JPH07103713A - 移動ステージ装置 - Google Patents
移動ステージ装置Info
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- JPH07103713A JPH07103713A JP27124593A JP27124593A JPH07103713A JP H07103713 A JPH07103713 A JP H07103713A JP 27124593 A JP27124593 A JP 27124593A JP 27124593 A JP27124593 A JP 27124593A JP H07103713 A JPH07103713 A JP H07103713A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動量をモニタするミラーの必要長さを縮小
し、ミラーを軽量化する。 【構成】 保持盤１は図示しないＸＹ駆動機構によって
Ｘ，Ｙ軸方向に移動し、ウエハＷ1 の各露光領域を露光
光の光軸Ｏに対して位置決めする。保持盤１のＸ軸方向
の移動量は一対のＸ干渉計４からＸミラー２にレーザ光
を照射し、その反射光に基づいて検出される。Ｙ軸方向
も同様に一対のＹ干渉計５からＹミラー２にレーザ光を
照射し、その反射光に基づいて検出される。保持盤１の
回転変位は両Ｘ干渉計４の出力の差または両Ｙ干渉計５
の出力の差を算出することで検出される。Ｘミラー２、
Ｙミラー３の長さＬｘ，Ｌｙを保持盤１の移動領域の最
大幅Ｔｘ，Ｔｙより小さくしても、保持盤１の移動量お
よび回転変位を検出できる。
し、ミラーを軽量化する。 【構成】 保持盤１は図示しないＸＹ駆動機構によって
Ｘ，Ｙ軸方向に移動し、ウエハＷ1 の各露光領域を露光
光の光軸Ｏに対して位置決めする。保持盤１のＸ軸方向
の移動量は一対のＸ干渉計４からＸミラー２にレーザ光
を照射し、その反射光に基づいて検出される。Ｙ軸方向
も同様に一対のＹ干渉計５からＹミラー２にレーザ光を
照射し、その反射光に基づいて検出される。保持盤１の
回転変位は両Ｘ干渉計４の出力の差または両Ｙ干渉計５
の出力の差を算出することで検出される。Ｘミラー２、
Ｙミラー３の長さＬｘ，Ｌｙを保持盤１の移動領域の最
大幅Ｔｘ，Ｔｙより小さくしても、保持盤１の移動量お
よび回転変位を検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置、各種
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いられる移動
ステージ装置に関するものである。
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いられる移動
ステージ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造に用いられる露光装置や各種
精密加工機あるいは各種精密測定器においては、露光さ
れるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を高精度
で位置決めすることが要求され、加えて、近年ではスル
ープットの向上のために位置決めの高速化が望まれてい
る。図９は露光装置に用いられる移動ステージ装置の従
来例を示すもので、これは、水平な案内面１０１ａを有
するベース１０１と、ベース１０１と一体である一対の
Ｙガイド部材１０１ｂ，１０１ｃに沿って水平面内で直
交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）の方向に
往復移動自在であるＹステージ１０２と、これをＹ軸方
向に移動させるＹ駆動シリンダ１０３と、Ｙステージ１
０２と一体である一対のＸガイド部材１０２ａ，１０２
ｂに沿って前記２軸の他方（以下、「Ｘ軸」という。）
の方向に往復移動自在であるＸステージ１０４と、これ
をＸ軸方向に移動させるＸ駆動シリンダ１０５と、Ｘス
テージ１０４に支持された保持盤１０６からなり、保持
盤１０６は真空吸着力によってウエハＷ0 を吸着する。
精密加工機あるいは各種精密測定器においては、露光さ
れるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を高精度
で位置決めすることが要求され、加えて、近年ではスル
ープットの向上のために位置決めの高速化が望まれてい
る。図９は露光装置に用いられる移動ステージ装置の従
来例を示すもので、これは、水平な案内面１０１ａを有
するベース１０１と、ベース１０１と一体である一対の
Ｙガイド部材１０１ｂ，１０１ｃに沿って水平面内で直
交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）の方向に
往復移動自在であるＹステージ１０２と、これをＹ軸方
向に移動させるＹ駆動シリンダ１０３と、Ｙステージ１
０２と一体である一対のＸガイド部材１０２ａ，１０２
ｂに沿って前記２軸の他方（以下、「Ｘ軸」という。）
の方向に往復移動自在であるＸステージ１０４と、これ
