JP2003303753A - 移動位置決め装置及びそれを備える露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外乱伝達をなくし、位置決め精度を良くす
る。 【解決手段】 定盤面上のＹ方向に移動自由に案内され
たレチクルステージ２と、レチクルステージ２上に６自
由度に支持されたウエハステージ３と、レチクルステー
ジ２の移動自由方向の変位を測定するためのコーナーキ
ューブ１０と、ウエハステージ３の移動自由方向の変位
を測定するためのＸ反射鏡１５等と、ウエハステージ３
をその移動自由方向に移動させる駆動力を発生する第１
駆動系と、レチクルステージ２をその移動自由方向に移
動させる駆動力を発生する第２駆動系とを有し、第１駆
動系のレチクルステージ２の移動自由方向へのＹリニア
モータＹＬＭ１，２が、レチクルステージ２とウエハス
テージ３との間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置、
検査装置等に使用され、露光原版や被露光物、または被
検査物を所定の位置に位置決めする移動位置決め装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子製造に用いられる露光
装置として、ステッパと呼ばれる装置とスキャナと呼ば
れる装置が知られている。ステッパは、ステージ装置上
の半導体ウエハを投影レンズ下でステップ移動させなが
ら、レチクル上に形成されているパターン像を投影レン
ズでウエハ上に縮小投影し、１枚のウエハ上の複数箇所
に順次露光していくものである。スキャナは、ウエハス
テージ上の半導体ウエハとレチクルステージ上のレチク
ルとを投影レンズに対して相対移動させ、走査移動中に
スリット上の露光光を照射し、レチクルパターンをウエ
ハに投影するものである。スキャナは、解像度及び重ね
合わせ精度の性能面から露光装置の主流と見られてい
る。

【０００３】図１３はスキャナにおいて従来用いられて
いるレチクルステージの概観を示す斜視図である。レチ
クルステージ８１本体は、レチクル定盤８２の上面及び
側面との間に不図示の静圧案内が設けられており、Ｙ方
向のみ運動自由に支持されている。レチクルステージ８
１本体には、不図示のレチクルチャックによりレチクル
が搭載される。レチクルステージ８１上には、コーナー
キューブ８３が設けられており、不図示のレーザ干渉計
からの計測光を反射し、レチクルステージ８１のＹ方向
の位置が計測される。また、レチクルステージ８１の両
側には磁石から構成される可動子が設けられ、コイル固
定子８４がステージ定盤８２と同じ構造体に取り付けら
れていて、前記可動子と該コイル固定子８４とにより、
ローレンツ力を用いたリニアモータが構成されている。
これらのリニアモータにより、レチクルステージ８１は
Ｙ方向に駆動力が与えられる。不図示の位置制御系によ
り、レチクルステージ８１は高精度に位置決め制御され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】レチクルステージには
装置性能の向上のため、位置決めのより高精度化が求め
られている。従来のステージ構成においては次の点で問
題があった。コイルを並べた固定子と磁石を用いた可動
子を組み合わせたリニアモータでは、ステージの移動に
より電流を流すコイルを順次切り替える必要がある。こ
の切り替えの際、モータの推力にわずかながら変動が生
じる。この推力変動のため、ステージを走査した際に目
標値からのずれ（偏差）が生じ、露光精度の悪化となっ
てしまっている。また、レチクルをステージに固定する
ためのチャックには、負圧を用いた真空吸引チャックが
用いられ、このための配管をステージは引きずって動く
ことになる。この時、配管はばね性を有し、位置決め制
御系への外乱の伝達経路となる。ナノメータ次元での位
置決めにおいては、この配管の抵抗も影響して偏差の増
大をきたしてしまう。

【０００５】本発明は、例えばリニアモータのような駆
動源を用いたり、且つ例えばステージに配管がなされた
りするような場合でも、これら外乱要因からの外乱伝達
の影響をなくすことができ、位置決め精度の良いレチク
ルステージ等の移動位置決め装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を克服するため
に、本発明に係る移動位置決め装置は、基準面上に置か
れた定盤と、前記定盤面上の一方向に移動自由に案内さ
れた第１移動体と、前記第１移動体上に６自由度に移動
自由に支持された第２移動体と、前記第２移動体を該第
２移動体の移動自由方向に移動させる駆動力を発生する
第１駆動系と、前記第１移動体を該第１移動体の移動自
由方向に移動させる駆動力を発生する第２駆動系と、前
記第２移動体を前記第１移動体の移動自由方向に移動さ
せる駆動力を発生する第３駆動系とを有し、前記第１駆
動系の少なくとも前記第１移動体の移動自由方向への駆
動手段が、前記第１移動体と前記第２移動体との間に設
けられていることを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る移動位置決め装置は、
基準面上に置かれた定盤と、前記定盤面上の一方向に移
動自由に案内された第１移動体と、前記定盤面上の平面
内３自由度に移動自由に案内された第２移動体と、前記
第２移動体を該第２移動体の移動自由方向に移動させる
駆動力を発生する第１駆動系と、前記第１移動体を該第
１移動体の移動自由方向に移動させる駆動力を発生する
第２駆動系と、前記第２移動体を前記第１移動体の移動
自由方向に移動させる駆動力を発生する第３駆動系とを
有し、前記第１駆動系の少なくとも前記第１移動体の移
動自由方向への駆動手段が、前記第１移動体と前記第２
移動体との間に設けられていることを特徴としてもよ
い。

【０００８】本発明では、前記第２駆動系と前記第３駆
動系が基準面上に設けられた同一の固定部を有していて
もよく、前記第１駆動系が単相リニアモータを用いたも
のでもよく、前記第２駆動系と前記第３駆動系が多相リ
ニアモータを用いたものでもよく、更に前記第１移動体
の移動方向の変位を測定する第１計測系を有し、前記第
１計測系がレーザ干渉計を用いたものでもよく、更に前
記第２移動体の移動方向の変位を測定する第２計測系を
有し、前記第２計測系がレーザ干渉計を用いたものでも
よい。

【０００９】また、本発明は、前記第２計測系の前記第
１移動体の移動方向と前記定盤面の平面内における直角
方向の計測手段が、前記第２移動体上に置かれた４５度
の角度を有する反射面及び前記第２移動体上に置かれた
レーザ干渉計のどちらかと、外部に置かれた第２の反射
面とを備えることが望ましく、前記第２計測系の前記定
盤面の法線方向の計測手段が、前記第２移動体上に置か
れた４５度の角度を有する反射面及びレーザ干渉計のど
ちらかと、外部に置かれた第２の反射面とを備えていて
もよく、更に前記第２移動体の移動方向の変位を測定す
る第２計測系を有し、前記第２計測系がレーザ干渉計と
近接位置センサを組み合わせたものであってもよく、前
記近接位置センサの相手が、前記定盤と前記第２移動体
の上方に設けられた部材とのどちらであってもよい。

【００１０】また、本発明では、前記第１移動体の前記
定盤への案内が空気静圧案内を用いたものであることが
好ましく、前記第２移動体の前記定盤への案内が空気静
圧案内を用いたものであることが好ましく、前記第２移
動体の前記第１移動体への支持手段が、空気ばね、機械
的ばねまたは磁石のいずれを用いたものであってもよ
く、前記第２移動体へ外部から接続する配管及び配線が
前記第１移動体を経由することが好ましい。

【００１１】また、本発明は、更に前記第１移動体の移
動方向の変位を測定する第１計測系と、前記第２移動体
の移動方向の変位を測定する第２計測系と、前記第１計
測系と前記第２駆動系とにより前記第１移動体を位置決
め制御する第１制御系と、前記第２計測系と前記第１駆
動系とにより前記第２移動体を位置決め制御する第２制
御系と、前記第３駆動系により前記第２移動体に所望の
加減速力を指令する第３制御系とを有することを特徴と
することも可能であり、平面方向に移動自由に案内され
た前記第２駆動系の可動部と前記第３駆動系の可動部と
対をなす駆動系の固定部と、前記固定部の移動自由方向
の変位を測定する第４計測系と、前記固定部に移動自由
方向の駆動力を与える第４駆動系とを有し、前記固定部
を第１移動体及び第２移動体と同期して位置決め制御す
ることが好ましい。

【００１２】本発明では、次のような構成を用いること
ができる。レチクルステージは粗動ステージと微動ステ
ージからなり、レチクルは微動ステージに搭載される。
粗動ステージと微動ステージにはともに粗動リニアモー
タ可動子が設けられている。微動ステージは粗動ステー
ジに対して非常に低い固有振動数を持つ弾性支持系で保
持されている。粗動ステージ上にはコイルからなる単相
リニアモータの固定子が設けられ、微動ステージ上に設
けられた磁石からなる可動子と対をなして単相リニアモ
ータが構成されている。真空吸引チャックの配管は微動
ステージから一旦、粗動ステージで受けて外部と接続さ
れている。また、本発明は、上記いずれかの移動位置決
め装置を備える露光装置にも適用される。

【００１３】また、本発明は、前記露光装置を含む各種
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、該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半導体デバイス
製造方法にも適用される。この場合、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
ることが望ましく、前記露光装置のベンダもしくはユー
ザ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、もしく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ことが好ましい。

【００１４】また、本発明は、前記露光装置を含む各種
プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するロ
ーカルエリアネットワークと、該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
導体製造工場にも適用される。

【００１５】また、本発明は、半導体製造工場に設置さ
れた前記露光装置の保守方法であって、前記露光装置の
ベンダもしくはユーザが、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してもよい。

【００１６】また、本発明は、前記露光装置において、
ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、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、露光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ことを特
徴としてもよい。前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供する
保守データベースにアクセスするためのユーザインタフ
ェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネット
ワークを介して該データベースから情報を得ることを可
能にすることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る移動位
置決め装置及びそれを備えた露光装置について、位置決
め対象が原版としてのレチクルである場合を例として、
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る移動位置決め装置の平面図である。図２
はステージ本体部のみを抜き出した三面図である。第１
移動体としての粗動ステージ２には定盤１の上面及び側
面との間に、静圧案内４，５が設けられており、粗動ス
テージ２はＹ方向のみ運動自由に定盤１上に支持されて
いる。この静圧案内４，５は多孔質の空気吹き出し部と
磁石与圧部からなり、非常に高い剛性を有している。第
２移動体としての微動ステージ３は粗動ステージ２に対
して３個所の空気ばね６により弾性支持されている。こ
の空気ばね６は、剛性が非常に小さく設計されており、
微動ステージ３は、粗動ステージ２に対して、Ｘ方向、
Ｙ方向、及びＺ方向、並びにその周りの回転方向のωｘ
方向、ωｙ方向、及びωｚ方向に非常に低い固有振動数
を持って支持されている。この弾性支持系は、空気ばね
６以外を用いてもよく、コイルばねや磁石による反発や
吸引を用いた支持系でもよい。非常に低い固有振動数と
言うのは、支持系の剛性を小さくし、粗動ステージ２の
振動を微動ステージ３に伝えない系、すなわち除振系を
構成していることを意味する。

【００１９】粗動ステージ２にはレーザ干渉計用の粗動
ステージ測定コーナーキューブ１０が設けられ、不図示
のレーザ干渉計計測基準からのレーザ光を反射し、計測
基準からの粗動ステージ２のＹ方向変位が計測される。
微動ステージ３には同様にＹ方向の位置を計測する２個
の微動Ｙ測定コーナーキューブ１１ａ，１１ｂが設けら
れている。この二つのＹ方向計測値と微動Ｙ測定コーナ
ーキューブ１１ａ，１１ｂの取り付け位置、及び微動ス
テージ３の重心座標から、微動ステージ重心位置のＹ方
向及びωｚ方向の変位が計測される。また、微動ステー
ジ３にはＹ方向から照射されたレーザ光を４５度の角度
で水平に反射するＸ計測反射鏡１５が設けられている。
不図示のＸレーザ干渉計からのレーザ光はこのＸ計測反
射鏡１５によってＸ方向に反射され、外部に設けられた
固定のＸ計測基準鏡１６によりレーザ干渉計による位置
測定が行なわれる。この干渉計による計測値とＸ計測反
射鏡１５の位置、微動ステージ重心座標、及び微動ステ
ージ重心位置のＹ方向変位から、微動ステージ重心位置
のＸ方向の変位が計測される。

