JP2014204634A - モータ、移動体装置、及び露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクトで大推力の2次元モータを提供する。
【解決手段】 Y軸方向に配列された2つのYコイル56,57とX軸方向に配列されたXコイル58,59と、これらのコイルのそれぞれの一部に対向して配置された磁石51と、から、Yコイル56,57を励磁することによりY軸方向の推力を発生し、Xコイル58,59を励磁することによりX軸方向の推力を発生する2次元モータMbを構成する。Yコイル56,57及びXコイル58,59とで磁石51を共用するため、少ない数の磁石51〜55を用いて簡素な構成で2次元モータMbを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトな2次元モータMbを構成することが可能となる。
【選択図】図2
【解決手段】 Y軸方向に配列された2つのYコイル56,57とX軸方向に配列されたXコイル58,59と、これらのコイルのそれぞれの一部に対向して配置された磁石51と、から、Yコイル56,57を励磁することによりY軸方向の推力を発生し、Xコイル58,59を励磁することによりX軸方向の推力を発生する2次元モータMbを構成する。Yコイル56,57及びXコイル58,59とで磁石51を共用するため、少ない数の磁石51〜55を用いて簡素な構成で2次元モータMbを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトな2次元モータMbを構成することが可能となる。
【選択図】図2
Description
本発明は、モータ、移動体装置、及び露光装置に係り、特に、2次元方向に推力を発生するモータ、該モータを備えた移動体装置、及び半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程において用いられる露光装置に関する。
従来、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが用いられている。これらの露光装置では、パターンが形成されたマスク(又はレチクル)に照明光を照射して、パターンの像を投影光学系を介して感応剤(レジスト)が塗布された基板(ウエハ、ガラスプレート等)上に投影することによって、パターンが基板上の複数のショット領域に逐次転写される。
半導体素子の製造では微動ステージを微小駆動する粗微動型ウエハステージが導入されている。この粗微動型ウエハステージにおいては、粗動ステージ上で微動ステージをウエハ面に平行な2次元方向に微小駆動するコンパクトな2次元モータが必要となる。しかし、従来の2次元モータは、例えば特許文献1に記載されているように、互いに交差する方向を駆動方向とする2つの1次元モータを組み合わせることで構成されるため、その構成が複雑であり、必要な推力を発生するにはその大型化が避けられず、粗微動型ウエハステージに導入するには多くの困難が予想される。
本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第1の観点からすると、第1軸及び該第1軸に交差する第2軸を含む2次元方向に推力を発生するモータであって、前記2次元方向に沿った一面上に少なくとも各1つ配置された第1及び第2コイルと、前記第1及び第2コイルのそれぞれの一部に対向して配置された第1磁石と、を備え、前記第1コイルを励磁することにより前記第1軸方向の推力を発生し、前記第2コイルを励磁することにより前記第2軸方向の推力を発生する、第1のモータである。
これによれば、第1及び第2軸方向にそれぞれ推力を発生する第1及び第2コイルとで第1磁石を共用するため、少ない数の磁石を用いて簡素な構成で2次元方向に推力を発生するモータを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトなモータを構成することが可能となる。
本発明は、第2の観点からすると、ベース部材と、物体を保持して前記ベース部材に対して移動する移動体と、前記ベース部材と前記移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記ベース部材と前記移動体の他方に設けられた前記第1磁石と、から構成される本発明の第1のモータと、を備える第1の移動体装置である。
これによれば、本発明の第1のモータを用いることで、ベース部材に対して移動する移動体を高精度で駆動することが可能となる。
本発明は、第3の観点からすると、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、定盤上を移動する第1移動体と、前記第1移動体上で、前記物体を保持して移動する第2移動体と、前記第1及び第2移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記第1及び第2移動体の他方に設けられた前記第1磁石と、から構成される本発明の第1のモータと、を備える第1の露光装置である。
これによれば、本発明の第1のモータを用いることで、定盤上を移動する第1移動体上で物体を保持して移動する第2移動体を高精度で微小駆動することが可能となる。
本発明は、第4の観点からすると、磁石ユニットと、該磁石ユニットに対して第1軸及び該第1軸と交差する第2軸を含む二次元面に沿って移動可能なコイルユニットとを備えたモータであって、前記磁石ユニットは、前記二次元面と交差する第3軸に沿った方向の向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第1磁石と、前記二次元面と交差し且つ前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第2磁石と、前記二次元面と交差し且つ前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第3磁石と、を有し、前記二次元面に沿った面内で前記第1軸に沿って前記第1磁石と前記第2磁石とが配置され、前記第2軸に沿って前記第1の磁石と前記第3の磁石とが配置され、前記コイルユニットは、前記第1磁石及び前記第2磁石のそれぞれに対向して配置された少なくとも1つの第1コイルと、前記第1磁石及び前記第3磁石のそれぞれに対向して配置された少なくとも1つの第2コイルと、を有する第2のモータである。
これによれば、第1コイルを励磁することにより第1軸方向の推力を発生し、第2コイルを励磁することにより第2軸方向の推力を発生するモータが構成される。このモータにおいて、第1及び第2コイルとで第1磁石を共用するため、少ない数の第2及び第3磁石を用いて、第1磁石を含めた第2及び第3磁石の簡素な配置によりモータを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトなモータを構成することが可能となる。
本発明は、第5の観点からすると、ベース部材と、物体を保持して前記ベース部材に対して移動する移動体と、前記ベース部材と前記移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記ベース部材と前記移動体の他方に設けられた前記第1磁石、前記第2磁石、及び前記第3磁石と、から構成される本発明の第2のモータと、を備える第2の移動体装置である。
これによれば、本発明の第2のモータを用いることで、ベース部材に対して移動する移動体を高精度で駆動することが可能となる。
