JP2903958B2 - Positioning device and method of manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

Positioning device and method of manufacturing semiconductor device using the same

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JP2903958B2
JP2903958B2 JP17616693A JP17616693A JP2903958B2 JP 2903958 B2 JP2903958 B2 JP 2903958B2 JP 17616693 A JP17616693 A JP 17616693A JP 17616693 A JP17616693 A JP 17616693A JP 2903958 B2 JP2903958 B2 JP 2903958B2
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laser interferometer
positioning device
axis
mirror
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体素子製造用の位置
決め装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法に関
し、特にウエハとレチクルとの位置合わせを行った後に
レチクル面上のパターンをウエハ面上に投影光学系を介
して又は直接密着して転写する際に、該ウエハを載置す
るXYステージ又はXYステージ上のステージを2次元
平面内に又は3次元的において所定の位置に移動させる
為のものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning device for manufacturing a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device using the same. For transferring the XY stage or the stage on the XY stage, on which the wafer is mounted, in a two-dimensional plane or three-dimensionally to a predetermined position when the transfer is performed in close contact with the projection optical system or directly. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりレチクル上に描かれたパターン
をウエハ上に投影するステッパ等の投影露光装置では、
レチクルとウエハとの位置合わせを行う機能が備えられ
ており、それにより位置合わせを行った後に露光を行っ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a projection exposure apparatus such as a stepper for projecting a pattern drawn on a reticle onto a wafer,
A function is provided for performing alignment between the reticle and the wafer, and exposure is performed after the alignment is performed.

【0003】そしてこのような位置合わせは一般的に
は、投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板と
ウエハ等の被露光体とのズレ量を計測し、その結果に基
づいて被露光体を載置したXYステージをレーザ干渉計
による測長制御により移動したり、又は原板と被露光体
とを移動したりすることにより行われている。
In such alignment, generally, the amount of displacement between an original plate such as a reticle on which a pattern to be projected is drawn and an object to be exposed such as a wafer is measured, and the object to be exposed is determined based on the result. Is carried out by moving the XY stage on which is mounted by the length measurement control by the laser interferometer, or by moving the original plate and the object to be exposed.

【0004】そしてXYステージの位置決めにはX,Y
軸に関して、それぞれレーザ光を利用して測長を行うレ
ーザ干渉計により位置決めを行っている。
The positioning of the XY stage involves X, Y
With respect to the axis, positioning is performed by a laser interferometer that measures the length using a laser beam.

【0005】レーザ干渉計は光の波長を基準として測定
している為に空気中では空気の屈折率の変化によって測
長誤差が生じ、測長が不安定になったりする。
[0005] Since the laser interferometer measures the wavelength of light as a reference, a length measurement error occurs in air due to a change in the refractive index of air, and the length measurement becomes unstable.

【0006】そこで従来は次のような方法により測定誤
差を補正している。
Therefore, conventionally, the measurement error is corrected by the following method.

【0007】(1−1)スーパーインバやゼロジュール
等から成る固定長をレーザ干渉計によりディファレンシ
ャル計測し、レーザ干渉計の出力変化分を空気の屈折率
の変化と見なしてステージの位置検出用のレーザ干渉計
の値を補正している。この固定長は多くの場合、ステー
ジの位置検出用のレーザ干渉計の光路の近くや、ステー
ジ上に搭載されている。
(1-1) A fixed length composed of super invar, zero joule, or the like is differentially measured by a laser interferometer, and a change in the output of the laser interferometer is regarded as a change in the refractive index of air, and the position of the stage is detected. The value of the laser interferometer is corrected. This fixed length is often mounted near the optical path of the laser interferometer for detecting the position of the stage or on the stage.

【0008】(1−2)空気の屈折率は、温度・気圧・
湿度等によって変化する。中でも温度と気圧に対しては
敏感で、これらの変化によりレーザ干渉計は測長誤差を
生じる。そこで従来は温度と気圧を装置上の所定の代表
点でモニタしてレーザ干渉計の測長誤差を補正してい
る。
(1-2) The refractive index of air is determined by temperature, pressure,
It changes depending on humidity and the like. Above all, it is sensitive to temperature and atmospheric pressure, and these changes cause the laser interferometer to have a length measurement error. Therefore, conventionally, the temperature and the atmospheric pressure are monitored at predetermined representative points on the apparatus, and the length measurement error of the laser interferometer is corrected.

【0009】この他半導体集積回路の製造においてはウ
エハの位置決めを行う際、XY方向に移動するXYステ
ージの上にZ方向に移動,X軸回りの回転(以下「ωX
方向」と称する),Y軸回りの回転(以下「ωY 方向」
と称する),Z軸回りの回転(以下「ωZ 方向」と称す
る)するステージを搭載した分離型の位置決め装置を用
いて行っている。
In the manufacture of a semiconductor integrated circuit, when positioning a wafer, the wafer is moved in the Z direction on an XY stage that moves in the XY directions, and rotated about the X axis (hereinafter referred to as "ω X
Direction), rotation about the Y axis (hereinafter “ω Y direction”)
), And a separation type positioning device equipped with a stage that rotates around the Z axis (hereinafter referred to as the “ω Z direction”).

【0010】又、一般にXYステージを駆動させる際
に、例えば特開平3−142136号公報ではXステー
ジとYステージを共に2本のリニアモータで駆動して行
っている。
In general, when driving the XY stage, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-142136, both the X stage and the Y stage are driven by two linear motors.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ干渉計を
用いて測長し位置決めする方法のうち前述の(1−1)
の方法では次のような問題点があった。
Among the methods for measuring and positioning using a conventional laser interferometer, the aforementioned (1-1)
The method has the following problems.

【0012】(2−1)補正分解能を上げる為には、固
定長を非常に長くしなければならない。しかしながらス
テージ上に長い固定長を設けることは製造上、コスト
上、非常に困難である。
(2-1) In order to increase the correction resolution, the fixed length must be very long. However, providing a long fixed length on the stage is very difficult in terms of manufacturing and cost.

【0013】(2−2)温度・気圧に大きな分布が生じ
ると位置決め誤差となってくる。
(2-2) If a large distribution occurs in temperature and pressure, a positioning error occurs.

【0014】又前述の(1−2)の方法では次のような
問題点があった。
The method (1-2) has the following problems.

【0015】(2−3)光路中の1つの代表点だけのモ
ニタであるが為にレーザ干渉計の光路全域の温度・気圧
変化を補正することはできず、補正誤差が比較的大き
い。
(2-3) Since the monitor is a monitor for only one representative point in the optical path, it is not possible to correct changes in temperature and pressure over the entire optical path of the laser interferometer, and the correction error is relatively large.

【0016】(2−4)又前記モニタは比較的ゆっくり
とした温度・気圧変化をモニタして補正している。
(2-4) The monitor monitors and compensates for relatively slow changes in temperature and pressure.

【0017】しかしながら半導体素子製造用の投影露光
装置では、周囲の温度は例えば約1分周期で変動する場
合もあるし、気圧も1分間で0.5mbar程度変化す
る場合もある。従って、このような場合は良好なる補正
が難しい。
However, in a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element, the ambient temperature may fluctuate, for example, in a cycle of about one minute, and the atmospheric pressure may fluctuate by about 0.5 mbar in one minute. Therefore, in such a case, it is difficult to make a good correction.

【0018】本発明の第1の目的は半導体素子製造用の
投影露光装置等においてウエハを載置するXYステージ
からレーザ干渉計に至る光路中の温度分布が一定でなく
ても、又周囲の気圧が種々と変化しても、これらの環境
変化に悪影響を受けずにXYステージの移動制御、即ち
位置決めを高精度に行うことのできる位置決め装置及び
それを用いた半導体素子の製造方法の提供にある。
A first object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, etc., even if the temperature distribution in the optical path from the XY stage on which the wafer is mounted to the laser interferometer is not constant, and the ambient pressure It is an object of the present invention to provide a positioning device capable of controlling the movement of the XY stage, that is, positioning with high accuracy, without being adversely affected by these environmental changes even if it changes variously, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same. .

【0019】又、従来の分離型の位置決め装置ではXY
ステージの各移動方向に対してガイドやアクチュエータ
を支持する構造物を設けている。
In the conventional separation type positioning device, XY
A structure for supporting a guide and an actuator in each moving direction of the stage is provided.

【0020】この為次のような問題点があった。Therefore, there are the following problems.

【0021】(2−5)ステージの重量が増加 (2−6)位置決め時間が長くなる。(2-5) Increase in weight of stage (2-6) Positioning time is prolonged.

【0022】この他、2本のリニアモータを用いた位置
決め装置ではXステージがX方向とωZ 方向の駆動を兼
ねているが、Xステージ全体をωZ 方向に回転させてい
る為に前述の(2−5)や(2−6)等の問題点があっ
た。
In addition, in a positioning device using two linear motors, the X stage serves both for driving in the X direction and in the ω Z direction. However, since the entire X stage is rotated in the ω Z direction, There were problems such as (2-5) and (2-6).

【0023】更に真直にステージを駆動する際に、ステ
ージの重心で駆動するのが難しく、特にωZ 方向の回転
(振動)誤差が生じ、位置決め精度が低下してくるとい
った問題点があった。
[0023] When more straight driving the stage, it is difficult to drive at the center of gravity of the stage, particularly omega Z direction of the rotation (oscillation) error occurs, the positioning accuracy there is a problem that comes to decrease.

【0024】本発明の第2の目的は、対象物としてのウ
エハを載置するステージを駆動制御する為の各要素を適
切に構成することにより、装置全体の簡素化を図りつ
つ、ウエハを所定位置に高精度に位置決めすることので
きる位置決め装置及びそれを用いた半導体素子の製造方
法の提供にある。
A second object of the present invention is to appropriately configure each element for driving and controlling a stage on which a wafer as an object is mounted, thereby simplifying the entire apparatus and setting a predetermined wafer. It is an object of the present invention to provide a positioning device capable of positioning a position with high accuracy and a method for manufacturing a semiconductor device using the positioning device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】(3−1)本発明の位置
決め装置は、(3−1−1)位置合わせすべき物体を載
置し、XY平面内で移動するXYステージの一部にミラ
ーを設け、該ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光
を入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利用して該X
Yステージの位置決めを制御手段で制御する位置決め装
置において、該第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光
路中に該光路中の温度分布を測定する為の第1温度測定
手段を設け、該XYステージと略同一の空調がなされて
いる場所に第2レーザ干渉計を設け、該第2レーザ干渉
計の光路中に該光路中の温度分布を測定する為の第2温
度測定手段を設け、該制御手段は該第2レーザ干渉計と
該第2温度測定手段からの信号を用いて、温度の影響を
除いた該第2レーザ干渉計からの発振波長の変化を算出
し、該算出結果と該第1温度測定手段からの信号を用い
て該第1レーザ干渉計で得られた信号に含まれる発振波
長の変化の影響を算出し、該算出結果に基づいて該XY
ステージの位置を補正して、該第1レーザ干渉計からの
発振波長の変化の影響を少なくしていることを特徴とし
ている。
Means for Solving the Problems (3-1) The positioning apparatus according to the present invention comprises: (3-1-1) an object to be aligned is placed on a part of an XY stage that moves in an XY plane. A mirror is provided, a laser beam from the first laser interferometer is made incident on the mirror, and the X-ray is transmitted using the laser beam passing through the mirror.
In a positioning apparatus for controlling the positioning of a Y stage by a control means, a first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path is provided in an optical path from the first laser interferometer to the mirror, and the XY stage is provided. A second laser interferometer is provided at a location where the air conditioning is substantially the same as that of the second laser interferometer, and a second temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path is provided in an optical path of the second laser interferometer. Means for calculating, using signals from the second laser interferometer and the second temperature measuring means, a change in oscillation wavelength from the second laser interferometer excluding the influence of temperature, and (1) Using the signal from the temperature measuring means to calculate the effect of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained by the first laser interferometer, and calculating the XY based on the calculation result.
It is characterized in that the position of the stage is corrected to reduce the influence of the change in the oscillation wavelength from the first laser interferometer.