【００２０】図３（ａ）にレーザ光の光軸の概念図を示
す。Ｘ方向干渉計１７の測定値としては、微動ステージ
３のＸ方向とＹ方向の位置の和が計測される。すなわ
ち、Ｘ方向変位測定値からＹ方向変位測定値を差し引け
ばよい。実際には、さらに重心位置におけるＸ方向変位
の算出のため、ωｚ方向変位の値も用いる。微動ステー
ジ３にはＸ計測反射鏡１５と同様な構成をもつＺ計測反
射鏡２０ａ，２０ｂ，２０ｃが設けられている。これら
の３つの反射鏡２０ａ〜２０ｃにより、Ｙ方向からきた
レーザ光は一度Ｚ方向に反射され、粗動ステージ２と微
動ステージ３からなるレチクルステージ上方に設けられ
た固定のＺ計測基準鏡２１に反射される。これらの３つ
のレーザ干渉計構成により、微動ステージ３の異なる３
点での計測が行われる。これらの計測値と、Ｚ計測反射
鏡２０の位置、微動ステージ重心座標、及び微動ステー
ジ重心位置のＹ方向変位から、微動ステージ重心位置の
Ｚ方向及びωｘ、ωｙ方向変位が計測される。

【００２１】図３（ｂ）にＺ方向変位計測の概念図を示
す。すなわち、微動ステージ３の重心位置は、図３
（ａ）に示したこれら６本の干渉計１２ａ，１２ｂ，１
７，２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより、Ｘ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向、ωｘ方向、ωｙ方向、及びωｚ方向の６自由度
の変位が計測される。この計測方法はこの限りではな
い。例えば、Ｚ計測反射鏡を一つにし、Ｚ方向計測を１
本にすることが可能である。その代わり、Ｙ方向計測に
おいて、Ｚ方向に２本のレーザ干渉計を構成し、その差
分からωｘ方向の変位を計測することができる。同様に
してＸ方向計測においてＺ方向に２本のレーザ干渉計を
構成し、その差分からωｙ方向の変位を計測することが
できる。これらのＺ方向、ωｘ方向、及びωｙ方向計測
値から微動ステージ重心位置のＺ方向、ωｘ方向、及び
ωｙ方向変位を算出してもよい。

【００２２】図４はＸ方向計測干渉計を微動ステージ上
に構成した概念図である。この場合はＸ方向干渉計１７
は直接にＸ方向変位を測定でき、Ｙ方向変位を差し引く
必要が無い。微動ステージ３の大きさ、質量との兼ね合
いから図４の構成を用いても構わない。同様にして、Ｚ
方向を計測する干渉計２２ａ〜２２ｃも微動ステージ３
上に構成することも可能である。

【００２３】また、Ｚ方向変位はレーザ干渉計でなく、
静電容量センサなどの近接位置センサを用いてもよい。
図５は近接位置センサを用いたときの概念図である。こ
の図では静圧案内などは省略してある。３個の近接位置
センサ２４は同一直線上以外の位置に設けられている。
すなわち、３個の近接位置センサ２４の取り付け箇所は
Ｚ情報から見ると３角形を構成している。これらの近接
位置センサ２４は、粗動ステージ２の孔を通して、定盤
１の上面とのＺ方向の位置を計測する。図５に示す構成
の場合であると、レチクルステージの移動により定盤１
は荷重のかかる位置の変動を受け、上盤面１ａがわずか
ながら変化してしまうことが考えられる。この上盤面１
ａの変形はステージ位置との相関が強いので、ステージ
位置を基に計測されたセンサの値を補正することが可能
である。

【００２４】図６はステージ移動による近接位置センサ
のターゲット面の変形をなくす方法の説明用図である。
近接位置センサ２４のターゲットは、定盤１ではなく、
ステージ上方に設けられた構造物のＺ計測基準面２５を
用いる。この構成によると、ステージ移動によるＺ計測
基準面２５の変形がないため、Ｚ方向計測の精度が向上
する。

【００２５】レチクルステージの両横にはコイルを並べ
た粗動リニアモータ固定子２７ｂが構成されている。こ
れらの粗動リニアモータ固定子２７ｂは、定盤１を取り
付けているものと同じ構造物上に固定されている。粗動
ステージ２には磁石からなる可動子２７ａが設けられ、
粗動リニアモータ固定子２７ｂと対をなし、粗動リニア
モータが構成される。この粗動リニアモータのコイルに
所定の電流を流すことにより、リニアモータはＹ方向に
推力を発生し、粗動ステージ２はＹ方向に駆動される。
粗動リニアモータの推力の作用する中心線（力線）のＺ
方向位置は、粗動ステージ２のＺ方向重心位置と極力合
わせるのが望ましい。力線と重心が合っていない場合、
駆動力を発生した際にωｘ方向のピッチングモーメント
が発生してしまうためである。粗動ステージ２の場合
は、多少ピッチングが生じても位置決め精度には影響は
ないが、この振動が計測系の外乱となりうるので、極力
ピッチングを抑えるのが望ましい。粗動ステージ２には
粗動ステージ位置制御系が構成されており、粗動ステー
ジのＹ方向変位を用いてフィードバック制御を行ない、
粗動ステージは高精度に位置決め制御される。

【００２６】粗動ステージ２と微動ステージ３の間に
は、２個のＸ方向微動リニアモータＸＬＭ１，ＸＬＭ２
と、２個のＹ方向微動リニアモータＹＬＭ１，ＹＬＭ
２、及び４個のＺ方向微動リニアモータＺＬＭ１〜ＺＬ
Ｍ４として、それぞれ単相コイルの微動リニアモータが
構成されている。これらの単相コイルリニアモータは、
コイル１つと磁石ユニットで１対になっており、可動範
囲は少ないがコイルの切り替えの必要が無いため、推力
変動がほとんど無い。この単相コイルリニアモータを用
いると、コイルを並べた粗動リニアモータに比べてより
高精度の位置決め制御ができる。ＸＹ平面内ではＸ方向
２個、Ｙ方向２個のリニアモータの力配分によりＸ方
向、Ｙ方向、及びωｚ方向の駆動力を発生できる。Ｚ方
向に関しては４つのＺ単相リニアモータによって、Ｚ方
向、ωｘ方向、及びωｙ方向に駆動力を発生できる。こ
こでは、重心設計のしやすさから、これらの単相リニア
モータを対称的に配置した結果、駆動方向に冗長性が表
れている。しかし、この単相リニアモータの配置はこの
限りではなく、粗動ステージ２に対して微動ステージ３
をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、ωｘ方向、ωｙ方向、及び
ωｚ方向の６自由度に駆動力を発生できるようになって
いればよい。

【００２７】また、Ｘ方向と、Ｙ方向の微動リニアモー
タの力線のＺ方向位置は、微動ステージ３のＺ方向重心
位置に極力合わせるのが望ましい。力線と重心が合って
いない場合、Ｘ方向、及びＹ方向に駆動力を発生した際
に、ωｘ方向と、ωｙ方向のピッチングと、ローリング
のモーメントが発生してしまう。これらのモーメントは
微動ステージ３のωｘ方向と、ωｙ方向の位置決め精度
の悪化の要因となる。力線と重心位置のずれ量からこれ
らのモーメントを相殺する指令をＺ微動リニアモータに
与えることも出来るが、このような補正には誤差が生じ
るので、力線と重心を合わせた設計を行なうのが望まし
い。これらの８つの単相リニアモータは微動ステージ制
御系に接続され、前述した微動ステージ３の６自由度位
置計測系とにより、微動ステージ３は高精度に位置決め
制御される。また、微動ステージ３には磁石からなる加
減速用可動子２８ａが設けられており、前述した粗動リ
ニアモータ固定子２７ｂとの間で加減速リニアモータが
構成されている。加減速リニアモータの力線のＺ方向位
置は、微動ステージ３のＺ方向重心位置と極力合わせる
のが望ましい。Ｚ微動リニアモータの場合と同様に、力
線と重心のずれはピッチングモーメントを発生するため
である。

【００２８】図７にレチクルステージの制御系の概念図
を示す。微動ステージ制御系（ｂ）と粗動ステージ制御
系（ａ）には各々微動ステージ目標位置と粗動ステージ
目標位置が送られる。粗動ステージ２と微動ステージ３
は常に同じ駆動が行われるので、これらの目標位置は相
対的に同じである。同様に目標加速度も同じである。粗
動ステージ制御系（ａ）では粗動ステージ目標位置と前
述した粗動ステージＹ方向変位の差分（偏差）を基に、
フィードバック補償器３２により適宜ゲインを乗じて粗
動ステージ系３３の粗動リニアモータへ指令が送られ
る。このフィードバック制御系のみでは加減速時の偏差
が大きくなってしまう。そこで、目標加速度に粗動ステ
ージ質量を乗じた値である粗動ステージ加減速力を粗動
リニアモータへフィードフォワードを行なうフィードフ
ォワード補償器３１が設けられている。このフィードフ
ォワードにより、加減速時の偏差を減少することが出来
る。微動ステージ制御系（ｂ）へはＸ方向、Ｙ方向、Ｚ
方向、ωｘ方向、ωｙ方向、及びωｚ方向の６自由度方
向の各微動ステージ目標位置が送られる。これらの目標
位置は微動ステージ３の重心位置における値である。前
述した微動ステージ３の６自由度変位測定値と微動ステ
ージ目標位置との差分（微動ステージ６自由度変位偏
差）がフィードバック補償器３７により算出される。微
動ステージ６自由度変位測定値も微動ステージ３の純真
位置における値となっている。微動ステージ６自由度変
位偏差に適宜ゲインを乗じ、６自由度方向制御力が算出
される。この制御力は微動ステージ３の重心に加えられ
るべき力を意味する。この６自由度方向制御力を微動ス
テージ系３８の前述した微動リニアモータへ、各々の取
り付け位置、推力方向から適宜分配されて指令が送られ
る。加減速リニアモータへはフィードフォワード補償器
３６により、微動ステージ目標加速度に微動ステージ質
量を乗じた値である微動ステージ加減速力の指令が送ら
れる。すなわち、ステージ駆動時に必要な加減速力は加
減速リニアモータにより発生され、微動リニアモータに
はこの加減速力は必要としない。従って、微動リニアモ
ータに必要な力は微少な位置決めに必要な分だけであ
り、小さな形状で構成が可能であり、発熱も非常に小さ
い。

【００２９】図８に示すように、微動ステージ３上に設
けられる真空レチクルチャックの配管４１は、一旦粗動
ステージ２で受けてから外部へと送られる。微動ステー
ジ３と粗動ステージ２は相対的にほとんど運動しないの
で、この間の配管４１のばね性による外乱は生じない。
粗動ステージ２には配管４１のばね性による抵抗力の外
乱が生じるが、粗動ステージ２自体には超精密な位置決
めは必要とされないので問題はない。この配管４１と同
様に、微動ステージ３に外部から電線等を接続する必要
がある場合は、それらの電線等４２は一旦粗動ステージ
２で受ける。以上のように粗動ステージと微動ステージ
とを分離し、共に主方向（Ｙ方向）に駆動すると共に、
微動ステージの各方向微駆動用のアクチュエータの少な
くとも主方向駆動用のものが粗動ステージと微動ステー
ジとの間になるようにしているので、最終的な位置決め
は単相微動リニアモータのような微駆動用アクチュエー
タにより行なえるので、従来の多相リニアモータを用い
た場合より高精度な位置決めが行なえる。また、粗微動
の構成にし、微動ステージ系への配管、配線を一旦粗動
ステージで受けることにより微動ステージ系に配管、配
線からの外乱が伝達しない構造になっている。

