JP2001153984A - Measuring method for laser beam by x/y stage, and x/y stage - Google Patents

Measuring method for laser beam by x/y stage, and x/y stage

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JP2001153984A
JP2001153984A JP33465399A JP33465399A JP2001153984A JP 2001153984 A JP2001153984 A JP 2001153984A JP 33465399 A JP33465399 A JP 33465399A JP 33465399 A JP33465399 A JP 33465399A JP 2001153984 A JP2001153984 A JP 2001153984A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the degradation phenomenon of a laser beam on the basis of the interference of reflected light from the laser beam by two slits which are formed in a slit plate for origin return, in a slider part which is moved on a lattice platen part constituting an X/Y stage. SOLUTION: A slider irradiates the laser beam in the X-axis direction and the Y-axis direction, moves while performing positioning by the interference of the reflected light from the laser beam. It performs an origin return operation by making use of the slits in the slit plate for origin return. At least the two slits which are parallel and which have the same slit width are formed in the slit plate for origin return. The two slits measure the wavelength of the laser beam on the basis of the interference difference of the reflected light from the laser beam from an origin position positioned by the same detecting element.

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、X/Yステージの
レーザ光線測定方法及びX/Yステージに関するもので
あり、詳しくは格子プラテン上をレーザ光線の反射光の
干渉に基づいてX軸方向及びY軸方向に動くスライダ部
におけるレーザ光線の波長自動計測手法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring a laser beam of an X / Y stage and an X / Y stage, and more particularly to a method of measuring an X / Y direction on a grating platen based on interference of reflected light of the laser beam. The present invention relates to a method for automatically measuring the wavelength of a laser beam in a slider section that moves in the Y-axis direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術における原点復帰動作を行うX
/Yステージは、図6に示すように、一定ピッチの磁性
体である鉄板からなる歯11を格子状に形成した格子プ
ラテン部10と、この格子プラテン部10上をX軸方向
及びY軸方向に浮揚して動くことができるスライダ部2
0と、X軸側端部に設けたレーザ光線を反射するミラー
からなるX軸ミラー部30と、Y軸側端部に設けたレー
ザ光線を反射するミラーからなるY軸ミラー部31と、
スライダ部20をX軸及びY軸方向に駆動制御するサー
ボドライバ(モータ駆動装置)40とから構成されてい
る。
2. Description of the Related Art X for performing a home position return operation in the prior art.
As shown in FIG. 6, the / Y stage has a grid platen section 10 in which teeth 11 made of an iron plate, which is a magnetic material having a constant pitch, are formed in a grid shape, and the grid platen section 10 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. Slider part 2 which can levitate and move
0, an X-axis mirror section 30 formed of a mirror provided at the X-axis side end and reflecting a laser beam, and a Y-axis mirror section 31 formed of a mirror provided at the Y-axis side end and reflecting a laser beam;
A servo driver (motor driving device) 40 for controlling the driving of the slider section 20 in the X-axis and Y-axis directions.

【0003】スライダ部20は、図示しない、浮揚する
浮揚手段と、磁気吸引力でX軸/Y軸方向に動かすコア
及びコイルとからロータを形成し、このロータと格子プ
ラテン部10側のステータとでリニアモータを構成す
る。その上部には、図示しないX軸ミラー部30にレー
ザ光線12、13を照射してその反射光の干渉によりX
軸方向の位置を検出するX1軸レーザ干渉計21及びX
2軸レーザ干渉計22と、Y軸ミラー部31にレーザ光
線14を照射してその反射光の干渉によりY軸方向の位
置を検出するY軸レーザ干渉計23とから構成されてい
る。X1軸レーザ干渉計21とX2軸レーザ干渉計22
は所定間隔を持って平行に配設されており、スライダ部
20のヨーイングを制御する構成となっている。
[0003] The slider section 20 is formed by a floating means (not shown), a core and a coil which are moved in the X-axis / Y-axis directions by magnetic attraction. Constitutes a linear motor. Above it, the X-axis mirror unit 30 (not shown) is irradiated with the laser beams 12 and 13, and X-rays are generated by interference of the reflected light.
X1-axis laser interferometer 21 and X for detecting axial position
It comprises a two-axis laser interferometer 22 and a Y-axis laser interferometer 23 which irradiates the Y-axis mirror section 31 with the laser beam 14 and detects the position in the Y-axis direction by interference of the reflected light. X1-axis laser interferometer 21 and X2-axis laser interferometer 22
Are arranged in parallel at a predetermined interval, and are configured to control yawing of the slider section 20.

