JPH11223690A - ステージ装置および露光装置、ならびにデバイス製造方法 - Google Patents
ステージ装置および露光装置、ならびにデバイス製造方法Info
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- JPH11223690A JPH11223690A JP10023277A JP2327798A JPH11223690A JP H11223690 A JPH11223690 A JP H11223690A JP 10023277 A JP10023277 A JP 10023277A JP 2327798 A JP2327798 A JP 2327798A JP H11223690 A JPH11223690 A JP H11223690A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/52—Details
- G03B27/58—Baseboards, masking frames, or other holders for the sensitive material
- G03B27/582—Baseboards, easels
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージ定盤の材料や構造の改良によって、
低コストと軽量・高剛性を両立した優れたステージ装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 移動ステージと、これを静圧軸受と磁石
予圧機構によってガイドする案内面を有するステージ定
盤を備え、該ステージ定盤は異なる材料層の積層構造と
する。該定盤の第１の層はパーマロイ等の磁性体材料、
第２の層はアルミナセラミックもしくは窒化珪素セラミ
ック等のセラミック材料である。
低コストと軽量・高剛性を両立した優れたステージ装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 移動ステージと、これを静圧軸受と磁石
予圧機構によってガイドする案内面を有するステージ定
盤を備え、該ステージ定盤は異なる材料層の積層構造と
する。該定盤の第１の層はパーマロイ等の磁性体材料、
第２の層はアルミナセラミックもしくは窒化珪素セラミ
ック等のセラミック材料である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等に使
用される露光装置に好適に使用されるステージ装置の技
術分野に属する。また、このステージ装置を備えた露光
装置やデバイス製造方法などに関するものである。
用される露光装置に好適に使用されるステージ装置の技
術分野に属する。また、このステージ装置を備えた露光
装置やデバイス製造方法などに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】露光装置に使用される従来のステージ装
置の典型的な構成を図１７に示す。図中、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１０１、１０２は前記ウエハを縮小露光
系の光軸方向及び光軸中心に回転方向に微動調整する微
動ステージ１０２、前記微動ステージをＸ軸方向に移動
させるＸリニアモータ１０３、微動ステージ１０２及び
Ｘリニアモータ１０３をＹ軸方向及びＺ軸方向にガイド
するＹガイド１０４ａ、１０４ｂ、Ｘリニアモータ１０
３とＹリニアモータ１０６ａ、１０６ｂを結合するよう
に設けられている。前記微動ステージ及びＹガイドに対
して支持ガイドするステージ定盤１０７（１０８、１１
０）といった部材を備える。
置の典型的な構成を図１７に示す。図中、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１０１、１０２は前記ウエハを縮小露光
系の光軸方向及び光軸中心に回転方向に微動調整する微
動ステージ１０２、前記微動ステージをＸ軸方向に移動
させるＸリニアモータ１０３、微動ステージ１０２及び
Ｘリニアモータ１０３をＹ軸方向及びＺ軸方向にガイド
するＹガイド１０４ａ、１０４ｂ、Ｘリニアモータ１０
３とＹリニアモータ１０６ａ、１０６ｂを結合するよう
に設けられている。前記微動ステージ及びＹガイドに対
して支持ガイドするステージ定盤１０７（１０８、１１
０）といった部材を備える。
【０００３】図１８において、ステージ定盤１０７の走
査面である微動ステージ１０２の背面には、エアパッド
１０２ａ及び与圧マグネット１０２ｂが隣接して設けら
れている、ここでエアパッド１０２ａはプレッシャエア
がプレッシャエアライン１０２ｃにより供給され、エア
パッド１０２ａのパッド面に均一に空気ばねが形成さ
れ、微動ステージ１０２を浮上させ非接触にＸＹ方向に
移動可能に支持する。また、Ｙスライダ１０４ａ、１０
４ｂの背面にも同様にエアパッド１０４ｃ及び与圧マグ
ネット１０４ｄが隣接して設けられ、Ｙスライダ１０４
ａ、１０４ｂを浮上させ非接触にＸＹ方向に移動可能に
支持する。
査面である微動ステージ１０２の背面には、エアパッド
１０２ａ及び与圧マグネット１０２ｂが隣接して設けら
れている、ここでエアパッド１０２ａはプレッシャエア
がプレッシャエアライン１０２ｃにより供給され、エア
パッド１０２ａのパッド面に均一に空気ばねが形成さ
れ、微動ステージ１０２を浮上させ非接触にＸＹ方向に
移動可能に支持する。また、Ｙスライダ１０４ａ、１０
４ｂの背面にも同様にエアパッド１０４ｃ及び与圧マグ
ネット１０４ｄが隣接して設けられ、Ｙスライダ１０４
ａ、１０４ｂを浮上させ非接触にＸＹ方向に移動可能に
支持する。
【０００４】与圧マグネット１０２ｂはエアパッド１０
２ｃにより浮上した微動ステージ１０２を、ステージ定
盤１０７に吸着する方向に吸引力を発生して磁石予圧を
行なうためのマグネットで、エアパッド１０２ｃによる
浮上力と与圧マグネット１０２ｄによる吸引力により、
浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に移動する
ことを可能にしている。同じく与圧マグネット１０４ｄ
は、エアパッド１０４ｃにより浮上したＹガイド１０４
ａ、１０４ｂをステージ定盤１０７に吸着する方向に吸
引力を発生するマグネットであって、エアパッド１０４
ｃによる浮上力と与圧マグネット１０４ｄによる吸引力
により、浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に
移動することを可能にしている。
２ｃにより浮上した微動ステージ１０２を、ステージ定
盤１０７に吸着する方向に吸引力を発生して磁石予圧を
行なうためのマグネットで、エアパッド１０２ｃによる
浮上力と与圧マグネット１０２ｄによる吸引力により、
浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に移動する
ことを可能にしている。同じく与圧マグネット１０４ｄ
は、エアパッド１０４ｃにより浮上したＹガイド１０４
ａ、１０４ｂをステージ定盤１０７に吸着する方向に吸
引力を発生するマグネットであって、エアパッド１０４
ｃによる浮上力と与圧マグネット１０４ｄによる吸引力
により、浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に
移動することを可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】与圧マグネット１０２
ｄ及び与圧マグネット１０４ｄは、ステージ定盤１０７
に対して磁気的に吸引する力を発生して磁石予圧を行な
っているが、同時にステージ定盤１０７の保持力Ｈｃと
飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシスが大き
くなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向とは逆
向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁気ヒス
テリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニアモータ
の推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型化する
と同時にリニアモータに印加する電流が大きくなり発熱
が多くなる問題が生じる。
ｄ及び与圧マグネット１０４ｄは、ステージ定盤１０７
に対して磁気的に吸引する力を発生して磁石予圧を行な
っているが、同時にステージ定盤１０７の保持力Ｈｃと
飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシスが大き
くなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向とは逆
向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁気ヒス
テリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニアモータ
の推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型化する
と同時にリニアモータに印加する電流が大きくなり発熱
が多くなる問題が生じる。
【０００６】ところで、特開平９−５４６３号公報に
は、ステージ定盤をアルミナセラミック材料とした例が
開示されているが、アルミナセラミックスは非磁性体で
あるため磁石予圧が不可能であり、バキューム予圧を用
いている。しかし、与圧マグネットを用いる構成に比
べ、バキュームパッドによる与圧パッドを用いる構成
は、与圧マグネットにて発生する吸引力と同等の吸引力
を発生するために、与圧マグネットの面積に比べ大きな
パッド面積を必要とし、かつプレッシャエアラインに加
えてバキュームエアラインが構成されるため、パッドを
構成する微動ステージの裏面の実装やステージ装置全体
の配管実装が複雑化する欠点がある。しかも、与圧マグ
ネットと同等の吸引力を得るために高真空のバキューム
エアが必要となり、露光装置に高真空のエアラインを引
く必要があるという欠点もある。
は、ステージ定盤をアルミナセラミック材料とした例が
開示されているが、アルミナセラミックスは非磁性体で
あるため磁石予圧が不可能であり、バキューム予圧を用
いている。しかし、与圧マグネットを用いる構成に比
べ、バキュームパッドによる与圧パッドを用いる構成
は、与圧マグネットにて発生する吸引力と同等の吸引力
を発生するために、与圧マグネットの面積に比べ大きな
パッド面積を必要とし、かつプレッシャエアラインに加
えてバキュームエアラインが構成されるため、パッドを
構成する微動ステージの裏面の実装やステージ装置全体
の配管実装が複雑化する欠点がある。しかも、与圧マグ
ネットと同等の吸引力を得るために高真空のバキューム
エアが必要となり、露光装置に高真空のエアラインを引
く必要があるという欠点もある。
【０００７】本発明は、上記従来の技術が有する課題を
軽決すべく成されたものであり、ステージ定盤の材料や
構造の改良によって、低コストと軽量・高剛性を両立し
た優れたステージ装置を提供することを目的とする。さ
らにはこのステージ装置を用いた優れた露光装置やデバ
イス製造方法を提供することを目的とする。
軽決すべく成されたものであり、ステージ定盤の材料や
構造の改良によって、低コストと軽量・高剛性を両立し
た優れたステージ装置を提供することを目的とする。さ
らにはこのステージ装置を用いた優れた露光装置やデバ
イス製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のステージ装置の好ましい形態は、移動ステージと、
これをガイドする案内面を有するステージ定盤を備え、
該ステージ定盤は異なる材料層の積層構造としたことを
特徴とするものである。
明のステージ装置の好ましい形態は、移動ステージと、
これをガイドする案内面を有するステージ定盤を備え、
該ステージ定盤は異なる材料層の積層構造としたことを
特徴とするものである。
【０００９】本発明の露光装置の好ましい形態は、基板
を保持して位置決めするための上記構成のステージ装置
と、該基板に対して露光を行なう手段を有することを特
徴とするものである。
を保持して位置決めするための上記構成のステージ装置
と、該基板に対して露光を行なう手段を有することを特
徴とするものである。
【００１０】本発明のデバイス製造方法の好ましい形態
は、上記露光装置を用意するステップと、該露光装置を
用いて露光を行なうステップを有することを特徴とする
ものである。
は、上記露光装置を用意するステップと、該露光装置を
用いて露光を行なうステップを有することを特徴とする
ものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】＜実施形態１＞以下に本発明の実
施形態を説明する。図１は実施例の露光装置用ステージ
装置の斜視図，図２は分解図、図３は上面外観及び側面
外観を示す図である。図４は可動部裏面に設けられたエ
アパッド及び与圧マグネットの配置を示す図、図５はス
テージ定盤の内部を示す側面図である。
施形態を説明する。図１は実施例の露光装置用ステージ
装置の斜視図，図２は分解図、図３は上面外観及び側面
外観を示す図である。図４は可動部裏面に設けられたエ
アパッド及び与圧マグネットの配置を示す図、図５はス
テージ定盤の内部を示す側面図である。
【００１２】図１〜図３において、１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の表面にレジストが
塗られたウエハ、２は前記ウエハを縮小露光系の光軸方
向及び光軸中心に回転方向に微動調整する微動ステー
ジ、３は前記微動ステージをＸ軸方向に移動させるＸリ
ニアモータ、４ａ、ｂは微動ステージ２及びＸリニアモ
ータ３を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にガイドするＹガイド
で、Ｘリニアモータ３と、Ｙリニアモータ６ａ、ｂを結
合するように設けられている。７は微動ステージ及びＹ
ガイドに対して支持ガイドするステージ定盤であり、定
盤第１層７ａと定盤第２層７ｂの２層構造で定盤７を構
成している。
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の表面にレジストが
塗られたウエハ、２は前記ウエハを縮小露光系の光軸方
向及び光軸中心に回転方向に微動調整する微動ステー
ジ、３は前記微動ステージをＸ軸方向に移動させるＸリ
ニアモータ、４ａ、ｂは微動ステージ２及びＸリニアモ
ータ３を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にガイドするＹガイド
で、Ｘリニアモータ３と、Ｙリニアモータ６ａ、ｂを結
合するように設けられている。７は微動ステージ及びＹ
ガイドに対して支持ガイドするステージ定盤であり、定
盤第１層７ａと定盤第２層７ｂの２層構造で定盤７を構
成している。
【００１３】図３〜図５において、定盤第１層７ａとの
走査面である微動ステージ２の背面には、エアを吹き出
すエアパッド８ａならびに与圧マグネット８ｂが隣接し
て設けられている、ここでエアパッド８ａはプレッシャ
エアがプレッシャエアライン１１ａにより供給され、パ
ッド面に均一に空気ばねが形成され、微動ステージ２を
浮上させ非接触にＸＹ方向に移動可能に支持する静圧軸
受を構成している。また、Ｙスライダ４ａ、４ｂの背面
にも同様にエアパッド９ａ及び与圧マグネット９ｂが隣
接して設けられている。
走査面である微動ステージ２の背面には、エアを吹き出
すエアパッド８ａならびに与圧マグネット８ｂが隣接し
て設けられている、ここでエアパッド８ａはプレッシャ
エアがプレッシャエアライン１１ａにより供給され、パ
ッド面に均一に空気ばねが形成され、微動ステージ２を
浮上させ非接触にＸＹ方向に移動可能に支持する静圧軸
受を構成している。また、Ｙスライダ４ａ、４ｂの背面
にも同様にエアパッド９ａ及び与圧マグネット９ｂが隣
接して設けられている。
【００１４】与圧マグネット８ｂはエアパッド８ａによ
り浮上した微動ステージ２を、定盤第１層７ａに吸着す
る方向に吸引力を発生するための予圧磁石機構を構成す
るもので、エアパッド８ａによる浮上力と与圧マグネッ
ト８ｂによる吸引力により、浮上ギャップをほぼ一定に
保ちつつＸＹ方向に移動することを可能にしている。同
じく与圧マグネット９ｂはエアパッド９ａにより浮上し
たＹガイド４ａ、４ｂを、定盤第１層７ａに吸着する方
向に吸引力を発生するマグネットで、前記エアパッド９
ａによる浮上力と与圧マグネット９ｂによる吸引力によ
り、浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に移動
することを可能にしている。
り浮上した微動ステージ２を、定盤第１層７ａに吸着す
る方向に吸引力を発生するための予圧磁石機構を構成す
るもので、エアパッド８ａによる浮上力と与圧マグネッ
ト８ｂによる吸引力により、浮上ギャップをほぼ一定に
保ちつつＸＹ方向に移動することを可能にしている。同
じく与圧マグネット９ｂはエアパッド９ａにより浮上し
たＹガイド４ａ、４ｂを、定盤第１層７ａに吸着する方
向に吸引力を発生するマグネットで、前記エアパッド９
ａによる浮上力と与圧マグネット９ｂによる吸引力によ
り、浮上ギャップをほぼ一定に保ちつつＸＹ方向に移動
することを可能にしている。
【００１５】ここで、与圧マグネット８ｂ及び与圧マグ
ネット９ｂは、定盤第１層７ａに対して磁気的に吸引す
る力を発生するが、同時にステージ定盤７ａの保持力Ｈ
ｃと飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシスが
大きくなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向と
は逆向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁気
ヒステリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニアモ
ータの推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型化
すると同時にリニアモータに印加する電流が大きくなり
発熱が多くなる問題が発生する。
ネット９ｂは、定盤第１層７ａに対して磁気的に吸引す
る力を発生するが、同時にステージ定盤７ａの保持力Ｈ
ｃと飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシスが
大きくなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向と
は逆向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁気
ヒステリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニアモ
ータの推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型化
すると同時にリニアモータに印加する電流が大きくなり
発熱が多くなる問題が発生する。
【００１６】そこで本実施例では、定盤第１層７ａには
磁気ヒステリシスを小さくするために保持力Ｈｃの小さ
いパーマロイを用いている、しかしパーマロイ材は一般
の鋼材に比べコストが非常に高く、ステージ定盤のコス
トを非常に上げてしまう欠点がある。また、微動ステー
ジ２の移動に伴うステージ定盤の変形を防ぐために、ス
テージ定盤の剛性を確保する必要から、図１〜図３に示
したように定盤第１層７ａは、磁気ヒステリシスを低減
するのに必要な厚み程度とし、その下にはアルミナセラ
ミックから成る定盤第２層７ｂを設け、ステージ定盤全
体の剛性を確保している。
磁気ヒステリシスを小さくするために保持力Ｈｃの小さ
いパーマロイを用いている、しかしパーマロイ材は一般
の鋼材に比べコストが非常に高く、ステージ定盤のコス
トを非常に上げてしまう欠点がある。また、微動ステー
ジ２の移動に伴うステージ定盤の変形を防ぐために、ス
テージ定盤の剛性を確保する必要から、図１〜図３に示
したように定盤第１層７ａは、磁気ヒステリシスを低減
するのに必要な厚み程度とし、その下にはアルミナセラ
ミックから成る定盤第２層７ｂを設け、ステージ定盤全
体の剛性を確保している。
【００１７】ここで、定盤第１層７ａ、定盤第２層７
ｂ、に使用する材質であるパーマロイ及びアルミナセラ
ミックの物性表を図６に示す。材料の剛性を示すヤング
率ではパーマロイに比べてアルミナセラミックが約倍近
く高い値を示すことが分かる。よってステージ定盤全体
をパーマロイで構成するのに比べ、ステージ定盤の高剛
性化がはかれる。また比重ではアルミナセラミックはパ
ーマロイに比べ半分以下となり、ステージ定盤全体をパ
ーマロイで構成するのに比べ、ステージ装置の大幅な軽
量化がはかれ、ステージ装置を支持する露光装置の本体
構造体の剛性余裕を増す結果となる。
ｂ、に使用する材質であるパーマロイ及びアルミナセラ
ミックの物性表を図６に示す。材料の剛性を示すヤング
率ではパーマロイに比べてアルミナセラミックが約倍近
く高い値を示すことが分かる。よってステージ定盤全体
をパーマロイで構成するのに比べ、ステージ定盤の高剛
性化がはかれる。また比重ではアルミナセラミックはパ
ーマロイに比べ半分以下となり、ステージ定盤全体をパ
ーマロイで構成するのに比べ、ステージ装置の大幅な軽
量化がはかれ、ステージ装置を支持する露光装置の本体
構造体の剛性余裕を増す結果となる。
【００１８】つまり本実施例によれば、コストは高いが
磁気ヒステリシスを低減させる効果の高いパーマロイ
と、簡便な予圧機構には向かないが軽量かつ高剛性なス
テージ定盤を形成できるアルミナセラミックの、それぞ
れの材料の短所を打ち消し長所を引き出すことに成功し
ている。
磁気ヒステリシスを低減させる効果の高いパーマロイ
と、簡便な予圧機構には向かないが軽量かつ高剛性なス
テージ定盤を形成できるアルミナセラミックの、それぞ
れの材料の短所を打ち消し長所を引き出すことに成功し
ている。
【００１９】ところで、熱膨張係数では両者に差がある
ことから、ステージ定盤として単純に接合させると、露
光装置内の環境温度変化に伴い定盤がひずみ変形して、
微動ステージを傾かせてしまう可能性がある。たとえ
ば、定盤第１層と定盤第２層をボルトにて締結したとす
ると、周囲温度の変化により両材両間に熱膨張係数に差
があることから、剛性の小さい定盤第１層により大きな
変形が発生し、微動ステージがＸＹ方向に移動する際、
微動ステージにZ方向の変位及び傾きθが発生してしま
う。
ことから、ステージ定盤として単純に接合させると、露
光装置内の環境温度変化に伴い定盤がひずみ変形して、
微動ステージを傾かせてしまう可能性がある。たとえ
ば、定盤第１層と定盤第２層をボルトにて締結したとす
ると、周囲温度の変化により両材両間に熱膨張係数に差
があることから、剛性の小さい定盤第１層により大きな
変形が発生し、微動ステージがＸＹ方向に移動する際、
微動ステージにZ方向の変位及び傾きθが発生してしま
う。
【００２０】そこで本実施例では、図２に示すように定
盤第２層７ｂの上面に複数のバキュームエアパッド１７
を形成し、図５に示すようにバキュームエアライン１３
によりバキュームエアパッド１７を真空状態にし、定盤
第１層７ａを定盤第２層７ｂに対してチャックするよう
にしている。これにより、両者をチャックして固定する
タイミングを任意に設定可能になり、露光装置内温度が
一定温度になった時点でチャックすることにより、前記
熱膨張係数の差によるステージ定盤間の膨張変形による
干渉を無くし、ステージ定盤全体の変形を防ぐことがで
きる。なお、チャックを行なうタイミングは、チャック
の露光装置内雰囲気温度が一定温度になった時のほか
に、露光装置稼動時、あるいは露光装置のステージ制御
装置からの信号により行なうようにしてもよい。
盤第２層７ｂの上面に複数のバキュームエアパッド１７
を形成し、図５に示すようにバキュームエアライン１３
によりバキュームエアパッド１７を真空状態にし、定盤
第１層７ａを定盤第２層７ｂに対してチャックするよう
にしている。これにより、両者をチャックして固定する
タイミングを任意に設定可能になり、露光装置内温度が
一定温度になった時点でチャックすることにより、前記
熱膨張係数の差によるステージ定盤間の膨張変形による
干渉を無くし、ステージ定盤全体の変形を防ぐことがで
きる。なお、チャックを行なうタイミングは、チャック
の露光装置内雰囲気温度が一定温度になった時のほか
に、露光装置稼動時、あるいは露光装置のステージ制御
装置からの信号により行なうようにしてもよい。
【００２１】なお、上記構成の変形例として、定盤第１
層、定盤第２層及びレチクル定盤第１層、レチクル定盤
第２層の定盤間のチャックとして真空エアチャックを用
いているが、他にアルミナセラミック定盤側の真空エア
パッドを設けた位置に、電磁コイル及び鉄芯からなる一
般的電磁チャックを構成することも可能である。この
際、ステージ定盤に対してコイルの発熱が伝導しないよ
うに、コイルを冷却する手段を設けることが好ましい。
層、定盤第２層及びレチクル定盤第１層、レチクル定盤
第２層の定盤間のチャックとして真空エアチャックを用
いているが、他にアルミナセラミック定盤側の真空エア
パッドを設けた位置に、電磁コイル及び鉄芯からなる一
般的電磁チャックを構成することも可能である。この
際、ステージ定盤に対してコイルの発熱が伝導しないよ
うに、コイルを冷却する手段を設けることが好ましい。
【００２２】また、定盤第２層７ｂにアルミナセラミッ
クを用いているが、他に窒化けい素セラミックなどの一
般構造用セラミックを用いることも可能である。
クを用いているが、他に窒化けい素セラミックなどの一
般構造用セラミックを用いることも可能である。
【００２３】＜実施形態２＞以下に本発明の第２の実施
例を説明する。なお、先の第１の実施形態と共通する部
分が多いので相違点を中心に説明する。
例を説明する。なお、先の第１の実施形態と共通する部
分が多いので相違点を中心に説明する。
【００２４】先の実施例との相違点はステージ定盤の積
層構造にある。図７〜図９において、７は微動ステージ
及びＹガイドに対して支持ガイドするステージ定盤であ
り、定盤第１層７ａ、定盤第２層７ｂ、定盤第３層７ｃ
の３層構造で定盤７を構成している。なお、定盤第２層
７ｂは軽量化のため図８に示すように肉抜きリブ構造あ
るいは中空構造となっている。
層構造にある。図７〜図９において、７は微動ステージ
及びＹガイドに対して支持ガイドするステージ定盤であ
り、定盤第１層７ａ、定盤第２層７ｂ、定盤第３層７ｃ
の３層構造で定盤７を構成している。なお、定盤第２層
７ｂは軽量化のため図８に示すように肉抜きリブ構造あ
るいは中空構造となっている。
【００２５】ここで、与圧マグネット８ｂ及び与圧マグ
ネット９ｂは、定盤第１層７ａ、に対して磁気的に吸引
する力を発生するが、同時にステージ定盤７ａの保持力
Ｈｃと飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシス
が大きくなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向
