JPH07230950A - ステージ装置 - Google Patents
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- JPH07230950A JPH07230950A JP4326094A JP4326094A JPH07230950A JP H07230950 A JPH07230950 A JP H07230950A JP 4326094 A JP4326094 A JP 4326094A JP 4326094 A JP4326094 A JP 4326094A JP H07230950 A JPH07230950 A JP H07230950A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置の単純化、薄型化、軽量化を実現し、か
つ基板着脱の精度を上げる。 【構成】 露光装置の露光光軸に垂直な方向に移動可能
な被駆動体６、これに対して少なくとも露光光軸方向に
移動可能に搭載された基板ステージ１、この上に配置さ
れ被露光基板あるいは露光パターンを有する基板を保持
する基板保持手段２，１５、前記基板ステージとの露光
光軸方向の相対位置が変化することにより、前記基板保
持手段に保持された基板に接触してその基板を受け取っ
て装置外へ搬出可能な前記相対位置において支持し、ま
た逆にその基板と被接触となりその基板を前記基板保持
手段に受渡し可能な前記相対位置において受け渡す基板
支持手段３０、および前記基板ステージを前記被駆動体
に対して少なくとも露光光軸方向に移動するステージ移
動手段を備え、ステージ移動手段は、前記被駆動体に対
し前記基板ステージを、少なくとも前記搬出可能な位置
および受渡し可能な位置の間を含む所定の距離ΔＺだけ
露光光軸方向に移動するものである。
つ基板着脱の精度を上げる。 【構成】 露光装置の露光光軸に垂直な方向に移動可能
な被駆動体６、これに対して少なくとも露光光軸方向に
移動可能に搭載された基板ステージ１、この上に配置さ
れ被露光基板あるいは露光パターンを有する基板を保持
する基板保持手段２，１５、前記基板ステージとの露光
光軸方向の相対位置が変化することにより、前記基板保
持手段に保持された基板に接触してその基板を受け取っ
て装置外へ搬出可能な前記相対位置において支持し、ま
た逆にその基板と被接触となりその基板を前記基板保持
手段に受渡し可能な前記相対位置において受け渡す基板
支持手段３０、および前記基板ステージを前記被駆動体
に対して少なくとも露光光軸方向に移動するステージ移
動手段を備え、ステージ移動手段は、前記被駆動体に対
し前記基板ステージを、少なくとも前記搬出可能な位置
および受渡し可能な位置の間を含む所定の距離ΔＺだけ
露光光軸方向に移動するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体露光装置等に使用
され、ウエハ、レチクル等の基板の交換時における基板
着脱機構を有するステージ装置に関する。
され、ウエハ、レチクル等の基板の交換時における基板
着脱機構を有するステージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来例に係るウエハ着脱機構を
有するウエハステージを備えた半導体露光装置の断面図
である。この半導体露光装置は、ウエハを搭載するウエ
ハステージ装置１００および本体装置２００より構成さ
れる。Ｚ軸が露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直
な面となっている。ウエハステージ装置１００は、主に
あおりステージ１とＸＹステージ６より構成される。２
はチャックであり、あおりステージ１に固定されてい
る。チャック２は、チャック内真空チャック機構１５を
有していて、ウエハ３を搭載する。４はあおりステージ
１の水平方向の移動のみを規制するガイドであり、例え
ば静圧軸受を用いることによって、Ｚ方向、傾斜方向お
よびＺ軸回転方向の運動を許容している。あおりステー
ジ１は複数のＺリニアモータ５（５ａ，５ｂ）の非接触
駆動によって、ＸＹステージ６を基準に重力方向である
Ｚ方向位置、あるいは傾きを高速に自動制御することが
できる。またＸＹステージ６は、リニアモータあるいは
ボールねじ等の駆動手段によって、本体装置２００に対
して水平移動が可能である。９はレーザ干渉計であり、
本体装置２００を基準に、あおりステージ１上に配置さ
れた位置計測ミラー７ｂのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回
転方向位置を正確に計測することができる。レーザ干渉
計９を用いてＸＹステージ６を駆動することによって、
あおりステージ１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向
に高精度に位置決めすることができる。
有するウエハステージを備えた半導体露光装置の断面図
である。この半導体露光装置は、ウエハを搭載するウエ
ハステージ装置１００および本体装置２００より構成さ
れる。Ｚ軸が露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光軸と垂直
な面となっている。ウエハステージ装置１００は、主に
あおりステージ１とＸＹステージ６より構成される。２
