JP4948886B2 - Stage apparatus and exposure apparatus - Google Patents

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本発明は、パターン原版（マスク、レチクル）等を載置して移動・位置決めするための磁気浮上式ステージが非接触に支持され、リニアモータで駆動され、任意の位置に位置決めされるステージ装置における、特に支持機構に関するものであり、このステージ装置が備えられた露光装置に関するものである。   The present invention relates to a stage apparatus in which a magnetic levitation stage for mounting and moving / positioning a pattern original (mask, reticle) or the like is supported in a non-contact manner, driven by a linear motor, and positioned at an arbitrary position. In particular, the present invention relates to a support mechanism and relates to an exposure apparatus provided with this stage apparatus.

半導体デバイス等の微細パターンを形成するためのいわゆるリソグラフィ技術の分野においてステージ装置が用いられている。リソグラフィ技術において現在主流である光露光装置では、ステージ駆動源として、高分解能位置決め線形制御が可能で高推力のリニアモータ等の電磁アクチュエータが広く用いられている。また、ステージの位置測定には、高分解能のレーザ干渉計が広く用いられている。さらに、定盤上のステージのＸＹガイド方式としては、ステージの位置決めが容易になるよう、高剛性のプリロード排気付き静圧軸受けが用いられている。そして、これらにより、ステージの数ｎｍオーダの位置決めが可能となりつつある。   A stage apparatus is used in the field of so-called lithography technology for forming a fine pattern of a semiconductor device or the like. In an optical exposure apparatus which is currently mainstream in lithography technology, an electromagnetic actuator such as a linear motor having a high thrust and capable of high resolution positioning linear control is widely used as a stage drive source. A high-resolution laser interferometer is widely used for stage position measurement. Furthermore, as an XY guide system for the stage on the surface plate, a highly rigid hydrostatic bearing with preload exhaust is used so that the stage can be easily positioned. As a result, positioning of the stage on the order of several nm is becoming possible.

光露光装置においては、パターン原版を載置する原版ステージと、原版パターンが転写される感応基板を載置する感応基板ステージとを同期走査しながら、パターンを感応基板上に投影転写（いわゆるスキャン露光）するものがある。この種のスキャン露光を行う光露光装置では、感応基板ステージを移動させて転写すべき露光領域を投影光学系の光軸上に位置決めするステップ動作と、原版ステージと感応基板ステージを同期移動させながら走査露光するスキャン動作を繰り返す。   In an optical exposure apparatus, a pattern is projected and transferred onto a sensitive substrate while synchronously scanning an original stage on which the pattern original plate is placed and a sensitive substrate stage on which a sensitive substrate on which the original pattern is transferred (so-called scan exposure). ) In an optical exposure apparatus that performs this type of scan exposure, the sensitive substrate stage is moved to position the exposure area to be transferred on the optical axis of the projection optical system, while the original stage and the sensitive substrate stage are moved synchronously. The scanning operation for scanning exposure is repeated.

そして、半導体集積回路や液晶基板の回路基板を感光基板に転写するために、高速・高加速を実現してスループットを向上できる利点を有する磁気浮上式ステージ装置と、そのようなステージ装置を備える露光装置として、例えば、特許文献１のものが開示されている。
特開２００５−７９３６８号公報（第１５頁、第１図、第２図） Then, in order to transfer a circuit board of a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal substrate onto a photosensitive substrate, a magnetic levitation stage apparatus having an advantage that high speed and high acceleration can be realized and throughput can be improved, and exposure provided with such a stage apparatus For example, a device disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-79368 (page 15, FIGS. 1 and 2)

図５は、特許文献１記載の発明に係るステージ装置の内部構成を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。
図において、ステージ装置１００は板状のステージベース１０１を備えている。
このステージベース１０１は、外周の３箇所の張り出し部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを有している。
ステージベース１０１の張り出し部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃのそれぞれは、球面座１０２ａ、１０２ｂ、１０３ｃを介して露光装置のボディＢＤ（図５（ｂ））上に配置されている。
ステージベース１０１の下面には、Ｙ方向に沿って互いに平行に延びる固定フレーム１０３、１０４が固定されている。
これらの固定フレーム１０３、１０４の内側には、四角い枠状のカウンタマスフレーム１０５が取り付けられており、カウンタマスフレーム１０５の四隅の上下面（計８個）と、各固定フレーム１０３、１０４の内側上下面との間には、それぞれエアパッド１０６が介装されている。各エアパッド１０６は多孔オリフィス材からなる長方形の部材であり、図示せぬエア源からエアが供給されると多孔オリフィスからエアが噴出して、カウンタマスフレーム１０５が固定フレーム１０３、１０４に対して非接触支持される仕組みになっている。 5A and 5B are diagrams showing an internal configuration of the stage apparatus according to the invention described in Patent Document 1, wherein FIG. 5A is a top view and FIG. 5B is a side sectional view.
In the figure, a stage apparatus 100 includes a plate-like stage base 101.
The stage base 101 has three protruding portions 101a, 101b, and 101c on the outer periphery.
Each of the protruding portions 101a, 101b, and 101c of the stage base 101 is disposed on the body BD (FIG. 5B) of the exposure apparatus via the spherical seats 102a, 102b, and 103c.
Fixed frames 103 and 104 extending in parallel with each other along the Y direction are fixed to the lower surface of the stage base 101.
A square frame-shaped counter mass frame 105 is attached to the inside of these fixed frames 103 and 104, and the upper and lower surfaces (total of eight) of the four corners of the counter mass frame 105 and the inner sides of the fixed frames 103 and 104. Air pads 106 are interposed between the upper and lower surfaces. Each air pad 106 is a rectangular member made of a porous orifice material. When air is supplied from an air source (not shown), the air is ejected from the porous orifice, and the counter mass frame 105 is not in contact with the fixed frames 103 and 104. It is a mechanism that supports contact.

カウンタマスフレーム１０５を非接触支持するエアパッド部１０６のギャップ長は数μｍと非常に小さいが、それを正確に保持しないと所要の浮上特性が得られず、また最悪の場合は互いに相対するエアパッド１０６が接触して噛り付きを生じる可能性もある。よって、カウンタマスフレーム１０５および固定フレーム１０３，１０４の各エアパッド面１０６の平面度および互いの平行度は極めて高い精度が要求される。ステージベース１０１が３個の球面座１０２ａ，１０２ｂ、１０２ｃで支持されるのも、基台（ボディＢＤ）の歪によりステージベース１０１が変形しないようにするためである。
ところが、球面座１０２ａ，１０２ｂ、１０２ｃで支持されたステージベース１０１にはステージベース自身の自重や取り付けられる構造物の重量などにより変形が生じる。しかしながら、その量を事前に正確に予測することは困難であるため、それに取り付くエアパッド１０６は現物合わせで加工する必要がある。エアパッド１０６の材質としては、剛性の高さ、表面の硬さ、熱膨張の小ささ等からセラミックスが採用されることが多く、難削材ゆえ現物合わせで加工するためには高い加工技術と多大な加工時間を要し、コストアップが避けられなかった。
また、ステージベース１０１の変形を抑える為には、ステージベース自身の剛性を高めることが有効であるが、その反面重量が増す傾向となり、ステージ装置全体の重量が増加する原因でもあった。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ステージベースを用いないで構成可能なステージ装置と、ステージ装置を用いた露光装置を提供することを目的とするものである。 The gap length of the air pad portion 106 that supports the counter mass frame 105 in a non-contact manner is as small as several μm. However, if it is not accurately held, the required flying characteristics cannot be obtained, and in the worst case, the air pads 106 that face each other. May come into contact and bite. Therefore, extremely high accuracy is required for the flatness of the air pad surfaces 106 of the counter mass frame 105 and the fixed frames 103 and 104 and the parallelism of each other. The reason why the stage base 101 is supported by the three spherical seats 102a, 102b, 102c is to prevent the stage base 101 from being deformed by distortion of the base (body BD).
However, the stage base 101 supported by the spherical seats 102a, 102b, and 102c is deformed due to its own weight, the weight of the structure to be attached, and the like. However, since it is difficult to accurately predict the amount in advance, the air pad 106 attached to the amount needs to be processed in-situ. As the material of the air pad 106, ceramics are often used because of its high rigidity, surface hardness, small thermal expansion, etc., and since it is difficult to cut, it requires high processing technology and a great deal of processing. Processing time was required and cost increase was inevitable.
Further, in order to suppress the deformation of the stage base 101, it is effective to increase the rigidity of the stage base itself, but on the other hand, the weight tends to increase, which is also a cause of increasing the weight of the entire stage apparatus.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stage apparatus that can be configured without using a stage base and an exposure apparatus that uses the stage apparatus.