【0004】このような構成において、スライダ部20
は格子プラテン部10上を磁気吸引力により動くことが
でき、スライダ部20に接続されているサーボドライバ
(モータ駆動装置)40はスライダ部20上のX1軸及
びX2軸レーザ干渉計21、22、Y軸レーザ干渉計2
3の位置信号を用いて位置決め制御を行う。即ち、スラ
イダ部20に固定されたX1軸及びX2軸レーザ干渉計
21、22によりX軸方向位置とスライダ部20の回転
角θを制御し、Y軸レーザ干渉計23によりY軸方向の
位置を検出する。又、スライダ部20の原点復帰はX軸
端部とY軸端部との交点にスライダ部20のコーナ部分
を突き当てるようにして位置決めして原点復帰させる。
In such a configuration, the slider section 20
Can move on the lattice platen unit 10 by magnetic attraction, and the servo driver (motor driving device) 40 connected to the slider unit 20 can control the X1-axis and X2-axis laser interferometers 21 and 22 on the slider unit 20. Y-axis laser interferometer 2
Positioning control is performed using the position signal of No. 3. That is, the X1-axis and X2-axis laser interferometers 21 and 22 fixed to the slider unit 20 control the X-axis direction position and the rotation angle θ of the slider unit 20, and the Y-axis laser interferometer 23 determines the Y-axis position. To detect. The origin of the slider section 20 is returned to the original position by positioning the slider section 20 such that the corner portion of the slider section 20 abuts on the intersection of the X-axis end and the Y-axis end.

【0005】ところが、このようなX軸端部とY軸端部
とのコーナ部分で原点復帰の位置決めする手法において
は、コーナ部分につき当てることでX軸及びY軸方向の
位置決めが行われることに加えてθ回転軸方向に対して
も簡単に原点復帰動作を行うことができる。反面、ダス
トが発生しX1軸及びX2軸レーザ干渉計21、22、
Y軸レーザ干渉計23への悪影響及び正確な位置決めを
するのにも限界がある。
However, in such a method of positioning the origin return at the corner between the X-axis end and the Y-axis end, positioning in the X-axis and Y-axis directions is performed by hitting the corner. In addition, the origin return operation can be easily performed in the θ rotation axis direction. On the other hand, dust is generated, and X1-axis and X2-axis laser interferometers 21, 22,
There is a limit to the adverse effect on the Y-axis laser interferometer 23 and the limit to accurate positioning.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】レーザ光線の反射光の
干渉により位置決めしながら動くX/Yステージでは、
経年変化によりレーザ光線の波長λが変化してしまう場
合には、位置検出誤差が生じる。しかも、位置検出誤差
が増加してもユーザがその不具合を見つけるまではわか
らないという問題がある。
In an X / Y stage that moves while being positioned by interference of reflected light of a laser beam,
If the wavelength λ of the laser beam changes due to aging, a position detection error occurs. In addition, there is a problem that even if the position detection error increases, the user does not know until the user finds the problem.

【0007】このため、位置決め精度を維持するために
は、定期的にレーザ光線の波長を測定してサーボドライ
バに設定し直す作業が必要になる。測定は波長測定器で
行うことができるが、これはスライダ部に対しては高価
なものになってしまい、通常のユーザは持ち合わせてい
ないため、不具合の原因がわからず復旧までに多大の日
時が費やされるという問題がある。
Therefore, in order to maintain the positioning accuracy, it is necessary to periodically measure the wavelength of the laser beam and reset it to the servo driver. The measurement can be performed with a wavelength measuring instrument, but this is expensive for the slider part and is not held by ordinary users, so a large amount of time is required before recovery without knowing the cause of the failure. There is a problem of spending.

