JP2000228342A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージ位置の計測における同時性を確保
し、また、演算処理による無駄時間を低減する。 【解決手段】 原板および基板ステージ３、６を駆動す
る駆動手段と、各ステージの位置を計測する位置計測手
段７、９と、位置計測手段からの位置信号をそれぞれホ
ールドする複数の位置信号ホールド手段８、１０と、こ
のホールドのタイミング信号を生成するホールドタイミ
ング信号生成手段１１と、各ステージについての目標位
置生成手段１２、１３と、前記目標位置および位置信号
に基づいて位置偏差信号を生成する位置偏差生成手段１
４、１５と、位置偏差信号に基づいて各ステージへの電
流指令値を生成する制御信号生成手段１６とを備えた露
光装置において、前記タイミング信号を、前記複数の位
置信号ホールド手段に直接かつ同時に供給する。また、
各ステージの目標位置を、時間の関数として、かつ次回
にホールドタイミング信号が発生した時点での目標位置
として演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】産業機器や情報機器における制御技術
は、機器の複雑化・高度化・微細化に伴い、高精度化・
高速化が進んでいる。半導体露光装置においては、従来
の静止露光装置いわゆるステッパに加えて、レチクルス
テージとウエハステージの同期位置関係を保ってスリッ
ト状の露光領域をスキャンしつつ露光を行なう、スキャ
ン型の露光装置が開発されつつある。

【０００３】スキャン露光装置の原理を図２を用いて簡
単に説明すると、スキャン露光装置は、レチクルステー
ジ３とウエハステージ６を一定の速度比で同期スキャン
させながら、レチクル２に描画された回路パターンを、
露光光学系１からの露光光を用いてウエハ５に投影露光
するものである。これによれば、従来の位置決めタイプ
の露光装置、いわゆるステッパに比べて、より大きなチ
ップサイズに対応できるメリットがある。

【０００４】また、近年の半導体素子の急速な進歩によ
って、従来はオペアンプなどのアナログ素子で構成され
ていた制御手段も、ＤＳＰに代表される、高速ディジタ
ル信号処理を行なうためのマイクロプロセッサを用い
た、ディジタル制御に置き換えられつつあり、露光装置
においてもこの方式が用いられることが多い。

【０００５】図３は、マイクロプロセッサを用いた、従
来のディジタル制御による露光装置の制御系の一例を示
す。なお、ここで説明するのは、簡単のため、単一のス
テージの制御装置に対するものであるが、各ステージの
制御系の基本的な構造は本例と何ら変りはない。

【０００６】図３において、６１は静止位置制御もしく
は定速位置制御すべきステージ、６２はステージ６１を
駆動するリニアモータ、６３はステージ６１の位置を計
測する位置計測手段、６４は位置計測手段６３からの位
置信号をホールドする位置信号ホールド手段、６５はス
テージ６１の目標位置を演算する目標位置演算手段、６
６は目標位置演算手段６５からの目標位置ｒ（ｎ）およ
び位置信号ホールド手段６４からの位置データｙ（ｎ）
に基づいて位置偏差ｅ（ｎ）を演算して出力する位置偏
差演算手段、６７は位置偏差ｅ（ｎ）に基づき電流指令
値ｉ（ｎ）を出力する位置制御信号演算手段、６８は電
流指令値ｉ（ｎ）をホールドして連続信号ｉ（ｔ）を出
力する制御演算出力ホールド手段、６９は連続信号ｉ
（ｔ）を増幅して駆動手段６２に送る電流増幅手段、７
０は目標位置演算手段６５、位置偏差演算手段６６およ
び制御信号演算手段６７の処理を行なうマイクロプロセ
ッサである。

【０００７】なお、目標位置ｒ（ｎ）、位置データｙ
（ｎ）、位置偏差ｅ（ｎ）、および電流指令値ｉ（ｎ）
は離散時間データ（パルス列のデータ）であり、ｎは離
散時間データのインデックスを表す。また、連続信号ｉ
（ｔ）は連続時間データ（パルス列データをホールドし
たデータも含む）であり、ｔは連続時間データにおける
時刻を表す。他の変数はスカラ値である。

