JP2000347741A - Stage controller, stage device and exposing device - Google Patents

Stage controller, stage device and exposing device

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JP2000347741A
JP2000347741A JP11159246A JP15924699A JP2000347741A JP 2000347741 A JP2000347741 A JP 2000347741A JP 11159246 A JP11159246 A JP 11159246A JP 15924699 A JP15924699 A JP 15924699A JP 2000347741 A JP2000347741 A JP 2000347741A
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Japan
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stage
signal
deviation
control
unit
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JP11159246A
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Japanese (ja)
Inventor
Akimine Yo
暁峰 楊
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage controller capable of performing highly accurate control. SOLUTION: A target position generator 40 generates a reference signal RS1, for instance, for a wafer stage unit WS. A controller 44 controls the movement of a stage in accordance with a control signal CS1. A laser interference device 32 detects the position of the stage, and a feedback signal FS1 is generated. An operating part 43 outputs a deviation signal corresponding to the difference between the reference signal RS1 and the feedback signal FS1. A compensating circuit 49(#1) eliminates a specific frequency band component included in the deviation signal ES1 and outputs the control signal CS1.

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、露光装置並びに露
光装置で用いられるマスク(レチクル)、ウエハ等の移
動対象物を高精度に位置制御するのに適したステージ制
御装置及びステージ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and a stage control apparatus and a stage apparatus suitable for highly accurately controlling the position of a moving object such as a mask (reticle) and a wafer used in the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレイ、半導体デバイス、撮
像装置(CCD等)、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバ
イスの製造工程におけるフォトリソグラフィ工程では、
投影光学系を介して、レチクルに形成された回路パター
ンの像を表面にフォトレジストが塗布されたウエハ、ガ
ラスプレート等の感光基板に投影する露光装置が用いら
れている。露光装置として、レチクルのパターンをウエ
ハの各ショット領域に一括して縮小投影するようにした
ステップ・アンド・リピート式の露光装置(ステッパ
ー)が知られている。1つのショット領域の露光が終了
すると、ウエハを移動して次のショット領域の露光が行
われ、これが順次繰り返される。また、レチクルパター
ンの露光範囲を拡大するために、照明光学系からの露光
光をスリット状に制限し、このスリット光を用いてレチ
クルパターンの一部をウエハ上に縮小投影した状態で、
レチクルとウエハとを投影光学系に対して同期走査する
ようにしたステップ・アンド・スキャン式の露光装置も
用いられている。
2. Description of the Related Art In a photolithography process in a manufacturing process of a micro device such as a liquid crystal display, a semiconductor device, an imaging device (such as a CCD), and a thin film magnetic head,
2. Description of the Related Art An exposure apparatus that projects an image of a circuit pattern formed on a reticle onto a photosensitive substrate such as a wafer or a glass plate having a surface coated with a photoresist via a projection optical system is used. 2. Description of the Related Art As an exposure apparatus, a step-and-repeat type exposure apparatus (stepper) configured to collectively project a reticle pattern onto each shot area of a wafer is known. When the exposure of one shot area is completed, the wafer is moved to perform the exposure of the next shot area, and this is sequentially repeated. Also, in order to enlarge the exposure range of the reticle pattern, the exposure light from the illumination optical system is limited to a slit shape, and a part of the reticle pattern is reduced and projected on the wafer using the slit light,
A step-and-scan type exposure apparatus in which a reticle and a wafer are synchronously scanned with respect to a projection optical system is also used.

【0003】露光装置においては、レチクル及びウエハ
(又は基板)を高精度に位置決めし、或いは、レチクル
及び/又はウエハを一定速度で高精度に走査するため
に、ステージ装置が用いられる。この種のステージ装置
においては、ステージを高速且つ非接触で駆動するため
の駆動機構として例えばリニアモータが用いられる。リ
ニアモータは固定子及び移動子を備えており、固定子及
び移動子の一方がコイルを含む時は、他方は磁石等の発
磁体を含む。
In an exposure apparatus, a stage device is used to position a reticle and a wafer (or a substrate) with high accuracy, or to scan a reticle and / or a wafer with high accuracy at a constant speed. In this type of stage device, for example, a linear motor is used as a driving mechanism for driving the stage at high speed and in a non-contact manner. The linear motor includes a stator and a moving element. When one of the stator and the moving element includes a coil, the other includes a magnetic body such as a magnet.

【0004】このような固定子及び移動子を含む駆動機
構の加速状態にあっては、固定子及び移動子の一方の質
量及び加速度に応じた反力が他方に作用するので、反力
に部分的に起因する振動が露光装置に発生し、露光精度
が劣化する場合があると共に、高速処理の障害になるこ
とがある。
When the driving mechanism including the stator and the moving element is in an accelerated state, a reaction force corresponding to the mass and acceleration of one of the stator and the moving element acts on the other. In some cases, the exposure apparatus may generate vibrations due to the vibrations, degrading the exposure accuracy, and may interfere with high-speed processing.

【0005】かかる点に対処するために、パッシブ型或
いはアクティブ型のリアクションフレーム機構が知られ
ている。パッシブ型のリアクションフレーム機構におい
ては、露光装置本体とは独立して設けられたリアクショ
ンフレームと固定子との間が弾性体からなるリアクショ
ンバーにより連結され、前述した反力はリアクションバ
ーに吸収され或いはリアクションバー及びリアクション
フレームを介して床に逃がされる。また、アクティブ型
のリアクションフレーム機構においては、リアクション
バーの途中に電気制御可能なボイスコイルモータ等のア
クチュエータが設けられ、アクチュエータにより反力を
相殺するような力が発生させられる。
In order to deal with such a point, a passive or active type reaction frame mechanism is known. In the passive type reaction frame mechanism, the reaction frame and the stator, which are provided independently of the exposure apparatus main body, are connected by a reaction bar made of an elastic body, and the above-described reaction force is absorbed by the reaction bar or It is released to the floor via the reaction bar and the reaction frame. In the active type reaction frame mechanism, an actuator such as a voice coil motor that can be electrically controlled is provided in the middle of the reaction bar, and a force that cancels a reaction force is generated by the actuator.

【0006】露光装置においては、レチクルとウエハと
の相対的な位置関係のずれをなくすために、レチクル及
びウエハのそれぞれにステージ装置を適用して、PID
(比例・積分・微分)タイプのサーボ制御が行われるこ
とがある。例えば、ウエハステージの位置決め誤差に応
じてレチクルステージを動かすことにより、ウエハとレ
チクルとの相対位置誤差が小さくなる。この制御の概要
を図7により説明する。
In an exposure apparatus, a stage device is applied to each of a reticle and a wafer in order to eliminate a deviation in a relative positional relationship between the reticle and the wafer, and a PID is used.
(Proportional / Integral / Derivative) type servo control may be performed. For example, by moving the reticle stage according to the positioning error of the wafer stage, the relative position error between the wafer and the reticle is reduced. An outline of this control will be described with reference to FIG.

【0007】図7は露光装置に適用可能な従来のステー
ジ制御装置のサーボ系を示すブロック図である。ここで
は、ウエハのためにウエハステージが用いられ、レチク
ルのためにレチクル粗動ステージ及びレチクル微動ステ
ージが用いられている。各ステージには、アンプモデル
とリニアモータ等の駆動機構と、位置検出用の干渉計と
が含まれているものとする。各ステージに関して、PI
Dタイプコントローラを用いた負帰還回路が形成されて
いる。ウエハステージのための目標位置は、目標位置発
生器から出力される目標位置信号によって与えられる。
レチクル粗動ステージのための目標位置は、投影光学系
の投影倍率が例えば4分の1である場合には、ウエハス
テージのための目標位置信号を4倍することにより得ら
れる。レチクル微動ステージのための目標位置は、ウエ
ハステージの干渉計で検出された位置信号を一定の変換
関係で定義される変換マトリックスを用いて変換するこ
とによって得られる。そして、各ステージを目標位置に
追従させるため、各干渉計で検出された位置信号と各目
標位置信号との偏差が各PIDタイプコントローラに入
力され、その結果得られた推力指令がアンプで増幅され
て各駆動機構に供給される。適当な加速動作の後、ウエ
ハステージ及びレチクル微動ステージが一定速度で互い
に逆方向に同期して移動し、照明光により照明された領
域のレチクル上のパターンが投影光学系を介してウエハ
上に逐次転写される。
FIG. 7 is a block diagram showing a servo system of a conventional stage control device applicable to an exposure apparatus. Here, a wafer stage is used for a wafer, and a reticle coarse movement stage and a reticle fine movement stage are used for a reticle. It is assumed that each stage includes an amplifier model, a driving mechanism such as a linear motor, and an interferometer for position detection. For each stage, PI
A negative feedback circuit using a D-type controller is formed. The target position for the wafer stage is given by a target position signal output from a target position generator.
The target position for the reticle coarse movement stage is obtained by quadrupling the target position signal for the wafer stage when the projection magnification of the projection optical system is, for example, 1/4. The target position for the reticle fine movement stage is obtained by converting a position signal detected by the wafer stage interferometer using a conversion matrix defined by a certain conversion relationship. Then, in order to cause each stage to follow the target position, the deviation between the position signal detected by each interferometer and each target position signal is input to each PID type controller, and the resulting thrust command is amplified by an amplifier. To each drive mechanism. After an appropriate acceleration operation, the wafer stage and the reticle fine movement stage move synchronously in opposite directions at a constant speed, and the pattern on the reticle in the area illuminated by the illumination light is sequentially projected on the wafer via the projection optical system. Transcribed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステージを
駆動するに際しての反力の影響は、前述したようにリア
クションフレーム機構の採用によりある程度有効に抑圧
することはできるが、反力に起因して生じ得るリアクシ
ョンフレームの機械的な振動が一定周期の低周波成分を
含んでいる場合、この低周波成分は位置検出用の干渉計
を通って低周波信号としてサーボ系に入り、制御の精度
が悪化することがある。より特定的には次の通りであ
る。
The effect of the reaction force when driving the stage can be suppressed to some extent by the use of the reaction frame mechanism as described above, but it is caused by the reaction force. When the obtained mechanical vibration of the reaction frame includes a low-frequency component having a constant period, the low-frequency component passes through a position detection interferometer and enters a servo system as a low-frequency signal, thereby deteriorating control accuracy. Sometimes. More specifically, it is as follows.

