JP2004336922A - Stage apparatus and its driving method, and aligner - Google Patents

Stage apparatus and its driving method, and aligner Download PDF

Info

Publication number
JP2004336922A
JP2004336922A JP2003131202A JP2003131202A JP2004336922A JP 2004336922 A JP2004336922 A JP 2004336922A JP 2003131202 A JP2003131202 A JP 2003131202A JP 2003131202 A JP2003131202 A JP 2003131202A JP 2004336922 A JP2004336922 A JP 2004336922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thrust
driving
reticle stage
reticle
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003131202A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4487168B2 (en
Inventor
Shigeki Kageyama
滋樹 影山
Yuichi Shibazaki
祐一 柴崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2003131202A priority Critical patent/JP4487168B2/en
Publication of JP2004336922A publication Critical patent/JP2004336922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4487168B2 publication Critical patent/JP4487168B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage technology in which a member to be moved can be driven with high accuracy. <P>SOLUTION: In order to drive a reticle stage RST for holding a reticle R in the direction of Y to a frame member 18, two pairs of Y-axis linear motors 76A, 78A and 76B, 78B are provided. When the reticle stage RST is driven in the direction of Y by the upper Y-axis linear motors 76A, 78A, the lower Y-axis linear motors 76B, 78A are set so as not to generate thrusts, electromotive forces generated from coils of the respective phases are detected, and thrust constants are corrected. Then, when the reticle stage RST is driven in the direction of Y by the lower Y-axis linear motors 76B, 78B, the upper Y-axis linear motors 76A, 78A are set so as not to generate thrusts, electromotive forces generated from the coils of the respective phases are detected, and the thrust constants are corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1部材に対して第2部材を相対的に駆動するためのステージ装置に関し、例えば半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工程中で、マスクパターンを基板上に転写するために使用される露光装置のマスクステージや基板ステージに使用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体素子を製造する際に、マスクとしてのレチクルのパターンを基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ(又はガラスプレート等)の各ショット領域に転写するために、一括露光方式又は走査露光方式の露光装置が使用されている。前者の一括露光方式の露光装置は、主にウエハやレチクルを高精度に位置決めするために、また後者の走査露光方式の露光装置は、主に走査露光中のレチクル及びウエハの等速性を高精度に維持するために、それぞれレチクルステージ及びウエハステージを備えている。これらのステージの駆動用アクチュエータとして、かつては回転モータが用いられていたが、最近では、実質的に摩擦がなく、そのためステージに加わる外乱を低く、更には事実上なくすことができるリニアモータが用いられることが多い。
【0003】
リニアモータは、基本的な構成として可動子と固定子とを有し、例えばムービングマグネット型のリニアモータでは、可動子に所定ピッチで磁石が配置され、固定子に磁石の配置に応じてコイルが配置されている。通常、ストロークが長い場合、3相のリニアモータが用いられ、固定子(3相のコイル)に対する可動子(磁石)の位置(相対位置)により、各相のコイルの電流が設定される。
【0004】
この場合、磁石の幅及びピッチを適当に調整することで、コイルに鎖交する磁束密度は位置に応じて略正弦波状になっており、磁束密度のピッチは、一例として正弦波の周期として考えると磁石の配列ピッチの2倍となり、3相コイルのピッチは磁束密度のピッチの2/3である(例えば特許文献1参照)。なお、別の例として、コイルのピッチを磁束密度のピッチの1/6等とすることも可能であり、何れの場合でも磁石の配列ピッチとコイルのピッチとの間には所定の関係がある。
【0005】
リニアモータの発生する推力はフレミングの左手の法則に従い、その大きさは磁束密度に比例し、電流に比例する。また、可動子の位置が変わるとコイルに鎖交する磁束密度が変化するため、コイルに一定の電流を流し続けると、可動子の位置により推力は変化する。この場合、各相のコイルによって発生する推力は、各相のコイルの推力定数(単位電流当たりに発生する推力)に電流を乗ずることによって求めることができる。その推力定数は、可動子の位置の関数であり、ほぼその位置に関する正弦波状の関数である。ステージに用いられるリニアモータの場合、どの位置でも一定の推力が得られることが求められるため、3相のリニアモータでは、3相のコイルに流す電流の位相を120°ずつずらして、以下のように各相のコイルによって発生する推力の和が一定になるようにしている。
【0006】
即ち、各コイルが磁束密度のピーク位置にあるときに当該コイルに流す電流のピークが来るようにし、磁束密度が0になるところではその電流も0になるようにし、それらの中間の位置ではその電流を正弦波状に変化させる。このとき、磁束密度Bは次式で近似することができる。
B=Bsin(2πX/P) …(1)
ここで、B は磁束密度のピーク値であり、Xは磁石に沿った座標値である。また、可動子(磁石)に対する固定子としてのU相(0π)コイルの相対位置をxとして、電流のピーク値をI とすると、U相、V相(−2π/3又は+4π/3)、W相(+2π/3)のコイルに流す電流Iu,Iv,Iwはそれぞれ次のようになる。
【0007】
Iu=I sin(2πx/P) …(2)
Iv=I sin(2πx/P−2π/3) …(3)
Iw=I sin(2πx/P+2π/3) …(4)
そして、U相、V相、W相のコイルで発生する推力をfu,fv,fwとすると、電磁力の基本的な式F=B×I×L(F:力、I:電流、L:コイルの長さ)から、次式が得られる。なお、簡略化のためコイルのターン数(巻回数)は省略してある。
【0008】
fu=B sin(2πx/P)×I sin(2πx/P) …(5)
fv=B sin(2πx/P−2π/3)×I sin(2πx/P−2π/3) …(6)
fw=B sin(2πx/P+2π/3)×I sin(2πx/P+2π/3) …(7)
従って、リニアモータ全体の推力Ftotalは、次のようになる。
【0009】
Ftotal=fu+fv+fw=1.5×B×I …(8)
即ち、上記の如く電流を可動子の位置によって変化させることによって、可動子の位置にかかわらず、一定の推力が得られる。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−190088号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、3相のリニアモータでは、磁石の配列ピッチや磁石とコイルとの位置関係等が設計通りであれば、予め例えば計算によって求められている推力定数に基づいて各相のコイルに流す電流を制御することによって、可動子の位置によらずに一定の推力を得ることができる。しかしながら、実際にはモータ部品の加工誤差やステージ及びリニアモータの組立誤差等によって、磁石の配列ピッチ、コイルの線密度(ひいては電流密度)、及び磁石とコイルとの位置関係等には或る程度のばらつきが生じており、各相のコイルの推力定数には誤差が残存している。また、各磁石の磁束密度のばらつき等も推力定数の誤差要因となる。
【0012】
このような推力定数の誤差は推力変動の要因となり、例えばステージの加減速時等に、可動子の位置によらずに一定の推力でその可動子を駆動したいときに、推力が変動することとなる。
半導体素子の一層の高集積化及びスループットの更なる向上の要求に応えるために、露光装置においてはステージの一層の高精度化及び高速化が求められている。そのため、上述のようなリニアモータの推力変動等の性能のばらつきはできるだけ小さくすることが望まれている。
【0013】
本発明は斯かる点に鑑み、移動対象の部材を高精度に駆動できるステージ技術を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのステージ技術を用いて、高精度にマスクパターンを基板上に転写できる露光技術及びデバイス製造技術を提供することをも目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によるステージ装置は、第1部材(18)に対して少なくとも一方向に第2部材(RST)を相対的に駆動するステージ装置において、それぞれその一方向に電磁力による推力を発生してその第2部材をその第1部材に対して相対的に駆動する複数の駆動装置(78A,76A,78B,76B)と、その複数の駆動装置のうちの一部の駆動装置(78A,76A)が発生するその推力によりその一方向にその第2部材を駆動したときに、その複数の駆動装置のうちその推力を発生していない他の駆動装置(78B,76B)に発生する起電力を検出する検出装置(192U〜192W,193U〜193W,194)とを有するものである。
【0015】
斯かる本発明によれば、第1部材に対して第2部材を駆動すると、例えばフレミングの右手の法則に従って、推力を発生していない他の駆動装置(以下、「被検駆動装置」と呼ぶ)では起電力(誘導起電力)が発生する。そこで、その起電力を検出することによって、その被検駆動装置の推力定数(単位電流当たりに発生する推力)を求めることができる。そして、そのようにして求められた推力定数を用いて、その他の駆動装置を駆動することによって、その第1部材に対してその第2部材を目標とする推力で高精度に駆動することができる。
【0016】
この場合、その第1部材に対するその第2部材の相対的な駆動の自由度をN(Nは1以上の整数)とすると、その第1部材に対して自由度Nでその第2部材を相対的に駆動する複数の駆動装置の個数は少なくとも(N+1)であることが望ましい。これによって、その第2部材をその第1部材に対して自由度Nで駆動する際に、少なくとも1軸の駆動装置は推力を発生しなくともよいため、この駆動装置の起電力を検出することができる。
【0017】
また、一例として、その第1部材に対してその一方向にその第2部材を相対的に駆動するその複数の駆動装置は、その一方向に交差する方向に配置された第1の1対の駆動装置(78A,76A)と、この第1の1対の駆動装置に対向するように配置された第2の1対の駆動装置(78B,76B)とを含み、その検出装置は、その第1の1対の駆動装置を介してその第1部材に対してその一方向にその第2部材を駆動したときに、その第2の1対の駆動装置に発生する起電力を検出するものである。
【0018】
この場合、その第1部材とその第2部材とがガイドレス方式で相対移動しても、第1の1対の駆動装置だけでその第2部材を安定に駆動できる。従って、第2の1対の駆動装置に発生する起電力を高精度に検出することができる。
また、その第2部材の位置を計測する位置計測装置(69YA,69YB)と、その位置計測装置によって求められたその第2部材の移動速度とその検出装置が検出する起電力とに基づいて、その他の駆動装置が発生する推力を補正してその駆動装置を制御する制御装置(90R)とを有することが望ましい。その検出された起電力をその第2部材の移動速度で除算することによって、その他の駆動装置の推力定数を容易に求めることができ、その求められた推力定数に基づいてその他の駆動装置を高精度に駆動することができる。
【0019】
また、その複数の駆動装置のうちの推力を発生するその一部の駆動装置と、推力を発生しないその他の駆動装置とは互いに切替可能であることが望ましい。これによって、その一部の駆動装置と他の駆動装置とで交互に起電力の検出を行うことができる。従って、全部の駆動装置の起電力を求めることができ、これに基づいて、全部の駆動装置を高精度に駆動することができる。
【0020】
また、本発明のステージ装置の駆動方法は、本発明の何れかのステージ装置の駆動方法であって、その複数の駆動装置のうちの一部の駆動装置が発生するその推力によりその第2部材をその一方向に駆動したときに、その複数の駆動装置のうちその推力を発生していない他の駆動装置に生じる起電力を検出する第1ステップ(ステップ201,202)と、その第1ステップで検出された起電力に基づいて、その他の駆動装置が発生する推力の補正値を求める第2ステップ(ステップ203)と、その第2ステップで求められた補正値を用いてその他の駆動装置が発生する推力を補正してその第2部材を駆動する第3ステップ(ステップ207)とを有するものである。
【0021】
これによって、その第2部材を目標とする推力で高精度に駆動することができる。
また、本発明による露光装置は、露光ビームで第1物体(R)を照明し、その露光ビームでその第1物体を介して第2物体(W)を露光する露光装置において、その第1物体及び第2物体の少なくも一方を駆動するために本発明の何れかのステージ装置を用いるものである。
【0022】
本発明のステージ装置によってその第1物体又はその第2物体を高精度に駆動できるため、一括露光型であれば高い位置決め精度が得られ、走査露光型であれば高い等速性が得られるため、その第1物体のパターンを高精度にその第2物体上に転写することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態につき図1〜図13を参照して説明する。本例は、ステップ・アンド・スキャン方式よりなる走査露光型の投影露光装置(スキャニング・ステッパ)に備えられたステージ装置に本発明を適用したものである。
【0024】
図1は、本例の投影露光装置10の概略構成を示し、この図1において、投影露光装置10に備えられている投影光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクル及びウエハ(詳細後述)の走査方向にY軸を取り、その走査方向に直交する非走査方向にX軸を取って説明を行う。
本例の投影露光装置10は、照明光学系ユニットIOP、マスク(第1物体)としての回路パターンが形成されたレチクルRをY方向に所定のストロークで駆動するとともに、X方向、Y方向及びθz方向(Z軸の回りの回転方向)に微少駆動するステージ装置としてのレチクルステージ装置12、投影光学系PL、基板(第2物体)としてのウエハWをXY平面内でXY2次元方向に駆動するウエハステージWST、及びこれらの制御系等を備えている。
【0025】
照明光学系ユニットIOPは、露光光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り(レチクルブラインド)で規定されるレチクルRのパターン面の矩形又は円弧状の照明領域IARを露光ビームとしての露光光ILで均一な照度分布で照明する。その照明光学系と同様の照明系は、例えば特開平6−349701号公報などに開示されている。本例の露光光ILとしては、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)或いはF レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光が用いられる。なお、露光光ILとして、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(g線、i線等)等を用いることも可能である。
【0026】
次に、レチクルステージ装置12は、照明光学系IOPの下端部に連結された環状の取り付け部101を有するプレートとしての照明系側プレート(キャッププレート)14の図1における下方に配置されている。照明系側プレート14は、略水平に不図示の支持部材によって支持され、そのほぼ中央部には露光光ILの光路(通路)となる矩形の開口14aが形成されている。
【0027】
レチクルステージ装置12は、図1及びレチクルステージ装置12の斜視図である図2から分かるように、前記照明系側プレート14の下方に所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された定盤としてのレチクルベース16、このレチクルベース16と照明系側プレート14との間に配置されたスライダとしてのレチクルステージRST、及びこのレチクルステージRSTを取り囲む状態でレチクルベース16と照明系側プレート14との間に配置された枠状部材18、及びレチクルステージRSTを駆動するレチクルステージ駆動系等を備えている。
【0028】
レチクルベース16は、不図示の支持部材によって略水平に支持されている。このレチクルベース16は、図2の分解斜視図である図3に示すように、概略板状の部材から成り、そのほぼ中央には、凸のガイド部16aが形成されている。このガイド部16aの上面(ガイド面)は極めて高い平面度に仕上げられ、ガイド部16aのほぼ中央には、露光光ILをZ方向に通過させるためのX方向を長手方向とする矩形開口16bが形成されている。レチクルベース16の下面側には、図1に示すように、矩形開口16bに対応して投影光学系PLが配置されている。
【0029】
レチクルステージRSTは、図4(A)に示すような特殊な形状のレチクルステージ本体22及びこのレチクルステージ本体22に固定された各種磁石ユニット(詳細後述)等を備えている。レチクルステージ本体22は、上方から見て概略矩形の板状部24Aと、この板状部24Aの−X方向の端部に設けられたミラー部24Bと、板状部24AのY方向の一側及び他側の端部からそれぞれY方向に突設された各一対の延設部24C1,24C2,24D1,24D2とを備えている。
【0030】
前記板状部24Aのほぼ中央部には、露光光ILを通過させるための開口がその中央に形成された段付き開口22aが形成され、この段付き開口22aの段部(1段掘り下げられた部分)には、レチクルRを下側から複数点(例えば3点)で支持する複数(例えば3つ)のレチクル支持部材34が設けられている。また、各レチクル支持部材34にそれぞれ対応して、レチクルRを挟んで固定するために、板状部24Aには複数(例えば3つ)のレチクル固定機構34Pが設けられている。
【0031】
そして、レチクルRは、そのパターン面(下面)が、レチクルステージ本体22(レチクルステージRST)の中立面CT(曲げモーメントを受けた場合に伸縮しない面)に略一致する状態で、複数の支持部材34によって支持されている(図4(B)参照)。なお、レチクル支持部材34及びレチクル固定機構34Pに代えて、或いはこれとともに、真空チャックや静電チャックなどの各種チャックを用いることは可能である。
【0032】
また、前記ミラー部24Bは、図4(A),(B)から分かるように、Y方向を長手方向とする概略角柱状の形状を有し、その中心部分には軽量化を図るための断面円形の空洞部CHが形成されている。ミラー部24Bの−X方向の端面は鏡面加工が施された反射面124m(図5参照)とされている。
板状部24A、ミラー部24Bを含むレチクルステージ本体部22は、一体成形(例えば、一つの部材を削り出すことにより成形)されているが、本例では、説明を分かり易くするため、必要に応じて各部が別部材であるかのような表現をも用いている。勿論、上記各部の何れか1つを他と別部材で構成しても良いし、全てを別部材で構成しても良い。
【0033】
また、図4(A)において、レチクルステージ本体22の板状部24Aの−Y方向の端部には、2つの凹部24g1,24g2が形成され、この凹部24g1,24g2のそれぞれには、移動鏡としてのレトロリフレクタ32A,32Bが設けられている。そして、前記4つの延設部24C1,24C2,24D1,24D2は、概略板状の形状を有し、各延設部には強度向上のための断面三角形状の補強部が設けられている。レチクルステージ本体22の底面には、延設部24C1から延設部24D1に至るY方向の全域に亘る第1の差動排気型の気体静圧軸受けが形成され、延設部24C2から延設部24D2に至るY方向の全域に亘る第2の差動排気型の気体静圧軸受けが形成されている。
【0034】
図1のレチクルステージ装置12の一部の断面図である図6に示すように、レチクルステージ本体22の底面の第1、第2の差動排気型の気体静圧軸受けからレチクルベース16のガイド部16aの上面に噴き付けられる加圧気体の静圧と、レチクルステージRST全体の自重とのバランスにより、ガイド部16aの上面上方に数μm程度のクリアランスを介して、レチクルステージRSTが非接触で浮上支持されている。
【0035】
図2に戻り、前記枠状部材18の上面には、概略環状の凹溝83,85が二重に形成されている。このうちの内側の凹溝(以下、「給気溝」と呼ぶ)83には、その内部に複数の給気口(不図示)が形成され、外側の凹溝(以下、「排気溝」と呼ぶ)85には、複数の排気口(不図示)が形成されている。給気溝83の内部に形成された給気口は、不図示の給気管路及び給気管を介して不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝85の内部に形成された排気口は、不図示の排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。
【0036】
また、枠状部材18の底面にも、上面の給気溝83及び排気溝85に対応するように概略環状の凹溝からなる給気溝及び排気溝(不図示)が形成され、これらの給気溝及び排気溝もそれぞれ不図示のガス供給装置及び真空ポンプに接続されている。その給気溝及び排気溝を含んで、実質的に、レチクルベース16の上面に枠状部材18を浮上支持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。
【0037】
即ち、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材18の底面の給気溝(不図示)からレチクルベース16の上面に加圧気体が噴き付けられ、この噴き付けられた加圧気体の静圧により枠状部材18の自重が支えられ、枠状部材18がレチクルベース16の上面に数μm程度のクリアランスを介して浮上支持される。
【0038】
同様に、枠状部材18の上面の給気溝83及び排気溝85を含んで、実質的に、枠状部材18と照明系側プレート14との間のクリアランスを維持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。
即ち、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材18の上面に形成された給気溝83から照明系側プレート14の下面に加圧気体が噴き付けられ、該噴き付けられた加圧気体の静圧と真空吸引力とのバランスによって、枠状部材18と照明系側プレート14との間に所定のクリアランスが維持される。
【0039】
