JP3352286B2 - 位置制御方法及び装置並びにそれを使用した半導体製造装置 - Google Patents
位置制御方法及び装置並びにそれを使用した半導体製造装置Info
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- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置制御方法及び
装置並びにそれを使用した半導体製造装置に関し、特に
半導体製造工程でレチクルやマスクのパターンを半導体
ウエハ等の基板に露光転写する露光装置等の半導体製造
装置に適用される位置制御方法及び装置に関するもので
ある。
装置並びにそれを使用した半導体製造装置に関し、特に
半導体製造工程でレチクルやマスクのパターンを半導体
ウエハ等の基板に露光転写する露光装置等の半導体製造
装置に適用される位置制御方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、図５に示すような所謂ステップア
ンドスキャンタイプの半導体製造用露光装置のウエハス
テージ１５、レチクルステージ２５の位置制御は図６に
示す様な位置制御装置により制御されていた。
ンドスキャンタイプの半導体製造用露光装置のウエハス
テージ１５、レチクルステージ２５の位置制御は図６に
示す様な位置制御装置により制御されていた。
【０００３】これらの図において、１０はウエハステー
ジ位置制御部、１５はＸ及び／またはＹ方向に移動する
ウエハステージで、その上部にはウエハ５０を保持する
ウエハチャック５１が載置されている。ウエハステージ
位置制御部１０はウエハステージ１５を移動させるため
のモータ１４と、ウエハステージ１５の上部に固定され
たミラー５３を用いてウエハステージ１５の現在位置を
計測し、ウエハステージ１５の現在位置信号Ｐwを出力
するレーザー測長器等の位置計測器１６を有している。
ジ位置制御部、１５はＸ及び／またはＹ方向に移動する
ウエハステージで、その上部にはウエハ５０を保持する
ウエハチャック５１が載置されている。ウエハステージ
位置制御部１０はウエハステージ１５を移動させるため
のモータ１４と、ウエハステージ１５の上部に固定され
たミラー５３を用いてウエハステージ１５の現在位置を
計測し、ウエハステージ１５の現在位置信号Ｐwを出力
するレーザー測長器等の位置計測器１６を有している。
【０００４】ウエハステージ位置制御部１０は、ウエハ
ステージ１５の現在位置信号Ｐwと一定周期で発生する
目標位置指令信号Ｘwが入力され、位置偏差信号Ｅwを出
力する減算器１１と、位置偏差信号Ｅwを入力しフィル
タ演算やＰＩＤ演算や各種のゲイン補償及び位相補償演
算を行い電流指令信号Ｃwを出力する位置アンプ１２
と、電流指令信号Ｃwを入力し電流増幅を行いモータ１
４にモータ電流Ｉwを出力するドライバアンプ１３を有
している。
ステージ１５の現在位置信号Ｐwと一定周期で発生する
目標位置指令信号Ｘwが入力され、位置偏差信号Ｅwを出
力する減算器１１と、位置偏差信号Ｅwを入力しフィル
タ演算やＰＩＤ演算や各種のゲイン補償及び位相補償演
算を行い電流指令信号Ｃwを出力する位置アンプ１２
と、電流指令信号Ｃwを入力し電流増幅を行いモータ１
４にモータ電流Ｉwを出力するドライバアンプ１３を有
している。
【０００５】また同図において、２０はレチクルステー
ジ位置制御部、２５はＸ及び／またはＹ方向に移動する
レチクルステージで、その上部にはレチクル４８が保持
される。レチクルステージ位置制御部２０はレチクルス
テージ２５を移動させるためのモータ２４と、レチクル
ステージ２５に固定されたミラー５２を用いてレチクル
ステージ２５の現在位置を測りレチクルステージ２５の
現在位置信号Ｐrを出力するレーザー測長器等の位置計
測器２６を有している。
ジ位置制御部、２５はＸ及び／またはＹ方向に移動する
レチクルステージで、その上部にはレチクル４８が保持
される。レチクルステージ位置制御部２０はレチクルス
テージ２５を移動させるためのモータ２４と、レチクル
ステージ２５に固定されたミラー５２を用いてレチクル
ステージ２５の現在位置を測りレチクルステージ２５の
現在位置信号Ｐrを出力するレーザー測長器等の位置計
測器２６を有している。
【０００６】レチクルステージ位置制御部２０は、レチ
クルステージ２５の現在位置信号Ｐrと一定周期で発生
する目標位置指令信号Ｘrが入力され、位置偏差信号Ｅr
を出力する減算器２１と、位置偏差信号Ｅrを入力しフ
ィルタ演算やＰＩＤ演算や各種のゲイン補償及び位相補
償演算を行い電流指令信号Ｃrを出力する位置アンプ２
２と、電流指令信号Ｃrを入力し電流増幅を行いモータ
２４にモータ電流Ｉrを出力するドライバアンプ２３を
有している。
クルステージ２５の現在位置信号Ｐrと一定周期で発生
する目標位置指令信号Ｘrが入力され、位置偏差信号Ｅr
を出力する減算器２１と、位置偏差信号Ｅrを入力しフ
ィルタ演算やＰＩＤ演算や各種のゲイン補償及び位相補
償演算を行い電流指令信号Ｃrを出力する位置アンプ２
２と、電流指令信号Ｃrを入力し電流増幅を行いモータ
２４にモータ電流Ｉrを出力するドライバアンプ２３を
有している。
【０００７】なお、図５において、４１はレチクル４８
のパターンをウエハ５０に露光転写するための露光光を
発生する露光光源、４２はモータ４３によって回動され
て露光の開始と終了を制御するシャッター、４４は光学
エレメント、４５は露光光反射用のミラー、４６は露光
光の強度監視用のフォトセンサー、４７はレチクル４８
の所定領域に露光光を照射するためのコンデンサーレン
ズである。
のパターンをウエハ５０に露光転写するための露光光を
発生する露光光源、４２はモータ４３によって回動され
て露光の開始と終了を制御するシャッター、４４は光学
エレメント、４５は露光光反射用のミラー、４６は露光
光の強度監視用のフォトセンサー、４７はレチクル４８
の所定領域に露光光を照射するためのコンデンサーレン
ズである。
【０００８】図６の位置指令出力部２には不図示の上位
のコンピューターからウエハステージ１５とレチクルス
テージ２５の時系列目標位置指令信号Ｘw〔ｉ〕（ｉ＝
１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が設定され、位置指令出力部２はクロック発生
器１が発生する一定周期のクロック信号Δｔに従ってウ
エハステージ１５の目標位置指令信号Ｘw〔ｉ〕とレチ
クルステージ２５の目標位置指令信号Ｘr〔ｉ〕をステ
ージ位置制御部１０とレチクルステージ位置制御部２０
にそれぞれ出力する。
のコンピューターからウエハステージ１５とレチクルス
テージ２５の時系列目標位置指令信号Ｘw〔ｉ〕（ｉ＝
１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が設定され、位置指令出力部２はクロック発生
器１が発生する一定周期のクロック信号Δｔに従ってウ
エハステージ１５の目標位置指令信号Ｘw〔ｉ〕とレチ
クルステージ２５の目標位置指令信号Ｘr〔ｉ〕をステ
ージ位置制御部１０とレチクルステージ位置制御部２０
にそれぞれ出力する。
【０００９】レチクルステージ２５の目標位置指令信号
Ｘr〔ｉ〕はレチクル４８の露光領域をＸ方向にスキャ
ンする座標であり、ウエハステージ１５の目標位置指令
信号Ｘw〔ｉ〕は１つの露光ショットの露光領域をレチ
クルステージ２５と同期してＸ方向にスキャンする座標
