JP2001242269A - ステージ装置及びステージ駆動方法並びに露光装置及び露光方法 - Google Patents
ステージ装置及びステージ駆動方法並びに露光装置及び露光方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージ装置において、ステージを小さく且
つ軽くすると共に、ステージを駆動する電磁力モータの
コミュテーション専用のエンコーダ等を不要にすること
により、装置構成を簡略化したステージ装置及び露光装
置並びにそれらに係わるステージ駆動方法び露光方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 第一の方向（Ｘ方向）に移動可能なステ
ージ（ＳＴ）と、ステージ（ＳＴ）を第一の方向に駆動
する電磁力モータ（４０）と、ステージ（ＳＴ）の位置
を測定するレーザ干渉計システム（２０）と、電磁力モ
ータ（４０）を制御する制御手段（５０）とを備えるス
テージ装置（１００）において、制御手段（５０）はレ
ーザ干渉計システム（２０）の測定値を電磁力モータ
（４０）のコミュテーションに用いる。
つ軽くすると共に、ステージを駆動する電磁力モータの
コミュテーション専用のエンコーダ等を不要にすること
により、装置構成を簡略化したステージ装置及び露光装
置並びにそれらに係わるステージ駆動方法び露光方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 第一の方向（Ｘ方向）に移動可能なステ
ージ（ＳＴ）と、ステージ（ＳＴ）を第一の方向に駆動
する電磁力モータ（４０）と、ステージ（ＳＴ）の位置
を測定するレーザ干渉計システム（２０）と、電磁力モ
ータ（４０）を制御する制御手段（５０）とを備えるス
テージ装置（１００）において、制御手段（５０）はレ
ーザ干渉計システム（２０）の測定値を電磁力モータ
（４０）のコミュテーションに用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、ステージの位置を測定
し、測定結果に基づいてステージを駆動するステージ装
置及びステージ駆動方法に関する。また、半導体及び液
晶等の製造に用いられる露光装置のステージに用いて好
適なものである。
し、測定結果に基づいてステージを駆動するステージ装
置及びステージ駆動方法に関する。また、半導体及び液
晶等の製造に用いられる露光装置のステージに用いて好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば半導体素子、液晶表示
素子、撮像素子（ＣＣＤ、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）及び薄膜磁気ヘッド等の製造工程に
おけるフォトリソグラフィー工程では、半導体層や金属
配線層に回路パターンを形成させるために露光装置が用
いられる。この露光装置では、回路パターンの形成され
たレチクルやフォトマスク等（以下、レチクルと総称す
る）を用いる。露光装置のレチクルステージにレチクル
を載置し、フォトレジスト等の感光剤が塗布された半導
体ウエハや液晶基板等（以下、基板と総称する）を基板
ステージに載置する。そして、レチクルに形成された回
路パターンを基板に転写する。
素子、撮像素子（ＣＣＤ、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）及び薄膜磁気ヘッド等の製造工程に
おけるフォトリソグラフィー工程では、半導体層や金属
配線層に回路パターンを形成させるために露光装置が用
いられる。この露光装置では、回路パターンの形成され
たレチクルやフォトマスク等（以下、レチクルと総称す
る）を用いる。露光装置のレチクルステージにレチクル
を載置し、フォトレジスト等の感光剤が塗布された半導
体ウエハや液晶基板等（以下、基板と総称する）を基板
ステージに載置する。そして、レチクルに形成された回
路パターンを基板に転写する。
【０００３】露光装置において、基板の所定の位置にレ
チクル上に形成されたパターンを露光するために、レチ
クルステージあるいは基板ステージの位置を測定し、そ
の測定結果に基づいて各ステージを駆動させて位置決め
を行なっている。
チクル上に形成されたパターンを露光するために、レチ
クルステージあるいは基板ステージの位置を測定し、そ
の測定結果に基づいて各ステージを駆動させて位置決め
を行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図８は従来の露光装置
におけるステージを示す図である。図８は平面図であ
り、ＸＹ面内で移動可能なステージＳＴのＹ方向にそっ
た一側面には移動鏡ＭＸが設けられ、Ｘ方向にそった一
側面には移動鏡ＭＹが設けられている。移動鏡ＭＸ及び
ＭＹは概略直交して設置されている。ステージＳＴのＸ
方向の位置は、移動鏡ＭＸにほぼ垂直に入射する測定レ
ーザを有するレーザ干渉計システムの測定軸Ｘ１及びＸ
２によって、またステージＳＴのＹ方向の位置は、移動
鏡ＭＹにほぼ垂直に入射する測定レーザを有するレーザ
干渉計の測定軸Ｙによって測定される。測定軸Ｘ１及び
Ｘ２の光路の間隔はＹ方向に距離ＤＸだけ離れており、
測定軸Ｘ１及びＸ２の測定値の差分からＸＹ面に垂直な
Ｚ軸回りの回転量を求めることもできるようになってい
る。従って、このステージ測定においては、ステージＳ
ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の回転成分という３自
由度の測定を３つの測定軸により実現している。
におけるステージを示す図である。図８は平面図であ
り、ＸＹ面内で移動可能なステージＳＴのＹ方向にそっ
た一側面には移動鏡ＭＸが設けられ、Ｘ方向にそった一
側面には移動鏡ＭＹが設けられている。移動鏡ＭＸ及び
ＭＹは概略直交して設置されている。ステージＳＴのＸ
方向の位置は、移動鏡ＭＸにほぼ垂直に入射する測定レ
ーザを有するレーザ干渉計システムの測定軸Ｘ１及びＸ
２によって、またステージＳＴのＹ方向の位置は、移動
鏡ＭＹにほぼ垂直に入射する測定レーザを有するレーザ
干渉計の測定軸Ｙによって測定される。測定軸Ｘ１及び
Ｘ２の光路の間隔はＹ方向に距離ＤＸだけ離れており、
測定軸Ｘ１及びＸ２の測定値の差分からＸＹ面に垂直な
Ｚ軸回りの回転量を求めることもできるようになってい
る。従って、このステージ測定においては、ステージＳ
ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の回転成分という３自
由度の測定を３つの測定軸により実現している。
【０００５】このような構成において、ステージＳＴの
Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最大移動範囲の全ての領域
で各測定軸Ｘ１、Ｘ２及びＹの測定レーザが常に移動鏡
ＭＸ及びＭＹにそれぞれ照射されている必要がある。そ
のため、ステージＳＴがＸＹ面内で移動してもレーザ干
渉計システムの各測定軸Ｘ１、Ｘ２及びＹの測定レーザ
を反射し続けるように、移動鏡ＭＸ及びＭＹの寸法はス
テージＳＴの可動範囲より大きくしておく必要があっ
た。
Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最大移動範囲の全ての領域
で各測定軸Ｘ１、Ｘ２及びＹの測定レーザが常に移動鏡
ＭＸ及びＭＹにそれぞれ照射されている必要がある。そ
のため、ステージＳＴがＸＹ面内で移動してもレーザ干
渉計システムの各測定軸Ｘ１、Ｘ２及びＹの測定レーザ
を反射し続けるように、移動鏡ＭＸ及びＭＹの寸法はス
テージＳＴの可動範囲より大きくしておく必要があっ
た。
【０００６】このため、ステージＳＴの可動範囲を広げ
ようとすると、大型の移動鏡ＭＸ及びＭＹが必要にな
り、それに伴なってステージＳＴ全体の形状も大きくな
らざるをえず、そのため、ステージＳＴが重くなってし
まい、ステージＳＴを高速で移動させることが困難とな
るという問題が生じていた。
ようとすると、大型の移動鏡ＭＸ及びＭＹが必要にな
り、それに伴なってステージＳＴ全体の形状も大きくな
らざるをえず、そのため、ステージＳＴが重くなってし
まい、ステージＳＴを高速で移動させることが困難とな
るという問題が生じていた。
【０００７】このような問題を解決するために、ステー
ジの位置の自由度（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向及びθＺ方
向の３自由度）よりも多い数の測定軸（例えば４個）を
レーザ干渉計システムに設けることによって、第一の方
向についての第一の測定軸の測定レーザが移動鏡の測定
範囲から外れても、第一の方向についての第二の測定軸
の測定レーザが移動鏡の測定範囲に入るようにし、常に
測定軸のいずれかの測定レーザが移動鏡の測定範囲に入
るようにしている。そして、第一の測定軸の測定範囲か
ら、第二の測定軸の測定範囲に移動鏡が移動した場合、
当該第一の測定軸での測定値を当該第二の測定軸の初期
値として設定することにより、移動鏡の大きさをステー
ジの可動範囲よりも小さくすることを可能としていた。
ジの位置の自由度（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向及びθＺ方
向の３自由度）よりも多い数の測定軸（例えば４個）を
レーザ干渉計システムに設けることによって、第一の方
向についての第一の測定軸の測定レーザが移動鏡の測定
範囲から外れても、第一の方向についての第二の測定軸
の測定レーザが移動鏡の測定範囲に入るようにし、常に
測定軸のいずれかの測定レーザが移動鏡の測定範囲に入
るようにしている。そして、第一の測定軸の測定範囲か
ら、第二の測定軸の測定範囲に移動鏡が移動した場合、
当該第一の測定軸での測定値を当該第二の測定軸の初期
値として設定することにより、移動鏡の大きさをステー
ジの可動範囲よりも小さくすることを可能としていた。
【０００８】また、上述のような露光装置において、ス
テージの位置決めのためにステージ位置を測定するレー
ザ干渉計システムの他に、ステージを駆動させる電磁力
モータのコミュテーション専用に、ステージ位置を測定
するリニアエンコーダ等のセンサーが設けられていた。
テージの位置決めのためにステージ位置を測定するレー
ザ干渉計システムの他に、ステージを駆動させる電磁力
モータのコミュテーション専用に、ステージ位置を測定
するリニアエンコーダ等のセンサーが設けられていた。
【０００９】これらのセンサーは、ステージの全可動範
囲についてステージの位置を測定可能であり、電磁力モ
ータの内部又は近傍に備えられる必要があった。以下
に、従来における、ステージを駆動する電磁力モータの
コミュテーションについて説明する。従来におけるステ
ージを駆動する電磁力モータのコミュテーションに関す
る技術として、例えば、特開平６−１８７０４２号公報
に開示されているものがある。
囲についてステージの位置を測定可能であり、電磁力モ
ータの内部又は近傍に備えられる必要があった。以下
に、従来における、ステージを駆動する電磁力モータの
コミュテーションについて説明する。従来におけるステ
ージを駆動する電磁力モータのコミュテーションに関す
る技術として、例えば、特開平６−１８７０４２号公報
に開示されているものがある。
【００１０】図９は、従来のステージを駆動する電磁力
モータ近傍の装置構成を示す図である。図９において、
ステージＳＴを駆動する電磁力モータである駆動装置４
０の近傍に、光学式リニアエンコーダ９１及び９２、原
点検出器９３及び駆動制御装置８０が備えられている。
駆動制御装置８０は、通信インターフェース部８１、エ
