JPS61202111A - Position change detector - Google Patents
Position change detectorInfo
- Publication number
- JPS61202111A JPS61202111A JP4274185A JP4274185A JPS61202111A JP S61202111 A JPS61202111 A JP S61202111A JP 4274185 A JP4274185 A JP 4274185A JP 4274185 A JP4274185 A JP 4274185A JP S61202111 A JPS61202111 A JP S61202111A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable mirror
- stage
- cyb
- cya
- capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、位置変化検出装置にかかるものであり、例え
ば、縮小投影型露光装置等において使用される二次元移
動するステージの位置を、光波干渉計システムにより高
精度で検出する場合に好適な位置変化検出装置に関する
ものである。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a position change detection device, and for example, detects the position of a two-dimensionally moving stage used in a reduction projection exposure device using light wave interference. The present invention relates to a position change detection device suitable for highly accurate detection using a measurement system.
従来、例えば光波干渉計を用いて移動ステージの位置な
いし移動距離を計測するときに、該干渉計の移動鏡の固
定が良好でないと、移動ステージの移動のスタートある
いはストップ等において前記移動鏡が微小ではあるがず
れることがある。このようなずれがあると、移動ステー
ジの実際の移動距離の計測に誤差が生ずることがある。Conventionally, when measuring the position or moving distance of a moving stage using a light wave interferometer, for example, if the moving mirror of the interferometer is not properly fixed, the moving mirror may be slightly moved when the moving stage starts or stops moving. However, there may be deviations. Such a shift may cause an error in measuring the actual moving distance of the moving stage.
この誤差は、一般的に非常に小さく、また、ランダムに
発生することもあるので、その発見には多大の時間と労
力を要する。Since this error is generally very small and may occur randomly, it takes a great deal of time and effort to discover it.
詳述すると、干渉計用の移動鏡は、一般に極めて高い面
精度が要求され、場合によっては使用するレーザビーム
の波長の数十分の一程度の平面性ないし平担性が必要と
される。To be more specific, a movable mirror for an interferometer is generally required to have extremely high surface accuracy, and in some cases requires flatness of about a few tenths of the wavelength of the laser beam used.
才た、移動ステージがX、yの二次元に移動する場合、
各x、yの両方向に対して各々移動鏡が必要である。こ
れらの移動鏡の反射平面は、X方向とX方向の各々に細
長く延設して形成されている。このため一般に移動鏡は
、角柱状の光学ガラスの表面に所定の反射面をコーティ
ングして作成され、この移動鏡は、移動ステージ上の所
定位置fこ正確に欧り付けられる。When the moving stage moves in two dimensions of X and y,
A moving mirror is required for each x and y direction. The reflection planes of these movable mirrors are formed to be elongated in the X direction and in the X direction. For this reason, a movable mirror is generally made by coating the surface of a prismatic optical glass with a predetermined reflective surface, and this movable mirror is precisely mounted at a predetermined position on a movable stage.
ところで、該移動鏡自体の面精度を適宜の手・段で得た
としても、移動ステージに対する取り付は精度が悪いと
、結果的に面精度が低下することとなる。例えば移動鏡
を、ボルト等によって移動ステージにネジ止めすると、
ボルトの締め具合によって結果的に面精度が著しく低下
することが認められた。また、移動鏡の取付けに接着剤
を使用する手法も考えられるが、接着剤の硬化時には、
移動鏡と移動テーブルの接着面に不用な応力が作用し、
面精度は著しく低下することとなる。特に、接着剤を用
いた場合には、接着剤の硬化の進行中に移動鏡の位置が
ずれることもあり、かかる場合には、fR造後に移動鏡
の位置ずれ(特に傾き)が発見されでもその修正の作業
lこ多大の労力が必要となる。By the way, even if the surface precision of the movable mirror itself is obtained by appropriate means, if the mounting precision on the movable stage is poor, the surface precision will eventually deteriorate. For example, if a movable mirror is screwed to a movable stage using bolts, etc.,
It was found that the surface accuracy deteriorated significantly depending on the tightening of the bolts. Another option is to use adhesive to attach the movable mirror, but when the adhesive hardens,
Unnecessary stress is applied to the bonding surface between the movable mirror and the movable table,
Surface accuracy will be significantly reduced. In particular, when adhesive is used, the position of the movable mirror may shift while the adhesive is curing. The correction work requires a great deal of effort.
以上のような観点から、移動鏡の固定方法としては、移
動鏡を移動ステージ上の固定位置に載置し、その移動鏡
が動かない程度であって、かつ面精度が低下しない程度
に押え、あるいは係止する方法が好ましいことが認めら
れる。この場合、移動鏡は、その反射面と垂直な測長方
向に対して動かなければよいので、移動鏡の背面を移動
ステージ側に押し付けるように、反射面側から移動鏡を
弱いパネカで付勢するようにすればよい。From the above points of view, the method for fixing the movable mirror is to place the movable mirror at a fixed position on the movable stage, press it to the extent that the movable mirror does not move, and does not reduce the surface accuracy. Alternatively, it is recognized that a method of locking is preferable. In this case, since the movable mirror does not need to move in the length measurement direction perpendicular to its reflecting surface, the movable mirror is urged from the reflecting surface side with a weak panel so as to press the back of the movable mirror against the movable stage side. Just do it.
