JPH09330875A - 除振装置及び露光装置 - Google Patents
除振装置及び露光装置Info
- Publication number
- JPH09330875A JPH09330875A JP8168367A JP16836796A JPH09330875A JP H09330875 A JPH09330875 A JP H09330875A JP 8168367 A JP8168367 A JP 8168367A JP 16836796 A JP16836796 A JP 16836796A JP H09330875 A JPH09330875 A JP H09330875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- stage
- displacement
- control system
- exposure apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置本体を機械共振により加振することな
く、外乱振動の抑制（制振）効果を向上させる。 【解決手段】 ステージの移動により装置本体４０が振
動すると、この振動が加速度センサ５で検出され、本体
４０の変位が変位センサ１０で検出される。また、ステ
ージの移動位置は干渉計３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｒにより
計測される。ステージの加減速時には、振動補償系では
ステージ加減速に伴う反力による装置本体の加振を防ぐ
ため、その反力と逆向きの力であるカウンターフォース
の指令値であって装置本体の機械共振周波数成分を含ま
ない値を振動制御系にフィードフォワード入力する。振
動制御系では変位センサ、振動センサの出力、及びフィ
ードフォワード入力された指令値に基づいて除振台の振
動を抑制するようにアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ，３２Ａ
〜３２Ｃを駆動制御する。
く、外乱振動の抑制（制振）効果を向上させる。 【解決手段】 ステージの移動により装置本体４０が振
動すると、この振動が加速度センサ５で検出され、本体
４０の変位が変位センサ１０で検出される。また、ステ
ージの移動位置は干渉計３０Ｘ，３０Ｙ，３０Ｒにより
計測される。ステージの加減速時には、振動補償系では
ステージ加減速に伴う反力による装置本体の加振を防ぐ
ため、その反力と逆向きの力であるカウンターフォース
の指令値であって装置本体の機械共振周波数成分を含ま
ない値を振動制御系にフィードフォワード入力する。振
動制御系では変位センサ、振動センサの出力、及びフィ
ードフォワード入力された指令値に基づいて除振台の振
動を抑制するようにアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ，３２Ａ
〜３２Ｃを駆動制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、除振装置及び露光
装置に係り、更に詳しくは、除振台の振動を打ち消すよ
うにアクチュエータにより除振台を駆動する、いわゆる
アクティブ方式の除振装置及びこの除振装置を備えた露
光装置に関する。
装置に係り、更に詳しくは、除振台の振動を打ち消すよ
うにアクチュエータにより除振台を駆動する、いわゆる
アクティブ方式の除振装置及びこの除振装置を備えた露
光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステップ・アンド・リピート方式の縮小
投影型露光装置、即ちいわゆるステッパ等の精密機器の
高精度化に伴い、設置床から定盤（除振台）に作用する
微振動をマイクロＧレベルで絶縁する必要が生じてい
る。除振装置の除振台を支持する除振パッドとしてはダ
ンピング液中に圧縮コイルバネを入れた機械式ダンパや
空気式ダンパ等種々のものが使用され、除振パッド自体
がある程度のセンタリング機能を備えている。特に、空
気式ダンパを備えた空気バネ除振装置はバネ定数を小さ
く設定でき、約１０Ｈｚ以上の振動を絶縁することか
ら、精密機器の支持に広く用いられている。また、最近
では従来のパッシブ除振装置の限界を打破するために、
アクティブ除振装置が提案されている。これは、除振台
の振動をセンサで検出し、このセンサの出力に基づいて
アクチュエータを駆動することにより振動制御を行う除
振装置であり、低周波制御帯域に共振ピークの無い理想
的な振動絶縁効果を持たせることができるものである。
投影型露光装置、即ちいわゆるステッパ等の精密機器の
高精度化に伴い、設置床から定盤（除振台）に作用する
微振動をマイクロＧレベルで絶縁する必要が生じてい
る。除振装置の除振台を支持する除振パッドとしてはダ
ンピング液中に圧縮コイルバネを入れた機械式ダンパや
空気式ダンパ等種々のものが使用され、除振パッド自体
がある程度のセンタリング機能を備えている。特に、空
気式ダンパを備えた空気バネ除振装置はバネ定数を小さ
く設定でき、約１０Ｈｚ以上の振動を絶縁することか
ら、精密機器の支持に広く用いられている。また、最近
では従来のパッシブ除振装置の限界を打破するために、
アクティブ除振装置が提案されている。これは、除振台
の振動をセンサで検出し、このセンサの出力に基づいて
アクチュエータを駆動することにより振動制御を行う除
振装置であり、低周波制御帯域に共振ピークの無い理想
的な振動絶縁効果を持たせることができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ステッパ等では、大き
な加減速を行うＸＹステージ（ウエハステージ）が除振
パッドに保持された定盤上に搭載されており、ＸＹステ
ージが移動する際、その加減速時に伴う反力が露光装置
本体を加振する。アクティブ除振装置では、ステージ加
減速時に伴う反力と同じ大きさで、逆向きの力すなわち
カウンターフォースをフィードフォワードで入力してい
る。この場合、露光装置本体には６個の加速度計が取り
付けられ、これらの加速度計により６自由度の運動を計
測している。ステージ加減速時にカウンターフォースを
与えるとき、露光装置本体の機械共振を励起し、この振
動数で本体を加振してしまう恐れがあり、特にスキャン
型の露光装置ではこれにより露光時の同期精度が悪化す
る恐れがあるという不都合があった。
な加減速を行うＸＹステージ（ウエハステージ）が除振
パッドに保持された定盤上に搭載されており、ＸＹステ
ージが移動する際、その加減速時に伴う反力が露光装置
本体を加振する。アクティブ除振装置では、ステージ加
減速時に伴う反力と同じ大きさで、逆向きの力すなわち
カウンターフォースをフィードフォワードで入力してい
る。この場合、露光装置本体には６個の加速度計が取り
付けられ、これらの加速度計により６自由度の運動を計
測している。ステージ加減速時にカウンターフォースを
与えるとき、露光装置本体の機械共振を励起し、この振
動数で本体を加振してしまう恐れがあり、特にスキャン
型の露光装置ではこれにより露光時の同期精度が悪化す
る恐れがあるという不都合があった。
【０００４】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は装置本体を機械共振により加振すること
がなく、外乱振動の抑制（制振）効果を向上させること
ができる除振装置及びこれを備えた露光装置を提供する
ことにある。
で、その目的は装置本体を機械共振により加振すること
がなく、外乱振動の抑制（制振）効果を向上させること
ができる除振装置及びこれを備えた露光装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、少なくとも３個の除振パッドを介して水平に保持さ
れた除振台と；前記除振台上で移動する少なくとも一つ
のステージと；前記除振台を異なる箇所で鉛直方向に駆
動する少なくとも３つのアクチュエータを含む複数のア
クチュエータと；前記除振台の変位を検出する１又は２
以上の変位センサと；前記除振台の振動を検出する１又
は２以上の振動センサと；前記変位センサ及び振動セン
サの出力に基づいて前記除振台の振動を抑制するように
前記各アクチュエータを駆動制御する振動制御系と；前
記各ステージの移動位置を計測する位置計測手段と；前
記ステージ加減速に伴う反力による前記除振台を含む装
置本体の加振を防ぐため、その反力と逆向きの力である
カウンターフォースの指令値を前記振動制御系にフィー
ドフォワード入力する振動補償系とを備え、前記振動補
償系は、前記装置本体の機械共振周波数成分を含まない
前記カウンターフォースの指令値を前記振動制御系にフ
ィードフォワード入力することを特徴とする。
は、少なくとも３個の除振パッドを介して水平に保持さ
れた除振台と；前記除振台上で移動する少なくとも一つ
のステージと；前記除振台を異なる箇所で鉛直方向に駆
動する少なくとも３つのアクチュエータを含む複数のア
クチュエータと；前記除振台の変位を検出する１又は２
以上の変位センサと；前記除振台の振動を検出する１又
は２以上の振動センサと；前記変位センサ及び振動セン
サの出力に基づいて前記除振台の振動を抑制するように
前記各アクチュエータを駆動制御する振動制御系と；前
記各ステージの移動位置を計測する位置計測手段と；前
