JP2010286784A - ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置全体の大型化や、露光用ステージの重量増加を抑えたステージ装置を提供する。
【解決手段】 ステージ(1)と前記ステージを駆動する駆動手段(7a、7b)とを備えるステージ装置において、コーナーキューブ(8a〜c)と前記コーナーキューブに光を照射する干渉計(4、5a、5b)と前記ステージに対して前記コーナーキューブを相対的に駆動する駆動機構(13a、13b)とを含む前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、前記ステージが駆動されても前記干渉計からの光が前記コーナーキューブに照射されつづけるように前記駆動機構を制御する制御手段(15)とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】 ステージ(1)と前記ステージを駆動する駆動手段(7a、7b)とを備えるステージ装置において、コーナーキューブ(8a〜c)と前記コーナーキューブに光を照射する干渉計(4、5a、5b)と前記ステージに対して前記コーナーキューブを相対的に駆動する駆動機構(13a、13b)とを含む前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、前記ステージが駆動されても前記干渉計からの光が前記コーナーキューブに照射されつづけるように前記駆動機構を制御する制御手段(15)とを有する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、半導体露光装置や液晶露光装置に搭載されるステージ装置に関する。
半導体露光装置におけるウエハや、液晶露光装置におけるガラスパネル等基板(以下、基板と呼ぶ)の位置決めには、特許文献1の方法が用いられている。特許文献1は、露光用のステージとは別に、基板プリアライメントを行うプリアライメントステージを用いて、基板の位置決めを行っている。
また、特許文献2では、露光用のステージ上にプリアライメント用の浮上ステージを搭載している。
このような基板プリアライメントシステムにおいて、特許文献1の構成では、特に液晶パネルのガラス基板サイズが大型な場合はプリアライメントステージも大型化し、装置全体が大型化してしまう。
また、特許文献2の構成では、液晶パネルのガラス基板サイズが大型な場合は浮上ステージが大型化してしまい、結果的に露光用ステージの重量が増加することになってしまう。
本発明は、特に液晶パネルのガラスサイズが大型化していく上で、装置全体の大型化や、露光用ステージの重量増加を抑えたステージ装置を提供することを目的とする。
本発明は、ステージと前記ステージを駆動する駆動手段とを備えるステージ装置において、コーナーキューブと前記コーナーキューブに光を照射する干渉計と前記ステージに対して前記コーナーキューブを相対的に駆動する駆動機構とを含む前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、前記ステージが駆動されても前記干渉計からの光が前記コーナーキューブに照射されつづけるように前記駆動機構を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、特に液晶パネルのガラスサイズが大型化していく上で、装置全体の大型化や、露光用ステージの重量増加を抑えたステージ装置を提供することが可能となる。
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1(a)、(b)、及び図2(a)、(b)に、本発明の実施形態におけるステージ装置の一例を示す。
ステージ1は、Yリニアモータ固定子7aとYリニアモータ可動子7bとによってY方向に駆動される。また、Yリニアモータ可動子7bにはY可動部6が接続されている。Y可動部6にはXリニアモータ固定子20a、20bが固定されており、ステージ1にはXリニアモータ可動子19a、19bを含むX可動部21が固定されている。ステージ1は、Xリニアモータ固定子20a、20bとXリニアモータ可動子19a、19bとによってX方向に駆動される。ここでは、リニアモータはコイルと磁石とから構成されるものだけでなく、例えばリニアパルスモータやボールねじ等を用いてもよい。
また、X可動子21とステージ1との間には、不図示のステージ1を回転させる機構が設けられている。ただし、ステージ1を回転させることが出来ればX可動子21とステージ1の間に設ける必要はない。ステージ1を回転させる機構には、例えば、回転モータやリニアモータを2次元に配置することで回転させるものを用いることができる。
X干渉計4は固定され、コーナーキューブ8aが測定ターゲットとなり、X干渉計4から光をコーナーキューブ8aに照射することで、ステージ1のX方向位置計測を行う。コーナーキューブ8aはX反射鏡駆動ステージ9aに搭載される。
X反射鏡駆動ステージ9aは、ステージ1に固定されたX反射鏡駆動用ガイド2により案内され、エアパッド12aと、X反射鏡駆動用リニアモータ13a(駆動機構)によりY軸方向へ非接触に駆動される。ここでは、X反射鏡駆動用ガイド2上にリニアモータ固定子を設けた構成となっている。X反射鏡駆動ステージ9aの駆動手段は特にリニアモータに限定する必要はなく、ボールねじ等であってもよい。ステージ1に対してコーナーキューブ8aを相対的に駆動する構成であればよい。X反射鏡駆動ステージ9aのY座標の位置計測は、X反射鏡駆動用リニアスケール10aにより行われる。X反射鏡駆動ステージ9aのY座標位置の計測にはリニアスケールを用いているが、特にされない。X反射鏡駆動ステージ9aは、ステージ1とのX方向のギャップを計測するための位置センサ11aを備える。位置センサ11aは、レーザ干渉計、レーザ変位センサなどの高精度で計測可能な位置センサが望ましい。
Y干渉計5a、及び5bは固定され、コーナーキューブ8b、及び8cが測定ターゲットとなり、ステージ1のY方向位置計測、及び回転方向(以下θ方向と呼ぶ)位置計測を行う。Y干渉計5a、及び5bからの光をコーナーキューブ8b、及び8cコーナーキューブに照射することでステージ1の位置計測を行う。
Y反射鏡駆動ステージ9bは、ステージ1に固定されたY反射鏡駆動用ガイド3により案内され、エアパッド12bと、Y反射鏡駆動用リニアモータ13b(駆動機構)によりX軸軸方向へ非接触に駆動される。ここでは、Y反射鏡駆動用ガイド3上にリニアモータ固定子を設けた構成となっている。Y反射鏡駆動ステージ9bの駆動手段は特にリニアモータに限定する必要はなく、ボールねじ等であってもよい。ステージ1に対して、コーナーキューブ8b、及び8cを相対的に駆動する構成であればよい。Y反射鏡駆動ステージ9bのX座標の位置計測は、Y反射鏡駆動用リニアスケール10bにより行われる。Y反射鏡駆動ステージ9bのX座標位置の計測にはリニアスケールを用いているが、特にされない。Y反射鏡駆動ステージ9bはステージ1とY方向のギャップを計測するための位置センサ11b、11cを備える。位置センサ11b、11cは、レーザ干渉計、レーザ変位センサなどの高精度で計測可能な位置センサが望ましい。
図3は、上述した実施形態におけるステージ1の位置決め制御のブロック図である。ステージ1のX方向の位置は、X干渉計4により計測された位置と、位置センサ11aの加算により算出する。それを、ステージ1の位置指令Xから減算したものを制御補償器15へ入力し、そこから出力される制御出力をXリニアモータ可動子19a、及び19bへの入力とし、ステージ1のX方向位置決めを行う。また、X反射鏡駆動用ステージ9aは常にX干渉計4の計測光を受ける位置にいるように制御を行う。ステージ1の位置指令YとX反射鏡駆動用リニアスケール10aにより計測されたY座標を減算したものを制御補償器15へ入力し、そこから出力される制御出力をX反射鏡駆動用リニアモータ13aへの入力とする。
ステージ1のY軸、及びθ軸の位置決めは、以下の方法で行う。Y干渉計5a、及び5bにより計測した値を、座標変換係数16aによりY位置、及びθ位置に座標変換する。同様にY反射鏡駆動用ステージ9bとステージ1のギャップ量は、位置計測用センサ11b、11cで計測した値を、座標変換係数16bにより、Y方向、及びθ方向のギャップ量に座標変換する。ステージ1のY位置、及びθ位置は、上記で干渉計5a、5bにより算出された値と、位置計測用センサ11b、11cより算出されたギャップ量を加算することで算出する。それを、ステージ1の位置指令Yから減算したものを制御補償器15(制御手段)へ入力し、そこから出力される制御出力をYリニアモータ7bへの入力とし、ステージ1のY方向位置決めを行う。同様に、ステージ1の位置指令θから減算したものを制御補償器15に入力し、そこから出力される制御出力をXリニアモータ19a、及び19bへの入力とし、ステージ1のθ方向位置決めを行う。また、Y反射鏡駆動用ステージ9bは常にY干渉計5a、及び5bの計測光を受ける位置にいるように制御を行う。ステージ1の位置指令XとY反射鏡駆動用リニアスケール10bにより計測されたX座標を減算したものを制御補償器15へ入力し、そこから出力される制御出力をY反射鏡駆動用リニアモータ13bへの入力とする。
図3では、リニアモータ可動子側を制御対象として記載しているが、特にこの構成に限定されるものではない。固定子側を制御対象とする構成にしてもよい。
ステージ1の駆動例を図4および図5に示す。図4(a)ではステージ1は、Y駆動領域のセンターにいるものとする。Y反射鏡駆動ステージ9bは、ステージ1が図4(b)や図4(c)の位置に動いても、コーナーキューブ8b、8cがY干渉計5a、5bの計測光を反射する位置に常にいるように制御される。
また、図5(a)ではステージ1は、X駆動領域のセンターにいるものとする。X反射鏡駆動ステージ9aは、ステージ1が図5(b)や図5(c)の位置に動いても、コーナーキューブ8aがX干渉計4の計測光を反射する位置に常にいるように制御される。
このように制御することで、ステージ1上に吸着された基板の位置決め時、及びステージ1駆動時において、ステージ1を位置決めする干渉計の計測光が切れないようにする。
上述した実施形態でのステージ1での基板位置決め例を図6に記す。基板14は、ステージ1上に搬送され、吸着される。基板14の搬送精度やステージ1への吸着時の位置ずれなどにより、図6(a)のように、ステージ1に対して基板14がX、Y及びθ方向にずれて吸着される場合がある。基板14のX、Y及びθ方向の位置ずれ量を任意の計測手段で計測し、ずれ量分をステージ1の位置指令値X、位置指令値Y、位置指令θに与えて駆動する。この時、X反射鏡駆動ステージ9aは、図6(b)のようにX干渉計4の計測光を反射する位置に常にいるように制御される。同様に、Y反射鏡駆動ステージ9bは、図6(b)のようにY干渉計5の計測光を反射する位置に常にいるように制御される。X干渉計4、Y干渉計5a、及び5bのターゲットにコーナーキューブ8a、8b、8cを構成しているため、ステージ1が大きく回転しても干渉計の計測光が干渉計に戻ってくる。
図7に比較例としてコーナーキューブの代わりにミラーを使用した場合を示す。図7に示すように、ミラーを用いるとステージ1の回転量により干渉計の計測光が干渉計に戻らない場合がある。この場合、ステージ1の位置決めを適正に行うことが出来なくなってしまう。
以上、本発明によれば、コーナーキューブを用いることによりステージが回転した状態で移動しても計測が可能である。そのため、露光用ステージと別途プリアライメント用のステージを用いなくても、露光用ステージ上でプリアライメントを行うことが出来る。さらに、露光用ステージにプリアライメント用ステージを更に設ける必要が無くなるため、ステージ装置の小型化を図ることが可能となる。また、プリアライメント装置を別に設けたとしても、露光用ステージでもプリアライメントが行えるため、プリアライメント用ステージは粗い精度のものを用いることができ簡素化することが可能となる。そのため、露光装置全体の軽量化を図ることができる。これにより、従来に比して装置全体の大型化や、露光用ステージの重量増加を抑えることが可能となる。
以下、本発明のステージ装置が適用される例示的な露光装置を説明する。露光装置本体505は図8に示すように、照明装置501、レチクル(原版)を搭載したレチクルステージ502、投影光学系503、ウエハ(基板)を搭載したウエハステージ504とを有する。露光装置は、レチクルに形成された回路パターンをウエハに投影露光するものであり、ステップアンドリピート投影露光方式またはステップアンドスキャン投影露光方式であってもよい。
照明装置501は回路パターンが形成されたレチクルを照明し、光源部と照明光学系とを有する。光源部は、例えば、光源としてレーザを使用する。レーザは、波長約193nmのArFエキシマレーザ、波長約248nmのKrFエキシマレーザ、波長約157nmのF2エキシマレーザなどを使用することができる。しかし、レーザの種類はエキシマレーザに限定されず、例えば、YAGレーザを使用してもよいし、そのレーザの個数も限定されない。光源にレーザが使用される場合、レーザ光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザ光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましい。また、光源部に使用可能な光源はレーザに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。
照明光学系はマスクを照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテグレーター、絞り等を含む。
投影光学系503は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系(カタディオプトリック光学系)を使用することができる。また、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等を使用することもできる。
レチクルステージ502およびウエハステージ504は、たとえばリニアモータによって移動可能である。ステップアンドスキャン投影露光方式の場合には、それぞれのステージは同期して移動する。また、レチクルのパターンをウエハ上に位置合わせするためにウエハステージおよびレチクルステージの少なくともいずれかに別途アクチュエータを備える。
本発明のステージ装置は、レチクルステージ502およびウエハステージ504のいずれにも適用可能である。
このような露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用されうる。
デバイス製造方法を以下に説明する。半導体集積回路素子、液晶表示素子等のデバイスは、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して感光剤を塗布した基板(ウエハ、ガラス基板等)を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。
1 ステージ
2 X反射鏡駆動用ガイド
3 Y反射鏡駆動用ガイド
4 X干渉計
5a、b Y干渉計
6 Y可動部
7a Yリニアモータ固定子
7b Yリニアモータ可動子
8a Xコーナーキューブ
8b、c Yコーナーキューブ
9a X反射鏡駆動ステージ
9b Y反射鏡駆動ステージ
13a X反射鏡駆動用リニアモータ
13b Y反射鏡駆動用リニアモータ
15 制御補償器
19a、b Xリニアモータ可動子
20a、b Xリニアモータ固定子
2 X反射鏡駆動用ガイド
3 Y反射鏡駆動用ガイド
4 X干渉計
5a、b Y干渉計
6 Y可動部
7a Yリニアモータ固定子
7b Yリニアモータ可動子
8a Xコーナーキューブ
8b、c Yコーナーキューブ
9a X反射鏡駆動ステージ
9b Y反射鏡駆動ステージ
13a X反射鏡駆動用リニアモータ
13b Y反射鏡駆動用リニアモータ
15 制御補償器
19a、b Xリニアモータ可動子
20a、b Xリニアモータ固定子
Claims (5)
- ステージと前記ステージを駆動する駆動手段とを備えるステージ装置において、
コーナーキューブと前記コーナーキューブに光を照射する干渉計と前記ステージに対して前記コーナーキューブを相対的に駆動する駆動機構とを含む前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、
前記ステージが駆動されても前記干渉計からの光が前記コーナーキューブに照射されつづけるように前記駆動機構を制御する制御手段とを有することを特徴とするステージ装置。 - 前記位置計測手段は、前記ステージに対する前記駆動機構の位置を計測する手段を有することを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
- 前記駆動機構は、前記ステージに固定された固定子と前記コーナーキューブを搭載した可動子とを含むリニアモータと、前記可動子を非接触で案内するためのガイドとエアパッドとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のステージ装置。
- 原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記原版または基板を位置決めするステージ装置とを備え、
前記ステージ装置は、請求項1乃至3に記載のステージ装置であることを特徴とする露光装置。 - 請求項4に記載の露光装置を用いて原版のパターンを基板に露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009142533A JP2010286784A (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009142533A JP2010286784A (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009142533A Pending JP2010286784A (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103811386A (zh) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | Ap***股份有限公司 | 基底传送设备和基底加工设备 |
JP2017054046A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、パターン形成方法、および物品の製造方法 |
-
2009
- 2009-06-15 JP JP2009142533A patent/JP2010286784A/ja active Pending
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CN103811386A (zh) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | Ap***股份有限公司 | 基底传送设备和基底加工设备 |
JP2014099607A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Ap Systems Inc | 基板搬送装置及び基板処理装置 |
JP2017054046A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、パターン形成方法、および物品の製造方法 |
KR20170031038A (ko) * | 2015-09-10 | 2017-03-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 리소그래피 장치, 패턴 형성 방법 및 물품의 제조 방법 |
KR102102693B1 (ko) * | 2015-09-10 | 2020-05-29 | 캐논 가부시끼가이샤 | 리소그래피 장치, 패턴 형성 방법 및 물품의 제조 방법 |
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