JP3358108B2 - Exposure apparatus, scanning exposure apparatus, and scanning exposure method - Google Patents
Exposure apparatus, scanning exposure apparatus, and scanning exposure methodInfo
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Description
【０００１】技術分野 本発明は露光装置及び露光方法に係り、更に詳しくはマ
スクステージに保持されたマスクと基板ステージに保持
された感光基板とを、照明光を用いて、同期して走査す
ることによって、マスクに形成された半導体回路パター
ンや液晶回路パターンのようなパターンを投影光学系を
介して感光基板に転写する露光装置、特に走査露光装置
及び走査露光方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method, and more particularly, to synchronously scanning a mask held on a mask stage and a photosensitive substrate held on a substrate stage using illumination light. The present invention relates to an exposure apparatus for transferring a pattern such as a semiconductor circuit pattern or a liquid crystal circuit pattern formed on a mask to a photosensitive substrate via a projection optical system, and more particularly to a scanning exposure apparatus and a scanning exposure method.
【０００２】背景技術 近年、半導体素子製造用の露光装置として解像線幅０．
５μｍ以下を実現するステップ・アンド・スキャン方式
（以下、適宜「Ｓ＆Ｓ方式」という）の走査型露光装置
が開発され、半導体製造ラインでの本格的な実用化に向
けて積極的な改良がなされている。そのようなＳ＆Ｓ方
式の露光装置は、例えば、特開昭５６ー１１１２１８
号公報、SPIE Vol.1088 Optical/Laser Microlithogr
aphy II(1989)の第４２４頁〜第４３３頁、特開平２
ー２２９４２３号公報、特開平４ー２７７６１２号公
報等に開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, as an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices, a resolution line width of 0.
A scanning exposure apparatus of a step-and-scan method (hereinafter, appropriately referred to as an “S & S method”) realizing 5 μm or less has been developed, and has been actively improved toward full-scale practical use in a semiconductor manufacturing line. I have. Such an S & S type exposure apparatus is disclosed, for example, in JP-A-56-11218.
Issue, SPIE Vol.1088 Optical / Laser Microlithogr
aphy II (1989), pp. 424-433;
-229423, JP-A-4-277612 and the like.
【０００３】このうち、上記の公報には、等倍のミラ
ープロジェクションをＳ＆Ｓ方式で使用するためにマス
クを走査露光時の走査方向に１次元移動させ、半導体ウ
エハは走査方向へスキャン移動させ、かつそれと直交し
た方向へステップ移動させる構成にすることが開示され
ている。また、上記の文献には、光学レンズと反射鏡
とを組合わせた円弧状スリット視野を有する１／４縮小
投影光学系を使って、走査露光時にマスク（又はレチク
ル）とウエハとの速度比を精密に４：１に制御したＳ＆
Ｓ方式の縮小投影走査型露光装置が開示されている。ま
た、上記の公報には、照明光としてエキシマレーザを
用い、通常の縮小投影レンズ系の円形像視野内に内接す
る正六角形を実効的な投影領域に制限してＳ＆Ｓ方式の
露光を行う装置が開示され、上記の公報には、通常の
縮小投影レンズ系の円形像視野内の直径に沿った直径ス
リット（長方形）状領域を実効的な投影領域に制限して
Ｓ＆Ｓ方式の露光を行う装置が開示されている。In the above publication, the mask is one-dimensionally moved in the scanning direction at the time of scanning exposure in order to use the same size mirror projection in the S & S method, and the semiconductor wafer is scanned and moved in the scanning direction. It is disclosed that a step movement is performed in a direction perpendicular to the direction. Further, in the above-mentioned document, a speed ratio between a mask (or a reticle) and a wafer at the time of scanning exposure is determined by using a 1/4 reduction projection optical system having an arc-shaped slit visual field in which an optical lens and a reflecting mirror are combined. S & S controlled precisely 4: 1
An S-type reduced projection scanning type exposure apparatus is disclosed. Further, the above-mentioned publication discloses an S & S type exposure apparatus that uses an excimer laser as illumination light, and restricts a regular hexagon inscribed in a circular image field of a normal reduction projection lens system to an effective projection area. In the above-mentioned publication, S & S type exposure is performed by limiting a diameter slit (rectangular) area along a diameter in a circular image field of a normal reduction projection lens system to an effective projection area. An apparatus is disclosed.
【０００４】この他、特開平６ー３００９７３号公報
には、より高い解像力を得るために複数の光学レンズと
ビームスプリッタ凹面鏡とで構成されて、露光用照明光
として波長が２００ｎｍ以下のＡｒＦエキシマレーザに
適用した縮小投影光学系が開示されている。それと同様
の投影光学系は、本願と同一出願人により出願された特
開平５−８８０８７号公報にも開示されている。In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-300973 discloses an ArF excimer laser having a plurality of optical lenses and a beam splitter concave mirror in order to obtain a higher resolution, and having a wavelength of 200 nm or less as exposure illumination light. Discloses a reduction projection optical system applied to the invention. A similar projection optical system is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-88087 filed by the same applicant as the present application.
【０００５】上述した各従来技術において、縮小投影光
学系を使った走査型露光装置では、一般にレチクルを保
持するレチクルステージとウエハを保持するウエハステ
ージとを投影光学系の縮小倍率の逆数に一致した速度比
で走査移動させる構成となっている。このため、レチク
ルステージ用の駆動源（例えばリニアモータ）とウエハ
ステージ用の駆動源（例えばリニアモータ）とを装置ボ
ディ（投影光学系を固定するコラム等）に個別に設け、
レチクルとウエハとが一定の速度比を保って相対移動さ
れるように、両方の駆動源を精密に同期制御する必要が
あった。すなわち、走査露光時にレチクルステージを投
影光学系に対して１次元移動させるリニアモータと、ウ
エハステージを投影光学系に対して１次元移動させるリ
ニアモータと、各ステージの投影光学系に対する移動位
置を個別に計測するレーザ干渉計の計測値に基づいて各
リニアモータを個別に精密制御するサーボ制御回路とが
必要となる。In each of the prior arts described above, in a scanning exposure apparatus using a reduction projection optical system, the reticle stage for holding the reticle and the wafer stage for holding the wafer generally correspond to the reciprocal of the reduction magnification of the projection optical system. The scanning movement is performed at the speed ratio. For this reason, a drive source (for example, a linear motor) for the reticle stage and a drive source (for example, the linear motor) for the wafer stage are separately provided in the apparatus body (a column or the like for fixing the projection optical system),
It is necessary to precisely control both driving sources so that the reticle and the wafer are relatively moved while maintaining a constant speed ratio. That is, a linear motor that moves the reticle stage one-dimensionally with respect to the projection optical system during scanning exposure, a linear motor that moves the wafer stage one-dimensionally with respect to the projection optical system, and the movement position of each stage with respect to the projection optical system. And a servo control circuit for individually and precisely controlling each linear motor based on the measured value of the laser interferometer.
【０００６】また、かかる縮小投影光学系を用いる走査
型露光装置の場合、レチクルステージ（マスクステー
ジ）とウエハステージ（基板ステージ）とが各々異なる
動特性を持つために、特性の良い方のステージが特性の
劣る方のステージを追いかけてスキャンする方法が一般
的に採用されている。しかしながら、特性の劣るステー
ジは装置の骨組みとなるボディの揺れなどの影響も受け
て整定が遅く、同期性能を向上させるためには、特性の
良い方のステージとして極めて動特性の良いステージが
必要であるばかりでなく、いわゆるアクティブ除振装置
（防振装置）等のボディの揺れを減少させるための特別
な装置が必要不可欠であり、その分装置構成が複雑化す
ると共にコストの上昇を招くという不都合があった。In the case of a scanning exposure apparatus using such a reduced projection optical system, the reticle stage (mask stage) and the wafer stage (substrate stage) have different dynamic characteristics. A method of scanning by following a stage having lower characteristics is generally adopted. However, stages with inferior characteristics have slow settling due to the effects of the body sway which forms the framework of the device, and in order to improve synchronization performance, a stage with very good dynamic characteristics is required as a stage with better characteristics. In addition, a special device such as a so-called active anti-vibration device (anti-vibration device) for reducing the shaking of the body is indispensable, which complicates the device configuration and increases the cost. was there.
【０００７】更には、上記、の公報に記載の装置の
ように、レチクルからウエハに到る光軸が直線的になっ
ている縮小投影系を使った走査露光装置では、一般的に
レチクルステージとウエハステージとが共に水平方向に
移動するように配置され、かつ垂直方向には８０〜１５
０ｃｍ程度離れるように構成されることから、レチクル
ステージは露光装置ボディの上方に配置されることにな
り、レチクルステージの走査露光時のスキャン移動によ
って装置全体が傾いたり、装置ボディを構成する各構造
物（コラム、定盤等）に過大な応力を加えたりすると言
った不都合もあった。Further, in a scanning exposure apparatus using a reduction projection system in which an optical axis from a reticle to a wafer is linear, such as an apparatus described in the above-mentioned publication, a reticle stage is generally used. The wafer stage and the wafer stage are arranged so as to move in the horizontal direction, and 80 to 15 in the vertical direction.
Since the reticle stage is configured to be separated by about 0 cm, the reticle stage is disposed above the exposure apparatus body, and the entire apparatus is tilted by scanning movement of the reticle stage at the time of scanning exposure, and each structure constituting the apparatus body. There were also inconveniences such as applying excessive stress to objects (columns, surface plates, etc.).
【０００８】また、レチクルステージ用のリニアモータ
とウエハステージ用のリニアモータとの同期制御に乱調
が発生したり、干渉計に計測誤差（カウントミス）が発
生した場合、ウエハ上のショット領域に転写されたパタ
ーン像が走査方向に関する転写倍率が不均一なものとな
るといった不都合をも有していた。In addition, if there is a turbulence in the synchronous control between the linear motor for the reticle stage and the linear motor for the wafer stage or a measurement error (count error) in the interferometer, the transfer to the shot area on the wafer occurs. The transferred pattern image also has a disadvantage that the transfer magnification in the scanning direction becomes non-uniform.
【０００９】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、その目的は、単純な構成で、
装置を構成する構造物に発生する応力を低減し、装置全
体の傾きや揺れを抑え、しかもマスクステージと基板ス
テージとの同期性能の向上を図ることができる露光装置
及び走査露光装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the disadvantages of the related art, and has as its object a simple configuration.
Provided are an exposure apparatus and a scanning exposure apparatus capable of reducing stress generated in a structure constituting an apparatus, suppressing inclination and swing of the entire apparatus, and improving synchronization performance between a mask stage and a substrate stage. It is in.
【００１０】本発明の別の目的は、露光装置に発生する
応力を低減し、装置全体の傾きや揺れを抑え、しかもマ
スクと基板との同期性能の向上を図ることができる走査
露光方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a scanning exposure method capable of reducing the stress generated in an exposure apparatus, suppressing the inclination and swing of the entire apparatus, and improving the synchronization performance between a mask and a substrate. Is to do.
【００１１】発明の開示 本発明の第１の態様に従えば、マスクと基板とを同期移
動しつつ、前記マスクに形成されたパターンを投影光学
系を介して前記基板に転写する露光装置であって、ベー
ス部材上に浮上支持された基板ステージと；前記基板ス
テージの質量の前記投影光学系の縮小倍率倍の質量を有
し、前記ベース部材上に浮上支持されたマスクステージ
と；前記両ステージ間に設けられ、前記マスクと基板と
を互いに逆向きに移動するように前記基板ステージとマ
スクステージを駆動する第１駆動部材とを有する露光装
置が提供される。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask to the substrate via a projection optical system while synchronously moving the mask and the substrate. A substrate stage that is levitated and supported on a base member; a mask stage that has a mass that is twice the reduction magnification of the projection optical system of the mass of the substrate stage and is levitated and supported on the base member; An exposure apparatus is provided, which is provided between the substrate stage and a first driving member that drives the mask stage so as to move the mask and the substrate in directions opposite to each other.
【００１２】この露光装置によれば、マスクステージを
基板ステージとがベース部材上に浮上支持されているの
で、両ステージが第１駆動部材、例えば、リニアモータ
によって移動方向に沿って互いに逆向きに非接触で駆動
され、この際の両ステージの動きがベース部材その他に
何等の力を作用させることもなく、運動量は保存され
る。ここで、マスクステージの質量が基板ステージの質
量の投影光学系の縮小倍率倍とされていることから、運
動量保存の法則により、マスクステージと基板ステージ
の速度比が投影光学系の縮小倍率の逆数となって、両ス
テージが正確に同期制御される。また、系全体の重心位
置は殆ど変化しないので、両ステージの移動（マスクと
基板の同期走査）により、ベース部材を含むボディ本体
が揺れたり、傾いたりすることもない。According to this exposure apparatus, since the mask stage and the substrate stage are floated and supported on the base member, the two stages are oppositely moved along the moving direction by the first driving member, for example, the linear motor. It is driven in a non-contact manner, and the movement of both stages at this time does not exert any force on the base member and the like, and the momentum is preserved. Here, since the mass of the mask stage is multiplied by the reduction magnification of the projection optical system of the mass of the substrate stage, the speed ratio between the mask stage and the substrate stage is reciprocal of the reduction magnification of the projection optical system according to the law of conservation of momentum. As a result, both stages are accurately synchronized. Further, since the position of the center of gravity of the entire system hardly changes, the body main body including the base member does not shake or tilt due to movement of both stages (synchronous scanning of the mask and the substrate).
【００１３】本発明の露光装置において、前記投影光学
系は、前記基板上に前記マスクに形成されたパターンの
倒立像を投影する光学系にし得る。このように構成すれ
ば、マスクのパターンが非対称な形状のパターンであっ
ても、マスクステージと基板ステージとが第１駆動部材
によって互いに逆向きに同期移動される際に、パターン
の像が基板上に正確に投影露光される。In the exposure apparatus of the present invention, the projection optical system may be an optical system that projects an inverted image of a pattern formed on the mask on the substrate. With this configuration, even when the mask pattern is an asymmetrical pattern, when the mask stage and the substrate stage are synchronously moved in opposite directions by the first driving member, the pattern image is formed on the substrate. Is accurately projected and exposed.
【００１４】本発明の露光装置において、前記基板が基
板ステージ上に水平に保持され、前記マスクが前記マス
クステージ上に垂直に保持されると共に、前記投影光学
系が、複数の透過光学素子、光分割器及び反射光学素子
とを含み、物体面に配置された前記マスクのパターンを
結像面に配置された前記感光基板上に所定の縮小倍率で
投影する光学系であり得る。このように露光装置を構成
することにより、例えば、光分割器を介してマスクステ
ージと反対側に請求項４に記載のハーフＴＴＬアライメ
ント検出系を配置することが可能になり、このようにし
た場合には、ハーフＴＴＬアライメント検出系により光
分割器を介してマスクに形成されたアライメントマーク
と基板上のアライメントマークとを別々に又は同時に検
出することが可能になり、レチクルアライメントマーク
の検出とウエハアライメントマークの検出を単一の検出
系により兼用することが可能になる。In the exposure apparatus of the present invention, the substrate is horizontally held on a substrate stage, the mask is vertically held on the mask stage, and the projection optical system includes a plurality of transmission optical elements, The optical system may include a divider and a reflection optical element, and may project the pattern of the mask arranged on the object plane onto the photosensitive substrate arranged on the image plane at a predetermined reduction magnification. By configuring the exposure apparatus in this way, for example, it is possible to arrange the half TTL alignment detection system according to claim 4 on the side opposite to the mask stage via a light splitter. In this method, an alignment mark formed on a mask and an alignment mark on a substrate can be separately or simultaneously detected by a half TTL alignment detection system via a light splitter, and detection of a reticle alignment mark and wafer alignment can be performed. The detection of the mark can be shared by a single detection system.
