JP2002286083A - 除振装置、デバイス製造装置、デバイス製造方法、半導体製造工場およびデバイス製造装置の保守方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除振台の傾斜の影響を受けずに水平並進方向
あるいは鉛直並進方向の振動のみを検出して、もって振
動制御を好適に実施する。 【解決手段】 除振台と、除振台に設置された振動セン
サと、除振台の傾斜角を検出する角度検出センサとを有
し、角度検出センサの出力に基づいて振動センサの検出
信号を補正し、補正した検出信号を用いて除振台の振動
を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置あ
るいは電子顕微鏡などにおいて使用される除振装置に関
する。より具体的には、アクティブ方式除振装置と呼ば
れており、振動センサの検出信号に応じてアクチュエー
タを駆動する方式の除振装置に関する。また本発明は、
前記除振装置を具備する露光装置等のデバイス製造装
置、デバイス製造方法、半導体製造工場およびデバイス
製造装置の保守方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子顕微鏡、半導体デバイス製造装置な
どの精密機器においては外部環境から装置本体への振動
伝達を極力遮断しなくてはならない。よって、これら精
密機器は精密除振装置に搭載することが必須となってい
る。特に露光装置では露光用ＸＹステージが高速かつ連
続的に移動するので、除振装置には外部振動に対する除
振性能と搭載機器自身の動作により発生する内部振動に
対する制振性能とをバランスよく実現することが求めら
れる。

【０００３】このような要求に対して近年ではアクティ
ブ方式の除振装置が実用化されており、振動センサの検
出信号に応じてアクチュエータを駆動することによって
効果的な振動制御が可能となっている。アクティブ方式
の除振装置は、ばねおよびダンパ特性を有する支持機構
だけで構成された受動的な除振装置では困難な、除振性
能と制振性能のバランスのとれた実現を可能にする。

【０００４】従来技術に見られる除振装置の典型的な実
施例は特開平１０−２５６１４４号公報（除振装置）に
開示されている。同公報によると、除振台の振動を検出
する振動センサとして加速度センサを、また、除振台を
駆動するアクチュエータとして空気ばねを採用してい
る。加速度センサはその検出軸が水平方向および鉛直方
向を向くように設置されており、それぞれ除振台の水平
方向の加速度と鉛直方向の加速度を検出する。また、空
気ばねは推力発生軸が水平方向および鉛直方向と一致す
るように除振台を支持しており、それぞれ除振台に対し
て水平方向と鉛直方向の推力を作用させる。水平方向と
鉛直方向のそれぞれにおいて、加速度センサの検出信号
に適切な補償を施した補償値に応じて空気ばねを駆動す
るという、いわゆる振動フィードバックを行なうことに
よって、除振台の振動を好適に抑制している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような精密除振装
置では、除振台の振動を検出する目的で、微小振動に対
する分解能が優れたサーボ型の加速度センサを使用する
ことが常識となっている。サーボ型加速度センサの加速
度検出原理を図６（ａ）で説明する。同図はサーボ型加
速度センサを水平方向に設置した場合である。ケースは
設置面に固定され、ケースから振り子が吊り下げられて
いる。設置面に生ずる加速度はこの振り子に作用する慣
性力と等しい。サーボ型加速度センサでは振り子の変位
がゼロを保つようにサーボ機構が設けられており、サー
ボ用電磁力でもって設置面の加速度を検出している。

【０００６】サーボ型加速度センサは、図６（ｂ）に示
すように地球重力の作用でもって設置面の傾斜も検出す
る。よって、サーボ型加速度センサは加速度の直流成分
まで検出できるという利点をもつが、同時に、これが精
密な振動制御を行なう上での欠点ともなっている。すな
わち、水平方向の加速度を検出するためサーボ型加速度
センサを水平面に設置した場合、水平方向を対象とする
場合は他成分とみなせる設置面の傾斜をも検出してしま
うという問題がある。センサ信号に他成分が含まれると
いうことは、振動制御のフィードバックループに観測ノ
イズが印加されることと等価であって、除振装置の性能
向上の阻害要因となる。アクティブ方式の除振装置にお
いて水平方向の振動フィードバックを行なう場合に、セ
ンサ信号に傾斜という他成分が含まれているため振動フ
ィードバックが好適に行なわれず、除振台を却って揺動
させてしまうという問題があった。

【０００７】また、近年においては実公平６−２８６９
８号公報（サーボ型受信器）に開示されるようなサーボ
型の速度センサも実用化されている。速度は加速度の一
回積分であるから、速度センサは加速度センサと比べて
低周波感度が高いという利点があり、低周波成分の観測
が重要である建築構造物や地盤の振動計測に利用されて
いる。しかしながら、サーボ型速度センサの速度検出原
理は図６に示したような振り子を用いたサーボ型加速度
センサと同様である。サーボ型速度センサで水平方向の
速度を検出する場合、傾斜という他成分をも検出してし
まう問題は依然として存在する。