ンコーダ信号処理部８２、推力算出部８３及びコミュテ
ーション処理部８４を備える。
モータ近傍の装置構成を示す図である。図９において、
ステージＳＴを駆動する電磁力モータである駆動装置４
０の近傍に、光学式リニアエンコーダ９１及び９２、原
点検出器９３及び駆動制御装置８０が備えられている。
駆動制御装置８０は、通信インターフェース部８１、エ
ンコーダ信号処理部８２、推力算出部８３及びコミュテ
ーション処理部８４を備える。
【００１１】ステージＳＴは、矢印９４の方向にガイド
９５にそって移動可能である。光学式リニアエンコーダ
９１及び９２はステージＳＴの位置を測定し、９１が移
動側、９２が固定側である。光学式リニアエンコーダ９
１及び９２の測定範囲は、ガイド９５にそったステージ
ＳＴの全可動範囲である。また、原点検出器９３はステ
ージＳＴの原点を検出する。駆動装置４０はステージＳ
Ｔを駆動させる。駆動装置４０として、この説明では２
相コイルＣＬ１及びＣＬ２を備えるムービングコイル製
リニアモータを用いている。
９５にそって移動可能である。光学式リニアエンコーダ
９１及び９２はステージＳＴの位置を測定し、９１が移
動側、９２が固定側である。光学式リニアエンコーダ９
１及び９２の測定範囲は、ガイド９５にそったステージ
ＳＴの全可動範囲である。また、原点検出器９３はステ
ージＳＴの原点を検出する。駆動装置４０はステージＳ
Ｔを駆動させる。駆動装置４０として、この説明では２
相コイルＣＬ１及びＣＬ２を備えるムービングコイル製
リニアモータを用いている。
【００１２】光学式リニアエンコーダ９２は、２つの信
号ＳＧ１及びＳＧ２を出力する。信号ＳＧ１及びＳＧ２
は、ステージＳＴの移動量に対する出力電圧を示す正弦
波信号及び余弦波信号である。原点検出器９３は、原点
信号ＳＧ３を出力する。
号ＳＧ１及びＳＧ２を出力する。信号ＳＧ１及びＳＧ２
は、ステージＳＴの移動量に対する出力電圧を示す正弦
波信号及び余弦波信号である。原点検出器９３は、原点
信号ＳＧ３を出力する。
【００１３】通信インターフェース部８１は、不図示の
露光装置の制御装置から、上述のレーザ干渉計システム
によって測定されたステージＳＴの位置に基づく命令、
例えば、所定の位置にステージＳＴを駆動させるように
というような命令を受信する。
露光装置の制御装置から、上述のレーザ干渉計システム
によって測定されたステージＳＴの位置に基づく命令、
例えば、所定の位置にステージＳＴを駆動させるように
というような命令を受信する。
【００１４】エンコーダ信号処理部８２は、信号ＳＧ
１、ＳＧ２及びＳＧ３を処理し、ステージ位置の測定値
を算出する。エンコーダ信号処理部８１は、算出した測
定値を推力算出部８３に出力する。
１、ＳＧ２及びＳＧ３を処理し、ステージ位置の測定値
を算出する。エンコーダ信号処理部８１は、算出した測
定値を推力算出部８３に出力する。
【００１５】推力算出部８３は、通信インターフェース
部８１を介して受信した不図示の制御装置からの命令及
びエンコーダによって測定されたステージＳＴの位置の
測定値に基づいて、命令された所定の位置にステージＳ
Ｔを駆動するための推力を算出し、算出した推力をコミ
ュテーション処理部８４に出力する。
部８１を介して受信した不図示の制御装置からの命令及
びエンコーダによって測定されたステージＳＴの位置の
測定値に基づいて、命令された所定の位置にステージＳ
Ｔを駆動するための推力を算出し、算出した推力をコミ
ュテーション処理部８４に出力する。
【００１６】コミュテーション処理部８４は、ステージ
位置の測定値及び推力に基づいて駆動装置４０のコミュ
テーションを行なう。コミュテーションについては、知
られているので詳しい説明は省略する。言い換えると、
コミュテーション処理部８４は、推力が得られるように
電流の大きさと向きを決定し、駆動装置４０を構成する
二相の各々のコイルＣＬ１及びＣＬ２へ決定された電流
を分配する。この電流により、コイルによる駆動力が生
じ、ステージＳＴは駆動される。
位置の測定値及び推力に基づいて駆動装置４０のコミュ
テーションを行なう。コミュテーションについては、知
られているので詳しい説明は省略する。言い換えると、
コミュテーション処理部８４は、推力が得られるように
電流の大きさと向きを決定し、駆動装置４０を構成する
二相の各々のコイルＣＬ１及びＣＬ２へ決定された電流
を分配する。この電流により、コイルによる駆動力が生
じ、ステージＳＴは駆動される。
【００１７】従来において、上述のように、ステージの
位置決めのためにステージの位置を測定するレーザ干渉
計システムの他に、ステージを駆動する駆動装置の内部
又は近傍にコミュテーション専用のエンコーダ等を備え
る必要があり、装置構成が冗長となるという問題があっ
た。
位置決めのためにステージの位置を測定するレーザ干渉
計システムの他に、ステージを駆動する駆動装置の内部
又は近傍にコミュテーション専用のエンコーダ等を備え
る必要があり、装置構成が冗長となるという問題があっ
た。
【００１８】本発明は、移動鏡を短くすることによりス
テージを小さく且つ軽くするとともに、コミュテーショ
ン専用のエンコーダ等を不要にすることにより装置構成
を簡略化したステージ装置及び露光装置並びにそれらに
係わるステージ駆動方法及び露光方法を提供することを
目的とする。
テージを小さく且つ軽くするとともに、コミュテーショ
ン専用のエンコーダ等を不要にすることにより装置構成
を簡略化したステージ装置及び露光装置並びにそれらに
係わるステージ駆動方法及び露光方法を提供することを
目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、一実施形態を示す図１、図２、図４及び図７に対応
づけて説明すると、請求項１記載のステージ装置（１０
０）によれば、第一の方向（Ｘ方向）に移動可能なステ
ージ（ＳＴ）と、ステージ（ＳＴ）を駆動する電磁力モ
ータ（４０）と、ステージ（ＳＴ）の位置を測定するレ
ーザ干渉計システム（２０）と、電磁力モータ（４０）
を制御する制御手段（５０）とを備え、制御手段（５
０）はレーザ干渉計システム（２０）の測定値を電磁力
モータ（４０）のコミュテーションに用いることを特徴
とする。
に、一実施形態を示す図１、図２、図４及び図７に対応
づけて説明すると、請求項１記載のステージ装置（１０
０）によれば、第一の方向（Ｘ方向）に移動可能なステ
ージ（ＳＴ）と、ステージ（ＳＴ）を駆動する電磁力モ
ータ（４０）と、ステージ（ＳＴ）の位置を測定するレ
ーザ干渉計システム（２０）と、電磁力モータ（４０）
を制御する制御手段（５０）とを備え、制御手段（５
０）はレーザ干渉計システム（２０）の測定値を電磁力
モータ（４０）のコミュテーションに用いることを特徴
とする。
【００２０】電磁力モータ（４０）は第一の方向（Ｘ方
向）にステージＳＴを駆動し、レーザ干渉計システム
（２０）は、ステージ（ＳＴ）の位置を測定し、制御手
段（５０）は電磁力モータ（４０）を制御する。ここ
で、制御手段（５０）はレーザ干渉計システム（２０）
の測定値を電磁力モータ（４０）のコミュテーションに
用いる。
向）にステージＳＴを駆動し、レーザ干渉計システム
（２０）は、ステージ（ＳＴ）の位置を測定し、制御手
段（５０）は電磁力モータ（４０）を制御する。ここ
で、制御手段（５０）はレーザ干渉計システム（２０）
の測定値を電磁力モータ（４０）のコミュテーションに
用いる。
【００２１】ステージ（ＳＴ）の位置決めのためにステ
ージ（ＳＴ）の位置を測定するレーザ干渉計システムの
測定値をコミュテーションに用いる。従って、電磁力モ
ータ（４０）のコミュテーションのためにステージの全
可動領域を測定領域とし、ステージ（ＳＴ）の位置を測
定するエンコーダ等をステージ装置に備える必要がなく
なる。
ージ（ＳＴ）の位置を測定するレーザ干渉計システムの
測定値をコミュテーションに用いる。従って、電磁力モ
ータ（４０）のコミュテーションのためにステージの全
可動領域を測定領域とし、ステージ（ＳＴ）の位置を測
定するエンコーダ等をステージ装置に備える必要がなく
なる。
【００２２】請求項２記載のステージ装置（１００）に
よれば、ステージ（ＳＴ）は、第一の方向に垂直な第二
の方向（Ｙ方向）に移動可能であり、レーザ干渉計シス
テム（２０）は、第二の方向（Ｙ方向）に関して互いに
重複した測定可能領域を持つ複数のレーザ干渉計（Ｙ
１、Ｙ２）を備え、制御手段（５０）は複数のレーザ干
渉計（Ｙ１、Ｙ２）の測定可能領域が重複する領域内
（７１）にステージ（ＳＴ）がある場合に、コミュテー
ションに用いるレーザ干渉計を切り替えることを特徴と
する。
よれば、ステージ（ＳＴ）は、第一の方向に垂直な第二
の方向（Ｙ方向）に移動可能であり、レーザ干渉計シス
テム（２０）は、第二の方向（Ｙ方向）に関して互いに
重複した測定可能領域を持つ複数のレーザ干渉計（Ｙ
１、Ｙ２）を備え、制御手段（５０）は複数のレーザ干
渉計（Ｙ１、Ｙ２）の測定可能領域が重複する領域内
（７１）にステージ（ＳＴ）がある場合に、コミュテー
ションに用いるレーザ干渉計を切り替えることを特徴と
する。
【００２３】第二の方向（Ｙ方向）に関して、互いに重
複した測定可能領域（７１）を持つ複数のレーザ干渉計
（Ｙ１、Ｙ２）によってステージ（ＳＴ）の位置を測定
する場合に、制御手段（５０）は、複数のレーザ干渉計
（Ｙ１、Ｙ２）の測定可能領域が重複する領域内（７
１）にステージ（ＳＴ）がある時に、コミュテーション
に用いるレーザ干渉計を、現在用いている第一のレーザ
干渉計から第二のレーザ干渉計に切り替える。
複した測定可能領域（７１）を持つ複数のレーザ干渉計
（Ｙ１、Ｙ２）によってステージ（ＳＴ）の位置を測定
する場合に、制御手段（５０）は、複数のレーザ干渉計
（Ｙ１、Ｙ２）の測定可能領域が重複する領域内（７
１）にステージ（ＳＴ）がある時に、コミュテーション
に用いるレーザ干渉計を、現在用いている第一のレーザ
干渉計から第二のレーザ干渉計に切り替える。
【００２４】これにより、現在測定に用いている第一の
レーザ干渉計の測定領域からステージ（ＳＴ）が外れる
前にコミュテーションに用いるレーザ干渉計を第二のレ
ーザ干渉計に切り替える。従って、ステージ（ＳＴ）の
移動により、第一のレーザ干渉計の測定領域からステー
ジが外れたためにレーザ干渉計の測定値をコミュテーシ
ョンに用いることができなくなることを防ぐことが可能
となる。
レーザ干渉計の測定領域からステージ（ＳＴ）が外れる
前にコミュテーションに用いるレーザ干渉計を第二のレ
ーザ干渉計に切り替える。従って、ステージ（ＳＴ）の
移動により、第一のレーザ干渉計の測定領域からステー
ジが外れたためにレーザ干渉計の測定値をコミュテーシ
ョンに用いることができなくなることを防ぐことが可能
となる。
【００２５】請求項３記載のステージ装置（１００）に
よれば、さらに、上記制御手段（５０）はステージ（Ｓ
Ｔ）の移動方向に応じて、コミュテーションに用いるレ
ーザ干渉計を切り替えることを特徴とする。
よれば、さらに、上記制御手段（５０）はステージ（Ｓ
Ｔ）の移動方向に応じて、コミュテーションに用いるレ
ーザ干渉計を切り替えることを特徴とする。
【００２６】これにより、制御手段（５０）は、ステー
ジ（ＳＴ）の位置及びステージ（ＳＴ）の移動方向に応
じて、切り替える必要があるかどうか判定し、切り替え
る必要があると判定したときに、コミュテーションに用
いるレーザ干渉計を切り替えることが可能となる。
ジ（ＳＴ）の位置及びステージ（ＳＴ）の移動方向に応
じて、切り替える必要があるかどうか判定し、切り替え
る必要があると判定したときに、コミュテーションに用
いるレーザ干渉計を切り替えることが可能となる。
【００２７】請求項４記載のステージ装置（１００）に
よれば、制御手段（５０）はステージ（ＳＴ）の位置の
測定値に基づいて、電磁力モータ（４０）を駆動させる
ための推力を算出し、コミュテーションは推力と測定値
とに基づいて行われることを特徴とする。
よれば、制御手段（５０）はステージ（ＳＴ）の位置の
測定値に基づいて、電磁力モータ（４０）を駆動させる
ための推力を算出し、コミュテーションは推力と測定値
とに基づいて行われることを特徴とする。
【００２８】制御手段（５０）によって算出された推力
と、レーザ干渉計システム（２０）による測定値に基づ
いてコミュテーションを行うことにより、所望の位置に
ステージ（ＳＴ）を駆動させることが可能となる。
と、レーザ干渉計システム（２０）による測定値に基づ
いてコミュテーションを行うことにより、所望の位置に
ステージ（ＳＴ）を駆動させることが可能となる。
【００２９】請求項５記載のステージ装置（１００）に
よれば、複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）の測定値は同期して取り込まれ、制御手段（５０）
に送られることを特徴とする。
よれば、複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）の測定値は同期して取り込まれ、制御手段（５０）
に送られることを特徴とする。
【００３０】複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２）の測定値を同期して取り込んで制御手段（５０）
に送信することにより、制御手段（５０）への測定値の
入力を周期的に行なうことが可能となる。
Ｙ２）の測定値を同期して取り込んで制御手段（５０）
に送信することにより、制御手段（５０）への測定値の
入力を周期的に行なうことが可能となる。
【００３１】請求項６記載の露光装置によれば、レチク
ルに形成されたパターンを基板（５）に投影することに
よって基板（５）を露光する露光装置（１０００）であ
って、レチクルまたは基板（５）を載置するステージ
（２、４）に請求項１乃至請求項５いずれかに記載のス
テージ装置（１００）を用いることを特徴とする。
ルに形成されたパターンを基板（５）に投影することに
よって基板（５）を露光する露光装置（１０００）であ
って、レチクルまたは基板（５）を載置するステージ
（２、４）に請求項１乃至請求項５いずれかに記載のス
テージ装置（１００）を用いることを特徴とする。
【００３２】請求項１乃至請求項５いずれか記載のステ
ージ装置（１００）を露光装置（１０００）のレチクル
ステージ（２）及び基板ステージ（４）のいずれか又は
両方に用いることが可能である。これにより、レチクル
ステージ駆動装置（８）及び基板ステージ駆動装置
（９）のいずれか又は両方に、駆動装置（８、９）を構
成する電磁力モータのコミュテーション専用のエンコー
ダ等を設ける必要がなくなる。延いては、露光装置（１
０００）の装置構成を簡略化することが可能となる。
ージ装置（１００）を露光装置（１０００）のレチクル
ステージ（２）及び基板ステージ（４）のいずれか又は
両方に用いることが可能である。これにより、レチクル
ステージ駆動装置（８）及び基板ステージ駆動装置
（９）のいずれか又は両方に、駆動装置（８、９）を構
成する電磁力モータのコミュテーション専用のエンコー
ダ等を設ける必要がなくなる。延いては、露光装置（１
０００）の装置構成を簡略化することが可能となる。
【００３３】請求項７記載の駆動方法によれば、電磁力
モータ（４０）を用いてステージ（ＳＴ）を駆動する駆
動方法であって、レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）を用いて、ステージ（ＳＴ）の位置を測定するステ
ップ（Ｓ１）と、レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）の測定値を用いて電磁力モータ（４０）のコミュテ
ーションを行うステップ（Ｓ６）とを含むことを特徴と
する。
モータ（４０）を用いてステージ（ＳＴ）を駆動する駆
動方法であって、レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）を用いて、ステージ（ＳＴ）の位置を測定するステ
ップ（Ｓ１）と、レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２）の測定値を用いて電磁力モータ（４０）のコミュテ
ーションを行うステップ（Ｓ６）とを含むことを特徴と
する。
【００３４】レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）
を用いてステージ（ＳＴ）の位置を測定し、その測定値
を用いて電磁力モータ（４０）のコミュテーションを行
なう。これにより、電磁力モータ（４０）のコミュテー
ション専用のエンコーダ等による測定値を用いてコミュ
テーションを行なうことを不要とすることが可能とな
る。
を用いてステージ（ＳＴ）の位置を測定し、その測定値
を用いて電磁力モータ（４０）のコミュテーションを行
なう。これにより、電磁力モータ（４０）のコミュテー
ション専用のエンコーダ等による測定値を用いてコミュ
テーションを行なうことを不要とすることが可能とな
る。
【００３５】請求項８記載の駆動方法によれば、ステー
ジ（ＳＴ）が複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２）で測定可能な領域内（７１）にある場合に（Ｓ
３、Ｙｅｓ）、コミュテーションに用いるレーザ干渉計
（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）を切り替えるステップ（Ｓ
５）をさらに含むことを特徴とする。
ジ（ＳＴ）が複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２）で測定可能な領域内（７１）にある場合に（Ｓ
３、Ｙｅｓ）、コミュテーションに用いるレーザ干渉計
（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）を切り替えるステップ（Ｓ
５）をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２）で測定可能な領域内（７１）にステージ（ＳＴ）
がある場合に、コミュテーションに用いるレーザ干渉計
（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）を切り替えることにより、
現在コミュテーションに用いている第一のレーザ干渉計
の測定領域から第二のレーザ干渉計の測定領域にステー
ジ（ＳＴ）が移動する場合でも、第一のレーザ干渉計の
測定領域からステージが外れる前にコミュテーションに
用いるレーザ干渉計を切り替えることが可能となる。
Ｙ２）で測定可能な領域内（７１）にステージ（ＳＴ）
がある場合に、コミュテーションに用いるレーザ干渉計
（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）を切り替えることにより、
現在コミュテーションに用いている第一のレーザ干渉計
の測定領域から第二のレーザ干渉計の測定領域にステー
ジ（ＳＴ）が移動する場合でも、第一のレーザ干渉計の
測定領域からステージが外れる前にコミュテーションに
用いるレーザ干渉計を切り替えることが可能となる。
【００３７】請求項９記載の駆動方法によれば、ステー
ジ（ＳＴ）の移動方向に応じて（Ｓ４）、コミュテーシ
ョンに用いるレーザ干渉計を切り替えるステップ（Ｓ
５）をさらに含むことを特徴とする。
ジ（ＳＴ）の移動方向に応じて（Ｓ４）、コミュテーシ
ョンに用いるレーザ干渉計を切り替えるステップ（Ｓ
５）をさらに含むことを特徴とする。
【００３８】互いに重複した測定可能領域（７１）を持
つ複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）によ
ってステージ（ＳＴ）の位置を測定する場合であって、
かつ、測定可能領域が重複する領域内（７１）にステー
ジ（ＳＴ）がある場合、制御手段（５０）は、ステージ
（ＳＴ）の移動方向に応じて、コミュテーションに用い
るレーザ干渉計を切り替える必要があるかどうか判定
し、切り替える必要があると判定したときに、コミュテ
ーションに用いるレーザ干渉計を切り替えることが可能
となる。
つ複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）によ
ってステージ（ＳＴ）の位置を測定する場合であって、
かつ、測定可能領域が重複する領域内（７１）にステー
ジ（ＳＴ）がある場合、制御手段（５０）は、ステージ
（ＳＴ）の移動方向に応じて、コミュテーションに用い
るレーザ干渉計を切り替える必要があるかどうか判定
し、切り替える必要があると判定したときに、コミュテ
ーションに用いるレーザ干渉計を切り替えることが可能
となる。
【００３９】請求項１０記載の駆動方法によれば、レー
ザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の測定値に基づい
て、電磁力モータ（４０）を駆動させるための推力を算
出するステップ（Ｓ２）と、推力と測定値とに基づいて
コミュテーションを行うステップ（Ｓ６）とをさらに含
むことを特徴とする。
ザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の測定値に基づい
て、電磁力モータ（４０）を駆動させるための推力を算
出するステップ（Ｓ２）と、推力と測定値とに基づいて
コミュテーションを行うステップ（Ｓ６）とをさらに含
むことを特徴とする。
【００４０】算出した推力と、レーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２）による測定値に基づいてコミュテーシ
ョンを行うことにより、所望の位置にステージ（ＳＴ）
を駆動させることが可能となる。
２、Ｙ１、Ｙ２）による測定値に基づいてコミュテーシ
ョンを行うことにより、所望の位置にステージ（ＳＴ）
を駆動させることが可能となる。
【００４１】請求項１１記載の駆動方法によれば、複数
のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の測定値を
同期して取り込むステップをさらに含むことを特徴とす
る。複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の
測定値を同期して取り込むことにより、測定値を用いて
行なう処理を周期的に行なうことが可能となる。
のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の測定値を
同期して取り込むステップをさらに含むことを特徴とす
る。複数のレーザ干渉計（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の
測定値を同期して取り込むことにより、測定値を用いて
行なう処理を周期的に行なうことが可能となる。
【００４２】請求項１２記載の露光方法によれば、レチ
クルに形成されたパターンを基板（５）に投影すること
によって基板（５）を露光する露光方法であって、請求
項７乃至請求項１１のいずれかに記載のステージ駆動方
法により、レチクルまたは基板を載置するステージ
（２、４）を駆動することを特徴とする。
クルに形成されたパターンを基板（５）に投影すること
によって基板（５）を露光する露光方法であって、請求
項７乃至請求項１１のいずれかに記載のステージ駆動方
