JPH0737786A - ステージ位置決め制御方法 - Google Patents

ステージ位置決め制御方法

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JPH0737786A
JPH0737786A JP18042793A JP18042793A JPH0737786A JP H0737786 A JPH0737786 A JP H0737786A JP 18042793 A JP18042793 A JP 18042793A JP 18042793 A JP18042793 A JP 18042793A JP H0737786 A JPH0737786 A JP H0737786A
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positioning
drive
drive mode
wafer
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JP18042793A
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Hideyuki Chinju
秀行 鎭守
Hirohisa Ota
裕久 太田
Kunitaka Ozawa
邦貴 小澤
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステージ位置決め制御方法を、各位置決め指
令の要求される機能を必要十分に満足し、常に最適な位
置決め方法を実行できるようにする。 【構成】 ステージコントローラ１０は、制御工程情報
ＩCPおよび指令位置情報ＩP が指令ユニット２０から送
られてくる駆動モード制御ユニット１１と、駆動モード
制御ユニット１１から送られてくる駆動軸情報ＩA ，駆
動方法情報ＩM および指令位置情報ＩP に従ってステー
ジ部５０の各軸を駆動する駆動制御ユニット１２とを備
えている。なお、駆動モード制御ユニット１１は、ステ
ージの位置決め指令に要求される機能に応じて複数の駆
動モードが設定されている駆動モードテーブル１１1 を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステージ位置決め制御
方法に関し、特に、露光装置に使用されるステージの位
置決めを行うのに適したステージ位置決め制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】露光装置に使用される高精度の位置決め
用のステージでは、ステージの軸が多軸になってくる
と、単軸のみの駆動を行った場合でも他軸への影響（他
軸干渉）を避けられない。その結果、機構のみによって
高精度の位置決めを達成しようとすると、以下に示すよ
うな問題が発生してくる。 （１）ステージの走り精度の所望の仕様を満足する位置
決め装置を製造するためには、各機構の精度を上げる必
要があり、製造工程におけるコストおよび納期が増加す
る。 （２）ステージの走り精度の所望の仕様を満足させる環
境条件の制約が厳しくなる。
【０００３】そこで、ステージの走り精度の所望の仕様
を満足する位置決め装置を製造する製造工程におけるコ
ストおよび納期などの負担を軽減し、かつ、厳しい環境
条件の制約なしに、高精度の位置決めを実現するため
に、ステージの位置決め補正制御方法が用いられてい
る。このようなステージの位置決め補正制御方法として
は、以下に示す２つの方法がある。 （１）ステージの位置決め駆動前に位置決め時に発生し
得る他軸干渉量を予め演算して、各軸の位置決め位置を
補正する、ステージの位置決め補正制御方法。 （２）位置決め駆動完了後、発生した他軸干渉量をゼロ
にするように他軸干渉補正駆動を行う、ステージの位置
決め補正制御方法。
【０００４】なお、従来は、上述した位置決め補正制御
方法を駆動ごとに行うことにより、常に高精度の位置決
めを行うことを可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、露光装
置における実際の処理からみると、各軸の位置とその位
置決め方法とは、以下に示す２つに分けられる。
【０００６】（１）他軸干渉の影響を無視できない高精
度な位置決めを要する位置とその位置決め方法（位置決
め精度±０．０１マイクロメータ程度）。
【０００７】この場合には、他軸干渉量の発生を防ぐた
めに、他軸干渉量を発生しない軸のみで位置決めする位
置決め方法，位置決め駆動前に、位置決め時に発生し得
る他軸干渉量を予め演算して、各軸の位置決め位置を補
正する位置決め方法，または位置決め駆動完了後、発生
した他軸干渉量をゼロにするように他軸干渉量補正駆動
を行う位置決め方法を用いることにより、他軸干渉量を
補正できるため、高精度の位置決めは達成できるが、そ
の位置決めに要する時間（以下、「位置決め時間」と称
する。）は長くなる。
【０００８】（２）他軸干渉の影響を無視できる位置と
その位置決め方法（位置決め精度±１．０マイクロメー
タ程度）。
【０００９】この場合には、他軸干渉量の演算や位置決
め駆動完了後の発生した他軸干渉量の補正駆動を行わな
いため、位置決めを高精度に行うことはできないが、そ
の位置決め時間を大幅に短縮できる。
【００１０】すなわち、従来では、各位置決め指令に要
求される機能に関係なく他軸干渉量補正を行って、常に
高精度な位置決めを行っているため、高精度な位置決め
よりも位置決め時間を短くすることを優先する位置決め
駆動においても、過剰ともいえる精度で位置決めを行っ
ている結果、位置決め時間を必要最小限にすることがで
きず、各位置決め指令に要求される機能を必要十分に満
足した最適な位置決め方法がとられているとはいえな
い。
【００１１】本発明の目的は、各位置決め指令の要求さ
れる機能を必要十分に満足し、常に最適な位置決め方法
を実行することができるステージ位置決め制御方法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のステージ位置決
め制御方法は、ステージの位置決め指令に要求される機
能に応じて複数の駆動モードを設定しておき、該設定し
た複数の駆動モードのうち、前記位置決め指令に応じた
駆動モードを選択し、該選択した駆動モードに従って前
記ステージを駆動して該ステージの位置決めを行う。
【００１３】ここで、前記ステージが露光装置に使用さ
れるものであり、前記位置決め指令が前記露光装置の制
御工程により決定されてもよく、前記位置決め指令が前
記ステージの位置決め位置により決定されてもよく、前
記位置決め指令が前記ステージの移動量により決定され
てもよい。
【００１４】
【作用】本発明のステージ位置決め制御方法では、ステ
ージの位置決め指令に要求される機能に応じて設定され
た複数の駆動モードのうち、位置決め指令に応じた駆動
モードを選択して、選択した駆動モードに従ってステー
ジを駆動してステージの位置決めを行うことにより、各
位置決め指令の要求される機能を必要十分に満足する位
置決めを行うことができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
【００１６】図１は、本発明のステージ位置決め制御方
法の第１の実施例が実現可能なステージコントローラを
示すブロック図であり、図２は、図１に示したステージ
コントローラによりステージの位置決めが行われる露光
装置のステージ部の概略構成図である。
【００１７】ステージコントローラ１０は、後述する各
レーザー干渉計（Ｘ軸レーザー干渉計６０X など）にお
ける計測値を処理するとともに、図２に示すステージ部
５０の各軸の駆動を制御するものであり、制御工程情報
ＩCPおよび指令位置情報ＩPが指令ユニット２０から送
られてくる駆動モード制御ユニット１１と、駆動モード
制御ユニット１１から送られてくる駆動軸情報ＩA ，駆
動方法情報ＩM および指令位置情報ＩP に従ってステー
ジ部５０の各軸を駆動する駆動制御ユニット１２とを備
えている。なお、駆動モード制御ユニット１１は、ステ
ージの位置決め指令に要求される機能に応じて複数の駆
動モードが設定されている駆動モードテーブル１１1 を
有する。また、図には示してしないが、駆動制御ユニッ
ト１２には、各レーザー干渉計における計測値が送られ
てくる。
【００１８】露光装置のステージ部５０は、図２に示す
ように、駆動分解能と同等程度の測長分解能をもつエン
コーダまたは光学スケールなどの測長手段（不図示）を
有する粗動Ｘ軸５１と、駆動分解能と同等程度の測長分
解能をもつエンコーダまたは光学スケールなどの測長手
段（不図示）を有する粗動Ｙ軸５２と、微動Ｘ軸５３
と、微動Ｙ軸５４と、Ｚティルト軸５５と、ウエハ１が
保持されるウエハチャック５６と、マスク２の位置決め
