JPH08297508A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JPH08297508A JPH08297508A JP12458195A JP12458195A JPH08297508A JP H08297508 A JPH08297508 A JP H08297508A JP 12458195 A JP12458195 A JP 12458195A JP 12458195 A JP12458195 A JP 12458195A JP H08297508 A JPH08297508 A JP H08297508A
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- positioning
- moving body
- stage
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 実質的な移動体の位置決め時間の短縮および
性能を向上させ、各目標位置情報の補正量を記憶する必
要がなく、移動体の移動終了時から異なる時間に行われ
る工程や移動履歴の変更に対しても柔軟に対応して正確
な位置決めを行えるようにする。 【構成】 構造体上において、移動体６を現在位置から
前記構造体上の第１の部分を基準とする位置に位置決め
するために前記構造体上の第２の部分を基準とする目標
位置（Ｄ１）に高速に移動し位置決めする位置決め装置
において、位置決め終了時における前記構造体の変形に
よる前記第１部分に対する前記第２部分の変位量もしく
はこれに相当する量を求める手段１０と、この変位量も
しくはこれに相当する量に基づいて前記目標位置の補正
量を得、前記目標位置または現在位置を補正する手段を
具備する。
性能を向上させ、各目標位置情報の補正量を記憶する必
要がなく、移動体の移動終了時から異なる時間に行われ
る工程や移動履歴の変更に対しても柔軟に対応して正確
な位置決めを行えるようにする。 【構成】 構造体上において、移動体６を現在位置から
前記構造体上の第１の部分を基準とする位置に位置決め
するために前記構造体上の第２の部分を基準とする目標
位置（Ｄ１）に高速に移動し位置決めする位置決め装置
において、位置決め終了時における前記構造体の変形に
よる前記第１部分に対する前記第２部分の変位量もしく
はこれに相当する量を求める手段１０と、この変位量も
しくはこれに相当する量に基づいて前記目標位置の補正
量を得、前記目標位置または現在位置を補正する手段を
具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置等に適
用される移動体の位置決め装置に関するものである。こ
の装置は、外部の振動を嫌い、かつ高速で加工物や検査
物を移動する必要のある高精度ＮＣマシンや高精度検査
装置にも適用されるものである。
用される移動体の位置決め装置に関するものである。こ
の装置は、外部の振動を嫌い、かつ高速で加工物や検査
物を移動する必要のある高精度ＮＣマシンや高精度検査
装置にも適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、半導体露光装置のＸＹステージ位置決め装置は図１
０に示すような構成により制御されている。図１０は従
来例に係る位置決め装置もしくは姿勢制御装置を示すブ
ロック図であり、図７および図８はそれぞれそのような
位置決め装置が適用されるＸＹステージの外観を示す斜
視図であり、図９はそのような位置決め装置が適用され
る半導体露光装置の構成を示す図である。
来、半導体露光装置のＸＹステージ位置決め装置は図１
０に示すような構成により制御されている。図１０は従
来例に係る位置決め装置もしくは姿勢制御装置を示すブ
ロック図であり、図７および図８はそれぞれそのような
位置決め装置が適用されるＸＹステージの外観を示す斜
視図であり、図９はそのような位置決め装置が適用され
る半導体露光装置の構成を示す図である。
【０００３】ＸＹステージに適用される位置決め装置
は、図７や図８に示すように、位置決めされるＸまたは
Ｙステージである移動体６と、移動体６を移動させるた
めのモータ５と移動体６上部に固定されたミラーを用い
て移動体６の現在位置を測り移動体６の現在位置信号Ｐ
を出力するレーザ測長器やリニアスケール等の位置計測
器を有している。
は、図７や図８に示すように、位置決めされるＸまたは
Ｙステージである移動体６と、移動体６を移動させるた
めのモータ５と移動体６上部に固定されたミラーを用い
て移動体６の現在位置を測り移動体６の現在位置信号Ｐ
を出力するレーザ測長器やリニアスケール等の位置計測
器を有している。
【０００４】また、図１０に示すように、位置決め装置
もしくは姿勢制御装置の制御部１９は、入力される現在
位置信号Ｐに対して微分演算を行い現在速度信号Ｖを出
力する微分器８と、移動体６の目標位置を指示する位置
指令信号Ｄ１および移動体６の現在位置信号Ｐが入力さ
れ電流指令信号Ｓ１を出力する位置アンプ３と、移動体
６の目標位置を指示する位置指令信号Ｄ１と移動体６の
現在位置信号Ｐが入力され速度指令信号Ｄ２を演算し出
力する速度指令演算器１と、速度指令信号Ｄ２および微
分器８が出力する速度信号Ｖが入力され電流指令信号Ｓ
２を出力する速度アンプ２と、速度アンプ２が出力する
電流指令信号Ｓ２および位置アンプ３が出力する電流指
令信号Ｓ１を選択しドライバアンプ４に出力する制御モ
ード選択スイッチ９と、制御モード選択スイッチ９が選
択した電流指令信号Ｓ１またはＳ２を電流増幅してモー
タ５に電流Ｉを出力するドライバアンプ４を有してい
る。この従来例において、外部から目標位置指令信号Ｄ
１が指令されると、速度指令演算器１が現在位置信号Ｐ
との偏差である位置偏差を求め、位置偏差に応じた速度
指令信号Ｄ２を演算して速度アンプ２に出力する。制御
モード選択スイッチ９は、不図示のコントロ−ラにより
先ず目標位置付近まで速度アンプ２が出力する電流指令
信号Ｓ２を選択するａ側にされ、次に目標位置付近で位
置アンプ３が出力する電流指令信号Ｓ１を選択するｂ側
にされる。速度アンプ２および位置アンプ３の制御ゲイ
ンは装置の立ち上げ時に要求された位置決め時間および
位置決め精度を満たすように設定される。
もしくは姿勢制御装置の制御部１９は、入力される現在
位置信号Ｐに対して微分演算を行い現在速度信号Ｖを出
力する微分器８と、移動体６の目標位置を指示する位置
指令信号Ｄ１および移動体６の現在位置信号Ｐが入力さ
れ電流指令信号Ｓ１を出力する位置アンプ３と、移動体
６の目標位置を指示する位置指令信号Ｄ１と移動体６の
現在位置信号Ｐが入力され速度指令信号Ｄ２を演算し出
力する速度指令演算器１と、速度指令信号Ｄ２および微
分器８が出力する速度信号Ｖが入力され電流指令信号Ｓ
２を出力する速度アンプ２と、速度アンプ２が出力する
電流指令信号Ｓ２および位置アンプ３が出力する電流指
令信号Ｓ１を選択しドライバアンプ４に出力する制御モ
ード選択スイッチ９と、制御モード選択スイッチ９が選
択した電流指令信号Ｓ１またはＳ２を電流増幅してモー
タ５に電流Ｉを出力するドライバアンプ４を有してい
る。この従来例において、外部から目標位置指令信号Ｄ
１が指令されると、速度指令演算器１が現在位置信号Ｐ
との偏差である位置偏差を求め、位置偏差に応じた速度
指令信号Ｄ２を演算して速度アンプ２に出力する。制御
モード選択スイッチ９は、不図示のコントロ−ラにより
先ず目標位置付近まで速度アンプ２が出力する電流指令
信号Ｓ２を選択するａ側にされ、次に目標位置付近で位
置アンプ３が出力する電流指令信号Ｓ１を選択するｂ側
にされる。速度アンプ２および位置アンプ３の制御ゲイ
ンは装置の立ち上げ時に要求された位置決め時間および
位置決め精度を満たすように設定される。
【０００５】この従来例において、多数ある各目標位置
ごとにステージのＸ，Ｙ，Ｚ，θX，θY ，θZ 方向の
各目標位置の補正情報を記憶する方法は従来より知られ
ている。しかしながら、この方法は、半導体露光装置の
グローバル・アライメント工程と露光工程のように同じ
目標位置でありながら前回の目標値からの移動距離およ
び移動方向が異なることにより目標位置の各補正情報が
異なる場合は、目標位置の各補正情報を独立に持つ必要
がある。このためメモリ等の記憶手段を大量に持つ必要
がある。また、この方法は、半導体露光装置のダイバイ
ダイ・アライメント工程と露光工程のように移動体の移
動終了時からの時間が異なることにより目標位置の各補
正情報が異なる場合は、対応ができないという欠点があ
る。
ごとにステージのＸ，Ｙ，Ｚ，θX，θY ，θZ 方向の
各目標位置の補正情報を記憶する方法は従来より知られ
ている。しかしながら、この方法は、半導体露光装置の
グローバル・アライメント工程と露光工程のように同じ
目標位置でありながら前回の目標値からの移動距離およ
び移動方向が異なることにより目標位置の各補正情報が
異なる場合は、目標位置の各補正情報を独立に持つ必要
がある。このためメモリ等の記憶手段を大量に持つ必要
がある。また、この方法は、半導体露光装置のダイバイ
ダイ・アライメント工程と露光工程のように移動体の移
動終了時からの時間が異なることにより目標位置の各補
正情報が異なる場合は、対応ができないという欠点があ
る。
【０００６】このような従来例としては例えば特公平６
−７９２５４号公報に開示されている多軸位置決め装置
がある。この装置は、粗動ステージの移動によって生じ
る変位誤差を補正することを目的としている。
−７９２５４号公報に開示されている多軸位置決め装置
がある。この装置は、粗動ステージの移動によって生じ
る変位誤差を補正することを目的としている。
【０００７】半導体露光装置において、前記のようなＸ
Ｙステージを搭載する該装置の本体構造体は、図９に示
すように、ウエハ２０を移動するＸＹステージ６を搭載
する本体定盤２１と、ステージの位置を検出するレーザ
干渉計等の位置計測器７と、マスク２２のパターンをウ
エハ上に転写する縮小投影レンズ２３と、水銀ランプ等
の光源２４と、ミラーおよびレンズ等からなる照明光学
系２５と、マスクとウエハを位置合わせするアライメン
ト検出系２６と、ウエハをレンズ焦点に位置合わせする
フォーカス検出系２７等を搭載する鏡筒定盤とで構成さ
れている。
Ｙステージを搭載する該装置の本体構造体は、図９に示
すように、ウエハ２０を移動するＸＹステージ６を搭載
する本体定盤２１と、ステージの位置を検出するレーザ
干渉計等の位置計測器７と、マスク２２のパターンをウ
エハ上に転写する縮小投影レンズ２３と、水銀ランプ等
の光源２４と、ミラーおよびレンズ等からなる照明光学
系２５と、マスクとウエハを位置合わせするアライメン
ト検出系２６と、ウエハをレンズ焦点に位置合わせする
フォーカス検出系２７等を搭載する鏡筒定盤とで構成さ
れている。
【０００８】しかしながら、上記従来例ではＸＹステー
ジ６が目標位置に移動する際のステージ移動の際に、反
作用力が本対構造体に加わることにより本体構造体が変
形する。また、位置計測器７は鏡筒定盤から釣り下げら
れる構造とし、本体構造体が変形した際のＸＹステージ
位置検出方向すなわちＸ，Ｙ，θZ 方向の成分は検出誤
差を生じないように工夫されてはいるが、ＸＹステージ
６がウエハ２０を次の露光位置まで移動し、位置決めを
終了しても縮小投影レンズ２３等の照明光学系２５を通
して見たマスク２２に対するウエハ２０の位置、すなわ
ちＸＹステージ６の位置がずれるという問題がある。
ジ６が目標位置に移動する際のステージ移動の際に、反
作用力が本対構造体に加わることにより本体構造体が変
形する。また、位置計測器７は鏡筒定盤から釣り下げら
れる構造とし、本体構造体が変形した際のＸＹステージ
位置検出方向すなわちＸ，Ｙ，θZ 方向の成分は検出誤
差を生じないように工夫されてはいるが、ＸＹステージ
６がウエハ２０を次の露光位置まで移動し、位置決めを
終了しても縮小投影レンズ２３等の照明光学系２５を通
して見たマスク２２に対するウエハ２０の位置、すなわ
ちＸＹステージ６の位置がずれるという問題がある。
【０００９】この変形量は十数ｎｍ程度と微小である
が、近年の半導体の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いる。また、近年のスループット
向上の要求によりウエハステージの移動速度および加速
度はますます増加する傾向にあり、したがって本体構造
体の変形量も増加する傾向にある。
が、近年の半導体の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いる。また、近年のスループット
向上の要求によりウエハステージの移動速度および加速
度はますます増加する傾向にあり、したがって本体構造
体の変形量も増加する傾向にある。
【００１０】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、移動体の位置決め装置において、実質的な
移動体の位置決め時間の短縮と位置決め性能の向上を図
ることにある。また、多数ある目標位置情報のそれぞれ
に対応した各目標位置補正量を記憶する必要がなく、移
動体の移動終了時から異なる時間に行われる工程におい
ても正確な位置決めをすることにある。また、オペレー
タの操作等による不意のシーケンス変更によるＸＹステ
ージの移動量、移動方向等の移動履歴の変更に対しても
柔軟に対応して正確な位置決めを行うことができるよう
にすることにある。
題点に鑑み、移動体の位置決め装置において、実質的な
移動体の位置決め時間の短縮と位置決め性能の向上を図
ることにある。また、多数ある目標位置情報のそれぞれ
に対応した各目標位置補正量を記憶する必要がなく、移
動体の移動終了時から異なる時間に行われる工程におい
ても正確な位置決めをすることにある。また、オペレー
タの操作等による不意のシーケンス変更によるＸＹステ
ージの移動量、移動方向等の移動履歴の変更に対しても
柔軟に対応して正確な位置決めを行うことができるよう
にすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、構造体上において移動体を現在位置から
構造体上の第１の部分を基準とする位置に位置決めする
ために構造体上の第２部分を基準とする目標位置に高速
に移動し位置決めする位置決め装置において、位置決め
終了時における構造体の変形による第１部分に対する第
２部分の変位量もしくはこれに相当する量を求める手段
と、この量に基づいて目標位置の補正量を得、目標位置
または現在位置を補正する手段を具備することを特徴と
している。
め、本発明は、構造体上において移動体を現在位置から
構造体上の第１の部分を基準とする位置に位置決めする
ために構造体上の第２部分を基準とする目標位置に高速
に移動し位置決めする位置決め装置において、位置決め
終了時における構造体の変形による第１部分に対する第
２部分の変位量もしくはこれに相当する量を求める手段
と、この量に基づいて目標位置の補正量を得、目標位置
または現在位置を補正する手段を具備することを特徴と
している。
【００１２】また、目標位置の補正量を移動体の移動加
速度から求めることと、移動量から求めることを特徴と
している。
速度から求めることと、移動量から求めることを特徴と
している。
【００１３】さらに、第２部分もしくは移動体の加速度
を検出する加速度検出器を備え、補正手段はこれによっ
て検出される加速度から目標位置の補正量を求めるもの
であり、目標位置の補正量を時間関数として変化させる
ことを特徴としている。
を検出する加速度検出器を備え、補正手段はこれによっ
て検出される加速度から目標位置の補正量を求めるもの
であり、目標位置の補正量を時間関数として変化させる
ことを特徴としている。
【００１４】
【作用】本発明の半導体露光装置においては、上位のＣ
ＰＵから移動先を示す目標位置を与えられると、位置決
め装置はこの目標位置に対して移動体の位置決めを行な
うが、位置決め終了時には、移動体の急加速（大きな加
速度の加速および減速）に対する反作用力により構造体
が変形し、第１部分に対し第２部分が変位する。このと
き、この変位量がキャンセルされるように目標位置、ま
たは現在位置が補正され、その補正目標位置に対して移
動体が位置決めされる。したがって、アライメント検出
系等の位置合わせ手段、照明光学系および縮小投影光学
系等の加工手段に相当する第１部分から見た実質的な位
置決め時間の短縮と位置決め精度の向上が図られる。
ＰＵから移動先を示す目標位置を与えられると、位置決
め装置はこの目標位置に対して移動体の位置決めを行な
うが、位置決め終了時には、移動体の急加速（大きな加
速度の加速および減速）に対する反作用力により構造体
が変形し、第１部分に対し第２部分が変位する。このと
き、この変位量がキャンセルされるように目標位置、ま
たは現在位置が補正され、その補正目標位置に対して移
動体が位置決めされる。したがって、アライメント検出
系等の位置合わせ手段、照明光学系および縮小投影光学
系等の加工手段に相当する第１部分から見た実質的な位
置決め時間の短縮と位置決め精度の向上が図られる。
【００１５】
［実施例１］図１は本発明の第１の実施例に係る移動体
の位置決め装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、図１０と同一の符号を付したものは、図１０の
場合と同一の構成要素を示す。すなわち、図１０の構成
に対して、加速度演算部１０、位置オフセット演算部１
１および加算器１２を付加したものとなっている。
の位置決め装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、図１０と同一の符号を付したものは、図１０の
場合と同一の構成要素を示す。すなわち、図１０の構成
に対して、加速度演算部１０、位置オフセット演算部１
１および加算器１２を付加したものとなっている。
【００１６】この構成において、上位のコンピュータか
ら次に移動する目標位置Ｄ１がステージ位置決め装置に
与えられると、速度指令演算部１において、目標位置Ｄ
１と位置計測器７から得られる現在位置Ｐとの位置偏
差、すなわちＸＹステージ６の駆動量を求める。求めた
駆動量が十分大きい場合は、さらに時系列の形で表され
る速度指令列Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を作
成し、作成した速度指令列を順次、一定時間Δｔで速度
指令Ｄ２＝Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）として
出力する。加速度演算部１０は、速度指令演算部１で作
成した速度指令列Ｖ［ｉ］から加速度情報Ａ［ｉ］（ｉ
＝１，２，３，…，ｎ）を作成し、位置オフセット演算
部１１に出力する。加速度情報Ａ［ｉ］は数１の演算に
より、得ることができる。
ら次に移動する目標位置Ｄ１がステージ位置決め装置に
与えられると、速度指令演算部１において、目標位置Ｄ
１と位置計測器７から得られる現在位置Ｐとの位置偏
差、すなわちＸＹステージ６の駆動量を求める。求めた
駆動量が十分大きい場合は、さらに時系列の形で表され
る速度指令列Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を作
成し、作成した速度指令列を順次、一定時間Δｔで速度
指令Ｄ２＝Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）として
出力する。加速度演算部１０は、速度指令演算部１で作
成した速度指令列Ｖ［ｉ］から加速度情報Ａ［ｉ］（ｉ
＝１，２，３，…，ｎ）を作成し、位置オフセット演算
部１１に出力する。加速度情報Ａ［ｉ］は数１の演算に
より、得ることができる。
【００１７】
【数１】 位置オフセット演算部１１は、加速度演算部１０で求め
たステージ加速度情報Ａ［ｉ］からステージの最大加速
度Ａmax とその時間を求め、その値から位置オフセット
Ｏを演算し出力する。加算器１２は、目標位置Ｄ１と位
置オフセットＯを加算した補正後の目標位置Ｄ１’を位
置アンプ３に出力する。
たステージ加速度情報Ａ［ｉ］からステージの最大加速
度Ａmax とその時間を求め、その値から位置オフセット
Ｏを演算し出力する。加算器１２は、目標位置Ｄ１と位
置オフセットＯを加算した補正後の目標位置Ｄ１’を位
置アンプ３に出力する。
【００１８】位置オフセットＯは最大加速度Ａmax の関
数で、Ｋ1 は最大加速度Ａmax の時の本体構造体の変形
量を示す定数であり、例えば数２式の式で求められる。
数で、Ｋ1 は最大加速度Ａmax の時の本体構造体の変形
量を示す定数であり、例えば数２式の式で求められる。
【００１９】
【数２】 位置オフセットＯは最大加速度Ａmax と時間ｔの関数に
してもよく、たとえば数３式の演算で求めても良い。
してもよく、たとえば数３式の演算で求めても良い。
【００２０】
【数３】 ここで、δは減衰係数、時間ｔは最大加速度Ａmax から
の経過時間でありｔ＝０の時Ａ［ｉ］＝Ａmax である。
また、位置オフセットＯが減衰係数を示す時は数４式の
演算で求めても良い。
の経過時間でありｔ＝０の時Ａ［ｉ］＝Ａmax である。
また、位置オフセットＯが減衰係数を示す時は数４式の
演算で求めても良い。
【００２１】
【数４】 ここで、βは減衰角周波数である。さらに付け加える
と、位置決め収束判定においては、目標位置Ｄ１に位置
オフセットＯが加算された補正後の目標位置Ｄ１’と現
在位置Ｐが比較されることになる。
と、位置決め収束判定においては、目標位置Ｄ１に位置
オフセットＯが加算された補正後の目標位置Ｄ１’と現
在位置Ｐが比較されることになる。
【００２２】［実施例２］図２は本発明の第２の実施例
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図２において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、位置オフセット演算部１１およ
び加算器１２を付加したものとなっている。
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図２において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、位置オフセット演算部１１およ
び加算器１２を付加したものとなっている。
【００２３】この構成において、上位のコンピュータか
ら次に移動する目標位置Ｄ１がステージ位置決め装置に
与えられると、目標位置Ｄ１と現在位置Ｐとの位置偏差
から一義的に速度指令列Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が作成されるので、したがって、一義的に加速
度情報Ａ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）も決定され
る。すなわち、位置オフセットＯは目標位置Ｄ１と現在
位置Ｐとの位置偏差（Ｐ−Ｄ１）の関数で表し、例えば
数５式の演算で求める。
ら次に移動する目標位置Ｄ１がステージ位置決め装置に
与えられると、目標位置Ｄ１と現在位置Ｐとの位置偏差
から一義的に速度指令列Ｖ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，
…，ｎ）が作成されるので、したがって、一義的に加速
度情報Ａ［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）も決定され
る。すなわち、位置オフセットＯは目標位置Ｄ１と現在
位置Ｐとの位置偏差（Ｐ−Ｄ１）の関数で表し、例えば
数５式の演算で求める。
【００２４】
【数５】 例えば、本発明が適用しうる半導体位置決め装置の場
合、ステージの移動量すなわち位置偏差（Ｐ−Ｄ１）が
十数ｍｍ以上のときは最大加速度Ａmax が一定値とな
る。このような場合、位置オフセットＯは、例えば数６
式の演算で求めても良い。
合、ステージの移動量すなわち位置偏差（Ｐ−Ｄ１）が
十数ｍｍ以上のときは最大加速度Ａmax が一定値とな
る。このような場合、位置オフセットＯは、例えば数６
式の演算で求めても良い。
【００２５】
【数６】 ここで、ｓｉｇｎ（）はサイン関数であり、ｓｉｇｎ
（ｘ）のｘが正数なら＋１を、ｘが負数なら−１を、ｘ
がゼロなら０を返す。またＫ2 は最大加速度Ａmax のと
きの本体構造体の変形量を示す定数である。
（ｘ）のｘが正数なら＋１を、ｘが負数なら−１を、ｘ
がゼロなら０を返す。またＫ2 は最大加速度Ａmax のと
きの本体構造体の変形量を示す定数である。
【００２６】位置オフセットＯは位置偏差（Ｐ−Ｄ１）
と時間ｔの関数にしても良く、例えば数７式の演算で求
めても良い。
と時間ｔの関数にしても良く、例えば数７式の演算で求
めても良い。
【００２７】
【数７】 ここで、δは減衰係数、時間ｔは最大加速度Ａmax から
の経過時間であり、ｔ＝０のときＡ［ｉ］＝Ａmax であ
る。
の経過時間であり、ｔ＝０のときＡ［ｉ］＝Ａmax であ
る。
【００２８】また、位置オフセットＯが減衰振動を示す
時は数８式の演算で求めても良い。
時は数８式の演算で求めても良い。
【００２９】
【数８】 ここで、βは減衰角周波数である。なお、サイン関数の
働きをｓｉｇｎ（ｘ）のｘがプラスの設定値以上なら＋
１を、ｘがマイナスの設定値以下なら−１を、ｘがプラ
スとマイナスの設定値以内なら０を返すものに変えても
良い。
働きをｓｉｇｎ（ｘ）のｘがプラスの設定値以上なら＋
１を、ｘがマイナスの設定値以下なら−１を、ｘがプラ
スとマイナスの設定値以内なら０を返すものに変えても
良い。
【００３０】［実施例３］図３は本発明の第３の実施例
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図３において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、加速時計１４と位置オフセット
演算部１１を付加したものとなっている。
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図３において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、加速時計１４と位置オフセット
演算部１１を付加したものとなっている。
【００３１】加速度計１４は本体構造体に取付けられて
おり、ステージ位置決め装置がステージを移動した時の
本体構造体に与えられた反作用力として加速度信号Ａを
出力する。位置オフセット演算部１１は、加速度計１４
で出力された本体構造体の加速度信号Ａからステージの
最大加速度Ａmax とその時間を求め、その値から位置オ
フセットＯを演算し出力する。従って、位置オフセット
Ｏはステージの最大加速度Ａmax の関数で表し、例えば
数９式および数１０式の演算で求まる。
おり、ステージ位置決め装置がステージを移動した時の
本体構造体に与えられた反作用力として加速度信号Ａを
出力する。位置オフセット演算部１１は、加速度計１４
で出力された本体構造体の加速度信号Ａからステージの
最大加速度Ａmax とその時間を求め、その値から位置オ
フセットＯを演算し出力する。従って、位置オフセット
Ｏはステージの最大加速度Ａmax の関数で表し、例えば
数９式および数１０式の演算で求まる。
【００３２】
【数９】 ここでＭは本体構造体の重量、ｍはステージの重量、Ｋ
1 は最大加速度Ａmaxの時の本体構造体の変形量を示す
定数である。
1 は最大加速度Ａmaxの時の本体構造体の変形量を示す
定数である。
【００３３】例えば、本発明が適用しうる半導体位置決
め装置の場合、本体構造体と移動体であるステージの重
量は変化しない。このような場合、位置オフセットＯ
は、例えば数１０式の演算で求めても良い。
め装置の場合、本体構造体と移動体であるステージの重
量は変化しない。このような場合、位置オフセットＯ
は、例えば数１０式の演算で求めても良い。
【００３４】
【数１０】 ここでＫ3 は加速度計の加速度信号Ａの時の本体構造体
の変形量を示す定数である。なお加速度計１４はステー
ジ６に取り付けられても良く、この場合の処理は第１の
実施例と同じになる。
の変形量を示す定数である。なお加速度計１４はステー
ジ６に取り付けられても良く、この場合の処理は第１の
実施例と同じになる。
【００３５】［実施例４］図４は本発明の第４の実施例