本発明は、第6の観点からすると、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、ベース部材と、前記ベース部材上を移動する第1移動体と、前記第1移動体上で、前記物体を保持して移動する第2移動体と、前記第1及び第2移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記第1及び第2移動体の他方に設けられた前記第1磁石、前記第2磁石、及び前記第3磁石と、から構成される本発明の第2のモータと、を備える第2の露光装置である。
これによれば、本発明の第2のモータを用いることで、定盤上を移動する第1移動体上で物体を保持して移動する第2移動体を高精度で微小駆動することが可能となる。
以下、本発明に係る2次元モータMb及びこれを導入した露光装置100の一実施形態を、図1〜図8に基づいて説明する。
図1(A)及び図1(B)には、それぞれ、2次元モータMbを構成する磁石ユニットMU及びコイルユニットCUの構成が概略的に示されている。図2(A)及び図2(B)には、磁石ユニットMUに含まれる磁石51〜55及びコイルユニットCUに含まれるコイル56〜59の配置が示されている。図2(B)から明らかなように、2次元モータMbにおいて、磁石ユニットMU及びコイルユニットCUは互いにZ軸方向に対向して配置されている。なお、図2(A)内のシンボルは磁石51〜55が発生する磁場の向き、図2(B)内の白抜き矢印は磁石51〜55の磁極の向き(S極からN極の向き)を示す。
磁石ユニットMUは、5つの磁石51〜55を含む。磁石(共通磁石とも呼ぶ)51は、平面視正方形状の永久磁石である。磁石51は、+Z方向の向きの磁界を発生する。具体的には、そのS極の磁極面を−Z方向に、すなわちコイルユニットCUに向けて(図2(B)参照)、磁石ユニットMU内の中央に配置されている。磁石52〜55は、平面視矩形状の永久磁石であり、その長辺の長さは磁石51の一辺のそれに等しく、その短辺の長さは長辺のそれの約3分の1である。磁石52,53は、磁石51が発生する磁界の向きと異なる向きの磁界、すなわち−Z方向の向きの磁界を発生する。具体的には、そのN極の磁極面を−Z方向に、すなわちコイルユニットCUに向けて(図2(B)参照)、磁石51を挟んでY軸方向(それぞれ磁石51の+Y側及び−Y側)に配置されている。これにより、磁石53,51,52が、コイルユニットCUに対して交互に異なる向きの磁界を発生するよう、交互に異なる磁極をコイルユニットCUに向けてY軸方向に配列されている。同様に、磁石54,55は、磁石51が発生する磁界の向きと異なる向きの磁界、すなわち−Z方向の向きの磁界を発生する。具体的には、そのN極の磁極面を−Z方向に、すなわちコイルユニットCUに向けて(図2(B)参照)、磁石51を挟んでX軸方向(それぞれ磁石51の+X側及び−X側)に配置されている。これにより、磁石55,51,54が、コイルユニットCUに対して交互に異なる向きの磁界を発生するよう、交互に異なる磁極をコイルユニットCUに向けてX軸方向に配列される。
磁石ユニットMUは、上述の通り、Y軸方向に並ぶ磁石51〜53の配列とX軸方向に並ぶ磁石51,54,55の配列とを含む。これらY軸方向の配列とX軸方向の配列とは、磁石51を共通に含み、これを中心に交差して組まれている。また、磁石52〜55は、それらの長辺をそれぞれ磁石51の+Y辺、−Y辺、+X辺、及び−X辺に間隙なく近接して、磁石51の周囲に配置されている。このように少ない数の磁石を用いて簡素な配列(2次元配列)を組むことで、大きな磁極面が2軸方向にそれぞれ配設された磁石ユニットMUが構成されている。
異なる磁極が近接するとそれらの間で磁束がループを形成するため、磁束のもれが大きくなる。従って、磁束のもれを小さくするために、磁石ユニットMUとコイルユニットCUとの離間距離に対して磁石51〜55の配列間隔(離間距離)を大きくとるのが望ましい。しかし、通常、これは磁石ユニットの大型化をもたらす。それに対して、上述の構成の磁石ユニットMUでは、少ない数の磁石を用いて簡素な配列(2次元配列)を組むことにより、大きな磁極面を有する磁石51〜55を用いて、これらの磁極面を2軸方向にそれぞれ配設して磁石ユニットを構成することを可能とする。それにより、磁石51〜55の配列間隔(離間距離)が小さいにもかかわらず磁束の漏れの小さい、すなわち磁束密度(磁場強度)の大きいコンパクトな磁石ユニットMUが構成される。
コイルユニットCUは、4つのコイル56〜59を含む。コイル(Yコイルとも呼ぶ)56,57は、平面視直角二等辺三角形状に巻回されたコイルであり、2つの等辺を構成するコイル辺562,563,572,573(図3(A)参照)と、底辺を構成するコイル辺561,571(図3(A)参照)と、2つの底角を構成するコイル端560,570(図3(A)参照)と、を有する。ここで、コイル端560,570は、コイル56,57の周長(或いはコイル辺561,562,563,571,572,573の長さ)に対して極短い。Yコイル56,57は、それらの頂角、すなわちコイル辺562,563間に形成される角部とコイル辺572,573間に形成される角部とを互いに対向し、コイル辺561,571をX軸に平行に向けて、それぞれコイルユニットCU内の+Y側及び−Y側に配置される。
同様に、コイル(Xコイルとも呼ぶ)58,59は、平面視直角二等辺三角形状に巻回されたコイルであり、2つの等辺を構成するコイル辺582,583及び592,593(図3(B)参照)と、底辺を構成するコイル辺581,591(図3(B)参照)と、2つの底角を構成するコイル端580,590(図3(B)参照)と、を有する。ここで、コイル端580,590は、コイル58,59の周長(或いはコイル辺581,582,583,591,592,593の長さ)に対して極短い。Xコイル58,59は、それらの頂角、すなわちコイル辺582,583間に構成される角部とコイル辺592,593間に構成される角部とを互いに対向し、コイル辺581,591をY軸に平行に向けて、それぞれコイルユニットCU内の+X側及び−X側に配置される。
上述の構成のコイルユニットCUにおいて、Yコイル56,57のコイル辺562,563,572,573(図3(A)参照)は、Yコイル56,57の配列方向(これらが推力を発生する方向であるY軸方向)及びこれに直交するX軸方向に45度の角度で交差する。また、Xコイル58,59のコイル辺582,583,592,593(図3(B)参照)は、Xコイル58,59の配列方向(これらが推力を発生する方向であるX軸方向)及びこれに直交するY軸方向に45度で交差する。Yコイル56は、そのコイル辺562,563をそれぞれXコイル58のコイル辺583及びXコイル59のコイル辺592に近接し、Yコイル57は、そのコイル辺572,573をそれぞれXコイル59のコイル辺593及びXコイル58のコイル辺582に近接する。これにより、4つのコイル56〜59は、全体として正方形状のコンパクトなコイルユニットを形成し、対向する磁石ユニットMUが発生する強い磁場中に稠密に配置される。
上述の磁石51〜55とコイル56〜59の配置により、コイル56〜59は、それらのコイル辺562,563,572,573,582,583,592,593を磁石51が発生する+Z方向の向きの磁界中に置く。また、それらのコイル辺561,571,581,591をそれぞれ磁石52,53,54,55が発生する−Z方向の向きの磁界中に置く。ただし、コイル56〜59のコイル端560,570,580,590は、零磁界中に置かれる。