はチャックであり、あおりステージ１に固定されてい
る。チャック２は、チャック内真空チャック機構１５を
有していて、ウエハ３を搭載する。４はあおりステージ
１の水平方向の移動のみを規制するガイドであり、例え
ば静圧軸受を用いることによって、Ｚ方向、傾斜方向お
よびＺ軸回転方向の運動を許容している。あおりステー
ジ１は複数のＺリニアモータ５（５ａ，５ｂ）の非接触
駆動によって、ＸＹステージ６を基準に重力方向である
Ｚ方向位置、あるいは傾きを高速に自動制御することが
できる。またＸＹステージ６は、リニアモータあるいは
ボールねじ等の駆動手段によって、本体装置２００に対
して水平移動が可能である。９はレーザ干渉計であり、
本体装置２００を基準に、あおりステージ１上に配置さ
れた位置計測ミラー７ｂのＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回
転方向位置を正確に計測することができる。レーザ干渉
計９を用いてＸＹステージ６を駆動することによって、
あおりステージ１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転方向
に高精度に位置決めすることができる。
【０００３】１０はウエハピンであり、内部にウエハピ
ン内真空チャック機構１１を有している。１３は２次歯
車、１４はピン１０用軸受である。ウエハピン１０、２
次歯車１３、およびピン用軸受１４はピンユニット３０
を構成していて、ボールブシュ１６を介してＸＹステー
ジ６に対してＺ方向、あるいはＺ軸回転方向に移動する
ことができる。レバー２０、レバー支持台２１、および
ボールねじ付き直動モータ２２よりリフト機構３２が構
成され、直動モータ２２を駆動することによってレバー
２０を介してピンユニット３０はＺ方向（上下）に駆動
される。また回転モータ１９および１次歯車１８により
回転機構３１が構成され、回転モータ１９の駆動によっ
て、１次歯車１８および２次歯車１３を介してピンユニ
ット３０はＺ軸回転方向に駆動される。
ン内真空チャック機構１１を有している。１３は２次歯
車、１４はピン１０用軸受である。ウエハピン１０、２
次歯車１３、およびピン用軸受１４はピンユニット３０
を構成していて、ボールブシュ１６を介してＸＹステー
ジ６に対してＺ方向、あるいはＺ軸回転方向に移動する
ことができる。レバー２０、レバー支持台２１、および
ボールねじ付き直動モータ２２よりリフト機構３２が構
成され、直動モータ２２を駆動することによってレバー
２０を介してピンユニット３０はＺ方向（上下）に駆動
される。また回転モータ１９および１次歯車１８により
回転機構３１が構成され、回転モータ１９の駆動によっ
て、１次歯車１８および２次歯車１３を介してピンユニ
ット３０はＺ軸回転方向に駆動される。
【０００４】本体装置２００は、ウエハの焼き付け時の
ウエハ面フォーカス計測器２０１およびウエハ交換後の
プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０
２、およびウエハ交換のために作動するハンド機構２０
３を有している。
ウエハ面フォーカス計測器２０１およびウエハ交換後の
プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０
２、およびウエハ交換のために作動するハンド機構２０
３を有している。
【０００５】焼き付け時においては、ピンユニット３０
は最下点に位置しており、ウエハ３には接触していな
い。この時、チャック内真空チャック機構１５が作動
し、ウエハ３はチャック２に吸着される。
は最下点に位置しており、ウエハ３には接触していな
い。この時、チャック内真空チャック機構１５が作動
し、ウエハ３はチャック２に吸着される。
【０００６】ウエハ交換時における、ウエハ着脱シーケ
ンスは次のようになる。ピンユニット３０の最下点位置
より交換位置までの距離はΔＺである。(1)直動モータ
２２の駆動によってピンユニット３０を上昇させる。
(2)チャック内真空チャック機構１５とウエハピン内真
空チャック機構１１の作動を切り替えることによって、
ウエハをチャック２から離しウエハピン１０上に吸着さ
せる。(3)ウエハとピンユニット３０を、さらに上昇さ
せ、交換位置に位置させる（図５の状態）。(4)ハンド
機構２０３を、ウエハとウエハチャック２間に接触する
ことなく挿入し、ウエハを交換する。(5)プリアライメ
ント時のウエハ面フォーカス計測器２０２で交換された
ウエハ位置を計測しながらウエハを直動モータ２２で位
置決めする。(6)ピンユニット３０を回転させプリアラ
イメントを実施する。(7)直動モータ２２の駆動によっ
てピンユニット３０を下降させる。(8)ウエハピン内真
空チャック機構１１とチャック内真空チャック機構１５
の作動を切り替えることによって、ウエハをウエハピン
１０から離しチャック２上に吸着させる。そして、(9)
ピンユニット３０を最下点まで下降させる。
ンスは次のようになる。ピンユニット３０の最下点位置
より交換位置までの距離はΔＺである。(1)直動モータ
２２の駆動によってピンユニット３０を上昇させる。
(2)チャック内真空チャック機構１５とウエハピン内真
空チャック機構１１の作動を切り替えることによって、
ウエハをチャック２から離しウエハピン１０上に吸着さ
せる。(3)ウエハとピンユニット３０を、さらに上昇さ
