JP3962669B2 - 移動装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板、部品、構造体等の物体をステージ上に載せて移動する移動装置に対し、ますます高精度な制御が求められている。例えば、半導体デバイス等の製造に用いられる露光装置では、半導体デバイスの高集積化に伴って、より高精度な微細加工技術が要求されている。これを実現するためには、ウエハステージ等の移動装置を高精度に制御する必要がある。
【０００３】
半導体デバイスの製造に用いられる露光装置には、代表的なものとして、ステップ・アンド・リピート型の露光装置（以下「ステッパ」という。）とステップ・アンド・スキャン型の露光装置（以下「スキャナ」という。）とがある。
【０００４】
ステッパは、半導体デバイスを製造するために用いられる基板（例えば、ウエハ、ガラス基板等）をステップ移動させながら、基板上の複数の露光領域に原版（例えば、レチクル、マスク等）のパターンを投影光学系を介して順次露光する露光装置である。
【０００５】
スキャナは、ステップ移動と走査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に露光転写を繰り返す露光装置である。スキャナは、スリットで露光光を制限することによって、投影光学系の光軸に比較的近い部分を使用している。このため、一般的に、スキャナは、ステッパよりも高精度でかつ広画角な微細パターンの露光が可能である。
【０００６】
これらの露光装置は、ウエハやレチクルを高速で移動させるステージ（例えば、ウエハステージ、レチクルステージ等）を備える。これらのステージを駆動すると、ステージの加減速に伴う慣性力の反力が生じる。この反力がステージ定盤に伝わると、ステージ定盤に揺れや振動が生じる。その結果、露光装置の機械系に固有振動が励起され、高周波振動が生じる。このような振動は、移動装置を高精度に制御する妨げとなる。
【０００７】
この反力による装置の振動を低減するために、図６に示すような移動装置が提案されている。図６に示すように、従来の移動装置は、ステージ５１と、その反力を相殺する可動体（以下「カウンタ」という。）５２とを備える。ステージ５１とカウンタ５２とは、それぞれフィードバック制御により駆動され、ステージ５１の移動距離とカウンタ５２の移動距離との比率が、略一定となるように目標値が与えられる。これによって、ステージ５１の反力に対する相殺効率が高められる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の移動装置では、図６に示すように、Ｘ方向のステージ５１の力点と、Ｘ方向のカウンタ５２の重心とを完全に重ね合わせることは困難である。従って、ステージ５１の力点とカウンタ５２の重心とのＸ方向に対するずれのために、ステージ５１がＹ方向に移動すると、カウンタ５２にモーメントが発生し、カウンタ５２が回転してしまう。そのため、従来の移動装置では、ステージを高精度に位置決め制御することが困難である。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、ステージを高精度に位置決め制御することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、移動装置に係り、第１方向に移動可能に支持された移動体と、可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記移動体に連結された第１アクチュエータと、前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記制御手段は、前記第１アクチュエータに与えられる信号に基づいて前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記信号は、前記第１アクチュエータによって駆動される前記移動体の位置を制御するための目標値を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記信号は、前記第１アクチュエータを操作するための操作量を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の位置を計測する計測器を更に備え、前記補償器は、前記計測器から提供される前記移動体の位置情報に基づいて前記第２アクチュエータを制御することが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記制御手段は、前記移動体の加速度に基づいて前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度として、目標加速度を用いることが好ましい。
【００１７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度として、計測器により測定された実加速度を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度、あるいは、操作量を前記第２アクチュエータの制御系にフィードフォワードすることが好ましい。
【００１９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記第１アクチュエータによって前記移動体が駆動されるときの前記ガイド面と平行で、かつ、前記第１方向と直交する第２方向における該可動子の力点と前記固定子の重心との間の距離に応じて、前記補償器のゲインが定められていることが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記第１アクチュエータは前記移動体の両側に分離して２つ配置され、前記第２アクチュエータはそれぞれの第１アクチュエータの固定子の回転を抑えるように制御されることが好ましい。
【００２１】
本発明の第２の側面は、露光装置に係り、パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、前記基板または前記原版を保持して移動可能なステージと、可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記ステージに連結された第１アクチュエータと、前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２の側面は、半導体デバイスの製造方法に係り、基板に感光材を塗布する塗布工程と、前記塗布工程で前記感光材が塗布された前記基板に請求項９に記載の露光装置を利用してパターンを転写する露光工程と、前記露光工程で前記パターンが転写された前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、図面に記載された同様の部分に対しては、同様の符号を用いている。
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の好適な第１の実施の形態としての移動装置及びそれを適用した露光装置について説明する。
【００２５】
図１において、図１（ａ）は本発明の好適な実施の形態に係る移動装置の構成を示す平面図、図１（ｂ）はその断面図をそれぞれ示す。図１（ｂ）に示すように、移動装置の基準面である平面ガイド面６は、基準構造体４上に設けられている。平面ガイド面６に対し、可動部３が静圧軸受７によって非接触に支持されている。図１（ａ）に示すように、可動部３は、平面ガイド面６に沿ってＹ方向に移動することができる。図１（ｂ）に示すように、可動部３の両脇には、それぞれ可動部３をＹ方向に駆動するための電磁アクチュエータ８、８'が設けられている。可動部３は、これらの２組の電磁アクチュエータ８、８'によって駆動される。電磁アクチュエータ８、８'は、平面ガイド面６に沿って移動する可動部３に連結された可動子２、２'と固定子１、１'とを含む。可動部３上には、例えば、天板５が設けられている。天板５上には被移動物（例えば、ウエハ等）を置載することができる。
【００２６】
固定子１、１'は、静圧軸受９によって、平面ガイド６に対して非接触に支持されており、Ｙ方向に移動することができる。また、固定子１、１'は、所定の質量をもち、可動部３の加減速によって生じる反力を吸収することができる。固定子１、１'は永久磁石、可動子２、２'はコイルでそれぞれ構成されうるが、この逆であってもよい。
【００２７】
また、移動装置を制御するために、不図示の干渉計が１つまたは複数設けられており、基準構造体４を基準として、可動子２、２'或いは可動部３を位置決めをすることができる。同様に、平面内を移動する固定子１、１'を位置決めするために、固定子１、１'の位置を計測する不図示の干渉計が設けられている。以上のようにして、可動部３（この上に設けられた天板５を含む）及び可動子２、２'を有するステージとしての可動体３００は、平面ガイド面６に対して非接触でＹ方向に移動することができる。
【００２８】
可動体３００が移動すると、固定子１、１'は、可動体３００に作用する力の反力を受ける。固定子１、１'は、この反力を受けて、平面ガイド面６に沿って移動することができる。即ち、固定子１、１'は、平面ガイド面６に沿って移動することによって、可動体３００の駆動に伴う反力を吸収する働きを持つ。例えば、可動部３等を含む可動体３００を＋Ｙ方向に駆動すると、固定子１、１'は−Ｙ方向に反力を受けて、−Ｙ方向に移動することによって、この反力を吸収することができる。
【００２９】
以上のように、可動体３００が移動するときに作用する加減速時の反力は、固定子１、１'によって吸収されうる。この反力は、反力を受けた固定子１、１'（反力可動部）が移動することによって、運動エネルギーに変換される。なお、ここでは、固定子を２つ設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、固定子の数は、１つであっても、３つ以上であってもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、可動体３００に作用する力とその反力とが基準構造体４上の平面ガイド面６上に制限されるため、可動体３００に作用する駆動力と固定子１、１'に作用する反力とによって基準構造体４が振動することを防止することができる。さらに、本実施形態によれば、移動装置が設置されたエリアの床や他の装置へ振動が伝達することを防止することができる。
【００３１】
また、固定子１、１'の質量を、可動部３等を含む可動体３００の質量より十分大きくすることにより、固定子１、１'の移動範囲を小さく制限できる。これによって、装置の小型化が図られ、半導体工場の床面積が縮小し、半導体工場全体の建設コストの低減に寄与することができる。
【００３２】
次に、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置のより具体的な構成について説明する。図２は、本発明の好適な実施形態に係る移動装置のより具体的な構成を示す図である。図２に示すように、移動装置の基準面である平面ガイド面６は、基準構造体４上に設けられている。天板（Ｘ−Ｙステージ）５の下に設けられた可動部３（図１（ｂ）を参照）は、静圧軸受７によって、平面ガイド面６に対して非接触に支持されており、ＸＹ方向に移動することができる。可動部３の両脇には、可動部３をＹ方向の長ストロークおよびＸ方向の短ストロークに駆動するための電磁アクチュエータ８（不図示）、８'が設けられている。電磁アクチュエータ８、８'は、それぞれ左右に互いに分離・独立した可動子２、２'と固定子１、１'とを含む（図１（ａ）、（ｂ）を参照）。左右の可動子２、２'には、それぞれ左右２個の可動部Ｙマグネット１０と、左右２個の可動部Ｘマグネット１１とが取り付けられている。固定子１、１'は、静圧軸受９（図１（ｂ）を参照）によって、平面ガイド面６に対して非接触に支持されており、ＸＹ方向（平面方向）に移動することができる。また、固定子１、１'は、所定の質量を持ち、可動部３及び可動子２、２'を含む可動体３００の加減速によって生じる反力を、平面ガイド面６上を移動することによって吸収することができる。また、固定子１、１'の内部には、Ｘ軸リニアモータ単相コイル１２と、Ｙ方向に複数のコイルを並べたＹ軸リニアモータ多相コイル１３とが配置され、これらを切り替えてＸ軸及びＹ軸の移動を行うことができる。
【００３３】
天板（Ｘ−Ｙステージ）５の位置は、レーザヘッド１６、Ｙ軸計測用ミラー１７、Ｘ軸計測用バーミラー１８、左右２個のＹ軸計測用ディテクタ１９、前後２個のＸ軸計測用ディテクタ２０等から構成されるレーザ干渉計によって計測される。即ち、天板５のＸ軸方向の位置は、天板５に塔載された光学素子２２、２２'にＹ方向からレーザ光が照射され、その計測光がＸ軸方向に反射または偏光されてＸ軸計測用バーミラー１８に照射されて、Ｘ軸計測用ディテクタ２０で計測される。また、天板５のＹ軸方向の位置は、Ｙ方向からレーザ光がＹ軸計測用バーミラー１７に照射されて、Ｘ軸計測用ディテクタ１９によって計測されることにより行われる。固定子１、１'のＹ軸方向の位置は、左右２つの固定子Ｙ軸計測用ディテクタ２１によって計測される。
【００３４】
天板（Ｘ−Ｙステージ）５上に基板（ウエハ）が載置された可動部３は、可動子２、２'と固定子１、１'とでそれぞれ構成される電磁アクチュエータ８、８'によってＸＹ方向に移動する。固定子１、１'は、可動部３及び可動子２、２'を含む可動体３００に作用する力の反力を受ける。固定子１、１'は、この反力によって、平面ガイド面６上を移動する。固定子１、１'は、平面ガイド面６上を移動することによって、反力を吸収することができる。本実施形態では、例えば、可動部３を含む可動体３００が＋Ｙ方向に移動すると、固定子１、１'は−Ｙ方向に反力を受けて、−Ｙ方向に移動する。
【００３５】
さらに、本実施形態では、固定子１、１'をＹ軸方向へ駆動するアクチュエータとして、左右２個のＹ軸位置制御用リニアモータ１４、１４'が基準構造体４に設けられている。同様に、固定子１、１'をＸ軸方向へ駆動する左右前後４個のＸ軸位置制御用リニアモータ１５、１５'が基準構造体４に設けられている。
【００３６】
また、Ｘ軸位置制御用リニアモータ１５、１５’の各々の支線の左右に、前後計４個のＸ方向位置測定器が設けられ（不図示）、固定子１、１’のＸ方向の位置を計測することができる。
【００３７】
次に、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置の処理について説明する。
【００３８】
図３は、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置の制御ブロック図を示す。フィードバック制御系Ａは可動子２、２’側のフィードバック制御系を、フィードバック制御系Ｂは固定子１、１’側のフィードバック制御系をそれぞれ示す。ここでは、天板５を設けた可動部３が、可動子２、２’と固定子１、１’とを有する電磁アクチュエーター８、８’によって、Ｙ方向に駆動される場合について説明する。可動部３は、Ｙ軸計測用ディテクタ１９により計測された可動部３の位置情報に基づいて、可動子２、２’と固定子１、１’とを含む電磁アクチュエーター８、８’をフィードバック制御することによって、位置決めされる。Ｐ１（ｓ）は、可動子２、２’と固定子１、１’とを含む電磁アクチュエーター８、８’の動特性を表す。Ｐ１（ｓ）の出力は、計測位置、即ち、Ｙ軸計測用ディテクタ１９によって計測された可動部３の位置Ｙ１を示す。また、可動部３には、補償器Ｃ１（ｓ）が前置される。以上のように、可動子部３側のフィードバック制御系Ａによって、可動部３の制御量（位置制御量）Ｙ１を、目標値（位置目標値）Ｒ１に追従させながら、可動部３を所定の位置へと駆動することができる。
【００３９】
また、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置は、固定子１、１’を可動部３の可動方向（Ｙ軸）に対して水平に保つために、固定子１、１’のＸＹ平面上の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂを有する。図３において、Ｐ２（ｓ）は、リニアモータ１５、１５’と左右の固定子１、１’とを有し、固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターの動特性を示す。Ｐ２（ｓ）の出力は計測位置、即ち、固定子の回転量θ１を示す。回転量θ１は、固定子１、１’の各々に２個ずつ取り付けられた前述のＸ方向位置測定器（不図示）により算出される。また、制御対象としての固定子１、１’に対し、補償器Ｃ２（ｓ）が前置される。補償器Ｃ２（ｓ）は、電磁アクチュエーター８、８’に与えられる信号に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。以上のように構成して、固定子１、１’側のフィードバック制御系Ｂにおいて、目標値を０に設定することにより、固定子１、１’の回転量を０に保つことができる。
【００４０】
本実施形態では、図３に示すように、フィードバック制御系Ａは、可動子２、２’を制御するための目標値に基づいて、この目標値から算出された目標加速度を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、前記目標加速度に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。これによって、可動子２、２’の移動に伴う固定子１、１’の回転を抑える方向に固定子１、１’を駆動することができる、その結果、可動子２、２’及び可動部３を加速させたときに生じる固定子１、１’の回転を抑止し、ステージを高精度に位置決めすることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の好適な第２の実施の形態に係る移動装置による制御ブロック図を示す。本実施形態では、図４に示すように、フィードバック制御系Ａの電磁アクチュエータ８、８'を操作するための操作量を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、第１の実施形態と同様に、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、電磁アクチュエータ８、８'を操作するための操作量に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。
【００４２】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の好適な第３の実施の形態に係る移動装置による制御ブロック図を示す。本実施形態では、図５に示すように、フィードバック制御系Ａは、Ｙ値計測用ディテクタ１９により計測された可動子２、２’の位置情報に基づいて、この位置情報から算出された可動子２、２’の加速度（実加速度）を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、第１、２の実施形態と同様に、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、Ｙ値計測用ディテクタ１９から提供される可動子２、２’の位置情報に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。また、Ｙ値計測用ディテクタ１９の替わりに加速度計を設けてもよい。
【００４３】
（他の実施形態）
本発明の好適な実施の形態に係る移動装置は、可動部３がＸ方向に移動可能であり、可動部３のＸ方向の位置に応じて、可動部３のカウンタマス（固定子）１、１’に対するＸ方向の力点が変動するように構成される。この場合、移動装置は、Ｘ方向における駆動時の可動子２、２’の力点と固定子１、１’の重心との間の距離に応じて、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のゲイン（フィードフォワードゲイン）が変化するように構成されうる。これによって、さらに高精度な位置決め制御が可能となる。
【００４４】
以上のように、本発明の好適な実施形態によれば、可動部の制御系で用いられる信号を、固定子の制御系にフィードフォワードすることにより、可動子の加速に起因する固定子の揺れや回転等を抑止することができる。
【００４５】
図７は、本発明の好適な実施の形態に係る移動装置を半導体デバイスの製造プロセスに適用した場合に用いられる露光装置の概念図を示したものである。図７において、照明光学系７１から出た光は原版であるレチクル７２上に照射される。レチクル７２はレチクルステージ７３上に保持され、レチクル７２のパターンは、縮小投影レンズ７４の倍率で縮小投影されて、その像面にレチクルパターン像を形成する、縮小投影レンズ７４の像面は、Ｚ方向と垂直な関係にある。露光対象の試料である基板７５表面には、レジストが塗布されており、露光工程で形成されたショットが配列されている。基板７５は、可動体等を含むステージ３００上に載置されている。ステージ３００は、基板７５を固定するチャック、Ｘ軸方向とＹ軸方向に各々水平移動可能なＸＹステージ等により構成されている。ステージ３００の位置情報は、ステージ３００に固定されたミラー７７に対してステージ干渉計７８により常時計測されている。本発明の実施形態に係る移動装置は、ステージ干渉計７８から出力される位置信号等によって制御信号を生成し、ステージ３００の位置を制御する。
【００４６】
なお、露光装置は、光学系に対して原版と基板とを移動させ、共に走査することによって、原版のパターンの所定領域を、基板上に転写する走査露光を行ってもよい。この場合、露光装置は、本発明の好適な実施の形態に係る移動装置が備えるステージによって、走査時に、原版及び基板の少なくとも一方を駆動することができる。また、露光光として紫外光を用いてもよい。この場合、紫外光としては、例えば、レーザを光源とするフッ素エキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ等のレーザ光を用いることが好ましい。
【００４７】
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図８は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。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なう。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、リソグラフィ技術によっ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4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なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００４８】
図９は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ステージを高精度に位置決め制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る移動装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る移動装置の詳細を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図６】従来の移動装置を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る移動装置を適用した露光装置の概念図である。
【図８】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図９】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
１、１’：固定子 ２、２’：可動子 ３：可動部 ４：基準構造体 ５：天板 ６：平面ガイド面 ７：静圧軸受 ８：電磁アクチュエーター ９：静圧軸受 １０：可動部Ｙマグネット １１：可動部Ｘマグネット １２：Ｘ軸リニアモータ単相コイル １３：Ｙ軸リニアモータ多相コイル １４：Ｙ軸位置制御用リニアモータ １５：Ｘ軸位置制御用リニアモータ １６：レーザヘッド １７：Ｙ軸計測用ミラー １８：Ｘ軸計測用バーミラー １９：Ｙ軸計測用ディテクタ ２０：Ｘ軸計測用ディテクタ ２１：固定子Ｙ軸計測用ディテクタ ２２、２２’：光学素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板、部品、構造体等の物体をステージ上に載せて移動する移動装置に対し、ますます高精度な制御が求められている。例えば、半導体デバイス等の製造に用いられる露光装置では、半導体デバイスの高集積化に伴って、より高精度な微細加工技術が要求されている。これを実現するためには、ウエハステージ等の移動装置を高精度に制御する必要がある。
【０００３】
半導体デバイスの製造に用いられる露光装置には、代表的なものとして、ステップ・アンド・リピート型の露光装置（以下「ステッパ」という。）とステップ・アンド・スキャン型の露光装置（以下「スキャナ」という。）とがある。
【０００４】
ステッパは、半導体デバイスを製造するために用いられる基板（例えば、ウエハ、ガラス基板等）をステップ移動させながら、基板上の複数の露光領域に原版（例えば、レチクル、マスク等）のパターンを投影光学系を介して順次露光する露光装置である。
【０００５】
スキャナは、ステップ移動と走査露光とを繰り返すことにより、基板上の複数の領域に露光転写を繰り返す露光装置である。スキャナは、スリットで露光光を制限することによって、投影光学系の光軸に比較的近い部分を使用している。このため、一般的に、スキャナは、ステッパよりも高精度でかつ広画角な微細パターンの露光が可能である。
【０００６】
これらの露光装置は、ウエハやレチクルを高速で移動させるステージ（例えば、ウエハステージ、レチクルステージ等）を備える。これらのステージを駆動すると、ステージの加減速に伴う慣性力の反力が生じる。この反力がステージ定盤に伝わると、ステージ定盤に揺れや振動が生じる。その結果、露光装置の機械系に固有振動が励起され、高周波振動が生じる。このような振動は、移動装置を高精度に制御する妨げとなる。
【０００７】
この反力による装置の振動を低減するために、図６に示すような移動装置が提案されている。図６に示すように、従来の移動装置は、ステージ５１と、その反力を相殺する可動体（以下「カウンタ」という。）５２とを備える。ステージ５１とカウンタ５２とは、それぞれフィードバック制御により駆動され、ステージ５１の移動距離とカウンタ５２の移動距離との比率が、略一定となるように目標値が与えられる。これによって、ステージ５１の反力に対する相殺効率が高められる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の移動装置では、図６に示すように、Ｘ方向のステージ５１の力点と、Ｘ方向のカウンタ５２の重心とを完全に重ね合わせることは困難である。従って、ステージ５１の力点とカウンタ５２の重心とのＸ方向に対するずれのために、ステージ５１がＹ方向に移動すると、カウンタ５２にモーメントが発生し、カウンタ５２が回転してしまう。そのため、従来の移動装置では、ステージを高精度に位置決め制御することが困難である。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、ステージを高精度に位置決め制御することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、移動装置に係り、第１方向に移動可能に支持された移動体と、可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記移動体に連結された第１アクチュエータと、前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記制御手段は、前記第１アクチュエータに与えられる信号に基づいて前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記信号は、前記第１アクチュエータによって駆動される前記移動体の位置を制御するための目標値を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記信号は、前記第１アクチュエータを操作するための操作量を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の位置を計測する計測器を更に備え、前記補償器は、前記計測器から提供される前記移動体の位置情報に基づいて前記第２アクチュエータを制御することが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記制御手段は、前記移動体の加速度に基づいて前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度として、目標加速度を用いることが好ましい。
【００１７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度として、計測器により測定された実加速度を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記移動体の加速度、あるいは、操作量を前記第２アクチュエータの制御系にフィードフォワードすることが好ましい。
【００１９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記第１アクチュエータによって前記移動体が駆動されるときの前記ガイド面と平行で、かつ、前記第１方向と直交する第２方向における該可動子の力点と前記固定子の重心との間の距離に応じて、前記補償器のゲインが定められていることが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記第１アクチュエータは前記移動体の両側に分離して２つ配置され、前記第２アクチュエータはそれぞれの第１アクチュエータの固定子の回転を抑えるように制御されることが好ましい。
【００２１】
本発明の第２の側面は、露光装置に係り、パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、前記基板または前記原版を保持して移動可能なステージと、可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記ステージに連結された第１アクチュエータと、前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２の側面は、半導体デバイスの製造方法に係り、基板に感光材を塗布する塗布工程と、前記塗布工程で前記感光材が塗布された前記基板に請求項９に記載の露光装置を利用してパターンを転写する露光工程と、前記露光工程で前記パターンが転写された前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、図面に記載された同様の部分に対しては、同様の符号を用いている。
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の好適な第１の実施の形態としての移動装置及びそれを適用した露光装置について説明する。
【００２５】
図１において、図１（ａ）は本発明の好適な実施の形態に係る移動装置の構成を示す平面図、図１（ｂ）はその断面図をそれぞれ示す。図１（ｂ）に示すように、移動装置の基準面である平面ガイド面６は、基準構造体４上に設けられている。平面ガイド面６に対し、可動部３が静圧軸受７によって非接触に支持されている。図１（ａ）に示すように、可動部３は、平面ガイド面６に沿ってＹ方向に移動することができる。図１（ｂ）に示すように、可動部３の両脇には、それぞれ可動部３をＹ方向に駆動するための電磁アクチュエータ８、８'が設けられている。可動部３は、これらの２組の電磁アクチュエータ８、８'によって駆動される。電磁アクチュエータ８、８'は、平面ガイド面６に沿って移動する可動部３に連結された可動子２、２'と固定子１、１'とを含む。可動部３上には、例えば、天板５が設けられている。天板５上には被移動物（例えば、ウエハ等）を置載することができる。
【００２６】
固定子１、１'は、静圧軸受９によって、平面ガイド６に対して非接触に支持されており、Ｙ方向に移動することができる。また、固定子１、１'は、所定の質量をもち、可動部３の加減速によって生じる反力を吸収することができる。固定子１、１'は永久磁石、可動子２、２'はコイルでそれぞれ構成されうるが、この逆であってもよい。
【００２７】
また、移動装置を制御するために、不図示の干渉計が１つまたは複数設けられており、基準構造体４を基準として、可動子２、２'或いは可動部３を位置決めをすることができる。同様に、平面内を移動する固定子１、１'を位置決めするために、固定子１、１'の位置を計測する不図示の干渉計が設けられている。以上のようにして、可動部３（この上に設けられた天板５を含む）及び可動子２、２'を有するステージとしての可動体３００は、平面ガイド面６に対して非接触でＹ方向に移動することができる。
【００２８】
可動体３００が移動すると、固定子１、１'は、可動体３００に作用する力の反力を受ける。固定子１、１'は、この反力を受けて、平面ガイド面６に沿って移動することができる。即ち、固定子１、１'は、平面ガイド面６に沿って移動することによって、可動体３００の駆動に伴う反力を吸収する働きを持つ。例えば、可動部３等を含む可動体３００を＋Ｙ方向に駆動すると、固定子１、１'は−Ｙ方向に反力を受けて、−Ｙ方向に移動することによって、この反力を吸収することができる。
【００２９】
以上のように、可動体３００が移動するときに作用する加減速時の反力は、固定子１、１'によって吸収されうる。この反力は、反力を受けた固定子１、１'（反力可動部）が移動することによって、運動エネルギーに変換される。なお、ここでは、固定子を２つ設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、固定子の数は、１つであっても、３つ以上であってもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、可動体３００に作用する力とその反力とが基準構造体４上の平面ガイド面６上に制限されるため、可動体３００に作用する駆動力と固定子１、１'に作用する反力とによって基準構造体４が振動することを防止することができる。さらに、本実施形態によれば、移動装置が設置されたエリアの床や他の装置へ振動が伝達することを防止することができる。
【００３１】
また、固定子１、１'の質量を、可動部３等を含む可動体３００の質量より十分大きくすることにより、固定子１、１'の移動範囲を小さく制限できる。これによって、装置の小型化が図られ、半導体工場の床面積が縮小し、半導体工場全体の建設コストの低減に寄与することができる。
【００３２】
次に、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置のより具体的な構成について説明する。図２は、本発明の好適な実施形態に係る移動装置のより具体的な構成を示す図である。図２に示すように、移動装置の基準面である平面ガイド面６は、基準構造体４上に設けられている。天板（Ｘ−Ｙステージ）５の下に設けられた可動部３（図１（ｂ）を参照）は、静圧軸受７によって、平面ガイド面６に対して非接触に支持されており、ＸＹ方向に移動することができる。可動部３の両脇には、可動部３をＹ方向の長ストロークおよびＸ方向の短ストロークに駆動するための電磁アクチュエータ８（不図示）、８'が設けられている。電磁アクチュエータ８、８'は、それぞれ左右に互いに分離・独立した可動子２、２'と固定子１、１'とを含む（図１（ａ）、（ｂ）を参照）。左右の可動子２、２'には、それぞれ左右２個の可動部Ｙマグネット１０と、左右２個の可動部Ｘマグネット１１とが取り付けられている。固定子１、１'は、静圧軸受９（図１（ｂ）を参照）によって、平面ガイド面６に対して非接触に支持されており、ＸＹ方向（平面方向）に移動することができる。また、固定子１、１'は、所定の質量を持ち、可動部３及び可動子２、２'を含む可動体３００の加減速によって生じる反力を、平面ガイド面６上を移動することによって吸収することができる。また、固定子１、１'の内部には、Ｘ軸リニアモータ単相コイル１２と、Ｙ方向に複数のコイルを並べたＹ軸リニアモータ多相コイル１３とが配置され、これらを切り替えてＸ軸及びＹ軸の移動を行うことができる。
【００３３】
天板（Ｘ−Ｙステージ）５の位置は、レーザヘッド１６、Ｙ軸計測用ミラー１７、Ｘ軸計測用バーミラー１８、左右２個のＹ軸計測用ディテクタ１９、前後２個のＸ軸計測用ディテクタ２０等から構成されるレーザ干渉計によって計測される。即ち、天板５のＸ軸方向の位置は、天板５に塔載された光学素子２２、２２'にＹ方向からレーザ光が照射され、その計測光がＸ軸方向に反射または偏光されてＸ軸計測用バーミラー１８に照射されて、Ｘ軸計測用ディテクタ２０で計測される。また、天板５のＹ軸方向の位置は、Ｙ方向からレーザ光がＹ軸計測用バーミラー１７に照射されて、Ｘ軸計測用ディテクタ１９によって計測されることにより行われる。固定子１、１'のＹ軸方向の位置は、左右２つの固定子Ｙ軸計測用ディテクタ２１によって計測される。
【００３４】
天板（Ｘ−Ｙステージ）５上に基板（ウエハ）が載置された可動部３は、可動子２、２'と固定子１、１'とでそれぞれ構成される電磁アクチュエータ８、８'によってＸＹ方向に移動する。固定子１、１'は、可動部３及び可動子２、２'を含む可動体３００に作用する力の反力を受ける。固定子１、１'は、この反力によって、平面ガイド面６上を移動する。固定子１、１'は、平面ガイド面６上を移動することによって、反力を吸収することができる。本実施形態では、例えば、可動部３を含む可動体３００が＋Ｙ方向に移動すると、固定子１、１'は−Ｙ方向に反力を受けて、−Ｙ方向に移動する。
【００３５】
さらに、本実施形態では、固定子１、１'をＹ軸方向へ駆動するアクチュエータとして、左右２個のＹ軸位置制御用リニアモータ１４、１４'が基準構造体４に設けられている。同様に、固定子１、１'をＸ軸方向へ駆動する左右前後４個のＸ軸位置制御用リニアモータ１５、１５'が基準構造体４に設けられている。
【００３６】
また、Ｘ軸位置制御用リニアモータ１５、１５’の各々の支線の左右に、前後計４個のＸ方向位置測定器が設けられ（不図示）、固定子１、１’のＸ方向の位置を計測することができる。
【００３７】
次に、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置の処理について説明する。
【００３８】
図３は、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置の制御ブロック図を示す。フィードバック制御系Ａは可動子２、２’側のフィードバック制御系を、フィードバック制御系Ｂは固定子１、１’側のフィードバック制御系をそれぞれ示す。ここでは、天板５を設けた可動部３が、可動子２、２’と固定子１、１’とを有する電磁アクチュエーター８、８’によって、Ｙ方向に駆動される場合について説明する。可動部３は、Ｙ軸計測用ディテクタ１９により計測された可動部３の位置情報に基づいて、可動子２、２’と固定子１、１’とを含む電磁アクチュエーター８、８’をフィードバック制御することによって、位置決めされる。Ｐ１（ｓ）は、可動子２、２’と固定子１、１’とを含む電磁アクチュエーター８、８’の動特性を表す。Ｐ１（ｓ）の出力は、計測位置、即ち、Ｙ軸計測用ディテクタ１９によって計測された可動部３の位置Ｙ１を示す。また、可動部３には、補償器Ｃ１（ｓ）が前置される。以上のように、可動子部３側のフィードバック制御系Ａによって、可動部３の制御量（位置制御量）Ｙ１を、目標値（位置目標値）Ｒ１に追従させながら、可動部３を所定の位置へと駆動することができる。
【００３９】
また、本発明の好適な第１の実施の形態に係る移動装置は、固定子１、１’を可動部３の可動方向（Ｙ軸）に対して水平に保つために、固定子１、１’のＸＹ平面上の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂを有する。図３において、Ｐ２（ｓ）は、リニアモータ１５、１５’と左右の固定子１、１’とを有し、固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターの動特性を示す。Ｐ２（ｓ）の出力は計測位置、即ち、固定子の回転量θ１を示す。回転量θ１は、固定子１、１’の各々に２個ずつ取り付けられた前述のＸ方向位置測定器（不図示）により算出される。また、制御対象としての固定子１、１’に対し、補償器Ｃ２（ｓ）が前置される。補償器Ｃ２（ｓ）は、電磁アクチュエーター８、８’に与えられる信号に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。以上のように構成して、固定子１、１’側のフィードバック制御系Ｂにおいて、目標値を０に設定することにより、固定子１、１’の回転量を０に保つことができる。
【００４０】
本実施形態では、図３に示すように、フィードバック制御系Ａは、可動子２、２’を制御するための目標値に基づいて、この目標値から算出された目標加速度を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、前記目標加速度に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。これによって、可動子２、２’の移動に伴う固定子１、１’の回転を抑える方向に固定子１、１’を駆動することができる、その結果、可動子２、２’及び可動部３を加速させたときに生じる固定子１、１’の回転を抑止し、ステージを高精度に位置決めすることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の好適な第２の実施の形態に係る移動装置による制御ブロック図を示す。本実施形態では、図４に示すように、フィードバック制御系Ａの電磁アクチュエータ８、８'を操作するための操作量を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、第１の実施形態と同様に、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、電磁アクチュエータ８、８'を操作するための操作量に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。
【００４２】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の好適な第３の実施の形態に係る移動装置による制御ブロック図を示す。本実施形態では、図５に示すように、フィードバック制御系Ａは、Ｙ値計測用ディテクタ１９により計測された可動子２、２’の位置情報に基づいて、この位置情報から算出された可動子２、２’の加速度（実加速度）を、固定子１、１’の回転量を制御するフィードバック制御系Ｂにフィードフォワードする。ここで、第１、２の実施形態と同様に、Ｋは、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のフィードフォワードゲインを示す。補償器Ｃ２（ｓ）は、Ｙ値計測用ディテクタ１９から提供される可動子２、２’の位置情報に基づいて、固定子１、１’の回転を抑えるように固定子１、１’を駆動するための電磁アクチュエーターを制御する。また、Ｙ値計測用ディテクタ１９の替わりに加速度計を設けてもよい。
【００４３】
（他の実施形態）
本発明の好適な実施の形態に係る移動装置は、可動部３がＸ方向に移動可能であり、可動部３のＸ方向の位置に応じて、可動部３のカウンタマス（固定子）１、１’に対するＸ方向の力点が変動するように構成される。この場合、移動装置は、Ｘ方向における駆動時の可動子２、２’の力点と固定子１、１’の重心との間の距離に応じて、フィードバック制御系Ｂの電磁アクチュエータへ与えられる信号のゲイン（フィードフォワードゲイン）が変化するように構成されうる。これによって、さらに高精度な位置決め制御が可能となる。
【００４４】
以上のように、本発明の好適な実施形態によれば、可動部の制御系で用いられる信号を、固定子の制御系にフィードフォワードすることにより、可動子の加速に起因する固定子の揺れや回転等を抑止することができる。
【００４５】
図７は、本発明の好適な実施の形態に係る移動装置を半導体デバイスの製造プロセスに適用した場合に用いられる露光装置の概念図を示したものである。図７において、照明光学系７１から出た光は原版であるレチクル７２上に照射される。レチクル７２はレチクルステージ７３上に保持され、レチクル７２のパターンは、縮小投影レンズ７４の倍率で縮小投影されて、その像面にレチクルパターン像を形成する、縮小投影レンズ７４の像面は、Ｚ方向と垂直な関係にある。露光対象の試料である基板７５表面には、レジストが塗布されており、露光工程で形成されたショットが配列されている。基板７５は、可動体等を含むステージ３００上に載置されている。ステージ３００は、基板７５を固定するチャック、Ｘ軸方向とＹ軸方向に各々水平移動可能なＸＹステージ等により構成されている。ステージ３００の位置情報は、ステージ３００に固定されたミラー７７に対してステージ干渉計７８により常時計測されている。本発明の実施形態に係る移動装置は、ステージ干渉計７８から出力される位置信号等によって制御信号を生成し、ステージ３００の位置を制御する。
【００４６】
なお、露光装置は、光学系に対して原版と基板とを移動させ、共に走査することによって、原版のパターンの所定領域を、基板上に転写する走査露光を行ってもよい。この場合、露光装置は、本発明の好適な実施の形態に係る移動装置が備えるステージによって、走査時に、原版及び基板の少なくとも一方を駆動することができる。また、露光光として紫外光を用いてもよい。この場合、紫外光としては、例えば、レーザを光源とするフッ素エキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ等のレーザ光を用いることが好ましい。
【００４７】
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図８は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。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なう。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、リソグラフィ技術によっ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4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なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００４８】
図９は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ステージを高精度に位置決め制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る移動装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る移動装置の詳細を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る制御ブロック図である。
【図６】従来の移動装置を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る移動装置を適用した露光装置の概念図である。
【図８】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図９】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
１、１’：固定子 ２、２’：可動子 ３：可動部 ４：基準構造体 ５：天板 ６：平面ガイド面 ７：静圧軸受 ８：電磁アクチュエーター ９：静圧軸受 １０：可動部Ｙマグネット １１：可動部Ｘマグネット １２：Ｘ軸リニアモータ単相コイル １３：Ｙ軸リニアモータ多相コイル １４：Ｙ軸位置制御用リニアモータ １５：Ｘ軸位置制御用リニアモータ １６：レーザヘッド １７：Ｙ軸計測用ミラー １８：Ｘ軸計測用バーミラー １９：Ｙ軸計測用ディテクタ ２０：Ｘ軸計測用ディテクタ ２１：固定子Ｙ軸計測用ディテクタ ２２、２２’：光学素子
Claims (13)
- 第１方向に移動可能に支持された移動体と、
可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記移動体に連結された第１アクチュエータと、
前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、
前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、
前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする移動装置。 - 前記制御手段は、前記第１アクチュエータに与えられる信号に基づいて前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
- 前記信号は、前記第１アクチュエータによって駆動される前記移動体の位置を制御するための目標値を含むことを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
- 前記信号は、前記第１アクチュエータを操作するための操作量を含むこと特徴とする請求項２に記載の移動装置。
- 前記移動体の位置を計測する計測器を更に備え、前記補償器は、前記計測器から提供される前記移動体の位置情報に基づいて前記第２アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
- 前記制御手段は、前記移動体の加速度に基づいて前記第２アクチュエータを制御する補償器を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
- 前記移動体の加速度として、目標加速度を用いることを特徴とする請求項６に記載の移動装置。
- 前記移動体の加速度として、計測器により測定された実加速度を用いることを特徴とする請求項６に記載の移動装置。
- 前記制御手段は、前記移動体の加速度、あるいは、操作量を前記第２アクチュエータの制御系にフィードフォワードすることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
- 前記第１アクチュエータによって前記移動体が駆動されるときの前記ガイド面と平行で、かつ、前記第１方向と直交する第２方向における該可動子の力点と前記固定子の重心との間の距離に応じて、前記補償器のゲインが定められていることを特徴とする請求項２又は請求項６に記載の移動装置。
- 前記第１アクチュエータは前記移動体の両側に分離して２つ配置され、前記第２アクチュエータはそれぞれの第１アクチュエータの固定子の回転を抑えるように制御されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の移動装置。
- パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、
前記基板または前記原版を保持して移動可能なステージと、
可動子及び固定子を有し、前記可動子が前記ステージに連結された第１アクチュエータと、
前記第１方向と平行なガイド面を有し、前記固定子を該ガイド面に沿って移動可能に支持する基準構造体と、
前記ガイド面に垂直な軸回りの回転方向に前記固定子を駆動する第２アクチュエータと、
前記移動体の移動に伴う前記固定子の回転を抑えるように前記第２アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする露光装置。 - 半導体デバイスの製造方法であって、
基板に感光材を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程で前記感光材が塗布された前記基板に請求項１２に記載の露光装置を利用してパターンを転写する露光工程と、
前記露光工程で前記パターンが転写された前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、
を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
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