JPH11316607A - Stage device, exposure device and device production method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the constitution and to improve reliability of a stage device by operating a moving means to move a stage in response to the position of the detected stage by a non-contact sensor and then deciding the origin. SOLUTION: A linear motor 104 is driven in direction X, and a stage 5 hits against a guide 101 and a hitting piece hits against the side face of the guide 101. Thus, the origin of the stage 5 is decided. An interferometer 106 is reset and an ultrasonic sensor 105 reads the distance data to set the offset of an electric phase angle in direction Y. A servo is turned on based on the value that is defined by adding the said offset to the reading result of the interferometer 106 and also on the measurement value of an interferometer 109. Thus, the stage 5 is moved to its origin. When a photosensor detects the stage 5, the offset of the electric phase angle is canceled and the servo is switched based on the measurement value of both interferometers 106 and 109. Then an absorber is reset in its original state and an origin deciding operation is completed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶デバイスのリソグラフィ工程等で用いる露光装置や
この露光装置に好適なステージ装置、ならびにデバイス
生産方法に関する。The present invention relates to an exposure apparatus used in a lithography process of a semiconductor device or a liquid crystal device, a stage apparatus suitable for the exposure apparatus, and a device production method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、半導体デバイス等の製造に用いら
れる露光装置としては、基板（ウエハやガラス基板）を
ステップ移動させながら基板上の複数の露光領域に原版
（レチクルやマスク）のパターンを投影光学系を介して
順次露光するステップ・アンド・リピート型の露光装置
（ステッパと称することもある）や、ステップ移動と走
査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に
露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露
光装置（スキャナまたは走査露光装置と称することもあ
る）が代表的である。特にステップ・アンド・スキャン
型は、スリットにより制限して投影光学系の比較的光軸
に近い部分のみを使用しているため、より高精度且つ広
画角な微細パターンの露光が可能となっており、今後の
主流になると見られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device or the like, a pattern of an original (reticle or mask) is projected onto a plurality of exposure regions on a substrate while stepping a substrate (wafer or glass substrate). A step-and-repeat type exposure apparatus (also referred to as a stepper) for sequentially exposing through an optical system, or a step of repeating exposure and transfer to a plurality of regions on a substrate by repeating step movement and scanning exposure A typical example is an AND-scan type exposure apparatus (also referred to as a scanner or a scanning exposure apparatus). In particular, since the step-and-scan type uses only a portion relatively close to the optical axis of the projection optical system limited by a slit, it is possible to expose a fine pattern with higher precision and a wider angle of view. And is expected to become mainstream in the future.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これらの露光装置で
は、レチクルやウエハをスキャンしたり、ステップ移動
させるためのステージ装置が用いられている。ところ
が、このようなステージ装置は、主として一方向に可動
なステージをガイドレスとした場合、電源投入時の位置
は不定となり、正確な原点が定まらない。In these exposure apparatuses, a stage device for scanning a reticle or a wafer or moving the wafer in steps is used. However, in such a stage device, when a stage movable mainly in one direction is made guideless, the position when the power is turned on is undefined, and an accurate origin cannot be determined.

【０００４】また、ステージの駆動に多相型の可動磁石
リニアモータをアクチュエータとして用いた場合、電気
的位相角を決定するためホール素子を用いるのが一般的
であるが、コイル毎にホール素子を設ける必要があり、
配線等が煩雑になるという問題があった。When a multi-phase movable magnet linear motor is used as an actuator for driving a stage, a Hall element is generally used to determine an electrical phase angle. However, a Hall element is used for each coil. Must be provided,
There is a problem that wiring and the like become complicated.

【０００５】本発明は、上述の従来技術における問題点
に鑑みてなされたもので、ステージ装置の構成を簡略化
するとともに、装置の信頼性を高めることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has as its object to simplify the configuration of a stage device and to enhance the reliability of the device.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、ステージの概略位置を検出するための非
接触センサを外付けし、この非接触センサの出力に基づ
いて原点出しを行なう。また、非主運動方向（主たる運
動方向以外の方向）を拘束する部材を設け、回転方向の
動きを規制する。In order to achieve the above object, according to the present invention, a non-contact sensor for detecting the approximate position of a stage is provided externally, and the origin is determined based on the output of the non-contact sensor. . In addition, a member that restricts the non-main movement direction (direction other than the main movement direction) is provided to restrict the movement in the rotation direction.

【０００７】より具体的には、本発明の第１の局面に係
るステージ装置は、基準面に沿って移動可能なステージ
と、該ステージを移動させるための移動手段と、該ステ
ージの位置を検出する非接触センサとを有し、該非接触
センサが検出した該ステージの位置に応じて、該移動手
段を作動させて該ステージを移動させ、原点出し動作を
行うことを特徴とする。More specifically, a stage device according to a first aspect of the present invention includes a stage movable along a reference plane, moving means for moving the stage, and detecting a position of the stage. A non-contact sensor that operates the moving means to move the stage in accordance with the position of the stage detected by the non-contact sensor, thereby performing an origin finding operation.

【０００８】また、本発明の第２の局面に係るステージ
装置は、基準面を有する案内手段と、該基準面に沿って
移動可能なステージと、該ステージを移動させるための
移動手段とを有し、該案内手段は少なくとも一つの側面
を有し、該側面は該ステージと対面しており、該ステー
ジの該側面と対面する側に当接部材を設け、該当接部材
を該側面に当接させ、該ステージの該側面と直交する方
向における原点出し動作を行うことを特徴とする。[0008] A stage device according to a second aspect of the present invention includes a guide means having a reference surface, a stage movable along the reference surface, and a moving means for moving the stage. The guide has at least one side surface, the side surface facing the stage, and a contact member provided on the side of the stage facing the side surface, and the corresponding contact member abutting the side surface. And performing an origin search operation in a direction orthogonal to the side surface of the stage.

【０００９】本発明の好ましい実施例において、前記移
動手段は複数のコイルを有する多相型リニアモータであ
り、前記非接触センサが検出した前記ステージの位置に
応じて、該複数のコイルのうち必要なコイルに通電をす
る。前記非接触センサとしては超音波センサが好ましく
用いられる。前記ステージと案内手段との接触を防ぐた
めの接触防止手段は、該ステージの前記側面と対面する
側に設けられる。[0009] In a preferred embodiment of the present invention, the moving means is a polyphase linear motor having a plurality of coils, and the moving means is required among the plurality of coils according to the position of the stage detected by the non-contact sensor. Energize the appropriate coil. An ultrasonic sensor is preferably used as the non-contact sensor. Contact prevention means for preventing contact between the stage and the guide means is provided on the side of the stage facing the side surface.