せ、交換位置に位置させる（図５の状態）。(4)ハンド
機構２０３を、ウエハとウエハチャック２間に接触する
ことなく挿入し、ウエハを交換する。(5)プリアライメ
ント時のウエハ面フォーカス計測器２０２で交換された
ウエハ位置を計測しながらウエハを直動モータ２２で位
置決めする。(6)ピンユニット３０を回転させプリアラ
イメントを実施する。(7)直動モータ２２の駆動によっ
てピンユニット３０を下降させる。(8)ウエハピン内真
空チャック機構１１とチャック内真空チャック機構１５
の作動を切り替えることによって、ウエハをウエハピン
１０から離しチャック２上に吸着させる。そして、(9)
ピンユニット３０を最下点まで下降させる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては以下の問題があった。すなわち、
（１）直動モータ２２を含むリフト機構３２が存在する
ことで、あおりステージ１の占める空間が大きくなって
しまい、あおりステージ１の全高Ｈが高くなる。またリ
フト機構３２の付与によって、ウエハステージ装置１０
０の重量が増加し、そのことがステージの水平方向の位
置決め特性に影響を与える、（２）ウエハプリアライメ
ント後のピンユニット３０の下降時において、ウエハは
ウエハ面フォーカス計測器２０２の計測範囲を超える。
そのため、ウエハの回転位置を機械的に維持するため
に、歯車を含む回転機構３１の機械的精度を上げる必要
がある。
記従来例においては以下の問題があった。すなわち、
（１）直動モータ２２を含むリフト機構３２が存在する
ことで、あおりステージ１の占める空間が大きくなって
しまい、あおりステージ１の全高Ｈが高くなる。またリ
フト機構３２の付与によって、ウエハステージ装置１０
０の重量が増加し、そのことがステージの水平方向の位
置決め特性に影響を与える、（２）ウエハプリアライメ
ント後のピンユニット３０の下降時において、ウエハは
ウエハ面フォーカス計測器２０２の計測範囲を超える。
そのため、ウエハの回転位置を機械的に維持するため
に、歯車を含む回転機構３１の機械的精度を上げる必要
がある。
【０００８】本発明の目的は、上記従来例の装置におけ
る問題点に鑑み、ステージ装置の単純化、薄型化、軽量
化を実現し、かつ基板着脱の精度を上げることにある。
る問題点に鑑み、ステージ装置の単純化、薄型化、軽量
化を実現し、かつ基板着脱の精度を上げることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のステージ装置は、露光装置の露光光軸に垂直な
方向に移動可能な被駆動体、この被駆動体上に、被駆動
体に対して少なくとも露光光軸方向に移動可能に搭載さ
れた基板ステージ、この基板ステージ上に配置され被露
光基板あるいは露光パターンを有する基板を保持する基
板保持手段、前記基板ステージとの露光光軸方向の相対
位置が変化することにより、前記基板保持手段に保持さ
れた基板に接触してその基板を受け取って装置外へ搬出
可能な前記相対位置において支持し、また逆にその基板
と被接触となりその基板を前記基板保持手段に受渡し可
能な前記相対位置において受け渡す基板支持手段、およ
び前記基板ステージを前記被駆動体に対して少なくとも
露光光軸方向に移動するステージ移動手段を備え、ステ
ージ移動手段は、前記被駆動体に対し前記基板ステージ
を、少なくとも前記搬出可能な位置および受渡し可能な
位置の間を含む所定の距離だけ露光光軸方向に移動する
ものであることを特徴とする。
本発明のステージ装置は、露光装置の露光光軸に垂直な
方向に移動可能な被駆動体、この被駆動体上に、被駆動
体に対して少なくとも露光光軸方向に移動可能に搭載さ
れた基板ステージ、この基板ステージ上に配置され被露
光基板あるいは露光パターンを有する基板を保持する基
板保持手段、前記基板ステージとの露光光軸方向の相対
位置が変化することにより、前記基板保持手段に保持さ
れた基板に接触してその基板を受け取って装置外へ搬出
可能な前記相対位置において支持し、また逆にその基板
と被接触となりその基板を前記基板保持手段に受渡し可
能な前記相対位置において受け渡す基板支持手段、およ
び前記基板ステージを前記被駆動体に対して少なくとも
露光光軸方向に移動するステージ移動手段を備え、ステ
ージ移動手段は、前記被駆動体に対し前記基板ステージ
を、少なくとも前記搬出可能な位置および受渡し可能な
位置の間を含む所定の距離だけ露光光軸方向に移動する
ものであることを特徴とする。
【００１０】
【作用】この構成において、基板の交換時等における基
板保持手段から基板支持手段への基板の着脱は、基板保
持手段の移動によって行われる。したがって、従来の基
板支持手段を移動させる手段が不要になり、ステージ装
置の単純化、薄型化、軽量化が実現される。また、基板
交換時には、基板支持手段をほとんど露光光軸方向に移
動させる必要がないため、基板支持手段上におけるアラ
イメント精度が保持されるとともに、基板はほぼ一定の
露光光軸方向位置に維持され、計測手段による計測可能
範囲に基板位置が保持される。
板保持手段から基板支持手段への基板の着脱は、基板保
持手段の移動によって行われる。したがって、従来の基
板支持手段を移動させる手段が不要になり、ステージ装
置の単純化、薄型化、軽量化が実現される。また、基板
交換時には、基板支持手段をほとんど露光光軸方向に移
動させる必要がないため、基板支持手段上におけるアラ
イメント精度が保持されるとともに、基板はほぼ一定の
露光光軸方向位置に維持され、計測手段による計測可能
範囲に基板位置が保持される。
【００１１】以下、本発明の他の特徴や利点をも含め、
本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例を説明する。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係るウエハ着脱
機構を有するウエハステージを備えた半導体露光装置の
断面図である。この半導体露光装置は、ウエハを搭載す
るウエハステージ装置１００および本体装置２００によ
り構成される。Ｚ軸が露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光
軸と垂直な面となっている。ウエハステージ装置１００
は、主にあおりステージ１とＸＹステージ６により構成
される。２はチャックであり、あおりステージ１に固定
されている。チャック２は、チャック内真空チャック機
構１５を有していて、ウエハ３を搭載する。４はあおり
ステージ１を水平方向の移動に対してのみ規制するガイ
ドであり、例えば静圧軸受を用いることによって、Ｚ方
向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運動を許容してい
る。あおりステージ１は複数のＺリニアモータ５（５
ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステージ６を基
準に重力方向であるＺ方向の位置、あるいは傾きが高速
に自動制御される。またＸＹステージ６は、リニアモー
タあるいはボールねじ等の駆動手段によって、本体装置
２００に対して水平移動が可能である。９はレーザ干渉
計であり、本体装置２００を基準に、あおりステージ１
上に配置された位置計測ミラー７ａのＸ方向、Ｙ方向お
よびＺ軸回転方向位置を正確に計測できる。レーザ干渉
計９を用いて、ＸＹステージ６を駆動することによっ
て、あおりステージ１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転
方向に高精度に位置決めすることができる。
機構を有するウエハステージを備えた半導体露光装置の
断面図である。この半導体露光装置は、ウエハを搭載す
るウエハステージ装置１００および本体装置２００によ
り構成される。Ｚ軸が露光光軸方向で、ＸＹ面が露光光
軸と垂直な面となっている。ウエハステージ装置１００
は、主にあおりステージ１とＸＹステージ６により構成
される。２はチャックであり、あおりステージ１に固定
されている。チャック２は、チャック内真空チャック機
構１５を有していて、ウエハ３を搭載する。４はあおり
ステージ１を水平方向の移動に対してのみ規制するガイ
ドであり、例えば静圧軸受を用いることによって、Ｚ方
向、傾斜方向およびＺ軸回転方向の運動を許容してい
る。あおりステージ１は複数のＺリニアモータ５（５
ａ，５ｂ）の非接触駆動によって、ＸＹステージ６を基
準に重力方向であるＺ方向の位置、あるいは傾きが高速
に自動制御される。またＸＹステージ６は、リニアモー
タあるいはボールねじ等の駆動手段によって、本体装置
２００に対して水平移動が可能である。９はレーザ干渉
計であり、本体装置２００を基準に、あおりステージ１
上に配置された位置計測ミラー７ａのＸ方向、Ｙ方向お
よびＺ軸回転方向位置を正確に計測できる。レーザ干渉
計９を用いて、ＸＹステージ６を駆動することによっ
て、あおりステージ１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回転
方向に高精度に位置決めすることができる。
【００１３】１０はウエハピンであり、内部にウエハピ
ン内真空チャック機構１１を有している。１３は２次歯
車、１４はピン用軸受である。ウエハピン１０、２次歯
車１３およびピン用軸受１４は相互に固定されピンユニ
ット３０を構成しており、ピンユニット３０はボールブ
ッシュ１６およびスラストボールブシュ１７を介して、
ＸＹステージ６に対してＺ軸回転方向に移動できる。ま
た、ウエハピン１０には、Ｚ方向に微少量伸縮可能なＰ
ＺＴ機構１２が装着されている。
ン内真空チャック機構１１を有している。１３は２次歯
車、１４はピン用軸受である。ウエハピン１０、２次歯
車１３およびピン用軸受１４は相互に固定されピンユニ
ット３０を構成しており、ピンユニット３０はボールブ
ッシュ１６およびスラストボールブシュ１７を介して、
ＸＹステージ６に対してＺ軸回転方向に移動できる。ま
た、ウエハピン１０には、Ｚ方向に微少量伸縮可能なＰ
ＺＴ機構１２が装着されている。
【００１４】また回転モータ１９およびこれによって回
転される１次歯車１８により回転機構３１が構成され、
モータ１９は１次歯車１８およびこれにかみ合う２次歯
車を介してピンユニット３０をＺ軸回転方向に駆動す
る。
転される１次歯車１８により回転機構３１が構成され、
モータ１９は１次歯車１８およびこれにかみ合う２次歯
車を介してピンユニット３０をＺ軸回転方向に駆動す
る。
【００１５】本体装置２００は、焼き付け時のウエハ面
フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換後のプリア
ライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０２、およ
びウエハを交換するためのハンド機構２０３を有してい
る。
フォーカス計測器２０１および、ウエハ交換後のプリア
ライメント時のウエハ面フォーカス計測器２０２、およ
びウエハを交換するためのハンド機構２０３を有してい
る。
【００１６】図２は図１の装置のウエハ焼き付け時の状
態を示す断面図である。焼き付け時においては、あおり
ステージ１は最上点近傍に位置しており、チャック内真
空チャック機構１５が作動し、ウエハはチャック２上に
吸着される。またこの時、ウエハピン１０はウエハには
接触していない。ウエハ面フォーカス計測器２０１でウ
エハ面位置を計測しながら、複数のＺリニアモータを駆
動することによって、ウエハの厚さむら、あるいは傾き
を補正する。
態を示す断面図である。焼き付け時においては、あおり
ステージ１は最上点近傍に位置しており、チャック内真
空チャック機構１５が作動し、ウエハはチャック２上に
吸着される。またこの時、ウエハピン１０はウエハには
接触していない。ウエハ面フォーカス計測器２０１でウ
エハ面位置を計測しながら、複数のＺリニアモータを駆
動することによって、ウエハの厚さむら、あるいは傾き
を補正する。
【００１７】次に、ウエハ交換時の動作について説明す
る。あおりステージ１の最上点位置と最下点位置のＺ方
向距離をΔＺとする。あおりステージ１が、ＸＹステー
ジ６に対してＺ方向にΔＺ移動してもガイド４における
静圧軸受の軸受性能は保証されている。また、あおりス
テージ１が、ＸＹステージ６に対してＺ方向にΔＺ移動
しても、レーザ干渉計９の光軸がはずれないように位置
計測ミラー７ａのＺ方向長さを長くしてある。
る。あおりステージ１の最上点位置と最下点位置のＺ方
向距離をΔＺとする。あおりステージ１が、ＸＹステー
ジ６に対してＺ方向にΔＺ移動してもガイド４における
静圧軸受の軸受性能は保証されている。また、あおりス
テージ１が、ＸＹステージ６に対してＺ方向にΔＺ移動
しても、レーザ干渉計９の光軸がはずれないように位置
計測ミラー７ａのＺ方向長さを長くしてある。
【００１８】ウエハ交換時においては、ウエハ着脱シー
ケンスは次のようになる。(1)複数のＺリニアモータ５
の同時駆動によって、あおりステージ１を下降させる。
(2)チャック内真空チャック機構１５とウエハピン内真
空チャック機構１１の作動を切り替えることによって、
ウエハをチャック２から離しウエハピン１０上に吸着さ
せる。(3)チャック２とウエハ間に十分な隙間ができる
最下点位置まであおりステージ１を下降させる（図１の
状態）。(4)ハンド機構２０３を、ウエハとウエハチャ
ック２間に接触することなく挿入し、ウエハを交換す
る。この時、図３に示すように、ウエハ３とウエハチャ
ック２間の隙間はハンド機構２０３の厚さＴ以上であ
る。(5)プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器２０２でウエハ位置を計測する。(6)ＰＺＴ機構１２
を微小量駆動し、プリアライメントフォーカス位置にウ
エハを位置決めする。(7)回転モータ１９を駆動させ、
ウエハを回転してプリアライメントを行う。(8)複数の
Ｚリニアモータ５を駆動させ、あおりステージ１を上昇
させる。(9)ウエハピン内真空チャック機構１５とチャ
ック内真空チャック機構１１の作動を切り替えることに
よって、ウエハをウエハピン１０から離しチャック２上
に吸着させる。(10)ウエハ面フォーカス計測器２０１で
ウエハ面を計測しながら、さらに複数のＺリニアモータ
５を駆動することによって、ウエハの厚さむら、あるい
は傾きを補正する。
ケンスは次のようになる。(1)複数のＺリニアモータ５
の同時駆動によって、あおりステージ１を下降させる。
(2)チャック内真空チャック機構１５とウエハピン内真
空チャック機構１１の作動を切り替えることによって、
ウエハをチャック２から離しウエハピン１０上に吸着さ
せる。(3)チャック２とウエハ間に十分な隙間ができる
最下点位置まであおりステージ１を下降させる（図１の
状態）。(4)ハンド機構２０３を、ウエハとウエハチャ
ック２間に接触することなく挿入し、ウエハを交換す
る。この時、図３に示すように、ウエハ３とウエハチャ
ック２間の隙間はハンド機構２０３の厚さＴ以上であ
る。(5)プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器２０２でウエハ位置を計測する。(6)ＰＺＴ機構１２
を微小量駆動し、プリアライメントフォーカス位置にウ
エハを位置決めする。(7)回転モータ１９を駆動させ、
ウエハを回転してプリアライメントを行う。(8)複数の
Ｚリニアモータ５を駆動させ、あおりステージ１を上昇
させる。(9)ウエハピン内真空チャック機構１５とチャ
ック内真空チャック機構１１の作動を切り替えることに
よって、ウエハをウエハピン１０から離しチャック２上
に吸着させる。(10)ウエハ面フォーカス計測器２０１で
ウエハ面を計測しながら、さらに複数のＺリニアモータ
５を駆動することによって、ウエハの厚さむら、あるい
は傾きを補正する。
【００１９】なお、本実施例は次のように適宜変形して
実施することができる。 （１）上述において、あおりステージ１のＺ方向の駆動
用に非接触リニアモータ５を用いたが、この代わりにボ
