JPH10173028A - 露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法 - Google Patents
露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法Info
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- JPH10173028A JPH10173028A JP33913396A JP33913396A JPH10173028A JP H10173028 A JPH10173028 A JP H10173028A JP 33913396 A JP33913396 A JP 33913396A JP 33913396 A JP33913396 A JP 33913396A JP H10173028 A JPH10173028 A JP H10173028A
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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
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被露光基板の位置決め精度や走査方向への移
動精度をより向上させる。 【解決手段】 Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ
方向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設けら
れた微動ステージ８１のθ位置測定手段について、微動
ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基準
位置に保持し、その状態において、原点出しを行う。ま
た、この原点出しを行った後に、微動ステージのＺ軸方
向、傾き方向およびθ方向の位置を所定の基準位置に保
持した状態において、ＸおよびＹ軸方向位置測定手段に
ついて原点出しを行う。また、これらの原点出しの前
に、Ｚ位置計測手段８９の原点出しを行う。
動精度をより向上させる。 【解決手段】 Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ
方向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設けら
れた微動ステージ８１のθ位置測定手段について、微動
ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基準
位置に保持し、その状態において、原点出しを行う。ま
た、この原点出しを行った後に、微動ステージのＺ軸方
向、傾き方向およびθ方向の位置を所定の基準位置に保
持した状態において、ＸおよびＹ軸方向位置測定手段に
ついて原点出しを行う。また、これらの原点出しの前
に、Ｚ位置計測手段８９の原点出しを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、設計パターンを基
板上のレジストに露光して半導体デバイス等を製造する
ために用いられる露光装置、それを用い得るデバイス製
造方法、およびこれらに適用できるステージ装置および
原点出し方法に関する。
板上のレジストに露光して半導体デバイス等を製造する
ために用いられる露光装置、それを用い得るデバイス製
造方法、およびこれらに適用できるステージ装置および
原点出し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような露光装置としては、ウ
エハ等の基板をステップ移動させながら基板上の複数の
露光領域に原版のパターンを投影光学系を介して順次露
光するステッパや、投影光学系に対し相対的にマスク等
の原版と基板とを移動させ、これら原版と基板をスリッ
ト状の露光光によって走査することにより原版のパター
ンを基板上に走査露光する走査型の露光装置等が知られ
ている。
エハ等の基板をステップ移動させながら基板上の複数の
露光領域に原版のパターンを投影光学系を介して順次露
光するステッパや、投影光学系に対し相対的にマスク等
の原版と基板とを移動させ、これら原版と基板をスリッ
ト状の露光光によって走査することにより原版のパター
ンを基板上に走査露光する走査型の露光装置等が知られ
ている。
【０００３】また、近年、より高精度で微細なパターン
の露光が行えるように、前記ステップ移動と走査露光と
を繰り返すことにより、基板上の複数の領域に高精度で
微細なパターンの露光を行う、ステップ・アンド・スキ
ャン型の露光装置が提案されている。この露光装置で
は、スリットにより制限して投影光学系の比較的光軸に
近い部分のみを使用しているため、より高精度で微細な
パターンの露光が可能となっている。
の露光が行えるように、前記ステップ移動と走査露光と
を繰り返すことにより、基板上の複数の領域に高精度で
微細なパターンの露光を行う、ステップ・アンド・スキ
ャン型の露光装置が提案されている。この露光装置で
は、スリットにより制限して投影光学系の比較的光軸に
近い部分のみを使用しているため、より高精度で微細な
パターンの露光が可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
露光装置においては、被露光基板の位置決め精度や走査
方向への移動精度が、上述のような高精度で微細なパタ
ーンの露光に見合ったものとなっていないという問題が
ある。
露光装置においては、被露光基板の位置決め精度や走査
方向への移動精度が、上述のような高精度で微細なパタ
ーンの露光に見合ったものとなっていないという問題が
ある。
【０００５】そこで本発明の目的は、露光装置およびそ
れを用いたデバイス製造方法において、被露光基板の位
置決め精度や走査方向への移動精度をより向上させるこ
とにある。
れを用いたデバイス製造方法において、被露光基板の位
置決め精度や走査方向への移動精度をより向上させるこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、ステージ装置における原点出し精度を向上
させるようにしている。
本発明では、ステージ装置における原点出し精度を向上
させるようにしている。
【０００７】すなわち、本発明のステージ装置は、Ｚ軸
方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方向、およびＺ軸に
対する傾き方向に移動可能に設けられた微動ステージ
と、この微動ステージを前記各方向に移動させる駆動手
段と、前記微動ステージのθ方向位置を得るθ位置測定
手段と、前記駆動手段およびθ位置測定手段を制御する
制御手段を備えたステージ装置において、前記制御手段
は、前記微動ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置
を所定の基準位置に保持し、その状態で前記θ位置測定
手段の原点出しを行うものであることを特徴とする。θ
位置測定手段としては、例えば、少なくとも２つの測定
軸上における前記微動ステージ部分の位置を計測し、そ
の計測結果から前記微動ステージのθ方向位置を得るも
のを使用することができる。
方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方向、およびＺ軸に
対する傾き方向に移動可能に設けられた微動ステージ
と、この微動ステージを前記各方向に移動させる駆動手
段と、前記微動ステージのθ方向位置を得るθ位置測定
手段と、前記駆動手段およびθ位置測定手段を制御する
制御手段を備えたステージ装置において、前記制御手段
は、前記微動ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置
を所定の基準位置に保持し、その状態で前記θ位置測定
手段の原点出しを行うものであることを特徴とする。θ
位置測定手段としては、例えば、少なくとも２つの測定
軸上における前記微動ステージ部分の位置を計測し、そ
の計測結果から前記微動ステージのθ方向位置を得るも
のを使用することができる。
【０００８】またさらに、前記微動ステージを搭載して
ＸおよびＹ方向に移動可能なＸＹステージ、このＸＹス
テージをＸおよびＹ方向に移動させる駆動手段、ならび
に前記微動ステージのＸおよびＹ方向位置をそれぞれ所
定の測定軸上における前記ＸＹステージ部分の位置を計
測することにより行うＸおよびＹ位置計測手段を備え、
前記制御手段は、前記θ位置測定手段の原点出しを行っ
た後、前記Ｚ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所
定の基準位置に保持し、その状態で前記ＸおよびＹ位置
計測手段の原点出しを行うものであることを特徴とす
る。
ＸおよびＹ方向に移動可能なＸＹステージ、このＸＹス
テージをＸおよびＹ方向に移動させる駆動手段、ならび
に前記微動ステージのＸおよびＹ方向位置をそれぞれ所
定の測定軸上における前記ＸＹステージ部分の位置を計
測することにより行うＸおよびＹ位置計測手段を備え、
前記制御手段は、前記θ位置測定手段の原点出しを行っ
た後、前記Ｚ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所
定の基準位置に保持し、その状態で前記ＸおよびＹ位置
計測手段の原点出しを行うものであることを特徴とす
る。
【０００９】またさらに、前記微動ステージの少なくと
も３点におけるＺ方向位置を計測するＺ位置計測手段を
備え、前記制御手段は、前記θ位置測定手段の原点出し
を行う前に前記Ｚ位置計測手段の原点出しを行うもので