が設定されている。
Ｘr〔ｉ〕はレチクル４８の露光領域をＸ方向にスキャ
ンする座標であり、ウエハステージ１５の目標位置指令
信号Ｘw〔ｉ〕は１つの露光ショットの露光領域をレチ
クルステージ２５と同期してＸ方向にスキャンする座標
が設定されている。
【００１０】これらの目標位置を順次出力することによ
りレチクルステージ２５とウエハステージ１５は半導体
露光装置の縮小投影レンズ４９の縮小倍率である４対１
の倍率で同期して移動することになる。
りレチクルステージ２５とウエハステージ１５は半導体
露光装置の縮小投影レンズ４９の縮小倍率である４対１
の倍率で同期して移動することになる。
【００１１】また、この例では、ウエハステージ１５と
レチクルステージ２５の相対位置誤差を最小とするた
め、ウエハステージ１５の位置偏差信号Ｅwを倍率補正
演算部３でＫ1倍の倍率変換を行った位置偏差信号Ｅrw
としてレチクルステージ位置制御部２０内の加算器４に
入力している。
レチクルステージ２５の相対位置誤差を最小とするた
め、ウエハステージ１５の位置偏差信号Ｅwを倍率補正
演算部３でＫ1倍の倍率変換を行った位置偏差信号Ｅrw
としてレチクルステージ位置制御部２０内の加算器４に
入力している。
【００１２】この制御手法はごく一般的な同期制御方式
であり「マスター／スレーブ制御」と呼ばれていて、上
記の位置偏差信号は単純な加減則演算式で、以下のよう
に表せられる。
であり「マスター／スレーブ制御」と呼ばれていて、上
記の位置偏差信号は単純な加減則演算式で、以下のよう
に表せられる。
【００１３】Ｅw＝Ｘw−Ｐw Ｅr＝Ｘr−Ｐr−Ｅrw＝Ｘr−Ｐr−Ｋ1×Ｅw
【００１４】ここでＫ1は倍率補正演算部３で補正され
る倍率で、縮小露光レンズ４９の縮小比の逆数である。
る倍率で、縮小露光レンズ４９の縮小比の逆数である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】この例では、先ず始め
にウエハステージ１５とレチクルステージ２５はウエハ
５０とレチクル４８のそれぞれのアライメントマーク位
置に移動し停止した後、不図示のアライメント検出系に
よってウエハ５０とレチクル４８の相対位置合わせを行
い、次にウエハステージ１５とレチクルステージ２５は
ウエハ５０とレチクル４８のそれぞれの露光領域を先程
の相対位置合わせ工程で補正された目標位置指令列Ｘw
〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕（ｉ＝
１，２，３，…，ｎ）で縮小投影レンズ４９の縮小倍率
で同期しながら移動し露光することになる。
にウエハステージ１５とレチクルステージ２５はウエハ
５０とレチクル４８のそれぞれのアライメントマーク位
置に移動し停止した後、不図示のアライメント検出系に
よってウエハ５０とレチクル４８の相対位置合わせを行
い、次にウエハステージ１５とレチクルステージ２５は
ウエハ５０とレチクル４８のそれぞれの露光領域を先程
の相対位置合わせ工程で補正された目標位置指令列Ｘw
〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕（ｉ＝
１，２，３，…，ｎ）で縮小投影レンズ４９の縮小倍率
で同期しながら移動し露光することになる。
【００１６】しかしながら上記従来例では例えばレーザ
ー干渉計のように高速に応答する位置計測器を用いて
も、その位置検出にかかる応答時間は通常数百ｎｓｅｃ
（ナノ秒）であり、特に半導体露光装置のウエハステー
ジ１５の様に１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動する
移動体では、その位置計測器の応答時間遅れによって位
置検出誤差が発生することになる。
ー干渉計のように高速に応答する位置計測器を用いて
も、その位置検出にかかる応答時間は通常数百ｎｓｅｃ
（ナノ秒）であり、特に半導体露光装置のウエハステー
ジ１５の様に１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動する
移動体では、その位置計測器の応答時間遅れによって位
置検出誤差が発生することになる。
【００１７】この位置検出誤差は数十ｎｍ（ナノメー
タ）と微小であるが、近年の半導体露光パターンの微細
化にともない無視できない量となってきた。また近年の
スループット向上の要求によりステージの移動速度は益
々増加する傾向にあり、従ってこの位置検出誤差量も増
加する傾向にある。
タ）と微小であるが、近年の半導体露光パターンの微細
化にともない無視できない量となってきた。また近年の
スループット向上の要求によりステージの移動速度は益
々増加する傾向にあり、従ってこの位置検出誤差量も増
加する傾向にある。
【００１８】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、その目的は、レチクルステージとウエハステージ
の高精度な同期移動を可能にする位置制御方法及び装置
を提供することにある。
ので、その目的は、レチクルステージとウエハステージ
の高精度な同期移動を可能にする位置制御方法及び装置
を提供することにある。
【００１９】本発明の他の目的はステージの移動速度を
増加させることを可能とし、処理時間の短縮を可能とす
る半導体製造装置を提供することにある。
増加させることを可能とし、処理時間の短縮を可能とす
る半導体製造装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、レチクルを保持するレチクルステージの
移動を一定周期で発生するレチクルステージ目標位置指
令とレチクルステージ位置計測器で計測されるレチクル
ステージ現在位置に応じて制御し、ウエハを保持するウ
エハステージの移動を一定周期で発生するウエハステー
ジ目標位置指令とウエハステージ位置計測器で計測され
るウエハステージ現在位置に応じて制御し、前記レチク
ルステージと前記ウエハステージを同期して移動するこ
とにより、前記レチクルのパターンを前記ウエハ上に露
光転写する露光装置に用いられる位置制御方法におい
て、前記レチクルステージの移動速度と前記レチクルス
テージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出された
レチクルステージ位置オフセットで前記レチクルステー
ジ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現在位置
を補正し、補正された前記レチクルステージ目標位置指
令もしくは前記レチクルステージ現在位置を利用して前
記レチクルステージの移動を制御し、前記ウエハステー
ジの移動速度と前記ウエハステージ位置計測器の検出遅
れ時間に基づいて算出されたウエハステージ位置オフセ
ットで前記ウエハステージ目標位置指令もしくは前記ウ
エハステージ現在位置を補正し、補正された前記ウエハ
ステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在
位置を利用して前記ウエハステージの移動を制御するこ
とを特徴としている。なお、位置検出誤差（位置オフセ
ット）により目標位置指令もしくは現在位置を補正する
際、位置検出誤差（位置オフセット）を目標位置指令に
減算することと、位置検出誤差（位置オフセット）を現
在位置に加算することは結果的に等価なことである。
め、本発明は、レチクルを保持するレチクルステージの
移動を一定周期で発生するレチクルステージ目標位置指
令とレチクルステージ位置計測器で計測されるレチクル
ステージ現在位置に応じて制御し、ウエハを保持するウ
エハステージの移動を一定周期で発生するウエハステー
ジ目標位置指令とウエハステージ位置計測器で計測され
るウエハステージ現在位置に応じて制御し、前記レチク
ルステージと前記ウエハステージを同期して移動するこ
とにより、前記レチクルのパターンを前記ウエハ上に露
光転写する露光装置に用いられる位置制御方法におい
て、前記レチクルステージの移動速度と前記レチクルス
テージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出された
レチクルステージ位置オフセットで前記レチクルステー
ジ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現在位置
を補正し、補正された前記レチクルステージ目標位置指
令もしくは前記レチクルステージ現在位置を利用して前
記レチクルステージの移動を制御し、前記ウエハステー
ジの移動速度と前記ウエハステージ位置計測器の検出遅
れ時間に基づいて算出されたウエハステージ位置オフセ
ットで前記ウエハステージ目標位置指令もしくは前記ウ
エハステージ現在位置を補正し、補正された前記ウエハ
ステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在
位置を利用して前記ウエハステージの移動を制御するこ
とを特徴としている。なお、位置検出誤差（位置オフセ
ット）により目標位置指令もしくは現在位置を補正する
際、位置検出誤差（位置オフセット）を目標位置指令に
減算することと、位置検出誤差（位置オフセット）を現
在位置に加算することは結果的に等価なことである。
【００２１】なお、本発明において、レチクルステージ
現在位置を示す信号を微分してレチクルステージの移動
速度を求め、ウエハステージ現在位置を示す信号を微分
してウエハステージの移動速度を求めたり、レチクルス
テージ目標位置指令を示す信号を微分してレチクルステ
ージの移動速度を求め、ウエハステージ目標位置指令を
示す信号を微分して前記ウエハステージの移動速度を求
めても良い。
現在位置を示す信号を微分してレチクルステージの移動
速度を求め、ウエハステージ現在位置を示す信号を微分
してウエハステージの移動速度を求めたり、レチクルス
テージ目標位置指令を示す信号を微分してレチクルステ
ージの移動速度を求め、ウエハステージ目標位置指令を
示す信号を微分して前記ウエハステージの移動速度を求
めても良い。
【００２２】また、本発明において、レチクルステージ
位置オフセットとウエハステージ位置オフセットが予め
算出されていたり、レチクルステージ目標位置指令が予
めレチクルステージ位置オフセットで補正され、ウエハ
ステージ目標位置指令が予めウエハステージ位置オフセ
ットで補正されていると好ましい。
位置オフセットとウエハステージ位置オフセットが予め
算出されていたり、レチクルステージ目標位置指令が予
めレチクルステージ位置オフセットで補正され、ウエハ
ステージ目標位置指令が予めウエハステージ位置オフセ
ットで補正されていると好ましい。
【００２３】本発明の位置制御装置は、レチクルを保持
するレチクルステージの移動を一定周期で発生するレチ
クルステージ目標位置指令とレチクルステージ位置計測
器で計測されるレチクルステージ現在位置に応じて制御
し、ウエハを保持するウエハステージの移動を一定周期
で発生するウエハステージ目標位置指令とウエハステー
ジ位置計測器で計測されるウエハステージ現在位置に応
じて制御し、前記レチクルステージと前記ウエハステー
ジを同期して移動することにより、前記レチクルのパタ
ーンを前記ウエハ上に露光転写する露光装置に用いられ
る位置制御装置において、前記レチクルステージの移動
速度と前記レチクルステージ位置計測器の検出遅れ時間
に基づいて算出されたレチクルステージ位置オフセット
で前記レチクルステージ目標位置指令もしくは前記レチ
クルステージ現在位置を補正する手段と、補正された前
記レチクルステージ目標位置指令もしくは前記レチクル
ステージ現在位置を利用して前記レチクルステージの移
動を制御する手段と、前記ウエハステージの移動速度と
前記ウエハステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づい
て算出されたウエハステージ位置オフセットで前記ウエ
ハステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現
在位置を補正する手段と、補正された前記ウエハステー
ジ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を
利用して前記ウエハステージの移動を制御する手段を有
することを特徴としている。なお、位置検出誤差（位置
オフセット）により目標位置指令もしくは現在位置を補
正する際、位置検出誤差（位置オフセット）を目標位置
指令に減算することと、位置検出誤差（位置オフセッ
ト）を現在位置に加算することは結果的に等価なことで
ある。
するレチクルステージの移動を一定周期で発生するレチ
クルステージ目標位置指令とレチクルステージ位置計測
器で計測されるレチクルステージ現在位置に応じて制御
し、ウエハを保持するウエハステージの移動を一定周期
で発生するウエハステージ目標位置指令とウエハステー
ジ位置計測器で計測されるウエハステージ現在位置に応
じて制御し、前記レチクルステージと前記ウエハステー
ジを同期して移動することにより、前記レチクルのパタ
ーンを前記ウエハ上に露光転写する露光装置に用いられ
る位置制御装置において、前記レチクルステージの移動
速度と前記レチクルステージ位置計測器の検出遅れ時間
に基づいて算出されたレチクルステージ位置オフセット
で前記レチクルステージ目標位置指令もしくは前記レチ
クルステージ現在位置を補正する手段と、補正された前
記レチクルステージ目標位置指令もしくは前記レチクル
ステージ現在位置を利用して前記レチクルステージの移
動を制御する手段と、前記ウエハステージの移動速度と
前記ウエハステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づい
て算出されたウエハステージ位置オフセットで前記ウエ
ハステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現
在位置を補正する手段と、補正された前記ウエハステー
ジ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を
利用して前記ウエハステージの移動を制御する手段を有
することを特徴としている。なお、位置検出誤差（位置
オフセット）により目標位置指令もしくは現在位置を補
正する際、位置検出誤差（位置オフセット）を目標位置
指令に減算することと、位置検出誤差（位置オフセッ
ト）を現在位置に加算することは結果的に等価なことで
ある。
【００２４】なお、本発明において、レチクルステージ
現在位置を示す信号を微分してレチクルステージの移動
速度を求め、ウエハステージ現在位置を示す信号を微分
してウエハステージの移動速度を求めたり、レチクルス
テージ目標位置指令を示す信号を微分してレチクルステ
ージの移動速度を求め、ウエハステージ目標位置指令を
示す信号を微分して前記ウエハステージの移動速度を求
めても良い。
現在位置を示す信号を微分してレチクルステージの移動
速度を求め、ウエハステージ現在位置を示す信号を微分
してウエハステージの移動速度を求めたり、レチクルス
テージ目標位置指令を示す信号を微分してレチクルステ
ージの移動速度を求め、ウエハステージ目標位置指令を
示す信号を微分して前記ウエハステージの移動速度を求
めても良い。
【００２５】また、本発明において、レチクルステージ
位置オフセットとウエハステージ位置オフセットが予め
算出されていたり、レチクルステージ目標位置指令が予
めレチクルステージ位置オフセットで補正され、ウエハ
ステージ目標位置指令が予めウエハステージ位置オフセ
ットで補正されていると好ましい。
位置オフセットとウエハステージ位置オフセットが予め
算出されていたり、レチクルステージ目標位置指令が予
めレチクルステージ位置オフセットで補正され、ウエハ
ステージ目標位置指令が予めウエハステージ位置オフセ
ットで補正されていると好ましい。
【００２６】更に、本発明の半導体製造装置は、レチク
ルを保持するレチクルステージの移動を一定周期で発生
するレチクルステージ目標位置指令とレチクルステージ
位置計測器で計測されるレチクルステージ現在位置に応
じて制御し、ウエハを保持するウエハステージの移動を
一定周期で発生するウエハステージ目標位置指令とウエ
ハステージ位置計測器で計測されるウエハステージ現在
位置に応じて制御し、前記レチクルステージと前記ウエ
ハステージを同期して移動することにより、前記レチク
ルのパターンを前記ウエハ上に露光転写する半導体製造
装置において、前記レチクルステージの移動速度と前記
レチクルステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて
算出されたレチクルステージ位置オフセットで前記レチ
クルステージ目標位置指令もしくは前記レチクルステー
ジ現在位置を補正する手段と、補正された前記レチクル
ステージ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現
在位置を利用して前記レチクルステージの移動を制御す
る手段と、前記ウエハステージの移動速度と前記ウエハ
ステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出され
たウエハステージ位置オフセットで前記ウエハステージ
目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を補
正する手段と、補正された前記ウエハステージ目標位置
指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を利用して前
記ウエハステージの移動を制御する手段を有することを
特徴としている。
ルを保持するレチクルステージの移動を一定周期で発生
するレチクルステージ目標位置指令とレチクルステージ
位置計測器で計測されるレチクルステージ現在位置に応
じて制御し、ウエハを保持するウエハステージの移動を
一定周期で発生するウエハステージ目標位置指令とウエ
ハステージ位置計測器で計測されるウエハステージ現在
位置に応じて制御し、前記レチクルステージと前記ウエ
ハステージを同期して移動することにより、前記レチク
ルのパターンを前記ウエハ上に露光転写する半導体製造
装置において、前記レチクルステージの移動速度と前記
レチクルステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて
算出されたレチクルステージ位置オフセットで前記レチ
クルステージ目標位置指令もしくは前記レチクルステー
ジ現在位置を補正する手段と、補正された前記レチクル
ステージ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現
在位置を利用して前記レチクルステージの移動を制御す
る手段と、前記ウエハステージの移動速度と前記ウエハ
ステージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出され
たウエハステージ位置オフセットで前記ウエハステージ
目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を補
正する手段と、補正された前記ウエハステージ目標位置
指令もしくは前記ウエハステージ現在位置を利用して前
記ウエハステージの移動を制御する手段を有することを
特徴としている。
【００２７】位置計測器の検出遅れによる位置検出誤差
（位置オフセット）で、レチクルステージ及びウエハス
テージのそれぞれの目標位置指令もしくは現在位置を補
正することにより、両ステージの位置合せ精度が高く、
且つ高速度な同期制御を可能にできる。
（位置オフセット）で、レチクルステージ及びウエハス
テージのそれぞれの目標位置指令もしくは現在位置を補
正することにより、両ステージの位置合せ精度が高く、
且つ高速度な同期制御を可能にできる。
【００２８】また、現在位置を示す信号を微分して移動
速度を求めるようにすれば、実際の移動速度が指令値か
らはずれた場合でも位置検出誤差（位置オフセット）を
正確に検出し補正することが可能である。
速度を求めるようにすれば、実際の移動速度が指令値か
らはずれた場合でも位置検出誤差（位置オフセット）を
正確に検出し補正することが可能である。
【００２９】目標位置指令を示す信号を微分して移動速
度を求めるようにすれば、移動速度が位置計測器の高周
波ノイズ成分によって誤検知される場合でも、位置検出
誤差（位置オフセット）を正確に検出し補正することが
可能である。
度を求めるようにすれば、移動速度が位置計測器の高周
波ノイズ成分によって誤検知される場合でも、位置検出
誤差（位置オフセット）を正確に検出し補正することが
可能である。
【００３０】ただし、位置計測器の現在位置を示す信号
に高周波成分のノイズが多く含まれる場合は、位置検出
誤差（位置オフセット）を目標位置指令列から求めた方
が安定した制御となって好ましく、実際の移動速度が指
令値から大きくはずれる場合は、位置検出誤差（位置オ
フセット）を現在位置を示す信号から求めた方が正確な
制御になる。
に高周波成分のノイズが多く含まれる場合は、位置検出
誤差（位置オフセット）を目標位置指令列から求めた方
が安定した制御となって好ましく、実際の移動速度が指
令値から大きくはずれる場合は、位置検出誤差（位置オ
フセット）を現在位置を示す信号から求めた方が正確な
制御になる。
【００３１】位置検出誤差（位置オフセット）を予め算
出しておけば、微分器や高速で演算するオフセット演算
部を不要にでき、従来のハードウエアをそのまま使用す
ることが可能となり構成を簡単にできる。
出しておけば、微分器や高速で演算するオフセット演算
部を不要にでき、従来のハードウエアをそのまま使用す
ることが可能となり構成を簡単にできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例に係る移
動体の位置制御装置の構成を示すブロック図である。図
１において、図６と同一の符号を付したものは、図６の
例と同一の構成要素を示す。本実施例は、図６の構成に
対して、微分器１７，２７、位置オフセット演算部１
８，２８、及び減算器１９，２９を付加したものとなっ
ている。
動体の位置制御装置の構成を示すブロック図である。図
１において、図６と同一の符号を付したものは、図６の
例と同一の構成要素を示す。本実施例は、図６の構成に
対して、微分器１７，２７、位置オフセット演算部１
８，２８、及び減算器１９，２９を付加したものとなっ
ている。
【００３３】先ず、不図示の上位のコンピュータから位
置指令列出力部２を通してウエハステージ位置制御部１
０とレチクルステージ位置制御部２０にウエハステージ
１５とレチクルステージ２５のアライメントマーク位置
である位置指令ＸwとＸrが入力される。
置指令列出力部２を通してウエハステージ位置制御部１
０とレチクルステージ位置制御部２０にウエハステージ
１５とレチクルステージ２５のアライメントマーク位置
である位置指令ＸwとＸrが入力される。
【００３４】ここでウエハステージ位置制御部１０はウ
エハステージ１５をウエハ５０（図５参照）のアライメ
ントマーク位置に移動して停止する。同じくレチクルス
テージ位置制御部２０はレチクルステージ２５をレチク
ル４８（図５参照）のアライメントマーク位置に移動し
て停止する。
エハステージ１５をウエハ５０（図５参照）のアライメ
ントマーク位置に移動して停止する。同じくレチクルス
テージ位置制御部２０はレチクルステージ２５をレチク
ル４８（図５参照）のアライメントマーク位置に移動し
て停止する。
【００３５】位置指令列出力部２、位置アンプ１２，２
２、ドライバアンプ１３，２３、及びモータ１４，２４
の動作は前述した図６の例と同じなので、ここではその
説明を省略する。
２、ドライバアンプ１３，２３、及びモータ１４，２４
の動作は前述した図６の例と同じなので、ここではその
説明を省略する。
【００３６】ウエハステージ１５とレチクルステージ２
５がそれぞれのアライメントマーク位置に停止した時、
位置計測器１６，２６のそれぞれが出力するステージ位
置信号はＰwとＰrであり、微分器１７，２７のそれぞれ
が出力するステージ速度信号ＶwとＶrは０であり、そし
てオフセット演算部１８，２８のそれぞれが出力するオ
フセット信号ＯwとＯrは０である。
５がそれぞれのアライメントマーク位置に停止した時、
位置計測器１６，２６のそれぞれが出力するステージ位
置信号はＰwとＰrであり、微分器１７，２７のそれぞれ
が出力するステージ速度信号ＶwとＶrは０であり、そし
てオフセット演算部１８，２８のそれぞれが出力するオ
フセット信号ＯwとＯrは０である。
【００３７】不図示のアライメント検出系でレチクル４
８とウエハ５０のそれぞれのアライメントマークが検出
され、これによりウエハステージ１５とレチクルステー
ジ２５の相対位置ずれが検出され、上位のコンピュータ
により位置合わせされた露光領域の位置指令列Ｘ
w〔ｉ〕（ｉ＝０，１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕
（ｉ＝０，１，２，３，…，ｎ）が演算される。
８とウエハ５０のそれぞれのアライメントマークが検出
され、これによりウエハステージ１５とレチクルステー
ジ２５の相対位置ずれが検出され、上位のコンピュータ
により位置合わせされた露光領域の位置指令列Ｘ
w〔ｉ〕（ｉ＝０，１，２，３，…，ｎ）とＸr〔ｉ〕
（ｉ＝０，１，２，３，…，ｎ）が演算される。
【００３８】次にウエハステージ１５とレチクルステー
ジ２５はウエハ５０とレチクル４８の露光開始位置Ｘw
ジ２５はウエハ５０とレチクル４８の露光開始位置Ｘw
〔０〕とＸr
〔０〕に移動する。位置指令列出力部２に
は上位のコンピュータで演算されたウエハ５０の露光領
域の目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，
ｎ）と、レチクル４８のＸr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が設定され、クロック発生器１が一定時間Δｔ
毎に周期的に発生するクロック信号に従って位置指令信
号Ｘw〔ｉ〕とＸr〔ｉ〕をウエハ位置制御部１０とレチ
クル位置制御部２０にそれぞれ出力する。
は上位のコンピュータで演算されたウエハ５０の露光領
域の目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，
ｎ）と、レチクル４８のＸr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が設定され、クロック発生器１が一定時間Δｔ
毎に周期的に発生するクロック信号に従って位置指令信
号Ｘw〔ｉ〕とＸr〔ｉ〕をウエハ位置制御部１０とレチ
クル位置制御部２０にそれぞれ出力する。
【００３９】位置計測器１６，２６ではウエハステージ
１５とレチクルステージ２５の現在位置信号Ｐw〔ｉ〕
とＰr〔ｉ〕がそれぞれ検出される。この時微分器１
７，２７はウエハステージ位置信号Ｐw〔ｉ〕とレチク
ルステージ位置信号Ｐr〔ｉ〕から例えば以下の演算で
速度信号Ｖr〔ｉ〕とＶr〔ｉ〕をそれぞれ演算し、位置
オフセット演算部１８，２８にそれぞれ出力する。
１５とレチクルステージ２５の現在位置信号Ｐw〔ｉ〕
とＰr〔ｉ〕がそれぞれ検出される。この時微分器１
７，２７はウエハステージ位置信号Ｐw〔ｉ〕とレチク
ルステージ位置信号Ｐr〔ｉ〕から例えば以下の演算で
速度信号Ｖr〔ｉ〕とＶr〔ｉ〕をそれぞれ演算し、位置
オフセット演算部１８，２８にそれぞれ出力する。
【００４０】 Ｖw〔ｉ〕＝（Ｐw〔ｉ〕−Ｐw〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｖr〔ｉ〕＝（Ｐr〔ｉ〕−Ｐr〔ｉ−１〕）／Δｔ
【００４１】位置オフセット演算部１８，２８ではステ
ージ速度信号Ｖw〔ｉ〕，Ｖr〔ｉ〕から例えば以下の演
算で位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕をそれぞれ演
算し加算器１９，２９にそれぞれ出力する。
ージ速度信号Ｖw〔ｉ〕，Ｖr〔ｉ〕から例えば以下の演
算で位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕をそれぞれ演
算し加算器１９，２９にそれぞれ出力する。
【００４２】Ｏw〔ｉ〕＝Ｖw〔ｉ〕×Ｔ（Ｖw〔ｉ〕） Ｏr〔ｉ〕＝Ｖr〔ｉ〕×Ｔ（Ｖr〔ｉ〕）
【００４３】ここでＴ（Ｖ）は位置計測器１６，２６の
検出遅れ時間であり、ステージ速度Ｖの関数である。も
し、位置検出遅れ時間Ｔ（Ｖ）がステージ速度Ｖに依存
しない一定時間Ｔpである位置計測器を用いた場合は上
記の式は以下の様に書き換えられる。
検出遅れ時間であり、ステージ速度Ｖの関数である。も
し、位置検出遅れ時間Ｔ（Ｖ）がステージ速度Ｖに依存
しない一定時間Ｔpである位置計測器を用いた場合は上
記の式は以下の様に書き換えられる。
【００４４】Ｏw〔ｉ〕＝Ｖw〔ｉ〕×Ｔp Ｏr〔ｉ〕＝Ｖr〔ｉ〕×Ｔp
【００４５】従って、ウエハステージ側の位置アンプ１
２とレチクルステージ側の位置アンプ２２のそれぞれに
入力される位置誤差信号Ｅw〔ｉ〕，Ｅr〔ｉ〕は、目標
位置Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕、現在位置Ｐw〔ｉ〕，Ｐ
r〔ｉ〕、および位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕
を加減算演算し、以下の式で表される。
２とレチクルステージ側の位置アンプ２２のそれぞれに
入力される位置誤差信号Ｅw〔ｉ〕，Ｅr〔ｉ〕は、目標
