JPH11204406A

JPH11204406A - 位置決め装置、位置決め方法および露光装置

Info

Publication number: JPH11204406A
Application number: JP10005845A
Authority: JP
Inventors: Masato Takahashi; 正人高橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】移動ステージの位置決め駆動制御に際し、振
動の影響を低減して移動ステージの位置決めに要する時
間を短縮する。【解決手段】ウェハステージ位置決め制御部８０は、
ウェハステージＷＳの位置を検出するウェハステージ干
渉計７８からの出力と、ウェハステージを駆動するウェ
ハステージ駆動用モータ７６の回転速度を検出するタコ
ジェネレータ７４からの出力をもとにウェハステージ駆
動用モータ７６を駆動してウェハステージＷＳの位置決
め制御を行う。ウェハステージ位置決め制御部８０はま
た、固定鏡７２の固設部近傍に設置され、固定鏡７２の
振動を検出する加速度センサ９２から出力される信号よ
り固定鏡７２近傍で生じる局所的な振動に関する信号を
弁別し、この信号をもとにウェハステージＷＳの位置決
め制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置決め装置及び
露光装置に係り、更に詳しくは、アクチュエータにより
移動ステージを位置決め駆動する位置決め装置、位置決
め方法および位置決め装置を備える露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステップ・アンド・リピート方式の露光
装置、即ちいわゆるステッパ等の精密機器の高精度化に
伴い、設置床から定盤（除振台）に作用する微振動をマ
イクロＧレベルで絶縁する必要が生じている。除振装置
の除振台を支持する除振パッドとしてはダンピング液中
に圧縮コイルバネを入れた機械式ダンパや空気式ダンパ
等、種々のものが使用されている。特に、空気式ダンパ
を備えた空気バネ除振装置はバネ定数を小さく設定で
き、約１０Ｈｚ以上の振動を絶縁することから、精密機
器の支持に広く用いられている。また、最近では従来の
パッシブ除振装置の限界を打破するために、アクティブ
除振装置が提案されている（例えば、本願と同一出願人
に係る特開平８−１６６０４３号等参照）。これは、除
振台の振動をセンサで検出し、このセンサの出力に基づ
いてアクチュエータを駆動することにより振動制御を行
う除振装置であり、低周波制御帯域に共振ピークの無い
理想的な振動絶縁効果を持たせることができるものであ
る。

【０００３】上述の除振台は、除振台全体が剛体モー
ド、すなわち除振台やこの除振台の上の設置物が弾性変
形することなく一体に振動することを前提として制御さ
れている。そのため、除振台と、除振台上に載置される
コラム（やぐら状の枠体）等の構造物は、剛性を増すた
めの工夫がなされている。

【０００４】以上に説明した除振台の上には精密な位置
決めが可能な移動ステージが設置される。この移動ステ
ージの位置は、干渉計により計測された結果に基づいて
制御される。干渉計は、除振台に固設される被固設部材
に設置される固定鏡と移動ステージに設置される移動鏡
とに向けて可干渉光を出射し、固定鏡、移動鏡で反射さ
れて戻ってきた光により生じる干渉光により、被固設部
材と移動ステージとの間の相対距離を計測する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、移動ステー
ジの位置決め精度の高度化が求められるにつれ、除振台
の上の設置物のローカルな弾性モードでの振動が無視で
きなくなってきた。ここでローカルな弾性モードでの振
動について説明する。ローカルな弾性モードでの振動と
は、除振台の上に設置される機器や構造物がたわんで振
動することによって生じる局所的な振動のことを指す。

【０００６】従来の除振台において除振台に設置される
機器は、除振台と一体に、いわば１個の剛体として振動
することを前提としている。つまり、除振台を先述のア
クティブ除振装置によって除振することにより、除振台
およびこの除振台に設置される機器は一体に制振される
ことを前提としている。しかし、上述の「たわみ」によ
り、除振台と機器とが一体に振動せず、両者の間で相対
的な振動が生じることがある。これがローカルな弾性モ
ードでの振動である（以下、ローカルな弾性モードでの
振動を「ローカル弾性振動」と称する）。

【０００７】上述したローカル弾性振動が発生すると、
除振台上に設置される移動ステージは以下に説明するよ
うな位置決め誤差を生じる場合がある。ここで図７を参
照して上述のローカル弾性振動により生じる位置決め誤
差について説明する。

【０００８】図７は、除振台をＩＣや液晶のガラス基板
などを製造する過程で用いられる投影露光装置に適用し
た例を示すものであり、除振台上に設置される移動ステ
ージおよび移動ステージの位置決め制御系の概略的構成
を示すものである。

【０００９】図７において、定盤１００は不図示のアク
ティブ除振システムによって除振される。定盤１００に
は投影レンズ保持筒１０４が貫通して固設される。定盤
１００に固設される下フレーム１０２にはモータ１０８
によって駆動される基板ステージ１０６が設置され、基
板ステージ１０６上にはＩＣウェーハなどの基板１１６
が載置される。投影レンズ保持筒１０４の上方には、定
盤１００に固設されるコラム１０１を介して照明系１２
４が固設される。また、投影レンズ保持筒１０４の上部
にはマスクステージ１０３が設置され、マスクステージ
１０３上にはマスク１２２が設置される。そして、照明
系１２４によって照明されるマスク１２２のパターンが
投影レンズ保持筒１０４内に配設されるレンズを介して
基板１１６の表面に縮小投影される。

【００１０】このとき、基板ステージ１０６は移動、停
止を繰り返し、上述の縮小投影は基板ステージ１０６の
停止中に行われる。ステージ制御回路１２０は、干渉計
１１０から出力されるステージ位置情報に基づいてモー
タ１０８を制御し、これによりステージの移動、位置決
め、そして停止の制御を行う。

【００１１】干渉計１１０の投受光部１１０ａより出射
されるレーザ光は、その一部がハーフミラー１１８を透
過し、移動ステージ１０６の側面に設けられる対象面
（以下、これを移動鏡と称する）１０６Ｒで反射されて
ハーフミラー１１８を再透過し、投受光部１１０ａに測
定光として再入射する。一方、投受光部１１０ａより出
射されたレーザ光のうち、ハーフミラー１１８で反射さ
れる光はミラー１１２で反射されて参照面（以下、これ
を固定鏡と称する）１１４に導かれる。固定鏡１１４で
反射された光はミラー１１２、ハーフミラー１１８を経
て投受光部１１０ａに参照光として再入射する。干渉計
１１０は、これらの参照光、測定光により生じる干渉光
によって移動ステージ１０６の位置を計測する。