あることを特徴とする。
も３点におけるＺ方向位置を計測するＺ位置計測手段を
備え、前記制御手段は、前記θ位置測定手段の原点出し
を行う前に前記Ｚ位置計測手段の原点出しを行うもので
あることを特徴とする。
【００１０】前記制御手段は、前記各計測手段の原点出
しを、その計測手段に対応する所定の突当て部に対して
該当する駆動手段により該当するステージを突き当て、
その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、またはそのス
テージの速度が一定値以下になった時から一定時間その
駆動手段の出力を所定の値に保持した後、計測手段を初
期化することにより行うものであることを特徴とする。
しを、その計測手段に対応する所定の突当て部に対して
該当する駆動手段により該当するステージを突き当て、
その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、またはそのス
テージの速度が一定値以下になった時から一定時間その
駆動手段の出力を所定の値に保持した後、計測手段を初
期化することにより行うものであることを特徴とする。
【００１１】さらに、前記Ｚ軸方向が鉛直方向を向いて
おり、前記駆動手段はＺ軸方向への移動に際し、その方
向への重力による負荷を補償するための自重補償機構を
備える場合は、前記制御手段は、前記各計測手段の原点
出しを、その計測手段に対応する所定の突当て部に対し
て該当する駆動手段により該当するステージを突き当
て、その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、またはそ
のステージの速度が一定値以下になった時、前記自重補
償機構の動作を停止させ、その時から一定時間その駆動
手段の出力を所定の値に保持した後、計測手段を初期化
することにより行うものであることを特徴とする。
おり、前記駆動手段はＺ軸方向への移動に際し、その方
向への重力による負荷を補償するための自重補償機構を
備える場合は、前記制御手段は、前記各計測手段の原点
出しを、その計測手段に対応する所定の突当て部に対し
て該当する駆動手段により該当するステージを突き当
て、その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、またはそ
のステージの速度が一定値以下になった時、前記自重補
償機構の動作を停止させ、その時から一定時間その駆動
手段の出力を所定の値に保持した後、計測手段を初期化
することにより行うものであることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の原点出し方法は、Ｚ軸方
向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方向、およびＺ軸に対
する傾き方向に移動可能に設けられた微動ステージのθ
方向位置を得るθ位置測定手段について、原点出しを行
うに際して、前記微動ステージのＺ軸方向および傾き方
向の位置を所定の基準位置に保持し、その状態におい
て、前記θ位置測定手段の原点出しを行うことを特徴と
する。θ位置測定手段は、例えば、少なくとも２つの測
定軸上における前記微動ステージ部分の位置を計測し、
その計測結果から前記微動ステージのθ方向位置を得る
ことができる。
向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方向、およびＺ軸に対
する傾き方向に移動可能に設けられた微動ステージのθ
方向位置を得るθ位置測定手段について、原点出しを行
うに際して、前記微動ステージのＺ軸方向および傾き方
向の位置を所定の基準位置に保持し、その状態におい
て、前記θ位置測定手段の原点出しを行うことを特徴と
する。θ位置測定手段は、例えば、少なくとも２つの測
定軸上における前記微動ステージ部分の位置を計測し、
その計測結果から前記微動ステージのθ方向位置を得る
ことができる。
【００１３】また、前記微動ステージを搭載してＸおよ
びＹ方向に移動可能なＸＹステージのＸおよびＹ方向の
位置を測定するＸおよびＹ位置計測手段の原点出しを、
前記θ位置測定手段の原点出しを行った後に、前記微動
ステージのＺ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所
定の基準位置に保持した状態において行うことを特徴と
する。
びＹ方向に移動可能なＸＹステージのＸおよびＹ方向の
位置を測定するＸおよびＹ位置計測手段の原点出しを、
前記θ位置測定手段の原点出しを行った後に、前記微動
ステージのＺ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所
定の基準位置に保持した状態において行うことを特徴と
する。
【００１４】前記微動ステージの少なくとも３点におけ
るＺ軸方向位置を計測するＺ位置計測手段の原点出し
を、前記θ位置測定手段の原点出しの前に行うことを特
徴とする。
るＺ軸方向位置を計測するＺ位置計測手段の原点出し
を、前記θ位置測定手段の原点出しの前に行うことを特
徴とする。
【００１５】これらの場合において、前記各計測手段の
原点出しは、その計測手段に対応する所定の突当て部に
対して該当する駆動手段により該当するステージを突き
当て、その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、または
そのステージの速度が一定値以下になった時から一定時
間その駆動手段の出力を所定の値に保持した後、計測手
段を初期化することにより行うことを特徴とする。
原点出しは、その計測手段に対応する所定の突当て部に
対して該当する駆動手段により該当するステージを突き
当て、その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、または
そのステージの速度が一定値以下になった時から一定時
間その駆動手段の出力を所定の値に保持した後、計測手
段を初期化することにより行うことを特徴とする。
【００１６】前記Ｚ軸方向は鉛直方向を向いており、そ
の方向へ前記微動ステージをＺ駆動手段により移動させ
る際に、その方向への重力による負荷を補償するための
自重補償を行う場合においては、前記Ｚ位置計測手段の
原点出しを、対応する所定の突当て部に対して前記Ｚ駆
動手段により前記微動ステージを突き当て、前記Ｚ駆動
手段の負荷が一定値を超えた時、または前記微動ステー
ジの速度が一定値以下になった時、前記自重補償を停止
させ、その時から一定時間前記Ｚ駆動手段の出力を所定
の値に保持した後、前記Ｚ位置計測手段を初期化するこ
とにより行うことを特徴とする。
の方向へ前記微動ステージをＺ駆動手段により移動させ
る際に、その方向への重力による負荷を補償するための
自重補償を行う場合においては、前記Ｚ位置計測手段の
原点出しを、対応する所定の突当て部に対して前記Ｚ駆
動手段により前記微動ステージを突き当て、前記Ｚ駆動
手段の負荷が一定値を超えた時、または前記微動ステー
ジの速度が一定値以下になった時、前記自重補償を停止
させ、その時から一定時間前記Ｚ駆動手段の出力を所定
の値に保持した後、前記Ｚ位置計測手段を初期化するこ
とにより行うことを特徴とする。
【００１７】また、本発明の露光装置は、上述のような
ステージ装置を備え、そのＺ軸方向は露光光軸の方向に
一致し、そしてそのステージ装置上に被露光基板を搭載
することを特徴とする。
ステージ装置を備え、そのＺ軸方向は露光光軸の方向に
一致し、そしてそのステージ装置上に被露光基板を搭載
することを特徴とする。
【００１８】また、本発明のデバイス製造方法は、露光
装置上に設けられ、露光光軸をＺ軸方向とする微動ステ
ージについて、上述のような方法により原点出しを行
い、その後、前記微動ステージ上に載置した被露光基板
について露光を行うことを特徴とする。
装置上に設けられ、露光光軸をＺ軸方向とする微動ステ
ージについて、上述のような方法により原点出しを行
い、その後、前記微動ステージ上に載置した被露光基板
について露光を行うことを特徴とする。
【００１９】
［実施形態１］以下、図面を用いて本発明の実施形態を
説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る露光装
置を側方から見た様子を模式的に示す図であり、図２
は、その露光装置の外観を示す斜視図である。これらの
図に示すように、この露光装置はレチクルのパターンの
一部を投影光学系２を介して、ＸＹステージ装置３上に
設けられた微動ステージ装置８０上のウエハに投影し、
投影光学系２に対し相対的にレチクルとウエハをＹ方向
に同期走査することによりレチクルのパターンをウエハ
に露光するとともに、この走査露光を、ウエハ上の複数
領域に対して繰り返し行うためのステップ移動を介在さ
せながら行うステップ・アンド・スキャン型の露光装置
である。
説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る露光装
置を側方から見た様子を模式的に示す図であり、図２
は、その露光装置の外観を示す斜視図である。これらの
図に示すように、この露光装置はレチクルのパターンの
一部を投影光学系２を介して、ＸＹステージ装置３上に
設けられた微動ステージ装置８０上のウエハに投影し、
投影光学系２に対し相対的にレチクルとウエハをＹ方向
に同期走査することによりレチクルのパターンをウエハ
に露光するとともに、この走査露光を、ウエハ上の複数
領域に対して繰り返し行うためのステップ移動を介在さ
せながら行うステップ・アンド・スキャン型の露光装置
である。
【００２０】レチクルの走査方向（Ｙ方向）への移動
は、レチクル側ステージ装置によって行われ、このステ
ージ装置は、固定子４ａと可動子４ｂとの間で推力を付
与することにより可動子４ｂを走査方向へ移動させるリ
ニアモータ４を備え、可動子４ｂにレチクルステージ１
が結合している。固定子４ａは第１の支持手段１０１に
よりＹ方向には自由度をもたせて支持される。そして、
第２の支持手段１０５によりＹ方向について剛に、他の
方向について柔に支持される。この第２支持手段１０５
は、ベースフレーム１０から上方に伸びた柱部１０３、
および柱部１０３からＹ方向に伸び、固定子４ａをＹ方
向について剛に、他の方向について柔に支持する一軸支
持手段１０２を有する。
は、レチクル側ステージ装置によって行われ、このステ
ージ装置は、固定子４ａと可動子４ｂとの間で推力を付
与することにより可動子４ｂを走査方向へ移動させるリ
ニアモータ４を備え、可動子４ｂにレチクルステージ１
が結合している。固定子４ａは第１の支持手段１０１に
よりＹ方向には自由度をもたせて支持される。そして、
第２の支持手段１０５によりＹ方向について剛に、他の
方向について柔に支持される。この第２支持手段１０５
は、ベースフレーム１０から上方に伸びた柱部１０３、
および柱部１０３からＹ方向に伸び、固定子４ａをＹ方
向について剛に、他の方向について柔に支持する一軸支
持手段１０２を有する。
【００２１】レチクルステージ１はリニアモータ４によ
ってＹ方向へ駆動し、ＸＹステージ装置３のＸステージ
３ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステ
ージ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよ
うになっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、
レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一
定の速度比率（例えば４：１）で駆動させることにより
行う。また、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａ
により行う。
ってＹ方向へ駆動し、ＸＹステージ装置３のＸステージ
３ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステ
ージ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよ
うになっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、
レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一
定の速度比率（例えば４：１）で駆動させることにより
行う。また、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａ
により行う。
【００２２】ＸＹステージ装置３は、ステージ定盤７上
に設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して
３点で床等の上に支持されている。第１支持手段１０１
および投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定
盤９はベースフレーム１０上に３つのダンパ１１および
支柱１２を介して支持されている。ダンパ８は６軸方向
にアクティブに制振もしくは除振するアクティブダンパ
であるが、パッシブダンパを用いてもよく、あるいはダ
ンパを介せずに支持してもよい。
に設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して
３点で床等の上に支持されている。第１支持手段１０１
および投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定
盤９はベースフレーム１０上に３つのダンパ１１および
支柱１２を介して支持されている。ダンパ８は６軸方向
にアクティブに制振もしくは除振するアクティブダンパ
であるが、パッシブダンパを用いてもよく、あるいはダ
ンパを介せずに支持してもよい。
【００２３】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てＸＹ
ステージ装置３上にウエハが搬入され、所定の位置合せ
が終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移
動を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対し
てレチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際し
ては、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方
向（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリッ
ト状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。１つの露光領域に対する走査露光が終了した
ら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウエハをステッ
プ移動させることにより、他の露光領域を走査露光の開
始位置に対して位置決めし、走査露光を行う。なお、こ
のＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向への走査露光のた
めの移動との組合せにより、ウエハ上の複数の露光領域
に対して、順次効率良く露光が行なえるように、各露光
領域の配置、Ｙの正または負のいずれかへの走査方向、
各露光領域への露光順等が設定されている。
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てＸＹ
ステージ装置３上にウエハが搬入され、所定の位置合せ
が終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移
動を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対し
てレチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際し
ては、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方
向（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリッ
ト状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。１つの露光領域に対する走査露光が終了した
ら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウエハをステッ
プ移動させることにより、他の露光領域を走査露光の開
始位置に対して位置決めし、走査露光を行う。なお、こ
のＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向への走査露光のた
めの移動との組合せにより、ウエハ上の複数の露光領域
に対して、順次効率良く露光が行なえるように、各露光
領域の配置、Ｙの正または負のいずれかへの走査方向、
各露光領域への露光順等が設定されている。
【００２４】図３は微動ステージ装置８０の断面図、図
４は微動ステージ装置８０の平面図である。微動ステー
ジ装置８０は本発明のステージ装置の一実施形態に係る
ものである。
４は微動ステージ装置８０の平面図である。微動ステー
ジ装置８０は本発明のステージ装置の一実施形態に係る
ものである。
【００２５】微動ステージ装置８０は、これらの図に示
すように、Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方
向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設けられ
た微動ステージ８１と、微動ステージ８１を前記各方向
に移動させるリニアモータ８２および８３と、少なくと
も２つの測定軸上における微動ステージ８１部分の位置
を計測し、その計測結果から微動ステージ８１のθ方向
位置およびＹ方向位置を得るための、図示していない２
つのＹレーザ干渉計と、この２つのＹレーザ干渉計およ
びリニアモータ８２および８３等を制御する、図示して
いない制御手段を備えている。この制御手段は、微動ス
テージ８１のＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態で前記２つのレーザ干渉計に
ついてのθ方向位置についての実質的な原点出し等を行
うものである。
すように、Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ方
向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設けられ
た微動ステージ８１と、微動ステージ８１を前記各方向
に移動させるリニアモータ８２および８３と、少なくと
も２つの測定軸上における微動ステージ８１部分の位置
を計測し、その計測結果から微動ステージ８１のθ方向
位置およびＹ方向位置を得るための、図示していない２
つのＹレーザ干渉計と、この２つのＹレーザ干渉計およ
びリニアモータ８２および８３等を制御する、図示して
いない制御手段を備えている。この制御手段は、微動ス
テージ８１のＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態で前記２つのレーザ干渉計に
