JPH11184539A - 駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置 - Google Patents
駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置Info
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- JPH11184539A JPH11184539A JP9355019A JP35501997A JPH11184539A JP H11184539 A JPH11184539 A JP H11184539A JP 9355019 A JP9355019 A JP 9355019A JP 35501997 A JP35501997 A JP 35501997A JP H11184539 A JPH11184539 A JP H11184539A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動装置の発熱による温度上昇を抑えるとと
もに、駆動パターンに係わらず駆動装置の温度分布を均
一に保つ。 【解決手段】 位置決めを行うための駆動力を発生する
駆動手段と、前記駆動手段から生じる熱を冷媒を用いて
回収する冷却手段とを備える駆動装置において、前記冷
却手段が冷却範囲を分割して冷却することを特徴とす
る。ここで駆動手段の発熱部もしくはその近傍の温度を
計測する温度計測手段と、前記温度計測手段により得ら
れた温度に基づいて前記冷却手段が循環させる冷媒の温
度又は流量を制御する制御手段とを有することを特徴と
する。
もに、駆動パターンに係わらず駆動装置の温度分布を均
一に保つ。 【解決手段】 位置決めを行うための駆動力を発生する
駆動手段と、前記駆動手段から生じる熱を冷媒を用いて
回収する冷却手段とを備える駆動装置において、前記冷
却手段が冷却範囲を分割して冷却することを特徴とす
る。ここで駆動手段の発熱部もしくはその近傍の温度を
計測する温度計測手段と、前記温度計測手段により得ら
れた温度に基づいて前記冷却手段が循環させる冷媒の温
度又は流量を制御する制御手段とを有することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体露光
装置や形状計測装置の移動テーブル、高精度加工機など
の精密位置決め装置に好適に使用される駆動装置に関す
る。
装置や形状計測装置の移動テーブル、高精度加工機など
の精密位置決め装置に好適に使用される駆動装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ナノメートル（ｎｍ）オーダーの精密位
置決め精度が要求される超高精度の装置では、例えば１
００ｍｍの低熱膨張材（熱膨張係数１×１０-6）が１℃
の温度変化で１００ｎｍ変形し、また、光干渉式測長計
の光路における空気温度の変化が１℃であっても位置の
測定値が条件によっては１００ｎｍ変化するため、これ
ら温度変化の防止策として駆動手段から放出される熱を
回収する駆動装置の冷却は必須となっている。また、温
度分布の不均一も、光干渉式測長計の誤差要因である空
気揺らぎの主な原因の一つであるため、駆動装置の温度
不均一を出来るだけ抑える努力がなされている。
置決め精度が要求される超高精度の装置では、例えば１
００ｍｍの低熱膨張材（熱膨張係数１×１０-6）が１℃
の温度変化で１００ｎｍ変形し、また、光干渉式測長計
の光路における空気温度の変化が１℃であっても位置の
測定値が条件によっては１００ｎｍ変化するため、これ
ら温度変化の防止策として駆動手段から放出される熱を
回収する駆動装置の冷却は必須となっている。また、温
度分布の不均一も、光干渉式測長計の誤差要因である空
気揺らぎの主な原因の一つであるため、駆動装置の温度
不均一を出来るだけ抑える努力がなされている。
【０００３】駆動手段の発熱が構造体の熱変形や光干渉
式測長計の誤差要因となる空気揺らぎをもたらすため、
精密な位置決め装置においては冷媒、ヒートパイプ、ペ
ルチェ素子等の手段を用いて冷却を行っており、駆動手
段の発熱時に駆動手段や駆動手段が搭載される装置が所
定温度になるように、冷媒の温度や流量、ヒートパイプ
の放熱部温度、ペルチェ素子の駆動電流等を調整してい
る。特に、冷媒を循環させて熱を回収するときには、特
開平7-302124号公報、特開平7-302747号公報のように発
熱源近傍に温度計測手段を設け、これにより得られた温
度をもとに冷媒温度や冷媒流量を調整して駆動装置全体
の冷却を調整している。
式測長計の誤差要因となる空気揺らぎをもたらすため、
精密な位置決め装置においては冷媒、ヒートパイプ、ペ
ルチェ素子等の手段を用いて冷却を行っており、駆動手
段の発熱時に駆動手段や駆動手段が搭載される装置が所
定温度になるように、冷媒の温度や流量、ヒートパイプ
の放熱部温度、ペルチェ素子の駆動電流等を調整してい
る。特に、冷媒を循環させて熱を回収するときには、特
開平7-302124号公報、特開平7-302747号公報のように発
熱源近傍に温度計測手段を設け、これにより得られた温
度をもとに冷媒温度や冷媒流量を調整して駆動装置全体
の冷却を調整している。
【０００４】図１３はこのような従来の駆動装置の一例
