(57)【要約】【課題】  駆動手段による駆動力を効率よく伝達してステージの加減速に遅れが生じないようにするとともに、ステージが長大になるのを回避する。【解決手段】    微動固定プレート９に連結され、該微動固定プレートをベース定盤１に対して移動させる第１駆動手段の可動磁石７およびリニアモータ固定子８と、微動固定プレート９と天板１１に連結され、該天板を移動させる第２駆動手段の微動リニアモータ固定子および微動リニアモータ可動子と、微動固定プレート９と天板１１との間にあって、該第１駆動手段の駆動力に応じて天板１１に加速力を伝達する電磁継手のＥ字型電磁石１２および磁性体板１４とを備え、該電磁継手は、該天板の移動方向の前後側面に１対配置される。【選択図】      図１
2005243751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１テーブルに連結され、該第１テーブルを基礎テーブルに対して移動させる第１駆動手段と、
該第１テーブルと第２テーブルに連結され、該第２テーブルを移動させる第２駆動手段と、
該第１テーブルと該第２テーブルとの間にあって、該第１駆動手段の駆動力に応じて該第２テーブルに加速力を伝達する電磁継手とを備える位置決め装置において、
該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面に少なくとも１対配置されることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
該電磁継手は、該第１駆動手段による駆動力の発生時に、該駆動力の方向に電磁力を用いて該第２テーブルに加速力を作用させることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
該第２駆動手段は、該第２テーブルを６軸方向に微小移動させることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項４】
該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面の中央部に１対配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の位置決め装置。
【請求項５】
該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面に２対配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の位置決め装置。
【請求項６】
該第２テーブルの中央部には穴が開いており、該２対の電磁継手は該穴の開いていない領域に設けられることを特徴とする請求項５に記載の位置決め装置。
【請求項７】
該第２駆動手段は、該第１テーブルの上面と該第２テーブルの下面の間に設けられることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項８】
該第２駆動手段は、該第２テーブル側面で該電磁継手がない位置に配置されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項９】
該第２駆動手段における該第２テーブルを上下方向に微小移動させるＺリニアモータは、該第２テーブルの移動方向に対して直角方向の側面に設けることを特徴とする請求項８に記載の位置決め装置。
【請求項１０】
該電磁継手における該電磁力の作用線が、該第２テーブルとこれに装着された部材の全体の重心位置を通過することを特徴とする請求項４ないし９のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１１】
該２対の電磁継手の作用線が、該第２テーブルとこれに装着された部材の全体の重心位置に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項５ないし９のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１２】
該電磁継手の対向面は、円弧状であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１３】
該電磁継手の対向面は、該第２テーブルの回転中心を中心とする円弧状であることを特徴とする請求項１２に記載の位置決め装置。
【請求項１４】
該第２テーブルは１方向に移動可能であり、該第２テーブルの側面に移動可能方向から挟むように該電磁継手を配置することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１５】
該第２テーブルは２方向に移動可能であり、該第２テーブルの側面に移動可能方向から挟むように該電磁継手を配置することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の位置決め装置を備える露光装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の位置決め装置を備える露光装置を用いて半導体デバイスを製造するデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体露光装置等に用いられ、可動テーブルを有するステージなどの位置決め装置の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１は特開２０００−１０６３４４号公報に開示されたステージ装置を示す概略図である。不図示のベースに平面ガイド３０２が固定され、平面ガイド３０２上を２軸並進（Ｘ、Ｙ）および回転方向（θ）に滑動自在に工作物を載置するステージ３０１が支持されている。ステージ３０１には長手方向（Ｙ）の対辺にリニアモータ可動子３０４が固定され、リニアモータ可動子３０４にはリニアモータ固定子３０５が非接触で対面し、リニアモータ固定子３０５は支持枠３０６によりナット３１１に固定されている。
【０００３】
微動用リニアモータ３０３の構成は、２極磁石３０４ａと１つのコイル３０５ａからなり、コイル電流と磁石磁束の相互作用でローレンツ力を発生するものである。リニアモータの可動子３０４は２極の磁石３０４ａとヨーク３０４ｂとを一体に構成されたものであり、リニアモータの固定子３０５は長円形状のコイル３０５ａで構成される。リニアモータ３０３のコイル３０５ａはコイルＹ１，Ｙ２およびコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４の6個設けられている。〔コイルＸ１とコイルＸ２〕、〔コイルＸ３とコイルＸ４〕、〔コイルＹ１とコイルＹ２〕の２つのコイルの力の作用線は各々同一線上にあり、コイルＸ１（あるいはコイルＸ２）の力の作用線とコイルＸ３（あるいはコイルＸ４）の力の作用線の両者の中心線、およびコイルＹ１（あるいはコイルＹ２）の力の作用線は、各々ステージ３０１の重心を通るようになっている。単にステージ３０１の３軸を制御するためには３つのコイルがあればよいが、ステージ３０１の質量分布を対称にするために６つのコイルを対称的に配置している。リニアモータ３０３にはステージ全体を挟むようにして磁性体板３０７が設けられており、それらと対向するように１対の電磁石３０８が配置されている。
【０００４】
このステージのY方向の長ストロークの駆動は送りネジ駆動系３１０によってなされる。送りネジ駆動系３１０は、回転型モータ３１２の回転運動を送りネジ３１３によって直進運動に変換し、ナット３１１を介してステージ３０１の粗動を行う。この送りネジ駆動系３１０の加減速時の加速力をステージ３０１に伝達するために、電磁石３０８のコイル３０８ａに電流を流して電磁石３０８と磁性体板３０７の間に吸引力を発生させる。これによって、加減速時のリニアモータ３０３の負担をなくし、それによる発熱を抑えている。
【特許文献１】特開２０００−１０６３４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電磁石３０８および磁性体板３０７の配置を図１１のようにすると、その吸引力はリニアモータ３０３を介してステージ３０１に伝達されるため、リニアモータ部の剛性の影響を受けてしまい、場合によってはステージの加減速に遅れが生じてしまう可能性がある。また、リニアモータ３０３はＹ方向にステージ３０１を挟むように配置しているため、ステージの投影形状がＹ方向に長大になってしまう。
【０００６】
本発明は、駆動手段による駆動力を効率よく伝達してステージの加減速に遅れが生じないようにするとともに、ステージが長大になるのを回避できる位置決め装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決し目的を達成するために、本発明は、第１テーブルに連結され、該第１テーブルを基礎テーブルに対して移動させる第１駆動手段と、該第１テーブルと第２テーブルに連結され、該第２テーブルを移動させる第２駆動手段と、該第１テーブルと該第２テーブルとの間にあって、該第１駆動手段の駆動力に応じて該第２テーブルに加速力を伝達する電磁継手とを備える位置決め装置において、該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面に少なくとも１対配置されることを特徴とする。
【０００８】
該電磁継手は、該第１駆動手段による駆動力の発生時に、該駆動力の方向に電磁力を用いて該第２テーブルに加速力を作用させることができ、該第２駆動手段は、該第２テーブルを６軸方向に微小移動させることができ、該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面の中央部に１対配置されることができる。
【０００９】
また、該電磁継手は、該第２テーブルの移動方向の前後側面に２対配置されることが好ましく、該第２テーブルの中央部に穴が開いている場合、該２対の電磁継手は該穴の開いていない領域に設けられることが好ましく、該第２駆動手段は、該第１テーブルの上面と該第２テーブルの下面の間に設けられることが好ましく、
該第２駆動手段は、該第２テーブル側面で該電磁継手がない位置に配置されることが好ましく、該第２駆動手段における該第２テーブルを上下方向に微小移動させるＺリニアモータは、該第２テーブルの移動方向に対して直角方向の側面に設けるのが好ましい。
【００１０】
また、該電磁継手における該電磁力の作用線は、該第２テーブルとこれに装着された部材の全体の重心位置を通過するのが好ましく、該２対の電磁継手の作用線は、該第２テーブルとこれに装着された部材の全体の重心位置に対して対称の位置にあるのが好ましく、該電磁継手の対向面は、円弧状であるのが好ましく、該電磁継手の対向面は、該第２テーブルの回転中心を中心とする円弧状であるのが好ましく、該第２テーブルは１方向（Ｙ）に移動可能であり、該第２テーブルの側面に移動可能なＹ方向から挟むように該電磁継手を配置するのが好ましく、該第２テーブルは２方向（ＸＹ）に移動可能であり、該第２テーブルの側面に移動可能なＸおよびＹ方向から挟むように該電磁継手を配置するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上記いずれかの位置決め装置を備える露光装置や、上記いずれかの位置決め装置を備える露光装置を用いて半導体デバイスを製造するデバイス製造方法にも適用可能である。
【００１２】
本発明の位置決め装置は、例えば、電磁石や磁性体板をステージの側面に直接配置し、微動用のリニアモータはステージの側面ではなく下面に配置する。
【００１３】
また、この位置決め装置が露光光がレンズを透過するタイプのレチクルステージとして適用する場合、中央部に大きな穴が開いており剛性が低下するため、剛性が低い側面中央に電磁石を配置するとステージが加減速時に変形するおそれがある。このような場合は、電磁石や磁性体板は中央部ではなく両サイドの剛性が大きい位置に2対配置する。
【００１４】
また、Ｚ軸周りの回転をフリーにするために電磁石と磁性体板との対向面をステージの回転中心を中心とした円弧形状にするとよいし、それをステージの外周側に配置することにより対向面積を容易に大きくでき吸引力を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第２駆動手段に負担をかけずに、駆動力を効率よく伝達してステージの加減速に遅れが生じないようにすることができ、ステージが長大になるのを回避できる。例えば微動固定プレートと天板とを有する微動ステージにおいて、電磁継手を天板の外周側面に天板を移動方向の対辺で挟むように設けることにより、粗動リニアモータの加速力を天板に効率よく伝達することができる。そのとき、微動リニアモータは微動固定プレートと天板の間に挟まれるように配置してもよいし、天板の外周側面に電磁継手を避けて配置してもよい。また、中央部に大きな穴が開いたレチクル天板の場合は、天板の移動方向の対辺の両サイド、すなわち剛性の高い場所に電磁継手を２対設けることにより、加速時の天板の変形を抑えることができる。さらに、電磁継手の対向面を円弧状にすることで天板の回転を自由にすることができ、電磁継手を天板の外側に配置することにより天板を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１ないし図８を参照して、本発明による改良された位置決め装置の実施の形態について、実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１に係る位置決め装置を備えたレチクルステージを示す概略斜視図であり、図２は図１の部分図である。図２（ａ）は粗動部の底面図、図２（ｂ）は微動固定ユニットの底面図、図２（ｃ）は微動可動ユニットの平面図、図２（ｄ）は電磁継手の拡大図である。このレチクルステージを用いた露光装置は、ＥＵＶのように波長の短い光源でレンズが使えず反射型ミラーを用いる場合であり、天地逆の構成になっている。この実施例では、基礎テーブルとしてのベース定盤１の中央部にスライダ定盤２が装着され、その左右にはＹ定盤３が装着されている。スライダ定盤２にはＹフット５が左右に装着され、このＹフット５はスライダ定盤２に対して不図示の静圧空気軸受けによってＺ方向（鉛直方向）に案内されており、Ｙフット５にはそれぞれ可動磁石７が設けられている。図２（ａ）に示すように、Ｙフット５にはコイルを有するＥ字型電磁石６が設けられ、スライダ定盤２の中央に配置された磁性体板４に対して非接触にＸ方向に案内されており、第１駆動手段を構成する可動磁石７とＹ定盤３に搭載された粗動リニアモータ固定子８との間の駆動力によってＹ方向に移動される。Ｙフット５には微動固定プレート９が載り、微動固定プレート９には６軸微動リニアモータ１０を介してレチクル天板１１が載り、レチクルステージを構成している。微動固定プレート９とレチクル天板１１の間には自重支持ばね（不図示）が設けられており、レチクル天板１１の自重を支持している。
【００１８】
微動用リニアモータ１０は、第２駆動手段として微動固定プレート９とレチクル天板１１に挟まれるようにして配置され、図２（ｂ）に示すように不図示のコイルを有する固定子１０Ｘａ，１０Ｙａ，１０Ｚａが微動固定プレート９に搭載され、磁石を有する図２（ｃ）に示す可動子１０Ｘｂ，１０Ｙｂ，１０Ｚｂがレチクル天板１１に搭載されており、固定子１０Ｘａと可動子１０ＸｂでＸ方向の推力を、固定子１０Ｙａと可動子１０ＹｂでＹ方向の推力を、固定子１０Ｚａと可動子１０ＺｂでＺ方向の推力をそれぞれ発生させる。
【００１９】
レチクル天板１１のＹ方向の対辺側面には磁性体板１４が取付板１５を介して取付けられており、微動固定プレート９にはコイルを有するＥ字型電磁石１２が磁性体板１４に所定の隙間を持って対向するように取付板１３を介して配置されている。図２（ｄ）に示すようにＥ字型電磁石１２と磁性体板１４は、互いに対向させることでＥ字型電磁石１２のコイルに電流を流すと、両者の間に吸引力が発生し、電磁継手として機能する。つまり、粗動用リニアモータ固定子８と可動磁石７との間の推力によって、Ｙフット５および微動固定プレート９に加速力が発生するとき、その加速力をレチクル天板１１に伝達するためにＥ字型電磁石１２と磁性体板１４との間に吸引力を発生させる（加減速時に微動リニアモータ１０には負担がかからない）。図１１に示す従来例では、磁性体板３０７とステージ３０１（微動固定プレートに相当）の間に微動リニアモータ３０５が介在する構成のため、加速力の伝達は、リニアモータ部の剛性が弱いと遅れる可能性があるが、本実施例では磁性体板１４とレチクル天板１１の間には剛体と見なせる取付板１５が介在するのみ（なくてもよい）なので伝達が非常によい。言うまでもなく、Ｅ字型電磁石１２の取付板１３の剛性も十分大きい必要がある。吸引力作用線はレチクル天板１１とそれに装着されたリニアモータ等全体の重心位置を通るのがよい。
【実施例２】
【００２０】
図３は本発明に係る実施例２を示すレチクルステージの微動部を下から見上げた概略底面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。本実施例もＥＵＶのように波長の短い光源でレンズが使えず反射型ミラーを用いる場合の例であり、天地逆の構成になっている。
【００２１】
このレチクルステージは、実施例１と同様に、レチクル天板６１１のＹ方向の対辺側面に磁性体板６１４が取付板６１５を介して取付けられており、微動固定プレート６９にはコイルを有するＥ字型電磁石６１２が磁性体板６１４に所定の隙間を持って対向するように取付板６１３を介して配置されている。一方、微動用リニアモータは不図示のコイルを有する固定子６１０Ｘａ，６１０Ｙａ，６１０Ｚａが微動固定プレート６９に、磁石を有する可動子６１０Ｘｂ，６１０Ｙｂ，６１０Ｚｂがレチクル天板６１１の側面に電磁継手を避けて配置されており、固定子６１０Ｘａと可動子６１０ＸｂでＸ方向の推力を、固定子６１０Ｙａと可動子６１０ＹｂでＹ方向の推力を、固定子６１０Ｚａと可動子６１０ＺｂでＺ方向の推力をそれぞれ発生させる。
【００２２】
Ｚ方向の推力を発生させるリニアモータは、レチクル天板６１１のチルトを制御するために３つ必要であり、１つはレチクル天板６１１の側面のある１辺の中央部に、２つはその対辺の両サイドに設けている。これらをレチクル天板６１１の移動方向（Ｙ方向）の対辺に設けようとすると電磁継手に干渉してしまうため、移動方向とは直角方向、すなわちＸ方向の対辺に配置している。
【００２３】
実施例１と比べると、本実施例はレチクルステージの微動部の厚さを減じることができる。
【実施例３】
【００２４】
図５は本発明に係る実施例３を示すレチクルステージの微動部を上から見た概略平面図である。本実施例は、光源がＫｒＦ、ＡｒＦなどレンズを使うことができる露光装置の例であり、微動固定プレート１９およびレチクル天板１１１の中央部には露光光が通過できるように穴が開いており、天地正の構成になっている。
【００２５】
このように、中央部に大きな穴が開いているレチクル天板１１１は剛性が低くなるため、図６のようにＥ字型電磁石１２と磁性体板１４をＹ方向の対辺の中央部に配置すると、加減速時に働く電磁継手の吸引力によってレチクル天板１１１は図中破線のように変形することが考えられる。これを防ぐために、本実施例では図５に示すようにレチクル天板１１１のＹ方向の対辺の剛性が高い左右２ヶ所に磁性体板１１４を配置しており、それと対向するようにＥ字型電磁石１１２を微動固定プレート１９に配置している。微動固定プレート１９にも中央部に大きな穴が開いており、Ｅ字型電磁石１１２は剛性が高い位置に配置していることになる。Ｅ字型電磁石１１２は取付板１１３を介して微動固定プレート１９に取付けられ、磁性体板１１４は取付板１１５を介してレチクル天板１１１の側面に取付けられている。この２対の電磁継手の作用線は、レチクル天板１１１とこれに装着された部材の全体の重心位置に対して対称の位置にあるのがよい。なお、ここでは図を簡単にするため微動用リニアモータは省略しているが、実施例１のようにレチクル天板１１１と微動固定プレート１９の間に設けてもよいし、実施例２のようにレチクル天板１１１の側面に電磁継手を避けて配置してもよい。特に本実施例のように、露光光が透過するタイプの露光装置に用いる場合は、レチクルステージの微動部の厚さを小さくすると光源とレンズとの距離が短くなりレンズの径を小さくできるので、微動用リニアモータはレチクル天板１１１の側面に配置した方が望ましい。
【実施例４】
【００２６】
図７は本発明に係る実施例４を示すレチクルステージの微動部を下から見た概略底面図である。本実施例は、実施例１ないし実施例２と同様天地逆になっている。レチクル天板２１１のＹ方向の対辺中央部に磁性体板２１４が配置され、それと対向するように微動固定プレート２９にＥ字型電磁石２１２が配置されている。Ｅ字型電磁石２１２は取付板２１３を介して微動固定プレート２９に取付けられ、磁性体板２１４は取付板２１５を介してレチクル天板２１１の側面に取付けられている。Ｅ字型電磁石２１２と磁性体板２１４との対向する面はレチクル天板２１１の回転中心を中心とした円弧形状になっている。このような円弧形状にすることによって、Ｅ字型電磁石２１２と磁性体板２１４がZ軸回りに互いに接触することなく自由に回転できるようになる。また回転に対して両者の隙間の変化がなく同一電流に対して電磁石の発生する吸引力も変化しない。
【実施例５】
【００２７】
図８は本発明に係る実施例５を示すレチクルステージの微動部を上から見た概略平面図である。本実施例は、実施例３と同様天地正になっている。レチクル天板４１１のＹ方向の対辺左右に磁性体板４１４が配置され、それらと対向するように微動固定プレート４９にＥ字型電磁石４１２が配置されている。Ｅ字型電磁石４１２は取付板４１３を介して微動固定プレート４９に取付けられ、磁性体板４１４は取付板４１５を介してレチクル天板４１１の側面に取付けられている。Ｅ字型電磁石４１２と磁性体板４１４との対向する面はすべてレチクル天板４１１の回転中心を中心とした円弧形状になっている。このような円弧形状にすることによって、実施例４と同様にＥ字型電磁石４１２と磁性体板４１４がＺ軸回りに互いに接触することなく自由に回転できるようになる。また回転に対して両者の隙間の変化がなく同一電流に対して電磁石の発生する吸引力も変化しない。さらに、実施例２と同様に電磁継手の吸引力によるレチクル天板４１１および微動固定プレート４９の変形を抑えることができる。
【実施例６】
【００２８】
図９は本発明に係る実施例６を示すウエハステージの概略斜視図である。この実施例では、ベース定盤５１の中央部にスライダ定盤５２が搭載され、その周りにＸビーム５４ＸをＸ方向に駆動させる粗動リニアモータの固定子５８Ｘを載せるＸ定盤５３Ｘ、およびＹビーム５４ＹをＹ方向に駆動させる粗動リニアモータの固定子５８Ｙを載せるＹ定盤５３Ｙが搭載されている。Ｘビーム５４Ｘと、Ｙビーム５４Ｙとが交差しているところにはＸＹスライダ５６が設けられており、Ｘビーム５４Ｘ、およびＹビーム５４ＹとＸＹスライダ５６はそれぞれ非接触に支持されており（不図示）、ビームの駆動に伴ってＸＹスライダ５６がスムーズに移動できるようになっている。ＸＹスライダ５６の上には、６軸微動ステージ５７が載り、さらにウエハチャックを設けてウエハステージを構成している。Ｙビーム５４Ｙの両端には静圧空気軸受（不図示）を取付けるＹフット５５Ｙが設けられており、スライダ定盤５２に対して静圧空気軸受によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に案内されている。５５Ｘ，５５Ｘ’はＸビーム５４Ｘの両端に設けられたＸフットであり、ステージ定盤５２に対して静圧空気軸受（不図示）によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に案内されており、図中奥側のＸフット５５Ｘ’はステージ定盤５２に取付けられたＹガイド５２Ｙに対して静圧空気軸受（不図示）によって水平方向（Ｙ軸方向）にも案内されている。ＸＹスライダ５６も底面に設けられた静圧空気軸受（不図示）によってステージ定盤５２に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に案内されている。
【００２９】
次に、６軸微動ステージ５７について説明する。図１０（ａ）は微動ステージ５７を上から見た平面図、図１０（ｂ）は微動固定プレート５９を上から見た平面図、図１０（ｃ）はウエハ天板５１１を下から見た底面図である。微動ステージ５７は、微動固定プレート５９とウエハ天板５１１を備えてなり、両者の間には不図示の自重支持ばねが設けられており、ウエハ天板５１１の自重を支持している。微動用リニアモータは、微動固定プレート５９とレチクル天板５１１に挟まれるようにして配置され、図１０（ｂ）において、不図示のコイルを有する固定子５１０Ｘａ，５１０Ｙａ，５１０Ｚａが微動固定プレート５９に、不図示の磁石を有し図１０（ｃ）に示すような可動子５１０Ｘｂ，５１０Ｙｂ，５１０Ｚｂがウエハ天板５１１に搭載されており、固定子５１０Ｘａと可動子５１０ＸｂでＸ方向の推力を、固定子５１０Ｙａと可動子５１０ＹｂでＹ方向の推力を、固定子５１０Ｚａと可動子５１０ＺｂでＺ方向の推力をそれぞれ発生させる。
【００３０】
ウエハ天板５１１の周囲４辺側面には取付板５１５を介して磁性体板５１４が配置されており、それらと対向するようにコイルを有するＥ字型電磁石５１２が微動固定プレート５９に取付板５１３を介して配置されている。これらＥ字型電磁石５１２と磁性体板５１４は対向させることでコイルに電流を流すと両者の間に吸引力が発生し、電磁継手として機能する。つまり、粗動用リニアモータ固定子５８Ｘ，５８Ｙと、Ｘフット５４ＸおよびＹフット５４Ｙの先端部に取付けられた不図示の可動磁石との間の推力によって、ＸＹスライダ５６および微動固定プレート５９に加速力が発生するとき、その加速力をウエハ天板５１１に伝達するためにＥ字型電磁石５１２と磁性体板５１４との間に吸引力を発生させる。Ｅ字型電磁石５１２と磁性体板５１４との対向する面はウエハ天板５１１の回転中心を中心とした円弧形状になっている（円弧の径は必ずしもすべて同じでなくてもよい）。このような円弧形状にすることによって、Ｅ字型電磁石５１２と磁性体板５１４がZ軸回りに互いに接触することなく自由に回転できるようになる。また回転に対して両者の隙間の変化がなく同一電流に対して電磁石の発生する吸引力も変化しない。言うまでもなく、Ｅ字型電磁石５１２と磁性体板５１４の間に発生する吸引力の作用線はウエハ天板５１１とそれに装着されたリニアモータ等全体の重心位置を通るのがよい。
【００３１】
ウエハステージの微動部の構成は、例えば特開２００３−２２９６０号公報に開示されたものがあるが、この場合はＥ字型電磁石と磁性体板からなる電磁継手は、ウエハ天板の外周側に配置されておらず、中央部に微動固定プレートとウエハ天板に挟まれるように配置されている。このため、Ｅ字型電磁石と磁性体板との対向面積を所定の大きさとするためには、本発明よりウエハ天板が大きくなってしまい動的特性が低下してしまう。また、ウエハ天板に取付けられた磁性体板は本発明では剛体と見なせるが、特開２００３−２２９６０号公報に記載された発明では磁性体自身の変形で加速力の伝達に遅れが生じる可能性がある。
【実施例７】
【００３２】
図１２は、実施例６に記載したのと実質的に同一構成の位置決め装置を備えるステージをウエハステージとする半導体デバイス製造用の露光装置を示す。
【００３３】
この露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され、原版であるレチクルＲを介して基板としての半導体ウエハＷ上に光源７６１からの露光エネルギーとしての露光光（この用語は、可視光、紫外光、ＥＵＶ光、Ｘ線、電子線、荷電粒子線等の総称である）を投影系としての投影レンズ（この用語は、屈折レンズ、反射レンズ、反射屈折レンズシステム、荷電粒子レンズ等の総称である）７６２を介して照射することによって、基板上に所望のパターンを形成している。
【００３４】
この露光装置は、定盤７５１上にガイド７５２とリニアモータ固定子７２１を固設している。リニアモータ固定子７２１は電磁コイルを、リニアモータ可動子７１１は永久磁石を有している。リニアモータ可動子７１１を可動部７５３として、可動ガイド７５４に接続し、リニアモータＭ１の駆動によって可動ガイド７５４を紙面法線方向に移動させる。可動部７５３は、定盤７５１の上面を基準に静圧軸受７５５で、ガイド７５２の側面を基準に静圧軸受７５６で支持される。
【００３５】
可動ガイド７５４を跨ぐようにして配置した移動ステージ５５７は静圧軸受７５８によって支持されている。この移動ステージ７５７は、実施例６に記載したのと同様の位置決め装置を備え、リニアモータＭ２によって駆動され、可動ガイド７５４を基準に移動ステージ７５７が紙面左右方向に移動する。移動ステージ７５７の動きは、移動ステージ７５７に固設したミラー７５９および干渉計７６０を用いて計測する。
【００３６】
移動ステージ７５７に搭載したチャック上に基板であるウエハＷを保持し、光源７６１、投影光学系７６２によって、原版であるレチクルＲのパターンをウエハＷ上の各領域にステップアンドリピートもしくはステップアンドスキャンで縮小転写する。
【００３７】
なお、本発明の位置決め装置は、マスクを使用せずに半導体ウエハ上に回路パターンを直接描画してレジストを露光するタイプの露光装置にも、同様に適用できる。
【００３８】
次に、この露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１３は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。
【００３９】
一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ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５によって作製されたウエハ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）等の組み立て工程を含む。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う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００４０】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに転写する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明における実施例１に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたレチクルステージを示す概略斜視図である。
【図２】図１の実施例１に係るレチクルステージを分解した平面図である。
【図３】本発明における実施例２に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたレチクルステージの微動部を示す概略平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図５】本発明における実施例３に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたレチクルステージの微動部を示す概略平面図である。
【図６】レチクル天板の変形を示す平面図である。
【図７】本発明における実施例４に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたレチクルステージの微動部を示す概略平面図である。
【図８】本発明における実施例５に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたレチクルステージの微動部を示す概略平面図である。
【図９】本発明における実施例６に係る半導体露光装置に適用される位置決め装置を備えたウエハステージを示す概略斜視図である。
【図１０（ａ）】図９の実施例の微動部を分解した平面図である。
【図１０（ｂ）】図９の実施例の微動部を分解した平面図である。
【図１０（ｃ）】図９の実施例の微動部を分解した平面図である。
【図１１】従来例におけるステージ装置の概略図である。
【図１２】本発明の位置きめ装置を備えるステージをウエハステージとする半導体デバイス製造用の露光装置を示す立面図である。
【図１３】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１,５１…ベース定盤、２,５２…スライダ定盤、３０２…平面ガイド、５２Ｙ…Ｙガイド、５３Ｘ…Ｘ定盤、３,５３Ｙ…Ｙ定盤、４,１４,１１４,２１４,４１４,５１４,６１４,３０７…磁性体板、５５Ｘ,５５Ｘ’…Ｘフット、５,５５Ｙ…Ｙフット、６,１２,１１２,２１２,４１２,５１２,６１２,３０８…電磁石、５４Ｘ…Ｘビーム、５４Ｙ…Ｙビーム、５６…ＸＹスライダ、７…可動磁石、８,５８Ｘ,５８Ｙ…粗動リニアモータ固定子、３１０…送りネジ駆動系、９,１９,２９,４９,５９,６９…微動固定プレート、１０,３０３…微動リニアモータ、１０Ｘａ,１０Ｙａ,１０Ｚａ, ５１０Ｘａ,５１０Ｙａ,５１０Ｚａ, ６１０Ｘａ,６１０Ｙａ,６１０Ｚａ,３０５…微動リニアモータ固定子、１０Ｘｂ,１０Ｙｂ,１０Ｚｂ, ５１０Ｘｂ,５１０Ｙｂ,５１０Ｚｂ, ６１０Ｘｂ,６１０Ｙｂ,６１０Ｚｂ,３０４…微動リニアモータ可動子、１１,１１１,２１１,４１１,５１１,６１１…天板、３０１…ステージ、１３，１５…取付板。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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