ついてのθ方向位置についての実質的な原点出し等を行
うものである。
【００２６】微動ステージ８１は、Ｘステージ３ａ（図
１）上に固定された台盤９１上に、固定部材８４、案内
部材８５を介して取り付けられている。固定部材８４
は、台盤９２上に固定され、案内部材８５は微動ステー
ジ８１に固定されている。案内部材８５は、固定部材８
４により、Ｚ軸方向、θ方向、およびＺ軸に対する傾き
方向に移動可能に案内されている。固定部材８４上の案
内面には多孔質パッド８６が設けられており、ここから
空気流を供給することにより微動ステージ８１は非接触
で案内される。
１）上に固定された台盤９１上に、固定部材８４、案内
部材８５を介して取り付けられている。固定部材８４
は、台盤９２上に固定され、案内部材８５は微動ステー
ジ８１に固定されている。案内部材８５は、固定部材８
４により、Ｚ軸方向、θ方向、およびＺ軸に対する傾き
方向に移動可能に案内されている。固定部材８４上の案
内面には多孔質パッド８６が設けられており、ここから
空気流を供給することにより微動ステージ８１は非接触
で案内される。
【００２７】３つのリニアモータ８２は、可動子８２ａ
が案内部材８５に固定され、固定子８２ｂが台盤９２に
固定されており、３点において案内部材８５をＺ方向へ
駆動し、それにより微動ステージ８１を台盤９２に対し
てＺ方向に駆動し、およびＺ軸に対して傾けることがで
きる。リニアモータ８３は、可動子８３ａが案内部材８
５に固定され、固定子８３ｂが台盤９２に固定されてお
り、微動ステージ８１を、台盤９２に対してθ方向へ駆
動する。
が案内部材８５に固定され、固定子８２ｂが台盤９２に
固定されており、３点において案内部材８５をＺ方向へ
駆動し、それにより微動ステージ８１を台盤９２に対し
てＺ方向に駆動し、およびＺ軸に対して傾けることがで
きる。リニアモータ８３は、可動子８３ａが案内部材８
５に固定され、固定子８３ｂが台盤９２に固定されてお
り、微動ステージ８１を、台盤９２に対してθ方向へ駆
動する。
【００２８】微動ステージ８１上には、微動ステージ８
１のθ方向位置およびＹ方向位置を得るための上述の２
つのＹレーザ干渉計によって参照されるＹミラー８７、
および微動ステージ８１のＸ方向位置を測定するための
Ｘレーザ干渉計によって参照されるＸミラー８８が固定
されている。
１のθ方向位置およびＹ方向位置を得るための上述の２
つのＹレーザ干渉計によって参照されるＹミラー８７、
および微動ステージ８１のＸ方向位置を測定するための
Ｘレーザ干渉計によって参照されるＸミラー８８が固定
されている。
【００２９】各リニアモータ８２の近傍には、台盤９２
に固定された変位センサ８９が設けられており、これら
により各リニアモータ８２近傍における微動ステージ８
１のＺ方向の変位が測定される。変位センサ８９として
はリニアエンコーダ等を用いることができる。
に固定された変位センサ８９が設けられており、これら
により各リニアモータ８２近傍における微動ステージ８
１のＺ方向の変位が測定される。変位センサ８９として
はリニアエンコーダ等を用いることができる。
【００３０】固定部材８４と案内部材８５との間には予
圧室９０が設けられており、リニアモータ８２の駆動時
に予圧室９０内に予圧を付与することにより、微動ステ
ージ８１等にかかる重力によるリニアモータ８２への負
荷を補償するようになっている。
圧室９０が設けられており、リニアモータ８２の駆動時
に予圧室９０内に予圧を付与することにより、微動ステ
ージ８１等にかかる重力によるリニアモータ８２への負
荷を補償するようになっている。
【００３１】また、固定部材８４および案内部材８５に
は、各リニアモータ８２近傍の３個所において突当て部
９１ａおよび９１ｂが設けられており、これらを突き当
てることにより、微動ステージ８１を所定のＺ方向位置
および傾きに保持することができる。
は、各リニアモータ８２近傍の３個所において突当て部
９１ａおよび９１ｂが設けられており、これらを突き当
てることにより、微動ステージ８１を所定のＺ方向位置
および傾きに保持することができる。
【００３２】図５は、微動ステージ装置８０およびＸＹ
ステージ装置３における原点出し動作のフローチャトで
ある。原点出し動作の制御は図示しない制御手段が行
う。原点出しは、まず、Ｚ方向の位置を計測する各変位
センサ８９について行う。すなわち同図に示すように、
まず、微動ステージ８１が下降するように各リニアモー
タ８２を駆動し（ステップＳ１）、突当て部９１ａおよ
び９１ｂを相互に突き当てて、各リニアモータ８２の負
荷が所定の値を超えたことを検出する（ステップＳ
２）。これが検出されたら、各リニアモータ８２の出力
を一定に保持するとともに予圧室９０への予圧付与を停
止し、この状態で所定時間が経過するのを待つ（ステッ
プＳ３）。所定定時間が経過したら各変位センサ８９を
初期化して各変位センサ８９の原点出しを終了するとと
もに、原点出しされた各変位センサ８９を用い、各リニ
アモータ８２を駆動して、微動ステージ８１を所定の基
準位置へ移動させる（ステップＳ４）。
ステージ装置３における原点出し動作のフローチャトで
ある。原点出し動作の制御は図示しない制御手段が行
う。原点出しは、まず、Ｚ方向の位置を計測する各変位
センサ８９について行う。すなわち同図に示すように、
まず、微動ステージ８１が下降するように各リニアモー
タ８２を駆動し（ステップＳ１）、突当て部９１ａおよ
び９１ｂを相互に突き当てて、各リニアモータ８２の負
荷が所定の値を超えたことを検出する（ステップＳ
２）。これが検出されたら、各リニアモータ８２の出力
を一定に保持するとともに予圧室９０への予圧付与を停
止し、この状態で所定時間が経過するのを待つ（ステッ
プＳ３）。所定定時間が経過したら各変位センサ８９を
初期化して各変位センサ８９の原点出しを終了するとと
もに、原点出しされた各変位センサ８９を用い、各リニ
アモータ８２を駆動して、微動ステージ８１を所定の基
準位置へ移動させる（ステップＳ４）。
【００３３】なお、ステップＳ３において、予圧室９０
への予圧付与を停止するのは、予圧の変動等によって、
突当て力が一定せずに、正確な突当て位置を確保できな
くなることを防止するためである。また、ステップＳ２
において、リニアモータ８２の負荷が所定の値を超えた
ことを検出する代わりに、微動ステージ８１の速度が一
定値以下になったことを検出するようにしてもよい。
への予圧付与を停止するのは、予圧の変動等によって、
突当て力が一定せずに、正確な突当て位置を確保できな
くなることを防止するためである。また、ステップＳ２
において、リニアモータ８２の負荷が所定の値を超えた
ことを検出する代わりに、微動ステージ８１の速度が一
定値以下になったことを検出するようにしてもよい。
【００３４】次に、ＸおよびＹレーザ干渉計についての
原点出しを行う。すなわち、ステップＳ４の基準位置を
保持しながら、リニアモータ８３を駆動し、微動ステー
ジ８１をθ方向に回転させて、図示しない突当て部材に
突き当て（ステップＳ５、Ｓ６）、リニアモータ８３の
負荷が所定値を超えたことを検出する（ステップＳ
７）。これが検出されたら、リニアモータ８３の出力を
一定に保持し、所定時間が経過するのを待つ（ステップ
Ｓ８）。所定時間が経過したら、その時の２つのＹレー
ザ干渉計およびＸレーザ干渉計の計測位置を仮の原点と
する（ステップＳ９）。これにより、２つのＹレーザ干
渉計の、θ方向についてのセンサとしての実質的な原点
出しが行われたことになる。この後、リニアモータ８３
を駆動して微動ステージ８１のθ方向位置を所定の基準
位置とする（ステップＳ９）。なお、ステップＳ７にお
いて、リニアモータ８３の負荷が所定の値を超えたこと
を検出する代わりに、微動ステージ８１の回転速度が一
定値以下になったことを検出するようにしてもよい。
原点出しを行う。すなわち、ステップＳ４の基準位置を
保持しながら、リニアモータ８３を駆動し、微動ステー
ジ８１をθ方向に回転させて、図示しない突当て部材に
突き当て（ステップＳ５、Ｓ６）、リニアモータ８３の
負荷が所定値を超えたことを検出する（ステップＳ
７）。これが検出されたら、リニアモータ８３の出力を
一定に保持し、所定時間が経過するのを待つ（ステップ
Ｓ８）。所定時間が経過したら、その時の２つのＹレー
ザ干渉計およびＸレーザ干渉計の計測位置を仮の原点と
する（ステップＳ９）。これにより、２つのＹレーザ干
渉計の、θ方向についてのセンサとしての実質的な原点
出しが行われたことになる。この後、リニアモータ８３
を駆動して微動ステージ８１のθ方向位置を所定の基準
位置とする（ステップＳ９）。なお、ステップＳ７にお
いて、リニアモータ８３の負荷が所定の値を超えたこと
を検出する代わりに、微動ステージ８１の回転速度が一
定値以下になったことを検出するようにしてもよい。
【００３５】このように、Ｚ軸方向の各変位センサ８９
の原点出しを行ってから、θ方向位置についての原点出
しを行うことにより、Ｚ軸方向位置およびＺ軸に対する
傾きを常に所定の値にした状態で、２つのＹレーザ干渉
計の、θ方向についての実質的な原点出しを行うことが
できる。このため、原点出しにおけるＹレーザ干渉計の
計測に際して、図８に示されるようなＹミラー８７の傾
きによるアッベエラーの影響を排除し、原点出しを常に
正確に行うことができる。
の原点出しを行ってから、θ方向位置についての原点出
しを行うことにより、Ｚ軸方向位置およびＺ軸に対する
傾きを常に所定の値にした状態で、２つのＹレーザ干渉
計の、θ方向についての実質的な原点出しを行うことが
できる。このため、原点出しにおけるＹレーザ干渉計の
計測に際して、図８に示されるようなＹミラー８７の傾
きによるアッベエラーの影響を排除し、原点出しを常に
正確に行うことができる。
【００３６】次に、θ方向位置を前記基準位置に保持し
たまま、Ｘステージ３ａおよびＹステージ３ｂをそれぞ
れＸおよびＹ方向の原点センサの方へ移動させ（ステッ
プＳ１０、Ｓ１１）、それぞれについて原点センサを超
えたことを検出し、Ｘステージ３ａが原点センサを超え
た時はＸレーザ干渉計を初期化してＸステージ３ａを停
止し、Ｙステージ３ｂが原点センサを超えた時は２つの
Ｙレーザ干渉計を初期化してＹステージ３ｂを停止する
（ステップＳ１２〜Ｓ１９）。これにより、ＸおよびＹ
レーザ干渉計についての原点出しが完了する。
たまま、Ｘステージ３ａおよびＹステージ３ｂをそれぞ
れＸおよびＹ方向の原点センサの方へ移動させ（ステッ
プＳ１０、Ｓ１１）、それぞれについて原点センサを超
えたことを検出し、Ｘステージ３ａが原点センサを超え
た時はＸレーザ干渉計を初期化してＸステージ３ａを停
止し、Ｙステージ３ｂが原点センサを超えた時は２つの
Ｙレーザ干渉計を初期化してＹステージ３ｂを停止する
（ステップＳ１２〜Ｓ１９）。これにより、ＸおよびＹ
レーザ干渉計についての原点出しが完了する。
【００３７】このように、Ｚ軸方向の各変位センサ８９
の原点出し、および２つのＹレーザ干渉計のθ方向につ
いての実質的な原点出しを行ってから、ＸおよびＹレー
ザ干渉計についてのＸ軸方向およびＹ軸方向についての
原点出しを行うことにより、Ｘミラー８８およびＹミラ
ー８７の位置および姿勢を常に所定の値にした状態で原
点出しを行うことができる。すなわち、図８や図９に示
されるような、Ｘミラー８８およびＹミラー８７のＺ軸
に対する傾きやθ方向位置の変動によるアッベエラーの
影響をすべて排除し、原点出しを常に正確に行うことが
できる。
の原点出し、および２つのＹレーザ干渉計のθ方向につ
いての実質的な原点出しを行ってから、ＸおよびＹレー
ザ干渉計についてのＸ軸方向およびＹ軸方向についての
原点出しを行うことにより、Ｘミラー８８およびＹミラ
ー８７の位置および姿勢を常に所定の値にした状態で原
点出しを行うことができる。すなわち、図８や図９に示
されるような、Ｘミラー８８およびＹミラー８７のＺ軸
に対する傾きやθ方向位置の変動によるアッベエラーの
影響をすべて排除し、原点出しを常に正確に行うことが
できる。
【００３８】なお、θ軸用のセンサとして、２本レーザ
干渉計の他に、原点出しの時にだけ使用する微動ステー
ジと台盤間のθ軸方向の変位を計測する変位センサを設
けても良い。この場合、θ軸の原点出し動作時からＹ軸
レーザ干渉計の初期化までは、θ軸の制御に原点出し用
変位センサを使用する。Ｙ軸レーザ干渉計の初期化の時
は、θ軸を原点出し用変位センサによって基準位置に保
持し、初期化後に干渉計を用いたθ軸制御に切り替え
る。
干渉計の他に、原点出しの時にだけ使用する微動ステー
ジと台盤間のθ軸方向の変位を計測する変位センサを設
けても良い。この場合、θ軸の原点出し動作時からＹ軸
レーザ干渉計の初期化までは、θ軸の制御に原点出し用
変位センサを使用する。Ｙ軸レーザ干渉計の初期化の時
は、θ軸を原点出し用変位センサによって基準位置に保
持し、初期化後に干渉計を用いたθ軸制御に切り替え
る。
【００３９】θの原点出しをするときは、ＸＹの原点出
しが終わっていないため、ＸＹ軸上のどの位置にいるの
かが分からず、ミラーに対してレーザが当たっている位
置も不明である。ミラーには加工上のゆがみやそりがあ
るため、レーザ基準でθ軸制御をかけると、ＸＹ原点に
移動していく過程で、ミラーのゆがみなどに従ってθ軸
も回転してしまい、レーザの初期化時に正確な基準位置
に保持されていない可能性がある。上記のようにＸＹ軸
の移動の影響を受けないθ原点出し用センサを用いるこ
とにより、正確な原点出しが可能となる。また、θ計測
用に、Ｙ軸方向の２本のレーザでなく、Ｘ軸方向の２本
のレーザを使うようにしても良い。
しが終わっていないため、ＸＹ軸上のどの位置にいるの
かが分からず、ミラーに対してレーザが当たっている位
置も不明である。ミラーには加工上のゆがみやそりがあ
るため、レーザ基準でθ軸制御をかけると、ＸＹ原点に
移動していく過程で、ミラーのゆがみなどに従ってθ軸
も回転してしまい、レーザの初期化時に正確な基準位置
に保持されていない可能性がある。上記のようにＸＹ軸
の移動の影響を受けないθ原点出し用センサを用いるこ
とにより、正確な原点出しが可能となる。また、θ計測
用に、Ｙ軸方向の２本のレーザでなく、Ｘ軸方向の２本
のレーザを使うようにしても良い。
【００４０】次に、この露光装置を利用することができ
るデバイス製造例を説明する。図１０は微小デバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣ
Ｄ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフロ
ーを示す。ステップ３１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ３２（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。一
方、ステップ３３（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３４（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。次のステップ３５（組み立て）は後工
程と呼ばれ、ステップ３４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３６（検査）
では、ステップ３５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う。こうした工
程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステッ
プ３７）する。
るデバイス製造例を説明する。図１０は微小デバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣ
Ｄ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフロ
ーを示す。ステップ３１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ３２（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。一
方、ステップ３３（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３４（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。次のステップ３５（組み立て）は後工
程と呼ばれ、ステップ３４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３６（検査）
では、ステップ３５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う。こうした工
程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステッ
プ３７）する。
【００４１】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ４１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ４２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ４３（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４４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ４
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ４６（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４７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ４８（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４９（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うことによってウエハ上
に多重に回路パターンを形成する。
ーを示す。ステップ４１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ４２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ４３（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４４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ４
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ４６（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４７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ４８（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４９（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うことによってウエハ上