【００１２】以上に説明したとおり、干渉計１１０は、
投影レンズ保持筒１０４に固設される固定鏡１１４と干
渉計１１０との間の光路長と、移動鏡１０６Ｒと干渉計
１１０との間の光路長との光路長差により基板ステージ
１０６の位置を計測する。したがって、下フレーム１０
２や投影レンズ保持筒１０４に上述のローカル弾性振動
が生じた場合、固定鏡１１４と干渉計１１０との間の相
対変位を生じる。このため、干渉計１１０による基板ス
テージ位置の計測値には誤差を生じる。これがローカル
弾性振動により生じる誤差である。この誤差は、上述し
たようにローカル弾性振動によって生じるものであるた
め、アクティブ除振システムで除去するのは困難であ
る。したがって、この振動が十分に小さくなるまでの
間、移動ステージ１０６の位置決め精度は低下する。精
密な位置決めを行うためには、このローカル弾性振動が
収まるのを待たねばならず、これが投影露光装置のスル
ープットを低下させる原因ともなっていた。

【００１３】本発明は、除振台に設置される機器や構造
物あるいは除振台自体などにローカルな弾性モードの振
動が生じても、これによる位置決め性能の低下を抑制
し、位置決め性能に優れた位置決め装置、この位置決め
装置を用いる位置決め方法およびこの位置決め装置を備
えた露光装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図３
に対応付けて本発明を説明する。（１）請求項１に記載の発明は、移動ステージＷＳ
と；移動ステージＷＳを駆動するための駆動手段７６
と；移動ステージＷＳの設置部に固設された被固設部材
４６に設けられる参照面７２で反射される光と、移動ス
テージＷＳに設けられる対象面ＷＳｒで反射される光と
で生成される干渉光により移動ステージＷＳの位置を検
出する干渉計位置検出手段７８と；参照面７２に局所的
に生じる振動を検出する振動検出手段９２と；干渉計位
置検出手段７８より出力される信号と、振動検手段９２
より出力される信号とに基づいて駆動手段７６の駆動制
御を行う制御手段８０とを有することにより上述した目
的を達成する。（２）請求項２に記載の発明は、移動ステージＷＳの
移動速度を検出する速度検出手段７４をさらに有し；制
御手段８０は、速度検出手段７４から出力される信号
と、干渉計位置検出手段７８から出力される信号とをフ
ィードバック信号として用いるとともに振動検出手段９
２から出力される信号をフィードフォワード信号として
用い、駆動手段７６の駆動制御を行うものである。（３）請求項３に記載の発明において制御手段８０
は、振動検出手段９２から出力される信号に所定のゲイ
ンを乗じて駆動手段７６から発する推力値に変換するも
のである。（４）請求項４に記載の発明は、移動ステージＷＳ
と；移動ステージＷＳを駆動するための駆動手段７６
と；移動ステージＷＳの設置部に固設された被固設部材
４６に設けられる参照面７２で反射される光と、移動ス
テージＷＳに設けられる対象面ＷＳｒで反射される光と
で生成される干渉光により移動ステージＷＳの位置を検
出する干渉計位置検出手段７８と；参照面７２に局所的
に生じる振動を検出する振動検出手段９２と；移動ステ
ージの移動速度を検出する速度検出手段７４とを有する
位置決め装置の位置決め方法に適用される。そして、干
渉計位置検出手段７８および速度検出手段７４から出力
される信号に基づいて駆動手段７６をフィードバック制
御しつつ、振動検出手段９２から出力される信号に所定
のゲインを与えて駆動手段７６から発する推力値に変
換、出力して駆動手段７６をフィードフォワード制御す
るものである。（５）請求項５に記載の発明は、マスクステージＲＳ
に設置されるマスク基板Ｒに形成されたパターンを、投
影光学系４６を介して基板ステージＷＳに設置される基
板Ｗに露光する露光装置であって、請求項１〜３のいず
れか１項に記載の位置決め装置を具備するものである。

【００１５】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かりやすくす
るために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより
本発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図６参照して説明する。なお、以下の実施の
形態の説明においては、本発明が適用される露光装置の構成剛体モードでの振動（以下剛体振動と称する）の抑制ローカル弾性振動の影響を低減させる位置決め方法について説明する。以下の説明中、のローカル弾性振
動の影響を低減させる位置決め方法が本発明の特徴部分
である。

【００１７】露光装置の構成図１（ａ）は、本発明が適用される露光装置１００の概
略的構成を示す。図１（ａ）において、床上に長方形板
状の台座１０が設置され、この台座１０の上にボイスコ
イルモータ（以下ＶＣＭ）１２Ａ〜１２Ｄ（但し、図１
（ａ）では紙面奥側のＶＣＭ１２Ｄは図示せず）が設置
される。これらのＶＣＭ１２Ａ〜１２Ｄの上にエアマウ
ント１４Ａ〜１４Ｄ（但し、図１（ａ）では紙面奥側の
エアマウント１４Ｄは図示せず）が設置され、これらの
上に長方形の定盤２０が設置される。ここで、後述する
ように本実施の形態では投影光学系の光軸と平行にＺ軸
を取り、Ｚ軸に直交する平面内で定盤２０の長手方向に
Ｘ軸を、これに直交する方向にＹ軸を取る。また、それ
ぞれの軸回りの回転方向をＺθ、Ｘθ、Ｙθ方向と定め
る。なお、以下の説明において、必要に応じ、図１中の
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を示す各矢印の示す方向を＋Ｘ、＋Ｙ、＋
Ｚ方向、これと反対の方向を−Ｘ、−Ｙ、−Ｚ方向と区
別して用いるものとする。

【００１８】ＶＣＭ１２Ａ〜１２Ｄとエアマウント１４
Ａ〜１４Ｄは、それぞれ定盤２０の長方形の底面の４隅
付近に配置される。ここで、図１（ｂ）を参照してこれ
らＶＣＭ１２Ａ〜１２Ｄおよびエアマウント１４Ａ〜１
４Ｄについて説明する。なお、これらのＶＣＭ１２Ａ〜
１２Ｄ、あるいはエアマウント１４Ａ〜１４Ｄはいずれ
も同じ構成のものであり、ここではＶＣＭ１２、エアマ
ウント１４として説明をする。

【００１９】ＶＣＭ１２は、固定子１２ａおよび可動子
１２ｂなどで構成される。固定子１２ａは固定枠体１４
ａの内側下部に固設され、可動子１２ｂは可動枠体１４
ｃと連結される。エアマウント１４は、固定子１４ｅお
よび可動子１４ｆなどで構成される。エアマウント１４
の固定子１４ｅは固定枠体１４ａの上に固設される一
方、可動子１４ｆは可動枠体１４ｃと連結される。この
ような構成により、ＶＣＭ１２およびエアマウント１４
から発生する推力はいずれも可動枠体１４ｃに伝達され
る。ＶＣＭ１２の推力は、制御部２００（図３。制御部
２００に関しては後で説明）により調節される。エアマ
ウント１４へは、エア給気穴１４ｂを経て不図示の空圧
源より圧縮空気が送られる。制御部２００（図４）は、
エアマウント１４に送り込む空気量を調節することによ
りエアマウント１４から発生する推力を調節する。可動
枠体１４ｃの天面にはダボ１４ｄが突設されているが、
これは定盤２０の低面に穿設される穴（不図示）と嵌合
して位置決めを行うためのものである。

