(57)【要約】【課題】  本発明は、基台上にステージベースを備えたステージ装置およびこのステージ装置を備えた露光装置に関し、ステージベースの変形を従来より大幅に低減することを目的とする。【解決手段】  基台上にステージベースを配置するとともに、前記ステージベース上に配置されるガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、前記基台上に前記ステージベースを支持する支持手段と、前記ステージベースを押圧するとともに押圧力を制御可能な押圧手段と、前記ステージベースの傾きを検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段からの信号に基づいて前記押圧手段の前記押圧力を制御する制御手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図２
2007048956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台上にステージベースを配置するとともに、前記ステージベース上に配置されるガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、
前記基台上に前記ステージベースを支持する支持手段と、
前記ステージベースを押圧するとともに押圧力を制御可能な押圧手段と、
前記ステージベースの傾きを検出する傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段からの信号に基づいて前記押圧手段の前記押圧力を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
請求項１記載のステージ装置において、
前記傾斜検出手段は、前記ステージベースの異なる位置に複数配置されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のステージ装置において、
前記支持手段は、前記基台と前記ステージベースとの間に複数配置され、前記押圧手段は、前記基台と前記ステージベースとの間の前記支持手段と異なる位置に複数配置されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記押圧手段は、流体圧により前記押圧力を制御可能とされていることを特徴とするステージ装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記押圧手段は、磁力により前記押圧力を制御可能とされていることを特徴とするステージ装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記ステージベースは、真空雰囲気内に配置されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】
レチクルに形成されたパターンを露光光を介して基板に転写する露光装置であって、前記レチクルまたは前記基板を保持するステージ装置に、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載のステージ装置を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基台上にステージベースを備えたステージ装置およびこのステージ装置を備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、露光装置では、ウェハ等の基板を高精度で移動するためにステージ装置が配置されている。従来、このようなステージ装置は、基台上にステージベースを備えている。そして、ステージベース上に配置されるガイド部材に沿ってスライダを案内し、スライダの移動によりステージを移動することが行われている。
【特許文献１】特開２００３−２２９３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のステージ装置では、ステージベースが、ステージの移動、ステージベースの自重、あるいはステージベースが載置される基台等の変形により変形するおそれがある。そして、ステージベースが変形すると、スライダの走行性が悪化したり、装置の破損を誘発するおそれがある。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、ステージベースの変形を従来より大幅に低減することができるステージ装置および露光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】
【０００４】
第１の発明のステージ装置は、基台上にステージベースを配置するとともに、前記ステージベース上に配置されるガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、前記基台上に前記ステージベースを支持する支持手段と、前記ステージベースを押圧するとともに押圧力を制御可能な押圧手段と、前記ステージベースの傾きを検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段からの信号に基づいて前記押圧手段の前記押圧力を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００５】
第２の発明のステージ装置は、第１の発明のステージ装置において、前記傾斜検出手段は、前記ステージベースの異なる位置に複数配置されていることを特徴とする。
第３の発明のステージ装置は、第１または第２の発明のステージ装置において、前記支持手段は、前記基台と前記ステージベースとの間に複数配置され、前記押圧手段は、前記基台と前記ステージベースとの間の前記支持手段と異なる位置に複数配置されていることを特徴とする。
【０００６】
第４の発明のステージ装置は、第１ないし第３のいずれか１のステージ装置において、前記押圧手段は、流体圧により前記押圧力を制御可能とされている。
第５の発明のステージ装置は、第１ないし第３のいずれか１のステージ装置において、前記押圧手段は、磁力により前記押圧力を制御可能とされている。
第６の発明のステージ装置は、第１ないし第５のいずれか１のステージ装置において、前記ステージベースは、真空雰囲気内に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
第７の発明の露光装置は、レチクルに形成されたパターンを露光光を介して基板に転写する露光装置であって、前記レチクルまたは前記基板を保持するステージ装置に、第１ないし第６のいずれか１のステージ装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のステージ装置では、ステージベースの変形を従来より大幅に低減することができる。
本発明の露光装置では、本発明のステージ装置を用いているため、基板の位置決め精度の向上により露光精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１および図２は本発明のステージ装置の第１の実施形態を示している。この実施形態では本発明がウエハステージの粗動ステージに適用される。
この実施形態の粗動ステージは、ステージベース１１を有している。ステージベース１１の両側には、一対のガイド部材１３が平行に配置されている。一対のガイド部材１３は、その両端を支持部材１５を介してステージベース１１上に固定されている。一対のガイド部材１３には、ガイド部材１３に沿って案内されるＹスライダ１７が配置されている。
【００１０】
一対のＹスライダ１７の間には、ガイド部材１９が配置されている。このガイド部材１９は両端をＹスライダ１７に固定されている。そして、ガイド部材１９には、ガイド部材１９に沿って案内されるＸスライダ２１が配置されている。
この粗動ステージでは、Ｙスライダ１７をリニアモータ等のアクチュエータ(不図示)によりガイド部材１３に沿って移動することにより、Ｘスライダ２１のＹ方向の位置決めが行われる。また、Ｘスライダ２１をリニアモータ等のアクチュエータ(不図示)によりガイド部材１９に沿って移動することにより、Ｘスライダ２１のＸ方向の位置決めが行われる。
【００１１】
この粗動ステージのＸスライダ２１の上面には、粗動ステージより高精度でＸ，ＹおよびＺ方向に移動可能な微動テーブル(不図示)が配置され、微動テーブルの上面に載置されるウェハの位置決めが行われる。
ステージベース１１は、図２に示すように、基台２３上に配置されている。基台２３は、例えば露光装置のチャンバーからなり、外周に沿って側壁部２３ａが形成されている。そして、ステージベース１１は、ジャッキ螺子からなる支持部材２５により基台２３上に支持されている。
【００１２】
この支持部材２５は、図１に示すように、基台２３の３カ所に三角状に配置されている。基台２３には、図２に示すように、支持部材２５が螺合される螺子穴２３ｂが形成されている。そして、支持部材２５の頭部２５ａをレンチ等により回動することによりステージベース１１の高さ調整が行われる。これにより、ステージベース１１は、３カ所の支持部材２５により水平に支持される。
【００１３】
基台２３とステージベース１１との間には、図２に示すように、ゴム等の弾性材料からなるエアーマウント２７が配置されている。このエアーマウント２７は、図１に示すように、基台２３の３カ所に、３カ所の支持部材２５に対して逆三角状になるように配置されている。
各エアーマウント２７には、図２に示すように、管路２９を介して圧力調整器３１が接続されている。この圧力調整器３１は、エアーマウント２７内の空気の圧力を調整する。そして、エアーマウント２７が、ステージベース１１を押圧する押圧力を変化させる。なお、エアーマウント２７および圧力調整器３１の構造は周知であるので詳細な説明を省略する。
【００１４】
ステージベース１１の上面には、図１に示すように、ステージベース１１の傾きを検出する傾斜センサ３３が配置されている。この傾斜センサ３３は、２軸傾斜センサからなりＸ方向およびＹ方向の傾きを検出可能とされている。そして、３カ所のエアーマウント２７に対応する位置の近傍にそれぞれ配置されている。
図２において、符号３５はコントローラを示している。このコントローラ３５は、傾斜センサ３３からの信号を入力して、ステージベース１１が所定の傾きになるように各圧力調整器３１を別々にフィードバック制御する。すなわち、圧力調整器３１にコントローラ３５からの制御信号を出力すると、圧力調整器３１は、制御信号に基づいてエアーマウント２７内の空気の圧力を調整する。これにより、エアーマウント２７がステージベース１１を押圧する押圧力が変化し、ステージベース１１の傾きが調整される。
【００１５】
例えば、図３に示すようにステージベース１１の両側が破線３７で示すように変形している場合には、この変形が傾斜センサ３３により水平面に対する傾きとして検出される。検出された傾きは、コントローラ３５に入力される。コントローラ３５は、この信号に基づいて傾斜センサ３３から入力される信号の傾きがゼロになるように圧力調整器３１をフィードバック制御する。
【００１６】
図３では、ステージベース１１の両側が下方に向けて変形しているため、ステージベース１１の両側のエアーマウント２７内の空気の圧力が増大される。これにより、エアーマウント２７がステージベース１１を押圧する押圧力Ｆ１，Ｆ２が増大し、ステージベース１１の両側の変形が低減される。なお、この実施形態では、厳密には、ウェハステージに設定されたＸ−Ｙ平面に対してステージベース１１の上面が平行になるようにフィードバック制御される。
【００１７】
この実施形態のステージ装置では、ステージベース１１と基台２３との間にエアーマウント２７を配置し、ステージベース１１の上面に配置される傾斜センサ３３からの信号に基づいて、エアーマウント２７の押圧力をステージベース１１が所定の傾きになるように制御したので、ステージベース１１の変形を従来より大幅に低減することができる。
従って、スライダ１７，２１の移動、ステージベース１１の自重、基台２３等の変形によるステージベース１１の変形を解消することができる。これにより、スライダ１７，２１の走行性が悪化したり、装置の破損を誘発するおそれを低減することができる。
【００１８】
また、この実施形態では、支持部材２５によりステージベース１１の３カ所を三角状に支持したので、ステージベース１１の水平調節が容易なものになる。そして、３カ所のエアーマウント２７を３カ所の支持部材２５に対して逆三角状に配置したので、支持部材２５によりステージベース１１を三角状に支持した場合にも、支持部材２５が配置されてないステージベース１１の両側がだれて変形することを効果的に防止することができる。
【００１９】
また、傾斜センサ３３を、３カ所のエアーマウント２７に対応する位置の近傍にそれぞれ配置したので、コントローラ３５による制御を容易なものにすることができる。
(第２の実施形態)
図４は、本発明のステージ装置の第２の実施形態を示している。
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２０】
この実施形態では、ステージベース１１と基台２３との間には、エアーマウント２７に換えてボイスコイルモータ(ＶＣＭ)４１が配置されている。
このボイスコイルモータ４１は、ステージベース１１の下面に固定される押圧部材４３を有している。押圧部材４３には下側に開口する凹部４３ａが形成されており、この凹部４３ａの内面に永久磁石４５が固定されている。そして、永久磁石４５の内側には電磁石４７が配置されている。この電磁石４７の下端は基台２３の上面に固定されている。また、電磁石４７には、電磁石４７に流す電流を調整する磁力調整器４９が接続されている。
【００２１】
このボイスコイルモータ４１では、磁力調整器４９により電磁石４７に流す電流を増大すると押圧部材４３を上方に押圧する押圧力が増大する。また、磁力調整器４９により電磁石４７に流す電流を減少すると押圧部材４３を上方に押圧する押圧力が減少する。なお、この実施形態のボイスコイルモータ４１および磁力調整器４９は周知であるので詳細な説明は省略する。
【００２２】
この実施形態では、コントローラ３５は、傾斜センサ３３からの信号を入力して、ステージベース１１が所定の傾きになるように各磁力調整器４９を別々にフィードバック制御する。すなわち、磁力調整器４９にコントローラ３５からの制御信号を出力すると、磁力調整器４９は、制御信号に基づいて電磁石４７に流す電流を調整する。これにより、ボイスコイルモータ４１の押圧部材４３がステージベース１１を押圧する押圧力が変化し、ステージベース１１の傾きが調整される。
【００２３】
例えば、図３に示したようにステージベース１１の両側が破線３７で示すように変形している場合には、この変形が傾斜センサ３３により水平面に対する傾きとして検出される。検出された傾きは、コントローラ３５に入力される。コントローラ３５は、この信号に基づいて傾斜センサ３３から入力される信号の傾きがゼロになるように磁力調整器４９をフィードバック制御する。
【００２４】
図３では、ステージベース１１の両側が下方に向けて変形しているため、ステージベース１１の両側のボイスコイルモータ４１の電磁石４７の電流が増大される。これにより、ボイスコイルモータ４１の押圧部材４３がステージベース１１を押圧する押圧力が増大し、ステージベース１１の両側の変形が低減される。
この実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
(露光装置の実施形態)
図５は、上述した実施形態のステージ装置が配置されるＥＵＶ露光装置を模式化して示している。
【００２５】
この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影系は像光学系システム１０１を用いたもので、ウェハ１２１上にレチクル１０３によるパターンの縮小像を形成するものである。
ウェハ１２１上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０２の下側に静電チャック１０４を介して配置されている反射型のレチクル１０３により決められる。この反射型のレチクル１０３は、真空ロボットによって搬入および搬出される（真空ロボットの図示は省略する）。また、ウェハ１２１はウェハステージ１２３の微動テーブル１２５上に静電チャック１２７を介して配置されている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。
【００２６】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。
【００２７】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクル１０３へとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクル１０３の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００２８】
レチクル１０３は、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクル１０３でＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は像光学システム１０１を通じてウェハ１２１に達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。
【００２９】
レチクル１０３により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクル１０３パターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウェハ１２１の側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクル１０３は可動のレチクルステージ１０２によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウェハ１２１は、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウェハステージ１２３によって支持されている。この実施形態では、ウェハステージ１２３は、粗動ステージ１２９上に微動テーブル１２５を配置してなり、粗動ステージ１２９には、上述した実施形態のステージ装置が使用されている。
【００３０】
ウェハ１２１上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１０３の所定の領域に照射され、レチクル１０３とウェハ１２１は像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウェハ１２１上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
露光の際には、ウェハ１２１上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウェハ１２１はパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウェハ１２１へと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１０３に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
【００３１】
この実施形態の露光装置では、上述した実施形態のステージ装置をウェハステージ１２３の粗動ステージ１２９に用いているため、真空引きにより真空チャンバ１０６(基台２３)が変形した場合にも、粗動ステージ１２９のステージベース(１１)が変形することを防止することができる。従って、ウェハ１２１の位置決め精度の向上により露光精度を向上することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３２】
(１)上述した実施形態では、エアーマウント２７またはボイスコイルモータ４１によりステージベース１１を上方に向けて押圧した例について説明したが、ステージベース１１をステージベース１１の両面から上方および下方に向けて押圧するようにしても良い。
(２)上述した実施形態では、支持部材２５によりステージベース１１を３カ所で支持した例について説明したが、４カ所以上で支持ようにしても良い。また、エアーマウント２７またはボイスコイルモータ４１によりステージベース１１を３カ所で押圧した例について説明したが、４カ所以上で押圧するようにしても良い。
【００３３】
(３)上述した実施形態では、ステージベース１１の上面に傾斜センサ３３を３カ所設けた例について説明したが、４カ所以上に設けても良い。傾斜センサ３３の数を増大することにより検出精度を向上することができる。
(４)上述した実施形態では、本発明のステージ装置を露光装置に適用した例について説明したが、例えば工作機械等のステージ装置に広く適用することができる。
【００３４】
(５)上述した実施形態では、押圧手段にエアーマウント２７またはボイスコイルモータ４１を用いた例について説明したが、空圧、磁力等の押圧力を広く用いることができる。
(６)上述した実施形態では、露光装置のウェハステージに本発明を適用した例について説明したが、レチクルステージ等に広く適用することができる。
(７)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明のステージ装置を適用した例について説明したが、荷電粒子ビーム露光装置等の露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のステージ装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１のII-II線に沿う横断面を示す説明図である。
【図３】図２のステージベースが変形した状態を示す説明図である。
【図４】本発明のステージ装置の第２の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の露光装置の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１：ステージベース、１３，１９：ガイド部材、１７，２１：スライダ、２３：基台、２５：支持部材、２７：エアーマウント、３３：傾斜センサ、３５：コントローラ、４１：ボイスコイルモータ。
【図１】
2007048956.tif 000003
【図２】
2007048956.tif 000004
【図３】
2007048956.tif 000005
【図４】
2007048956.tif 000006
【図５】
2007048956.tif 000007