【０００８】この構成において、まず、マイクロプロセ
ッサ７０が離散的な制御演算タスクを開始する。通常、
マイクロプロセッサ７０の初期化時に、ＣＰＵクロック
に対するタイマ回路（図３には示されていないが、タイ
マ回路は、通常、マイクロプロセッサ７０内に配置され
ている。）を用いて、一定周期毎にマイクロプロセッサ
７０のソフトウエア割込みが発生するようにレジスタの
設定を行ない、ソフトウエア割込みおよびクロックカウ
ントを開始する。この割込み周期をＴとする。そして、
制御演算ルーチンを、ソフトウエア割込みのサービスル
ーチンとして記述することにより、一定周期毎に制御演
算を開始させることができる。

【０００９】図４はこの割込みサービスルーチンにおけ
るマイクロプロセッサ７０の処理のタイムチャートであ
る。この図をもとに説明すれば、インデックスｎ＝ｉに
ついて割込みサービスルーチンが起動すると、まず位置
信号ホールド手段６４に対してホールド指令を出して位
置計測手段６３からの位置データｙ（ｔ）をホールド
し、次に、ホールドした位置データｙ（ｉ）に対する転
送指令を出して、位置データｙ（ｉ）をマイクロプロセ
ッサ７０に転送する。さらに、移動体６１への目標位置
ｒ（ｉ）を、目標位置演算手段６５において生成し、目
標位置ｒ（ｉ）と位置データｙ（ｉ）から位置偏差ｅ
（ｉ）を位置偏差演算手段６６において計算し、位置偏
差ｅ（ｉ）を、ＰＩＤ補償器で代表される制御信号演算
手段６７へ渡す。制御信号演算手段６７において電流指
令値ｉ（ｉ）を計算する。電流指令値ｉ（ｉ）は制御演
算出力ホールド手段６８によってホールドされて連続信
号ｉ（ｔ）となり、さらに電力増幅手段６９で増幅され
て駆動手段６２に送られ、駆動手段６２を駆動する。こ
れにより、移動体６１をスキャン制御する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の露光装置によれば、装置が高速化・高精度化
するにつれて、従来は問題とならなかった、“計測タイ
ミングのばらつき”が問題となる。

【００１１】すなわち、従来より露光装置において一般
に行なわれている、マイクロプロセッサのタイマ回路を
用いたソフトウエア割込みによる制御演算では、割込み
サービスルーチンがサンプリング周期Ｔ毎に起動され、
サービスルーチン内で位置信号ホールド手段をホールド
して、そのデータを取得することになる。そして、露光
装置のような大規模なシステムにおいては、マイクロプ
ロセッサと、位置計測手段および位置計測手段に対する
ホールド手段が別のボードとしてそれぞれユニット化さ
れ、各ユニットを例えばＶＭＥバスに代表されるバスで
結合する形式が一般的である。

【００１２】したがって、マイクロプロセッサからみれ
ば周辺ユニットとなるホールド手段に対して、マイクロ
プロセッサからバスを介してホールド指令が出されるこ
とになる。そして、それに要する時間は、いわゆるバス
の調停時間と指令データの転送時間の合計となる。特
に、バスの調停時間は、その時点でのシステムの状態に
左右され、ばらつきが必ず存在する。周辺ユニットが多
く、トラフィックが多いシステムほど、このばらつきは
大きくなる。

【００１３】したがって、たとえ一定のサンプリング周
期Ｔ毎に割込みサービスルーチンを起動し、なおかつ割
込みサービスルーチン内の分岐処理等による影響を受け
ないように、割込みサービスルーチンの先頭で位置信号
データをホールドするようにしたとしても、実際に位置
信号がホールドされるのは割込み周期Ｔ毎ではなく、ホ
ールドされるタイミングには、上記アクセス時間のばら
つき分だけ、ばらつきが生じることになる。このばらつ
きは、特にスキャン露光装置の精度に大きな影響を及ぼ
す。

【００１４】上記計測タイミングの精度に加え、スキャ
ン露光装置においては、ウエハおよびレチクルステージ
を同期を取りつつ高速で移動させるため、データ計測の
“同時性”の確保も、非常に重要になる。また、スキャ
ン露光装置に限らず、ステッパにおいても、ステージの
制御特性を向上させるために、複数のレーザ干渉計を用
い、ステージ位置に応じて干渉計を切り替えることによ
って、バーミラーを短くし、メカ的な機械共振の周波数
を高めることで、より高い制御性能を実現する方法が提
案されている（たとえば特開平５−４５１５２号公報参
照）。そして、こうした場合においても、従来では全く
問題とならなかった、データ計測の“同時性”の確保が
非常に重要になる。

【００１５】しかしながら、従来のレーザ干渉計の切替
え技術においては、切替えを行なう計測データの“同時
性”を確保していない点に問題がある。例えば、図５に
示すような、バーミラー５５を搭載したステージ５４の
Ｙ方向の位置計測のための第１レーザ干渉計５１と、そ
の両側に第２、第３のＹ方向の位置計測のためのレーザ
干渉計５２および５３を有し、ステージのヨー角θ（ス
テージのヨー方向）の変位情報として、ステージ５４の
Ｘ方向の位置によって、第１および第２の干渉計の差分
か、第１および第３の干渉計の差分のどちらかを切替え
器５６によって切替えつつ用い、ステージ５４の並進お
よびヨー角を制御する場合を考える。このとき、θ計測
を切り替える際に、切替え前に用いていた干渉計の組合
せによるヨー角計測結果をもとに、新たに切り替える組
合せの干渉計によるヨー角の読み値に上乗せすべきオフ
セット値を計算し、これを上乗せした後に切替えを行な
う必要があるが、この切替えを精度良く行なうために
は、特に２つのθ方向におけるレーザ干渉計のデータ計
測の“同時性”が重要である。しかしながら、従来のレ
ーザ干渉計の切替えに関する技術では、こうした“同時
性”が確保されておらず、切替えを繰り返す度に誤差が
蓄積されるという問題点がある。

【００１６】さらに、露光装置に対する要求が高速・高
精度化するにつれて、ディジタル制御システムにおける
演算時間を短縮することが重要となってきている。なぜ
なら、この演算時間は、制御ループにおけるむだ時間と
なり、制御系の特性を悪化させる大きな要因となるから
である。ここでいう演算時間とは、割込みサービスルー
チン内で位置信号をホールドしてから電流指令値を出力
するまでの時間であり、図４の従来例では、むだ時間
は、データ取得、目標位置演算、位置偏差演算、制御出
力演算、制御出力ホールドのそれぞれに要する時間の合
計△となる。特に従来のステッパにおいては、移動体を
目標位置まで高速・高精度で移動させて「止める」ため
に、特にステージの減速時に、目標位置までの残り距離
に応じた目標位置を生成する手法が多く用いられてき
た。そしてこうした従来の制御システムでは、目標位置
演算が位置計測信号に依存した形を取るために、目標位
置演算を位置計測の後に行なわざるを得ない。そして、
このことが、むだ時間の低減を行なえない１つの要因と
なっている。

