JPH10112433A - 除振装置及び露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率の良いアクチュエータの制御動作を行な
うとともに、アクチュエータの不要な発熱を防止する。 【解決手段】目標値出力部４４により移動体の動作モー
ドに応じて露光本体部４０の制御モードが設定される。
そして、制御装置１１ではこの設定された制御モードに
応じ、変位センサ１０Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ 、１０Ｙ₁ 、１０
Ｙ₂ 、１０Ｘ及び振動センサ５Ｚ₁ 〜５Ｚ₃ 、５Ｙ₁ 、
５Ｙ₂ 、５Ｘの出力に基づいて、アクチュエータ７Ａ〜
７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃを制御することにより、露光本体
部４０の振動制御及び位置制御を行なう。このため、移
動体の動作モードに応じた効率の良いアクチュエータの
制御動作が可能となるとともに、必要以上のアクチュエ
ータの駆動を回避することができ、これによりアクチュ
エータの不要な発熱を防止することも可能である。

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。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
ージの移動と同時に露光装置本体の重心位置が移動す
る。アクティブ除振装置では、このステージ移動に伴
い、本体重心位置が変化したとき、位置制御ループによ
り初期位置に位置決めをするが、ステージ移動量が大き
くなると本体重心位置変化量も大きくなり、本体が傾斜
する。本体重心位置変化量の増大に伴い、この傾斜量も
大きくなり、これを補正するためにアクチュエータに必
要とされる推力も大きくなる。これに加え、従来の露光
装置に適用されたアクティブ除振装置では、定盤（除振
台）の傾き量の補正及び制振を行なうための目標設定値
については、各ステージ（ウエハＸステージ、ウエハＹ
ステージ及び走査型露光装置の場合は更にレチクルステ
ージ）が基準位置にあるときの各変位センサの出力値を
用いており、また、目標設定範囲については、露光光源
の射出位置及びレチクルローダ、ウエハローダの受け渡
し位置における６自由度の許容値を基に一律に設定して
いた。

【０００４】このような除振装置では、特に本体傾斜時
にアクチュエータより発生する発熱量が大きく、露光装
置の置かれている環境の温度変化が大きくなる。この環
境の温度変化はＸＹステージの位置を計測するレーザ干
渉計の測定精度に影響を与え、ひいてはステージの位置
決め精度等の劣化を招くという不都合があった。

【０００５】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、請求項１及び２に記載の発明の目的は、効率の良い
アクチュエータの制御動作が可能で、アクチュエータの
不要な発熱を防止することが可能な除振装置を提供する
ことにある。

【０００６】また、請求項３及び４に記載の発明の目的
は、上記請求項１に記載の発明の目的に加え、より一層
のアクチュエータの発熱を防止することができる除振装
置を提供することにある。

【０００７】また、請求項５ないし７に記載の発明の目
的は、基板ステージの動作モードに応じた効率の良いア
クチュエータの制御動作が可能で、アクチュエータの不
要な発熱による環境の温度変化を抑制することが可能な
露光装置を提供することにある。

【０００８】

【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（４Ａ〜
４Ｄ）を介してほぼ水平に保持された除振台（６）と；
前記除振台（６）上で移動する移動体（２０）と；前記
除振台（６）を駆動する複数のアクチュエータ（７Ａ〜
７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃ）と；前記除振台（６）の変位を
検出する変位センサ（１０Ｘ、１０Ｙ₁ 、１０Ｙ₂ 、１
０Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ ）と；前記除振台（６）の振動を検出
する振動センサ（５Ｘ、５Ｙ₁ 、５Ｙ₂ 、５Ｚ₁ 〜５Ｚ
₃ ）と；前記移動体（２０）の動作モードに応じて、前
記除振台の制御モードを設定する設定手段（４４）と；
前記制御モードに応じ、前記変位センサ及び振動センサ
の出力に基づいて、前記複数のアクチュエータ（７Ａ〜
７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃ）を制御する第１制御系（１１）
とを有する。

【０００９】これによれば、設定手段により移動体の動
作モードに応じて除振台の制御モードが設定される。そ
して、第１制御系ではこの設定された除振台の制御モー
ドに応じ、変位センサ及び振動センサの出力に基づい
て、複数のアクチュエータを制御することにより、除振
台の振動制御及び位置制御を行なう。

【００１０】ここで、移動体の動作モードとは、移動体
の動作の目的に応じたモードを言い、例えば移動体を所
定位置に位置決めする場合には、その位置決め誤差がど
の程度になれば位置決め整定と判断して良いか、あるい
は整定状態をどの位の時間維持すればよいか等はその移
動体の動作の目的によって異なり、この位置決め誤差
は、除振台の振動制御・位置制御（姿勢制御）の目標
値、許容誤差範囲によって左右される。

【００１１】また、除振台の制御モードとは、除振台の
振動を制御するモードをいい、これは除振台上を移動す
る移動体の上記動作モードに対応して、除振台の振動を
複数自由度で制御する場合の各自由度方向の目標値、許
容誤差範囲も異なる値に定めた方が、効率的な除振台の
振動制御（アクチュエータの制御）が可能になることを
考慮して定められている。

【００１２】このため、本発明によれば、従来のように
除振台の振動制御・位置制御の目標設定値及び目標設定
範囲が一律である場合に比べ、移動体の動作モードに応
じた効率の良いアクチュエータの制御動作が可能となる
とともに、例えば位置決め整定時間も動作モードに応じ
た適切なものにすることが可能となる。また、動作モー
ドに応じ、振動の許容誤差が大きくて良い場合に、目標
設定範囲が広くなるような制御モードに設定されるの
で、必要以上のアクチュエータの駆動を回避することが
でき、これによりアクチュエータの不要な発熱を防止す
ることも可能である。

【００１３】この場合において、上記の移動体の動作モ
ードとしては、前述したような条件の下に定められるモ
ードであれば、如何なるモードを設定しても良く、例え
ば、請求項２に記載の発明の如く、前記移動体の動作モ
ードとして、前記目標設定値及び目標設定範囲の内の前
記目標設定範囲のみが変更可能な第１モードと、前記目
標設定値及び設定範囲の両者が変更可能な第２モードと
を含んでいても良い。この場合、第１モードでは目標設
定値として、所定の固有値（例えば、複数自由度の全て
の自由度方向の目標設定値がともに零）を定めればよ
い。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の除振装置において、前記複数のアクチュエータ
は、前記除振台（６）を異なる個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（以下、適宜「鉛直
方向駆動用アクチュエータ」という）（７Ａ〜７Ｄ）を
含み、前記除振パッド（２Ａ〜２Ｄ）に供給する空気の
流量を制御する空圧制御回路（３７Ａ〜３７Ｃ）を有
し、前記変位センサ（１０Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ ）の出力に基
づいて前記空圧制御回路（３７Ａ〜３７Ｃ）を駆動する
ことにより前記移動体（２０）の移動により生じる前記
除振台（６）の傾き量の少なくとも一部を補正する第２
制御系（５６、３７）を更に有することを特徴とする。

【００１５】これによれば、上記の制御モードの設定に
よる移動体の動作モードに応じた効率の良い制御動作の
確保に加え、移動体の移動により、除振台が傾斜した場
合に、第２制御系によって変位センサの出力に基づいて
空圧制御回路が駆動され、移動体の移動により生じる除
振台の傾き量の全部又は一部が補正されることから、仮
に移動体の動作モードが第１モードであって目標設定値
として上記の固有値が設定されている場合であっても、
除振台を元の姿勢に戻すための鉛直方向駆動用アクチュ
エータの駆動量を大幅に減らすことが可能になり、その
分アクチュエータの不要な発熱を防止することが可能に
なる。