を示す構成図である。同図に示されているように、位置
計測手段１２、コントローラ１４、およびドライバ１５
により位置決め対象１０の精密な位置決めを行う駆動装
置では、冷却手段６により冷媒３を循環させて駆動手段
１ａ，１ｂからの熱を回収している。このとき流れる冷
媒３の温度や流量は、駆動手段もしくはその近傍に温度
センサ５および温度計測手段２を設け、その温度に基き
冷却量制御手段４が冷却手段６に冷媒３ａの温度、又は
流量の設定指令を出している。
を示す構成図である。同図に示されているように、位置
計測手段１２、コントローラ１４、およびドライバ１５
により位置決め対象１０の精密な位置決めを行う駆動装
置では、冷却手段６により冷媒３を循環させて駆動手段
１ａ，１ｂからの熱を回収している。このとき流れる冷
媒３の温度や流量は、駆動手段もしくはその近傍に温度
センサ５および温度計測手段２を設け、その温度に基き
冷却量制御手段４が冷却手段６に冷媒３ａの温度、又は
流量の設定指令を出している。
【０００５】すなわち、駆動手段の発熱が多く温度が上
がるときには冷媒の温度を下げる又は冷媒の流量を多く
して冷却量を増し、反対に発熱が少なく温度が下がると
きには冷媒の温度を上げる又は冷媒の流量を少なくして
冷却量を減らすことにより、駆動装置全体やその近傍の
構造体、雰囲気などの温度が変動しないようにしてい
る。
がるときには冷媒の温度を下げる又は冷媒の流量を多く
して冷却量を増し、反対に発熱が少なく温度が下がると
きには冷媒の温度を上げる又は冷媒の流量を少なくして
冷却量を減らすことにより、駆動装置全体やその近傍の
構造体、雰囲気などの温度が変動しないようにしてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来以上のさらなる高
精度かつ高速な位置決めの追求には、駆動装置の温度変
化をさらに軽減することはもちろん、レーザー干渉計に
よる長さ計測の安定性をさらに向上させるために駆動装
置の温度均一性の向上も不可欠である。
精度かつ高速な位置決めの追求には、駆動装置の温度変
化をさらに軽減することはもちろん、レーザー干渉計に
よる長さ計測の安定性をさらに向上させるために駆動装
置の温度均一性の向上も不可欠である。
【０００７】しかし上記従来例では、複数の温度センサ
および温度計測手段からの出力温度をもとに、それぞれ
の温度に重み付けを行ったり、それぞれの温度の最大値
を選択するなどして駆動装置の全体的な温度を基準にし
て調整された温度又は流量の冷媒を循環させているが、
駆動手段の発熱分布が変化するに従い駆動装置の温度分
布も変化してしまい、近年の温度均一性に関する要求に
対応できなくなってきた。
および温度計測手段からの出力温度をもとに、それぞれ
の温度に重み付けを行ったり、それぞれの温度の最大値
を選択するなどして駆動装置の全体的な温度を基準にし
て調整された温度又は流量の冷媒を循環させているが、
駆動手段の発熱分布が変化するに従い駆動装置の温度分
布も変化してしまい、近年の温度均一性に関する要求に
対応できなくなってきた。
【０００８】一般に駆動手段の発熱分布が均一でない場
合、発熱していない部分は駆動手段の位置的な温度上昇
割合が少なく、発熱部分は位置的な温度上昇割合が大き
くなるが、発熱部の位置が変化すると温度上昇の小さい
部分と大きい部分の位置が変化するため、駆動装置での
温度分布が変わってくる。また、駆動装置の駆動範囲の
長尺化に対して冷却範囲が広くなってきており、これに
伴って駆動装置の最高温度と最低温度との温度差が大き
くなり、温度許容差に対する要求に応えられなくなって
いる。これらの状況・度合いは発熱分布つまりは駆動パ
ターンによって様々に変化する。そのため位置測定手段
の測定誤差が生じかつ安定せず、また測定誤差を減らす
ための補正も時系列的な温度変化のため難しく、ナノメ
ートルオーダーの精密位置決めの障害になる。
合、発熱していない部分は駆動手段の位置的な温度上昇
割合が少なく、発熱部分は位置的な温度上昇割合が大き
くなるが、発熱部の位置が変化すると温度上昇の小さい
部分と大きい部分の位置が変化するため、駆動装置での
温度分布が変わってくる。また、駆動装置の駆動範囲の
長尺化に対して冷却範囲が広くなってきており、これに
伴って駆動装置の最高温度と最低温度との温度差が大き
くなり、温度許容差に対する要求に応えられなくなって
いる。これらの状況・度合いは発熱分布つまりは駆動パ
ターンによって様々に変化する。そのため位置測定手段
の測定誤差が生じかつ安定せず、また測定誤差を減らす
ための補正も時系列的な温度変化のため難しく、ナノメ
ートルオーダーの精密位置決めの障害になる。
【０００９】本発明の目的は、より一層の許容温度の要
求に応えられるように、駆動手段が発する熱に起因する
位置決め精度への悪影響を除去することにある。また、
この駆動装置を用いた優れた位置決め精度を有するステ
ージ装置や露光装置、さらにはデバイス製造方法を提供
することを目的とする。
求に応えられるように、駆動手段が発する熱に起因する
位置決め精度への悪影響を除去することにある。また、
この駆動装置を用いた優れた位置決め精度を有するステ
ージ装置や露光装置、さらにはデバイス製造方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の駆動装置は、位置決めを行うための駆動力を発
