JP2010266688A - Stage apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage apparatus for suppressing deformation of a substrate. <P>SOLUTION: The stage apparatus includes: a holding member for mounting a substrate on the upper surface thereof; a supporting member supporting a part of the lower surface of the holding member; an arm member, which has one end connected to the supporting member and is disposed to oppose to an overhang area of the lower surface of the holding member overhanging outside the supporting member; and a force generating mechanism, which is placed at the other end of the arm member, has a contact part to be in contact with the overhang area, and applies force to the overhang area through the contact part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to a stage apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.

例えばフラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程において、基板を露光光で露光する露光装置が使用される。例えば下記特許文献に開示されているように、露光装置は、基板を保持して移動可能なステージ装置を備えている。   For example, in an electronic device manufacturing process such as a flat panel display, an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light is used. For example, as disclosed in the following patent document, the exposure apparatus includes a stage apparatus that can move while holding a substrate.

特開２００３−３４７１８４号公報JP 2003-347184 A

ステージ装置において、基板が載置される保持部材が変形すると、基板の表面も変形してしまう可能性がある。その結果、例えば投影光学系の像面に対して所望の位置に基板の表面を配置することができず、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。   In the stage apparatus, when the holding member on which the substrate is placed is deformed, the surface of the substrate may be deformed. As a result, for example, the surface of the substrate cannot be arranged at a desired position with respect to the image plane of the projection optical system, which may cause an exposure failure or a defective device.

本発明の態様は、基板の変形を抑制できるステージ装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。   An object of an aspect of the present invention is to provide a stage apparatus that can suppress deformation of a substrate. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can suppress the occurrence of exposure failure. Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method that can suppress the occurrence of defective devices.

本発明の第１の態様に従えば、上面に基板が載置される保持部材と、前記保持部材の下面の一部を支持する支持部材と、一端が前記支持部材に接続され、前記保持部材の下面のうち前記支持部材の外側に張り出した張出領域と対向するように配置されるアーム部材と、前記アーム部材の他端に配置され、前記張出領域と接触する接触部を有し、前記接触部を介して前記張出領域に力を加える力発生機構と、を備えるステージ装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the holding member on which the substrate is placed on the upper surface, the supporting member that supports a part of the lower surface of the holding member, and one end connected to the supporting member, the holding member An arm member disposed so as to face an overhanging region that protrudes outside the support member, and a contact portion that is disposed at the other end of the arm member and contacts the overhanging region, There is provided a stage device including a force generation mechanism that applies a force to the overhang region via the contact portion.

本発明の第２の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光装置であって、前記露光光を射出する光学系と、前記光学系からの前記露光光が照射可能な位置に対して前記基板を保持して移動可能な第１の態様のステージ装置と、を備える露光装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a substrate with exposure light, an optical system for emitting the exposure light, and a position where the exposure light from the optical system can be irradiated. An exposure apparatus comprising: a stage apparatus according to a first aspect that is movable while holding the substrate.

本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the second aspect and developing the exposed substrate.

本発明の態様によれば、基板の変形を抑制できるステージ装置が提供される。また本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる露光装置が提供される。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法が提供される。   According to the aspect of the present invention, a stage apparatus capable of suppressing the deformation of the substrate is provided. Moreover, according to the aspect of this invention, the exposure apparatus which can suppress generation | occurrence | production of exposure failure is provided. Moreover, according to the aspect of this invention, the device manufacturing method which can suppress generation | occurrence | production of a defective device is provided.

第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る基板ステージの一例を下方から見た図である。It is the figure which looked at an example of the substrate stage concerning a 1st embodiment from the lower part. 第１実施形態に係る基板ステージの側面図である。It is a side view of the substrate stage concerning a 1st embodiment. 第１実施形態に係る基板ステージの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of substrate stage concerning a 1st embodiment. 第１実施形態に係る基板ステージの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of substrate stage concerning a 1st embodiment. 第２実施形態に係る基板ステージの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of substrate stage concerning a 2nd embodiment. 第２実施形態に係る基板ステージの一例を下方から見た図である。It is the figure which looked at an example of the substrate stage concerning a 2nd embodiment from the lower part. デバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the manufacturing process of a device.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. In addition, the rotation (inclination) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図、図２は、斜視図である。図１及び図２において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１を移動する駆動システム３と、基板ステージ２を移動する駆動システム４と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明システムＩＳと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影システムＰＳと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。 <First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an exposure apparatus EX according to the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view. 1 and 2, an exposure apparatus EX includes a mask stage 1 that can move while holding a mask M, a substrate stage 2 that can move while holding a substrate P, and a drive system 3 that moves the mask stage 1. A driving system 4 that moves the substrate stage 2, an illumination system IS that illuminates the mask M with the exposure light EL, a projection system PS that projects an image of the pattern of the mask M illuminated by the exposure light EL onto the substrate P, And a control device 5 for controlling the overall operation of the exposure apparatus EX.

