JPH11317440A - ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法Info
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- JPH11317440A JPH11317440A JP10137417A JP13741798A JPH11317440A JP H11317440 A JPH11317440 A JP H11317440A JP 10137417 A JP10137417 A JP 10137417A JP 13741798 A JP13741798 A JP 13741798A JP H11317440 A JPH11317440 A JP H11317440A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/52—Details
- G03B27/58—Baseboards, masking frames, or other holders for the sensitive material
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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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動体をそれに必要な制御性や剛性等の特性
に悪影響を及ぼさないで軽量化する。 【解決手段】 基準面に支持され移動可能な移動体と、
該移動体を該基準面上で非接触支持するための第１静圧
軸受と、該移動体を所定方向に案内する案内面を有する
ガイドと、該案内面と該移動体とを非接触に保つための
第２静圧軸受と、該移動体側に可動子を設けたリニアモ
ータとを有するステージ装置において、該第１静圧軸
受、第２静圧軸受およびリニアモータ可動子が接合され
る該移動体の部所の少なくとも１つに肉抜きを施す。
に悪影響を及ぼさないで軽量化する。 【解決手段】 基準面に支持され移動可能な移動体と、
該移動体を該基準面上で非接触支持するための第１静圧
軸受と、該移動体を所定方向に案内する案内面を有する
ガイドと、該案内面と該移動体とを非接触に保つための
第２静圧軸受と、該移動体側に可動子を設けたリニアモ
ータとを有するステージ装置において、該第１静圧軸
受、第２静圧軸受およびリニアモータ可動子が接合され
る該移動体の部所の少なくとも１つに肉抜きを施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶デバイスの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ステージ装置、ならびにデバイス
生産方法に関する。
液晶デバイスの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ステージ装置、ならびにデバイス
生産方法に関する。
【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（スキャナまたは走査型露光装置と称することも
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、より高精度かつ
広画角な微細パターンの露光が可能となっており、今後
の主流と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（スキャナまたは走査型露光装置と称することも
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、より高精度かつ
広画角な微細パターンの露光が可能となっており、今後
の主流となると見られている。
【０００３】これら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）を有しているが、ステージを駆
動すると加減速に伴う慣性力の反力が生じ、これが定盤
に伝わると定盤やこれを固定する床の揺れや振動を引き
起こす原因となる。これらの振動により露光装置の機構
系の固有振動が励起されて振動となり、高速、高精度な
位置決めを妨げる可能性がある。
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）を有しているが、ステージを駆
動すると加減速に伴う慣性力の反力が生じ、これが定盤
に伝わると定盤やこれを固定する床の揺れや振動を引き
起こす原因となる。これらの振動により露光装置の機構
系の固有振動が励起されて振動となり、高速、高精度な
位置決めを妨げる可能性がある。
【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
に伴ってステージ質量も増大している。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、その反力は膨大なものである。その
ため、加速度増加と重量増加による設置床の加振は見過
ごせない問題となってきた。
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
に伴ってステージ質量も増大している。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、その反力は膨大なものである。その
ため、加速度増加と重量増加による設置床の加振は見過
ごせない問題となってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、ステージを構
成するステージ可動部材やステージ定盤に溝や空洞を設
けてそれらの重量を減少させる、いわゆる肉抜きを施す
ことが行なわれている。しかしながら、このような肉抜
きを施すと、ステージ可動部材やステージ定盤に副共振
が発生したり、床などの振動がステージ固定部を通じて
ステージ可動部に伝搬し易くなって、ステージの制御性
を悪化させていた。
成するステージ可動部材やステージ定盤に溝や空洞を設
けてそれらの重量を減少させる、いわゆる肉抜きを施す
ことが行なわれている。しかしながら、このような肉抜
きを施すと、ステージ可動部材やステージ定盤に副共振
が発生したり、床などの振動がステージ固定部を通じて
ステージ可動部に伝搬し易くなって、ステージの制御性
を悪化させていた。
【０００６】また、肉抜きはその加工性の点から、無垢
材に対してその表面に溝が形成されるように施すのが一
般的であり、そのため剛性が不足したり、あるいは逆に
剛性を確保しようとすると、充分に肉抜きして軽量化を
図ることができなかった。
材に対してその表面に溝が形成されるように施すのが一
般的であり、そのため剛性が不足したり、あるいは逆に
剛性を確保しようとすると、充分に肉抜きして軽量化を
図ることができなかった。
【０００７】さらに、ステージの上部に位置する天板に
は空調エアーが吹きつけるため、天板上部を肉抜きする
と空調エアーの乱流を招き、露光精度が劣化するという
問題があった。
は空調エアーが吹きつけるため、天板上部を肉抜きする
と空調エアーの乱流を招き、露光精度が劣化するという
問題があった。
【０００８】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑み、移動体に必要な制御性や剛性等の特性に悪影響を
及ぼさないで移動体を軽量化することを目的とする。
鑑み、移動体に必要な制御性や剛性等の特性に悪影響を
及ぼさないで移動体を軽量化することを目的とする。
【０００９】
【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第１の局面では、移動可能な移動
体と、該移動体を非接触に案内する静圧軸受と、該移動
体を移動させるリニアモータとを備え、該静圧軸受もし
くは該リニアモータの可動子の少なくとも一方が接合し
