JP2006147919A - 位置決め装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁性体部材を有する移動体と、該磁性体部材を挟んで対向するように配置され該移動体に駆動力を与える電磁石と、前記移動体と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流検出器とを有する位置決め装置であって、前記移動体と前記電磁石の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有する。
【選択図】図7
Description
特許文献1には、粗動ステージと微動ステージとの間に電磁継手を設けて力を伝達することが記載されている。また特許文献2には電磁継手を構成する電磁石と磁性体板との間の間隙をギャップセンサによって計測することが開示されている。
一方、特許文献2に記載のように、間隙を測定するためにセンサを設けると、重量増加、大型化、コスト増加といった問題があり、設計上の制約も大きい。
また、間隙は磁性体板と電磁石の取付け精度等から生じる機差があるため、ステージの位置計測結果に基づいて粗動ステージと微動ステージを相対的に中心となる位置に移動しても、磁性体板が電磁石の中心に位置するとは限らない。
この制御方法は、算出された間隙の差を低減するように前記第2移動体を移動する工程をさらに有することが好ましい。
前記算出手段は、例えば、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出するものである。
(実施例1)
図1は露光装置におけるウエハステージを表す図であり、図2は上面から見た図である。最近ではステージのさらなる高速移動を実現させるため、図1のような粗微動分離ステージが考えられている。
図1および図2において、Yステージ11は、Yステージ11との案内面が鏡面加工された定盤12およびヨーガイド13と不図示の静圧案内を用いてY方向に移動自由に構成されている。Xステージ15には不図示の静圧案内が定盤12上に、そしてYステージ11をY方向に挟み込むように構成されており、Yステージ11に沿ってX方向に移動自在に構成されている。
Xステージ15には不図示の各々X、Y方向のステージ移動量を計測する不図示の測定系が、微動ステージ14には前述した6軸方向の微動ステージ16の移動量を計測する不図示の測定系がそれぞれ設けられており、各々のステージの位置決め制御に使用される。ここで、Xステージ15のY方向における移動量はYステージの移動量を測定するようにしてもよい。
これをスキャン開始前(ステージ駆動開始前)および、アイドル状態時に自動的に行うことで、常に等しい間隙となるように該移動体を配置することが可能となる。
図7は上記の動作を示すフローチャートである。
図5において、59aはXL側のE型電磁石、59bはXR側のE型電磁石、60は微動ステージ(電磁継手ターゲット)である。
本発明は、位置決め装置としてだけではなく、磁気軸受装置に適用することもできる。実施例2は本発明を磁気軸受装置に適用した例である。実施例1と同様の構成については詳細な説明は省略する。
図8は図1のYステージ11とXステージ15との間を表す図である。図8において、Yステージ11は磁性体板18を有し、Xステージ15は4つの電磁石19を有する。
図9は図8の磁性体板18と電磁石19の関係を分かりやすく説明するための図である。
このように、電磁石を磁気軸受として用いた場合にも実施例1のように対向する電磁石のそれぞれと磁性体部材との間隙の差を低減することができる。
図10は、上述の位置決め装置をウエハステージまたはレチクルステージとするデバイス製造用の露光装置を示す。
この露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され、原版であるレチクルを介して基板としての半導体ウエハW上に照明系ユニット501からの露光エネルギーとしての露光光(この用語は、可視光、紫外光、EUV光、X線、電子線、荷電粒子線等の総称である)を投影系としての投影レンズ503(この用語は、屈折レンズ、反射レンズ、反射屈折レンズシステム、荷電粒子レンズ等の総称である)を介して照射することによって、ウエハステージ504に搭載された基板上に所望のパターンを形成している。また、このような露光装置は、露光光が短波長光となるにしたがって、真空雰囲気での露光が必要となってきている。
次に、実施例3の露光装置を利用した微小パターンを有するデバイスの製造プロセスを説明する。
図11は微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。
一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ5によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
Claims (11)
- 磁性体部材を有する移動体と、該磁性体部材を挟んで対向するように配置され該移動体に駆動力を与える電磁石と、前記移動体と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流検出器とを有する位置決め装置であって、
前記移動体と前記電磁石の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有することを特徴とする位置決め装置。 - 前記算出手段は、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出することを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
- 前記位置検出手段はレーザ干渉計であり、基準部材に対する前記移動体および前記電磁石の位置の差から前記移動体と前記電磁石との間の相対位置を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の位置決め装置。
- 基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項1〜3のいずれかに記載の位置決め装置を用いて基板を位置決めすることを特徴とする露光装置。
- 第1移動体と、該第1移動体に対して移動可能な第2移動体と、前記第1移動体に設けられた磁性体部材と、該磁性体部材を挟んで配置される電磁石と、前記第1および第2移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流値検出器とを有し、前記電磁石を用いて前記第2移動体を位置決めする位置決め装置の制御方法であって、
前記第1および第2移動体の相対位置をずらすように前記第2移動体を移動する工程と、
それぞれの相対位置において前記第2移動体に所定の駆動指令値を与えた際の前記電磁石のコイルの電流値を検出する工程と、
前記検出された電流値を用いて前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する工程とを有することを特徴とする制御方法。 - 請求項5に記載の制御方法であって、算出された間隙の差を低減するように前記第2移動体を移動する工程をさらに有することを特徴とする制御方法。
- 基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項5または6に記載の位置決め制御方法を用いて基板の位置決めを行うことを特徴とする露光装置。
- ガイド部材と、該ガイド部材を挟んで対向するように配置される電磁石と、前記ガイド部材と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流を検出する電流検出器とを有し、電磁石を設けた対象物をガイドに沿って案内する磁気軸受装置において、
前記電磁石と前記ガイド部材の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有することを特徴とする磁気軸受装置。 - 前記算出手段は、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出することを特徴とする請求項8に記載の磁気軸受装置。
- 基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項8または9に記載の磁気軸受装置を基板を位置決めするためのステージの案内に用いることを特徴とする露光装置。
- デバイス製造方法であって、感光剤が塗布された基板に請求項4、7または10のいずれかに記載の露光装置によってパターンを露光する工程と、露光した基板を現像する工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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