【００２０】定盤２０の上面、＋Ｙ方向側の端部には、
加速度センサ２２および２４が固設される。また、定盤
２０の上面、−Ｙ方向側の端部には加速度センサ２６が
固設され、これらの加速度センサ２２、２４および２６
により定盤２０の振動が検出される。さらに、定盤２０
の＋Ｘ方向側の側面の両端近くには変位センサ３０およ
び３２が固設され、定盤２０の−Ｘ方向側の側面には変
位センサ２８が固設される。台座１０には門型形状のフ
レーム１６および１８が固設され、変位センサ２８、３
０および３２は、このフレーム１６あるいは１８と定盤
２０との相対変位を検出する。これらのセンサ加速度セ
ンサおよび変位センサはいずれも制御部２００（図４）
に接続される。

【００２１】ここで図２を参照し、上述の加速度センサ
２２、２４および２６、そして変位センサ２８、３０お
よび３２の振動検出方向あるいは変位検出方向について
説明する。図２は図１に示す露光装置の定盤２０および
この定盤２０に固設されるセンサを示すものである。加
速度センサ２２は±Ｘ方向、±Ｙ方向、±Ｚ方向の加速
度をそれぞれ検出する３つの加速度センサで構成され
る。加速度センサ２４は±Ｙ方向、±Ｚ方向の加速度を
それぞれ検出する２つの加速度センサで構成される。加
速度センサ２６は±Ｚ方向の加速度を検出するセンサで
構成される。同様に変位センサ３０は±Ｘ方向、±Ｙ方
向、±Ｚ方向の変位をそれぞれ検出する３つの変位セン
サで構成される。変位センサ２８は±Ｙ方向、±Ｚ方向
の変位をそれぞれ検出する２つの変位センサで構成され
る。そして変位センサ３２は±Ｚ方向の変位を検出する
センサで構成される。なお、以下の説明において必要に
応じ、例えば加速度センサ２４を構成する±Ｙ方向、±
Ｚ方向の加速度検出用の加速度センサをそれぞれ加速度
センサ２４Ｙ、２４Ｚと表現する。変位センサについて
も同様に変位センサ３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚなどと表現
する。これらの加速度センサおよび変位センサにより定
盤２０の振動および位置ずれを検出する方法については
後で説明する。

【００２２】再び図１を参照して露光装置１００の構成
について説明する。フレーム１８の上部に固設されるＹ
アクチュエータ３４、そしてフレーム１６の上部に固設
されるＹアクチュエータ３８およびＸアクチュエータ４
２について説明する。Ｙアクチュエータ３４、３８は、
定盤２０に対して±Ｙ方向の推力を与えるためのもので
あり、Ｘアクチュエータ４２は定盤２０に対して±Ｘ方
向の推力を与えるものである。定盤２０の上面には、そ
れぞれのアクチュエータと対向するようにブロック３
６、４０、および４４が固設される。そして、各アクチ
ュエータから発せられる推力は、それぞれのアクチュエ
ータに対向するブロック３６、４０、４４を介して定盤
２０に伝えられる。これらのＹアクチュエータ３４、３
８およびＸアクチュエータ４２としては、マグネットや
コイルなどで構成される電磁アクチュエータなどが用い
られる。そして、これらのＹアクチュエータ３４、３８
およびＸアクチュエータ４２は制御部２００（図４）と
接続されており、各アクチュエータから発生する推力は
制御部２００によって制御される。

【００２３】制御部２００（図４）によって行われる定
盤２０の高さ及び水平レベルの調整について簡単に説明
する。変位センサ２８、３０および３２で検出された定
盤２０の±Ｚ方向変位（高さ）信号が制御部２００に入
力される。この信号を基に制御部２００は、定盤２０の
高さを予め設定されている値にするとともに水平レベル
を維持するために、エアマウント１４Ａ〜１４Ｄから発
生すべき推力を算出する。その後、制御部２００は、算
出された推力がエアマウント１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれ
から発生するように不図示の空圧源から各エアマウント
に送られる空気の量を調整する。その後も、制御部２０
０は、定盤２０の高さおよび水平を維持するようにエア
マウント１４Ａ〜１４Ｄから発生する推力を制御する。
これにより、定盤２０は歪みを生じることがなく、また
レチクルステージＲＳおよびウエハステージＷＳの位置
決め精度等が高精度に維持される。

【００２４】定盤２０上の固設物等について説明する。
定盤２０には、この定盤２０を貫通して投影レンズ保持
筒４６が固設される。投影レンズ保持筒４６の上部には
マスクステージが固設される。以下、本実施の形態では
このマスクステージをレチクルステージＲＳとして説明
する。レチクルステージＲＳは、後述するレチクルステ
ージ駆動用モータ６２（図３）によってＸＹ方向に駆動
される（レチクルステージＲＳの詳細については後述す
る）。

【００２５】定盤２０の上には投影レンズ保持筒４６を
囲むようにコラム４８が植設され、コラム４８の上部に
ミラー保持ユニット５４を介してミラー５２が固設され
る。コラム４８の上部にはまた、照明光学系５０が固設
される。この照明光学系５０には、不図示の光源より露
光用の光が送光される。

【００２６】定盤２０の下部には下ベース２５が吊持さ
れる。下ベース２５には、後述するモータによってＸＹ
２次元方向に駆動される基板ステージが載置される。以
下、本実施の形態ではこの基板ステージをウェハステー
ジＷＳとして説明する。ウエハステージＷＳ上にはＺレ
ベリングステージ、θステージおよびウエハホルダ（い
ずれも図示省略）を介してウエハＷが吸着保持される。
ウエハＷは、Ｚ軸方向の駆動およびＺ軸に対する傾斜を
調整できるＺレベリングステージと、Ｚ軸回りの微小回
転が可能なθステージ（いずれも不図示）によって３次
元的に位置決めが可能に構成される。

【００２７】図３を参照してレチクルステージＲＳ、ウ
ェハステージＷＳおよびこれらレチクルステージＲＳ、
ウェハステージＷＳ位置決め制御を行う制御部について
説明する。