【0009】一般に、PIDタイプのコントローラにあ
っては、ステップ状やランプ状の目標軌道に関して外乱
に対する追従特性と外乱抑圧特性が非常に良いので、古
典制御理論おける「システムタイプ理論」に基づき定常
誤差のないサーボ系が実現され得る。システムタイプ理
論については、中野道雄等による著書「繰返し制御」
(コロナ社、平成元年発行)を参照されたい。しかし、
目標軌道に周期信号が含まれる場合(図7に示される例
では、ウエハステージからの位置信号がレチクル微動ス
テージの目標位置信号になるので、この追従されるべき
目標位置信号にウエハステージ制御系に入った周期的な
揺れ信号が含まれることになる。)或いは、制御系に入
った外乱信号が周期信号である場合(図7に示される例
では、ウエハステージとレチクル粗動ステージの制御系
の中に周期的な揺れ信号(外乱信号)が入ってくる。)
に、「内部モデル原理」(前述の著書を参照)により、
定常誤差のないサーボ系を実現することができないこと
がある。
In general, a PID type controller has a very good disturbance follow-up characteristic and disturbance suppression characteristic with respect to a step-like or ramp-like target trajectory. A servo system without the error can be realized. For a book on system type theory, Michio Nakano et al.
(Corona, published in 1989). But,
When the target trajectory includes a periodic signal (in the example shown in FIG. 7, the position signal from the wafer stage becomes the target position signal of the reticle fine movement stage, and the target position signal to be followed is sent to the wafer stage control system. Or a disturbance signal that has entered the control system is a periodic signal (in the example shown in FIG. 7, the control system of the wafer stage and the reticle coarse movement stage). A periodic swing signal (disturbance signal) enters inside.)
According to the "Internal Model Principle" (see the above book),
In some cases, it is not possible to realize a servo system without steady errors.

【0010】よって、本発明の目的は、高精度な制御が
可能なステージ制御装置及びステージ装置を提供するこ
とである。また、本発明によるステージ制御装置又はス
テージ装置を用いて高い露光精度を有する露光装置を提
供することも本発明の目的である。本発明の他の目的は
以下の説明から明らかになる。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a stage control device and a stage device capable of performing high-accuracy control. It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus having high exposure accuracy using the stage control device or the stage device according to the present invention. Other objects of the present invention will become clear from the following description.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】以下、この項に示す例で
は、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施形
態の図に示す代表的な参照符号を付して説明するが、本
発明の構成又は各構成要件は、これら参照符号によって
拘束されるものに限定されない。
Hereinafter, in the examples shown in this section, for ease of understanding, each constituent element of the present invention will be described with typical reference numerals shown in the drawings of the embodiments. The configuration of the present invention or each component requirement is not limited to those restricted by these reference numerals.

【0012】本発明によると、ステージの移動を制御す
るステージ制御装置であって、目標位置に応じた基準信
号を発生する目標位置発生手段(40)と、入力される
制御信号に応じて前記ステージの移動を制御する制御系
(44,46,48)と、前記ステージの位置を検出し
て帰還信号を生成する検出手段(32,35,37)
と、前記基準信号と前記帰還信号の差分に応じた偏差信
号を出力する偏差信号出力手段(43,45,47)
と、前記偏差信号出力手段(43,45,47)からの
前記偏差信号に含まれる特定の周波数帯域成分を除去し
て前記制御系に対する制御信号とする振動成分除去手段
(49)とを備えたステージ制御装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a stage control device for controlling movement of a stage, comprising: target position generating means (40) for generating a reference signal corresponding to a target position; A control system (44, 46, 48) for controlling the movement of the stage, and detecting means (32, 35, 37) for detecting the position of the stage and generating a feedback signal.
Deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the reference signal and the feedback signal (43, 45, 47)
And a vibration component removing unit (49) that removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the deviation signal output unit (43, 45, 47) and becomes a control signal for the control system. A stage controller is provided.

【0013】また、本発明によると、第1ステージ及び
該第1ステージとは独立して設けられた第2ステージの
移動を制御するステージ制御装置であって、目標位置に
応じた第1基準信号を発生する目標位置発生手段(4
0)と、入力される制御信号に応じて前記第1ステージ
の移動を制御する第1制御系(44)と、前記第1ステ
ージの位置を検出して第1帰還信号を生成する第1検出
手段(32)と、前記第1基準信号と前記第1帰還信号
の差分に応じた偏差信号を出力する第1偏差信号出力手
段(43)と、入力される制御信号に応じて前記第2ス
テージの移動を制御する第2制御系(46)と、前記第
2ステージの位置を検出して第2帰還信号を生成する第
2検出手段(35)と、前記第1基準信号を所定の規則
に従って変換した第2基準信号を出力する変換手段(4
1)と、前記第2基準信号と前記第2帰還信号の差分に
応じた偏差信号を出力する第2偏差信号出力手段(4
5)と、前記第1偏差信号出力手段からの前記偏差信号
に含まれる特定の周波数帯域成分を除去して前記第1制
御系に対する制御信号とする第1振動成分除去手段(4
9(#1))、及び前記第2偏差信号出力手段からの前
記偏差信号に含まれる特定の周波数帯域成分を除去して
前記第2制御系に対する制御信号とする第2振動成分除
去手段(49(#2))の少なくとも一方と、を備えた
ステージ制御装置が提供される。
According to the present invention, there is also provided a stage control device for controlling the movement of a first stage and a second stage provided independently of the first stage, wherein the first reference signal corresponding to a target position is provided. Target position generating means (4)
0), a first control system (44) for controlling the movement of the first stage according to an input control signal, and a first detection for detecting a position of the first stage and generating a first feedback signal. Means (32), first deviation signal output means (43) for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the first reference signal and the first feedback signal, and the second stage according to an input control signal. A second control system (46) for controlling the movement of the second stage, a second detecting means (35) for detecting the position of the second stage and generating a second feedback signal, and converting the first reference signal according to a predetermined rule. Conversion means (4) for outputting the converted second reference signal;
1) and second deviation signal output means (4) for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the second reference signal and the second feedback signal.
5) and first vibration component removing means (4) which removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the first deviation signal output means and makes it a control signal for the first control system.
9 (# 1)), and a second vibration component removing unit (49) that removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the second deviation signal output unit and becomes a control signal for the second control system. (# 2)) is provided.

【0014】また、本発明によると、第1ステージ、該
第1ステージとは独立して設けられた第2ステージ、及
び該第2ステージ上に設けられた第3ステージの移動を
制御するステージ制御装置であって、目標位置に応じた
第1基準信号を発生する目標位置発生手段(40)と、
入力される制御信号に応じて前記第1ステージの移動を
制御する第1制御系(44)と、前記第1ステージの位
置を検出して第1帰還信号を生成する第1検出手段(3
2)と、前記第1基準信号と前記第1帰還信号の差分に
応じた偏差信号を出力する第1偏差信号出力手段(4
3)と、入力される制御信号に応じて前記第2ステージ
の移動を制御する第2制御系(46)と、前記第2ステ
ージの位置を検出して第2帰還信号を生成する第2検出
手段(35)と、前記第1基準信号を所定の規則に従っ
て変換した第2基準信号を出力する第1変換手段(4
1)と、前記第2基準信号と前記第2帰還信号の差分に
応じた偏差信号を出力する第2偏差信号出力手段(4
5)と、入力される制御信号に応じて前記第3ステージ
の移動を制御する第3制御系(48)と、前記第3ステ
ージの位置を検出して第3帰還信号を生成する第3検出
手段(37)と、前記第1帰還信号を所定の規則に従っ
て変換した第3基準信号を出力する第2変換手段(4
2)と、前記第3基準信号と前記第3帰還信号の差分に
応じた偏差信号を出力する第3偏差信号出力手段(4
7)と、前記第1偏差信号出力手段からの前記偏差信号
に含まれる特定の周波数帯域成分を除去して前記第1制
御系に対する制御信号とする第1振動成分除去手段(4
9(#1))、前記第2偏差信号出力手段からの前記偏
差信号に含まれる特定の周波数帯域成分を除去して前記
第2制御系に対する制御信号とする第2振動成分除去手
段(49(#2))、及び前記第3偏差信号出力手段か
らの前記偏差信号に含まれる特定の周波数帯域成分を除
去して前記第3制御系に対する制御信号とする第3振動
成分除去手段(49(#3))のうちの少なくとも1つ
と、を備えたステージ装置が提供される。
Further, according to the present invention, a stage control for controlling the movement of the first stage, the second stage provided independently of the first stage, and the third stage provided on the second stage A target position generating means (40) for generating a first reference signal according to the target position;
A first control system (44) for controlling the movement of the first stage in accordance with the input control signal; and a first detecting means (3) for detecting a position of the first stage and generating a first feedback signal.
2) and first deviation signal output means (4) for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the first reference signal and the first feedback signal.
3), a second control system (46) for controlling the movement of the second stage according to an input control signal, and a second detection for detecting a position of the second stage and generating a second feedback signal. Means (35), and first conversion means (4) for outputting a second reference signal obtained by converting the first reference signal according to a predetermined rule.
1) and second deviation signal output means (4) for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the second reference signal and the second feedback signal.
5), a third control system (48) for controlling the movement of the third stage according to an input control signal, and a third detection for detecting a position of the third stage and generating a third feedback signal. Means for outputting a third reference signal obtained by converting the first feedback signal according to a predetermined rule.
2) and third deviation signal output means (4) for outputting a deviation signal corresponding to the difference between the third reference signal and the third feedback signal.
7) and a first vibration component removing unit (4) that removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the first deviation signal output unit and becomes a control signal for the first control system.
9 (# 1)), a second vibration component removing means (49 (49 (1)) which removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the second deviation signal output means and makes it a control signal for the second control system. # 2)), and a third vibration component removing unit (49 (#) that removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the third deviation signal output unit and generates a control signal for the third control system. 3)) at least one of the following.