ところが、以上のような方法で移動鏡の面精度を確保し
たとしでも、移動ステージに大きな振動が発生すると、
該移動鏡の位置がずれるおそれがある。特に、縮小投影
型露光装置においては、移動ステージ上に載置されたウ
ェハ上のチップをステップアンドリピート方式で露光し
ていくため、移動ステージに要求される加速度も大きく
なる。However, even if the surface accuracy of the movable mirror is ensured using the method described above, if large vibrations occur in the movable stage,
There is a possibility that the position of the movable mirror may shift. In particular, in a reduction projection type exposure apparatus, since chips on a wafer placed on a moving stage are exposed in a step-and-repeat manner, the acceleration required of the moving stage is also increased.
このため、移動ステージの移動によって、わずか(例え
ば081μmないし0.5μm程度)lこ移動鏡の位置
がずれる場合がある。このようなずれが生ずると、移動
ステージの位置にもずれが生じ、ひυ1てはウェハ上の
チップの露光装置に対する位置もずれることとなり、ず
れた位置で露光が行なわれることとなる。従って、移動
鏡のずれは、IC。Therefore, the position of the movable mirror may shift slightly (for example, about 0.81 μm to 0.5 μm) due to the movement of the movable stage. When such a shift occurs, the position of the moving stage also shifts, which in turn causes a shift in the position of the chips on the wafer with respect to the exposure device, resulting in exposure being performed at the shifted position. Therefore, the displacement of the moving mirror is IC.
LSIなどの生産性を著しく低下させる原因となる、才
た、かかる移動鏡のずれは、該移動鏡のずれも含めて移
動ステージの位置を光波干渉計で計測しているため、光
波干渉計の計測値から判断することができず、結局は、
露光されたウェハとマスクの重ね合せ具合や、チップの
配列状態を別個の検査装置等で確認するまで発見できな
い。The position of the moving stage, including the shift of the moving mirror, is measured using a light wave interferometer. It could not be determined from the measured values, and in the end,
This cannot be discovered until the overlap between the exposed wafer and the mask and the arrangement of the chips are confirmed using a separate inspection device.
このような不都合は、露光装置だけではなく、干渉計を
測長手段ないし位置変化計測器として有するステージを
用いたその他のNC工作機械、レーザ加工装置等におい
ても共通して存在する。Such inconveniences exist not only in exposure apparatuses but also in other NC machine tools, laser processing apparatuses, etc. that use stages having interferometers as length measuring means or position change measuring instruments.
更に、移動鏡が正確にx、7両方向に直交して配置され
ていないと、ステップアンドリピート方式でウェハ上の
チップ毎の露光を行う場合、ウェハ上のチップ配列が移
動鏡の直交度にならってしまうという不都合もある。Furthermore, if the movable mirror is not placed exactly orthogonal to both the x and 7 directions, when exposing each chip on the wafer using the step-and-repeat method, the chip arrangement on the wafer will not follow the orthogonality of the movable mirror. There is also the inconvenience of being left behind.
従って、テップ配列やパターンの重ね合せに、該直交度
の誤差に応じた位置ずれが生ずることとなる。この点か
らも、IC,LSI pどの生産の歩留りが著しく低
下することとなる。Therefore, a positional shift occurs in the step arrangement or the superposition of patterns in accordance with the error in orthogonality. From this point of view as well, the production yield of ICs, LSIs, etc. will be significantly reduced.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり。 The present invention has been made in view of this point.
移動鏡の傾きを伴う微小なずれを容易に検出でき、これ
によって移動ステージの移動誤差の低減を図り、ひいて
はIC等の不良の発生を低減して歩留りの向上、露光装
置等の信頼性の向上を図ることをその目的とするもので
ある。It is possible to easily detect minute shifts caused by tilting of the movable mirror, thereby reducing movement errors of the movable stage, which in turn reduces the occurrence of defects in ICs, etc., improving yields and improving the reliability of exposure equipment, etc. Its purpose is to achieve this goal.
本発明は、光学部材(移動鏡12.14 )の複数箇所
の各々について光学部材と移動体(ステージ10)との
相対的な位置ずれを検出する第1の検出手段(変化検出
回路30.:rンデンサCxa、Cxb、Cya。The present invention provides first detection means (change detection circuit 30.: rndensors Cxa, Cxb, Cya.
cyb )とともに、この手段曇こよって検出された複
数箇所の位置ずれを比較して光学部材の反射面(12A
、 14A)の傾きを検出する第2の検出手段(変化検
出回路30. コンデンサCxa 、Cxb 、Cya
、Cyb)を設けることとし、これらの検出手段によ
り位置変化を検出しようとするものである。cyb) and the reflective surface of the optical member (12A
, 14A) for detecting the slope of the capacitors Cxa, Cxb, Cya.
, Cyb), and use these detection means to detect positional changes.
以下、本発明にかかる位置変化検出装置について添付図
面に示す実施例を参照しながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a position change detection device according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
第1図には、本発明の一実施例の全体構成が示されてい
る。第2図には、かかる実施例のうちのテーブル部分が
一部分解して示されている。なお、寸法は必ずしも一致
させていない。次に、第3図(こは、上記実施例のうち
の電気的な構成部分が示されている。更に第4図には、
移動鏡の変化態様の一例が示されている。FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a partially exploded table portion of this embodiment. Note that the dimensions are not necessarily the same. Next, FIG. 3 shows the electrical components of the above embodiment.Furthermore, FIG. 4 shows the following:
An example of a variation of the moving mirror is shown.
これら第1図ないし第4図において、移動ステージ10
は、図示しない手段によって、第1図あるいは第2図に
示すx、7両方向に移動できるようになっている。この
移動ステージ10の二方向の側部には、断差が設けられ
ており、各々移動鏡12.14が固定されている。移動
鏡12は、X方向に伸びており、反射面124を有する
。移動鏡14は、X方向に伸びており1反射面14Aを
有する。移動鏡12.14は、例えば光学ガラスのブロ
ックを角柱状に成形したものであって、反射面12A、
14Aは、例えば金属の反射性薄膜を蒸着することによ
って得られる。In these FIGS. 1 to 4, the moving stage 10
can be moved in both directions x and 7 shown in FIG. 1 or 2 by means not shown. The movable stage 10 is provided with a gap on two sides, each of which has a movable mirror 12, 14 fixed thereto. The movable mirror 12 extends in the X direction and has a reflective surface 124. The movable mirror 14 extends in the X direction and has one reflective surface 14A. The movable mirror 12.14 is, for example, a block of optical glass formed into a prismatic shape, and has a reflective surface 12A,
14A can be obtained, for example, by depositing a reflective thin film of metal.
前述した反射面12A、14Aに各々対向する位置には
、干渉計16.18が各々配置されている。X方向干渉
計16は、反射面12Aに対し垂直にレーザ光LAを照
射するとともに、その反射レーザが入射され、干渉によ
り反射面127VのX方向の位置、すなわちステージ1
0のX方向の位置を検出するものである。X方向干渉計
18は、反射面14Aに対し垂直にレーザ光LBを照射
するとともに、その反射レーザが入射され、干渉により
反射面14A−のX方向の位置、すなわちステージ10
のX方向の位置を検出するものである。Interferometers 16 and 18 are arranged at positions facing each of the aforementioned reflecting surfaces 12A and 14A. The X-direction interferometer 16 irradiates the laser beam LA perpendicularly to the reflective surface 12A, and the reflected laser beam is incident on the X-direction position of the reflective surface 127V, that is, the stage 1 due to interference.
This detects the position of 0 in the X direction. The X-direction interferometer 18 irradiates the laser beam LB perpendicularly to the reflective surface 14A, and the reflected laser beam is incident on the X-direction interferometer 18, and due to interference, the position of the reflective surface 14A- in the X direction, that is, the stage 10
The position in the X direction is detected.
これらの操作により、X方向干渉計16は、ステージ1
0のX方向の位置情報Dyを遂次出力し、X方向干渉計
18は、ステージ10のX方向の位置情報Dxを遂次出
力する。これらのデータは、ステージ10の座標値Tx
s ”!を算出する演算回路20に入力されるようl
こなっている。Through these operations, the X-direction interferometer 16 moves to the stage 1.
The X-direction interferometer 18 successively outputs the X-direction position information Dy of 0, and the X-direction interferometer 18 successively outputs the X-direction position information Dx of the stage 10. These data are the coordinate values Tx of the stage 10
l so that it is input to the arithmetic circuit 20 that calculates s ”!
It's happening.
次に、移動鏡t2.i4とテーブル10の段差部側面と
の間には、第2図に示すように静電容量センサが形成さ
れており、これらのセンサによる信号は、シールドケー
ブル22 、24 、26.28によって各々変化検出
回路30に入力されてい也この変化検出回路30は、入
力されるデータ(静電容量値)から、移動鏡12の反射
面12AのX方向に対する変化量にと、移動鏡14の反
射面14AのX方向に対する変化量Lxとを求め、これ
らを演算回路20に出力するものである。変化量Lx
、Lyには、各軸方向に対する位置ずれ量と傾き量とが
各々含まれる。Next, moving mirror t2. As shown in FIG. 2, capacitance sensors are formed between i4 and the side surface of the stepped portion of the table 10, and the signals from these sensors are changed by the shielded cables 22, 24, 26, and 28, respectively. The change detection circuit 30 determines the amount of change in the reflection surface 12A of the movable mirror 12 in the X direction from the input data (capacitance value). The amount of change Lx in the X direction is determined and these are output to the arithmetic circuit 20. Amount of change Lx
, Ly include the amount of positional deviation and the amount of inclination in each axial direction.
次に、静電容量センサにつLllで特に第2図を参照し
ながら詳述する。第2図には、移動鏡12が分解して示
されている。なお、静電容量センサは、移動鏡12.1
4で同一の構成となっているのス同一の構成部分につい
ては同一の符号を用いることとする。Next, the capacitance sensor will be described in detail with particular reference to FIG. 2. FIG. 2 shows the movable mirror 12 in an exploded view. Note that the capacitance sensor is a movable mirror 12.1.
The same reference numerals will be used for the same constituent parts as shown in FIG.
第2図において、移動鏡12.14の反射面12A、1
4Aと反対側の面には、その長手方向に2分割された導
電体膜32.34が各々設けられている。これらの導電
体膜32.34は、例えばアルミニウムなどの金属を蒸
着することによって形成される。導電体膜32.34の
端側には、外部と電気的な接続を可能とする導出部36
が各々設けられている。そして、この導出部36を除い
た導電体膜32.34の表面例えば酸化シリコン(st
o2)などの絶縁性の薄膜がコーティングされる。In FIG. 2, reflective surfaces 12A, 1 of movable mirror 12.14
Conductive films 32 and 34 each divided into two in the longitudinal direction are provided on the surface opposite to 4A. These conductor films 32, 34 are formed by depositing metal such as aluminum, for example. A lead-out portion 36 is provided on the end side of the conductive film 32, 34 to enable electrical connection with the outside.
are provided for each. The surface of the conductive film 32.34 excluding this lead-out portion 36 is then covered with silicon oxide (st), for example.
o2) is coated with an insulating thin film.
以上のように構成された移動鏡12.14は、導電体膜
32.34がステージ10の段差側面10Aに対面する
ように、ステージ10の段差に取り付けられる。詳述す
ると、ステージ10の段差側面10Aには、突起10B
が2つづつ設けられており、この突起10Bに移動鏡1
2.14の裏面側が当接するようにステージ10の段差
上に置かれる。そして、ステージ10の側面にネジ手段
68で止められている板バネ40によって移動鏡12.
14を押圧することfこよりその固定が行なわれる。こ
の板バネ40による押圧力は、移動鏡12.14の反射
面12A、 14Aの面積度を低下させないよう(こ考
慮される。The movable mirror 12.14 configured as described above is attached to the step of the stage 10 so that the conductive film 32.34 faces the step side 10A of the stage 10. To explain in detail, the step side surface 10A of the stage 10 has a protrusion 10B.
Two movable mirrors 1 are provided on these protrusions 10B.
2. It is placed on the step of the stage 10 so that the back side of 14 is in contact with it. The movable mirror 12.
The fixation is effected by pressing 14. This pressing force by the leaf spring 40 is taken into consideration so as not to reduce the surface area of the reflective surfaces 12A, 14A of the movable mirror 12.14.
なお、突起1[IBで移動鏡12j14の裏面側位置を
規制するのは、反射面12A、14Aがy軸、y軸と平
行になるようにする調整が、裏面全体と段差側面10A
とが当接する場合よりも容易になるからである。また、
突起10Bの段差側面10Aからの突出量は1例えば5
flいし10μmのわずかなものでよυ1゜以上の移
動鏡12.i4の取り付けによって、電気的Iこアース
されているステージ10と導電体膜32.34との間で
コンデンサが形成されることとなる。導電体膜32.3
4の導出部36には、シールドケーブル22,24,2
6.28の芯線が接続され、シールドケーブル22.2
4,26.28のシールド線はステージ10に接続され
る。In addition, the protrusion 1 [IB is used to regulate the position of the movable mirror 12j14 on the back surface side. Adjustment so that the reflective surfaces 12A and 14A are parallel to the y-axis and the y-axis is necessary to control the position of the movable mirror 12j14 on the back side.
This is because it is easier than when they are in contact with each other. Also,
The amount of protrusion of the protrusion 10B from the stepped side surface 10A is 1, for example, 5.
A movable mirror of more than υ1° with a small diameter of fl or 10 μm12. By attaching i4, a capacitor is formed between the electrically grounded stage 10 and the conductive film 32,34. Conductor film 32.3
4, the shielded cables 22, 24, 2
6.28 core wire is connected, shielded cable 22.2
The shield wires 4, 26, and 28 are connected to the stage 10.
なお、移動鏡12の導電体膜32.34とステージ10
との間lこ形成されるコンデンサを、Cya。Note that the conductor films 32 and 34 of the movable mirror 12 and the stage 10
A capacitor formed between Cya and Cya.
cybで表わし、移動鏡14の導電体膜32.34とス
テージ10との間に形成されるコンデンサを。cyb represents a capacitor formed between the conductive film 32, 34 of the movable mirror 14 and the stage 10.
exa、Cxbで表わすこととする。これらのコンデン
サCxa、Cxb、Cya、Cybの静電容量は、概ね
導電体膜32.34の表面積と、ステージ10の段差側
面10Aの面積と、それらの面の間隔との関数で表わさ
れる。Let them be expressed as exa and Cxb. The capacitance of these capacitors Cxa, Cxb, Cya, and Cyb is approximately expressed as a function of the surface area of the conductive film 32, 34, the area of the stepped side surface 10A of the stage 10, and the distance between these surfaces.
次fこ、第3図を参照しながら、電気的な構成部分につ
いて説明する。ステージ10と移動鏡14との間に形成
されたコンデンサCxa、Cxbは、切替スイッチ42
を介して選択的にキヤパンタンスメータ(以下rCPM
Jという)44#こ接続されている。Next, the electrical components will be explained with reference to FIG. Capacitors Cxa and Cxb formed between the stage 10 and the movable mirror 14 are connected to the changeover switch 42.
selectively via a capantance meter (rCPM)
J) 44# is connected.