【００１６】また、請求項２又は３に記載の除振装置に
おいて、請求項４に記載の発明の如く、前記設定手段
は、前記移動体の動作モードが前記第２モードであると
き、前記除振台の傾き量を前記移動体の移動位置と前記
除振パッドのばね定数とに基づいて演算することによ
り、前記移動体の移動指令値に応じた傾き量を予測し、
その予測結果に前記徐振台の傾き量が一致するように前
記目標設定値を設定するようにしても良い。この場合に
は、設定手段により、実際に移動体が移動を開始するの
に先立って移動体の移動指令値に応じた傾き量が予測さ
れ、その予測結果に前記除振台の傾き量が一致するよう
に前記目標設定値（除振台の傾斜に関連する）が設定さ
れるので、移動体が移動指令値に対応する位置に移動し
たときには、第１制御系ではアクチュエータを除振台の
姿勢制御（主として傾斜制御）のために駆動する必要が
なく、振動制御のためにのみ駆動すれば足りる。従っ
て、アクチュエータの駆動量が著しく低減され、一層発
熱量が抑制される。

【００１７】請求項５に記載の発明は、感光基板（Ｗ）
を保持する基板ステージ（２０）をステップ移動させつ
つ、マスク（Ｒ）に形成されたパターンの像を投影光学
系（ＰＬ）を介して前記感光基板（Ｗ）上に露光する露
光装置であって、少なくとも３個の除振パッドを介して
ほぼ水平に保持された除振台（６）と；前記除振台
（６）上で移動する前記基板ステージ（２０）を含む少
なくとも１つの移動ステージ（２０，２７）と；前記除
振台（６）を駆動する複数のアクチュエータ（７Ａ〜７
Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃ）と；前記除振台（６）の変位を検
出する変位センサ（１０Ｘ、１０Ｙ₁ 、１０Ｙ₂ 、１０
Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ ）と；前記除振台（６）の振動を検出す
る振動センサ（５Ｘ、５Ｙ₁ 、５Ｙ₂ 、５Ｚ₁ 〜５
Ｚ₃ ）と；前記基板ステージ（２０）の移動に関連する
装置動作モードに応じて、前記除振台（６）の制御モー
ドを設定する設定手段（４４）と；前記制御モードに応
じ、前記変位センサ及び振動センサの出力に基づいて、
前記複数のアクチュエータ（７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜３２
Ｃ）を制御する制御装置（１１）とを有する。

【００１８】ここで、基板ステージの移動に関連する装
置動作モードとは、基板ステージの移動状態（移動目
的）が異なる露光装置の各種動作モードを言い、請求項
１に記載の移動体の動作モードと同様の意味合いで定め
られている。

【００１９】また、除振台の制御モードは、請求項１の
場合と同様に、除振台上を移動する基板ステージの移動
に関連する装置動作モードに対応して、除振台の振動を
複数自由度で制御する場合の各自由度方向の目標値、許
容誤差範囲も異なる値に定めた方が、効率的な除振台の
振動制御（アクチュエータの制御）が可能になることを
考慮して定められている。

【００２０】従って、本発明によれば、従来のように除
振台の振動制御の目標設定値及び目標設定範囲が一律で
ある場合に比べ、基板ステージの移動に関連する装置動
作モードに応じた効率の良いアクチュエータの制御動作
が可能となるとなるとともに、例えば位置決め整定時間
も動作モードに応じた適切なものにすることが可能とな
る。また、動作モードに応じ、振動の許容誤差が大きく
て良い場合に、目標設定範囲が広くなるような制御モー
ドに設定されるので、必要以上のアクチュエータの駆動
を回避することができ、これにより露光精度に影響を与
えるアクチュエータの不要な発熱による環境の温度変化
を抑制することが可能となる。

【００２１】本発明の露光装置には、感光基板を保持す
る基板ステージをステップ移動させつつ露光を行なうも
のであれば、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投
影型の露光装置（いわゆるステッパ）のような静止露光
型の装置もステップ・アンド・スキャン型の露光装置の
ような走査露光型の露光装置もともに含まれる。

【００２２】上記の動作モードとしては、種々のものが
考えられるが、例えば、請求項６に記載の発明の如く、
前記感光基板（Ｗ）上に形成されたマークを検出する検
出手段（２３）を有する場合には、前記装置動作モード
として、前記基板ステージ（２０）を移動して感光基板
（Ｗ）を所定の露光位置に位置決めして前記露光を行な
う第１モードと、前記基板ステージ（２０）を移動して
前記検出手段（２３）により前記マークを検出する第２
モードとを含めても良い。この場合において、例えば、
露光光源が除振台と離れた位置に設けられ、検出手段が
除振台上に設けられている場合には、第１モードにおい
て除振台の振動制御及び姿勢制御はともにシビアに行な
う必要があり、かつ除振台の振動制御、位置制御の目標
値も一定（全ての自由度方向の目標設定値が零）にする
必要があるのに対し、第２モードにおいては除振台の姿
勢制御はあまり高精度に行なう必要がなく、かつ目標設
定値は基板ステージの移動位置に応じて変える必要があ
る。従って、これらの点を考慮して制御モードが定めら
れ、効率的なアクチュエータの制御が行われる。

【００２３】この他、前記装置動作モードとして、請求
項７に記載の発明の如く、前記感光基板受け取るため
に、前記基板ステージ（２０）を所定の受け渡し位置へ
移動する第３モードを更に有していても良い。

【００２４】

【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８に基づいて説明する。

【００２５】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、図２には、この露光装置１００を構成する後述する
定盤、第１コラム、第２コラム等を除く、構成各部の概
略構成図が示されている。

【００２６】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、図３参照）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、Ｘ
θ、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。

【００２７】除振パッド４Ａ〜４Ｄは、図３にも示され
るように、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。本実施形態では、除振パッド４
Ａ〜４Ｄとして空気式ダンパが使用されている。これら
の除振パッド４Ａ〜４Ｄは、図３に示されるように、３
つの空圧制御回路３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを介して制御
装置１１に接続され、制御装置１１では空圧制御回路３
７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを介して除振パッド４Ａ〜４Ｄに
供給される空気の流量を制御するようになっている。す
なわち、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。

【００２８】図１に戻り、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、図５
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、図５参
照）、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
３、図５参照）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。

【００２９】アクチュエータ７Ａは、前記の如く、固定
子９Ａと可動子８Ａとから成り、固定子９Ａは、例え
ば、Ｎ極の軸の両側にＳ極の軸が形成された発磁体によ
り構成され、また、可動子８Ａは、Ｎ極の軸に遊嵌する
内筒、この内筒の外側に巻回されたコイル、及びこのコ
イルを覆う外筒より構成される。そして、コイルに流れ
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±Ｚ方向の力が発生する。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。

【００３０】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。このＸＹステージ２０
は、実際には走査方向であるＸ方向に移動可能なＸステ
ージと、このＸステージ上をＹ方向に移動可能なＹステ
ージとから構成されるが、図１ではこれらが代表的にＸ
Ｙステージ２０として示されている。

【００３１】また、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２
４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が載置されている。

【００３２】更に、レチクルステージ２７の上方には、
図１では図示を省略したが、図２に示される照明系３が
設けられている。この照明系３は、光源１、コリメータ
レンズ、フライアイレンズ等（いずれも図示せず）から
なる照度均一化光学系１２、リレーレンズ１３、可変Ｎ
Ｄフィルタ１４、レチクルブラインド１５、リレーレン
ズ１６及びダイクロイックミラー１７（この内、照度均
一化光学系１２、リレーレンズ１３、レチクルブライン
ド１５、リレーレンズ１６及びダイクロイックミラー１
７によって照明光学系が構成される）等を含んで構成さ
れている。

【００３３】ここで、この照明系３の構成各部について
その作用とともに説明すると、光源１で発生した照明光
ＩＬは不図示のシャッターを通過した後、照度均一化光
学系１２により照度分布がほぼ均一な光束に変換され
る。照明光ＩＬとしては、ここでは、ＫｒＦエキシマレ
ーザ光やＡｒＦエキシマレーザ光等のエキシマレーザ光
が用いられている。この場合、光源１を構成するエキシ
マレーザや照明光学系は、前述した定盤６及び第１コラ
ム２４、第２コラム２６等から離れた位置に設けられて
おり（別置きになっており）、定盤６等の振動、傾斜等
の影響により照明光ＩＬの照射位置が変化することのな
い構成となっている。

【００３４】前記照度均一化光学系１２から水平に射出
された光束は、リレーレンズ１３を介して、レチクルブ
ラインド１５に達する。このレチクルブラインド１５
は、マスクとしてのレチクルＲのパターン形成面及び感
光基板としてのウエハＷの露光面と光学的に共役な面に
配置され、このレチクルブラインド５のリレーレンズ１
３側に密着するように、可変ＮＤフィルタ１４が設置さ
れている。

【００３５】前記レチクルブラインド１５としては、複
数枚の可動遮光板（例えば２枚のＬ字型の可動遮光板）
を例えばモータにより開閉することにより開口部の大き
さ（スリット幅等）を調整するものが用いられ、その開
口部の大きさを調整することにより、レチクルＲを照明
するスリット状の照明領域ＩＡＲ（図４参照）を任意の
形状及び大きさに設定できるようになっている。

【００３６】また、可変ＮＤフィルタ１４は透過率分布
を所望の状態に設定するもので、例えば二重すだれ構
造、液晶表示パネル、エレクトロクロミックデバイス、
又は所望の形状のＮＤフィルタより構成されている。本
実施形態ではこの可変ＮＤフィルタ１４は、可変ＮＤフ
ィルタ制御部１８によって出し入れ（あるいはその回転
角度）等の制御がなされており、これによりレチクルＲ
上の照明領域ＩＡＲ内の照度分布が意図的に不均一にさ
れ、結果的に走査中のウエハＷ上の露光量を一定に保つ
ことができるようになっている。通常は、可変ＮＤフィ
ルタ１４の全体が１００％透過になっており、レチクル
Ｒ上の照明領域ＩＡＲ内の照度分布は均一である。

【００３７】可変ＮＤフィルタ１４及びレチクルブライ
ンド１５を通過した光束は、リレーレンズ１６を通過し
てダイクロイックミラー１７に至り、ここで鉛直下方に
折り曲げられて回路パターン等が描かれたレチクルＲの
照明領域ＩＡＲ部分を照明する。

【００３８】前記レチクルステージ２７上にマスクとし
てのレチクルＲが例えば真空吸着により固定され、この
レチクルステージ２７は、レチクルＲの位置決めのた
め、照明光学系の光軸ＩＸ（これは、投影光学系ＰＬの
光軸ＡＸに一致）に垂直な平面内で２次元的に（Ｘ軸方
向及びこれに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交する
Ｚ軸回りの回転方向に）微少駆動可能に構成されてい
る。また、このレチクルステージ２７は、リニアモータ
等で構成されたレチクル駆動部（図示省略）により、所
定の走査方向（ここでは、Ｘ方向）に指定された走査速
度で移動可能となっている。このレチクルステージ２７
は、レチクルＲの全面が少なくとも照明光学系の光軸Ｉ
Ｘを横切ることができるだけの移動ストロークを有して
いる。

【００３９】レチクルステージ２７の端部には、図２に
示されるように、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチ
クル干渉計」という）３０からのレーザビームを反射す
る移動鏡１９が固定されており、レチクルステージ２７
のＸ軸方向の位置はレチクル干渉計３０によって、例え
ば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出される。このレ
チクル干渉計３０からのレチクルステージ２７の位置情
報（又は速度情報）はステージコントローラ２１及びこ
のステージコントローラ２１を介して主制御装置２２に
入力されている。ステージコントローラ２１はこの位置
情報（又は速度情報）に基づいてレチクル駆動部（図示
省略）を介してレチクルステージ２７を駆動する。

【００４０】なお、不図示のレチクルアライメント系に
より所定の基準位置にレチクルＲが精度良く位置決めさ
れるように、レチクルステージ２７の初期位置が決定さ
れるため、移動鏡１９の位置をレチクル干渉計３０で測
定するだけでレチクルＲの位置を十分高精度に測定した
ことになる。

【００４１】前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージ
２７の図１及び図２における下方に配置され、その光軸
ＡＸ（照明光学系の光軸ＩＸに一致）の方向がＺ軸方向
とされ、ここでは両側テレセントリックで、所定の投影
倍率、例えば１／５（あるいは１／４）を有する縮小光
学系が用いられている。このため、照明光学系からの照
明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明さ
れると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、
投影光学系ＰＬを介してレチクルＲの回路パターンの縮
小像が表面にフォトレジスト（感光材）が塗布されたウ
エハＷ上に形成される。

【００４２】前記ＸＹステージ２０は、投影光学系ＰＬ
の図１、図２における下方に配置され、このＸＹステー
ジ２０上には、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２０Ａを介して感光
基板としてのウエハＷが真空吸着されている。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２
０、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。

【００４３】ＸＹステージ２０は走査方向（Ｘ方向）の
移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領域を照
明領域ＩＡＲと共役な露光領域に位置させることができ
るように、走査方向に垂直な非走査方向（Ｙ方向）にも
移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット領
域を走査（スキャン）露光する動作と、次のショットの
露光開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・
アンド・スキャン動作を行う。このＸＹステージ２０は
モータ等のウエハステージ駆動部（図示省略）によりＸ
Ｙ２次元方向に駆動される。

【００４４】ＸＹステージ２０の端部には位置計測手段
としてのウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」
という）３１からのレーザビームを反射する移動鏡２５
が固定され、ＸＹステージ２０のＸＹ平面内での位置は
ウエハ干渉計３１によって、例えば０．０１μｍ程度の
分解能で常時検出されている。ここで、実際には、ＸＹ
ステージ２０上には走査方向に直交する反射面を有する
Ｘ移動鏡と非走査方向に直交する反射面を有するＹ移動
鏡とが設けられ、これに対応して位置計測手段としての
Ｙ軸用レーザ干渉計３１Ｙと、Ｘ軸用レーザ干渉計３１
Ｘとが設けられているが（図１、図５参照）、図２では
これらが代表的に移動鏡２５、ウエハ干渉計３１として
示されている。ＸＹステージ２０の位置情報（又は速度
情報）はステージコントローラ２１及びこのステージコ
ントローラ２１を介して主制御装置２２に入力されてい
る。ステージコントローラ２１はこの位置情報（又は速
度情報）に基づいてウエハステージ駆動部（図示省略）
を介してＸＹステージ２０を制御する。

【００４５】本実施形態の露光装置１００においては、
図４に示されるように、レチクルＲの走査方向（Ｘ方
向）に対して垂直な方向に長手方向を有する長方形（ス
リット状）の照明領域ＩＡＲでレチクルＲが照明され、
レチクルＲは露光時に−Ｘ方向に速度Ｖ_R で走査（スキ
ャン）される。照明領域ＩＡＲ（中心は光軸ＡＸとほぼ
一致）は投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影さ
れ、スリット状の投影領域ＩＡが形成される。ウエハＷ
はレチクルＲとは倒立結像関係にあるため、ウエハＷは
速度Ｖ_R の方向とは反対方向（＋Ｘ方向）にレチクルＲ
に同期して速度Ｖ_Wで走査され、ウエハＷ上のショット
領域ＳＡの全面が露光可能となっている。走査速度の比
Ｖ_W ／Ｖ_R は正確に投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じた
ものになっており、レチクルＲのパターン領域ＰＡのパ
ターンがウエハＷ上のショット領域ＳＡ上に正確に縮小
転写される。すなわち、このようにして走査（スキャ
ン）露光が行なわれる。照明領域ＩＡＲの長手方向の幅
は、レチクルＲ上のパターン領域ＰＡよりも広く、遮光
領域ＳＴの最大幅よりも狭くなるように設定され、走査
（スキャン）することによりパターン領域ＰＡ全面が照
明されるようになっている。

【００４６】図２に戻り、投影光学系ＰＬの側面にはウ
エハＷ上の各ショット領域に付設された計測マークとし
てのアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を検出
するための検出手段としてのオフ・アクシス方式のアラ
イメント顕微鏡２３（これについては、後述する）が設
けられ、そのアライメント顕微鏡２３の計測結果が、装
置全体の動作を制御する主制御装置２２に供給されてい
る。

【００４７】前記アライメント顕微鏡２３としては、本
実施形態では画像処理方式のものが用いられている。こ
のアライメント顕微鏡２３は、ハロゲンランプ等のブロ
ードバンドな照明光を発する光源、対物レンズ、指標
板、ＣＣＤ等の撮像素子及び信号処理回路、演算回路等
（いずれも図示省略）を含んで構成されている。このア
ライメント顕微鏡２３を構成する光源から発せられた照
明光がアライメント顕微鏡２３内部の対物レンズを通過
した後ウエハＷ上に照射され、そのウエハＷ表面の不図
示のウエハマーク領域からの反射光がアライメント顕微
鏡２３内部に戻り、対物レンズ、指標板を順次透過して
ＣＣＤ等の撮像面上にウエハマークの像、及び指標板上
の指標の像が結像される。これらの像の光電変換信号が
信号処理回路により処理され、演算回路によってウエハ
マークと指標との相対位置が算出される。この算出結果
が、主制御装置２２に供給されている。なお、ウエハＷ
のアライメント方法は種々提案されているが、他の方法
でも同様に使用できる。

【００４８】さらに、本実施形態の露光装置１００に
は、投影光学系ＰＬの最良結像面に向けてピンホール、
あるいはスリット像を形成するための結像光束を光軸Ａ
Ｘ方向に対して斜め方向より供給する照射光学系２８
と、その結像光束のウエハＷの表面での反射光束をスリ
ットを介して受光する受光光学系２９とから成る斜入射
方式の焦点検出系が、設けられている。この焦点検出系
（２８、２９）は、実際には投影光学系ＰＬを支える図
１に示される第１コラム２４に不図示の支持部材を介し
て支持されている。この焦点検出系（２８、２９）の構
成等については、例えば特開昭６０−１６８１１２号公
報に開示されており、ウエハ表面の結像面に対する上下
方向（Ｚ方向）の位置偏差を検出し、この検出信号がウ
エハＷと投影光学系ＰＬとが所定の間隔を保つように不
図示のＺレベリングステージをＺ方向に駆動するために
用いられる。焦点検出系（２８、２９）からの検出情報
は、主制御装置２２を介してステージコントローラ２１
に送られる。ステージコントローラ２１は、この情報に
基づいてＺレベリングステージをＺ方向に駆動する。

【００４９】また、図示は省略したが、本実施形態で
は、例えば特開昭５８−１１３７０６号公報に開示され
ているような水平位置検出系が設けられており、この水
平位置検出系によってウエハＷ上の所定領域の結像面に
対する傾きが検出され、この検出情報が主制御装置２２
を介してステージコントローラ２１に送られるようにな
っている。ステージコントローラ２１は、この情報に基
づいてＺレベリングステージを傾斜駆動する。

【００５０】主制御装置２２では、アライメント顕微鏡
２３によって計測されたウエハマークの位置の計測結果
を用いて、特開昭６１−４４４２９号に開示されるよう
な最小自乗法を用いた統計演算により、ウエハＷ上のシ
ョット領域の配列を算出し、この算出結果に基づいてス
テージコントローラ２１を介してウエハＷ上のショット
領域を露光開始位置まで移動させ、レチクルＲとウエハ
Ｗを同期走査すると同時に焦点検出系（２８、２９）、
不図示の水平位置検出系の検出情報に基づいて不図示の
Ｚレベリングステージを駆動することによりウエハＷ上
の各ショット領域を投影光学系ＰＬの結像面に一致させ
つつ、照明系３からの露光用の照明光ＩＬ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
のショット領域に転写する。このような動作を繰り返す
ことにより、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハ
Ｗ上の各ショット領域を露光する。

【００５１】図１に戻り、前記第１コラム２４は、４本
の脚部２４ａ〜２４ｄ（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。こ
の第１コラム２４の上板の上面の＋Ｙ方向の端部には、
第１コラム２４のＺ方向の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 及び第１コラム２
４のＹ方向の加速度を検出する加速度センサ５Ｙ₁ ，５
Ｙ₂ が設けられている。また、この第１コラム２４の上
板の上面の＋Ｘ方向の端部には、第１コラム２４のＺ方
向の加速度を検出する振動センサとしての加速度センサ
５Ｚ₃ 及び第１コラム２４のＸ方向の加速度を検出する
加速度センサ５Ｘが設けられている。これらの加速度セ
ンサ５Ｚ₁ ，５Ｚ₂ ，５Ｚ₃ ，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 ，５Ｚ₃ ，５Ｙ₁ ，５Ｙ₂ ，５Ｘの
出力も制御装置１１（図１では図示省略、図３、図５参
照）に入力されている。

【００５２】また、第１コラム２４の上板の＋Ｙ方向端
部側で−Ｘ方向の側面に対向する位置には、第１コラム
２４のＺ方向変位を検出する変位センサ１０Ｚ₁ 、第１
コラム２４のＹ方向の変位を検出する変位センサ１０Ｙ
₁ が一体化されて成る変位センサ１０Ａが配置され、第
１コラム２４の上板の＋Ｙ方向端部側で＋Ｘ方向の側面
に対向する位置には、第１コラム２４のＺ方向変位を検
出する変位センサ１０Ｚ₂ 、第１コラム２４のＹ方向の
変位を検出する変位センサ１０Ｙ₂ が一体化されて成る
変位センサ１０Ｂが配置されている。第１コラム２４の
上板の−Ｙ方向端部側で＋Ｘ方向の側面に対向する位置
には、第１コラム２４のＺ方向変位を検出する変位セン
サ１０Ｚ₃ 、第１コラム２４のＸ方向の変位を検出する
変位センサ１０Ｘが一体化されて成る変位センサ１０Ｃ
が配置されている。

【００５３】ここで、変位センサ１０Ｚ₁ ，１０Ｚ₂ ，
１０Ｚ₃ ，１０Ｙ₁ ，１０Ｙ₂ ，１０Ｘとしては、例え
ば静電容量式センサや、渦電流変位センサが使用され
る。前者の静電容量式センサによれば、静電容量がセン
サの電極と測定対象物（ここでは、不図示の金属板）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
定対象物間の距離が検出される。また、後者の渦電流変
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、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。

【００５４】変位センサ１０Ｙ₁ 、１０Ｙ₂ 、１０
Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ 、１０Ｘの出力も制御装置１
１（図１では図示省略、図３、図５参照）に供給されて
いる。

【００５５】第１コラム２４の＋Ｘ方向の側面には、ア
クチュエータ３２Ａが台座２に固定された門形の支柱３
５Ａとの間に取り付けられている。アクチュエータ３２
Ａは、前述したアクチュエータ７Ａ〜７Ｃと同様に、支
柱３５Ａに固定された固定子３４Ａと第１コラム２４に
取り付けられた可動子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、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ようになっている。同様に、第１コ
ラム２４の上面２箇所に可動子３３Ｂ，３３Ｃが取り付
けられ、これら可動子３３Ｂ、３３Ｃとともにアクチュ
エータ３２Ｂ、３２Ｃをそれぞれ構成する固定子３４
Ｂ，３４Ｃが台座２に固定された支柱３５Ａ、３５Ｂに
それぞれ固定されている。アクチュエータ３２Ａと同様
に、アクチュエータ３２Ｂ、３２Ｃにおいても制御装置
１１から可動子３３Ｂ，３３Ｃ内のコイルに流れる電流
を調整することにより、第１コラム２４に対して±Ｙ方
向の力を与えることができるようになっている。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。

【００５６】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、図３を参照しつ
つ説明する。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）が制御装置１
１に伝えられ、これらのデータに基づいて制御装置１１
では、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、３つの空圧制御回路３７
Ａ〜３７Ｃを介して各除振パッドに供給する空気の流量
を制御して除振パッドに４Ａ〜４Ｄの高さをそれぞれの
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２
０の位置決め精度等が高精度に維持される。

【００５７】本実施形態の露光装置１００では、定盤
６、ＸＹステージ２０、ウエハホルダ２０Ａ、第１コラ
ム２４、投影光学系ＰＬ、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５参照）が
構成されている。

【００５８】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及び除振パ
ッド４Ａ〜４Ｄの制御系について、制御装置１１を中心
に、図５のブロック図に基づいて説明する。

【００５９】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を駆動制御する第１制御
系としての振動制御系を有している。

【００６０】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、θ_x 、θ_y 、θ_z ）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 、θ_y 、θ_z ）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 、θ_y0 、θ_z0）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、Δθ_x ＝θ_x0−θ_x 、Δθ_y ＝θ
_y0−θ_y、Δθ_z ＝θ_z0−θ_z ）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、Δθ_x 、Δθ_y 、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”、θ_x ”、θ_y ”、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４
８で変換後の重心Ｇの６自由度方向の加速度ｘ”、
ｙ”、ｚ”、θ_x ”、θ_y ”、θ_z ”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 ’、θ_y ’、θ_z ’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 ’、θ_x0’、θ_y0’、θ_z0’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 ’、θ_x0’、
θ_y0’、θ_z0’から積分器５０ａ〜５０ｆの出力ｘ’、
ｙ’、ｚ’、θ_x ’、θ_y ’、θ_z ’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’、Δθ_x ’＝θ_x0’−θ_x ’、Δθ_y ’＝θ_y0’−
θ_y ’、Δθ_z ’＝θ_z0’−θ_z ’）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’、Δθ_x ’、Δ
θ_y ’、Δθ_z ’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５６
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。

【００６１】即ち、本実施形態の振動制御系は、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。

【００６２】なお、本実施形態の装置１００では、目標
値出力部４４が、マイクロコンピュータで構成され、こ
の目標値出力部４４では、目標設定値及び目標設定範囲
を一律とせずに、露光、アライメント、ローディング等
の各動作モード毎に設定するようになっている（これに
ついては、後に詳述する）。

【００６３】また、本実施形態において、前記非干渉化
計算部５６は、変位センサ１０Ｚ₁、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ
₃ の出力に基づいて、ＸＹステージ２０、レチクルステ
ージ２７の移動に伴なって生じる定盤６の傾きを演算
し、その傾きを補正する機能をも備えている。これを更
に詳述すると、この非干渉化計算部５６では、常時変位
センサ１０Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ の出力を直接的に
モニタすることにより、定盤６の傾きを演算し（検出
し）、定盤６の傾きを除振パッド４Ａ〜４Ｄにより補正
するように空圧制御部３７を構成する第１ないし第３の
空圧制御回路３７Ａ〜３７Ｃを制御し、前述した非干渉
化計算の結果得られるアクチュエータ７Ａ〜７Ｄで発生
すべき速度指令値が所定値を超えないようにする機能を
も備えている。

【００６４】さらに、本実施形態の装置１００では、ス
キャンカウンタ６６の出力がＸ方向の速度コントローラ
ＶＸＰＩの出力段に設けられた加算器６８を介して振動
制御系にフィードフォワード入力されている。本実施形
態の露光装置１００では、ウエハＷ上のショットを露光
する際には、レチクルステージ２７とＸＹステージ２０
とが走査方向、すなわち、Ｘ軸方向に互いに逆向きに同
期走査されるが、この際にレチクルステージ２７は、１
ショットにつき１回、当該レチクルステージ２７の可動
範囲を端から端までＸＹステージ２０の速度の投影光学
系ＰＬの縮小倍率の逆数倍（例えば、４倍又は５倍）の
速度で移動し、しかも露光は定速域でのみ行なわれるこ
とから、レチクルステージ２７は停止状態から目標速
度まで加速、目標速度を維持、目標速度から停止状
態まで減速の３つの状態遷移を行なうことになり、ステ
ージ２７の移動開始直後及び停止直前には大きな反
力が第２コラム２６を介して定盤６に作用し、定盤６を
含む露光本体部４０に振動が生ずる。そこで、スキャン
カウンタ６６により、レチクルステージ２７の加速度と
逆向きの反力の指令値を振動制御系にフィードフォワー
ド入力し、上記のステージ２７の移動開始直後及び停止
直前の振動を抑制しようとするのである。

【００６５】次に、除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さを制御
するための空圧制御部３７について図６を用いて説明す
る。

【００６６】この空圧制御部３７は、手動バルブ１０１
を介して給気路１１０にそれぞれ接続されるとともに排
気路１２０にそれぞれ接続された第１ないし第３の空圧
制御回路３７Ａ〜３７Ｃを有している。手動バルブ１０
１は供給圧を手動でＯＮ・ＯＦＦにするためのバルブで
ある。

【００６７】前記第１の空圧制御回路３７Ａは、図３紙
面左奥側の除振パッド４Ｄに供給する空気の流量を制御
するための回路で、相互に並列な第１回路３８ａと第２
回路３８ｂとを有している。第１回路３８ａは、給気側
の圧力を設定するレギュレータ１０２Ａと、このレギュ
レータ１０２Ａで設定される空気路内の圧力を検出する
圧力センサ１０４Ａと、この圧力センサ１０４Ａが設け
られた空気路に配置された２系統の絞り、すなわち微動
側の固定絞り１０６Ａ及び粗動側のスピコン１０５Ａ
と、固定絞り１０６Ａ及びスピコン１０５Ａを切り替え
る（択一的にオン状態にする）３ポート電磁弁１０７Ａ
と、この電磁弁１０７Ａの固定絞り１０６Ａと反対側に
配置され、当該空気路そのものをオン・オフする２ポー
ト電磁弁１０８Ａとを有している。同様に第２回路３８
ｂは、排気側の圧力を設定するレギュレータ１０２ａ
と、このレギュレータ１０２ａで設定された空気路内の
圧力を検出する圧力センサ１０４ａと、この圧力センサ
１０４ａが設けられた空気路に配置された２系統の絞
り、すなわち微動側の固定絞り１０６ａ及び粗動側のス
ピコン１０５ａと、固定絞り１０６ａ及びスピコン１０
５ａを切り替える３ポート電磁弁１０７ａと、この電磁
弁１０７ａの固定絞り１０６ａと反対側に配置され、当
該空気路そのものをオン・オフする２ポート電磁弁１０
８ａとを有している。第１回路３８ａと第２回路３８ｂ
との合流点には、第１の空圧制御回路３７Ａの供給圧力
を検出する圧力センサ１０３Ａが設けられている。

【００６８】ここで、固定絞り１０６Ａ，１０６ａは、
ステンレスもしくはルビー等の硬質の素材にレーザ加工
等により微細な孔を設けたもので、その孔径はφ５０μ
ｍからφ３００μｍ位のものが使用されているが、これ
に代えて精密ニードル弁のような可変絞りを用いても構
わない（以下の第２、第３の空圧制御回路において同
じ）。

【００６９】除振パッド４Ｄに供給及び排気される空気
の流量はそれぞれの絞りの有効断面積と第１回路（給気
側回路）３８ａと第１の空圧制御回路３７Ａとの圧力
比、第２回路（排気側回路）３８ｂと第１の空圧制御回
路３７Ａとの圧力比とによって決定されるので、レギュ
レータ１０２Ａ、１０２ａによる圧力の設定、微動側の
固定絞り１０６Ａ，１０６ａ及び粗動側のスピコン１０
５Ａ，１０５ａの切り替えにより流量は任意に設定可能
となる。

【００７０】第２の圧力制御回路３７Ｂも、第１の圧力
制御回路３７Ａと同様に、相互に並列な第３回路３９ａ
と第４回路３９ｂとを有し、第３回路３９ａはレギュレ
ータ１０２Ｂ、圧力センサ１０４Ｂ、微動側の固定絞り
１０６Ｂ、粗動側のスピコン１０５Ｂ、３ポート電磁弁
１０７Ｂ、２ポート電磁弁１０８Ｂとを有している。ま
た、第４回路３９ｂは、レギュレータ１０２ｂ、圧力セ
ンサ１０４ｂ、微動側の固定絞り１０６ｂ、粗動側のス
ピコン１０５ｂ、３ポート電磁弁１０７ｂ、２ポート電
磁弁１０８ｂとを有している。また、第３回路３９ａと
第４回路３９ｂとの合流点には、第２の空圧制御回路３
７Ｂの供給圧力を検出する圧力センサ１０３Ｂが設けら
れている。

【００７１】第３の圧力制御回路３７Ｃも、第１の圧力
制御回路３７Ａと同様に、相互に並列な第５回路４０ａ
と第６回路４０ｂとを有し、第５回路４０ａはレギュレ
ータ１０２Ｃ、圧力センサ１０４Ｃ、微動側の固定絞り
１０６Ｃ、粗動側のスピコン１０５Ｃ、３ポート電磁弁
電磁弁１０７Ｃ、２ポート電磁弁１０８Ｃとを有してい
る。また、第６回路４０ｂは、レギュレータ１０２ｃ、
圧力センサ１０４ｃ、微動側の固定絞り１０６ｃ、粗動
側のスピコン１０５ｃ、３ポート電磁弁１０７ｃ、２ポ
ート電磁弁１０８ｃとを有している。また、第５回路４
０ａと第６回路４０ｂとの合流点には、第３の空圧制御
回路３７Ｃの供給圧力を検出する圧力センサ１０３Ｃが
設けられている。

【００７２】第２、第３の空圧制御回路３７Ｂ，３７Ｃ
においても、第１の空圧制御回路３７Ａと同様に、レギ
ュレータによる圧力の設定、固定絞り及びスピコンの切
り替えにより流量は任意に設定可能となっている。

【００７３】また、図６においては、４個の除振パッド
のうち手前の２個、すなわち除振パッド４Ａ，４Ｂを同
一の空圧系統で制御する場合を例示したが、空圧制御部
３７においては、除振パッド４Ａ〜４Ｄに空気を供給す
る径路は３系統あり、各系統の空圧制御回路を除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄに接続する方法（組み合わせ）としては、
図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示されるように
種々の変形が可能であり、露光本体部４０の重心位置、
除振パッド４Ａ〜４Ｄの配置に応じてこれらのいずれか
を選択することにより、露光本体部４０の傾き量の制御
性を最適な状態にすることが可能である。

【００７４】また、露光本体部４０を支持する除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄのそれぞれの内圧は露光本体部４０の重量
及び重心位置、そして除振パッド４Ａ〜４Ｄの配置によ
り決まる。また、露光本体部４０が設定された高さ及び
水準にあるとき、除振パッド４Ａ〜４Ｄに必要な圧力は
圧力センサ１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃによってモニ
ターすることができる。

【００７５】次に、除振パッドに供給する空気流量の調
整方法について、説明する。

【００７６】前提として、露光本体部４０の重量及び重
心位置、そして除振パッド４Ａ〜４Ｄの配置に応じて定
まる除振パッド４Ａ〜４Ｄに必要な圧力に基づいて固定
絞り１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ及び１０６ａ、１０
６ｂ、１０６ｃが選定されているものとする。

【００７７】各除振パッドに対する目標供給圧力に応じ
てレギュレータ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ及び１０
２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを調整する。この調整の際、
流量測定を行っても良いが、本実施形態では変位センサ
１０Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ 、制御装置１１内部の非
干渉化計算部５６、空圧制御部３７及び除振パッド４Ａ
〜４Ｄによって、定盤６の傾きを全部又は一部補正する
位置制御ループが構成されているので、変位センサ１０
Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ の出力に基づいて除振パッド
４Ａ〜４Ｄの高さ変化速度を求めるようになっている。
なお、レギュレータ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ及び
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの調整の際には、圧力セ
ンサ１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４ａ、１０
４ｂ、１０４ｃのモニター値を目安にするとよい。

【００７８】次に、スピコン１０５Ａ、１０５Ｂ、１０
５Ｃ及び１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃの調整を行い、
粗動側の流量を決定する。

【００７９】上記のようにして構成された空圧制御部３
７によれば、除振パッド４Ａ〜４Ｄに供給する空気の流
量制御を粗動、微動の２系統に切り換えることにより、
除振台としての定盤６の位置制御ループのゲインを高低
２種類の任意の状態に設定することが可能となる。

【００８０】次に、本実施形態に係る設定手段としての
目標値出力部４４における、ＸＹステージ２０の移動に
関連する装置動作モードに応じた制御モードの設定方法
について説明する。ここで、上記の装置動作モードは、
後述する露光、アライメント、ローディング等の各動作
モードをいうが、これは本発明に係る移動体の動作モー
ドの一部である。本実施形態では、目標値出力部４４
は、動作モード毎に目標設定値、目標設定範囲の一方又
は両方を変更することにより、定盤６を含む露光本体部
４０の制御モードを設定する。ここで、動作モード毎
に、目標設定値、目標設定範囲を設定するのは、次のよ
うな理由による。

【００８１】すなわち、露光本体部４０の傾斜を例にと
ると、本実施形態ではエキシマレーザが光源１として用
いられているので、光源１が露光本体部４０と別置きと
なっており、露光本体部４０が傾斜しても光源１は傾斜
しないため、これを放置すると、露光本体部４０の傾斜
により露光光の照射位置に狂いが生じるようになる。従
って、露光動作の際には、定盤６を含む露光本体部４０
を所定の基本姿勢（通常は水平）に維持して露光光の照
射位置が常に一定となるようにする必要がある。これに
対し、アライメントマークの計測を行なうアライメント
動作の際等には、アライメント顕微鏡２３用の光源は通
常露光本体部４０に一体的に設けられているので、露光
本体部４０が傾斜するとこれと一体的にアライメント顕
微鏡２３用の光源も傾斜するので、露光本体部４０の傾
斜のみに起因してはアライメント顕微鏡２３によるアラ
イメントマーク位置の計測に誤差が生ずるおそれがな
く、この場合には、露光本体部４０を必ずしも上記基本
姿勢に戻す必要はない。また、レチクルＲやウエハＷの
ローディング動作時においては、ウエハＷ及びレチクル
Ｒの受け渡し動作時間中に限って、露光本体部４０が一
定の姿勢に保たれていれば足りる。従って、各動作毎
に、目標設定値を設定すれば、必要以上に除振パッド４
Ａ〜４Ｄの高さ調整やアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２
Ａ〜３２Ｃの駆動が行われるのを防止することができ
る。

【００８２】また、目標設定範囲（許容誤差）も、当然
のことながら、上記各動作毎に異なるので、これを一律
とせず、それぞれ定めることにすれば、結果的に必要以
上のアクチュエータの駆動を回避することができる。

【００８３】ここで、目標値出力部４４による動作モー
ド毎の制御モードの設定、すなわち目標設定値、目標設
定範囲の定め方について、具体的に説明する。

【００８４】露光動作モード（第１モード） 目標設定値は、光源１の射出位置で許容できる位置ずれ
及び角度ずれの値（Ｘ±ΔＸ，Ｙ±ΔＹ，Ｚ±ΔＺ，Ｘ
θ±ΔＸθ，Ｙθ±ΔＹθ，Ｚθ±ΔＺθ）に応じた各
変位センサの設定範囲を座標変換して求める。例えば、
光原１が露光本体部４０と別置きの場合、Ｘ＝Ｙ＝Ｚ＝
Ｘθ＝Ｙθ＝Ｚθ＝０とし、露光本体部４０の傾きにつ
いて常に補正をかける。目標設定範囲は、露光量を確保
するに必要な許容値に基づいて決定する。そして、目標
値出力部４４ではこの目標設定値を中心とする目標設定
範囲の幅を持つ６自由度の目標値を出力する。

【００８５】アライメント動作モード（第２モード） アライメント用光源が露光本体部４０に一体的に設けら
れている場合、前述したように、傾き量の補正を行なう
必要はなく、振動だけを抑制すればよいことになる。従
って、目標値出力部４４では、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｘθ，Ｙ
θ，Ｚθの値を、アライメント動作を行なう際のＸＹス
テージ２０の停止位置における予測値とし、目標設定範
囲はアライメント精度を確保するに必要な振動幅に基づ
いて決定する。

【００８６】ここで、上記の予測値の決定の前提となる
定盤６の傾き量、すなわち除振パッド４Ａ、４Ｂ、４
Ｃ、４Ｄの沈み量δ₁ 、δ₂ 、δ₃ 、δ₄ の算出方法に
ついて説明する。ここでは、図８に示されるような位置
関係で除振パッド４Ａ〜４Ｄが配置され、レチクルステ
ージ（質量：Ｍ１）がウエハステージ座標系の（ｒ，
０）の位置に移動し、Ｙステージ（質量：Ｍ２）が
（ｑ，ｐ）の位置に移動し、Ｘステージ（質量：Ｍ３）
が（ｑ，０）の位置に移動した場合を例にとって説明す
る。

【００８７】この場合、各ステージの移動による露光本
体部４０の重心位置の移動により除振パッド４Ａ、４
Ｂ、４Ｃ、４Ｄに作用する力を、それぞれｆ₁ 、ｆ₂ 、
ｆ₃ 、ｆ₄ とすると、これらの力は次のように表せる。

【００８８】

【数１】

【００８９】このように、各ステージの移動指令値と各
ステージの重量とに基づいて重心位置の移動により除振
パッド４Ａ〜４Ｄに作用する力ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ 、ｆ₄
は求められる。

【００９０】また、除振パッドのばね定数は除振パッド
内の圧力値に応じて変わるため、前述した圧力センサ１
０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃの値より演算することが可
能である。従って、除振パッド４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ
のばね定数（内圧Ｐの関数）を、それぞれＫ₁ 、Ｋ₂ 、
Ｋ₃ 、Ｋ₄ とすると、除振パッド４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４
Ｄの沈み量δ₁ 、δ₂ 、δ₃ 、δ₄ は、次のようにな
る。

【００９１】

【数２】

【００９２】従って、目標値出力部４４では、アライメ
ント動作モードのときには、不図示のメインコンピュー
タからの各ステージの移動指令値と、圧力センサ１０３
Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃの値とに基づいて、（数１）、
（数２）を用いて沈み量δ１、δ２、δ３、δ４を演算
して定盤６の傾斜を予測し、最終的な傾斜がこの予測値
に一致するような、目標設定値Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｘθ，Ｙ
θ，Ｚθを定める。そして、目標値出力部４４ではこの
目標設定値を中心とする目標設定範囲の幅を持つ６自由
度の目標値を出力する。

【００９３】ローディング動作モード（第３モード） この場合、ＸＹステージ２０（又はレチクルステージ２
７）は、所定のウエハ（又はレチクル）の受け渡し位置
に移動し、ウエハ（又はレチクル）の受け渡し動作時間
中に限って一定の姿勢に保たれていれば良い。従って、
目標値出力部４４では、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｘθ，Ｙθ，Ｚθ
の値は、ウエハ（又はレチクル）の受け渡し動作時のＸ
Ｙステージ２０（又はレチクルステージ２７）の停止位
置より求めた一定値とし、目標設定範囲は受け渡し精度
を確保するに必要な許容値に基づいて設定する。そし
て、目標値出力部４４では、目標設定値を中心とする目
標設定範囲の幅を持つ６自由度の目標値を出力する。

【００９４】次に、上述のようにして構成された露光装
置１００のスキャン露光の際（第１モード時）の作用に
ついて説明する。

【００９５】不図示のメインコンピュータから露光動作
モード開始指令がなされると、主制御装置２２及びステ
ージコントローラ２１によりスキャン露光が開始され
る。この際、目標値出力部４４では、上述した露光動作
モードにおける目標設定値を中心とする目標設定範囲の
幅を持つ６自由度の目標値を出力する。

【００９６】このスキャン露光の際に、ＸＹステージ２
０、レチクルステージ２７がＸ軸方向に沿って走査され
ると、露光本体部４０の重心が移動し、定盤６を含む露
光本体部４０が傾斜するが、このときの変位センサ１０
Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ の出力が制御装置１１を構成
する非干渉化計算部５６に供給されており、また、変位
センサ１０Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ 、１０Ｙ₁ 、１０
Ｙ₂ 、１０Ｘ及び加速度センサ５Ｚ₁ 、５Ｚ₂ 、５
Ｚ₃ 、５Ｙ₁ 、５Ｙ₂ 、５Ｘの出力も制御装置１１の振
動制御系に供給されている。

【００９７】非干渉化計算部５６では、変位センサ１０
Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ の出力に基づいて定盤６の傾
斜を演算し、この傾斜を補正するため、除振パッド４Ａ
〜４Ｄに供給する空気の流量を制御する。この際に、非
干渉化計算部５６では前述したゲインの切り換えを行な
い、除振パッド４Ａ〜４Ｄの高さ制御の応答性を高くす
るとともに、不感帯を小さくして十分な収束性を確保す
る。

【００９８】これにより、除振パッド４Ａ〜４Ｄによっ
て定盤６を含む露光本体部４０の傾斜が大部分（または
全部）速やかに補正されるようになる。また、ステージ
２０，２７の移動による露光本体部４０の重心移動に伴
う振動は、変位センサ１０Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、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
て制御装置１１によりアクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが駆動制御され、効
果的に抑制される。この際に、定盤６を含む露光本体部
４０の傾斜の残りがアクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、
７Ｄによって補正される。

【００９９】従って、定盤６を含む露光本体部４０の振
動は、ステージ２０，２７の移動による露光本体部４０
の重心移動による影響を殆ど受けることなく、効果的に
抑制される。また、定盤６の傾き量の大部分が除振パッ
ド４Ａ〜４Ｄに供給する空気流量の制御により補正され
るので、アクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄのみに
よって露光本体部４０の振動とともにその傾斜をも補正
する場合に比べて、アクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、
７Ｄに必要とされる推力が抑制され、これによりアクチ
ュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの可動子のコイルに流
れる電流が必要最小限となり、発熱量を著しく抑制する
ことが可能となる。従って、露光装置１００の置かれた
環境の温度変化が抑制される。

【０１００】次に、アライメント動作モード時の作用に
ついて説明する。

【０１０１】この場合、目標値出力部４４では、不図示
のメインコンピュータからのアライメント動作モードの
指令と、ステージ位置指令とを受け、前述した如くし
て、アライメント動作モード時の目標設定値を中心とす
る目標設定範囲の幅を持つ６自由度の目標値を出力す
る。これにより、上記露光動作時と同様にして、変位セ
ンサ１０Ｚ₁ 、１０Ｚ₂ 、１０Ｚ₃ 、１０Ｙ₁ 、１０Ｙ
₂ 、１０Ｘ及び加速度センサ５Ｚ₁ 、５Ｚ₂ 、５Ｚ₃ 、
５Ｙ₁ 、５Ｙ₂ 、５Ｘの出力に基づいて制御装置１１に
よりアクチュエータ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、３２Ａ、
３２Ｂ、３２Ｃが駆動制御され、ＸＹステージ２０の移
動による露光本体部４０の重心移動に伴う振動が、効果
的に抑制される。しかし、この場合、目標値として指令
された座標位置へのＸＹステージ２０の移動により生じ
る定盤６の傾きを予測した値に基づいて定められた目標
値が出力されているため、この傾斜補正のためには、除
振パッド４Ａ〜４Ｄ及びアクチュエータ７Ａ〜７Ｄの駆
動を殆ど行なう必要がなく、結果的にアクチュエータ７
Ａ〜７Ｄの発熱量を更に抑制することが可能になる。

【０１０２】さらに、ローディング動作モード時には、
上述したローディングモード時の目標設定値を中心とす
る目標設定範囲の幅を持つ６自由度の目標値を出力し、
制御装置１１の振動制御系、非干渉化計算部５６によっ
て、アクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃ、空圧
制御回路３７Ａ〜３７Ｃが制御され、ウエハ（又はレチ
クル）の受け渡し動作時間中、露光本体部は一定の姿勢
に保たれる。

【０１０３】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では非干渉化計算部５６、空圧制御部３７（空圧
制御回路３７Ａ〜３７Ｃ）によって第２制御系が構成さ
れている。

【０１０４】以上説明したように、本実施形態による
と、目標値出力部４４により装置動作モードに応じて定
盤６を含む露光本体部４０の制御モードが設定され、制
御装置（振動制御系）１１ではこの設定された制御モー
ドに応じ、変位センサ及び振動センサの出力に基づい
て、複数のアクチュエータを制御することにより、露光
本体部４０の振動制御及び位置制御を行なう。従って、
従来のように振動制御・位置制御の目標設定値及び目標
設定範囲が一律である場合に比べ、装置動作モードに応
じた効率の良いアクチュエータの制御動作が可能となる
とともに、例えばＸＹステージ２０の位置決め整定時間
も動作モードに応じた適切なものにすることが可能とな
る。また、動作モードに応じ、振動の許容誤差が大きく
て良い場合に、目標設定範囲が広くなるような制御モー
ドに設定されるので、必要以上のアクチュエータの駆動
を回避することができ、これによりアクチュエータの不
要な発熱を防止することも可能である。

【０１０５】また、ＸＹステージ２０、レチクルステー
ジ２７の移動により、定盤６が傾斜した場合に、非干渉
化計算部５６によって変位センサ１０Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ の
出力に基づいて３つの空圧制御回路３７Ａ〜３７Ｃが駆
動され、ＸＹステージ２０、レチクルステージ２７の移
動により生じる定盤６の傾き量の全部又は一部が補正さ
れることから、動作モードが露光モードであって目標設
定値としてＸ＝Ｙ＝Ｚ＝Ｘθ＝Ｙθ＝Ｚθ＝０が設定さ
れている場合であっても、定盤６を元の姿勢に戻すため
のアクチュエータ７Ａ〜７Ｄの駆動量を大幅に減らすこ
とが可能になり、その分アクチュエータ７Ａ〜７Ｄの不
要な発熱を防止することが可能になる。

【０１０６】また、アライメント動作モード時には、目
標値出力部４４により、実際にＸＹステージ２０が移動
を開始するのに先立ってＸＹステージ２０の移動指令値
に応じた傾き量が予測され、その予測結果に定盤６の傾
き量が一致するように目標設定値（定盤６の傾斜に関連
する）が設定されるので、ＸＹステージ２０が移動指令
値に対応する位置に移動したときには、制御装置（第１
制御系）１１ではアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜
３２Ｃを定盤６の姿勢制御（主として傾斜制御）のため
に駆動する必要がなく、振動制御のためにのみ駆動すれ
ば足りる。従って、アクチュエータの駆動量が著しく低
減され、一層発熱量が抑制される。

【０１０７】このように、本実施形態によると、露光本
体部４０の位置制御指令値を各動作モード毎に設定する
ことにより、アクチュエータ７Ａ〜７Ｄ、３２Ａ〜３２
Ｃの効率的な制御が可能となり、最適な位置制御応答性
が得られ、傾き量の補正及び制振を行なうために必要
な、除振パッド４Ａ〜４Ｄ及びアクチュエータ７Ａ〜７
Ｄ、３２Ａ〜３２Ｃの駆動量を最小限に抑えることが可
能となり、これにより環境温度に対する影響を最小限に
抑えることが可能となる。

【０１０８】また、スキャン露光の際のレチクルステー
ジ２７の移動開始直後及び停止直前の振動もスキャンカ
ウンタ６６からの指令値のフィードフォワード入力によ
り抑制される。

【０１０９】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について説明したが、こ
れに限らず、本発明の除振装置はステッパー等の投影露
光装置は勿論、その他除振台上をステージ等の移動体が
移動するものであれば 好適に適用できるものである。
上記のステッパーの場合には、露光時にはステージは停
止しているからスキャンカウンタは不要である。

【０１１０】また、上記実施形態では、７つのアクチュ
エータと４つの除振パッドを用いて露光体本部４０の６
自由度方向の揺れを抑制する場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、定盤（除振
台）の傾斜を補正するために、Ｚ方向のアクチュエータ
は少なくとも３つ、除振パッドについても少なくとも３
つあれば良い。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び２に
記載の発明によれば、効率の良いアクチュエータの制御
動作が可能で、アクチュエータの不要な発熱を防止する
ことができるという優れた効果がある。

【０１１２】また、請求項３及び４に記載の発明によれ
ば、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、より一層
のアクチュエータの発熱を防止することができる。

【０１１３】請求項５ないし７に記載の発明によれば、
基板ステージの動作モードに応じた効率の良いアクチュ
エータの制御動作が可能で、アクチュエータの不要な発
熱による環境の温度変化を抑制することができるという
従来にない優れた露光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る露光装置を示す斜視図であ
る。

【図２】図１の露光装置を構成する定盤、第１コラム、
第２コラム等を除く、構成各部の概略構成図である。

【図３】除振パッドを駆動制御するシステムの概略斜視
図である。

【図４】図１の装置の走査露光の原理を説明するための
図である。

【図５】アクチュエータ及び除振パッドの制御系の構成
を示す制御ブロック図である。

【図６】除振パッドに供給される空気流量を制御するた
めの空圧制御回路の構成例を示す図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、除振パッドに対す
る空圧制御回路の接続方法の例を示す図である。

【図８】除振パッドの配置の一例を示す図である。

【符号の説明】

４Ａ〜４Ｃ 除振パッド ５Ｚ₁ 〜５Ｚ₃ ，５Ｙ₁ ，５Ｙ₂ ，５Ｘ 加速度セン
サ ６ 定盤（除振台） ７Ａ〜７Ｄ，３２Ａ〜３２Ｃ アクチュエータ １０Ｚ₁ 〜１０Ｚ₃ 変位センサ １０Ｙ₁ ，１０Ｙ₂ ，１０Ｘ 変位センサ １１ 制御装置 ２０ ＸＹステージ ２３ アライメント顕微鏡 ２７ レチクルステージ ３７ 空圧制御部 ３７Ａ〜３７Ｃ 空圧制御回路 ４４ 目標値出力部 ５６ 非干渉化計算部 １００ 露光装置 Ｗ ウエハ Ｒ レチクル ＰＬ 投影光学系

Claims (7)

【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ほ
   ぼ水平に保持された除振台と；前記除振台上で移動する
   移動体と；前記除振台を駆動する複数のアクチュエータ
   と；前記除振台の変位を検出する変位センサと；前記除
   振台の振動を検出する振動センサと；前記移動体の動作
   モードに応じて、前記除振台の制御モードを設定する設
   定手段と；前記制御モードに応じ、前記変位センサ及び
   振動センサの出力に基づいて、前記複数のアクチュエー
   タを制御する第１制御系とを有する除振装置。
2. 【請求項２】 前記移動体の動作モードとして、前記目
   標設定値及び設定範囲の内の前記目標設定範囲のみが変
   更可能な第１モードと、前記目標設定値及び設定範囲の
   両者が変更可能な第２モードとを含むことを特徴とする
   請求項１に記載の除振装置。
3. 【請求項３】 前記複数のアクチュエータは、前記除振
   台を異なる個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み、 前記除振パッドに供給する空気の流量を制御する空圧制
   御回路を有し、前記変位センサの出力に基づいて前記空
   圧制御回路を駆動することにより前記移動体の移動によ
   り生じる前記除振台の傾き量の少なくとも一部を補正す
   る第２制御系を更に有することを特徴とする請求項１又
   は２に記載の除振装置。
4. 【請求項４】 前記設定手段は、前記移動体の動作モー
   ドが前記第２モードであるとき、前記除振台の傾き量を
   前記移動体の移動位置と前記除振パッドのばね定数とに
   基づいて演算することにより、前記移動体の移動指令値
   に応じた傾き量を予測し、その予測結果に前記除振台の
   傾き量が一致するように前記目標設定値を設定すること
   を特徴とする請求項２又は３に記載の除振装置。
5. 【請求項５】 感光基板を保持する基板ステージをステ
   ップ移動させつつ、マスクに形成されたパターンの像を
   投影光学系を介して前記感光基板上に露光する露光装置
   であって、 少なくとも３個の除振パッドを介してほぼ水平に保持さ
   れた除振台と；前記除振台上で移動する前記基板ステー
   ジを含む少なくとも１つの移動ステージと；前記除振台
   を駆動する複数のアクチュエータと；前記除振台の変位
   を検出する変位センサと；前記除振台の振動を検出する
   振動センサと；前記基板ステージの移動に関連する装置
   動作モードに応じて、前記除振台の制御モードを設定す
   る設定手段と；前記制御モードに応じ、前記変位センサ
   及び振動センサの出力に基づいて、前記複数のアクチュ
   エータを制御する制御装置とを有する露光装置。
6. 【請求項６】 前記感光基板上に形成されたマークを検
   出する検出手段を有し、 前記装置動作モードとして、前記ステージを移動して感
   光基板を所定の露光位置に位置決めして前記露光を行な
   う第１モードと、前記基板ステージを移動して前記検出
   手段により前記マークを検出する第２モードとを含んで
   いることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記装置動作モードとして、前記感光基
   板受け取るために、前記基板ステージを所定の受け渡し
   位置へ移動する第３モードを更に有することを特徴とす
   る請求項５又は６に記載の露光装置。