JP3826118B2 - 露光装置 - Google Patents
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Description
【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、例えば、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、特に、例えば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】
図１２は、本発明における背景技術を説明するための図であり、ウエハステージ上のＸ配管実装及びＹ配管実装及びＸ配管実装の断面を示す図である。
【０００３】
図１２に示される様に、プレッシャーエアー系統はプレッシャーエアー配管１２０ａ乃至プレッシャエアー配管１２０ｅであり、これによりプレッシャーエアーが供給される。また、バキューム系統はバキューム配管１２０ｆ及びバキューム配管１２０ｇであり、これによりウエハ１０９のチャックバキュームエアーとウエハチャック１０８のチャックバキュームエアーが供給されることになる。冷却液系統は冷却液配管１２０ｈ及び冷却液配管１２０ｉであり、これにより冷却液が供給され、さらに回収される。電装系統は電装ケーブル１２０ｊと電装ケーブル１２０ｋであり、これにより微動ステージ１０７上の照度センサー１１２、ステージ基準マーク１１３内の受光センサーや各駆動部と信号及び駆動電流のやりとりが行われる。１２１はＹ配管実装であり、Ｘ実装配管と略同一構成をとり、Ｙ方向に可動に引き回す為の配管実装である。１２２は実装間結合線材であり、プレッシャバキュームエアー系統の配管１２０ａ〜１２０ｅと冷却液系統の冷却液配管１２０ｈ及び１２０ｉと、電装系統の電装ケーブル１２０ｊおよび１２０ｋを、略一帯状に引き回す為に、それぞれの系統の実装を束ねることとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−０３０２９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記背景技術例では、ステージ可動部への各系統の配管の引き回しが互いに分離されていた為、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることにより、配管系統の引き回し部からの外乱がステージの制御精度を悪化させる問題があった。
【０００６】
また、ステージ装置が、窒素パージ雰囲気中あるいは真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴い、配管部材表面に静電気が帯電し易くなり、不特定の位置で配管間及びステージ装置上部品間で静電スパークが発生し、配管自身や電装ケーブル自身やステージ上の部品にダメージを与える問題があった。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、配管系統の引き回し部からの外乱、発塵及び配管部材表面の静電気の帯電を最小限に抑制することができる露光装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による露光装置は、原版面に描かれたパターンを投影する投影手段と、前記投影手段に対して、原版と基板のうち少なくとも基板をステージ装置により相対的に移動させる移動手段と、前記原版のパターンを前記基板に繰り返し露光する露光手段とを有し、前記ステージ装置の可動部に対して、接続される複数の内外径の異なる配管の外周部の一部が互いに接合され、一体化された配管列をなしていることを特徴とする。
【０００９】
また、真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴って配管部材表面に静電気が帯電しないように、配管樹脂に導電性物質を添加したり、配管表面に導電膜をスパッタしたり、配管内部と表面部を異なる種類のチューブとし、かつ表面部を導電性とした層構造とする。このような構成により、チューブ表面に帯電した電位をシャーシグランド等に接地放電させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
図１および図２は、各実施の形態において共通な露光装置及びこの露光装置の一部をなすウエハステージを示す図である。
【００１１】
図１において、１は照明系ユニットであり、露光光源を備え、そこから発生された露光光をレチクルに対して整形照射する機能を持つものである。２はレクチルステージであり、露光パターン原版であるレチクルを搭載し、ウエハに対して所定の縮小露光倍率比で、ウエハに対してレチクルスキャン動作させる機能を有する。３は縮小投影レンズであり、原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する。４はウエハステージであり、基板（ウエハ）を露光毎に順次連続移動させる機能を有する。
【００１２】
また、５は露光装置本体を示し、レチクルステージ２及び投影レンズ３、ウエハステージ４を支持するものである。６はアライメントスコープであり、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。
【００１３】
図２は図１におけるウエハステージ４の詳細を示す図である。
【００１４】
図２において、７は微動ステージであり、ステージ上に置かれたウエハを縮小露光系の光軸方向及びチルト方向及び光軸中心に回転方向に微動調整させる。８はウエハを微動ステージ７に支持固定するウエハチャックを示している。９はウエハである。このウエハ９に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ている。
【００１５】
１０はＸバーミラーであり、微動ステージ７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となる。１１はＹバーミラーであり、Ｘバーミラーと同様に、Ｙ方向の位置を計測するターゲットとなる。１２は微動ステージ７上面に設けられた照度センサーであり、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。１３は微動ステージ７上面に設けられステージ基準マークであり、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられている。
【００１６】
１４は微動ステージ７をＸ方向に移動駆動するＸリニアモーターである。５は微動ステージ７のＸ軸方向の移動を案内するためのＸガイドである。１６はＸガイド１５及び微動ステージ７をＹ方向に移動案内するためのＹガイドである。１７は微動ステージ７を平面ガイドするステージ定盤である。１８及び１９は微動ステージ７をＹ方向に移動駆動するためのＹリニアモーターである。
【００１７】
２０はＸ配管実装であり、微動ステージ７に搭載されたエアーベアリング系統（不図示）やウエハチャック８にプレッシャードライエアーやバキュームエアーを供給する複数の配管や、微動ステージ７内部の駆動部を冷却する為の液冷媒体を供給回収する配管や、微動ステージ７に搭載された各種センサー系や駆動部との信号伝達や電送を行う電装ケーブルをＸ方向に可動的に引き回すためのものである。
【００１８】
図３は、第１の実施の形態に係る配管実装を示す図である。図３Ａは、ウエハステージ４とＸ配管実装２０及びＹ配管実装２１との配置関係を示す。また、図３Ｂは、第一の実施の形態に係るＸ配管実装の断面を示す図である。
【００１９】
図３に示されるように、プレッシャーエアー系統は、プレッシャーエアー配管２０ａ〜プレッシャエアー配管２０ｅを有し、これによりプレッシャーエアーが供給される。
【００２０】
バキューム系統は、バキューム配管２０ｆ及びバキューム配管２０ｇを有し、これによりウエハ９のチャックバキュームエアーとウエハチャック８のチャックバキュームバキュームエアーが吸引される。
【００２１】
冷却液系統は、冷却液配管２０ｈ及び冷却液配管２０ｉを有し、これにより冷却液が供給され、かつ回収される。
【００２２】
電装系統は、電装ケーブル実装配管２０ｍ内に通された、電装ケーブル２０ｊと電装ケーブル２０ｋにより、微動ステージ７上の照度センサー１２やステージ基準マーク１３内の受光センサーや各駆動部と信号及び駆動電流のやりとりを行う。
【００２３】
２１はＹ配管実装であり、Ｙ実装配管と略同一構成をなすものである。Ｙ配管実装２１はＹ方向に配管を可動的に引き回す為の配管実装である。その構成はＸ配管実装２０と同じ様なものとなる。
【００２４】
そして、プレッシャーエアー系統であるプレッシャーエアー配管２０ａ〜プレッシャエアー配管２０ｅと、冷却系統である冷却液配管２０ｈ及び冷却液配管２０ｉと、電装ケーブル実装配管２０ｍとは、図３に示されるように、お互いの外周部が接合され、帯状の配管列として一体化されている。配管材質としては、ポリウレタンチューブ等が用いられる。
【００２５】
また、電装ケーブル実装配管２０ｍは、冷却液配管ｈ及びｉとほぼ同一径の配管とされており、電装ケーブル実装配管の部分で配管実装が折れやすくなることを防止している。つまり、背景技術に示される配列のまま一体化した場合、一体化の効果を奏することができるが、背景技術に示される電装ケーブル実装配管は他の配管に比べて細すぎるため、その部分で折れやすくなってしまうからである。
【００２６】
なお、電装ケーブル実装配管２０ｍの径の大きさをプレッシャーエアー配管の大きさに合わせても良いし、プレッシャーエアー配管と冷却液配管との中間に設定しても良い。
【００２７】
以上のように、第１の実施の形態によれば、プレッシャーエアー系統と冷却系統と電装ケーブル実装配管とが、帯状配管列として一体化されているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果がある。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
図４は、第２の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００２９】
第２の実施の形態に係る配管実装は、上述の第１の実施の形態に係る配管実装の両端部に振動減衰配管２３（配管内部に内部損失大ゲル、液体封入）を接合したことを特徴としている。ここで、振動減衰配管２３の内部には、例えば、内部損失の大きいゲル状物質２３Ａ、液体、高分子材料等を充填することができる。
【００３０】
このように、配管の両端部に振動減衰配管を設けたので、ステージの移動に伴い移動する配管自身の振動を減衰させることができる。もちろん、第２の実施の形態では、第１の実施の形態の構成をも備えているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果をも奏するものである。
【００３１】
＜第３の実施の形態＞
図５は、第３の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００３２】
第３の実施の形態に係る配管実装は、上述の第１の実施の形態に係る配管に対して、配管外周部を囲む形で、振動減衰配管２３Ｂ（配管内部に内部損失の大きいゲル上物質、液体、高分子材料等２３Ａ封入）を設けたことを特徴としている。ここで、振動減衰配管２３Ｂの内部には、第２の実施の形態で示したように、例えば、内部損失の大きいゲル状物質２３Ａ、液体、高分子材料等が充填される。
【００３３】
このように、配管外周部を囲む形で振動減衰配管２３Ｂを設けたので、ステージの移動に伴い移動する配管自身の振動を減衰させることができる。
【００３４】
第３の実施の形態でも、第１の実施の形態の構成を備えているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果をも奏するものである。
