JPH10144603A - ステージ装置およびこれを用いた露光装置 - Google Patents
ステージ装置およびこれを用いた露光装置Info
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- JPH10144603A JPH10144603A JP31882796A JP31882796A JPH10144603A JP H10144603 A JPH10144603 A JP H10144603A JP 31882796 A JP31882796 A JP 31882796A JP 31882796 A JP31882796 A JP 31882796A JP H10144603 A JPH10144603 A JP H10144603A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハステージ等を非接触で支持する静圧軸
受装置に過大なモーメント負荷がかかるのを防ぐ。 【解決手段】 ウエハステージ３の一対のリニアモータ
は、それぞれリニアモータドライブ１１，１２によって
制御される。一対の変位センサ８，９の出力の加算値と
減算値をそれぞれ第１、第２の制御系Ｍ1 ，Ｍ2 によっ
て両リニアモータドライブ１１，１２にフィードバック
することで、ウエハステージ３の位置と姿勢を制御す
る。ウエハステージ３のガイドに曲がり等の形状誤差が
あると、第２の制御系Ｍ2 が飽和状態になるため、これ
を、飽和検出器２５によって検出し、目標角度信号Ｐ2
を更新する。
受装置に過大なモーメント負荷がかかるのを防ぐ。 【解決手段】 ウエハステージ３の一対のリニアモータ
は、それぞれリニアモータドライブ１１，１２によって
制御される。一対の変位センサ８，９の出力の加算値と
減算値をそれぞれ第１、第２の制御系Ｍ1 ，Ｍ2 によっ
て両リニアモータドライブ１１，１２にフィードバック
することで、ウエハステージ３の位置と姿勢を制御す
る。ウエハステージ３のガイドに曲がり等の形状誤差が
あると、第２の制御系Ｍ2 が飽和状態になるため、これ
を、飽和検出器２５によって検出し、目標角度信号Ｐ2
を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造のため
の露光装置や、各種工作機械等に用いられるステージ装
置およびこれを用いた露光装置に関するものである。
の露光装置や、各種工作機械等に用いられるステージ装
置およびこれを用いた露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造のための露光装置や、各種工
作機械等においては、露光されるウエハ等基板や被加工
物を高精度で位置決めするためのステージ装置が必要で
ある。
作機械等においては、露光されるウエハ等基板や被加工
物を高精度で位置決めするためのステージ装置が必要で
ある。
【０００３】図７は一従来例によるステージ装置を示す
もので、これは、図示しないベース上に固定された平板
状のガイド１０２と、ガイド１０２に沿ってＹ軸方向に
往復移動自在であるウエハステージ１０３と、ウエハス
テージ１０３の走行路に沿ってその両側にベースと一体
的に配設された一対のリニアモータ固定子１０４，１０
５と、ウエハステージ１０３の両側面とそれぞれ一体的
に設けられた一対のリニアモータ可動子１０６，１０７
を有し、リニアモータ固定子１０４，１０５とリニアモ
ータ可動子１０６，１０７はそれぞれウエハステージ１
０３をＹ軸方向に駆動する一対のリニアモータを構成す
る。ウエハステージ１０３は、図８に示すようにウエハ
ステージ１０３の裏面に固着されたチルトパッド１１１
〜１１３と、ヨーパッド１１４からなるエアスライド
（静圧軸受装置）によってガイド１０２に対して非接触
に保たれる。
もので、これは、図示しないベース上に固定された平板
状のガイド１０２と、ガイド１０２に沿ってＹ軸方向に
往復移動自在であるウエハステージ１０３と、ウエハス
テージ１０３の走行路に沿ってその両側にベースと一体
的に配設された一対のリニアモータ固定子１０４，１０
５と、ウエハステージ１０３の両側面とそれぞれ一体的
に設けられた一対のリニアモータ可動子１０６，１０７
を有し、リニアモータ固定子１０４，１０５とリニアモ
ータ可動子１０６，１０７はそれぞれウエハステージ１
０３をＹ軸方向に駆動する一対のリニアモータを構成す
る。ウエハステージ１０３は、図８に示すようにウエハ
ステージ１０３の裏面に固着されたチルトパッド１１１
〜１１３と、ヨーパッド１１４からなるエアスライド
（静圧軸受装置）によってガイド１０２に対して非接触
に保たれる。
【０００４】各リニアモータ固定子１０４，１０５は、
ガイド１０２に沿って直列に配設された複数のコイル１
０４ａ，１０５ａとこれを支持するコイル台１０４ｂ，
１０５ｂからなり、リニアモータ固定子１０４，１０５
はリニアモータ可動子１０６，１０７の開口１０６ａ，
１０７ａを貫通する。コイル１０４ａ，１０５ａに図示
しない電源から逐次駆動電流が供給されてこれらが励磁
されると、リニアモータ可動子１０６，１０７との間に
推力が発生し、これによってウエハステージ１０３がＹ
軸方向に移動する。
ガイド１０２に沿って直列に配設された複数のコイル１
０４ａ，１０５ａとこれを支持するコイル台１０４ｂ，
１０５ｂからなり、リニアモータ固定子１０４，１０５
はリニアモータ可動子１０６，１０７の開口１０６ａ，
１０７ａを貫通する。コイル１０４ａ，１０５ａに図示
しない電源から逐次駆動電流が供給されてこれらが励磁