【００２８】−レチクルステージ、レチクルステージ制
御系− 図１（ａ）に示す露光装置１００の要部を概略的に示す
図３において、撮影レンズ保持筒４６の上部には上ベー
ス６４が固設される。レチクルステージＲＳは、この上
ベース６４上に固設される。レチクルステージＲＳはレ
チクルステージ駆動モータ６２により±Ｘ方向に駆動さ
れ、レチクルステージの移動量はレチクルステージ干渉
計６６によって計測される。レチクルステージ干渉計６
６から出射され、ハーフミラー８２を透過した光は移動
鏡ＲＳｒで反射され、ハーフミラー８２を再度透過して
測定光としてレチクルステージ干渉計６６に入射する。
レチクルステージ干渉計６６より出射され、ハーフミラ
ー８２で反射された光はミラー８４で反射され、コラム
４８の上部に固設される固定鏡７０で反射された後、ミ
ラー８４、ハーフミラー８２で反射されて測定光として
レチクルステージ干渉計６６に入射する。

【００２９】上述した測定光と参照光とで生じる干渉光
によりレチクルステージ干渉計６６はレチクルステージ
ＲＳの±Ｘ方向の位置を計測する。固定鏡７０の近傍に
は加速度センサ９０が固設される。この加速度センサ９
０は、固定鏡７０の近傍で生じるＸ方向の振動を検出す
る。レチクルステージ駆動モータ６２にはタコジェネレ
ータ６０が接続される。このタコジェネレータ６０は、
レチクルステージ駆動モータ６２の回転速度、すなわち
レチクルステージＲＳの移動速度に比例した信号を出力
する。これらタコジェネレータ６０、加速度センサ９
０、レチクルステージ干渉計６６から出力される信号は
レチクルステージ位置決め制御部６８に入力される。

【００３０】レチクルステージ位置決め制御部６８は、
これらの信号と、後述するウェハステージ位置決め制御
部８０から入力される信号とに基づき、レチクルステー
ジ駆動モータ６２を駆動し、レチクルステージＲＳを位
置決め制御する。なお、レチクルステージＲＳは不図示
の駆動モータにより±Ｙ方向にも駆動され、同じく不図
示の干渉計によって±Ｙ方向のレチクルステージ位置が
検出され、レチクルステージ位置決め制御部６８によっ
て位置決め制御されるが、本実施の形態の説明において
は±Ｘ方向の位置決め制御についてのみ説明し、±Ｙ方
向の位置決め制御についてはその説明を省略する。

【００３１】−ウェハステージ、ウェハステージ制御系
− ウェハステージＷＳは、下ベース２５に固設される。ウ
ェハステージＷＳはウェハステージ駆動モータ７６によ
り±Ｘ方向に駆動され、ウェハステージの移動量はウェ
ハステージ干渉計７８によって計測される。ウェハステ
ージ干渉計７８から出射され、ハーフミラー８８を透過
した光は移動鏡ＷＳｒに達し、そして反射される。移動
鏡ＷＳｒで反射された光は、ハーフミラー８８を再度透
過し、測定光としてウェハステージ干渉計７８に入射す
る。ウェハステージ干渉計７８より出射され、ハーフミ
ラー８８で反射された光はミラー８６で反射され、投影
レンズ保持筒４６の下部に固設される固定鏡７２で反射
された後、ミラー８６、ハーフミラー８８で再度反射さ
れて測定光としてウェハステージ干渉計７８に入射す
る。

【００３２】上述した測定光と参照光とで生じる干渉光
によりウェハステージ干渉計７８はウェハステージＷＳ
の±Ｘ方向の位置を計測する。固定鏡７２の近傍には加
速度センサ９２が固設される。この加速度センサ９２
は、固定鏡７２近傍におけるＸ方向の振動を検出する。
ウェハステージ駆動モータ７６にはタコジェネレータ７
４が接続される。このタコジェネレータ７４は、ウェハ
ステージ駆動モータ７６の回転速度、すなわちウェハス
テージＷＳの移動速度に比例した信号を出力する。これ
らタコジェネレータ７４、加速度センサ９２、ウェハス
テージ干渉計７８から出力される信号はウェハステージ
位置決め制御部８０に入力される。

【００３３】ウェハステージ位置決め制御部８０は、こ
れらの信号に基づき、ウェハステージ駆動モータ７６を
駆動し、ウェハステージＷＳを位置決め制御する。な
お、ウェハステージＷＳは不図示の駆動モータにより±
Ｙ方向にも駆動され、同じく不図示の干渉計によって±
Ｙ方向のウェハステージ位置が検出され、ウェハステー
ジ位置決め制御部８０によって位置決め制御されるが、
本実施の形態の説明においては±Ｘ方向の位置決め制御
についてのみ説明し、±Ｙ方向の位置決め制御について
はその説明を省略する。

【００３４】以上のように構成される露光装置１００に
おいて、主制御装置は光源（いずれも不図示）から照明
光学系５０に照明光を送る状態にし、レチクルＲ及びウ
エハＷの相対位置合わせ（アライメント）及び不図示の
焦点検出系によるオートフォーカスを行なう。照明光学
系５０から出射される光はミラー５２で反射されてレチ
クルＲのパターンを照明し、投影レンズ保持筒４６の内
部に固設される不図示の投影レンズによってレチクルＲ
の縮小投影像がウエハＷの各ショット領域上に形成され
る。この露光動作とウエハステージＷＳの移動が繰り返
し行われる。

【００３５】剛体振動の抑制次に、制御部２００による露光装置１００の剛体振動の
抑制制御について、図４の回路ブロック図を参照して説
明する。制御部２００は、コンピュータにより構成さ
れ、変位センサ２８、３０、３２及び加速度センサ２
２、２４、２６からの出力に基づいて定盤２０を含む露
光装置１００（図１）の剛体振動を抑制するようにＶＣ
Ｍ１２Ａ〜１２Ｄ、Ｙアクチュエータ３４、３８、およ
びＸアクチュエータ４２より発生する推力を制御する。

【００３６】制御部２００は、図４に示すように第１の
座標変換部８０と、６つの減算器８２ａ〜８２ｆと、位
置コントローラＸＰＩ、ＹＰＩ、ＺＰＩ、ＸθＰＩ、Ｙ
θＰＩ、ＺθＰＩと、６つの速度変換ゲイン８４ａ〜８
４ｆと、第２の座標変換部８６と、６つの積分器８８ａ
〜８８ｆと、６つの減算器９０ａ〜９０ｆと、速度コン
トローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、ＶＺＰＩ、ＶＸθＰＩ、
ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩと、非干渉化計算部９４と、７
つの推力ゲイン９６ａ〜９６ｇとを有する。そして、第
１の座標変換部８０は、変位センサ２８Ｙ、２８Ｚ、３
０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ、そして３２Ｚ（以上、図２）か
らの出力信号を、図示しないＡ／Ｄコンバータをそれぞ
れ介して入力し、露光装置１００の６自由度方向（Ｘ、
Ｙ、Ｚ、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ：図１参照）の変位量（ｘ、
ｙ、ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）に変換する。減算器８２ａ
〜８２ｆは、第１の座標変換部８０で変換後の６自由度
方向の変位量（ｘ、ｙ、ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）を、目
標値出力部２１０から出力される制御目標値（ｘ０、ｙ
０、ｚ０、θｘ０、θｙ０、θｚ０）からそれぞれ減
じて６自由度のそれぞれの方向の位置偏差（Δｘ＝ｘ０
−ｘ、Δｙ＝ｙ０−ｙ、Δｚ＝ｚ０−ｚ、Δθｘ＝θｘ
０−θｘ、Δθｙ＝θｙ０−θｙ、Δθｚ＝θｚ０−θ
ｚ）をそれぞれ算出する。位置コントローラＸＰＩ、Ｙ
ＰＩ、ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰＩ、ＺθＰＩは、慣性
主軸座標系における６自由度のそれぞれの方向の位置偏
差Δｘ、Δｙ、Δｚ、Δθｘ、Δθｙ、Δθｚを動作信
号として制御動作を行なうＰＩコントローラから成る。
速度変換ゲイン８４ａ〜８４ｆは、位置コントローラＸ
ＰＩ、ＹＰＩ、ＺＰＩ、ＸθＰＩ、ＹθＰＩ、ＺθＰＩ
からの出力を速度指令値ｘ０’、ｙ０’、ｚ０’、θｘ
０’、θｙ０’、θｚ０’にそれぞれ変換する。

【００３７】第２の座標変換部８６は、加速度センサ２
２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２４Ｙ、２４Ｚ、そして２６Ｚ
（以上、図２）からの出力を、図示しないＡ／Ｄコンバ
ータをそれぞれ介して入力し、６自由度のそれぞれの方
向の加速度（ｘ”、ｙ”、ｚ”、θｘ”、θｙ”、θ
ｚ”）に変換する。６つの積分器８８ａ〜８８ｆは、第
２の座標変換部８６で変換後の、６自由度のそれぞれの
方向の加速度成分（ｘ”、ｙ”、ｚ”、θ”ｘ、θ”
ｙ、θ”ｚ）をそれぞれ積分してそれぞれの方向の速度
成分（ｘ’、ｙ’、ｚ’、θ’ｘ、θ’ｙ、θ’ｚ）に
変換する。６つの減算器９０ａ〜９０ｆは、速度指令ゲ
イン８４ａ〜８４ｆより出力される速度指令値（ｘ
０’、ｙ０’、ｚ０’、θ’ｘ０、θ’ｙ０、θ’ｚ
０）から積分器８８ａ〜８８ｆの出力（ｘ’、ｙ’、
ｚ’、θ’ｘ、θ’ｙ、θ’ｚ）をそれぞれ減じて６自
由度のそれぞれの方向の速度偏差（Δｘ’＝ｘ０’−
ｘ’、Δｙ’＝ｙ０’−ｙ’、Δｚ’＝ｚ０’−ｚ’、
Δθ’ｘ＝θ’ｘ０−θ’ｘ、Δθ’ｙ＝θ’ｙ０−
θ’ｙ、Δθ’ｚ＝θ’ｚ０−θ’ｚ）を算出する。速
度コントローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、ＶＺＰＩ、ＶＸθ
ＰＩ、ＶＹθＰＩ、ＶＺθＰＩは、６自由度のそれぞれ
の方向の速度偏差Δｘ’、Δｙ’、Δｚ’、Δθ’ｘ、
Δθ’ｙ、Δθ’ｚを動作信号として制御動作を行なう
ＰＩコントローラから成り、６自由度のそれぞれの方向
の速度制御をする。非干渉化計算部９４は、速度コント
ローラＶＸＰＩ、ＶＹＰＩ、ＶＺＰＩ、ＶＸθＰＩ、Ｖ
ＹθＰＩ、ＶＺθＰＩから出力された速度制御量を、各
アクチュエータの位置で発生すべき速度指令値に変換す
るための非干渉化演算を行なう。推力ゲイン９６ａ〜９
６ｇは、非干渉化計算部９４で変換後の各アクチュエー
タの位置で発生すべき速度指令値を各アクチュエータで
発生すべき推力値にそれぞれ変換する。

【００３８】以上のように、制御部２００による剛体振
動抑制のための制御系は、変位センサ、位置コントロー
ラ等を含んで構成される位置制御ループの内側に、その
内部ループとして加速度センサ、積分器、速度コントロ
ーラ等を含んで構成される速度制御ループを有する多重
ループ制御系となっている。この制御系によれば、定盤
２０を６自由度方向に駆動するように複数のアクチュエ
ータの駆動力配分を決めて制御することにより、位置制
御ループのゲインを高くしたり、サーボ剛性を高めたり
することなく外界からの振動を効果的に遮断して剛体振
動を抑制することができる。

【００３９】ローカル弾性振動の影響を低減させる位
置決め方法図３、図５および図６を参照し、ローカル弾性振動の影
響を低減させながらレチクルステージＲＳおよびウェハ
ステージＷＳの位置決め制御を行う方法について説明す
る。図５は、図３に示すレチクルステージ位置決め制御
部６８およびウェハステージ位置決め制御部８０の内部
構成を示すブロック図である。レチクルステージ位置決
め制御部６８とウェハステージ位置決め制御部８０と
は、判定部１６７を介して接続される。これらレチクル
ステージ位置決め制御部６８、ウェハステージ位置決め
制御部８０、判定部１６７は、いずれもコンピュータに
より構成され、以下に説明するようにレチクルステージ
ＲＳおよびウェハステージＷＳの位置決め制御を行う。
ウェハステージ位置決め制御部８０にはまた、露光装置
１００の全体動作を制御する主制御装置５００が接続さ
れる。

【００４０】−ウェハステージ位置決め制御部− ウェハステージ位置決め制御部８０について説明する。
ウェハステージ位置決め制御部８０は、アンプ１５２
と、バンドパスフィルタ１５４と、目標値設定部１６６
と、減算器１６４、１６０と、位置アンプ１６２と、速
度アンプ１５８と、加算器１５６とを有する。ウェハス
テージ位置決め制御部８０は、加速度センサ９２で検出
される固定鏡７２の振動に関する信号と、タコジェネレ
ータ７４から出力されるウェハステージ駆動モータ７６
の回転速度に関する信号と、ウェハステージ干渉計７８
で検出されるウェハステージの位置に関する信号とに基
づいてウェハステージ駆動モータ７６の回転方向および
回転速度を制御する。

