JP2002353115A - Rotation retaining apparatus, position adjustment apparatus, proximity projection aligner, and mask retaining apparatus - Google Patents
Rotation retaining apparatus, position adjustment apparatus, proximity projection aligner, and mask retaining apparatusInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転保持装置、位
置調節装置及び近接露光装置に関し、特に近接露光装置
に使用するのに適した回転保持装置、位置調節装置、及
びこれらを用いた近接露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation holding device, a position adjustment device, and a proximity exposure device, and more particularly to a rotation holding device, a position adjustment device suitable for use in a proximity exposure device, and a proximity exposure using the same. Related to the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ジャーナルオブバキュームサイエンスア
ンドテクノロジＢ（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏ
ｌ．Ｂ）のセカンドシリーズ第１０巻第６号（１９９２
年１１／１２月）の３２３５〜３２３８頁に、新しいア
ライメントシステムを有するシンクロトロン放射光（Ｓ
Ｒ光）用ステッパが開示されている。このステッパは、
近接露光用のものであり、マスクステージ及びウエハス
テージが、それぞれマスク及びウエハを保持する。2. Description of the Related Art Journal of Vacuum Science and Technology B (J. Vac. Sci. Techno)
l. B) Second Series, Vol. 10, No. 6, 1992
(November / December), pages 3235-3238, synchrotron radiation (S
R) stepper is disclosed. This stepper
The mask stage and the wafer stage hold the mask and the wafer, respectively.
【０００３】ウエハの表面をＸＹ面とし、表面の法線方
向をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を考える。マスクステ
ージは、ＸＹθZ方向の微動ステージ、及びマスクをＺ
軸方向に変位させる３つのアクチュエータを有する。３
つのアクチュエータを制御することにより、Ｚ軸に対す
るマスクの傾き角及び傾き方向を制御することができ
る。ウエハステージは、ＸＹＺ軸方向の粗動ステージ、
ＸＹθZ方向の微動ステージ、及びウエハをＺ軸方向に
変位させる３つのアクチュエータを有する。An XYZ orthogonal coordinate system in which the surface of the wafer is an XY plane and the normal direction of the surface is the Z axis is considered. Mask stage, XY.theta. Z-direction fine movement stage, and a mask Z
It has three actuators that displace in the axial direction. 3
By controlling the two actuators, the tilt angle and tilt direction of the mask with respect to the Z axis can be controlled. The wafer stage is a coarse movement stage in the XYZ axis direction,
XY.theta. Z direction fine movement stage, and has three actuators for displacing the wafer in the Z-axis direction.
【０００４】マスクステージ及びウエハステージ共に、
ＸＹθZ微動ステージを持っている。移動軸の重複は、
機械的剛性の低下、及び装置の大型化の原因になる。ま
た、ウエハステージに装着されたウエハを交換する際に
は、ＸＹＺ粗動ステージをＺ軸方向に移動させている。
重い粗動ステージを移動させるため、ウエハ交換の時間
を短縮することが困難である。[0004] Both the mask stage and the wafer stage
It has XYθ Z fine movement stage. The overlap of the movement axis is
This causes a reduction in mechanical rigidity and an increase in the size of the device. Further, when replacing the wafer mounted on the wafer stage, the XYZ coarse movement stage is moved in the Z-axis direction.
Since the heavy coarse movement stage is moved, it is difficult to reduce the time for wafer exchange.
【０００５】ジャパニーズジャーナルオブアプライドフ
ィジクス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第３８
巻（１９９９年）の第７０５９〜７０６４頁に、次世代
リソグラフィのためのＸ線ステッパが開示されている。
このＸ線ステッパにおいては、ウエハをウエハチャック
に受け渡す時に、ウエハチャックのウエハ保持面を一旦
水平にし、ウエハの受け渡し後に、ウエハ保持面を鉛直
に戻す。このため、ウエハの受け渡しに長時間を必要と
する。[0005] Japanese Journal of Applied Physics (Jpn. J. Appl. Phys.) No. 38
Vol. (1999), pp. 7059-7064, discloses an X-ray stepper for next-generation lithography.
In this X-ray stepper, when a wafer is transferred to a wafer chuck, the wafer holding surface of the wafer chuck is once made horizontal, and after the wafer is transferred, the wafer holding surface is returned to a vertical position. Therefore, it takes a long time to transfer the wafer.
【０００６】ジャパニーズジャーナルオブアプライドフ
ィジクス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第３８
巻（１９９９年）の第７０６５〜７０７０頁に、Ｘ線ス
テッパが開示されている。このＸ線ステッパにおいて
は、マスクがマスクチェンジャ内に水平状態で保管され
る。マスクをマスクステージに取り付ける際には、マス
クを鉛直に立てる姿勢変換が必要になる。このため、マ
スク交換に長時間を必要とする。Japanese Journal of Applied Physics (Jpn. J. Appl. Phys.) No. 38
Vol. (1999), pages 7065 to 7070, discloses an X-ray stepper. In this X-ray stepper, a mask is stored in a mask changer in a horizontal state. When mounting the mask on the mask stage, it is necessary to change the posture of the mask so that the mask stands upright. Therefore, it takes a long time to replace the mask.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、装置
の小型化、位置合わせ精度及びスループットの向上を図
ることが可能な近接露光装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a proximity exposure apparatus capable of reducing the size of the apparatus, improving alignment accuracy and improving throughput.
【０００８】本発明の他の目的は、この近接露光装置に
適用可能な回転保持装置及び位置調節装置を提供するこ
とである。Another object of the present invention is to provide a rotation holding device and a position adjustment device applicable to this proximity exposure apparatus.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、固定部材と可動部材とを含んで構成され、固定部材
に対して、可動部材が、Ｚ軸を中心として回転可能に保
持されている軸受と、前記軸受の可動部材に取り付けら
れ、Ｚ軸に平行な方向に作用点を変位させる第１のアク
チュエータと、保持対象物を保持し、前記第１のアクチ
ュエータの作用点から力を受けてＺ軸方向に変位する保
持ステージとを有する回転保持装置が提供される。According to one aspect of the present invention, a stationary member and a movable member are included, and the movable member is held rotatably about the Z axis with respect to the stationary member. Bearing, a first actuator attached to a movable member of the bearing, for displacing an action point in a direction parallel to the Z-axis, holding a holding object, and receiving a force from the action point of the first actuator. And a holding stage displaced in the Z-axis direction.
【００１０】保持ステージが第１のアクチュエータの負
荷になり、軸受は、第１のアクチュエータの負荷にはな
らない。このため、第１のアクチュエータの負荷を軽減
することができる。The holding stage loads the first actuator, and the bearing does not load the first actuator. For this reason, the load on the first actuator can be reduced.
【００１１】本発明の他の観点によると、固定部材と可
動部材とを含んで構成され、該固定部材に対して、該可
動部材が、Ｚ軸を中心として回転可能に保持されている
軸受と、前記軸受の可動部材に取り付けられ、対象物を
保持する保持ステージと、前記可動部材の、Ｚ軸から外
れた力点に、該可動部材がＺ軸を中心として回転移動す
るように第１の方向の力を加える駆動機構とを有し、前
記駆動機構が、前記可動部材の力点に、第１の方向の力
を加える粗動アクチュエータと、前記粗動アクチュエー
タを、前記第１の方向に並進移動可能に保持するリニア
ガイドと、位置分解能が前記粗動アクチュエータの位置
分解能よりも高く、最大ストロークが該粗動アクチュエ
ータの最大ストロークよりも短く、該粗動アクチュエー
タを、前記第１の方向に変位させる微動アクチュエータ
と、前記粗動アクチュエータの変位量に相当する物理量
を測定する位置センサとを有する回転保持装置が提供さ
れる。According to another aspect of the present invention, there is provided a bearing including a fixed member and a movable member, wherein the movable member is held rotatably about the Z axis with respect to the fixed member. A holding stage attached to a movable member of the bearing and holding an object; and a first direction such that the movable member rotates around the Z axis at a force point of the movable member deviating from the Z axis. A coarse motion actuator that applies a force in a first direction to a force point of the movable member, and the coarse motion actuator is translated in the first direction. A linear guide that is held as possible, the position resolution is higher than the position resolution of the coarse motion actuator, and the maximum stroke is shorter than the maximum stroke of the coarse motion actuator; A fine actuator for displacing the direction, rotating the holding device is provided with a position sensor for measuring a physical quantity corresponding to a displacement amount of the coarse actuator.
【００１２】粗動アクチュエータを動作させることによ
り、保持ステージを比較的広い角度範囲内で回転移動さ
せることができる。微動アクチュエータを動作させるこ
とにより、回転方向に関して保持ステージを高精度に位
置決めすることができる。粗動アクチュエータの変位量
に相当する物理量を測定することにより、微動アクチュ
エータを動作させたことによる保持ステージの微小回転
移動角度を検出することができる。By operating the coarse actuator, the holding stage can be rotationally moved within a relatively wide angle range. By operating the fine movement actuator, the holding stage can be positioned with high accuracy in the rotation direction. By measuring a physical amount corresponding to the displacement amount of the coarse movement actuator, it is possible to detect a minute rotation movement angle of the holding stage caused by operating the fine movement actuator.
【００１３】本発明のさらに他の観点によると、固定部
に対して可動部を、Ｚ軸を中心として回転移動させる回
転移動機構と、前記回転移動機構の可動部に取り付けら
れ、Ｚ軸に平行な方向に作用点を変位させるアクチュエ
ータと、前記アクチュエータの作用点から力を受けてＺ
軸方向に変位する第１のＸＹステージであって、Ｚ軸と
直交し、前記回転移動機構の可動部に対して固定的に定
義された相互に直交するＵ軸及びＶ軸で画定されるＵＶ
面に平行な方向に可動ステージを並進移動させ、該可動
ステージの上に対象物を保持する前記第１のＸＹステー
ジと、前記Ｚ軸と直交し、前記回転移動機構の固定部に
対して固定的に定義された相互に直交するＸ軸及びＹ軸
に平行な方向に関して、前記可動ステージに保持された
対象物の位置を検出する位置検出手段と、前記Ｘ軸の向
きとＵ軸の向きとのずれを検出するクロストーク検出手
段と、前記位置検出手段で検出された対象物の位置に基
づき、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の目標移動量を求め、Ｘ軸
方向及びＹ軸方向の目標移動量をＵ軸方向及びＶ軸方向
の移動量に換算し、換算されたＵ軸方向及びＶ軸方向の
移動量に基づいて前記第１のＸＹステージを駆動する制
御手段とを有する位置調節装置が提供される。According to still another aspect of the present invention, there is provided a rotation mechanism for rotating a movable section with respect to a fixed section about a Z axis, and a rotation mechanism attached to the movable section of the rotation mechanism to be parallel to the Z axis. Actuator for displacing the point of action in any direction, and Z
A first XY stage displaced in the axial direction, wherein the UV is defined by a U-axis and a V-axis that are orthogonal to the Z-axis and are orthogonal to each other and fixedly defined with respect to the movable part of the rotary moving mechanism;
A first XY stage that translates a movable stage in a direction parallel to a plane and holds an object on the movable stage; and a first XY stage that is orthogonal to the Z axis and fixed to a fixed part of the rotary moving mechanism. Position detecting means for detecting the position of the object held on the movable stage with respect to directions parallel to the mutually orthogonally defined X axis and Y axis, and the direction of the X axis and the direction of the U axis. A target movement amount in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the position of the target object detected by the cross-talk detection means for detecting the displacement of the target object in the X-axis direction and the Y-axis direction. And a control unit for driving the first XY stage based on the converted amounts of movement in the U-axis direction and the V-axis direction. Provided.
【００１４】第１のＸＹステージがアクチュエータの負
荷になるが、回転移動機構はアクチュエータの負荷にな
らない。このため、アクチュエータの負荷を軽減するこ
とができる。回転移動機構を動作させると、第１のＸＹ
ステージが回転移動する。このため、Ｕ軸の向きがＸ軸
からずれる。制御手段が、Ｘ軸及びＹ軸方向の目標移動
量をＵ軸及びＶ軸方向の移動量に換算し、この換算結果
に基づいて第１のＸＹステージを駆動するため、可動ス
テージを所望の位置に移動させることができる。Although the first XY stage is loaded on the actuator, the rotary movement mechanism is not loaded on the actuator. For this reason, the load on the actuator can be reduced. When the rotation mechanism is operated, the first XY
The stage rotates and moves. Therefore, the direction of the U axis is shifted from the X axis. The control means converts the target movement amounts in the X-axis and Y-axis directions into the movement amounts in the U-axis and V-axis directions, and drives the first XY stage based on the conversion results. Can be moved.
【００１５】本発明のさらに他の観点によると、Ｚ軸に
垂直な２次元方向に、可動部を並進移動させるＸＹ粗動
ステージと、前記ＸＹ粗動ステージの可動部に取り付け
られ、回転移動部を、Ｚ軸を中心として回転移動させる
回転移動機構と、前記回転移動機構の回転移動部に取り
付けられ、Ｚ軸に平行な方向に作用点を変位させるアク
チュエータと、前記アクチュエータの作用点から力を受
けてＺ軸方向に変位し、該Ｚ軸と直交するＸＹ面に平行
な方向に可動ステージを並進移動させ、該可動ステージ
の上に露光対象物を保持するＸＹ微動ステージと、前記
ＸＹ微動ステージの可動ステージ上に保持された露光対
象物の露光面に、微少間隙を隔てて対向するようにマス
クを保持するマスク保持機構と、前記アクチュエータの
動作を制御する制御手段であって、露光時に前記ＸＹ微
動ステージの可動ステージを前記マスクに近づけて露光
対象物とマスクとの間を第１の間隙とし、露光対象物の
交換時には、該可動ステージを前記マスクから離して露
光対象物とマスクとの間を前記第１の間隙よりも広い第
２の間隙とする前記制御手段と、前記ＸＹ微動ステージ
の可動ステージが、前記露光対象物の交換時の位置にあ
るとき、該可動ステージとの間で露光対象物の受け渡し
を行うハンドリングアームとを有する近接露光装置が提
供される。According to still another aspect of the present invention, an XY coarse moving stage for translating the movable portion in a two-dimensional direction perpendicular to the Z axis, and a rotary moving portion attached to the movable portion of the XY coarse moving stage. A rotating mechanism for rotating the Z-axis as a center, an actuator attached to a rotating section of the rotating mechanism, for displacing an action point in a direction parallel to the Z-axis, and a force from the action point of the actuator. And an XY fine movement stage for displacing the movable stage in a direction parallel to an XY plane orthogonal to the Z axis, and displacing the movable stage, and holding an exposure target on the movable stage. A mask holding mechanism for holding a mask so as to face the exposure surface of the exposure object held on the movable stage with a small gap, and a system for controlling the operation of the actuator. Means for moving the movable stage of the XY fine movement stage closer to the mask at the time of exposure to form a first gap between the exposure object and the mask, and separating the movable stage from the mask at the time of exchanging the exposure object. The control means having a second gap wider than the first gap between the exposure object and the mask, and a movable stage of the XY fine movement stage being at a position at the time of exchanging the exposure object. And a handling arm for transferring an object to be exposed to and from the movable stage.
【００１６】ＸＹ粗動ステージをＺ軸方向に移動させる
ことなく、ＸＹ微動ステージを動作させることにより、
露光対象物の受け渡しを行うことができる。このため、
受け渡し時間の短縮化を図ることが可能になる。By moving the XY fine movement stage without moving the XY coarse movement stage in the Z-axis direction,
Delivery of the object to be exposed can be performed. For this reason,
The delivery time can be shortened.
【００１７】本発明のさらに他の観点によると、Ｚ軸に
対して垂直な保持面上にマスクを固定して保持し、該保
持面上に設けられた位置決めピンに、マスクの縁に設け
られている切れ込みを契合させることにより、Ｚ軸に平
行な軸を中心とした回転移動方向の位置決めを行うマス
クチャックと、複数のマスクを、マスク面がＺ軸に対し
て直交するようにして保持し、マスクの各々の縁に設け
られている切れ込みが契合することによって、Ｚ軸に平
行な軸を中心とした回転移動方向の位置が特定される位
置決め部材を含み、マスクの切れ込みが該位置決め部材
に契合した状態で複数のマスクを格納するマスクホルダ
と、前記マスクホルダに格納されているマスクのうち１
枚を取り出し、マスク面がＺ軸に対して垂直な状態を維
持したまま、前記マスクチャックの保持面上まで搬送
し、該マスクの切れ込みが、保持面上の位置決めピンに
契合するように該マスクチャックにマスクを渡すマスク
用ハンドリングアームとを有するマスク保持装置が提供
される。According to still another aspect of the present invention, a mask is fixedly held on a holding surface perpendicular to the Z axis, and positioning pins provided on the holding surface are provided at edges of the mask. A mask chuck for positioning in a rotational movement direction about an axis parallel to the Z-axis by engaging the cuts, and a plurality of masks are held such that the mask surface is orthogonal to the Z-axis. Includes a positioning member whose position in a rotational movement direction about an axis parallel to the Z axis is specified by engagement of a notch provided at each edge of the mask, wherein the notch of the mask is applied to the positioning member. A mask holder for storing a plurality of masks in a contracted state, and one of the masks stored in the mask holder
The sheet is taken out and transported onto the holding surface of the mask chuck while keeping the mask surface perpendicular to the Z-axis, and the mask is cut so that the notch of the mask contacts the positioning pin on the holding surface. A mask holding device having a mask handling arm for transferring a mask to a chuck is provided.
【００１８】マスクの搬送が行われる際に、マスク面は
常にＺ軸に対して直交する。このため、マスク面の向き
を変動させる場合に比べて、搬送時間を短縮化すること
ができる。また、Ｚ軸に平行な軸を中心とした回転方向
の位置は、マスクホルダの位置決め部材、マスクチャッ
クの位置決めピン、及びマスクの切れ込みによって決定
される。このため、マスクホルダからマスクチャックに
マスクを搬送する場合、マスクチャック上における回転
方向の位置決めを容易に行うことができる。When the mask is transported, the mask surface is always orthogonal to the Z axis. Therefore, the transfer time can be reduced as compared with the case where the direction of the mask surface is changed. The position in the rotation direction about the axis parallel to the Z axis is determined by the positioning member of the mask holder, the positioning pin of the mask chuck, and the cut of the mask. Therefore, when the mask is transferred from the mask holder to the mask chuck, positioning in the rotational direction on the mask chuck can be easily performed.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施例によるＸ
線近接露光装置の分解斜視図を示す。Ｘ線近接露光装置
は、マスクステージシステム１０とウエハステージシス
テム５０とを含んで構成される。マスクステージシステ
ム１０とウエハステージシステム５０とは、共通の基台
１の上に固定されている。Ｘ線の進行方向をＺ軸、水平
方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を
考える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows X according to an embodiment of the present invention.
1 shows an exploded perspective view of a line proximity exposure apparatus. The X-ray proximity exposure apparatus includes a mask stage system 10 and a wafer stage system 50. The mask stage system 10 and the wafer stage system 50 are fixed on a common base 1. Consider an XYZ orthogonal coordinate system in which the X-ray travel direction is the Z axis, the horizontal direction is the X axis, and the vertical direction is the Y axis.
【００２０】以下、マスクステージシステム１０の構成
について説明する。ヘリウムチャンバ１１のウエハステ
ージシステム５０側の壁面に、マスクステージ１２が取
り付けられている。マスクステージ１２は、マスクチャ
ックによってマスクを保持し、θZ方向（Ｚ軸に平行な
軸を中心とした回転移動）、θX方向（Ｘ軸に平行な軸
を中心とした回転移動）、及びθY方向（Ｙ軸に平行な
軸を中心とした回転移動）にマスクを微少に回転移動さ
せることができる。Hereinafter, the configuration of the mask stage system 10 will be described. The mask stage 12 is attached to a wall surface of the helium chamber 11 on the side of the wafer stage system 50. The mask stage 12 holding the mask by the mask chuck, theta Z-direction (rotational movement around an axis parallel to the Z axis), (rotational movement around the axis parallel to the X axis) theta X direction, and The mask can be slightly rotated in the θ Y direction (rotational movement about an axis parallel to the Y axis).
【００２１】ヘリウムチャンバ１１内に、位置合わせ光
学系１３が設置されている。位置合わせ光学系１３は、
マスクステージ１２に保持されたマスクと、後述するウ
エハチャック５５に保持されたウエハとの間隔、Ｘ方
向、Ｙ方向、及びθZ方向の位置ずれを検出する。位置
合わせ光学系１３として、例えば特許第２９５５６６８
号及び特許第３０４８８９５号に開示された斜方検出光
学系を用いることができる。A positioning optical system 13 is provided in the helium chamber 11. The alignment optical system 13
A mask held by the mask stage 12, the gap between the wafer held by the wafer chuck 55 which will be described later, X-direction, for detecting the Y-direction, and theta Z direction misalignment. As the positioning optical system 13, for example, Japanese Patent No. 2955668
And the oblique detection optical system disclosed in Japanese Patent No. 3048895 can be used.
【００２２】ヘリウムチャンバ１１の上に、マスク搬送
装置１４及びマスクホルダ１５が取り付けられている。
マスク搬送装置１４のハンドリングアーム１４Ａが、マ
スクホルダ１５内に保管されているマスク１６を、マス
クステージ１２のマスクチャックの位置まで搬送し、マ
スクチャックに保持されているマスクをマスクホルダ１
５の格納場所まで搬送する。マスク搬送装置１４及びマ
スクホルダ１５がヘリウムチャンバ１１の上に配置され
ているため、フートプリント（装置の占める床面積）の
増大を抑制することができる。A mask transport device 14 and a mask holder 15 are mounted on the helium chamber 11.
The handling arm 14A of the mask transfer device 14 transfers the mask 16 stored in the mask holder 15 to the position of the mask chuck of the mask stage 12, and transfers the mask held by the mask chuck to the mask holder 1.
5 to the storage location. Since the mask transport device 14 and the mask holder 15 are arranged on the helium chamber 11, an increase in foot print (floor area occupied by the device) can be suppressed.
【００２３】次に、ウエハステージシステム５０の構成
について説明する。ＸＹ粗動ステージ５１に、回転移動
機構５２が取り付けられている。ＸＹ粗動ステージ５１
は、ＸＹ面に平行な２次元方向に並進移動することがで
きる。回転移動機構５２は、その回転移動部を、Ｚ軸に
平行な軸を中心としたθZ方向に回転移動させることが
できる。回転移動機構５２の回転移動部に、３個のリニ
アアクチュエータ５３が取り付けられている。リニアア
クチュエータ５３の各々は、その作用点をＺ軸方向に変
位させる。Next, the configuration of the wafer stage system 50 will be described. A rotation movement mechanism 52 is attached to the XY coarse movement stage 51. XY coarse movement stage 51
Can translate in a two-dimensional direction parallel to the XY plane. Rotational movement mechanism 52, the rotational movement section, can be rotated moving in the theta Z direction around the axis parallel to the Z axis. Three linear actuators 53 are attached to the rotation moving part of the rotation moving mechanism 52. Each of the linear actuators 53 displaces its action point in the Z-axis direction.
【００２４】リニアアクチュエータ５３の作用点に、Ｘ
Ｙ微動ステージ５４が取り付けられている。ＸＹ微動ス
テージ５４は、ＸＹ面に平行な２次元方向に並進移動す
ることができる。ＸＹ微動ステージ５４にウエハチャッ
ク５５及びＬ型ミラー５６が固定されている。ウエハチ
ャック５５は、露光すべきウエハを真空吸着する。Ｌ型
ミラー５６は、Ｙ軸にほぼ垂直な反射面５６Ｙ及びＸ軸
にほぼ垂直な反射面５６Ｘを有し、レーザ干渉計用の反
射鏡として用いられる。At the point of action of the linear actuator 53, X
A Y fine movement stage 54 is attached. The XY fine movement stage 54 can translate in a two-dimensional direction parallel to the XY plane. A wafer chuck 55 and an L-shaped mirror 56 are fixed to the XY fine movement stage 54. The wafer chuck 55 vacuum-adsorbs a wafer to be exposed. The L-type mirror 56 has a reflecting surface 56Y substantially perpendicular to the Y axis and a reflecting surface 56X substantially perpendicular to the X axis, and is used as a reflecting mirror for a laser interferometer.
【００２５】レーザヘッド５７及び光学ユニット５８に
より、レーザ干渉計が構成されている。レーザヘッド５
７は、基台１の下面に固定されており、そのレーザビー
ム出射部は、基台１の縁よりも外側まで突出している。
レーザヘッド５７から出射したレーザビームが、基台１
の上面に固定された光学ユニット５８に入射し、２本の
レーザビームに分岐される。一方のビームは反射鏡５６
Ｘに入射し、他方のビームは反射鏡５６Ｙに入射する。
このレーザ干渉計により、ウエハチャック５５のＸ軸方
向及びＹ軸方向の変位を測定することができる。The laser head 57 and the optical unit 58 constitute a laser interferometer. Laser head 5
Numeral 7 is fixed to the lower surface of the base 1, and its laser beam emitting portion projects outside the edge of the base 1.
The laser beam emitted from the laser head 57 is
Incident on an optical unit 58 fixed to the upper surface of the laser beam, and is split into two laser beams. One beam is a mirror 56
X and the other beam enters the reflecting mirror 56Y.
With this laser interferometer, the displacement of the wafer chuck 55 in the X-axis direction and the Y-axis direction can be measured.
【００２６】基台１は、例えば熱伝導率の低い花崗岩
（グラナイト）等で形成され、レーザヘッド５７は基台
１の下に取り付けられている。このため、レーザヘッド
５７で発生した熱が、光学ユニット５８に伝わりにく
い。これにより、熱によるレーザ干渉計の測定精度の低
下を防止することができる。また、光学ユニット５８
は、必要な光学部品を１つのＬ型部材に固定した構成と
されている。このため、一旦、Ｌ型部材上でレーザビー
ムの光路調整を行った後は、ウエハステージシステム５
０を移動した場合でも、Ｌ型部材のみの位置調整を行え
ばよく、L型部材に固定された複数の光学部品間の光軸
の再調整を行う必要はない。The base 1 is made of, for example, granite (granite) having a low thermal conductivity, and the laser head 57 is mounted below the base 1. Therefore, heat generated by the laser head 57 is not easily transmitted to the optical unit 58. Thus, it is possible to prevent the measurement accuracy of the laser interferometer from decreasing due to heat. The optical unit 58
Are configured such that necessary optical components are fixed to one L-shaped member. For this reason, once the optical path of the laser beam is adjusted on the L-shaped member, the wafer stage system 5
Even when 0 is moved, only the position adjustment of the L-shaped member may be performed, and it is not necessary to readjust the optical axis between the plurality of optical components fixed to the L-shaped member.
【００２７】マスクステージシステム１０及びウエハス
テージシステム５０の各装置は、制御装置２により制御
される。露光時には、ウエハチャック５５に保持された
ウエハと、マスクステージ１２に保持されたマスクと
が、微小間隔（プロキシミティギャップ）を隔てて対向
する。Ｚ軸に平行な方向に伝搬するＸ線がマスクを通し
てウエハ表面を照射する。これにより、マスクに形成さ
れているマスクパターンがウエハの表面上に転写され
る。The mask stage system 10 and the wafer stage system 50 are controlled by the control unit 2. At the time of exposure, the wafer held by the wafer chuck 55 and the mask held by the mask stage 12 face each other with a small interval (proximity gap). X-rays propagating in a direction parallel to the Z axis irradiate the wafer surface through the mask. Thereby, the mask pattern formed on the mask is transferred onto the surface of the wafer.
【００２８】図２に、マスクステージ１２の概略断面図
を示す。円形の開口が設けられた固定板２０の開口内
に、転がり軸受２２を介して円環状のロータ２１が配置
されている。ロータ２１は、Ｚ軸に平行な軸を中心とし
て回転移動可能である。転がり軸受２２は、一対の４点
接触軸受を背面配列させた構成とされている。これによ
り、ラジアルガタ及びアキシャルガタが実質的に０にな
る。FIG. 2 is a schematic sectional view of the mask stage 12. An annular rotor 21 is arranged via a rolling bearing 22 in the opening of the fixed plate 20 provided with a circular opening. The rotor 21 is rotatable about an axis parallel to the Z axis. The rolling bearing 22 has a configuration in which a pair of four-point contact bearings are arranged on the back. As a result, the radial play and the axial play become substantially zero.
【００２９】ロータ２１に３本のリニアアクチュエータ
２３Ａ〜２３Ｃが取り付けられている。リニアアクチュ
エータ２３Ａ〜２３Ｃは、Ｚ軸に平行な視線で見たと
き、正三角形の頂点に位置するように配置されている。
リニアアクチュエータ２３Ｂは、図２には現れておら
ず、図１にのみ現れている。リニアアクチュエータ２３
Ａ〜２３Ｃの各々は、各作用点２４Ａ〜２４ＣをＺ軸に
平行な方向に変位させる。The rotor 21 is provided with three linear actuators 23A to 23C. The linear actuators 23A to 23C are arranged so as to be located at the vertices of an equilateral triangle when viewed with a line of sight parallel to the Z axis.
The linear actuator 23B does not appear in FIG. 2, but appears only in FIG. Linear actuator 23
Each of A to 23C displaces each action point 24A to 24C in a direction parallel to the Z axis.
【００３０】中心に貫通孔を有するマスクチャック２５
が、弾性ヒンジ２６Ａ〜２６Ｃを介して、それぞれリニ
アアクチュエータ２３Ａ〜２３Ｃの作用点２４Ａ〜２４
Ｃに取り付けられている。弾性ヒンジ２４Ａ〜２４Ｃ
は、それぞれ作用点２４Ａ〜２４Ｃとマスクチャック２
５とのＺ軸方向の相対位置を拘束し、マスクチャック２
５がＺ軸に対して傾く向き（θX及びθY方向）の移動を
許容する。Mask chuck 25 having through hole at center
Are respectively applied to the linear actuators 23A to 23C via the elastic hinges 26A to 26C.
It is attached to C. Elastic hinges 24A to 24C
Are the action points 24A to 24C and the mask chuck 2 respectively.
5 in the Z-axis direction and the mask chuck 2
5 allows movement in a direction (θ X and θ Y directions) inclined with respect to the Z axis.
【００３１】マスクチャック２５の、ウエハステージシ
ステム５０側の面に、マスク１６が真空吸着される。ロ
ータ２１の開口及びマスクチャック２５の貫通孔を通っ
てＸ線がマスク１６に入射する。The mask 16 is vacuum-sucked on the surface of the mask chuck 25 on the wafer stage system 50 side. X-rays enter the mask 16 through the opening of the rotor 21 and the through hole of the mask chuck 25.
【００３２】ロータ２１の外周の近傍に、半径方向に延
びるレバー２９が取り付けられている。固定板２０に取
り付けられた駆動機構２７が、レバー２９に対して、Ｚ
軸を中心とした円周の接線方向の力を加え、スプリング
プランジャ２８がレバー２９に対して反力を加える。駆
動機構２７がレバー２９を円周方向に変位させることに
より、ロータ２１を微少に回転移動させることができ
る。A lever 29 extending in the radial direction is attached near the outer periphery of the rotor 21. The drive mechanism 27 attached to the fixed plate 20 moves the lever 29 to Z
A circumferential tangential force about the axis is applied, and the spring plunger 28 applies a reaction force to the lever 29. When the drive mechanism 27 displaces the lever 29 in the circumferential direction, the rotor 21 can be slightly rotated.
【００３３】図２に示した構成とは異なり、リニアアク
チュエータ２３Ａ〜２３Ｃの作用点に、固定板２０を取
り付けると、固定板２０、ロータ２１、マスクチャック
２５の荷重がリニアアクチュエータ２３Ａ〜２３Ｃに加
わる。このため、倒れモーメントが大きくなりモーメン
ト剛性が低下する。これに対し、図２に示した実施例の
場合には、リニアアクチュエータ２３Ａ〜２３Ｃにマス
クチャック２５のみの荷重が加わる。このため、モーメ
ント剛性を高めることができる。Unlike the configuration shown in FIG. 2, when the fixed plate 20 is attached to the action points of the linear actuators 23A to 23C, the loads of the fixed plate 20, the rotor 21, and the mask chuck 25 are applied to the linear actuators 23A to 23C. . For this reason, the falling moment increases and the moment rigidity decreases. On the other hand, in the case of the embodiment shown in FIG. 2, a load of only the mask chuck 25 is applied to the linear actuators 23A to 23C. For this reason, moment rigidity can be increased.
【００３４】図２に示したマスクステージ１２において
は、ロータ２１が転がり軸受２２により固定板２０に保
持されている。このため、ロータ２１を３６０°回転さ
せることが可能であり、装置組み立て時の調整を容易に
行うことができる。また、マスクとウエハとの位置合わ
せ時におけるロータ２１の回転移動角は高々１×１０ -3
ｍｒａｄである。このような微少な角度の回転移動の際
には、ロータ２１の回転中心のぶれを十分小さくするこ
とができる。In the mask stage 12 shown in FIG.
The rotor 21 is fixed to the fixed plate 20 by the rolling bearing 22.
Is held. Therefore, the rotor 21 is rotated 360 °.
Can be adjusted for easy adjustment during device assembly.
It can be carried out. Also, the alignment between the mask and the wafer
The rotational movement angle of the rotor 21 is at most 1 × 10 -3
mrad. In the case of such a small angle rotation
In order to minimize the fluctuation of the rotation center of the rotor 21,
Can be.
【００３５】図３に、図２に示した駆動機構２７の詳細
な構成を示す。ハウジング３０が、図２に示した固定板
２０に固定されている。ハウジング３０に固定されたリ
ニアガイド３１が、テーブル３２及び３３をＸ軸に平行
な方向に案内する。駆動機構２７よりもＸ軸の正の側に
レバー２９が配置されている。テーブル３２に固定され
たハウジング３４内に粗動アクチュエータ３５が収納さ
れ、テーブル３３に固定されたハウジング３６内に微動
アクチュエータ３７が収納されている。粗動アクチュエ
ータ３５の最大ストロークは、例えば１０ｍｍであり、
分解能は、例えば０．２５μｍである。微動アクチュエ
ータ３７は圧電素子を含んで構成され、その最大ストロ
ークは、例えば１５μｍであり、分解能は、例えば１ｎ
ｍである。FIG. 3 shows a detailed configuration of the drive mechanism 27 shown in FIG. The housing 30 is fixed to the fixing plate 20 shown in FIG. A linear guide 31 fixed to the housing 30 guides the tables 32 and 33 in a direction parallel to the X axis. The lever 29 is arranged on the positive side of the X axis with respect to the drive mechanism 27. A coarse movement actuator 35 is housed in a housing 34 fixed to the table 32, and a fine movement actuator 37 is housed in a housing 36 fixed to the table 33. The maximum stroke of the coarse actuator 35 is, for example, 10 mm,
The resolution is, for example, 0.25 μm. The fine movement actuator 37 is configured to include a piezoelectric element, the maximum stroke is, for example, 15 μm, and the resolution is, for example, 1n.
m.
【００３６】粗動アクチュエータ３５及び微動アクチュ
エータ３７は、それぞれ作用点３５Ａ及び３７ＡをＸ軸
に平行な方向に変位させる。作用点３５Ａはレバー２９
に接触し、作用点３７Ａはハウジング３４に接触してい
る。スプリングプランジャ２８が、その作用点２８Ａに
おいてレバー２９に接触し、レバー２９に対してＸ軸の
負の向きの力を加えている。The coarse actuator 35 and the fine actuator 37 displace the action points 35A and 37A, respectively, in a direction parallel to the X axis. The point of action 35A is the lever 29
, And the action point 37A is in contact with the housing 34. The spring plunger 28 contacts the lever 29 at the point of action 28A, and applies a force in the negative direction of the X axis to the lever 29.
【００３７】ハウジング３０に取り付けられたストッパ
３８が、その作用点３８Ａにおいてハウジング３６に接
触し、ハウジング３６の、Ｘ軸の負の方向への移動を禁
止している。作用点２８Ａ、３５Ａ、３７Ａ、及び３８
Ａは、Ｘ軸に平行な１本の直線上に位置している。すな
わち、ストッパ３８がハウジング３６を押す力、作用点
３７Ａがハウジング３４を押す力、作用点３５Ａがレバ
ー２９を押す力、及び作用点２８Ａがレバー２９に加え
る反力は、１本の直線上に位置する。これにより、アッ
ベ誤差をほぼ零にすることができる。The stopper 38 attached to the housing 30 contacts the housing 36 at the point of action 38A, and inhibits the movement of the housing 36 in the negative direction of the X axis. Action points 28A, 35A, 37A, and 38
A is located on one straight line parallel to the X axis. That is, the force by which the stopper 38 pushes the housing 36, the force by which the action point 37A pushes the housing 34, the force by which the action point 35A pushes the lever 29, and the reaction force applied by the action point 28A to the lever 29 are formed on one straight line. To position. Thus, the Abbe error can be made substantially zero.
【００３８】ハウジング３０に固定された位置センサ３
９が、ハウジング３４までの距離を測定する。位置セン
サ３９は、静電容量センサで構成され、その距離検出範
囲は、例えば３０μｍ、分解能は、例えば１ｎｍであ
る。ハウジング３６及び微動アクチュエータ３７は、ス
トッパ３８によってＸ軸の負の方向への移動を禁止され
ているため、位置センサ３９で検出される距離の変動
は、微動アクチュエータ３７の作用点３７Ａの変位量、
すなわち粗動アクチュエータ３５の変位量に相当する。Position sensor 3 fixed to housing 30
9 measures the distance to the housing 34. The position sensor 39 is configured by a capacitance sensor, and its distance detection range is, for example, 30 μm, and its resolution is, for example, 1 nm. Since the movement of the housing 36 and the fine movement actuator 37 in the negative direction of the X-axis is prohibited by the stopper 38, the fluctuation of the distance detected by the position sensor 39 changes the displacement amount of the action point 37A of the fine movement actuator 37,
That is, it corresponds to the displacement amount of the coarse actuator 35.
【００３９】粗動アクチュエータ３５を駆動することに
より、レバー２９が取り付けられているロータ２１を回
転移動させることができる。また、微動アクチュエータ
３７を駆動することにより、θZ方向に関してロータ２
１を高精度に位置決めすることができる。位置センサ３
９による位置検出結果をモニタすることにより、微動ア
クチュエータ３７のフィードバック制御を行うことがで
きる。By driving the coarse movement actuator 35, the rotor 21 to which the lever 29 is attached can be rotated. Further, by driving the fine movement actuator 37, the rotor 2 is moved in the θZ direction.
1 can be positioned with high accuracy. Position sensor 3
The feedback control of the fine movement actuator 37 can be performed by monitoring the result of the position detection by the control unit 9.
【００４０】Ｘ軸方向に関して粗動アクチュエータ３５
と微動アクチュエータ３７との位置を入れ替えた構成を
考える。この構成では、位置センサ３９の距離検出範囲
を、粗動アクチュエータ３５のストローク以上にする必
要が生ずる。位置センサの距離検出範囲を大きくする
と、一般的に分解能が低下してしまう。また、位置セン
サを微動アクチュエータ３７のハウジングに取り付け、
微動アクチュエータ３７とレバー２９との間隔の変動を
測定する構成も考えられる。ところが、レバー２９は厳
密にはＸ軸に平行な方向に並進移動するのではなく、ロ
ータ２１の回転軸を中心として円運動する。このため、
微動アクチュエータ３７とレバー２９との間隔の変動を
高精度に測定することは困難である。The coarse actuator 35 in the X-axis direction
Consider a configuration in which the positions of the micro-actuator 37 and the micro-movement actuator 37 are switched. In this configuration, the distance detection range of the position sensor 39 needs to be longer than the stroke of the coarse actuator 35. When the distance detection range of the position sensor is increased, the resolution generally decreases. Further, the position sensor is attached to the housing of the fine movement actuator 37,
A configuration for measuring a change in the interval between the fine movement actuator 37 and the lever 29 is also conceivable. However, the lever 29 does not strictly translate in a direction parallel to the X axis, but makes a circular motion about the rotation axis of the rotor 21. For this reason,
It is difficult to measure the variation in the distance between the fine movement actuator 37 and the lever 29 with high accuracy.
【００４１】図３に示した構成とすることにより、粗動
アクチュエータ３５で、ロータ２１の回転移動可能な範
囲を比較的大きく確保するとともに、微動アクチュエー
タ３７と位置センサ３９とにより、θZ方向の高精度な
位置合わせを行うことができる。[0041] By the configuration shown in FIG. 3, in the coarse actuator 35, with a relatively large ensuring extent possible rotational movement of the rotor 21, by the fine actuator 37 and the position sensor 39, theta Z direction Highly accurate positioning can be performed.
【００４２】図４に、ウエハステージシステム５０の概
略断面図を示す。ＸＹ粗動ステージ５１に回転移動機構
５２が取り付けられている。回転移動機構５２は、固定
部５２Ａ、回転移動部５２Ｂ、及び転がり軸受５２Ｃを
含んで構成される。固定部５２ＡはＸＹ粗動ステージ５
１に固定されている。回転移動部５２Ｂは、Ｚ軸に平行
な軸を中心として回転移動可能である。この回転移動
は、例えば図２及び図３に示した駆動機構２７、レバー
２９等の同様の機構で行われる。FIG. 4 is a schematic sectional view of the wafer stage system 50. A rotary movement mechanism 52 is attached to the XY coarse movement stage 51. The rotation moving mechanism 52 includes a fixed portion 52A, a rotation moving portion 52B, and a rolling bearing 52C. The fixed part 52A is an XY coarse movement stage 5.
Fixed to 1. The rotary moving unit 52B is rotatable about an axis parallel to the Z axis. This rotational movement is performed by a similar mechanism such as the drive mechanism 27 and the lever 29 shown in FIGS.
【００４３】回転移動部５２Ｂに、３本のリニアアクチ
ュエータ５３が取り付けられている。リニアアクチュエ
ータ５３は、転がり軸受５２Ｃよりも外側に配置されて
いる。リニアアクチュエータ５３の作用点５３Ａに、Ｘ
Ｙ微動ステージ５４が取り付けられている。３本のリニ
アアクチュエータ５３は、ＸＹ微動ステージ５４を、Ｚ
軸方向、θX及びθY方向に移動させることができる。Ｘ
Ｙ微動ステージ５４は、ウエハチャック５５及び図１に
示したＬ型ミラー５６を、ＸＹ面に平行な方向に並進移
動させる。[0043] Three linear actuators 53 are attached to the rotary moving section 52B. The linear actuator 53 is arranged outside the rolling bearing 52C. X is applied to the action point 53A of the linear actuator 53.
A Y fine movement stage 54 is attached. The three linear actuators 53 move the XY fine movement stage 54
It can be moved in the axial direction, the θ X and θ Y directions. X
The Y fine movement stage 54 translates the wafer chuck 55 and the L-shaped mirror 56 shown in FIG. 1 in a direction parallel to the XY plane.
【００４４】ＸＹ微動ステージ５４の負荷は、ウエハチ
ャック５５及びＬ型ミラー５６のみである。このため、
ＸＹ微動ステージ５４の軽量化、小型化、及び高剛性化
を図ることが可能になる。また、ＸＹ微動ステージ５４
が軽量化されると、リニアアクチュエータ５３に加わる
モーメント荷重が小さくなる。このため、リニアアクチ
ュエータ５３の小型化、軽量化、及び高剛性化を図るこ
とが可能になる。その代わりに、回転移動機構５２の負
荷が増えるが、回転移動機構５２としては、比較的高剛
性のものを容易に入手することができる。The load on the XY fine movement stage 54 is only the wafer chuck 55 and the L-shaped mirror 56. For this reason,
It is possible to reduce the weight, size, and increase the rigidity of the XY fine movement stage 54. The XY fine movement stage 54
Is reduced, the moment load applied to the linear actuator 53 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the size, weight, and rigidity of the linear actuator 53. Instead, the load of the rotation moving mechanism 52 increases, but a relatively high rigidity can be easily obtained as the rotation moving mechanism 52.
【００４５】リニアアクチュエータ５３の負荷となるＸ
Ｙ微動ステージ５４、ウエハチャック５５、及びＬ型ミ
ラー５６の全体の重心が、リニアアクチュエータ５３の
作用点５３Ａよりも、回転移動機構５２寄りに位置する
ような構成とされている。また、リニアアクチュエータ
５３は、Ｚ軸を中心とした半径方向に関して、転がり軸
受５２Ｃ及びＸＹ微動ステージ５４よりも外側に配置さ
れている。このような構成のため、リニアアクチュエー
タ５３に加わる倒れモーメントをさらに小さくすること
ができる。X acting as a load on the linear actuator 53
The entire center of gravity of the Y fine movement stage 54, the wafer chuck 55, and the L-shaped mirror 56 is located closer to the rotational movement mechanism 52 than the action point 53A of the linear actuator 53. Further, the linear actuator 53 is disposed outside the rolling bearing 52C and the XY fine movement stage 54 in the radial direction around the Z axis. With such a configuration, the falling moment applied to the linear actuator 53 can be further reduced.
【００４６】図４に示したウエハステージでは、ＸＹ微
動ステージ５４が、回転移動機構５２の回転移動部５２
Ｂに取り付けられている。このため、ＸＹ微動ステージ
５４の相互に直交する２つの並進移動方向が、常にＸ軸
及びＹ軸に平行になるとは限らない。ＸＹ微動ステージ
５４の２つの並進移動方向のうちＸ軸に対応する軸をＵ
軸とし、Ｙ軸に対応する軸をＶ軸とする。回転移動部５
２Ｂが回転移動すると、Ｕ軸及びＶ軸も同じ角度だけ回
転移動する。例えば、Ｕ軸の向きがＸ軸からずれた場
合、ウエハチャック５５をＵ軸方向に並進移動させる
と、ウエハチャック５５は、Ｘ軸方向のみならずＹ軸方
向にも移動してしまう。すなわち、クロストークが発生
してしまう。以下、図５を参照して、クロストークの補
償方法について説明する。In the wafer stage shown in FIG. 4, the XY fine movement stage 54 is
B attached. For this reason, the two mutually orthogonal translational directions of the XY fine movement stage 54 are not always parallel to the X axis and the Y axis. The axis corresponding to the X axis of the two translation directions of the XY fine movement stage 54 is represented by U
An axis corresponding to the Y axis is defined as a V axis. Rotary moving part 5
When 2B rotates, the U axis and the V axis also rotate by the same angle. For example, when the direction of the U axis is shifted from the X axis, if the wafer chuck 55 is translated in the U axis direction, the wafer chuck 55 will move not only in the X axis direction but also in the Y axis direction. That is, crosstalk occurs. Hereinafter, a crosstalk compensation method will be described with reference to FIG.
【００４７】図５（Ａ）は、ウエハチャックにウエハ５
９を吸着した直後の状態の正面図を示す。このとき、Ｕ
軸はＸ軸に平行にされ、Ｖ軸はＹ軸に平行にされてい
る。Ｌ型ミラー５６の反射面５６ＸはＵ軸に対して垂直
であり、反射面５６ＹはＶ軸に対して垂直である。ウエ
ハ５９の露光面には、そのオリエンテーションフラット
の向きによりｘ軸及びｙ軸が画定されている。ウエハ５
９をウエハチャック５５に真空吸着させたのみでは、ウ
エハ５９内に画定されたｘ軸が、露光装置のＸ軸と平行
になるとは限らない。このため、ウエハチャック５５を
回転移動させて、ウエハ５９内のｘ軸と露光装置のＸ軸
とをほぼ平行にしなければならない。なお、θZ方向の
最終的な微調整は、マスクステージ１２側で行われる。FIG. 5A shows that the wafer 5 is
9 shows a front view of a state immediately after 9 is adsorbed. At this time, U
The axis is parallel to the X axis and the V axis is parallel to the Y axis. The reflecting surface 56X of the L-type mirror 56 is perpendicular to the U axis, and the reflecting surface 56Y is perpendicular to the V axis. The x-axis and the y-axis are defined on the exposure surface of the wafer 59 by the orientation of the orientation flat. Wafer 5
Simply vacuum-adhering the wafer 9 to the wafer chuck 55 does not always make the x-axis defined in the wafer 59 parallel to the X-axis of the exposure apparatus. For this reason, it is necessary to rotate the wafer chuck 55 so that the x-axis in the wafer 59 and the X-axis of the exposure apparatus are substantially parallel. Incidentally, the final fine adjustment of theta Z direction is performed by the mask stage 12 side.
【００４８】図５（Ｂ）は、ウエハ５９内のｘ軸と露光
装置のＸ軸とが平行になるようにウエハチャック５５を
回転移動させた後の状態の正面図を示す。ウエハチャッ
ク５５を回転移動させたため、Ｕ軸の向きがＸ軸からず
れる。図１に示した位置合わせ光学系１３は、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向のマスクとウエハとの位置ずれを検出す
る。この位置ずれから、ウエハチャック５５のＸ軸方向
及びＹ軸方向の所望の移動量が求められる。FIG. 5B is a front view showing a state after the wafer chuck 55 has been rotated so that the x-axis in the wafer 59 and the X-axis of the exposure apparatus are parallel. Since the wafer chuck 55 is rotated, the direction of the U axis is shifted from the X axis. The alignment optical system 13 shown in FIG. 1 detects a displacement between the mask and the wafer in the X-axis direction and the Y-axis direction. From this displacement, desired movement amounts of the wafer chuck 55 in the X-axis direction and the Y-axis direction are obtained.
【００４９】次に、ＸＹ微動ステージ５４の制御方法に
ついて説明する。まず、ウエハチャック５５をＵ軸方向
にある距離だけ並進移動させる。このときのＸ軸方向の
移動量ΔＸ及びＹ軸方向の移動量ΔＹを検出する。この
移動量ΔＸ及びΔＹは、図１に示したレーザヘッド５７
と光学ユニット５８とで構成されたレーザ干渉計で検出
することができる。Ｕ軸とＸ軸とのなす角をθとする
と、Next, a method of controlling the XY fine movement stage 54 will be described. First, the wafer chuck 55 is translated by a certain distance in the U-axis direction. At this time, a movement amount ΔX in the X-axis direction and a movement amount ΔY in the Y-axis direction are detected. The movement amounts ΔX and ΔY are determined by the laser head 57 shown in FIG.
And the optical unit 58 can be used for detection. When the angle between the U axis and the X axis is θ,
【００５０】[0050]
【数１】ｔａｎθ＝ΔＹ／ΔＸ と表される。Tan θ = ΔY / ΔX
【００５１】Ｘ軸方向の所望の移動量がΔＸ1であると
き、ウエハチャック５５のＵ軸方向及びＶ軸方向の移動
量ΔＵ1及びΔＶ1を、When the desired movement amount in the X-axis direction is ΔX 1 , the movement amounts ΔU 1 and ΔV 1 of the wafer chuck 55 in the U-axis direction and the V-axis direction are expressed as:
【００５２】[0052]
【数２】ΔＵ1＝ΔＸ1ｃｏｓθ ΔＶ1＝−ΔＸ1ｓｉｎθ とすればよい。ΔU 1 = ΔX 1 cos θ ΔV 1 = −ΔX 1 sin θ
【００５３】同様に、Ｙ軸方向の所望の移動量がΔＹ1
であるとき、ウエハチャック５５のＵ軸方向及びＶ軸方
向の移動量ΔＵ1及びΔＶ1を、Similarly, the desired movement amount in the Y-axis direction is ΔY 1
, The movement amounts ΔU 1 and ΔV 1 of the wafer chuck 55 in the U-axis direction and the V-axis direction are
【００５４】[0054]
【数３】ΔＵ1＝ΔＹ1ｓｉｎθ ΔＶ1＝ΔＹ1ｃｏｓθ とすればよい。ΔU 1 = ΔY 1 sin θ ΔV 1 = ΔY 1 cos θ
【００５５】次に、図６を参照して、ウエハの受け渡し
機構及び受け渡し方法について説明する。Next, a description will be given of a wafer transfer mechanism and a transfer method with reference to FIG.
【００５６】図６（Ａ）は、ウエハチャック５５にウエ
ハを受け渡すときのウエハステージシステムの部分正面
図を示す。ＸＹ粗動ステージ５１を、露光時の位置から
Ｘ軸の負の方向に移動した位置に、ウエハローディング
装置（ローダ）６０が配置されている。ローダ６０は、
ウエハを保持し移送するためのハンドリングアーム６０
Ａを有する。ハンドリングアーム６０Ａは、ウエハを、
その露光面がＺ軸に対して垂直になるように保持する。FIG. 6A is a partial front view of the wafer stage system when a wafer is transferred to the wafer chuck 55. A wafer loading device (loader) 60 is disposed at a position where the XY coarse movement stage 51 is moved in the negative direction of the X axis from the position at the time of exposure. The loader 60
Handling arm 60 for holding and transferring wafers
A. The handling arm 60A holds the wafer,
The exposure surface is held so as to be perpendicular to the Z axis.
【００５７】ウエハをウエハチャック５５に受け渡す際
には、図４に示したアクチュエータ５３を駆動してウエ
ハチャック５５をＺ軸の正の向きに移動させ、図１に示
したマスクステージ１２に保持されたマスクとウエハチ
ャック５５との間隔を広げる。ウエハチャック５５のＺ
軸方向の変位量は、例えば１０ｍｍ以下である。ＸＹ粗
動ステージ５１をＸ軸の負の方向に並進移動させること
により、ウエハチャック５５をローダ６０の近傍まで移
動させる。ＸＹ粗動ステージ５１のＸ軸方向の移動距離
は、例えば１１０ｍｍである。When the wafer is transferred to the wafer chuck 55, the actuator 53 shown in FIG. 4 is driven to move the wafer chuck 55 in the positive direction of the Z axis, and is held on the mask stage 12 shown in FIG. The distance between the mask and the wafer chuck 55 is widened. Z of wafer chuck 55
The axial displacement is, for example, 10 mm or less. By moving the XY coarse movement stage 51 in the negative direction of the X axis, the wafer chuck 55 is moved to the vicinity of the loader 60. The moving distance of the XY coarse movement stage 51 in the X-axis direction is, for example, 110 mm.
【００５８】この状態で、ハンドリングアーム６０Ａに
保持されたウエハが、ウエハチャック５５に受け渡され
る。ウエハがウエハチャック５５に吸着されると、ＸＹ
粗動ステージ５１をＸ軸の正の方向に並進移動させて、
ウエハを露光時の位置に配置する。In this state, the wafer held by the handling arm 60A is transferred to the wafer chuck 55. When the wafer is attracted to the wafer chuck 55, XY
The coarse movement stage 51 is translated in the positive direction of the X axis,
The wafer is placed at the position at the time of exposure.
【００５９】図６（Ｂ）は、ウエハチャック５５からウ
エハを受け取るときのウエハステージシステムの部分正
面図を示す。ＸＹ粗動ステージ５１を、露光時の位置か
らＸ軸の正の方向に移動した位置に、ウエハアンローデ
ィング装置（アンローダ）６１が配置されている。アン
ローダ６１は、ウエハを保持し移送するためのハンドリ
ングアーム６１Ａを有する。ハンドリングアーム６１Ａ
は、ウエハを、その露光面がＺ軸に対して垂直になるよ
うに保持する。FIG. 6B is a partial front view of the wafer stage system when receiving a wafer from the wafer chuck 55. A wafer unloading device (unloader) 61 is arranged at a position where the XY coarse movement stage 51 is moved in the positive direction of the X axis from the position at the time of exposure. The unloader 61 has a handling arm 61A for holding and transferring the wafer. Handling arm 61A
Holds the wafer such that its exposure surface is perpendicular to the Z axis.
【００６０】ウエハをウエハチャック５５から受け取る
際には、図６（Ａ）に示した受け渡しの際と同様に、マ
スクとウエハチャック５５との間隔を広げる。ＸＹ粗動
ステージ５１をＸ軸の正の方向に並進移動させることに
より、ウエハチャック５５をアンローダ６１の近傍まで
移動させる。この状態で、ハンドリングアーム６１Ａ
が、ウエハチャック５５に保持されたウエハを受け取
る。When the wafer is received from the wafer chuck 55, the distance between the mask and the wafer chuck 55 is widened as in the case of the transfer shown in FIG. The wafer chuck 55 is moved to the vicinity of the unloader 61 by translating the XY coarse movement stage 51 in the positive direction of the X axis. In this state, the handling arm 61A
Receives the wafer held by the wafer chuck 55.
【００６１】このように、ウエハの受け渡し及び受け取
りの際のＸＹ粗動ステージ５１の移動は、Ｘ軸方向の１
次元のみである。ウエハチャック５５のＺ軸方向の移動
は、ＸＹ粗動ステージ５１をＺ軸方向に移動させること
なく、ＸＹ微動ステージ５４をＺ軸方向に移動させるこ
とにより行われる。また、ウエハチャック５５を水平に
配置するような姿勢変換を行わない。このため、ウエハ
の受け渡し及び受け取りの時間を短縮することができ
る。As described above, the movement of the XY coarse movement stage 51 at the time of transferring and receiving the wafer is performed by one movement in the X-axis direction.
Only dimensions. The movement of the wafer chuck 55 in the Z-axis direction is performed by moving the XY fine movement stage 54 in the Z-axis direction without moving the XY coarse movement stage 51 in the Z-axis direction. Further, the posture change such that the wafer chuck 55 is arranged horizontally is not performed. For this reason, it is possible to reduce the time for transferring and receiving the wafer.
【００６２】次に、図７を参照して、マスクの受け渡し
機構及び受け渡し方法について説明する。Next, referring to FIG. 7, a description will be given of a mask delivery mechanism and a delivery method.
【００６３】図７は、マスクステージ１２の正面図を示
す。ヘリウムチャンバ１１の正面にマスクステージ１２
が取り付けられている。マスクステージ１２に、図２に
示したマスクチャック２５が取り付けられている。ヘリ
ウムチャンバ１１の上面に、マスク搬送装置１４及びマ
スクホルダ１５が取り付けられている。マスク搬送装置
１４は、ハンドリングアーム１４Ａを有する。ハンドリ
ングアーム１４Ａは、その支軸１４ＢがＺ軸方向に変位
することにより、Ｚ軸に平行な方向に並進移動可能であ
る。マスクホルダ１５内に、複数のマスク１６が保管さ
れている。FIG. 7 is a front view of the mask stage 12. Mask stage 12 in front of helium chamber 11
Is attached. The mask chuck 25 shown in FIG. 2 is attached to the mask stage 12. A mask transport device 14 and a mask holder 15 are mounted on the upper surface of the helium chamber 11. The mask transfer device 14 has a handling arm 14A. The handling arm 14A is able to translate in a direction parallel to the Z-axis when its support shaft 14B is displaced in the Z-axis direction. A plurality of masks 16 are stored in the mask holder 15.
【００６４】マスク１６は、薄膜状のマスクパターンの
周囲を円環状の支持部材で支持した円板状形状を有す
る。マスクホルダ１５内に保管されているマスク１６
は、各々のマスクパターン面がＺ軸に垂直になるように
配置され、Ｚ軸方向に配列している。マスク１６の各々
の外周に、１箇所の切れ込み１６Ａが設けられている。
マスクホルダ１５に、位置決めピン１５Ａが設けられて
いる。マスク１６は、その切れ込み１６Ａが位置決めピ
ン１５Ａに嵌め込まれることにより、Ｚ軸に平行な軸を
中心とした回転方向の位置が決定される。The mask 16 has a disk shape in which the periphery of a thin film mask pattern is supported by an annular support member. Mask 16 stored in mask holder 15
Are arranged so that each mask pattern surface is perpendicular to the Z axis, and are arranged in the Z axis direction. One notch 16A is provided on the outer periphery of each of the masks 16.
The mask holder 15 is provided with positioning pins 15A. The position of the mask 16 in the rotation direction about an axis parallel to the Z-axis is determined by fitting the notch 16A into the positioning pin 15A.
【００６５】マスク搬送装置１４のハンドリングアーム
１４ＡがＺ軸方向に並進移動し、マスクホルダ１５に格
納されたマスク１６のうち所望のものを保持し、マスク
チャック２５まで搬送する。マスクチャック２５にも、
位置決めピン２５Ａが設けられており、マスク１６の切
れ込み１６Ａが位置決めピン２５Ａに嵌め込まれること
によって、そのＺ軸を中心とした回転方向の位置決めが
行われる。また、マスクチャック２５に保持されたマス
ク１６は、ハンドリングアーム１４Ａによってマスクホ
ルダ１５内に戻される。The handling arm 14 A of the mask transfer device 14 translates in the Z-axis direction, holds a desired one of the masks 16 stored in the mask holder 15, and transfers the mask 16 to the mask chuck 25. For the mask chuck 25,
A positioning pin 25A is provided, and when the notch 16A of the mask 16 is fitted into the positioning pin 25A, positioning in the rotation direction about the Z axis is performed. The mask 16 held by the mask chuck 25 is returned into the mask holder 15 by the handling arm 14A.
【００６６】上述のマスクの受け渡し機構においては、
マスク１６がほぼ鉛直に立った姿勢のまま搬送が行われ
る。搬送時のマスク１６の姿勢変動は、Ｚ軸に平行な軸
を中心とした回転移動のみである。Ｘ軸やＹ軸に平行な
軸を中心とした回転移動（煽り）がないため、マスクの
搬送時間の短縮化を図ることが可能である。In the above-described mask delivery mechanism,
The transfer is performed with the mask 16 standing almost vertically. The attitude change of the mask 16 during transport is only a rotational movement about an axis parallel to the Z axis. Since there is no rotational movement (floating) about an axis parallel to the X-axis or the Y-axis, it is possible to reduce the mask transport time.
【００６７】上記実施例では、Ｘ線を用いた近接露光装
置について説明したが、露光光としてＸ線の代わりに紫
外線や電子線を用いることも可能である。In the above embodiment, the proximity exposure apparatus using X-rays has been described. However, it is also possible to use ultraviolet rays or electron beams instead of X-rays as exposure light.
【００６８】Ｘ線源としてシンクロトロンを用いる場合
には、Ｘ線がほぼ水平方向に放射される。このため、図
１に示したようにマスク及びウエハがほぼ鉛直に立った
配置とされる。露光光として紫外線や電子線を用いる場
合には、マスクやウエハを鉛直に立てる必要はない。例
えば、図１に示したＸＹ面が水平になるような配置とし
てもよい。When a synchrotron is used as an X-ray source, X-rays are emitted in a substantially horizontal direction. For this reason, as shown in FIG. 1, the mask and the wafer are arranged almost vertically. When ultraviolet rays or electron beams are used as the exposure light, it is not necessary to raise the mask or wafer vertically. For example, the arrangement may be such that the XY plane shown in FIG. 1 is horizontal.
【００６９】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
近接露光装置において、ウエハやマスクの搬送時間を短
縮させるとともに、装置の小型化及び高剛性化を図るこ
とが可能になる。As described above, according to the present invention,
In the proximity exposure apparatus, it is possible to reduce the transport time of a wafer or a mask and to reduce the size and the rigidity of the apparatus.
【図１】本発明の実施例による近接露光装置の分解斜視
図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例による近接露光装置に用いられ
るマスクステージの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a mask stage used in the proximity exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例による近接露光装置のマスクス
テージを回転移動させるための駆動機構である。FIG. 3 is a driving mechanism for rotating and moving a mask stage of the proximity exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例による近接露光装置に用いられ
るウエハステージの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a wafer stage used in the proximity exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図５】ウエハステージのＸ軸及びＹ軸方向への並進移
動時のクロストークの補償方法を説明するためのウエハ
用ＸＹ微動ステージの正面図である。FIG. 5 is a front view of the wafer XY fine movement stage for explaining a method of compensating for crosstalk when the wafer stage is translated in the X-axis and Y-axis directions.
【図６】ウエハチャックへのウエハの受け渡し及びウエ
ハチャックからのウエハの受け取り方法を説明するため
のウエハステージ、ローダ及びアンローダの正面図であ
る。FIG. 6 is a front view of a wafer stage, a loader, and an unloader for explaining a method of delivering a wafer to a wafer chuck and receiving a wafer from the wafer chuck.
【図７】マスクチャックとマスクの搬送機構の正面図で
ある。FIG. 7 is a front view of a mask chuck and a transfer mechanism of the mask.
【符号の説明】 １ 基台 ２ 制御装置 １０ マスクステージシステム １１ ヘリウムチャンバ １２ マスクステージ １３ 位置合わせ光学系 １４ マスク搬送装置 １５ マスクホルダ １６ マスク ２０ 固定板 ２１ ロータ ２２ 転がり軸受 ２３Ａ〜２３Ｃ リニアアクチュエータ ２４Ａ〜２４Ｃ 作用点 ２５ マスクチャック ２６Ａ〜２６Ｃ 弾性ヒンジ ２７ 駆動機構 ２８ スプリングプランジャ ２９ レバー ３０、３４、３６ ハウジング ３１ リニアガイド ３２、３３ テーブル ３５ 粗動アクチュエータ ３５Ａ、３７Ａ、３８Ａ 作用点 ３７ 微動アクチュエータ ３８ ストッパ ３９ 位置センサ ５０ ウエハステージシステム ５１ ＸＹ粗動ステージ ５２ 回転移動機構 ５３ リニアアクチュエータ ５４ ＸＹ微動ステージ ５５ ウエハチャック ５６ Ｌ型ミラー ５７ レーザヘッド ５８ 光学ユニット ５９ ウエハ ６０ ローダ ６１ アンローダDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Control device 10 Mask stage system 11 Helium chamber 12 Mask stage 13 Positioning optical system 14 Mask transport device 15 Mask holder 16 Mask 20 Fixing plate 21 Rotor 22 Rolling bearing 23A to 23C Linear actuator 24A to 24C Action point 25 Mask chuck 26A-26C Elastic hinge 27 Drive mechanism 28 Spring plunger 29 Lever 30, 34, 36 Housing 31 Linear guide 32, 33 Table 35 Coarse actuator 35A, 37A, 38A Action point 37 Fine actuator 38 Stopper 39 Position Sensor 50 Wafer stage system 51 XY coarse movement stage 52 Rotary movement mechanism 53 Linear actuator 54 XY fine movement stage 55 Wafer chuck 56 Type mirror 57 the laser head 58 optical unit 59 wafer 60 loader 61 unloader
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ａ Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB13 2H095 BA03 BA06 BA10 BB29 BB34 5F031 CA02 CA07 FA04 FA07 FA18 GA08 GA09 GA45 HA13 HA53 JA02 JA06 JA07 JA17 JA28 JA34 KA06 KA07 KA08 LA08 LA10 LA15 MA27 PA02 PA04 5F046 BA02 CC01 CC02 CC03 CC06 CC08 CC09 CC10 CC16 CC18 CD01 CD04 GA02 GA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/30 503A F-term (Reference) 2F078 CA02 CA08 CB13 2H095 BA03 BA06 BA10 BB29 BB34 5F031 CA02 CA07 FA04 FA07 FA18 GA08 GA09 GA45 HA13 HA53 JA02 JA06 JA07 JA17 JA28 JA34 KA06 KA07 KA08 LA08 LA10 LA15 MA27 PA02 PA04 5F046 BA02 CC01 CC02 CC03 CC06 CC08 CC09 CC10 CC16 CC18 CD01 CD04 GA02 GA12
Claims (11)
れ、固定部材に対して、可動部材が、Ｚ軸を中心として
回転可能に保持されている軸受と、 前記軸受の可動部材に取り付けられ、Ｚ軸に平行な方向
に作用点を変位させる第１のアクチュエータと、 保持対象物を保持し、前記第１のアクチュエータの作用
点から力を受けてＺ軸方向に変位する保持ステージとを
有する回転保持装置。1. A bearing comprising a fixed member and a movable member, wherein the movable member is held rotatably about the Z-axis with respect to the fixed member, and attached to the movable member of the bearing. , A first actuator for displacing an action point in a direction parallel to the Z-axis, and a holding stage for holding an object to be held and displacing in the Z-axis direction by receiving a force from the action point of the first actuator. Rotation holding device.
付けられ、Ｚ軸に平行な方向に作用点を変位させる第２
及び第３のアクチュエータと、 前記第１〜第３のアクチュエータの作用点の各々と前記
保持ステージとを連結する弾性ヒンジであって、各弾性
ヒンジは、前記第１〜第３のアクチュエータの作用点の
各々と前記保持ステージとのＺ軸方向の相対位置を拘束
し、前記Ｚ軸に対して前記保持ステージが傾く向きの移
動を許容する前記弾性ヒンジを有する請求項１に記載の
回転保持装置。2. The apparatus according to claim 2, further comprising: a second member mounted on the movable member of the bearing for displacing the action point in a direction parallel to the Z axis.
And an elastic hinge for connecting each of the action points of the first to third actuators to the holding stage, wherein each of the elastic hinges is an action point of the first to third actuators. 2. The rotation holding device according to claim 1, further comprising the elastic hinge that restricts a relative position of each of the holding stages and the holding stage in the Z-axis direction and allows the holding stage to move in a direction in which the holding stage is inclined with respect to the Z axis.
れ、該固定部材に対して、該可動部材が、Ｚ軸を中心と
して回転可能に保持されている軸受と、 前記軸受の可動部材に取り付けられ、対象物を保持する
保持ステージと、 前記可動部材の、Ｚ軸から外れた力点に、該可動部材が
Ｚ軸を中心として回転移動するように第１の方向の力を
加える駆動機構とを有し、 前記駆動機構が、 前記可動部材の力点に、第１の方向の力を加える粗動ア
クチュエータと、 前記粗動アクチュエータを、前記第１の方向に並進移動
可能に保持するリニアガイドと、 位置分解能が前記粗動アクチュエータの位置分解能より
も高く、該粗動アクチュエータを前記第１の方向に変位
させる微動アクチュエータと、 前記粗動アクチュエータの変位量に相当する物理量を測
定する位置センサとを有する回転保持装置。3. A bearing comprising a fixed member and a movable member, wherein the movable member is held rotatably about the Z axis with respect to the fixed member; A holding stage that is attached and holds an object; and a driving mechanism that applies a force in a first direction to a force point of the movable member that deviates from the Z axis so that the movable member rotates around the Z axis. And a driving mechanism comprising: a coarse actuator that applies a force in a first direction to a force point of the movable member; and a linear guide that holds the coarse actuator in a translational manner in the first direction. A fine movement actuator whose position resolution is higher than the position resolution of the coarse movement actuator and which displaces the coarse movement actuator in the first direction; and a physical amount corresponding to the displacement amount of the coarse movement actuator. Rotating the holding device having a position sensor for constant.
イドにより、前記第１の方向に並進移動可能に保持され
ており、 前記微動アクチュエータに接触し、該微動アクチュエー
タの前記第１の方向の位置を拘束するストッパとを有
し、 前記粗動アクチュエータが前記可動部材の力点に加える
前記第１の方向の力、前記微動アクチュエータが前記粗
動アクチュエータに加える前記第１の方向の力が１本の
直線上に位置するように、前記粗動アクチュエータ及び
微動アクチュエータが配置されている請求項３に記載の
回転保持装置。4. The fine movement actuator is held by the linear guide so as to be able to translate in the first direction, and comes into contact with the fine movement actuator to constrain the position of the fine movement actuator in the first direction. And a force in the first direction applied by the coarse movement actuator to a force point of the movable member, and a force in the first direction applied by the fine movement actuator to the coarse movement actuator on a single straight line. The rotation holding device according to claim 3, wherein the coarse movement actuator and the fine movement actuator are disposed so as to be located.
して回転移動させる回転移動機構と、 前記回転移動機構の可動部に取り付けられ、Ｚ軸に平行
な方向に作用点を変位させるアクチュエータと、 前記アクチュエータの作用点から力を受けてＺ軸方向に
変位する第１のＸＹステージであって、Ｚ軸と直交し、
前記回転移動機構の可動部に対して固定的に定義された
相互に直交するＵ軸及びＶ軸で画定されるＵＶ面に平行
な方向に可動ステージを並進移動させ、該可動ステージ
の上に対象物を保持する前記第１のＸＹステージと、 前記Ｚ軸と直交し、前記回転移動機構の固定部に対して
固定的に定義された相互に直交するＸ軸及びＹ軸に平行
な方向に関して、前記可動ステージに保持された対象物
の位置を検出する位置検出手段と、 前記Ｘ軸の向きとＵ軸の向きとのずれを検出するクロス
トーク検出手段と、 前記位置検出手段で検出された対象物の位置に基づき、
Ｘ軸方向及びＹ軸方向の目標移動量を求め、Ｘ軸方向及
びＹ軸方向の目標移動量をＵ軸方向及びＶ軸方向の移動
量に換算し、換算されたＵ軸方向及びＶ軸方向の移動量
に基づいて前記第１のＸＹステージを駆動する制御手段
とを有する位置調節装置。5. A rotating mechanism for rotating a movable section about a Z-axis with respect to a fixed section, and is attached to the movable section of the rotating mechanism, and displaces an action point in a direction parallel to the Z-axis. An actuator, a first XY stage that is displaced in a Z-axis direction by receiving a force from an action point of the actuator, and is orthogonal to the Z-axis;
The movable stage is translated in a direction parallel to a UV plane defined by mutually orthogonal U-axis and V-axis fixedly defined with respect to the movable portion of the rotary moving mechanism, and the object is moved on the movable stage. The first XY stage for holding an object, with respect to a direction orthogonal to the Z axis and parallel to the mutually orthogonal X axis and Y axis fixedly defined with respect to the fixed portion of the rotary movement mechanism, Position detection means for detecting the position of the object held by the movable stage; crosstalk detection means for detecting a deviation between the X-axis direction and the U-axis direction; and an object detected by the position detection means. Based on the location of the object,
The target movement amounts in the X-axis direction and the Y-axis direction are obtained, and the target movement amounts in the X-axis direction and the Y-axis direction are converted into the movement amounts in the U-axis direction and the V-axis direction. Control means for driving the first XY stage based on the amount of movement of the first XY stage.
方向に関して、前記アクチュエータの作用点よりも前記
回転移動機構寄りに位置している請求項５に記載の位置
調節装置。6. The position adjusting device according to claim 5, wherein a center of gravity of the first XY stage is located closer to the rotation moving mechanism than an action point of the actuator in the Z-axis direction.
持し、Ｚ軸に垂直な２次元方向に並進移動させる第２の
ＸＹステージを有する請求項５または６に記載の位置調
節装置。7. The position adjusting device according to claim 5, further comprising a second XY stage that holds a fixed portion of the rotation moving mechanism and translates the translation unit in a two-dimensional direction perpendicular to the Z axis.
進移動させるＸＹ粗動ステージと、 前記ＸＹ粗動ステージの可動部に取り付けられ、Ｚ軸に
平行な方向に作用点を変位させるアクチュエータと、 前記アクチュエータの作用点から力を受けてＺ軸方向に
変位し、該Ｚ軸と直交するＸＹ面に平行な方向に可動ス
テージを並進移動させ、該可動ステージの上に、露光対
象物及びマスクのうち一方の第１の部材を保持し、該可
動ステージのＸ方向及びＹ方向の移動可能距離が、前記
ＸＹ粗動ステージの可動部の移動可能距離よりも短いＸ
Ｙ微動ステージと、 前記ＸＹ微動ステージの可動ステージ上に保持された第
１の部材に、微少間隙を隔てて対向するように、前記露
光対象物及びマスクのうち他方の第２の部材を保持する
保持機構と、 前記アクチュエータの動作を制御する制御手段であっ
て、露光時に前記ＸＹ微動ステージの可動ステージを前
記第２の部材に近づけて露光対象物とマスクとの間を第
１の間隙とし、露光対象物の交換時には、該可動ステー
ジを前記第２の部材から離して露光対象物とマスクとの
間を前記第１の間隙よりも広い第２の間隙とする前記制
御手段と、 前記ＸＹ微動ステージの可動ステージが、前記露光対象
物の交換時の位置にあるとき、該露光対象物の受け渡し
を行うハンドリングアームとを有する近接露光装置。8. An XY coarse movement stage that translates a movable portion in a two-dimensional direction perpendicular to the Z axis, and is attached to the movable portion of the XY coarse movement stage, and displaces an action point in a direction parallel to the Z axis. And an actuator to be displaced in a Z-axis direction by receiving a force from an action point of the actuator, and a movable stage is translated in a direction parallel to an XY plane orthogonal to the Z-axis. Holding the first member of one of the object and the mask, and the movable distance of the movable stage in the X and Y directions is shorter than the movable distance of the movable part of the XY coarse movement stage.
The second fine member of the exposure object and the mask is held so as to face a Y fine movement stage and a first member held on a movable stage of the XY fine movement stage with a small gap therebetween. A holding mechanism, and control means for controlling the operation of the actuator, wherein a movable stage of the XY fine movement stage is brought closer to the second member at the time of exposure to make a first gap between the exposure object and the mask; The control means for moving the movable stage away from the second member to make the gap between the exposure object and the mask a second gap wider than the first gap when exchanging the exposure object; A proximity exposure apparatus, comprising: a handling arm that transfers the object to be exposed when a movable stage of the stage is at a position at the time of exchanging the object to be exposed.
記第２の部材がマスクである請求項８に記載の近接露光
装置。9. The proximity exposure apparatus according to claim 8, wherein the first member is an object to be exposed, and the second member is a mask.
部に取り付けられ、回転移動部を、Ｚ軸を中心として回
転移動させる回転移動機構を有し、前記アクチュエータ
が該回転移動機構の回転移動部に取り付けられている請
求項８または９に記載の近接露光装置。10. A rotary moving mechanism attached to a movable part of the XY coarse movement stage, for rotating the rotary moving part about a Z axis, wherein the actuator is a rotary moving part of the rotary moving mechanism. The proximity exposure apparatus according to claim 8, wherein the proximity exposure apparatus is attached to a device.
を固定して保持し、該保持面上に設けられた位置決めピ
ンに、マスクの縁に設けられている切れ込みを契合させ
ることにより、Ｚ軸に平行な軸を中心とした回転移動方
向の位置決めを行うマスクチャックと、 複数のマスクを、マスク面がＺ軸に対して直交するよう
にして保持し、マスクの各々の縁に設けられている切れ
込みが契合することによって、Ｚ軸に平行な軸を中心と
した回転移動方向の位置が特定される位置決め部材を含
み、マスクの切れ込みが該位置決め部材に契合した状態
で複数のマスクを格納するマスクホルダと、 前記マスクホルダに格納されているマスクのうち１枚を
取り出し、マスク面がＺ軸に対して垂直な状態を維持し
たまま、前記マスクチャックの保持面上まで搬送し、該
マスクの切れ込みが、保持面上の位置決めピンに契合す
るように該マスクチャックにマスクを渡すマスク用ハン
ドリングアームとを有するマスク保持装置。11. A mask is fixedly held on a holding surface perpendicular to the Z-axis, and a positioning pin provided on the holding surface is engaged with a notch provided on an edge of the mask. A mask chuck for positioning in a rotational movement direction about an axis parallel to the Z-axis; and a plurality of masks which are held on each edge of the mask so that the mask surface is orthogonal to the Z-axis. When the notch that has been engaged includes a positioning member whose position in the rotational movement direction about an axis parallel to the Z-axis is specified, a plurality of masks are cut in a state where the notch of the mask is engaged with the positioning member. A mask holder to be stored, and one of the masks stored in the mask holder is taken out, and the mask surface is maintained above the holding surface of the mask chuck while maintaining a state where the mask surface is perpendicular to the Z axis. Feeding to the mask holding device and a handling arm mask pass mask to the mask chuck as slits of said mask, to engage the positioning pins on the retaining surface.
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