法により、レチクルまたは基板を載置するステージ
（２、４）を駆動することを特徴とする。
【００４３】請求項７乃至請求項１１いずれか記載のス
テージ駆動方法をレチクルステージ（２）及び基板ステ
ージ（４）のいずれか又は両方の駆動に用いることによ
り、レチクルステージ駆動装置（８）及び基板ステージ
駆動装置（９）を構成する電磁力モータのコミュテーシ
ョン専用にステージ（ＳＴ）の位置を測定する必要がな
くなる。
テージ駆動方法をレチクルステージ（２）及び基板ステ
ージ（４）のいずれか又は両方の駆動に用いることによ
り、レチクルステージ駆動装置（８）及び基板ステージ
駆動装置（９）を構成する電磁力モータのコミュテーシ
ョン専用にステージ（ＳＴ）の位置を測定する必要がな
くなる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態に係わ
るステージ装置及びそれを用いた露光装置並びにそれら
に係わるステージ駆動方法及び露光方法について図を参
照しながら説明する。
るステージ装置及びそれを用いた露光装置並びにそれら
に係わるステージ駆動方法及び露光方法について図を参
照しながら説明する。
【００４５】図１は、本発明の１実施形態に係わる露光
装置の概略構成を示す図である。露光装置１０００は、
照明系１と、不図示のレチクルを載置するレチクルステ
ージ２と、投影光学系３と、基板５を載置する基板ステ
ージ４とを主として構成されている。
装置の概略構成を示す図である。露光装置１０００は、
照明系１と、不図示のレチクルを載置するレチクルステ
ージ２と、投影光学系３と、基板５を載置する基板ステ
ージ４とを主として構成されている。
【００４６】照明系１は、不図示の露光光源、楕円鏡、
シャッター、フライアイレンズ、コンデンサーレンズ等
を備える。これら一連の装置を用いて露光光の平均化等
を行なう。
シャッター、フライアイレンズ、コンデンサーレンズ等
を備える。これら一連の装置を用いて露光光の平均化等
を行なう。
【００４７】レチクルステージ２は、不図示のレチクル
を載置する。レチクル上には回路パターンが形成されて
いる。照明系１からの露光光は、レチクルステージ２上
に載置されたレチクル上に形成されたパターン面上に照
射する。投影光学系３は露光光により照明された不図示
のレチクル上のパターンを所定の倍率で基板ステージ４
上の基板５に投影する。
を載置する。レチクル上には回路パターンが形成されて
いる。照明系１からの露光光は、レチクルステージ２上
に載置されたレチクル上に形成されたパターン面上に照
射する。投影光学系３は露光光により照明された不図示
のレチクル上のパターンを所定の倍率で基板ステージ４
上の基板５に投影する。
【００４８】基板ステージ４は、基板５を載置する。基
板５には感光剤が塗布されている。投影されたパターン
は、基板５に露光される。レチクルステージ干渉計シス
テム６はレチクルステージ２の位置を測定する。レチク
ルステージ２の側面のＸ方向及びＹ方向には不図示の反
射鏡が設けられている。レチクルステージ干渉計システ
ム６は、レチクルステージ側面に測定レーザを照射し、
反射鏡によって反射された光を検出することにより、レ
チクルステージ２の位置を測定する。基板ステージ干渉
計システム７は基板ステージ４の位置を測定する。基板
ステージ干渉計システム７の動作はレチクルステージ干
渉計システム６と同様である。
板５には感光剤が塗布されている。投影されたパターン
は、基板５に露光される。レチクルステージ干渉計シス
テム６はレチクルステージ２の位置を測定する。レチク
ルステージ２の側面のＸ方向及びＹ方向には不図示の反
射鏡が設けられている。レチクルステージ干渉計システ
ム６は、レチクルステージ側面に測定レーザを照射し、
反射鏡によって反射された光を検出することにより、レ
チクルステージ２の位置を測定する。基板ステージ干渉
計システム７は基板ステージ４の位置を測定する。基板
ステージ干渉計システム７の動作はレチクルステージ干
渉計システム６と同様である。
【００４９】レチクルステージ駆動装置８及び基板ステ
ージ駆動装置９は、それぞれレチクルステージ２及び基
板ステージ４を駆動させる。制御装置１０は、照明系
１、レチクルステージ２及び基板ステージ４等、露光装
置１０００を構成する構成要素を制御する。本実施形態
に係わるステージ装置は、上述の露光装置１０００のレ
チクルステージ２及び基板ステージ４に好適である。以
下、ステージ装置について説明する。
ージ駆動装置９は、それぞれレチクルステージ２及び基
板ステージ４を駆動させる。制御装置１０は、照明系
１、レチクルステージ２及び基板ステージ４等、露光装
置１０００を構成する構成要素を制御する。本実施形態
に係わるステージ装置は、上述の露光装置１０００のレ
チクルステージ２及び基板ステージ４に好適である。以
下、ステージ装置について説明する。
【００５０】図２は本実施形態に係わるステージ装置の
概略構成を示す図である。本実施形態のステージ装置１
００は、ステージＳＴ、レーザ干渉計システム２０、干
渉計制御装置３０、駆動装置４０及び制御装置５０を備
える。
概略構成を示す図である。本実施形態のステージ装置１
００は、ステージＳＴ、レーザ干渉計システム２０、干
渉計制御装置３０、駆動装置４０及び制御装置５０を備
える。
【００５１】ステージＳＴは、ステージ面上に試料台Ｔ
を備え、Ｘ及びＹ方向の側面に不図示の移動鏡を備え
る。試料台Ｔには、レチクルや基板を載置する。ステー
ジＳＴは駆動装置４０により、Ｘ及びＹ方向に駆動可能
である。駆動装置４０は、ステージＳＴをＸ方向に駆動
させるＸ方向駆動装置４０Ｘ及びＹ方向に駆動させるＹ
方向駆動装置４０Ｙを備える。駆動装置４０は電磁力モ
ータであり、例えば、ＡＣリニアモータ及びＤＣブラシ
レスリニアモータ等が考えられる。
を備え、Ｘ及びＹ方向の側面に不図示の移動鏡を備え
る。試料台Ｔには、レチクルや基板を載置する。ステー
ジＳＴは駆動装置４０により、Ｘ及びＹ方向に駆動可能
である。駆動装置４０は、ステージＳＴをＸ方向に駆動
させるＸ方向駆動装置４０Ｘ及びＹ方向に駆動させるＹ
方向駆動装置４０Ｙを備える。駆動装置４０は電磁力モ
ータであり、例えば、ＡＣリニアモータ及びＤＣブラシ
レスリニアモータ等が考えられる。
【００５２】レーザ干渉計システム２０は、ステージＳ
Ｔの位置を測定する。レーザ干渉計システム２０は、ス
テージＳＴのＸ方向の位置を測定するレーザ干渉計シス
テム２０Ｘ及びステージＳＴのＹ方向の位置を測定する
レーザ干渉計システム２０Ｙを備える。レーザ干渉計シ
ステム２０Ｘ及び２０Ｙは、それぞれ不図示のレーザ光
源、ビームスプリッタ、ビームベンダ、干渉ユニット等
を備えるが、ここでは説明を省略する。図２において、
レーザ干渉計システム２０Ｘは２つのレーザ干渉計を備
え、レーザ干渉計システム２０Ｙは２つのレーザ干渉計
を備える。各レーザ干渉計は、各々ステージＳＴの位置
を測定する測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２と対応して
備えられている。各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２に
おいて、それぞれの測定軸に設けられた不図示の干渉ユ
ニットからの測定レーザが不図示の移動鏡に反射された
反射光を検出する。
Ｔの位置を測定する。レーザ干渉計システム２０は、ス
テージＳＴのＸ方向の位置を測定するレーザ干渉計シス
テム２０Ｘ及びステージＳＴのＹ方向の位置を測定する
レーザ干渉計システム２０Ｙを備える。レーザ干渉計シ
ステム２０Ｘ及び２０Ｙは、それぞれ不図示のレーザ光
源、ビームスプリッタ、ビームベンダ、干渉ユニット等
を備えるが、ここでは説明を省略する。図２において、
レーザ干渉計システム２０Ｘは２つのレーザ干渉計を備
え、レーザ干渉計システム２０Ｙは２つのレーザ干渉計
を備える。各レーザ干渉計は、各々ステージＳＴの位置
を測定する測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２と対応して
備えられている。各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２に
おいて、それぞれの測定軸に設けられた不図示の干渉ユ
ニットからの測定レーザが不図示の移動鏡に反射された
反射光を検出する。
【００５３】干渉計制御装置３０は、レーザ干渉計シス
テム２０の各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２の検出結
果（信号）を測定値（カウント）に変換し、その測定値
を回線６０を介して制御装置５０に送信する。干渉計制
御装置３０は、干渉計カウンタ３０Ｘ１、３０Ｘ２、３
０Ｙ１及び３０Ｙ２並びに通信インターフェース部３１
を備える。干渉計カウンタ３０Ｘ１、３０Ｘ２、３０Ｙ
１及び３０Ｙ２は、それぞれ測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及
びＹ２で検出した反射光の干渉縞の次数をカウントする
ことにより、ステージＳＴの位置の測定値を算出する。
通信インターフェース部３１は、回線６０を介してステ
ージＳＴの位置の測定値を制御装置５０に送信する。こ
こで、通信インターフェース部３１は、干渉計カウンタ
３０Ｘ１、３０Ｘ２、３０Ｙ１及び３０Ｙ２から同期し
て測定値を取り込んで、制御手段５０に送信することと
してもよい。
テム２０の各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２の検出結
果（信号）を測定値（カウント）に変換し、その測定値
を回線６０を介して制御装置５０に送信する。干渉計制
御装置３０は、干渉計カウンタ３０Ｘ１、３０Ｘ２、３
０Ｙ１及び３０Ｙ２並びに通信インターフェース部３１
を備える。干渉計カウンタ３０Ｘ１、３０Ｘ２、３０Ｙ
１及び３０Ｙ２は、それぞれ測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及
びＹ２で検出した反射光の干渉縞の次数をカウントする
ことにより、ステージＳＴの位置の測定値を算出する。
通信インターフェース部３１は、回線６０を介してステ
ージＳＴの位置の測定値を制御装置５０に送信する。こ
こで、通信インターフェース部３１は、干渉計カウンタ
３０Ｘ１、３０Ｘ２、３０Ｙ１及び３０Ｙ２から同期し
て測定値を取り込んで、制御手段５０に送信することと
してもよい。
【００５４】制御装置５０は、干渉計制御装置３０から
受信した測定値を用いて駆動装置４０を制御する。以
下、制御装置５０の装置構成について説明する。図３
は、制御装置５０の装置構成を示す図である。図３
（ａ）は駆動装置４０がコミュテーション機能を持たな
い場合の制御装置５０の構成を、図３（ｂ）は駆動装置
４０がコミュテーション機能を持つ場合の制御装置５０
の構成を示す。
受信した測定値を用いて駆動装置４０を制御する。以
下、制御装置５０の装置構成について説明する。図３
は、制御装置５０の装置構成を示す図である。図３
（ａ）は駆動装置４０がコミュテーション機能を持たな
い場合の制御装置５０の構成を、図３（ｂ）は駆動装置
４０がコミュテーション機能を持つ場合の制御装置５０
の構成を示す。
【００５５】図３（ａ）に示すように、制御装置５０
は、通信インターフェース部５１、切替処理部５２、駆
動制御部５３及びコミュテーション処理部５４を備え
る。通信インターフェース部５１は、回線６０を介して
干渉計制御装置３０からステージＳＴの位置の測定値を
受信する。
は、通信インターフェース部５１、切替処理部５２、駆
動制御部５３及びコミュテーション処理部５４を備え
る。通信インターフェース部５１は、回線６０を介して
干渉計制御装置３０からステージＳＴの位置の測定値を
受信する。
【００５６】切替処理部５２は受信した測定値及び後述
の推力等に基づいて、コミュテーションに用いる測定軸
を切り替える必要があるか否かを判定し、切り替える必
要があると判定した場合、コミュテーションに用いる測
定軸を切り替えて、ステージＳＴの位置の測定値をコミ
ュテーション処理部に出力する。切り替える必要がない
と判定した場合は、測定軸を切り替えずに、測定値をコ
ミュテーション処理部５４に出力する。
の推力等に基づいて、コミュテーションに用いる測定軸
を切り替える必要があるか否かを判定し、切り替える必
要があると判定した場合、コミュテーションに用いる測
定軸を切り替えて、ステージＳＴの位置の測定値をコミ
ュテーション処理部に出力する。切り替える必要がない
と判定した場合は、測定軸を切り替えずに、測定値をコ
ミュテーション処理部５４に出力する。
【００５７】なお、切替処理部５２は、測定軸を切り替
える際に、それまで測定に用いていなかった干渉計カウ
ンタを復帰する。干渉計カウンタの復帰及び切替手順に
ついては後述する。
える際に、それまで測定に用いていなかった干渉計カウ
ンタを復帰する。干渉計カウンタの復帰及び切替手順に
ついては後述する。
【００５８】駆動制御部５３は、受信した測定値及び予
め備えられたステージＳＴの制御アルゴリズムに基づい
て、ステージＳＴを位置決めすべき目標位置に駆動する
ための推力等を算出し、切替制御部５２及びコミュテー
ション処理部５４に出力する。
め備えられたステージＳＴの制御アルゴリズムに基づい
て、ステージＳＴを位置決めすべき目標位置に駆動する
ための推力等を算出し、切替制御部５２及びコミュテー
ション処理部５４に出力する。
【００５９】コミュテーション処理部５４は、入力され
たステージＳＴの位置の測定値及びステージＳＴを駆動
するための推力等に基づいて、駆動装置４０を構成する
各コイルに電流を分配する。
たステージＳＴの位置の測定値及びステージＳＴを駆動
するための推力等に基づいて、駆動装置４０を構成する
各コイルに電流を分配する。
【００６０】次に、図３（ｂ）について説明する。図３
（ｂ）において、駆動装置４０はコミュテーション処理
部４１を備えている。機能は、上述のコミュテーション
処理部５４と同様である。この場合、制御装置５０はコ
ミュテーション処理部５３を備える必要はない。従っ
て、制御装置５０はステージＳＴの位置の測定値と駆動
制御部５３によって算出された推力の計算結果を駆動装
置４０に出力する。駆動装置４０のコミュテーション処
理部４１は、測定値と推力とに基づいて、各コイルに電
流を分配する。このようにコミュテーション処理部４１
を駆動装置４０に備えたものも、本発明の範囲内であ
る。
（ｂ）において、駆動装置４０はコミュテーション処理
部４１を備えている。機能は、上述のコミュテーション
処理部５４と同様である。この場合、制御装置５０はコ
ミュテーション処理部５３を備える必要はない。従っ
て、制御装置５０はステージＳＴの位置の測定値と駆動
制御部５３によって算出された推力の計算結果を駆動装
置４０に出力する。駆動装置４０のコミュテーション処
理部４１は、測定値と推力とに基づいて、各コイルに電
流を分配する。このようにコミュテーション処理部４１
を駆動装置４０に備えたものも、本発明の範囲内であ
る。
【００６１】図４は、レーザ干渉計システムの測定軸の
配置を示す図である。図４において、ステージＳＴのＹ
方向にそった一側面には、移動鏡ＭＸが備えられ、ステ
ージＳＴのＸ方向にそった一側面には、移動鏡ＭＹが備
えられている。移動鏡ＭＸ及びＭＹは概略直交してい
る。ステージＳＴのＸ方向の位置はレーザ干渉計システ
ム２０Ｘの測定軸Ｘ１及びＸ２によって測定され、ステ
ージＳＴのＹ方向の位置はレーザ干渉計システム２０Ｙ
の測定軸Ｙ１及びＹ２によって測定される。レーザ干渉
計システム２０Ｘの測定軸Ｘ１及びＸ２は間隔ＤＸだけ
離れて配置され、レーザ干渉計システム２０Ｙの測定軸
Ｙ１及びＹ２は間隔ＤＹだけ離れて配置されている。
配置を示す図である。図４において、ステージＳＴのＹ
方向にそった一側面には、移動鏡ＭＸが備えられ、ステ
ージＳＴのＸ方向にそった一側面には、移動鏡ＭＹが備
えられている。移動鏡ＭＸ及びＭＹは概略直交してい
る。ステージＳＴのＸ方向の位置はレーザ干渉計システ
ム２０Ｘの測定軸Ｘ１及びＸ２によって測定され、ステ
ージＳＴのＹ方向の位置はレーザ干渉計システム２０Ｙ
の測定軸Ｙ１及びＹ２によって測定される。レーザ干渉
計システム２０Ｘの測定軸Ｘ１及びＸ２は間隔ＤＸだけ
離れて配置され、レーザ干渉計システム２０Ｙの測定軸
Ｙ１及びＹ２は間隔ＤＹだけ離れて配置されている。
【００６２】移動鏡ＭＸは、レーザ干渉計システム２０
Ｘの各測定軸Ｘ１及びＸ２から入射する測定レーザを反
射する。移動鏡ＭＹは、レーザ干渉計システム２０Ｙの
各測定軸Ｙ１及びＹ２から入射する測定レーザを反射す
る。反射光は各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２で検出
される。また、Ｘ方向の位置を測定する測定軸Ｘ１及び
Ｘ２の測定値の差分から、あるいはＹ方向の位置を測定
する測定軸Ｙ１及びＹ２の測定値の差分から、ＸＹ面に
垂直なＺ軸回りの回転量θＺを求めることもできる。
Ｘの各測定軸Ｘ１及びＸ２から入射する測定レーザを反
射する。移動鏡ＭＹは、レーザ干渉計システム２０Ｙの
各測定軸Ｙ１及びＹ２から入射する測定レーザを反射す
る。反射光は各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２で検出
される。また、Ｘ方向の位置を測定する測定軸Ｘ１及び
Ｘ２の測定値の差分から、あるいはＹ方向の位置を測定
する測定軸Ｙ１及びＹ２の測定値の差分から、ＸＹ面に
垂直なＺ軸回りの回転量θＺを求めることもできる。
【００６３】移動鏡ＭＸ及びＭＹの長さをそれぞれＬＸ
及びＬＹとすると、ステージＳＴの位置を測定可能な領
域７０は、Ｘ方向にＬＹ＋ＤＹの長さ、Ｙ方向にＬＸ＋
ＤＸの長さをもつ斜線で示される領域７０となる。この
斜線で示される領域７０内に試料台Ｔの中心があれば、
ステージＳＴの位置は測定可能である。
及びＬＹとすると、ステージＳＴの位置を測定可能な領
域７０は、Ｘ方向にＬＹ＋ＤＹの長さ、Ｙ方向にＬＸ＋
ＤＸの長さをもつ斜線で示される領域７０となる。この
斜線で示される領域７０内に試料台Ｔの中心があれば、
ステージＳＴの位置は測定可能である。
【００６４】上記領域７０の網掛線で示される十字型の
領域７１は、この領域内に試料台Ｔの中心がある時に、
ステージＳＴのＸ方向の位置及びＹ方向の位置のうち一
方又は両方をそれぞれ複数の測定軸で測定可能な領域
（以下、オーバーラップ領域と称する）である。
領域７１は、この領域内に試料台Ｔの中心がある時に、
ステージＳＴのＸ方向の位置及びＹ方向の位置のうち一
方又は両方をそれぞれ複数の測定軸で測定可能な領域
（以下、オーバーラップ領域と称する）である。
【００６５】以下、コミュテーションに用いる測定軸の
復帰及び切替手順について説明する。なお、この説明に
おいて、レーザ干渉計システムをヘテロダイン方式であ
るとする。ヘテロダイン方式では参照信号に対する測定
干渉信号の絶対位相の変化分を積算することにより、ス
テージＳＴの位置を測定する。図５は、コミュテーショ
ンに用いる測定軸の復帰及び切替を説明する図である。
図５は、ステージＳＴをＸＹ平面に垂直なＺ方向から見
た図である。図５（ａ）のステージＳＴがＹ方向に移動
して、図５（ｂ）に示す位置に達したとする。図５
（ａ）では、各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２の測定
レーザが移動鏡ＭＸ及びＭＹに入射している。従って、
図４におけるオーバーラップ領域７１にステージＳＴ
（試料台Ｔの中心）があることになる。ステージＳＴが
矢印７５の方向に移動した結果、図５（ｂ）に示すよう
に、測定軸Ｘ１の測定軸が移動鏡ＭＸから外れたとす
る。つまり、図４において斜線で示された領域７０にス
テージＳＴ（試料台Ｔの中心）があることになる。この
場合、測定軸Ｘ２の測定値を用いて駆動装置４０のコミ
ュテーションを行なうことになる。その後、さらにステ
ージＳＴが矢印７５の逆方向に移動した結果、再び図５
（ａ）の状態に戻り、Ｘ１の測定レーザが移動鏡ＭＸに
入射するようになったとする。更に矢印７５の逆方向に
ステージＳＴが進み、測定軸をＸ１でしか測定できない
領域にステージＳＴ（試料台Ｔの中心）が移動しつつあ
るとする。一旦測定レーザが移動鏡から外れると、測定
軸の信号から変換された測定値は正しい値とならなくな
る。従って、一旦測定レーザが移動鏡から外れた測定軸
Ｘ１に切り替える前に、測定レーザが移動鏡から外れて
いない他の測定軸Ｘ２の測定値から初期値を算出して測
定軸Ｘ１を復帰することが必要になる。
復帰及び切替手順について説明する。なお、この説明に
おいて、レーザ干渉計システムをヘテロダイン方式であ
るとする。ヘテロダイン方式では参照信号に対する測定
干渉信号の絶対位相の変化分を積算することにより、ス
テージＳＴの位置を測定する。図５は、コミュテーショ
ンに用いる測定軸の復帰及び切替を説明する図である。
図５は、ステージＳＴをＸＹ平面に垂直なＺ方向から見
た図である。図５（ａ）のステージＳＴがＹ方向に移動
して、図５（ｂ）に示す位置に達したとする。図５
（ａ）では、各測定軸Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２の測定
レーザが移動鏡ＭＸ及びＭＹに入射している。従って、
図４におけるオーバーラップ領域７１にステージＳＴ
（試料台Ｔの中心）があることになる。ステージＳＴが
矢印７５の方向に移動した結果、図５（ｂ）に示すよう
に、測定軸Ｘ１の測定軸が移動鏡ＭＸから外れたとす
る。つまり、図４において斜線で示された領域７０にス
テージＳＴ（試料台Ｔの中心）があることになる。この
場合、測定軸Ｘ２の測定値を用いて駆動装置４０のコミ
ュテーションを行なうことになる。その後、さらにステ
ージＳＴが矢印７５の逆方向に移動した結果、再び図５
（ａ）の状態に戻り、Ｘ１の測定レーザが移動鏡ＭＸに
入射するようになったとする。更に矢印７５の逆方向に
ステージＳＴが進み、測定軸をＸ１でしか測定できない
領域にステージＳＴ（試料台Ｔの中心）が移動しつつあ
るとする。一旦測定レーザが移動鏡から外れると、測定
軸の信号から変換された測定値は正しい値とならなくな
る。従って、一旦測定レーザが移動鏡から外れた測定軸
Ｘ１に切り替える前に、測定レーザが移動鏡から外れて
いない他の測定軸Ｘ２の測定値から初期値を算出して測
定軸Ｘ１を復帰することが必要になる。
【００６６】以下、測定軸Ｘ１の初期値を求める方法を
説明する。測定軸Ｘ１の測定値Ｌ（Ｘ１）は、（１）式
で求められる。 Ｌ（Ｘ１）＝Ｌ（Ｘ２）−ＤＸ・θＺ＋ｄ ・・・（１） ここで、Ｌ（Ｘ２）は測定軸Ｘ２の測定値である。ＤＸ
は測定軸Ｘ２とＸ１の間隔である。θＺはＺ軸回りのス
テージＳＴの回転角度である。ｄは移動鏡ＭＸとＭＹの
直交度によるオフセット項で、一定値である。ここで、
θＺは測定軸Ｙ２とＹ１の測定値から（２）式で求めら
れる。
説明する。測定軸Ｘ１の測定値Ｌ（Ｘ１）は、（１）式
で求められる。 Ｌ（Ｘ１）＝Ｌ（Ｘ２）−ＤＸ・θＺ＋ｄ ・・・（１） ここで、Ｌ（Ｘ２）は測定軸Ｘ２の測定値である。ＤＸ
は測定軸Ｘ２とＸ１の間隔である。θＺはＺ軸回りのス
テージＳＴの回転角度である。ｄは移動鏡ＭＸとＭＹの
直交度によるオフセット項で、一定値である。ここで、
θＺは測定軸Ｙ２とＹ１の測定値から（２）式で求めら
れる。
【００６７】 θＺ＝｛Ｌ（Ｙ２）−Ｌ（Ｙ１）｝／ＤＹ ・・・（２） ここで、Ｌ（Ｙ２）は測定軸Ｙ２の測定値、Ｌ（Ｙ１）
は測定軸Ｙ１の測定値である。また、ＤＹは測定軸Ｙ１
とＹ２の間隔である。θＺは、ステージＳＴ（試料台Ｔ
の中心）が測定軸Ｙ１とＹ２の測定領域が重複するオー
バーラップ領域にある場合に測定される。ステージＳＴ
がＺ軸回りに回転されないかぎり、θＺは一定値であ
る。ステージＳＴがＺ軸回りに全く回転していない場
合、Ｌ（Ｙ２）とＬ（Ｙ１）の差分は０（ゼロ）である
ため、θＺは０（ゼロ）となる。（２）式を（１）式に
代入すると（３）式が得られる。
は測定軸Ｙ１の測定値である。また、ＤＹは測定軸Ｙ１
とＹ２の間隔である。θＺは、ステージＳＴ（試料台Ｔ
の中心）が測定軸Ｙ１とＹ２の測定領域が重複するオー
バーラップ領域にある場合に測定される。ステージＳＴ
がＺ軸回りに回転されないかぎり、θＺは一定値であ
る。ステージＳＴがＺ軸回りに全く回転していない場
合、Ｌ（Ｙ２）とＬ（Ｙ１）の差分は０（ゼロ）である
ため、θＺは０（ゼロ）となる。（２）式を（１）式に
代入すると（３）式が得られる。
【００６８】 Ｌ（Ｘ１）＝Ｌ（Ｘ２）−（ＤＸ／ＤＹ）・｛Ｌ（Ｙ２）−Ｌ（Ｙ１）｝＋ｄ ・・・（３） この（３）式から、測定軸Ｘ１の測定値Ｌ（Ｘ１）を算
出する。次に、算出されたＬ（Ｘ１）から次の（４）及
び（５）式に基づいて、測定軸Ｘ１の干渉の次数Ｎと端
数である位相差εの推定値を求める。
出する。次に、算出されたＬ（Ｘ１）から次の（４）及
び（５）式に基づいて、測定軸Ｘ１の干渉の次数Ｎと端
数である位相差εの推定値を求める。
【００６９】 Ｎ（Ｘ１）＝ｇ｛Ｌ（Ｘ１）／（λ／ｍ）｝ ・・・（４） ε＝Ｌ（Ｘ１）／（λ／ｍ）−Ｎ（Ｘ１） ・・・（５） ここで、ｇ｛Ｘ｝はＸを越えない最大の整数を与える関
数である。λは測定ビームの波長である。ｍは測定ビー
ムの光路の折り返し回数である。
数である。λは測定ビームの波長である。ｍは測定ビー
ムの光路の折り返し回数である。
【００７０】続いて、このＮ及びεの推定値と測定軸Ｘ
１の絶対位相φとから初期値を決定する。ここで、絶対
位相φとは、測定軸において実際に検出した、参照信号
と測定信号の位相差である。
１の絶対位相φとから初期値を決定する。ここで、絶対
位相φとは、測定軸において実際に検出した、参照信号
と測定信号の位相差である。
【００７１】まず、位相差の推定値εと絶対位相差φを
比較することにより、Ｎ' を算出する。この比較は位相
差εが０（ゼロ）または２πに近い場合、推定した次数
が±１の範囲でずれている可能性があるため、その検証
のために行なう。
比較することにより、Ｎ' を算出する。この比較は位相
差εが０（ゼロ）または２πに近い場合、推定した次数
が±１の範囲でずれている可能性があるため、その検証
のために行なう。
【００７２】図６は、位相差の推定値εと絶対位相差φ
との比較を説明する図である。この比較について図６を
参照しつつ説明する。図６（ａ）から（ｃ）において、
横軸は干渉の次数ｋ＝Ｎ−１、ｋ＝Ｎ、ｋ＝Ｎ＋１の範
囲の位相を示す。１次数内で位相は２π変化する。図６
（ａ）は実際の絶対位相差φと位相差の推定値εとの差
の絶対値がπより小さい場合（｜φ−ε｜＜πの場合）
を示す。この場合、絶対位相差は次数Ｎ内にあるので干
渉の次数は推定値通りＮであり、設定値Ｎ' ＝Ｎとす
る。図６（ｂ）は実際の絶対位相差φから位相差の推定
値εを減じた値がπより大きい場合（φ−ε＞πの場
合）を示す。この場合は、絶対位相差φは次数Ｎ−１内
にあるので設定値Ｎ' は、Ｎ' ＝Ｎ−１とする。図６
（ｃ）は実際の絶対位相差φから位相差の推定値εを減
じた値が−πより小さい場合（φ−ε＜−πの場合）を
示す。この場合、絶対位相差φは次数Ｎ＋１内にあるの
で、設定値Ｎ' は、Ｎ' ＝Ｎ＋１とする。
との比較を説明する図である。この比較について図６を
参照しつつ説明する。図６（ａ）から（ｃ）において、
横軸は干渉の次数ｋ＝Ｎ−１、ｋ＝Ｎ、ｋ＝Ｎ＋１の範
囲の位相を示す。１次数内で位相は２π変化する。図６
（ａ）は実際の絶対位相差φと位相差の推定値εとの差
の絶対値がπより小さい場合（｜φ−ε｜＜πの場合）
を示す。この場合、絶対位相差は次数Ｎ内にあるので干
渉の次数は推定値通りＮであり、設定値Ｎ' ＝Ｎとす
る。図６（ｂ）は実際の絶対位相差φから位相差の推定
値εを減じた値がπより大きい場合（φ−ε＞πの場
合）を示す。この場合は、絶対位相差φは次数Ｎ−１内
にあるので設定値Ｎ' は、Ｎ' ＝Ｎ−１とする。図６
（ｃ）は実際の絶対位相差φから位相差の推定値εを減
じた値が−πより小さい場合（φ−ε＜−πの場合）を
示す。この場合、絶対位相差φは次数Ｎ＋１内にあるの
で、設定値Ｎ' は、Ｎ' ＝Ｎ＋１とする。
【００７３】上述のようにして求めたＮ' を（６）式に
代入することにより初期値Ｒを算出する。 Ｒ＝Ｍ×Ｎ' ＋Ｍ（φ／２π） ・・・（６） ここで、Ｍは測定分解能を示す。
代入することにより初期値Ｒを算出する。 Ｒ＝Ｍ×Ｎ' ＋Ｍ（φ／２π） ・・・（６） ここで、Ｍは測定分解能を示す。
【００７４】上述のようにして初期値Ｒを求め、求めら
れた初期値Ｒを用いることにより測定軸Ｘ１を復帰し、
駆動装置４０のコミュテーションに用いる測定軸を切り
替える。
れた初期値Ｒを用いることにより測定軸Ｘ１を復帰し、
駆動装置４０のコミュテーションに用いる測定軸を切り
替える。
【００７５】以下、本実施形態に係わるステージ駆動方
法のコミュテーションの手順について説明する。図７は
制御装置５０が行なうコミュテーションの手順を説明す
るフローチャートである。この説明では、図３（ａ）に
示すように、制御装置５０がコミュテーション処理部５
４を備える場合について述べる。しかし、制御装置５０
ではなく、駆動装置４０がコミュテーション処理部４１
を備える場合も同様である。
法のコミュテーションの手順について説明する。図７は
制御装置５０が行なうコミュテーションの手順を説明す
るフローチャートである。この説明では、図３（ａ）に
示すように、制御装置５０がコミュテーション処理部５
４を備える場合について述べる。しかし、制御装置５０
ではなく、駆動装置４０がコミュテーション処理部４１
を備える場合も同様である。
【００７６】まず、制御装置５０はレーザ干渉計システ
ム２０を用いて測定したステージＳＴの位置の測定値
を、通信インターフェース部５１を介して受信する（ス
テップＳ１）。制御装置５０の駆動制御部５３は、受信
した測定値及び予め備えられたステージＳＴの制御アル
ゴリズムに基づいて、ステージＳＴの目標位置を決定
し、さらにその目標位置にステージＳＴを駆動するため
の推力を算出する。さらに駆動制御部５３は、決定した
目標位置と算出した推力を切替制御部５２及びコミュテ
ーション処理部５４に出力する（ステップＳ２）。
ム２０を用いて測定したステージＳＴの位置の測定値
を、通信インターフェース部５１を介して受信する（ス
テップＳ１）。制御装置５０の駆動制御部５３は、受信
した測定値及び予め備えられたステージＳＴの制御アル
ゴリズムに基づいて、ステージＳＴの目標位置を決定
し、さらにその目標位置にステージＳＴを駆動するため
の推力を算出する。さらに駆動制御部５３は、決定した
目標位置と算出した推力を切替制御部５２及びコミュテ
ーション処理部５４に出力する（ステップＳ２）。
【００７７】制御装置５０の切替制御部５２は、Ｘ方向
及びＹ方向の各方向毎について、ステージＳＴ（試料台
Ｔの中心）がオーバーラップ領域７１にあるか否かを判
定する（ステップＳ３）。ここで、切替制御部５２は、
測定可能領域７０内のどの領域がオーバーラップ領域７
１に該当するのかを示す情報を予め備える。切替制御部
５２は、そのオーバーラップ領域７１に関する情報及び
受信したステージＳＴの位置の測定値に基づいてステッ
プＳ３の判定を行なう。
及びＹ方向の各方向毎について、ステージＳＴ（試料台
Ｔの中心）がオーバーラップ領域７１にあるか否かを判
定する（ステップＳ３）。ここで、切替制御部５２は、
測定可能領域７０内のどの領域がオーバーラップ領域７
１に該当するのかを示す情報を予め備える。切替制御部
５２は、そのオーバーラップ領域７１に関する情報及び
受信したステージＳＴの位置の測定値に基づいてステッ
プＳ３の判定を行なう。
【００７８】ステージＳＴ（試料台Ｔの中心）がオーバ
ーラップ領域７１内にないと判定する場合に（ステップ
Ｓ３、Ｎｏ）、切替制御部５２はコミュテーションに用
いる測定軸を切り替える必要はない。従って、切替制御
部５２は切替処理は行なわないでステージＳＴの位置の
測定値をコミュテーション処理部５４に出力する。コミ
ュテーション処理部５４は、駆動制御部５３が算出した
推力等とステージＳＴの位置の測定値に基づいてコミュ
テーションを行なう（ステップＳ６）。
ーラップ領域７１内にないと判定する場合に（ステップ
Ｓ３、Ｎｏ）、切替制御部５２はコミュテーションに用
いる測定軸を切り替える必要はない。従って、切替制御
部５２は切替処理は行なわないでステージＳＴの位置の
測定値をコミュテーション処理部５４に出力する。コミ
ュテーション処理部５４は、駆動制御部５３が算出した
推力等とステージＳＴの位置の測定値に基づいてコミュ
テーションを行なう（ステップＳ６）。
【００７９】ステージＳＴ（試料台Ｔの中心）がオーバ
ーラップ領域７１内にあると判定する場合に（ステップ
Ｓ３、Ｙｅｓ）、切替制御部５２はさらに、Ｘ方向及び
Ｙ方向の各方向毎について、ステージＳＴ（試料台Ｔの
中心）が現在測定に用いている第一の測定軸の測定領域
から外れ、第二の測定軸の測定領域に移動しつつあるか
否か判定する（ステップＳ４）。切替制御部５２は、駆
動制御部５３から出力される推力が示すステージＳＴの
移動方向等及びステージＳＴの位置の測定値に基づい
て、ステップＳ４の判定を行なう。例えば、図４におい
て、ステージＳＴが測定軸Ｘ１の測定領域からＹ方向の
正の方向に移動した結果、Ｘ方向についてのオーバーラ
ップ領域（測定軸Ｘ１と測定軸Ｘ２の間）にステージＳ
Ｔ（試料台Ｔの中心）がある場合について説明する。こ
の場合、現在ステージＳＴの位置の測定に用いられてい
る測定軸はＸ１であるが、ステージＳＴ（試料台Ｔの中
心）がＹ方向の正方向にさらに所定の距離だけ移動すれ
ば、測定軸Ｘ１の測定領域から外れ、測定軸Ｘ２の測定
領域に移ることになる。切替制御部５２は、ステージＳ
Ｔの位置の測定値が示す現在のステージＳＴの位置及び
駆動制御部５３が出力する推力の示すステージＳＴの移
動方向及び移動距離に基づいて、推力によって示された
方向に示された距離だけステージＳＴを現在の位置から
駆動させた場合に、ステージＳＴ（試料台Ｔの中心）が
測定軸Ｘ１の測定領域から外れ、測定軸Ｘ２の測定領域
に移動するのか否かを判定することができる。
ーラップ領域７１内にあると判定する場合に（ステップ
Ｓ３、Ｙｅｓ）、切替制御部５２はさらに、Ｘ方向及び
Ｙ方向の各方向毎について、ステージＳＴ（試料台Ｔの
中心）が現在測定に用いている第一の測定軸の測定領域
から外れ、第二の測定軸の測定領域に移動しつつあるか
否か判定する（ステップＳ４）。切替制御部５２は、駆
動制御部５３から出力される推力が示すステージＳＴの
移動方向等及びステージＳＴの位置の測定値に基づい
て、ステップＳ４の判定を行なう。例えば、図４におい
て、ステージＳＴが測定軸Ｘ１の測定領域からＹ方向の
正の方向に移動した結果、Ｘ方向についてのオーバーラ
ップ領域（測定軸Ｘ１と測定軸Ｘ２の間）にステージＳ
Ｔ（試料台Ｔの中心）がある場合について説明する。こ
の場合、現在ステージＳＴの位置の測定に用いられてい
る測定軸はＸ１であるが、ステージＳＴ（試料台Ｔの中
心）がＹ方向の正方向にさらに所定の距離だけ移動すれ
ば、測定軸Ｘ１の測定領域から外れ、測定軸Ｘ２の測定
領域に移ることになる。切替制御部５２は、ステージＳ
Ｔの位置の測定値が示す現在のステージＳＴの位置及び
駆動制御部５３が出力する推力の示すステージＳＴの移
動方向及び移動距離に基づいて、推力によって示された
方向に示された距離だけステージＳＴを現在の位置から
駆動させた場合に、ステージＳＴ（試料台Ｔの中心）が
測定軸Ｘ１の測定領域から外れ、測定軸Ｘ２の測定領域
に移動するのか否かを判定することができる。
【００８０】ステージＳＴが現在測定に用いている第一
の測定軸の測定領域から外れないと判定する場合に（ス
テップＳ４、Ｎｏ）、切替制御部５２はコミュテーショ
ンに用いる測定軸を切り替える必要はない。従って、切
替処理は行なわないでステージＳＴの位置の測定値をコ
ミュテーション処理部５４に出力する。コミュテーショ
ン処理部５４は、駆動制御部５３が算出した推力等とス
テージＳＴの位置の測定値に基づいてコミュテーション
を行なう（ステップＳ６）。なお、本発明において行な
うコミュテーションは従来と同様にして行なうため説明
を省略する。
の測定軸の測定領域から外れないと判定する場合に（ス
テップＳ４、Ｎｏ）、切替制御部５２はコミュテーショ
ンに用いる測定軸を切り替える必要はない。従って、切
替処理は行なわないでステージＳＴの位置の測定値をコ
ミュテーション処理部５４に出力する。コミュテーショ
ン処理部５４は、駆動制御部５３が算出した推力等とス
テージＳＴの位置の測定値に基づいてコミュテーション
を行なう（ステップＳ６）。なお、本発明において行な
うコミュテーションは従来と同様にして行なうため説明
を省略する。
【００８１】ステージＳＴが現在測定に用いている第一
の測定軸の測定領域から外れ、第二の測定軸の測定領域
に移動しつつあると判定する場合に（ステップＳ４、Ｙ
ｅｓ）、切替制御部５２は、上述のようにして第二の測
定軸を復帰し、コミュテーションに用いる測定軸を第一
の測定軸から第二の測定軸に切り替える（ステップＳ
５）。切替以後は第二の測定軸をコミュテーションに用
いることになる。更に、切替制御部５２は、ステージＳ
Ｔの位置の測定値をコミュテーション処理部５４に出力
する。
の測定軸の測定領域から外れ、第二の測定軸の測定領域
に移動しつつあると判定する場合に（ステップＳ４、Ｙ
ｅｓ）、切替制御部５２は、上述のようにして第二の測
定軸を復帰し、コミュテーションに用いる測定軸を第一
の測定軸から第二の測定軸に切り替える（ステップＳ
５）。切替以後は第二の測定軸をコミュテーションに用
いることになる。更に、切替制御部５２は、ステージＳ
Ｔの位置の測定値をコミュテーション処理部５４に出力
する。
【００８２】コミュテーション処理部５４は、ステージ
ＳＴの位置の測定値、ステージＳＴの位置決め目標位置
及びステージＳＴを目標位置に駆動するための推力に基
づいてコミュテーションを行なう（ステップＳ６）。上
述の手順はステージＳＴの位置決めが終了するまで一定
周期で繰り返される。
ＳＴの位置の測定値、ステージＳＴの位置決め目標位置
及びステージＳＴを目標位置に駆動するための推力に基
づいてコミュテーションを行なう（ステップＳ６）。上
述の手順はステージＳＴの位置決めが終了するまで一定
周期で繰り返される。
【００８３】なお、制御装置５０の機能は、電子回路に
よっても、ソフトウェアによっても実現可能である。制
御装置５０の機能をソフトウェアによって実現する場
合、プログラムの記録媒体として、例えばＲＡＭ（Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒ
ｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の内部記憶装置、
ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）及びＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ
Ｄｉｓｋ）等のＭＤ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ）、
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）及びＭＯ（Ｍａｇｎ
ｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）等の光ディスク及
び磁気テープ等の外部記憶装置が考えられる。また、制
御装置５０がネットワークに接続されている場合に、制
御装置５０はネットワークを介してホストコンピュータ
等から上記プログラムを受信することとしてもよい。
よっても、ソフトウェアによっても実現可能である。制
御装置５０の機能をソフトウェアによって実現する場
合、プログラムの記録媒体として、例えばＲＡＭ（Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒ
ｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の内部記憶装置、
ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）及びＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ
Ｄｉｓｋ）等のＭＤ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ）、
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）及びＭＯ（Ｍａｇｎ
ｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）等の光ディスク及
び磁気テープ等の外部記憶装置が考えられる。また、制
御装置５０がネットワークに接続されている場合に、制
御装置５０はネットワークを介してホストコンピュータ
等から上記プログラムを受信することとしてもよい。
【００８４】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
く、他の様々な変更が可能である。例えば、上記実施形
態において、ヘテロダイン方式のレーザ干渉計システム
で絶対位相差と位相差の推定値を比較することにより干
渉の次数を決定し、測定軸の初期値を算出することによ
り、コミュテーションに用いる測定軸を切り替える手順
について説明した。しかし、他の測定軸の測定値を初期
値として用いる場合にも本実施形態は適用可能である。
また、ホモダイン方式のレーザ干渉計システムでも適用
可能である。
が、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
く、他の様々な変更が可能である。例えば、上記実施形
態において、ヘテロダイン方式のレーザ干渉計システム
で絶対位相差と位相差の推定値を比較することにより干
渉の次数を決定し、測定軸の初期値を算出することによ
り、コミュテーションに用いる測定軸を切り替える手順
について説明した。しかし、他の測定軸の測定値を初期
値として用いる場合にも本実施形態は適用可能である。
また、ホモダイン方式のレーザ干渉計システムでも適用
可能である。
【００８５】また、例えば、上記実施形態において、Ｘ
方向レーザ干渉計システムとＹ方向レーザ干渉計システ
ムはレーザ光源を別個に備えるとして説明したが、各測
定軸に入射する測定レーザの光量が各測定軸の受光レン
ジ内に維持できるのであれば、１台のレーザ光源からの
射出光を全軸に分割して用いるようにすることも可能で
ある。
方向レーザ干渉計システムとＹ方向レーザ干渉計システ
ムはレーザ光源を別個に備えるとして説明したが、各測
定軸に入射する測定レーザの光量が各測定軸の受光レン
ジ内に維持できるのであれば、１台のレーザ光源からの
射出光を全軸に分割して用いるようにすることも可能で
ある。
【００８６】また、例えば、上記実施形態では、Ｘ方向
の測定軸の１つが移動鏡から外れた際における当該測定
軸の初期値の設定について説明したが、Ｙ方向の測定軸
において１つの測定軸が移動鏡から外れた場合にも同様
にして適用可能である。さらに、上記実施形態において
Ｘ方向及びＹ方向に各々２つの測定軸を用意したが、よ
り多数軸であっても適用可能である。
の測定軸の１つが移動鏡から外れた際における当該測定
軸の初期値の設定について説明したが、Ｙ方向の測定軸
において１つの測定軸が移動鏡から外れた場合にも同様
にして適用可能である。さらに、上記実施形態において
Ｘ方向及びＹ方向に各々２つの測定軸を用意したが、よ
り多数軸であっても適用可能である。
【００８７】また、例えば、露光装置としては、ＬＣ
Ｄ、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、原板用レチク
ル及び薄膜磁気ヘッド等用の露光装置にも適用可能であ
る。また、例えば、上記実施形態に係わるステージ装置
を適用した露光装置はステップ・アンド・リピート方式
及び走査方式のいずれでも適用可能である。ステップ・
アンド・リピート方式投影露光装置では、Ｘステージ及
びＹステージが所定の距離だけ移動して、パターンが露
光領域に露光される。一方、走査方式投影露光装置で
は、レチクルとＸステージ及びＹステージが同期移動し
てパターンが露光領域に露光される。走査方式露光装置
の投影光学系には、倒立縮小系と等倍正立正像系とがあ
るが、いずれの投影光学系にも適応可能である。
Ｄ、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、原板用レチク
ル及び薄膜磁気ヘッド等用の露光装置にも適用可能であ
る。また、例えば、上記実施形態に係わるステージ装置
を適用した露光装置はステップ・アンド・リピート方式
及び走査方式のいずれでも適用可能である。ステップ・
アンド・リピート方式投影露光装置では、Ｘステージ及
びＹステージが所定の距離だけ移動して、パターンが露
光領域に露光される。一方、走査方式投影露光装置で
は、レチクルとＸステージ及びＹステージが同期移動し
てパターンが露光領域に露光される。走査方式露光装置
の投影光学系には、倒立縮小系と等倍正立正像系とがあ
るが、いずれの投影光学系にも適応可能である。
【００８８】また、例えば、上記実施形態に係わるステ
ージ装置を適用する露光装置として、高温高圧水銀ラン
プ露光装置、ＡｒＦ露光装置、ＥＢ露光装置、Ｆ2 レー
ザー光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外域光を露光用照
明光として用いるＶＵＶ露光装置や、波長５から１５ｎ
ｍの光を露光用照明光とするＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光
装置やイオンビーム露光装置などの荷電粒子線を用いる
露光装置等が考えられる。
ージ装置を適用する露光装置として、高温高圧水銀ラン
プ露光装置、ＡｒＦ露光装置、ＥＢ露光装置、Ｆ2 レー
ザー光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外域光を露光用照
明光として用いるＶＵＶ露光装置や、波長５から１５ｎ
ｍの光を露光用照明光とするＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光
装置やイオンビーム露光装置などの荷電粒子線を用いる
露光装置等が考えられる。
【００８９】更に、複数のレンズから構成される照明光
学系及び投影光学系（または電子光学系）を露光装置本
体に組み込み光学調整するとともに、本実施形態に係わ
るステージ装置を適用したレチクルステージ（レチクル
交換機構）及び基板ステージを露光装置本体に取付けて
配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確
認等）をすることにより上記各実施形態の露光装置を製
造することができる。なお、露光装置の製造は温度及び
クリーン度等が管理されたクリーンルームで行なうこと
が望ましい。
学系及び投影光学系（または電子光学系）を露光装置本
体に組み込み光学調整するとともに、本実施形態に係わ
るステージ装置を適用したレチクルステージ（レチクル
交換機構）及び基板ステージを露光装置本体に取付けて
配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確
認等）をすることにより上記各実施形態の露光装置を製
造することができる。なお、露光装置の製造は温度及び
クリーン度等が管理されたクリーンルームで行なうこと
が望ましい。
【００９０】
【発明の効果】本発明によれば、移動鏡の大きさがステ
ージの移動範囲よりも小さく、且つ、装置構成が簡略な
ステージ装置を実現することができる。
ージの移動範囲よりも小さく、且つ、装置構成が簡略な
ステージ装置を実現することができる。
【図１】露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】ステージ装置の概略構成を示す図である。
【図３】制御装置の装置構成を示す図である。
【図４】レーザ干渉計システムの測定軸の配置を示す図
である。
である。
【図５】コミュテーションに用いる測定軸の復帰及び切
替を説明する図である。
替を説明する図である。
【図６】位相差の推定値εと絶対位相差φとの比較を説
明する図である。
明する図である。
【図７】コミュテーション手順を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図８】従来の露光装置におけるステージを示す図であ
る。
る。
【図９】従来のステージを駆動する電磁力モータ近傍の
装置構成を示す図である。
装置構成を示す図である。
１ 照明系 ２ レチクルステージ ３ 投影光学系 ４ 基板ステージ ５ 基板 ６ レチクルステージ干渉計システム ７ 基板ステージ干渉計システム ８ レチクルステージ駆動装置 ９ 基板ステージ駆動装置 １０ 制御装置 ２０、２０Ｘ、２０Ｙ レーザ干渉計システム ３０ 干渉計制御装置 ３１、５１ 通信インターフェース部 ３０Ｘ１、３０Ｘ２、３０Ｙ１、３０Ｙ２ 干渉計カウ
ンタ ４０、４０Ｘ、４０Ｙ 駆動装置 ４１、５４ コミュテーション処理部 ５０ 制御装置 ５２ 切替制御部 ５３ 駆動制御部 ６０ 回線 ７０ 測定可能領域 ７１ オーバーラップ領域 ７５ 矢印 １００ ステージ装置 １０００ 露光装置 ＤＸ、ＤＹ 距離 ＭＸ、ＭＹ 移動鏡 ＳＴ ステージ Ｔ 試料台 Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２ 測定軸
ンタ ４０、４０Ｘ、４０Ｙ 駆動装置 ４１、５４ コミュテーション処理部 ５０ 制御装置 ５２ 切替制御部 ５３ 駆動制御部 ６０ 回線 ７０ 測定可能領域 ７１ オーバーラップ領域 ７５ 矢印 １００ ステージ装置 １０００ 露光装置 ＤＸ、ＤＹ 距離 ＭＸ、ＭＹ 移動鏡 ＳＴ ステージ Ｔ 試料台 Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２ 測定軸
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 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ａ
Claims (12)
- 【請求項１】第一の方向に移動可能なステージと、 前記ステージを前記第一の方向に駆動する電磁力モータ
と、 前記ステージの位置を測定するレーザ干渉計システム
と、 前記電磁力モータを制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記レーザ干渉計システムの測定値を
前記電磁力モータのコミュテーションに用いることを特
徴とするステージ装置。 - 【請求項２】 前記ステージは前記第一の方向に垂直な
第二の方向に移動可能であり、 前記レーザ干渉計システムは、前記第二の方向に関して
互いに重複した測定可能領域を持つ複数のレーザ干渉計
を備え、 前記制御手段は、前記複数のレーザ干渉計の前記測定可
能領域が重複する領域内に前記ステージがある場合に、
前記コミュテーションに用いるレーザ干渉計を切り替え
ることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は前記ステージの移動方向
に応じて、前記コミュテーションに用いるレーザ干渉計
を切り替えることを特徴とする請求項２記載のステージ
装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は前記測定値に基づいて、
前記電磁力モータを駆動させるための推力を算出し、 前記コミュテーションは前記推力と前記測定値とに基づ
いて行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれかに記載のステージ装置。 - 【請求項５】 前記複数のレーザ干渉計の測定値は同期
して取り込まれ、前記制御手段に送られることを特徴と
する請求項２または請求項３記載のステージ装置。 - 【請求項６】 レチクルに形成されたパターンを基板に
投影することによって前記基板を露光する露光装置であ
って、前記レチクルまたは前記基板を載置するステージ
に請求項１乃至請求項５いずれかに記載のステージ装置
を用いることを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 電磁力モータを用いてステージを駆動す
る駆動方法であって、 レーザ干渉計を用いて、前記ステージの位置を測定する
ステップと、 前記レーザ干渉計の測定値を用いて前記電磁力モータの
コミュテーションを行うステップとを含むことを特徴と
するステージ駆動方法。 - 【請求項８】 前記ステージが複数のレーザ干渉計で測
定可能な領域内にある場合に、前記コミュテーションに
用いるレーザ干渉計を切り替えるステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項７記載のステージ駆動方法。 - 【請求項９】 前記ステージの移動方向に応じて、前記
コミュテーションに用いるレーザ干渉計を切り替えるス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項７または請
求項８記載のステージ駆動方法。 - 【請求項１０】 前記測定値に基づいて、前記電磁力モ
ータを駆動させるための推力を算出するステップと、 前記推力と前記測定値とに基づいて前記コミュテーショ
ンを行うステップとをさらに含むことを特徴とする請求
項７乃至請求項９いずれかに記載のステージ駆動方法。 - 【請求項１１】 前記複数のレーザ干渉計の測定値を同
期して取り込むステップをさらに含むことを特徴とする
請求項８または請求項９記載のステージ駆動方法。 - 【請求項１２】 レチクルに形成されたパターンを基板
に投影することによって前記基板を露光する露光方法で
あって、請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載のス
テージ駆動方法により前記レチクルまたは前記基板を載
置するステージを駆動することを特徴とする露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056449A JP2001242269A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | ステージ装置及びステージ駆動方法並びに露光装置及び露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056449A JP2001242269A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | ステージ装置及びステージ駆動方法並びに露光装置及び露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242269A true JP2001242269A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18577395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056449A Pending JP2001242269A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | ステージ装置及びステージ駆動方法並びに露光装置及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242269A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009013903A1 (ja) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Nikon Corporation | 移動体駆動方法及び移動体駆動システム、パターン形成方法及び装置、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
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| CN104613875A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 南京大学 | 基于Arduion单片机的迈克尔逊干涉仪自动测量装置 |
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| US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
| US9891539B2 (en) | 2005-05-12 | 2018-02-13 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
| US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000056449A patent/JP2001242269A/ja active Pending
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| US10241417B2 (en) | 2004-02-06 | 2019-03-26 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
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| JP2013058796A (ja) * | 2007-07-24 | 2013-03-28 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 |
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