【0008】従って、レーザ光線の反射光の干渉により
位置決めしながら動くスライダ部において、経年変化に
よるレーザ光線の劣化現象を検出するための簡単な手法
に解決しなければならない課題を有する。
Therefore, there is a problem to be solved by a simple method for detecting a deterioration phenomenon of a laser beam due to aging in a slider portion which moves while being positioned by interference of reflected light of the laser beam.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るX/Yステージは次のような構成にす
ることである。 (1)X軸方向とY軸方向にレーザ光線を照射し、その
照射した反射光の干渉により位置決めをしながら動くと
共に、原点復帰用スリット板のスリットを利用して原点
復帰動作をするスライダであって、前記原点復帰用スリ
ット板には、平行且つ同一スリット幅の少なくとも2個
のスリットを設け、該2個のスリットのそれぞれが同一
検出素子により位置決めした原点位置からのレーザ光線
の反射光の干渉差からレーザ光線の波長を測定すること
を特徴とするX/Yステージのレーザ光線測定方法。 (2)前記2個のスリットは、一方のスリットが前記ス
ライダのY軸方向の原点位置を決定するYスリットで、
他方のスリットが波長校正用Cスリットである(1)に
記載のX/Yステージのレーザ光線測定方法。 (3)X軸方向及びY軸方向に沿って一定ピッチの歯が
形成されている格子プラテンと、該格子プラテン上を浮
揚すると共にレーザ光線の反射光の干渉を利用して位置
決めしながら磁気吸引力でX軸方向及びY軸方向に動く
ことができるスライダ部と、該スライダ部に設けられ平
行且つ同一スリット幅の少なくとも2個のスリットによ
り原点位置を検出する手段と、該2個のスリットのそれ
ぞれが同一検出素子により検出した原点位置における前
記レーザ光線の反射光の干渉差からレーザ光線の波長を
測定する手段とからなるX/Yステージ。 (4)前記2個のスリットは、前記スライダ部を前記格
子プラテンの所定位置に復帰する時に使用する原点復帰
用スリット板に設けたことを特徴とする(3)に記載の
X/Yステージ。 (5)前記原点復帰用スリット板のスリットは、Y軸方
向に直列に分離した2個のX1スリット及びX2スリッ
トと、該X1スリット及びX2スリットと直交する方向
に設けたYスリットと、該Yスリットと平行且つ同一ス
リット幅に形成した波長校正用Cスリットとからなるこ
とを特徴とする(4)に記載のX/Yステージ。 (6)前記原点復帰用スリット板に設けたスリットの位
置関係は、前記X1スリットの外側位置であって且つ直
交する方向に前記Yスリットを設け、前記X2スリット
の外側位置であって且つ直交する方向に波長校正用Cス
リットを設けたことを特徴とする(5)に記載のX/Y
ステージ。 (7)前記スライダ部には、前記原点復帰用スリット板
の温度を検出する温度センサを設け、該温度センサによ
り検出した信号に基づいて前記2個のスリットで検出し
た信号の補正を行うことを特徴とする(4)に記載のX
/Yステージ。
In order to solve the above-mentioned problems, an X / Y stage according to the present invention has the following configuration. (1) A slider that irradiates a laser beam in the X-axis direction and the Y-axis direction, moves while positioning by interference of the reflected light, and performs a home return operation using a slit of a home return slit plate. The slit plate for returning to the origin is provided with at least two slits having a parallel and the same slit width, and each of the two slits is a reflection light of a laser beam from an origin position positioned by the same detection element. A method of measuring a laser beam of an X / Y stage, comprising measuring a wavelength of a laser beam from an interference difference. (2) One of the two slits is a Y slit that determines the origin position of the slider in the Y-axis direction.
The method according to (1), wherein the other slit is a wavelength calibration C slit. (3) A lattice platen having teeth formed at a constant pitch along the X-axis direction and the Y-axis direction, and magnetically attracted while floating on the lattice platen and utilizing interference of reflected light of a laser beam. A slider portion capable of moving in the X-axis direction and the Y-axis direction by force, means for detecting an origin position by at least two slits provided in the slider portion and being parallel and having the same slit width; Means for measuring the wavelength of the laser beam from the interference difference of the reflected light of the laser beam at the origin position detected by the same detection element. (4) The X / Y stage according to (3), wherein the two slits are provided on a slit plate for returning to the origin used when the slider portion is returned to a predetermined position on the lattice platen. (5) The slits of the slit for returning to the origin include two X1 slits and X2 slits serially separated in the Y-axis direction, a Y slit provided in a direction orthogonal to the X1 slits and the X2 slit, and a Y slit. The X / Y stage according to (4), comprising a slit and a wavelength calibration C slit formed in parallel with the same slit width. (6) The positional relationship between the slits provided on the slit for returning to the origin is the position outside the X1 slit and the Y slit is provided in a direction orthogonal to the slit, and the position outside the X2 slit and orthogonal. X / Y according to (5), wherein a wavelength calibration C slit is provided in the direction.
stage. (7) The slider section is provided with a temperature sensor for detecting a temperature of the slit for returning to the origin, and correcting a signal detected by the two slits based on a signal detected by the temperature sensor. X described in (4), which is a feature
/ Y stage.