記ステージ加減速に伴う反力による前記除振台を含む装
置本体の加振を防ぐため、その反力と逆向きの力である
カウンターフォースの指令値を前記振動制御系にフィー
ドフォワード入力する振動補償系とを備え、前記振動補
償系は、前記装置本体の機械共振周波数成分を含まない
前記カウンターフォースの指令値を前記振動制御系にフ
ィードフォワード入力することを特徴とする。
【０００６】これによれば、ステージの移動により装置
本体が振動すると、この振動が加速度センサで検出さ
れ、また、この振動に伴う装置本体の変位が変位センサ
で検出される。また、ステージの移動位置は位置計測手
段により計測される。このステージの移動時における加
減速時には、振動補償系ではステージ加減速に伴う反力
による除振台を含む装置本体の加振を防ぐため、その反
力と逆向きの力であるカウンターフォースの指令値であ
って装置本体の機械共振周波数成分を含まない値を振動
制御系にフィードフォワード入力する。
本体が振動すると、この振動が加速度センサで検出さ
れ、また、この振動に伴う装置本体の変位が変位センサ
で検出される。また、ステージの移動位置は位置計測手
段により計測される。このステージの移動時における加
減速時には、振動補償系ではステージ加減速に伴う反力
による除振台を含む装置本体の加振を防ぐため、その反
力と逆向きの力であるカウンターフォースの指令値であ
って装置本体の機械共振周波数成分を含まない値を振動
制御系にフィードフォワード入力する。
【０００７】振動制御系では変位センサ、振動センサの
出力、及びフィードフォワード入力された指令値に基づ
いて除振台の振動を抑制するように各アクチュエータを
駆動制御する。これにより、除振台の振動が効果的に抑
制されると共にフィードフォワード入力された指令値に
基づいて発生されたカウンターフォースによりステージ
の加減速に伴う反力の影響がキャンセルされ、また、装
置本体の機械共振を励起することもない。従って、装置
本体を加振することなく、外乱振動の抑制（制振）効果
を向上させることができる。
出力、及びフィードフォワード入力された指令値に基づ
いて除振台の振動を抑制するように各アクチュエータを
駆動制御する。これにより、除振台の振動が効果的に抑
制されると共にフィードフォワード入力された指令値に
基づいて発生されたカウンターフォースによりステージ
の加減速に伴う反力の影響がキャンセルされ、また、装
置本体の機械共振を励起することもない。従って、装置
本体を加振することなく、外乱振動の抑制（制振）効果
を向上させることができる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、マスクに形成さ
れたパターンを投影光学系を介して基板ステージ上の感
光基板に転写する露光装置であって、前記請求項１に記
載の除振装置を露光装置本体の除振装置として具備する
ことを特徴とする。
れたパターンを投影光学系を介して基板ステージ上の感
光基板に転写する露光装置であって、前記請求項１に記
載の除振装置を露光装置本体の除振装置として具備する
ことを特徴とする。
【０００９】これによれば、除振装置により、露光装置
本体を加振することなく、露光装置本体に対する外乱振
動の抑制（制振）効果を向上させることができるので、
結果的にステージの制御性が向上し、例えば走査型露光
装置の場合は、走査露光時のマスクステージと基板ステ
ージとの同期精度の向上、同期整定時間の短縮が可能と
なり、また例えば一括露光型の露光装置の場合は、基板
ステージの位置決め精度の向上、位置決め整定時間の短
縮が可能となり、いずれにしても露光精度の向上、スル
ープットの向上を図ることが可能となる。
本体を加振することなく、露光装置本体に対する外乱振
動の抑制（制振）効果を向上させることができるので、
結果的にステージの制御性が向上し、例えば走査型露光
装置の場合は、走査露光時のマスクステージと基板ステ
ージとの同期精度の向上、同期整定時間の短縮が可能と
なり、また例えば一括露光型の露光装置の場合は、基板
ステージの位置決め精度の向上、位置決め整定時間の短
縮が可能となり、いずれにしても露光精度の向上、スル
ープットの向上を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１ないし図３に基づいて説明する。
て、図１ないし図３に基づいて説明する。
【００１１】図１には、一実施形態に係るステップ・ア
ンド・スキャン型の露光装置１００の概略斜視図が示さ
れている。この図１において、設置面としての床上に長
方形板状の台座２が設置され、この台座２上に除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄ（但し、図１では紙面奥側の除振パッド４
Ｄは図示せず）が設置され、これらの除振パッド４Ａ〜
４Ｄ上に除振台としての長方形状の定盤６が設置されて
いる。ここで、後述するように本実施形態の露光装置１
００では投影光学系ＰＬが使用されているため、投影光
学系ＰＬの光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に直交する平
面内で定盤６の長手方向にＹ軸を、これに直交する方向
にＸ軸を取る。また、それぞれの軸回りの回転方向をＺ
θ、Ｙθ、Ｘθ方向と定める。なお、以下の説明におい
て、必要に応じ、図１中のＸ、Ｙ、Ｚ軸を示す各矢印の
示す方向を＋Ｘ、＋Ｙ、＋Ｚ方向、これと反対の方向を
−Ｘ、−Ｙ、−Ｚ方向と区別して用いるものとする。
ンド・スキャン型の露光装置１００の概略斜視図が示さ
れている。この図１において、設置面としての床上に長
方形板状の台座２が設置され、この台座２上に除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄ（但し、図１では紙面奥側の除振パッド４
Ｄは図示せず）が設置され、これらの除振パッド４Ａ〜
４Ｄ上に除振台としての長方形状の定盤６が設置されて
いる。ここで、後述するように本実施形態の露光装置１
００では投影光学系ＰＬが使用されているため、投影光
学系ＰＬの光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に直交する平
面内で定盤６の長手方向にＹ軸を、これに直交する方向
にＸ軸を取る。また、それぞれの軸回りの回転方向をＺ
θ、Ｙθ、Ｘθ方向と定める。なお、以下の説明におい
て、必要に応じ、図１中のＸ、Ｙ、Ｚ軸を示す各矢印の
示す方向を＋Ｘ、＋Ｙ、＋Ｚ方向、これと反対の方向を
−Ｘ、−Ｙ、−Ｚ方向と区別して用いるものとする。
【００１２】除振パッド４Ａ〜４Ｄは、それぞれ定盤６
の長方形の底面の４個の頂点付近に配置されている。本
実施形態の露光装置１００では、除振パッド４Ａ〜４Ｄ
として空気式ダンパが使用され、空気の圧力により除振
パッド４Ａ〜４Ｄの高さを調整できるため、その空気式
ダンパは上下動機構の役目をも兼ねている。勿論、上下
動機構を別に設けてダンピング液中に圧縮コイルばねを
入れた機械式ダンパ等を除振パッドとして使用してもよ
い。
の長方形の底面の４個の頂点付近に配置されている。本
実施形態の露光装置１００では、除振パッド４Ａ〜４Ｄ
として空気式ダンパが使用され、空気の圧力により除振
パッド４Ａ〜４Ｄの高さを調整できるため、その空気式
ダンパは上下動機構の役目をも兼ねている。勿論、上下
動機構を別に設けてダンピング液中に圧縮コイルばねを
入れた機械式ダンパ等を除振パッドとして使用してもよ
い。
【００１３】台座２と定盤６との間に除振パッド４Ａと
並列にアクチュエータ７Ａが設置されている。アクチュ
エータ７Ａは、台座２上に固定された発磁体より成る固
定子９Ａと定盤６の底面に固定されたコイルを含む可動
子８Ａとから構成され、制御装置１１（図１では図示省
略、図２参照）からの指示に応じて台座２から定盤６の
底面に対するＺ方向の付勢力、又は定盤６の底面から台
座２に向かう吸引力を発生する。他の除振パッド４Ｂ〜
４Ｄにおいても、除振パッド４Ａと同様にそれぞれ並列
にアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄが設置され（但し、図１で
は紙面奥側のアクチュエータ７Ｃ、７Ｄは図示せず）、
これらのアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄの付勢力又は吸引力
もそれぞれ制御装置１１（図１では図示省略、図２参
照）により設定される。アクチュエータ７Ａ〜７Ｄの制
御方法については、後述する。
並列にアクチュエータ７Ａが設置されている。アクチュ
エータ７Ａは、台座２上に固定された発磁体より成る固
定子９Ａと定盤６の底面に固定されたコイルを含む可動
子８Ａとから構成され、制御装置１１（図１では図示省
略、図２参照）からの指示に応じて台座２から定盤６の
底面に対するＺ方向の付勢力、又は定盤６の底面から台
座２に向かう吸引力を発生する。他の除振パッド４Ｂ〜
４Ｄにおいても、除振パッド４Ａと同様にそれぞれ並列
にアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄが設置され（但し、図１で
は紙面奥側のアクチュエータ７Ｃ、７Ｄは図示せず）、
これらのアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄの付勢力又は吸引力
もそれぞれ制御装置１１（図１では図示省略、図２参
照）により設定される。アクチュエータ７Ａ〜７Ｄの制
御方法については、後述する。
【００１４】定盤６の＋Ｘ方向側の側面には、定盤６の
Ｚ方向加速度を検出する振動センサとしての加速度セン
サ５Ｚ1 、５Ｚ2 が取り付けられている。また、定盤６
上面の＋Ｘ方向端部には定盤６のＸ方向加速度を検出す
る振動センサとしての加速度センサ５Ｘ1 、５Ｘ2 が取
り付けられ、定盤６上面の＋Ｙ方向端部には定盤６のＹ
方向加速度を検出する振動センサとしての加速度センサ
５Ｙが取り付けられている。これらの加速度センサ５Ｚ
1 、５Ｚ2 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙとしては、例えば半
導体式加速度センサが使用される。これらの加速度セン
サ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙの出力も制御
装置１１（図１では図示省略、図２参照）に供給されて
いる。
Ｚ方向加速度を検出する振動センサとしての加速度セン
サ５Ｚ1 、５Ｚ2 が取り付けられている。また、定盤６
上面の＋Ｘ方向端部には定盤６のＸ方向加速度を検出す
る振動センサとしての加速度センサ５Ｘ1 、５Ｘ2 が取
り付けられ、定盤６上面の＋Ｙ方向端部には定盤６のＹ
方向加速度を検出する振動センサとしての加速度センサ
５Ｙが取り付けられている。これらの加速度センサ５Ｚ
1 、５Ｚ2 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙとしては、例えば半
導体式加速度センサが使用される。これらの加速度セン
サ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙの出力も制御
装置１１（図１では図示省略、図２参照）に供給されて
いる。
【００１５】また、定盤６の＋Ｘ方向側の側面には、所
定面積の矩形の金属板（導電性材料）２３1 、２３2 が
貼り付けられている。本実施例では、定盤６として非導
電性材料であるセラミックス製の定盤が使用されてお
り、金属板２３1 、２３2 に対向する位置に定盤のＸ方
向変位を検出する変位センサ１０Ｘ1 、１０Ｘ2 （図１
では図面の錯綜をさけるため図示省略、図２参照）が設
けられている。これらの変位センサ１０Ｘ1 、１０Ｘ2
としては、例えば、渦電流変位センサが使用される。こ
の渦電流変位センサによれば、予め絶縁体に巻いたコイ
ルに交流電圧を加えておき、導電性材料（導電体）から
成る測定対象に近づけると、コイルによって作られた交
流磁界によって導電体に渦電流が発生し、この渦電流に
よって発生する磁界は、コイルの電流によって作られた
磁界と逆方向であり、これら２つの磁界が重なり合っ
て、コイルの出力に影響を与え、コイルに流れる電流の
強さ及び位相が変化する。この変化は、対象がコイルに
近いほど大きくなり、逆に遠いほど小さくなるので、コ
イルから電気信号を取り出すことにより、対象の位置、
変位を知る事ができる。この他、変位センサとして、静
電容量がセンサの電極と測定対象物間の距離に反比例す
ることを利用して非接触でセンサと測定対象物間の距離
を検出する静電容量式非接触変位センサを使用しても良
い。なお、背景光の影響を阻止できる構成にすれば、変
位センサとしてＰＳＤ（半導体光位置検出器）を使用す
ることも可能である。
定面積の矩形の金属板（導電性材料）２３1 、２３2 が
貼り付けられている。本実施例では、定盤６として非導
電性材料であるセラミックス製の定盤が使用されてお
り、金属板２３1 、２３2 に対向する位置に定盤のＸ方
向変位を検出する変位センサ１０Ｘ1 、１０Ｘ2 （図１
では図面の錯綜をさけるため図示省略、図２参照）が設
けられている。これらの変位センサ１０Ｘ1 、１０Ｘ2
としては、例えば、渦電流変位センサが使用される。こ
の渦電流変位センサによれば、予め絶縁体に巻いたコイ
ルに交流電圧を加えておき、導電性材料（導電体）から
成る測定対象に近づけると、コイルによって作られた交
流磁界によって導電体に渦電流が発生し、この渦電流に
よって発生する磁界は、コイルの電流によって作られた
磁界と逆方向であり、これら２つの磁界が重なり合っ
て、コイルの出力に影響を与え、コイルに流れる電流の
強さ及び位相が変化する。この変化は、対象がコイルに
近いほど大きくなり、逆に遠いほど小さくなるので、コ
イルから電気信号を取り出すことにより、対象の位置、
変位を知る事ができる。この他、変位センサとして、静
電容量がセンサの電極と測定対象物間の距離に反比例す
ることを利用して非接触でセンサと測定対象物間の距離
を検出する静電容量式非接触変位センサを使用しても良
い。なお、背景光の影響を阻止できる構成にすれば、変
位センサとしてＰＳＤ（半導体光位置検出器）を使用す
ることも可能である。
【００１６】また、定盤６上面の＋Ｘ方向端部には所定
面積の金属板２３3 、２３4 が貼り付けられている。こ
れらの金属板２３3 、２３4 に対向して定盤６のＺ方向
変位を検出する渦電流変位センサから成る変位センサ１
０Ｚ1 、１０Ｚ2 （図１では図示省略、図２参照）が設
けられている。さらに、定盤６上面の＋Ｙ方向の側面に
は所定面積の金属板２３5 が貼り付けられ、この金属板
２３5 に対向して定盤６のｙ方向変位を検出する渦電流
変位センサから成る変位センサ１０Ｙ（図１では図示省
略、図２参照）が設けられている。変位センサ１０
Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｙの出力も
制御装置１１（図１では図示省略、図２参照）に供給さ
れている。
面積の金属板２３3 、２３4 が貼り付けられている。こ
れらの金属板２３3 、２３4 に対向して定盤６のＺ方向
変位を検出する渦電流変位センサから成る変位センサ１
０Ｚ1 、１０Ｚ2 （図１では図示省略、図２参照）が設
けられている。さらに、定盤６上面の＋Ｙ方向の側面に
は所定面積の金属板２３5 が貼り付けられ、この金属板
２３5 に対向して定盤６のｙ方向変位を検出する渦電流
変位センサから成る変位センサ１０Ｙ（図１では図示省
略、図２参照）が設けられている。変位センサ１０
Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｙの出力も
制御装置１１（図１では図示省略、図２参照）に供給さ
れている。
【００１７】定盤６上には図示しない駆動手段によって
ＸＹ２次元方向に駆動される基板ステージとしてのウエ
ハステージ２０が載置されている。このウエハステージ
２０は、定盤６上をＹ軸方向に移動するウエハＹ軸ステ
ージ（以下、「ＷＹステージ」という）２０Ｙと、この
ＷＹステージ２０Ｙ上をＸ軸方向に移動するウエハＸ軸
ステージ（以下、「ＷＸステージ」という）２０Ｘとか
ら構成されている。更に、このＷＸステージ２０Ｘ上に
Ｚレベリングステージ、θステージ（いずれも図示省
略）及びウエハホルダ２１を介して感光基板としてのウ
エハＷが吸着保持されている。また、定盤６上でウエハ
ステージ２０を囲むように第１コラム２４が植設され、
第１コラム２４の上板の中央部に投影光学系ＰＬが固定
され、第１コラム２４の上板に投影光学系ＰＬを囲むよ
うに第２コラム２６が植設され、第２コラム２６の上板
の中央部にレチクルステージ２７を介してマスクとして
のレチクルＲが載置されている。
ＸＹ２次元方向に駆動される基板ステージとしてのウエ
ハステージ２０が載置されている。このウエハステージ
２０は、定盤６上をＹ軸方向に移動するウエハＹ軸ステ
ージ（以下、「ＷＹステージ」という）２０Ｙと、この
ＷＹステージ２０Ｙ上をＸ軸方向に移動するウエハＸ軸
ステージ（以下、「ＷＸステージ」という）２０Ｘとか
ら構成されている。更に、このＷＸステージ２０Ｘ上に
Ｚレベリングステージ、θステージ（いずれも図示省
略）及びウエハホルダ２１を介して感光基板としてのウ
エハＷが吸着保持されている。また、定盤６上でウエハ
ステージ２０を囲むように第１コラム２４が植設され、
第１コラム２４の上板の中央部に投影光学系ＰＬが固定
され、第１コラム２４の上板に投影光学系ＰＬを囲むよ
うに第２コラム２６が植設され、第２コラム２６の上板
の中央部にレチクルステージ２７を介してマスクとして
のレチクルＲが載置されている。
【００１８】ＷＹステージ２０Ｙの移動によるＷＸステ
ージ２０ＸのＹ方向の移動位置は、位置計測手段として
のＹ軸用レーザ干渉計３０Ｙによって計測され、ＷＸス
テージ２０ＸのＸ方向の移動位置は、位置計測手段とし
てのＸ軸用レーザ干渉計３０Ｘによって計測されるよう
になっており、これらのレーザ干渉計３０Ｙ、３０Ｘの
出力は制御装置１１（図２参照）及び図示しない主制御
装置に入力されている。Ｚレベリングステージは、Ｚ軸
方向の駆動及びＺ軸に対する傾斜が調整可能に構成さ
れ、θステージはＺ軸回りの微小回転が可能に構成され
ている。従って、ウエハステージ２０、Ｚレベリングス
テージ及びθステージによって、ウエハＷは３次元的に
位置決めが可能となっている。
ージ２０ＸのＹ方向の移動位置は、位置計測手段として
のＹ軸用レーザ干渉計３０Ｙによって計測され、ＷＸス
