JP3137717B2 - 移動ステージ装置 - Google Patents
移動ステージ装置Info
- Publication number
- JP3137717B2 JP3137717B2 JP7755992A JP7755992A JP3137717B2 JP 3137717 B2 JP3137717 B2 JP 3137717B2 JP 7755992 A JP7755992 A JP 7755992A JP 7755992 A JP7755992 A JP 7755992A JP 3137717 B2 JP3137717 B2 JP 3137717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moving stage
- stage
- moving
- driving means
- stage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
るものである。
置等のアライメント装置として用いられるものが知られ
ている。
の作製において、極めて高い露光精度、生産性を向上す
るためのスループットを高くすることが常に要求され、
ウエハをステップ移動させるステージに対しては、高い
精度での位置決めやスループットを高くするための高速
性が要求される。さらには、近年のウエハの大型化に伴
って移動距離、すなわちストロークの大きなものが要求
される。
テージ装置では移動用の駆動手段としてリニアモータを
用いたものが知られており、広く用いられている。
た従来の技術の場合、リニアモータは上記の大ストロー
ク、高精度および高速性をすべて満たすものであるが、
その効率の悪さから移動の際に発生する熱量が大きいと
いう問題点がある。この発熱量は、ステージ位置を保持
する状態のときには特に問題とならないが、移動初期の
加速時には極めて大きなものとなる。リニアモータに発
生した熱は、前述のようなX線露光装置については、ス
テージを介してステージ上のウエハに伝わることになる
ので、スループットを高くするために露光を頻繁に行う
場合にはウエハに伝わる熱量が蓄積されて熱歪が発生す
るという問題点がある。
みてなされたものであって、高速、高精度であり、スト
ロークが大きく低発熱な移動ステージ装置を実現するこ
とを目的とする。
囲を有する移動ステージを備えた移動ステージ装置にお
いて、前記移動ステージを、所定の許容範囲内で駆動可
能な第1の駆動手段と、該第1の駆動手段と異なる機構
によってなり、前記移動ステージを、前記移動範囲全体
にわたって、前記第1の駆動手段による移動方向と同一
方向に駆動可能な第2の駆動手段とを有し、該第2の駆
動手段と前記移動ステージとが、移動方向に変形可能な
ばね部材を介して連結されていることを特徴とする移動
ステージ装置である。
動手段がリニアモータであるものと、移動ステージが略
水平方向と略鉛直方向とに移動範囲を有するものとがあ
る。
る移動ステージを備えた移動ステージ装置において、前
記移動ステージを、所定の許容範囲内で移動可能な、電
磁力を利用した第1の駆動手段と、該第1の駆動手段と
異なる機構によってなり、前記移動ステージを、前記移
動範囲全体にわたって、前記第1の駆動手段による移動
方向と同一方向に駆動可能な、電磁力を利用した第2の
駆動手段とを有することを特徴とする移動ステージ装置
である。
動手段はリニアモータであり、第2の駆動手段は回転型
モータであるものと、移動ステージが略水平方向と略鉛
直方向とに移動範囲を有するものとがある。
移動ステージを備えた移動ステージ装置において、前記
移動ステージを、所定の許容範囲内で駆動可能な第1の
駆動手段と、該第1の駆動手段と異なる機構によってな
り、前記移動ステージを、前記移動範囲全体にわたっ
て、前記第1の駆動手段による移動方向と同一方向に駆
動可能な、第2の駆動手段とを有し、該第2の駆動手段
と前記移動ステージとが、それらを切離し可能にするク
ラッチを介して連結されていることを特徴とする移動ス
テージ装置である。
動手段がリニアモータであるものと、 移動ステージが
略水平方向と略鉛直方向とに移動範囲を有するものとが
ある。
ージとの連結部分にばね部材を設けたものの場合、第2
の駆動手段による移動ステージの駆動終了後、第2の駆
動手段が停止した状態で、前記ばね部材のばね力に対抗
し得る範囲内で第1の駆動手段によって移動ステージを
移動させることが可能となる。
手段として電磁力を利用したものを用いたものの場合、
該第2の駆動手段による移動ステージの移動終了後、該
第2の駆動手段を駆動することでその移動方向につい
て、前記移動ステージを平衡状態に保つことができ、そ
の状態で第1の駆動手段に対する第2の駆動手段の抵抗
力が非常に小さくなるので、該第1の駆動手段によって
容易に移動ステージを移動させることができる。ただ
し、前記第2の駆動手段による移動方向が略水平方向で
ある場合は、該第2の駆動手段を非駆動状態として、前
記移動ステージを、前記第2の駆動手段による移動終了
時の位置に保つことができる。
ステージとの連結部にクラッチを設けたものの場合、第
2の駆動手段による移動ステージの移動終了後に、前記
クラッチによって第2の駆動手段と移動ステージとを切
離すことで、該移動ステージを前記移動終了時の位置に
て自由な状態にすることができるので、第1の駆動手段
に対する第2の駆動手段の抵抗力が無くなって、該第1
の駆動手段により容易に移動ステージを移動させること
ができる。
て説明する。
施例を示す斜視図、図2(a)は図1に示す移動ステー
ジ装置の正面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断
面図である。
を利用して、マスク100上の半導体素子製造用パター
ンをウエハ101上のレジストに焼付けを行なうSOR
−X線露光装置に設けられ、前記マスク100に対して
前記ウエハ101を位置決めするアライメント装置に適
用したものである。
よびY方向それぞれに対する最終位置決めのための微動
用の、第1の駆動手段であるXリニアモータ106A,
106BおよびYリニアモータ107A,107Bと、
X方向およびY方向に対する粗動(ステップ)用の第2
の駆動手段であるXモータ108およびYモータ109
A,109Bとを備えている。
に設けられたウエハチャック103に吸着保持され、前
記第1および第2の駆動手段の微動および粗動によって
マスク100を通したSR光へ位置合わせされる。
5に固定されている前記Xモータ108にカップリング
112および転動軸受113からなる軸受ユニット11
1にて結合されたXネジ軸110と、Xナット114に
よって連結され、前記Xモータ108が正,逆転するこ
とで、+X,−X方向に移動される。さらに、前記Xス
テージ101は、その上側および下側に取付けられたX
リニアモータ連結板116A、Xリニアモータ106A
およびXリニアモータ連結板117A、Xリニアモータ
106Bによって、Yステージ105上にX方向に並設
されたXリニアモータコイル117AおよびXリニアモ
ータコイル117Bと連結され、同様に+X,−X方向
に移動される。また、前記Xステージ101と前記Xナ
ット114との間にはX板ばね115が取付けられて、
両者間に弾性を持たせて連結した構成としている。その
ため、前記Xモータ108によるステップ動作後の、該
Xモータ108が停止した状態での最終位置決めの際
は、前記Xリニアモータ106A,106Bの動力によ
り、前記X板ばね115のばね力に対抗し得る範囲内で
移動可能となる。
テージ105に対して、X静圧軸受加圧系118A,1
18B、X予圧磁石119A,119BおよびX静圧パ
ッド120A,120B、(118A,119Aおよび
120Aは不図示)からなる一対の静圧軸受部が設けら
れている。
102に固定されている前記Yモータ109A,109
Bに対して、前述と同様な軸受ユニットで結合されたY
ねじ軸121A,121Bと、Yナット(不図示)にて
連結され、前記Yモータ109A,109Bが正転,逆
転することで+Y,−Y方向へ移動される。
よび左側部には、Yリニアモータ連結板123A、Yリ
ニアモータ107AおよびYリニアモータ連結板123
B、Yリニアモータ107Bが取付けられており、該Y
リニアモータ107A,107Bにて、ステージ定盤1
02上にY方向に並設された一対のYヨーガイド122
A,122Bに設けられているYリニアモータコイル1
24A,124Bと連結されて、同様に+Y,−Y方向
に移動可能となっている。
前記Xステージ104と同様に、前記Yナットとの間
に、それぞれY板ばね(不図示)が取付けられて、両者
間に弾性を持たせて連結した構成としている。そのた
め、Yモータ109A,109Bによればステップ動作
後の、該Yモータ109A,109Bが停止した状態で
の最終位置決めの際は、前記Yリニアモータ107A,
107Bの動力により、前記Y板ばねのばね力に対抗し
得る範囲内で移動可能となる。
Yヨーガイド122A,122Bに対して、Y静圧パッ
ド125A,125B、Y静圧軸受加圧系126A,1
26BおよびY予圧磁石127Bからなる一対の静圧軸
受部が設けられている。
ト128およびY軸レーザ干渉計ユニット129は、X
ステージ104上のスコヤミラー130から反射するレ
