《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図16に基づいて、説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 16.
図1には、第1の実施形態に係る露光装置100の構成が概略的に示されている。この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系PLが設けられており、以下においては、この投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。
FIG. 1 schematically shows the configuration of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment. The exposure device 100 is a step-and-scan type projection exposure device, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, the projection optical system PL is provided, and in the following, the direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the reticle is in a plane orthogonal to this. The direction in which the wafer and the wafer are relatively scanned is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Z-axis and the Y-axis is the X-axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are θx and θy, respectively. , And the θz direction.
露光装置100は、図1に示されるように、ベース盤12の+Y側端部近傍の上方に配置された露光部200と、露光部200から−Y側に所定距離離れて配置された搬入ユニット121を含む搬送システム120(図10参照)と、ベース盤12上で独立してXY平面内で2次元移動するウエハステージWSTと、これらの制御系等とを備えている。搬送システム120は、搬入ユニット121と搬出ユニット122(図10参照)とで構成される。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 100 includes an exposure unit 200 arranged above the vicinity of the + Y side end of the base plate 12 and a carry-in unit arranged at a predetermined distance from the exposure unit 200 to the −Y side. It includes a transfer system 120 (see FIG. 10) including 121, a wafer stage WST that independently moves two-dimensionally in the XY plane on the base plate 12, and a control system for these. The transport system 120 includes a carry-in unit 121 and a carry-out unit 122 (see FIG. 10).
ベース盤12は、床F上に複数の防振装置(図示省略)によってほぼ水平に(XY平面に平行に)支持されている。ベース盤12は、平板状の外形を有する部材から成る。なお、図1において、ウエハステージWST(より詳細には後述するウエハテーブルWTB)上にウエハWが保持されている。
The base board 12 is supported on the floor F substantially horizontally (parallel to the XY plane) by a plurality of vibration isolation devices (not shown). The base plate 12 is made of a member having a flat plate-like outer shape. In FIG. 1, the wafer W is held on the wafer stage WST (more specifically, the wafer table WTB described later).
露光部200は、照明系10、レチクルステージRST及び投影ユニットPU等を備えている。
The exposure unit 200 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, and the like.
照明系10は、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等(いずれも不図示)を有する照明光学系と、を含む。照明系10は、レチクルブラインド(マスキングシステムとも呼ばれる)で設定(制限)されたレチクルR上のスリット状の照明領域IARを、照明光(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ILとして、一例として、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられている。
The illumination system 10 includes a light source, an illuminance uniforming optical system including an optical integrator, a reticle blind, and the like (all not shown), as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. Including an illumination optical system having. The illumination system 10 illuminates the slit-shaped illumination region IAR on the reticle R set (restricted) by the reticle blind (also referred to as a masking system) with an illumination light (exposure light) IL with substantially uniform illuminance. Here, as the illumination light IL, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as an example.
レチクルステージRST上には、そのパターン面(図1における下面)に回路パターンなどが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系11(図1では不図示、図10参照)によって、XY平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(図1における紙面内左右方向であるY軸方向)に所定の走査速度で駆動可能となっている。
On the reticle stage RST, a reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be minutely driven in the XY plane by the reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 1, see FIG. 10) including, for example, a linear motor, and the scanning direction (left-right direction in the paper surface in FIG. 1). It can be driven at a predetermined scanning speed (in the Y-axis direction).
レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)13によって、レチクルステージRSTに固定された移動鏡15(実際には、Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡(あるいは、レトロリフレクタ)とX軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられている)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計13の計測値は、主制御装置20(図1では不図示、図10参照)に送られる。
The position information (including rotation information in the θz direction) of the reticle stage RST in the XY plane is a moving mirror 15 (actually) fixed to the reticle stage RST by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 13. Is provided with, for example, a Y moving mirror (or a retroreflector) having a reflecting surface orthogonal to the Y-axis direction and an X moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the X-axis direction. It is always detected with a resolution of about 25 nm. The measured value of the reticle interferometer 13 is sent to the main control device 20 (not shown in FIG. 1, see FIG. 10).
投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの図1における下方に配置されている。投影ユニットPUは、ベース盤12の上方に水平に配置されたメインフレームBDによってその外周部に設けられたフランジ部FLGを介して支持されている。メインフレームBDは図1及び図3に示されるようにY軸方向の寸法がX軸方向の寸法より大きな平面視六角形状(矩形の2つの角を切り落としたような形状)の板部材から成り、床Fに支持された不図示の複数の支持部材によって除振装置をそれぞれ介して支持されている。
The projection unit PU is arranged below the reticle stage RST in FIG. The projection unit PU is supported by a main frame BD horizontally arranged above the base plate 12 via a flange portion FLG provided on the outer peripheral portion thereof. As shown in FIGS. 1 and 3, the mainframe BD is composed of a plate member having a hexagonal shape in a plan view (a shape in which two corners of a rectangle are cut off) whose dimensions in the Y-axis direction are larger than those in the X-axis direction. It is supported via a vibration isolator by a plurality of support members (not shown) supported on the floor F.
投影ユニットPUは、鏡筒40と、鏡筒40内に保持された投影光学系PLと、を含む。投影光学系PLとしては、例えば、Z軸と平行な光軸AXに沿って配列される複数の光学素子(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍など)を有する。このため、照明系10からの照明光ILによってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、投影光学系PLの第2面(像面)側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、露光領域とも呼ぶ)IAに形成される。そして、レチクルステージRSTとウエハステージWST(より正しくは、ウエハWを保持する後述する微動ステージWFS)との同期駆動によって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルRのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系10、及び投影光学系PLによってウエハW上にレチクルRのパターンが生成され、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジスト層)の露光によってウエハW上にそのパターンが形成される。
The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL held in the lens barrel 40. As the projection optical system PL, for example, a refractive optics system composed of a plurality of optical elements (lens elements) arranged along an optical axis AX parallel to the Z axis is used. The projection optical system PL is, for example, bilateral telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, 1/8 times, etc.). Therefore, when the illumination region IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 10, the reticle R is arranged so that the first surface (object surface) of the projection optical system PL and the pattern surface substantially coincide with each other. A reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) is generated by the illumination light IL that has passed through the illumination optical system PL (projection unit PU). It is formed in a region (hereinafter, also referred to as an exposure region) IA conjugated to the illumination region IAR on the wafer W on which a resist (sensitizer) is coated on the surface, which is arranged on the second surface (image plane) side of the above. .. Then, by synchronously driving the reticle stage RST and the wafer stage WST (more correctly, the fine movement stage WFS described later that holds the wafer W), the reticle R is scanned in the scanning direction (Y-axis) with respect to the illumination region IAR (illumination light IL). By moving the wafer W relative to the exposure region IA (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) while moving the wafer W relative to the exposure region IA (illumination light IL), scanning one shot region (partition region) on the wafer W. The exposure is performed and the pattern of the reticle R is transferred to the shot area. That is, in the present embodiment, the pattern of the reticle R is generated on the wafer W by the illumination system 10 and the projection optical system PL, and the pattern of the reticle R is generated on the wafer W by the exposure of the sensitive layer (resist layer) on the wafer W by the illumination light IL. A pattern is formed.
ウエハステージWSTは、図1からわかるように、粗動ステージWCSと、粗動ステージWCSに非接触状態で支持され、粗動ステージWCSに対して相対移動可能な微動ステージWFSとを有している。
As can be seen from FIG. 1, the wafer stage WST has a coarse movement stage WCS and a fine movement stage WFS that is supported by the coarse movement stage WCS in a non-contact state and can move relative to the coarse movement stage WCS. ..
粗動ステージWCSは、例えば米国特許第5,196,745号明細書などに開示されている電磁力(ローレンツ力)駆動方式の平面モータ、又はリニアモータ等から成る粗動ステージ駆動系51A(図10参照)により、X軸及びY軸方向に所定ストロークで駆動されるとともにθz方向に微小駆動される。
The coarse-moving stage WCS is a coarse-moving stage drive system 51A including, for example, an electromagnetic force (Lorentz force) drive type flat motor or a linear motor disclosed in US Pat. No. 5,196,745 (Fig.). 10), the motor is driven with a predetermined stroke in the X-axis and Y-axis directions and is slightly driven in the θz direction.
微動ステージWFSの内部には、図1では不図示であるが、後述するウエハテーブルWTB(及びウエハホルダ(図1では不図示、図2参照))に形成された不図示の孔に挿入され、上下動可能な複数(例えば3本)の上下動ピン140(図4(B)参照)が設けられている。3本の上下動ピン140それぞれの上面には、真空吸引用の吸引口(不図示)が形成されている。また、3本の上下動ピン140は、それぞれの下端面が台座部材141の上面に固定されている。3本の上下動ピン140は、それぞれ台座部材141の上面の平面視でほぼ正三角形の頂点の位置に配置されている。3本の上下動ピン140それぞれに形成された吸引口は、上下動ピン140(及び台座部材141)の内部に形成された管路及び不図示の真空配管を介して真空ポンプ(不図示)に連通されている。台座部材141は、下面の中央部に固定された軸143を介して駆動装置142に接続されている。すなわち、3本の上下動ピン140は、台座部材141と一体で駆動装置142によって上下方向に駆動される。本実施形態では、台座部材141と3本の上下動ピン140と軸143とによって、ウエハ下面の中央部領域の一部を下方から支持可能なウエハセンター支持部材(以下、センター支持部材と略記する)150が構成されている。ここで、3本の上下動ピン140(センター支持部材150)の基準位置からのZ軸方向の変位は、例えば駆動装置142に設けられたエンコーダシステム等の変位センサ145(図4(B)では不図示、図10参照)によって検出されている。主制御装置20は、変位センサ145の計測値に基づいて、駆動装置142を介して3本の上下動ピン140(センター支持部材150)を上下方向に駆動する。
Inside the fine movement stage WFS, although not shown in FIG. 1, it is inserted into a hole (not shown in FIG. 1) formed in a wafer table WTB (and a wafer holder (not shown in FIG. 1, see FIG. 2)), which will be described later, to move up and down. A plurality of movable (for example, three) vertical movement pins 140 (see FIG. 4B) are provided. A suction port (not shown) for vacuum suction is formed on the upper surface of each of the three vertical movement pins 140. Further, the lower end surfaces of the three vertical movement pins 140 are fixed to the upper surface of the pedestal member 141. Each of the three vertical movement pins 140 is arranged at the position of the apex of an equilateral triangle in the plan view of the upper surface of the pedestal member 141. The suction ports formed in each of the three vertical movement pins 140 are connected to a vacuum pump (not shown) via a pipeline formed inside the vertical movement pin 140 (and the pedestal member 141) and a vacuum pipe (not shown). It is communicated. The pedestal member 141 is connected to the drive device 142 via a shaft 143 fixed to the central portion of the lower surface. That is, the three vertical movement pins 140 are driven in the vertical direction by the drive device 142 integrally with the pedestal member 141. In the present embodiment, a wafer center support member (hereinafter, abbreviated as a center support member) capable of supporting a part of the central region of the lower surface of the wafer from below by the pedestal member 141, the three vertical movement pins 140, and the shaft 143. ) 150 is configured. Here, the displacement of the three vertical movement pins 140 (center support member 150) in the Z-axis direction from the reference position is determined by, for example, the displacement sensor 145 of the encoder system or the like provided in the drive device 142 (FIG. 4B). Not shown, see FIG. 10). The main control device 20 drives three vertical movement pins 140 (center support member 150) in the vertical direction via the drive device 142 based on the measured values of the displacement sensor 145.
また、微動ステージWFSは、微動ステージ駆動系52A(図10参照)によって粗動ステージWCSに対して6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向)に駆動される。微動ステージ駆動系52Aは、例えば、米国特許出願公開第2010/0073652号明細書及び米国特許出願公開第2010/0073653号明細書と同様に、不図示の磁石ユニットと不図示のコイルユニットとによって、微動ステージWFSを粗動ステージWCSに対して非接触状態で支持するとともに、非接触で6自由度方向へ駆動する。
Further, the fine movement stage WFS is driven by the fine movement stage drive system 52A (see FIG. 10) in six degrees of freedom directions (X-axis, Y-axis, Z-axis, θx, θy and θz directions) with respect to the coarse movement stage WCS. Will be done. The fine movement stage drive system 52A is provided by, for example, a magnet unit (not shown) and a coil unit (not shown), similarly to US Patent Application Publication No. 2010/0073652 and US Patent Application Publication No. 2010/0073653. The fine movement stage WFS is supported in a non-contact state with respect to the coarse movement stage WCS, and is driven in the direction of 6 degrees of freedom in a non-contact state.
微動ステージWFSは、本体部81と本体部81の上面に固定されたウエハテーブルWTBとを含む。ウエハテーブルWTBの上面の中央には、バキュームチャックを有するウエハホルダWH(図1では不図示、図2参照)を介して、ウエハWが真空吸着等によって固定されている。ウエハホルダWHはウエハテーブルWTBと一体に形成しても良いが、本実施形態ではウエハホルダWHとウエハテーブルWTBとを別々に構成し、例えば真空吸着などによってウエハホルダWHをウエハテーブルWTB上に固定している。なお、バキュームチャックに替えて、静電チャックによってウエハをウエハホルダWHに静電吸着するようにしても良い。ウエハテーブルWTBの上面には、図2に示されるように、+Y側の端部近傍に、計測プレート(基準マーク板とも呼ばれる)30が設けられている。この計測プレート30には、ウエハテーブルWTBのセンターラインCLと一致する中心位置に第1基準マークFMが設けられ、該第1基準マークFMを挟むように一対のレチクルアライメント用の第2基準マークRMが設けられている。
The fine movement stage WFS includes a main body portion 81 and a wafer table WTB fixed to the upper surface of the main body portion 81. A wafer W is fixed to the center of the upper surface of the wafer table WTB by vacuum suction or the like via a wafer holder WH having a vacuum chuck (not shown in FIG. 1, see FIG. 2). The wafer holder WH may be formed integrally with the wafer table WTB, but in the present embodiment, the wafer holder WH and the wafer table WTB are separately configured, and the wafer holder WH is fixed on the wafer table WTB by, for example, vacuum suction. .. Instead of the vacuum chuck, the wafer may be electrostatically adsorbed to the wafer holder WH by the electrostatic chuck. As shown in FIG. 2, a measuring plate (also called a reference mark plate) 30 is provided on the upper surface of the wafer table WTB near the end on the + Y side. The measurement plate 30 is provided with the first reference mark FM at the center position corresponding to the center line CL of the wafer table WTB, and the second reference mark RM for pairing reticle alignment sandwiches the first reference mark FM. Is provided.
本実施形態では、微動ステージWFSが本体部81とウエハテーブルWTBとを有するものとしたが、例えば、本体部81を設けずに、前述の微動ステージ駆動系52AによってウエハテーブルWTBを駆動しても良い。また、微動ステージWFSは、その上面の一部にウエハWの載置領域を有していれば良く、ウエハステージWSTの保持部、あるいはテーブル、可動部などと呼ぶことができる。
In the present embodiment, the fine movement stage WFS has a main body 81 and a wafer table WTB. However, for example, even if the fine movement stage drive system 52A described above drives the wafer table WTB without providing the main body 81. good. Further, the fine movement stage WFS need only have a wafer W mounting area on a part of the upper surface thereof, and can be called a holding portion, a table, a movable portion, or the like of the wafer stage WST.
ウエハテーブルWTB上には、ウエハホルダWHに近接して複数(例えば3つ)の反射鏡86が設けられている。3つの反射鏡86は、ウエハホルダWHの外側に近接してそれぞれ配置されている。3つの反射鏡86のうち1つは、センターラインCL上でウエハホルダWHの−Y側の位置(平面視においてウエハWの中心に対して6時の方向の位置、すなわちウエハWのノッチが対向する位置)に、残りの2つは、平面視においてウエハWの中心に対して2時、10時の方向のセンターラインCLに関して対称な位置に、それぞれ配置されている。なお、図2では、説明の便宜上からウエハホルダWHの外径がウエハWの直径よりも大きく図示されているが、実際には、ウエハホルダWHの外径は、ウエハWの直径と同じ若しくは幾分小さい。
A plurality of (for example, three) reflectors 86 are provided on the wafer table WTB in the vicinity of the wafer holder WH. The three reflectors 86 are arranged close to each other on the outside of the wafer holder WH. One of the three reflectors 86 is located on the center line CL on the −Y side of the wafer holder WH (the position in the 6 o'clock direction with respect to the center of the wafer W in a plan view, that is, the notch of the wafer W faces each other. Position), the remaining two are arranged at positions symmetrical with respect to the center line CL in the 2 o'clock and 10 o'clock directions with respect to the center of the wafer W in a plan view. In FIG. 2, the outer diameter of the wafer holder WH is shown to be larger than the diameter of the wafer W for convenience of explanation, but in reality, the outer diameter of the wafer holder WH is the same as or slightly smaller than the diameter of the wafer W. ..
ウエハテーブルWTBの−Y端面,−X端面には、それぞれ鏡面加工が施され、図2に示される反射面17a,反射面17bが形成されている。なお、上述の如く、本実施形態では、微動ステージWFSがウエハテーブルWTBを備えているので、以下の説明では、ウエハテーブルWTBを含む微動ステージWFSを、ウエハテーブルWTBとも表記する。
The −Y end face and the −X end face of the wafer table WTB are mirror-finished, respectively, to form the reflection surface 17a and the reflection surface 17b shown in FIG. As described above, in the present embodiment, the fine movement stage WFS includes the wafer table WTB. Therefore, in the following description, the fine movement stage WFS including the wafer table WTB is also referred to as the wafer table WTB.
ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)の位置情報は、図1に示されるY干渉計16を含む干渉計システム70(図10参照)によって計測される。
The position information of the wafer table WTB (wafer stage WST) is measured by an interferometer system 70 (see FIG. 10) including the Y interferometer 16 shown in FIG.
干渉計システム70は、ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)の位置を計測する複数の干渉計、具体的には、図3に示される、Y干渉計16及び3つのX干渉計136、137、138等を含む。本実施形態では、上記各干渉計としては、一部を除いて、測長軸を複数有する多軸干渉計が用いられている。
The interferometer system 70 includes a plurality of interferometers for measuring the position of the wafer table WTB (wafer stage WST), specifically, the Y interferometer 16 and the three X interferometers 136, 137, 138 shown in FIG. Etc. are included. In the present embodiment, as each of the above-mentioned interferometers, except for a part, a multi-axis interferometer having a plurality of length measuring axes is used.
Y干渉計16は、図1及び図3に示されるように、投影光学系PLの投影中心(光軸AX、本実施形態では前述の露光領域IAの中心とも一致)を通るY軸に平行な直線(以下、基準軸と呼ぶ)LVから同一距離−X側,+X側に離れたY軸方向の光路にそれぞれ沿って測長ビームB41,B42をウエハテーブルWTBの反射面17aに照射し、それぞれの反射光を受光する。また、Y干渉計16は、測長ビームB41,B42から−Z方向に離間し、かつ基準軸LV上を通るY軸方向の光路に沿って測長ビームB3を反射面17aに向けて照射し、反射面17aで反射した測長ビームB3を受光する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the Y interferometer 16 is parallel to the Y axis passing through the projection center of the projection optical system PL (optical axis AX, which also coincides with the center of the exposure region IA described above in this embodiment). The reflection surfaces 17a of the wafer table WTB are irradiated with the length measuring beams B4 1 and B4 2 along the optical paths in the Y-axis direction, which are the same distance from the straight line (hereinafter referred to as the reference axis) LV to the −X side and the + X side, respectively. , Receives each reflected light. Further, the Y interferometer 16 directs the length measuring beam B3 toward the reflection surface 17a along the optical path in the Y axis direction which is separated from the length measuring beams B4 1 and B4 2 in the −Z direction and passes on the reference axis LV. It irradiates and receives the length measuring beam B3 reflected by the reflecting surface 17a.
X干渉計136は、投影光学系PLの光軸を通るX軸方向の直線(基準軸)LHから同一距離+Y側,−Y側に離れたX軸方向の光路にそれぞれ沿った測長ビームB51,B52、及び測長ビームB51又はB52から−Z方向に離間したX軸方向の光路に沿った測長ビームを含む3本のX軸方向の測長ビームをウエハテーブルWTBの反射面17bに照射し、それぞれの反射光を受光する。
The X-interferometer 136 is a length-measuring beam B5 along an optical path in the X-axis direction that is the same distance + Y side and −Y side away from the straight line (reference axis) LH in the X-axis direction passing through the optical axis of the projection optical system PL. Reflection of three X-axis direction length-measurement beams including length-measurement beams 1 , B5 2 , and length-measurement beams B5 1 or B5 2 along the X-axis direction optical path separated by −Z direction from the wafer table WTB. The surface 17b is irradiated and each reflected light is received.
X干渉計137は、後述するアライメント検出系ALGの検出中心を通るX軸に平行な直線LAに沿って測長ビームB6及び該測長ビームB6の−Z側の光路を通る測長ビームをウエハテーブルWTBの反射面17bに照射し、それぞれの反射光を受光する。
The X interferometer 137 wafers a length measuring beam B6 and a length measuring beam passing through an optical path on the −Z side of the length measuring beam B6 along a straight line LA parallel to the X axis passing through the detection center of the alignment detection system ALG described later. The reflecting surface 17b of the table WTB is irradiated, and each reflected light is received.
X干渉計138は、ウエハのロードが行われるローディングポジションLPを通るX軸に平行な直線LULに沿って測長ビームB7をウエハテーブルWTBの反射面17bに照射し、その反射光を受光する。
The X interferometer 138 irradiates the reflecting surface 17b of the wafer table WTB with the length measuring beam B7 along a straight line LUL parallel to the X axis passing through the loading position LP where the wafer is loaded, and receives the reflected light.
干渉計システム70の各干渉計の計測値(位置計測の結果)は、主制御装置20に供給されている(図10参照)。主制御装置20は、Y干渉計16の計測値に基づいて、ウエハテーブルWTBのY軸方向、θx方向及びθz方向に関する位置情報を求める。また、主制御装置20は、X干渉計136、137及び138のいずれかの計測値に基づいてウエハテーブルWTBのX軸方向に関する位置情報を求める。また、主制御装置20は、X干渉計136の計測値に基づいて、ウエハテーブルWTBのθy方向に関する位置情報を求める。なお、主制御装置20は、X干渉計136の計測値に基づいてウエハテーブルWTBのθz方向に関する位置情報を求めることとしても良い。
The measured values (results of position measurement) of each interferometer of the interferometer system 70 are supplied to the main control device 20 (see FIG. 10). The main control device 20 obtains position information regarding the Y-axis direction, the θx direction, and the θz direction of the wafer table WTB based on the measured values of the Y interferometer 16. Further, the main control device 20 obtains position information regarding the X-axis direction of the wafer table WTB based on the measured values of any of the X interferometers 136, 137 and 138. Further, the main control device 20 obtains the position information regarding the θy direction of the wafer table WTB based on the measured value of the X interferometer 136. The main control device 20 may obtain the position information regarding the θz direction of the wafer table WTB based on the measured value of the X interference meter 136.