ールねじ付の直動モータを用いても構わない。 （２）あおりステージ１のＸＹステージ６に対する水平
方向の移動を規制するために静圧軸受を用いたが、板バ
ネを用いても構わない。ただし、あおりステージ１がΔ
Ｚ移動した時、板バネからの反力によるあおりステージ
１の変形が許容量以下である必要がある。
実施することができる。 （１）上述において、あおりステージ１のＺ方向の駆動
用に非接触リニアモータ５を用いたが、この代わりにボ
ールねじ付の直動モータを用いても構わない。 （２）あおりステージ１のＸＹステージ６に対する水平
方向の移動を規制するために静圧軸受を用いたが、板バ
ネを用いても構わない。ただし、あおりステージ１がΔ
Ｚ移動した時、板バネからの反力によるあおりステージ
１の変形が許容量以下である必要がある。
【００２０】（３）プリアライメント時のフォーカス位
置決めのための微小量駆動用に、ピンユニット３０にＰ
ＺＴ機構１２を組み込んだが、プリアライメント時のウ
エハ面計測器２０２がオートフォーカス機構を有する場
合には、ＰＺＴ機構１２はなくても構わない。
置決めのための微小量駆動用に、ピンユニット３０にＰ
ＺＴ機構１２を組み込んだが、プリアライメント時のウ
エハ面計測器２０２がオートフォーカス機構を有する場
合には、ＰＺＴ機構１２はなくても構わない。
【００２１】（４）ハンド機構２０３がプリアライメン
ト機構を有する場合は、回転機構３１およびＰＺＴ機構
１２はなくても構わない。
ト機構を有する場合は、回転機構３１およびＰＺＴ機構
１２はなくても構わない。
【００２２】（５）位置計測ミラー７ａは図４に示すよ
うに構成してもよい。図４は、位置計測ミラー７ａをミ
ラー面より見たものである。すなわち、あおりステージ
１がΔＺ移動する時の、あおりステージ１の水平方向位
置において、図４に示すように、レーザ干渉計のビーム
８の照射位置近傍におけるバーミラーの高さが局所的に
ΔＺ以上に高いような位置計測ミラーを用いても構わな
い。
うに構成してもよい。図４は、位置計測ミラー７ａをミ
ラー面より見たものである。すなわち、あおりステージ
１がΔＺ移動する時の、あおりステージ１の水平方向位
置において、図４に示すように、レーザ干渉計のビーム
８の照射位置近傍におけるバーミラーの高さが局所的に
ΔＺ以上に高いような位置計測ミラーを用いても構わな
い。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板の交換時等における基板保持手段から基板支持手段へ
の基板の着脱を、基板保持手段の移動によって行うよう
にしたため、従来の基板支持手段を露光光軸方向に駆動
するリフト機構を排除することができ、ステージ装置の
単純化、薄型化、軽量化を実現することができる。され
る。また、基板のプリアライメント後、基板支持手段を
ほとんど露光光軸方向に移動させる必要がないため、基
板支持手段上におけるアライメント精度が保持されると
ともに、基板はほぼ一定の露光光軸方向位置に維持さ
れ、計測手段による計測可能範囲に基板位置が保持さ
る。このため、基板の回転方向位置を電気的に管理する
ことができ、さらに正確な着脱が可能となる。
板の交換時等における基板保持手段から基板支持手段へ
の基板の着脱を、基板保持手段の移動によって行うよう
にしたため、従来の基板支持手段を露光光軸方向に駆動
するリフト機構を排除することができ、ステージ装置の
単純化、薄型化、軽量化を実現することができる。され
る。また、基板のプリアライメント後、基板支持手段を
ほとんど露光光軸方向に移動させる必要がないため、基
板支持手段上におけるアライメント精度が保持されると
ともに、基板はほぼ一定の露光光軸方向位置に維持さ
れ、計測手段による計測可能範囲に基板位置が保持さ
る。このため、基板の回転方向位置を電気的に管理する
ことができ、さらに正確な着脱が可能となる。
【図１】 本発明の一実施例に係るウエハ着脱機構を有
するウエハステージを備えた半導体露光装置の断面図で
ある。
するウエハステージを備えた半導体露光装置の断面図で
ある。
【図２】 図１の装置のウエハ焼き付け時の状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】 図１の装置のウエハ交換時における様子を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】 図１の装置の位置計測ミラー７ａとして使用
できる、局所的にＺ方向に高い位置計測ミラーを示す説
明図である。
できる、局所的にＺ方向に高い位置計測ミラーを示す説
明図である。
【図５】 従来例に係るウエハ着脱機構を有するウエハ
ステージを備えた半導体露光装置の断面図である。
ステージを備えた半導体露光装置の断面図である。
１：あおりステージ、２：チャック、３：ウエハ、４：
水平規制ガイド、５ａ，５ｂ：Ｚリニアモータ、６：Ｘ
Ｙステージ、７ａ：位置計測ミラー、８：光軸、９：レ
ーザ干渉計、１０：ウエハピン、１１：ウエハピン内真
空チャック機構、１２：ＰＺＴ機構、１３：２次歯車、
１４：ピン用軸受、１５：チャック内真空チャック機
構、１６：ボールブシュ、１７：スラストボールブシ
ュ、１８：１次歯車、１９：回転モータ、２０：レバ
ー、２１：レバー支持台、２２：ボールねじ付直動モー
タ、３０：ピンユニット、３１：回転機構、３２：リフ
ト機構、１００：ウエハステージ装置、２００：本体装
置、２０１：焼き付け時のウエハ面フォーカス計測器、
２０２：プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器、２０３：ハンド機構。
水平規制ガイド、５ａ，５ｂ：Ｚリニアモータ、６：Ｘ
Ｙステージ、７ａ：位置計測ミラー、８：光軸、９：レ
ーザ干渉計、１０：ウエハピン、１１：ウエハピン内真
空チャック機構、１２：ＰＺＴ機構、１３：２次歯車、
１４：ピン用軸受、１５：チャック内真空チャック機
構、１６：ボールブシュ、１７：スラストボールブシ
ュ、１８：１次歯車、１９：回転モータ、２０：レバ
ー、２１：レバー支持台、２２：ボールねじ付直動モー
タ、３０：ピンユニット、３１：回転機構、３２：リフ
ト機構、１００：ウエハステージ装置、２００：本体装
置、２０１：焼き付け時のウエハ面フォーカス計測器、
２０２：プリアライメント時のウエハ面フォーカス計測
器、２０３：ハンド機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ Ｂ２３Ｑ 1/18 Ｚ
Claims (10)
- 【請求項１】 露光装置の露光光軸に垂直な方向に移動
可能な被駆動体、 この被駆動体上に、被駆動体に対して少なくとも露光光
軸方向に移動可能に搭載された基板ステージ、 この基板ステージ上に配置され露光時に被露光基板ある
いは露光パターンを有する基板を保持する基板保持手
段、 前記基板ステージとの露光光軸方向の相対位置が変化す
ることにより、前記基板保持手段に保持された基板に接
触してその基板を受け取って装置外へ搬出可能な前記相
対位置において支持し、また逆にその基板と被接触とな
りその基板を前記基板保持手段に受渡し可能な前記相対
位置において受け渡す基板支持手段、および前記基板ス
テージを前記被駆動体に対して少なくとも露光光軸方向
に移動するステージ移動手段を備え、 ステージ移動手段は、前記被駆動体に対し前記基板ステ
ージを、少なくとも前記搬出可能な位置および受渡し可
能な位置の間を含む所定の距離だけ露光光軸方向に移動
するものであることを特徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 露光光軸に垂直な方向の前記基板ステー
ジの位置を計測する計測手段を備え、基板ステージは露
光光軸に傾いた方向にも移動可能なように前記被駆動体
上に搭載されたものであり、また、ステージ移動手段は
その傾いた方向にも前記基板ステージを移動するもので
あることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。 - 【請求項３】 基板支持手段は前記被駆動体上に配置さ
れたピンを有するものであり、露光時には前記基板ステ
ージの移動により前記基板保持手段の基板との接触面は
前記ピンの基板との接触面より高い露光時位置にあり、
基板を交換する時には前記基板ステージは露光光軸方向
に下降移動し、その移動途中において、基板支持手段に
保持されている基板は基板支持手段から前記ピン上に受
け渡され、また、前記基板の交換は所定の厚さを有する
部材を基板と前記基板保持手段との間に挿入して行われ
るものであり、前記搬出可能な相対位置が前記基板ステ
ージの最下点位置であり、その位置においては、前記ピ
ンおよび基板保持手段の基板との接触面間の距離が、前
記所定の厚さより大きい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。 - 【請求項４】 ステージ移動手段はリニアモータである
ことを特徴とする請求項１〜３に記載のステージ装置。 - 【請求項５】 計測手段はレーザ干渉計および前記基板
ステージ上に配置された反射ミラーを有するものである
ことを特徴とする請求項１〜４記載のステージ装置。 - 【請求項６】 前記基板の交換時に基板ステージが移動
する際に前記レーザ干渉計のレーザビームが走査する前
記反射ミラー部分近傍における反射ミラーの高さは、前
記反射ミラーの他の領域より、前記所定の距離以上に高
いことを特徴とする請求項５記載のステージ装置。 - 【請求項７】 前記ピンを前記被駆動体に対して露光光
軸の回りに回転移動する手段を有することを特徴とする
請求項２記載のステージ装置。 - 【請求項８】 前記ピンを前記被駆動体に対して露光光
軸方向に微小量移動する手段を有することを特徴とする
請求項２記載のステージ装置。 - 【請求項９】 微小量移動する手段は圧電素子であるこ
とを特徴とする請求項８記載のステージ装置。 - 【請求項１０】 基板保持手段および基板支持手段はそ
れぞれ基板を吸引して保持および支持する手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜９記載のステージ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326094A JP3164960B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | ステージ装置 |
| KR1019950003012A KR0180925B1 (ko) | 1994-02-18 | 1995-02-17 | 스테이지장치 |
| US08/807,735 US5717482A (en) | 1994-02-18 | 1997-02-27 | Stage apparatus and method of mounting a substrate on a substrate holding surface of a substrate chuck in which a substrate is mounted in a Z-axis direction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326094A JP3164960B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | ステージ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230950A true JPH07230950A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3164960B2 JP3164960B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=12658886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4326094A Expired - Lifetime JP3164960B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | ステージ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5717482A (ja) |
| JP (1) | JP3164960B2 (ja) |
| KR (1) | KR0180925B1 (ja) |
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| US7997567B2 (en) | 2005-07-21 | 2011-08-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Stage apparatus |
| JP2015050197A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 株式会社ピーエムティー | 広角回転機構を有する露光装置 |
| JP2017207590A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | キヤノン株式会社 | ステージ装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法 |
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| US6200389B1 (en) * | 1994-07-18 | 2001-03-13 | Silicon Valley Group Thermal Systems Llc | Single body injector and deposition chamber |
| JP3266515B2 (ja) * | 1996-08-02 | 2002-03-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置、デバイス製造方法およびステージ装置 |
| US6172738B1 (en) * | 1996-09-24 | 2001-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
| JP3907252B2 (ja) * | 1996-12-05 | 2007-04-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法 |
| JPH10172897A (ja) * | 1996-12-05 | 1998-06-26 | Nikon Corp | 基板アダプタ，基板保持装置及び基板保持方法 |
| JPH11142126A (ja) * | 1997-04-15 | 1999-05-28 | Matsushita Seiki Kk | フォトマスク等の表面検査装置 |
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1994
- 1994-02-18 JP JP4326094A patent/JP3164960B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1995
- 1995-02-17 KR KR1019950003012A patent/KR0180925B1/ko not_active IP Right Cessation
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| US5717482A (en) | 1998-02-10 |
| KR950025844A (ko) | 1995-09-18 |
| KR0180925B1 (ko) | 1999-04-15 |
| JP3164960B2 (ja) | 2001-05-14 |
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