JP2000077503A - Stage device and aligner - Google Patents

Stage device and aligner

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JP2000077503A
JP2000077503A JP10242642A JP24264298A JP2000077503A JP 2000077503 A JP2000077503 A JP 2000077503A JP 10242642 A JP10242642 A JP 10242642A JP 24264298 A JP24264298 A JP 24264298A JP 2000077503 A JP2000077503 A JP 2000077503A
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stage
base
stator
force
substrate
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Japanese (ja)
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Osamu Arai
治 荒井
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70766Reaction force control means, e.g. countermass
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a base which supports a stage from being vibrated caused by the difference between reactions resulting from the movement of the stage and the compensating forces of the reactions. SOLUTION: Linear motors 40A and 40B, respectively composed of movers 36A and 36B and integrally attached to a stage RST, and stators 38A and 38B which are supported by a supporting member 58, in such a way that the stators 38A and 38B can move relative to the movers 36A and 36B in the X-axis direction integrally with the stage RST, and, at the same time, the stators 38A and 38B can move in the X-axis direction with respect to a base, are used as the drive devices for the stage RST. When the stage RST is moved by means of the motors 40A and 40B, although the reactions of the drive forces act on the stators 38A and 38B, since the stators 38A and 38B are supported by the support member 58 in such a state that the stators 38A and 38B is movable in the X-axis direction with respect to the base, the reactions are not transmitted to the base. Therefore, the base can be prevented from being vibrated by reactions when the state RST is driven.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置及び
露光装置に係り、更に詳しくは半導体素子、液晶表示素
子等を製造するためのリソグラフィ工程で用いられる露
光装置及び該露光装置に好適に適用できるステージ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage apparatus and an exposure apparatus, and more particularly, to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, and the like, and can be suitably applied to the exposure apparatus. It relates to a stage device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
を製造するためのリソグラフィ工程では、ステップ・ア
ンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステ
ッパ)やステップ・アンド・スキャン方式の走査型縮小
投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)など
の光露光装置が主として用いられている。この他、電子
ビーム露光装置(以下、「EB露光装置」という)も用
いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, etc., a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (a so-called stepper) or a step-and-scan type scan type reduction. Light exposure apparatuses such as projection exposure apparatuses (so-called scanning steppers) are mainly used. In addition, an electron beam exposure apparatus (hereinafter, referred to as an “EB exposure apparatus”) is also used.

【0003】これらの露光装置では、基板としてのウエ
ハ上の複数のショット領域にマスク又はレチクル(以
下、「レチクル」と総称する)のパターンを転写するた
めに、投影レンズあるいは電磁レンズなどの投影光学系
と、ウエハをその投影光学系の投影位置(露光位置)に
位置決めするためのウエハステージと呼ばれる位置決め
ステージが用いられる。投影光学系は本体コラムに固定
されており、この本体コラム上でウエハステージが移動
する。
In these exposure apparatuses, in order to transfer a pattern of a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) onto a plurality of shot areas on a wafer as a substrate, a projection optical system such as a projection lens or an electromagnetic lens is used. A system and a positioning stage called a wafer stage for positioning the wafer at a projection position (exposure position) of the projection optical system are used. The projection optical system is fixed to the main body column, and the wafer stage moves on this main body column.

【0004】例えば、ステッパ等の光露光装置の場合、
投影光学系を保持する第1コラム(本体コラムの一部)
の下方に吊り下げられた吊り下げベース(本体コラムの
一部)の上面に長方形の花崗岩から成るステージベース
が固定され、このステージベース上でウエハステージが
2次元移動するようになっている。ステージベースが第
1コラムから直接吊り下げられる物もある。
For example, in the case of a light exposure apparatus such as a stepper,
The first column that holds the projection optical system (part of the main body column)
A stage base made of rectangular granite is fixed on the upper surface of a hanging base (part of the main body column) suspended below the wafer base, and the wafer stage moves two-dimensionally on this stage base. In some cases, the stage base is suspended directly from the first column.

【0005】この場合、ウエハステージの加減速時に生
ずる反力が重量の重いステージベースに作用し、結果的
に本体コラムが振動あるいは揺動しウエハステージの位
置決め性能や露光精度(重ね合せ精度)の悪化を招くこ
とがあった。
In this case, the reaction force generated when the wafer stage is accelerated or decelerated acts on the heavy stage base, and as a result, the main body column vibrates or swings, and the positioning performance and exposure accuracy (overlay accuracy) of the wafer stage are reduced. Sometimes it was worse.

【0006】また、スキャニング・ステッパの場合、レ
チクルとウエハとを走査方向に同期移動することにより
レチクルパターンの全面をウエハ上に転写する走査露光
方式が採用されるため、ウエハステージのみでなく、レ
チクルを保持するレチクルステージも本体コラム上で移
動するようになっている。
In the case of a scanning stepper, a scanning exposure method is employed in which the entire surface of a reticle pattern is transferred onto a wafer by synchronously moving the reticle and the wafer in the scanning direction. The reticle stage for holding the reticle also moves on the main body column.

【0007】このため、ウエハステージ及びレチクルス
テージ等の加減速時に生ずる反力が本体コラムに作用
し、本体コラムが振動あるいは揺動し、ステージの位置
制御性能の悪化や露光精度の悪化を招くことがあった。
For this reason, a reaction force generated when the wafer stage and the reticle stage are accelerated or decelerated acts on the main body column, and the main body column vibrates or swings, thereby deteriorating the position control performance of the stage and the exposure accuracy. was there.

【0008】従来においても、かかる本体コラムの振動
等を抑制するため、上記反力を打ち消すための逆向きの
補償力を上記のステージベースあるいはその他の本体コ
ラムの一部に付与する補償力発生機構(リアクション機
構あるいは反力キャンセラーとも呼ばれる)を設けたも
のがある。
Conventionally, in order to suppress such vibration of the main body column, a compensating force generating mechanism for applying a reverse compensating force for canceling the reaction force to the stage base or another part of the main body column. (Also called a reaction mechanism or a reaction force canceller).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の補償力発生機構
は、ステージの移動によって生ずる反力を計算により求
め、この反力と大きさが等しく逆向きの力を補償力とし
て本体コラムに与えるようになっていた。これは、加速
度センサ等を本体コラムに設け、この加速度センサの出
力に基づいて該本体コラムの振動をフィードバック制御
するようにすると、必ず制御遅れが発生して本体コラム
の振動を効果的に抑制することができないため、計算に
より求めた補償力をフィードフォワードで与えることに
より制御遅れが出ないようにするためである。
The conventional compensating force generating mechanism calculates a reaction force generated by the movement of the stage and calculates a reaction force equal in magnitude to the reaction force and in the opposite direction to the main body column as a compensation force. Had become. This is because, when an acceleration sensor or the like is provided in the main body column and the vibration of the main body column is feedback-controlled based on the output of the acceleration sensor, a control delay always occurs and the vibration of the main body column is effectively suppressed. This is to prevent the control delay from being caused by giving the compensation force calculated by feed forward.

【0010】しかしながら、実際にステージの移動によ
って生ずる反力は、計算によって求めた値とは一致しな
いため、その反力と上記補償力発生機構が発生する補償
力とは一致せず、両者の誤差が本体コラムを振動させる
要因となっていた。
However, since the reaction force actually generated by the movement of the stage does not match the value obtained by the calculation, the reaction force does not match the compensation force generated by the compensation force generation mechanism, and an error between the two. Caused the main body column to vibrate.

【0011】ところで、近年における露光装置のステー
ジの駆動源としては、スループット向上の観点等から従
来の送りねじと回転モータとの組み合わせに代えて、よ
り高速駆動が可能なリニアモータが多く用いられるよう
になってきた。このようなリニアモータ駆動のステージ
の場合には、次のような理由によっても実際のステージ
の駆動時に本体コラムに作用する反力と上記補償力との
間に誤差が発生し、これが振動要因となっていた。
As a driving source for a stage of an exposure apparatus in recent years, a linear motor capable of driving at a higher speed is often used instead of the conventional combination of a feed screw and a rotary motor from the viewpoint of improving throughput. It has become In the case of such a stage driven by a linear motor, an error occurs between the reaction force acting on the main body column and the compensating force when the stage is actually driven due to the following reasons. Had become.

【0012】すなわち、リニアモータでは、磁界を横切
ってコイルを内蔵した金属板が移動するため、金属板に
渦電流が発生し、これにより移動を妨げる力である粘性
抵抗が発生する。この力は移動速度に比例する。この他
に、コイルに電流が流れるとその逆起電力がコイルに発
生し、この逆起電力も金属板(コイル)の移動を妨げる
力として作用する。また、コイルを流れる電流の変化に
より、前記金属板に渦電流が発生し、これが金属板の移
動を妨げる力となる。このような移動を妨げる力により
推力誤差が発生し、結果的にステージの移動に伴う反力
と補償力との間に誤差が発生していた。
That is, in the linear motor, since the metal plate containing the coil moves across the magnetic field, an eddy current is generated in the metal plate, thereby generating a viscous resistance which is a force that hinders the movement. This force is proportional to the speed of movement. In addition, when a current flows through the coil, a back electromotive force is generated in the coil, and this back electromotive force also acts as a force that hinders movement of the metal plate (coil). In addition, an eddy current is generated in the metal plate due to a change in the current flowing through the coil, and the eddy current becomes a force that hinders movement of the metal plate. A thrust error occurs due to the force that hinders such movement, and as a result, an error occurs between the reaction force and the compensation force accompanying the movement of the stage.

【0013】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第1の目的は、ステージの移動に伴う反力とこ
の補償力との誤差力に起因してステージを支持するベー
ス(ステージベース)に振動が生じるのを防止すること
ができるステージ装置を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a base (stage) for supporting a stage due to an error between a reaction force accompanying the movement of the stage and this compensation force. The present invention is to provide a stage device capable of preventing generation of vibration on the base).

【0014】また、本発明の第2の目的は、走査露光時
のマスクステージの駆動反力に起因する投影光学系を保
持する本体コラムの振動を抑制することにより露光精度
の向上を図ることができる露光装置を提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to improve exposure accuracy by suppressing vibration of a main body column holding a projection optical system due to a driving reaction force of a mask stage during scanning exposure. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus capable of performing the above-described steps.

【0015】また、本発明の第3の目的は、スループッ
ト及び重ね合わせ精度の向上を図ることができる露光装
置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving throughput and overlay accuracy.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1のステ
ージ装置は、ベース(30)に対して移動可能なステー
ジ(RST)と、該ステージを駆動する駆動装置(4
0)とを備えたステージ装置において、前記駆動装置
は、前記ステージに一体的に取り付けられた可動子(3
6A、36B)と、該可動子を前記ステージと一体的に
所定方向に相対駆動するとともに前記ベースに対して前
記所定方向に移動可能に支持部材(58)によって支持
された固定子(38A、38B)とを有し、前記固定子
の前記所定方向の両端に力を与える付勢装置(49A、
49B、49C、49D)を備えたことを特徴とする。
A first stage device according to the present invention comprises a stage (RST) movable with respect to a base (30) and a driving device (4) for driving the stage.
0), the driving device is a movable element (3) integrally attached to the stage.
6A, 36B) and a stator (38A, 38B) supported by a support member (58) to move the mover integrally with the stage in a predetermined direction and to be movable in the predetermined direction with respect to the base. ), And a biasing device (49A, which applies force to both ends of the stator in the predetermined direction).
49B, 49C, and 49D).

【0017】これによれば、駆動装置が、ステージに一
体的に取り付けられた可動子と、該可動子をステージと
一体的に所定方向に相対駆動するとともにベースに対し
て所定方向に移動可能に支持部材によって支持された固
定子とを有している。このため、固定子により可動子が
ステージと一体的に所定方向に相対駆動されると、その
反力が固定子に作用するが、固定子は支持部材によって
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持されてい
るので、その反力がベースに伝わることがない。従っ
て、ベースがステージ駆動時(加減速時)の反力によっ
て振動するのを防止することができる。
According to this, the driving device is capable of moving the movable element integrally with the stage relative to the base in a predetermined direction and moving the movable element relative to the base in a predetermined direction. And a stator supported by the support member. Therefore, when the movable element is driven relative to the stage integrally with the stage by the stator, the reaction force acts on the stator, but the stator can be moved in the predetermined direction with respect to the base by the support member. The reaction force is not transmitted to the base. Therefore, it is possible to prevent the base from vibrating due to the reaction force when the stage is driven (during acceleration / deceleration).

【0018】また、付勢装置により、固定子の所定方向
の両端に力(補償力)を与えることにより固定子のベー
スに対する相対移動を抑制あるいは阻止することがで
き、この際固定子に作用する反力と補償力とに誤差が生
じても、この誤差力がベースに伝わることがなく、ベー
スが振動することがない。
Further, by applying a force (compensation force) to both ends of the stator in a predetermined direction by the biasing device, the relative movement of the stator with respect to the base can be suppressed or prevented. Even if an error occurs between the reaction force and the compensation force, the error force is not transmitted to the base, and the base does not vibrate.

【0019】この場合において、前記固定子(38A、
38B)の前記所定方向の位置を検出する位置検出器
(56)と、該位置検出器からの位置情報に基づいて前
記付勢装置を前記固定子が一定の位置となるようにサー
ボ制御する制御系(80)とを更に備えていても良い。
かかる場合には、ステージ駆動に伴い固定子に作用する
反力(ステージ駆動推力にほぼ一致)と補償力とに誤差
が生じても、その量を補償できるので、実質的に、前記
反力と補償力とを同一にすることができる。
In this case, the stator (38A,
38B) a position detector (56) for detecting the position in the predetermined direction, and control for servo-controlling the biasing device based on position information from the position detector so that the stator is at a fixed position. A system (80) may be further provided.
In such a case, even if an error occurs between the reaction force (approximately equal to the stage drive thrust) acting on the stator and the compensating force due to the stage driving, the amount can be compensated. The compensating force can be made the same.

【0020】また、本発明に係る第2のステージ装置
は、ベース(30)に対して移動可能なステージ(RS
T)と、該ステージを駆動する駆動装置(40)とを備
えたステージ装置において、前記駆動装置は、ステージ
に一体的に取り付けられた可動子(36A、36B)
と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方向に相対
駆動する固定子(38A、38B)とを有し、前記固定
子の前記所定方向の一端が接続され鉛直方向に沿って配
設された第1鉛直部材(48)と、前記固定子の前記所
定方向の他端が接続され鉛直方向に沿って配設された第
2鉛直部材(50)と、前記第1鉛直部材と第2鉛直部
材とを連結する連結部材(60)とを少なくとも有し、
前記固定子を前記ベースに対して前記所定方向に移動可
能に支持するフレーム(58)を備えたことを特徴とす
る。
Further, the second stage device according to the present invention comprises a stage (RS) movable with respect to the base (30).
T) and a driving device (40) for driving the stage, wherein the driving device is a mover (36A, 36B) integrally attached to the stage.
And a stator (38A, 38B) that relatively drives the mover in a predetermined direction integrally with the stage, and one end of the stator in the predetermined direction is connected and disposed along the vertical direction. A first vertical member (48), a second vertical member (50) connected to the other end of the stator in the predetermined direction and disposed along the vertical direction, the first vertical member and the second vertical member. At least a connecting member (60) for connecting the member and the member,
A frame (58) for supporting the stator movably in the predetermined direction with respect to the base is provided.