【0010】このように、スライダ部が原点位置に復帰
する際に、少なくとも2つの原点位置決めをしてその時
のレーザ光線の反射光の干渉差からレーザ光線の波長を
測定するようにしたことにより、原点復帰動作をする毎
にそのレーザ光線の波長を測定することが可能で、スラ
イダ部の位置決め精度を高精度に維持することが可能に
なる。
As described above, when the slider portion returns to the origin position, at least two origin positions are determined, and the wavelength of the laser beam is measured from the interference difference of the reflected light of the laser beam at that time. Each time the home position return operation is performed, the wavelength of the laser beam can be measured, and the positioning accuracy of the slider can be maintained with high accuracy.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、本願発明に係るX/Yステ
ージの実施の形態について図面を参照して説明する。
Next, an embodiment of an X / Y stage according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】本発明に係るX/Yステージは、図1に示
すように、一定ピッチの磁性体である鉄板からなる歯1
1を格子状に形成した格子プラテン部10と、この格子
プラテン部10上をX軸方向及びY軸方向に動くことが
できるスライダ部20と、X軸側端部に設けたレーザ光
線12、13を反射するミラーからなるX軸ミラー部3
0と、Y軸側端部に設けたレーザ光線14を反射するミ
ラーからなるY軸ミラー部31と、X軸端部側の所定位
置に設けた原点センサ部50と、スライダ部20をX軸
及びY軸方向に駆動制御するサーボドライバ(モータ駆
動装置)40とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the X / Y stage according to the present invention has a tooth 1 made of an iron plate which is a magnetic material having a constant pitch.
1 is formed in a grid shape, a slider portion 20 that can move on the grid platen portion 10 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and laser beams 12 and 13 provided at the X-axis side end. -Axis mirror unit 3 composed of a mirror that reflects light
0, a Y-axis mirror section 31 provided at the Y-axis end and formed of a mirror for reflecting the laser beam 14, an origin sensor section 50 provided at a predetermined position on the X-axis end side, and the X-axis mirror section. And a servo driver (motor drive device) 40 that controls the drive in the Y-axis direction.

【0013】スライダ部20は、図示しない、空気式軸
受け機構により浮揚する浮揚手段と、磁気吸引力でX軸
/Y軸方向に動かすコア及びコイルとからなるロータ
と、原点復帰用スリット板60の温度を検出するスリッ
ト用温度センサ70とから構成されている。その上部に
は、X軸ミラー部30にレーザ光線12、13を照射し
てその反射光の干渉によりX軸方向の位置を検出するX
1軸レーザ干渉計21及びX2軸レーザ干渉計22と、
Y軸ミラー部31にレーザ光線14を照射してその反射
光の干渉によりY軸方向の位置を検出するY軸レーザ干
渉計23と、スライダ部20のX軸方向に設けた原点復
帰用スリット板60とから構成されている。このX1軸
レーザ干渉計21とX2軸レーザ干渉計22は所定間隔
を持って配列され、スライダ部20のヨーイングを制御
する構成となっている。
The slider section 20 includes a rotor composed of a floating means (not shown) which floats by a pneumatic bearing mechanism, a core and a coil which are moved in the X-axis / Y-axis directions by magnetic attraction, and a slit plate 60 for returning to origin. And a slit temperature sensor 70 for detecting the temperature. Above it, the X-axis mirror unit 30 is irradiated with laser beams 12 and 13 to detect the position in the X-axis direction by interference of the reflected light.
A one-axis laser interferometer 21 and an X2-axis laser interferometer 22,
A Y-axis laser interferometer 23 for irradiating the Y-axis mirror section 31 with the laser beam 14 and detecting a position in the Y-axis direction by interference of the reflected light, and a slit plate for origin return provided in the X-axis direction of the slider section 20 60. The X1-axis laser interferometer 21 and the X2-axis laser interferometer 22 are arranged at a predetermined interval to control the yawing of the slider unit 20.

【0014】原点復帰用スリット板60は、ガラススリ
ットで形成され、Y軸方向の直線上に直列に分離した二
本のスリットからなるX1スリット61及びX2スリッ
ト62と、このX1スリット61の外側位置に直交する
位置関係のYスリット63と、X2スリット62の外側
位置に直交する位置関係で設けた波長校正用Cスリット
64とから構成されている。この波長校正用Cスリット
64は、Yスリット63と平行且つ同一スリット幅に形
成されている。このYスリット63と波長校正用Cスリ
ット64により原点位置を検出する手段を形成する。
The origin return slit plate 60 is formed of a glass slit, and includes an X1 slit 61 and an X2 slit 62, which are two slits separated in series on a straight line in the Y-axis direction, and a position outside the X1 slit 61. , And a C-slit 64 for wavelength calibration provided in a positional relationship orthogonal to the outer position of the X2 slit 62. The wavelength calibration C slit 64 is formed parallel to the Y slit 63 and has the same slit width. A means for detecting the origin position is formed by the Y slit 63 and the wavelength calibration C slit 64.

【0015】原点センサ部50は、図2に示すように、
レーザ光線57からなる照射光を発生させる照射光発生
部58と、所定間隔を持って配設した2個の検出素子5
1、52からなるX軸用検出素子53と、このX軸用検
出素子53に直交する方向に配設した2個の検出素子5
4、55からなるY軸用検出素子56とから構成されて
いる。この2個の検出素子51、52及び54、55の
間隔(幅)は、X1スリット61及びX2スリット6
2、Yスリット63、Cスリット64のスリット幅の約
三分の一に形成されている。
The origin sensor unit 50 is, as shown in FIG.
An irradiating light generator 58 for generating irradiating light composed of a laser beam 57, and two detecting elements 5 arranged at a predetermined interval.
An X-axis detection element 53 composed of 1 and 52, and two detection elements 5 arranged in a direction orthogonal to the X-axis detection element 53.
4 and 55, and a Y-axis detection element 56. The interval (width) between these two detection elements 51, 52 and 54, 55 is X1 slit 61 and X2 slit 6
2, formed about one third of the slit width of the Y slit 63 and the C slit 64.

【0016】このような構成において、スライダ部20
は格子プラテン部10上を磁気吸引力により動くことが
でき、スライダ部20に接続されているサーボドライバ
40はスライダ部20上のX1軸及びX2軸レーザ干渉
計21、22、Y軸レーザ干渉計23の位置信号を用い
て位置決め制御を行う。即ち、スライダ部20に固定さ
れたX1軸及びX2軸レーザ干渉計21、22からのレ
ーザ光線12、13の反射光の干渉により得られたX軸
方向位置とスライダ部20の回転角θを制御し、Y軸レ
ーザ干渉計23からのレーザ光線14の反射光の干渉に
より得られたY軸方向の位置を検出する。又、スライダ
部20のX軸方向に設けた原点復帰用スリット板60を
格子プラテン部10のX軸端部に設けた原点センサ部5
0につき合わせることで、X/Y/θの原点復帰動作を
行う。
In such a configuration, the slider section 20
Can move on the lattice platen unit 10 by magnetic attraction, and the servo driver 40 connected to the slider unit 20 can control the X1-axis and X2-axis laser interferometers 21 and 22 on the slider unit 20 and the Y-axis laser interferometer. Positioning control is performed using the 23 position signals. That is, the position in the X-axis direction obtained by the interference of the reflected light of the laser beams 12 and 13 from the X1-axis and X2-axis laser interferometers 21 and 22 fixed to the slider unit 20 and the rotation angle θ of the slider unit 20 are controlled. Then, the position in the Y-axis direction obtained by interference of the reflected light of the laser beam 14 from the Y-axis laser interferometer 23 is detected. An origin return slit plate 60 provided in the X-axis direction of the slider portion 20 is provided at an origin sensor portion 5 provided at the X-axis end of the lattice platen portion 10.
The zero point return operation of X / Y / θ is performed by adjusting to zero.

【0017】原点復帰動作は、先ず、図3に示すよう
に、Yスリット63が原点センサ部50のY軸用検出素
子56のあるY原点位置に達すると、図5に示すよう
に、Y原点信号のオン/オフが切り替わる構成になって
いる。これにより、サーボドライバ40は、Yスリット
63がY原点位置と一致するY軸位置にスライダ部20
を位置決めすることができる。この時のY軸レーザ干渉
計23からのレーザ光線14の反射光の干渉により得ら
れたY検出位置をYoとする。次に、図4に示すよう
に、スライダ部20をX軸ミラー部30に平行に動かし
てCスリット64がY原点位置と一致するよう位置決め
する。この時のY軸レーザ干渉計23からのレーザ光線
14の反射光の干渉により得られたY検出位置をYcと
する。この時のレーザ光線のレーザ波長λnは次式で求
めることができる。 λn=K・Lc/(Yc−Yo)・・・・・(3) ここでは、Kは設計により決まる定数、LcはYスリッ
トとCスリット間距離で製造時に測定され、サーボドラ
イバ40に設定されているものである。この式(3)が
2個のスリット(Yスリット63とCスリット64)の
それぞれが同一検出素子(原点センサ部50のY原点位
置(56))により検出した原点位置におけるレーザ光
線14の反射光の干渉からレーザ光線14の波長を測定
する手段である。
First, as shown in FIG. 3, when the Y slit 63 reaches the Y origin position where the Y-axis detecting element 56 of the origin sensor unit 50 is located, as shown in FIG. The signal is switched on / off. Thereby, the servo driver 40 moves the slider section 20 to the Y-axis position where the Y slit 63 coincides with the Y origin position.
Can be positioned. The Y detection position obtained by the interference of the reflected light of the laser beam 14 from the Y-axis laser interferometer 23 at this time is defined as Yo. Next, as shown in FIG. 4, the slider unit 20 is moved in parallel with the X-axis mirror unit 30 to position the C slit 64 so as to coincide with the Y origin position. The Y detection position obtained by the interference of the reflected light of the laser beam 14 from the Y-axis laser interferometer 23 at this time is defined as Yc. The laser wavelength λn of the laser beam at this time can be obtained by the following equation. λn = K · Lc / (Yc−Yo) (3) Here, K is a constant determined by design, and Lc is measured at the distance between the Y slit and the C slit at the time of manufacturing, and is set in the servo driver 40. Is what it is. The reflected light of the laser beam 14 at the origin position where each of the two slits (Y slit 63 and C slit 64) is detected by the same detection element (Y origin position (56) of the origin sensor unit 50) according to the equation (3). This is a means for measuring the wavelength of the laser beam 14 from the interference.