【００１７】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、露光装置において、ステージ位置の計測に
おける同時性を確保し、さらには演算処理による無駄時
間を低減し、もって、静止位置決めあるいは定速位置決
めにおける高精度化を実現することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、原板および基板をそれぞれ保持して移動あ
るいは位置決めするための原板ステージおよび基板ステ
ージと、これら各ステージを駆動する駆動手段と、各ス
テージの位置を計測する位置計測手段と、この位置計測
手段からの各ステージについての位置信号をそれぞれホ
ールドする複数の位置信号ホールド手段と、このホール
ドのタイミングを決定するタイミング信号を生成するホ
ールドタイミング信号生成手段と、各ステージの目標位
置を生成する目標位置生成手段と、この各ステージの目
標位置および前記ホールドされる各ステージの位置信号
に基づいて各ステージについての位置偏差信号を生成す
る位置偏差生成手段と、この位置偏差信号に基づいて各
ステージに対する電流指令値を生成する制御信号生成手
段とを備え、前記原板および基板をスキャン移動させあ
るいは位置決めして前記原板のパターンを前記基板上に
スキャン露光しあるいは静止露光する露光装置におい
て、前記ホールドタイミング信号生成手段が生成するタ
イミング信号を、前記複数の位置信号ホールド手段に直
接かつ同時に供給し、これにより、前記複数の位置信号
ホールド手段が前記位置計測手段からの各ステージの位
置信号を同時にホールドして前記位置偏差生成手段に供
給するように構成したことを特徴とする。これによれ
ば、各ステージについての位置信号のホールドタイミン
グのばらつきが除去されるため、各ステージの位置計測
における同時性が確保される。また、複数軸についての
ステージの位置の計測に対しても同時性が確保される。

【００１９】また、本発明ではさらに、前記位置計測手
段は前記原板ステージおよび基板ステージのそれぞれに
ついて所定の第１の軸方向および第２の軸方向の位置を
計測するレーザ干渉型位置計測器を備えるとともに、前
記原板ステージまたは基板ステージの少なくともいずれ
かについて、前記第１または第２の軸方向のうちの少な
くとも１軸方向の位置を計測するための複数のレーザ干
渉型位置計測器を有し、前記複数の位置信号ホールド手
段は前記ホールドタイミング信号生成手段からのタイミ
ング信号に基づいて各レーザ干渉型位置計測器からの各
ステージの位置信号を同時にホールドするものであり、
前記露光装置はさらに、前記少なくとも１軸方向の位置
を計測するための複数のレーザ干渉型位置計測器からの
複数の位置信号のうち前記位置偏差生成手段に供給すべ
き少なくとも１つを選択する手段を備えることを特徴と
する。これによれば、複数のレーザ干渉型位置計測器を
適宜選択し、切り替えて用いる場合でも、各レーザ干渉
型位置計測器からの位置信号のホールドの同時性が確保
されるため、切替え時における誤差の発生が防止され
る。

【００２０】また、本発明ではさらに、前記目標位置生
成手段、位置偏差生成手段および制御信号生成手段を構
成し、前記ホールドタイミング信号生成手段が生成する
ホールドタイミング信号によって演算処理が起動され
る、演算手段を備えることを特徴とする。これによれ
ば、演算手段として、マイクロプロセッサ等を用いたデ
ィジタル制御方式の制御系による露光装置において、各
ステージの位置信号のホールドのタイミングのばらつき
が防止され、各ステージの位置計測の同時性が確保され
る。

【００２１】また、本発明ではさらに、前記目標位置生
成手段は、各ステージの目標位置を、前記位置計測手段
からの各ステージの位置信号に依存した関数とせずに、
時間の関数として演算するものであり、かつ前記演算手
段による演算処理が前記ホールドタイミング信号の発生
により起動したとき、次回に前記ホールドタイミング信
号が発生した時点における各ステージの目標位置の演算
を行なうものであることを特徴とする。これによれば、
図７に示すように、位置信号をホールドしてから電流指
令値を出力するまでの無駄時間外において目標位置の演
算処理を行なうことができるため、無駄時間が短縮され
る。したがって、高い制御性能の実現が図られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、実施例により説明する。