【0021】これによれば、駆動装置を構成する固定子
が、フレームによってベースに対して所定方向に移動可
能に支持されている。このため、固定子により可動子が
ステージと一体的に所定方向に相対駆動されると、その
反力が固定子に作用するが、固定子はフレームによって
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持されてい
るので、その反力がベースに伝わることがない。従っ
て、ベースがステージ駆動時(加減速時)の反力によっ
て振動するのを防止することができる。
According to this, the stator constituting the driving device is supported by the frame so as to be movable in a predetermined direction with respect to the base. For this reason, when the mover is driven relative to the stage integrally with the stage by the stator, the reaction force acts on the stator, but the stator can be moved in the predetermined direction with respect to the base by the frame. Because it is supported, the reaction force is not transmitted to the base. Therefore, it is possible to prevent the base from vibrating due to the reaction force when the stage is driven (during acceleration / deceleration).

【0022】また、フレーム(58)が、固定子の所定
方向の一端が接続され鉛直方向に沿って配設された第1
鉛直部材(48)と、固定子の所定方向の他端が接続さ
れ鉛直方向に沿って配設された第2鉛直部材(50)
と、第1鉛直部材と第2鉛直部材とを連結する連結部材
(60)とを少なくとも有する。すなわち、フレームが
門形又は口の字形あるいはH形等になっているので、剛
性を向上させることができる。
Also, a frame (58) is connected to one end of the stator in a predetermined direction, and is arranged along a vertical direction.
A vertical member (48) and a second vertical member (50) connected to the other end of the stator in a predetermined direction and arranged along the vertical direction.
And a connecting member (60) for connecting the first vertical member and the second vertical member. That is, the rigidity can be improved because the frame has a gate shape, a mouth shape, an H shape, or the like.

【0023】この場合において、固定子と前記第1、第
2鉛直部材の少なくとも一方との間に、駆動装置による
ステージの駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力を
発生する補償力発生機構を設けても良い。この補償力発
生機構では、前記固定子と前記第1、第2鉛直部材との
間にそれぞれ設けられた少なくとも2つのリアクション
アクチュエータ(49A、49B、49C、49D)を
含む場合に、前記固定子が受ける反力の方向及び大きさ
に応じて前記リアクションアクチュエータを制御する制
御装置(80)を更に備えていても良い。かかる場合、
制御装置では、固定子が受ける反力の方向及び大きさに
応じて、例えば固定子に対して常に引張力が作用するよ
うにリアクションアクチュエータを選択的に制御した
り、あるいはかかるリアクションアクチュエータの選択
に加え、両リアクションアクチュエータの発生する補償
力が、前記反力と実質的に同一で逆向きになるように両
リアクションアクチュエータを制御したりすることが可
能になる。
In this case, a compensating force generating mechanism is provided between the stator and at least one of the first and second vertical members for generating a compensating force for substantially canceling a reaction force generated when the stage is driven by the driving device. May be. In this compensation force generating mechanism, when the stator includes at least two reaction actuators (49A, 49B, 49C, and 49D) provided between the stator and the first and second vertical members, respectively, A control device (80) for controlling the reaction actuator according to the direction and magnitude of the received reaction force may be further provided. In such cases,
In the control device, depending on the direction and magnitude of the reaction force received by the stator, for example, the reaction actuator is selectively controlled so that a tensile force always acts on the stator, or the reaction actuator is selected. In addition, it is possible to control both reaction actuators so that the compensation force generated by both reaction actuators is substantially the same as and opposite to the reaction force.

【0024】上記において、前記第1鉛直部材と前記第
2鉛直部材とは、異なる周波数特性を有していても良
い。かかる場合には、第1鉛直部材と前記第2鉛直部材
とは連結部材により連結されているので、低域での周波
数特性を向上させることができる。
In the above, the first vertical member and the second vertical member may have different frequency characteristics. In such a case, since the first vertical member and the second vertical member are connected by the connecting member, the frequency characteristics in a low frequency range can be improved.

【0025】本発明に係る第1の露光装置は、マスク
(R)と基板(W)とを同期移動して前記マスクのパタ
ーンを投影光学系(PL)を介して前記基板に転写する
露光装置であって、上記本発明に係る第1のステージ装
置又は第2のステージ装置を具備するとともに、前記ベ
ース(30)が前記投影光学系(PL)が保持された本
体コラム(14)の一部を構成し、前記ステージが前記
マスクを保持するマスクステージ(RST)であること
を特徴とする。
A first exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus for synchronously moving a mask (R) and a substrate (W) to transfer a pattern of the mask onto the substrate via a projection optical system (PL). Wherein the base (30) is provided with the first stage device or the second stage device according to the present invention, and the base (30) is a part of a main body column (14) holding the projection optical system (PL). Wherein the stage is a mask stage (RST) for holding the mask.

【0026】これによれば、ステージ、すなわちマスク
ステージの駆動時(加減速時)の反力によってベース、
すなわち投影光学系が保持された本体コラムが振動する
のを確実に防止することができる。このため、マスクと
基板とを同期移動してマスクのパターンを投影光学系を
介して基板に転写する際、すなわち走査露光時のマスク
ステージの駆動反力に起因する本体コラムの振動を抑制
することができ、これにより、露光精度の向上が可能で
ある。スキャニング・ステッパ等の走査型の露光装置の
場合、基板側のステージも移動するが、基板側のステー
ジの駆動速度は、マスクステージに比べて小さいので、
その駆動反力に起因する本体コラムの振動は僅かであ
る。
According to this configuration, the base, ie, the base,
That is, the main body column holding the projection optical system can be reliably prevented from vibrating. Therefore, when the pattern of the mask is transferred to the substrate via the projection optical system by synchronously moving the mask and the substrate, that is, the vibration of the main body column caused by the driving reaction force of the mask stage during scanning exposure is suppressed. Thus, the exposure accuracy can be improved. In the case of a scanning type exposure apparatus such as a scanning stepper, the stage on the substrate side also moves, but since the driving speed of the stage on the substrate side is lower than that of the mask stage,
The vibration of the main body column caused by the driving reaction force is slight.

【0027】本発明に係る第2の露光装置は、所定のパ
ターンを投影光学系(PL)を介して基板(W)に転写
する露光装置であって、前記基板を保持する基板ステー
ジ(WST)と;前記基板ステージを移動可能に支持す
るステージベース(64)と;前記基板ステージを駆動
する基板駆動装置(70)と;前記投影光学系を保持す
るとともに前記ステージベースを移動可能に支持するメ
インフレーム(20)とを備える。
A second exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate (W) via a projection optical system (PL), and includes a substrate stage (WST) for holding the substrate. A stage base (64) that movably supports the substrate stage; a substrate driving device (70) that drives the substrate stage; and a main that holds the projection optical system and movably supports the stage base. A frame (20).

【0028】これによれば、基板ステージを移動可能に
支持するステージベースが、投影光学系を保持するメイ
ンフレームに移動可能に支持されていることから、基板
ステージの駆動(移動)時にその反力がステージベース
を介してメインフレームに伝わることがない。従って、
基板ステージの駆動反力によってメインフレームが振動
・あるいは揺動することがなく、基板ステージの位置決
め整定時間の短縮及び位置決め精度の向上(ステッパあ
るいはEB露光装置等の静止露光型の露光装置の場
合)、あるいはマスクと基板ステージの同期整定時間の
短縮及び同期精度の短縮(スキャニング・ステッパ等の
走査型露光装置の場合)が可能である。従って、スルー
プットの向上とともに重ね合せ精度の向上が可能であ
る。
According to this, since the stage base that movably supports the substrate stage is movably supported by the main frame that holds the projection optical system, the reaction force is generated when the substrate stage is driven (moved). Is not transmitted to the mainframe via the stage base. Therefore,
The main frame does not vibrate or oscillate due to the reaction force of the substrate stage, shortening the positioning settling time of the substrate stage and improving the positioning accuracy (in the case of a stationary exposure type exposure apparatus such as a stepper or an EB exposure apparatus) Alternatively, it is possible to shorten the synchronization settling time of the mask and the substrate stage and the synchronization accuracy (in the case of a scanning exposure apparatus such as a scanning stepper). Therefore, it is possible to improve the overlay accuracy as well as the throughput.

【0029】この場合において、前記ステージベースの
移動を制限する制限機構(84A、84B、86A、8
6B、80)を設けても良い。この制限機構は、前記駆
動装置による前記基板ステージの駆動時に前記ステージ
ベースに発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさ
の補償力を前記ステージベースに与えるアクチュエータ
・システムであっても良い。かかる場合、アクチュエー
タ・システムによってステージベースに発生する反力を
相殺する補償力が該ステージベースに与えられるので、
駆動装置による基板ステージの駆動時にステージベース
を所定の位置に静止させることが可能になる。
In this case, the limit mechanism (84A, 84B, 86A, 8A) for limiting the movement of the stage base.
6B, 80) may be provided. The restriction mechanism may be an actuator system that applies a compensation force to the stage base in a direction substantially opposite to a reaction force generated in the stage base when the substrate stage is driven by the driving device. . In such a case, a compensation force for canceling the reaction force generated on the stage base by the actuator system is given to the stage base.
The stage base can be stopped at a predetermined position when driving the substrate stage by the driving device.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】《第1の実施形態》以下、本発明
の第1の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図
1には、第1の実施形態に係る露光装置10の構成が概
略的に示されている。この露光装置10は、いわゆるス
テップ・アンド・スキャン方式でマスクとしてのレチク
ルRのパターンを基板としてウエハW上に転写するいわ
ゆる縮小投影露光装置、すなわちいわゆるスキャンニン
グ・ステッパである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus 10 according to the first embodiment. The exposure apparatus 10 is a so-called reduction projection exposure apparatus that transfers a pattern of a reticle R as a mask onto a wafer W as a substrate by a so-called step-and-scan method, that is, a so-called scanning stepper.

【0031】この露光装置10は、レチクルRを照明す
る照明光学系12、レチクルRを保持して所定の走査方
向(ここでは、X軸方向とする)に移動するステージと
してのレチクルステージRST、このレチクルステージ
RSTの下方に配置され本体コラム14によって保持さ
れた投影光学系PL、この投影光学系PLの下方に配置
され、基板としてのウエハWをXY2次元方向に駆動す
るウエハステージ装置15等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes an illumination optical system 12 that illuminates the reticle R, a reticle stage RST as a stage that holds the reticle R and moves in a predetermined scanning direction (here, the X-axis direction). A projection optical system PL disposed below the reticle stage RST and held by the main body column 14; a wafer stage device 15 disposed below the projection optical system PL for driving a wafer W as a substrate in the XY two-dimensional directions; ing.

【0032】前記照明光学系12は、不図示のビームマ
ッチングユニットを介して図1における紙面奥側に配置
された不図示のエキシマレーザ光源(例えば波長248
nmのkrFエキシマレーザ、波長193nmのArF
エキシマレーザ、波長157nmのF2エキシマレーザ
等)に接続されている。この照明光学系12は、リレー
レンズ,コンデンサレンズ,ブラインド等を含み、ビー
ムマッチングユニットで整形後のレーザビームを照度均
一化、スペックル低減及びビーム断面形状の制限等を行
って該レーザビーム(露光用照明光)によりレチクルR
上のスリット状の照明領域を照明する。
The illumination optical system 12 is connected to a non-illustrated excimer laser light source (for example, having a wavelength of 248) disposed on the back side of FIG.
nm krF excimer laser, 193 nm wavelength ArF
Excimer lasers, are connected to the F 2 excimer laser) with a wavelength of 157 nm. The illumination optical system 12 includes a relay lens, a condenser lens, a blind, and the like. The laser beam after shaping by the beam matching unit is used to uniformize the illuminance, reduce speckles, and limit the beam cross-sectional shape. Reticle R
The upper slit-shaped illumination area is illuminated.

【0033】前記本体コラム14は、設置床上に設置さ
れたベースフレーム(フレームキャスタ)16の上方で
複数(ここでは4つ)の防振マウント18によって水平
に支持されたメインフレームとしての第1架台20と、
この第1架台20の上部に固定された第2架台22とを
備えている。
The main body column 14 is a first frame as a main frame horizontally supported by a plurality of (here, four) vibration isolating mounts 18 above a base frame (frame caster) 16 installed on an installation floor. 20 and
A second gantry 22 fixed to an upper portion of the first gantry 20 is provided.

【0034】第1架台20は、4つの防振パッド18に
よって水平に保持された上板24と、この上板24の下
方に4本の柱状部材25によって吊り下げ支持された吊
り下げベース26とによって構成されている。
The first gantry 20 includes an upper plate 24 horizontally held by the four vibration-isolating pads 18, and a hanging base 26 suspended below and supported by four columnar members 25 below the upper plate 24. It is constituted by.

【0035】また、第2架台22は、上板24の上面に
植設された4本の柱28とこれらの柱28によって水平
に保持されたベースとしてのレチクルステージベース3
0とから構成されている。
The second gantry 22 has four columns 28 planted on the upper surface of the upper plate 24 and a reticle stage base 3 as a base horizontally held by the columns 28.
0.

【0036】前記レチクルステージRSTは、その底面
にエアーパッド32が複数固定されており、これらのエ
アーパッド32によってレチクルステージベース30の
上方に浮上支持されている。このレチクルステージRS
Tは、駆動装置40によって走査方向であるX軸方向に
所定ストローク範囲で駆動されるようになっている。レ
チクルステージRSTには、レチクルRを吸着保持して
非走査方向(Y軸方向)に微少駆動する不図示のレチク
ル微動ステージが設けられている。しかしながら、レチ
クルRの非走査方向(Y軸方向)の駆動は、本発明との
関連が薄いので、以下の説明においては、レチクルRの
非走査方向駆動系についてはその説明を省略するものと
する。
The reticle stage RST has a plurality of air pads 32 fixed to the bottom surface thereof, and is supported above the reticle stage base 30 by the air pads 32. This reticle stage RS
T is driven in a predetermined stroke range in the X-axis direction which is the scanning direction by the driving device 40. The reticle stage RST is provided with a reticle fine movement stage (not shown) that sucks and holds the reticle R and minutely drives the reticle R in the non-scanning direction (Y-axis direction). However, since the driving of the reticle R in the non-scanning direction (Y-axis direction) is less relevant to the present invention, the description of the non-scanning direction driving system of the reticle R will be omitted in the following description. .

【0037】ここで、駆動装置40の具体的構成等につ
いて図2に基づいて説明する。この図2の斜視図に示さ
れるように、レチクルステージRSTのY方向の両側面
のZ方向ほぼ中心位置には、コイルを内蔵しX軸方向に
延びる可動子36A、36Bがそれぞれ一体的に設けら
れ、これらの可動子36A、36Bにそれぞれ対向して
断面コの字状の一対の固定子38A、38Bが配置され
ている。固定子38A、38Bは、固定子ヨークとこの
固定子ヨークの延設方向に沿って所定間隔で配置された
交番磁界を生じさせる多数の永久磁石とによって構成さ
れている。すなわち、本実施形態では、可動子36Aと
固定子38Aとによってムービングコイル型のリニアモ
ータ40Aが構成され、また、可動子36Bと固定子3
8Bとによってムービングコイル型のリニアモータ40
Bが構成されている。また、これら一組のリニアモータ
40A、40Bによって、前述した駆動装置40が構成
される。これらのリニアモータ40A、40Bは、後述
する主制御装置80(図3参照)によって制御されるよ
うになっている。
Here, a specific configuration and the like of the driving device 40 will be described with reference to FIG. As shown in the perspective view of FIG. 2, movers 36A and 36B each having a built-in coil and extending in the X-axis direction are provided integrally at substantially the center in the Z-direction on both sides of the reticle stage RST in the Y-direction. A pair of stators 38A and 38B having a U-shaped cross section are arranged to face the movers 36A and 36B, respectively. Each of the stators 38A and 38B includes a stator yoke and a number of permanent magnets that generate alternating magnetic fields and are arranged at predetermined intervals along the extending direction of the stator yoke. That is, in the present embodiment, the moving coil 36A and the stator 38A constitute a moving coil type linear motor 40A, and the moving element 36B and the stator 3A.
8B and moving coil type linear motor 40
B is configured. The drive device 40 described above is configured by the pair of linear motors 40A and 40B. These linear motors 40A and 40B are controlled by a main controller 80 (see FIG. 3) described later.