【００１５】本発明の露光装置において、前記ベース部
材と前記マスクステージとの間に、当該マスクステージ
を駆動する第２の駆動部材、例えば、リニアモータが設
け得る。この構造によれば、第１の駆動部材をＯＦＦに
した状態で、第２の駆動部材を駆動することにより、ベ
ース部材に対しマスクステージを独立して駆動すること
が可能になり、これによりマスクステージの位置のリセ
ットや微調整が可能になる。In the exposure apparatus of the present invention, a second driving member for driving the mask stage, for example, a linear motor may be provided between the base member and the mask stage. According to this structure, by driving the second driving member with the first driving member turned off, the mask stage can be driven independently with respect to the base member. The stage position can be reset or finely adjusted.
【００１６】本発明の露光装置において、前記ベース部
材と前記基板ステージとの間に、当該基板ステージを駆
動する第３の駆動部材、例えば、リニアモータが設けら
れ得る。このように露光装置を構成することにより、第
１の駆動部材（及び第２の駆動部材）をＯＦＦにした状
態で、第３の駆動部材を駆動することにより、ベース部
材に対し基板ステージを独立して駆動することが可能に
なり、これにより基板ステージの位置のリセットや微調
整が可能になる。In the exposure apparatus of the present invention, a third driving member for driving the substrate stage, for example, a linear motor may be provided between the base member and the substrate stage. By configuring the exposure apparatus in this manner, the third drive member is driven in a state where the first drive member (and the second drive member) is turned off, so that the substrate stage is independent of the base member. It is possible to reset and fine-adjust the position of the substrate stage.
【００１７】本発明の露光装置において、前記第１駆動
部材（例えば、リニアモータ）による前記両ステージの
同期移動時の速度比を微調整する回生制動制御回路が前
記第２の駆動部材（例えば、リニアモータ）及び第３の
駆動部材（例えば、リニアモータ）の少なくとも一方に
併設され得る。このように露光装置を構成すれば、回生
制動制御回路により第２の駆動部材及び第３の駆動部材
の少なくとも一方に回生制動作用を行なわせることによ
り、第１の駆動部材によって互いに逆向きに移動される
マスクステージ及び基板ステージの少なくともいずれか
一方の見かけ上の質量を増加させ、両ステージの移動時
の速度比を微調整することが可能になる。ここで、回生
制動とは、モータを一種の発電機として機能させること
により、制動作用を生じさせることをいい、これによっ
て第１の駆動部材によって駆動される負荷を増加（すな
わち、マスクステージ及び基板ステージの少なくとも一
方の見かけ上の質量を増加）させることができる。この
構成に従う露光装置によれば、両ステージの質量比が所
定の値に正確に設定されていない場合に両ステージの速
度比を調整して所望の同期性能を確保することができる
他、意識的に両ステージの質量比を所望の値から僅かに
ずらしておき、移動（走査）時に回生制動量を適度に調
整することで常に両ステージの速度比を投影光学系の縮
小倍率の逆数に一致させることにより、運動量が完全に
保存されない場合にも安定した同期性能を確保すること
が可能になる。In the exposure apparatus of the present invention, a regenerative braking control circuit for finely adjusting a speed ratio of the two stages by the first driving member (for example, a linear motor) during synchronous movement is provided by the second driving member (for example, a linear motor). A linear motor) and / or a third driving member (for example, a linear motor) may be provided. With this configuration of the exposure apparatus, the regenerative braking control circuit causes at least one of the second drive member and the third drive member to perform a regenerative braking action, so that the first and second drive members move in opposite directions. It is possible to increase the apparent mass of at least one of the mask stage and the substrate stage, and to finely adjust the speed ratio during movement of both stages. Here, the regenerative braking refers to generating a braking action by making the motor function as a kind of generator, thereby increasing the load driven by the first driving member (that is, the mask stage and the substrate). The apparent mass of at least one of the stages can be increased). According to the exposure apparatus according to this configuration, when the mass ratio between the two stages is not accurately set to the predetermined value, the speed ratio between the two stages can be adjusted to secure the desired synchronization performance, and the consciousness can be increased. In this case, the mass ratio of both stages is slightly shifted from a desired value, and the regenerative braking amount is appropriately adjusted during movement (scanning) so that the speed ratio of both stages always matches the reciprocal of the reduction magnification of the projection optical system. This makes it possible to secure stable synchronization performance even when the momentum is not completely saved.
【００１８】本発明の露光装置において、前記基板ステ
ージは、前記基板が同期移動される第１方向に駆動され
る第１ステージと、前記基板を保持して前記第１ステー
ジと一体的に前記第１方向に移動するとともに該第１ス
テージに案内されて第１方向に直交する第２方向に移動
可能な第２ステージとを有し得る。このように露光装置
を構成すれば、基板を保持する第２ステージを第１ステ
ージと一体的に第１方向に移動させて、走査露光を行な
い、次いで第２ステージを第１ステージに対して第１方
向に直交する第２方向に移動させることを繰り返すこと
により、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露
光を容易に実現できる。In the exposure apparatus of the present invention, the substrate stage includes a first stage that is driven in a first direction in which the substrate is synchronously moved, and the first stage that holds the substrate and is integrated with the first stage. A second stage movable in one direction and guided by the first stage and movable in a second direction orthogonal to the first direction. With this configuration of the exposure apparatus, the second stage holding the substrate is moved in the first direction integrally with the first stage to perform scanning exposure, and then the second stage is moved to the first stage with respect to the first stage. By repeating the movement in the second direction orthogonal to the one direction, so-called step-and-scan exposure can be easily realized.
【００１９】本発明の第２の態様に従えば、マスク及び
基板とそれぞれほぼ直交する光軸を有する投影光学系を
備え、前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して
前記基板に転写する走査露光装置において、ベースと、
前記ベース上で前記マスクを移動する第１ステージと、
前記ベース上で前記基板を移動する第２ステージと、前
記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記
基板とを同期移動するために、前記第１ステージと前記
第２ステージとに接続される駆動系とを備え、前記駆動
系は、前記同期移動によって生じる反力をほぼ相殺する
ように、前記第１ステージと前記第２ステージとを所定
方向に沿って逆向きに駆動することを特徴とする走査露
光装置が提供される。According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning optical system having a projection optical system having an optical axis substantially orthogonal to a mask and a substrate, and transferring the pattern of the mask to the substrate via the projection optical system. In an exposure apparatus, a base and
A first stage for moving the mask on the base;
A second stage for moving the substrate on the base; and a first stage and the second stage for synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system. A driving system to be connected, wherein the driving system drives the first stage and the second stage in opposite directions along a predetermined direction so as to substantially cancel a reaction force generated by the synchronous movement. A scanning exposure apparatus is provided.
【００２０】本発明の第３の態様に従えば、マスクのパ
ターンを投影光学系を介して基板に転写する走査露光方
法において、前記マスクと前記基板とを、前記投影光学
系の光軸と垂直な同一平面内に配置し、前記マスクのパ
ターンの部分倒立像を前記基板上に投影し、前記平面上
の所定方向に沿って逆向きに前記マスクと前記基板とを
同期移動しそれにより前記同期移動によって生じる反力
をほぼ相殺することを特徴とする走査露光方法が提供さ
れる。According to a third aspect of the present invention, in a scanning exposure method for transferring a pattern of a mask to a substrate via a projection optical system, the mask and the substrate are perpendicular to an optical axis of the projection optical system. Placed in the same plane, projecting a partial inverted image of the pattern of the mask on the substrate, and synchronously moving the mask and the substrate in opposite directions along a predetermined direction on the plane, thereby performing the synchronization. A scanning exposure method is provided, wherein the reaction force generated by the movement is substantially canceled.
【００２１】本発明の第４の態様に従えば、浮上支持さ
れたマスクステージ上に載置されたマスクのパターン
で、浮上支持された基板ステージ上に載置された基板を
露光する露光方法であって、マスクステージ及び基板ス
テージの一方のステージを所定方向に移動させ、該一方
のステージの移動に伴い発生する力を相殺するように、
前記マスクステージと前記基板ステージとの間に設けら
れた駆動部材を介して、該一方のステージの移動に同期
して他方のステージを該所定方向とは反対方向に移動さ
せることを特徴とする露光方法が提供される。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate mounted on a floating supported substrate stage with a pattern of a mask mounted on a floating supported mask stage. Accordingly, one of the mask stage and the substrate stage is moved in a predetermined direction, and the force generated by the movement of the one stage is offset.
Exposure characterized by moving the other stage in a direction opposite to the predetermined direction in synchronization with the movement of the one stage via a driving member provided between the mask stage and the substrate stage. A method is provided.
【００２２】本発明の第５の態様に従えば、マスクのパ
ターンで基板を露光する露光装置であって、前記マスク
を載置する浮上支持されたマスクステージと、前記基板
を載置する浮上支持された基板ステージと、前記マスク
ステージ及び前記基板ステージの一方を所定方向に移動
させつつ、該一方のステージの移動に伴い発生する力を
相殺するように、前記マスクステージと前記基板ステー
ジとの間に設けられた駆動部材を介して、該一方のステ
ージに移動に同期して他方のステージを該所定方向とは
反対方向に移動させる駆動システムと、を有することを
特徴とする露光装置が提供される。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a substrate with a pattern of a mask, comprising: a floating and supported mask stage for mounting the mask; and a floating support for mounting the substrate. Between the mask stage and the substrate stage so as to cancel the force generated by the movement of the one stage while moving one of the mask stage and the substrate stage in a predetermined direction. A driving system for moving the other stage in a direction opposite to the predetermined direction in synchronization with the movement of the one stage via a driving member provided in the exposure apparatus. You.
【００２３】さらに本発明によれば、前記本発明の種々
の態様を用いたマイクロデバイスの製造方法もまた提供
される。Further, according to the present invention, there is also provided a method of manufacturing a micro device using the various aspects of the present invention.
【００２４】発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の露光装置の原理的構成を図１に基づいて
説明する。図１には、本発明に係る露光装置１０の原理
的構成が示されている。この露光装置１０は、ベース部
材としての除振台１２と、この除振台１２上にエアーベ
アリング（空気軸受け）１３を介して浮上支持された基
板ステージ１４と、この基板ステージ１４上に浮上支持
されたマスクステージ１６とを備えている。そして、基
板ステージ１４とマスクステージ１６との間には、リニ
アモータ１８が設けられている。すなわち、例えば、質
量Ｍｒのマスクステージ１６側にはリニアモータ１８の
駆動コイル１８Ａが設けられ、質量Ｍｗの基板ステージ
１４側にはリニアモータ１８のマグネット・トラック部
１８Ｂが設けられている。また、マスクステージ１６の
質量Ｍｒと基板ステージ１４の質量Ｍｗの比が、不図示
の投影光学系の縮小倍率倍になっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The principle configuration of an exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows the basic configuration of an exposure apparatus 10 according to the present invention. The exposure apparatus 10 includes an anti-vibration table 12 as a base member, a substrate stage 14 which is levitated and supported on the anti-vibration table 12 via an air bearing (air bearing) 13, and which is levitated and supported on the substrate stage 14. And a mask stage 16. Further, a linear motor 18 is provided between the substrate stage 14 and the mask stage 16. That is, for example, the drive coil 18A of the linear motor 18 is provided on the mask stage 16 side having the mass Mr, and the magnet / track portion 18B of the linear motor 18 is provided on the substrate stage 14 side having the mass Mw. Further, the ratio of the mass Mr of the mask stage 16 to the mass Mw of the substrate stage 14 is twice the reduction magnification of the projection optical system (not shown).
【００２５】このようにして構成された本発明に係る露
光装置１０によれば、両ステージ１４、１６が浮上支持
されていることから、リニアモータ１８が励起されたと
き、内力のみが働き、大きさが等しく方向が反対の作用
力Ｆ１と反作用力Ｆ２（Ｆ２＝−Ｆ１）がそれぞれのス
テージ１６、１４に加えられる。この力によって生じる
両ステージ１６、１４の移動速度をＶｒ、Ｖｗとする
と、空気抵抗等を無視して考えれば、運動量保存の法則
により、 Ｍｒ・Ｖｒ＝Ｍｗ・Ｖｗ が成り立つ。従って、両ステージ１６、１４の速度比
は、 Ｖｒ／Ｖｗ＝Ｍｗ／Ｍｒ となる。しかるに、本発明の場合、両ステージ１６、１
４の質量の比Ｍｒ／Ｍｗは、前記の如く不図示の投影光
学系の縮小倍率Ｍp1と等しく設定されているから、 Ｖｒ／Ｖｗ＝Ｍｗ／Ｍｒ＝１／Ｍp1 となって、両ステージ１６、１４の速度比が投影光学系
の縮小倍率の逆数と一致する。従って、理想的に、運動
量が保存されている系が構成されている場合には、基板
ステージ１４及びマスクステージ１６の一方のみの速度
（又位置）をサーボ制御すれば、常に両ステージ１４、
１６を確実に同期走査（移動）することができる。According to the exposure apparatus 10 of the present invention thus configured, since the two stages 14 and 16 are supported by floating, only the internal force acts when the linear motor 18 is excited, and the size is large. An acting force F1 and a reaction force F2 (F2 = −F1) having the same but opposite directions are applied to the respective stages 16 and 14. Assuming that the moving speeds of the two stages 16 and 14 generated by this force are Vr and Vw, when ignoring air resistance and the like, the following equation is established according to the law of conservation of momentum: Mr.Vr = Mw.Vw. Therefore, the speed ratio between the two stages 16 and 14 is as follows: Vr / Vw = Mw / Mr. However, in the case of the present invention, both stages 16, 1
Since the mass ratio Mr / Mw of 4 is set equal to the reduction magnification Mp1 of the projection optical system (not shown) as described above, Vr / Vw = Mw / Mr = 1 / Mp1. The speed ratio 14 corresponds to the reciprocal of the reduction magnification of the projection optical system. Therefore, ideally, when a system in which the momentum is stored is configured, if the speed (and position) of only one of the substrate stage 14 and the mask stage 16 is servo-controlled, both stages 14 and 14 are always controlled.
16 can be synchronously scanned (moved) without fail.
【００２６】例えば、マスクステージ１６にサーボがな
された場合、仮に、マスクステージ１６が振動的な動き
をしても、基板ステージ１４は質量比の逆数と同じ速度
比でマスクステージ１６と相似的な振動的な動きをす
る。また、運動量が保存されるため、系の重心位置は常
に一定であるから除振台１２を揺らすこともない。従っ
て、両ステージ１６、１４（両ステージ１６、１４にそ
れぞれ保持されたマスクと基板）の走査時の同期誤差は
常に零となる。For example, when servo is performed on the mask stage 16, even if the mask stage 16 moves in an oscillating manner, the substrate stage 14 is similar to the mask stage 16 at the same speed ratio as the reciprocal of the mass ratio. Make an oscillating movement. Further, since the momentum is preserved, the position of the center of gravity of the system is always constant, so that the anti-vibration table 12 does not shake. Therefore, the synchronization error at the time of scanning of both stages 16 and 14 (the mask and the substrate held by both stages 16 and 14) is always zero.
【００２７】実施例 《第１実施例》以下、本発明の第１実施例を図２ないし
図４に基づいて説明する。図２ないし図３には、第１実
施例に係るステップ・アンド・スキャン方式の露光装置
１００の主要部の構成が示されている。Embodiment << First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIGS. 2 and 3 show the configuration of the main part of the exposure apparatus 100 of the step-and-scan method according to the first embodiment.
【００２８】この露光装置１００は、不図示の除振パッ
ド上に水平に保持されたベース部材としてのベース構造
体２００と、このベース構造体２００上に浮上支持され
基板ステージとしてのウエハステージ１４及びマスクス
テージとしてのレチクルステージ体２０６と、ウエハス
テージ１４の上方で不図示の本体コラムに保持されベー
ス構造体２００に固定された投影光学形ＰＬと、同じく
不図示の本体コラムに保持されベース構造体２００に固
定された照明光学系２１２とを備えている。ここで、前
記ウエハステージ１４は、Ｘ方向（走査方向）に移動可
能な第１のステージとしての第１ウエハステージ体２０
８と、この第１ウエハステージ体２０８に案内されＸ方
向に直交するＹ方向に移動可能な第２ステージとしての
第２ウエハステージ体２２０とから構成されている。な
お、この具体的構成については、後に詳述する。The exposure apparatus 100 includes a base structure 200 as a base member horizontally held on an anti-vibration pad (not shown), a wafer stage 14 floating above and supported on the base structure 200 and a substrate stage. A reticle stage body 206 as a mask stage, a projection optical type PL held on a main body column (not shown) above the wafer stage 14 and fixed to the base structure 200, and a base structure also held on a main body column (not shown) 200 and an illumination optical system 212 fixed to the camera 200. Here, the wafer stage 14 is a first wafer stage body 20 as a first stage movable in the X direction (scanning direction).