【００２３】

【実施例】［第１の実施例］図１は本発明の第１の実施
例に係る露光装置を示す。同図に示すように、この装置
は、レチクル２およびウエハ５をそれぞれ保持して移動
あるいは位置決めするためのレチクルステージ３および
ウエハステージ６と、これら各ステージ３および６を駆
動するリニアモータ１７および１８と、各ステージ３お
よび６の位置を計測するレーザ干渉計７および９と、レ
ーザ干渉計７および９のデータをホールドするホールダ
８および１０と、このホールドのタイミングを決定する
タイミング信号を生成するホールドタイミング生成手段
１１と、各ステージ３および６の目標位置を生成する目
標位置生成手段１２および１３と、この各ステージ３お
よび６の目標位置ならびに前記ホールドされる各ステー
ジ３および６の位置信号に基づいて各ステージ３および
６についての位置偏差信号を生成する位置偏差生成手段
１４および１５と、この位置偏差信号に基づいて各ステ
ージ３および６に対する電流指令値を生成する制御信号
生成手段１６とを備える。そして、レチクル２およびウ
エハ５をスキャン移動させあるいは位置決めし、露光光
学系１からの露光光により、レチクル２のパターンを縮
小露光系４を介してウエハ５上にスキャン露光しあるい
は静止露光する。さらに、ホールドタイミング生成手段
１１が生成するタイミング信号を、ホールダ８および１
０に直接かつ同時に供給し、これにより、ホールダ８お
よび１０はレーザ干渉計７および９からの各ステージ３
および６の位置に関するデータを同時にホールドして位
置偏差生成手段１４および１５に供給するように構成し
てある。

【００２４】この構成において、ホールドタイミング生
成手段１１によって一定時間毎に生成されるホールド信
号が、ホールダ８および１０に、バスを介さずに直接同
時に伝達され、レーザ干渉計７および９のデータが同時
にホールドされる。そして、こうして一定時間毎に得ら
れるウエハステージ６およびレチクルステージ３の位置
信号と、目標位置生成手段１２および１３によって一定
時間毎に生成される目標位置との偏差が、位置偏差生成
手段１４および１５によって生成され、これらの偏差に
基づき、制御信号生成手段１６によってリニアモータ１
７および１８への電流指令値が生成される。

【００２５】なお、スキャン露光装置の場合には、ウエ
ハステージ６の位置偏差を、レチクルステージ３の位置
偏差に加算して、両者の同期誤差を低減する、いわゆる
マスタ・スレーブ方式の制御系を構成するのが一般的で
ある。

【００２６】こうした複雑な露光装置の制御系を構成す
るために、ＶＭＥバスに代表される汎用バスを用いるこ
とが一般に広く行われるが、こうした汎用バスには、ホ
ールドタイミング信号を、複数の計測手段に同時に供給
するための信号線は存在しない。したがって、従来例の
ように、こうした汎用バスだけを用いて露光装置の制御
系を構成した場合は、［発明が解決しようとする課題］
で述べたように、汎用バスを介してタイミング信号の転
送を行うことになり、データ計測の同時性が失われる。
これに対し、本発明では、図１に示すように、こうした
従来のバスとは独立した新たな信号線を用いてホールド
信号を複数の計測手段に直接同時に供給するわけであ
る。

【００２７】これによれば、ホールド信号が一定時間毎
に直接ホールダ８および１０に同時に伝達されるため、
従来技術において問題となっていた、ウエハステージ６
およびレチクルステージ３の位置情報の“同時性”と
“時間的精度”を確保し、スキャン露光を行なう場合に
おいても、高いスキャン精度を実現することができる。

【００２８】［第２の実施例］図６は、マイクロプロセ
ッサを用いて実現した、本発明の第２の実施例に係る露
光装置の制御系を示す。簡単のため、１軸についての構
成のみ示しているが、他の軸についても、この図と同様
の構成を有する。同図に示すように、この制御系は、露
光のためにウエハあるいはレチクルを保持して移動・位
置決めするステージ６１と、ステージ６１を駆動する駆
動手段６２と、ステージ１の位置を計測する位置計測手
段６３と、位置計測手段６３からのステージ１について
の位置信号をホールドする位置信号ホールド手段６４
と、このホールドのタイミングを決定するタイミング信
号を生成するホールドタイミング信号生成手段７１と、
ステージ１の目標位置ｒ（ｎ）を演算して生成する目標
位置演算手段６５と、ステージ１の目標位置およびホー
ルドされたステージ１の位置信号ｙ（ｎ）に基づいてス
テージ１についての位置偏差信号ｅ（ｎ）を演算して生
成する位置偏差演算手段６６と、この位置偏差信号に基
づいてステージ６１に対する電流指令ｊ（ｎ）を演算し
て生成する位置制御信号演算手段６７と、電流指令ｊ
（ｎ）をホールドして連続データｉ（ｔ）に変換する制
御演算出力ホールド手段６８と、連続データｉ（ｔ）を
増幅して駆動手段６２に駆動電流を出力する電流増幅手
段９とを備える。目標位置演算手段６５、位置偏差演算
手段６６および位置制御信号演算手段６７はマイクロプ
ロセッサ７０によって構成されている。

【００２９】従来は、マイクロプロセッサ７０のタイマ
を用いた一定周期毎のソフトウエア割込みによって割込
みサービスルーチンを起動していたが、本実施例におい
ては、ホールドタイミング信号生成手段７１が、一定周
期毎にタイミング信号を生成し、位置信号ホールド手段
６４に対してバスを介さずにホールド信号を直接供給す
ると同時に、他の軸のホールド手段にも直接供給する。
さらに同じ信号をマイクロプロセッサ７０のハードウエ
ア割込み端子に入力し、これによってハードウエア割込
みをかける。位置信号のホールドは、バスを介さずに直
接位置信号ホールド手段６４に接続されているため、従
来技術とは異なり、オーバーヘッドやばらつきが生じ
ず、位置データをホールドするタイミングを正確に保つ
ことができる。

【００３０】図７は割込みサービスルーチン内の制御演
算のタイムチャートである。同図を参照し、割込みサー
ビスルーチンにおける処理について説明する。インデッ
クスｎ＝ｉについてのホールドタイミング信号生成手段
７１からのタイミング信号が生成されると、これにより
位置信号ホールド手段６４は位置信号ｙ（ｔ）をホール
ドし、割込みサービスルーチンが起動する。次に、割込
みサービスルーチンは、位置信号ホールド手段６４がホ
ールドしている位置データｙ（ｉ）を取得し、ステージ
６１の位置偏差ｅ（ｉ）の演算を行なう。この位置偏差
の演算に用いる目標位置ｒ（ｉ）は、前回（ｎ＝ｉ−
１）の割込みサービスルーチンの起動時において既に演
算されている。すなわち、従来技術とは異なり、目標位
置ｒ（ｎ）は、ステージ６１の位置に依存しない、時間
関数として算出されるため、位置信号ｙ（ｉ）を取得す
る前に演算することが可能である。

【００３１】次に、得られた位置偏差ｅ（ｉ）に基づ
き、制御信号演算手段６７において、電流指令ｉ（ｉ）
を演算する。電流指令ｉ（ｉ）は制御演算出力ホールド
手段６８によって連続データｉ（ｔ）に変換され、さら
に電流増幅手段６９により増幅され、そして、駆動手段
６２を駆動し、ステージ６１を制御する。この後、割込
みサービスルーチンは、次回の起動時における目標位置
ｒ（ｉ＋１）を演算してメモリに保持し、演算処理を終
了する。

【００３２】図７のタイムチャートからわかるように、
むだ時間△は従来技術に比べ、位置データのホールド時
間および目標位置演算時間に相当する時間だけ縮減され
る。これによって、制御性能の向上が可能となるわけで
ある。

【００３３】なお、本発明は、複数のレーザ干渉計を切
り替えて用いる場合にも適用可能である。その場合で
も、データ計測のばらつきの除去、同時性の確保によ
り、従来技術で問題となった切替えを繰り返すことによ
る計測誤差の蓄積を除去することができ、高い位置決め
精度を確保することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
イミング信号を、複数の位置信号ホールド手段に直接か
つ同時に供給し、これにより、複数の位置信号ホールド
手段は位置計測手段からの原板ステージおよび基板ステ
ージの位置信号を同時にホールドして位置偏差生成手段
に供給するように構成したため、各ステージについての
位置信号のホールドタイミングのばらつきを除去し、こ
れにより各ステージの位置計測における同時性を確保
し、さらに各ステージごとの複数軸についての位置計測
についても同時性を確保することができる。

【００３５】また、原板ステージおよび基板ステージの
うちのある１軸方向の位置を計測するための複数のレー
ザ干渉型位置計測器からの複数の位置信号のうち位置偏
差生成手段に供給すべき少なくとも１つを選択し、切り
替えて用いる場合でも、各レーザ干渉型位置計測器から
の位置信号のホールドの同時性が確保されているため、
レーザ干渉型位置計測器の選択・切替えを、誤差を発生
させることなく、高精度に行なうことができる。

【００３６】また、目標位置生成手段、位置偏差生成手
段および制御信号生成手段を演算手段で構成し、その演
算処理を、ホールドタイミング信号生成手段が生成する
ホールドタイミング信号によって起動するようにしたた
め、演算手段としてマイクロプロセッサ等を用いたディ
ジタル制御方式の制御系による露光装置においても、各
ステージの位置信号のホールドのタイミングのばらつき
を防止し、各ステージの位置計測の同時性を確保するこ
とができる。

【００３７】また、各ステージの目標位置を、位置信号
に依存した関数とせずに、時間の関数として演算し、か
つ演算処理が起動したとき、次回にホールドタイミング
信号が発生した時点における目標位置の演算を行なうよ
うにしたため、演算時間による無駄時間を短縮し、高い
制御性能を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る露光装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】 スキャン露光装置の原理を示す模式図であ
る。

【図３】 従来例に係る露光装置の制御系の構成を示す
ブロック図である。

【図４】 図３の構成における制御演算のタイムチャー
トである。

【図５】 従来の干渉計切替え技術を示すブロック図で
ある。

【図６】 本発明の第２の実施例に係る露光装置の制御
系の構成を示すブロック図である。

【図７】 図１の装置における制御演算のタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１：露光光学系、２：レチクル、３：レチクルステー
ジ、４：縮小露光系、５：ウエハ、６：ウエハステー
ジ、７，９：レーザ干渉計、８，１０：ホールダ、１
１：ホールドタイミング生成手段、１２，１３：目標位
置生成手段、１４，１５：位置偏差生成手段、１６：制
御信号生成手段、１７，１８：リニアモータ、５１〜５
３：レーザ干渉計、５４：ステージ、５５：バーミラ
ー、５６：切替え器、５７：制御信号生成手段、６１：
ステージ、６２：リニアモータ、６３：位置計測手段、
６４：位置信号ホールド手段、６５：目標位置演算手
段、６６：位置偏差演算手段、６７：位置制御信号演算
手段、６８：制御演算出力ホールド手段、６９：電流増
幅手段、７０：マイクロプロセッサ、７１：ホールドタ
イミング信号生成手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原板および基板をそれぞれ保持して移動
   あるいは位置決めするための原板ステージおよび基板ス
   テージと、これら各ステージを駆動する駆動手段と、各
   ステージの位置を計測する位置計測手段と、この位置計
   測手段からの各ステージについての位置信号をそれぞれ
   ホールドする複数の位置信号ホールド手段と、このホー
   ルドのタイミングを決定するタイミング信号を生成する
   ホールドタイミング信号生成手段と、各ステージの目標
   位置を生成する目標位置生成手段と、この各ステージの
   目標位置および前記ホールドされる各ステージの位置信
   号に基づいて各ステージについての位置偏差信号を生成
   する位置偏差生成手段と、この位置偏差信号に基づいて
   各ステージに対する電流指令値を生成する制御信号生成
   手段とを備え、前記原板および基板をスキャン移動させ
   あるいは位置決めして前記原板のパターンを前記基板上
   にスキャン露光しあるいは静止露光する露光装置におい
   て、前記ホールドタイミング信号生成手段が生成するタ
   イミング信号を、前記複数の位置信号ホールド手段に直
   接かつ同時に供給し、これにより、前記複数の位置信号
   ホールド手段が前記位置計測手段からの各ステージの位
   置信号を同時にホールドして前記位置偏差生成手段に供
   給するように構成したことを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記位置計測手段は前記原板ステージお
   よび基板ステージのそれぞれについて所定の第１の軸方
   向および第２の軸方向の位置を計測するレーザ干渉型位
   置計測器を備えるとともに、前記原板ステージまたは基
   板ステージの少なくともいずれかについて、前記第１ま
   たは第２の軸方向のうちの少なくとも１軸方向の位置を
   計測するための複数のレーザ干渉型位置計測器を有し、
   前記複数の位置信号ホールド手段は前記ホールドタイミ
   ング信号生成手段からのタイミング信号に基づいて各レ
   ーザ干渉型位置計測器からの各ステージの位置信号を同
   時にホールドするものであり、前記露光装置はさらに、
   前記少なくとも１軸方向の位置を計測するための複数の
   レーザ干渉型位置計測器からの複数の位置信号のうち前
   記位置偏差生成手段に供給すべき少なくとも１つを選択
   する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の露
   光装置。
3. 【請求項３】 前記目標位置生成手段、位置偏差生成手
   段および制御信号生成手段を構成し、前記ホールドタイ
   ミング信号生成手段が生成するホールドタイミング信号
   によって演算処理が起動される、演算手段を備えること
   を特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記目標位置生成手段は、各ステージの
   目標位置を、前記位置計測手段からの各ステージの位置
   信号に依存した関数とせずに、時間の関数として演算す
   るものであり、かつ前記演算手段による演算処理が前記
   ホールドタイミング信号の発生により起動したとき、次
   回に前記ホールドタイミング信号が発生した時点におけ
   る各ステージの目標位置の演算を行なうものであること
   を特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 原板および基板をそれぞれ保持して移動
   あるいは位置決めするための原板ステージおよび基板ス
   テージと、これら各ステージを駆動する駆動手段と、各
   ステージの位置を計測する位置計測手段と、この位置計
   測手段からの各ステージについての位置信号をそれぞれ
   ホールドする複数の位置信号ホールド手段と、このホー
   ルドのタイミングを決定するタイミング信号を生成する
   ホールドタイミング信号生成手段と、各ステージの目標
   位置を生成する目標位置生成手段と、この各ステージの
   目標位置および前記ホールドされる各ステージの位置信
   号に基づいて各ステージについての位置偏差信号を生成
   する位置偏差生成手段と、この位置偏差信号に基づいて
   各ステージに対する電流指令値を生成する制御信号生成
   手段と、前記目標位置生成手段、位置偏差生成手段およ
   び制御信号生成手段を構成し、前記ホールドタイミング
   信号生成手段が生成するホールドタイミング信号によっ
   て演算処理が起動される、演算手段とを備え、前記原板
   および基板をスキャン移動させあるいは位置決めして前
   記原板のパターンを前記基板上にスキャン露光しあるい
   は静止露光する露光装置において、前記目標位置生成手
   段は、各ステージの目標位置を、前記位置計測手段から
   の各ステージの位置信号に依存した関数とせずに、時間
   の関数として演算するものであり、かつ前記演算手段に
   よる演算処理が前記ホールドタイミング信号の発生によ
   り起動したとき、次回に前記ホールドタイミング信号が
   発生した時点における各ステージの目標位置の演算を行
   なうものであることを特徴とする露光装置。