部材３３上に３つの支持足３２で支持されているが、
上方から見たとき、複数の第１マウントの内側の領域に
３つの支持足３２が配置された位置関係となっている。
また、上方から見たときに、レチクルステージ５は上記
一致している重心位置を通って移動するようになってい
る。これにより、高速の走査露光に際して装置の不要な
傾きを生じにくい系となっている。
し、アクティブマウント１２を第２マウントとしたと
き、上方から見たとき、複数の第２マウントの内側の領
域に複数の第１マウントが配置された位置関係になって
いる。さらに、ウエハステージ定盤３１はステージベー
ス部材３３上に３つの支持足３２で支持されているが、
上方から見たとき、複数の第１マウントの内側の領域に
３つの支持足３２が配置された位置関係となっている。
また、上方から見たときに、レチクルステージ５は上記
一致している重心位置を通って移動するようになってい
る。これにより、高速の走査露光に際して装置の不要な
傾きを生じにくい系となっている。
【００３１】図１、図２に戻って、レチクルステージの
反力受け構造体である空調機械室１１は、ダンピング作
用を持った弾性支持体２３を介して床１の上に支持して
いる。弾性支持体２３は機械的フィルタとして捉えるこ
ともでき、少なくとも床の固有振動数（例えば２０〜４
０Ｈｚ）および露光装置の固有振動数（例えば１０〜３
０Ｈｚ）を含む高周波振動の伝達を遮断する。
反力受け構造体である空調機械室１１は、ダンピング作
用を持った弾性支持体２３を介して床１の上に支持して
いる。弾性支持体２３は機械的フィルタとして捉えるこ
ともでき、少なくとも床の固有振動数（例えば２０〜４
０Ｈｚ）および露光装置の固有振動数（例えば１０〜３
０Ｈｚ）を含む高周波振動の伝達を遮断する。
【００３２】空調機械室１１内には送風ファン、温調装
置（加熱器や冷凍器）、ケミカルフィルタなどを内蔵し
ており、露光装置チャンバ内に温度調節された気体を循
環させる。基本的には上方からダウンフローによって温
調気体を供給するが、投影光学系９ならびにウエハステ
ージ７（特にレーザ干渉計光路付近）に向けても局所的
に温調気体を吹出す。このための吹出口を設けて、吹出
口には気体中の微粒子をトラップする気体フィルタを取
付けている。図２に示すように、吹出口５０には空調機
械室１１からダクト５１を経て温調気体を供給してい
る。吹出口５０は反力受け構造体３５に取付けた支持体
５２によって支えている。気体フィルタは気体の流れに
とっては抵抗となるため動作中は吹出口がかなり振動す
る。そこで本実施例では気体フィルタを取付けた吹出口
５０を振動に対する許容度が大きい反力受け構造体３５
で支持している。すなわち、気体フィルタを取付けた吹
出口５０を振動に対する許容度が大きい反力受け構造体
で支持することで、吹出口５０の振動がウエハステージ
７の位置決め精度に与える悪影響を軽減することができ
る。
置（加熱器や冷凍器）、ケミカルフィルタなどを内蔵し
ており、露光装置チャンバ内に温度調節された気体を循
環させる。基本的には上方からダウンフローによって温
調気体を供給するが、投影光学系９ならびにウエハステ
ージ７（特にレーザ干渉計光路付近）に向けても局所的
に温調気体を吹出す。このための吹出口を設けて、吹出
口には気体中の微粒子をトラップする気体フィルタを取
付けている。図２に示すように、吹出口５０には空調機
械室１１からダクト５１を経て温調気体を供給してい
る。吹出口５０は反力受け構造体３５に取付けた支持体
５２によって支えている。気体フィルタは気体の流れに
とっては抵抗となるため動作中は吹出口がかなり振動す
る。そこで本実施例では気体フィルタを取付けた吹出口
５０を振動に対する許容度が大きい反力受け構造体３５
で支持している。すなわち、気体フィルタを取付けた吹
出口５０を振動に対する許容度が大きい反力受け構造体
で支持することで、吹出口５０の振動がウエハステージ
７の位置決め精度に与える悪影響を軽減することができ
る。
【００３３】空調機械室１１内の下方の空間には露光装
置の制御装置３０を内蔵している。制御装置３０は露光
装置の動作シーケンス制御、力アクチュエータの駆動制
御、アクティブマウントの駆動制御などを行う。
置の制御装置３０を内蔵している。制御装置３０は露光
装置の動作シーケンス制御、力アクチュエータの駆動制
御、アクティブマウントの駆動制御などを行う。
【００３４】次に、上記構成の装置の動作について説明
する。ステップ・アンド・スキャンの基本的な動作シー
ケンスは、ウエハステージをＸ方向もしくはＹ方向にス
