JP2000040658A - ステージ制御方法及び走査型露光装置 - Google Patents

ステージ制御方法及び走査型露光装置

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JP2000040658A
JP2000040658A JP10225245A JP22524598A JP2000040658A JP 2000040658 A JP2000040658 A JP 2000040658A JP 10225245 A JP10225245 A JP 10225245A JP 22524598 A JP22524598 A JP 22524598A JP 2000040658 A JP2000040658 A JP 2000040658A
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Toshio Ueda
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速によるステージの高周波振動励起を抑制
し、整定時間の短縮化を図る。 【解決手段】 ステージの加速期間におけるステージの
加速度の時間変化率（ジャーク）を連続的に変化させ
る。そして、ステージの加速の終了時点において、加速
度がほぼ０となるとともに、ジャークも０とする。これ
により、ジャークの時間変化における高周波成分を低減
し、ステージの高周波振動の発生を抑制する。この結
果、ステージの振動の減衰時間すなわちステージの整定
時間を短く設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ制御方法
及び走査型露光装置に係り、より詳しくは、マスクと感
応基板とを同期移動しつつ、マスクのパターンの像を感
応基板上に転写する走査型露光装置及びこの装置に適用
されるステージ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をリソグ
ラフィ工程で製造する際に、露光光の下でフォトマスク
又はレチクル（以下「レチクル」と総称する）のパター
ンを投影光学系を介して感応基板、例えばウエハ上に投
影する投影露光装置が使用されている。かかる装置とし
ては、従来は、ステップ・アンド・リピート方式の縮小
投影型露光装置（いわゆるステッパー）が主流であった
が、半導体素子の高集積化によるパターンの微細化に伴
い、より大面積かつ高精度な露光が可能なステップ・ア
ンド・スキャン方式の走査型露光装置が主流となりつつ
ある。
【０００３】この走査型露光装置では、露光前にレチク
ルを保持するレチクルステージとウエハを保持するウエ
ハステージとが相互に正しい位置関係になっているかを
確認した後、これらのステージの制御を速度制御モード
に切り替え、露光のためのスキャン動作を実行してい
た。この速度制御モードでは、双方のステージが、それ
ぞれの目標位置において、それぞれの目標速度となるよ
うに加速され、その後レチクルステージとウエハステー
ジが投影光学系の投影倍率に応じた速度比で互いに逆方
向に同期して移動し、これにより照明光により照明され
た領域のレチクル上のパターンが投影光学系を介してウ
エハ上に逐次転写されるようになっていた。
【０００４】上記の加速にあたっては、上記の目標位置
における目標速度の達成と、その後の走査露光中の等速
移動との要請に応じ、加速度の時間波形を折れ線状や放
物線状としてステージを加速し、ステージの移動制御を
行う手法が行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなステージ
の移動制御によってステージの加速が行われると、加速
の終了時点において、ステージに振動が発生することが
知られている。したがって、ステージの加速が終了した
時点においては、ステージが振動している状態にあり、
走査方向への安定した等速移動とはなっていない。
【０００６】こうしたステージの振動波形は様々な周波
数成分を含むが、ステージの制御系の応答周波数よりも
高い周波数成分が存在すると、この周波数成分を減衰さ
せるためには、ステージを加速されない状態におき、時
間的に振幅が減少するのを待つ必要がある。そこで、走
査型露光装置では、走査露光の開始に先立って、加速後
にステージの整定時間を設け、この整定時間が経過し、
ステージの振動の振幅が許容値以下になった後、走査露
光を開始することにしていた。
【０００７】一方、走査型露光装置ではスループットの
向上のため、走査速度の向上や加速時間の短縮が図られ
ているが、このために高加速度による加速を行うと高周
波振動の振幅が大きくなる傾向があるので、ステージの
加速終了から走査露光の開始までに長い整定時間を設け
ることが必要となる。このことが、装置のスループット
向上の障害となっていた。
【０００８】本発明は、かかる事情の下になされたもの
であり、その第１の目的は、加速によるステージの高周
波振動励起を抑制できるステージの制御方法を提供する
ことにある。
【０００９】また、本発明の第２の目的は、加速による
ステージの高周波振動励起を抑制することによりステー
ジの整定時間を短縮し、スループットを向上しつつ高精
度の露光が可能な走査型露光装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ステージの所定方向への加速を制御するステージ制
御方法であって、第１の時刻から第２の時刻まで、前記
ステージの前記所定方向に関する加速度の時間変化率を
ほぼ０から第１の値へ連続的に増加させつつ、前記ステ
ージを加速する第１工程と；前記第２の時刻から第３の
時刻まで、前記時間変化率を前記第１の値からほぼ０へ
連続的に減少させつつ、前記ステージを加速する第２工
程と；前記第３の時刻以後の時刻である第４の時刻から
第５の時刻まで、前記時間変化率をほぼ０から第２の値
へ連続的に減少させつつ、前記ステージを加速する第３
工程と；前記第５の時刻から第６の時刻まで、前記時間
変化率を前記第２の値からほぼ０へ増加させつつ前記ス
テージを連続的に加速し、前記第６の時刻における前記
ステージの加速度をほぼ０とする第４工程とを含む。
【００１１】本発明者が研究の結果から得た知見によれ
ば、加速によってステージに発生する高周波振動の大き
さは、ステージの加速度の時間変化率（以下、「ジャー
ク」とも呼ぶ）の時間変化における高周波成分が大きく
なる程、大きくなる。
【００１２】請求項１のステージ制御方法では、これを
考慮して、ステージの加速期間である第１の時刻から第
６の時刻までの間において、ステージの加速度は連続的
に変化させることにしている。そして、ステージの加速
の終了時点である第６の時刻において、加速度がほぼ０
となるとともに、加速度の時間変化率、すなわちジャー
クも０となる。したがって、ジャークの時間変化におけ
る高周波成分が低減され、その結果ステージの高周波振
動の発生が抑制されるので、ステージの加速終了から走
査露光の開始までに設けられる振動の減衰時間すなわち
ステージの整定時間を短く設定することができる。
【００１３】請求項１のステージ制御方法において、前
記第４の時刻から前記第６の時刻までのジャーク（前記
時間変化率）の時間変化の態様には様々考えられるが、
請求項２に記載の発明のように、前記第４の時刻から前
記第６の時刻までの前記時間変化率の時間変化を、時間
を変数として微分可能な滑らかな変化とすることが好ま
しい。かかる場合には、ステージの加速終了時点の直前
の加速期間におけるジャークの時間変化が微分可能な滑
らかな変化となっているので、ジャークの時間変化に関
する高周波成分が低減される。したがって、ステージの
加速終了時点におけるステージの高周波振動が抑制され
るので、ステージの整定時間を短くすることができる。
【００１４】請求項２のステージ制御方法において、請
求項３に記載の発明のように、前記第１の時刻から前記
第３の時刻までのジャークの時間変化を、時間を変数と
して微分可能な滑らかな変化とすることが好ましい。か
かる場合には、全加速期間においてジャークの時間変化
が連続的であり、かつ、ジャークが正の期間及びジャー
クが負の期間のそれぞれにおいて、ジャークの時間変化
が微分可能な滑らかな変化となっているので、ジャーク
の時間変化に関する高周波成分が更に低減される。した
がって、ステージの加速終了時点におけるステージの高
周波振動が更に抑制されるので、ステージの整定時間を
更に短くすることができる。
【００１５】請求項２又は３のステージ制御方法におい
て、前記第４時刻から前記第６の時刻までのジャークの
時間変化の態様又は前記第１時刻から前記第３の時刻ま
でのジャークの時間変化の態様には様々考えられるが、
請求項４に記載の発明のように、前記時間変化率（ジャ
ーク）の時間変化を、時間を変数とする４次関数とする
ことが可能である。
【００１６】注目する期間（すなわち、第４時刻から第
６の時刻までの期間又は第１時刻から第３の時刻までの
期間）を時間を変数とする多次関数で表すとき、その関
数が満たすべき境界条件は、一般に、その期間の開始時
刻（すなわち、第４の時刻又は第１の時刻）におけるジ
ャーク値、加速度値、速度値、及び位置、並びにその期
間の終了時刻（すなわち、第６の時刻又は第３の時刻）
におけるジャーク値、加速度値、速度値、及び位置とい
う８つの条件となる。
【００１７】そこで、請求項４のステージ制御方法で
は、ジャークの時間変化を時間の４次関数とする、すな
わち、位置の時間変化を時間の７次関数とするので、上
記の８つの境界条件を必ず満足させることができる。
【００１８】請求項１のステージ制御方法において、第
３の時刻と第４の時刻とは同一時刻であってもよいが、
請求項５に記載の発明のように、前記第３の時刻と前記
第４の時刻とが、互いに異なる時刻であり、前記第３の
時刻から前記第４の時刻までの前記時間変化率がほぼ０
であるとすることができる。かかる場合には、ステージ
の加速期間中における最大加速度で第３の時刻から第４
の時刻までステージが加速されることから、第３の時刻
と第４の時刻とが一致する場合と比べて、一定の期間で
目標速度まで加速するときに、最大加速度を小さく、す
なわち、ステージに加える力の最大値を低減することが
できるからである。
【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１のステ
ージ制御方法において、前記第１の時刻から前記第３の
時刻までの時間は、前記第４の時刻から前記第６の時刻
までの時間よりも短いことを特徴とする。
【００２０】これによれば、加速終了前の加速度の減少
期間、すなわちジャークが負の値となっている第４の時
刻から第６の時刻までの時間を十分に確保できる。した
がって、加速終了直前のジャークの時間変化を緩やかな
ものとできるので、ステージに発生する高周波振動の発
生を抑制でき、ステージの整定時間を短くすることがで
きる。
【００２１】請求項７に記載の発明は、マスクと感応基
板とを同期移動しつつ、前記マスクに形成されたパター
ンを前記感応基板上に転写する走査型露光装置であっ
て、前記マスクを保持するマスクステージと；前記感応
基板を保持する基板ステージと；前記マスクに形成され
たパターンの前記感応基板上への転写に際し、請求項１
〜６のいずれかのステージ制御方法によって前記マスク
ステージ及び前記基板ステージをそれぞれの同期移動方
向の目標速度まで加速させる制御系とを備える。
【００２２】これによれば、マスクに形成されたパター
ンを感応基板上へ転写するために行われる走査露光に先
立って、制御系により、請求項１〜６のいずれかのステ
ージ制御方法によってマスクステージ及び基板ステージ
がそれぞれの同期移動方向の目標速度まで加速される。
したがって、加速終了時におけるマスクステージ及び基
板ステージの高周波振動が抑制され、加速終了後の整定
時間を短くすることができる。この結果、スループット
を向上しつつ高精度の露光が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００２４】図１には、第１の実施形態に係る走査型露
光装置１０の概略構成が示されている。この走査型露光
装置１０は、露光光ＩＬによりマスクとしてのレチクル
Ｒを照明する照明系１２と、レチクルＲをＹ軸方向（図
１における左右方向）に走査するとともにＸＹ面内で微
少駆動するレチクル側ステージ系１４と、このレチクル
側ステージ系１４の下方に配置された投影光学系ＰＬ
と、この投影光学系ＰＬの下方に配置され感応基板とし
てのウエハＷをＸＹ面内で２次元移動させるウエハ側ス
テージ系１６と、装置全体を統括的に制御するマイクロ
コンピュータ（又はワークステーション）から成る主制
御系１８とを備えている。
【００２５】前記照明系１２は、光源系２０、ミラー２
２、視野絞りとしてのレチクルブラインド２４、リレー
レンズ２６、ミラー２８及びコンデンサレンズ３０等を
含んで構成されている。この内、光源系２０は、例えば
超高圧水銀ランプ又はレーザ光源等の光源及びオプティ
カルインテグレータ等より構成されている。また、レチ
クルブラインド２４は、レチクルＲの下面のパターン形
成面と共役な位置に配置されている。
【００２６】光源系２０から出射された露光光ＩＬは、
ミラー２２、レチクルブラインド２４、リレーレンズ２
６、ミラー２８及びコンデンサレンズ３０を経て均一な
照度で、レチクルＲ上のレチクルブラインド２４によっ
て規定されたスリット状の照明領域を照明する。この場
合、スリット状の照明領域の長手方向がＸ方向（図１に
おける紙面直交方向）に設定され、レチクルＲとそのス
リット状の照明領域との相対走査の方向はＹ方向である
とする。
【００２７】前記レチクル側ステージ系１４は、ＸＹ平
面に平行に配置され、その上面に不図示のリニアガイド
がＹ軸方向に延設されたレチクル側ベース３２と、この
レチクル側ベース３２上を上記リニアガイドに沿って移
動するマスクステージとしてのレチクル粗動ステージ３
４と、このレチクル粗動ステージ３４上に載置されレチ
クルＲを保持してＸＹ平面内での微動（回転を含む）す
るレチクル微動ステージ３６とを有している。
【００２８】レチクル微動ステージ３６上には、移動鏡
３８が設けられており、この移動鏡３８にレーザビーム
を投射し、その反射光を受光することによりレチクル微
動ステージ３６の位置を検出するレチクルレーザ干渉計
４０が、移動鏡３８に対向して設けられている。ここ
で、実際には、移動鏡は、Ｘ軸方向に直交する反射面を
有するＸ移動鏡と、Ｙ軸方向に直交する反射面を有する
２つのＹ移動鏡の合計３つの移動鏡が設けられ、これに
対応してレチクルレーザ干渉計もＸ軸方向位置計測用干
渉計と２つのＹ軸方向位置計測用干渉計との合計３つが
設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡３
８、レチクルレーザ干渉計４０として示されている。
【００２９】これらの３つのレチクルレーザ干渉計の出
力は、主制御系１８に供給されており、主制御系１８で
はＸ軸方向位置計測用干渉計の出力に基づいてレチクル
微動ステージ３６のＸ位置を計測し、２つのＹ軸方向位
置計測用干渉計の出力の平均値に基づいてレチクル微動
ステージ３６のＹ位置を算出し、２つのＹ軸方向位置計
測用干渉計の出力の差分に基づいてレチクル微動ステー
ジ３６のＸＹ面内での回転角を算出するようになってい
る。
【００３０】前記投影光学系ＰＬとしては、その光軸方
向がＸＹ平面に直交するＺ軸方向とされ、例えば両側テ
レセントリックで所定の縮小倍率β（ここでは、β＝１
／４とする）を有する屈折光学系が用いられている。こ
のため、露光時には、レチクルＲのパターン領域内のス
リット状の照明領域のパターンの縮小像が投影光学系Ｐ
Ｌを介してその表面にフォトレジストが塗布されたウエ
ハＷ上の照明領域に共役な露光領域に投影露光される。
【００３１】前記ウエハ側ステージ系１６は、ＸＹ平面
に平行に配置されたウエハ側ベース４２と、このウエハ
側ベース４２上をウエハＷを保持してＸＹ２次元方向に
自在に移動する基板ステージとしてのウエハステージ４
４とを有している。ここで、ウエハステージ４４は、実
際には、ウエハ側ベース４２上に不図示のエアパッドを
介して浮上支持され、ベース４２上面に沿って２次元移
動するＸＹステージと、このＸＹステージ上に設けられ
たレベリング用のステージと、このレベリング用のステ
ージ上に配置され、ウエハを保持するＺ・θステージ等
を含んで構成されるが、図１ではこれらが代表的にウエ
ハステージ４４として示されている。
【００３２】ウエハステージ４４上には、移動鏡４６が
設けられており、この移動鏡に４６にレーザビームを投
射し、その反射光を受光することによりウエハステージ
４４の位置を検出するウエハレーザ干渉計４８が、移動
鏡４６に対向して設けられている。ここで、実際には、
移動鏡は、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡
と、Ｘ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設
けられ、これに対応してウエハレーザ干渉計として、Ｙ
移動鏡からの反射光を受光するＹ軸方向位置計測用干渉
計と、Ｘ移動鏡からの反射光を受光するＸ軸方向位置計
測用干渉計及び回転計測用干渉計との合計３つが設けら
れているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡４６、ウ
エハレーザ干渉計４８として示されている。
【００３３】これらの３つのウエハレーザ干渉計の出力
は、主制御系１８に供給されており、主制御系１８では
Ｘ軸方向位置計測用干渉計の出力に基づいてウエハステ
ージ４４のＸ位置を計測し、Ｙ軸方向位置計測用干渉計
の出力に基づいてウエハステージ４４のＹ位置を計測
し、Ｘ軸方向位置計測用干渉計の出力に対する回転計測
用干渉計の出力に基づいてウエハステージ４４のＸＹ面
内での回転角を算出するようになっている。
【００３４】主制御系１８は、露光時に、例えば、不図
示の相対走査用の駆動装置を介してレチクル粗動ステー
ジ３４を所定の走査速度ＶR0で＋Ｙ方向に走査するのと
同期して不図示の駆動装置を介してウエハステージ４４
を−Ｙ方向に走査速度ＶW0（ＶW0＝β・ＶR0；例えば、
β＝１／４又はβ＝１／５：本実施形態ではβ＝１／
４）で走査し、この際に生ずるレチクル粗動ステージ３
４とウエハステージ４４との相対速度誤差を吸収し、レ
チクルＲとウエハＷとの相対速度と位置が正確に１：β
になるように不図示の微動制御用の駆動装置を介してレ
チクル微動ステージ３６の動作を制御する。これによ
り、露光光ＩＬで照明されたスリット状の照明領域に対
してレチクルＲが＋Ｙ方向に走査されるのと同期して照
明領域と共役な露光領域に対してウエハＷが投影光学系
ＰＬの縮小倍率に応じた速度で−Ｙ方向に走査され、レ
チクルＲのパターン形成面に形成されたパターンの像が
ウエハＷ上のショット領域に逐次転写される。なお、こ
の露光時の各ステージの具体的な制御方法については後
に詳述する。
【００３５】また、１つのショット領域の露光が終了す
ると、主制御系１８では、ウエハステージ４４を非走査
方向（Ｘ方向に）所定距離移動して、次のショットの露
光開始位置へのステッピング動作を行った後、走査露光
を行い、このようにしてステップ・アンド・スキャン方
式で露光を行なう。
【００３６】図２には、本実施形態に係る走査型露光装
置１０のステージ制御系の制御ブロック図が示されてい
る。この図２に示されるステージ制御系は、図１の主制
御系１８の機能（ソフトウェアにて実現される）を制御
ブロック図にて示したものであるが、各構成要素を対応
する個々のハードウェアにて構成しても良い。
【００３７】このステージ制御系は、不図示のメインコ
ンピュータからの指示に応じ、非走査方向（すなわち、
Ｘ方向）に関するウエハステージの速度指令値ＶWX及び
走査方向（すなわち、Ｙ方向）に関するウエハステージ
の速度指令値ＶWYを出力する移動速度発生器５０と、こ
の移動速度発生器５０からの速度指令値ＶWXに基づいて
ウエハステージ４４のＸ方向速度を制御するウエハステ
ージ速度制御系５２Ｘと、移動速度発生器５０からの速
度指令値ＶWY、これを１／β倍（ここでは４倍）した速
度指令値ＶR にそれぞれ基づいてウエハステージ４４、
レチクル粗動ステージ３４の速度をそれぞれ制御するウ
エハステージ速度制御系５２Ｙ、レチクル粗動ステージ
速度制御系５４と、ウエハステージ４４の位置を４倍し
た位置情報に基づいてレチクル微動ステージ３６の位置
（及び速度）を制御するレチクル微動ステージ制御系５
６とを備えている。ここで、ウエハステージ速度制御系
５２Ｘ、ウエハステージ速度制御系５２Ｙ、及びレチク
ル粗動ステージ速度制御系５４から制御系が構成され
る。
【００３８】これを更に詳述すると、ウエハステージ速
度制御系５２Ｘは、速度指令値ＶWXと後述する積分回路
６２Ｘの出力をゲインＫRWX 倍したウエハステージ４４
のＸ方向の速度との差であるＸ方向速度偏差を演算する
減算器５８Ｘと、この減算器５８ＸからのＸ方向速度偏
差を動作信号として（比例＋積分）制御動作を行なうＰ
Ｉコントローラ（伝達関数Ｇ3 （ｓ）で表示）６０Ｘ
と、このＰＩコントローラ６０Ｘからの推力により駆動
されるウエハステージ４４のＸ方向の加速度を積分する
前記第１の積分回路６２Ｘとを含んで構成されている。
ここで、実際には、ウエハステージ４４のＸ方向位置
は、ウエハレーザ干渉計４８Ｘによって計測されてお
り、このウエハレーザ干渉計４８Ｘの計測値を微分する
ことによりウエハステージ４４のＸ方向速度が求められ
るのであって、ウエハステージ４４のＸ方向の加速度が
直接的に計測され、これを積分してウエハステージ４４
のＸ方向の速度が求められるのではないが、説明の便宜
上及び制御ブロック図の書き方の慣習に従って図２のよ
うに示されているものである。従って、第１の積分回路
６２Ｘ及びこの出力を積分する第２の積分回路６４Ｘは
実際には存在しないものである。
【００３９】前記ウエハステージ速度制御系５２Ｙは、
ウエハステージ速度制御系５２Ｘと同様に構成される。
すなわち、ウエハステージ速度制御系５２Ｙは、速度指
令値ＶWYと後述する積分回路６２Ｙの出力をゲインＫ
RWY 倍したウエハステージ４４のＹ方向の速度との差で
あるＹ方向速度偏差を演算する減算器５８Ｙと、この減
算器５８ＹからのＹ方向速度偏差を動作信号として（比
例＋積分）制御動作を行なうＰＩコントローラ（伝達関
数Ｇ2 （ｓ）で表示）６０Ｙと、このＰＩコントローラ
６０Ｙからの推力により駆動されるウエハステージ４４
のＹ方向の加速度を積分する前記積分回路６２Ｙとを含
んで構成されている。ここで、実際には、ウエハステー
ジ４４のＹ方向の位置は、ウエハレーザ干渉計４８Ｙに
よって計測されており、このウエハレーザ干渉計４８Ｙ
の計測値を微分することによりウエハステージ４４のＹ
方向の速度が求められるのであって、ウエハステージ４
４のＹ方向の加速度が直接的に計測され、これを積分し
てウエハステージ４４のＹ方向の速度が求められるので
はないが、説明の便宜上及び制御ブロック図の書き方の
慣習に従って図２のように示されているものである。従
って、積分回路６２Ｙ及びこの出力を積分する積分回路
６４Ｙは実際には存在しないものである。
【００４０】前記レチクル粗動ステージ速度制御系５４
は、レチクル粗動ステージ３４の速度指令値ＶR と後述
する積分回路７０の出力をゲインＫRR倍したレチクル粗
動ステージ３４の速度との差である速度偏差を演算する
減算器６６と、この減算器６６からの速度偏差を動作信
号として（比例＋積分）制御動作を行なうＰＩコントロ
ーラ（伝達関数Ｇ1 （ｓ）で表示）６８と、このＰＩコ
ントローラ６８からの推力により駆動されるレチクル粗
動ステージ３４の加速度を積分する前記積分回路７０と
を含んで構成されている。
【００４１】また、前記レチクル微動ステージ制御系５
６は、積分回路６４Ｙの出力であるウエハステージ４４
のＹ方向の位置情報（ウエハ干渉計４８Ｙの計測値に相
当）に基づいて、同期位置発生器６５が出力したＹ方向
位置情報を目標位置として入力し、この目標位置と後述
する加算器７８の出力であるレチクル微動ステージ３６
の位置情報（レチクル干渉計４０の出力に相当）との差
である位置偏差を算出する減算器７４と、この減算器７
４の出力である位置偏差を位置ループのゲインＫｐ倍し
た電圧を入力し、対応する速度情報に変換する速度ルー
プの応答ゲインＫｖと、この速度ループの応答ゲインＫ
ｖを経て出力される速度情報を積分して位置情報（レチ
クル粗動ステージ３４上の基準点からのレチクル微動ス
テージ３６の相対位置情報）に変換する積分回路７６
と、この積分回路７６の出力である位置情報と、前述し
た積分回路７０の出力を積分した積分回路７２の出力で
あるレチクル粗動ステージ３４の位置情報とを加算した
位置情報を演算する加算器７８とを含んで構成されてい
る。ここで、速度ループの応答ゲインＫｖは、実際には
レチクル微動ステージ３６も含む速度ループの応答ゲイ
ンであって、１Ｖ（ボルト）の入力によりレチクル微動
ステージ３６が何ｍｍ／ｓｅｃで走るかをゲインＫｖと
して示したもので、実際には前述したレチクル粗動ステ
ージ速度制御系５４と同様の速度ループから構成される
が、速度ループの応答ゲインＫｖとしても大きな誤差が
生じないので簡単のため、このような形で示されてい
る。
【００４２】また、ここで、実際には、レチクル微動ス
テージ３６は、レチクル粗動ステージ３４上を移動する
ので、積分回路７２の出力であるレチクル粗動ステージ
３４の位置情報が加算器７８に入力され、この位置情報
と積分回路７６の出力であるレチクル粗動ステージ３４
上の基準点からのレチクル微動ステージ３６の相対位置
情報とが加算されている。従って、加算器７８の出力が
レチクル干渉計４０の出力に相当する。すなわち、実際
にはレチクル粗動ステージ３４の位置及び速度は直接的
に計測されておらず、レチクル微動ステージ３６の位置
がレチクルレーザ干渉計３８によって計測されているの
みであるが、説明の便宜上及び制御ブロック図の書き方
の慣習に従って図２のように示されているものである。
従って、積分回路７０、この出力を積分する積分回路７
２、及び積分回路７６は実際には存在しないものであ
る。
【００４３】上述のような構成により、移動速度発生器
５０から出力された速度指令値ＶWXを目標値として、ウ
エハステージ速度制御系５０Ｘがウエハステージ４４の
Ｘ方向速度を制御し、移動速度発生器５０から出力され
た速度指令値ＶWYを目標値として、ウエハステージ速度
制御系５０Ｙがウエハステージ４４のＹ方向速度を制御
することにより、ウエハステージ４４の移動が制御され
る。
【００４４】また、移動速度発生器５０から出力された
速度指令値ＶWYの４倍（速度方向は逆である）を目標値
として、レチクル粗動ステージ速度制御系により、レチ
クル粗動ステージ３４が制御される。さらに、ウエハレ
ーザ干渉計４８によって計測されたウエハステージ４４
の位置情報と、前述のレチクル粗動ステージ３４の位置
情報とに基づいてレチクル微動ステージ３６の位置制御
が行われる。
【００４５】次に、本実施形態におけるステージ制御の
原理について、図３及び図４を参照して説明する。ま
ず、Ｙ方向に関するステージ制御について説明する。
【００４６】このＹ方向に関するステージ制御にあたっ
て、時間ｔの関数として、第１の時刻としての加速開始
時刻ｔS （＝ｔ10）から第６の時刻としての加速終了時
刻ｔE （＝ｔ14）までの間のＹ位置Ｙ（ｔ）、Ｙ方向速
度ＶY （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、及びＹ方向ジ
ャークＪY （ｔ）を考える。ここで、これらの間には、 ＪY （ｔ）＝ｄ（αY （ｔ））／ｄｔ＝ｄ2 （ＶY （ｔ））／ｄ2 ｔ ＝ｄ3 （Ｙ（ｔ））／ｄ3 ｔ …（１） という関係が成り立っている。
【００４７】まず、加速開始時刻ｔ10から加速終了時刻
ｔ14までの間において、ジャークＪY （ｔ）が０から増
加する期間として、加速開始時刻ｔ10から第２の時刻と
しての時刻ｔ11までの期間を、ジャークＪY （ｔ）が０
まで減少する期間として、時刻ｔ11から第３の時刻とし
ての時刻ｔ12までの期間を、ジャークＪY （ｔ）が０か
ら減少する期間として、第４の時刻としての時刻ｔ12か
ら第５の時刻としての時刻ｔ13までの期間を、また、ジ
ャークＪY （ｔ）が０まで増加する期間として、時刻ｔ
13から時刻ｔ14までの期間を設定する。そして、各期間
におけるジャークＪY （ｔ）を時間ｔの１次関数Ｊ
LY（ｔ）に設定する。
【００４８】すなわち、図３（Ａ）に示されるように、 ＪLY（ｔ）＝ａ11ｔ＋ｂ11 （ｔ10≦ｔ≦ｔ11） …（２） ＪLY（ｔ）＝ａ12ｔ＋ｂ12 （ｔ11≦ｔ≦ｔ12） …（３） ＪLY（ｔ）＝ａ13ｔ＋ｂ13 （ｔ12≦ｔ≦ｔ13） …（４） ＪLY（ｔ）＝ａ14ｔ＋ｂ14 （ｔ13≦ｔ≦ｔ14） …（５） に設定する。ここで、ａ11、ａ12、ａ13、ａ14、ｂ11、
ｂ12、ｂ13、ｂ14は定数である。
【００４９】本実施形態においては、 （ｔ12−ｔ10）＜（ｔ14−ｔ12） …（６） としている。これは、加速終了前の加速度の減少期間、
すなわちジャークが負の値となっている時刻ｔ12から時
刻ｔ14までの時間を十分に確保し、加速終了直前のジャ
ークの時間変化を緩やかなものすることにより、ステー
ジに発生する高周波振動の発生を抑制するためである。
【００５０】上記の（２）〜（５）式に基づいて、順次
積分することにより、各時刻における加速度α
LY（ｔ）、速度ＶLY（ｔ）、及び位置ＹL （ｔ）を求め
ると、以下のようになる。
【００５１】すなわち、加速度αLY（ｔ）は、 αLY（ｔ）＝（ａ11／２）ｔ2 ＋ｂ11ｔ＋ｃ11 （ｔ10≦ｔ≦ｔ11） …（７） αLY（ｔ）＝（ａ12／２）ｔ2 ＋ｂ12ｔ＋ｃ12 （ｔ11≦ｔ≦ｔ12） …（８） αLY（ｔ）＝（ａ13／２）ｔ2 ＋ｂ13ｔ＋ｃ13 （ｔ12≦ｔ≦ｔ13） …（９） αLY（ｔ）＝（ａ14／２）ｔ2 ＋ｂ14ｔ＋ｃ14 （ｔ13≦ｔ≦ｔ14） …（１０） となる（図３（Ｂ）参照）。ここで、ｃ11、ｃ12、
ｃ13、ｃ14は積分定数である。
【００５２】また、速度ＶLY（ｔ）は、 ＶLY（ｔ）＝（ａ11／６）ｔ3 ＋（ｂ11／２）ｔ2 ＋ｃ11ｔ＋ｄ11 （ｔ10≦ｔ≦ｔ11） …（１１） ＶLY（ｔ）＝（ａ12／６）ｔ3 ＋（ｂ12／２）ｔ2 ＋ｃ12ｔ＋ｄ12 （ｔ11≦ｔ≦ｔ12） …（１２） ＶLY（ｔ）＝（ａ13／６）ｔ3 ＋（ｂ13／２）ｔ2 ＋ｃ13ｔ＋ｄ13 （ｔ12≦ｔ≦ｔ13） …（１３） ＶLY（ｔ）＝（ａ14／６）ｔ3 ＋（ｂ14／２）ｔ2 ＋ｃ14ｔ＋ｄ14 （ｔ13≦ｔ≦ｔ14） …（１４） となる（図３（Ｃ）参照）。ここで、ｄ11、ｄ12、
ｄ13、ｄ14は積分定数である。
【００５３】また、位置ＹL （ｔ）は、 ＹL （ｔ）＝（ａ11／２４）ｔ4 ＋（ｂ11／６）ｔ3 ＋（ｃ11／２）ｔ2 ＋ｄ11ｔ＋ｅ11 （ｔ10≦ｔ≦ｔ11） …（１５） ＹL （ｔ）＝（ａ12／２４）ｔ4 ＋（ｂ12／６）ｔ3 ＋（ｃ12／２）ｔ2 ＋ｄ12ｔ＋ｅ12 （ｔ11≦ｔ≦ｔ12） …（１６） ＹL （ｔ）＝（ａ13／２４）ｔ4 ＋（ｂ13／６）ｔ3 ＋（ｃ13／２）ｔ2 ＋ｄ13ｔ＋ｅ13 （ｔ12≦ｔ≦ｔ13） …（１７） ＹL （ｔ）＝（ａ14／２４）ｔ4 ＋（ｂ14／６）ｔ3 ＋（ｃ14／２）ｔ2 ＋ｄ14ｔ＋ｅ14 （ｔ13≦ｔ≦ｔ14） …（１８） となる（図３（Ｄ）参照）。ここで、ｅ11、ｅ12、
ｅ13、ｅ14は積分定数である。
【００５４】こうして、求められた（２）〜（５）式及
び（７）〜（１８）式の２０個の係数ａ1i、ｂ1i、
ｃ1i、ｄ1i、ｅ1i（ｉ＝１〜４）を、以下の２０個の境
界条件から決定する（図３参照）。 （２）〜（５）式において、ジャークＪLY（ｔ）が、
時刻ｔ11、ｔ12、ｔ13で連続となること（境界条件３
個）。特に、ＪLY（ｔ12）＝０［ｍ／ｓ3 ］であるこ
と。 （７）〜（１０）式において、加速度αLY（ｔ）が、
時刻ｔ11、ｔ12、ｔ13で連続となること（境界条件３
個）。 （１１）〜（１４）式において、速度ＶLY（ｔ）が、
時刻ｔ11、ｔ12、ｔ13で連続となること（境界条件３
個）。 （１５）〜（１８）式において、位置ＹL （ｔ）が、
時刻ｔ11、ｔ12、ｔ13で連続となること（境界条件３
個）。 時刻ｔ10の時点では加速は行われておらず、時刻ｔ10
で加速を開始して時刻ｔ14で加速を終了し、以後は加速
を行わないことから、 ＪLY（ｔ10）＝ＪLY（ｔ14）＝０［ｍ／ｓ3 ］， αLY（ｔ10）＝αLY（ｔ14）＝０［ｍ／ｓ2 ］ …（１９） となること（境界条件４個）。 加速前の速度、すなわち時刻ｔ10における速度をＶ10
とし、加速後の目標速度、すなわち時刻ｔ14における速
度をＶW0［ｍ／ｓ］として、 ＶLY（ｔ10）＝Ｖ10［ｍ／ｓ］， ＶLY（ｔ14）＝ＶW0［ｍ／ｓ］ …（２０） であること（境界条件２個）。 加速開始時のＹL 位置をＹ10とし、加速終了時のＹL
位置をＹ14として、 ＹL （ｔ10）＝Ｙ10［ｍ］，ＹL （ｔ14）＝Ｙ14［ｍ］ …（２１） であること（境界条件２個）。
【００５５】以上のようにして、Ｙ方向に加速されてい
ない状態で初期Ｙ位置（＝Ｙ10）及び初期Ｙ方向速度
（＝Ｖ10）にあるウエハステージ４４を、Ｙ方向ジャー
クＪY（ｔ）を時間的に連続変化させつつ、所望の時刻
（＝ｔ14）に所望のＹ位置（＝Ｙ14）で所望のＹ方向速
度（＝ＶW0）とする、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方
向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位
置Ｙ（ｔ）の一例が求まる。
【００５６】次に、図４に示されるような、時刻ｔ10か
ら時刻ｔ12までのジャーク及び時刻ｔ12から時刻ｔ14ま
でのジャークを、時間を変数とした場合に微分可能なよ
うに滑らかな変化させつつ、Ｙ方向に加速されていない
状態で初期Ｙ位置（＝Ｙ10）及び初期Ｙ方向速度（＝Ｖ
10）にあるステージを、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）を時
間的に連続変化させつつ、所望の時刻（＝ｔ14）に所望
のＹ位置（＝Ｙ14）で所望のＹ方向速度（＝ＶW0）とす
る、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度α
Y （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）
を求める。このとき、時刻ｔ10から時刻ｔ12までの期間
における、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度α
Y （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）
が満足すべき境界条件は、時刻ｔ10における、 ＪY （ｔ10）＝ＪLY（ｔ10）＝０［ｍ／ｓ3 ］， αY （ｔ10）＝αLY（ｔ10）＝０［ｍ／ｓ2 ］， ＶY （ｔ10）＝ＶLY（ｔ10）＝Ｖ10［ｍ／ｓ］， Ｙ（ｔ10）＝Ｙ（ｔ10）＝Ｙ10［ｍ］ …（２２） 及び、時刻ｔ12における、 ＪY （ｔ12）＝ＪLY（ｔ12）＝０［ｍ／ｓ3 ］， αY （ｔ12）＝αLY（ｔ12）＝α12［ｍ／ｓ2 ］， ＶY （ｔ12）＝ＶLY（ｔ12）＝Ｖ12［ｍ／ｓ］， Ｙ（ｔ12）＝Ｙ（ｔ12）＝Ｙ12［ｍ］ …（２３） の計８個である。
【００５７】したがって、Ｙ位置Ｙ（ｔ）を係数が８個
となる７次関数、すなわち、 Ｙ（ｔ）＝Ａ17ｔ7 ＋Ａ16ｔ6 ＋Ａ15ｔ5 ＋Ａ14ｔ4 ＋Ａ13ｔ3 ＋Ａ12ｔ2 ＋Ａ11ｔ ＋Ａ10 …（２４） とすることにより、（２２）式及び（２３）式を満足す
るＹ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度α
Y （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）
を決定することができる。
【００５８】すなわち、（２４）式で表されるＹ位置Ｙ
（ｔ）を順次微分して、 ＶY （ｔ）＝ｄ（Ｙ（ｔ））／ｄｔ ＝７Ａ17ｔ6 ＋６Ａ16ｔ5 ＋５Ａ15ｔ4 ＋４Ａ14ｔ3 ＋３Ａ13ｔ2 ＋２Ａ12ｔ ＋Ａ11 …（２５） αY （ｔ）＝ｄ（ＶY （ｔ））／ｄｔ ＝４２Ａ17ｔ5 ＋３０Ａ16ｔ4 ＋２０Ａ15ｔ3 ＋１２Ａ14ｔ2 ＋６Ａ13ｔ＋２Ａ12 …（２６） ＪY （ｔ）＝ｄ（αY （ｔ））／ｄｔ ＝２１０Ａ17ｔ4 ＋１２０Ａ16ｔ3 ＋６０Ａ15ｔ2 ＋２４Ａ14ｔ＋６Ａ13 …（２７） を求め、（２４）〜（２７）式において、（２２）式及
び（２３）式を満足する係数Ａ10〜Ａ17を決定すること
により、時刻ｔ10から時刻ｔ12までのＹ方向ジャークＪ
Y （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度Ｖ
Y （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）を決定することができ
る。
【００５９】また、時刻ｔ12から時刻ｔ14までの期間に
おける、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度αY
（ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）が
満足すべき境界条件は、時刻ｔ12における（２３）式、
及び、 ＪY （ｔ14）＝ＪLY（ｔ14）＝０［ｍ／ｓ3 ］， αY （ｔ14）＝αLY（ｔ14）＝０［ｍ／ｓ2 ］， ＶY （ｔ14）＝ＶLY（ｔ14）＝ＶW0［ｍ／ｓ］， Ｙ（ｔ14）＝Ｙ（ｔ14）＝Ｙ14［ｍ］ …（２８） の計８個である。
【００６０】したがって、Ｙ位置Ｙ（ｔ）を係数が８個
となる７次関数、すなわち、 Ｙ（ｔ）＝Ｂ17ｔ7 ＋Ｂ16ｔ6 ＋Ｂ15ｔ5 ＋Ｂ14ｔ4 ＋Ｂ13ｔ3 ＋Ｂ12ｔ2 ＋Ｂ11ｔ ＋Ｂ10 …（２９） とし、上記と同様にして係数Ｂ10〜Ｂ17を決定すること
により、（２３）式及び（２８）式を満足するＹ方向ジ
ャークＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速
度ＶY （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）を決定することがで
きる。
【００６１】こうして求めた、Ｙ方向に関するステージ
の制御にあたって必要な各物理量に基づいてステージの
Ｙ方向の移動を制御することにより、ジャークの時間変
化を連続的とするとともに、ジャークが正の期間及びジ
ャークが負の期間のそれぞれにおいてジャークの時間変
化を時間微分可能としているので、加速終了時における
ステージの高周波振動を抑制することができる。この結
果、加速終了時点から確保すべき整定時間を短くするこ
とができる。
【００６２】また、Ｘ方向に関するステージ制御につい
て必要な各物理量も、上記のＹ方向のステージ制御と同
様にして、求めることができる。そして、求められたＸ
方向に関するステージ制御について必要な各物理量に基
づいて、ステージのＸ方向の移動を制御することによ
り、ジャークの時間変化を連続的とするとともに、ジャ
ークが正の期間及びジャークが負の期間のそれぞれにお
いてジャークの時間変化を時間微分可能としているの
で、加速終了時におけるステージの高周波振動を抑制す
ることができる。この結果、加速終了時点から確保すべ
き整定時間を短くすることができる。
【００６３】次に、以上で説明したステージ制御の原理
を使用した、本実施形態の走査型露光装置１０におけ
る、レチクル側ステージ１４及びウエハ側ステージの制
御について、図５及び図６を参照して説明する。
【００６４】ここでは、ウエハステージ４４及びレチク
ル粗動ステージ３４が、図５に示されるような時刻ｔに
対応した目標軌道（目標位置の時間的変化）をとり、結
果として図６に示されるような露光領域Ｅｆの中心（投
影光学系ＰＬの光軸）の軌道Ｌで、ウエハＷ上のショッ
ト領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が走査露光される場合を例とし
て説明する。なお、実際には露光領域Ｅｆは静止し、ウ
エハステージ４４（ウエハ）が移動することによって走
査が行われるが、図６では便宜上ウエハが静止し、露光
領域の中心が移動するものとして示している。また、図
５（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は時間、縦軸は目標位
置を示す。また、図５（Ａ）〜（Ｃ）において、時間Ｔ
0 は露光対象ショットの走査露光における加速時間を示
し、Ｔ1は整定時間を示し、Ｔ2 は露光時間を示し、Ｔ
3 はあるショットの露光が終了してから次ショットの露
光の際に走査速度までの加速が終了するまでの各ステー
ジの移動時間を示す。
【００６５】前提として、ウエハステージ４４に載置さ
れた不図示の基準板上の基準マークと不図示のレチクル
顕微鏡とを用いたレチクルＲのアライメント等の準備段
階の処理は終了し、また、露光領域Ｅｆが、図６に示さ
れる初期位置Ｏ、すなわち第１番目のショット領域Ｓ１
の助走開始位置（走査開始位置）に位置しているものと
する。
【００６６】この状態で、前記移動速度発生器５０は、
前述のようにして求めた時間Ｔ0 の期間、すなわち第１
番目のショット領域Ｓ１の走査露光のための加速期間に
おける、速度指令値ＶWX（ｔ）（＝０［ｍ／ｓ］）及び
速度指令値ＶWY（ｔ）を出力する。この速度指令値ＶWY
（ｔ）は、次に様にして決定される。
【００６７】第１番目のショット領域Ｓ１に関する走査
露光の期間（時間Ｔ2 の期間）では、図５（Ｂ）に示さ
れるように、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）をＶW0［ｍ／ｓ］と
する必要があるので、ウエハステージ４４のＹ方向速度
ＶY （ｔ）を０［ｍ／ｓ］からＶW0（ｔ）へ加速する。
すなわち、時間Ｔ0 の期間は、＋Ｙ方向への加速期間と
なる。この＋Ｙ方向への加速期間における加速につい
て、前述のステージ制御の原理に基づいて、Ｙ方向に関
するステージ制御において制御対象となる各物理量を求
める。この期間への前述のステージ制御の原理の適用に
あたっては、前述の境界条件〜は同様であるが、
及びの境界条件に代えて、 ＬY （ｔ10）＝ＬY0，ＬY （ｔ14（＝ｔ10＋Ｔ0 ））＝ＬY1S ， ＶY （ｔ10）＝０ ，ＶY （ｔ14）＝ＶW0 …（３０） とすることにより、前述のステージ制御の原理を適用す
ることができる。
【００６８】こうして得られた物理量の内のＹ方向速度
ＶY （ｔ）を前述の図２の移動速度発生器５０がＶ
WY（ｔ）として発生し、これに応じて、前述の図２のウ
エハステージ速度制御系５２Ｙは、図５（Ｂ）の目標軌
道ＬY （ｔ）をとるようにウエハステージ４４を＋Ｙ方
向へ加速駆動する。
【００６９】一方、このときのレチクル粗動ステージ３
４のＹ方向の目標軌道は、図５（Ｃ）に示されるＬ
RC（ｔ）であるが、レチクル粗動ステージ３４の目標Ｙ
方向速度ＶRC（ｔ）は、ウエハステージ４４の目標Ｙ方
向速度ＶY （ｔ）と、 ＶRC（ｔ）＝−４ＶY （ｔ） …（３１） という関係がある。したがって、前述の図２に示される
ように、移動速度発生器５０が発生したＶWY（ｔ）を４
倍して目標速度ＶR （ｔ）とするとともに、（３１）式
における正負関係をＰＩコントローラ６０Ｙと帰還係数
ＫRRとで吸収し、これに基づいて主制御系１８がレチク
ル粗動ステージ３４のＹ方向への移動を制御することに
より、図５（Ｃ）に示される目標位置ＬRC（ｔ）の移動
軌道でレチクル粗動ステージ３４が加速駆動される。
【００７０】また、レチクル微動ステージ制御系５６
は、ウエハステージ速度制御系５２Ｙによるウエハステ
ージ４４の加速駆動と、レチクル粗動ステージ制御系５
４によるレチクル粗動ステージ３４の加速駆動との同期
ずれを補正するようにレチクル微動ステージ３６を駆動
する。
【００７１】こうして、時間Ｔ0 の期間の終了時におい
て、ウエハステージ４４は、その加速終了位置（＝（Ｌ
X0，ＬY1S ））及びその加速終了速度（＝（０，
ＶW0））となる。また、レチクル微動ステージ３６は、
その加速終了位置（＝ＬRC1S）及びその加速終了速度
（＝ＶR0＝−４ＶW0）となる。
【００７２】次に、前記移動速度発生器５０は、時間Ｔ
1 の期間、すなわち整定期間における速度指令値Ｖ
WX（ｔ）（＝０［ｍ／ｓ］）、及び速度指令値Ｖ
WY（ｔ）（＝ＶW0［ｍ／ｓ］）を出力する。これに応じ
て、ウエハステージ４４とレチクル微動ステージ３６と
が等速同期移動される。この整定期間において、ウエハ
ステージ４４及びレチクル粗動ステージ３４に起因して
レチクル微動ステージ３６に発生している振動の低減が
図られる。こうして、時間Ｔ1 の期間の終了時におい
て、ウエハステージ４４は、その終了位置（＝（ＬX0，
ＬY1T ））に至る。また、レチクル微動ステージ３６
は、その終了位置（＝ＬRC1T））に至る。これらの終了
位置が、図５及び図６において位置Ｓ１ａとして示され
ている。
【００７３】以上のような露光領域Ｅｆの中心が点Ｏか
らショット領域Ｓ１の露光開始直前の位置Ｓ１ａの間に
あるときは、照明系１２の露光用の照明光ＩＬがレチク
ルＲ上の照明領域を照明しないようになっており、ウエ
ハＷ上のレジストの焼き付けは行われないようになって
いる。
【００７４】引き続き、前記移動速度発生器５０は、時
間Ｔ2 の期間、すなわち走査露光期間における速度指令
値ＶWX（ｔ）（＝０［ｍ／ｓ］）、及び速度指令値ＶWY
（ｔ）（＝ＶW0［ｍ／ｓ］）を出力する。これに応じ
て、ウエハステージ４４とレチクル微動ステージ３６と
が等速同期移動される。この走査露光期間が開始し、露
光領域Ｅｆの中心が更に軌道Ｌに沿って進み、ショット
領域Ｓ１に掛かった時点から照明系１２からの照明光Ｅ
ＬによりレチクルＲ上の照明領域が照明され、レチクル
Ｒのパターンの露光が開始する。この走査露光中、ウエ
ハステージ４４とレチクル微動ステージ３６はＹ方向を
相互に反対向きに所定の速度比で等速同期移動し、露光
領域の中心がショット領域Ｓ１の外部の点Ｓ１ｂに来る
まで、すなわち時間Ｔ2 の期間（走査露光期間）の終了
時点まで、レチクルＲ上の照明領域内のパターンが逐次
ウエハＷ上のレジストに投影露光される。このような走
査露光により、レチクルＲ上のパターンの全体がウエハ
Ｗ上のショット領域Ｓ１に縮小転写される。そして、走
査露光期間が終了すると、照明系１２の露光用の照明光
ＩＬがレチクルＲ上の照明領域を照明しないよう設定さ
れる。
【００７５】次に、前記移動速度発生器５０は、前述の
ようにして求めた時間Ｔ3 の期間、すなわち第２番目の
ショット領域のためのステッピング及び加速期間におけ
る速度指令値ＶWX（ｔ）及び速度指令値ＶWY（ｔ）出力
する。これらの速度指令値ＶWX（ｔ）及び速度指令値Ｖ
WY（ｔ）は、次のようにして求められる。
【００７６】まず、速度指令値ＶWX（ｔ）の求め方を説
明する。第１番目のショット領域に関する走査露光が終
了すると、図５（Ａ）の時間Ｔ3 の期間において、Ｘ方
向（非走査方向）についてステップ距離βX だけ移動す
る。このＸ方向への移動では、Ｘ方向への移動開始時の
Ｘ方向速度ＶX （ｔ）が０［ｍ／ｓ］であり、かつ、Ｘ
方向への移動終了時のＸ方向速度ＶX （ｔ）が０［ｍ／
ｓ］である必要があるので、時間Ｔ3 の期間には図５
（Ａ）に示されるように、まず加速期間Ｔa を設定し、
その後に減速期間Ｔd を設定する必要がある。なお、図
５（Ａ）では、加速期間Ｔa の終了の後すぐに減速期間
Ｔd が開始することとしているが、加速期間Ｔa と減速
期間Ｔd との間を空けることも可能である。
【００７７】そして、少なくとも減速期間Ｔd につい
て、前述のステージ制御の原理に基づいて、Ｘ方向に関
するステージ制御において制御対象となる各物理量を求
める。ここで、少なくとも減速期間Ｔd について、前述
のステージ制御の原理を適用するのは、次の理由によ
る。すなわち、ウエハステージ４４の高周波振動が問題
になるのは、時間Ｔ3 の期間経過後の時間Ｔ2 の期間で
実行される走査露光時であり、この時間Ｔ2 以前におい
てウエハステージ４４に高周波振動が発生する可能性が
あり、かつ、最も時間Ｔ2 の期間に近いのが、減速期間
Ｔd だからである。
【００７８】なお、加速期間Ｔa についても前述のステ
ージ制御の原理を適用することは勿論可能である。この
場合には、減速期間Ｔd にのみ適用した場合に比べて、
時間Ｔ3 の期間の終了時においてウエハステージ４４に
発生している高周波振動を更に低減することができる。
【００７９】減速期間Ｔd への前述のステージ制御の原
理の適用にあたっては、前述の境界条件〜は同様で
あるが、及びの境界条件に代えて、 ＬX （ｔ10）＝ＬX10 ，ＬX （ｔ14（＝ｔ10＋Ｔd ））＝ＬX0＋βX ， ＶX （ｔ10）＝ＶX10 ，ＶX （ｔ14）＝０ …（３２） を境界条件として使用する。なお、定数ＬX10 、ＶX10
は、上述の加速期間Ｔaの加速態様によって定まる。
【００８０】また、加速期間Ｔa への前述のステージ制
御の原理の適用を行う場合には、前述の境界条件〜
は同様であるが、及びの境界条件に代えて、 ＬX （ｔ10）＝ＬX0，ＬX （ｔ14（＝ｔ10＋Ｔa ））＝ＬX10 ， ＶX （ｔ10）＝０ ，ＶX （ｔ14）＝ＶX10 …（３３） を境界条件として使用する。
【００８１】こうして得られた物理量の内、Ｘ方向速度
ＶX （ｔ）を前述の図２の移動速度発生器５０が速度指
令値ＶWX（ｔ）として発生する。
【００８２】次に、速度指令値ＶWY（ｔ）の求め方を説
明する。第１番目のショット領域に関する走査露光が終
了が終了すると、図５（Ｂ）に示されるように、時間Ｔ
3 の期間において、Ｙ方向（走査方向）についての移動
が行われる。このＹ方向への移動では、Ｙ方向への移動
開始時のＹ方向速度ＶY （ｔ）がＶW0［ｍ／ｓ］（すな
わち、第１番目のショット領域に関する走査露光時にお
けるウエハステージ４４の移動速度）であり、かつ、Ｙ
方向への移動終了時のＹ方向速度ＶY （ｔ）が−Ｖ
W0［ｍ／ｓ］（すなわち、第２番目のショット領域関す
る走査露光時におけるウエハステージ４４の移動速度）
である必要があるので、時間Ｔ3 の期間は−Ｙ方向への
加速期間となる。
【００８３】この−Ｙ方向への加速期間における加速に
ついて、前述のステージ制御の原理に基づいて、Ｙ方向
に関するステージ制御において制御対象となる各物理量
を求める。この期間への前述のステージ制御の原理の適
用にあたっては、前述の境界条件〜は同様である
が、及びの境界条件に代えて、 ＬY （ｔ10）＝ＬY1E ，ＬY （ｔ14（＝ｔ10＋Ｔ3 ））＝ＬY2S ， ＶY （ｔ10）＝ＶW0 ，ＶY （ｔ14）＝−ＶW0 …（３２） ここで、ＬY1E ：第１番目のショット領域の走査露光の
終了Ｙ位置 ＬY2S ：第２番目のショット領域の走査露光のための等
速移動開始Ｙ位置 を境界条件として使用する。
【００８４】こうして得られた物理量の内、Ｙ方向速度
ＶY （ｔ）を移動速度発生器５０が速度指令値Ｖ
WY（ｔ）として発生する。
【００８５】こうして移動速度発生器５０が発生した速
度指令値ＶWX（ｔ）及び速度指令値ＶWY（ｔ）に応じ
て、前述の図２のウエハステージ速度制御系５２Ｘは、
図５（Ａ）の目標軌道ＬX （ｔ）をとるようにウエハス
テージ４４をＸ方向へ加速・減速駆動するとともに、ウ
エハステージ速度制御系５２Ｙは、図５（Ｂ）の目標軌
道ＬY （ｔ）をとるようにウエハステージ４４を−Ｙ方
向へ加速駆動する。また、レチクル粗動ステージ制御系
５４は、図５（Ｃ）の目標軌道ＬRC（ｔ）をとるように
レチクル粗動ステージ３４を＋Ｙ方向へ加速駆動すると
ともに、レチクル微動ステージ５６は、ウエハステージ
速度制御系５２Ｙによるウエハステージ４４の加速駆動
と、レチクル粗動ステージ速度制御系５４によるレチク
ル粗動ステージ３４の加速駆動との同期ずれを補正する
ようにレチクル微動ステージ３６を駆動する。
【００８６】こうして、時間Ｔ3 の期間の終了時におい
て、ウエハステージ４４は、その加速終了位置（＝（Ｌ
X0＋βX ，ＬY2S ））及びその加速終了速度（＝（０，
−ＶW0））となる。また、レチクル微動ステージ３６
は、その加速終了位置（＝ＬRC 2S）及びその加速終了速
度（＝ＶR0＝４ＶW0）となる。
【００８７】次に、前記移動速度発生器５０は、時間Ｔ
1 の期間、すなわち整定期間における速度指令値Ｖ
WX（ｔ）（＝０［ｍ／ｓ］）、及び速度指令値Ｖ
WY（ｔ）（＝−ＶW0［ｍ／ｓ］）を出力する。これに応
じて、ウエハステージ４４とレチクル微動ステージ３６
とが等速同期移動される。この整定期間において、ウエ
ハステージ４４及びレチクル粗動ステージ３４に起因し
てレチクル微動ステージ３６に発生している振動の低減
が図られる。こうして、時間Ｔ1 の期間の終了時におい
て、ウエハステージ４４は、その終了位置（＝（ＬX0＋
βX ，ＬY2T （＝ＬY1E）））に至る。また、レチクル
微動ステージ３６は、その終了位置（＝ＬRC2T（＝Ｌ
RC1E））に至る。これらの終了位置が、図５及び図６に
おいて位置Ｓ２ａとして示されている。
【００８８】引き続き、前記移動速度発生器５０は、時
間Ｔ2 の期間、すなわち走査露光期間における速度指令
値ＶWX（ｔ）（＝０［ｍ／ｓ］）、及び速度指令値ＶWY
（ｔ）（＝−ＶW0［ｍ／ｓ］）を出力する。これによ
り、露光領域Ｅｆ、レチクル微動ステージ３６、ウエハ
ステージ４４の走査方向がショット領域Ｓ１とは反対向
きの状態で（図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図６参照）、シ
ョット領域Ｓ１と同様の走査露光により、レチクルＲ上
のパターンがショット領域Ｓ２のレジストに縮小転写さ
れる。こうして、露光領域の中心がショット領域Ｓ１の
外部の点Ｓ２ｂに至る。
【００８９】この後、各ショット領域のための加速期間
（時間Ｔ3 の期間）、整定期間（時間Ｔ1 の期間）、及
び走査露光期間（時間Ｔ2 の期間）において、上述の第
２番目のショット領域のための場合と同様にして、レチ
クル粗動ステージ３４、レチクル微動ステージ、及びウ
エハステージ４４が移動駆動され、レチクルＲ上のパタ
ーンが各ショット領域に縮小転写される。
【００９０】以上説明したように、本実施形態おける露
光動作では、前述のように、ジャークの時間変化が連続
的であり、かつ、全加速期間においてジャークの時間変
化が連続的であり、かつ、ジャークが正の期間及びジャ
ークが負の期間のそれぞれにおいて、ジャークの時間変
化が微分可能な滑らかな変化となっているので、ジャー
クの時間変化に関する高周波成分が低減される。この結
果、ステージの加速終了時点におけるステージの高周波
振動が抑制されるので、ステージの整定時間（Ｔ1 ）を
短くすることができる。したがって、本実施形態によれ
ば、スループットを向上しつつ高精度の露光が可能とな
る。
【００９１】《第２の実施形態》以下、本発明の第２の
実施形態を、図７及び図８に基づいて説明する。本実施
形態は、第１の実施形態において、加速期間（前述の図
３及び図４における、時刻ｔ10から時刻ｔ14までの期
間）において、加速方向に関するジャークが正の期間
（図３及び図４における、時刻ｔ10から時刻ｔ12までの
期間）の後、直ちにジャークが負の期間（図３及び図４
における、時刻ｔ12から時刻ｔ14までの期間）を開始し
たのに対して、これらの期間の間にジャークが０［ｍ／
ｓ3 ］の期間を設けることに特徴を有する。以下、この
点を中心に説明する。なお、以下の説明にあたって、同
等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略す
る。
【００９２】本実施形態の走査型露光装置は、第１の実
施形態と同様に、前述の図１に示した走査型露光装置１
０と同様に構成されるが、主制御系１８による、レチク
ル粗動ステージ３４及びウエハステージ４４の加速態様
が異なる。
【００９３】次に、本実施形態におけるステージ制御の
原理について説明する。まず、Ｙ方向に関するステージ
制御について説明する。
【００９４】Ｙ方向に関するステージ制御の説明にあた
り、第１の実施形態と同様に、時間ｔの関数として、第
１の時刻としての加速開始時刻ｔS （＝ｔ20）から第６
の時刻としての加速終了時刻ｔE （＝ｔ25）までの間の
Ｙ位置Ｙ（ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、Ｙ方向加速度
αY （ｔ）、及びＹ方向ジャークＪY （ｔ）を考える。
【００９５】まず、加速開始時刻ｔ20から加速終了時刻
ｔ25までの間において、ジャークＪY （ｔ）が０から増
加する期間として、加速開始時刻ｔ20から第２の時刻と
しての時刻ｔ21までの期間を、ジャークＪY （ｔ）が０
まで減少する期間として、時刻ｔ21から第３の時刻とし
ての時刻ｔ22までの期間を設定する。また、ジャークＪ
Y （ｔ）が０の期間として、時刻ｔ22から第４の時刻と
しての時刻ｔ23までの期間を設定する。さらに、ジャー
クＪY （ｔ）が０から減少する期間として、時刻ｔ23か
ら第５の時刻としての時刻ｔ24までの期間を、また、ジ
ャークＪY （ｔ）が０まで増加する期間として、時刻ｔ
24から時刻ｔ25までの期間を設定する。そして、ジャー
クＪY （ｔ）を０とする時刻ｔ22から時刻ｔ23までの期
間を除いた各期間におけるジャークＪY （ｔ）を時間ｔ
の１次関数ＪLY（ｔ）に設定する。なお、時刻ｔ22及び
時刻ｔ23を未知数として設定する。
【００９６】すなわち、図７（Ａ）に示されるように、 ＪLY（ｔ）＝ａ21ｔ＋ｂ21 （ｔ20≦ｔ≦ｔ21） …（３３） ＪLY（ｔ）＝ａ22ｔ＋ｂ22 （ｔ21≦ｔ≦ｔ22） …（３４） ＪLY（ｔ）＝０ （ｔ22≦ｔ≦ｔ23） …（３５） ＪLY（ｔ）＝ａ24ｔ＋ｂ24 （ｔ23≦ｔ≦ｔ24） …（３６） ＪLY（ｔ）＝ａ25ｔ＋ｂ25 （ｔ24≦ｔ≦ｔ25） …（３７） に設定する。ここで、ａ21、ａ22、ａ24、ａ25、ｂ21、
ｂ22、ｂ24、ｂ25は定数である。
【００９７】本実施形態においては、 （ｔ22−ｔ20）＜（ｔ25−ｔ23） …（３８） としている。これは、第１の実施形態と同様に、加速終
了前の加速度の減少期間、すなわちジャークが負の値と
なっている時刻ｔ23から時刻ｔ25までの時間を十分に確
保し、加速終了直前のジャークの時間変化を緩やかなも
のすることにより、ステージに発生する高周波振動の発
生を抑制するためである。
【００９８】上記の（３３）〜（３７）式に基づいて、
順次積分することにより、各時刻における加速度α
LY（ｔ）、速度ＶLY（ｔ）、及び位置ＹL （ｔ）を求め
ると、以下のようになる。
【００９９】すなわち、加速度αLY（ｔ）は、 αLY（ｔ）＝（ａ21／２）ｔ2 ＋ｂ21ｔ＋ｃ21 （ｔ20≦ｔ≦ｔ21） …（３９） αLY（ｔ）＝（ａ22／２）ｔ2 ＋ｂ22ｔ＋ｃ22 （ｔ21≦ｔ≦ｔ22） …（４０） αLY（ｔ）＝α23 （ｔ22≦ｔ≦ｔ23） …（４１） αLY（ｔ）＝（ａ24／２）ｔ2 ＋ｂ24ｔ＋ｃ24 （ｔ23≦ｔ≦ｔ24） …（４２） αLY（ｔ）＝（ａ25／２）ｔ2 ＋ｂ25ｔ＋ｃ25 （ｔ24≦ｔ≦ｔ25） …（４３） となる（図７（Ｂ）参照）。ここで、ｃ21、ｃ22、
ｃ24、ｃ25は積分定数であり、α23は最大加速度として
与えられる定数である。
【０１００】また、速度ＶLY（ｔ）は、 ＶLY（ｔ）＝（ａ21／６）ｔ3 ＋（ｂ21／２）ｔ2 ＋ｃ21ｔ＋ｄ21 （ｔ20≦ｔ≦ｔ21） …（４４） ＶLY（ｔ）＝（ａ22／６）ｔ3 ＋（ｂ22／２）ｔ2 ＋ｃ22ｔ＋ｄ22 （ｔ21≦ｔ≦ｔ22） …（４５） ＶLY（ｔ）＝α23ｔ＋ｄ23 （ｔ22≦ｔ≦ｔ23） …（４６） ＶLY（ｔ）＝（ａ24／６）ｔ3 ＋（ｂ24／２）ｔ2 ＋ｃ24ｔ＋ｄ24 （ｔ23≦ｔ≦ｔ24） …（４７） ＶLY（ｔ）＝（ａ25／６）ｔ3 ＋（ｂ25／２）ｔ2 ＋ｃ25ｔ＋ｄ25 （ｔ24≦ｔ≦ｔ25） …（４８） となる（図７（Ｃ）参照）。ここで、ｄ21、ｄ22、
ｄ23、ｄ24、ｄ25は積分定数である。
【０１０１】また、位置ＹL （ｔ）は、 ＹL （ｔ）＝（ａ21／２４）ｔ4 ＋（ｂ21／６）ｔ3 ＋（ｃ21／２）ｔ2 ＋ｄ21ｔ＋ｅ21 （ｔ20≦ｔ≦ｔ21） …（４９） ＹL （ｔ）＝（ａ22／２４）ｔ4 ＋（ｂ22／６）ｔ3 ＋（ｃ22／２）ｔ2 ＋ｄ22ｔ＋ｅ22 （ｔ21≦ｔ≦ｔ22） …（５０） ＹL （ｔ）＝（α23／２）ｔ2 ＋ｄ23ｔ＋ｅ23 （ｔ22≦ｔ≦ｔ23） …（５１） ＹL （ｔ）＝（ａ24／２４）ｔ4 ＋（ｂ24／６）ｔ3 ＋（ｃ24／２）ｔ2 ＋ｄ24ｔ＋ｅ24 （ｔ23≦ｔ≦ｔ24） …（５２） ＹL （ｔ）＝（ａ25／２４）ｔ4 ＋（ｂ25／６）ｔ3 ＋（ｃ25／２）ｔ2 ＋ｄ25ｔ＋ｅ25 （ｔ24≦ｔ≦ｔ25） …（５３） となる（図７（Ｄ）参照）。ここで、ｅ21、ｅ22、
ｅ23、ｅ24、ｅ25は積分定数である。
【０１０２】こうして、求められた（３３）〜（３７）
式及び（３９）〜（５３）式の２２個の未知係数ａ2i、
ｂ2i、ｃ2i、（ｉ＝１，２，４，５）、ｄ2i、ｅ2i（ｉ
＝１〜５）及び時刻ｔ22及び時刻ｔ23という２４個の未
知数を、以下の２４個の境界条件から決定する。 （３３）〜（３７）式において、ジャークＪLY（ｔ）
が、時刻ｔ21、ｔ22、ｔ23、ｔ24で連続となり、特に、
ＪLY（ｔ22）＝ＪLY（ｔ23）＝０［ｍ／ｓ3 ］であるこ
と（境界条件４個）。 （３９）〜（４３）式において、加速度αLY（ｔ）
が、時刻ｔ21、ｔ22、ｔ23、ｔ24で連続となり、特に、
αLY（ｔ22）＝αLY（ｔ23）＝α23［ｍ／ｓ2 ］である
こと（境界条件４個）。 （４４）〜（４８）式において、速度ＶLY（ｔ）が、
時刻ｔ21、ｔ22、ｔ23、ｔ24で連続となること（境界条
件４個）。 （４９）〜（５３）式において、位置ＹL （ｔ）が、
時刻ｔ21、ｔ22、ｔ23、ｔ24で連続となること（境界条
件４個）。 時刻ｔ20以前には加速は行われておらず、時刻ｔ20で
加速を開始して時刻ｔ25で加速を終了し、以後は加速を
行わないことから、 ＪLY（ｔ20）＝ＪLY（ｔ25）＝０［ｍ／ｓ3 ］， αLY（ｔ20）＝αLY（ｔ25）＝０［ｍ／ｓ2 ］ …（５４） となること（境界条件４個）。 加速前の速度、すなわち時刻ｔ20における速度をＶ20
（図７（Ｃ）においては、Ｖ20＝０［ｍ／ｓ］）とし、
加速後の目標速度、すなわち時刻ｔ25における速度をＶ
W0［ｍ／ｓ］として、 ＶLY（ｔ20）＝Ｖ20［ｍ／ｓ］， ＶLY（ｔ25）＝ＶW0［ｍ／ｓ］ …（５５） であること（境界条件２個）。 加速開始時のＹ位置をＹ20とし、加速終了時のＹ位置
をＹ25として、 ＹL （ｔ20）＝Ｙ20［ｍ］，ＹL （ｔ25）＝Ｙ25［ｍ］ …（５６） であること（境界条件２個）。
【０１０３】以上のようにして、Ｙ方向に加速されてい
ない状態で初期Ｙ位置（＝Ｙ20）及び初期Ｙ方向速度
（＝Ｖ20）にあるステージを、Ｙ方向ジャークＪ
Y （ｔ）を時間的に連続変化させつつ、所望の時刻（＝
ｔ25）に所望のＹ位置（＝Ｙ24）で所望のＹ方向速度
（＝ＶW0）とする、Ｙ方向ジャークＪY （ｔ）、Ｙ方向
加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY （ｔ）、及びＹ位置
Ｙ（ｔ）の一例が求まる。
【０１０４】次に、図８に示されるような、時刻ｔ20か
ら時刻ｔ22までのジャークの時間変化及び時刻ｔ23から
時刻ｔ25までジャークの時間変化が時間を変数とした場
合に、微分可能な滑らかな変化をさせつつ、Ｙ方向に加
速されていない状態で初期Ｙ位置（＝Ｙ20）及び初期Ｙ
方向速度（＝Ｖ20）にあるウエハステージ４４を、Ｙ方
向ジャークＪY （ｔ）を時間的に連続変化させつつ、所
望の時刻（＝ｔ25）に所望のＹ位置（＝Ｙ25）で所望の
Ｙ方向速度（＝ＶW0）とする、Ｙ方向ジャークＪ
Y （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度Ｖ
Y （ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）を、第１の実施形態と同
様にして求める。
【０１０５】すなわち、時刻ｔ20から時刻ｔ22までの期
間におけるＹ位置Ｙ（ｔ）を時間の７次関数、 Ｙ（ｔ）＝Ａ27ｔ7 ＋Ａ26ｔ6 ＋Ａ25ｔ5 ＋Ａ24ｔ4 ＋Ａ23ｔ3 ＋Ａ22ｔ2 ＋Ａ21ｔ ＋Ａ20 …（５７） とすることにより、境界条件を満足するＹ方向ジャーク
ＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY
（ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）を決定する。また、時刻ｔ
23から時刻ｔ25までの期間におけるＹ位置Ｙ（ｔ）を時
間の７次関数、 Ｙ（ｔ）＝Ｂ27ｔ7 ＋Ｂ26ｔ6 ＋Ｂ25ｔ5 ＋Ｂ24ｔ4 ＋Ｂ23ｔ3 ＋Ｂ22ｔ2 ＋Ｂ21ｔ ＋Ｂ20 …（５８） とすることにより、境界条件を満足するＹ方向ジャーク
ＪY （ｔ）、Ｙ方向加速度αY （ｔ）、Ｙ方向速度ＶY
（ｔ）、及びＹ位置Ｙ（ｔ）を決定する。
【０１０６】本実施形態では、第１の実施形態と同様
に、上で説明した本実施形態のステージ制御の原理を使
用して、レチクル側ステージ１４及びウエハ側ステージ
１６を制御する。すなわち、前記移動速度発生器５０
が、前述の図５における時間Ｔ0の期間及び時間Ｔ3 の
期間に相当する期間、すなわち加速期間において、本実
施形態のステージ制御の原理を適用して求めた速度指令
値ＶWX（ｔ）及び速度指令値ＶWY（ｔ）を出力すること
により、レチクル粗動ステージ３４、レチクル微動ステ
ージ３６、及びウエハステージ４４の移動動作が制御さ
れる。
【０１０７】この結果、第１の実施形態と同様に、前述
の図６と同様の軌道Ｌを露光領域の中心Ｅｆが辿りつ
つ、ウエハＷ上の各ショット領域に関して走査露光が行
われ、各ショット領域に順次レチクルＲ上のパターンの
全体が縮小転写される。
【０１０８】以上説明したように、本実施形態おける露
光動作では、第１の実施形態と同様に、ジャークの時間
変化が連続的であり、かつ、全加速期間においてジャー
クの時間変化が連続的であり、かつ、ジャークが正の期
間及びジャークが負の期間のそれぞれにおいて、ジャー
クの時間変化が微分可能な滑らかな変化となっているの
で、ジャークの時間変化に関する高周波成分が低減され
る。この結果、ステージの加速終了時点におけるステー
ジの高周波振動が更に抑制されるので、ステージの整定
時間（Ｔ1 ）を短くすることができる。したがって、本
実施形態によれば、スループットを向上しつつ高精度の
露光が可能となる。
【０１０９】また、本実施形態では、加速方向（前述の
図７及び図８における、時刻ｔ20から時刻ｔ25までの期
間）において、加速方向に関するジャークが正の期間
（図７及び図８における、時刻ｔ20から時刻ｔ22までの
期間）の後、直ちにジャークが負の期間（図７及び図８
における、時刻ｔ23から時刻ｔ25までの期間）を開始せ
ずに、これらの期間の間にジャークが０［ｍ／ｓ3 ］の
期間（図７及び図８における、時刻ｔ22から時刻ｔ23ま
での期間）を設けたので、加速期間中における最大加速
度で時刻ｔ22から時刻ｔ23までステージが加速される。
したがって、第１の実施形態と比べて、一定の期間で目
標速度（ＶW0）まで加速するときに、最大加速度を小さ
く、すなわち、ステージに加える力の最大値を低減する
ことができる。
【０１１０】上記の実施形態では、ウエハステージの±
Ｘ方向への加速及び±Ｙ方向への加速の双方ともに、加
速期間においてジャークが０［ｍ／ｓ3 ］の期間を設け
る又は設けない例としたが、一方のジャークが０［ｍ／
ｓ3 ］の期間を設け、他方にジャークが０［ｍ／ｓ3 ］
の期間を設けないことも可能である。
【０１１１】また、上記の実施形態では、加速方向に関
するジャークが正の期間及び負の期間において、ジャー
クの時間変化を微分可能なものとしたが、図３（Ａ）や
図７（Ａ）に示されるように、折れ線で示される時間変
化を採用することも可能である。これによっても、ジャ
ークの時間変化は連続的となるので、従来と比べて、加
速終了時点におけるステージの高周波振動を低減するこ
とができる。
【０１１２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
〜６に係るステージ制御方法によれば、ステージの加速
期間において、ステージの加速度は連続的に変化し、か
つ、ステージの加速の終了時点において、加速度及びジ
ャークがほぼ０となる。したがって、ジャークの時間変
化について高周波成分が低減され、ステージの振動の発
生が抑制されるので、ステージの加速終了から走査露光
の開始までに設けられる振動の減衰時間すなわちステー
ジの整定時間を短く設定することができる。
【０１１３】また、請求項７に係る走査型露光装置によ
れば、請求項１〜６のいずれかのステージ制御方法によ
って、ウエハステージ及びレチクルステージの少なくと
も一方の加速駆動を制御するので、スループットを向上
しつつ高精度の露光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る走査型露光装置の構成を
概略的に示す図である。
【図２】図１の装置におけるステージ制御系の構成を示
すブロック図である。
【図３】第１の実施形態におけるステージ制御の原理を
説明するための図（その１）である（Ａ〜Ｄ）。
【図４】第１の実施形態におけるステージ制御の原理を
説明するための図（その２）である（Ａ〜Ｄ）。
【図５】ウエハステージのＸ方向の目標位置、ウエハス
テージのＹ方向の目標位置の一例、及びレチクル粗動ス
テージのＹ方向の目標位置の一例を示す線図である（Ａ
〜Ｃ）。
【図６】図５の目標値により露光が行われた際の露光領
域の中心の軌跡を示す平面図である。
【図７】第２の実施形態におけるステージ制御の原理を
説明するための図（その１）である（Ａ〜Ｄ）。
【図８】第２の実施形態におけるステージ制御の原理を
説明するための図（その２）である（Ａ〜Ｄ）。
【符号の説明】
１０…走査型露光装置、３４…レチクル粗動ステージ
（マスクステージの一部）、３６…レチクル微動ステー
ジ、４４…ウエハステージ（基板ステージ）、５２Ｘ…
Ｘ方向ウエハステージ制御系（制御系の一部）、５２Ｙ
…Ｙ方向ウエハステージ制御系（制御系の一部）、５４
…レチクル粗動ステージ制御系（制御系の一部）、５６
…レチクル微動ステージ制御系、Ｒ…レチクル（マス
ク）、Ｗ…ウエハ（感応基板）、ＰＬ…投影光学系。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステージの所定方向への加速を制御する
    ステージ制御方法であって、 第１の時刻から第２の時刻まで、前記ステージの前記所
    定方向に関する加速度の時間変化率をほぼ０から第１の
    値へ連続的に増加させつつ、前記ステージを加速する第
    １工程と；前記第２の時刻から第３の時刻まで、前記時
    間変化率を前記第１の値からほぼ０へ連続的に減少させ
    つつ、前記ステージを加速する第２工程と；前記第３の
    時刻以後の時刻である第４の時刻から第５の時刻まで、
    前記時間変化率をほぼ０から第２の値へ連続的に減少さ
    せつつ、前記ステージを加速する第３工程と；前記第５
    の時刻から第６の時刻まで、前記時間変化率を前記第２
    の値からほぼ０へ連続的に増加させつつ前記ステージを
    加速し、前記第６の時刻における前記ステージの加速度
    をほぼ０とする第４工程とを含むステージ制御方法。
  2. 【請求項２】 前記第４の時刻から前記第６の時刻まで
    の前記時間変化率の時間変化は、時間を変数として微分
    可能な滑らかな変化であることを特徴とする請求項１に
    記載のステージ制御方法。
  3. 【請求項３】 前記第１の時刻から前記第３の時刻まで
    の前記時間変化率の時間変化は、時間を変数として微分
    可能な滑らかな変化であることを特徴とする請求項２に
    記載のステージ制御方法。
  4. 【請求項４】 前記時間変化率の時間変化は、時間を変
    数とする４次関数であることを特徴とする請求項２又は
    ３に記載のステージ制御方法。
  5. 【請求項５】 前記第３の時刻と前記第４の時刻とは、
    互いに異なる時刻であり、前記第３の時刻から前記第４
    の時刻までの前記時間変化率はほぼ０であることを特徴
    とする請求項１に記載のステージ制御方法。
  6. 【請求項６】 前記第１の時刻から前記第３の時刻まで
    の時間は、前記第４の時刻から前記第６の時刻までの時
    間よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のステー
    ジ制御方法。
  7. 【請求項７】 マスクと感応基板とを同期移動しつつ、
    前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に転
    写する走査型露光装置であって、 前記マスクを保持するマスクステージと；前記感応基板
    を保持する基板ステージと；前記マスクに形成されたパ
    ターンの前記感応基板上への転写に際し、請求項１〜６
    のいずれかのステージ制御方法によって前記マスクステ
    ージ及び前記基板ステージをそれぞれの同期移動方向の
    目標速度まで加速する制御系とを備える走査型露光装
    置。
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