【００３０】（第２の実施形態）図９は本発明の第２の
実施形態に係る移動位置決め装置を示す平面図であり、
図１０はステージ部分を抜き出した三面図である。レチ
クルステージのＺ方向の位置決め精度の要求が緩やかな
ときには、このようにＸＹ平面内のみの構成で本発明を
用いることが出来る。粗動ステージ２は、第１の実施形
態と同様に、定盤１の上面と側面との間に静圧案内を用
いてＹ方向に運動自由に支持されている。また、粗動ス
テージ２はＹ方向変位も同様にレーザ干渉計で計測され
る。レチクルステージの両横にはコイルを並べた粗動リ
ニアモータ固定子２７ｂが構成されている。これらの粗
動リニアモータ固定子２７ｂは定盤１を取り付けている
ものと同じ構造物上に固定されている。粗動ステージ２
には磁石からなる可動子２７ａが設けられ、粗動リニア
モータ固定子２７ｂと対をなし、粗動リニアモータが構
成される。この粗動リニアモータは、コイルに所定の電
流を流すことにより、Ｙ方向に推力を発生し、粗動ステ
ージ２はＹ方向に駆動される。微動ステージ３は底面の
みに静圧案内８が構成されており、定盤１上をＸＹ平面
内に運動自由に支持されている。粗動ステージ２と微動
ステージ３の間には単相リニアモータで構成された２個
のＹ微動リニアモータＹＬＭ１，ＹＬＭ２が設けられて
いる。これらの微動リニアモータＹＬＭはＹ方向に微動
ステージ３を駆動することが出来る。微動ステージ３に
は磁石からなる加減速用可動子２８ａが設けられてお
り、前述した粗動リニアモータ固定子２７ｂとの間で加
減速リニアモータが構成されている。さらに加減速用可
動子２８ａの先端にはＸ微動リニアモータ可動子磁石Ｘ
ＬＭａが構成されている。この磁石に対応する粗動リニ
アモータ固定子２７ｂの部分には細長いコイルにより構
成されたＸ微動リニアモータ固定子コイルＸＬＭｂがあ
る。これらの可動子と固定子とによりＸ微動リニアモー
タＸＬＭが構成されている。このＸ微動リニアモータＸ
ＬＭにより微動ステージ３はＸ方向に駆動力を受けるこ
とができる。よって、微動ステージ３は２個のＹ微動リ
ニアモータＹＬＭ１，ＹＬＭ２とＸ微動リニアモータＸ
ＬＭにより、Ｘ方向、Ｙ方向、及びωｚ方向に駆動力を
受けることが出来る。微動ステージ３には２個のＹ方向
計測用コーナーキューブ１１ａ，１１ｂとＸ計測反射鏡
１５が設けられており、第１の実施形態と同様にして微
動ステージ重心位置のＸ方向、Ｙ方向、及びωｚ方向の
変位を計測することが出来る。Ｘ計測用のレーザ干渉計
は図４のように微動ステージに搭載しても構わない。ス
テージ制御系は基本的に第１の実施形態と同じである。
微動ステージ制御系が第１の実施形態では６自由度であ
ったのが、これに対して本実施形態はＸ方向、Ｙ方向、
及びωｚ方向の３自由度に縮小された点のみが異なる。
この３自由度の目標位置は微動ステージ３の重心周りの
値として制御系に入力され、制御系内部では重心周りの
偏差情報を基に３自由度の制御指令を生成する。この３
自由度の制御指令を基に、２個のＹ微動リニアモータＹ
ＬＭ１，ＹＬＭ２とＸ微動リニアモータＸＬＭに適宜指
令が与えられる。第１の実施形態と同様に、微動ステー
ジ３への配管は一旦粗動ステージ２で受けることによ
り、配管のばね性による外乱を微動ステージ３に伝達し
ない構成が達成できる。

【００３１】（第３の実施形態）図１１は第３の実施形
態に係る移動位置決め装置を示す平面図である。図１の
構成のレチクルステージではステージの加減速時の反力
は固定子から基準構造物に伝わる。このときの振動がス
テージの位置決め精度に大きく影響する。図１１の構成
では、粗動リニアモータ固定子２７ｂの底面には静圧案
内が設けられており、粗動リニアモータ固定子２７ｂは
基準面上をＸＹ方向に自由に運動できるように支持され
ている。このため、粗動リニアモータ固定子２７ｂは、
レチクルステージを加減速する際の粗動ステージ加減速
分、及び微動ステージ加減速分の反力を受け、ステージ
とは逆方向に基準面上を運動する。この時の粗動リニア
モータ固定子２７ｂとレチクルステージ系の運動は各々
の質量の逆比で起こる。すなわち、ある時の加減速力を
Ｆとし、粗動リニアモータ固定子系の質量（簡単化のた
め、左右を一つで考える）をＭ、レチクルステージ系の
質量（粗動ステージ２と微動ステージ３を一つで考え
る）をｍ、各々の加速度をα、βとすると、次の関係が
成り立つ。 Ｆ＝Ｍα＝−ｍβ

【００３２】しかし、実際には両者に加わる外乱により
上式が厳密には成立しない。よって、複数回ステージ移
動を繰り返すと、両者の相対的な位置関係が崩れ、ステ
ージの可動範囲が狭くなってしまうという結果となる。
この現象を防ぐため、粗動リニアモータ固定子２７ｂに
はＹ方向位置計測用の干渉計用のコーナーキューブ１３
ａ，１３ｂが設けられ、粗動リニアモータ固定子２７ｂ
のＹ方向変位はレーザ干渉計により計測する。また、粗
動リニアモータ固定子２７ｂのＸ方向変位は、Ｘ方向
に、ある距離を離して各々２個所に配置したリニアゲー
ジ５１と５２，５３と５４により計測する。粗動リニア
モータ固定子２７ｂには単相リニアモータを構成するそ
れぞれ１つのＹ方向固定子リニアモータＹｂ１，Ｙｂ２
と、それぞれ２つのＸ方向固定子リニアモータＸｂ１，
Ｘｂ２及びＸｂ３，Ｘ４ｂとが設けられており、各々の
方向に基準面に対して駆動力が与えられる。不図示の粗
動リニアモータ固定子制御系により、夫々の変位計測値
及び固定子リニアモータにより、粗動リニアモータ固定
子２７ｂはＸ方向、Ｙ方向、及びωｚ方向に位置決め制
御されるように構成されている。粗動リニアモータ固定
子制御系には、Ｘ方向と、ωｚ方向は常に一定の目標値
が、Ｙ方向に関してはステージ移動に同期した目標値が
与えられる。この結果、粗動リニアモータ固定子２７ｂ
とレチクルステージは常に相対関係を保った動きとな
り、前述したようなステージの可動範囲の縮小は起こら
ない。固定子リニアモータＹｂ１，Ｙｂ２，Ｘｂ１，Ｘ
ｂ２，Ｘｂ３，Ｘｂ４の反力は基準面に伝わるが、これ
らの力は、わずかな外乱を補正する程度であるので、レ
チクルステージの位置決め精度を悪化させるほどの振動
にはならない。ここでは粗動リニアモータ固定子２７ｂ
の位置計測を干渉計とリニアゲージの組み合わせで示し
たが、他の組み合わせでも構わない。粗動リニアモータ
固定子の位置が計測できるセンサであれば種類は問わな
い。

【００３３】（第４の実施形態）図１２は第４の実施形
態に係る移動位置決め装置の平面図であって、図９及び
図１０に示した第２の実施形態において図１１に示した
第３の実施形態の構成を適用した場合を示している。図
１２に示すこの移動位置決め装置は、レチクルステージ
の両横に、コイルを並べた粗動リニアモータ固定子２７
ｂが構成されている。粗動リニアモータ固定子２７ｂの
底面には静圧案内が設けられており、粗動リニアモータ
固定子２７ｂは基準面上をＸＹ方向に自由に運動できる
ように支持されている。このため、粗動リニアモータ固
定子２７ｂは、レチクルステージを加減速する際の粗動
ステージ加減速分、及び微動ステージ加減速分の反力を
受け、ステージとは逆方向に基準面上を運動する。粗動
ステージ２には磁石からなる可動子が設けられ、粗動リ
ニアモータ固定子２７ｂと対をなし、粗動リニアモータ
が構成される。この粗動リニアモータは、コイルに所定
の電流を流すことにより、Ｙ方向に推力を発生し、粗動
ステージ２はＹ方向に駆動される。

【００３４】また、粗動リニアモータ固定子２７ｂには
Ｙ方向位置計測用の干渉計用のコーナーキューブ１３
ａ，１３ｂが設けられ、粗動リニアモータ固定子２７ｂ
のＹ方向変位はレーザ干渉計により計測する。また、粗
動リニアモータ固定子２７ｂのＸ方向変位は、Ｘ方向
に、ある距離を離して各々２個所に配置したリニアゲー
ジ５１と５２，５３と５４により計測する。粗動リニア
モータ固定子２７ｂには単相リニアモータであるそれぞ
れ１つのＹ方向固定子リニアモータＹｂ１，Ｙｂ２と、
それぞれ２つのＸ方向固定子リニアモータＸｂ１，Ｘｂ
２及びＸｂ３，Ｘ４ｂとが設けられており、各々の方向
に基準面に対して駆動力が与えられる。不図示の粗動リ
ニアモータ固定子制御系により、夫々の変位計測値及び
固定子リニアモータにより、粗動リニアモータ固定子２
７ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向、及びωｚ方向に位置決め制御
されるように構成されている。粗動リニアモータ固定子
制御系には、Ｘ方向と、ωｚ方向は常に一定の目標値
が、Ｙ方向に関してはステージ移動に同期した目標値が
与えられる。この結果、粗動リニアモータ固定子２７ｂ
とレチクルステージは常に相対関係を保った動きとな
り、ステージの可動範囲の縮小は起こらない。

【００３５】（第５の実施形態）次に、前述した実施形
態の移動位置決め装置をレチクルステージとして搭載し
た走査型露光装置の実施形態を、図１４を用いて説明す
る。鏡筒定盤９６は、床または基盤９１からダンパ９８
を介して支持されている。また、鏡筒定盤９６は、レチ
クルステージ定盤９４を支持すると共に、レチクルステ
ージ９５とウエハステージ９３の間に位置する投影光学
系９７を支持している。

【００３６】ウエハステージ９３は、床または基盤９１
から支持されたステージ定盤９２上に支持され、ウエハ
を載置して位置決めを行う。また、レチクルステージ９
５は、鏡筒定盤９６に支持されたレチクルステージ定盤
９４上に支持され、回路パターンが形成されたレチクル
を搭載して移動可能である。レチクルステージ９５上に
搭載されたレチクルをウエハステージ９３上のウエハに
露光する露光光は、照明光学系９９から発生される。

【００３７】なお、ウエハステージ９３は、レチクルス
テージ９５と同期して走査される。レチクルステージ９
５とウエハステージ９３の走査中、両者の位置はそれぞ
れ干渉計によって継続的に検出され、レチクルステージ
９５とウエハステージ９３の駆動部にそれぞれフィード
バックされる。これによって、両者の走査開始位置を正
確に同期させるとともに、定速走査領域の走査速度を高
精度で制御することができる。投影光学系９７に対して
両者が走査している間に、ウエハ上にはレチクルパター
ンが露光され、回路パターンが転写される。

【００３８】本実施形態では、前述の実施形態に係る移
動位置決め装置をレチクルステージとして用いているた
め、高精度の位置決めが可能となり、高速・高精度な露
光が可能となる。

【００３９】（半導体生産システムの実施形態）次に、
本発明に係る装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳ
Ｉ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。

【００４０】図１５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（装置供給メーカ）の
事業所である。製造装置の実例としては、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等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
１０８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。

【００４１】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製造工
場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカに属する工場
であっても良いし、同一のメーカに属する工場（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等を構築す
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１
０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７
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を介してベンダの事業所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
られたユーザだけに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側から受け取ることができ
る。各工場１０２〜１０４とベンダの事業所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
ダが提供するものに限らずユーザ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。

【００４２】さて、図１６は本実施形態の全体システム
を図１５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
ーザ工場と、該製造装置のベンダ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
（半導体デバイス製造メーカ）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１６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。

【００４３】一方、露光装置メーカ２１０、レジスト処
理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０などベンダ
（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給した
機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム２１
１，２２１，２３１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、各装置のベンダの管理システム２
１１，２２１，２３１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あり、製造ライ
ンの休止を最小限に抑えることができる。

【００４４】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１７に一例を示す様な画面のユーザインタフェース
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４
０３、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インタフェ
ースはさらに図示のごとくハイパーリンク機能４１０〜
４１２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。ここで、保守データベースが提供する保守情報に
は、上記説明した本発明に関する情報も含まれ、また前
記ソフトウェアライブラリは本発明を実現するための最
新のソフトウェアも提供する。

【００４５】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１８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（組み立て）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。

【００４６】図１９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
機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がな
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あり、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。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、第１駆動系の少なくとも第１
移動体の移動自由方向への微動位置決め用駆動手段が第
２駆動系、第３駆動系とは別に、第１移動体と第２移動
体との間に設けられていることにより、位置決め精度の
良いレチクルステージを提供することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る移動位置決め
装置を示す平面図である。

【図２】 本発明の第１の実施形態に係る移動位置決め
装置の要部を示す三面図であって、（ａ）が平面図、
（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。

【図３】 本発明の第１の実施形態に係る微動ステージ
干渉計の構成図である。

【図４】 本発明の第１の実施形態に係るＸ方向計測の
干渉計の例を示す図である。

【図５】 本発明の第１の実施形態に係るＺ方向計測の
近接位置センサの構成を示す図である。

【図６】 本発明の第１の実施形態に係るＺ方向計測の
近接位置センサの構成の他の例を示す図である。

【図７】 本発明の第１の実施形態に係るレチクルステ
ージ制御系の構成図である。

【図８】 本発明の第１の実施形態に係る配管接続の概
念図である。

【図９】 本発明の第２の実施形態に係る移動位置決め
装置を示す平面図である。

【図１０】 本発明の第２の実施形態に係る移動位置決
め装置の三面図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が正
面図、（ｃ）が側面図である。

【図１１】 本発明の第３の実施形態に係る移動位置決
め装置の平面図である。

【図１２】 本発明の第４の実施形態に係る移動位置決
め装置の平面図である。

【図１３】 従来のレチクルステージの構成を示す斜視
図である。

【図１４】 本発明の第５の実施形態に係る露光装置の
立面図である。

【図１５】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイス
の生産システムをある角度から見た概念図である。

【図１６】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイス
の生産システムを別の角度から見た概念図である。

【図１７】 ユーザインタフェースの具体例である。

【図１８】 デバイスの製造プロセスのフローを説明す
る図である。

【図１９】 ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：定盤、２：粗動ステージ（第１移動体）、３：微動
ステージ（第２移動体）、４：静圧案内（定盤の上面と
の間）、５：静圧案内（定盤の側面との間）、６：空気
ばね、８：静圧案内（底面）、１０：コーナーキューブ
（粗動用）、１１ａ，１１ｂ：コーナーキューブ（微動
用）、１２（１２ａ，１２ｂ）：Ｙ方向干渉計、１３
ａ，１３ｂ：コーナーキューブ、１５：Ｘ計測反射鏡、
１６：Ｘ計測基準鏡、１７：Ｘ方向干渉計、２０（２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ）：Ｚ計測反射鏡、２１：Ｚ計測基
準鏡、２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）：Ｚ方向干渉
計、２４：近接位置センサ、２５：Ｚ計測基準面、２７
ａ：粗動リニアモータ可動子、２７ｂ：粗動リニアモー
タ固定子、２８ａ：加減速リニアモータ可動子、３１：
フィードフォワード補償器、３２：フィードバック補償
器、３３：粗動ステージ系、３６：フィードフォワード
補償器、３７：フィードバック補償器、３８：微動ステ
ージ系、４１：配管、４２：電線類、５１〜５４：Ｘリ
ニアゲージ、ＸＬＭ１，ＸＬＭ２（可動子ａと固定子
ｂ）：Ｘ方向微動リニアモータ、ＹＬＭ１，ＹＬＭ２
（可動子ａと固定子ｂ）：Ｙ方向微動リニアモータ、Ｚ
ＬＭ１〜ＺＬＭ４（可動子ａと固定子ｂ）：Ｚ方向微動
リニアモータ、Ｘｂ１〜Ｘｂ４：固定子Ｘリニアモー
タ、Ｙｂ１，Ｙｂ２：固定子Ｙリニアモータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ａ Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CB05 CB13 CC02 5F046 AA28 BA05 CC01 CC04 CC05 CC06 CC16 CC17 DB10

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準面上に置かれた定盤と、 前記定盤面上の一方向に移動自由に案内された第１移動
   体と、 前記第１移動体上に６自由度に移動自由に支持された第
   ２移動体と、 前記第２移動体を該第２移動体の移動自由方向に移動さ
   せる駆動力を発生する第１駆動系と、 前記第１移動体を該第１移動体の移動自由方向に移動さ
   せる駆動力を発生する第２駆動系と、 前記第２移動体を前記第１移動体の移動自由方向に移動
   させる駆動力を発生する第３駆動系とを有し、 前記第１駆動系の少なくとも前記第１移動体の移動自由
   方向への駆動手段が、前記第１移動体と前記第２移動体
   との間に設けられていることを特徴とする移動位置決め
   装置。
2. 【請求項２】 基準面上に置かれた定盤と、 前記定盤面上の一方向に移動自由に案内された第１移動
   体と、 前記定盤面上の平面内３自由度に移動自由に案内された
   第２移動体と、 前記第２移動体を該第２移動体の移動自由方向に移動さ
   せる駆動力を発生する第１駆動系と、 前記第１移動体を該第１移動体の移動自由方向に移動さ
   せる駆動力を発生する第２駆動系と、 前記第２移動体を前記第１移動体の移動自由方向に移動
   させる駆動力を発生する第３駆動系とを有し、 前記第１駆動系の少なくとも前記第１移動体の移動自由
   方向への駆動手段が、前記第１移動体と前記第２移動体
   との間に設けられていることを特徴とする移動位置決め
   装置。
3. 【請求項３】 前記第２駆動系と前記第３駆動系が基準
   面上に設けられた同一の固定部を有することを特徴とす
   る請求項１または２に記載の移動位置決め装置。
4. 【請求項４】 前記第１駆動系が単相リニアモータを用
   いたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れかに記載の移動位置決め装置。
5. 【請求項５】 前記第２駆動系と前記第３駆動系が多相
   リニアモータを用いたものであることを特徴とする請求
   項３に記載の移動位置決め装置。
6. 【請求項６】 更に前記第１移動体の移動方向の変位を
   測定する第１計測系を有し、前記第１計測系がレーザ干
   渉計を用いたものであることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の移動位置決め装置。
7. 【請求項７】 更に前記第２移動体の移動方向の変位を
   測定する第２計測系を有し、前記第２計測系がレーザ干
   渉計を用いたものであることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の移動位置決め装置。
8. 【請求項８】 前記第２計測系の前記第１移動体の移動
   方向と前記定盤面の平面内における直角方向の計測手段
   が、前記第２移動体上に置かれた４５度の角度を有する
   反射面及び前記第２移動体上に置かれたレーザ干渉計の
   どちらかと、外部に置かれた第２の反射面とを備えるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の移動位置決め装置。
9. 【請求項９】 前記第２計測系の前記定盤面の法線方向
   の計測手段が、前記第２移動体上に置かれた４５度の角
   度を有する反射面及びレーザ干渉計のどちらかと、外部
   に置かれた第２の反射面とを備えることを特徴とする請
   求項７に記載の移動位置決め装置。
10. 【請求項１０】 更に前記第２移動体の移動方向の変位
    を測定する第２計測系を有し、前記第２計測系がレーザ
    干渉計と近接位置センサを組み合わせたものであること
    を特徴とする請求項１に記載の移動位置決め装置。
11. 【請求項１１】 前記近接位置センサの相手が、前記定
    盤と前記第２移動体の上方に設けられた部材とのどちら
    かであることを特徴とする請求項１０に記載の移動位置
    決め装置。
12. 【請求項１２】 前記第１移動体の前記定盤への案内が
    空気静圧案内を用いたものであることを特徴とする請求
    項１または２に記載の移動位置決め装置。
13. 【請求項１３】 前記第２移動体の前記定盤への案内が
    空気静圧案内を用いたものであることを特徴とする請求
    項２に記載の移動位置決め装置。
14. 【請求項１４】 前記第２移動体の前記第１移動体への
    支持手段が、空気ばね、機械的ばね及び磁石のいずれか
    を用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の
    移動位置決め装置。
15. 【請求項１５】 前記第２移動体へ外部から接続する配
    管及び配線が前記第１移動体を経由することを特徴とす
    る請求項１または２に記載の移動位置決め装置。
16. 【請求項１６】 更に前記第１移動体の移動方向の変位
    を測定する第１計測系と、 前記第２移動体の移動方向の変位を測定する第２計測系
    と、 前記第１計測系と前記第２駆動系とにより前記第１移動
    体を位置決め制御する第１制御系と、 前記第２計測系と前記第１駆動系とにより前記第２移動
    体を位置決め制御する第２制御系と、 前記第３駆動系により前記第２移動体に所望の加減速力
    を指令する第３制御系と、を有することを特徴とする請
    求項１または２に記載の移動位置決め装置。
17. 【請求項１７】 平面方向に移動自由に案内された前記
    第２駆動系の可動部と前記第３駆動系の可動部と対をな
    す駆動系の固定部と、 前記固定部の移動自由方向の変位を測定する第４計測系
    と、 前記固定部に移動自由方向の駆動力を与える第４駆動系
    と、を有し、 前記固定部を第１移動体及び第２移動体と同期して位置
    決め制御することを特徴とする請求項１６に記載の移動
    位置決め装置。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれかに記載の移
    動位置決め装置を備えることを特徴とする露光装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の露光装置を含む各
    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、該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。
20. 【請求項２０】 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ことを特徴とする
    請求項１９に記載の半導体デバイス製造方法。
21. 【請求項２１】 前記露光装置のベンダもしくはユーザ
    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、もしく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ことを特徴とする請求項２０
    に記載の半導体デバイス製造方法。
22. 【請求項２２】 請求項１８に記載の露光装置を含む各
    種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続する
    ローカルエリアネットワークと、該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
    ことを特徴とする半導体製造工場。
23. 【請求項２３】 半導体製造工場に設置された請求項１
    ８に記載の露光装置の保守方法であって、前記露光装置
    のベンダもしくはユーザが、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露光装置の保守方
    法。
24. 【請求項２４】 請求項１８に記載の露光装置におい
    て、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、
    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、露光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こと
    を特徴とする露光装置。
25. 【請求項２５】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、
    前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
    続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供する
    保守データベースにアクセスするためのユーザインタフ
    ェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネット
    ワークを介して該データベースから情報を得ることを可
    能にすることを特徴とする請求項２４に記載の露光装
    置。