【0038】前記一方の固定子38Aの長手方向の両端
には、矩形板状の取付部材42A、42Bをそれぞれ介
してボイスコイルモータから成るリアクションアクチュ
エータ49A、49Bが接続されている。一方のリアク
ションアクチュエータ49Aは、取付部材42Aに接続
されたアーム部材から成る可動子44Aと、この可動子
44Aをその軸方向(X軸方向)に駆動する固定子46
Aとから構成されている。固定子46Aは、設置床に植
設され、YZ面に沿って配接された板状部材から成る第
1鉛直部材48に固定されている(図1参照)。他方の
リアクションアクチュエータ49Bは、取付部材42B
に接続されたアーム部材から成る可動子44Bと、この
可動子44Bをその軸方向(X軸方向)に駆動するとと
もに設置床に植設され、YZ面に沿って配接された板状
部材から成る第2鉛直部材50に固定された固定子46
Bとから構成されている。
Reaction actuators 49A and 49B composed of voice coil motors are connected to both ends in the longitudinal direction of the one stator 38A via rectangular plate-shaped mounting members 42A and 42B, respectively. One reaction actuator 49A includes a mover 44A composed of an arm member connected to the mounting member 42A, and a stator 46 for driving the mover 44A in its axial direction (X-axis direction).
A. The stator 46A is fixed to a first vertical member 48 formed of a plate-like member that is planted on the installation floor and is disposed along the YZ plane (see FIG. 1). The other reaction actuator 49B includes a mounting member 42B.
A movable member 44B composed of an arm member connected to the movable member 44B and a plate-like member driven in the axial direction (X-axis direction), planted on the installation floor, and connected along the YZ plane. The stator 46 fixed to the second vertical member 50
B.

【0039】同様に、他方の固定子38Bの長手方向の
両端には、矩形板状の取付部材42C、42Dをそれぞ
れ介してボイスコイルモータから成るリアクションアク
チュエータ49C、49Dが接続されている。リアクシ
ョンアクチュエータ49Cは、取付部材42Aに接続さ
れたアーム部材から成る可動子44Cと、この可動子4
4Cをその軸方向(X軸方向)に駆動する固定子46C
とから構成され、該固定子46Cは、第1鉛直部材48
に固定されている。また、リアクションアクチュエータ
49Dは、取付部材42Dに接続されたアーム部材から
成る可動子44Dと、この可動子44Dをその軸方向
(X軸方向)に駆動する固定子46Dとから構成され、
該固定子46Dは、第2鉛直部材50に固定されてい
る。
Similarly, reaction actuators 49C and 49D each composed of a voice coil motor are connected to both ends of the other stator 38B in the longitudinal direction via rectangular plate-shaped mounting members 42C and 42D, respectively. The reaction actuator 49C includes a mover 44C composed of an arm member connected to the mounting member 42A,
Stator 46C that drives 4C in its axial direction (X-axis direction)
The stator 46C includes a first vertical member 48
It is fixed to. The reaction actuator 49D includes a mover 44D composed of an arm member connected to the mounting member 42D, and a stator 46D that drives the mover 44D in its axial direction (X-axis direction).
The stator 46D is fixed to the second vertical member 50.

【0040】前記第1鉛直部材48と第2鉛直部材50
とは、連結部材としての水平板60によってそれぞれの
上端部相互間が連結され、これら第1鉛直部材48、第
2鉛直部材50及び水平板60によって固定子38A、
38Bをレチクルステージベース30に対して移動可能
に支持する支持部材としての門形のフレーム58が構成
されている。第1鉛直部材48と第2鉛直部材50とは
異なる周波数特性を有するものが用いられており、ここ
では、一例として第1鉛直部材48の共振周波数が40
〔Hz〕、第2鉛直部材50の共振周波数が30〔H
z〕であるものとする。
The first vertical member 48 and the second vertical member 50
The upper and lower ends are connected to each other by a horizontal plate 60 as a connecting member, and the first vertical member 48, the second vertical member 50, and the horizontal plate 60 make the stator 38A,
A gate-shaped frame 58 is configured as a support member that movably supports the reticle stage base 30 with respect to the reticle stage base 30. The first vertical member 48 and the second vertical member 50 have different frequency characteristics from each other. Here, the resonance frequency of the first vertical member 48 is 40, for example.
[Hz], the resonance frequency of the second vertical member 50 is 30 [H
z].

【0041】通常レチクルステージRSTに力が加わっ
ていない時(停止時又は等速移動時)には、リアクショ
ンアクチュエータ49A、49B及びリアクションアク
チュエータ49C、49Dは、後述する主制御装置80
によって制御され、図4(A)に示されるように、固定
子38A、38BにF1=F2=F(F=0も含む)なる
引張力を付与して固定子38A、38Bを所定の中立位
置に固定している。
Normally, when no force is applied to reticle stage RST (at the time of stopping or moving at a constant speed), reaction actuators 49A and 49B and reaction actuators 49C and 49D are operated by main controller 80 described later.
4A, a tensile force of F 1 = F 2 = F (including F = 0) is applied to the stators 38A and 38B to bring the stators 38A and 38B into a predetermined state. Fixed in neutral position.

【0042】すなわち、本実施形態では、リアクション
アクチュエータ49A、49Bによって、固定子38A
の走査方向であるX軸方向の両端に力を与える付勢装置
が構成され、リアクションアクチュエータ49C、49
Dによって、固定子38Bの走査方向であるX軸方向の
両端に力を与える付勢装置が構成されている。
That is, in this embodiment, the stator 38A is controlled by the reaction actuators 49A and 49B.
An urging device for applying a force to both ends in the X-axis direction, which is the scanning direction, is configured.
D constitutes an urging device that applies force to both ends in the X-axis direction, which is the scanning direction of the stator 38B.

【0043】前記レチクルステージRSTは、図2に示
されるように、その上面に、断面矩形の凹部52が形成
され、この凹部52の内底面の中央に矩形の開口52a
が形成されている。そして、この開口52aを覆うよう
な状態で、凹部52内にレチクルRが載置されるが、図
1では、図示の便宜上からレチクルステージRSTの上
面にレチクルRが載置された状態が図示されている。
As shown in FIG. 2, the reticle stage RST has a concave portion 52 having a rectangular cross section formed on the upper surface thereof, and a rectangular opening 52a is formed at the center of the inner bottom surface of the concave portion 52.
Are formed. The reticle R is placed in the recess 52 so as to cover the opening 52a. FIG. 1 shows a state in which the reticle R is placed on the upper surface of the reticle stage RST for convenience of illustration. ing.

【0044】レチクルステージRSTの−X側の側面に
は、一対のコーナキューブ(図示省略)が設けられてお
り、この一対のコーナーキューブを介してレチクルレー
ザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」と略述する)53
によってレチクルステージRSTのX方向位置が所定の
分解能、例えば0.5〜1nm程度の分解能で計測され
ている。このレチクル干渉計53は、図1の第2架台2
2に固定されている。このレチクル干渉計53の参照鏡
(固定鏡)は、図示は省略したが投影光学系PLの鏡筒
部に固定されている。レチクル干渉計53の計測値は、
後述する主制御装置80に供給されるようになっている
(図3参照)。
A pair of corner cubes (not shown) are provided on the −X side of the reticle stage RST, and a reticle laser interferometer (hereinafter, “reticle interferometer”) is provided through the pair of corner cubes. Briefly) 53
Thus, the X direction position of reticle stage RST is measured at a predetermined resolution, for example, about 0.5 to 1 nm. The reticle interferometer 53 is the second gantry 2 of FIG.
It is fixed to 2. Although not shown, the reference mirror (fixed mirror) of the reticle interferometer 53 is fixed to the lens barrel of the projection optical system PL. The measured value of the reticle interferometer 53 is
It is supplied to a main controller 80 described later (see FIG. 3).

【0045】前記取付部材42B、42Dの下面には、
図2に示されるように、平面ミラーから成る移動鏡54
A、54Bが固定されており、これらの移動鏡54A、
54Bを介して位置検出器としての固定子用レーザ干渉
計56(図1参照)によって、固定子38A、38Bの
X位置がそれぞれ例えば0.5〜1nm程度の分解能で
計測されている。固定子用レーザ干渉計56は、不図示
の支持部材を介して図1の第2架台22に固定されてい
る。この固定子用レーザ干渉計56の参照鏡(固定鏡)
は、図示は省略したが、第2架台22(又は投影光学系
PL)に固定されている。固定子用レーザ干渉計56の
計測値も後述する主制御装置80に供給されるようにな
っている。
On the lower surfaces of the mounting members 42B and 42D,
As shown in FIG. 2, a moving mirror 54 composed of a plane mirror is provided.
A, 54B are fixed, and these movable mirrors 54A,
The X position of each of the stators 38A and 38B is measured at a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm by a stator laser interferometer 56 (see FIG. 1) as a position detector via 54B. The stator laser interferometer 56 is fixed to the second mount 22 in FIG. 1 via a support member (not shown). Reference mirror (fixed mirror) of this laser interferometer for stator 56
Although not shown, is fixed to the second gantry 22 (or the projection optical system PL). The measured value of the stator laser interferometer 56 is also supplied to a main controller 80 described later.

【0046】図1に戻り、前記投影光学系PLは、第1
架台20を構成する上板24のほぼ中央部に設けられた
円形の開口内に上方から挿入され、その鏡筒部の高さ方
向中央やや下側に設けられたフランジ57を介してねじ
止め等によって上板24に固定されている。この投影光
学系PLとしては、その光軸AXの方向がZ軸方向とさ
れ、ここでは両側テレセントリックな光学配置となるよ
うに光軸AX方向に沿って所定間隔で配置された複数枚
のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されてい
る。この投影光学系PLは所定の投影倍率、例えば1/
5(あるいは1/4)を有する縮小光学系である。この
ため、照明光学系12からの照明光によってレチクルR
のスリット状照明領域が照明されると、このレチクルR
を通過した照明光により、投影光学系PLを介してレチ
クルRの照明領域内の回路パターンの縮小像(部分倒立
像)が表面にフォトレジストが塗布されたウエハW上の
前記スリット状照明領域と共役な露光領域に形成され
る。
Returning to FIG. 1, the projection optical system PL includes the first
It is inserted from above into a circular opening provided substantially at the center of the upper plate 24 constituting the gantry 20, and is screwed through a flange 57 provided slightly below the center in the height direction of the lens barrel. To the upper plate 24. In the projection optical system PL, the direction of the optical axis AX is the Z-axis direction, and here, a plurality of lens elements arranged at predetermined intervals along the optical axis AX direction so as to have a telecentric optical arrangement on both sides. Is used. The projection optical system PL has a predetermined projection magnification, for example, 1 /
This is a reduction optical system having 5 (or 1/4). For this reason, the reticle R by the illumination light from the illumination optical system 12
Is illuminated, this reticle R
Of the circuit pattern in the illumination area of the reticle R through the projection optical system PL by the illumination light having passed through the slit-shaped illumination area on the wafer W having a surface coated with a photoresist. It is formed in a conjugate exposure area.

【0047】前記ウエハステージ装置15は、複数のエ
アパッド62によって、吊り下げベース26の上面に対
し所定のクリアランス(例えば数μmのクリアランス)
を介して浮上支持された長方形板状の花崗岩から成るス
テージベースとしてのウエハステージベース64と、こ
のウエハステージベース64上に載置され、走査方向で
あるX軸方向に移動可能なXステージ66と、このXス
テージ66上を非走査方向であるY軸方向に移動可能な
Yステージ68と、これらXステージ66、Yステージ
68を駆動する基板駆動装置70とを備えている。ここ
で、基板駆動装置70は、Xステージ66をウエハステ
ージベース64上で駆動するXリニアモータ72Xと、
Yステージ68をXステージ66上で駆動するYリニア
モータ72Yとを代表的に示すものである(図3参
照)。Yステージ68上に不図示のZ・θテーブル、ウ
エハホルダ等を介してウエハWが例えば真空吸着によっ
て固定されている。
The wafer stage device 15 has a predetermined clearance (for example, a clearance of several μm) with respect to the upper surface of the suspension base 26 by the plurality of air pads 62.
A wafer stage base 64 as a stage base made of a rectangular plate-like granite which is levitated and supported via an X stage 66 mounted on the wafer stage base 64 and movable in the X-axis direction which is the scanning direction. A Y stage 68 movable on the X stage 66 in the Y-axis direction, which is a non-scanning direction, and a substrate driving device 70 for driving the X stage 66 and the Y stage 68. Here, the substrate driving device 70 includes an X linear motor 72X that drives the X stage 66 on the wafer stage base 64,
A Y linear motor 72Y that drives the Y stage 68 on the X stage 66 is representatively shown (see FIG. 3). A wafer W is fixed on the Y stage 68 via a Z · θ table (not shown), a wafer holder, and the like, for example, by vacuum suction.

【0048】従って、本実施形態では、上記Yステージ
68とXステージ66とによってウエハWを保持してX
Y2次元移動可能な基板ステージとしてのウエハステー
ジWSTが構成されている。以下の説明においては、特
に必要がない限り、ウエハステージWSTを単一の2次
元移動ステージであるものとして説明する。勿論、Yス
テージ68とXステージ66とから成る2段構造のウエ
ハステージWSTに代えて、平面モータ等によってXY
面内で駆動されるウエハステージを基板ステージとして
設けることも可能である。
Therefore, in this embodiment, the wafer W is held by the Y stage 68 and the X
A wafer stage WST as a substrate stage that can be moved in two-dimensional Y is configured. In the following description, wafer stage WST will be described as a single two-dimensional moving stage unless otherwise required. Of course, instead of the wafer stage WST having a two-stage structure including the Y stage 68 and the X stage 66, the XY
It is also possible to provide a wafer stage driven in the plane as a substrate stage.

【0049】前記ウエハステージWSTのXY面内の位
置は、Yステージ68に固定された移動鏡74を介して
第1架台20に固定されたウエハレーザ干渉計(以下、
「ウエハ干渉計」という)76によって、所定の分解
能、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出され
ている。このウエハ干渉計76の計測値は、後述する主
制御装置80に送られるようになっている。
The position of the wafer stage WST in the XY plane is determined by a wafer laser interferometer (hereinafter, referred to as a “fixed”) fixed to the first mount 20 via a movable mirror 74 fixed to the Y stage 68.
(Referred to as a “wafer interferometer”) 76 at a predetermined resolution, for example, about 0.5 to 1 nm. The measurement value of the wafer interferometer 76 is sent to a main controller 80 described later.