用のマスク軸５７と、Ｘ軸方向用のＸ軸レーザー干渉計
６０X と、Ｙ軸方向用のＹ軸レーザー干渉計６０Y （不
図示）と、Ｘ軸回転方向用のＸ軸回転レーザー干渉計６
０RX（不図示）と、Ｙ軸回転方向用のＹ軸回転レーザー
干渉計６０RY（不図示）と、Ｚ軸回転方向用のＺ軸回転
レーザー干渉計６０RZ（不図示）と、レーザー干渉計測
長用ミラー６１とを備えている。
【００１９】ここで、Ｚティルト軸５５は、ウエハチャ
ック５６を微動Ｙ軸５４に対してＺ軸方向に移動させる
３本のピエゾスタック（不図示）から構成されている。
各ピエゾスタックは、ＸＹ平面内に、ウエハチャック５
６の中心を中心とした円周上に等間隔で配置されてお
り、各ピエゾスタックの駆動量を異ならせることによ
り、ウエハチャック５６のウエハ１の保持面をＸＹ平面
に対して傾けることを可能としている。ウエハチャック
５６は、Ｚ軸方向に移動可能なものである。
【００２０】次に、ウエハチャック５６の位置決め位置
について、図３を参照して説明する。
【００２１】第１乃至第４の露光ショット位置ＱS1〜Ｑ
S4はそれぞれ、ウエハ１上の露光ショット位置を示して
いる。露光パターンＰは、マスク２上の露光パターンを
示している。ウエハ交換位置ＱU は、ウエハハンド７０
からウエハチャック５６へのウエハ１の交換を行う場合
のウエハチャック５６の中心の位置決め位置を示してい
る。プリアライメント位置ＱPAは、ウエハ１のプリアラ
イメントを行う場合のウエハチャック５６の中心の位置
決め位置を示している。ファインアライメント位置ＱFA
は、第１乃至第４の露光ショット位置ＱS1〜ＱS4のうち
の一つをマスク２の露光パターンＰに対して高精度に位
置決めを行う位置を示している。露光ショット領域Ａ
は、第１乃至第４の露光ショット位置ＱS1〜ＱS4のうち
の一つをファインアライメント位置ＱFAに位置決めする
場合のウエハチャック５６の中心が位置決めされる領域
を示している。ウエハチャック退避位置ＱE は、マスク
２の交換時に、ウエハチャック５６の退避を行う場合の
ウエハチャック５６の中心の位置決め位置を示してい
る。マスクアライメント位置ＱMAは、レーザー干渉計測
長用ミラー６１上のマスク軸ステージ基準９９に対して
マスク２上の基準マーク（不図示）を高精度に位置決め
する場合のウエハチャック５６の中心の位置決め位置を
示している。
【００２２】次に、露光装置のステージ部５０の駆動に
関する制御工程について詳細に説明する。
【００２３】（１）ウエア受け取り工程 ウエハハンド７０からウエハチャック５６にウエハ１を
受け取る工程である。ここで、ウエハチャック５６に受
け取られたウエハ１は、プリアライメント位置ＱPAでＺ
軸回転方向の位置決めがされたのち、露光ショット領域
Ａ内のファインアライメント位置で露光ショットごとに
マスク２と高精度に位置合わせされる。したがって、ウ
エハチャック５６の中心をウエハ交換位置ＱU に位置決
めする場合は、高精度に位置決めを行うことよりも、位
置決め時間を短くすることを優先するとよい。
【００２４】（２）プリアライメント工程 ウエハ１のＺ軸回転方向の位置決めを行う工程である。
ウエハ１のＺ軸回転方向の位置決めは、ウエハチャック
５６のＺ軸回転方向位置決め基準（不図示）に対してウ
エハ１上の基準マーク（不図示）を位置決めすることに
より行われる。したがって、ウエハチャック５６の中心
をプリアライメント位置ＱPAに位置決めする場合は、ウ
エハチャック５６のＺ軸回転方向位置決め基準とウエハ
１上の基準マークとのずれ量を検出する検出方法によ
り、Ｙ軸方向に関しては高精度に位置決めを行うことを
優先し、Ｘ軸方向に関しては位置決め時間を短くするこ
とを優先するとよい。
【００２５】（３）マスク交換工程 マスク２の交換を行う工程である。マスク２の交換時
は、ウエハチャック５６をマスク交換時のウエハチャッ
ク退避位置ＱE に位置決めすることにより、マスク搬送
装置（不図示）とウエハチャック５６との安全性を確保
する。したがって、ウエハチャック５６の中心をウエハ
チャック退避位置ＱE に位置決めする場合は、高精度に
位置決めを行うことよりも、位置決め時間を短くするこ
とを優先するとよい。
【００２６】（４）マスクアライメント工程 レーザー干渉計測長用ミラー６１上のマスク軸ステージ
基準９９に対して、マスク２上の基準マーク（不図示）
を高精度に位置合わせする。したがって、ウエハチャッ
ク５６の中心をマスクアライメント位置ＱMAに位置決め
する場合は、高精度に位置決めを行うことを優先すると
よい。なお、マスク２の交換時のウエハチャック退避位
置ＱE からマスクアライメント位置ＱMAに位置決めする
場合は、その駆動ストロークから、粗動Ｘ軸５１，粗動
Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４を用いた位
置決めを行う。したがって、この場合には、粗動Ｘ軸５
１と粗動Ｙ軸５２とをそれぞれ駆動するため他軸干渉量
が発生するが、発生した他軸干渉量を補正することによ
り、高精度の位置決めができる。
【００２７】（５）露光ショット位置決め工程 第１乃至第４の露光ショット位置ＱS1〜ＱS4のうちの一
つをファインアライメント位置ＱFAに高精度に位置決め
する。したがって、この場合には、位置決めを高精度に
行うことを優先するとよい。なお、各露光ショット間の
Ｘ軸方向およびＹ軸方向の距離は、微動Ｘ軸５３および
微動Ｙ軸５４のストロークを超えるため、粗動Ｘ軸５
１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４を
用いた位置決めを行う。したがって、この場合には、粗
動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２をそれぞれ駆動するため
他軸干渉量が発生するが、発生した他軸干渉量を補正す
ることにより、高精度の位置決めができる。
【００２８】（６）ファインアライメント工程 第１乃至第４の露光ショット位置ＱS1〜ＱS4のうち一つ
をマスク２の露光パターンＰに対して高精度に位置合わ
せを行う。したがって、露光パターンＰに対して各露光
ショット位置ＱS1〜ＱS4を位置合わせする場合には、位
置決めを高精度に行うことを優先するとよい。なお、こ
の場合には、予めファインアライメント位置ＱFAに位置
決めされたのち、外部計測手段（不図示）によりマスク
２の露光パターンＰに対する今回の露光ショット位置の
ずれ量を計測し、計測されたずれ量を補正するようにウ
エハチャック５６を駆動することにより、ずれ量がゼロ
になるように位置決めする。すなわち、予めファインア
ライメント位置ＱFAに位置決めされているため、移動量
は微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４のストローク内で十
分である。したがって、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５
４のみを用いて駆動を行うことにより、他軸干渉量を発
生させることなく位置決めを行うことができる。
【００２９】（７）ウエハ受け渡し工程 ウエハチャック５６からウエハハンド７０へウエハ１を
受け渡す工程である。なお、ウエハチャック５６をウエ
ハ交換位置ＱU に位置決めする場合には、高精度に位置
決めを行うことよりも、位置決め時間を短くすることを
優先するとよい。
【００３０】以上述べたステージ５０の駆動に関する制
御工程から、以下に列挙する第１乃至第４の駆動モード
が考えられる。
【００３１】（１）第１の駆動モード Ｘ軸およびＹ軸の位置決め駆動に関して、Ｘ軸およびＹ
軸ともに位置決め時間を短縮することを優先する。
【００３２】すなわち、駆動軸を粗動Ｘ軸５１および粗
動Ｙ軸５２のみにすること、および、粗動Ｘ軸５１およ
び粗動Ｙ軸５２の駆動時に発生する他軸干渉量を補正し
ないことにより、Ｘ軸およびＹ軸ともに位置決め時間を
短縮する。このときの駆動方法は、粗動Ｘ軸５１および
粗動Ｙ軸５２にそれぞれ設けられた測長手段を用いて、
粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２による位置決めを行
う。なお、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２を駆動する
前に、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４をその駆動可能
ストロークの中間位置に位置決めしておく。また、粗動
Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２は、同時に駆動を行う。以
下、このような駆動方法を「粗動ＸＹ軸位置決め駆動方
法」という。
【００３３】この駆動モード（第１の駆動モード）が用