【0018】このようにして、Y軸方向にスライダ部2
0を動かすことにより、Yスリット63とCスリット6
4による位置決め検出を同じ原点センサ部50を用いて
行い、その距離関係Yo、Ycを算出する。そして、上
記(3)式に基づいて、そのレーザ波長λnを算出する
ようにすれば、原点復帰動作を行う毎にレーザ光線の劣
化現象を測定することができるのである。これは、既に
設置されているX1スリット61及びX2スリット62
を用いて測定するようにしてもよいことは勿論のことで
あり、又、X1及びX2スリット61、62とYスリッ
ト63及びCスリット64を組み合わせて測定するよう
にしても良いことは勿論のことである。このような構成
において、レーザ光線の波長を測定するようにすれば、
レーザ光線の検出を安価に実現できると共にレーザ光線
に経年変化が生じても高い位置決め精度を維持できるの
である。又、レーザ光線の波長の大きな変化を伴う、い
わゆるレーザ干渉計の故障等の場合には、その状態を早
期に検出してユーザに警告を発したりすることが可能に
なる。更に、気温、気圧の変化が緩慢な環境において
は、適当な時間間隔で波長の自動補正を行うことで屈折
率補正を行う必要がなくなる。つまり、気温、気圧セン
サが不要となり、原価低減となる。
In this manner, the slider 2 is moved in the Y-axis direction.
By moving 0, the Y slit 63 and the C slit 6
4 is performed using the same origin sensor unit 50, and the distance relations Yo and Yc are calculated. Then, if the laser wavelength λn is calculated based on the above equation (3), the deterioration phenomenon of the laser beam can be measured every time the home position return operation is performed. This is because the X1 slit 61 and the X2 slit 62 already installed
Needless to say, the measurement may be performed by using a combination of the X1 and X2 slits 61 and 62, the Y slit 63, and the C slit 64. It is. In such a configuration, if the wavelength of the laser beam is measured,
The detection of the laser beam can be realized at low cost, and high positioning accuracy can be maintained even if the laser beam changes over time. In the case of a so-called laser interferometer failure accompanied by a large change in the wavelength of the laser beam, it is possible to detect the state at an early stage and issue a warning to the user. Further, in an environment in which the temperature and the atmospheric pressure change slowly, it is not necessary to perform the refractive index correction by automatically correcting the wavelength at appropriate time intervals. That is, the temperature and pressure sensors are not required, and the cost is reduced.

【0019】ここで原点復帰用スリット板60は温度に
よって僅かに伸縮する。その伸縮長さは、スリット温度
センサの検出温度で補正でき、加味することができる。
例えば、温度誤差ΔT=±1°C、Lc=150mm、
原点復帰用スリット板60の線膨張率を0.5×10-6
とすると、Lcに含まれる誤差は、 0.15(m)×0.5×10-6×1=0.075×1
-6 である。
The home return slit plate 60 slightly expands and contracts depending on the temperature. The length of expansion and contraction can be corrected by the temperature detected by the slit temperature sensor, and can be taken into account.
For example, temperature error ΔT = ± 1 ° C., Lc = 150 mm,
Set the linear expansion coefficient of the home return slit plate 60 to 0.5 × 10 -6.
Then, the error included in Lc is 0.15 (m) × 0.5 × 10 −6 × 1 = 0.075 × 1
0 -6.