テージ２０ＸのＸ方向の移動位置は、位置計測手段とし
てのＸ軸用レーザ干渉計３０Ｘによって計測されるよう
になっており、これらのレーザ干渉計３０Ｙ、３０Ｘの
出力は制御装置１１（図２参照）及び図示しない主制御
装置に入力されている。Ｚレベリングステージは、Ｚ軸
方向の駆動及びＺ軸に対する傾斜が調整可能に構成さ
れ、θステージはＺ軸回りの微小回転が可能に構成され
ている。従って、ウエハステージ２０、Ｚレベリングス
テージ及びθステージによって、ウエハＷは３次元的に
位置決めが可能となっている。
【００１９】レチクルステージ２７は、レチクルＲのＸ
軸方向の微調整、及び回転角の調整が可能に構成されて
いる。また、このレチクルステージ２７は、図示しない
駆動手段によってＹ方向に駆動されるようになってお
り、このレチクルステージ２７のＹ方向位置は位置計測
手段としてのレチクルレーザ干渉計３０Ｒによって計測
され、このレチクルレーザ干渉計３０Ｒの出力も制御装
置１１（図２参照）及び図示しない主制御装置に入力さ
れている。
軸方向の微調整、及び回転角の調整が可能に構成されて
いる。また、このレチクルステージ２７は、図示しない
駆動手段によってＹ方向に駆動されるようになってお
り、このレチクルステージ２７のＹ方向位置は位置計測
手段としてのレチクルレーザ干渉計３０Ｒによって計測
され、このレチクルレーザ干渉計３０Ｒの出力も制御装
置１１（図２参照）及び図示しない主制御装置に入力さ
れている。
【００２０】更に、レチクルＲの上方には、図示しない
照明光学系が配置され、図示しない主制御装置ではレチ
クルＲ及びウエハＷの相対位置合わせ（アライメント）
及び図示しない焦点検出系によるオートフォーカスを行
ないつつ、照明光学系からの露光用の照明光ＥＬの下
で、レチクルＲのパターンの投影光学系ＰＬを介した像
をウエハＷの各ショット領域に順次露光するようになっ
ている。本実施例では、各ショット領域の露光に際して
は主制御装置によりウエハステージ２０とレチクルステ
ージ２７とがそれぞれの駆動手段を介してＹ軸方向（走
査方向）に沿って所定の速度比で相対走査される。
照明光学系が配置され、図示しない主制御装置ではレチ
クルＲ及びウエハＷの相対位置合わせ（アライメント）
及び図示しない焦点検出系によるオートフォーカスを行
ないつつ、照明光学系からの露光用の照明光ＥＬの下
で、レチクルＲのパターンの投影光学系ＰＬを介した像
をウエハＷの各ショット領域に順次露光するようになっ
ている。本実施例では、各ショット領域の露光に際して
は主制御装置によりウエハステージ２０とレチクルステ
ージ２７とがそれぞれの駆動手段を介してＹ軸方向（走
査方向）に沿って所定の速度比で相対走査される。
【００２１】第１コラム２４は、４本の脚部２４ａ〜２
４ｄ（但し、図１では紙面奥側の脚部２４ｄは図示せ
ず）により定盤６上に接触している。脚部２４ｂの＋Ｙ
方向の側面には、第１コラム２４のＺ方向の加速度を検
出する加速度センサ５Ｚ3 が取り付けられている。この
加速度センサ５Ｚ3 としては、例えばピエゾ抵抗効果型
あるいは静電容量型の半導体式加速度センサが使用され
る。この加速度センサ５Ｚ3 の出力も制御装置１１（図
１では図示省略、図２参照）に入力されている。ま た、
第１コラム２４の上板上面の＋Ｙ方向端部でかつ＋Ｘ方
向端部となるコーナーの部分には、所 定面積の金属板２
３6 が貼り付けられている。この金属板２３6 に対向し
て第１コラム２４のＺ方向変位を検出する渦電流変位セ
ンサから成る変位センサ１０Ｚ3 （図１では図示省略、
図２参照）が設けられている。
４ｄ（但し、図１では紙面奥側の脚部２４ｄは図示せ
ず）により定盤６上に接触している。脚部２４ｂの＋Ｙ
方向の側面には、第１コラム２４のＺ方向の加速度を検
出する加速度センサ５Ｚ3 が取り付けられている。この
加速度センサ５Ｚ3 としては、例えばピエゾ抵抗効果型
あるいは静電容量型の半導体式加速度センサが使用され
る。この加速度センサ５Ｚ3 の出力も制御装置１１（図
１では図示省略、図２参照）に入力されている。ま た、
第１コラム２４の上板上面の＋Ｙ方向端部でかつ＋Ｘ方
向端部となるコーナーの部分には、所 定面積の金属板２
３6 が貼り付けられている。この金属板２３6 に対向し
て第１コラム２４のＺ方向変位を検出する渦電流変位セ
ンサから成る変位センサ１０Ｚ3 （図１では図示省略、
図２参照）が設けられている。
【００２２】更に、第１コラム２４の−Ｙ方向の側面に
可動軸３５Ａが埋め込まれ、可動軸３５Ａと床上に固定
された図示しない支柱との間にアクチュエータ３２Ａが
取り付けられている。アクチュエータ３２Ａは、アクチ
ュエータ７Ａと同様に、図示しない支柱に固定された発
磁体よりなる固定子３４Ａと、可動軸３５Ａに取り付け
られたコイルを含む可動子３３Ａとから構成され、制御
装置１１から可動子３３Ａ内のコイルに流れる電流を調
整することにより、可動軸３５Ａに対して±Ｘ方向に力
を与えることができる。同様に、第１コラム２４の＋Ｙ
方向の側面に可動軸３５Ｂが埋め込まれ、可動軸３５Ｂ
と床上に固定された図示しない支柱との間に、アクチュ
エータ３２Ａと同一構成のアクチュエータ３２Ｂが取り
付けられ、制御装置１１からの指示により可動軸３５Ｂ
に対して±Ｘ方向に力を与えることができるようになっ
ている。また、第１コラム２４の＋Ｙ方向の側面の中央
部と床上の図示しない支柱との間に、アクチュエータ３
２Ａと同一構成のアクチュエータ３２Ｃが設置され、制
御装置１１からの指示によりアクチュエータ３２Ｃを介
して第１コラム２４に対して±Ｙ方向に力を与えること
ができる。制御装置１１による、アクチュエータ３２Ａ
〜３２Ｃの制御方法についても後述する。
可動軸３５Ａが埋め込まれ、可動軸３５Ａと床上に固定
された図示しない支柱との間にアクチュエータ３２Ａが
取り付けられている。アクチュエータ３２Ａは、アクチ
ュエータ７Ａと同様に、図示しない支柱に固定された発
磁体よりなる固定子３４Ａと、可動軸３５Ａに取り付け
られたコイルを含む可動子３３Ａとから構成され、制御
装置１１から可動子３３Ａ内のコイルに流れる電流を調
整することにより、可動軸３５Ａに対して±Ｘ方向に力
を与えることができる。同様に、第１コラム２４の＋Ｙ
方向の側面に可動軸３５Ｂが埋め込まれ、可動軸３５Ｂ
と床上に固定された図示しない支柱との間に、アクチュ
エータ３２Ａと同一構成のアクチュエータ３２Ｂが取り
付けられ、制御装置１１からの指示により可動軸３５Ｂ
に対して±Ｘ方向に力を与えることができるようになっ
ている。また、第１コラム２４の＋Ｙ方向の側面の中央
部と床上の図示しない支柱との間に、アクチュエータ３
２Ａと同一構成のアクチュエータ３２Ｃが設置され、制
御装置１１からの指示によりアクチュエータ３２Ｃを介
して第１コラム２４に対して±Ｙ方向に力を与えること
ができる。制御装置１１による、アクチュエータ３２Ａ
〜３２Ｃの制御方法についても後述する。
【００２３】ここで、露光装置１００の設置時の定盤６
の高さ及び水平レベルの調整について簡単に説明する
と、変位センサ１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｚ3 で計測さ
れた定盤６のＺ方向変位（高さ）が図示しない除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄの制御系（図示省略）に伝えられ、これら
のデータを基に除振パッド４Ａ〜４Ｄの制御系は、定盤
６の高さを予め設定されている値にすると共に水平レベ
ルを維持するための各除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さを算
出する。その後、この制御系は、除振パッド４Ａ〜４Ｄ
の高さをそれぞれその算出された高さに設定する。その
後、除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さはそれぞれその設定値
に維持される。これにより、定盤６に歪みが生ずること
がなく、定盤６上のウエハステージ２０の位置決め精度
等が高精度に維持される。
の高さ及び水平レベルの調整について簡単に説明する
と、変位センサ１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｚ3 で計測さ
れた定盤６のＺ方向変位（高さ）が図示しない除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄの制御系（図示省略）に伝えられ、これら
のデータを基に除振パッド４Ａ〜４Ｄの制御系は、定盤
６の高さを予め設定されている値にすると共に水平レベ
ルを維持するための各除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さを算
出する。その後、この制御系は、除振パッド４Ａ〜４Ｄ
の高さをそれぞれその算出された高さに設定する。その
後、除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さはそれぞれその設定値
に維持される。これにより、定盤６に歪みが生ずること
がなく、定盤６上のウエハステージ２０の位置決め精度
等が高精度に維持される。
【００２４】本実施例では、定盤６、ウエハステージ２
０、ウエハホルダ２１、第１コラム２４、投影光学系Ｐ
Ｌ、第２コラム２６、及びレチクルステージ２７等によ
り振動制御の対象となる装置本体としての露光装置本体
４０（図２参照）が構成されている。
０、ウエハホルダ２１、第１コラム２４、投影光学系Ｐ
Ｌ、第２コラム２６、及びレチクルステージ２７等によ
り振動制御の対象となる装置本体としての露光装置本体
４０（図２参照）が構成されている。
【００２５】次に、この露光装置本体４０の除振のため
のアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃの制御系
について、制御装置１１を中心に、図３のブロック図に
基づいて説明する。
のアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃの制御系
について、制御装置１１を中心に、図３のブロック図に
基づいて説明する。
【００２６】制御装置１１は、変位センサ１０Ｚ1 、１
０Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｙ及び加
速度センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、
５Ｙの出力に基づいて定盤６を含む露光装置本体４０の
振動を抑制するようにアクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを駆動制御する振動
制御系と、ウエハステージ２０、レチクルステージ２７
の移動時、例えばスキャン露光のためのウエハステージ
２０、レチクルステージ２７の走査時の重心位置の移動
により生じる露光装置本体４０の加振量を干渉計３０
Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒの出力に基づいて予め計算により予
測しておき、ステージ加減速に伴い露光装置本体４０に
作用する反力に対する最適なカウンターフォースの指令
値を振動制御系にフィードフォワード入力する振動補償
系とを有する。
０Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｙ及び加
速度センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、
５Ｙの出力に基づいて定盤６を含む露光装置本体４０の
振動を抑制するようにアクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを駆動制御する振動
制御系と、ウエハステージ２０、レチクルステージ２７
の移動時、例えばスキャン露光のためのウエハステージ
２０、レチクルステージ２７の走査時の重心位置の移動
により生じる露光装置本体４０の加振量を干渉計３０
Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒの出力に基づいて予め計算により予
測しておき、ステージ加減速に伴い露光装置本体４０に
作用する反力に対する最適なカウンターフォースの指令
値を振動制御系にフィードフォワード入力する振動補償
系とを有する。
【００２７】これを更に詳述すると、振動制御系は、変
位センサ１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１
０Ｘ2 、１０Ｙの出力を図示しないＡ／Ｄコンンバータ
をそれぞれ介して入力し、露光装置本体４０の重心Ｇの
６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ：図１参
照）の変位量（ｘ、ｙ、ｚ、θx 、θy 、θz ）に変換
する第１の座標変換部４２と、この第１の座標変換部４
２で変換後の重心の６自由度方向の変位量（ｘ、ｙ、
ｚ、θx 、θy 、θz ）を目標値出力部４４から入力さ
れる６自由度方向の重心位置の目標値（ｘ0 、ｙ0 、ｚ
0 、θx0 、θy0、θz0）からそれぞれ減じて６自由度
のそれぞれの方向の位置偏差（Δｘ＝ｘ0−ｘ、Δｙ＝
ｙ0 −ｙ、Δｚ＝ｚ0 −ｚ、Δθx ＝θx0−θx 、Δθ
y ＝θy0−θy 、Δθz ＝θz0−θz ）をそれぞれ算出
する６つの減算器４６ａ〜４６ｆと、６自由度のそれぞ
れの方向の位置偏差Δｘ、Δｙ、Δｚ、Δθx 、Δ
θy 、Δθz を動作信号として制御動作を行なうＰＩコ
ントローラから成る６自由度のそれぞれの方向の位置コ
ントローラＸＰＩ、ＹＰＩ、ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰ
Ｉ、ＺθＰＩと、加速度センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５
Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙの出力を図示しないＡ／Ｄ
コンバータをそれぞれ介して入力し、重心Ｇの６自由度
方向の加速度（ｘ”、ｙ”、ｚ”、θx ”、θy ”、θ
z ”）に変換する第２の座標変換部４８と、この第２の
座標変換部４８で変換後の重心Ｇの６自由度方向の加速
度ｘ”、ｙ”、ｚ”、θx ”、θy ”、θz ”をそれぞ
れ積分してそれぞれの方向の重心Ｇの速度ｘ’、ｙ’、
ｚ’、θx ’ 、θy ’ 、θz ’に変換する６つの積分器
５０ａ〜５０ｆと、位置コントローラＸＰＩ、ＹＰＩ、
ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰＩ、ＺθＰＩの出力を速度指
令値ｘ0 ’、ｙ0 ’、ｚ0 ’、θx0’、θy0’、θz0’
にそれぞれ変換する速度変換ゲイン５２ａ〜５２ｆと、
この変換後の速度指令値ｘ0 ’、ｙ0 ’、ｚ0 ’、
θx0’、θy0’、θz0’から積分器５０ａ〜５０ｆの出
力ｘ’、ｙ’、ｚ’、θx ’、θy ’、θz ’をそれぞ
れ減じて６自由度方向のそれぞれの方向の速度偏差（Δ
ｘ’＝ｘ0 ’−ｘ’、Δｙ’＝ｙ0 ’−ｙ’、Δｚ’＝
ｚ0 ’−ｚ’、Δθx ’＝θx0’−θx ’、Δθy’＝
θy0’−θy ’、Δθz ’＝θz0’−θz ’）を算出す
る６つの減算器５４ａ〜５４ｆと、６自由度のそれぞれ
の方向の速度偏差Δｘ’、Δｙ’、Δｚ’、Δθx ’、
Δθy ’、Δθz ’を動作信号として制御動作を行なう
ＰＩコントローラから成る６自由度のそれぞれの方向の
速度コントローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、ＶＺＰＩ、ＶＸ
θＰＩ、ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩと、これらのコントロ
ーラで演算された６自由度のそれぞれの方向の速度制御
量を各アクチュエータの位置で発生すべき速度指令値に
変換するための非干渉化演算を行なう非干渉化計算部５
６と、この非干渉化計算部５６で変換後の各アクチュエ
ータの位置で発生すべき速度指令値を各アクチュエータ
で発生すべき推力にそれぞれ変換する推力ゲイン５８ａ
〜５８ｇとを有する。
位センサ１０Ｚ1 、１０Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１
０Ｘ2 、１０Ｙの出力を図示しないＡ／Ｄコンンバータ
をそれぞれ介して入力し、露光装置本体４０の重心Ｇの
６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ：図１参
照）の変位量（ｘ、ｙ、ｚ、θx 、θy 、θz ）に変換
する第１の座標変換部４２と、この第１の座標変換部４
２で変換後の重心の６自由度方向の変位量（ｘ、ｙ、
ｚ、θx 、θy 、θz ）を目標値出力部４４から入力さ
れる６自由度方向の重心位置の目標値（ｘ0 、ｙ0 、ｚ
0 、θx0 、θy0、θz0）からそれぞれ減じて６自由度
のそれぞれの方向の位置偏差（Δｘ＝ｘ0−ｘ、Δｙ＝
ｙ0 −ｙ、Δｚ＝ｚ0 −ｚ、Δθx ＝θx0−θx 、Δθ
y ＝θy0−θy 、Δθz ＝θz0−θz ）をそれぞれ算出
する６つの減算器４６ａ〜４６ｆと、６自由度のそれぞ
れの方向の位置偏差Δｘ、Δｙ、Δｚ、Δθx 、Δ
θy 、Δθz を動作信号として制御動作を行なうＰＩコ
ントローラから成る６自由度のそれぞれの方向の位置コ
ントローラＸＰＩ、ＹＰＩ、ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰ
Ｉ、ＺθＰＩと、加速度センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５
Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙの出力を図示しないＡ／Ｄ
コンバータをそれぞれ介して入力し、重心Ｇの６自由度
方向の加速度（ｘ”、ｙ”、ｚ”、θx ”、θy ”、θ
z ”）に変換する第２の座標変換部４８と、この第２の
座標変換部４８で変換後の重心Ｇの６自由度方向の加速
度ｘ”、ｙ”、ｚ”、θx ”、θy ”、θz ”をそれぞ
れ積分してそれぞれの方向の重心Ｇの速度ｘ’、ｙ’、
ｚ’、θx ’ 、θy ’ 、θz ’に変換する６つの積分器
５０ａ〜５０ｆと、位置コントローラＸＰＩ、ＹＰＩ、
ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰＩ、ＺθＰＩの出力を速度指
令値ｘ0 ’、ｙ0 ’、ｚ0 ’、θx0’、θy0’、θz0’
にそれぞれ変換する速度変換ゲイン５２ａ〜５２ｆと、
この変換後の速度指令値ｘ0 ’、ｙ0 ’、ｚ0 ’、
θx0’、θy0’、θz0’から積分器５０ａ〜５０ｆの出
力ｘ’、ｙ’、ｚ’、θx ’、θy ’、θz ’をそれぞ
れ減じて６自由度方向のそれぞれの方向の速度偏差（Δ
ｘ’＝ｘ0 ’−ｘ’、Δｙ’＝ｙ0 ’−ｙ’、Δｚ’＝
ｚ0 ’−ｚ’、Δθx ’＝θx0’−θx ’、Δθy’＝
θy0’−θy ’、Δθz ’＝θz0’−θz ’）を算出す
る６つの減算器５４ａ〜５４ｆと、６自由度のそれぞれ
の方向の速度偏差Δｘ’、Δｙ’、Δｚ’、Δθx ’、
Δθy ’、Δθz ’を動作信号として制御動作を行なう
ＰＩコントローラから成る６自由度のそれぞれの方向の
速度コントローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、ＶＺＰＩ、ＶＸ
θＰＩ、ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩと、これらのコントロ
ーラで演算された６自由度のそれぞれの方向の速度制御
量を各アクチュエータの位置で発生すべき速度指令値に
変換するための非干渉化演算を行なう非干渉化計算部５
６と、この非干渉化計算部５６で変換後の各アクチュエ
ータの位置で発生すべき速度指令値を各アクチュエータ
で発生すべき推力にそれぞれ変換する推力ゲイン５８ａ
〜５８ｇとを有する。
【００２８】即ち、本実施例の振動制御系は、変位セン
サ、位置コントローラ等を含んで構成される位置制御ル
ープの内側に、その内部ループとして加速度センサ、積
分器、速度コントローラ等を含んで構成される速度制御
ループを有する多重ループ制御系となっている。
サ、位置コントローラ等を含んで構成される位置制御ル
ープの内側に、その内部ループとして加速度センサ、積
分器、速度コントローラ等を含んで構成される速度制御
ループを有する多重ループ制御系となっている。
【００２９】また、振動補償系は、レーザ干渉計３０
Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒの計測値をモニタし、このときのウ
エハステージ２０、レチクルステージ２７の移動（各ス
テージ位置の変動）により生じる露光装置本体４０の加
振量（各ステージの移動により生じる反力）を演算によ
り予測し、この予測結果に基づいて露光装置本体４０の
振動を抑制するのに最適な６自由度の各方向のカウンタ
ーフォースの指令値を演算し、装置本体の重心位置Ｇと
各ステージの位置関係に応じて定まるそれぞれの方向の
ゲインｋ1 、ｋ2 、ｋ3 、ｋ4 、ｋ5 、ｋ6 を掛けて、
６自由度方向の速度コントローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、
ＶＺＰＩ、ＶＸθＰＩ、ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩの出力
段にそれぞれ設けられた６つの加算器６０1 、６０2 、
６０3 、６０4 、６０5 、６０6 を介して振動制御系に
フィードフォワード入力するカウンターフォース演算部
６６と、前記６つの加算器６０1 、６０2 、６０3 、６
０4、６０5 、６０6 の出力段にそれぞれ設けられたデ
ジタルフィルタＧx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇ
θz とを含んで構成されている。これらのデジタルフィ
ルタＧx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz は、加
算器６０1 、６０2 、６０3 、６０4 、６０5 、６０6
を介して非干渉化計算部５６に入力されるカウンターフ
ォースの指令値に露光装置本体４０の機械共振周波数成
分が含まれている場合にこれを除去する。
Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒの計測値をモニタし、このときのウ
エハステージ２０、レチクルステージ２７の移動（各ス
テージ位置の変動）により生じる露光装置本体４０の加
振量（各ステージの移動により生じる反力）を演算によ
り予測し、この予測結果に基づいて露光装置本体４０の
振動を抑制するのに最適な６自由度の各方向のカウンタ
ーフォースの指令値を演算し、装置本体の重心位置Ｇと
各ステージの位置関係に応じて定まるそれぞれの方向の
ゲインｋ1 、ｋ2 、ｋ3 、ｋ4 、ｋ5 、ｋ6 を掛けて、
６自由度方向の速度コントローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、
ＶＺＰＩ、ＶＸθＰＩ、ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩの出力
段にそれぞれ設けられた６つの加算器６０1 、６０2 、
６０3 、６０4 、６０5 、６０6 を介して振動制御系に
フィードフォワード入力するカウンターフォース演算部
６６と、前記６つの加算器６０1 、６０2 、６０3 、６
０4、６０5 、６０6 の出力段にそれぞれ設けられたデ
ジタルフィルタＧx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇ
θz とを含んで構成されている。これらのデジタルフィ
ルタＧx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz は、加
算器６０1 、６０2 、６０3 、６０4 、６０5 、６０6
を介して非干渉化計算部５６に入力されるカウンターフ
ォースの指令値に露光装置本体４０の機械共振周波数成
分が含まれている場合にこれを除去する。
【００３０】ここで、上記デジタルフィルタの意義を図
３を用いて簡単に説明する。図３には、ステージ加速時
の露光装置本体の振動のシミュレーション結果の一例が
示されている。この図３において、破線はフィルタ無し
の場合、実線はフィルタ有りの場合をそれぞれ示す。こ
の図より明らかなように、実線（フィルタ有り）の方が
破線（フィルタ無し）に比べて本体振動が小さいことが
わかる。これは、カウンターフォースに本体の機械共振
周波数と同じ周波数成分が含まれていてもデジタルフィ
ルタを用いることにより、本体を加振すること無く、ス
テージ加減速時のカウンターフォースの指令値を、より
効果的に与えることができることを意味する。
３を用いて簡単に説明する。図３には、ステージ加速時
の露光装置本体の振動のシミュレーション結果の一例が
示されている。この図３において、破線はフィルタ無し
の場合、実線はフィルタ有りの場合をそれぞれ示す。こ
の図より明らかなように、実線（フィルタ有り）の方が
破線（フィルタ無し）に比べて本体振動が小さいことが
わかる。これは、カウンターフォースに本体の機械共振
周波数と同じ周波数成分が含まれていてもデジタルフィ
ルタを用いることにより、本体を加振すること無く、ス
テージ加減速時のカウンターフォースの指令値を、より
効果的に与えることができることを意味する。
【００３１】なお、デジタルフィルタＧx 、Ｇy 、
Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz は、図２の位置に限ら
ず、加算器６０1 、６０2 、６０3 、６０4 、６０5 、
６０6 とカウンターフォース演算部６６との間に、それ
ぞれ設けても良い。
Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz は、図２の位置に限ら
ず、加算器６０1 、６０2 、６０3 、６０4 、６０5 、
６０6 とカウンターフォース演算部６６との間に、それ
ぞれ設けても良い。
【００３２】以上のようにして構成された本実施形態の
露光装置１００によれば、例えば、スキャン露光の際
に、ウエハステージ２０、レチクルステージ２７がＹ軸
方向に沿って走査され、このステージの移動により露光
装置本体４０が振動すると、変位センサ１０Ｚ1 、１０
Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｙ、加速度
センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙ
の出力に基づいて制御装置１１の振動制御系によりアク
チュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、３２Ｂ、
３２Ｃが駆動され、露光装置本体４０の振動が効果的に
抑制される。この場合において、ステージ加減速時のカ
ウンターフォースを与えるとき、そのカウンターフォー
スの指令値が露光装置本体４０の機械共振を励起させな
いような特性を有するフィルタを介して非干渉化計算部
５６に与えられるので、最終的にアクチュエータでは露
光装置本体４０の機械共振を励起することのないカウン
ターフォースを発生する。従って、本実施形態の装置１
００では、露光装置本体４０を加振することなく、外乱
振動の抑制（制振）効果を向上させることができる。従
って、本実施形態の露光装置１００によると、ステージ