ここで、例えば、2つのコイル端560を磁石52が発生する磁界中に置いても、それらに発生する推力は互いに等しく逆向きであるため相殺する。その他の各2つのコイル端570,580,590についても同様である。従って、コイル端560,570,580,590は、2次元モータMbにおいて推力の発生には寄与しない。これに対して、本実施形態の2次元モータMbでは、先述の通り、三角形状に巻回されたコイル56〜59を採用したため、それらのコイル端560,570,580,590はコイル56〜59の周長に対して極めて短い。そのため、例えばコイル56、コイル57とX軸方向において等しい周長を有する矩形コイルに対して、推力生成に寄与しないコイル端(コイル辺も含む)は極短くてすみ、推力効率、すなわち、コイルの周長に対するコイル全体として発生する推力が大きくなる。
また、4つのコイル56〜59は、それらの巻回中央部を磁石51と磁石52〜55との近接部に対向する。先述の通り、異なる磁極の近接部では、それらの間で磁束がループを形成するため磁束のもれが大きく、磁束密度(磁場強度)は小さくなる。そこで、磁石51と磁石52〜55との近接部に巻回中央部を対向し、磁極面の中央にコイル辺を対向してコイル56〜59を配置することで、磁石51〜55が発する大きな磁束密度(磁場強度)の磁場中に効率良くコイル辺が配置されている。
なお、図4(A)及び図4(B)に示されるように、2次元のハルバッハ配列の磁石ユニットMU’を採用することとしてもよい。この2次元のハルバッハ配列では、4つのコイル56〜59の巻回中央部が対向する磁石51の4辺のそれぞれの中央に等脚台形状の切り欠きを形成し、それぞれの切り欠き内に補助磁石510を磁石51から磁石51〜55の向き(白抜き矢印の方向)の磁界を発生するよう磁極を向けて配置する。この構成の磁石ユニットMU’により磁束の漏れが小さくなり、磁石51〜55が発する大きな磁束密度(磁場強度)の磁場中に効率良くコイル56〜59のコイル辺が配置されることとなる。
コイル56〜59はそれぞれアンプ(不図示)に接続され、2次元モータMbを制御する制御系等の指示により励磁される、すなわち、アンプを介してコイル56〜59に励磁電流が供給される。なお、コイル56〜59にそれぞれ独立のアンプを設けることに代えて、Yコイル56,57に共通のアンプを1つ、Xコイル58,59に共通のアンプを1つ設けることとしてもよい。
上述の構成の2次元モータMbにおいて、磁石ユニットMU内のY軸方向に配列された磁石51〜53とこれに対向するコイルユニットCU内のYコイル56,57とからY軸方向に推力を発生するボイスコイルモータ(Yボイスコイルモータとも呼ぶ)Mbyが構成されるとともに、磁石ユニットMU内のX軸方向に配列された磁石51,54,55とこれに対向するコイルユニットCU内のXコイル58,59とからX軸方向に推力を発生するXボイスコイルモータMbxが構成される。ボイスコイルモータMbx,Mbyは、磁石51を共通に含んで構成されている。なお、磁石51〜55が発生する磁場の強度(磁束密度)は互いに等しく、それらのコイル56〜59のコイル辺上での分布は一様であるとする。ただし、磁場の強度はここで説明した例に限定されるものではなく、磁石51〜55が発生する磁場の強度(磁束密度)及びそれらのコイル56〜59のコイル辺上での磁場の強度に分布を持たせるようにしてもよい。
以下、2次元モータMbにおける推力発生原理について説明する。
図3(A)には、2次元モータMb、特にYボイスコイルモータMbyを構成する磁石ユニットMU内の磁石51〜53とコイルユニットCU内のYコイル56,57とが示されている。磁石ユニットMU(コイルユニットCU)に対してコイルユニットCU(磁石ユニットMU)に+Y方向(−Y方向)の推力を発生する場合、黒塗り矢印を用いて示されるように、Yコイル56に時計回り、Yコイル57に反時計回りの励磁電流が供給される。なお、Yコイル56,57のそれぞれに供給される励磁電流の量は互いに等しいものとするが、それに限定されるものではない。
Yコイル56のコイル辺561,562,563には、それぞれ、白抜き矢印を用いて示されるローレンツ力(コイル辺の単位長さあたりの力)F61,F62,F63(|F61|=|F62|=|F63|=|F|)が作用する。ここで、コイル辺561の長さ(磁石52のX軸方向の幅に等しい)をLとすると、コイル辺561全体として+Y方向の強度|FL|の力が作用する。また、Yコイル56の形状より、コイル辺562,563のX軸方向の幅(磁石51のX軸方向の幅に等しい)はコイル辺561の長さ(及び磁石52のX軸方向の幅)Lに等しいことから、コイル辺562,563全体として+Y方向の強度|FL|の力が作用する。なお、力F62,F63はX軸方向の成分を含むが、それらの成分は互いに強度が等しく向きが相反するため互いに相殺し合う。従って、Yコイル56全体として+Y方向の強度|2FL|の力が発生する。
一方、Yコイル57のコイル辺571,572,573には、それぞれ、白抜き矢印を用いて示されるローレンツ力(コイル辺の単位長さあたりの力)F71,F72,F73(|F71|=|F72|=|F73|=|F|)が作用する。ここで、コイル辺571の長さ(磁石53のX軸方向の幅に等しい)Lより、コイル辺571全体として+Y方向の強度|FL|の力が作用する。また、Yコイル57の形状より、コイル辺572,573全体として+Y方向の強度|FL|の力が作用する。従って、Yコイル57全体として+Y方向の強度|2FL|の力が発生する。
YボイスコイルモータMbyは、図3(A)に示される向きの励磁電流をYコイル56,57に供給することで、それらに発生する力の合力より+Y方向の強度|4FL|の推力を発生する。また、逆向きの励磁電流をYコイル56,57に供給することで、−Y方向の強度|4FL|の推力を発生する。
図3(B)には、2次元モータMb、特にXボイスコイルモータMbxを構成する磁石ユニットMU内の磁石51,54,55とコイルユニットCU内のXコイル58,59とが示されている。磁石ユニットMU(コイルユニットCU)に対してコイルユニットCU(磁石ユニットMU)に+X方向(−X方向)の推力を発生する場合、黒塗り矢印を用いて示されるように、Xコイル58に時計回り、Xコイル59に反時計回りの励磁電流が供給される。なお、Xコイル58,59のそれぞれに供給される励磁電流の量は互いに等しいものとするが、それに限定されるものではない。
Xコイル58のコイル辺581,582,583には、それぞれ、白抜き矢印を用いて示されるローレンツ力(コイル辺の単位長さあたりの力)F81,F82,F83(|F81|=|F82|=|F83|=|F|)が作用する。前述のYコイル56と同様にコイル辺581の長さ(磁石54のY軸方向の幅に等しい)Lより、コイル辺581全体として+X方向の強度|FL|の力が作用する。また、Xコイル58の形状より、コイル辺582,583のY軸方向の幅(磁石51のY軸方向の幅に等しい)はコイル辺581の長さ(磁石54のY軸方向の幅)Lに等しいことから、コイル辺582,583全体として+X方向の強度|FL|の力が作用する。なお、力F82,F83はY軸方向の成分を含むが、それらの成分は互いに強度が等しく向きが相反するため互いに相殺し合う。従って、Xコイル58全体として+X方向の強度|2FL|の力が発生する。