この他、干渉計システム70は、Z軸方向に離間した一対のY軸に平行な測長ビームを、粗動ステージWCSの−Y側の側面に固定された移動鏡(不図示)の上下一対の反射面をそれぞれ介して一対の固定鏡(不図示)に照射し、その一対の固定鏡からの上記反射面を介した戻り光を受光する、基準軸LVから同一距離−X側,+X側に離れて配置された一対のZ干渉計を備えていても良い。この一対のZ干渉計の計測値に基づいて、主制御装置20は、Z軸、θy、θzの各方向を含む少なくとも3自由度方向に関するウエハステージWSTの位置情報を求めることができる。
In addition, the interferometer system 70 transmits a pair of length-measuring beams parallel to the Y-axis separated in the Z-axis direction to a pair of upper and lower moving mirrors (not shown) fixed to the side surface on the −Y side of the coarse motion stage WCS. A pair of fixed mirrors (not shown) are irradiated through the reflective surfaces of the above, and the return light from the pair of fixed mirrors via the reflective surfaces is received, the same distance from the reference axis LV-X side, + X side. A pair of Z interferometers arranged apart from each other may be provided. Based on the measured values of the pair of Z interferometers, the main control device 20 can obtain the position information of the wafer stage WST with respect to at least three degrees of freedom directions including the Z-axis, θy, and θz directions.
なお、干渉計システム70の詳細な構成、及び計測方法の詳細の一例については、例えば米国特許出願公開第2008/0106722号明細書などに詳細に開示されている。
A detailed configuration of the interferometer system 70 and an example of details of the measurement method are disclosed in detail in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/01067222.
ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)の位置を計測するために本実施形態では干渉計システムを用いたが、別の手段を用いても良い。例えば、米国特許出願公開第2010/0297562号明細書に記載されているようなエンコーダシステムを使用することも可能である。
Although the interferometer system is used in this embodiment to measure the position of the wafer table WTB (wafer stage WST), another means may be used. For example, encoder systems such as those described in US Patent Application Publication No. 2010/0297562 can also be used.
露光装置100では、さらに、図1に示されるように、投影ユニットPUの鏡筒40の下端部側面に、第1基準マークFM及びウエハW上のアライメントマークを検出するアライメント検出系ALGが設けられている。アライメント検出系ALGとしては、例えば、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標(各アライメント系内に設けられた指標板上の指標パターン)の像とを撮像素子(CCD等)を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。アライメント検出系ALGからの撮像信号は、主制御装置20に供給されるようになっている(図10参照)。
Further, in the exposure apparatus 100, as shown in FIG. 1, an alignment detection system ALG for detecting the first reference mark FM and the alignment mark on the wafer W is provided on the side surface of the lower end portion of the lens barrel 40 of the projection unit PU. ing. The alignment detection system ALG is, for example, an image of the target mark imaged on the light receiving surface by irradiating the target mark with a broadband detection light beam that does not expose the resist on the wafer to light reflected from the target mark and not shown. FIA (Field Image Alignment), an image processing method that captures an image of an index (index pattern on an index plate provided in each alignment system) using an image sensor (CCD, etc.) and outputs those imaged signals. The system is used. The image pickup signal from the alignment detection system ALG is supplied to the main control device 20 (see FIG. 10).
なお、アライメント検出系ALGに代えて、例えば米国特許出願公開第2009/0233234号明細書に開示されている5つのアライメント系を備えたアライメント装置を設けても良い。
In addition, instead of the alignment detection system ALG, for example, an alignment device including five alignment systems disclosed in US Patent Application Publication No. 2009/02333234 may be provided.
この他、露光装置100では、投影光学系PLの近傍に、ウエハWの表面に複数の計測ビームを照射する照射系54aと、それぞれの反射ビームを受光する受光系54bとを有する多点焦点位置検出系(以下、多点AF系と称する)54(図10参照)が設けられている。多点AF系54の詳細構成については、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示されている。
In addition, the exposure apparatus 100 has a multipoint focal position having an irradiation system 54a that irradiates the surface of the wafer W with a plurality of measurement beams and a light receiving system 54b that receives each reflected beam in the vicinity of the projection optical system PL. A detection system (hereinafter referred to as a multipoint AF system) 54 (see FIG. 10) is provided. The detailed configuration of the multipoint AF system 54 is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332.
図1では不図示であるが、レチクルRの上方に、レチクルR上の一対のレチクルアライメントマークと、これに対応するウエハテーブルWTB上の計測プレート30上の一対の第2基準マークRMの投影光学系PLを介した像とを同時に観察するための露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)方式の一対のレチクルアライメント検出系14(図10参照)が配置されている。この一対のレチクルアライメント検出系14の検出信号は、主制御装置20に供給されるようになっている。
Although not shown in FIG. 1, the projection optics of a pair of reticle alignment marks on the reticle R and a pair of second reference marks RM on the measurement plate 30 on the corresponding wafer table WTB are above the reticle R. A pair of TTR (Through The Reticle) type reticle alignment detection systems 14 (see FIG. 10) using light having an exposure wavelength for simultaneously observing an image via the system PL are arranged. The detection signal of the pair of reticle alignment detection systems 14 is supplied to the main control device 20.
次に、搬送システム120(図10参照)について説明する。搬送システム120の一部を構成する搬入ユニット121(図1参照)は、露光前のウエハを、ウエハテーブルWTB上にロードするのに先立ってローディングポジションLPの上方で保持し、ウエハテーブルWTB上にロードするためのものである。また、搬送システム120の一部を構成する搬出ユニット122(図10参照)は、露光後のウエハを、ウエハテーブルWTBからアンロードするためのものである。
Next, the transport system 120 (see FIG. 10) will be described. The carry-in unit 121 (see FIG. 1), which forms part of the transport system 120, holds the unexposed wafer above the loading position LP prior to loading it onto the wafer table WTB and onto the wafer table WTB. It is for loading. The unloading unit 122 (see FIG. 10), which forms a part of the transport system 120, is for unloading the exposed wafer from the wafer table WTB.
搬入ユニット121は、図3及び図4(A)に示されるように、ウエハWを上方から非接触で吸引するチャックユニット153、チャックユニット153を上下方向に駆動する複数、例えば3つのZボイスコイルモータ144、チャックユニット153の自重の少なくとも一部を支持する複数、例えば2つの重量キャンセル装置131などが搭載されたベース部材22等を備えている。ベース部材22は、長手方向(X軸方向)両端部に接続された不図示の支持部材及び防振装置(いずれも図示せず)を介してメインフレームBD(図1参照)に吊下げ支持されている。それぞれの構成については、以下、詳細に説明する。
As shown in FIGS. 3 and 4A, the carry-in unit 121 includes a chuck unit 153 that sucks the wafer W from above in a non-contact manner, and a plurality of, for example, three Z voice coils that drive the chuck unit 153 in the vertical direction. It includes a base member 22 and the like on which a plurality of motors 144 and a plurality of chuck units 153 that support at least a part of their own weight, for example, two weight canceling devices 131 and the like are mounted. The base member 22 is suspended and supported by a main frame BD (see FIG. 1) via a support member (not shown) and a vibration isolator (neither shown) connected to both ends in the longitudinal direction (X-axis direction). ing. Each configuration will be described in detail below.
チャックユニット153は、図4(A)及び図4(B)に示されるように、例えば平面視(上方から見て)長手方向(X軸方向)の両端部に一対の張り出し部44a、44bが設けられた略円形の所定厚さの板部材(プレート)44、及び板部材44の下面に所定の配置で埋めこまれた複数のチャック部材124等を備えている。本実施形態に係るチャックユニット153は、さらに、板部材44に120°の間隔で形成された3つの内部に段の付いた段付き開口25内にそれぞれ収納された後述する3つのウエハ支持ユニット125を備えている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the chuck unit 153 has, for example, a pair of overhanging portions 44a and 44b at both ends in the longitudinal direction (X-axis direction) in a plan view (viewed from above). It is provided with a substantially circular plate member (plate) 44 having a predetermined thickness, and a plurality of chuck members 124 and the like embedded in the lower surface of the plate member 44 in a predetermined arrangement. The chuck unit 153 according to the present embodiment further includes three wafer support units 125, which will be described later, housed in three stepped openings 25 having steps inside, which are formed in the plate member 44 at intervals of 120 °. It has.
板部材44は、その内部に配管等が設けられ、その配管内に所定温度に温調された液体が流れることでウエハを所定温度に温調するためのクールプレートを兼ねている。ただし、板部材44は、必ずしもクールプレートを兼ねている必要はない。
The plate member 44 is provided with a pipe or the like inside, and also serves as a cool plate for controlling the temperature of the wafer to a predetermined temperature by flowing a liquid whose temperature has been adjusted to a predetermined temperature in the pipe. However, the plate member 44 does not necessarily have to also serve as a cool plate.
前述のベース部材22は、図4(A)に示されるように、板部材44の形状に対応した形状の切欠き部22aが形成された板部材から成る。すなわち、板部材44は、ベース部材22の切欠き部22aに対して所定の隙間(ギャップ、クリアランス)を介して対向する状態で、配置されている。
As shown in FIG. 4A, the above-mentioned base member 22 is made of a plate member having a notch portion 22a having a shape corresponding to the shape of the plate member 44. That is, the plate member 44 is arranged so as to face the cutout portion 22a of the base member 22 via a predetermined gap (gap, clearance).
板部材44には、複数のチャック部材124と干渉しない位置に複数の不図示の貫通孔が形成されている。また、板部材44には、図4(A)に示されるように、平面視において基準軸LV上に位置する中心に対して6時の方向の位置、2時の方向の位置、及び10時の方向の位置にそれぞれ段付き開口25が形成されている。それぞれの段付き開口25内には、後述するウエハ支持ユニット125の少なくとも一部が収納されている。なお、段付き開口25(ウエハ支持ユニット125)の配置及び個数は、これに限られるものではない。
The plate member 44 is formed with a plurality of through holes (not shown) at positions that do not interfere with the plurality of chuck members 124. Further, as shown in FIG. 4A, the plate member 44 has a position in the 6 o'clock direction and a position in the 2 o'clock direction with respect to the center located on the reference axis LV in a plan view, and 10 o'clock. Stepped openings 25 are formed at positions in the direction of the above. At least a part of the wafer support unit 125, which will be described later, is housed in each stepped opening 25. The arrangement and number of the stepped openings 25 (wafer support unit 125) are not limited to this.
各チャック部材124としては、いわゆるベルヌーイ・チャック(ベルヌーイ・カップ)が用いられている。ベルヌーイ・チャックは、ベルヌーイ効果を利用し、噴き出される流体(例えば空気)の流速を局所的に大きくし、対象物を吸引(非接触で保持)するチャックである。ここで、ベルヌーイ効果とは、流体の圧力は流速が増すにつれ減少するというもので、ベルヌーイ・チャックでは、吸引(保持、固定)対象物の重さ、及びチャックから噴き出される流体の流速で吸引状態(保持/浮遊状態)が決まる。すなわち、対象物の大きさが既知の場合、チャックから噴き出される流体の流速に応じて、吸引の際のチャックと保持対象物との隙間の寸法が定まる。本実施形態では、チャック部材124は、ウエハWの周辺に気体の流れ(気体流)を発生させてウエハWを吸引するのに用いられる。吸引の力の度合い(吸引力)を適宜調整することで、ウエハWを、複数のチャック部材124で吸引することで、Z軸方向,θx及びθy方向の移動を制限することができる。
A so-called Bernoulli chuck (Bernoulli cup) is used as each chuck member 124. The Bernoulli chuck is a chuck that uses the Bernoulli effect to locally increase the flow velocity of the ejected fluid (for example, air) to suck (hold the object in a non-contact manner). Here, the Bernoulli effect means that the pressure of the fluid decreases as the flow velocity increases, and in the Bernoulli chuck, suction is performed by the weight of the object to be sucked (held and fixed) and the flow velocity of the fluid ejected from the chuck. The state (holding / floating state) is determined. That is, when the size of the object is known, the size of the gap between the chuck and the object to be held at the time of suction is determined according to the flow velocity of the fluid ejected from the chuck. In the present embodiment, the chuck member 124 is used to generate a gas flow (gas flow) around the wafer W and suck the wafer W. By appropriately adjusting the degree of suction force (suction force), the wafer W can be sucked by the plurality of chuck members 124 to limit the movement in the Z-axis direction, θx and θy directions.
各チャック部材124の吸引力は、主制御装置20により、調整装置115(図10参照)を介して、それぞれのチャック部材124から噴き出される気体流の流速、流量及び噴き出しの向き(気体の噴出方向)等の少なくとも1つを制御することで、個別に任意の値に設定することが可能である。なお、複数のチャック部材124を、予め定めたグループ毎に、吸引力を設定可能に構成しても良い。なお、主制御装置20は、気体の温度を制御するようにしても良い。
The suction force of each chuck member 124 is the flow velocity, the flow rate, and the direction of ejection (gas ejection) of the gas flow ejected from each chuck member 124 by the main control device 20 via the adjusting device 115 (see FIG. 10). By controlling at least one such as (direction), it is possible to individually set an arbitrary value. The plurality of chuck members 124 may be configured so that the suction force can be set for each predetermined group. The main control device 20 may control the temperature of the gas.
後述するように、ウエハWをチャック部材124で吸引する際にチャック部材124からウエハWに向けて噴き出された流体(例えば空気)は、板部材44に形成された不図示の貫通孔を介して外部(チャックユニット153の上方)に放出される。
As will be described later, when the wafer W is sucked by the chuck member 124, the fluid (for example, air) ejected from the chuck member 124 toward the wafer W passes through a through hole (not shown) formed in the plate member 44. Is discharged to the outside (above the chuck unit 153).
以上のように、本実施形態においては、チャック部材124は、用力として供給される気体(例えば圧縮空気)を用いて吸引力を発生させている。なお、圧縮空気としては、少なくとも温度が一定に調節され、塵埃、パーティクルなどが取り除かれたクリーンエアが供給される。これにより、チャック部材124に吸引されたウエハWは、温調された圧縮空気により、所定の温度に保たれる。また、ウエハステージWST等が配置された空間の温度、清浄度等を設定範囲に保つことができる。
As described above, in the present embodiment, the chuck member 124 generates an attractive force by using a gas (for example, compressed air) supplied as a force. As the compressed air, clean air is supplied in which the temperature is adjusted to at least constant and dust, particles and the like are removed. As a result, the wafer W sucked by the chuck member 124 is kept at a predetermined temperature by the temperature-controlled compressed air. Further, the temperature, cleanliness, etc. of the space in which the wafer stage WST or the like is arranged can be kept within the set range.
また、板部材44には、長い棒状の部材と短い棒状の部材とをL字状に組み合わせて形成された、複数(ここでは3つ)の支持部材241、242、243それぞれの一端が接続されている。
Further, the plate member 44, a long and a rod-like member and a short bar-shaped member formed by combining in an L-shape, a plurality support members 24 1, 24 2, 24 3 one end of each of (three in this case) Is connected.
3つの支持部材241、242、243のそれぞれは、L字状の部材のうちの短い方の部材の端部である一端が、板部材44の上面に固定されている。2つの支持部材241、242それぞれの一端は、図4(A)に示されるように、板部材44の張り出し部44a、44bの上面の所定位置、ここでは平面視において基準軸LV上に位置する板部材44の中心に対して3時、9時の方向の位置に固定されている。また、残りの支持部材243の一端は、平面視において板部材44の中心に対して6時の方向の位置(基準軸LV上に一致する位置)であって段付き開口25よりも幾分+Y側の位置に固定されている。
Three support members 24 1, 24 2, each of the 24 3, one end is an end portion of the shorter member ones of the L-shaped member is fixed to the upper surface of the plate member 44. As shown in FIG. 4A, one end of each of the two support members 24 1 and 24 2 is located at a predetermined position on the upper surface of the overhanging portions 44a and 44b of the plate member 44, here on the reference axis LV in a plan view. It is fixed at positions in the 3 o'clock and 9 o'clock directions with respect to the center of the plate member 44 to be located. One end of the remaining support members 24 3, somewhat than stepped opening 25 in a direction of the position of 6 o'clock with respect to the center of the plate member 44 (corresponding to the reference axis LV position) in a plan view It is fixed at the position on the + Y side.
3つの支持部材241、242、243のうち、2つの支持部材241、242のそれぞれは、L字状の部材のうち長い方の部材がX軸方向に沿って配置され、重量キャンセル装置131によって下方から支持されるとともに、Zボイスコイルモータ144に接続されている。Zボイスコイルモータ144は、図4(A)に示されるように、上方から見て、重量キャンセル装置131の外側に配置されている。さらに、2つの支持部材241、242のそれぞれの下方で、且つZボイスコイルモータ144の外側には、一対の落下阻止装置55がそれぞれ配置されている。落下阻止装置55は、重量キャンセル装置131、ボイスコイルモータ144、及びウエハ支持ユニット125等に対して、電源、空気源及び真空源などから用力が供給されなくなった場合に、支持部材241、242を介してチャックユニット153の自重を支持し、チャックユニット153の落下(不要な降下)を阻止するためのものである。2つの支持部材241、242それぞれの下面には、落下阻止装置55の一部を構成する後述する支持ピン59に対応する位置に、円錐凹部48がそれぞれ形成されている(図5(A)参照)。残りの支持部材243の長い方の辺はX軸及びY軸に対して所定角度傾斜した方向に沿って配置され、その辺の他端部の下面がZボイスコイルモータ144に接続されている。なお、落下阻止装置55の構成の詳細については後述する。
Three support members 24 1, 24 2, 24 of the three, each of the two support members 24 1, 24 2, longer members of the L-shaped member is arranged along the X-axis direction, the weight It is supported from below by the canceling device 131 and is connected to the Z voice coil motor 144. As shown in FIG. 4A, the Z voice coil motor 144 is arranged outside the weight canceling device 131 when viewed from above. Further, a pair of fall prevention devices 55 are arranged below each of the two support members 24 1 and 242 and outside the Z voice coil motor 144, respectively. The fall prevention device 55 provides support members 24 1 , 24 when power is no longer supplied to the weight canceling device 131, the voice coil motor 144, the wafer support unit 125, etc. from the power supply, air source, vacuum source, or the like. The purpose is to support the own weight of the chuck unit 153 via 2 and prevent the chuck unit 153 from falling (unnecessary descent). Conical recesses 48 are formed on the lower surfaces of the two support members 24 1 and 242 at positions corresponding to the support pins 59, which will be described later, which form a part of the fall prevention device 55 (FIG. 5 (A). )reference). The larger dimension remainder of the support member 24 3 is arranged along a direction inclined at a predetermined angle with respect to the X-axis and Y-axis, the lower surface of the other end portion of the side is connected to the Z voice coil motors 144 .. The details of the configuration of the fall prevention device 55 will be described later.
2つの重量キャンセル装置131のそれぞれは、例えば図5(A)に示されるように、一種の空気ばね装置であり、ピストン部材133aと、ピストン部材133aがスライド自在に設けられたシリンダ133bとを備えている。ピストン部材133aのピストンとシリンダ133bとで区画されるシリンダ内部の空間の圧力は、チャックユニット153(板部材44、複数のチャック部材124及び後述する3つのウエハ支持ユニット125)、並びに支持部材241〜243の自重に応じた値に設定されている。これにより、2つの重量キャンセル装置131は、支持部材241、242に対して上向き(+Z方向)の力を与え、チャックユニット153の自重(又はその一部)を支持している。重量キャンセル装置131のシリンダ133b内部に供給される気体の圧力及び量等は、主制御装置20(図10参照)によって制御されている。ここで、重量キャンセル装置131は、シリンダ133bに沿って、上下方向に移動するピストン部材133aを備えているので、チャックユニット153の上下動の際のガイドを兼ねている。このように、本実施形態においては、重量キャンセル装置131は、シリンダ133b内部に供給される気体(圧縮空気)を用いて、チャックユニット153及び支持部材241〜243の自重を支持する力を発生させている。
Each of the two weight canceling devices 131 is a kind of air spring device, for example, as shown in FIG. 5A, and includes a piston member 133a and a cylinder 133b in which the piston member 133a is slidably provided. ing. The pressure in the space inside the cylinder partitioned by the piston of the piston member 133a and the cylinder 133b is the chuck unit 153 (plate member 44, the plurality of chuck members 124 and the three wafer support units 125 described later), and the support member 24 1. It is set to a value corresponding to the self-weight of 24 3. Thus, the two weight cancellation device 131, applying a force upward (+ Z direction) relative to the support member 24 1, 24 2, and supports the weight of the chuck unit 153 (or a portion thereof). The pressure and amount of gas supplied to the inside of the cylinder 133b of the weight canceling device 131 are controlled by the main control device 20 (see FIG. 10). Here, since the weight canceling device 131 includes a piston member 133a that moves in the vertical direction along the cylinder 133b, it also serves as a guide when the chuck unit 153 moves up and down. Thus, in the present embodiment, the weight cancellation device 131, a force with a gas (compressed air) supplied to the internal cylinder 133b, support the weight of the chuck unit 153 and the support member 24 1-24 3 It is occurring.
3つのZボイスコイルモータ144のそれぞれは、チャックユニット153を、上下方向に所定のストローク(チャックユニット153がウエハWの吸引を開始する第1位置(図5(A)に示される位置)と、チャックユニット153に吸引されたウエハWがウエハホルダWH(ウエハテーブルWTB)上に載置される第2位置(図5(B)に示される位置)とを含む範囲で移動させる。Zボイスコイルモータ144は、コイルと磁石とを有し(共に図示せず)、電源等から用力として供給される電流(電力)をコイルに印加して発生させたローレンツ力を駆動力とするものである。ここで、3つのZボイスコイルモータ144のうち、支持部材243に接続されたZボイスコイルモータ144は、主にチャックユニット153の姿勢制御(θx方向の姿勢制御)に用いられる。また、3つのZボイスコイルモータ144のそれぞれは、主制御装置20によって制御される(図10参照)。
Each of the three Z-voice coil motors 144 has a chuck unit 153 with a predetermined stroke in the vertical direction (a first position (position shown in FIG. 5A) at which the chuck unit 153 starts sucking the wafer W). The wafer W sucked by the chuck unit 153 is moved within a range including the second position (position shown in FIG. 5B) on which the wafer W is placed on the wafer holder WH (wafer table WTB). Z voice coil motor 144 Has a coil and a magnet (both not shown), and uses a Lorentz force generated by applying a current (power) supplied as a force from a power source or the like to the coil as a driving force. Of the three Z voice coil motors 144, the Z voice coil motor 144 connected to the support member 243 is mainly used for attitude control (attitude control in the θx direction) of the chuck unit 153, and the three Z voice coil motors 144. Each of the voice coil motors 144 is controlled by the main controller 20 (see FIG. 10).
一対の落下阻止装置55のそれぞれは、図5(A)〜図5(C)に示されるように、中空円筒部材から成る筐体(シリンダ)56と、筐体56の内周面に沿って上下動する上下動部材60と、上下動部材60と筐体56の底壁との間に配置された圧縮コイルばね(圧縮ばね)58と、を備えている。上下動部材60は、外周面が筐体56の内周面に接し、筐体56の内部を上下2つの空間に区画するピストン部材57と、ピストン部材57の上面に固定された支持ピン59とを有する。
As shown in FIGS. 5A to 5C, each of the pair of fall prevention devices 55 has a housing (cylinder) 56 made of a hollow cylindrical member and a housing 56 along the inner peripheral surface of the housing 56. It includes a vertically moving member 60 that moves up and down, and a compression coil spring (compression spring) 58 that is arranged between the vertically moving member 60 and the bottom wall of the housing 56. The vertical movement member 60 includes a piston member 57 whose outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the housing 56 and divides the inside of the housing 56 into two upper and lower spaces, and a support pin 59 fixed to the upper surface of the piston member 57. Has.