【００３５】
＜第４の実施の形態＞
図６は、第４の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００３６】
他の実施の形態では、配管の材料としてポリウレタンチューブを用いることが説明されているが、第４の実施の形態では、より水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２４を用いることを特徴としている。
【００３７】
このようにすることにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少ない配管実装を可能にする。
【００３８】
＜第５の実施の形態＞
図７は、第５の実施の形態を示す図である。
【００３９】
第４の実施の形態では、配管の材料としてポリウレタンチューブが用いられているが、第５の実施の形態ではチューブの内外周部表面部により水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２５ａを用い、チューブ中間層にポリウレタンチューブ２５ｂを設けたことを特徴としている。
【００４０】
このように、熱可塑性フッ素樹脂チューブ２５ａとポリウレタンチューブ２５ｂを含む、ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層チューブ２５を用いることにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少ない配管実装を可能にする。
【００４１】
＜第６の実施の形態＞
図８は、第６の実施の形態を示す図である。
【００４２】
第５の実施の形態では、配管チューブ材質をポリウレタンあるいは熱可塑性フッ素チューブとしているが、第６の実施の形態ではチューブ表面への静電気の帯電防止対策を考慮している。特に真空中での低湿度環境下で使用される際には有効である。
【００４３】
図８Ａに示すように、配管チューブ材質として、導電性ポリウレタンチューブまたは導電性熱可塑性フッ素チューブ２６を用いることを特徴とする。これらは、第１の実施の形態のポリウレタンあるいは熱可塑性フッ素チューブ母材にカーボン粉体等の導電性フイラを添加し、そして、チューブに導電性を持たせ表面をシャーシグランドに接地させることにより、帯電を防ぐことを可能にするものである。
【００４４】
また、図８Ｂに示すように、配管チューブとして、表面部が導電性の導電性物質蒸着チューブ２７を用いることを特徴としている。導電性物質蒸着チューブ２７は、配管チューブの表面に、導電性物質蒸着層２７ａをスパッタ等により設けることにより製造することができる。これも、図８Ａの形態と同じくチューブに導電性を持たせ表面をシャーシグランドに接地させることにより、帯電を防ぐことを可能にする。
【００４５】
さらに、図８Ｃに示すように、配管チューブとして、チューブの内外周部表面部により水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２８ａと、チューブ中間層にポリウレタンチューブ２８ｂを有するポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層チューブ２８を用いることを特徴としている。また、その表面部に導電性物質蒸着層２８ｃをスパッタ等により設けられている。これにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少なく、かつ帯電を防ぐことを可能な配管実装を可能にする。
【００４６】
また、図８Ｄに示すように、一体化した配管チューブの表裏面に、導電性屈曲シート２９を隣接して実装し、かつ導電性屈曲シート２９をステージシャーシに接地させることを特徴としている。これにより、配管チューブ表面の帯電位を逃がすことが可能になる。
【００４７】
以上が特にチューブ表面への静電気の帯電防止対策を考慮した実施の形態についての説明である。
【００４８】
＜第７の実施の形態＞
図９は、第７の実施の形態を示す図である。
【００４９】
第７の実施の形態においては、第６の実施の形態で示された帯電防止策が施された配管チューブ２６〜２９が屈曲移動する範囲に、図９で示されるようなシャーシグランド３１が取られた配管レール３０（導電性部材）を設けることを特徴としている。
【００５０】
このような配管レールを設けることにより、導電性の配管チューブ表面から配管レールに直接シャーシグランドに接地させることが可能になる。
【００５１】
もちろん、配管チューブが導電性の配管以外の第１乃至５の実施の形態に示した配管チューブ２０、２４及び２５に対しても、帯電防止効果は期待できる。
【００５２】
＜第８の実施の形態＞
図１０は、第８の実施の形態であって、レクチルステージ２におけるＹ配管実装３２を示している。
【００５３】
第１乃至７の実施の形態ではウエハステージの配管実装に関して述べてきたが、第８の実施の形態では、露光パターン原版であるレチクルを搭載したレチクルステージで、ウエハを所定の縮小露光倍率比で、レチクルスキャン動作させるレチクルステージ２の可動部に伴いスキャン移動するＹ配管実装３２に関しても、上述の実施の形態に係る配管実装と同様の構成を持たせることができる。
【００５４】
＜第９の実施の形態＞
図１１は、第９の実施の形態を示す図である。図１１Ａはレクチルステージを示し、図１１Ｂ及びＣは、それぞれレクチルステージに配置されたＹ配管実装の断面を示す図である。
【００５５】
第１乃至８の実施の形態では、一体化された配管列を、ステージ装置の可動部移動方向の片側に配置していたが、第９の実施の形態は、ステージ装置の移動方向に対して対称になるように配管列を配置することを特徴としている。
【００５６】
図１１に示すように、レチクルステージ２の移動方向に対して配管列を略対称に左右に、Ｙ配管実装３３及びＹ配管実装３４を配置することにより、一体化した配管列からの移動抵抗がステージ移動方向移動時に対称に印可され、ステージ移動時のヨーイングの発生を抑え安定した移動制御が可能になる。
【００５７】
レクチルステージ２の左側に配置されるＹ配管実装３３は、図１１Ｂに示されるように、左端から振動減衰配管２３（配管内部に内部損失の大きいゲル、液体封入）、プレッシャーエアー配管２０ａ〜２０ｅが、この順番で一体として配置される。
【００５８】
また、レクチルステージ２の右側に配置されるＹ配管実装３４は、図１１Ｃに示されるように、右端から振動減衰配管２３（配管内部に内部損失の大きいゲル、液体封入）、冷却液配管２０ｈ及びｉ、電装ケーブル２０ｋ及びｊを内包する電装ケーブル実装配管２０ｍ、バキューム配管２０ｆ及びｇが、この順番で一体として配置される。
【００５９】
このように配管列を左右対称に配置することにより、実装外乱の低減を計ると同時に、配管の移動負荷を可動部に対して対称に発生させることにより、移動時のヨーイングの発生を抑え、よりステージ装置の位置決め精度を安定させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動部への各系統の引き回しが互いに分離されていたものを帯状に配管列として一体化し、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上る効果がある。
【００６１】
また、真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴い、配管部材表面に静電気が帯電しない様にしたことにより、不特定の位置で配管間及びステージ装置上部品間で静電スパークが発生し、配管自身や電装ケーブル自身やステージ上の部品にダメージを与えることが無くなり、ステージ装置の信頼性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による露光装置全体を示す図である。
【図２】本発明によるステージ装置の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係るウエハステージ４とステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図６】第４の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図７】第５の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図８】第６の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図９】第７の実施の形態に係る、帯電防止策が施された配管チューブ２６〜２９が屈曲移動する範囲に、シャーシグランド３１が取られた配管レール３０（導電性物材）を示す図である。
【図１０】第８の実施の形態に係る、レクチルステージ２におけるＹ配管実装３２を示す図である。
【図１１】第８の実施の形態に係る、レクチルステージ２に略対称に配置されたＹ配管実装の様子及び断面を示す図である。
【図１２】背景技術におけるステージ及び配管実装部の断面を示す図である。
【符号の説明】
１：照明系ユニット
２：レチクルステージ
３：縮小投影レンズ
４：ウエハステージ
５：露光装置本体
７：微動ステージ
１０：Ｘバーミラー
１１：Ｙバーミラー
１４：Ｘリニアモーター
２０：Ｘ配管実装
２０ａ〜ｅ：プレッシャーエアー配管
２０ｆ及びｇ：バキューム配管
２０ｈ及びｉ：冷却液配管
２０ｊ及びｋ：電装ケーブル
２０ｍ：電装ケーブル実装配管
２１：Ｙ配管実装
２２：Ｘ配管実装
２３：振動減衰配管
２３Ａ：内部損失の大きいゲル状物質、液体、高分子材料
２３Ｂ：振動減衰配管
２４：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２５：ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層構造チューブ
２５ａ：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２５ｂ：ポリウレタンチューブ
２６：導電性ポリウレタンチューブ、または導電性熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２７：導電性物質蒸着チューブ
２７ａ：導電性物質蒸着層
２８：ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層構造チューブ
２８ａ：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２８ｂ：ポリウレタンチューブ
２８ｃ：導電性物質蒸着層
２９：導電性屈曲チューブ
３０：配管レール（導電性部材）
３１：シャーシグランド
【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、例えば、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、特に、例えば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】
図１２は、本発明における背景技術を説明するための図であり、ウエハステージ上のＸ配管実装及びＹ配管実装及びＸ配管実装の断面を示す図である。
【０００３】
図１２に示される様に、プレッシャーエアー系統はプレッシャーエアー配管１２０ａ乃至プレッシャエアー配管１２０ｅであり、これによりプレッシャーエアーが供給される。また、バキューム系統はバキューム配管１２０ｆ及びバキューム配管１２０ｇであり、これによりウエハ１０９のチャックバキュームエアーとウエハチャック１０８のチャックバキュームエアーが供給されることになる。冷却液系統は冷却液配管１２０ｈ及び冷却液配管１２０ｉであり、これにより冷却液が供給され、さらに回収される。電装系統は電装ケーブル１２０ｊと電装ケーブル１２０ｋであり、これにより微動ステージ１０７上の照度センサー１１２、ステージ基準マーク１１３内の受光センサーや各駆動部と信号及び駆動電流のやりとりが行われる。１２１はＹ配管実装であり、Ｘ実装配管と略同一構成をとり、Ｙ方向に可動に引き回す為の配管実装である。１２２は実装間結合線材であり、プレッシャバキュームエアー系統の配管１２０ａ〜１２０ｅと冷却液系統の冷却液配管１２０ｈ及び１２０ｉと、電装系統の電装ケーブル１２０ｊおよび１２０ｋを、略一帯状に引き回す為に、それぞれの系統の実装を束ねることとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−０３０２９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記背景技術例では、ステージ可動部への各系統の配管の引き回しが互いに分離されていた為、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることにより、配管系統の引き回し部からの外乱がステージの制御精度を悪化させる問題があった。
【０００６】
また、ステージ装置が、窒素パージ雰囲気中あるいは真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴い、配管部材表面に静電気が帯電し易くなり、不特定の位置で配管間及びステージ装置上部品間で静電スパークが発生し、配管自身や電装ケーブル自身やステージ上の部品にダメージを与える問題があった。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、配管系統の引き回し部からの外乱、発塵及び配管部材表面の静電気の帯電を最小限に抑制することができる露光装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による露光装置は、原版面に描かれたパターンを投影する投影手段と、前記投影手段に対して、原版と基板のうち少なくとも基板をステージ装置により相対的に移動させる移動手段と、前記原版のパターンを前記基板に繰り返し露光する露光手段とを有し、前記ステージ装置の可動部に対して、接続される複数の内外径の異なる配管の外周部の一部が互いに接合され、一体化された配管列をなしていることを特徴とする。
【０００９】
また、真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴って配管部材表面に静電気が帯電しないように、配管樹脂に導電性物質を添加したり、配管表面に導電膜をスパッタしたり、配管内部と表面部を異なる種類のチューブとし、かつ表面部を導電性とした層構造とする。このような構成により、チューブ表面に帯電した電位をシャーシグランド等に接地放電させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
図１および図２は、各実施の形態において共通な露光装置及びこの露光装置の一部をなすウエハステージを示す図である。
【００１１】
図１において、１は照明系ユニットであり、露光光源を備え、そこから発生された露光光をレチクルに対して整形照射する機能を持つものである。２はレクチルステージであり、露光パターン原版であるレチクルを搭載し、ウエハに対して所定の縮小露光倍率比で、ウエハに対してレチクルスキャン動作させる機能を有する。３は縮小投影レンズであり、原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する。４はウエハステージであり、基板（ウエハ）を露光毎に順次連続移動させる機能を有する。
【００１２】
また、５は露光装置本体を示し、レチクルステージ２及び投影レンズ３、ウエハステージ４を支持するものである。６はアライメントスコープであり、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。
【００１３】
図２は図１におけるウエハステージ４の詳細を示す図である。
【００１４】
図２において、７は微動ステージであり、ステージ上に置かれたウエハを縮小露光系の光軸方向及びチルト方向及び光軸中心に回転方向に微動調整させる。８はウエハを微動ステージ７に支持固定するウエハチャックを示している。９はウエハである。このウエハ９に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ている。
【００１５】
１０はＸバーミラーであり、微動ステージ７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となる。１１はＹバーミラーであり、Ｘバーミラーと同様に、Ｙ方向の位置を計測するターゲットとなる。１２は微動ステージ７上面に設けられた照度センサーであり、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。１３は微動ステージ７上面に設けられステージ基準マークであり、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられている。
【００１６】
１４は微動ステージ７をＸ方向に移動駆動するＸリニアモーターである。５は微動ステージ７のＸ軸方向の移動を案内するためのＸガイドである。１６はＸガイド１５及び微動ステージ７をＹ方向に移動案内するためのＹガイドである。１７は微動ステージ７を平面ガイドするステージ定盤である。１８及び１９は微動ステージ７をＹ方向に移動駆動するためのＹリニアモーターである。
【００１７】
２０はＸ配管実装であり、微動ステージ７に搭載されたエアーベアリング系統（不図示）やウエハチャック８にプレッシャードライエアーやバキュームエアーを供給する複数の配管や、微動ステージ７内部の駆動部を冷却する為の液冷媒体を供給回収する配管や、微動ステージ７に搭載された各種センサー系や駆動部との信号伝達や電送を行う電装ケーブルをＸ方向に可動的に引き回すためのものである。
【００１８】
図３は、第１の実施の形態に係る配管実装を示す図である。図３Ａは、ウエハステージ４とＸ配管実装２０及びＹ配管実装２１との配置関係を示す。また、図３Ｂは、第一の実施の形態に係るＸ配管実装の断面を示す図である。
【００１９】
図３に示されるように、プレッシャーエアー系統は、プレッシャーエアー配管２０ａ〜プレッシャエアー配管２０ｅを有し、これによりプレッシャーエアーが供給される。
【００２０】
バキューム系統は、バキューム配管２０ｆ及びバキューム配管２０ｇを有し、これによりウエハ９のチャックバキュームエアーとウエハチャック８のチャックバキュームバキュームエアーが吸引される。
【００２１】
冷却液系統は、冷却液配管２０ｈ及び冷却液配管２０ｉを有し、これにより冷却液が供給され、かつ回収される。
【００２２】
電装系統は、電装ケーブル実装配管２０ｍ内に通された、電装ケーブル２０ｊと電装ケーブル２０ｋにより、微動ステージ７上の照度センサー１２やステージ基準マーク１３内の受光センサーや各駆動部と信号及び駆動電流のやりとりを行う。
【００２３】
２１はＹ配管実装であり、Ｙ実装配管と略同一構成をなすものである。Ｙ配管実装２１はＹ方向に配管を可動的に引き回す為の配管実装である。その構成はＸ配管実装２０と同じ様なものとなる。
【００２４】
そして、プレッシャーエアー系統であるプレッシャーエアー配管２０ａ〜プレッシャエアー配管２０ｅと、冷却系統である冷却液配管２０ｈ及び冷却液配管２０ｉと、電装ケーブル実装配管２０ｍとは、図３に示されるように、お互いの外周部が接合され、帯状の配管列として一体化されている。配管材質としては、ポリウレタンチューブ等が用いられる。
【００２５】
また、電装ケーブル実装配管２０ｍは、冷却液配管ｈ及びｉとほぼ同一径の配管とされており、電装ケーブル実装配管の部分で配管実装が折れやすくなることを防止している。つまり、背景技術に示される配列のまま一体化した場合、一体化の効果を奏することができるが、背景技術に示される電装ケーブル実装配管は他の配管に比べて細すぎるため、その部分で折れやすくなってしまうからである。
【００２６】
なお、電装ケーブル実装配管２０ｍの径の大きさをプレッシャーエアー配管の大きさに合わせても良いし、プレッシャーエアー配管と冷却液配管との中間に設定しても良い。
【００２７】
以上のように、第１の実施の形態によれば、プレッシャーエアー系統と冷却系統と電装ケーブル実装配管とが、帯状配管列として一体化されているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果がある。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
図４は、第２の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００２９】
第２の実施の形態に係る配管実装は、上述の第１の実施の形態に係る配管実装の両端部に振動減衰配管２３（配管内部に内部損失大ゲル、液体封入）を接合したことを特徴としている。ここで、振動減衰配管２３の内部には、例えば、内部損失の大きいゲル状物質２３Ａ、液体、高分子材料等を充填することができる。
【００３０】
このように、配管の両端部に振動減衰配管を設けたので、ステージの移動に伴い移動する配管自身の振動を減衰させることができる。もちろん、第２の実施の形態では、第１の実施の形態の構成をも備えているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果をも奏するものである。
【００３１】
＜第３の実施の形態＞
図５は、第３の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００３２】
第３の実施の形態に係る配管実装は、上述の第１の実施の形態に係る配管に対して、配管外周部を囲む形で、振動減衰配管２３Ｂ（配管内部に内部損失の大きいゲル上物質、液体、高分子材料等２３Ａ封入）を設けたことを特徴としている。ここで、振動減衰配管２３Ｂの内部には、第２の実施の形態で示したように、例えば、内部損失の大きいゲル状物質２３Ａ、液体、高分子材料等が充填される。
【００３３】
このように、配管外周部を囲む形で振動減衰配管２３Ｂを設けたので、ステージの移動に伴い移動する配管自身の振動を減衰させることができる。
【００３４】
第３の実施の形態でも、第１の実施の形態の構成を備えているので、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上するという効果をも奏するものである。
【００３５】
＜第４の実施の形態＞
図６は、第４の実施の形態に係る配管実装の構成を示す図である。
【００３６】
他の実施の形態では、配管の材料としてポリウレタンチューブを用いることが説明されているが、第４の実施の形態では、より水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２４を用いることを特徴としている。
【００３７】
このようにすることにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少ない配管実装を可能にする。
【００３８】
＜第５の実施の形態＞
図７は、第５の実施の形態を示す図である。
【００３９】
第４の実施の形態では、配管の材料としてポリウレタンチューブが用いられているが、第５の実施の形態ではチューブの内外周部表面部により水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２５ａを用い、チューブ中間層にポリウレタンチューブ２５ｂを設けたことを特徴としている。
【００４０】
このように、熱可塑性フッ素樹脂チューブ２５ａとポリウレタンチューブ２５ｂを含む、ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層チューブ２５を用いることにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少ない配管実装を可能にする。
【００４１】
＜第６の実施の形態＞
図８は、第６の実施の形態を示す図である。
【００４２】
第５の実施の形態では、配管チューブ材質をポリウレタンあるいは熱可塑性フッ素チューブとしているが、第６の実施の形態ではチューブ表面への静電気の帯電防止対策を考慮している。特に真空中での低湿度環境下で使用される際には有効である。
【００４３】
図８Ａに示すように、配管チューブ材質として、導電性ポリウレタンチューブまたは導電性熱可塑性フッ素チューブ２６を用いることを特徴とする。これらは、第１の実施の形態のポリウレタンあるいは熱可塑性フッ素チューブ母材にカーボン粉体等の導電性フイラを添加し、そして、チューブに導電性を持たせ表面をシャーシグランドに接地させることにより、帯電を防ぐことを可能にするものである。
【００４４】
また、図８Ｂに示すように、配管チューブとして、表面部が導電性の導電性物質蒸着チューブ２７を用いることを特徴としている。導電性物質蒸着チューブ２７は、配管チューブの表面に、導電性物質蒸着層２７ａをスパッタ等により設けることにより製造することができる。これも、図８Ａの形態と同じくチューブに導電性を持たせ表面をシャーシグランドに接地させることにより、帯電を防ぐことを可能にする。
【００４５】
さらに、図８Ｃに示すように、配管チューブとして、チューブの内外周部表面部により水分吸収率の低い熱可塑性フッ素樹脂チューブ２８ａと、チューブ中間層にポリウレタンチューブ２８ｂを有するポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層チューブ２８を用いることを特徴としている。また、その表面部に導電性物質蒸着層２８ｃをスパッタ等により設けられている。これにより、真空内環境でのステージ装置及び窒素、ヘルウム等による空気（酸素）置換環境でのステージ装置で、脱水分の少なく、かつ帯電を防ぐことを可能な配管実装を可能にする。
【００４６】
また、図８Ｄに示すように、一体化した配管チューブの表裏面に、導電性屈曲シート２９を隣接して実装し、かつ導電性屈曲シート２９をステージシャーシに接地させることを特徴としている。これにより、配管チューブ表面の帯電位を逃がすことが可能になる。
【００４７】
以上が特にチューブ表面への静電気の帯電防止対策を考慮した実施の形態についての説明である。
【００４８】
＜第７の実施の形態＞
図９は、第７の実施の形態を示す図である。
【００４９】
第７の実施の形態においては、第６の実施の形態で示された帯電防止策が施された配管チューブ２６〜２９が屈曲移動する範囲に、図９で示されるようなシャーシグランド３１が取られた配管レール３０（導電性部材）を設けることを特徴としている。
【００５０】
このような配管レールを設けることにより、導電性の配管チューブ表面から配管レールに直接シャーシグランドに接地させることが可能になる。
【００５１】
もちろん、配管チューブが導電性の配管以外の第１乃至５の実施の形態に示した配管チューブ２０、２４及び２５に対しても、帯電防止効果は期待できる。
【００５２】
＜第８の実施の形態＞
図１０は、第８の実施の形態であって、レクチルステージ２におけるＹ配管実装３２を示している。
【００５３】
第１乃至７の実施の形態ではウエハステージの配管実装に関して述べてきたが、第８の実施の形態では、露光パターン原版であるレチクルを搭載したレチクルステージで、ウエハを所定の縮小露光倍率比で、レチクルスキャン動作させるレチクルステージ２の可動部に伴いスキャン移動するＹ配管実装３２に関しても、上述の実施の形態に係る配管実装と同様の構成を持たせることができる。
【００５４】
＜第９の実施の形態＞
図１１は、第９の実施の形態を示す図である。図１１Ａはレクチルステージを示し、図１１Ｂ及びＣは、それぞれレクチルステージに配置されたＹ配管実装の断面を示す図である。
【００５５】
第１乃至８の実施の形態では、一体化された配管列を、ステージ装置の可動部移動方向の片側に配置していたが、第９の実施の形態は、ステージ装置の移動方向に対して対称になるように配管列を配置することを特徴としている。
【００５６】
図１１に示すように、レチクルステージ２の移動方向に対して配管列を略対称に左右に、Ｙ配管実装３３及びＹ配管実装３４を配置することにより、一体化した配管列からの移動抵抗がステージ移動方向移動時に対称に印可され、ステージ移動時のヨーイングの発生を抑え安定した移動制御が可能になる。
【００５７】
レクチルステージ２の左側に配置されるＹ配管実装３３は、図１１Ｂに示されるように、左端から振動減衰配管２３（配管内部に内部損失の大きいゲル、液体封入）、プレッシャーエアー配管２０ａ〜２０ｅが、この順番で一体として配置される。
【００５８】
また、レクチルステージ２の右側に配置されるＹ配管実装３４は、図１１Ｃに示されるように、右端から振動減衰配管２３（配管内部に内部損失の大きいゲル、液体封入）、冷却液配管２０ｈ及びｉ、電装ケーブル２０ｋ及びｊを内包する電装ケーブル実装配管２０ｍ、バキューム配管２０ｆ及びｇが、この順番で一体として配置される。
【００５９】
このように配管列を左右対称に配置することにより、実装外乱の低減を計ると同時に、配管の移動負荷を可動部に対して対称に発生させることにより、移動時のヨーイングの発生を抑え、よりステージ装置の位置決め精度を安定させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動部への各系統の引き回しが互いに分離されていたものを帯状に配管列として一体化し、ステージ可動部が移動する際に、各系統の配管同志が擦れあったり、不定位置で跳ねたり、実装間結合部位で配管が跳ねたりすることが無いようにすることにより、ステージ可動部への外乱や配管からの発塵が減り、ステージ制御精度及び位置決め精度が向上る効果がある。
【００６１】
また、真空中での低湿度環境下で使用される際に、配管系統引き回し部の移動に伴い、配管部材表面に静電気が帯電しない様にしたことにより、不特定の位置で配管間及びステージ装置上部品間で静電スパークが発生し、配管自身や電装ケーブル自身やステージ上の部品にダメージを与えることが無くなり、ステージ装置の信頼性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による露光装置全体を示す図である。
【図２】本発明によるステージ装置の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係るウエハステージ４とステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図６】第４の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図７】第５の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図８】第６の実施の形態に係るステージ配管実装部の断面を示す図である。
【図９】第７の実施の形態に係る、帯電防止策が施された配管チューブ２６〜２９が屈曲移動する範囲に、シャーシグランド３１が取られた配管レール３０（導電性物材）を示す図である。
【図１０】第８の実施の形態に係る、レクチルステージ２におけるＹ配管実装３２を示す図である。
【図１１】第８の実施の形態に係る、レクチルステージ２に略対称に配置されたＹ配管実装の様子及び断面を示す図である。
【図１２】背景技術におけるステージ及び配管実装部の断面を示す図である。
【符号の説明】
１：照明系ユニット
２：レチクルステージ
３：縮小投影レンズ
４：ウエハステージ
５：露光装置本体
７：微動ステージ
１０：Ｘバーミラー
１１：Ｙバーミラー
１４：Ｘリニアモーター
２０：Ｘ配管実装
２０ａ〜ｅ：プレッシャーエアー配管
２０ｆ及びｇ：バキューム配管
２０ｈ及びｉ：冷却液配管
２０ｊ及びｋ：電装ケーブル
２０ｍ：電装ケーブル実装配管
２１：Ｙ配管実装
２２：Ｘ配管実装
２３：振動減衰配管
２３Ａ：内部損失の大きいゲル状物質、液体、高分子材料
２３Ｂ：振動減衰配管
２４：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２５：ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層構造チューブ
２５ａ：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２５ｂ：ポリウレタンチューブ
２６：導電性ポリウレタンチューブ、または導電性熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２７：導電性物質蒸着チューブ
２７ａ：導電性物質蒸着層
２８：ポリウレタン＆熱可塑性フッ素樹脂多層構造チューブ
２８ａ：熱可塑性フッ素樹脂チューブ
２８ｂ：ポリウレタンチューブ
２８ｃ：導電性物質蒸着層
２９：導電性屈曲チューブ
３０：配管レール（導電性部材）
３１：シャーシグランド
Claims (9)
- 原版面に描かれたパターンを投影する投影手段と、
前記投影手段に対して、原版と基板のうち少なくとも基板を相対的に移動させるステージ装置と、
前記原版のパターンを前記基板に繰り返し露光する露光手段とを有し、
前記ステージ装置の可動部に接続される複数の配管は、それぞれ外周部の一部が互いに接合され、一体化された配管列をなし、
前記一体化された配管列の外周部に、液体あるいは減衰部材を充填した振動減衰配管を配置したことを特徴とする露光装置。 - 原版面に描かれたパターンを投影する投影手段と、
前記投影手段に対して、原版と基板のうち少なくとも基板を相対的に移動させるステージ装置と、
前記原版のパターンを前記基板に繰り返し露光する露光手段とを有し、
前記ステージ装置の可動部に接続される複数の配管は、それぞれ外周部の一部が互いに接合され、一体化された配管列をなし、
前記一体化された配管列を覆う振動減衰配管を設け、前記一体化された配管列と前記振動減衰管との間に形成された中空部に液体あるいは減衰部材を充填したことを特徴とする露光装置。 - 前記一体化された配管列の配管材質は、導電性部質が添加された高分子材料樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列の配管材質は、導電性物質が添加された熱可塑性フッ素樹脂あるいはポリウレタン樹脂あるいはナイロン樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列の外周部に、導電性物質が蒸着されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列の外周部に、導電性物質より成るシート状フイルムが略隣接して実装されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列の外周部は、前記ステージ装置のシャーシグランドに接地されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列を固定部にて支持あるいはガイドする部材の材質を、導電性部材としたことを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
- 前記一体化された配管列を、前記ステージ装置における前記可動部の移動方向に対して左右あるいは上下方向で略対称に配置したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置。
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