マスクＭは、基板Ｐに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。基板Ｐは、例えばガラス基板からなる基材と、その基材上に形成された感光膜（塗布された感光剤）とを含む。本実施形態において、基板Ｐは、大型のガラスプレートを含み、露光光ＥＬが照射される外径は、例えば５００ｍｍ以上である。本実施形態において、基板Ｐは、矩形であり、その基板Ｐの一辺のサイズは、５００ｍｍ以上である。なお、基板Ｐの対角線のサイズが、５００ｍｍ以上でもよい。本実施形態においては、基板Ｐの基材として、一辺が約３０００ｍｍの矩形のガラス基板を用いる。   The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The substrate P includes a base material made of, for example, a glass substrate, and a photosensitive film (coated photosensitizer) formed on the base material. In the present embodiment, the substrate P includes a large glass plate, and the outer diameter irradiated with the exposure light EL is, for example, 500 mm or more. In the present embodiment, the substrate P is rectangular, and the size of one side of the substrate P is 500 mm or more. The diagonal line size of the substrate P may be 500 mm or more. In the present embodiment, a rectangular glass substrate having a side of about 3000 mm is used as the base material of the substrate P.

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を計測する干渉計システム６と、マスクＭの表面（下面、パターン形成面）の位置を検出する第１検出システム７と、基板Ｐの表面（露光面、感光面）の位置を検出する第２検出システム８とを備えている。   Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment includes an interferometer system 6 that measures the positions of the mask stage 1 and the substrate stage 2, and a first detection system 7 that detects the position of the surface (lower surface, pattern formation surface) of the mask M. And a second detection system 8 for detecting the position of the surface (exposed surface, photosensitive surface) of the substrate P.

また、露光装置ＥＸは、ボディ１３を備えている。ボディ１３は、例えばクリーンルーム内の支持面（例えば床面）ＦＬ上に防振台ＢＬを介して配置されたベースプレート１０と、ベースプレート１０上に配置された第１コラム１１と、第１コラム１１上に配置された第２コラム１２とを有する。本実施形態において、ボディ１３は、投影システムＰＳ、マスクステージ１、及び基板ステージ２のそれぞれを支持する。本実施形態において、投影システムＰＳは、定盤１４を介して、第１コラム１１に支持される。マスクステージ１は、第２コラム１２に対して移動可能に支持される。基板ステージ２は、ベースプレート１０に対して移動可能に支持される。   Further, the exposure apparatus EX includes a body 13. The body 13 includes, for example, a base plate 10 disposed on a support surface (for example, floor surface) FL in a clean room via a vibration isolation table BL, a first column 11 disposed on the base plate 10, and a first column 11 And a second column 12 disposed on the surface. In the present embodiment, the body 13 supports each of the projection system PS, the mask stage 1 and the substrate stage 2. In the present embodiment, the projection system PS is supported by the first column 11 via the surface plate 14. The mask stage 1 is supported so as to be movable with respect to the second column 12. The substrate stage 2 is supported so as to be movable with respect to the base plate 10.

本実施形態において、投影システムＰＳは、複数の投影光学系ＰＬを有する。照明システムＩＳは、複数の投影光学系ＰＬに対応する複数の照明モジュールＩＬを有する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しながら、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、マルチレンズ型スキャン露光装置である。   In the present embodiment, the projection system PS has a plurality of projection optical systems PL. The illumination system IS has a plurality of illumination modules IL corresponding to the plurality of projection optical systems PL. Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction. That is, the exposure apparatus EX of the present embodiment is a so-called multi-lens scan exposure apparatus.

照明システムＩＳは、露光光ＥＬを射出可能であり、所定の照明領域に露光光ＥＬを照射可能である。照明領域は、各照明モジュールから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明システムＩＳは、異なる複数の照明領域のそれぞれを露光光ＥＬで照明する。照明システムＩＳは、マスクＭのうち照明領域に配置された部分を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。本実施形態においては、照明システムＩＳから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプ１７から射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）を用いる。   The illumination system IS can emit the exposure light EL, and can irradiate the predetermined illumination area with the exposure light EL. The illumination area includes a position where the exposure light EL emitted from each illumination module can be irradiated. The illumination system IS illuminates each of a plurality of different illumination areas with the exposure light EL. The illumination system IS illuminates a portion of the mask M arranged in the illumination area with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. In the present embodiment, for example, bright lines (g line, h line, i line) emitted from the mercury lamp 17 are used as the exposure light EL emitted from the illumination system IS.

マスクステージ１は、照明領域に対してマスクＭを保持して移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。駆動システム３は、例えばリニアモータを含み、第２コラム１２のガイド面１２Ｇ上においてマスクステージ１を移動可能である。ガイド面１２Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、マスクステージ１は、駆動システム３の作動により、マスクＭを保持した状態で、ガイド面１２Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。   The mask stage 1 is movable while holding the mask M with respect to the illumination area. The mask stage 1 holds the mask M so that the lower surface (pattern formation surface) of the mask M and the XY plane are substantially parallel. The drive system 3 includes, for example, a linear motor, and can move the mask stage 1 on the guide surface 12G of the second column 12. The guide surface 12G is substantially parallel to the XY plane. In the present embodiment, the mask stage 1 can be moved in the three directions of the X axis, the Y axis, and the θZ direction on the guide surface 12G while holding the mask M by the operation of the drive system 3.

投影システムＰＳは、露光光ＥＬを射出可能であり、所定の投影領域に露光光ＥＬを照射可能である。投影領域は、各投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。本実施形態において、投影システムＰＳは、異なる複数の投影領域のそれぞれにパターンの像を投影する。投影システムＰＳは、基板Ｐのうち投影領域に配置された部分に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。   The projection system PS can emit the exposure light EL, and can irradiate the exposure light EL to a predetermined projection area. The projection area includes a position where the exposure light EL emitted from each projection optical system PL can be irradiated. In the present embodiment, the projection system PS projects a pattern image onto each of a plurality of different projection areas. The projection system PS projects an image of the pattern of the mask M on the portion of the substrate P arranged in the projection area at a predetermined projection magnification.

基板ステージ２は、投影領域ＰＲに対して基板Ｐを保持して移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。駆動システム４は、例えばリニアモータを含み、ベースプレート１０のガイド面１０Ｇ上において基板ステージ２を移動可能である。ガイド面１０Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、基板ステージ２は、駆動システム４の作動により、基板Ｐを保持した状態で、ガイド面１０Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。   The substrate stage 2 is movable while holding the substrate P with respect to the projection region PR. The substrate stage 2 holds the substrate P so that the surface (exposure surface) of the substrate P and the XY plane are substantially parallel. The drive system 4 includes, for example, a linear motor, and can move the substrate stage 2 on the guide surface 10 </ b> G of the base plate 10. The guide surface 10G is substantially parallel to the XY plane. In the present embodiment, the substrate stage 2 has six substrates in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions on the guide surface 10G while holding the substrate P by the operation of the drive system 4. It can move in the direction.

図３は、本実施形態に係る基板ステージ２の一部を下方から見た平面図、図４は、側面図である。図３及び図４において、基板ステージ２は、上面に基板Ｐが載置される保持部材２１と、保持部材２１の下面の一部を支持する支持部材２２と、一端が支持部材２２に接続され、保持部材２１の下面のうち支持部材２２の外側に張り出した張出領域２３と対向するように配置されるアーム部材２４と、アーム部材２４の他端に配置され、張出領域２３と接触する接触部２５を有し、接触部２５を介して張出領域２３に力を加える力発生機構３０とを備えている。駆動システム４は、支持部材２２を、ガイド面１０Ｇ上において、ＸＹ平面内で移動可能である。   FIG. 3 is a plan view of a part of the substrate stage 2 according to the present embodiment as viewed from below, and FIG. 4 is a side view. 3 and 4, the substrate stage 2 has a holding member 21 on which the substrate P is placed on the upper surface, a support member 22 that supports a part of the lower surface of the holding member 21, and one end connected to the support member 22. The arm member 24 is disposed on the lower surface of the holding member 21 so as to face the projecting region 23 projecting outside the support member 22. The arm member 24 is disposed on the other end of the arm member 24 and is in contact with the projecting region 23. A force generation mechanism 30 that has a contact portion 25 and applies a force to the overhang region 23 through the contact portion 25 is provided. The drive system 4 is capable of moving the support member 22 in the XY plane on the guide surface 10G.

アーム部材２４は、他端が保持部材２１の周縁部における張出領域２３と対向するように配置される。アーム部材２４は、支持部材２２に複数設けられている。本実施形態において、アーム部材２４は、支持部材２２の周囲に１０本配置されている。力発生機構３０は、張出領域２３の複数の位置に接触するように複数のアーム部材２４のそれぞれに設けられる。   The arm member 24 is disposed so that the other end faces the overhanging region 23 at the peripheral edge of the holding member 21. A plurality of arm members 24 are provided on the support member 22. In the present embodiment, ten arm members 24 are arranged around the support member 22. The force generating mechanism 30 is provided on each of the plurality of arm members 24 so as to contact a plurality of positions of the overhang region 23.

図５及び図６は、力発生機構３０の一例を示す図である。本実施形態において、力発生機構３０は、アーム部材２４に対して可動であり、接触部２５を有する第１部材３１と、第１部材３１の下方に配置され、アーム部材２４に対して位置が固定される第２部材３２と、第１部材３１及び第２部材３２と接触するように第１部材３１と第２部材３２との間に配置されたばね部材３３とを有する。   5 and 6 are diagrams illustrating an example of the force generation mechanism 30. FIG. In the present embodiment, the force generation mechanism 30 is movable with respect to the arm member 24, is disposed below the first member 31 having the contact portion 25, and the first member 31, and is positioned with respect to the arm member 24. It has the 2nd member 32 fixed, and the spring member 33 arrange | positioned between the 1st member 31 and the 2nd member 32 so that the 1st member 31 and the 2nd member 32 may be contacted.

第１部材３１は、張出領域２３と対向可能な上面を有する。接触部２５は、第１部材３１の上面に配置されている。   The first member 31 has an upper surface that can face the overhang region 23. The contact portion 25 is disposed on the upper surface of the first member 31.

第２部材３２は、内部空間３４を有する。第１部材３１の少なくとも一部は、内部空間３４に配置される。   The second member 32 has an internal space 34. At least a part of the first member 31 is disposed in the internal space 34.

本実施形態において、第１部材３１は、接触部２５を有するパッド部材３１Ａと、パッド部材３１Ａの下面側に配置されたボール部材３１Ｂと、パッド部材３１Ａとの間でボール部材３１Ｂを保持する保持部材３１Ｃとを含む。パッド部材３１Ａは、下面に溝３１ＡＶを有する。保持部材３１Ｃは、上面に溝３１ＣＶを有する。ボール部材３１Ｂは、溝３１ＡＶと溝３１ＣＶとの間に保持される。また、保持部材３１Ｃの少なくとも一部は、スラストベアリング３７によって構成される。本実施形態において、パッド部材３１Ａの下部、ボール部材３１Ｂ、及び保持部材３１Ｃが、内部空間３４に配置されている。   In the present embodiment, the first member 31 holds the ball member 31B between the pad member 31A having the contact portion 25, the ball member 31B disposed on the lower surface side of the pad member 31A, and the pad member 31A. Member 31C. The pad member 31A has a groove 31AV on the lower surface. The holding member 31C has a groove 31CV on the upper surface. The ball member 31B is held between the groove 31AV and the groove 31CV. Further, at least a part of the holding member 31 </ b> C is configured by a thrust bearing 37. In the present embodiment, the lower part of the pad member 31 </ b> A, the ball member 31 </ b> B, and the holding member 31 </ b> C are disposed in the internal space 34.

本実施形態において、第２部材３２は、筒状部材３２Ａと、少なくとも一部が筒状部材３２Ａの内側に配置可能なロック部材３２Ｂと含む。筒状部材３２Ａは、内面に雌ねじ溝を有する。ロック部材３２Ｂは、外面に雄ねじ溝を有する。雄ねじ溝と雌ねじ溝とを噛み合わせた状態で、筒状部材３２Ａに対してロック部材３２Ｂを回転させることによって、筒状部材３２Ａに対してロック部材３２Ｂの位置を調整することができる。筒状部材３２Ａは、アーム部材２４に固定されている。   In the present embodiment, the second member 32 includes a cylindrical member 32A and a lock member 32B that can be disposed at least partially inside the cylindrical member 32A. The cylindrical member 32A has a female screw groove on the inner surface. The lock member 32B has a male screw groove on the outer surface. By rotating the lock member 32B with respect to the cylindrical member 32A in a state where the male screw groove and the female screw groove are engaged with each other, the position of the lock member 32B can be adjusted with respect to the cylindrical member 32A. The cylindrical member 32 </ b> A is fixed to the arm member 24.

保持部材３１Ｃは、ばね部材３３の上端を支持する支持面３５を有する。ロック部材３２Ｂは、ばね部材３３の下端を支持する支持面３６を有する。筒状部材３２Ａに対してロック部材３２Ｂを回転させることによって、支持面３５と支持面３６との距離を調整することができる。これにより、支持面３５と支持面３６との間において、ばね部材３３を伸縮させることができる。   The holding member 31 </ b> C has a support surface 35 that supports the upper end of the spring member 33. The lock member 32 </ b> B has a support surface 36 that supports the lower end of the spring member 33. By rotating the lock member 32B with respect to the cylindrical member 32A, the distance between the support surface 35 and the support surface 36 can be adjusted. Thereby, the spring member 33 can be expanded and contracted between the support surface 35 and the support surface 36.

図５は、シャフト部材３８によって、保持部材３１Ｃとロック部材３２Ｂとの位置が固定されている状態を示す。図６は、シャフト部材３８がなく、第１部材３１は、ばね部材３３によって揺動可能に支持される。基板Ｐの露光においては、図６に示すように、シャフト部材３８が力発生機構３０から外される。   FIG. 5 shows a state where the positions of the holding member 31 </ b> C and the lock member 32 </ b> B are fixed by the shaft member 38. In FIG. 6, the shaft member 38 is not provided, and the first member 31 is swingably supported by the spring member 33. In the exposure of the substrate P, the shaft member 38 is removed from the force generation mechanism 30 as shown in FIG.

本実施形態によれば、複数の力発生機構３０が設けられているので、張出領域２３を有する保持部材２１が重力の作用（自重）により撓むことが抑制される。これにより、基板Ｐを支持する保持部材２１の上面が変形することが抑制される。   According to the present embodiment, since the plurality of force generation mechanisms 30 are provided, it is possible to suppress the holding member 21 having the overhang region 23 from being bent by the action of gravity (self-weight). Thereby, it is suppressed that the upper surface of the holding member 21 which supports the board | substrate P deform | transforms.

次に、本実施形態に係る、基板Ｐの露光時における露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。制御装置５は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、露光光ＥＬの光路と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。制御装置５は、基板ステージ２によって、投影システムＰＳの投影領域に対して基板ＰをＸ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＸ軸方向への移動と同期して、マスクステージ１によって、照明システムＩＳの照明領域に対してマスクＭをＸ軸方向に移動しながら、投影システムＰＳを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光光ＥＬで露光される。   Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX during exposure of the substrate P according to the present embodiment will be described. The control device 5 controls the mask stage 1 and the substrate stage 2 to move the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction in the XY plane that intersects the optical path of the exposure light EL. In the present embodiment, the scanning direction (synchronous movement direction) of the substrate P is the X-axis direction, and the scanning direction (synchronous movement direction) of the mask M is also the X-axis direction. The control device 5 moves the substrate P in the X-axis direction with respect to the projection area of the projection system PS by the substrate stage 2 and synchronizes with the movement of the substrate P in the X-axis direction by the mask stage 1. The substrate P is irradiated with the exposure light EL through the projection system PS while moving the mask M in the X-axis direction with respect to the illumination area of the illumination system IS. Thereby, the pattern image of the mask M is projected onto the substrate P, and the substrate P is exposed with the exposure light EL.

以上説明したように、本実施形態によれば、張出領域２３を力発生機構３０で支持しているので、保持部材２１の変形、及び基板Ｐの変形を抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the overhang region 23 is supported by the force generation mechanism 30, the deformation of the holding member 21 and the deformation of the substrate P can be suppressed. Therefore, occurrence of exposure failure can be suppressed.

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図７は、第２実施形態に係る力発生機構４０の一例を示す図、図７は、第２実施形態に係る基板ステージ２Ｂの一部を下方から見た平面図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the force generation mechanism 40 according to the second embodiment, and FIG. 7 is a plan view of a part of the substrate stage 2B according to the second embodiment as viewed from below.

図７及び図８において、力発生機構４０は、少なくとも一部がアーム部材２４に固定され、供給される動力によって作動して、接触部２５を有する第１部材３１を移動可能なアクチュエータ４１を有する。   7 and 8, the force generation mechanism 40 has an actuator 41 that is at least partially fixed to the arm member 24 and is operated by the supplied power to move the first member 31 having the contact portion 25. .

アクチュエータ４１は、少なくとも一部が流体で満たされる内部空間４２を有し、アーム部材２４に固定されるシリンダ部材４３と、シリンダ部材４３に対して可動であり、内部空間４２の圧力に応じて、第１部材３１を移動可能なピストン部材４４と、内部空間４２の圧力を調整可能な圧力調整装置４５とを有する。本実施形態において、圧力調整装置４５は、レギュレータ装置を含み、気体供給源から内部空間４２に供給される気体の量を調整して、内部空間４２の圧力を調整する。なお、本実施形態において、内部空間４２に満たされる流体は、気体であるが、液体でもよい。   The actuator 41 has an internal space 42 that is at least partially filled with fluid, and is movable with respect to the cylinder member 43 that is fixed to the arm member 24 and the cylinder member 43. It has the piston member 44 which can move the 1st member 31, and the pressure adjustment apparatus 45 which can adjust the pressure of the internal space 42. FIG. In the present embodiment, the pressure adjusting device 45 includes a regulator device, and adjusts the pressure of the internal space 42 by adjusting the amount of gas supplied from the gas supply source to the internal space 42. In the present embodiment, the fluid filled in the internal space 42 is a gas, but may be a liquid.

また、本実施形態においては、保持部材２１の上面の形状を検出可能な検出装置５０が設けられている。検出装置５０は、保持部材２１の上面の複数の位置において、その上面のＺ軸方向の位置を検出可能である。検出装置５０の検出結果は、制御装置５に出力される。制御装置５は、検出装置５０の検出結果に基づいて、アクチュエータ４１を制御する。   In the present embodiment, a detection device 50 capable of detecting the shape of the upper surface of the holding member 21 is provided. The detection device 50 can detect the position of the upper surface in the Z-axis direction at a plurality of positions on the upper surface of the holding member 21. The detection result of the detection device 50 is output to the control device 5. The control device 5 controls the actuator 41 based on the detection result of the detection device 50.

図８に示すように、アクチュエータ４１を含む力発生機構４０は、複数設けられている。また、圧力調整装置４５は、複数のアクチュエータ４１に対応して、複数設けられている。制御装置５は、検出装置５０の検出結果に基づいて、保持部材２１の上面が所望の形状になるように（例えば平坦になるように）、圧力調整装置４５を用いて、力発生機構４０のアクチュエータ４１を制御する。   As shown in FIG. 8, a plurality of force generation mechanisms 40 including the actuator 41 are provided. A plurality of pressure adjusting devices 45 are provided corresponding to the plurality of actuators 41. Based on the detection result of the detection device 50, the control device 5 uses the pressure adjustment device 45 so that the upper surface of the holding member 21 has a desired shape (for example, becomes flat). The actuator 41 is controlled.

本実施形態においても、保持部材２１の上面の変形を抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制することができる。   Also in this embodiment, deformation of the upper surface of the holding member 21 can be suppressed. Therefore, occurrence of exposure failure can be suppressed.

なお、本実施形態において、力発生機構が、アクチュエータとして、圧電素子を用いてもよい。   In the present embodiment, the force generation mechanism may use a piezoelectric element as the actuator.

なお、上述の第１，第２実施形態の基板Ｐとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、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 substrate P in the first and second embodiments described above is not only a glass substrate for display devices, but also a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, or a mask used in an exposure apparatus. Alternatively, a reticle original (synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

なお、露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光ＥＬで基板Ｐを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、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（ステッパ）にも適用することができる。   As the exposure apparatus EX, a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the substrate P with the exposure light EL through the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously. In addition, the pattern of the mask M is collectively exposed while the mask M and the substrate P are stationary, and is applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) that sequentially moves the substrate P stepwise. Can do.

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。   The present invention also relates to a twin-stage type exposure having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to devices.

また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。   Further, the present invention relates to a substrate stage for holding a substrate as disclosed in US Pat. No. 6,897,963, European Patent Application No. 1713113, etc., and a reference mark without holding the substrate. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a formed reference member and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. An exposure apparatus including a plurality of substrate stages and measurement stages can be employed.

露光装置ＥＸの種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, but an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on a substrate P, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.

なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。   In each of the above-described embodiments, the position information of each stage is measured using an interferometer system including a laser interferometer. However, the present invention is not limited to this. For example, a scale (diffraction grating) provided in each stage You may use the encoder system which detects this.

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。   In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (also called an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. ) May be used. Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element.

上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   The exposure apparatus EX of the above-described embodiment is manufactured by assembling various 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. Is done. 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.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図９に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板（感光剤）を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。なお、ステップ２０４では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。   As shown in FIG. 9, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device. Manufacturing step 203, including substrate processing (exposure processing) including exposing the substrate with exposure light using a mask pattern and developing the exposed substrate (photosensitive agent) according to the above-described embodiment The substrate is manufactured through a substrate processing step 204, a device assembly step (including processing processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process) 205, an inspection step 206, and the like. In step 204, the photosensitive agent is developed to form an exposure pattern layer (developed photosensitive agent layer) corresponding to the mask pattern, and the substrate is processed through the exposure pattern layer. It is.

なお、上述の実施形態においては、基板ステージ２が露光装置ＥＸに設けられることとしたが、各種のデバイス製造装置に、基板ステージ２を適用することができる。例えば、基板にインクの滴を供給して、その基板上にデバイスパターンを形成するインクジェット装置に、上述の実施形態で説明した基板ステージを適用してもよい。   In the above-described embodiment, the substrate stage 2 is provided in the exposure apparatus EX. However, the substrate stage 2 can be applied to various device manufacturing apparatuses. For example, the substrate stage described in the above embodiment may be applied to an ink jet apparatus that supplies ink droplets to a substrate and forms a device pattern on the substrate.

なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   Note that the requirements of the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.

１…マスクステージ、２…基板ステージ、４…駆動システム、５…制御装置、２１…保持部材、２２…支持部材、２３…張出領域、２４…アーム部材、２５…接触部、３０…力発生機構、３１…第１部材、３２…第２部材、３３…ばね部材、４１…アクチュエータ、４２…内部空間、４３…シリンダ部材、４４…ピストン部材、４５…圧力調整装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＩＳ…照明システム、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＳ…投影システム   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mask stage, 2 ... Substrate stage, 4 ... Drive system, 5 ... Control apparatus, 21 ... Holding member, 22 ... Supporting member, 23 ... Overhang area | region, 24 ... Arm member, 25 ... Contact part, 30 ... Generation | occurrence | production of force Mechanism: 31 ... first member, 32 ... second member, 33 ... spring member, 41 ... actuator, 42 ... internal space, 43 ... cylinder member, 44 ... piston member, 45 ... pressure adjusting device, EL ... exposure light, EX ... Exposure device, IS ... Illumination system, M ... Mask, P ... Substrate, PS ... Projection system

Claims (12)

上面に基板が載置される保持部材と、
前記保持部材の下面の一部を支持する支持部材と、
一端が前記支持部材に接続され、前記保持部材の下面のうち前記支持部材の外側に張り出した張出領域と対向するように配置されるアーム部材と、
前記アーム部材の他端に配置され、前記張出領域と接触する接触部を有し、前記接触部を介して前記張出領域に力を加える力発生機構と、を備えるステージ装置。 A holding member on which the substrate is placed on the upper surface;
A support member for supporting a part of the lower surface of the holding member;
One end is connected to the support member, and the arm member is disposed so as to face an overhanging region that projects to the outside of the support member on the lower surface of the holding member;
A stage device comprising: a force generating mechanism that is disposed at the other end of the arm member and has a contact portion that comes into contact with the overhang region, and applies a force to the overhang region through the contact portion. 前記アーム部材は、前記他端が前記保持部材の周縁部における前記張出領域と対向するように配置される請求項１記載のステージ装置。   The stage device according to claim 1, wherein the arm member is disposed so that the other end faces the protruding region in a peripheral edge portion of the holding member. 前記アーム部材は、前記支持部材に複数設けられ、
前記力発生機構は、前記張出領域の複数の位置に接触するように複数の前記アーム部材のそれぞれに設けられる請求項１又は２記載のステージ装置。 A plurality of the arm members are provided on the support member,
The stage device according to claim 1, wherein the force generation mechanism is provided in each of the plurality of arm members so as to contact a plurality of positions of the overhang region. 前記力発生機構は、前記アーム部材に対して可動であり、前記接触部を有する第１部材と、前記第１部材の下方に配置され、前記アーム部材に対して位置が固定される第２部材と、前記第１部材及び前記第２部材と接触するように前記第１部材と前記第２部材との間に配置されたばね部材とを有する請求項１〜３のいずれか一項記載のステージ装置。   The force generating mechanism is movable with respect to the arm member, and a first member having the contact portion and a second member disposed below the first member and fixed in position relative to the arm member. And a spring member disposed between the first member and the second member so as to come into contact with the first member and the second member. . 前記力発生機構は、少なくとも一部が前記アーム部材に固定され、供給される動力によって作動して、前記接触部を有する第１部材を移動可能なアクチュエータを含む請求項１〜３のいずれか一項記載のステージ装置。   The force generation mechanism includes an actuator that is at least partially fixed to the arm member and is operated by supplied power to move the first member having the contact portion. The stage device according to the item. 前記アクチュエータは、少なくとも一部が流体で満たされる内部空間を有し、前記アーム部材に固定されるシリンダ部材と、前記シリンダ部材に対して可動であり、前記内部空間の圧力に応じて、前記第１部材を移動可能なピストン部材と、前記内部空間の圧力を調整可能な圧力調整装置とを有する請求項５記載のステージ装置。   The actuator has an internal space at least partially filled with a fluid, is a cylinder member fixed to the arm member, is movable with respect to the cylinder member, The stage device according to claim 5, comprising a piston member capable of moving one member and a pressure adjusting device capable of adjusting a pressure in the internal space. 前記アクチュエータは、圧電素子を含む請求項５記載のステージ装置。   The stage device according to claim 5, wherein the actuator includes a piezoelectric element. 前記上面の形状を検出可能な検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御装置とを備える請求項５〜７のいずれか一項記載のステージ装置。 A detection device capable of detecting the shape of the upper surface;
The stage device according to claim 5, further comprising a control device that controls the actuator based on a detection result of the detection device. 前記支持部材を前記上面とほぼ平行な所定面内で移動する駆動システムを備える請求項１〜８のいずれか一項記載のステージ装置。   The stage apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising a drive system that moves the support member in a predetermined plane substantially parallel to the upper surface. 前記基板は、露光光が照射される外径が５００ｍｍ以上のガラス基板である請求項１〜１１のいずれか一項記載のステージ装置。   The stage apparatus according to claim 1, wherein the substrate is a glass substrate having an outer diameter of 500 mm or more irradiated with exposure light. 基板を露光光で露光する露光装置であって、
前記露光光を射出する光学系と、
前記光学系からの前記露光光が照射可能な位置に対して前記基板を保持して移動可能な請求項１〜１０のいずれか一項記載のステージ装置と、を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light,
An optical system for emitting the exposure light;
An exposure apparatus comprising: the stage apparatus according to claim 1, wherein the stage apparatus is movable while holding the substrate with respect to a position where the exposure light from the optical system can be irradiated. 請求項１１記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 11;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.

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