生する駆動手段と、前記駆動手段から生じる熱を冷媒を
用いて回収する冷却手段とを備える駆動装置において、
前記冷却手段が冷却範囲を分割して冷却することを特徴
とするものである。
本発明の駆動装置は、位置決めを行うための駆動力を発
生する駆動手段と、前記駆動手段から生じる熱を冷媒を
用いて回収する冷却手段とを備える駆動装置において、
前記冷却手段が冷却範囲を分割して冷却することを特徴
とするものである。
【００１１】これにより、駆動装置、駆動装置周囲の構
造体、雰囲気などの温度変化と温度不均一をなくし、構
造体の熱変形、温度変化・温度不均一に起因する測長誤
差を軽減し、駆動装置の位置決め精度を向上させること
ができる。
造体、雰囲気などの温度変化と温度不均一をなくし、構
造体の熱変形、温度変化・温度不均一に起因する測長誤
差を軽減し、駆動装置の位置決め精度を向上させること
ができる。
【００１２】すなわち、駆動手段の発熱が駆動手段内で
不均一である場合、発熱の高い部分は冷媒の流量を多く
又は温度を下げて冷却量を増し、反対に、発熱が少ない
部分は冷媒の流量を少なく又は温度を上げて冷却量を減
らすことにより、駆動装置全体の温度を一定にし、駆動
パターンの変化による駆動装置の温度分布の変化を軽減
される。また、駆動部を分割して冷却することにより、
各部分に最適な冷却量を供給できるため、冷却効率も上
がり、駆動装置もしくはその近傍の構造体、もしくは雰
囲気などの温度変化も最小限に抑えられる。
不均一である場合、発熱の高い部分は冷媒の流量を多く
又は温度を下げて冷却量を増し、反対に、発熱が少ない
部分は冷媒の流量を少なく又は温度を上げて冷却量を減
らすことにより、駆動装置全体の温度を一定にし、駆動
パターンの変化による駆動装置の温度分布の変化を軽減
される。また、駆動部を分割して冷却することにより、
各部分に最適な冷却量を供給できるため、冷却効率も上
がり、駆動装置もしくはその近傍の構造体、もしくは雰
囲気などの温度変化も最小限に抑えられる。
【００１３】また、本発明のより好ましい形態は、前記
駆動手段の発熱部もしくはその近傍の温度を計測する温
度計測手段と、前記温度計測手段により得られた温度に
基づいて前記冷却手段が循環させる冷媒の温度又は流量
を制御する制御手段とを有することを特徴とする。これ
により、駆動パターンの変化により発熱分布が変化した
場合にも適切な冷却量を供給できるようになる。
駆動手段の発熱部もしくはその近傍の温度を計測する温
度計測手段と、前記温度計測手段により得られた温度に
基づいて前記冷却手段が循環させる冷媒の温度又は流量
を制御する制御手段とを有することを特徴とする。これ
により、駆動パターンの変化により発熱分布が変化した
場合にも適切な冷却量を供給できるようになる。
【００１４】また、本発明は上記駆動装置を用いてステ
ージを移動することを特徴とするステージ装置、このス
テージ装置を有することを特徴とする露光装置、この露
光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデ
バイス製造方法などである。
ージを移動することを特徴とするステージ装置、このス
テージ装置を有することを特徴とする露光装置、この露
光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデ
バイス製造方法などである。
【００１５】
【発明の実施の形態】＜実施例１＞図１は本発明の実施
形態に係る駆動装置を示す構成図である。同図におい
て、１ａ，１ｂは一対の駆動手段であり、１ａは固定側
の駆動手段、１ｂは図面の左右方向に移動可能な可動側
の駆動手段である。５は駆動手段１ａもしくは１ｂに配
置された温度センサ、２は温度センサ５で測定した温度
データを外部へ出力する温度計測手段、３は駆動手段１
ａ，１ｂを冷却する冷媒、４は温度計測手段２から温度
データを受け取り冷媒３の温度を制御するための指令信
号を出力する温度制御手段、６ａ，６ｂ，６ｃは冷却量
制御手段４からの指令信号に基づき所定の冷却量の冷媒
を流す冷却手段、１０は可動側駆動手段１ｂに載置され
た位置決め対象、１１は可動側駆動手段１ｂに載置され
た位置決め対象１０の位置基準、１２は位置決め対象１
０の位置を位置基準１１を参照して計測する位置計測手
段、１３は位置計測手段１２が計測する長さ、１４は位
置計測手段１２から得た位置決め対象１０の位置データ
により駆動手段の駆動量を制御するための指令信号を出
力するコントローラ、１５はコントローラ１４からの指
令信号に従って駆動手段１ａ，１ｂを駆動するドライバ
である。
形態に係る駆動装置を示す構成図である。同図におい
て、１ａ，１ｂは一対の駆動手段であり、１ａは固定側
の駆動手段、１ｂは図面の左右方向に移動可能な可動側
の駆動手段である。５は駆動手段１ａもしくは１ｂに配
置された温度センサ、２は温度センサ５で測定した温度
データを外部へ出力する温度計測手段、３は駆動手段１
ａ，１ｂを冷却する冷媒、４は温度計測手段２から温度
データを受け取り冷媒３の温度を制御するための指令信
号を出力する温度制御手段、６ａ，６ｂ，６ｃは冷却量
制御手段４からの指令信号に基づき所定の冷却量の冷媒
を流す冷却手段、１０は可動側駆動手段１ｂに載置され
た位置決め対象、１１は可動側駆動手段１ｂに載置され
た位置決め対象１０の位置基準、１２は位置決め対象１
０の位置を位置基準１１を参照して計測する位置計測手
段、１３は位置計測手段１２が計測する長さ、１４は位
置計測手段１２から得た位置決め対象１０の位置データ
により駆動手段の駆動量を制御するための指令信号を出
力するコントローラ、１５はコントローラ１４からの指
令信号に従って駆動手段１ａ，１ｂを駆動するドライバ
である。
【００１６】固定された駆動手段１ａに対して、駆動手
段１ｂが図面の左右方向に動くことにより位置決め対象
１０は同方向に動き、位置決め対象１０の位置は位置基
準１１を基準として位置計測手段１２によって計測され
る。例えば、位置基準１１が反射ミラーで位置計測手段
１２がレーザ干渉計である場合には長さ１３が光路長と
なり、これが位置決め対象１０の位置となる。一般に位
置決め対象１０と位置基準１１はいくらか離れているた
め、かつ位置基準１１の位置を位置決め対象１２の位置
としているため、この両者間の距離変動は位置決めの誤
差となる。コントローラ１４は位置計測手段１２の位置
データを用いて位置決め対象１０が所定の位置に位置決
めされるようドライバ１５に指令を与え、ドライバ１５
は駆動手段１ａ，１ｂを駆動する。
段１ｂが図面の左右方向に動くことにより位置決め対象
１０は同方向に動き、位置決め対象１０の位置は位置基
準１１を基準として位置計測手段１２によって計測され
る。例えば、位置基準１１が反射ミラーで位置計測手段
１２がレーザ干渉計である場合には長さ１３が光路長と
なり、これが位置決め対象１０の位置となる。一般に位
置決め対象１０と位置基準１１はいくらか離れているた
め、かつ位置基準１１の位置を位置決め対象１２の位置
としているため、この両者間の距離変動は位置決めの誤
差となる。コントローラ１４は位置計測手段１２の位置
データを用いて位置決め対象１０が所定の位置に位置決
めされるようドライバ１５に指令を与え、ドライバ１５
は駆動手段１ａ，１ｂを駆動する。
【００１７】このとき、例えば駆動手段１ａに対して１
ｂが図面の中央付近で主に駆動する場合、駆動手段１ｂ
の駆動方向真ん中の部分Ａ２の発熱が多く、反対に駆動
手段１ｂの駆動方向両端の部分Ａ１,Ａ３は発熱が少な
い。そのため、図４のように駆動手段１ａの真ん中を頂
点とする山形の発熱分布となる。また、同様に駆動手段
１ａに対して１ｂが図面の左側で主に駆動する場合は図
５のような発熱分布、右側で主に駆動する場合は図６の
ような発熱分布になる。
ｂが図面の中央付近で主に駆動する場合、駆動手段１ｂ
の駆動方向真ん中の部分Ａ２の発熱が多く、反対に駆動
手段１ｂの駆動方向両端の部分Ａ１,Ａ３は発熱が少な
い。そのため、図４のように駆動手段１ａの真ん中を頂
点とする山形の発熱分布となる。また、同様に駆動手段
１ａに対して１ｂが図面の左側で主に駆動する場合は図
５のような発熱分布、右側で主に駆動する場合は図６の
ような発熱分布になる。
【００１８】従来は、温度計測手段２からの出力をもと
に駆動手段１ａ，１ｂ全体を一括して冷却しているた
め、駆動手段内で発熱の多い部分は冷媒の流れる方向に
対して急な温度上昇を生じ、反対に発熱の少ない部分は
緩やかな温度上昇を生じるるため、発熱分布によって様
々な温度分布を呈し一定にはならなかった。図７，図
８，図９はそれぞれ図４，図５，図６に対応した駆動手
段の温度分布である。主な発熱部が真ん中、左側、右側
の場合に対して駆動手段内の温度分布は一定ではなく変
化しているのが分かる。
に駆動手段１ａ，１ｂ全体を一括して冷却しているた
め、駆動手段内で発熱の多い部分は冷媒の流れる方向に
対して急な温度上昇を生じ、反対に発熱の少ない部分は
緩やかな温度上昇を生じるるため、発熱分布によって様
々な温度分布を呈し一定にはならなかった。図７，図
８，図９はそれぞれ図４，図５，図６に対応した駆動手
段の温度分布である。主な発熱部が真ん中、左側、右側
の場合に対して駆動手段内の温度分布は一定ではなく変
化しているのが分かる。
【００１９】そこで本実施例では、冷却手段６を複数の
冷却手段６ａ，６ｂ，６ｃに置き換えて駆動手段１ａの
冷却部分を分割部Ａ1，Ａ2，Ａ3に３分割してそれぞれ
の部分の発熱に合わせて冷却することで許容温度の要求
を満たすようにしている。例えば前例のように駆動手段
のＡ2部の発熱が大きくＡ1，Ａ3部の発熱が小さいとき
は、Ａ2部に流す冷媒３ｂの流量を多くする又は温度を
下げる等をして冷却手段で冷却量を増やし、Ａ1，Ａ3部
に流す冷媒３ａ，３ｃの流量を少なくする又は温度を上
げる等して冷却手段で冷却量を減らすことにより、各部
の発熱量に応じて最適な冷却を行ない、従来より各部の
温度変化を抑え、且つ駆動手段全体の温度分布を均一に
している。これにより駆動パターンの変化つまり発熱分
布の変化に対しても変わらず図３のような均一な温度分
布にすることが出来る。また分割して冷却することによ
り、冷媒あたりの冷却領域が少なくできるため効率よく
冷却でき、また駆動手段全体の最高温度と最低温度との
温度差ΔT1を、従来の温度差ΔT0a，ΔT0b，ΔT0cに比
べてほとんど無くすことが出来る。
冷却手段６ａ，６ｂ，６ｃに置き換えて駆動手段１ａの
冷却部分を分割部Ａ1，Ａ2，Ａ3に３分割してそれぞれ
の部分の発熱に合わせて冷却することで許容温度の要求
を満たすようにしている。例えば前例のように駆動手段
のＡ2部の発熱が大きくＡ1，Ａ3部の発熱が小さいとき
は、Ａ2部に流す冷媒３ｂの流量を多くする又は温度を
下げる等をして冷却手段で冷却量を増やし、Ａ1，Ａ3部
に流す冷媒３ａ，３ｃの流量を少なくする又は温度を上
げる等して冷却手段で冷却量を減らすことにより、各部
の発熱量に応じて最適な冷却を行ない、従来より各部の
温度変化を抑え、且つ駆動手段全体の温度分布を均一に
している。これにより駆動パターンの変化つまり発熱分
布の変化に対しても変わらず図３のような均一な温度分
布にすることが出来る。また分割して冷却することによ
り、冷媒あたりの冷却領域が少なくできるため効率よく
冷却でき、また駆動手段全体の最高温度と最低温度との
温度差ΔT1を、従来の温度差ΔT0a，ΔT0b，ΔT0cに比
べてほとんど無くすことが出来る。
【００２０】駆動手段の駆動パターンがある程度限られ
ている場合は、予め駆動手段の各部の温度が一定になる
ように冷却量をいくつか設定しておき、駆動パターンに
応じて設定を変えることが可能であるが、複数の温度セ
ンサ５と温度計測手段２を設け、これらより得られる各
部分の温度データをもとに冷却量を冷却手段６ａ，６
ｂ，６ｃにより変化させることで、駆動パターンが不定
の場合も自動的に駆動手段１ａにおける各部分Ａ1，
Ａ2，Ａ3の温度を一定に保つことができる。すなわち、
温度センサ５および温度計測手段２より得られた駆動手
段１ａ，１ｂの各部温度に基づき、設定温度より高い部
分は冷媒の温度を下げる又は流量を多くすることにより
冷却量を増やし、反対に設定温度より低い部分は冷媒の
温度を上げる又は流量を少なくすることにより、各部分
Ａ1，Ａ2，Ａ3の発熱量に合わせて冷却を行い駆動手段
１ｂ全体の温度分布を一定にする。
ている場合は、予め駆動手段の各部の温度が一定になる
ように冷却量をいくつか設定しておき、駆動パターンに
応じて設定を変えることが可能であるが、複数の温度セ
ンサ５と温度計測手段２を設け、これらより得られる各
部分の温度データをもとに冷却量を冷却手段６ａ，６
ｂ，６ｃにより変化させることで、駆動パターンが不定
の場合も自動的に駆動手段１ａにおける各部分Ａ1，
Ａ2，Ａ3の温度を一定に保つことができる。すなわち、
温度センサ５および温度計測手段２より得られた駆動手
段１ａ，１ｂの各部温度に基づき、設定温度より高い部
分は冷媒の温度を下げる又は流量を多くすることにより
冷却量を増やし、反対に設定温度より低い部分は冷媒の
温度を上げる又は流量を少なくすることにより、各部分
Ａ1，Ａ2，Ａ3の発熱量に合わせて冷却を行い駆動手段
１ｂ全体の温度分布を一定にする。
【００２１】このように、駆動手段１ａの温度分布が均
一になると、特に計測する光路１３の温度分布の不均一
を防ぐことができ、位置計測手段１２の測定値が変動す
ることを回避できるため、従来よりも位置測定の際の誤
差が軽減して位置決め精度を向上させることができる。
また、冷却領域の分割により温度変化が従来よりも抑え
られることに加えて、光路１３の温度分布の変化がない
ため位置計測の際の温度補正を精度良く行えるため、従
来よりも安定かつ精度のよい位置計測を実現できる。
一になると、特に計測する光路１３の温度分布の不均一
を防ぐことができ、位置計測手段１２の測定値が変動す
ることを回避できるため、従来よりも位置測定の際の誤
差が軽減して位置決め精度を向上させることができる。
また、冷却領域の分割により温度変化が従来よりも抑え
られることに加えて、光路１３の温度分布の変化がない
ため位置計測の際の温度補正を精度良く行えるため、従
来よりも安定かつ精度のよい位置計測を実現できる。
【００２２】＜実施例２＞図２は駆動手段として多極の
リニアモータを用いた別の実施形態を示す構成図であ
り、リニアモータのコイル部分を抽出した図である。
リニアモータを用いた別の実施形態を示す構成図であ
り、リニアモータのコイル部分を抽出した図である。
【００２３】図中、２３ａ，２３ｂ，２３ｃはコイル、
５ａ，５ｂ，５ｃはそれぞれコイル２３ａ，２３ｂ，２
３ｃに配置された温度センサであり、3ａ，３ｂ，３ｃ
は各冷却部分Ａ1，Ａ2，Ａ3を冷却する冷媒である。多
極のリニアモータの場合コイルが複数個あるため、図２
のように複数点に温度センサを配置し、温度計測手段２
が測定した複数の温度を基にして各発熱部に最適な各冷
媒の温度又は流量を決定する。このようにすることで、
各コイルの発熱量の違いを各コイルへの冷却量を変える
ことで対応でき、どのコイルも一定温度に保つことが出
来る。
５ａ，５ｂ，５ｃはそれぞれコイル２３ａ，２３ｂ，２
３ｃに配置された温度センサであり、3ａ，３ｂ，３ｃ
は各冷却部分Ａ1，Ａ2，Ａ3を冷却する冷媒である。多
極のリニアモータの場合コイルが複数個あるため、図２
のように複数点に温度センサを配置し、温度計測手段２
が測定した複数の温度を基にして各発熱部に最適な各冷
媒の温度又は流量を決定する。このようにすることで、
各コイルの発熱量の違いを各コイルへの冷却量を変える
ことで対応でき、どのコイルも一定温度に保つことが出
来る。
【００２４】＜実施例３＞図１０は、上記リニアモータ
を用いたステージ装置、及びこのステージ装置を備えた
半導体デバイス製造用の露光装置の構成を示す。
を用いたステージ装置、及びこのステージ装置を備えた
半導体デバイス製造用の露光装置の構成を示す。
【００２５】図中、定盤４１上にガイド４２とリニアモ
ータ４３の固定子を固設している。リニアモータ４３は
固定子に多相電磁コイルを、可動子に永久磁石群を有し
ている。リニアモータ４３の可動子を可動部４５及び可
動ガイド４４に接続して、リニアモータ４３の駆動によ
って可動ガイドを紙面法線方向に移動させる。可動部４
５は定盤４１の上面を基準に静圧軸受け４９で、ガイド
４２の側面を基準に静圧軸受け４８で保持する。可動ガ
イド４４をまたぐようにして配置した移動ステージ４７
は静圧軸受け５０によって支持している。この移動ステ
ージ４７は、上記説明したいずれかの構成を持ったリニ
アモータ４６によって、可動ガイド４４を基準にステー
ジ４７が紙面左右方向に移動する。ステージ４７の動き
はステージ４７に固設したミラー５１及びレーザー干渉
系５２を用いて計測する。ステージ４７に搭載したチャ
ックでウエハ４８を保持しており、このウエハ４８に回
路パターンを露光転写するために、光源５３及び投影光
学系５４によって、レチクル５５上の回路パターンをウ
エハ４８上に縮小転写する。上記説明したような特性の
リニアモータを用いることで、優れたステージ装置ひい
ては露光装置を達成している。
ータ４３の固定子を固設している。リニアモータ４３は
固定子に多相電磁コイルを、可動子に永久磁石群を有し
ている。リニアモータ４３の可動子を可動部４５及び可
動ガイド４４に接続して、リニアモータ４３の駆動によ
って可動ガイドを紙面法線方向に移動させる。可動部４
５は定盤４１の上面を基準に静圧軸受け４９で、ガイド
４２の側面を基準に静圧軸受け４８で保持する。可動ガ
イド４４をまたぐようにして配置した移動ステージ４７
は静圧軸受け５０によって支持している。この移動ステ
ージ４７は、上記説明したいずれかの構成を持ったリニ
アモータ４６によって、可動ガイド４４を基準にステー
ジ４７が紙面左右方向に移動する。ステージ４７の動き
はステージ４７に固設したミラー５１及びレーザー干渉
系５２を用いて計測する。ステージ４７に搭載したチャ
ックでウエハ４８を保持しており、このウエハ４８に回
路パターンを露光転写するために、光源５３及び投影光
学系５４によって、レチクル５５上の回路パターンをウ
エハ４８上に縮小転写する。上記説明したような特性の
リニアモータを用いることで、優れたステージ装置ひい
ては露光装置を達成している。
【００２６】＜実施例４＞次に上記説明した露光装置又
は露光方法を利用したデバイス製造方法の実施形態を説
明する。
は露光方法を利用したデバイス製造方法の実施形態を説
明する。
【００２７】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）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス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、
上記用意した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、これが出荷（ステップ７）される。
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）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス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、
上記用意した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、これが出荷（ステップ７）される。
【００２８】図１２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
縁膜を形成する。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１
５（レジスト処理）ではウエハにレジストを塗布する。
ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置又は露
光方法によってマスクの回路パターンをウエハの複数の
ショット領域に並べて焼付露光する。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
路パターンが形成される。
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
縁膜を形成する。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１
５（レジスト処理）ではウエハにレジストを塗布する。
ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置又は露
光方法によってマスクの回路パターンをウエハの複数の
ショット領域に並べて焼付露光する。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
路パターンが形成される。
【００２９】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった大型のデバイスを低コストに製造するこ
とができる。
造が難しかった大型のデバイスを低コストに製造するこ
とができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、駆動手段の分割し
た領域をそれぞれ冷却することで、駆動手段、駆動手段
周囲の構造体、雰囲気などの温度分布の不均一をなく
し、かつ温度変化を従来よりも抑えることが出来るた
め、構造体の熱変形、温度変化や温度分布の不均一に起
因する測長誤差を少なくし、駆動装置のナノメートルオ
ーダーの位置決め精度をさらに向上させることができ
る。
た領域をそれぞれ冷却することで、駆動手段、駆動手段
周囲の構造体、雰囲気などの温度分布の不均一をなく
し、かつ温度変化を従来よりも抑えることが出来るた
め、構造体の熱変形、温度変化や温度分布の不均一に起
因する測長誤差を少なくし、駆動装置のナノメートルオ
ーダーの位置決め精度をさらに向上させることができ
る。
【００３１】また、駆動手段の分割された冷却部の温度
もしくはその近傍の温度を計測し、その温度に基づいて
前記分割された各冷却部に対する冷媒の温度又は流量を
制御することで、任意の駆動パターンに対しても駆動手
段の温度分布を一定にすることができ、さらなる高精度
化が達成できる。
もしくはその近傍の温度を計測し、その温度に基づいて
前記分割された各冷却部に対する冷媒の温度又は流量を
制御することで、任意の駆動パターンに対しても駆動手
段の温度分布を一定にすることができ、さらなる高精度
化が達成できる。
【００３２】また、このような駆動装置にリニアモータ
を用いたステージ装置を構成することにより、優れた位
置決め精度を有するステージ装置を提供することができ
る。
を用いたステージ装置を構成することにより、優れた位
置決め精度を有するステージ装置を提供することができ
る。
【００３３】また、前記ステージを有する露光装置によ
り優れた露光装置やデバイス製造方法を提供することが
出来る。
り優れた露光装置やデバイス製造方法を提供することが
出来る。
【図１】駆動装置の実施形態を示す構成図
【図２】リニアモータの構成図
【図３】固定側の駆動手段の温度分布を示す図
【図４】固定側の駆動手段の発熱分布の一例を示す図
【図５】図４に対する比較図
【図６】固定側の駆動手段の発熱分布の一例を示す図
【図７】図６に対する比較図
【図８】固定側の駆動手段の発熱分布の一例を示す図
【図９】図８に対する比較図
【図１０】リニアモータを用いたステージ装置を有する
露光装置の構成図
露光装置の構成図
【図１１】デバイスの製造フローを示す図
【図１２】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図
【図１３】駆動装置の従来例を示す構成図
１ａ 固定側の駆動手段 １ｂ 可動側の駆動手段 ２ 温度計測手段 ３，３Ａ３ｂ，３ｃ 冷媒 ４ 温度制御手段 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 温度センサ ６ 冷却手段 １０ 位置決め対象 １１ 位置基準 １２ 位置計測手段 １３ 計測する長さ １４ コントローラ １５ ドライバ ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ コイル ２４ コイル支持具 ３０ 設定温度 ３１，３２，３３，３４ 固定側の駆動手段１ａにおけ
る温度分布 ４１ 定盤 ４２ ガイド ４３ リニアモータ ４４ 可動ガイド ４５ 可動部 ４６ リニアモータ ４７ 移動ステージ ４８ ウエハ ４９ 静圧軸受け ５０ 静圧軸受け ５１ ミラー ５２ レーザー干渉系 ５３ 光源 ５４ 投影光学系 ５５ レチクル ΔＴ1 本実施形態での駆動装置での最高温度と最低温
度との差 ΔＴ0ａ，ΔＴ0ｂ，ΔＴ0ｃ 従来例装置での最高温度
と最低温度との差 Ａ1，Ａ2，Ａ3 駆動手段の各発熱部
る温度分布 ４１ 定盤 ４２ ガイド ４３ リニアモータ ４４ 可動ガイド ４５ 可動部 ４６ リニアモータ ４７ 移動ステージ ４８ ウエハ ４９ 静圧軸受け ５０ 静圧軸受け ５１ ミラー ５２ レーザー干渉系 ５３ 光源 ５４ 投影光学系 ５５ レチクル ΔＴ1 本実施形態での駆動装置での最高温度と最低温
度との差 ΔＴ0ａ，ΔＴ0ｂ，ΔＴ0ｃ 従来例装置での最高温度
と最低温度との差 Ａ1，Ａ2，Ａ3 駆動手段の各発熱部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68
Claims (6)
- 【請求項１】 位置決めを行うための駆動力を発生する
駆動手段と、前記駆動手段から生じる熱を冷媒を用いて
回収する冷却手段とを備える駆動装置において、前記冷
却手段が冷却範囲を分割して冷却することを特徴とする
駆動装置。 - 【請求項２】 前記駆動手段の発熱部もしくはその近傍
の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段に
より得られた温度に基づいて前記冷却手段が循環させる
冷媒の温度又は流量を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１もしくは２記載の駆動装置にお
いて、前記駆動手段がリニアモータであること特徴とす
る駆動装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか記載の駆動装置
によってステージを移動することを特徴とするステージ
装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のステ−ジ装置を有するこ
とを特徴とする露光装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の露光装置を利用してデバ
イスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355019A JPH11184539A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355019A JPH11184539A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11184539A true JPH11184539A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18441430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9355019A Withdrawn JPH11184539A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 駆動装置及びこれを用いたステージ装置や露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11184539A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492476B1 (ko) * | 2001-07-09 | 2005-06-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 |
| US7177007B2 (en) | 2000-04-07 | 2007-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| JP2008288357A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 基板支持装置及び基板支持方法 |
| WO2009155090A3 (en) * | 2008-06-03 | 2010-03-11 | Applied Materials, Inc. | Fast substrate support temperature control |
| JP2010194638A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Ihi Corp | 反転テーブル装置の潤滑方法及びその潤滑システム |
| JP2012048165A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 露光装置、露光装置のステージ温度制御方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9355019A patent/JPH11184539A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7177007B2 (en) | 2000-04-07 | 2007-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| KR100492476B1 (ko) * | 2001-07-09 | 2005-06-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 |
| JP2008288357A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 基板支持装置及び基板支持方法 |
| WO2009155090A3 (en) * | 2008-06-03 | 2010-03-11 | Applied Materials, Inc. | Fast substrate support temperature control |
| CN102903654A (zh) * | 2008-06-03 | 2013-01-30 | 应用材料公司 | 快速衬底支撑件温度控制 |
| US8596336B2 (en) | 2008-06-03 | 2013-12-03 | Applied Materials, Inc. | Substrate support temperature control |
| CN102903654B (zh) * | 2008-06-03 | 2015-11-25 | 应用材料公司 | 用于控制衬底支撑件的温度的设备和方法 |
| JP2010194638A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Ihi Corp | 反転テーブル装置の潤滑方法及びその潤滑システム |
| JP2012048165A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 露光装置、露光装置のステージ温度制御方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |