JP2005072152A - Damping apparatus and stage unit, and exposure equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制振装置及びステージ装置並びに露光装置に関し、特に半導体集積回路や液晶ディスプレイ等のデバイスを製造する際に、リソグラフィ工程で用いて好適な制振装置及びステージ装置並びに露光装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration damping apparatus, a stage apparatus, and an exposure apparatus, and more particularly to a vibration damping apparatus, a stage apparatus, and an exposure apparatus that are suitable for use in a lithography process when manufacturing a device such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display. is there.
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感光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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process, which is one of semiconductor device manufacturing processes, a circuit pattern formed on a mask or reticle (hereinafter referred to as a reticle) is applied to a wafer or glass plate coated with a resist (photosensitive agent). Various exposure apparatuses that transfer onto a photosensitive substrate are used.
For example, as an exposure apparatus for semiconductor devices, a reticle pattern is projected onto a wafer using a projection optical system in accordance with the miniaturization of the minimum line width (device rule) of a pattern accompanying the recent high integration of integrated circuits. A reduction projection exposure apparatus that performs reduction transfer is mainly used.
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、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。 As this reduction projection exposure apparatus, a step-and-repeat type static exposure type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) that sequentially transfers a reticle pattern to a plurality of shot areas (exposure areas) on a wafer, and this stepper Is a step-and-scan type scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that transfers the reticle pattern to each shot area on the wafer by synchronously moving the reticle and wafer in a one-dimensional direction. It has been known.
ところで、上記の露光装置は、ウエハ上のあるショット領域に対する露光の後、他のショット領域に対して順次露光を繰り返すものであるから、ウエハステージ(ステッパの場合)、あるいはレチクルステージおよびウエハステージ(スキャニング・ステッパの場合)の移動によって生じる振動が原因となり、投影光学系とウエハ等との相対位置誤差を生じさせ、ウエハ上で設計値と異なる位置にパターンが転写されたり、その位置誤差に振動成分を含む場合には像ボケ(パターン線幅の増大)を招く可能性がある。そのため、従来では、振動が生じる部材の強度を高めたり、振動の入力源となる箇所を少なくする等の対策が採られていたが、この対策では装置の重量化、大型化を招く等の問題が生じる。 By the way, the exposure apparatus described above repeats exposure to other shot areas after exposure to a certain shot area on the wafer. Therefore, a wafer stage (in the case of a stepper) or a reticle stage and wafer stage ( This is caused by the vibration caused by the movement of the scanning stepper), causing a relative position error between the projection optical system and the wafer, and the pattern is transferred to a position different from the design value on the wafer. When the component is included, there is a possibility of causing image blur (increase in pattern line width). For this reason, conventionally, measures such as increasing the strength of members that generate vibrations and reducing the number of places that become sources of vibrations have been taken, but this measure causes problems such as increasing the weight and size of the device. Occurs.
そのため、特許文献1には、質量体と弾性体(バネ要素)とが振動系を構成し、この振動系が制振対象物の振動によって連成振動するマスダンパーを制振対象物に設ける技術が開示されている。この技術では、制振対象物の振動によりマスダンパーの振動系が励振されて制振対象物の振動エネルギーを減少させることができるため、装置の重量化、大型化を招くことなく、振動に起因する露光精度の低下を防ぐことが可能である。
また、特許文献2には、マスに延設された芯棒を挟んだ第1の水平方向両側に第1の弾性体が配置され、また芯棒を挟んだ第2の水平方向両側に第1の弾性体とはバネ定数を異にする第2の弾性体が周方向に隣接配置されたマスダンパーが開示されている。
この技術では、第1、第2の水平方向のいずれの方向からの振動(揺れ)に対しても適正に低減することが可能となっている。
Further, in Patent Document 2, the first elastic body is disposed on both sides in the first horizontal direction across the core rod extending from the mass, and the first elastic body is disposed on both sides in the second horizontal direction across the core rod. There is disclosed a mass damper in which a second elastic body having a spring constant different from that of the elastic body is arranged adjacently in the circumferential direction.
With this technique, it is possible to appropriately reduce vibration (swing) from either the first or second horizontal direction.
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
制振対象物が、例えばZ方向に振動する場合には、Z方向に連成振動するマスダンパーを設けることで制振対象物を制振することが可能であるが、制振対象物はZ方向のみならずX方向やY方向にも振動することが想定される。この場合、X方向やY方向の振動が装置性能に悪影響を及ぼす虞がある周波数であれば、各方向に連成振動するマスダンパーを別途設ける必要があり、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせてしまう。
特に、近年ではパターンの微細化に伴って、微小振動による装置性能への悪影響が無視できなくなってきている。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
For example, when the vibration control object vibrates in the Z direction, it is possible to control the vibration control object by providing a mass damper that vibrates in the Z direction. It is assumed that not only the direction but also the X direction and the Y direction vibrate. In this case, if the vibration in the X direction or the Y direction has a frequency that may adversely affect the device performance, it is necessary to separately provide a mass damper that vibrates in each direction. This causes a problem of increased costs.
In particular, in recent years, with the miniaturization of patterns, adverse effects on device performance due to minute vibrations cannot be ignored.
そこで、特許文献2に記載された技術を用いることで、複数方向について制振することも考えられるが、この技術では一方の弾性体の変形が隣接する他方の弾性体に影響を及ぼす虞があり、各方向の振動をそれぞれ高精度(例えばナノオーダー)に制振するには十分ではなかった。 Therefore, it is conceivable that vibration is controlled in a plurality of directions by using the technique described in Patent Document 2, but in this technique, deformation of one elastic body may affect the other adjacent elastic body. The vibrations in each direction are not sufficient to control the vibrations with high accuracy (for example, nano-order).
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、複数方向に亘って振動が生じた場合でも、広い設置スペース、重量化等の問題を招くことなく高精度に制振可能な制振装置及びステージ装置並びに露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and even when vibration occurs in a plurality of directions, vibration can be controlled with high accuracy without causing problems such as a large installation space and weight. An object is to provide a vibration damping device, a stage device, and an exposure device.
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8に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の制振装置は、質量体(67)と弾性体(66)とが接続されて第1方向(Z方向)に連成振動する振動系(V1)を備えた制振装置(MD)であって、質量体(67)に第2弾性体(65)が接続されて、第1方向とは異なる第2方向(X方向)に連成振動する第2振動系(V2)を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 8 showing the embodiment.
The vibration damping device of the present invention is a vibration damping device (MD) including a vibration system (V1) in which a mass body (67) and an elastic body (66) are connected and coupled to vibrate in a first direction (Z direction). The second elastic body (65) is connected to the mass body (67) and has a second vibration system (V2) that vibrates in a second direction (X direction) different from the first direction. It is characterized by.
従って、本発明の制振装置では、制振対象物(32)の第1方向(Z方向)の振動については振動系(V1)が連成振動することで制振することが可能であり、制振対象物(32)の第2方向(X方向)の振動については第2振動系(V2)が連成振動することで制振することが可能である。ここで、振動系(V1)と第2振動系(V2)とは、通常最もスペース及び重量を必要とする質量体(67)に接続されて共用することになるので、個別に質量体を備える必要がなくなり、両方向についての振動を制振する場合でも、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせない。
また、本発明では、振動系(V1)と第2振動系(V2)とが振動的に独立して連成振動するため、各方向の連成振動が干渉せず、制振対象物(32)の第1、第2方向の振動をそれぞれ高精度に制振することが可能になる。
Therefore, in the vibration damping device of the present invention, the vibration in the first direction (Z direction) of the vibration damping object (32) can be controlled by the vibration system (V1) being coupled and vibrating. The vibration in the second direction (X direction) of the vibration control object (32) can be controlled by the second vibration system (V2) that vibrates in a coupled manner. Here, since the vibration system (V1) and the second vibration system (V2) are usually connected to and shared by the mass body (67) that requires the most space and weight, the mass system is individually provided. This eliminates the need for a large installation space, weight, and cost increase even when vibrations in both directions are suppressed.
Further, in the present invention, the vibration system (V1) and the second vibration system (V2) are coupled to each other in a vibration-independent manner, so that the coupled vibrations in each direction do not interfere with each other and the vibration control object (32 ) In the first and second directions can be controlled with high accuracy.
また、本発明のステージ装置は、移動体(32)を有するステージ装置(2)であって、移動体(32)の移動に伴う振動を制振する装置として、請求項1から6のいずれか一項に記載の制振装置(MD)が用いられることを特徴とするものである。
Moreover, the stage apparatus of this invention is a stage apparatus (2) which has a moving body (32), Comprising: As an apparatus which controls the vibration accompanying the movement of a moving body (32), any one of
従って、本発明のステージ装置では、可動子等の移動体(32)の移動に伴って複数方向(Z方向、X方向)に亘って振動が生じた場合でも、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせることなく、各方向の振動を制振することが可能になる。 Therefore, in the stage apparatus of the present invention, even when vibration occurs in a plurality of directions (Z direction, X direction) with the movement of the movable body (32) such as a mover, a large installation space is secured and weighted. The vibration in each direction can be suppressed without causing the problem of cost increase.
そして、本発明の露光装置は、マスク(M)のパターンを基板(P)に露光する露光装置(EX)であって、マスク(M)を照明する照明光の照明領域を設定する設定装置と、マスク(M)を保持して移動するマスクステージ(MST)と、基板(P)を保持して移動する基板ステージ(PST)との少なくとも一つに、請求項7または8記載のステージ装置(2)が用いられることを特徴とするものである。 The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus (EX) that exposes the pattern of the mask (M) onto the substrate (P), and a setting apparatus that sets an illumination area of illumination light that illuminates the mask (M); A stage apparatus (10) according to claim 7 or 8, wherein at least one of a mask stage (MST) holding and moving the mask (M) and a substrate stage (PST) holding and moving the substrate (P) is provided. 2) is used.
従って、本発明の露光装置では、照明領域を設定する際、マスク(M)を移動させる際、基板(P)を移動させる際に複数方向に亘って振動が生じた場合でも、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせることなく、各方向の振動を制振することが可能になる。 Therefore, in the exposure apparatus of the present invention, when setting the illumination area, when the mask (M) is moved, or when the substrate (P) is moved, even if vibration occurs in a plurality of directions, a wide installation space can be obtained. It is possible to suppress vibrations in each direction without causing problems such as securing, increasing weight, and increasing costs.
本発明では、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせることなく、多軸方向について高精度の制振機能を提供することができる。また、本発明では、微小振動が装置性能へ及ぼす悪影響を排除して高精度な露光処理を実施することができる。 In the present invention, it is possible to provide a highly accurate vibration damping function in the multi-axis direction without causing problems such as securing a large installation space, increasing weight, and increasing costs. Further, in the present invention, it is possible to perform highly accurate exposure processing by eliminating the adverse effect of minute vibrations on the apparatus performance.
以下、本発明の制振装置及びステージ装置並びに露光装置の実施の形態を、図1ないし図8を参照して説明する。
図1は本発明の制振装置をマスダンパーとしてウエハステージに備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置EXは、マスクMと感光基板Pとを同期移動しつつマスクMに設けられているパターンを投影光学系PLを介して感光基板P上に転写する所謂スキャニングステッパである。以下の説明において、投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な平面内における前記同期移動方向(走査方向)をY軸方向、Z軸方向及びY軸方向と垂直な方向(非走査方向)をX軸方向として説明する。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含むものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a vibration damping device, a stage device, and an exposure device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an exposure apparatus provided with a vibration damping device of the present invention as a mass damper on a wafer stage. Here, the exposure apparatus EX in the present embodiment is a so-called scanning stepper that transfers a pattern provided on the mask M onto the photosensitive substrate P via the projection optical system PL while moving the mask M and the photosensitive substrate P synchronously. It is. In the following description, the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the synchronous movement direction (scanning direction) in a plane perpendicular to the Z-axis direction is the Y-axis direction, Z-axis direction, and Y-axis. A direction perpendicular to the direction (non-scanning direction) will be described as the X-axis direction. Further, the “photosensitive substrate” herein includes a semiconductor wafer coated with a resist, and the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the photosensitive substrate is formed.
(第1実施形態)
図1において、露光装置EXは、マスク(レチクル)Mを保持して移動するマスクステージ(レチクルステージ)MST及びこのマスクステージMSTを支持するマスク定盤3を有するステージ装置1と、光源を有し、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光で照明する照明光学系ILと、感光基板(基板)Pを保持して移動する基板ステージPST及びこの基板ステージPSTを支持する基板定盤4を有するステージ装置2と、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージPSTに支持されている感光基板Pに投影する投影光学系PLと、ステージ装置1及び投影光学系PLを支持するリアクションフレーム5と、露光装置EXの動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。リアクションフレーム5は床面に水平に載置されたベースプレート6上に設置されており、このリアクションフレーム5の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部5a及び5bがそれぞれ形成されている。
(First embodiment)
In FIG. 1, an exposure apparatus EX has a mask apparatus (reticle stage) MST that holds and moves a mask (reticle) M, a
ステージ装置2は、基板ステージPSTと、基板ステージPSTをXY平面に沿った2次元方向に移動可能に支持する基板定盤4と、基板ステージPSTをX軸方向に案内しつつ移動自在に支持するXガイドステージ35と、Xガイドステージ35に設けられ、基板ステージPSTをX軸方向に移動可能なXリニアモータ40と、Xガイドステージ35をY軸方向に移動可能な一対のYリニアモータ30、30とを有している。基板ステージPSTはウエハ等の感光基板Pを真空吸着保持する基板ホルダPHを有しており、感光基板Pは基板ホルダPHを介して基板ステージPSTに支持される。また、基板ステージPSTの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング37が設けられており、これらエアベアリング37により基板ステージPSTは基板定盤4に対して非接触で支持されている。また、基板定盤4はベースプレート6の上方に防振ユニット13を介してほぼ水平に支持されている。
The stage apparatus 2 supports the substrate stage PST, the
Xガイドステージ35の+X側には、Xトリムモータ34の可動子34aが取り付けられている(図2参照)。また、Xトリムモータ34の固定子(不図示)はリアクションフレーム5に設けられている。このため、基板ステージPSTをX軸方向に駆動する際の反力は、Xトリムモータ34及びリアクションフレーム5を介してベースプレート6に伝達される。
A
図2は基板ステージPSTを有するステージ装置2の概略斜視図である。
図2に示すように、ステージ装置2は、X軸方向に沿った長尺形状を有するXガイドステージ35と、Xガイドステージ35で案内しつつ基板ステージPSTをX軸方向に所定ストロークで移動可能なXリニアモータ40と、Xガイドステージ35の長手方向両端に設けられ、このXガイドステージ35を基板ステージPSTとともにY軸方向に移動可能な一対のYリニアモータ30、30とを備えている。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the stage apparatus 2 having the substrate stage PST.
As shown in FIG. 2, the stage apparatus 2 can move the substrate stage PST in the X axis direction with a predetermined stroke while being guided by the
Xリニアモータ40は、Xガイドステージ35にX軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子41と、この固定子41に対応して設けられ、基板ステージPSTに固定された磁石ユニットからなる可動子42とを備えている。これら固定子41及び可動子42によりムービングマグネット型のリニアモータ40が構成されており、可動子42が固定子41との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージPSTがX軸方向に移動する。ここで、基板ステージPSTはXガイドステージ35に対してZ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージPSTはXガイドステージ35に非接触支持された状態でXリニアモータ40によりX軸方向に移動する。
The X
Yリニアモータ30のそれぞれは、Xガイドステージ35の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる移動体としての可動子32と、この可動子32に対応して設けられコイルユニットからなる固定子31とを備えている。ここで、固定子31、31はベースプレート6に突設された支持部36、36(図1参照)に設けられている。なお、図1では固定子31及び可動子32は簡略化して図示されている。これら固定子31及び可動子32によりムービングマグネット型のリニアモータ30が構成されており、可動子32が固定子31との間の電磁気的相互作用により駆動することでXガイドステージ35がY軸方向に移動する。また、Yリニアモータ30、30のそれぞれの駆動を調整することでXガイドステージ35はθZ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このYリニアモータ30、30により基板ステージPSTがXガイドステージ35とほぼ一体的にY軸方向及びθZ方向に移動可能となっている。
Each of the Y
可動子32、32のそれぞれには、当該可動子32の移動に伴う振動を制振するためのマスダンパー(制振装置)MDが設けられている。マスダンパーMDは、図3に示すように、可動子32上に設けられた正面視コ字状の支持部材61と、支持部材61に対してX方向に移動自在に設けられた移動テーブル62と、第1方向としてのZ方向に連成振動する振動系V1と、第2方向としてのX方向に連成振動する振動系(第2振動系)V2とを主体に構成されている。
Each of the
支持部材61は、底板部61aと、底板部61aのX方向両端から対向状態で立設する側壁部61b、61bとから構成されており、底板部61aにはX方向に沿ってガイド部材63、63がY方向に間隔をあけて延設されている(図3中、紙面奥側のガイド部材63は図示されていない)。このガイド部材63には、移動テーブル62の下部に設けられたLM(Linear Motion)ガイド等で構成されたX軸ガイド(拘束部材)64がX方向に移動自在、且つY方向(第3方向)及びZ方向への移動が拘束(剛結合)された状態で嵌合しており、X軸ガイド64がガイド部材63に沿って移動することで、移動テーブル62は支持部材61に対してY軸方向及びZ軸方向には拘束された状態(移動不能状態)でX軸方向に移動(摺動)する。
The
移動テーブル62は、X方向両端面と側壁部61b、61bとの間にそれぞれX軸用バネ要素として弾性体(第2弾性体)65を介在させて水平方向に配置されている。また、移動テーブル62上には、Z軸用バネ要素である複数(図3では4つ)の弾性体66と質量体67とがZ方向に連結されて設けられている。弾性体65、66としては、ソルボセイン(登録商標)等の粘性減衰係数が比較的大きいゴム材で形成されている。また、質量体67としては、例えばタングステンや鉛等の比較的比重の大きい金属で形成されている。これら弾性体66と質量体67とにより、可動子32の振動によってZ方向に連成振動する振動系V1が構成される。
The moving table 62 is disposed in the horizontal direction with an elastic body (second elastic body) 65 interposed as an X-axis spring element between the X-direction end faces and the
また、質量体67は、移動テーブル62にZ方向に沿って突設され質量体67を貫通するZ軸ガイド(支持部材)68によりZ方向に移動自在、且つX方向及びY方向に拘束(移動不能に)された状態で支持されている。なお、Z軸ガイド68は質量体67の重心を通る位置に配置することが、安定した連成振動を実施するために好ましい。Z軸ガイド68としては、例えば移動テーブル62に設けられたスプライン軸と、質量体67に設けられたスプラインナットとを有するボールスプライン機構を採用できる。上記の弾性体65と、この弾性体65に移動テーブル62及びZ軸ガイド68を介して接続される上記質量体67とにより、可動子32の振動によってX方向に連成振動する振動系V2が構成される。
The
なお、このマスダンパーMDは、可動子32が振動したときに、振動の腹となる箇所に配置される。
また、質量体67の質量は、可動子32の振動モードに対応するモード質量に基づいて設定されている。具体的には、可動子32のモード質量の5%〜10%を選択することで効果的な減衰が得られることが振動工学的に知られているが、ここではモード質量の10%に設定されている。そして、例えばタングステンや鉛などのような比重の大きな材質を用いることで、質量体67の小型化を実現している。また、弾性体65、66および質量体67を合わせたマスダンパーMDの振動系V1、V2としての固有振動数は、可動子32の固有振動数とほぼ一致するように設定されている。
In addition, this mass damper MD is arrange | positioned in the location used as the antinode of a vibration, when the needle |
Further, the mass of the
図1に戻って、基板ステージPSTの−X側の側縁にはY軸方向に沿って延設されたX移動鏡51が設けられ、X移動鏡51に対向する位置にはレーザ干渉計50が設けられている。レーザ干渉計50はX移動鏡51の反射面と投影光学系PLの鏡筒下端に設けられた参照鏡52とのそれぞれに向けてレーザ光(検出光)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X移動鏡51と参照鏡52との相対変位を計測することにより、基板ステージPST、ひいては感光基板PのX軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージPST上の+Y側の側縁にはX軸方向に沿って延設されたY移動鏡53(図1には不図示、図2参照)が設けられ、Y移動鏡53に対向する位置にはYレーザ干渉計(不図示)が設けられており、Yレーザ干渉計はY移動鏡53の反射面と投影光学系PLの鏡筒下端に設けられた参照鏡(不図示)とのそれぞれに向けて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Y移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージPST、ひいては感光基板PのY軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ30、40を介して基板ステージPSTの位置制御を行う。
Returning to FIG. 1, an
照明光学系IL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、及びブラインド機構(設定装置)等を備えており、リアクションフレーム5の上面に固定された支持コラム7により支持される。ブラインド機構は、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た固定ブラインドと、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固定レチクルブラインドによって規定されるマスクM上の照明領域を更に制限する可動ブラインドとから構成される。
照明光学系ILより射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。
The illumination optical system IL includes a mirror arranged in a predetermined positional relationship, a variable dimmer, a beam shaping optical system, an optical integrator, a condensing optical system, a vibrating mirror, an illumination system aperture stop plate, a beam splitter, a relay lens system, And a blind mechanism (setting device) or the like, and is supported by a support column 7 fixed to the upper surface of the reaction frame 5. The blind mechanism includes a fixed blind having an opening of a predetermined shape that defines an illumination area on the reticle R, and a fixed reticle blind by a movable blade at the start and end of scanning exposure to prevent exposure of unnecessary portions. And a movable blind that further restricts the illumination area on the mask M defined by.
As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, far ultraviolet light (g-line, h-line, i-line) emitted from a mercury lamp and far ultraviolet light (wavelength 248 nm) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). DUV light), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm), or the like is used.
ステージ装置1のうちマスク定盤3は各コーナーにおいてリアクションフレーム5の段部5aに防振ユニット8を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクMのパターン像が通過する開口3aを備えている。マスクステージMSTはマスク定盤3上に設けられており、その中央部にマスク定盤3の開口3aと連通しマスクMのパターン像が通過する開口Kを備えている。マスクステージMSTの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング9が設けられており、マスクステージMSTはエアベアリング9によりマスク定盤3に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。
The mask surface plate 3 of the
図4はマスクステージMSTを有するステージ装置1の概略斜視図である。
図4に示すように、ステージ装置1(マスクステージMST)は、マスク定盤3上に設けられたマスク粗動ステージ16と、マスク粗動ステージ16上に設けられたマスク微動ステージ18と、マスク定盤3上において粗動ステージ16をY軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のYリニアモータ20、20と、マスク定盤3の中央部の上部突出部3bの上面に設けられ、Y軸方向に移動する粗動ステージ16を案内する一対のYガイド部24、24と、粗動ステージ16上において微動ステージ18をX軸、Y軸、及びθZ方向に微小移動可能な一対のXボイスコイルモータ17X及び一対のYボイスコイルモータ17Yとを備えている。なお、図1では、粗動ステージ16及び微動ステージ18を簡略化して1つのステージとして図示している。
FIG. 4 is a schematic perspective view of the
As shown in FIG. 4, the stage apparatus 1 (mask stage MST) includes a mask
Yリニアモータ20のそれぞれは、マスク定盤3上においてY軸方向に延びるように設けられたコイルユニット(電機子ユニット)からなる一対の固定子21と、この固定子21に対応して設けられ、連結部材23を介して粗動ステージ16に固定された磁石ユニットからなる可動子22とを備えている。そして、これら固定子21及び可動子22によりムービングマグネット型のリニアモータ20が構成されており、可動子22が固定子21との間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ16(マスクステージMST)がY軸方向に移動する。固定子21のそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリング19によりマスク定盤3に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ16の+Y方向の移動に応じて固定子21が−Y方向に移動する。この固定子21の移動により粗動ステージ16の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、固定子21は、マスク定盤3に変えてリアクションフレーム5に設けられてもよい。固定子21をリアクションフレーム5に設ける場合にはエアベアリング19を省略し、固定子21をリアクションフレーム5に固定して粗動ステージ16の移動により固定子21に作用する反力をリアクションフレーム5を介して床に逃がしてもよい。
Each of the Y
Yガイド部24のそれぞれは、Y軸方向に移動する粗動ステージ16を案内するものであって、マスク定盤3の中央部に形成された上部突出部3bの上面においてY軸方向に延びるように固定されている。また、粗動ステージ16とYガイド部24、24との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、粗動ステージ16はYガイド部24に対して非接触で支持されている。
Each of the
微動ステージ18は不図示のバキュームチャックを介してマスクMを吸着保持する。微動ステージ18の+Y方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のY移動鏡25a、25bが固定され、微動ステージ18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26が固定されている。そして、これら移動鏡25a、25b、26に対して測長ビームを照射する3つのレーザ干渉計(いずれも不図示)が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージMSTのX軸、Y軸、及びθZ方向の位置が高精度で検出される。制御装置CONTはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Yリニアモータ20、Xボイスコイルモータ17X、及びYボイスコイルモータ17Yを含む各モータを駆動し、微動ステージ18に支持されているマスクM(マスクステージMST)の位置制御を行う。
The
図1に戻って、開口K及び開口3aを通過したマスクMのパターン像は投影光学系PLに入射する。投影光学系PLは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系PLは、例えば1/4又は1/5の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系PLとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。投影光学系PLの鏡筒の外周にはこの鏡筒に一体化されたフランジ部10が設けられている。そして、投影光学系PLはリアクションフレーム5の段部5bに防振ユニット11を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤12にフランジ部10を係合している。
Returning to FIG. 1, the pattern image of the mask M that has passed through the opening K and the
続いて上記の構成の露光装置EXのうち、ステージ装置2の動作について以下に説明する。
基板ステージPSTをY方向に移動させる際には、Yリニアモータ30の可動子32が固定子31に沿って移動する。可動子32の移動に伴い発生したZ方向の振動は、支持部材61、ガイド部材63、X軸ガイド64、移動テーブル62を介して弾性体66及び質量体67に伝わり、マスダンパーMDの振動系V1が励振されてZ方向に連成振動する。この連成振動のうち、弾性体66の大きな粘性により可動子32のZ方向の振動が減衰されてその振幅が小さくなる。また、質量体67の質量が可動子32のモード質量の10%程度であるとともに、マスダンパーMDの固有振動数が可動子32の固有振動数とほぼ一致しているので、マスダンパーMDの連成振動により、可動子32の固有振動数における共振のピークが小さくなり残留振動も小さくなる。なお、質量体67は、Z軸ガイド68に沿って移動するため、Z方向の連成振動には支障を来さない。
Next, the operation of the stage apparatus 2 in the exposure apparatus EX having the above configuration will be described below.
When the substrate stage PST is moved in the Y direction, the
一方、可動子32の移動に伴いX方向の振動が発生した際には、X軸ガイド64がガイド部材63に沿って移動するため、移動テーブル62は支持部材61(可動子32)と一体的ではなく、弾性体65の粘性(弾性変形)により支持部材61に対して位相遅れ及び減衰を生じさせた状態でX方向に移動することになる。このとき、質量体67は、Z軸ガイド68により移動テーブル62とX方向に剛結合されているため、X方向には移動テーブル62と一体的に移動することになる。従って、可動子32の移動に伴い発生したX方向の振動により、弾性体65、質量体67からなるマスダンパーMDの振動系V2が励振されてX方向に連成振動することになり、可動子32に生じたX方向の振動を振動系V1とは振動的に独立して減衰(ダンピング)をさせることができる。
On the other hand, when vibration in the X direction is generated along with the movement of the
続いて、上記の構成の露光装置EXにおける露光動作について説明する。
レチクル顕微鏡およびオフアクシス・アライメントセンサ等を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行われ、その後アライメントセンサを用いた感光基板Pのファインアライメント(EGA;エンハンスト・グローバル・アライメント等)が終了し、感光基板P上の複数のショット領域の配列座標が求められる。そして、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計50の計測値をモニタしつつ、リニアモータ30、40を制御して感光基板Pの第1ショットの露光のための走査開始位置に基板ステージPSTを移動する。そして、リニアモータ20、30を介してマスクステージMSTと基板ステージPSTとのY方向の走査を開始し、両ステージMST、PSTがそれぞれの目標走査速度に達すると、ブラインド機構の駆動により設定された露光用照明光によってマスクMのパターン領域が照明され、走査露光が開始される。
Next, an exposure operation in the exposure apparatus EX having the above configuration will be described.
Preparatory work such as reticle alignment and baseline measurement using a reticle microscope and off-axis alignment sensor is performed, and then fine alignment (EGA; enhanced global alignment, etc.) of the photosensitive substrate P using the alignment sensor is completed. Then, the arrangement coordinates of a plurality of shot areas on the photosensitive substrate P are obtained. Then, while monitoring the measurement value of the
この走査露光時には、マスクステージMSTのY方向の移動速度と、基板ステージPSTのY方向の移動速度とが投影光学系PLの投影倍率(1/5倍あるいは1/4倍)に応じた速度比に維持されるように、リニアモータ20、30を介してマスクステージMSTおよび基板ステージPSTを同期制御する。そして、マスクMのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、感光基板P上の第1ショットの走査露光が完了する。これにより、マスクMのパターンが投影光学系PLを介して感光基板P上の第1ショット領域に縮小転写される。
During this scanning exposure, the moving speed in the Y direction of the mask stage MST and the moving speed in the Y direction of the substrate stage PST are speed ratios corresponding to the projection magnification (1/5 or 1/4) of the projection optical system PL. Thus, the mask stage MST and the substrate stage PST are synchronously controlled via the
以上説明したように、本実施の形態では、可動子32に生じたZ方向の振動を減衰させる振動系V1と、X方向の振動を減衰させる振動系V2とが通常最もスペース及び重量を必要とする質量体67を共用しているので、個別に質量体を備える必要がなくなり、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせることがない。
また、本実施の形態では、弾性体65、66が互いに影響を及ぼすことなく弾性変形するので、振動系V1、V2を干渉させることなく振動的に独立して連成振動させることができ、Z方向の振動及びX方向のそれぞれについて高精度に制振することが可能になる。従って本実施の形態では、微小振動が装置性能へ及ぼす悪影響を排除して高精度な露光処理を実施することができる。
As described above, in this embodiment, the vibration system V1 that attenuates the vibration in the Z direction generated in the
Further, in the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、図5を参照して本発明に係るマスダンパーMDの第2実施形態について説明する。また、本第2実施形態において、上記第1実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
上記第1実施形態では、マスダンパーMDがZ方向及びX方向の2方向に連成振動する構成としたが、第2実施形態ではさらにY方向にも連成振動する構成としている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the mass damper MD according to the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
In the first embodiment, the mass damper MD is configured to vibrate in two directions, the Z direction and the X direction. In the second embodiment, the mass damper MD is further configured to vibrate in the Y direction.
図5に示すマスダンパーMDには、図3で示した振動系V1、V2を構成する移動テーブル62、ガイド部材63、X軸ガイド64、弾性体65、66、質量体67、Z軸ガイド68等を搭載する支持部材61と可動子32との間に、さらに支持部材69が付設されている。支持部材69は、可動子32に設けられており、底板部69aと、底板部69aのY方向両端から対向状態で立設する側壁部69b、69bとから構成されている。底板部69aにはY方向に沿ってガイド部材73、73がX方向に間隔をあけて延設されている(図5中、紙面奥側のガイド部材73は図示されていない)。このガイド部材73には、支持部材61の下部に設けられX軸ガイド64と同様の構成のY軸ガイド74がY方向に移動自在、且つX方向及びZ方向への移動が拘束(剛結合)された状態で嵌合しており、Y軸ガイド74がガイド部材73に沿って移動することで、支持部材61はX軸方向及びZ軸方向には移動不能状態でY軸方向に移動(摺動)する。
The mass damper MD shown in FIG. 5 includes a moving table 62, a
そして、支持部材61のY方向両端面と支持部材69の側壁部69b、69bとの間には、弾性体65、66と同様にソルボセイン(登録商標)等の粘性減衰係数が比較的大きいゴム材で形成されたY軸用バネ要素である弾性体75、75が介装されている。この弾性体75と、弾性体75に支持部材61、移動テーブル62及びZ軸ガイド68を介して接続される上記質量体67とにより、可動子32の振動によってY方向に連成振動する振動系V3が構成される。
A rubber material having a relatively large viscous damping coefficient such as sorbosein (registered trademark) between the both end surfaces of the
上記の構成のマスダンパーMDでは、可動子32の移動に伴い発生したZ方向の振動は、支持部材69、ガイド部材73、Y軸ガイド74、支持部材61ガイド部材63、X軸ガイド64、移動テーブル62を介して弾性体66及び質量体67に伝わり、マスダンパーMDの振動系V1が励振されてZ方向に連成振動する。また、可動子32の移動に伴い発生したX方向の振動により、上述したように、弾性体65、質量体67からなるマスダンパーMDの振動系V2が励振されてX方向に連成振動することになるが、支持部材61はX方向について支持部材69に剛結合されて可動子32と一体的に構成されているため、振動系V2のX方向の連成振動に影響を及ぼさない。
In the mass damper MD having the above-described configuration, the vibration in the Z direction caused by the movement of the
そして、可動子32の移動に伴いY方向の振動が発生した際には、Y軸ガイド74がガイド部材73に沿って移動するため、支持部材61は支持部材69(可動子32)と一体的ではなく、弾性体75の粘性(弾性変形)により移動テーブルとして支持部材69に対して位相遅れ及び減衰を生じさせた状態でY方向に移動することになる。このとき、質量体67は、Z軸ガイド68により移動テーブル62とY方向に剛結合されており、また移動テーブル62はガイド部材63及びX軸ガイド64により支持部材61とY方向に剛結合されているため、質量体67はY方向には支持部材61と一体的に移動することになる。従って、可動子32の移動に伴い発生したY方向の振動により、弾性体75、質量体67からなるマスダンパーMDの振動系V3が励振されてY方向に連成振動することになり、可動子32に生じたY方向の振動を振動系V1、V2とは振動的に独立して減衰(ダンピング)をさせることができる。
このように、本実施の形態では、可動子32の移動に伴って発生したX方向、Y方向及びZ方向の振動をコンパクトな構成で、且つ互いに干渉することなくそれぞれ高精度に制振することが可能になる。
When the vibration in the Y direction is generated along with the movement of the
As described above, in the present embodiment, vibrations in the X direction, the Y direction, and the Z direction that occur with the movement of the
(第3実施形態)
次に、図6を参照して本発明に係るマスダンパーMDの第3実施形態について説明する。上記第1実施形態では、マスダンパーMDにおいて移動テーブル62をLMガイドによりY方向及びZ方向に拘束する構成としたが、本実施の形態ではシート状の板バネを用いている。なお、本第3実施形態において、上記第1実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the mass damper MD according to the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the moving table 62 is restrained in the Y direction and the Z direction by the LM guide in the mass damper MD. However, in the present embodiment, a sheet-like plate spring is used. In the third embodiment, components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
図6に示すマスダンパーMDにおいては、支持部材61の側壁部61aが一方(−X側)にのみ設けられており、弾性体65もこの側壁部61aと移動テーブル62との間に介装されている。そして、支持部材61の+X側端面と移動テーブル62の+X側端面とは、締結部材77a、77bを用いてそれぞれ締結固定されYZ平面に沿って配置されたシート状の板バネ(バネ部材)76により連結されている。板バネ76は、面と沿う方向(Y方向、Z方向)には剛性を有し、面と直交する方向(X方向)には可撓性を有している。なお、支持部材61と移動テーブル62との間には、軸線をY方向と平行にして、例えばコロ材78を介在させることで、移動テーブル62を支持部材61に対してX方向に低負荷で移動自在としている。
In the mass damper MD shown in FIG. 6, the
上記の構成のマスダンパーMDでは、可動子32の移動に伴いZ方向の振動が発生した際には、弾性体66及び質量体67からなる振動系V1が励振されてZ方向に連成振動する。このとき、移動テーブル62はZ方向について板バネ76により支持部材61に拘束されて可動子32と一体的に構成されるため、振動系V1のZ方向の連成振動に影響を及ぼさない。また、可動子32の移動に伴いX方向の振動が発生した際には、弾性体65及び質量体67からなる振動系V2が励振されて移動テーブル62を介してX方向に連成振動する。このとき、板バネ76がX方向について可撓性を有しており、また、コロ材78がY軸と平行な軸周りに転動することで、移動テーブル62は支持部材61に対して支障なく移動することができ、振動系V2のX方向への連成振動に悪影響を及ぼすこともない。
In the mass damper MD having the above configuration, when vibration in the Z direction is generated as the
上記の第1、第2実施形態では、LMガイドを用いて移動テーブル62のZ方向及びY方向の移動を拘束したため、転がり抵抗やバックラッシュがX方向の連成振動及びZ方向、Y方向への拘束に悪影響を及ぼす可能性があり、また高価な部材を使用することになるが、本実施の形態では、板バネ76という簡素な構成の部材で移動テーブル62をX方向に振動可能、且つZ方向及びY方向の移動を拘束するので、高精度な制振が可能になるとともに、低価格化にも寄与することができる。
In the first and second embodiments described above, the movement table 62 is restrained from moving in the Z direction and the Y direction using the LM guide, so that rolling resistance and backlash may occur in the X direction in the coupled vibration and in the Z direction and the Y direction. In this embodiment, the movable table 62 can be vibrated in the X direction with a simple member of the
(第4実施形態)
続いて、図7を参照して本発明に係るマスダンパーMDの第4実施形態について説明する。なお、本第4実施形態において、上記第1実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。本実施の形態では、第1実施形態に対して振動系V2の連成振動方向が異なっている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the mass damper MD according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the fourth embodiment, components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. In the present embodiment, the coupled vibration direction of the vibration system V2 is different from that of the first embodiment.
すなわち、図7に示すように、本実施の形態では移動テーブル62と支持部材61との間には回転ベアリング79が設けられており、移動テーブル62は支持部材61に対してZ軸と平行な軸周りの方向(第2方向;θZ)に回転可能な構成となっている。なお、回転ベアリング79の回転中心は、安定した連成振動を行わせるためにZ軸ガイド68と同軸であることが好ましい。
本実施の形態では、可動子32の移動に伴うZ方向の振動に加えてθZ方向についても振動が生じた場合でも、質量体67を共用することで、広い設置スペースの確保、重量化、コスト増という問題を生じさせることなく各方向の振動を減衰させることができる。
That is, as shown in FIG. 7, in the present embodiment, a
In the present embodiment, even when vibration occurs in the θZ direction in addition to the vibration in the Z direction accompanying the movement of the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
例えば、上記実施の形態において、所定方向への拘束部材としてLMガイドを用いた構成については、第3実施形態と同様に板バネを用いた構成にすることで、低価格で高精度な制振を実現することが可能である。
また、制振対象に関しても、可動子32に限られず、基板ホルダPHや基板ステージPST等の移動体、さらには移動体の移動に伴って振動する可能性がある基板定盤4等の非移動体にもマスダンパーMDを設置して振動を制振することも可能である。いずれの場合も振動の腹となる箇所近傍にマスダンパーを設置することで効果的な制振を実現することができる。
For example, in the above embodiment, the configuration using the LM guide as the restraining member in the predetermined direction is configured using a leaf spring in the same manner as the third embodiment, so that low-cost and high-accuracy vibration suppression is achieved. Can be realized.
Further, the vibration control target is not limited to the
さらに、マスダンパーMDの設置対象としては、基板ステージPSTを含むステージ装置2に限定されるものではなく、振動が生じる可能性があれば、マスクステージMSTを含むステージ装置1(可動子22、マスク粗動ステージ16、マスク微動ステージ18、マスク定盤3等)や、可動ブラインドが駆動するステージ装置としてのブラインド機構に設置してもよい。この場合、マスクや可動ブラインドの移動に伴って生じる振動を制振することが可能になる。
Further, the installation target of the mass damper MD is not limited to the stage apparatus 2 including the substrate stage PST. If there is a possibility of vibration, the
なお、上記実施形態の感光基板Pとしては、半導体デバイス用の半導体ウエハのみならず、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。 The photosensitive substrate P of the above embodiment is not only a semiconductor wafer 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) or the like is applied.
露光装置EXとしては、マスクMと感光基板Pとを同期移動してマスクM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の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し、感光基板P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にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus that scans and exposes the pattern of the mask M by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P, the mask M and the substrate P are stationary. The present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus in which the pattern of the mask M is exposed in this state and the photosensitive substrate P is sequentially moved stepwise.
露光装置EXの種類としては、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置に限られず、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶表示素子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。 The type of exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device that exposes a semiconductor device pattern on a wafer, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate, The present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) or a mask.
また、露光用照明光の光源として、超高圧水銀ランプから発生する輝線(g線(436nm)、h線(404.7nm)、i線(365nm))、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)のみならず、X線や電子線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(LaB6)、タンタル(Ta)を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合は、マスクMを用いる構成としてもよいし、マスクMを用いずに直接ウエハ上にパターンを形成する構成としてもよい。また、YAGレーザや半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。 Further, as a light source for exposure illumination light, bright lines (g line (436 nm), h line (404.7 nm), i line (365 nm)) generated from an ultrahigh pressure mercury lamp, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 laser (157 nm) as well as charged particle beams such as X-rays and electron beams can be used. For example, when an electron beam is used, thermionic emission type lanthanum hexabolite (LaB 6 ) or tantalum (Ta) can be used as the electron gun. Further, when an electron beam is used, a configuration using the mask M may be used, or a pattern may be formed directly on the wafer without using the mask M. Further, a high frequency such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.
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、F2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(マスクM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及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。また、投影光学系PLを用いることなく、マスクMと基板Pとを密接させてマスクMのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。 As the projection optical system PL, when using far ultraviolet rays such as an excimer laser, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material, and when using an F 2 laser or X-ray, a catadioptric system or a refractive system is used. (The mask M is also of a reflective type), and when an electron beam is used, an electron optical system comprising an electron lens and a deflector may be used as the optical system. Needless to say, the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state. Further, the present invention can be applied to a proximity exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M by bringing the mask M and the substrate P into close contact without using the projection optical system PL.
上記実施形態のように基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合においてエアベアリングを用いたエア浮上型に限られず、ローレンツ力を用いた磁気浮上型を用いてもよい。また、各ステージPST、MST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。 In the case where a linear motor is used for the substrate stage PST and the mask stage MST as in the above embodiment, the magnetic levitation type using Lorentz force may be used instead of the air levitation type using an air bearing. Each stage PST, MST may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。また、マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。 The reaction force generated by the movement of the substrate stage PST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-166475. Further, the reaction force generated by the movement of the mask stage MST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224.
以上のように、本願実施形態の露光装置EX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及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。 As described above, the exposure apparatus EX according to the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイスは、図8に示すように、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、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ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。
As shown in FIG. 8, the semiconductor device has a
EX 露光装置
M マスク(レチクル)
MST マスクステージ(レチクルステージ)
MD マスダンパー(制振装置)
P 感光基板(基板)
PST 基板ステージ
V1 振動系
V2 振動系(第2振動系)
2 ステージ装置
32 可動子(移動体)
65 弾性体(第2弾性体)
66 弾性体
67 質量体
68 Z軸ガイド(支持部材)
76 板バネ(バネ部材)
EX exposure equipment M Mask (reticle)
MST mask stage (reticle stage)
MD mass damper (damping device)
P Photosensitive substrate (substrate)
PST substrate stage V1 vibration system V2 vibration system (second vibration system)
2
65 Elastic body (second elastic body)
66
76 Leaf spring (spring member)
Claims (9)
前記質量体に第2弾性体が接続されて、前記第1方向とは異なる第2方向に連成振動する第2振動系を有することを特徴とする制振装置。 A vibration damping device including a vibration system in which a mass body and an elastic body are connected to vibrate in a first direction,
A vibration damping device comprising a second vibration system, wherein a second elastic body is connected to the mass body and oscillates in a second direction different from the first direction.
前記質量体を前記第1方向に移動可能、且つ前記第2方向に移動不能に支持する支持部材を有し、
前記第2弾性体は、前記支持部材を介して前記質量体に接続されることを特徴とする制振装置。 The vibration damping device according to claim 1,
A support member that supports the mass body in the first direction and that cannot move in the second direction;
The second elastic body is connected to the mass body via the support member.
前記支持部材を前記第2方向に移動可能、且つ前記第2方向と交叉する第3方向については拘束する拘束部材を有することを特徴とする制振装置。 The vibration damping device according to claim 2,
A vibration damping device comprising a restraining member that is movable in the second direction and restrains the third direction that intersects the second direction.
前記拘束部材は、前記第2方向については可撓性を有し、前記第3方向については剛性を有するバネ部材であることを特徴とする制振装置。 The vibration damping device according to claim 3,
The vibration control device according to claim 1, wherein the restraining member is a spring member having flexibility in the second direction and having rigidity in the third direction.
前記第2方向は前記第1方向と略直交する方向であることを特徴とする制振装置。 The vibration damping device according to any one of claims 1 to 4,
The vibration damping device according to claim 1, wherein the second direction is a direction substantially orthogonal to the first direction.
前記第2方向は前記第1方向と平行な軸周りの方向であることを特徴とする制振装置。 The vibration damping device according to any one of claims 1 to 4,
The vibration damping device according to claim 1, wherein the second direction is a direction around an axis parallel to the first direction.
前記移動体の移動に伴う振動を制振する装置として、請求項1から6のいずれか一項に記載の制振装置が用いられることを特徴とするステージ装置。 A stage apparatus having a moving body,
A stage device, wherein the vibration damping device according to any one of claims 1 to 6 is used as a device for damping vibration associated with movement of the movable body.
固定子と協働して前記移動体を移動させる可動子を有し、
前記制振装置は、前記可動子に設けられることを特徴とするステージ装置。 The stage apparatus according to claim 7, wherein
A mover that moves the movable body in cooperation with a stator;
The stage device is characterized in that the vibration damping device is provided in the movable element.
前記マスクを照明する照明光の照明領域を設定する設定装置と、前記マスクを保持して移動するマスクステージと、前記基板を保持して移動する基板ステージとの少なくとも一つに、請求項7または8記載のステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate,
At least one of a setting device that sets an illumination area of illumination light that illuminates the mask, a mask stage that moves while holding the mask, and a substrate stage that moves while holding the substrate, 8. An exposure apparatus using the stage apparatus according to 8.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008016509A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Nuflare Technology Inc | Low-vibration stage driving unit for charged beam drawing device |
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CN109356426A (en) * | 2018-11-21 | 2019-02-19 | 中交第二航务工程局有限公司 | Tuned mass damper |
-
2003
- 2003-08-21 JP JP2003297883A patent/JP2005072152A/en not_active Withdrawn
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