とは逆向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁
気ヒステリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニア
モータの推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型
化すると同時にリニアモータに印加する電流が大きくな
り発熱が多くなる問題が発生する。
ネット９ｂは、定盤第１層７ａ、に対して磁気的に吸引
する力を発生するが、同時にステージ定盤７ａの保持力
Ｈｃと飽和磁束密度Ｂの積が大きいと磁気ヒステリシス
が大きくなり、与圧マグネットの移動時にその移動方向
とは逆向きに移動を妨げる向きに力が発生する。この磁
気ヒステリシスに伴う移動負荷が大きいと、ＸＹリニア
モータの推力の損失が大きくなり、リニアモータが大型
化すると同時にリニアモータに印加する電流が大きくな
り発熱が多くなる問題が発生する。
【００２６】そこで本実施例では、定盤第１層７ａには
磁気ヒステリシスを小さくするために保持力Ｈｃの小さ
いパーマロイを用いている、しかしパーマロイ材は一般
の鋼材に比べコストが非常に高く、ステージ定盤のコス
トを非常に上げてしまう欠点がある。また微動ステージ
２の移動に伴うステージ定盤の変形を防ぐために、ステ
ージ定盤の剛性を確保する必要から、図７〜図９に示し
たように定盤第１層７ａは磁気ヒステリシスを低減する
のに必要な厚み程度とし、その下にはアルミナセラミッ
クから成る定盤第２層７ｂを設け、ステージ定盤全体の
剛性を確保している。さらにその下には、パーマロイか
もしくはそれと同程度の熱膨張係数を示す鉄系の材料よ
りなる定盤第３層７ｃを設け、それぞれを接合してい
る。
磁気ヒステリシスを小さくするために保持力Ｈｃの小さ
いパーマロイを用いている、しかしパーマロイ材は一般
の鋼材に比べコストが非常に高く、ステージ定盤のコス
トを非常に上げてしまう欠点がある。また微動ステージ
２の移動に伴うステージ定盤の変形を防ぐために、ステ
ージ定盤の剛性を確保する必要から、図７〜図９に示し
たように定盤第１層７ａは磁気ヒステリシスを低減する
のに必要な厚み程度とし、その下にはアルミナセラミッ
クから成る定盤第２層７ｂを設け、ステージ定盤全体の
剛性を確保している。さらにその下には、パーマロイか
もしくはそれと同程度の熱膨張係数を示す鉄系の材料よ
りなる定盤第３層７ｃを設け、それぞれを接合してい
る。
【００２７】ここで、上記各ステージ定盤の各層間の接
合方法について、いくつかの好ましい例を図１０に列挙
する。本実施例ではいずれの接合方法を採用しても良
い。
合方法について、いくつかの好ましい例を図１０に列挙
する。本実施例ではいずれの接合方法を採用しても良
い。
【００２８】図１０（Ａ）に示す接合方法は一般に「高
融点金属接合法」と呼ばれ、アルミナセラミック等の酸
化物と溶融金属との濡れ性をよくして相互を熱拡散接合
させる方法である。アルミナセラミックの接合面７ｄに
Mo-Mnを組成とするメタライジング層をフォーングガス
雰囲気中で１３００度〜１７００度の高温焼成し、アル
ミナセラミック表面層に、前記液体金属したMo-Mnを拡
散接合させる。さらにメタライジング層に対して、Niメ
ッキ表面処理を行う。他方のパーマロイ側にも接合面に
Niメッキ表面処理を行い、両者の接合面（Niメッキ面）
間をＡg-Ｃu等でロウ層接合することにより、最終的に
両者の定盤が接合される。
融点金属接合法」と呼ばれ、アルミナセラミック等の酸
化物と溶融金属との濡れ性をよくして相互を熱拡散接合
させる方法である。アルミナセラミックの接合面７ｄに
Mo-Mnを組成とするメタライジング層をフォーングガス
雰囲気中で１３００度〜１７００度の高温焼成し、アル
ミナセラミック表面層に、前記液体金属したMo-Mnを拡
散接合させる。さらにメタライジング層に対して、Niメ
ッキ表面処理を行う。他方のパーマロイ側にも接合面に
Niメッキ表面処理を行い、両者の接合面（Niメッキ面）
間をＡg-Ｃu等でロウ層接合することにより、最終的に
両者の定盤が接合される。
【００２９】図１０（Ｂ）に示す接合方法は「活性金属
接合法」と呼ばれ、アルミナセラミックとパーマロイと
の接合面にNi-Ti等の低融点金属と活性金属を組成とす
る活性金属層を設け、不活性ガス雰囲気中で加熱するこ
とにより、前記活性金属であるTiイオンがセラミック中
に拡散し、かつNiとセラミックが相互に拡散しガラス相
を形成し、相互の拡散接合が行われ、最終的に両者の定
盤が接合される。
接合法」と呼ばれ、アルミナセラミックとパーマロイと
の接合面にNi-Ti等の低融点金属と活性金属を組成とす
る活性金属層を設け、不活性ガス雰囲気中で加熱するこ
とにより、前記活性金属であるTiイオンがセラミック中
に拡散し、かつNiとセラミックが相互に拡散しガラス相
を形成し、相互の拡散接合が行われ、最終的に両者の定
盤が接合される。
【００３０】図１０（Ｃ）に示す接合方法は酸化接合法
で、図示のような組成の酸化物を接合面に介在させ、酸
化物の溶融温度により４００度〜１５００度の温度で焼
成し、酸化物にアルミナセラミックからアルミナが溶出
し相互の拡散接合が行われ、最終的に両者の定盤が接合
される。
で、図示のような組成の酸化物を接合面に介在させ、酸
化物の溶融温度により４００度〜１５００度の温度で焼
成し、酸化物にアルミナセラミックからアルミナが溶出
し相互の拡散接合が行われ、最終的に両者の定盤が接合
される。
【００３１】図１０（Ｄ）に示すのは、接着剤を用いた
接着接合法で、セラミックとパーマロイの接合面に両者
間に良好な接着性が得られるエポキシ系接着剤等で両者
を接合する方法である。
接着接合法で、セラミックとパーマロイの接合面に両者
間に良好な接着性が得られるエポキシ系接着剤等で両者
を接合する方法である。
【００３２】ステージ定盤の各層７ａ、７ｂ、７ｃに使
用する材質である、パーマロイ及びアルミナセラミック
の物性表は先の図６に示したとおりである。材料の剛性
を示すヤング率では、パーマロイに比べてアルミナセラ
ミックが約倍近く高い値を示すように、ステージ定盤全
体をパーマロイで構成するのに比べ、ステージ定盤の高
剛性化がはかれる。また比重ではアルミナセラミックは
パーマロイに比べ半分以下となり、ステージ定盤全体を
パーマロイで構成するのに比べ、ステージ装置の軽量化
が大幅に計れ、ステージ装置を支持する露光装置の本体
構造体の剛性余裕を増す結果となる。
用する材質である、パーマロイ及びアルミナセラミック
の物性表は先の図６に示したとおりである。材料の剛性
を示すヤング率では、パーマロイに比べてアルミナセラ
ミックが約倍近く高い値を示すように、ステージ定盤全
体をパーマロイで構成するのに比べ、ステージ定盤の高
剛性化がはかれる。また比重ではアルミナセラミックは