いられる例としては、ウエハチャック５６の中心をウエ
ハ交換位置ＱU に位置決めする場合、および、ウエハチ
ャック５６の中心をマスク２の交換時のウエハチャック
退避位置ＱE に位置決めする場合がある。第１の駆動モ
ードで行われる駆動には、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸
５２の駆動や、アッベ誤差量補正駆動なしのＺティルト
軸５５の駆動などがある。
【００３４】（２）第２の駆動モード Ｘ軸およびＹ軸の位置決め駆動に関して、Ｙ軸のみ位置
決めを高精度に行うことを優先する。
【００３５】すなわち、Ｘ軸の駆動軸を粗動Ｘ軸５１の
みとすること、および、粗動Ｘ軸５１と粗動Ｙ軸５２と
の駆動時に発生する他軸干渉量をＹ軸についてのみ補正
することにより、Ｙ軸のみ位置決めを高精度に行う。な
お、このときの駆動軸は、粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５
２，微動Ｙ軸５４および他軸干渉量を補正するためのＺ
ティルト軸５５とする。
【００３６】このときの駆動方法は、まず、粗動Ｘ軸５
１および粗動Ｙ軸５２にそれぞれ設けられた測長手段を
用いて粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２による位置決め
を行い、さらに、レーザー干渉計を用いて粗動Ｙ軸５２
による位置決めを行う。続いて、レーザー干渉計を用い
て微動Ｙ軸５４による位置決めを行う。なお、粗動Ｘ軸
５１および粗動Ｙ軸５２の駆動前に、微動Ｘ軸５３およ
び微動Ｙ軸５４をその駆動可能ストロークの中間位置に
位置決めしておく。粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２
は、同時に駆動を行う。また、他軸干渉量の補正方法
は、位置決め駆動前に他軸干渉量を予め演算して、各軸
の位置決め位置を補正する方法と、発生した他軸干渉量
をゼロにするように他軸干渉量補正駆動を行う方法のい
ずれかまたは両方を用いる。他軸干渉量補正駆動には、
姿勢変化量補正駆動，アッベ誤差量補正駆動および粗動
ＸＹ軸他軸干渉量補正駆動などがある。以下、このよう
な駆動方法を「粗動Ｘ軸粗微動Ｙ軸位置決め駆動方法」
という。
【００３７】第２の駆動モードが用いられる例として
は、ウエハチャック５６の中心をプリアライメント位置
ＱPAに位置決めする場合がある。第２の駆動モードで行
われる駆動には、粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２および微
動Ｙ軸５４の駆動がある。
【００３８】（３）第３の駆動モード Ｘ軸およびＹ軸の位置決め駆動に関して、Ｘ軸およびＹ
軸ともに位置決めを高精度に行うことを優先する。
【００３９】すなわち、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５
２の駆動時に発生する他軸干渉量を補正することによ
り、Ｘ軸およびＹ軸ともに位置決めを高精度に行う。な
お、このときの駆動軸は、粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５
２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４および他軸干渉量を補
正するためのＺティルト軸５５とする。
【００４０】このときの駆動方法は、粗動Ｘ軸５１およ
び粗動Ｙ軸５２にそれぞれ設けられた測長手段を用いて
粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の位置決めを行い、さ
らに、レーザー干渉計を用いて粗動Ｘ軸５１および粗動
Ｙ軸５２の位置決めを行う。続いて、レーザー干渉計を
用いて微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４の位置決めを行
う。なお、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動前
に、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４をその駆動可能ス
トロークの中間位置にそれぞれ位置決めする。また、粗
動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２は同時に駆動するととも
に、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４も同時に駆動す
る。他軸干渉量の補正の方法は、位置決め駆動前に他軸
干渉量を予め演算して、各軸の位置決め位置を補正する
方法と、発生した他軸干渉量をゼロにするように他軸干
渉量補正駆動を行う方法のいずれかまたは両方を用い
る。他軸干渉量補正駆動には、姿勢変化量補正駆動，ア
ッベ誤差量補正駆動および粗動ＸＹ軸他軸干渉量補正駆
動などがある。以下、このような駆動方法を、「粗微動
ＸＹ軸位置決め駆動方法」という。
【００４１】第３の駆動モードが用いられる例として
は、露光ショット位置をファインアライメント位置ＱFA
に位置決めする場合、および、ウエハチャック５６の中
心をマスクアライメント位置ＱMAに位置決めする場合が
ある。第３の駆動モードで行われる駆動には、粗動Ｘ軸
５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４およ
びアッベ誤差量補正駆動ありのＺティルト軸５５の駆動
がある。
【００４２】（４）第４の駆動モード Ｘ軸およびＹ軸の位置決め駆動に関して、Ｘ軸およびＹ
軸ともに位置決めを高精度に行うことを優先する。
【００４３】すなわち、駆動軸を微動Ｘ軸５３および微
動Ｙ軸５４のみとすることにより、他軸干渉量が発生せ
ず、Ｘ軸およびＹ軸ともに位置決めを高精度に行うとと
もに、位置決め時間を短縮する。このときの駆動軸は、
微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４とする。
【００４４】このときの駆動方法は、レーザー干渉計を
用いて微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４をそれぞれ位置
決めを行う。なお、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４は
同時に駆動する。以下、このような駆動方法を「微動Ｘ
Ｙ軸位置決め駆動方法」という。
【００４５】第４の駆動モードが用いられる例として
は、ファインアライメント位置ＱFAにおけるマスク２の
パターンと露光ショットとを高精度に位置決めする場合
がある。第４の駆動モードで行われる駆動には、微動Ｘ
軸５３および微動Ｙ軸５４の駆動がある。
【００４６】以上、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に位置決め
を行う場合の駆動モードのみを列挙したが、他軸（たと
えば、Ｚティルト軸５５など）の駆動モードも考えられ
る。しかしながら、ここでは省略する。
【００４７】以上説明した各制御工程と各駆動モードと
を機能の点から対応づけた制御工程・駆動モード対応表
は、表１に示すようになる。
【００４８】
【表１】 次に、図１に示した指令ユニット２０からステージコン
トローラ１０に指令が行われる場合の情報の流れについ
て説明する。
【００４９】制御工程情報ＩCPが、指令ユニット２０か
らステージコントローラ１０内の駆動モード制御ユニッ
ト１１に送られる。駆動モード制御ユニット１１では、
送られてきた制御工程情報ＩCPに対応する駆動モード
が、表１に示した制御工程・駆動モード対応表から選択
される。これにより、駆動モードが設定されるととも
に、設定された駆動モードに対応する駆動軸情報ＩA お
よび駆動方法情報ＩM が駆動モードテーブル１１1 から
読み出される。以後、駆動モードが変更されない限り、
すべての位置決め駆動が、現在設定されている駆動モー
ドに従って実行される。続いて、指令位置情報ＩP が、
指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送
られる。現在設定されている駆動モードに対応する駆動
軸情報ＩA および駆動方法情報ＩM と指令位置情報ＩP
とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制御ユニッ
ト１２に送られ、位置決め駆動が実行される。
【００５０】次に、制御の流れについて、実際の露光シ
ーケンスに沿って、図４に示すフローチャートを参照し
て説明する。
【００５１】まず、制御工程をウエハ受け取り工程に設
定するため、ウエハ受け取り工程を示す制御工程情報Ｉ