位置Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕、現在位置Ｐw〔ｉ〕，Ｐ
r〔ｉ〕、および位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕
を加減算演算し、以下の式で表される。
【００４６】 Ｅw〔ｉ〕＝Ｘw〔ｉ〕−Ｐw〔ｉ〕−Ｏw〔ｉ〕 Ｅr〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｐr〔ｉ〕−Ｏr〔ｉ〕−Ｋ1×
Ｅw〔ｉ〕
Ｅw〔ｉ〕
【００４７】ここでＫ1は倍率補正演算部３で補正され
る倍率で、縮小露光レンズ４９（図５参照）の縮小比の
逆数である。位置アンプ１２，２２、ドライバアンプ１
３，２３、及びモータ１４，２４の動作は従来例と同じ
であるのでここでは説明を省略する。なお、上記の式で
明らかなように目標位置Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕から位置
オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を減算することは、現
在位置Ｐw〔ｉ〕，Ｐr〔ｉ〕に位置オフセットＯ
w〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を加算することと同等の意味であ
る。
る倍率で、縮小露光レンズ４９（図５参照）の縮小比の
逆数である。位置アンプ１２，２２、ドライバアンプ１
３，２３、及びモータ１４，２４の動作は従来例と同じ
であるのでここでは説明を省略する。なお、上記の式で
明らかなように目標位置Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕から位置
オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を減算することは、現
在位置Ｐw〔ｉ〕，Ｐr〔ｉ〕に位置オフセットＯ
w〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を加算することと同等の意味であ
る。
【００４８】図２は本発明の他の実施例に係る移動体の
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例は、図６の構成に対し
て、微分器１７，２７、位置オフセット演算部１８，２
８、及び減算器１９，２９を付加したものである。
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例は、図６の構成に対し
て、微分器１７，２７、位置オフセット演算部１８，２
８、及び減算器１９，２９を付加したものである。
【００４９】位置指令列出力部２には上位のコンピュー
タで演算された露光領域の目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕
（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）と、Ｘr〔ｉ〕（ｉ＝１，
２，３，…，ｎ）が設定され、クロック発生器１が一定
時間Δｔ毎に周期的に発生するクロック信号に従って位
置指令信号Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕をウエハ位置制御部１
０とレチクル位置制御部２０にそれぞれ出力する。
タで演算された露光領域の目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕
（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）と、Ｘr〔ｉ〕（ｉ＝１，
２，３，…，ｎ）が設定され、クロック発生器１が一定
時間Δｔ毎に周期的に発生するクロック信号に従って位
置指令信号Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕をウエハ位置制御部１
０とレチクル位置制御部２０にそれぞれ出力する。
【００５０】微分器１７，２７は目標位置Ｘw〔ｉ〕，
Ｘr〔ｉ〕から例えば以下の演算式でステージ速度Ｖ
w〔ｉ〕とＶr〔ｉ〕をそれぞれ演算し、位置オフセット
演算部１８，２８へそれぞれ出力する。
Ｘr〔ｉ〕から例えば以下の演算式でステージ速度Ｖ
w〔ｉ〕とＶr〔ｉ〕をそれぞれ演算し、位置オフセット
演算部１８，２８へそれぞれ出力する。
【００５１】 Ｖw〔ｉ〕＝（Ｘw〔ｉ〕−Ｘw〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｖr〔ｉ〕＝（Ｘr〔ｉ〕−Ｘr〔ｉ−１〕）／Δｔ
【００５２】その他の構成、機能、及び信号は図１の実
施例と同じであるので、ここでは説明を省略する。
施例と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】図３は本発明の他の実施例に係る移動体の
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図３にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例では、図６の構成に対し
て、位置オフセット出力部３１，３２、及び減算器１
９，２９を付加したものとなっている。
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図３にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例では、図６の構成に対し
て、位置オフセット出力部３１，３２、及び減算器１
９，２９を付加したものとなっている。
【００５４】位置指令列出力部２には、上位のコンピュ
ーターで演算された露光領域の目標位置指令列Ｘ
w〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）と、Ｘr〔ｉ〕（ｉ
＝１，２，３，…，ｎ）が設定される。
ーターで演算された露光領域の目標位置指令列Ｘ
w〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）と、Ｘr〔ｉ〕（ｉ
＝１，２，３，…，ｎ）が設定される。
【００５５】露光領域の目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕，Ｘr
〔ｉ〕が一定の移動速度Ｖw，Ｖrであれば、位置オフセ
ットＯw，Ｏrも一定値となるので、オフセット出力部３
１，３２には上位のコンピューターで例えば以下の演算
式で演算した位置オフセットＯw，Ｏrが設定される。
〔ｉ〕が一定の移動速度Ｖw，Ｖrであれば、位置オフセ
ットＯw，Ｏrも一定値となるので、オフセット出力部３
１，３２には上位のコンピューターで例えば以下の演算
式で演算した位置オフセットＯw，Ｏrが設定される。
【００５６】 Ｖw〔ｉ〕＝（Ｘw〔ｉ〕−Ｘw〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｖr〔ｉ〕＝（Ｘr〔ｉ〕−Ｘr〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｏw＝Ｖw×Ｔ（Ｖw） Ｏr＝Ｖr×Ｔ（Ｖr）
【００５７】もし、位置検出遅れ時間Ｔ（Ｖ）がステー
ジ速度Ｖに依存しない一定時間Ｔpである位置計測器を
用いた場合は上記の式は以下の様に書き換えられる。
ジ速度Ｖに依存しない一定時間Ｔpである位置計測器を
用いた場合は上記の式は以下の様に書き換えられる。
【００５８】Ｏw＝Ｖw×Ｔp Ｏr＝Ｖr×Ｔｐ
【００５９】図４は本発明の他の実施例に係る移動体の
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図４にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例では、その構成は図６の
ものと同じであるが、位置指令出力部２から出力される
目標位置指令がＸｗ’，Ｘr'に補正されたものになって
いる点が図６の例と異なっている。
位置制御装置の構成を示すブロック図である。図４にお
いて、図６と同一の符号を付したものは、図６の例と同
一の構成要素を示す。本実施例では、その構成は図６の
ものと同じであるが、位置指令出力部２から出力される
目標位置指令がＸｗ’，Ｘr'に補正されたものになって
いる点が図６の例と異なっている。
【００６０】不図示の上位のコンピューターで演算され
る露光領域の目標位置指令列をＸw〔ｉ〕（ｉ＝１，
２，３，…，ｎ），Ｘr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，
ｎ）とすると、移動速度Ｖw〔ｉ〕，Ｖr〔ｉ〕、および
位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を例えば以下の演
算式で演算し、目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕を
補正した目標位置指令列Ｘw'〔ｉ〕，Ｘr'〔ｉ〕に書き
換えている。
る露光領域の目標位置指令列をＸw〔ｉ〕（ｉ＝１，
２，３，…，ｎ），Ｘr〔ｉ〕（ｉ＝１，２，３，…，
ｎ）とすると、移動速度Ｖw〔ｉ〕，Ｖr〔ｉ〕、および
位置オフセットＯw〔ｉ〕，Ｏr〔ｉ〕を例えば以下の演
算式で演算し、目標位置指令列Ｘw〔ｉ〕，Ｘr〔ｉ〕を
補正した目標位置指令列Ｘw'〔ｉ〕，Ｘr'〔ｉ〕に書き
換えている。
【００６１】 Ｖw〔ｉ〕＝（Ｘw〔ｉ〕−Ｘw〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｖr〔ｉ〕＝（Ｘr〔ｉ〕−Ｘr〔ｉ−１〕）／Δｔ Ｏw＝Ｖw×Ｔ（Ｖw） Ｏr＝Ｖr×Ｔ（Ｖr） Ｘw'〔ｉ〕＝Ｘw〔ｉ〕−Ｏw〔ｉ〕＝Ｘw〔ｉ〕−Ｖ
w〔ｉ〕×Ｔ（Ｖw） Ｘr'〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｏr〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｖ
r〔ｉ〕×Ｔ（Ｖr）
w〔ｉ〕×Ｔ（Ｖw） Ｘr'〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｏr〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｖ
r〔ｉ〕×Ｔ（Ｖr）
【００６２】もし、位置検出遅れ時間Ｔ（Ｖ）がステー
ジ速度Ｖに依存しない一定時間Ｔpである位置計測器を
用いた場合は上記の式は以下の様に書き換えられる。
ジ速度Ｖに依存しない一定時間Ｔpである位置計測器を
用いた場合は上記の式は以下の様に書き換えられる。
【００６３】Ｘw'〔ｉ〕＝Ｘw〔ｉ〕−Ｏw〔ｉ〕＝Ｘw
〔ｉ〕−Ｖw〔ｉ〕×Ｔp Ｘr'〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｏr〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｖ
r〔ｉ〕×Ｔp
〔ｉ〕−Ｖw〔ｉ〕×Ｔp Ｘr'〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｏr〔ｉ〕＝Ｘr〔ｉ〕−Ｖ
r〔ｉ〕×Ｔp
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走査露光タイプの露光装置において、レチクルステージ
とウエハステージの同期制御性能を向上することがで
き、露光性能の向上を計ることができる。
走査露光タイプの露光装置において、レチクルステージ
とウエハステージの同期制御性能を向上することがで
き、露光性能の向上を計ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る位置制御装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】本発明の他の実施例に係る位置制御装置の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図３】本発明の更に他の実施例に係る位置制御装置の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図４】本発明の更に他の実施例に係る位置制御装置の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図５】本発明が適用可能な半導体製造用露光装置の構
成を表す概念図。
成を表す概念図。
【図６】従来の位置制御装置の構成を示すブロック図。
１ クロック発生器 ２ 位置指令列出力部 ３ 倍率補正演算部 ４，１１，２１ 減算器 １０ ウエハステージ位置制御部 ２０ レチクルステージ位置制御部 １２，２２ 位置アンプ １３，２３ ドライバアンプ １４，２４，４３ モータ １５ ウエハステージ ２５ レチクルステージ １６，２６ 位置計測器 １７，２７ 微分器 １８，２８ 位置オフセット演算部 １９，２９ 減算器 ３１，３２ 位置オフセット出力部 ４１ 露光光源 ４２ シャッター ４４ 光学エレメント ４５ 平面ミラー ４６ フォトセンサ ４７ コンデンサレンズ ４８ レチクル ４９ 縮小投影レンズ ５０ ウエハ ５１ ウエハチャック ５２，５３ バーミラー ５４，５５ レーザー干渉計 Δt クロック信号 Ｘw ウエハステージ目標位置指令信号 Ｘr レチクルステージ目標位置指令信号 Ｐw ウエハステージ現在位置信号 Ｐr レチクルステージ現在位置信号 Ｖw ウエハステージ現在速度信号 Ｖr レチクルステージ現在速度信号 Ｏw ウエハステージ位置オフセット信号 Ｏr レチクルステージ位置オフセット信号 Ｅw ウエハステージ位置エラー信号 Ｅr レチクルステージ位置エラー信号 Ｃw ウエハステージ電流指令信号 Ｃr レチクルステージ電流指令信号 Ｉw ウエハステージモータ電流 Ｉr レチクルステージモータ電流 Ｔw ウエハステージモータトルク Ｔr レチクルステージモータトルク
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−98115（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−253014（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−319810（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−54721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−73710（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250716（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141404（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−83702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 11/00 - 13/04