パーマロイに比べ半分以下となり、ステージ定盤全体を
パーマロイで構成するのに比べ、ステージ装置の軽量化
が大幅に計れ、ステージ装置を支持する露光装置の本体
構造体の剛性余裕を増す結果となる。
【００３３】つまり本実施例によれば、コストは高いが
磁気ヒステリシスを低減させる効果の高いパーマロイ
と、簡便な予圧機構には向かないが軽量かつ高剛性なス
テージ定盤を形成できるアルミナセラミックの、それぞ
れの材料の短所を打ち消し長所を引き出すことに成功し
ている。
磁気ヒステリシスを低減させる効果の高いパーマロイ
と、簡便な予圧機構には向かないが軽量かつ高剛性なス
テージ定盤を形成できるアルミナセラミックの、それぞ
れの材料の短所を打ち消し長所を引き出すことに成功し
ている。
【００３４】ところで先にも説明したように、熱膨張係
数では両者に差があることから、ステージ定盤として単
純に接合させると、露光装置内の環境温度変化に伴い定
盤がひずみ変形して、微動ステージを傾かせてしまう可
能性がある。そこで本実施例では、アルミナセラミック
スから成る定盤第２層の上下両面に対称に、パーマロイ
から成る定盤第１層および定盤第３層を接合させてい
る。これにより、アルミナセラミックスとパーマロイの
熱膨張係数の差により、両者の接合面に生ずるひずみ
が、図１１（Ｂ）に示すように定盤第２層の上下面の接
合面に対称に発生し、それぞれのひずみを相殺する向き
にひずみ変形が発生するた。その結果、層はひずみ変形
を起こすことなく、図１１（Ｃ）のよに微動ステージを
姿勢変化することなく無く移動させることが可能とな
る。
数では両者に差があることから、ステージ定盤として単
純に接合させると、露光装置内の環境温度変化に伴い定
盤がひずみ変形して、微動ステージを傾かせてしまう可
能性がある。そこで本実施例では、アルミナセラミック
スから成る定盤第２層の上下両面に対称に、パーマロイ
から成る定盤第１層および定盤第３層を接合させてい
る。これにより、アルミナセラミックスとパーマロイの
熱膨張係数の差により、両者の接合面に生ずるひずみ
が、図１１（Ｂ）に示すように定盤第２層の上下面の接
合面に対称に発生し、それぞれのひずみを相殺する向き
にひずみ変形が発生するた。その結果、層はひずみ変形
を起こすことなく、図１１（Ｃ）のよに微動ステージを
姿勢変化することなく無く移動させることが可能とな
る。
【００３５】なお、本例では定盤第２層にアルミナセラ
ミックを用いているが、他に窒化けい素などの一般構造
用セラミックを用いることや、セラミック以外のチタ
ン、マグネシウム等の金属系の低比重、高剛性構造材を
用いることも可能である。
ミックを用いているが、他に窒化けい素などの一般構造
用セラミックを用いることや、セラミック以外のチタ
ン、マグネシウム等の金属系の低比重、高剛性構造材を
用いることも可能である。
【００３６】＜実施形態３＞上記ではウエハステージに
ついて説明したが、レチクルステージに対しても同様に
適用することができる。この実施形態を図１２に示す。
ついて説明したが、レチクルステージに対しても同様に
適用することができる。この実施形態を図１２に示す。
【００３７】図１２に示す露光装置は、照明光学系２０
でレチクルステージ２１の上のレチクルを照明し、レチ
クルパターンの一部を、投影光学系２２を介してウエハ
ステージ２３上のウエハに縮小投影する。そして、投影
光学系２２に対しレチクルステージ２１とウエハステー
ジ２３を共に所定の速度比で同期走査することにより、
レチクルのパターンをウエハ上の１ショット領域に露光
転写して、これをウエハの複数のショット領域に繰り返
し行う、いわゆるステップアンドスキャン型の走査露光
装置である。
でレチクルステージ２１の上のレチクルを照明し、レチ
クルパターンの一部を、投影光学系２２を介してウエハ
ステージ２３上のウエハに縮小投影する。そして、投影
光学系２２に対しレチクルステージ２１とウエハステー
ジ２３を共に所定の速度比で同期走査することにより、
レチクルのパターンをウエハ上の１ショット領域に露光
転写して、これをウエハの複数のショット領域に繰り返
し行う、いわゆるステップアンドスキャン型の走査露光
装置である。
【００３８】ここでレチクルステージの定盤は先の実施
例のいずれかと同様の積層構造とする。すなわち実施例
１と同様の２層構造とするならば、図１３に示すように
パーマロイからなる定盤第１層３０ａとアルミナセラミ
ックからなる定盤第２層３０ｂの積層構造とする。また
実施例２と同様の３層構造とするならば、図１４に示す
ようにパーマロイからなる定盤第１層３０ａとアルミナ
セラミックスからなる定盤第２層３０ｂと、さらにパー
マロイ又は純鉄からなる定盤第３層３０ｃの積層構造と
する。
例のいずれかと同様の積層構造とする。すなわち実施例
１と同様の２層構造とするならば、図１３に示すように
パーマロイからなる定盤第１層３０ａとアルミナセラミ
ックからなる定盤第２層３０ｂの積層構造とする。また
実施例２と同様の３層構造とするならば、図１４に示す
ようにパーマロイからなる定盤第１層３０ａとアルミナ
セラミックスからなる定盤第２層３０ｂと、さらにパー
マロイ又は純鉄からなる定盤第３層３０ｃの積層構造と
する。
【００３９】レチクルステージは、原版であるレチクル
基板２５をステージ２７で保持し、該ステージ２７は両
側に設けたリニアモータ１９の駆動によって走査移動を
可能としている。リニアモータ１９は定盤３０で支持さ
れ、定盤３０はベース２８上に支持されている。ステー
２７はレチクル定盤によりウエハステージと同じくエア
パッドによる静圧軸受と与圧マグネットによる磁石予圧
機構により浮上ガイドされている。
基板２５をステージ２７で保持し、該ステージ２７は両
側に設けたリニアモータ１９の駆動によって走査移動を
可能としている。リニアモータ１９は定盤３０で支持さ
れ、定盤３０はベース２８上に支持されている。ステー
２７はレチクル定盤によりウエハステージと同じくエア
パッドによる静圧軸受と与圧マグネットによる磁石予圧
機構により浮上ガイドされている。
【００４０】レチクル定盤第２層３０ｂの上面には、バ
キュームエアパッド２９が設けられ、レチクル定盤第１
層２０を真空チャックする。チャックするタイミングを
ウエハステージに示したのと同じように露光装置内温度
が一定になった時点にすることにより、磁気ヒステリシ
スが少なく、軽量高剛性でひずみ変形の発生のないレチ
クルステージ定盤が提供される。なおバキュームエアパ
ッドによる真空チャックに限らず、電磁チャック機構と
してもよい。
キュームエアパッド２９が設けられ、レチクル定盤第１
層２０を真空チャックする。チャックするタイミングを
ウエハステージに示したのと同じように露光装置内温度
が一定になった時点にすることにより、磁気ヒステリシ
スが少なく、軽量高剛性でひずみ変形の発生のないレチ
クルステージ定盤が提供される。なおバキュームエアパ
ッドによる真空チャックに限らず、電磁チャック機構と
してもよい。
【００４１】上述したように、可動部の移動に伴う磁気
ヒステリシス損の影響が低減するため、その結果、特に
レチクル及びウエハステージの両者を同期移動させ露光
するスキャン露光時の露光転写精度を向上させることが
できるため、走査型露光装置に適用した本実施例の効果
は大きい。
ヒステリシス損の影響が低減するため、その結果、特に
レチクル及びウエハステージの両者を同期移動させ露光
するスキャン露光時の露光転写精度を向上させることが
できるため、走査型露光装置に適用した本実施例の効果
は大きい。
【００４２】＜実施形態４＞次に上記説明した露光装置
を利用したデバイス製造方法の例を説明する。図１５は
微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）ではデバ
イスのパターン設計を行なう。ステップ２（マスク製
作）では設計したパターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガ
ラス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、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
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４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なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
を利用したデバイス製造方法の例を説明する。図１５は
微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）ではデバ
イスのパターン設計を行なう。ステップ２（マスク製
作）では設計したパターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガ
ラス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、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
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４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なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
【００４３】図１６は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハにレジストを塗布する。
ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハの複数のショット領域
に並べて焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光
したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）で
は現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ
１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要とな
ったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し
行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが
形成される。本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高精度デバイスを製造することができ
る。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハにレジストを塗布する。
ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハの複数のショット領域
に並べて焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光
したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）で
は現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ
１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要とな
ったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し
行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが
形成される。本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高精度デバイスを製造することができ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ステージ
定盤を好ましく選定された材料による積層構造とするこ
とによって、低コストと軽量・高剛性を両立した優れた
ステージ装置を提供することができる。
定盤を好ましく選定された材料による積層構造とするこ
とによって、低コストと軽量・高剛性を両立した優れた
ステージ装置を提供することができる。
【００４５】すなわち、可動部移動に伴うステージ定盤
の変形量の少ない軽量薄型、高剛性なステージ定盤が構
成でき、かつステージ装置の大幅な軽量化がはかれる。
その結果、ステージ装置を支持する構造体の剛性余裕が
増し、ステージ可動部を精度良く移動制御可能な優れた
ステージ装置が達成できる。
の変形量の少ない軽量薄型、高剛性なステージ定盤が構
成でき、かつステージ装置の大幅な軽量化がはかれる。
その結果、ステージ装置を支持する構造体の剛性余裕が
増し、ステージ可動部を精度良く移動制御可能な優れた
ステージ装置が達成できる。
【００４６】また、可動部の移動に伴う磁気ヒステリシ
ス損の影響を低減し、結果リニアモータ推力の損失が少
なく、低消費電力で低発熱、加えて、安定したステージ
の移動制御が可能な優れたステージ装置が達成できる。
ス損の影響を低減し、結果リニアモータ推力の損失が少
なく、低消費電力で低発熱、加えて、安定したステージ
の移動制御が可能な優れたステージ装置が達成できる。
【００４７】特に、本発明を走査型の露光装置に適用す
れば、可動部の移動に伴う磁気ヒステリシス損の影響を
低減するため、その結果、特にレチクル及びウエハステ
ージの両者を同期移動させ露光するスキャン露光時の露
光転写精度を向上させることができ、高精度なデバイス
製造が可能となる。
れば、可動部の移動に伴う磁気ヒステリシス損の影響を
低減するため、その結果、特にレチクル及びウエハステ
ージの両者を同期移動させ露光するスキャン露光時の露
光転写精度を向上させることができ、高精度なデバイス
製造が可能となる。
【図１】第１実施例のステージ装置の全体斜視図
【図２】ステージ装置の分解斜視図
【図３】ステージ装置の上面及び側面図
【図４】微動ステージ裏面のエアパッド、与圧マグネッ
ト説明図
ト説明図
【図５】ステージ定盤内部の側面断面図
【図６】ステージ定盤の材質物性表
【図７】第２実施例のステージ装置の全体斜視図
【図８】ステージ装置の分解斜視図
【図９】ステージ装置の上面及び側面図
【図１０】ステージ定盤の各層の接合方法の説明図
【図１１】ステージ定盤の側面断面図
【図１２】走査型露光装置の実施例の全体構成図
【図１３】レチクルステージ装置の分解図（２層定盤構
造）
造）
【図１４】レチクルステージ装置の分解図（３層定盤構
造）
造）
【図１５】デバイス製造方法の実施例の全体フローを示
す図
す図
【図１６】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図
【図１７】従来例のステージ装置の全体斜視図
【図１８】従来例のステージ装置の部分構成図
１ ウエハ ２ 微動ステージ ３ Ｘリニアモータ ４ａ、４ｂ Ｙスライダ ５ Ｙガイド ６ａ、６ｂ Ｙリニアモータ ７ａ 定盤第１層（パーマロイ） ７ｂ 定盤第２層（アルミナセラミック） ７ｃ 定盤第３層（パーマロイあるいは純鉄） ８ａ エアパッド ８ｂ 与圧マグネット ９ａ エアパッド ９ｂ 与圧マグネット １０ａ エアパッド １０ｂ 与圧マグネット １１ａ、１１ｂ プレッシャエアライン １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ プレッシャエアライ
ン １３ バキュームエアライン １４ ウエハステージ １５ 本体 １６ レチクルステージ １７ バキュームエアパッド ２０ 照明光学系 ２１ レチクルステージ ２２ 投影光学系 ２３ ウエハステージ ２４ 本体フレーム ２５ レチクル ２６ リニアモータ ２７ ステージ ２８ ベース ２９ バキュームエアパッド ３０ａ 定盤第１層（パーマロイ） ３０ｂ 定盤第２層（アルミナセラミックス） ３０ｃ 定盤第３層（パーマロイあるいは純鉄）
ン １３ バキュームエアライン １４ ウエハステージ １５ 本体 １６ レチクルステージ １７ バキュームエアパッド ２０ 照明光学系 ２１ レチクルステージ ２２ 投影光学系 ２３ ウエハステージ ２４ 本体フレーム ２５ レチクル ２６ リニアモータ ２７ ステージ ２８ ベース ２９ バキュームエアパッド ３０ａ 定盤第１層（パーマロイ） ３０ｂ 定盤第２層（アルミナセラミックス） ３０ｃ 定盤第３層（パーマロイあるいは純鉄）
Claims (19)
- 【請求項１】 移動ステージと、これをガイドする案内
面を有するステージ定盤を備え、該ステージ定盤は異な
る材料層の積層構造としたことを特徴とするステージ装
置。 - 【請求項２】 前記移動ステージは静圧軸受と磁石予圧
機構によって案内面に保持されることを特徴とする請求
項１記載のステージ装置。 - 【請求項３】 前記異なる材料層は、前記案内面側に設
けられた磁性体材料の第１の層と、非磁性体材料の第２
の層との積層構造を有することを特徴とする請求項１又
は２記載のステージ装置。 - 【請求項４】 前記異なる材料層は、案内面側に設けら
れた磁性体材料の第１の層と、該磁性体材料に対し比重
が小さいあるいはヤング率の高い材料の第２の層との積
層構造を有することを特徴とする請求項１又は２記載の
ステージ装置。 - 【請求項５】 前記第１の層の材料はパーマロイである
ことを特徴とする請求項３又は４のいずれか記載のステ
ージ装置。 - 【請求項６】 前記第２の層の材料はセラミックである
ことを特徴とする請求項３又は４記載のステージ装置。 - 【請求項７】 前記異なる材料層は、案内面側に設けら
れたパーマロイ材料の第１の層と、セラミック材料の第
２の層との積層構造を有することを特徴とする請求項１
又は２記載のステージ装置。 - 【請求項８】 前記セラミック材料はアルミナセラミッ
クもしくは窒化珪素セラミックであることを特徴とする
請求項７記載のステージ装置。 - 【請求項９】 前記第１の層と前記第２の層との間を、
真空吸引又は電磁吸引によって接合する手段を有するこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれか記載のステー
ジ装置。 - 【請求項１０】 前記吸引を場合に応じて切り替える手
段を有することを特徴とする請求項９記載のステージ装
置。 - 【請求項１１】 露光装置内雰囲気温度が一定温度にな
った時、あるいは露光装置稼動時、あるいは露光装置の
ステージ制御装置からの信号により前記吸引を行なうこ
とを特徴とする請求項１０記載の露光装置。 - 【請求項１２】 前記第２の層の下に、前記第１の層と
熱膨張係数が略同等の材料の第３の層を積層したことを
特徴とする請求項３乃至８のいずれか記載のステージ装
置。 - 【請求項１３】 前記各層は、高融点金属接合法、活性
金属接合法、酸化接合法、または接着接合法のいずれか
を用いて接合されていることを特徴とする請求項１２記
載のステージ装置。 - 【請求項１４】 前記第２の層は肉抜きリブ構造あるい
は中空構造を有することを特徴とする請求項３乃至８の
いずれか記載の露光装置。 - 【請求項１５】 基板を保持して位置決めするための請
求項１〜１４のいずれか記載のステージ装置と、該基板
に対して露光を行なう手段を有することを特徴とする露
光装置。 - 【請求項１６】 前記ステージ装置は、レチクルを保持
するレチクルステージとウエハを保持するウエハステー
ジの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１５
記載の露光装置。 - 【請求項１７】 前記レチクルステージと前記ウエハス
テージを共に投影光学系に対して所定の速度比で走査移
動させステップアンドスキャン方式でレチクルパターン
をウエハの複数の領域に露光転写することを特徴とする
請求項１６記載の露光装置。 - 【請求項１８】 請求項１５〜１７のいずれか記載の露
光装置を用意するステップと、該露光装置を用いて露光
を行なうステップを有することを特徴とするデバイス製
造方法。 - 【請求項１９】 露光前にレジスト塗布するステップ
と、露光後に現像するステップをさらに有することを特
徴とする請求項１８記載のデバイス製造方法。
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