このCPM44は、コンデンサexa、Cxbの静電容
量値に応じたアナログ電圧を出力するものである。CP
M44は、アナログ−ディジタル変換器(以下囚℃」と
いう)46に接続されており、これfこよって了゛ナロ
グ信号入力がディジタル量iこ変換されて出力されるよ
うになっている。This CPM 44 outputs an analog voltage according to the capacitance values of the capacitors exa and Cxb. C.P.
M44 is connected to an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "converter") 46, so that the analog signal input is converted into a digital quantity and output.
他方、ステージ10と移動鏡12との間に形成されたコ
ンデンサCya # Cybは、同様Eこスイッチ48
を介してCPM50に選択的に接続されており、CPM
50は、ADC52に接続されている。On the other hand, the capacitor Cya #Cyb formed between the stage 10 and the movable mirror 12 is similarly connected to the E switch 48.
selectively connected to the CPM50 via the CPM
50 is connected to the ADC 52.
AJ)C46,52は、各々マイクロコンピュータ(以
下「神明という〕54に接続されており、コンデンサC
xa、Cxb、Cya、Cybの静電容量値がディジタ
ル値に変換されてMPU54に入力されるようlこなっ
ている。なおMPrJ54は、切替スイッチ42.48
に各々接続されており、切替の制御が行なわれるように
なっている。AJ) C46, 52 are each connected to a microcomputer (hereinafter referred to as "Shinmei") 54, and a capacitor C
The capacitance values of xa, Cxb, Cya, and Cyb are converted into digital values and input to the MPU 54. In addition, MPrJ54 has a changeover switch 42.48
are connected to each other, and switching is controlled.
次に、 MPU54には、メモリ56が接続されている
。このメモリ561こは、コンデンサCxa、Cxb。Next, a memory 56 is connected to the MPU 54. This memory 561 includes capacitors Cxa and Cxb.
Cya 、Cybの静電容量値と、これに対応する移動
鏡12.14のx、y軸に対する変化量すなわち傾き量
θと平行な位置ずれ量βとがテーブルとして格納されて
いる。これらのデータは、予め精密な光電オートコリメ
ータ等によって実測して作られている。また、メモリ5
6には、移動鏡12.14をステージ10)こ対して正
確にセットしたときのコンデンサCxa 、Cxb 、
Cya 、Cybの容量値すなわち初期値も格納されて
いる。MPU54はADC46,52から入力されるコ
ンデンサexa、Cxb、Cya、Cybの容量値fこ
対応した移動鏡12.14の傾き量θ、平行ずれ量βを
、メモリ56のテーブルから求め、該当するか、又は最
も近似するθ、βを含むデータLx 、Lyを演算回路
20(第1図参照)に対して出力するようになっている
。The capacitance values of Cya and Cyb and the corresponding amount of change of the movable mirror 12.14 with respect to the x and y axes, that is, the amount of inclination θ and the amount of positional shift β in parallel are stored as a table. These data are prepared in advance by actual measurements using a precise photoelectric autocollimator or the like. Also, memory 5
6 shows the capacitors Cxa, Cxb, when the movable mirror 12.14 is set accurately against the stage 10).
Capacitance values, ie, initial values, of Cya and Cyb are also stored. The MPU 54 determines the tilt amount θ and the parallel shift amount β of the movable mirror 12.14 corresponding to the capacitance value f of the capacitors exa, Cxb, Cya, and Cyb inputted from the ADCs 46 and 52 from the table in the memory 56, and determines whether the values are applicable. , or data Lx and Ly containing the most approximate values θ and β, are output to the arithmetic circuit 20 (see FIG. 1).
次に、上述した実施例の全体的動作について、第4図も
参照しながら説明する。第4図は、第1図でいえば軸A
X方向から見たもので、移動鏡12が正規の状態から鳥
だけ平行ずれを生じているとともに、θGだけx、y平
面内で傾いている。なお。Next, the overall operation of the above embodiment will be explained with reference to FIG. 4 as well. Figure 4 is axis A in Figure 1.
When viewed from the X direction, the movable mirror 12 has a parallel deviation from its normal state by an amount equal to θG, and is tilted within the x, y plane. In addition.
移動鏡14は、正規の位置にあるものとする。It is assumed that the movable mirror 14 is in a normal position.
第4図1こ示すような状態においては、正規の状態と比
較してコンデンサCya、Cybはまず位置ずれβ0に
よってその容量が全体として小さくなる。そして次に、
傾きθ0によってコンデンサCybの方がCyaより更
にその容量が小さくなるように変化する。In the state shown in FIG. 4, the capacitance of the capacitors Cya and Cyb becomes smaller as a whole due to the positional deviation β0 compared to the normal state. And then,
Depending on the slope θ0, the capacitance of capacitor Cyb changes to become smaller than Cya.