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項１記載の発明は、ステージ装置に関し、基台と、前記基台に設けられた複数の球面座と、前記球面座のそれぞれに支持され、断面コ字状部分を有する固定フレームと、前記固定フレームのそれぞれのコ字状の対向面にそれぞれ設けられた平面状のエアパッドと、前記固定フレームのそれぞれのコ字状の対向面の内側に入り込むよう設けられ、前記平面状のエアパッドによって前記固定フレームに対して非接触浮上するステージと、を備え、前記平面状のエアパッドが前記ステージに対して平行となるよう、前記固定フレームのそれぞれが前記球面座によって動作することを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のステージ装置において、前記球面座それぞれの上座と下座の合わせ面にエアを噴出させて、該上座を浮上させたことを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のステージ装置において、前記固定フレームが、前記基台に取り付けられた弾性を有するヒンジ部材に連結されることによって、前記平面状のエアパッドの面と平行な方向以外の方向の剛性が、前記平面状のエアパッドの面と平行な方向の剛性よりも強い剛性を有するよう拘束されたことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、露光装置に関し、真空チャンバ内に、光源と、前記光源からの光を反射・集光する光学系と、下面にマスクを取付けることのできるステージ装置と、ウエハを載置するウエハステージと、を備えた露光装置において、前記ステージ装置として、請求項１〜３のいずれか１項記載のステージ装置を備え、前記ステージ装置および前記ウエハステージを相対的に移動させて、前記マスク上に描かれた回路パターンの縮小像を前記ウエハ上に形成することを特徴としている。 In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
Invention of claim 1, relates to a stage apparatus, a base, a plurality of spherical seat provided in the base, is supported on each of said spherical seat, and a fixed frame having a U-shaped cross section, the A flat air pad provided on each U-shaped opposing surface of the fixed frame and a flat air pad provided inside each of the U-shaped opposing surfaces of the fixed frame, and fixed by the flat air pad. comprising a stage for the non-contact floating with respect to the frame, a, so that the planar air pad is parallel to the stage, each of the fixed frame is characterized by operating with the spherical seat.
According to a second aspect of the invention, in the stage apparatus according to claim 1, wherein, by jetting air to the mating surface of the lower seat and said spherical seat each at the head, is characterized in that is floated to the upper seat.
According to a third aspect of the present invention, in the stage device according to the first or second aspect, the surface of the planar air pad is obtained by connecting the fixed frame to an elastic hinge member attached to the base. It is characterized in that the rigidity in a direction other than the direction parallel to the surface is constrained to be stronger than the rigidity in a direction parallel to the plane of the planar air pad .
A fourth aspect of the present invention relates to an exposure apparatus , wherein a light source, an optical system for reflecting / condensing light from the light source, a stage device capable of attaching a mask to a lower surface, and a wafer are mounted in a vacuum chamber. In an exposure apparatus comprising a wafer stage to be placed, the stage apparatus according to any one of claims 1 to 3 is provided as the stage apparatus, and the stage apparatus and the wafer stage are relatively moved, A reduced image of the circuit pattern drawn on the mask is formed on the wafer .