次に、図2に示すように、レチクルステージ駆動系は、レチクルステージRSTをY方向に駆動するとともにθz方向(Z軸の回りの回転方向)に微小駆動する第1駆動機構と、レチクルステージRSTをX方向に微小駆動する第2駆動機構とを備えている。前者の第1駆動機構は、枠状部材18の内部に、Y方向にそれぞれ架設された一対のY軸リニアガイド36、38を含んで構成され、後者の第2駆動機構は、枠状部材18の内部の+X方向側のY軸リニアガイド38の−X方向側にY方向に架設された固定子ユニット40を含んで構成されている。
【0040】
前記一方のY軸リニアガイド36は、図3の分解斜視図に示すように、Y方向を長手方向とする一対のそれぞれコイルユニットが配置された固定子ユニット136A,136Bと、これらの固定子ユニット136A,136BをY方向(長手方向)の一端部と他端部とで保持する一対の固定部材152とを備えている。この場合、一対の固定部材152により、固定子ユニット136A,136Bは、Z方向(上下方向)に所定間隔をあけて相互に対向してかつXY平面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材152のそれぞれは、前述の枠状部材18の内壁面に固定されている。
【0041】
前記固定子ユニット136A,136Bは、図3及び図1のレチクルステージ本体22付近の断面図である図5からも分かるように、断面矩形(長方形)の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、Y方向に所定間隔で複数のコイルが配設されている。
前記+X方向側のY軸リニアガイド38も上記一方のY軸リニアガイド36と同様に構成されている。即ち、Y軸リニアガイド38は、Y方向を長手方向とする上下一対のそれぞれコイルユニットが配置された固定子ユニット138A,138Bと、これらの固定子ユニット138A,138BをZ方向に所定間隔を維持した状態で両端部にて固定する一対の固定部材154とを備えている。一対の固定部材154のそれぞれは、前述の枠状部材18の内壁面に固定されている。固定子ユニット138A,138Bは、前述の固定子ユニット136A,136Bと同様に構成されている(図5参照)。
【0042】
また、上側の固定子ユニット136A,138Aと、下側の固定子ユニット136B,138Bとの間には、図5に示すように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージRSTが配設されている。この場合、固定子ユニット136A,136Bにそれぞれ対向して、レチクルステージRSTの上面、下面には、一対のそれぞれ磁石ユニット(磁極ユニット)が配置された可動子ユニット26A,26Bが埋め込まれ、固定子ユニット138A,138Bに対向して、レチクルステージRSTの上面、下面には、一対のそれぞれ磁石ユニットが配置された可動子ユニット28A,28Bが埋め込まれている。本例では、可動子ユニット26A,26B及び28A,28Bの磁石ユニットとして、それぞれZ方向に磁界を発生する複数の永久磁石を所定ピッチで極性を反転しながらY方向に配置したユニットが使用されているが、その永久磁石の代わりに電磁石等も使用することができる。
【0043】
可動子ユニット26A,26Bのそれぞれは、図4(B)に示すように、前述のレチクルステージ本体22の板状部24Aの段付き開口22aの−X方向側に、レチクルステージ本体22の中立面CTに対して対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部24e1,24e2内に配置されている。この場合、図5の固定子ユニット136A,136Bは、上記中立面CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。そして、一対の可動子ユニット26A,26Bは、磁性体部材と、この磁性体部材の表面にY方向に沿って所定間隔で配置された複数の磁石とを、それぞれ備えている。複数の磁石は、隣り合う磁石同士で逆極性とされている。従って、可動子ユニット26Aの上方の空間及び可動子ユニット26Bの下方の空間にはそれぞれY方向に沿って交番磁界が形成されている。
【0044】
同様に、前記一対の可動子ユニット28A,28Bのそれぞれは、図4(B)に示すように、前述のレチクルステージ本体22の板状部24Aの段付き開口22aの+X方向側に、レチクルステージ本体22の中立面CTに関して対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部24f1,24f2内に配置されている。また、一対の可動子ユニット28A,28Bは、段付き開口22aのX方向の中心位置(レチクルステージRSTの重心のX方向の位置とほぼ一致)を通るZ軸に平行な直線に関して、可動子ユニット26A,26Bとほぼ左右対称の配置となっている。また、図5の第1固定子ユニット138A,138Bは、中立面CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。
【0045】
そして、一対の可動子ユニット28A,28Bは、磁性体部材と、この磁性体部材の表面にY方向に沿って所定間隔で配置された複数の磁石とをそれぞれ備えている。複数の磁石は、隣り合う磁石同士で逆極性とされている。従って、可動子ユニット28Aの上方の空間及び可動子ユニット28Bの下方の空間にもそれぞれY方向に沿って交番磁界が形成されている。
【0046】
本例では、上述したY軸リニアガイド36及び38の上側の固定子ユニット136A及び138Aと、レチクルステージ本体22側に対向して配置された可動子ユニット26A及び28Aとから、それぞれ図5に示すように第1のY軸リニアモータ76A及び第2のY軸リニアモータ78Aが構成されている。そして、Y軸リニアガイド36及び38の下側の固定子ユニット136B及び138Bと、レチクルステージ本体22側の対応する可動子ユニット26B及び28Bとから、それぞれ図5に示すように第3のY軸リニアモータ76B及び第4のY軸リニアモータ78Bが構成されている。また、それぞれ1軸の駆動装置としての第1、第2、第3、及び第4のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bから上記の第1駆動機構が構成されている。本例の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bはそれぞれムービングマグネット型であり、広いストロークで移動する部材側には配線を接続する必要がないため、移動速度を高めることができる。
【0047】
例えば第1のY軸リニアモータ76Aでは、固定子としての固定子ユニット136A内のコイルにX方向に電流が供給されることにより、そのコイルを流れる電流と可動子としての可動子ユニット26A内の磁石がZ方向に発生する磁界との電磁相互作用によって、フレミングの左手の法則に従って、固定子ユニット136A内のコイルにY方向への電磁力(ローレンツ力)が発生する。そして、この電磁力の反作用(反力)が固定子ユニット136Aに対して相対的に可動子ユニット26AをY方向に駆動する推力となる。同様に、図5の第2のY軸リニアモータ78Aは、固定子ユニット138Aに対して相対的に可動子ユニット28AをY方向に駆動する推力を発生する。また、第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78Bは、それぞれ固定子ユニット136B及び138Bに対して相対的に可動子ユニット26B及び28BをY方向に駆動する推力を発生する。
【0048】
このように、固定子(固定子ユニット136A,138A,136B,138B)と可動子(可動子ユニット26A,28A,26B,28B)とが電磁相互作用のような物理的相互作用を行って駆動力を発生する際には、その固定子とその可動子とが「協働」して駆動力を発生するとも言うことができる。また、実際にはその電磁力(作用)によって固定子も可動子とは反対方向に僅かに移動する。そのため、本明細書では、相対的な移動量が多い方の部材を可動子又は可動子ユニットと呼び、相対的な移動量が少ない方の部材を固定子又は固定子ユニットと呼んでいる。
【0049】
この場合、第1、第2、第3、及び第4のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bの固定子ユニット136A,138A,136B,138Bはそれぞれ図2のY軸リニアガイド36,38を介して第1部材としての枠状部材18に連結され、可動子ユニット26A,28A,26B,28Bはそれぞれ図2の第2部材としてのレチクルステージRST(レチクルステージ本体22)に固定されている。また、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78Aは、レチクルRを挟むようにほぼ対称にX方向に離れて配置されて、それぞれ枠状部材18に対して相対的にレチクルステージRSTをY方向に駆動する。また、第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78Bは、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78Aに対向するように配置されて、それぞれ枠状部材18に対して相対的にレチクルステージRSTをY方向に駆動する。従って、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78Aが第1の1対の駆動装置に対応し、第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78Bが第2の1対の駆動装置に対応している。
【0050】
また、本例では図2のY軸リニアガイド36,38が内側に固定された枠状部材18は、底面側のレチクルベース16及び上面側の照明系側プレート14との間で気体軸受けを介して非接触に支持されている。そのため、Y軸リニアモータ76A,78A,76B,78BによってレチクルステージRSTをY方向に駆動する際に、反力を相殺するように枠状部材18が逆方向に僅かに移動する。これによってレチクルステージRSTを駆動する際の振動の発生が抑制される。但し、レチクルステージRSTの質量に対して枠状部材18の質量はかなり大きいため、枠状部材18の移動量は僅かである。
【0051】
本例では、通常は、図5において、−X方向側の第1及び第3のY軸リニアモータ76A及び76Bは、同期してY方向に同じ推力を発生するように駆動される。同様に、+X方向側の第2及び第4のY軸リニアモータ78A及び78Bも、同期してY方向に同じ推力を発生するように駆動される。そして、レチクルステージRST(レチクルR)をY方向に等速駆動するような場合には、第1及び第3のY軸リニアモータ76A,76Bと、第2及び第4のY軸リニアモータ78A,78Bとが更に同期してほぼ等しい推力で枠状部材18に対してレチクルステージRSTをY方向に駆動する。また、レチクルステージRSTの回転角θz(ヨーイング)を補正する必要のある場合には、第1及び第3のY軸リニアモータ76A,76Bが発生する推力と、第2及び第4のY軸リニアモータ78A,78Bが発生する推力との大きさの比が制御される。
【0052】
本例の場合、図4(B)に示すように、レチクルステージRSTの中立面CTを基準として、可動子ユニット26A及び26B、並びに可動子ユニット28A及び28Bがそれぞれ対称に配置され、これらの可動子ユニットに対応する図5の固定子ユニット136A及び136B、並びに固定子ユニット138A及び138Bもそれぞれ中立面CTを基準として上下対称に配置されている。このため、固定子ユニット136A,136B,138A,138Bのコイルにそれぞれ対応する電流を供給して、互いに同一の駆動力を可動子ユニット26A,26B,28A,28Bに与えることによって、レチクルステージRSTの中立面CT(図4(B)参照)上の2箇所にY方向の駆動力(可動子ユニット26A,26Bの駆動力の合力、及び可動子ユニット28A,28Bの駆動力の合力)を作用させることができる。これにより、レチクルステージRSTにはピッチングモーメントが極力作用しないようになっている。
【0053】
更に、可動子ユニット26A,26Bと、可動子ユニット28A,28Bとは、X方向に関しても、レチクルステージRSTの重心近傍位置に関してほぼ対称に配置されている。そのため、レチクルステージRSTの重心からX方向に等距離の2箇所で上記のY方向の駆動力が作用するので、この2箇所に同一の力を発生させることでレチクルステージRSTの重心位置近傍にY方向の駆動力の合力を作用させることが可能となっている。従って、例えばレチクルステージ本体22をY方向に直線的に駆動するような場合に、レチクルステージRSTにはヨーイングモーメントも極力作用しないようになっている。
【0054】
なお、本例では、後述のように、例えば投影露光装置の組立調整時又はメンテナンス時等に、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78A(第1の1対の駆動装置)を介してレチクルステージRSTをY方向に駆動しているときに、第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78B(第2の1対の駆動装置)側では固定子ユニット136B,138Bのコイルを駆動源から切り離して所定の駆動情報を検出できるように構成されている。更に、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78Aと第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78Bとを切り替えることによって、第3及び第4のY軸リニアモータ76B及び78B(第2の1対の駆動装置)を介してレチクルステージRSTをY方向に駆動しているときに、第1及び第2のY軸リニアモータ76A及び78A(第1の1対の駆動装置)側では固定子ユニット136A,138Aのコイルを駆動源から切り離して所定の駆動情報を検出できるようにも構成されている。
【0055】
次に、第2駆動機構側の固定子ユニット40は、図3に示すように、Y方向を長手方向とする一対の固定子としてのコイルユニット140A,140Bと、これらのコイルユニット140A,140BをY方向(長手方向)の一端部と他端部とで保持する一対の固定部材156とを備えている。この場合、一対の固定部材156により、コイルユニット140A,140Bは、Z方向(上下方向)に所定間隔をあけて相互に対向してかつXY平面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材156のそれぞれは、前述の枠状部材18の内壁面に固定されている。
【0056】
コイルユニット140A,140Bは、図5からも分かるように、断面矩形(長方形)の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、コイルが配置されている。コイルユニット140A,140Bの間には、図5に示すように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージRSTの+X方向の端部に固定された可動子としての断面矩形(長方形)の板状のZ方向に磁界を発生する永久磁石30が配置されている。永久磁石30に代えて、磁性体部材とその上下面にそれぞれ固定された一対の平板状の永久磁石とから成る磁石ユニットを用いても良い。
【0057】
この場合、永久磁石30及びコイルユニット140A,140Bは、中立面CTを基準としてほぼ対称な形状及び配置となっている(図4(B)及び図5参照)。従って、永久磁石30によって形成されるZ方向の磁界とコイルユニット140A,140Bをそれぞれ構成するコイルをY方向に流れる電流との間の電磁相互作用により、フレミングの左手の法則に従ってそのコイルにX方向の電磁力(ローレンツ力)が発生し、この電磁力の反力が永久磁石30(レチクルステージRST)をX方向に駆動する推力となる。また、この場合にも、レチクルステージRSTをX方向に駆動する際の反力を相殺するように、逆方向に枠状部材18が僅かに移動する。従って、レチクルステージRSTをX方向に駆動する際の振動の発生も抑制されている。
【0058】
この場合、コイルユニット140A,140Bをそれぞれ構成するコイルに同一の電流を供給することにより、レチクルステージRSTの中立面CT(図4(B)参照)上の位置にX方向の駆動力を作用させることができ、これにより、レチクルステージRSTにはローリングモーメントが極力作用しないようになっている。
【0059】
上述のように、コイルユニット140A,140Bと永久磁石30とにより、レチクルステージRSTをX方向に微小駆動可能なムービングマグネット型のX軸ボイスコイルモータ79が構成されている。この駆動装置としてのX軸ボイスコイルモータ79によって、第2駆動機構が構成されている。
この結果、図2の本例のレチクルステージRSTは、枠状部材18に対してガイドレス方式でX方向、Y方向、θz方向の3自由度で相対的に変位できるように支持されており、枠状部材18に対してレチクルステージRSTを相対的に駆動するために、Y方向に推力を発生する4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78BとX方向に推力を発生する1軸のX軸ボイスコイルモータ79とからなる5軸の駆動装置が設けられている。即ち、レチクルステージRSTの移動の自由度(=3)に対して、レチクルステージRSTを駆動する複数の駆動装置の個数は2だけ多く設けられている。これによって、後述のように例えばその複数の駆動装置のうち所定の駆動装置を駆動しない状態でも、レチクルステージRSTを少なくとも一方向に駆動することができる。
【0060】
本例では、更に、前述の枠状部材18の+X方向の側面及び+Y方向の側面には、図3に示すように、Z方向の磁界を形成する磁石ユニットを含む可動子60A,60B,60Cが設けられている。これらの可動子60A,60B,60Cに対応してレチクルベース16には、支持台64A,64B,64Cを介して、Y方向に電流を流すコイルを含む固定子62A,62B及びX方向に電流を流すコイルを含む固定子62Cが設けられている。即ち、可動子60Aと固定子62Aとにより、及び可動子60Bと固定子62Bとにより、それぞれムービングマグネット型のボイスコイルモータから成るX方向駆動用のトリムモータが構成されている。また、可動子60Cと固定子62Cとによりムービングマグネット型のボイスコイルモータから成るY方向駆動用のトリムモータが構成されている。これら3つのトリムモータを用いることにより、レチクルベース16に対して枠状部材18をX方向、Y方向、及びθz方向の3自由度方向に駆動することが可能である。
【0061】
上述のようにレチクルステージRSTをX方向、Y方向、θz方向に駆動する際には、その作用を相殺するように枠状部材18が僅かに移動するため、枠状部材18のXY平面内の位置が次第にずれる恐れがある。そこで、可動子60A〜60C及び固定子62A〜62Cよりなるトリムモータを用いて、例えば定期的に枠状部材18の位置を中央に戻すことで、枠状部材18の位置がレチクルベース16から外れることが防止できる。
【0062】
前記枠状部材18の−X方向側の側壁のほぼ中央には、図3に示すように、凹状部18aが形成されている。この凹状部18aには枠状部材18の内部と外部とを連通する矩形開口18bが形成されている。また、枠状部材18の−Y側の側壁には、枠状部材18の内部と外部とを連通する矩形開口18cが形成されている。矩形開口18bの外側には、図5から分かるように、レチクルステージRSTのミラー部24Bの反射面124mに対向してX軸レーザ干渉計69Xが設けられている。このX軸レーザ干渉計69Xからの測長ビームが矩形開口18bを介してミラー部24Bの反射面124mに対して投射され、その反射光が矩形開口18bを介してX軸レーザ干渉計69X内に戻る。この場合、測長ビームの光路のZ方向の位置は、中立面CTの位置に一致し、中立面CTの位置はレチクルRのパターン面(レチクル面)に一致している。
【0063】
また、図5に示すように、投影光学系PLの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡Mrxが取付部材92を介して設けられている。X軸レーザ干渉計69Xからの参照ビームはレチクルベース16に形成された貫通孔(光路)71を介して、固定鏡Mrxに対して投射され、その反射光がX軸レーザ干渉計69X内に戻る。X軸レーザ干渉計69Xでは、測長ビームの反射光、参照ビームの反射光を内部の光学系により同軸にかつ同一の偏光方向の光に合成し、両反射光の干渉光を内部のディテクタによって受光する。そして、ディテクタの検出信号に基づいて、X軸レーザ干渉計69Xは、レチクルステージ本体22のX方向の位置を、固定鏡Mrxを基準として、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出する。また、X方向の位置の差分からレチクルステージ本体22のX方向の速度(通常はほぼ0)も検出されている。
【0064】
一方、矩形開口18cの外側(−Y方向側)には、図1のレチクルステージ装置12近傍のYZ断面図である図6から分かるように、レチクルステージ本体22に設けられた前述のレトロリフレクタ32A,32Bの反射面に対向してY軸レーザ干渉計69YA,69YBが設けられている。各Y軸レーザ干渉計69YA,69YBからの測長ビームは矩形開口18cを介してレトロリフレクタ32A,32Bの反射面に対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が窓ガラスg2を介して各Y軸レーザ干渉計69YA,69YB内に戻る。この場合、測長ビームの照射点のZ方向の位置は、中立面CTの位置(レチクル面)にほぼ一致している。
【0065】
また、図6に示すように、投影光学系PLの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡Mryが取付部材93を介して設けられている。各Y軸レーザ干渉計69YA,69YBからの参照ビームはレチクルベース16に形成された貫通孔(光路)72を介して、固定鏡Mryに対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が各Y軸レーザ干渉計69YA,69YB内に戻る。そして、各Y軸レーザ干渉計69YA,69YBは、前述のX軸レーザ干渉計69Xと同様に、測長ビームの反射光と参照ビームの反射光との干渉光に基づいて、それぞれの測長ビームの投射位置(レトロリフレクタ32A,32Bの反射面の位置)におけるレチクルステージ本体22のY方向の位置を、固定鏡Mryをそれぞれ基準として例えば0.5〜1nm程度の分解能でそれぞれ常時検出する。この場合、一対のY軸レーザ干渉計69YA,69YBによって、レチクルステージRSTのZ軸回りの回転量も検出することが可能となっている。また、Y方向の位置の差分からレチクルステージ本体22のY方向の速度も検出されている。
【0066】
本例では、前述の如く、X軸レーザ干渉計69Xの測長ビームの光路のZ方向の位置は、中立面CTの位置(レチクル面)に一致しているので、いわゆるアッベ誤差がなく、レチクルステージRST(レチクルR)のX方向の位置を精度良く計測することができる。一対のY軸レーザ干渉計69YA,69YBにおいても、同様の理由により、いわゆるアッベ誤差がなく、高い計測精度が得られる。
【0067】
なお、上記の移動鏡としての、ミラー部24B、及びレトロリフレクタ32A,32Bの3つが図1では移動鏡Mmとして図示され、X軸レーザ干渉計69Xと一対のY軸レーザ干渉計69YA,69YBとが図1ではレチクル干渉計69として図示されている。また、図1では、図5及び図6の固定鏡(固定鏡Mrx,Mry)は図示省略されている。
【0068】
以下の説明においては、レチクル干渉計69によってレチクルステージRSTのXY平面内の位置(θz回転を含む)が計測されているものとする。このレチクル干渉計69からのレチクルステージRSTの位置情報(又は速度情報でも良い)は図1のステージ制御系90及びこれを介して主制御装置70に送られ、ステージ制御系90では主制御装置70からの指示に応じ、レチクルステージRSTの位置情報に基づいてレチクルステージRSTの駆動を制御する。
【0069】
図1に戻り、前記投影光学系PLとしては、両側テレセントリックで屈折系又は反射屈折系よりなる投影倍率が1/4又は1/5等の縮小系が用いられている。走査露光中には、露光光ILのもとで、レチクルRの照明領域IAR内のパターンの投影光学系PLを介した縮小像は、投影光学系PLの像面上に配置されたウエハW上の一つのショット領域のレジスト層上の細長い露光領域IA上に転写される。被露光基板としてのウエハWは、半導体(シリコン等)又はSOI(silicon on insulator)等の直径が例えば150〜300mmの円板状の基板である。
【0070】
投影光学系PLは、鏡筒部に設けられたフランジ部FLGを介して、不図示の保持部材によって保持されている。
次に、ウエハステージWSTは、ウエハ室80内に配置されている。このウエハ室80は、天井部の略中央部に投影光学系PLの下端部を通すための円形開口71aが形成された隔壁71で覆われている。この隔壁71は、ステンレス(SUS)等の脱ガスの少ない材料で形成されている。
【0071】