テップ移動させて転写すべきショット領域を位置決めす
るステップ動作と、レチクルステージとウエハステージ
をＹ方向に同期移動させながら走査露光を行うスキャン
動作とを繰り返すものである。スキャン動作において
は、スリット形状の照明光に対して、レチクルステージ
５とウエハステージ７を共に同期的に所定の速度比（本
実施例では４：１）で定速で移動させることによって、
レチクル４のパターン全体をウエハ６の１つのショット
領域に走査露光転写する。
する。ステップ・アンド・スキャンの基本的な動作シー
ケンスは、ウエハステージをＸ方向もしくはＹ方向にス
テップ移動させて転写すべきショット領域を位置決めす
るステップ動作と、レチクルステージとウエハステージ
をＹ方向に同期移動させながら走査露光を行うスキャン
動作とを繰り返すものである。スキャン動作において
は、スリット形状の照明光に対して、レチクルステージ
５とウエハステージ７を共に同期的に所定の速度比（本
実施例では４：１）で定速で移動させることによって、
レチクル４のパターン全体をウエハ６の１つのショット
領域に走査露光転写する。
【００３５】レチクルステージ５ならびにウエハステー
ジ７の駆動に際しては、走査開始時には加速、終了時に
は減速によってそれぞれ加速度が生じ、ステージを移動
させる駆動源であるリニアモータは、＜ステージ移動体
の質量＞×＜加速度＞だけの駆動力を発生する必要があ
る。そして、この駆動力の反力がリニアモータ固定子に
水平方向に作用し、固定子からこれを支持するステージ
定盤を介してステージベース部材３３に伝わる。反力は
本来は水平方向（Ｙ方向）にのみ生ずるが、ステージの
駆動源とステージベース部材３３の重心位置高さが異な
ることでモーメントを生じ、これによりステージベース
部材３３には水平方向のみならず鉛直方向にも反力の影
響が作用する。この反力によって露光装置の機構系の固
有振動が励起されると大きな振動となる。
ジ７の駆動に際しては、走査開始時には加速、終了時に
は減速によってそれぞれ加速度が生じ、ステージを移動
させる駆動源であるリニアモータは、＜ステージ移動体
の質量＞×＜加速度＞だけの駆動力を発生する必要があ
る。そして、この駆動力の反力がリニアモータ固定子に
水平方向に作用し、固定子からこれを支持するステージ
定盤を介してステージベース部材３３に伝わる。反力は
本来は水平方向（Ｙ方向）にのみ生ずるが、ステージの
駆動源とステージベース部材３３の重心位置高さが異な
ることでモーメントを生じ、これによりステージベース
部材３３には水平方向のみならず鉛直方向にも反力の影
響が作用する。この反力によって露光装置の機構系の固
有振動が励起されると大きな振動となる。
【００３６】この反力の影響による振動や揺れを軽減す
るための反力受けシステムの基本的な技術思想は、ステ
ージの駆動に伴う反力を、所定範囲の振動周波数に関し
て床からアイソレーションされた反力受け構造体に逃が
すというものである。この所定範囲の振動周波数とは、
少なくとも床の固有振動数である２０〜４０Ｈｚをカバ
ーする、例えば１０Ｈｚ以上の高周波振動である。つま
り、床の加振を軽減するために反力受け構造体それ自体
は振動しても構わないという考え方をとっている。な
お、上記所定範囲の下限値は１０Ｈｚに限らず、１０〜
４０Ｈｚ程度の範囲で、床の固有振動数以下であれば良
い。
るための反力受けシステムの基本的な技術思想は、ステ
ージの駆動に伴う反力を、所定範囲の振動周波数に関し
て床からアイソレーションされた反力受け構造体に逃が
すというものである。この所定範囲の振動周波数とは、
少なくとも床の固有振動数である２０〜４０Ｈｚをカバ
ーする、例えば１０Ｈｚ以上の高周波振動である。つま
り、床の加振を軽減するために反力受け構造体それ自体
は振動しても構わないという考え方をとっている。な
お、上記所定範囲の下限値は１０Ｈｚに限らず、１０〜
４０Ｈｚ程度の範囲で、床の固有振動数以下であれば良
い。
【００３７】これを実現するために本実施例では、被露
光基板を搭載して移動可能なステージと、該ステージを
支持するステージベース部材と、該ステージを駆動した
際の反力を受ける前記ステージベース部材とは異なる反
力受け構造体とを有し、該反力受け構造体と床との間で
所定周波数以上の振動伝達が遮断されている。
光基板を搭載して移動可能なステージと、該ステージを
支持するステージベース部材と、該ステージを駆動した
際の反力を受ける前記ステージベース部材とは異なる反
力受け構造体とを有し、該反力受け構造体と床との間で
所定周波数以上の振動伝達が遮断されている。
【００３８】ここで、制御手段３０は、ステージの駆動
に応じてフィードフォワード制御（予測制御）によって
前記力アクチュエータの駆動を制御する。これには以下
の２種類がある。
に応じてフィードフォワード制御（予測制御）によって
前記力アクチュエータの駆動を制御する。これには以下
の２種類がある。
【００３９】第１に、ステージの加速または減速に対応
して力アクチュエータをフィードフォワード制御して、
加減速時の反力によるステージベース部材３３の振動や
揺れを軽減する。具体的には、反力によって各アクチュ
エータに作用する力に相当する力を予測して、各力アク
チュエータで同等の力を発生することで、反力をキャン
セルする。力アクチュエータが発生した力はステージベ
ース部材３３と共に反力受け構造体３５にも作用する
が、反力受け構造体３５は弾性支持体３６，３７（機械
的フィルタ手段に相当）で床１またはベースフレーム２
に支持されているため、床１への高周波振動伝達がフィ
ルタリングされる。
して力アクチュエータをフィードフォワード制御して、
加減速時の反力によるステージベース部材３３の振動や
揺れを軽減する。具体的には、反力によって各アクチュ
エータに作用する力に相当する力を予測して、各力アク
チュエータで同等の力を発生することで、反力をキャン
セルする。力アクチュエータが発生した力はステージベ
ース部材３３と共に反力受け構造体３５にも作用する
が、反力受け構造体３５は弾性支持体３６，３７（機械
的フィルタ手段に相当）で床１またはベースフレーム２
に支持されているため、床１への高周波振動伝達がフィ
ルタリングされる。
【００４０】第２に、ステージの移動に伴う荷重移動に
対応して力アクチュエータをフィードフォワード制御す
る。これはステージの移動に伴ってステージの重心位置
が水平方向で変化するために、ステージベース部材３３
が傾く力がステージからステージベース部材３３に作用
する。これを軽減するためにステージの移動に伴って偏
荷重を予測して、複数の鉛直力アクチュエータ３８の発
生力を個別に変化させる。ステージベース部材３３なら
びにその上の移動部材の荷重は基本的には３つのマウン
ト３４で支えているが、移動に伴う荷重の変化分だけを
力アクチュエータによってアクティブに補償している。
対応して力アクチュエータをフィードフォワード制御す
る。これはステージの移動に伴ってステージの重心位置
が水平方向で変化するために、ステージベース部材３３
が傾く力がステージからステージベース部材３３に作用
する。これを軽減するためにステージの移動に伴って偏
荷重を予測して、複数の鉛直力アクチュエータ３８の発
生力を個別に変化させる。ステージベース部材３３なら
びにその上の移動部材の荷重は基本的には３つのマウン
ト３４で支えているが、移動に伴う荷重の変化分だけを
力アクチュエータによってアクティブに補償している。
【００４１】また、制御手段３０はフィードフォワード
制御だけでなく、フィードバック制御も行っている。こ
れはステージベース部材３３上に取付けた加速度センサ
４０の検出加速度（鉛直方向、水平方向）を、鉛直力ア
クチュエータ３８ならびに水平力アクチュエータ３９の
制御にフィードバックすることで、予期しない外乱振動
の影響を軽減しウエハステージ７の揺れをより小さくす
るものである。
制御だけでなく、フィードバック制御も行っている。こ
れはステージベース部材３３上に取付けた加速度センサ
４０の検出加速度（鉛直方向、水平方向）を、鉛直力ア
クチュエータ３８ならびに水平力アクチュエータ３９の
制御にフィードバックすることで、予期しない外乱振動
の影響を軽減しウエハステージ７の揺れをより小さくす
るものである。
【００４２】ところで、マウント３４はステージベース
部材３３を実質的に床１またはベースフレーム２に弾性
支持するものであるが、マウント３４は一種の機械的フ
ィルタ手段となっており、床１からの振動がステージベ
ース部材３３に伝わらないようになっている。これによ
り本実施例の装置は、（１）ステージの駆動反力による
振動を床に伝えない（制振）、（２）床の振動をステー
ジに伝えない（除振）、の両方を満たす優れたものとな
っている。
部材３３を実質的に床１またはベースフレーム２に弾性
支持するものであるが、マウント３４は一種の機械的フ
ィルタ手段となっており、床１からの振動がステージベ
ース部材３３に伝わらないようになっている。これによ
り本実施例の装置は、（１）ステージの駆動反力による
振動を床に伝えない（制振）、（２）床の振動をステー
ジに伝えない（除振）、の両方を満たす優れたものとな
っている。
【００４３】なお、以上はウエハステージ側の反力受け
システムについて詳細に説明してきたが、レチクルステ
ージ側も同様の思想の反力受けシステムとなっている。
すなわち、レチクルステージ５を支持する鏡筒定盤１０
と、鏡筒定盤１０を実質的に床１またはベースフレーム
２に鉛直方向に弾性支持するマウント（アクティブマウ
ント１２）と、該レチクルステージ５を駆動した際の反
力を受ける力アクチュエータ２２を含む反力受け構造体
（空調機械室１１）と、反力受け構造体を実質的に床１
もしくはベースフレーム２に弾性支持する弾性支持体２
３とを備えた構成になっており、制御手段３０は力アク
チュエータ２２をフィードフォワード制御することによ
って、レチクルステージ５の移動に伴う反力の影響を補
償している。これにより、同期移動するウエハステージ
ならびにレチクルステージをともに反力受けを行なうた
め、床の加振が極めて小さい優れたステップ・アンド・
スキャン型の露光装置を提供することができる。
システムについて詳細に説明してきたが、レチクルステ
ージ側も同様の思想の反力受けシステムとなっている。
すなわち、レチクルステージ５を支持する鏡筒定盤１０
と、鏡筒定盤１０を実質的に床１またはベースフレーム
２に鉛直方向に弾性支持するマウント（アクティブマウ
ント１２）と、該レチクルステージ５を駆動した際の反
力を受ける力アクチュエータ２２を含む反力受け構造体
（空調機械室１１）と、反力受け構造体を実質的に床１
もしくはベースフレーム２に弾性支持する弾性支持体２
３とを備えた構成になっており、制御手段３０は力アク
チュエータ２２をフィードフォワード制御することによ
って、レチクルステージ５の移動に伴う反力の影響を補
償している。これにより、同期移動するウエハステージ
ならびにレチクルステージをともに反力受けを行なうた
め、床の加振が極めて小さい優れたステップ・アンド・
スキャン型の露光装置を提供することができる。
【００４４】＜デバイス製造方法＞次に上記説明したい
ずれかの露光装置を利用したデバイス製造方法の例を説
明する。図６は微小デバイス（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１（回路
設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ
２（レチクル製作）では設計したパターンを形成したレ
チクルを製作する。一方、ステップ３（基板製造）では
シリコンやガラス等の材料を用いて基板を製造する。ス
テップ４（基板プロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意
したレチクルと基板を用いて、リソグラフィ技術によっ
て基板上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組
み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製さ
れた基板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６
（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの
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バイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
ずれかの露光装置を利用したデバイス製造方法の例を説
明する。図６は微小デバイス（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１（回路
設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ
２（レチクル製作）では設計したパターンを形成したレ
チクルを製作する。一方、ステップ３（基板製造）では
シリコンやガラス等の材料を用いて基板を製造する。ス
テップ４（基板プロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意
したレチクルと基板を用いて、リソグラフィ技術によっ
て基板上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組
み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製さ
れた基板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６