そこでMPU54による制御信号によって切替スイッチ
48が適宜のタイミングで交互tこ切替られ。Therefore, the changeover switch 48 is alternately switched at appropriate timing by a control signal from the MPU 54.
コンデンサCya、Cybの容量値がMPU54にデイ
ジタル値として読み込まれる。なお、この切替スイッチ
48の切替とMPU54 #こよるデータの読み込みの
サイクルは、ステージ10の移動とは無関係に遂次行な
うほうが好ましい。また、必要に応じて、コンデンサC
ya、Cybの容量値を複数回読み込み、それらの値の
平均をとるようにしてもよい。The capacitance values of the capacitors Cya and Cyb are read into the MPU 54 as digital values. Incidentally, it is preferable that the cycle of switching the changeover switch 48 and reading data by the MPU 54 is performed successively regardless of the movement of the stage 10. Also, if necessary, capacitor C
The capacitance values of ya and Cyb may be read multiple times and the average of these values may be taken.
次に、MPU54は、才ずコンデンサCyaとcybの
容量差を算出し、この偏差に対応する傾き量θ0をメモ
リ56に格納されているテーブルから求める。Next, the MPU 54 calculates the capacitance difference between the capacitors Cya and cyb, and obtains the slope amount θ0 corresponding to this deviation from a table stored in the memory 56.
更にMPU54は、コンデンサCyajCybの容量値
の初期値からの偏差Eこ対応する位置ずれ量β0を同様
にして求める。これらの傾き量θ01位置ずれ量鳥は、
変化量を示すデータLyとして演算回路20に出力され
る。Furthermore, the MPU 54 similarly determines the positional deviation amount β0 corresponding to the deviation E of the capacitance value of the capacitor CyajCyb from the initial value. These tilt amounts θ01 and positional deviation amounts are:
It is output to the arithmetic circuit 20 as data Ly indicating the amount of change.
次に、演算回路20は、移動鏡12の反射面12A上で
、X方向のどの位置にレーザ光束LAが照射されている
かを算出する。これは、演算回路20が、X方向干渉計
18(第1図参照)からの位置情報Dxを読み込む動作
だけで容易に求められる。Next, the arithmetic circuit 20 calculates which position in the X direction on the reflective surface 12A of the movable mirror 12 is irradiated with the laser beam LA. This can be easily determined simply by the operation of the arithmetic circuit 20 to read the position information Dx from the X-direction interferometer 18 (see FIG. 1).
ここで移動鏡12の長さをtとして、レーザ光束LAが
tの丁度半分の位置に照射されている場合を考えると、
反射面12Aのレーザ光束LAの入射点におけるX方向
のずれ量t=yは・ムy=鳥+(t/2)81nθ
・・・・・・・−・(1)で表わされる。従って、ス
テージ10がX方向に移動してレーザ光束り入が移動鏡
12のtの半分の位置とは異なる位置で反射面12A、
fこ入射している場合には、X方向の補正量Δyは、
Δy=βo +f (Dz)8inθo ”・・・
−−−−(2)となる。この(2)式で、f(DX)は
、ステージ10のX方向に対する位置りを変数とする一
次関数であり、レーザ光束L4の反射面12Nに対する
入射点を表わすものである。なお、傾き量θ0は、極め
て小ざい値、であるから、8面。」。と近似することが
できる。Let us assume that the length of the movable mirror 12 is t, and consider that the laser beam LA is irradiated at exactly half the position of t.
The amount of deviation t=y in the X direction at the incident point of the laser beam LA on the reflective surface 12A is ・muy=bird+(t/2)81nθ
It is represented by (1). Therefore, when the stage 10 moves in the X direction and the laser beam enters the reflecting surface 12A at a position different from the half t position of the moving mirror 12,
When f is incident, the correction amount Δy in the X direction is Δy=βo +f (Dz)8inθo ”...
-----(2). In equation (2), f(DX) is a linear function whose variable is the position of the stage 10 in the X direction, and represents the point of incidence of the laser beam L4 on the reflective surface 12N. Note that since the amount of inclination θ0 is an extremely small value, there are 8 planes. ”. It can be approximated as
従って演算回路20は、干渉計16.18及び変化検出
回路30の出力から、ステージ10のX方向の正確な位
置Tyを、次式から算出すること叙きる。Therefore, the arithmetic circuit 20 calculates the accurate position Ty of the stage 10 in the X direction from the outputs of the interferometers 16 and 18 and the change detection circuit 30 using the following equation.
Ty=Dy−△Y=Dy−(β’o+f (Dx)!i
’o ) ・−−−(3)X方向の位置変化に対しでも
同様である。すなわち、移動鏡14の傾き量ε0.平行
ずれ量両がコンデンサexa、Cxbの変化に対応して
メモリ56から読み出され、ステージ10のX方向の正
確な位置Txが次式から求められる。Ty=Dy-△Y=Dy-(β'o+f (Dx)!i
'o) ·---(3) The same applies to positional changes in the X direction. That is, the tilt amount ε0 of the movable mirror 14. Both parallel deviation amounts are read out from the memory 56 in response to changes in capacitors exa and Cxb, and the accurate position Tx of the stage 10 in the X direction is determined from the following equation.
TX:DX−b X=Dx−(αo+、!7(Dy)s
inεG)−・・川−(4)次に、上記実施例の他の変
形態様あるいは応用態様などその他の実施例Eこついて
説明する。TX:DX-b X=Dx-(αo+, !7(Dy)s
inεG)--(4) Next, other embodiments E, such as other variations or applications of the above-mentioned embodiments, will be explained.
まず、85図に示すように、移動鏡58をsX*’1X
方向に対してL字状(こ−1体に形成するようにしても
よい。この場合において、容量センサ部を、例えば移動
鏡58の端部である破線で示すPA、、PBの2ケ所に
設けるようにしてもよい。First, as shown in Fig. 85, move the movable mirror 58 to sX*'1X
In this case, the capacitive sensor portions may be formed in an L-shape (this may be formed in one piece) in the direction, for example, at two locations PA and PB, which are the ends of the movable mirror 58 and are indicated by broken lines. It may also be provided.
次ζこ第6図憂こ示すように、移動鏡60に、X s
Y方向と45°の角度を有する方向に反射面62.64
を各々形成し、破線で示すPC,FDの位置に容量セン
サ部を設けるようにしても同様の効果を得ることができ
る。Next, as shown in FIG.
Reflective surface 62.64 in a direction having an angle of 45° with the Y direction
The same effect can be obtained by forming capacitance sensor portions at the positions of PC and FD indicated by broken lines.
以上の例(こおいても、移動鏡58.60の傾きが許容
値以上になると、レーザ干渉計に戻る反射光の光軸が傾
き、干渉計におけるSハ比が低下したへ場合fこよって
は反射光が全く干渉計に戻らなくなる。従って、干渉計
による位置計測が可能な場合には、上述した実施例のよ
うにデータの補正を行い、干渉計の動作が不安定になっ
た場合には、適宜の警報を発して、露光装置の稼動を停
止し、移動鏡58.60の位置の再調整を行う。このよ
うにすれば、装置の稼働停止に至るまで、パターンの位
置合せあるいは重ね合せに不良があるチップが低減され
、停止以降については不良チップの製造は行なわれない
のでIC,LSIの製造のスループットが向上する6な
お、Mlの実施例におI/1ても、容量センサ部の容量
あるいはその差が所定の許容量を越えた場合には、警報
を発したり、装置の稼働を停止させるよう番こしてよい
。In the above example (also in this case), when the tilt of the movable mirror 58, 60 exceeds the allowable value, the optical axis of the reflected light returning to the laser interferometer tilts, and the S ratio in the interferometer decreases. , the reflected light will not return to the interferometer at all. Therefore, if position measurement using an interferometer is possible, the data should be corrected as in the above example, and if the operation of the interferometer becomes unstable, The operator issues an appropriate alarm, stops the operation of the exposure equipment, and readjusts the position of the movable mirror 58. In addition, the number of defective chips is reduced, and no defective chips are manufactured after the stoppage, which improves the throughput of IC and LSI manufacturing. If the capacity of the unit or the difference thereof exceeds a predetermined tolerance, an alarm may be issued or the system may be shut down.
才た、コンデンサを構成する導電体膜は、1つの移動鏡
に対し、3分割、4分割・・・等して設けるようにし、
複数のコンデンサを形成するようにしてもよい。このよ
うにして各コンデンサの容量を比較すればより精度の高
い位置変化の検出を行うことができる。これらのコンデ
ンサの容量を検出する方法としては、共振回路による共
振を利用する方法、位相比較による方法、発振周波数の
変化による方法など種々の方法があるが、いずれであっ
てもよい。The conductive film constituting the capacitor is divided into three, four, etc. for one movable mirror, and
A plurality of capacitors may be formed. By comparing the capacitances of the respective capacitors in this manner, position changes can be detected with higher accuracy. There are various methods for detecting the capacitance of these capacitors, such as a method using resonance by a resonant circuit, a method using phase comparison, and a method using a change in oscillation frequency. Any method may be used.
更+c、位置変化をコンデンサの容量変化としてではな
(、例えば光電マイクロメータをステージ内に設け、こ
れによって移動鏡の位置変化を検出するようにしてもよ
い。Furthermore, the change in position is not determined by a change in the capacitance of a capacitor (for example, a photoelectric micrometer may be provided in the stage, and the change in position of the movable mirror may be detected using this).
更lこ、本発明は、露光装置などに限定されるものでは
な(、その他の装置例えばNC工作機械などに対しても
適用されるものである。Furthermore, the present invention is not limited to exposure apparatuses and the like (but can also be applied to other apparatuses such as NC machine tools).
以上説明したように、本発明による位置変化検出装置に
よれば、移動鏡の位置変化を良好に検出することができ
、これに基づいてデータの補正。As explained above, according to the position change detection device according to the present invention, the position change of the movable mirror can be detected satisfactorily, and data can be corrected based on this.
警告を行なうなどの必要な手段を速やかに講することが
でき、ひいては生産性の向上を図ることができるという
効果がある。This has the effect of allowing necessary measures such as issuing a warning to be taken promptly, thereby improving productivity.
第1図は本発明にかかる位置変化検出装置の一火施例の
概略を示す斜視図、第2図は嬉1図の装置の構成を詳細
に示す斜視図、第3図は第1図の装置の電気的構成の主
要部を示す回路ブロック図、第4図は位置変化の例を示
す匿明図、第5図及び第6図は本発明の他の実施例を示
す斜視図であa〔主要部分の符号の説明〕
10・・・テーブル、12.14・・・移ルh鏡、
12A、 14A・・・反射面、16.18・・・干渉
計、30・・・変化検出回路。
Cxa 、 Cxb 、Cy a 、Cyb−−−コン
デンサ、LA、LB ・・・レーザ光束。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of the position change detection device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the detailed configuration of the device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a circuit block diagram showing the main part of the electrical configuration of the device, FIG. 4 is a transparent diagram showing an example of position change, and FIGS. 5 and 6 are perspective views showing other embodiments of the present invention. [Explanation of symbols of main parts] 10...Table, 12.14...Movement mirror,
12A, 14A... Reflective surface, 16.18... Interferometer, 30... Change detection circuit. Cxa, Cxb, Cy a, Cyb --- condenser, LA, LB... laser beam.
Claims (1)
射面を有する光学部材を設置し、該反射面による反射光
束を光波干渉計に入射して前記移動体の位置変化を計測
する位置変化検出装置において、 前記光学部材の複数個所の各々について、前記光学部材
と前記移動体との相対的な位置ずれを検出する第1の検
出手段と、 該手段によつて検出された前記複数箇所の位置ずれを比
較して前記反射面の傾きを検出する第2の検出手段とを
含むことを特徴とする位置変化検出装置。[Claims] An optical member having a reflective surface on which a predetermined light beam is incident is installed on a moving body to be measured, and the light beam reflected by the reflective surface is incident on a light wave interferometer to measure the value of the moving body. A position change detection device for measuring a position change, comprising: a first detection means for detecting a relative positional deviation between the optical member and the movable body at each of a plurality of locations on the optical member; A position change detection device comprising: second detection means for detecting an inclination of the reflective surface by comparing detected positional deviations at the plurality of locations.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4274185A JPS61202111A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Position change detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4274185A JPS61202111A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Position change detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61202111A true JPS61202111A (en) | 1986-09-06 |
JPH0562683B2 JPH0562683B2 (en) | 1993-09-09 |
Family
ID=12644442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4274185A Granted JPS61202111A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Position change detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61202111A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0565068A2 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mirror driving apparatus for optical disk drive |
EP0712121A2 (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Galvanomirror and optical disk drive using the same |
JP2022504734A (en) * | 2018-10-12 | 2022-01-13 | マジック リープ, インコーポレイテッド | Staging system to verify the accuracy of the motion tracking system |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP4274185A patent/JPS61202111A/en active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0565068A2 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mirror driving apparatus for optical disk drive |
US5428473A (en) * | 1992-04-06 | 1995-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mirror driving apparatus for optical disk drive |
EP0712121A2 (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Galvanomirror and optical disk drive using the same |
EP0712121A3 (en) * | 1994-11-10 | 1996-12-27 | Toshiba Kk | Galvanomirror and optical disk drive using the same |
JP2022504734A (en) * | 2018-10-12 | 2022-01-13 | マジック リープ, インコーポレイテッド | Staging system to verify the accuracy of the motion tracking system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0562683B2 (en) | 1993-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6757066B2 (en) | Multiple degree of freedom interferometer | |
JP5255170B2 (en) | Interferometer system with dynamic beam steering assembly for measuring angle and distance | |
US4251160A (en) | Method and arrangement for aligning a mask pattern relative to a semiconductor substrate | |
US6819434B2 (en) | Multi-axis interferometer | |
WO2003064968A1 (en) | Multiple-pass interferometry | |
WO2003062739A2 (en) | Method and apparatus for compensation of time-varying optical properties of gas in interferometry | |
JPH0510812B2 (en) | ||
WO2003044598A1 (en) | Compensating for effects of variations in gas refractivity in interferometers | |
US7382466B2 (en) | Coating for reflective optical components | |
US6791693B2 (en) | Multiple-pass interferometry | |
US9551940B2 (en) | Lens comprising a plurality of optical element disposed in a housing | |
US7009711B2 (en) | Retroreflector coating for an interferometer | |
JP4242779B2 (en) | Interferometer with dynamic beam direction manipulation element | |
JPS61202111A (en) | Position change detector | |
JPH095059A (en) | Flatness measuring device | |
US7046370B2 (en) | Interferometer with reduced shear | |
JPH04351905A (en) | Xy stage possessing laser length measuring device | |
JPH06104158A (en) | Position detecting device | |
JP3050498B2 (en) | Adjustment method of position shift amount measuring optical system and position shift amount measurement apparatus | |
JPH04162337A (en) | Electron beam device | |
US7327466B2 (en) | Multi-corner retroreflector | |
JPS6123902A (en) | Interferometer for coordinate axis setting | |
KR0136427B1 (en) | Device for correcting a microangle of stage of exposure device using a plane step motor | |
JPS61170602A (en) | Instrument for measuring positional change | |
JPS60249323A (en) | Reducing projection exposure unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |