(57)【要約】【課題】位置決め性能の維持および装置の小型化の点で有利なステージ装置を提供する。【解決手段】ステージ装置１００は、干渉計からの光を反射する反射部材６と、反射部材６が固定されたベース部材５とを含む可動部１４を有する。ここで、反射部材６は、可動部１４の移動方向に沿って延設された中空の筒状部材であり、筒状部材の、ベース部材５に接する側の第１壁部は、移動方向に沿う第１列及び第２列に沿って設けられた複数の貫通穴６ｃを有し、複数の貫通穴６ｃに貫通させた締結部材１２を介して、反射部材６がベース部材５に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉計からの光を反射する反射部材と、前記反射部材が固定されたベース部材とを含む可動部を有するステージ装置であって、
前記反射部材は、前記可動部の移動方向に沿って延設された中空の筒状部材であり、
前記筒状部材の、前記ベース部材に接する側の第１壁部は、前記移動方向に沿う第１列及び第２列に沿って設けられた複数の貫通穴を有し、
前記複数の貫通穴に貫通させた締結部材を介して、前記反射部材が前記ベース部材に固定されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記筒状部材の、前記第１壁部に対向する第２壁部は、前記複数の貫通穴の各々に対向する位置に設けられ、前記締結部材を通過させることが可能な大きさの複数の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記反射部材は、前記筒状部材の、前記第１壁部に対向する第２壁部に反射面を有することを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記反射面は、前記複数の開口部のうち前記第１列に沿って設けられた複数の開口部と、前記複数の開口部のうち前記第２列に沿って設けられた複数の開口部と、の間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記筒状部材の、前記第１壁部に交差する壁部に反射面を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項６】
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のステージ装置を用いて、前記基板を位置決めすることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの物品の製造工程に含まれるリソグラフィ工程において、描画や露光などの方法で基板にパターンを形成する装置である。このようなリソグラフィ装置では、近年の半導体デバイスの高密度化および微細化に伴い、基板または原版などを保持して駆動するステージの位置を高精度に検出し、位置決めする必要がある。
【０００３】
ステージの位置検出には、一般的に、レーザー干渉計が用いられている。このレーザー干渉計は、ステージに備えられるバーミラーからの反射光と基準光とを干渉させることにより、ステージの位置を計測する。ステージの位置決め精度を高めるためには、バーミラーをステージへ設置した後に、バーミラーが変位することがないようバーミラーを固定する必要がある。そこで、特許文献１は、反射ミラーの反射面と該反射面と反対の側面との両側で固定部材を用いて反射ミラーを可動ステージに固定する位置決め装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、リソグラフィ装置に対するスループット向上への要求に伴う基板の大口径化などにより、ステージの駆動範囲は、拡大する傾向にある。特に、リソグラフィ装置の一例である電子線描画装置においては、基板を交換する位置への駆動、および基板の位置計測をパターン形成位置以外で計測する場合の駆動など、ステージの駆動範囲が拡大することがある。ステージの駆動範囲が拡大すると、その駆動範囲に合わせ、バーミラーの長さも伸長させる必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の位置決め装置は、反射ミラーの両側に反射ミラーを固定する固定部材を設置する必要があるため、ステージにおけるバーミラーの取り付け面積が拡がり、装置の小型化に不利となる。一方、上記のように伸長したバーミラーをステージに固定する場合には、位置決め性能の低下を抑えるために、特にバーミラーの剛性を維持する点を考慮する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、例えば、位置決め性能の維持および装置の小型化の点で有利なステージ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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、干渉計からの光を反射する反射部材と、反射部材が固定されたベース部材とを含む可動部を有するステージ装置であって、反射部材は、可動部の移動方向に沿って延設された中空の筒状部材であり、筒状部材の、ベース部材に接する側の第１壁部は、移動方向に沿う第１列及び第２列に沿って設けられた複数の貫通穴を有し、複数の貫通穴に貫通させた締結部材を介して、反射部材がベース部材に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、位置決め性能の維持および装置の小型化の点で有利なステージ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るステージ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るステージ装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１２】
まず、本発明の一実施形態に係るステージ装置の構成について説明する。本実施形態に係るステージ装置は、例えば、電子線描画装置や露光装置などのリソグラフィ装置において、ウエハなどの基板を保持し移動可能とする装置である。図１は、本発明の一実施形態に係るステージ装置１００の構成を示す概略図であり、図１（ａ）は、ステージ装置１００の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。また、図２は、ステージ装置１００の構成を示す概略側面図である。なお、以下の各図において、上下方向（鉛直方向）にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。ステージ装置１００は、Ｘ方向ステージ１と、Ｙ軸計測用バーミラー（反射部材）７およびＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー（反射部材）６が固定されたＹ方向ステージ（ベース部材）５を含む可動部１４と、制御部１３とを備える。
【００１３】
Ｘ方向ステージ１は、不図示のアクチュエータにより、不図示のステージ定盤に対し、Ｘ軸方向に所定のストロークで移動する可動部を含む。Ｙ方向ステージ５は、対象となる物体を保持して、Ｘ方向ステージ１上に設置されるリニアモータ等のアクチュエータ２により、Ｙ軸方向に移動する。Ｙ方向ステージ５は、不図示の磁気浮上機構により、Ｘステージ１上に浮上した状態で支持される。Ｘ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６は、その反射面において図２に示すＸ軸計測用干渉計８とＺ軸計測用干渉計９とから出射されるレーザー光をそれぞれ反射する。Ｙ軸計測用バーミラー７は、その反射面において、Ｙ軸計測用干渉計１１から出射されるレーザー光を反射する。Ｘ軸計測用干渉計８およびＺ軸計測用干渉計９は、Ｘ方向ステージ１上に設置される干渉計支柱４に支持され、Ｙ軸計測用干渉計１１は、不図示のステージ定盤に設置される干渉計支柱３に支持される。これらのレーザー干渉計およびバーミラーにより、６軸方向（ｘ、ｙ、ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）におけるＹ方向ステージ５の位置を計測する。
【００１４】
制御部１３は、例えばプロセッサやメモリを搭載した回路基板を含む。制御部１３は、信号線を介してステージ装置１００の構成要素に接続され、ステージ装置１００の各構成要素の動作を制御し得る。本実施形態における制御部１３は、特に、各干渉計による位置計測の結果に基づき、各方向ステージの移動を制御する。
【００１５】
次に、本実施形態におけるＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６の構成について詳説する。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、Ｘ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６は、可動部１４の移動方向（Ｙ方向）に沿って延設された中空の筒状部材である。この筒状部材のＹ方向ステージ５に接する側の第１壁部には、Ｙ方向に沿う第１列及び第２列に沿って複数の貫通穴６ｃが設けられている。なお、第１壁部が接するＹ方向ステージ５の平面は、ＸＹ平面に対して平行であるものとする。図１（ｂ）に示すように、貫通穴６ｃは、Ｘ方向に一定の間隔を置いて並ぶように複数配置される（本実施形態では２つ）。また、図１（ａ）に示すようにＹ方向にも一定の間隔を置いて並ぶように複数配置される（本実施形態では３つ）。Ｘ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６は、複数の貫通穴６ｃに貫通させたボルト（締結部材）１２を介して、Ｙ方向ステージ５に固定される。第１壁部に対向する第２壁部は、複数の貫通穴６ｃの各々に対向する位置（＝第１列及び第２列に沿った位置）に、ボルト１２を通過させることが可能な大きさの複数の開口部６ｄを有する。このような構成のもと、装置の組立時において、Ｙ方向ステージ５に予め形成されている複数のボルト１２用のねじ穴にそれぞれ貫通穴６ｃを合わせるように、Ｙ方向ステージ５にＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６を載置する。その後、ボルト１２をそれぞれ開口部６ｄから挿入し、ドライバー等の工具を用いて締め付けることで、Ｙ方向ステージ５に対してＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６を固定（締結）することができる。