CPが、指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１
１に送られる。駆動モード制御ユニット１１では、駆動
モードが、ウエハ受け取り工程に対応する第１の駆動モ
ード（表１参照）に設定される（以上、ステップＳ１
１）。なお、次に駆動モードが設定されるまでは、すべ
ての位置決め駆動は第１の駆動モードに従って実行され
る。
【００５２】続いて、ウエハチャック５６をウエハ交換
位置ＱU （図３参照）に位置決めしてウエハハンド７０
からウエハ１を受け取るため、ウエハ交換位置ＱU を示
す指令位置情報ＩP （図１参照）が、指令ユニット２０
から駆動モード制御ユニット１１に送られる。このと
き、駆動モードは第１の駆動モードに設定されているた
め、「粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２」を示す駆動軸
情報ＩA と、「粗動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆
動方法情報ＩM と、ウエハ交換位置ＱU を示す指令位置
情報ＩP とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制
御ユニット１２にそれぞれ送られることにより、位置決
め駆動が実行される。ウエハチャック５６がウエハ交換
位置ＱU に位置決めされると、ウエハ１はウエハハンド
７０からウエハチャック５６に受け取られる（以上、ス
テップＳ１２）。
【００５３】続いて、制御工程をプリアリメント工程に
設定するため、プリアライメント工程を示す制御工程情
報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード制御ユニッ
ト１１に送られる。駆動モード制御ユニット１１では、
駆動モードが、プリアライメント工程に対応する第２の
駆動モード（表１参照）に設定される（以上、ステップ
Ｓ１３）。なお、次に駆動モードが設定されるまでは、
すべての位置決め駆動は第２の駆動モードに従って実行
される。
【００５４】続いて、ウエハチャック５６をプリアライ
メント位置ＱPA（図３参照）に位置決めしてウエハ１の
Ｚ軸回転方向の位置合わせを行うため、プリアライメン
ト位置ＱPAを示す指令位置情報ＩP （図１参照）が、指
令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送ら
れる。このとき、駆動モードは第２の駆動モードに設定
されているため、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動
Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５」を示す駆動軸情報Ｉ
A と、「粗動Ｘ軸粗微動Ｙ軸位置決め駆動方法」を示す
駆動方法情報ＩM と、プリアライメント位置ＱPAを示す
指令位置情報Ｉ P とが、駆動モード制御ユニット１１か
ら駆動制御ユニット１２にそれぞれ送られることによ
り、位置決め駆動が実行される。ウエハチャック５６が
プリアライメント位置ＱPAに位置決めされると、ウエハ
１のＺ軸回転方向の位置合わせが行われる（以上、ステ
ップＳ１４）。
【００５５】続いて、マスク２の交換の要否が判断され
る（ステップＳ１５）。ここで、マスク２の交換が不要
と判断された場合には、後述するステップ２０（露光シ
ョット位置決め工程設定）に移行する。
【００５６】一方、ステップＳ１５においてマスク２の
交換が必要と判断された場合には、制御工程をマスク交
換工程に設定するため、マスク交換工程を示す制御工程
情報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード制御ユニ
ット１１に送られる。駆動モード制御ユニット１１で
は、駆動モードが、マスク交換工程に対応する第１の駆
動モード（表１参照）に設定される（以上、ステップＳ
１６）。なお、次に駆動モードが設定されるまでは、す
べての位置決め駆動は第１の駆動モードに従って実行さ
れる。
【００５７】続いて、ウエハチャック５６をマスク２の
交換時のウエハチャック退避位置Ｑ E （図３参照）に位
置決めしてマスク２の交換を行うため、ウエハチャック
退避位置ＱE を示す指令位置情報ＩP （図１参照）が、
指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送
られる。このとき、駆動モードは第１の駆動モードに設
定されているため、「粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５
２」を示す駆動軸情報Ｉ A と、「粗動ＸＹ軸位置決め駆
動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、ウエハチャック退
避位置ＱE を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モード制
御ユニット１１から駆動制御ユニット１２にそれぞれ送
られることにより、位置決め駆動が実行される。ウエハ
チャック５６がウエハチャック退避位置ＱE に位置決め
されると、マスク２が交換される（以上、ステップＳ１
７）。
【００５８】続いて、制御工程をマスクアライメント工
程に設定するため、マスクアライメント工程を示す制御
工程情報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード制御
ユニット１１に送られる。駆動モード制御ユニット１１
では、駆動モードが、マスクアライメント工程に対応す
る第３の駆動モード（表１参照）に設定される（以上、
ステップＳ１８）。なお、次に駆動モードが設定される
までは、すべての位置決め駆動は第３の駆動モードに従
って実行される。
【００５９】続いて、ウエハチャック５６の中心をマス
クアライメント位置ＱMAに位置決めし、レーザー干渉計
測長用ミラー６１上のマスク軸ステージ基準９９に対し
てマスク２上の基準マークを高精度に位置合わせするた
め、マスクアライメント位置ＱMAを示す指令位置情報Ｉ
P （図１参照）が、指令ユニット２０から駆動モード制
御ユニット１１に送られる。このとき、駆動モードは第
３の駆動モードに設定されているため、「粗動Ｘ軸５
１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４および
Ｚティルト軸５５」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗微動
ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、
マスクアライメント位置ＱMAを示す指令位置情報ＩP と
が、駆動モード制御ユニット１１から駆動制御ユニット
１２にそれぞれ送られることにより、位置決め駆動が実
行される。ウエハチャック５６の中心がマスクアライメ
ント位置ＱMAに位置決めされると、マスクアライメント
が行われる（以上、ステップＳ１９）。
【００６０】続いて、制御工程を露光ショット位置決め
工程に設定するため、露光ショット位置決め工程を示す
制御工程情報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード
制御ユニット１１に送られる。駆動モード制御ユニット
１１では、駆動モードが、露光ショット位置決め工程に
対応する第３の駆動モード（表１参照）に設定される
（以上、ステップＳ２０）。なお、次に駆動モードが設
定されるまでは、すべての位置決め駆動は第３の駆動モ
ードに従って実行される。
【００６１】続いて、今回の露光ショット位置（たとえ
ば、図３に示した第１の露光ショット位置ＱS1）をファ
インアライメント位置ＱFAに位置決めするため、第１の
露光ショット位置ＱS1がファインアライメント位置ＱFA
に位置決めされるときのウエハチャック５６の中心の位
置を示す指令位置情報ＩP （図１参照）が、指令ユニッ
ト２０から駆動モード制御ユニット１１に送られる。こ
のとき、駆動モードは第３の駆動モードに設定されてい
るため、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５
３，微動Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５」を示す駆動
軸情報ＩA と、「粗微動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示
す駆動方法情報ＩM と、ウエハチャック５６の中心の位
置を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モード制御ユニッ
ト１１から駆動制御ユニット１２にそれぞれ送られるこ
とにより、位置決め駆動が実行される（以上、ステップ
Ｓ２１）。
【００６２】続いて、制御工程をファインアライメント
工程に設定するため、ファインアライメント工程を示す
制御工程情報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード
制御ユニット１１に送られる。駆動モード制御ユニット
１１では、駆動モードが、ファインアライメント工程に
対応する第４の駆動モード（表１参照）に設定される
（以上、ステップＳ２２）。なお、次に駆動モードが設
定されるまでは、すべての位置決め駆動は第４の駆動モ
ードに従って実行される。
【００６３】続いて、今回の露光ショット位置（たとえ
ば、図３に示した第１の露光ショット位置ＱS1）とマス
ク２の露光パターンＰとの高精度な位置合わせを行うた
め、外部計測手段（不図示）により、マスク２の露光パ
ターンＰに対する第１の露光ショット位置ＱS1のずれ量
を計測し、計測されたずれ量に基づいて補正されたウエ
ハチャック５６の中心の位置決め位置を示す指令位置情
報ＩP （図１参照）が、指令ユニット２０から駆動モー
ド制御ユニット１１に送られる。このとき、駆動モード
は第４の駆動モードに設定されているため、「微動Ｘ軸
５３および微動Ｙ軸５４」を示す駆動軸情報ＩA と、
「微動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報Ｉ
M と、ウエハチャック５６の中心の位置を示す指令位置
情報ＩP とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制
御ユニット１２にそれぞれ送られることにより、位置決
め駆動が実行される（以上、ステップＳ２３）。
【００６４】続いて、露光が行われたのち（ステップＳ
２４）、露光ショット残の有無が判断される（ステップ
Ｓ２５）。ここで、露光ショット残がありと判断された
場合には、ステップＳ１５（マスク２の交換の要否の判
断）に移行する。
【００６５】一方、ステップＳ２５において露光ショッ
ト残がなしと判断された場合には、制御工程をウエハ受
け渡し工程に設定するため、ウエハ受け渡し工程を示す
制御工程情報ＩCPが、指令ユニット２０から駆動モード
制御ユニット１１に送られる。駆動モード制御ユニット
１１では、駆動モードが、ウエハ受け渡し工程に対応す
る第１の駆動モード（表１参照）に設定される（以上、
ステップＳ２６）。なお、次に駆動モードが設定される
までは、すべての位置決め駆動は第１の駆動モードに従
って実行される。
【００６６】続いて、ウエハチャック５６をウエハ交換
位置ＱU （図３参照）に位置決めしてウエハハンド７０
へウエハ１を受け渡すため、ウエハ交換位置ＱU を示す
指令位置情報ＩP （図１参照）が、指令ユニット２０か
ら駆動モード制御ユニット１１に送られる。このとき、
駆動モードは第１の駆動モードに設定されているため、
「粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２」を示す駆動軸情報
ＩA と、「粗動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方
法情報ＩM と、ウエハ交換位置ＱU を示す指令位置情報
ＩP とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制御ユ
ニット１２にそれぞれ送られることにより、位置決め駆
動が実行される。ウエハチャック５６がウエハ交換位置
ＱU に位置決めされると、ウエハ１はウエハチャック５
６からウエハハンド７０へ受け渡される（以上、ステッ
プＳ２７）。
【００６７】続いて、次ウエハ（次に露光するウエハ）
の有無が判断される（ステップＳ２８）。次ウエハがあ
ると判断された場合には、ステップＳ１２（ウエハの受
け取り）に移行する。一方、次ウエハがないと判断され
た場合には、動作が終了される。
【００６８】次に、本発明のステージ位置決め制御方法
の第２の実施例について説明する。なお、本実施例のス
テージ位置決め制御方法は、マスクとウエハとが近接
（すなわち、マスクとウエハとの間の距離が数十マイク
ロメートル）した状態で露光が行われるプロキシミティ
露光装置において使用されるものであるが、ステージ部
の構成およびウエハチャックの位置決め位置は図２およ
び図３に示したものと同様であるので、以下の説明は図
２および図３をそれぞれ参照して行う。
【００６９】プロキシミティ露光装置において露光ショ
ット領域Ａ内で粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２を用い
て位置決めする場合には、マスク２とウエハ１とが干渉
しないように、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動
時にＺティルト軸５５を非干渉領域まで退避させること
により、マスク２とウエハ１との安全性を確保すること
ができる。したがって、プロキシミティ露光装置におい
て露光ショット領域Ａ内の各露光ショット間の位置決め
を行う場合には、以下に記述する第５の駆動モードが考
えられる。
【００７０】粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動前
にＺティルト軸５５を非干渉領域に退避させるととも
に、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動完了後にＺ
ティルト軸５５を元の位置に復帰させることにより、マ
スク２とウエハ１との安全性を確保することを優先す
る。また、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動時に
発生する他軸干渉量を補正することにより、Ｘ軸および
Ｙ軸ともに位置決めを高精度に行う。このときの駆動軸
は、粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３，微動
Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５とする。
【００７１】このときの駆動方法としては、以下の２つ
の駆動方法がある。
【００７２】第１の駆動方法……Ｚティルト軸５５を非
干渉領域に退避させ、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２
にそれぞれ設けられた測長手段を用いて粗動Ｘ軸５１お
よび粗動Ｙ軸５２の位置決めを行ったのち、レーザー干
渉計を用いて粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の位置決
めを行う。続いて、レーザー干渉計を用いて微動Ｘ軸５
３および微動Ｙ軸５４の位置決めを行い、最後に、Ｚテ
ィルト軸５５を元の位置に復帰させる。
【００７３】第２の駆動方法……粗動Ｘ軸５１および粗
動Ｙ軸５２の位置決め完了後に、Ｚティルト軸５５を元
の位置に復帰させ、最後に、レーザー干渉計を用いて微
動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４の位置決めを行う。
【００７４】なお、第１の駆動方法および第２の駆動方
法のいずれにおいても、粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５
２の駆動前に、微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４をその
駆動可能ストロークの中間位置に位置決めする。また、
粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５２の駆動は同時に行い、
微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４の駆動も同時に行う。
他軸干渉量の補正方法としては、Ｘ軸およびＹ軸の位置
決め駆動前に他軸干渉量を予め演算して、各軸の位置決
め位置を補正する方法と発生した他軸干渉量をゼロにす
るように他軸干渉量補正駆動を行う方法とのいずれかま
たは両方を用いる。なお、他軸干渉量補正駆動には、姿
勢変化量補正駆動，アッベ誤差量補正駆動および粗動Ｘ
Ｙ軸他軸干渉量補正駆動などがある。以下、このような
駆動方法を「Ｚティルト軸退避駆動あり粗微動ＸＹ軸位
置決め駆動方法」という。
【００７５】第５の駆動モードが用いられる例として
は、露光ショットをファインアライメント位置ＱFAに位
置決めする場合と、ウエハチャック５６の中心をマスク
アライメント位置ＱMA（図３参照）に位置決めする場合
とがある。なお、第５の駆動モードで行われる駆動に
は、Ｚティルト軸退避駆動あり粗微動ＸＹ軸位置決め駆
動およびアッベ誤差量補正駆動ありＺティルト軸駆動が
ある。
【００７６】プロキシミティ露光装置における各制御工
程と各駆動モードとを機能の点から対応づけた制御工程
・駆動モード対応表は、表２に示すようになる。
【００７７】
【表２】 次に、本実施例のステージ位置決め制御方法における制
御の流れについて、実際の露光シーケンスに沿って説明
する。
【００７８】『マスクアライメント工程の設定』，『マ
スクアライメント』，『露光ショット位置決め工程の設
定』および『露光ショット位置決め』以外は、上述した
本発明の第１の実施例のステージ位置決め制御方法と同
様であるので、以下、これらの制御についてのみ説明す
る。
【００７９】（１）マスクアライメント工程の設定 制御工程をマスクアライメント工程に設定するため、マ
スクアライメント工程を示す制御工程情報ＩCPが、指令
ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送られ
る。駆動モード制御ユニット１１では、駆動モードが、
マスクアライメント工程に対応する第５の駆動モード
（表２参照）に設定される（図４のステップＳ１８に相
当）。なお、次に駆動モードが設定されるまでは、すべ
ての位置決め駆動は第５の駆動モードに従って実行され
る。
【００８０】（２）マスクアライメント ウエハチャック５６の中心をマスクアライメント位置Ｑ
MAに位置決めし、レーザー干渉計測長用ミラー６１上の
マスク軸ステージ基準９９に対してマスク２上の基準マ
ークを高精度に位置合わせさせるため、マスクアライメ
ント位置ＱMAを示す指令位置情報ＩP （図１参照）が、
指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送
られる。このとき、駆動モードは第５の駆動モードに設
定されているため、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微
動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５」を
示す駆動軸情報ＩA と、「Ｚティルト軸退避駆動あり粗
微動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM
と、マスクアライメント位置ＱMAを示す指令位置情報Ｉ
P とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制御ユニ
ット１２にそれぞれ送られることにより、位置決め駆動
が実行される。ウエハチャック５６の中心がマスクアラ
イメント位置ＱMAに位置決めされると、マスクアライメ
ントが行われる（図４のステップＳ１９に相当）。
【００８１】（３）露光ショット位置決め工程の設定 制御工程を露光ショット位置決め工程に設定するため、
露光ショット位置決め工程を示す制御工程情報ＩCPが、
指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１に送
られる。駆動モード制御ユニット１１では、駆動モード
が、露光ショット位置決め工程に対応する第５の駆動モ
ード（表２参照）に設定される（図４のステップＳ２０
に相当）。なお、次に駆動モードが設定されるまでは、
すべての位置決め駆動は第５の駆動モードに従って実行
される。
【００８２】（４）露光ショット位置決め 今回の露光ショット位置（たとえば、図３に示した第１
の露光ショット位置Ｑ S1）をファインアライメント位置
ＱFAに位置決めするため、第１の露光ショット位置ＱS1
がファインアライメント位置ＱFAに位置決めされるとき
のウエハチャック５６の中心の位置を示す指令位置情報
ＩP （図１参照）が、指令ユニット２０から駆動モード
制御ユニット１１に送られる。このとき、駆動モードは
第５の駆動モードに設定されているため、「粗動Ｘ軸５
１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４および
Ｚティルト軸５５」を示す駆動軸情報ＩA と、「Ｚティ
ルト軸退避駆動あり粗微動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を
示す駆動方法情報ＩM と、ウエハチャック５６の中心の
位置を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モード制御ユニ
ット１１から駆動制御ユニット１２にそれぞれ送られる
ことにより、位置決め駆動が実行される（図４のステッ
プＳ２１に相当）。
【００８３】以上説明した本発明の第１および第２の実
施例のステージ位置決め制御方法では、さらに、エラー
処理工程と組み立て調整工程と保守メンテナンス工程と
をさらに設定し、表３に示すように、これらの各工程を
第１の駆動モードと対応づけることにより、たとえば各
レーザー干渉計のエラー発生などによって高精度な位置
決めをすることができない場合でも、制御工程をエラー
処理工程に設定することにより、対応する第１の駆動モ
ードが設定され、ウエハチャック５６を位置決めするこ
とができ、ウエハ１およびマスク２の回収ができる。ま
た、露光装置の組み立て調整段階において各レーザー干
渉計が使用できない場合でも、制御工程を組み立て調整
工程に設定することにより、同様にしてウエハチャック
５６を位置決めすることができるため、組み立て調整を
容易に行うことができる。なお、保守メンテナンスを行
う場合も同様である。
【００８４】 次に、本発明の第３の実施例のステージ位置決め制御方
法について説明する。
【００８５】露光装置において、各位置決め駆動の指令
される領域がそれぞれ異なる場合、および、かかる領域
が互いに重なる場合には、現在位置からの移動量などか
ら駆動モードを選択することにより、指令位置を与える
だけで、自動的に最適な駆動モードを選択して駆動を行
うことができる。たとえば、現在位置からの移動量が微
動軸駆動可能ストローク内か否かを判断することによ
り、露光ショット領域に位置決めする場合でも、露光シ
ョット位置の位置決めとファインアライメント位置の位
置決めとを区別することができる。なお、現在位置から
の移動量から駆動モードを判断する場合に、微動軸駆動
可能ストロークのみならずその他一定の移動量などから
判断してもよい。
【００８６】指令位置および現在位置からの移動量と駆
動モードとを対応づけると、表４に示すようになる。
【００８７】
【表４】 本実施例のステージ位置決め制御方法が実現可能なステ
ージコントローラ110は、図５に示すように、指令ユニ
ット120 から指令位置情報ＩP のみが駆動モード制御ユ
ニット111 に送られてくる点で、図１に示したステージ
コントローラ１０と異なる。
【００８８】本実施例のステージ位置決め制御方法で
は、指令位置情報ＩP が、指令ユニット120 から駆動モ
ード制御ユニット111 に送られる。駆動モード制御ユニ
ット111 では、送られてきた指令位置情報ＩP に対応す
る駆動モードが、表４に示した指令位置・駆動モード対
応表から選択されることにより、駆動モードが設定され
る。なお、表４に示したように、送られてきた指令位置
情報ＩP が示す指令位置が露光ショット領域の場合に
は、指令位置だけでは駆動モードを選択することができ
ないため、さらに、現在位置からの移動量によって駆動
モードが選択される。このようにして駆動モードが設定
されると、現在設定されている駆動モードに従った駆動
軸情報ＩA および駆動方法情報ＩM と指令位置情報ＩP
とが、駆動モード制御ユニット111 から駆動制御ユニッ
ト112 に送られることにより、位置決め駆動が実行され
る。なお、駆動モードが一旦設定されると、その後に駆
動モードが変更されない限り、すべての位置決め駆動
が、現在設定されている駆動モードに従って実行され
る。
【００８９】次に、本実施例のステージ位置決め制御方
法における制御の流れについて、図６に示すフローチャ
ートを参照して、実際の露光シーケンスに沿って説明す
る。なお、露光装置のステージ部の構成およびステージ
部の位置決め位置はそれぞれ図２および図３に示したも
のと同様であるので、以下の説明においては、図２およ
び図３も参照する。
【００９０】ウエハチャック５６をウエハ交換位置ＱU
（図３参照）に位置決めしてウエハハンド７０からウエ
ハ１を受け取るため、ウエハ交換位置ＱU を示す指令位
置情報ＩP （図５参照）が、指令ユニット120 から駆動
モード制御ユニット111 に送られる。駆動モード制御ユ
ニット111 では、送られてきた指令位置情報ＩP がウエ
ハ交換位置ＱU を示すため、駆動モードが、ウエハ交換
位置ＱU に対応する第１の駆動モード（表４参照）に設
定される。その結果、「粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ軸５
２」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗動ＸＹ軸位置決め駆
動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、ウエハ交換位置Ｑ
U を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モード制御ユニッ
ト111 から駆動制御ユニット112 にそれぞれ送られるこ
とにより、位置決め駆動が実行される。ウエハチャック
５６がウエハ交換位置ＱU に位置決めされると、ウエハ
１はウエハハンド７０からウエハチャック５６に受け取
られる（以上、ステップＳ５１）。
【００９１】続いて、ウエハチャック５６をプリアライ
メント位置ＱPA（図３参照）に位置決めしてウエハ１の
Ｚ軸回転方向の位置合わせを行うため、プリアライメン
ト位置ＱPAを示す指令位置情報ＩP （図５参照）が、指
令ユニット120 から駆動モード制御ユニット111 に送ら
れる。駆動モード制御ユニット111 では、送られてきた
指令位置情報ＩP がプリアライメント位置ＱPAを示すた
め、駆動モードが、プリアライメント位置ＱPAに対応す
る第２の駆動モード（表４参照）に設定される。その結
果、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｙ軸５４およ
びＺティルト軸５５」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗動
Ｘ軸粗微動Ｙ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報
ＩM と、プリアライメント位置ＱPAを示す指令位置情報
ＩP とが、駆動モード制御ユニット111 から駆動制御ユ
ニット112 にそれぞれ送られることにより、位置決め駆
動が実行される。ウエハチャック５６がプリアライメン
ト位置ＱPAに位置決めされると、ウエハ１のＺ軸回転方
向の位置合わせが行われる（以上、ステップＳ５２）。
【００９２】続いて、マスク２の交換の要否が判断され
る（ステップＳ５３）。ここで、マスク２の交換が不要
と判断された場合には、後述するステップ５６（露光シ
ョット位置決め）に移行する。
【００９３】一方、ステップＳ５３においてマスク２の
交換が必要と判断された場合には、ウエハチャック５６
をマスク２の交換時のウエハチャック退避位置ＱE （図
３参照）に位置決めしてマスク２の交換を行うため、ウ
エハチャック退避位置ＱE を示す指令位置情報ＩP （図
５参照）が、指令ユニット120 から駆動モード制御ユニ
ット111 に送られる。駆動モード制御ユニット111 で
は、送られてきた指令位置情報ＩP がウエハチャック退
避位置ＱE を示すため、駆動モードが、ウエハチャック
退避位置ＱE に対応する第１の駆動モード（表４参照）
に設定される。その結果、「粗動Ｘ軸５１および粗動Ｙ
軸５２」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗動ＸＹ軸位置決
め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、ウエハチャッ
ク退避位置ＱE を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モー
ド制御ユニット111 から駆動制御ユニット112 にそれぞ
れ送られることにより、位置決め駆動が実行される。ウ
エハチャック５６がウエハチャック退避位置ＱE に位置
決めされると、マスク２が交換される（以上、ステップ
Ｓ５４）。
【００９４】続いて、ウエハチャック５６の中心をマス
クアライメント位置ＱMAに位置決めし、レーザー干渉計
測長用ミラー６１上のマスク軸ステージ基準９９に対し
てマスク２上の基準マークを高精度に位置合わせさせる
ため、マスクアライメント位置ＱMAを示す指令位置情報
ＩP （図５参照）が、指令ユニット120 から駆動モード
制御ユニット111 に送られる。駆動モード制御ユニット
111 では、送られてきた指令位置情報ＩP がマスクアラ
イメント位置ＱMAを示すため、駆動モードが、マスクア
ライメント位置ＱMAに対応する第３の駆動モード（表４
参照）に設定される。その結果、「粗動Ｘ軸５１，粗動
Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４およびＺティル
ト軸５５」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗微動ＸＹ軸位
置決め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、マスクア
ライメント位置ＱMAを示す指令位置情報ＩP とが、駆動
モード制御ユニット111 から駆動制御ユニット112 にそ
れぞれ送られることにより、位置決め駆動が実行され
る。ウエハチャック５６の中心がマスクアライメント位
置ＱMAに位置決めされると、マスクアライメントが行わ
れる（以上、ステップＳ５５）。
【００９５】続いて、今回の露光ショット位置（たとえ
ば、図３に示した第１の露光ショット位置ＱS1）をファ
インアライメント位置ＱFAに位置決めするため、第１の
露光ショット位置ＱS1がファインアライメント位置ＱFA
に位置決めされるときのウエハチャック５６の中心の位
置を示す指令位置情報ＩP （図５参照）が、指令ユニッ
ト120 から駆動モード制御ユニット111 に送られる。駆
動モード制御ユニット111 では、送られてきた指令位置
情報ＩP が、指令位置が露光ショット領域であり、ま
た、移動量が微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４の駆動可
能ストロークを超えることを示すことから、このことに
対応する第３の駆動モード（表４参照）に駆動モードが
設定される。その結果、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５
２，微動Ｘ軸５３，微動Ｙ軸５４およびＺティルト軸５
５」を示す駆動軸情報ＩA と、「粗微動ＸＹ軸位置決め
駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、ウエハチャック
５６の中心の位置を示す指令位置情報ＩP とが、駆動モ
ード制御ユニット１１から駆動制御ユニット１２にそれ
ぞれ送られることにより、位置決め駆動が実行される
（以上、ステップＳ５６）。
【００９６】続いて、今回の露光ショット位置（たとえ
ば、図３に示した第１の露光ショット位置ＱS1）とマス
ク２の露光パターンＰとの高精度な位置合わせを行うた
め、外部計測手段により、マスク２の露光パターンＰに
対する第１の露光ショット位置ＱS1のずれ量を計測し、
計測されたずれ量に基づいて補正されたウエハチャック
５６の中心の位置を示す指令位置情報ＩP （図１参照）
が、指令ユニット２０から駆動モード制御ユニット１１
に送られる。駆動モード制御ユニット111 では、指令位
置が露光ショット領域であり、また、移動量が微動Ｘ軸
５３および微動Ｙ軸５４の駆動可能ストローク内である
ことから、このことに対応する第４の駆動モード（表４
参照）に駆動モードが設定される。その結果、「微動Ｘ
軸５３および微動Ｙ軸５４」を示す駆動軸情報ＩA と、
「微動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報Ｉ
M と、ウエハチャック５６の中心の位置を示す指令位置
情報ＩP とが、駆動モード制御ユニット１１から駆動制
御ユニット１２にそれぞれ送られることにより、位置決
め駆動が実行される（以上、ステップＳ５７）。
【００９７】続いて、露光が行われたのち（ステップＳ
５８）、露光ショット残の有無が判断される（ステップ
Ｓ５９）。ここで、露光ショット残がありと判断された
場合には、ステップＳ５３（マスク２の交換の要否の判
断）に移行する。
【００９８】一方、ステップＳ５９において露光ショッ
ト残がなしと判断された場合には、ウエハチャック５６
をウエハ交換位置ＱU （図３参照）に位置決めしてウエ
ハハンド７０へウエハ１を受け渡すため、ウエハ交換位
置ＱU を示す指令位置情報Ｉ P （図５参照）が、指令ユ
ニット120 から駆動モード制御ユニット111 に送られ
る。駆動モード制御ユニット111 では、送られてきた指
令位置情報ＩP がウエハ交換位置ＱU を示すため、駆動
モードが、ウエハ交換位置ＱU に対応する第１の駆動モ
ード（表４参照）に設定される。その結果、「粗動Ｘ軸
５１および粗動Ｙ軸５２」を示す駆動軸情報ＩA と、
「粗動ＸＹ軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報Ｉ
M と、ウエハ交換位置ＱU を示す指令位置情報ＩP と
が、駆動モード制御ユニット１１から駆動制御ユニット
１２にそれぞれ送られることにより、位置決め駆動が実
行される。ウエハチャック５６がウエハ交換位置ＱU に
位置決めされると、ウエハ１はウエハチャック５６から
ウエハハンド７０へ受け渡される（以上、ステップＳ６
０）。
【００９９】続いて、次ウエハ（次に露光するウエハ）
の有無が判断される（ステップＳ６１）。次ウエハがあ
る場合には、ステップＳ５１（ウエハ１の受け取り）に
移行する。一方、次ウエハがない場合には、動作が終了
される。
【０１００】次に、本発明のステージ位置決め制御方法
の第４の実施例について説明する。
【０１０１】本実施例のステージ位置決め制御方法は、
上述した第２の実施例のステージ位置決め制御方法と同
様に、マスクとウエハとが近接（すなわち、マスクとウ
エハとの間の距離が数十マイクロメートル）した状態で
露光が行われるプロキシミティ露光装置において使用さ
れるものである。なお、ステージ部の構成およびウエハ
チャックの位置決め位置は図２および図３に示したもの
と同様であるので、以下の説明は図２および図３をそれ
ぞれ参照して行う。
【０１０２】前述したように、プロキシミティ露光装置
において露光ショット領域Ａ内で粗動Ｘ軸５１および粗
動Ｙ軸５２を用いて位置決めする場合には、マスク２と
ウエハ１とが干渉しないように、粗動Ｘ軸５１および粗
動Ｙ軸５２の駆動時にＺティルト軸５５を非干渉領域ま
で退避させることにより、マスク２とウエハ１との安全
性を確保することができる。
【０１０３】プロキシミティ露光装置における指令位置
および現在位置からの移動量と駆動モードとを対応づけ
ると、表５に示すようになる。
【０１０４】
【表５】 次に、本実施例のステージ位置決め制御方法における制
御の流れについて、実際の露光シーケンスに沿って説明
する。
【０１０５】『マスクアライメント』および『露光ショ
ット位置決め』以外は、上述した本発明の第３の実施例
のステージ位置決め制御方法と同様であるので、以下、
これらの制御についてのみ説明する。
【０１０６】（１）マスクアライメント ウエハチャック５６の中心をマスクアライメント位置Ｑ
MAに位置決めし、レーザー干渉計測長用ミラー６１上の
マスク軸ステージ基準９９に対してマスク２上の基準マ
ークを高精度に位置合わせさせるため、マスクアライメ
ント位置ＱMAを示す指令位置情報ＩP （図５参照）が、
指令ユニット120 から駆動モード制御ユニット111 に送
られる。駆動モード制御ユニット111 では、送られてき
た指令位置情報ＩP がマスクアライメント位置ＱMAを示
すため、駆動モードが、マスクアライメント位置ＱMAに
対応する第５の駆動モード（表５参照）に設定される。
その結果、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５
３，微動Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５」を示す駆動
軸情報ＩA と、「Ｚティルト軸退避駆動あり粗微動ＸＹ
軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、マス
クアライメント位置ＱMAを示す指令位置情報ＩP とが、
駆動モード制御ユニット111 から駆動制御ユニット112
にそれぞれ送られることにより、位置決め駆動が実行さ
れる。ウエハチャック５６の中心がマスクアライメント
位置ＱMAに位置決めされると、マスクアライメントが行
われる（図６のステップＳ５５に相当）。
【０１０７】（２）露光ショット位置決め 今回の露光ショット位置（たとえば、図３に示した第１
の露光ショット位置Ｑ S1）をファインアライメント位置
ＱFAに位置決めするため、第１の露光ショット位置ＱS1
がファインアライメント位置ＱFAに位置決めされるとき
のウエハチャック５６の中心の位置を示す指令位置情報
ＩP （図５参照）が、指令ユニット120から駆動モード
制御ユニット111 に送られる。駆動モード制御ユニット
111 では、指令位置が露光ショット領域であり、また、
移動量が微動Ｘ軸５３および微動Ｙ軸５４の駆動可能ス
トロークを超えることから、このことに対応する第５の
駆動モード（表５参照）に駆動モードが設定される。そ
の結果、「粗動Ｘ軸５１，粗動Ｙ軸５２，微動Ｘ軸５
３，微動Ｙ軸５４およびＺティルト軸５５」を示す駆動
軸情報ＩA と、「Ｚティルト軸退避駆動あり粗微動ＸＹ
軸位置決め駆動方法」を示す駆動方法情報ＩM と、ウエ
ハチャック５６の中心の位置を示す指令位置情報ＩP と
が、駆動モード制御ユニット111 から駆動制御ユニット
112 にそれぞれ送られることにより、位置決め駆動が実
行される（図６のステップＳ５６に相当）。
【０１０８】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。
【０１０９】露光装置の制御工程，ステージの位置決め
位置およびステージの移動量に応じて、複数の駆動モー
ドの中から最適な駆動モードを選択し、選択した駆動モ
ードよって駆動軸および駆動方法を決定して位置決めを
行うことができるため、各位置決め指令の要求される機
能を必要十分に満足し、常に最適化された位置決め駆動
を行うことができるとともに、安全性までも考慮された
位置決め駆動を行うことができる。その結果、露光装置
として高精度の位置決めとスループットの両立，スルー
プットの向上および安全性の確保が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステージ位置決め制御方法の第１の実
施例が実現可能なステージコントローラを示すブロック
図である。
【図２】図１に示したステージコントローラによりステ
ージの位置決めが行われる露光装置のステージ部の概略
構成図である。
【図３】図２に示したウエハチャックの位置決め位置を
説明するための図である。
【図４】図１に示したステージコントローラによる制御
の流れを説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明のステージ位置決め制御方法の第３の実
施例が実現可能なステージコントローラを示すブロック
図である。
【図６】図５に示したステージコントローラによる制御
の流れを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ ウエハ ２ マスク １０，110 ステージコントローラ １１，111 駆動モード制御ユニット １１1，1111 駆動モードテーブル １２，112 駆動制御ユニット ２０，120 指令ユニット ５０ ステージ部 ５１ 粗動Ｘ軸 ５２ 粗動Ｙ軸 ５３ 微動Ｘ軸 ５４ 微動Ｙ軸 ５５ Ｚティルト軸 ５６ ウエハチャック ５７ マスク軸 ６０X Ｘ軸レーザー干渉計 ６１ レーザー干渉計測長用ミラー ７０ ウエハハンド ９９ マスク軸ステージ基準 ＩA 駆動軸情報 ＩM 駆動方法情報 ＩCP 制御工程情報 ＩP 指令位置情報 Ｘ，Ｙ，Ｚ 軸 ＱS1〜ＱS4 露光ショット位置 Ｐ 露光パターン ＱU ウエハ交換位置 ＱPA プリアライメント位置 Ａ 露光ショット領域 ＱE ウエハチャック退避位置 ＱMA マスクアライメント位置 ＱFA ファインアライメント位置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステージの位置決め指令に要求される機
    能に応じて複数の駆動モードを設定しておき、 該設定した複数の駆動モードのうち、前記位置決め指令
    に応じた駆動モードを選択し、 該選択した駆動モードに従って前記ステージを駆動して
    該ステージの位置決めを行うことを特徴とするステージ
    位置決め制御方法。
  2. 【請求項２】 前記ステージが露光装置に使用されるも
    のであり、 前記位置決め指令が前記露光装置の制御工程により決定
    されることを特徴とする請求項１記載のステージ位置決
    め制御方法。
  3. 【請求項３】 前記位置決め指令が前記ステージの位置
    決め位置により決定されることを特徴とする請求項１記
    載のステージ位置決め制御方法。
  4. 【請求項４】 前記位置決め指令が前記ステージの移動
    量により決定されることを特徴とする請求項１記載のス
    テージ位置決め制御方法。
JP18042793A 1993-07-21 1993-07-21 ステージ位置決め制御方法 Pending JPH0737786A (ja)

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