JPH0974061A - 除振装置及び露光装置 - Google Patents

除振装置及び露光装置

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JPH0974061A
JPH0974061A JP7251888A JP25188895A JPH0974061A JP H0974061 A JPH0974061 A JP H0974061A JP 7251888 A JP7251888 A JP 7251888A JP 25188895 A JP25188895 A JP 25188895A JP H0974061 A JPH0974061 A JP H0974061A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 除振台が傾くことによる影響を受けることな
く、外乱振動の抑制(制振)効果を向上させる。 【解決手段】 除振台が揺れた場合に、制御装置11の
振動制御系では6つの変位センサ10及び6つの振動セ
ンサ5の出力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。この場合において、振動補償系では、3つの鉛直
方向変位センサ10Y1 、10Y2 、10Xの出力に基
づいて得られる水平面に対する傾斜方向変位θx 、θy
がアンプ64a、64bによってg倍され、加算器(6
0,62)、68に入力され、これらの加算器によって
各水平方向加速度センサ5Y1 、5Y2 、5Xの検出値
に含まれる重力加速度成分が除去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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。
【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(例えば、本願と
同一出願人に係る特願平7−83577号等参照)。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(除振台)上に搭載されてお
り、ステージ急加速時、急減速時等に外乱力により定盤
が大きな振幅で揺らされる。アクティブ除振装置では、
振動センサとして加速度センサが用いられることが多
く、特に露光装置では除振パッド上に水平に保持された
定盤上に水平面内のXY2次元方向の加速度を検出する
水平方向加速度センサが配置されることがある。かかる
場合に、前述した如く、除振台が大きな振幅で揺らさ
れ、傾いた場合に、水平方向加速度センサは、本来の検
出方向の加速度と共に定盤の傾き量に比例した重力加速
度成分を検出してしまう。この重力加速度成分は振動制
御ループに悪影響を与えることからできるだけ小さく抑
えることが望ましいが、従来のアクティブ除振装置で
は、重力加速度成分までも考慮したものは見受けられな
い。
【0004】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は除振台が傾くことによる影響を受けるこ
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に記載の発明に
係る除振装置は、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;前記除振台の異なる点の
鉛直方向変位を検出する少なくとも3つの鉛直方向変位
センサを含む複数の変位センサと;前記除振台の水平面
内の所定の方向の加速度を検出する水平方向加速度セン
サを少なくとも一つ含む複数の振動センサと;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3つの変位センサの出力に基づい
て得られる水平面に対する傾斜方向変位に基づいて前記
各水平方向加速度センサの検出値に含まれる重力加速度
成分を除去する振動補償系とを有する。
【0006】これによれば、除振台が揺れた場合に、振
動制御系では変位センサ及び振動センサの出力に基づい
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。この場合において、振動補償系では、3つ
の鉛直方向変位センサの出力に基づいて得られる水平面
に対する傾斜方向変位に基づいて各水平方向加速度セン
サの検出値に含まれる重力加速度成分を除去する。従っ
て、振動制御系では重力加速度成分が除かれた水平方向
加速度センサの出力に基づいて各アクチュエータを駆動
制御しているので、除振台が傾くことによる影響を受け
ることなく、外乱振動の抑制(制振)効果が向上する。
【0007】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前
記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前記基板ステージが搭載された露光
本体部の除振装置として具備することを特徴とする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4に
基づいて説明する。
【0009】図1には、一実施例に係るステップ・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4D
は図示せず)が設置され、これらの除振パッド4A〜4
D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例では投影光学系P
L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X軸を、これに直交する方向にY軸を取る。また、
それぞれの軸回りの回転方向をZθ、Xθ、Yθ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。
【0010】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
実施例では、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。
【0011】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上に固定された固定子9Aと定盤
6の底面に固定された可動子8Aとから構成され、制御
装置11(図1では図示省略、図3参照)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〜7
D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7
B〜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3参照)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。
【0012】次に、アクチュエータ7Aの具体的構成に
ついて図2に基づいて説明する。
【0013】図2(a)には、アクチュエータ7Aの構
成の一例が示されている。この図2(a)において、固
定子9Aは、N極の軸9Aaの両側にS極の軸9Ab,
9Acが形成された発磁体よりなる。また、可動子8A
は、軸9Aaに遊嵌する内筒12、この内筒12の外側
に巻回されたコイル13、及びこのコイル13を覆う外
筒14より構成され、コイル13に流れる電流を調整す
ることにより、固定子9Aと可動子8Aとの間に軸9A
aに平行な方向(±Z方向)の力が発生する。
【0014】図2(b)には、アクチュエータ7Aの別
の例が示されている。この図2(b)において、第1部
材15に磁性体の固定子16が固定され、第2部材17
に固定子16を挟むように内筒18A及び18Bが固定
され、内筒18A及び18Bの外側にそれぞれコイル1
9A及び19Bが巻回されている。この場合も、コイル
19A及び19Bに流す電流を調整することにより、第
1部材15と第2部材17との間の吸引力のバランスを
変化させて力を発生する。その他のアクチュエータ7B
〜7Dもアクチュエータ7Aと同様に構成されている。
【0015】図1に戻り、定盤6の+Y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+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5
1 、5Y2 が取り付けられ、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5Xが取り付けられている。これらの
加速度センサ5Z1 、5Z2 、5Y1 、5Y2 、5X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。これらの加速度セ
ンサ5Z1 、5Z2 、5Y1 、5Y2 、5Xの出力も制
御装置11(図1では図示省略、図3参照)に供給され
ている。
【0016】また、定盤6の+Y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
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Y方
向変位を検出する変位センサ10Y1 、10Y2 (図1
では図面の錯綜をさけるため図示省略、図3参照)が設
けられている。これらの変位センサ10Y1 、10Y2
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。
【0017】また、定盤6上面の+Y方向端部には所定
面積の金属版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3参照)が設
けられている。さらに、定盤6上面の+X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X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10X(図1では図示省
略、図3参照)が設けられている。変位センサ10
1 、10Y2 、10Z1 、10Z2 、10Xの出力も
制御装置11(図1では図示省略、図3参照)に供給さ
れている。
【0018】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XY
ステージ20が載置されている。更に、このXYステー
ジ20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。定盤6上でXY
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。
【0019】XYステージ20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、XYステージ20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、XY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。
【0020】レチクルステージ27は、レチクルRのY
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X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X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の出力も図示し
ない主制御装置に入力されている。
【0021】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XY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X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。
【0022】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+X
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3参照)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
6 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3参照)が設けられている。
【0023】更に、第1コラム24の−X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±Y方向に力
を与えることができる。同様に、第1コラム24の+X
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±Y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+X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±X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。
【0024】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XYステージ20の位置決め精度等
が高精度に維持される。
【0025】本実施例では、定盤6、XY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
り露光本体部40(図3参照)が構成されている。
【0026】次に、この露光本体部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。
【0027】制御装置11は、変位センサ10Z1 、1
0Z2 、10Z3 、10Y1 、10Y2 、10X及び加
速度センサ5Z1 、5Z2 、5Z3 、5Y1 、5Y2
5Xの出力に基づいて定盤6を含む露光本体部40の振
動を抑制するようにアクチュエータ7A、7B、7C、
7D、32A、32B、32Cを駆動制御する振動制御
系と、Z方向変位を検出する3つの変位センサ10
1 、10Z2 、10Z3の出力に基づいて得られる水
平面に対する傾斜方向変位に基づいて水平方向加速度セ
ンサとしての加速度センサ5Y1 、5Y2 、5Xの検出
値に含まれる重力加速度成分を除去する振動補償系とを
有する。
【0028】これを更に詳述すると、振動制御系は、変
位センサ10Z1 、10Z2 、10Z3 、10Y1 、1
0Y2 、10X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、露光本体部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42で
変換後の重心の6自由度方向の変位量(x、y、z、θ
x 、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 、z0 、θ
x0 、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 、Δθy =θ
y0−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 、Δθy 、Δθ
z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、YθPI、ZθP
Iと、加速度センサ5Z1 、5Z2 、5Z3 、5Y1
5Y2 、5X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 ”、θz ”)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4
8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’、θ
x ’、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
0 ’、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(Δx’=x
0 ’−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 ’、Δ
θy ’、Δθz ’を動作信号として制御動作を行なうP
I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、VXθ
PI、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。
【0029】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。
【0030】また、振動補償系は、第2の座標変換部4
8の入力段にそれぞれ設けられた減算器60、62、6
8と、第1の座標変換部42から出力されるX軸回りの
傾斜成分(即ち、Y方向の傾斜成分)θx の出力線と減
算器60、62との間に設けられたゲインgのアンプ6
4aと、第1の座標変換部42から出力されるY軸回り
の傾斜成分(即ち、X方向の傾斜成分)θy の出力線と
減算器68との間に設けられたゲインgのアンプ64b
とから構成されている。
【0031】これによれば、減算器60では加速度セン
サ5Y1 の出力とアンプ64aの出力であるgθx との
差を演算し、この差が第2の座標変換部48に出力され
る。ここで、この意義を、図4を用いて簡単に説明す
る。
【0032】加速度センサ5Y1 で検出されるべき本来
の加速度がa(矢印AB)である場合に、定盤6がX軸
回りに角度θ傾斜した場合、重力加速度成分g(矢印B
C)が加算された矢印ACで示す加速度を加速度センサ
5Y1 は検出することになる。すると、本来の加速度a
より線分DCで示されるg・sinθだけ大きな加速度
を加速度センサ5Y1 が検出することになる。ここで、
θは通常、微小角度であると考えられるので、AD=A
B=a、かつDC=gθと考えて差し支えない。従っ
て、加速度センサ5Y1 の出力からgθを減じれば、本
来検出すべき加速度、すなわち重力加速度成分gの影響
を除去した加速度aが、加速度センサ5Y1 の検出値と
して第2の座標変換部48に入力されることになる。
【0033】このため、減算器60では、加速度センサ
5Y1 の出力とアンプ64aの出力であるg・θx との
差を演算し、この差が第2の座標変換部48に出力され
るようにしているのである。ここで、θx はX軸回りの
傾斜(Y方向の傾斜)であり、図4のθに相当するもの
である。
【0034】同様の意義から、減算器62では、加速度
センサ5Y2 の出力とアンプ64aの出力であるg・θ
x との差を演算し、また、加算器68では加速度センサ
5Xの出力とアンプ64bの出力であるg・θy との差
を演算し、この差が第2の座標変換部48に出力され
る。ここで、θy はY軸回りの傾斜(X方向の傾斜)で
ある。
【0035】以上のようにして構成された本実施例の露
光装置100によれば、例えば、スキャン露光の際に、
XYステージ20、レチクルステージ27がX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本体部
40が振動すると、変位センサ10Z1 、10Z2 、1
0Z3 、10Y1 、10Y2 、10X、加速度センサ5
1 、5Z2 、5Z3 、5Y1 、5Y2 、5X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
駆動制御され、露光本体部40の振動が効果的に抑制さ
れる。この場合において、定盤6が水平面に対して傾斜
すると、第1の座標変換部42からのその時のX軸回り
の傾斜角(Y方向の傾斜角)θx がそれぞれアンプ64
aでg倍され、重力加速度成分g・θx が減算器60、
62に入力し、これらの減算器60、62では加速度セ
ンサ5Y1 、5Y2 の検出値から重力加速度成分g・θ
xをそれぞれ減じて第2の座標変換部48に対し出力す
る。同様に、第1の座標変換部42からその時のY軸回
りの傾斜角(X方向の傾斜角)θy がアンプ64bでg
倍され、重力加速度成分g・θy が減算器68に入力
し、この減算器68では加速度センサ5Xの検出値から
重力加速度成分g・θy を減じて第2の座標変換部48
に対し出力する。これにより、第2の座標変換部48で
は定盤6の傾斜による重力加速度成分が除去された加速
度センサ5Y1 、5Y2 、5Xの検出値に基づいて重心
Gの速度への変換を行なうので、結果的に定盤6の傾き
に起因する水平方向加速度センサの検出値に含まれる重
力加速度成分に影響を受けることなく、アクチュエータ
が適正な指令値により駆動される。
【0036】以上説明したように、本実施例によると、
定盤6が傾斜することによる影響を受けることなく、外
乱振動の抑制(制振)効果を向上させることができる。
なお、本実施例では、位置制御ループのゲインを高くす
ることなく、露光本体部40の傾斜の影響を除去するこ
とができるので、床振動を本体に伝えるという不都合を
回避することができる。従って、除振性能を損なうこと
がない。
【0037】なお、上記実施例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、除
振パッドに保持された除振台としての定盤を有し、定盤
の水平面に対する傾斜を検出するセンサと、定盤の水平
面内の振動を検出する加速度センサを具備する場合には
好適に適用できるものである。
【0038】また、上記実施例では、7つのアクチュエ
ータを用いて露光本体部の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、例えば、定盤6の傾斜を補正するために
は、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。
【0039】さらに、水平面に対する傾斜成分(θy
θx )の検出は、Z方向の変位を検出する変位センサが
3つあれば良いので、変位センサ10Y1 、10Y2
10Xを必ずしも全部設ける必要は無く、除振台の傾斜
を検出し、これを用いて水平方向加速度センサの検出値
に含まれる重力加速度成分の影響を除去してアクチュエ
ータを駆動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。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
除振台が傾斜することによる影響を受けることなく、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係る投影露光装置を示す斜視図であ
る。
【図2】(a)はアクチュエータ7Aの一例を示す拡大
断面図、(b)はアクチュエータ7Aの他の例を示す拡
大断面図である。
【図3】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。
【図4】水平方向加速度センサの検出値に含まれる重力
加速度成分の影響を除去する原理を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
4A〜4C 除振パッド 5Z1 〜5Z3 加速度センサ(振動センサ) 5Y1 ,5Y2,5X 水平方向加速度センサ(振動
センサ) 6 定盤(除振台) 7A〜7D,32A〜32C アクチュエータ 10Z1 〜10Z3 ,10Y1 ,10Y2,10X
変位センサ 11 制御装置(振動制御系、振動補償系) 20 XYステージ(基板ステージ) 40 露光本体部 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)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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;前記除振台の異なる点の鉛
    直方向変位を検出する少なくとも3つの鉛直方向変位セ
    ンサを含む複数の変位センサと;前記除振台の水平面内
    の所定の方向の加速度を検出する水平方向加速度センサ
    を少なくとも一つ含む複数の振動センサと;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3つの変位センサの出力に基づいて
    得られる水平面に対する傾斜方向変位に基づいて前記各
    水平方向加速度センサの検出値に含まれる重力加速度成
    分を除去する振動補償系とを有する除振装置。
  2. 【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前記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前記基板ステージが搭
    載された露光本体部の除振装置として具備することを特
    徴とする露光装置。
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