（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの
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バイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
【００４５】図７は上記基板プロセスの詳細なフローを
示す。ステップ１１（酸化）では基板の表面を酸化させ
る。ステップ１２（ＣＶＤ）では基板表面に絶縁膜を形
成する。ステップ１３（電極形成）では基板上に電極を
蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）
では基板にイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト
処理）では基板にレジストを塗布する。ステップ１６
（露光）では上記説明した露光装置によってレチクルの
回路パターンを基板の複数のショット領域に並べて焼付
露光する。ステップ１７（現像）では露光した基板を現
像する。ステップ１８（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１９（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、基板上に多重に回路パターンが形成される。本実
施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高
精度デバイスを高い生産性すなわち低コストで製造する
ことができる。
示す。ステップ１１（酸化）では基板の表面を酸化させ
る。ステップ１２（ＣＶＤ）では基板表面に絶縁膜を形
成する。ステップ１３（電極形成）では基板上に電極を
蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）
では基板にイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト
処理）では基板にレジストを塗布する。ステップ１６
（露光）では上記説明した露光装置によってレチクルの
回路パターンを基板の複数のショット領域に並べて焼付
露光する。ステップ１７（現像）では露光した基板を現
像する。ステップ１８（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１９（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、基板上に多重に回路パターンが形成される。本実
施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高
精度デバイスを高い生産性すなわち低コストで製造する
ことができる。
【００４６】
【発明の適用範囲】なお、上述においては主に本発明を
ステップ・アンド・スキャン型の露光装置におけるマウ
ント３４に適用する例について説明したが、本発明は、
これに限定されるものではなく、弾性支持体３６，３７
やアクティブマウント１２に適用することも可能であ
る。特に、走査露光の前後におけるステージ５，７の加
減速時やステップ移動時にエアダンパの固有振動数を高
くし、走査露光の定速走行時に低くするようにエアダン
パの内圧を制御することにより、制振および除振性能の
両方をより高いレベルで満たすことができる。また、本
発明はウエハステージが高速ステップ移動するステップ
・アンド・リピート型の露光装置のレーザ干渉測長シス
テムにおいても有効である。
ステップ・アンド・スキャン型の露光装置におけるマウ
ント３４に適用する例について説明したが、本発明は、
これに限定されるものではなく、弾性支持体３６，３７
やアクティブマウント１２に適用することも可能であ
る。特に、走査露光の前後におけるステージ５，７の加
減速時やステップ移動時にエアダンパの固有振動数を高
くし、走査露光の定速走行時に低くするようにエアダン
パの内圧を制御することにより、制振および除振性能の
両方をより高いレベルで満たすことができる。また、本
発明はウエハステージが高速ステップ移動するステップ
・アンド・リピート型の露光装置のレーザ干渉測長シス
テムにおいても有効である。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、省スペ
ースでエアダンパの固有振動数を高くすることができ
る。さらに、エアダンパを一対のプッシュプル構成とす
ることで、駆動特性に方向性をなくすることができる。
エアダンパの固有振動数を可変にできるため、例えば本
発明の除振装置を走査型露光装置に適用して、スキャン
開始または停止の加減速時は固有振動数を高くして制振
性能を高くし、定速走行の露光時は固有振動数を低くし
て除振性能を高くする等の使い分けも可能である。
ースでエアダンパの固有振動数を高くすることができ
る。さらに、エアダンパを一対のプッシュプル構成とす
ることで、駆動特性に方向性をなくすることができる。
エアダンパの固有振動数を可変にできるため、例えば本
発明の除振装置を走査型露光装置に適用して、スキャン
開始または停止の加減速時は固有振動数を高くして制振
性能を高くし、定速走行の露光時は固有振動数を低くし
て除振性能を高くする等の使い分けも可能である。
【図１】 本発明の一実施例に係る走査型露光装置の概
略図である。
略図である。
【図２】 図１におけるウエハステージの反力受けシス
テムの説明図である。
テムの説明図である。
【図３】 マウントの一形態の構成および使用例を示す
図である。
図である。
【図４】 反力受けシステムの一形態を上方から見た図
である。
である。
【図５】 反力受けシステムの別の形態を上方から見た
図である。
図である。
【図６】 半導体デバイスの製造フローを示す図であ
る。
る。
【図７】 基板プロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
る。
１：製造工場の設置床、２：ベースフレーム、３：支
柱、４：レチクル、５：レチクルステージ、６：ウエ
ハ、７：ウエハステージ、８：照明光学系、９：投影光
学系、１０：鏡筒定盤、１１：空調機械室、１２：アク
ティブマウント、１３：レチクルステージ支持フレー
ム、１４：レチクルステージ定盤、１５：アライメント
検出器、１６：Ｚ干渉計、１７：ＸＹ干渉計、１８：Ｚ
干渉計ミラー、１９：ＸＹ干渉計ミラー、２０：レチク
ルステージ駆動源（リニアモータ）、２１：連結部材、
２２：力アクチュエータ（リニアモータ）、２３：弾性
支持体、３０：制御装置、３１：ウエハステージ定盤、
３２：支持足、３３：ステージベース部材、３４：マウ
ント、３５：反力受け構造体、３６：鉛直弾性支持体、
３７：水平弾性支持体、３８：鉛直力アクチュエータ、
３９：水平力アクチュエータ、４０：加速度センサ、４
１：固定部材、５０：温調気体の吹出口（フィルタ）、
５１：ダクト、５２：支持体、６０：露光装置本体、７
０：除振装置、７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ：エア
ダンパ、７３：フレーム、７４：定盤。
柱、４：レチクル、５：レチクルステージ、６：ウエ
ハ、７：ウエハステージ、８：照明光学系、９：投影光
学系、１０：鏡筒定盤、１１：空調機械室、１２：アク
ティブマウント、１３：レチクルステージ支持フレー
ム、１４：レチクルステージ定盤、１５：アライメント
検出器、１６：Ｚ干渉計、１７：ＸＹ干渉計、１８：Ｚ
干渉計ミラー、１９：ＸＹ干渉計ミラー、２０：レチク
ルステージ駆動源（リニアモータ）、２１：連結部材、
２２：力アクチュエータ（リニアモータ）、２３：弾性
支持体、３０：制御装置、３１：ウエハステージ定盤、
３２：支持足、３３：ステージベース部材、３４：マウ
ント、３５：反力受け構造体、３６：鉛直弾性支持体、
３７：水平弾性支持体、３８：鉛直力アクチュエータ、
３９：水平力アクチュエータ、４０：加速度センサ、４
１：固定部材、５０：温調気体の吹出口（フィルタ）、
５１：ダクト、５２：支持体、６０：露光装置本体、７
０：除振装置、７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ：エア
ダンパ、７３：フレーム、７４：定盤。
Claims (14)
- 【請求項１】 駆動方向が鉛直方向で対向するように配
置した一対のエアダンパと、該エアダンパの内圧を制御
する手段とを有することを特徴とする除振装置。 - 【請求項２】 少なくとも鉛直方向にプッシュプル構成
に配置したエアダンパを備え、エアダンパの内圧を変化
させることにより固有振動数を可変にしたことを特徴と
する除振装置。 - 【請求項３】 駆動方向が水平方向に対向するように配
置した一対のエアダンパをさらに備えたことを特徴とす
る請求項１または２記載の除振装置。 - 【請求項４】 前記エアダンパは、べローズ構造を有す
ることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の除振装
置。 - 【請求項５】 前記エアダンパの駆動方向と平行な方向
に駆動力を発生するリニアモータを設けたことを特徴と
する請求項１〜４いずれか記載の除振装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５いずれか記載の除振装置を
備えたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】被露光物を搭載して移動可能なステージ
と、該ステージを支持するステージベース部材と、該ス
テージベース部材を実質的に床またはベースフレームに
対して鉛直方向に弾性支持するマウントとを備え、該マ
ウントは一対のエアダンパを互いの駆動方向を対向させ
て配置したものであることを特徴とする露光装置。 - 【請求項８】 前記マウントは、垂直方向と水平方向の
少なくとも一方に駆動方向を持った一対のエアダンパを
有することを特徴とする請求項７記載の露光装置。 - 【請求項９】 前記マウントは、リニアモータを有する
ことを特徴とする請求項７または８記載の露光装置。 - 【請求項１０】 前記ステージの駆動に応じて、前記エ
アダンパの特性を変化させる手段を有することを特徴と
する請求項７〜９のいずれか記載の露光装置。 - 【請求項１１】 前記ステージの低速移動時よりも加減
速時に、前記エアダンパの内圧をより高くすることを特
徴とする請求項１０記載の露光装置。 - 【請求項１２】 前記ステージを駆動した際の反力を受
けるための前記ステージベース部材とは異なる反力受け
構造体と、前記反力受け構造体を実質的に床またはベー
スフレームに対して弾性支持する弾性支持体をさらに備
え、前記マウントと前記弾性支持体は独立して前記ステ
ージベース部材と前記反力受け構造体を支持することを
特徴とする請求項７〜１１いずれか記載の露光装置。 - 【請求項１３】 請求項６〜１２のいずれか記載の露光
装置を用意する工程と、該露光装置を用いて基板に露光
を行う工程を含む製造工程によってデバイスを製造する
ことを特徴とするデバイス製造方法。 - 【請求項１４】 露光前に基板にレジストを塗布する工
程と、露光後に現像を行う工程をさらに有することを特
徴とする請求項１３記載のデバイス製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134240A JPH11315883A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 除振装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
| US09/300,521 US6512571B2 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-28 | Anti-vibration system for exposure apparatus |
| US10/263,311 US6862077B2 (en) | 1998-04-30 | 2002-10-03 | Anti-vibration system for exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134240A JPH11315883A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 除振装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315883A true JPH11315883A (ja) | 1999-11-16 |
| JPH11315883A5 JPH11315883A5 (ja) | 2004-11-18 |
Family
ID=15123692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10134240A Pending JPH11315883A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 除振装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6512571B2 (ja) |
| JP (1) | JPH11315883A (ja) |
Cited By (1)
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