【００４１】ウェハステージ位置決め制御部８０の上記
構成要素について説明する。加速度センサ９２から出力
される信号は、アンプ１５２で所定のゲインが与えられ
る。バンドパスフィルタ１５４は、加速度センサ９２か
ら出力される信号のうち、固定鏡７２の近傍で生じるロ
ーカル弾性振動に関する信号のみを弁別するためのもの
である。目標値設定部１６６は、主制御装置５００から
出力されるウェハステージＷＳの移動位置に関する情報
を入力し、制御目標値を減算器１６４に出力する。減算
器１６４は、目標値設定部１６６から出力されるウェハ
ステージ位置制御目標値とウェハステージ干渉計７８か
ら出力されるウェハステージ位置に関する情報とに基づ
き、ウェハステージＷＳの位置偏差を求める。位置アン
プ１６２は、減算器１６４で求められた位置偏差に所定
のゲインを与える。減算器１６０は、位置アンプ１６２
から出力される信号と、タコジェネレータ７４から出力
される信号との差を求める。速度アンプ１５８は、この
信号に対して所定のゲインを与え、速度指令値に変換す
る。加算器１５６は、バンドパスフィルタ１５４から出
力される信号と速度アンプ１５８から出力される信号と
を加算する。ウェハステージ駆動モータ７６は、加算器
１５６から出力される信号のレベルに応じた回転方向お
よび回転速度で回転し、ウェハステージＷＳを駆動す
る。

【００４２】以上のように、ウェハステージ位置決め制
御部８０は、ウェハステージ干渉計７８、位置アンプ１
６２等を含んで構成される位置制御フィードバックルー
プの中にタコジェネレータ７４、速度アンプ１５８等を
含んで構成される速度フィードバックループを有する多
重ループ系になっている。さらに、加速度センサ９２、
アンプ１５２、そしてバンドパスフィルタ１５４によっ
て検出、増幅、弁別されたローカル弾性振動に関する信
号がフィードフォワード入力される。

【００４３】以上に説明したように、ウェハステージ位
置決め制御部８０は固定鏡７２の取付部近傍で発生する
ローカル弾性振動の検出結果に基づいてレチクルステー
ジ駆動モータ６２をフィードフォワード制御する。この
ため、ローカル弾性振動の影響によりウェハステージ干
渉計７８で検出されるレチクルステージ位置に誤差が乗
ることによるウェハステージ整定時間の悪化を防止する
ことができる。このとき、加速度センサ９２より出力さ
れる信号はアンプ１５２でウェハステージ駆動モータ７
６より発生すべき推力に変換されるため、制御遅れを最
小化させることができる。

【００４４】−レチクルステージ位置決め制御部− レチクルステージ位置決め制御部６８について説明す
る。レチクルステージ位置決め制御部６８は、アンプ１
５１と、バンドパスフィルタ１５３と、アンプ１６５
と、減算器１６３、１５９と、位置アンプ１６１と、速
度アンプ１５７と、加算器１５５とを有する。レチクル
ステージ位置決め制御部６８は、加速度センサ９０で検
出される固定鏡７０の振動に関する信号と、タコジェネ
レータ６０から出力されるレチクルステージ駆動モータ
６２の回転速度に関する信号と、レチクルステージ干渉
計６６で検出されるレチクルステージの位置に関する信
号とに基づいてレチクルステージ駆動モータ６２の回転
方向および回転速度を制御する。

【００４５】レチクルステージ位置決め制御部６８の上
記構成要素について説明する。加速度センサ９０から出
力される信号は、アンプ１５１で所定のゲインが与えら
れる。バンドパスフィルタ１５３は、固定鏡７０の近傍
で生じるローカル弾性振動に関する信号のみを弁別する
ためのものである。アンプ１６５は、後述する判定部１
６７から出力されるウェハステージＷＳの位置偏差量に
投影レンズの縮小投影倍率βを乗じて制御目標値を減算
器１６３に出力する。減算器１６３は、アンプ１６５か
ら出力されるレチクルステージ位置制御目標値とレチク
ルステージ干渉計６６から出力されるレチクルステージ
位置に関する情報とに基づき、レチクルステージＲＳの
位置偏差を求める。位置アンプ１６１は、減算器１６３
で求められた位置偏差に所定のゲインを与える。減算器
１５９は、位置アンプ１６１から出力される信号と、タ
コジェネレータ６０から出力される信号との差を求め
る。速度アンプ１５７は、この信号に対して所定のゲイ
ンを与え、速度指令値に変換する。加算器１５５は、バ
ンドパスフィルタ１５３から出力される信号と速度アン
プ１５７から出力される信号とを加算する。レチクルス
テージ駆動モータ６２は、加算器１５５から出力される
信号のレベルに応じた回転方向および回転速度で回転
し、レチクルステージＲＳを駆動する。

【００４６】以上のように、レチクルステージ位置決め
制御部６８は、レチクルステージ干渉計６６、位置アン
プ１６１等を含んで構成される位置制御フィードバック
ループの中にタコジェネレータ６０、速度アンプ１５７
等を含んで構成される速度フィードバックループを有す
る多重ループ系になっている。さらに、加速度センサ９
０、アンプ１５１、そしてバンドパスフィルタ１５３に
よって検出、増幅、弁別されたローカル弾性振動に関す
る信号はフィードフォワード入力される。

【００４７】以上に説明したように、レチクルステージ
位置決め制御部６８は、ウェハステージ位置決め制御部
８０と同様にして固定鏡７０の取付部近傍で発生するロ
ーカル弾性振動の検出結果に基づいてレチクルステージ
駆動モータ６０をフィードフォワード制御する。このた
め、ローカル弾性振動の影響によりレチクルステージ干
渉計６６で検出されるレチクルステージ位置に誤差が乗
ることによるレチクルステージ整定時間の悪化を防止す
ることができる。このとき、加速度センサ９０より出力
される信号はアンプ１５１でレチクルステージ駆動モー
タ６２より発生すべき推力に変換されるため、制御遅れ
を最小化させることが可能である。

【００４８】−判定部− 判定部１６７について説明する前に、ウェハステージＷ
Ｓ、レチクルステージＲＳの相対位置決め方法について
説明する。露光装置１００は、１回の露光を終えるとウ
ェハステージＷＳを駆動して次の露光領域を露光位置に
設定する。このとき、ウェハステージは移動、停止を繰
り返すことになるが、ウェハＷ上に形成される回路パタ
ーンが微細になるにつれてウェハステージＷＳの要求位
置決め精度は高くなる。その一方で、露光装置のスルー
プット向上のため、ウェハステージＷＳの移動、位置決
めに際しての所要時間を短縮することが望まれている。
この問題を解決するための露光装置が本出願人による特
開平７−２２０９９８号公報に開示されている。これ
は、以下のような点に着目したものである。１）レチクルステージの移動量はもともと少なくてよ
く、したがってレチクルステージは小型化可能である。
このため、移動、停止に際しての応答速度はウェハステ
ージの応答速度よりも高くできる。２）縮小投影型の露光装置において、レチクルステー
ジの位置決め誤差には、たとえば０．２５倍といった縮
小投影倍率が掛け合わされるので、レチクルステージの
位置決め分解能および誤差はウェハステージで許容され
る位置決め分解能および誤差ほど少なくはない。

【００４９】上述した１）、２）に着目し、上記露光装
置では先ずウェハステージの移動制御を行い、ウェハス
テージの位置が所定誤差内に収まった時点でレチクルス
テージを駆動し、投影光学系によって形成されるレチク
ル像とウェハ上の露光領域との相対位置合わせを行う。
つまり、動作応答性に優れ、位置決め分解能および誤差
の許容値の大きいレチクルステージがウェハステージを
出迎えるようにして微調整を行う。

【００５０】図５の判定部１６７は、ウェハステージＷ
Ｓの位置決め誤差を減算器１６４より入力し、この誤差
が所定値に収まっていることを判定するとアンプ１６５
に対してこの誤差を出力する。そして、アンプ１６５に
より縮小投影倍率βが乗じられてレチクルステージＲＳ
側での位置決め制御目標値が減算器１６３に入力され
る。判定部１６７はまた、減算器１６３よりレチクルス
テージの位置決め誤差を入力し、レチクルステージＲ
Ｓ、ウェハステージＷＳの相対位置決め誤差量が露光可
能な許容誤差内に整定したことを判定し、照明光学系５
０（図３）の制御回路（不図示）に対して露光動作開始
信号を発する。

【００５１】以上に説明したウェハステージ位置決め制
御部８０、レチクルステージ位置決め制御部６８および
判定部１６７により、ウェハステージＷＳおよびレチク
ルステージＲＳの位置決め制御が行われる様子を図６
（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）はウェハステージＷ
Ｓ、レチクルステージＲＳが位置決めのために移動する
様子を示し、図６（ｂ）はウェハステージＷＳの位置決
め誤差、すなわち図５のレチクルステージ位置決め制御
部６８のブロック図内のＡ点における信号の時間変化を
示す。また、図６（ｃ）には、加速度センサ９０あるい
は９２で検出されるローカル弾性振動に基づくフィード
フォワード制御を行わない場合の位置決め誤差を示す。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すグラフは、いずれも横軸に時
間ｔをとる。

【００５２】図６を参照してウェハステージ位置決め制
御部８０、レチクルステージ位置決め制御部６８および
判定部１６７によるウェハステージＷＳ、レチクルステ
ージＲＳの位置決め制御について説明する。主制御装置
５００からのステージ移動指令に基づいてウェハステー
ジ位置決め制御部８０がウェハステージ駆動モータ７６
を制御し、ウェハステージＷＳが位置決め目標位置に対
して所定距離ｄにまで接近する（時刻ｔ1）。この時刻
ｔ1において判定部１６７はレチクルステージ位置決め
制御部６８に対してウェハステージ位置決め誤差信号を
出力する。レチクルステージ位置決め制御部６８は、こ
の信号を受けてウェハステージＷＳとレチクルステージ
ＲＳとの相対位置決め誤差を減じるようにレチクルステ
ージ駆動モータ６２を制御する。つまり、ウェハステー
ジＷＳの位置に追従するようにレチクルステージの位置
を制御し、相対位置決め誤差を減じる。なお、図６
（ａ）のグラフにおいてレチクルステージ位置は、実際
の位置に投影レンズの縮小投影倍率を乗じたものをプロ
ットしている。つまり、ウェハ上に投影されるレチクル
像の位置に相当する。

【００５３】図６（ｂ）に示されるように、ウェハステ
ージＷＳの相対位置決め誤差は時刻ｔ4にてほぼ０に収
束し、判定部１６７は照明光学系５０の制御回路（不図
示）に対して投影露光開始信号を発する。これに対し、
加速度センサ９０、９２で検出される振動に基づいてウ
ェハステージＷＳ、レチクルステージＲＳをフィードフ
ォワード制御しない場合は、図６（ｃ）に示すように相
対位置決め誤差の収束時間が伸びる。これは、既に説明
したとおり、コラム４８や投影レンズ保持筒４６などの
ように、固定鏡７０および７２が固設される部材のロー
カル弾性振動の影響を受け、ウェハステージ位置決め制
御部およびレチクルステージ位置決め制御部がウェハス
テージＷＳ、レチクルステージＲＳを加振してしまうか
らである。図６（ｃ）に示す位置決め誤差が所定値内に
収まるまでの間、露光動作を開始することはできないの
でスループットが低下する。

【００５４】以上に説明したように、本実施の形態に係
る露光装置によれば、レチクルステージ干渉計６６、ウ
ェハステージ干渉計７８より出力される信号と、加速度
センサ９０、９２より出力される固定鏡７０、７２の固
設部分の振動とに基づいてレチクルステージＲＳおよび
ウェハステージＷＳの位置決め制御を行う（以上、図
５）。これにより、図６（ｂ）に示すようにウェハステ
ージＷＳの位置決め誤差を速やかに収束することが可能
で、露光装置のスループットを向上することができる。
このとき、レチクルステージ干渉計６６、ウェハステー
ジ干渉計７８から出力される信号をフィードバック信号
として用い、加速度センサ９０、９２から出力される信
号をフィードフォワード信号として用いることにより、
レチクルステージＲＳ、ウェハステージＷＳの位置制御
安定性に優れ、かつレチクルステージ干渉計６６、ウェ
ハステージ干渉計７８で検出されるステージ位置信号に
上述した振動による誤差が重畳することによる悪影響を
除去できる。さらに、加速度センサ９０、９２から出力
される信号に、アンプ１５１、１５２によって所定のゲ
インを乗じ、レチクルステージ駆動モータ６２、ウェハ
ステージ駆動モータ７６から発する推力値に変換するの
で優れた制御応答性を得ることができる。これにより、
ウェハステージＷＳの速やかな位置決め制御が可能で、
露光装置のスループット向上が可能となる。

【００５５】以上の実施の形態の説明において、加速度
センサ９０、９２はコラム４８や投影レンズ保持筒４６
に設置されるものであったが、固定鏡７０、７２の設置
部分で生じるローカル弾性振動が検出可能であれば定盤
２０等、その他の場所に設置するものであってもよい。
また、図３においてＸ方向の振動を検出する加速度セン
サ９０、９２が設置される例についてのみ示している
が、加速度センサによる振動検出方向はこの方向だけに
限られるものではない。つまり、図３のＹ方向やＺ方向
等に位置決めが可能で、これらの方向のステージ位置を
計測する干渉計が設置される場合、その方向に対応した
振動を検出可能な加速度センサを設ければよい。

【００５６】また、加速度センサ９０、９２で検出され
る振動のうち、ローカル弾性振動に関与する信号のみを
弁別するためにバンドパスフィルタ１５３、１５４を用
いる例について説明したが、これに代えて定盤２０等に
剛体振動を検出可能な別の加速度センサを設置し、この
剛体振動検出用の加速度センサから出力される信号を加
速度センサ９０、９２から出力される信号からそれぞれ
減じてローカル弾性振動を検出するものであってもよ
い。