【０００８】サーボ型加速度センサあるいはサーボ型速
度センサを鉛直方向に設置した場合も問題は全く同様で
ある。センサは鉛直並進の振動のみならず、センサ設置
面の鉛直軸に対する傾斜をも検出してしまう。よって、
アクティブ方式の除振装置において鉛直方向の振動フィ
ードバックを行なう場合に、センサ信号に傾斜という他
成分が含まれているため振動フィードバックが好適に行
なわれず、除振台を却って揺動させてしまうという問題
があった。

【０００９】つまり、精密除振装置に常識的に用いられ
ているサーボ型の振動センサは、除振台の傾斜による影
響を受けるため、振動フィードバックを行なった場合に
除振装置の性能を劣化させてしまうという問題があっ
た。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものである。すなわち本発明の目的は、除振台の傾斜
の影響を受けずに水平並進方向あるいは鉛直並進方向の
振動のみを検出して、もって振動制御を好適に実施する
ことが可能な除振装置、並びに該除振装置を用いたデバ
イス製造装置、デバイス製造方法、半導体製造工場およ
びデバイス製造装置の保守方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の除振装置は、除振台と、除振台に設置され
た振動センサと、除振台の傾斜角を検出する角度検出セ
ンサとを有し、角度検出センサの出力に基づいて振動セ
ンサの検出信号を補正し、除振台の振動を抑制するため
に補正した検出信号を用いることを特徴とする。

【００１２】ここで、振動センサの検出信号は除振台の
傾斜の影響を受けるので傾斜成分を含んでいる。従っ
て、角度検出センサを用いて求めた振動センサに含まれ
る傾斜成分を相殺することで従来より精確な振動成分の
検出が可能となり、もって除振装置の振動制御を好適に
実施することが可能となる。

【００１３】角度検出センサとしては、この振動センサ
の検出する傾斜成分を検出できるものであればよく、ジ
ャイロスコープ等が挙げられるが、特に変位センサを用
いたものが好ましい。この変位センサは、除振台の２箇
所以上の鉛直方向の変位を検出するため２つ以上設置さ
れ、夫々が除振台の別々の位置の鉛直方向の変位を検出
し、その検出信号の差から除振台の傾斜角を演算するこ
とができる。

【００１４】そして、傾斜角に適切な傾斜補償器を作用
させた後に振動センサの検出信号から減算することによ
って、振動センサの傾斜補正を行い、除振台の傾斜の影
響を受けずに、除振台の並進方向の振動を正確に検出す
ることができる。この傾斜補償器は、角度検出センサの
出力する傾斜信号を振動センサの検出する除振台の傾斜
成分と等価な傾斜補正信号に変換し、これにより傾斜補
正信号により振動センサの検出する除振台の傾斜成分を
相殺可能とするものである。

【００１５】本発明の振動センサとしては、除振台の振
動を検出可能なものであれば適用可能であり、特に検出
信号に振動成分と傾斜成分が含まれるタイプの振動セン
サが好ましい。具体的には、例えば速度センサであって
もよいし、あるいは加速度センサであってもよい。精密
除振装置においては、速度センサとしてはサーボ型速度
センサを用いるのが一般的であり、また、加速度センサ
としてはサーボ型加速度センサを用いるのが一般的であ
る。

【００１６】本発明の除振装置の全体の構成としては、
除振台が３つ以上のアクチュエータにより鉛直方向およ
び水平２軸方向に支持され、振動センサの検出信号をフ
ィードバックしてアクチュエータを駆動することによ
り、除振台の鉛直方向および水平２軸方向の並進方向並
びに除振台の鉛直方向および水平２軸方向の各軸の回転
方向の振動を抑制するものである。そして、振動センサ
の検出信号の補正は、除振台の水平並進方向あるいは鉛
直並進方向の振動フィードバックのときのみに行えばよ
い。

【００１７】本発明の半導体デバイス製造装置は、様々
なプロセスを経て半導体デバイスを製造する際に各プロ
セスを実行するための装置であり、本発明の除振装置と
装置本体とからなり、除振台上に装置本体が設置される
ことを特徴とする。具体的な製造装置として、露光装
置、レジスト処理装置、エッチング装置、熱処理装置、
成膜装置、平坦化装置、組立て装置、検査装置等が挙げ
られる。この製造装置において、ディスプレイと、ネッ
トワークインターフェースと、ネットワーク用ソフトウ
ェアを実行するコンピュータとをさらに有し、製造装置
の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ
通信することを可能にしてもよい。このネットワーク用
ソフトウェアは、好ましくは、製造装置が設置された工
場の外部ネットワークに接続され製造装置のベンダーま
たはユーザーが提供する保守データベースにアクセスす
るためのユーザーインターフェースをディスプレイ上に
提供し、外部ネットワークを介してデータベースから情
報を得ることを可能にする。