【0015】また、本発明によると、ベース(16)に
移動可能に支持されたステージ(23)と、前記ステー
ジ(23)に接続された移動子(22)と該移動子(2
2)と協働する固定子(21)とを有し前記ステージ
(23)を駆動する駆動装置と、前記ステージ(23)
の目標位置に応じた基準信号を発生する目標位置発生手
段(40)と、前記ステージ(23)の位置を検出して
帰還信号を生成する検出手段(35)と、前記基準信号
と前記帰還信号との差分に応じた差分信号を出力する偏
差信号出力手段(45)と、前記偏差信号出力手段から
の前記差分信号に含まれる前記ステージ(23)の移動
に起因する周波数帯域成分を除去して前記ステージ(2
3)の移動を制御するステージ制御系(46)とを備え
たステージ装置が提供される。
Further, according to the present invention, a stage (23) movably supported by a base (16), a moving element (22) connected to the stage (23), and the moving element (2).
A driving device having a stator (21) cooperating with 2) and driving the stage (23); and the stage (23).
Target position generating means (40) for generating a reference signal corresponding to the target position of the above, detecting means (35) for detecting the position of the stage (23) and generating a feedback signal, the reference signal and the feedback signal A difference signal output means (45) for outputting a difference signal corresponding to a difference between the difference signal output means and a frequency band component caused by the movement of the stage (23) included in the difference signal from the difference signal output means. The stage (2
A stage device including a stage control system (46) for controlling the movement of 3) is provided.

【0016】また、本発明によると、パターンを有した
マスク(レチクル)(R)を保持するマスクステージ
(レチクルステージ)と、基板(W)を保持する基板ス
テージとを備え、前記パターンを前記基板(W)に形成
する露光装置が提供される。この露光装置においては、
前記基板ステージ及び前記マスクステージの少なくとも
一方として本発明によるステージ装置が用いられ、或い
は、前記基板ステージ及び前記マスクステージの少なく
とも一方に本発明によるステージ制御装置が適用され
る。
Further, according to the present invention, there is provided a mask stage (reticle stage) for holding a mask (reticle) (R) having a pattern, and a substrate stage for holding a substrate (W). An exposure apparatus formed in (W) is provided. In this exposure apparatus,
The stage device according to the present invention is used as at least one of the substrate stage and the mask stage, or the stage control device according to the present invention is applied to at least one of the substrate stage and the mask stage.

【0017】本発明によるステージ制御装置或いはステ
ージ装置においては、特定構成の振動成分除去手段を用
いる等により、特定の周波数帯域成分を除去して得られ
る制御信号に基づいてステージを駆動し或いは制御する
ようにしているので、反力等に起因する例えば一定周期
の機械的振動が生じた場合であってもステージの高精度
な制御が可能になる。従って、本発明によるステージ制
御装置或いはステージ装置を露光装置に適用することに
よって、高精度な露光制御が可能になる。
In the stage control device or stage device according to the present invention, the stage is driven or controlled based on a control signal obtained by removing a specific frequency band component by using a vibration component removing means having a specific configuration. With this configuration, even when mechanical vibrations, for example, at a constant period due to a reaction force or the like occur, high-precision control of the stage can be performed. Therefore, by applying the stage control device or the stage device according to the present invention to the exposure device, highly accurate exposure control can be performed.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明が適用される露光装
置の実施形態を示す正面図である。ここでは、ステップ
・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置が示さ
れている。設置面11の上に4つ(図では2つのみ図
示)の防振パッド(除振機構)12を介してベース部材
(ベース又は定盤)13が設けられている。防振パッド
12は、ベース部材13の4隅付近にそれぞれ配置され
ており、特に限定はされないが、例えば空気式ダンパや
ダンピング液中に圧縮コイルバネを入れた機械式ダンパ
等が用いられる。ベース部材13は、石、セラミックス
或いは鉄等の高剛性の部材から構成される。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an exposure apparatus to which the present invention is applied. Here, a step-and-scan type reduction projection type exposure apparatus is shown. A base member (base or surface plate) 13 is provided on the installation surface 11 via four (only two are shown in the figure) vibration isolation pads (vibration isolation mechanisms) 12. The anti-vibration pads 12 are arranged near the four corners of the base member 13, and are not particularly limited. For example, a pneumatic damper or a mechanical damper having a compression coil spring in a damping liquid is used. The base member 13 is made of a highly rigid member such as stone, ceramics, or iron.

【0019】ベース部材13の上には、その上部に投影
光学系14を保持した第1コラム15が設けられてお
り、第1コラム15の上には第2コラム(ベース又は定
盤)16が設けられている。第2コラム16上には回路
パターンが形成されたレチクルRを移動するための駆動
装置としてのレチクル粗動ステージユニットRCS及び
レチクル微動ステージユニットRFSが設けられてい
る。また、ベース部材13上には、感光基板としてのウ
エハWを移動するための駆動装置としてのウエハステー
ジユニットWSが設けられている。これにより、レチク
ルR及びウエハWは、投影光学系14の光軸に沿う方向
(図1中でZ方向)の位置が互いに異なる面であって、
この光軸に直交する面内で2次元方向(X方向及びY方
向)に移動可能となっている。この実施形態では走査方
向はY方向であるので、レチクルR及びウエハWのY方
向に関する駆動制御について主として説明する。レチク
ルR及びウエハWのX方向の位置決め制御並びにZ軸回
りの回転方向(θ方向)及びXY平面に対する傾斜角の
調節については通常通り容易に実施することができるの
で、その説明は省略する。
A first column 15 holding a projection optical system 14 is provided above the base member 13, and a second column (base or surface plate) 16 is provided above the first column 15. Is provided. On the second column 16, a reticle coarse movement stage unit RCS and a reticle fine movement stage unit RFS are provided as a driving device for moving the reticle R on which the circuit pattern is formed. On the base member 13, a wafer stage unit WS as a driving device for moving a wafer W as a photosensitive substrate is provided. Accordingly, the reticle R and the wafer W are surfaces whose positions in the direction (Z direction in FIG. 1) along the optical axis of the projection optical system 14 are different from each other.
It is movable in a two-dimensional direction (X direction and Y direction) in a plane orthogonal to the optical axis. In this embodiment, since the scanning direction is the Y direction, drive control of the reticle R and the wafer W in the Y direction will be mainly described. The control of the positioning of the reticle R and the wafer W in the X direction and the adjustment of the rotation direction (θ direction) about the Z axis and the inclination angle with respect to the XY plane can be easily carried out as usual, and the description thereof will be omitted.

【0020】ウエハステージWSは、固定子17と、固
定子17に対してY方向に移動可能な移動子18と、移
動子18上に取り付けられたステージ19とを備えてい
る。固定子17及びこれと協働する移動子18は、リニ
アモータにより提供され得る。特にこの実施形態では、
固定子17はエアベアリング等によるスライド機構20
によってベース部材13上でY方向に移動可能に設けら
れている。固定子17はベース部材13上に固定されて
いても良い。その上面に感光剤が塗布されたウエハW
は、例えばその裏面全体を吸引吸着されることによりス
テージ19上に保持される。移動子18及びステージ1
9は別の部材として図示されているが、これらは共通の
部材により提供されても良い。
The wafer stage WS includes a stator 17, a movable member 18 movable in the Y direction with respect to the stator 17, and a stage 19 mounted on the movable member 18. The stator 17 and the moving element 18 cooperating therewith can be provided by a linear motor. Particularly in this embodiment,
The stator 17 includes a slide mechanism 20 such as an air bearing.
The base member 13 is provided so as to be movable in the Y direction. The stator 17 may be fixed on the base member 13. Wafer W coated with a photosensitive agent on its upper surface
Is held on the stage 19 by, for example, sucking and sucking the entire back surface thereof. Moving element 18 and stage 1
Although 9 is shown as a separate member, they may be provided by a common member.