一方、Xコイル59のコイル辺591,592,593には、それぞれ、白抜き矢印を用いて示されるローレンツ力(コイル辺の単位長さあたりの力)F91,F92,F93(|F91|=|F92|=|F93|=|F|)が作用する。Xコイル58と同様、コイル辺591の長さ(磁石55のY軸方向の幅に等しい)Lより、コイル辺591全体として+X方向の強度|FL|の力が作用する。また、Xコイル59の形状より、コイル辺592,593全体として+X方向の強度|FL|の力が作用する。従って、Xコイル59全体として+X方向の強度|2FL|の力が発生する。
XボイスコイルモータMbxは、図3(B)に示される向きの励磁電流をXコイル58,59に供給することで、それらに発生する力の合力より+X方向の強度|4FL|の推力を発生する。また、逆向きの励磁電流をXコイル58,59に供給することで、−X方向の強度|4FL|の推力を発生する。
後述するように2次元モータMbをステップ・アンド・スキャン方式の露光装置100における粗微動型ウエハステージWSTに導入する場合、ウエハステージWSTを非走査方向にステップ駆動する際に大きな推力を要する。そこで、Y軸方向の推力より大きなX軸方向の推力を発生するよう、例えば図5(A)に示されるように、Xコイル58,59(これらとともにYコイル56,57)及びこれらに対向する磁石51,54,55のY軸方向の幅をYコイル56,57及びこれらに対向する磁石51〜53のX軸方向の幅より大きくすることもできる。これに伴い、Xコイル58,59の頂角は90度より大きく、Yコイル56,57の頂角は鋭角になる(90度より小さくなる)。Xコイル58,59のコイル辺581,591の長さ(コイル辺582,583及びコイル辺592,593のY軸方向の幅)をL’(>L)とすると、XボイスコイルモータMbxはX軸方向の強度|4FL’|(>|4FL|)の推力を発生する。このように、Yコイル56,57の頂角およびXコイル58,59の頂角(コイル辺562、563、572、573、582、583、592、593のX軸およびY軸に対する交差角)は、2次元モータMbとして発生させるX軸及びY軸方向の推力のバランスに応じて設定することができる。
また、図5(B)に示されるように、Yコイル56,57の形状を変えず、Xコイル58,59を等脚台形状に巻回されたXコイル58’,59’に置き換えることで、Xコイル58’,59’及びこれらに対向する磁石51,54,55のY軸方向の幅をYコイル56,57及びこれらに対向する磁石51〜53のX軸方向の幅より大きくすることもできる。ここで、Xコイル58’,59’はそれらの上辺を互いに近接し、それらの脚辺をYコイル56,57のコイル辺562,563,572,573(図3(A)参照)に近接し、それらの底辺をY軸に平行に向けて、それぞれコイルユニットCU内の+X側及び−X側に配置される。これにより、4つのコイル56,57,58’,59’は、全体としてY軸を長手とする矩形状のコンパクトなコイルユニットを形成し、対向する磁石ユニットMUが発生する強い磁場中に稠密に配置される。
なお、磁石54,55に対向するXコイル58’,59’の底辺の長さ(磁石51に対向する上辺及び脚辺のY軸方向の幅)をL’(>L)とすると、XボイスコイルモータMbxはX軸方向の強度|4FL’|(>|4FL|)の推力を発生する。
上述の2次元モータMbを備える露光装置100について説明する。
図6には、露光装置100の構成が概略的に示されている。露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、露光装置100には投影光学系PLが設けられており、以下においては、投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向とする。
露光装置100は、照明系IOP、レチクルステージRST、投影ユニットPU、ウエハステージWSTを有するステージ装置50、及びこれらの制御系等を備えている。図6において、レチクルステージRST上にはレチクルRが、ウエハステージWST上にはウエハWが、載置されている。
照明系IOPは、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータを有する照度均一化光学系、及びレチクルブラインド(いずれも不図示)を有する照明光学系とを含む。照明系IOPは、レチクルブラインド(マスキングシステム)で規定されたレチクルR上のスリット状の照明領域IARを照明光(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ILとして、例えばArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられる。
レチクルステージRST上には、そのパターン面(図6における下面)に回路パターンなどが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系11(図6では不図示、図8参照)によって、XY平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(Y軸方向)に所定の走査速度で駆動可能となっている。
レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(θz方向の位置(以下では、適宜θz回転(若しくはθz回転量)、又はヨーイング(若しくはヨーイング量)とも表記する)の情報を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)14によって、移動鏡12(Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡(あるいは、レトロリフレクタ)とX軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられている)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計14の計測値は、主制御装置120(図6では不図示、図8参照)に送られる。なお、移動鏡12に代えて、レチクルステージRSTの端面に鏡面加工により形成された反射面を用いても良い。
投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの図6における下方に配置されている。投影ユニットPUは、鏡筒40と、鏡筒40内に保持された投影光学系PLと、を含む。投影光学系PLとしては、例えば、Z軸方向と平行な光軸AXに沿って配列される複数の光学素子(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4、1/5又は1/8など)を有する。このため、照明系IOPによってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、投影光学系の第2面(像面)側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、露光領域とも呼ぶ)IAに形成される。そして、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動によって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルRのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系IOP、及び投影光学系PLによってウエハW上にレチクルRのパターンが生成され、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジスト層)の露光によってウエハW上にそのパターンが形成される。