【００１８】本発明の半導体デバイス製造方法は、上記
本発明の製造装置を含む各種プロセス用の製造装置群を
半導体製造工場に設置する工程と、この製造装置群を用
いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する
工程とを有することを特徴とする。その際、製造装置群
をローカルエリアネットワークで接続する工程と、ロー
カルエリアネットワークと半導体製造工場外の外部ネッ
トワークとの間で、製造装置群の少なくとも１台に関す
る情報をデータ通信してもよい。また、製造装置のベン
ダーもしくはユーザーが提供するデータベースに外部ネ
ットワークを介してアクセスしてデータ通信によって製
造装置の保守情報を得る、または半導体製造工場とは別
の半導体製造工場との間で外部ネットワークを介してデ
ータ通信して生産管理を行ってもよい。

【００１９】本発明の半導体製造工場は、本発明の製造
装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、この製造装
置群を接続するローカルエリアネットワークと、このロ
ーカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワー
クにアクセス可能にするゲートウェイを有し、製造装置
群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信すること
を可能にしている。

【００２０】本発明のデバイス製造装置の保守方法は、
半導体製造工場に設置された本発明の製造装置の保守方
法であって、製造装置のベンダーまたはユーザーが、半
導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守デー
タベースを提供する工程と、半導体製造工場内から外部
ネットワークを介して保守データベースへのアクセスを
許可する工程と、保守データベースに蓄積される保守情
報を外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信
する工程とを有することを特徴とする。

【００２１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の除振装置の一実
施例について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本
発明の一実施例に係る除振装置の構成を示す図面であ
る。除振台６は水平空気ばね４および鉛直空気ばね５に
より設置床から浮上支持されている。水平空気ばね４は
水平方向に空気ばねベローズのストロークを有してお
り、除振台６を水平方向に支持する空気ばねである。同
様に、鉛直空気ばね５は鉛直方向に空気ばねベローズの
ストロークを有しており、除振台６を鉛直方向に支持す
る空気ばねである。水平空気ばね４および鉛直空気ばね
５は除振台６を支持する支持脚であると同時に、その内
圧を制御することによって、制振力を発生するアクチュ
エータの役割も担っている。本例のアクティブ方式の除
振装置では、水平空気ばね４および鉛直空気ばね５によ
って除振台６に制振力を付与して除振台６の振動を抑制
している。

【００２２】水平空気ばね４および鉛直空気ばね５の内
圧の制御機構を説明する。制御機構は水平方向と鉛直方
向とで同一であるから、ここでは水平空気ばね４につい
てのみ説明する。図２に示すように水平空気ばね４の内
圧は圧力制御型の水平空気弁１２によって制御される。
水平空気弁１２は弁の駆動量（ストローク）に応じてそ
の出力圧が変化する圧力制御型の空気弁である。振動セ
ンサの検出信号である振動センサ信号に適切な補償器を
作用させて水平空気弁駆動信号を生成し、水平空気弁駆
動信号に応じてパワー増幅器を介し水平空気弁１２を駆
動することによって除振台６に制振力を付与している。

【００２３】水平空気弁１２の動作原理を図３に基づき
さらに詳しく説明する。水平空気弁１２は給気ポート、
排気ポート、出力ポートを有する３ポート弁である。給
気ポートからは高圧空気が供給される。排気ポートは通
常大気開放される。出力ポートは水平空気ばね４に接続
されており、水平空気弁１２の出力圧は水平空気ばね４
の内圧と一致する。給気ポートと出力ポートの間と、出
力ポートと排気ポートの間にそれぞれ絞り機構があり、
これら絞り機構の流路抵抗の比によって出力圧が定ま
る。絞り機構はその流路抵抗が可変であって、主な機構
としてはノズル・フラッパ型やピボット型などがある。
ノズル・フラッパ型の場合、フラッパを駆動してそれぞ
れの絞り機構の流路抵抗を可変としており、水平空気弁
１２における弁の駆動量とはフラッパの駆動量である。
動作流体である高圧空気は給気ポートから排気ポートへ
と定常的に排気される。このようにして、水平空気弁１
２の駆動量に応じて水平空気ばね４の内圧が制御され
る。

【００２４】図１に戻って再び本実施例を説明する。Ｘ
ＹＺ座標系はＸＹ平面が水平面と一致するように、ま
た、Ｚ軸は鉛直上向きとなるように設定されている。除
振台６の運動は通常６自由度を有するが、ここでは本発
明の本質を簡潔に説明するために、水平並進の１自由度
に対して本発明を適用した実施例を開示している。すな
わち、除振台６の振動検出は、図１においてＸ軸方向並
進の水平並進運動を考える。振動センサ１は検出軸がＸ
軸と一致するように除振台６に設置されており、除振台
６のＸ軸方向、すなわち水平並進方向の振動を検出す
る。一般に精密除振装置において振動センサ１としては
サーボ型加速度センサ、サーボ型速度センサあるいはジ
オフォンセンサなどが用いられる。ここではこれらのセ
ンサを総称して振動センサ１と呼ぶ。変位センサ３は除
振台６に対して検出軸がＺ軸方向を向くように設置され
ており、除振台６のＺ軸方向、すなわち鉛直方向の変位
を検出する。変位センサ３は除振台６の左右両端に一つ
ずつ設置されているので、両者の差信号を演算するとＹ
軸まわりの回転角が求められる。これはＹ軸まわりで考
えた除振台６の傾斜に相当する。よって二つの変位セン
サ３は角度検出センサを構成しており、これらの差信号
は傾斜信号である。

【００２５】図１において不図示であるが、半導体製造
装置では除振台６に精密位置決めステージが搭載されて
おり、ステージの移動に伴ない除振台６および精密位置
決めステージを含んだ構造物の重心位置が移動するの
で、除振台６に過渡的な傾斜が生ずる。また、除振台６
は設置床に対して剛に支持されているわけではないか
ら、暗振動状態においても除振台６には微小レベルで傾
斜を伴なう振動が発生している。振動センサ１は除振台
６の水平方向の振動を検出する目的で設置されている
が、除振台６が傾斜するのに伴なって、振動センサ信号
には水平並進成分と傾斜成分との双方が含まれる。水平
方向の振動フィードバックを行なう場合に、振動センサ
信号に傾斜成分のような他成分が含まれているとフィー
ドバック信号に観測ノイズを含むことと等価になるの
で、傾斜成分の影響で除振台６が却って揺動してしま
う。本実施例では、変位センサ３から求めた傾斜信号で
もって振動センサ信号に含まれる傾斜成分を相殺して、
もって水平方向の振動を正確に検出している。このよう
な振動センサの傾斜補正を行なうことが本発明の特徴で
ある。

【００２６】除振台６が傾斜したときに振動センサ１が
検出する傾斜成分は、除振台６の傾斜信号に、ある伝達
関数を作用させたものとして表わすことができる。傾斜
補償器７は入出力特性がこのような伝達関数と等価な補
償器であって、傾斜信号に傾斜補償器７を作用させた傾
斜補正信号が振動センサ信号に含まれる傾斜成分と等し
い。よって、振動センサ信号から傾斜補正信号７を減算
すると、傾斜補正した振動センサ信号が得られる。傾斜
補正した振動センサ信号は傾斜成分を含んでおらず、水
平並進方向の振動を正確に検出したものである。よっ
て、傾斜補正した振動センサ信号に基づいて水平空気ば
ね４を駆動すると、傾斜成分を含まず、Ｘ軸方向の振動
成分のみでもって振動フィードバックが行なえるので、
除振台６の振動を好適に抑制することができる。本実施
例の除振装置においては傾斜補正を行なっているため、
従来技術に見られたような傾斜成分の除振装置の性能へ
の影響は皆無である。

【００２７】図１に開示した本実施例の効果を実験デー
タで示す。図７にこのような傾斜補正を行なった場合の
各信号を示す。図７（ａ）〜（ｄ）において、縦軸は各
信号の出力値、横軸は時間（秒）を表している。除振台
６を水平並進方向と回転方向（傾斜方向）の２軸に加振
している。加振は２軸を同時かつ無相関に行なって、振
動センサ信号に水平並進成分と傾斜成分の双方が含まれ
るようにしている。図７（ａ）の振動センサ信号と図７
（ｂ）の傾斜信号とは明らかな相関がある。図７（ｃ）
の傾斜補正信号は図７（ｂ）の傾斜信号に適切な傾斜補
償器７を作用させて生成しており、これが図７（ａ）の
振動センサ信号に含まれる傾斜成分である。図７（ｄ）
の傾斜補正した振動センサ信号は低周波揺動が全く見ら
れず、除振台６の水平並進方向の振動を正確に検出して
いる。

【００２８】（実施例２）次に、６自由度の運動自由度
を有する除振装置に本発明を適用した場合の実施例を示
す。実際の除振装置においては、除振台を複数台の空気
ばねで支持しているので、除振台は並進と回転のそれぞ
れ３自由度の剛体運動を行なっている。これら並進３自
由度については振動センサ信号の傾斜補正が必要であ
る。まず、６自由度の運動自由度を有する除振装置の機
械的な構造を図４に示す。ＸＹＺ座標系は、ＸＹ平面が
水平面と一致するように、またＺ軸が鉛直上向きに設定
されている。図４において除振台６の手前の辺はＸ軸の
方向と一致する。除振台６は三角形状をしており、その
三つの隅を水平空気ばね４ａ、４ｂおよび４ｃと鉛直空
気ばね５ａ、５ｂおよび５ｃとで支持されており、ま
た、水平空気ばね４ａ、４ｂおよび４ｃ並びに鉛直空気
ばね５ａ、５ｂおよび５ｃの近傍に、水平振動センサ１
ａ、１ｂおよび１ｃと鉛直振動センサ２ａ、２ｂおよび
２ｃと鉛直変位センサ３ａ、３ｂおよび３ｃとを備え
る。

【００２９】水平方向にストロークを有する３脚の水平
空気ばね４ａ、４ｂおよび４ｃによって除振台６は設置
床から水平２軸方向に支持されている。ここで、水平空
気ばね４ａおよび４ｂはＹ方向に、水平空気ばね４ｃは
Ｙ方向と直交するＸ方向に除振台６を支持している。ま
た、鉛直方向にストロークを有する３脚の鉛直空気ばね
５ａ、５ｂおよび５ｃは除振台６を設置床から鉛直方向
に支持している。水平空気ばね４ａ、４ｂおよび４ｃ並
びに鉛直空気ばね５ａ、５ｂおよび５ｃは除振台６を支
持する支持脚であると同時に、その内圧を制御すること
によって除振台６に制振力を付与するアクチュエータで
もある。

【００３０】水平振動センサ１ａ、１ｂおよび１ｃは検
出軸が水平方向と一致するように除振台６に設置されて
いる。水平振動センサ１ａおよび１ｂの振動検出方向は
Ｙ軸と一致する。水平振動センサ１ｃの振動検出方向は
Ｘ軸と一致する。鉛直振動センサ２ａ、２ｂおよび２ｃ
は検出軸が鉛直方向と一致するように除振台６に設置さ
れている。水平振動センサ１ａ、１ｂおよび１ｃ並びに
鉛直振動センサ２ａ、２ｂおよび２ｃとしてはサーボ型
加速度センサ、サーボ型速度センサ、ジオフォンセンサ
などが通常用いられるが、本実施例においては、説明を
簡潔なものとするため、サーボ型速度センサに統一して
説明するものとする。鉛直変位センサ３ａ、３ｂおよび
３ｃは変位検出軸が鉛直方向と一致しており、除振台６
の鉛直方向の変位を検出する。

【００３１】除振台６の運動自由度をＸＹＺ座標系に基
づいて表現すると、Ｘ、ＹおよびＺの各軸方向の並進３
モード、そして各軸まわりの回転θｘ、θｙおよびθｚ
の回転３モードで合計６つの運動モードとなる。除振装
置の振動フィードバックもこのような運動モードごとに
行なう。このうちＸ、ＹおよびＺ軸方向の並進３モード
では、振動フィードバックのセンサ信号に除振台６の傾
斜成分が混在しているので傾斜補正が必要である。θ
ｘ、θｙおよびθｚの回転３モードでは傾斜補正は不必
要である。これは、回転モードは除振台６の重心をはさ
んだ２つの振動センサの差信号でもって算出するから、
振動センサ信号中の傾斜成分も差信号の演算によって相
殺されるためである。

【００３２】傾斜補正を含んだ制御系のブロック線図を
図５に示す。振動フィードバックは速度信号に適切なゲ
インを施した後空気ばねにフィードバックを行なう構成
であって、除振台６にスカイフックスプリングを付与す
るものである。サーボ型速度センサは空間に対する絶対
的な速度を検出し、また、空気ばねは駆動信号に対して
積分で内圧を発生することから、図５の構成でもってス
カイフックスプリングが実現する。振動フィードバック
を運動モードごとに構成するために、速度運動モード抽
出器９Ｖと速度運動モード分配器１１とを備えている。
水平振動センサ１ａ、１ｂおよび１ｃが検出する除振台
６の水平方向の速度信号をそれぞれＶ１ａ、Ｖ１ｂおよ
びＶ１ｃとし、鉛直振動センサ２ａ、２ｂおよび２ｃが
検出する鉛直方向の速度信号をそれぞれＶ２ａ、Ｖ２ｂ
およびＶ２ｃとする。速度運動モード抽出器９Ｖはこれ
ら信号を入力としてＸモード速度、Ｙモード速度、Ｚモ
ード速度、θｘモード角速度、θｙモード角速度および
θｚモード角速度を演算し、これらの速度信号Ｖｘ、Ｖ
ｙ、Ｖｚ、Ｖθｘ、ＶθｙおよびＶθｚを出力する。こ
れらの速度信号に対して適切なゲイン１０を運動モード
ごとに施した後、速度運動モード分配器１１でもって各
空気ばねへの駆動信号を生成する。水平空気ばね４ａ、
４ｂおよび４ｃへの駆動信号はそれぞれＡＳ４ａ、ＡＳ
４ｂおよびＡＳ４ｃであり、鉛直空気ばね５ａ、５ｂお
よび５ｃへの駆動信号はそれぞれＡＳ５ａ、ＡＳ５ｂお
よびＡＳ５ｃである。ここでは不図示であるが、図２の
場合と全く同様に、パワー増幅器と空気弁を介して、各
空気ばねにはこれら駆動信号に応じた内圧が発生する。
以上でもって除振台６にスカイフックスプリングを付与
することができるが、このままでは速度信号Ｖｘ、Ｖｙ
およびＶｚに除振台６の傾斜による傾斜成分が含まれて
いるため、振動フィードバックによって除振台６が却っ
て揺動してしまう。

【００３３】除振台６の傾斜とは、言い換えれば、Ｘ軸
まわりおよびＹ軸まわりの回転角度であり、鉛直変位セ
ンサ３ａ、３ｂおよび３ｃは角度検出センサを構成す
る。そして、Ｙ方向およびＸ方向について、それぞれの
検出信号の差を演算して、θｘモードおよびθｙモード
の変位を演算すれば、これが除振台６の傾斜である。除
振台６の６自由度運動を対象とする場合であっても、θ
ｘモード変位およびθｙモードの変位を利用することに
よって、傾斜補正は好適に実施することができる。Ｘ並
進方向の傾斜補正を考える場合は、Ｙ軸まわりの傾斜、
すなわちθｙモード変位を用いる。Ｙ並進方向の傾斜補
正を考える場合は、Ｘ軸まわりの傾斜、すなわちθｘモ
ード変位を用いる。また、Ｚ並進方向の傾斜補正は、Ｘ
軸まわりとＹ軸まわり双方の傾斜を考える必要があるの
で、θｘモード変位を用いた傾斜補正とθｙモード変位
を用いた傾斜補正の二つが必要である。

【００３４】図５において、鉛直変位センサ３ａ、３ｂ
および３ｃのそれぞれの検出信号であるＤ３ａ、Ｄ３ｂ
およびＤ３ｃは、変位目標値生成器８が生成する中立状
態における各変位信号Ｒ３ａ、Ｒ３ｂおよびＲ３ｃから
減算され基準変位信号Ｅ３ａ、Ｅ３ｂおよびＥ３ｃを生
成する。この後、基準変位信号Ｅ３ａ、Ｅ３ｂおよびＥ
３ｃはＸ軸まわりおよびＹ軸まわりの傾斜信号である、
θｘモード変位信号Ｅθｘとθｙモード変位信号Ｅθｙ
に変換される。変位運動モード抽出器９ＤはＸ軸まわり
の変位信号ＥθｘとＹ軸まわりの変位信号Ｅθｙを生成
するような演算を行なう。

【００３５】Ｘモード速度信号Ｖｘに含まれる傾斜成分
はＹ軸まわりの傾斜によるものである。よって、θｙモ
ード変位信号Ｅθｙに適切な傾斜補償器７Ｘ−θｙを施
してＸ軸並進方向の傾斜補正信号とした後にＸモード速
度信号Ｖｘから減算すれば、Ｘモードの速度信号Ｖｘか
ら傾斜成分を相殺することができる。このような傾斜補
正によって、Ｘモードにおける好適なスカイフックスプ
リングを実施することができる。また、Ｙモード速度信
号Ｖｙに含まれる傾斜成分はＸ軸まわりの傾斜によるも
のである。よって、θｘモード変位信号Ｅθｘに適切な
傾斜補償器７Ｙ−θｘを施してＹ軸並進方向の傾斜補正
信号とした後にＹモード速度信号Ｖｙから減算すれば、
Ｙモードの速度信号Ｖｙから傾斜成分を相殺することが
できる。このような傾斜補正によって、Ｙモードにおけ
る好適なスカイフックスプリングを実施することができ
る。そして、Ｚモード速度信号Ｖｚに含まれる傾斜成分
はＸ軸まわりの傾斜とＹ軸まわりの傾斜の双方によるも
のであるから、θｙモード変位信号Ｅθｙに適切な傾斜
補償器７Ｚ−θｙを施した補償値（傾斜補正信号）とθ
ｘモード変位信号Ｅθｘに適切な傾斜補償器７Ｚ−θｘ
を施した補償値（傾斜補正信号）とをＺモード速度信号
Ｖｚからおのおの減算すれば、Ｚモードの速度信号Ｖｚ
から傾斜成分を相殺することができる。このような傾斜
補正によって、Ｚモードにおける好適なスカイフックス
プリングを実施することができる。

【００３６】なお、図４および図５において三角形状の
除振台６を対象とした実施例を開示したが、本発明の適
用範囲はこのような場合に制限されるものではない。変
位センサでもって除振台の傾斜を検出し、もって振動セ
ンサの傾斜補正を行なうという本発明の本質は、除振台
の形状、支持脚である空気ばねの脚数を問わずに、ま
た、半導体製造装置の露光方式においてステップアンド
リピート方式かステップアンドスキャン方式を問わずに
実施することができる。

【００３７】（半導体生産システムの実施例）次に、半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に
設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナン
ス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、
製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行う
ものである。

【００３８】図８は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１０１は半導体デバイ
スの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）
の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工
場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例え
ば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッ
チング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装
置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査
装置等）を想定している。事業所１０１内には、製造装
置の保守データベースを提供するホスト管理システム１
０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結
んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１
０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００３９】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製
造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカーに属す
る工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の
製造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構
築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１
と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置と
してホスト管理システム１０７とが設けられている。各
工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１
０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワ
ークであるインターネット１０５に接続するためのゲー
トウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１か
らインターネット１０５を介してベンダー１０１側のホ
スト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホス
ト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限ら
れたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体
的には、インターネット１０５を介して、各製造装置１
０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブ
ルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側
に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、
トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソ
フトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ
情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることがで
きる。各工場１０２〜１０４とベンダー１０１との間の
データ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通
信には、インターネットで一般的に使用されている通信
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場
外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する
代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリテ
ィの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用す
ることもできる。また、ホスト管理システムはベンダー
が提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築
して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場
から該データベースへのアクセスを許可するようにして
もよい。

【００４０】さて、図９は本実施形態の全体システムを
図８とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、２０１は製造装置
ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場で
あり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装
置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお
図９では製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際
は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場
内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネット
を構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼
動管理がされている。一方、露光装置メーカー２１０、
レジスト処理装置メーカー２２０、成膜装置メーカー２
３０などベンダー（装置供給メーカー）の各事業所に
は、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうためのホ
スト管理システム２１１，２２１，２３１を備え、これ
らは上述したように保守データベースと外部ネットワー
クのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工場内の各
装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置の
ベンダーの管理システム２１１，２２１，２３１とは、
外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは
専用線ネットワークによって接続されている。このシス
テムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれ
かにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止して
しまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからインタ
ーネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００４１】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフ
トウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図１０に一例を示す様な画面のユーザーインターフ
ェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置
を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装
置の機種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、ト
ラブルの件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度
（４０５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過
（４０８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入
力された情報はインターネットを介して保守データベー
スに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データ
ベースから返信されディスプレイ上に提示される。また
ウェブブラウザが提供するユーザーインターフェースは
さらに図示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１
２）を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報に
アクセスしたり、ベンダーが提供するソフトウェアライ
ブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフト
ウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する
操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができ
る。

【００４２】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１１は半
導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計
を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路
パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ
３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と
呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグ
ラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ
４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデ
ィング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立
て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作
製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テス
ト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイ
スが完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と
後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場
毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなさ
れる。また前工程工場と後工程工場との間でも、インタ
ーネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や
装置保守のための情報がデータ通信される。

【００４３】図１２は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
マスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステッ
プ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステッ
プ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部
分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。これ
らのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製
造装置は、装置本体が上記説明した除振台上に設置され
ているため、精密な半導体デバイスを製造することがで
きる。また、上記説明した遠隔保守システムによって各
製造装置の保守がなされているので、トラブルを未然に
防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可
能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させ
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
角度検出センサで除振台の傾斜角を検出し、角度検出セ
ンサの出力に基づいて振動センサの検出信号を補正す
る。よって、当該方向の振動を正確に検出することがで
きる。このように傾斜補正を行なった振動センサの信号
を用いるので、好適かつ理想的な振動フィードバックを
行ない除振台の振動を好適に制御する除振装置を提供す
ることができる。

【００４５】また、本発明によれば、上記除振装置を有
する高精度なデバイス製造装置、デバイス製造方法、半
導体製造工場およびデバイス製造装置の保守方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の除振装置の一例を示す図。