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図４において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、加速度演算部１０、位置オフセ
ット演算部１１および減算器１３を付加したものとなっ
ている。
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図４において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、加速度演算部１０、位置オフセ
ット演算部１１および減算器１３を付加したものとなっ
ている。
【００３６】また、目標位置を補正する図１の構成に対
して現在位置を補正する構成としている。
して現在位置を補正する構成としている。
【００３７】減算器１３は、現在位置Ｐと位置オフセッ
トＯに減算を施し位置アンプ３と速度指令演算部１に出
力する。この構成の場合の位置決め収束判定において
は、目標位置Ｄ１と、現在位置Ｐから位置オフセットＯ
が減算された補正後の現在位置Ｐ’とが比較されること
になる。
トＯに減算を施し位置アンプ３と速度指令演算部１に出
力する。この構成の場合の位置決め収束判定において
は、目標位置Ｄ１と、現在位置Ｐから位置オフセットＯ
が減算された補正後の現在位置Ｐ’とが比較されること
になる。
【００３８】［実施例５］図５は本発明の第５の実施例
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図５において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、位置オフセット演算部１１およ
び減算器１３を付加したものとなっている。また、目標
位置を補正する図２の構成に対して現在位置を補正する
構成としている。
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図５において、図１０と同一の符号を付したもの
は、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわち、
図１０の構成に対して、位置オフセット演算部１１およ
び減算器１３を付加したものとなっている。また、目標
位置を補正する図２の構成に対して現在位置を補正する
構成としている。
【００３９】［実施例６］図６は本発明の第６の実施例
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図６において、図１０と同一の符号を付している
ものは、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわ
ち、図１０の構成に対して、加速度計１４、位置オフセ
ット演算部１１および減算器１３を付加したものとなっ
ている。また、目標位置を補正する図２の構成に対して
現在位置を補正する構成としている。
に係る移動体の位置決め装置の構成を示すブロック図で
ある。図６において、図１０と同一の符号を付している
ものは、図１０の場合と同一の構成要素を示す。すなわ
ち、図１０の構成に対して、加速度計１４、位置オフセ
ット演算部１１および減算器１３を付加したものとなっ
ている。また、目標位置を補正する図２の構成に対して
現在位置を補正する構成としている。
【００４０】［その他の実施例］第１から第６の実施例
では移動体の移動方向の位置補正を行っているが、本体
構造体の変形は微小ではあるが、移動体の移動方向以外
の他成分にも発生する。この場合は同様にＺ，θX ，θ
Y ，θZ 方向の移動手段に位置補正量を出力し補正する
構成もありえる。
では移動体の移動方向の位置補正を行っているが、本体
構造体の変形は微小ではあるが、移動体の移動方向以外
の他成分にも発生する。この場合は同様にＺ，θX ，θ
Y ，θZ 方向の移動手段に位置補正量を出力し補正する
構成もありえる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置決め終了時における構造体の変形量を移動体の移動
加速度の最大値等から求め、これに基づいてステージの
目標位置を補正するようにしたため、位置決め終了時に
おけるアライメント検出系およびマスクパターン露光光
学系等に相当する第１部分に対する第２部分の変位を補
正した位置決めを行うことが可能となる。したがって構
造体の弾性変形が収束するまで待機する必要なくアライ
メント工程や露光工程等を行うことができ、半導体露光
装置のスループットの大幅な向上を図ることが可能とな
る。また、構造体の変形残留歪みに相当する移動体位置
の補正を行うことが可能となり、半導体露光装置のアラ
イメント精度および露光精度の向上を図ることが可能と
なる。
位置決め終了時における構造体の変形量を移動体の移動
加速度の最大値等から求め、これに基づいてステージの
目標位置を補正するようにしたため、位置決め終了時に
おけるアライメント検出系およびマスクパターン露光光
学系等に相当する第１部分に対する第２部分の変位を補
正した位置決めを行うことが可能となる。したがって構
造体の弾性変形が収束するまで待機する必要なくアライ
メント工程や露光工程等を行うことができ、半導体露光
装置のスループットの大幅な向上を図ることが可能とな
る。また、構造体の変形残留歪みに相当する移動体位置
の補正を行うことが可能となり、半導体露光装置のアラ
イメント精度および露光精度の向上を図ることが可能と
なる。
【００４２】また、本発明によれば、例えば露光ショッ
ト等のステージ目標位置ごとのステージ位置補正量を記
憶する必要がなく、したがって大量のメモリ等を必要と
しないという利点もある。また、同じ露光ショットであ
っても露光工程の違いによる駆動シーケンスの違いによ
って、すなわちステージの駆動履歴が異なる場合に、別
のステージ位置補正量を用いる必要もなくなる。また、
オペレータによる不意のシーケンス変更によるステージ
位置補正量の変更にも対応が可能になる。
ト等のステージ目標位置ごとのステージ位置補正量を記
憶する必要がなく、したがって大量のメモリ等を必要と
しないという利点もある。また、同じ露光ショットであ
っても露光工程の違いによる駆動シーケンスの違いによ
って、すなわちステージの駆動履歴が異なる場合に、別
のステージ位置補正量を用いる必要もなくなる。また、
オペレータによる不意のシーケンス変更によるステージ
位置補正量の変更にも対応が可能になる。
【００４３】さらに本発明によれば、構造体の剛性を必
要以上に上げる必要がなくなり、構造体の小型化、軽量
化に貢献するという利点もある。
要以上に上げる必要がなくなり、構造体の小型化、軽量
化に貢献するという利点もある。
【００４４】また、移動体の加速度を移動体の移動量に
対応するテーブルまたは演算式として用意することによ
り、目標位置が与えられた時点ですぐさま目標位置の補
正が可能となる。
対応するテーブルまたは演算式として用意することによ
り、目標位置が与えられた時点ですぐさま目標位置の補
正が可能となる。
【００４５】また、第２部分に加速度計を取り付け、第
２部分の加速度を計測することにより、移動体が停止し
他の移動体が構造体に反作用力を加えた場合でも、構造
体の変形形状が同じであるならば、目標位置を実時間で
補正することが可能となる。また、位置決め終了時にお
ける構造体の変形量すなわち第１部分に対する第２部分
の変位量を移動体の現在位置の補正量として与えること
によって上述と同様の効果が得られる。
２部分の加速度を計測することにより、移動体が停止し
他の移動体が構造体に反作用力を加えた場合でも、構造
体の変形形状が同じであるならば、目標位置を実時間で
補正することが可能となる。また、位置決め終了時にお
ける構造体の変形量すなわち第１部分に対する第２部分
の変位量を移動体の現在位置の補正量として与えること
によって上述と同様の効果が得られる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の第３の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の第４の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の第５の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第６の実施例に係るステージの位置
決め装置の構成を示すブロック図である。
決め装置の構成を示すブロック図である。
【図７】 本発明が適用可能な半導体製造用露光装置の
ＸＹステージの一例の外観を示す斜視図である。
ＸＹステージの一例の外観を示す斜視図である。
【図８】 本発明が適用可能な半導体製造用露光装置の
ＸＹステージの他の例の外観を示す斜視図である。
ＸＹステージの他の例の外観を示す斜視図である。
【図９】 本発明が適用可能な半導体製造用露光装置の
構成を表す概念図である。
構成を表す概念図である。
【図１０】 従来例のステージの位置決め装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１：速度指令演算部、２：速度アンプ、３：位置アン
プ、４：ドライバアンプ、５：モータ、６：ステージ、
７：位置計測器、８：微分器、９：スイッチ、１０：加
速度演算部、１１：位置オフセット演算部、１２：加算
器、１３：減算器、１４：加速時計、Ｄ１：目標位置指
令信号、Ｄ２：目標速度指令信号、Ｐ：現在位置信号、
Ｖ：現在速度信号、Ｓ１，Ｓ２：電流指令信号、Ｉ：モ
ータ電流、Ｔ：モータトルク、Ｏ：位置オフセット信
号、Ａ：加速度信号、１９：制御部、２０：ウエハ、２
１：本体定盤、２２：マスク（レチクル）、２３：縮小
投影レンズ、２４：光源、２５：照明光学系、２６：ア
ライメント検出系、２７：フォーカス検出系。
プ、４：ドライバアンプ、５：モータ、６：ステージ、
７：位置計測器、８：微分器、９：スイッチ、１０：加
速度演算部、１１：位置オフセット演算部、１２：加算
器、１３：減算器、１４：加速時計、Ｄ１：目標位置指
令信号、Ｄ２：目標速度指令信号、Ｐ：現在位置信号、
Ｖ：現在速度信号、Ｓ１，Ｓ２：電流指令信号、Ｉ：モ
ータ電流、Ｔ：モータトルク、Ｏ：位置オフセット信
号、Ａ：加速度信号、１９：制御部、２０：ウエハ、２
１：本体定盤、２２：マスク（レチクル）、２３：縮小
投影レンズ、２４：光源、２５：照明光学系、２６：ア
ライメント検出系、２７：フォーカス検出系。
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 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ Ｋ
Claims (5)
- 【請求項１】 構造体上において移動体を現在位置から
前記構造体上の第１の部分を基準とする位置に位置決め
するために前記構造体上の第２の部分を基準とする目標
位置に高速に移動し位置決めする位置決め装置におい
て、位置決め終了時における前記構造体の変形による前
記第１部分に対する前記第２部分の変位量もしくはこれ
に相当する量を求める手段と、この量に基づいて前記目
標位置の補正量を得、前記目標位置または現在位置を補
正する手段を具備することを特徴とする移動体の位置決
め装置。 - 【請求項２】 前記目標位置の補正量を移動体の移動加
速度から求めることを特徴とする請求項１記載の位置決
め装置。 - 【請求項３】 前記目標位置の補正量を移動体の移動量
から求めることを特徴とする請求項１記載の位置決め装
置。 - 【請求項４】 前記第２部分もしくは移動体の加速度を
検出する加速度検出器を備え、前記補正手段はこれによ
って検出される加速度から前記目標位置の補正量を求め
るものであることを特徴とする請求項１記載の位置決め
装置。 - 【請求項５】 前記目標位置の補正量を時間関数として
変化させることを特徴とする請求項１〜４記載の位置決
め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458195A JP3437327B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 半導体露光装置の位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458195A JP3437327B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 半導体露光装置の位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08297508A true JPH08297508A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3437327B2 JP3437327B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=14889019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12458195A Expired - Lifetime JP3437327B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 半導体露光装置の位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3437327B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11162832A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Nikon Corp | 走査露光方法及び走査型露光装置 |
| US6667483B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-12-23 | Hitachi, Ltd. | Apparatus using charged particle beam |
| JP2012254517A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-27 | Mori Seiki Co Ltd | 位置決め制御装置、これを備えた工作機械 |
| JP2015035058A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | Dmg森精機株式会社 | 位置決め装置 |
| JP7278507B1 (ja) * | 2022-07-14 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、数値制御工作機械、加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法 |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP12458195A patent/JP3437327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11162832A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Nikon Corp | 走査露光方法及び走査型露光装置 |
| US6667483B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-12-23 | Hitachi, Ltd. | Apparatus using charged particle beam |
| JP2012254517A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-27 | Mori Seiki Co Ltd | 位置決め制御装置、これを備えた工作機械 |
| JP2015035058A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | Dmg森精機株式会社 | 位置決め装置 |
| JP7278507B1 (ja) * | 2022-07-14 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、数値制御工作機械、加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法 |
| WO2024013955A1 (ja) * | 2022-07-14 | 2024-01-18 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、数値制御工作機械、加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3437327B2 (ja) | 2003-08-18 |
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