をＸ軸方向に移動させるＸ駆動シリンダ１０５と、Ｘス
テージ１０４に支持された保持盤１０６からなり、保持
盤１０６は真空吸着力によってウエハＷ0 を吸着する。
【０００３】Ｙステージ１０２は図示しない静圧軸受パ
ッドによってベース１０１の案内面１０１ａおよびＹガ
イド部材１０１ｂ，１０１ｃに対して非接触に支持さ
れ、同様に、Ｘステージ１０４も図示しない静圧軸受パ
ッドによってＸガイド部材１０２ａ，１０２ｂに対して
非接触に支持される。
ッドによってベース１０１の案内面１０１ａおよびＹガ
イド部材１０１ｂ，１０１ｃに対して非接触に支持さ
れ、同様に、Ｘステージ１０４も図示しない静圧軸受パ
ッドによってＸガイド部材１０２ａ，１０２ｂに対して
非接触に支持される。
【０００４】保持盤１０６はＹ軸方向にのびる反射面を
有するＸミラー１０７と、Ｘ軸方向にのびる反射面を有
するＹミラー１０９を備えており、Ｘミラー１０７に第
１のレーザ光を照射しその反射光によって保持盤１０６
のＸ軸方向の位置を検出する第１のＸ干渉計１０８と、
Ｙミラー１０９に第２のレーザ光を照射しその反射光に
よって保持盤１０６のＹ軸方向の位置を検出するＹ干渉
計１１０のそれぞれの出力は、モニタ信号としてＸ駆動
シリンダ１０５とＹ駆動シリンダ１０３のそれぞれの制
御装置にフィードバックされる。また、Ｘミラー１０７
に第３のレーザ光を照射しその反射光を受光する第２の
Ｘ干渉計１１１が設けられ、第１のＸ干渉計１０８と第
２のＸ干渉計１１１の出力の差から保持盤１０６の回転
変位を検出し、これによって、第１のＸ干渉計１０８と
Ｙ干渉計１１０のそれぞれの出力の補正や、図示しない
回転機構による保持盤１０６の微回動調節を行う。すな
わち、保持盤１０６は、図示しない指令ラインから送ら
れる指令信号に基づいてＹ駆動シリンダ１０３とＸ駆動
シリンダ１０５がそれぞれ所定量だけ駆動されることで
所定の位置へ移動し、これによって、図示しない光源か
ら照射される露光光に対するウエハＷ0 の各露光領域の
位置決めを行う。このとき、第１のＸ干渉計１０８とＹ
干渉計１１０のそれぞれの出力に基づいて保持盤１０６
のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量がモニタされ、同時
に第１および第２のＸ干渉計１０８，１１１の出力の差
に基づいて保持盤１０６の回転角度がモニタされ、Ｙ駆
動シリンダ１０３、Ｘ駆動シリンダ１０５および前述の
回転機構等にフィードバックされる。
有するＸミラー１０７と、Ｘ軸方向にのびる反射面を有
するＹミラー１０９を備えており、Ｘミラー１０７に第
１のレーザ光を照射しその反射光によって保持盤１０６
のＸ軸方向の位置を検出する第１のＸ干渉計１０８と、
Ｙミラー１０９に第２のレーザ光を照射しその反射光に
よって保持盤１０６のＹ軸方向の位置を検出するＹ干渉
計１１０のそれぞれの出力は、モニタ信号としてＸ駆動
シリンダ１０５とＹ駆動シリンダ１０３のそれぞれの制
御装置にフィードバックされる。また、Ｘミラー１０７
に第３のレーザ光を照射しその反射光を受光する第２の
Ｘ干渉計１１１が設けられ、第１のＸ干渉計１０８と第
２のＸ干渉計１１１の出力の差から保持盤１０６の回転
変位を検出し、これによって、第１のＸ干渉計１０８と
Ｙ干渉計１１０のそれぞれの出力の補正や、図示しない
回転機構による保持盤１０６の微回動調節を行う。すな
わち、保持盤１０６は、図示しない指令ラインから送ら
れる指令信号に基づいてＹ駆動シリンダ１０３とＸ駆動
シリンダ１０５がそれぞれ所定量だけ駆動されることで
所定の位置へ移動し、これによって、図示しない光源か
ら照射される露光光に対するウエハＷ0 の各露光領域の
位置決めを行う。このとき、第１のＸ干渉計１０８とＹ
干渉計１１０のそれぞれの出力に基づいて保持盤１０６
のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量がモニタされ、同時
に第１および第２のＸ干渉計１０８，１１１の出力の差
に基づいて保持盤１０６の回転角度がモニタされ、Ｙ駆
動シリンダ１０３、Ｘ駆動シリンダ１０５および前述の
回転機構等にフィードバックされる。
【０００５】保持盤１０６の移動領域のすべてにおいて
第１のＸ干渉計１０８とＹ干渉計１１０によるＸ軸方向
およびＹ軸方向の移動量のモニタが可能であるために
は、図８に示すように、Ｘミラー１０７の長さＬ0 が、
保持盤１０６のＹ軸方向の移動距離の最大値（露光光に
対するウエハＷ0 の位置決めを行うすべての部位、例え
ば、ウエハＷ0 のすべての露光領域の中心が分布する領
域Ｍ0 （破線で示す）のＹ軸方向の最大幅Ｔ0 に一致す
る）より大であることが必要であり、同時に、Ｙミラー
１０９の長さも、保持盤１０６のＸ軸方向の移動距離の
最大値すなわちウエハＷ0 の前記領域Ｍ0 のＸ軸方向の
最大幅より大であることが必要である。また、保持盤１
０６の移動領域のすべてにおいて第１、第２のＸ干渉計
１０８，１１１による回転変位の検出が可能であるため
には、Ｘミラー１０７の長さＬ0 が、ウエハＷ0 の前記