【0020】又、原点センサ部50の原点信号の再現精
度を±0.1μmとすると、(Yc−Yo)に生じる温
度誤差は±0.2μmである。従って、レーザ波長λn
の検出精度は、おおよそ、 (0.075×10−6+0.2×10−6)/0.1
5=1.2×10−6=1.8ppm であり、X軸ミラー部30とX1軸及びX2軸レーザ干
渉計21、22の距離が1mの時に発生する位置検出誤
差は約2μmに収まる。
If the reproduction accuracy of the origin signal of the origin sensor unit 50 is ± 0.1 μm, the temperature error occurring at (Yc−Yo) is ± 0.2 μm. Therefore, the laser wavelength λn
Is approximately (0.075 × 10−6 + 0.2 × 10−6) /0.1
5 = 1.2 × 10−6 = 1.8 ppm, and the position detection error that occurs when the distance between the X-axis mirror unit 30 and the X1-axis and X2-axis laser interferometers 21 and 22 is 1 m falls within about 2 μm.

【0021】このようにして、実施例においてCスリッ
ト64とYスリット63の位置関係が同じで且つこのY
スリット63との距離を出来る限り長くするようにする
と、Yスリット63の検出精度と波長校正用Cスリット
64の検出精度との誤差を測定すればレーザ干渉計のレ
ーザ光線の劣化現象を早期に検出する事が可能になるの
である。
As described above, in the embodiment, the positional relationship between the C slit 64 and the Y slit 63 is the same, and
If the distance between the slit 63 is made as long as possible, measuring the error between the detection accuracy of the Y slit 63 and the detection accuracy of the C slit 64 for wavelength calibration allows early detection of the deterioration phenomenon of the laser beam of the laser interferometer. It is possible to do.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るX/
Yステージは、原点復帰する際の2個のスリットを利用
してスライダ部の異なった位置からのレーザ光線の反射
光の干渉差によりレーザ光線の波長を測定するようにし
たため、レーザ光線の経年変化が生じてもその劣化現象
を早期に検出して、スライダの高い位置決め精度を維持
することができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, X /
The Y stage measures the laser beam wavelength based on the interference difference of the reflected light of the laser beam from different positions of the slider part using two slits when returning to the origin, so that the laser beam changes over time. However, even if the occurrence of the slider occurs, the deterioration phenomenon can be detected at an early stage, and there is an effect that a high positioning accuracy of the slider can be maintained.

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

【図1】本願発明に係るX/Yステージにおける原点復
帰手段を設けた格子プラテン部上を動くスライダ部の動
きを示した略示的な平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the movement of a slider moving on a grating platen provided with an origin return means in an X / Y stage according to the present invention.

【図2】原点センサ部の構成例を示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an origin sensor unit.

【図3】同原点復帰手段のYスリットの原点位置復帰を
略示的に示した平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the origin position return of a Y slit by the origin return means.

【図4】同原点復帰手段の波長校正用Cスリットの原点
位置復帰を略示的に示した平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing an origin position return of the wavelength calibration C slit of the origin return means.

【図5】同原点復帰手段のYスリットと波長校正用Cス
リットとの誤差を信号で示した波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing an error between a Y slit of the origin return means and a C slit for wavelength calibration by a signal.

