KR100369730B1 - 리니어모터와스테이지장치및이것을이용한주사형노광장치및디바이스제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 리니어모터는 고정자, 상기 고정자에 대해서 소정스트로크에 걸쳐 주사이동가능한 가동자 및 상기 가동자를 주사방향 및 이 주사방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 구동력을 생성하는 전자수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

리니어모터와 스테이지장치 및 이것을 이용한 주사형 노광장치 및 디바이스제조방법{LINEAR MOTOR AND STAGE SYSTEM, AND SCANNING EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 고정밀도의 위치결정 또는 주사이동을 행하기 위한 리니어모터와 스테이지장치, 이러한 스테이지장치를 이용한 주사형 노광장치, 그리고 상기 주사형 노광장치를 사용해서 미소디바이스를 제조하는데 적합한 디바이스제조방법에 관한 것이다.

반도체디바이스의 제조에 사용되는 노광장치중에서, 주사형 노광장치는 큰 노광영역을 지니므로 주목되고 있다. 이러한 유형의 노광장치는 레티클상에 형성된 반도체디바이스패턴을 감광재가 도포된 반도체기판상에 투영하기 위한 노광광학계와, 레티클을 주사이동시키기 위한 레티클스테이지와, 웨이퍼를 주사이동시키기 위한 웨이퍼스테이지를 구비하고, 이들 스테이지는 주사이동을 행한다. 주사이동시에는, 노광광학계에 의해서 웨이퍼상에 형성된 레티클패턴의 상의 얼룩이나 변형을 방지하도록 정밀하게 스테이지간의 위치관계가 제어된다. 스테이지의 위치는 레이저간섭계를 지닌 측정기에 의해서 계측된다. 또, 스테이지구동장치로서는 제어성이 양호한 전자식의 리니어모터를 사용하면 된다.

도 11은 리니어모터를 지닌 종래의 스테이지장치의 일례를 설명하는 개략도이다. 레티클 등의 공작물(100)을 탑재한 스테이지가동부의 양쪽에 가동자(101)가 배치되어 있고, 이들은 가이드(192)에 탑재되어 있다. 각 가동자(101)에 대응하는 위치에 가동자와는 접촉하지 않는 상태로, 즉 비접촉으로 고정자(103)가 배치되어 있다. 각 고정자(103)는 이동방향을 따라 배열된 고정소자로 되는 복수의 코일(104) 및, 이들 코일을 지지하는 고정자프레임(105)으로 이루어져 있다. 가동자(101)는 자석(106)과 요크(107)로 이루어져 있다. 코일(104)에 전류를 공급함으로써, 가동자(101)에 추진력을 발생시킨다. 이동에 의해, 순차 전류에 의해 통전되는 코일을 절환함으로써 이동스트로크를 크게 하여, 필요한 이동스크로크를 확보하고 있다.

이 스테이지장치는, 주사이동방향이 1방향뿐이며, 이 이동방향이외의 방향은 에어베어링 등의 안내수단에 의해서 구속하고 있다.

그런데, 도 11에 도시한 스테이지장치를 주사형 노광장치의 레티클스테이지에 적용한 경우, 레티클의 주사이동방향이외의 위치 혹은 직선도는, 예를 들면 안내수단의 안내면의 형상에 의해 결정된다. 즉, 안내수단에 의해서 이동방향이외의 방향에 대해 레티클을 구속하고 있으므로, 이들 방향에 관한 위치결정정밀도는 안내수단의 기계적 성능에 의해 제한을 받는다.

주사노광을 위한 주사이동에서는, 레티클패턴의 투영상의 움직임과 웨이퍼의 움직임을 소정의 오차범위내에서 일치시키는 것이 중요하다. 투영상의 움직임과 웨이퍼의 움직임이 크게 어긋나고 있는 경우에는, 얼룩진 패턴상이 웨이퍼에 전사되거나, 전체적으로 변형된 패턴형상이 전사되게 된다.

이상의 점을 고려해서, 노광동작을 위한 주사이동중에, 레티클스테이지와 웨이퍼스테이지간의 상대적인 위치관계를 소정의 높은 정밀도범위내로 관리하지 않으면 안되며, 이것을 어떻게 향상시킬 수 있는가가 주사형 노광장치의 성능을 향상시키는 인자이다.

본 발명의 목적은, 주사형 노광장치에 사용하기에 적합한 양호한 직선도를 지닌 리니어모터 또는 스테이지장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 이러한 스테이지장치를 이용함으로써 노광전사정밀도를 높인 주사형 노광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일측면에 의하면, 고정자에 대해서 가동자를 소정의 스트로크에 걸쳐서 주사이동시키는 리니어모터에 있어서, 상기 가동자를 주사방향 및 이 주사방향과 직교하는 방향으로도 변위시키는 구동력을 생성하는 전자수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 고정자는 주사방향을 따라 배열된 복수의 제 1코일과, 이 제 1코일과는 별도로 배치된 1개이상의 제 2코일을 지니는 것을 특징으로 한다.

상기 가동자는 주사방향을 따라 배치된 제 1자석수단과, 상기 주사방향과 직교하는 방향을 따라 배치된 제 2자석수단을 지니는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 리니어모터에 의해서 가동스테이지를 이동시키는 스테이지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 레티클의 패턴의 일부를 웨이퍼에 투영하고, 레티클 및 웨이퍼를 주사이동함으로써, 레티클의 패턴을 웨이퍼상에 전사하는 주사형 노광장치에 있어서, 레티클을 주사이동시키기 위한, 상기 구성을 지닌 레티클스테이지를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 주사형 노광장치를 이용해서 디바이스를 제조하는 디바이스제조방법도 본 발명의 범주에 포함된다.

본 발명의 상기 및 기타목적과, 특징 및 이점 등은 첨부도면과 관련한 이하의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명을 고려하면 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 주사형 노광장치의 전체구조의 개략도

도 2는 도 1의 장치의 사시도

도 3은 레티클스테이지에 적용한 리니어모터의 구성을 설명하는 부분도

도 4는 고정자 및 가동자를 지닌 리니어모터의 단면도

도 5는 고정자의 개략평면도

도 6은 가동자의 개략평면도

도 7은 리니어모터의 구동원리를 설명하는 개략도

도 8은 주사형 노광장치의 제어계의 블록도

도 9는 반도체디바이스제조방법의 순서도

도 10은 웨이퍼공정의 상세를 설명하는 순서도

도 11은 종래의 리니어모터의 일례를 설명하는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 레티클스테이지(가동스테이지) 2: 투영광학계

3: 웨이퍼스테이지 4: 레티클스테이지의 리니어모터

5: 웨이퍼X스테이지의 리니어모터 6: 웨이퍼Y스테이지의 리니어모터

7: 웨이퍼받침대 8,11: 댐퍼

9: 원통형 받침대10: 베이스프레임

12: 기둥 13: 갭센서

14: 조명계 15,44,45: 리니어모터

49: 반력입수봉 99: 프레임

430,431: 영구자석열(제 1영구자석)432∼435: 자석(제 2영구자석)

436,437,438: 요크451: 제 1코일

452: 제 2코일 453: 액매체재킷

이하, 도면과 관련해서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본발명의 제 1실시예에 의한 주사형 노광장치의 측면도이다. 도 2는 상기 장치의 사시도이다.

이 장치에서는, 레티클스테이지상에 탑재된 레티클(원판)의 패턴의 일부를, 투영광학계를 통해서 웨이퍼스테이지상에 탑재된 웨이퍼(피노광기판)에 투영하고, 투영과학계에 대해서 레티클과 웨이퍼를 Y방향으로 주사이동함으로써, 레티클패턴을 감광재로 도포한 웨이퍼에 리소그래피방식으로 전사한다. 주사노광은 웨이퍼상의 복수의 전사영역(샷:shot)에 대해서 반복해서 행하고, 웨이퍼스테이지는 스텝이동과 주사이동을 교대로 행한다. 그 때문에, 이런 유형의 장치를 스텝 앤드 스캔형의 노광장치라 부른다. 레티클스테이지에 탑재된 레티클의 일부에 조명광학계로부터 노광용의 조명광이 조사된다. 이 조사영역은 슬릿형상이며, 레티클의 패턴영역의 일부를 커버한다. 이 슬릿부분에 상당하는 패턴은 투영광학계에 의해서 1/4의 크기로 축소되어, 웨이퍼스테이지에 탑재된 웨이퍼상에 축소투영된다.

도 1 및 도 2에 있어서, 레티클스테이지(1)는 레티클스테이지리니어모터(4)에 의해서 Y방향으로 구동될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 본 실시예의 중요한 특징은, 이 리니어모터(4)의 구성 및 기능에 있다. 또, 웨이퍼스테이지(3)(3a∼3d)의 웨이퍼X스테이지(3a)는 웨이퍼X스테이지의 리니어모터(5)에 의해서 X방향으로 구동된다. 또한, 웨이퍼Y스테이지(3b)는 웨이퍼X스테이지의 리니어모터(5)를 탑재하고 있고, 웨이퍼Y스테이지의 리니어모터(6)에 의해서 Y방향으로 구동된다.

노광동작중의 레티클 및 웨이퍼의 이동은, 레티클스테이지(1) 및 웨이퍼Y스테이지(3b)를 Y방향으로 대략 일정한 속도비율(예를 들면 4:-1, 여기서, -부호는 이동방향이 반대방향인 것을 표시함)로 구동시킴으로써 행한다. 웨이퍼X스테이지(3a)에는 웨이퍼Z틸트스테이지(3c)가 탑재되고,이 웨이퍼Z틸트스테이지위에는 웨이퍼(51)를 유지하는 웨이퍼척(3d)이 부착되어 있다. 웨이퍼X스테이지(3a)는 에어베어링(52)에 의해서 스테이지받침대(7)위를 Z방향으로 구속되면서 X방향 및 Y방향으로 안내된다. 웨이퍼Z틸트스테이지(3c)는 웨이퍼X스테이지(3a)에 대해서 복수의 리니어모터(15)에 의해 Z틸트방향으로 구동된다. 웨이퍼Z스테이지(3c)와 웨이퍼X스테이지(3a)사이의 센서(16)에 의해서 Z틸트방향의 상대위치가 계측된다.

웨이퍼스테이지(3)는 스테이지받침대(7)상에 설치되고, 스테이지받침대(7)는 3개의 댐퍼(8)를 통해서 3지점에서 베이스프레임(10)의 바닥면상에 지지되어 있다. 또, 레티클스테이지(1), 투영광학계(2) 및 조명계(14)는 원통형받침대(9)에 고정상태로 설치되어 있다. 원통형받침대(9)는 마루바닥에 놓인 베이스프레임(10)의 3개의 기둥(12)상에 3개의 댐퍼(11)를 통해서 지지되어 있다. 댐퍼(8)는 각각 6축방향에 대해서 능동적으로 진동제어 혹은 진동제거하는 액티브댐퍼이지만, 높은 감쇄특성과 적절한 탄성률을 겸비한 재료나 구조를 지닌 패시브댐퍼를 이용해도 된다.

또, 스테이지장치에는, 각종 계측수단으로서, 웨이퍼스테이지의 위치의 계측수단인 레이저간섭계(23), 투영광학계의 광축방향에 대한 웨이퍼의 위치 및 자세를 계측하는 포커스검출기(21),(22) 및 레티클스테이지의 위치를 계측하는 계측수단인 레이저간섭계(24)가 설치되어 있다. 또한, 레티클스테이지를 지지하는 원통형받침대(9)와 웨이퍼스테이지를 지지하는 스테이지받침대(7)와의 Z방향의 상대적인 위치관계를 계측하기 위하여 갭센서(13)가 설치되어 있다.

레티클스테이지를 가속 또는 감속할 때에는, 리니어모터의 고정자는 스테이지의 가속방향 또는 감속방향과 반대방향으로 가속추진력 도는 감속추진력의 반력을 받는다. 이 반력에 의한 원통형 받침대의 요동을 경감하기 위하여, 레티클스테이지의 모터고정자는 레티클스테이지반력입수수단(이하, 간단히 "반력압수봉"이라 칭함)(49)에 의해서 노광장치본체와는 별도로 마루바닥에 의해 지지된 프레임(99)에 연결되어 있다. 프레임(99)은 노광장치의 공기조절실의 기계실프레임이며, 원통형받침대와는 독립해서 마루바닥에 설치되어 있다.

도 3은 레티클스테이지(1)부분의 상세도이다. 레티클은 레티클스테이지(1)상에 설치된다. (41)는 상부면이 안내면으로 되어 있는 에어베어링가이드이다. 가동스테이지(1)의 하부에는 에어베어링패드가 배치되어 있어, 가동스테이지(1)를 안내면상에서 수직Z방향(노광장치투영광학계의 광축방향)을 따라 지지해서, 수평X-Y면(레티클패턴면방향)을 따라 이동시키고 있다.

(241)과 (242)는 가동스테이지(1)의 위치를 계측하기 위한 계측수단의 반사부재(코너퀴브)이고, (243)과 (244)는 레이저간섭계(도 1의 레이저간섭계(24)에 상당함)이다. 이들 2개의 레이저간섭계에 의해서, 가동스테이지의 주사방향(Y방향)위치 및 노광광축주위의 회전방향(θ방향)의 자세(요잉:yawing)의 계측을 행한다. (245)는 가동스테이지(1)의 위치를 레티클패턴면내에서 주사방향과는 직각방향(X방향)에 대해서 계측하기 위한 거울(반사부재)이고, (246)은 이 거울에 대응하는 레이저간섭계이다.

(42) 및 (43)은 가동스테이지(1)에 일체적으로 고정된 리니어모터가동자유닛으로 가동스테이지(1)의 양쪽 2곳에 설치되어 있다. 이들 유닛은 도 1의 리니어모터(4)에 상당한다. 한편, (44) 및 (45)는 노광장치의 프레임등에 고정된 리니어모터고정자유닛으로, 각각 상기 가동자유닛(42),(43)에 대응해서 배치되어 있다. 상기 고정자유닛(45),(45)은 모두 양단부가 원통형받침대(9)에 판스프링(491)을 통해 저강성으로 연결되어 있다. 이들 판스프링(491)은 가동스테이지(1)를 주사이동할 때의 가속추진력 또는 감속추진력에 의해 고정자유닛에 걸리는 반력이 원통형받침대(9)에 전달되는 것을 경감하기 위한 것이다. 이 반력의 대부분은 반력입수봉(49)을 통해서 프레임(99)에 전달된다. 반력입수봉(49)은 도중 2곳에 십자스프링부(493),(494)가 형성되어 있어, 원통형받침대(9)와 프레임(99)간의 반력부가방향이외의 방향의 상대적인 변형을 방지하고 있다.

다음에, 본 실시예의 주요특징의 한개인 레티클리니어모터의 구성 및 기능에대해 상세히 설명한다. 이 리니어모터는, 가동자를 주사방향 및 이 주사방향과 직교하는 방향으로도 변위시키는 구동력을 생성하는 전자수단을 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 가동자가 Y방향의 주사이동범위내의 어느 곳에 위치하더라도, 가동자에 대해서 X방향의 구동력을 발생시킬 수 있고, 역으로, 가동자가 X방향의 가동범위내의 어느 곳에 위치하더라도, 가동자에 대해 Y방향의 구동력을 발생시킬 수 있다.

도 4는 가동자 및 고정자를 지닌 레티클리니어모터의 단면도이고, 도 5는 고정자유닛의 평면도, 도 6은 가동자유닛의 평면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 고정자유닛은, Y방향(주사방향)에서 소정의 주사범위에 구동력을 발생시키기 위해 Y방향을 따라 배치된 복수의 코일(제 1코일)(451)을 구비함과 동시에, 또한 Y방향과 직교하는 X방향에서도 미소한 범위내에 구동력을 발생시키기 위한 단일의 코일(제 2코일)(452)을 구비하고 있다. 제 1코일과 제 2코일은 동일 평면상에 배열되어 있다. 또, 제 2코일의 수는 1개로 한정되지 않고 제 1코일의 수보다 적으면 된다.

도 5에 있어서, 코일(452)(제 2코일)의 Y방향의 길이는, 제 1코일이 Y방향으로 배열된 길이와 거의 동일하게 되어 있다. 이들 제 1 및 제 2코일로 이루어진 고정자는, 1개의 유닛으로서 구성되고, 그 주위는 액매체재킷(453)으로 둘러싸여 있다. (454)는 액매체재킷(453)에 액매체를 공급하기 위한 도입구, (455)는 액매체를 배출하기 위한 배출구이다. 액매체재킷을 통해 온도제어된 액매체를 흐르게 함으로써, 코일의 온도상승을 방지할 수 있다.

한편, 가동자유닛은, 고정자의 각 코일에 대응한 위치에 적절한 자기회로를 구성하도록 영구자석수단과 요크를 지닌다. 도 4 및 도 6에 있어서, (430),(431)은 Y방향(주사방향)용의 영구자석열(제 1영구자석)이며, 고정자코일(451)의 양쪽에서 이 고정자코일을 샌드위치시키도록 배치되어 있다. 제 1영구자석은 Y방향을 따라 S자석과 N자석이 교대로 배열되어 있다. 자석열(430),(431)은 기본적으로는 종래예인 도 11의 가동소자의 자석과 마찬가지이다. 또, 자석(432)∼(435)은 Y방향과 직교하는 X방향용의 영구자석(제 2영구자석)이며, 이들 자석은, X고정자의 제 2코일(452)의 양쪽에서 이 코일을 샌드위치시키도록 배치되어 있다. 제 2영구자석의 수는 4개로 한정되는 것은 아니다.

X방향 및 Y방향의 영구자석과 함께, 이들 자석을 유지하는 철재의 요크(436),(437),(438)에 의해서 리니어모터의 가동자를 구성하고 있다. 또, 요크(438)는 가동자와 가동스테이지(1)를 연결하는 결합부재로서의 기능도 지니고 있다.

이와 같이 유닛화된 가동자유닛은, X방향자석의 자기회로를 구성하기 위한 요크와, Y방향자석의 자기회로를 구성하기 위한 요크를 동일부재로 구성해서 일치화하고 있으므로, 구성이 매우 간단하고 견고하다. 또, 스테이지가동부에 힘을 가하는 부분의 강성이 향상되므로, 스테이지의 제어성이 양호하다.

도 7은 레티클리니어모터의 구동원리를 설명하는 도면으로서, 주사이동에 따른 가동소자의 위치와, 이들 위치에서 선택되는 코일 및 이들 코일에 흐르는 전류의 방향을 표시하고 있다. 도 7에 있어서 문자 A 및 B는 전류의 방향을 표시한것으로, 도면의 종이면에 수직인 방향으로 흐르는 전류의 방향은 서로 반대방향이다. 문자 A 및 B가 없는 코일에는 전류가 공급되지 않는다. 코일의 절환은 스테이지가동부의 Y방향의 위치를 검출해서 행한다. Y방향으로의 구동추진력은 Y방향고정자의 복수의 코일열에 순차 전류를 흐르게 함으로써 얻어진다. 가동부의 양쪽의 코일에 흐르는 전류의 밸런스는, 가동부의 Y방향위치의 계측치와 요잉자세의 계측치에 의거해서 제어된다. X방향의 코일에 흐르는 전류는 스테이지가동부의 X방향위치의 계측치에 의거해서 제어된다.

본 실시예의 레티클리니어모터는 Y방향에 충분한 스트로크를 지니며, X방향에는 Y방향스트로크에 비해서 작은 스트로크(예를 들면 1/10이하)를 지닌다. 이러한 스트로크비는 Y방향 또는 X방향의 고정자코일의 수나 크기에 의거해서 결정된다.

이 리니어모터를 주사형 노광장치의 레티클스테이지의 구동원으로서 사용할 때에는, Y방향을 레티클주사방향과 일치시킨다. 즉, 주사형 노광장치에서는, 레티클을 소정의 주사속도까지 가속시킬 필요가 있고, 신속한 가속을 행하기 위해서 충분한 추진력이 주사방향(Y방향)의 구동계에 요구되나, 주사방향과 직각인 X방향에는 주사이동속도에 대응하는 가속을 행할 필요는 없다. 따라서, X방향구동계에는, Y방향가속시에 발생할 수도 있는 외란의 힘이나 주사방향이외의 방향의 힘에 대향할 수 있는 소량의 추진력이면 된다. 또, 필요로 하는 X방향의 이동스트로크도 작다.

그런데, 도 3의 레티클스테이지장치에 있어서, 한쪽의 리니어모터(45)만을도 4∼도 6을 참조해서 설명한 리니어모터구성을 지니는 것으로 하고, 다른쪽의 리니어모터(44)를 도 11의 종래예의 구성을 지니는 것으로 해도 된다. 또는 양쪽을 모두 도 4∼도 6의 리니어모터구성을 지니도록 해도 된다.

한쪽의 리니어모터(45)만을 도 4∼도 6에서 설명한 리니어모터로 구성하고, 다른쪽 리니어모터(44)를 도 11의 구성으로 한 경우에는, 간섭계(246)에 의해서 계측되는 레티클스테이지(1)의 X방향위치의 계측치를 이용해서 코일(452)에의 전류의 공급을 제어해도 된다. 구체적으로는, (ⅰ) 간섭계(246)에 의해서 계측된 스테이지(1)의 X방향위치와, (ⅱ) 예를 들면 거울(245)의 측정면형상이나 부착자세, 간섭계의 오프셋값을 보정하기 위한 위치Y의 함수로서 데이터열 혹은 수식표현의 형태로 미리 부여되는 소정의 보정치 및 위치X의 지령치와의 차에 의거해서 오차신호를 생성하고, 이러한 오차신호는, 코일(452)에의 전류를 제어하는 전류구동기의 제어계에 입력하면 된다.

또, 양쪽의 리니어모터를 상기 설명한 구성으로 한 경우에는, 전술한 오차신호를, 좌우 각각의 X방향 구동코일에의 전류를 제어하는 전류구동기의 제어계에 입력하면 된다. 이들의 경우, 위치Y에 대해서 지령치를 일정하게 유지함으로써 스테이지를 직선으로 주사이동시킬 수 있다.

또한, 주사형 노광장치의 스테이지에는 다음과 같은 제어방법이 있다. 주사형 노광장치에 있어서 요구되는 것은, 레티클스테이지와 웨이퍼스테이지간의 위치관계를, 소정의 높은 정밀도범위내에서 일치시키는 것이다. 이러한 위치맞춤은 주사속도의 정밀도에 요구되는 제한범위내에서 행할 수 있으므로, 일반적으로, 이들 스테이지양쪽모두를 또는 한쪽을 주사이동시키면서, 미소하게 이동시켜 그들의 위치관계를 상대적으로 일치시켜가는 방법을 취할 수 있다. 상기 실시예의 스테이지장치는, 가동부의 구조가 견고하고, 또한 가동부의 무게중심에 리니어모터의 추진력의 작용점을 일치시킬 수 있으므로, 제어특성이 양호하다고 하는 이점이 있다. 이러한 양호한 제어특성을 이용해서, 레티클스테이지의 위치와 웨이퍼스테이지의 위치와의 상대적 위치차에 의거한 제어신호를 레티클스테이지의 제어계에 귀환시킴으로써, 노광정밀도가 높은 주사형 노광장치를 실현할 수 있다.

도 8은 상기 설명한 리니어모터를 레티클스테이지의 구동원으로서 사용한 주사형 노광장치의 제어계의 블록도이다. 도 8의 레티클스테이지(500)에 있어서는, 레티클스테이지제어계(501)에 의해서 계측된 레티클스테이지의 가동부의 위치X,Y 및 θ방향(주사방향의 요잉방향)의 위치가 레티클스테이지구동제어계(502)에 입력된다. 한편, 웨이퍼스테이지(503)에 있어서는, 웨이퍼스테이지위치계측계(504)에 의해서 계측된 X,Y 및 θ방향의 위치가 웨이퍼스테이지구동제어계(505)와, 레티클스테이지구동제어계에도 입력된다. 또한, 노광장치제어계(506)로부터의 신호가 스테이지제어계(507)에 입력되고, 이 스테이지제어계로부터의 신호가 레티클스테이지구동제어계(502) 및 웨이퍼스테이지구동제어계(505)에 입력된다.

이 제어계에서는, 웨이퍼스테이지계측계(504)에 의해서 웨이퍼스테이지의 가동부의 위치가 계측되고, 이 계측치로부터 웨이퍼스테이지가동부에 상당하는 레티클상의 위치(4:-1의 투영계에 의해 투영됨)가 연산된다. 한편, 레티클스테이지계측계(501)에 의해서 레티클스테이지가동부의 위치가 계측된다. 그리고, 레티클상에서의 상대적인 위치어긋남량이 연산되고, 이 어긋남을 적게 하는 방향의 레티클스테이지구동력에 대응하는 제어량을 산출하고, 이 제어신호에 의해서, 레티클스테이지의 X방향의 작동기가 구동된다.

다음에, 상기 설명한 노광장치를 이용한 디바이스제조방법의 일실시예를 설명한다.

도 10은 예를 들면, 반도체칩(예를 들면 IC 또는 LSI), 액정패널 또는 CCD등의 미소디바이스의 제조방법의 순서도이다. 스텝 1은 반도체디바이스의 회로를 설계하는 설계공정이고 스텝 2는 상기 설계한 회로패턴에 의거해서 마스크를 제조하는 공정이며, 스텝 3은 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼를 제조하는 공정이다. 스텝 4는 상기 준비한 마스크와 웨이퍼를 이용해서, 리소그래피기술에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성하는 소위 전공정이라 불리는 웨이퍼공정이고, 다음의 스텝 5는 스텝 4에서 처리된 웨이퍼를 반도체칩으로 형성하는 소위 후공정이라고 불리는 조립공정이다. 이 공정은 조립(다이싱 및 본딩)공정과 패키징(칩봉인)공정을 포함한다. 스텝 6은 스텝 5에서 작성된 반도체디바이스의 동작체크, 내구성체크 등을 수행하는 검사공정이다. 이들 공정에 의해, 반도체디바이스가 완성되어 출하된다(스텝 7).

도 11은 웨이퍼공정의 상세를 표시한 순서도이다. 스텝 11은 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화공정이고, 스텝 12는 웨이퍼표면에 절연막을 형성하는 CVD공정이며, 스텝 13은 증착법에 의해 웨이퍼상에 전극을 형성하는 전극형성공정이다. 스텝 14는 웨이퍼에 이온을 주입시키는 이온주입공정이고, 스텝 15는 웨이퍼에 레지스트(감광재)를 도포하는 레지스트공정이며, 스텝 16은 전술한 노광장치에 의해서 웨이퍼상에 마스크의 피로패턴을 노광에 의해 프린트하는 노광공정이다. 스텝 17은 노광한 웨이퍼를 현상하는 현상공정이고, 스텝 18은 현상한 레지스트상이외의 부분을 제거하는 에칭공정이고, 스텝 19는 에칭공정후 웨이퍼상에 남아 있는 레지스트재를 박리하는 박리공정이다. 이들 공정을 반복함으로써, 웨이퍼상에 회로패턴이 중첩형성된다.

이러한 방법에 의하면, 고정밀도의 미소디바이스를 제조할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 리니어모터에 의하면, 주사방향 및 이 주사방향과 직교하는 방향으로도 미소이동가능하도록 고정자 및 가동자를 배열하고, 이들 고정자 및 가동자를 유닛화하였으므로, 구성이 간단하고, 강성이 높은 리니어모터를 얻을 수 있다. 또, 이러한 리니어모터를 스테이지장치에 적용하면, 모터강성이 향상되므로 스테이지의 제어성이 양호해진다.

또, 상기 스테이지장치를 주사형노광장치의 레티클스테이지에 적용하면, 웨이퍼스테이지와 레티클스테이지의 주사방향과 직교하는 방향의 어긋남을, 제어응답성이 양호한 레티클스테이지측에서 제어할 수 있으므로, 높은 노광전사정밀도를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명은 여기에 개시된 구성을 참조해서 설명하였으나, 본 발명은 이로써 한정되지 않고, 개량목적이나 이하의 특허청구범위의 범주내에 들어가는 그러한 모든 변형이나 수저예도 커버하는 것임은 물론이다.

Claims (7)

1. 고정자와;

   가동자; 및

   제 1방향을 따라 제 1스트로크로, 그리고 제 2방향을 따라 제 2스트로크로 상기 가동자를 이동시키는 구동력을 생성하고, 제 1스트로크는 제 2스트로크보다 길며, 코일유닛과 자기유닛으로 이루어진 전자수단으로써, 상기 코일유닛은 교환적으로 사용되고 제 1방향을 따라 배치되어 제 1방향으로 힘을 생성하는 적어도 2개의 제 1코일과 제 2방향으로 힘을 생성하는 제 2코일을 가지는 전자수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 리니어모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정자는 제 1방향을 따라 배치된 제 1코일과

   상기 제 1코일과는 별도로 배치된 적어도 하나의 제 2코일

   을 가지는 것을 특징으로 하는 리니어모터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1코일과 상기 적어도 하나의 제 2코일은 동일평면상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어모터
4. 제 2항에 있어서,

   상기 가동자는 제 1방향을 따라 배치된 적어도 하나의 제 1자석과, 제 2방향을 따라 배치된 적어도 하나의 제 2자석을 가지는 것을 특징으로 하는 리니어모터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 고정자는 액매체재킷을 지닌 것을 특징으로 하는 리니어모터.
6. 고정자와, 가동자와, 제 1방향을 따라 제 1스트로크로, 그리고 제 2방향을 따라 제 2스트로크로 상기 가동자를 이동시키는 구동력을 생성하고, 제 1스트로크는 제 2스트로크보다 길며, 코일유닛과 자기유닛으로 이루어진 전자수단으로써, 상기 코일유닛은 교환적으로 사용되고 제 1방향을 따라 배치되어 제 1방향으로 힘을 생성하는 적어도 2개의 제 1코일과 제 2방향으로 힘을 생성하는 제 2코일을 가지는 전자수단을 포함하는 리니어모터; 및

   상기 리니어모터와 이동될 수 있는 가동스테이지로 이루어진 스테이지장치.
7. 웨이퍼상에 레티클의 패턴을 전사하는 노광장치로써,

   고정자와, 가동자와, 제 1방향을 따라 제 1스트로크로, 그리고 제 2방향을 따라 제 2스트로크로 상기 가동자를 이동시키는 구동력을 생성하고, 제 1스트로크는 제 2스트로크보다 길며, 코일유닛과 자기유닛으로 일루어진 전자수단으로써, 상기 코일유닛은 교환적으로 사용되고, 제 1방향을 따라 배치되어 제 1방향으로 힘을생성하는 적어도 2개의 제 1코일과 제 2방향으로 힘을 생성하는 제 2코일을 가지는 전자수단을 포함하는 리니어모터; 및

   상기 리니어모터와 이동될 수 있는 가동스테이지로 이루어진 노광장치.