【００５７】上記実施の形態では本発明に係る位置決め
装置がステップ・アンド・リピート方式の走査露光型の
露光装置に適用される場合を例示したが、本発明の除振
装置はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置
であっても定盤上をステージが移動するものであるから
好適に適用できる。

【００５８】さらに本実施の形態に係る位置決め装置
は、上記実施の形態で説明した光学式の露光装置のみな
らず、荷電粒子線露光装置などにも適用可能である。

【００５９】以上の実施の形態では、位置決め装置を露
光装置に適用した例について説明したが、本発明は精密
な位置決めを要する移動ステージ等の位置決め装置にも
適用可能である。

【００６０】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、レチクルステージＲＳおよびウェハステージ
ＷＳが移動ステージを、レチクルステージ駆動モータ６
２およびウェハステージ駆動モータ７６が駆動手段を、
移動鏡ＲＳｒ、ＷＳｒが対象面を、定盤２０が移動ステ
ージの設置部を、レチクルステージ干渉計６６およびウ
ェハステージ干渉計７８が干渉計位置検出手段を、コラ
ム４８および投影レンズ保持筒４６が被固設部材を、固
定鏡７０、７２が参照面を、加速度センサ９０、９２が
振動検出手段を、レチクルステージ位置決め制御部およ
びウェハステージ位置決め制御部および判定部１６７が
制御手段を、タコジェネレータ６０、７４が速度検出手
段を、レチクルステージＲＳがマスクステージを、ウェ
ハステージＷＳが基板ステージをそれぞれ構成する。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明したように、（１）請求項１に記載の発明によれば、干渉計位置検
出より出力される信号と、振動検出手段より出力される
信号とに基づいて駆動手段の駆動制御を行うので、ロー
カル弾性振動の影響によって干渉計位置検出手段による
移動ステージの位置検出結果に生じる誤差の影響を低減
することが可能である。これにより、ウェハステージの
位置決めを速やかに行い、露光装置のスループットを向
上することができる。（２）請求項２または４に記載の発明によれば、速度
検出手段から出力される信号と、干渉計位置検出手段か
ら出力される信号とをフィードバック信号として用い、
振動検出手段から出力される信号をフィードフォワード
信号として用いることにより、移動ステージの位置制御
安定性に優れ、かつ干渉計位置検出手段から出力される
信号に、ローカル弾性振動による誤差が重畳することに
よる移動ステージ位置決め性能の低下を抑制できる。（３）請求項３に記載の発明によれば、振動検出手段
から出力される信号に所定のゲインを乗じて駆動手段か
ら発する推力値に変換することにより、優れた制御応答
性を得ることができる。これによりローカル弾性振動に
よる影響を減じ、移動ステージの位置決めに要する時間
の短縮が可能である。（４）請求項５に記載の発明によれば、露光装置で発
生するローカル弾性振動の影響を低減してマスクステー
ジおよび基板ステージの位置決めに要する時間を短くす
ることができる。これにより、スループットの高い露光
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置決め装置を露光装置に適用し
た例を示す図。

【図２】図１に示す露光装置の一部を示す図であり、定
盤および定盤に設置されるセンサを説明する図。

【図３】図１に示す露光装置の一部を示す図であり、レ
チクルステージおよびウェハステージの概略的構成を説
明する図。

【図４】剛体振動を抑制するための制御系を説明するブ
ロック図。

【図５】レチクルステージおよびウェハステージの位置
決め制御部を説明するブロック図。

【図６】レチクルステージ位置決め制御部およびウェハ
ステージ位置決め制御部によりレチクルステージおよび
ウェハステージが位置決め制御される様子を示す図であ
り、（ａ）はウェハステージおよびレチクルステージが
駆動される様子を、（ｂ）はウェハステージの位置決め
誤差が減少する様子を、（ｃ）は従来の技術に係るステ
ージ位置決め制御部がローカル弾性振動の影響を受ける
様子を説明する図である。

【図７】従来の技術に係るステージ位置決め装置を有す
る露光装置の要部を説明する図。

【符号の説明】２０定盤４６投影レンズ保持筒４８コラム６０、７４タコジェネレータ６２レチクルステージ駆動モータ６６レチクルステージ干渉計６８レチクルステージ位置決め制御
部７０、７２固定鏡７６ウェハステージ駆動モータ７８ウェハステージ干渉計８０ウェハステージ位置決め制御部９０、９２加速度センサＷＳウェハステージＲＳレチクルステージＲＳｒ、ＷＳｒ移動鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動ステージと、前記移動ステージを駆動するための駆動手段と、前記移動ステージの設置部に固設された被固設部材に設
けられる参照面で反射される光と、前記移動ステージに
設けられる対象面で反射される光とで生成される干渉光
により前記移動ステージの位置を検出する干渉計位置検
出手段と、前記参照面に局所的に生じる振動を検出する振動検出手
段と、前記干渉計位置検出手段より出力される信号と、前記振
動検手段より出力される信号とに基づいて前記駆動手段
の駆動制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】請求項１に記載の位置決め装置におい
て、前記移動ステージの移動速度を検出する速度検出手段を
さらに有し、前記制御手段は、前記速度検出手段から出力される信号
と、前記干渉計位置検出手段から出力される信号とをフ
ィードバック信号として用いるとともに前記振動検出手
段から出力される信号をフィードフォワード信号として
用い、前記駆動手段の駆動制御を行うことを特徴とする
位置決め装置。
【請求項３】請求項２に記載の位置決め装置におい
て、前記制御手段は、前記振動検出手段から出力される信号
に所定のゲインを乗じて前記駆動手段から発する推力値
に変換することを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】移動ステージと、前記移動ステージを駆動するための駆動手段と、前記移動ステージの設置部に固設された被固設部材に設
けられる参照面で反射される光と、前記移動ステージに
設けられる対象面で反射される光とで生成される干渉光
により前記移動ステージの位置を検出する干渉計位置検
出手段と、前記参照面に局所的に生じる振動を検出する振動検出手
段と、前記移動ステージの移動速度を検出する速度検出手段と
を有する位置決め装置の位置決め方法において、前記干渉計位置検出手段および前記速度検出手段から出
力される信号に基づいて前記駆動手段をフィードバック
制御しつつ、前記振動検出手段から出力される信号に所
定のゲインを与えて前記駆動手段から発する推力値に変
換、出力して前記駆動手段をフィードフォワード制御す
ることを特徴とする位置決め装置の位置決め方法。
【請求項５】マスクステージに設置されるマスク基板
に形成されたパターンを、投影光学系を介して基板ステ
ージに設置される基板に露光する露光装置であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置決め装置を具
備することを特徴とする露光装置。