JPH10275770A - Projection aligner - Google Patents

Projection aligner

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JPH10275770A
JPH10275770A JP9096450A JP9645097A JPH10275770A JP H10275770 A JPH10275770 A JP H10275770A JP 9096450 A JP9096450 A JP 9096450A JP 9645097 A JP9645097 A JP 9645097A JP H10275770 A JPH10275770 A JP H10275770A
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stage
vibration
exposure apparatus
main body
actuator
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Masato Takahashi
正人 高橋
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    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection aligner for an accurate exposure even if a residual vibration exists in an aligner body. SOLUTION: Stages 27 and 20 are controlled by control means 48 and 50 based on a travel signal from a control device 42, the command value of a counter force for the fluctuation of an equipment body 40 is calculated based on the travel signal, and then the command value is subjected to feed forward input to a control circuit 11. Therefore a vibration being generated in the equipment body 40 due to the move of the stages 27 and 20 is largely controlled by a counter force generated by actuators 7 and 32. The residual vibration of the equipment body 40 that cannot be suppressed is detected by sensors 5X, 5Y, and 5Z, and an operation circuit 54 calculates a signal given to the actuator and a feedback signal given to the control means 48 so that a position where a pattern is transferred to a substrate W cannot fluctuate based on the detection result by the sensors.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置に係
り、更に詳しくは、露光装置本体の振動制御方式とし
て、振動センサの出力に基づいてアクチュエータを駆動
することにより露光装置本体の振動制御を行なういわゆ
るアクティブ除振方式を採用する投影露光装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus, and more particularly, to a method of controlling the vibration of an exposure apparatus main body by driving an actuator based on the output of a vibration sensor as a vibration control method of the exposure apparatus main body. The present invention relates to a projection exposure apparatus that employs a so-called active vibration isolation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、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ー等
の精密機器では、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アクティブ除振装置が用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a step-and-repeat type reduction projection type exposure apparatus, that is, a precision device such as a so-called stepper, a vibration of an anti-vibration table is detected by a sensor, and an actuator is operated based on an output of the sensor. An active anti-vibration device that performs vibration control by driving is used.

【0003】ところで、ステッパー等では、大きな加減
速を行うXYステージ(ウエハステージ)が除振パッド
に保持された定盤上に搭載されており、XYステージが
移動する際、その加減速に伴う反力により露光装置本体
に加振力が働く。アクティブ除振装置ではステージ加減
速に伴う反力と同じ大きさで、逆向きの力(カウンター
フォース)をフィードフォワードで入力している。かか
るカウンターフォースのフィードフォワードを行う光リ
ソグラフィ装置(投影露光装置)が、例えば特開平5−
121294号公報に開示されている。この特開平5−
121294号公報に開示されている光リソグラフィ装
置では、フィードフォワードで3つのアクチュエータに
力を与え、光リソグラフィ装置本体の振動を抑制してい
る。また、この光リソグラフィ装置では、フィードフォ
ワードでアクチュエータに力を与えても抑えきれなかっ
た振動を、アクチュエータに対向する位置に配置された
3つの加速度センサより得て3つのアクチュエータにフ
ィードバックしている。
In a stepper or the like, an XY stage (wafer stage) for performing large acceleration / deceleration is mounted on a surface plate held on a vibration isolation pad. A vibration force acts on the exposure apparatus main body due to the force. In the active anti-vibration device, a reverse force (counter force) having the same magnitude as the reaction force accompanying the stage acceleration / deceleration is input in a feedforward manner. An optical lithography apparatus (projection exposure apparatus) that performs such a counterforce feedforward is disclosed in, for example,
No. 121294. This Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the optical lithography apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 121294, a force is applied to three actuators by feedforward to suppress the vibration of the main body of the optical lithography apparatus. Further, in this optical lithography apparatus, vibrations that cannot be suppressed even when a force is applied to the actuator by feed forward are obtained from three acceleration sensors arranged at positions facing the actuator and fed back to the three actuators.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平5−121294号公報に開示される如く、フィー
ドフォワードでアクチュエータに力を与えても抑えきれ
なかった振動を加速度センサより得てアクチュエータに
フィードバックしても、残留振動を効果的に抑制するこ
とは、現実には困難である。すなわち、上記公知例のよ
うに、加速度センサの値をセンサの対向位置に配置され
たアクチュエータにそのままフィードバックするので
は、装置本体の振動中心の位置が考慮されていないの
で、依然として残留振動を抑えることは困難だからであ
る。また、上記公知例の手法では、露光に影響のない状
態まで残留振動を小さくするには、時間が掛かるという
不都合もあった。
However, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-121294, vibration which cannot be suppressed even when a force is applied to the actuator by feedforward is obtained from the acceleration sensor and fed back to the actuator. However, it is actually difficult to effectively suppress the residual vibration. That is, if the value of the acceleration sensor is directly fed back to the actuator disposed at the position facing the sensor as in the above-described known example, the position of the vibration center of the apparatus main body is not taken into account, so that the residual vibration can still be suppressed. Is difficult. In addition, in the method of the above-mentioned known example, there is also a disadvantage that it takes time to reduce the residual vibration to a state that does not affect the exposure.

【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、露光装置本
体に残留振動が存在しても高精度な露光が可能な投影露
光装置を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus capable of performing high-precision exposure even when residual vibration is present in an exposure apparatus main body. It is to provide a device.

【0006】また、請求項3に記載の発明の目的は、上
記目的に加え、残留振動をより速やかに抑制することが
できる投影露光装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus capable of suppressing residual vibration more quickly.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、第1ステージ(27)に載置されたマスク(R)の
パターンを投影光学系(PL)を介して第2ステージ
(20)に載置された基板(W)上に転写する投影露光
装置であって、前記第1ステージ(27)及び前記第2
ステージ(20)の内の少なくとも一方に対する移動信
号を出力するステージ移動信号出力手段(42)と;前
記移動信号に基づき、前記ステージを制御するステージ
制御手段(48)と;前記第1ステージ(27)及び第
2ステージ(20)が搭載された露光装置本体(40)
の振動を検出する振動センサ(5Z1,5Z2 ,5
1 ,5Y2 ,5X1 ,5X2 )と;前記露光装置本体
(40)に設けられた少なくとも1つのアクチュエータ
(4A〜4D,32A〜32D)と;前記露光装置本体
(40)の振動を抑制するように前記アクチュエータの
駆動を制御する駆動制御手段(11)と;前記移動信号
に基づき、前記露光装置本体(40)の変動に対するカ
ウンターフォースを演算し、前記駆動制御手段(11)
にフィードフォワード入力するカウンターフォース演算
手段(52)と;前記振動センサの検出結果に基づい
て、前記駆動制御手段(11)に与えるアクチュエータ
駆動用フィードバック信号と、前記パターンが前記基板
(W)に転写される位置が変動しないように、前記ステ
ージ制御手段(48)に与えるステージ用フィードバッ
ク信号とを演算する振動制御用演算手段(54)とを有
する。
According to the present invention, the pattern of the mask (R) mounted on the first stage (27) is transferred to the second stage (20) via a projection optical system (PL). A) a projection exposure apparatus for transferring onto a substrate (W) mounted on the first stage (27) and the second stage (27);
Stage movement signal output means (42) for outputting a movement signal to at least one of the stages (20); stage control means (48) for controlling the stage based on the movement signal; and the first stage (27). ) And an exposure apparatus main body (40) on which the second stage (20) is mounted.
Vibration sensor for detecting vibration of the (5Z 1, 5Z 2, 5
Y 1, 5Y 2, 5X 1 , 5X 2) and; the vibration of the exposure apparatus main body (40); at least one actuator provided in the exposure apparatus main body (40) (4A - 4D, 32A through 32D) and A drive control means (11) for controlling the drive of the actuator so as to suppress it; and a counterforce for a change in the exposure apparatus main body (40) is calculated based on the movement signal, and the drive control means (11).
Counter-force calculating means (52) for feed-forward input to the actuator; a feedback signal for actuator driving provided to the driving control means (11) based on a detection result of the vibration sensor; and the pattern transferred to the substrate (W). And a vibration control calculating means (54) for calculating a stage feedback signal to be given to the stage control means (48) so that the position to be moved does not fluctuate.

【0008】これによれば、ステージ移動信号出力手段
から第1ステージ及び第2ステージの内の少なくとも一
方に対する移動信号が出力されると、この移動信号に基
づいてステージ制御手段により対応するステージが制御
される。このとき、カウンターフォース演算手段によ
り、移動信号に基づいて露光装置本体の変動に対するカ
ウンターフォースの指令値が演算され、駆動制御手段に
フィードフォワード入力される。このため、上記のステ
ージ制御手段による制御に基づきステージが移動する際
に、露光装置本体に生じる振動は、大部分、カウンター
フォースの指令値に基づいて駆動制御手段によりその駆
動が制御されたアクチュエータが発するカウンターフォ
ースにより抑制される。このカウンターフォースにより
抑制し切れなかった露光装置本体の振動(残留振動)が
振動センサにより検出される。そして、振動制御用演算
手段では、振動センサの検出結果に基づいて、駆動制御
手段に与えるアクチュエータ駆動用フィードバック信号
と、パターンが基板に転写される位置が変動しないよう
に、ステージ制御手段に与えるステージ用フィードバッ
ク信号とを演算する。これにより、駆動制御手段により
アクチュエータ駆動用フィードバック信号に基づいてア
クチュエータが駆動され、残留振動が除振されるととも
に、ステージ制御手段によりステージ用フィードバック
信号に基づいてパターンが基板に転写される位置が変動
しないようにステージが駆動される。
According to this, when a movement signal for at least one of the first stage and the second stage is output from the stage movement signal output means, the corresponding stage is controlled by the stage control means based on the movement signal. Is done. At this time, the counterforce calculation means calculates a counterforce command value with respect to the fluctuation of the exposure apparatus main body based on the movement signal, and feeds the command value to the drive control means. Therefore, when the stage moves under the control of the stage control means, most of the vibration generated in the exposure apparatus main body is caused by the actuator whose drive is controlled by the drive control means based on the counterforce command value. It is suppressed by the emitted counterforce. The vibration (residual vibration) of the exposure apparatus main body that cannot be completely suppressed by the counter force is detected by the vibration sensor. Then, the vibration control arithmetic means, based on the detection result of the vibration sensor, an actuator drive feedback signal to be provided to the drive control means and a stage provided to the stage control means so that the position at which the pattern is transferred to the substrate does not change. Is calculated with the feedback signal. Thus, the actuator is driven by the drive control means based on the actuator drive feedback signal, the residual vibration is removed, and the position at which the pattern is transferred to the substrate is changed by the stage control means based on the stage feedback signal. The stage is driven so as not to.

【0009】このように、本発明によれば、振動センサ
の検出結果に基づいて、各アクチュエータ駆動用のフィ
ードバック信号を与えるようにしたので、露光装置本体
の残留振動を抑制することができ、また、パターンが基
板に転写される位置が変動しないようなステージ用フィ
ードバック信号を与えていることから、露光装置本体に
抑制しきれない残留振動があっても、マスクのパターン
が基板上では完全に静止しているかのようにステージが
移動する。このため高精度な露光が可能となり、これは
スループットの向上につながる。
As described above, according to the present invention, the feedback signal for driving each actuator is provided based on the detection result of the vibration sensor, so that the residual vibration of the exposure apparatus main body can be suppressed. Since the stage feedback signal is provided so that the position where the pattern is transferred to the substrate does not change, the mask pattern is completely stationary on the substrate even if there is residual vibration that cannot be suppressed in the exposure apparatus body. The stage moves as if you were doing it. For this reason, high-precision exposure becomes possible, which leads to an improvement in throughput.

【0010】この場合において、請求項2に記載の発明
の如く、前記第1ステージ(27)に設けられた第1反
射鏡(27a)と、前記第2ステージ(20)に設けら
れた第2反射鏡(20a)と、前記露光装置本体(4
0)の前記ステージ外の固定部に固定された第3反射鏡
(44,46)と、前記第1反射鏡(27a)又は前記
第2反射鏡(20a)及び前記第3反射鏡(44,4
6)に光を照射して前記第1ステージ(27)又は前記
第2ステージ(20)の位置を計測する干渉計(30
X,30Y,31X,31Y)とを更に有する場合に
は、前記振動制御用演算手段(54)は、前記第3反射
鏡位置(44,46)の水平面内2次元方向の振動状態
を演算し、この振動状態を前記第1ステージ(27)及
び第2ステージ(20)の内の少なくとも一方の制御用
として前記ステージ制御手段(48)にフィードバック
するようにすることが望ましい。このようにすれば、振
動制御用演算手段により、第3反射鏡位置の水平面内2
次元方向の振動状態が演算され、この振動状態が第1ス
テージ及び第2ステージの内の少なくとも一方の制御用
としてステージ制御手段にフィードバックされるので、
干渉計による第1ステージ又は第2ステージの位置計測
値に第3反射鏡位置の振動に起因する誤差が含まれてい
ても、ステージ制御手段では上記のフィードバック信号
に基づいてその誤差を相殺した正確なステージの位置制
御が可能になる。従って、パターンが基板に転写される
位置が変動しないようなステージ制御が容易となる。
In this case, as in the second aspect of the present invention, the first reflecting mirror (27a) provided on the first stage (27) and the second reflecting mirror (27a) provided on the second stage (20). A reflecting mirror (20a) and the exposure apparatus main body (4
0) a third reflecting mirror (44, 46) fixed to a fixed portion outside the stage, the first reflecting mirror (27a) or the second reflecting mirror (20a), and the third reflecting mirror (44, 46). 4
6) irradiating light to measure the position of the first stage (27) or the second stage (20);
X, 30Y, 31X, 31Y), the vibration control calculating means (54) calculates the vibration state of the third reflecting mirror position (44, 46) in a two-dimensional direction in the horizontal plane. Preferably, the vibration state is fed back to the stage control means (48) for controlling at least one of the first stage (27) and the second stage (20). With this configuration, the vibration control calculation means allows the position of the third reflector in the horizontal plane to be 2
The vibration state in the dimensional direction is calculated, and the vibration state is fed back to the stage control means for controlling at least one of the first stage and the second stage.
Even if the position measurement value of the first stage or the second stage by the interferometer includes an error due to the vibration of the position of the third reflecting mirror, the stage control means corrects the error based on the feedback signal. Stage position control becomes possible. Therefore, the stage can be easily controlled so that the position where the pattern is transferred to the substrate does not change.

【0011】請求項1又は2に記載の投影露光装置にお
いて、請求項3に記載の発明の如く、前記振動制御用演
算手段(54)は、前記露光装置本体(40)の振動中
心における3自由度以上の自由度方向の振動状態を演算
し、この振動状態を前記駆動制御手段(11)にフィー
ドバックするような構成にすることがより望ましい。こ
のようにすれば、振動制御用演算手段では、振動センサ
の検出結果に基づき露光装置本体の振動中心における3
自由度以上の自由度方向の振動状態を演算し、この振動
状態を駆動制御手段にフィードバックすることから、こ
のフィードバック信号に基づいて各アクチュエータが駆
動されることにより、残留振動が一層速やかに抑制され
る。
In the projection exposure apparatus according to the first or second aspect, as in the invention according to the third aspect, the vibration control arithmetic means (54) has three freedoms at a vibration center of the exposure apparatus main body (40). More desirably, a vibration state in a direction of a degree of freedom equal to or higher than the degree is calculated, and the vibration state is fed back to the drive control means (11). With this configuration, the vibration control arithmetic means uses the detection result of the vibration sensor to detect the vibration center at the vibration center of the exposure apparatus main body.
Since the vibration state in the direction of the degree of freedom equal to or more than the degree of freedom is calculated and the vibration state is fed back to the drive control means, each actuator is driven based on this feedback signal, whereby the residual vibration is suppressed more quickly. You.

【0012】ここで、上記振動中心としては、露光装置
本体の重心、慣性主軸中心が代表的に挙げられる。
The center of vibration typically includes the center of gravity of the main body of the exposure apparatus and the center of the principal axis of inertia.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図1ないし図3に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1には、一実施形態に係るステップ・ア
ンド・スキャン型の投影露光装置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における紙面奥側の除振
パッド4Dは図示せず)が設置され、これらの除振パッ
ド4A〜4D上に長方形状の定盤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Y軸を、これに直交する方向にX軸を取る。また、
それぞれの軸回りの回転方向をZθ、Yθ、Xθ方向と
定める。なお、以下の説明において、必要に応じ、図1
中のX、Y、Z軸を示す各矢印の示す方向を+X、+
Y、+Z方向、これと反対の方向を−X、−Y、−Z方
向と区別して用いるものとする。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a step-and-scan type projection exposure apparatus 100 according to one embodiment. In FIG. 1, a rectangular plate-shaped pedestal 2 is installed on a floor as an installation surface, and vibration isolation pads 4A to 4D are provided on the pedestal 2 (however, the vibration isolation pad 4D on the back side of the paper surface in FIG. 1 is not shown). ) Is installed, and a rectangular surface plate 6 is installed on these vibration isolation pads 4A to 4D.
Here, as described later, in the present embodiment, the projection optical system P
Since L is used, the Z axis is taken in parallel with the optical axis of the projection optical system PL, the Y axis is set in the plane perpendicular to the Z axis in the longitudinal direction of the platen 6, and the X axis is set in the direction orthogonal to the Z axis. I take the. Also,
The rotation directions around the respective axes are defined as Zθ, Yθ, and Xθ directions. In the following description, FIG.
The directions indicated by the arrows indicating the X, Y, and Z axes are + X, +
The Y, + Z direction and the opposite direction are used to be distinguished from the -X, -Y, -Z directions.

【0015】除振パッド4A〜4Dは、それぞれ定盤6
の長方形の底面の4つのコーナー付近に配置されてい
る。本実施形態では、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。
Each of the vibration isolation pads 4A to 4D has a platen 6
Are located near the four corners of the rectangular bottom surface. In the present embodiment, pneumatic dampers are used as the vibration isolation pads 4A to 4D, and the vibration isolation pads 4A
Since the height of ~ 4D can be adjusted, the pneumatic damper also serves as a vertical movement mechanism. Of course, a mechanical damper or the like in which a compression coil spring is put in the damping liquid by providing a vertical movement mechanism separately may be used as the vibration isolation pad.

【0016】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としては、台座2上に固定された発磁体より
なる固定子9Aと定盤6の底面に固定された可動子8A
とから構成されるボイスコイルモータが使用されてい
る。このアクチュエータ7Aは、後述するアクチュエー
タ制御回路11(図1では図示省略、図2、図3参照)
により可動子8A内のコイルに流れる電流が制御される
ことにより、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。
An actuator 7A is provided between the pedestal 2 and the surface plate 6 in parallel with the vibration isolation pad 4A. As the actuator 7A, a stator 9A made of a magnet and fixed on the pedestal 2 and a mover 8A fixed on the bottom surface of the base 6
Is used. The actuator 7A has an actuator control circuit 11 (not shown in FIG. 1; see FIGS. 2 and 3).
By controlling the current flowing through the coil in the mover 8 </ b> A, the urging force in the Z direction from the pedestal 2 to the bottom surface of the surface plate 6 or the attraction force from the bottom surface of the surface plate 6 toward the pedestal 2 is generated.

【0017】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
7Aと同様の構成のアクチュエータ7B〜7Dが設置さ
れ(但し、図1における紙面奥側のアクチュエータ7
C、7Dは図示せず)、これらのアクチュエータ7B〜
7Dの付勢力又は吸引力もそれぞれ後述するアクチュエ
ータ制御回路11(図1では図示省略、図2、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。
In the other vibration isolating pads 4B to 4D, actuators 7B to 7D having the same configuration as the actuator 7A are installed in parallel with the vibration isolating pad 4A, respectively (provided that the actuator on the back side of the paper in FIG. 1 is provided). 7
C and 7D are not shown), these actuators 7B to
The urging force or suction force of 7D is also set by an actuator control circuit 11 (not shown in FIG. 1; see FIGS. 2 and 3), which will be described later. The control method of the actuators 7A to 7D will be described later.

【0018】定盤6の+X方向側の側面には、定盤6の
Z方向加速度を検出する振動センサとしての加速度セン
サ5Z1 、5Z2 が取り付けられている。また、定盤6
上面の+X方向端部には定盤6の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5Y1 、5Y2 が取
り付けられ、定盤6上面の+Y方向端部、−Y方向端部
には定盤6のX方向加速度を検出する振動センサとして
の加速度センサ5X1、5X2 が取り付けられている。
これらの加速度センサ5Z1 、5Z2 、5Y1、5
2 、5X1 、5X2 としては、例えば半導体式加速度
センサが使用される。これらの加速度センサ5Z1 、5
2 、5Y1 、5Y2 、5X1 、5X2 の出力は、後述
する振動制御用演算回路54(図1では図示省略、図
2、図3参照)に供給されている。
On the side surface on the + X direction side of the surface plate 6, acceleration sensors 5Z 1 and 5Z 2 as vibration sensors for detecting acceleration in the Z direction of the surface plate 6 are mounted. In addition, surface plate 6
The acceleration sensors 5Y 1 and 5Y 2 as vibration sensors for detecting the Y-direction acceleration of the surface plate 6 are attached to the + X direction end of the upper surface, and the + Y direction end and the −Y direction end of the surface Acceleration sensors 5X 1 and 5X 2 as vibration sensors for detecting the X-direction acceleration of the surface plate 6 are attached.
These acceleration sensors 5Z 1, 5Z 2, 5Y 1 , 5
As Y 2 , 5X 1 , and 5X 2 , for example, a semiconductor acceleration sensor is used. These acceleration sensors 5Z 1 , 5
The outputs of Z 2 , 5Y 1 , 5Y 2 , 5X 1 , and 5X 2 are supplied to a vibration control arithmetic circuit 54 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 2 and 3) described later.

【0019】定盤6上には第2ステージとしてのウエハ
ステージ20が搭載されている。このウエハステージ2
0は、実際には、図2に示されるように、不図示のリニ
アモータによって定盤6の上面に沿ってX方向に駆動さ
れるXステージ20Xと、このXステージ20X上に載
置され、不図示のリニアモータによってY方向に駆動さ
れるYステージ20Yと、このYステージ20Y上に載
置されたZ・レベリングステージ20Zとから構成され
るが、図1ではこれらが代表してウエハステージ20と
して示されている。このウエハステージ20、具体的に
はレベリングステージ20Z上に、θ方向の微小回転が
可能なウエハホルダ21を介して基板としてのウエハW
が吸着保持されている。
On the surface plate 6, a wafer stage 20 as a second stage is mounted. This wafer stage 2
0 is actually mounted on the X stage 20X driven by the linear motor (not shown) in the X direction along the upper surface of the platen 6 as shown in FIG. A Y stage 20Y driven by a linear motor (not shown) in the Y direction and a Z leveling stage 20Z mounted on the Y stage 20Y are shown in FIG. It is shown as A wafer W as a substrate is placed on this wafer stage 20, specifically a leveling stage 20Z, via a wafer holder 21 capable of minute rotation in the θ direction.
Is held by suction.

【0020】また、定盤6上でウエハステージ20を囲
むように第1コラム24が植設され、第1コラム24の
上板の中央部に投影光学系PLが固定され、第1コラム
24の上板に投影光学系PLを囲むように第2コラム2
6が植設され、第2コラム26の上板上に第1ステージ
としてのレチクルステージ27が搭載され、このレチク
ルステージ27上にマスクとしてのレチクルRが載置さ
れている。
A first column 24 is implanted on the surface plate 6 so as to surround the wafer stage 20, and a projection optical system PL is fixed to the center of the upper plate of the first column 24. The second column 2 surrounds the projection optical system PL on the upper plate.
6, a reticle stage 27 as a first stage is mounted on an upper plate of the second column 26, and a reticle R as a mask is mounted on the reticle stage 27.

【0021】ウエハステージ20(実際にはレベリング
ステージ20Z)の+Y方向、+X方向の側面は鏡面加
工が施され第2反射鏡としての反射面20a、20bが
形成されている。これらの反射面20a、20bを介し
てウエハY軸干渉計30Y、ウエハX軸干渉計30X
(以下、これらを纏めて「ウエハ干渉計30」と呼ぶこ
ともある)によって、ウエハステージ20のY方向の移
動位置、X方向の移動位置がそれぞれ計測されるように
なっている(これについては、さらに後述する)。Z・
レベリングステージ20Zは、Z軸方向の駆動及びXY
面に対する傾斜が調整可能に構成されている。従って、
Xステージ20X、Yステージ20Y、Z・レベリング
ステージ20Z及びウエハホルダ21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。
The side surfaces of the wafer stage 20 (actually the leveling stage 20Z) in the + Y direction and the + X direction are mirror-finished to form reflection surfaces 20a and 20b as second reflection mirrors. Wafer Y-axis interferometer 30Y, wafer X-axis interferometer 30X via these reflecting surfaces 20a and 20b.
(Hereinafter, these may be collectively referred to as “wafer interferometer 30”.) The movement position in the Y direction and the movement position in the X direction of the wafer stage 20 are respectively measured (this is described below). , Further described below). Z
The leveling stage 20Z is driven in the Z-axis direction and XY
The inclination with respect to the surface is configured to be adjustable. Therefore,
The wafer W can be three-dimensionally positioned by the X stage 20X, the Y stage 20Y, the Z / leveling stage 20Z, and the wafer holder 21.

【0022】前記レチクルステージ27は、レチクルR
のX軸方向の微調整、及び回転角の調整が可能に構成さ
れている。また、このレチクルステージ27は、図示し
ないリニアモータによってY方向に駆動されるようにな
っている。このレチクルステージ27の+Y方向、+X
方向の側面は鏡面加工が施され第1反射鏡としての反射
面27a、27bが形成されている。これらの反射面2
7a、27bを介してレチクルY軸干渉計31Y、レチ
クルX軸干渉計31X(以下、これらを纏めて「レチク
ル干渉計31」と呼ぶこともある)によって、レチクル
ステージ27のY方向の移動位置、X方向の移動位置が
それぞれ計測されるようになっている(これについて
は、さらに後述する)。
The reticle stage 27 includes a reticle R
The fine adjustment in the X-axis direction and the adjustment of the rotation angle are possible. The reticle stage 27 is driven in the Y direction by a linear motor (not shown). + X direction of this reticle stage 27, + X
The side surfaces in the direction are mirror-finished to form reflection surfaces 27a and 27b as first reflection mirrors. These reflecting surfaces 2
The reticle stage 27 is moved in the Y direction by a reticle Y-axis interferometer 31Y and a reticle X-axis interferometer 31X (hereinafter sometimes collectively referred to as a “reticle interferometer 31”) via 7a and 27b. The movement positions in the X direction are respectively measured (this will be further described later).

【0023】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、後述する制御装置42(図1で
は図示省略、図2、図3参照)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
パターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショ
ット領域に順次露光するようになっている。本実施形態
では、各ショット領域の露光に際しては、ウエハステー
ジ20とレチクルステージ27とが、制御装置42の指
示に応じて、それぞれのステージ制御用回路(これにつ
いては後述する)により不図示のリニアモータを介して
Y軸方向(走査方向)に沿って所定の速度比で相互に逆
向きに相対走査される。
Further, an illumination optical system (not shown) is disposed above the reticle R, and a control device 42 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 2 and 3), which will be described later, adjusts the relative positions of the reticle R and the wafer W. While performing (alignment) and auto-focusing by a focus detection system (not shown), the pattern of the reticle R is projected onto each shot area on the wafer W via the projection optical system PL under the illumination light EL for exposure from the illumination optical system. Are sequentially exposed. In the present embodiment, when exposing each shot area, the wafer stage 20 and the reticle stage 27 are operated by respective stage control circuits (which will be described later) in accordance with an instruction from the control device 42, and linear circuits (not shown) are used. Scanning is performed relative to each other at a predetermined speed ratio in the Y-axis direction (scanning direction) via a motor in opposite directions.

【0024】前記第1コラム24は、4本の脚部24a
〜24d(但し、図1における紙面奥側の脚部24dは
図示せず)により定盤6上に接触している。また、この
第1コラム24の−Y方向の側面に可動軸35Aが埋め
込まれ、可動軸35Aと床上に固定された図示しない支
柱との間にアクチュエータ32Aが取り付けられてい
る。
The first column 24 has four legs 24a.
1 to 24d (however, the leg 24d on the back side of the paper surface in FIG. 1 is not shown) and is in contact with the surface plate 6. A movable shaft 35A is embedded in a side surface of the first column 24 in the −Y direction, and an actuator 32A is mounted between the movable shaft 35A and a column (not shown) fixed on the floor.

【0025】アクチュエータ32Aとしては、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とから構成されるボイス
コイルモータが使用されている。このアクチュエータ3
2Aは、後述するアクチュエータ制御回路11によって
可動子33A内のコイルに流れる電流が調整されること
により、可動軸35Aに対して±X方向に力を与えるこ
とができる。同様に、第1コラム24の+Y方向の側面
に可動軸35Bが埋め込まれ、可動軸35Bと床上に固
定された図示しない支柱との間に、アクチュエータ32
Aと同一構成のアクチュエータ32Bが取り付けられ、
後述するアクチュエータ制御回路11により制御され、
可動軸35Bに対して±X方向に力を与えることができ
るようになっている。
As the actuator 32A, similarly to the actuator 7A, a voice coil composed of a stator 34A made of a magnet and fixed to a support (not shown) and a mover 33A including a coil attached to a movable shaft 35A. Motor is used. This actuator 3
2A can apply a force in the ± X direction to the movable shaft 35A by adjusting the current flowing through the coil in the mover 33A by the actuator control circuit 11 described later. Similarly, a movable shaft 35B is embedded in a side surface of the first column 24 in the + Y direction, and an actuator 32 is provided between the movable shaft 35B and a support (not shown) fixed on the floor.
An actuator 32B having the same configuration as A is attached,
Controlled by an actuator control circuit 11 described later,
A force can be applied to the movable shaft 35B in the ± X directions.

【0026】また、第1コラム24の+Y方向の側面の
中央部と床上の図示しない支柱との間に、アクチュエー
タ32Aと同一構成のアクチュエータ32Cが設置さ
れ、後述するアクチュエータ制御回路11により制御さ
れ、アクチュエータ32Cを介して第1コラム24に対
して±Y方向に力を与えることができる。同様に、第1
コラム24の−Y方向の側面の中央部と床上の図示しな
い支柱との間に、アクチュエータ32Aと同一構成のア
クチュエータ32Dが設置され、後述するアクチュエー
タ制御回路11により制御され、アクチュエータ32D
を介して第1コラム24に対して±Y方向に力を与える
ことができる。これらのアクチュエータ32A〜32D
の制御方法についても後述する。
An actuator 32C having the same configuration as the actuator 32A is installed between the central portion of the side surface of the first column 24 in the + Y direction and a column (not shown) on the floor, and is controlled by an actuator control circuit 11 described later. A force can be applied to the first column 24 in the ± Y direction via the actuator 32C. Similarly, the first
An actuator 32D having the same configuration as the actuator 32A is installed between the central portion of the side surface in the −Y direction of the column 24 and a support (not shown) on the floor, and is controlled by an actuator control circuit 11 described later.
, A force can be applied to the first column 24 in the ± Y direction. These actuators 32A to 32D
Is also described later.

【0027】図2には、投影露光装置100を構成する
露光装置本体40に対する振動制御系の構成が、その制
御対象である露光装置本体40とともに示されている。
ここで、露光装置本体40とは、前述した図1の定盤
6、第1コラム24及び第2コラム26からなるボディ
と、このボディに搭載されたウエハステージ20、投影
光学系PL、及びレチクルステージ27等によって構成
される構成部分を指す。
FIG. 2 shows a configuration of a vibration control system for the exposure apparatus main body 40 constituting the projection exposure apparatus 100, together with the exposure apparatus main body 40 to be controlled.
Here, the exposure apparatus main body 40 is a body including the surface plate 6, the first column 24, and the second column 26 of FIG. 1 described above, the wafer stage 20, a projection optical system PL, and a reticle mounted on the body. Refers to a component configured by the stage 27 and the like.

【0028】この露光装置本体40は、前述の如く、4
つの除振パッド4A〜4Dと4つのZ方向用アクチュエ
ータ7A〜7Dで下から支えられているが、図2では、
これらが代表的に除振パッド4、Z方向用アクチュエー
タ7として示されている。また、露光装置本体40は、
Y方向の振動制御用に2つのY方向用アクチュエータ3
2C、32Dで支えられ、X方向の振動制御用に2つの
X方向用アクチュエータ32A、32Bで支えられてい
るが、図2においては、これら4つのアクチュエータが
代表してアクチュエータ32として示されている。
As described above, this exposure apparatus main body 40
Although two vibration isolation pads 4A to 4D and four Z-direction actuators 7A to 7D are supported from below, in FIG.
These are typically shown as the vibration isolation pad 4 and the Z-direction actuator 7. Further, the exposure apparatus main body 40 includes:
Two Y-direction actuators 3 for Y-direction vibration control
2C and 32D, and are supported by two X-direction actuators 32A and 32B for X-direction vibration control. In FIG. 2, these four actuators are representatively shown as the actuator 32. .

【0029】さらに、露光装置本体40には、定盤6上
の空間的に離れた位置に配置されたX方向の加速度を計
測する2つの加速度センサ5X1 、5X2 、同様に定盤
6上の空間的に離れた位置に配置されたY方向の加速度
を計測する2つの加速度センサ5Y1 、5Y2 、及び同
様に定盤6上の空間的に離れた位置に配置されたZ方向
の加速度を計測する2つの加速度センサ5Z1 、5Z2
の合計6つの加速度センサが設けられているが、図2で
は、加速度センサ5X1 、5X2 が代表的に加速度セン
サ5Xとして示され、また、加速度センサ5Y1 、5Y
2 が代表的に加速度センサ5Yとして示され、加速度セ
ンサ5Z1 、5Z2 が代表的に加速度センサ5Zとして
示されている。
Further, the exposure apparatus body 40 has two acceleration sensors 5X 1 and 5X 2 which are arranged at spatially separated positions on the surface plate 6 to measure acceleration in the X direction. , Two acceleration sensors 5Y 1 and 5Y 2 that measure the acceleration in the Y direction arranged at a spatially separated position, and the acceleration in the Z direction similarly arranged at a spatially separated position on the surface plate 6 Acceleration sensors 5Z 1 , 5Z 2
In FIG. 2, the acceleration sensors 5X 1 and 5X 2 are representatively shown as an acceleration sensor 5X, and the acceleration sensors 5Y 1 and 5Y
2 is representatively shown as an acceleration sensor 5Y, and the acceleration sensors 5Z 1 and 5Z 2 are typically shown as an acceleration sensor 5Z.

【0030】ここで、図2を用いて、レチクルステージ
27、ウエハステージ20の位置の計測について説明す
る。
Here, measurement of the positions of the reticle stage 27 and the wafer stage 20 will be described with reference to FIG.

【0031】レチクルステージ27の+Y方向の側面に
は反射面27aが前記の如く形成されており、また、投
影光学系PLの外周上部には、第3反射鏡としての固定
鏡44が固定されている。レチクルY軸干渉計31Yか
らは、反射面20aおよび固定鏡44に向けてヘリウム
・ネオン・レーザー光が照射され、レチクルY軸干渉計
31Yにより固定鏡44を基準としてレチクルステージ
27上に載置されたレチクルRのY方向の位置が計測さ
れる。
The reflecting surface 27a is formed on the side surface in the + Y direction of the reticle stage 27 as described above, and a fixed mirror 44 as a third reflecting mirror is fixed to the upper part of the outer periphery of the projection optical system PL. I have. Helium-neon laser light is emitted from the reticle Y-axis interferometer 31Y toward the reflection surface 20a and the fixed mirror 44, and is mounted on the reticle stage 27 with the reticle Y-axis interferometer 31Y based on the fixed mirror 44. The position of the reticle R in the Y direction is measured.

【0032】ウエハステージ20を構成するレベリング
ステージ20Zの+Y方向の側面には反射面20aが前
記の如く形成されており、また、投影光学系PLの外周
下部に第3反射鏡としての固定鏡46が固定されてい
る。ウエハY軸干渉計30Yからは、反射面20aおよ
び固定鏡46に向けてヘリウム・ネオン・レーザー光が
照射され、ウエハY軸干渉計30Yにより固定鏡46を
基準としてウエハステージ20に載置されたウエハWの
Y方向の位置が計測される。
The reflecting surface 20a is formed on the side surface in the + Y direction of the leveling stage 20Z constituting the wafer stage 20 as described above, and a fixed mirror 46 as a third reflecting mirror is provided on the lower part of the outer periphery of the projection optical system PL. Has been fixed. Helium-neon laser light is emitted from the wafer Y-axis interferometer 30Y toward the reflection surface 20a and the fixed mirror 46, and the wafer Y-axis interferometer 30Y is mounted on the wafer stage 20 with the fixed mirror 46 as a reference. The position of the wafer W in the Y direction is measured.

【0033】ここでは、レチクルRおよびウエハWのY
方向の位置計測についてのみ説明したが、前述したX方
向位置計測用のレチクルX軸干渉計31X、ウエハX軸
干渉計30Xでも、同様にしてレチクルR、ウエハWの
X方向の位置が計測される。
Here, Y of reticle R and wafer W
Although only the position measurement in the direction has been described, the reticle X-axis interferometer 31X and the wafer X-axis interferometer 30X for measuring the X-direction position also measure the positions of the reticle R and the wafer W in the X direction in the same manner. .

【0034】次に、露光装置本体40に対する振動制御
系の構成について、図2及び図3(図2の各部の詳細な
構成を示す図)を参照しつつ説明する。この制御系は、
図2に示されるように、装置全体を統括制御する制御装
置42、レチクルステージ制御用回路48、ウエハステ
ージ制御用回路50、カウンターフォース演算回路5
2、振動制御用演算回路54及びアクチュエータ制御回
路11等を備えている。本実施形態では、制御装置42
によってステージ移動信号出力手段が構成され、レチク
ルステージ制御用回路48によってステージ制御手段が
構成され、カウンターフォース演算回路52によってカ
ウンターフォース演算手段が構成され、振動制御用演算
回路54によって振動制御用演算手段が構成されてい
る。
Next, the configuration of a vibration control system for the exposure apparatus main body 40 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 (a diagram showing the detailed configuration of each unit in FIG. 2). This control system
As shown in FIG. 2, a control device 42 for controlling the entire apparatus, a reticle stage control circuit 48, a wafer stage control circuit 50, and a counter force operation circuit 5
2, a vibration control arithmetic circuit 54 and an actuator control circuit 11 are provided. In the present embodiment, the control device 42
The reticle stage control circuit 48 forms a stage control means, the counter force calculation circuit 52 forms a counter force calculation means, and the vibration control calculation circuit 54 forms a vibration control calculation means. Is configured.

【0035】振動制御用演算回路54は、露光装置本体
40の振動中心としての重心位置G(図2中に★で示さ
れる)を基準とした振動を演算する重心基準の演算回路
54Aと、レチクル用の固定鏡(図2に示される固定鏡
44と不図示のX軸用固定鏡:以下、これらを纏めて
「固定鏡44」と表現する)を基準とした振動を演算す
る固定鏡基準の演算回路54Bとを備えている。
An arithmetic circuit 54 for vibration control includes an arithmetic circuit 54A based on a center of gravity for calculating a vibration based on a center of gravity G (indicated by ★ in FIG. 2) as a vibration center of the exposure apparatus main body 40, and a reticle. A fixed mirror reference for calculating vibration based on a fixed mirror for use (fixed mirror 44 shown in FIG. 2 and fixed mirror for X-axis not shown: hereinafter, these are collectively referred to as “fixed mirror 44”) And an arithmetic circuit 54B.

【0036】重心基準の演算回路54Aは、6つの加速
度センサ5X1 、5X2 、5Y1 、5Y2 、5Z1 、5
2 の出力に基づいて所定のマトリックス演算を行うこ
とにより、露光装置本体40の重心位置Gにおける6自
由度方向(X、Y、Z、Xθ、Yθ、Zθ)の振動を求
める機能を有している。露光装置本体40の重心位置G
は、設計上で予め求められており、また6つの加速度セ
ンサ5X1 、5X2 、5Y1 、5Y2 、5Z1 、5Z2
の位置も予め決められている。従って、6つの加速度セ
ンサ5X1 、5X2 、5Y1 、5Y2 、5Z1 、5Z2
の出力に基づいて所定のマトリックス演算を行うことに
より、露光装置本体40の重心位置Gにおける6自由度
方向の振動を求めることは容易である。但し、露光装置
本体40の重心位置Gは、レチクルステージ27および
ウエハステージ20の移動によって変動するため、本実
施形態では、これを考慮してシュミレーション実験等に
より、レチクルステージ27及びウエハステージ20の
位置に応じたマトリックス演算の係数を予め求め、これ
らのマトリックス演算の係数がマップデータとして重心
基準の演算回路54A内のメモリに記憶され、また、レ
チクル干渉計31、ウエハ干渉計30の計測値が重心基
準の演算回路54Aに供給されている。さらに、本実施
形態では、8つのアクチュエータ7A〜7D、32A〜
32Dを備えているので、かかる演算回路54Aは、露
光装置本体40の重心位置Gにおける6自由度方向の振
動を、さらに8つのアクチュエータに分担させるマトリ
ックス演算を行い、各アクチュエータにアクチュエータ
制御回路11を介してフィードバック信号として与える
ようになっている。
The arithmetic circuit 54A of the center of gravity criterion, six acceleration sensor 5X 1, 5X 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5Z 1, 5
By performing a predetermined matrix operation based on the output of Z 2 , a function of obtaining vibrations in six degrees of freedom (X, Y, Z, Xθ, Yθ, Zθ) at the center of gravity G of the exposure apparatus main body 40 is provided. ing. The center of gravity G of the exposure apparatus main body 40
Is obtained in advance on the design, also six acceleration sensor 5X 1, 5X 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5Z 1, 5Z 2
Are also predetermined. Thus, six of the acceleration sensor 5X 1, 5X 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5Z 1, 5Z 2
By performing a predetermined matrix operation on the basis of the output of the exposure apparatus, it is easy to obtain the vibration in the direction of six degrees of freedom at the position G of the center of gravity of the exposure apparatus body 40. However, since the position G of the center of gravity of the exposure apparatus main body 40 fluctuates due to the movement of the reticle stage 27 and the wafer stage 20, in the present embodiment, the positions of the reticle stage 27 and the wafer stage 20 are determined by a simulation experiment or the like in consideration of this. Are calculated in advance, and the coefficients of these matrix operations are stored as map data in a memory in the arithmetic circuit 54A based on the center of gravity, and the measured values of the reticle interferometer 31 and the wafer interferometer 30 are used as the center of gravity. It is supplied to the reference arithmetic circuit 54A. Furthermore, in the present embodiment, the eight actuators 7A to 7D, 32A to
32D, the arithmetic circuit 54A performs a matrix operation for causing the eight actuators to further share the vibration in the six-degree-of-freedom direction at the center of gravity G of the exposure apparatus main body 40, and controls the actuator control circuit 11 for each actuator. The signal is provided as a feedback signal via

【0037】固定鏡基準の演算回路54Bは、6つの加
速度センサ5X1 、5X2 、5Y1、5Y2 、5Z1
5Z2 の出力に基づいて所定のマトリックス演算を行う
ことにより、固定鏡44を基準としたXY方向の2自由
度方向の振動を求める機能を有する。レチクル用の固定
鏡44の位置は、設計上で予め求められており、また6
つの加速度センサの位置も予め決められているので、6
つの加速度センサで得られた信号を、レチクル用の固定
鏡44におけるXY方向の振動に変換するマトリックス
の係数は簡単に求めることができる。この固定鏡基準の
演算回路54Bは、レチクルRの基準位置としての固定
鏡44におけるXY方向の振動を演算により求め、その
演算結果をレチクルステージ制御用回路48に与えるよ
うになっている。
The arithmetic circuit 54B of the fixed lens criterion, six acceleration sensor 5X 1, 5X 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5Z 1,
By performing a predetermined matrix operation on the basis of the output of the 5Z 2, it has a function of determining the vibration of the two-degree-of-freedom directions of XY direction with fixed mirror 44 as a reference. The position of the fixed mirror 44 for the reticle is determined in advance in design, and
Since the positions of the two acceleration sensors are also predetermined,
The coefficients of a matrix for converting signals obtained by the two acceleration sensors into vibrations in the X and Y directions of the fixed mirror 44 for the reticle can be easily obtained. The fixed-mirror-reference arithmetic circuit 54B calculates the vibration in the XY directions of the fixed mirror 44 as the reference position of the reticle R by calculation, and gives the calculation result to the reticle stage control circuit 48.

【0038】前記制御装置42には、レチクル干渉計3
1及びウエハ干渉計30の計測値がレチクルステージ制
御用回路48及びウエハステージ制御用回路50を介し
て供給されている(図2参照)。そして、この制御装置
42では、Xステージ20X、Yステージ20Y及びレ
チクルステージ27の位置、速度および加速度を管理し
制御している。すなわち、制御装置42では、レチクル
干渉計31及びウエハ干渉計30の計測値に基づいて、
図3に示されるように、各ステージに対する位置、速度
及び加速度の指令値を演算し、ステージ用制御回路4
8、50に対して、各ステージの位置の指令値を目標値
として与えるとともに、後述するように速度及び加速度
の指令値をステージ用制御回路48、50内のステージ
制御系にフィードフォワード入力するようになってい
る。
The controller 42 includes a reticle interferometer 3
1 and the measurement values of the wafer interferometer 30 are supplied via a reticle stage control circuit 48 and a wafer stage control circuit 50 (see FIG. 2). The control device 42 manages and controls the position, speed, and acceleration of the X stage 20X, the Y stage 20Y, and the reticle stage 27. That is, in the control device 42, based on the measurement values of the reticle interferometer 31 and the wafer interferometer 30,
As shown in FIG. 3, the position, speed and acceleration command values for each stage are calculated and the stage control circuit 4 is operated.
A command value of the position of each stage is given as a target value to each of the stages 8 and 50, and command values of speed and acceleration are fed-forward input to a stage control system in the stage control circuits 48 and 50 as described later. It has become.

【0039】レチクルステージ制御用回路48は、図3
に示されるように、制御装置42からのレチクルステー
ジ(Rステージ)位置の指令値とレチクル干渉計30の
計測値との差である位置偏差を演算する減算器48a
と、この位置偏差を動作信号として(比例+積分)制御
動作を行い、位置偏差が零となるような制御量を演算
し、不図示のリニアモータを介してレチクルステージ2
7に推力を与えるステージ制御系48bとを含んで構成
されている。なお、図示は省略したが、ステージ制御系
48b内には、速度制御ループが組まれており、レチク
ルステージ27を制御する系全体は、位置ループの内部
ループとして速度ループを有する多重ループ制御系とな
っている。
The reticle stage control circuit 48 is shown in FIG.
, A subtractor 48a that calculates a position deviation which is a difference between a command value of the reticle stage (R stage) position from the control device 42 and a measurement value of the reticle interferometer 30.
The control operation is performed by using this position deviation as an operation signal (proportional + integral) to calculate a control amount such that the position deviation becomes zero, and the reticle stage 2 is controlled via a linear motor (not shown).
And a stage control system 48b that applies thrust to the motor 7. Although not shown, a speed control loop is set in the stage control system 48b, and the entire system for controlling the reticle stage 27 is a multi-loop control system having a speed loop as an inner loop of the position loop. Has become.

【0040】ここで、ステージ制御系48b内部の速度
制御ループには、前記の如く、制御装置42から速度の
指令値がフィードフォワード入力されており、また、こ
の速度制御ループを構成するPIコントローラの出力端
には、制御装置42からの加速度の指令値が推力に変換
されてフィードフォワード入力されている。このよう
に、位置の指令値に基づく位置ループによる制御に加
え、速度の指令値、加速度の指令値を制御装置42から
レチクルステージ制御用回路48にフィードフォワード
で与えるのは、走査型(スキャン型)露光装置では、ス
テージの速度制御が最も重要であることから、位置制御
と速度制御との両立を図るべく、系全体の位置制御応答
性を良好にする等のためである。
Here, as described above, the speed command value is fed forward from the control device 42 to the speed control loop inside the stage control system 48b, and the speed of the PI controller constituting the speed control loop is controlled. At the output end, a command value of the acceleration from the control device 42 is converted into a thrust and input in a feedforward manner. As described above, in addition to the control by the position loop based on the position command value, the speed command value and the acceleration command value are fed from the control device 42 to the reticle stage control circuit 48 in a feed-forward manner. In the exposure apparatus, since the speed control of the stage is the most important, the purpose is to improve the position control response of the entire system in order to achieve both the position control and the speed control.

【0041】さらに、本実施形態では、前述した固定鏡
基準の演算回路54から、固定鏡44におけるXY2自
由度方向の加速度信号(振動の情報)がレチクルステー
ジ制御用回路48にフィードバック信号として与えられ
ており、この加速度信号が積分器48cを介してステー
ジ制御系48b内部の速度制御ループにフィードバック
入力されるととも、積分器48cの出力が別の積分器4
8dを介して位置制御ループの加算器48aにフィード
バック入力されている。このように、固定鏡44におけ
るXY2自由度方向の加速度信号を、レチクルステージ
27の制御系を構成する位置制御ループ、速度制御ルー
プにフィードバック信号として与えるのは、次の理由よ
る。
Further, in this embodiment, an acceleration signal (information of vibration) in the XY two-degree-of-freedom direction in the fixed mirror 44 is given as a feedback signal to the reticle stage control circuit 48 from the above-described fixed mirror reference arithmetic circuit 54. The acceleration signal is fed back to the speed control loop inside the stage control system 48b via the integrator 48c, and the output of the integrator 48c is
The signal is fed back to the adder 48a of the position control loop via 8d. The reason why the acceleration signal in the XY2 degrees of freedom direction in the fixed mirror 44 is provided as a feedback signal to the position control loop and the speed control loop constituting the control system of the reticle stage 27 is as follows.

【0042】上述したように、レチクルRの位置は、レ
チクル干渉計31により固定鏡44の位置を基準として
計測されるので、その固定鏡44におけるXY方向の振
動をレチクルステージ制御用回路48に与えることで、
露光装置本体40に後述する残留振動があり、その振動
に起因する計測誤差があっても、レチクルステージ制御
用回路48ではその振動を加味し、その誤差がなくなる
ようにレチクルステージ27の移動を制御することにな
る。これにより、振動がXY方向にあっても、レチクル
RのパターンがウエハWに転写される位置が変動しない
ようになる。
As described above, since the position of the reticle R is measured by the reticle interferometer 31 with reference to the position of the fixed mirror 44, the XY vibration of the fixed mirror 44 is given to the reticle stage control circuit 48. By that
The reticle stage control circuit 48 controls the movement of the reticle stage 27 so as to eliminate the error even if there is a residual vibration to be described later in the exposure apparatus main body 40 and there is a measurement error caused by the vibration. Will do. Accordingly, even when the vibration is in the XY directions, the position where the pattern of the reticle R is transferred to the wafer W does not change.

【0043】また、ウエハステージ制御用回路50は、
図示は省略したが、制御装置42からの位置の指令値
(XY2自由度方向)とウエハ干渉計31との差である
位置偏差を演算する減算器、この位置偏差を動作信号と
して(比例+積分)制御動作を行い、位置偏差が零とな
るような制御量を演算し、不図示のリニアモータを介し
てウエハステージ20に推力を与えるステージ制御系を
含んで構成されている。このステージ制御系内の速度制
御ループにXステージ20X、Yステージ20Yに対す
る速度指令値のフィードフォワードが行われ、同様にX
ステージ20X、Yステージ20Yに対する加速度指令
値が推力に変換されて速度制御ループを構成するPIコ
ントローラの出力端にフィードフォワード入力されてい
る。
Further, the wafer stage control circuit 50 includes:
Although not shown, a subtractor that calculates a position deviation, which is a difference between the position command value (XY2 degrees of freedom) from the control device 42 and the wafer interferometer 31, uses this position deviation as an operation signal (proportional + integral). A) a control unit that performs a control operation, calculates a control amount such that the positional deviation becomes zero, and applies a thrust to the wafer stage 20 via a linear motor (not shown). In the speed control loop in the stage control system, feed-forward of the speed command value to the X stage 20X and the Y stage 20Y is performed.
The acceleration command values for the stages 20X and Y stage 20Y are converted into thrust and fed to the output end of a PI controller constituting a speed control loop by feedforward input.

【0044】前記カウンターフォース演算回路52は、
露光装置本体40の6自由度方向の変動に対して逆向き
の力(カウンタフォース)を各アクチュエータで発生さ
せるべく、演算を行いアクチュエータ制御回路11にフ
ィードフォワード入力する回路である。このカウンター
フォース演算回路52は、図3に示されるように、制御
装置42からのレチクルステージ27及びウエハステー
ジ20の位置の指令値を合算し、またゲイン調整し、さ
らに各アクチュエータに与える力の割合を演算する第1
の合算及びゲインのマトリックス演算回路(以下、「第
1のマトリックス演算回路」という)52Aと、レチク
ルステージ27及びウエハステージ20の加速度の指令
値を合算し、またゲイン調整し、さらに各アクチュエー
タに与える力の割合を演算する第2の合算及びゲインの
マトリックス演算回路(以下、「第2のマトリックス演
算回路」という)52Bとを備えている。
The counter force calculation circuit 52
In order to generate a force (counter force) in a direction opposite to the fluctuation of the exposure apparatus body 40 in the six degrees of freedom in each actuator, the actuator performs a calculation and feed-forward-inputs it to the actuator control circuit 11. As shown in FIG. 3, the counter force calculation circuit 52 adds the command values of the positions of the reticle stage 27 and the wafer stage 20 from the control device 42, adjusts the gain, and further adjusts the ratio of the force applied to each actuator. First to calculate
And a matrix operation circuit (hereinafter, referred to as a "first matrix operation circuit") 52A for the sum and gain of the reticle stage 27 and the wafer stage 20. A second sum and gain matrix operation circuit (hereinafter, referred to as a "second matrix operation circuit") 52B for calculating the ratio of force.

【0045】第1のマトリックス演算回路52Aは、ス
テージ(Rステージ27、Xステージ20X、Yステー
ジ20Y)の位置指令値に基づき、ステージ移動による
重心の変化による影響を求め、これをキャンセルするよ
うなカウンターフォースの指令値を演算する。また、第
2のマトリックス演算回路52Bは、ステージの加速度
の指令値に基づき、加速度による反力を求め、これをキ
ャンセルするようなカウンターフォースの指令値を演算
する。これらのマトリックス演算回路52A、52Bで
演算されたカウンターフォースの指令値は、アクチュエ
ータ制御回路11を構成する加算器11hにフィードフ
ォワード入力される。
The first matrix operation circuit 52A obtains the influence of the change in the center of gravity due to the stage movement based on the position command value of the stage (R stage 27, X stage 20X, Y stage 20Y), and cancels this. Calculate the counterforce command value. Further, the second matrix operation circuit 52B calculates a reaction force due to the acceleration based on the instruction value of the acceleration of the stage and calculates a counterforce instruction value for canceling the reaction force. The counterforce command values calculated by the matrix calculation circuits 52A and 52B are fed forward to an adder 11h constituting the actuator control circuit 11.

【0046】アクチュエータ制御回路11は、図3に示
されるように、目標位置出力部11aから出力される6
自由度方向の目標位置(ここでは、原点(0,0,0,
0,0,0)が目標位置である)と振動制御用演算回路
54の重心基準の演算回路54Aで演算された露光装置
本体40の重心位置Gにおける6自由度方向の加速度信
号を積分器11b、11cにより2回積分した位置情報
との差である位置偏差(6自由度方向)を演算する減算
器11dと、この減算器11dから出力される位置偏差
を動作信号として(比例+積分+微分)制御動作を行い
速度指令値(6自由度方向)を演算するPID制御回路
11eと、このPID制御回路11eからの速度指令値
と重心基準の演算回路54Aで演算された露光装置本体
40の重心位置Gにおける6自由度方向の加速度信号を
前記積分回路11bにより積分した速度情報(6自由度
方向)との差である速度偏差(6自由度方向)を演算す
る減算器11fと、この減算器11fから出力される速
度偏差を動作信号として(比例+積分+微分)制御動作
を行い各アクチュエータに対する力の指令値を演算する
PID制御回路11gと、このPID制御回路11gか
らの力の指令値が入力される加算器11hとを備えてい
る。この加算器11hには、前述した如く、マトリック
ス演算回路52A、52Bからのカウンターフォースの
指令値もフィードフォワード入力されている。
As shown in FIG. 3, the actuator control circuit 11 outputs a signal from the target position output unit 11a.
The target position in the direction of freedom (here, the origin (0, 0, 0,
(0,0,0) is the target position) and the acceleration signal in the 6-degree-of-freedom direction at the center of gravity G of the exposure apparatus body 40 calculated by the calculation circuit 54A based on the center of gravity of the vibration control calculation circuit 54. , 11c for calculating a position deviation (a direction of six degrees of freedom) which is a difference from the position information integrated twice, and using the position deviation output from the subtractor 11d as an operation signal (proportional + integral + differential) A) a PID control circuit 11e for performing a control operation to calculate a speed command value (six degrees of freedom), and a speed command value from the PID control circuit 11e and the center of gravity of the exposure apparatus main body 40 calculated by the center-of-gravity-based calculation circuit 54A. A subtracter 11f for calculating a speed deviation (six degrees of freedom) which is a difference between the acceleration signal in the six degrees of freedom at the position G and the speed information (six degrees of freedom) integrated by the integration circuit 11b; A PID control circuit 11g that performs a control operation (proportional + integral + differential) using the speed deviation output from the subtracter 11f as an operation signal to calculate a force command value for each actuator, and a force ID from the PID control circuit 11g. And an adder 11h to which a command value is input. As described above, the command value of the counter force from the matrix operation circuits 52A and 52B is also fed-forward input to the adder 11h.

【0047】次に、上述のようにして構成された投影露
光装置100の走査露光時の動作を説明する。
Next, the operation of the projection exposure apparatus 100 configured as described above during scanning exposure will be described.

【0048】この投影露光装置100では、露光を行う
際には、不図示の照明光学系からの露光用照明光ELに
より、レチクルR上の所定のスリット状の照明領域(こ
の照明領域は、照明光学系内のブラインドによって規定
される)が均一な照度で照明される。この照明領域に対
してレチクルRが所定の走査方向に走査されるのに同期
して、この照明領域と投影光学系PLに関して共役な露
光領域に対してウエハWを走査する。これにより、レチ
クルRのパターン領域を透過した照明光ELが、投影光
学系PLにより所定倍率に縮小され、レジストが塗布さ
れたウエハW上に照射され、ウエハW上の露光領域にレ
チクルRのパターンが逐次転写され、1回の走査でレチ
クルR上のパターン領域の全面がウエハW上のショット
領域に転写される。
In the projection exposure apparatus 100, when performing exposure, a predetermined slit-shaped illumination area on the reticle R (this illumination area is illuminated by exposure illumination light EL from an illumination optical system (not shown)). (Defined by blinds in the optical system) are illuminated with uniform illumination. In synchronization with the reticle R being scanned in the predetermined scanning direction with respect to the illumination area, the wafer W is scanned with respect to an exposure area conjugate with respect to the illumination area and the projection optical system PL. As a result, the illumination light EL transmitted through the pattern area of the reticle R is reduced to a predetermined magnification by the projection optical system PL and is irradiated onto the wafer W coated with the resist, and the pattern of the reticle R is exposed on the exposure area on the wafer W. Are sequentially transferred, and the entire surface of the pattern area on the reticle R is transferred to the shot area on the wafer W by one scan.

【0049】このステップ・アンド・スキャン型の投影
露光装置100では、上記の走査露光の際に、制御装置
42によりレチクルステージ27をY方向に速度βVで
走査(1/β:投影光学系PLの縮小倍率)させ、ウエ
ハステージ20を−Y方向に速度Vで同期走査させるた
めの指令値の信号がそれぞれのステージ制御用回路4
8、50に送られる。それぞれのステージ制御用回路4
8、50では、干渉計31、30の計測値をモニタしつ
つレチクルステージ27及びウエハステージ20を所定
に位置および所定の速度で走査するよう制御する。
In the step-and-scan type projection exposure apparatus 100, the controller 42 scans the reticle stage 27 in the Y direction at a speed βV (1 / β: And a signal of a command value for synchronously scanning the wafer stage 20 in the −Y direction at a speed V is output to each stage control circuit 4.
8 and 50. Each stage control circuit 4
In steps 8 and 50, the reticle stage 27 and the wafer stage 20 are controlled to scan at a predetermined position and a predetermined speed while monitoring the measurement values of the interferometers 31 and 30.

【0050】この場合において、レチクルステージ27
及びウエハステージ20は、前記の如くリニアモータに
よって走査されるので、レチクルステージ27及びウエ
ハステージ20が移動する際の加速及び減速に伴い、そ
の反力がリニアモータに生じ、その反力により露光装置
本体40に振動が生じる。また、レチクルステージ27
及びウエハステージ20が走査されると、露光装置本体
40の重心が変動するため露光装置本体40が微妙に傾
き、露光装置本体40に振動が生じる。
In this case, reticle stage 27
And the wafer stage 20 are scanned by the linear motor as described above, so that the acceleration and deceleration of the movement of the reticle stage 27 and the wafer stage 20 produce a reaction force on the linear motor, and the reaction force Vibration occurs in the main body 40. Also, reticle stage 27
When the wafer stage 20 is scanned, the center of gravity of the exposure apparatus main body 40 fluctuates, so that the exposure apparatus main body 40 is slightly tilted, and the exposure apparatus main body 40 vibrates.

【0051】但し、本実施形態では、前記の如く、制御
装置42からのレチクルステージ27、ウエハステージ
20に対する位置及び加速度の指令値に基づき、カウン
ターフォース演算回路52によりステージ移動による重
心の変化による影響をキャンセルするようなカウンター
フォースの指令値と、加速度による反力をキャンセルす
るようなカウンターフォースの指令値とが演算され、ア
クチュエータ制御回路11を介して各アクチュエータ
(7A〜7D、32A〜32D)にフィードフォワード
で与えられている。このため、レチクルステージ27及
びウエハステージ20の加速及び減速によって生じる反
力は、基本的にはカウンターフォースの指令値に応じて
駆動される各アクチュエータの発生する力により打ち消
され、上記のステージの走査により生じる露光装置本体
40の振動は大部分除振される。しかしながら、すべて
の反力がカウンターフォースによってちょうど打ち消さ
れるわけではないので、露光装置本体40には、6自由
度方向(X,Y、Z、Xθ、Yθ及びZθ方向)の微少
な振動(以下、残留振動という)が残ることになる。
However, in this embodiment, as described above, the counterforce calculation circuit 52 controls the reticle stage 27 and the wafer stage 20 based on the command values of the position and acceleration from the control device 42, and the influence of the change in the center of gravity due to the stage movement. And a counterforce command value for canceling the reaction force due to acceleration are calculated, and are sent to the actuators (7A to 7D, 32A to 32D) via the actuator control circuit 11. Given in feed forward. Therefore, the reaction force generated by acceleration and deceleration of the reticle stage 27 and the wafer stage 20 is basically canceled out by the force generated by each actuator driven according to the counterforce command value, and the above-described scanning of the stage is performed. Most of the vibration of the exposure apparatus main body 40 caused by the vibration is removed. However, not all the reaction forces are exactly canceled out by the counterforce, so that the exposure apparatus main body 40 has minute vibrations (hereinafter, referred to as X, Y, Z, Xθ, Yθ, and Zθ directions) in the directions of six degrees of freedom. (Referred to as residual vibration).

【0052】この残留振動による露光装置本体40の変
動が、露光装置本体40の定盤6に取り付けられた6つ
の加速度センサ5X1 、5X2 、5Y1 、5Y2 、5Z
1 、5Z2 でそれぞれ検出される。これら6つの加速度
センサ5X1 、5X2 、5Y1 、5Y2 、5Z1 、5Z
2 の出力に基づいて、振動制御用回路54内の重心基準
の演算回路54Aでは、所定のマトリックス演算を行う
ことにより、露光装置本体40の重心位置Gにおける6
自由度方向の振動を求め、この6自由度方向の振動を、
さらに8つのアクチュエータに分担させるマトリックス
演算を行って、各アクチュエータにアクチュエータ制御
回路11を介してフィードバック信号として与える。こ
のため、このフィードバック信号に基づき、アクチュエ
ータ制御回路11により各アクチュエータが制御され、
上記残留振動が速やかに抑制される。この場合におい
て、本実施形態では、加速度センサの値に基づいて露光
装置本体の重心位置Gにおける6自由度方向の振動を求
めて、この6自由度方向の振動を抑制するためのフィー
ドバック信号を各アクチュエータに与えているので、単
に加速度センサの値を対向する位置に配置されたアクチ
ュエータにフィードバックするものと異なり、より有効
的に残留振動を抑制することができる。
The fluctuation of the exposure apparatus main body 40 due to the residual vibration is caused by the six acceleration sensors 5X 1 , 5X 2 , 5Y 1 , 5Y 2 , 5Z attached to the surface plate 6 of the exposure apparatus main body 40.
1 and 5Z 2 respectively. These six acceleration sensor 5X 1, 5X 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5Z 1, 5Z
Based on the output of 2 , the arithmetic circuit 54A based on the center of gravity in the vibration control circuit 54 performs a predetermined matrix operation to obtain a value of 6 at the center of gravity G of the exposure apparatus body 40.
The vibration in the direction of freedom is determined, and the vibration in the direction of six degrees of freedom is
Further, a matrix operation to be shared among the eight actuators is performed, and each actuator is given a feedback signal via the actuator control circuit 11. Therefore, each actuator is controlled by the actuator control circuit 11 based on the feedback signal,
The above-mentioned residual vibration is promptly suppressed. In this case, in the present embodiment, vibrations in the directions of six degrees of freedom at the center of gravity G of the exposure apparatus main body are obtained based on the values of the acceleration sensor, and a feedback signal for suppressing the vibrations in the directions of six degrees of freedom is obtained. Since the value is given to the actuator, the residual vibration can be more effectively suppressed, unlike a method in which the value of the acceleration sensor is simply fed back to the actuator disposed at the opposite position.

【0053】しかし、本実施形態では、この残留振動が
完全に抑制される前においても、高精度な露光が可能で
ある。すなわち、振動制御用回路54内には、前記の如
く、上記6つの加速度センサ5X1 、5X2 、5Y1
5Y2 、5Z1 、5Z2 の出力に基づいて、所定のマト
リックス演算を行うことにより、固定鏡44を基準とし
たXY方向の2自由度方向の振動を求める固定鏡基準の
演算回路54Bが設けられており、この演算回路54B
で演算された固定鏡44の位置におけるXY2自由度方
向の振動がレチクルステージ制御用回路48にフィード
バックされているので、レチクルステージ制御用回路4
8により、この振動を考慮したレチクルステージ27の
制御が行われる従って、振動がXY方向にあっても、
レチクルRのパターンがウエハWに転写される位置が変
動しないようになる。
However, in the present embodiment, high-precision exposure can be performed even before the residual vibration is completely suppressed. That is, as described above, the six acceleration sensors 5X 1 , 5X 2 , 5Y 1 ,
A fixed mirror-based calculation circuit 54B is provided for performing a predetermined matrix calculation based on the outputs of 5Y 2 , 5Z 1 , and 5Z 2 to obtain vibration in two degrees of freedom in the XY directions with respect to the fixed mirror 44. The operation circuit 54B
Since the vibration in the XY2 degrees of freedom direction at the position of the fixed mirror 44 calculated in the above is fed back to the reticle stage control circuit 48, the reticle stage control circuit 4
8 controls the reticle stage 27 in consideration of this vibration . Therefore, even if the vibration is in the XY directions,
The position where the pattern of the reticle R is transferred to the wafer W does not change.

【0054】以上説明したように、本実施形態の投影露
光装置100によると、6つの加速度センサ5X1 、5
2 、5Y1 、5Y2 、5Z1 、5Z2 の出力に基づい
て、振動制御用演算回路54内で演算された露光装置本
体の重心位置Gにおける6自由度方向の振動、レチクル
用の固定鏡44における2自由度方向の振動を利用する
ことで、アクチュエータにカウンターフォースをフィー
ドフォワードしても抑制することができなかった露光装
置本体40の残留振動を早く抑制することができ、また
仮に残留振動があっても高精度な露光が可能であるとい
う効果がある。
As described above, according to the projection exposure apparatus 100 of the present embodiment, the six acceleration sensors 5X 1 , 5X
Based on the outputs of X 2 , 5Y 1 , 5Y 2 , 5Z 1 , and 5Z 2 , the vibration in the 6-degree-of-freedom direction at the center of gravity G of the exposure apparatus main body calculated in the vibration control arithmetic circuit 54 and the fixing for the reticle By utilizing the vibration of the mirror 44 in the two-degree-of-freedom direction, the residual vibration of the exposure apparatus main body 40, which could not be suppressed even when the counterforce was fed forward to the actuator, can be suppressed quickly. There is an effect that highly accurate exposure can be performed even if there is vibration.

【0055】なお、上記実施形態では、振動センサとし
て6つの加速度センサを露光装置本体に設ける場合を説
明したが、これに代えてあるいはこれと共に、位置セン
サ(静電容量変位センサ、渦電流変位センサ等)や、速
度センサ等を振動センサとして設けても良い。
In the above embodiment, the case where six acceleration sensors are provided in the exposure apparatus main body as vibration sensors has been described. However, instead of or together with this, position sensors (capacitance displacement sensors, eddy current displacement sensors) are provided. Etc.) or a speed sensor or the like may be provided as a vibration sensor.

【0056】また、上記実施形態では、振動制御用回路
54で、露光装置本体40の重心位置Gにおける6自由
度方向の振動を求める場合について説明したが、本発明
がこれに限定されることはなく、振動制御用回路54に
より6つの加速度センサの出力に基づき、振動中心とし
ての慣性主軸中心における3自由度、又は6自由度方向
の振動を求めるようにしても良い。ここで慣性主軸と
は、露光装置本体が有する回転し易い3方向の軸であ
る。
In the above embodiment, the case where the vibration control circuit 54 obtains the vibration in the direction of six degrees of freedom at the center of gravity G of the exposure apparatus main body 40 has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, based on the outputs of the six acceleration sensors, the vibration control circuit 54 may determine the vibration in the directions of three degrees of freedom or six degrees of freedom at the center of the inertia main axis as the center of vibration. Here, the inertia main axis is an axis of the exposure apparatus main body in three directions that is easy to rotate.

【0057】さらに、上記実施形態では、加速度センサ
の出力に基づいて、振動制御用回路54で、レチクル用
の固定鏡44における2自由度方向の振動を求める場合
について説明したが、これに限らず、ウエハ用の固定鏡
における2自由度方向の振動を求めてウエハステージ制
御用回路にフィードバック信号を与えるようにしても良
く、あるいはレチクル用及びウエハ用の両方の固定鏡に
おける2自由度方向の振動を求めて両ステージ制御用回
路にフィードバック信号を与えるようにしても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case has been described where the vibration control circuit 54 obtains the vibration in the two-degree-of-freedom direction in the fixed mirror 44 for the reticle based on the output of the acceleration sensor. Alternatively, a feedback signal may be given to the wafer stage control circuit by obtaining the vibration in the two-degree-of-freedom direction in the wafer fixed mirror, or the two-degree-of-freedom vibration in both the reticle and wafer fixed mirrors may be obtained. And a feedback signal may be provided to both stage control circuits.

【0058】また、上記実施形態では、振動制御用回路
54で、投影光学系PLの外周面に固定された固定鏡4
4の位置における2自由度方向の振動を求める場合につ
いて説明したが、第3反射鏡(固定鏡)の設置場所は、
これに限定されるものではなく、露光装置本体の振動が
干渉計の計測値に影響するような場所であれば、どこに
設置されていても、本発明は十分に効果を発揮するもの
である。
In the above embodiment, the fixed mirror 4 fixed to the outer peripheral surface of the projection optical system PL by the vibration control circuit 54 is used.
The case where the vibration in the direction of two degrees of freedom is obtained at the position 4 has been described. However, the installation location of the third reflecting mirror (fixed mirror) is
The present invention is not limited to this, and the present invention is fully effective regardless of where the vibration of the exposure apparatus main body affects the measurement value of the interferometer.

【0059】なお、上記実施形態では、本発明がステッ
プ・アンド・スキャン型の投影露光装置に適用された場
合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定
されることはなく、少なくとも一つの移動ステージが露
光装置本体に搭載されていれば本発明は適用でき、例え
ば、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装
置(いわゆるステッパー)にも好適に適用できる。
Although the above embodiment has been described with reference to the case where the present invention is applied to a step-and-scan type projection exposure apparatus, the scope of the present invention is not limited to this. The present invention is applicable as long as one moving stage is mounted on the exposure apparatus main body. For example, the present invention can be suitably applied to a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper).

【0060】また、上記実施形態では、ウエハステー
ジ、レチクルステージの側面を鏡面加工して反射面を形
成した場合について説明したが、これに限らず、ウエハ
ステージ、レチクルステージに反射鏡として移動鏡を別
に設けても良いことは勿論である。
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the side surfaces of the wafer stage and the reticle stage are mirror-finished to form a reflection surface. However, the present invention is not limited to this. Of course, it may be provided separately.

【0061】[0061]

【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、露光装置本体に残留振動が存在し
ても高精度な露光を行うことができるという従来にない
優れた効果がある。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to perform high-precision exposure even when residual vibration is present in the exposure apparatus main body. effective.

【0062】また、請求項3に記載の発明によれば、上
記効果に加え、残留振動をより速やかに抑制することが
できるという効果がある。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the above effects, there is an effect that the residual vibration can be suppressed more quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施形態に係る投影露光装置を示す概略斜視
図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a projection exposure apparatus according to one embodiment.

【図2】露光装置本体に対する振動制御系の構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a vibration control system for an exposure apparatus main body.

【図3】図2の各部の詳細な構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of each unit in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5Z1 、5Z2 ,5Y1 ,5Y2 ,5X1、5X2
速度センサ(振動センサ) 7A〜7D アクチュエータ 11 アクチュエータ制御回路(駆動制御手段) 20 ウエハステージ(第2ステージ) 20a、20b 反射面(第2反射鏡) 27 レチクルステージ(第1ステージ) 27a、27b 反射面(第1反射鏡) 30X、30Y ウエハ干渉計(干渉計) 31X、31Y レチクル干渉計(干渉計) 32A〜32D アクチュエータ 40 露光装置本体 42 制御装置(ステージ移動信号出力手段) 44、46 固定鏡(第3反射鏡) 48 レチクルステージ制御用回路(ステージ制御手
段) 52 カウンターフォース演算回路(カウンターフォー
ス演算手段) 54 振動制御用演算回路(振動制御用演算手段) 100 投影露光装置 R レチクル(マスク) PL 投影光学系 W ウエハ(基板)
5Z 1, 5Z 2, 5Y 1 , 5Y 2, 5X 1, 5X 2 acceleration sensor (vibration sensor) 7A-7D actuator 11 actuator control circuit (drive control means) 20 wafer stage (second stage) 20a, 20b reflecting surface ( 27) Reticle stage (first stage) 27a, 27b Reflecting surface (first reflecting mirror) 30X, 30Y Wafer interferometer (interferometer) 31X, 31Y Reticle interferometer (interferometer) 32A-32D Actuator 40 Exposure Apparatus body 42 Control device (stage movement signal output means) 44, 46 Fixed mirror (third reflecting mirror) 48 Reticle stage control circuit (stage control means) 52 Counter force calculation circuit (counter force calculation means) 54 Vibration control calculation Circuit (Calculation means for vibration control) 100 Projection exposure apparatus R Retic (Mask) PL projection optical system W wafer (substrate)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1ステージに載置されたマスクのパタ
ーンを投影光学系を介して第2ステージに載置された基
板上に転写する投影露光装置であって、 前記第1ステージ及び前記第2ステージの内の少なくと
も一方に対する移動信号を出力するステージ移動信号出
力手段と;前記移動信号に基づき、前記ステージを制御
するステージ制御手段と;前記第1ステージ及び第2ス
テージが搭載された露光装置本体の振動を検出する振動
センサと;前記露光装置本体に設けられた少なくとも1
つのアクチュエータと;前記露光装置本体の振動を抑制
するように前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制
御手段と;前記移動信号に基づき、前記露光装置本体の
変動に対するカウンターフォースを演算し、前記駆動制
御手段にフィードフォワード入力するカウンターフォー
ス演算手段と;前記振動センサの検出結果に基づいて、
前記駆動制御手段に与えるアクチュエータ駆動用フィー
ドバック信号と、前記パターンが前記基板に転写される
位置が変動しないように、前記ステージ制御手段に与え
るステージ用フィードバック信号とを演算する振動制御
用演算手段とを有する投影露光装置。
1. A projection exposure apparatus for transferring a pattern of a mask mounted on a first stage onto a substrate mounted on a second stage via a projection optical system, wherein the first stage and the first Stage movement signal output means for outputting a movement signal for at least one of the two stages; stage control means for controlling the stage based on the movement signal; exposure apparatus having the first and second stages mounted thereon A vibration sensor for detecting vibration of the main body; and at least one vibration sensor provided on the exposure apparatus main body.
Two actuators; drive control means for controlling the drive of the actuator so as to suppress vibration of the exposure apparatus main body; and calculating a counterforce for fluctuation of the exposure apparatus main body based on the movement signal, Counter-force calculating means for feed-forward input to the control unit; based on the detection result of the vibration sensor,
An actuator drive feedback signal to be provided to the drive control means, and a vibration control calculation means for calculating a stage feedback signal to be provided to the stage control means so that the position at which the pattern is transferred to the substrate does not change. Projection exposure apparatus having
【請求項2】 前記第1ステージに設けられた第1反射
鏡と、前記第2ステージに設けられた第2反射鏡と、前
記露光装置本体の前記ステージ外の固定部に固定された
第3反射鏡と、前記第1反射鏡又は前記第2反射鏡及び
前記第3反射鏡に光を照射して前記第1ステージ又は前
記第2ステージの位置を計測する干渉計とを更に有し、 前記振動制御用演算手段は、前記第3反射鏡位置の水平
面内2次元方向の振動状態を演算し、この振動状態を前
記第1ステージ及び第2ステージの内の少なくとも一方
の制御用として前記ステージ制御手段にフィードバック
することを特徴とする請求項1又は2に記載の投影露光
装置。
2. A first reflecting mirror provided on the first stage, a second reflecting mirror provided on the second stage, and a third mirror fixed to a fixed portion outside the stage of the exposure apparatus main body. A reflecting mirror, and an interferometer that irradiates the first reflecting mirror or the second reflecting mirror and the third reflecting mirror with light to measure a position of the first stage or the second stage, The vibration control calculation means calculates a vibration state of the third reflecting mirror position in a two-dimensional direction in a horizontal plane, and uses the vibration state for controlling at least one of the first stage and the second stage. 3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein feedback is provided to a means.
【請求項3】 前記振動制御用演算手段は、前記露光装
置本体の振動中心における3自由度以上の自由度方向の
振動状態を演算し、この振動状態を前記駆動制御手段に
フィードバックすることを特徴とする請求項1又は2に
記載の投影露光装置。
3. The vibration control calculating means calculates a vibration state in a direction of three or more degrees of freedom at a vibration center of the exposure apparatus main body and feeds back the vibration state to the drive control means. The projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, wherein
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005303318A (en) * 2004-04-14 2005-10-27 Asml Netherlands Bv Lithographic device, control system, and device manufacturing method

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