【0021】レチクル粗動ステージユニットRCSは、
固定子21と、固定子21に対してY方向に移動可能な
移動子22と、移動子22上に取り付けられたステージ
23とを備えている。固定子21及びこれと協働する移
動子22は、リニアモータによって提供され得る。特に
この実施形態では、固定子21は、エアベアリング等を
有するスライド機構24によって第2コラム16上でY
方向に移動可能に設けられている。固定子21は第2コ
ラム16上に固定されていても良い。移動子22及びス
テージ23は別部材として図示されているが、これらは
共通の部材により提供されても良い。
The reticle coarse movement stage unit RCS
A stator 21, a movable member 22 movable in the Y direction with respect to the stator 21, and a stage 23 mounted on the movable member 22 are provided. The stator 21 and the cooperating mover 22 can be provided by a linear motor. In particular, in this embodiment, the stator 21 is moved on the second column 16 by the slide mechanism 24 having an air bearing or the like.
It is provided movably in the direction. The stator 21 may be fixed on the second column 16. Although the mover 22 and the stage 23 are illustrated as separate members, they may be provided by a common member.

【0022】レチクル微動ステージユニットRFSは、
レチクル粗動ステージユニットRCSのステージ23上
に設けられている。レチクル微動ステージユニットRF
Sは、固定子25と、固定子25に対してY方向に移動
可能に設けられた移動子26と、移動子26上に取り付
けられたステージ27とを備えている。固定子25及び
これと協働する移動子26はリニアモータによって提供
され得る。この実施形態では、固定子25はステージ2
3上に固定されている。また、移動子26及びステージ
27は別部材として図示されているが、これらは共通の
部材により提供されても良い。ステージ27は、その表
面に転写すべきパターンが形成されたレチクルRをその
パターン形成面を下に向けた状態でその周辺部近傍を吸
着保持する機能を有している。
The reticle fine movement stage unit RFS
It is provided on stage 23 of reticle coarse movement stage unit RCS. Reticle fine movement stage unit RF
S includes a stator 25, a movable member 26 movably provided in the Y direction with respect to the stator 25, and a stage 27 mounted on the movable member 26. The stator 25 and the cooperating mover 26 may be provided by a linear motor. In this embodiment, the stator 25 is the stage 2
3 fixed on. Further, although the moving element 26 and the stage 27 are illustrated as separate members, they may be provided by a common member. The stage 27 has a function of suction-holding a reticle R having a pattern to be transferred formed on its surface in the vicinity of its periphery with its pattern forming surface facing downward.

【0023】第2コラム16上には第3コラム29が設
けられており、第3コラム29には、不図示のエキシマ
レーザ等の光源から射出された光を所定の照明光に変換
してレチクルRに導くための照明光学系30が取り付け
られている。
A third column 29 is provided on the second column 16. The third column 29 converts light emitted from a light source such as an excimer laser (not shown) into predetermined illumination light to form a reticle. An illumination optical system 30 for leading to R is attached.

【0024】ウエハWのためのステージ19上には移動
鏡31が取り付けられており、第1コラム15には移動
鏡31に対応するように位置検出装置であるレーザ干渉
計32が設けられている。レーザ干渉計32及び移動鏡
31によってステージ19のY方向の位置が所定の分解
能(例えば0.001μm程度)で計測される。その計
測値はコンピュータのハードウエア及びソフトウエアに
よって提供され得る制御装置33に供給されて、計測値
に基づいてウエハステージユニットWSが制御されるこ
とにより、ステージ19の加速、減速及び走査に際して
の移動並びに位置決めが実行される。
A movable mirror 31 is mounted on the stage 19 for the wafer W, and a laser interferometer 32 as a position detecting device is provided on the first column 15 so as to correspond to the movable mirror 31. . The laser interferometer 32 and the movable mirror 31 measure the position of the stage 19 in the Y direction at a predetermined resolution (for example, about 0.001 μm). The measured values are supplied to a control device 33 which can be provided by computer hardware and software, and the wafer stage unit WS is controlled based on the measured values, thereby accelerating, decelerating, and moving the stage 19 during scanning. Positioning is performed.

【0025】レチクル微動ステージユニットRFSのた
めのステージ23上には移動鏡34が取り付けられてお
り、第3コラム29には移動鏡34に対応するように位
置検出装置であるレーザ干渉計35が取り付けられてい
る。レーザ干渉計35及び移動鏡34によってステージ
23のY方向の位置が所定の分解能(例えば0.001
μm程度)で計測される。その計測値は制御装置33に
供給されて、計測値に基づいてレチクル粗動ステージユ
ニットRCSが制御されることにより、ステージ23の
加速、減速及び走査に際しての移動並びに位置決めが実
行される。
A movable mirror 34 is mounted on the stage 23 for the reticle fine movement stage unit RFS, and a laser interferometer 35 as a position detecting device is mounted on the third column 29 so as to correspond to the movable mirror 34. Have been. The position of the stage 23 in the Y direction is set to a predetermined resolution (for example, 0.001) by the laser interferometer 35 and the moving mirror 34.
μm). The measured value is supplied to the control device 33, and the reticle coarse movement stage unit RCS is controlled based on the measured value, so that the stage 23 is moved, decelerated, moved, and positioned for scanning.

【0026】レチクルRのためのステージ27上には移
動鏡36が取り付けらてれおり、第3コラム29には移
動鏡36に対応するように位置検出装置であるレーザ干
渉計37が設けられている。レーザ干渉計37及び移動
鏡36によってステージ27のY方向の位置が所定の分
解能(例えば0.001μm程度)で計測される。その
計測値は制御装置33に供給されて、計測値に基づいて
レチクル微動ステージユニットRFSが制御されること
により、ステージ27の加速、減速及び走査に際しての
移動並びに位置決めが実行される。
A movable mirror 36 is mounted on the stage 27 for the reticle R, and a laser interferometer 37 as a position detecting device is provided on the third column 29 so as to correspond to the movable mirror 36. I have. The laser interferometer 37 and the movable mirror 36 measure the position of the stage 27 in the Y direction at a predetermined resolution (for example, about 0.001 μm). The measured value is supplied to the control device 33, and the reticle fine movement stage unit RFS is controlled based on the measured value, so that the stage 27 is moved and positioned for acceleration, deceleration, and scanning.

【0027】照明光学系30は、レチクルRの矩形のパ
ターン領域を、走査露光時の走査方向(Y方向)と直交
した方向(X方向)に断面スリット状(矩形状)に伸び
た照明光で上から照射する。このX方向に直線的なスリ
ット状照明光のレチクルR上での照明領域は、投影光学
系14の光軸と垂直な物体面側の円形視野の中央に位置
し、所定の縮小倍率β(この実施形態では1/4)の投
影光学系14を通して、その照明領域内のレチクルRの
パターンの一部の像が、所定の解像度でウエハW上に投
影される。この投影光学系14としては、レチクルRの
パターン面に形成されたパターンの縮小倒立像をウエハ
W上に投影するものが用いられる。
The illumination optical system 30 illuminates the rectangular pattern area of the reticle R with illumination light extending in a slit shape (rectangular shape) in a direction (X direction) orthogonal to the scanning direction (Y direction) at the time of scanning exposure. Irradiate from above. The illumination area on the reticle R of the slit-shaped illumination light linear in the X direction is located at the center of the circular visual field on the object plane side perpendicular to the optical axis of the projection optical system 14, and has a predetermined reduction magnification β (this In the embodiment, an image of a part of the pattern of the reticle R in the illumination area is projected onto the wafer W at a predetermined resolution through the 1/4) projection optical system 14. As the projection optical system 14, one that projects a reduced inverted image of a pattern formed on the pattern surface of the reticle R onto the wafer W is used.

【0028】走査露光時においては、制御装置33から
ウエハステージユニットWS、レチクル粗動ステージユ
ニットRCS及びレチクル微動ステージユニットRFS
に露光開始のコマンドが送出され、これに応じてレチク
ルRは+Y方向に速度Vmで走査移動させられると共
に、これと同期して、ウエハWは−Y方向に速度Vw
(=β・Vm)で走査移動させられる。尚、同様の速度
比でレチクルRを−Y方向に移動させると共にウエハW
を+Y方向に移動させても良い。
At the time of scanning exposure, the controller 33 controls the wafer stage unit WS, the reticle coarse movement stage unit RCS and the reticle fine movement stage unit RFS.
In response to this, the reticle R is moved in the + Y direction by scanning at the speed Vm, and in synchronization with this, the wafer W is moved in the −Y direction by the speed Vw.
(= Β · Vm). At the same speed ratio, the reticle R is moved in the -Y direction, and the wafer W is moved.
May be moved in the + Y direction.

【0029】このとき、レチクル粗動ステージユニット
RCSに着目すると、移動子22及びステージ23の加
速或いは減速に伴い、その反力が固定子21に作用し、
固定子21はこの実施形態ではスライド機構24により
第2コラム16に対して移動可能にされているので、固
定子21は移動子22の移動方向に対して反対方向に移
動しようとする。それにより生じる反力の影響を防止す
るために、リアクションフレーム機構が採用されてい
る。
At this time, focusing on the reticle coarse movement stage unit RCS, a reaction force acts on the stator 21 as the moving member 22 and the stage 23 accelerate or decelerate.
In this embodiment, since the stator 21 is movable with respect to the second column 16 by the slide mechanism 24, the stator 21 tends to move in the direction opposite to the moving direction of the moving element 22. In order to prevent the influence of the reaction force generated thereby, a reaction frame mechanism is employed.

【0030】リアクションフレーム機構は、第2コラム
16(従ってベース部材13)とは独立して設けられた
リアクションフレーム38と、リアクションフレーム3
8に配設されステージ23の移動により固定子21に作
用する反力を相殺する力を発生する反力装置とを備えて
いる。特にこの実施形態では、パッシブ型のリアクショ
ンフレーム機構が採用され、反力装置は、固定子21と
リアクションフレーム28とを接続する弾性体或いは剛
体からなるリアクションバー39によって提供されてい
る。これにより、ステージ23の加速或いは減速に伴う
反力はリアクションバー39及びリアクションフレーム
38を介して設置面11に逃がされ、一定の露光精度が
確保されるようになっている。尚、リアクションバー3
9の途中にその伸縮を電気的に制御可能なアクチュエー
タを設ける等によりアクティブ型のリアクションフレー
ム機構を構成しても良い。また、同様にして、ウエハス
テージユニットWSにリアクションフレーム機構を適用
しても良い。
The reaction frame mechanism includes a reaction frame 38 provided independently of the second column 16 (therefore, the base member 13), and a reaction frame 3
And a reaction force device for generating a force that cancels a reaction force acting on the stator 21 by the movement of the stage 23. Particularly, in this embodiment, a passive type reaction frame mechanism is adopted, and the reaction force device is provided by a reaction bar 39 made of an elastic body or a rigid body connecting the stator 21 and the reaction frame 28. Thereby, the reaction force accompanying the acceleration or deceleration of the stage 23 is released to the installation surface 11 via the reaction bar 39 and the reaction frame 38, so that a certain exposure accuracy is ensured. In addition, reaction bar 3
An active type reaction frame mechanism may be configured by providing an actuator capable of electrically controlling the expansion and contraction of the reaction frame in the middle of the section 9 or the like. Similarly, a reaction frame mechanism may be applied to wafer stage unit WS.

【0031】特にリアクションフレーム機構が採用され
る場合、ステージの移動によりリアクションフレームに
伝達される周波数帯域成分(例えば一定の低周波成分)
に起因してサーボ制御に定常誤差が生じ得ることは前述
した通りである。ここでは、レチクル粗動ステージユニ
ットRCSのステージ23の移動によりリアクションフ
レーム38に伝達される周波数帯域成分に着目し、それ
に起因する定常偏差を実質的に零にするための方法を以
下に説明する。
Particularly when a reaction frame mechanism is employed, a frequency band component (for example, a constant low frequency component) transmitted to the reaction frame by moving the stage.
As described above, a steady error may occur in servo control due to the above. Here, focusing on the frequency band component transmitted to the reaction frame 38 by the movement of the stage 23 of the reticle coarse movement stage unit RCS, a method for substantially reducing the steady-state deviation caused by the frequency band component to zero will be described below.

【0032】図2を参照すると、図1に示される制御装
置33の主要部の構成が示されている。制御装置33
は、目標位置発生手段としての目標位置発生器40と、
変換手段としての変換回路41と、もう1つの変換手段
としての変換マトリックス回路42と、ウエハステージ
ユニットWSのための負帰還ループを構成する演算部4
3及びコントローラ44と、レチクル粗動ステージユニ
ットRCSのための負帰還ループを構成する演算部45
及びコントローラ46と、レチクル微動ステージユニッ
トRFSのための負帰還ループを構成する演算部47及
びコントローラ48とを含む。演算部43,45,47
の各々は偏差信号出力手段として機能し、コントローラ
44,46,48の各々は制御系として機能する。コン
トローラ44,46,48の各々は、例えば、P型、P
I型、或いはPID型のコントローラによって提供され
得る。
Referring to FIG. 2, there is shown a configuration of a main part of control device 33 shown in FIG. Control device 33
A target position generator 40 as target position generating means;
A conversion circuit 41 as conversion means, a conversion matrix circuit 42 as another conversion means, and an operation unit 4 forming a negative feedback loop for the wafer stage unit WS
3 and controller 44, and arithmetic unit 45 forming a negative feedback loop for reticle coarse movement stage unit RCS
And a controller 46, and a calculation unit 47 and a controller 48 that form a negative feedback loop for the reticle fine movement stage unit RFS. Arithmetic units 43, 45, 47
Function as deviation signal output means, and each of the controllers 44, 46, and 48 functions as a control system. Each of the controllers 44, 46 and 48 is, for example, a P-type
It may be provided by an I-type or PID-type controller.

【0033】この実施形態では、前述した定常偏差を小
さくし乃至は実質的に零にするために、ウエハステージ
ユニットWS、レチクル粗動ステージユニットRCS及
びレチクル微動ステージユニットRFSのための負帰還
ループはそれぞれ振動成分除去手段としての補償回路4
9(#1,#2,#3)を含んでいる。ここでは、3つ
の補償回路49(#1,#2,#3)が図示されている
が、これらのうちの1つ或いは2つによっても本発明を
実施することができる。回路構成を最も単純にするため
には、ウエハステージユニットWSのための補償回路4
9(#1)のみが用いられる。各補償回路は補償器50
及び演算部51を含み、その構成の具体例については後
述する。
In this embodiment, the negative feedback loop for the wafer stage unit WS, the reticle coarse movement stage unit RCS, and the reticle fine movement stage unit RFS is provided in order to make the above-mentioned steady-state deviation small or substantially zero. Compensation circuit 4 as vibration component removing means
9 (# 1, # 2, # 3). Here, three compensating circuits 49 (# 1, # 2, # 3) are shown, but the present invention can be implemented by one or two of them. To simplify the circuit configuration, the compensation circuit 4 for the wafer stage unit WS
9 (# 1) only. Each compensation circuit is a compensator 50
And a calculation unit 51, and a specific example of the configuration will be described later.

【0034】目標位置発生器40は、ウエハW或いはウ
エハステージユニットWSのステージ19(図1参照)
の目標位置を与える基準信号RS1を発生する。コント
ローラ44は、入力された制御信号CS1に従ってウエ
ハステージユニットWSの駆動制御を行う。ウエハステ
ージユニットWSのステージ19の位置はレーザ干渉計
32(図1参照)により検出され、その結果帰還信号F
S1が生成される。演算部43は、基準信号RS1と帰
還信号FS1の差分に応じた偏差信号(誤差信号又は差
分信号)ES1を出力する。補償回路49(#1)は、
偏差信号ES1に含まれる特定の周波数帯域成分を除去
して制御信号CS1を生成する。
The target position generator 40 is a stage 19 of the wafer W or the wafer stage unit WS (see FIG. 1).
The reference signal RS1 which gives the target position is generated. The controller 44 controls the driving of the wafer stage unit WS according to the input control signal CS1. The position of stage 19 of wafer stage unit WS is detected by laser interferometer 32 (see FIG. 1), and as a result, feedback signal F
S1 is generated. The operation unit 43 outputs a deviation signal (error signal or difference signal) ES1 corresponding to the difference between the reference signal RS1 and the feedback signal FS1. The compensation circuit 49 (# 1)
The control signal CS1 is generated by removing a specific frequency band component included in the deviation signal ES1.

【0035】変換回路41は基準信号RS1を所定の規
則に従って変換して基準信号RS2を出力する。例え
ば、変換回路41は、投影光学系14(図1参照)の投
影倍率に応じた4倍の比例演算を提供する。コントロー
ラ46は、入力された制御信号CS2に応じてレチクル
粗動ステージユニットRCSの駆動制御を行う。レチク
ル粗動ステージユニットRCSのステージ23の位置は
レーザ干渉計35により検出され、その結果帰還信号F
S2が生成される。演算部45は、基準信号RS2と帰
還信号FS2の差分に応じた偏差信号(誤差信号又は差
分信号)ES2を出力する。補償回路49(#2)は、
偏差信号ES2に含まれる特定の周波数帯域成分を除去
して制御信号CS2を生成する。
The conversion circuit 41 converts the reference signal RS1 according to a predetermined rule and outputs a reference signal RS2. For example, the conversion circuit 41 provides a four-fold proportional operation according to the projection magnification of the projection optical system 14 (see FIG. 1). The controller 46 controls the driving of the reticle coarse movement stage unit RCS according to the input control signal CS2. The position of stage 23 of reticle coarse movement stage unit RCS is detected by laser interferometer 35, and as a result, feedback signal F
S2 is generated. The operation unit 45 outputs a deviation signal (error signal or difference signal) ES2 corresponding to the difference between the reference signal RS2 and the feedback signal FS2. The compensation circuit 49 (# 2)
The control signal CS2 is generated by removing a specific frequency band component included in the deviation signal ES2.

【0036】変換マトリックス回路42は、帰還信号F
S1を所定の規則に従って変換して基準信号RS3を出
力する。コントローラ48は、入力された制御信号CS
3に応じてレチクル微動ステージユニットRFSの駆動
制御を行う。レチクル微動ステージユニットRFSのス
テージ27の位置はレーザ干渉計37により検出され、
その結果帰還信号FS3が生成される。演算部47は、
基準信号RS3と帰還信号FS3の差分に応じた偏差信
号(誤差信号又は差分信号)を出力する。補償回路49
(#3)は、偏差信号ES3に含まれる特定の周波数帯
域成分を除去して制御信号CS3を生成する。
The conversion matrix circuit 42 outputs the feedback signal F
S1 is converted according to a predetermined rule, and a reference signal RS3 is output. The controller 48 receives the input control signal CS
In accordance with 3, drive control of the reticle fine movement stage unit RFS is performed. The position of stage 27 of reticle fine movement stage unit RFS is detected by laser interferometer 37,
As a result, a feedback signal FS3 is generated. The calculation unit 47
It outputs a deviation signal (error signal or difference signal) corresponding to the difference between the reference signal RS3 and the feedback signal FS3. Compensation circuit 49
(# 3) generates a control signal CS3 by removing a specific frequency band component included in the deviation signal ES3.

【0037】本発明のある側面によると、負帰還制御ル
ープに入った外乱信号が周期信号を含む場合或いは目標
軌道(例えば図2に示される基準信号RS3によって与
えられる目標軌道)が周期信号を含む場合に、前述した
内部モデル原理に従って補償器50を構成することによ
って、定常誤差が小さい乃至は定常誤差が実質的に零で
あるサーボ制御を可能にしている。補償器50の具体的
構成例を図3及び図4により説明する。
According to one aspect of the invention, if the disturbance signal entering the negative feedback control loop includes a periodic signal, or the target trajectory (eg, the target trajectory provided by reference signal RS3 shown in FIG. 2) includes a periodic signal. In this case, by configuring the compensator 50 in accordance with the above-described internal model principle, servo control in which the steady error is small or the steady error is substantially zero is enabled. A specific configuration example of the compensator 50 will be described with reference to FIGS.

【0038】図3は図2に示される補償器50の第1実
施形態を示すブロック図である。この実施形態では、補
償器50は、偏差信号ES1,ES2又はES3に含ま
れる特定の周波数帯域成分を抽出するバンドパス手段と
してのバンドパスフィルタ52と、バンドパスフィルタ
52の出力信号の位相を調整する位相調整手段としての
位相シフタ53とを含む。位相シフタ53の出力信号は
加算信号出力手段としての演算部51に供給され、この
場合、演算部51は、偏差信号ES1,ES2又はES
3に位相シフタ53の出力信号を加算して得られた信号
を制御信号CS1,CS2又はCS3として出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the compensator 50 shown in FIG. In this embodiment, the compensator 50 adjusts the phase of an output signal of the band-pass filter 52, and a band-pass filter 52 as band-pass means for extracting a specific frequency band component included in the deviation signal ES1, ES2 or ES3. And a phase shifter 53 as a phase adjusting means. The output signal of the phase shifter 53 is supplied to an operation unit 51 as an addition signal output unit. In this case, the operation unit 51 outputs the deviation signal ES1, ES2 or ES.
3, and outputs a signal obtained by adding the output signal of the phase shifter 53 as a control signal CS1, CS2 or CS3.

【0039】ステージの駆動制御のモードには、静止し
ているステージを一定速度範囲内の速度まで加速する加
速モードと、加速モードの後にステージを一定速度で走
査する走査モードと、走査モードの後にステージを静止
させるための減速モードとがある。加速モード或いは減
速モードにおいては、目標軌道の快速追従性を良好にす
るために、補償器50は動作しないことが望ましい。そ
こで、特にこの実施形態では、補償器50は、バンドパ
スフィルタ52及び位相シフタ53の動作の有無、即ち
特定の周波数帯域成分を除去するか否かを選択的に切り
替えるスイッチ手段としてのスイッチ54をさらに含ん
でいる。スイッチ54は加速モード及び減速モードにお
いてはオフにされ、走査モードにおいてオンにされる。
スイッチ54は、例えば光学系のシャッタを開閉するた
めのスイッチと連動させることができる。スイッチ54
を採用したことにより、走査モードにおけるステージの
高精度な制御が可能になり、しかも目標軌道の快速追従
性が良好になる。
The drive control modes of the stage include an acceleration mode in which the stationary stage is accelerated to a speed within a constant speed range, a scan mode in which the stage is scanned at a constant speed after the acceleration mode, and a scan mode in which the stage is scanned after the scan mode. There is a deceleration mode for stopping the stage. In the acceleration mode or the deceleration mode, it is desirable that the compensator 50 does not operate in order to improve the rapid followability of the target trajectory. Therefore, in this embodiment, in particular, the compensator 50 includes a switch 54 as a switch for selectively switching the operation of the band-pass filter 52 and the phase shifter 53, that is, whether or not to remove a specific frequency band component. In addition. The switch 54 is turned off in the acceleration mode and the deceleration mode, and turned on in the scanning mode.
The switch 54 can be linked with, for example, a switch for opening and closing a shutter of the optical system. Switch 54
By adopting, the stage can be controlled with high accuracy in the scanning mode, and the rapid followability of the target trajectory is improved.

【0040】内部モデル原理によると、制御対象の出力
が目標入力に定常偏差なく追従するための必要十分条件
は、閉ループ内に目標入力の発生モデルを含んでいるこ
とである、と説明される。図3に示される実施形態にお
いては、偏差信号ES1,ES2又はES3に含まれる
ことがある特定の周波数帯域成分がバンドパスフィルタ
52により抽出され、抽出された信号の位相が位相シフ
タ53によりシフトされ、この位相シフトされた信号が
例えば次のサンプリングに際して偏差信号に加算され
る。これにより、制御信号CS1,CS2又はCS3に
おいては特定の周波数帯域成分がキャンセルされ、定常
偏差を少なくし乃至は定常偏差を実質的に零にすること
ができ、極めて高精度の制御が可能になる。その結果、
図1に示される露光装置においては、レチクルR及びウ
エハWを用いた極めて高精度な露光走査が可能になり、
露光精度を高めることができる。
According to the internal model principle, it is described that a necessary and sufficient condition for the output of the controlled object to follow the target input without a steady-state error is to include a generation model of the target input in a closed loop. In the embodiment shown in FIG. 3, a specific frequency band component that may be included in the deviation signal ES1, ES2 or ES3 is extracted by the bandpass filter 52, and the phase of the extracted signal is shifted by the phase shifter 53. This phase-shifted signal is added to the deviation signal at the time of the next sampling, for example. As a result, a specific frequency band component is canceled in the control signal CS1, CS2 or CS3, and the steady-state error can be reduced or the steady-state error can be made substantially zero, so that extremely high-precision control becomes possible. . as a result,
In the exposure apparatus shown in FIG. 1, extremely high-precision exposure scanning using the reticle R and the wafer W becomes possible,
Exposure accuracy can be improved.

【0041】図4は補償器50の第2実施形態を示すブ
ロック図である。この実施形態では、補償器50は、入
力される信号に時間遅れを生じさせる遅延手段55と、
偏差信号ES1,ES2又はES3に遅延手段55の出
力信号を加算した信号を遅延手段55に対する入力信号
として出力する第1加算信号出力手段としての演算部5
6と、安定補償器57と、図3に示されるスイッチ54
と同様の目的で設けられているスイッチ58とを含む。
遅延手段55の出力信号は、安定補償器57及びスイッ
チ58を介して第2加算信号出力手段としての演算部5
1(図2参照)に供給され、この場合、演算部51は、
遅延手段55の出力信号を偏差信号ES1,ES2又は
ES3に加算して制御信号CS1,CS2又はCS3と
して出力する。安定補償器57は、より一般的には、遅
延手段55と演算部51との間に介装された特性を安定
にするための安定化補償手段として機能する。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the compensator 50. In this embodiment, the compensator 50 includes a delay unit 55 that causes a time delay in an input signal,
The arithmetic unit 5 as first addition signal output means for outputting a signal obtained by adding the output signal of the delay means 55 to the deviation signal ES1, ES2 or ES3 as an input signal to the delay means 55
6, the stability compensator 57, and the switch 54 shown in FIG.
And a switch 58 provided for the same purpose.
The output signal of the delay unit 55 is supplied to the operation unit 5 as the second addition signal output unit via the stability compensator 57 and the switch 58.
1 (see FIG. 2), and in this case, the arithmetic unit 51
The output signal of the delay unit 55 is added to the deviation signal ES1, ES2, or ES3 and output as a control signal CS1, CS2, or CS3. More generally, the stability compensator 57 functions as a stabilization compensator for stabilizing the characteristics interposed between the delay unit 55 and the arithmetic unit 51.

【0042】このように、図4に示される実施形態で
は、繰返しトラッキング制御の原理が用いられている。
この原理も前述した内部モデル原理によって説明され得
るが、より直感的には、繰返しトラッキング制御の原理
は次のように理解することができる。即ち、通常のフィ
ードバック制御だけでは追従誤差の仕様を満たすことは
困難であるが、例えば目標値が周期性を持っていること
を利用して、1周期前の追従誤差を記憶して予め補償す
ることにより、試行を重ねるに従い追従誤差を抑圧し得
る、というものである。このような繰返し制御では、任
意の周期Lの目標信号や外乱信号に追従しようとする場
合に、内部モデル原理を利用して、固定周期Lを持つ周
期信号全てを発生する発生機構を構成し、それを内部モ
デルとして閉ループ内に組み込むことが望ましい。より
特定的には、与えられた周期Lの関数を記憶しておき、
これを周期L毎に繰返し取り出して利用する。従って、
図4に示される遅延手段55は、周期Lの周期関数発生
器としてN段の無駄時間要素(z−1)を含む。各無駄
時間要素(z−1)によって与えられる遅延は周期Lに
対応する時間である。サンプリング時間をTとすると、
L=N・Tの関係があるので、この関係を満足するよう
にN及びTが設定される。遅延手段55及び演算部56
によって正帰還回路が構成され、この正帰還回路が導入
される系の不安定化は安定補償器57により防止されて
いる。尚、繰返しトラッキング制御の原理の付加的な詳
細に関しては、社団法人日本機械学会編の「情報機器の
ダイナミックスと制御」、養賢堂発行、1996年を参
照されたい。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 4, the principle of repetitive tracking control is used.
This principle can also be explained by the above-described internal model principle, but more intuitively, the principle of the repetitive tracking control can be understood as follows. That is, although it is difficult to satisfy the specification of the tracking error only by the normal feedback control, the tracking error of one cycle before is stored and compensated in advance by using, for example, the fact that the target value has periodicity. Thus, the tracking error can be suppressed as the trial is repeated. In such repetitive control, when trying to follow a target signal or a disturbance signal having an arbitrary period L, a generation mechanism that generates all periodic signals having a fixed period L by using the internal model principle is configured. It is desirable to incorporate it into a closed loop as an internal model. More specifically, a function of a given period L is stored,
This is repeatedly extracted and used for each cycle L. Therefore,
The delay means 55 shown in FIG. 4 includes N stages of dead time elements (z-1) as a periodic function generator having a period L. The delay given by each dead time element (z-1) is a time corresponding to the cycle L. If the sampling time is T,
Since there is a relationship of L = N · T, N and T are set to satisfy this relationship. Delay means 55 and arithmetic unit 56
Constitutes a positive feedback circuit, and the instability of the system in which the positive feedback circuit is introduced is prevented by the stability compensator 57. For additional details on the principle of the repetitive tracking control, refer to “Dynamics and Control of Information Equipment”, edited by The Japan Society of Mechanical Engineers, published by Yokendo, 1996.

【0043】図5は本発明の実施形態により得られる効
果をシミュレーションするために用いたモデルを示すブ
ロック図である。ここでは、レチクル粗動ステージユニ
ットRCSに補償器50が適用されている。特定の周波
数帯域成分として20Hzの一定周期の外乱信号Sが帰
還信号FS2に重畳されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a model used for simulating the effect obtained by the embodiment of the present invention. Here, compensator 50 is applied to reticle coarse movement stage unit RCS. As a specific frequency band component, a disturbance signal S having a constant period of 20 Hz is superimposed on the feedback signal FS2.

【0044】図6は、図5に示されるコントローラ46
がPIDタイプのコントローラであるとした場合におけ
るシミュレーション結果を示すグラフである。図6にお
いて、縦軸はレチクルの位置誤差(m)を表し、横軸は
時間(秒)を表している。Aで示される結果は補償器5
0及び演算部51を用いなかった場合におけるものであ
り、Bで示される結果は、補償器50及び演算部51を
用いた場合のものである。図6から明らかなように、本
発明の実施形態により制御誤差が従来技術に比べて50
%以上小さくなっていることがわかる。
FIG. 6 shows the controller 46 shown in FIG.
7 is a graph showing a simulation result in a case where is a PID type controller. In FIG. 6, the vertical axis represents the reticle position error (m), and the horizontal axis represents time (second). The result indicated by A is the compensator 5
This is a case where 0 and the arithmetic unit 51 are not used, and the result indicated by B is a case where the compensator 50 and the arithmetic unit 51 are used. As is apparent from FIG. 6, the control error of the embodiment of the present invention is 50 times smaller than that of the prior art.
%.

【0045】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明
の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む
趣旨である。
The embodiments described above are described for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

【0046】例えば、半導体素子、液晶ディスプレイ、
薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子(CCDなど)の製造に
用いられる露光装置だけでなく、レチクル、又はマスク
を製造するために、ガラス基板、又はシリコンウエハな
どに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用
できる。
For example, a semiconductor device, a liquid crystal display,
Not only the exposure equipment used to manufacture thin-film magnetic heads and imaging devices (such as CCDs), but also the exposure equipment that transfers circuit patterns to glass substrates or silicon wafers to manufacture reticles or masks. The invention can be applied.

【0047】本実施の形態の露光装置は、レチクル微動
ステージユニットRFS、レチクル粗動ステージユニッ
トRCS、ウエハステージユニットWSなどの多数の部
品からなるステージ装置を組み立てるとともに、複数の
レンズから構成される投影光学系PLの光学調整を行
い、更に、補償回路49を有する制御装置33を用いて
総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製
造することができる。
The exposure apparatus according to the present embodiment assembles a stage apparatus including a number of components such as a reticle fine movement stage unit RFS, a reticle coarse movement stage unit RCS, and a wafer stage unit WS, and also includes a projection system including a plurality of lenses. It can be manufactured by performing optical adjustment of the optical system PL and further performing overall adjustment (electric adjustment, operation confirmation, and the like) using the control device 33 having the compensation circuit 49.

【0048】なお、露光装置の製造は温度およびクリー
ン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望まし
い。
It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature and the degree of cleanliness are controlled.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
高精度な制御が可能なステージ制御装置及びステージ装
置並びに露光精度の高い露光装置の提供が可能になると
いう効果が生じる。本発明の特定の実施形態により得ら
れる効果は以上説明した通りであるので、その説明を省
略する。
As described above, according to the present invention,
There is an effect that it is possible to provide a stage control device and a stage device capable of performing highly accurate control and an exposure device having high exposure accuracy. Since the effects obtained by the specific embodiment of the present invention are as described above, the description will be omitted.

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

【図1】 本発明が適用される露光装置の実施形態を示
す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an exposure apparatus to which the present invention is applied.

【図2】 図1に示される制御装置の主要部を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the control device shown in FIG.

【図3】 図2に示される補償器の第1実施形態を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the compensator shown in FIG. 2;

【図4】 図2に示される補償器の第2実施形態を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the compensator shown in FIG. 2;

【図5】 本発明の実施形態により得られる効果をシミ
ュレーションするために用いたモデルを示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a model used for simulating the effect obtained by the embodiment of the present invention.

【図6】 図5に示されるモデルによるシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a simulation result by the model shown in FIG. 5;

【図7】 露光装置に適用可能な従来のステージ制御装
置のサーボ系を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a servo system of a conventional stage control device applicable to an exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

WS…ウエハステージユニット RCS…レチクル粗動ステージユニット RFS…レチクル微動ステージユニット W…ウエハ R…レチクル 17,21,25…固定子 18,22,26…移動子 19,23,27…ステージ 20,24…スライド機構 31,34,36…移動鏡 32,35,37…レーザ干渉計 33…制御装置 38…リアクションフレーム 39…リアクションバー 40…目標位置発生器 44,46,48…コントローラ 49(#1,#2,#3)…補償回路 50…補償器 WS: wafer stage unit RCS: reticle coarse movement stage unit RFS: reticle fine movement stage unit W: wafer R: reticle 17, 21, 25: stator 18, 22, 26: mover 19, 23, 27: stage 20, 24 ... Slide mechanism 31,34,36 ... Movable mirror 32,35,37 ... Laser interferometer 33 ... Control device 38 ... Reaction frame 39 ... Reaction bar 40 ... Target position generator 44,46,48 ... Controller 49 (# 1, # 2, # 3) Compensation circuit 50 Compensator

フロントページの続き Fターム(参考) 5F046 AA23 BA05 CC01 CC02 CC03 CC16 CC18 CC20 DA06 DA07 DB05 5H303 AA06 BB02 BB09 BB12 BB17 CC06 DD04 EE03 EE07 FF06 GG13 HH01 KK02 KK03 KK04 KK11 KK12 KK18 KK36 MM05Continued on front page F-term (reference) 5F046 AA23 BA05 CC01 CC02 CC03 CC16 CC18 CC20 DA06 DA07 DB05 5H303 AA06 BB02 BB09 BB12 BB17 CC06 DD04 EE03 EE07 FF06 GG13 HH01 KK02 KK03 KK04 KK11 KK12 KK18 KK36 MM