【００１０】[0010]

【作用】露光装置において、ステージ装置の位置はレー
ザ干渉計によって常時精密にモニタされる。しかしなが
ら、レーザ干渉計では相対位置しか計測できないため、
電源投入時等にはステージの原点出しを行なう必要があ
る。この原点出しを行なうためにはステージを原点方向
に移動させる必要があるが、本発明ではこの原点出しの
ために、多相型リニアモータの各相毎にホール素子を設
ける代わりに、概略のステージ位置を検出するための非
接触センサを設けている。これにより、多相型リニアモ
ータの駆動すべき相を識別でき、ステージを原点近傍に
移動させることができる。原点近傍では従来通り、例え
ばフォトセンサ等の原点検出手段により正確な原点位置
を検出してレーザ干渉計をリセットすることができる。
これにより、信頼性の高い原点出しを迅速に行うことが
できる。In the exposure apparatus, the position of the stage device is always precisely monitored by a laser interferometer. However, laser interferometers can only measure relative positions,
When turning on the power, it is necessary to find the origin of the stage. In order to perform this home search, it is necessary to move the stage in the home direction. In the present invention, instead of providing a hall element for each phase of the polyphase linear motor, a general stage is used. A non-contact sensor for detecting the position is provided. Thus, the phase to be driven by the multi-phase linear motor can be identified, and the stage can be moved near the origin. In the vicinity of the origin, the laser interferometer can be reset by detecting an accurate origin position by an origin detecting means such as a photo sensor, as in the related art.
This makes it possible to quickly perform a highly reliable origin search.

【００１１】また、原点出しの際、非主運動方向を拘束
する部材を設け、回転方向の動きを規制することによ
り、原点出し精度の向上を図り、原点出しの信頼性を高
めることができる。[0011] Further, at the time of origin search, a member for restricting the non-main movement direction is provided, and the movement in the rotation direction is regulated, so that the accuracy of the origin search can be improved and the reliability of the origin search can be enhanced.

【００１２】[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は本発明の一実施例に係る半導体デバイス製造
用露光装置の概略図である。本実施例は、レチクルとウ
エハを共に同期走査しながら露光を行ってウエハの１つ
のショット領域にレチクルパターンの露光転写を行い、
ウエハをステップ移動させることで複数のショット領域
にパターンを並べて転写する、いわゆるステップ・アン
ド・スキャン型の走査型露光装置に本発明を適用したも
のである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. In the present embodiment, exposure is performed while simultaneously scanning the reticle and the wafer together, and exposure and transfer of the reticle pattern is performed on one shot area of the wafer.
The present invention is applied to a so-called step-and-scan type scanning exposure apparatus in which patterns are arranged and transferred onto a plurality of shot areas by moving a wafer stepwise.

【００１３】図１の装置は大きくは、露光装置本体の基
礎となるベースフレーム２、原版であるレチクル４を搭
載して移動可能なレチクルステージ５、被露光基板であ
るウエハ６（またはガラス基板）を搭載して移動可能な
ウエハステージ７、レチクル４を照明光で照明する照明
光学系８、レチクル４のパターンをウエハ６に所定の倍
率（例えば４：１）で縮小投影する投影光学系９、投影
光学系９を保持する鏡筒定盤１０、温度調節されたクリ
ーンな空気を供給する空調機械室１１を備えている。The apparatus shown in FIG. 1 is roughly divided into a base frame 2 serving as a basis of an exposure apparatus main body, a reticle stage 5 on which a reticle 4 as an original can be mounted and movable, and a wafer 6 (or a glass substrate) as a substrate to be exposed. A reticle 4 with illumination light, a projection optical system 9 for reducing and projecting the pattern of the reticle 4 onto the wafer 6 at a predetermined magnification (for example, 4: 1), A lens barrel base 10 for holding the projection optical system 9 and an air-conditioning machine room 11 for supplying clean temperature-controlled air are provided.

【００１４】照明光学系８は光源（超高圧水銀ランプな
どの放電灯）を内蔵するか、あるいは露光装置とは別に
床に置かれた不図示の光源装置（エキシマレーザ装置）
からビームラインを経て照明光を導入する。そして各種
レンズや絞りによってスリット光を生成して、レチクル
ステージ５に保持された原版であるレチクル４を上方か
らスリット照明する。The illumination optical system 8 has a built-in light source (discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp), or a light source device (excimer laser device) (not shown) placed on the floor separately from the exposure device.
Illumination light is introduced from through the beam line. Then, slit light is generated by various lenses and apertures, and the reticle 4 as the original held on the reticle stage 5 is slit-illuminated from above.

【００１５】ベースフレーム２は半導体製造工場のクリ
ーンルームの設置床１の上に設置している。ベースフレ
ーム２は床１に対して高い剛性で固定されており、実質
的に床１と一体もしくは床１の延長と見なすことができ
る。ベースフレーム２は、３本あるいは４本の高剛性の
支柱３を含み、各々のベースフレーム支柱３の上部でア
クティブマウント１２（３つまたは４つ）を介して鏡筒
定盤１０を鉛直方向に支えている。アクティブマウント
１２は空気ばねとダンパとアクチュエータを内蔵し、床
１からの振動が鏡筒定盤１０に伝わらないようにすると
共に、鏡筒定盤１０の傾きや揺れをアクティブに補償す
るものである。The base frame 2 is installed on the installation floor 1 of a clean room of a semiconductor manufacturing factory. The base frame 2 is fixed to the floor 1 with high rigidity, and can be regarded as substantially integral with the floor 1 or as an extension of the floor 1. The base frame 2 includes three or four high rigid supports 3, and the lens barrel base 10 is vertically mounted on the upper part of each base frame support 3 via an active mount 12 (three or four). Supporting. The active mount 12 incorporates an air spring, a damper, and an actuator to prevent vibration from the floor 1 from being transmitted to the lens barrel base 10 and to actively compensate for the tilt and swing of the lens barrel base 10. .

【００１６】投影光学系９を保持する鏡筒定盤１０はさ
らにレチクル支持フレーム１３を介してレチクルステー
ジ定盤１４も支持している。また、鏡筒定盤１０にはレ
チクル４とウエハ６のアライメント状態を検出するため
のアライメント検出器１５を取付けて、鏡筒定盤１０を
基準にしてアライメントを行う。さらに、鏡筒定盤１０
を基準にしてウエハステージ７の位置を検出するため
に、レーザ干渉計も鏡筒定盤１０に取付けている。これ
はＺ方向のウエハステージ７位置を計測するＺ干渉計１
６と、ＸＹ方向のウエハステージ７位置を計測するＸＹ
干渉計１７を有する。干渉計の参照ミラーがＺ干渉計ミ
ラー１８はウエハステージ定盤３１に、ＸＹ干渉計ミラ
ー１９はウエハステージ７に固定している。ここで、Ｚ
干渉計ミラー１８をステージベース部材３３にではなく
ウエハステージ定盤３１に取付けた理由は、ステージ定
盤３１が最終位置決めすべきステージに近く、またステ
ージベース部材３３は力アクチュエータ３８，３９を作
動させた際に僅かに変形する可能性があるが、ステージ
定盤３１はその影響が小さいから正確な測定ができるた
めである。The lens barrel base 10 holding the projection optical system 9 further supports a reticle stage base 14 via a reticle support frame 13. Further, an alignment detector 15 for detecting an alignment state between the reticle 4 and the wafer 6 is attached to the lens barrel base 10, and alignment is performed based on the lens barrel base 10. Further, the lens barrel surface plate 10
In order to detect the position of the wafer stage 7 with reference to the above, a laser interferometer is also attached to the lens barrel base 10. This is a Z interferometer 1 that measures the position of the wafer stage 7 in the Z direction.
6 and XY for measuring the position of the wafer stage 7 in the XY directions
It has an interferometer 17. As a reference mirror of the interferometer, the Z interferometer mirror 18 is fixed to the wafer stage base 31, and the XY interferometer mirror 19 is fixed to the wafer stage 7. Where Z
The reason for mounting the interferometer mirror 18 on the wafer stage base 31 instead of the stage base member 33 is that the stage base 31 is close to the stage to be finally positioned, and the stage base member 33 operates the force actuators 38 and 39. Although there is a possibility that the stage base 31 will be slightly deformed when it is moved, the influence of the stage base 31 is small, so that accurate measurement can be performed.

【００１７】レチクルステージ５はレチクルステージ定
盤１４の上に設置しており、駆動源２０（リニアモー
タ）および静圧軸受けを含む駆動機構によって、走査露
光時には図中左右方向（Ｙ方向）に加速、一定速、減速
の順で移動する。また後述するように、レチクルステー
ジ５の駆動源２０（リニアモータ）の固定子は、走査方
向に沿って、連結部材２１および力アクチュエータ２２
（リニアモータ）を介してレチクルステージ用の反力受
け構造体である空調機械室１１に接続している。力アク
チュエータ２２が発生する可変の推力を駆動源２０と空
調機械室１１の両者の間で伝達することができる。The reticle stage 5 is mounted on a reticle stage base 14, and is accelerated in the horizontal direction (Y direction) in the drawing during scanning exposure by a driving mechanism including a driving source 20 (linear motor) and a static pressure bearing. It moves in the order of constant speed and deceleration. As will be described later, the stator of the drive source 20 (linear motor) of the reticle stage 5 includes a connecting member 21 and a force actuator 22 along the scanning direction.
It is connected via a (linear motor) to an air conditioning machine room 11 which is a reaction force receiving structure for a reticle stage. The variable thrust generated by the force actuator 22 can be transmitted between both the drive source 20 and the air-conditioning machine room 11.

【００１８】次に、本実施例のウエハステージ周辺につ
いて説明する。ウエハステージ７はその上に基板である
ウエハ６を搭載し、搭載するウエハ６を水平面（ＸＹ方
向）、鉛直方向（Ｚ方向）への移動と、各方向周りの回
転（ωｘ、ωｙ、ωｚ）の計６軸方向に位置決めするこ
とができる。位置決めのための駆動源としてはリニアモ
ータを採用している。基本的にはＸ方向に直進移動する
ＸステージとＸリニアモータ、Ｘ方向と直交するＹ方向
に移動するＹステージとＹリニアモータによる二次元ス
テージを有し、この上にＺ方向、チルト（ωｘ、ωｙ）
方向、回転方向に移動可能なステージが載っている構造
となっている。各方向のガイドには静圧軸受けを用いて
いる。なお、ウエハステージ７のさらに詳細な構成につ
いては、例えば特開平１−１８８２４１号公報、特開平
３−２４５９３２号公報、特開平６−２６７８２３号公
報などを参照されたい。Next, the periphery of the wafer stage of this embodiment will be described. The wafer stage 7 has a wafer 6 as a substrate mounted thereon, and moves the mounted wafer 6 in a horizontal plane (XY directions) and a vertical direction (Z direction), and rotates around each direction (ωx, ωy, ωz). Can be positioned in a total of six axial directions. A linear motor is used as a driving source for positioning. Basically, it has an X stage and an X linear motor that move straight in the X direction, and a two-dimensional stage that has a Y stage and a Y linear motor that moves in the Y direction orthogonal to the X direction, and has a Z direction and a tilt (ωx , Ωy)
It has a structure in which a stage that can move in the direction and rotation direction is mounted. Static pressure bearings are used for the guides in each direction. For a more detailed configuration of the wafer stage 7, refer to, for example, JP-A-1-188241, JP-A-3-245593, and JP-A-6-267823.

【００１９】図２〜４はレチクルステージ５の詳細を示
す、図２は斜視図、図３は断面図、図４は底面図であ
る。図において、１０１はガイド、１０２はその案内面
である。１０３はレチクル４を搭載するレチクルステー
ジ５をＸおよびＹ方向に駆動するリニアモータ２０（図
１）の固定子で、図５（ａ）に示すように複数のＹコイ
ル１１１および１個のＸコイル１１２を有する。１０４
はリニアモータ２０の可動子で、図５（ｂ）に示すよう
にＹマグネット１２１およびＸマグネット１２２を有す
る。１０５はステージ５のＹ方向の概略位置を計測する
超音波センサ、１０６はステージ５のＹ方向の移動量
（相対位置）を精密に計測するレーザ干渉計、１０７，
１０８は、リニアモータ固定子１０３に発生する反力を
相殺するためのリニアモータ、１０９はステージ５のＸ
方向の位置を計測するレーザ干渉計、１３１はＸ原点出
し用のつき当てコマである。１３２，１４１はショック
を吸収するアブソーバであり、いずれも樹脂ローラ１４
２と板ばね１４３によって構成され、レチクルステージ
５とレチクルステージガイド１０１との接触を防ぐため
に設けられている。アブソーバ１３２は固定であるが、
アブソーバ１４１は可動であり、原点出しのときは先端
がつき当てコマ１３１の先端より引っ込むように構成さ
れている。2 to 4 show details of the reticle stage 5, FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a sectional view, and FIG. 4 is a bottom view. In the figure, 101 is a guide, and 102 is its guide surface. Numeral 103 denotes a stator of a linear motor 20 (FIG. 1) for driving the reticle stage 5 on which the reticle 4 is mounted in the X and Y directions, as shown in FIG. 5A, a plurality of Y coils 111 and one X coil. 112. 104
Is a mover of the linear motor 20 and has a Y magnet 121 and an X magnet 122 as shown in FIG. An ultrasonic sensor 105 measures the approximate position of the stage 5 in the Y direction, a laser interferometer 106 precisely measures the movement amount (relative position) of the stage 5 in the Y direction, 107,
108 is a linear motor for canceling the reaction force generated in the linear motor stator 103, and 109 is the X of the stage 5.
A laser interferometer 131 for measuring the position in the direction is a contact piece for finding the X origin. Reference numerals 132 and 141 denote absorbers for absorbing a shock.
2 and a leaf spring 143, and are provided to prevent contact between the reticle stage 5 and the reticle stage guide 101. The absorber 132 is fixed,
The absorber 141 is movable, and is configured such that the tip thereof comes into contact with the tip of the contact piece 131 when the origin is set.

【００２０】図６はレチクルステージの制御系の構成を
示す。同図において、１６１はコントローラである。図
７はコントローラの動作を示す制御ブロック図を示す。
同図において、１７１は補償器、１７２は電気的位相を
計算する位相計算機およびＹコイル１１１またはＸコイ
ル１１２を切り替えるコイル切替器である。FIG. 6 shows a configuration of a control system of the reticle stage. In the figure, reference numeral 161 denotes a controller. FIG. 7 is a control block diagram showing the operation of the controller.
In the figure, reference numeral 171 denotes a compensator; 172, a phase calculator for calculating an electric phase; and a coil switch for switching between the Y coil 111 and the X coil 112.

【００２１】次に図６のコントローラ１６１による原点
出し動作を図８のフローチャートを参照しながら説明す
る。まず、アブソーバ１４１を引っ込めてＸコイル１１
２に一定の電流を流し、図４（ｂ）に矢印で示すよう
に、リニアモータ１０４をＸ方向に駆動してレチクルス
テージ５をガイド１０１に突き当てる（ステップ１８
１）。これにより、つき当てコマ１３１がガイド１０１
の側面につき当たり、ステージ５の姿勢を矯正して、再
現性良く原点出しを行なうことができる。Ｙ方向ステッ
プ１８２では干渉計１０６をリセットし、ステップ１８
３で超音波センサ１０５より距離データを読み取って、
電気位相角のオフセットを設定する。ステップ１８４で
干渉計１０６の読みにこのオフセットを加算した値と干
渉計１０９の計測値に基づくサーボをオンし、ステップ
１８５でステージ５を原点へ移動する。ステップ１８５
では、不図示のフォトセンサがステージ５を検出する
と、電気位相角のオフセットを解除して干渉計１０６，
１０９の計測値に基づくサーボに切り替える。その後ア
ブソーバ１３２を元に戻し、これ以降のステージ駆動時
にはステージとガイドとの接触を防止する。以上によ
り、原点出しを完了する。Next, an origin finding operation by the controller 161 in FIG. 6 will be described with reference to a flowchart in FIG. First, the absorber 141 is retracted and the X coil 11
A constant current is supplied to the reticle stage 2 to drive the linear motor 104 in the X direction to hit the reticle stage 5 against the guide 101 as indicated by an arrow in FIG.
1). As a result, the contact piece 131 is moved to the guide 101.
, The posture of the stage 5 is corrected, and the origin can be found with good reproducibility. In the Y direction step 182, the interferometer 106 is reset, and
In step 3, distance data is read from the ultrasonic sensor 105,
Set the electrical phase angle offset. In step 184, the servo based on the value obtained by adding the offset to the reading of the interferometer 106 and the measurement value of the interferometer 109 is turned on. In step 185, the stage 5 is moved to the origin. Step 185
Then, when a photo sensor (not shown) detects the stage 5, the offset of the electric phase angle is released and the interferometer 106,
The servo is switched to the servo based on the measured value of 109. Thereafter, the absorber 132 is returned to its original state, and the contact between the stage and the guide is prevented when the stage is driven thereafter. Thus, the origin search is completed.

【００２２】図１に戻って、ウエハステージ７はウエハ
ステージ定盤３１によって支えており、ウエハステージ
定盤３１が有するＸＹ水平案内面（ガイド面）上を移動
する。ウエハステージ定盤３１は３本（または４本）の
支持足３２によってステージベース部材３３上に支持し
ている。この支持足３２は高剛性でありダンピング作用
は持っていない。ステージベース部材３３は３つのマウ
ント３４を介して３ヶ所でベースフレーム２によって鉛
直方向に支持している。ステージベース部材３３および
それに搭載された部材の荷重は、基本的には３つのマウ
ント３４で大半を支えており、マウント３４で受けた荷
重は床１と実質一体のベースフレーム２で受けているた
め、実質的にはウエハステージ７の基本的な荷重は床１
で支えているのに等しい。マウント３４には大きな荷重
を支えることができる空気ばねを用いている。Returning to FIG. 1, the wafer stage 7 is supported by a wafer stage base 31 and moves on an XY horizontal guide surface (guide surface) of the wafer stage base 31. The wafer stage base 31 is supported on a stage base member 33 by three (or four) support feet 32. The support feet 32 have high rigidity and do not have a damping action. The stage base member 33 is vertically supported by the base frame 2 at three places via three mounts 34. Most of the load of the stage base member 33 and the members mounted thereon is basically supported by the three mounts 34, and the load received by the mount 34 is received by the base frame 2 which is substantially integrated with the floor 1. Basically, the basic load of the wafer stage 7 is the floor 1
It is equivalent to supporting with. An air spring capable of supporting a large load is used for the mount 34.

【００２３】一方、ステージベース部材３３の真下に
は、大きな質量の反力受け構造体３５（反力受けパレッ
ト）が位置している。反力受け構造体３５はステージベ
ース部材３３の下方に位置しているため、床１への装置
の設置占有面積を小さくすることができる。On the other hand, a reaction force receiving structure 35 (reaction force receiving pallet) having a large mass is located directly below the stage base member 33. Since the reaction force receiving structure 35 is located below the stage base member 33, the installation area occupied by the apparatus on the floor 1 can be reduced.

【００２４】反力受け構造体３５の支持は、鉛直方向に
関しては床１に対して４つの鉛直弾性支持体３６で行っ
ている。また、水平方向に関してはステージベース部材
３３を支柱３の側面（もしくは床１に固定した部材の側
面）に対して、ＸＹの２方向に対応してそれぞれ設けた
水平弾性支持体３７で支持している（図１ではＹ方向の
水平弾性支持体３７のみを図示している）。これら鉛直
弾性支持体３６や水平弾性支持体３７は、ともにばね要
素とダンパ要素を有しており、例えば防振ゴム、空気ば
ね、あるいはばね要素としてスプリングや板ばね、ダン
パ要素としてオイル粘性や電磁流体などが好適である。
ばね要素とダンピング要素を有しているということは、
見方を変えれば、所定の周波数範囲の振動伝達を遮断す
る機械的フィルタ機能を有しているということである。
本実施例では、少なくとも床の固有振動数および装置の
固有振動数を含む高周波振動の伝達を遮断する。なお、
図１では水平弾性支持体３７は反力受け構造体３５とベ
ースフレーム２の支柱３との間に設けているが、床１に
固定した固定部材と反力受け構造体３５との間に設ける
ようにしても良い。The reaction force receiving structure 35 is supported by four vertical elastic supports 36 with respect to the floor 1 in the vertical direction. Further, in the horizontal direction, the stage base member 33 is supported on the side surface of the column 3 (or the side surface of the member fixed to the floor 1) by the horizontal elastic support members 37 provided corresponding to the two directions of XY. (Only the horizontal elastic support 37 in the Y direction is shown in FIG. 1). Each of the vertical elastic support 36 and the horizontal elastic support 37 has a spring element and a damper element. For example, a vibration-proof rubber, an air spring, or a spring or a leaf spring as a spring element, and oil viscosity or electromagnetic force as a damper element. Fluids and the like are preferred.
Having a spring element and a damping element means that
In other words, it has a mechanical filter function of blocking transmission of vibration in a predetermined frequency range.
In the present embodiment, transmission of high-frequency vibration including at least the natural frequency of the floor and the natural frequency of the device is cut off. In addition,
In FIG. 1, the horizontal elastic support 37 is provided between the reaction force receiving structure 35 and the column 3 of the base frame 2, but is provided between the fixing member fixed to the floor 1 and the reaction force receiving structure 35. You may do it.

【００２５】また、ステージベース部材３３と反力受け
構造体３５の間には、鉛直および水平方向のそれぞれの
方向に推力を発生する力アクチュエータが介在してい
る。鉛直方向に関しては複数（４つ）の鉛直力アクチュ
エータ３８を有し、水平方向に関しては走査露光の方向
（Ｙ方向）に対応して複数（２つ）設けている。上方か
ら見たとき、４つの鉛直力アクチュエータ３８は４つの
鉛直弾性支持体３６とにほぼ同位置に設けている。これ
ら力アクチュエータが発生する可変の推力によって両者
の間での力伝達を制御可能となっている。ここで、ウエ
ハステージ７の重心高さ（図１の重心記号４５で示す）
と水平力アクチュエータ３９の力作用位置の高さとはほ
ぼ等しくなっている。このため、反力と同一高さに補償
力を与えることができるので効果的に反力をキャンセル
することができる。Between the stage base member 33 and the reaction force receiving structure 35, force actuators for generating thrusts in the vertical and horizontal directions are interposed. A plurality of (four) vertical force actuators 38 are provided in the vertical direction, and a plurality (two) are provided in the horizontal direction corresponding to the scanning exposure direction (Y direction). When viewed from above, the four vertical force actuators 38 are provided at substantially the same positions as the four vertical elastic supports 36. The transmission of force between the two can be controlled by the variable thrust generated by these force actuators. Here, the height of the center of gravity of the wafer stage 7 (indicated by the center of gravity symbol 45 in FIG. 1)
And the height of the force acting position of the horizontal force actuator 39 are substantially equal. Therefore, a compensating force can be given to the same height as the reaction force, so that the reaction force can be effectively canceled.

【００２６】さらに、ステージベース部材３３の上には
加速度センサ４０を取付け、鉛直ならびに水平（Ｙ方
向）の加速度を測定することができる。なお、加速度セ
ンサ４０はウエハステージ定盤３１上に取付けてもよ
い。力アクチュエータとしては微小ストロークタイプの
リニアモータが制御応答性が高く、固定子と可動子が非
接触であるため機械的振動の遮断能が高い点などから好
ましいが、電磁マグネット力を利用した電磁アクチュエ
ータ、空気圧や油圧等の流体圧による流体アクチュエー
タ、あるいはピエゾ素子を用いた機械的アクチュエータ
などを用いることもできる。Further, an acceleration sensor 40 is mounted on the stage base member 33 to measure vertical and horizontal (Y-direction) acceleration. The acceleration sensor 40 may be mounted on the wafer stage base 31. As a force actuator, a micro-stroke type linear motor is preferable because it has high control response and the stator and the mover are not in contact with each other, so it has a high ability to cut off mechanical vibration. Alternatively, a fluid actuator using a fluid pressure such as air pressure or hydraulic pressure, or a mechanical actuator using a piezo element can be used.

【００２７】本実施例においては、鏡筒定盤１０で実質
一体化されたレチクルステージ５と投影光学系９は、ア
クティブマウント１２によってベースフレーム２の支柱
３を介して実質的に床１に対して鉛直方向に支持してい
る。一方、ウエハステージ７およびステージベース部材
３３はマウント３４によってベースフレームを介して実
質的に床１に対して鉛直方向に支持している。このマウ
ント３４を第１マウント、アクティブマウント１２を第
２マウントと考えると、第１マウントと第２マウントに
よって、ウエハステージ７とレチクルステージ５とは床
１に対して互いに独立に支持された構成となっており、
振動や揺れに対して相互干渉が起きないような系になっ
ている。In the present embodiment, the reticle stage 5 and the projection optical system 9 which are substantially integrated by the lens barrel base 10 are substantially mounted on the floor 1 via the columns 3 of the base frame 2 by the active mount 12. It is supported vertically. On the other hand, the wafer stage 7 and the stage base member 33 are supported by the mount 34 substantially vertically with respect to the floor 1 via a base frame. Assuming that the mount 34 is a first mount and the active mount 12 is a second mount, the wafer mount 7 and the reticle stage 5 are independently supported on the floor 1 by the first mount and the second mount. Has become
The system is designed so that mutual interference does not occur against vibration and shaking.

【００２８】また、ステージベース部材３３はマウント
３４で鉛直方向に床に対して鉛直方向に支持し、反力受
け構造体３５は弾性鉛直支持体３６によって実質的に床
に対して鉛直方向に支持しており、両者は力アクチュエ
ータ（３８，３９）を除けば独立して床に支持された構
成となっている。The stage base member 33 is vertically supported by the mount 34 in the vertical direction with respect to the floor, and the reaction force receiving structure 35 is substantially supported by the elastic vertical support 36 in the vertical direction with respect to the floor. Both of them are independently supported on the floor except for the force actuators (38, 39).

【００２９】レチクルステージの反力受け構造体である
空調機械室１１は、ダンピング作用を持った弾性支持体
２３を介して床１の上に支持している。弾性支持体２３
は機械的フィルタとして捉えることもでき、少なくとも
床の固有振動数（例えば２０〜４０Ｈｚ）および露光装
置の固有振動数（例えば１０〜３０Ｈｚ）とそれ以上の
周波数成分を含む振動の伝達を遮断する。The air conditioner room 11, which is a reaction force receiving structure of the reticle stage, is supported on the floor 1 via an elastic support 23 having a damping action. Elastic support 23
Can be regarded as a mechanical filter, and blocks transmission of vibration including at least the natural frequency of the floor (for example, 20 to 40 Hz) and the natural frequency of the exposure apparatus (for example, 10 to 30 Hz) and higher.

【００３０】空調機械室１１内には送風ファン、温調装
置（加熱器や冷凍器）、ケミカルフィルタなどを内蔵し
ており、露光装置チャンバ内に温度調節された気体を循
環させる。基本的には上方からダウンフローによって温
調気体を供給するが、投影光学系９ならびにウエハステ
ージ７（特にレーザ干渉計光路付近）に向けても局所的
に温調気体を吹出す。このための吹出口を設けて、吹出
口には気体中の微粒子をトラップする気体フィルタを取
付けている。The air-conditioning machine room 11 contains a blower fan, a temperature control device (a heater or a refrigerator), a chemical filter, and the like, and circulates a temperature-controlled gas in the exposure device chamber. Basically, the temperature-controlled gas is supplied from above by a downflow, but the temperature-controlled gas is also locally blown toward the projection optical system 9 and the wafer stage 7 (especially near the laser interferometer optical path). An outlet for this purpose is provided, and a gas filter for trapping fine particles in gas is attached to the outlet.

【００３１】空調機械室１１内の下方の空間には露光装
置の制御装置３０を内蔵している。制御装置３０は露光
装置の動作シーケンス制御、力アクチュエータの駆動制
御、アクティブマウントの駆動制御などを行う。A control device 30 of the exposure apparatus is built in a lower space in the air-conditioning machine room 11. The control device 30 performs operation sequence control of the exposure apparatus, drive control of the force actuator, drive control of the active mount, and the like.

【００３２】次に、上記構成の装置の露光動作について
説明する。ステップ・アンド・スキャンの基本的な動作
シーケンスは、ウエハステージをＸ方向もしくはＹ方向
にステップ移動させて転写すべきショット領域を位置決
めするステップ動作と、レチクルステージとウエハステ
ージをＹ方向に同期移動させながら走査露光を行うスキ
ャン動作とを繰り返すものである。スキャン動作におい
ては、スリット形状の照明光に対して、レチクルステー
ジ５とウエハステージ７を共に同期的に所定の速度比
（本実施例では４：１）で定速で移動させることによっ
て、レチクル４のパターン全体をウエハ６の１つのショ
ット領域に走査露光転写する。Next, the exposure operation of the apparatus having the above configuration will be described. The basic operation sequence of the step-and-scan includes a step operation of moving the wafer stage in the X direction or the Y direction to position a shot area to be transferred, and a synchronous operation of moving the reticle stage and the wafer stage in the Y direction. The scanning operation for performing the scanning exposure is repeated. In the scanning operation, the reticle stage 5 and the wafer stage 7 are both synchronously moved at a constant speed at a predetermined speed ratio (4: 1 in this embodiment) with respect to the slit-shaped illumination light, so that the reticle 4 is moved. Is transferred to one shot area of the wafer 6 by scanning exposure.

【００３３】レチクルステージ５ならびにウエハステー
ジ７の駆動に際しては、走査開始時には加速、終了時に
は減速によってそれぞれ加速度が生じ、ステージを移動
させる駆動源であるリニアモータは、＜ステージ移動体
の質量＞×＜加速度＞だけの駆動力を発生する必要があ
る。そして、この駆動力の反力がリニアモータ固定子に
水平方向に作用し、固定子からこれを支持するステージ
定盤を介してステージベース部材３３に伝わる。反力は
本来は水平方向（Ｙ方向）にのみ生ずるが、ステージの
駆動源とステージベース部材３３の重心位置高さが異な
ることでモーメントを生じ、これによりステージベース
部材３３には水平方向のみならず鉛直方向にも反力の影
響が作用する。この反力によって露光装置の機構系の固
有振動が励起されると大きな振動となる。When the reticle stage 5 and the wafer stage 7 are driven, acceleration is caused by acceleration at the start of scanning and deceleration at the end of scanning, and the linear motor as a drive source for moving the stage is <mass of stage moving body> × < It is necessary to generate a driving force of only acceleration>. Then, the reaction force of this driving force acts on the linear motor stator in the horizontal direction, and is transmitted from the stator to the stage base member 33 via the stage base supporting the stage. Although the reaction force originally occurs only in the horizontal direction (Y direction), a moment is generated due to the difference in the height of the center of gravity between the stage driving source and the stage base member 33. In addition, the effect of the reaction force acts in the vertical direction. When the natural vibration of the mechanical system of the exposure apparatus is excited by the reaction force, the vibration becomes large.

【００３４】この反力の影響による振動や揺れを軽減す
るための反力受けシステムの基本的な技術思想は、ステ
ージの駆動に伴う反力を、所定範囲の振動周波数に関し
て床からアイソレーションされた反力受け構造体に逃が
すというものである。この所定範囲の振動周波数とは、
少なくとも床の固有振動数である２０〜４０Ｈｚをカバ
ーする、例えば１０Ｈｚ以上の振動である。つまり、床
の加振を軽減するために反力受け構造体それ自体は振動
しても構わないという考え方をとっている。なお、上記
所定範囲の下限値は１０Ｈｚに限らず、１０〜４０Ｈｚ
程度の範囲で、床の固有振動数以下であれば良い。The basic technical idea of the reaction force receiving system for reducing the vibration and swing caused by the influence of the reaction force is that the reaction force accompanying the driving of the stage is isolated from the floor with respect to a predetermined range of vibration frequency. It escapes to the reaction receiving structure. The vibration frequency in this predetermined range is
The vibration covers at least the natural frequency of the floor of 20 to 40 Hz, for example, 10 Hz or more. In other words, the idea is that the reaction force receiving structure itself may vibrate in order to reduce the vibration of the floor. In addition, the lower limit of the above-mentioned predetermined range is not limited to 10 Hz, but is 10 to 40 Hz.
It is sufficient that the frequency is within the range of the natural frequency of the floor.

【００３５】これを実現するために本実施例では、被露
光基板を搭載して移動可能なステージと、該ステージを
支持するステージベース部材と、該ステージを駆動した
際の反力を受ける前記ステージベース部材とは異なる反
力受け構造体とを有し、該反力受け構造体と床との間で
所定周波数以上の振動伝達が遮断されている。In order to realize this, in this embodiment, a stage on which a substrate to be exposed is mounted and movable, a stage base member for supporting the stage, and the stage which receives a reaction force when the stage is driven A reaction force receiving structure different from the base member is provided, and transmission of vibration at a predetermined frequency or more between the reaction force receiving structure and the floor is interrupted.

【００３６】ここで、制御手段３０は、ステージの駆動
に応じてフィードフォワード制御（予測制御）によって
前記力アクチュエータの駆動を制御する。これには以下
の２種類がある。Here, the control means 30 controls the driving of the force actuator by feedforward control (prediction control) according to the driving of the stage. There are the following two types.

【００３７】第１に、ステージの加速または減速に対応
して力アクチュエータをフィードフォワード制御して、
加減速時の反力によるステージベース部材３３の振動や
揺れを軽減する。具体的には、反力によって各アクチュ
エータに作用する力に相当する力を予測して、各力アク
チュエータで同等の力を発生することで、反力をキャン
セルする。力アクチュエータが発生した力はステージベ
ース部材３３と共に反力受け構造体３５にも作用する
が、反力受け構造体３５は弾性支持体３６、３７（機械
的フィルタ手段に相当）で床１またはベースフレーム２
に支持されているため、床１への高周波振動伝達がフィ
ルタリングされる。First, the force actuator is feed-forward controlled in response to the acceleration or deceleration of the stage,
Vibration and shaking of the stage base member 33 due to the reaction force during acceleration / deceleration are reduced. Specifically, the reaction force is predicted by predicting a force corresponding to the force acting on each actuator by the reaction force, and the force is generated by each force actuator, thereby canceling the reaction force. The force generated by the force actuator also acts on the reaction force receiving structure 35 together with the stage base member 33, and the reaction force receiving structure 35 is supported by the elastic supports 36 and 37 (corresponding to mechanical filter means) on the floor 1 or the base. Frame 2
, The high-frequency vibration transmission to the floor 1 is filtered.

【００３８】第２に、ステージの移動に伴う荷重移動に
対応して力アクチュエータをフィードフォワード制御す
る。これはステージの移動に伴ってステージの重心位置
が水平方向で変化するために、ステージベース部材３３
が傾く力がステージからステージベース部材３３に作用
する。これを軽減するためにステージの移動に伴って偏
荷重を予測して、複数の鉛直力アクチュエータ３８の発
生力を個別に変化させる。ステージベース部材３３なら
びにその上の移動部材の荷重は基本的には３つのマウン
ト３４で支えているが、移動に伴う荷重の変化分だけを
力アクチュエータによってアクティブに補償している。Second, feedforward control of the force actuator is performed in response to the load movement accompanying the movement of the stage. This is because the position of the center of gravity of the stage changes in the horizontal direction with the movement of the stage.
Is applied from the stage to the stage base member 33. In order to reduce this, an eccentric load is predicted according to the movement of the stage, and the generated forces of the plurality of vertical force actuators 38 are individually changed. Although the load of the stage base member 33 and the moving member thereon is basically supported by three mounts 34, only the change in the load accompanying the movement is actively compensated by the force actuator.

【００３９】また、制御手段３０はフィードフォワード
制御だけでなく、フィードバック制御も行っている。こ
れはステージベース部材３３上に取付けた加速度センサ
４０の検出加速度（鉛直方向、水平方向）を、鉛直力ア
クチュエータ３８ならびに水平力アクチュエータ３９の
制御にフィードバックすることで、予期しない外乱振動
の影響を軽減しウエハステージ７の揺れをより小さくす
るものである。The control means 30 performs not only feedforward control but also feedback control. This reduces the influence of unexpected disturbance vibration by feeding back the detected acceleration (vertical direction, horizontal direction) of the acceleration sensor 40 mounted on the stage base member 33 to the control of the vertical force actuator 38 and the horizontal force actuator 39. The swing of the wafer stage 7 is further reduced.

【００４０】ところで、マウント３４はステージベース
部材３３を実質的に床１またはベースフレーム２に弾性
支持するものであるが、マウント３４は一種の機械的フ
ィルタ手段となっており、床１からの振動がステージベ
ース部材３３に伝わらないようになっている。これによ
り本実施例の装置は、（１）ステージの駆動反力による
振動を床に伝えない、（２）床の振動をステージに伝え
ない、の両方を満たす優れたものとなっている。The mount 34 substantially supports the stage base member 33 elastically on the floor 1 or the base frame 2, but the mount 34 is a kind of mechanical filter means. Is not transmitted to the stage base member 33. Thus, the apparatus of the present embodiment is excellent in satisfying both (1) not transmitting vibration due to the driving reaction force of the stage to the floor, and (2) not transmitting vibration of the floor to the stage.

【００４１】なお、以上はウエハステージ側の反力受け
システムについて詳細に説明してきたが、レチクルステ
ージ側も同様の思想の反力受けシステムとなっている。
すなわち、レチクルステージ５を支持する鏡筒定盤１０
と、鏡筒定盤１０を実質的に床１またはベースフレーム
２に鉛直方向に弾性支持するマウント（アクティブマウ
ント１２）と、該レチクルステージ５を駆動した際の反
力を受ける力アクチュエータ２２を含む反力受け構造体
（空調機械室１１）と、反力受け構造体を実質的に床１
もしくはベースフレーム２に弾性支持する弾性支持体２
３とを備えた構成になっており、制御手段３０は力アク
チュエータ２２をフィードフォワード制御することによ
って、レチクルステージ５の移動に伴う反力の影響を補
償している。これにより、同期移動するウエハステージ
ならびにレチクルステージをともに反力受けを行なうた
め、床の加振が極めて小さい優れたステップ・アンド・
スキャン型の露光装置を提供することができる。Although the reaction force receiving system on the wafer stage has been described in detail above, the reaction force receiving system on the reticle stage side has a similar concept.
That is, the lens barrel base 10 supporting the reticle stage 5
A mount (active mount 12) for elastically supporting the lens barrel base 10 on the floor 1 or the base frame 2 in the vertical direction, and a force actuator 22 for receiving a reaction force when the reticle stage 5 is driven. The reaction force receiving structure (air conditioning machine room 11) and the reaction force receiving structure
Alternatively, an elastic support 2 elastically supported by the base frame 2
The control means 30 compensates for the influence of the reaction force accompanying the movement of the reticle stage 5 by feed-forward controlling the force actuator 22. As a result, since the wafer stage and the reticle stage that move synchronously receive a reaction force, an excellent step-and-step operation with extremely small vibration of the floor is achieved.
A scan type exposure apparatus can be provided.

【００４２】[0042]

【微小デバイス製造の実施例】次に上記説明した露光装
置を利用したデバイス製造方法の例を説明する。図９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）ではデバ
イスのパターン設計を行なう。ステップ２（レチクル製
作）では設計したパターンを形成したレチクルを製作す
る。一方、ステップ３（基板製造）ではシリコンやガラ
ス等の材料を用いて基板を製造する。ステップ４（基板
プロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したレチクルと
基板を用いて、リソグラフィ技術によって基板上に実際
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基板を用い
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、これが出荷（ステップ
７）される。Next, an example of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 9 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). In step 1 (circuit design), a device pattern is designed. In step 2 (reticle fabrication), a reticle having a designed pattern is fabricated. On the other hand, in step 3 (substrate manufacture), a substrate is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (substrate process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the substrate by lithography using the prepared reticle and substrate. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the substrate manufactured in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【００４３】図１０は上記基板プロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）では基板の表面を酸化さ
せる。ステップ１２（ＣＶＤ）では基板表面に絶縁膜を
形成する。ステップ１３（電極形成）では基板上に電極
を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込
み）では基板にイオンを打ち込む。ステップ１５（レジ
スト処理）では基板にレジストを塗布する。ステップ１
６（露光）では上記説明した露光装置によってレチクル
の回路パターンを基板の複数のショット領域に並べて焼
付露光する。ステップ１８（現像）では露光した基板を
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、基板上に多重に回路パターンが形成される。本
実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった
高精度デバイスを高い生産性すなわち低コストで製造す
ることができる。FIG. 10 shows a detailed flow of the above substrate process. Step 11 (oxidation) oxidizes the surface of the substrate. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the substrate surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the substrate by vapor deposition. Step 14 (ion implantation) implants ions into the substrate. In step 15 (resist processing), a resist is applied to the substrate. Step 1
In step 6 (exposure), the circuit pattern of the reticle is arranged in a plurality of shot areas on the substrate and printed by the exposure apparatus described above. In step 18 (developing), the exposed substrate is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate. By using the production method of this embodiment, a high-precision device, which was conventionally difficult to produce, can be produced with high productivity, that is, at low cost.

【００４４】[0044]

【発明の適用範囲】なお、上述においては主に本発明を
ステップ・アンド・スキャン型の露光装置におけるレチ
クルステージに適用する例について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、ステップ・アンド
・スキャン型露光装置のウエハステージ、あるいは、ウ
エハステージが高速ステップ移動するステップ・アンド
・リピート型の露光装置や他のウエハステージ、さらに
は他の精密機器のステージにおいても有効である。In the above description, an example in which the present invention is mainly applied to a reticle stage in a step-and-scan type exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention is also effective in a wafer stage of a step-and-scan type exposure apparatus, a step-and-repeat type exposure apparatus in which the wafer stage moves at high speed, another wafer stage, and a stage of other precision equipment.

【００４５】[0045]

【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれ
ば、構成を簡略化した上で、ステージの原点出しの信頼
性を高め、かつ原点出しを迅速に行うことができる。ま
た、ショックアブソーバ等の拘束部材を設けることによ
り、衝突を防止でき、かつ位置測定精度を向上させるこ
とができる。全体として、各自由度の制御性能を向上さ
せることができる。As described above, according to the present invention, the reliability of the origin search of the stage can be enhanced and the origin search can be quickly performed while simplifying the configuration. Further, by providing a restraining member such as a shock absorber, collision can be prevented, and the position measurement accuracy can be improved. As a whole, the control performance of each degree of freedom can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の一実施例に係る露光装置の概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図１の装置におけるレチクルステージの詳細
を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing details of a reticle stage in the apparatus of FIG.

【図３】 図２のレチクルステージの部分断面図であ
る。FIG. 3 is a partial sectional view of the reticle stage of FIG. 2;

【図４】 図２のレチクルステージの底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the reticle stage of FIG. 2;

【図５】 図２におけるリニアモータのコイルおよび磁
石の配置図である。5 is a layout diagram of coils and magnets of the linear motor in FIG.

【図６】 図１の装置におけるレチクルステージ制御系
のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a reticle stage control system in the apparatus of FIG.

【図７】 図６におけるコントローラの制御ブロック図
である。FIG. 7 is a control block diagram of a controller in FIG. 6;

【図８】 図７のコントローラの原点出し動作を説明す
るフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an origin finding operation of the controller in FIG. 7;

【図９】 半導体デバイスの製造フローを示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a flow of manufacturing a semiconductor device.

【図１０】 基板プロセスの詳細なフローを示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a detailed flow of a substrate process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：製造工場の設置床、２：ベースフレーム、３：支
柱、４：レチクル、５：レチクルステージ、６：ウエ
ハ、７：ウエハステージ、８：照明光学系、９：投影光
学系、１０：鏡筒定盤、１１：空調機械室、１２：アク
ティブマウント、１３：レチクルステージ支持フレー
ム、１４：レチクルステージ定盤、１５：アライメント
検出器、１６：Ｚ干渉計、１７：ＸＹ干渉計、１７_x1，
１７_x2：Ｘ干渉計、１７_y1，１７_y2：Ｙ干渉計、：１
８：Ｚ干渉計ミラー、１９：ＸＹ干渉計ミラー、１９
_x ：Ｘ干渉計ミラー、１９_y ：Ｙ干渉計ミラー、２０：
レチクルステージ駆動源（リニアモータ）、２１：連結
部材、２２：力アクチュエータ（リニアモータ）、２
３：弾性支持体、３０：制御装置、３１：ウエハステー
ジ定盤、３２：支持足、３３：ステージベース部材、３
４：マウント、３５：反力受け構造体、３６：鉛直弾性
支持体、３７：水平弾性支持体、３８：鉛直力アクチュ
エータ、３９：水平力アクチュエータ、４０：加速度セ
ンサ、１０１：ガイド、１０２：案内面、１０３：リニ
アモータ固定子、１０４：リニアモータ可動子、１０
５：超音波センサ、１０６：レーザ干渉計、１０７，１
０８：反力受けリニアモータ、１０９：レーザ干渉計、
１１１：Ｙコイル、１１２：Ｘコイル、１２１：Ｙマグ
ネット、１２２：Ｘマグネット、１３１：つき当てコ
マ、１３２：固定アブソーバ、１４１：可動アブソー
バ、１４２：樹脂ローラ、１４３：板ばね、１６１：コ
ントローラ、１７１：補償器、１７２：電気的位相計算
機・コイル切替器。1: Installation floor of a manufacturing plant, 2: Base frame, 3: Post, 4: Reticle, 5: Reticle stage, 6: Wafer, 7: Wafer stage, 8: Illumination optical system, 9: Projection optical system, 10: Mirror Cylinder surface plate, 11: air conditioning machine room, 12: active mount, 13: reticle stage support frame, 14: reticle stage surface plate, 15: alignment detector, 16: Z interferometer, 17: XY interferometer, 17 _{× 1} ,
17 _x2 : X interferometer, 17 _y1 , 17 _y2 : Y interferometer, 1
8: Z interferometer mirror, 19: XY interferometer mirror, 19
_x : X interferometer mirror, 19 _y : Y interferometer mirror, 20:
Reticle stage drive source (linear motor), 21: connecting member, 22: force actuator (linear motor), 2
3: elastic support, 30: control device, 31: wafer stage base, 32: support foot, 33: stage base member, 3
4: mount, 35: reaction force receiving structure, 36: vertical elastic support, 37: horizontal elastic support, 38: vertical force actuator, 39: horizontal force actuator, 40: acceleration sensor, 101: guide, 102: guide Surface, 103: linear motor stator, 104: linear motor mover, 10
5: Ultrasonic sensor, 106: Laser interferometer, 107, 1
08: reaction force receiving linear motor, 109: laser interferometer,
111: Y coil, 112: X coil, 121: Y magnet, 122: X magnet, 131: contact piece, 132: fixed absorber, 141: movable absorber, 142: resin roller, 143: leaf spring, 161: controller, 171: compensator, 172: electrical phase calculator / coil switcher.

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１６Ｂ ５１８ Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code FI H01L 21/30 516B 518

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基準面に沿って移動可能なステージと、
該ステージを移動させるための移動手段と、該ステージ
の位置を検出する非接触センサとを有し、 該非接触センサが検出した該ステージの位置に応じて、
該移動手段を作動させて該ステージを移動させ、原点出
し動作を行うことを特徴とするステージ装置。A stage movable along a reference plane;
It has moving means for moving the stage, and a non-contact sensor for detecting the position of the stage. According to the position of the stage detected by the non-contact sensor,
A stage device, wherein the moving means is operated to move the stage to perform an origin finding operation. 【請求項２】 前記移動手段は複数のコイルを有する多
相型リニアモータであり、前記非接触センサが検出した
前記ステージの位置に応じて、該複数のコイルのうち必
要なコイルに通電をすることを特徴とする請求項１記載
のステージ装置。2. The moving means is a polyphase linear motor having a plurality of coils, and energizes necessary coils among the plurality of coils according to the position of the stage detected by the non-contact sensor. The stage device according to claim 1, wherein: 【請求項３】 前記非接触センサが超音波センサである
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。3. The stage device according to claim 1, wherein the non-contact sensor is an ultrasonic sensor. 【請求項４】 基準面を有する案内手段と、該基準面に
沿って移動可能なステージと、該ステージを移動させる
ための移動手段とを有し、 該案内手段は少なくとも一つの側面を有し、該側面は該
ステージと対面しており、 該ステージの該側面と対面する側に当接部材を設け、該
当接部材を該側面に当接させ、該ステージの該側面と直
交する方向における原点出し動作を行うことを特徴とす
るステージ装置。4. A guide having a reference surface, a stage movable along the reference surface, and a moving device for moving the stage, wherein the guide has at least one side surface. The side surface faces the stage, a contact member is provided on the side of the stage facing the side surface, the corresponding contact member is brought into contact with the side surface, and the origin in a direction orthogonal to the side surface of the stage. A stage device for performing a feeding operation. 【請求項５】 前記ステージと案内手段との接触を防ぐ
ための接触防止手段を、該ステージの前記側面と対面す
る側に設けたことを特徴とする請求項４記載のステージ
装置。5. The stage apparatus according to claim 4, wherein contact prevention means for preventing contact between said stage and said guide means is provided on a side of said stage facing said side surface. 【請求項６】 前記ステージの位置を検出する非接触セ
ンサをさらに有し、該非接触センサが検出した該ステー
ジの位置に応じて前記移動手段を作動させ、該ステージ
を移動させて前記原点出し動作を行うことを特徴とする
請求項４または５記載のステージ装置。6. A non-contact sensor for detecting the position of the stage, wherein the moving means is operated in accordance with the position of the stage detected by the non-contact sensor, and the stage is moved to move the origin. The stage device according to claim 4, wherein the stage is performed. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のステー
ジ装置を備えたことを特徴とする露光装置。7. An exposure apparatus comprising the stage device according to claim 1. 【請求項８】 前記露光装置は、走査型露光装置であ
り、前記ステージ装置をレチクルステージとして備えた
ことを特徴とする請求項７の露光装置。8. An exposure apparatus according to claim 7, wherein said exposure apparatus is a scanning type exposure apparatus, and said stage device is provided as a reticle stage. 【請求項９】 請求項７または８記載の露光装置を用意
する工程と、該露光装置を用いて基板に露光を行う工程
を含む製造工程によってデバイスを製造することを特徴
とするデバイス製造方法。9. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured by a manufacturing process including a step of preparing the exposure apparatus according to claim 7 and a step of exposing a substrate using the exposure apparatus. 【請求項１０】 露光前に基板にレジストを塗布する工
程と、露光後に現像を行う工程をさらに有することを特
徴とする請求項９記載のデバイス製造方法。10. The device manufacturing method according to claim 9, further comprising a step of applying a resist to the substrate before exposure and a step of performing development after exposure. 【請求項１１】 超音波センサを用いてステージの原点
位置を決定することを特徴とする移動ステージの原点決
定方法。11. A method for determining the origin of a moving stage, comprising determining an origin of the stage using an ultrasonic sensor.