ている該移動体の部位に肉抜きを施している。ここで、
前記リニアモータは磁石可動型およびコイル可動型のい
ずれであってもよい。前記静圧軸受は、例えば前記移動
体を案内面上に鉛直方向もしくは水平方向に支持する。
達成するため本発明の第１の局面では、移動可能な移動
体と、該移動体を非接触に案内する静圧軸受と、該移動
体を移動させるリニアモータとを備え、該静圧軸受もし
くは該リニアモータの可動子の少なくとも一方が接合し
ている該移動体の部位に肉抜きを施している。ここで、
前記リニアモータは磁石可動型およびコイル可動型のい
ずれであってもよい。前記静圧軸受は、例えば前記移動
体を案内面上に鉛直方向もしくは水平方向に支持する。
【００１０】前記静圧軸受または前記リニアモータ可動
子を接合した状態で、前記移動体の肉抜きを施した部所
が箱型構造になるように構成するのが好ましい。また、
移動体の一部または全部がリブ構造を有するように肉抜
きを施してもよい。さらに、前記移動体を支持する定盤
にも肉抜きを施すのが好ましい。
子を接合した状態で、前記移動体の肉抜きを施した部所
が箱型構造になるように構成するのが好ましい。また、
移動体の一部または全部がリブ構造を有するように肉抜
きを施してもよい。さらに、前記移動体を支持する定盤
にも肉抜きを施すのが好ましい。
【００１１】従来のステージ装置における可動部肉抜き
では、剛性を確保できなかった。すなわち、従来は剛性
を確保した上で可動部肉抜きをして軽量化することがで
きなかった。本発明の第１の局面によれば、ステージ可
動部（移動体）の高剛性を確保した上で、該可動部の軽
量化を図ることができ、ステージ制御時に可動部の副共
振の発生を抑え、ステージ応答制御性を改善し、目標位
置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得ら
れ、結果、このようなステージを露光装置に適用した場
合その露光装置のスループットの向上および露光精度の
向上が可能になる。
では、剛性を確保できなかった。すなわち、従来は剛性
を確保した上で可動部肉抜きをして軽量化することがで
きなかった。本発明の第１の局面によれば、ステージ可
動部（移動体）の高剛性を確保した上で、該可動部の軽
量化を図ることができ、ステージ制御時に可動部の副共
振の発生を抑え、ステージ応答制御性を改善し、目標位
置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得ら
れ、結果、このようなステージを露光装置に適用した場
合その露光装置のスループットの向上および露光精度の
向上が可能になる。
【００１２】本発明の第２の局面においては、前記移動
体および定盤の少なくとも一方の肉抜きした部分に制振
材を充填する。従来のステージ可動部材では、部材に制
振材を充填していなかったため、ステージ駆動制御時に
可動部材が副共振が発生した場合、制御性を悪化させて
いた。また、ステージ固定部（定盤）に制振材を充填し
ていなかったため、ステージ固定部に伝わる振動を減衰
できずに、ステージ可動部に伝播させ制御性を悪化させ
ていた。本発明の第２の局面によれば、ステージ可動部
および固定部の肉抜き部に制振材を充填し、ステージ制
御時に可動部に発生する副共振およびユニット外部から
伝播する振動を減衰することにより、ステージ応答制御
性を改善し、目標位置への整定時間の短縮および位置決
め精度の向上が得られ、結果、露光装置のスループット
の向上および露光精度の向上が可能になる。
体および定盤の少なくとも一方の肉抜きした部分に制振
材を充填する。従来のステージ可動部材では、部材に制
振材を充填していなかったため、ステージ駆動制御時に
可動部材が副共振が発生した場合、制御性を悪化させて
いた。また、ステージ固定部（定盤）に制振材を充填し
ていなかったため、ステージ固定部に伝わる振動を減衰
できずに、ステージ可動部に伝播させ制御性を悪化させ
ていた。本発明の第２の局面によれば、ステージ可動部
および固定部の肉抜き部に制振材を充填し、ステージ制
御時に可動部に発生する副共振およびユニット外部から
伝播する振動を減衰することにより、ステージ応答制御
性を改善し、目標位置への整定時間の短縮および位置決
め精度の向上が得られ、結果、露光装置のスループット
の向上および露光精度の向上が可能になる。
【００１３】本発明の第３の局面では、前記移動体は、
前記支持手段またはリニアモータ可動子が接合されたス
ライダ部と、該スライダ部上で複数方向に可動な微動天
板とを含み、該微動天板の下面に肉抜きを施してある。
前記支持手段またはリニアモータ可動子が接合されたス
ライダ部と、該スライダ部上で複数方向に可動な微動天
板とを含み、該微動天板の下面に肉抜きを施してある。
【００１４】従来のステージ可動部材の微動天板では、
剛性を確保しかつ空調エアーの乱れを無くした上で可動
部肉抜きを行なって可動部の軽量化を図ることは行なっ
ていなかった。本発明の第３の局面では、空調エアーの
流れを乱すことなく微動天板の軽量化を図ることがで
き、ステージの高速応答制御性を改善し、目標位置への
整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得られ、結
果、このようなステージを露光装置に適用した場合にそ
のスループットの向上および露光精度の向上が可能にな
る。
剛性を確保しかつ空調エアーの乱れを無くした上で可動
部肉抜きを行なって可動部の軽量化を図ることは行なっ
ていなかった。本発明の第３の局面では、空調エアーの
流れを乱すことなく微動天板の軽量化を図ることがで
き、ステージの高速応答制御性を改善し、目標位置への
整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得られ、結
果、このようなステージを露光装置に適用した場合にそ
のスループットの向上および露光精度の向上が可能にな
る。
【００１５】上述の各局面においては、前記移動体の上
部と下部とで比重の異なる制振材を充填したり、前記移
動体の上部と下部とで肉抜きの割合を異ならせることに
よって前記移動体の重心位置を調節することができる。
例えば、前記移動体への駆動力点が該移動体の重心位置
と略一致するかまたは該重心位置と案内面との間に位置
するように、移動体の肉抜きを施したり、充填する制振
材を選択する。また、前記移動体はその一部または全部
を高剛性でかつ高い比強度を示すセラミック材で構成す
ることが好ましい。
部と下部とで比重の異なる制振材を充填したり、前記移
動体の上部と下部とで肉抜きの割合を異ならせることに
よって前記移動体の重心位置を調節することができる。
例えば、前記移動体への駆動力点が該移動体の重心位置
と略一致するかまたは該重心位置と案内面との間に位置
するように、移動体の肉抜きを施したり、充填する制振
材を選択する。また、前記移動体はその一部または全部
を高剛性でかつ高い比強度を示すセラミック材で構成す
ることが好ましい。
【００１６】これらのステージ装置は、前記移動体に基
板を吸着して保持するチャックが搭載され、該チャック
に保持された基板に露光を行なう露光装置に用いられ
る。その場合、前記チャックの裏面が肉抜きされたリブ
構造を有することが好ましい。また、前記リブの間隔は
基板への最大露光画角以上でかつ保持すべき基板の最大
サイズの半径以下に設定することが好ましい。さらに、
移動体を所定方向に走査移動しながら露光を行なう露光
装置に用いる場合には前記リブは該所定方向と直行する
方向に沿って複数本形成することが好ましい。
板を吸着して保持するチャックが搭載され、該チャック
に保持された基板に露光を行なう露光装置に用いられ
る。その場合、前記チャックの裏面が肉抜きされたリブ
構造を有することが好ましい。また、前記リブの間隔は
基板への最大露光画角以上でかつ保持すべき基板の最大
サイズの半径以下に設定することが好ましい。さらに、
移動体を所定方向に走査移動しながら露光を行なう露光