ウエハ室80内には、定盤よりなるウエハベースBSが、複数の防振ユニット86を介してほぼ水平に支持されている。ウエハステージWSTは、ウエハホルダ25を介してウエハWを真空吸着等により保持し、例えばリニアモータ等を含む不図示のウエハ駆動系によってウエハベースBSの上面に沿ってXY2次元方向に駆動される。
【0072】
ウエハ室80の隔壁71の−Y方向側の側壁には光透過窓85が設けられている。これと同様に、図示は省略されているが、隔壁71の+X方向側の側壁にも光透過窓が設けられている。また、ウエハホルダ25の−Y方向側の端部には、平面鏡から成るY軸移動鏡56YがX方向に延設されている。同様に、図示は省略されているが、ウエハホルダ25の+X方向側の端部には、平面鏡から成るX軸移動鏡がY方向に延設されている。そして、ウエハ室80の外部のY軸レーザ干渉計57Y及びX軸レーザ干渉計(不図示)からの測長ビームが、それぞれ光透過窓85及び不図示の透過窓を介してY軸移動鏡56Y及び不図示のX軸移動鏡に照射されている。Y軸レーザ干渉計57Y及びX軸レーザ干渉計は、それぞれ例えば内部の参照鏡を基準として対応する移動鏡の位置及び回転角、即ちウエハWのX方向、Y方向の位置、及びX軸、Y軸、Z軸の回りの回転角を計測する。Y軸レーザ干渉計57Y及びX軸レーザ干渉計の計測値は、ステージ制御系90及び主制御装置70に供給され、ステージ制御系90は、その計測値及び主制御装置70からの制御情報に基づいて、不図示の駆動系を介してウエハステージWSTの位置及び速度を制御する。
【0073】
次に、上述のようにして構成された投影露光装置10による基本的な露光動作の流れについて簡単に説明する。
先ず、主制御装置70の管理の下、不図示のレチクルローダ、ウエハローダによって、レチクルロード、ウエハロードが行なわれる。その後、レチクルアライメント系、ウエハステージWST上の基準マーク板、オフアクシス・アライメント検出系(いずれも図示省略)等を用いて、レチクルアライメント及びウエハアライメントが実行される。次に、先ず、ウエハWの位置が、ウエハW上の最初のショット領域(ファースト・ショット)の露光のための走査開始位置となるように、ウエハステージWSTが移動される。同時に、レチクルRの位置が走査開始位置となるように、レチクルステージRSTが移動される。そして、主制御装置70からの指示により、ステージ制御系90がレチクル干渉計69によって計測されたレチクルRの位置情報、及びウエハ側のY軸レーザ干渉計57Y及びX軸レーザ干渉計によって計測されたウエハWの位置情報に基づき、レチクルR(レチクルステージRST)とウエハW(ウエハステージWST)とをY方向(走査方向)に同期移動させて、露光光ILを照射することにより、ファースト・ショットへの走査露光が行なわれる。続いて、ウエハステージWSTが非走査方向(X方向)又はY方向に1ショット領域分だけステップ移動した後、次のショット領域に対する走査露光が行なわれる。このようにして、ショット間のステップ移動と走査露光とが順次繰り返されて、ウエハW上の各ショット領域にレチクルRのパターンが転写される。
【0074】
次に、本例のレチクルステージRSTをY方向及びθz方向に駆動するための図5の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bの詳細な構成及び駆動系につき説明する。以下では、Y軸リニアモータ76A〜78Bは3相リニアモータであるとして、先ず第2及び第4のY軸リニアモータ78A,78Bの構成につき図7を参照して説明する。
【0075】
図7(A)は、図5の第2のY軸リニアモータ78Aの固定子ユニット138Aを示す平面図、図7(B)はY軸リニアモータ78Aの可動子ユニット28Aを示す平面図、図7(C)は図7(B)の側面図、図7(D)は図7(B)の正面図、図7(E)は可動子ユニット28Aの磁石によって発生する磁束密度BのY方向の分布(このピッチをPとする)をそれぞれ表している。なお、図7(B)は図7(C)のBB線に沿う断面図でもある。また、図7(A)〜(C)では、レチクルステージ本体22を簡略化して表している。
【0076】
図7(B)に示すように、Y軸リニアモータ78Aの可動子ユニット28Aは、Z方向に磁場を発生する永久磁石MNと、この永久磁石MNをZ方向に反転した永久磁石MSとをY方向に交互にピッチP/2(Pは磁束密度Bのピッチ)で、レチクルステージ本体22上に配置したものである。レチクルステージ本体22の永久磁石MN,MSが配置されている部分は、ヨークとしても作用している。また、図7(D)に示すように、第4のY軸リニアモータ78Bの可動子ユニット28Bは、第2のY軸リニアモータ78Aの可動子ユニット28Aの各永久磁石に対向するように、それぞれZ方向に反転した極性の永久磁石をY方向に配置して構成されている。
【0077】
次に、図7(A),(D)に示すように、第2のY軸リニアモータ78Aの固定子ユニット138Aは、磁界をX方向に横切る多数のコイルをY方向にピッチP1(=2P/3)で配列したものであり、第4のY軸リニアモータ78Bの固定子ユニット138Bも、固定子ユニット138Aと対称に構成されている。この場合、図7(E)のピッチPの磁束密度Bの分布は、可動子ユニット28Aによってその上の固定子ユニット138Aに発生する磁束密度を表しており、可動子ユニット28Bによってその下の固定子ユニット138Bに発生する磁束密度は、図7(E)とは極性が反転している(位相がπずれている)。そして、固定子ユニット138A及び138Bは、それぞれU相(0π)のコイルCU、V相(−2π/3又は+4π/3)のコイルCV、及びW相(+2π/3)のコイルCWを順次Y方向に配列したものである。なお、固定子ユニット138Aに作用する磁界と固定子ユニット138Bに作用する磁界とは極性が反転しているため、下方の固定子ユニット138Bのコイルには、上方の固定子ユニット138Aのコイルに対して逆方向に電流が供給される。
【0078】
図5における第1及び第3のY軸リニアモータ76A,76Bも、図7(D)の第2及び第4のY軸リニアモータ78A,78Bと同様に構成されている。
次に、図8は、第2のY軸リニアモータ78Aの固定子ユニット138Aの駆動系を示し、この図8において、固定子ユニット138Aの複数のU相コイルCUがU相コイル群196Uとしてスター結線され、複数のW相コイルCWがW相コイル群196Wとしてスター結線され、複数のV相コイルCVがV相コイル群196Vとしてスター結線され、これらのU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vの一方の共通の端子はグランド端子Gに接続されている。なお、以下で説明する駆動系は、図1のステージ制御系90に組み込まれているものである。
【0079】
図8において、固定子ユニット138Aの各コイルに電流を供給するための制御部90Aが配置されており、制御部90A内にデジタル・シグナル・プロセッサよりなる電流値設定部190が配置されている。更に、コンピュータを含む外部のレチクルステージ制御部90RにX軸レーザ干渉計69X、及びY軸レーザ干渉計69YA,69YBの計測値が供給されている。レチクルステージ制御部90Rは、主制御装置70からの制御情報及びそれらのレーザ干渉計の計測値より、Y軸リニアモータ78Aによるレチクルステージ本体22のY方向の速度を所定周期で設定し、その速度指令を順次電流値設定部190に供給する。電流値設定部190は、その速度指令に応じてY軸リニアモータ78AのY方向の推力を算出し、算出された推力を得るためのU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vの各コイルの電流値を算出し、算出した電流値に対応する電圧をそれぞれU相、W相、V相のアンプ191U,191W,191Vに出力する。アンプ191U,191W,191Vは、入力された電圧に対応する電流を出力する。
【0080】
この際に予め、レチクルステージ制御部90Rから電流値設定部190に対してU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vに関する推力定数(単位電流当たりに発生する推力)の情報が供給されており、この推力定数に基づいて電流値設定部190は各コイル群の電流を算出する。また、制御部90Aには、駆動電流を出力すると共に、必要に応じて外部で発生する電圧が印加される3個の出力端子197U,197W,197Vと、外部の電圧計に接続するための3個の電圧計測端子193U,193W,193Vとが設けられている。また、出力端子197UをU相のアンプ191U又は電圧計測端子193Uの何れかに接続するための第1の切替スイッチ192Uと、出力端子197WをW相のアンプ191W又は電圧計測端子193Wの何れかに接続するための第2の切替スイッチ192Wと、出力端子197VをV相のアンプ191V又は電圧計測端子193Vの何れかに接続するための第3の切替スイッチ192Vとが設けられている。切替スイッチ192U,192W,192Vは、マニュアル方式で切り替えることができる。
【0081】
その3個の出力端子197U,197W,及び197Vは、それぞれU相、W相、V相のコイル群196U,196W,及び196Vの他方の共通の端子に接続されている。この場合、V相のコイル群196Vの各コイルと出力端子197Vとの間、U相のコイル群196Uの各コイルと出力端子197Uとの間、及びW相のコイル群196Wの各コイルと出力端子197Wとの間には、それぞれ電流の流れのオン・オフの切り替えを電子的に行うことができるスイッチング素子S01〜S09,S11〜S20,S21〜S30が接続され、出力端子197Vとグランド端子Gとの間には更に、スイッチング素子S01と同じスイッチング素子S10とダミーの抵抗138Rとが直列に接続されている。スイッチング素子S01〜S30のオン・オフの切り替えは電流値設定部190が行う。スイッチング素子S10は通常はオフ(遮断)にされている。
【0082】
図7(D)に示すように、本例のY軸リニアモータ78Aはムービングマグネット方式であるため、固定子ユニット138A中には可動子ユニット28Aと対向しておらず、推力の発生に寄与しないコイルが存在する。そこで、本例では図8のY軸レーザ干渉計69YA,69YBによって計測されたY方向の位置がレチクルステージ制御部90Rを介して電流値設定部190に供給されており、電流値設定部190は、そのY方向の位置(可動子ユニット28AのY座標)から推力の発生に寄与しないコイルを特定する。そして、電流値設定部190は、スイッチング素子S01〜S30の内で推力の発生に寄与しないコイルに接続されているスイッチング素子をオフ(遮断)にする。これによって、固定子ユニット138Aのコイルユニットにおける電流消費量を低減することができ、レチクルステージRST(レチクルR)の温度上昇を抑えることができる。
【0083】
なお、図5の第1のY軸リニアモータ76Aの固定子ユニット136A及びその制御部も、図8の第2のY軸リニアモータ78Aの固定子ユニット138A及びその制御部90Aと同様に構成され、固定子ユニット136Aの制御部もレチクルステージ制御部90Rに制御されている。
次に、図9は、第4のY軸リニアモータ78Bの固定子ユニット138Bの駆動系を示し、この図9において、固定子ユニット138B及びその制御部90Bは、図8の固定子ユニット138A及び制御部90Aとそれぞれ同様に構成されている。更に、図5の第2のY軸リニアモータ76Bの固定子ユニット136B及びその制御部も、図9の固定子ユニット138B及びその制御部90Bと同様に構成され、制御部90B中の電流値設定部190もレチクルステージ制御部90Rに制御されている。
【0084】
また、図9においては、電圧計測端子193U,193W,193Vに電圧計194が接続されている。電圧計194は、電圧計測端子193U,193W,193Vの電圧を所定タイミングで並列に計測し、計測データをデジタルデータとしてレチクルステージ制御部90Rに供給する。
次に、図5の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bを駆動するための推力定数を補正する動作の一例につき図12のフローチャートを参照して説明する。この推力定数の補正動作は、例えば本例の投影露光装置の機構部の組立調整が終了した時点又はメンテナンス時などで実行される。
【0085】
先ず、図12のステップ201において、図8の第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78A用の制御部90Aにおいて、例えばオペレータが切替スイッチ192U,192W,192VをそれぞれU相、W相、V相のアンプ191U,191W,191Vの出力端子が出力端子197U,197W,197Vに接続されるように設定する(図8の状態)。これによって、第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aは、予めレチクルステージ制御部90Rから電流値設定部190に設定されている推力定数に基づいて駆動されることになる。
【0086】
図10は、図8の電流値設定部190に設定されている推力定数の一例を示し、この図10において、正弦波状の曲線CFU,CFV,CFWはそれぞれU相、V相、及びW相の推力定数(単位電流当たりに発生する推力)(N/A)を表している。この推力定数は、一例として図7(E)に示されている磁束密度Bの理論値に基づくものである。その磁束密度Bは、ピーク値をB として、次のようにレチクルステージ本体22のY方向の位置の関数で表すことができる。
【0087】
B=Bsin(2πY/P) …(11)
図10の例では、ピッチPは約70mmである。そして、図10の曲線CFU,CFW,CFVで表されるU相、W相、及びV相の推力定数をFAU(Y),FAW(Y),FAV(Y)として、図8のU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vに供給される電流IAu,IAw,IAvは次のように設定されるものとする。なお、位置Yは、図7(D)における固定子ユニット138Aに対する可動子ユニット28AのY方向の位置であり、電流のピーク値をI としている。
【0088】
IAu=I sin(2πY/P) …(12)
IAv=I sin(2πY/P−2π/3) …(13)
IAw=I sin(2πY/P+2π/3) …(14)
そして、図8の電流値設定部190では、U相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vで発生する全体の推力FAtを次式より計算する。
【0089】
FAt=FAU(Y)・IAu+FAW(Y)・IAw+
FAV(Y)・IAv …(15)
そして、電流値設定部190は、(15)式の3相の全体の推力FAtが目標値の1/2に合致するように例えば電流のピーク値I を設定すればよい。なお、図5の2つの固定子ユニット136A,138Aで互いに等しい推力を発生することによって、全体の推力は目標値になる。
【0090】
図12のステップ201の初めに、更に図9の第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの制御部90Bにおいて、例えばオペレータが切替スイッチ192U,192W,192Vをそれぞれ出力端子197U,197W,197Vが電圧計測端子193U,193W,193Vに接続されるように設定する(図9の状態)。また、電圧計測端子193U,193W,193Vに電圧計194を接続し、電圧計194の計測値がレチクルステージ制御部90Rに取り込まれるようにする。電圧計194は、第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78B用に2台用意される。これによって、第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bは推力を発生しない状態に設定されると共に、Y軸リニアモータ76B,78BのU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vで発生する逆起電力を電圧計194によって計測することができる。
【0091】
この状態で、図8の主制御装置70及びレチクルステージ制御部90Rの制御のもとで、図5の上方の第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aを駆動して、レチクルステージRST(レチクルステージ本体22)をY方向に全ストロークでほぼ一定速度で駆動するとともに、同時にX軸ボイスコイルモータ79を駆動してレチクルステージRSTのX方向位置を一定に保つ。このようにレチクルステージRSTの駆動方向(Y方向)に対して交差する方向であるX方向に離れて対称に配置された1対のY軸リニアモータ76A,78A及びX軸ボイスコイルモータ79を用いてレチクルステージRSTを駆動することによって、レチクルステージRSTを回転の恐れなくY方向に直進させることができる。この動作と並行してステップ202で示すように、図9のレチクルステージ制御部90Rは、Y軸レーザ干渉計69YA,69YBの計測値と2台の電圧計194で計測される第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの3相のコイル群196U,196W,196Vで発生する逆起電力を所定のサンプリングレートで記憶部に順次取り込む。
【0092】
この場合、本例の図5の第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの固定子ユニット136B,138Bは、駆動回路と切り離されている。そのため、固定子ユニット136B,138Bに対して可動子ユニット26B,28Bが相対的にY方向に移動すると、図9において、固定子ユニット136B,138Bの3相のコイル群196U,196W,196Vの各コイルに、フレミングの右手の法則に従って逆起電力(誘導起電力)(V)が発生する。その逆起電力が本発明の起電力に対応している。その各コイルに発生する逆起電力は、電圧計測端子193U,193W,193Vを介して電圧計194で計測される。
【0093】
次のステップ203において、レチクルステージ制御部90R内の演算部は、第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの各相の推力定数を補正する。そのため、レチクルステージ制御部90R内の演算部は、ステップ202で所定のサンプリングレートで順次取り込んだY軸レーザ干渉計69YA,69YBのY座標の計測値の差分から、レチクルステージRSTのY方向の各位置Yi(i=1,2,3,…)でのレチクルステージRSTのY方向の速度VYiを算出する。
【0094】
この場合、リニアモータの各コイルに発生する逆起電力を、計測時点での可動子と固定子との相対移動速度で除算した値は、逆起電力定数(V・s/m)と呼ばれ、この逆起電力定数は各相の推力定数に等しいことが分かっている。そこで、レチクルステージ制御部90Rの演算部は、Y方向の各位置Yiで計測された第3のY軸リニアモータ76BのU相、W相、V相の逆起電力をそれぞれレチクルステージRSTの移動速度VYiで除算することによって、U相、W相、V相の逆起電力定数VBUi,VBWi,VBViを算出し、これら各相の逆起電力定数を各相の推力定数とする。この推力定数は、第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bで互いに独立に算出される。
【0095】
図11は、このようにして算出された3相の逆起電力定数の一例を示し、曲線CVU,CVW,CVV上のデータがそれぞれ逆起電力定数VBUi,VBWi,VBViである。そして、レチクルステージ制御部90Rの演算部は、その逆起電力定数VBUi,VBWi,VBViを例えば補間によってY方向に所定間隔の一連の位置での値に直して得られる推力定数FBU(Y),FBW(Y),FBV(Y)を、図9の第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの制御部90Bの電流値設定部190に設定する。これで推力定数の補正が完了する。
【0096】
なお、図9の固定子ユニット138B(又は136B)のU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vに供給される(12)式〜(14)式と同様の電流をそれぞれIBu,IBw,IBvとすると、補正後の推力定数FBU(Y),FBW(Y),FBV(Y)を用いて、Y軸リニアモータ78B(又は76B)全体としての推力FBtは(15)式と同様の次式から求めることができる。
【0097】

Figure 2004336922
ここで(12)式〜(14式)における電流ピーク値Ioを1(単位電流)とすると、この推力FBtは、Y軸リニアモータ78B(又は76B)全体としての推力定数FB(Y)と等しくなる。この推力定数FB(Y)は、図11の曲線CVとして表されている。この曲線CVから分かるように、本来は一定であるはずの推力定数FB(Y)が位置Yによって僅かに変動している。これは、実測して補正された推力定数FBU(Y),FBW(Y),FBV(Y)が初めに設定されていた推力定数とは僅かに異なっていたことを意味する。
【0098】
そこで、次に第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bを駆動する場合には、図9の電流値設定部190は、補正後の推力定数FBU(Y),FBW(Y),FBV(Y)、3相のコイル群に供給される電流IBu,IBw,IBvを(16)式に代入して得られる推力FBtが目標値となるように、3相の電流IBu,IBw,IBvを設定する。これによって、推力定数の実測値に基づいて可動子ユニット26B,28Bを目標とする推力で高精度に駆動することができる。
【0099】
次のステップ204において、図8の第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78A用の制御部90Aにおいて、例えばオペレータが切替スイッチ192U,192W,192Vをそれぞれ出力端子197U,197W,197Vが電圧計測端子193U,193W,193Vに接続されるように設定する。また、電圧計測端子193U,193W,193Vに図9の電圧計194を接続し、電圧計194の計測値がレチクルステージ制御部90Rに取り込まれるようにする。電圧計194は、第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78A用に2台用意される。これによって、第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aは推力を発生しない状態に設定されると共に、Y軸リニアモータ76A,78AのU相、W相、V相のコイル群196U,196W,196Vで発生する逆起電力を電圧計194によって計測することができる。
【0100】
更に、図9の第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bの制御部90Bにおいて、例えばオペレータが切替スイッチ192U,192W,192VをそれぞれU相、W相、V相のアンプ191U,191W,191Vの出力端子が出力端子197U,197W,197Vに接続されるように設定する。これによって、第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bは、ステップ203で補正された推力定数及び上記の(16)式に基づいて駆動されることになる。
【0101】
この状態で、図9の主制御装置70及びレチクルステージ制御部90Rの制御のもとで、図5の下方の第3及び第4のY軸リニアモータ76B,78Bを駆動して、レチクルステージRST(レチクルステージ本体22)をY方向に全ストロークでほぼ一定速度で駆動する。この動作と並行してステップ205で示すように、図8のレチクルステージ制御部90Rは、Y軸レーザ干渉計69YA,69YBの計測値と、2台の電圧計194で計測される第1及び第2のY軸リニアモータ76B,78Bの3相のコイル群196U,196W,196Vで発生する逆起電力とを所定のサンプリングレートで記憶部に順次取り込む。
【0102】
次のステップ206において、レチクルステージ制御部90Rは、ステップ203と同様にして第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aの各相の推力定数を補正する。補正後の推力定数は、図8の第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aの制御部90Aの電流値設定部190に設定される。次に第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aを駆動する場合には、図8の電流値設定部190は、補正後の推力定数FAU(Y),FAW(Y),FAV(Y)と、3相のコイル群に供給される電流IAu,IAw,IAvとを(15)式に代入して得られる推力FAtが目標値となるように、3相の電流IAu,IAw,IAvを設定する。これによって、推力定数の実測値に基づいて可動子ユニット26A,28Aを目標とする推力で高精度に駆動することができる。
【0103】
この結果、図5の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bの推力定数を、実際の露光工程で使用される投影露光装置に装着した状態で計測した逆起電力に基づいて正確に補正できたことになる。従って、Y軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bの取り付け誤差等に起因する推力誤差が補正されるため、位置決め性や等速性を向上させることができる。
【0104】
次のステップ207において、例えばオペレータが、図8の第1及び第2のY軸リニアモータ76A,78Aの制御部90Aにおいて、切替スイッチ192U,192W,192VをそれぞれU相、W相、V相のアンプ191U,191W,191Vの出力端子が出力端子197U,197W,197Vに接続されるように設定する。これ以降は、4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bは補正後の推力定数を用いて同期して駆動することができる。
【0105】
そこで、一例として図8の主制御装置70及びレチクルステージ制御部90Rの制御のもとで、図5の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bを同期して駆動することによって、レチクルステージRSTをY方向及びθz方向に駆動して、レチクルステージRSTをレチクルロード位置に移動する。その後、ステップ208において通常の露光工程が実行される。この露光工程では、図5の4軸のY軸リニアモータ76A,78A,76B,78Bは補正後の推力定数を用いて駆動されるため、レチクルステージRST(レチクルR)を所望の推力で高精度に駆動することができる。
【0106】
但し、本例では、別途、電圧計194を用意して、逆起電力の計測時に制御部90A,90Bの切替スイッチ192U,192W,192Vの切り替えや配線の接続を行う必要がある。しかしながら、装置本体に電圧計を常備する必要が無く、装置全体のコストが上昇しないという利点がある。
また、上記の逆起電力の計測値から推力定数を求めるためのソフトウェア(プログラム)は、レチクルステージ制御部90R内に記憶されている。その他に、その逆起電力の計測値から推力定数を求める動作を外部のコンピュータで実行し、求められた推力定数をオペレータがレチクルステージ制御部90Rに書き込むようにしてもよい。
【0107】
上述のように、本例の図7に示すY軸リニアモータ78A,78Bの固定子ユニット138A,138Bは、配列ピッチP1が2P/3の複数のコイルより構成されている。その変形例として、図7に対応する部分に同一又は類似の符号を付した図13に示すように、その固定子ユニットを構成する複数のコイルをより小さいピッチで配置してもよい。
【0108】
図13(A)は、その変形例のY軸リニアモータ78Aの固定子ユニット198Aを示す平面図、図13(B)はそのY軸リニアモータ78Aの可動子ユニット28Aを示す平面図、図13(C)は図13(B)の側面図、図13(D)は図13(B)の正面図、図13(E)は可動子ユニット28Aの磁石によって発生する磁束密度B(ピッチP)のY方向の分布をそれぞれ表している。
【0109】
図13(D)に示すように、この変形例の1対のY軸リニアモータ78A及び78Bは、それぞれ固定子ユニット198A及び198Bと、可動子ユニット28A及び28Bとを有し、可動子ユニット28A,28Bの構成は図7の例と同様である。一方、上方の固定子ユニット198Aは、3層のコイルユニットを磁界の方向(Z方向)に重ねて構成され、第1層目のコイルユニットは、Z方向の磁界をX方向に横切るU相(0π)のコイルCU、V相(−2π/3)のコイルCV、W相(+2π/3)のコイルCWをY方向にピッチP1(=2P/3)で順次配列したものである。また、第2層目のコイルユニットは、第1層目のコイルCU,CV,CW,…をそれぞれP2(=P/6)だけY方向にずらしたコイルCV1(V相),CW1(W相),CU1(U相),…から構成され、第3層目のコイルユニットは、第2層目のコイルCV1,CW1,CU1,…を更にそれぞれP2(=P/6)だけY方向にずらしたコイルCW2(W相),CU2(U相),CV2(V相),…から構成されている。
【0110】
この場合、第2層目のコイルCV1,CW1,CU1は、機械的な位相はそれぞれπ/3、5π/3、π/2であるため、電流の方向を逆にすることによってV相、W相、U相となる。従って、固定子ユニット198AのU相、W相、V相のコイル群は、図8の駆動系と同様の回路で駆動することができる。
また、図13(D)に示すように、下方の固定子ユニット198Bは、上方の固定子ユニット198Aと同様の3層のコイルユニットより構成されており、これらのコイルユニットもU相、V相、W相のコイル群に分けることができる。従って、固定子ユニット198Bは、図9の駆動系と同様の回路で駆動することができる。
【0111】
また、上記の実施形態では、3相のリニアモータが使用されているが、2相又は4相等のリニアモータも使用することができる。更に、上記の実施形態では、レチクルステージRSTを駆動するためにムービングマグネット方式のリニアモータが使用されているが、ムービングコイル方式のリニアモータも使用することができる。
【0112】
次に、本発明の第2の実施形態につき図14を参照して説明する。本例は、図8の制御部90A中に電圧計を備えたものであり、図14において図8に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。
図14は、本例の第2のY軸リニアモータ78A(図5参照)の固定子ユニット138Aの駆動系を示し、この図14において、図8のマニュアル方式の切替スイッチ192U,192W,192Vの代わりに、主制御装置70からの制御信号によって切り替え可能なスイッチング素子195U,195W,195Vが設けられている。また、制御部90A内には電圧計194が設置され、スイッチング素子195U,195W,195Vのそれぞれの一つの出力部が電圧計194の計測信号入力部に接続されている。電圧計194は、3つの計測信号入力部の電圧を並列に所定のサンプリングレートで取り込み、計測データをデジタルデータとしてレチクルステージ制御部90Rに供給する機能を備えている。これ以外の構成は図8の例と同様である。
【0113】
図14の実施形態では、Y軸リニアモータ78Aを駆動する際には、スイッチング素子195U,195W,195Vを、U相、W相、V相のアンプ191U,191W,191Vの出力部がそれぞれ出力端子197U,197W,197Vに接続されるように設定する。一方、固定子ユニット138Aの3相のコイル群の逆起電力を計測する際には、スイッチング素子195U,195W,195Vを、出力端子197U,197W,197Vがそれぞれ電圧計194の計測信号入力部に接続されるように設定する。これによって、例えば露光工程の途中であっても、自動的に固定子ユニット138Aの3相のコイル群の逆起電力を計測して、推力定数の補正を行うことができる。
【0114】
このように本例では、最初から電圧計194が制御部90Aに組み込まれているため、特別な工具無しで、いつでも推力定数を測定でき、例えば、長期的なリニアモータの経時変化をモニタしたい場合に有効である。また、例えば露光中に推力異常やその他の異常が検出された場合、即座に、コイルの絶縁破壊、断線等のリニアモータの故障の有無が検出できるという利点もある。
【0115】
次に、本発明の第3の実施形態につき図15を参照して説明する。本例は、所定のガイドに沿ってステージを駆動する場合に本発明を適用したものである。
図15は、本例のステージ装置の要部を示す斜視図であり、この図15において、定盤よりなるベース301の表面の直交する2方向にX軸及びY軸を取って説明する。ベース301上にY方向に沿ってY軸ガイド302が設置され、Y軸ガイド302に沿ってY方向に移動自在にスライダ304が配置され、スライダ304にテーブル303が固定され、テーブル303の中央部にホルダ305を介してレチクルなどの移動対象物306が保持されている。ホルダ305の中央部及びテーブル303の対応する部分には、例えば移動対象物306を透過した光を通すための開口が形成されており、ベース301にもその光を通すための開口301aが形成されている。
【0116】
また、Y軸ガイド302をX方向に挟むように、それぞれY軸に平行に磁石ユニットを含む固定子308A及び308Bが配置され、固定子308A及び308Bは不図示の保持部材によってベース301に固定されている。そして、固定子308A及び308Bにはそれぞれコイルユニットを含む可動子307A及び307BがY方向に相対移動自在に連結され、可動子307A及び307Bはテーブル303の底面に固定されている。この場合、可動子307A及び固定子308Aより第1のY軸リニアモータ309Aが構成され、可動子307B及び固定子308Bより第2のY軸リニアモータ309Bが構成されている。更に、ホルダ305に設けられた移動鏡310に外部のレーザ干渉計311から計測用のレーザビームを照射することによって、テーブル303のY方向の位置が計測され、この計測値に基づいてY軸リニアモータ309A,309Bが駆動される。
【0117】
本例のテーブル303(第2部材)は、ベース301(第1部材)に対してY軸ガイド302に沿ってY方向に1自由度で移動すると共に、ベース301に対してテーブル303をY方向に駆動するための駆動装置として、X方向に離れた2軸のY軸リニアモータ309A及び309Bが設けられている。従って、移動の自由度に比べて駆動装置の軸数が1だけ多いため、例えば第1のY軸リニアモータ309Aのみでテーブル303をY方向に駆動して、第2のY軸リニアモータ309Bは推力を発生しない状態に設定して、可動子307B内のコイル群で発生する逆起電力を計測することができる。これによって第2のY軸リニアモータ309Bの推力定数を補正することができる。同様に、第2のY軸リニアモータ309Bのみでテーブル303を駆動して、第1のY軸リニアモータ309Aの可動子307A内のコイル群で発生する逆起電力を計測することで、第1のY軸リニアモータ309Aの推力定数を補正することができる。
【0118】
本例では、片側のリニアモータ(309A又は309B)だけでもテーブル303のY方向への移動は可能であるが、位置決め性能や等速性は2軸のY軸リニアモータ309A,309Bで動かした場合に比べて劣る。しかし、ステージ装置としての最高速度で動かさなくても、逆起電力測定には何ら問題がないため、異常な機械共振やその他不具合を発生させない程度にステージ速度を遅くすることによって、コイルに発生する逆起電力は測定でき、第1の実施形態と同様に推力定数を補正することができる。これにより、位置決め性能や等速性を向上させることができる。
【0119】
なお、上記の実施の形態の投影露光装置は、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をして、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製造することができる。なお、その露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【0120】
また、上記の実施の形態の投影露光装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、この半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、このステップに基づいてレチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを形成するステップ、上記の実施の形態の投影露光装置によりアライメントを行ってレチクルのパターンをウエハに露光するステップ、エッチング等の回路パターンを形成するステップ、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)、及び検査ステップ等を経て製造される。
【0121】
なお、本発明は、露光装置のレチクルステージのみならず、ウエハステージにも適用することができる。また、本発明は、走査露光型の露光装置のみならず、一括露光型の露光装置のレチクルステージやウエハステージにも適用することができる。また、本発明の露光装置の用途としては半導体デバイス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形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子(CCD等)、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びDNAチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク(フォトマスク、レチクル等)をフォトリソグフィ工程を用いて製造する際の、露光工程(露光装置)にも適用することができる。
【0122】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【0123】
【発明の効果】
本発明によれば、推力を発生していない駆動装置の起電力を検出しているため、その駆動装置の駆動性能を向上することができ、移動対象の部材を高精度に駆動することができる。
また、本発明を露光装置に適用することによって、各種デバイスを高精度に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の投影露光装置の概略構成を示す一部を切り欠いた図である。
【図2】図1の枠状部材18及びレチクルステージRSTの構成を示す斜視図である。
【図3】図1のレチクルステージRST、枠状部材18、及びレチクルベース16の構成を示す分解斜視図である。
【図4】(A)は図1のレチクルステージRSTを示す斜視図、(B)はレチクルステージRSTをY方向に見た断面図である。
【図5】図1の照明系側プレート14、レチクルステージRST、及びレチクルベース16をY方向に見た断面図である。
【図6】図1の照明系側プレート14、レチクルステージRST、及びレチクルベース16の要部をX方向に見た断面図である。
【図7】図5のY軸リニアモータ78A,78Bの固定子ユニット138A,138B及び可動子ユニット28A,28Bの構成を示す図である。
【図8】図7の一方の固定子ユニット138Aの駆動系を示す図である。
【図9】図7の他方の固定子ユニット138Bの駆動系を示す図である。
【図10】図7のY軸リニアモータ78Aの推力定数の一例を示す図である。
【図11】図7のY軸リニアモータ78Bの逆起電力定数の一例を示す図である。
【図12】本発明の第1の実施形態でリニアモータの推力定数を補正するための動作の一例を示すフローチャートである。
【図13】図7のY軸リニアモータ78A,78Bの固定子ユニットの変形例を示す図である。
【図14】本発明の第2の実施形態のリニアモータの固定子ユニット138Aの駆動系を示す図である。
【図15】本発明の第3の実施形態のステージ装置の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
RST…レチクルステージ、R…レチクル、16…レチクルベース、18…枠状部材、76A,78A,76B,78B…Y軸リニアモータ、136A,138A,136B,138B…固定子ユニット、26A,28A,26B,28B…可動子ユニット、69YA,69YB…Y軸レーザ干渉計、90R…レチクルステージ制御部、90A,90B…制御部、190…電流値設定部、192U,192W,192V…切替スイッチ、193U,193W,193V…電圧計測端子、194…電圧計、196U,196W,196V…コイル群[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stage device for driving a second member relative to a first member, for example, photolithography for manufacturing a device such as a semiconductor device, an image sensor, a liquid crystal display device, or a thin film magnetic head. It is suitable for use in a mask stage or a substrate stage of an exposure apparatus used for transferring a mask pattern onto a substrate during the process.
[0002]
[Prior art]
For example, when manufacturing a semiconductor device, in order to transfer a reticle pattern as a mask to each shot area of a wafer (or a glass plate or the like) coated with a photoresist as a substrate, a batch exposure method or a scanning exposure method is used. An exposure apparatus is used. The former exposure apparatus of the batch exposure system mainly positions wafers and reticles with high accuracy, and the latter of the scanning exposure system mainly improves uniformity of the reticle and wafer during scanning exposure. In order to maintain accuracy, a reticle stage and a wafer stage are provided. In the past, rotary motors were used as drive actuators for these stages, but recently, linear motors have been used, which have substantially no friction, and therefore reduce the disturbance applied to the stage, and can even eliminate them. Is often done.
[0003]
A linear motor has a mover and a stator as a basic configuration.For example, in a moving magnet type linear motor, magnets are arranged at a predetermined pitch on the mover, and coils are arranged on the stator according to the arrangement of the magnets. Are located. Usually, when the stroke is long, a three-phase linear motor is used, and the current of each phase coil is set by the position (relative position) of the mover (magnet) with respect to the stator (three-phase coil).
[0004]
In this case, by appropriately adjusting the width and pitch of the magnet, the magnetic flux density linked to the coil has a substantially sinusoidal shape according to the position, and the pitch of the magnetic flux density is considered as a sine wave cycle as an example. The pitch of the three-phase coil is / of the pitch of the magnetic flux density (for example, see Patent Document 1). As another example, the pitch of the coils can be set to 1/6 of the pitch of the magnetic flux density, and in any case, there is a predetermined relationship between the pitch of the magnets and the pitch of the coils. .
[0005]
The thrust generated by the linear motor follows Fleming's left-hand rule, and its magnitude is proportional to the magnetic flux density and proportional to the current. Further, when the position of the mover changes, the magnetic flux density linked to the coil changes. Therefore, if a constant current continues to flow through the coil, the thrust changes depending on the position of the mover. In this case, the thrust generated by the coils of each phase can be obtained by multiplying the thrust constant (thrust generated per unit current) of the coils of each phase by the current. The thrust constant is a function of the position of the mover and is approximately a sinusoidal function of that position. In the case of a linear motor used for a stage, it is required that a constant thrust can be obtained at any position. Therefore, in a three-phase linear motor, the phases of the currents flowing through the three-phase coils are shifted by 120 °, and The sum of the thrusts generated by the coils of each phase is made constant.
[0006]
That is, when each coil is at the peak position of the magnetic flux density, the peak of the current flowing through the coil is made to come, and when the magnetic flux density becomes 0, the current is also made 0, and at the intermediate position between them, The current is changed sinusoidally. At this time, the magnetic flux density B can be approximated by the following equation.
B = B 0 sin (2πX / P) (1)
Where B 0 Is the peak value of the magnetic flux density, and X is the coordinate value along the magnet. Further, when the relative position of the U-phase (0π) coil as the stator with respect to the mover (magnet) is x, the current peak value is I 0 Then, the currents Iu, Iv, Iw flowing through the U-phase, V-phase (-2π / 3 or + 4π / 3), and W-phase (+ 2π / 3) coils are as follows, respectively.
[0007]
Iu = I 0 sin (2πx / P) (2)
Iv = I 0 sin (2πx / P−2π / 3) (3)
Iw = I 0 sin (2πx / P + 2π / 3) (4)
If the thrusts generated by the U-phase, V-phase, and W-phase coils are fu, fv, and fw, a basic formula of electromagnetic force F = B × I × L (F: force, I: current, L: From the length of the coil), the following equation is obtained. The number of turns (number of turns) of the coil is omitted for simplification.
[0008]
fu = B 0 sin (2πx / P) × I 0 sin (2πx / P) (5)
fv = B 0 sin (2πx / P−2π / 3) × I 0 sin (2πx / P−2π / 3) (6)
fw = B 0 sin (2πx / P + 2π / 3) × I 0 sin (2πx / P + 2π / 3) (7)
Therefore, the thrust Ftotal of the entire linear motor is as follows.
[0009]
Ftotal = fu + fv + fw = 1.5 × B 0 × I 0 … (8)
That is, by changing the current according to the position of the mover as described above, a constant thrust can be obtained regardless of the position of the mover.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-190088 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the three-phase linear motor, if the arrangement pitch of the magnets, the positional relationship between the magnets and the coil, and the like are as designed, the current flows through the coils of each phase based on, for example, a thrust constant obtained by calculation in advance. By controlling the current, a constant thrust can be obtained regardless of the position of the mover. However, in practice, due to the processing error of the motor parts and the assembly error of the stage and the linear motor, the arrangement pitch of the magnets, the linear density of the coils (and the current density), and the positional relationship between the magnets and the coils are to some extent. , And an error remains in the thrust constant of the coil of each phase. Variations in the magnetic flux density of each magnet also cause an error in the thrust constant.
[0012]
Such an error in the thrust constant causes a change in the thrust.For example, when the stage is accelerated or decelerated, the thrust may fluctuate when driving the mover with a constant thrust regardless of the position of the mover. Become.
In order to meet the demand for higher integration of semiconductor devices and further improvement of throughput, exposure apparatuses are required to have higher precision and higher speed of stages. Therefore, it is desired that variations in performance of the linear motor, such as thrust fluctuations, be minimized.
[0013]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a stage technology capable of driving a member to be moved with high accuracy.
Another object of the present invention is to provide an exposure technique and a device manufacturing technique that can transfer a mask pattern onto a substrate with high accuracy by using the stage technique.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A stage device according to the present invention is a stage device that relatively drives a second member (RST) in at least one direction with respect to a first member (18). A plurality of driving devices (78A, 76A, 78B, 76B) for driving the second member relative to the first member, and some of the driving devices (78A, 76A) among the plurality of driving devices are provided. When the second member is driven in the one direction by the generated thrust, the electromotive force generated in the other driving devices (78B, 76B) which do not generate the thrust is detected. And a detection device (192U to 192W, 193U to 193W, 194).
[0015]
According to the present invention, when the second member is driven with respect to the first member, another driving device that does not generate thrust (hereinafter, referred to as a “tested driving device”), for example, according to Fleming's right hand rule. ) Generates an electromotive force (induced electromotive force). Therefore, by detecting the electromotive force, the thrust constant (thrust generated per unit current) of the test drive device can be obtained. Then, by driving the other driving device using the thrust constant obtained in this manner, the first member can be driven with high accuracy with respect to the first member with the target thrust. .
[0016]
In this case, assuming that the degree of freedom of driving the second member relative to the first member is N (N is an integer of 1 or more), the second member can be moved relative to the first member with N degrees of freedom. It is desirable that the number of the plurality of driving devices to be dynamically driven is at least (N + 1). Accordingly, when the second member is driven with the degree of freedom N with respect to the first member, at least one axis of the driving device does not need to generate a thrust, so that the electromotive force of the driving device can be detected. Can be.
[0017]
Further, as an example, the plurality of driving devices that relatively drive the second member in the one direction with respect to the first member include a first pair of driving devices arranged in a direction intersecting the one direction. A driving device (78A, 76A); and a second pair of driving devices (78B, 76B) arranged opposite to the first pair of driving devices, and the detecting device includes a driving device (78A, 76B). Detecting the electromotive force generated in the second pair of driving devices when the second member is driven in one direction with respect to the first member via the one pair of driving devices. is there.
[0018]
In this case, even if the first member and the second member relatively move in a guideless manner, the second member can be stably driven only by the first pair of driving devices. Therefore, the electromotive force generated in the second pair of driving devices can be detected with high accuracy.
Further, based on a position measuring device (69YA, 69YB) for measuring the position of the second member, a moving speed of the second member obtained by the position measuring device, and an electromotive force detected by the detecting device, It is desirable to have a control device (90R) that corrects the thrust generated by other driving devices and controls the driving devices. By dividing the detected electromotive force by the moving speed of the second member, the thrust constants of the other driving devices can be easily obtained, and the other driving devices can be set high based on the obtained thrust constants. It can be driven with high accuracy.
[0019]
In addition, it is desirable that a part of the plurality of driving devices that generate thrust and the other driving device that does not generate thrust can be switched with each other. As a result, the electromotive force can be detected alternately by some of the driving devices and other driving devices. Therefore, the electromotive force of all the driving devices can be obtained, and based on this, all the driving devices can be driven with high accuracy.
[0020]
Further, the driving method of the stage device of the present invention is the driving method of any of the stage devices of the present invention, wherein the second member is driven by a thrust generated by a part of the plurality of driving devices. A first step (steps 201 and 202) of detecting an electromotive force generated in another of the plurality of driving devices that does not generate the thrust when the driving device is driven in one direction; A second step (step 203) of obtaining a correction value of the thrust generated by the other driving device based on the electromotive force detected in step (2), and using the correction value obtained in the second step, the other driving device A third step (step 207) of correcting the generated thrust and driving the second member.
[0021]
As a result, the second member can be driven with high accuracy with the target thrust.
An exposure apparatus according to the present invention illuminates a first object (R) with an exposure beam and exposes a second object (W) via the first object with the exposure beam. And any one of the stage devices of the present invention for driving at least one of the second object.
[0022]
Since the first object or the second object can be driven with high accuracy by the stage device of the present invention, high positioning accuracy can be obtained with the batch exposure type, and high uniform velocity can be obtained with the scanning exposure type. The pattern of the first object can be transferred onto the second object with high accuracy.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the present invention is applied to a stage device provided in a scanning exposure type projection exposure apparatus (scanning stepper) using a step-and-scan method.
[0024]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a projection exposure apparatus 10 of the present embodiment. In FIG. 1, a Z axis is taken in parallel with an optical axis AX of a projection optical system PL provided in the projection exposure apparatus 10, and a Z axis is taken. The description will be made by taking a Y axis in a scanning direction of a reticle and a wafer (detailed later) at the time of scanning exposure in a vertical plane, and an X axis in a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction.
The projection exposure apparatus 10 of this example drives the reticle R on which the circuit pattern is formed as a mask (first object) in the X direction, the Y direction, and the θz Reticle stage device 12 as a stage device that minutely drives in the direction (rotation direction around the Z axis), projection optical system PL, and wafer W that drives wafer W as a substrate (second object) in the XY plane in the XY plane. A stage WST and a control system for these are provided.
[0025]
The illumination optical system unit IOP includes an exposure light source and an illumination optical system, and uses a rectangular or arc-shaped illumination area IAR of a pattern surface of a reticle R defined by a field stop (reticle blind) disposed therein as an exposure beam. With a uniform illuminance distribution with the exposure light IL. An illumination system similar to the illumination optical system is disclosed in, for example, JP-A-6-349701. As the exposure light IL of this example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or F 2 Vacuum ultraviolet light such as laser light (wavelength 157 nm) is used. It is also possible to use, as the exposure light IL, far ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ultraviolet bright lines (g-line, i-line, etc.) from an ultra-high pressure mercury lamp.
[0026]
Next, the reticle stage device 12 is disposed below an illumination system side plate (cap plate) 14 as a plate having an annular mounting portion 101 connected to the lower end of the illumination optical system IOP in FIG. The illumination system side plate 14 is supported substantially horizontally by a support member (not shown), and a substantially central portion thereof is formed with a rectangular opening 14a serving as an optical path (path) of the exposure light IL.
[0027]
As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2 which is a perspective view of the reticle stage device 12, the reticle stage device 12 is a reticle as a surface plate which is disposed substantially parallel to the illumination system side plate 14 with a predetermined space therebetween. A base 16, a reticle stage RST as a slider arranged between the reticle base 16 and the illumination system side plate 14, and an arrangement between the reticle base 16 and the illumination system side plate 14 surrounding the reticle stage RST. And a reticle stage drive system for driving the reticle stage RST.
[0028]
The reticle base 16 is supported substantially horizontally by a support member (not shown). As shown in FIG. 3, which is an exploded perspective view of FIG. 2, the reticle base 16 is formed of a substantially plate-shaped member, and a convex guide portion 16a is formed substantially at the center thereof. The upper surface (guide surface) of the guide portion 16a is finished to an extremely high flatness, and a rectangular opening 16b having a longitudinal direction in the X direction for allowing the exposure light IL to pass in the Z direction is provided substantially in the center of the guide portion 16a. Is formed. On the lower surface side of the reticle base 16, a projection optical system PL is arranged corresponding to the rectangular opening 16b, as shown in FIG.
[0029]
The reticle stage RST includes a reticle stage main body 22 having a special shape as shown in FIG. 4A, and various magnet units (described in detail later) fixed to the reticle stage main body 22. The reticle stage main body 22 has a substantially rectangular plate-like portion 24A viewed from above, a mirror portion 24B provided at an end of the plate-like portion 24A in the −X direction, and one side of the plate-like portion 24A in the Y direction. And a pair of extending portions 24C1, 24C2, 24D1, 24D2 respectively protruding from the other end in the Y direction.
[0030]
At a substantially central portion of the plate-like portion 24A, there is formed a stepped opening 22a having an opening formed at the center thereof for allowing the exposure light IL to pass therethrough. A plurality of (for example, three) reticle support members 34 that support the reticle R at a plurality of points (for example, three points) from below are provided in the (portion). In addition, a plurality of (for example, three) reticle fixing mechanisms 34P are provided in the plate-shaped portion 24A so as to sandwich and fix the reticle R corresponding to each of the reticle support members 34.
[0031]
The reticle R is supported by a plurality of supports in a state where the pattern surface (lower surface) of the reticle R substantially coincides with the neutral surface CT (the surface that does not expand and contract when receiving a bending moment) of the reticle stage body 22 (reticle stage RST). It is supported by a member 34 (see FIG. 4B). It should be noted that various chucks such as a vacuum chuck and an electrostatic chuck can be used instead of or together with the reticle support member 34 and the reticle fixing mechanism 34P.
[0032]
Further, as can be seen from FIGS. 4A and 4B, the mirror portion 24B has a substantially prismatic shape with the Y direction as a longitudinal direction, and a cross section for reducing the weight at the center thereof. A circular cavity CH is formed. An end surface in the −X direction of the mirror portion 24B is a reflecting surface 124m (see FIG. 5) that has been subjected to mirror finishing.
The reticle stage main body 22 including the plate-shaped portion 24A and the mirror portion 24B is integrally formed (for example, formed by cutting out one member). However, in this example, it is necessary to make the description easy to understand. Accordingly, an expression as if each part is a separate member is also used. Of course, any one of the above-described portions may be formed of another member, or all of the portions may be formed of separate members.
[0033]
In FIG. 4A, two recesses 24g1 and 24g2 are formed at an end of the plate-like portion 24A of the reticle stage main body 22 in the −Y direction, and each of the recesses 24g1 and 24g2 has a movable mirror. Retroreflectors 32A and 32B are provided. The four extended portions 24C1, 24C2, 24D1, 24D2 have a substantially plate-like shape, and each extended portion is provided with a reinforcing portion having a triangular cross section for improving strength. On the bottom surface of the reticle stage main body 22, a first differential exhaust gas static pressure bearing is formed over the entire area in the Y direction from the extending portion 24C1 to the extending portion 24D1, and is formed from the extending portion 24C2. A second differential exhaust type gas static pressure bearing is formed over the entire area in the Y direction up to 24D2.
[0034]
As shown in FIG. 6, which is a cross-sectional view of a part of the reticle stage device 12 of FIG. 1, the guide of the reticle base 16 from the first and second differential exhaust gas static pressure bearings on the bottom surface of the reticle stage main body 22. Due to the balance between the static pressure of the pressurized gas sprayed on the upper surface of the portion 16a and the weight of the entire reticle stage RST, the reticle stage RST is brought into non-contact with a clearance of about several μm above the upper surface of the guide portion 16a. Floating supported.
[0035]
Returning to FIG. 2, a substantially annular concave groove 83, 85 is formed on the upper surface of the frame member 18 in a double manner. A plurality of air supply ports (not shown) are formed in the inner concave groove (hereinafter, referred to as an “air supply groove”) 83, and an outer concave groove (hereinafter, referred to as an “exhaust groove”) is formed. A plurality of exhaust ports (not shown) are formed in the (callout) 85. An air supply port formed inside the air supply groove 83 is connected to a gas supply device (not shown) via a gas supply line and a gas supply tube (not shown). An exhaust port formed inside the exhaust groove 85 is connected to a vacuum pump (not shown) through an exhaust pipe and an exhaust pipe (not shown).
[0036]
In addition, an air supply groove and an exhaust groove (not shown) made of a substantially annular concave groove are formed on the bottom surface of the frame-shaped member 18 so as to correspond to the air supply groove 83 and the exhaust groove 85 on the upper surface. The air groove and the exhaust groove are also connected to a gas supply device and a vacuum pump (not shown), respectively. Including the air supply groove and the exhaust groove, a differential exhaust gas static pressure bearing for supporting the frame-shaped member 18 on the upper surface of the reticle base 16 substantially is configured.
[0037]
That is, when the gas supply device and the vacuum pump are in the operating state, pressurized gas is blown from the air supply groove (not shown) on the bottom surface of the frame-shaped member 18 onto the upper surface of the reticle base 16, and the blown gas is blown. The self-weight of the frame member 18 is supported by the static pressure of the pressurized gas, and the frame member 18 is levitated and supported on the upper surface of the reticle base 16 via a clearance of about several μm.
[0038]
Similarly, including a supply groove 83 and an exhaust groove 85 on the upper surface of the frame member 18, a differentially exhausted gas that substantially maintains the clearance between the frame member 18 and the illumination system side plate 14. A hydrostatic bearing is configured.
That is, when the gas supply device and the vacuum pump are in the operating state, pressurized gas is blown from the air supply groove 83 formed on the upper surface of the frame-shaped member 18 to the lower surface of the illumination system side plate 14, A predetermined clearance is maintained between the frame member 18 and the illumination system side plate 14 by the balance between the static pressure of the applied pressurized gas and the vacuum suction force.
[0039]
Next, as shown in FIG. 2, the reticle stage drive system includes a first drive mechanism that drives the reticle stage RST in the Y direction and minutely drives the reticle stage RST in the θz direction (a rotation direction around the Z axis), and a reticle stage RST. And a second drive mechanism that minutely drives the X-ray in the X direction. The former first drive mechanism includes a pair of Y-axis linear guides 36 and 38 laid in the Y direction inside the frame member 18, and the latter second drive mechanism includes the frame member 18. And a stator unit 40 extending in the Y direction on the −X direction side of the Y axis linear guide 38 on the + X direction side.
[0040]
As shown in an exploded perspective view of FIG. 3, the one Y-axis linear guide 36 includes stator units 136A and 136B in which a pair of coil units each having a longitudinal direction in the Y direction are disposed, and these stator units 136A and 136B. A pair of fixing members 152 for holding 136A and 136B at one end and the other end in the Y direction (longitudinal direction) are provided. In this case, the stator units 136A and 136B are held by the pair of fixing members 152 so as to face each other at a predetermined interval in the Z direction (vertical direction) and to be parallel to the XY plane. Each of the pair of fixing members 152 is fixed to the inner wall surface of the frame member 18 described above.
[0041]
Each of the stator units 136A and 136B has a frame made of a nonmagnetic material having a rectangular cross section (rectangular shape), as can be seen from FIG. 3 and FIG. 5 which is a cross sectional view near the reticle stage main body 22 in FIG. Inside, a plurality of coils are arranged at predetermined intervals in the Y direction.
The Y-axis linear guide 38 on the + X direction side is configured similarly to the one Y-axis linear guide 36 described above. That is, the Y-axis linear guide 38 maintains the stator units 138A and 138B in which a pair of upper and lower coil units each having a longitudinal direction in the Y direction are arranged, and the stator units 138A and 138B at a predetermined interval in the Z direction. And a pair of fixing members 154 that are fixed at both ends in this state. Each of the pair of fixing members 154 is fixed to the inner wall surface of the frame-shaped member 18 described above. The stator units 138A and 138B have the same configuration as the above-described stator units 136A and 136B (see FIG. 5).
[0042]
Further, between upper stator units 136A and 138A and lower stator units 136B and 138B, a reticle stage RST is provided via predetermined clearances as shown in FIG. I have. In this case, opposing stator units 136A and 136B, respectively, embed mover units 26A and 26B in each of which a pair of magnet units (magnetic pole units) are disposed on the upper and lower surfaces of reticle stage RST, respectively. Opposed to units 138A and 138B, mover units 28A and 28B in each of which a pair of magnet units are arranged are embedded in the upper and lower surfaces of reticle stage RST. In this example, as the magnet units of the mover units 26A, 26B and 28A, 28B, units in which a plurality of permanent magnets each generating a magnetic field in the Z direction are arranged in the Y direction while reversing the polarity at a predetermined pitch are used. However, an electromagnet or the like can be used instead of the permanent magnet.
[0043]
As shown in FIG. 4B, each of the mover units 26A and 26B has a neutral position of the reticle stage main body 22 on the −X direction side of the stepped opening 22a of the plate-like portion 24A of the reticle stage main body 22 described above. They are arranged symmetrically with respect to the plane CT in the concave portions 24e1 and 24e2 formed on the upper and lower surfaces, respectively. In this case, the stator units 136A and 136B of FIG. 5 are located at substantially symmetric positions with respect to the neutral plane CT. Each of the pair of mover units 26A and 26B includes a magnetic member and a plurality of magnets arranged on the surface of the magnetic member at predetermined intervals along the Y direction. The plurality of magnets have opposite polarities between adjacent magnets. Therefore, an alternating magnetic field is formed along the Y direction in the space above the mover unit 26A and in the space below the mover unit 26B.
[0044]
Similarly, as shown in FIG. 4 (B), each of the pair of mover units 28A and 28B is provided on the + X direction side of the stepped opening 22a of the plate-shaped portion 24A of the reticle stage main body 22 described above. The main body 22 is disposed symmetrically with respect to the neutral plane CT in the concave portions 24f1 and 24f2 formed on the upper and lower surfaces, respectively. In addition, the pair of mover units 28A and 28B move with respect to a straight line parallel to the Z axis that passes through the center position of the stepped opening 22a in the X direction (substantially coincides with the position of the center of gravity of the reticle stage RST in the X direction). 26A and 26B are arranged almost symmetrically. Further, the first stator units 138A and 138B of FIG. 5 are located at substantially symmetric positions with respect to the neutral plane CT.
[0045]
Each of the pair of mover units 28A and 28B includes a magnetic member and a plurality of magnets arranged on the surface of the magnetic member at predetermined intervals along the Y direction. The plurality of magnets have opposite polarities between adjacent magnets. Accordingly, an alternating magnetic field is formed along the Y direction also in the space above the mover unit 28A and the space below the mover unit 28B.
[0046]
In this example, FIG. 5 shows the stator units 136A and 138A on the upper side of the Y-axis linear guides 36 and 38, and the mover units 26A and 28A that are arranged on the reticle stage main body 22 side. Thus, the first Y-axis linear motor 76A and the second Y-axis linear motor 78A are configured. Then, as shown in FIG. 5, a third Y-axis is formed from the lower stator units 136B and 138B of the Y-axis linear guides 36 and 38 and the corresponding mover units 26B and 28B on the reticle stage main body 22 side. A linear motor 76B and a fourth Y-axis linear motor 78B are configured. The first drive mechanism described above is constituted by first, second, third, and fourth Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B as single-axis drive devices. The four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B of the present example are of a moving magnet type, and it is not necessary to connect a wire to a member moving with a wide stroke, so that the moving speed can be increased. .
[0047]
For example, in the first Y-axis linear motor 76A, when a current is supplied in the X direction to the coil in the stator unit 136A as the stator, the current flowing through the coil and the current in the mover unit 26A as the mover are supplied. Due to the electromagnetic interaction between the magnet and the magnetic field generated in the Z direction, an electromagnetic force (Lorentz force) in the Y direction is generated in the coil in the stator unit 136A according to Fleming's left-hand rule. Then, the reaction (reaction force) of the electromagnetic force becomes a thrust for driving the mover unit 26A in the Y direction relative to the stator unit 136A. Similarly, the second Y-axis linear motor 78A of FIG. 5 generates a thrust for driving the mover unit 28A in the Y direction relative to the stator unit 138A. Further, the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B generate thrusts for driving the mover units 26B and 28B in the Y direction relative to the stator units 136B and 138B, respectively.
[0048]
As described above, the stator (stator units 136A, 138A, 136B, 138B) and the mover (mover units 26A, 28A, 26B, 28B) perform physical interaction such as electromagnetic interaction to drive force. Is generated, it can be said that the stator and the mover "cooperate" to generate a driving force. Further, actually, the stator slightly moves in a direction opposite to the mover due to the electromagnetic force (action). Therefore, in this specification, a member having a larger relative movement amount is referred to as a mover or a mover unit, and a member having a smaller relative movement amount is referred to as a stator or a stator unit.
[0049]
In this case, the stator units 136A, 138A, 136B, 138B of the first, second, third, and fourth Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B are respectively Y-axis linear guides 36, 38 in FIG. The mover units 26A, 28A, 26B, 28B are respectively fixed to a reticle stage RST (reticle stage main body 22) as a second member in FIG. 2 via a frame member 18 as a first member. . Further, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A are arranged symmetrically apart from each other in the X direction so as to sandwich the reticle R, and move the reticle stage RST relatively to the frame member 18. Drive in the Y direction. Further, the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B are disposed so as to face the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A, respectively, and relatively to the frame member 18. The reticle stage RST is driven in the Y direction. Accordingly, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A correspond to a first pair of driving devices, and the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B correspond to a second pair of driving devices. It corresponds to.
[0050]
In this example, the frame-shaped member 18 in which the Y-axis linear guides 36 and 38 of FIG. 2 are fixed inside is provided between the reticle base 16 on the bottom side and the illumination system side plate 14 on the top side via a gas bearing. Supported without contact. Therefore, when reticle stage RST is driven in the Y direction by Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B, frame member 18 slightly moves in the opposite direction so as to cancel the reaction force. This suppresses the occurrence of vibration when driving reticle stage RST. However, since the mass of the frame member 18 is considerably larger than the mass of the reticle stage RST, the amount of movement of the frame member 18 is small.
[0051]
In this example, normally, in FIG. 5, the first and third Y-axis linear motors 76A and 76B on the −X direction side are driven so as to generate the same thrust in the Y direction in synchronization. Similarly, the second and fourth Y-axis linear motors 78A and 78B on the + X direction side are also driven so as to synchronously generate the same thrust in the Y direction. When the reticle stage RST (reticle R) is driven at a constant speed in the Y direction, the first and third Y-axis linear motors 76A and 76B and the second and fourth Y-axis linear motors 78A and 78A are driven. Further, the reticle stage RST is driven in the Y direction with respect to the frame member 18 with substantially the same thrust in synchronism with 78B. When it is necessary to correct the rotation angle θz (yaw) of the reticle stage RST, the thrust generated by the first and third Y-axis linear motors 76A and 76B and the second and fourth Y-axis linear motors The ratio of the magnitude to the thrust generated by the motors 78A and 78B is controlled.
[0052]
In the case of this example, as shown in FIG. 4B, the mover units 26A and 26B and the mover units 28A and 28B are respectively symmetrically arranged with respect to the neutral plane CT of the reticle stage RST. The stator units 136A and 136B and the stator units 138A and 138B of FIG. 5 corresponding to the mover units are also arranged vertically symmetrically with respect to the neutral plane CT. For this reason, currents corresponding to the coils of the stator units 136A, 136B, 138A, 138B are respectively supplied, and the same driving force is applied to the mover units 26A, 26B, 28A, 28B, whereby the reticle stage RST A driving force in the Y direction (a resultant force of the driving forces of the mover units 26A and 26B and a resultant force of the driving forces of the mover units 28A and 28B) is applied to two points on the neutral plane CT (see FIG. 4B). Can be done. As a result, the pitching moment does not act on reticle stage RST as much as possible.
[0053]
Furthermore, the mover units 26A and 26B and the mover units 28A and 28B are also arranged substantially symmetrically with respect to the X direction with respect to the position near the center of gravity of the reticle stage RST. Therefore, the above-described driving force in the Y direction is applied at two places equidistant from the center of gravity of reticle stage RST in the X direction. By generating the same force at these two places, Y is generated near the center of gravity of reticle stage RST. It is possible to apply the resultant of the driving forces in the directions. Therefore, for example, when the reticle stage main body 22 is driven linearly in the Y direction, the yaw moment does not act on the reticle stage RST as much as possible.
[0054]
In this example, as will be described later, for example, at the time of assembling adjustment or maintenance of the projection exposure apparatus, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A (first pair of driving devices) are used. When the reticle stage RST is driven in the Y direction, the coils of the stator units 136B and 138B are driven on the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B (second pair of driving devices). It is configured such that predetermined drive information can be detected separately from the source. Further, by switching between the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A and the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B, the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B ( When the reticle stage RST is driven in the Y direction via the first pair of driving devices, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A (the first pair of driving devices) side. The coils of the stator units 136A and 138A are separated from the drive source so that predetermined drive information can be detected.
[0055]
Next, as shown in FIG. 3, the stator unit 40 on the second drive mechanism side includes a pair of coil units 140A and 140B having a longitudinal direction in the Y direction, and these coil units 140A and 140B. A pair of fixing members 156 that are held at one end and the other end in the Y direction (longitudinal direction) are provided. In this case, the coil units 140A and 140B are held by the pair of fixing members 156 so as to face each other at a predetermined interval in the Z direction (vertical direction) and to be parallel to the XY plane. Each of the pair of fixing members 156 is fixed to the inner wall surface of the frame member 18 described above.
[0056]
As can be seen from FIG. 5, each of the coil units 140A and 140B has a frame made of a nonmagnetic material having a rectangular cross section (rectangle), and a coil is disposed inside the frame. As shown in FIG. 5, between the coil units 140A and 140B, a plate having a rectangular (rectangular) cross section as a movable element fixed to an end of the reticle stage RST in the + X direction via a predetermined clearance. A permanent magnet 30 that generates a magnetic field in the Z direction is disposed. Instead of the permanent magnet 30, a magnet unit including a magnetic member and a pair of flat permanent magnets fixed to upper and lower surfaces thereof may be used.
[0057]
In this case, the permanent magnet 30 and the coil units 140A and 140B have a substantially symmetric shape and arrangement with respect to the neutral plane CT (see FIGS. 4B and 5). Therefore, due to the electromagnetic interaction between the magnetic field in the Z direction formed by the permanent magnet 30 and the current flowing in the Y direction through the coils constituting the coil units 140A and 140B, the coils are applied in the X direction according to Fleming's left-hand rule. The electromagnetic force (Lorentz force) is generated, and the reaction force of this electromagnetic force becomes a thrust for driving the permanent magnet 30 (reticle stage RST) in the X direction. Also in this case, the frame member 18 slightly moves in the opposite direction so as to cancel the reaction force when driving the reticle stage RST in the X direction. Accordingly, generation of vibration when driving reticle stage RST in the X direction is also suppressed.
[0058]
In this case, the same current is supplied to the coils constituting the coil units 140A and 140B, thereby applying a driving force in the X direction to a position on the neutral plane CT (see FIG. 4B) of the reticle stage RST. As a result, the rolling moment does not act on the reticle stage RST as much as possible.
[0059]
As described above, the coil units 140A and 140B and the permanent magnet 30 constitute a moving magnet type X-axis voice coil motor 79 capable of minutely driving the reticle stage RST in the X direction. The X-axis voice coil motor 79 as the driving device constitutes a second driving mechanism.
As a result, the reticle stage RST of this example in FIG. 2 is supported so as to be relatively displaceable with respect to the frame member 18 in three degrees of freedom in the X, Y, and θz directions in a guideless manner. In order to drive the reticle stage RST relatively to the frame member 18, four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B for generating a thrust in the Y direction and a one-axis for generating a thrust in the X direction. And a 5-axis driving device including the X-axis voice coil motor 79 described above. That is, the number of the plurality of driving devices that drive the reticle stage RST is increased by two with respect to the degree of freedom of movement of the reticle stage RST (= 3). Thereby, reticle stage RST can be driven in at least one direction even when a predetermined driving device among the plurality of driving devices is not driven, as will be described later.
[0060]
In this example, as shown in FIG. 3, movers 60A, 60B, and 60C each including a magnet unit that generates a magnetic field in the Z direction are provided on the side surfaces in the + X direction and the + Y direction of the frame member 18 described above. Is provided. Corresponding to these movers 60A, 60B, 60C, reticle base 16 is provided with stators 62A, 62B including coils for flowing current in the Y direction and currents in the X direction via support bases 64A, 64B, 64C. A stator 62C including a flowing coil is provided. That is, the mover 60A and the stator 62A and the mover 60B and the stator 62B constitute a moving magnet type voice coil motor for the X-direction drive trim motor. The mover 60C and the stator 62C constitute a Y-direction drive trim motor composed of a moving magnet type voice coil motor. By using these three trim motors, it is possible to drive the frame member 18 with respect to the reticle base 16 in three directions of freedom, that is, the X direction, the Y direction, and the θz direction.
[0061]
When the reticle stage RST is driven in the X direction, the Y direction, and the θz direction as described above, the frame member 18 slightly moves so as to cancel the action, and thus the reticle stage RST is moved in the XY plane of the frame member 18. The position may shift gradually. Therefore, the position of the frame-shaped member 18 is removed from the reticle base 16 by, for example, periodically returning the position of the frame-shaped member 18 to the center using a trim motor including the movers 60A to 60C and the stators 62A to 62C. Can be prevented.
[0062]
As shown in FIG. 3, a concave portion 18a is formed substantially at the center of the side wall on the −X direction side of the frame-shaped member 18. The concave portion 18a is formed with a rectangular opening 18b for communicating the inside and the outside of the frame-shaped member 18. In addition, a rectangular opening 18c that connects the inside and the outside of the frame-shaped member 18 is formed on the −Y side wall of the frame-shaped member 18. As can be seen from FIG. 5, an X-axis laser interferometer 69X is provided outside the rectangular opening 18b so as to face the reflecting surface 124m of the mirror section 24B of the reticle stage RST. The measurement beam from the X-axis laser interferometer 69X is projected onto the reflecting surface 124m of the mirror unit 24B via the rectangular opening 18b, and the reflected light enters the X-axis laser interferometer 69X via the rectangular opening 18b. Return. In this case, the position of the optical path of the length measuring beam in the Z direction coincides with the position of the neutral plane CT, and the position of the neutral plane CT coincides with the pattern surface (reticle surface) of the reticle R.
[0063]
As shown in FIG. 5, a fixed mirror Mrx is provided via a mounting member 92 near the upper end of the lens barrel of the projection optical system PL. The reference beam from the X-axis laser interferometer 69X is projected onto the fixed mirror Mrx via a through-hole (optical path) 71 formed in the reticle base 16, and the reflected light returns to the inside of the X-axis laser interferometer 69X. . In the X-axis laser interferometer 69X, the reflected light of the measurement beam and the reflected light of the reference beam are combined coaxially and in the same polarization direction by the internal optical system, and the interference light of both reflected lights is detected by the internal detector. Receive light. Then, based on the detection signal of the detector, the X-axis laser interferometer 69X constantly detects the position of the reticle stage main body 22 in the X direction with a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm with respect to the fixed mirror Mrx. Further, the speed of the reticle stage body 22 in the X direction (generally, approximately 0) is also detected from the difference in the position in the X direction.
[0064]
On the other hand, outside the rectangular opening 18c (on the −Y direction side), the above-mentioned retro-reflector 32A provided on the reticle stage main body 22 as shown in FIG. 6, which is a YZ sectional view near the reticle stage device 12 in FIG. , 32B, Y-axis laser interferometers 69YA, 69YB are provided opposite to the reflection surfaces. The measurement beams from each of the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB are projected onto the reflecting surfaces of the retro-reflectors 32A and 32B via the rectangular apertures 18c, and the respective reflected lights are transmitted via the window glass g2 to the respective Y-axis. The process returns to the laser interferometers 69YA and 69YB. In this case, the position of the irradiation point of the length measuring beam in the Z direction substantially coincides with the position of the neutral plane CT (reticle plane).
[0065]
As shown in FIG. 6, a fixed mirror Mry is provided via a mounting member 93 near the upper end of the lens barrel of the projection optical system PL. Reference beams from each of the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB are projected onto a fixed mirror Mry via a through-hole (optical path) 72 formed in the reticle base 16, and each reflected light is reflected by each of the Y-axis lasers. The process returns to the interferometers 69YA and 69YB. Each of the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB, based on the interference light between the reflected light of the measured beam and the reflected light of the reference beam, similarly to the X-axis laser interferometer 69X described above. The position in the Y direction of the reticle stage main body 22 at the projection position (the position of the reflecting surfaces of the retroreflectors 32A and 32B) is always detected with a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm with respect to the fixed mirror Mry. In this case, the rotation amount of the reticle stage RST around the Z axis can be detected by the pair of Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB. Also, the speed of the reticle stage body 22 in the Y direction is detected from the difference in the Y direction position.
[0066]
In this example, as described above, since the position in the Z direction of the optical path of the length measurement beam of the X-axis laser interferometer 69X matches the position of the neutral plane CT (reticle plane), there is no so-called Abbe error. It is possible to accurately measure the position of reticle stage RST (reticle R) in the X direction. Also for the pair of Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB, for the same reason, there is no so-called Abbe error, and high measurement accuracy can be obtained.
[0067]
Note that the three mirrors 24B and the retroreflectors 32A and 32B as the movable mirrors are illustrated as movable mirrors Mm in FIG. 1, and include an X-axis laser interferometer 69X and a pair of Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB. However, it is illustrated as a reticle interferometer 69 in FIG. In FIG. 1, the fixed mirrors (fixed mirrors Mrx and Mry) of FIGS. 5 and 6 are not shown.
[0068]
In the following description, it is assumed that the position (including θz rotation) of reticle stage RST in the XY plane is measured by reticle interferometer 69. The position information (or velocity information) of the reticle stage RST from the reticle interferometer 69 is sent to the stage control system 90 of FIG. 1 and the main controller 70 via the stage control system 90. And controls the driving of reticle stage RST based on the position information of reticle stage RST.
[0069]
Referring back to FIG. 1, as the projection optical system PL, a reduction system having a projection magnification of 1/4 or 1/5, which is a bilateral telecentric refraction system or catadioptric system, is used. During the scanning exposure, a reduced image of the pattern in the illumination area IAR of the reticle R via the projection optical system PL is exposed on the wafer W placed on the image plane of the projection optical system PL under the exposure light IL. Is transferred onto the elongated exposure area IA on the resist layer in one shot area. The wafer W as a substrate to be exposed is a disc-shaped substrate such as a semiconductor (silicon or the like) or an SOI (silicon on insulator) having a diameter of, for example, 150 to 300 mm.
[0070]
The projection optical system PL is held by a holding member (not shown) via a flange portion FLG provided in the lens barrel.
Next, wafer stage WST is arranged in wafer chamber 80. The wafer chamber 80 is covered with a partition wall 71 in which a circular opening 71a for passing the lower end of the projection optical system PL is formed substantially in the center of the ceiling. The partition wall 71 is formed of a material with low degassing such as stainless steel (SUS).
[0071]
In the wafer chamber 80, a wafer base BS formed of a surface plate is supported substantially horizontally via a plurality of vibration isolation units 86. Wafer stage WST holds wafer W by vacuum suction or the like via wafer holder 25, and is driven in an XY two-dimensional direction along the upper surface of wafer base BS by a wafer drive system (not shown) including, for example, a linear motor.
[0072]
A light transmitting window 85 is provided on a side wall on the −Y direction side of the partition wall 71 of the wafer chamber 80. Similarly, although not shown, a light transmission window is also provided on the side wall of the partition 71 on the + X direction side. A Y-axis moving mirror 56Y, which is a plane mirror, extends in the X direction at an end of the wafer holder 25 on the −Y direction side. Similarly, although not shown, an X-axis moving mirror formed of a plane mirror extends in the Y direction at an end of the wafer holder 25 on the + X direction side. Then, the measurement beams from the Y-axis laser interferometer 57Y and the X-axis laser interferometer (not shown) outside the wafer chamber 80 are transmitted through the light transmission window 85 and the not-shown transmission window, respectively. And an X-axis movable mirror (not shown). The Y-axis laser interferometer 57Y and the X-axis laser interferometer respectively include, for example, the position and rotation angle of the corresponding moving mirror with reference to an internal reference mirror, that is, the position of the wafer W in the X and Y directions, and the X axis and The rotation angle around the axis and the Z axis is measured. The measurement values of the Y-axis laser interferometer 57Y and the X-axis laser interferometer are supplied to the stage control system 90 and the main control device 70, and the stage control system 90 performs the measurement based on the measured values and the control information from the main control device 70. Thus, the position and speed of wafer stage WST are controlled via a drive system (not shown).
[0073]
Next, the flow of a basic exposure operation by the projection exposure apparatus 10 configured as described above will be briefly described.
First, a reticle load and a wafer loader perform a reticle load and a wafer loader (not shown) under the control of the main controller 70. Thereafter, reticle alignment and wafer alignment are performed using a reticle alignment system, a reference mark plate on wafer stage WST, an off-axis alignment detection system (all not shown), and the like. Next, first, wafer stage WST is moved so that the position of wafer W becomes a scanning start position for exposure of a first shot area (first shot) on wafer W. At the same time, reticle stage RST is moved such that the position of reticle R becomes the scanning start position. Then, in accordance with an instruction from main controller 70, stage control system 90 measures the position information of reticle R measured by reticle interferometer 69, and measures the position by wafer-side Y-axis laser interferometer 57Y and X-axis laser interferometer. Based on the position information of the wafer W, the reticle R (reticle stage RST) and the wafer W (wafer stage WST) are synchronously moved in the Y direction (scanning direction) and irradiated with the exposure light IL, so that the first shot is performed. Scanning exposure is performed. Subsequently, after wafer stage WST moves stepwise by one shot area in the non-scanning direction (X direction) or Y direction, scanning exposure is performed on the next shot area. In this manner, the step movement between shots and the scanning exposure are sequentially repeated, and the pattern of the reticle R is transferred to each shot area on the wafer W.
[0074]
Next, a detailed configuration and a drive system of the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B of FIG. 5 for driving the reticle stage RST in the Y direction and the θz direction will be described. Hereinafter, assuming that the Y-axis linear motors 76A to 78B are three-phase linear motors, first, the configuration of the second and fourth Y-axis linear motors 78A and 78B will be described with reference to FIG.
[0075]
7A is a plan view showing a stator unit 138A of the second Y-axis linear motor 78A in FIG. 5, and FIG. 7B is a plan view showing a mover unit 28A of the Y-axis linear motor 78A. 7 (C) is a side view of FIG. 7 (B), FIG. 7 (D) is a front view of FIG. 7 (B), and FIG. 7 (E) is a Y direction of a magnetic flux density B generated by a magnet of the mover unit 28A. (This pitch is referred to as P). Note that FIG. 7B is also a cross-sectional view along the line BB in FIG. 7C. 7A to 7C, the reticle stage main body 22 is shown in a simplified manner.
[0076]
As shown in FIG. 7B, the mover unit 28A of the Y-axis linear motor 78A includes a permanent magnet MN that generates a magnetic field in the Z direction and a permanent magnet MS that is the permanent magnet MN inverted in the Z direction. It is arranged on the reticle stage main body 22 at a pitch P / 2 (P is the pitch of the magnetic flux density B) alternately in the direction. The portion of the reticle stage main body 22 where the permanent magnets MN and MS are arranged also functions as a yoke. Also, as shown in FIG. 7D, the mover unit 28B of the fourth Y-axis linear motor 78B is opposed to each permanent magnet of the mover unit 28A of the second Y-axis linear motor 78A. Each of the permanent magnets has a polarity inverted in the Z direction and is arranged in the Y direction.
[0077]
Next, as shown in FIGS. 7A and 7D, the stator unit 138A of the second Y-axis linear motor 78A includes a number of coils crossing the magnetic field in the X direction at a pitch P1 (= 2P) in the Y direction. / 3), and the stator unit 138B of the fourth Y-axis linear motor 78B is also configured symmetrically with the stator unit 138A. In this case, the distribution of the magnetic flux density B at the pitch P in FIG. 7 (E) represents the magnetic flux density generated in the stator unit 138A above it by the mover unit 28A, and is fixed therebelow by the mover unit 28B. The magnetic flux density generated in the slave unit 138B is inverted in polarity from that in FIG. Then, the stator units 138A and 138B sequentially apply the U-phase (0π) coil CU, the V-phase (-2π / 3 or + 4π / 3) coil CV, and the W-phase (+ 2π / 3) coil CW to Y, respectively. It is arranged in the direction. Since the polarity of the magnetic field acting on the stator unit 138A and the polarity of the magnetic field acting on the stator unit 138B are reversed, the coil of the lower stator unit 138B has the same polarity as the coil of the upper stator unit 138A. Current is supplied in the opposite direction.
[0078]
The first and third Y-axis linear motors 76A and 76B in FIG. 5 are configured similarly to the second and fourth Y-axis linear motors 78A and 78B in FIG. 7D.
Next, FIG. 8 shows a drive system of the stator unit 138A of the second Y-axis linear motor 78A. In FIG. 8, a plurality of U-phase coils CU of the stator unit 138A are formed as a U-phase coil group 196U. The plurality of W-phase coils CW are star-connected as a W-phase coil group 196W, and the plurality of V-phase coils CV are star-connected as a V-phase coil group 196V. These U-phase, W-phase, and V-phase coil groups One common terminal of 196U, 196W, and 196V is connected to the ground terminal G. Note that the drive system described below is incorporated in the stage control system 90 of FIG.
[0079]
In FIG. 8, a control unit 90A for supplying a current to each coil of the stator unit 138A is disposed, and a current value setting unit 190 including a digital signal processor is disposed in the control unit 90A. Further, the measurement values of the X-axis laser interferometer 69X and the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB are supplied to an external reticle stage controller 90R including a computer. The reticle stage control unit 90R sets the speed of the reticle stage main body 22 in the Y direction by the Y-axis linear motor 78A at a predetermined cycle based on the control information from the main controller 70 and the measurement values of the laser interferometer. Commands are sequentially supplied to the current value setting unit 190. The current value setting unit 190 calculates the thrust in the Y direction of the Y-axis linear motor 78A according to the speed command, and the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W, A current value of each coil of 196 V is calculated, and voltages corresponding to the calculated current values are output to U-phase, W-phase, and V-phase amplifiers 191U, 191W, and 191V, respectively. The amplifiers 191U, 191W, and 191V output a current corresponding to the input voltage.
[0080]
At this time, information on the thrust constants (thrust generated per unit current) relating to the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W, and 196V are transmitted from the reticle stage control unit 90R to the current value setting unit 190 in advance. The current value setting unit 190 calculates the current of each coil group based on the thrust constant. The control unit 90A outputs three drive terminals 197U, 197W, and 197V to which a drive current is output and to which a voltage generated externally is applied as necessary, and three terminals for connecting to an external voltmeter. Voltage measurement terminals 193U, 193W, and 193V are provided. Further, a first switch 192U for connecting the output terminal 197U to either the U-phase amplifier 191U or the voltage measurement terminal 193U, and the output terminal 197W to any of the W-phase amplifier 191W or the voltage measurement terminal 193W. A second switch 192W for connection is provided, and a third switch 192V for connecting the output terminal 197V to either the V-phase amplifier 191V or the voltage measurement terminal 193V. The changeover switches 192U, 192W, 192V can be switched by a manual method.
[0081]
The three output terminals 197U, 197W, and 197V are connected to the other common terminals of the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W, and 196V, respectively. In this case, between each coil of the V-phase coil group 196V and the output terminal 197V, between each coil of the U-phase coil group 196U and the output terminal 197U, and each coil and the output terminal of the W-phase coil group 196W. The switching elements S01 to S09, S11 to S20, S21 to S30, which can electronically switch on and off the current flow, are connected between the output terminal 197W and the output terminal 197V and the ground terminal G. Further, a switching element S10, which is the same as the switching element S01, and a dummy resistor 138R are connected in series. The switching of the switching elements S01 to S30 is performed by the current value setting unit 190. The switching element S10 is normally turned off (cut off).
[0082]
As shown in FIG. 7 (D), since the Y-axis linear motor 78A of this example is a moving magnet type, it does not face the mover unit 28A in the stator unit 138A and does not contribute to the generation of thrust. There is a coil. Therefore, in this example, the position in the Y direction measured by the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB in FIG. 8 is supplied to the current value setting unit 190 via the reticle stage control unit 90R, and the current value setting unit 190 From the position in the Y direction (Y coordinate of the mover unit 28A), a coil that does not contribute to the generation of thrust is specified. Then, the current value setting unit 190 turns off (cuts off) the switching element connected to the coil that does not contribute to the generation of the thrust among the switching elements S01 to S30. As a result, the current consumption of the coil unit of stator unit 138A can be reduced, and the temperature rise of reticle stage RST (reticle R) can be suppressed.
[0083]
Note that the stator unit 136A of the first Y-axis linear motor 76A in FIG. 5 and its control unit are also configured in the same manner as the stator unit 138A and the control unit 90A of the second Y-axis linear motor 78A in FIG. The control unit of the stator unit 136A is also controlled by the reticle stage control unit 90R.
Next, FIG. 9 shows a drive system of the stator unit 138B of the fourth Y-axis linear motor 78B. In FIG. 9, the stator unit 138B and its control unit 90B are the same as those of the stator unit 138A of FIG. The configuration is the same as that of the control unit 90A. Further, the stator unit 136B of the second Y-axis linear motor 76B of FIG. 5 and its control unit are also configured in the same manner as the stator unit 138B and its control unit 90B of FIG. 9, and the current value setting in the control unit 90B is performed. The unit 190 is also controlled by the reticle stage control unit 90R.
[0084]
In FIG. 9, a voltmeter 194 is connected to the voltage measurement terminals 193U, 193W, and 193V. The voltmeter 194 measures the voltages of the voltage measurement terminals 193U, 193W, and 193V in parallel at a predetermined timing, and supplies the measurement data as digital data to the reticle stage control unit 90R.
Next, an example of the operation of correcting the thrust constant for driving the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B of FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. The operation of correcting the thrust constant is executed, for example, at the time when the assembly and adjustment of the mechanism of the projection exposure apparatus of the present embodiment is completed, or at the time of maintenance.
[0085]
First, in step 201 of FIG. 12, in the control unit 90A for the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A of FIG. 8, for example, the operator sets the changeover switches 192U, 192W and 192V to the U-phase and W-phase, respectively. The output terminals of the V-phase amplifiers 191U, 191W, and 191V are set to be connected to the output terminals 197U, 197W, and 197V (the state of FIG. 8). As a result, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A are driven based on the thrust constant preset in the current value setting unit 190 from the reticle stage control unit 90R.
[0086]
FIG. 10 shows an example of the thrust constant set in the current value setting unit 190 in FIG. 8. In FIG. 10, the sinusoidal curves CFU, CFV, and CFW correspond to the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively. Thrust constant (thrust generated per unit current) (N / A). This thrust constant is based on the theoretical value of the magnetic flux density B shown in FIG. 7 (E) as an example. The magnetic flux density B has a peak value of B 0 Can be expressed as a function of the position of the reticle stage body 22 in the Y direction as follows.
[0087]
B = B 0 sin (2πY / P) (11)
In the example of FIG. 10, the pitch P is about 70 mm. Then, the thrust constants of the U, W, and V phases represented by the curves CFU, CFW, and CFV in FIG. 10 are defined as FAU (Y), FAW (Y), and FAV (Y), and the U phase in FIG. The currents IAu, IAw, IAv supplied to the W-phase and V-phase coil groups 196U, 196W, 196V are set as follows. The position Y is the position of the mover unit 28A in the Y direction with respect to the stator unit 138A in FIG. 0 And
[0088]
IAu = I 0 sin (2πY / P) (12)
IAv = I 0 sin (2πY / P-2π / 3) (13)
IAw = I 0 sin (2πY / P + 2π / 3) (14)
Then, the current value setting unit 190 in FIG. 8 calculates the entire thrust FAt generated in the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W, and 196V using the following equation.
[0089]
FAt = FAU (Y) · IAu + FAW (Y) · IAw +
FAV (Y) ・ IAv… (15)
Then, the current value setting unit 190 determines, for example, the peak value I of the current so that the total thrust FAt of the three phases in the equation (15) matches half of the target value. 0 Should be set. It should be noted that the two stator units 136A and 138A in FIG. 5 generate the same thrust, so that the total thrust becomes a target value.
[0090]
At the beginning of step 201 in FIG. 12, in the control unit 90B of the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B in FIG. 9, for example, the operator sets the changeover switches 192U, 192W and 192V to the output terminals 197U, 197W and 197W, respectively. 197V is set so as to be connected to the voltage measurement terminals 193U, 193W, 193V (the state of FIG. 9). In addition, a voltmeter 194 is connected to the voltage measurement terminals 193U, 193W, and 193V so that the measurement value of the voltmeter 194 is taken into the reticle stage control unit 90R. Two voltmeters 194 are prepared for the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B. As a result, the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B are set to a state where no thrust is generated, and the U-phase, W-phase and V-phase coil groups 196U and 196W of the Y-axis linear motors 76B and 78B are set. , 196 V can be measured by the voltmeter 194.
[0091]
In this state, the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A in the upper part of FIG. 5 are driven under the control of the main controller 70 and the reticle stage controller 90R in FIG. The reticle stage main body 22 is driven at a substantially constant speed in the Y direction over the entire stroke, and at the same time, the X-axis voice coil motor 79 is driven to keep the reticle stage RST in the X direction constant. Thus, a pair of Y-axis linear motors 76A and 78A and an X-axis voice coil motor 79 arranged symmetrically apart in the X direction, which is the direction intersecting the driving direction (Y direction) of reticle stage RST, are used. By driving the reticle stage RST, the reticle stage RST can be moved straight in the Y direction without fear of rotation. As shown in step 202 in parallel with this operation, reticle stage control section 90R in FIG. 9 performs third and fourth measurement by Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB and two voltmeters 194. Of the three-phase coil groups 196U, 196W, 196V of the Y-axis linear motors 76B, 78B are sequentially loaded into the storage unit at a predetermined sampling rate.
[0092]
In this case, the stator units 136B and 138B of the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B in FIG. 5 of this example are separated from the drive circuit. Therefore, when the mover units 26B and 28B relatively move in the Y direction with respect to the stator units 136B and 138B, the three-phase coil groups 196U, 196W, and 196V of the stator units 136B and 138B in FIG. A counter electromotive force (induced electromotive force) (V) is generated in the coil according to Fleming's right-hand rule. The back electromotive force corresponds to the electromotive force of the present invention. The back electromotive force generated in each coil is measured by a voltmeter 194 via voltage measurement terminals 193U, 193W, 193V.
[0093]
In the next step 203, the calculation unit in the reticle stage control unit 90R corrects the thrust constant of each phase of the third and fourth Y-axis linear motors 76B, 78B. For this reason, the arithmetic unit in the reticle stage control unit 90R calculates each of the Y directions of the reticle stage RST from the difference between the measured values of the Y coordinate of the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB sequentially acquired at a predetermined sampling rate in step 202. The velocity VYi of the reticle stage RST in the Y direction at the position Yi (i = 1, 2, 3,...) Is calculated.
[0094]
In this case, a value obtained by dividing the back electromotive force generated in each coil of the linear motor by the relative moving speed between the mover and the stator at the time of measurement is called a back electromotive force constant (V · s / m). It is known that this back electromotive force constant is equal to the thrust constant of each phase. Therefore, the calculation unit of reticle stage control unit 90R calculates the U-phase, W-phase, and V-phase back electromotive force of third Y-axis linear motor 76B measured at each position Yi in the Y direction by moving reticle stage RST. By dividing by the speed VYi, the back electromotive force constants VBUi, VBWi, VBVi of the U phase, W phase, and V phase are calculated, and the back electromotive force constant of each of these phases is set as the thrust constant of each phase. This thrust constant is calculated independently of each other by the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B.
[0095]
FIG. 11 shows an example of the three-phase back electromotive force constant calculated in this manner, and the data on the curves CVU, CVW, and CVV are the back electromotive force constants VBUi, VBWi, and VBVi, respectively. The calculation unit of the reticle stage control unit 90R converts the back electromotive force constants VBUi, VBWi, VBVi into values at a series of positions at predetermined intervals in the Y direction by interpolation, for example, and obtains a thrust constant FBU (Y), FBW (Y) and FBV (Y) are set in the current value setting section 190 of the control section 90B of the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B in FIG. This completes the correction of the thrust constant.
[0096]
It should be noted that currents similar to the expressions (12) to (14) supplied to the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W, and 196V of the stator unit 138B (or 136B) in FIG. , IBw, and IBv, the thrust FBt of the Y-axis linear motor 78B (or 76B) as a whole is calculated by using the corrected thrust constants FBU (Y), FBW (Y), and FBV (Y) as shown in the following equation (15). It can be determined from the following equation.
[0097]
Figure 2004336922
Here, assuming that the current peak value Io in equations (12) to (14) is 1 (unit current), this thrust FBt is equal to the thrust constant FB (Y) of the entire Y-axis linear motor 78B (or 76B). Become. This thrust constant FB (Y) is represented as a curve CV in FIG. As can be seen from the curve CV, the thrust constant FB (Y), which should be constant, slightly fluctuates depending on the position Y. This means that the measured and corrected thrust constants FBU (Y), FBW (Y), and FBV (Y) were slightly different from the initially set thrust constants.
[0098]
Therefore, when driving the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B next, the current value setting unit 190 in FIG. 9 uses the corrected thrust constants FBU (Y), FBW (Y), and FBV. (Y) The three-phase currents IBu, IBw, and IBv are set so that the thrust FBt obtained by substituting the currents IBu, IBw, and IBv supplied to the three-phase coil group into the equation (16) becomes a target value. Set. Thereby, the mover units 26B and 28B can be driven with high accuracy with the target thrust based on the actually measured value of the thrust constant.
[0099]
In the next step 204, in the control unit 90A for the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A in FIG. 8, for example, the operator sets the changeover switches 192U, 192W and 192V to the output terminals 197U, 197W and 197V respectively. It is set to be connected to the measurement terminals 193U, 193W, 193V. The voltmeter 194 shown in FIG. 9 is connected to the voltage measurement terminals 193U, 193W, and 193V so that the measured value of the voltmeter 194 is taken into the reticle stage control unit 90R. Two voltmeters 194 are provided for the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A. As a result, the first and second Y-axis linear motors 76A, 78A are set to generate no thrust, and the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups 196U, 196W of the Y-axis linear motors 76A, 78A are set. , 196 V can be measured by the voltmeter 194.
[0100]
Further, in the control unit 90B of the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B in FIG. 9, for example, the operator sets the changeover switches 192U, 192W and 192V to U-phase, W-phase and V-phase amplifiers 191U and 191W, respectively. The output terminals of 191V are set so as to be connected to the output terminals 197U, 197W and 197V. Thus, the third and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B are driven based on the thrust constant corrected in step 203 and the above equation (16).
[0101]
In this state, under the control of the main controller 70 and the reticle stage controller 90R in FIG. 9, the lower and fourth Y-axis linear motors 76B and 78B shown in FIG. (The reticle stage main body 22) is driven at a substantially constant speed in the Y direction in all strokes. As shown in step 205 in parallel with this operation, the reticle stage control unit 90R of FIG. 8 performs the measurement of the Y-axis laser interferometers 69YA and 69YB and the first and second voltmeters 194. The counter electromotive force generated by the three-phase coil groups 196U, 196W, and 196V of the two Y-axis linear motors 76B and 78B are sequentially loaded into the storage unit at a predetermined sampling rate.
[0102]
In the next step 206, reticle stage control section 90R corrects the thrust constant of each phase of first and second Y-axis linear motors 76A and 78A in the same manner as in step 203. The corrected thrust constant is set in the current value setting section 190 of the control section 90A of the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A in FIG. Next, when driving the first and second Y-axis linear motors 76A and 78A, the current value setting unit 190 in FIG. 8 uses the corrected thrust constants FAU (Y), Faw (Y), and FAV (Y). ) And the currents IAu, IAw, and IAv supplied to the three-phase coil group are substituted into Equation (15) so that the three-phase currents IAu, IAw, and IAv become target values. Set. Thus, the mover units 26A and 28A can be driven with high accuracy with the target thrust based on the actually measured value of the thrust constant.
[0103]
As a result, the thrust constants of the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, and 78B shown in FIG. That is, the correction was made. Therefore, a thrust error caused by a mounting error or the like of the Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B is corrected, so that the positioning property and the uniform velocity can be improved.
[0104]
In the next step 207, for example, the operator sets the changeover switches 192U, 192W, 192V to the U-phase, W-phase, and V-phase in the control unit 90A of the first and second Y-axis linear motors 76A, 78A in FIG. The output terminals of the amplifiers 191U, 191W, and 191V are set to be connected to the output terminals 197U, 197W, and 197V. Thereafter, the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B can be driven synchronously using the corrected thrust constant.
[0105]
Therefore, as an example, under the control of the main controller 70 and the reticle stage controller 90R of FIG. 8, the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B of FIG. The reticle stage RST is driven in the Y direction and the θz direction to move the reticle stage RST to the reticle loading position. Thereafter, in step 208, a normal exposure process is performed. In this exposure step, the four-axis Y-axis linear motors 76A, 78A, 76B, 78B shown in FIG. 5 are driven using the corrected thrust constant, so that the reticle stage RST (reticle R) can be moved with a desired thrust at high precision. Can be driven.
[0106]
However, in this example, it is necessary to separately prepare a voltmeter 194 to switch the switches 192U, 192W, and 192V of the control units 90A and 90B and to connect the wires when measuring the back electromotive force. However, there is an advantage that the voltmeter does not need to be constantly provided in the apparatus main body, and the cost of the entire apparatus does not increase.
Further, software (program) for obtaining a thrust constant from the measured value of the back electromotive force is stored in reticle stage control section 90R. Alternatively, the operation of obtaining the thrust constant from the measured value of the back electromotive force may be executed by an external computer, and the obtained thrust constant may be written by the operator into the reticle stage control unit 90R.
[0107]
As described above, the stator units 138A and 138B of the Y-axis linear motors 78A and 78B shown in FIG. 7 of the present example are configured by a plurality of coils having an arrangement pitch P1 of 2P / 3. As a modified example, a plurality of coils constituting the stator unit may be arranged at a smaller pitch as shown in FIG. 13 in which portions corresponding to FIG. 7 are assigned the same or similar reference numerals.
[0108]
FIG. 13A is a plan view showing a stator unit 198A of the Y-axis linear motor 78A of the modification, FIG. 13B is a plan view showing a mover unit 28A of the Y-axis linear motor 78A, and FIG. 13C is a side view of FIG. 13B, FIG. 13D is a front view of FIG. 13B, and FIG. 13E is a magnetic flux density B (pitch P) generated by a magnet of the mover unit 28A. Respectively in the Y direction.
[0109]
As shown in FIG. 13D, a pair of Y-axis linear motors 78A and 78B of this modification have stator units 198A and 198B and mover units 28A and 28B, respectively. , 28B are the same as in the example of FIG. On the other hand, the upper stator unit 198A is configured by stacking three layers of coil units in the direction of the magnetic field (Z direction), and the coil unit of the first layer has a U-phase ( A coil CU of 0π), a coil CV of V phase (-2π / 3), and a coil CW of W phase (+ 2π / 3) are sequentially arranged in the Y direction at a pitch P1 (= 2P / 3). Further, the coil units of the second layer include coils CV1 (V phase) and CW1 (W phase) obtained by shifting the coils CU, CV, CW,... Of the first layer in the Y direction by P2 (= P / 6), respectively. ), CU1 (U-phase),..., And the third-layer coil unit further shifts the second-layer coils CV1, CW1, CU1,. CU2 (W-phase), CU2 (U-phase), CV2 (V-phase),...
[0110]
In this case, the mechanical phases of the coils CV1, CW1, and CU1 of the second layer are π / 3, 5π / 3, and π / 2, respectively. Phase, U phase. Therefore, the U-phase, W-phase, and V-phase coil groups of the stator unit 198A can be driven by a circuit similar to the drive system of FIG.
Further, as shown in FIG. 13D, the lower stator unit 198B is composed of the same three-layer coil unit as the upper stator unit 198A, and these coil units are also U-phase and V-phase. , W-phase coil group. Therefore, the stator unit 198B can be driven by a circuit similar to the drive system of FIG.
[0111]
In the above embodiment, a three-phase linear motor is used, but a two-phase or four-phase linear motor can also be used. Furthermore, in the above embodiment, a moving magnet type linear motor is used to drive the reticle stage RST, but a moving coil type linear motor can also be used.
[0112]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, a voltmeter is provided in the control section 90A of FIG. 8, and the portions corresponding to FIG. 8 in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
FIG. 14 shows a drive system of the stator unit 138A of the second Y-axis linear motor 78A (see FIG. 5) of the present embodiment. In FIG. 14, the manual type changeover switches 192U, 192W, 192V of FIG. Instead, switching elements 195U, 195W, and 195V that can be switched by a control signal from main controller 70 are provided. A voltmeter 194 is provided in the control unit 90A, and one output unit of each of the switching elements 195U, 195W, and 195V is connected to a measurement signal input unit of the voltmeter 194. The voltmeter 194 has a function of taking in the voltages of the three measurement signal input units in parallel at a predetermined sampling rate, and supplying the measurement data as digital data to the reticle stage control unit 90R. Other configurations are the same as in the example of FIG.
[0113]
In the embodiment of FIG. 14, when driving the Y-axis linear motor 78A, the switching elements 195U, 195W, and 195V are connected to the output terminals of the U-phase, W-phase, and V-phase amplifiers 191U, 191W, and 191V, respectively. It is set to be connected to 197U, 197W, 197V. On the other hand, when measuring the back electromotive force of the three-phase coil group of the stator unit 138A, the switching elements 195U, 195W, and 195V are connected to the output terminals 197U, 197W, and 197V, respectively, to the measurement signal input section of the voltmeter 194. Set to be connected. Thus, for example, even during the exposure process, the thrust constant can be corrected by automatically measuring the back electromotive force of the three-phase coil group of the stator unit 138A.
[0114]
As described above, in this example, since the voltmeter 194 is built into the control unit 90A from the beginning, it is possible to measure the thrust constant at any time without using any special tool. It is effective for Further, for example, when a thrust abnormality or other abnormality is detected during exposure, there is an advantage that the presence or absence of a failure of the linear motor such as a coil dielectric breakdown or disconnection can be immediately detected.
[0115]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, the present invention is applied to a case where the stage is driven along a predetermined guide.
FIG. 15 is a perspective view showing a main part of the stage device of the present example. In FIG. 15, the X-axis and the Y-axis are taken in two directions orthogonal to the surface of the base 301 formed of the surface plate. A Y-axis guide 302 is provided on the base 301 along the Y-direction, and a slider 304 is arranged movably in the Y-direction along the Y-axis guide 302. A table 303 is fixed to the slider 304, and a central portion of the table 303 is provided. A moving object 306 such as a reticle is held via a holder 305. At the center of the holder 305 and at a corresponding portion of the table 303, for example, an opening for transmitting light transmitted through the moving object 306 is formed, and an opening 301a for transmitting the light is also formed on the base 301. ing.
[0116]
Further, stators 308A and 308B each including a magnet unit are arranged in parallel with the Y axis so as to sandwich the Y axis guide 302 in the X direction, and the stators 308A and 308B are fixed to the base 301 by a holding member (not shown). ing. In addition, movers 307A and 307B each including a coil unit are connected to the stators 308A and 308B so as to be relatively movable in the Y direction, and the movers 307A and 307B are fixed to the bottom surface of the table 303. In this case, a first Y-axis linear motor 309A is constituted by the mover 307A and the stator 308A, and a second Y-axis linear motor 309B is constituted by the mover 307B and the stator 308B. Furthermore, the position of the table 303 in the Y direction is measured by irradiating the movable mirror 310 provided on the holder 305 with a measurement laser beam from the external laser interferometer 311, and the Y axis linear position is determined based on the measured value. Motors 309A and 309B are driven.
[0117]
The table 303 (second member) of this example moves with one degree of freedom in the Y direction along the Y-axis guide 302 with respect to the base 301 (first member), and moves the table 303 with respect to the base 301 in the Y direction. As a driving device for driving the motors, two Y-axis linear motors 309A and 309B separated in the X direction are provided. Therefore, since the number of axes of the driving device is larger by one than the degree of freedom of movement, for example, the table 303 is driven in the Y direction only by the first Y-axis linear motor 309A, and the second Y-axis linear motor 309B is driven. By setting a state in which no thrust is generated, the back electromotive force generated in the coil group in the mover 307B can be measured. As a result, the thrust constant of the second Y-axis linear motor 309B can be corrected. Similarly, by driving the table 303 with only the second Y-axis linear motor 309B and measuring the back electromotive force generated in the coil group in the mover 307A of the first Y-axis linear motor 309A, the first , The thrust constant of the Y-axis linear motor 309A can be corrected.
[0118]
In this example, it is possible to move the table 303 in the Y direction by using only one of the linear motors (309A or 309B), but the positioning performance and the uniform velocity are controlled by the two-axis Y-axis linear motors 309A and 309B. Inferior to. However, even if you do not move at the maximum speed as a stage device, there is no problem in back EMF measurement, so it is generated in the coil by reducing the stage speed to the extent that abnormal mechanical resonance and other problems do not occur The back electromotive force can be measured, and the thrust constant can be corrected as in the first embodiment. Thereby, the positioning performance and the uniform velocity can be improved.
[0119]
The projection exposure apparatus according to the above-described embodiment includes an illumination optical system composed of a plurality of lenses, a projection optical system incorporated in an exposure apparatus main body, optical adjustment, and a reticle stage or a wafer stage composed of many mechanical parts. Can be manufactured by attaching wires and pipes to the exposure apparatus main body, and performing overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.). It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which temperature, cleanliness, and the like are controlled.
[0120]
In the case of manufacturing a semiconductor device using the projection exposure apparatus of the above embodiment, the semiconductor device has a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on this step, A step of forming a wafer, a step of exposing the reticle pattern to the wafer by performing alignment using the projection exposure apparatus of the above-described embodiment, a step of forming a circuit pattern such as etching, a device assembling step (dicing step, bonding step, (Including a package process) and an inspection step.
[0121]
The present invention can be applied not only to a reticle stage of an exposure apparatus, but also to a wafer stage. Further, the present invention can be applied not only to a scanning exposure type exposure apparatus, but also to a reticle stage and a wafer stage of a batch exposure type exposure apparatus. Further, the application of the exposure apparatus of the present invention is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, for example, a liquid crystal display element formed on a square glass plate, or an exposure apparatus for a display apparatus such as a plasma display. The present invention can be widely applied to an apparatus and an exposure apparatus for manufacturing various devices such as an imaging device (such as a CCD), a micro machine, a thin film magnetic head, and a DNA chip. Further, the present invention can be applied to an exposure step (exposure apparatus) when manufacturing a mask (photomask, reticle, or the like) on which mask patterns of various devices are formed by using a photolithography step.
[0122]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0123]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the electromotive force of a driving device that does not generate thrust is detected, the driving performance of the driving device can be improved, and the member to be moved can be driven with high accuracy. .
In addition, various devices can be manufactured with high accuracy by applying the present invention to an exposure apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway view showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a frame member 18 and a reticle stage RST of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a reticle stage RST, a frame member 18, and a reticle base 16 of FIG.
4A is a perspective view showing a reticle stage RST of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the reticle stage RST viewed in a Y direction.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the illumination system side plate 14, reticle stage RST, and reticle base 16 of FIG. 1 as viewed in a Y direction.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of an illumination system side plate 14, a reticle stage RST, and a reticle base 16 of FIG. 1 as viewed in an X direction.
7 is a diagram showing a configuration of stator units 138A, 138B and mover units 28A, 28B of Y-axis linear motors 78A, 78B of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a drive system of one stator unit 138A of FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram illustrating a drive system of the other stator unit 138B of FIG. 7;
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a thrust constant of a Y-axis linear motor 78A in FIG. 7;
11 is a diagram illustrating an example of a back electromotive force constant of the Y-axis linear motor 78B in FIG. 7;
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an operation for correcting a thrust constant of a linear motor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view showing a modification of the stator unit of the Y-axis linear motors 78A and 78B of FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a drive system of a stator unit 138A of the linear motor according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a main part of a stage device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
RST: reticle stage, R: reticle, 16: reticle base, 18: frame member, 76A, 78A, 76B, 78B: Y-axis linear motor, 136A, 138A, 136B, 138B: Stator unit, 26A, 28A, 26B , 28B: mover unit, 69YA, 69YB: Y-axis laser interferometer, 90R: reticle stage control unit, 90A, 90B: control unit, 190: current value setting unit, 192U, 192W, 192V: changeover switch, 193U, 193W , 193V: voltage measurement terminal, 194: voltmeter, 196U, 196W, 196V: coil group

Claims (7)

第1部材に対して少なくとも一方向に第2部材を相対的に駆動するステージ装置において、
それぞれ前記一方向に電磁力による推力を発生して前記第2部材を前記第1部材に対して相対的に駆動する複数の駆動装置と、
前記複数の駆動装置のうちの一部の駆動装置が発生する前記推力により前記一方向に前記第2部材を駆動したときに、前記複数の駆動装置のうち前記推力を発生していない他の駆動装置に発生する起電力を検出する検出装置とを有することを特徴とするステージ装置。
In a stage device that relatively drives the second member in at least one direction with respect to the first member,
A plurality of driving devices each of which generates a thrust by the electromagnetic force in the one direction and drives the second member relatively to the first member;
When the second member is driven in the one direction by the thrust generated by a part of the plurality of driving devices, the other driving that does not generate the thrust of the plurality of driving devices A detection device for detecting an electromotive force generated in the device.
前記第1部材に対する前記第2部材の相対的な駆動の自由度はN(Nは1以上の整数)であり、
前記第1部材に対して自由度Nで前記第2部材を相対的に駆動する複数の駆動装置の個数は少なくとも(N+1)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 relative degree of freedom of driving the second member with respect to the first member is N (N is an integer of 1 or more),
The stage device according to claim 1, wherein the number of the plurality of driving devices that relatively drives the second member with the degree of freedom N with respect to the first member is at least (N + 1).
前記第1部材に対して前記一方向に前記第2部材を相対的に駆動する前記複数の駆動装置は、前記一方向に交差する方向に配置された第1の1対の駆動装置と、該第1の1対の駆動装置に対向するように配置された第2の1対の駆動装置とを含み、
前記検出装置は、前記第1の1対の駆動装置を介して前記第1部材に対して前記一方向に前記第2部材を駆動したときに、前記第2の1対の駆動装置に発生する起電力を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載のステージ装置。
The plurality of driving devices that relatively drive the second member in the one direction with respect to the first member, a first pair of driving devices disposed in a direction intersecting the one direction, A second pair of drives arranged opposite to the first pair of drives,
The detection device is generated in the second pair of driving devices when the second member is driven in the one direction with respect to the first member via the first pair of driving devices. The stage device according to claim 1, wherein an electromotive force is detected.
前記第2部材の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置によって求められた前記第2部材の移動速度と前記検出装置が検出する起電力とに基づいて、前記他の駆動装置が発生する推力を補正して前記駆動装置を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のステージ装置。
A position measuring device for measuring the position of the second member,
A control device for controlling the driving device by correcting the thrust generated by the other driving device based on the moving speed of the second member obtained by the position measuring device and the electromotive force detected by the detecting device The stage device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記複数の駆動装置のうちの推力を発生する前記一部の駆動装置と、推力を発生しない前記他の駆動装置とは互いに切替可能であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のステージ装置。The one or more of the plurality of driving devices that generate thrust and the other driving device that does not generate thrust are switchable with each other. A stage device according to the item. 請求項1〜5の何れか一項に記載のステージ装置の駆動方法であって、
前記複数の駆動装置のうちの一部の駆動装置が発生する前記推力により前記第2部材を前記一方向に駆動したときに、前記複数の駆動装置のうち前記推力を発生していない他の駆動装置に生じる起電力を検出する第1ステップと、
前記第1ステップで検出された起電力に基づいて、前記他の駆動装置が発生する推力の補正値を求める第2ステップと、
前記第2ステップで求められた補正値を用いて前記他の駆動装置が発生する推力を補正して前記第2部材を駆動する第3ステップとを有することを特徴とするステージ装置の駆動方法。
A driving method of the stage device according to any one of claims 1 to 5,
When the second member is driven in the one direction by the thrust generated by a part of the plurality of driving devices, another driving that does not generate the thrust is generated among the plurality of driving devices. A first step of detecting an electromotive force generated in the device;
A second step of obtaining a correction value of a thrust generated by the other drive device based on the electromotive force detected in the first step;
And d) driving the second member by correcting the thrust generated by the other driving device using the correction value obtained in the second step.
露光ビームで第1物体を照明し、前記露光ビームで前記第1物体を介して第2物体を露光する露光装置において、
前記第1物体及び第2物体の少なくも一方を駆動するために請求項1〜5の何れか一項に記載のステージ装置を用いることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that illuminates a first object with an exposure beam and exposes a second object via the first object with the exposure beam,
An exposure apparatus using the stage device according to any one of claims 1 to 5 for driving at least one of the first object and the second object.
JP2003131202A 2003-05-09 2003-05-09 Stage apparatus, driving method thereof, and exposure apparatus Expired - Lifetime JP4487168B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003131202A JP4487168B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 Stage apparatus, driving method thereof, and exposure apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003131202A JP4487168B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 Stage apparatus, driving method thereof, and exposure apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004336922A true JP2004336922A (en) 2004-11-25
JP4487168B2 JP4487168B2 (en) 2010-06-23

Family

ID=33506446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003131202A Expired - Lifetime JP4487168B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 Stage apparatus, driving method thereof, and exposure apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4487168B2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016679A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
JP2009016680A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
JP2009016678A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
US8140288B2 (en) 2007-04-18 2012-03-20 Nikon Corporation On-machine methods for identifying and compensating force-ripple and side-forces produced by actuators on a multiple-axis stage
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP2015204703A (en) * 2014-04-15 2015-11-16 キヤノン株式会社 Driving device, lithographic apparatus, and manufacturing method of article
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2017516454A (en) * 2014-05-16 2017-06-15 レイセオン カンパニー Matching linear actuator force using back electromotive force
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US8140288B2 (en) 2007-04-18 2012-03-20 Nikon Corporation On-machine methods for identifying and compensating force-ripple and side-forces produced by actuators on a multiple-axis stage
JP2009016679A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
JP2009016678A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
JP2009016680A (en) * 2007-07-06 2009-01-22 Yaskawa Electric Corp Stage device, its lifting control method, and exposure device using stage device
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2015204703A (en) * 2014-04-15 2015-11-16 キヤノン株式会社 Driving device, lithographic apparatus, and manufacturing method of article
JP2017516454A (en) * 2014-05-16 2017-06-15 レイセオン カンパニー Matching linear actuator force using back electromotive force
US10298164B2 (en) 2014-05-16 2019-05-21 Raytheon Company Linear actuator force matching using back EMF

Also Published As

Publication number Publication date
JP4487168B2 (en) 2010-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6566389B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US6788385B2 (en) Stage device, exposure apparatus and method
JP5192064B2 (en) Displacement device, lithographic apparatus and positioning method
JP4487168B2 (en) Stage apparatus, driving method thereof, and exposure apparatus
JP2005046941A (en) Stage device with cable jogging unit
WO2000046911A1 (en) Flat motor device and its driving method, stage device and its driving method, exposure apparatus and exposure method, and device and its manufacturing method
JP2003249443A (en) Stage apparatus, stage position-controlling method, exposure method and projection aligner, and device- manufacturing method
WO2007077925A1 (en) Pattern formation method, pattern formation device, and device fabrication method
JP2001257143A (en) Stage device and aligner, and method of manufacturing device
KR20010070483A (en) Stage apparatus, exposure apparatus, and device production method
JP2001203140A (en) Stage device, aligner and device manufacturing method
JP2002267410A (en) Device and method for calibrating reflecting mirror of stage assembly
JP2019508001A (en) Electromagnetic motor and stage device
JPWO2004075268A1 (en) Moving method, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPWO2007077926A1 (en) Pattern forming method and pattern forming apparatus, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2002343706A (en) Stage system and its driving method, exposing system and exposing method, and device and its fabricating method
WO2008007660A1 (en) Stage apparatus and exposure apparatus
JP2014204634A (en) Motor, mobile device and exposure device
WO2016159200A1 (en) Exposure device, method for producing flat panel display, method for producing device, and exposure method
WO2005036618A1 (en) Stage device and exposure device
JP2014096589A (en) Drive unit and drive method, exposure device and exposure method, and process of manufacturing device
JP5151568B2 (en) Stage apparatus and exposure apparatus
JP2014003211A (en) Mobile device and mobile driving method, exposure device and exposure method, and device manufacturing method
JP5499468B2 (en) Linear motor, linear motor control method, stage apparatus, stage apparatus control method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5803978B2 (en) Linear motor, linear motor control method, stage apparatus, and exposure apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100304

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100317

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4487168

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250