(57)【要約】【目的】スライダーと６軸微動駆動部の積層構造による高重心化によるピッチング方向の振動を防ぐことができる露光装置を提供すること。【構成】原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し原版と基板の両方若しくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、原版のパターンを基板に繰り返し露光する露光装置において、基板ステージ或は原版ステージ可動部に、ＸＹ平面内を移動可能に駆動する電磁子駆動手段が設けられ、該電磁子駆動手段に用いられるコイル鉄心の垂直方向に伸びるヨークが定盤に対して平行方向に屈曲していることを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し原版と基板の両方若しくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、原版のパターンを基板に繰り返し露光する露光装置において、
基板ステージ或は原版ステージ可動部に、ＸＹ平面内を移動可能に駆動する電磁子駆動手段が設けられ、該電磁子駆動手段に用いられるコイル鉄心の垂直方向に伸びるヨークが定盤に対して平行方向に屈曲していることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し原版と基板の両方若しくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、原版のパターンを基板に繰り返し露光する露光装置において、
基板ステージ或は原版ステージ可動部に、ＸＹ平面内を移動可能に駆動する電磁子駆動手段及び該ＸＹ平面内移動可能な可動スライダー上に基板或は原版を少なくとも１軸方向に駆動する微動駆動手段を設け、該可動スライダーと該微動駆動手段の形状を凹凸形状にし、互いに填め込むように配置できることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記可動スライダー電磁駆動手段と前記微動電磁駆動手段を同一可動スライダー内に設けたことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記可動スライダー電磁駆動手段と前記微動電磁駆動手段の冷却部を同一可動スライダー内に設けたことを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記微動駆動手段は基板或は原版を６軸駆動することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程において用いられる露光装置で、特にレチクルパターンをシリコンウエハ上に投影して転写する投影露光装置に関するものであり、中でもレチクルパターンをウエハ上に投影露光する際、レチクル及びシリコンウエハを投影露光系に対して順次移動させるレチクルステージ及びウエハステージにてレチクル及びウエハを移動させるステージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を図７〜図１０に示す。このようなものとして例えば特許文献１のようなものがある。
【０００３】
ここで、１０１は照明系ユニットで、露光光源と露光光をレチクルに対して整形照射する機能を持つ。１０２は露光パターンの原版であるレチクルを搭載したレチクルステージで、ウエハ（基板）に対して所定の縮小露光倍率比で、レチクルをスキャン動作させる。
【０００４】
１０３は縮小投影レンズで、原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する。
１０４は露光装置本体で、前記レチクルステージ１０２及び投影レンズ１０３、ウエハステージ１０５を支持する。
【０００５】
１０５はウエハステージで、基板（ウエハ）を露光毎に順次連続移動させるステージであり、１０５Ａは微動ステージ天板１０５Ｉの上面に設けられた照度センサーで、露光光の照度を露光前にキャリブレーション計測し、露光量補正に用いる。１０５Ｂは微動ステージ天板１０５Ｉの上面に設けられ、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられたステージ基準マークである。
【０００６】
１０５Ｃはスライダーで、内部にスライダーを面内駆動する平面モーター駆動コイル１０５Ｆが設けられている。この平面モーター駆動コイル１０５Ｆに対向して、ステージ定盤１０５Ｄに櫛歯鉄心ヨーク１０５Ｅが設けられ、平面モーター駆動コイル１０５Ｆにて励磁されたヨークと櫛歯鉄心ヨーク１０５Ｅとの相互作用により駆動される。
【０００７】
エアーベアリング１０５Ｇは、スライダー１０５ＣをＸＹ平面内に移動可能に支持する静圧軸受けであり、エアー１０５Ｈを供給することにより静圧力を発生する。
【０００８】
電磁継手１０５Ｊは、スライダー１０５Ｃの動きを微動ステージ天板１０５Ｉに伝えるために設けた継手である。
【０００９】
６軸駆動アクチュエータ１０５Ｌは、微動ステージ天板１０５Ｉを駆動するためのアクチュエータであり、微動ステージ天板１０５Ｉを６つの方向に動かすことができる。
【００１０】
１０６はフォーカススコープで、縮小投影レンズ鏡筒１０３から基板（ウエハ）のフォーカス計測を行う。１０６Ａはアライメントスコープで、ウエハ上のアライメントマーク及びステージ上のアライメント用基準マークを計測し、ウエハ内アライメント及びレチクルとウエハ間のアライメントを行う際の計測を行う顕微鏡である。
【００１１】
１０７はウエハ搬送ロボットで、ウエハ１０８をウエハステージ１０５に供給する。１０８はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハである。
１０９はＸ干渉計ミラーで、ウエハステージ１０５のＸ方向の位置をレーザー干渉計により計測するターゲット、１０９ＡはＸ干渉計計測光、１１０はＹバーミラーで同じくＹ方向の位置を計測するターゲット、１１０ＡはＹ干渉計計測光である。
【００１２】
以上の構成で、図１０に示すように、ウエハステージ１０５は、スライダー１０５Ｃの上に１０５Ｉ  、微動ステージ天板１０５Ｉや電磁継手１０５Ｊ、そして６軸駆動アクチュエータ１０５Ｌ等が搭載された構造になっているため、ウエハステージ１０５の重心は高くなっている。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２―０５７０９９号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、平面モーターは、励磁された駆動コイルヨーク１０５Ｍと櫛歯鉄心ヨーク１０５Ｅの相互作用により駆動するため、ステージに発生する推力の力点はスライダー１０５Ｃの下面になってしまう。ウエハステージ１０５の重心とは異なる点に力が作用する場合、ウエハステージ１０５にはモーメントが作用してしまい、ピッチ方向の振動が発生し易くなる。露光中に振動が発生した場合、ウエハ１０８に正確にレチクルパターンを露光することができず、出来上がる半導体は不良品になる恐れがある。
【００１４】
又、ピッチ方向の振動が大きくなった場合、エアーベアリング１０５Ｇとステージ定盤１０５Ｄが接触してしまい、装置を破損する恐れがある。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、スライダーと６軸微動駆動部の積層構造による高重心化によるピッチング方向の振動を防ぐことができる露光装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する手段として、平面モーター駆動コイルのヨークを９０度折り曲げ、その状態でコイルを巻きつける。コイルをこのような構成にすることにより、コイルの全高を低くすることができ、スライダー全高を低くすることができる。
【００１７】
又、スライダーの形状を凸にし、スライダー外周に６軸駆動アクチュエータと電磁継手を備える。そして、微動ステージ天板を凹形状にし、スライダーに填め込むようにすることより、ウエハステージの全高を低くすることができる。因に、前記とは逆に、スライダーを凹形状、微動ステージ天板を凸形状にしても、ウエハステージの全高を低くすることができる。
【００１８】
以上の手段を用いることにより、ウエハステージの重心を下げることができ、ピッチ方向の振動を軽減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図８に本発明の実施の形態及び他の実施の形態を示す。
【００２１】
ここで、０１は照明系ユニットで、露光光源と露光光をレチクルに対して整形照射する機能を持つ。０２は露光パターンの原版であるレチクルを搭載したレチクルステージで、ウエハ（基板）に対して所定の縮小露光倍率比で、レチクルをスキャン動作させる。
【００２２】
０３は縮小投影レンズで、原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する。０４は露光装置本体で、前記レチクルステージ０２及び投影レンズ０３、ウエハステージ０５を支持する。
【００２３】
０５はウエハステージで、基板（ウエハ）を露光毎に順次連続移動させるステージ、０５Ａは微動ステージ天板上面に設けられた照度センサーで、露光光の照度を露光前にキャリブレーション計測し、露光量補正に用いる。
【００２４】
０５Ｂは微動ステージ天板上面に設けられ、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられたステージ基準マーク、０５Ｃはスライダーで、内部にスライダーを面内駆動する平面モーター駆動コイル０５Ｆが設けられている。この平面モーター駆動コイル０５Ｆに対向して、ステージ定盤０５Ｄに櫛歯鉄心ヨーク０５Ｅが設けられ、平面モーター駆動コイル０５Ｆにて励磁された駆動コイルヨーク０５Ｍと櫛歯鉄心ヨーク０５Ｅとの相互作用により駆動される。
【００２５】
０５Ｇはエアーベアリングで、スライダー０５ＣをＸＹ平面内で移動可能に支持する静圧軸受けであり、エアー０５Ｈは、エアーベアリング０５Ｇへの供給エアーである。
【００２６】
０５Ｎはスライダー０５Ｃの上部に搭載された微動ステージ天板で、スライダー０５Ｃ外周に取り付けた６軸駆動アクチュエータ０５Ｌ及び電磁継手により、ウエハ０８をＸＹＺ、θｘ，θｙ，θｚ方向に微動駆動させる。そして、ウエハ０８を露光中に    位置決め及びフォーカスチルト駆動する。
【００２７】
０５Ｐはコイル冷却装置であり、ステージ駆動時に平面モーター駆動コイル０５Ｆや６軸駆動アクチュエータ０５Ｌ等から発生する熱を冷却するための装置である。コイルは冷媒によって液浸されている。
【００２８】
０６はフォーカススコープで、縮小投影レンズ鏡筒０３から、基板（ウエハ）のフォーカス計測を行う。０６Ａはアライメントスコープで、ウエハ上のアライメントマーク及びステージ上のアライメント用基準マークを計測し、ウエハ内アライメント及びレチクルとウエハ間のアライメントを行う際の計測を行う顕微鏡である。
【００２９】
０７はウエハ搬送ロボットで、ウエハ０８をウエハステージ０５に供給する。０８はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために、単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハである。
【００３０】
０９はＸ干渉計ミラーで、ウエハステージ０５のＸ方向の位置をレーザー干渉計により計測するターゲット、０９ＡはＸ干渉計計測光である。
【００３１】
１０はＹ干渉計ミラーで同じくＹ  方向の位置を計測するターゲット、１０ＡははＹ干渉計計測光である。
【００３２】
図４に示すように、ウエハステージ０５の全高をできるだけ抑えるために、スライダー０５Ｃの形状を凸構造にし、凸部外周に６軸駆動アクチュエータ０５Ｌを設けた。スライダー０５Ｃと６軸駆動アクチュエータ０５Ｌを一体化することで、従来のようにスライダー０５Ｃの上部に６軸駆動アクチュエータ０５Ｌを搭載する必要がなく、ウエハステージ０５の全高を低くすることができる。
【００３３】
又、スライダー０５Ｃの中に組み込まれている平面モーター駆動コイル０５Ｆの高さを抑えるために、図５に示すように、駆動コイルヨーク０５Ｍを９０度折り曲げた形状にした。そして、駆動コイルヨーク０５Ｍを中心に、平面モーター駆動コイル０５Ｆを巻くようした。これによりスライダー０５Ｃの全高を抑えることができる。
【００３４】
以上２つの方法を用いることで、ウエハステージ０５の全高を低くすることができ、その結果、重心も低くすることができる。
【００３５】
ここで、本発明の他の実施の形態図６に示す。
【００３６】
先の実施の形態では、スライダー０５Ｃを凸形状にしていたが、図６に示す実施の形態では、スライダー０５Ｃの形状を凹形状にする。そして、凹部内周に６軸駆動アクチュエータ０５Ｌを設け、スライダー０５Ｃと６軸駆動アクチュエータ０５Ｌを一体化する。
【００３７】
又、図４に示す実施の形態と同様に、駆動コイルヨーク０５Ｍを９０度折り曲げ、そして、平面モーター駆動コイル０５Ｆを巻き付けることで、スライダー０５Ｃの高さを低く抑えることができ、結果的に重心も低くすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、コイルの巻き数を変えることなくコイルの全高を低くすることができ、結果的にウエハステージの全高を低くすることができる。これにより推力に影響を及ぼすことなく、ステージ全高を下げることができる。
【００３９】
又、スライダーと６軸駆動アクチュエータを一体化し、且つ、スライダーと微動ステージ天板を互いに凹凸形状にすることで、ウエハステージの全高を更に下げることができる。ウエハステージの全高を低くすることで、重心が低くなり、ステージ駆動中におけるピッチング方向の振動を軽減する効果がある。更に、エアーベアリングとスライダーが接触する危険性が減る効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る露光装置の全体図である。
【図２】本発明に係る露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図３】本発明に係る露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図４】本発明に係る露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図５】本発明に係る露光装置の平面モーターコイル説明図である。
【図６】本発明の他の形態に係る露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図７】従来の露光装置の全体図である。
【図８】従来の露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図９】従来の露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【図１０】従来の露光装置の平面モーターステージ説明図である。
【符号の説明】
０１    照明系ユニット
０２    レチクルステージ
０３    縮小投影レンズ
０４    露光装置本体
０５    ウエハステージ
０５Ａ  照度センサー
０５Ｂ  基準マーク
０５Ｃ  スライダー
０５Ｄ  ステージ定盤
０５Ｅ  櫛歯鉄心ヨーク
０５Ｆ  平面モーター駆動コイル
０５Ｇ  エアーベアリング
０５Ｈ  エアー
０５Ｋ  エアー排気
０５Ｌ  ６軸駆動アクチュエータ
０５Ｍ  駆動コイルヨーク
０５Ｎ  微動ステージ天板
０５Ｐ  コイル冷却装置
０６    フォーカススコープ
０６Ａ  アライメントスコープ
０７    ウエハ搬送ロボット
０８    ウエハ
０９    Ｘ干渉計ミラー
０９Ａ    Ｘ干渉計計測光
１０    Ｙ干渉計ミラー
１０Ａ  Ｙ干渉計計測光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004335519.tif 000009
【図８】
2004335519.tif 000010
【図９】
2004335519.tif 000011
【図１０】
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