ステージ装置50は、ステージベース22、ステージベース22上に配置されたウエハステージWST、ウエハステージWSTを駆動するステージ駆動系24(図8参照)、及びウエハステージWSTの位置を計測する干渉計システム18(図8参照)等を備えている。
ステージベース22は、平板状部材から成り、床面(不図示)上に防振機構(不図示)を介してほぼ水平に(XY平面に平行に)支持されている。ステージベース22の上面(+Z側の面)は平坦度が高く、ウエハステージWSTの移動のためのガイド面として機能する。ウエハステージWSTは、それぞれの底面に固定された非接触軸受(不図示)、例えばエアベアリングなどにより、数μm程度の隙間(ギャップ)を介して、ステージベース22上に支持されている。ステージベース22の内部には、XY平面内で二次元配列された複数のコイルを含むコイルユニット(不図示)が収容されている。
ウエハステージWSTは、図7(A)〜図7(C)に示されるように、ステージ本体81と、該ステージ本体81の上に配置されたウエハテーブルWTBとを有している。ステージ本体81は、粗動ステージ82と、該粗動ステージ82上に支持される微動ステージ83とを有する。微動ステージ83上に、ウエハテーブルWTBが支持されている。
粗動ステージ82は、その底部に設けられた平面視(+Z方向から見て)矩形状のスライダ部82aと、スライダ部82aのX軸方向の両端部に固定された支持部82bと、支持部82bのそれぞれに固定された固定子部82cと、を備えている。
スライダ部82aは、XY二次元方向を行方向及び列方向としてマトリックス状に配置された複数の磁石から成る磁石ユニット(不図示)を有している。固定子部82cは、板状部材から成り、その内部に先述のコイルユニットCUが収容されている。
微動ステージ83は、平面視で八角形板状の部材から成る本体部83a(図7(A)参照)と、本体部83aのX軸方向の一端と他端のそれぞれに固定された可動子部83bと、を備えている。可動子部83bは、一定の離間距離を隔てて互いにZ軸方向に対向する2つの板状部分を含む。2つの板状部分のうちの+Z側の部分に、先述の磁石ユニットMUが、固定子部82c内のコイルユニットCUに対向して収容されている。これらの板状部分の間に、前述の固定子部82cが非接触で挿入される。
ステージベース22内に含まれるコイルユニット(不図示)とスライダ部82a内に含まれる磁石ユニット(不図示)とから、例えば米国特許第6,437,463号明細書及び米国特許第4,654,571号明細書などに開示されるローレンツ電磁力駆動による平面モータMa(図8参照)が構成される。コイルユニットを構成する各コイルに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置120によって制御される。平面モータMaによって、粗動ステージ82(ウエハステージWST)は、ステージベース22に対して6自由度方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θx方向、θy方向、及びθz方向)に駆動される。
固定子部82c内に含まれるコイルユニットCU及び可動子部83bに含まれる磁石ユニットMUから、2次元モータMb(ボイスコイルモータMbx,Mby)が構成される。なお、可動子部83bの2つの板状部分のそれぞれに磁石ユニットMUを、固定子部82c内のコイルユニットCUの上部及び下部にそれぞれ対向して収容し、これらコイルユニットCU及び2つの磁石ユニットMUから、2次元モータを構成してもよい。或いは、可動子部83bの2つの板状部分のそれぞれに磁石ユニットMUを収容し、固定子部82c内の上部及び下部にそれぞれコイルユニットCUを収容し、可動子部83bの+Z側の板状部分に設けられた磁石ユニットMU及び固定子部82c内の上部に設けられたコイルユニットCUと、可動子部83bの−Z側の板状部分に設けられた磁石ユニットMU及び固定子部82c内の下部に設けられたコイルユニットCUと、から2つの2次元モータを構成してもよい。
2次元モータMb(ボイスコイルモータMbx,Mby)は、主制御装置120により、コイルユニットCUを構成するコイル56〜59を励磁する(励磁電流を供給する)ことによって制御される。これにより、微動ステージ83が粗動ステージ82上でY軸方向及びX軸方向に微小駆動される。
微動ステージ83は、Z・チルト駆動機構28によって、その本体部83aが粗動ステージ82に対して非接触で支持されている。Z・チルト駆動機構28は粗動ステージ82上の中央に三角配置されている。Z・チルト駆動機構28は、微動ステージ83をそれぞれ支持するとともに、各支持点で独立してZ軸方向に駆動するボイスコイルモータ等から構成されている。これにより、微動ステージ83(本体部83a)は、粗動ステージ82に対してZ軸方向、θx方向、及びθy方向の3自由度方向に微小駆動される。
ウエハステージ駆動系24は、前述の平面モータMa、2次元モータMb(ボイスコイルモータMbx、Mby)、及びZ・チルト駆動機構28を含み、微動ステージ83上に支持されているウエハテーブルWTB(ウエハW)を、ステージベース22に対して6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)へ駆動することができる。
なお、平面モータMaとボイスコイルモータMbとしてムービングマグネット式のモータを採用したが、ムービングコイル式のモータを採用することもできる。すなわち、ステージベース22内に磁石ユニットを設け、スライダ部82a内にコイルユニットを設け、これらから平面モータMaを構成してもよい。また、固定子部82c内に磁石ユニットMUを設け、可動子部83b内にコイルユニットCUを設け、これらから2次元モータMb(ボイスコイルモータMbx,Mby)を構成してもよい。
ウエハテーブルWTBの上面の中央には、ウエハWを真空吸着等によって保持するウエハホルダ(不図示)が設けられている。ウエハテーブルWTBの上面の+Y側の端部近傍には、基準板30が設けられている。基準板30には、アライメント検出系ASのベースライン計測等に用いられる基準マーク、及び後述するレチクルアライメント検出系で検出される一対の基準マークなどが形成されている。
ウエハステージWSTのXY平面内の位置情報(回転情報(ヨーイング量(θz方向の回転量θz)、ピッチング量(θx方向の回転量θx)、ローリング量(θy方向の回転量θy))を含む)は、レーザ干渉計システム(以下、「干渉計システム」と呼ぶ)18によって、移動鏡17(ウエハテーブルWTBの−Y端面及び−X端面に形成された反射面)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時計測される。
干渉計システム18の計測結果は、主制御装置120に供給される(図8参照)。主制御装置120は、干渉計システム18の計測結果に従って、ステージ駆動系24を介してウエハステージWSTのXY平面内の位置(θz方向の回転を含む)を制御する。
また、ウエハWの表面のZ軸方向の位置及び傾斜量は、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示される斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るフォーカスセンサAF(図6では不図示。図8参照)によって計測される。フォーカスセンサAFの計測結果も主制御装置120に供給される(図8参照)。
投影ユニットPUの鏡筒40の側面には、ウエハWに形成されたアライメントマーク及び基準マークを検出するアライメント検出系ASが設けられている。アライメント検出系ASとして、一例としてハロゲンランプ等のブロードバンド(広帯域)光でマークを照明し、このマーク画像を画像処理することによってマーク位置を計測する画像処理方式の結像式アライメントセンサの一種であるFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。
露光装置100では、さらに、レチクルステージRSTの上方に、例えば米国特許第5,646,413号明細書等に開示される、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系13(図6では不図示。図8参照)が設けられている。レチクルアライメント検出系13の検出信号は、主制御装置120に供給される(図8参照)。
図8には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括制御するマイクロコンピュータ(あるいはワークステーション)などを含む主制御装置120を中心として構成されている。
露光工程における本実施形態の露光装置100の動作を、簡単に説明する。
露光に先立って、露光装置100に併設されたC/D(不図示)により感応層(レジスト層)が設けられたウエハWが、ウエハステージWSTのウエハホルダ(不図示)上に載置される。主制御装置120は、アライメント検出系ASを用いて、ウエハWの表面に付与された(ウエハW上のサンプルショット領域に付設された)アライメントマークを検出し、アライメント計測(EGA)を実行する。それにより、XY平面内におけるウエハW上のショット領域の位置(さらに走査方向に関する倍率、光軸AX周りの回転、直交度)が定められる。なお、アライメント計測(EGA)の詳細は、例えば、特開平6−349705号公報に記載されている。
主制御装置120は、アライメント計測(EGA)の結果に従って、レチクルRのパターンの投影位置(投影光学系PLの投影中心)とウエハW上の各ショット領域の相対位置関係を算出する。その結果に従って、主制御装置120は、走査露光により、ウエハW上の全ショット領域内に、順次、レチクルRのパターンを露光する。
ウエハW上の各ショット領域に対する走査露光では、主制御装置120は、レチクル干渉計14と干渉計システム18の計測結果を監視して、レチクルステージRSTとウエハステージWSTをそれぞれの走査開始位置(加速開始位置)に移動させる。そして、主制御装置120は、両ステージRST,WSTをY軸方向に、ただし互いに逆向きに、相対駆動する。ここで、両ステージRST,WSTがそれぞれの目標速度に達すると、照明光ILによってレチクルRのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。
主制御装置120は、走査露光中、Y軸方向についてのレチクルステージRSTの速度VrとウエハステージWSTの速度Vwとを投影光学系PLの投影倍率に対応する速度比に維持するように、レチクルステージRST及びウエハステージWSTを同期駆動する。
レチクルRがY軸方向に移動することにより、そのパターン領域の全域が照明光ILにより照明される。それと同時にウエハWがY軸方向に、ただしレチクルRと逆方向に、移動することにより、レチクルRのパターンがウエハW上に転写される。それにより、ウエハW上のショット領域の1つに対する走査露光が終了する。
ショット領域の1つに対する走査露光が終了すると、主制御装置120は、ウエハステージWSTを、次のショット領域に対する走査開始位置(加速開始位置)へ移動(ステップ移動)させる。そして、主制御装置120は、先と同様に、次のショット領域に対する走査露光を行う。その他のショット領域に対する走査露光も、同様に行われる。このように、ショット領域間のステップ移動と各ショット領域に対する走査露光とを繰り返して、ウエハW上の全てのショット領域にレチクルRのパターンを転写する。
以上詳細に説明したように、本実施形態の2次元モータMbは、Y軸方向に配列された2つのYコイル56,57とX軸方向に配列されたXコイル58,59と、これらのコイルのそれぞれの一部に対向して配置された磁石51と、から構成され、Yコイル56,57を励磁することによりY軸方向の推力を発生し、Xコイル58,59を励磁することによりX軸方向の推力を発生する。Y軸及びX軸方向にそれぞれ推力を発生するYコイル56,57及びXコイル58,59とで磁石51を共用するため、少ない数の磁石51〜55を用いて簡素な構成で2次元モータMbを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトな2次元モータMbを構成することが可能となる。
また、本実施形態の2次元モータMbは、磁石ユニットMUと、該磁石ユニットMUに対してY軸及びX軸方向に移動可能なコイルユニットCUとを備えたモータであり、磁石ユニットMUは、Z軸方向の向き(+Z方向)の磁界を発生させる磁石51と、磁石51が発生する磁界の向きと異なる向き(−Z方向)の磁界を発生させる磁石52,54(53,55)と、を有し、Y軸に沿って磁石51と磁石52(53)とが配置され、X軸に沿って磁石51と磁石54(55)とが配置され、コイルユニットCUは、磁石51及び磁石52(53)に対向して配置されたYコイル56(57)と、磁石51及び磁石54(55)に対向して配置されたXコイル58(59)と、を有する。Yコイル56,57及びXコイル58,59とで磁石51を共用するため、少ない数の磁石52〜55を用いて、磁石51を含めた5つの磁石の簡素な配置により2次元モータMbを構成することが可能であり、これにより大きな推力を発生するコンパクトな2次元モータMbを構成することが可能となる。
また、本発明の2次元モータMbを用いることで、ステージベース22上を移動する粗動ステージ82上でウエハを保持して移動する微動ステージ83を高精度で微小駆動するウエハステージWSTを構成することが可能となる。
なお、本実施形態における2次元モータMbでは、それを構成するYコイル56,57及びXコイル58,59のそれぞれの一部が磁石51が発生する磁場中に稠密に配置されるよう、その磁場中に互いに隣接して配置されるコイル辺562,563,572,573,582,583,592,593を有する三角コイルを採用した。このように稠密な配置が可能であれば、すなわちコイル辺562,563,572,573,582,583,592,593を有する形状のコイルであれば、三角コイルに限らず、多角形コイル等を採用しても良い。例えばYコイル56,57及びXコイル58,59におけるコイル辺560,570,580,590は円弧状の形状を有し、4つのコイル56〜59全体として円形状のコイルユニットを形成するものを採用してもよい。ただし、コイル辺560,570,580,590は対応する磁石52〜55の磁極に対向して(磁石52〜55が発生する磁場中に)配置される。また、コイル56〜59として、それぞれ菱形状を有し、2辺を互いに隣接して稠密に配置することでコイル56〜59全体として菱形状のコイルユニットを形成するものを採用してもよい。
また、2つのYコイル56,57のうちの一方のみを用いて2次元モータMb(ボイスコイルモータMby)を構成してもよいし、2つのXコイル58,59のうちの一方のみを用いて2次元モータMb(ボイスコイルモータMbx)を構成してもよい。また、3つのコイルから2次元モータMbを構成してもよい。係る場合、3つのコイルは、磁石51が発生する磁場中にコイル辺を互いに隣接して三角配置される。それぞれのコイルが発生する推力の方向は、互いに(例えば120度で)交差する。
また、本実施形態の2次元モータMbを2組、一軸方向に離間して併設して2次元モータを構成することとしてもよい。また、本実施形態の2次元モータMbを3組(或いはそれ以上)、2次元配置して2次元モータを構成することとしてもよい。
また、本実施形態の2次元モータMbでは、磁石51に対して、X軸方向の一側及び他側に各1つの磁石54,55を配置したが、各2つ(またはそれ以上)の磁石を配置してもよい。図9(A)及び図9(B)に示される2次元モータMbの変形構成では、磁石51の+X側に2つの磁石541,542が、磁石51の−X側に2つの磁石551,552が、隣接する磁石と異なる向きの磁界を発生するよう異なる極性の磁極面を−Z方向に、すなわち、コイルユニットCUに向けて配置されている。同様に、磁石51に対して、Y軸方向の一側及び他側に各2つ(またはそれ以上)の磁石を、隣接する磁石と異なる向きの磁界を発生するよう異なる極性の磁極面を−Z方向に、すなわち、コイルユニットCUに向けて配置してもよい。これにより、磁束の漏れがさらに小さくなり、磁束密度(磁場強度)の大きいコンパクトな磁石ユニットMUが構成される。
また、本実施形態の2次元モータMbでは、磁石51及び52〜55をそれぞれの磁極面(S極又はN極)を−Z方向に向けて配置することでコイルユニットCU(Yコイル56,57及びXコイル58,59)に対して+Z方向の向きの磁界又は−Z方向の向きの磁界を発生する構成を採用したが、XY平面に交差する軸に沿った互いに異なる向きの磁界を発生するのであれば磁石51及び52〜55のそれぞれの磁極面の対向方向は任意でよい。
なお、本実施形態の露光装置100では、レチクル干渉計14を用いてレチクルステージRSTの位置を、また干渉計システム18を用いてウエハステージWSTの位置を、計測することとした。ここで、レチクル干渉計14に替えて、エンコーダ(複数のエンコーダから構成されるエンコーダシステム)を用いても良い。或いは、レチクル干渉計14とエンコーダを併用しても良い。同様に、干渉計システム18に替えてエンコーダ(複数のエンコーダから構成されるエンコーダシステム)を用いても良い。或いは、干渉計システム18とエンコーダを併用しても良い。
また、上述の実施形態では、本発明が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第99/49504号、欧州特許出願公開第1,420,298号明細書、国際公開第2004/055803号、米国特許第6,952,253号明細書などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、例えば対応米国特許出願公開第2008/0088843号明細書に開示される、液浸露光装置などにも、本発明を適用することができる。
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第6,590,634号明細書、米国特許第5,969,441号明細書、米国特許第6,208,407号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば米国特許第7,589,822号明細書などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材(例えば、基準マーク、及び/又はセンサなど)を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系PLは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許第7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を用いるEUV露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置(パターン形成装置)及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
18…干渉計システム、24…ステージ駆動系、50…ステージ装置、51〜55…磁石、510…補助磁石、56,57,58,59…コイル(Yコイル、Xコイル)、81…ステージ本体、82…粗動ステージ、83…微動ステージ、100…露光装置、120…主制御装置、AF…フォーカスセンサ、AS…アライメント検出系、IOP…照明系、PL…投影光学系、PU…投影ユニット、R…レチクル、RST…レチクルステージ、W…ウエハ、WST…ウエハステージ、WTB…ウエハテーブル。
Claims (23)
- 第1軸及び該第1軸に交差する第2軸を含む2次元方向に推力を発生するモータであって、
前記2次元方向に沿った一面上に少なくとも各1つ配置された第1及び第2コイルと、
前記第1及び第2コイルのそれぞれの一部に対向して配置された第1磁石と、
を備え、前記第1コイルを励磁することにより前記第1軸方向の推力を発生し、前記第2コイルを励磁することにより前記第2軸方向の推力を発生する、モータ。 - 前記第1コイルは、前記第1及び前記第2軸に交差する方向に沿って延び、且つ前記第1磁石と対向する第1の辺部を有する形状であり、
前記第2コイルは、前記第1の辺部に沿って配置され、且つ前記第1磁石と対向する第2の辺部を有する形状である、請求項1に記載のモータ。 - 前記第1コイルの前記第1の辺部と異なる部分に対向し、前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生する第2磁石をさらに備える、請求項2に記載のモータ。
- 前記第2コイルの前記第2の辺部と異なる部分に対向し、前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生する第3磁石をさらに備える、請求項3に記載のモータ。
- 前記第1コイルは、前記第1軸に沿って少なくとも2つ配置され、
前記第2コイルは、前記第2軸に沿って少なくとも2つ配置される、請求項1に記載のモータ。 - 前記第1コイルは前記第1軸に沿って2つ配置され、前記第2コイルは前記第2軸に沿って2つ配置され、
前記2つの第1コイルは、それぞれ前記第1及び第2軸に交差する方向に沿って延びて前記第1磁石と対向する第1の辺部を有する形状であり、
前記2つの第2コイルは、それぞれ前記第1の辺部に沿って配置されて前記第1磁石と対向する第2の辺部を有する形状である、請求項5に記載のモータ。 - 前記2つの第1コイルのそれぞれの前記辺部と異なる部分に対向し前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生する2つの第2磁石をさらに備える、請求項6に記載のモータ。
- 前記2つの第2磁石は、前記第1軸上に沿った方向に関して前記第1磁石を挟んで配列される、請求項7に記載のモータ。
- 前記2つの第2コイルのそれぞれの前記辺部と異なる部分に対向し、前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生する2つの第3磁石をさらに備える、請求項7又は8に記載のモータ。
- 前記2つの第3磁石は、前記第2軸上に沿った方向に関して前記第1磁石を挟んで配列される、請求項9に記載のモータ。
- 前記2つの第1コイル及び前記2つの第2コイルは、前記辺部を少なくとも2つ有する多角形コイルである、請求項6〜10のいずれか一項に記載のモータ。
- ベース部材と、
物体を保持して前記ベース部材に対して移動する移動体と、
前記ベース部材と前記移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記ベース部材と前記移動体の他方に設けられた前記第1磁石と、から構成される請求項1〜11のいずれか一項に記載のモータと、
を備える移動体装置。 - エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、
定盤上を移動する第1移動体と、
前記第1移動体上で、前記物体を保持して移動する第2移動体と、
前記第1及び第2移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記第1及び第2移動体の他方に設けられた前記第1磁石と、から構成される請求項1〜11のいずれか一項に記載のモータと、
を備える露光装置。 - 磁石ユニットと、該磁石ユニットに対して第1軸及び該第1軸と交差する第2軸を含む二次元面に沿って移動可能なコイルユニットとを備えたモータであって、
前記磁石ユニットは、前記二次元面と交差する第3軸に沿った方向の向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第1磁石と、前記二次元面と交差し且つ前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第2磁石と、前記二次元面と交差し且つ前記第1磁石が発生する磁界の向きとは異なる向きの磁界を発生させる少なくとも1つの第3磁石と、を有し、前記二次元面に沿った面内で前記第1軸に沿って前記第1磁石と前記第2磁石とが配置され、前記第2軸に沿って前記第1の磁石と前記第3の磁石とが配置され、
前記コイルユニットは、前記第1磁石及び前記第2磁石のそれぞれに対向して配置された少なくとも1つの第1コイルと、前記第1磁石及び前記第3磁石のそれぞれに対向して配置された少なくとも1つの第2コイルと、を有するモータ。 - 前記第1コイルは、前記第1軸及び前記第2軸に交差する方向に沿って延び、且つ前記第1磁石と対向する第1の辺部を有する形状であり、
前記第2コイルは、前記第1の辺部に沿って配置され、且つ前記第1磁石と対向する第2の辺部を有する形状である、
請求項14に記載のモータ。 - 前記第1コイルを励磁することで前記第1軸に沿った方向の推力を発生し、前記第2コイルを励磁することで前記第2軸に沿った方向の推力を発生する、請求項14又は15に記載のモータ。
- 前記第2磁石は、前記第1軸上に沿った方向に関して前記第1磁石を挟んで2つ配置され、
前記第1コイルは、前記第1磁石に対向するとともに前記2つの第2磁石に対向して各1つ配置される、請求項14に記載のモータ。 - 前記第3磁石は、前記第2軸上に沿った方向に関して前記第1磁石を挟んで2つ配置され、
前記第2コイルは、前記第1磁石に対向するとともに前記2つの第2磁石に対向して各1つ配置されている、請求項17に記載のモータ。 - 前記2つの第1コイルは、それぞれ前記第1及び第2軸に交差する方向に沿って延び、且つ前記第1磁石と対向する第1の辺部を有する形状であり、
前記2つの第2コイルは、それぞれ前記第1の辺部に沿って配置されて前記第1磁石と対向する第2の辺部を有する形状である、請求項18に記載のモータ。 - 前記2つの第1コイル及び前記2つの第2コイルは、前記辺部を少なくとも2つ有する多角形状に形成されている、請求項19に記載のモータ。
- 前記第1磁石と前記第2磁石の間に前記第1軸方向に沿った向きの磁界を発生させる第1補助磁石と、前記第1磁石と前記第3磁石の間に前記第2軸方向に沿った向きの磁界を発生させる第2補助磁石と、のうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項14〜20のいずれか一項に記載のモータ。
- ベース部材と、
物体を保持して前記ベース部材に対して移動する移動体と、
前記ベース部材と前記移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記ベース部材と前記移動体の他方に設けられた前記第1磁石、前記第2磁石、及び前記第3磁石と、から構成される請求項14〜21のいずれか一項に記載のモータと、
を備える移動体装置。 - エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、
ベース部材と、
前記ベース部材上を移動する第1移動体と、
前記第1移動体上で、前記物体を保持して移動する第2移動体と、
前記第1及び第2移動体の一方に設けられた前記第1及び第2コイルと、前記第1及び第2移動体の他方に設けられた前記第1磁石、前記第2磁石、及び前記第3磁石と、から構成される請求項14〜21のいずれか一項に記載のモータと、
を備える露光装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013081351A JP2014204634A (ja) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | モータ、移動体装置、及び露光装置 |
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JP2013081351A JP2014204634A (ja) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | モータ、移動体装置、及び露光装置 |
Publications (1)
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ID=52354608
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2014204634A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107482872A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-12-15 | 浙江大学 | 二维电磁激励器 |
JP2018536188A (ja) * | 2015-11-23 | 2018-12-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 位置決めデバイス、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 |
JP2019530398A (ja) * | 2016-08-29 | 2019-10-17 | ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | ローミング車両を制動又は推進するためのシステム及び方法 |
-
2013
- 2013-04-09 JP JP2013081351A patent/JP2014204634A/ja active Pending
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