【００１６】
第２壁部には、第１列に沿って設けられた複数の開口部６ｄと第２列に沿って設けられた複数の開口部６ｄとの間において、鏡面加工されたＺ軸計測用反射面６ａが設けられている。また、第１壁部に交差する壁部（Ｘ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６の側面）にも鏡面加工されたＸ軸計測用反射面６ｂが設けられている。図２に示すように、Ｘ軸計測用干渉計８とＺ軸計測用干渉計９は、それぞれＸ軸計測用反射面６ｂとＺ軸計測用反射面６ａに光を当てることで各軸方向の距離（位置）を計測する。
【００１７】
なお、上記説明では、Ｙ方向の１列につき、３つの貫通穴６ｃを用いてＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６をＹ方向ステージ５に固定しているが、この構成に限定せず、少なくとも２つの貫通穴６ｃが１列に含まれる構成であればよい。また、本実施形態においては、Ｚ軸計測用反射面６ａの両側に開口部６ｄ（貫通穴６ｃ）の列を設ける構成としたが、この構成に限定せず、Ｚ軸計測用反射面６ａの片側一方に２列の開口部６ｄ（貫通穴６ｃ）を設ける構成としてもよい。ただし、ある平面に対して鏡面加工を施す場合、平面の端部に過加工（いわゆる「ダレ」）が生じる可能性があり、この場合、平面の中央部の方が高精度に加工されやすいという鏡面加工上の性質が存在する。したがって、高精度に鏡面加工される領域を反射面とするためには、各図に示すように、Ｚ軸計測用反射面６ａの両側に開口部６ｄ（貫通穴６ｃ）の列を設ける構成とすることが望ましい。
【００１８】
この構成により、ステージ装置１００におけるＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６は、ステージの駆動範囲の拡大に伴い、その全長が長くなった場合にも、Ｙ方向ステージ５に対する固定箇所を厚くすることなく、軽量で、かつ高い剛性を維持する。この剛性の向上により、例えば、Ｙ方向ステージ５とＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６との固定箇所で発生することがある振動を低減することができる。また、別途、固定部材をＸ軸／Ｚ軸計測用バーミラー６の両側に設置することなく、Ｙ方向ステージ５に固定することができるため、設置面積を少なくし、ステージ装置１００の小型化を可能とする。
【００１９】
以上のように、本実施形態によれば、位置決め性能の維持および装置の小型化の点で有利なステージ装置を提供することができる。
【００２０】
（他の実施形態）
上記説明したステージ装置は、ロボットや運輸機械または装置、産業機械または装置（工作、加工、計測、製造に係る機械を含む）等において有用である。ここでは、一例として、産業機械としてのリソグラフィ装置への適用例を説明する。なお、リソグラフィ装置は、パターン形成を基板に行う装置であって、例えば、露光装置、描画装置、インプリント装置として具現化されうる。露光装置は、例えば、（極端）紫外光を用いて基板（上のレジスト）に（潜像）パターンを形成する。また、描画装置は、例えば、荷電粒子線（電子線等）を用いて基板（上のレジスト）に（潜像）パターンを形成する。また、インプリント装置は、基板上のインプリント材を成型して基板上にパターンを形成する。
【００２１】
図３は、本実施形態に係るリソグラフィ装置の構成図である。ここでは、リソグラフィ装置として、電子線を用いる描画装置を例示する。なお、電子線は、イオン線等の他の荷電粒子線であってもよい。リソグラフィ装置２００は、真空チャンバ２０５と、当該真空チャンバ２０５内に収容された電子光学系２０３および定盤２０４とを含み、真空中で電子線を用いて基板２０２に描画を行うものである。ステージ（保持部）２０１は、基板２０２を保持し、電子光学系２０３に対して定盤２０４上を移動して、位置決めする。ステージ２０１は、上記の実施形態で説明したステージ装置１００を適用し得る。
【００２２】
（物品の製造方法）
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。該製造方法は、物体（例えば、感光材を表面に有する基板）上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターン（例えば潜像パターン）を形成する工程と、当該工程でパターンを形成された物体を処理する工程（例えば、現像工程）とを含み得る。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００２３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
５      Ｙ方向ステージ
６      Ｘ軸／Ｚ軸計測用バーミラー
８      Ｘ軸計測用干渉計
９      Ｚ軸計測用干渉計
１００  ステージ装置
【図１】
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【図２】
2016218340.tif 000004
【図３】
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