【0050】図3には、露光装置10の制御系の主要部
が示されている。この制御系は、マイクロコンピュータ
(又はワークステーション)から成る主制御装置80を
中心として構成されている。この主制御装置80には、
その入力側にレチクル干渉計53、ウエハ干渉計76、
固定子用レーザ干渉計56等が接続され、その出力側に
はリアクションアクチュエータ49A〜49D、リニア
モータ40A、40B、及びXリニアモータ72X、Y
リニアモータ72Y等が接続されている。この主制御装
置80は、これらリアクションアクチュエータ49A〜
49D、リニアモータ40A、40B、及びXリニアモ
ータ72X、Yリニアモータ72Y等を制御する他、装
置全体を統括的に制御する。
FIG. 3 shows a main part of a control system of the exposure apparatus 10. This control system is mainly configured by a main controller 80 including a microcomputer (or a workstation). The main controller 80 includes:
A reticle interferometer 53, a wafer interferometer 76,
The stator laser interferometer 56 and the like are connected, and the output side thereof includes reaction actuators 49A to 49D, linear motors 40A and 40B, and X linear motors 72X and Y.
The linear motor 72Y and the like are connected. The main control device 80 includes these reaction actuators 49A to 49A.
49D, the linear motors 40A and 40B, the X linear motor 72X, the Y linear motor 72Y, and the like, as well as the entire device.

【0051】次に、上述のようにして構成された露光装
置10における露光処理動作の流れについて簡単に説明
する。
Next, the flow of an exposure processing operation in the exposure apparatus 10 configured as described above will be briefly described.

【0052】まず、主制御装置80の管理の下、不図示
のレチクルローダ系、ウエハローダ系によってレチクル
ロード、ウエハロードが行われ、また、不図示のレチク
ル顕微鏡、Yステージ68上の不図示の基準マーク板、
不図示のアラインメント検出系を用いてレチクルアライ
ンメント、ベースライン計測等の準備作業が所定の手順
に従って行われる。
First, under the control of the main controller 80, reticle loading and wafer loading are performed by a reticle loader system and a wafer loader system (not shown), and a reticle microscope (not shown) and a reference (not shown) on the Y stage 68. Mark board,
Preparation operations such as reticle alignment and baseline measurement are performed according to a predetermined procedure using an alignment detection system (not shown).

【0053】その後、主制御装置80により、不図示の
アラインメント検出系を用いて例えば特開昭61−44
429号公報に開示されるEGA(エンハンスト・グロ
ーバル・アラインメント)等のアラインメント計測が実
行される。このような動作において、ウエハWの移動が
必要な場合には、主制御装置80が基板駆動装置70を
介して、ウエハステージWSTを所望の方向に移動させ
る。アライメント計測の終了後、以下のようにしてステ
ップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われる。
Thereafter, the main controller 80 uses an alignment detection system (not shown), for example, as disclosed in
An alignment measurement such as EGA (Enhanced Global Alignment) disclosed in Japanese Patent No. 429 is performed. In such an operation, when movement of wafer W is necessary, main controller 80 moves wafer stage WST in a desired direction via substrate driving device 70. After the completion of the alignment measurement, the exposure operation of the step-and-scan method is performed as follows.

【0054】この露光動作にあたって、まず、ウエハW
のXY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、主制御装置80によってウエハステージWST
が移動される。同時に、レチクルRのX位置が、走査開
始位置となるように、主制御装置80によってレチクル
ステージRSTが移動される。次に、主制御装置80で
は、レチクル干渉計53によって計測されたレチクルR
のX位置情報、ウエハ干渉計76によって計測されたウ
エハWのXY位置情報に基づき、リニアモータ40A、
40B及び駆動装置70を介してレチクル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X軸方向に沿って投影光学系PLの投影倍率に応じ
た速度比で相互に逆向きに同期移動させることにより、
レチクルRのスリット状照明光で照明された部分領域の
パターンが逐次ウエハW上のショット領域に転写され
る。スリット状照明光で照明される部分領域は同期移動
に伴って順次移動するため、1回の同期移動が終了する
と、パターン領域の全面がウエハW上のショット領域に
正確に転写される。すなわち、このようにして走査露光
が行われる。
In this exposure operation, first, the wafer W
The main controller 80 controls the wafer stage WST such that the XY position of the wafer stage becomes the scanning start position for the exposure of the first shot area (first shot) on the wafer W.
Is moved. At the same time, main controller 80 moves reticle stage RST such that X position of reticle R becomes the scanning start position. Next, main controller 80 controls reticle R measured by reticle interferometer 53.
Based on the X position information of the wafer W and the XY position information of the wafer W measured by the wafer interferometer 76,
Reticle R (reticle stage RST) and wafer W (wafer stage WST) via 40B and driving device 70
Are synchronously moved in the opposite directions along the X-axis direction at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system PL.
The pattern of the partial area of the reticle R illuminated by the slit-shaped illumination light is sequentially transferred to the shot area on the wafer W. Since the partial areas illuminated by the slit-shaped illumination light sequentially move in synchronization with the synchronous movement, when one synchronous movement is completed, the entire surface of the pattern area is accurately transferred to the shot area on the wafer W. That is, scanning exposure is performed in this manner.

【0055】上記のようにして、1つのショット領域に
対するレチクルパターンの転写が終了すると、ウエハス
テージWSTが1ショット領域分だけY軸方向にステッ
ピングされて、次のショット領域に対する走査露光が行
われる。このようにして、ステッピングと走査露光とが
順次繰り返され、ウエハW上に必要なショット数のパタ
ーンが転写される。
When the transfer of the reticle pattern to one shot area is completed as described above, wafer stage WST is stepped by one shot area in the Y-axis direction, and scanning exposure is performed for the next shot area. In this way, the stepping and the scanning exposure are sequentially repeated, and the required number of shot patterns are transferred onto the wafer W.

【0056】上記の走査露光の際に、レチクルステージ
RSTが高速度で駆動され、ウエハステージWSTもそ
の1/4倍又は1/5倍の速度でX軸方向に駆動され
る。レチクルステージRSTの走査露光時の速度は、ス
ループット向上の観点から通常レチクルステージRST
の駆動系、この場合リニアモータ40A、40Bの駆動
可能な最大速度に設定されるため、レチクルステージR
STの加減速時に可動子36A、36Bに対して大きな
推力が作用する。従って、この推力と逆向きで大きさが
等しい反力が固定子38A、38Bに生じるが、本実施
形態ではレチクルステージベース30と固定子38A、
38Bとは機械的な結合がなく、固定子38A、38B
がレチクルステージベース30に対して相対移動可能に
リアクションアクチュエータ49A,49B、49C,
49Dを介して門形のフレーム58によって支持されて
いるので、上記の反力によってレチクルステージベース
30が振動することがない。
At the time of the above scanning exposure, reticle stage RST is driven at a high speed, and wafer stage WST is also driven in the X-axis direction at a speed 1/4 or 1/5 thereof. The speed at the time of scanning exposure of the reticle stage RST is usually the same as that of the reticle stage RST from the viewpoint of improving throughput.
Drive system, in this case, the maximum speed at which the linear motors 40A and 40B can be driven.
A large thrust acts on the movers 36A and 36B during the acceleration and deceleration of ST. Accordingly, a reaction force in the opposite direction to the thrust and having the same magnitude is generated in the stators 38A and 38B, but in the present embodiment, the reticle stage base 30 and the stators 38A and 38A,
There is no mechanical connection with the stators 38A, 38B.
Are movable relative to the reticle stage base 30 so that the reaction actuators 49A, 49B, 49C,
Since the reticle stage base 30 is supported by the gate-shaped frame 58 via 49D, the reticle stage base 30 does not vibrate due to the above reaction force.

【0057】また、本第1の実施形態では、図1及び図
2からも明らかなように、レチクルステージRSTの駆
動点、すなわちリニアモータ40A、40Bの推力発生
位置は、レチクルステージRSTの高さ方向(Z方向)
の中央であり、レチクルステージRSTのほぼ重心位置
を含む面内にあるため、その駆動時にレチクルステージ
RSTをXZ面内で回転させるモーメントも発生しな
い。従って、レチクルステージベース30がレチクルス
テージRSTの水平姿勢を維持するための反力もほぼ零
となり、結果的にレチクルステージベース30に対する
Z方向の加振力も零となる。従って、レチクルステージ
RSTを高速度で駆動してもレチクルステージベース3
0及びこれを含む本体コラム14が影響を受けることは
ない。
In the first embodiment, as is clear from FIGS. 1 and 2, the driving point of the reticle stage RST, that is, the thrust generating position of the linear motors 40A and 40B is determined by the height of the reticle stage RST. Direction (Z direction)
Of the reticle stage RST, and is in a plane including the position of the center of gravity of the reticle stage RST. Accordingly, the reaction force of reticle stage base 30 for maintaining the horizontal attitude of reticle stage RST becomes almost zero, and as a result, the stimulating force on reticle stage base 30 in the Z direction also becomes zero. Therefore, even if reticle stage RST is driven at a high speed, reticle stage base 3
0 and the body column 14 containing it are not affected.

【0058】上記のレチクルステージRSTの駆動時に
固定子38A、38Bにはステージ駆動力の反力が作用
し、固定子38A、38Bに何らの補償力をも与えなけ
れば、その反力によって固定子38A、38Bはレチク
ルステージRSTと逆向きにX軸方向に沿って移動す
る。しかし、本実施形態では、主制御装置80によって
制御されるリアクションアクチュエータ49A〜49D
が設けられており、主制御装置80では、これらのリア
クションアクチュエータ49A〜49Dを以下のような
種々の制御方法で制御することにより、固定子38A、
38Bを中立位置に保持するようにしている。
When the reticle stage RST is driven, a reaction force of the stage driving force acts on the stators 38A and 38B, and unless any compensation force is applied to the stators 38A and 38B, the reaction force causes the stators to fail. 38A and 38B move along the X-axis direction in a direction opposite to the reticle stage RST. However, in the present embodiment, the reaction actuators 49A to 49D controlled by the main controller 80 are used.
The main controller 80 controls the reaction actuators 49A to 49D by various control methods as described below, so that the stator 38A,
38B is held in a neutral position.

【0059】第1の制御方法 この第1の制御方法は、レチクルステージRSTの推力
指令値に基づいて、これに対応する補償力、すなわちリ
ニアモータ40A、40BによるレチクルステージRS
Tの駆動時に固定子38A、38Bに作用する反力をほ
ぼ打ち消す補償力を発生すべく、リアクションアクチュ
エータ49A〜49Dをフィードフォワード制御するも
のである。
First Control Method This first control method is based on a thrust command value of reticle stage RST and a corresponding compensating force, that is, reticle stage RS by linear motors 40A and 40B.
The feed-forward control of the reaction actuators 49A to 49D is performed to generate a compensating force for substantially canceling the reaction force acting on the stators 38A and 38B when the T is driven.

【0060】以下においては、説明の便宜上、適宜、固
定子38A、38Bを代表して固定子38とし、リアク
ションアクチュエータ49A、49Cを代表して第1リ
アクションアクチュエータ461、リアクションアクチ
ュエータ49B、49Dを代表して第2リアクションア
クチュエータ492として、議論を進めるものとする。
従って、実際には、各固定子、各リアクションアクチュ
エータに作用する力は、以下に述べるものの半分の大き
さである。
In the following, for convenience of explanation, the stators 38A and 38B will be referred to as the stator 38, and the reaction actuators 49A and 49C will be referred to as the first reaction actuator 46 1 and the reaction actuators 49B and 49D. as 2 second reaction actuator 49 and shall advance the discussion.
Therefore, in practice, the force acting on each stator and each reaction actuator is half as large as that described below.

【0061】今、レチクルステージRSTに力が作用し
ないとき、固定子38が図4(A)の状態で中立位置に
あるときに、図4(B)に示されるように、レチクルス
テージRSTが左向きの力fを受けた場合を考える。
Now, when no force acts on reticle stage RST, when stator 38 is in the neutral position in the state of FIG. 4A, reticle stage RST faces left as shown in FIG. 4B. Consider the case of receiving the force f.

【0062】この場合、固定子38は、右向きの反力f
を受ける。この反力fを打ち消すためには固定子38に
作用する右向きの力=左向きの力(すなわち、F2’=
f+F1’)が成立すれば良い。
In this case, the stator 38 has a rightward reaction force f.
Receive. In order to cancel the reaction force f, a rightward force acting on the stator 38 = a leftward force (that is, F 2 ′ =
f + F 1 ′) should be satisfied.

【0063】そこで上式が成立するように、主制御装置
80では例えば第2リアクションアクチュエータ492
の推力F2’を図4(A)の状態からfだけ増加させる
(F2’=F+f)。あるいは、F1=F≧fが成立する
場合には、第1リアクションアクチュエータの推力
1’を図4(A)の状態からfだけ減少させても良い
(F1’=F−f)。あるいは、F2’=f+F1’が成
立する任意の力F1’、F2’を第1リアクションアクチ
ュエータ491、第2リアクションアクチュエータ492
によって発生させても良い。但し、いずれの場合であっ
ても、常に固定子38に対して作用する力F1’、F2
がともに引張力となるようにすることが重要である。こ
の理由は、次の通りである。
In order to satisfy the above equation, main controller 80 controls second reaction actuator 49 2 , for example.
Thrust F 2 'and is increased by f from the state of FIG. 4 (A) (F 2' = F + f). Alternatively, when F 1 = F ≧ f holds, the thrust F 1 ′ of the first reaction actuator may be reduced by f from the state of FIG. 4A (F 1 ′ = F−f). Alternatively, arbitrary forces F 1 ′ and F 2 ′ satisfying F 2 ′ = f + F 1 ′ are applied to the first reaction actuator 49 1 and the second reaction actuator 49 2
May be caused by However, in any case, the forces F 1 ′, F 2 ′ always acting on the stator 38
It is important that both become tensile forces. The reason is as follows.

【0064】力F1、F2(F1’、F2’)の作用点のい
ずれかが、レチクルステージRSTの重心点を含む水平
面上からずれている場合、力F1、F2によってレチクル
ステージRSTの重心回りに回転モーメントが生じ、そ
の回転モーメントによってレチクルステージRSTが重
心回りに回転する(起伏回動する)。この場合におい
て、力F1、F2がともに引張力である場合には、その回
転はその回転モーメントを小さくする方向に作用し、結
果的に回転モーメントが零になる。一方、力F1、F2
圧縮力である場合には、そのステージの回転はその回転
モーメントを大きくする方向に作用するからである。
When any of the points of action of the forces F 1 and F 2 (F 1 ′, F 2 ′) is displaced from the horizontal plane including the center of gravity of the reticle stage RST, the reticle is moved by the forces F 1 and F 2 . A rotational moment is generated around the center of gravity of the stage RST, and the rotational moment causes the reticle stage RST to rotate around the center of gravity (up and down rotation). In this case, if the forces F 1 and F 2 are both tensile forces, the rotation acts in a direction to reduce the rotational moment, and as a result, the rotational moment becomes zero. On the other hand, when the forces F 1 and F 2 are compressive forces, the rotation of the stage acts in a direction to increase the rotational moment.

【0065】なお、図1及び図2からも明らかなよう
に、レチクルステージRSTの駆動点、すなわちリニア
モータ40A、40Bの推力発生位置はほぼレチクルス
テージRSTの重心と同一の高さ位置にあり、これとほ
ぼ同一高さ位置にリアクションアクチュエータ491
492による補償力F1’、F2’が発生するため、仮に
1’、F2’の作用点のいずれかが、レチクルステージ
RSTの重心点を含む水平面上からずれていたとして
も、そのずれ量は僅かであり、従ってそれによって発生
する回転モーメントも非常に小さい。
As apparent from FIGS. 1 and 2,
The driving point of the reticle stage RST,
The thrust generating position of the motors 40A and 40B is almost reticle
It is located at the same height as the center of gravity of
Reaction actuator 49 at the same height1,
49TwoCompensation force F1’, FTwo
F 1’, FTwoIs the reticle stage
Assuming that it is off the horizontal plane including the center of gravity of the RST
The deviation is small and therefore
The turning moment is also very small.

【0066】以上より、この第1の制御方法によると、
2’=f+F1’が成立する限りにおいて、固定子38
を中立位置にほぼ維持することができる。
As described above, according to the first control method,
As long as F 2 ′ = f + F 1 ′ holds, the stator 38
Can be substantially maintained in the neutral position.

【0067】しかし、実際には、リニアモータの固体
差、粘性抵抗や逆起電力等によって推力指令値に基づい
て算出した補償力(リアクションアクチュエータ4
1、492の推力)と、固定子38に作用する反力とは
完全には一致しない場合がある。
However, actually, the compensation force (the reaction actuator 4) calculated based on the thrust command value by the individual difference of the linear motor, the viscous resistance, the back electromotive force, and the like.
9 1, and 49 2 of the thrust), the reaction force acting on the stator 38 in some cases do not match exactly.

【0068】従って、レチクルステージRSTの駆動推
力(反力と大きさが一致)と補償力との誤差が生じ得る
が、前述の如く、固定子38を、レチクルステージべー
ス30に固着せず自由移動可能な構成としていることか
ら、前記誤差がレチクルステージべース30に伝わるこ
とが無く、しかもステージ駆動力及び補償力に起因する
レチクルステージRSTの回転モーメントもほぼ零であ
るから本体コラム14の振動要因はほぼ完全に除去され
ている。
Accordingly, an error may occur between the driving thrust of the reticle stage RST (having the same magnitude as the reaction force) and the compensating force, but the stator 38 is not fixed to the reticle stage base 30 as described above. Since it is configured to be freely movable, the error is not transmitted to the reticle stage base 30, and the rotational moment of the reticle stage RST caused by the stage driving force and the compensating force is almost zero. The vibration factor has been almost completely eliminated.

【0069】しかし、レチクルステージRSTの推力指
令値に基づいて計算によりリアクションアクチュエータ
491、492で発生する補償力を制御する上記第1の制
御方法では、上記誤差力が生じて固定子38は所望の位
置から移動してしまう。そこで、かかる事態の発生を効
果的に防止するための手法として、考えられたのが、次
の第2の制御方法である。
[0069] However, in the first control method for controlling a compensation force generated by the reaction actuator 49 1, 49 2 by calculation on the basis of thrust command value of the reticle stage RST, the stator 38 the error power generated is It moves from the desired position. Therefore, the following second control method has been considered as a technique for effectively preventing such a situation from occurring.

【0070】第2の制御方法 この第2の制御方法は、主制御装置80が固定子用レー
ザ干渉計56の計測値に基づき、固定子38の実際の位
置を常時モニタしながら、その位置が常に中立位置とな
るようにリアクションアクチュエータ491、492をサ
ーボ制御するものである。この場合、第1の制御方法と
異なり、必然的にフィードバックループによる制御にな
るので、制御応答が遅れ易いというマイナス面はある
が、ステージ駆動に伴い固定子38に作用する反力(ス
テージ駆動推力にほぼ一致)と補償力とに誤差が生じて
も、ステージ駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力
をリアクションアクチュエータ491、492によって発
生することができ、前記誤差力を補償することができ、
実質的に、前記反力と補償力とを同一にすることができ
る。
Second Control Method In the second control method, the main controller 80 constantly monitors the actual position of the stator 38 based on the measurement value of the laser always is for servo-controlling the reaction actuator 49 1, 49 2 so that the neutral position. In this case, unlike the first control method, control is inevitably performed by a feedback loop, so that the control response is likely to be delayed. However, the reaction force acting on the stator 38 due to the stage driving (stage driving thrust) substantially coincides) with even if errors in the compensation force, it is possible to generate a compensation force counteracting substantially the reaction force produced during stage driving by reaction actuator 49 1, 49 2, it is possible to compensate for the error force ,
The reaction force and the compensation force can be made substantially the same.

【0071】この場合において、固定子38の位置検出
器としては、レーザ干渉計に限らず、ポテンショメータ
やリニアエンコーダを用いても勿論良く、近接センサー
等を用いても良い。かかる場合であっても、最適位置か
らのずれ量を認識することにより固定子38を所定の中
立位置に維持できる。
In this case, the position detector of the stator 38 is not limited to the laser interferometer, but may be a potentiometer or a linear encoder, or may be a proximity sensor or the like. Even in such a case, the stator 38 can be maintained at the predetermined neutral position by recognizing the amount of deviation from the optimum position.

【0072】これまでの説明から明らかなように、本第
1の実施形態では、主制御装置80によって位置検出器
としての固定子用レーザ干渉計56からの位置情報に基
づいて付勢装置としてのリアクションアクチュエータ4
1、492を固定子38が一定の位置となるようにサー
ボ制御する制御系が構成されている。また、リアクショ
ンアクチュエータ491、492によって補償力発生機構
が構成され、主制御装置80によって固定子38の受け
る反力の方向及び大きさに応じてリアクションアクチュ
エータ491、492を制御する制御装置が実現されてい
る。さらに、レチクルステージRST、リニアモータ4
0A,40B及びリアクションアクチュエータ49A〜
49D等を含んで本発明に係るステージ装置が構成され
ている。
As is apparent from the above description, in the first embodiment, the main controller 80 controls the urging device based on the position information from the stator laser interferometer 56 as the position detector. Reaction actuator 4
A control system for servo-controlling 9 1 and 49 2 so that the stator 38 is at a fixed position is configured. Further, the reaction actuators 49 1 and 49 2 constitute a compensating force generating mechanism, and the main controller 80 controls the reaction actuators 49 1 and 49 2 according to the direction and magnitude of the reaction force received by the stator 38. Has been realized. Further, reticle stage RST, linear motor 4
0A, 40B and reaction actuator 49A-
The stage device according to the present invention includes 49D and the like.

【0073】以上説明したように、本第1の実施形態に
係る露光装置10を構成するステージ装置によると、レ
チクルステージRSTの移動に伴う反力とこの補償力と
の誤差力に起因してレチクルステージベース30が設け
られた本体コラム14に振動が生じるのをほぼ確実に防
止することができる。
As described above, according to the stage device constituting the exposure apparatus 10 according to the first embodiment, the reticle is caused by the error between the reaction force accompanying the movement of the reticle stage RST and the compensation force. Vibration of the main body column 14 provided with the stage base 30 can be almost certainly prevented.

【0074】また、本実施形態では、固定子38の両端
に設けられたリアクションアクチュエータ491、492
が固定された第1鉛直部材48、第2鉛直部材50の相
互が水平板60によって連結され門形のフレーム58が
構成されていることから剛性の向上が可能である。ま
た、第1、第2鉛直部材48、50の共振周波数が異な
ることから、低域での周波数特性を向上させることがで
きる。
In this embodiment, the reaction actuators 49 1 , 49 2 provided at both ends of the stator 38 are provided.
Since the first vertical member 48 and the second vertical member 50 to which are fixed are connected to each other by the horizontal plate 60 to form the gate-shaped frame 58, rigidity can be improved. Further, since the first and second vertical members 48 and 50 have different resonance frequencies, it is possible to improve frequency characteristics in a low frequency range.

【0075】また、本第1の実施形態の露光装置10に
よると、ウエハステージWSTを移動可能に支持するウ
エハステージベース64が、投影光学系PLを保持する
第1架台20に移動可能に支持されている。すなわち、
第1架台20を構成する吊り下げベース26上に浮上支
持されていることから、ウエハステージWSTの駆動
(移動)時にその反力がウエハステージベース64に作
用すると、その反力によってウエハステージベース64
がウエハステージWSTと反対方向に移動することによ
り反力が吸収される。従って、ウエハステージWSTの
駆動反力がウエハステージベース64を介して第1架台
20及び本体コラム14の他の部分に伝わることがな
い。この場合、空気抵抗等を無視すれば、ウエハステー
ジWSTとウエハステージベース64とから成る系の運
動量が保存され、その系の重心移動も生じない。
According to exposure apparatus 10 of the first embodiment, wafer stage base 64 movably supporting wafer stage WST is movably supported by first gantry 20 holding projection optical system PL. ing. That is,
Since the wafer stage WST is floated and supported on the suspension base 26 constituting the first gantry 20, when the reaction force acts on the wafer stage base 64 when the wafer stage WST is driven (moved), the reaction force acts on the wafer stage base 64.
Moves in the direction opposite to wafer stage WST, thereby absorbing the reaction force. Therefore, the driving reaction force of wafer stage WST is not transmitted to first gantry 20 and other portions of main body column 14 via wafer stage base 64. In this case, if the air resistance and the like are ignored, the momentum of the system including the wafer stage WST and the wafer stage base 64 is preserved, and the center of gravity of the system does not move.

【0076】なお、ウエハステージWSTの質量(重
量)に比べて花崗岩より成るウエハステージベース64
の質量(重量)がはるかに大きいため、作用・反作用の
原理からもわかるように、ウエハステージWSTの駆動
時にその反力によって生じるウエハステージベース64
の移動量は僅かである。
Incidentally, compared to the mass (weight) of wafer stage WST, wafer stage base 64 made of granite is used.
Since the mass (weight) of the wafer stage WST is much larger, the wafer stage base 64 generated by the reaction force when the wafer stage WST is driven can be understood from the principle of the action / reaction.
Is small.

【0077】従って、本第1の実施形態の露光装置10
によると、レチクルRとウエハWとを同期移動してレチ
クルパターンを投影光学系PLを介してウエハWに転写
する際、すなわち走査露光時のレチクルステージRST
の駆動反力及び該駆動反力と補償力との誤差力、並びに
ウエハステージWSTの駆動反力に起因する本体コラム
14の振動を効果的に抑制することができ、これによ
り、レチクルステージRSTとウエハステージWSTの
同期整定時間の短縮によるスループットの向上と、同期
精度の向上による露光精度(重ね合せ精度)の向上が可
能である。
Accordingly, the exposure apparatus 10 of the first embodiment
According to the above, when the reticle R and the wafer W are synchronously moved to transfer the reticle pattern onto the wafer W via the projection optical system PL, that is, the reticle stage RST at the time of scanning exposure
And the error force between the driving reaction force and the compensating force, and the vibration of the main body column 14 caused by the driving reaction force of the wafer stage WST, whereby the reticle stage RST The throughput can be improved by shortening the synchronization settling time of wafer stage WST, and the exposure accuracy (overlay accuracy) can be improved by improving the synchronization accuracy.

【0078】また、アライメント時、あるいはショット
間ステッピング時のウエハステージWSTの駆動反力に
よって第1架台20、すなわち本体コラム14が振動、
あるいは揺動することがなくウエハステージWSTの位
置決め整定時間の短縮及び位置決め精度の向上が可能で
ある。
Further, the first pedestal 20, that is, the main body column 14 vibrates due to the driving reaction force of the wafer stage WST at the time of alignment or stepping between shots.
Alternatively, it is possible to shorten the positioning settling time of wafer stage WST and improve the positioning accuracy without swinging.

【0079】なお、上記実施形態では、固定子38の両
端に取付部材42A〜42Dを介して接続されたリアク
ションアクチュエータ491、492により固定子38の
両端に力を与える付勢装置を構成する場合を説明した
が、本発明がこれに限定されるものではない。
[0079] In the above embodiments, configuring the biasing device providing a force to each end of the stator 38 by reaction actuator 49 1, 49 2 connected via an attachment member 42A~42D across the stator 38 Although the case has been described, the present invention is not limited to this.

【0080】例えば、図5(A)、(B)の概念図に示
されるように、固定子38の一端側をリアクションアク
チュエータ492に接続し、固定子38の他端側をアー
ム部材77及び緩衝機構79を介して第1鉛直部材48
に接続しても良い。この緩衝機構79としては、板ば
ね、皿ばね、コイルばね等のばねや磁気カップリング機
構等を使用することができる。このようにすれば、リア
クションアクチュエータを固定子の両側に設ける場合に
比べてコストの低減が可能である。
[0080] For example, FIG. 5 (A), the as shown in the conceptual view of (B), connected to one end of the stator 38 to the reaction actuator 49 2, the arm member 77 to the other end of the stator 38 and The first vertical member 48 via the buffer mechanism 79
May be connected. As the buffer mechanism 79, a spring such as a leaf spring, a disc spring, a coil spring, or the like, a magnetic coupling mechanism, or the like can be used. In this case, the cost can be reduced as compared with the case where the reaction actuator is provided on both sides of the stator.

【0081】例えば、ばね定数kのコイルばねを緩衝材
79として使用する場合を考える。レチクルステージR
STに力が作用しない図5(A)の状態では、緩衝材7
9が所定量xだけ伸びて力F1=kxで固定子38を同
図中の右側に引っ張っており、この力F1と釣り合う力
2で第2リアクションアクチュエータ492が固定子3
8を同図中の左側に引っ張っており、このとき固定子3
8は、中立位置にあるものとする。すなわち、F1=k
x=F2=Fのとき、固定子38は中立位置にある。
For example, consider a case where a coil spring having a spring constant k is used as the cushioning material 79. Reticle stage R
In the state of FIG. 5A where no force acts on ST, the cushioning material 7
9 extends by a predetermined amount x and pulls the stator 38 to the right side in the figure with a force F 1 = kx, and the second reaction actuator 49 2 causes the stator 3 to move with a force F 2 that balances the force F 1.
8 is pulled to the left in FIG.
8 is in the neutral position. That is, F 1 = k
When x = F 2 = F, the stator 38 is in the neutral position.

【0082】この状態で、図5(B)に示されるよう
に、レチクルステージRSTが左向きの力fを受けた場
合を考える。
In this state, assume that reticle stage RST receives leftward force f as shown in FIG. 5B.

【0083】この場合、固定子38は、右向きの反力f
を受ける。この反力により、固定子38はΔxだけ右側
に移動する。これにより、緩衝材79がΔxだけ変位し
て該緩衝材79が固定子を右側に引く力は、F1’=k
(x−Δx)に変化する。
In this case, the stator 38 has a rightward reaction force f.
Receive. Due to this reaction force, the stator 38 moves to the right by Δx. As a result, the force by which the cushioning material 79 is displaced by Δx and the buffering material 79 pulls the stator to the right is F 1 ′ = k
(X−Δx).

【0084】しかるに、反力f=kΔxが成立するの
で、図5(B)の右向きの力の合計=f+F1’=kΔ
x+{k(x−Δx)}=kx=Fとなり、第2リアク
ションアクチュエータ492がF2’=F2=Fなる力で
固定子38を左側に引き続ける限り、F1’+f=F2
が成立して、固定子38は、中立位置からΔxだけ右側
に移動した位置で静止する。
However, since the reaction force f = kΔx holds, the sum of the rightward forces in FIG. 5B = f + F 1 ′ = kΔ
x + {k (x−Δx)} = kx = F, and as long as the second reaction actuator 49 2 continues to pull the stator 38 to the left with a force of F 2 ′ = F 2 = F, F 1 ′ + f = F 2 '
Holds, the stator 38 stops at a position shifted to the right by Δx from the neutral position.

【0085】ばね材料として、力f=ばね定数k×変位
xの関係を満足するものに限らず、f=kx2、f=k
3など、変位xのn乗(nは0を除く整数)に比例す
るものであれば、上記と同様の理論が成り立つ。磁気カ
ップリング機構の場合も、変位xの−2乗に比例するの
で、同様の理論が成り立つ。
The spring material is not limited to one satisfying the relationship of force f = spring constant k × displacement x, but f = kx 2 , f = k
such as x 3, if (n is an integer except 0) n-th power of the displacement x in proportion to, similar to the above theory holds. In the case of a magnetic coupling mechanism, the same theory holds because the displacement x is proportional to the −2 power.

【0086】しかしながら、F1’+f=F2’が成立す
るのは、反力によってそれに応じた距離だけ固定子38
がX軸方向に移動することが前提であるとともに、レチ
クルステージRSTの実際の駆動推力、すなわち反力は
振動的に時間変化するので、結果的に固定子38が振動
することになる。また、振動的変化がないとしても反力
の大きさによって固定子の静止位置が異なってしまう。
また、固定子38に対して常に引張力を作用させるため
には、最初にある程度大きな引張力を設定しておく必要
もある。
However, the reason that F 1 ′ + f = F 2 ′ is satisfied is that the stator 38 has a distance corresponding to the reaction force due to the reaction force.
Move in the X-axis direction, and the actual driving thrust of the reticle stage RST, that is, the reaction force, changes with time in an oscillating manner. As a result, the stator 38 vibrates. Even if there is no vibrational change, the stationary position of the stator differs depending on the magnitude of the reaction force.
In order to always apply a tensile force to the stator 38, it is necessary to first set a relatively large tensile force.

【0087】かかる不都合を回避するために、緩衝機構
79として、エアーカップリング機構を用いても良い。
この場合、常に一定の力Fで固定子を引っ張るようにす
ることにより、前述したリアクションアクチュエータ4
1,492を用いる場合と同様にしてリアクションアク
チュエータ492の発生する補償力を制御することによ
り、固定子38を中立位置にほぼ維持できる。
In order to avoid such inconvenience, an air coupling mechanism may be used as the buffer mechanism 79.
In this case, by always pulling the stator with a constant force F, the aforementioned reaction actuator 4
9 1, by controlling the compensation force generated in the reaction actuator 49 2 in the same manner as when using the 49 2, it can be substantially maintained stator 38 to the neutral position.

【0088】勿論、固定子38の両側に緩衝機構を設け
て、これらの緩衝機構により付勢装置を構成することも
可能である。
Of course, it is also possible to provide a buffer mechanism on both sides of the stator 38, and to configure an urging device by these buffer mechanisms.

【0089】また、上記第1の実施形態の露光装置10
では、走査露光時にレチクルステージRSTとウエハス
テージWSTとは、逆向きに移動する。そこで、例え
ば、一対のX軸リニアモータによってX軸方向に駆動さ
れるYガイドと、このYガイドに沿ってY軸リニアモー
タで駆動されるウエハステージWSTとを設け、上記一
対のX軸リニアモータの固定子を、上記実施形態の固定
子38A、38Bと同様にして第1、第2鉛直部材4
8、50によって支持するようにしても良い。かかる場
合には、走査露光時にフレーム58がリアクションアク
チュエータ(補償機構)により受ける反力は、打ち消し
合う方向に発生するため、設置床に伝わる振動を低減す
ることもできる。
The exposure apparatus 10 according to the first embodiment
Then, reticle stage RST and wafer stage WST move in opposite directions during scanning exposure. Therefore, for example, a Y guide driven in the X-axis direction by a pair of X-axis linear motors and a wafer stage WST driven by the Y-axis linear motor along the Y guides are provided. Of the first and second vertical members 4 in the same manner as the stators 38A and 38B of the above embodiment.
It may be supported by 8, 50. In such a case, the reaction force received by the reaction actuator (compensation mechanism) on the frame 58 at the time of scanning exposure occurs in the direction in which the frames 58 cancel each other, so that the vibration transmitted to the installation floor can be reduced.

【0090】なお、図1に仮想線81で示される反射ミ
ラーを例えばフレーム58の第2鉛直部材50に固定
し、固定子用レーザ干渉計56に別の干渉計を組み込
み、この干渉計によって前記反射ミラー81を介してフ
レーム58の振動(外乱)を検出し、この外乱をリアク
ションアクチュエータ49A〜49Dの制御系にフィー
ドバック入力することにより、フレーム58の振動要因
を低減するようにしても良い。
Note that the reflecting mirror indicated by the imaginary line 81 in FIG. 1 is fixed to, for example, the second vertical member 50 of the frame 58, and another interferometer is incorporated in the laser interferometer 56 for the stator. Vibration (disturbance) of the frame 58 may be detected via the reflection mirror 81, and the disturbance may be fed back to the control system of the reaction actuators 49A to 49D to reduce the vibration factor of the frame 58.

【0091】また、レチクルステージRSTを駆動する
リニアモータ40A、40Bの有する粘性抵抗や逆起電
力等に起因する推力の減少を予め実験的に求め、この求
めた推力の減少分を考慮した指令値を、リアクションア
クチュエータ49A〜49Dの制御系に入力するように
しても良い。このようにすれば、レチクルステージRS
Tの駆動推力(反力と大きさが一致)と補償力との誤差
要因をほぼ完全に除去することが可能である。
Further, a reduction in thrust caused by viscous resistance, back electromotive force, etc. of the linear motors 40A, 40B driving the reticle stage RST is experimentally determined in advance, and a command value considering the determined reduction in thrust is used. May be input to the control system of the reaction actuators 49A to 49D. By doing so, the reticle stage RS
It is possible to almost completely eliminate an error factor between the driving thrust of T (the reaction force and the magnitude match) and the compensating force.

【0092】なお、上記実施形態では固定子38を支持
する支持部材として鉛直部材48、50及び水平板60
から成る門形のフレーム58を用いる場合を説明した
が、これに代えて、一体成形された門形フレームを用い
ても良く、あるいは、口の字形、H形等のフレームを用
いても良い。あるいは、固定子38の支持部材として第
1、第2鉛直部材48、50と同様の鉛直部材のみを設
けても良い。第1、第2鉛直部材として振動特性が同じ
ものを用いても良い。また、フレーム58と設置床との
間に緩衝材を設けることにより、フレーム58に伝わっ
た反力が設置床に直接伝わらないようにしても良い。
In the above embodiment, the vertical members 48 and 50 and the horizontal plate 60 serve as support members for supporting the stator 38.
Although the case of using the gate-shaped frame 58 made of is described above, an integrally formed gate-shaped frame may be used instead, or a mouth-shaped or H-shaped frame may be used. Alternatively, only vertical members similar to the first and second vertical members 48 and 50 may be provided as support members for the stator 38. The first and second vertical members having the same vibration characteristics may be used. Further, by providing a cushioning material between the frame 58 and the installation floor, the reaction force transmitted to the frame 58 may not be directly transmitted to the installation floor.

【0093】《第2の実施形態》次に、本発明の第2の
実施形態について図6〜図8に基づいて説明する。ここ
で、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成
部分については、同一の符号を用いるとともに、その説
明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted.

【0094】この第2の実施形態の露光装置は、前述し
た第1の実施形態におけるウエハステージ装置15に代
えて、図6に示されるウエハステージ装置100が設け
られた点に特徴を有する。
The exposure apparatus of the second embodiment is characterized in that a wafer stage device 100 shown in FIG. 6 is provided instead of the wafer stage device 15 of the first embodiment.

【0095】このウエハステージ装置100は、吊り下
げベース26の上面に複数のエアーパッド62によって
浮上支持されるとともに基板ステージとしてのウエハス
テージWSTをXY2次元方向に移動可能に支持する正
方形又は長方形の花崗岩から成るステージベースとして
のウエハステージベース64と、ウエハステージベース
64の周囲を取り囲み、該ウエハステージベース64に
一体的に固定された枠体82とを備えている。
This wafer stage apparatus 100 is a square or rectangular granite that is floated and supported by a plurality of air pads 62 on the upper surface of a suspension base 26 and supports a wafer stage WST as a substrate stage so as to be movable in XY two-dimensional directions. And a frame 82 surrounding the wafer stage base 64 and integrally fixed to the wafer stage base 64.

【0096】ウエハステージWSTは、前述した第1の
実施形態と同様に、Xリニアモータ72X(図6では図
示せず、図7参照)によってウエハステージベース64
上を走査方向であるX軸方向に駆動されるXステージ6
6と、Yリニアモータ72Y(図6では図示せず、図7
参照)によってXステージ66上を非走査方向であるY
軸方向に駆動されるYステージ68とを備えている。Y
ステージ68の上面に不図示のウエハホルダを介して基
板としてのウエハWが吸着保持されている。また、Yス
テージ68の上面には、L字状ミラーから成る移動鏡7
4が設けられており、この移動鏡74を介してウエハ干
渉計76(図6では図示せず、図7参照)によってYス
テージ68のXY面内の位置が例えば0.5〜1nm程
度の分解能で計測されている。
The wafer stage WST is moved by an X linear motor 72X (not shown in FIG. 6; see FIG. 7) in the same manner as in the first embodiment.
X stage 6 driven above in the X-axis direction which is the scanning direction
6 and a Y linear motor 72Y (not shown in FIG. 6,
) On the X stage 66 in the non-scanning direction.
A Y stage 68 driven in the axial direction. Y
A wafer W as a substrate is suction-held on an upper surface of the stage 68 via a wafer holder (not shown). A moving mirror 7 composed of an L-shaped mirror is provided on the upper surface of the Y stage 68.
The position of the Y stage 68 in the XY plane is set to a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm by a wafer interferometer 76 (not shown in FIG. 6, see FIG. 7) via the movable mirror 74. It is measured in.

【0097】枠体82のX軸方向の両側の側面には、ボ
イスコイルモータから成る一対のYアクチュエータ84
A、84Bが相互に対向する位置に配置されている。一
方のYアクチュエータ84Bは、設置床から上方に延び
る支柱88の上端に固定された固定子と、これに対向し
て枠体82の+X側の側面に固定された可動子とによっ
て構成されている。支柱88に対応するベースフレーム
16、吊り下げベース26の+X方向の端部近傍には切
り欠きがそれぞれ形成されている。他方のYアクチュエ
ータ84A側の構成もこれと同様になっている。ここ
で、これら一対のYアクチュエータ84A、84Bによ
って枠体82に対して与えられるY軸方向の力の作用点
は、ともにYステージ68の重心とほぼ同一高さ位置に
設定されている。
A pair of Y actuators 84 composed of a voice coil motor are provided on both sides of the frame 82 in the X-axis direction.
A and 84B are arranged at positions facing each other. One Y actuator 84B is composed of a stator fixed to the upper end of a column 88 extending upward from the installation floor, and a mover fixed to the + X side surface of the frame 82 to face the stator. . Notches are formed near the ends of the base frame 16 and the suspension base 26 corresponding to the columns 88 in the + X direction. The configuration on the other Y actuator 84A side is also the same. Here, the point of application of the force in the Y-axis direction applied to the frame body 82 by the pair of Y actuators 84A and 84B is set at substantially the same height as the center of gravity of the Y stage 68.

【0098】枠体82のY軸方向の両側の側面には、ボ
イスコイルモータから成る一対のXアクチュエータ86
A、86Bが相互に対向する位置に配置されている。一
方のXアクチュエータ86Aは、設置床から上方に延び
る支柱90の上端に固定された固定子と、これに対向し
て枠体82の+Y側の側面に固定された可動子とによっ
て構成されている。支柱90に対応するベースフレーム
16、吊り下げベース26の+Y方向の端部近傍には切
り欠きがそれぞれ形成されている。他方のXアクチュエ
ータ86B側の構成もこれと同様になっている。ここ
で、これら一対のYアクチュエータ86A、86Bによ
って枠体82に対して与えられるX軸方向の力の作用点
は、ともにウエハステージWST、すなわちXステージ
66とYステージ68の全体の重心とほぼ同一高さ位置
に設定されている。
A pair of X actuators 86 composed of a voice coil motor are provided on both sides of the frame 82 in the Y-axis direction.
A and 86B are arranged at positions facing each other. One X actuator 86A is composed of a stator fixed to the upper end of a column 90 extending upward from the installation floor, and a mover fixed to the + Y side surface of the frame body 82 opposite thereto. . Notches are formed near the ends of the base frame 16 and the suspension base 26 corresponding to the support columns 90 in the + Y direction. The configuration on the other X actuator 86B side is also the same. Here, the point of action of the force in the X-axis direction applied to the frame 82 by the pair of Y actuators 86A and 86B is substantially the same as the center of gravity of the wafer stage WST, that is, the entire X stage 66 and the Y stage 68. It is set at the height position.

【0099】前記Yアクチュエータ84A,84Bそれ
ぞれの固定子と可動子との間には、所定のクリアランス
がそれぞれ設けられ、また、Yアクチュエータ84A,
84Bの固定子と枠体82との間にも所定の空隙がそれ
ぞれ形成されている。これにより、枠体82はXアクチ
ュエータ86A,86Bによって駆動された際に、その
空隙で規定される範囲内でX方向に移動できるような構
成となっている。同様に、Yアクチュエータ84A,8
4Bによって駆動された際に枠体82がY方向に移動で
きるように、Xアクチュエータ86A,86Bそれぞれ
の固定子と可動子との間には、所定のクリアランスがそ
れぞれ設けられ、Xアクチュエータ86A,86Bそれ
ぞれの固定子と枠体82との間には所定の空隙がそれぞ
れ形成されている。
A predetermined clearance is provided between the stator and the mover of each of the Y actuators 84A and 84B.
Predetermined gaps are also formed between the stator 84B and the frame 82, respectively. Thus, when driven by the X actuators 86A and 86B, the frame 82 can move in the X direction within a range defined by the gap. Similarly, Y actuators 84A, 8
A predetermined clearance is provided between the stator and the mover of each of X actuators 86A and 86B so that frame 82 can move in the Y direction when driven by 4B, and X actuators 86A and 86B. A predetermined gap is formed between each stator and the frame 82.

【0100】吊り下げベース26の+X側の上面には、
枠体82を介してウエハステージベース64のX方向位
置を計測するベースX干渉計92Xが固定されており、
このベースX干渉計92XからのX軸方向のレーザビー
ムが照射される部分の枠体82の表面は鏡面加工が施さ
れ反射面が形成されている。ベースX干渉計92Xは、
投影光学系PLの側面に固定された不図示の固定鏡を基
準としてウエハステージベース64のX方向位置を計測
するものである。
On the upper surface on the + X side of the suspension base 26,
A base X interferometer 92X that measures the position of the wafer stage base 64 in the X direction via the frame body 82 is fixed,
The surface of the frame 82 at a portion irradiated with the laser beam in the X-axis direction from the base X interferometer 92X is mirror-finished to form a reflection surface. The base X interferometer 92X is
The position of the wafer stage base 64 in the X direction is measured with reference to a fixed mirror (not shown) fixed to the side surface of the projection optical system PL.

【0101】また、図6では図示が省略されているが、
吊り下げベース26の−Y側の上面には、枠体82を介
してウエハステージベース64のY方向位置を計測する
2つのベースY干渉計92Y1、92Y2(図7参照)が
固定されており、これらのベースY干渉計92Y1、9
2Y2によって、上記と同様にして投影光学系PLの側
面に固定された不図示の固定鏡を基準としてウエハステ
ージベース64のY方向位置が異なる2箇所で計測され
ている。
Although not shown in FIG. 6,
Two base Y interferometers 92Y 1 and 92Y 2 (see FIG. 7) for measuring the position in the Y direction of the wafer stage base 64 are fixed via a frame 82 to the upper surface on the −Y side of the hanging base 26. And these base Y interferometers 92Y 1 , 9
By 2Y 2 , measurement is performed at two different positions of the wafer stage base 64 in the Y direction with respect to a fixed mirror (not shown) fixed to the side surface of the projection optical system PL in the same manner as described above.

【0102】図7には、本第2の実施形態の露光装置の
制御系の主要部の構成が示されている。この制御系は、
マイクロコンピュータ(又はワークステーション)から
成る主制御装置80を中心として構成されている。この
主制御装置80には、その入力側にレチクル干渉計5
3、ウエハ干渉計76、固定子用レーザ干渉計56の他
に、ベースX干渉計92X、ベースY干渉計92Y1
92Y2が接続され、その出力側にはリアクションアク
チュエータ49A〜49D、リニアモータ40A、40
B、及びXリニアモータ72X、Yリニアモータ72
Y、Xアクチュエータ86A,86B、及びYアクチュ
エータ84A,84B等が接続されている。
FIG. 7 shows a configuration of a main part of a control system of the exposure apparatus according to the second embodiment. This control system
It is mainly configured by a main controller 80 composed of a microcomputer (or a workstation). The main controller 80 has a reticle interferometer 5 on its input side.
3. In addition to the wafer interferometer 76 and the stator laser interferometer 56, a base X interferometer 92X, a base Y interferometer 92Y 1 ,
92Y 2 are connected, the reaction actuator 49A~49D on its output side, the linear motor 40A, 40
B and X linear motor 72X, Y linear motor 72
The Y and X actuators 86A and 86B and the Y actuators 84A and 84B are connected.

【0103】その他の部分の構成等は、前述した第1の
実施形態と同様になっている。
The configuration and the like of the other parts are the same as those of the first embodiment.

【0104】このようにして構成された本第2の実施形
態の露光装置によると、前述した第1の実施形態の露光
装置10における露光処理動作と同様にして露光処理工
程の動作が行われる。この露光処理工程の動作の内、例
えば、走査露光時等に、主制御装置80ではXリニアモ
ータ72Xを介してウエハステージWSTをX軸方向に
駆動するが、この駆動推力の反力がウエハステージベー
ス64に作用する。
According to the thus configured exposure apparatus of the second embodiment, the operation of the exposure processing step is performed in the same manner as the exposure processing operation of the exposure apparatus 10 of the first embodiment described above. In the operation of this exposure processing step, for example, during scanning exposure, the main controller 80 drives the wafer stage WST in the X-axis direction via the X linear motor 72X. Acts on the base 64.

【0105】何も力を加えなければ、前述した第1の実
施形態と同様に、この反力によりウエハステージベース
64がXステージ66と逆向きに移動するのであるが、
本実施形態の場合、主制御装置80がこのときのXリニ
アモータ72Xの推力指令値に基づいてXアクチュエー
タ86A、86Bを次に述べるようにして制御し、その
反力をほぼ相殺するための補償力を発生させることによ
り、ウエハステージベース64の移動を制限する。
If no force is applied, the wafer stage base 64 moves in the opposite direction to the X stage 66 due to this reaction force, as in the first embodiment.
In the case of the present embodiment, the main controller 80 controls the X actuators 86A and 86B based on the thrust command value of the X linear motor 72X at this time as described below, and compensates for almost canceling the reaction force. By generating the force, the movement of the wafer stage base 64 is restricted.

【0106】ここで、この主制御装置80によるXアク
チュエータ86A、86Bの制御方法について説明す
る。前提として、ウエハステージWSTが、図8に示さ
れるように、その重心CGがXアクチュエータ86Aの
推力発生点から距離L1、Xアクチュエータ86Bの推
力発生点から距離L2の位置にあるものとする。
Here, a method of controlling X actuators 86A and 86B by main controller 80 will be described. It is assumed that the center of gravity CG of wafer stage WST is located at a distance L 1 from the thrust generating point of X actuator 86A and a distance L 2 from the thrust generating point of X actuator 86B, as shown in FIG. .

【0107】この図8の場合、主制御装置80では、X
アクチュエータ86Aが発生する推力P1と、Xアクチ
ュエータ86Bが発生する推力P2が次式で表せる値と
なるように両アクチュエータ86A、86Bを制御す
る。
In the case of FIG. 8, main controller 80 controls X
The thrust P 1 in which the actuator 86A is generated, the thrust P 2 where X actuator 86B is generated, both the actuators 86A to a value which can be expressed by the following equation, to control 86B.

【0108】P1=L2/(L1+L2)×P P2=L1/(L1+L2)×PP 1 = L 2 / (L 1 + L 2 ) × P P 2 = L 1 / (L 1 + L 2 ) × P

【0109】ここで、PはXリニアモータ72Xの推力
指令値に基づいて求められる反力の大きさである。
Here, P is the magnitude of the reaction force obtained based on the thrust command value of the X linear motor 72X.

【0110】すなわち、主制御装置80では、Xアクチ
ュエータ86A、86Bに、上記反力に対する補償力と
して、力P1、力P2をウエハステージWSTの移動方向
と同一方向に発生させることによって、ウエハステージ
ベース64に作用する反力をほぼ相殺し、ウエハステー
ジベース64の移動を制限する。この場合、上2式から
明らかなように、P1×L1=P2×L2が成立し、ウエハ
ステージWSTの重心CG回りのXY面内の総モーメン
トは零である。
More specifically, main controller 80 causes X actuators 86A and 86B to generate forces P 1 and P 2 in the same direction as the movement direction of wafer stage WST as compensation forces for the above-mentioned reaction force. The reaction force acting on the stage base 64 is almost canceled, and the movement of the wafer stage base 64 is restricted. In this case, as is clear from the above two equations, P 1 × L 1 = P 2 × L 2 holds, and the total moment in the XY plane around the center of gravity CG of wafer stage WST is zero.

【0111】また、ウエハステージWSTに比べて、花
崗岩から成るウエハステージベース64ははるかに重い
ため、ウエハステージWSTとウエハステージベース6
4と枠体82とから成る系の重心は、明らかにウエハス
テージベース64内に存在する。
Further, since wafer stage base 64 made of granite is much heavier than wafer stage WST, wafer stage WST and wafer stage base 6
The center of gravity of the system consisting of the frame 4 and the frame 82 obviously exists in the wafer stage base 64.

【0112】従って、上記のウエハステージベース64
が受けるステージ駆動反力に起因する上記系の重心回り
の回転モーメントと、上記補償力P1、P2に起因する上
記系の重心回りの回転モーメントとは、相互に逆向きで
あるため、上記補償力を加えることにより、ステージ駆
動反力に起因する回転モーメントを大部分キャンセルす
ることができる。また、上記補償力P1、P2は、移動中
のウエハステージWSTの重心と同一高さ位置に作用
し、しかもウエハステージWSTの重心回りのXY面内
の総モーメントは零であるから、結果的にウエハステー
ジWSTの重心に(P1+P2)=Pなる力が作用するも
のと考えて差し支えなく、補償力P1、P2は移動中のウ
エハステージWSTに対して何らの不都合をも及ぼさな
い。かかる意味で、本実施形態では、上記Xアクチュエ
ータ86A、86Bは、ウエハステージWSTの駆動時
に発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償
力を発生しているものと言える。
Therefore, the above-mentioned wafer stage base 64
Since the rotational moment around the center of gravity of the system caused by the stage drive reaction force received by the motor and the rotational moment around the center of gravity of the system caused by the compensation forces P 1 and P 2 are opposite to each other, By applying the compensation force, most of the rotational moment caused by the stage driving reaction force can be canceled. The compensation forces P 1 and P 2 act on the same height position as the center of gravity of the moving wafer stage WST, and the total moment in the XY plane around the center of gravity of the wafer stage WST is zero. It is safe to assume that a force of (P 1 + P 2 ) = P acts on the center of gravity of wafer stage WST, and compensation forces P 1 and P 2 cause no inconvenience to moving wafer stage WST. Has no effect. In this sense, in the present embodiment, it can be said that the X actuators 86A and 86B generate a compensation force of substantially the same magnitude in the opposite direction to the reaction force generated when the wafer stage WST is driven.

【0113】また、例えば、ショット間のステッピング
時等に、主制御装置80ではYリニアモータ72Yを介
してYステージ68を駆動するが、この駆動推力の反力
がXステージ66に作用する。何も力を加えなければ、
上記と同様に、この反力によりXステージ66がウエハ
ステージベース64と一体的にYステージ68と逆向き
に移動するのであるが、本実施形態の場合、主制御装置
80がこのときのYリニアモータ72Yの推力指令値に
基づいてYアクチュエータ84A、84Bを上で説明し
たXアクチュエータ86A、86Bと同様にして制御す
ることにより、その反力と逆向きで実質的に等しい大き
さの補償力を発生させて、Xステージ66及びウエハス
テージベース64の移動を制限する。
Further, for example, at the time of stepping between shots, the main controller 80 drives the Y stage 68 via the Y linear motor 72Y, and the reaction force of the driving thrust acts on the X stage 66. If you do not apply any force,
As described above, the X stage 66 is moved integrally with the wafer stage base 64 in the opposite direction to the Y stage 68 due to the reaction force. In the case of the present embodiment, the main controller 80 controls the Y linear stage at this time. By controlling the Y actuators 84A, 84B in the same manner as the X actuators 86A, 86B described above based on the thrust command value of the motor 72Y, a compensation force having a magnitude substantially equal to the reaction force in the opposite direction is obtained. That is, the movement of the X stage 66 and the wafer stage base 64 is restricted.

【0114】この場合も、Yアクチュエータ84A、8
4Bで発生する補償力は、上述と全く同様にして、等価
的にYステージ66の重心に作用し、また、上記補償力
を加えることにより、ステージ駆動反力に起因する系の
回転モーメントを大部分キャンセルすることができる。
Also in this case, Y actuators 84A, 84
The compensating force generated in 4B equivalently acts on the center of gravity of the Y stage 66 in the same manner as described above, and by applying the compensating force, the rotational moment of the system caused by the stage driving reaction force is increased. Partial cancellation is possible.

【0115】先にも説明したように、実際には、リニア
モータの固体差、粘性抵抗や逆起電力等によって推力指
令値に基づいて算出した補償力と、ウエハステージベー
ス64に作用する反力とは完全には一致しない場合があ
る。
As described above, in practice, the compensation force calculated based on the thrust command value based on the individual difference of the linear motor, the viscous resistance, the back electromotive force, and the like, and the reaction force acting on the wafer stage base 64 May not be exactly the same.

【0116】従って、ウエハステージWSTの駆動推力
(反力と大きさが一致)と補償力との誤差力が生じ得る
が、本実施形態の場合、ウエハステージベース64は吊
り下げベース26上に浮上支持され、吊り下げベース2
6すなわち第1架台20に対して移動可能な構成となっ
ていることから、前記誤差が第1架台20に対して伝わ
ることが無く、しかもウエハステージWSTの駆動反力
に起因するウエハステージベース64と枠体82とウエ
ハステージWSTとから成る系の回転モーメントを低減
することができるので、第1架台20の振動要因はほぼ
完全に除去されている。
Therefore, an error between the driving thrust (the reaction force and the magnitude of the reaction force) of wafer stage WST and the compensation force may occur. In the case of the present embodiment, wafer stage base 64 floats above suspension base 26. Supported, hanging base 2
6, that is, it is movable with respect to the first gantry 20, so that the error is not transmitted to the first gantry 20, and the wafer stage base 64 caused by the driving reaction force of the wafer stage WST. Since the rotational moment of the system including the frame 82 and the wafer stage WST can be reduced, the vibration factor of the first gantry 20 is almost completely eliminated.

【0117】しかし、ウエハステージWSTの推力指令
値に基づいてアクチュエータ84A、84B、86A、
86Bを制御する上記の制御方法では、上記誤差力が生
じ、ウエハステージベース64はこの誤差力によって移
動する場合がある。
However, based on the thrust command value of wafer stage WST, actuators 84A, 84B, 86A,
In the above control method for controlling 86B, the above-mentioned error force is generated, and the wafer stage base 64 may move due to this error force.

【0118】そこで、主制御装置80では、ベースX干
渉計92X、92Y1、92Y2の計測値に基づいて、ウ
エハステージベース64の実際の位置を常時モニタしな
がら、その位置が常に所望の位置となるようにXアクチ
ュエータ86A,86B、Yアクチュエータ84A,8
4Bをサーボ制御するようにしても良い。この場合、ス
テージ駆動に伴いウエハステージベース64に作用する
反力(ステージ駆動推力にほぼ一致)と補償力とに誤差
が生じても、ステージ駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消
す補償力をアクチュエータ6A,86B又はYアクチュ
エータ84A,84Bによって発生することができ、前
記誤差力を補償することができ、これによりウエハステ
ージベース64を定位置に位置決めすることができるの
で、振動要因を確実にキャンセルすることができる。
Therefore, main controller 80 constantly monitors the actual position of wafer stage base 64 based on the measured values of base X interferometers 92X, 92Y 1 , 92Y 2 while maintaining the position at the desired position. X actuators 86A, 86B and Y actuators 84A, 8
4B may be servo-controlled. In this case, even if an error occurs between the reaction force (approximately equal to the stage driving thrust) acting on the wafer stage base 64 and the compensating force due to the stage driving, the actuator 6A, 6A, 86B or the Y actuators 84A and 84B, which can compensate for the error force, thereby positioning the wafer stage base 64 at a fixed position, so that vibration factors can be reliably canceled. it can.

【0119】この場合において、ウエハステージベース
64の位置を計測する検出器としては、レーザ干渉計に
限らず、ポテンショメータやリニアエンコーダを用いて
も勿論良く、近接センサー等を用いても良い。かかる場
合であっても、最適位置からのずれ量を認識してそのず
れを零にすることはできる。
In this case, the detector for measuring the position of the wafer stage base 64 is not limited to the laser interferometer, but may be a potentiometer or a linear encoder, or may be a proximity sensor or the like. Even in such a case, the amount of deviation from the optimum position can be recognized and the deviation can be made zero.

【0120】これまでの説明から明らかなように、本第
2の実施形態では、Xアクチュエータ86A,86Bと
Yアクチュエータ84A,84B及びこれらを制御する
主制御装置80によって、基板駆動装置としてのXリニ
アモータ72X,Yリニアモータ72Yによるウエハス
テージWSTの駆動時に、ウエハステージベース64に
発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償力
をウエハステージベース64に与えるアクチュエータ・
システムが構成され、このアクチュエータシステムがウ
エハステージベース64の移動を制限する制限機構をも
構成している。
As is apparent from the above description, in the second embodiment, the X actuators 86A and 86B, the Y actuators 84A and 84B, and the main controller 80 that controls these actuators cause the X linear actuator as a substrate driving device. When driving the wafer stage WST by the motors 72X and Y linear motors 72Y, an actuator that applies a compensating force to the wafer stage base 64 in a direction substantially equal to the reaction force generated in the wafer stage base 64 in the opposite direction.
A system is configured, and the actuator system also configures a limiting mechanism that limits the movement of the wafer stage base 64.

【0121】以上説明した本第2の実施形態の露光装置
によると、前述した第1の実施形態と同等の効果を得ら
れる他、上記アクチュエータ・システムによってウエハ
ステージベース64に発生する反力を相殺する補償力を
該ウエハステージベース64に与えることができるの
で、基板駆動装置によるウエハステージWSTの駆動時
にウエハステージベース64を所定の位置に静止させる
ことが可能になる。
According to the exposure apparatus of the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the reaction force generated on the wafer stage base 64 by the actuator system can be offset. Therefore, the wafer stage base 64 can be stopped at a predetermined position when the wafer stage WST is driven by the substrate driving device.

【0122】但し、このようにウエハステージWSTの
駆動時にウエハステージベース64を所定の位置に静止
させる場合には、ウエハステージWSTの移動に伴い系
の重心移動が生じるので、レチクルステージRSTに比
べてウエハステージWSTの重量(質量)が著しく大き
い場合などには、ウエハステージWSTの移動に伴い、
本体コラム14が偏荷重のために傾くこと(沈み込み)
が起こり得る。
However, when the wafer stage WST is driven to stop the wafer stage base 64 at a predetermined position, the center of gravity of the system moves with the movement of the wafer stage WST, and therefore, compared with the reticle stage RST. When the weight (mass) of wafer stage WST is extremely large, etc.,
The main body column 14 tilts due to uneven load (subsidence)
Can occur.

【0123】かかる偏荷重による本体コラム14の沈み
込みに対する対応して、マウント18としてアクチュエ
ータを備えたアクティブ防振マウントを用い、このアク
ティブ防振マウントにより、本体コラムの沈み込みを補
正するようにしても良い。例えば、沈み込み量をウエハ
ステージWSTの位置と重さに応じて予め測定し、その
値をメモリに記憶しておき、実際のウエハステージWS
Tの駆動時に該ウエハステージWSTの位置に応じてア
クティブ防振マウントをフィードフォワード制御しても
良く、あるいは変位センサ等を用いて沈み込み量をリア
ルタイムで計測し、このセンサの計測値に基づいてアク
ティブ防振マウントをフィードバック制御しても良い。
In response to the sinking of the main body column 14 due to the eccentric load, an active anti-vibration mount having an actuator is used as the mount 18, and the active anti-vibration mount corrects the subsidence of the main body column. Is also good. For example, the sinking amount is measured in advance in accordance with the position and weight of wafer stage WST, and the value is stored in a memory, and the actual wafer stage WS
When driving the T, the active anti-vibration mount may be feed-forward controlled in accordance with the position of the wafer stage WST, or the sinking amount is measured in real time using a displacement sensor or the like, and based on the measurement value of this sensor. The active anti-vibration mount may be feedback controlled.

【0124】なお、図6から容易に想像されるように、
Xアクチュエータ86A、86B(又はYアクチュエー
タ84A、84B)で発生する力P1、P2を調整するこ
とにより、意識的にウエハステージベース64を回転さ
せることも可能である。従って、主制御装置80では、
干渉計92Y1、92Y2の計測値をモニタしつつ、走査
露光時のウエハステージWSTの駆動軸の方向をレチク
ルステージRST上のレチクルRの座標軸に一致させる
ようにしても良い。かかる場合には、走査露光中の両ス
テージRST、WSTの同期誤差制御に要する制御系の
負担を軽減することができる。
As easily imagined from FIG. 6,
By adjusting the forces P 1 and P 2 generated by the X actuators 86A and 86B (or the Y actuators 84A and 84B), it is possible to intentionally rotate the wafer stage base 64. Therefore, in main controller 80,
The direction of the drive axis of wafer stage WST during scanning exposure may be made to coincide with the coordinate axis of reticle R on reticle stage RST while monitoring the measured values of interferometers 92Y 1 and 92Y 2 . In such a case, the load on the control system required for controlling the synchronization error between the two stages RST and WST during the scanning exposure can be reduced.

【0125】なお、上記第1、第2の実施形態では、エ
キシマレーザ光を露光光として用いるスキャニング・ス
テッパに本発明が適用された場合を説明したが、本発明
がこれに限定されないことは勿論である。例えば、露光
光としては、超高圧水銀ランプの紫外域の輝線(g線、
i線等)を用いても良く、あるいは軟X線領域の光、電
子線等の荷電粒子線を用いても良い。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to a scanning stepper using excimer laser light as exposure light has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this. It is. For example, as the exposure light, a bright line (g line,
i) or a charged particle beam such as light in the soft X-ray region or an electron beam.

【0126】また、上記第2の実施形態でも説明した、
ステージ(基板ステージ)を移動可能に支持するステー
ジベースを、投影光学系を保持するメインフレームに移
動可能に支持するとする本発明の技術的思想は、ステッ
パ等の静止露光型の露光装置や、EB露光装置等にも好
適に適用できる。かかる場合にも基板ステージの駆動
(移動)時にその反力がステージベースを介してメイン
フレームに伝わることがない。従って、基板ステージの
駆動反力によってメインフレームが振動・あるいは揺動
することがなく、基板ステージの位置決め整定時間の短
縮及び位置決め精度の向上が可能であり、これにより、
スループットの向上とともに露光精度の向上が可能であ
る。
Further, as described in the second embodiment,
The technical idea of the present invention in which a stage base that movably supports a stage (substrate stage) is movably supported on a main frame that holds a projection optical system includes a stationary exposure type exposure apparatus such as a stepper, an EB, and the like. The present invention can be suitably applied to an exposure apparatus and the like. In such a case, the reaction force is not transmitted to the main frame via the stage base when the substrate stage is driven (moved). Therefore, the main frame does not vibrate or swing due to the reaction reaction force of the substrate stage, and the positioning settling time of the substrate stage can be shortened and the positioning accuracy can be improved.
Exposure accuracy can be improved as well as the throughput.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜6に記
載の各発明によれば、ステージの移動に伴う反力とこの
補償力との誤差力に起因してステージを支持するベース
(ステージベース)に振動が生じるのを防止することが
できるという従来にない優れたステージ装置を提供する
ことができる。
As described above, according to each of the first to sixth aspects of the present invention, the base for supporting the stage due to the error between the reaction force accompanying the movement of the stage and the compensation force. It is possible to provide an unprecedented excellent stage device that can prevent generation of vibration on the stage base).

【0128】また、請求項7に記載の発明に係る露光装
置によれば、走査露光時のマスクステージの駆動反力に
起因する投影光学系を保持する本体コラムの振動を抑制
することにより露光精度の向上を図ることができるとい
う効果がある。
According to the exposure apparatus of the present invention, the exposure accuracy can be reduced by suppressing the vibration of the main body column holding the projection optical system due to the driving reaction force of the mask stage during the scanning exposure. There is an effect that it is possible to achieve improvement.

【0129】また、請求項8〜11に記載の各発明に係
る露光装置によれば、スループット及び重ね合わせ精度
の向上を図ることができるという効果がある。
Further, according to the exposure apparatus according to each of the eighth to eleventh aspects, there is an effect that the throughput and the overlay accuracy can be improved.

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

【図1】第1の実施形態に係る露光装置の全体構成を概
略的に示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1の装置を構成するレチクルステージ近傍部
分の構成を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a portion near a reticle stage included in the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置の制御系の主要部の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of a control system of the apparatus shown in FIG.

【図4】レチクルステージを駆動するリニアモータの固
定子に作用する反力に対する補償力を発生させるための
リアクションアクチュエータの第1の制御方法を説明す
るための図であって、(A)はレチクルステージに力が
作用しない状態での固定子に作用する力を示す図、
(B)は(A)の状態からレチクルステージが力fで駆
動されたときに固定子に作用する力を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a first control method of a reaction actuator for generating a compensation force for a reaction force acting on a stator of a linear motor driving a reticle stage, wherein (A) is a reticle; A diagram showing a force acting on the stator in a state where no force acts on the stage,
(B) is a diagram showing the force acting on the stator when the reticle stage is driven by the force f from the state of (A).

【図5】(A)、(B)は、変形例の装置を説明するた
めの図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a device according to a modified example.

【図6】第2の実施形態の露光装置の主要部の構成を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an exposure apparatus according to a second embodiment.

【図7】図6の実施形態の露光装置の制御系の主要部の
構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a main part of a control system of the exposure apparatus of the embodiment of FIG.

【図8】第2の実施形態の装置におけるXアクチュエー
タの制御方法を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a control method of an X actuator in the device according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、14…本体コラム、20…第1架台
(メインフレーム)、30…レチクルステージベース
(ベース)、34…駆動装置、36A,36B…可動
子、38A,38B…固定子、40,40A,40B…
リニアモータ(駆動装置)、48…第1鉛直部材、49
A〜49D…リアクションアクチュエータ(付勢装置、
補償力発生機構)、50…第2鉛直部材、56…固定子
用干渉計(位置検出器)、58…フレーム(支持部
材)、60…水平板(連結部材)、64…ウエハステー
ジベース(ステージベース)、70…基板駆動装置、8
0…主制御装置(制御系、制御装置、制限機構の一部、
アクチュエータシステムの一部)、84A,84B…Y
アクチュエータ(制限機構の一部、アクチュエータ・シ
ステムの一部)、86A,86B…Xアクチュエータ
(制限機構の一部、アクチュエータ・システムの一
部)、R…レチクル(マスク)、W…ウエハ(基板)、
PL…投影光学系、WST…基板ステージ、RST…レ
チクルステージ(マスクステージ、ステージ)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exposure apparatus, 14 ... Main body column, 20 ... 1st mount (main frame), 30 ... Reticle stage base (base), 34 ... Drive device, 36A, 36B ... Mover, 38A, 38B ... Stator, 40, 40A, 40B ...
Linear motor (drive device), 48 first vertical member, 49
A to 49D: Reaction actuator (biasing device,
Compensation force generation mechanism), 50: second vertical member, 56: stator interferometer (position detector), 58: frame (support member), 60: horizontal plate (connection member), 64: wafer stage base (stage) Base), 70 ... substrate driving device, 8
0: Main control device (control system, control device, part of restriction mechanism,
84A, 84B... Y
Actuator (part of restriction mechanism, part of actuator system), 86A, 86B ... X actuator (part of restriction mechanism, part of actuator system), R ... reticle (mask), W ... wafer (substrate) ,
PL: projection optical system, WST: substrate stage, RST: reticle stage (mask stage, stage).

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベースに対して移動可能なステージと、
該ステージを駆動する駆動装置とを備えたステージ装置
において、 前記駆動装置は、前記ステージに一体的に取り付けられ
た可動子と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方
向に相対駆動するとともに前記ベースに対して前記所定
方向に移動可能に支持部材によって支持された固定子と
を有し、 前記固定子の前記所定方向の両端に力を与える付勢装置
を備えたことを特徴とするステージ装置。
A stage movable with respect to a base;
A stage device comprising a drive device for driving the stage, wherein the drive device relatively moves the mover integrally with the stage in a predetermined direction together with the mover. A stage supported by a supporting member movably in the predetermined direction with respect to the base; and a biasing device for applying a force to both ends of the stator in the predetermined direction. apparatus.
【請求項2】 前記固定子の前記所定方向の位置を検出
する位置検出器と、該位置検出器からの位置情報に基づ
いて前記付勢装置を前記固定子が一定の位置となるよう
にサーボ制御する制御系とを更に備えたことを特徴とす
る請求項1に記載のステージ装置。
2. A position detector for detecting a position of the stator in the predetermined direction, and a servo unit for controlling the urging device based on position information from the position detector so that the stator is at a fixed position. The stage device according to claim 1, further comprising a control system for controlling.
【請求項3】 ベースに対して移動可能なステージと、
該ステージを駆動する駆動装置とを備えたステージ装置
において、 前記駆動装置は、ステージに一体的に取り付けられた可
動子と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方向に
相対駆動する固定子とを有し、 前記固定子の前記所定方向の一端が接続され鉛直方向に
沿って配設された第1鉛直部材と、前記固定子の前記所
定方向の他端が接続され鉛直方向に沿って配設された第
2鉛直部材と、前記第1鉛直部材と第2鉛直部材とを連
結する連結部材とを少なくとも有し、前記固定子を前記
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持するフレ
ームを備えたことを特徴とするステージ装置。
3. A stage movable with respect to the base;
A stage device comprising: a driving device that drives the stage; wherein the driving device includes a mover integrally attached to the stage, and a stator that relatively drives the mover integrally with the stage in a predetermined direction. A first vertical member connected at one end of the stator in the predetermined direction and disposed along the vertical direction, and connected at the other end of the stator in the predetermined direction and along the vertical direction. At least a second vertical member provided, and a connecting member for connecting the first vertical member and the second vertical member are provided, and the stator is supported movably in the predetermined direction with respect to the base. A stage device comprising a frame.
【請求項4】 前記固定子と前記第1、第2鉛直部材の
少なくとも一方との間に、前記駆動装置による前記ステ
ージの駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力を発生
する補償力発生機構を設けたことを特徴とする請求項3
に記載のステージ装置。
4. A compensating force generating mechanism for generating a compensating force between the stator and at least one of the first and second vertical members, which substantially cancels a reaction force generated when the stage is driven by the driving device. 4. The device according to claim 3, wherein
A stage device according to item 1.
【請求項5】 前記補償力発生機構は、前記固定子と前
記第1、第2鉛直部材との間にそれぞれ設けられた少な
くとも2つのリアクションアクチュエータを含み、 前記固定子が受ける反力の方向及び大きさに応じて前記
リアクションアクチュエータを制御する制御装置を更に
備えることを特徴とする請求項4に記載のステージ装
置。
5. The compensation force generating mechanism includes at least two reaction actuators provided between the stator and the first and second vertical members, respectively, wherein a direction of a reaction force received by the stator and The stage device according to claim 4, further comprising a control device that controls the reaction actuator according to the size.
【請求項6】 前記第1鉛直部材と前記第2鉛直部材と
は、異なる周波数特性を有することを特徴とする請求項
3又は4に記載のステージ装置。
6. The stage device according to claim 3, wherein the first vertical member and the second vertical member have different frequency characteristics.
【請求項7】 マスクと基板とを同期移動して前記マス
クのパターンを投影光学系を介して前記基板に転写する
露光装置であって、 請求項1〜6のいずれか一項に記載のステージ装置を具
備するとともに、 前記ベースが前記投影光学系が保持された本体コラムの
一部を構成し、前記ステージが前記マスクを保持するマ
スクステージであることを特徴とする露光装置。
7. An exposure apparatus for synchronously moving a mask and a substrate to transfer a pattern of the mask onto the substrate via a projection optical system, wherein the stage according to any one of claims 1 to 6. An exposure apparatus, comprising: an apparatus; wherein the base forms a part of a main body column holding the projection optical system, and the stage is a mask stage holding the mask.
【請求項8】 所定のパターンを投影光学系を介して基
板に転写する露光装置であって、 前記基板を保持する基板ステージと;前記基板ステージ
を移動可能に支持するステージベースと;前記基板ステ
ージを駆動する基板駆動装置と;前記投影光学系を保持
するとともに前記ステージベースを移動可能に支持する
メインフレームとを備える露光装置。
8. An exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate via a projection optical system, comprising: a substrate stage for holding the substrate; a stage base for movably supporting the substrate stage; and the substrate stage. An exposure apparatus, comprising: a substrate driving device that drives the substrate; and a main frame that holds the projection optical system and movably supports the stage base.
【請求項9】 前記ステージベースの移動を制限する制
限機構を設けたことを特徴とする請求項8に記載の露光
装置。
9. The exposure apparatus according to claim 8, further comprising a restriction mechanism for restricting movement of the stage base.
【請求項10】 前記制限機構は、前記駆動装置による
前記基板ステージの駆動時に前記ステージベースに発生
する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償力を前
記ステージベースに与えるアクチュエータ・システムで
あることを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
10. The actuator system, wherein the limiting mechanism applies a compensating force to the stage base in a direction substantially opposite to a reaction force generated in the stage base when the substrate stage is driven by the driving device. The exposure apparatus according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記基板ステージは直交2軸方向に移
動可能であり、 前記ステージベースは、前記基板ステージと同一方向に
移動可能であることを特徴とする請求項8〜10のいず
れか一項に記載の露光装置。
11. The substrate stage according to claim 8, wherein the substrate stage is movable in two orthogonal axis directions, and the stage base is movable in the same direction as the substrate stage. 3. The exposure apparatus according to claim 1.
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