【図２】 図１の空気ばねの内圧の制御機構を示す図。

【図３】 空気弁の構造を示す図。

【図４】 本発明の除振装置の機械的な構造の一例を示
す図。

【図５】 図４の除振装置の制御系のブロック線図。

【図６】 サーボ型振動センサの原理を示す図。

【図７】 本発明の除振装置に係る実験データを示すグ
ラフ。

【図８】 半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図。

【図９】 半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図。

【図１０】 ユーザーインターフェースの具体例。

【図１１】 デバイスの製造プロセスのフローを説明す
る図。

【図１２】 ウエハプロセスを説明する図。

【符号の説明】

１：振動センサ、１ａ，１ｂ，１ｃ：水平速度センサ、
２ａ，２ｂ，２ｃ：鉛直速度センサ、３：変位センサ、
３ａ，３ｂ，３ｃ：鉛直変位センサ、４，４ａ，４ｂ，
４ｃ：水平空気ばね、５，５ａ，５ｂ，５ｃ：鉛直空気
ばね、６：除振台、７，７Ｘ−θｙ，７Ｙ−θｘ，７Ｚ
−θｙ、７Ｚ−θｘ：傾斜補償器、８：変位目標生成
器、９Ｄ：変位運動モード抽出器、９Ｖ：速度運動モー
ド抽出器、１０：ゲイン、１１：速度運動モード分配
器、１２：水平空気弁、１３：鉛直空気弁、１４：パワ
ー増幅器。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除振台と、前記除振台に設置された振動
   センサと、前記除振台の傾斜角を検出する角度検出セン
   サとを有し、前記角度検出センサの出力に基づいて前記
   振動センサの検出信号を補正し、前記除振台の振動を抑
   制するために前記補正した検出信号を用いることを特徴
   とする除振装置。
2. 【請求項２】 前記角度検出センサは前記除振台の２箇
   所以上の鉛直方向の変位を検出するための２つ以上の変
   位センサを具備し、前記変位センサは夫々前記除振台の
   別々の位置の鉛直方向の変位を検出し、前記変位センサ
   の検出信号の差から前記除振台の傾斜角を演算するもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の除振装置。
3. 【請求項３】 前記角度検出センサの出力する傾斜信号
   を前記振動センサの検出する前記除振台の傾斜成分と等
   価な傾斜補正信号に変換する傾斜補償器を具備し、前記
   傾斜補正信号により前記振動センサの検出する前記除振
   台の傾斜成分を相殺することを特徴とする請求項１また
   は２に記載の除振装置。
4. 【請求項４】 前記振動センサは速度センサまたは加速
   度センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の除振装置。
5. 【請求項５】 前記振動センサはサーボ型速度センサま
   たはサーボ型加速度センサであることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか１項に記載の除振装置。
6. 【請求項６】 前記除振台は３つ以上のアクチュエータ
   により鉛直方向および水平２軸方向に支持され、前記振
   動センサの検出信号をフィードバックして前記アクチュ
   エータを駆動することにより、前記除振台の鉛直方向お
   よび水平２軸方向の並進方向並びに前記除振台の鉛直方
   向および水平２軸方向の各軸の回転方向の振動を抑制す
   るものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   １項に記載の除振装置。
7. 【請求項７】 前記振動センサの検出信号の補正は、前
   記除振台の並進方向の振動をフィードバックするときの
   みに行うものであることを特徴とする請求項１〜６のい
   ずれか１項に記載の除振装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７に記載の除振装置と装置本
   体とからなり、前記除振台上に前記装置本体が設置され
   ることを特徴とする半導体デバイス製造装置。
9. 【請求項９】 前記デバイス製造装置は、露光装置、レ
   ジスト処理装置、エッチング装置、熱処理装置、成膜装
   置、平坦化装置、組立て装置および検査装置から選択さ
   れる少なくとも一つであることを特徴とする請求項８に
   記載の製造装置。
10. 【請求項１０】 請求項８または９に記載の製造装置を
    含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設
    置する工程と、この製造装置群を用いて複数のプロセス
    によって半導体デバイスを製造する工程とを有すること
    を特徴とする半導体デバイス製造方法。
11. 【請求項１１】 前記製造装置群をローカルエリアネッ
    トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
    ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
    間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
    データ通信する工程とをさらに有する請求項１０に記載
    の方法。
12. 【請求項１２】 前記製造装置のベンダーもしくはユー
    ザーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを
    介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の
    保守情報を得る、または前記半導体製造工場とは別の半
    導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデ
    ータ通信して生産管理を行う請求項１０に記載の方法。
13. 【請求項１３】 請求項８または９に記載の製造装置を
    含む各種プロセス用の製造装置群と、この製造装置群を
    接続するローカルエリアネットワークと、このローカル
    エリアネットワークから工場外の外部ネットワークにア
    クセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群
    の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを
    可能にした半導体製造工場。
14. 【請求項１４】 半導体製造工場に設置された請求項８
    または９に記載の製造装置の保守方法であって、前記製
    造装置のベンダーまたはユーザーが、半導体製造工場の
    外部ネットワークに接続された保守データベースを提供
    する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネット
    ワークを介して前記保守データベースへのアクセスを許
    可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守
    情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側
    に送信する工程とを有することを特徴とするデバイス製
    造装置の保守方法。
15. 【請求項１５】 請求項８または９に記載の製造装置に
    おいて、ディスプレイと、ネットワークインターフェー
    スと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュ
    ータとをさらに有し、製造装置の保守情報をコンピュー
    タネットワークを介してデータ通信することを可能にし
    た製造装置。
16. 【請求項１６】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、
    前記製造装置が設置された工場の外部ネットワークに接
    続され前記製造装置のベンダーまたはユーザーが提供す
    る保守データベースにアクセスするためのユーザーイン
    ターフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部
    ネットワークを介して前記データベースから情報を得る
    ことを可能にする請求項１５に記載の製造装置。