JP2004158597A - Exposure equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】防振性に優れ、より高精度なステージの位置決めができる露光装置を提供する。
【解決手段】Y方向に延びる固定ガイド4は、その両端を2つのガイド固定台3を介して、定盤2上に固定されている。固定ガイド4の中央部には、気体軸受を介して、スライダ5が嵌合されている。固定ガイド4とスライダ5とは、エアシリンダを構成しており、スライダ5はY軸上を駆動される。固定ガイド4の図の左右の両端部には、Y方向に延びる細い副ガイド8が延出されている。副ガイド8には、気体軸受を介して、ボックス状をしたカウンタマス12が嵌合されている。カウンタマス12の上下部には、カウンタマス12をY軸上で駆動するスプール弁13が設けられている。
【選択図】 図1An exposure apparatus is provided which has excellent vibration proofing and can position a stage with higher accuracy.
A fixed guide (4) extending in the Y direction has both ends fixed on a surface plate (2) via two guide fixing stands (3). A slider 5 is fitted to the center of the fixed guide 4 via a gas bearing. The fixed guide 4 and the slider 5 constitute an air cylinder, and the slider 5 is driven on the Y axis. At the left and right ends of the fixed guide 4 in the figure, thin sub guides 8 extending in the Y direction extend. A box-shaped counter mass 12 is fitted to the sub-guide 8 via a gas bearing. A spool valve 13 for driving the counter mass 12 on the Y axis is provided at the upper and lower portions of the counter mass 12.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レチクル(原版)上に形成されたパターンを感応基板(ウェハ等)上に転写露光する露光装置に関する。特には、防振性に優れ、より高精度なステージの位置決めによる高精度のパターン形成を行うことができる露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は、半導体デバイスパターンのリソグラフィーにおいて現在用いられている露光装置の全体構成を模式的に示す図である。
図8に示す露光装置200は、床面202上に設置されている。床面202上には、防振台(エアマウント、LPF、ローパスフィルタ)201を介して、ボディ203が固定されている。ボディ203は門型の構造体であって、両側の柱部203bと、両柱部203bの上にまたがる梁部203aとからなる。ボディ203の梁部203aの下面には、ボックス状をしたウェハチャンバ205が吊り下げて固定されている。ウェハチャンバ205の底面205a上には、リニアガイド206が固定されている。リニアガイド206上には、ウェハの移動・位置決めを行うウェハステージ207が載置されている。
【0003】
ボディ203の梁部203aの中央部の上には、投影光学鏡筒208が設置されている。この投影光学鏡筒208の外側のボディ203の梁部203aの上面には、レチクルステージ固定台210が設置されている。レチクルステージ固定台210上には、リニアガイド211が固定されている。リニアガイド211上には、レチクルの移動・位置決めを行うレチクルステージ212が載置されている。
【0004】
ボディ203の梁部203aの上面の外側の部分には、大きなボックス状をしたレチクルチャンバ213が固定されている。レチクルチャンバ213は、レチクル212等を覆うと共に、その上部構造体の中央部には、光学鏡筒(照明光学系)214が固定されている。
【0005】
上述のリニアガイド206及びリニアガイド211の側方は、ばね及びダンパからなり水平に延びる緩衝部材(アクティブ防振台)221及び222を介して、RFC(Reaction Force Canceller)223に支持されている。RFC223は、太い柱のような構造体であって、その基端は床面202上に固定されている。
【0006】
上述のウェハステージ207及びレチクルステージ212の一例としては、可動スライダと固定ガイドで構成される非接触静圧気体軸受支持された1軸ステージ装置が挙げられる。
このステージ装置においては、駆動手段の移動子は可動スライダ(ステージ207、212)に取り付けられ、駆動手段の固定子(図示されず)はリニアガイド211、206を介してステージ定盤(図示せず)に鉛直支持されている。固定子の駆動反力はリニアガイド211、206、及び、ばね及びダンパからなる緩衝部材222、221を介してRFC223により水平支持される。
【0007】
上述の装置においては、LPF(ローパスフィルタ)として作用する防振台(エアマウント)201経由でステージ反力の高域振動周波数成分を除去し、露光装置本体に設置されたアクティブ防振台によりRFC223から床に振動伝達された低域振動周波数成分を振動絶縁する。
【0008】
続いて、上述の露光装置の防振効果について説明する。
図9は、従来の露光装置の防振効果を示す図である。
図9の横軸は振動周波数を示し、縦軸はゲインを示している。