領域Ｍ0 のＹ軸方向の最大幅Ｔ0 に第１、第２のＸ干渉
計１０８，１１１のレーザ光の離間距離Ｄ0 を加えたも
のより大であることが必要である。
第１のＸ干渉計１０８とＹ干渉計１１０によるＸ軸方向
およびＹ軸方向の移動量のモニタが可能であるために
は、図８に示すように、Ｘミラー１０７の長さＬ0 が、
保持盤１０６のＹ軸方向の移動距離の最大値（露光光に
対するウエハＷ0 の位置決めを行うすべての部位、例え
ば、ウエハＷ0 のすべての露光領域の中心が分布する領
域Ｍ0 （破線で示す）のＹ軸方向の最大幅Ｔ0 に一致す
る）より大であることが必要であり、同時に、Ｙミラー
１０９の長さも、保持盤１０６のＸ軸方向の移動距離の
最大値すなわちウエハＷ0 の前記領域Ｍ0 のＸ軸方向の
最大幅より大であることが必要である。また、保持盤１
０６の移動領域のすべてにおいて第１、第２のＸ干渉計
１０８，１１１による回転変位の検出が可能であるため
には、Ｘミラー１０７の長さＬ0 が、ウエハＷ0 の前記
領域Ｍ0 のＹ軸方向の最大幅Ｔ0 に第１、第２のＸ干渉
計１０８，１１１のレーザ光の離間距離Ｄ0 を加えたも
のより大であることが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、ＸミラーおよびＹミラ
ーの長さがそれぞれ保持盤の移動領域のＸ軸方向および
Ｙ軸方向の最大幅より大きいことが要求され、また、２
つの干渉計による回転変位の検出を行うＸミラーの場合
は、さらに両干渉計のレーザ光の離間距離を加えた長さ
が必要であるため、各ミラーが長尺となり、その結果、
保持盤が高重量化し、加えて、重いミラーのためにミラ
ー自身および保持盤が変形して位置決め精度の低下を招
くおそれもある。最近では、位置決めされるウエハ等基
板や、被加工物あるいは被測定物などが大形化する傾向
にあるため、前記ミラーの必要長さは一層長くなり、こ
れによる保持盤の高重量化や位置決め精度の低下は大き
な問題となっている。
の技術によれば、前述のように、ＸミラーおよびＹミラ
ーの長さがそれぞれ保持盤の移動領域のＸ軸方向および
Ｙ軸方向の最大幅より大きいことが要求され、また、２
つの干渉計による回転変位の検出を行うＸミラーの場合
は、さらに両干渉計のレーザ光の離間距離を加えた長さ
が必要であるため、各ミラーが長尺となり、その結果、
保持盤が高重量化し、加えて、重いミラーのためにミラ
ー自身および保持盤が変形して位置決め精度の低下を招
くおそれもある。最近では、位置決めされるウエハ等基
板や、被加工物あるいは被測定物などが大形化する傾向
にあるため、前記ミラーの必要長さは一層長くなり、こ
れによる保持盤の高重量化や位置決め精度の低下は大き
な問題となっている。
【０００７】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、保持盤の移動量をモニタ
するミラーの必要長さを大幅に縮小し、ミラーを軽量化
できる移動ステージ装置を提供することを目的とするも
のである。
に鑑みてなされたものであり、保持盤の移動量をモニタ
するミラーの必要長さを大幅に縮小し、ミラーを軽量化
できる移動ステージ装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の移動ステージ装置は、案内面に沿って所定
の移動領域内を第１および第２の軸方向に移動自在であ
る移動台と、該移動台とそれぞれ一体である第１および
第２のミラーと、それぞれ前記第１のミラーにレーザ光
を照射してその反射光によって前記移動台の前記第１の
軸方向の移動量を検出する一対の第１の干渉計と、それ
ぞれ前記第２のミラーにレーザ光を照射してその反射光
によって前記移動台の前記第２の軸方向の移動量を検出
する一対の第２の干渉計を有することを特徴とする。
めに本発明の移動ステージ装置は、案内面に沿って所定
の移動領域内を第１および第２の軸方向に移動自在であ
る移動台と、該移動台とそれぞれ一体である第１および
第２のミラーと、それぞれ前記第１のミラーにレーザ光
を照射してその反射光によって前記移動台の前記第１の
軸方向の移動量を検出する一対の第１の干渉計と、それ
ぞれ前記第２のミラーにレーザ光を照射してその反射光
によって前記移動台の前記第２の軸方向の移動量を検出
する一対の第２の干渉計を有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記装置によれば、第１のミラーの第２の軸方
向の長さＬ1 と、移動台の移動領域の第２の軸方向の最
大幅Ｔ2 と、一対の第１の干渉計のレーザ光の第２の軸
方向の離間距離Ｄ1 の間に以下の関係が成立すれば、移
動台がその移動領域内のいかなる位置へ移動しても、一
対の第１の干渉計のうちの少くとも一方の出力から移動
台の第１の軸方向の移動量を検出できる。
向の長さＬ1 と、移動台の移動領域の第２の軸方向の最
大幅Ｔ2 と、一対の第１の干渉計のレーザ光の第２の軸
方向の離間距離Ｄ1 の間に以下の関係が成立すれば、移
動台がその移動領域内のいかなる位置へ移動しても、一
対の第１の干渉計のうちの少くとも一方の出力から移動
台の第１の軸方向の移動量を検出できる。
【００１０】Ｌ1 ≧Ｔ2 −Ｄ1 同様に、第２のミラーの第１の軸方向の長さＬ2 と、移
動台の移動領域の第１の軸方向の最大幅Ｔ1 と、一対の
第２の干渉計のレーザ光の第１の軸方向の離間距離Ｄ2
の間に以下の関係が成立すれば、移動台がその移動領域
内のいかなる位置へ移動しても一対の第２の干渉計のう
ちの少くとも一方の出力から移動台の第２の軸方向の移
動量を検出できる。
動台の移動領域の第１の軸方向の最大幅Ｔ1 と、一対の
第２の干渉計のレーザ光の第１の軸方向の離間距離Ｄ2
の間に以下の関係が成立すれば、移動台がその移動領域
内のいかなる位置へ移動しても一対の第２の干渉計のう
ちの少くとも一方の出力から移動台の第２の軸方向の移
動量を検出できる。
【００１１】Ｌ2 ≧Ｔ1 −Ｄ2 加えて、前記離間距離Ｄ1 、Ｄ2 が、各ミラーの長さＬ
1 ，Ｌ2 と移動台の移動領域の形状および寸法に基づい
てそれぞれ所定の範囲内に設定されていれば、移動台が
その移動領域内のいかなる位置へ移動しても、一対の第
１の干渉計のそれぞれの出力の差および一対の第２の干
渉計のそれぞれの出力の差のうちの少くとも一方から移
動台の回転変位を検出できる。
1 ，Ｌ2 と移動台の移動領域の形状および寸法に基づい
てそれぞれ所定の範囲内に設定されていれば、移動台が
その移動領域内のいかなる位置へ移動しても、一対の第
１の干渉計のそれぞれの出力の差および一対の第２の干
渉計のそれぞれの出力の差のうちの少くとも一方から移
動台の回転変位を検出できる。
【００１２】従って、両ミラーまたはいずれか一方のミ
ラーの反射光によって移動台の移動量を検出する干渉計
が１個である場合に比べて、各ミラーの長さを大幅に縮
小し、各ミラーを軽量化できる。
ラーの反射光によって移動台の移動量を検出する干渉計
が１個である場合に比べて、各ミラーの長さを大幅に縮
小し、各ミラーを軽量化できる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は一実施例の移動ステージ装置の移動
台である保持盤のみを示す平面図であって、本実施例の
保持盤１はウエハＷ1 を吸着する吸着面１ａを有し、保
持盤１の外周縁には、吸着面１ａに平行な一平面内の２
軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）に沿ってのびる第
１のミラーであるＸミラー２と、前記２軸の他方（以
下、「Ｘ軸」という。）に沿ってのびる第２のミラーで
あるＹミラー３が一体的に設けられている。保持盤１は
図示しない案内面に沿って前記２軸のそれぞれの方向に
往復移動自在であり、従来例と同様のＸＹ駆動機構によ
ってＸ軸方向およびＹ軸方向にステップ移動され、図示
しない光源から照射される露光光の光軸Ｏに対して、ウ
エハＷ1 の各露光領域の中心を順次位置合わせする。
台である保持盤のみを示す平面図であって、本実施例の
保持盤１はウエハＷ1 を吸着する吸着面１ａを有し、保
持盤１の外周縁には、吸着面１ａに平行な一平面内の２
軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）に沿ってのびる第
１のミラーであるＸミラー２と、前記２軸の他方（以
下、「Ｘ軸」という。）に沿ってのびる第２のミラーで
あるＹミラー３が一体的に設けられている。保持盤１は
図示しない案内面に沿って前記２軸のそれぞれの方向に
往復移動自在であり、従来例と同様のＸＹ駆動機構によ
ってＸ軸方向およびＹ軸方向にステップ移動され、図示
しない光源から照射される露光光の光軸Ｏに対して、ウ
エハＷ1 の各露光領域の中心を順次位置合わせする。
【００１５】保持盤１の第１の軸方向であるＸ軸方向の
位置は、それぞれＸミラー２にレーザ光を照射してその
反射光によって干渉縞を得る一対の第１の干渉計である
Ｘ干渉計４のうちの少くとも一方の出力に基づいて検出
され、また、第２の軸方向であるＹ軸方向の位置は、そ
れぞれＹミラー３にレーザ光を照射してその反射光によ
って干渉縞を得る一対の第２の干渉計であるＹ干渉計５
のうちの少くとも一方の出力に基づいて検出され、さら
に、前記保持盤１のＸＹ平面内の回転変位は、両Ｘ干渉
計４あるいは両Ｙ干渉計５の出力の差から検出される。
このようにして検出された保持盤１のＸ軸方向およびＹ
軸方向の位置と回転変位はＸＹ駆動機構に負帰還され、
前述の位置合わせの精度を向上させる。
位置は、それぞれＸミラー２にレーザ光を照射してその
反射光によって干渉縞を得る一対の第１の干渉計である
Ｘ干渉計４のうちの少くとも一方の出力に基づいて検出
され、また、第２の軸方向であるＹ軸方向の位置は、そ
れぞれＹミラー３にレーザ光を照射してその反射光によ
って干渉縞を得る一対の第２の干渉計であるＹ干渉計５
のうちの少くとも一方の出力に基づいて検出され、さら
に、前記保持盤１のＸＹ平面内の回転変位は、両Ｘ干渉
計４あるいは両Ｙ干渉計５の出力の差から検出される。
このようにして検出された保持盤１のＸ軸方向およびＹ
軸方向の位置と回転変位はＸＹ駆動機構に負帰還され、
前述の位置合わせの精度を向上させる。
【００１６】各Ｘ干渉計４は、露光光の光軸ＯからＹ軸
方向に距離ｄｘだけ互に逆方向に離れており、従って両
Ｘ干渉計４のレーザ光の離間距離は２ｄｘである。ま
た、各Ｙ干渉計５は、露光光の光軸ＯからＸ軸方向に距
離ｄｙだけ互に逆方向に離れており、従って、両Ｙ干渉
計５のレーザ光の離間距離は２ｄｙである。また、Ｘミ
ラー２の長さＬｘは、前記位置合わせのための保持盤１
の移動領域のＹ軸方向の最大幅、すなわち、ウエハＷ1
のすべての露光領域の中心が分布する位置合わせ領域Ｍ
1 （破線で示す）のＹ軸方向の最大幅Ｔｘと両Ｘ干渉計
４のレーザ光の離間距離２ｄｘとの間に以下の関係が成
立するように設定される。
方向に距離ｄｘだけ互に逆方向に離れており、従って両
Ｘ干渉計４のレーザ光の離間距離は２ｄｘである。ま
た、各Ｙ干渉計５は、露光光の光軸ＯからＸ軸方向に距
離ｄｙだけ互に逆方向に離れており、従って、両Ｙ干渉
計５のレーザ光の離間距離は２ｄｙである。また、Ｘミ
ラー２の長さＬｘは、前記位置合わせのための保持盤１
の移動領域のＹ軸方向の最大幅、すなわち、ウエハＷ1
のすべての露光領域の中心が分布する位置合わせ領域Ｍ
1 （破線で示す）のＹ軸方向の最大幅Ｔｘと両Ｘ干渉計
４のレーザ光の離間距離２ｄｘとの間に以下の関係が成
立するように設定される。
【００１７】Ｌｘ≧Ｔｘ−２ｄｘ・・・・・（１） Ｙミラー３のＸ軸方向の長さＬｙについても同様に保持
盤１の移動領域のＸ軸方向の最大幅、すなわち前記位置
合わせ領域Ｍ1 のＸ軸方向の最大幅Ｔｙと両Ｙ干渉計５
のレーザ光の離間距離２ｄｙとの間に以下の関係が成立
するように設定されている。
盤１の移動領域のＸ軸方向の最大幅、すなわち前記位置
合わせ領域Ｍ1 のＸ軸方向の最大幅Ｔｙと両Ｙ干渉計５
のレーザ光の離間距離２ｄｙとの間に以下の関係が成立
するように設定されている。
【００１８】Ｌｙ≧Ｔｙ−２ｄｙ・・・・・（２） Ｘミラー２およびＹミラー３の長さＬｘ，Ｌｙがこのよ
うに設定されていれば、保持盤１がその移動領域内のい
かなる位置へ移動しても、少なくとも一方のＸ干渉計４
および少くとも一方のＹ干渉計５の出力から保持盤１の
移動量を検出できる。
うに設定されていれば、保持盤１がその移動領域内のい
かなる位置へ移動しても、少なくとも一方のＸ干渉計４
および少くとも一方のＹ干渉計５の出力から保持盤１の
移動量を検出できる。
【００１９】両Ｘ干渉計４の出力の差に基づく保持盤１
の回転変位の検出は、Ｘミラー２が両Ｘ干渉計４のレー
ザ光を反射できる位置にある場合のみ可能である。すな
わち、図２の（ａ）に示すように、保持盤１がＹ軸方向
の図示左側へ移動し、ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1
のうちで図示左端の最大幅２ｄｘの帯状部分Ａ（図２の
（ｂ）に示す）にある露光領域の中心を露光光の光軸Ｏ
に位置合わせするときは、保持盤１の回転変位を両Ｘ干
渉計４の出力の差によって検出することはできない。同
様に、保持盤１が前記移動領域のＹ軸方向の図示右側に
移動しウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1 のうちで図示右
端の最大幅２ｄｘの帯状部分Ｂにある露光領域の中心を
露光光の光軸Ｏに位置合わせするときは、保持盤１の回
転変位を両Ｘ干渉計４の出力の差によって検出すること
はできない。すなわち、ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ
1 のうちで、両Ｘ干渉計４の出力の差によって回転変位
を検出できる部分は、前記帯状部分Ａ，Ｂを除いたＹ軸
方向の中央部分Ｃであり、該中央部分ＣのＹ軸方向の幅
ＴｘｏとＸミラー２の長さＬｘの間には以下の関係が成
立する。
の回転変位の検出は、Ｘミラー２が両Ｘ干渉計４のレー
ザ光を反射できる位置にある場合のみ可能である。すな
わち、図２の（ａ）に示すように、保持盤１がＹ軸方向
の図示左側へ移動し、ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1
のうちで図示左端の最大幅２ｄｘの帯状部分Ａ（図２の
（ｂ）に示す）にある露光領域の中心を露光光の光軸Ｏ
に位置合わせするときは、保持盤１の回転変位を両Ｘ干
渉計４の出力の差によって検出することはできない。同
様に、保持盤１が前記移動領域のＹ軸方向の図示右側に
移動しウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1 のうちで図示右
端の最大幅２ｄｘの帯状部分Ｂにある露光領域の中心を
露光光の光軸Ｏに位置合わせするときは、保持盤１の回
転変位を両Ｘ干渉計４の出力の差によって検出すること
はできない。すなわち、ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ
1 のうちで、両Ｘ干渉計４の出力の差によって回転変位
を検出できる部分は、前記帯状部分Ａ，Ｂを除いたＹ軸
