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JP2004040874A - Linear motor, stage arrangement, and aligner - Google Patents

Linear motor, stage arrangement, and aligner Download PDF

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JP2004040874A
JP2004040874A JP2002192276A JP2002192276A JP2004040874A JP 2004040874 A JP2004040874 A JP 2004040874A JP 2002192276 A JP2002192276 A JP 2002192276A JP 2002192276 A JP2002192276 A JP 2002192276A JP 2004040874 A JP2004040874 A JP 2004040874A
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JP
Japan
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stage
reticle
linear motor
wafer
coil
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Withdrawn
Application number
JP2002192276A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kato
加藤 浩
Tomoki Miyagawa
宮川 智樹
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To evenly cool a coil body by suppressing tube deformation even if the length of a movable member is long. <P>SOLUTION: Inside a tube body 18a, a coil body 19 is internally mounted and a flow path 13 of a temperature adjusting medium is formed. A constraint member 18e is engaged with the outer periphery of the tube body 18a to constrain the deformation of the tube body. The constraint member 18e is disposed at a position different from both ends of the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒体の内部にコイル体が内装されるとともに、温度調整用媒体の流路が形成されるリニアモータ、及びこのリニアモータ駆動により可動ステージが移動するステージ装置、並びにこのステージ装置を用いてマスクのパターンを基板に露光する露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体デバイスの製造工程の1つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレチクル(以下、レチクルと称する)に形成された回路パターンをレジスト(感光剤)が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板上に転写する種々の露光装置が用いられている。例えば、半導体デバイス用の露光装置としては、近年における集積回路の高集積化に伴うパターンの最小線幅(デバイスルール)の微細化に応じて、レチクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。
【0003】
この縮小投影露光装置としては、レチクルのパターンをウエハ上の複数のショット領域(露光領域)に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の静止露光型の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、このステッパを改良したもので、特開平8−166043号公報等に開示されるようなレチクルとウエハとを一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)が知られている。
【0004】
上記のレチクルやウエハは、レチクルステージやウエハステージ等のステージに保持されて所定方向に駆動されるが、これらステージに対する駆動用アクチュエータとしては、非接触で駆動されるため、摩擦が生じず、位置制御性に優れている等の利点からリニアモータが多く用いられている。ステージ装置に用いられるリニアモータは、可動子及び固定子から構成されており、可動ステージに可動子が取り付けられ、ベース(定盤)に固定子が取り付けられる。
【0005】
図9は、リニアモータを用いたステージ装置の一例を示す外観斜視図であり、図10は、リニアモータの外観斜視図である。なお、このリニアモータの構成の詳細は、特許公開公報2001−218443に開示されている。
【0006】
この図に示すステージ装置は、ガイド1に沿ってベース2上を移動するテーブル(可動ステージ)3と、テーブル3を駆動するリニアモータ4とを有している。リニアモータ4は、テーブル3の両側に対で設けられており、テーブル3の移動方向に沿って架設された固定子5と、テーブル3に取り付けられ固定子5との間の電磁気的相互作用で移動する可動子6とを主体として構成されている。固定子5は、円柱形の永久磁石を円筒状の丸管内部に複数配置して両端をブロックで封止した構成になっている。そして、可動子6は、ハウジングを構成する内管と外管との間にコイル体を封止し、内管の内部に固定子5を挿通させた構成になっている。
【0007】
上記のリニアモータ4のように、可動子6をコイル体で構成し、固定子5を永久磁石で構成したものをムービングコイル型のリニアモータと称している。ムービングコイル型リニアモータは、可動子を磁石で構成し固定子をコイル体で構成したムービングマグネット型リニアモータに比べて、コイル体への駆動電流の供給時間が長くなるために発熱が大きくなり、冷媒によるコイル体の冷却が不可欠である。そのため、図10に示すリニアモータにおいても、コイルアセンブリとコイルハウジングとの間には冷媒用の流路が設けられており、丸管の両端を封止するマウント部材7には冷媒の導入口と放出口とが設けられている。また、マウント部材7には、テーブル3の取付面8が形成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のリニアモータ及びステージ装置並びに露光装置には、以下のような問題が存在する。
近年、半導体の製造装置や検査装置においては更なる高精度化、高効率化が要求されており、これに伴って、上記露光装置に搭載されるステージ装置には高制御性、高精度、高加速度、高速度、長ストローク等が求められてきた。従って、このようなステージ装置の駆動に用いられるリニアモータにおいても同様の性能が必要とされる。特に、高加速度を必要とする場合には、可動部の質量を小さくするとともに、リニアモータの推力を大きくすることが重要となる。
【0009】
リニアモータの推力を大きくする方法としては、磁束密度の高い永久磁石を用いる、コイルの巻数を多くする、コイル体への供給電流を大きくする等がある。ところが、永久磁石においては、コスト、減磁等の観点から選択可能な磁石が限定され、またコイル体への供給電流の電流値もアンプ等の制御装置から限定される。従って、一般的には、コイル体の巻数を増やすことでリニアモータの推力を大きくすることが多い。
【0010】
コイルの巻数を増やす場合、コイルの周方向に巻数を増やすと、磁石との距離が大きくなり推力が低下するため得策ではなく、多くの場合は磁石の配列方向に増やすことになる。このことは、可動子の全長が大きくなることを意味しており、図10で示したリニアモータ4の構造では、マウント部材7における取付面8を加工する際の面加工が困難になり、精度の確保ができないという問題が生じてしまう。
【0011】
また、コイルの巻数が増えることで通電時の発熱量が多くなるため、冷媒の流量も増す必要がある。そのため、コイルハウジング内の内圧が高くなることに起因して丸管の変形が大きくなり、冷媒の流路が不均一になってしまう。その結果、コイルを均一に冷却できなくなり、可動子の管表面で温度分布が生じるという問題が生じる。管に温度分布が生じた場合、空気ゆらぎの原因となり、レーザ干渉計等を用いてテーブルの位置を計測する際の精度が低下するという問題も生じることになる。
【0012】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、可動子の長さが大きくなった場合でも、管変形を抑えてコイル体を均一に冷却できるリニアモータ、及びこのリニアモータ駆動により可動ステージが移動するステージ装置、並びにこのステージ装置を用いてマスクのパターンを基板に露光する露光装置を提供することを目的とする。
【0013】
また、本発明の更なる目的は、可動子の長さが大きくなった場合でも、テーブルの取付面精度を確保できるリニアモータ、及びこのリニアモータ駆動により可動ステージが移動するステージ装置、並びにこのステージ装置を用いてマスクのパターンを基板に露光する露光装置を提供することである。
【0014】
【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は、実施の形態を示す図1ないし図7に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のリニアモータは、筒体(18a)の内部にコイル体(19)が内装されるとともに、温度調整用媒体の流路(13)が形成されるリニアモータ(15)であって、筒体(18a)の外周に嵌合して筒体(18a)の変形を拘束する拘束部材(18e)を有し、拘束部材(18e)は、軸の両端と異なる位置に配置されることを特徴とするものである。
【0015】
従って、本発明のリニアモータでは、コイル体(19)及び筒体(18a)を冷却するために温度調整用媒体の流量を増すことで筒体(18a)の内圧が高くなった場合でも、拘束部材(18e)が筒体(18a)の外周に嵌合しているので、内圧による筒体(18a)の外周面の膨らみを抑えることができる。これにより、本発明では温度調整用媒体の流路(13)が均一に保たれるため、筒体の表面での温度分布を抑制して、空気ゆらぎを防止することができる。また、本発明のリニアモータは、筒体(18a)の軸方向端部にその筒体(18a)の開口を閉塞する閉塞部材(18c、18d)が配設され、その閉塞部材(18c、18d)は軸方向と直交する方向の断面輪郭がその筒体(18a)の断面輪郭に収まるように構成されている。これによれば、筒体(18a)内部にコイル体(1)を内装し、閉塞部材(18c、18d)を筒体(18a)に接合した後であっても、拘束部材(18e)を所望の位置に固定することができる。また、その筒体(18a)の内部には、その筒体(18a)との間に流路(13)を形成する内筒(18b)を設けることができる。これによれば、コイル体(19)の外周側に加えて内周側にも流路(13)を形成することができ、コイル体(19)をより効率的に冷却することができる。また、拘束部材(18e)は締結手段(75)により筒体に嵌合固定するものとすることができる。これによれば、リニアモータ組立後においても筒体(18a)の変形、あるいは温度分布に応じて拘束部材(18e)の位置を容易に変更することができる。
【0016】
また、本発明のステージ装置は、基板(R)を保持して移動する可動ステージ(RST)と、可動ステージ(RST)を駆動する駆動装置(15)とを有するステージ装置であって、駆動装置(15)として、請求項1から4の何れか一項に記載のリニアモータが用いられることを特徴とするものである。この場合において、拘束部材(18e)が可動ステージ(RST)を支持するものとすることができる。
【0017】
従って、本発明のステージ装置では、駆動装置(15)の推力を大きくする場合でも駆動装置(15)における温度分布を抑制して空気ゆらぎを防止することができる。そのため、駆動装置(15)の発熱に起因して可動ステージ(RST)及び基板(R)の位置決め精度が低下することを防止することが可能になる。また、拘束部材(18e)によって可動ステージ(RST)を支持しているので、リニアモータの推力増加に伴い筒体(18a)が長くなっても可動ステージ(RST)を取り付ける取り付け面(18k)を容易に加工することができ、取り付け面(18k)の面精度を容易に確保することができる。
【0018】
そして、本発明の露光装置は、マスクステージ(RST)に保持されたマスク(R)のパターンを基板ステージ(WST)に保持された感光基板(W)に露光する露光装置(10)において、マスクステージ(RST)と基板ステージ(WST)との少なくとも一方のステージ(RST)として、請求項5または6に記載されたステージ装置が用いられることを特徴とするものである。
【0019】
従って、本発明の露光装置では、マスクステージ(RST)や基板ステージ(WST)を駆動する際の推力を大きくした場合でも、駆動装置(15)の発熱に起因してマスク(R)や感光基板(W)の位置決め精度が低下することを防止でき、マスク(R)のパターンを高精度に感光基板(W)に露光することが可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のリニアモータ及びステージ装置並びに露光装置の第1の実施形態を、図1ないし図4を参照して説明する。ここでは、露光装置として、レチクルとウエハとを一次元方向(ここではY軸方向とする)に同期移動しつつ、レチクルに形成された半導体デバイスの回路パターンをウエハ上に転写する、ステップ・アンド・スキャン方式、またはステップ・アンド・スティッチ方式からなる走査露光方式の露光装置を使用する場合の例を用いて説明する。また、この露光装置においては、本発明のステージ装置をレチクルステージに適用するものとする。なお、これらの図において、従来例として示した図9及び図10と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【0021】
図1には、本発明に係る走査型露光装置(露光装置)10の全体構成が概略的に示されている。この露光装置10は、マスクとしてのレチクル(基板)Rと、感光基板としてのウエハWとを一次元方向(ここでは、図1における紙面内左右方向であるY軸方向とする)に同期移動しつつ、レチクルRに形成された回路パターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショット領域に転写する、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、いわゆるスキャニング・ステッパである。
【0022】