されると、リニアモータ可動子１０６，１０７との間に
推力が発生し、これによってウエハステージ１０３がＹ
軸方向に移動する。
【０００５】ウエハステージ１０３上にはウエハＷ0 が
吸着され、図示しない光源からレチクルを経てＺ軸方向
に照射された露光光は、投影光学系によってウエハＷ0
に結像し、レチクルパターンを転写する。ウエハステー
ジ１０３のＹ軸方向の位置は、これと一体である一対の
ミラーの反射光をそれぞれ受光するレーザ干渉計によっ
て検出され、各リニアモータにフィードバックされる。
吸着され、図示しない光源からレチクルを経てＺ軸方向
に照射された露光光は、投影光学系によってウエハＷ0
に結像し、レチクルパターンを転写する。ウエハステー
ジ１０３のＹ軸方向の位置は、これと一体である一対の
ミラーの反射光をそれぞれ受光するレーザ干渉計によっ
て検出され、各リニアモータにフィードバックされる。
【０００６】次にウエハステージ１０３とガイド１０２
を非接触に保つエアスライドについて説明する。
を非接触に保つエアスライドについて説明する。
【０００７】各チルトパッド１１１〜１１３は、ウエハ
ステージ１０３の裏面からガイド１０２のステージ面で
ある上面に加圧空気を噴出し、その静圧によってウエハ
ステージ１０３をガイド１０２から浮上させる。また、
ヨーパッド１１４は、ガイド１０２の側面に向かって加
圧空気を噴出し、その静圧によってウエハステージ１０
３の側板１０３ａをガイド１０２の側面から浮上させ
る。
ステージ１０３の裏面からガイド１０２のステージ面で
ある上面に加圧空気を噴出し、その静圧によってウエハ
ステージ１０３をガイド１０２から浮上させる。また、
ヨーパッド１１４は、ガイド１０２の側面に向かって加
圧空気を噴出し、その静圧によってウエハステージ１０
３の側板１０３ａをガイド１０２の側面から浮上させ
る。
【０００８】各チルトパッド１１１〜１１３およびヨー
パッド１１４は、それぞれ、両側に配設された予圧ユニ
ット１２２，１２３を有する。各予圧ユニット１２２，
１２３は、ガイド１０２の上面または側面に対向して配
設される。各予圧ユニット１２２，１２３は、互に逆向
きの磁極を有する一対の磁石１２２ａと、これらの背面
に接合されたバックヨーク１２２ｂからなり、ウエハス
テージ１０３とガイド１０２の間に磁気的吸引力を発生
させて、軸受剛性を強化する。
パッド１１４は、それぞれ、両側に配設された予圧ユニ
ット１２２，１２３を有する。各予圧ユニット１２２，
１２３は、ガイド１０２の上面または側面に対向して配
設される。各予圧ユニット１２２，１２３は、互に逆向
きの磁極を有する一対の磁石１２２ａと、これらの背面
に接合されたバックヨーク１２２ｂからなり、ウエハス
テージ１０３とガイド１０２の間に磁気的吸引力を発生
させて、軸受剛性を強化する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、ウエハステージ等の重心位置等を一対
のレーザ干渉計の計測値の平均値等に基づいて検出し、
これを両リニアモータにフィードバックする制御系を用
いているために、例えば、Ｙ軸方向に真直であるはずの
ガイドの形状精度が低くて、ウエハステージの移動路の
途中で湾曲している場合には、ガイドに沿ってウエハス
テージの姿勢を変えることができず、ガイドとウエハス
テージの間の静圧軸受装置に大きなモーメント負荷が発
生する。このような時でもガイドとウエハステージの間
を安定して非接触に保つには、前述のように磁石等を用
いた予圧ユニットを静圧軸受装置に付加して、そのモー
メント剛性を強化しておく必要があり、その結果、静圧
軸受装置が大形化するという未解決の課題がある。
の技術によれば、ウエハステージ等の重心位置等を一対
のレーザ干渉計の計測値の平均値等に基づいて検出し、
これを両リニアモータにフィードバックする制御系を用
いているために、例えば、Ｙ軸方向に真直であるはずの
ガイドの形状精度が低くて、ウエハステージの移動路の
途中で湾曲している場合には、ガイドに沿ってウエハス
テージの姿勢を変えることができず、ガイドとウエハス
テージの間の静圧軸受装置に大きなモーメント負荷が発
生する。このような時でもガイドとウエハステージの間
を安定して非接触に保つには、前述のように磁石等を用
いた予圧ユニットを静圧軸受装置に付加して、そのモー
メント剛性を強化しておく必要があり、その結果、静圧
軸受装置が大形化するという未解決の課題がある。
【００１０】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、ウエハステージ等を
ガイド等に対して非接触に保つための静圧軸受装置等の
軸受部に過大なモーメント負荷がかかるのを防ぎ、装置
の小形化と制御系の安定化を大きく促進できるステージ
装置およびこれを用いた露光装置を提供することを目的
とするものである。
課題に鑑みてなされたものであり、ウエハステージ等を
ガイド等に対して非接触に保つための静圧軸受装置等の
軸受部に過大なモーメント負荷がかかるのを防ぎ、装置
の小形化と制御系の安定化を大きく促進できるステージ
装置およびこれを用いた露光装置を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のステージ装置は、案内手段に沿って往復
移動自在である移動台と、これを移動させる複数のモー
タからなる駆動手段と、前記移動台の位置を検出する位
置計測系と、その出力に基づいて前記駆動手段を制御す
る第１の制御系と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検
出系と、その出力に基づいて前記駆動手段を制御する第
２の制御系と、該第２の制御系の飽和を検出する飽和検
出手段を有し、前記第２の制御系が、その目標値を前記
飽和検出手段の出力に基づいて更新するように構成され
ていることを特徴とする。
めに、本発明のステージ装置は、案内手段に沿って往復
移動自在である移動台と、これを移動させる複数のモー
タからなる駆動手段と、前記移動台の位置を検出する位
置計測系と、その出力に基づいて前記駆動手段を制御す
る第１の制御系と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検
出系と、その出力に基づいて前記駆動手段を制御する第
２の制御系と、該第２の制御系の飽和を検出する飽和検
出手段を有し、前記第２の制御系が、その目標値を前記
飽和検出手段の出力に基づいて更新するように構成され
ていることを特徴とする。
【００１２】また、案内手段に沿って往復移動自在であ
る移動台と、これを移動させる複数のモータからなる駆
動手段と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、
その出力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御
系と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その
出力に基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系を
有し、該第２の制御系が、その目標値を前記第１の制御
系の目標値に基づいて更新するように構成されているこ
とを特徴とするものでもよい。
る移動台と、これを移動させる複数のモータからなる駆
動手段と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、
その出力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御
系と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その
出力に基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系を
有し、該第２の制御系が、その目標値を前記第１の制御
系の目標値に基づいて更新するように構成されているこ
とを特徴とするものでもよい。
【００１３】
【作用】案内手段の形状誤差等のために移動台の姿勢が
変化すると、これをもとの姿勢に戻そうとする第２の制
御系が飽和状態に達する。そこで、第２の制御系の制御
量の積分値から飽和状態を検出して第２の制御系の目標
値を更新することで、静圧軸受装置等の軸受部に過大な
モーメント負荷が発生するのを回避する。
変化すると、これをもとの姿勢に戻そうとする第２の制
御系が飽和状態に達する。そこで、第２の制御系の制御
量の積分値から飽和状態を検出して第２の制御系の目標
値を更新することで、静圧軸受装置等の軸受部に過大な
モーメント負荷が発生するのを回避する。
【００１４】静圧軸受装置等の軸受部のモーメント剛性
を予圧ユニット等によって強化する必要がないため、ス
テージ装置の小形化と制御系の安定化を大きく促進でき
る。
を予圧ユニット等によって強化する必要がないため、ス
テージ装置の小形化と制御系の安定化を大きく促進でき
る。
【００１５】案内手段に沿って往復移動自在である移動
台と、これを移動させる複数のモータからなる駆動手段
と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、その出
力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御系と、
前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その出力に
基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系を有し、
該第２の制御系が、その目標値を前記第１の制御系の目
標値に基づいて更新するように構成されていることを特
徴とするステージ装置であれば、予め案内手段の形状誤
差等を検出し、これに基づいて第２の制御系の目標値を
更新するプログラムを設定しておくことで、第２の制御
系が飽和するのを回避できる。予期しない移動台の姿勢
の変化には対応できないが、飽和検出手段を必要としな
いために制御系が簡単であるいう利点が付加される。
台と、これを移動させる複数のモータからなる駆動手段
と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、その出
力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御系と、
前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その出力に
基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系を有し、
該第２の制御系が、その目標値を前記第１の制御系の目
標値に基づいて更新するように構成されていることを特
徴とするステージ装置であれば、予め案内手段の形状誤
差等を検出し、これに基づいて第２の制御系の目標値を
更新するプログラムを設定しておくことで、第２の制御
系が飽和するのを回避できる。予期しない移動台の姿勢
の変化には対応できないが、飽和検出手段を必要としな
いために制御系が簡単であるいう利点が付加される。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】図１は一実施例によるステージ装置を示す
もので、これは、ベース１上に固定された案内手段であ
る平板状のガイド２と、ガイド２に沿ってＹ軸方向に往
復移動自在である移動台であるウエハステージ３と、ウ
エハステージ３の走行路に沿ってその両側にベース１と
一体的に配設された一対のリニアモータ固定子４，５
と、ウエハステージ３の両側面とそれぞれ一体的に設け
られた一対のリニアモータ可動子６，７を有し、リニア
モータ固定子４，５とリニアモータ可動子６，７はウエ
ハステージ３をＹ軸方向に駆動する駆動手段である一対
のリニアモータ（モータ）を構成する。ウエハステージ
３は、ウエハステージ３の裏面側に固着されたチルトパ
ッドと、ヨーパッドからなる静圧軸受装置（軸受部）に
よってガイド２に対して非接触に保たれる。
もので、これは、ベース１上に固定された案内手段であ
る平板状のガイド２と、ガイド２に沿ってＹ軸方向に往
復移動自在である移動台であるウエハステージ３と、ウ
エハステージ３の走行路に沿ってその両側にベース１と
一体的に配設された一対のリニアモータ固定子４，５
と、ウエハステージ３の両側面とそれぞれ一体的に設け
られた一対のリニアモータ可動子６，７を有し、リニア
モータ固定子４，５とリニアモータ可動子６，７はウエ
ハステージ３をＹ軸方向に駆動する駆動手段である一対
のリニアモータ（モータ）を構成する。ウエハステージ
３は、ウエハステージ３の裏面側に固着されたチルトパ
ッドと、ヨーパッドからなる静圧軸受装置（軸受部）に
よってガイド２に対して非接触に保たれる。
【００１８】各リニアモータ固定子４，５は、ガイド２
に沿って直列に配設された複数のコイルを有し、図示し
ない電源から各コイルに逐次駆動電流が供給されてこれ
らが励磁されると、リニアモータ可動子６，７との間に
推力が発生し、これによってウエハステージ３がＹ軸方
向に移動する。
に沿って直列に配設された複数のコイルを有し、図示し
ない電源から各コイルに逐次駆動電流が供給されてこれ
らが励磁されると、リニアモータ可動子６，７との間に
推力が発生し、これによってウエハステージ３がＹ軸方
向に移動する。
【００１９】ウエハステージ３には基板であるウエハが
吸着され、該ウエハは図示しない露光手段である光源か
らマスクを経てＺ軸方向に照射された露光光によって露
光される。第１、第２のリニアモータ可動子６，７のＹ
軸方向の位置は、これらと一体であるミラー６ａ，７ａ
に計測光Ｌa ，Ｌb をそれぞれ照射して反射光を得る第
１、第２の変位センサ（レーザ干渉計）８，９によって
検出され、図２に示す制御装置１０によって、前記一対
のリニアモータに供給する電流をそれぞれ制御する第
１、第２のリニアモータドライブ１１，１２にフィード
バックされる。
吸着され、該ウエハは図示しない露光手段である光源か
らマスクを経てＺ軸方向に照射された露光光によって露
光される。第１、第２のリニアモータ可動子６，７のＹ
軸方向の位置は、これらと一体であるミラー６ａ，７ａ
に計測光Ｌa ，Ｌb をそれぞれ照射して反射光を得る第
１、第２の変位センサ（レーザ干渉計）８，９によって
検出され、図２に示す制御装置１０によって、前記一対
のリニアモータに供給する電流をそれぞれ制御する第
１、第２のリニアモータドライブ１１，１２にフィード
バックされる。
【００２０】制御装置１０は、ウエハステージ３のＹ軸
方向の目標値である目標位置信号Ｐ1 を発生する目標位
置設置器１３と、前記目標位置信号Ｐ1 と両変位センサ
８，９の計測値から得られたウエハステージ３のＹ軸方
向の現在位置との偏差を計算してＹ軸方向の制御量を求
める減算器１４と、その出力を安定化するための制御補
償器１５と、Ｙ軸方向の制御量と後述するθ方向の制御
量から第１のリニアモータドライブ１１に与える指令値
を計算するための加算器１６を有する第１の制御系Ｍ1
を有し、第１の変位センサ８の計測値と第２の変位セン
サ９の計測値を加算器１７において加算し、例えばその
平均値からウエハステージ３の重心位置におけるＹ軸方
向の現在位置を検出し、これを、増幅器１７ａによって
増幅して減算器１４にフィードバックすることで、ウエ
ハステージ３のＹ軸方向の重心位置を制御する。
方向の目標値である目標位置信号Ｐ1 を発生する目標位
置設置器１３と、前記目標位置信号Ｐ1 と両変位センサ
８，９の計測値から得られたウエハステージ３のＹ軸方
向の現在位置との偏差を計算してＹ軸方向の制御量を求
める減算器１４と、その出力を安定化するための制御補
償器１５と、Ｙ軸方向の制御量と後述するθ方向の制御
量から第１のリニアモータドライブ１１に与える指令値
を計算するための加算器１６を有する第１の制御系Ｍ1
を有し、第１の変位センサ８の計測値と第２の変位セン
サ９の計測値を加算器１７において加算し、例えばその
平均値からウエハステージ３の重心位置におけるＹ軸方
向の現在位置を検出し、これを、増幅器１７ａによって
増幅して減算器１４にフィードバックすることで、ウエ
ハステージ３のＹ軸方向の重心位置を制御する。
【００２１】ウエハステージ３の姿勢すなわちθ方向の
位置を制御する第２の制御系Ｍ2 は、ウエハステージ３
のθ方向の目標値である目標角度信号Ｐ2 を発生する目
標角度設定器２０と、目標角度信号Ｐ2 と、両変位セン
サ８，９の計測値の差から得られた実際の角度（θ方向
の現在位置）とからθ方向の制御量を計算する減算器２
１と、その出力を安定化するとともに積分機能を有する
制御補償器２２と、前述のＹ軸方向の制御量とθ方向の
制御量との差から第２のリニアモータドライブ１２に与
える指令値を計算する減算器２３を有し、第２の変位セ
ンサ９の計測値と第１の変位センサ８の計測値を減算器
２４に導入してウエハステージ３の角度（θ方向の現在
位置）を計算し、その出力を増幅器２４ａによって増幅
して減算器２１にフィードバックする。
位置を制御する第２の制御系Ｍ2 は、ウエハステージ３
のθ方向の目標値である目標角度信号Ｐ2 を発生する目
標角度設定器２０と、目標角度信号Ｐ2 と、両変位セン
サ８，９の計測値の差から得られた実際の角度（θ方向
の現在位置）とからθ方向の制御量を計算する減算器２
１と、その出力を安定化するとともに積分機能を有する
制御補償器２２と、前述のＹ軸方向の制御量とθ方向の
制御量との差から第２のリニアモータドライブ１２に与
える指令値を計算する減算器２３を有し、第２の変位セ
ンサ９の計測値と第１の変位センサ８の計測値を減算器
２４に導入してウエハステージ３の角度（θ方向の現在
位置）を計算し、その出力を増幅器２４ａによって増幅
して減算器２１にフィードバックする。
【００２２】すなわち、第１の制御系Ｍ1 は、目標位置
設定器１３から与えられた目標位置信号Ｐ1 と加算器１
７からフィードバックされたＹ軸方向の現在位置信号と
の差（偏差）からＹ軸方向の制御量を算出し、これを、
制御補償器１５を介して両リニアモータドライブ１１，
１２の入力側の加算器１６と減算器２３に与える。
設定器１３から与えられた目標位置信号Ｐ1 と加算器１
７からフィードバックされたＹ軸方向の現在位置信号と
の差（偏差）からＹ軸方向の制御量を算出し、これを、
制御補償器１５を介して両リニアモータドライブ１１，
１２の入力側の加算器１６と減算器２３に与える。
【００２３】第１のリニアモータドライブ１１の入力側
の加算器１６においては、第１の制御系Ｍ1 のＹ軸方向
の制御量に第２の制御系Ｍ2 のθ方向の制御量の例えば
１／２を加算したものを電流増幅器１１ａを経て第１の
リニアモータドライブ１１に導入する。また、第２のリ
ニアモータの入力側の減算器２３においては、前記Ｙ軸
方向の制御量から第２の制御系Ｍ2 のθ方向の制御量の
例えば１／２を差し引いたものを電流増幅器１２ａを経
て第２のリニアモータドライブ１２に導入する。
の加算器１６においては、第１の制御系Ｍ1 のＹ軸方向
の制御量に第２の制御系Ｍ2 のθ方向の制御量の例えば
１／２を加算したものを電流増幅器１１ａを経て第１の
リニアモータドライブ１１に導入する。また、第２のリ
ニアモータの入力側の減算器２３においては、前記Ｙ軸
方向の制御量から第２の制御系Ｍ2 のθ方向の制御量の
例えば１／２を差し引いたものを電流増幅器１２ａを経
て第２のリニアモータドライブ１２に導入する。
【００２４】なお、第２の制御系Ｍ2 によるθ方向の制
御量は、目標角度信号Ｐ2 と、変位センサ８，９の計測
値の差に基づいて算出されたθ方向の現在位置との差に
基づいて算出されたものである。
御量は、目標角度信号Ｐ2 と、変位センサ８，９の計測
値の差に基づいて算出されたθ方向の現在位置との差に
基づいて算出されたものである。
【００２５】ウエハステージ３の重心位置が、ウエハス
テージ３のＹ軸方向の幅の中央にあれば、ウエハステー
ジ３のθ方向の位置のみを変えるために両リニアモータ
ドライブ１１，１２に与える電流量は互に逆向きで絶対
値が同じであり、従って加算器１６と減算器２３に導入
する制御量はそれぞれ、第２の制御系Ｍ2 の減算器２１
の出力の１／２ずつとなる。
テージ３のＹ軸方向の幅の中央にあれば、ウエハステー
ジ３のθ方向の位置のみを変えるために両リニアモータ
ドライブ１１，１２に与える電流量は互に逆向きで絶対
値が同じであり、従って加算器１６と減算器２３に導入
する制御量はそれぞれ、第２の制御系Ｍ2 の減算器２１
の出力の１／２ずつとなる。
【００２６】このように、第１、第２の制御系Ｍ1 ，Ｍ
2 によって、重心位置におけるウエハステージ３のＹ軸
方向の位置とθ方向の位置すなわち姿勢を同時に制御す
るように構成されている。
2 によって、重心位置におけるウエハステージ３のＹ軸
方向の位置とθ方向の位置すなわち姿勢を同時に制御す
るように構成されている。
【００２７】ところが、図３に示すように、ガイド２の
形状精度が低くてＹ軸方向の末端近傍で角度Δθだけ湾
曲している場合は、目標角度通りにθ方向の制御を行な
うと、ウエハステージ３が破線で示すようにガイド２の
湾曲部へ移動したときに、ガイド２のガイド面とウエハ
ステージ３の間の静圧軸受装置に過大なモーメント負荷
が発生するため、これに耐えるだけのモーメント剛性を
有する静圧軸受装置を用いなければならない。
形状精度が低くてＹ軸方向の末端近傍で角度Δθだけ湾
曲している場合は、目標角度通りにθ方向の制御を行な
うと、ウエハステージ３が破線で示すようにガイド２の
湾曲部へ移動したときに、ガイド２のガイド面とウエハ
ステージ３の間の静圧軸受装置に過大なモーメント負荷
が発生するため、これに耐えるだけのモーメント剛性を
有する静圧軸受装置を用いなければならない。
【００２８】すなわち、ガイド２の湾曲部に倣ってウエ
ハステージ３の姿勢が変化すると、第２の制御系Ｍ2 に
よってθ位置をもとの位置へ戻す制御が行なわれるが、
両リニアモータの推力は有限であるから第２の制御系Ｍ
2 が飽和状態となる。
ハステージ３の姿勢が変化すると、第２の制御系Ｍ2 に
よってθ位置をもとの位置へ戻す制御が行なわれるが、
両リニアモータの推力は有限であるから第２の制御系Ｍ
2 が飽和状態となる。
【００２９】そこで、第２の制御系Ｍ2 の制御補償器２
２に前述したように積分機能を有するものを用いて、θ
位置の制御量の積分量を飽和検出手段である飽和検出器
２５に導入し、これによって前記飽和状態を検出して、
目標角度設定器２０において設定される目標角度信号Ｐ
2 を更新するように構成する。このように、第２の制御
系Ｍ2 が飽和したときにウエハステージ３の姿勢をガイ
ド２の湾曲部に沿った角度に制御することで、静圧軸受
装置に過大なモーメント負荷がかかるのを回避する。
２に前述したように積分機能を有するものを用いて、θ
位置の制御量の積分量を飽和検出手段である飽和検出器
２５に導入し、これによって前記飽和状態を検出して、
目標角度設定器２０において設定される目標角度信号Ｐ
2 を更新するように構成する。このように、第２の制御
系Ｍ2 が飽和したときにウエハステージ３の姿勢をガイ
ド２の湾曲部に沿った角度に制御することで、静圧軸受
装置に過大なモーメント負荷がかかるのを回避する。
【００３０】本実施例によれば、ガイド等の湾曲部等の
ために静圧軸受装置に過大な負荷が発生するおそれがな
いため、静圧軸受装置の軸受剛性を強化する予圧ユニッ
ト等を必要とせず、ステージ装置全体の小形化と制御系
の安定化を大きく促進できる。
ために静圧軸受装置に過大な負荷が発生するおそれがな
いため、静圧軸受装置の軸受剛性を強化する予圧ユニッ
ト等を必要とせず、ステージ装置全体の小形化と制御系
の安定化を大きく促進できる。
【００３１】図４は一変形例を示す。これは、第２の制
御系Ｍ2 のθ方向の制御量の積分値によって飽和状態を
検出する飽和検出器２５を設ける替わりに、予めガイド
２の曲がり等を計測し、湾曲部等のＹ軸方向の位置に応
じて目標角度信号Ｐ2 を更新するプログラムを目標角度
設定器２０に設定しておくものである。目標位置設置器
１３の目標位置信号Ｐ1 を目標角度設定器２０に導入す
ることで、ガイドの湾曲部にウエハステージ３が近づく
と同時に目標角度を更新することができる。
御系Ｍ2 のθ方向の制御量の積分値によって飽和状態を
検出する飽和検出器２５を設ける替わりに、予めガイド
２の曲がり等を計測し、湾曲部等のＹ軸方向の位置に応
じて目標角度信号Ｐ2 を更新するプログラムを目標角度
設定器２０に設定しておくものである。目標位置設置器
１３の目標位置信号Ｐ1 を目標角度設定器２０に導入す
ることで、ガイドの湾曲部にウエハステージ３が近づく
と同時に目標角度を更新することができる。
【００３２】予期しないウエハステージ３の姿勢変化に
は対応できないが、応答が迅速かつ正確であり、飽和検
出器を必要としない分だけ制御系が簡単であるという利
点が負荷される。
は対応できないが、応答が迅速かつ正確であり、飽和検
出器を必要としない分だけ制御系が簡単であるという利
点が負荷される。
【００３３】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図５は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ
１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パター
ンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製
造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記
用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術に
よってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５
（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作
製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であ
り、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、
パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ス
テップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デ
バイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行な
う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これ
が出荷（ステップ７）される。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図５は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ
１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パター
ンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製
造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記
用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術に
よってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５
（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作
製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であ
り、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、
パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ス
テップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デ
バイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行な
う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これ
が出荷（ステップ７）される。
【００３４】図６は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法
を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体
デバイスを製造することができる。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法
を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体
デバイスを製造することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００３６】ウエハステージ等のガイドの形状誤差等の
ために過大なモーメント負荷が発生するのを回避でき
る。静圧軸受装置等の軸受部の軸受剛性を強化する予圧
ユニット等を必要としないため、装置の小形化と制御系
の安定化に大きく貢献できる。このようなステージ装置
を用いることで、小形で生産性の高い露光装置を実現で
きる。
ために過大なモーメント負荷が発生するのを回避でき
る。静圧軸受装置等の軸受部の軸受剛性を強化する予圧
ユニット等を必要としないため、装置の小形化と制御系
の安定化に大きく貢献できる。このようなステージ装置
を用いることで、小形で生産性の高い露光装置を実現で
きる。
【図１】一実施例によるステージ装置を示す模式立面図
である。
である。
【図２】図１の装置の制御装置を示す図である。
【図３】図１の装置のガイドが湾曲している場合を説明
する図である。
する図である。
【図４】一変形例による制御装置を示す図である。
【図５】半導体製造工程を示すフローチャートである。
【図６】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図７】一従来例によるステージ装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】図７の静圧軸受装置を示す斜視図である。
１ ベース ２ ガイド ３ ウエハステージ ４，５ リニアモータ固定子 ６，７ リニアモータ可動子 ８，９ 変位センサ １１，１２ リニアモータドライブ １３ 目標位置設定器 １４，２１，２３，２４ 減算器 １６，１７ 加算器 ２０ 目標角度設定器 ２５ 飽和検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｑ 15/22 Ｂ２３Ｑ 15/22 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｇ
Claims (4)
- 【請求項１】 案内手段に沿って往復移動自在である移
動台と、これを移動させる複数のモータからなる駆動手
段と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、その
出力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御系
と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その出
力に基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系と、
該第２の制御系の飽和を検出する飽和検出手段を有し、
前記第２の制御系が、その目標値を前記飽和検出手段の
出力に基づいて更新するように構成されていることを特
徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 案内手段に沿って往復移動自在である移
動台と、これを移動させる複数のモータからなる駆動手
段と、前記移動台の位置を検出する位置計測系と、その
出力に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御系
と、前記移動台の姿勢を検出する姿勢検出系と、その出
力に基づいて前記駆動手段を制御する第２の制御系を有
し、該第２の制御系が、その目標値を前記第１の制御系
の目標値に基づいて更新するように構成されていること
を特徴とするステージ装置。 - 【請求項３】 移動台が、静圧軸受装置によって案内手
段に対して非接触に保たれていることを特徴とする請求
項１または２記載のステージ装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか１項記載のス
テージ装置と、これによって位置決めされた基板を露光
する露光手段を有する露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31882796A JPH10144603A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31882796A JPH10144603A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144603A true JPH10144603A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=18103404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31882796A Pending JPH10144603A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | ステージ装置およびこれを用いた露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10144603A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325644B1 (ko) * | 1998-07-29 | 2002-02-25 | 미다라이 후지오 | 노광장치에 사용하는 스테이지장치 및 스테이지 구동방법 |
| KR100492242B1 (ko) * | 2001-03-09 | 2005-05-31 | 캐논 가부시끼가이샤 | 이동/안내장치 및 이것을 사용한 노광장치 |
| JP2005276169A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-10-06 | Omron Corp | 目標値加工装置、温度調節器、制御プロセス実行システム、プロセス制御方法、目標値加工プログラムおよび記録媒体 |
| JP2006034078A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-02 | Yokogawa Electric Corp | リニアアクチュエータ |
| JP2006101570A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yokogawa Electric Corp | リニアアクチュエータ |
| JP2012040645A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Canon Inc | 加工装置 |
| JP2017022155A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | キヤノン株式会社 | 搬送システム |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP31882796A patent/JPH10144603A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325644B1 (ko) * | 1998-07-29 | 2002-02-25 | 미다라이 후지오 | 노광장치에 사용하는 스테이지장치 및 스테이지 구동방법 |
| KR100492242B1 (ko) * | 2001-03-09 | 2005-05-31 | 캐논 가부시끼가이샤 | 이동/안내장치 및 이것을 사용한 노광장치 |
| JP2005276169A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-10-06 | Omron Corp | 目標値加工装置、温度調節器、制御プロセス実行システム、プロセス制御方法、目標値加工プログラムおよび記録媒体 |
| JP2006034078A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-02 | Yokogawa Electric Corp | リニアアクチュエータ |
| JP4613541B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2011-01-19 | 横河電機株式会社 | リニアアクチュエータ |
| JP2006101570A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yokogawa Electric Corp | リニアアクチュエータ |
| JP4734876B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-07-27 | 横河電機株式会社 | リニアアクチュエータ |
| JP2012040645A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Canon Inc | 加工装置 |
| JP2017022155A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | キヤノン株式会社 | 搬送システム |
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