本発明によれば、ステージベースは使用せず、各エアパッドは球面座で直接支持されるため、ステージベースの変形の影響を受けなくなる。
本発明によれば、複数の球面座にエアパッドを設置した際に、球面座の上座と下座の摩擦によりエアパッドが傾いて設置された場合でも、上座を浮上させることにより、エアパッドは球面座からの拘束が解かれ、エアパッド自身の浮上力により、相対するエアパッドが平行となる。この後、エアの供給を停止して上座を下降させることにより、相対するエアパッドが完全に平行な状態での設置が可能となる。
エアパッドが１個のみの球面座で支持された場合は、球面座にエアを供給して上座を浮上させた時や、エアの供給をせず上座が下降している時であっても、何らかの外力がエアパッドに加わった場合にエアパッドが回転してエアパッドを固定している固定フレームとカウンタマスフレームが接触してしまう恐れがあったのを、本発明によれば、エアパッドの回転を防止することが可能となり、弾性支持することにより基台の変形や振動等のエアパッドに対する外乱要素を遮断することができる。
本発明によれば、１個のエアパッドを複数の球面座で支持することにより、球面座にエアを供給して上座を浮上させた時や、エアの供給をせず上座が下降している時であっても、何らかの外力がエアパッドに加わった場合にエアパッドが回転してしまうことを防止できる。
本発明によれば、ステージの構成が簡単となり、エアパッドの加工が容易となることから大幅なコスト削減が可能となり、また、ステージ装置全体の重量のうち大きな比率を占めるステージベースが不要となることから、かかるステージ装置を用いた露光装置も同じく軽量化が可能でとなる。 According to the present invention, since the stage base is not used and each air pad is directly supported by the spherical seat, it is not affected by the deformation of the stage base.
According to the present invention, when air pads are installed on a plurality of spherical seats, even if the air pads are inclined and installed due to friction between the upper and lower seats of the spherical seats, the air pads are lifted from the spherical seats by floating the upper seats. Is released, and the air pads facing each other become parallel due to the flying force of the air pads themselves. After that, by stopping the supply of air and lowering the upper seat, it is possible to install the air pads facing each other in a completely parallel state.
When the air pad is supported by only one spherical seat, even when air is supplied to the spherical seat and the upper seat is lifted, or even when the upper seat is lowered without air supply, According to the present invention, when the external force is applied to the air pad, the air pad rotates and the fixed frame that fixes the air pad may come into contact with the counter mass frame. Therefore, by providing elastic support, disturbance elements for the air pad such as deformation and vibration of the base can be blocked.
According to the present invention, when one air pad is supported by a plurality of spherical seats, when air is supplied to the spherical seat and the upper seat is lifted, or when the upper seat is lowered without supplying air. Even so, it is possible to prevent the air pad from rotating when some external force is applied to the air pad.
According to the present invention, the structure of the stage becomes simple and the processing of the air pad becomes easy, so that it is possible to significantly reduce the cost, and a stage base that occupies a large proportion of the weight of the entire stage apparatus is not required. Therefore, the exposure apparatus using such a stage apparatus can also be reduced in weight.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例１に係るステージ装置を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
図において、１はステージ装置、２は基台、３はステージである。縦断面でコの字形状をした固定フレーム４ａ、４ｂの内側上下面には多孔オリフィスを有するエアパッド５を備えている。ステージ３の４隅の上下面にはエアパッド５と相対する位置にパッド６が固定されている。エアパッド５に外部より空気を供給し、多孔オリフィスから噴出する空気によりステージ３を非接触で浮上させる。
ステージ３を浮上させるための負荷容量や外部からステージ３に作用する負荷に対して十分な剛性を得る為には、浮上時におけるエアパッド５とパッド６のギャップ長は通常数μｍに設定する場合が多い。
固定フレーム４ａ、４ｂは３つの球面座７を介して基台２上に設置されている。球面座７の下座の上面には多孔オリフィスを有し、外部より空気を供給することにより上座と下座の間に空気を噴出させて上座を非接触浮上させることが可能なようになっている。
固定フレーム４ａ、４ｂを球面座７上に設置した際、球面座の上座と下座の摩擦がゼロであれば、エアパッド５とパッド６が互いに平行となるような位置に固定フレーム４ａ、４ｂが自ら移動するが、実際は球面座の上座と下座の摩擦はゼロではないので、エアパッド５とパッド６が互いに完全な平行にならない場合や、固定フレーム４ａ、４ｂやステージ３に内部応力を生じながら平行になる場合がある。
また、ステージ装置１の組立が進行する途中でステージ３や基台２に変形が発生すると、エアパッド５とパッド６の平行具合にも変化が生じてしまう。 1A and 1B are views showing a stage apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a side view.
In the figure, 1 is a stage device, 2 is a base, and 3 is a stage. An air pad 5 having a porous orifice is provided on the inner upper and lower surfaces of the fixed frames 4a and 4b having a U-shape in a longitudinal section. Pads 6 are fixed to the upper and lower surfaces of the four corners of the stage 3 at positions facing the air pads 5. Air is supplied to the air pad 5 from the outside, and the stage 3 is floated in a non-contact manner by the air ejected from the porous orifice.
In order to obtain sufficient rigidity with respect to the load capacity for floating the stage 3 and the load acting on the stage 3 from the outside, the gap length between the air pad 5 and the pad 6 at the time of floating may be usually set to several μm. Many.
The fixed frames 4 a and 4 b are installed on the base 2 through three spherical seats 7. The upper surface of the lower seat of the spherical seat 7 has a porous orifice. By supplying air from the outside, air can be ejected between the upper seat and the lower seat to float the upper seat in a non-contact manner. Yes.
When the fixed frames 4a and 4b are installed on the spherical seat 7, if the friction between the upper and lower seats of the spherical seat is zero, the fixed frames 4a and 4b are positioned so that the air pad 5 and the pad 6 are parallel to each other. Actually, the friction between the upper and lower seats of the spherical seat is not zero, so when the air pad 5 and the pad 6 are not completely parallel to each other, or while generating internal stress on the fixed frames 4a and 4b and the stage 3 It may be parallel.
Further, if the stage 3 or the base 2 is deformed while the assembly of the stage apparatus 1 is progressing, the parallel state of the air pad 5 and the pad 6 also changes.

本発明では、ステージ装置１の組立が完了した時点で、球面座７に空気を供給して上座を浮上させることにより、上座と下座の間の摩擦をゼロとし、エアパッド５とパッド６が互いに平行となるような位置に固定フレーム４ａ、４ｂを移動させることができる。
固定フレーム４ｂは１個の球面座７で支持されるため、球面座７の上座を浮上させた場合や、上座が下降している時に固定フレーム４ｂに外力が作用した場合などに固定フレーム４ｂが回転してしまい、ステージ３と接触する恐れがある。
これを防止するために、基台２から立ち上げたヒンジベース８と固定フレーム４ｂを弾性を持ったヒンジ部材９で連結している。ヒンジ部材９は水平方向には強い剛性を持ち、その他の方向には低い剛性を持つものとしているので、固定フレーム４ｂに対して回転方向には回転し難くしているが、それ以外の方向については拘束力を弱めている。 In the present invention, when the assembly of the stage device 1 is completed, air is supplied to the spherical seat 7 and the upper seat is lifted so that the friction between the upper seat and the lower seat is zero, and the air pad 5 and the pad 6 are mutually connected. The fixed frames 4a and 4b can be moved to positions that are parallel to each other.
Since the fixed frame 4b is supported by one spherical seat 7, the fixed frame 4b is used when the upper seat of the spherical seat 7 is lifted or when an external force is applied to the fixed frame 4b when the upper seat is lowered. There is a risk of rotating and coming into contact with the stage 3.
In order to prevent this, the hinge base 8 raised from the base 2 and the fixed frame 4b are connected by a hinge member 9 having elasticity. Since the hinge member 9 has strong rigidity in the horizontal direction and low rigidity in the other directions, it is difficult to rotate in the rotation direction with respect to the fixed frame 4b. Is weakening its binding power.

図２は本発明の実施例２に係るステージ装置を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
図において３つの固定フレーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃはそれぞれ１個の球面座７で支持されており、球面座の上座を浮上させることにより、３つの固定フレーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃを独立に移動させることが可能となり、それぞれのエアパッド５とパッド６が最も平行になるような状態にすることができる。３つの固定フレーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃはそれぞれヒンジベース８、ヒンジ９により回転防止を行う必要がある。 2A and 2B are views showing a stage apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a side view.
In the figure, each of the three fixed frames 10a, 10b, and 10c is supported by one spherical seat 7, and the three fixed frames 10a, 10b, and 10c are independently moved by floating the upper seat of the spherical seat. The air pad 5 and the pad 6 can be in the most parallel state. The three fixed frames 10a, 10b, and 10c need to be prevented from rotating by the hinge base 8 and the hinge 9, respectively.

図３は、図１および図２に示す球面座７の構造と動作を説明する図で、（ａ）は非浮上時、（ｂ）浮上時、（ｃ）は移動時をそれぞれ示している。
図において、球面座７は上座７１と下座７２とで構成され、下座７２には上座７１に対して下方から垂直に上方に延びる多孔オリフィス７２ａ〜７２ｅとこれらの多孔オリフィス７２ａ〜７２ｅに空気を供給する共通孔７２ｐとを備えている。
（ａ）は共通孔７２ｐに空気Ｌを供給していない状態であり、この場合上座７１は下座７２の上に乗っかって非浮上状態となっている。
（ｂ）は外部より共通孔７２ｐに空気Ｌを供給して上座７１が下座７２から浮上し、浮上した上座７１は下座７２と非接触状態となっている。
このように上座７１が下座７２に非接触状態となっているので、僅かな力Ｆを上座７１に与えるだけで、上座７１は（ｃ）のごとく下座７２上を自由に移動することが可能となる。 FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the structure and operation of the spherical seat 7 shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 3A shows a non-floating state, FIG. 3B shows a floating state, and FIG.
In the figure, the spherical seat 7 is composed of an upper seat 71 and a lower seat 72. The lower seat 72 has porous orifices 72a to 72e extending vertically upward from below with respect to the upper seat 71, and air to these porous orifices 72a to 72e. And a common hole 72p.
(A) is a state in which the air L is not supplied to the common hole 72p. In this case, the upper seat 71 rides on the lower seat 72 and is in a non-floating state.
In (b), air L is supplied to the common hole 72p from the outside, and the upper seat 71 floats from the lower seat 72, and the upper seat 71 that has floated is in a non-contact state with the lower seat 72.
Since the upper seat 71 is in a non-contact state with the lower seat 72 as described above, the upper seat 71 can freely move on the lower seat 72 as shown in (c) only by applying a slight force F to the upper seat 71. It becomes possible.

図４は、本発明の実施例３に係る露光装置の図で、実施例１又は２のステージ装置を備えた露光装置である。図において、１１は露光装置であり、１２は露光装置１１を収納する真空チャンバーである。１３は光源であり、波長１３．５〜４００ｎｍのＥＵＶ光を発する。１は本発明に係るステージ装置であり、前記実施例１又は２で説明したいずれかの２軸位置決め装置である。
ステージ装置１の下面にはマスク１５が取り付けられている。マスク１５にはウェハ１６に形成される回路のパターンが描かれている。ウェハ１６はウェハステージ１７に載置されている。
光源１３を発したＥＵＶ光は集光ミラー１８で集光され、マスク１５で反射され、凹面ミラー１９、凸面ミラー２０、２１、凹面ミラー２２の順に反射を繰り返して、ウェハ１６に達する。
また、ステージ装置１およびウェハステージ１７は、ウェハ１６の表面にマスク１５上に描かれた回路パターンの縮小像をウェハ１６上に形成するように、相対的に位相を合せて移動する。 FIG. 4 is a diagram of an exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is an exposure apparatus including the stage device according to the first or second embodiment. In the figure, 11 is an exposure apparatus, and 12 is a vacuum chamber in which the exposure apparatus 11 is housed. A light source 13 emits EUV light having a wavelength of 13.5 to 400 nm. Reference numeral 1 denotes a stage device according to the present invention, which is one of the two-axis positioning devices described in the first or second embodiment.
A mask 15 is attached to the lower surface of the stage apparatus 1. On the mask 15, a pattern of a circuit formed on the wafer 16 is drawn. The wafer 16 is placed on the wafer stage 17.
The EUV light emitted from the light source 13 is collected by the condenser mirror 18, reflected by the mask 15, and repeatedly reflected in the order of the concave mirror 19, convex mirrors 20 and 21, and concave mirror 22 to reach the wafer 16.
Further, the stage apparatus 1 and the wafer stage 17 move relatively in phase so that a reduced image of the circuit pattern drawn on the mask 15 is formed on the wafer 16 on the surface of the wafer 16.

本発明は、半導体製造等の分野で、対象物を平面内で自在に位置決めするステージ装置として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a stage device that freely positions an object in a plane in the field of semiconductor manufacturing or the like.

本発明の実施例１に係るステージ装置お示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the stage apparatus based on Example 1 of this invention, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 本発明の実施例２に係るステージ装置お示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。It is a figure which shows the stage apparatus based on Example 2 of this invention, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 図１および図２に示す球面座の構造と動作を説明する図で、（ａ）は非浮上時、（ｂ）浮上時、（ｃ）は移動時をそれぞれ示している。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the structure and operation of the spherical seat shown in FIGS. 1 and 2, in which FIG. 1A shows a non-floating state, FIG. 本発明に係るステージ装置を備えた露光装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exposure apparatus provided with the stage apparatus which concerns on this invention. 特許文献１記載の発明に係るステージ装置の内部構成を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。It is a figure which shows the internal structure of the stage apparatus based on invention of patent document 1, (a) is a top view, (b) is a sectional side view.

符号の説明Explanation of symbols

１ ステージ装置
２ 基台
３ ステージ
４ 固定フレーム
５ エアパッド
６ パッド
７ 球面座
７１ 上座
７２ 下座
７２ａ〜７２ｅ 多孔オリフィス
７２ｐ 共通孔
８ ヒンジベース
９ ヒンジ部材
１０ 固定フレーム
１１ 露光装置
１２ 真空チャンバー
１３ 光源
１５ マスク
１６ ウェハ
１７ ウェハステージ
１８ 集光ミラー
１９ 凹面ミラー
２０ 凸面ミラー
２１ 凸面ミラー
２２ 凹面ミラー
１００ ステージ装置
１０１ ステージベース
１０２ 球面座
１０３ 固定フレーム
１０４ 固定フレーム
１０５ カウンタマスフレーム
１０６ エアパッド
Ｌ 空気
Ｆ 力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage apparatus 2 Base 3 Stage 4 Fixed frame 5 Air pad 6 Pad 7 Spherical seat 71 Upper seat 72 Lower seat 72a-72e Porous orifice 72p Common hole 8 Hinge base 9 Hinge member 10 Fixed frame 11 Exposure apparatus 12 Vacuum chamber 13 Light source 15 Mask 16 Wafer 17 Wafer Stage 18 Condenser Mirror 19 Concave Mirror 20 Convex Mirror 21 Convex Mirror 22 Concave Mirror 100 Stage Device 101 Stage Base 102 Spherical Seat 103 Fixed Frame 104 Fixed Frame 105 Counter Mass Frame 106 Air Pad L Air F Force

Claims (4)

基台と、
前記基台に設けられた複数の球面座と、
前記球面座のそれぞれに支持され、断面コ字状部分を有する固定フレームと、
前記固定フレームのそれぞれのコ字状の対向面にそれぞれ設けられた平面状のエアパッドと、
前記固定フレームのそれぞれのコ字状の対向面の内側に入り込むよう設けられ、前記平面状のエアパッドによって前記固定フレームに対して非接触浮上するステージと、を備え、
前記平面状のエアパッドが前記ステージに対して平行となるよう、前記固定フレームのそれぞれが前記球面座によって動作することを特徴とするステージ装置。 The base,
A plurality of spherical seats provided on the base;
A fixed frame supported by each of the spherical seats and having a U-shaped cross section ;
A planar air pad provided on each U-shaped opposing surface of the fixed frame ;
A stage that is provided so as to enter the inside of each U-shaped opposing surface of the fixed frame, and that floats in a non-contact manner with respect to the fixed frame by the planar air pad ,
Each of the fixed frames is operated by the spherical seat so that the planar air pad is parallel to the stage. 前記球面座それぞれの上座と下座の合わせ面にエアを噴出させて、該上座を浮上させたことを特徴とする請求項１記載のステージ装置。 By jetting air to the mating surface of the lower seat and said spherical seat each at the head, a stage apparatus according to claim 1, characterized in that it floated the upper seat. 前記固定フレームが、前記基台に取り付けられた弾性を有するヒンジ部材に連結されることによって、前記平面状のエアパッドの面と平行な方向以外の方向の剛性が、前記平面状のエアパッドの面と平行な方向の剛性よりも強い剛性を有するよう拘束されたことを特徴とする請求項１または２記載のステージ装置。 By connecting the fixed frame to an elastic hinge member attached to the base, the rigidity in a direction other than a direction parallel to the plane of the planar air pad has a rigidity with respect to the plane of the planar air pad. The stage apparatus according to claim 1, wherein the stage apparatus is constrained to have rigidity higher than that in a parallel direction . 真空チャンバ内に、光源と、前記光源からの光を反射・集光する光学系と、下面にマスクを取付けることのできるステージ装置と、ウエハを載置するウエハステージと、を備えた露光装置において、
前記ステージ装置として、請求項１〜３のいずれか１項記載のステージ装置を備え、
前記ステージ装置および前記ウエハステージを相対的に移動させて、前記マスク上に描かれた回路パターンの縮小像を前記ウエハ上に形成することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus provided with a light source, an optical system for reflecting / condensing light from the light source, a stage device capable of mounting a mask on the lower surface, and a wafer stage for placing a wafer in a vacuum chamber ,
As the stage device, comprising the stage device according to any one of claims 1 to 3,
An exposure apparatus, wherein the stage apparatus and the wafer stage are relatively moved to form a reduced image of a circuit pattern drawn on the mask on the wafer .
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