方向の中央部分Ｃであり、該中央部分ＣのＹ軸方向の幅
ＴｘｏとＸミラー２の長さＬｘの間には以下の関係が成
立する。
【００２０】Ｔｘｏ＝Ｌｘ−２ｄｘ すなわち、 Ｌｘ＝Ｔｘｏ＋２ｄｘ・・・・（３） 同様に、両Ｙ干渉計５によって回転変位を検出できる部
分のＸ軸方向の幅ＴｙｏとＹミラー３の長さＬｙの間に
は以下の関係が成立する。
分のＸ軸方向の幅ＴｙｏとＹミラー３の長さＬｙの間に
は以下の関係が成立する。
【００２１】Ｌｙ＝Ｔｙｏ＋２ｄｙ・・・・（４） そこで、ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1 のうちで両Ｘ
干渉計４によって回転変位を検出できない帯状部分Ａ，
Ｂが両Ｙ干渉計５によって回転変位を検出できる範囲内
にあれば、ウエハＷ1 の各露光領域を露光光の光軸Ｏに
位置合わせするに際して保持盤１がその移動領域内でＹ
軸方向のいかなる位置へ移動しても両Ｘ干渉計４あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差から保持盤１の回転変位を検
出できる。ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1 のうちで両
Ｙ干渉計５によって回転変位を検出できない部分につい
ても同様である。
干渉計４によって回転変位を検出できない帯状部分Ａ，
Ｂが両Ｙ干渉計５によって回転変位を検出できる範囲内
にあれば、ウエハＷ1 の各露光領域を露光光の光軸Ｏに
位置合わせするに際して保持盤１がその移動領域内でＹ
軸方向のいかなる位置へ移動しても両Ｘ干渉計４あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差から保持盤１の回転変位を検
出できる。ウエハＷ1 の位置合わせ領域Ｍ1 のうちで両
Ｙ干渉計５によって回転変位を検出できない部分につい
ても同様である。
【００２２】例えば、Ｘミラー２とＹミラー３が等しい
長さＬｅを有し、また、両Ｘ干渉計４のレーザ光の離間
距離と両Ｙ干渉計５のレーザ光の離間距離が等しく２ｄ
ｏであり、図３に示すように、ウエハＷ1 の位置合わせ
領域Ｍ1 が半径ｔ1 の円形領域であるとき、以下の関係
が成立すれば、前述の位置合わせに際して保持盤１がい
かなる位置へ移動しても両Ｘ干渉計４の出力の差あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差から保持盤１の回転変位を検
出できる。
長さＬｅを有し、また、両Ｘ干渉計４のレーザ光の離間
距離と両Ｙ干渉計５のレーザ光の離間距離が等しく２ｄ
ｏであり、図３に示すように、ウエハＷ1 の位置合わせ
領域Ｍ1 が半径ｔ1 の円形領域であるとき、以下の関係
が成立すれば、前述の位置合わせに際して保持盤１がい
かなる位置へ移動しても両Ｘ干渉計４の出力の差あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差から保持盤１の回転変位を検
出できる。
【００２３】式（１）においてＬｘ＝Ｌｅ，Ｔｘ＝２ｔ
1 であるから
1 であるから
【００２４】
【数１】 すなわち、各対の干渉計のレーザ光の離間距離の１／２
であるｄｏを０．１４６ｔ1 にすることにより、各ミラ
ーの必要長さを最小にすることができ、その最小値は
１．７１ｔ1 である。
であるｄｏを０．１４６ｔ1 にすることにより、各ミラ
ーの必要長さを最小にすることができ、その最小値は
１．７１ｔ1 である。
【００２５】また、図５に示すように、ウエハＷ1 の各
露光領域が一辺２ａの方形であり、一番外側の露光領域
が半径ｔ2 の円に沿って配設されている場合は、式
（５）、（６）の替わりに以下の関係が成立すればよ
い。
露光領域が一辺２ａの方形であり、一番外側の露光領域
が半径ｔ2 の円に沿って配設されている場合は、式
（５）、（６）の替わりに以下の関係が成立すればよ
い。
【００２６】
【数２】 式（７）、（８）を同時に満足するＬｅの最小値は１．
７１ｔ2 ＋２ａ、このときのｄｏは０．１４６ｔ2 であ
る。
７１ｔ2 ＋２ａ、このときのｄｏは０．１４６ｔ2 であ
る。
【００２７】さらに、図６に示すように、ウエハＷ1 の
各露光領域が一辺２ａの方形であり一番外側の露光領域
が、径方向の寸法ｔ3 のひし形の領域に沿って配設され
ている場合、式（５）、（６）の替わりに以下の関係が
成立すればよい。
各露光領域が一辺２ａの方形であり一番外側の露光領域
が、径方向の寸法ｔ3 のひし形の領域に沿って配設され
ている場合、式（５）、（６）の替わりに以下の関係が
成立すればよい。
【００２８】 Ｌｅ≧２ｔ3 −２ｄｏ＋２ａ・・・・・（９） Ｌｅ＝ｔ3 ＋２ｄｏ＋２ａ・・・・・・（１０） 式（９）、（１０）を同時に満足するＬｅの最小値は
１．５ｔ3 ＋２ａであり、このときのｄｏは０．２５ｔ
3 である。
１．５ｔ3 ＋２ａであり、このときのｄｏは０．２５ｔ
3 である。
【００２９】両Ｘ干渉計４と両Ｙ干渉計５は、図７に示
す選択回路Ｓに接続され、保持盤１のＸ軸方向およびＹ
軸方向の位置に基づいて両Ｘ干渉計４の出力の差あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差を選択し、保持盤１の回転変
位を検出できるように構成される。
す選択回路Ｓに接続され、保持盤１のＸ軸方向およびＹ
軸方向の位置に基づいて両Ｘ干渉計４の出力の差あるい
は両Ｙ干渉計５の出力の差を選択し、保持盤１の回転変
位を検出できるように構成される。
【００３０】選択回路Ｓは、両Ｘ干渉計４の出力の一方
を選択する第１のセレクタ６と、両Ｙ干渉計５の出力の
一方を選択する第２のセレクタ７と、両Ｘ干渉計４の出
力の差を算出する第１の演算器４ａと、両Ｙ干渉計５の
出力の差を算出する第２の演算器５ａと、第１、第２の
演算器４ａ，５ａの出力の一方を選択する第３のセレク
タ８からなり、第１のセレクタ６は第２のセレクタ７の
出力に基づいて両Ｘ干渉計４の一方の出力を選択し、第
２のセレクタ７は、第１のセレクタ６の出力に基づいて
両Ｙ干渉計５の一方の出力を選択し、第３のセレクタ８
は、第１のセレクタ６の出力または第２のセレクタ７の
出力（破線）に基づいて第１、第２の演算器４ａ，５ａ
の出力の一方を選択する。
を選択する第１のセレクタ６と、両Ｙ干渉計５の出力の
一方を選択する第２のセレクタ７と、両Ｘ干渉計４の出
力の差を算出する第１の演算器４ａと、両Ｙ干渉計５の
出力の差を算出する第２の演算器５ａと、第１、第２の
演算器４ａ，５ａの出力の一方を選択する第３のセレク
タ８からなり、第１のセレクタ６は第２のセレクタ７の
出力に基づいて両Ｘ干渉計４の一方の出力を選択し、第
２のセレクタ７は、第１のセレクタ６の出力に基づいて
両Ｙ干渉計５の一方の出力を選択し、第３のセレクタ８
は、第１のセレクタ６の出力または第２のセレクタ７の
出力（破線）に基づいて第１、第２の演算器４ａ，５ａ
の出力の一方を選択する。
【００３１】本実施例によれば、ＸミラーおよびＹミラ
ーの長さが保持盤の移動領域の最大幅より小さくても、
両Ｘ干渉計または両Ｙ干渉計のそれぞれの一方の出力を
選択することで保持盤のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置
を検出できるとともに、保持盤のＸ軸方向およびＹ軸方
向の位置に基づいて両Ｘ干渉計の差あるいは両Ｙ干渉計
の差を選択することで保持盤の回転変位を検出できる。
ーの長さが保持盤の移動領域の最大幅より小さくても、
両Ｘ干渉計または両Ｙ干渉計のそれぞれの一方の出力を
選択することで保持盤のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置
を検出できるとともに、保持盤のＸ軸方向およびＹ軸方
向の位置に基づいて両Ｘ干渉計の差あるいは両Ｙ干渉計
の差を選択することで保持盤の回転変位を検出できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３３】保持盤の移動量をモニタするミラーの必要
長さを大幅に縮小し、ミラーを軽量化できる。従って、
移動ステージ装置の軽量化を促進し、かつ、ミラーの重
さによる保持盤の変形等に起因する位置決め精度の低下
を防ぐことができる。その結果、ウエハ等基板や被測定
物あるいは被加工物の位置決めの高速化および高精度化
を促進し、スループットを向上できる。
長さを大幅に縮小し、ミラーを軽量化できる。従って、
移動ステージ装置の軽量化を促進し、かつ、ミラーの重
さによる保持盤の変形等に起因する位置決め精度の低下
を防ぐことができる。その結果、ウエハ等基板や被測定
物あるいは被加工物の位置決めの高速化および高精度化
を促進し、スループットを向上できる。
【図１】一実施例の保持盤を説明する説明図である。
【図２】図１の保持盤上において回転変位を検出可能な
ウエハの位置決め領域を説明するもので、（ａ）はウエ
ハの位置決め領域とＸミラーの長さを説明する図、
（ｂ）はウエハの位置決め領域のうちでＸミラーまたは
Ｙミラーによって回転変位を検出できる部分を説明する
説明図である。
ウエハの位置決め領域を説明するもので、（ａ）はウエ
ハの位置決め領域とＸミラーの長さを説明する図、
（ｂ）はウエハの位置決め領域のうちでＸミラーまたは
Ｙミラーによって回転変位を検出できる部分を説明する
説明図である。
【図３】ウエハの位置決め領域が円形である場合に、そ
の半径と、ＸミラーまたはＹミラーによって回転変位を
検出できる部分の関係を示す図である。
の半径と、ＸミラーまたはＹミラーによって回転変位を
検出できる部分の関係を示す図である。
【図４】式（５）と式（６）を示すグラフである。
【図５】ウエハの最も外側の露光領域が半径ｔ2 の円に
外接する場合を説明する説明図である。
外接する場合を説明する説明図である。
【図６】ウエハの最も外側の露光領域がひし形の領域の
周縁に沿って配設されている場合を説明する説明図であ
る。
周縁に沿って配設されている場合を説明する説明図であ
る。
【図７】選択回路を説明する説明図である。
【図８】従来例の移動ステージ装置の保持盤を説明する
図である。
図である。
【図９】従来例の移動ステージ装置を示す斜視図であ
る。
る。
１ 保持盤 ２ Ｘミラー ３ Ｙミラー ４ Ｘ干渉計 ５ Ｙ干渉計 ６〜８ セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 9/00 9122−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027 21/68 Ｋ
Claims (3)
- 【請求項１】 案内面に沿って所定の移動領域内を第１
および第２の軸方向に移動自在である移動台と、該移動
台とそれぞれ一体である第１および第２のミラーと、そ
れぞれ前記第１のミラーにレーザ光を照射してその反射
光によって前記移動台の前記第１の軸方向の移動量を検
出する一対の第１の干渉計と、それぞれ前記第２のミラ
ーにレーザ光を照射してその反射光によって前記移動台
の前記第２の軸方向の移動量を検出する一対の第２の干
渉計を有することを特徴とする移動ステージ装置。 - 【請求項２】 一対の第１の干渉計のそれぞれの出力の
いずれか一方を選択する第１のセレクタと、一対の第２
の干渉計のそれぞれの出力のいずれか一方を選択する第
２のセレクタが設けられてい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】 一対の第１の干渉計の出力の差を算出す
る第１の演算手段と、一対の第２の干渉計の出力の差を
算出する第２の演算手段と、前記第１および前記第２の
干渉計のそれぞれの出力に基づいて前記第１および前記
第２の演算手段のそれぞれの出力のいずれか一方を選択
する第３のセレクタが設けられていることを特徴とする
請求項２記載の移動ステージ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27124593A JPH07103713A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 移動ステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27124593A JPH07103713A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 移動ステージ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103713A true JPH07103713A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17497389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27124593A Pending JPH07103713A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 移動ステージ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843221A2 (en) * | 1996-11-14 | 1998-05-20 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| US6798516B1 (en) | 1996-11-14 | 2004-09-28 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having compact substrate stage |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP27124593A patent/JPH07103713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843221A2 (en) * | 1996-11-14 | 1998-05-20 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| EP0843221A3 (en) * | 1996-11-14 | 1999-08-11 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| US6160619A (en) * | 1996-11-14 | 2000-12-12 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having compact substrate stage |
| US6798516B1 (en) | 1996-11-14 | 2004-09-28 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having compact substrate stage |
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