装置に用いる場合には前記リブは該所定方向と直行する
方向に沿って複数本形成することが好ましい。
【００１７】本発明の第４の局面では、前記チャックの
裏面に、受渡用のフォークと係合する段差状の肉抜きが
施してある。この構成によれば、チャックの重心がステ
ージ可動部重心に近づき、ステージの動特性が改善され
る。すなわち、慣性モーメントが小さくなって制御特性
が向上する。また、被加工物の表面が微動天板に近づく
ことで、被加工物の位置を干渉計計測する場合、微動天
板上に固定されるバーミラーの高さを低くすることがで
き、この点からも軽量化に役立つ。
裏面に、受渡用のフォークと係合する段差状の肉抜きが
施してある。この構成によれば、チャックの重心がステ
ージ可動部重心に近づき、ステージの動特性が改善され
る。すなわち、慣性モーメントが小さくなって制御特性
が向上する。また、被加工物の表面が微動天板に近づく
ことで、被加工物の位置を干渉計計測する場合、微動天
板上に固定されるバーミラーの高さを低くすることがで
き、この点からも軽量化に役立つ。
【００１８】本発明の第５の局面に係る露光装置は、基
板を吸着して保持するチャックと、該チャックを搭載す
るステージと、該チャックに保持された基板に露光を行
なう手段とを備え、該チャックは基板を吸着する面の裏
側がリブ構造となっている。前記リブの間隔は基板への
最大露光画角以上でかつ保持すべき基板の最大サイズの
半径以下に設定することが好ましい。この構成によれ
ば、チャックの軽量化が果たせる。また、リブを裏面に
配置することで、平面矯正時の平面方向変形を防ぐこと
ができる。
板を吸着して保持するチャックと、該チャックを搭載す
るステージと、該チャックに保持された基板に露光を行
なう手段とを備え、該チャックは基板を吸着する面の裏
側がリブ構造となっている。前記リブの間隔は基板への
最大露光画角以上でかつ保持すべき基板の最大サイズの
半径以下に設定することが好ましい。この構成によれ
ば、チャックの軽量化が果たせる。また、リブを裏面に
配置することで、平面矯正時の平面方向変形を防ぐこと
ができる。
【００１９】本発明の第６の局面では、前記露光装置は
移動体を所定方向に走査移動しながら露光を行なうもの
であり、前記リブは該所定方向と直行する方向に沿って
複数本形成されている。この構成によれば、リブを一方
向にのみ通しているため、チャックをより軽量化するこ
とができる。なお、リブの方向をステージ走査方向と直
交する方向にしているため、ウエハをステージ走査方向
と直交する方向には平面矯正できるが、ステージ走査方
向と平行な方向への矯正はできない。しかし、走査露光
装置では、走査方向のうねりはいわゆる先読みフォーカ
ス計測に基づく露光面位置制御により補正可能であるた
め、問題は少ない。
移動体を所定方向に走査移動しながら露光を行なうもの
であり、前記リブは該所定方向と直行する方向に沿って
複数本形成されている。この構成によれば、リブを一方
向にのみ通しているため、チャックをより軽量化するこ
とができる。なお、リブの方向をステージ走査方向と直
交する方向にしているため、ウエハをステージ走査方向
と直交する方向には平面矯正できるが、ステージ走査方
向と平行な方向への矯正はできない。しかし、走査露光
装置では、走査方向のうねりはいわゆる先読みフォーカ
ス計測に基づく露光面位置制御により補正可能であるた
め、問題は少ない。
【００２０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。第１の実施例 図１は本発明の第１の実施例に係る走査露光装置用ステ
ージ装置の構成を示す。図中、１はステージ定盤であ
り、２はＹ方向の駆動を行なうＹリニアモータの固定
子、３はＹ方向の直動ガイドを行なうＹガイド、４はＹ
方向の移動を行なうとともに後述のＸガイドを搭載する
Ｙステージである。５はＸ方向の駆動を行なうＸリニア
モータの固定子、６はＸ方向の直動ガイドを行なうＸガ
イド、７はＸ方向に移動するＸスライダである。Ｘリニ
アモータ固定子５はＹ方向に移動自在なＹステージ４に
結合されているので、Ｘスライダ７はＸ方向およびＹ方
向の両方に自在に移動可能である。８は静圧軸受を構成
するＸ底エアーパッドであり、上記Ｙステージ４および
Ｘステージ７を上記ステージ定盤１に対して数μｍない
し数十μｍ浮上させている。９はＺ方向の移動およびＸ
ＹＺの各軸回りの回転方向に可動な微動天板、１０は不
図示のウエハを吸着するチャックである。
る。第１の実施例 図１は本発明の第１の実施例に係る走査露光装置用ステ
ージ装置の構成を示す。図中、１はステージ定盤であ
り、２はＹ方向の駆動を行なうＹリニアモータの固定
子、３はＹ方向の直動ガイドを行なうＹガイド、４はＹ
方向の移動を行なうとともに後述のＸガイドを搭載する
Ｙステージである。５はＸ方向の駆動を行なうＸリニア
モータの固定子、６はＸ方向の直動ガイドを行なうＸガ
イド、７はＸ方向に移動するＸスライダである。Ｘリニ
アモータ固定子５はＹ方向に移動自在なＹステージ４に
結合されているので、Ｘスライダ７はＸ方向およびＹ方
向の両方に自在に移動可能である。８は静圧軸受を構成
するＸ底エアーパッドであり、上記Ｙステージ４および
Ｘステージ７を上記ステージ定盤１に対して数μｍない
し数十μｍ浮上させている。９はＺ方向の移動およびＸ
ＹＺの各軸回りの回転方向に可動な微動天板、１０は不
図示のウエハを吸着するチャックである。
【００２１】図２は図１におけるステージ定盤１の断面
構造を、図３はＸスライダ７の断面構造を示す。図にお
いて、２１，３１，３２，３３は肉抜き部であり、制振
ゴムやゲル状のゴム、樹脂、液体などの制振材を充填し
てある。
構造を、図３はＸスライダ７の断面構造を示す。図にお
いて、２１，３１，３２，３３は肉抜き部であり、制振
ゴムやゲル状のゴム、樹脂、液体などの制振材を充填し
てある。
【００２２】従来のステージ可動部材では、部材に制振
材を充填していなかったため、ステージ駆動制御時に可
動部材が副共振が発生した場合、制御性を悪化させてい
た。また、ステージ固定部に制振材を充填していなかっ
たため、ステージ固定部に伝わる振動を減衰できずに、
ステージ可動部に伝播させ制御性を悪化させていた。そ
こで、本実施例では、ステージ可動部（Ｘスライダ７、
Ｘガイド６、Ｘリニアモータ固定子５、微動天板９な
ど）の材質に高剛性かつ高い比強度を示すセラミックを
用い、かつ肉抜きを施してステージ可動部の軽量化を図
るとともに、それらの肉抜き部３１，３２，３３に制振
材（制振ゴム、ゲル状のゴム、樹脂、液体など）を充填
することにより、ステージ可動部副共振のピークを制限
している。また、ステージ固定部（ステージ定盤１、Ｙ
ガイド２など）にも同様に肉抜きを施し、その肉抜き部
２１に制振材（制振ゴム、ゲル状のゴム、樹脂、液体な
ど）を充填することにより、ステージ固定部にユニット
外部から伝播する振動を制限し、また、ステージ可動部
の移動により発生する振動のステージ外部への伝播を制
限している。
材を充填していなかったため、ステージ駆動制御時に可
動部材が副共振が発生した場合、制御性を悪化させてい
た。また、ステージ固定部に制振材を充填していなかっ
たため、ステージ固定部に伝わる振動を減衰できずに、
ステージ可動部に伝播させ制御性を悪化させていた。そ
こで、本実施例では、ステージ可動部（Ｘスライダ７、
Ｘガイド６、Ｘリニアモータ固定子５、微動天板９な
ど）の材質に高剛性かつ高い比強度を示すセラミックを
用い、かつ肉抜きを施してステージ可動部の軽量化を図
るとともに、それらの肉抜き部３１，３２，３３に制振
材（制振ゴム、ゲル状のゴム、樹脂、液体など）を充填
することにより、ステージ可動部副共振のピークを制限
している。また、ステージ固定部（ステージ定盤１、Ｙ
ガイド２など）にも同様に肉抜きを施し、その肉抜き部
２１に制振材（制振ゴム、ゲル状のゴム、樹脂、液体な
ど）を充填することにより、ステージ固定部にユニット
外部から伝播する振動を制限し、また、ステージ可動部
の移動により発生する振動のステージ外部への伝播を制
限している。
【００２３】このようにステージ可動部および固定部の
肉抜き部に制振材を充填し、ステージ制御時に可動部に
発生する副共振およびユニット外部から伝播する振動を
減衰することにより、ステージ応答制御性を改善し、目
標位置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が
得られ、結果、本実施例のステージ装置を露光装置に用
いた場合、その露光装置のスループットの向上および露
光精度の向上が可能になる。
肉抜き部に制振材を充填し、ステージ制御時に可動部に
発生する副共振およびユニット外部から伝播する振動を
減衰することにより、ステージ応答制御性を改善し、目
標位置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が
得られ、結果、本実施例のステージ装置を露光装置に用
いた場合、その露光装置のスループットの向上および露
光精度の向上が可能になる。
【００２４】本実施例では、さらに、制振材充填後に重
心と力点を一致させている。すなわち、Ｘスライダ７、
微動天板９およびチャック１０などからなるＸステージ
の重心をＸリニアモータの駆動力点に一致させ、前記Ｘ
ステージならびにＸリニアモータ固定子５、Ｘガイド６
およびＹステージ４を合わせた重心をＹリニアモータの
駆動力点に一致させる。これにより、ステージの制御性
をさらに向上させることができ、上記露光装置のスルー
プットおよび露光精度をさらに向上させることができ
る。
心と力点を一致させている。すなわち、Ｘスライダ７、
微動天板９およびチャック１０などからなるＸステージ
の重心をＸリニアモータの駆動力点に一致させ、前記Ｘ
ステージならびにＸリニアモータ固定子５、Ｘガイド６
およびＹステージ４を合わせた重心をＹリニアモータの
駆動力点に一致させる。これにより、ステージの制御性
をさらに向上させることができ、上記露光装置のスルー
プットおよび露光精度をさらに向上させることができ
る。
【００２５】なお、重心と力点を一致させるのは、ステ
ージ可動部に回転モーメントが加わらないようにして、
ステージ移動時のピッチングやローリングを少なくする
ためである。しかし、この種のステージ装置に頻繁に用
いられる静圧軸受といえども軸受の摩擦および静圧流体
や軸受剛性向上のための吸引磁石の粘性等の抵抗成分を
有する。このような抵抗成分をも考慮した場合には、む
しろ可動部重心をリニアモータによる駆動力点より高い
位置に持ってくることが好ましい。
ージ可動部に回転モーメントが加わらないようにして、
ステージ移動時のピッチングやローリングを少なくする
ためである。しかし、この種のステージ装置に頻繁に用
いられる静圧軸受といえども軸受の摩擦および静圧流体
や軸受剛性向上のための吸引磁石の粘性等の抵抗成分を
有する。このような抵抗成分をも考慮した場合には、む
しろ可動部重心をリニアモータによる駆動力点より高い
位置に持ってくることが好ましい。
【００２６】第２の実施例 図４は本発明の第２の実施例に係るＸステージの構成を
示す。同図において、第１の実施例と共通または対応す
る部分には同一の符号を付している。４１はＸスライダ
７を構成するＸ底板、４２はＸスライダ７をＸガイド６
に対しＹ方向に支持するための静圧軸受を構成するＸ横
エアーパッド、４３はＸリニアモータの可動子である。
可動子は、リニアモータが磁石可動型である場合は磁石
であり、コイル可動型である場合はコイルである。ま
た、固定子は、磁石可動型リニアモータではコイルであ
り、コイル可動型がリニアモータでは磁石である。
示す。同図において、第１の実施例と共通または対応す
る部分には同一の符号を付している。４１はＸスライダ
７を構成するＸ底板、４２はＸスライダ７をＸガイド６
に対しＹ方向に支持するための静圧軸受を構成するＸ横
エアーパッド、４３はＸリニアモータの可動子である。
可動子は、リニアモータが磁石可動型である場合は磁石
であり、コイル可動型である場合はコイルである。ま
た、固定子は、磁石可動型リニアモータではコイルであ
り、コイル可動型がリニアモータでは磁石である。
【００２７】従来のステージ装置における可動部肉抜き
では、剛性を確保できなかった。すなわち、従来は剛性
を確保した上で可動部肉抜きをして軽量化することがで
きなかった。
では、剛性を確保できなかった。すなわち、従来は剛性
を確保した上で可動部肉抜きをして軽量化することがで
きなかった。
【００２８】本実施例では、ステージ可動部のＸスライ
ダ７内側面を肉抜き形状とし、その肉抜き面にＸリニア
モータ可動子４３のベースおよびＸ横エアーパッド４２
のベースを接合することにより、肉抜き部３２および３
３を箱型で閉じた構造にしている。これにより、ステー
ジ可動部の剛性を落とすことなく軽量化を図ることがで
きる。
ダ７内側面を肉抜き形状とし、その肉抜き面にＸリニア
モータ可動子４３のベースおよびＸ横エアーパッド４２
のベースを接合することにより、肉抜き部３２および３
３を箱型で閉じた構造にしている。これにより、ステー
ジ可動部の剛性を落とすことなく軽量化を図ることがで
きる。
【００２９】また、ステージ可動部のＸ底板４１のＸ底
エアーパッド８の側面を肉抜き形状とし、その肉抜き面
にＸ底エアーパッド８のベースを接合することにより、
肉抜き部３１を箱型で閉じた構造にしている。これによ
り、ステージ可動部の剛性を落とすことなく軽量化を図
ることができる。
エアーパッド８の側面を肉抜き形状とし、その肉抜き面
にＸ底エアーパッド８のベースを接合することにより、
肉抜き部３１を箱型で閉じた構造にしている。これによ
り、ステージ可動部の剛性を落とすことなく軽量化を図
ることができる。
【００３０】さらに、ステージ可動部のＸガイド６のＸ
リニアモータ固定子５側のＸガイド６内側面を肉抜き形
状とし、その肉抜き面にＸリニアモータ固定子５のベー
スを接合することにより、肉抜き部（不図示）を箱型で
閉じた構造にしている。これにより、ステージ可動部の
剛性を落とすことなく軽量化を図ることができる。
リニアモータ固定子５側のＸガイド６内側面を肉抜き形
状とし、その肉抜き面にＸリニアモータ固定子５のベー
スを接合することにより、肉抜き部（不図示）を箱型で
閉じた構造にしている。これにより、ステージ可動部の
剛性を落とすことなく軽量化を図ることができる。
【００３１】図５は図４のＸスライダ７に微動天板９を
搭載した状態を示す。同図において、５１は微動天板９
をＺおよびＸＹＺの各軸回りに微動させる際のガイドと
なるラジアルガイドである。本実施例では、図４および
５に示すように、ステージ可動部のＸスライダ７内側面
を肉抜き形状とし、微動天板着地面およびラジアルガイ
ド結合面側をフラットとすることにより、肉抜き部の裏
側にラジアルガイド８および微動天板９の位置決めに必
要な広いフラット面５２を効率よく確保することができ
る。
搭載した状態を示す。同図において、５１は微動天板９
をＺおよびＸＹＺの各軸回りに微動させる際のガイドと
なるラジアルガイドである。本実施例では、図４および
５に示すように、ステージ可動部のＸスライダ７内側面
を肉抜き形状とし、微動天板着地面およびラジアルガイ
ド結合面側をフラットとすることにより、肉抜き部の裏
側にラジアルガイド８および微動天板９の位置決めに必
要な広いフラット面５２を効率よく確保することができ
る。
【００３２】本実施例によれば、ステージ可動部の高剛
性を確保した上で、該可動部の軽量化を図ることがで
き、ステージ制御時に可動部の副共振の発生を抑え、ス
テージ応答制御性を改善し、目標位置への整定時間の短
縮および位置決め精度の向上が得られ、結果、露光装置
のスループットの向上および露光精度の向上が可能にな
る。
性を確保した上で、該可動部の軽量化を図ることがで
き、ステージ制御時に可動部の副共振の発生を抑え、ス
テージ応答制御性を改善し、目標位置への整定時間の短
縮および位置決め精度の向上が得られ、結果、露光装置
のスループットの向上および露光精度の向上が可能にな
る。
【００３３】第３の実施例 図６は本発明の第３の実施例を示す。本実施例は本発明
を微動天板９に適用した例を示す。同図において、６１
は肉抜き部、６２はチャック１０に吸着保持されたウエ
ハ、６３はステージのＹ方向の位置を計測するためのＹ
バーミラー、６４は空調エアーである。
を微動天板９に適用した例を示す。同図において、６１
は肉抜き部、６２はチャック１０に吸着保持されたウエ
ハ、６３はステージのＹ方向の位置を計測するためのＹ
バーミラー、６４は空調エアーである。
【００３４】従来のステージ可動部材の微動天板では、
剛性を確保しかつ空調エアーの乱れを無くした上で可動
部肉抜きを行なって可動部の軽量化を図ることは行なっ
ていなかった。
剛性を確保しかつ空調エアーの乱れを無くした上で可動
部肉抜きを行なって可動部の軽量化を図ることは行なっ
ていなかった。
【００３５】本実施例によれば、空調エアー６４の流路
とならない、微動天板９の裏面に肉抜き部６１を設ける
ことにより、軽量化を図りながら、ウエハ６２およびチ
ャック１０ならびにバーミラー６３等を支持する微動天
板９の表側をフラット面６５にすることにより、微動天
板９の表面の空調エアー６４の流路をフラットに構成で
き、ステージ近傍での空調エアーの気流の乱れ（乱流）
の発生を防ぐことができる。また、微動天板の軽量化を
図ることにより、ステージの高速応答制御性を改善し、
目標位置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上
が得られ、結果、露光装置のスループットおよび露光精
度の向上が可能になる。
とならない、微動天板９の裏面に肉抜き部６１を設ける
ことにより、軽量化を図りながら、ウエハ６２およびチ
ャック１０ならびにバーミラー６３等を支持する微動天
板９の表側をフラット面６５にすることにより、微動天
板９の表面の空調エアー６４の流路をフラットに構成で
き、ステージ近傍での空調エアーの気流の乱れ（乱流）
の発生を防ぐことができる。また、微動天板の軽量化を
図ることにより、ステージの高速応答制御性を改善し、
目標位置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上
が得られ、結果、露光装置のスループットおよび露光精
度の向上が可能になる。
【００３６】第４の実施例 上記の第２および第３の実施例においても、組み上がっ
た状態のＸおよびＹステージの可動部の重心をそれぞれ
ＸおよびＹリニアモータの駆動力点に略一致させるか、
または重心より低い位置に駆動力点を合わせることが好
ましい。
た状態のＸおよびＹステージの可動部の重心をそれぞれ
ＸおよびＹリニアモータの駆動力点に略一致させるか、
または重心より低い位置に駆動力点を合わせることが好
ましい。
【００３７】例えば図７（ａ）に示すように、Ｘスライ
ダ７およびＸリニアモータ可動子４３などからなるＸ可
動部７１の重心Ｇx をＸリニアモータの駆動力点Ｆx に
一致させ、さらに、図７（ｂ）に示すように、Ｘ可動部
７１を走査露光中心に位置させたときのＸ可動部７１、
Ｘリニアモータ７２、Ｙスライダ７３およびＹリニアモ
ータ７４の可動子などからなるＹステージ可動部の重心
Ｇy をＹリニアモータ７４の駆動力点Ｆy に一致させ
る。駆動力点Ｆy は、左側Ｙリニアモータ７４の駆動力
点Ｊ1 と右側Ｙリニアモータ７４の駆動力点Ｊ2 とを合
成した力点である。
ダ７およびＸリニアモータ可動子４３などからなるＸ可
動部７１の重心Ｇx をＸリニアモータの駆動力点Ｆx に
一致させ、さらに、図７（ｂ）に示すように、Ｘ可動部
７１を走査露光中心に位置させたときのＸ可動部７１、
Ｘリニアモータ７２、Ｙスライダ７３およびＹリニアモ
ータ７４の可動子などからなるＹステージ可動部の重心
Ｇy をＹリニアモータ７４の駆動力点Ｆy に一致させ
る。駆動力点Ｆy は、左側Ｙリニアモータ７４の駆動力
点Ｊ1 と右側Ｙリニアモータ７４の駆動力点Ｊ2 とを合
成した力点である。
【００３８】一般にＸ可動部７１の重心Ｇx は、Ｘ可動
部７１が無垢材であれば、図８（ａ）に示すように中心
より下側にある。これを一般にＸ可動部７１のほぼ中心
にある駆動力点Ｆx に一致させるか、力点Ｆx より上に
持ってくるためには、Ｘ可動部７１の重心Ｇx を高くし
なければならない。その方法を、図８（ｂ）および
（ｃ）に示す。図８（ｂ）では、Ｘ可動部７１の上部の
肉抜き部８１，８２を小さく肉抜きし、下部の肉抜き部
８３，８４を大きく肉抜きした例を示す。また、図８
（ｃ）は、制振材を充填する場合のもので、上部の肉抜
き部には重い充填材８５を下部の肉抜き部には重い充填
材８６を充填した例を示す。
部７１が無垢材であれば、図８（ａ）に示すように中心
より下側にある。これを一般にＸ可動部７１のほぼ中心
にある駆動力点Ｆx に一致させるか、力点Ｆx より上に
持ってくるためには、Ｘ可動部７１の重心Ｇx を高くし
なければならない。その方法を、図８（ｂ）および
（ｃ）に示す。図８（ｂ）では、Ｘ可動部７１の上部の
肉抜き部８１，８２を小さく肉抜きし、下部の肉抜き部
８３，８４を大きく肉抜きした例を示す。また、図８
（ｃ）は、制振材を充填する場合のもので、上部の肉抜
き部には重い充填材８５を下部の肉抜き部には重い充填
材８６を充填した例を示す。
【００３９】第５の実施例 図９は本発明の第５の実施例に係るウエハステージを示
す。図１〜８と共通または対応する部分には同一の符号
を付して説明は省略する。同図において、９１はチャッ
クを自動で着脱して受け渡すための着脱フォーク、９２
はＸバーミラーである。図１０は本実施例のチャック１
０の側面図を、図１１は従来のチャックを示すの側面図
である。また、図１２は本実施例のチャック１０を下側
から仰ぎ見た図である。図において、１０１は肉抜き部
（または段差）、１２１はリフトピン用貫通穴、１２２
はウエハ吸着用バキューム穴である。
す。図１〜８と共通または対応する部分には同一の符号
を付して説明は省略する。同図において、９１はチャッ
クを自動で着脱して受け渡すための着脱フォーク、９２
はＸバーミラーである。図１０は本実施例のチャック１
０の側面図を、図１１は従来のチャックを示すの側面図
である。また、図１２は本実施例のチャック１０を下側
から仰ぎ見た図である。図において、１０１は肉抜き部
（または段差）、１２１はリフトピン用貫通穴、１２２
はウエハ吸着用バキューム穴である。
【００４０】チャック１０を自動的に交換するために、
従来よりロボット搬送系によるチャックの着説が行なわ
れてきた。その際、２本のフォーク９１によってなる着
脱ハンドが、ステージ天板（微動天板）９とチャック１
０の間に入り込み、チャックを持ち上げることで、交換
動作を行なってきた。なお、ステージ天板に搭載される
チャックには、ウエハの平坦度を矯正するための機能を
持たせているため、十分な剛性を確保するに足る厚さが
必要であった。従来、交換用フォークは、図１１に示す
ようにステージ天板９の嵩上げによってできた間隙に外
部からチャック着脱フォーク９１を挿入して交換動作を
行なってきた。しかし、今後、ステージの軽量化のため
にステージ可動部の高さを低くする必要があり、特に上
部に位置するチャック１０は、可動部の重心に近づける
必要性が高い。
従来よりロボット搬送系によるチャックの着説が行なわ
れてきた。その際、２本のフォーク９１によってなる着
脱ハンドが、ステージ天板（微動天板）９とチャック１
０の間に入り込み、チャックを持ち上げることで、交換
動作を行なってきた。なお、ステージ天板に搭載される
チャックには、ウエハの平坦度を矯正するための機能を
持たせているため、十分な剛性を確保するに足る厚さが
必要であった。従来、交換用フォークは、図１１に示す
ようにステージ天板９の嵩上げによってできた間隙に外
部からチャック着脱フォーク９１を挿入して交換動作を
行なってきた。しかし、今後、ステージの軽量化のため
にステージ可動部の高さを低くする必要があり、特に上
部に位置するチャック１０は、可動部の重心に近づける
必要性が高い。
【００４１】本実施例は、フォーク９１の空間を確保し
つつ、チャックをステージ天板に近づけることを可能と
したものである。すなわち、本実施例では、チャック１
０の裏面側に部分的に段差１０１を設け、ステージ天板
９とチャック１０との間に空間を設けた。段差１０１
は、走査露光の方向（Ｙ軸方向）に対し、直交する方向
（Ｘ軸方向）に設けた。したがって、フォーク９１は、
走査方向と直交する方向から、入り込むことになる。
つつ、チャックをステージ天板に近づけることを可能と
したものである。すなわち、本実施例では、チャック１
０の裏面側に部分的に段差１０１を設け、ステージ天板
９とチャック１０との間に空間を設けた。段差１０１
は、走査露光の方向（Ｙ軸方向）に対し、直交する方向
（Ｘ軸方向）に設けた。したがって、フォーク９１は、
走査方向と直交する方向から、入り込むことになる。
【００４２】したがって、本実施例によれば、チャック
の重心が、ステージ可動部重心に近づき、ステージの動
特性が改善する。つまり、慣性モーメントが小さくなっ
て、制御特性が向上する。また、ウエハ６２の表面（像
面）が、ステージ天板９に近づくことで、像面高さで干
渉計計測するビーム位置も下がり、バーミラー６３，９
２自体の必要高さも低く、質量を軽くでき、軽量化がよ
り効果的に可能となる。また、バーミラー６３，９２の
高さを低くできることにより、ステージ天板９上の凹凸
を少なくでき、ステージ近傍での空調エアーの気流の乱
れ（乱流）の発生を防ぐことができる。
の重心が、ステージ可動部重心に近づき、ステージの動
特性が改善する。つまり、慣性モーメントが小さくなっ
て、制御特性が向上する。また、ウエハ６２の表面（像
面）が、ステージ天板９に近づくことで、像面高さで干
渉計計測するビーム位置も下がり、バーミラー６３，９
２自体の必要高さも低く、質量を軽くでき、軽量化がよ
り効果的に可能となる。また、バーミラー６３，９２の
高さを低くできることにより、ステージ天板９上の凹凸
を少なくでき、ステージ近傍での空調エアーの気流の乱
れ（乱流）の発生を防ぐことができる。
【００４３】第６の実施例 図１３は本発明の第６の実施例に係るチャック１０を下
側から仰ぎ見た図である。このチャック１０は、全体的
には薄く構成すると共に、裏面に同心円環状のリブ１３
１〜１３４および半径方向のリブ１３５を設け、これら
のリブの組み合わせにより補強している。逆にみると、
十分な厚みを有する従来のチャックの裏面に肉ぬきを施
して、チャックによるウエハ平面度矯正力を維持したま
まチャックの軽量化を図っている。
側から仰ぎ見た図である。このチャック１０は、全体的
には薄く構成すると共に、裏面に同心円環状のリブ１３
１〜１３４および半径方向のリブ１３５を設け、これら
のリブの組み合わせにより補強している。逆にみると、
十分な厚みを有する従来のチャックの裏面に肉ぬきを施
して、チャックによるウエハ平面度矯正力を維持したま
まチャックの軽量化を図っている。
【００４４】従来のウエハチャックは、露光基板に合わ
せて円盤状であった。そりを有するウエハを真空吸着に
よって吸引保持することでウエハ全面を約１μｍ以下の
平坦度になるように平面矯正していた。材質は、より高
剛性を確保するためにセラミック材料が用いられてい
た。このように、従来のウエハチャックは、比重の軽い
セラミック材料を用いてきたが、ステージの高速化にと
もない、特にステージの重心から最も離れた位置に配置
されるウエハチャックは、ステージ移動に伴って自身の
慣性力がピッチング挙動の加振源になるという問題があ
る。
せて円盤状であった。そりを有するウエハを真空吸着に
よって吸引保持することでウエハ全面を約１μｍ以下の
平坦度になるように平面矯正していた。材質は、より高
剛性を確保するためにセラミック材料が用いられてい
た。このように、従来のウエハチャックは、比重の軽い
セラミック材料を用いてきたが、ステージの高速化にと
もない、特にステージの重心から最も離れた位置に配置
されるウエハチャックは、ステージ移動に伴って自身の
慣性力がピッチング挙動の加振源になるという問題があ
る。
【００４５】本実施例は、この影響を軽減し、もってス
テージの整定および位置決め制御の高速・高精度化を図
るものである。ウエハのそり量は、半導体素子製造の過
程において約１００μｍ程度発生している。そのそり形
状は、お椀型、鞍型の変形形状であり主に２次変形や３
次変形となっている。チャックの平面矯正能力として５
次変形程度の能力は要求される。要求される平坦度も矯
正後に０．５μｍ以下であり、およそ１／２００に変形
矯正しなければならない。まず、最小チャック厚を見積
もると以下の通りになる。ウエハのヤング率をＥｗ、厚
さをｔｗ、チャックのヤング率をＥｃ、厚さをｔｃと
し、目標平面矯正倍率を１／ｎとすると、 Ｅｃ・ｔｃ3 ／（Ｅｗ・ｔｗ3 ）＞ｎ を満たすｔｃ（チャック厚さ）が必要になる。軽量化の
ために、上式によって示されるチャック厚さｔｃ以下に
肉厚を薄くする場合は、何らかの補強が必要になる。
テージの整定および位置決め制御の高速・高精度化を図
るものである。ウエハのそり量は、半導体素子製造の過
程において約１００μｍ程度発生している。そのそり形
状は、お椀型、鞍型の変形形状であり主に２次変形や３
次変形となっている。チャックの平面矯正能力として５
次変形程度の能力は要求される。要求される平坦度も矯
正後に０．５μｍ以下であり、およそ１／２００に変形
矯正しなければならない。まず、最小チャック厚を見積
もると以下の通りになる。ウエハのヤング率をＥｗ、厚
さをｔｗ、チャックのヤング率をＥｃ、厚さをｔｃと
し、目標平面矯正倍率を１／ｎとすると、 Ｅｃ・ｔｃ3 ／（Ｅｗ・ｔｗ3 ）＞ｎ を満たすｔｃ（チャック厚さ）が必要になる。軽量化の
ために、上式によって示されるチャック厚さｔｃ以下に
肉厚を薄くする場合は、何らかの補強が必要になる。
【００４６】そこで、本実施例では、チャックの裏面
（ウエハ保持面と反対側の面）にリブを構成して、ウエ
ハそりを矯正するに足る強度を持たせる。隣接するリブ
間隙は、露光装置の最大画角と同じか、それ以上である
ことを特徴としている。つまり、露光装置の最大画角を
Ｓ、基板（ウエハ）半径をＲ、半径方向のリブピッチを
γとすると、 Ｓ≦γ≦Ｒ としている。これは、単に平面矯正能力を向上させるた
めには、リブ間隔は小さければ小さいほどよい。しか
し、軽量化を目指すとリブピッチを広げたほうがよいと
の理由による。
（ウエハ保持面と反対側の面）にリブを構成して、ウエ
ハそりを矯正するに足る強度を持たせる。隣接するリブ
間隙は、露光装置の最大画角と同じか、それ以上である
ことを特徴としている。つまり、露光装置の最大画角を
Ｓ、基板（ウエハ）半径をＲ、半径方向のリブピッチを
γとすると、 Ｓ≦γ≦Ｒ としている。これは、単に平面矯正能力を向上させるた
めには、リブ間隔は小さければ小さいほどよい。しか
し、軽量化を目指すとリブピッチを広げたほうがよいと
の理由による。
【００４７】なお、リブの配置は、リブは、同心円環状
と半径方向の組み合わせの他に格子リブ、 ハニカムリブ
などの多角形リブ、円形に段を付けたリブでもよい。ま
た、リブをウエハ吸着面と反対側の面に配置すること
で、変形中立軸を吸着面に近づき、平面矯正の際の平面
方向の変形量を最小にすることができる。
と半径方向の組み合わせの他に格子リブ、 ハニカムリブ
などの多角形リブ、円形に段を付けたリブでもよい。ま
た、リブをウエハ吸着面と反対側の面に配置すること
で、変形中立軸を吸着面に近づき、平面矯正の際の平面
方向の変形量を最小にすることができる。
【００４８】第７の実施例 図１４は本発明の第７の実施例に係るチャックの構成を
示す。同図において、１４１はチャックの裏面に露光時
の走査方向と直交する方向に向けて平行に形成されたリ
ブである。矢印１４２は露光時の走査方向である。ステ
ージの軽量化のため、特に可動部上部に位置するチャッ
クの軽量化は特に重要である。チャックの軽量化のため
の手段として、リブ構造が有効である。リブの近傍は、
剛性が高く、平面矯正能力が高いが、リブ近傍以外の部
分は、平面矯正能力が劣化するという課題がある。
示す。同図において、１４１はチャックの裏面に露光時
の走査方向と直交する方向に向けて平行に形成されたリ
ブである。矢印１４２は露光時の走査方向である。ステ
ージの軽量化のため、特に可動部上部に位置するチャッ
クの軽量化は特に重要である。チャックの軽量化のため
の手段として、リブ構造が有効である。リブの近傍は、
剛性が高く、平面矯正能力が高いが、リブ近傍以外の部
分は、平面矯正能力が劣化するという課題がある。
【００４９】一方、露光装置が、走査露光装置の場合、
常時フォーカスの合わせ込みを行なっているため、ウエ
ハに多少のうねりが存在しても、フォーカス駆動動作に
よってその悪影響を回避できるが、走査方向と直交する
方向にうねりや変形が存在する場合は、走査露光時に像
のひずみを起こす要因になってしまう。
常時フォーカスの合わせ込みを行なっているため、ウエ
ハに多少のうねりが存在しても、フォーカス駆動動作に
よってその悪影響を回避できるが、走査方向と直交する
方向にうねりや変形が存在する場合は、走査露光時に像
のひずみを起こす要因になってしまう。
【００５０】そこで、本実施例では、リブと走査方向に
着眼し、リブの方向を走査方向に対して直交する方向に
配置することでチャックの軽量化と、平面矯正能力の維
持とを同時に果たしている。
着眼し、リブの方向を走査方向に対して直交する方向に
配置することでチャックの軽量化と、平面矯正能力の維
持とを同時に果たしている。
【００５１】
【微小デバイス製造の実施例】次に上記説明した露光装
置を利用したデバイス製造方法の例を説明する。図１５
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。
置を利用したデバイス製造方法の例を説明する。図１５
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。
【００５２】図１６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１
６（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。
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１
６（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。
【００５３】
【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ウエ
ハステージ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、レチクルステージ
に適用してもよい。また、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
ウエハステージにおいても有効であり、さらには、一般
的なステージ装置についても適用可能である。
ステップ・アンド・スキャン型の露光装置におけるウエ
ハステージ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、レチクルステージ
に適用してもよい。また、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
ウエハステージにおいても有効であり、さらには、一般
的なステージ装置についても適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動体の剛性を確保した上で肉抜き軽量化を図れる。し
たがって、移動体の駆動制御時に発生する可動部の副共
振の発生を抑え、移動体の応答制御性を改善し、目標位
置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得ら
れる。その結果、このようなステージを有する露光装置
では、スループットの向上および露光精度の向上を図る
ことができる。
移動体の剛性を確保した上で肉抜き軽量化を図れる。し
たがって、移動体の駆動制御時に発生する可動部の副共
振の発生を抑え、移動体の応答制御性を改善し、目標位
置への整定時間の短縮および位置決め精度の向上が得ら
れる。その結果、このようなステージを有する露光装置
では、スループットの向上および露光精度の向上を図る
ことができる。
【００５５】また、本発明の露光装置を用いれば優れた
生産性のデバイス生産方法を提供することができる。
生産性のデバイス生産方法を提供することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るステージ装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】 図１の装置のステージ定盤の断面図である。
【図３】 図１の装置のＸスライダの断面図である。
【図４】 本発明の第２の実施例に係るＸスライダの断
面図である。
面図である。
【図５】 図４のＸスライダに微動天板を取り付けた状
態の断面図である。
態の断面図である。
【図６】 本発明の第３の実施例に係る微動天板を示す
断面図である。
断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施例に係るステージ装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】 図７の装置のＸスライダの断面図である。
【図９】 本発明の第５の実施例に係るステージ装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１０】 図８の装置のチャック部分の構成を示す断
面図である。
面図である。
【図１１】 図１０のチャック部分に対応する従来例の
断面図である。
断面図である。
【図１２】 図１０の装置のチャックの斜視図である。
【図１３】 本発明の第６の実施例に係るチャックを示
す断面図である。
す断面図である。
【図１４】 本発明の第７の実施例に係るチャックを示
す断面図である。
す断面図である。
【図１５】 微小デバイスの製造の流れを示す図であ
る。
る。
【図１６】 図１５におけるウエハプロセスの詳細な流
れを示す図である。
れを示す図である。
１：ステージ定盤、２：Ｙリニアモータ、３：Ｙガイ
ド、４：Ｙステージ、５：Ｘリニアモータ、６：Ｘガイ
ド、７：Ｘステージ、８：エアーパッド、９：微動ステ
ージ、１０：ウエハチャック、２１，３１，３２，３
３，６１，８１，８２，８３，８４：肉抜き部、４１：
Ｘ底板、４２：Ｘ横エアーパッド、４３：Ｘリニアモー
タ可動子、５１：ラジアルガイド、５２：肉抜きしない
面（広いフラット面）、６２：ウエハ、６３：Ｙバーミ
ラー、６４：空調エアー、７１：Ｘ可動部、Ｇx ：Ｘ可
動部の重心、７２：Ｘリニアモータ、Ｆx：Ｘリニアモ
ータの駆動力点、７３：Ｙスライダ、７４：Ｙリニアモ
ータ、Ｇy：Ｙ可動部の重心、Ｆy ：Ｘリニアモータの
駆動力点、８５，８６：制振材、９１：脱着フォーク、
９２：Ｘバーミラー、１０１：段差（肉抜き部）、１２
１：リフトピン用貫通穴、１２２：ウエハ吸着用バキュ
ーム穴、１３１〜１３４：同心円環状のリブ、１３５：
半径方向のリブ、１４１：平行リブ、１４２：露光時の
ステージ走査方向。
ド、４：Ｙステージ、５：Ｘリニアモータ、６：Ｘガイ
ド、７：Ｘステージ、８：エアーパッド、９：微動ステ
ージ、１０：ウエハチャック、２１，３１，３２，３
３，６１，８１，８２，８３，８４：肉抜き部、４１：
Ｘ底板、４２：Ｘ横エアーパッド、４３：Ｘリニアモー
タ可動子、５１：ラジアルガイド、５２：肉抜きしない
面（広いフラット面）、６２：ウエハ、６３：Ｙバーミ
ラー、６４：空調エアー、７１：Ｘ可動部、Ｇx ：Ｘ可
動部の重心、７２：Ｘリニアモータ、Ｆx：Ｘリニアモ
ータの駆動力点、７３：Ｙスライダ、７４：Ｙリニアモ
ータ、Ｇy：Ｙ可動部の重心、Ｆy ：Ｘリニアモータの
駆動力点、８５，８６：制振材、９１：脱着フォーク、
９２：Ｘバーミラー、１０１：段差（肉抜き部）、１２
１：リフトピン用貫通穴、１２２：ウエハ吸着用バキュ
ーム穴、１３１〜１３４：同心円環状のリブ、１３５：
半径方向のリブ、１４１：平行リブ、１４２：露光時の
ステージ走査方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｑ 1/02 Ｚ 1/14 Ｚ
Claims (22)
- 【請求項１】 移動可能な移動体と、該移動体を非接触
に案内する静圧軸受と、該移動体を移動させるリニアモ
ータとを備え、該静圧軸受もしくは該リニアモータの可
動子の少なくとも一方が接合している該移動体の部位に
肉抜きを施したことを特徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 前記静圧軸受によって案内面上に鉛直方
向もしくは水平方向に前記移動体を支持することを特徴
とする請求項１記載のステージ装置。 - 【請求項３】 前記肉抜きを施した部位に制振材を充填
したことを特徴とする請求項１または２記載のステージ
装置。 - 【請求項４】 前記肉抜きを施した部位が箱型構造とな
っていることを特徴とする請求項１記載のステージ装
置。 - 【請求項５】 前記移動体を支持する定盤を有し、該定
盤に肉抜きが施してあることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１つに記載のステージ装置。 - 【請求項６】 前記定盤の肉抜き部にも制振材を充填し
たことを特徴とする請求項５記載のステージ装置。 - 【請求項７】 前記移動体の上部と下部とで比重の異な
る制振材を充填したことを特徴とする請求項６記載のス
テージ装置。 - 【請求項８】 前記移動体の上部と下部とで肉抜きの割
合を異ならせたことを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１つに記載のステージ装置。 - 【請求項９】 前記肉抜きした部位はリブ構造となって
いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記
載のステージ装置。 - 【請求項１０】 前記移動体への駆動力点が該移動体の
重心位置と略一致するかまたは該重心位置と案内面との
間に位置するように、移動体の肉抜きが施されているこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のス
テージ装置。 - 【請求項１１】 前記移動体は少なくとも一部がセラミ
ック材からなることを特徴とする請求項１〜１０のいず
れか１つに記載のステージ装置。 - 【請求項１２】 前記移動体は、リニアモータ可動部が
接合されたスライダ部と、該スライダ部上で複数方向に
微動可能な微動天板とを含み、該微動天板の下面に肉抜
きが施してあることを特徴とする請求項１〜１１のいず
れか１つに記載のステージ装置。 - 【請求項１３】 前記移動体には基板を吸着して保持す
るチャックが搭載され、該チャックに保持された基板に
露光を行なうことを特徴とする請求項１〜１２のいずれ
かｌつのステージ装置を備えた露光装置。 - 【請求項１４】 前記チャックの裏面が肉抜きされたリ
ブ構造を有することを特徴とする請求項１３記載の露光
装置。 - 【請求項１５】 前記リブの間隔は基板への最大露光画
角以上でかつ保持すべき基板の最大サイズの半径以下に
設定したことを特徴とする請求項１４記載の露光装置。 - 【請求項１６】 露光装置は移動体を所定方向に走査移
動しながら露光を行なうものであり、前記リブは該所定
方向と直行する方向に沿って複数本形成されていること
を特徴とする請求項１４記載の露光装置。 - 【請求項１７】 前記チャックの裏面に、受渡用のフォ
ークと係合する段差状の肉抜きが施してあることを特徴
とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載のステー
ジ装置。 - 【請求項１８】 基板を吸着して保持するチャックと、
該チャックを搭載するステージと、該チャックに保持さ
れた基板に露光を行なう手段とを備え、該チャックは基
板を吸着する面の裏側がリブ構造となっていることを特
徴とする露光装置。 - 【請求項１９】 前記リブの間隔は基板への最大露光画
角以上でかつ保持すべき基板の最大サイズの半径以下に
設定したことを特徴とする請求項１８記載の露光装置。 - 【請求項２０】 露光装置は移動体を所定方向に走査移
動しながら露光を行なうものであり、前記リブは該所定
方向と直行する方向に沿って複数本形成されていること
を特徴とする請求項１８記載の露光装置。 - 【請求項２１】 請求項１３〜２０のいずれか１つに記
載の露光装置を用意する工程と、該露光装置を用いて基
板に露光を行な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２２】 露光前に基板にレジストを塗布する工
程と、露光後に現像を行なう工程をさらに有することを
特徴とする請求項２０記載のデバイス製造方法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP13741798A JP3810039B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | ステージ装置 |
| US09/299,590 US6266133B1 (en) | 1998-05-06 | 1999-04-27 | Stage device, an exposure apparatus and a device manufacturing method using the same |
| US09/878,210 US6583859B2 (en) | 1998-05-06 | 2001-06-12 | Stage device, an exposure apparatus and a device manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13741798A JP3810039B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | ステージ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005341732A Division JP4324155B2 (ja) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317440A true JPH11317440A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3810039B2 JP3810039B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=15198153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13741798A Expired - Fee Related JP3810039B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | ステージ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6266133B1 (ja) |
| JP (1) | JP3810039B2 (ja) |
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