JP2001093798A - ステージ装置 - Google Patents

ステージ装置

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JP2001093798A
JP2001093798A JP26488899A JP26488899A JP2001093798A JP 2001093798 A JP2001093798 A JP 2001093798A JP 26488899 A JP26488899 A JP 26488899A JP 26488899 A JP26488899 A JP 26488899A JP 2001093798 A JP2001093798 A JP 2001093798A
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JP
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stage
driving
actuators
vibration
axis linear
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JP26488899A
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Masahiro Morisada
雅博 森貞
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Canon Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 座標系変換演算を行なうことなく、制振性能
を改善可能とする。 【解決手段】 除振台1上で移動するYステージ2と、
該Yステージ2をY方向に駆動する2つのY軸リニアモ
ータ3a,3bと、該Yステージ2上で移動するXステ
ージ4と、該Xステージ4をX方向に駆動するX軸リニ
アモータ5とを有し、除振台1に力を与えるための複数
のアクチュエータには2つのY軸リニアモータ3a,3
bの駆動方向と同一直線上に配置されて除振台1を駆動
する2つのアクチュエータ6a,6bを含み、2つのY
軸リニアモータ3a,3bの駆動指令値の比率を2つの
アクチュエータ6a,6bの駆動指令値の比率と等しく
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置等
に適した除振手段を備えるステージ装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】除振台上に光学顕微鏡や半導体露光用X
Yステージ等が搭載された装置では、外部から伝達する
振動を極力除去する必要がある。さらに、露光用XYス
テージの場合にはウエハ上の露光領域を切り替えるため
にステップ・アンド・リピートあるいはステップ・アン
ド・スキャンという間欠運転を駆動モードとして持ち、
繰り返しのステップまたはスキャン振動を自らが発生
し、これが除振台の揺れを発生させることにも注意せね
ばならない。この振動がおさまらない状態では露光をす
ることは不可能である。したがって、除振台には、外部
振動に対する除振と搭載された機器自身の運動に起因し
た強制振動に対する制振とをバランスよく実現すること
が求められる。
【0003】また、除振台は能動的除振台と受動的除振
台に分類され、除振台上の搭載機器に対する高精度位置
決め、高精度スキャン、高速移動等の要求に応えるた
め、最近は能動的除振台を用いる傾向が強い。除振台を
駆動するアクチュエータとしては、空気バネ、ボイスコ
イルモータ、圧電素子等がある。
【0004】能動的除振台では、ステージを駆動したと
きの駆動反力による揺れを抑えるようにアクチュエータ
を駆動させる。しかし、ステージの移動速度が高速にな
ると駆動反力も大きくなるが、それを補正するために位
置制御ループゲインを高くすると、床振動が除振台に伝
わりやすくなってしまうという、除振性能と制振性能の
トレードオフが生じてしまう。
【0005】そこで、特開平9−134876号公報に
記載されているように、駆動反力をアクチュエータ座標
系に変換する演算を行なって駆動反力補償を行なう方法
が考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】上記従来の方法で
は駆動反力をアクチュエータ座標系に変換するための演
算処理が必要であり、余分のアナログ回路が必要となっ
たり、あるいは、高速のCPUを使用しなければならな
い、という問題がある。
【0007】本発明は、このような座標系変換演算を行
なうことなく、制振性能を改善することができるステー
ジ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の課題を解
決するため、本発明では、除振台と、該除振台上で移動
するステージと、該ステージを駆動するための複数のス
テージ駆動機構と、該除振台に力を与えるための複数の
アクチュエータとを備え、該複数のステージ駆動機構へ
の指令信号に基いて、該アクチュエータの指令値を算出
することを特徴とする。本発明の実施の形態として、除
振台と、除振台を支持するマウントと、除振台上で移動
するYステージと、YステージをY方向に駆動する2つ
のY軸リニアモータと、Yステージ上で移動するXステ
ージと、XステージをX方向に駆動するX軸リニアモー
タと、前記Y軸リニアモータの駆動方向と同一直線上に
配置されて除振台を駆動する2つのアクチュエータとを
持ち、前記2つのY軸リニアモータの駆動指令値の比率
を前記2つのアクチュエータの駆動指令値の比率と等し
くすることが好ましい。
【0009】これによれば、ステージの2つのY軸リニ
アモータの推力比率をそのまま駆動反力を補償する2つ
のアクチュエータの推力比率として用いるので、簡単な
演算によって制振性能を改善することができる。
【0010】また、除振台と、該除振台上で移動するス
テージと、該ステージを駆動するためのステージ駆動機
構と、該ステージの位置を計測するための計測器と、該
除振台に力を与えるための複数のアクチュエータとを備
え、該ステージ駆動機構への指令信号と、該ステージの
位置計測値とに基いて、該アクチュエータの指令値を算
出することにしてもよい。
【0011】この場合の実施の形態として、除振台と、
除振台を支持するマウントと、除振台上で移動するYス
テージと、YステージをY方向に駆動する2つのY軸リ
ニアモータと、Yステージ上で移動するXステージと、
XステージをX方向に駆動するX軸リニアモータと、前
記Y軸リニアモータの駆動方向と同一直線上に配置され
て除振台を駆動する2つのアクチュエータとを持ち、該
2つのY軸アクチュエータの駆動指令値の比率を、前記
Xステージの位置計測値に基いて分配することが望まし
い。これによっても、簡単な演算により制振性能を改善
することができる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る半導体露光
装置における除振手段を備えたステージ装置を上から見
たときの構成を示す。図1において、1は除振台、2は
Yステージ、3a,3bはY軸リニアモータ、4はXス
テージ、5はX軸リニアモータ、6a,6bは除振台1
をY軸方向に駆動するY軸アクチュエータであり、7
a,7bは除振台1をX軸方向に駆動するX軸アクチュ
エータである。ステージ装置をX方向から見た時の構成
を図2に示す。8a,8bは除振台1を支持するマウン
ト、9はダンパである。
【0013】除振台1は、X軸に垂直な受面1aと、Y
軸に垂直な受面1bとを有し、床F等の上に所定の姿勢
にて保持される。Y軸リニアモータ3a,3bとX軸リ
ニアモータ5とは、それぞれ対応するYステージ2とX
ステージ4とを駆動するための複数のステージ駆動機構
を構成している。
【0014】Y軸アクチュエータ6a,6bは、ダンパ
9を介して床F等の上に支持されており、図2に示すク
ランク状に曲がり除振台1の受面1bに係合する伝達部
材12を介して該除振台1にY軸方向の力を与える。X
軸アクチュエータ7a,7bは、除振台1の受面1aに
係合する伝達部材14を介して該除振台1にX軸方向の
力を与える。
【0015】次に、図1および図2に示したステージ装
置の動作について説明する。除振台1はマウント8a,
8bによって外部からの振動を伝達しないように支持さ
れている。除振台1上にはXYステージが搭載されてお
り、2つのY軸リニアモータ3a,3bはXYステージ
全体をY軸方向に駆動する。Yステージ2上にXステー
ジ4とX軸リニアモータ5が搭載されており、X軸リニ
アモータ5はXステージ4をX軸方向に駆動する。前記
2つのY軸リニアモータ3a,3bと同一直線上には、
対応するY軸アクチュエータ6a,6bが配置されてお
り、XYステージのY方向駆動反力による揺れを抑える
ように除振台1を駆動する。X軸アクチュエータ7a,
7bはXYステージのX方向駆動反力による揺れを抑え
るように除振台1を駆動する。
【0016】また、アクチュエータ6bの場合のみ図2
に示しているが、各アクチュエータはダンパ9によっ
て、除振台1の駆動反力を直接床F等に伝えないように
している。さらに、図示しないステージ制御器から前記
2つのY軸リニアモータ3a,3bの駆動指令値の比率
を、図示しないアクチュエータ制御器に対して伝えてい
る。アクチュエータ制御器は前記比率をそのまま2つの
Y軸アクチュエータ6a,6bのY軸駆動反力補償用の
駆動指令値の比率として駆動を行なう。
【0017】上記実施例によって、効果的に制振性能を
高めることができ、半導体露光装置のスループットを向
上させることが可能となる。即ち、Y軸リニアモータ3
a,3bの駆動指令値の比率を用いて駆動反力補償を行
なうことによって、駆動反力をアクチュエータ座標系に
変換するための演算処理が確実に不要となり、極めて簡
単な演算で制振性能を改善することができる。
【0018】また、上記実施例に対し、さらにXステー
ジ4のX方向およびY方向の位置を計測するためのX軸
用レーザ干渉計16およびY軸用レーザ干渉計17を設
け、これらのレーザ干渉計16および17によるステー
ジ位置計測値に基いて、X軸アクチュエータ7a,7
b、Y軸アクチュエータ6a,6bの駆動指令値の比率
を分配してもよい。例えば、Y軸リニアモータ3a,3
bの駆動指令値の比率は、Xステージの位置情報に基い
て分配されるが、Y軸アクチュエータ6a,6bまたは
X軸アクチュエータ7a,7bの駆動指令値の比率も同
様にXステージの位置計測値に基いて分配する。
【0019】なお、除振台1を駆動するアクチュエータ
は、空気バネ、ボイスコイルモータ、圧電素子等からい
ずれを選定することも可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明は、除振台上で移動するステージ
を駆動するための複数のステージ駆動機構と、該除振台
に力を与えるための複数のアクチュエータとを備え、該
複数のステージ駆動機構への指令信号に基いて、該アク
チュエータの指令値を算出することにより、駆動反力を
アクチュエータ座標系に変換するための演算処理が不要
となり、簡単な演算で制振性能を改善することができ、
また、ステージの位置を計測するための計測器を備え、
該ステージ駆動機構への指令信号と、該ステージの位置
計測値とに基いて、アクチュエータの指令値を算出する
ことによっても、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係わるステージ装置を上か
ら見た模式図である。
【図2】 図1のステージ装置をX方向から見た模式図
である。
【符号の説明】
1:除振台、2:Yステージ、3a,3b:Y軸リニア
モータ、4:Xステージ、5:X軸リニアモータ、6
a,6b:Y軸アクチュエータ、7a,7b:X軸アク
チュエータ、16,17:レーザ干渉計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 503F

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 除振台と、該除振台上で移動するステー
    ジと、該ステージを駆動するための複数のステージ駆動
    機構と、該除振台に力を与えるための複数のアクチュエ
    ータとを備え、該複数のステージ駆動機構への指令信号
    に基いて、該アクチュエータの指令値を算出することを
    特徴とするステージ装置。
  2. 【請求項2】 前記ステージは、前記除振台上で移動す
    るYステージと、該Yステージ上で移動するXステージ
    とを有し、前記ステージ駆動機構は、該YステージをY
    方向に駆動する2つのY軸リニアモータと、該Xステー
    ジをX方向に駆動するX軸リニアモータとを有すること
    を特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
  3. 【請求項3】 前記除振台に力を与えるための複数のア
    クチュエータには前記2つのY軸リニアモータの駆動方
    向と同一直線上に配置されて該除振台を駆動する2つの
    Y軸アクチュエータが含まれることを特徴とする請求項
    2に記載のステージ装置。
  4. 【請求項4】 前記2つのY軸リニアモータの駆動指令
    値の比率と前記2つのY軸アクチュエータの駆動指令値
    の比率を等しくすることを特徴とする請求項3に記載の
    ステージ装置。
  5. 【請求項5】 除振台と、該除振台上で移動するステー
    ジと、該ステージを駆動するためのステージ駆動機構
    と、該ステージの位置を計測するための計測器と、該除
    振台に力を与えるための複数のアクチュエータとを備
    え、該ステージ駆動機構への指令信号と、該ステージの
    位置計測値とに基いて、該アクチュエータの指令値を算
    出することを特徴とするステージ装置。
  6. 【請求項6】 前記ステージの位置計測値に基いて前記
    複数の各アクチュエータへの指令値の比率を分配するこ
    とを特徴とする請求項5に記載のステージ装置。
  7. 【請求項7】 前記ステージは、前記除振台上で移動す
    るYステージと、該Yステージ上で移動するXステージ
    とを有し、前記ステージ駆動機構は、該YステージをY
    方向に駆動する2つのY軸リニアモータと、該Xステー
    ジをX方向に駆動するX軸リニアモータとを有すること
    を特徴とする請求項5に記載のステージ装置。
  8. 【請求項8】 前記除振台に力を与えるための複数のア
    クチュエータには前記2つのY軸リニアモータの駆動方
    向と同一直線上に配置されて該除振台を駆動する2つの
    Y軸アクチュエータが含まれることを特徴とする請求項
    7に記載のステージ装置。
  9. 【請求項9】 前記ステージの位置計測値として前記X
    ステージの位置計測値を用いて前記2つのY軸アクチュ
    エータの駆動指令値の比率を分配することを特徴とする
    請求項8に記載のステージ装置。
JP26488899A 1999-09-20 1999-09-20 ステージ装置 Pending JP2001093798A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273459A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Fei Co 対象を照射するための粒子−光学装置
CN103427586A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 贾莉莉 直流永磁平面运动平台
CN107866691A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 发那科株式会社 具备机械振动抑制功能的驱动装置以及***

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