Claims (11)
- 【請求項１】 レチクルを保持するレチクルステージの
移動を一定周期で発生するレチクルステージ目標位置指
令とレチクルステージ位置計測器で計測されるレチクル
ステージ現在位置を用いて制御し、ウエハを保持するウ
エハステージの移動を一定周期で発生するウエハステー
ジ目標位置指令とウエハステージ位置計測器で計測され
るウエハステージ現在位置を用いて制御し、前記レチク
ルステージと前記ウエハステージを同期して移動するこ
とにより、前記レチクルのパターンを前記ウエハ上に露
光転写する露光装置に用いられる位置制御方法におい
て、前記レチクルステージの移動速度と前記レチクルス
テージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出された
レチクルステージ位置オフセットで前記レチクルステー
ジ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現在位置
を補正し、補正された前記レチクルステージ目標位置指
令もしくは前記レチクルステージ現在位置を利用して前
記レチクルステージの移動を制御し、前記ウエハステー
ジの移動速度と前記ウエハステージ位置計測器の検出遅
れ時間に基づいて算出されたウエハステージ位置オフセ
ットで前記ウエハステージ目標位置指令もしくは前記ウ
エハステージ現在位置を補正し、補正された前記ウエハ
ステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステージ現在
位置を利用して前記ウエハステージの移動を制御するこ
とを特徴とする位置制御方法。 - 【請求項２】 前記レチクルステージ現在位置を示す信
号を微分して前記レチクルステージの移動速度を求め、
前記ウエハステージ現在位置を示す信号を微分して前記
ウエハステージの移動速度を求めることを特徴とする請
求項１に記載の位置制御方法。 - 【請求項３】 前記レチクルステージ目標位置指令を示
す信号を微分して前記レチクルステージの移動速度を求
め、前記ウエハステージ目標位置指令を示す信号を微分
して前記ウエハステージの移動速度を求めることを特徴
とする請求項１に記載の位置制御方法。 - 【請求項４】 前記レチクルステージ位置オフセットと
前記ウエハステージ位置オフセットは予め算出されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の位置制御方法。 - 【請求項５】 前記レチクルステージ目標位置指令は予
め前記レチクルステージ位置オフセットで補正され、前
記ウエハステージ目標位置指令は予め前記ウエハステー
ジ位置オフセットで補正されていることを特徴とする請
求項１に記載の位置制御方法。 - 【請求項６】 レチクルを保持するレチクルステージの
移動を一定周期で発生するレチクルステージ目標位置指
令とレチクルステージ位置計測器で計測されるレチクル
ステージ現在位置に応じて制御し、ウエハを保持するウ
エハステージの移動を一定周期で発生するウエハステー
ジ目標位置指令とウエハステージ位置計測器で計測され
るウエハステージ現在位置に応じて制御し、前記レチク
ルステージと前記ウエハステージを同期して移動するこ
とにより、前記レチクルのパターンを前記ウエハ上に露
光転写する露光装置に用いられる位置制御装置におい
て、前記レチクルステージの移動速度と前記レチクルス
テージ位置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出された
レチクルステージ位置オフセットで前記レチクルステー
ジ目標位置指令もしくは前記レチクルステージ現在位置
を補正する手段と、補正された前記レチクルステージ目
標位置指令もしくは前記レチクルステージ現在位置を利
用して前記レチクルステージの移動を制御する手段と、
前記ウエハステージの移動速度と前記ウエハステージ位
置計測器の検出遅れ時間に基づいて算出されたウエハス
テージ位置オフセットで前記ウエハステージ目標位置指
令もしくは前記ウエハステージ現在位置を補正する手段
と、補正された前記ウエハステージ目標位置指令もしく
は前記ウエハステージ現在位置を利用して前記ウエハス
テージの移動を制御する手段を有することを特徴とする
位置制御装置。 - 【請求項７】 前記レチクルステージ現在位置を示す信
号を微分して前記レチクルステージの移動速度を求め、
前記ウエハステージ現在位置を示す信号を微分して前記
ウエハステージの移動速度を求めることを特徴とする請
求項６に記載の位置制御装置。 - 【請求項８】 前記レチクルステージ目標位置指令を示
す信号を微分して前記レチクルステージの移動速度を求
め、前記ウエハステージ目標位置指令を示す信号を微分
して前記ウエハステージの移動速度を求めることを特徴
とする請求項６に記載の位置制御装置。 - 【請求項９】 前記レチクルステージ位置オフセットと
前記ウエハステージ位置オフセットは予め算出されてい
ることを特徴とする請求項６に記載の位置制御装置。 - 【請求項１０】 前記レチクルステージ目標位置指令は
予め前記レチクルステージ位置オフセットで補正され、
前記ウエハステージ目標位置指令は予め前記ウエハステ
ージ位置オフセットで補正されていることを特徴とする
請求項６に記載の位置制御装置。 - 【請求項１１】 レチクルを保持するレチクルステージ
の移動を一定周期で発生するレチクルステージ目標位置
指令とレチクルステージ位置計測器で計測されるレチク
ルステージ現在位置に応じて制御し、ウエハを保持する
ウエハステージの移動を一定周期で発生するウエハステ
ージ目標位置指令とウエハステージ位置計測器で計測さ
れるウエハステージ現在位置に応じて制御し、前記レチ
クルステージと前記ウエハステージを同期して移動する
ことにより、前記レチクルのパターンを前記ウエハ上に
露光転写する半導体製造装置において、前記レチクルス
テージの移動速度と前記レチクルステージ位置計測器の
検出遅れ時間に基づいて算出されたレチクルステージ位
置オフセットで前記レチクルステージ目標位置指令もし
くは前記レチクルステージ現在位置を補正する手段と、
補正された前記レチクルステージ目標位置指令もしくは
前記レチクルステージ現在位置を利用して前記レチクル
ステージの移動を制御する手段と、前記ウエハステージ
の移動速度と前記ウエハステージ位置計測器の検出遅れ
時間に基づいて算出されたウエハステージ位置オフセッ
トで前記ウエハステージ目標位置指令もしくは前記ウエ
ハステージ現在位置を補正する手段と、補正された前記
ウエハステージ目標位置指令もしくは前記ウエハステー
ジ現在位置を利用して前記ウエハステージの移動を制御
する手段を有することを特徴とする半導体製造装置。
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-
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