図9には、防振処理を施さなかった場合における露光時に発生する床振動231が実線で示されている。床振動231のゲインは、10−1〜1[rad/s]程の低域振動周波数領域では70[dB]程度であり、10〜102[rad/s]程の高域振動周波数領域では20[dB]程度である。
【0009】
破線232は、図8の防振台(エアマウント)201のみを用いた場合の床振動を示す。この場合には、低域振動周波数領域では露光時に発生する床振動231とほぼ変わりない大きさの振動が生じているが、高域振動周波数領域では周波数が大きくなるほど大きくゲインが小さく、振動が抑えられている。
【0010】
一点鎖線233は、図8の防振台(エアマウント)201、及び、緩衝部材221及び222、RFC223を用いて極力振動を抑えた場合の床振動を示す。この場合には、高域振動周波数領域では防振台201のみを用いた場合の床振動232とほぼ同様に振動が抑えられている。また、低域振動周波数領域でもゲインが10−1〜1[dB]程度と、露光時に発生する床振動231と比べてゲインが小さく、振動が抑えられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
露光装置本体に設置されたアクティブ防振台は、床振動の高域振動周波数成分除去用にエアマウント、低域振動周波数成分除去用に電磁アクチュエータ等を用いている。しかし、これらのステージ緩衝部材のばね及びダンパ仕様、ステージ駆動パターンの如何によっては、床振動の抑制とステージ反力の除去が十分に行えない場合がある。例えばエアシリンダのように駆動反力を受ける固定部が固定ガイドと結合・一体化している場合には、固定ガイドに反力が生じることでステージの高精度非接触案内が困難となる。
【0012】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、防振性に優れ、より高精度なステージの位置決めによる高精度のパターン形成を行うことができる露光装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の第1の露光装置は、 所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、 前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、 前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、 前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、 を具備する露光装置であって; 前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、 固定ガイドと、 該固定ガイドに沿って案内・駆動されるスライダと、 該固定ガイド又はその端部から延出する副ガイドに沿って、前記スライダとは逆方向に案内・駆動されるカウンタマスと、 を具備し、 前記スライダと前記固定ガイド間の駆動反力が、前記副ガイドと前記カウンタマス間の駆動反力により相殺可能なことを特徴とする。
【0014】
可動スライダと駆動反力を受ける固定ガイドで構成されるステージ装置を備える露光装置において、可動スライダの駆動方向と逆方向に駆動するカウンタマスを固定ガイド軸部に延出する副ガイドに設けることで、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0015】
従来の技術で述べたステージ反力を露光装置全体の基礎(床など)に逃がす方式では、ランダム振動を発生する床振動の除去には振動計測手段による帰還が必要である。一方、指令通りに駆動力が与えられるステージ移動による反力は予測できるので、ゲイン・位相調整されたステージ反力打消し用駆動力を、ステージ駆動方向とは逆方向に無帰還で発生させることで、ステージ反力を打消すことができる。
【0016】
ステージ装置単体で反力を閉じることができるため、剛な支持構造体を露光装置周囲に配置する必要がなく、装置床面積を小さくすることができる。また、装置本体の防振台は床振動絶縁のみを目的にすることができる。
【0017】
本発明の第2の露光装置は、 所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、 前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、 前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、 前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって; 前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、 固定ガイドと、 該固定ガイドに沿って案内・駆動されるスライダと、 該固定ガイド内を、前記スライダとは逆方向に案内・駆動されるカウンタマスと、 を具備し、 前記スライダと前記固定ガイド間の駆動反力が、前記固定ガイドとカウンタマス間の駆動反力により相殺可能なことを特徴とする。
【0018】
カウンタマスが固定ガイド内を動くように配置されるので、固定ガイドから別のものが突出するようなことがなく、装置が小型にできる。
【0019】
前記露光装置においては、 前記カウンタマスが、エアガイドを介して、前記固定ガイド内又は前記副ガイド上で非接触支持されており、 前記カウンタマスと、前記固定ガイド又は副ガイドとでエアシリンダを構成することが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、図5を参照しつつ露光装置の例として電子線露光装置について説明する。
図5は、電子線露光装置の全体構成例を模式的に示す図である。
図5には、電子線露光装置100が模式的に示されている。電子線露光装置100の上部には、光学鏡筒(真空チャンバ)101が示されている。光学鏡筒101には真空ポンプ102が接続されており、光学鏡筒101内を真空排気している。
【0021】
光学鏡筒101の上部には、電子銃103が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電子銃103の下方には、コンデンサレンズ104aや電子線偏向器104b等を含む照明光学系104、及びレチクル(マスク)Rが配置されている。
【0022】
電子銃103から放射された電子線は、コンデンサレンズ104aによって収束される。そして、偏向器104bにより図の横方向に順次走査(スキャン)され、光学系104の視野内にあるレチクルRの各小領域(サブフィールド)の照明が行われる。なお、図ではコンデンサレンズ104aは一段であるが、実際の照明光学系には、数段のレンズやビーム成形開口、ブランキング開口等が設けられている。
【0023】
レチクルRは、レチクルステージ111の上部に設けられたチャック110に静電吸着等により固定されている。レチクルステージ111は、定盤116に載置されている。
【0024】
レチクルステージ111には、図の左方に示す駆動装置112が接続されている。なお、実際には、図1等に示すように駆動装置112はステージ111に組み込まれている。駆動装置112は、ドライバ114を介して、制御装置115に接続されている。また、レチクルステージ111の側方(図の右方)にはレーザ干渉計113が設置されている。レーザ干渉計113は、制御装置115に接続されている。レーザ干渉計113で計測されたレチクルステージ111の正確な位置情報が制御装置115に入力される。レチクルステージ111の位置を目標位置とすべく、制御装置115からドライバ114に指令が送出され、駆動装置112が駆動される。その結果、レチクルステージ111の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【0025】
定盤116の下方には、ウェハチャンバ(真空チャンバ)121が示されている。ウェハチャンバ121の側方(図の右側)には、真空ポンプ122が接続されており、ウェハチャンバ121内を真空排気している。
ウェハチャンバ121内(実際にはチャンバ内の光学鏡筒内)には、コンデンサレンズ(投影レンズ)124aや偏向器124b等を含む投影光学系124が配置されている。また、ウェハチャンバ121内の下部には、ウェハ(感応基板)Wが配置されている。
【0026】
レチクルRを通過した電子線は、コンデンサレンズ124aにより収束される。コンデンサレンズ124aを通過した電子線は、偏向器124bにより偏向され、ウェハW上の所定の位置にレチクルRの像が結像される。なお、図ではコンデンサレンズ124aは一段であるが、実際には、投影光学系中には複数段のレンズや収差補正用のレンズやコイルが設けられている。
【0027】
ウェハWは、ウェハステージ131の上部に設けられたチャック130に静電吸着等により固定されている。ウェハステージ131は、定盤136に載置されている。
【0028】
ウェハステージ131には、図の左方に示す駆動装置132が接続されている。なお、実際には、図1等に示すように駆動装置132はステージ131に組み込まれている。駆動装置132は、ドライバ134を介して、制御装置115に接続されている。また、ウェハステージ131の側方(図の右方)にはレーザ干渉計133が設置されている。レーザ干渉計133は、制御装置115に接続されている。レーザ干渉計133で計測されたウェハステージ131の正確な位置情報が制御装置115に入力される。ウェハステージ131の位置を目標位置とすべく、制御装置115からドライバ134に指令が送出され、駆動装置132が駆動される。その結果、ウェハステージ131の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【0029】
次に、本発明の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のステージ装置の構成を示す側面図である。
図1には、1軸のステージ装置1が示されている。このステージ装置1は、図5におけるレチクルステージ111にあたる。なお、スライダ5上に移動ガイドと自走テーブルを載せれば、I型やH型の2軸のステージ装置となる。
【0030】
図1には、Y方向に延びるバー状の固定ガイド4が示されている。固定ガイド4は、その両端を2つのガイド固定台3を介して、定盤2上に固定されている。固定ガイド4の中央部には、気体軸受(図2参照、詳細後述)を介して、スライダ5が嵌合されている。固定ガイド4とスライダ5とは、エアシリンダ(図2参照、詳細後述)を構成しており、スライダ5はY軸上を駆動される。
【0031】
固定ガイド4の図の左右の両端部には、Y方向に延びる細いバー状の副ガイド8が延出している。副ガイド8には、気体軸受(図3参照)を介して、ボックス状をしたカウンタマス12が嵌合されている。カウンタマス12の上下部には、カウンタマス12をY軸上での駆動を制御するスプール弁13(図3参照)が設けられている。
【0032】
次に、図2を参照しつつ、エアシリンダの構成について説明する。
図2は、固定ガイドとスライダとからなるエアシリンダの構成を示す側面断面図である。
図2には、図1に示したスライダ5及び固定ガイド4とで構成されるエアシリンダが示されている。
【0033】
スライダ5はブロック状のものであって、その内部の中央部には、気体室33がくりぬかれるように設けられている。各気体室33の側方には、ガイド4との摺動内孔が形成されており、同内孔面には、エアパッド51が設けられている。エアパッド51の外側には、順に大気開放ガードリング52、低真空排気ガードリング53、高真空排気ガードリング55が設けられている。これらのガードリングから、エアパッド及び気体室のエアを排気することにより、高真空に保たれているチャンバ内にエアがあまり洩れ出さないようになっている。
【0034】
スライダ5には、固定ガイド4が嵌合されている。固定ガイド4の中央部の上下には、しきり板31が示されている。しきり板31は、ある厚さを有するXZ平面に拡がる板状をしており、気体室33にある間隔を持って嵌合されている。各気体室33は、しきり板31によって、2つの気体室33a、33bに仕切られている。
【0035】
固定ガイド4内には、4本のY方向に長く延びた気体通路35が破線で示されている。各通路35の一方の端部は、それぞれしきり板31の側方のスライダ5の気体室33a、33bに気体を供給するように配置されている。通路35の他方の端部には、外部装置から気体が供給される。気体室33a、33bに供給する気体の圧力を調整することにより、スライダ5を固定ガイド4上でY方向に駆動することができる。なお、固定ガイド4内には、図示はしないが、エアパッド51に気体を供給し、ガードリング52、53、55から気体を回収・排気するための通路も形成されている。
【0036】
次に、図3を参照しつつ、カウンタマス12の構成について説明する。
図3は、カウンタマス12の構成を示す側面断面図である。
図3には、副ガイド8に嵌合されたカウンタマス12が示されている。カウンタマス12の上下部には、スプール弁13が設けられている。
カウンタマス12はブロック状のものであって、その内部の中央部には、気体室43がくりぬかれるように設けられている。カウンタマス12内には、気体室43の端部からスプール弁13にかけて、2本の気体通路44a、44bが設けられている。スプール弁13には、気体を供給するための供給用配管45aと気体を排気するための排気用配管45b、45cが接続されている。
【0037】
カウンタマス12の気体室43の側方には、側方には、副ガイド8との摺動内孔が形成されており、同内孔面には、エアパッド51が設けられている。エアパッド51の外側には、順に大気開放ガードリング52、低真空排気ガードリング53、高真空排気ガードリング55が設けられている。これらのガードリングから、エアパッド及び気体室のエアを排気することにより、高真空に保たれているチャンバ内にエアがあまり洩れ出さないようになっている。
【0038】
カウンタマス12に嵌合された副ガイド8の中央付近の上下の端面には、しきり板46が示されている。しきり板46は、ある厚さを有するXZ平面に拡がる板状をしており、気体室43にある間隔を持って嵌合されている。各気体室43は、しきり板46によって、2つの気体室43a、43bに仕切られている。スプール弁13を制御して、気体室43a、43bに供給する気体の圧力を調整することにより、カウンタマス12をY方向に駆動することができる。
【0039】
次に、図を参照しつつ、第1の実施の形態に係るステージ装置のステージ駆動時の様子について説明する。
図4は、第1の実施の形態に係るステージ装置を駆動するときの様子を示す側面図である。図4(A)はスライダ5を図の右方に駆動する状態を示し、図4(B)はスライダ5を図の左方に駆動する状態を示す図である。
【0040】
図4(A)に示すように、スライダ5を図の右方に駆動する場合には、スプール弁13を制御して2つのカウンタマス12を図の左方に移動させる。この時、カウンタマス12は、スライダ5の駆動パターンと同一振幅・周期でスライダ5の駆動方向と逆方向に駆動される。ここで、例えばカウンタマス12のストロークがスライダ5のよりも短くしたい場合には、運動量保存則に従い、カウンタマス12の質量をスライダ5よりも重くしておく必要がある。
【0041】
スライダ5が右方に駆動する時には、固定ガイド4及び副ガイド8に左向きの反力がかかる。一方、カウンタマス12を左方に駆動する時には、固定ガイド4及び副ガイド8に右向きの反力がかかる。この両者の反力を相殺するように制御することにより、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0042】
図4(B)に示すように、スライダ5を図の左方に駆動した場合には、スプール弁13を制御して2つのカウンタマス12を図の右方に移動させる。
スライダ5が左方に駆動した場合には、固定ガイド4及び副ガイド8に右向きの反力がかかる。一方、カウンタマス12を右方に駆動した場合には、固定ガイド4及び副ガイド8に左向きの反力がかかる。この両者の反力を相殺するように制御することにより、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0043】
次に、本発明の他の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のステージ装置の構成を示す側面断面図である。
図6には、Y方向に延びるバー状の固定ガイド4′が示されている。固定ガイド4′は、その両端を2つのガイド固定台3を介して、定盤2上に固定されている。固定ガイド4′の中央部には、気体軸受(図2参照)を介して、スライダ5が嵌合されている。固定ガイド4′とスライダ5とは、エアシリンダ(図2参照)を構成しており、スライダ5はY軸上を駆動される。なお、スライダ5の気体室にエアを供給する配管等は図示省略してある。
【0044】
固定ガイド4′の内部には、Y方向に延びる気体室43′がくりぬかれるように設けられている。固定ガイド4′の図の左側面には、スプール弁13′が設けられている。固定ガイド4′には、気体室43′の両端部からスプール弁13′にかけて、2本の気体通路44a′、44b′が設けられている。スプール弁13′には、気体を供給するための供給用配管45aと気体を排気するための排気用配管45b、45cが接続されている。
【0045】
気体室43′には、カウンタマス12′がY方向にスライド可能に嵌合されている。カウンタマス12′は、気体室43′と同様の断面形状を有し、気体室43′にある間隔を持って嵌合されている。気体室43′は、カウンタマス12′によって、2つの気体室43a′、43b′に仕切られている。スプール弁13′を制御して、気体室43a′、43b′に供給する気体の圧力を調整することにより、カウンタマス12′をY方向に駆動することができる。
【0046】
次に、図を参照しつつ、第2の実施の形態に係るステージ装置のステージ駆動時の様子について説明する。
図7は、第2の実施の形態に係るステージ装置を駆動するときの様子を示す部分側面断面図である。図7(A)はスライダ5を図の右方に駆動する状態を示し、図7(B)はスライダ5を図の左方に駆動する状態を示す図である。
【0047】
図7(A)に示すように、スライダ5を図の右方に駆動する場合には、スプール弁13′を制御してカウンタマス12′を図の左方に移動させる。この時、カウンタマス12′は、スライダ5の駆動パターンと同一振幅・周期でスライダ5の駆動方向と逆方向に駆動される。
【0048】
スライダ5が右方に駆動する時には、固定ガイド4′に左向きの反力がかかる。一方、カウンタマス12′を左方に駆動する時には、固定ガイド4′に右向きの反力がかかる。この両者の反力を相殺するように制御することにより、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0049】
図7(B)に示すように、スライダ5を図の左方に駆動する時には、スプール弁13′を制御してカウンタマス12′を図の右方に移動させる。
スライダ5が左方に駆動する時には、固定ガイド4′に右向きの反力がかかる。一方、カウンタマス12′を右方に駆動する時には、固定ガイド4′に左向きの反力がかかる。この両者の反力を相殺するように制御することにより、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0050】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動スライダと駆動反力を受ける固定ガイドで構成されるステージ装置を備える露光装置において、可動スライダの駆動方向と逆方向に駆動するカウンタマスを固定ガイド軸部に延出する副ガイドに設けることで、ステージ反力をステージ装置内部で閉じることができる。
【0051】
従来の技術で述べたステージ反力を露光装置全体の基礎(床など)に逃がす方式では、ランダム振動を発生する床振動の除去には振動計測手段による帰還が必要である。一方、指令通りに駆動力が与えられるステージ移動による反力は予測できるので、ゲイン・位相調整されたステージ反力打消し用駆動力を、ステージ駆動方向とは逆方向に無帰還で発生させることで、ステージ反力を打消すことができる。
【0052】
ステージ装置単体で反力を閉じることができるため、剛な支持構造体を露光装置周囲に配置する必要がなく、装置床面積を小さくすることができる。また、装置本体の防振台は床振動絶縁のみを目的にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のステージ装置の構成を示す側面図である。
【図2】エアシリンダの構成を示す側面断面図である。
【図3】カウンタマス12の構成を示す側面断面図である。
【図4】第1の実施の形態に係るステージ装置を駆動するときの様子を示す側面図である。図4(A)はスライダ5を図の右方に駆動する状態を示し、図4(B)はスライダ5を図の左方に駆動する状態を示す図である。
【図5】電子線露光装置の全体構成例を模式的に示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のステージ装置の構成を示す側面断面図である。
【図7】第2の実施の形態に係るステージ装置を駆動するときの様子を示す部分側面断面図である。図7(A)はスライダ5を図の右方に駆動する状態を示し、図7(B)はスライダ5を図の左方に駆動する状態を示す図である。
【図8】半導体デバイスパターンのリソグラフィーにおいて現在一般的に用いられている露光機の全体構成を模式的に示す図である。
【図9】従来の露光装置の防振効果を示す図である。
【符号の説明】
1 ステージ装置
2 定盤
3 ガイド固定台
4 固定ガイド
5 スライダ
8 副ガイド
12 カウンタマス
13 スプール弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus for transferring and exposing a pattern formed on a reticle (original) onto a sensitive substrate (eg, a wafer). In particular, the present invention relates to an exposure apparatus which has excellent vibration proofing and can form a pattern with high accuracy by positioning the stage with higher accuracy.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a diagram schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus currently used in lithography of a semiconductor device pattern.
The
[0003]
Above the central part of the
[0004]
A large box-
[0005]
The sides of the
[0006]
As an example of the above-described
In this stage device, the moving element of the driving means is attached to a movable slider (
[0007]
In the above-described apparatus, a high-frequency vibration component of the stage reaction force is removed via a vibration isolating table (air mount) 201 acting as an LPF (low-pass filter), and the active vibration isolating table installed in the main body of the exposure apparatus performs RFC 223. Vibrationally insulates the low-frequency vibration components transmitted from the floor to the floor.
[0008]
Next, the anti-shake effect of the above-described exposure apparatus will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a vibration-proof effect of the conventional exposure apparatus.
The horizontal axis of FIG. 9 indicates the vibration frequency, and the vertical axis indicates the gain.
In FIG. 9, the
[0009]
A
[0010]
An alternate long and
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The active anti-vibration table installed in the exposure apparatus body uses an air mount for removing high-frequency vibration components of floor vibration and an electromagnetic actuator for removing low-frequency vibration components. However, depending on the specifications of the springs and dampers of these stage buffer members and the stage drive pattern, it may not be possible to sufficiently suppress the floor vibration and remove the stage reaction force. For example, when a fixed portion that receives a driving reaction force, such as an air cylinder, is combined with and integrated with a fixed guide, high-precision non-contact guidance of the stage becomes difficult due to the reaction force generated in the fixed guide.
[0012]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus which is excellent in anti-vibration properties and can form a high-precision pattern by positioning a stage with higher accuracy. And
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a first exposure apparatus of the present invention includes a reticle stage on which a reticle on which a desired pattern is formed is mounted, an illumination optical system that irradiates the reticle with energy ray illumination, An exposure apparatus comprising: a sensitive substrate stage on which a sensitive substrate to be transferred is placed; and a projection optical system configured to project and form an energy beam passing through the reticle onto the sensitive substrate; the reticle stage or the sensitive substrate. A stage is guided and driven in a direction opposite to the slider along a fixed guide, a slider guided and driven along the fixed guide, and a sub-guide extending from the fixed guide or an end thereof. And a counter reaction mass, wherein a driving reaction force between the slider and the fixed guide can be offset by a driving reaction force between the sub guide and the counter mass. It is characterized in.
[0014]
In an exposure apparatus having a stage device composed of a movable slider and a fixed guide receiving a driving reaction force, a counter mass driven in a direction opposite to a driving direction of the movable slider is provided on a sub-guide extending to a fixed guide shaft portion. The stage reaction force can be closed inside the stage device.
[0015]
In the method described in the related art, in which the stage reaction force is released to the foundation (floor or the like) of the entire exposure apparatus, feedback from the vibration measuring means is required to remove floor vibration that generates random vibration. On the other hand, since the reaction force due to the stage movement where the driving force is given as instructed can be predicted, the driving force for canceling the stage reaction force with the gain and phase adjusted should be generated without feedback in the direction opposite to the stage driving direction. Thus, the stage reaction force can be canceled.
[0016]
Since the reaction force can be closed by the stage apparatus alone, there is no need to arrange a rigid support structure around the exposure apparatus, and the floor area of the apparatus can be reduced. Further, the vibration isolator of the apparatus body can be used only for floor vibration isolation.
[0017]
A second exposure apparatus according to the present invention includes a reticle stage on which a reticle on which a desired pattern is formed is mounted, an illumination optical system for irradiating the reticle with energy rays, and a sensitive substrate for transferring the pattern. An exposure apparatus comprising: a sensitive substrate stage; and a projection optical system configured to project and form an energy beam that has passed through the reticle onto the sensitive substrate. The reticle stage or the sensitive substrate stage includes: a fixed guide; A slider guided and driven along a fixed guide; and a counter mass guided and driven in the fixed guide in a direction opposite to the slider, wherein a driving reaction force between the slider and the fixed guide is provided. However, it can be canceled by a driving reaction force between the fixed guide and the counter mass.
[0018]
Since the counter mass is arranged to move in the fixed guide, there is no possibility that another thing protrudes from the fixed guide, and the apparatus can be made compact.
[0019]
In the exposure apparatus, the counter mass is supported in a non-contact manner in the fixed guide or on the sub guide via an air guide, and an air cylinder is formed by the counter mass and the fixed guide or the sub guide. It is preferable to configure.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, description will be made with reference to the drawings.
First, an electron beam exposure apparatus will be described as an example of the exposure apparatus with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of the overall configuration of the electron beam exposure apparatus.
FIG. 5 schematically shows the electron
[0021]
An
[0022]
The electron beam emitted from the
[0023]
Reticle R is fixed to chuck 110 provided on
[0024]
The
[0025]
Below the
A projection
[0026]
The electron beam that has passed through the reticle R is converged by the
[0027]
The wafer W is fixed to a
[0028]
A driving
[0029]
Next, a stage device used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a side view showing the configuration of the stage device of the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a single-axis stage device 1. The stage device 1 corresponds to the
[0030]
FIG. 1 shows a bar-shaped fixed guide 4 extending in the Y direction. The fixed guide 4 has both ends fixed to the
[0031]
At the left and right end portions of the fixed guide 4 in the drawing, a thin bar-shaped
[0032]
Next, the configuration of the air cylinder will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of an air cylinder including a fixed guide and a slider.
FIG. 2 shows an air cylinder including the
[0033]
The
[0034]
The fixed guide 4 is fitted to the
[0035]
Inside the fixed guide 4, four
[0036]
Next, the configuration of the
FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the
FIG. 3 shows the
The
[0037]
On the side of the
[0038]
On the upper and lower end faces near the center of the
[0039]
Next, the state of the stage device according to the first embodiment when the stage is driven will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a side view showing a state where the stage device according to the first embodiment is driven. FIG. 4A shows a state in which the
[0040]
As shown in FIG. 4A, when the
[0041]
When the
[0042]
As shown in FIG. 4B, when the
When the
[0043]
Next, a stage device used in an exposure apparatus according to another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a side sectional view showing the configuration of the stage device of the exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a bar-shaped fixed guide 4 'extending in the Y direction. The fixed guide 4 ′ has both ends fixed on the
[0044]
Inside the fixed guide 4 ', a gas chamber 43' extending in the Y direction is provided so as to be cut out. A spool valve 13 'is provided on the left side of the fixed guide 4' in the drawing. The fixed guide 4 'is provided with two
[0045]
The counter mass 12 'is fitted in the gas chamber 43' so as to be slidable in the Y direction. The counter mass 12 'has the same cross-sectional shape as the gas chamber 43', and is fitted in the gas chamber 43 'at a certain interval. The gas chamber 43 'is partitioned into two
[0046]
Next, the state of the stage device according to the second embodiment when the stage is driven will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a partial side sectional view showing a state when driving the stage device according to the second embodiment. FIG. 7A shows a state in which the
[0047]
As shown in FIG. 7A, when the
[0048]
When the
[0049]
As shown in FIG. 7B, when the
When the
[0050]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in an exposure apparatus including a stage device including a movable slider and a fixed guide receiving a driving reaction force, a counter mass driven in a direction opposite to a driving direction of the movable slider is provided. Is provided on the sub-guide extending to the fixed guide shaft, so that the stage reaction force can be closed inside the stage device.
[0051]
In the method described in the related art in which the stage reaction force is released to the foundation (floor or the like) of the entire exposure apparatus, feedback from the vibration measuring means is required to remove floor vibration that generates random vibration. On the other hand, since the reaction force due to the stage movement where the driving force is given according to the command can be predicted, the stage reaction force canceling driving force with gain and phase adjustment should be generated without feedback in the direction opposite to the stage driving direction. Thus, the stage reaction force can be canceled.
[0052]
Since the reaction force can be closed by the stage apparatus alone, there is no need to arrange a rigid support structure around the exposure apparatus, and the floor area of the apparatus can be reduced. Further, the vibration isolator of the apparatus body can be used only for floor vibration isolation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a stage device of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of an air cylinder.
FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the
FIG. 4 is a side view showing a state when the stage device according to the first embodiment is driven. FIG. 4A shows a state in which the
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of the overall configuration of an electron beam exposure apparatus.
FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a stage device of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partial side sectional view showing a state when a stage device according to a second embodiment is driven. FIG. 7A shows a state in which the
FIG. 8 is a diagram schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus currently generally used in lithography of a semiconductor device pattern.
FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration-proof effect of a conventional exposure apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、
前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、
を具備する露光装置であって;
前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、
固定ガイドと、
該固定ガイドに沿って案内・駆動されるスライダと、
該固定ガイド又はその端部から延出する副ガイドに沿って、前記スライダとは逆方向に案内・駆動されるカウンタマスと、
を具備し、
前記スライダと前記固定ガイド間の駆動反力が、前記副ガイドと前記カウンタマス間の駆動反力により相殺可能なことを特徴とする露光装置。A reticle stage for mounting a reticle on which a desired pattern is formed,
An illumination optical system for applying energy ray illumination to the reticle;
A sensitive substrate stage on which a sensitive substrate for transferring the pattern is placed;
A projection optical system for projecting and forming an energy ray passing through the reticle on the sensitive substrate,
An exposure apparatus comprising:
The reticle stage or the sensitive substrate stage,
Fixed guides,
A slider guided and driven along the fixed guide;
A counter mass guided and driven in a direction opposite to the slider along the fixed guide or a sub guide extending from an end thereof;
With
An exposure apparatus, wherein a driving reaction force between the slider and the fixed guide can be offset by a driving reaction force between the sub-guide and the counter mass.
前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、
前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、
を具備する露光装置であって;
前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、
固定ガイドと、
該固定ガイドに沿って案内・駆動されるスライダと、
該固定ガイド内を、前記スライダとは逆方向に案内・駆動されるカウンタマスと、
を具備し、
前記スライダと前記固定ガイド間の駆動反力が、前記固定ガイドとカウンタマス間の駆動反力により相殺可能なことを特徴とする露光装置。A reticle stage for mounting a reticle on which a desired pattern is formed,
An illumination optical system for applying energy ray illumination to the reticle;
A sensitive substrate stage on which a sensitive substrate for transferring the pattern is placed;
A projection optical system for projecting and forming an energy ray passing through the reticle on the sensitive substrate,
An exposure apparatus comprising:
The reticle stage or the sensitive substrate stage,
Fixed guides,
A slider guided and driven along the fixed guide;
A counter mass guided and driven in a direction opposite to the slider in the fixed guide;
With
An exposure apparatus wherein a driving reaction force between the slider and the fixed guide can be offset by a driving reaction force between the fixed guide and the counter mass.
前記カウンタマスと、前記固定ガイド又は副ガイドとでエアシリンダを構成することを特徴とする請求項2又は3記載の露光装置。The counter mass is supported in a non-contact manner in the fixed guide or on the auxiliary guide via an air guide,
4. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the counter mass and the fixed guide or the sub guide form an air cylinder.
Priority Applications (1)
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