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステージの移動を制御するステージ制御
装置であって、 目標位置に応じた基準信号を発生する目標位置発生手段
と、 入力される制御信号に応じて前記ステージの移動を制御
する制御系と、 前記ステージの位置を検出して帰還信号を生成する検出
手段と、 前記基準信号と前記帰還信号の差分に応じた偏差信号を
出力する偏差信号出力手段と、 前記偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含まれる特
定の周波数帯域成分を除去して前記制御系に対する制御
信号とする振動成分除去手段とを備えたことを特徴とす
るステージ制御装置。
1. A stage control device for controlling movement of a stage, comprising: target position generating means for generating a reference signal corresponding to a target position; and control for controlling movement of the stage according to an input control signal. System, detecting means for detecting the position of the stage and generating a feedback signal, deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the reference signal and the feedback signal, A stage control device comprising: a vibration component removing unit that removes a specific frequency band component included in the deviation signal and uses the frequency signal as a control signal for the control system.
【請求項2】 前記振動成分除去手段は、前記特定の周
波数帯域成分を除去するか否かを選択的に切り替えるス
イッチ手段を有することを特徴とする請求項1記載のス
テージ制御装置。
2. The stage control device according to claim 1, wherein said vibration component removing means has switch means for selectively switching whether or not to remove said specific frequency band component.
【請求項3】 前記振動成分除去手段は、 前記偏差信号に含まれる特定の周波数帯域成分を抽出す
るバンドパス手段と、 前記バンドパス手段の出力信号の位相を調整する位相調
整手段と、 前記偏差信号に前記位相調整手段の出力信号を加算した
信号を前記制御系に対する制御信号として出力する加算
信号出力手段とを有することを特徴とする請求項1又は
2記載のステージ制御装置。
3. A band-pass unit for extracting a specific frequency band component included in the deviation signal; a phase adjustment unit for adjusting a phase of an output signal of the band-pass unit; 3. The stage control device according to claim 1, further comprising an addition signal output unit that outputs a signal obtained by adding an output signal of the phase adjustment unit to the signal as a control signal for the control system.
【請求項4】 前記振動成分除去手段は、 入力される信号に時間遅れを生じさせる遅延手段と、 前記偏差信号に前記遅延手段の出力信号を加算した信号
を前記遅延手段に対する入力信号として出力する第1加
算信号出力手段と、 前記遅延手段の出力信号を前記偏差信号に加算して前記
制御系に対する制御信号として出力する第2加算信号出
力手段と、 前記遅延手段と前記第2加算信号出力手段の間に介装さ
れた特性を安定にするための安定化補償手段とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のステージ制御装
置。
4. The vibration component removing means: a delay means for causing a time delay in an input signal; and a signal obtained by adding an output signal of the delay means to the deviation signal is output as an input signal to the delay means. First addition signal output means, second addition signal output means for adding the output signal of the delay means to the deviation signal and outputting the same as a control signal for the control system, the delay means and the second addition signal output means 3. The stage control device according to claim 1, further comprising a stabilization compensating means for stabilizing characteristics interposed between the first and second stages.
【請求項5】 第1ステージ及び該第1ステージとは独
立して設けられた第2ステージの移動を制御するステー
ジ制御装置であって、 目標位置に応じた第1基準信号を発生する目標位置発生
手段と、 入力される制御信号に応じて前記第1ステージの移動を
制御する第1制御系と、 前記第1ステージの位置を検出して第1帰還信号を生成
する第1検出手段と、 前記第1基準信号と前記第1帰還信号の差分に応じた偏
差信号を出力する第1偏差信号出力手段と、 入力される制御信号に応じて前記第2ステージの移動を
制御する第2制御系と、 前記第2ステージの位置を検出して第2帰還信号を生成
する第2検出手段と、 前記第1基準信号を所定の規則に従って変換した第2基
準信号を出力する変換手段と、 前記第2基準信号と前記第2帰還信号の差分に応じた偏
差信号を出力する第2偏差信号出力手段と、 前記第1偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含まれ
る特定の周波数帯域成分を除去して前記第1制御系に対
する制御信号とする第1振動成分除去手段、 及び前記第2偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含
まれる特定の周波数帯域成分を除去して前記第2制御系
に対する制御信号とする第2振動成分除去手段の少なく
とも一方と、を備えたことを特徴とするステージ制御装
置。
5. A stage control device for controlling the movement of a first stage and a second stage provided independently of the first stage, wherein the target position generates a first reference signal corresponding to the target position. Generating means, a first control system for controlling the movement of the first stage according to an input control signal, first detecting means for detecting a position of the first stage and generating a first feedback signal, First deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the first reference signal and the first feedback signal; and a second control system for controlling movement of the second stage in accordance with an input control signal. A second detection unit that detects a position of the second stage to generate a second feedback signal; a conversion unit that outputs a second reference signal obtained by converting the first reference signal according to a predetermined rule; Two reference signals and the second feedback signal Second deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to the difference between the first and second control signals; and a control signal for the first control system by removing a specific frequency band component contained in the deviation signal from the first deviation signal output means. A first vibration component removing unit, and a second vibration component removing unit that removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the second deviation signal output unit to obtain a control signal for the second control system. And a stage control device.
【請求項6】 第1ステージ、該第1ステージとは独立
して設けられた第2ステージ、及び該第2ステージ上に
設けられた第3ステージの移動を制御するステージ制御
装置であって、 目標位置に応じた第1基準信号を発生する目標位置発生
手段と、 入力される制御信号に応じて前記第1ステージの移動を
制御する第1制御系と、 前記第1ステージの位置を検出して第1帰還信号を生成
する第1検出手段と、 前記第1基準信号と前記第1帰還信号の差分に応じた偏
差信号を出力する第1偏差信号出力手段と、 入力される制御信号に応じて前記第2ステージの移動を
制御する第2制御系と、 前記第2ステージの位置を検出して第2帰還信号を生成
する第2検出手段と、 前記第1基準信号を所定の規則に従って変換した第2基
準信号を出力する第1変換手段と、 前記第2基準信号と前記第2帰還信号の差分に応じた偏
差信号を出力する第2偏差信号出力手段と、 入力される制御信号に応じて前記第3ステージの移動を
制御する第3制御系と、 前記第3ステージの位置を検出して第3帰還信号を生成
する第3検出手段と、 前記第1帰還信号を所定の規則に従って変換した第3基
準信号を出力する第2変換手段と、 前記第3基準信号と前記第3帰還信号の差分に応じた偏
差信号を出力する第3偏差信号出力手段と、 前記第1偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含まれ
る特定の周波数帯域成分を除去して前記第1制御系に対
する制御信号とする第1振動成分除去手段、 前記第2偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含まれ
る特定の周波数帯域成分を除去して前記第2制御系に対
する制御信号とする第2振動成分除去手段、 及び前記第3偏差信号出力手段からの前記偏差信号に含
まれる特定の周波数帯域成分を除去して前記第3制御系
に対する制御信号とする第3振動成分除去手段のうちの
少なくとも1つと、を備えたことを特徴とするステージ
装置。
6. A stage control device for controlling movement of a first stage, a second stage provided independently of the first stage, and a third stage provided on the second stage, Target position generating means for generating a first reference signal corresponding to a target position; a first control system for controlling movement of the first stage in accordance with an input control signal; and detecting a position of the first stage First detecting means for generating a first feedback signal by using the first reference signal; first deviation signal outputting means for outputting a deviation signal corresponding to a difference between the first reference signal and the first feedback signal; A second control system for controlling the movement of the second stage, a second detecting means for detecting a position of the second stage to generate a second feedback signal, and converting the first reference signal according to a predetermined rule And output the second reference signal 1 conversion means; second deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to the difference between the second reference signal and the second feedback signal; and controlling the movement of the third stage according to an input control signal. A third control system that detects a position of the third stage to generate a third feedback signal; and a third output unit that outputs a third reference signal obtained by converting the first feedback signal according to a predetermined rule. (2) conversion means; third deviation signal output means for outputting a deviation signal corresponding to the difference between the third reference signal and the third feedback signal; and identification included in the deviation signal from the first deviation signal output means. A first vibration component removing unit that removes a frequency band component of the first control system and removes a specific frequency band component included in the deviation signal from the second deviation signal output unit; For the second control system A second vibration component removing unit serving as a control signal, and a third vibration component serving as a control signal for the third control system by removing a specific frequency band component included in the deviation signal from the third deviation signal output unit. A stage device comprising at least one of the removing means.
【請求項7】 ベースに移動可能に支持されたステージ
と、 前記ステージに接続された移動子と、該移動子と協働す
る固定子とを有し、前記ステージを駆動する駆動装置
と、 前記ステージの目標位置に応じた基準信号を発生する目
標位置発生手段と、 前記ステージの位置を検出して帰還信号を生成する検出
手段と、 前記基準信号と前記帰還信号との差分に応じた差分信号
を出力する偏差信号出力手段と、 前記偏差信号出力手段からの前記差分信号に含まれる前
記ステージの移動に起因する周波数帯域成分を除去して
前記ステージの移動を制御するステージ制御系とを備え
たことを特徴とするステージ装置。
7. A driving device, comprising: a stage movably supported by a base; a moving element connected to the stage; and a stator cooperating with the moving element, the driving device driving the stage; Target position generating means for generating a reference signal according to a target position of the stage; detecting means for detecting a position of the stage to generate a feedback signal; a difference signal corresponding to a difference between the reference signal and the feedback signal And a stage control system that controls the movement of the stage by removing a frequency band component caused by the movement of the stage included in the difference signal from the difference signal output means. A stage device characterized by the above-mentioned.
【請求項8】 前記ベースとは独立して配設され、前記
固定子と接続されたフレームを有し、 前記周波数帯域成分は、前記ステージの移動により前記
フレームに伝達する周波数帯域成分に起因することを特
徴とする請求項7記載のステージ装置。
8. A frame disposed independently of the base and connected to the stator, wherein the frequency band component is caused by a frequency band component transmitted to the frame by movement of the stage. The stage device according to claim 7, wherein:
【請求項9】 前記固定子は、前記ベースに移動可能に
支持されていることを特徴とする請求項7記載のステー
ジ装置。
9. The stage device according to claim 7, wherein the stator is movably supported by the base.
【請求項10】 前記ベースとは独立して配設されたフ
レームと、 前記フレームに配設され、前記ステージの移動により前
記固定子に作用する反力を相殺する力を発生する反力装
置とを備えたことを特徴とする請求項9記載のステージ
装置。
10. A frame disposed independently of the base, and a reaction force device disposed on the frame and generating a force for canceling a reaction force acting on the stator by moving the stage. The stage device according to claim 9, further comprising:
【請求項11】 パターンを有したマスクを保持するマ
スクステージと、基板を保持する基板ステージとを備
え、前記パターンを前記基板に形成する露光装置におい
て、 前記基板ステージと前記マスクステージとの少なくとも
一方として請求項7から10のいずれか一項記載のステ
ージ装置を用いることを特徴とする露光装置。
11. An exposure apparatus comprising: a mask stage for holding a mask having a pattern; and a substrate stage for holding a substrate, wherein at least one of the substrate stage and the mask stage forms the pattern on the substrate. An exposure apparatus using the stage device according to any one of claims 7 to 10.
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