図1に示す露光装置10は、光源12からの露光用照明光(パルス紫外光)によりレチクル(マスク)R上の矩形状(あるいは円弧状)の照明領域を均一な照度で照明する照明光学系IOP、レチクルRを保持して移動するレチクルステージ(マスクステージ)RST、レチクルRを透過する照明光をウエハ(基板)W上に投影する投影光学系PL、ウエハWを保持して移動するウエハステージ(基板ステージ)WSTを備えている。なお、レチクルステージRSTは、本発明のステージ装置9における可動ステージを構成している。
【0023】
さらに、露光装置10は、前記照明光学系IOPの一部,レチクルステージRST,投影光学系PL,及びウエハステージWST等を保持する本体コラム14、本体コラム14の振動を抑制あるいは除去する防振ユニット、及びこれらの制御系等を備えている。なお、ここで投影光学系PLの光軸方向をZ方向とし、このZ方向と直交する方向でレチクルRとウエハWの同期移動方向をY方向とし、非同期移動方向をX方向とする。また、それぞれの軸周りの回転方向をθZ、θY、θXとする。
【0024】
光源12としては、ここでは波長192〜194nmの間で酸素の吸収帯を避けるように狭帯化されたパルス紫外光を出力するArFエキシマレーザ光源が用いられており、この光源12の本体は、半導体製造工場のクリーンルーム内の床面FD上に設置されている。光源12には、不図示の光源制御装置が併設されており、この光源制御装置では、射出されるパルス紫外光の発振中心波長及びスペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制御、レーザチャンバ内のガスの制御等を行うようになっている。
【0025】
なお、光源12として、波長248nmのパルス紫外光を出力するKrFエキシマレーザ光源あるいは波長157nmのパルス紫外光を出力するFレーザ光源等用いても良い。また、光源12をクリーンルームよりクリーン度が低い別の部屋(サービスルーム)、あるいはクリーンルームの床下に設けられるユーティリティスペースに設置しても構わない。
【0026】
光源12は、図1では作図の都合上その図示が省略されているが、実際には遮光性のベローズ及びパイプを介してビームマッチングユニットBMUの一端(入射端)に接続されており、このビームマッチングユニットBMUの他端(出射端)は、内部にリレー光学系を内蔵したパイプ16を介して照明光学系IOPの第1照明光学系IOP1に接続されている。ビームマッチングユニットBMU内には、リレー光学系や複数の可動反射鏡等(いずれも不図示)が設けられており、これらの可動反射鏡等を用いて光源12から入射する狭帯化されたパルス紫外光(ArFエキシマレーザ光)の光路を第1照明光学系IOP1との間で位置的にマッチングさせている。
【0027】
照明光学系IOPは、第1照明光学系IOP1と第2照明光学系IOP2との2部分から構成されている。第1照明光学系IOP1は、床面FDに水平に載置された装置の基準となるフレームキャスタと呼ばれるベースプレートBP上に設置されている。また、第2照明光学系IOP2は、本体コラム14を構成する後述する第2の支持コラム52によって下方から支持されている。
【0028】
第1照明光学系IOP1は、所定の位置関係で配置されたミラー、可変減光器、ビーム成形光学系、オプティカルインテグレータ、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ系、及びレチクルブラインド機構を構成する可動視野絞りとしての可動レチクルブラインド(照明領域設定装置)28等を備えている。光源12からのパルス紫外光がビームマッチングユニットBMU及びリレー光学系を介して第1照明光学系IOP1内に水平に入射すると、このパルス紫外光は、可変減光器のNDフィルタにより所定のピーク強度に調整された後、ビーム整形光学系により、オプティカルインテグレータに効率よく入射するようにその断面形状が整形される。
【0029】
可動レチクルブラインド28は、例えば2枚のL字型の可動ブレードと、この可動ブレードを駆動するアクチュエータとを有する。2枚の可動ブレードは、レチクルRの走査方向に対応する方向及び走査方向に直交する非走査方向に対応する方向の位置が可変となっている。この可動レチクルブラインド28は、不要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び終了時に可動ブレードにより後述する固定レチクルブラインドによって規定されるレチクルR上の照明領域を更に制限するために用いられる。
【0030】
第2照明光学系IOP2は、照明系ハウジング17内に所定の位置関係で収納された固定レチクルブラインド、レンズ、ミラー、リレーレンズ系、メインコンデンサレンズ等(いずれも不図示)を備えている。固定レチクルブラインドは、照明系ハウジング17の入射端近傍のレチクルRのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルR上の照明領域を規定する所定形状の開口部が形成されている。この固定レチクルブラインドの開口部は、投影光学系PLの円形視野内の中央で走査露光時のレチクルRの移動方向(Y軸方向)と直交したX軸方向に直線的に伸びたスリット状又は矩形状に形成されているものとする。
【0031】
可動レチクルブラインド28のブレードの開口部を通過したパルス紫外光は、固定レチクルブラインドの開口部を一様な強度分布で照明する。固定レチクルブラインドの開口部を通ったパルス紫外光は、レンズ、ミラー、リレーレンズ系、主コンデンサレンズ系を経て、レチクルステージRST上に保持されたレチクルR上の所定の照明領域(X軸方向に直線的に伸びたスリット状又は矩形状の照明領域)を均一な照度分布で照明する。
【0032】
なお、第1照明光学系IOP1と第2照明光学系IOP2とを強固に接合すると、可動レチクルブラインド28の駆動に起因して露光動作中に第1照明光学系IOP1に生じる振動が第2のコラム52に支持された第2照明光学系IOP2にそのまま伝達されることとなって、好ましくない。このため、本実施形態では、第1照明光学系IOP1と第2照明光学系IOP2との間は、両者の相対変位を可能にし、かつその内部を外気に対して気密状態にすることが可能な接続部材としての伸縮自在の蛇腹状部材94を介して接合されている。
【0033】
図1に戻り、本体コラム14は、ベースプレートBP上に設けられた複数本(ここでは4本)の支持部材40A〜40D(但し、紙面奥側の支柱40C、40Dは図示省略)及びこれらの支持部材40A〜40Dの上部にそれぞれ固定された防振ユニット42A〜42D(但し、図1においては紙面奥側の防振ユニット42C、42Dは図示せず、図4参照)を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤44と、この鏡筒定盤44の下面から下方に吊り下げられた吊り下げコラム46と、鏡筒定盤44上に設けられた第1、第2の支持コラム48、52とを備えている。
【0034】
前記防振ユニット42A〜42Dは、支持部材40A〜40Dそれぞれの上部に直列(又は並列)に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコイルモータ(不図示)とを含んで構成されている。これらの防振ユニット42A〜42Dによって、ベースプレートBP及び支持部材40A〜40Dを介して鏡筒定盤44に伝わる床面FDからの微振動がマイクロG(Gは重力加速度)レベルで絶縁される構成になっている。
【0035】
前記鏡筒定盤44は鋳物等で構成されており、その中央部に平面視円形の開口が形成され、その内部に投影光学系PLがその光軸方向をZ軸方向として上方から挿入されている。投影光学系PLの鏡筒部の外周部には、該鏡筒部に一体化されたフランジFLGが設けられている。このフランジFLGの素材としては、低熱膨張の材質、例えばインバー(Inver;ニッケル36%、マンガン0.25%、及び微量の炭素と他の元素を含む鉄からなる低膨張の合金)が用いられており、このフランジFLGは、投影光学系PLを鏡筒定盤44に対して点と面とV溝とを介して3点で支持するいわゆるキネマティック支持マウントを構成している。このようなキネマティック支持構造を採用すると、投影光学系PLの鏡筒定盤44に対する組み付けが容易で、しかも組み付け後の鏡筒定盤44及び投影光学系PLの振動、温度変化、姿勢変化等に起因する応力を最も効果的に軽減できるという利点がある。
【0036】
前記吊り下げコラム46は、ウエハベース定盤54と、該ウエハベース定盤54をほぼ水平に吊り下げ支持する4本の吊り下げ部材56とを備えている。また、第1の支持コラム48は、鏡筒定盤44の上面に投影光学系PLを取り囲んで植設された4本の脚58(紙面奥側の脚は図示省略)と、これら4本の脚58によってほぼ水平に支持されたレチクルベース定盤60とを備えている。同様に、第2の支持コラム52は、鏡筒定盤44の上面に、第1の支持コラム48を取り囲む状態で植設された4本の支柱62(紙面奥側の支柱は図示省略)と、これら4本の支柱62によってほぼ水平に支持された天板64とによって構成されている。この第2の支持コラム52の天板64によって、前述した第2部分光学系IOP2が支持されている。
【0037】
また、本体コラム14を構成する鏡筒定盤44には、図1では図示が省略されているが、実際には、本体コラム14のZ方向の振動を計測する3つの振動センサ(例えば加速度計)とXY面内方向の振動を計測する加速度計などの3つの振動センサ(例えば、この内の2つの振動センサは、本体コラム14のY方向の振動を計測し、残りの振動センサは、本体コラム14のX方向の振動を計測する)とが取り付けられている。以下においては、便宜上、これら6つの振動センサを総称して振動センサ群66と称する。
【0038】
この振動センサ群66の計測値は、主制御装置(不図示)に供給されるようになっている。従って、主制御装置では、振動センサ群66の計測値に基づいて本体コラム14の6自由度方向の振動を求めることができる。そして、主制御装置では、例えばレチクルステージRST、ウエハステージWSTの移動時等には、振動センサ群66の計測値に基づいて求めた本体コラム14の6自由度方向の振動を除去すべく、防振ユニット42A〜42Dの速度制御を例えばフィードバック制御あるいはフィードバック制御及びフィードフォワード制御によって行い、本体コラム14の振動を効果的に抑制することが可能である。
【0039】
レチクルステージRSTについて詳述すると、図2に示すように、レチクルステージRSTは、レチクルベース定盤60上を一対のYリニアモータ(リニアモータ)15、15によってY軸方向に所定ストロークで駆動されるレチクル粗動ステージ36と、このレチクル粗動ステージ36上を一対のXボイスコイルモータ37Xと一対のYボイスコイルモータ37YとによってX、Y、θZ方向に微小駆動されるレチクル微動ステージ38とを備えた構成になっている(なお、図1では、これらを1つのステージとして図示している)。
【0040】
レチクル微動ステージ38には、不図示のバキュームチャックを介してレチクルRが吸着保持されるようになっている。レチクル微動ステージ38の−Y方向の端部には、コーナキューブからなる一対のY移動鏡72a、72b(図1では符号72で図示)が固定され、また、レチクル微動ステージ38の+X方向の端部には、Y軸方向に延びる平面ミラーからなるX移動鏡53が固定されている。そして、これら移動鏡72a、72b、53に対して測長ビームを照射する3つのレーザ干渉計(図1に、レーザ干渉計70のみ図示)が各移動鏡の反射面と投影光学系PLの鏡筒上端に固定された参照鏡Mr(図1参照)とに向けてそれぞれレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいて、移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、レチクルステージRST(ひいてはレチクルR)のX、Y、θZ(Z軸回りの回転)方向の位置が所定の分解能、例えば0.5〜1nm程度の分解能でリアルタイムに計測される。なお、レチクル微動ステージ38の材質としては、高剛性、且つ低熱膨張率の材料が好ましく、金属やコージェライトまたはSiCからなるセラミックスを用いることができる。
【0041】
レチクル粗動ステージ36は、レチクルベース定盤60の中央部に形成された上部突出部60aの上面に固定されY軸方向に延びる一対のYガイド51、51によってY軸方向に案内されるようになっている。また、レチクル粗動ステージ36は、これらYガイド51、51に対して不図示のエアベアリングによって非接触で移動自在に支持されている。
【0042】
Yリニアモータ15は、レチクル粗動ステージ36のX方向両側に設けられており、レチクル定盤60上に立設された支持台50、50間にY方向に沿って設けられた長尺の固定子5と、レチクル粗動ステージ36に取り付けられるとともに、固定子5が挿通し、固定子5との間の電磁気的相互作用で移動する可動子6とを主体として構成されている。
【0043】
図3は、固定子5及び可動子6の部分断面図であり、図4は可動子6の外観斜視図である。
図3に示すように、固定子5は複数の円筒形磁石5aを非磁性ステンレス管5bに封止した構成となっている。可動子6は、ハウジングとしての冷却管18とコイル組立体(コイル体)19とコイル支持体20とから構成されている。冷却管18は、非磁性ステンレスで同心異径に形成された外管(筒体)18a及び内管(内筒)18b、当該冷却管18の両端開口を閉塞する非磁性ステンレスブロックで形成された右蓋18c及び図4に示す左蓋18d、補強部材(拘束部材)18eとから構成されており、これら外管18a及び内管18b、右蓋18c及び左蓋18d、補強部材18eは、溶接部18fにて一体化して固定されている。特に外管18aと右蓋18c、左蓋18dとの間、及び内管18bと右蓋18c、左蓋18dとの間の接合部は、冷媒が漏れないように全周に亘って強固に溶接されている。なお、金属部材同士の結合には、強度、密閉性の観点から溶接が望ましいが、接着やカシメ、ネジによる締結であっても構わない。金属以外の部材同士の結合には接着やネジによる締結が用いられる。
【0044】
コイル組立体19は、冷却管18内に封入されており、複数の円筒コイル19aと、これら円筒コイル19aを一体的に取り囲む外皮19bとから構成される。円筒コイル19aは、絶縁被膜電線(エナメル線)によって構成され、円周方向及び長さ方向に多段多列に巻回された円筒形状を有している。なお、電線としては、丸線であっても角線であってもよく、また必ずしも一本の電線で多段多列に形成する必要はなく、複数の電線で構成して結線し、多段多列に形成してもよい。コイル単体の長さは、固定子5において複数の永久磁石5aによって形成される磁極ピッチで決定される。コイル単体の長さが決まっている場合、モータの推力を大きくするために巻数を多くすれば電線の線径を小さくすることになるが、この場合抵抗値が大きくなるため好ましくない。線径と巻数とは、磁気設計と電気設計との最適値によって決定される。また、コイル数は必要とされるリニアモータの推力により決定される。従って、大きな推力を必要とする場合には、多くのコイルを必要とする。ここでは、このリニアモータ15が三相モータであるので、そのコイル長は磁極ピッチの1/3に設定され、それぞれU相、V相、W相を構成する。
【0045】
また、外皮19bは、非磁性且つ非導電体性のエポキシ樹脂で形成されており、金型を用いた注型成形により形成される。外皮19bの材質としては、エポキシ樹脂以外にもセラミックを用いてもよい。また、製造方法としては、成形用金型を用いてコイル集合体の周囲に直接外皮を形成する方法や、あるいは、予め用意しておいた外皮にコイル集合体を接着剤によって固定する方法等を選択できる。
【0046】
また、コイル組立体19は、ガラス繊維入りポリカーボネイト樹脂で形成されたコイル支持体20によって冷却管18内に位置決めされている。この位置決めにより、コイル組立体19と外管18aとの間、及びコイル組立体19と内管18bとの間に、温度調整用媒体である冷媒の流路13が形成される。コイル支持体20は、コイル組立体19の端面及び端面近傍の内周面(または外周面)に対して一部のみ当接した状態で接着固定される。当接箇所を一部とすることで、冷媒の流路13を多く確保することが可能である。
【0047】
また、コイル支持体20は、コイル体19の内周面と冷却管18の内管18bとに当接することで、コイル組立体19のラジアル方向の位置決めとなっている。さらに、コイル支持体20は、コイル組立体19の長さ方向の端面と右蓋18c、左蓋18dとにそれぞれ当接することで、コイル組立体19のスラスト方向の位置決めとなっている。なお、コイル支持体20の材質としては、非磁性且つ非導電性の合成樹脂やセラミックスが望ましいが、低導電性且つ非磁性の金属材であってもよい。
【0048】
図4に示すように、左蓋18dには冷媒の導入口18gが、右蓋18cには冷媒の排出口18hがそれぞれ流路13に連通して設けられており、冷却器11を有する冷却システムにより導入口18g、流路13、排出口18hに冷媒を循環させることで、冷却管18(可動子6)を冷却する。なお、右蓋18cには電気接続用のコネクタ18jが配設されており、コイル組立体19の導線が冷却管18の内部で結線されている。
【0049】
従って、可動子6を組み立てる際には、一方の蓋18cまたは18dが既に取り付けられた外管18a及び内管18bからなるドーナツ状の筒に、コイル支持体20が固定されたコイル組立体19を挿入し、コネクタ18jへの配線を行った後に、他方の蓋18dまたは18cをコイル支持体19に当接させて溶接あるいは接着固定することで冷却管18を完成させることができる。
【0050】
補強部材18eは、冷却管18(外管18a)の軸の両端と異なる位置に、より詳細には冷却管18の中央部近傍に、外管18aの外周に嵌合して溶接固定されている。なお、補強部材18eと外管18aとの溶接固定に関しては冷媒の漏れを考慮しなくてもよいため、全周に亘って溶接する必要はないが、レチクルステージRSTを駆動する際の推力(慣性力)に対する強度確保及び外管18aの膨らみ抑制を考慮すると均等間隔で複数箇所溶接固定することが望ましい。補強部材18eには、レチクル粗動ステージ36が載置・固定される取付面18k、18kが互いに間隔をあけて、且つ略面一に形成されており、各取付面18kにはステージ36を取り付ける際に用いられるネジ穴18mがそれぞれ形成されている。すなわち、本実施の形態では、補強部材18eがレチクル粗動ステージ36を支持する構成になっている。なお、補強部材18eには肉抜き部18nが設けられ、軽量化が図られている。
【0051】
図1に戻り、投影光学系PLとしては、ここでは、物体面(レチクルR)側と像面(ウエハW)側の両方がテレセントリックで円形の投影視野を有し、石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子(レンズ素子)のみから成る1/4、1/5、又は1/6縮小倍率の屈折光学系が使用されている。このため、レチクルRにパルス紫外光が照射されると、レチクルR上の回路パターン領域のうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結像光束が投影光学系PLに入射し、その回路パターンの部分倒立像がパルス紫外光の各パルス照射の度に投影光学系PLの像面側の円形視野の中央にスリット状または矩形状(多角形)に制限されて結像される。これにより、投影された回路パターンの部分倒立像は、投影光学系PLの結像面に配置されたウエハW上の複数のショット領域のうちの1つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。
【0052】
前記ウエハステージWSTは、前述した吊り下げコラム46を構成するウエハベース定盤54上に配置され、例えば磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータ等から成るウエハステージ駆動系(不図示)によってXY面内で自在に駆動されるようになっている。
【0053】
ウエハステージWSTの上面には、ウエハホルダ76を介してウエハWが真空吸着等によって固定されている。ウエハステージWSTのXY位置及び回転量(ヨーイング量、ローリング量、ピッチング量)は、投影光学系PLの鏡筒下端に固定された参照鏡Mwを基準としてウエハステージWSTの一部に固定された移動鏡78の位置変化を計測するウエハレーザ干渉計80によって所定の分解能、例えば0.5〜1nm程度の分解能でリアルタイムに計測される。
【0054】
続いて、上記構成の露光装置の中、まずYリニアモータ15の作用について説明する。
レチクル粗動ステージ36を駆動する際には、可動子6のコイル組立体19に通電する。この通電によりコイル組立体19は発熱するが、冷却システムにより流路13に冷媒を流動・循環させることにより、コイル組立体19で生じた熱を奪って冷却管18の温度を一定に維持することができる。なお、冷媒としては、HFE(ハイドロ・フルオロ・エーテル)やフロリナートを用いることが可能だが、本実施の形態では地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数がゼロであるため、地球環境保護の観点からHFEを用いている。
【0055】
ここで、冷媒が流路13を流動することで冷却管18の内圧が高まり、外管18aには外周側へ力が加わり、内管18bには内周側へ力が加わる。外管18aに加わる力は、外管18aの外周面の膨らみ(変形)を生じさせるが、外管18aの外周に嵌合している補強部材18eがこの変形を拘束・抑制することになる。特に、外管18aの軸方向中央部における変形が最も大きくなるが、補強部材18eがこの中央部近傍に配置されているため、より効果的に変形を抑制することが可能である。これにより流路13が軸方向に沿って均一に保たれるため、冷却管18の場所によらず均一に冷却することができ、温度分布が発生することを抑えることができる。なお、内管18bにも外管18aと同様の力が加わるが、内管18bの直径は外管18aよりも小さいため変形量も小さくなる。また、内管18bの変形により内管18bの内周面に温度分布が生じても、レーザ干渉計70の検知光の光路との距離が外管18aに比べて大きいため、位置計測に与える影響は比較的小さいものである。
【0056】
続いて、上述のようにして構成された露光装置10における露光動作について説明する。
ウエハステージWST上にウエハWが搬送され、フォーカス調整が終了すると、不図示のアライメント系を用いてレチクルRとウエハWとを位置決め(アライメント)する。このようにして、ウエハWの露光のための準備動作が終了すると、主制御装置では、アライメント結果に基づいてウエハレーザ干渉計80の計測値をモニタしつつウエハWの第1ショットの露光のための走査開始位置にウエハステージWSTを移動する。
【0057】
そして、Yリニアモータ15及びウエハステージ駆動系の駆動により、レチクルステージRST(レチクル粗動ステージ36)とウエハステージWSTとのY方向の走査を開始し、両ステージRST、WSTがそれぞれの目標走査速度に達すると、パルス紫外光によってレチクルRのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。なお、この走査露光の開始に先立って、光源12の発光は開始されているが、レチクルブラインド装置を構成する可動ブラインド28の各可動ブレードの移動がレチクルステージRSTの移動と同期制御されているため、レチクルR上のパターン領域外へのパルス紫外光の照射が遮光されることは、通常のスキャニング・ステッパと同様である。
【0058】
主制御装置では、特に上記の走査露光時にレチクルステージRSTのY軸方向の移動速度VrとウエハステージWSTのY軸方向の移動速度Vwとが投影光学系PLの投影倍率(1/4倍、1/5倍あるいは1/6倍)に応じた速度比に維持されるようにYリニアモータ15及びウエハステージ駆動系を介してレチクルステージRST及びウエハステージWSTを同期制御する。
【0059】
なお、Yリニアモータ15の固定子5をレチクルベース定盤60に固定する構成としたが、例えばエアベアリング等を用いて固定子5をレチクルベース定盤60に対してY方向に移動自在に非接触で浮上支持させる構成としてもよい。この場合、運動量保存の法則により、レチクル粗動ステージ36のY方向の移動に応じて、固定子5は逆方向に移動する。この固定子5の移動によりレチクル粗動ステージ36の移動に伴う反力を相殺するとともに、重心位置の変化を防ぐことが可能になる。
【0060】
そして、レチクルRのパターン領域がパルス紫外光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハW上の第1ショットの走査露光が終了する。これにより、レチクルRのパターンが投影光学系PLを介して第1ショットに縮小転写される。このようにして、第1ショットの走査露光が終了すると、ウエハステージ駆動系を介してウエハステージWSTがX軸方向にステップ移動され、第2ショットへの露光のため走査開始位置に移動される。このステッピングの際に、ウエハステージWSTの位置(ウエハWの位置)を検出するウエハレーザ干渉計80の計測値に基づいてウエハステージWSTのX、Y、θz方向の位置変位をリアルタイムに計測する。この計測結果に基づき、ウエハステージ駆動系を制御してウエハステージWSTのXY位置変位が所定の状態になるようにウエハステージWSTの位置を制御する。
【0061】
また、主制御装置ではウエハステージWSTのθz方向の変位の情報に基づいてYリニアモータ15及びボイスコイルモータ37X、37Yを制御し、そのウエハW側の回転変位の誤差を補償するようにレチクルステージRST(レチクル微動ステージ38)を回転制御する。そして、第2ショット領域に対して上記と同様の走査露光を行う。このようにして、ウエハW上のショットの走査露光(走査ステップ)と次ショット露光のためのステッピング動作(移動ステップ)とが繰り返し行われ、ウエハW上の露光対象ショット領域の全てにレチクルRのパターンが順次転写される。
【0062】
このように、本実施の形態では、補強部材18eが外管18aの変形を拘束するので、推力を大きくするためにコイル組立体19及び冷却管18が長くなった場合でも、外管18aの表面に温度分布が生じることを抑制することができる。そのため、外管18aの温度分布に起因する空気ゆらぎの発生を防止して、レーザ干渉計を用いたレチクルステージRSTの位置計測精度の低下を抑えることが可能になる。従って、本実施の形態では、レチクルRのパターンをウエハW上に高精度に露光形成することができる。
【0063】
また、本実施の形態では、補強部材18eによりレチクル粗動ステージ36を支持しているので、図9に示したリニアモータのように可動子6の両外側で支持した場合と比較して、レチクル粗動ステージ36の取付面18k、18k間の距離を短くすることができ、面精度の確保が容易になる。特に、本実施の形態では、単体の補強部材18eに対して取付面18k、18kを加工できるので、面精度の確保が一層容易である。さらに、可動子6の長さを長くする場合であっても、それに対応してレチクル粗動ステージ36を大型化する必要はなく、レチクル粗動ステージ36の小型・軽量化にも支障がない。
【0064】
図5は、本発明のリニアモータの第2の実施形態を示す図である。
この図において、図1乃至図4に示す第1の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。第2の実施形態と上記の第1の実施形態とが異なる点は、補強部材18eの構成である。
【0065】
すなわち、本実施の形態では図5に示すように外管18aの外周には、軸方向中央部近傍に、互いに間隔をあけて配置された2つの補強部材18e、18eが嵌合する構成となっている。各補強部材18eにはレチクル粗動ステージ36が載置・固定される取付面18k、18kが略面一に形成されており、各取付面18kにはステージ36を取り付ける際に用いられるネジ穴18mがそれぞれ形成されている。なお、この取付面18k及びネジ穴18mの加工は、補強部材18eをそれぞれ外管18aに溶接・固定した後に行われることで、溶接加工時に補強部材18e、18eの相対位置関係が変動した場合でも、特に2つの取付面18k、18kの平面度を、より高精度に維持できる。他の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
【0066】
本実施の形態では、上記第1の実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、補強部材18e、18eを複数に分割して配置することで、各補強部材18eを薄くすることができる。そのため、補強部材としての総重量を低減させることができ、可動子6の軽量化という観点では第1の実施形態よりも有利である。
【0067】
図6及び図7は、本発明のリニアモータの第3の実施形態を示す図である。
これらの図において、図1乃至図4に示す第1の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【0068】
図6に示すように、本実施の形態では、ステンレス製の補強部材18eには、冷却管18の外管18aが挿通する挿通孔73が形成されるとともに、挿通孔73に連通するすり割り74が冷却管18の軸方向に形成されている。そして、外管18aが挿通した補強部材18eは、すり割り74の位置に軸方向に沿って複数配置されたボルト(締結手段)75を締結することにより、外管18aを挟み込んで外周に嵌合固定される。なお、補強部材18eは金属である必要はなく、軽量化の観点からはセラミックスや合成樹脂であってもよい。
【0069】
また、本実施形態における冷却管18は、外管18a及び内管18bが合成樹脂で形成され、外管18aの開口を閉塞する閉塞部材としての右蓋18c及び左蓋18dがセラミックスで形成されている。蓋18c、18dは、冷却管18の軸方向と直交する方向の断面輪郭が外管18aの断面輪郭内に収まる大きさに形成されており、この構成により右蓋18c及び左蓋18dが固定された状態の冷却管18(外管18a)を補強部材18eの挿通孔73に挿通することが可能になる。
【0070】
右蓋18c及び左蓋18dの固定方法としては、図7に示すように(ただし図7では右蓋18cのみ図示)、接着剤18pにより外管18a及び内管18bに固定されている。なお、接着剤18pのみで冷媒の漏れを防ぐことは困難であるため、Oリング18q、18rが装着されている。また、合成樹脂製の外管18a、内管18bは、強度を考慮してガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維入りの合成樹脂で形成されている。
【0071】
本実施の形態では、ボルト75により補強部材18eを外管18aに締結固定することで、上記第1の実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ボルト75の締結、締結解除により補強部材18eを外管18aに対して容易に脱着できるので、レチクルステージRSTの大きさが変更されたり、外管18aに対する補強部材18eの相対位置を変更する場合も、交換・位置調整等を容易に対応できる。
【0072】
なお、上記実施の形態では、冷却管18に嵌合する補強部材18eがレチクル粗動ステージ36を支持する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図10中、二点鎖線で示すように、レチクル粗動ステージ36を支持する部材とは別個にリング状の補強部材18eを外管18aの軸方向中央部近傍に嵌合させる構成としてもよい。
【0073】
また、上記実施形態では、ムービングコイル型のリニアモータに本発明を適用する構成としたが、ムービングマグネット型のリニアモータにも適用可能である。そして、上記実施形態では、本発明のステージ装置を露光装置10におけるレチクルステージに適用するものとして説明したが、ウエハステージWSTに対しても適用可能である。さらに、上記実施の形態では、本発明のステージ装置を露光装置10に適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、露光装置10以外にも転写マスクの描画装置、マスクパターンの位置座標測定装置等の精密測定機器にも適用可能である。
【0074】
なお、本実施の形態の基板としては、半導体デバイス用の半導体ウエハWのみならず、液晶ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
【0075】
露光装置10としては、レチクルRとウエハWとを同期移動してレチクルRのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニング・ステッパー;USP5,473,410)の他に、レチクルRとウエハWとを静止した状態でレチクルRのパターンを露光し、ウエハWを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパー)にも適用することができる。また、本発明はウエハW上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【0076】
露光装置10の種類としては、ウエハWに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【0077】
また、露光用光源12としては、超高圧水銀ランプから発生する輝線(g線(436nm)、h線(404.nm)、i線(365nm))、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、Fレーザ(157nm)、Arレーザ(126nm)のみならず、電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト(LaB)、タンタル(Ta)を用いることができる。また、YAGレーザや半導体レーザ等の高調波などを用いてもよい。
【0078】
例えば、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム(又はエルビウムとイットリビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、かつ非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を露光光として用いてもよい。なお、単一波長レーザの発振波長を1.544〜1.553μmの範囲内とすると、193〜194nmの範囲内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57〜1.58μmの範囲内とすると、157〜158nmの範囲内の10倍高調波、即ちF2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
【0079】
また、レーザプラズマ光源、又はSORから発生する波長5〜50nm程度の軟X線領域、例えば波長13.4nm、又は11.5nmのEUV(Extreme Ultra Violet)光を露光光として用いてもよく、EUV露光装置では反射型レチクルが用いられ、かつ投影光学系が複数枚(例えば3〜6枚程度)の反射光学素子(ミラー)のみからなる縮小系となっている。
【0080】
投影光学系PLの倍率は、縮小系のみならず等倍系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、FレーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし(レチクルRも反射型タイプのものを用いる)、また電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真空状態にすることはいうまでもない。
【0081】
ウエハステージWSTやレチクルステージRSTにリニアモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118参照)を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージWST、RSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【0082】
以上のように、本願実施形態の露光装置10は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【0083】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図8に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、シリコン材料からウエハを製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、筒体が長くなった場合でも変形を拘束して表面に温度分布が生じることを抑制することができ、空気ゆらぎの発生を防止して可動ステージの位置決め精度の低下を抑えることが可能になるとともに露光精度を向上させることが可能になる。また、本発明では、可動ステージの取付面精度の確保も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る走査型露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図2】同露光装置を構成するレチクルステージの外観斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施形態を示す図であって、固定子及び可動子の拡大詳細図である。
【図4】本発明の第1の実施形態を示す図であって、Yリニアモータの外観斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施形態を示す図であって、Yリニアモータの外観斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施形態を示す図であって、Yリニアモータの外観斜視図である。
【図7】第3の実施形態における固定子及び可動子の拡大詳細図である。
【図8】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図9】従来のステージ装置の一例を示す外観斜視図である。
【図10】従来のリニアモータの一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
R レチクル(マスク、基板)
RST レチクルステージ(マスクステージ、可動ステージ)
W ウエハ(感光基板)
WST ウエハステージ(基板ステージ)
9 ステージ装置
10 走査型露光装置(露光装置)
13 流路
15 Yリニアモータ(リニアモータ、駆動装置)
18a 冷却管(筒体)
18b 内管(内筒)
18c 右蓋(閉塞部材)
18d 左蓋(閉塞部材)
18e 補強部材(拘束部材)
19 コイル組立体(コイル体)
75 ボルト(締結手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a linear motor in which a coil body is provided inside a cylindrical body and a flow path of a temperature adjusting medium is formed, a stage device in which a movable stage is moved by driving the linear motor, and this stage device. The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a pattern of a mask onto a substrate using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process, which is one of the manufacturing processes of a semiconductor device, a circuit pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter, referred to as a reticle) is formed on a wafer or a glass plate, etc. Various exposure apparatuses for transferring the image onto a substrate have been used. For example, as an exposure apparatus for a semiconductor device, a reticle pattern is projected onto a wafer by using a projection optical system in accordance with the miniaturization of the minimum line width (device rule) of a pattern accompanying the high integration of an integrated circuit in recent years. A reduction projection exposure apparatus that performs reduction transfer is mainly used.
[0003]
As this reduction projection exposure apparatus, a step-and-repeat type static exposure reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) for sequentially transferring a reticle pattern to a plurality of shot areas (exposure areas) on a wafer, and this stepper And a step-and-scan in which a reticle and a wafer are synchronously moved in a one-dimensional direction and a reticle pattern is transferred to each shot area on the wafer, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-166043. 2. Description of the Related Art A scanning exposure type exposure apparatus (a so-called scanning stepper) is known.
[0004]
The above reticle or wafer is held in a stage such as a reticle stage or wafer stage and driven in a predetermined direction. However, since a driving actuator for these stages is driven in a non-contact manner, friction is not generated, and Linear motors are often used because of their advantages such as excellent controllability. The linear motor used in the stage device is composed of a mover and a stator, and the mover is attached to the movable stage, and the stator is attached to the base (surface plate).
[0005]
FIG. 9 is an external perspective view showing an example of a stage device using a linear motor, and FIG. 10 is an external perspective view of a linear motor. The details of the configuration of this linear motor are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-218443.
[0006]
The stage device shown in FIG. 1 includes a table (movable stage) 3 that moves on a base 2 along a guide 1 and a linear motor 4 that drives the table 3. The linear motors 4 are provided as a pair on both sides of the table 3. The linear motors 4 are provided by electromagnetic interaction between a stator 5 installed along the moving direction of the table 3 and the stator 5 attached to the table 3. The moving element 6 and the moving element 6 are mainly constituted. The stator 5 has a configuration in which a plurality of columnar permanent magnets are arranged inside a cylindrical round tube and both ends are sealed with blocks. The mover 6 has a configuration in which a coil body is sealed between an inner tube and an outer tube constituting a housing, and the stator 5 is inserted into the inner tube.
[0007]
Like the linear motor 4 described above, a movable coil 6 composed of a coil body and a stator 5 composed of a permanent magnet is called a moving coil type linear motor. The moving coil type linear motor generates more heat because the driving current supply time to the coil body is longer than that of the moving magnet type linear motor in which the mover is formed of a magnet and the stator is formed of a coil. Cooling of the coil body by a refrigerant is indispensable. Therefore, also in the linear motor shown in FIG. 10, a flow path for the refrigerant is provided between the coil assembly and the coil housing, and the mount member 7 for sealing both ends of the round pipe is provided with a refrigerant introduction port. An outlet is provided. In addition, the mounting surface 8 of the table 3 is formed on the mount member 7.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional linear motor, stage device, and exposure apparatus have the following problems.
In recent years, higher precision and higher efficiency have been demanded in semiconductor manufacturing and inspection equipment, and accordingly, a stage device mounted on the above-mentioned exposure apparatus has high controllability, high accuracy, and high efficiency. Acceleration, high speed, long stroke, etc. have been required. Therefore, similar performance is required for a linear motor used for driving such a stage device. In particular, when high acceleration is required, it is important to reduce the mass of the movable part and increase the thrust of the linear motor.
[0009]
Methods of increasing the thrust of the linear motor include using a permanent magnet having a high magnetic flux density, increasing the number of turns of the coil, and increasing the current supplied to the coil body. However, permanent magnets are limited in magnets that can be selected from the viewpoint of cost, demagnetization, and the like, and the current value of the current supplied to the coil body is also limited by a control device such as an amplifier. Therefore, in general, the thrust of the linear motor is often increased by increasing the number of turns of the coil body.
[0010]
When increasing the number of turns of the coil, increasing the number of turns in the circumferential direction of the coil increases the distance from the magnet and decreases the thrust, which is not a good idea. In many cases, the number of turns is increased in the magnet arrangement direction. This means that the entire length of the mover is increased, and in the structure of the linear motor 4 shown in FIG. The problem that it cannot be secured arises.
[0011]
In addition, an increase in the number of turns of the coil increases the amount of heat generated during energization, so that the flow rate of the refrigerant also needs to increase. For this reason, the deformation of the round tube is increased due to the increase of the internal pressure in the coil housing, and the flow path of the refrigerant becomes uneven. As a result, the coil cannot be cooled uniformly, and there is a problem that a temperature distribution occurs on the tube surface of the mover. If a temperature distribution occurs in the tube, it causes air fluctuations, and also causes a problem that accuracy in measuring the position of the table using a laser interferometer or the like is reduced.
[0012]
The present invention has been made in consideration of the above points, and even when the length of the mover is large, a linear motor that can suppress the tube deformation and uniformly cool the coil body, and the linear motor drive It is an object of the present invention to provide a stage device in which a movable stage moves, and an exposure device that exposes a pattern of a mask onto a substrate using the stage device.
[0013]
Further, a further object of the present invention is to provide a linear motor capable of securing the mounting surface accuracy of the table even when the length of the mover is increased, a stage device in which the movable stage is moved by driving the linear motor, and this stage It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus for exposing a pattern of a mask onto a substrate using the apparatus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 7 showing the embodiment.
The linear motor according to the present invention is a linear motor (15) in which a coil body (19) is provided inside a cylindrical body (18a) and a flow path (13) of a temperature adjusting medium is formed. A restricting member (18e) fitted to the outer periphery of the body (18a) to restrict deformation of the cylindrical body (18a), wherein the restricting members (18e) are arranged at positions different from both ends of the shaft. It is assumed that.
[0015]
Therefore, in the linear motor of the present invention, even if the internal pressure of the cylinder (18a) increases by increasing the flow rate of the temperature adjusting medium to cool the coil (19) and the cylinder (18a), Since the member (18e) is fitted on the outer periphery of the cylindrical body (18a), it is possible to suppress the bulging of the outer peripheral surface of the cylindrical body (18a) due to the internal pressure. Thereby, in the present invention, the flow path (13) of the temperature adjusting medium is kept uniform, so that the temperature distribution on the surface of the cylindrical body can be suppressed and the air fluctuation can be prevented. Further, in the linear motor of the present invention, closing members (18c, 18d) for closing the opening of the cylindrical body (18a) are disposed at axial ends of the cylindrical body (18a), and the closing members (18c, 18d) are provided. ) Is configured such that the cross-sectional profile in a direction orthogonal to the axial direction fits into the cross-sectional profile of the cylindrical body (18a). According to this, even after the coil body (1) is provided inside the tubular body (18a) and the closing members (18c, 18d) are joined to the tubular body (18a), the restraining member (18e) is desired. Position. In addition, an inner cylinder (18b) that forms a flow path (13) between itself and the cylinder (18a) can be provided inside the cylinder (18a). According to this, the flow path (13) can be formed not only on the outer peripheral side but also on the inner peripheral side of the coil body (19), and the coil body (19) can be cooled more efficiently. Further, the restricting member (18e) can be fitted and fixed to the cylindrical body by the fastening means (75). According to this, even after the linear motor is assembled, the position of the restricting member (18e) can be easily changed according to the deformation of the cylindrical body (18a) or the temperature distribution.
[0016]
The stage device of the present invention is a stage device having a movable stage (RST) that holds and moves a substrate (R) and a drive device (15) that drives the movable stage (RST). As (15), the linear motor according to any one of claims 1 to 4 is used. In this case, the restraining member (18e) can support the movable stage (RST).
[0017]
Therefore, in the stage device of the present invention, even when the thrust of the driving device (15) is increased, the temperature distribution in the driving device (15) can be suppressed to prevent the air fluctuation. Therefore, it is possible to prevent the positioning accuracy of the movable stage (RST) and the substrate (R) from being reduced due to the heat generated by the driving device (15). Further, since the movable stage (RST) is supported by the restraining member (18e), the mounting surface (18k) on which the movable stage (RST) is mounted can be mounted even if the cylindrical body (18a) becomes longer due to an increase in the thrust of the linear motor. It can be easily processed, and the surface accuracy of the mounting surface (18k) can be easily secured.
[0018]
An exposure apparatus according to the present invention includes an exposure apparatus (10) for exposing a pattern of a mask (R) held on a mask stage (RST) to a photosensitive substrate (W) held on a substrate stage (WST). The stage device according to claim 5 or 6 is used as at least one stage (RST) of the stage (RST) and the substrate stage (WST).
[0019]
Therefore, in the exposure apparatus of the present invention, even when the thrust for driving the mask stage (RST) and the substrate stage (WST) is increased, the mask (R) and the photosensitive substrate are caused by the heat generated by the driving device (15). The positioning accuracy of (W) can be prevented from lowering, and the pattern of the mask (R) can be exposed on the photosensitive substrate (W) with high accuracy.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a linear motor, a stage apparatus, and an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, as an exposure apparatus, a circuit pattern of a semiconductor device formed on a reticle is transferred onto a wafer while synchronously moving a reticle and a wafer in a one-dimensional direction (here, the Y-axis direction). The description will be made using an example in which an exposure apparatus of a scanning exposure system including a scanning system or a step-and-stitch system is used. In this exposure apparatus, the stage device of the present invention is applied to a reticle stage. In these figures, the same components as those in FIGS. 9 and 10 shown as conventional examples are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0021]
FIG. 1 schematically shows the entire configuration of a scanning exposure apparatus (exposure apparatus) 10 according to the present invention. The exposure apparatus 10 synchronously moves a reticle (substrate) R as a mask and a wafer W as a photosensitive substrate in a one-dimensional direction (here, the Y-axis direction, which is the horizontal direction in FIG. 1). A step-and-scan type scanning exposure apparatus that transfers a circuit pattern formed on the reticle R to each shot area on the wafer W via the projection optical system PL, a so-called scanning stepper.
[0022]
The exposure apparatus 10 shown in FIG. 1 is an illumination optical system that illuminates a rectangular (or arc) illumination area on a reticle (mask) R with uniform illumination by exposure illumination light (pulse ultraviolet light) from a light source 12. IOP, reticle stage (mask stage) RST for holding and moving reticle R, projection optical system PL for projecting illumination light transmitted through reticle R onto wafer (substrate) W, wafer stage for holding and moving wafer W (Substrate stage) WST is provided. Note that reticle stage RST forms a movable stage in stage device 9 of the present invention.
[0023]
Further, the exposure apparatus 10 includes a main body column 14 that holds a part of the illumination optical system IOP, the reticle stage RST, the projection optical system PL, and the wafer stage WST, and a vibration isolation unit that suppresses or eliminates vibration of the main body column 14. , And these control systems. Here, the optical axis direction of the projection optical system PL is defined as the Z direction, the direction of the synchronous movement of the reticle R and the wafer W is defined as the Y direction, and the direction of the asynchronous movement is defined as the X direction. The rotation directions around the respective axes are denoted by θZ, θY, and θX.
[0024]
As the light source 12, an ArF excimer laser light source that outputs pulsed ultraviolet light narrowed so as to avoid an oxygen absorption band between wavelengths 192 to 194 nm is used. It is installed on a floor FD in a clean room of a semiconductor manufacturing factory. The light source 12 is provided with a light source control device (not shown). The light source control device controls the oscillation center wavelength and the half width of the spectrum of the emitted pulse ultraviolet light, triggers the pulse oscillation, and controls the inside of the laser chamber. Gas control and the like are performed.
[0025]
As the light source 12, a KrF excimer laser light source that outputs pulsed ultraviolet light having a wavelength of 248 nm or an F light that outputs pulsed ultraviolet light having a wavelength of 157 nm is used. 2 A laser light source or the like may be used. Further, the light source 12 may be installed in another room (service room) having a lower degree of cleanliness than the clean room, or in a utility space provided under the floor of the clean room.
[0026]
The light source 12 is not shown in FIG. 1 for convenience of drawing, but is actually connected to one end (incident end) of a beam matching unit BMU via a light-blocking bellows and a pipe. The other end (exit end) of the matching unit BMU is connected to a first illumination optical system IOP1 of the illumination optical system IOP via a pipe 16 having a relay optical system built therein. In the beam matching unit BMU, a relay optical system, a plurality of movable reflecting mirrors and the like (all not shown) are provided, and narrowed pulses incident from the light source 12 using these movable reflecting mirrors and the like. The optical path of the ultraviolet light (ArF excimer laser light) is positionally matched with the first illumination optical system IOP1.
[0027]
The illumination optical system IOP is composed of two parts, a first illumination optical system IOP1 and a second illumination optical system IOP2. The first illumination optical system IOP1 is installed on a base plate BP called a frame caster, which is a reference of an apparatus mounted horizontally on the floor FD. Further, the second illumination optical system IOP2 is supported from below by a second support column 52, which will be described later, which forms the main body column 14.
[0028]
The first illumination optical system IOP1 includes a mirror, a variable dimmer, a beam shaping optical system, an optical integrator, a condensing optical system, a vibration mirror, an illumination system aperture stop plate, a beam splitter, and a relay lens arranged in a predetermined positional relationship. And a movable reticle blind (illumination area setting device) 28 as a movable field stop constituting a reticle blind mechanism. When pulsed ultraviolet light from the light source 12 is horizontally incident on the first illumination optical system IOP1 via the beam matching unit BMU and the relay optical system, the pulsed ultraviolet light is given a predetermined peak intensity by the ND filter of the variable dimmer. After that, the cross-sectional shape is shaped by the beam shaping optical system so as to efficiently enter the optical integrator.
[0029]
The movable reticle blind 28 has, for example, two L-shaped movable blades and an actuator for driving the movable blades. The positions of the two movable blades in the direction corresponding to the scanning direction of the reticle R and the direction corresponding to the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction are variable. The movable reticle blind 28 is used at the start and end of scanning exposure to further limit the illumination area on the reticle R defined by a fixed reticle blind, which will be described later, at the start and end of scanning exposure. Can be
[0030]
The second illumination optical system IOP2 includes a fixed reticle blind, a lens, a mirror, a relay lens system, a main condenser lens, and the like (all not shown) housed in a predetermined positional relationship within the illumination system housing 17. The fixed reticle blind is disposed on a surface slightly defocused from a conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle R near the incident end of the illumination system housing 17 and has an opening having a predetermined shape that defines an illumination area on the reticle R. ing. The opening of the fixed reticle blind has a slit or rectangular shape linearly extending in the X-axis direction orthogonal to the moving direction (Y-axis direction) of the reticle R during scanning exposure at the center of the circular visual field of the projection optical system PL. It is assumed that it is formed in a shape.
[0031]
The pulsed ultraviolet light that has passed through the opening of the blade of the movable reticle blind 28 illuminates the opening of the fixed reticle blind with a uniform intensity distribution. The pulsed ultraviolet light passing through the opening of the fixed reticle blind passes through a lens, a mirror, a relay lens system, and a main condenser lens system, and passes through a predetermined illumination area (in the X-axis direction) on a reticle R held on a reticle stage RST. A linearly extending slit-shaped or rectangular illumination area) is illuminated with a uniform illuminance distribution.
[0032]
When the first illumination optical system IOP1 and the second illumination optical system IOP2 are firmly joined, the vibration generated in the first illumination optical system IOP1 during the exposure operation due to the driving of the movable reticle blind 28 causes the second column to move. This is undesirably transmitted to the second illumination optical system IOP2 supported by the light source 52 as it is. For this reason, in the present embodiment, between the first illumination optical system IOP1 and the second illumination optical system IOP2, both can be relatively displaced, and the inside thereof can be made airtight against outside air. They are joined via an elastic bellows-like member 94 as a connecting member.
[0033]
Returning to FIG. 1, the main body column 14 includes a plurality (four in this example) of support members 40A to 40D provided on the base plate BP (however, the supporting columns 40C and 40D on the back side of the drawing are not shown) and their support. Vibration isolating units 42A to 42D fixed to the upper parts of members 40A to 40D, respectively (however, vibration isolating units 42C and 42D on the back side of the paper surface are not shown in FIG. 1, but are substantially horizontally supported). A lens barrel base 44, a hanging column 46 hung downward from the lower surface of the lens barrel base 44, first and second support columns 48 provided on the lens barrel base 44, 52.
[0034]
The anti-vibration units 42A to 42D are configured to include an air mount and a voice coil motor (not shown) which are arranged in series (or in parallel) on the upper portions of the support members 40A to 40D and whose internal pressure is adjustable. . The vibration isolation units 42A to 42D insulate the micro vibrations transmitted from the floor FD to the lens barrel base 44 via the base plate BP and the supporting members 40A to 40D from the floor FD at a micro G (G is gravity acceleration) level. It has become.
[0035]
The lens barrel base 44 is made of a casting or the like, has a circular opening in a plan view at the center thereof, and the projection optical system PL is inserted therein from above with its optical axis direction being the Z axis direction. I have. A flange FLG integrated with the lens barrel is provided on the outer periphery of the lens barrel of the projection optical system PL. As a material of the flange FLG, a material having a low thermal expansion, for example, Invar (an alloy having a low expansion of 36% nickel, 0.25% manganese, and iron containing trace amounts of carbon and other elements) is used. The flange FLG constitutes a so-called kinematic support mount that supports the projection optical system PL at three points with respect to the lens barrel base 44 via points, surfaces, and V-grooves. When such a kinematic support structure is employed, the projection optical system PL can be easily assembled to the lens barrel base 44, and the assembled lens barrel base 44 and projection optical system PL can be easily vibrated, changed in temperature, changed in posture, and the like. There is an advantage that the stress caused by the above can be reduced most effectively.
[0036]
The hanging column 46 includes a wafer base surface plate 54 and four hanging members 56 for hanging the wafer base surface plate 54 substantially horizontally. The first support column 48 includes four legs 58 (the legs on the back side of the drawing are not shown) planted on the upper surface of the lens barrel base 44 so as to surround the projection optical system PL, and these four legs. A reticle base platen 60 supported substantially horizontally by the legs 58 is provided. Similarly, the second support column 52 includes four columns 62 (the columns on the back side of the drawing are not shown) planted on the upper surface of the lens barrel base 44 so as to surround the first column 48. , And a top plate 64 supported substantially horizontally by these four columns 62. The above-described second partial optical system IOP2 is supported by the top plate 64 of the second support column 52.
[0037]
Although not shown in FIG. 1, the lens barrel base 44 constituting the main body column 14 is actually provided with three vibration sensors (for example, an accelerometer) that measure the vibration of the main body column 14 in the Z direction. ) And three vibration sensors such as an accelerometer for measuring the vibration in the XY plane direction (for example, two of these vibration sensors measure the vibration of the main body column 14 in the Y direction, and the remaining vibration sensors are (Measures the vibration of the column 14 in the X direction). In the following, these six vibration sensors are collectively referred to as a vibration sensor group 66 for convenience.
[0038]
The measurement value of the vibration sensor group 66 is supplied to a main controller (not shown). Therefore, the main controller can obtain the vibration in the six degrees of freedom direction of the main body column 14 based on the measurement value of the vibration sensor group 66. In the main controller, for example, when the reticle stage RST and the wafer stage WST are moving, the main controller 14 is designed to prevent vibration in the six-degree-of-freedom direction of the main body column 14 obtained based on the measurement values of the vibration sensor group 66. The speed control of the vibration units 42A to 42D is performed by, for example, feedback control or feedback control and feedforward control, so that vibration of the main body column 14 can be effectively suppressed.
[0039]
The reticle stage RST will be described in detail. As shown in FIG. 2, the reticle stage RST is driven by a pair of Y linear motors (linear motors) 15 on the reticle base surface plate 60 at a predetermined stroke in the Y-axis direction. A reticle coarse movement stage 36, and a reticle fine movement stage 38 that is finely driven on the reticle coarse movement stage 36 in the X, Y, and θZ directions by a pair of X voice coil motors 37X and a pair of Y voice coil motors 37Y. (These are shown as one stage in FIG. 1).
[0040]
The reticle R is held by suction on the reticle fine movement stage 38 via a vacuum chuck (not shown). A pair of Y moving mirrors 72a and 72b (shown by reference numeral 72 in FIG. 1) each formed of a corner cube are fixed to an end of the reticle fine movement stage 38 in the -Y direction, and an end of the reticle fine movement stage 38 in the + X direction. An X movable mirror 53 composed of a plane mirror extending in the Y-axis direction is fixed to the portion. Then, three laser interferometers (only the laser interferometer 70 is shown in FIG. 1) for irradiating the movable mirrors 72a, 72b, and 53 with a measurement beam are provided on the reflecting surface of each movable mirror and the mirror of the projection optical system PL The laser beam is emitted toward the reference mirror Mr (see FIG. 1) fixed to the upper end of the cylinder, and the relative displacement between the movable mirror and the reference mirror is measured based on the interference between the reflected light and the incident light. By doing so, the position of the reticle stage RST (and by extension, the reticle R) in the X, Y, and θZ (rotation around the Z axis) direction is measured in real time with a predetermined resolution, for example, a resolution of about 0.5 to 1 nm. The reticle fine movement stage 38 is preferably made of a material having high rigidity and a low coefficient of thermal expansion, and a metal, cordierite, or ceramics made of SiC can be used.
[0041]
The reticle coarse movement stage 36 is fixed to the upper surface of an upper protruding portion 60a formed at the center of the reticle base surface plate 60 and guided in the Y-axis direction by a pair of Y guides 51, 51 extending in the Y-axis direction. Has become. The reticle coarse movement stage 36 is movably supported by the Y guides 51, 51 in a non-contact manner by an air bearing (not shown).
[0042]
The Y linear motor 15 is provided on both sides of the reticle coarse movement stage 36 in the X direction, and is a long fixed member provided along the Y direction between the support bases 50 erected on the reticle surface plate 60. The main body is composed of a stator 5 and a movable element 6 which is attached to the reticle coarse movement stage 36, is inserted through the stator 5, and moves by electromagnetic interaction with the stator 5.
[0043]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the stator 5 and the mover 6, and FIG. 4 is an external perspective view of the mover 6.
As shown in FIG. 3, the stator 5 has a configuration in which a plurality of cylindrical magnets 5a are sealed in a non-magnetic stainless steel tube 5b. The mover 6 includes a cooling pipe 18 as a housing, a coil assembly (coil body) 19, and a coil support 20. The cooling pipe 18 is formed of an outer pipe (cylindrical body) 18 a and an inner pipe (inner cylinder) 18 b formed of non-magnetic stainless steel and concentrically different in diameter, and a non-magnetic stainless block closing both ends of the cooling pipe 18. 4 includes a right cover 18c, a left cover 18d shown in FIG. 4, and a reinforcing member (restraining member) 18e. The outer tube 18a and the inner tube 18b, the right cover 18c and the left cover 18d, and the reinforcing member 18e are welded to each other. It is integrally fixed at 18f. Particularly, the joints between the outer pipe 18a and the right lid 18c and the left lid 18d and between the inner pipe 18b and the right lid 18c and the left lid 18d are firmly welded over the entire circumference so that the refrigerant does not leak. Have been. In addition, welding is desirable from the viewpoint of strength and airtightness for joining the metal members, but it is also possible to use adhesion, caulking, or fastening with screws. Adhesion or fastening with screws is used for joining members other than metal.
[0044]
The coil assembly 19 is sealed in the cooling pipe 18 and includes a plurality of cylindrical coils 19a and an outer skin 19b integrally surrounding the cylindrical coils 19a. The cylindrical coil 19a is formed of an insulating-coated electric wire (enameled wire), and has a cylindrical shape wound in multiple stages and multiple rows in the circumferential direction and the length direction. In addition, the electric wire may be a round wire or a square wire, and it is not always necessary to form a single electric wire in multiple stages and multiple rows. May be formed. The length of the coil unit is determined by the magnetic pole pitch formed by the plurality of permanent magnets 5a in the stator 5. If the length of the coil itself is fixed, increasing the number of turns to increase the thrust of the motor will reduce the diameter of the electric wire, but this is not preferable because the resistance value increases. The wire diameter and the number of turns are determined by the optimum values of the magnetic design and the electric design. The number of coils is determined by the required thrust of the linear motor. Therefore, when a large thrust is required, many coils are required. Here, since the linear motor 15 is a three-phase motor, its coil length is set to 1/3 of the magnetic pole pitch, and constitutes a U-phase, a V-phase, and a W-phase, respectively.
[0045]
The outer cover 19b is formed of a nonmagnetic and nonconductive epoxy resin, and is formed by casting using a mold. As the material of the outer cover 19b, ceramic may be used in addition to the epoxy resin. In addition, as a manufacturing method, a method of directly forming an outer skin around the coil assembly using a molding die, or a method of fixing the coil assembly to an outer skin prepared in advance with an adhesive, etc. You can choose.
[0046]
Further, the coil assembly 19 is positioned in the cooling pipe 18 by a coil support 20 formed of polycarbonate resin containing glass fiber. By this positioning, the flow path 13 of the refrigerant as the temperature adjusting medium is formed between the coil assembly 19 and the outer tube 18a and between the coil assembly 19 and the inner tube 18b. The coil support 20 is adhered and fixed in a state in which only a part of the coil support 20 is in contact with an end surface of the coil assembly 19 and an inner peripheral surface (or an outer peripheral surface) near the end surface. By making the contact part a part, it is possible to secure a large number of refrigerant flow paths 13.
[0047]
The coil support 20 is positioned in the radial direction of the coil assembly 19 by abutting on the inner peripheral surface of the coil body 19 and the inner pipe 18b of the cooling pipe 18. Further, the coil support 20 is positioned in the thrust direction of the coil assembly 19 by abutting on the longitudinal end face of the coil assembly 19 and the right lid 18c and the left lid 18d. The material of the coil support 20 is preferably a non-magnetic and non-conductive synthetic resin or ceramics, but may be a low-conductive and non-magnetic metal material.
[0048]
As shown in FIG. 4, the left lid 18 d is provided with a refrigerant inlet 18 g, and the right lid 18 c is provided with a refrigerant outlet 18 h in communication with the flow path 13. The cooling pipe 18 (movable element 6) is cooled by circulating the refrigerant through the inlet 18g, the flow path 13, and the outlet 18h. A connector 18j for electrical connection is provided on the right cover 18c, and a conductor of the coil assembly 19 is connected inside the cooling pipe 18.
[0049]
Therefore, when assembling the mover 6, the coil assembly 19 to which the coil support 20 is fixed is attached to a donut-shaped cylinder including the outer tube 18a and the inner tube 18b to which one of the lids 18c or 18d is already attached. After insertion and wiring to the connector 18j, the other cover 18d or 18c is brought into contact with the coil support 19 and welded or bonded and fixed to complete the cooling pipe 18.
[0050]
The reinforcing member 18e is fitted to the outer periphery of the outer tube 18a by welding at a position different from both ends of the shaft of the cooling tube 18 (outer tube 18a), more specifically, near the center of the cooling tube 18. . It is not necessary to consider the leakage of the refrigerant for welding and fixing the reinforcing member 18e and the outer tube 18a, so that it is not necessary to perform welding over the entire circumference, but the thrust (inertia) when driving the reticle stage RST is used. Considering securing the strength against force) and suppressing the bulging of the outer tube 18a, it is desirable to weld and fix a plurality of locations at equal intervals. On the reinforcing member 18e, mounting surfaces 18k, 18k on which the reticle coarse movement stage 36 is mounted and fixed are formed at intervals and substantially flush with each other, and the stage 36 is mounted on each mounting surface 18k. A screw hole 18m used at this time is formed. That is, in the present embodiment, the reinforcing member 18e is configured to support the reticle coarse movement stage 36. The reinforcing member 18e is provided with a lightening portion 18n to reduce the weight.
[0051]
Returning to FIG. 1, as the projection optical system PL, here, both the object plane (reticle R) side and the image plane (wafer W) side are telecentric and have a circular projection field, and quartz or fluorite is made of an optical glass material. A 1/4, 1/5, or 1/6 reduction magnification refracting optical system including only the refractive optical element (lens element) described above is used. For this reason, when the reticle R is irradiated with pulsed ultraviolet light, an image forming light beam from a portion of the circuit pattern area on the reticle R illuminated by the pulsed ultraviolet light enters the projection optical system PL, and the circuit pattern Is formed in a slit-like or rectangular (polygonal) shape at the center of the circular visual field on the image plane side of the projection optical system PL at each pulse irradiation of the pulsed ultraviolet light. As a result, the projected partial inverted image of the circuit pattern is reduced and transferred to the resist layer on the surface of one of the plurality of shot areas on the wafer W arranged on the imaging plane of the projection optical system PL. .
[0052]
The wafer stage WST is arranged on a wafer base plate 54 constituting the above-described hanging column 46, and is moved in the XY plane by a wafer stage drive system (not shown) including, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator. It is designed to be driven freely.
[0053]
Wafer W is fixed to the upper surface of wafer stage WST via a wafer holder 76 by vacuum suction or the like. The XY position and the amount of rotation (the amount of yawing, the amount of rolling, and the amount of pitching) of wafer stage WST are fixed to a part of wafer stage WST with reference to reference mirror Mw fixed to the lower end of the barrel of projection optical system PL. Measurement is performed in real time at a predetermined resolution, for example, a resolution of about 0.5 to 1 nm by a wafer laser interferometer 80 that measures a change in the position of the mirror 78.
[0054]
Next, the operation of the Y linear motor 15 in the exposure apparatus having the above configuration will be described.
When driving the reticle coarse movement stage 36, the coil assembly 19 of the mover 6 is energized. Although the coil assembly 19 generates heat by this energization, the cooling system allows the cooling medium to flow and circulate in the flow path 13 to remove the heat generated in the coil assembly 19 and maintain the temperature of the cooling pipe 18 constant. Can be. As the refrigerant, HFE (Hydro Fluoro Ether) or Fluorinert can be used. However, in this embodiment, since the global warming potential is low and the ozone depletion potential is zero, from the viewpoint of protecting the global environment, HFE is used.
[0055]
Here, when the refrigerant flows through the flow path 13, the internal pressure of the cooling pipe 18 increases, and a force is applied to the outer pipe 18 a toward the outer circumference and a force is applied to the inner pipe 18 b toward the inner circumference. The force applied to the outer tube 18a causes the outer peripheral surface of the outer tube 18a to bulge (deform), but the reinforcing member 18e fitted on the outer periphery of the outer tube 18a restrains and suppresses this deformation. In particular, the deformation at the axial center portion of the outer tube 18a is the largest, but the deformation can be suppressed more effectively because the reinforcing member 18e is arranged near this central portion. Thus, the flow path 13 is kept uniform in the axial direction, so that the cooling pipe 18 can be cooled uniformly regardless of the location of the cooling pipe 18 and the occurrence of a temperature distribution can be suppressed. The same force is applied to the inner tube 18b as to the outer tube 18a, but the diameter of the inner tube 18b is smaller than that of the outer tube 18a, so that the amount of deformation is smaller. Further, even if a temperature distribution occurs on the inner peripheral surface of the inner tube 18b due to the deformation of the inner tube 18b, the distance from the optical path of the detection light of the laser interferometer 70 to the optical path is larger than that of the outer tube 18a, so that the influence on the position measurement is exerted. Is relatively small.
[0056]
Next, an exposure operation in the exposure apparatus 10 configured as described above will be described.
When wafer W is transferred onto wafer stage WST and focus adjustment is completed, reticle R and wafer W are positioned (aligned) using an alignment system (not shown). In this way, when the preparatory operation for exposure of wafer W is completed, the main controller monitors the measurement value of wafer laser interferometer 80 based on the alignment result while exposing the first shot of wafer W for exposure. Move wafer stage WST to the scanning start position.
[0057]
Then, by driving the Y linear motor 15 and the wafer stage drive system, the reticle stage RST (reticle coarse movement stage 36) and the wafer stage WST start scanning in the Y direction, and the two stages RST and WST move to their respective target scanning speeds. , The pattern region of the reticle R starts to be illuminated by the pulsed ultraviolet light, and the scanning exposure is started. Prior to the start of the scanning exposure, light emission of the light source 12 is started, but the movement of each movable blade of the movable blind 28 constituting the reticle blind device is controlled in synchronization with the movement of the reticle stage RST. The irradiation of the pulse ultraviolet light to the outside of the pattern area on the reticle R is shielded in the same manner as in a normal scanning stepper.
[0058]
In the main controller, the moving speed Vr of the reticle stage RST in the Y-axis direction and the moving speed Vw of the wafer stage WST in the Y-axis direction during the above-described scanning exposure are particularly the projection magnifications of the projection optical system PL ((times, 1 The reticle stage RST and the wafer stage WST are synchronously controlled via the Y linear motor 15 and the wafer stage drive system so as to maintain the speed ratio according to (/ 5 times or 1/6 times).
[0059]
Although the stator 5 of the Y linear motor 15 is fixed to the reticle base 60, the stator 5 is non-movably movable in the Y direction with respect to the reticle base 60 using, for example, an air bearing. It is good also as a structure made to levitate and support by contact. In this case, the stator 5 moves in the opposite direction according to the movement of the reticle coarse movement stage 36 in the Y direction according to the law of conservation of momentum. The movement of the stator 5 cancels the reaction force caused by the movement of the reticle coarse movement stage 36, and also prevents the position of the center of gravity from changing.
[0060]
Then, the pattern area of the reticle R is sequentially illuminated with the pulsed ultraviolet light, and the illumination of the entire pattern area is completed, thereby completing the scanning exposure of the first shot on the wafer W. Thus, the pattern of the reticle R is reduced and transferred to the first shot via the projection optical system PL. When the scanning exposure of the first shot is completed in this way, wafer stage WST is step-moved in the X-axis direction via the wafer stage drive system, and is moved to a scanning start position for exposure to the second shot. At the time of this stepping, the displacement of the wafer stage WST in the X, Y, and θz directions is measured in real time based on the measurement value of the wafer laser interferometer 80 that detects the position of the wafer stage WST (the position of the wafer W). Based on the measurement result, the wafer stage drive system is controlled to control the position of wafer stage WST so that the XY position displacement of wafer stage WST is in a predetermined state.
[0061]
The main controller controls the Y linear motor 15 and the voice coil motors 37X and 37Y based on the displacement information of the wafer stage WST in the θz direction, and compensates for the rotational displacement error on the wafer W side. The rotation of the RST (reticle fine movement stage 38) is controlled. Then, the same scanning exposure as described above is performed on the second shot area. In this manner, the scanning exposure (scanning step) of the shot on the wafer W and the stepping operation (moving step) for the next shot exposure are repeatedly performed, and the reticle R is exposed to all the exposure target shot areas on the wafer W. The patterns are sequentially transferred.
[0062]
As described above, in the present embodiment, since the reinforcing member 18e restrains the deformation of the outer tube 18a, even if the coil assembly 19 and the cooling tube 18 become longer in order to increase the thrust, the surface of the outer tube 18a becomes longer. Temperature can be suppressed from occurring. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of air fluctuation due to the temperature distribution of the outer tube 18a, and to suppress a decrease in the position measurement accuracy of the reticle stage RST using the laser interferometer. Therefore, in the present embodiment, the pattern of the reticle R can be formed on the wafer W by exposure with high precision.
[0063]
Further, in the present embodiment, the reticle coarse movement stage 36 is supported by the reinforcing member 18e, so that the reticle coarse movement stage 36 is supported on both outer sides of the mover 6 as in the linear motor shown in FIG. The distance between the mounting surfaces 18k, 18k of the coarse movement stage 36 can be reduced, and surface accuracy can be easily ensured. In particular, in the present embodiment, since the mounting surfaces 18k, 18k can be machined with respect to the single reinforcing member 18e, it is easier to ensure surface accuracy. Further, even when the length of the mover 6 is increased, it is not necessary to correspondingly increase the size of the reticle coarse movement stage 36, and there is no problem in reducing the size and weight of the reticle coarse movement stage 36.
[0064]
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the linear motor of the present invention.
In this figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is the configuration of the reinforcing member 18e.
[0065]
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, two reinforcing members 18e, 18e arranged at an interval from each other are fitted on the outer periphery of the outer tube 18a near the center in the axial direction. ing. Mounting surfaces 18k, 18k on which the reticle coarse movement stage 36 is mounted and fixed are formed substantially flush with each reinforcing member 18e, and screw holes 18m used when the stage 36 is mounted are formed in each mounting surface 18k. Are formed respectively. The processing of the mounting surface 18k and the screw hole 18m is performed after the reinforcing member 18e is welded and fixed to the outer tube 18a, respectively, so that even when the relative positional relationship between the reinforcing members 18e, 18e fluctuates during welding. In particular, the flatness of the two mounting surfaces 18k, 18k can be maintained with higher accuracy. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0066]
In the present embodiment, in addition to obtaining the same operation and effect as in the first embodiment, the reinforcing members 18e, 18e are divided into a plurality of parts so that each reinforcing member 18e is made thin. Can be. Therefore, the total weight of the reinforcing member can be reduced, and it is more advantageous than the first embodiment in terms of reducing the weight of the mover 6.
[0067]
6 and 7 are views showing a third embodiment of the linear motor according to the present invention.
In these drawings, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0068]
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the stainless steel reinforcing member 18e is formed with an insertion hole 73 through which the outer tube 18a of the cooling pipe 18 is inserted, and a slot 74 communicating with the insertion hole 73. Are formed in the axial direction of the cooling pipe 18. The reinforcing member 18e, into which the outer tube 18a has been inserted, is fitted to the outer periphery of the slit 74 by fastening a plurality of bolts (fastening means) 75 arranged in the axial direction along the axial direction, sandwiching the outer tube 18a. Fixed. The reinforcing member 18e does not need to be made of metal, and may be made of ceramics or synthetic resin from the viewpoint of weight reduction.
[0069]
In the cooling pipe 18 of the present embodiment, the outer pipe 18a and the inner pipe 18b are formed of a synthetic resin, and the right and left lids 18c and 18d as closing members for closing the opening of the outer pipe 18a are formed of ceramics. I have. The lids 18c and 18d are formed such that the cross-sectional profile in a direction perpendicular to the axial direction of the cooling pipe 18 is within the cross-sectional profile of the outer pipe 18a. With this configuration, the right lid 18c and the left lid 18d are fixed. The cooled cooling pipe 18 (outer pipe 18a) can be inserted into the insertion hole 73 of the reinforcing member 18e.
[0070]
As shown in FIG. 7 (however, only the right cover 18c is shown in FIG. 7), the right cover 18c and the left cover 18d are fixed to the outer tube 18a and the inner tube 18b with an adhesive 18p. Since it is difficult to prevent the refrigerant from leaking only with the adhesive 18p, the O-rings 18q and 18r are mounted. The outer tube 18a and the inner tube 18b made of synthetic resin are formed of synthetic resin containing reinforcing fibers such as glass fiber and carbon fiber in consideration of strength.
[0071]
In the present embodiment, by fastening and fixing the reinforcing member 18e to the outer tube 18a with the bolt 75, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Since the reinforcing member 18e can be easily attached to and detached from the outer tube 18a, the exchange / position adjustment and the like can be performed even when the size of the reticle stage RST is changed or the relative position of the reinforcing member 18e to the outer tube 18a is changed. Can be easily handled.
[0072]
In the above embodiment, the reinforcing member 18e fitted to the cooling pipe 18 is configured to support the reticle coarse movement stage 36. However, the present invention is not limited to this. For example, in FIG. As shown in the drawing, a ring-shaped reinforcing member 18e may be fitted near the axial center of the outer tube 18a separately from the member supporting the reticle coarse movement stage 36.
[0073]
In the above embodiment, the present invention is applied to the moving coil type linear motor. However, the present invention can be applied to a moving magnet type linear motor. In the above embodiment, the stage apparatus of the present invention has been described as being applied to the reticle stage in exposure apparatus 10, but can be applied to wafer stage WST. Further, in the above-described embodiment, the stage apparatus of the present invention is applied to the exposure apparatus 10. However, the present invention is not limited to this. It is also applicable to precision measuring devices such as coordinate measuring devices.
[0074]
The substrate of the present embodiment is not limited to a semiconductor wafer W for a semiconductor device, but also a glass substrate for a liquid crystal display device, a ceramic wafer for a thin-film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) and the like are applied.
[0075]
The exposure apparatus 10 is a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper; US Pat. No. 5,473,410) for scanning and exposing the pattern of the reticle R by synchronously moving the reticle R and the wafer W. The present invention can also be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) that exposes the pattern of the reticle R while the reticle R and the wafer W are stationary and sequentially moves the wafer W stepwise. The present invention is also applicable to a step-and-stitch type exposure apparatus that transfers at least two patterns on the wafer W while partially overlapping each other.
[0076]
The type of the exposure apparatus 10 is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element for exposing a semiconductor element pattern onto a wafer W, but may be an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an imaging element (CCD). ) Or an exposure apparatus for manufacturing a reticle or a mask.
[0077]
The light source 12 for exposure is a bright line (g-line (436 nm), h-line (404.nm), i-line (365 nm)) generated from an ultra-high pressure mercury lamp, a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser ( 193 nm), F 2 Laser (157 nm), Ar 2 Not only a laser (126 nm) but also a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam can be used. For example, when an electron beam is used, a thermionic emission type lanthanum hexaborite (LaB) is used as an electron gun. 6 ) And tantalum (Ta) can be used. Further, a higher harmonic such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.
[0078]
For example, a single wavelength laser in the infrared or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium), and a nonlinear optical crystal is used. Alternatively, a harmonic converted to ultraviolet light may be used as exposure light. When the oscillation wavelength of the single-wavelength laser is in the range of 1.544 to 1.553 μm, an eighth harmonic within the range of 193 to 194 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser can be obtained. If the oscillation wavelength is in the range of 1.57 to 1.58 μm, a 10th harmonic in the range of 157 to 158 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F2 laser can be obtained.
[0079]
In addition, a laser plasma light source or EUV (Extreme Ultra Violet) light having a wavelength of about 5 to 50 nm generated from the SOR and having a wavelength of about 5 to 50 nm, for example, 13.4 nm or 11.5 nm may be used as exposure light. In the exposure apparatus, a reflection type reticle is used, and the projection optical system is a reduction system including only a plurality (for example, about 3 to 6) of reflection optical elements (mirrors).
[0080]
The magnification of the projection optical system PL may be not only a reduction system but also an equal magnification system or an enlargement system. Further, when far ultraviolet rays such as an excimer laser are used as the projection optical system PL, a material that transmits the far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as the glass material. 2 When a laser or X-ray is used, a catadioptric or refractive optical system is used (the reticle R is also of a reflective type). When an electron beam is used, an electron system including an electron lens and a deflector is used as the optical system. An optical system may be used. It is needless to say that the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.
[0081]
When a linear motor (see US Pat. No. 5,623,853 or US Pat. No. 5,528,118) is used for wafer stage WST and reticle stage RST, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using Lorentz force is used. You may. Further, each of stages WST and RST may be of a type that moves along a guide, or may be of a guideless type without a guide.
[0082]
As described above, the exposure apparatus 10 according to the embodiment of the present invention controls the various subsystems including the components described in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electric systems to ensure these various accuracy Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, wiring connection of an electric circuit, and piping connection of a pneumatic circuit between the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.
[0083]
As shown in FIG. 8, for a micro device such as a semiconductor device, a step 201 for designing the function and performance of the micro device, a step 202 for manufacturing a mask (reticle) based on the design step, and a wafer from a silicon material are manufactured. Step 203, an exposure processing step 204 for exposing a reticle pattern to a wafer by the exposure apparatus of the above-described embodiment, a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step) 205, an inspection step 206, and the like. .
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the cylindrical body is elongated, it is possible to restrain the deformation and suppress the occurrence of temperature distribution on the surface, prevent the occurrence of air fluctuation, and reduce the positioning accuracy of the movable stage. And the exposure accuracy can be improved. Further, in the present invention, it is easy to ensure the accuracy of the mounting surface of the movable stage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a scanning exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a reticle stage included in the exposure apparatus.
FIG. 3 is a view showing the first embodiment of the present invention, and is an enlarged detailed view of a stator and a mover.
FIG. 4 is a view showing the first embodiment of the present invention, and is an external perspective view of a Y linear motor.
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the present invention, and is an external perspective view of a Y linear motor.
FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the present invention, and is an external perspective view of a Y linear motor.
FIG. 7 is an enlarged detailed view of a stator and a mover in a third embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.
FIG. 9 is an external perspective view showing an example of a conventional stage device.
FIG. 10 is an external perspective view showing an example of a conventional linear motor.
[Explanation of symbols]
R reticle (mask, substrate)
RST reticle stage (mask stage, movable stage)
W wafer (photosensitive substrate)
WST wafer stage (substrate stage)
9 Stage equipment
10. Scanning exposure equipment (exposure equipment)
13 Channel
15 Y linear motor (linear motor, drive device)
18a Cooling pipe (tubular body)
18b Inner tube (inner tube)
18c Right lid (blocking member)
18d Left lid (blocking member)
18e Reinforcement member (restraint member)
19 Coil assembly (coil body)
75 bolts (fastening means)

Claims (7)

筒体の内部にコイル体が内装されるとともに、温度調整用媒体の流路が形成されるリニアモータであって、
前記筒体の外周に嵌合して該筒体の変形を拘束する拘束部材を有し、
前記拘束部材は、軸の両端と異なる位置に配置されることを特徴とするリニアモータ。
A linear motor in which a coil body is provided inside the cylindrical body and a flow path of a temperature adjusting medium is formed,
A restricting member that fits around the outer periphery of the cylindrical body and restricts deformation of the cylindrical body,
The linear motor according to claim 1, wherein the restraining member is disposed at a position different from both ends of the shaft.
請求項1記載のリニアモータにおいて、
前記筒体の軸方向端部には、前記筒体の開口を閉塞する閉塞部材が配設され、前記閉塞部材は、前記軸方向と直交する方向の断面輪郭が前記筒体の断面輪郭内に収まることを特徴とするリニアモータ。
The linear motor according to claim 1,
At the axial end of the cylindrical body, a closing member that closes the opening of the cylindrical body is provided, and the closing member has a cross-sectional profile in a direction orthogonal to the axial direction within the cross-sectional profile of the cylindrical body. A linear motor that fits.
請求項1または2記載のリニアモータにおいて、
前記筒体の内部には、該筒体との間に前記流路を形成する内筒が設けられることを特徴とするリニアモータ。
The linear motor according to claim 1 or 2,
A linear motor, wherein an inner cylinder that forms the flow passage between itself and the cylinder is provided inside the cylinder.
請求項1から3のいずれかに記載のリニアモータにおいて、前記拘束部材は、締結手段により前記筒体に嵌合固定されることを特徴とするリニアモータ。4. The linear motor according to claim 1, wherein said restraining member is fitted and fixed to said cylindrical body by fastening means. 基板を保持して移動する可動ステージと、該可動ステージを駆動する駆動装置とを有するステージ装置であって、
前記駆動装置として、請求項1から4の何れか一項に記載のリニアモータが用いられることを特徴とするステージ装置。
A movable stage that holds and moves a substrate, and a stage device that includes a driving device that drives the movable stage,
A stage device, wherein the linear motor according to any one of claims 1 to 4 is used as the driving device.
請求項5記載のステージ装置において、
前記拘束部材は、前記可動ステージを支持することを特徴とするステージ装置。
The stage device according to claim 5,
The stage device, wherein the restraining member supports the movable stage.
マスクステージに保持されたマスクのパターンを基板ステージに保持された感光基板に露光する露光装置において、
前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも一方のステージとして、請求項5または6に記載されたステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a pattern on a mask held on a mask stage to a photosensitive substrate held on a substrate stage,
7. An exposure apparatus, wherein the stage device according to claim 5 is used as at least one of the mask stage and the substrate stage.
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