に多重に回路パターンを形成する。
【００４２】本実施形態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低コスト
で製造することができる。
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
で製造することができる。
【００４３】［実施形態２］図６は本発明の第２の実施
形態に係る露光装置のステージ装置における原点出し動
作を示すフローチャートである。実施形態１の場合とハ
ード構成の面で異なるのは、θ方向位置を測定する２本
のＹレーザ干渉計の代わりに、θ方向位置を測定する、
図示しないθセンサを用い、また、ＸステージおよびＹ
ステージの位置を計測するＸレーザ干渉計およびＹレー
ザ干渉計の代わりに、ＸステージおよびＹステージの位
置を計測するＸセンサおよびＹセンサを用いた点にあ
る。
形態に係る露光装置のステージ装置における原点出し動
作を示すフローチャートである。実施形態１の場合とハ
ード構成の面で異なるのは、θ方向位置を測定する２本
のＹレーザ干渉計の代わりに、θ方向位置を測定する、
図示しないθセンサを用い、また、ＸステージおよびＹ
ステージの位置を計測するＸレーザ干渉計およびＹレー
ザ干渉計の代わりに、ＸステージおよびＹステージの位
置を計測するＸセンサおよびＹセンサを用いた点にあ
る。
【００４４】動作上は、図６に示されるように、図５の
ステップＳ９においてレーザ干渉計の計測値を仮の原点
とする代わりに、ステップＳ１０９においてθセンサを
初期化するようにすればよい。また、図５のステップＳ
１４、Ｓ１５、Ｓ１８およびＳ１９においてＸレーザま
たはＹレーザを初期化する代わりに、ステップＳ１１
４、Ｓ１１５、Ｓ１１８およびＳ１１９においてＸセン
サまたはＹセンサを初期化するようにすればよい。
ステップＳ９においてレーザ干渉計の計測値を仮の原点
とする代わりに、ステップＳ１０９においてθセンサを
初期化するようにすればよい。また、図５のステップＳ
１４、Ｓ１５、Ｓ１８およびＳ１９においてＸレーザま
たはＹレーザを初期化する代わりに、ステップＳ１１
４、Ｓ１１５、Ｓ１１８およびＳ１１９においてＸセン
サまたはＹセンサを初期化するようにすればよい。
【００４５】［実施形態３］図７は、本発明の第３の実
施形態に係る露光装置のステージ装置における原点出し
動作を示すフローチャートである。実施形態２の場合と
ハード構成の面で異なるのは、微動ステージ８１が所定
の位置および姿勢にあることを検出するために、突当て
部９１ａ、９１ｂ等の突き当てによらず、原点センサに
より検出するようにした点にある。すなわち、突当て部
９１ａ、９１ｂの代わりに、微動ステージ８１をＺ方向
へ移動させた際に、各リニアモータ８２近傍の微動ステ
ージ８１上の３点がそれぞれ所定のＺ軸方向位置を通過
したことを検出するＺ原点センサを設けるとともに、θ
方向の突当て部材の代わりに、微動ステージ８１をθ方
向へ移動させた際に、微動ステージ８１上の所定の１点
が所定のθ方向位置を通過したことを検出するθ原点セ
ンサを設けるようにしている。
施形態に係る露光装置のステージ装置における原点出し
動作を示すフローチャートである。実施形態２の場合と
ハード構成の面で異なるのは、微動ステージ８１が所定
の位置および姿勢にあることを検出するために、突当て
部９１ａ、９１ｂ等の突き当てによらず、原点センサに
より検出するようにした点にある。すなわち、突当て部
９１ａ、９１ｂの代わりに、微動ステージ８１をＺ方向
へ移動させた際に、各リニアモータ８２近傍の微動ステ
ージ８１上の３点がそれぞれ所定のＺ軸方向位置を通過
したことを検出するＺ原点センサを設けるとともに、θ
方向の突当て部材の代わりに、微動ステージ８１をθ方
向へ移動させた際に、微動ステージ８１上の所定の１点
が所定のθ方向位置を通過したことを検出するθ原点セ
ンサを設けるようにしている。
【００４６】この場合、Ｚ方向の位置を計測する各変位
センサ８９の原点出しは、まず、微動ステージ８１が各
Ｚ原点センサの方向へ移動するように各リニアモータ８
２を駆動し（ステップＳ２１）、各Ｚ原点センサが微動
ステージ８１上の所定の３点がそれぞれ各Ｚ原点センサ
の検出点を通過したことを検出する（ステップＳ２
２）。これが各Ｚ原点センサについて検出された時、対
応する各変位センサ８９を初期化して各変位センサ８９
の原点出しを終了するとともに、原点出しされた各変位
センサ８９を用い、各リニアモータ８２を駆動して、微
動ステージ８１を所定の基準位置へ移動させる（ステッ
プＳ４）。
センサ８９の原点出しは、まず、微動ステージ８１が各
Ｚ原点センサの方向へ移動するように各リニアモータ８
２を駆動し（ステップＳ２１）、各Ｚ原点センサが微動
ステージ８１上の所定の３点がそれぞれ各Ｚ原点センサ
の検出点を通過したことを検出する（ステップＳ２
２）。これが各Ｚ原点センサについて検出された時、対
応する各変位センサ８９を初期化して各変位センサ８９
の原点出しを終了するとともに、原点出しされた各変位
センサ８９を用い、各リニアモータ８２を駆動して、微
動ステージ８１を所定の基準位置へ移動させる（ステッ
プＳ４）。
【００４７】次に、θセンサについて原点出しを行う。
すなわち、ステップＳ４の基準位置を保持しながら、リ
ニアモータ８３を駆動し、微動ステージ８１をθ方向に
回転させて、微動ステージ８１上の所定点がθ原点セン
サの検出点を通過したことを検出する（ステップＳ２
７）。これが検出されたら、θセンサを初期化してθセ
ンサの原点出しを完了するとともに、リニアモータ８３
を駆動して微動ステージ８１のθ方向位置を所定の基準
位置とする（ステップＳ１０９）。
すなわち、ステップＳ４の基準位置を保持しながら、リ
ニアモータ８３を駆動し、微動ステージ８１をθ方向に
回転させて、微動ステージ８１上の所定点がθ原点セン
サの検出点を通過したことを検出する（ステップＳ２
７）。これが検出されたら、θセンサを初期化してθセ
ンサの原点出しを完了するとともに、リニアモータ８３
を駆動して微動ステージ８１のθ方向位置を所定の基準
位置とする（ステップＳ１０９）。
【００４８】この後、ステップＳ１０以降において、図
６の場合と同様にして、ＸおよびＹレーザ干渉計につい
ての原点出しを行う。
６の場合と同様にして、ＸおよびＹレーザ干渉計につい
ての原点出しを行う。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、微
動ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態において、θ位置測定手段の
原点出しを行うようにしたため、θ位置測定手段の原点
出しを正確に行うことができる。その際、Ｚ位置計測手
段の原点出しを、θ位置測定手段の原点出しの前に行う
ようにしたため、θ位置測定手段の原点出しをより正確
に行うことができる。特に、θ位置測定手段が、２つの
測定軸上で計測して微動ステージのθ方向位置を得るも
のである場合も、その原点出しを正確に行うことができ
る。
動ステージのＺ軸方向および傾き方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態において、θ位置測定手段の
原点出しを行うようにしたため、θ位置測定手段の原点
出しを正確に行うことができる。その際、Ｚ位置計測手
段の原点出しを、θ位置測定手段の原点出しの前に行う
ようにしたため、θ位置測定手段の原点出しをより正確
に行うことができる。特に、θ位置測定手段が、２つの
測定軸上で計測して微動ステージのθ方向位置を得るも
のである場合も、その原点出しを正確に行うことができ
る。
【００５０】また、θ位置測定手段の原点出しを行った
後、Ｚ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態でＸおよびＹ位置計測手段の
原点出しを行うようにしたため、ＸおよびＹ位置計測手
段の原点出しを正確に行うことができる。
後、Ｚ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所定の基
準位置に保持し、その状態でＸおよびＹ位置計測手段の
原点出しを行うようにしたため、ＸおよびＹ位置計測手
段の原点出しを正確に行うことができる。
【００５１】また、ステージを突き当て、その負荷が一
定値を超えた時、またはそのステージの速度が一定値以
下になった時から一定時間その駆動手段の出力を保持し
た後、計測手段を初期化するようにしたため、原点出し
をより正確に行うことができる。
定値を超えた時、またはそのステージの速度が一定値以
下になった時から一定時間その駆動手段の出力を保持し
た後、計測手段を初期化するようにしたため、原点出し
をより正確に行うことができる。
【００５２】また、Ｚ駆動手段が自重補償を行う場合に
おいては、Ｚ位置計測手段の原点出しを、微動ステージ
を突き当て、Ｚ駆動手段の負荷が一定値を超えた時、ま
たは微動ステージの速度が一定値以下になった時、前記
自重補償を停止させ、その時から一定時間前記Ｚ駆動手
段の出力を保持した後、Ｚ位置計測手段を初期化するよ
うにしたため、Ｚ位置計測手段の原点出しを、より正確
に行うことができる。
おいては、Ｚ位置計測手段の原点出しを、微動ステージ
を突き当て、Ｚ駆動手段の負荷が一定値を超えた時、ま
たは微動ステージの速度が一定値以下になった時、前記
自重補償を停止させ、その時から一定時間前記Ｚ駆動手
段の出力を保持した後、Ｚ位置計測手段を初期化するよ
うにしたため、Ｚ位置計測手段の原点出しを、より正確
に行うことができる。
【００５３】また、このように正確な原点出しが行える
ステージ装置を備えるため、本発明の露光装置によれ
ば、被露光基板の位置決め精度や走査方向への移動精度
をより向上させることができる。
ステージ装置を備えるため、本発明の露光装置によれ
ば、被露光基板の位置決め精度や走査方向への移動精度
をより向上させることができる。
【００５４】また、上述のような正確な原点出しを行
い、その後、微動ステージ上に載置した被露光基板につ
いて露光を行うようにしたため、本発明のデバイス製造
方法によれば、より精度の高い露光パターンによるデバ
イスを製造することができる。
い、その後、微動ステージ上に載置した被露光基板につ
いて露光を行うようにしたため、本発明のデバイス製造
方法によれば、より精度の高い露光パターンによるデバ
イスを製造することができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る露光装置を側
方から見た様子を模式的に示す図である。
方から見た様子を模式的に示す図である。
【図２】 図１の露光装置の外観を示す斜視図である。
【図３】 図１の装置の微動ステージ装置の断面図であ
る。
る。
【図４】 図１の装置の微動ステージ装置の平面図であ
る。
る。
【図５】 図１の装置における微動ステージ装置および
ＸＹステージ装置における原点出し動作のフローチャー
トである。
ＸＹステージ装置における原点出し動作のフローチャー
トである。
【図６】 本発明の第２の実施形態に係る露光装置のス
テージ装置における原点出し動作を示すフローチャート
である。
テージ装置における原点出し動作を示すフローチャート
である。
【図７】 本発明の第３の実施形態に係る露光装置のス
テージ装置における原点出し動作を示すフローチャート
である。
テージ装置における原点出し動作を示すフローチャート
である。
【図８】 微動ステージにおけるＺ軸方向に対する傾き
によるアッベエラーを示す図である。
によるアッベエラーを示す図である。
【図９】 微動ステージにおけるθ方向への傾きによる
アッベエラーを示す図である。
アッベエラーを示す図である。
【図１０】 図１の装置により製造し得る微小デバイス
の製造の流れを示すフローチャートである。
の製造の流れを示すフローチャートである。
【図１１】 図１０におけるウエハプロセスの詳細な流
れを示すフローチャートである。
れを示すフローチャートである。
１：レチクルステージ、２：投影光学系、３：ＸＹステ
ージ、４：リニアモータ、４ａ：固定子、４ｂ：可動
子、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：Ｙステージ、６：リニア
モータ、７：ステージ定盤、８：ダンパ、９：鏡筒定
盤、１０：ベースフレーム、１１：ダンパ、１２：支
柱、１３：距離測定手段、８０：微動ステージ装置、８
１：微動ステージ、８２，８３：リニアモータ、９１：
台盤、８４：固定部材、８５：案内部材、８６：多孔質
パッド、８２ａ，８３ａ：可動子、８２ｂ，８３ｂ：固
定子、８７：Ｙミラー８７、８８：Ｘミラー、８９：変
位センサ、９０：予圧室、９１ａ，９１ｂ：突当て部。
ージ、４：リニアモータ、４ａ：固定子、４ｂ：可動
子、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：Ｙステージ、６：リニア
モータ、７：ステージ定盤、８：ダンパ、９：鏡筒定
盤、１０：ベースフレーム、１１：ダンパ、１２：支
柱、１３：距離測定手段、８０：微動ステージ装置、８
１：微動ステージ、８２，８３：リニアモータ、９１：
台盤、８４：固定部材、８５：案内部材、８６：多孔質
パッド、８２ａ，８３ａ：可動子、８２ｂ，８３ｂ：固
定子、８７：Ｙミラー８７、８８：Ｘミラー、８９：変
位センサ、９０：予圧室、９１ａ，９１ｂ：突当て部。
Claims (18)
- 【請求項１】 Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向であるθ
方向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設けら
れた微動ステージと、この微動ステージを前記各方向に
移動させる駆動手段と、前記微動ステージのθ方向位置
を測定するθ位置測定手段と、前記駆動手段およびθ位
置測定手段を制御する制御手段とを備えたステージ装置
において、前記制御手段は、前記微動ステージのＺ軸方
向および傾き方向の位置を所定の基準位置に保持し、そ
の状態で前記θ位置測定手段の原点出しを行うものであ
ることを特徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 前記θ位置測定手段は、２つの測定軸上
における前記微動ステージ部分の位置を計測し、その計
測結果から前記微動ステージのθ方向位置を得るもので
あることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。 - 【請求項３】 前記θ位置測定手段は２つのレーザ干渉
計を有する請求項２のステージ装置。 - 【請求項４】 前記θ位置測定手段は更に原点出し時に
用いる変位センサを有する請求項３のステージ装置。 - 【請求項５】 前記微動ステージを搭載してＸおよびＹ
方向に移動可能なＸＹステージ、このＸＹステージをＸ
およびＹ方向に移動させる駆動手段、ならびに前記微動
ステージのＸおよびＹ方向位置をそれぞれ所定の測定軸
上における前記ＸＹステージ部分の位置を計測すること
により行うＸおよびＹ位置計測手段とを備え、前記制御
手段は、前記θ位置測定手段の原点出しを行った後、前
記Ｚ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所定の基準
位置に保持し、その状態で前記ＸおよびＹ位置計測手段
の原点出しを行うものであ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６】 前記微動ステージの少なくとも３点にお
けるＺ方向位置を計測するＺ位置計測手段を備え、前記
制御手段は、前記θ位置測定手段の原点出しを行う前
に、前記Ｚ位置計測手段の原点出しを行うものであるこ
とを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のステージ
装置。 - 【請求項７】 前記Ｚ位置計測手段はエンコーダを有す
る請求項６のステージ装置。 - 【請求項８】 露光装置の露光光軸の方向であるＺ軸方
向に垂直なＸ軸方向に移動可能なＸステージと、前記Ｘ
ステージ上において、被露光基板を保持して前記Ｚ軸方
向に移動可能なＺステージと、このＺステージをＺ軸方
向に移動させる駆動手段と、前記Ｚステージの前記Ｚ軸
方向位置を測定するＺ位置計測手段とを備えたステージ
装置において、前記Ｚステージを前記Ｘステージに対し
所定の基準位置に保持した状態で、前記Ｘ位置計測手段
の原点出しを行う制御手段を具備することを特徴とする
ステージ装置。 - 【請求項９】 前記制御手段は、前記各計測手段の原点
出しを、その計測手段に対応する所定の突当て部に対し
て該当する駆動手段により該当するステージを突き当
て、その駆動手段の負荷が一定値を超えた時、またはそ
のステージの速度が一定値以下になった時から一定時間
その駆動手段の出力を所定の値に保持した後、計測手段
を初期化することにより行うものであることを特徴とす
る請求項１〜８いずれかに記載のステージ装置。 - 【請求項１０】 前記Ｚ軸方向は鉛直方向を向いてお
り、前記駆動手段はＺ軸方向への移動に際し、その方向
への重力による負荷を補償するための自重補償機構を備
え、前記制御手段は、前記各計測手段の原点出しを、そ
の計測手段に対応する所定の突当て部に対して該当する
駆動手段により該当するステージを突き当て、その駆動
手段の負荷が一定値を超えた時、またはそのステージの
速度が一定値以下になった時、前記自重補償機構の動作
を停止させ、その時から一定時間その駆動手段の出力を
所定の値に保持した後、計測手段を初期化することによ
り行うものであることを特徴とする請求項６または８項
記載のステージ装置。 - 【請求項１１】 Ｚ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向である
θ方向、およびＺ軸に対する傾き方向に移動可能に設け
られた微動ステージのθ方向位置を得るθ位置測定手段
について原点出しを行うに際して、前記微動ステージの
Ｚ軸方向および傾き方向の位置を所定の基準位置に保持
し、その状態において、前記θ位置測定手段の原点出し
を行うことを特徴とする原点出し方法。 - 【請求項１２】 前記θ位置測定手段は、前記微動ステ
ージの部分の位置を、少なくとも２つの測定軸上で計測
し、その計測結果から前記微動ステージのθ方向位置を
得ることを特徴とする請求項１１記載の原点出し方法。 - 【請求項１３】 前記微動ステージを搭載してＸおよび
Ｙ方向に移動可能なＸＹステージのＸおよびＹ方向の位
置を測定するＸおよびＹ位置計測手段の原点出しを、前
記θ位置測定手段の原点出しを行った後に、前記微動ス
テージのＺ軸方向、傾き方向およびθ方向の位置を所定
の基準位置に保持した状態において行うことを特徴とす
る請求項１１または１２記載の原点出し方法。 - 【請求項１４】 前記微動ステージの少なくとも３点に
おけるＺ軸方向位置を計測するＺ位置計測手段の原点出
しを、前記θ位置測定手段の原点出しの前に行うことを
特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の原点出
し方法。 - 【請求項１５】 前記各計測手段の原点出しは、その計
測手段に対応する所定の突当て部に対して該当する駆動
手段により該当するステージを突き当て、その駆動手段
の負荷が一定値を超えた時、またはそのステージの速度
が一定値以下になった時から一定時間その駆動手段の出
力を所定の値に保持した後、計測手段を初期化すること
により行うことを特徴とする請求項１１〜１４いずれか
に記載の原点出し方法。 - 【請求項１６】 前記Ｚ軸方向は鉛直方向を向いてお
り、その方向へ前記微動ステージをＺ駆動手段により移
動させる際に、その方向への重力による負荷を補償する
ための自重補償を行う場合においては、前記Ｚ位置計測
手段の原点出しを、対応する所定の突当て部に対して前
記Ｚ駆動手段により前記微動ステージを突き当て、前記
Ｚ駆動手段の負荷が一定値を超えた時、または前記微動
ステージの速度が一定値以下になった時、前記自重補償
を停止させ、その時から一定時間前記Ｚ駆動手段の出力
を所定の値に保持した後、前記Ｚ位置計測手段を初期化
することにより行うことを特徴とする請求項１４記載の
原点出し方法。 - 【請求項１７】 請求項１〜１０のいずれかのステージ
装置を備え、そのＺ軸方向は露光光軸の方向に一致し、
そしてそのステージ装置上に被露光基板を搭載すること
を特徴とする露光装置。 - 【請求項１８】 露光装置上に設けられ、露光光軸をＺ
軸方向とする微動ステージについて請求項１１〜１６の
いずれかの方法により原点出しを行い、その後、前記微
動ステージ上に載置した被露光基板について露光を行う
ことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33913396A JP3907252B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法 |
| US08/982,526 US6008882A (en) | 1996-12-05 | 1997-12-02 | Stage device, method of controlling same, and exposure apparatus using said stage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33913396A JP3907252B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173028A true JPH10173028A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3907252B2 JP3907252B2 (ja) | 2007-04-18 |
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ID=18324562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33913396A Expired - Fee Related JP3907252B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 露光装置およびデバイス製造方法ならびにステージ装置および原点出し方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6008882A (ja) |
| JP (1) | JP3907252B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165523A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-22 | Nikon Corp | 測定システム、初期化、振動補償、低伝播性、及び軽量精密ステージを有するステージ装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3755862B2 (ja) | 1999-05-26 | 2006-03-15 | キヤノン株式会社 | 同期位置制御装置および方法 |
| JP2002280283A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Canon Inc | 基板処理装置 |
| US6801300B2 (en) * | 2001-08-14 | 2004-10-05 | Nikon Corporation | System and method for switching position signals during servo control of a device table |
| JP3919560B2 (ja) | 2002-02-26 | 2007-05-30 | キヤノン株式会社 | 振動制御装置及び振動制御方法及び露光装置及びデバイスの製造方法 |
| JP3679767B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2005-08-03 | キヤノン株式会社 | ステージ位置決め装置及びその制御方法、露光装置、半導体デバイスの製造方法 |
| JP3907497B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2007-04-18 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置及びその制御方法、並びに露光装置、並びにその制御方法により制御される露光装置により半導体デバイスを製造する製造方法 |
| JP4261979B2 (ja) * | 2003-05-12 | 2009-05-13 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
| JP2005005393A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Canon Inc | ステージ装置、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| JP3968713B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2007-08-29 | ソニー株式会社 | フラットディスプレイ装置及びフラットディスプレイ装置の試験方法 |
| JP2005032818A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Canon Inc | 静圧軸受、位置決め装置、並びに露光装置 |
| ATE465441T1 (de) * | 2003-08-07 | 2010-05-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Positionierungseinrichtung, einrichtung und verfahren zum ausgleich der schwerkraft |
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| JP2010021526A (ja) * | 2008-06-11 | 2010-01-28 | Canon Inc | 位置決め装置、位置決め方法、露光装置、デバイス製造方法、並びに、位置決め装置及び露光装置の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412756B1 (en) * | 1989-08-07 | 1995-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US5184055A (en) * | 1989-10-06 | 1993-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for positioning control |
| JPH06183561A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Canon Inc | 移動ステージ装置 |
| JP3086764B2 (ja) * | 1993-02-22 | 2000-09-11 | キヤノン株式会社 | 静圧軸受装置 |
| JP2974535B2 (ja) * | 1993-03-11 | 1999-11-10 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置 |
| JPH0737786A (ja) * | 1993-07-21 | 1995-02-07 | Canon Inc | ステージ位置決め制御方法 |
| JP3196798B2 (ja) * | 1993-10-12 | 2001-08-06 | キヤノン株式会社 | 自重支持装置 |
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-
1996
- 1996-12-05 JP JP33913396A patent/JP3907252B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-02 US US08/982,526 patent/US6008882A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165523A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-22 | Nikon Corp | 測定システム、初期化、振動補償、低伝播性、及び軽量精密ステージを有するステージ装置 |
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