ーザ光が入射してそれにより、Xステージ104のX方
向およびY方向の位置を計測するためのものである。
て、図3を参照して説明する。
うに、第2の駆動手段302と移動ステージ300との
間にばね部材303を取付けた構成となる。
時、先ず第2の駆動手段302にステージをステップす
るための電力等のエネルギを投入する。すると第2の駆
動手段302は投入エネルギに応じた推力を発生し、こ
の推力はばね部材303を介して移動ステージ300に
伝わり、移動ステージ300をステップさせる。この時
第1の駆動手段301は出力がスイッチで切断されて全
く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に推力
が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えられ
る。第2の駆動手段302は発熱しないか、又は発熱し
ても冷却手段を設けるなどして移動ステージ300に熱
エネルギを伝えないようになっている。
2の制御系は位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々第2の駆動手段302の変位を帰還す
るセミクローズドループ制御を行ない、安定なステップ
動作を行なう。
301の出力を切断していたスイッチが、出力を接続す
る側に切り替わって第1の駆動手段301が位置決めの
推力を発生するようになる(スイッチを切り替えるトリ
ガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるいは非
常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄与す
るようになる。一方この頃には第2の駆動手段302は
ほとんど動かなくなっているが、移動ステージ300と
第2の駆動手段302との間にばね部材303があるの
で、そのばねの力に対抗し得る範囲で第1の駆動手段3
01により移動ステージ300の位置を制御できる。ま
た制御系はステージ位置を帰還するクローズドループ制
御であり、さらに第1の駆動手段301はリニアモータ
であるので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲ
イン(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
駆動手段302はもともと発熱しないか冷却されている
上に、ステップはほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段301には移動ステ
ージ300を振動させる外乱に対抗する力と上述のばね
部材303をたわめる力が必要であるが、位置決めの時
の変位量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)
のでこれらの力を発生するための発熱は非常に小さく、
移動ステージ300には悪影響を及ぼさない。
モータ106A,106BおよびYリニアモータ107
A,107Bと、第2の駆動手段である、Xモータ10
8およびYモータ109A,109Bとの駆動制御部に
ついて説明する。
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4お
よび図5(a),(b),(c)を参照して説明する。
図、図5は図4に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)はXステージ104の駆動
時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ403
の切替えタイミングを、(c)はXリニアモータ106
A,106Bへの印加電流を示している。
1,402と、2つの電流増幅器402,405と、切
替スイッチ403と、比較器406とを備えている。
104の目標位置までの移動量に相当する指令値がフィ
ルタ404および電流増幅器405を通して供給され
る。これにより、前記Xモータ108の推力がXねじ軸
110およびX板ばね115を介してXステージ104
に伝えられて、該Xステージ104が移動することにな
る。
タ106A,106Bへの駆動電流印加のオン,オフを
切替えるためのスイッチであり、該切替スイッチ403
が接続状態にあるとき、前記指令値がフィルタ401お
よび電流増幅器402を介して、Xリニアモータ106
A,106Bへ印加される。
によるXステージ104の移動位置と前記目標位置との
偏差が予め定めた許容範囲内であるか否かを判断し、前
記偏差が前記許容範囲内であるとき、前記切替スイッチ
403を接続状態にする。前記許容範囲は、X板ばね1
15のばね力に応じて設定される。
によるXステージ104のステップ移動にて、該Xステ
ージ104が目標位置に対して所定の許容範囲内まで移
動した後、Xリニアモータ106A,106Bを駆動し
て最終位置決めを行なう。目標位置に対する許容範囲は
上述したように、X板ばね115のばね力に応じて設定
されているので、Xリニアモータ106A,106Bに
よる最終位置決めのための移動は容易になされる。
6Bは前記ばね力に対抗しながらXステージ104を振
動させようとする外乱を吸収する力も出さなければなら
ない。なお、図5(c)において、オフセットがばね力
に対抗する力に、また、切替スイッチ403切替え後の
電流波形の振幅が外乱を吸収する力に相当し、これは以
下に示す例についても同様に言えることである。
時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図6お
よび図7(a),(b),(c)を参照して説明する。
図、図7は図6に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)は切替スイッチ603の切替えタイミング
を、(c)はXリニアモータ106A,106Bへの印
加電流を示している。
例の場合と同様な、2つのフィルタ601,604と2
つの電流増幅器602,605と切替スイッチ603を
備えるとともに、比較器606を備えている。
08に印加することでXステージ104が目標位置付近
に到達する時間を設定時間として予め定める。そして、
前記比較器606にて、ステップ移動時の、Xモータ1
08によるXステージ104の駆動時間を前記設定時間
と比較し、駆動時間が設定時間を越えたとき、前記切替
スイッチ603を接続状態にすることでXリニアモータ
106A,106Bへ電流を印加させて最終位置決めを
行なう。
到達するまで常にXリニアモータ106A,106Bを
駆動している例について図8および図9(a),(b)
を参照して説明する。
図、図9は図8に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)はXリニアモータ106A,106Bへの
印加電流を示している。
例の場合と同様な、2つのフィルタ801,804と2
つの電流増幅器802,805を備えるとともに、電流
制限器803を備えている。
するクローズドループで制御されている。このため、目
標位置との偏差が大きいときは、常に加速する方向に電
流が流れている。この場合も、Xリニアモータ106
A,106Bへの印加電流は前記電流制限器803によ
って制限されている。そして、前記Xステージ104が
ほぼ目標位置に達すると、前記Xモータ108はほとん
ど推力を発生しなくなり、一方、電流制限器803によ
り電流制限を受けていたXリニアモータ106A、10
6Bが位置決め動作に寄与するようになる。ステージ位
置はXリニアモータ106A、106Bにのみ帰還され
るので、目標位置付近では、図8において、Xリニアモ
ータ106A、106Bによるクローズドループ制御の
みが存在するのと等価になって、最終位置決めが行なわ
れる。
106Bへ印加される駆動電流は電流制限器803によ
って制限され、その推力は、非常に小さなものとなる
が、前記Xモータ108が停止することで、X板ばね1
15のばね力に対抗し得る範囲内で位置決めに寄与する
ことになる。
106Bへの印加電流の最大値は、Xステージ104を
振動させようとする、外乱を吸収する力に相当する電流
と、Xモータ108による位置決め誤差(数μm程度)
と板ばね115のばね定数との積で求められる力に相当
する電流と、の和と同程度に設定されており、その値は
ステップ動作のための電流に比較して無視できるほど小
さいものである。
04のステップ駆動時および最終位置決め時、常に、X
板ばね115に対して応力が加わることにより、該X板
ばね115に変形が発生することが考えられる。
108に連結されたXねじ軸110と係合するXナット
114とXステージ104との間にクラッチ131およ
び駆動プレート132を設けて、前記X板ばね115に
対してより大きな応力が加わるステップ移動時には前記
Xステージ104とXナット114とを固定する。これ
により、前記X板ばね115には、最終位置決め時に応
力が加わるのみとなるので、前記X板ばね115の変形
とともにXステージ104のオーバシュートを抑止する
ことができる。これは、Yステージ105側についても
同様に言えることである。
〜図13を参照して説明する。
す斜視図、図12は図11に示す移動ステージ装置の正
面図、図13は本実施例の第1の駆動手段を示す図であ
り、(a)は正面図、(b)は縦断面図である。
1実施例と同様にSOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、マスク1100を通して入
射するSR光に対してウエハ1101の位置決めを行な
う。
Y ,ωZ )の各方向についての位置調整を可能とする、
第1の駆動手段である、Xインダクションモータ130
5A,1305B、Yインダクションモータ1308
A,1308Bおよびθインダクションモータ1311
A,1311Bと、第2の駆動手段である、X電動シリ
ンダ1106A,1106BおよびY電動シリンダ11
09A,1109Bとを備えている。
1111上に載置されたXYステージ1104に設けら
れているウエハチャック1103に吸着保持される。
ジ定盤1102に固設されているシリンダ固定盤110
5の底部に固定されたY電動シリンダ1109A,11
09BからのY電動シリンダロッド1110A,111
0Bによって、それぞれ、Y平行板ばね1115A,1
115Bを介してY方向に支持されている。
両側面を、前記シリンダ固定盤1105の両側部にそれ
ぞれ固定されたX電動シリンダ1106A,1106B
からのX電動シリンダロッド1107A,1107Bに
よって、それぞれ、X平行板ばね1108A,1108
Bを介して支持されている。
ベース1111との接触面にはX静圧軸受加圧系111
6およびX予圧磁石1118を有するX静圧軸受111
7が設けられており、さらに、前記X電動シリンダロッ
ド1107A,1107Bの、前記XYステージ110
4との接触部には、それぞれ、Y静圧軸受加圧系111
9A,1119BおよびY予圧磁石1121A,112
1Bを有するY静圧軸受1120A,1120B(11
19A,1120A,1121Aは不図示)が設けられ
ている。
ても前記XYステージ1104の位置を計測するため
の、スコヤミラー1112、X軸レーザ干渉計ユニット
1113およびY軸レーザ干渉計ユニット1114を備
えている。
いて説明する。
ダクションモータ1305A,1305B、Yインダク
ションモータ1308A,1308Bおよびθインダク
ションモータ1311A,1311Bは、前記XYステ
ージ1104の、ステージ定盤1102との接触面に設
けられている。
05Bは、共に同じ構成であり、それぞれ、第1のコイ
ル1306A,1306Bおよび第2のコイル1307
A,1307Bとを有している。同様に、Yインダクシ
ョンモータ1308A,1308Bは、それぞれ、第1
のコイル1309A,1309Bおよび第2のコイル1
310A,1310Bから成り、θインダクションモー
タ1311A,1311Bは、それぞれ、第1のコイル
1312A,1312Bおよび第2のコイル1313
A,1313Bから成る。
ジ定盤1102との接触面には、3箇所に、それぞれ、
加圧気体吹出用のパッド1301A,1301B,13
01Cと、電磁石のコア1302A,1302B,13
02Cおよびコイル1303A,1303B,1303
Cとを備えた静圧軸受部が設けられるとともに、それら
に対応するように3つのギャップセンサ1304A,1
304B,1304Cが設けられており、これらによっ
て、前記XYステージ1104のZ方向に対して所定ギ
ャップに保持される。
1305A,1305B,1308A,1308B,1
311A,1311Bによる最終位置決めは、前記X,
Yの各電動シリンダ1106A,1106B,1109
A,1109Bによるステップ移動後に行なうものであ
り、何れも同様な動作であるので、Xインダクションモ
ータ1305Aについて説明する。
し、第2のコイル1307Aに前記第1のコイル130
6Aに印加した交流電流よりも90°位相を遅らせた交
流電流を印加する。この場合、第1および第2のコイル
1306A,1307Aに発生する磁束のピークが−X
方向に進行し、その際、ステージ定盤1102の良導体
にうず電流が生じる。このうず電流と前記第1および第
2のコイル1306A,1307Aに交流電流を印加す
ることで生じた磁束との相互作用によって、前記XYス
テージ1104が+X方向に移動することになる。一
方、−X方向への移動は、第1および第2のコイル13
06A,1307Aに印加する交流電流の位相を前述と
逆転させることで達成できる。
は、前記X軸、Y軸およびθ軸(θ軸のみ不図示)の各
レーザ干渉計ユニット1113,1114による計測位
置と目標位置および角度との偏差を演算して前述の各イ
ンダクションモータにフィードバックすることで行な
う。
ップセンサを設けることで検出しながら行なう構成を示
したが、マスクとウエハとの間にギャップを直接計測す
るオートフォーカス方式のセンサを用いた場合でも同様
に考えることができる。
図15を参照して説明する。
す斜視図、図15は図14に示す移動ステージ装置の正
面図である。
に、SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用し
たものであり、マスク1400を通して入射するSR光
に対してウエハ1401の位置決めを行なう。
動手段として、前述の第1実施例と同様な構成の、Xリ
ニアモータ1406A,1406BおよびYリニアモー
タ1407A,1407Bを備え、第2の駆動手段とし
ては、X方向に復動可能な2つのX非接触エアシリンダ
1413A,1413BとY方向についてのY非接触エ
アシリンダ1415とを備えている。
413BとY非接触エアシリンダ1415の構成の一例
を、それぞれ、図16,図17に示す。
ダ1413A,1413BおよびY非接触エアシリンダ
1415によるステップ移動にて、Xステージ1404
およびYステージ1405がほぼ目標位置に達した後、
前記Xリニアモータ1406A,1406BおよびYリ
ニアモータ1407A,1407Bによる最終位置決め
を行なう。その際、本参考例では、第1実施例および第
2実施例のような板ばねを備えていないが、前記X非接
触エアシリンダ1413A,1413BおよびY非接触
エアシリンダ1415内の空気によって、XおよびYス
テージ1404,1405との間に弾性が生じ、該空気
の圧縮/膨張性に対抗し得る範囲で、前記Xリニアモー
タ1406A,1406BおよびYリニアモータ140
7A,1407Bによる位置決めが可能となる。
て図18を参照して説明する。
時、先ず第2の駆動手段1806に移動ステージ180
5をステップするための空気を供給する。すると第2の
駆動手段1806は供給された空気の量に応じた推力を
発生し、移動ステージ1805をステップさせる。この
時第1の駆動手段1807は出力がスイッチで切断され
て全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に
推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えら
れる。第2の駆動手段1806はエアシリンダなので発
熱しない。
系はステージ位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々空気の流量やシリンダ内の圧力を帰還
するセミクローズドループ制御を行ない、安定なステッ
プ動作を行なう。また、エアシリンダを加速するには空
気を流入し、減速するには空気を流出させる必要が有る
のので、エアシリンダでステップ中は切替バルブ180
3により圧力源と真空源を適当に切替えて空気の流れる
方向を制御している。
1807の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段1807が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。一方この頃にはエアシリンダにはほ
とんど空気の出入りは無くなっているので、空気の圧縮
/膨張性に対抗し得る範囲で第1の駆動手段1807の
位置を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還す
るクローズドループ制御であり、また第1の駆動手段1
807はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高
い系が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定
な位置制御を行える。
リンダはステップ時同様に発熱しない。リニアモータに
はステージを振動させる外乱に対抗する力と上述のシリ
ンダ内の空気の圧縮/膨張性に対抗する力が必要である
が、位置決めの時の変位量は非常に小さい(例えば10
分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発熱
は非常に小さく、移動ステージ1805には悪影響を及
ぼさない。
大容量チャンバと連通させることにより空気の圧縮/膨
張性に対抗する力をさらに小さくすることができる。
ある、Xリニアモータ1406A,1406BおよびY
リニアモータ1407A,1407Bと、第2の駆動手
段である、X非接触エアシリンダ1413A,1413
BおよびY非接触エアシリンダ1415との駆動制御部
について説明する。
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図1
9および図20(a),(b),(c)を参照して説明
する。
図、図20は図19に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
1903の切替えタイミングを、(c)はXリニアモー
タ1406A,1406Bへの印加電流を示している。
源1907から切替バルブ1908および制御バルブ1
909を介して、X非接触エアシリンダ1413A,1
413Bに対し給,排気を行なうことで、ステップ移動
を行なう。また、前記ステップ移動の際、比較器190
4にてXステージ1404の位置を目標位置との偏差
を、予め定めた許容値と比較し、前記偏差が許容値の範
囲内となったところで、切替スイッチ1903を接続状
態にし、Xリニアモータ1406A,1406Bへの電
流印加を開始させる。
目標位置に対する許容値はX非接触エアシリンダ141
3A,1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定め
るものでるので、Xリニアモータ1406A,1406
Bによる最終位置決めのための移動は容易に達成され
る。このとき、Xリニアモータ1406A,1406B
は空気を圧縮/膨張させてその反力に対抗しながら、X
ステージ1404を振動させようとする外乱を吸収する
力を発さなければならない。図20(c)において、オ
フセットが空気圧力に対抗する力に、また、切替スイッ
チ1903切替え後の電流波形の振幅が外乱を吸収する
力に相当し、これは以下に示す例についても同様に言え
ることである。
動時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図2
1および図22(a),(b),(c)を参照して説明
する。
図、図22は図21に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)は切替スイッチ2103の切替えタイ
ミングを、(c)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
述の移動距離を基準にした例と同様である。
406A,1406Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ2103の切替えを、比較器2104による、
Xステージ1404に対する駆動時間と予め定めた、目
標位置に達すると考えられる設定時間との比較の結果、
駆動時間が設定時間を越えたときに行なう。これによ
り、前記Xステージ1404はほぼ目標位置に達した時
点で最終位置決めに移ることができる。本例において
も、前記設定時間はX非接触エアシリンダ1413A,
1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定める。
に達するまで、常に、Xリニアモータ1406A,14
06Bを駆動している例について、図23および図24
(a),(b)を参照して説明する。
図、図24は図23に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
おいて図8にて示した駆動制御部と同様に考えることが
でき、ステップ動作中、電流制限器2303にて駆動電
流を制限しながら、常に、Xリニアモータ1406A,
1406Bに印加する。そして、Xステージ1404が
ほぼ目標位置に達し、ステップ動作が終了した時点で、
前記Xリニアモータ1406A,1406Bの推力を位
置決めに寄与させる。
25を参照して説明する。
テージの反エアシリンダ(反第2の駆動手段)側に切替
えバルブ2508を介して定圧大容量チャンバ2509
を連結したものであり、切替えバルブ2508を開放す
ることで定圧大容量チャンバ2509とエアシリンダ2
506が連通する構成となっている。
ける、エアシリンダとリニアモータとの駆動制御部につ
いて、図26および図27(a)〜(f)を参照して説
明する。
図、図27は図26に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は前記駆動時間
に対する切替スイッチ2603の切替えタイミングを、
(c)はリニアモータへの印加電流を、(d)はエアシ
リンダ内の圧力の変化を、(e)は切替えバルブ261
1の切替えタイミングを、(f)はエアシリンダ内の剛
性の変化を示している。
タ1406A,1406Bへ駆動電流を印加するための
切替スイッチ2603の切替え制御は、Xステージ14
04の移動距離を基準とした場合と同様に行なう。
接触エアシリンダ1413A,1413Bと連通させる
ための切替バルブ2611の開放は、ステップ動作終了
か否かを判断する比較器2610のコントロールによっ
て行なう。
ジ1404がほぼ目標位置に達し、偏差が所定の許容値
の範囲内になると、前記切替スイッチ2603が接続状
態とされ、Xリニアモータ1406A,1406Bへ駆
動電流が印加されて最終位置決めが始まる。
アシリンダ1413A,1413B内の圧力は、ステッ
プ動作開始直後増加し、その後徐々に減少する。また、
該X非接触エアシリンダ1413A,1413Bの剛性
の変化もほぼ圧力の変化と同様な軌跡を辿る。
10にてステップ動作終了を認識し、切替バルブ261
1を開放して定圧大容量チャンバ2612とX非接触エ
アシリンダ1413A,1413Bを連通させる。これ
により、X非接触エアシリンダ1413A,1413B
において、見掛上、体積が増加したようになる。その結
果、リニアモータ1406A,1406Bの推力のうち
空気を圧縮/膨張させる際の反力は無視できるようにな
り、該リニアモータ1406A,1406Bへの印加電
流は外乱を吸収する力に相当した電流分のみとなる。
切替えた後、切替バルブ2611を開放させるようタイ
ミングを設定したが、両者の切替えタイミングはほぼ同
時刻であれば前後しても同様の効果を得ることができ
る。
図29を参照して説明する。
す斜視図、図29は図28に示す移動ステージ装置の正
面図である。
SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用したも
のであり、マスク2800を通して入射するSR光に対
してウエハ2801の位置決めを行なう。
動手段として、前述の図13に示したものと同様な、
X,Yおよびθ方向への移動を可能とするX,Yおよび
θの各方向についてのインダクションモータを、XYス
テージ2804のステージ定盤2802との接触面に備
えている。第2の駆動手段としては、前述の図16に示
したものと同様な、X方向に復動可能とするX非接触エ
アシリンダ2814と、図17に示したものと同様なY
非接触エアシリンダ2819とを備えている。
するX非接触エアシリンダロッド2807の、Yアシス
トベース2806A,2806Bに接する端部には、そ
れぞれ、Y予圧磁石2817A,2817BおよびY静
圧軸受加圧系2818A,2818B(2817A,2
818Aは不図示)を有するY軸静圧軸受2809A,
2809Bが設けられており、これにより、Y方向へX
Yステージ2804が移動する際、前記Yアシストベー
ス2806A,2806Bに対して非接触に移動するこ
とになる。
に係合するY非接触エアシリンダロッド2808の、X
アシストベース2805との接触面には、同様に、X予
圧磁石2815およびX静圧軸受加圧系2816を有す
るX静圧軸受2810が設けられており、X方向へXY
ステージ2804が移動する際、Xアシストベース28
05に対して非接触に移動することになる。
エアシリンダ2814,2819と前記インダクション
モータとの駆動制御は前述した実施例と同様に考えるこ
とができる。
0および図31(a),(b)を参照して説明する。
す斜視図、図31(a)は図30に示す移動ステージ装
置の正面図、図31(b)は図31(a)のA−A線断
面図である。
実施例と同様に、SOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、マスク3000を通して入
射するSR光に対してウエハ3001の位置決めを行な
う。
前述と同様なXリニアモータ3010A,3010Bお
よびYリニアモータ3015A,3015Bを備えてい
る。また、第2の駆動手段としては、2つのYドラムユ
ニット3008A,3008B間に張設したYベルト3
006A,3006Bにて、イコライズ3009A,3
009Bを介して、Yステージ3005をY方向に保持
し、Yモータ3007の動力によって前記Yドラムユニ
ット3008Bを回転させることで前記Yステージ30
05をY方向に移動させる手段と、同様に、2つのXド
ラムユニット3022A,3022B間に張設したXベ
ルト3020にXステージ3004を連結し、Xモータ
3021の動力によって前記Xドラムユニット3022
Aを回転させることで前記Xステージ3004をX方向
に移動させる手段とを備えている。
ージ定盤3002との接触面にX静圧パッド3026、
X予圧磁石3027およびX静圧軸受加圧系3028を
備えた静圧軸受部が設けられ、さらにYステージ300
5との接触面についても同様な構成の静圧軸受部が設け
られて、前記ステージ定盤3002と前記Yステージ3
005に対して非接触で移動が可能となっている。
記ステージ定盤3002上に固設されているYヨーガイ
ド3013A,3013Bとの接触面に、それぞれ、Y
静圧パッド3023A,3023B、Y静圧軸受加圧系
3024A,3024BおよびY予圧磁石3025A,
3025B(3023B,3024B,3025Bは不
図示)を備えた静圧軸受部が設けられ、さらに、前記ス
テージ定盤3002との接触面にも同様な構成の静圧軸
受部が設けられて、前記ステージ定盤3002と前記Y
ヨーガイド3013A,3013Bに対して非接触で移
動が可能となっている。
ついて、図32を参照して説明する。
時、先ず第2の駆動手段3202に移動ステージ320
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段3202は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力は直接、移動ステージ3000
に伝わり、移動ステージ3200をステップさせる。こ
の時第1の駆動手段3201は出力がスイッチで切断さ
れて全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値
に推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑え
られる。第2の駆動手段3202については冷却手段を
設けて発熱を吸収し、移動ステージ3200に熱エネル
ギを伝えないようになっている。
02の制御系は位置を帰還するクローズドループ制御で
あるがゲインを落とすことにより安定なステップ動作を
行なう。
3201の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段3201が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
クローズドループから切り離し定電流(Y方向は移動ス
テージ3200の重力に釣り合うトルクを与える電流、
X方向はゼロ)で駆動するように切り替える。これによ
り移動ステージ3200には第2の駆動手段3202か
らは力が働かなくなり、第1の駆動手段3201により
移動ステージ3200の位置を制御できる。また制御系
はステージ位置を帰還するクローズドループ制御であ
リ、また第1の駆動手段3201はリニアモータである
ので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲイン
(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
駆動手段3202は冷却されているので発熱しない(X
方向は電流がゼロなのでもともと発熱しない)。第1の
駆動手段3201には移動ステージ3200を振動させ
る外乱に対抗する力が必要であるが、位置決め時の変位
量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)のでこ
れらの力を発生するための発熱は非常に小さく、移動ス
テージ3200には悪影響を及ぼさない。
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
とができるので、ここではX方向について説明する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図3
3および図34(a),(b),(c),(d)を参照
して説明する。
図、図34は図33に示す駆動制御部の動作の一例を示
すフローチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は第1切替スイ
ッチ3303の切替えタイミングを、(c)はXリニア
モータ3010A,3010Bへの印加電流を、(d)
は第2切替スイッチ3308の切替えタイミングを、
(e)はXリニアモータ3010A,3010Bに対す
る抵抗力の変化を、示している。
010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第1
切替スイッチ3303は、比較器3304がXステージ
3004の位置と目標位置との偏差を予め定めた許容値
と比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となっ
たとき、接続状態に切替えられる。
ステップ動作時とステップ終了後で切替えられる。ステ
ップ動作中は指令値に応じた駆動電流がフィルタ330
5、第2切替スイッチ3508および電流増幅器330
9を介してXモータ3021への印加される。ステップ
動作終了後は、Xステージ3004を、ステップ動作終
了時の位置に保ったために、定電流源3306から第2
切替スイッチ3508および電流増幅器3309を介し
てXモータ3021に定電流が印加される。ただし、X
方向の場合、印加電流を“0”としてもよい。Y方向の
場合はXステージ3005等の自重が存在するため、そ
れと平衡を保つような値の定電流をYモータ3007に
印加する必要がある。
えは第2切替スイッチ3508にてなされ、該第2切替
スイッチ3508の切替え制御は、ステップ動作が終了
したか否かを判断する比較器3307にて行なわれる。
ップ動作時には、Xモータ3021の回転動作がドラム
ユニット3022A,3022Bを介して直線運動に変
換されて、Xステージ3004をX方向に移動させるこ
とになる。その後の、Xリニアモータ3010A,30
10Bによる最終位置決め時は、前述の実施例と同様に
考えることができ、その時の該Xリニアモータ3010
A,3010Bに対する抵抗力は、前記Xステージ30
04に働く、その他の力が“0”とみなせるので、ほぼ
“0”となり、容易に移動させることができる。このと
き、本例において、Xリニアモータ3010A,301
0BはXステージ3004を振動させようとする外乱を
吸収する力のみを発すれば良く、その力は図34(c)
に示す、第1切替スイッチ3303切替え後の電流波形
の振幅に相当する。
の駆動時間を基準にして駆動制御を行なう例について図
35を参照して説明する。
図である。
3010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第
1切替スイッチ3503を、Xモータ3021によるス
テップ動作後の駆動時間が、予め定めた、Xステージ3
004が目標位置へ到達すると考えられる設定時間を越
えたときに切替える構成としており、その他は前述の図
33に示した例の場合と同様である。本例において、前
記駆動時間と前記設定時間との比較を比較器3504に
て行ない、さらに、該比較器3504が前記第1切替ス
イッチ3503を切替え制御する。
に到達するまで、常に、Xリニアモータ3010A,3
010Bを駆動している例について、図36および図3
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
図、図37は図36に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はXリニアモー
タ3010A,3010Bへの印加電流を、(c)は切
替スイッチの切替えタイミングを、(d)はXリニアモ
ータ3010A,3010Bに対する抵抗力の変化を、
示している。
3010A,3010Bの駆動制御は、前述の第1実施
例の図8にて示した駆動制御部と同様に考えることがで
き、該Xリニアモータ3010A,3010Bによる最
終位置決めの際、それらに対する抵抗力は前述と同様に
ほとんど“0”となるので、容易にXステージ3004
を移動させることが可能となる。このとき、本例におい
て、Xリニアモータ3010A,3010BはXステー
ジ3004を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は図37(c)に示す、切替ス
イッチ3608切替え後の電流波形の振幅に相当する。
施例について、図38〜図40を参照して説明する。
す正面図、図39は図38に示す移動ステージ装置のA
−A線断面図、図40は、図38に示す移動ステージ装
置のB−B線断面図である。
SOR−X線露光装置に設けられるアライメント装置に
適用したものであり、不図示のマスクを通して入射する
SR光に対してウエハ3801の位置決めを行なう。
1および図2(a)参照)と同様に、Xリニアモータ
(不図示)およびYリニアモータ3810A,3810
B(3810Aは不図示)からなる第1の駆動手段と、
Xモータ3804およびYモータ3805A,3805
Bの動力を、それぞれXねじ軸3812およびYねじ軸
3809A,3809Bを介してXステージ3802お
よびYステージ3803に伝える構成の第2の駆動手段
とを備えている。
ジ定盤3806に取り付けられている定張力ばねドラム
3817に巻着された2本の定張力ばね3808によっ
て、イコライズ3813を介して吊下げ保持されてい
る。前記定張力ばね3808は、Xステージ3802お
よびYステージ3803の自重を零バランスに保つため
のばねであり、常に一定の力を+Y方向に発生してい
る。この定張力ばね3808は、前記Yステージ380
3のY方向の移動に伴なって、前記定張力ばねドラム3
817にて巻き取りあるいは巻き戻しが行なわれる。
20は、Xステージ3802との間に設けたXクラッチ
3822によって、ステップ動作時には前記Xステージ
3802に対して剛に締結され、最終位置決めの時は切
離されて前記Xステージ3802を自由に状態にする構
成となっている。これはYねじ軸3809A,3809
BとYステージ3803についても同様に考えることが
でき、Yクラッチ3831A,3831B(3831A
は不図示)が設けられている。
ついて図41を参照して説明する。
時、先ず第2の駆動手段4102に移動ステージ410
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段4102は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力はクラッチ4103を介して移
動ステージ4100に伝わり、移動ステージ4100を
ステップさせる。この時第1の駆動手段4101は出力
がスイッチで切断されて全く推力を発生しないか、ある
いは非常に小さい値に推力が制限されており、発熱は無
視できる程度に抑えられる。第2の駆動手段4102は
発熱しないか、または発熱しても冷却手段を設けるなど
して移動ステージ4100に熱エネルギを伝えないよう
になっている。
02の制御系はステージ位置を帰還するクローズドルー
プ制御であるがゲインを落とすことにより安定なステッ
プ動作を行なう。
4101の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段4101が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
第2の駆動手段4102と移動ステージ4100との結
合を切ってやる。これにより移動ステージ4100には
第2の駆動手段4102からは力が働かなくなり、第1
の駆動手段4101により移動ステージ4100の位置
を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還するク
ローズドループ制御であリ、また第1の駆動手段410
1はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高い系
が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定な位
置制御を行える。
駆動手段4102はもともと発熱しないか冷却されてい
る上、ステップがほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段4101には移動ス
テージ4100を振動させる外乱に対抗する力が必要で
あるが、位置決め時の変位量は非常に小さい(例えば1
0分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発
熱は非常に小さく、移動ステージ4100には悪影響を
及ぼさない。
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
ことができるので、ここではY方向について説明する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4
2および図43(a),(b),(c),(d),
(e)を参照して説明する。
図、図43は図42に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4203の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ4203は、比較器4204がYステージ38
03の位置と目標位置との偏差を、予め定めた許容値と
比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となった
とき、接続状態に切替えられる。
対する、ステップ動作中、指令値に応じた駆動電流が電
流増幅器4205を介して印加される。また、比較器4
206において、前記ステップ動作が終了したか否かが
判断されており、該比較器4206によってYクラッチ
3831A,3831Bの切替え制御を行なう。
作終了時に前記Yクラッチ3831A,3831Bを切
離すことにより、Yステージ3803は、ステップ動作
終了時の位置(ほぼ目標位置)にて、自由状態になり、
前記定張力ばね3808によってXステージ3802お
よびYステージ3803の自重と平衡を保った状態とな
る。そして、Yリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力はほとんど“0”となるので、容易に、最
終位置決めのための移動を行なうことができる。このと
き、Yリニアモータ3819A,3819BはYステー
ジ3803を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は、図43(c)に示す、切替
スイッチ4203切替え後の電流波形の振幅に相当し、
これは、以下に示す例についても同様に言えることであ
る。
して駆動制御する例について、図44および図45
(a),(b),(c),(d),(e)を参照して説
明する。
図、図45は図44に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4403の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
3819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切
替スイッチ4403を、Yモータ3805A,3805
Bによるステップ動作開始後の駆動時間が、予め定め
た、Yステージ3803が目標位置へ到達すると考えら
れる設定時間を越えたときに切替える構成としており、
その他は前述の図42に示した例の場合と同様である。
本例において、前記駆動時間と前記設定時間との比較を
比較器4404にて行ない、さらに、該比較器4404
が前記切替スイッチ4403を切替え制御する。
に到達するまで、常に、Yリニアモータ3819A,3
819Bを駆動している例について、図46および図4
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
図、図47は図46に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(c)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(d)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
819A,3819Bの駆動制御は、前述の第1実施例
の図8にて示した駆動制御部におけるXリニアモータの
駆動制御の場合と同様に考えることができ、該Yリニア
モータ3819A,3819Bによる最終位置決めの
際、それらに対する抵抗力は前述と同様にほとんど
“0”となるので、容易にYステージ3803を移動さ
せることが可能となる。
ているので下記のような効果を奏する。 (1)請求項1に記載の移動ステージ装置の場合、第1
の駆動手段はばね部材のばね力に対抗し得る範囲内で移
動ステージを移動させることが可能であるので、該移動
ステージの最終位置決めの際の微動用に用いることがで
き、第1の駆動手段としてリニアモータを使用した場
合、小さな発熱量で高精度な位置決めを行なうことがで
きる。また、第2の駆動手段について精度を要求する必
要が無くなるので、装置として設計の自由度が向上す
る。(2)請求項4 に記載の移動ステージ装置の場合、第2
の駆動手段によってその移動方向に対し移動ステージを
平衡状態に保つことで、第1の駆動手段に対する抵抗力
が非常に小さなものとなるので、第1の駆動手段として
リニアモータを用いた場合でも小さな発熱量で高精度な
位置決めを行なうことができる。(3)請求項7 に記載の移動ステージ装置の場合、クラ
ッチによって移動ステージと第2の駆動手段とを切離す
ことで前記移動ステージを自由な状態にすることができ
るので、第1の駆動手段に対する抵抗力が非常に小さな
ものとなり、該第1の駆動手段として、リニアモータを
用いた場合でも、小さな発熱量で高精度な位置決めを行
なうことができる。
斜視図である。
面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図であ
る。
するための図である。
部の第1の例を示すブロック図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
部の第2の例を示すブロック図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
部の第3の例を示すブロック図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印加電
流を示す図である。
断面図である。
す斜視図である。
る。
の駆動手段を示す図であり、(a)は正面図、(b)は
断面図である。
す斜視図である。
る。
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
説明するための図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図である。
る動作原理を説明するための図である。
制御部の一例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はエアシリンダ内の圧力変化を示
す図、(e)は切替バルブの切替えタイミングを示す
図、(f)はエアシリンダの剛性変化を示す図である。
す斜視図である。
る。
す斜視図である。
面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
説明するための図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は第1の切替スイッチ
の切替えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへ
の印加電流を示す図、(d)は第2の切替スイッチの切
替えタイミングを示す図、(e)はリニアモータに対す
る抵抗力の変化を示す図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)は切替スイッチの切替えタイミ
ングを示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の
変化を示す図である。
す正面図である。
面図である。
面図である。
説明するための図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)はクラッチの切替えタイミング
を示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の変化
を示す図である。
マスク 101,1101,1401,2801,3001,3
801 ウェハ 102,1402,2802,3002,3806
ステージ定盤 103,1103,1403,2803,3003,3
818 ウェハチャック 104,1404,3004,3802 Xステージ 105,1405,3005,3803 Yステージ 106,1406,3010 Xリニアモータ 107,1407,3015,3819 Yリニアモ
ータ 108,3021,3804 Xモータ 109,3007,3805 Yモータ 110,3812 Xねじ軸 111 軸受ユニット 112,3823 カップリングユニット 113,3827 転動軸受 114,3820 Xナット 115 X板ばね 116,1409,3011 Xリニアモータ連結板 117,1408,3012,3807 Xリニアモ
ータコイル 118,1116,1423,2816,3028,3
824 X静圧軸受加圧系 119,1118,1422,2815,3027,3
825 Y予圧磁石 120,1421,3026,3826 X静圧パッ
ド 121,3809 Yねじ軸 122,1410,3014 Yリニアモータコイル 123,1411,3016,3811 Yリニアモ
ータ連結板 124,3810 Yリニアモータコイル 125,1424,3023,3815,3830
Y静圧パッド 126,1426,2818,3024,3816,3
829 Y静圧軸受加圧系 127,1425,2817,3025,3828
Y予圧磁石 128,1113,1418,2812,3018
X軸レーザ干渉計ユニット 129,1114,1419,2813,3019
Y軸レーザ干渉計ユニット 130,1112,1417,2811,3017,3
814 スコヤミラー 131,3822,3831,4103 クラッチ 132,3821,3832 駆動プレート 300,1805,3200,4100 移動ステー
ジ 301,1807,3201,4101 第1の駆動
手段 302,1806,3202,4102 第2の駆動
手段 303 ばね部材 401,404,601,604,801,804,1
901,1905,2101,2105,2301,2
304,2601,2605,3301,3305,3
501,3505,3601,3604,4201,4
401,4601 フィルタ 402,405,602,605,802,805,1
902,2102,2302,2602,3302,3
309,3502,3509,3602,3608,4
202,4205,4402,4405,4602,4
604電流増幅器 403,603,1903,2103,2603,33
03,3308,3503,3508,4203,44
03 切替スイッチ 406,606,1904,2104,3304,33
07,3504,3507,3606,4204,42
06,4404,4406,4605比較器 803,2303,3603,4603 電流制限器 1104,2804 ZYステージ 1105 シリンダ固定盤 1106 X電動シリンダ 1107 X電動シリンダロッド 1108 X平行板ばね 1109 Y電動シリンダ 1110 Y電動シリンダロッド 1111,2805 Xアシストベース 1115 Y平行板ばね 1117,1412,2810 X静圧軸受 1301 パッド 1302 コア 1303 コイル 1304 ギャップセンサ 1305 Xインダクションモータ 1306,1307,1309,1310,1312,
1313 コイル 1308 Yインダクションモータ 1311 θインダクションモータ 1413,2814 X非接触エアシリンダ 1414,2807 X非接触エアシリンダロッド 1415,2819 Y非接触エアシリンダ 1416 Y非接触エアシリンダロッド 1420 Xヨーガイド 1601,1612,1705 非接触エアシリンダ
排気系 1602,1611,1704 非接触エアシリンダ
給気系 1603,1604,1609,1610,1701,
1703 ラビリンス 1605 静圧軸受加圧系 1606 静圧軸受 1607,1608,1702 真空排気系 1801,1906,2106,2305,2501,
2606 真空源 1802,1907,2107,2306,2502,
2607 圧力源 1803,1908,2108,2307,2503,
2508,2608,2611 切替バルブ 1804,1909,2109,2308,2504,
2609 制御バルブ 2506 エアシリンダ 2507 リニアモータ 2509,2612 定圧大容量チャンバ 2806 Yアシストベース 2810 X静圧軸受 3006 Yベルト 3008 Yドラムユニット 3009,3813 イコライズ 3013 Yヨーガイド 3020 Xベルト 3022 Xドラムユニット 3306,3506,3605 定電流源 3808 定張力ばね 3817 定張力ばねドラム 3833 Yナット
Claims (11)
- 【請求項1】 所定の移動範囲を有する移動ステージを
備えた移動ステージ装置において、 前記移動ステージを、所定の許容範囲内で駆動可能な第
1の駆動手段と、 該第1の駆動手段と異なる機構によってなり、前記移動
ステージを、前記移動範囲全体にわたって、前記第1の
駆動手段による移動方向と同一方向に駆動可能な第2の
駆動手段とを有し、 該第2の駆動手段と前記移動ステージとが、移動方向に
変形可能なばね部材を介して連結されていることを特徴
とする移動ステージ装置。 - 【請求項2】 第1の駆動手段がリニアモータであるこ
とを特徴とする請求項1記載の移動ステージ装置。 - 【請求項3】 移動ステージが略水平方向と略鉛直方向
とに移動範囲を有する請求項1あるいは2記載の移動ス
テージ装置。 - 【請求項4】 所定の移動範囲を有する移動ステージを
備えた移動ステージ装置において、 前記移動ステージを、所定の許容範囲内で駆動可能な、
電磁力を利用した第1の駆動手段と、 該第1の駆動手段と異なる機構によってなり、前記移動
ステージを、前記移動範囲全体にわたって、前記第1の
駆動手段による移動方向と同一方向に駆動可能な、電磁
力を利用した第2の駆動手段とを有することを特徴とす
る移動ステージ装置。 - 【請求項5】 第1の駆動手段はリニアモータであり、
第2の駆動手段は回転型モータであることを特徴とする
請求項4記載の移動ステージ装置。 - 【請求項6】 移動ステージが略水平方向と略鉛直方向
とに移動範囲を有することを特徴とする請求項4あるい
は5記載の移動ステージ装置。 - 【請求項7】 所定の移動範囲を有する移動ステージを
備えた移動ステージ装置において、 前記移動ステージを、所定の許容範囲内で駆動可能な第
1の駆動手段と、 該第1の駆動手段と異なる機構によってなり、前記移動
ステージを、前記移動範囲全体にわたって、前記第1の
駆動手段による移動方向と同一方向に駆動可能な第2の
駆動手段とを有し、 該第2の駆動手段と前記移動ステージとが、それらを切
離し可能にするクラッチを介して連結されている ことを
特徴とする移動ステージ装置。 - 【請求項8】 第1の駆動手段がリニアモータであるこ
とを特徴とする請求項7記載の移動ステージ装置。 - 【請求項9】 移動ステージが略水平方向と略鉛直方向
とに移動範囲を有することを特徴とする請求項7あるい
は8記載の移動ステージ装置。 - 【請求項10】 前記第1の駆動手段はステージの微動
用の駆動手段であり、前記第2の駆動手段はステージの
粗動用の駆動手段であることを特徴とする請求項1〜9
のいずれか1項に記載の移動ステージ装置。 - 【請求項11】 露光装置のアライメント装置として用
いることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に
記載の移動ステージ装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7755992A JP3137717B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 移動ステージ装置 |
EP93302498A EP0564255B1 (en) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Stage device and pattern transfer system using the same |
DE69308347T DE69308347T2 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Vorlagenbühne und Musterübertragungssystem hierfür |
ES93302498T ES2097976T3 (es) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Dispositivo portaobjetos y sistema de transferencia de dibujo que lo utiliza. |
AT93302498T ATE149699T1 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Vorlagenbühne und musterübertragungssystem hierfür |
US08/275,428 US5684856A (en) | 1991-09-18 | 1994-07-15 | Stage device and pattern transfer system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7755992A JP3137717B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 移動ステージ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05283321A JPH05283321A (ja) | 1993-10-29 |
JP3137717B2 true JP3137717B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=13637381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7755992A Expired - Fee Related JP3137717B2 (ja) | 1991-09-18 | 1992-03-31 | 移動ステージ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3137717B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101950221B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2019-02-20 | 최영주 | 글라스 가드펜스 지지수단 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4430846C2 (de) * | 1994-08-31 | 1997-04-10 | Jenoptik Jena Gmbh | Einrichtung zur Umsetzung eines Transportobjektes zwischen zwei Endlagen |
JP2002252166A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-06 | Canon Inc | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法ならびに移動案内方法 |
GB2478302B (en) | 2010-03-02 | 2012-02-15 | Cinetic Landis Ltd | A machine axis including a counterbalance and methods of operation thereof |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7755992A patent/JP3137717B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101950221B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2019-02-20 | 최영주 | 글라스 가드펜스 지지수단 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05283321A (ja) | 1993-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0977244B1 (en) | Stage system and stage driving method for use in exposure apparatus | |
US5684856A (en) | Stage device and pattern transfer system using the same | |
US6271640B1 (en) | Exposure apparatus having reaction frame | |
US6437463B1 (en) | Wafer positioner with planar motor and mag-lev fine stage | |
US7330093B2 (en) | Alignment apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
US7271879B2 (en) | Decoupled planar positioning system | |
US6408045B1 (en) | Stage system and exposure apparatus with the same | |
JP2001351856A5 (ja) | ||
Shinno et al. | Nanometer positioning of a linear motor-driven ultraprecision aerostatic table system with electrorheological fluid dampers | |
WO2017142481A1 (en) | High precision localizing platforms | |
JP3135404B2 (ja) | ステージ装置とこれを用いたシステム | |
JP3137717B2 (ja) | 移動ステージ装置 | |
US20060061751A1 (en) | Stage assembly including a stage having increased vertical stroke | |
US7738232B2 (en) | Alignment apparatus | |
JP2001242937A (ja) | ステージ装置 | |
JP4012199B2 (ja) | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 | |
EP0564255B1 (en) | Stage device and pattern transfer system using the same | |
US20030097205A1 (en) | Control scheme and system for active vibration isolation | |
JP4012198B2 (ja) | ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法 | |
CN117690852A (zh) | 载台装置、图案形成装置及物品制造方法 | |
JPH06204106A (ja) | テーブル装置、縮小投影露光装置及び電子線描画装置 | |
JPS58147134A (ja) | 精密平面移動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081208 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081208 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |