JP3372782B2 - 走査ステージ装置および走査型露光装置 - Google Patents
走査ステージ装置および走査型露光装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査ステージ装置
およびそれを用いた走査型露光装置に係り、特にレーザ
干渉計を用いて高精度の測長および位置決めを可能にす
る走査ステージ装置に関するものである。
およびそれを用いた走査型露光装置に係り、特にレーザ
干渉計を用いて高精度の測長および位置決めを可能にす
る走査ステージ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化に伴
い、超微細パターン形成への要求が強まり、レチクルと
ウエハの位置合わせ精度に対する要求もますます厳しく
なってきている。このため、走査型露光装置においてレ
チクルを載置するレチクルステージとともにウエハを載
置して投影光学系に対して走査するウエハステージも、
その位置決め精度は０．０１μｍ以下が要求され、その
位置計測にはレーザ干渉計が用いられている。
い、超微細パターン形成への要求が強まり、レチクルと
ウエハの位置合わせ精度に対する要求もますます厳しく
なってきている。このため、走査型露光装置においてレ
チクルを載置するレチクルステージとともにウエハを載
置して投影光学系に対して走査するウエハステージも、
その位置決め精度は０．０１μｍ以下が要求され、その
位置計測にはレーザ干渉計が用いられている。
【０００３】レーザ干渉計による測長では、その測長光
路上の空気の屈折率変動が誤差要因となる。空気の屈折
率は温度で変わり、その変化率は約−１ｐｐｍ／℃であ
る。測長距離を３００ｍｍとして、温度による測長誤差
を０．０１μｍ以下にするには、空気の温度変動を０．
０３℃以下に抑えなければならない。
路上の空気の屈折率変動が誤差要因となる。空気の屈折
率は温度で変わり、その変化率は約−１ｐｐｍ／℃であ
る。測長距離を３００ｍｍとして、温度による測長誤差
を０．０１μｍ以下にするには、空気の温度変動を０．
０３℃以下に抑えなければならない。
【０００４】そのため、従来のステップアンドリピート
型の縮小投影露光装置（ステッパ）等において、ウエハ
をＸＹ方向に位置決めするためのＸＹ位置決め装置は空
調手段を備え、上面（Ｚ方向）からのダウンフローまた
は側面（ＸもしくはＹ方向）からのサイドフローによ
り、測長光路上の空気の温度変動の低減が図られてき
た。
型の縮小投影露光装置（ステッパ）等において、ウエハ
をＸＹ方向に位置決めするためのＸＹ位置決め装置は空
調手段を備え、上面（Ｚ方向）からのダウンフローまた
は側面（ＸもしくはＹ方向）からのサイドフローによ
り、測長光路上の空気の温度変動の低減が図られてき
た。
【０００５】ダウンフロー方式は、一つの理想形ではあ
るが、半導体露光装置やレチクル座標測定装置等におい
ては、ＸＹ位置決め装置のトップテーブルに近接して投
影レンズ、顕微鏡、フォーカス検出器等が配置されるた
め、設計的に実現困難である。そのため、サイドフロー
方式が多く用いられている。
るが、半導体露光装置やレチクル座標測定装置等におい
ては、ＸＹ位置決め装置のトップテーブルに近接して投
影レンズ、顕微鏡、フォーカス検出器等が配置されるた
め、設計的に実現困難である。そのため、サイドフロー
方式が多く用いられている。
【０００６】しかしながら、このようなＸＹ位置決め装
置は、ＸＹ駆動を行なうモータ等の発熱源が配設されて
おり、装置温度が気流に対して高くなる。そのため気流
に温度ムラが生じる（特開平３−１２９７２０、石田：
Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ １９９５年１０月号第８４〜８９
頁）。気流に温度ムラがあると、測長誤差が生じること
は上述したとおりである。走査型露光装置においても、
同様の問題がある。
置は、ＸＹ駆動を行なうモータ等の発熱源が配設されて
おり、装置温度が気流に対して高くなる。そのため気流
に温度ムラが生じる（特開平３−１２９７２０、石田：
Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ １９９５年１０月号第８４〜８９
頁）。気流に温度ムラがあると、測長誤差が生じること
は上述したとおりである。走査型露光装置においても、
同様の問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来例の問題点に鑑み、走査型露光装置において、レー
ザ干渉計方式の走査ステージ測長光路上の気体の温度ム
ラを抑え、測長誤差を低減して、位置決め精度を高める
ことにある。
従来例の問題点に鑑み、走査型露光装置において、レー
ザ干渉計方式の走査ステージ測長光路上の気体の温度ム
ラを抑え、測長誤差を低減して、位置決め精度を高める
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の形態に係るステージ装置は、走査
ステージと、該走査ステージ上に固設された該走査ステ
ージの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、
該走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ
干渉計と、該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージと
は反対側に設けられ、前記走査ステージ側に温度制御さ
れた気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記送風手段
は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ステー
ジを風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の測長
光路における前記気流の風速は前記走査ステージの前記
風下方向への走査速度よりも速いことを特徴とする。ま
た、本発明の第２の形態に係るステージ装置は、走査ス
テージと、該走査ステージ上に固設された該走査ステー
ジの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該
走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ干
渉計と、該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージとは
反対側に設けられ、前記走査ステージ側に温度制御され
た気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記気流の風向
きは前記走査方向に一致しており、前記走査ステージを
風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の測長光路
における前記気流の風速は前記走査ステージの前記風下
方向への走査速度よりも速いことを特徴とする。また、
本発明の第３の形態に係るステージ装置は、走査ステー
ジと、該走査ステージ上に固設された該走査ステージの
走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査
ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計
と、該レーザ干渉計側から前記走査ステージ側へ温度制
御された気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記送風
手段は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ス
テージを風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の
測長光路における前記気流の風速は前記走査ステージの
前記風下方向への走査速度よりも速いことを特徴とす
る。また、本発明の第４の形態に係るステージ装置は、
走査ステージと、該走査ステージ上に固設された該走査
ステージの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備
え、該走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレ
ーザ干渉計と、該レーザ干渉計側から前記走査ステージ
側へ温度制御された気流を吹き出す送風手段と、を有
し、前記気流の風向きは前記走査方向に一致しており、
前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする。
めに、本発明の第１の形態に係るステージ装置は、走査
ステージと、該走査ステージ上に固設された該走査ステ
ージの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、
該走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ
干渉計と、該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージと
は反対側に設けられ、前記走査ステージ側に温度制御さ
れた気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記送風手段
は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ステー
ジを風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の測長
光路における前記気流の風速は前記走査ステージの前記
風下方向への走査速度よりも速いことを特徴とする。ま
た、本発明の第２の形態に係るステージ装置は、走査ス
テージと、該走査ステージ上に固設された該走査ステー
ジの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該
走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ干
渉計と、該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージとは
反対側に設けられ、前記走査ステージ側に温度制御され
た気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記気流の風向
きは前記走査方向に一致しており、前記走査ステージを
風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の測長光路
における前記気流の風速は前記走査ステージの前記風下
方向への走査速度よりも速いことを特徴とする。また、
本発明の第３の形態に係るステージ装置は、走査ステー
ジと、該走査ステージ上に固設された該走査ステージの
走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査
ステージの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計
と、該レーザ干渉計側から前記走査ステージ側へ温度制
御された気流を吹き出す送風手段と、を有し、前記送風
手段は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ス
テージを風下方向へ走査する場合の前記レーザ干渉計の
測長光路における前記気流の風速は前記走査ステージの
前記風下方向への走査速度よりも速いことを特徴とす
る。また、本発明の第４の形態に係るステージ装置は、
走査ステージと、該走査ステージ上に固設された該走査
ステージの走査方向に垂直な反射面を有する反射鏡を備
え、該走査ステージの走査方向の位置情報を計測するレ
ーザ干渉計と、該レーザ干渉計側から前記走査ステージ
側へ温度制御された気流を吹き出す送風手段と、を有
し、前記気流の風向きは前記走査方向に一致しており、
前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする。
【０００９】本発明の走査ステージ装置は、特に、原版
のパターンの一部を投影光学系を介して基板に投影し、
投影光学系に対し相対的に前記原版と基板を共に走査す
ることにより前記原版のパターンを前記基板に露光する
走査型の露光装置において、前記原版を保持する原版ス
テージまたは前記基板を保持する基板ステージ部分に用
いられる。その場合、好ましくは走査ステージを導風路
中に設置する。前記送風手段から前記走査ステージに至
る導風経路の不連続部分はカバー手段を設置し、全体と
して連続した導風路を形成する。そして、前記導風路中
の風向はほぼ一定にする。また前記送風手段から前記走
査ステージに至る導風経路の断面積は、一定にするか、
または変化させる場合でも連続的に変化させる。さら
に、前記気流の風向きはリニアモータ等の熱源と平行に
する。
のパターンの一部を投影光学系を介して基板に投影し、
投影光学系に対し相対的に前記原版と基板を共に走査す
ることにより前記原版のパターンを前記基板に露光する
走査型の露光装置において、前記原版を保持する原版ス
テージまたは前記基板を保持する基板ステージ部分に用
いられる。その場合、好ましくは走査ステージを導風路
中に設置する。前記送風手段から前記走査ステージに至
る導風経路の不連続部分はカバー手段を設置し、全体と
して連続した導風路を形成する。そして、前記導風路中
の風向はほぼ一定にする。また前記送風手段から前記走
査ステージに至る導風経路の断面積は、一定にするか、
または変化させる場合でも連続的に変化させる。さら
に、前記気流の風向きはリニアモータ等の熱源と平行に
する。
【００１０】
【作用】本発明によれば、走査ステージの走査速度より
も測長光路上の風速を速くしたことにより、周囲の空
気、特にリニアモータ等の熱源により加熱された空気の
測長光路上への巻き込みを防止し、測長光路上の温度変
化を防止している。また、空調した空気を走査ステージ
の走査方向に吹き出すことにより、空調フィルタの吹き
出し面積を小さくしている。
も測長光路上の風速を速くしたことにより、周囲の空
気、特にリニアモータ等の熱源により加熱された空気の
測長光路上への巻き込みを防止し、測長光路上の温度変
化を防止している。また、空調した空気を走査ステージ
の走査方向に吹き出すことにより、空調フィルタの吹き
出し面積を小さくしている。
【００１１】本発明の走査ステージ装置を用いた走査型
露光装置においては、走査ステージを導風路中に設置す
ることにより、空調空気の拡散による空気流速の低下お
よび空調効率の低下を防止している。導風路は例えば空
調空気の経路（導風経路）にカバーを設置して形成す
る。この導風路は風向および空気流速を一定とするた
め、断面積を一定にするか、変化させる場合でも空調空
気の流れに沿って滑らかに変化するように、導風経路中
の物体を加工する。これによって、空気の乱流や淀みを
なくする。
露光装置においては、走査ステージを導風路中に設置す
ることにより、空調空気の拡散による空気流速の低下お
よび空調効率の低下を防止している。導風路は例えば空
調空気の経路（導風経路）にカバーを設置して形成す
る。この導風路は風向および空気流速を一定とするた
め、断面積を一定にするか、変化させる場合でも空調空
気の流れに沿って滑らかに変化するように、導風経路中
の物体を加工する。これによって、空気の乱流や淀みを
なくする。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明が適用される露光装置の一例を側方か
ら見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光
装置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してＸＹステージ３上
のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチク
ルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチクル
のパターンをウエハに露光するとともに、この走査露光
を、ウエハ上の複数領域（ショット）に対して、繰り返
し行なうためのステップ移動を介在させながら行なうス
テップ・アンド・スキャン型の露光装置である。
る。図１は本発明が適用される露光装置の一例を側方か
ら見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光
装置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してＸＹステージ３上
のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチク
ルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチクル
のパターンをウエハに露光するとともに、この走査露光
を、ウエハ上の複数領域（ショット）に対して、繰り返
し行なうためのステップ移動を介在させながら行なうス
テップ・アンド・スキャン型の露光装置である。
【００１３】レチクルステージ１はリニアモータ４によ
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂの位置をレーザ
干渉計２４および２３により監視しながらステージ１お
よび３ｂをＹ方向へ一定の速度比率（例えば４：−１、
なお、「−」は向きが逆であることを示す）で駆動させ
ることにより行なう。また、Ｘ方向へのステップ移動は
Ｘステージ３ａにより行なう。
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂの位置をレーザ
干渉計２４および２３により監視しながらステージ１お
よび３ｂをＹ方向へ一定の速度比率（例えば４：−１、
なお、「−」は向きが逆であることを示す）で駆動させ
ることにより行なう。また、Ｘ方向へのステップ移動は
Ｘステージ３ａにより行なう。
【００１４】ウエハステージ３は、ステージ定盤７上に
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。
【００１５】また、この露光装置は、鏡筒定盤９とステ
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。
【００１６】投光手段２１と受光手段２２は、ウエハス
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。
【００１７】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ３の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。１つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Ｙの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ３の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。１つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Ｙの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。
【００１８】図１の装置においては、図示しないレーザ
干渉計光源から発せられた光がＹ方向レーザ干渉計２４
に導入される。そして、Ｙ方向レーザ干渉計２４に導入
された光は、レーザ干渉計２４内のビームスプリッタ
（不図示）によってレーザ干渉計２４内の固定鏡（不図
示）に向かう光とＹ方向移動鏡２６に向かう光とに分け
られる。Ｙ方向移動鏡２６に向かう光は、Ｙ方向測長光
路２５を通ってレチクルステージ４に固設されたＹ方向
移動鏡２６に入射する。ここで反射された光は再びＹ方
向測長光路２５を通ってレーザ干渉計２内のビームスプ
リッタに戻り、固定鏡で反射された光と重ね合わされ
る。このときの光の干渉の変化を検出することによりＹ
方向の移動距離を測定する。このようにして計測された
移動距離情報は、図示しない走査制御装置にフィードバ
ックされ、レチクルステージ４の走査位置の位置決め制
御がなされる。
干渉計光源から発せられた光がＹ方向レーザ干渉計２４
に導入される。そして、Ｙ方向レーザ干渉計２４に導入
された光は、レーザ干渉計２４内のビームスプリッタ
（不図示）によってレーザ干渉計２４内の固定鏡（不図
示）に向かう光とＹ方向移動鏡２６に向かう光とに分け
られる。Ｙ方向移動鏡２６に向かう光は、Ｙ方向測長光
路２５を通ってレチクルステージ４に固設されたＹ方向
移動鏡２６に入射する。ここで反射された光は再びＹ方
向測長光路２５を通ってレーザ干渉計２内のビームスプ
リッタに戻り、固定鏡で反射された光と重ね合わされ
る。このときの光の干渉の変化を検出することによりＹ
方向の移動距離を測定する。このようにして計測された
移動距離情報は、図示しない走査制御装置にフィードバ
ックされ、レチクルステージ４の走査位置の位置決め制
御がなされる。
【００１９】図３は、図１の装置におけるレチクルステ
ージ部分の構成をより詳細に示す説明図である。同図に
おいて、４はレチクル１を保持してＹ方向に走査可能な
レチクルステージ、２４はレチクルステージ４のＹ方向
の位置計測をするＹ方向レーザ干渉計、２５はＹ方向測
長光路、２６はレチクルステージ４に固設されたＹ方向
移動鏡、２７はレチクルステージ４を駆動するリニアモ
ータ、２８は一定温度に制御された気流をレチクルステ
ージ４の走査方向に向かって吹き出す空調手段、２９は
空調手段２８の出口に設けられ空調手段２８からの空気
を清浄化するフィルタ、３０は空調手段２８から吹き出
された気流である。フィルタ２９としては、例えばＨＥ
ＰＡ（日本ケンブリッジフィルター（株）製）を用いる
ことができる。
ージ部分の構成をより詳細に示す説明図である。同図に
おいて、４はレチクル１を保持してＹ方向に走査可能な
レチクルステージ、２４はレチクルステージ４のＹ方向
の位置計測をするＹ方向レーザ干渉計、２５はＹ方向測
長光路、２６はレチクルステージ４に固設されたＹ方向
移動鏡、２７はレチクルステージ４を駆動するリニアモ
ータ、２８は一定温度に制御された気流をレチクルステ
ージ４の走査方向に向かって吹き出す空調手段、２９は
空調手段２８の出口に設けられ空調手段２８からの空気
を清浄化するフィルタ、３０は空調手段２８から吹き出
された気流である。フィルタ２９としては、例えばＨＥ
ＰＡ（日本ケンブリッジフィルター（株）製）を用いる
ことができる。
【００２０】空調手段２８から吹き出された気流３０の
測長光路における流速（風速）Ａを０．０５ｍ／ｓｅ
ｃ、レチクルステージ４の走査速度Ｂを０．１ｍ／ｓｅ
ｃとして空気の流れおよび温度をシミュレーションした
ところ、レチクルステージ４の後方に乱流や澱みが生
じ、そこにリニアモータ２７により加熱された空気が流
れ込んでレーザ測長光路２５上の空気の温度は、約０．
３°変動する。一方、気流３０の風速Ａを０．２ｍ／ｓ
ｅｃとし、ステージ４の走査速度Ｂ（＝０．１ｍ／ｓｅ
ｃ）よりも速くした場合、リニアモータ２７周辺の空気
はすべてレチクルステージ４の走査方向前方へ吹き飛ば
され、レーザ測長光路２５上の空気は空調手段２８から
吹き出された空気のみとなり、温度変動は０．１°未満
となる。
測長光路における流速（風速）Ａを０．０５ｍ／ｓｅ
ｃ、レチクルステージ４の走査速度Ｂを０．１ｍ／ｓｅ
ｃとして空気の流れおよび温度をシミュレーションした
ところ、レチクルステージ４の後方に乱流や澱みが生
じ、そこにリニアモータ２７により加熱された空気が流
れ込んでレーザ測長光路２５上の空気の温度は、約０．
３°変動する。一方、気流３０の風速Ａを０．２ｍ／ｓ
ｅｃとし、ステージ４の走査速度Ｂ（＝０．１ｍ／ｓｅ
ｃ）よりも速くした場合、リニアモータ２７周辺の空気
はすべてレチクルステージ４の走査方向前方へ吹き飛ば
され、レーザ測長光路２５上の空気は空調手段２８から
吹き出された空気のみとなり、温度変動は０．１°未満
となる。
【００２１】図４は、本発明の一実施例に係る走査ステ
ージ装置の構成を示す。この装置は図３のシミュレーシ
ョン結果をより良く再現するためのものである。空調手
段２８の空気吹き出し口に導風路４１を接続し、その導
風路４１中に走査ステージ４を設置してある。導風路４
１は、導風経路の断面積が連続的に変化するように、か
つ空調空気の風向が測長光路上でほぼ走査方向を向くよ
うに設計される。
ージ装置の構成を示す。この装置は図３のシミュレーシ
ョン結果をより良く再現するためのものである。空調手
段２８の空気吹き出し口に導風路４１を接続し、その導
風路４１中に走査ステージ４を設置してある。導風路４
１は、導風経路の断面積が連続的に変化するように、か
つ空調空気の風向が測長光路上でほぼ走査方向を向くよ
うに設計される。
【００２２】図５は、本発明の他の実施例に係る走査ス
テージ装置の構成を示す。図６は図５のＡ−Ａ’断面
図、図７は図５のＢ−Ｂ’断面図である。レチクルステ
ージ４の上方には、レチクルアライメントスコープ５１
や、ウエハアライメント用のＴＴＬオフアクシスコープ
５２およびＴＴＲスコープ５３が配置されている。この
ような場合には、空調手段２８と測長光路２５の位置と
の間にカバー６１を設けたり、導風経路の断面積が滑ら
かに変化するように、導風経路に位置する物体の形状を
可能な限り変更する。例えば、図６の６２にように削り
とる。
テージ装置の構成を示す。図６は図５のＡ−Ａ’断面
図、図７は図５のＢ−Ｂ’断面図である。レチクルステ
ージ４の上方には、レチクルアライメントスコープ５１
や、ウエハアライメント用のＴＴＬオフアクシスコープ
５２およびＴＴＲスコープ５３が配置されている。この
ような場合には、空調手段２８と測長光路２５の位置と
の間にカバー６１を設けたり、導風経路の断面積が滑ら
かに変化するように、導風経路に位置する物体の形状を
可能な限り変更する。例えば、図６の６２にように削り
とる。
【００２３】［微小デバイスの製造の実施例］図８は微
小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製
造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体
デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製
作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作
する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハ
プロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウ
エハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実
際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後
工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを
用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工
程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程
（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）で
はステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テ
スト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を
経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ
７）する。
小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製
造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体
デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製
作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作
する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハ
プロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウ
エハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実
際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後
工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを
用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工
程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程
（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）で
はステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テ
スト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を
経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ
７）する。
【００２４】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。
【００２５】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一定温度に制御された気流を、測長光路上に供給するに
際し、測長光路上の風速を走査ステージの走査速度より
も速くしている。これにより、周囲の空気、特にリニア
モータ等の熱源により加熱された空気の測長光路上への
巻き込みを防止し、測長光路上の温度変化を防止するこ
とができ、走査ステージの位置によらず測長誤差を低減
し、位置決め精度を向上させることができる。
一定温度に制御された気流を、測長光路上に供給するに
際し、測長光路上の風速を走査ステージの走査速度より
も速くしている。これにより、周囲の空気、特にリニア
モータ等の熱源により加熱された空気の測長光路上への
巻き込みを防止し、測長光路上の温度変化を防止するこ
とができ、走査ステージの位置によらず測長誤差を低減
し、位置決め精度を向上させることができる。
【図１】 本発明が適用される走査型露光装置を側方か
ら見た様子を模式的に示す図である。
ら見た様子を模式的に示す図である。
【図２】 図１の露光装置の外観を示す斜視図である。
【図３】 図１におけるレチクルステージの構成を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】 本発明の一実施例に係る走査ステージ装置の
斜視図である。
斜視図である。
【図５】 本発明の他の実施例に係る走査ステージ装置
の上面図である。
の上面図である。
【図６】 図５のＡ−Ａ’断面図である。
【図７】 図５のＢ−Ｂ’断面図である。
【図８】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図９】 図８におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
示す図である。
１：レチクルステージ、２：投影光学系、３：ウエハス
テージ、４：リニアモータ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：
Ｙステージ、６：リニアモータ、７：ステージ定盤、
８：ダンパ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１
１：ダンパ、１２：支柱、１３：距離測定手段、１８，
１９：重心、２０：露光光の断面、２１：投光手段、２
２：受光手段、２３：レーザ干渉計、２４：Ｙ方向レー
ザ干渉計、２５：Ｙ方向測長光路、２６：Ｙ方向移動
鏡、２７：リニアモータ、２８：空調手段、２９：フィ
ルタ、３０：吹き出し気流、６１：カバー、６２：加工
部分。
テージ、４：リニアモータ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：
Ｙステージ、６：リニアモータ、７：ステージ定盤、
８：ダンパ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１
１：ダンパ、１２：支柱、１３：距離測定手段、１８，
１９：重心、２０：露光光の断面、２１：投光手段、２
２：受光手段、２３：レーザ干渉計、２４：Ｙ方向レー
ザ干渉計、２５：Ｙ方向測長光路、２６：Ｙ方向移動
鏡、２７：リニアモータ、２８：空調手段、２９：フィ
ルタ、３０：吹き出し気流、６１：カバー、６２：加工
部分。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１６Ｂ
５１６Ｅ
(56)参考文献 特開 昭63−200090（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−129720（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−80912（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−6850（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−166207（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−243324（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20
G03F 9/00
Claims (13)
- 【請求項１】 走査ステージと、 該走査ステージ上に固設された該走査ステージの走査方
向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査ステー
ジの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計と、 該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージとは反対側に
設けられ、前記走査ステージ側に温度制御された気流を
吹き出す送風手段と、 を有し、 前記送風手段は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は 前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする走査ステージ装置。 - 【請求項２】 走査ステージと、 該走査ステージ上に固設された該走査ステージの走査方
向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査ステー
ジの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計と、 該レーザ干渉計を挟んで前記走査ステージとは反対側に
設けられ、前記走査ステージ側に温度制御された気流を
吹き出す送風手段と、 を有し、 前記気流の風向きは前記走査方向に一致しており、 前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする走査ステージ装置。 - 【請求項３】 走査ステージと、 該走査ステージ上に固設された該走査ステージの走査方
向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査ステー
ジの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計と、 該レーザ干渉計側から前記走査ステージ側へ温度制御さ
れた気流を吹き出す送風手段と、 を有し、 前記送風手段は前記走査方向に前記気流を吹き出し、前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は 前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする走査ステージ装置。 - 【請求項４】 走査ステージと、 該走査ステージ上に固設された該走査ステージの走査方
向に垂直な反射面を有する反射鏡を備え、該走査ステー
ジの走査方向の位置情報を計測するレーザ干渉計と、 該レーザ干渉計側から前記走査ステージ側へ温度制御さ
れた気流を吹き出す送風手段と、 を有し、 前記気流の風向きは前記走査方向に一致しており、 前記走査ステージを風下方向へ走査する場合の前記レー
ザ干渉計の測長光路における前記気流の風速は前記走査
ステージの前記風下方向への走査速度よりも速いことを
特徴とする走査ステージ装置。 - 【請求項５】 原版のパターンの一部が投影光学系によ
り基板上に投影される状態で前記投影光学系に対し前記
原版と基板を共に走査することにより前記原版のパター
ンを前記基板に露光する走査型の露光装置において、前
記原版を保持して走査する原版ステージおよび前記基板
を保持して走査する基板ステージの少なくとも一方が請
求項１〜４のいずれかに記載の走査ステージ装置の走査
ステージであることを特徴とする走査型露光装置。 - 【請求項６】 前記走査ステージを導風路中に設置した
ことを特徴とする請求項５記載の走査型露光装置。 - 【請求項７】 前記送風手段から前記走査ステージに至
る導風経路の不連続部分にカバー手段を設置し、全体と
して連続した導風路を形成することを特徴とする請求項
５記載の走査型露光装置。 - 【請求項８】 前記導風路中の風向をほぼ一定にしたこ
とを特徴とする請求項６記載の走査型露光装置。 - 【請求項９】 前記送風手段から前記走査ステージに至
る導風経路の断面積を一定にしたことを特徴とする請求
項６または７記載の走査型露光装置。 - 【請求項１０】 前記送風手段から前記走査ステージに
至る導風経路の断面積を連続的に変化させたことを特徴
とする請求項６または７記載の走査型露光装置。 - 【請求項１１】 前記気流の風向きを熱源と平行にした
ことを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の走
査型露光装置。 - 【請求項１２】 前記熱源が前記走査ステージを駆動す
るためのリニアモータであることを特徴とする請求項１
１記載の走査型露光装置。 - 【請求項１３】 請求項５〜１２のいずれかに記載の走
査型露光装置を用いてウエハを露光する段階と、該露光
したウエハを現像する段階とを含む半導体デバイス製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28159696A JP3372782B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 走査ステージ装置および走査型露光装置 |
| US08/941,208 US5907390A (en) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Positioning apparatus, exposure apparatus and method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28159696A JP3372782B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 走査ステージ装置および走査型露光装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002126387A Division JP2002359185A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | ステージ装置および露光装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112430A JPH10112430A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3372782B2 true JP3372782B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17641359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28159696A Expired - Fee Related JP3372782B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 走査ステージ装置および走査型露光装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5907390A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR970067591A (ko) | 1996-03-04 | 1997-10-13 | 오노 시게오 | 투영노광장치 |
| JP3689510B2 (ja) * | 1996-11-15 | 2005-08-31 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| DE69943311D1 (de) | 1998-12-24 | 2011-05-12 | Canon Kk | Trägerplattesteuerungsvorrichtung, Belichtungsapparat und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung |
| JP2004158510A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Canon Inc | デバイス製造装置 |
| EP1510867A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-02 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2006245400A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Canon Inc | 光学装置およびデバイス製造方法。 |
| TW200702940A (en) * | 2005-04-28 | 2007-01-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Exposure apparatus |
| JP2006308996A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光装置 |
| JP2008140982A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Canon Inc | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61160934A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-21 | Canon Inc | 投影光学装置 |
| JPH0785112B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1995-09-13 | キヤノン株式会社 | ステージ装置 |
| DE68921687T2 (de) * | 1988-09-02 | 1995-08-03 | Canon Kk | Belichtungseinrichtung. |
| JP2748127B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1998-05-06 | キヤノン株式会社 | ウエハ保持方法 |
| JP2731950B2 (ja) * | 1989-07-13 | 1998-03-25 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
| US5231291A (en) * | 1989-08-01 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer table and exposure apparatus with the same |
| EP0422814B1 (en) * | 1989-10-02 | 1999-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JPH03129720A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPH03252507A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-11 | Hitachi Ltd | レーザ干渉測長装置およびそれを用いた位置決め方法 |
| EP0484179B1 (en) * | 1990-11-01 | 1996-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer holding device in an exposure apparatus |
| JP2830492B2 (ja) * | 1991-03-06 | 1998-12-02 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| US5469260A (en) * | 1992-04-01 | 1995-11-21 | Nikon Corporation | Stage-position measuring apparatus |
| US5281996A (en) * | 1992-09-04 | 1994-01-25 | General Signal Corporation | Photolithographic reduction imaging of extended field |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP28159696A patent/JP3372782B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-30 US US08/941,208 patent/US5907390A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5907390A (en) | 1999-05-25 |
| JPH10112430A (ja) | 1998-04-28 |
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