8 and a second wafer stage body 220 as a second stage guided by the first wafer stage body 208 and movable in the Y direction orthogonal to the X direction. The specific configuration will be described later in detail.
【００２９】ベース構造体２００の上面には、図２にお
けるＹ方向の一端（左端）部側にＹ方向に直交するＸ方
向（紙面に直交する方向）に互いに平行に延びた２本の
角柱状の固定ガイドレール２０２、２０４が突設され、
ベース構造体２００の他の上面は、各移動体（ステージ
類）をＺ方向に支持してＸＹ平面内でスムーズに移動さ
せるためにフラットに研磨されている。一方の固定ガイ
ドレール２０２には、Ｘ方向に移動可能なレチクルステ
ージ体２０６をＺ方向に規定するガイド面２０２ＡとＹ
方向に規定するガイド面２０２Ｂとが形成され、他の固
定ガイドレール２０４には、Ｘ方向に移動可能な第１ウ
エハステージ体２０８をＹ方向に規定するガイド面２０
４Ａが形成されている。On the upper surface of the base structure 200, two prisms extending parallel to each other in the X direction (direction perpendicular to the paper) perpendicular to the Y direction are provided at one end (left end) side in the Y direction in FIG. Fixed guide rails 202 and 204 are protruded,
The other upper surface of the base structure 200 is polished flat to support each moving body (stages) in the Z direction and move smoothly in the XY plane. On one fixed guide rail 202, there are provided guide surfaces 202A and Y, which define a reticle stage body 206 movable in the X direction in the Z direction.
A guide surface 202 </ b> B defining the first wafer stage body 208 movable in the X direction is formed on the other fixed guide rail 204.
4A are formed.
【００３０】レチクルステージ体２０６としては、図２
に示されるように、マスクとしてのレチクルＲを垂直に
保持する縦型のものが使用され、このレチクルステージ
体２０６には、レチクルＲを垂直に保持して投影光学系
ＰＬの光軸ＡＸと垂直な面（図中のＸＺ面）内で並進微
動と回転微動とを行うレチクル微動ステージ２１０が設
けられている。As the reticle stage body 206, FIG.
As shown in FIG. 2, a vertical type that vertically holds a reticle R as a mask is used. The reticle stage body 206 holds the reticle R vertically and is perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL. A reticle fine movement stage 210 that performs translational fine movement and rotational fine movement in an appropriate plane (XZ plane in the figure) is provided.
【００３１】前記照明光学系２１２は、レチクルＲに関
して投影光学系ＰＬと反対側に配置され、レチクルＲの
矩形のパターン領域を走査露光時の走査方向（Ｘ方向）
と直交した方向にスリット状（又は矩形状）に延びた強
度分布の照明光で照射する。その直線的なスリット状照
明光で照射されるレチクルＲのパターン部分は、投影光
学系ＰＬの水平な光軸ＡＸと垂直な物体面側の円形視野
の中央に位置し、透過光学素子としての第１レンズ群Ｇ
１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、光分割器と
してのビームスプリッタＢＳ及び反射光学素子としての
凹面鏡ＭＲによって両側テレセントリックに構成される
所定の縮小倍率Ｍp1（本実施例では１／４とする）の投
影光学系ＰＬを通して、例えば、０．３５μｍ以下の解
像力でウエハＷ上に投影される。ここで、この投影光学
系としては、レチクルＲのパターン面に形成された不図
示の回路パターンの倒立像（Ｘ軸上で倒立）をウエハＷ
上に投影するものが使用される。なお、このような投影
光学系ＰＬの詳細な構成は、先に挙げた特開平５ー８８
０８７号公報は特開平６ー３００９７３号公報等に詳し
く開示されているので、ここではそれ以上の説明を省略
する。The illumination optical system 212 is disposed on the opposite side of the projection optical system PL with respect to the reticle R, and scans the rectangular pattern area of the reticle R in the scanning direction (X direction) during scanning exposure.
Irradiation is performed with illumination light having an intensity distribution extending in a slit shape (or a rectangular shape) in a direction perpendicular to the direction. The pattern portion of the reticle R irradiated with the linear slit-shaped illumination light is located at the center of the circular visual field on the object plane side perpendicular to the horizontal optical axis AX of the projection optical system PL, and serves as a transmission optical element. 1 lens group G
1. A predetermined reduction magnification Mp1 (1/4 in this embodiment) which is telecentric on both sides by a second lens group G2, a third lens group G3, a beam splitter BS as a light splitter, and a concave mirror MR as a reflection optical element. ) Is projected onto the wafer W with a resolution of, for example, 0.35 μm or less. Here, as the projection optical system, an inverted image (inverted on the X axis) of a circuit pattern (not shown) formed on the pattern surface of the reticle R
The one that projects above is used. The detailed configuration of such a projection optical system PL is described in JP-A-5-88 described above.
Japanese Patent Publication No. 087 is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-309733, so that further description is omitted here.
【００３２】さて、前記レチクルステージ体２０６の底
部には、固定ガイドレール２０２のガイド面２０２Ａに
対向してレチクルステージ体２０６の自重を支えるエア
ベアリング（空気軸受け）用のパッドＰＤＡ、固定ガイ
ドレール２０２のガイド面２０２Ｂに対向してレチクル
ステージ体２０６のＹ方向変位を拘束するエアベアリン
グ用のパッドＰＤＢ、及び固定ガイドレール２０２と２
０４との間のベース構造体２００の表面２００Ａに対向
してレチクルステージ体２０６の自重を支えるエアベア
リング用のパッドＰＤＣが固定されている。これらのパ
ッドのうちＹ方向変位拘束用のパッドＰＤＢは、加圧空
気を噴出する複数のエアパッド部とそれと交互にＸ方向
（紙面と直交する方向）に配置されて空気を吸引する複
数のバキュームパッド部とを組合せた空圧／真空コンビ
ネーション型パッド（真空予圧型空気軸受け）で構成さ
れる。この空圧／真空コンビネーション型パッドによれ
ば、バキュームパッド部の吸引力（予圧力）とエアパッ
ド部からの噴出空気の圧力との釣合いにより、レチクル
ステージ体２０６がガイド面から所定のクリアランスを
隔てて浮上支持される。また、パッドＰＤＡ、パッドＰ
ＤＣの場合は、レチクルステージ体２０６の自重が予圧
力として作用し、この自重とパッドＰＤＡ、パッドＰＤ
Ｃからの噴出空気の圧力との釣合いにより、レチクルス
テージ体２０６が、ガイド面から所定のクリアランスを
隔てて浮上支持される。以下の説明においても、パッド
が自重を支えるとは、この意味で用いる。On the bottom of the reticle stage body 206, a pad PDA for an air bearing (air bearing) which supports the weight of the reticle stage body 206 in opposition to the guide surface 202A of the fixed guide rail 202, and the fixed guide rail 202 Pad PDB for an air bearing that opposes the guide surface 202B of the reticle stage body 206 to restrict the displacement in the Y direction, and the fixed guide rails 202 and 2
A pad PDC for an air bearing that supports the weight of the reticle stage body 206 is fixed to face the surface 200A of the base structure 200 between the pad PDC and the surface P. Among these pads, the pad PDB for restricting displacement in the Y direction is composed of a plurality of air pads for ejecting pressurized air and a plurality of vacuum pads alternately arranged in the X direction (a direction orthogonal to the paper surface) to suck air. Composed of a pneumatic / vacuum combination type pad (vacuum preload type air bearing). According to this pneumatic / vacuum combination pad, the reticle stage body 206 is separated from the guide surface by a predetermined clearance by the balance between the suction force (preload) of the vacuum pad portion and the pressure of the air jetted from the air pad portion. Floating supported. In addition, pad PDA, pad P
In the case of DC, the own weight of the reticle stage body 206 acts as a preload, and this own weight and the pad PDA, the pad PD
The reticle stage body 206 is levitated and supported by a predetermined clearance from the guide surface by the balance with the pressure of the air ejected from C. In the following description, the expression that the pad supports its own weight is used in this sense.
【００３３】固定ガイドレール２０４のＹ方向他端側部
分のベース構造体２００上面に、第１ウエハステージ体
２０８と、第２ウエハステージ体２２０とから成る前記
ウエハステージ１４が浮上支持されている。On the upper surface of the base structure 200 at the other end of the fixed guide rail 204 in the Y direction, the wafer stage 14 composed of a first wafer stage body 208 and a second wafer stage body 220 is floated and supported.
【００３４】第１ウエハステージ体２０８は、ベース構
造体２００上でＸＹ平面に広がった矩形フレーム上に形
成され（図３参照）、その自重はベース構造体２００の
上面と対向して４隅に配置されたエアベアリング用のパ
ッドＰＤＤ、ＰＤＥで支えられる。そして、第１ウエハ
ステージ体２０８のＹ方向（紙面内の左右方向）の変位
は、固定ガイドレール２０４の垂直なガイド面２０４Ａ
と対向して第１ウエハステージ体２０８に固定された空
圧／真空コンビネーション型パッドＰＤＦで拘束され
る。これによって、第１ウエハステージ体２０８はガイ
ド面２０４Ａとベース構造体２００の表面とに案内され
てＸ方向にフリクションレスで移動可能となる。The first wafer stage body 208 is formed on a rectangular frame spread on the XY plane on the base structure 200 (see FIG. 3), and its own weight is located at four corners facing the upper surface of the base structure 200. It is supported by the arranged air bearing pads PDD, PDE. The displacement of the first wafer stage body 208 in the Y direction (the left-right direction in the paper plane) is caused by the vertical guide surface 204A of the fixed guide rail 204.
And is restrained by a pneumatic / vacuum combination pad PDF fixed to the first wafer stage body 208. As a result, the first wafer stage body 208 is guided by the guide surface 204A and the surface of the base structure 200, and can move in the X direction without friction.
【００３５】そして、この第１ウエハステージ体２０８
とレチクルステージ体２０６との間には、Ｘ方向に沿っ
て配置された第１のリニアモータ２１６が設けられる。
この第１のリニアモータ２１６は、第１ウエハステージ
体２０８側に固定され、Ｘ方向の移動ストロークに渡っ
て延びるマグネット・トラック部２１６Ａ（このマグネ
ット・トラック部２１６Ａは、Ｘ軸方向に延びる断面コ
字状のヨークとこのヨークの上下面に固定された一対の
マグネットとから成る）と、レチクルステージ体２０６
側に固定された駆動コイル部２１６Ｂとで構成され、Ｘ
方向の推力を発生する。すなわち、本第１実施例では、
リニアモータ２１６が駆動されることにより、例えば、
駆動コイル部２１６Ｂと一体的にレチクルステージ部２
０６が紙面手前側に駆動されると、その反作用によりマ
グネット・トラック部２１６Ａと一体的にウエハステー
ジ１４が紙面奥側に駆動されるようになっている。Then, the first wafer stage body 208
A first linear motor 216 arranged along the X direction is provided between the reticle stage body 206 and the reticle stage body 206.
The first linear motor 216 is fixed to the first wafer stage body 208 side and extends over a moving stroke in the X direction. The magnet track 216A (the magnet track 216A has a cross section extending in the X axis direction). And a pair of magnets fixed to the upper and lower surfaces of the yoke.
And a drive coil unit 216B fixed to the
Generates directional thrust. That is, in the first embodiment,
When the linear motor 216 is driven, for example,
Reticle stage 2 integrated with drive coil 216B
When 06 is driven toward the front of the drawing, the reaction causes the wafer stage 14 to be driven integrally with the magnet / track section 216A toward the back of the drawing.
【００３６】また、前記レチクルステージ体２０６は、
Ｘ方向に沿って設けられた第２のリニアモータ２１４に
よって単独でＸ方向に移動可能とされる。このリニアモ
ータ２１４は、ベース構造体２００側に固定され、レチ
クルステージ体２０６のＸ方向の移動ストロークに渡る
マグネット・トラック部２１４Ａ（このマグネット・ト
ラック部２１４Ａは、ガイド面２００Ａ上に固定された
断面Ｕ字状のヨークとこのヨークの左右内面に固定され
た一対のマグネットとから成る）と、レチクルステージ
体２０６側に固定された駆動コイル部２１４Ｂとで構成
され、Ｘ方向の推力を発声する。この第２のリニアモー
タ２１４は、レチクルステージ体２０６の所定のリセッ
ト位置に戻す際に使用される他、種々の役割を有する
が、これについては後述する。The reticle stage body 206 is
The second linear motor 214 provided along the X direction can be independently moved in the X direction. The linear motor 214 is fixed to the base structure 200 side, and a magnet track portion 214A (the magnet track portion 214A is a cross section fixed on the guide surface 200A) over a moving stroke of the reticle stage body 206 in the X direction. (A U-shaped yoke and a pair of magnets fixed to the left and right inner surfaces of the yoke), and a drive coil portion 214B fixed to the reticle stage body 206 side, and produces a thrust in the X direction. The second linear motor 214 is used for returning the reticle stage body 206 to a predetermined reset position, and has various functions, which will be described later.
【００３７】さらに、前記第１ウエハステージ体２０８
のフレームの内側には、図２及び図３に示されるよう
に、ウエハＷを真空吸着するウエハホルダ２１８と基準
マーク板ＦＭとを搭載した第２ウエハステージ体２２０
がＹ方向に移動可能に保持される。なお、図３はＸＹ平
面上で見たウエハステージ体の構成を表している。この
第２ウエハステージ体２２０の下部には、図２に示され
るようにベース構造体２００の上面と対向して、そして
自重を支えるためのエアベアリング用の複数のパッドＰ
ＤＩ、ＰＤＧが取り付けられている。Further, the first wafer stage body 208
As shown in FIGS. 2 and 3, a second wafer stage body 220 having a wafer holder 218 for vacuum-sucking a wafer W and a fiducial mark plate FM is mounted inside the frame of FIG.
Are movably held in the Y direction. FIG. 3 shows the configuration of the wafer stage body viewed on the XY plane. As shown in FIG. 2, a plurality of pads P for air bearings are provided on the lower portion of the second wafer stage body 220 so as to face the upper surface of the base structure 200 and support its own weight.
DI and PDG are attached.
【００３８】また、第２ウエハステージ体２２０を挟ん
でＹ方向に延びた第１ウエハステージ体２０８の２本の
直線フレーム部のいずれか一方の内側面には、図３にも
示されるように第２ウエハステージ体２２０とＹ方向に
案内する（Ｘ方向変位を拘束する）ためのガイド面２２
２が形成され、第２ウエハステージ体２２０の一方の端
部にはガイド面２２２と対向するような一対の空圧／真
空コンビネーション型パッドＰＤＨが固定されている。As shown in FIG. 3, the inner surface of one of the two linear frame portions of the first wafer stage body 208 extending in the Y direction with the second wafer stage body 220 interposed therebetween, as shown in FIG. Guide surface 22 for guiding in the Y direction with second wafer stage body 220 (constraining displacement in the X direction)
2 is formed, and a pair of pneumatic / vacuum combination pads PDH facing the guide surface 222 is fixed to one end of the second wafer stage body 220.
【００３９】さらに、第１ウエハステージ体２０８のＹ
方向に延びた２本の直線フレーム部の各々と第２ウエハ
ステージ体２２０との間には、図３に示されるように第
２ウエハステージ体２２０を第１ウエハステージ体２０
８に対してＹ方向に移動させる一対のリニアモータ２４
０、２４２が設けられる。その一対のリニアモータ２４
０、２４２の各駆動コイル部２４０Ａ、２４２Ａは第２
ウエハステージ体２２０の両側に固定されるので、各リ
ニアモータ２４０、２４２の駆動量を微妙に変えること
で第２ウエハステージ体２２０をベース構造体２００の
表面上で微小回転（秒オーダー）させることができる。Further, Y of the first wafer stage body 208
As shown in FIG. 3, the second wafer stage body 220 is connected between the two linear frame portions extending in the directions and the second wafer stage body 220, respectively.
8 and a pair of linear motors 24 for moving in the Y direction.
0 and 242 are provided. The pair of linear motors 24
0, 242 of the drive coil units 240A, 242A
Since it is fixed to both sides of the wafer stage body 220, the second wafer stage body 220 is minutely rotated (on the order of seconds) on the surface of the base structure 200 by slightly changing the driving amount of each of the linear motors 240 and 242. Can be.
【００４０】ここで、図３を参照してレチクルＲと第
１、第２ウエハステージ体２０８、２２０とのＸＹ平面
上での反値構成をさらに説明する。図３においては、Ｘ
Ｚ平面内でのレチクルＲのＸ方向（走査方向）の移動位
置とレチクルＲのＸＺ平面内での微小回転量（ヨーイン
グ誤差）は、レチクルステージ体２０６に設けられた微
動ステージ２１０の一部に固定された反射鏡ＣＭｘに測
長用のレーザビームを投射し、その反射ビームを受光す
るレーザ干渉計ＲＩＦｘ、ＲＩＦθによって逐次計測さ
れる。また、図２、３のいずれにも示されていないが、
レチクル微動ステージ２１０のＺ方向（図２では紙面内
の上下方向、図３では紙面に直交する方向）に関する位
置を逐次計測するレーザ干渉計ＲＩＦｙも設けられてい
る。ここで、このレーザ干渉計ＲＩＦｙは、レチクル微
動ステージ２１０のＺ方向位置を計測するのであるが、
ウエハステージ座標系で考えた場合、このＺ方向位置
は、Ｙ方向位置に対応するので、敢てレーザ干渉計ＲＩ
Ｆｙという符号を用いている。従って、以下の説明で
は、このレーザ干渉計ＲＩＦｙの計測値は、ＰＹと表現
する。Here, with reference to FIG. 3, the reciprocal configuration of the reticle R and the first and second wafer stage bodies 208 and 220 on the XY plane will be further described. In FIG. 3, X
The movement position of the reticle R in the X direction (scanning direction) in the Z plane and the minute rotation amount (yawing error) of the reticle R in the XZ plane are part of the fine movement stage 210 provided on the reticle stage body 206. A laser beam for length measurement is projected onto the fixed reflecting mirror CMx, and the reflected interferometers are sequentially measured by laser interferometers RIFx and RIFθ. Although not shown in any of FIGS. 2 and 3,
A laser interferometer RIFy for sequentially measuring the position of the reticle fine movement stage 210 in the Z direction (the vertical direction in the plane of FIG. 2 and the direction perpendicular to the plane of FIG. 3) is also provided. Here, the laser interferometer RIFy measures the position of the reticle fine movement stage 210 in the Z direction.
When considered in the wafer stage coordinate system, this Z-direction position corresponds to the Y-direction position.
The symbol Fy is used. Therefore, in the following description, the measurement value of the laser interferometer RIFy is expressed as PY.
【００４１】また、ウエハＷのＸＹ平面内での座標位置
は、第２ウエハステージ体２２０上のＹ方向の他端（右
端）にＸ軸方向に延設された移動鏡Ｍｙに測長用のレー
ザビームを投射し、その反射ビームを受光するレーザ干
渉計ＷＩＦｙと、第２ウエハステージ体２２０上のＸ方
向の一端にＹ軸方向に延設された移動鏡Ｍｘに測長用の
レーザビームを投射し、その反射ビームを受光するレー
ザ干渉計ＷＩＦｘとによって逐次計測される。各干渉計
ＷＩＦｘ，ＷＩＦｙは、同時に第２ウエハステージ体２
２０の微小回転量（ヨーイング誤差）も逐次計測してい
る。なお、移動鏡、干渉計ともに図２では図示が省略さ
れている。The coordinate position of the wafer W in the XY plane is determined by a movable mirror My extending in the X-axis direction at the other end (right end) in the Y-direction on the second wafer stage body 220 for length measurement. A laser interferometer WIFy that projects a laser beam and receives the reflected beam, and a laser beam for length measurement to a movable mirror Mx extending in the Y-axis direction at one end in the X-direction on the second wafer stage body 220. It is sequentially measured by a laser interferometer WIFx that projects and receives the reflected beam. Each of the interferometers WIFx and WIFy is simultaneously
Twenty minute rotations (yawing errors) are also measured sequentially. The illustration of both the moving mirror and the interferometer is omitted in FIG.
【００４２】以上の各干渉計ＲＩＦｙ、ＲＩＦθ、ＲＩ
Ｆｙ、ＷＩＦｘ、ＷＩＦｙは、いずれもベース構造体２
００を基準としてレチクルＲやウエハＷの座標位置を計
測するように、基準となる平面鏡やコーナープリズム
（いずれも図示せず）はベース構造体２００に対して固
定されている。Each of the above interferometers RIFy, RIFθ, RI
Fy, WIFx, and WIFy are all base structures 2
A reference plane mirror or corner prism (neither is shown) is fixed to the base structure 200 so as to measure the coordinate position of the reticle R or the wafer W with reference to 00.
【００４３】ところで、図３中のウエハＷには１つのシ
ョット領域ＳＡが示されているが、図３の状態ではショ
ット領域ＳＡの中心点が投影光学系ＰＬの垂直な光軸Ａ
Ｘ（図２中のレンズ群Ｇ３の光軸）と丁度合致した瞬間
を表し、そのときレチクルＲのパターン領域の中心点も
水平な光軸ＡＸ（図２中のレンズ群Ｇ１、Ｇ２の光軸）
と丁度合致する。Incidentally, although one shot area SA is shown on the wafer W in FIG. 3, in the state of FIG. 3, the center point of the shot area SA is perpendicular to the optical axis A of the projection optical system PL.
X (the optical axis of the lens group G3 in FIG. 2), at which time the center point of the pattern area of the reticle R also has a horizontal optical axis AX (the optical axis of the lens groups G1 and G2 in FIG. 2). )
Exactly matches.
【００４４】この他、本第１実施例の露光装置１００で
は、投影光学系ＰＬとレチクルＲとの間から投影光学系
ＰＬの投影視野の周辺部を介して、ウエハＷ上または基
準マーク板ＦＭ上に形成されたアライメントマークを光
電的に検出するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のア
ライメント光学系２３０と、ビームスプリッタＢＳと第
３レンズ群Ｇ３とを介してウエハＷ上または基準マーク
板ＦＭ上のアライメントマークを検出したり、ビームス
プリッタＢＳと第２、１レンズ群Ｇ２、Ｇ１とを介して
レチクルＲ上のアライメントマークを検出したりするハ
ーフＴＴＬ方式のアライメント光学系２３２とが設けら
れている。In addition, in the exposure apparatus 100 of the first embodiment, the wafer W or the reference mark plate FM is provided between the projection optical system PL and the reticle R via the periphery of the projection field of the projection optical system PL. An alignment optical system 230 of a TTL (through-the-lens) type for photoelectrically detecting an alignment mark formed on the wafer W or a reference mark plate FM via a beam splitter BS and a third lens group G3. A half TTL type alignment optical system 232 is provided for detecting the upper alignment mark, and detecting the alignment mark on the reticle R via the beam splitter BS and the second and first lens groups G2 and G1. I have.
【００４５】以上の構成において、レチクルステージ体
２０６とレチクル微動ステージ２１０との両方の質量の
合計値Ｍｒと、ウエハステージ１４、すなわち第１ウエ
ハステージ体２０８と第２ウエハステージ体２２０との
両方の質量の合計値Ｍｗとの比は、投影光学系ＰＬの縮
小倍率Ｍp1と等しくなるように設定されている。本実施
例の場合は、前記の如く、投影光学系の倍率Ｍp1が１／
４であるから、質量比Ｍｒ／Ｍｗも１／４に設定され
る。具体的な一例を挙げると、使用されるウエハＷの直
径に依存する処が大きいがウエハステージ体の合計の質
量Ｍｗを４０〜１００Ｋｇ程度、レチクルステージ体の
合計の質量Ｍｒを１０〜２５Ｋｇ程度にすることができ
る。In the above configuration, the total value Mr of the masses of both reticle stage body 206 and reticle fine movement stage 210 and wafer stage 14, ie, both first wafer stage body 208 and second wafer stage body 220. The ratio of the mass to the total value Mw is set to be equal to the reduction magnification Mp1 of the projection optical system PL. In the case of this embodiment, as described above, the magnification Mp1 of the projection optical system is 1 /
Since it is 4, the mass ratio Mr / Mw is also set to 1/4. To give a specific example, the total weight Mw of the wafer stage body is about 40 to 100 Kg, and the total weight Mr of the reticle stage body is about 10 to 25 Kg, although it largely depends on the diameter of the wafer W used. can do.
【００４６】図４には、この第１実施例に係る露光装置
１００の制御系の構成が示されている。この制御系は、
アライメント制御系２５９、ステージ主制御系２６０、
駆動回路２５３、駆動系２５４、主走査駆動系２５５及
び駆動回路２５６等を含んで構成されている。ここで、
この制御系の上記構成各部についてその作用とともに説
明する。FIG. 4 shows a configuration of a control system of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment. This control system
Alignment control system 259, stage main control system 260,
It is configured to include a driving circuit 253, a driving system 254, a main scanning driving system 255, a driving circuit 256, and the like. here,
The components of the control system will be described together with their operations.
【００４７】前述したＴＴＬアライメント検出系２３０
からの検出情報と、ハーフＴＴＬアライメント検出系２
３２からの検出情報とは、アライメント制御系２５９に
入力され、ここでウエハＷ、レチクルＲ、または基準マ
ーク板ＦＭ上のアライメントマークの座標位置や位置ず
れ誤差が決定される。The aforementioned TTL alignment detection system 230
TTL alignment detection system 2
The detection information from 32 is input to the alignment control system 259, where the coordinate position and displacement error of the alignment mark on the wafer W, reticle R, or reference mark plate FM are determined.
【００４８】ステージ主制御系２６０は、不図示のオペ
レーション用のミニ・コンピュータとインターフェース
され、前述した各リニアモータ２１４、２１６、２４
０、２４２、レチクル微動ステージ２１０をそれぞれ駆
動制御する駆動系２５４、主走査駆動系２５５、駆動回
路２５６、駆動回路２５３と接続される。The stage main control system 260 is interfaced with a mini computer for operation (not shown), and the above-described linear motors 214, 216, 24
0, 242, and a drive system 254, a main scanning drive system 255, a drive circuit 256, and a drive circuit 253 for controlling the drive of the reticle fine movement stage 210, respectively.
【００４９】この内、駆動回路２５３は、レチクル側の
干渉計ＲＩＦｘ、ＲＩＦθ，ＲＩＦｙによって計測され
るＸ方向、Ｙ方向、回転（ヨーイング）方向の各位置情
報ＰＸ，ＰＹ，Ｐθと主制御系２６０からの指令情報と
に基づいてレチクル微動ステージ２１０をサーボ制御
し、アライメント時や走査露光中にレチクルＲを微小移
動させる。The drive circuit 253 includes position information PX, PY, and Pθ in the X, Y, and rotation (yawing) directions measured by the reticle-side interferometers RIFx, RIFθ, and RIFy, and the main control system 260. The reticle fine movement stage 210 is servo-controlled on the basis of the command information from the reticle R to finely move the reticle R during alignment or scanning exposure.
【００５０】また、駆動系２５４は、レチクル側の干渉
計ＲＩＦｘによって計測される位置情報ＰＸ（及び速度
情報Ｖｘ）と主制御系２６０からの指令情報とに基づい
て第２のリニアモータ２１４の駆動をサーボ制御する。The drive system 254 drives the second linear motor 214 based on position information PX (and velocity information Vx) measured by the reticle-side interferometer RIFx and command information from the main control system 260. Servo control.
【００５１】また、主走査駆動回路２５５は、主に走査
露光時に作動し、レチクル側の干渉計ＲＩＦｘによって
計測される速度情報Ｖｘ（又は位置情報ＰＸ）とウエハ
側の干渉計ＷＩＦｘによって計測される速度情報Ｖｘ
（又は位置情報ＰＸ）とにいずれか一方、あるいは両方
をモニタしつつ、レチクルステージ体２０６と第１ウエ
ハステージ体２０８の少なくとも一方の絶対速度が主制
御系２６０からの速度指令情報と等しくなるように第１
のリニアモータ２１６をサーボ制御する。The main scanning drive circuit 255 mainly operates during scanning exposure, and is measured by the speed information Vx (or position information PX) measured by the reticle-side interferometer RIFx and the wafer-side interferometer WIFx. Speed information Vx
(Or position information PX) so that the absolute speed of at least one of the reticle stage body 206 and the first wafer stage body 208 is equal to the speed command information from the main control system 260 while monitoring one or both of them. First
Of the linear motor 216 is servo-controlled.
【００５２】駆動回路２５６は、ウエハ側の干渉計ＷＩ
Ｆｘ，ＷＩＦｙによって計測される位置情報ＰＸ，Ｐ
Ｙ，Ｐθと主制御系２６０からの指令情報とに基づい
て、前述した一対のリニアモータ２４０、２４２の駆動
をサーボ制御する。The driving circuit 256 includes an interferometer WI on the wafer side.
Position information PX, P measured by Fx, WIFy
Based on Y, Pθ and command information from the main control system 260, the servo drive of the pair of linear motors 240, 242 is servo-controlled.
【００５３】次に、上述のようにして構成された本第１
実施例の露光装置１００の走査露光時の動作を説明す
る。ここでは、ハーフＴＴＬアライメント検出系２３２
によるレチクルアライメント及びＴＴＬアライメント検
出系２３０によるレチクルＲとウエハＷのグローバルア
ライメント及び基準板ＦＭを用いたベースライン計測等
の事前準備は、完了しているものとする。Next, the first book constructed as described above is used.
An operation at the time of scanning exposure of the exposure apparatus 100 of the embodiment will be described. Here, the half TTL alignment detection system 232
It is assumed that preparations such as global alignment of reticle R and wafer W by TTL alignment detection system 230 and baseline measurement using reference plate FM by TTL alignment detection system 230 have been completed.
【００５４】まず、ステージ主制御系２６０では、投影
光学系ＰＬの露光フィールド内に、ウエハＷ上の所定の
ショット領域のＸ軸方向の一端部を位置決めすべく、主
走査駆動系２５４及び駆動回路２５６に指令を与えて、
リニアモータ２１６及びリニアモータ２４０、２４２を
駆動する。これにより、第２ウエハステージ体２２０
が、第１ウエハステージ体２０８と一体的にレチクルス
テージ体２０６と反対方向にＸ移動されるとともに第１
のウエハステージ体２０８に対してＹ方向に駆動され、
当該ショット領域のＸ軸方向に一端部が投影光学系ＰＬ
の露光フィールド内に、位置決めされる。次に、ステー
ジ主制御系２６０では、駆動系２５４を介して第２のリ
ニアモータ２１４を駆動してレクチルステージ体２０６
を所定のリセット位置に戻す。これにより。レチクルの
Ｘ軸方向の他端部が投影光学系ＰＬの露光フィールドに
一致する。なお、この場合において、レクチルステージ
体２０６がＸ方向に位置変化しないように、第２のリニ
アモータ２１４をレチクル用干渉計２５０の計測値に基
づいてサーボ制御した状態で、第１のリニアモータ２１
６を駆動させて第１、第２ウエハステージ体２０８、２
２０を一体としてベース構造体２００上で単独にＸ方向
に移動させた後、第２のリニアモータ２１４のみをレチ
クル用干渉計２５０の計測値に基づいてサーボ制御する
ことにより、レチクルステージ体２０６をベース構造体
２００上で単独にＸ方向に移動させるようにしても良
い。First, in the stage main control system 260, the main scanning drive system 254 and the drive circuit are positioned to position one end of the predetermined shot area on the wafer W in the X-axis direction within the exposure field of the projection optical system PL. Give 256 a command,
The linear motor 216 and the linear motors 240 and 242 are driven. Thereby, the second wafer stage body 220
Is moved X in the direction opposite to the reticle stage body 206 integrally with the first wafer stage body 208, and the first
Is driven in the Y direction with respect to the wafer stage body 208,
One end of the shot area in the X-axis direction has a projection optical system PL.
Are positioned in the exposure field. Next, the stage main control system 260 drives the second linear motor 214 via the drive system 254 to drive the reticle stage body 206
To the predetermined reset position. By this. The other end of the reticle in the X-axis direction matches the exposure field of the projection optical system PL. In this case, the first linear motor 21 is servo-controlled based on the measurement value of the reticle interferometer 250 so that the reticle stage body 206 does not change its position in the X direction.
6 to drive the first and second wafer stage bodies 208, 2
After moving the reticle stage body 206 alone in the X direction on the base structure 200 as a unit, the servo control of only the second linear motor 214 is performed based on the measurement value of the reticle interferometer 250. You may make it move independently in the X direction on the base structure 200.
【００５５】次に、ステージ主制御系２６０では主走査
駆動系２５５に指令を与えてリニアモータ２１６を駆動
して当該ショット領域の露光を開始する。本第１実施例
の場合、ウエハステージ１４及びレチクルステージ体２
０６は共にベース構造体２００上でエアベアリング（真
空軸受け）を介して浮上支持されていることから、第１
のリニアモータ２１６の駆動コイル部２１６Ｂへ駆動電
流を供給すると、運動量保存則に従って第１ウエハステ
ージ体２０８と第２ウエハステージ体２２０とは一体と
なってベース構造体２００の上面を例えば＋Ｘ方向に速
度Ｖｗで移動し、レチクルステージ体２０６はベース構
造体２００の上面を−Ｘ方向に速度Ｖｒで移動する。こ
の場合において、前記の如く、レチクルステージ体２０
６とレチクル微動ステージ２１０との両方の質量の合計
値Ｍｒとウエハステージ１４の全体の質量Ｍｗとの比
が、投影光学系ＰＬの縮小倍率１／４に等しく設定され
ていることから、運動量保存の法則により、加速時、等
速時、減速時のいかんに拘らず、レチクルステージ体２
０６とウエハステージ１４との速度比は４：１、即ち縮
小倍率Ｍp1の逆数に等しくなる。従って、ウエハステー
ジ１４及びレチクルステージ体２０６の一方のみの速度
（又は位置）をサーボ制御すれば、常に両者を確実に同
期走査することができる。Next, the stage main control system 260 gives a command to the main scanning drive system 255 to drive the linear motor 216 to start exposure of the shot area. In the case of the first embodiment, the wafer stage 14 and the reticle stage body 2
06 are supported on the base structure 200 via air bearings (vacuum bearings).
When a drive current is supplied to the drive coil portion 216B of the linear motor 216, the first wafer stage body 208 and the second wafer stage body 220 are integrated with each other in accordance with the law of conservation of momentum to move the upper surface of the base structure 200 in the + X direction, for example. Moving at the speed Vw, the reticle stage body 206 moves on the upper surface of the base structure 200 in the −X direction at the speed Vr. In this case, as described above, the reticle stage body 20
Since the ratio of the total value Mr of both the masses 6 and the reticle fine movement stage 210 to the total mass Mw of the wafer stage 14 is set to be equal to the reduction magnification １ ／ of the projection optical system PL, the momentum is preserved. Reticle stage body 2 regardless of acceleration, constant velocity, or deceleration
The speed ratio of the wafer stage 14 to the wafer stage 14 is 4: 1, that is, equal to the reciprocal of the reduction ratio Mp1. Therefore, if the speed (or position) of only one of the wafer stage 14 and the reticle stage body 206 is servo-controlled, both can be reliably and synchronously scanned at all times.
【００５６】ここで、各走査速度Ｖｗ、Ｖｒの絶対値
（ベース構造体２００に対する速度）は、走査露光時に
ウエハＷ上に与えられる露光量を左右するので、主走査
駆動系２５５ではレチクルステージ体２０６のＸ方向位
置計測用の干渉計ＲＩＦｘか、第１ウエハステージ体２
０８のＸ方向位置計測用の干渉計ＷＩＦｘのいずれか一
方から出力される速度情報をモニタしつつ、その速度が
指定された一定値になるように第１のリニアモータ２１
６の駆動をサーボ制御することは必要となる。Here, the absolute value of each of the scanning speeds Vw and Vr (the speed with respect to the base structure 200) affects the amount of exposure given on the wafer W during the scanning exposure. The interferometer RIFx for measuring the position in the X direction 206 or the first wafer stage body 2
08 while monitoring the speed information output from one of the X-direction position measuring interferometers WIFx so that the speed becomes a specified constant value.
It is necessary to servo-control the drive of No. 6.
【００５７】例えば、レチクルステージ体２０６にサー
ボがなされた場合、仮に、レチクルステージ体２０６が
振動的な動きをしても、ウエハステージ１４は質量比の
逆数と同じ速度比を維持した状態でレチクルステージ体
２０６と相似的な振動的な動きをする。また、運動量が
保存されるため、系の重心位置は常に一定であるからベ
ース構造体２００を揺らすこともない。従って、両者の
走査露光時の同期誤差は常に零となる。For example, when the reticle stage body 206 is servo-operated, even if the reticle stage body 206 moves in an oscillating manner, the wafer stage 14 maintains the reticle with the same speed ratio as the reciprocal of the mass ratio. The vibrating movement is similar to that of the stage body 206. Further, since the momentum is conserved, the position of the center of gravity of the system is always constant, so that the base structure 200 does not shake. Therefore, the synchronization error at the time of both scanning exposures is always zero.
【００５８】このようにしてウエハＷ上の一つのショッ
ト領域の露光が終了すると、ステージ主制御系２６０で
は駆動回路２５６を介してリニアモータ２４０、２４２
を駆動してウエハＷの当該露光済みのショットの隣のシ
ョット領域を投影光学系ＰＬの露光フィールド内に位置
決めする（ステッピングを行なう）。この位置決め後、
ステージ主制御系２６０では主走査駆動系２５５を介し
てリニアモータ２１６を駆動し、レチクルステージ体２
０６を前と反対方向（＋Ｘ方向）に走査して当該ショッ
トの露光を開始する。この場合、ウエハステージ１４は
−Ｘ方向にレチクルステージ体２０６の１／４の速度で
走査される。When the exposure of one shot area on the wafer W is completed in this way, the stage main control system 260 sends the linear motors 240 and 242 through the drive circuit 256.
To position the shot area adjacent to the exposed shot on the wafer W in the exposure field of the projection optical system PL (perform stepping). After this positioning,
The stage main control system 260 drives the linear motor 216 via the main scanning drive system 255, and the reticle stage body 2
06 is scanned in the opposite direction (+ X direction) to start exposure of the shot. In this case, the wafer stage 14 is scanned in the −X direction at a speed of １ ／ of the speed of the reticle stage body 206.
【００５９】以後、同様にして、ステップ・アンド・ス
キャン方式でウエハ上のショット領域の露光が行われ
る。Thereafter, similarly, the exposure of the shot area on the wafer is performed by the step-and-scan method.
【００６０】以上説明したように、本第１実施例による
と、レチクル側のステージ体とウエハ側のステージ体と
の質量比Ｍｒ／Ｍｗを投影光学系ＰＬの縮小倍率Ｍp1と
等しく設定するだけで、複雑な同期制御回路等を設ける
ことなく、また、特に動特性に優れたステージやアクテ
ィブ除振装置等の特別な除振装置を用いることなく、簡
単な構成でレチクル構造体２０６とウエハステージ１２
とを、運動量保存の法則に基づいて常に同期誤差零で走
査することができるという効果がある。また、レチクル
ステージ体２０６とウエハステージ１４（ウエハステー
ジ体２０８、２２０）とが運動量保存則に従って互いに
逆向きに移動するため、ベース構造体２００を含む装置
ボディ全体のＸ方向に関する重心位置がほとんど変わら
ず、装置の揺れが低減されると言った効果も得られる。As described above, according to the first embodiment, it is only necessary to set the mass ratio Mr / Mw of the stage body on the reticle side to the stage body on the wafer side equal to the reduction magnification Mp1 of the projection optical system PL. Reticle structure 206 and wafer stage 12 with a simple configuration without providing a complicated synchronization control circuit or the like, and without using a special vibration isolator such as a stage having particularly excellent dynamic characteristics or an active vibration isolator.
Can be always scanned with a synchronization error of zero based on the law of conservation of momentum. Further, since reticle stage body 206 and wafer stage 14 (wafer stage bodies 208 and 220) move in opposite directions according to the law of conservation of momentum, the center of gravity of the entire apparatus body including base structure 200 in the X direction substantially changes. In addition, the effect that the vibration of the device is reduced can be obtained.
【００６１】ところで、本第１実施例では、上記の如
く、レチクルステージ体２０６と基板ステージ（ウエハ
ステージ体２０８、２２０）との間にスキャン方向（Ｘ
方向）に延設されたリニアモータ２１６が配置され、ウ
エハステージ１４がベース構造体２００上を非接触状態
でＸ方向に１次元移動するようにエアベアリングで支持
され、レチクルステージ体２０６がベース構造体２００
上を非接触状態でＸ方向に１次元移動するようにエアベ
アリングで支持されている。In the first embodiment, as described above, the scanning direction (X) is set between the reticle stage 206 and the substrate stage (wafer stages 208 and 220).
A linear motor 216 extending in the X direction is arranged, the wafer stage 14 is supported by air bearings so as to move one-dimensionally in the X direction on the base structure 200 in a non-contact state, and the reticle stage body 206 has a base structure. Body 200
It is supported by an air bearing so that it moves one-dimensionally in the X direction without contacting above.
【００６２】従ってリニアモータ２１６の駆動コイル部
２１６Ｂに駆動電流が供給されている間は、運動量保存
則に従ってレチクルＲとウエハＷのＸ方向の相対位置関
係は制御されたものとなる。ところが、リニアモータ２
１６への給電が断たれるとレチクルステージ体２０６と
ウエハステージ１４のＸ方向の相対位置関係を保つ強制
力が失われることになる。Therefore, while the drive current is being supplied to the drive coil portion 216B of the linear motor 216, the relative positional relationship between the reticle R and the wafer W in the X direction is controlled according to the law of conservation of momentum. However, the linear motor 2
When the power supply to the reticle stage 16 is cut off, the force for maintaining the relative positional relationship between the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 in the X direction is lost.
【００６３】このため、リニアモータ２１６への給電が
断たれたときに生じる露光装置内部の振動源（他のモー
タ等）からの振動、露光装置外部の空調機器等がらの振
動、露光装置を設置する床面の振動、或いは露光装置全
体の僅かな傾斜等によって、レチクルステージ体２０６
とウエハステージ１４とのＸ方向の相対位置関係が徐々
にずれてくる可能性がある。For this reason, vibration from a vibration source (another motor or the like) inside the exposure apparatus, which is generated when power supply to the linear motor 216 is cut off, vibration from air conditioning equipment outside the exposure apparatus, and installation of the exposure apparatus. Reticle stage body 206 due to the vibration of the floor surface or slight inclination of the entire exposure apparatus.
There is a possibility that the relative positional relationship between the wafer and the wafer stage 14 in the X direction gradually shifts.
【００６４】この場合において、リニアモータ２１６の
コイル配置、各コイルの巻線構造、駆動電流の供給制御
等を工夫して、レチクルステージ体２０６とウエハステ
ージ１４とのＸ方向の相対変位を零に保つようなサーボ
制御が可能なリニアモータとすることもできる。この場
合はリニアモータ２１６への供給電流を制御するだけ
で、容易にレチクルＲとウエハＷとのＸ方向の相対位置
関係を静止させることができる。しかしながらその場合
も、各種振動や露光装置の傾斜等によってレチクルステ
ージ体２０６とウエハステージ１４とが一体となってベ
ース構造体２００上をＸ方向にずれる可能性がある。In this case, the relative displacement of the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 in the X direction is reduced to zero by devising the coil arrangement of the linear motor 216, the winding structure of each coil, the control of the supply of the driving current, and the like. It is also possible to use a linear motor that can perform servo control to maintain the linear motor. In this case, the relative positional relationship between the reticle R and the wafer W in the X direction can be easily stopped simply by controlling the supply current to the linear motor 216. However, also in this case, the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 may be shifted in the X direction on the base structure 200 due to various vibrations, inclination of the exposure apparatus, and the like.
【００６５】いずれの場合も、レチクルステージ体２０
６はウエハステージ１４がベース構造体２００に対して
ずれてしまうことに違いはなく、このことはベース構造
体２００に対して固定された照明系２１２の光軸（又は
照明光束）と、走査露光開始時に設定されるべきレチク
ルＲとのＸ方向の相対位置関係が変化することを意味
し、ステップ＆スキャン方式の露光シーケンスに重大な
影響を与えることになる。In each case, the reticle stage 20
6 is that the wafer stage 14 is shifted with respect to the base structure 200, which means that the optical axis (or illumination light beam) of the illumination system 212 fixed to the base structure 200 and the scanning exposure This means that the relative positional relationship in the X direction with the reticle R to be set at the start changes, which has a significant effect on the exposure sequence of the step & scan method.
【００６６】このような不都合を解消すべく、第２のリ
ニアモータ２１４が機能する。すなわち、本第１実施例
の露光装置１００では、運動量保存則に従った速度比で
レチクルステージ体２０６とウエハステージ１４（ウエ
ハステージ体２０８、２２０）との相対位置関係を制御
する第１のリニアモータ２１６の他に、ベース構造体２
００に対するレチクルステージ体２０６の絶対位置を制
御する第２のリニアモータ２１４が設けられていること
から、走査露光時に運動量保存則に従ってレチクルステ
ージ体２０６とウエハステージ１４（ウエハステージ体
２０８、２２０）とを逆向きに移動させるときは第２の
リニアモータ２１４の駆動コイル部２１４Ｂの給電端子
を開放して無負荷状態にし、一方、レチクルステージ体
２０６の絶対位置を制御するときは、ベース構造体２０
０に対するレチクルステージ体２０６のＸ方向位置計測
用の干渉計ＲＩＦｘからの位置情報や速度情報に基づい
て第２のリニアモータ２１４をサーボ制御することがで
きる。The second linear motor 214 functions to solve such inconvenience. That is, in the exposure apparatus 100 of the first embodiment, the first linear control that controls the relative positional relationship between the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 (wafer stage bodies 208 and 220) at a speed ratio according to the law of conservation of momentum. In addition to the motor 216, the base structure 2
Since the second linear motor 214 for controlling the absolute position of the reticle stage body 206 with respect to 00 is provided, the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 (wafer stage bodies 208 and 220) are used in accordance with the law of conservation of momentum during scanning exposure. When moving the reticle stage 206 in the opposite direction, the power supply terminal of the drive coil portion 214B of the second linear motor 214 is opened to make it unloaded, while when the absolute position of the reticle stage body 206 is controlled, the base structure 20 is moved.
The second linear motor 214 can be servo-controlled based on position information and speed information from the interferometer RIFx for measuring the position of the reticle stage body 206 with respect to 0 in the X direction.
【００６７】従って、各リニアモータをＳ＆Ｓ方式のウ
エハ露光シーケンスに応じて連携制御することにより、
照明光束に対するレチクルＲの位置を常に正確に管理す
ることが可能となる。Therefore, by cooperatively controlling each linear motor in accordance with the S & S type wafer exposure sequence,
The position of the reticle R with respect to the illumination light beam can always be managed accurately.
【００６８】さらに、露光処理が完了した後のレチクル
Ｒ、ウエハＷのベース構造体２００に対する位置関係を
露光処理開始時の位置関係から変化しないようにできる
ため、レチクル交換やウエハ交換の際の自動搬送機構の
アーム等との間での受渡し位置のずれが防止されるとっ
いった利点もある。Further, since the positional relationship between the reticle R and the wafer W with respect to the base structure 200 after the completion of the exposure processing can be kept from the positional relationship at the time of starting the exposure processing, the automatic relationship between the reticle exchange and the wafer exchange can be prevented. There is also the advantage that the transfer position between the transfer mechanism and the arm of the transfer mechanism is prevented.
【００６９】なお、上記第１実施例では投影光学系とし
てレチクルＲのパターンの倒立像をウエハＷ上に投影す
る倒立系の光学系を使用する場合を例示したが、上下対
称の回路パターンを露光する場合等には、回路パターン
の正立像を感光基板上に結像する正立系の光学系を投影
光学系として使用することは可能である。In the first embodiment, the case where an inverted optical system for projecting an inverted image of the pattern of the reticle R onto the wafer W is used as the projection optical system is described. In such a case, an erecting optical system that forms an erect image of the circuit pattern on the photosensitive substrate can be used as the projection optical system.
【００７０】さらに、上記第１実施例では、投影光学系
の縮小倍率が１／４である場合を例示したが、投影光学
系の縮小倍率は何倍であってもかまわない。例えば、縮
小倍率が１倍（等倍）であっても、本発明のメリットは
大きなものがある。すなわち、本発明によれば、運動量
が保存されるので、ステージの移動により系の重心位置
が移動することなく、ステージの移動による反力でボデ
ィが揺れることがないので、アクティブ除振装置等の高
価な除振装置等が不要になり、しかも一方のステージが
振動的な動きをしても他方のステージがこれに応じて同
様の振動的な動きをし、同期誤差が生じることがないか
らである。Further, in the first embodiment, the case where the reduction magnification of the projection optical system is 1/4 is exemplified, but the reduction magnification of the projection optical system may be any number. For example, the merit of the present invention is great even if the reduction magnification is 1 (1 ×). That is, according to the present invention, since the momentum is preserved, the position of the center of gravity of the system does not move due to the movement of the stage, and the body does not shake due to the reaction force due to the movement of the stage. This eliminates the need for an expensive anti-vibration device and the like, and furthermore, even if one stage makes an oscillating movement, the other stage performs the same oscillating movement in response to this, and no synchronization error occurs. is there.
【００７１】《第２実施例》 次に、本発明の第２実施例を図５に基づいて説明する。
ここで、前述した第１実施例と同一又は同等の構成部分
については同一の符号を用いると共にその説明を簡略に
し若しくは省略する。この第２実施例は、図５に示され
るように、リニアモータ２１４に機能的に関連して発電
用コイル２５７と、そのコイル２５７からの電流を消費
する回生制動用の負荷回路２５８とが併設されている点
に特徴を有する。制御系のその他の構成及びその他の装
置構成等は前述した第１実施例と同一である。<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. In the second embodiment, as shown in FIG. 5, a power generating coil 257 and a load circuit 258 for regenerative braking that consume current from the coil 257 are provided in a functional relationship with the linear motor 214. The feature is that it is. The other configuration of the control system and the other device configuration are the same as those of the first embodiment.
【００７２】この第２実施例では、第２のリニアモータ
２１４を利用して、走査露光時のレチクルステージ体２
０６とウエハステージ１４（ウエハステージ体２０８、
２２０）との速度比を、例えば±０．１％程度の範囲内
でｐ．ｐ．ｍオーダーの分解能で微調整する回生制御回
路、具体的には図５中の発電用コイル２５７と負荷回路
２５８とを設け、走査方向に関する転写倍率を微小変化
（ウエハＷ上での走査方向の設計寸法を３５ｍｍとした
とき、それを全体として数百ｎｍ程度だけ伸縮）させ
る。In the second embodiment, the reticle stage 2 during scanning exposure is
06 and the wafer stage 14 (the wafer stage body 208,
220) within a range of about ± 0.1%, for example, p. p. A regenerative control circuit for fine adjustment with a resolution of the order of m, specifically, a power generating coil 257 and a load circuit 258 in FIG. 5 are provided to slightly change the transfer magnification in the scanning direction (design in the scanning direction on the wafer W). When the size is 35 mm, it is expanded and contracted by about several hundred nm as a whole).
【００７３】これを更に詳述すると、発電用コイル２５
７は第２のリニアモータ２１４内に特別な発電用コイル
を設けるか、駆動用のコイルを発電用に兼用するかして
構成され、第１のリニアモータ２１６でレチクルステー
ジとウエハステージとを逆向きに移動させている間、そ
の発電用コイルの端子に負荷回路２５８（適当な負荷抵
抗器を含む）を接続して回生制御を行うことで、レチク
ルステージ体２０６のＸ方向の動負荷を増大させ、レチ
クルステージ体２０６とウエハステージ１４の速度比を
微少量変化させる。This will be described in more detail.
Reference numeral 7 denotes a structure in which a special power generating coil is provided in the second linear motor 214 or a driving coil is also used for power generation. The first linear motor 216 reverses the reticle stage and the wafer stage. While moving in the direction, the load of the reticle stage body 206 in the X direction is increased by connecting the load circuit 258 (including an appropriate load resistor) to the terminal of the power generation coil and performing regenerative control. Then, the speed ratio between the reticle stage body 206 and the wafer stage 14 is slightly changed.
【００７４】なお、回生制動量の制御のために、負荷回
路２５８は発電用コイル２５７からな電流を高速スイッ
チング素子等を介して負荷抵抗器に流すように構成さ
れ、スイッチング素子のオン・オフの周波数やオン時間
とオフ時間のデューティ比等を広範囲に可変させるよう
にすればよい。In order to control the amount of regenerative braking, the load circuit 258 is configured to flow a current from the power generating coil 257 to a load resistor via a high-speed switching element or the like. The frequency and the duty ratio between the on-time and the off-time may be varied over a wide range.
【００７５】ここでは、速度比Ｖｗ／Ｖｒを縮小倍率Ｍ
p1と精密に微調整するために、第２のリニアモータ２１
４の駆動コイル部２１４Ｂと一体になった発電用コイル
２５７（図５参照）と負荷回路２５８を利用して、レチ
クルステージ体２０６の移動方向に対して動的負荷を加
えるように制御する。その負荷回路２５８は発電用コイ
ル２５７に対して可変負荷抵抗器として作用し、発電用
コイル２５７から取り出す電流を、主走査駆動回路２５
５からの制御指令に応じてほぼ連続的に変化させる機能
を有する。Here, the speed ratio Vw / Vr is reduced by the reduction ratio M
The second linear motor 21
By using the power generation coil 257 (see FIG. 5) and the load circuit 258 integrated with the fourth drive coil unit 214B, control is performed so that a dynamic load is applied in the moving direction of the reticle stage body 206. The load circuit 258 acts as a variable load resistor with respect to the power generation coil 257, and outputs a current extracted from the power generation coil 257 to the main scanning drive circuit 25.
5 has a function of changing almost continuously in response to a control command from the control unit 5.
【００７６】走査露光の間、レチクルステージ体２０６
は速度Ｖｒで移動しようとするが、発電用コイル２５７
の端子に適当な負荷抵抗が接続されていると、その負荷
抵抗器で消費されるエネルギーに対応した運動量がレチ
クルステージ体２０６に加算されることになる。これは
レチクルステージ体２０６の見かけ上の質量Ｍｒを微小
量だけ増加させることに相当する。このため、ウエハス
テージ１４とレチクルステージ体２０６との速度比Ｖｗ
／Ｖｒが微調整される。During scanning exposure, reticle stage body 206
Tries to move at the speed Vr, but the power generation coil 257
When an appropriate load resistor is connected to the terminal of the reticle stage 206, the momentum corresponding to the energy consumed by the load resistor is added to the reticle stage body 206. This corresponds to increasing the apparent mass Mr of the reticle stage body 206 by a very small amount. Therefore, the speed ratio Vw between the wafer stage 14 and the reticle stage body 206
/ Vr is finely adjusted.
【００７７】この場合、レチクルステージ体２０６の見
かけ上の質量は増大する方向にしか作用しないので、質
量比Ｍｒ／Ｍｗが大きくなって速度比Ｖｗ／Ｖｒが、Ｍ
p1＜（Ｖｗ／Ｖｒ）の方向に調整される。このため静止
状態での質量比Ｍｒ／Ｍｗが、縮小倍率Ｍp1に対してわ
ずかに小さくなるように各ステージ体の質量を設定して
おき、走査露光時には常に回生制動量を適度に調整する
ことで速度比と縮小倍率とを一致させればよい。In this case, since the apparent mass of the reticle stage body 206 acts only in the increasing direction, the mass ratio Mr / Mw increases and the speed ratio Vw / Vr becomes
It is adjusted in the direction of p1 <(Vw / Vr). For this reason, the mass of each stage body is set so that the mass ratio Mr / Mw in the stationary state becomes slightly smaller than the reduction magnification Mp1, and the regenerative braking amount is always appropriately adjusted during scanning exposure. What is necessary is just to make the speed ratio and the reduction magnification coincide.
【００７８】一方、運動量保存則に従ってウエハステー
ジ１４とレチクルステージ体２０６とを互いに逆向きに
走査移動させているときに、第２のリニアモータ２１４
の駆動コイル部２１４Ｂに給電してレチクルステージ体
２０６の駆動に併用すると、レチクルステージ体２０６
の見かけ上の動的質量をわずかに小さくすることができ
るので、速度比Ｖｗ／ＶｒをＭp1＞（Ｖｗ／Ｖｒ）の方
向に調整することも可能である。On the other hand, when the wafer stage 14 and the reticle stage body 206 are scanned and moved in opposite directions according to the law of conservation of momentum, the second linear motor 214
Of the reticle stage body 206 when power is supplied to the
Can be slightly reduced, so that the speed ratio Vw / Vr can be adjusted in the direction of Mp1> (Vw / Vr).
【００７９】以上説明した本第２実施例によると、走査
露光時のレチクルＲとウエハＷとの走査速度比が回生制
動量（発電用コイルからの電流値）の制御によって極め
て容易に微調整できることから、レチクルＲとウエハＷ
との速度比を干渉計の計測結果から検出し、その検出値
が予め設定された値になるように回生制動量をフィード
バッグ制御すれば、走査方向に関する転写倍率を一律に
微調整できるだけでなく、ウエハＷ上のショット領域の
走査開始部分と終了部分との速度比と、ショット領域の
中央部分の速度比とを微妙に変えることで、転写歪み
（ディストーション）を調整することもできる。According to the second embodiment described above, the scanning speed ratio between the reticle R and the wafer W during scanning exposure can be finely adjusted very easily by controlling the regenerative braking amount (current value from the power generating coil). Reticle R and wafer W
If the regenerative braking amount is feedback-controlled so that the detected value becomes a preset value, not only can the transfer magnification in the scanning direction be finely adjusted uniformly, By slightly changing the speed ratio between the scanning start portion and the end portion of the shot area on the wafer W and the speed ratio at the central portion of the shot area, it is also possible to adjust the transfer distortion.
【００８０】なお、上記第１、第２実施例では、レチク
ルステージ体２０６をベース構造体２００上で単独にス
キャン方向に移動させるためにリニアモータ２１４を設
けたが、これに代えてあるいはこれと共に第１、第２ウ
エハステージ体２０８、２２０のＸ方向の位置を確実に
静止させたり、第１、第２ウエハステージ体２０８、２
２０をベース構造体２００上で単独に移動させたりする
ために、ベース構造体２００と第１ウエハステージ体２
０８との間にＸ方向の推力を発生する第３のリニアモー
タを設け、ウエハ用干渉計２５２（ＷＩＦｘ）の計測値
に基づいてその第３リニアモータをサーボ制御するよう
にしてもよい。In the first and second embodiments, the linear motor 214 is provided for independently moving the reticle stage body 206 on the base structure 200 in the scanning direction. However, the linear motor 214 is provided instead or together with this. The positions of the first and second wafer stage bodies 208 and 220 in the X direction can be reliably stopped, or the first and second wafer stage bodies 208 and 220 can be stopped.
The base structure 200 and the first wafer stage 2 are moved in order to move the base structure 200 alone on the base structure 200.
08, a third linear motor that generates a thrust in the X direction may be provided, and the third linear motor may be servo-controlled based on the measurement value of the wafer interferometer 252 (WIFx).
【００８１】次に、上記第２実施例の装置に、不図示の
第３のリニアモータを追加した場合について、レチクル
Ｒのパターン領域をウエハＷ上のショット領域とをアラ
イメントして走査露光する場合の一連のシーケンスを説
明する。Next, when a third linear motor (not shown) is added to the apparatus of the second embodiment, the pattern area of the reticle R is aligned with the shot area on the wafer W for scanning exposure. Will be described.
【００８２】（１）レチクルステージ体をローディング
位置に移動させ、レチクルＲをステージ上に設置する。
このときウエハステージ１４は、レチクルステージ体の
移動に伴う運動量保存則に従って逆向きに移動させても
よいし、第３のリニアモータをサーボ制御して強制的に
所定位置に静止させておいてもよい。(1) The reticle stage is moved to the loading position, and the reticle R is set on the stage.
At this time, the wafer stage 14 may be moved in the reverse direction in accordance with the law of conservation of momentum accompanying the movement of the reticle stage body, or the third linear motor may be servo-controlled to be forcibly stopped at a predetermined position. Good.
【００８３】（２）レチクルステージ体２０６とウエハ
ステージ体２２０とが投影光学系の像視野に関して所定
の位置に設定されるように各ステージ体２０６、２０
８、２２０を移動させ、ウエハステージ体２２０上に固
定された基準マークとレチクルＲ上のアライメントマー
クとを投影光学系ＰＬを通してアライメント検出系２３
２で相互に光電検出し、ウエハステージ体２２０の移動
座標系に対してレチクルＲがＸ、Ｙ、θの各方向に整合
されるようにレチクルステージ体２０６上の微動ステー
ジ２１０を制御する。レチクルＲがウエハステージ体２
２０の移動座標系に対して整合された時点で、レチクル
用干渉計２５０からのＸ、Ｙ計測値と、ウエハ用干渉計
２５２からのＸ、Ｙ計測値とを１次整合達成位置として
記憶する。以後、その位置関係がただちに再現されるよ
うに管理される。(2) Each of the stage bodies 206 and 20 so that the reticle stage body 206 and the wafer stage body 220 are set at predetermined positions with respect to the image field of the projection optical system.
8 and 220 to move the reference mark fixed on the wafer stage body 220 and the alignment mark on the reticle R through the projection optical system PL to the alignment detection system 23.
In step 2, the fine movement stage 210 on the reticle stage body 206 is controlled so that the reticle R is aligned in the X, Y, and θ directions with respect to the moving coordinate system of the wafer stage body 220. Reticle R is wafer stage 2
At the time of matching with respect to the 20 moving coordinate systems, the X and Y measurement values from the reticle interferometer 250 and the X and Y measurement values from the wafer interferometer 252 are stored as primary alignment achievement positions. . Thereafter, the positional relationship is managed so as to be immediately reproduced.
【００８４】（３）ウエハＷをウエハステージ体２２０
上に載置するために、ウエハステージ体２２０を所定の
ローディング位置に移動させる。その後、ウエハＷ上の
いくつかのショット領域に付随して形成されたアライメ
ントマークの各々が投影光学系ＰＬの視野内に次々に配
置されるようにウエハステージ体２２０を移動させ、各
アライメントマークを投影光学系ＰＬを介してアライメ
ント検出系２３０で順次検出する。その検出結果に基づ
いて、ウエハＷ上のショット領域の配置座標系とレチク
ルＲのパターン領域との相対位置関係（Ｘ、Ｙ、θ方
向）が決定される。(3) Transferring the wafer W to the wafer stage body 220
The wafer stage body 220 is moved to a predetermined loading position in order to place the wafer stage body thereon. After that, the wafer stage body 220 is moved so that each of the alignment marks formed in association with some shot areas on the wafer W is sequentially arranged in the field of view of the projection optical system PL, and each alignment mark is moved. Detection is sequentially performed by the alignment detection system 230 via the projection optical system PL. Based on the detection result, the relative positional relationship (X, Y, θ directions) between the arrangement coordinate system of the shot area on the wafer W and the pattern area of the reticle R is determined.
【００８５】（４）決定された位置関係のうちＸ方向に
位置ずれが生じているときは、第３のリニアモータを駆
動してウエハステージ１４がベース構造体に対して変位
しないようにサーボロックさせた状態で、第１のリニア
モータ２１６を駆動させてレチクルステージ体２０６を
ウエハステージ１４に対してＸ方向に微動させる。また
ウエハＷ上のショット配列座標系とレチクルＲのパター
ン領域とのＹ方向の相対位置誤差は、ウエハステージ体
２２０か、レチクルステージ体２０６上の微動ステージ
２１０によって補正され、θ方向の相対位置誤差はリニ
アモータ２４０、２４２によるウエハステージ体２２０
の微小回転により補正される。なお、ウエハステージ体
２２０上にθステージを別に設けても良い。(4) If the positional relationship in the determined positional relationship has occurred in the X direction, the third linear motor is driven to servo-lock the wafer stage 14 so as not to be displaced with respect to the base structure. In this state, the first linear motor 216 is driven to finely move the reticle stage body 206 relative to the wafer stage 14 in the X direction. The relative position error in the Y direction between the shot arrangement coordinate system on the wafer W and the pattern area of the reticle R is corrected by the wafer stage body 220 or the fine movement stage 210 on the reticle stage body 206, and the relative position error in the θ direction is obtained. Denotes a wafer stage body 220 by linear motors 240 and 242
Is corrected by the minute rotation of. Note that a θ stage may be separately provided on the wafer stage body 220.
【００８６】（５）こうしてレチクルＲのパターン領域
とウエハＷ上のショット配列座標系とがＸ、Ｙ、θ方向
に関して精密に整合された時点で、レチクルステージ体
２０６とウエハステージ体２２０とのＸ、Ｙ方向の相対
位置関係を２次整合達成位置として干渉計から読み取っ
て記憶する。この２次整合達成位置は、そのウエハＷを
露光処理している間の各ステージ体の移動位置の管理の
基準として利用される。(5) When the pattern area of the reticle R and the shot arrangement coordinate system on the wafer W are precisely aligned in the X, Y, and θ directions, the X of the reticle stage body 206 and the wafer stage body 220 are aligned. , And the relative positional relationship in the Y direction are read from the interferometer and stored as the secondary alignment achievement positions. This secondary alignment achievement position is used as a reference for managing the movement position of each stage during the exposure processing of the wafer W.
【００８７】（６）次に、レチクルＲ上のパターン領域
が照明光束によって照射開始される位置にくるようにレ
チクルステージ体２０６をＸ方向に位置付けるととも
に、ウエハＷ上の１つのショット領域が露光開始される
位置にくるようにウエハステージ１４をＸ方向に位置付
ける。(6) Next, the reticle stage body 206 is positioned in the X direction so that the pattern area on the reticle R comes to the position where irradiation with the illumination light beam starts, and one shot area on the wafer W starts exposure. The wafer stage 14 is positioned in the X direction so as to come to the position to be performed.
【００８８】（７）そして、第１のリニアモータ２１６
を駆動し、運動量保存則に従ってレチクルステージ体２
０６とウエハステージ１４とを投影光学系ＰＬの結像倍
率Ｍp1に対応した所定の速度比で逆向きに移動させる。
この際、走査方向に関する転写倍率の微調整は両ステー
ジ間の速度比変動の許容範囲内への抑制が必要とされる
場合は、速度比変化（又は相対位置関係の変化立）の精
密な計測結果に基づいて第２のリニアモータ２１４、第
３のリニアモータを積極的に制御し、レチクルステージ
体２０６又はウエハステージ１４の見かけ上の動的質量
を連続的に微調整すればよい。(7) The first linear motor 216
Reticle stage body 2 according to the law of conservation of momentum
06 and the wafer stage 14 are moved in opposite directions at a predetermined speed ratio corresponding to the imaging magnification Mp1 of the projection optical system PL.
At this time, if the fine adjustment of the transfer magnification in the scanning direction needs to be suppressed within the allowable range of the speed ratio fluctuation between the two stages, precise measurement of the speed ratio change (or the change of the relative positional relationship) is required. Based on the result, the second linear motor 214 and the third linear motor may be positively controlled to finely adjust the apparent dynamic mass of the reticle stage body 206 or the wafer stage 14 continuously.
【００８９】《変形例》 次に、変形例を図６Ａ、図６Ｂに基づいて説明する。<Modification> Next, a modification will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
【００９０】この変形例の露光装置は、感光基板として
のウエハＷのみでなく、マスクとしてのレチクルＲがレ
チクルステージ１６上に水平に保持されている点に特徴
を有する。The exposure apparatus of this modification is characterized in that not only a wafer W as a photosensitive substrate but also a reticle R as a mask is horizontally held on a reticle stage 16.
【００９１】この露光装置は、定盤１２上にエアーベア
リング（空気軸受け）１３を介して浮上支持されたレチ
クルステージ１６及び基板ステージ１４と、回路パター
ンを縮小投影する反射光学系から成る投影光学系ＰＬ
と、光源２０とを備えている。This exposure apparatus is a projection optical system comprising a reticle stage 16 and a substrate stage 14 which are levitated and supported on a surface plate 12 via an air bearing (air bearing) 13 and a reflection optical system for reducing and projecting a circuit pattern. PL
And a light source 20.
【００９２】この変形例の露光装置においては、基板ス
テージ１４は定盤１２上に浮上支持されＸ軸方向に移動
可能な第１ステージ１４Ａと、この第１ステージ１４Ａ
上をリニアモータによってＹ軸方向に駆動される第２ス
テージ１４Ｂとを有している。この第２ステージ１４Ｂ
上にウエハＷが保持されている。In the exposure apparatus of this modified example, the substrate stage 14 is a first stage 14A which is levitated and supported on the surface plate 12 and is movable in the X-axis direction.
And a second stage 14B driven by a linear motor in the Y-axis direction. This second stage 14B
A wafer W is held thereon.
【００９３】レチクルステージ１６は、図６Ｂに示され
るように、第１ステージ１４Ａを跨いた状態で配置され
ており、両ステージ１６、１４Ａ間には、コイル１８Ａ
とマグネット１８Ｂとから成るリニアモータ１８、１８
が介装されている。As shown in FIG. 6B, the reticle stage 16 is arranged so as to straddle the first stage 14A, and a coil 18A is provided between the two stages 16 and 14A.
Motors 18 and 18 comprising a magnet 18B and a magnet 18B
Is interposed.
【００９４】光源２０からの露光光が不図示の照明光学
系を介してレチクルＲを下方から照明すると、細長い照
明領域（投影光学系の露光フィールドに対応）内の回路
パターンの像が投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に縮
小投影される。When exposure light from the light source 20 illuminates the reticle R from below via an illumination optical system (not shown), an image of a circuit pattern in an elongated illumination area (corresponding to an exposure field of the projection optical system) is converted into an image. The image is reduced and projected onto the wafer W via the PL.
【００９５】従って、この変形例の場合も、レチクルス
テージ１６と基板ステージ１４の質量の比を投影光学系
ＰＬの縮小倍率Ｍp1と同一に設定しておけば、上記各実
施例と同様に、両ステージ１６、１４の同期誤差が常に
零で回路パターンの走査露光が行われ。同様の効果が得
られる。Therefore, in the case of this modification as well, if the mass ratio between the reticle stage 16 and the substrate stage 14 is set to be the same as the reduction magnification Mp1 of the projection optical system PL, the same as in the above-described embodiments. Scanning exposure of the circuit pattern is performed with the synchronization error between the stages 16 and 14 always being zero. Similar effects can be obtained.
【００９６】なお、上記第１、第２実施例では感光基板
ば基板ステージ上に水平に保持される場合、すなわち横
置きの基板ステージを使用する場合を例示したが、感光
基板が基板ステージに垂直に保持される、すなわち縦置
きの基板ステージを使用する露光装置に本発明を適用す
ることは可能である。In the first and second embodiments, the case where the photosensitive substrate is held horizontally on the substrate stage, that is, the case where the horizontally placed substrate stage is used has been exemplified. It is possible to apply the present invention to an exposure apparatus that uses a vertically placed substrate stage.
【００９７】また、上記第１、第２実施例では、第２ス
テージを非走査方向に駆動する駆動手段としてリニアモ
ータを使用する場合を例示したが、本発明がこれに限定
されることはなく、送りねじ機構を用いて第２ステージ
を非走査方向に駆動するような構成にしても良い。Further, in the first and second embodiments, the case where the linear motor is used as the driving means for driving the second stage in the non-scanning direction has been exemplified. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the second stage may be driven in the non-scanning direction using a feed screw mechanism.
【００９８】以上説明したように、本発明によれば、単
純な構成で、装置を構成する構造物に発生する応力を低
減し、装置全体の傾きや揺れを抑え、しかもマスクステ
ージと基板ステージとの同期性能の向上を図ることがで
きるという従来にない優れた効果がある。 ［図面の簡単な説明］As described above, according to the present invention, with a simple structure, the stress generated in the structure constituting the apparatus is reduced, the inclination and the sway of the entire apparatus are suppressed, and the mask stage and the substrate stage are connected to each other. Has an unprecedented superior effect that the synchronization performance can be improved. [Brief description of drawings]
【図１】 図１は本発明の原理的な構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of the present invention.
【図２】 図２は第１実施例の露光装置を示す概略構成
図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an exposure apparatus of a first embodiment.
【図３】 図３は図１の装置の概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the apparatus of FIG.
【図４】 図４は図１の装置の制御系の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system of the apparatus shown in FIG.
【図５】 図５は第２実施例の装置の制御系の構成を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control system of the device of the second embodiment.
【図６】 図６Ａは本発明に従う露光装置の変形例の概
略正面図である。図６Ｂは図６Ａに示した露光装置の変
形例の右側面図である。FIG. 6A is a schematic front view of a modified example of the exposure apparatus according to the present invention. FIG. 6B is a right side view of a modified example of the exposure apparatus shown in FIG. 6A.
Claims (64)
マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して前記
基板に転写する露光装置であって、 ベース部材上に浮上支持された基板ステージと； 前記基板ステージの質量の前記投影光学系の縮小倍率倍
の質量を有し、前記ベース部材上に浮上支持されたマス
クステージと； 前記両ステージ間に設けられ、前記マスクと基板とを互
いに逆向きに移動するように前記基板ステージとマスク
ステージを駆動する第１駆動部材とを有する露光装置。1. An exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask to the substrate via a projection optical system while synchronously moving the mask and the substrate, the substrate stage being levitated and supported on a base member. A mask stage having a mass that is twice the reduction magnification of the projection optical system of the mass of the substrate stage and floatingly supported on the base member; provided between the two stages; An exposure apparatus comprising: a first driving member that drives the substrate stage and the mask stage so as to move in opposite directions.
スクに形成されたパターンの倒立像を投影する光学系で
あることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system is an optical system that projects an inverted image of a pattern formed on the mask on the substrate.
され、前記マスクが前記マスクステージ上に垂直に保持
されると共に、前記投影光学系が、複数の透過光学素
子、光分割器及び反射光学素子とを含み、物体面に配置
された前記マスクのパターンを結像面に配置された前記
基板上に所定の縮小倍率で投影する光学系であることを
特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。3. The substrate is horizontally held on a substrate stage, the mask is vertically held on the mask stage, and the projection optical system includes a plurality of transmission optical elements, a light splitter, and reflection optics. 3. An optical system comprising: an element for projecting a pattern of the mask arranged on an object plane onto the substrate arranged on an image plane at a predetermined reduction magnification. Exposure equipment.
されたアライメントマークと前記基板上のアライメント
マークとの両者を検出可能なハーフＴＴＬアライメント
検出系を更に有する請求項３に記載の露光装置。4. The exposure apparatus according to claim 3, further comprising a half TTL alignment detection system capable of detecting both an alignment mark formed on the mask and an alignment mark on the substrate via the light splitter. .
の間に、当該マスクステージを駆動する第２の駆動部材
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露
光装置。5. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a second driving member for driving the mask stage is provided between the base member and the mask stage.
間に、当該基板ステージを駆動する第３の駆動部材が設
けられていることを特徴とする請求項５に記載の露光装
置。6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein a third driving member for driving the substrate stage is provided between the base member and the substrate stage.
の同期移動時の速度比を微調整する回生制動制御回路が
前記第２の駆動部材及び第３の駆動部材の少なくとも一
方に併設されていることを特徴とする請求項６に記載の
露光装置。7. A regenerative braking control circuit for finely adjusting a speed ratio of the two stages by the first drive member during synchronous movement is provided in at least one of the second drive member and the third drive member. The exposure apparatus according to claim 6, wherein:
動される第一方向に駆動される第１ステージと、前記基
板を保持して前記第１ステージと一体的に前記第１方向
に移動するとともに該第１ステージに案内されて第１方
向と直交する第２方向に移動可能な第２ステージとを有
することを特徴とする請求項１、５、６及び７のいずれ
か一項に記載の露光装置。8. The first stage driven in a first direction in which the substrate is synchronously moved, and the substrate stage holds the substrate and moves in the first direction integrally with the first stage. And a second stage guided by the first stage and movable in a second direction orthogonal to the first direction. Exposure equipment.
ベース部材上に浮上支持されていることを特徴とする請
求項１に記載の露光装置。9. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the substrate stage is supported by floating on a base member via an air bearing.
してベース部材上に浮上支持されていることを特徴とす
る請求項１に記載の露光装置。10. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the mask stage is supported by floating on a base member via an air bearing.
る光軸を有する投影光学系を備え、前記マスクのパター
ンを前記投影光学系を介して前記基板に転写する走査露
光装置において、 ベースと、 前記ベース上で前記マスクを移動する第１ステージと、 前記ベース上で前記基板を移動する第２ステージと、 前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前
記基板とを同期移動するために、前記第１ステージと前
記第２ステージとに接続される駆動系とを備え、 前記駆動系は、前記同期移動によって生じる反力をほぼ
相殺するように、前記第１ステージと前記第２ステージ
とを所定方向に沿って逆向きに駆動することを特徴とす
る走査露光装置。11. A scanning exposure apparatus comprising a projection optical system having an optical axis substantially orthogonal to a mask and a substrate, and transferring a pattern of the mask to the substrate via the projection optical system. A first stage for moving the mask on the base, a second stage for moving the substrate on the base, and synchronously moving the mask and the substrate at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system. , A driving system connected to the first stage and the second stage, wherein the driving system includes a driving system connected to the first stage and the second stage so as to substantially cancel a reaction force generated by the synchronous movement. Is driven in a reverse direction along a predetermined direction.
との質量比は、前記投影光学系の投影倍率とほぼ一致す
ることを特徴とする請求項１１に記載の走査露光装置。12. The scanning exposure apparatus according to claim 11, wherein a mass ratio between the first stage and the second stage is substantially equal to a projection magnification of the projection optical system.
なくとも１つの反射光学素子とを含み、前記マスクのパ
ターンの部分倒立像を前記基板上に縮小投影する光学系
であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の走
査露光装置。13. The projection optical system includes a refractive optical element and at least one reflective optical element, and is an optical system that reduces and projects a partially inverted image of the pattern of the mask onto the substrate. A scanning exposure apparatus according to claim 11.
反射光学素子を含み、前記投影光学系に対してその像面
が物体面側に配置されることを特徴とする請求項１１又
は１２に記載の走査露光装置。14. The projection optical system according to claim 11, wherein the projection optical system includes at least two reflection optical elements, and an image plane of the projection optical system is arranged on an object plane side with respect to the projection optical system. Scanning exposure equipment.
してミラー、凹面鏡、及びビームスプリッターの少なく
とも１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の走
査露光装置。15. The scanning exposure apparatus according to claim 13, wherein said projection optical system includes at least one of a mirror, a concave mirror, and a beam splitter as said reflection optical element.
としてミラー、凹面鏡、及びビームスプリッターの少な
くとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の
走査露光装置。16. The scanning exposure apparatus according to claim 14, wherein the projection optical system includes at least one of a mirror, a concave mirror, and a beam splitter as the reflection optical element.
一平面内に配置され、前記第１及び第２ステージは前記
マスクと前記基板とをそれぞれ前記平面に沿って移動す
ることを特徴とする請求項１１に記載の走査露光装置。17. The apparatus according to claim 17, wherein an object plane and an image plane of the projection optical system are arranged in the same plane, and the first and second stages move the mask and the substrate along the plane, respectively. The scanning exposure apparatus according to claim 11, wherein
一平面内に配置され、前記第１及び第２ステージは前記
マスクと前記基板とをそれぞれ前記平面に沿って移動す
ることを特徴とする請求項１４に記載の走査露光装置。18. The apparatus according to claim 18, wherein an object plane and an image plane of the projection optical system are arranged in the same plane, and the first and second stages move the mask and the substrate along the plane, respectively. The scanning exposure apparatus according to claim 14, wherein:
反対側に配置され、前記マスクを光ビームで照射する照
明系を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の
走査露光装置。19. The scanning exposure apparatus according to claim 14, further comprising an illumination system disposed on a side opposite to the projection optical system with respect to the base and configured to irradiate the mask with a light beam.
反対側に配置され、前記マスクを光ビームで照射する照
明系を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の
走査露光装置。20. The scanning exposure apparatus according to claim 17, further comprising an illumination system disposed on a side opposite to the projection optical system with respect to the base and configured to irradiate the mask with a light beam.
反対側に配置され、前記マスクを光ビームで照射する照
明系を更に備えることを特徴とする請求項１８に記載の
走査露光装置。21. The scanning exposure apparatus according to claim 18, further comprising an illumination system disposed on a side opposite to the projection optical system with respect to the base and configured to irradiate the mask with a light beam.
て基板に転写する走査露光方法において、 前記マスクと前記基板とを、前記投影光学系の光軸と垂
直な同一平面内に配置し、 前記マスクのパターンの部分倒立像を前記基板上に投影
し、 前記平面上の所定方向に沿って逆向きに前記マスクと前
記基板とを同期移動し、それにより前記同期移動によっ
て生じる反力をほぼ相殺することを特徴とする走査露光
方法。22. A scanning exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system, wherein the mask and the substrate are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system, Projecting a partially inverted image of the pattern of the mask onto the substrate, synchronously moving the mask and the substrate in opposite directions along a predetermined direction on the plane, thereby substantially canceling a reaction force generated by the synchronous movement; A scanning exposure method.
光学系の倍率に応じた速度比で同期移動されることを特
徴とする請求項２２に記載の走査露光方法。23. The scanning exposure method according to claim 22, wherein the mask and the substrate are synchronously moved at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system.
パターンに重ね合わせて転写するために、前記同期移動
中に前記マスクと前記基板との速度比を調整して、前記
基板上のパターンと前記マスクのパターン像との倍率誤
差と歪み誤差との少なくとも一方を補正することを特徴
とする請求項２２又は２３記載の走査露光方法。24. A method for adjusting the speed ratio between the mask and the substrate during the synchronous movement so that the pattern on the substrate is transferred to the pattern on the substrate in order to transfer the pattern of the mask on the pattern on the substrate. 24. The scanning exposure method according to claim 22, wherein at least one of a magnification error and a distortion error with respect to a pattern image of the mask is corrected.
駆動する請求項１、５、６及び７のいずれか一項に記載
の露光装置。25. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the driving member is driven by an electromagnetic action.
求項２５に記載の露光装置。26. The exposure apparatus according to claim 25, wherein the driving member includes a linear motor.
て、前記マスク上のパターンで前記基板を露光すること
を含むマイクロデバイスを製造する方法。27. A method for manufacturing a micro device, comprising exposing the substrate with a pattern on the mask using the exposure method according to claim 22.
置されたマスクのパターンで、浮上支持された基板ステ
ージ上に載置された基板を露光する露光方法であって、 マスクステージ及び基板ステージの一方のステージを所
定方向に移動させ、該一方のステージの移動に伴い発生
する力を相殺するように、前記マスクステージと前記基
板ステージとの間に設けられた駆動部材を介して、該一
方のステージの移動に同期して他方のステージを該所定
方向とは反対方向に移動させることを特徴とする露光方
法。28. An exposure method for exposing a substrate placed on a floating supported substrate stage with a pattern of a mask placed on a floating supported mask stage, comprising: One of the stages is moved in a predetermined direction, and the one of the one stage is moved through a driving member provided between the mask stage and the substrate stage so as to cancel the force generated by the movement of the one stage. An exposure method, wherein the other stage is moved in a direction opposite to the predetermined direction in synchronization with the movement of the stage.
率で前記基板上に投影する投影光学系を介して該基板上
に投影される請求項２８に記載の露光方法。29. The exposure method according to claim 28, wherein the pattern is projected onto the substrate via a projection optical system that projects the pattern onto the substrate at a predetermined magnification.
テージの質量×前記倍率）の質量を持つ請求項２９に記
載の露光方法。30. The exposure method according to claim 29, wherein the mask stage has a mass of (mass of the substrate stage × the magnification).
ーンの倒立像を前記基板上に投影する請求項２９に記載
の露光方法。31. The exposure method according to claim 29, wherein the projection optical system projects an inverted image of the pattern of the mask onto the substrate.
ージは、同一のベース部材上に浮上した状態で支持され
ることを特徴とする請求項２８〜３１のいずれか一項に
記載の露光方法。32. The exposure method according to claim 28, wherein the mask stage and the substrate stage are supported on the same base member in a floating state.
は、空気軸受けを介して前記ベース部材上に浮上された
状態で支持される請求項３２に記載の露光方法。33. The exposure method according to claim 32, wherein the mask stage and the substrate stage are supported by being floated on the base member via an air bearing.
受けである請求項３３に記載の露光方法。34. The exposure method according to claim 33, wherein the air bearing is a vacuum preload type air bearing.
は、前記投影光学系の倍率に応じた速度比で同期移動さ
れる請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の露光方
法。35. The exposure method according to claim 29, wherein the mask stage and the substrate stage are synchronously moved at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system.
の同期移動中に、前記速度比を調整することを含む請求
項３５に記載の露光方法。36. The exposure method according to claim 35, further comprising adjusting the speed ratio during the synchronous movement of the mask stage and the substrate stage.
定面上で移動させ、前記基板ステージは前記基板を該所
定面に対してほぼ垂直な面上で移動させる請求項２８〜
３６のいずれか一項に記載の露光方法。37. The mask stage for moving the mask on a predetermined surface, and the substrate stage for moving the substrate on a surface substantially perpendicular to the predetermined surface.
36. The exposure method according to any one of 36.
記投影光学系の光軸と垂直な平面上で移動させ、前記基
板ステージは、前記基板を該平面とほぼ同一の平面内で
移動させる請求項２９に記載の露光方法。38. The mask stage moves the mask on a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system, and the substrate stage moves the substrate in a plane substantially the same as the plane. 30. The exposure method according to 29.
との間に設けられた第２駆動部材を用いて電磁的な作用
により該マスクステージを駆動する請求項３２に記載の
露光方法。39. The exposure method according to claim 32, wherein the mask stage is driven by an electromagnetic action using a second driving member provided between the base member and the mask stage.
の間に設けられた第３駆動部材を用いて電磁的な作用に
より該基板ステージを駆動する請求項３２又は３９に記
載の露光方法。40. The exposure method according to claim 32, wherein the substrate stage is driven by an electromagnetic action using a third driving member provided between the base member and the substrate stage.
テージを駆動する請求項２８〜４０のいずれか一項に記
載の露光方法。41. The exposure method according to claim 28, wherein the driving member drives the stage by electromagnetic action.
求項４１に記載の露光方法。42. The exposure method according to claim 41, wherein the driving member includes a linear motor.
子、光分割器、反射光学素子を含み、前記マスクのパタ
ーンを所定の縮小倍率で前記基板上に投影する請求項２
９〜３１、３５のいずれか一項に記載の露光方法。43. The projection optical system includes a plurality of transmission optical elements, a light splitter, and a reflection optical element, and projects the mask pattern onto the substrate at a predetermined reduction magnification.
The exposure method according to any one of 9 to 31, 35.
前記マスク上に形成されたアライメントマーク及び前記
基板上に形成されたアライメントマークの両方を検知す
ることができる請求項４３に記載の露光方法。44. By using the light splitter,
The exposure method according to claim 43, wherein both an alignment mark formed on the mask and an alignment mark formed on the substrate can be detected.
に対して一方の側に配置されており、前記基板ステージ
は前記投影光学系に対して前記一方の側と同じ側に配置
されていることを特徴とする請求項２９〜３１、３５の
いずれか一項に記載の露光方法。45. The apparatus according to claim 45, wherein the mask stage is disposed on one side of the projection optical system, and the substrate stage is disposed on the same side of the projection optical system as the one side. The exposure method according to any one of claims 29 to 31, 35, characterized in that:
マスクを通過した光を、前記投影光学系を介して前記基
板上に導くことにより、前記パターンを前記基板上に投
影して基板を露光する請求項４５に記載の露光方法。46. The pattern is projected onto the substrate by illuminating the mask with illumination light and guiding the light passing through the mask onto the substrate via the projection optical system, thereby exposing the substrate. The exposure method according to claim 45, wherein:
れたマスクステージ上に載置され、前記照明光は、前記
ベース部材に対して前記マスクステージとは反対側から
前記マスクを照明する請求項４６に記載の露光方法。47. The mask is mounted on a mask stage supported on a base member, and the illumination light illuminates the mask from a side opposite to the mask stage with respect to the base member. 47. The exposure method according to 46.
ジとのうちの一方のステージは、他方のステージを跨い
で配置されていることを特徴とする請求項３８に記載の
露光方法。48. The exposure method according to claim 38, wherein one of the mask stage and the substrate stage is disposed so as to straddle the other stage.
載の露光方法を使用して、前記マスクのパターンを前記
基板上に露光することによりマイクロデバイスを製造す
る方法。49. A method for manufacturing a micro device by exposing the pattern of the mask onto the substrate using the exposure method according to claim 28.
光装置であって、 前記マスクを載置する浮上支持されたマスクステージ
と、 前記基板を載置する浮上支持された基板ステージと、 前記マスクステージ及び前記基板ステージの一方を所定
方向に移動させつつ、 該一方のステージの移動に伴い発生する力を相殺するよ
うに、前記マスクステージと前記基板ステージとの間に
設けられた駆動部材を介して、該一方のステージの移動
に同期して他方のステージを該所定方向とは反対方向に
移動させる駆動システムと、を有することを特徴とする
露光装置。50. An exposure apparatus for exposing a substrate with a pattern of a mask, comprising: a floating and supported mask stage for mounting the mask; a floating and supported substrate stage for mounting the substrate; and the mask stage. And while moving one of the substrate stages in a predetermined direction, through a driving member provided between the mask stage and the substrate stage so as to cancel the force generated by the movement of the one stage. A drive system for moving the other stage in a direction opposite to the predetermined direction in synchronization with the movement of the one stage.
ステージとの間に設けられ、前記パターンを所定の倍率
で前記基板上に投影する投影光学系を含む請求項５０に
記載の露光装置。51. The exposure apparatus according to claim 50, further comprising a projection optical system provided between said mask stage and said substrate stage, for projecting said pattern onto said substrate at a predetermined magnification.
テージの質量×前記所定の倍率）の質量を持つ請求項５
１に記載の露光装置。52. The mask stage has a mass of (mass of the substrate stage × the predetermined magnification).
2. The exposure apparatus according to 1.
テージを支持するベース部材と、 前記マスクステージと前記ベース部材との間、及び前記
基板ステージと前記ベース部材との間に設けられ、マス
クステージ及び基板ステージをそれぞれ該ベース部材上
で浮上した状態で支持する浮上支持部材とを含む請求項
５０〜５２のいずれか一項に記載の露光装置。53. A base member that supports the mask stage and the substrate stage, is provided between the mask stage and the base member, and between the substrate stage and the base member, and includes a mask stage and a substrate. The exposure apparatus according to any one of claims 50 to 52, further comprising: a floating support member that supports each of the stages while floating on the base member.
は、前記所定の倍率に応じた速度比で同期移動される請
求項５１又は５２に記載の露光装置。54. The exposure apparatus according to claim 51, wherein the mask stage and the substrate stage are synchronously moved at a speed ratio according to the predetermined magnification.
テージの少なくとも一方に電気的に接続し、前記マスク
ステージ及び基板ステージが同期移動している時の速度
比を調整する調整装置を含む請求項５０〜５４のいずれ
か一項に記載の露光装置。55. An adjusting device electrically connected to at least one of the mask stage and the substrate stage to adjust a speed ratio when the mask stage and the substrate stage are synchronously moving. 55. The exposure apparatus according to any one of items 54.
求項５０〜５５のいずれか一項に記載の露光装置。56. The exposure apparatus according to claim 50, wherein the driving member includes a linear motor.
子、光分割器、反射光学素子を含む請求項５１、５２及
び５４のいずれか一項に記載の露光装置。57. The exposure apparatus according to claim 51, wherein the projection optical system includes a plurality of transmission optical elements, a light splitter, and a reflection optical element.
イメントマークと前記基板上に形成されたアライメント
マークとの両方を、前記光分割器を介して検知するアラ
イメント系を含む請求項５７に記載の露光装置。58. The apparatus according to claim 57, further comprising an alignment system for detecting both the alignment mark formed on the mask and the alignment mark formed on the substrate via the light splitter. Exposure equipment.
されている前記マスクを、所定面上で移動させるように
配置され、前記基板ステージは、その上に載置されてい
る前記基板を、前記所定面に対してほぼ垂直な面上で移
動させるように配置されることを特徴とする請求項５０
〜５８のいずれか一項に記載の露光装置。59. The mask stage is arranged to move the mask placed thereon on a predetermined surface, and the substrate stage moves the substrate placed thereon, 51. The device according to claim 50, wherein the device is arranged to move on a plane substantially perpendicular to the predetermined plane.
The exposure apparatus according to any one of Items -58.
系に対して一方の側に配置されており、前記基板ステー
ジは、前記投影光学系に対して前記一方の側と同じ側に
配置されていることを特徴とする請求項５１、５２、５
４、５７及び５８のいずれか一項に記載の露光装置。60. The mask stage is disposed on one side of the projection optical system, and the substrate stage is disposed on the same side of the projection optical system as the one side. Claims 51, 52, and 5 characterized by the above-mentioned.
59. The exposure apparatus according to any one of 4, 57 and 58.
発生する照明光源を含み、前記照明光は該マスクを透過
後、前記投影光学系を介して前記基板上に導かれること
により、前記パターンを前記基板上に投影して基板を露
光する請求項６０に記載の露光装置。61. An illumination light source for generating illumination light for illuminating the mask, wherein the illumination light passes through the mask and is guided onto the substrate via the projection optical system, thereby forming the pattern on the substrate. 61. The exposure apparatus according to claim 60, wherein the substrate is exposed by projecting light onto the substrate.
ベース部材を含み、前記照明光源は、前記ベース部材に
対して前記マスクステージとは反対側に配置される請求
項６１に記載の露光装置。62. The exposure apparatus according to claim 61, further comprising a base member that supports the mask stage, wherein the illumination light source is disposed on the opposite side of the base member from the mask stage.
された前記マスクを所定面上で移動せしめ、前記基板ス
テージは、その上に載置された前記基板を、前記所定面
とほぼ同一面上で移動せしめることを特徴とする請求項
５０〜５８または６０〜６２のいずれか一項に記載の露
光装置。63. The mask stage moves the mask mounted thereon on a predetermined surface, and the substrate stage moves the substrate mounted thereon on substantially the same plane as the predetermined surface. The exposure apparatus according to any one of claims 50 to 58 or 60 to 62, wherein the exposure apparatus is moved upward.
ージを跨ぐように配置されている請求項６３に記載の露
光装置。64. The exposure apparatus according to claim 63, wherein the mask stage is disposed so as to straddle the substrate stage.
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