JPH09244264A

JPH09244264A - 位置合せ装置

Info

Publication number: JPH09244264A
Application number: JP8052691A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Watanabe; 智行渡辺; Masamitsu Yanagihara; 政光柳原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】位置決め制御及び常時サーボ制御の２つの異
なる制御に対し、それぞれにおいて最適な制御をもたら
すと共に、スループットの低下がなく且つ露光ずれが生
じない位置合せ装置を提供する。【解決手段】位置合せ装置は、位置合せマークが設け
られている基板を保持するステージと、ステージを移動
させるステージ駆動装置と、位置合せマークの位置を検
出する位置合せマーク位置検出装置と、位置合せマーク
位置検出装置が検出した前記位置合せマークの位置に応
じ、位置合せマークの位置に応じて予め設定されている
アライメント・ゲインマップを参照して前記ステージ駆
動装置を駆動制御する制御装置とを具備しており、制御
装置は、位置決め制御時には位置決め制御用ゲインマッ
プを参照し且つ常時サーボ制御時には常時サーボ制御用
ゲインマップを参照することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の位置合せ装
置に関し、例えば半導体装置、液晶表示装置用大型基板
等の製造における回路パターンを露光する露光装置に用
いるに好適な位置合せ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、所謂アライメント・ゲインマ
ップを用いて基板の位置合せを行う位置合せ装置は知ら
れている。また、位置合せ装置が搭載されている露光装
置の動作中、位置決めが完了している基板の位置が、例
えば基板を保持するステージを移動させる等の露光装置
の動作に伴う振動によってずれるのを防止するため、基
板の位置決めが完了した後にも引続き基板の位置をその
位置決めした所定の位置に保持し続ける所謂常時サーボ
制御も、従来より行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の位置
合せ装置は、最初の位置決め制御時にも常時サーボ制御
時にも同一のゲインマップを用いてこれらの２つの異な
る制御を行っていた。このため、ゲインマップは、２つ
の異なる制御の両方に対して最適なものである必要があ
った。しかしながら、２つの異なる制御の両方に対して
最適なゲインマップを作成するのは、容易ではない。そ
の理由は、最初の位置決め制御においては、基板を保持
するステージの移動制御距離が長くなるので、パワーが
重要であるのに対し、常時サーボ制御においては、パワ
ーよりもレスポンスが重要になるというように、これら
２つの制御では、要求される特性がそれぞれ異なってい
るからである。また、２つの異なる制御の両方に対して
最適になるように作成したゲインマップを用いて制御を
行うと、２つの異なる制御それぞれに対して最適になる
ように作成したゲインマップによる制御よりも制御に要
する時間が長くなることがある。このため、それぞれの
制御に同一のゲインマップを用いた場合、最初の位置決
め制御については、位置決め制御に要する時間が長くな
ってしまうことがあり、装置自体のスループットが低下
するという問題点があった。また、常時サーボ制御につ
いては、常時サーボ制御に要する時間が長くなってしま
うことがあり、ステージの移動等に起因する装置の振動
に対する追従性が悪くなり、所定の位置への制御が完了
する前に露光が行われる露光ずれ等の不具合が生ずると
いう問題点があった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、２つの異なる制御に対し、それぞれ
において最適な制御をもたらすと共に、スループットの
低下がなく且つ露光ずれが生じない位置合せ装置を提供
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る位置合せ装置は、位置決め制御機能と
常時サーボ制御機能とを有する位置合せ装置であって、
位置合せマークが設けられている基板を保持するステー
ジ１１と、ステージを移動させるステージ駆動装置１２
と、位置合せマークの位置を検出する位置合せマーク位
置検出装置１４と、位置合せマーク位置検出装置が検出
した位置合せマークの位置に応じ、位置合せマークの位
置に応じて予め設定されているアライメント・ゲインマ
ップを参照してステージ駆動装置を駆動制御する制御装
置１５とを具備するものが提供され、該位置合せ装置
は、制御装置が、位置決め制御時には位置決め制御用ゲ
インマップを参照し且つ常時サーボ制御時には常時サー
ボ制御用ゲインマップを参照することを特徴としてい
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に係る位置合せ装置は、最
初の位置決め制御時に用いられるに最適な位置合せ制御
用ゲインマップと、常時サーボ制御時に用いられるに最
適な常時サーボ制御用ゲインマップとを備えている。こ
のため、それぞれの制御に最適な制御を行うことが可能
になると共に、それぞれの制御に要する時間が短くな
る。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１を参照するに、Ｚ方向上下動駆動装
置１によりＺ方向に上下動するベース２には、Ｘ方向に
ボールネジ３が固定されており、ベース２上にＶ−フラ
ットで案内されたＸ方向移動部材４がボールネジ３に螺
合し、その結果、ボールネジ３を回転させるモータ５の
回転により、Ｘ方向移動部材４がＸ方向へ移動する。Ｘ
方向移動部材４には３つの基板一時待機場所を形成した
基板保持部材６が固定されている。基板一時待機場所
は、平面形状略コの字状をしており、コの字状の各辺の
下部には、それぞれ計３つの基板載置部７Ａ、７Ｂ（他
の１つは基板Ｒ１で見えない）、８Ａ、８Ｂ（他の１つ
は基板Ｒ２で見えない）、９Ａ（他の１つは基板Ｒ３で
見えず、また他の１つは図面を切って描いているため、
図には記載されていない）が形成されている。ホルダー
１０はステージ１１上をＸ、Ｙ、θ移動可能に載置され
ている。このＸ、Ｙ、θ移動は、Ｘ駆動装置１２Ｘ、Ｙ
駆動装置１２Ｙ、θ駆動装置１２θによって行われる。
また、ホルダー１０のＸ、Ｙ座標値は、図１には示され
ていない周知の干渉計１６（図２）によって読み取られ
るように構成されている。

【０００８】ホルダー１０には、上面に基板を載置する
４つの突起１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが形成され
ている。この突起１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの位
置は、基板保持部材６が、ホルダー１０に対して上下動
したときに、ホルダー１０の載置部９Ａその他に干渉せ
ず、且つ載置部９Ａと突起１０Ａ〜１０Ｄとが略同一平
面上にある状態で、ホルダー１０がＸ、Ｙ、θ移動でき
る程度に隙間があるように設定されており、図１に示し
たように、Ｘ方向移動部材４がＸ方向に移動し、所望の
基板の一時待機場所がホルダー１０の上にきた後、ベー
ス２と共にＸ方向移動部材４がＺ方向に下降し、基板を
ホルダー１０に受け渡す。Ｘ方向移動部材４の位置は、
ベース２とＸ方向移動部材４との間に設けた不図示のリ
ニアエンコーダからの位置信号に基づいて検出し、予め
指定された位置との関係で位置合せを行う。

【０００９】基板Ｒには、図２に示したように所定位置
に十字状のマーク１３Ａ、１３Ｂが形成されており、位
置合せ制御を含む露光シーケンスにおいては、先ず最初
に、位置合せ装置による基板Ｒの位置決めが行われる。
この最初の位置決め制御は、図２に示したマーク検出装
置１４Ａ、１４Ｂが基板のマークを検出するよう、制御
装置１５が、制御装置１５内の不図示のＲＯＭに格納さ
れている位置決め用ゲインマップを参照しつつ、Ｘ駆動
装置１２Ｘ、Ｙ駆動装置１２Ｙ、θ駆動装置１２θを駆
動制御する。マーク検出装置１４Ａ、１４Ｂに対する所
定位置（マーク検出装置の測定光学系の光軸等）への基
板のマーク１３Ａ、１３Ｂの位置決めが完了すると（マ
ーク検出装置の測定光学系の光軸に十字状マークの中心
が一致する等）、制御装置１５は、常時サーボ制御に移
行し、露光動作中、基板を所定位置即ち最初に位置決め
した位置に保持し続けるよう、制御装置１５内のＲＯＭ
に格納されている常時サーボ用ゲインマップを参照しつ
つ、Ｘ駆動装置１２Ｘ、Ｙ駆動装置１２Ｙ、θ駆動装置
１２θを駆動制御し続ける。この間に、不図示の光源か
らの照明光が基板Ｒに照射され、基板Ｒのパターンが投
影レンズＰＬを通して、不図示の被露光基板に投影露光
される。

【００１０】露光が終了すると、Ｚ方向上下動駆動装置
１によりベース２が上昇し、それに伴って、基板保持部
材６が上昇の過程で基板Ｒ３をホルダー１０より受け取
り、所定の上昇位置に来るとベース２の上昇が停止し、
位置決め制御及び常時サーボ制御からなる位置合せ制御
を含む、一連の露光シーケンスが終了する。

【００１１】なお、上記実施例においては、位置決め制
御全体及び常時サーボ制御全体に対して位置決め用ゲイ
ンマップ及び常時サーボ用ゲインマップをそれぞれ用い
たが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、
制御装置１５が、ステージ１１の移動を考慮して予め作
成されている複数のゲインマップからステージ１１の移
動に応じたゲインマップを選択し、Ｘ駆動装置１２Ｘ、
Ｙ駆動装置１２Ｙ、θ駆動装置１２θを独立に駆動制御
するようにしてもよい。このようにすることにより、位
置合せに必要な制御時間を更に短縮することが可能にな
る。

【００１２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、２つの
異なる制御に対し、それぞれにおいて最適な制御をもた
らすと共に、スループットの低下がなく且つ露光ずれが
生じない位置合せ装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置合せ装置の一実施例を示す概
略斜視図である。

【図２】図１に示されている位置合せ装置において基板
の位置合せを行うための回路ブロックである。

【符号の説明】

２ベース３ボールネジ４Ｘ方向移動部材５モータ６基板保持部材１０保持部材１１ステージ１２駆動装置１４マーク検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置決め制御機能と常時サーボ制御機能
とを有する位置合せ装置であって、位置合せマークが設けられている基板を保持するステー
ジと、前記ステージを移動させるステージ駆動装置と、前記位置合せマークの位置を検出する位置合せマーク位
置検出装置と、前記位置合せマーク位置検出装置が検出した前記位置合
せマークの位置に応じ、前記位置合せマークの位置に応
じて予め設定されているアライメント・ゲインマップを
参照して前記ステージ駆動装置を駆動制御する制御装置
と、を具備するものにおいて、前記制御装置が、位置決め制御時には位置決め制御用ゲ
インマップを参照し且つ常時サーボ制御時には常時サー
ボ制御用ゲインマップを参照することを特徴とする位置
合せ装置。