【0026】特に、前記第2レーザ干渉計と前記第1,
第2温度測定手段は前記XY方向の少なくとも一方向に
設けられていることを特徴としている。
In particular, the second laser interferometer and the first and second laser interferometers
The second temperature measuring means is provided in at least one of the XY directions.

【0027】(3−1−2)位置合わせすべき物体を載
置し、XY平面内で移動するXYステージの一部にミラ
ーを設け、該ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光
を入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利用して該X
Yステージの位置決めを制御手段で制御する位置決め装
置において、該第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光
路中に該光路中の温度分布を測定する為の第1温度測定
手段と気圧分布を測定する為の第1気圧測定手段を、該
XYステージと略同一の空調がなされている場所に第2
レーザ干渉計を、該第2レーザ干渉計の光路中に、該光
路中の温度分布を測定する為の第2温度測定手段と気圧
分布を測定する為の第2気圧測定手段を各々設け、該制
御手段は該第2レーザ干渉計と該第1,第2温度測定手
段と該第1,第2気圧測定手段からの信号を用いて該第
1レーザ干渉計で得られた信号に含まれる発振波長の変
化の影響を算出し、該算出結果に基づいて該XYステー
ジの位置を補正して、該第1レーザ干渉計からの発振波
長の変化の影響を少なくしていることを特徴としてい
る。
(3-1-2) An object to be aligned is placed, and a mirror is provided on a part of an XY stage that moves in the XY plane, and laser light from the first laser interferometer is incident on the mirror. And using the laser light passing through the mirror, the X
In a positioning device for controlling the positioning of a Y stage by a control means, a first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path in an optical path from the first laser interferometer to the mirror and a pressure distribution are measured. The first air pressure measuring means for the second air conditioner is placed in the same air-conditioned place as the XY stage.
A laser interferometer is provided in the optical path of the second laser interferometer with a second temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path and a second air pressure measuring means for measuring an air pressure distribution, respectively. The control means uses the signals from the second laser interferometer, the first and second temperature measuring means, and the signals from the first and second atmospheric pressure measuring means to generate an oscillation included in a signal obtained by the first laser interferometer. It is characterized in that the influence of the change in the wavelength is calculated, and the position of the XY stage is corrected based on the calculation result, so that the influence of the change in the oscillation wavelength from the first laser interferometer is reduced.

【0028】特に、前記第2レーザ干渉計と前記第1,
第2温度測定手段そして前記第1,第2気圧測定手段は
前記XY方向の少なくとも一方向に設けられていること
を特徴としている。
In particular, the second laser interferometer and the first and second laser interferometers
The second temperature measuring means and the first and second atmospheric pressure measuring means are provided in at least one of the XY directions.

【0029】(3−1−3)XY平面に略平行な平面部
を有するベース、該ベースの平面部上に静圧ガス軸受に
よって支持され、第1ガイド手段によってY方向に該平
面部に沿って移動する第1ステージ、該第1ステージを
駆動する第1駆動手段、該第1ステージに設けた第2ガ
イド手段によって該平面部に沿ってX方向に移動可能で
かつ該第1ステージと共にY方向に移動可能の該ベース
の平面部上に静圧ガス軸受によって支持された第2ステ
ージ、第3ガイド手段によって該第2ステージに対して
Z方向及びX軸,Y軸,Z軸方向に回転可能な第3ステ
ージ、該第1ステージに設けられ該第1ステージに対し
て該第2ステージをX軸方向の移動及びZ軸回りの回転
を行う第2駆動手段、そして該第2ステージ上に設けら
れ該第2ステージに対して該第3ステージをZ軸方向の
移動及びX軸とY軸回りの回転を行う第3駆動手段とを
利用して該第3ステージ上に設けた対象物の位置決めを
行ったことを特徴としている。
(3-1-3) A base having a flat portion substantially parallel to the XY plane, supported on the flat portion of the base by a hydrostatic gas bearing, and along the flat portion in the Y direction by first guide means. The first stage, the first driving means for driving the first stage, and the second guide means provided on the first stage. A second stage supported by a hydrostatic gas bearing on a flat portion of the base movable in a direction, and rotated in the Z direction and the X, Y, and Z axes with respect to the second stage by third guide means. A possible third stage, a second driving means provided on the first stage for moving the second stage in the X-axis direction and rotating about the Z-axis with respect to the first stage, and on the second stage The second stage provided On the other hand, an object provided on the third stage is positioned by using third driving means for moving the third stage in the Z-axis direction and rotating about the X-axis and the Y-axis. And

【0030】特に、(3−1−3−1)XY平面に略平
行で前記対象物に対してアッベ誤差が略零となるように
配置した位置検出手段、前記第3ステージに設けた該位
置検出手段用の検出ターゲット、そして該検出ターゲッ
トの角度を検出する角度検出手段とを有していることを
特徴としている。
In particular, (3-1-3-1) position detecting means arranged substantially parallel to the XY plane and arranged so that Abbe error with respect to the object becomes substantially zero, and the position provided on the third stage. It has a detection target for the detection means, and an angle detection means for detecting an angle of the detection target.

【0031】(3−1−3−2)前記位置検出手段と前
記角度検出手段はレーザ干渉計より成り、前記検出ター
ゲットは反射ミラーより成っていることを特徴としてい
る。
(3-1-3-2) The position detecting means and the angle detecting means comprise a laser interferometer, and the detection target comprises a reflection mirror.

【0032】(3−1−3−3)前記角度検出手段は前
記位置検出手段が検出する場所以外の位置を検出してお
り、該位置と該位置検出手段によって検出される位置と
の差より角度を算出していることを特徴としている。
(3-1-3-3) The angle detecting means detects a position other than the position detected by the position detecting means, and calculates a difference between the position and the position detected by the position detecting means. It is characterized in that the angle is calculated.

【0033】(3−1−3−4)前記第1ガイド手段は
前記ベース上にY方向に設けたガイド部材と前記第1ス
テージに設けた静圧ガス軸受によって構成していること
を特徴としている。
(3-1-3-4) The first guide means is constituted by a guide member provided on the base in the Y direction and a hydrostatic gas bearing provided on the first stage. I have.

【0034】(3−1−3−5)前記ガイド部材は磁性
材料より成り、前記第1ステージに設けた磁石によって
吸引力が働くように構成していることを特徴としてい
る。
(3-1-3-5) The guide member is made of a magnetic material, and is structured such that an attractive force is exerted by a magnet provided on the first stage.

【0035】(3−1−3−6)前記第1駆動手段は前
記第1ステージの重心を挟み、X方向にオフセットした
2カ所を各々制御可能な2つのアクチュエータを用いて
Y方向に駆動していることを特徴としている。
(3-1-3-6) The first driving means drives two positions offset in the X direction in the Y direction with the center of gravity of the first stage sandwiched therebetween using two actuators each of which can be controlled. It is characterized by having.

【0036】(3−1−3−7)前記第2ガイド手段は
前記第1ステージ上にX方向に設けたガイド部材と前記
第2ステージに設けた静圧ガス軸受によって構成してい
ることを特徴としている。
(3-1-3-7) The second guide means is constituted by a guide member provided on the first stage in the X direction and a hydrostatic gas bearing provided on the second stage. Features.

【0037】(3−1−3−8)前記第3ガイド手段は
前記第3ステージに固定されZ方向とZ軸回りの回転を
案内する円筒状の第1ガイド部材、該第1ガイド部材と
相対する第2ガイド部材、該第1ガイド部材又は第2ガ
イド部材の一方に設け、他方を支持する静圧ガス軸受、
該第2ガイド部材と前記第2ステージとを少なくともX
方向又はY方向に剛に連結する弾性部材とを有している
ことを特徴としている。
(3-1-3-8) The third guide means is fixed to the third stage, and has a cylindrical first guide member for guiding rotation around the Z direction and the Z axis. An opposing second guide member, a hydrostatic gas bearing provided on one of the first guide member or the second guide member and supporting the other;
The second guide member and the second stage are at least X
And an elastic member rigidly connected in the direction or the Y direction.

【0038】(3−1−3−9)前記弾性部材はXY平
面に略平行でZ方向,X軸回り,Y軸回りに柔軟な板バ
ネであることを特徴としている。
(3-1-3-9) The elastic member is a leaf spring that is substantially parallel to the XY plane and is flexible in the Z direction, around the X axis, and around the Y axis.

【0039】(3−1−3−10)前記第2ガイド部材
と前記第2ステージとの間にZ方向のダンパーが挿入さ
れていることを特徴としている。
(3-1-3-10) A Z-direction damper is inserted between the second guide member and the second stage.

【0040】(3−1−3−11)前記第3ガイド手段
は軸方向に剛性で他方向に柔軟性の棒状部材又は棒状部
材に複数のくびれ部分を備えるヒンジ部材を複数有して
おり、該ヒンジ部材の軸を通る各仮想直線がXY平面に
略平行な面内で前記第3ステージのXYセンターを中心
とした放射状に配置されており、該ヒンジ部材の一端を
前記第2ステージに、他端を前記第3ステージに固定
し、該第2ステージに対して該第3ステージをX方向と
Y方向に剛性となり、Z方向,X軸回り,Y軸回り,Z
軸回りに柔軟性となるように連結していることを特徴と
している。
(3-1-3-11) The third guide means has a plurality of rod members which are rigid in the axial direction and flexible in the other direction, or a plurality of hinge members provided with a plurality of constricted portions in the rod members. Each virtual straight line passing through the axis of the hinge member is radially arranged around the XY center of the third stage in a plane substantially parallel to the XY plane, and one end of the hinge member is connected to the second stage. The other end is fixed to the third stage, and the third stage becomes rigid in the X direction and the Y direction with respect to the second stage.
It is characterized by being connected so as to be flexible around the axis.

【0041】(3−1−3−12)前記第2駆動手段は
前記第3ステージに重心を挟み、かつY方向にオフセッ
トした2カ所を各々制御可能な2つのアクチュエータを
用いてX方向とZ軸回りに回転駆動していることを特徴
としている。
(3-1-3-12) The second driving means uses the two actuators, each having a center of gravity sandwiched by the third stage and capable of controlling two locations offset in the Y direction, in the X direction and in the Z direction. It is characterized by being driven to rotate around an axis.

【0042】(3−1−3−13)前記アクチュエータ
はリニアモータであることを特徴としている。
(3-1-3-13) The actuator is a linear motor.

【0043】(3−1−3−14)前記第3駆動手段は
ピエゾ素子と該ピエゾ素子の伸縮方向両端に取り付け、
該伸縮方向と直交する方向の軸回りの回転が柔軟性のヒ
ンジ部材とから成るアクチュエータを前記第2ステージ
と第3ステージとの間に、該アクチュエータの伸縮方向
が略Z方向に向くように3カ所配置し、前記第3ステー
ジと第2ステージに対してZ方向,X軸回り,Y軸回り
に駆動していることを特徴としている。
(3-1-3-14) The third drive means is attached to a piezo element and both ends of the piezo element in the expansion and contraction direction,
An actuator composed of a hinge member whose rotation about an axis perpendicular to the direction of expansion and contraction is flexible is provided between the second stage and the third stage so that the direction of expansion and contraction of the actuator is substantially in the Z direction. And the third stage and the second stage are driven around the Z-direction, around the X-axis, and around the Y-axis.

【0044】(3−1−3−15)前記アクチュエータ
がリニアモータであることを特徴としている。
(3-1-3-15) The actuator is a linear motor.

【0045】(3−1−3−16)前記第3ステージの
3カ所のZ方向位置を検出する位置センサーを設けるか
又は該第3ステージのZ方向,X軸回り,Y軸回りを検
出する1つの位置センサーと2つの角度センサーを設け
ることにより該第3ステージのZ軸方向,X軸回り,Y
軸回りの位置決めを行っていることを特徴としている。
(3-1-3-16) Providing a position sensor for detecting three positions in the Z direction of the third stage, or detecting the Z direction, around the X axis and around the Y axis of the third stage By providing one position sensor and two angle sensors, the third stage can be rotated in the Z-axis direction, around the X-axis,
It is characterized in that positioning around the axis is performed.

【0046】(3−1−3−17)前記第3ステージを
Z方向に剛性で他方向に柔軟性の支持手段により支持し
ていることを特徴としている。
(3-1-3-17) The third stage is characterized by being supported by a support means which is rigid in the Z direction and flexible in the other direction.

【0047】(3−1−3−18)前記支持手段はコイ
ルバネ又は磁石の反発力を利用していることを特徴とし
ている。
(3-1-3-18) The support means utilizes a repulsive force of a coil spring or a magnet.

【0048】(3−2)本発明の半導体素子の製造方法
は、(3−2−1)レチクルとウエハとの相対的な位置
検出を行った後に、レチクル面上のパターンをウエハ面
に転写し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子
を製造する半導体素子の製造方法において、該ウエハを
載置し、XY平面内で移動するXYステージの一部にミ
ラーを設け、該ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ
光を入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利用して該
XYステージの位置決めを制御手段で制御するとき、該
第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に該光路中
の温度分布を測定する為の第1温度測定手段を、該XY
ステージと略同一の空調がなされている場所に第2レー
ザ干渉計を、そして該第2レーザ干渉計の光路中に、該
光路中の温度分布を測定する為の第2温度測定手段を各
々設け、該制御手段は該第2レーザ干渉計と該第2温度
測定手段からの信号を用いて、温度の影響を除いた該第
2レーザ干渉計からの発振波長の変化を算出し、該算出
結果と該第1温度測定手段からの信号を用いて該第1レ
ーザ干渉計で得られた信号に含まれる発振波長の変化の
影響を算出し、該算出結果に基づいて該XYステージの
位置を補正して、該第1レーザ干渉計からの発振波長の
変化の影響を少なくしていることを特徴としている。
(3-2) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, (3-2-1) the relative position between the reticle and the wafer is detected, and then the pattern on the reticle surface is transferred to the wafer surface. Then, in the method of manufacturing a semiconductor device for manufacturing the semiconductor device through the developing process of the wafer, the wafer is placed, a mirror is provided on a part of an XY stage that moves in an XY plane, and the mirror is provided with a mirror. When the laser beam from the first laser interferometer is made incident and the control means controls the positioning of the XY stage by using the laser beam passing through the mirror, the laser beam travels in the optical path from the first laser interferometer to the mirror. A first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path;
A second laser interferometer is provided at a location where the air conditioning is substantially the same as the stage, and a second temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path is provided in an optical path of the second laser interferometer. Using the signals from the second laser interferometer and the second temperature measuring means to calculate a change in the oscillation wavelength from the second laser interferometer excluding the influence of temperature, And using the signal from the first temperature measuring means to calculate the effect of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained by the first laser interferometer, and correct the position of the XY stage based on the calculation result. Thus, the present invention is characterized in that the influence of the change in the oscillation wavelength from the first laser interferometer is reduced.

【0049】(3−2−2)レチクルとウエハとの相対
的な位置検出を行った後に、レチクル面上のパターンを
ウエハ面に転写し、該ウエハを現像処理工程を介して半
導体素子を製造する半導体素子の製造方法において、該
ウエハを載置し、XY平面内で移動するXYステージの
一部にミラーを設け、該ミラーに第1レーザ干渉計から
のレーザ光を入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利
用して該XYステージの位置決めを制御手段で制御する
とき、該第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に
該光路中の温度分布を測定する為の第1温度測定手段と
気圧分布を測定する為の第1気圧測定手段を、該XYス
テージと略同一の空調がなされている場所に第2レーザ
干渉計を、該第2レーザ干渉計の光路中に該光路中の温
度分布を測定する為の第2温度測定手段と気圧分布を測
定する為の第2気圧測定手段を各々設け、該制御手段は
該第2レーザ干渉計と該第1,第2温度測定手段と該第
1,第2気圧測定手段からの信号を用いて該第1レーザ
干渉計で得られた信号に含まれる発振波長の変化の影響
を算出し、該算出結果に基づいて該XYステージの位置
を補正して、該第1レーザ干渉計からの発振波長の変化
の影響を少なくしていることを特徴としている。
(3-2-2) After the relative position between the reticle and the wafer is detected, the pattern on the reticle surface is transferred to the wafer surface, and the wafer is subjected to a developing process to manufacture semiconductor elements. In this method, a mirror is provided on a part of an XY stage that moves in an XY plane, and a laser beam from a first laser interferometer is incident on the mirror. A first temperature measurement for measuring a temperature distribution in the optical path in an optical path from the first laser interferometer to the mirror when the positioning of the XY stage is controlled by the control means using the transmitted laser light. Means and a first atmospheric pressure measuring means for measuring an atmospheric pressure distribution, a second laser interferometer in a place where air conditioning is substantially the same as that of the XY stage, and an optical path in the optical path of the second laser interferometer. The temperature distribution of A second temperature measuring means and a second atmospheric pressure measuring means for measuring an atmospheric pressure distribution are respectively provided, and the control means comprises the second laser interferometer, the first and second temperature measuring means, and the first and second temperature measuring means. Using the signal from the barometric pressure measuring means to calculate the effect of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained by the first laser interferometer, correcting the position of the XY stage based on the calculation result, It is characterized in that the influence of the change of the oscillation wavelength from the first laser interferometer is reduced.

【0050】[0050]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図、図2
は図1の一部分のY−Z断面図である。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a YZ sectional view of a part of FIG.

【0051】本実施例は半導体素子製造用のXYステー
ジに本発明を適用した場合を示している。
This embodiment shows a case where the present invention is applied to an XY stage for manufacturing a semiconductor device.

【0052】図中、1はレチクル(不図示)と位置合わ
せすべき物体としてのウエハである。2はウエハチャッ
クでありウエハ1を保持している。3はXステージであ
り、ウエハチャック2を保持し、DCサーボモータ4に
よってX方向に駆動されている。5はYステージであ
り、Xステージ3を載置してDCサーボモータ6によっ
てY方向に駆動されている。Xステージ3とYステージ
5はXYステージの一要素を構成している。
In the drawing, reference numeral 1 denotes a wafer as an object to be aligned with a reticle (not shown). Reference numeral 2 denotes a wafer chuck which holds the wafer 1. Reference numeral 3 denotes an X stage, which holds the wafer chuck 2 and is driven by a DC servo motor 4 in the X direction. Reference numeral 5 denotes a Y stage, on which the X stage 3 is mounted and driven by a DC servo motor 6 in the Y direction. The X stage 3 and the Y stage 5 constitute one element of the XY stage.

【0053】7はステージ基盤である。8はレーザ干渉
計(第1レーザ干渉計)であり、Xステージ3上に固定
されたミラー9を測長ターゲットとして、Xステージ3
のX方向の位置、即ちXステージ3の移動状態を検出し
ている。10はレーザ干渉計8の想定した光軸である。
Reference numeral 7 denotes a stage base. Reference numeral 8 denotes a laser interferometer (first laser interferometer), which uses a mirror 9 fixed on the X stage 3 as a length measurement target.
, That is, the moving state of the X stage 3 is detected. Reference numeral 10 denotes an optical axis assumed by the laser interferometer 8.

【0054】111 ,112 ,・・・・11n は、各々
温度測定手段(第1温度測定手段)であり、光軸10の
近傍であって、ミラー9からレーザ干渉計8に至る光路
中の複数の領域での温度(温度分布)を測定することが
できるように配置している。
[0054] 11 1, 11 2, ···· 11 n are each temperature measuring means (first temperature measuring means), a vicinity of the optical axis 10, the optical path from the mirror 9 to the laser interferometer 8 It is arranged so that the temperature (temperature distribution) in a plurality of regions inside can be measured.

【0055】121 ,122 ,・・・・12n は各々気圧測
定手段(第1気圧測定手段)であり、光軸10の近傍で
あって、ミラー9からレーザ干渉計8に至る光路中の複
数の領域での気圧(気圧分布)を測定することができる
ように配置している。
[0055] 12 1, 12 2, ···· 12 n are each pressure measuring means (first atmosphere measuring device), a vicinity of the optical axis 10, the optical path extending from the mirror 9 to the laser interferometer 8 Are arranged so that the atmospheric pressure (atmospheric pressure distribution) in a plurality of regions can be measured.

【0056】本実施例ではY軸方向もX軸方向と同様に
構成されている。
In this embodiment, the Y-axis direction is configured similarly to the X-axis direction.

【0057】即ちレーザ干渉計13はYステージ5上に
固定されたミラー14を測長ターゲットとしてYステー
ジ5のY方向の位置を検出している。
That is, the laser interferometer 13 detects the position of the Y stage 5 in the Y direction using the mirror 14 fixed on the Y stage 5 as a length measurement target.

【0058】温度測定手段(第1温度測定手段)161
,162 ,・・・・16n は光軸15の近傍であって、
ミラー14からレーザ干渉計13に至る光路中の複数の
領域での温度(温度分布)を測定している。
Temperature measuring means (first temperature measuring means) 16 1
, 16 2 ,..., 16 n are near the optical axis 15,
The temperature (temperature distribution) in a plurality of regions in the optical path from the mirror 14 to the laser interferometer 13 is measured.

【0059】気圧測定手段(第1気圧測定手段)17
1 ,172 ,・・・・17n は光軸15の近傍であって、ミ
ラー14からレーザ干渉計13に至る光路中の複数の領
域での気圧(気圧分布)を測定している。
Atmospheric pressure measuring means (first atmospheric pressure measuring means) 17
1 , 17 2 ,..., 17 n measure the atmospheric pressure (atmospheric pressure distribution) in a plurality of areas in the optical path from the mirror 14 to the laser interferometer 13 near the optical axis 15.

【0060】本実施例では温度測定手段(気圧測定手
段)によりX方向とY方向の光路中の空気の温度分布
(気圧分布)を測定できるように光路近傍に複数点配置
されているが、温度測定手段(気圧測定手段)の個数は
温度分布(気圧分布)の大小又は必要測長精度の大小に
よっていくつあっても良い。又、X方向の温度分布(気
圧分布)とY方向の温度分布(気圧分布)が同様であれ
ば、どちらか一方の温度分布(気圧分布)を代表して用
いても良い。
In this embodiment, a plurality of points are arranged in the vicinity of the optical path so that the temperature distribution (air pressure distribution) of the air in the optical path in the X and Y directions can be measured by the temperature measuring means (atmospheric pressure measuring means). The number of measuring means (atmospheric pressure measuring means) may be any number depending on the size of the temperature distribution (atmospheric pressure distribution) or the required length measurement accuracy. If the temperature distribution in the X direction (atmospheric pressure distribution) and the temperature distribution in the Y direction (atmospheric pressure distribution) are similar, one of the temperature distributions (atmospheric pressure distribution) may be used as a representative.

【0061】18は測定手段であり、レーザ干渉計(第
2レーザ干渉計)を利用して、直接、空気の屈折率変化
やレーザからの発振波長の変化を測定している。測定手
段18はステージが収まる空間内に配置されている。
Reference numeral 18 denotes a measuring means for directly measuring a change in the refractive index of air or a change in the oscillation wavelength from the laser using a laser interferometer (second laser interferometer). The measuring means 18 is arranged in a space where the stage can be accommodated.

【0062】図3は測定手段18のYZ断面内における
要部概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a main part of the measuring means 18 in the YZ section.

【0063】図3において低熱膨張材から成るベース1
9上にアジャスタブルマウント21を介してレーザ干渉
計20を固定している。
In FIG. 3, a base 1 made of a low thermal expansion material is used.
The laser interferometer 20 is fixed on the base 9 via an adjustable mount 21.

【0064】同様にミラー22はスタンド23を介して
ベース19に固定している。レーザ干渉計20はミラー
22の光学的変位を検出し、該ミラーの変位量は制御手
段(図1の26)に取り込まれる。ここで検出されるミ
ラー22の変位は空気の屈折率変化及びレーザ干渉計2
0からの発振波長の変化に起因してくる。
Similarly, the mirror 22 is fixed to the base 19 via the stand 23. The laser interferometer 20 detects the optical displacement of the mirror 22, and the displacement of the mirror is taken into the control means (26 in FIG. 1). The displacement of the mirror 22 detected here is a change in the refractive index of air and the laser interferometer 2.
This is caused by a change in the oscillation wavelength from zero.

【0065】そこでミラー22の変位量ΔLを光路長
(ミラー22からレーザ干渉計20までの長さ)Lで割
って、屈折率Nの変化分ΔNを求めている。
Therefore, the change ΔN in the refractive index N is obtained by dividing the displacement ΔL of the mirror 22 by the optical path length (the length from the mirror 22 to the laser interferometer 20) L.

【0066】又レーザ干渉計20からの発振波長λの変
化も式 N=λ0 /λ より求められる。但しλ0 は真空中での発振波長であ
る。
The change in the oscillation wavelength λ from the laser interferometer 20 can also be obtained from the equation N = λ 0 / λ. Here, λ 0 is the oscillation wavelength in vacuum.

【0067】図3において24はレーザ干渉計20の想
定した光軸であり、この近傍に光軸24に沿って複数の
温度測定手段(第2温度測定手段)25aと気圧測定手
段(第2気圧測定手段)25bとから成る環境測定手段
25を設けている。
In FIG. 3, reference numeral 24 denotes an optical axis assumed by the laser interferometer 20, and a plurality of temperature measuring means (second temperature measuring means) 25a and pressure measuring means (second atmospheric pressure) (Measurement means) 25b.

【0068】レーザ干渉計20によって計測された屈折
率変化ΔNから環境測定手段25の計測結果から係る計
算式によって温度と気圧の影響を差し引き、それ以外の
温度やガス分圧等による屈折率変化分を求めている。
The influence of temperature and pressure is subtracted from the refractive index change ΔN measured by the laser interferometer 20 by the calculation formula based on the measurement result of the environment measuring means 25, and the refractive index change due to other temperature, gas partial pressure, etc. Seeking.

【0069】これらの計測結果の取り込みや、計算は図
1の制御手段26によって行っている。
The acquisition and calculation of these measurement results are performed by the control means 26 of FIG.

【0070】本実施例では測定された各温度及び気圧、
そしてレーザ干渉計8,13の出力を用いて制御手段2
6で後述する補正演算方法によってX,Yステージ3,
5の移動に関する補正量を求め、DCサーボモータ4,
6を駆動してウエハ1を正しい位置に位置決めしてい
る。
In this embodiment, each measured temperature and pressure,
The control means 2 uses the outputs of the laser interferometers 8 and 13.
6, the X, Y stages 3,
5 to determine the correction amount for the movement of the DC servo motor 4,
6, the wafer 1 is positioned at a correct position.

【0071】次に図3の測定手段18について説明す
る。
Next, the measuring means 18 of FIG. 3 will be described.

【0072】[0072]

【外1】 [Outside 1]

【0073】[0073]

【数1】 となる。レーザ干渉計20をリセットしたときの発振波
長をλとし、所定時間経過後、波長がλ′になり、この
ときレーザ干渉計20からの出力がAになったとすると
レーザ干渉計20からミラー22までの距離をL1 、真
空中の発振波長をλ0 とすると
(Equation 1) Becomes Assume that the oscillation wavelength when the laser interferometer 20 is reset is λ, and after a predetermined time elapses, the wavelength becomes λ ′. At this time, if the output from the laser interferometer 20 becomes A, the laser interferometer 20 to the mirror 22 Is L 1 , and the oscillation wavelength in vacuum is λ 0

【0074】[0074]

【数2】 (Equation 2)

【0075】[0075]

【外2】 ここでYステージ5がY方向にΔYだけ動こうとしたと
き、温度測定手段161 ,162 ・・・・16s の温度が
それぞれΔt1 からΔts 変化し、気圧測定手段171
,172 ・・・・17s の気圧が各々Δp1 からΔpn
け変化した場合、補正量を次のようにして求めている。
[Outside 2] Here when the Y stage 5 is going to move only ΔY in the Y direction, the temperature measuring means 16 1, 16 temperature of 2 · · · · 16 s is Delta] t s changed from Delta] t 1 respectively, pressure measuring means 17 1
If the air pressure of 17 2 ···· 17 s is changed from each Delta] p 1 by Delta] p n, it is determined by the correction amount as follows.

【0076】[0076]

【数3】 従ってYステージ5をΔY動かす場合は(9)又は(1
0)式から求まるBとなるようにYステージ5を駆動制
御すれば良い。X方向についても同様である。
(Equation 3) Therefore, when moving the Y stage 5 by ΔY, (9) or (1)
What is necessary is just to drive-control the Y stage 5 so that it becomes B obtained from equation (0). The same applies to the X direction.

【0077】本実施例では屈折率Nは温度・気圧・湿度
・ガス分圧等から理論式によって求めている。又絶対精
度をあまり必要としない場合は、屈折率Nを厳密に求め
なくとも高い測長精度・安定性が得られる。
In the present embodiment, the refractive index N is obtained from the temperature, pressure, humidity, gas partial pressure and the like by a theoretical formula. In addition, when absolute accuracy is not required much, high measurement accuracy and stability can be obtained without strictly determining the refractive index N.

【0078】このようにして、位置検出用のレーザ干渉
計8,13の光路全域の屈折率変化を捕らえ、係る補正
式により補正し、DCサーボモータ4,6を駆動してウ
エハ1を正しい位置に位置決めしている。補正用のレー
ザ干渉計20は環境測定手段25によってレーザ干渉計
13の光路との差が保証される為、レーザ干渉計13の
近傍に置かれる必要はなく、本実施例では投影レンズ
(不図示)を搭載するレンズ定盤(不図示)の裏面に設
けられている。本場所は概、ステージが収まる空間であ
る。
In this manner, the change in the refractive index over the entire optical path of the laser interferometers 8 and 13 for position detection is captured, corrected by the correction formula, and the DC servo motors 4 and 6 are driven to move the wafer 1 to the correct position. Is positioned. The correction laser interferometer 20 does not need to be placed near the laser interferometer 13 because the difference from the optical path of the laser interferometer 13 is guaranteed by the environment measuring means 25. In this embodiment, a projection lens (not shown) is used. ) Is provided on the back surface of a lens surface plate (not shown). This place is generally a space where the stage can fit.

【0079】図4は本発明の実施例2の一部分の要部概
略図であり、図1のYZ断面図に相当している。
FIG. 4 is a schematic view showing a main part of a part of the second embodiment of the present invention, and corresponds to the YZ sectional view of FIG.

【0080】図5は本発明の実施例2の測定手段の要部
概略図であり、図1のYZ断面図に相当している。
FIG. 5 is a schematic view of a main part of the measuring means according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to the YZ sectional view of FIG.

【0081】図4,図5において図2,図3で示した要
素と同一要素には同符番を付している。
In FIGS. 4 and 5, the same elements as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.

【0082】本実施例では光路上の空間に略等間隔に分
割された領域を想定し、該領域の略センターに温度測定
手段16と気圧測定手段17を配置している。
In this embodiment, a region on the optical path is assumed to be a region divided at substantially equal intervals, and a temperature measuring unit 16 and a barometric pressure measuring unit 17 are arranged substantially at the center of the region.

【0083】[0083]

【外3】 [Outside 3]

【0084】[0084]

【数4】 式(14)〜(16)の補正式のうち、どの式を用いる
かは測長精度との兼ね合いによって決定される。
(Equation 4) Which of the correction equations of equations (14) to (16) is used is determined depending on the balance with the length measurement accuracy.

【0085】また補正用のレーザ干渉計20には真空中
と雰囲気中をディファレンシャルで計測するZygo社
の波長コンペンセータやゼロジュールから成る部材の両
端面に固定されたミラーをディファレンシャルで計測す
るHP社の波長コンペンセータ等がある。
The laser interferometer 20 for correction has a wavelength compensator of Zygo which measures differentially in a vacuum and an atmosphere, and mirrors fixed to both end surfaces of a member made of zero joule by HP which measures differentially. There is a wavelength compensator and the like.

【0086】以上のように実施例1,2では、レーザの
発振波長の変化も含めて位置検出用のレーザ干渉計8,
13の光路全域に渡る雰囲気の屈折率を正確に計測でき
るようになり、更に係る補正式により高精度な位置決め
の補正を可能としている。
As described above, in the first and second embodiments, the laser interferometer 8 for position detection, including the change in the laser oscillation wavelength, is used.
This makes it possible to accurately measure the refractive index of the atmosphere over the entire optical path of No. 13 and to perform highly accurate positioning correction using such a correction formula.

【0087】従って雰囲気の屈折率変化による測長誤差
は略零となり、測長安定性も飛躍的に向上する。そして
ステージの位置決め精度の高精度化・高安定化が可能と
なる。
Therefore, the length measurement error due to the change in the refractive index of the atmosphere is substantially zero, and the length measurement stability is also greatly improved. Then, the positioning accuracy of the stage can be improved with high accuracy and stability.

【0088】又補正用のレーザ干渉計20を位置検出用
のレーザ干渉計8,13の光路近傍に設ける必要がない
為、位置検出用のレーザ干渉計8,13の光路を短くで
き、装置全体の小型化が可能となる。
Further, since it is not necessary to provide the laser interferometer 20 for correction near the optical path of the laser interferometers 8 and 13 for position detection, the optical path of the laser interferometers 8 and 13 for position detection can be shortened, and the entire apparatus Can be reduced in size.

【0089】更にリアルタイム又はステージのステップ
毎に補正を行うことで温度・気圧等の比較的急激な変化
にも対応できる等の特長がある。
Further, by performing correction in real time or for each step of the stage, it is possible to cope with relatively rapid changes in temperature, atmospheric pressure, and the like.

【0090】図6は本発明の実施例3の要部平面図、図
7は図6のA−A断面図である。
FIG. 6 is a plan view of a main part of a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0091】図6において101はベースであり、XY
平面に略平行な平面部を有している。102はベース1
01上に静圧ガス軸受103によって支持されたYステ
ージ(第1ステージ)である。104は静圧ガス軸受1
03に予圧を与える為の吸引磁石である。105はYガ
イド(第1ガイド手段)であり、ベース101に取り付
けられている。Yステージ102の側面の静圧ガス軸受
106と第1ガイド手段としてのYガイド105によっ
てYステージ102はY方向に移動可能である。Yステ
ージ102に設けたガイド面は第2ガイド手段を構成し
ている。
In FIG. 6, reference numeral 101 denotes a base, and XY
It has a plane portion substantially parallel to the plane. 102 is base 1
1 is a Y stage (first stage) supported by a static pressure gas bearing 103. 104 is a static pressure gas bearing 1
This is a suction magnet for applying a preload to the 03. Reference numeral 105 denotes a Y guide (first guide means), which is attached to the base 101. The Y stage 102 can be moved in the Y direction by the static pressure gas bearing 106 on the side surface of the Y stage 102 and the Y guide 105 as the first guide means. The guide surface provided on the Y stage 102 constitutes second guide means.

【0092】107は静圧ガス軸受106に予圧を与え
る為の吸引磁石である。Yステージ102はベース10
1に固定した2本のリニアモータ固定子108,108
aとYステージ102の両端に部材109,109aを
介して固定したリニアモータ固定子108,108aに
対応する2つのリニアモータ可動子110,110aに
よってY方向に駆動している。
Reference numeral 107 denotes a suction magnet for applying a preload to the static pressure gas bearing 106. Y stage 102 is base 10
Two linear motor stators 108 fixed to 1
are driven in the Y direction by two linear motor movers 110 and 110a corresponding to linear motor stators 108 and 108a fixed to both ends of the Y stage 102 via members 109 and 109a.

【0093】ここでリニアモータ固定子108,108
a、リニアモータ可動子110,110aは第1駆動手
段の一要素を構成している。
Here, the linear motor stators 108, 108
a, the linear motor movers 110 and 110a constitute one element of the first driving means.

【0094】リニアモータ固定子108,108aとリ
ニアモータ可動子110,110aは第1駆動手段の一
要素を構成している。リニアモータ固定子108,10
8aとリニアモータ可動子110,110aは各々独立
に駆動制御可能となっている。
The linear motor stators 108, 108a and the linear motor movers 110, 110a constitute one element of the first driving means. Linear motor stators 108, 10
8a and the linear motor movers 110, 110a can be independently driven and controlled.

【0095】これによりYステージ102の重心位置が
2本のリニアモーターのセンターからずれていても、又
後述するXステージ111と天板118のX方向への移
動によりYステージ102とXステージ(第2ステー
ジ)111と天板(第3ステージ)118の合計した重
心が2本のリニアモータのセンターからずれていても各
リニアモータの発生力を重心位置に応じて適切に配分す
ることでωZ 方向に回転させることなく略真直にYステ
ージ102をY方向へ駆動することができるようにして
いる。
Thus, even if the center of gravity of the Y stage 102 is displaced from the center of the two linear motors, the Y stage 102 and the X stage (the Even if the total center of gravity of the two stages 111 and the top plate (the third stage) 118 is shifted from the center of the two linear motors, the generated force of each linear motor is appropriately distributed according to the position of the center of gravity, so that ω Z The Y stage 102 can be driven in the Y direction substantially straight without rotating in the Y direction.

【0096】又これによりYステージ102のωZ 方向
のガイド剛性、即ち静圧ガス軸受106の剛性を必ずし
も高くする必要がないようにしている。
Further, the guide rigidity of the Y stage 102 in the ω Z direction, that is, the rigidity of the hydrostatic gas bearing 106 does not always need to be increased.

【0097】リニアモータの発生力の配分は、後述する
レーザ干渉計によって計測される天板118のX座標に
応じたものであり、X座標に対して2本のリニアモータ
の発生力の配分率を直線的に変化させるものであっても
良いし、又多項式近似式によって変化させても良い。
The distribution of the power generated by the linear motor is in accordance with the X coordinate of the top plate 118 measured by a laser interferometer, which will be described later. May be changed linearly, or may be changed by a polynomial approximation.

【0098】Xステージ111(第2ステージ)は静圧
軸受112によってベース101上に支持されている。
113は静圧軸受112に予圧を与える吸引磁石であ
る。Xステージ111に設けられた静圧軸受112とX
ステージ111に固定された軸受ハウジング114に設
けられた静圧軸受115,116との間にYステージ1
02に設けられたX方向ガイド軸を挟み込んでいる。
The X stage 111 (second stage) is supported on the base 101 by the hydrostatic bearing 112.
Reference numeral 113 denotes an attraction magnet for applying a preload to the hydrostatic bearing 112. Static pressure bearing 112 provided on X stage 111 and X
The Y stage 1 is located between the bearing 111 and the hydrostatic bearings 115 and 116 provided on a bearing housing 114 fixed to the stage 111.
02 sandwiches the X-direction guide shaft.

【0099】これによりXステージ111はYステージ
102に対してX方向に移動可能でYステージ102と
共にY方向に移動可能である。Xステージ111がY方
向へ移動するには、Yステージ102のX方向ガイド軸
から静圧軸受力を受けるが、この駆動点と(静圧軸受が
複数ある場合はその合力が発生する点)Xステージ重心
位置が一致していないとXステージ111をY方向へ移
動したときωZ 方向へ不都合な回転を発生させる。
Thus, the X stage 111 can move in the X direction with respect to the Y stage 102, and can move in the Y direction together with the Y stage 102. To move the X stage 111 in the Y direction, the X stage 111 receives a hydrostatic bearing force from the X direction guide shaft of the Y stage 102. This driving point and (the point where the resultant force occurs when there are a plurality of hydrostatic bearings) X If the position of the center of gravity of the stage does not match, when the X stage 111 is moved in the Y direction, an undesirable rotation is generated in the ω Z direction.

【0100】これはYステージ102と同様に好ましく
ない。Yステージ102については2本のリニアモータ
の発生力を配分することで解決しているが、Xステージ
111については静圧軸受115,116のXステージ
111に対する取付け位置を調整可能としておくこと
で、Xステージ111の重心を駆動できるようになり、
ωZ 方向への不都合な回転を発生せず、Y方向への移動
を可能としている。
This is not preferable as in the case of the Y stage 102. For the Y stage 102, the problem is solved by distributing the generated forces of the two linear motors. However, for the X stage 111, the mounting positions of the hydrostatic bearings 115 and 116 with respect to the X stage 111 can be adjusted. The center of gravity of the X stage 111 can be driven,
The motor can be moved in the Y direction without causing undesired rotation in the ω Z direction.

【0101】Xステージ111に固定された部材117
と天板118に固定された部材119の間に、XY平面
に略平行な平面内で天板118の中心を中心として放射
状に第3ガイド手段としての弾性部材120を複数設け
ている。該弾性部材120は、軸方向には剛で他方向に
は柔な細い棒状部材でも良い。
The member 117 fixed to the X stage 111
A plurality of elastic members 120 as third guide means are provided radially around the center of the top plate 118 in a plane substantially parallel to the XY plane between the member 119 and the member 119 fixed to the top plate 118. The elastic member 120 may be a thin rod-shaped member that is rigid in the axial direction and soft in the other direction.

【0102】本実施例では太目の棒状の部材の2カ所に
くびれ部分をもたせ、軸方向に剛、他方向に柔の特性を
一層強く備えさせている。
In this embodiment, the thick rod-shaped member is provided with constricted portions in two places, so that it has rigidity in the axial direction and softness in the other direction.

【0103】このように連結することでXステージ11
1に対して天板118はZ方向,ωX ,ωY ,ωZ 方向
に移動可能である。
The X stage 11
The top plate 118 can move in the Z direction, ω X , ω Y , ω Z directions with respect to 1.

【0104】ピエゾアクチュエータ121の伸縮方向両
端に伸縮方向には剛で伸縮方向と直交する軸回りの回転
が柔なヒンジ部材122をそれぞれ設けている。
A hinge member 122 which is rigid in the expansion and contraction direction and flexible in rotation about an axis perpendicular to the expansion and contraction direction is provided at each end of the piezo actuator 121 in the expansion and contraction direction.

【0105】本実施例ではヒンジ部材122は棒状部材
にくびれ部分を備えたものである。該ヒンジ部材122
の両端のうち一端をXステージ112に他端を天板11
8に固定する。
In this embodiment, the hinge member 122 is a rod-shaped member provided with a constricted portion. The hinge member 122
Of the two ends, one end to the X stage 112 and the other end to the top plate 11
Fix to 8.

【0106】このようなアクチュエータ121を3本備
え、それぞれ独立して駆動可能としている。従って、X
ステージ112に対して天板118をZ,ωX ,ωY
向に剛で他のX,Y,ωZ 方向に柔に駆動可能である。
[0106] Three such actuators 121 are provided, each of which can be driven independently. Therefore, X
The top plate 118 with respect to the stage 112 Z, ω X, is drivable omega Y direction of the other in the rigid in the X, Y, and soft in the omega Z direction.

【0107】前記ヒンジ部材120を取付けやすくする
為、部材117,119の取付け面はそれぞれXY平面
に略平行に加工しておくのが良い。
In order to make it easier to attach the hinge member 120, the attachment surfaces of the members 117 and 119 are preferably processed substantially parallel to the XY plane.

【0108】部材117上にZ方向の変位センサ123
(位置センサ)を3ケ設け、天板118に前記センサ1
23と対向した位置検出手段用の計測ターゲット(検出
ターゲット)124を配し、各Z方向変化からZ,ω
X ,ωY を算出している。
On the member 117, a Z-direction displacement sensor 123 is provided.
(Position sensors) are provided, and the sensor 1
A measurement target (detection target) 124 for the position detecting means facing the position 23 is arranged, and Z, ω
X and ω Y are calculated.

【0109】それをもとにピエゾアクチュエータ121
を用いて所望のZ,ωX ,ωY の位置に位置決め可能と
している。ピエゾアクチュエータ121とヒンジ部材1
22は第3駆動手段を構成している。
Based on this, the piezo actuator 121
With thereby enabling positioning the location of the desired Z, ω X, ω Y. Piezo actuator 121 and hinge member 1
22 constitutes a third driving means.

【0110】Yステージ102には2本のリニアモータ
(固定子)125,125aが設けられ、それに対応す
る2ケのリニアモータ(可動子)126,126aは天
板118に固定されている。リニアモータ125,12
5a,126,126aは第2駆動手段の一要素を構成
している。
The Y stage 102 is provided with two linear motors (stators) 125 and 125a, and two corresponding linear motors (movers) 126 and 126a are fixed to the top plate 118. Linear motors 125, 12
5a, 126, 126a constitute one element of the second driving means.

【0111】2本のリニアモータは独立して制御可能で
あり、Yステージ102に対して天板118をX,ωZ
方向に駆動可能である。2本のリニアモータのセンター
が天板118の重心と一致していなくとも、2本のリニ
アモータをYステージ102のときと同様それぞれ発生
力を配分することにより不都合なωZ 方向の回転が生じ
ないようにしている。
The two linear motors can be controlled independently, and the top plate 118 is moved with respect to the Y stage 102 by X, ω Z
It can be driven in any direction. Even if the centers of the two linear motors do not coincide with the center of gravity of the top plate 118, undesired rotation in the ω Z direction occurs by distributing the generated forces to the two linear motors as in the case of the Y stage 102. I try not to.

【0112】リニアモータ固定子125,125aとリ
ニアモータ可動子126,126aの間には隙間がある
ため、天板118はZ,ωX ,ωY 方向にフリーであ
る。
Since there is a gap between the linear motor stators 125 and 125a and the linear motor movers 126 and 126a, the top plate 118 is free in the Z, ω X and ω Y directions.

【0113】以上のようにリニアモータ125,125
a,126,126aとピエゾ121はそれぞれ互いに
干渉することなく天板118をX,Z,ωX ,ωY ,ω
Z 方向に駆動可能としている。
As described above, the linear motors 125, 125
a, 126, 126a and the piezo 121 respectively move the top plate 118 to X, Z, ω X , ω Y , ω without interfering with each other.
It can be driven in the Z direction.

【0114】又天板118はXステージ111とXY方
向に剛に連結されているためYステージ102をY方向
に駆動するとXステージ111、弾性ヒンジ120を介
してXステージ111とYステージ102と共にY方向
に駆動されている。Xステージ111は弾性ヒンジ12
0を介して天板118と共にX方向に駆動される。
Since the top plate 118 is rigidly connected to the X stage 111 in the XY directions, when the Y stage 102 is driven in the Y direction, the X stage 111 and the Y stage 102 are moved together with the X stage 111 and the Y stage 102 via the elastic hinge 120. Driven in the direction. X stage 111 has elastic hinge 12
It is driven in the X direction together with the top plate 118 via the “0”.

【0115】天板118上にはチャック127を介して
位置決めの対象物128が載置されている。対象物12
8のXY,ωZ 方向の位置は天板118に固定されたミ
ラー(検出ターゲット)129,130とレーザ干渉計
131,132,133によって検出される。レーザ干
渉計131,132は位置検出手段の一要素を構成して
いる。レーザ干渉計131と132は角度検出手段の一
要素を構成している。
An object 128 to be positioned is placed on the top plate 118 via a chuck 127. Object 12
8 of XY, positions of the omega Z direction is detected by the mirror (detection target) 129 and 130 and the laser interferometer 131, 132, 133 secured to the top plate 118. The laser interferometers 131 and 132 constitute one element of the position detecting means. Laser interferometers 131 and 132 constitute one element of the angle detecting means.

【0116】ωZ 方向はX方向を計測する2つのレーザ
干渉計131,132の差分を求めることで検出され
る。尚ωZ 方向はディファレンシャルの測角干渉計を用
いて検出しても良い。ωX ,ωY 方向についてもミラー
129,130をZ方向にオフセットした2点を測角干
渉計によって計測することでも、求めても良い。
The ω Z direction is detected by calculating the difference between the two laser interferometers 131 and 132 for measuring the X direction. The ω Z direction may be detected using a differential angle measuring interferometer. Also in the ω X and ω Y directions, two points obtained by offsetting the mirrors 129 and 130 in the Z direction may be measured by an angle measuring interferometer.

【0117】このときは変位センサ123、ターゲット
124は3組は必要なく、1組で良い。
In this case, three sets of the displacement sensor 123 and the target 124 are not required, and one set may be used.

【0118】また位置決め対象物128の位置決めすべ
き場合のZ,ωX ,ωY を計測する計測器を備えれば、
該計測器のZ,ωX ,ωY の位置情報と目標位置とのズ
レ分をωX ,ωY の測角干渉計と変位センサ1組又は変
位センサ3組の計測値上で駆動して、位置決めしてやれ
ば良い。
If a measuring device for measuring Z, ω X , ω Y when the positioning object 128 is to be positioned is provided,
The deviation between the position information of Z, ω X , ω Y and the target position of the measuring device is driven on the measured values of the angle measuring interferometer of ω X , ω Y and one set of displacement sensors or three sets of displacement sensors. What is necessary is just to position it.

【0119】静圧軸受は空気を使用しているが、ステー
ジ回りの雰囲気に合わせた給気ガスを用いることができ
る。例えばN2 雰囲気中ならば給気ガスを窒素(N2
にすることもできる。
Although the static pressure bearing uses air, an air supply gas can be used according to the atmosphere around the stage. For example, in the N 2 atmosphere, supply gas is nitrogen (N 2 )
You can also

【0120】本実施例では以上のような構成により対象
物に対して像面とレーザ光軸とのズレ、即ちアッベ誤差
が略零となるようにしている。
In this embodiment, with the above-described configuration, the deviation between the image plane and the laser optical axis with respect to the object, that is, the Abbe error is made substantially zero.

【0121】図8は本発明の実施例4の要部断面図であ
る。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【0122】本実施例では実施例3に比べてピエゾ素子
121と弾性ヒンジ122から成るアクチュエータをリ
ニアモータに置き換えている。そしてリニアモータにサ
ーボをかけることにより駆動方向に適切なる剛性を設定
し、他の方向には柔軟性を与えている。
In this embodiment, the actuator comprising the piezo element 121 and the elastic hinge 122 is replaced with a linear motor as compared with the third embodiment. Then, by applying servo to the linear motor, appropriate rigidity is set in the driving direction, and flexibility is given in other directions.

【0123】図8では独立して制御可能な3つのリニア
モータ(134,136)をXステージ111と天板1
18との間に設けている。134はリニアモータ可動子
であり、断熱剤135を介して天板118に固定してい
る。136はリニアモータ固定子であり、断熱剤137
を介してXステージ111に固定している。
In FIG. 8, three linear motors (134, 136) that can be controlled independently are connected to the X stage 111 and the top 1
18 is provided. Reference numeral 134 denotes a linear motor mover, which is fixed to the top plate 118 via a heat insulator 135. Reference numeral 136 denotes a linear motor stator,
And is fixed to the X stage 111 via.

【0124】一般に可動子が軽量の方が望ましい為に、
本実施例では可動子134はコイル側で、固定子136
はマグネット側としているが、逆であっても良い。
Generally, it is desirable that the mover be lightweight,
In the present embodiment, the mover 134 is on the coil side,
Is on the magnet side, but may be reversed.

【0125】本実施例ではリニアモータの発熱は充分考
慮し、断熱剤を介して固定しているが、更にXステージ
111や天板118の熱変形を抑えるには冷媒を用いて
温調するのが良い。又、リニアモータへの負荷や発熱を
減らす為にリニアモータへかかる定常的な力、つまり天
板の自重等は部材138上に設けられたZ方向に比較的
弱い剛性で他方向(X,Y,ωX ,ωY ,ωZ )に非常
に弱い剛性であるコイルバネ139によって天板118
を支持している。
In the present embodiment, the heat generation of the linear motor is sufficiently taken into consideration and is fixed via a heat insulating material. However, in order to further suppress the thermal deformation of the X stage 111 and the top plate 118, the temperature is controlled using a refrigerant. Is good. In order to reduce the load on the linear motor and the heat generation, the stationary force applied to the linear motor, that is, the weight of the top plate, is relatively weak in the Z direction provided on the member 138 and is in the other direction (X, Y). , Ω X , ω Y , ω Z ) by the coil spring 139 having very low rigidity.
I support.

【0126】前記コイルバネ139は複数設けられてお
り、位置決め対象物を基準高さ(Z,ωX ,ωY )に位
置決めしたときリニアモータへの負荷が最小となるよう
調節可能となっている。コイルバネ139が1つの場合
は、天板118の重心を支持するよう配置する方が良
い。
[0126] The coil spring 139 is provided in plural, has reference height positioning object (Z, ω X, ω Y ) and adjustable so that load on the linear motor when the positioning is minimized. When the number of coil springs 139 is one, it is better to arrange so as to support the center of gravity of the top plate 118.

【0127】前記コイルバネ139は磁石にも置き換え
可能である。2つの磁石が反発しあうように一方を部材
138に、他方を天板118に固定する。これを1組と
して複数組設ける。
The coil spring 139 can be replaced with a magnet. One is fixed to the member 138 and the other is fixed to the top plate 118 so that the two magnets repel each other. A plurality of sets are provided as one set.

【0128】これによりコイルバネと同様にZ,ωX
ωY 方向の調節ができるようにしている。1組を用いる
場合もコイルバネと同様である。このときコイルバネや
磁石の発生力は経時変化し得る為、発生力を外部から調
節できるようにしている。更にパルスモータ等の駆動手
段を搭載して自動で調節するようにしても良い。
Thus, Z, ω X ,
ω Y direction can be adjusted. The same applies to the case where one set is used. At this time, since the generated force of the coil spring or the magnet can change with time, the generated force can be adjusted from the outside. Further, a drive means such as a pulse motor may be mounted to automatically adjust.

【0129】これは天板118が特にZ方向に大きく移
動する時に有効でZ方向の変位とコイルバネ又は磁石の
剛性との兼ね合いで発生する力をキャンセルすることが
でき、リニアモータへの負荷を軽減している。
This is effective when the top plate 118 moves particularly largely in the Z direction, and can cancel the force generated due to the balance between the displacement in the Z direction and the rigidity of the coil spring or the magnet, and reduce the load on the linear motor. doing.

【0130】3本のリニアモータの比較的広い可動範囲
によってZ,ωX ,ωY 方向に大きく駆動し得るが、そ
の利点を充分生かす為にZ,ωZ 方向を静圧ガス軸受
(115,116)で案内し、ωX ,ωY 方向を板バネ
状の弾性部材で案内するのが良い。
[0130] Z a relatively wide range of movement of the three linear motors, omega X, omega Y direction may largely driven but, Z in order to take advantage of the benefits enough, omega Z direction hydrostatic gas bearing (115, 116), and the ω X and ω Y directions are preferably guided by a leaf spring-like elastic member.

【0131】天板118に固定された円筒状ガイド部材
(第1ガイド部材)140に対して、部材141は部材
(第2ガイド部材)141に設けられた静圧ガス軸受1
42によって支持している。
The member 141 is different from the cylindrical guide member (first guide member) 140 fixed to the top plate 118 with respect to the static pressure gas bearing 1 provided on the member (second guide member) 141.
42.

【0132】部材141に対して天板118はZ,ωZ
方向に移動可能である。更に部材141はXステージ1
11に固定された部材138にXY平面に略平行な平面
内で天板118のXYセンターを中心とした放射状にZ
方向に柔でXY方向に剛な板バネ143で連結されてい
る。Xステージ111に対して部材141はZ,ωX
ωY 方向に移動可能である。
For the member 141, the top plate 118 is Z, ω Z
It can move in any direction. Further, the member 141 is the X stage 1
11 in a plane substantially parallel to the XY plane, the member 138 fixed radially around the XY center of the top plate 118.
Are connected by a leaf spring 143 which is flexible in the directions and rigid in the XY directions. The member 141 with respect to the X stage 111 has Z, ω X ,
It can move in the ω Y direction.

【0133】このようにすることで、Xステージ111
に対して天板118はZ,ωX ,ωY ,ωZ 方向に移動
可能となる。Z方向は静圧軸受142で支持されている
為、大きなストロークで動いても天板118を変形させ
る力は当然作用しない。Z方向に余裕が生まれた分、前
記板バネ143にZ方向のストロークを見込む必要がな
く、ωX ,ωY 方向のストロークを拡大できる。
By doing so, the X stage 111
The top plate 118 with respect to the Z, ω X, ω Y, is movable in the omega Z direction. Since the Z-direction is supported by the hydrostatic bearing 142, the force for deforming the top plate 118 naturally does not act even if it moves with a large stroke. Since the allowance is provided in the Z direction, it is not necessary to allow the leaf spring 143 to take a stroke in the Z direction, and the strokes in the ω X and ω Y directions can be expanded.

【0134】尚部材141は微小ながらZ方向に移動可
能な為、位置決め動作中に振動する恐れがあるときは、
部材141のZ方向の振動を減衰させるダンパを設ける
ことが望ましい。
Since the member 141 can be moved in the Z direction although it is very small, if there is a possibility of vibration during the positioning operation,
It is desirable to provide a damper for damping the vibration of the member 141 in the Z direction.

【0135】本実施例においては部材141と軸受ハウ
ジング114の中に制振ゴム144を挿入している。こ
れはダッシュポットでも置換可能である。
In this embodiment, the vibration damping rubber 144 is inserted between the member 141 and the bearing housing 114. This can be replaced with a dashpot.

【0136】またXステージ111と天板118の連結
におけるXY剛性は静圧軸受142のシジアル剛性、モ
ーメント剛性、板バネ143のXY剛性等で主に決定さ
れるが、この剛性が充分でないとXステージ111と天
板118とのXY方向の相対的振動が問題になる。
The XY rigidity in the connection between the X stage 111 and the top plate 118 is mainly determined by the rigidity of the static pressure bearing 142, the rigidity of the moment, the XY rigidity of the leaf spring 143, and the like. The relative vibration between the stage 111 and the top plate 118 in the XY directions becomes a problem.

【0137】そこでXステージ111と天板118の間
にXY方向のダンパを設けるのが良い。又前述した部分
で剛性上充分でない部分にのみダンパを設けても良い。
Therefore, it is preferable to provide a damper in the X and Y directions between the X stage 111 and the top plate 118. Also, a damper may be provided only in the above-mentioned portion that is not sufficient in rigidity.

【0138】以上のように実施例3,4では従来よりア
クチュエータやガイド毎に必要だった構造物を削除可能
とし、ステージ重量の格段の軽量化を可能とし、それに
よって位置決め時間の短縮やアクチュエータからの発熱
量の低減を可能としている。
As described above, in the third and fourth embodiments, the structure conventionally required for each actuator and guide can be eliminated, and the stage weight can be remarkably reduced, thereby shortening the positioning time and reducing the time required for the actuator. Can be reduced.

【0139】又XY方向のアクチュエータにおいては独
立して制御可能なアクチュエータを2本ずつ備え、発生
力を適切に配分することによって重心位置を駆動可能と
し、位置決め時間を延ばす回転(振動)を抑制すること
ができる。
In the XY-direction actuators, two independently controllable actuators are provided, and by appropriately distributing the generated force, the position of the center of gravity can be driven, and rotation (vibration) that extends the positioning time is suppressed. be able to.

【0140】又ガイドの軸受を介して駆動される箇所に
ついては軸受取付位置を調節可能としておくことで、や
はりステージ重心を駆動することができ、それによって
位置決め時間の短縮が計れる等の特長を有している。
Also, by allowing the bearing mounting position to be adjustable for the portion driven via the bearing of the guide, the center of gravity of the stage can also be driven, thereby shortening the positioning time. doing.

【0141】[0141]

【発明の効果】本発明によれば前述のごとく各要素を設
定することにより (4−1)半導体素子製造用の投影露光装置等において
ウエハを載置するXYステージからレーザ干渉計に至る
光路中の温度分布が一定でなくても、又周囲の気圧が種
々と変化しても、これらの環境変化に悪影響を受けずに
XYステージの移動制御、即ち位置決めを高精度に行う
ことのできる位置決め装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法を達成することができる。
According to the present invention, by setting each element as described above, (4-1) in an optical path from an XY stage on which a wafer is mounted to a laser interferometer in a projection exposure apparatus or the like for manufacturing a semiconductor device. XY stage movement control, that is, a positioning device capable of performing positioning with high accuracy without being adversely affected by these environmental changes even if the temperature distribution of the XY stage is not constant or the ambient air pressure changes variously. And a method for manufacturing a semiconductor device using the same.

【0142】(4−2)対象物としてのウエハを載置す
るステージを駆動制御する為の各要素を適切に構成する
ことにより、装置全体の簡素化を図りつつウエハを所定
位置に高精度に位置決めすることのできる位置決め装置
及びそれを用いた半導体素子の製造方法を達成すること
ができる。
(4-2) By appropriately configuring each element for driving and controlling a stage on which a wafer as an object is mounted, the wafer can be precisely positioned at a predetermined position while simplifying the entire apparatus. A positioning device capable of positioning and a method for manufacturing a semiconductor device using the positioning device can be achieved.

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

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の一部分のY−Z断面図FIG. 2 is a YZ sectional view of a part of FIG.

【図3】 図1の一部分の説明図FIG. 3 is an explanatory view of a part of FIG. 1;

【図4】 本発明の実施例2の一部分の要部概略図FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of a part of a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例2の一部分の要部概略図FIG. 5 is a schematic diagram of a main part of a part of a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例3の要部平面図FIG. 6 is a plan view of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図7】 図6のA−A断面図FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;

【図8】 本発明の実施例4の要部断面図FIG. 8 is a sectional view of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウエハ 2 チャック 3 Xステージ 4 DCサーボモータ 5 Yステージ 6 DCサーボモータ 7 ステージ基盤 9,14 ミラー 10,15 光路 11,16 温度計 12,17 気圧計 18 補正用レーザ干渉計手段 19 べース 20 レーザ干渉計 21 アジャスタブルマウント 22 ミラー 25 温度計・気圧計 26 演算・制御装置 101 ベース 102 Yステージ 103 静圧軸受 104 吸引磁石 105 Yガイド 106 静圧軸受 107 吸引磁石 108 Yリニアモータ(固定子) 109 連結部材 110 Yリニアモータ(可動子) 111 Xステージ 112 静圧軸受 113 吸引磁石 114 軸受ハウジング 115 静圧軸受 116 静圧軸受 117 支持部材 118 天板 119 支持部材 120 弾性ヒンジ部材 121 ピエゾ 122 弾性ヒンジ部材 123 変位センサ 124 変位センサターゲット 125 Xリニアモータ(固定子) 126 Xリニアモータ(可動子) 127 チャック 128 位置決め対象物 129 Xミラー 130 Yミラー 131 X干渉計 132 ωZ 干渉計 133 Y干渉計 134 リニアモータ可動子 135 断熱剤 136 リニアモータ固定子 137 断熱剤 138 支持部材 139 コイルバネ 140 ガイド軸 141 軸受部材 142 静圧軸受 143 板バネReference Signs List 1 wafer 2 chuck 3 X stage 4 DC servo motor 5 Y stage 6 DC servo motor 7 stage base 9, 14 mirror 10, 15 optical path 11, 16 thermometer 12, 17 barometer 18 correction laser interferometer means 19 base Reference Signs List 20 laser interferometer 21 adjustable mount 22 mirror 25 thermometer / barometer 26 arithmetic / control device 101 base 102 Y stage 103 static pressure bearing 104 attracting magnet 105 Y guide 106 static pressure bearing 107 attracting magnet 108 Y linear motor (stator) 109 Connecting member 110 Y linear motor (movable element) 111 X stage 112 Static pressure bearing 113 Attraction magnet 114 Bearing housing 115 Static pressure bearing 116 Static pressure bearing 117 Support member 118 Top plate 119 Support member 120 Elastic hinge member 121 Piezo 12 Elastic hinge members 123 displacement sensor 124 a displacement sensor target 125 X linear motor (stator) 126 X linear motor (mover) 127 chuck 128 positioned object 129 X mirror 130 Y mirrors 131 X interferometer 132 omega Z interferometer 133 Y interferometer Total 134 Linear motor mover 135 Heat insulator 136 Linear motor stator 137 Heat insulator 138 Support member 139 Coil spring 140 Guide shaft 141 Bearing member 142 Static pressure bearing 143 Leaf spring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−256611(JP,A) 特開 平3−97216(JP,A) 特開 平2−1501(JP,A) 特開 昭60−79358(JP,A) 特開 平2−201913(JP,A) 特開 平2−68609(JP,A) 特開 平4−72712(JP,A) 特開 昭64−70734(JP,A) 特開 平6−302498(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-256611 (JP, A) JP-A-3-97216 (JP, A) JP-A-2-1501 (JP, A) JP-A-60-1985 79358 (JP, A) JP-A-2-201913 (JP, A) JP-A-2-68609 (JP, A) JP-A-4-72712 (JP, A) JP-A-64-70734 (JP, A) JP-A-6-302498 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/027

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位置合わせすべき物体を載置し、XY平
面内で移動するXYステージの一部にミラーを設け、該
ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光を入射させ、
該ミラーを介したレーザ光を利用して該XYステージの
位置決めを制御手段で制御する位置決め装置において、
該第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に該光路
中の温度分布を測定する為の第1温度測定手段を設け、
該XYステージと略同一の空調がなされている場所に第
2レーザ干渉計を設け、該第2レーザ干渉計の光路中に
該光路中の温度分布を測定する為の第2温度測定手段を
設け、該制御手段は該第2レーザ干渉計と該第2温度測
定手段からの信号を用いて、温度の影響を除いた該第2
レーザ干渉計からの発振波長の変化を算出し、該算出結
果と該第1温度測定手段からの信号を用いて該第1レー
ザ干渉計で得られた信号に含まれる発振波長の変化の影
響を算出し、該算出結果に基づいて該XYステージの位
置を補正して、該第1レーザ干渉計からの発振波長の変
化の影響を少なくしていることを特徴とする位置決め装
置。
An object to be aligned is placed, a mirror is provided on a part of an XY stage that moves in an XY plane, and laser light from a first laser interferometer is incident on the mirror.
A positioning device that controls the positioning of the XY stage by control means using the laser light via the mirror;
A first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path in an optical path from the first laser interferometer to the mirror;
A second laser interferometer is provided at a location where the air conditioning is substantially the same as that of the XY stage, and a second temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path is provided in an optical path of the second laser interferometer. The control means uses the signals from the second laser interferometer and the second temperature measurement means to remove the temperature effect from the second laser interferometer.
A change in the oscillation wavelength from the laser interferometer is calculated, and the effect of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained by the first laser interferometer is calculated using the calculation result and the signal from the first temperature measuring means. A positioning device which calculates and corrects the position of the XY stage based on the calculation result to reduce the influence of a change in oscillation wavelength from the first laser interferometer.
【請求項2】 前記第2レーザ干渉計と前記第1,第2
温度測定手段は前記XY方向の少なくとも一方向に設け
られていることを特徴とする請求項1の位置決め装置。
2. The second laser interferometer and the first and second laser interferometers.
The positioning device according to claim 1, wherein the temperature measuring means is provided in at least one of the XY directions.
【請求項3】 位置合わせすべき物体を載置し、XY平
面内で移動するXYステージの一部にミラーを設け、該
ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光を入射させ、
該ミラーを介したレーザ光を利用して該XYステージの
位置決めを制御手段で制御する位置決め装置において、
該第1レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に該光路
中の温度分布を測定する為の第1温度測定手段と気圧分
布を測定する為の第1気圧測定手段を、該XYステージ
と略同一の空調がなされている場所に第2レーザ干渉計
を、該第2レーザ干渉計の光路中に、該光路中の温度分
布を測定する為の第2温度測定手段と気圧分布を測定す
る為の第2気圧測定手段を各々設け、該制御手段は該第
2レーザ干渉計と該第1,第2温度測定手段と該第1,
第2気圧測定手段からの信号を用いて該第1レーザ干渉
計で得られた信号に含まれる発振波長の変化の影響を算
出し、該算出結果に基づいて該XYステージの位置を補
正して、該第1レーザ干渉計からの発振波長の変化の影
響を少なくしていることを特徴とする位置決め装置。
3. An object to be positioned is placed, a mirror is provided on a part of an XY stage that moves in an XY plane, and a laser beam from a first laser interferometer is incident on the mirror.
A positioning device that controls the positioning of the XY stage by control means using the laser light via the mirror;
In the optical path from the first laser interferometer to the mirror, first temperature measuring means for measuring the temperature distribution in the optical path and first pressure measuring means for measuring the pressure distribution are substantially similar to the XY stage. A second laser interferometer in the same air-conditioned location, a second temperature measuring means for measuring the temperature distribution in the optical path in the optical path of the second laser interferometer, and a second temperature measuring means for measuring the pressure distribution; Are respectively provided, and the control means includes the second laser interferometer, the first and second temperature measuring means, and the first and second temperature measuring means.
Using the signal from the second atmospheric pressure measuring means, the influence of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained by the first laser interferometer is calculated, and the position of the XY stage is corrected based on the calculation result. A positioning device wherein the influence of a change in oscillation wavelength from the first laser interferometer is reduced.
【請求項4】 前記第2レーザ干渉計と前記第1,第2
温度測定手段そして前記第1,第2気圧測定手段は前記
XY方向の少なくとも一方向に設けられていることを特
徴とする請求項3の位置決め装置。
4. The second laser interferometer and the first and second laser interferometers.
4. The positioning device according to claim 3, wherein the temperature measuring means and the first and second air pressure measuring means are provided in at least one of the XY directions.
【請求項5】 レチクルとウエハとの相対的な位置検出
を行った後に、レチクル面上のパターンをウエハ面に転
写し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製
造する半導体素子の製造方法において、該ウエハを載置
し、XY平面内で移動するXYステージの一部にミラー
を設け、該ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光を
入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利用して該XY
ステージの位置決めを制御手段で制御するとき、該第1
レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に該光路中の温
度分布を測定する為の第1温度測定手段を、該XYステ
ージと略同一の空調がなされている場所に第2レーザ干
渉計を、そして該第2レーザ干渉計の光路中に、該光路
中の温度分布を測定する為の第2温度測定手段を各々設
け、該制御手段は該第2レーザ干渉計と該第2温度測定
手段からの信号を用いて、温度の影響を除いた該第2レ
ーザ干渉計からの発振波長の変化を算出し、該算出結果
と該第1温度測定手段からの信号を用いて該第1レーザ
干渉計で得られた信号に含まれる発振波長の変化の影響
を算出し、該算出結果に基づいて該XYステージの位置
を補正して、該第1レーザ干渉計からの発振波長の変化
の影響を少なくしていることを特徴とする半導体素子の
製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: performing relative position detection between a reticle and a wafer; transferring a pattern on a reticle surface to a wafer surface; and manufacturing the semiconductor device through a developing process on the wafer. In the method, the wafer is mounted, a mirror is provided on a part of an XY stage moving in an XY plane, a laser beam from a first laser interferometer is incident on the mirror, and the laser beam is transmitted through the mirror. Use XY
When the positioning of the stage is controlled by the control means, the first
A first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path in an optical path from the laser interferometer to the mirror, a second laser interferometer in a place where substantially the same air conditioning as the XY stage is performed, In the optical path of the second laser interferometer, second temperature measuring means for measuring the temperature distribution in the optical path are provided, and the control means controls the second laser interferometer and the second temperature measuring means. The change in the oscillation wavelength from the second laser interferometer excluding the influence of the temperature is calculated using the signal of (1), and the first laser interferometer is calculated using the calculation result and the signal from the first temperature measuring means. Calculating the effect of the change in the oscillation wavelength included in the signal obtained in step 1, and correcting the position of the XY stage based on the calculation result to reduce the effect of the change in the oscillation wavelength from the first laser interferometer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項6】 レチクルとウエハとの相対的な位置検出
を行った後に、レチクル面上のパターンをウエハ面に転
写し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製
造する半導体素子の製造方法において、該ウエハを載置
し、XY平面内で移動するXYステージの一部にミラー
を設け、該ミラーに第1レーザ干渉計からのレーザ光を
入射させ、該ミラーを介したレーザ光を利用して該XY
ステージの位置決めを制御手段で制御するとき、該第1
レーザ干渉計から該ミラーに至る光路中に該光路中の温
度分布を測定する為の第1温度測定手段と気圧分布を測
定する為の第1気圧測定手段を、該XYステージと略同
一の空調がなされている場所に第2レーザ干渉計を、該
第2レーザ干渉計の光路中に該光路中の温度分布を測定
する為の第2温度測定手段と気圧分布を測定する為の第
2気圧測定手段を各々設け、該制御手段は該第2レーザ
干渉計と該第1,第2温度測定手段と該第1,第2気圧
測定手段からの信号を用いて該第1レーザ干渉計で得ら
れた信号に含まれる発振波長の変化の影響を算出し、該
算出結果に基づいて該XYステージの位置を補正して、
該第1レーザ干渉計からの発振波長の変化の影響を少な
くしていることを特徴とする半導体素子の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: performing relative position detection between a reticle and a wafer; transferring a pattern on a reticle surface to a wafer surface; and manufacturing the semiconductor device through the developing process of the wafer. In the method, the wafer is mounted, a mirror is provided on a part of an XY stage moving in an XY plane, a laser beam from a first laser interferometer is incident on the mirror, and the laser beam is transmitted through the mirror. Use XY
When the positioning of the stage is controlled by the control means, the first
In the optical path from the laser interferometer to the mirror, a first temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path and a first air pressure measuring means for measuring the atmospheric pressure distribution are provided in substantially the same air conditioning as the XY stage. A second laser interferometer at a location where the measurement is performed, a second temperature measuring means for measuring a temperature distribution in the optical path in the optical path of the second laser interferometer, and a second atmospheric pressure for measuring the atmospheric pressure distribution. Measuring means are respectively provided, and the control means obtains the signals by the first laser interferometer using signals from the second laser interferometer, the first and second temperature measuring means, and the first and second air pressure measuring means. Calculating the effect of the change in the oscillation wavelength included in the obtained signal, and correcting the position of the XY stage based on the calculation result,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the influence of a change in oscillation wavelength from the first laser interferometer is reduced.
【請求項7】 XY平面に略平行な平面部を有するベー
ス、該ベースの平面部上に静圧ガス軸受によって支持さ
れ、第1ガイド手段によってY方向に該平面部に沿って
移動する第1ステージ、該第1ステージを駆動する第1
駆動手段、該第1ステージに設けた第2ガイド手段によ
って該平面部に沿ってX方向に移動可能でかつ該第1ス
テージと共にY方向に移動可能の該ベースの平面部上に
静圧ガス軸受によって支持された第2ステージ、第3ガ
イド手段によって該第2ステージに対してZ方向及びX
軸,Y軸,Z軸方向に回転可能な第3ステージ、該第1
ステージに設けられ該第1ステージに対して該第2ステ
ージをX軸方向の移動及びZ軸回りの回転を行う第2駆
動手段、そして該第2ステージ上に設けられ該第2ステ
ージに対して該第3ステージをZ軸方向の移動及びX軸
とY軸回りの回転を行う第3駆動手段とを利用して該第
3ステージ上に設けた対象物の位置決めを行ったことを
特徴とする位置決め装置。
7. A base having a flat portion substantially parallel to the XY plane, a first supported on the flat portion of the base by a hydrostatic gas bearing, and moved along the flat portion in the Y direction by first guide means. Stage, a first driving the first stage
A hydrostatic gas bearing on a plane portion of the base movable in the X direction along the plane portion and in the Y direction along with the first stage by a driving means and a second guide means provided on the first stage; The second stage supported by the second stage and the third guide means in the Z direction and X
Third stage rotatable in the directions of the axes Y, Z, and Z;
Second drive means provided on the stage for moving the second stage in the X-axis direction and rotating about the Z-axis with respect to the first stage, and for the second stage provided on the second stage A third drive means for moving the third stage in the Z-axis direction and rotating around the X-axis and the Y-axis is used to position an object provided on the third stage. Positioning device.
【請求項8】 XY平面に略平行で前記対象物に対して
アッベ誤差が略零となるように配置した位置検出手段、
前記第3ステージに設けた該位置検出手段用の検出ター
ゲット、そして該検出ターゲットの角度を検出する角度
検出手段とを有していることを特徴とする請求項7の位
置決め装置。
8. A position detecting means arranged substantially parallel to an XY plane and arranged so that an Abbe error with respect to the object becomes substantially zero.
8. The positioning apparatus according to claim 7, further comprising: a detection target for said position detection means provided on said third stage; and an angle detection means for detecting an angle of said detection target.
【請求項9】 前記位置検出手段と前記角度検出手段は
レーザ干渉計より成り、前記検出ターゲットは反射ミラ
ーより成っていることを特徴とする請求項8の位置決め
装置。
9. The positioning apparatus according to claim 8, wherein said position detecting means and said angle detecting means comprise a laser interferometer, and said detection target comprises a reflecting mirror.
【請求項10】 前記角度検出手段は前記位置検出手段
が検出する場所以外の位置を検出しており、該位置と該
位置検出手段によって検出される位置との差より角度を
算出していることを特徴とする請求項9の位置決め装
置。
10. The angle detecting means detects a position other than the position detected by the position detecting means, and calculates an angle from a difference between the position and the position detected by the position detecting means. The positioning device according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記第1ガイド手段は前記ベース上に
Y方向に設けたガイド部材と前記第1ステージに設けた
静圧ガス軸受によって構成していることを特徴とする請
求項7の位置決め装置。
11. The positioning apparatus according to claim 7, wherein said first guide means comprises a guide member provided on said base in the Y direction and a hydrostatic gas bearing provided on said first stage. .
【請求項12】 前記ガイド部材は磁性材料より成り、
前記第1ステージに設けた磁石によって吸引力が働くよ
うに構成していることを特徴とする請求項11の位置決
め装置。
12. The guide member is made of a magnetic material,
The positioning device according to claim 11, wherein a suction force is exerted by a magnet provided on the first stage.
【請求項13】 前記第1駆動手段は前記第1ステージ
の重心を挟み、X方向にオフセットした2カ所を各々制
御可能な2つのアクチュエータを用いてY方向に駆動し
ていることを特徴とする請求項7の位置決め装置。
13. The method according to claim 13, wherein the first driving means is driven in the Y direction by using two actuators each of which can control two locations offset in the X direction with the center of gravity of the first stage sandwiched therebetween. The positioning device according to claim 7.
【請求項14】 前記第2ガイド手段は前記第1ステー
ジ上にX方向に設けたガイド部材と前記第2ステージに
設けた静圧ガス軸受によって構成していることを特徴と
する請求項7の位置決め装置。
14. The apparatus according to claim 7, wherein said second guide means comprises a guide member provided on said first stage in the X direction and a hydrostatic gas bearing provided on said second stage. Positioning device.
【請求項15】 前記第3ガイド手段は前記第3ステー
ジに固定されZ方向とZ軸回りの回転を案内する円筒状
の第1ガイド部材、該第1ガイド部材と相対する第2ガ
イド部材、該第1ガイド部材又は第2ガイド部材の一方
に設け、他方を支持する静圧ガス軸受、該第2ガイド部
材と前記第2ステージとを少なくともX方向又はY方向
に剛に連結する弾性部材とを有していることを特徴とす
る請求項7の位置決め装置。
15. A cylindrical first guide member fixed to the third stage for guiding rotation in the Z direction and around the Z axis, a second guide member opposed to the first guide member, A static pressure gas bearing provided on one of the first guide member or the second guide member and supporting the other; an elastic member rigidly connecting the second guide member and the second stage at least in the X direction or the Y direction; The positioning device according to claim 7, further comprising:
【請求項16】 前記弾性部材はXY平面に略平行でZ
方向,X軸回り,Y軸回りに柔軟な板バネであることを
特徴とする請求項15の位置決め装置。
16. The elastic member is substantially parallel to an XY plane and has a Z
16. The positioning device according to claim 15, wherein the positioning device is a leaf spring that is flexible in the direction, around the X axis, and around the Y axis.
【請求項17】 前記第2ガイド部材と前記第2ステー
ジとの間にZ方向のダンパーが挿入されていることを特
徴とする請求項16の位置決め装置。
17. The positioning device according to claim 16, wherein a Z-direction damper is inserted between said second guide member and said second stage.
【請求項18】 前記第3ガイド手段は軸方向に剛性で
他方向に柔軟性の棒状部材又は棒状部材に複数のくびれ
部分を備えるヒンジ部材を複数有しており、該ヒンジ部
材の軸を通る各仮想直線がXY平面に略平行な面内で前
記第3ステージのXYセンターを中心とした放射状に配
置されており、該ヒンジ部材の一端を前記第2ステージ
に、他端を前記第3ステージに固定し、該第2ステージ
に対して該第3ステージをX方向とY方向に剛性とな
り、Z方向,X軸回り,Y軸回り,Z軸回りに柔軟性と
なるように連結していることを特徴とする請求項7の位
置決め装置。
18. The third guide means has a plurality of rod members which are rigid in the axial direction and are flexible in the other direction, or a plurality of hinge members each having a plurality of constrictions in the rod members, and passes through the axis of the hinge member. Each virtual straight line is radially arranged around an XY center of the third stage in a plane substantially parallel to the XY plane, and one end of the hinge member is connected to the second stage and the other end is connected to the third stage. And the third stage is connected to the second stage so as to be rigid in the X and Y directions and to be flexible in the Z direction, around the X axis, around the Y axis, and around the Z axis. The positioning device according to claim 7, wherein:
【請求項19】 前記第2駆動手段は前記第3ステージ
に重心を挟み、かつY方向にオフセットした2カ所を各
々制御可能な2つのアクチュエータを用いてX方向とZ
軸回りに回転駆動していることを特徴とする請求項7の
位置決め装置。
19. The second driving means uses two actuators, each having a center of gravity interposed between the third stage and being offset in the Y direction and capable of controlling two positions, in the X direction and the Z direction.
8. The positioning device according to claim 7, wherein the positioning device is driven to rotate about an axis.
【請求項20】 前記アクチュエータはリニアモータで
あることを特徴とする請求項19の位置決め装置。
20. The positioning device according to claim 19, wherein said actuator is a linear motor.
【請求項21】 前記第3駆動手段はピエゾ素子と該ピ
エゾ素子の伸縮方向両端に取り付け、該伸縮方向と直交
する方向の軸回りの回転が柔軟性のヒンジ部材とから成
るアクチュエータを前記第2ステージと第3ステージと
の間に、該アクチュエータの伸縮方向が略Z方向に向く
ように3カ所配置し、前記第3ステージと第2ステージ
に対してZ方向,X軸回り,Y軸回りに駆動しているこ
とを特徴とする請求項7の位置決め装置。
21. An actuator comprising: a piezo element; and a hinge member which is attached to both ends of the piezo element in a direction in which the piezo element expands and contracts and which is flexible about an axis perpendicular to the direction of the expansion and contraction. The three stages are arranged between the stage and the third stage so that the direction of expansion and contraction of the actuator is substantially in the Z direction, and the third stage and the second stage are arranged in the Z direction, around the X axis, and around the Y axis. The positioning device according to claim 7, wherein the positioning device is driven.
【請求項22】 前記アクチュエータがリニアモータで
あることを特徴とする請求項21の位置決め装置。
22. The positioning device according to claim 21, wherein said actuator is a linear motor.
【請求項23】 前記第3ステージの3カ所のZ方向位
置を検出する位置センサーを設けるか又は該第3ステー
ジのZ方向,X軸回り,Y軸回りを検出する1つの位置
センサーと2つの角度センサーを設けることにより該第
3ステージのZ軸方向,X軸回り,Y軸回りの位置決め
を行っていることを特徴とする請求項21の位置決め装
置。
23. A position sensor for detecting three positions in the Z direction of the third stage, or one position sensor and two position sensors for detecting the Z stage, around the X axis and around the Y axis of the third stage. 22. The positioning device according to claim 21, wherein positioning of the third stage in the Z-axis direction, around the X-axis, and around the Y-axis is performed by providing an angle sensor.
【請求項24】 前記第3ステージをZ方向に剛性で他
方向に柔軟性の支持手段により支持していることを特徴
とする請求項21の位置決め装置。
24. The positioning apparatus according to claim 21, wherein said third stage is supported by a support means which is rigid in the Z direction and flexible in the other direction.
【請求項25】 前記支持手段はコイルバネ又は磁石の
反発力を利用していることを特徴とする請求項24の位
置決め装置。
25. The positioning device according to claim 24, wherein said supporting means uses a repulsive force of a coil spring or a magnet.
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