[go: up one dir, main page]

JPH11162828A - Projection exposure apparatus and projection exposure method - Google Patents

Projection exposure apparatus and projection exposure method

Info

Publication number
JPH11162828A
JPH11162828A JP9337728A JP33772897A JPH11162828A JP H11162828 A JPH11162828 A JP H11162828A JP 9337728 A JP9337728 A JP 9337728A JP 33772897 A JP33772897 A JP 33772897A JP H11162828 A JPH11162828 A JP H11162828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
stage
exposure apparatus
mask
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9337728A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Takagi
伸一 高木
Masatoshi Ikeda
正俊 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9337728A priority Critical patent/JPH11162828A/en
Publication of JPH11162828A publication Critical patent/JPH11162828A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】マスクステージ及び感光基板ステージの駆動に
より生じる振動を抑制することにより結像特性を高め得
る投影露光装置及び投影露光方法を提供する。 【解決手段】レチクルステージ1とウェハステージ2と
が投影光学系3に対して同じ側に配置され、かつZ軸方
向の位置が異なるステップアンドスキャン式投影露光装
置であり、投影光学系3の倍率に応じた速度比でレチク
ルMとウェハWとを同期移動するように両ステージ1,
2をそれぞれ駆動する駆動装置10と、両ステージ1,
2の駆動によって生じる振動を減衰させる防振装置9と
を備える。
(57) Abstract: Provided are a projection exposure apparatus and a projection exposure method capable of improving an imaging characteristic by suppressing vibration generated by driving a mask stage and a photosensitive substrate stage. A step-and-scan projection exposure apparatus in which a reticle stage (1) and a wafer stage (2) are arranged on the same side with respect to a projection optical system (3) and have different positions in the Z-axis direction. Both stages 1 and 2 move synchronously between reticle M and wafer W at a speed ratio corresponding to
2 for driving each of the two stages,
And a vibration isolator 9 for attenuating vibrations caused by the drive of the second drive.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、撮像
素子、液晶表示素子または薄膜磁気ヘッドなどの各種マ
イクロデバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工
程で用いられる投影露光装置に関し、特にマスクと感光
基板とを同期移動してマスクのパターンを感光基板上に
転写する走査型露光装置に好適な、マスク及び感光基板
のステージの移動にともなう振動を防止するための防振
構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus used in a photolithography process for manufacturing various micro devices such as a semiconductor device, an image pickup device, a liquid crystal display device and a thin film magnetic head, and more particularly to a mask and a photosensitive substrate. The present invention relates to an anti-vibration structure suitable for a scanning type exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate by moving the mask and the photosensitive substrate in synchronization with each other, and for preventing vibration accompanying movement of the stage of the mask and the photosensitive substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスのフォトリソグラフィ工
程では、フォトレジストが塗布されたウェハやガラスプ
レート(以下、感光基板ともいう。)にマスク又はレチ
クルのパターンを転写することが行われるが、この種の
投影露光装置として、従来よりステップアンドリピート
式露光装置(以下、ステッパーともいう。)が広く用い
られている。このステップアンドリピート式露光装置
は、レチクルのパターンをウェハの各ショット領域に一
括して縮小投影することにより露光するもので、一つの
ショット領域の露光を終了すると、ウェハを移動して次
のショット領域の露光を行い、これを順次繰り返す方式
である。
2. Description of the Related Art In a photolithography process of a semiconductor device, a pattern of a mask or a reticle is transferred onto a wafer or a glass plate (hereinafter also referred to as a photosensitive substrate) coated with a photoresist. As a projection exposure apparatus, a step-and-repeat type exposure apparatus (hereinafter, also referred to as a stepper) has been widely used. This step-and-repeat type exposure apparatus exposes a reticle pattern by projecting the pattern of the reticle onto each shot area of the wafer at once. When the exposure of one shot area is completed, the wafer is moved to the next shot area. This is a method in which an area is exposed and this is sequentially repeated.

【0003】また、レチクルパターンの露光範囲を拡大
するために、照明系からの露光光をスリット状(矩形
状)に制限し、このスリット光を用いてレチクルパター
ンの一部をウェハ上に縮小投影した状態で、レチクルと
ウェハとを投影光学系に対して同期走査させるステップ
アンドスキャン式露光装置も開発されている。このステ
ップアンドスキャン式露光装置(以下、スキャニングス
テッパともいう。)は、一回の走査露光でレチクル全面
のパターンを等倍でウェハの全面に転写するアライナー
の転写方式の長所と、上述したステッパーの転写方式の
長所とを兼ね備えたものである。
Further, in order to enlarge the exposure range of the reticle pattern, the exposure light from the illumination system is limited to a slit shape (rectangular shape), and a part of the reticle pattern is reduced and projected onto a wafer using the slit light. In such a state, a step-and-scan type exposure apparatus for synchronously scanning a reticle and a wafer with respect to a projection optical system has also been developed. This step-and-scan exposure apparatus (hereinafter, also referred to as a scanning stepper) has the advantages of an aligner transfer method for transferring the entire pattern of the reticle onto the entire surface of the wafer at a single magnification by one scanning exposure, and the above-described stepper. It has the advantages of the transfer method.

【0004】前者のステッパのような一括露光方式の露
光装置では、レチクルのパターンを感光基板の各ショッ
ト領域に転写する際に、レチクルと感光基板とをほぼ完
全に静止させておく必要があるため、床からの振動が露
光装置本体部にそのまま伝わらないように、装置本体部
のベースは防振台を介して床面に設置されている。
In the former exposure apparatus of the batch exposure system such as a stepper, when the reticle pattern is transferred to each shot area of the photosensitive substrate, it is necessary to keep the reticle and the photosensitive substrate almost completely stationary. The base of the apparatus main body is installed on the floor via a vibration isolator so that vibration from the floor is not transmitted to the exposure apparatus main body as it is.

【0005】また、後者のステップアンドスキャン式露
光装置では、露光中にレチクルと感光基板とをそれぞれ
一定の速度比で安定に移動させる必要があるため、やは
り露光装置本体部のベースは防振台を介して床面に設置
されている。
In the latter step-and-scan type exposure apparatus, it is necessary to move the reticle and the photosensitive substrate stably at a constant speed ratio during the exposure. It is installed on the floor via.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レチク
ルから感光基板に至る光軸が直線的に構成された投影光
学系を用いた投影露光装置では、一般的に、レチクルが
保持されるレチクルステージは投影光学系の上部に配置
され、感光基板を保持する基板ステージは投影光学系の
下部に配置され、これらレチクルステージと基板ステー
ジとは鉛直方向に80〜150cm離れていたので、特
にステップアンドスキャン式露光装置では、レチクルス
テージと基板ステージとの同期移動にともなって装置全
体が傾いたり、装置本体部を構成するコラムやベースが
振動してしまうという問題があった。
However, in a projection exposure apparatus using a projection optical system in which the optical axis from the reticle to the photosensitive substrate is formed linearly, a reticle stage for holding the reticle generally has a projection. The substrate stage, which is arranged above the optical system and holds the photosensitive substrate, is arranged below the projection optical system. The reticle stage and the substrate stage are vertically separated from each other by 80 to 150 cm. In the apparatus, there is a problem that the entire apparatus is tilted due to the synchronous movement of the reticle stage and the substrate stage, and the columns and bases constituting the apparatus main body vibrate.

【0007】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、レチクルステージ及び感光
基板ステージの駆動により生じる振動を抑制することに
より、結像特性を高め得る投影露光装置及び投影露光方
法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and a projection exposure apparatus capable of improving image forming characteristics by suppressing vibration generated by driving a reticle stage and a photosensitive substrate stage. And a projection exposure method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】(1) 上記目的を達成
するために、本発明の第1の観点によれば、マスクのパ
ターンを感光基板上に転写する投影露光装置において、
前記マスクのパターンの像を前記感光基板上に投影する
投影光学系と、前記マスクを保持する第1ステージと、
前記投影光学系に対して前記第1ステージ側に配置さ
れ、前記投影光学系の光軸に沿った第1方向の位置が前
記マスクと異なるように前記感光基板を保持する第2ス
テージと、前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記
マスクと前記感光基板とを同期移動するように前記第1
及び第2ステージをそれぞれ駆動する駆動装置と、前記
第1及び第2ステージの駆動によって生じる振動を減衰
させる防振装置とを備えたことを特徴とする投影露光装
置が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate.
A projection optical system that projects an image of the pattern of the mask onto the photosensitive substrate, a first stage that holds the mask,
A second stage disposed on the first stage side with respect to the projection optical system and holding the photosensitive substrate such that a position in a first direction along an optical axis of the projection optical system is different from the mask; The first mask is moved so that the mask and the photosensitive substrate are synchronously moved at a speed ratio according to a magnification of a projection optical system.
A projection exposure apparatus, comprising: a driving device for driving the first and second stages, respectively; and a vibration isolator for attenuating vibration generated by driving the first and second stages.

【0009】こうしたいわゆるステップアンドスキャン
式露光装置では、マスクを保持する第1ステージと感光
基板を保持する第2ステージとを、駆動装置により、投
影光学系の倍率に応じた速度比で同期移動させながらマ
スクパターンの転写を行う。この同期移動時に、第1及
び第2ステージの駆動によって振動が発生すると光軸ズ
レなどによる結像特性の劣化につながるが、本発明の投
影露光装置では、第1及び第2ステージの駆動によって
生じる振動を減衰させる防振装置が設けられているの
で、かかる振動を減衰させることができ、結像特性の劣
化を防止することができる。
In such a step-and-scan type exposure apparatus, a first stage for holding a mask and a second stage for holding a photosensitive substrate are synchronously moved by a driving device at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system. While transferring the mask pattern. If vibration occurs due to the driving of the first and second stages during this synchronous movement, it leads to deterioration of the imaging characteristics due to optical axis deviation and the like. However, in the projection exposure apparatus of the present invention, this is caused by driving of the first and second stages. Since the vibration isolating device for attenuating the vibration is provided, the vibration can be attenuated, and the deterioration of the imaging characteristics can be prevented.

【0010】また、本発明の投影露光装置では、マスク
を保持する第1ステージと感光基板を保持する第2ステ
ージとが、投影光学系に対して同じ側に配置されている
ので、装置本体部の重心位置が、従来の投影光学系を用
いた露光装置に比べて鉛直方向に低くなる。これによ
り、装置本体部の安定性が高まるので、第1及び第2ス
テージの駆動により生じる振動自体を抑制することがで
きる。
Further, in the projection exposure apparatus of the present invention, the first stage for holding the mask and the second stage for holding the photosensitive substrate are arranged on the same side with respect to the projection optical system. Is lower in the vertical direction than an exposure apparatus using a conventional projection optical system. Thereby, the stability of the apparatus main body is enhanced, and the vibration itself generated by driving the first and second stages can be suppressed.

【0011】また、その振動の抑制により、走査露光中
でのマスクと感光基板とのアライメント(重ね合わせ)
精度を向上させることができ、かつ走査露光前のマスク
ステージや基板ステージの加速度を大きくできるので、
助走(プリスキャン)距離やその時間を短縮でき、スル
ープットの向上が図れる。なお、走査露光後の各ステー
ジの減速に要する距離や時間も同様に短縮することがで
きる。
In addition, by suppressing the vibration, alignment (overlap) between the mask and the photosensitive substrate during scanning exposure is performed.
Accuracy can be improved and acceleration of the mask stage and substrate stage before scanning exposure can be increased,
The approaching (pre-scan) distance and time can be reduced, and the throughput can be improved. Note that the distance and time required for deceleration of each stage after scanning exposure can be similarly reduced.

【0012】さらに、本発明の投影露光装置では、第1
及び第2ステージが第1方向に対して異なる位置に配置
されているので、第1ステージに対してマスクの搬入出
を行う搬送装置の可動領域と、第2ステージに対して感
光基板の搬入出を行う搬送装置の可動領域とを、両搬送
装置が干渉することなく、第1方向に重畳して設定する
ことができる。これにより、無理のない動作で、しかも
マスクと感光基板それぞれの搬入や搬出動作を同時に実
行できるので、露光工程のスループットを高めることが
できる。
Further, according to the projection exposure apparatus of the present invention, the first
Since the second stage and the second stage are arranged at different positions in the first direction, the movable area of the transfer device for loading / unloading the mask with respect to the first stage and the loading / unloading of the photosensitive substrate with respect to the second stage. And the movable area of the transfer device that performs the operation can be set to overlap in the first direction without interference between the transfer devices. Thus, the loading and unloading operations of the mask and the photosensitive substrate can be simultaneously performed with a reasonable operation, so that the throughput of the exposure process can be increased.

【0013】上記発明において、特に限定されないが、
前記マスクと前記感光基板とは、それぞれ前記第1方向
(マスクのパターン面と直交する方向)と直交する第2
方向(マスクのパターン面に平行な方向)に沿って移動
され、前記防振装置は、前記同期移動時に前記マスクと
前記感光基板との前記第1方向の位置の差によって前記
第2方向と直交する方向に発生する力を低減する。
In the above invention, although not particularly limited,
The mask and the photosensitive substrate are respectively arranged in a second direction orthogonal to the first direction (a direction orthogonal to the pattern surface of the mask).
Moving in a direction (a direction parallel to the pattern surface of the mask), and the vibration isolator is orthogonal to the second direction due to a difference in the position of the mask and the photosensitive substrate in the first direction during the synchronous movement. To reduce the force generated in the direction of movement.

【0014】マスクと感光基板とを第2方向に沿って移
動すると、これらマスクと感光基板との第1方向の位置
の差(たとえば高さの差)により、第2方向に直交する
方向に力が生じる、装置全体としては捻れとなる。本発
明の投影露光装置では、こうした捻れにつながる力を防
振装置によって低減することができる。
When the mask and the photosensitive substrate are moved along the second direction, a force (for example, a difference in height) between the mask and the photosensitive substrate in the first direction causes a force in a direction orthogonal to the second direction. Is generated, and the entire apparatus is twisted. In the projection exposure apparatus of the present invention, the force that leads to such a twist can be reduced by the vibration isolator.

【0015】特に限定されないが、より具体的には、前
記防振装置は、前記同期移動時に前記第2方向に発生す
る反力をほぼ相殺することで、マスクと感光基板との位
置の差によって生じる第2方向に直交する力を低減する
ことができる。
Although not particularly limited, more specifically, the vibration isolator substantially cancels the reaction force generated in the second direction at the time of the synchronous movement, so that a difference in position between the mask and the photosensitive substrate is obtained. The generated force orthogonal to the second direction can be reduced.

【0016】本発明において、防振装置の設置位置や具
体的構成は特に限定されないが、たとえば、前記防振装
置は、前記投影光学系と前記第1及び第2ステージとを
含む装置本体部とその設置面との間に配設されるアクチ
ュエータを有することが好ましい。防振装置を装置本体
部とその設置面との間に設けることで、投影光学系と第
1及び第2ステージに生じる振動を設置面、すなわち投
影光学系の系外へ除去することができ、結像特性向上の
実効を図ることができる。
In the present invention, the installation position and specific configuration of the anti-vibration device are not particularly limited. For example, the anti-vibration device includes an apparatus main body including the projection optical system and the first and second stages. It is preferable to have an actuator disposed between the actuator and the installation surface. By providing the anti-vibration device between the apparatus main body and the installation surface, vibrations generated in the projection optical system and the first and second stages can be removed to the installation surface, that is, outside the projection optical system. It is possible to improve the imaging characteristics.

【0017】防振装置を装置本体部と設置面との間に設
ける場合、特に限定されないが、前記装置本体部と分離
して前記設置面上に設けられ、かつ前記アクチュエータ
が固定されるフレームをさらに設けても良い。当該フレ
ームは実質的に設置面と同じく投影光学系の系外となる
ので、投影光学系と第1及び第2ステージに生じる振動
をこうした系外へ除去することができる他、アクチュエ
ータの設置が容易になるとともに種々のアクチュエータ
が適用できることにもなる。
When the anti-vibration device is provided between the apparatus main body and the installation surface, there is no particular limitation, but a frame provided separately from the apparatus main body on the installation surface and to which the actuator is fixed is provided. Further, it may be provided. Since the frame is substantially outside the system of the projection optical system like the installation surface, vibrations generated in the projection optical system and the first and second stages can be removed outside the system, and the actuator can be easily installed. And various actuators can be applied.

【0018】本発明において、特に限定されないが、前
記アクチュエータは、リニアモータアクチュエータ、ボ
イスコイルアクチュエータ、空気式ダンパ及び機械式ダ
ンパの何れか一つ或いはこれらの組み合わせであること
が好ましい。何れのアクチュエータも機械的に非接触の
状態で装置本体部の振動を設置面に除去することができ
るので、アクチュエータ自体の動作によって装置本体部
に振動を与えるおそれがない。
In the present invention, although not particularly limited, the actuator is preferably any one of a linear motor actuator, a voice coil actuator, a pneumatic damper, and a mechanical damper, or a combination thereof. Since any of the actuators can remove the vibration of the apparatus main body from the installation surface in a mechanically non-contact state, there is no possibility that the operation of the actuator itself may cause the apparatus main body to vibrate.

【0019】本発明において、特に限定されないが、前
記第1及び第2ステージの少なくとも一方の振動又はこ
れと等価な物理量を検出する振動検出装置と、前記振動
検出装置の出力に基づいて前記防振装置を駆動制御する
制御装置とをさらに備えることが好ましい。
In the present invention, although not particularly limited, a vibration detecting device for detecting a vibration of at least one of the first and second stages or a physical quantity equivalent thereto, and the vibration isolating device based on an output of the vibration detecting device. It is preferable that the apparatus further includes a control device for controlling the driving of the device.

【0020】第1及び第2ステージの動作によってその
振動量も異なるので、これら第1及び第2ステージの動
作により生じる振動量を振動検出装置で検出し、この検
出された出力に基づいて制御装置によって防振装置を制
御することにより、振動量の大小に応じた適切な防振作
用を発揮することができる。
Since the amount of vibration varies depending on the operation of the first and second stages, the amount of vibration generated by the operation of the first and second stages is detected by a vibration detecting device, and the control device is controlled based on the detected output. By controlling the anti-vibration device, an appropriate anti-vibration action according to the magnitude of the vibration amount can be exhibited.

【0021】(2) 上記発明において、特に限定され
ないが、前記投影光学系は、前記マスクのパターンの部
分倒立像を前記感光基板上に縮小投影し、前記マスクと
前記感光基板とは前記第1方向と直交する第2方向に沿
って逆向きに移動される。
(2) In the above invention, although not particularly limited, the projection optical system reduces and projects a partially inverted image of the pattern of the mask onto the photosensitive substrate, and the mask and the photosensitive substrate are connected to the first substrate. It is moved in the opposite direction along a second direction orthogonal to the direction.

【0022】マスク及び感光基板を第2方向に沿って同
じ向きに移動させると、これにより装置本体部に生じる
それぞれの反力も第2方向に直交する方向に対して同じ
向きに生じることになる。すなわち、装置本体部に生じ
る振動は、より助長される方向に作用する。しかしなが
ら、マスク及び感光基板を第2方向に沿って逆向きに移
動させることにより、これにより装置本体部に生じるそ
れぞれの反力が、第2方向に直交する方向に対して反対
向きに生じ、その少なくとも一部が相殺されることにな
り、装置本体部に生じる振動の少なくとも一部は自己減
衰することになる。ちなみに、マスクと感光基板とを第
2方向に沿って逆向きに移動させても、投影光学系はマ
スクのパターンの部分倒立像を感光基板に投影するの
で、非対称な形状のマスクパターンであってもパターン
像は感光基板に対して正確に転写される。
When the mask and the photosensitive substrate are moved in the same direction in the second direction, the respective reaction forces generated in the main body of the apparatus are also generated in the same direction with respect to the direction orthogonal to the second direction. That is, the vibration generated in the apparatus main body acts in a direction that is further promoted. However, by moving the mask and the photosensitive substrate in the opposite direction along the second direction, each reaction force generated in the apparatus main body is generated in the opposite direction to the direction orthogonal to the second direction. At least a part of the vibration is offset, and at least a part of the vibration generated in the apparatus main body is self-damped. Incidentally, even if the mask and the photosensitive substrate are moved in the opposite direction along the second direction, the projection optical system projects a partially inverted image of the pattern of the mask onto the photosensitive substrate. Also, the pattern image is accurately transferred to the photosensitive substrate.

【0023】特に限定されないが、マスク及び感光基
板、すなわち第1及び第2ステージを第2方向に沿って
逆向きに移動させる場合には、前記第1ステージと前記
第2ステージとの質量比を、前記投影光学系の倍率とほ
ぼ一致させることが好ましい。
Although not particularly limited, when the mask and the photosensitive substrate, that is, the first and second stages are moved in opposite directions along the second direction, the mass ratio between the first stage and the second stage is changed. It is preferable that the magnification is approximately equal to the magnification of the projection optical system.

【0024】第1ステージの質量をMr、その移動速度
をVr、第2ステージの質量をMw、その移動速度をV
wとすると、第1及び第2ステージを第2方向に沿って
逆向きに移動させた場合、第1ステージの移動により生
じる反作用力Frは、運動方程式からFr=Mr・Vr
となり、同様に第2ステージの移動により生じる反作用
力Fwは、Fw=Mw・Vwとなる。したがって、両反
作用力の比Fr/Fw=(Mr/Mw)・(Vr/V
w)となるが、第1及び第2ステージの速度比Vr/V
wは投影光学系の倍率の逆数に設定されているので、第
1及び第2ステージの質量比Mr/Mwを投影光学系の
倍率にほぼ一致させれば、第1及び第2ステージによる
反作用力の比Fr/Fwのスカラー値は、ほぼ1とな
る。これにより、第1及び第2ステージの移動にともな
って生じる反作用力は、装置本体部でほぼ相殺され、自
己減衰することになる。
The mass of the first stage is Mr, its moving speed is Vr, the mass of the second stage is Mw, and its moving speed is Vr.
When the first stage and the second stage are moved in opposite directions along the second direction, the reaction force Fr generated by the movement of the first stage becomes Fr = Mr · Vr from the equation of motion.
Similarly, the reaction force Fw generated by the movement of the second stage is Fw = Mw · Vw. Therefore, the ratio of the two reaction forces Fr / Fw = (Mr / Mw) · (Vr / V
w), but the speed ratio Vr / V of the first and second stages
Since w is set to the reciprocal of the magnification of the projection optical system, if the mass ratio Mr / Mw of the first and second stages is made substantially equal to the magnification of the projection optical system, the reaction force by the first and second stages is obtained. The scalar value of the ratio Fr / Fw is substantially 1. As a result, the reaction force generated due to the movement of the first and second stages is almost canceled by the apparatus main body, and self-damps.

【0025】なお、前記質量比が倍率と一致していなく
とも、走査露光前後の両ステージの加減速度をそれぞれ
調整することにより、同様に、その2つの反作用力はほ
ぼ相殺される。
Even if the mass ratio does not coincide with the magnification, by adjusting the acceleration / deceleration of both stages before and after the scanning exposure, the two reaction forces are almost canceled out similarly.

【0026】本発明において、特に限定されないが、前
記投影光学系は、凹面鏡と、複数のミラーとを含んだ光
学系として構成することができる。また、前記投影光学
系は、凹面鏡と、ビームスプリッタと、少なくとも一つ
のミラーとを含んだ光学系として構成することができ
る。いわゆる反射屈折型投影光学系(カタディオプティ
ック系)を採用することで、投影光学系に対して第1ス
テージと第2ステージとを同じ側に配置することができ
る。
In the present invention, although not particularly limited, the projection optical system can be configured as an optical system including a concave mirror and a plurality of mirrors. Further, the projection optical system can be configured as an optical system including a concave mirror, a beam splitter, and at least one mirror. By employing a so-called catadioptric projection optical system (catadioptic system), the first stage and the second stage can be arranged on the same side of the projection optical system.

【0027】(3)本発明において、特に限定されない
が、前記防振装置は、前記第1及び第2ステージが配設
されるベースに対して前記第1方向に沿った力を与える
第1アクチュエータを含むことが好ましい。
(3) In the present invention, although not particularly limited, the vibration isolator may be a first actuator that applies a force in the first direction to a base on which the first and second stages are disposed. It is preferable to include

【0028】上述したように、本発明に係る防振装置
は、第1及び第2ステージの駆動により生じる振動を減
衰させるものである。ここで、第1及び第2ステージの
駆動による振動は、第1方向にも作用することから、第
1アクチュエータによってベースに第1方向に沿った力
を与えることにより、当該第1方向に作用する振動を減
衰させることができる。
As described above, the vibration isolator according to the present invention attenuates the vibration generated by driving the first and second stages. Here, since the vibration caused by the driving of the first and second stages also acts in the first direction, the first actuator acts on the base in the first direction by applying a force to the base in the first direction. Vibration can be damped.

【0029】この場合、特に限定されないが、前記投影
光学系を支持する架台と、前記ベースと前記架台とが載
置される除振機構とをさらに備え、前記第1アクチュエ
ータは前記除振機構に組み込まれるように構成すること
ができる。
In this case, although not particularly limited, the apparatus further comprises a gantry for supporting the projection optical system, and a vibration isolation mechanism on which the base and the gantry are mounted, and the first actuator is mounted on the vibration isolation mechanism. It can be configured to be incorporated.

【0030】また、本発明の投影露光装置は、前記第1
及び第2ステージが配置されるベースを載置する除振機
構と、前記除振機構の設置面上に設けられるフレームと
をさらに備え、前記防振装置は、前記フレームに設けら
れ、前記第1ステージ、前記第2ステージ及び前記ベー
スの少なくとも一つに対して前記第2方向に沿った力を
与える第2アクチュエータを含むように構成することも
できる。
Further, the projection exposure apparatus of the present invention is characterized in that the first
A vibration isolation mechanism for mounting a base on which the second stage is disposed, and a frame provided on an installation surface of the vibration isolation mechanism, wherein the vibration isolation device is provided on the frame; It may be configured to include a second actuator that applies a force along the second direction to at least one of the stage, the second stage, and the base.

【0031】また、本発明の投影露光装置は、前記投影
光学系を支持する架台をさらに備え、前記第1及び第2
ステージが配置されるベースは前記架台に懸架され、前
記防振装置は、前記第1ステージ、前記第2ステージ、
前記ベース及び前記架台の少なくとも一つに対して前記
第2方向に沿った力を与える第2アクチュエータを含む
ように構成することもできる。投影光学系を支持する架
台と第1及び第2ステージが配置されるベースとの構築
関係は、このように架台にベースを懸架しても良いし、
上述したようにベースに架台を設けても良い。
Further, the projection exposure apparatus of the present invention further comprises a gantry for supporting the projection optical system, wherein the first and the second
A base on which a stage is arranged is suspended from the gantry, and the vibration isolator includes the first stage, the second stage,
It may be configured to include a second actuator that applies a force in the second direction to at least one of the base and the gantry. The construction relationship between the gantry supporting the projection optical system and the base on which the first and second stages are arranged may be such that the base is suspended on the gantry,
A base may be provided on the base as described above.

【0032】この場合、特に限定されないが、前記架台
が載置される除振機構と、前記除振機構の設置面上に設
けられるフレームとをさらに備え、前記第2アクチュエ
ータは前記フレームに設けられることが好ましい。当該
フレームは実質的に設置面と同じく第1及び第2ステー
ジの系外となるので、第1及び第2ステージに生じる振
動をこうした系外へ除去することができる他、第2アク
チュエータの設置が容易になるとともに種々のアクチュ
エータが適用できることにもなる。
In this case, although not particularly limited, the apparatus further includes a vibration isolation mechanism on which the gantry is mounted, and a frame provided on a mounting surface of the vibration isolation mechanism, and the second actuator is provided on the frame. Is preferred. Since the frame is substantially outside the system of the first and second stages similarly to the installation surface, vibrations generated in the first and second stages can be removed out of such a system, and the installation of the second actuator can be eliminated. It becomes easy and various actuators can be applied.

【0033】本発明において、照明光学系については特
に限定されないが、前記ベースに対して前記投影光学系
と反対側に配置され、前記マスクの一部に照明光を照射
する照明光学系をさらに備えることが好ましい。
In the present invention, the illumination optical system is not particularly limited, but is further provided with an illumination optical system disposed on the opposite side of the projection optical system with respect to the base and for irradiating a part of the mask with illumination light. Is preferred.

【0034】(4)上記目的を達成するために、本発明
の第2の観点によれば、マスクのパターンを感光基板上
に転写する投影露光装置において、前記マスクのパター
ンの像を前記感光基板上に投影する投影光学系と、前記
マスクを保持する第1ステージと、前記投影光学系に対
して前記第1ステージ側に配置され、前記投影光学系の
光軸に沿った第1方向の位置が前記マスクと異なるよう
に前記感光基板を保持する第2ステージと、前記投影光
学系と第1及び第2ステージとを含む装置本体部とその
設置面との間に配置される防振装置とを備えたことを特
徴とする投影露光装置が提供される。
(4) To achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in a projection exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, an image of the pattern of the mask is placed on the photosensitive substrate. A projection optical system for projecting thereon, a first stage for holding the mask, and a position in a first direction along an optical axis of the projection optical system, which is disposed on the first stage side with respect to the projection optical system. A second stage for holding the photosensitive substrate differently from the mask, a vibration isolator disposed between an apparatus main body including the projection optical system, the first and second stages, and an installation surface thereof; And a projection exposure apparatus provided with:

【0035】本発明は、上述したステップアンドスキャ
ン式露光装置にのみ限定されず、たとえばステップアン
ドリピート式露光装置に対しても適用することができ
る。すなわち、マスクのパターンを感光基板の一つのシ
ョット領域に一括露光すると、次のショット領域の露光
を行うために第2ステージを移動させるので、この第2
ステージの移動にともない装置本体部に振動が生じる
が、防振装置が装置本体部とその設置面との間に配置さ
れているので、装置本体部に生じた振動を設置面へ除去
することができる。
The present invention is not limited to the above-described step-and-scan exposure apparatus, but can be applied to, for example, a step-and-repeat exposure apparatus. That is, when the pattern of the mask is collectively exposed to one shot area of the photosensitive substrate, the second stage is moved to perform exposure of the next shot area.
Although vibration occurs in the apparatus main body due to the movement of the stage, since the vibration isolator is disposed between the apparatus main body and its installation surface, it is possible to remove the vibration generated in the apparatus main body to the installation surface. it can.

【0036】(5)上記目的を達成するために、本発明
の第3の観点によれば、マスクのパターンを投影光学系
を介して感光基板上に転写する投影露光方法において、
前記投影光学系の物体面に前記マスクを配置し、前記投
影光学系に対して前記物体面側に設定され、かつ前記投
影光学の光軸に沿った第1方向の位置が前記物体面と異
なる像面に前記感光基板を配置する段階と、前記投影光
学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記感光基板
とを前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動する
段階と、前記マスク及び感光基板の移動によって生じる
振動を減衰させる段階とを有することを特徴とする投影
露光方法が提供される。
(5) To achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, there is provided a projection exposure method for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate via a projection optical system.
The mask is arranged on an object plane of the projection optical system, and is set on the object plane side with respect to the projection optical system, and a position in a first direction along an optical axis of the projection optical system is different from the object plane. Disposing the photosensitive substrate on an image plane, and moving the mask and the photosensitive substrate along a second direction orthogonal to the first direction at a speed ratio according to a magnification of the projection optical system, Attenuating vibrations caused by the movement of the mask and the photosensitive substrate.

【0037】こうしたいわゆるステップアンドスキャン
式露光方法では、マスクと感光基板とを投影光学系の倍
率に応じた速度比で同期移動させながらマスクパターン
の転写を行う。この同期移動時に、マスク及び感光基板
の移動によって振動が発生すると光軸ズレなどによる結
像特性の劣化につながるが、本発明の投影露光方法で
は、マスク及び感光基板の移動によって生じる振動を減
衰させる段階を有するので、かかる振動を減衰させるこ
とができ、結像特性の劣化を防止することができる。
In the so-called step-and-scan exposure method, the mask pattern is transferred while the mask and the photosensitive substrate are synchronously moved at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system. When vibration occurs due to the movement of the mask and the photosensitive substrate during the synchronous movement, the imaging characteristics are degraded due to optical axis shift and the like. However, in the projection exposure method of the present invention, the vibration caused by the movement of the mask and the photosensitive substrate is attenuated. With the steps, such vibrations can be attenuated, and deterioration of the imaging characteristics can be prevented.

【0038】また、本発明の投影露光方法では、マスク
と感光基板とが、投影光学系に対して同じ側に設定され
ているので、本発明の投影露光方法を適用した露光装置
の装置本体部の重心位置が、従来の直線的投影光学系を
用いた露光装置に比べて鉛直方向に低くなる。これによ
り、装置本体部の安定性が高まるので、マスク及び感光
基板の移動により生じる振動自体を抑制することができ
る。
In the projection exposure method of the present invention, since the mask and the photosensitive substrate are set on the same side with respect to the projection optical system, the main body of the exposure apparatus to which the projection exposure method of the present invention is applied. Is vertically lower than that of an exposure apparatus using a conventional linear projection optical system. Thereby, the stability of the apparatus main body is enhanced, so that the vibration itself caused by the movement of the mask and the photosensitive substrate can be suppressed.

【0039】また、その振動の抑制により、走査露光中
でのマスクと感光基板とのアライメント(重ね合わせ)
精度を向上させることができ、かつ走査露光前のマスク
ステージや基板ステージの加速度を大きくできるので、
助走(プリスキャン)距離やその時間を短縮でき、スル
ープットの向上が図れる。なお、走査露光後の各ステー
ジの減速に要する距離や時間も同様に短縮することがで
きる。
Further, by suppressing the vibration, alignment (overlap) between the mask and the photosensitive substrate during the scanning exposure is performed.
Accuracy can be improved and acceleration of the mask stage and substrate stage before scanning exposure can be increased,
The approaching (pre-scan) distance and time can be reduced, and the throughput can be improved. Note that the distance and time required for deceleration of each stage after scanning exposure can be similarly reduced.

【0040】さらに、本発明の投影露光方法では、マス
クと感光基板とが第1方向に対して異なる位置に配置さ
れているので、マスクの搬入出を行う搬送装置の可動領
域と、感光基板の搬入出を行う搬送装置の可動領域と
を、両搬送装置が干渉することなく、第1方向に重畳し
て設定することができる。これにより、無理のない動作
で、しかもマスクと感光基板それぞれの搬入や搬出動作
を同時に実行できるので、露光工程のスループットを高
めることができる。
Further, in the projection exposure method of the present invention, since the mask and the photosensitive substrate are arranged at different positions in the first direction, the movable area of the transport device for loading and unloading the mask and the photosensitive substrate The movable area of the transfer device for carrying in and out can be set so as to overlap in the first direction without interference between the two transfer devices. Thus, the loading and unloading operations of the mask and the photosensitive substrate can be simultaneously performed with a reasonable operation, so that the throughput of the exposure process can be increased.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第1実施形態 図1は本発明の投影露光装置の実施形態を示す断面図、
図2は本発明に係るアクチュエータの実施形態を示す断
面図、図3は本発明に係るアクチュエータの他の実施形
態を示す断面図、図4は同実施形態を示す要部平面図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a projection exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the actuator according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the actuator according to the present invention, and FIG.

【0042】本実施形態の投影露光装置は、いわゆるス
テップアンドスキャン式投影露光装置であって、実質的
な設置面としてのキャッチパレット5の上に、4つの防
振パッド14(図1では2つのみ図示)を介してベース
6が設置されている。防振パッド14は、ベース6の四
隅付近にそれぞれ配置されており、限定はされないが、
たとえば空気式ダンパやダンピング液中に圧縮コイルバ
ネを入れた機械式ダンパなどが用いられる。空気式ダン
パを用いた場合には、空気圧によって防振パッド14の
高さも調節できるので、防振機能に加えて上下動機構と
しても兼用することができる。
The projection exposure apparatus of the present embodiment is a so-called step-and-scan type projection exposure apparatus, in which four anti-vibration pads 14 (two in FIG. 1) are placed on a catch pallet 5 as a substantial installation surface. The base 6 is installed via only the illustrated). The anti-vibration pads 14 are respectively arranged near the four corners of the base 6 and are not limited.
For example, a pneumatic damper or a mechanical damper having a compression coil spring in a damping liquid is used. When a pneumatic damper is used, the height of the vibration isolating pad 14 can be adjusted by air pressure, so that it can also be used as a vertical movement mechanism in addition to the vibration isolating function.

【0043】ベース6の上には、レチクルMを保持する
レチクルステージ(第1ステージ)1と、感光基板とし
てのウェハWを保持するウェハステージ(第2ステー
ジ)2とが設置され、さらにベース6上に固定されたコ
ラム7を介して投影光学系3が設けられている。
A reticle stage (first stage) 1 for holding a reticle M and a wafer stage (second stage) 2 for holding a wafer W as a photosensitive substrate are set on the base 6. The projection optical system 3 is provided via a column 7 fixed above.

【0044】また、ウェハステージ2は投影光学系3に
対してレチクルステージ1側に配置されているととも
に、図1ではベース6上に架台6Aが設けられ、その架
台6A上にレチクルステージ1が配置されている。した
がって、レチクルMとウェハWとは、投影光学系3の光
軸AX1,AX3に沿った方向(図1では鉛直方向)の
位置が互いに異なる面内で二次元移動可能となってい
る。
The wafer stage 2 is arranged on the reticle stage 1 side with respect to the projection optical system 3, and in FIG. 1, a pedestal 6A is provided on a base 6, and the reticle stage 1 is arranged on the pedestal 6A. Have been. Therefore, the reticle M and the wafer W can move two-dimensionally in planes where the positions along the optical axes AX1 and AX3 of the projection optical system 3 (vertical direction in FIG. 1) are different from each other.

【0045】詳細な図示は省略するが、レチクルステー
ジ1は、ベース6上のY方向に延在したガイドにエアベ
アリングを介して載置されており、リニアモータによっ
てベース6上をY方向に一定速度で移動(走査)でき、
さらにX方向、Y方向および回転方向(θ方向)にレチ
クルMの位置が調節できる機構を備えている。
Although not shown in detail, the reticle stage 1 is mounted on a guide extending on the base 6 in the Y direction via an air bearing, and is fixed on the base 6 in the Y direction by a linear motor. It can move (scan) at speed,
Further, a mechanism is provided that can adjust the position of the reticle M in the X direction, the Y direction, and the rotation direction (θ direction).

【0046】これは、レチクルステージ1側に取り付け
られた移動鏡と、図外のコラムに固定されたレーザ干渉
計とによってレチクルステージ1のX方向およびY方向
の位置を常時0.001μm程度の分解能で計測し、ま
たレチクルステージ1の回転角も計測し、これらの計測
値をステージ駆動装置10の制御部へ送出して、この計
測値に応じてベース6上のリニアモータを制御すること
により、マスクステージ1の定速移動や位置決めなどが
実行される。
This means that the position of the reticle stage 1 in the X and Y directions is always about 0.001 μm by a movable mirror attached to the reticle stage 1 and a laser interferometer fixed to a column (not shown). By measuring the rotation angle of the reticle stage 1 and sending these measured values to the control unit of the stage driving device 10 to control the linear motor on the base 6 according to the measured values, The constant-speed movement and positioning of the mask stage 1 are executed.

【0047】一方、レチクルパターンが転写されるウェ
ハWは、その詳細な図示は省略するが、ウェハホルダを
介して試料台上に保持されており、この試料台はウェハ
ステージ2上に載置され、このウェハステージ2はベー
ス6上のガイドにエアベアリングを介して載置されてい
る。そして、ウェハステージ2は、ベース6上において
リニアモータにより−Y方向に一定速度で走査移動およ
びステッピング移動でき、またX方向へのステッピング
移動ができるように構成されている。また、ウェハステ
ージ2内には、試料台をZ方向に所定の範囲で移動する
Zステージ機構、および試料台の傾斜角を調整するチル
ト機構(レベリング機構)が組み込まれている。
On the other hand, the wafer W to which the reticle pattern is transferred is held on a sample stage via a wafer holder, though not shown in detail, and the sample stage is mounted on the wafer stage 2. The wafer stage 2 is mounted on a guide on a base 6 via an air bearing. The wafer stage 2 is configured to be capable of scanning and stepping at a constant speed in the -Y direction by a linear motor on the base 6 and stepping in the X direction. Further, in the wafer stage 2, a Z stage mechanism for moving the sample table in a predetermined range in the Z direction and a tilt mechanism (leveling mechanism) for adjusting the inclination angle of the sample table are incorporated.

【0048】これらは、試料台に固定された移動鏡と、
図外のコラムに固定されたレーザ干渉計とによって、試
料台のX方向およびY方向の位置を常時0.001μm
程度の分解能で計測するとともに、試料台の回転角も計
測し、これらの計測値をステージ駆動装置10の制御部
へ送出して、この計測値に応じてウェハステージ2の駆
動用リニアモータを制御することにより、ウェハステー
ジ2の定速移動、ステッピング及び位置決めなどが実行
される。
These are a moving mirror fixed to the sample stage,
The position of the sample stage in the X and Y directions is always 0.001 μm by a laser interferometer fixed to a column (not shown).
In addition to measuring with a resolution of the order, the rotation angle of the sample stage is also measured, and these measured values are sent to the control unit of the stage driving device 10 to control the linear motor for driving the wafer stage 2 according to the measured values. Thereby, constant-speed movement, stepping, positioning, and the like of the wafer stage 2 are performed.

【0049】ちなみに、走査露光時においては、図外の
主制御装置からステージ駆動装置10に露光開始のコマ
ンドが送出され、これに応じてステージ駆動装置10で
は、レチクルステージ1を介してレチクルMをY方向に
速度Vmで走査移動させるとともに、これと同期して、
ウェハステージ2を介してウェハWを−Y方向に速度V
wで走査移動させる。このとき、レチクルMからウェハ
Wへの投影倍率がβ、すなわち投影光学系3の投影倍率
がβであるときは、ウェハWの走査速度Vwは、β・V
mに設定される。
Incidentally, at the time of scanning exposure, an exposure start command is sent from the main controller (not shown) to the stage driving device 10, and in response, the stage driving device 10 controls the reticle M via the reticle stage 1. Scanning movement is performed at the speed Vm in the Y direction, and in synchronization with this,
The wafer W is moved in the −Y direction through the wafer stage 2 at a speed V.
Scan by w. At this time, when the projection magnification from the reticle M to the wafer W is β, that is, the projection magnification of the projection optical system 3 is β, the scanning speed Vw of the wafer W is β · V
m.

【0050】なお、本発明の投影露光装置では、レチク
ルM側をY方向に移動させるとともにウェハW側を−Y
方向に移動させても良く、或いはレチクルMとウェハW
とを同じY方向若しくは−Y方向に移動させても良い。
In the projection exposure apparatus of the present invention, the reticle M side is moved in the Y direction and the wafer W side is moved to -Y
Reticle M and wafer W
May be moved in the same Y direction or -Y direction.

【0051】本実施形態の投影露光装置では、レチクル
ステージ1とウェハステージ2とのZ方向に対する位
置、すなわち高さを異なる高さに設定している。これ
は、図4の平面図に示すように、投影露光装置には、レ
チクルMの搬入及び搬出を行うための搬送装置21と、
ウェハWの搬入及び搬出を行うための搬送装置22とが
同じ側に設けられており、通常搬送用アームなどを用い
てレチクルカセットMC及びレチクルステージ1間や、
ウェハカセットWC及びウェハステージ2間で搬入出動
作が行われる。この場合、レチクルステージ1とウェハ
ステージ2とが同じ高さ或いはほぼ同じ高さ位置に設定
されていると、両装置21,22の搬送用アームが干渉
するおそれがあり、これを回避しようとすると両搬送用
アームの可動領域R1,R2が著しく狭くなる。
In the projection exposure apparatus of this embodiment, the positions of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 in the Z direction, that is, the heights are set to different heights. As shown in the plan view of FIG. 4, the projection exposure apparatus includes a transport device 21 for loading and unloading the reticle M,
A transfer device 22 for loading and unloading the wafer W is provided on the same side, and the reticle cassette MC and the reticle stage 1 can be moved by using a normal transfer arm or the like.
A loading / unloading operation is performed between the wafer cassette WC and the wafer stage 2. In this case, if the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are set at the same height or at substantially the same height, the transfer arms of the two devices 21 and 22 may interfere with each other. The movable areas R1 and R2 of the two transfer arms are significantly reduced.

【0052】そこで、レチクルステージ1とウェハステ
ージ2との高さ位置を変えておけば、両搬送用アームの
可動領域R1,R2を互いに重畳するくらい大きくして
も、両アームが干渉することがなくなる。これにより、
両搬送装置21,22が無理なく動作でき、しかもレチ
クルMとウェハWそれぞれの搬入や搬出動作を同時に実
行でき、その結果、露光工程のスループットを高めるこ
とができる。
Therefore, if the height positions of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are changed, even if the movable regions R1 and R2 of both transfer arms are large enough to overlap each other, the two arms may interfere with each other. Disappears. This allows
Both the transfer devices 21 and 22 can operate without difficulty, and the loading and unloading operations of the reticle M and the wafer W can be performed simultaneously, and as a result, the throughput of the exposure process can be increased.

【0053】特に本実施形態では、レチクルステージ1
とウェハステージ2との質量比を、投影光学系3の倍率
とほぼ一致させるようにしている。たとえば、投影光学
系3の倍率が1/4であれば、レチクルステージの質量
/ウェハステージの質量≒1/4としている。
In this embodiment, in particular, the reticle stage 1
And the mass ratio of the wafer stage 2 to the magnification of the projection optical system 3. For example, if the magnification of the projection optical system 3 is 1/4, the mass of the reticle stage / the mass of the wafer stage ≒ 1/4.

【0054】これは以下の理由による。すなわち、本実
施形態の投影露光装置では、レチクルステージ1とウェ
ハステージ2とを±Y方向(第2方向)に沿って逆向き
に移動させるので、レチクルステージ1の質量をMr、
その移動速度をVr、ウェハステージ2の質量をMw、
その移動速度をVwとすると、レチクルステージ1の移
動(スキャン移動)により生じる反作用力Frは、運動
方程式から、
This is for the following reason. That is, in the projection exposure apparatus of the present embodiment, the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are moved in opposite directions along the ± Y direction (second direction).
The moving speed is Vr, the mass of the wafer stage 2 is Mw,
Assuming that the moving speed is Vw, the reaction force Fr generated by the movement (scan movement) of the reticle stage 1 is given by

【数1】Fr=Mr・Vr となり、同様にウェハステージ2の移動(スキャン移
動)により生じる反作用力Fwは、
## EQU1 ## Similarly, the reaction force Fw generated by the movement (scan movement) of the wafer stage 2 is Fr = Mr · Vr.

【数2】Fw=Mw・Vw となる。したがって、両反作用力の比は、## EQU2 ## Fw = Mw.Vw. Therefore, the ratio of both reaction forces is

【数3】Fr/Fw=(Mr/Mw)・(Vr/Vw) となるが、レチクルステージ1及びウェハステージ2の
速度比Vr/Vwは、投影光学系3の倍率の逆数に設定
されているので、レチクルステージ1及びウェハステー
ジ2の質量比Mr/Mwを投影光学系3の倍率にほぼ一
致させれば、これらステージ1,2による反作用力の比
Fr/Fwのスカラー値は、ほぼ1となる。したがっ
て、レチクルステージ1及びウェハステージ2の移動に
ともない生じる反作用力は、装置本体部でほぼ相殺さ
れ、自己減衰することになる。
## EQU3 ## Fr / Fw = (Mr / Mw). (Vr / Vw) where the speed ratio Vr / Vw of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is set to the reciprocal of the magnification of the projection optical system 3. Therefore, if the mass ratio Mr / Mw of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is made substantially equal to the magnification of the projection optical system 3, the scalar value of the reaction force ratio Fr / Fw of these stages 1 and 2 becomes approximately 1. Becomes Therefore, the reaction force generated due to the movement of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is almost canceled in the apparatus main body, and self-damps.

【0055】照明光学系4は、キャッチパレット5の下
部からベース6を貫通して設けられている。これは、照
明光学系4はクリーンルーム内に配置する必要性がな
く、クリーンルーム内に不必要な装置のスペースを確保
すると、そのぶんクリーンルームの構築にかかる設備費
用が増加するからであり、本実施形態では少なくとも照
明光学系4のうちの光源が、キャッチパレット5の下
部、すなわちクリーンルーム外となる床下に配置されて
いる。こうした意味から、照明光学系4の全てをクリー
ンルーム外である床下に配置してもよい。ただし、本発
明において、照明光学系4の配置構造には何ら限定され
ることはなく、照明光学系4の全体をキャッチパレット
5上に設けることもできる。
The illumination optical system 4 is provided from below the catch pallet 5 through the base 6. This is because the illumination optical system 4 does not need to be arranged in a clean room, and if an unnecessary device space is secured in the clean room, the facility cost for constructing the clean room is increased. At least, the light source of the illumination optical system 4 is arranged below the catch pallet 5, that is, under the floor outside the clean room. For this reason, the entire illumination optical system 4 may be arranged under the floor outside the clean room. However, in the present invention, the arrangement structure of the illumination optical system 4 is not limited at all, and the entire illumination optical system 4 may be provided on the catch pallet 5.

【0056】この照明光学系4は、レチクルMに対して
投影光学系3とは反対側である装置下部に配置され、レ
チクルMの矩形パターン領域を、走査露光時の走査方向
(−Y方向)と直交した方向(±X方向)にスリット状
(矩形状)に延びた強度分布を有する照明光で照射す
る。この±X方向に直線的なスリット状照明光のレチク
ルM上での照射領域は、投影光学系3の水平な光軸と垂
直な物体面側の円形視野の中央に位置し、所定の縮小倍
率β(たとえば、1/4)の投影光学系3を通して、そ
の照射領域内のレチクルMのパターンの一部の像が、た
とえば0.35μm以下の解像度でウェハW上に投影さ
れる。この投影光学系3としては、レチクルMのパター
ン面に形成されたパターン(たとえば回路パターン)の
倒立像をウェハW上に投影するものが用いられる。
The illumination optical system 4 is arranged at the lower part of the apparatus opposite to the projection optical system 3 with respect to the reticle M, and scans the rectangular pattern area of the reticle M in the scanning direction (-Y direction) during scanning exposure. Irradiation light having an intensity distribution extending in a slit shape (rectangular shape) in a direction (± X direction) orthogonal to the above. The irradiation area on the reticle M of the slit-shaped illumination light linear in the ± X direction is located at the center of the circular visual field on the object plane perpendicular to the horizontal optical axis of the projection optical system 3 and has a predetermined reduction magnification. Through the β (for example, 1 /) projection optical system 3, an image of a part of the pattern of the reticle M in the irradiation area is projected onto the wafer W with a resolution of, for example, 0.35 μm or less. As the projection optical system 3, one that projects an inverted image of a pattern (for example, a circuit pattern) formed on the pattern surface of the reticle M onto the wafer W is used.

【0057】本実施形態に係る投影光学系3は、第1対
物部A、光軸折曲部B、光軸偏向部Cおよび第2対物部
Dの4つの機構的部分から構成されており、光軸折曲部
Bに凹面鏡33が配置されている。
The projection optical system 3 according to the present embodiment is composed of four mechanical parts of a first objective part A, an optical axis bending part B, an optical axis deflection part C, and a second objective part D. A concave mirror 33 is disposed at the optical axis bending portion B.

【0058】レチクルMの直上に設けられた第1対物部
Aは、鏡筒内にレンズ群31が固定されて構成されてい
る。また、このレンズ群31の上に、後述する光軸偏向
部Cの小型ミラーを挟んで、光軸折曲部Bのレンズ群3
2及び上述した凹面鏡33が設けられている。第1対物
部Aと光軸折曲部Bとは同軸であり、その光軸AX1は
レチクルMのパターン面に垂直である。
The first objective section A provided immediately above the reticle M has a lens group 31 fixed inside a lens barrel. Further, on this lens group 31, a lens group 3 of the optical axis bending section B is sandwiched by a small mirror of an optical axis deflection section C described later.
2 and the concave mirror 33 described above are provided. The first objective section A and the optical axis bending section B are coaxial, and the optical axis AX1 is perpendicular to the pattern surface of the reticle M.

【0059】光軸偏向部Cには、光軸AX1から−Y方
向に偏心した位置に、光軸AX1に対して−Y方向にほ
ぼ45°に傾斜した反射面を有する小型ミラー34が設
けられている。また、この小型ミラー34から−Y方向
に向かって順に、レンズ群35およびビームスプリッタ
36が配置されている。光軸偏向部Cの光軸AX2は、
光軸AX1に直交しており、ビームスプリッタ36の反
射面は小型ミラー34の反射面に直交するように光軸A
X2に対してほぼ45°で傾斜している。
The optical axis deflecting section C is provided with a small mirror 34 having a reflecting surface inclined at approximately 45 ° in the −Y direction with respect to the optical axis AX1 at a position decentered in the −Y direction from the optical axis AX1. ing. A lens group 35 and a beam splitter 36 are arranged in this order from the small mirror 34 in the −Y direction. The optical axis AX2 of the optical axis deflector C is
The optical axis A is orthogonal to the optical axis AX1, and the reflection surface of the beam splitter 36 is orthogonal to the reflection surface of the small mirror 34.
It is inclined at approximately 45 ° with respect to X2.

【0060】また、光軸AX2をビームスプリッタ36
で折り曲げた方向に、第2対物部Dを構成するレンズ群
37が設けられており、当該レンズ群37の底面はウェ
ハWの表面に対向している。この第2対物部Dの光軸A
X3は、第1対物部Aおよび光軸折曲部Bの光軸AX1
に平行であり、かつ光軸偏向部Cの光軸AX2に直交し
ている。
The optical axis AX2 is set to the beam splitter 36.
A lens group 37 that constitutes the second objective section D is provided in the direction of the bending, and the bottom surface of the lens group 37 faces the surface of the wafer W. The optical axis A of the second objective section D
X3 is the optical axis AX1 of the first objective section A and the optical axis bending section B.
, And orthogonal to the optical axis AX2 of the optical axis deflecting unit C.

【0061】この場合、照明光によるレチクルM上のス
リット状照明領域は、光軸AX1から+Y方向に偏心し
た位置に設定され、かかる照明領域を通過した照明光
(以下、結像光束ともいう。)は、第1対物部Aのレン
ズ群31を経て光軸折曲部Bに入射する。光軸折曲部B
に入射した結像光束は、レンズ群32を経て凹面鏡33
に入射し、当該凹面鏡33で反射集光された結像光束
は、再びレンズ群32を経たのち、光軸偏向部Cの小型
ミラー34で−Y方向に偏向される。
In this case, the slit-shaped illumination area on the reticle M by the illumination light is set at a position decentered in the + Y direction from the optical axis AX1, and the illumination light passing through the illumination area (hereinafter also referred to as an image forming light flux). ) Enters the optical axis bending portion B via the lens group 31 of the first objective portion A. Optical axis bending part B
Is incident on the concave mirror 33 through the lens group 32.
The imaging light flux reflected and condensed by the concave mirror 33 passes through the lens group 32 again, and is deflected in the −Y direction by the small mirror 34 of the optical axis deflecting unit C.

【0062】光軸偏向部Cにおいて、小型ミラー34で
反射された結像光束は、レンズ群35を通過してビーム
スプリッタ36に入射する。ビームスプリッタ36で−
Z方向に偏向された結像光束は第2対物部Dに向かい、
当該第2対物部Dにおいて、レンズ群37を通過するこ
とにより、ウェハW上の露光領域にレチクルM上の照明
領域のパターンの縮小倒立像を形成する。図1の投影光
学系3は、反射屈折光学系であって、その縮小倒立像を
投影光学系3に対してその物体面側に形成する。
In the optical axis deflecting unit C, the image forming light beam reflected by the small mirror 34 passes through a lens group 35 and enters a beam splitter 36. With the beam splitter 36-
The imaging light beam deflected in the Z direction is directed to the second objective section D,
In the second objective section D, a reduced inverted image of the pattern of the illumination area on the reticle M is formed in the exposure area on the wafer W by passing through the lens group 37. The projection optical system 3 in FIG. 1 is a catadioptric system, and forms a reduced inverted image on the object plane side of the projection optical system 3.

【0063】特に本実施形態の投影露光装置において
は、キャッチパレット5にフレーム8,8が設けられて
おり、これらフレーム8A,8Bとレチクルステージ1
及びウェハステージ2との間にアクチュエータ(第2ア
クチュエータ)9A,9Bがそれぞれ設けられている。
In particular, in the projection exposure apparatus of this embodiment, the catch pallet 5 is provided with the frames 8, 8 and these frames 8A, 8B and the reticle stage 1
Actuators (second actuators) 9A and 9B are provided between the wafer stage 2 and the wafer stage 2, respectively.

【0064】このアクチュエータ9A,9Bは、図2に
その細部を示す(同図はウェハステージ2とフレーム8
Aとの間に設けられたアクチュエータ9Aを代表して示
す。)ように、フレーム8Aに固定された固定子91
と、ウェハステージ2に固定された可動子92とから構
成されたいわゆるボイスコイルアクチュエータであり、
制御装置11からの指令信号に応じて、ウェハステージ
2の±Y方向に生じる振動を吸収する。図2に示すよう
に、アクチュエータ9Aの固定子91は、N極の軸91
1の周囲にS極の筒状軸912が形成された発磁体から
なる。また、可動子92は、固定子91の軸911にギ
ャップをもって遊嵌する内筒921と、この内筒の外周
に巻回されたコイル923と、このコイル923を覆う
外筒922とからなり、コイル923を流れる電流を制
御装置11により調整することで、固定子91と可動子
92との間に軸911に平行な方向(投影露光装置でい
えば±Y方向)への力が発生する。なお、アクチュエー
タ9Bの構成はアクチュエータ9Aと同一であるのでそ
の説明は省略する。
The details of the actuators 9A and 9B are shown in FIG.
A is representatively shown of an actuator 9A provided between the actuator 9A. ), The stator 91 fixed to the frame 8A
And a so-called voice coil actuator comprising a mover 92 fixed to the wafer stage 2.
In response to a command signal from the control device 11, the vibration generated in the ± Y direction of the wafer stage 2 is absorbed. As shown in FIG. 2, the stator 91 of the actuator 9 </ b> A
1 is formed of a magnetized body having an S-pole cylindrical shaft 912 formed therearound. The mover 92 includes an inner cylinder 921 loosely fitted on the shaft 911 of the stator 91 with a gap, a coil 923 wound around the outer periphery of the inner cylinder, and an outer cylinder 922 covering the coil 923. By adjusting the current flowing through the coil 923 by the control device 11, a force is generated between the stator 91 and the mover 92 in a direction parallel to the axis 911 (± Y direction in a projection exposure apparatus). Note that the configuration of the actuator 9B is the same as that of the actuator 9A, and a description thereof will be omitted.

【0065】本発明に係るアクチュエータ9A,9B
は、図2に示すボイスコイルアクチュエータにのみ限定
されることはなく、たとえば図3に示すアクチュエータ
9Cも用いることができる。同図に示すアクチュエータ
の別例は、フレーム8Aに固定された固定子91と、ウ
ェハステージ2に固定された可動子92とから構成さ
れ、固定子91は、フレーム8Aに固定されるアーム部
材913に磁性体914を設けることにより構成されて
いる。一方、可動子92は、ウェハステージ2に固定さ
れるアーム924に、磁性体914を挟むように内筒9
25を設け、この内筒925の外周にそれぞれコイル9
26を巻回することにより構成されている。この場合
も、可動子92のそれぞれのコイル926を流れる電流
を制御装置11により調整することで、固定子91と可
動子92との間の吸引力のバランスを変化させ、図示す
る方向(投影露光装置でいえば±Y方向)に力を発生す
る。
The actuators 9A and 9B according to the present invention
Is not limited to the voice coil actuator shown in FIG. 2, and for example, an actuator 9C shown in FIG. 3 can also be used. Another example of the actuator shown in the figure includes a stator 91 fixed to the frame 8A and a mover 92 fixed to the wafer stage 2, and the stator 91 is an arm member 913 fixed to the frame 8A. Are provided with a magnetic material 914. On the other hand, the armature 924 is fixed to the arm 924 fixed to the wafer stage 2 so as to sandwich the magnetic body 914 therebetween.
25 are provided on the outer periphery of the inner cylinder 925, respectively.
26 is wound. Also in this case, by adjusting the current flowing through each coil 926 of the mover 92 by the control device 11, the balance of the attraction force between the stator 91 and the mover 92 is changed, and the direction shown in FIG. A force is generated in the ± Y direction in the device.

【0066】本発明に係るアクチュエータ9A,9B
は、図2および図3に示す実施形態以外にも、リニアモ
ータアクチュエータ、空気式ダンパ及び機械式ダンパな
どを用いることができる。または、これらのアクチュエ
ータを直列或いは並列に組み合わせて用いることもでき
る。図2および図3に示すアクチュエータ9A,9Cを
含み、何れのアクチュエータも機械的に非接触の状態で
ステージ1,2の振動をフレーム8A,8Bに除去する
ことができるので、アクチュエータ9A,9B自体の動
作によってステージ1,2に振動を与えるおそれがない
点で優れている。
The actuators 9A and 9B according to the present invention
In addition to the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, a linear motor actuator, a pneumatic damper, a mechanical damper, and the like can be used. Alternatively, these actuators can be used in combination in series or in parallel. Since the vibrations of the stages 1 and 2 can be removed to the frames 8A and 8B in a state where they are not in mechanical contact with each other, the actuators 9A and 9B themselves include the actuators 9A and 9C shown in FIGS. Is excellent in that there is no possibility that vibrations will be applied to the stages 1 and 2 by the above operation.

【0067】また、本実施形態の投影露光装置では、ア
クチュエータ9A,9Bを用いてレチクルステージ1及
びウェハステージ2に生じる振動を吸収するに際し、こ
れらレチクルステージ1及びウェハステージ2に生じる
振動を検出するための加速度センサ(振動検出装置)1
2,13がそれぞれのステージ1,2に設けられてお
り、この加速度センサからの出力は制御装置11に送出
される。なお、レチクルステージ1及びウェハステージ
2に生じる振動を検出するための振動検出装置は、加速
度センサにのみ限定される趣旨ではない。
In the projection exposure apparatus of the present embodiment, when the vibrations generated on the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are absorbed by using the actuators 9A and 9B, the vibrations generated on the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are detected. Sensor (vibration detection device) 1 for
2 and 13 are provided on the respective stages 1 and 2, and the output from the acceleration sensor is sent to the control device 11. It should be noted that the vibration detecting device for detecting the vibration generated on the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is not limited to the acceleration sensor.

【0068】次に作用を説明する。まず、ウェハステー
ジ2を駆動してウェハW上の第1ショット領域を所定の
助走(加速)開始位置に位置決めするとともに、レチク
ルステージ1を所定のリセット位置(加速開始位置)に
戻す。
Next, the operation will be described. First, the wafer stage 2 is driven to position the first shot area on the wafer W at a predetermined approach (acceleration) start position, and the reticle stage 1 is returned to a predetermined reset position (acceleration start position).

【0069】次に、ステージ駆動装置10に指令を与え
てレチクルステージ1及びウェハステージ2を駆動し、
当該ショット領域の露光を開始する。本実施形態の場合
には、レチクルステージ1が+Y方向に移動し、ウェハ
ステージ2が−Y方向に移動する。このときの移動速度
比に関しては、投影光学系3の投影倍率が1/4であれ
ば、レチクルステージの移動速度1に対してウェハステ
ージの移動速度を1/4倍に設定する。
Next, a command is given to the stage driving device 10 to drive the reticle stage 1 and the wafer stage 2,
The exposure of the shot area starts. In the case of the present embodiment, reticle stage 1 moves in the + Y direction, and wafer stage 2 moves in the -Y direction. Regarding the moving speed ratio at this time, if the projection magnification of the projection optical system 3 is 1 /, the moving speed of the wafer stage is set to 1 / times the moving speed of the reticle stage 1.

【0070】また、照明光によるレチクルM上のスリッ
ト状照明領域は、光軸AX1から+Y方向に偏心した位
置に設定され、かかる照明領域を通過した照明光は、第
1対物部Aのレンズ群31を経て光軸折曲部Bに入射す
る。光軸折曲部Bに入射した結像光束は、レンズ群32
を経て凹面鏡33に入射し、当該凹面鏡33で反射集光
された結像光束は、再びレンズ群32を経たのち、光軸
偏向部Cの小型ミラー34で−Y方向に偏向される。光
軸偏向部Cにおいて、小型ミラー34で反射された結像
光束は、レンズ群35を通過してビームスプリッタ36
に入射する。ビームスプリッタ36で−Z方向に偏向さ
れた結像光束は第2対物部Dに向かい、当該第2対物部
Dにおいて、レンズ群37を通過することにより、ウェ
ハW上の露光領域にレチクルM上の照明領域内のパター
ンの縮小倒立像を形成する。
Further, the slit-shaped illumination area on the reticle M by the illumination light is set at a position decentered in the + Y direction from the optical axis AX1, and the illumination light passing through the illumination area is transmitted to the lens group of the first objective section A. The light enters the bent portion B of the optical axis through 31. The image forming light beam incident on the optical axis bending portion B is
Then, the imaging light flux reflected and condensed by the concave mirror 33 passes through the lens group 32 again, and is deflected in the −Y direction by the small mirror 34 of the optical axis deflector C. In the optical axis deflecting unit C, the image forming light beam reflected by the small mirror 34 passes through the lens group 35 and passes through the beam splitter 36
Incident on. The imaging light flux deflected in the −Z direction by the beam splitter 36 is directed to the second objective section D, and passes through the lens group 37 in the second objective section D, so that the reticle M is exposed to the exposure area on the wafer W. A reduced inverted image of the pattern in the illumination area is formed.

【0071】このようにして、ウェハW上の一つのショ
ット領域の露光が終了すると、ステージ駆動装置10に
指令を与えてウェハステージ2を駆動し、ウェハWの当
該露光済みのショット領域の隣の第2ショット領域を加
速開始位置に位置決めする。そして、レチクルステージ
1を前の露光とは反対方向(+Y方向)に移動させて当
該ショット領域の露光を開始する。この場合、ウェハス
テージ2は−Y方向にレチクルステージ1の速度の1/
4の速度で移動される。以後は同様にしてステップアン
ドスキャン方式でウェハWのショット領域の露光が行わ
れる。
When the exposure of one shot area on the wafer W is completed in this way, a command is given to the stage driving device 10 to drive the wafer stage 2 and the wafer W next to the exposed shot area on the wafer W is exposed. The second shot area is positioned at the acceleration start position. Then, the reticle stage 1 is moved in the opposite direction (+ Y direction) to the previous exposure to start exposure of the shot area. In this case, the wafer stage 2 moves in the −Y direction by 1 / speed of the speed of the reticle stage 1.
It is moved at a speed of 4. Thereafter, similarly, the exposure of the shot area of the wafer W is performed by the step-and-scan method.

【0072】こうした露光工程においては、特に露光中
に、レチクルステージ1とウェハステージ2とが±Y方
向に走査移動するので、Y方向に生じる反力はほぼ相殺
されるものの、この同期移動の加減速時の反力が原因の
振動が発生する。この振動は、特に本実施形態のように
レチクルステージ1とウェハステージ2との高さ位置を
変えて設定した場合には、±Z軸方向に生じる捻れとし
て装置全体に現れることになる。
In such an exposure step, the reticle stage 1 and the wafer stage 2 scan and move in the ± Y direction, particularly during the exposure, so that the reaction force generated in the Y direction is almost cancelled, but this synchronous movement is not effective. Vibration occurs due to the reaction force during deceleration. This vibration appears in the entire apparatus as a twist generated in the ± Z-axis direction, particularly when the height position of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is changed and set as in this embodiment.

【0073】しかしながら、本実施形態の投影露光装置
では、レチクルステージ1及びウェハステージ2のそれ
ぞれに加速度センサ12,13を設け、この加速度セン
サ12,13により検出されたそれぞれのステージ1,
2の加速度a、換言すれば振動源となる力Fに相当する
電気信号を制御装置11に送出し、制御装置11では、
検出された力Fを相殺する力Fが生じるように、それぞ
れのアクチュエータ9A,9Bのコイル923に電流を
流す。これにより、レチクルステージ1及びウェハステ
ージ2のそれぞれには、±Y方向に、それぞれのステー
ジ1,2で生じた反力を相殺する力が加えられるので、
こうした振動を減衰させることができ、ウェハWにおけ
る結像特性の劣化を防止することができる。
However, in the projection exposure apparatus of the present embodiment, the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are provided with the acceleration sensors 12 and 13 respectively, and the respective stages 1 and 1 detected by the acceleration sensors 12 and 13 are provided.
An electric signal corresponding to the acceleration a of 2, that is, the force F serving as a vibration source is sent to the control device 11, and the control device 11
A current is caused to flow through the coils 923 of the actuators 9A and 9B so that a force F that cancels the detected force F is generated. Thus, a force that cancels the reaction force generated in each of the stages 1 and 2 is applied to each of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 in the ± Y direction.
Such vibration can be attenuated, and deterioration of the imaging characteristics of the wafer W can be prevented.

【0074】また、本実施形態の投影露光装置は、レチ
クルステージ1とウェハステージ2とが投影光学系3の
下に設けられているので、投影露光装置の全体構造とし
ての観点から、装置本体部の重心位置が、従来の直線的
投影光学系を用いた露光装置に比べて本来的に低くな
る。これにより、装置本体部の安定性が高まるので、レ
チクルステージ1及びウェハステージ2の駆動により生
じる振動自体を抑制することができる。
Further, in the projection exposure apparatus of this embodiment, since the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are provided below the projection optical system 3, from the viewpoint of the overall structure of the projection exposure apparatus, the apparatus main body section Is inherently lower than that of an exposure apparatus using a conventional linear projection optical system. Thereby, the stability of the apparatus main body is enhanced, and the vibration itself caused by driving the reticle stage 1 and the wafer stage 2 can be suppressed.

【0075】また、上述したように、本実施形態の投影
露光装置では、レチクルステージ1とウェハステージ2
とを±Y方向において互いに逆向きに移動させ、しかも
レチクルステージ1とウェハステージ2との質量比を、
投影光学系3の倍率とほぼ一致させるようにしているの
で、第1に、逆向き移動による相殺効果によって振動が
自己減衰するとともに、第2には、運動方程式理論か
ら、ステージ1,2による反作用力の比のスカラー値
は、ほぼ1となって、レチクルステージ1及びウェハス
テージ2の移動にともない生じる反作用力は、装置本体
部でほぼ相殺され、自己減衰もすることになる。
As described above, in the projection exposure apparatus of this embodiment, the reticle stage 1 and the wafer stage 2
Are moved in the directions opposite to each other in the ± Y direction, and the mass ratio between the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is
Since the magnification is made substantially equal to the magnification of the projection optical system 3, firstly, the vibration is self-attenuated by the canceling effect due to the backward movement, and secondly, the reaction by the stages 1 and 2 is determined from the equation of motion theory. The scalar value of the force ratio becomes substantially 1, and the reaction force generated by the movement of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is almost canceled in the apparatus main body, and self-damping occurs.

【0076】また、本実施形態の投影露光装置では、レ
チクルステージ1とウェハステージ2との高さ位置を変
えているので、レチクルMやウェハWの交換作業を円滑
かつ同時に行うことができ、露光工程のスループットが
向上することになる。
In the projection exposure apparatus of this embodiment, since the height positions of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are changed, the work of exchanging the reticle M and the wafer W can be performed smoothly and simultaneously. The process throughput will be improved.

【0077】第2実施形態 図5は本発明の投影露光装置の第2実施形態を示す断面
図であり、上述した第1実施形態と共通する部材には同
一の符号が付されている。本実施形態の投影露光装置
は、第1実施形態の投影露光装置に比べて、キャッチパ
レット5とベース6との間に、防振パッド14と並列に
アクチュエータ(第1アクチュエータ)15を付加した
点が相違している。また、これにともない、このアクチ
ュエータ15を制御するための加速度センサ16がベー
ス6に設けられている。
Second Embodiment FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention, and the same reference numerals are given to members common to the first embodiment. The projection exposure apparatus of the present embodiment differs from the projection exposure apparatus of the first embodiment in that an actuator (first actuator) 15 is added between the catch pallet 5 and the base 6 in parallel with the anti-vibration pad 14. Are different. Accordingly, an acceleration sensor 16 for controlling the actuator 15 is provided on the base 6.

【0078】アクチュエータ15は、たとえばベース6
の四隅の付近であって防振パッド14の近傍に4つ設け
られており、アクチュエータ9A,9Bと同様にボイス
コイルアクチュエータ、リニアモータアクチュエータ、
空気式ダンパ若しくは機械式ダンパまたはこれらを並列
或いは直列に組み合わせたものを用いることができる。
同図に示す実施形態では、アクチュエータ15として図
2に示すボイスコイルアクチュエータを用い、その固定
子151をキャッチパレット5に固定するとともに可動
子152をベース6の裏面に固定する。そして、ベース
6の表面に設けられた加速度センサ16の出力情報を制
御装置11に取り込み、ベース6の±Z方向に対する振
動を相殺すべく、制御装置11から可動子152のコイ
ルへ電流が流される。
The actuator 15 is, for example, a base 6
Are provided in the vicinity of the four corners and in the vicinity of the anti-vibration pad 14. As with the actuators 9A and 9B, the voice coil actuator, the linear motor actuator,
A pneumatic damper, a mechanical damper, or a combination of these in parallel or in series can be used.
In the embodiment shown in the figure, the voice coil actuator shown in FIG. 2 is used as the actuator 15, and the stator 151 is fixed to the catch pallet 5 and the mover 152 is fixed to the back surface of the base 6. Then, the output information of the acceleration sensor 16 provided on the surface of the base 6 is taken into the control device 11, and a current flows from the control device 11 to the coil of the mover 152 so as to cancel the vibration of the base 6 in the ± Z directions. .

【0079】このように、レチクルステージ1やウェハ
ステージ2をスキャン移動した際に生じる振動は、上述
したように投影露光装置全体としてみれば、捻れとして
現れ、±Z方向にもその反力が作用することから、これ
をアクチュエータ15で吸収し、キャッチパレット5へ
逃がすことができる。また、こうしたアクチュエータ1
5は、レチクルステージ1及びウェハステージ2のスキ
ャン移動による振動を減衰させるだけでなく、一般的に
生じる±Z方向の振動をも低減することができる。
As described above, when the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are scanned and moved, the vibrations appear as torsion in the entire projection exposure apparatus as described above, and the reaction force acts in the ± Z direction. Therefore, this can be absorbed by the actuator 15 and released to the catch pallet 5. In addition, such an actuator 1
5 not only attenuates the vibration caused by the scanning movement of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 but also reduces the generally occurring vibration in the ± Z direction.

【0080】なお、アクチュエータ15を防振パッド1
4に組み込んでも良い。また、少なくとも2つのアクチ
ュエータ15を設ければ、図5中のアクチュエータ9
A,9Bを設けなくても良い。
The actuator 15 is connected to the vibration isolating pad 1
4 may be incorporated. If at least two actuators 15 are provided, the actuator 9 in FIG.
A and 9B need not be provided.

【0081】第3実施形態 図6は本発明の投影露光装置の第3実施形態を示す断面
図であり、上述した第1実施形態と共通する部材には同
一の符号が付されている。本実施形態の投影露光装置
は、第1実施形態の投影露光装置に比べて、レチクルス
テージ1とウェハステージ2とを支持するベース6が、
フレーム6Bによって投影光学系3を支持するコラム7
に懸架され、このコラム7がキャッチパレット5上に防
振パッド14を介して設置されている点が相違する。
Third Embodiment FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention, and the same reference numerals are given to members common to the first embodiment. The projection exposure apparatus of the present embodiment is different from the projection exposure apparatus of the first embodiment in that the base 6 supporting the reticle stage 1 and the wafer stage 2 is
Column 7 supporting projection optical system 3 by frame 6B
The difference is that this column 7 is installed on the catch pallet 5 via a vibration isolating pad 14.

【0082】すなわち、上述した第1実施形態では、ベ
ース6上にレチクルステージ1及びウェハステージ2が
設置されるとともに、当該ベース6上にコラム7を介し
て投影光学系3が設置されているが、本実施形態では、
この支持構造が逆に構成されている。ただし、レチクル
ステージ1及びウェハステージ2の±Y方向の力を減衰
させるアクチュエータ9A,9Bは、キャッチパレット
5上に別途設けられたフレーム8A,8Bと、レチクル
ステージ1及びウェハステージ2とのそれぞれの間に設
けられている点は同じである。
That is, in the first embodiment described above, the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are installed on the base 6, and the projection optical system 3 is installed on the base 6 via the column 7. In this embodiment,
This support structure is reversed. However, the actuators 9A and 9B for attenuating the forces in the ± Y direction of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 are respectively provided for the frames 8A and 8B separately provided on the catch pallet 5 and for the reticle stage 1 and the wafer stage 2. The points provided between them are the same.

【0083】この場合、キャッチパレット5とコラム7
(またはベース6)との間に、第2実施形態で付加した
アクチュエータ15をさらに設けることもできる。
In this case, the catch pallet 5 and the column 7
(Or the base 6), the actuator 15 added in the second embodiment may be further provided.

【0084】このようにベース6とコラム7との支持構
造を逆にした本実施形態においても、露光中において、
加速度センサ12,13により検出されたそれぞれのス
テージ1,2の加速度a、換言すれば振動源となる力F
に相当する電気信号を制御装置11に送出し、制御装置
11では、検出された力Fを相殺する力Fが生じるよう
に、それぞれのアクチュエータ9A,9Bのコイルに電
流を流す。これにより、レチクルステージ1及びウェハ
ステージ2のそれぞれには、±Y方向に、それぞれのス
テージ1,2で生じた反力を相殺する力が加えられるの
で、こうした振動を減衰させることができ、ウェハWに
おける結像特性の劣化を防止することができる。
In this embodiment in which the support structure of the base 6 and the column 7 is reversed, during the exposure,
The acceleration a of each of the stages 1 and 2 detected by the acceleration sensors 12 and 13, in other words, the force F serving as a vibration source
Is transmitted to the control device 11, and the control device 11 supplies current to the coils of the respective actuators 9A and 9B so that a force F that cancels the detected force F is generated. As a result, a force that cancels the reaction force generated in each of the stages 1 and 2 is applied to each of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 in the ± Y direction. It is possible to prevent the deterioration of the imaging characteristics in W.

【0085】なお、第2実施形態で開示したアクチュエ
ータ15を防振パッド14に組み込む、またはキャッチ
パレット5とベース6との間に少なくとも2つ配置すれ
ば、特にアクチュエータ9A,9Bを設けなくても良
い。
If the actuators 15 disclosed in the second embodiment are incorporated in the vibration isolating pad 14 or at least two actuators 15 are arranged between the catch pallet 5 and the base 6, the actuators 9A and 9B need not be provided. good.

【0086】第4実施形態 図7は本発明の投影露光装置の第4実施形態を示す断面
図であり、上述した第1実施形態と共通する部材には同
一の符号が付されている。本実施形態の投影露光装置
は、第1実施形態の投影露光装置に比べて、アクチュエ
ータ9A,9Bの取付位置が相違している。
Fourth Embodiment FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention. The same reference numerals are given to members common to the first embodiment. The projection exposure apparatus of the present embodiment is different from the projection exposure apparatus of the first embodiment in the mounting positions of the actuators 9A and 9B.

【0087】すなわち、本実施形態では、レチクルステ
ージ1及びウェハステージ2そのものではなく、これら
のステージ1,2が設置されたベース6と、キャッチパ
レット5に設けられたフレーム8A,8Bとの間に、そ
れぞれのアクチュエータ9A,9Bが設けられている。
ここで用いられるアクチュエータ9A,9Bは、第1実
施形態と同様に、ボイスコイルアクチュエータ、リニア
モータアクチュエータ、空気式ダンパ若しくは機械式ダ
ンパまたはこれらを並列或いは直列に組み合わせたもの
を用いることができる。
That is, in this embodiment, not the reticle stage 1 and the wafer stage 2 but the base 6 on which these stages 1 and 2 are installed and the frames 8A and 8B provided on the catch pallet 5. , And respective actuators 9A and 9B are provided.
As in the first embodiment, the actuators 9A and 9B used here can be a voice coil actuator, a linear motor actuator, a pneumatic damper or a mechanical damper, or a combination of these in parallel or in series.

【0088】また、キャッチパレット5とベース6との
間に、第2実施形態で付加したアクチュエータ15をさ
らに設けることもできる。
The actuator 15 added in the second embodiment may be further provided between the catch pallet 5 and the base 6.

【0089】このようにベース6とフレーム8A,8B
との間にアクチュエータ9A,9Bを設けた本実施形態
においても、露光中において、加速度センサ12,13
により検出されたそれぞれのステージ1,2の加速度
a、換言すれば振動源となる力Fに相当する電気信号を
制御装置11に送出し、制御装置11では、検出された
力Fを相殺する力Fが生じるように、それぞれのアクチ
ュエータ9A,9Bのコイルに電流を流す。これによ
り、レチクルステージ1及びウェハステージ2のそれぞ
れ自体ではないが、これらを支持するベース6に、それ
ぞれのステージ1,2で生じた反力を相殺する力が±Y
方向に加えられるので、こうした振動を減衰させること
ができ、ウェハWにおける結像特性の劣化を防止するこ
とができる。なお、架台6Aとフレーム8Bとの間にア
クチュエータ9Bを設けても良い。
As described above, the base 6 and the frames 8A, 8B
Also in this embodiment in which the actuators 9A and 9B are provided between the acceleration sensors 12 and 13 during the exposure.
Sends an electric signal corresponding to the acceleration a of each of the stages 1 and 2 detected in the above, in other words, a force F serving as a vibration source to the control device 11, and the control device 11 cancels the detected force F. An electric current is applied to the coils of the respective actuators 9A and 9B so that F occurs. As a result, the force for canceling the reaction force generated in each of the stages 1 and 2 is ± Y on the base 6 that supports not the reticle stage 1 and the wafer stage 2 but each of them.
Since the vibration is applied in the direction, such vibrations can be attenuated, and deterioration of the imaging characteristics of the wafer W can be prevented. Note that an actuator 9B may be provided between the gantry 6A and the frame 8B.

【0090】前述した各実施形態(図1、図5〜図7)
では、投影光学系3を保持するコラム7とベース6とを
機械的に接続したが、コラム7とベース6とを別々の防
振パッドで支持するように構成しても良い。すなわち、
図6に示した投影露光装置において、フレーム6Bを介
してコラム7にベース6を懸架する代わりに、コラム7
を支持する防振パッド14とは別にベース6を支持する
防振パッドを設けるようにしても良い。
Each of the embodiments described above (FIGS. 1, 5 to 7)
In the above, the column 7 and the base 6 that hold the projection optical system 3 are mechanically connected. However, the column 7 and the base 6 may be supported by separate vibration-isolating pads. That is,
In the projection exposure apparatus shown in FIG. 6, instead of suspending the base 6 on the column 7 via the frame 6B, the column 7
May be provided separately from the anti-vibration pad 14 for supporting the base 6.

【0091】また、前述した各実施形態では鉛直方向
(重力方向)と直交する面(水平面)内でレチクルMと
ウェハWとをそれぞれ移動するものとしたが、投影光学
系3を横置きとし、かつレチクルMとウェハWとをそれ
ぞれ縦置きとして水平面と直交する面内で移動させるよ
うにしても良い。あるいは、レチクルMとウェハWとの
一方を水平面内で移動し、レチクルMとウェハWとの他
方を水平面と直交する面内で移動するようにしても良
い。すなわち、レチクルMの移動面とウェハWの移動面
との関係は任意で良く、要はレチクルステージ1が配置
されるベース(架台)とウェハステージ2が配置される
ベース(架台)とが同一または別々であっても両者が物
理的に接続されていればよい。
In each of the above-described embodiments, the reticle M and the wafer W are respectively moved in a plane (horizontal plane) perpendicular to the vertical direction (gravity direction). Further, the reticle M and the wafer W may be placed vertically and moved in a plane orthogonal to a horizontal plane. Alternatively, one of reticle M and wafer W may be moved in a horizontal plane, and the other of reticle M and wafer W may be moved in a plane orthogonal to the horizontal plane. That is, the relationship between the moving surface of the reticle M and the moving surface of the wafer W may be arbitrarily determined. In short, the base (mount) on which the reticle stage 1 is arranged and the base (mount) on which the wafer stage 2 is arranged are the same or different. Even if they are separate, it is only necessary that both are physically connected.

【0092】さらに、図1、図5〜図7に示した照明光
学系4を、キャッチパレット5上に配置される防振パッ
ドで支持するように構成しても良い。これにより、投影
露光装置が設置されるクリーンルームの床の振動が照明
光学系4に伝わるのを防止することができる。また、投
影光学系3は縮小光学系でなくても良く、等倍系または
拡大系であっても良い。
Further, the illumination optical system 4 shown in FIGS. 1 and 5 to 7 may be configured to be supported by an anti-vibration pad arranged on the catch pallet 5. Thereby, it is possible to prevent the vibration of the floor of the clean room where the projection exposure apparatus is installed from being transmitted to the illumination optical system 4. Further, the projection optical system 3 does not need to be a reduction optical system, and may be an equal magnification system or an enlargement system.

【0093】また、前述の各実施形態では、加減速時に
その移動方向に発生する反力を相殺するために、レチク
ルステージ1とウェハステージ2との質量比が投影光学
系3の倍率と一致していることが望ましいが、現実には
その質量比と倍率とを正確に一致させることは難しい。
そこで、その質量比と投影光学系3の倍率とが一致して
いないときは、走査露光前後のレチクルステージ1とウ
ェハステージ2の少なくとも一方の加減速度をそれぞれ
調整し、その移動方向(Y方向)に関する反力をほぼ相
殺するようにしても良い。
In each of the above embodiments, the mass ratio between the reticle stage 1 and the wafer stage 2 matches the magnification of the projection optical system 3 in order to cancel the reaction force generated in the moving direction during acceleration / deceleration. However, in reality, it is difficult to exactly match the mass ratio and the magnification.
Therefore, when the mass ratio does not match the magnification of the projection optical system 3, the acceleration / deceleration of at least one of the reticle stage 1 and the wafer stage 2 before and after the scanning exposure is adjusted, and the moving direction (Y direction). The reaction force related to the above may be almost offset.

【0094】さらに、前述した各実施形態ではレチクル
ステージ1及びウェハステージ2とフレーム8A,8B
との間にそれぞれ1つずつアクチュエータ9A,9Bを
設けるものとしたが、その数は任意でよい。たとえば、
アクチュエータ9A,9Bをそれぞれ2つずつ設け、加
減速時に直交座標系XY内で±Y軸方向の捩れとして現
れる振動を相殺する力を発生させるようにしても良い。
このとき、たとえば図1の投影露光装置において、ウェ
ハステージ2に対してアクチュエータ9A側に第2のア
クチュエータ9Aを配置しても良いし、あるいはウェハ
ステージ2を挟んでアクチュエータ9Aと対向して第2
のアクチュエータ9Aを配置しても良い。なお、2つの
アクチュエータ9Aによって発生される力の向きは同一
であっても或いは逆向きであっても良いが、特に逆向き
である場合にはその2つの力が相殺し合わない、すなわ
ち同一直線上で作用し合わないようにしておく。
Further, in each of the above-described embodiments, the reticle stage 1 and the wafer stage 2 and the frames 8A and 8B
The actuators 9A and 9B are provided one by one, but the number may be arbitrary. For example,
It is also possible to provide two actuators 9A and 9B, respectively, to generate a force that cancels a vibration that appears as a twist in the ± Y-axis direction in the orthogonal coordinate system XY during acceleration / deceleration.
At this time, for example, in the projection exposure apparatus of FIG. 1, the second actuator 9A may be arranged on the actuator 9A side with respect to the wafer stage 2, or the second actuator 9A may be opposed to the actuator 9A with the wafer stage 2 interposed therebetween.
May be arranged. Note that the directions of the forces generated by the two actuators 9A may be the same or opposite. However, when the directions are opposite, the two forces do not cancel each other, that is, the same direction. Make sure they do not interact on the line.

【0095】また、図1、図5〜図7には示していない
が、ウェハステージ2(またはベース6)とキャッチパ
レット5(またはクリーンルームの床)との間に、たと
えばアクチュエータ9Aと同一の構成の、X方向に力を
発生する少なくとも1つのアクチュエータが設けられて
いる。このX軸用アクチュエータは、キャッチパレット
5またはクリーンルームの床上に、ウェハステージ2が
配置されるベース6とは別に設けられるフレームと、ウ
ェハステージ2(またはベース6)との間に配置されて
いる。
Although not shown in FIG. 1 and FIGS. 5 to 7, between the wafer stage 2 (or the base 6) and the catch pallet 5 (or the floor of the clean room), for example, the same configuration as the actuator 9A is provided. At least one actuator that generates a force in the X direction. The X-axis actuator is disposed between a frame provided separately from the base 6 on which the wafer stage 2 is disposed on the catch pallet 5 or the floor of a clean room, and the wafer stage 2 (or the base 6).

【0096】ここでたとえばステップアンドスキャン方
式でウェハWの露光を行うとき、ウェハWは、1つのシ
ョット領域の走査露光終了後に、その走査方向(Y方
向)と直交する方向(X方向)にステッピングされる
が、X軸用アクチュエータによってステッピング動作前
後のウェハステージ2の加減速時にそれぞれ発生する反
力を相殺する力を発生させることにより、装置本体の振
動を低減することができる。
Here, when exposing the wafer W by, for example, a step-and-scan method, the wafer W is stepped in a direction (X direction) orthogonal to the scanning direction (Y direction) after the scanning exposure of one shot area is completed. However, the vibration of the apparatus main body can be reduced by generating the force for canceling the reaction force generated when the wafer stage 2 is accelerated or decelerated before and after the stepping operation by the X-axis actuator.

【0097】なお、同一レチクルまたは複数のレチクル
に描かれた複数のレチクルパターンをそれぞれ照明光に
対して相対移動し、ウェハW上にその複数のレチクルパ
ターンの像をつなぎ合わせて転写して1つの大きなデバ
イスパターンを形成する、いわゆるスティッチング露光
を行う場合、第1レチクルパターンを照明光に対して相
対移動した後で、第2レチクルパターンを照明光に対し
て相対移動するために、レチクルステージ1をその走査
方向と直交する方向(X方向)にステッピングさせる。
したがって、スティッチング露光を実行する露光装置で
は、レチクルステージ1(またはベース6)とキャッチ
パレット5(または床)との間に、ウェハステージ2と
同様に、X方向に力を発生させる少なくとも1つのX軸
用アクチュエータを設けることが望ましい。
A plurality of reticle patterns drawn on the same reticle or a plurality of reticles are relatively moved with respect to the illumination light, and the images of the plurality of reticle patterns are joined and transferred onto wafer W to form one reticle. When performing a so-called stitching exposure for forming a large device pattern, the reticle stage 1 moves relative to the first reticle pattern with respect to the illumination light and then relative to the second reticle pattern with respect to the illumination light. Is stepped in a direction (X direction) orthogonal to the scanning direction.
Therefore, in the exposure apparatus that performs the stitching exposure, at least one of the reticle stages 1 (or the base 6) and the catch pallet 5 (or the floor) that generates a force in the X direction is provided between the reticle stage 1 (or the base 6) and the catch pallet 5 (or the floor). It is desirable to provide an X-axis actuator.

【0098】また、本発明が適用される投影露光装置
(スキャニングステッパーなど)に用いられる露光用照
明光は、水銀ランプから射出される輝線(たとえばg
線、i線)、KrFエキシマレーザ(波長248n
m)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2
エキシマレーザ(波長157nm)、またはYAGレ
ーザなどの高調波の何れであっても良い。
The illumination light for exposure used in the projection exposure apparatus (scanning stepper or the like) to which the present invention is applied is a bright line (for example, g
Line, i-line), KrF excimer laser (wavelength 248n)
m), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2
Either an excimer laser (wavelength: 157 nm) or a harmonic such as a YAG laser may be used.

【0099】なお、F2 エキシマレーザを使用する投
影露光装置では、照明光学系や投影光学系を構成する複
数の屈折光学素子(レンズなど)の大部分及びレチクル
が蛍石で構成され、照明光学系及び投影光学系の光路内
の空気は全てヘリウムに置換される。
In a projection exposure apparatus using an F2 excimer laser, most of an illumination optical system and a plurality of refractive optical elements (lenses, etc.) constituting the projection optical system and a reticle are made of fluorite. All the air in the optical path of the projection optical system is replaced with helium.

【0100】さらに、露光用照明光として、たとえば5
〜15nm(軟X線領域)に発振スペクトルを有するE
UV(Extreme Ultra Violet)光
を用いても良い。なお、EUV光を使用する投影露光装
置は、反射マスク上での照明領域を円弧スリット状に規
定するとともに、複数の反射光学素子(ミラー)のみか
らなる縮小投影光学系を有し、縮小投影光学系の倍率に
応じた速度比で反射マスクとウェハとを同期移動して反
射マスクのパターンを受けは上に転写する。
Further, as illumination light for exposure, for example, 5
E having an oscillation spectrum at ~ 15 nm (soft X-ray region)
UV (Extreme Ultra Violet) light may be used. A projection exposure apparatus using EUV light defines an illumination area on a reflective mask in an arc slit shape and has a reduced projection optical system including only a plurality of reflective optical elements (mirrors). The reflection mask and the wafer are synchronously moved at a speed ratio according to the magnification of the system, and the pattern of the reflection mask is received and transferred onto the wafer.

【0101】以上説明した実施形態は、本発明の理解を
容易にするために記載されたものであって、本発明を限
定するために記載されたものではない。したがって、上
記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範
囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ
る。
The embodiments described above have been described in order to facilitate understanding of the present invention, and are not described to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、マス
ク及び/又は感光基板の移動にともなって振動が生じて
も、こうした振動を減衰させることができ、結像特性の
劣化を防止することができる。
As described above, according to the present invention, even if vibrations are caused by the movement of the mask and / or the photosensitive substrate, such vibrations can be attenuated, and deterioration of the imaging characteristics is prevented. be able to.

【0103】また、本発明によれば、露光装置の本体部
の重心位置が、従来の直線的投影光学系を用いた露光装
置に比べて鉛直方向に低くできるので、装置本体部の安
定性を高めることができ、マスク及び/又は感光基板の
移動により生じる振動自体を抑制することができる。
Further, according to the present invention, the position of the center of gravity of the main body of the exposure apparatus can be lowered in the vertical direction as compared with the conventional exposure apparatus using a linear projection optical system. The vibration itself caused by the movement of the mask and / or the photosensitive substrate can be suppressed.

【0104】さらに、本発明によれば、第1ステージ
(マスク)及び第2ステージ(感光基板)が第1方向に
対して異なる位置に配置されているので、マスクの搬入
出を行う搬送装置の可動領域と感光基板の搬入出を行う
搬送装置の可動領域とを、両搬送装置が干渉することな
く、第1方向に重畳して設定することができる。その結
果、無理のない動作で、しかもマスクと感光基板それぞ
れの搬入や搬出動作を同時に実行できることとなり、露
光工程のスループットを高めることができる。
Further, according to the present invention, since the first stage (mask) and the second stage (photosensitive substrate) are arranged at different positions in the first direction, the transfer device for loading / unloading the mask is provided. The movable region and the movable region of the transport device for loading and unloading the photosensitive substrate can be set so as to overlap in the first direction without interference between the transport devices. As a result, the loading and unloading operations of the mask and the photosensitive substrate can be simultaneously performed with a reasonable operation, and the throughput of the exposure process can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の投影露光装置の第1実施形態を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a projection exposure apparatus of the present invention.

【図2】本発明に係るアクチュエータの実施形態を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the actuator according to the present invention.

【図3】本発明に係るアクチュエータの他の実施形態を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the actuator according to the present invention.

【図4】第1実施形態の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the first embodiment.

【図5】本発明の投影露光装置の第2実施形態を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention.

【図6】本発明の投影露光装置の第3実施形態を示す断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention.

【図7】本発明の投影露光装置の第4実施形態を示す断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M…レチクル(マスク) W…ウェハ(感光基板) AX1,AX2,AX3…光軸 1…レチクルステージ(第1ステージ) 2…ウェハステージ(第2ステージ) 3…投影光学系 33…凹面鏡 34…小型ミラー(ミラー) 36…ビームスプリッタ 4…照明光学系 5…キャッチパレット(設置面) 6…ベース 7…コラム 8A,8B…フレーム 9A,9B…アクチュエータ(第2アクチュエータ) 10…ステージ駆動装置 11…制御装置 12,13…加速度センサ(振動検出装置) 14…防振パッド(除振機構) 15…アクチュエータ(第1アクチュエータ) 16…加速度センサ M: reticle (mask) W: wafer (photosensitive substrate) AX1, AX2, AX3: optical axis 1: reticle stage (first stage) 2: wafer stage (second stage) 3: projection optical system 33: concave mirror 34: small size Mirror (mirror) 36 ... Beam splitter 4 ... Illumination optical system 5 ... Catch pallet (installation surface) 6 ... Base 7 ... Column 8A, 8B ... Frame 9A, 9B ... Actuator (second actuator) 10 ... Stage driving device 11 ... Control Devices 12, 13: Acceleration sensor (vibration detection device) 14: Anti-vibration pad (vibration isolation mechanism) 15: Actuator (first actuator) 16: Acceleration sensor

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスクのパターンを感光基板上に転写する
投影露光装置において、 前記マスクのパターンの像を前記感光基板上に投影する
投影光学系と、 前記マスクを保持する第1ステージと、 前記投影光学系に対して前記第1ステージ側に配置さ
れ、前記投影光学系の光軸に沿った第1方向の位置が前
記マスクと異なるように前記感光基板を保持する第2ス
テージと、 前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前
記感光基板とを同期移動するように前記第1及び第2ス
テージをそれぞれ駆動する駆動装置と、 前記第1及び第2ステージの駆動によって生じる振動を
減衰させる防振装置とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。
1. A projection exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, a projection optical system for projecting an image of the pattern of the mask onto the photosensitive substrate, a first stage for holding the mask, A second stage disposed on the first stage side with respect to the projection optical system and holding the photosensitive substrate such that a position in a first direction along an optical axis of the projection optical system is different from the mask; A driving device for driving the first and second stages respectively so as to synchronously move the mask and the photosensitive substrate at a speed ratio according to a magnification of an optical system; and a vibration generated by driving the first and second stages. And a vibration isolating device for attenuating the light.
【請求項2】前記マスクと前記感光基板とは、それぞれ
前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動され、 前記防振装置は、前記同期移動時に前記マスクと前記感
光基板との前記第1方向の位置の差によって前記第2方
向と直交する方向に発生する力を低減することを特徴と
する請求項1記載の投影露光装置。
2. The mask and the photosensitive substrate are respectively moved along a second direction orthogonal to the first direction, and the vibration isolator moves the mask and the photosensitive substrate during the synchronous movement. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein a force generated in a direction orthogonal to the second direction is reduced by a difference in position in the first direction.
【請求項3】前記防振装置は、前記同期移動時に前記第
2方向に発生する反力をほぼ相殺することを特徴とする
請求項2記載の投影露光装置。
3. The projection exposure apparatus according to claim 2, wherein the vibration isolator substantially cancels a reaction force generated in the second direction during the synchronous movement.
【請求項4】前記防振装置は、前記投影光学系と前記第
1及び第2ステージとを含む装置本体部とその設置面と
の間に配設されるアクチュエータを有することを特徴と
する請求項2又は3記載の投影露光装置。
4. The image stabilizing device according to claim 1, further comprising an actuator disposed between an apparatus main body including the projection optical system and the first and second stages and an installation surface thereof. Item 4. The projection exposure apparatus according to Item 2 or 3.
【請求項5】前記装置本体部と分離して前記設置面上に
設けられ、かつ前記アクチュエータが固定されるフレー
ムをさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の投影
露光装置。
5. The projection exposure apparatus according to claim 4, further comprising a frame provided on said installation surface separately from said apparatus main body and to which said actuator is fixed.
【請求項6】前記アクチュエータは、リニアモータアク
チュエータ、ボイスコイルアクチュエータ、空気式ダン
パ及び機械式ダンパの何れか一つ或いはこれらの組み合
わせであることを特徴とする請求項4又は5記載の投影
露光装置。
6. The projection exposure apparatus according to claim 4, wherein the actuator is any one of a linear motor actuator, a voice coil actuator, a pneumatic damper, and a mechanical damper, or a combination thereof. .
【請求項7】前記第1及び第2ステージの少なくとも一
方の振動又はこれと等価な物理量を検出する振動検出装
置と、 前記振動検出装置の出力に基づいて前記防振装置を駆動
制御する制御装置とをさらに備えたことを特徴とする請
求項1〜6の何れか一項に記載の投影露光装置。
7. A vibration detecting device for detecting a vibration of at least one of the first and second stages or a physical quantity equivalent thereto, and a control device for driving and controlling the vibration isolating device based on an output of the vibration detecting device. The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項8】前記投影光学系は、前記マスクのパターン
の部分倒立像を前記感光基板上に縮小投影し、 前記マスクと前記感光基板とは、前記第1方向と直交す
る第2方向に沿って逆向きに移動されることを特徴とす
る請求項1記載の投影露光装置。
8. The projection optical system projects a partial inverted image of the pattern of the mask on the photosensitive substrate in a reduced size, and the mask and the photosensitive substrate are arranged along a second direction orthogonal to the first direction. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection exposure apparatus is moved in the opposite direction.
【請求項9】前記第1ステージと前記第2ステージとの
質量比は、前記投影光学系の倍率とほぼ一致することを
特徴とする請求項8記載の投影露光装置。
9. The projection exposure apparatus according to claim 8, wherein a mass ratio between the first stage and the second stage substantially matches a magnification of the projection optical system.
【請求項10】前記投影光学系は、凹面鏡と、複数のミ
ラーとを含むことを特徴とする請求項1〜9の何れか一
項に記載の投影露光装置。
10. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system includes a concave mirror and a plurality of mirrors.
【請求項11】前記投影光学系は、凹面鏡と、ビームス
プリッタと、少なくとも一つのミラーとを含むことを特
徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の投影露光装
置。
11. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system includes a concave mirror, a beam splitter, and at least one mirror.
【請求項12】前記防振装置は、前記第1及び第2ステ
ージが配設されるベースに対して前記第1方向に沿った
力を与える第1アクチュエータを含むことを特徴とする
請求項1又は2記載の投影露光装置。
12. The apparatus according to claim 1, wherein the vibration isolator includes a first actuator for applying a force in the first direction to a base on which the first and second stages are disposed. Or the projection exposure apparatus according to 2.
【請求項13】前記投影光学系を支持する架台と、 前記ベースと前記架台とが載置される除振機構とをさら
に備え、 前記第1アクチュエータは前記除振機構に組み込まれて
いることを特徴とする請求項12記載の投影露光装置。
13. A gantry supporting the projection optical system, and a vibration isolation mechanism on which the base and the gantry are mounted, wherein the first actuator is incorporated in the vibration elimination mechanism. 13. The projection exposure apparatus according to claim 12, wherein:
【請求項14】前記第1及び第2ステージが配置される
ベースを載置する除振機構と、 前記除振機構の設置面上に設けられるフレームとをさら
に備え、 前記防振装置は、前記フレームに設けられ、前記第1ス
テージ、前記第2ステージ及び前記ベースの少なくとも
一つに対して前記第2方向に沿った力を与える第2アク
チュエータを含むことを特徴とする請求項1,2,3及
び12の何れか一項に記載の投影露光装置。
14. An anti-vibration mechanism for mounting a base on which the first and second stages are arranged, and a frame provided on a surface on which the anti-vibration mechanism is installed. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising a second actuator provided on the frame, the second actuator applying a force along at least one of the first stage, the second stage, and the base in the second direction. The projection exposure apparatus according to any one of claims 3 and 12.
【請求項15】前記投影光学系を支持する架台をさらに
備え、 前記第1及び第2ステージが配置されるベースは前記架
台に懸架され、 前記防振装置は、前記第1ステージ、前記第2ステー
ジ、前記ベース及び前記架台の少なくとも一つに対して
前記第2方向に沿った力を与える第2アクチュエータを
含むことを特徴とする請求項1,2,3及び12の何れ
か一項に記載の投影露光装置。
15. A base for supporting the projection optical system, wherein a base on which the first and second stages are arranged is suspended from the base, and wherein the vibration isolator includes the first stage and the second stage. The apparatus according to claim 1, further comprising a second actuator that applies a force along at least one of the stage, the base, and the gantry in the second direction. Projection exposure equipment.
【請求項16】前記架台が載置される除振機構と、 前記除振機構の設置面上に設けられるフレームとをさら
に備え、 前記第2アクチュエータは前記フレームに設けられるこ
とを特徴とする請求項15記載の投影露光装置。
16. The apparatus according to claim 16, further comprising: a vibration isolation mechanism on which the gantry is mounted; and a frame provided on an installation surface of the vibration isolation mechanism, wherein the second actuator is provided on the frame. Item 16. A projection exposure apparatus according to Item 15.
【請求項17】前記ベースに対して前記投影光学系と反
対側に配置され、前記マスクの一部に照明光を照射する
照明光学系をさらに備えたことを特徴とする請求項12
〜16の何れか一項に記載の投影露光装置。
17. An illumination optical system, further comprising an illumination optical system disposed on a side opposite to the projection optical system with respect to the base and for illuminating a part of the mask with illumination light.
The projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 16.
【請求項18】マスクのパターンを感光基板上に転写す
る投影露光装置において、 前記マスクのパターンの像を前記感光基板上に投影する
投影光学系と、 前記マスクを保持する第1ステージと、 前記投影光学系に対して前記第1ステージ側に配置さ
れ、前記投影光学系の光軸に沿った第1方向の位置が前
記マスクと異なるように前記感光基板を保持する第2ス
テージと、 前記投影光学系と第1及び第2ステージとを含む装置本
体部とその設置面との間に配置される防振装置とを備え
たことを特徴とする投影露光装置。
18. A projection exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, a projection optical system for projecting an image of the pattern of the mask onto the photosensitive substrate, a first stage for holding the mask, A second stage disposed on the first stage side with respect to the projection optical system and holding the photosensitive substrate such that a position in a first direction along an optical axis of the projection optical system is different from the mask; A projection exposure apparatus, comprising: an apparatus main body including an optical system and first and second stages; and a vibration isolator arranged between an installation surface thereof.
【請求項19】マスクのパターンを投影光学系を介して
感光基板上に転写する投影露光方法において、 前記投影光学系の物体面に前記マスクを配置し、前記投
影光学系に対して前記物体面側に設定され、かつ前記投
影光学系の光軸に沿った第1方向の位置が前記物体面と
異なる像面に前記感光基板を配置する段階と、 前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前
記感光基板とを前記第1方向と直交する第2方向に沿っ
て移動する段階と、 前記マスク及び感光基板の移動によって生じる振動を減
衰させる段階とを有することを特徴とする投影露光方
法。
19. A projection exposure method for transferring a pattern of a mask onto a photosensitive substrate via a projection optical system, wherein the mask is arranged on an object plane of the projection optical system, and the object plane is positioned with respect to the projection optical system. Disposing the photosensitive substrate on an image plane different from the object plane in a first direction along the optical axis of the projection optical system, and a speed ratio according to a magnification of the projection optical system. Moving the mask and the photosensitive substrate along a second direction orthogonal to the first direction, and attenuating vibration caused by movement of the mask and the photosensitive substrate. Exposure method.
JP9337728A 1997-11-21 1997-11-21 Projection exposure apparatus and projection exposure method Pending JPH11162828A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9337728A JPH11162828A (en) 1997-11-21 1997-11-21 Projection exposure apparatus and projection exposure method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9337728A JPH11162828A (en) 1997-11-21 1997-11-21 Projection exposure apparatus and projection exposure method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11162828A true JPH11162828A (en) 1999-06-18

Family

ID=18311416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9337728A Pending JPH11162828A (en) 1997-11-21 1997-11-21 Projection exposure apparatus and projection exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11162828A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009524237A (en) * 2006-01-18 2009-06-25 エレクトログラス・インコーポレーテッド Method and apparatus for improved stability in probing systems
US8519728B2 (en) 2008-12-12 2013-08-27 Formfactor, Inc. Compliance control methods and apparatuses
JP2018124464A (en) * 2017-02-02 2018-08-09 ウシオ電機株式会社 Exposure equipment
WO2024254756A1 (en) * 2023-06-13 2024-12-19 深圳华大生命科学研究院 Scanning imaging system for biochip

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009524237A (en) * 2006-01-18 2009-06-25 エレクトログラス・インコーポレーテッド Method and apparatus for improved stability in probing systems
US8519728B2 (en) 2008-12-12 2013-08-27 Formfactor, Inc. Compliance control methods and apparatuses
JP2018124464A (en) * 2017-02-02 2018-08-09 ウシオ電機株式会社 Exposure equipment
CN108388084A (en) * 2017-02-02 2018-08-10 优志旺电机株式会社 Exposure device
WO2024254756A1 (en) * 2023-06-13 2024-12-19 深圳华大生命科学研究院 Scanning imaging system for biochip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100588119B1 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8767172B2 (en) Projection optical device and exposure apparatus
US6721041B2 (en) Stage device and exposure apparatus
JP3506158B2 (en) Exposure apparatus, scanning exposure apparatus, and scanning exposure method
KR100625625B1 (en) Substrate, stage device, stage driving method, exposure apparatus and exposure method
US20010023927A1 (en) Reaction force isolation system for a planar motor
TWI411889B (en) Mobile device and exposure device
US6879375B1 (en) Exposure apparatus and method that exposes a pattern onto a substrate
JPH11329962A (en) Stage device and driving method thereof
US20020075467A1 (en) Exposure apparatus and method
US6366342B2 (en) Drive apparatus, exposure apparatus, and method of using the same
JP2004014915A (en) Stage equipment and exposure equipment
EP1248288A1 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP2001307983A (en) Stage device and exposure device
WO2003063212A1 (en) Stage device and exposure device
JPWO2007040254A1 (en) Exposure apparatus and exposure method
JPWO2004105105A1 (en) Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPH11162828A (en) Projection exposure apparatus and projection exposure method
JPWO2005010961A1 (en) Exposure equipment
JP2002175963A (en) Stage apparatus, position control method thereof, exposure apparatus and exposure method
JP2011244608A (en) Linear motor, mobile device, exposure device, device manufacturing method, and flat panel display manufacturing method
JP2003045785A (en) Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20040145751A1 (en) Square wafer chuck with mirror
TW514983B (en) Stage device and exposure device
JP2000216084A (en) Projection exposure equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080115