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JP4883810B2 - Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Description

本発明は、ステージ装置に適用されるステージベースに関し、より詳しくは、微動ステージに連結され冷却媒体の循環による冷却が可能な冷却機構を有するステージ装置に関する。また、本発明は、このようなステージ装置を用いた露光装置及びデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to a stage base applied to a stage apparatus, and more particularly to a stage apparatus having a cooling mechanism connected to a fine movement stage and capable of cooling by circulating a cooling medium. The present invention also relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method using such a stage apparatus.

マスクやレチクル上に描かれた半導体装置製造用のパターンをウエハ上に投影するステッパ等の露光装置が用いられている。このような露光装置は、露光処理を行う前に、レチクルとウエハの位置合わせあわせを行う機能を備える。このような位置合わせには、一般的に、ステップアンドリピートタイプと、ステップアンドスキャンタイプとがある。ステップアンドリピートタイプの露光装置は、露光すべきパターンが描かれたレチクル等の原板とウエハ等の被露光体(基板)とのずれを計測し、その計測結果に基づいて、被露光体を繰り返しステップさせて露光する。ステップアンドスキャンタイプの露光装置は、原板と被露光体とを相対移動させて露光する。これらの露光装置は、解像度及び重ね合せ精度の観点から、被露光体(ウエハ)を保持しながら移動するウエハステージを、極めて高精度に位置決めすることが要求されている。また、近年では、生産性向上のために位置決めの高速化が望まれている。   An exposure apparatus such as a stepper that projects a semiconductor device manufacturing pattern drawn on a mask or reticle onto a wafer is used. Such an exposure apparatus has a function of aligning the reticle and the wafer before performing the exposure process. In general, such alignment includes a step-and-repeat type and a step-and-scan type. A step-and-repeat type exposure apparatus measures a deviation between an original plate such as a reticle on which a pattern to be exposed is drawn and an exposed object (substrate) such as a wafer, and repeats the exposed object based on the measurement result. Step and expose. A step-and-scan type exposure apparatus performs exposure by relatively moving an original plate and an object to be exposed. These exposure apparatuses are required to position a wafer stage that moves while holding an object to be exposed (wafer) with extremely high accuracy from the viewpoint of resolution and overlay accuracy. In recent years, it has been desired to increase the positioning speed in order to improve productivity.

図7は、露光装置内の従来のウエハステージを示す斜視図である。図7では、ステージ定盤55上にY方向の移動機構としてのYステージ54が載置されている。Yステージ54上には、X方向の移動機構としてのXステージ51が載置されている。このようにして、Yステージ54とXステージ51によってXYステージ56が構成される。   FIG. 7 is a perspective view showing a conventional wafer stage in the exposure apparatus. In FIG. 7, a Y stage 54 as a moving mechanism in the Y direction is placed on a stage surface plate 55. On the Y stage 54, an X stage 51 as a moving mechanism in the X direction is placed. In this way, the XY stage 56 is configured by the Y stage 54 and the X stage 51.

図8は、XYステージの構成を示す概略図である。ステージ定盤55は、上面が滑らかな基準面を有する。XYステージ56は、移動体としてのYステージ54(54a、54b、54c、54d)及び移動体としてのXステージ51によって構成される。Yステージ54の水平方向(Y軸方向)には、固定ガイド52が設けられている。Xステージ51の水平方向(X軸方向)、Xステージ51の鉛直方向(Z軸方向)、Yステージ54の水平方向(Y軸方向)、Yステージ54の鉛直方向には、それぞれ多孔質の静圧空気軸受けが設けられ、これらのステージを各々案内する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the XY stage. The stage surface plate 55 has a reference surface with a smooth upper surface. The XY stage 56 includes a Y stage 54 (54a, 54b, 54c, 54d) as a moving body and an X stage 51 as a moving body. A fixed guide 52 is provided in the horizontal direction (Y-axis direction) of the Y stage 54. In the horizontal direction of the X stage 51 (X axis direction), the vertical direction of the X stage 51 (Z axis direction), the horizontal direction of the Y stage 54 (Y axis direction), and the vertical direction of the Y stage 54, porous static A compressed air bearing is provided to guide each of these stages.

Yステージ54は、これらの静圧空気軸受けに給気することによって定盤55から浮上し、その両側に配置された2つの駆動アクチュエータ54cによって片側に設けられている固定ガイド52に沿ってY方向に移動する。Xステージ51は、これらの静圧空気軸受けに給気することによってYステージ54と同様に定盤55から浮上し、Yステージ54の側面54bを水平方向の案内として駆動アクチュエータ51cによってX方向に移動する。このとき、Xステージ51及Yステージ54は、複数の与圧用磁石ユニット(不図示)によって常に一定の姿勢となるように調整されている。   The Y stage 54 floats from the surface plate 55 by supplying air to these static pressure air bearings, and moves along the fixed guide 52 provided on one side by two drive actuators 54c arranged on both sides thereof in the Y direction. Move to. The X stage 51 floats from the surface plate 55 in the same manner as the Y stage 54 by supplying air to these static pressure air bearings, and moves in the X direction by the drive actuator 51c using the side surface 54b of the Y stage 54 as a horizontal guide. To do. At this time, the X stage 51 and the Y stage 54 are adjusted so as to always have a fixed posture by a plurality of pressurizing magnet units (not shown).

図9は、微動ステージ90の構成を示す概略図である。微動ステージ90の下方には微動ステージ90に推力や吸引力を作用する基準を有するXYステージ56(図8を参照)が配置される。微動ステージ90は、Xステージ51上に設けられたステージベース50’に対して、非接触で搭載されている。XYステージ56には、前記基準面に対して微動ステージ90の姿勢を微動制御するリニアモータ11、12、13と、微動ステージ90にXY方向の加速度を伝達する円筒形状の電磁石ユニット21、22、23とが設けられている。また、微動ステージ90は、自重支持のための自重補償機構3を備える。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of fine movement stage 90. Below the fine movement stage 90, an XY stage 56 (see FIG. 8) having a reference for applying a thrust or suction force to the fine movement stage 90 is disposed. The fine movement stage 90 is mounted in a non-contact manner on a stage base 50 ′ provided on the X stage 51. The XY stage 56 includes linear motors 11, 12, and 13 that finely control the attitude of the fine movement stage 90 with respect to the reference plane, and cylindrical electromagnet units 21 and 22 that transmit acceleration in the XY direction to the fine movement stage 90. 23. The fine movement stage 90 includes a self-weight compensation mechanism 3 for supporting the self-weight.

以上の構成により、XYステージ56から微動ステージ90に対してリニアモータ11、12、13によって推力を与えることができ、電磁石ユニット21、22、23によってXY方向に大きな吸引力を与えることができる。   With the above configuration, thrust can be applied from the XY stage 56 to the fine movement stage 90 by the linear motors 11, 12, and 13, and a large attractive force can be applied in the XY direction by the electromagnet units 21, 22, and 23.

このように、XYステージ56に対して微動ステージ90を非接触で支持する場合では、リニアモータ11、12、13に対して所望の加速度で微動ステージ90を加速できるだけの性能が要求される。そのため、リニアモータ11、12、13には、微動ステージ90を駆動する際に発熱をともなうことが予想される。そこで、リニアモータ11、12、13には、冷却機構が設けられている。この冷却機構によって、リニアモータ11、12、13からの発熱が外部に漏れることを抑制する構造となっている。   As described above, when the fine movement stage 90 is supported in a non-contact manner with respect to the XY stage 56, the linear motors 11, 12, and 13 are required to have performance sufficient to accelerate the fine movement stage 90 with a desired acceleration. Therefore, the linear motors 11, 12, and 13 are expected to generate heat when the fine movement stage 90 is driven. Therefore, the linear motors 11, 12, and 13 are provided with a cooling mechanism. With this cooling mechanism, the heat generated from the linear motors 11, 12, and 13 is prevented from leaking to the outside.

図10は、微動ステージ90を駆動するためにステージベース50’の支持面100’上に配置されたリニアモータコイル113と、リニアモータコイル113を冷却するための冷却機構を備えた部品1と、を示す概略図である。部品1は、一般的には、リニアモータコイル113をジャケット112で覆い、ジャケット112内部に樹脂チューブ111を用いて冷却媒体を供給するように構成される。このような構成によって、部品1は、リニアモータコイル113を冷却することができる。   FIG. 10 shows a linear motor coil 113 disposed on the support surface 100 ′ of the stage base 50 ′ for driving the fine movement stage 90, a component 1 having a cooling mechanism for cooling the linear motor coil 113, FIG. The component 1 is generally configured to cover the linear motor coil 113 with a jacket 112 and supply a cooling medium using a resin tube 111 inside the jacket 112. With such a configuration, the component 1 can cool the linear motor coil 113.

同様に、図9に示す電磁石ユニット21、22、23においても、図7、8のXYステージ56を駆動する際に、微動ステージ90に大きな吸引力が加えられるため、電磁石ユニット21、22、23のコイルが発熱すると予想される。そこで、電磁石ユニット21、22、23のコイルについても、リニアモータ1と同様にして、冷却機構を設けることによって、これらのコイルからの発熱が外部に漏れることを抑えることができる。上記のリニアモータの場合と同様に、このような冷却機構も、一般的には、コイルをジャケットで覆い、ジャケット内部に樹脂チューブ111を用いて冷却媒体を供給するように構成される。
特許第3145355号公報
Similarly, in the electromagnet units 21, 22, and 23 shown in FIG. 9, when the XY stage 56 of FIGS. 7 and 8 is driven, a large attractive force is applied to the fine movement stage 90. The coil is expected to generate heat. Therefore, the coils of the electromagnet units 21, 22, and 23 can be prevented from leaking heat generated by these coils by providing a cooling mechanism in the same manner as the linear motor 1. As in the case of the linear motor described above, such a cooling mechanism is also generally configured to cover a coil with a jacket and supply a cooling medium using a resin tube 111 inside the jacket.
Japanese Patent No. 3145355

しかしながら、微動ステージに連結される冷却機構を有する部品に対して、樹脂チューブを用いて冷却媒体の分配および供給を行う従来のステージ装置では、以下のような問題が生じる。
(1)樹脂チューブが振動しないように樹脂チューブをステージベースに固定及び配置すると、樹脂チューブを取り付ける取り付け部の寸法が増加し、周囲の部品との干渉や質量の増加が懸念される。
(2)樹脂チューブが引き回されることによって外乱が増加し、高精度な位置決めの妨げとなる。
However, a conventional stage apparatus that distributes and supplies a cooling medium using a resin tube with respect to a component having a cooling mechanism connected to a fine movement stage has the following problems.
(1) If the resin tube is fixed and arranged on the stage base so that the resin tube does not vibrate, the dimension of the mounting portion to which the resin tube is attached increases, and there is a concern about interference with surrounding components and an increase in mass.
(2) When the resin tube is drawn around, disturbance increases, which hinders highly accurate positioning.

ステージ装置が真空チャンバ内に置かれ、真空環境又は減圧環境で使用される場合では、樹脂チューブは多量のアウトガスを発生するため、それに起因する汚染の発生(汚染物の付着)又は真空チャンバ内の真空度の低下等が懸念される。   When the stage apparatus is placed in a vacuum chamber and used in a vacuum environment or a reduced pressure environment, the resin tube generates a large amount of outgas. There is concern about a decrease in the degree of vacuum.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、冷却部を有する部品に冷却媒体を供給するための樹脂チューブの使用量を低く抑えることを目的とする。   This invention is made | formed in view of said problem, and it aims at keeping down the usage-amount of the resin tube for supplying a cooling medium to the components which have a cooling part low.

本発明は、ステージ装置に係り、ステージと、前記ステージを支持するプレートと、前記プレートの表面上に配置され、前記冷却対象物を冷媒により冷却する冷却部と、を備え、前記プレートは、内部に冷媒用流路が形成されるとともに、前記冷却部が配置される表面に前記冷媒用流路に連通する貫通穴が設けられ、前記冷媒用流路および前記貫通穴を介して前記冷却部に冷媒が供給されるまたは前記冷却部から冷媒が排出されるように構成されることを特徴とする。
The present invention relates to a stage apparatus , comprising: a stage; a plate that supports the stage; and a cooling unit that is disposed on a surface of the plate and that cools the object to be cooled with a refrigerant. And a through hole communicating with the coolant channel is provided on a surface on which the cooling unit is disposed, and the cooling unit is connected to the cooling unit via the coolant channel and the through hole. The refrigerant is supplied or the refrigerant is discharged from the cooling unit .

本発明によれば、冷却部を有する部品に冷却媒体を供給するための樹脂チューブの使用量を低く抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the usage-amount of the resin tube for supplying a cooling medium to the components which have a cooling part can be restrained low.

本発明は、添付の図面を参照して詳細に説明される。   The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好適な実施の形態に係るステージベース50と、ステージベース50に連結される冷却部を備えた部品1と、を示す図である。図1は、冷却部を備えた部品1の一例として、リニアモータ固定子ジャケットを示したときの分解図である。   FIG. 1 is a view showing a stage base 50 according to a preferred embodiment of the present invention and a component 1 having a cooling unit connected to the stage base 50. FIG. 1 is an exploded view showing a linear motor stator jacket as an example of a component 1 having a cooling unit.

図1に示すように、ステージベース50は、ベース板50a及びベース板50bの2つの構造体をボルト等の留め具で締結して、1つの構造体として構成される。ベース板50aとベース板50とは、ステージを支持するプレートを構成する。ベース板50a及びベース板50のそれぞれは、プレートの第1構造体と第2構造体とを構成する。また、ベース板50bは、図9に示した微小ストロークを有する微動ステージ90を移動可能に支持する支持面100を有する。本実施形態に係るステージ装置は、概略的には、図7、図8に示すステージ装置の構成を一部変更したものである。即ち、本実施形態に係るステージ装置では、図8のXステージ51上に、ステージベース50’に代えて図1に示すステージベース50が設けられる。ステージベース50の材料としては、軽量・高剛性化のためにセラミックスを用いるのが好適であるが、これに限定されず、金属等の他の材料を用いてもよい。   As shown in FIG. 1, the stage base 50 is configured as one structure by fastening two structures, a base plate 50a and a base plate 50b, with fasteners such as bolts. The base plate 50a and the base plate 50 constitute a plate that supports the stage. Each of the base plate 50a and the base plate 50 constitutes a first structure and a second structure of the plate. Further, the base plate 50b has a support surface 100 that movably supports the fine movement stage 90 having a fine stroke shown in FIG. The stage apparatus according to the present embodiment is schematically obtained by partially changing the configuration of the stage apparatus shown in FIGS. That is, in the stage apparatus according to the present embodiment, the stage base 50 shown in FIG. 1 is provided on the X stage 51 of FIG. 8 instead of the stage base 50 ′. As a material of the stage base 50, it is preferable to use ceramics for light weight and high rigidity. However, the material is not limited to this, and other materials such as metal may be used.

ベース板50aの表面には、溝41が掘り込まれている。ベース板50aとベース板50bとを締結させることによって、溝41とベース板50bとの間に冷却媒体42を分配・供給するための内部流路が構成される。内部流路は、プレートを通り、後述する部品内に至るように配置された冷媒用流路を構成する。ベース板50aには、溝41の外周を囲むシール溝44が掘り込まれている。シール溝44にシール部材としてのOリング(不図示)をはめ込むことによって、内部流路としての溝41を循環する冷却媒体がステージベース50の外側に漏れることを防止することができる。なお、このようなシール部材としては、Oリングに限定されず、例えば、ガスケットや接着剤を用いてもよい。また、微動ステージ90は、3自由度以上を有するように構成されることが好ましい。   A groove 41 is dug in the surface of the base plate 50a. By fastening the base plate 50a and the base plate 50b, an internal flow path for distributing and supplying the cooling medium 42 is formed between the groove 41 and the base plate 50b. The internal flow path constitutes a flow path for refrigerant that is disposed so as to pass through the plate and into the components described later. A seal groove 44 surrounding the outer periphery of the groove 41 is dug in the base plate 50a. By fitting an O-ring (not shown) as a seal member into the seal groove 44, it is possible to prevent the cooling medium circulating in the groove 41 as an internal flow path from leaking outside the stage base 50. In addition, as such a sealing member, it is not limited to an O-ring, For example, you may use a gasket and an adhesive agent. Further, fine movement stage 90 is preferably configured to have three or more degrees of freedom.

ステージベース50の支持面100上(プレート上)には、図9の微動ステージ90を駆動するためのリニアモータコイル113と、リニアモータコイル113を冷却するための冷却機構を有する部品1と、が配置されている。部品1は、リニアモータコイル113を覆うように支持面100上に配置されている。部品1は、シール部材としてのOリングを介して内部流路に接続されている。   On the support surface 100 (on the plate) of the stage base 50, there are a linear motor coil 113 for driving the fine movement stage 90 of FIG. 9 and a component 1 having a cooling mechanism for cooling the linear motor coil 113. Has been placed. The component 1 is disposed on the support surface 100 so as to cover the linear motor coil 113. The component 1 is connected to the internal flow path via an O-ring as a seal member.

ベース板50bには、シール溝61が設けられている。シール溝61にOリング(不図示)等のシール部材を設けて、冷却部を有する部品(例えば、リニアモータ固定子ジャケット)1をステージベース50に締結することによって、冷却媒体が外部に漏れるのを防ぐことができる。シール溝61の内側には、溝41に連通された貫通穴61’が設けられている。支持面100上に配置された部品1と貫通穴61’とを連結させることによって、溝41を通して部品1へ直接冷却媒体を供給することができる。このため、ステージベース50と部品1とを連結するために用いられていた、図10の樹脂チューブ111が不要となる。   A seal groove 61 is provided in the base plate 50b. By providing a seal member such as an O-ring (not shown) in the seal groove 61 and fastening a component (for example, a linear motor stator jacket) 1 having a cooling portion to the stage base 50, the cooling medium leaks to the outside. Can be prevented. A through hole 61 ′ communicating with the groove 41 is provided inside the seal groove 61. By connecting the component 1 disposed on the support surface 100 and the through hole 61 ′, the cooling medium can be directly supplied to the component 1 through the groove 41. For this reason, the resin tube 111 of FIG. 10 used for connecting the stage base 50 and the component 1 becomes unnecessary.

なお、本実施形態では、シール溝61はベース板50bに設けられているが、これに限定されず、ベース板50bに設けられてもよい。また、本実施形態では、ベース板50aに溝41が設けられているが、これに限定されず、ステージベース50を構成するベース板50a及びベース板50bの少なくとも一方の板に設けられればよい。同様に、シール溝44は、溝41が設けられた部材と同一部材(本実施形態では、ベース板50a)上に設けられているが、これに限定されず、ベース板50a及びベース板50bの少なくとも一方に設けられればよい。また、本実施形態では、2枚の平板を締結することによって、その内部に流路を形成しているが、これに限定されず、1枚の平板の内部に上記の溝41を形成してもよい。シール溝44は、内部流路を取り囲むように配置されている。   In the present embodiment, the seal groove 61 is provided in the base plate 50b, but is not limited thereto, and may be provided in the base plate 50b. In the present embodiment, the groove 41 is provided in the base plate 50a. However, the groove 41 is not limited thereto, and may be provided in at least one of the base plate 50a and the base plate 50b constituting the stage base 50. Similarly, the seal groove 44 is provided on the same member (in this embodiment, the base plate 50a) as the member provided with the groove 41, but is not limited to this, and the base plate 50a and the base plate 50b are not limited thereto. What is necessary is just to provide in at least one. Moreover, in this embodiment, the flow path is formed in the inside by fastening two flat plates. However, the present invention is not limited to this, and the groove 41 is formed inside the single flat plate. Also good. The seal groove 44 is disposed so as to surround the internal flow path.

以下、図2、図4及び図5を用いて、本発明の好適な実施の形態に係るステージベースの構成例を示す。図2、図4及び図5、それぞれ図1に示すベース板50aを矢印A方向から見た平面図である。
[第1の構成例]
まず、図2を用いて本発明の好適な実施の形態に係る第1の構成例について説明する。ベース板50aの表面には、内部流路としての溝41(斜線部)が掘り込まれている。流入口41a及び流出口41bは、溝41に冷却媒体を供給するための入口と出口である。
内部流路としての溝41は、複数の管路で構成される。この複数の管路はその管路抵抗がそれぞれ略同一となるように構成されうる。すなわち、流入口41aからステージベース50内の溝41を通って部品1を介して流出口41bまで冷却媒体を流すときの管路抵抗が、各管路においてほぼ等しくなるように、溝41が構成されうる。シール溝44は、溝41の外側に掘り込まれており、Oリング等のシール部材を用いて、溝41を流れる冷却媒体がステージベース50の外側に漏れることを防止する。
Hereinafter, a configuration example of a stage base according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 4, and 5. 2, FIG. 4 and FIG. 5 are plan views of the base plate 50a shown in FIG.
[First configuration example]
First, a first configuration example according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. On the surface of the base plate 50a, a groove 41 (shaded portion) as an internal flow path is dug. The inlet 41a and the outlet 41b are an inlet and an outlet for supplying a cooling medium to the groove 41.
The groove 41 as an internal flow path is constituted by a plurality of pipes. The plurality of pipes can be configured such that the pipe resistances are substantially the same. That is, the groove 41 is configured so that the pipe resistance when the cooling medium flows from the inlet 41a through the groove 41 in the stage base 50 to the outlet 41b through the component 1 is substantially equal in each pipe. Can be done. The seal groove 44 is dug outside the groove 41 and prevents the cooling medium flowing through the groove 41 from leaking outside the stage base 50 using a seal member such as an O-ring.

ねじ穴部45及び46は、ベース板50aと図1のベース板50bとをボルト等の留め具で締結するために設けられる。上記Oリング等のシール部材に力を加える際に、セラミック板50bに作用する応力を抑えるために、Oリングの両側にねじ穴部45、46が設けられることが望ましい。   The screw holes 45 and 46 are provided to fasten the base plate 50a and the base plate 50b of FIG. 1 with fasteners such as bolts. When applying a force to the sealing member such as the O-ring, it is desirable to provide screw hole portions 45 and 46 on both sides of the O-ring in order to suppress the stress acting on the ceramic plate 50b.

図3は、シール溝44の内側に設けられたねじ穴部45近傍の拡大図である。ねじ穴部45は、ねじ穴45bとOリング等のシール部材用の溝45a(斜線部)とで構成される。シール溝44の内側では、溝41に供給された冷却媒体の内圧によって、ベース板50aと50bの隙間に冷却媒体が流入することが考えられる。このため、シール溝44の内側に設けられたねじ穴45bの外周には、ねじ穴45bからステージベースの外部へ冷却媒体が漏れるのを防止するために、シール用の溝45aを設け、Oリング等のシール部材でシールすることが望ましい。   FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the screw hole 45 provided inside the seal groove 44. The screw hole portion 45 includes a screw hole 45b and a groove 45a (shaded portion) for a seal member such as an O-ring. Inside the seal groove 44, it is conceivable that the cooling medium flows into the gap between the base plates 50a and 50b due to the internal pressure of the cooling medium supplied to the groove 41. For this reason, a sealing groove 45a is provided on the outer periphery of the screw hole 45b provided inside the seal groove 44 in order to prevent the cooling medium from leaking from the screw hole 45b to the outside of the stage base. It is desirable to seal with a sealing member such as.

第1の構成例におけるステージベースは、少なくとも以下の特徴を有する。
(1)内部流路を介して、リニアモータ等に用いられる冷却部を有する部品に直接冷却媒体を供給することによって、樹脂チューブが引き回されることによる周囲の部品との干渉や、高精度な位置決めの妨げとなる外乱の増加を抑えることができる。
(2)また、ステージベースへの流入口から冷却部を有する部品へ冷却媒体を供給するときの内部流路の管路抵抗がほぼ等しくなるようにステージベース内部に溝を設けることによって、これらの部材を均等に冷却することができる。
The stage base in the first configuration example has at least the following features.
(1) By supplying a cooling medium directly to a part having a cooling part used for a linear motor or the like through an internal flow path, interference with surrounding parts due to the resin tube being drawn, and high accuracy An increase in disturbance that hinders accurate positioning can be suppressed.
(2) In addition, by providing grooves in the stage base so that the pipe resistance of the internal flow path when supplying the cooling medium from the inlet to the stage base to the part having the cooling unit is substantially equal, The member can be cooled evenly.

なお、本構成例においては、ステージベース50を締結するためのねじ穴部45、46がセラミック板50a側に設けられているが、これに限定されず、セラミック板50b側に設けられてもよい。
[第2の構成例]
図4は、図2に示した第1の構成例を変形した第2の構成例を例示的に示す図である。本構成例では、第1の構成例と同様の構成要素には同一の参照符号を付けている。図2の構成例では、ベース板50a及びベース板50bは、シール溝44の両側に設けられたねじ穴部45、46におけるボルト等の留め具による締結によって固定されていた。図4の構成例では、ステージベースが真空環境下又は減圧環境下で使用されることを考慮して、図2の構成に加えて、シール溝44内部の溝41を避けた位置に接着剤(不図示)を充填するための接着溝(接着溜り)47を設けている。これによって、第2の構成例は、第1の構成例の(1)、(2)の特徴に加えて、以下の特徴を有する。
(3)内部流路に供給された冷却媒体が内部流路以外のベース板50aと50bとの隙間の領域に流入した際に、ベース板50aと50bとをより確実に固定させることができる。また、その際に、冷却媒体とステージベース外部(真空又は減圧雰囲気)との差圧によって生じる力に対して、前記差圧が作用する面積(冷却媒体が流入し得る面積)を接着溜りにより減少させる。そのため、前記差圧による力を減少させることができる。また、ベース板50aと50bとを締結しているねじ穴部45への応力集中も緩和することができる。
[第3の構成例]
図5は、図4に示した第2の構成例を変形した第3の構成例を例示的に示す図である。本構成例では、第2の構成例と同様の構成要素には同一の参照符号を付けている。本構成例では、図4の構成に加えて、接着溜り47の内部にねじ部48が設けられている。図6は、接着溜り47とその内部のねじ部48の拡大図である。ねじ部48は、ベース板50aと50bとをボルト等の留め具によって締結する。シール溝48a(斜線部)は、ねじ穴48bからステージベースの外部へ冷却媒体が漏れるのを防ぐために設けられたOリング等のシール部材用の溝である。隔壁48cは、シール溝48aと接着溜り47との間に設けられた壁であり、冷却媒体を外部に漏れることを更に効果的に抑えることができる。
In this configuration example, the screw hole portions 45 and 46 for fastening the stage base 50 are provided on the ceramic plate 50a side. However, the present invention is not limited to this, and may be provided on the ceramic plate 50b side. .
[Second configuration example]
FIG. 4 is a diagram exemplarily showing a second configuration example obtained by modifying the first configuration example shown in FIG. 2. In this configuration example, the same reference numerals are assigned to the same components as those in the first configuration example. In the configuration example of FIG. 2, the base plate 50 a and the base plate 50 b are fixed by fastening with fasteners such as bolts in the screw hole portions 45 and 46 provided on both sides of the seal groove 44. In the configuration example of FIG. 4, considering that the stage base is used in a vacuum environment or a reduced pressure environment, in addition to the configuration of FIG. Adhesive grooves (adhesive pools) 47 are provided for filling (not shown). Accordingly, the second configuration example has the following features in addition to the features (1) and (2) of the first configuration example.
(3) When the cooling medium supplied to the internal flow path flows into the region of the gap between the base plates 50a and 50b other than the internal flow path, the base plates 50a and 50b can be more reliably fixed. At that time, the area where the differential pressure acts (area where the cooling medium can flow in) is reduced by the adhesive pool against the force generated by the differential pressure between the cooling medium and the outside of the stage base (vacuum or reduced pressure atmosphere). Let Therefore, the force due to the differential pressure can be reduced. Further, the stress concentration in the screw hole 45 that fastens the base plates 50a and 50b can be reduced.
[Third configuration example]
FIG. 5 is a diagram exemplarily showing a third configuration example obtained by modifying the second configuration example shown in FIG. 4. In this configuration example, the same reference numerals are assigned to the same components as those in the second configuration example. In the present configuration example, in addition to the configuration of FIG. 4, a screw portion 48 is provided inside the adhesive pool 47. FIG. 6 is an enlarged view of the adhesive pool 47 and the threaded portion 48 therein. The screw part 48 fastens the base plates 50a and 50b with fasteners such as bolts. The seal groove 48a (shaded portion) is a groove for a seal member such as an O-ring provided to prevent the cooling medium from leaking from the screw hole 48b to the outside of the stage base. The partition wall 48c is a wall provided between the seal groove 48a and the adhesive pool 47, and can more effectively suppress leakage of the cooling medium to the outside.

本構成例では、図4の構成に加えて、上記の構造を備えることによって、第1、2の構成例の(1)〜(3)の特徴に加えて、以下の特徴を有する。
(4)接着溜り47の内部をボルト等の留め具で締結することによって、冷却媒体とステージベースの外部(真空又は減圧雰囲気)との差圧により生じる力によって接着剤に作用するせん断方向の力を緩和し、接着剤が剥離することを防止することができる。
In addition to the configuration of FIG. 4, the present configuration example has the following features in addition to the features (1) to (3) of the first and second configuration examples by including the above-described structure.
(4) By fastening the inside of the adhesive pool 47 with a fastener such as a bolt, a shearing force acting on the adhesive by the force generated by the differential pressure between the cooling medium and the outside of the stage base (vacuum or reduced pressure atmosphere) Can be relaxed and the adhesive can be prevented from peeling off.

図11は、本発明の好適な実施の形態に係るステージ装置を組み込んだ露光装置の構成を概略的に示す図である。図11に示す例では、上記のステージ装置をウエハステージ700として搭載し、その上方にマスクステージ500を搭載している。マスクステージ500では、その上に設けられたチャックによってマスクが保持され、ウエハステージ700では、その微動ステージ90に設けられたチャックによってウエハが保持される。マスクは、照明光学系601によって照明され、マスクに形成されているパターンの像は、投影光学系602を介してウエハ上に投影転写される。このようにして、この露光装置は、本発明の好適な実施の形態に係るステージ装置を利用して、位置決め対象物(ウエハ)を位置決めし、露光動作を実行することができる。パターンが転写された基板としてのウエハ上の感光層は、半導体デバイスを製造するために現像される。この露光装置は、半導体デバイスの周知の製造プロセスに適用されうる。   FIG. 11 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus incorporating a stage apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 11, the above-described stage apparatus is mounted as a wafer stage 700, and a mask stage 500 is mounted thereon. In mask stage 500, the mask is held by a chuck provided thereon, and in wafer stage 700, the wafer is held by a chuck provided in fine movement stage 90. The mask is illuminated by the illumination optical system 601, and an image of the pattern formed on the mask is projected and transferred onto the wafer via the projection optical system 602. In this way, this exposure apparatus can perform the exposure operation by positioning the positioning object (wafer) using the stage apparatus according to the preferred embodiment of the present invention. The photosensitive layer on the wafer as the substrate to which the pattern has been transferred is developed to produce a semiconductor device. This exposure apparatus can be applied to a known manufacturing process of a semiconductor device.

次に、上記露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。その場合、デバイスは、前述の露光システムを用いて基板にパターンを形成する工程と、他の周知の工程とを経ることにより製造する。デバイスは、半導体集積回路素子、液晶表示素子等でありうる。基板は、ウエハ、ガラスプレート等でありうる。当該周知の工程は、例えば、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、ダイシング、ボンディング、パッケージング等の各工程である。   Next, a device manufacturing method using the exposure apparatus will be described. In that case, the device is manufactured through a process of forming a pattern on the substrate using the above-described exposure system and other known processes. The device can be a semiconductor integrated circuit element, a liquid crystal display element, or the like. The substrate can be a wafer, a glass plate, or the like. The known processes are, for example, processes such as oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, dicing, bonding, and packaging.

本発明の好適な実施の形態に係るステージベースと微動ステージに適用される冷却部とを示す図である。It is a figure which shows the cooling base applied to the stage base and fine movement stage which concern on suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施の形態に係る第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example which concerns on suitable embodiment of this invention. シール溝の内側に設けられたねじ穴部近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the screw hole part vicinity provided inside the seal groove. 本発明の好適な実施の形態に係る第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example which concerns on suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施の形態に係る第3の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd structural example which concerns on suitable embodiment of this invention. 接着溜りとその内部のねじ部の拡大図である。It is an enlarged view of an adhesion pool and a screw part inside. 従来の露光装置に適用されるウエハステージを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer stage applied to the conventional exposure apparatus. 従来のXYステージの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional XY stage. 従来の微動ステージの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional fine movement stage. 従来のステージベースと微動ステージに適用される冷却部とを示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional stage base and the cooling unit applied to a fine movement stage. 本発明の好適な実施の形態に係るステージ装置を適用した露光装置の概念図である。1 is a conceptual diagram of an exposure apparatus to which a stage apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷却部を有する部品
11、12、13 リニアモータ
111 樹脂チューブ
112 ジャケット
113 リニアモータコイル
21、22、23 電磁石ユニット
3 自重補償機構
41 溝(内部流路)
41a 流入口
41b 流出口
42 冷却媒体
44 シール溝
45、46 ねじ穴部
47 接着溜リ
48 ねじ部
50、50’ ステージベース
50a、50b ベース板
51 XYステージ
61 シール溝
61’ 貫通穴
90 微動ステージ
100 支持面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parts 11, 12, 13 which have a cooling part Linear motor 111 Resin tube 112 Jacket 113 Linear motor coils 21, 22, 23 Electromagnet unit 3 Self-weight compensation mechanism 41 Groove (internal flow path)
41a Inlet 41b Outlet 42 Cooling medium 44 Seal groove 45, 46 Screw hole portion 47 Adhesive reservoir 48 Screw portion 50, 50 'Stage base 50a, 50b Base plate 51 XY stage 61 Seal groove 61' Through hole 90 Fine movement stage 100 Support surface

Claims (12)

ステージと、
前記ステージを支持するプレートと、
前記プレートの表面上に配置された冷却対象物と、
前記プレートの表面上に配置され、前記冷却対象物を冷媒により冷却する冷却部と、
を備え、
前記プレートは、内部に冷媒用流路が形成されるとともに、前記冷却部が配置される表面に前記冷媒用流路に連通する貫通穴が設けられ、前記冷媒用流路および前記貫通穴を介して前記冷却部に冷媒が供給されるまたは前記冷却部から冷媒が排出されるように構成されることを特徴とするステージ装置
Stage,
And a plate for supporting the stage,
A cooling object disposed on the surface of the plate;
A cooling unit disposed on a surface of the plate and cooling the object to be cooled with a refrigerant ;
With
The plate has a coolant channel formed therein, and a through-hole communicating with the coolant channel is provided on a surface on which the cooling unit is disposed, and the plate includes the coolant channel and the through hole. The stage device is configured such that the coolant is supplied to the cooling unit or is discharged from the cooling unit .
前記冷却対象物は、前記ステージを駆動するためコイルであり、
前記冷却部は、前記コイルを覆い、内部に冷媒を流す流路が形成された冷却ジャケットであることを特徴とする請求項1に記載のステージ装置
The cooling object is a coil for driving the stage ,
The cooling unit, the stage apparatus according to claim 1, characterized in that said not covering the coil, a cooling jacket flow path is formed to flow a coolant therein.
前記冷媒用流路は複数の管路で構成され、該複数の管路はその管路抵抗がそれぞれ略同一となるように構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のステージ装置The said refrigerant | coolant flow path is comprised by the some pipeline, and this pipeline is comprised so that the pipeline resistance may become substantially the same, respectively. Stage equipment . 前記冷却部は、シール部材を介して前記冷媒用流路に接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のステージ装置The stage apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling unit is connected to the refrigerant flow path via a seal member. 前記シール部材は、Oリング、ガスケット及び接着剤を含むことを特徴とする請求項4に記載のステージ装置The stage apparatus according to claim 4, wherein the seal member includes an O-ring, a gasket, and an adhesive. 前記プレートは、溝が形成された第1構造体と、前記第1構造体に固定された第2構造体とを有し、前記第1構造体の溝の内面と前記第2構造体の表面とにより前記冷媒用流路が形成されることを特徴とする請求項1に記載のステージ装置The plate has a first structure in which a groove is formed, and a second structure fixed to the first structure, and the inner surface of the groove in the first structure and the surface of the second structure The stage device according to claim 1 , wherein the refrigerant flow path is formed . 前記第1構造体と前記第2構造体との間に、前記冷媒用流路の外側を取り囲むように配置されたシール部材を備え、該シール部材の内側及び外側が留め具により締結されていることを特徴とする請求項6に記載のステージ装置A seal member is provided between the first structure and the second structure so as to surround the outside of the coolant channel, and the inside and outside of the seal member are fastened by a fastener. The stage apparatus according to claim 6. 前記第2構造体は接着剤により前記第1構造体に固定され、前記第1構造体又は前記第2構造体は、接着剤が充填される接着溝を更に備えることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のステージ装置 The second structure is fixed to the first structure with an adhesive , and the first structure or the second structure further includes an adhesive groove filled with an adhesive. Or the stage apparatus of Claim 7. 前記接着溝の内部が留め具により締結されていることを特徴とする請求項8に記載のステージ装置The stage apparatus according to claim 8, wherein the inside of the adhesive groove is fastened by a fastener. 前記プレートを搭載して移動する粗動ステージを備え、
前記ステージとしての微動ステージは、前記粗動ステージに対して少なくとも3自由度で駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のステージ装置。
A coarse movement stage that moves with the plate mounted thereon,
The stage apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the fine movement stage as the stage is driven with at least three degrees of freedom with respect to the coarse movement stage .
請求項10に記載のステージ装置を利用して、位置決め対象物を位置決めし露光動作を実行することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that positions an object to be positioned and executes an exposure operation using the stage apparatus according to claim 10 . 請求項11に記載の露光装置を利用して、基板にパターンを転写する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
Using the exposure apparatus according to claim 11 to transfer a pattern to a substrate;
Developing the substrate;
A device manufacturing method comprising:
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