筐体56の上壁(天板)には貫通孔47が形成され、また周壁の上端部近傍の位置には、供給口46が形成されている。供給口46には、不図示の気体供給管を介して気体供給装置108(図10参照)が接続されている。筐体56内部のピストン部材57によって区画された上側の空間(以下、気室と称する)42内には、不図示の気体供給管及び供給口46を介して、気体供給装置108から圧縮空気が供給される。気体供給装置108から供給される圧縮空気の流量等は、主制御装置20(図10参照)によって制御され、少なくとも、ウエハWが外部装置から露光装置100内に搬入されている状態(露光動作が行われている状態)において、常に気室42内が所定の圧力となっている。なお、気体供給装置108には圧縮空気の替わりに大気圧の空気を供給しても良く、その場合は、供給された空気をコンプレッサ等で圧縮することで圧縮空気を生成すれば良い。
A through hole 47 is formed in the upper wall (top plate) of the housing 56, and a supply port 46 is formed at a position near the upper end of the peripheral wall. A gas supply device 108 (see FIG. 10) is connected to the supply port 46 via a gas supply pipe (not shown). Compressed air from the gas supply device 108 passes through a gas supply pipe and a supply port 46 (not shown) in the upper space (hereinafter referred to as an air chamber) 42 partitioned by the piston member 57 inside the housing 56. Be supplied. The flow rate of compressed air supplied from the gas supply device 108 is controlled by the main control device 20 (see FIG. 10), and at least the wafer W is carried into the exposure device 100 from an external device (exposure operation is performed). In the state of being performed), the pressure inside the air chamber 42 is always a predetermined pressure. Atmospheric pressure air may be supplied to the gas supply device 108 instead of compressed air. In that case, compressed air may be generated by compressing the supplied air with a compressor or the like.
ピストン部材57は、上端が閉塞され下端が開口した円筒部57aと、円筒部57aの下端部周囲に設けられた円環状の板部材から成るフランジ部57bとを有する部材から成る。フランジ部57bの外周面が、筐体56の内周面に接触した状態で、ピストン部材57は、筐体56の内部に収納されている。ピストン部材57によって、筐体56の内部が、上側の気室42と、下側の部屋43とに、区画されている。そして、供給口46から気室42内に圧縮空気が供給され、気室42内の気圧が気室42外(特に部屋43)よりも高い所定の圧力に維持されている。なお、気室42から部屋43内に圧縮空気が流入しないように、ピストン部材57の外周面には、Oリング等のシール部材を設けても良い。
The piston member 57 includes a cylindrical portion 57a whose upper end is closed and whose lower end is open, and a flange portion 57b made of an annular plate member provided around the lower end portion of the cylindrical portion 57a. The piston member 57 is housed inside the housing 56 in a state where the outer peripheral surface of the flange portion 57b is in contact with the inner peripheral surface of the housing 56. The inside of the housing 56 is divided into an upper air chamber 42 and a lower chamber 43 by a piston member 57. Then, compressed air is supplied into the air chamber 42 from the supply port 46, and the air pressure inside the air chamber 42 is maintained at a predetermined pressure higher than that outside the air chamber 42 (particularly the chamber 43). A seal member such as an O-ring may be provided on the outer peripheral surface of the piston member 57 so that compressed air does not flow from the air chamber 42 into the chamber 43.
圧縮ばね58は、下端が筐体56の底壁上面に固定され、上端がピストン部材57の円筒部の上壁に接続されている。すなわち、圧縮ばね58は部屋43内に配置されている。前述の如く、気室42内は、気体供給装置108から供給された圧縮空気により部屋43に比べ高圧状態が維持されている。この場合、差圧によるピストン部材57に作用する下向きの力の方が、圧縮ばね58が発生する弾性力によってピストン部材57に作用する上向きの力より大きく設定されている。そのため、ピストン部材57は、圧縮空気の圧力により下方に押し下げられた状態が維持されている。すなわち、圧縮ばね58は、ピストン部材57によって押し下げられ、ピストン部材57を上方に駆動する力、すなわち上向きの付勢力(この場合、弾性力)を保持した状態で、部屋43内に収納されている。
The lower end of the compression spring 58 is fixed to the upper surface of the bottom wall of the housing 56, and the upper end is connected to the upper wall of the cylindrical portion of the piston member 57. That is, the compression spring 58 is arranged in the room 43. As described above, the inside of the air chamber 42 is maintained in a higher pressure state than the chamber 43 by the compressed air supplied from the gas supply device 108. In this case, the downward force acting on the piston member 57 due to the differential pressure is set to be larger than the upward force acting on the piston member 57 due to the elastic force generated by the compression spring 58. Therefore, the piston member 57 is maintained in a state of being pushed downward by the pressure of the compressed air. That is, the compression spring 58 is pushed down by the piston member 57 and is housed in the room 43 while holding a force for driving the piston member 57 upward, that is, an upward urging force (in this case, an elastic force). ..
支持ピン59は、上部に円錐状の凸部を有する円柱部材から成り、ピストン部材57の上端面に固定されている。また、支持ピン59は、筐体56に形成された貫通孔47内に所定の隙間、例えば数μm程度の隙間を介して挿入され、圧縮ばね58が気体供給装置108からの圧縮空気によって縮んだ状態にあるときは、上端部の一部が貫通孔47から筐体56の外部に露出している。以下では、圧縮ばね58が縮んだ状態の支持ピン59の位置を、待機位置と称する。なお、図5(B)に示されるように、支持ピン59が待機位置に位置した状態で、Zボイスコイルモータ144によってチャックユニット153が第2位置(支持部材242(241)と支持ピン59とが最接近する位置)に駆動された場合であっても、支持ピン59と、支持部材242(241)とは非接触状態が維持されている。このように、本実施形態においては、落下阻止装置55のそれぞれは、気室42内に供給される気体(圧縮空気)を用いて発生させた下向きの力によって、支持ピン59と、支持部材242(241)との非接触状態を維持させている。
The support pin 59 is made of a cylindrical member having a conical convex portion at the upper portion, and is fixed to the upper end surface of the piston member 57. Further, the support pin 59 is inserted into the through hole 47 formed in the housing 56 through a predetermined gap, for example, a gap of about several μm, and the compression spring 58 is contracted by the compressed air from the gas supply device 108. When in the state, a part of the upper end portion is exposed to the outside of the housing 56 from the through hole 47. Hereinafter, the position of the support pin 59 in the state where the compression spring 58 is contracted is referred to as a standby position. Incidentally, as shown in FIG. 5 (B), in a state in which the support pin 59 is located at the standby position, the chuck unit 153 by Z voice coil motor 144 and the second position (the support member 24 2 (24 1) and the support pin also 59 and is a case where it is driven to a position) to the closest, and the support pin 59, a non-contact state is maintained between the support member 24 2 (24 1). As described above, in the present embodiment, each of the fall prevention devices 55 has the support pin 59 and the support member 24 due to the downward force generated by using the gas (compressed air) supplied into the air chamber 42. 2 and to maintain the non-contact state with the (24 1).
図5(B)に示される状態で、気体供給装置108からの圧縮空気の供給が停止されると、気室42内の圧力が外部(部屋43)の圧力(大気圧)とほぼ同じとなる。これにより、図5(C)に示されるように、圧縮ばね58の付勢力により上下動部材60が上方に駆動される。上下動部材60が上方に駆動されると、この駆動の途中で支持部材242(241)に形成された凹部48内に支持ピン59上端の凸部が嵌合(当接)する。そして、例えば、Zボイルコイルモータ144が駆動力を発生させていない状態又は発生させている駆動力が圧縮ばね58の付勢力よりも小さい状態では、上下動部材60がさらに上方に駆動されると、支持ピン59によって支持部材242(241)は上方へ移動し、前述した第1位置又はその近傍に維持される。なお、落下阻止装置55は、支持部材241、242にそれぞれ対向して、1つずつ設けられている。この場合、圧縮ばね58の長さ及びばね定数等は、2つの落下阻止装置55の2つの支持ピン59によって、支持部材241、242をそれぞれ介して、複数のチャック部材124が埋め込まれた板部材44、及び板部材44の3つの段付き開口25内にそれぞれ収納された後述する3つのウエハ支持ユニット125を含むチャックユニット153及び3つの支持部材241、242、243の全体を、第1位置又はその近傍(僅かに高い位置)に支持することができるように、定められている。そのため、例えば、Zボイルコイルモータ144が駆動力を発生させていない状態となっても、チャックユニット153が自重によって下方に移動することが防止される。
When the supply of compressed air from the gas supply device 108 is stopped in the state shown in FIG. 5 (B), the pressure inside the air chamber 42 becomes almost the same as the pressure (atmospheric pressure) outside (room 43). .. As a result, as shown in FIG. 5C, the vertical movement member 60 is driven upward by the urging force of the compression spring 58. When vertical movement member 60 is driven upward, the convex portion of the support pin 59 the upper end to the recess formed 48 in the middle in the support member 24 2 of the drive (24 1) is fitted (contact). Then, for example, when the Z-boil coil motor 144 does not generate a driving force or the driving force generated is smaller than the urging force of the compression spring 58, the vertical moving member 60 is further driven upward. , the support member 24 2 (24 1) by the support pin 59 is moved upwardly, it is maintained at the first position or the vicinity thereof described above. Incidentally, fall blocking device 55, and respectively opposed to the support member 24 1, 24 2, are provided one by one. In this case, the length and spring constant, etc. of the compression spring 58, the two support pins 59 of the two fall blocking device 55, via respective support members 24 1, 24 2, a plurality of chuck members 124 are embedded plate member 44, and the entire chuck unit 153 and the three support members 24 1, 24 2, 24 3 comprising three wafer support unit 125 to be described later housed respectively three stepped openings 25 of the plate member 44 , The first position or its vicinity (slightly higher position) can be supported. Therefore, for example, even if the Z-boil coil motor 144 does not generate a driving force, the chuck unit 153 is prevented from moving downward due to its own weight.
図5(A)に示される状態で、気体供給装置108からの圧縮空気の供給が停止された場合も、上記と同様に、一対の落下阻止装置55の2つの上下動部材60が圧縮ばね58の付勢力により上方へ駆動される。そして、例えば、Zボイルコイルモータ144が駆動力を発生させていない状態又は発生させている駆動力が圧縮ばね58の付勢力よりも小さい状態では、図5(C)と同様に、2つの支持ピン59によって、チャックユニット153が、第1位置又はその近傍に位置決めされる。このとき、一対の落下阻止装置55によって、チャックユニット153全体が支持された状態になる。
Even when the supply of compressed air from the gas supply device 108 is stopped in the state shown in FIG. 5 (A), the two vertical movement members 60 of the pair of fall prevention devices 55 are the compression spring 58 in the same manner as described above. It is driven upward by the urging force of. Then, for example, when the Z-boil coil motor 144 does not generate a driving force or the driving force generated is smaller than the urging force of the compression spring 58, the two supports are supported as in FIG. 5C. The pin 59 positions the chuck unit 153 at or near the first position. At this time, the entire chuck unit 153 is supported by the pair of fall prevention devices 55.
このように、本実施形態においては、落下阻止装置55のそれぞれは、気室42内に気体(圧縮空気)が供給されない場合あるいは気体が供給されていても圧縮ばね58の付勢力(弾性力)よりも小さい力しか発生できないような場合は、この弾性力によって支持ピン59と、支持部材242(241)とを接触させるような上向きの力を発生させる。そして、例えば、Zボイルコイルモータ144が駆動力を発生させていない状態又は発生させている駆動力が圧縮ばね58の付勢力よりも小さい状態では、チャックユニット153及び3つの支持部材241、242、243の全体を、第1位置又はその近傍に位置させてその位置で支持することができるようになっている。
As described above, in the present embodiment, each of the fall prevention devices 55 has an urging force (elastic force) of the compression spring 58 when gas (compressed air) is not supplied to the air chamber 42 or even if gas is supplied. If only a small force than that can not be generated, a support pin 59 by the elastic force, the supporting member 24 2 generates an upward force that contacting (24 1) and. Then, for example, when the Z-boil coil motor 144 does not generate a driving force or the driving force generated is smaller than the urging force of the compression spring 58, the chuck unit 153 and the three support members 24 1 , 24 2, 24 3 the whole, so that it is possible to first position or by positioning near the support at that position.
以下では、圧縮ばね58が移動上限位置に位置した状態の支持ピン59の位置を退避位置と称する。ここで、退避位置が、チャックユニット153が第1位置と同等か、例えば数mm高い位置となるように、落下阻止装置55の各部材の寸法、ばね定数等が定められている。
Hereinafter, the position of the support pin 59 in the state where the compression spring 58 is located at the upper limit position of movement is referred to as a retracted position. Here, the dimensions, spring constant, and the like of each member of the fall prevention device 55 are determined so that the retracted position is equal to or higher than the first position of the chuck unit 153, for example, by several mm.
3つのウエハ支持ユニット125は、上述したように、板部材44に形成された3つの段付き開口25内に個別に収納されている(図4(A)及び図4(B)参照)。図4(B)では、ウエハWを支持する後述する保持部の一部が板部材44の下面から露出した状態が示されている。
As described above, the three wafer support units 125 are individually housed in the three stepped openings 25 formed in the plate member 44 (see FIGS. 4 (A) and 4 (B)). FIG. 4B shows a state in which a part of the holding portion described later that supports the wafer W is exposed from the lower surface of the plate member 44.
なお、3つのウエハ支持ユニット125は、配置が異なる点を除き同じ構成であるので、以下では、板部材44の中心に対して−Y方向に位置する段付き開口25内に収納されたウエハ支持ユニット125を代表的に取り上げて説明する。
Since the three wafer support units 125 have the same configuration except that they are arranged differently, in the following, the wafer support housed in the stepped opening 25 located in the −Y direction with respect to the center of the plate member 44. The unit 125 will be described as a representative example.
ウエハ支持ユニット125は、図6(A)に示されるように、平板部材62と、平板部材62上にその長手方向に所定間隔で配置された2つの軸受部材661、662と、2つの軸受部材661、662によって回転可能に支持された保持ユニット72と、保持ユニット72にカップリング64を介して接続された回転モータ68と、保持ユニット72の回動を制限する回動制限ユニット152とを備えている。
Wafer support unit 125, as shown in FIG. 6 (A), a plate member 62, the flat plate member 62 in the longitudinal direction are arranged at predetermined intervals the two bearing members 66 1 on, and 66 2, the two bearing member 66 1, 66 a holding unit 72 which is rotatably supported by two, the rotary motor 68 connected via a coupling 64 to a holding unit 72, rotation limiting unit for limiting the rotation of the holding unit 72 It is equipped with 152.
平板部材62は、薄板状の部材から成り、中央部に矩形の開口63が形成されている。平板部材62は、薄板状の部材がXY平面とほぼ平行になる状態で、板部材44の段付き開口25の段部に対し、例えば、ボルト締結等によって固定されている。
The flat plate member 62 is made of a thin plate-shaped member, and a rectangular opening 63 is formed in the central portion. The flat plate member 62 is fixed to the stepped portion of the stepped opening 25 of the plate member 44 by, for example, bolting, in a state where the thin plate-shaped member is substantially parallel to the XY plane.
2つの軸受部材661、662は、それぞれ直方体部材から成り、+X側に位置する軸受部材661が、−X側に位置する軸受部材662に比べ、幾分X軸方向に長い。2つの軸受部材661、662は、平板部材62に形成された開口63をX軸方向に挟むようにX軸方向に離間して配置され、平板部材62上面に、例えばボルト締結等で固定されている。図8に示されるように、一方の軸受部材661には、+X側の端面から−X側の端面に至る、円形の貫通孔801が形成されている。同様に、他方の軸受部材662には、+X側の端面から−X側の端面に至る、貫通孔801と同心で同一径の円形の貫通孔802が形成されている。
1 two bearing members 66, 66 2 are each made of a rectangular parallelepiped member, + bearing member 66 1 positioned X side, compared with the bearing member 66 2 located on the -X side, somewhat longer in the X-axis direction. The two bearing members 66 1 and 66 2 are arranged so as to sandwich the opening 63 formed in the flat plate member 62 in the X-axis direction, and are fixed to the upper surface of the flat plate member 62 by, for example, bolting. Has been done. As shown in FIG. 8, the one bearing member 66 1, leading to the end surface of the -X side from the end surface on the + X side, a circular through-hole 80 1 is formed. Similarly, the other bearing member 66 2, + from X side end surface of the lead to the end surface of the -X side, circular through-hole 80 2 of the same diameter through-hole 80 1 concentrically it is formed.
保持ユニット72は、図6(B)に取り出して示されるように、長手方向(X軸方向)に沿って配置された3つの部分、すなわち軸部731、732及び保持部74を有する。詳述すると、保持部74は、保持ユニット72の長手方向(X軸方向)の中央に設けられ、保持部74の長手方向一端面と他端面に同心かつ同径の2つの軸部(シャフト部)731、732の長手方向の一端面が固定されている。保持ユニット72は、図8に示されるように、軸部731が、軸受部材661の貫通孔801内に挿入され、軸部732が、軸受部材662の貫通孔802内に挿入されている。すなわち、保持ユニット72は、このようにして2つの軸受部材661、662によってX軸方向に平行な回転軸回りに回転可能に支持されている。保持ユニット72については、保持部74の構成を含めて後にさらに詳述する。
Holding unit 72, as shown removed in FIG. 6 (B) having three parts which are arranged along the longitudinal direction (X axis direction), i.e., the shaft portion 73 1, 73 2 and the holding portion 74. More specifically, the holding portion 74 is provided in the center of the holding unit 72 in the longitudinal direction (X-axis direction), and two shaft portions (shaft portions) concentric and having the same diameter on one end surface and the other end surface in the longitudinal direction of the holding unit 74. ) 73 1, 73 2 in the longitudinal end surface of the is fixed. Holding unit 72, as shown in FIG. 8, the shaft portion 73 1 is inserted into the bearing member 66 1 of the through-hole 80 1, the shaft portion 73 2, the bearing member 66 and second through-holes 80 in the 2 It has been inserted. That is, the holding unit 72 is rotatably supported in a parallel rotational axis thus by two bearing members 66 1, 66 2 in the X-axis direction. The holding unit 72 will be described in more detail later, including the configuration of the holding portion 74.
一方の軸受部材661には、図8に示されるように、貫通孔801の上側の部分に、軸受部材661の外部と貫通孔801の内部とを連通させる3つの管路811〜813がX軸方向に離間して形成されている。また、他方の軸受部材662には、貫通孔802の上側の部分に、軸受部材662の外部と貫通孔802の内部とを連通させる管路84が形成されている。
On one of the bearing members 66 1, as shown in FIG. 8, the through-holes 80 in the upper part of the 1, three conduits 81 1 for communicating the interior of the outer and the through-hole 80 1 of the bearing member 66 1 to 81 3 are formed spaced apart in the X-axis direction. Further, the other bearing member 66 2, in the upper portion of the through-hole 80 2, line 84 for communicating the interior of the bearing member 66 2 externally of the through-hole 80 2 is formed.
軸受部材661の3つの管路811〜813のうち、最も+X側に位置する管路811は、不図示の気体供給管を介して、所定の気体、例えば圧縮空気を供給する気体供給装置102に接続されている。気体供給装置102から供給される圧縮空気の流量等は、主制御装置20(図10参照)によって制御される。また、軸受部材661の貫通孔801は、+X半部の内径が他の部分より大きい。すなわち、貫通孔801は、段付きの円形開口である。貫通孔801の大径部、すなわち軸受部材661の+X半部の内周面には、円筒状の多孔質部材82が配置され、多孔質部材82の内周面は、貫通孔801の他の部分と同一面となっている。気体供給装置102から供給された圧縮空気は、管路811を通って多孔質部材82内に流入し、その多孔質部材82から、多孔質部材82と軸部731との対向面全域に向かって噴き出され、その噴き出された圧縮空気の静圧により、多孔質部材82と軸部731との間に、所定の隙間(ギャップ、クリアランス)、例えば数μm程度の隙間が形成されている。すなわち、軸受部材661の+X側端部と軸部731との間に静圧空気軸受(エアベアリング)が構成されている。
Of the three conduits 81 1-81 3 bearing member 66 1, pipe 81 1 which is positioned on the most + X side through the gas supply pipe (not shown), a predetermined gas, for example gas supply compressed air It is connected to the supply device 102. The flow rate of compressed air supplied from the gas supply device 102 and the like are controlled by the main control device 20 (see FIG. 10). The through-hole 80 1 of the bearing member 66 1, the inner diameter of the + X half is larger than the other portions. That is, the through-hole 80 1, a circular opening stepped. The large diameter portion of the through-hole 80 1, i.e. on the inner peripheral surface of the + X half of the bearing member 66 1, the cylindrical porous member 82 is arranged, the inner peripheral surface of the porous member 82, through holes 80 1 It is on the same side as the other parts. Compressed air supplied from the gas supply device 102 via line 811 flows into the porous member 82, from the porous member 82, the facing surfaces throughout the porous member 82 and the shaft portion 73 1 towards being sprayed, the static pressure of the blown compressed air, between the porous member 82 and the shaft portion 73 1, a predetermined clearance (gap clearance), for example, several μm order of gap is formed ing. That is, the static pressure air bearing (air bearing) is arranged between the + X side end portion of the bearing member 66 1 and a shaft portion 73 1.
軸受部材661の3つの管路811〜813のうち、最も−X側に位置する管路813は、軸受部材661の−X側端部(管路812の−X側)に形成されている。管路813は、不図示の真空配管を介して真空ポンプ104に接続されている。真空ポンプ104は、主制御装置20(図10参照)によって制御されている。
Of the three conduits 81 1-81 3 bearing member 66 1, the conduit 81 3 positioned on the most -X side, the -X side end of the bearing member 66 1 (-X side of the pipe 81 2) Is formed in. Line 81 3 is connected to a vacuum pump 104 via a vacuum pipe (not shown). The vacuum pump 104 is controlled by the main control device 20 (see FIG. 10).
軸受部材661の3つの管路811〜813のうち、中間に位置する管路812は、軸受部材661の貫通孔801内に配置された多孔質部材82より−X側の位置に形成されている。軸受部材661の軸部731との対向面(内周面)には、管路812が設けられた部分に、全周に渡る凹部83が形成され、これにより、軸受部材661と軸部731との間に円筒状(円環状)の空間(以下では、便宜上凹部83と同一の符号を用いて空間83と表記する)が形成されている。そして、この空間83は、管路812を介して軸受部材661の外部空間に連通している。すなわち、管路812は、大気開放口として機能している。このため、仮に、真空ポンプ104が作動中であっても、上述した気体供給装置102から供給され、多孔質部材82と軸部731との間に噴出され、−X側に流れる圧縮空気は、空間83内に流入し、管路812を通って外部(軸受部材661の外部空間)に排出される。従って、その圧縮空気が、凹部83より−X側に流入することは殆どない。
Of the three conduits 81 1-81 3 bearing member 66 1, pipe 81 2 located in the middle was placed on the bearing member 66 1 of the through hole 80 in the first porous member 82 from the -X side It is formed at the position. The surface facing the shaft portion 73 1 of the bearing member 66 1 (inner peripheral surface), the portion pipe 81 2 is provided, all the recesses 83 over the circumference are formed, thereby, the bearing member 66 1 shaft portion 73 1 a cylindrical between the (annular) space (hereinafter, referred to as space 83 by using the same reference numerals as convenience recess 83) are formed. Then, the space 83 is communicated with the outer space of the bearing member 66 1 via line 81 2. In other words, conduit 81 2 functions as air opening. Therefore, even if a vacuum pump 104 is in operation, is supplied from the gas supply device 102 described above, is ejected between the porous member 82 and the shaft portion 73 1, the compressed air flowing in the -X side , flows into the space 83 is discharged to the outside (outer space of the bearing member 66 1) through line 81 2. Therefore, the compressed air hardly flows into the −X side from the recess 83.
管路84は、軸受部材662の長手方向(X軸方向)の中央部に形成されている。管路84は、不図示の気体供給管を介して、所定の気体、例えば圧縮空気を供給する気体供給装置106(図10参照)に接続されている。軸受部材662の内周面(軸部732との対向面)には、軸受部材662のX軸方向全域にかけて円筒状の多孔質部材85が配置されている。すなわち、軸受部材662と軸部732との間には、軸受部材661と軸部731との間に構成された静圧空気軸受(エアベアリング)と同様の静圧空気軸受が構成されている。なお、気体供給装置106から供給される圧縮空気の流量等は、主制御装置20(図10参照)によって制御される。
Conduit 84 is formed in a central portion of the bearing member 66 and second longitudinal (X-axis direction). The pipeline 84 is connected to a gas supply device 106 (see FIG. 10) that supplies a predetermined gas, for example, compressed air, via a gas supply pipe (not shown). The inner peripheral surface of the bearing member 66 2 (the surface facing the shaft portion 73 2), a cylindrical porous member 85 is disposed over the X-axis direction the entire region of the bearing member 66 2. That is, between the bearing member 66 2 and the shaft portion 73 2, the same hydrostatic air bearing and configured aerostatic bearing (air bearing) between the bearing member 66 1 and the shaft portion 73 1 is configured Has been done. The flow rate of compressed air supplied from the gas supply device 106 is controlled by the main control device 20 (see FIG. 10).
保持ユニット72の説明に戻り、保持ユニット72の保持部74は、図6(B)に示されるように、平面視U字形状を有する本体部74aと、図4(B)及び図7(B)等に示されるウエハWを支持する支持位置に位置したときに、平板部材62の開口63から下方に突出するL字状のウエハ支持部74bとを有している。
Returning to the description of the holding unit 72, the holding portion 74 of the holding unit 72 has a main body portion 74a having a U-shaped plan view, and FIGS. 4 (B) and 7 (B), as shown in FIG. 6 (B). ) And the like, it has an L-shaped wafer support portion 74b that protrudes downward from the opening 63 of the flat plate member 62 when it is located at a support position for supporting the wafer W.
保持ユニット72は、少なくとも図7(B)に示される、ウエハWを保持部74のウエハ支持部74bが支持する位置(すなわち、前述の支持位置)と、図7(A)に示される、支持位置から軸部731、732を回転軸として紙面内時計回りに90度回転し、ウエハ支持部74bとウエハWとが離間した位置(以下、離間位置と称する)との間で、回転モータ68によって駆動される。
The holding unit 72 has at least a position in which the wafer W is supported by the wafer support portion 74b of the holding portion 74 (that is, the above-mentioned support position) shown in FIG. 7 (B) and a support shown in FIG. 7 (A). shaft portion 73 1 from position 73 2 rotated 90 degrees to the plane in clockwise as a rotation axis, the position of the wafer support portion 74b and the wafer W is spaced (hereinafter, referred to as separated position) between the rotation motor Driven by 68.
本体部74aには、図6(B)に示されるように、U字部の底面(保持ユニット72(保持部74)が支持位置に位置したときのXZ平面に平行な面)の中央部に矩形の開口が形成されている。
As shown in FIG. 6B, the main body portion 74a is located at the center of the bottom surface of the U-shaped portion (the surface parallel to the XZ plane when the holding unit 72 (holding portion 74) is located at the support position). A rectangular opening is formed.
ウエハ支持部74bには、図7(B)に示されるように、保持ユニット72(保持部74)が支持位置に位置したときに、ウエハを支持する支持面(ウエハ支持面)が、その+Y側半部に設けられ、そのウエハ支持面の+X側端部にウエハWを吸着する吸着部78が設けられている。吸着部78の中央には、開口78aが形成され、その開口78aにウエハ支持部74b及び本体部74aの内部に形成された管路91の一端が連通している。管路91は、図8に示されるように、他端が軸部731の内部に形成されたX軸方向に延びる管路92に連通している。
As shown in FIG. 7B, the wafer support portion 74b has a support surface (wafer support surface) that supports the wafer when the holding unit 72 (holding portion 74) is located at the support position. A suction portion 78 for sucking the wafer W is provided at the + X side end of the wafer support surface provided on the side half portion. An opening 78a is formed in the center of the suction portion 78, and one end of a pipeline 91 formed inside the wafer support portion 74b and the main body portion 74a communicates with the opening 78a. Conduit 91, as shown in FIG. 8, the other end is in communication with the conduit 92 extending in the X-axis direction, which is formed inside the shaft portion 73 1.
軸部731には、保持ユニット72が、支持位置に位置したとき、管路813と対向する位置に、管路92と軸部731の外部とを連通する管路93が形成されている。このため、保持ユニット72が、支持位置に位置したとき、管路93は、管路813に連通する。すなわち、保持ユニット72が支持位置に位置すると、管路813の外部(すなわち真空ポンプ104)とウエハ支持部74bに形成された開口78aとを連通する通路(流路)が形成される。この状態で、ウエハ支持部74bのウエハ支持面(吸着部78上面)にウエハWが支持され、主制御装置20により真空ポンプ104が作動されると、管路92及び管路91内が負圧(真空)状態となり、ウエハWがウエハ支持部74bの吸着部78に吸着保持される。
The shaft portion 73 1, the holding unit 72, when located in the supporting position, the conduit 81 3 opposite to the position, is conduit 93 which communicates with the outside of the conduit 92 and the shaft portion 73 1 is formed There is. Therefore, the holding unit 72, when positioned in the support position, conduit 93 communicates with the conduit 81 3. That is, the holding unit 72 when positioned in the support position, passage connecting the opening 78a formed with an external pipe 81 3 (i.e. vacuum pump 104) to the wafer support portion 74b (flow passage) is formed. In this state, when the wafer W is supported on the wafer support surface (upper surface of the suction portion 78) of the wafer support portion 74b and the vacuum pump 104 is operated by the main control device 20, negative pressure is exerted in the pipeline 92 and the pipeline 91. In the (vacuum) state, the wafer W is sucked and held by the suction portion 78 of the wafer support portion 74b.
ここで、保持ユニット72が支持位置以外の位置、例えば離間位置に位置している場合、管路813と管路93とが連通しておらず、主制御装置20により真空ポンプ104が作動されても、吸着部78による吸引は行われない。
Here, the position of the holding unit 72 is non-support position, for example when located apart position, and a conduit 81 3 and the flow path 93 does not communicate, the vacuum pump 104 is operated by the main controller 20 However, suction by the suction unit 78 is not performed.
回転モータ68は、平板部材62上に固定され、保持ユニット72の軸部732の−X端にカップリング64を介して接続されている。回転モータ68としては、一例としてブラシレスタイプのDCモータが用いられている。回転モータ68には、その回転軸の回転角度(回転方向の位置)を検出する絶対位置検出型のセンサ、一例としてアブソリュートエンコーダ101(図10参照)が設けられている。主制御装置20(図10参照)は、アブソリュートエンコーダ101から供給された計測値(回転モータ68の回転軸の回転角度(回転方向の位置(絶対位置)))に基づいて、保持ユニット72を所定量回転駆動し、ウエハ支持部74bを所定位置に位置決めする。これに限らず、保持ユニット72が支持位置に位置する状態及び離間位置に位置する状態で、それらの状態を維持する、例えば磁石と磁性体を含む、保持ユニットの姿勢保持機構を、別に設けても良い。かかる場合には、必要なときにのみ、アブソリュートエンコーダ101及び回転モータ68をオンにすれば良くなるので、アブソリュートエンコーダ101及び回転モータ68の駆動時に発生する熱を抑制する場合に好適である。この場合、保持ユニット72を駆動するときには、上述の磁石と磁性体との間に働く磁力に打ち勝つ回転力を回転モータ68から発生させれば良い。このように、本実施形態においては、回転モータ68は、電源等から用力として供給される電流(電力)を用いてウエハ支持部74bを所定位置に位置決めするための駆動力を発生させている。
Rotary motor 68 is fixed on the flat plate member 62, and is connected via a coupling 64 to the shaft portion 73 2 of the -X end of the holding unit 72. As the rotary motor 68, a brushless type DC motor is used as an example. The rotary motor 68 is provided with an absolute position detection type sensor that detects the rotation angle (position in the rotation direction) of the rotation shaft, and an absolute encoder 101 (see FIG. 10) as an example. The main control device 20 (see FIG. 10) places the holding unit 72 based on the measured value (rotation angle of the rotation axis of the rotation motor 68 (position in the rotation direction (absolute position))) supplied from the absolute encoder 101. It is driven by a fixed amount of rotation to position the wafer support portion 74b at a predetermined position. Not limited to this, a posture holding mechanism of the holding unit including, for example, a magnet and a magnetic material, which maintains the holding unit 72 in a state where it is located at a support position and a state where it is located at a separated position, is separately provided. Is also good. In such a case, since it is sufficient to turn on the absolute encoder 101 and the rotary motor 68 only when necessary, it is suitable for suppressing the heat generated when the absolute encoder 101 and the rotary motor 68 are driven. In this case, when driving the holding unit 72, a rotational force that overcomes the magnetic force acting between the magnet and the magnetic body may be generated from the rotary motor 68. As described above, in the present embodiment, the rotary motor 68 uses the current (electric power) supplied as a force from the power source or the like to generate a driving force for positioning the wafer support portion 74b at a predetermined position.
説明は前後するが、図6(B)に示されるように、ウエハ支持部74bには、保持ユニット72が支持位置に位置したときに上面となる面(ウエハ支持面)の中央部に反射鏡79が設けられている。本実施形態では、反射鏡79は、3つのウエハ支持ユニット125のそれぞれに各1つ設けられており、それら3つの反射鏡79のそれぞれに対して、ウエハのエッジの位置を検出するための3つのエッジ位置検出系を含む計測系123(図10参照)が設けられている。
Although the explanation is back and forth, as shown in FIG. 6B, the wafer support portion 74b has a reflector at the center of the surface (wafer support surface) that becomes the upper surface when the holding unit 72 is positioned at the support position. 79 is provided. In the present embodiment, one reflector 79 is provided for each of the three wafer support units 125, and 3 for detecting the position of the edge of the wafer with respect to each of the three reflectors 79. A measurement system 123 (see FIG. 10) including one edge position detection system is provided.
計測系123を構成する各エッジ位置検出系としては、例えば照明光源、複数の反射鏡等の光路折り曲げ部材、レンズ等、及びCCD等の撮像素子などを含み、反射鏡79に対して上方から照明光を照射可能な落射照明方式を用いることができる。計測系123により、ウエハWのエッジ検出が行われたとき、それらの撮像信号は、信号処理系116(図10参照)に送られる。
Each edge position detection system constituting the measurement system 123 includes, for example, an illumination light source, an optical path bending member such as a plurality of reflectors, a lens, and an image pickup element such as a CCD, and illuminates the reflector 79 from above. An epireflector lighting method capable of irradiating light can be used. When the edge detection of the wafer W is performed by the measurement system 123, those imaging signals are sent to the signal processing system 116 (see FIG. 10).
回動制限ユニット152は、図6(A)に示されるように、平板部材62上面の−Y側端部(前述の保持ユニット72等の−Y側)に配置されている。回動制限ユニット152は、図6(A)及び図9(A)等に示されるように、平板部材62の+X端から軸受部材662に対向する位置の近傍までX軸方向に延設されたガイド部材31、ガイド部材31上面に固定されたエアシリンダ32、エアシリンダ32のピストンロッドの先端(+X側端)に固定され、ガイド部材31に沿ってエアシリンダ32によりX軸方向に駆動される平板部材33、平板部材33の−X側面に固定され、先端に矩形部材35が固定された棒状部材34、及び平板部材33を−X方向に常時付勢する弾性体(弾性部材)、例えば圧縮ばね(圧縮コイルばね)36を備えている。矩形部材35の素材としては、保持部74の本体部74aとの間の静止摩擦係数が高い素材が望ましい。従って、本体部74aの素材に応じて、矩形部材35の素材を定めれば良い。
As shown in FIG. 6A, the rotation limiting unit 152 is arranged at the −Y side end portion (−Y side of the above-mentioned holding unit 72 or the like) on the upper surface of the flat plate member 62. Rotation limiting unit 152, as shown in FIG. 6 (A) and FIG. 9 (A) or the like, extends in the X-axis direction from the + X end of the plate member 62 to the vicinity of a position opposite to the bearing member 66 2 The guide member 31, the air cylinder 32 fixed to the upper surface of the guide member 31, and the tip (+ X side end) of the piston rod of the air cylinder 32 are fixed and driven in the X-axis direction by the air cylinder 32 along the guide member 31. The flat plate member 33, the rod-shaped member 34 fixed to the −X side surface of the flat plate member 33 and the rectangular member 35 fixed to the tip, and the elastic body (elastic member) that constantly urges the flat plate member 33 in the −X direction, for example. A compression spring (compression coil spring) 36 is provided. As the material of the rectangular member 35, a material having a high coefficient of static friction between the holding portion 74 and the main body portion 74a is desirable. Therefore, the material of the rectangular member 35 may be determined according to the material of the main body portion 74a.
エアシリンダ32の制御(エアシリンダを構成するシリンダとその内部を摺動するピストンとで区画されるシリンダ内部の空間の圧力の制御)は、主制御装置20によって行われる。
The control of the air cylinder 32 (control of the pressure in the space inside the cylinder partitioned by the cylinder constituting the air cylinder and the piston sliding inside the air cylinder) is performed by the main control device 20.
圧縮ばね36は、平板部材33と、平板部材62上面の+X側端部に固定された固定部37との間に設けられている。3つのウエハ支持ユニット125の保持ユニット72がウエハ支持位置にあるとき、主制御装置20(図10参照)によりエアシリンダ32が制御され、圧縮ばね36の弾性力による−X方向の付勢力に抗して平板部材33が+X方向に駆動され、矩形部材35がX軸方向に関して保持部74の+X側に位置する待機位置で待機する(図9(A)参照)。このように、本実施形態においては、回動制限ユニット152のそれぞれは、エアシリンダに用力として供給される気体(圧縮空気)を用いて発生させた力(図9(A)中、+X向きの力)によって、矩形部材35と本体部74aとの非接触状態を維持させている。
The compression spring 36 is provided between the flat plate member 33 and the fixing portion 37 fixed to the + X side end portion on the upper surface of the flat plate member 62. When the holding units 72 of the three wafer support units 125 are in the wafer support position, the air cylinder 32 is controlled by the main control device 20 (see FIG. 10) to resist the urging force in the −X direction due to the elastic force of the compression spring 36. Then, the flat plate member 33 is driven in the + X direction, and the rectangular member 35 stands by at a standby position located on the + X side of the holding portion 74 in the X-axis direction (see FIG. 9A). As described above, in the present embodiment, each of the rotation limiting units 152 is oriented toward + X in the force generated by using the gas (compressed air) supplied to the air cylinder as a force (in FIG. 9A). The force) keeps the rectangular member 35 and the main body 74a in a non-contact state.
3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72が支持位置にあり、かつ矩形部材35が待機位置にあるとき、何らかの原因で、エアシリンダ32内への圧縮空気(加圧空気)の供給が停止(あるいはウエハ支持ユニット125に対する用力の供給が停止)した場合、図9(B)に示されるように、圧縮ばね36の付勢力により、平板部材33、棒状部材34及び矩形部材35が−X方向に駆動され、矩形部材35の−X側の面が本体部74aの+X側の面に接触(圧接)する。そして、例えば、回転モータ68が駆動力を発生させていない状態又は発生させている駆動力が圧縮ばね36の付勢力よりも矩形部材35と本体部74aとの間の摩擦力よりも小さい状態では、その摩擦力によって、各保持ユニット72が支持位置にある状態を維持することができる。そのため、3つのウエハ支持ユニット125によりウエハWが支持(保持)されているときには、支持された位置(回転方向の位置)で、その支持状態を維持することができる。
When the holding unit 72 of each of the three wafer support units 125 is in the support position and the rectangular member 35 is in the standby position, the supply of compressed air (pressurized air) into the air cylinder 32 is stopped for some reason (pressurized air). Alternatively, when the supply of the force to the wafer support unit 125 is stopped), as shown in FIG. 9B, the flat plate member 33, the rod-shaped member 34, and the rectangular member 35 are moved in the −X direction by the urging force of the compression spring 36. It is driven and the surface of the rectangular member 35 on the −X side comes into contact (pressure contact) with the surface of the main body 74a on the + X side. Then, for example, in a state where the rotary motor 68 does not generate a driving force or in a state where the driving force generated is smaller than the urging force of the compression spring 36 and the frictional force between the rectangular member 35 and the main body 74a. Due to the frictional force, each holding unit 72 can be maintained in the supporting position. Therefore, when the wafer W is supported (held) by the three wafer support units 125, the supported state can be maintained at the supported position (position in the rotation direction).
一方、3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72が離間位置にあり、かつ矩形部材35が待機位置にあるとき、何らかの原因で、エアシリンダ32内への圧縮空気の供給が停止(あるいはウエハ支持ユニット125に対する用力の供給が停止)した場合、圧縮ばね36の付勢力により、平板部材33、棒状部材34及び矩形部材35が−X方向に駆動される。このとき、矩形部材35は、本体部74aの+X側の面とは接触せず、図9(C)に示されるように、棒状部材34及び矩形部材35が、ウエハ支持部74bと本体部74aとの間に挿入される。このときの矩形部材35の位置をロック位置と称する。図9(C)に示される状態では、矩形部材35がロック位置にあり、棒状部材34及び矩形部材35が、ウエハ支持部74bの吸着部78が設けられた面(ウエハ支持面)に接している。そして、圧縮ばね36の弾性力により、この状態が維持される。これにより、保持ユニット72の不用意な回転を防止して所定の回転位置に位置決めされた状態を維持することができる。
On the other hand, when the holding units 72 of the three wafer support units 125 are in the separated positions and the rectangular member 35 is in the standby position, the supply of compressed air into the air cylinder 32 is stopped (or the wafer is supported) for some reason. When the supply of the force to the unit 125 is stopped), the flat plate member 33, the rod-shaped member 34, and the rectangular member 35 are driven in the −X direction by the urging force of the compression spring 36. At this time, the rectangular member 35 does not come into contact with the surface of the main body portion 74a on the + X side, and as shown in FIG. 9C, the rod-shaped member 34 and the rectangular member 35 are the wafer support portion 74b and the main body portion 74a. It is inserted between and. The position of the rectangular member 35 at this time is referred to as a lock position. In the state shown in FIG. 9C, the rectangular member 35 is in the locked position, and the rod-shaped member 34 and the rectangular member 35 are in contact with the surface (wafer support surface) of the wafer support portion 74b where the suction portion 78 is provided. There is. Then, this state is maintained by the elastic force of the compression spring 36. As a result, it is possible to prevent the holding unit 72 from inadvertently rotating and maintain the state of being positioned at a predetermined rotation position.
搬入ユニット121は、さらに、チャックユニット153のZ軸、θx、θyの各方向の位置を検出するチャックユニット位置検出系148を備えている(図10参照)。チャックユニット位置検出系148は、例えばメインフレームBDに固定された複数(例えば、3つ)のZ位置検出系(例えばレーザ変位計その他の光学式変位センサなど)によって構成されている。チャックユニット位置検出系148によって、チャックユニット153上面の複数箇所のZ位置が検出され、その検出結果は、主制御装置20(図10参照)に送られる。
The carry-in unit 121 further includes a chuck unit position detection system 148 that detects the positions of the chuck unit 153 in each of the Z-axis, θx, and θy directions (see FIG. 10). The chuck unit position detection system 148 is composed of, for example, a plurality of (for example, three) Z position detection systems (for example, a laser displacement meter or other optical displacement sensor) fixed to the main frame BD. The chuck unit position detection system 148 detects a plurality of Z positions on the upper surface of the chuck unit 153, and the detection results are sent to the main control device 20 (see FIG. 10).
この他、搬入ユニット121は、ウエハ平坦度検出系147(図10参照)を備えていても良い。ウエハ平坦度検出系147は、板部材44の複数箇所、例えばウエハWの外周部近傍の上方3箇所、中心部近傍の上方1箇所にそれぞれ配置された複数、例えば4つのウエハW表面(上面)のZ軸方向の位置(Z位置)を検出する不図示のZ位置検出系(例えば静電容量センサなどの変位センサなど)によって構成することができる。主制御装置20は、複数のZ位置検出系の計測値に基づいて、ウエハW上面の複数箇所のZ位置を検出し、その検出結果からウエハWの平坦度を求める。
In addition, the carry-in unit 121 may include a wafer flatness detection system 147 (see FIG. 10). The wafer flatness detection system 147 is a plurality of wafer W surfaces (upper surface) arranged at a plurality of locations of the plate member 44, for example, three locations above the outer periphery of the wafer W and one location above the center portion. It can be configured by a Z position detection system (for example, a displacement sensor such as a capacitance sensor) (not shown) that detects a position (Z position) in the Z axis direction. The main control device 20 detects Z positions at a plurality of locations on the upper surface of the wafer W based on the measured values of the plurality of Z position detection systems, and obtains the flatness of the wafer W from the detection results.
本実施形態に係る露光装置100では、さらに、露光装置100が設置された半導体製造工場内に設置された地震センサ(震度計)109が、主制御装置20に接続されている(図10参照)。地震センサ109で検出された震度の情報が主制御装置20に送られる。
In the exposure device 100 according to the present embodiment, a seismic sensor (seismometer) 109 installed in the semiconductor manufacturing factory where the exposure device 100 is installed is further connected to the main control device 20 (see FIG. 10). .. Information on the seismic intensity detected by the seismic sensor 109 is sent to the main control device 20.
図10には、露光装置100の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置20の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置20は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置100の構成各部を統括制御する。
FIG. 10 shows a block diagram showing an input / output relationship of the main control device 20 that mainly configures the control system of the exposure device 100 and controls each component in an integrated manner. The main control device 20 includes a workstation (or a microcomputer) and the like, and controls each component of the exposure device 100 in an integrated manner.
上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置100では、主制御装置20により、以下のような一連の処理が行われる。
In the exposure apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above, the main control apparatus 20 performs the following series of processes.
すなわち、主制御装置20は、まず、レチクル搬送系(不図示)を用いてレチクルRをレチクルステージRST上にロードする。また、主制御装置20は、後述するようにしてウエハWをウエハステージWST(ウエハホルダWH)上にロードする。ロード後、一対のレチクルアライメント検出系14及び計測プレート30、並びにアライメント検出系ALGを用いて、レチクルアライメント、アライメント検出系ALGのベースライン計測、及びウエハアライメント(例えばEGA)等の準備作業を行う。なお、レチクルアライメント、ベースライン計測等については、例えば米国特許第5,646,413号明細書などに詳細に開示されている。また、EGAについては、例えば米国特許第4,780,617号明細書などに詳細に開示されている。ここで、EGAとは、ショット内の複数のウエハアライメントマークの位置検出データを用いて例えば上記米国特許明細書に開示される最小2乗法を利用した統計演算によりウエハW上の全てのショット領域の配列座標を求めるアライメント手法を意味する。
That is, the main control device 20 first loads the reticle R onto the reticle stage RST using a reticle transfer system (not shown). Further, the main control device 20 loads the wafer W onto the wafer stage WST (wafer holder WH) as described later. After loading, the pair of reticle alignment detection system 14, the measurement plate 30, and the alignment detection system ALG are used to perform preparatory work such as reticle alignment, baseline measurement of the alignment detection system ALG, and wafer alignment (for example, EGA). Reticle alignment, baseline measurement, and the like are disclosed in detail in, for example, US Pat. No. 5,646,413. Further, EGA is disclosed in detail in, for example, US Pat. No. 4,780,617. Here, EGA is a statistical calculation using the position detection data of a plurality of wafer alignment marks in a shot, for example, using the least squares method disclosed in the above-mentioned US patent specification, to cover all shot regions on the wafer W. It means an alignment method for obtaining array coordinates.
そして、主制御装置20は、レチクルアライメント、ベースライン計測、及びウエハアライメントの結果に基づいて、ウエハW上の各ショット領域の露光のための走査開始位置(加速開始位置)へウエハステージWSTを移動させるショット間移動動作と、各ショット領域に対しレチクルRのパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返すことで、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域に対する露光を行う。露光中のウエハWのフォーカス・レベリング制御は、前述の多点AF系54を用いてリアルタイムで行われる。
Then, the main control device 20 moves the wafer stage WST to the scanning start position (acceleration start position) for exposure of each shot region on the wafer W based on the results of the reticle alignment, the baseline measurement, and the wafer alignment. By repeating the movement operation between shots and the scanning exposure operation in which the pattern of the reticle R is transferred to each shot area by the scanning exposure method, the exposure to a plurality of shot areas on the wafer W is performed by the step-and-scan method. Do. The focus leveling control of the wafer W during exposure is performed in real time by using the above-mentioned multipoint AF system 54.
次に、ウエハステージWST上へのウエハWの搬入(ロード)手順について、図11(A)〜図13(B)に沿って、かつその他の図面を適宜参照しつつ説明する。
Next, the procedure for carrying (loading) the wafer W onto the wafer stage WST will be described along with FIGS. 11 (A) to 13 (B) and with reference to other drawings as appropriate.
この場合、例えば、チャックユニット153は、図11(A)に示されるように、3つのZボイスコイルモータ144(図11(A)等では−Y側のZボイスコイルモータ144は不図示(図4(A)参照))により、ストローク範囲内の移動上限位置(+Z側の移動限界位置)近傍、すなわち前述した第1位置に移動され、その位置に維持されているものとする。また、このとき、3つのウエハ支持ユニット125は、それぞれの保持ユニット72が、離間位置に設定されているものとする(図7(A)参照)。
In this case, for example, in the chuck unit 153, as shown in FIG. 11 (A), the three Z voice coil motors 144 (in FIG. 11 (A) and the like, the Z voice coil motor 144 on the −Y side is not shown (FIG. 4 (A))), it is assumed that the motor is moved to the vicinity of the upper limit of movement (movement limit position on the + Z side) within the stroke range, that is, the first position described above, and is maintained at that position. Further, at this time, it is assumed that the holding units 72 of the three wafer support units 125 are set at the separated positions (see FIG. 7A).
この状態で、まず、図11(A)に示されるように、ウエハWが搬送アーム149によってその下面が支持された状態で、チャックユニット153の下方(ローディングポジションLPの上方)に搬送される。ここで、ウエハWの搬送アーム149によるチャックユニット153の下方位置への搬送は、その搬送されるウエハWの1つ前に露光対象となるウエハ(以下、前ウエハと称する)に対する露光処理が、ウエハステージWST上で行われているときに行われても良いし、前ウエハに対するアライメント処理等が行われているときに行われても良い。
In this state, first, as shown in FIG. 11A, the wafer W is conveyed below the chuck unit 153 (above the loading position LP) with its lower surface supported by the conveying arm 149. Here, in the transfer of the wafer W to the lower position of the chuck unit 153 by the transfer arm 149, the exposure process for the wafer to be exposed (hereinafter, referred to as the front wafer) immediately before the transferred wafer W is performed. It may be performed when it is performed on the wafer stage WST, or it may be performed when alignment processing or the like for the front wafer is performed.
次に、主制御装置20は、調整装置115を介して、図11(A)に示されるように、複数のチャック部材124に対する流体(空気)の供給を開始する。これにより、ウエハWが所定の距離(ギャップ)を保って、上方から(表面側から)非接触でチャックユニット153(複数のチャック部材124)に吸引される。なお、図11(A)等では、図中に簡略化してドットの塗りつぶしで示される、噴き出された空気の流れによって(より正確には、その流れによって生ずる負圧によって)、ウエハWが、チャックユニット153に吸引されているものとする。ただし、実際に噴き出された空気の状態は、必ずしもこれらに限定されるものではない。
Next, the main control device 20 starts supplying the fluid (air) to the plurality of chuck members 124 via the adjusting device 115, as shown in FIG. 11 (A). As a result, the wafer W is attracted to the chuck unit 153 (plurality of chuck members 124) from above (from the surface side) in a non-contact manner while maintaining a predetermined distance (gap). In addition, in FIG. 11A and the like, the wafer W is formed by the flow of the ejected air (more accurately, by the negative pressure generated by the flow), which is shown by filling the dots in the figure for simplification. It is assumed that the chuck unit 153 is sucking. However, the state of the air actually blown out is not necessarily limited to these.
次に、図7(A)及び図11(A)中にそれぞれ黒矢印で示されるように、主制御装置20は、3つのウエハ支持ユニット125のそれぞれが備える回転モータ68(図6(A)参照)を介してそれぞれの保持ユニット72を回転させ、それぞれ支持位置に位置させる。図11(A)には、X軸方向一側と他側の一対の保持ユニット72の回転駆動動作が、黒矢印で示されている。各保持ユニット72が支持位置まで駆動されると、各ウエハ支持部74bの吸着部78(開口78a)がウエハWの下面(裏面)に対向(接触)する(図11(B)及び図7(B)参照)。また、3つのウエハ支持ユニット125の保持ユニット72がそれぞれ支持位置に位置した状態では、ウエハ支持部74b上の反射鏡79がそれぞれウエハW裏面の外周縁の所定の位置(ノッチの位置を含む)に対向している(図7(B)参照)。
Next, as shown by black arrows in FIGS. 7A and 11A, the main control device 20 includes a rotary motor 68 included in each of the three wafer support units 125 (FIG. 6A). Each holding unit 72 is rotated via (see) and is positioned at the support position. In FIG. 11A, the rotational drive operation of the pair of holding units 72 on one side and the other side in the X-axis direction is indicated by black arrows. When each holding unit 72 is driven to the support position, the suction portion 78 (opening 78a) of each wafer support portion 74b faces (contacts) the lower surface (back surface) of the wafer W (FIGS. 11B and 7B). B) See). Further, when the holding units 72 of the three wafer support units 125 are positioned at the support positions, the reflector 79 on the wafer support portion 74b is at a predetermined position (including the notch position) on the outer peripheral edge of the back surface of the wafer W. (See FIG. 7B).
ウエハWの裏面が、各ウエハ支持部74bの吸着部78によって支持されると、主制御装置20は、各ウエハ支持部74bの軸受部材661に接続された真空ポンプ104(図8及び図10参照)を作動させて、真空吸引を行う。このとき、保持ユニット72(保持部74)が支持位置に位置しているので、真空ポンプ104が接続された各管路813からウエハ支持部74bに形成された開口78aまで至る通路が形成されている。このため、真空ポンプ104が作動されると、ウエハWの裏面は、各ウエハ支持部74bの吸着部78に吸着保持される。
The rear surface of the wafer W is, when it is supported by the adsorbing portion 78 of the wafer support portions 74b, the main controller 20, a vacuum pump 104 connected to the bearing member 66 1 of the wafer support portions 74b (FIGS. 8 and 10 (See) is activated to perform vacuum suction. At this time, since the holding unit 72 (holding portion 74) is positioned in the supporting position, the passage extending from the conduit 81 3 vacuum pump 104 is connected to an opening 78a formed in the wafer support portion 74b is formed ing. Therefore, when the vacuum pump 104 is operated, the back surface of the wafer W is sucked and held by the suction portion 78 of each wafer support portion 74b.
このとき、ウエハWは、チャックユニット153による上方(表面側)からの吸引によって、Z、θx、θyの3自由度方向の移動が制限されると共に、3つのウエハ支持ユニット125による下方(裏面側)からの吸着支持によって、X、Y、θzの3自由度方向の移動が制限され、これにより、6自由度方向の移動が制限されている。
At this time, the wafer W is restricted from moving in the three degrees of freedom direction of Z, θx, and θy by suction from above (front surface side) by the chuck unit 153, and the wafer W is downward (back surface side) by the three wafer support units 125. ) Restricts the movement of X, Y, and θz in the three degrees of freedom direction, thereby restricting the movement in the six degrees of freedom direction.
露光装置100の処理シーケンスでは、ウエハWが、このときの状態、すなわちチャックユニット153による吸引(非接触保持)及び3つのウエハ支持ユニット125による吸着(支持)が行われた状態で、ローディングポジションLPの上方で待機するように定められている。露光装置100では、ウエハWがローディングポジションLP上方で待機している間に、ウエハテーブルWTB上に保持された前ウエハに対する露光処理(及びそれに先立つアライメント処理)などが行われている。このとき搬送アーム149によるウエハWの真空吸着を停止した状態にしておいても良い。なお、上述したチャックユニット153(複数のチャック部材124)によるウエハWの上方からの吸引と、3つのウエハ支持ユニット125による下方からのウエハの支持とは、逆の順番に行われても良いし、両者の動作が一部並行して行われても良い。
In the processing sequence of the exposure apparatus 100, the wafer W is in the state at this time, that is, in the state where suction (non-contact holding) by the chuck unit 153 and suction (support) by the three wafer support units 125 are performed, and the loading position LP is performed. It is stipulated to wait above. In the exposure apparatus 100, while the wafer W is waiting above the loading position LP, an exposure process (and an alignment process prior to the exposure process) for the front wafer held on the wafer table WTB is performed. At this time, the vacuum suction of the wafer W by the transfer arm 149 may be stopped. The suction of the wafer W from above by the chuck units 153 (plurality of chuck members 124) and the support of the wafer from below by the three wafer support units 125 may be performed in the reverse order. , Both operations may be partially performed in parallel.
ローディングポジションLP上方でのウエハWの待機中に、主制御装置20は、計測系123(図10参照)を用いてウエハWのエッジ検出を行う。計測系123の3つのエッジ位置検出系の検出信号(撮像信号)は、信号処理系116(図10参照)に送られる。信号処理系116は、例えば米国特許第6,624,433号明細書などに開示されている手法により、ウエハのノッチを含む周縁部の3箇所の位置情報を検出して、ウエハWのX軸方向、Y軸方向の位置ずれと回転(θz回転)誤差とを求める。そして、それらの位置ずれと回転誤差との情報は、主制御装置20に供給される(図10参照)。
While the wafer W is on standby above the loading position LP, the main control device 20 detects the edge of the wafer W using the measurement system 123 (see FIG. 10). The detection signals (imaging signals) of the three edge position detection systems of the measurement system 123 are sent to the signal processing system 116 (see FIG. 10). The signal processing system 116 detects position information at three locations on the peripheral edge including the notch of the wafer by a method disclosed in, for example, US Pat. No. 6,624,433, and X-axis of the wafer W. The positional deviation in the direction and the Y-axis direction and the rotation (θz rotation) error are obtained. Then, the information on the misalignment and the rotation error is supplied to the main control device 20 (see FIG. 10).
上述のウエハWのエッジ検出の開始と前後して、主制御装置20は、図11(B)中に黒矢印で示されるように、搬送アーム149を下方に駆動し、搬送アーム149とウエハWとを離間させた後、搬送アーム149をローディングポジションLPの上方から退避させる。
Around the same time as the start of edge detection of the wafer W described above, the main control device 20 drives the transfer arm 149 downward as shown by the black arrow in FIG. 11B, and the transfer arm 149 and the wafer W After separating from and, the transfer arm 149 is retracted from above the loading position LP.
前ウエハの露光処理が完了し、搬出ユニット122(図10参照)により前ウエハがウエハテーブルWTB上からアンロードされると、図12(A)に示されるように、主制御装置20により、粗動ステージ駆動系51A(図10参照)を介してウエハステージWSTがチャックユニット153の下方(ローディングポジションLP)に移動される。そして、図12(A)中に白抜き矢印で示されるように、主制御装置20は、3本の上下動ピン140を有するセンター支持部材150(図12(A)等では上下動ピン140の先端部のみ図示、図4(B)参照)を、駆動装置142を介して上方に駆動する。この時点でも、計測系123によるウエハWのエッジ検出は続行されており、主制御装置20は、ウエハWがウエハステージWSTの所定位置に搭載されるよう、求めたウエハWの位置ずれ及び回転誤差情報に基づいて、ウエハステージWSTをウエハWのずれ量(誤差)と同じ量だけ同じ方向に微小駆動する。
When the exposure process of the front wafer is completed and the front wafer is unloaded from the wafer table WTB by the unloading unit 122 (see FIG. 10), the main control device 20 roughens the front wafer as shown in FIG. 12 (A). The wafer stage WST is moved below the chuck unit 153 (loading position LP) via the moving stage drive system 51A (see FIG. 10). Then, as shown by a white arrow in FIG. 12A, the main control device 20 has a center support member 150 having three vertical movement pins 140 (in FIG. 12A and the like, the vertical movement pin 140 Only the tip portion is shown, see FIG. 4B), which is driven upward via the drive device 142. Even at this point, the edge detection of the wafer W by the measurement system 123 is continued, and the main control device 20 has determined that the wafer W is mounted at a predetermined position on the wafer stage WST. Based on the information, the wafer stage WST is minutely driven in the same direction by the same amount as the displacement amount (error) of the wafer W.
そして、図12(B)に示されるように、3本の上下動ピン140の上面がチャックユニット153に吸引されたウエハWの下面に当接すると、主制御装置20は、センター支持部材150の上昇を停止する。これにより、ウエハWは、位置ずれ及び回転誤差が補正された状態で、3本の上下動ピン140によって支持される。
Then, as shown in FIG. 12B, when the upper surfaces of the three vertical movement pins 140 come into contact with the lower surface of the wafer W sucked by the chuck unit 153, the main control device 20 causes the center support member 150 to come into contact with the lower surface of the wafer W. Stop climbing. As a result, the wafer W is supported by the three vertical movement pins 140 in a state where the positional deviation and the rotation error are corrected.
ここで、待機位置にあるチャックユニット153に吸引されたウエハWのZ位置は、ある程度正確にわかる。従って、主制御装置20は、変位センサ145の計測結果に基づいて、センター支持部材150を基準位置から所定量駆動することで、3本の上下動ピン140をチャックユニット153に吸引されたウエハWの下面に当接させることができる。しかし、これに限らず、センター支持部材150(3本の上下動ピン140)の上限移動位置で、3本の上下動ピン140がチャックユニット153に吸引されたウエハWの下面に当接するように、予め、設定しておいても良い。
Here, the Z position of the wafer W sucked by the chuck unit 153 in the standby position can be known to some extent accurately. Therefore, the main control device 20 drives the center support member 150 from the reference position by a predetermined amount based on the measurement result of the displacement sensor 145, so that the three vertical movement pins 140 are attracted to the chuck unit 153. Can be brought into contact with the lower surface of the. However, not limited to this, at the upper limit movement position of the center support member 150 (three vertical movement pins 140), the three vertical movement pins 140 come into contact with the lower surface of the wafer W sucked by the chuck unit 153. , May be set in advance.
その後、主制御装置20は、不図示のバキュームポンプを作動し、3本の上下動ピン140によるウエハW下面に対する真空吸着を開始する。なお、複数のチャック部材124によるウエハWの吸引は、この状態でも続行されている。すなわち、複数のチャック部材124による吸引と、3本の上下動ピン140の下方からの支持による摩擦力によりウエハWは、6自由度方向の移動が制限されている。従って、この状態では、ウエハ支持ユニット125のウエハ支持部74bによるウエハWの吸着(接触保持)を解除しても何ら問題は生じない。
After that, the main control device 20 operates a vacuum pump (not shown) to start vacuum suction to the lower surface of the wafer W by the three vertical movement pins 140. The suction of the wafer W by the plurality of chuck members 124 is continued even in this state. That is, the movement of the wafer W in the six degrees of freedom direction is restricted by the suction by the plurality of chuck members 124 and the frictional force due to the support from below the three vertical movement pins 140. Therefore, in this state, no problem occurs even if the adsorption (contact holding) of the wafer W by the wafer support portion 74b of the wafer support unit 125 is released.
そこで、ウエハWが3本の上下動ピン140に支持(吸着保持)されると、主制御装置20は、真空ポンプ104(図10参照)の作動を停止した後、図12(B)及び図14(A)中に黒矢印で示されるように、保持ユニット72を回転させ、3つのウエハ支持ユニット125が備える保持ユニット72を、支持位置から離間位置まで駆動する。これにより、図14(B)に示されるように、各保持ユニット72が離間位置に位置決めされ、各ウエハ支持部74bによるウエハWの支持が解除される。
Therefore, when the wafer W is supported (sucked and held) by the three vertical movement pins 140, the main control device 20 stops the operation of the vacuum pump 104 (see FIG. 10), and then shows FIGS. 12 (B) and 12 (B). As shown by the black arrow in 14 (A), the holding unit 72 is rotated to drive the holding unit 72 included in the three wafer support units 125 from the support position to the separated position. As a result, as shown in FIG. 14B, each holding unit 72 is positioned at a separated position, and the support of the wafer W by each wafer supporting portion 74b is released.
次に、主制御装置20は、図13(A)中に黒矢印及び白矢印でそれぞれ示されるように、ウエハWを吸引及び支持しているチャックユニット153及び3本の上下動ピン140(センター支持部材150)を、それぞれ3つのZボイスコイルモータ144及び駆動装置142を介して、下方へ駆動する。これにより、ウエハWに対するチャックユニット153(複数のチャック部材124)による吸引状態と3本の上下動ピン140による支持状態とを維持して、チャックユニット153と3本の上下動ピン140(センター支持部材150)とが下方へ駆動される。チャックユニット153と3本の上下動ピン140(センター支持部材150)とは同期して駆動されても良いし、異なる速度で駆動されても良い。後者の場合、ウエハWの変形が抑制されるように、両者の速度が調整されることが望ましい。この場合のチャックユニット153の駆動は、主制御装置20が、チャックユニット位置検出系148(及びウエハ平坦度検出系147)の検出結果に基づいて、3つのZボイスコイルモータ144を駆動することで行われる。
Next, the main control device 20 has a chuck unit 153 that sucks and supports the wafer W and three vertical movement pins 140 (center), as shown by black and white arrows in FIG. 13 (A), respectively. The support member 150) is driven downward via three Z voice coil motors 144 and a drive device 142, respectively. As a result, the chuck unit 153 and the three vertical movement pins 140 (center support) are maintained in a suction state by the chuck unit 153 (a plurality of chuck members 124) and a support state by the three vertical movement pins 140 with respect to the wafer W. The member 150) and the member 150) are driven downward. The chuck unit 153 and the three vertical movement pins 140 (center support member 150) may be driven in synchronization with each other, or may be driven at different speeds. In the latter case, it is desirable that the speeds of both are adjusted so that the deformation of the wafer W is suppressed. In this case, the chuck unit 153 is driven by the main control device 20 driving three Z voice coil motors 144 based on the detection results of the chuck unit position detection system 148 (and the wafer flatness detection system 147). Will be done.
上述のチャックユニット153と3本の上下動ピン140(センター支持部材150)との駆動は、図13(B)に示されるように、ウエハWの下面がウエハテーブルWTB上のウエハホルダWHの上面(ウエハ支持面)に当接するまで行われる。
As shown in FIG. 13B, the lower surface of the wafer W is the upper surface of the wafer holder WH on the wafer table WTB for driving the chuck unit 153 and the three vertical movement pins 140 (center support member 150). It is performed until it comes into contact with the wafer support surface).
そして、ウエハWの下面がウエハホルダWHに当接すると、主制御装置20は、調整装置115を介して全てのチャック部材124からの高圧空気流の流出を停止して、チャックユニット153によるウエハWの吸引を解除し、ウエハホルダWHによるウエハWの吸着を開始する。
Then, when the lower surface of the wafer W comes into contact with the wafer holder WH, the main control device 20 stops the outflow of high-pressure air flow from all the chuck members 124 via the adjusting device 115, and the chuck unit 153 transfers the wafer W. The suction is released, and the wafer W is started to be sucked by the wafer holder WH.
次いで、主制御装置20は、図13(B)中に黒矢印で示されるように、3つのZボイスコイルモータ144を介してチャックユニット153を所定の待機位置(第1位置又はその近傍の位置)まで上昇させる。これにより、ウエハWのウエハテーブルWTB上へのロード(搬入)が終了する。
Next, the main control device 20 places the chuck unit 153 in a predetermined standby position (first position or a position in the vicinity thereof) via the three Z voice coil motors 144 as shown by the black arrow in FIG. 13 (B). ). As a result, loading (carrying) of the wafer W onto the wafer table WTB is completed.
ここで、チャックユニット153が上方に駆動され、停止されると(又は上昇中に)、主制御装置20は、前述した計測系123を用いて、ウエハWのエッジ位置の検出を行う。この場合、ウエハWのエッジ検出は、ウエハテーブルWTB上の3つの反射鏡86に、計測系123の3つのエッジ位置検出系からの計測ビームがそれぞれ照射され、各反射鏡86からの反射ビームを3つのエッジ位置検出系の撮像素子が受光することで行われる。計測系123の3つのエッジ位置検出系の検出信号は、信号処理系116(図10参照)に送られ、ウエハWの位置ずれと回転誤差との情報が、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、その位置ずれと回転誤差との情報とをオフセット量としてメモリに記憶しておき、後のウエハアライメント時、又は、露光の際などに、上記オフセット量を考慮してウエハテーブルWTBの位置を制御する。なお、前述の待機中にウエハWのエッジ検出が行われ、その結果得られた位置ずれと回転誤差が補正された状態で、ウエハWは、3本の上下動ピン140に支持された後、ウエハテーブルWTB上に搭載されているので、ウエハWのウエハテーブルWTB上へのロード後のウエハWのエッジ検出は必ずしも行わなくても良い。
Here, when the chuck unit 153 is driven upward and stopped (or while ascending), the main control device 20 detects the edge position of the wafer W by using the measurement system 123 described above. In this case, in the edge detection of the wafer W, the three reflectors 86 on the wafer table WTB are irradiated with the measurement beams from the three edge position detection systems of the measurement system 123, and the reflected beams from the respective reflectors 86 are emitted. This is done by receiving light from the image sensors of the three edge position detection systems. The detection signals of the three edge position detection systems of the measurement system 123 are sent to the signal processing system 116 (see FIG. 10), and information on the positional deviation of the wafer W and the rotation error is supplied to the main control device 20. The main control device 20 stores the information of the positional deviation and the rotation error in the memory as an offset amount, and considers the offset amount at the time of later wafer alignment or exposure, etc. Control the position of the WTB. The edge of the wafer W is detected during the above-mentioned standby, and the wafer W is supported by the three vertical movement pins 140 in a state where the resulting positional deviation and rotation error are corrected. Since it is mounted on the wafer table WTB, it is not always necessary to detect the edge of the wafer W after loading the wafer W onto the wafer table WTB.
本実施形態に係る露光装置100では、例えば、搬入ユニット121に対する用力、例えば電力、真空、気体(圧縮空気、加圧空気)の供給が停止されると、先に図5(A)〜図5(C)に基づいて説明したように、一対の落下阻止装置55によって、チャックユニット153が、前述の第1位置(ウエハWの吸引開始位置)より数mm程度高い退避位置に退避され、その位置で維持される。このとき、3つのウエハ支持ユニット125は、前述したように、各回動制限ユニット152の機能によって、用力供給停止時の状態が維持される。すなわち、3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72は、例えば図7(B)に示される支持位置にある状態、及び例えば図7(A)に示される離間位置にある状態のいずれの状態であっても、その状態が維持される(図9(B)及び図9(C)参照)。従って、3つのウエハ支持ユニット125がウエハWを保持している場合、搬入ユニット121に対する用力の供給が停止されても、そのウエハWの保持状態が維持される。
In the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, for example, when the supply of the force, for example, electric power, vacuum, or gas (compressed air, pressurized air) to the carry-in unit 121 is stopped, FIGS. 5A to 5A first. As described based on (C), the chuck unit 153 is retracted to a retracted position several mm higher than the above-mentioned first position (suction start position of the wafer W) by the pair of fall prevention devices 55, and the position thereof. Is maintained at. At this time, as described above, the three wafer support units 125 are maintained in a state when the force supply is stopped by the function of each rotation limiting unit 152. That is, the holding unit 72 of each of the three wafer support units 125 is in either a state of being in the support position shown in FIG. 7 (B) or a state of being in the separated position shown in FIG. 7 (A), for example. Even if there is, the state is maintained (see FIGS. 9 (B) and 9 (C)). Therefore, when the three wafer support units 125 hold the wafer W, the holding state of the wafer W is maintained even if the supply of the force to the carry-in unit 121 is stopped.
次に、予め定められた震度、例えば震度4以上の地震が発生した場合の搬入ユニット121の動作について簡単に説明する。まず、上記の地震発生時に、例えば、ウエハWが、第1位置に位置しているチャックユニット153の複数のチャック部材124によって上方から吸引されていると同時に、3つのウエハ支持ユニット125によって下方から吸着支持されている場合について説明する。
Next, the operation of the carry-in unit 121 when an earthquake with a predetermined seismic intensity, for example, a seismic intensity of 4 or more occurs, will be briefly described. First, when the above earthquake occurs, for example, the wafer W is sucked from above by the plurality of chuck members 124 of the chuck unit 153 located at the first position, and at the same time, from below by the three wafer support units 125. A case where suction support is provided will be described.
震度4以上の地震が発生すると、地震センサ109(図10参照)の検出した震度の情報が主制御装置20に送られ、主制御装置20は、震度4以上の地震が発生したこと検知し、チャックユニット153を保護すべく、待機状態にある一対の落下阻止装置55を作動させる。すなわち、主制御装置20は、気体供給装置108からの各気室42への圧縮空気の供給を停止する。これにより、図15(A)中に黒矢印で示されるように、圧縮ばね58の付勢力により支持ピン59が待機位置から上方に駆動され、図15(B)に示されるように、チャックユニット153は、退避位置(第1位置から数mm上昇した位置)まで退避され、その位置に維持される。このとき、チャックユニット153及び3つのウエハ支持ユニット125によるウエハWの吸引及び吸着保持は、継続されている。
When an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher occurs, information on the seismic intensity detected by the seismic sensor 109 (see FIG. 10) is sent to the main control device 20, and the main control device 20 detects that an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher has occurred. In order to protect the chuck unit 153, a pair of fall prevention devices 55 in a standby state are operated. That is, the main control device 20 stops the supply of compressed air from the gas supply device 108 to each air chamber 42. As a result, the support pin 59 is driven upward from the standby position by the urging force of the compression spring 58 as shown by the black arrow in FIG. 15 (A), and the chuck unit is as shown in FIG. 15 (B). The 153 is retracted to a retracted position (a position raised by several mm from the first position) and maintained at that position. At this time, the suction and suction holding of the wafer W by the chuck unit 153 and the three wafer support units 125 are continued.
一方、地震の発生によって、露光装置100への用力の供給が停止(チャックユニット153の退避動作中の停止も含む)した場合においても、図9(B)及び図15(C)に示されるように、ウエハWを下方から支持するウエハ支持部74bが矩形部材35によって支持位置に固定されると同時に、支持ピン59によってチャックユニット153が退避位置まで退避され、その位置に維持される。すなわち、ウエハWの3つのウエハ支持ユニット125による下方からの支持状態を維持したまま、チャックユニット153が、退避位置まで退避される。
On the other hand, even when the supply of force to the exposure apparatus 100 is stopped due to the occurrence of an earthquake (including the stop during the retracting operation of the chuck unit 153), as shown in FIGS. 9B and 15C. In addition, the wafer support portion 74b that supports the wafer W from below is fixed to the support position by the rectangular member 35, and at the same time, the chuck unit 153 is retracted to the retracted position by the support pin 59 and maintained at that position. That is, the chuck unit 153 is retracted to the retracted position while maintaining the support state from below by the three wafer support units 125 of the wafer W.
次に、上記の地震発生時に、3つのウエハ支持ユニット125によってウエハWが支持されていない場合について説明する。このとき、3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72は離間位置にあり、また、チャックユニット153は、第1位置に位置しているものとする。
Next, a case where the wafer W is not supported by the three wafer support units 125 when the above earthquake occurs will be described. At this time, it is assumed that the holding units 72 of the three wafer support units 125 are located at separate positions, and the chuck unit 153 is located at the first position.
震度4以上の地震が発生すると、地震センサ109の検出した震度の情報が主制御装置20に送られ、主制御装置20は、震度4以上の地震が発生したこと検知し、チャックユニット153を保護すべく、待機状態にある一対の落下阻止装置55を作動させる。すなわち、主制御装置20は、気体供給装置108からの各気室42への圧縮空気の供給を停止する。これにより、図16(A)中に黒矢印で示されるように、圧縮ばね58の付勢力により支持ピン59が待機位置から上方に駆動され、図16(B)に示されるように、チャックユニット153は、退避位置(第1位置から数mm上昇した位置)まで退避され、その位置に維持される。このとき、3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72は、回転モータ68によってサーボ制御され、常に離間位置に維持されている。
When an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher occurs, information on the seismic intensity detected by the seismic sensor 109 is sent to the main control device 20, and the main control device 20 detects that an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher has occurred and protects the chuck unit 153. Therefore, the pair of fall prevention devices 55 in the standby state are activated. That is, the main control device 20 stops the supply of compressed air from the gas supply device 108 to each air chamber 42. As a result, the support pin 59 is driven upward from the standby position by the urging force of the compression spring 58 as shown by the black arrow in FIG. 16 (A), and the chuck unit is as shown in FIG. 16 (B). The 153 is retracted to a retracted position (a position raised by several mm from the first position) and maintained at that position. At this time, the holding units 72 of each of the three wafer support units 125 are servo-controlled by the rotary motor 68 and are always maintained at the separated positions.
一方、地震の発生によって、露光装置100への各種用力の供給が全て停止(チャックユニット153の退避動作中の停止も含む)した場合には、図9(C)に示されるように、圧縮ばね36の付勢力により矩形部材35がロック位置まで駆動され、棒状部材34及び矩形部材35が、ウエハ支持部74bの吸着部78が設けられた面(ウエハ支持面)に接し、保持ユニット72の回転が制限される。すなわち、保持ユニット72は、離間位置に維持される。なお、このとき、図16(B)に示されるように、支持ピン59によってチャックユニット153は、退避位置まで退避され、その位置で維持されている。
On the other hand, when all the supply of various forces to the exposure apparatus 100 is stopped (including the stop during the retracting operation of the chuck unit 153) due to the occurrence of an earthquake, the compression spring is as shown in FIG. 9 (C). The rectangular member 35 is driven to the locked position by the urging force of 36, the rod-shaped member 34 and the rectangular member 35 come into contact with the surface (wafer support surface) of the wafer support portion 74b where the suction portion 78 is provided, and the holding unit 72 rotates. Is restricted. That is, the holding unit 72 is maintained at a separated position. At this time, as shown in FIG. 16B, the chuck unit 153 is retracted to the retracted position by the support pin 59 and is maintained at that position.
なお、上述の退避方法の説明では、チャックユニット153が第1位置に位置している際に、地震が発生した場合について説明したが、チャックユニット153が第2位置又は第1位置と第2位置との間に位置しているときにも、圧縮ばね58の付勢力によって支持ピン59を介してチャックユニット153を上方に駆動する動作が加わる点を除き、上述と同様の退避方法によってチャックユニット153が退避位置に退避し、その位置に維持される。
In the above description of the evacuation method, the case where an earthquake occurs when the chuck unit 153 is located at the first position has been described, but the chuck unit 153 is at the second position or the first position and the second position. Even when it is located between, the chuck unit 153 is driven by the same retracting method as described above, except that the urging force of the compression spring 58 drives the chuck unit 153 upward via the support pin 59. Is retracted to the retracted position and maintained at that position.
以上説明したように、本実施形態に係る一対の落下阻止装置55を含む搬入ユニット121及びこれを備えた露光装置100によると、予め定められた震度、例えば震度4以上の地震が発生した場合には、地震センサ109からの震度情報により主制御装置20がこれを検知する。そして、直ちに、主制御装置20が一対の落下阻止装置55を作動させて、チャックユニット153を退避位置、(例えば第1位置から数mm上昇した位置)まで退避させる。退避後、チャックユニット153は、一対の落下阻止装置55によってその位置に維持される。従って、チャックユニット153が地震の揺れ等によって、ウエハテーブルWTB等の他部材と干渉することを防止することができる。
As described above, according to the carry-in unit 121 including the pair of fall prevention devices 55 and the exposure device 100 provided with the pair of fall prevention devices 55 according to the present embodiment, when an earthquake with a predetermined seismic intensity, for example, a seismic intensity of 4 or more occurs. The main control device 20 detects this based on the seismic intensity information from the seismic sensor 109. Immediately after that, the main control device 20 operates a pair of fall prevention devices 55 to retract the chuck unit 153 to a retracted position (for example, a position raised by several mm from the first position). After retracting, the chuck unit 153 is maintained at that position by the pair of fall blocking devices 55. Therefore, it is possible to prevent the chuck unit 153 from interfering with other members such as the wafer table WTB due to the shaking of an earthquake or the like.
また、地震の発生等の理由により、露光装置100又は搬入ユニット121への用力の供給が停止されると、各回動制限ユニット152によって3つのウエハ支持ユニット125それぞれの保持ユニット72の回転が制限される。すなわち、3つのウエハ支持ユニット125が、ウエハWを下方から支持している場合に、用力の供給が遮断されても、各回動制限ユニット152によって各保持ユニット72が支持位置に維持され、これによりウエハWの落下を防止することができる。また、各保持ユニット72が離間位置に位置している場合に、用力の供給が遮断されても、各回動制限ユニット152によって各保持ユニット72が離間位置に維持され、これにより、ウエハ支持部74bがウエハテーブルWTB等の他部材に干渉することを防ぐことができる。
Further, when the supply of the force to the exposure device 100 or the carry-in unit 121 is stopped due to the occurrence of an earthquake or the like, the rotation of the holding unit 72 of each of the three wafer support units 125 is restricted by each rotation limiting unit 152. To. That is, when the three wafer support units 125 support the wafer W from below, even if the supply of the force is cut off, each rotation limiting unit 152 maintains each holding unit 72 in the support position, whereby the holding unit 72 is maintained in the support position. It is possible to prevent the wafer W from falling. Further, when the holding units 72 are located at the separated positions, even if the supply of the force is cut off, the holding units 72 are maintained at the separated positions by the rotation limiting units 152, whereby the wafer support portion 74b Can be prevented from interfering with other members such as the wafer table WTB.
また、露光装置100又は搬入ユニット121への用力の供給が停止されると、チャックユニット153は、落下阻止装置55を介して、退避位置(第1位置から数mm上昇した位置)まで退避され、その位置に維持されるので、チャックユニット153が地震の揺れ等によって、ウエハテーブルWTB等の他部材と干渉することを防止することができる。
When the supply of the force to the exposure device 100 or the carry-in unit 121 is stopped, the chuck unit 153 is retracted to the retracted position (a position several mm higher than the first position) via the fall prevention device 55. Since it is maintained at that position, it is possible to prevent the chuck unit 153 from interfering with other members such as the wafer table WTB due to the shaking of an earthquake or the like.
なお、上記実施形態では、半導体製造工場内に設置された地震センサ(震度計)109で検出された震度の情報に基づいて、主制御装置20が地震時対応を行う場合について説明したが、これに限らず、地震センサ(震度計)109からの震度の情報に代えて、あるいは加えて、緊急地震速報が主制御装置20に通知されるようにしておいても良い。前者の場合、主制御装置20は、緊急地震速報が所定の震度以上である場合に、前述と同様、待機状態にある一対の落下阻止装置55を作動させる。後者の場合、主制御装置20は、震センサ(震度計)109で検出された震度の情報又は緊急地震速報の少なくとも一方に基づいて、前述の地震時対応動作を行う。この他, 半導体製造工場内に設置された半導体製造工程の全般を管理する上位コンピュータが、所定震度以上の地震が発生した場合に、露光装置100の主制御装置20に、前述の地震時対応を指示することとしても良い。
In the above embodiment, the case where the main control device 20 responds to an earthquake based on the seismic intensity information detected by the seismograph (seismometer) 109 installed in the semiconductor manufacturing factory has been described. The earthquake early warning may be notified to the main control device 20 in place of or in addition to the seismic intensity information from the seismograph (seismic intensity meter) 109. In the former case, the main control device 20 operates a pair of fall prevention devices 55 in a standby state when the earthquake early warning is equal to or higher than a predetermined seismic intensity, as described above. In the latter case, the main control device 20 performs the above-mentioned earthquake response operation based on at least one of the seismic intensity information detected by the seismic sensor (seismic intensity meter) 109 or the Earthquake Early Warning. In addition, when a host computer installed in a semiconductor manufacturing factory that manages the entire semiconductor manufacturing process causes an earthquake of a predetermined seismic intensity or higher, the main control device 20 of the exposure device 100 is provided with the above-mentioned earthquake response. It may be instructed.
また、上記実施形態では、地震等の発生していない通常時に、チャックユニット153を支持する装置として、用力として気体の圧力を利用する重量キャンセル装置131を用いる場合について説明したが、これに限らず、用力として電気を用いるボイスコイルモータなどから成る重量キャンセル装置などを用いても良いし、気体の圧力及び電気の両者を用いる重量キャンセル装置などを用いても良い。
Further, in the above embodiment, the case where the weight canceling device 131 using the gas pressure as a force is used as the device for supporting the chuck unit 153 in the normal time when an earthquake or the like does not occur has been described, but the present invention is not limited to this. A weight canceling device including a voice coil motor or the like that uses electricity as a force may be used, or a weight canceling device or the like that uses both gas pressure and electricity may be used.
また、Zボイルコイルモータ144に替えて、例えば、気体(圧縮空気)等を用力として駆動力を発生させるアクチュエータを用いても良い。本実施形態において、搬送システム120の構成内で用いた各種の力(駆動力等)を発生させるための手段は一例に過ぎず、それらに限定されるものではない。各種のアクチュエータを適宜組み合わせることで構成することが可能である。
Further, instead of the Z-boil coil motor 144, an actuator that generates a driving force by using, for example, gas (compressed air) or the like may be used. In the present embodiment, the means for generating various forces (driving force, etc.) used in the configuration of the transport system 120 is only an example, and the means is not limited thereto. It can be configured by appropriately combining various actuators.
《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態に係る露光装置について、図17(A)〜図17(C)に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略にし若しくは省略する。本第2の実施形態に係る露光装置では、前述の搬入ユニット121に代えて、搬入ユニット121aが設けられている点が、前述の第1の実施形態に係る露光装置100と相違している。
<< Second Embodiment >>
Next, the exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 17 (A) to 17 (C). Here, the same or similar reference numerals are used for the same or equivalent components as those in the first embodiment described above, and the description thereof will be simplified or omitted. The exposure apparatus according to the second embodiment is different from the exposure apparatus 100 according to the first embodiment in that the carry-in unit 121a is provided in place of the carry-in unit 121 described above.
図17(A)と図5(A)とを比較するとわかるように、搬入ユニット121aは、前述の重量キャンセル装置131が取り去られ、前述の落下阻止装置55に代えて、重量支持装置90が設けられている点が、搬入ユニット121と相違している。
As can be seen by comparing FIG. 17 (A) and FIG. 5 (A), the weight canceling device 131 is removed from the carry-in unit 121a, and the weight support device 90 is replaced with the fall prevention device 55. It is different from the carry-in unit 121 in that it is provided.
搬入ユニット121aのその他の部分の構成、及び搬入ユニット121以外の部分の構成などは、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同様である。従って、以下では、上記の相違点を中心として、本第2の実施形態について説明する。
The configuration of other parts of the carry-in unit 121a, the configuration of the parts other than the carry-in unit 121, and the like are the same as those of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above. Therefore, the second embodiment will be described below, focusing on the above differences.
重量支持装置90は、2つ設けられ、それぞれ、支持部材241、242(図4(A)参照)の下方に各1つ配置され、ベース部材22上面に固定されている。この一対の重量支持装置90は、板部材44の中心に対してZボイスコイルモータ144のX軸方向の外側の位置にそれぞれ配置されている。一対の重量支持装置90は、配置が異なる点を除き同じ構成であるので、以下では、ベース部材22の+X側に配置された重量支持装置90を代表的に取り上げて説明する。
Weight support device 90, two are provided, respectively, are each one disposed below the support member 24 1, 24 2 (see FIG. 4 (A)), and is fixed to the base member 22 top surface. The pair of weight support devices 90 are arranged at positions outside the Z voice coil motor 144 in the X-axis direction with respect to the center of the plate member 44. Since the pair of weight support devices 90 have the same configuration except that the arrangement is different, the weight support devices 90 arranged on the + X side of the base member 22 will be typically taken up and described below.
重量支持装置90は、図17(A)に示されるように、中空円筒部材から成る筐体(シリンダ)56aと、筐体56aの内周面に沿って上下動する上下動部材60と、上下動部材60と筐体56の底壁との間に配置された圧縮コイルばね(圧縮ばね)58と、筐体56aに沿って上下動可能な支持部材39と、を備えている。上下動部材60は、前述の第1の実施形態と同様に構成され、外周面が筐体56aの内周面に接し、筐体56aの内部を上下2つの空間に区画するピストン部材57と、ピストン部材57の上面に固定された支持ピン59とを有する。
As shown in FIG. 17A, the weight support device 90 includes a housing (cylinder) 56a made of a hollow cylindrical member, a vertical movement member 60 that moves up and down along the inner peripheral surface of the housing 56a, and up and down. It includes a compression coil spring (compression spring) 58 arranged between the moving member 60 and the bottom wall of the housing 56, and a support member 39 that can move up and down along the housing 56a. The vertical movement member 60 is configured in the same manner as in the first embodiment described above, and includes a piston member 57 whose outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the housing 56a and which divides the inside of the housing 56a into two upper and lower spaces. It has a support pin 59 fixed to the upper surface of the piston member 57.
筐体56aの上壁(天板)の中央には、前述の貫通孔47よりも一回り大きい貫通孔(ガイド孔)47aが形成され、また周壁の所定高さ位置には、供給口46aが形成されている。供給口46aには、不図示の気体供給管を介して気体供給装置108(図10参照)が接続されている。なお、供給口46aの高さ方向の位置についてはさらに後述する。
A through hole (guide hole) 47a that is one size larger than the above-mentioned through hole 47 is formed in the center of the upper wall (top plate) of the housing 56a, and a supply port 46a is provided at a predetermined height position of the peripheral wall. It is formed. A gas supply device 108 (see FIG. 10) is connected to the supply port 46a via a gas supply pipe (not shown). The position of the supply port 46a in the height direction will be described later.
圧縮ばね58は、下端が筐体56aの底壁上面に固定され、上端がピストン部材57の円筒部の上壁に接続されている。すなわち、圧縮ばね58は、ピストン部材57によって区画された筐体56の内部の下側の部屋43内に配置されている。
The lower end of the compression spring 58 is fixed to the upper surface of the bottom wall of the housing 56a, and the upper end is connected to the upper wall of the cylindrical portion of the piston member 57. That is, the compression spring 58 is arranged in the lower chamber 43 inside the housing 56 partitioned by the piston member 57.
支持部材39は、先端が支持部材241、242に接触する円筒部39aと、円筒部39aの下端外周部に設けられた円環状のフランジ部(中央に同心の円形開口が形成された円形のプレート部)39bとを有する。支持部材39の円筒部39aは、筐体56aの貫通孔47a内に所定の隙間、例えば数μm程度の隙間を介して下方から挿入されている。円筒部39aの内部には、貫通孔53が形成されている。支持部材39の高さ(長さ)は、支持ピン59より短く、一例として2/3程度の長さに設定されている。支持部材39は、ピストン部材57上方に位置するよう筐体56a内に収納され、少なくとも上端部の一部が貫通孔47aを介して筐体56aの外部に常時露出している。また、円筒部39aの貫通孔53の内径は、支持ピン59の直径とほぼ等しく(支持ピン59の直径が、僅かに(例えば数μm程度)小さく)設定されている。円筒部39aの貫通孔53と支持ピン59とは、同軸になるように両者の位置関係が設定され、貫通孔53内に支持ピン59が所定の隙間、例えば数μm程度の隙間を介して挿入されている。
Support member 39 includes a cylindrical portion 39a whose tip contacts the support member 24 1, 24 2, flange portions of the annular shape is provided at the lower end outer peripheral portion of the cylindrical portion 39a (the concentric circular opening in the center is formed a circular (Plate portion) 39b and. The cylindrical portion 39a of the support member 39 is inserted into the through hole 47a of the housing 56a from below through a predetermined gap, for example, a gap of about several μm. A through hole 53 is formed inside the cylindrical portion 39a. The height (length) of the support member 39 is shorter than that of the support pin 59, and is set to a length of about 2/3 as an example. The support member 39 is housed in the housing 56a so as to be located above the piston member 57, and at least a part of the upper end thereof is always exposed to the outside of the housing 56a through the through hole 47a. Further, the inner diameter of the through hole 53 of the cylindrical portion 39a is set to be substantially equal to the diameter of the support pin 59 (the diameter of the support pin 59 is slightly smaller (for example, about several μm)). The positional relationship between the through hole 53 and the support pin 59 of the cylindrical portion 39a is set so as to be coaxial with each other, and the support pin 59 is inserted into the through hole 53 through a predetermined gap, for example, a gap of about several μm. Has been done.
また、支持部材39のフランジ部39bの外径は、筐体56aの内径とほぼ等しく(フランジ部39bの外形が、僅かに(例えば数μm程度)小さく)設定され、フランジ部39bによって筐体56aの内部空間が、上下2つの空間に区画されるようになっている。
Further, the outer diameter of the flange portion 39b of the support member 39 is set to be substantially equal to the inner diameter of the housing 56a (the outer diameter of the flange portion 39b is slightly smaller (for example, about several μm)), and the flange portion 39b provides the housing 56a. The internal space of is divided into two upper and lower spaces.
本第2の実施形態では、支持部材39は、筐体56aの周壁の内面及び貫通孔47aの内周面に沿って、上下方向に移動可能になっている。また、筐体56aの内部空間は、支持部材39のフランジ部39b及びピストン部材57によって、上下3つの空間(すなわち上から順に部屋49、気室42及び部屋43と、それぞれ称する)に区画される。より正確には、部屋43は、筐体56aの周壁と底壁とピストン部材57とで区画され、気室42は、筐体56aの周壁と支持部材39とピストン部材57とで区画され、部屋49は、筐体56aの周壁及び天板と支持部材39とで区画されている。
In the second embodiment, the support member 39 is movable in the vertical direction along the inner surface of the peripheral wall of the housing 56a and the inner peripheral surface of the through hole 47a. Further, the internal space of the housing 56a is divided into three upper and lower spaces (that is, referred to as a room 49, an air chamber 42, and a room 43 in this order from the top) by the flange portion 39b of the support member 39 and the piston member 57. .. More precisely, the room 43 is partitioned by the peripheral wall, the bottom wall, and the piston member 57 of the housing 56a, and the air chamber 42 is partitioned by the peripheral wall, the support member 39, and the piston member 57 of the housing 56a. The 49 is partitioned by a peripheral wall and a top plate of the housing 56a and a support member 39.
通常、図17(A)及び図17(B)に示されるように、気室42内は、気体供給装置108から供給された圧縮空気により部屋43及び49に比べ高圧状態が維持されている。この場合、差圧によるピストン部材57に作用する下向きの力の方が、圧縮ばね58の弾性力によるピストン部材57に作用する上向きの力より大きく設定されている。そのため、ピストン部材57は、圧縮空気の圧力により下方に押し下げられた状態が維持されている。すなわち、圧縮ばね58は、ピストン部材57によって押し下げられ、ピストン部材57を上方に駆動する力、すなわち上向きの付勢力(この場合、弾性力)を保持した状態で、部屋43内に収納されている。
Normally, as shown in FIGS. 17A and 17B, the inside of the air chamber 42 is maintained in a higher pressure state than the chambers 43 and 49 by the compressed air supplied from the gas supply device 108. In this case, the downward force acting on the piston member 57 due to the differential pressure is set to be larger than the upward force acting on the piston member 57 due to the elastic force of the compression spring 58. Therefore, the piston member 57 is maintained in a state of being pushed downward by the pressure of the compressed air. That is, the compression spring 58 is pushed down by the piston member 57 and is housed in the room 43 while holding a force for driving the piston member 57 upward, that is, an upward urging force (in this case, an elastic force). ..
支持ピン59は、圧縮ばね58が気体供給装置108からの圧縮空気によって縮んだ状態では、図17(A)及び図17(B)に示されるように、上端が支持部材39の円筒部の上端から上方には、露出せず、図17(C)に示されるように、圧縮ばね58が伸びた状態では、支持ピン59は、上端が支持部材39の円筒部の上端から上方に露出するように、各部材の寸法、ばね定数などが定められている。以下では、圧縮ばね58が縮んだ状態の支持ピン59の位置を、待機位置と称する。なお、図17(B)に示されるように、支持ピン59が待機位置に位置した状態で、Zボイスコイルモータ144が第2位置(支持部材242(241)と支持ピン59とが最接近する位置)に駆動された場合であっても、支持ピン59と、支持部材242(241)とは非接触状態が維持されている。
The upper end of the support pin 59 is the upper end of the cylindrical portion of the support member 39 as shown in FIGS. 17 (A) and 17 (B) when the compression spring 58 is contracted by the compressed air from the gas supply device 108. As shown in FIG. 17C, the support pin 59 is not exposed upward from the above, and the upper end of the support pin 59 is exposed upward from the upper end of the cylindrical portion of the support member 39 when the compression spring 58 is extended. The dimensions of each member, the spring constant, etc. are defined in. Hereinafter, the position of the support pin 59 in the state where the compression spring 58 is contracted is referred to as a standby position. Incidentally, as shown in FIG. 17 (B), in a state in which the support pin 59 is located at the standby position, Z voice coil motor 144 and a second position (the support member 24 2 (24 1) and the support pins 59 top even when it is driven into position) to close, and the support pin 59, a non-contact state is maintained between the support member 24 2 (24 1).
ここで、供給口46aの高さ方向の位置について説明する。本実施形態では、図17(B)に示されるように、支持ピン59が待機位置に位置した状態で、Zボイスコイルモータ144によってチャックユニット153が第2位置(支持部材242(241)と支持ピン59とが最接近する位置)に駆動され、支持部材39が、最も低い位置にあるとき、及び図17(C)に示されるように、圧縮ばね58が伸び、ピストン部材57が、最も高い位置にあるときのいずれのときにおいても、供給口46aが気室42に連通可能となる高さ位置に、供給口46aが形成されている。これにより、必要な場合には、いつでも、気体供給装置108からの圧縮空気を供給口46aを介して気室42内に供給することが可能になっている。このように、本実施形態においては、重量支持装置90のそれぞれは、気室42内に供給される気体(圧縮空気)を用いて発生させた下向きの力によって、支持ピン59と、支持部材242(241)との非接触状態を維持させている。
Here, the position of the supply port 46a in the height direction will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 17 (B), in a state in which the support pin 59 is located at the standby position, the chuck unit 153 by Z voice coil motor 144 and the second position (the support member 24 2 (24 1) When the support member 39 is in the lowest position, and as shown in FIG. 17C, the compression spring 58 is extended and the piston member 57 is driven to the position where the support pin 59 and the support pin 59 are closest to each other. The supply port 46a is formed at a height position at which the supply port 46a can communicate with the air chamber 42 at any time when it is at the highest position. This makes it possible to supply the compressed air from the gas supply device 108 into the air chamber 42 via the supply port 46a at any time when necessary. As described above, in the present embodiment, each of the weight support devices 90 has the support pin 59 and the support member 24 due to the downward force generated by using the gas (compressed air) supplied into the air chamber 42. 2 and to maintain the non-contact state with the (24 1).
次に、本第2の実施形態に係る露光装置における、予め定められた震度、例えば震度4以上の地震が発生した場合の搬入ユニット121aの動作について簡単に説明する。
Next, in the exposure apparatus according to the second embodiment, the operation of the carry-in unit 121a when an earthquake with a predetermined seismic intensity, for example, a seismic intensity of 4 or more occurs, will be briefly described.
前提として、チャックユニット153は、図17(A)又は図17(B)に示されるように、前述の第1位置又は第2位置にあり、一対の重量支持装置90は、圧縮ばね58が縮んだ待機状態にあるものとする。
As a premise, the chuck unit 153 is in the above-mentioned first position or second position as shown in FIG. 17 (A) or FIG. 17 (B), and in the pair of weight support devices 90, the compression spring 58 is contracted. However, it shall be in a standby state.
震度4以上の地震が発生すると、主制御装置20は、地震センサ109の検出した震度の情報に基づき、震度4以上の地震が発生したこと検知し、チャックユニット153を保護すべく、待機状態にある一対の重量支持装置90を作動させる。すなわち、主制御装置20は、気体供給装置108からの気室42への圧縮空気の供給を停止する。これにより、図17(A)中に黒矢印で示されるように、圧縮ばね58の付勢力により支持ピン59が待機位置から上方に駆動される。このとき、例えば、Zボイルコイルモータ144が駆動力を発生させていない状態又は発生させている駆動力が圧縮ばね58の付勢力よりも小さい状態では、チャックユニット153は、図17(C)に示される退避位置(第1位置から数mm上昇した位置)まで退避され、その位置に維持される。このとき、搬入ユニット121への用力の供給は遮断されておらず、チャックユニット153及び3つのウエハ支持ユニット125によるウエハWの吸引及び吸着保持が行われている場合には、前述と同様、その吸引及び吸着保持は、継続されている。
When an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher occurs, the main control device 20 detects that an earthquake with a seismic intensity of 4 or higher has occurred based on the seismic intensity information detected by the seismic sensor 109, and puts it in a standby state to protect the chuck unit 153. Activate a pair of weight bearing devices 90. That is, the main control device 20 stops the supply of compressed air from the gas supply device 108 to the air chamber 42. As a result, as shown by the black arrow in FIG. 17A, the support pin 59 is driven upward from the standby position by the urging force of the compression spring 58. At this time, for example, when the Z-boil coil motor 144 does not generate a driving force or the driving force generated is smaller than the urging force of the compression spring 58, the chuck unit 153 is shown in FIG. 17 (C). It is retracted to the indicated retracted position (a position several mm higher than the first position) and maintained at that position. At this time, when the supply of the force to the carry-in unit 121 is not cut off and the wafer W is sucked and sucked and held by the chuck unit 153 and the three wafer support units 125, the same as described above. Suction and adsorption retention are ongoing.
また、地震の発生によって、露光装置100への各種用力の供給が全て停止(チャックユニット153の退避動作中の停止も含む)した場合には、気体供給装置108からの各気室42への圧縮空気の供給も停止するので、支持ピン59によってチャックユニット153が図17(C)に示される退避位置まで退避され、その位置に維持される。この場合も、露光装置100への用力の供給停止により、回動制限ユニット152が作動し、3つのウエハ支持ユニット125の保持ユニット72は、支持位置又は離間位置に維持される。
Further, when all the supply of various forces to the exposure device 100 is stopped due to the occurrence of an earthquake (including the stop during the retracting operation of the chuck unit 153), the compression from the gas supply device 108 to each air chamber 42 is performed. Since the supply of air is also stopped, the support pin 59 retracts the chuck unit 153 to the retracted position shown in FIG. 17 (C) and maintains the chuck unit 153 at that position. Also in this case, the rotation limiting unit 152 is operated by stopping the supply of the force to the exposure apparatus 100, and the holding units 72 of the three wafer support units 125 are maintained at the support position or the separated position.
一方、チャックユニット153が図17(C)に示される退避位置にあるとき、露光装置100への用力の供給が再開されると、気体供給装置108からの各気室42への圧縮空気の供給が再開され、気室42内の圧縮空気の圧力が、部屋43、49それぞれの内部の空気の圧力より高くなると、気室42内の圧縮空気の全圧力により、上下動部材60が、圧縮ばね58の弾性力による上向きの力に抗して下方に駆動され、図17(A)に示される待機状態となる。
On the other hand, when the chuck unit 153 is in the retracted position shown in FIG. 17C, when the supply of the force to the exposure device 100 is restarted, the compressed air is supplied from the gas supply device 108 to each air chamber 42. When the pressure of the compressed air in the air chamber 42 becomes higher than the pressure of the air inside each of the chambers 43 and 49, the vertical movement member 60 is pressed by the compression spring due to the total pressure of the compressed air in the air chamber 42. It is driven downward against the upward force due to the elastic force of 58, and is in the standby state shown in FIG. 17 (A).
また、各気室42への圧縮空気の供給が再開され、気室42内の圧縮空気の圧力が上昇するのに伴い、支持部材39が上方に駆動されるが、支持部材39は、これに作用するチャックユニット153の自重及び支持部材39の自重による下向きの力と気室42内の圧縮空気の圧力による上向きの力とが釣り合う位置、又は筐体56aの天板と接触する位置、すなわち図17(A)に示される第1位置で停止する。
Further, as the supply of compressed air to each air chamber 42 is resumed and the pressure of the compressed air in the air chamber 42 rises, the support member 39 is driven upward, and the support member 39 receives this. The position where the downward force due to the own weight of the acting chuck unit 153 and the own weight of the support member 39 and the upward force due to the pressure of the compressed air in the air chamber 42 are balanced, or the position where they come into contact with the top plate of the housing 56a, that is, the figure. It stops at the first position shown in 17 (A).
以上説明したように、本第2の実施形態に係る露光装置によると、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同等の効果を得ることができる他、一対の重量キャンセル装置が不要となる。
As described above, according to the exposure apparatus according to the second embodiment, the same effect as that of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above can be obtained, and a pair of weight canceling devices is unnecessary. Become.
《重量支持装置の変形例1》
なお、上記第2の実施形態において、一対の重量支持装置90のそれぞれに代えて、図18(A)に示されるような重量支持装置90’を用いても良い。重量支持装置90’は、中央に支持部材39の円筒部と同心で支持ピン59の直径とほぼ同じ径(僅かに、例えば数μm程度大きい円形の開口(ガイド孔)29が形成された円形プレートから成り、前述の筐体56aと同様の筐体56bの内部空間(気室)42を上下2つの気室42a、42bに分割する固定の仕切部材28が設けられている。そして、上下2つの空間に個別に加圧空気を供給するための2つの供給口46が、筐体56bの周壁の仕切部材28の上側と下側にそれぞれ設けられている。
<< Modification 1 of the weight support device >>
In the second embodiment, the weight support device 90'as shown in FIG. 18A may be used instead of each of the pair of weight support devices 90. The weight support device 90'is a circular plate in which a circular opening (guide hole) 29 having a diameter concentric with the cylindrical portion of the support member 39 and substantially the same diameter as the diameter of the support pin 59 (slightly, for example, several μm larger) is formed. A fixed partition member 28 for dividing the internal space (air chamber) 42 of the housing 56b similar to the above-mentioned housing 56a into two upper and lower air chambers 42a and 42b is provided, and two upper and lower parts are provided. Two supply ports 46 for individually supplying pressurized air to the space are provided on the upper side and the lower side of the partition member 28 of the peripheral wall of the housing 56b, respectively.
また、ピストン部材57の円筒部と支持ピン59とは同軸でかつ円筒部の外径と支持ピン59の直径とは同一になっている。このため、上下動部材60bは、仕切部材28の円形開口29に沿って上下動可能である。重量支持装置90’のその他の部分の構成は、重量支持装置90と同様になっている。
Further, the cylindrical portion of the piston member 57 and the support pin 59 are coaxial, and the outer diameter of the cylindrical portion and the diameter of the support pin 59 are the same. Therefore, the vertical movement member 60b can move up and down along the circular opening 29 of the partition member 28. The configuration of other parts of the weight support device 90'is similar to that of the weight support device 90.
図18(B)には、2つの供給口46を介しての、筐体56bの内部空間への加圧空気の供給が遮断(停止)されたときの、重量支持装置90’の様子が示されている。図18(A)と図18(B)とから分かるように、一対の重量支持装置90のそれぞれに代えて、重量支持装置90’を用いても、上記第2の実施形態と同等の効果を得ることができる。
FIG. 18B shows the state of the weight support device 90'when the supply of pressurized air to the internal space of the housing 56b through the two supply ports 46 is cut off (stopped). Has been done. As can be seen from FIGS. 18 (A) and 18 (B), even if the weight support device 90'is used instead of each of the pair of weight support devices 90, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Obtainable.
《重量支持装置の変形例2》
また、重量支持装置90に代えて、図19に示されるような重量支持装置90”を用いても良い。重量支持装置90”では、仕切部材28cに上下2つの気室42a、42b相互間を連通する通気路27が形成され、これに対応して、筐体56bに代えて、仕切部材28cで区画された上下2つの気室42a、42bのいずれか、例えば下方の気室に連通する供給口46のみが設けられた筐体56cが用いられている。
<< Modification 2 of the weight support device >>
Further, instead of the weight support device 90, a weight support device 90 "as shown in FIG. 19 may be used. In the weight support device 90", the partition member 28c is provided between the upper and lower air chambers 42a and 42b. A communication ventilation path 27 is formed, and correspondingly, instead of the housing 56b, a supply that communicates with one of the upper and lower air chambers 42a and 42b partitioned by the partition member 28c, for example, the lower air chamber. A housing 56c provided with only a mouth 46 is used.
なお、上記第1及び第2の各実施形態では、3つの支持部材241〜243のうち、−Y側に配置された支持部材243には、Zボイスコイルモータ144のみが設けられていたが、これに限らず、更に重量キャンセル装置131及び落下阻止装置55の少なくとも一方、又は重量支持装置90、90’、90”を更に設けても良い。
In the above first and second embodiments, among the three support members 24 1-24 3, the support member 24 3 disposed on the -Y side, have is provided only Z voice coil motors 144 However, the present invention is not limited to this, and at least one of the weight canceling device 131 and the fall prevention device 55, or the weight supporting devices 90, 90', 90 "may be further provided.
《第3の実施形態》
次に、第3の実施形態に係る露光装置について、図20〜図23に基づいて説明する。本第3の実施形態に係る露光装置では、搬入ユニット121のチャックユニット153が備える3つのウエハ支持ユニット125のそれぞれに代えて、図20〜図22に示されるウエハ支持ユニット125bが設けられている。チャックユニット153のその他の部分の構成、及び搬入ユニット121のその他の構成、搬入ユニット121以外の部分の構成などは、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同様である。したがって、以下では、上記のウエハ支持ユニット125bを中心として、露光装置100との相違点について説明する。なお、3つのウエハ支持ユニット125bは、配置が異なる点を除き同じ構成であるので、以下では、板部材44の中心に対して−Y方向に位置する段付き開口25内に収納されたウエハ支持ユニット125bを代表的に取り上げて説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, the exposure apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 20 to 23. In the exposure apparatus according to the third embodiment, the wafer support unit 125b shown in FIGS. 20 to 22 is provided in place of each of the three wafer support units 125 included in the chuck unit 153 of the carry-in unit 121. .. The configuration of other parts of the chuck unit 153, other configurations of the carry-in unit 121, the configuration of parts other than the carry-in unit 121, and the like are the same as those of the exposure apparatus 100 according to the first embodiment described above. Therefore, the differences from the exposure apparatus 100 will be described below, focusing on the wafer support unit 125b. Since the three wafer support units 125b have the same configuration except that the arrangement is different, in the following, the wafer support housed in the stepped opening 25 located in the −Y direction with respect to the center of the plate member 44. The unit 125b will be typically taken up and described.
図20と図6(A)とを比較するとわかるように、ウエハ支持ユニット125bでは、ウエハ支持ユニット125bが備える保持ユニット72を回転駆動する駆動源として、前述の回転モータ68に代えて、エアシリンダ168が設けられている。また、保持ユニット72の軸部732の一端が、平板部材62上に設けられた運動変換部164に接続されている。
As can be seen by comparing FIG. 20 and FIG. 6A, in the wafer support unit 125b, an air cylinder is used instead of the above-mentioned rotary motor 68 as a drive source for rotationally driving the holding unit 72 included in the wafer support unit 125b. 168 is provided. One end of the shaft portion 73 2 of the holding unit 72 is connected to the motion converter 164 provided on the flat plate member 62.
エアシリンダ168は、シリンダ部と、シリンダ部の長手方向に沿ってスライド移動するピストン部とを有し、平板部材62の−Y側端部の−X側端部近傍の位置に、Y軸方向を長手方向として、土台169を介して固定されている。ピストン部は、シリンダ部の内周面にその外周面がほぼ接する円形の板部材から成るピストンと、ピストンの一面の中心部に一端(−Y側端)が固定され、シリンダ部の長手方向(Y軸方向)に延びるピストンロッド168a(図20、図21(A)及び図21(B)参照)とを有する。
The air cylinder 168 has a cylinder portion and a piston portion that slides along the longitudinal direction of the cylinder portion, and is located near the −X side end portion of the −Y side end portion of the flat plate member 62 in the Y axis direction. Is fixed via the base 169 in the longitudinal direction. The piston portion is a piston composed of a circular plate member whose outer peripheral surface is substantially in contact with the inner peripheral surface of the cylinder portion, and one end (-Y side end) is fixed to the central portion of one surface of the piston in the longitudinal direction of the cylinder portion (-Y side end). It has a piston rod 168a (see FIGS. 20, 21 (A) and 21 (B)) extending in the Y-axis direction.
エアシリンダ168のシリンダ部の底部(−Y端部)には、チューブ180の一端が接続され、該チューブ180の他端は、ソレノイドバルブ200を介してコンプレッサ202(いずれも図20、図21(A)及び図21(B)では不図示、図23参照)に接続されている。ソレノイドバルブ200は、3つの出入口を有し、そのうちの2つの出入口(便宜上、第1の出入口、第2の出入口と呼ぶ)がソレノイドバルブ200が備える弁によって択一的に開閉される。残りの1つの出入口(以下、第3の出入口と呼ぶ)には、弁は設けられていないため、常時開放されている。
One end of the tube 180 is connected to the bottom (-Y end) of the cylinder portion of the air cylinder 168, and the other end of the tube 180 is connected to the compressor 202 via the solenoid valve 200 (both FIGS. 20 and 21 (FIGS. 20 and 21). A) and FIG. 21 (B) are not shown, see FIG. 23). The solenoid valve 200 has three doorways, two of which (for convenience, referred to as a first doorway and a second doorway) are selectively opened and closed by a valve included in the solenoid valve 200. The remaining one doorway (hereinafter referred to as a third doorway) is not provided with a valve and is therefore always open.
ソレノイドバルブ200が備えるソレノイドに電圧が印加されていない状態(以下、オフ状態と呼ぶ)では、弁は、ばね等の付勢部材の付勢力によって第1の出入口を閉鎖している。したがって、第2の出入口は、通常開放されている。一方、ソレノイドバルブ200が備えるソレノイドに電圧が印加されると、弁は、ばね等の付勢部材の付勢力に抗して駆動され、第2の出入口を閉鎖するとともに第1の出入口を開放する。以下では、ソレノイドに電圧が印加された状態を、オン状態と呼ぶ。
When no voltage is applied to the solenoid of the solenoid valve 200 (hereinafter referred to as an off state), the valve closes the first entrance / exit by the urging force of an urging member such as a spring. Therefore, the second doorway is normally open. On the other hand, when a voltage is applied to the solenoid included in the solenoid valve 200, the valve is driven against the urging force of an urging member such as a spring to close the second entrance and exit and open the first entrance and exit. .. Hereinafter, the state in which a voltage is applied to the solenoid is referred to as an on state.
ソレノイドバルブ200の第1の出入口にコンプレッサ202が空気供給用のチューブ(不図示)を介して接続され、第3の出入口はチューブ180(図20等参照)を介してエアシリンダ168に接続されている。残りの第2の出入口は、大気に開放されている。以下では、この第2の出入口を大気開放口と呼ぶ。
The compressor 202 is connected to the first inlet / outlet of the solenoid valve 200 via an air supply tube (not shown), and the third inlet / outlet is connected to the air cylinder 168 via a tube 180 (see FIG. 20 and the like). There is. The remaining second doorway is open to the atmosphere. Hereinafter, this second entrance / exit will be referred to as an atmospheric opening.
したがって、ソレノイドバルブ200がオン状態で、コンプレッサ202が作動されると、コンプレッサ202が生成する圧縮空気が空気供給用のチューブ、ソレノイドバルブの内部空間及びチューブ180を介してエアシリンダ168のシリンダ部の内部に供給される。一方、ソレノイドバルブ200がオフ状態では、エアシリンダ168のシリンダ部の内部空間とソレノイドバルブ200の外部空間とが大気開放口を介して連通される。したがって、この状態で、後述するように、エアシリンダ168のピストン部が圧縮ばねの弾性力により−Y側に押圧されると、シリンダ部内部の空気が大気開放口から外部に排出される。
Therefore, when the compressor 202 is operated while the solenoid valve 200 is on, the compressed air generated by the compressor 202 is sent to the cylinder portion of the air cylinder 168 via the air supply tube, the internal space of the solenoid valve, and the tube 180. It is supplied inside. On the other hand, when the solenoid valve 200 is off, the internal space of the cylinder portion of the air cylinder 168 and the external space of the solenoid valve 200 are communicated with each other through the air opening. Therefore, in this state, as will be described later, when the piston portion of the air cylinder 168 is pressed toward the −Y side by the elastic force of the compression spring, the air inside the cylinder portion is discharged to the outside from the atmosphere opening port.
なお、3つのウエハ支持ユニット125bは、同じ構成であるので、3つのウエハ支持ユニット125bのそれぞれがエアシリンダ168を備えており、各エアシリンダ168に個別に接続された3つのソレノイドバルブ200が設けられている(図23参照)が、これら3つのソレノイドバルブ200は、空気供給用のチューブ(不図示)をそれぞれ介して同一のコンプレッサ202に接続されている。
Since the three wafer support units 125b have the same configuration, each of the three wafer support units 125b is provided with an air cylinder 168, and three solenoid valves 200 individually connected to each air cylinder 168 are provided. (See FIG. 23), but these three solenoid valves 200 are connected to the same compressor 202 via air supply tubes (not shown).
運動変換部164は、エアシリンダ168のピストン部の直線運動を、保持ユニット72の回転運動に変換する。運動変換部164は、図21(A)に簡略化して示されるように、軸部732の外周部に一体的に固定されたカム165と、カム165に係合するスライド部材166とを有するカム機構を含む。カム165は、一端部に軸部732の外径より僅かに小さい(例えば数ミクロン程度小さい)直径の開口部が形成され、その開口部内に軸部732が挿入された状態で、軸部732と一体化されている。軸部732とカム165には、対向する面にそれぞれキー溝(不図示)が形成され、これらのキー溝に嵌合するキー(不図示)を介して軸部732にカム165が取付けられている。カム165の他端には、U字状の凹部165aが形成されている。
The motion conversion unit 164 converts the linear motion of the piston portion of the air cylinder 168 into the rotational motion of the holding unit 72. The motion converting unit 164, as shown in simplified form in FIG. 21 (A), having a cam 165 which is integrally fixed to the outer peripheral portion of the shaft portion 73 2, and a slide member 166 that engages the cam 165 Includes cam mechanism. Cam 165 has one end portion slightly smaller than the outer diameter of the shaft portion 73 2 (for example, about several microns smaller) diameter opening is formed in a state where the shaft portion 73 2 is inserted into the opening, the shaft portion 73 2 is integrated with. The shaft portion 73 2 and the cam 165, respectively keyway (not shown) are formed on opposite sides, the cam 165 to the shaft portion 73 2 via a key (not shown) to be fitted in these keyways attached Has been done. A U-shaped recess 165a is formed at the other end of the cam 165.
ウエハ支持ユニット125bでは、スライド部材166が、エアシリンダ168のピストンロッド168aの先端に一体的に設けられている。スライド部材166には、一面にカム165のU字状凹部165aに係合する円柱状の凸部166aが設けられている。このため、スライド部材166が、ピストン部と一体でエアシリンダ168の長手方向(Y軸方向)に駆動されると、カム165が、軸部732と一体で軸部732の中心軸回りに、回転する。これにより、保持ユニット72が、軸部732及び軸部731の中心軸回りに回転する。
In the wafer support unit 125b, the slide member 166 is integrally provided at the tip of the piston rod 168a of the air cylinder 168. The slide member 166 is provided on one surface with a columnar convex portion 166a that engages with the U-shaped concave portion 165a of the cam 165. Therefore, the sliding member 166, when driven in the longitudinal direction of the air cylinder 168 (Y-axis direction) in the piston portion integral with the cam 165, the central axis of the shaft portion 73 2 and the shaft portion 73 2 integrally ,Rotate. Thus, the holding unit 72 is rotated about the central axis of the shaft portion 73 2 and the shaft portion 73 1.
カム165及びスライド部材166を含むカム機構が、運動変換部164の筐体164a(図20参照)の内部に収納されている。
The cam mechanism including the cam 165 and the slide member 166 is housed inside the housing 164a (see FIG. 20) of the motion conversion unit 164.
ウエハ支持ユニット125bでは、図21(A)及び図21(B)に示されるように、平板部材62上面の運動変換部164を挟んでエアシリンダ168と反対側の位置には、支持ブロック190が固定されている。支持ブロック190とスライド部材166との間には、Y軸方向を伸縮方向とする圧縮コイルばね(圧縮ばね)192が、配置されている。圧縮ばね192は、一端が支持ブロック190の−Y側の面に接続され、他端がスライド部材166の+Y側端面に設けられた円筒状の凸部の内部に挿入されている。
In the wafer support unit 125b, as shown in FIGS. 21 (A) and 21 (B), a support block 190 is provided at a position opposite to the air cylinder 168 with the motion conversion portion 164 on the upper surface of the flat plate member 62 interposed therebetween. It is fixed. A compression coil spring (compression spring) 192 whose expansion and contraction direction is in the Y-axis direction is arranged between the support block 190 and the slide member 166. One end of the compression spring 192 is connected to the −Y side surface of the support block 190, and the other end is inserted into the inside of a cylindrical convex portion provided on the + Y side end surface of the slide member 166.
ウエハ支持ユニット125bでは、ソレノイドバルブ200がオン状態に設定され、コンプレッサ202が作動すると、コンプレッサ202から空気供給用のチューブ、ソレノイドバルブ200及びチューブ180を介してエアシリンダ168のシリンダ部の内部に加圧空気が供給され、シリンダ部内の圧力が上昇するとスライド部材166が圧縮ばね192の付勢力に抗して、+Y方向に駆動される。シリンダ部内に加圧空気が供給され続け、その圧力が上昇する間は、スライド部材166は、+Y方向に駆動されるが、運動変換部164の筐体164aの内部に設けられたストッパ部材(不図示)にスライド部材166が当接する第1の移動限界位置で停止する。その後、加圧空気が供給される間は、スライド部材166はその第1の移動限界位置に位置決めされた状態が維持される。図21(A)には、上記の第1の移動限界位置にスライド部材166が位置決めされた状態が示されている。この図21(A)の状態では、保持ユニット72は、ウエハ支持部74bとウエハWとが離間した前述の離間位置にある。
In the wafer support unit 125b, when the solenoid valve 200 is set to the ON state and the compressor 202 is operated, the air is added to the inside of the cylinder portion of the air cylinder 168 from the compressor 202 via the air supply tube, the solenoid valve 200 and the tube 180. When pressure air is supplied and the pressure in the cylinder portion rises, the slide member 166 is driven in the + Y direction against the urging force of the compression spring 192. While the pressurized air continues to be supplied into the cylinder portion and the pressure rises, the slide member 166 is driven in the + Y direction, but the stopper member (non-stop member) provided inside the housing 164a of the motion conversion unit 164. It stops at the first movement limit position where the slide member 166 comes into contact with (shown). After that, while the pressurized air is supplied, the slide member 166 is maintained in a state of being positioned at the first movement limit position. FIG. 21A shows a state in which the slide member 166 is positioned at the first movement limit position. In the state of FIG. 21A, the holding unit 72 is in the above-mentioned separation position where the wafer support portion 74b and the wafer W are separated from each other.
一方、ウエハ支持ユニット125bでは、スライド部材166が、第1の移動限界位置に位置決めされた状態にあるとき、ソレノイドバルブ200がオン状態からオフ状態に切り換えられ、コンプレッサ202が停止されると、コンプレッサ202からのシリンダ部への加圧空気の供給が停止されるとともに、エアシリンダ168のシリンダ部の内部空間とソレノイドバルブ200の外部空間とが大気開放口を介して連通される。これにより、図21(A)中に白抜き矢印で示されるように、スライド部材166及びエアシリンダ168のピストン部が、圧縮ばね192の弾性力により−Y側に押圧され、シリンダ部内部の空気がソレノイドバルブ200の大気開放口から外部に排出される。スライド部材166は、運動変換部164の筐体164aの内部に設けられたストッパ部材(不図示)にスライド部材166が当接する第2の移動限界位置で停止する。スライド部材166及びエアシリンダ168のピストン部の−Y側への移動により、保持ユニット72は、図21(A)に示される、前述の離間位置から軸部731、732を回転軸として図21(A)中の黒矢印で示されるように紙面内時計回りに90度回転し、図21(B)に示される、ウエハWを保持部74のウエハ支持部74bが支持する位置(すなわち、前述の支持位置)に位置決めされる。すなわち、スライド部材166の第2の移動限界位置は、保持ユニット72の支持位置に対応する。
On the other hand, in the wafer support unit 125b, when the slide member 166 is in the state of being positioned at the first movement limit position, the solenoid valve 200 is switched from the on state to the off state, and when the compressor 202 is stopped, the compressor The supply of pressurized air from 202 to the cylinder portion is stopped, and the internal space of the cylinder portion of the air cylinder 168 and the external space of the solenoid valve 200 are communicated with each other through the air opening. As a result, as shown by the white arrows in FIG. 21 (A), the piston portion of the slide member 166 and the air cylinder 168 is pressed to the −Y side by the elastic force of the compression spring 192, and the air inside the cylinder portion is pressed. Is discharged to the outside from the air opening of the solenoid valve 200. The slide member 166 stops at a second movement limit position where the slide member 166 comes into contact with a stopper member (not shown) provided inside the housing 164a of the motion conversion unit 164. By movement in the -Y side of the piston portion of the slide member 166 and the air cylinder 168, the holding unit 72, FIG illustrated in FIG. 21 (A), the shaft portion 73 1, 73 2 from the spaced position of the above as a rotary shaft Rotate 90 degrees clockwise in the paper as shown by the black arrow in 21 (A), and the position where the wafer W is supported by the wafer support portion 74b of the holding portion 74 (that is, as shown in FIG. 21 (B)). It is positioned at the above-mentioned support position). That is, the second movement limit position of the slide member 166 corresponds to the support position of the holding unit 72.
このように、ウエハ支持ユニット125bでは、エアシリンダ166、運動変換部164、及び圧縮ばね192によって、保持ユニット72が、図21(A)に示される離間位置と、図21(B)に示される支持位置との間で、回転駆動される。
As described above, in the wafer support unit 125b, the holding unit 72 is shown by the air cylinder 166, the motion conversion unit 164, and the compression spring 192 at the separation position shown in FIG. 21A and in FIG. 21B. It is rotationally driven to and from the support position.
さらに、ウエハ支持ユニット125bでは、図22に示されるように、軸受部材661、662には、ヒータ300が設けられている。軸受部材661と軸部731との間、及び軸受部材662と軸部732との間には、それぞれ静圧空気軸受(エアベアリング)が形成されるため、気体供給装置102及び気体供給装置106からそれぞれ供給され、多孔質部材82、85から軸部731、732に向かってそれぞれ噴き出された圧縮空気は、断熱膨張することで軸部731、732及び軸部731、732に接続された保持部74(すなわち保持ユニット72)の温度を低下させる場合がある。本実施形態では、ヒータ300によって、軸部73-1、73-2をそれぞれ加熱(温調)することにより、保持部74が許容値を超えて低下するのを防止することができる。
Further, the wafer supporting unit 125b, as shown in Figure 22, the bearing member 66 1, 66 2, the heaters 300 are provided. Since between the bearing member 66 1 and the shaft portion 73 1, and between the bearing member 66 2 and the shaft portion 73 2, respectively hydrostatic air bearings (air bearings) are formed, the gas supply device 102 and the gas are supplied from the supplying apparatus 106, the compressed air blown respectively toward the porous member 82, 85 to the shaft portion 73 1, 73 2, the shaft portion 73 1 by adiabatic expansion, 73 2 and the shaft portion 73 1, in some cases 73 to lower the temperature of the 2 connected to the holding portion 74 (that is, the holding unit 72). In the present embodiment, the heater 300 heats (temperature adjusts) the shaft portions 73-1 and 73-2, respectively, so that the holding portion 74 can be prevented from dropping beyond the permissible value.
なお、ウエハ支持ユニット125bのその他の構成は、ウエハ支持ユニット125と同様になっている。
The other configurations of the wafer support unit 125b are the same as those of the wafer support unit 125.
上述したコンプレッサ202の作動及び停止、並びに3つのソレノイドバルブ200のオン状態とオフ状態との切り換え設定は、主制御装置50によって行われる(図23参照)。
The operation and stop of the compressor 202 and the switching setting between the on state and the off state of the three solenoid valves 200 are performed by the main control device 50 (see FIG. 23).
このようにして構成された本第3の実施形態に係る露光装置では、前述した第1の実施形態と同等の効果を得ることができる他、3つのウエハ支持ユニット125bでは、圧縮ばね192の付勢力(弾性力)により、エアシリンダ168が力を発生しない状態でウエハの支持状態を維持することができる。したがって、回転制限ユニット152の矩形部材35と保持部74の本体部74aとの間の摩擦による回転制限機能との併用により、地震の発生等の理由により、露光装置又は搬入ユニットへの用力の供給が停止された場合であっても、ウエハの支持状態をより確実に維持することができる。また、本第3の実施形態に係る露光装置では、各保持ユニット72が離間位置に位置している場合に、用力の供給が遮断された場合、その用力の供給が遮断された時点において、ソレノイドバルブ200とエアシリンダ168との間には、圧縮ばね192の付勢力に勝る圧力の空気が残存しており、その空気がソレノイドバルブ200とエアシリンダ168の間の空間に残存する間は、その残存する空気の圧力により、各保持ユニット72は離間位置に維持することができる。したがって、一対の落下阻止装置55により、チャックユニット153が退避位置、(例えば第1位置から数mm上昇した位置)まで退避されるまでの間の時間は、その残存する空気の圧力により、各保持ユニット72は離間位置に維持することができ、これにより、ウエハ支持部74bがウエハテーブルWTB等の他部材に干渉することを防ぐことができる。
The exposure apparatus according to the third embodiment configured in this way can obtain the same effect as that of the first embodiment described above, and the three wafer support units 125b have a compression spring 192 attached. Due to the force (elastic force), the support state of the wafer can be maintained in a state where the air cylinder 168 does not generate a force. Therefore, by using the rotation limiting function due to friction between the rectangular member 35 of the rotation limiting unit 152 and the main body 74a of the holding portion 74, the force is supplied to the exposure device or the carry-in unit due to the occurrence of an earthquake or the like. Even when the wafer is stopped, the support state of the wafer can be maintained more reliably. Further, in the exposure apparatus according to the third embodiment, when each holding unit 72 is located at a separated position and the supply of the force is cut off, the solenoid is released when the supply of the force is cut off. Air having a pressure higher than the urging force of the compression spring 192 remains between the valve 200 and the air cylinder 168, and the air remains in the space between the solenoid valve 200 and the air cylinder 168. Due to the pressure of the remaining air, each holding unit 72 can be kept in a separated position. Therefore, the time until the chuck unit 153 is retracted to the retracted position (for example, a position raised by several mm from the first position) by the pair of fall prevention devices 55 is held by the pressure of the remaining air. The unit 72 can be maintained in a separated position, whereby the wafer support portion 74b can be prevented from interfering with other members such as the wafer table WTB.
以上のように、本第3の実施形態に係る3つのウエハ支持ユニット125bでは、地震の発生等の理由により、露光装置又は搬入ユニットへの用力の供給が停止された場合に、圧縮ばね192の付勢力(弾性力)により、エアシリンダ168が力を発生しない状態でウエハの支持状態を維持することができるとともに、ソレノイドバルブ200とエアシリンダ168との間に残存する空気の圧力により、各保持ユニット72は離間位置に維持することができる。したがって、前述の回転制限ユニット152を必ずしも設けなくても良い。
As described above, in the three wafer support units 125b according to the third embodiment, when the supply of the force to the exposure device or the carry-in unit is stopped due to the occurrence of an earthquake or the like, the compression spring 192 The urging force (elastic force) can maintain the support state of the wafer in a state where the air cylinder 168 does not generate a force, and the pressure of the air remaining between the solenoid valve 200 and the air cylinder 168 holds each of the wafers. The unit 72 can be maintained in a separated position. Therefore, the rotation limiting unit 152 described above does not necessarily have to be provided.
なお、構成が相互に矛盾しない限りにおいて、上で説明した第1、第2及び第3の各実施形態、第2実施形態の変形例(以下、上記各実施形態という)を任意に組み合わせて採用しても良い。これらの構成によれば、例えば、地震等が原因で停電等が生じて、搬送装置の各部の駆動源として用いられる電力、真空、気体(圧縮空気)等が搬送装置に供給されない場合や、供給されても必要量に達しない場合等であっても、搬送部材やそれに保持された搬送物(ウエハ等)の位置、姿勢等を所定の状態に維持しておくことができる。なお、各実施形態では、ウエハ支持ユニットや落下阻止装置や重量支持装置を複数設けた構成について説明したが、必ずしも複数に限定されるものではなく1つで構成しても良い。
As long as the configurations do not contradict each other, the first, second and third embodiments described above and the modified examples of the second embodiment (hereinafter referred to as the above embodiments) are arbitrarily combined and adopted. You may. According to these configurations, for example, when a power failure occurs due to an earthquake or the like, electric power, vacuum, gas (compressed air) or the like used as a drive source for each part of the transfer device is not supplied to the transfer device, or is supplied. Even if the required amount is not reached even if the amount is increased, the position, posture, and the like of the conveyed member and the conveyed object (wafer, etc.) held by the conveyed member can be maintained in a predetermined state. In each embodiment, a configuration in which a plurality of wafer support units, drop prevention devices, and weight support devices are provided has been described, but the configuration is not necessarily limited to the plurality, and may be configured by one.
また、上記各実施形態では、露光装置が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置である場合について説明したが、これに限らず、光学系と液体とを介してウエハの露光を行う液浸型の露光装置に上記各実施形態を適用しても勿論良い。
Further, in each of the above embodiments, the case where the exposure apparatus is a dry type exposure apparatus that exposes the wafer W without using a liquid (water) has been described, but the present invention is not limited to this, and the optical system and the liquid are used. Of course, each of the above embodiments may be applied to an immersion type exposure apparatus that exposes the wafer through the wafer.
また、上記各実施形態では、投影光学系の近傍にアライメント検出系ALG及び多点AF系が設けられる場合について説明したが、これに限らず、例えば投影光学系が設けられる露光ステーションとアライメント検出系ALG及び多点AF系が設けられる計測ステーションとを離間させて、計測ステーション内又はその近傍に上記各実施形態に係る搬入ユニットを設けても良い。この場合、例えば米国特許出願公開第2008/0088843号明細書などに開示されるように、ウエハステージの他に、各種計測部材が設けられた計測ステージを備え、ウエハステージと計測ステージとの間で液浸領域の受け渡しを行うことしても良い。この場合において、計測ステージに代えて、ウエハステージをもう1つ設けても良い。このようにすると、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光処理と、他方のウエハステージを用いたアライメント計測等の所定の計測処理との並行処理が可能となる。ウエハステージと計測ステージ、又は2つのウエハステージを備える露光装置は、ドライタイプの露光装置であっても良い。
Further, in each of the above embodiments, the case where the alignment detection system ALG and the multipoint AF system are provided in the vicinity of the projection optical system has been described, but the present invention is not limited to this, for example, an exposure station and an alignment detection system in which the projection optical system is provided. The carry-in unit according to each of the above embodiments may be provided in or near the measurement station by separating the ALG and the measurement station provided with the multi-point AF system. In this case, as disclosed in, for example, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0088843, a measurement stage provided with various measurement members is provided in addition to the wafer stage, and between the wafer stage and the measurement stage. The immersion area may be handed over. In this case, another wafer stage may be provided instead of the measurement stage. In this way, it is possible to perform parallel processing of the exposure processing of the wafer on one wafer stage and the predetermined measurement processing such as alignment measurement using the other wafer stage. The exposure apparatus including the wafer stage and the measurement stage, or the two wafer stages may be a dry type exposure apparatus.
なお、上記各実施形態では、露光装置が、スキャニング・ステッパである場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に上記実施形態を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも上記各実施形態は適用することができる。
In each of the above embodiments, the case where the exposure apparatus is a scanning stepper has been described, but the present invention is not limited to this, and the above embodiment may be applied to a static exposure apparatus such as a stepper. Further, each of the above embodiments can be applied to a step-and-stitch type reduced projection exposure apparatus that combines a shot region and a shot region.
また、上記各実施形態の投影露光装置の投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系は屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
Further, the projection optical system of the projection exposure apparatus of each of the above embodiments may be not only a reduction system but also an equal magnification and an enlargement system, and the projection optical system may be not only a refraction system but also a reflection system and a reflection refraction system. The projected image may be either an inverted image or an upright image.
また、照明光ILは、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)に限らず、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光や、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
Further, the illumination light IL is not limited to ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), but may be ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). good. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610, single-wavelength laser light in the infrared or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser as vacuum ultraviolet light, such as erbium. Harmonics that are amplified by a fiber amplifier doped with (or both erbium and itterbium) and wavelength-converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.
また、上記各実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を用いるEUV露光装置にも上記実施形態を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、上記各実施形態は適用できる。
Further, in each of the above embodiments, it goes without saying that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, the above embodiment can be applied to an EUV exposure apparatus that uses EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength range of 5 to 15 nm). In addition, each of the above embodiments can be applied to an exposure device that uses a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.
また、上記各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。
Further, in each of the above embodiments, a light-transmitting mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used, but instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable molded mask,) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on the electronic data of the pattern to be exposed. It is also called an active mask or an image generator, and for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-emission type image display element (spatial light modulator) may be used.
また、例えば国際公開第2001/035168号に開示されているように、干渉縞をウエハW上に形成することによって、ウエハW上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも上記各実施形態を適用することができる。
Further, for example, as disclosed in International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithographic system) for forming a line-and-space pattern on a wafer W by forming interference fringes on the wafer W. Also, each of the above embodiments can be applied.
さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも上記各実施形態を適用することができる。
Further, for example, as disclosed in US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system and one on the wafer by a single scan exposure. Each of the above embodiments can be applied to an exposure apparatus that double-exposes one shot region at almost the same time.
なお、上記各実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
The object to which the pattern should be formed in each of the above embodiments (the object to be exposed to which the energy beam is irradiated) is not limited to the wafer, and other objects such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or mask blanks. But it's okay.
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも上記各実施形態を適用できる。
The application of the exposure device is not limited to the exposure device for semiconductor manufacturing, for example, an exposure device for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, and an image pickup device. It can be widely applied to exposure devices for manufacturing (CCD, etc.), micromachines, DNA chips, and the like. Further, in order to manufacture reticle or mask used not only in microdevices such as semiconductor elements but also in light exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment and the like, glass substrates or silicon wafers and the like. Each of the above embodiments can be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a wafer.
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した各実施形態に係る露光装置(パターン形成装置)及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記各実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
For electronic devices such as semiconductor elements, a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on this design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and an exposure apparatus (pattern) according to each of the above-described embodiments. A lithography step that transfers a mask (reticle) pattern to a wafer according to the forming device) and its exposure method, a development step that develops an exposed wafer, and etching that removes exposed members of parts other than the part where resist remains. It is manufactured through steps, a resist removing step for removing unnecessary resist after etching, a device assembly step (including a dicing step, a bonding step, and a packaging step), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-mentioned exposure method is executed using the exposure apparatus of each of the above embodiments, and the device pattern is formed on the wafer, so that a device having a high degree of integration can be manufactured with high productivity. ..