【図6】従来技術におけるX軸とY軸とのコーナ部分に
スライダ部をつき当てて原点復帰動作を行う様子を示し
た説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a slider portion is applied to a corner portion between an X axis and a Y axis in the related art to perform an origin return operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 格子プラテン部 11 歯 12 レーザ光線 13 レーザ光線 14 レーザ光線 20 スライダ部 21 X1軸レーザ干渉計 22 X2軸レーザ干渉計 23 Y軸レーザ干渉計 30 X軸ミラー部 31 Y軸ミラー部 40 サーボドライバ 50 原点センサ部 51 検出素子 52 検出素子 53 X軸用検出素子 54 検出素子 55 検出素子 56 Y軸用検出素子 57 レーザ光線 58 照射光発生部 60 原点復帰用スリット板 61 X1スリット 62 X2スリット 63 Yスリット 64 Cスリット 70 スリット用温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lattice platen part 11 Teeth 12 Laser beam 13 Laser beam 14 Laser beam 20 Slider 21 X1 axis laser interferometer 22 X2 axis laser interferometer 23 Y axis laser interferometer 30 X axis mirror section 31 Y axis mirror section 40 Servo driver 50 Origin sensor unit 51 Detector 52 Detector 53 X-axis detector 54 Detector 55 Detector 56 Y-axis detector 57 Laser beam 58 Irradiation light generator 60 Origin return slit plate 61 X1 slit 62 X2 slit 63 Y slit 64 C slit 70 Temperature sensor for slit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】X軸方向とY軸方向にレーザ光線を照射
し、その照射した反射光の干渉により位置決めをしなが
ら動くと共に、原点復帰用スリット板のスリットを利用
して原点復帰動作をするスライダであって、前記原点復
帰用スリット板には、平行且つ同一スリット幅の少なく
とも2個のスリットを設け、該2個のスリットのそれぞ
れが同一検出素子により位置決めした原点位置からのレ
ーザ光線の反射光の干渉差からレーザ光線の波長を測定
することを特徴とするX/Yステージのレーザ光線測定
方法。
A laser beam is irradiated in the X-axis direction and the Y-axis direction, the laser beam is moved while positioning by interference of the reflected light, and an origin return operation is performed using a slit of a slit plate for origin return. A slider, wherein the slit for returning to the origin is provided with at least two slits having the same slit width in parallel, and each of the two slits reflects a laser beam from the origin position positioned by the same detection element. A method for measuring a laser beam of an X / Y stage, comprising measuring a wavelength of a laser beam from an interference difference of light.
【請求項2】前記2個のスリットは、一方のスリットが
前記スライダのY軸方向の原点位置を決定するYスリッ
トで、他方のスリットが波長校正用Cスリットである請
求項1に記載のX/Yステージのレーザ光線測定方法。
2. The X-axis detector according to claim 1, wherein one of the two slits is a Y-slit for determining an origin position of the slider in the Y-axis direction, and the other slit is a wavelength-calibrating C-slit. / Y-stage laser beam measurement method.
【請求項3】X軸方向及びY軸方向に沿って一定ピッチ
の歯が形成されている格子プラテンと、該格子プラテン
上を浮揚すると共にレーザ光線の反射光の干渉を利用し
て位置決めしながら磁気吸引力でX軸方向及びY軸方向
に動くことができるスライダ部と、該スライダ部に設け
られ平行且つ同一スリット幅の少なくとも2個のスリッ
トにより原点位置を検出する手段と、該2個のスリット
のそれぞれが同一検出素子により検出した原点位置にお
ける前記レーザ光線の反射光の干渉差からレーザ光線の
波長を測定する手段とからなるX/Yステージ。
3. A grid platen having teeth formed at a constant pitch along the X-axis direction and the Y-axis direction, and is floated on the grid platen and positioned while utilizing interference of reflected light of a laser beam. A slider portion movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by magnetic attraction, means for detecting an origin position by at least two slits provided in the slider portion in parallel and having the same slit width; Means for measuring the wavelength of the laser beam from the interference difference of the reflected light of the laser beam at the origin position where each of the slits is detected by the same detection element.
【請求項4】前記2個のスリットは、前記スライダ部を
前記格子プラテンの所定位置に復帰する時に使用する原
点復帰用スリット板に設けたことを特徴とする請求項3
に記載のX/Yステージ。
4. The home position return slit plate used for returning the slider portion to a predetermined position on the lattice platen, wherein the two slits are provided.
X / Y stage described in 1.
【請求項5】前記原点復帰用スリット板のスリットは、
Y軸方向に直列に分離した2個のX1スリット及びX2
スリットと、該X1スリット及びX2スリットと直交す
る方向に設けたYスリットと、該Yスリットと平行且つ
同一スリット幅に形成した波長校正用Cスリットとから
なることを特徴とする請求項4に記載のX/Yステー
ジ。
5. The slit of the slit plate for returning to the origin,
Two X1 slits and X2 separated in series in the Y-axis direction
5. The slit according to claim 4, comprising a slit, a Y slit provided in a direction orthogonal to the X1 slit and the X2 slit, and a wavelength calibration C slit formed in parallel with the Y slit and having the same slit width. X / Y stage.
【請求項6】前記原点復帰用スリット板に設けたスリッ
トの位置関係は、前記X1スリットの外側位置であって
且つ直交する方向に前記Yスリットを設け、前記X2ス
リットの外側位置であって且つ直交する方向に波長校正
用Cスリットを設けたことを特徴とする請求項5に記載
のX/Yステージ。
6. A positional relationship between the slits provided in the slit plate for returning to the origin is a position outside the X1 slit and the Y slit is provided in a direction orthogonal to the X1 slit, and a position outside the X2 slit. The X / Y stage according to claim 5, wherein a C slit for wavelength calibration is provided in a direction orthogonal to the X / Y stage.
【請求項7】前記スライダ部には、前記原点復帰用スリ
ット板の温度を検出する温度センサを設け、該温度セン
サにより検出した信号に基づいて前記2個のスリットで
検出した信号の補正を行うことを特徴とする請求項4に
記載のX/Yステージ。
7. The slider unit is provided with a temperature sensor for detecting a temperature of the origin return slit plate, and corrects a signal detected by the two slits based on a signal detected by the temperature sensor. The X / Y stage according to claim 4, wherein:
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