の制御性が向上し、走査露光時のレチクルステージ２７
とウエハステージ２０との同期精度の向上、同期整定時
間の短縮が可能となり、露光精度の向上、スループット
の向上を図ることができる。
露光装置１００によれば、例えば、スキャン露光の際
に、ウエハステージ２０、レチクルステージ２７がＹ軸
方向に沿って走査され、このステージの移動により露光
装置本体４０が振動すると、変位センサ１０Ｚ1 、１０
Ｚ2 、１０Ｚ3 、１０Ｘ1 、１０Ｘ2 、１０Ｙ、加速度
センサ５Ｚ1 、５Ｚ2 、５Ｚ3 、５Ｘ1 、５Ｘ2 、５Ｙ
の出力に基づいて制御装置１１の振動制御系によりアク
チュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、３２Ｂ、
３２Ｃが駆動され、露光装置本体４０の振動が効果的に
抑制される。この場合において、ステージ加減速時のカ
ウンターフォースを与えるとき、そのカウンターフォー
スの指令値が露光装置本体４０の機械共振を励起させな
いような特性を有するフィルタを介して非干渉化計算部
５６に与えられるので、最終的にアクチュエータでは露
光装置本体４０の機械共振を励起することのないカウン
ターフォースを発生する。従って、本実施形態の装置１
００では、露光装置本体４０を加振することなく、外乱
振動の抑制（制振）効果を向上させることができる。従
って、本実施形態の露光装置１００によると、ステージ
の制御性が向上し、走査露光時のレチクルステージ２７
とウエハステージ２０との同期精度の向上、同期整定時
間の短縮が可能となり、露光精度の向上、スループット
の向上を図ることができる。
【００３３】なお、上記実施形態では本発明に係る除振
装置がステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の
投影露光装置に適用される場合を例示したが、本発明の
除振装置はステッパ方式の投影露光装置であっても定盤
上をステージが移動するものであるから好適に適用でき
るものである。
装置がステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の
投影露光装置に適用される場合を例示したが、本発明の
除振装置はステッパ方式の投影露光装置であっても定盤
上をステージが移動するものであるから好適に適用でき
るものである。
【００３４】また、上記実施例では、７つのアクチュエ
ータを用いて露光装置本体の６自由度方向の揺れを抑制
する場合について例示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、定盤（除振台）の傾斜補正を考慮すれ
ば、アクチュエータとしては、Ｚ方向のアクチュエータ
が少なくとも３つあれば良い。
ータを用いて露光装置本体の６自由度方向の揺れを抑制
する場合について例示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、定盤（除振台）の傾斜補正を考慮すれ
ば、アクチュエータとしては、Ｚ方向のアクチュエータ
が少なくとも３つあれば良い。
【００３５】さらに、ステージ加減速時のカウンターフ
ォースを与えるとき、そのカウンターフォースの指令値
として装置本体の機械共振周波数成分を含まないカウン
ターフォースの指令値を用いて、装置本体に生ずる反力
の影響を相殺するようにアクチュエータをフィードフォ
ワード制御するという本発明の解決原理は、装置本体の
６自由度方向の揺れを阻止する場合にのみ適用されるも
のではない。例えば、ステージが装置本体の重心位置上
を移動するように構成されている場合には、ステージが
移動しても装置本体は必ずしも６自由度方向に揺動しな
いが、かかる場合であっても本発明の解決原理は、有効
に機能することは明かだからである。かかる意味から、
変位センサ、加速度センサ（振動センサ）の数も６つに
限られるものではない。
ォースを与えるとき、そのカウンターフォースの指令値
として装置本体の機械共振周波数成分を含まないカウン
ターフォースの指令値を用いて、装置本体に生ずる反力
の影響を相殺するようにアクチュエータをフィードフォ
ワード制御するという本発明の解決原理は、装置本体の
６自由度方向の揺れを阻止する場合にのみ適用されるも
のではない。例えば、ステージが装置本体の重心位置上
を移動するように構成されている場合には、ステージが
移動しても装置本体は必ずしも６自由度方向に揺動しな
いが、かかる場合であっても本発明の解決原理は、有効
に機能することは明かだからである。かかる意味から、
変位センサ、加速度センサ（振動センサ）の数も６つに
限られるものではない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置本体を加振することなく、外乱振動の抑制（制振）
効果を向上させることができるという従来にない優れた
効果がある。
装置本体を加振することなく、外乱振動の抑制（制振）
効果を向上させることができるという従来にない優れた
効果がある。
【図１】一実施形態に係る投影露光装置を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】アクチュエータの制御系の構成を示す制御ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】ステージ加速時の露光装置本体の振動のシミュ
レーション結果の一例を示す線図である。
レーション結果の一例を示す線図である。
４Ａ〜４Ｃ 除振パッド ５Ｚ1 〜５Ｚ3 ，５Ｘ1 ，５Ｘ2 ，５Ｙ 加速度セン
サ（振動センサ） ６ 定盤（除振台） ７Ａ〜７Ｄ，３２Ａ〜３２Ｃ アクチュエータ １０Ｚ1 〜１０Ｚ3 ，１０Ｘ1 ，１０Ｘ2 ，１０Ｙ
変位センサ １１ 制御装置（振動制御系） ２０ ウエハステージ（基板ステージ） ２７ レチクルステージ ３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒ レーザ干渉計（位置計測手
段） ４０ 露光装置本体 ６６ カウンターフォース演算部（振動補償系の一
部） １００ 露光装置 Ｒ レチクル（マスク） ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ（感光基板） Ｇx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz デジタル
フィルタ（振動補償系の一部）
サ（振動センサ） ６ 定盤（除振台） ７Ａ〜７Ｄ，３２Ａ〜３２Ｃ アクチュエータ １０Ｚ1 〜１０Ｚ3 ，１０Ｘ1 ，１０Ｘ2 ，１０Ｙ
変位センサ １１ 制御装置（振動制御系） ２０ ウエハステージ（基板ステージ） ２７ レチクルステージ ３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｒ レーザ干渉計（位置計測手
段） ４０ 露光装置本体 ６６ カウンターフォース演算部（振動補償系の一
部） １００ 露光装置 Ｒ レチクル（マスク） ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ（感光基板） Ｇx 、Ｇy 、Ｇz 、Ｇθx 、Ｇθy 、Ｇθz デジタル
フィルタ（振動補償系の一部）
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも３個の除振パッドを介して水
平に保持された除振台と；前記除振台上で移動する少な
くとも一つのステージと；前記除振台を異なる箇所で鉛
直方向に駆動する少なくとも３つのアクチュエータを含
む複数のアクチュエータと；前記除振台の変位を検出す
る１又は２以上の変位センサと；前記除振台の振動を検
出する１又は２以上の振動センサと；前記変位センサ及
び振動センサの出力に基づいて前記除振台の振動を抑制
するように前記各アクチュエータを駆動制御する振動制
御系と；前記各ステージの移動位置を計測する位置計測
手段と；前記ステージ加減速に伴う反力による前記除振
台を含む装置本体の加振を防ぐため、その反力と逆向き
の力であるカウンターフォースの指令値を前記振動制御
系にフィードフォワード入力する振動補償系とを備え、 前記振動補償系は、前記装置本体の機械共振周波数成分
を含まない前記カウンターフォースの指令値を前記振動
制御系にフィードフォワード入力することを特徴とする
除振装置。 - 【請求項２】 マスクに形成されたパターンを投影光学
系を介して基板ステージ上の感光基板に転写する露光装
置であって、 前記請求項１に記載の除振装置を露光装置本体の除振装
置として具備することを特徴とする露光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16836796A JP3707575B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 除振装置及び露光装置 |
| KR1019970023526A KR100483982B1 (ko) | 1996-06-07 | 1997-06-07 | 진동절연장치및노광장치 |
| US09/476,211 US6392741B1 (en) | 1995-09-05 | 1999-12-30 | Projection exposure apparatus having active vibration isolator and method of controlling vibration by the active vibration isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16836796A JP3707575B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 除振装置及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09330875A true JPH09330875A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3707575B2 JP3707575B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=15866784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16836796A Expired - Fee Related JP3707575B2 (ja) | 1995-09-05 | 1996-06-07 | 除振装置及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3707575B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2790115A1 (fr) * | 1999-02-23 | 2000-08-25 | Micro Controle | Procede et dispositif pour deplacer un mobile sur une base montee elastiquement par rapport au sol |
| US8857585B2 (en) | 2010-12-29 | 2014-10-14 | Newport Corporation | Tunable vibration dampers and methods of manufacture and tuning |
| CN104956263A (zh) * | 2012-11-27 | 2015-09-30 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、衬底支撑系统、器件制造方法以及控制程序 |
| CN113200083A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-03 | 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 | 一种用于南极天文设备运输的减振装置与方法 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP16836796A patent/JP3707575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2790115A1 (fr) * | 1999-02-23 | 2000-08-25 | Micro Controle | Procede et dispositif pour deplacer un mobile sur une base montee elastiquement par rapport au sol |
| EP1031883A1 (fr) * | 1999-02-23 | 2000-08-30 | Micro Controle Sa | Procédé et dispositif pour déplacer un mobile sur une base montée élastiquement par rapport au sol |
| US8857585B2 (en) | 2010-12-29 | 2014-10-14 | Newport Corporation | Tunable vibration dampers and methods of manufacture and tuning |
| CN104956263A (zh) * | 2012-11-27 | 2015-09-30 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、衬底支撑系统、器件制造方法以及控制程序 |
| US9715182B2 (en) | 2012-11-27 | 2017-07-25 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, substrate support system, device manufacturing method and control program |
| CN113200083A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-03 | 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 | 一种用于南极天文设备运输的减振装置与方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3707575B2 (ja) | 2005-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5812420A (en) | Vibration-preventive apparatus and exposure apparatus | |
| US6202492B1 (en) | Anti-vibration apparatus and exposure apparatus | |
| JPH10112433A (ja) | 除振装置及び露光装置 | |
| US9052614B2 (en) | Vibration control apparatus, lithography apparatus, and method of manufacturing article | |
| JPH11294520A (ja) | 除振装置、これを用いた露光装置およびデバイス製造方法、ならびに除振方法 | |
| JPH1089403A (ja) | 防振装置 | |
| JP4834439B2 (ja) | ステージ装置及びその制御方法、露光装置及びデバイス製造方法 | |
| US6392741B1 (en) | Projection exposure apparatus having active vibration isolator and method of controlling vibration by the active vibration isolator | |
| US6473159B1 (en) | Anti-vibration system in exposure apparatus | |
| JP2003314610A (ja) | 能動制振装置、露光装置及びデバイス製造方法 | |
| JP4416250B2 (ja) | アクティブ除振装置及び露光装置 | |
| JP2004100953A (ja) | 制振装置及び露光装置 | |
| US6522388B1 (en) | Vibration eliminator, exposure apparatus and projection exposure method | |
| JP2006344685A (ja) | 露光装置 | |
| JPH11150062A (ja) | 除振装置及び露光装置並びに除振台の除振方法 | |
| JP2004165416A (ja) | 露光装置及び建屋 | |
| JP3629772B2 (ja) | 除振装置、ステージ装置、露光装置及び走査型露光装置 | |
| JP3707575B2 (ja) | 除振装置及び露光装置 | |
| KR100483982B1 (ko) | 진동절연장치및노광장치 | |
| JP2000216082A (ja) | ステ―ジ装置および露光装置 | |
| JP3636337B2 (ja) | 除振装置及び露光装置 | |
| JP3807516B2 (ja) | 除振装置、除振方法及び露光装置 | |
| JP2000012435A (ja) | 除振装置および露光装置 | |
| JPH11102858A (ja) | ステージ位置決め制御装置および能動的除振装置 | |
| JPH094677A (ja) | 防振方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041216 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050209 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050714 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050727 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |