CN101855705A - 驱动控制方法、驱动控制装置、载台控制方法、载台控制装置、曝光方法、曝光装置以及计测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动控制方法、驱动控制装置、载台控制方法、载台控制装置、曝光方法、曝光装置及计测装置。其中，控制至少能在第1方向及与该第1方向不同的第2方向上移动的物体，并根据驱动信号以及扰动修正信号来控制施加于该物体的力，上述驱动信号，驱动用于使该物体在该第1方向上移动的第1致动器，上述扰动修正信号是根据在前述物体输出端在该第2方向的扰动信号而生成的。

Description

驱动控制方法、驱动控制装置、载台控制方法、载台控制装置、曝光方法、曝光装置以及计测装置

技术领域

本发明涉及驱动控制方法、驱动控制装置、载台控制方法、载台控制装置、曝光方法、曝光装置及计测装置。

本申请案主张2007年9月7日申请的日本特愿2007-233325号的优先权，将其内容援用于此。

背景技术

以往，例如在制造液晶显示器(统称为平面显示器：flat paneldisplay)的工序中，为了在基板(玻璃基板)上形成晶体管或二极管等元件，大量使用曝光装置。此曝光装置是将涂布有抗蚀剂的基板装载于载台装置的保持件上，通过投影透镜等光学系统将描绘于掩模的微细电路图案转印至基板的装置。近年来，多使用例如步进扫描(step-and-scan)方式的曝光装置(请参照例如日本特开2000-077313号公报)。

步进式扫描方式的曝光装置，是在将狭缝状的曝光用光照射于掩模的状态下，一边相对于投影光学系统使掩模与基板彼此同步移动、一边将形成在掩模上的图案的一部分逐次转印至基板的照射区域，每结束对一个照射区域的图案转印后就使基板步进移动以进行对其他照射区域的图案转印的曝光装置。

在对设定于基板表面的多个区划区域(照射区域)的各个进行曝光处理的情况下，须一边使基板与掩模间的位置关系同步一边以配合待曝光能量的速度而基本定速移动。因此，所采用的顺序是使搭载基板的基板载台与装载掩模的掩模载台加速，在该加速中取得载台间的同步，之后，在基板上的作为曝光对象的照射区域接近曝光区域(曝光位置)的时间点，对曝光区域照射曝光用光来进行曝光。

对曝光区域照射曝光用光时，为了保持基于例如投影光学系统的正对焦(just focus)状态(投影光学系统PL的成像点与基板曝光区域的Z方向位置一致)，设有例如以传感器等测定前述投影光学系统所包含的透镜与基板之间的距离，通过反馈控制进行自动对焦的机构(焦点位置检测系统等)。

发明内容

近年来，曝光区域逐渐大面积化，载台本身也日趋大型化。然而，在使大型载台加速时载台易产生振动，加速后的载台在达到一定速度之后即刻也会有振动残留的情形。因此，有自动对焦不够充分、难以维持正对焦状态的危险。上述载台的振动问题并不只是曝光装置，在具有载台等可移动物体的其它装置等中也有相同问题。

本发明的目的，在提供一种能确实地抑制欲驱动物体的振动的驱动控制方法、驱动控制装置、载台控制方法、载台控制装置、曝光方法、曝光装置及计测装置。

本发明的若干实施方式，采用与展示实施方式的各图对应的以下结构。但对各要素附加的具括号的符号仅为该要素的例示，而不是用于限定各要素的。

本发明第1实施方式的驱动控制方法，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的物体(PST)，其特征在于：根据驱动信号和扰动修正信号(27)来控制施加于所述物体的力，其中所述驱动信号用以驱动使该物体在所述第1方向上移动的第1致动器(16)，所述扰动修正信号是根据所述物体的输出端的所述第2方向的扰动信号而生成的。

根据第1实施方式，除了驱动用于使物体(PST)在第1方向上移动的第1致动器(16)的驱动信号外，还根据基于物体的第2方向的扰动而生成的扰动修正信号(27)来控制施加于物体的力，因此能防止在使物体在第1方向上加速后所产生的在输出端的扰动的不良影响。

本发明第2实施方式的驱动控制装置，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的物体(PST)，其具备：信号生成装置(11)，生成驱动用于使所述物体在所述第1方向上移动的第1致动器(16)的驱动信号，并根据所述物体的所述第2方向的扰动生成扰动修正信号(27)；以及控制装置(11a)，根据所述驱动信号及所述扰动修正信号控制施加于所述物体的力。

根据第2实施方式，除了驱动用以使物体(PST)在第1方向上移动的第1致动器(16)的驱动信号外，也根据基于物体的第2方向的扰动所生成的扰动修正信号(27)控制施加于物体的力，因此能防止在使物体在第1方向加速后所产生的在输出端的扰动的不良影响。

本发明第3实施方式的载台控制方法，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的载台(PST)，其特征在于：根据驱动信号和扰动修正信号(27)来控制施加于所述载台的力，其中，所述驱动信号驱动用于使所述载台在该第1方向上移动的第1致动器(16)，所述扰动修正信号是根据与所述载台的所述第2方向的振动相关的传递函数而生成的。

根据第3实施方式，由于除了驱动用于使载台(PST)在第1方向上移动的第1致动器(16)的驱动信号外，还根据基于与载台的第2方向的振动相关的传递函数而生成的扰动修正信号(27)，控制施加于载台的力，因此能防止在使载台在第1方向上加速后所产生的载台振动造成的不良影响。

施加于前述载台的力，可以是因例如驱动用以使前述载台在前述第2方向上移动的第2致动器而得到的。

本发明第4实施方式的一种载台控制装置，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的载台(PST)，其特征在于，具备：信号生成装置(11)，生成驱动用于使所述载台在所述第1方向上移动的第1致动器的驱动信号，并根据与所述载台的所述第2方向的振动相关的传递函数生成扰动修正信号；以及控制装置(11a)，根据所述驱动信号及所述扰动修正信号控制施加于所述载台的力。

根据第4实施方式，由于除了驱动用于使载台(PST)在第1方向上移动的第1致动器(16)的驱动信号外，还根据基于载台的第2方向的振动相关的传递函数而生成的扰动修正信号(27)，控制施加于载台的力，因此能防止在使载台在第1方向上加速后所产生的载台振动造成的不良影响。

前述施加于载台的力，也可以是根据前述扰动修正信号，驱动用于使前述载台在前述第2方向上移动的第2致动器而得到的。

本发明第5实施方式的曝光方法，使用保持基板(P)的载台(PST)进行曝光，其根据上述驱动控制方法或载台控制方法，驱动前述载台。

根据第5实施方式，由于使用能防止在使载台(PST)在第1方向上加速后所产生的载台振动造成的不良影响的载台控制方法来驱动载台，因此能防止曝光精度降低。

本发明第6实施方式的曝光装置(10)，使用保持基板(P)的载台(PST)进行曝光，其具备上述驱动控制装置(11)或载台控制装置(11)。

根据第6实施方式，由于使用能防止在使载台(PST)在第1方向上加速后所产生的载台振动造成的不良影响的载台控制装置或载台控制装置(11)来驱动载台，因此能防止曝光精度降低。

本发明第7实施方式的计测装置，具备：装载被检测物的载台、与上述载台控制装置

根据第7实施方式，由于使用能防止在使载台在第1方向上加速后所产生的载台振动造成的不良影响的载台控制装置来驱动载台，因此能获得高可靠性的计测结果。

根据本发明，能防止因所驱动的物体的振动造成不良影响。

附图说明

图1是示出本发明实施方式的曝光装置的结构的概略图。

图2是示出本实施方式的曝光装置的部分结构的剖面图。

图3是示出本实施方式的曝光装置的部分结构的剖面图。

图4是示出本实施方式的控制装置的结构的框图。

图5是示出力学系统模式的图。

附图标记说明

PST：板片载台(物体、载台)；10：曝光装置；11：主控制装置(驱动信号生成装置)；11a：控制装置(驱动控制装置、载台控制装置)；16：线性电机(第1致动器)；27：扰动模式信号(扰动修正信号)；29：完全追踪控制FF器；30：FB控制器；28、31、35：运算部；32、33、34：控制对象；56：伺服电机(第2致动器)。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。图1是示出一个实施方式的曝光装置10的结构的概略图。此曝光装置10，是使形成有液晶显示元件图案的掩模M、与作为第1载台的板片载台PST所保持的作为基板(及物体)的玻璃板(以下，称为“板片(plate)”)P，沿着相对投影光学系统PL的第1方向、也即沿预定的扫描方向(此处为图1的X轴方向(纸面内左右方向))以同一速度、在同一方向上相对扫描，以将形成于掩模M的图案转印至板片P上的等倍总括转印型的液晶用扫描型曝光装置。

此曝光装置10，具备：以曝光用照明光IL照明掩模M上的预定狭缝状照明区域(细长地延伸于图1的Y轴方向(纸面正交方向)上的长方形的区域或圆弧状的区域)的照明系统IOP、保持形成有图案的掩模M并在X轴方向上移动的作为第2载台的掩模载台MST、将透射过掩模M的上述照明区域部分的曝光用照明光IL投射到板片P上的投影光学系统PL、本体立柱12、用于去除从地面到前述本体立柱12的振动的除振台(未图示)、以及控制前述两载台MST、PST的控制装置(载台控制装置)11等。

前述照明系统IOP，例如日本特开平9-320956号公报所公开，由光源单元、光闸(shutter)、二次光的形成光学系统、分束器、聚光透镜系统、视野光阑(百叶窗)、及成像透镜系统等(均省略图示)所构成，对以下所述的掩模载台MST上装载并保持的掩模M上的上述狭缝状照明区域，以均匀的照度来照明。

掩模载台MST，经由未图示的气垫，隔着数μm程度的间隙悬浮支撑在构成本体立柱12的上部平台12a的上表面的上方，以在X轴方向由驱动机构14驱动。

作为驱动掩模载台MST的驱动机构14，由于在此处使用线性电机，因此，以下，称此驱动机构为线性电机14。线性电机14的定子14a固定在上部平台12a的上部，沿X轴方向延设。并且，线性电机14的动子14b固定在掩模载台MST上。此外，掩模载台MST的X轴方向的位置，利用固定于本体立柱12的掩模载台位置计测用激光干涉仪(以下，称为“掩模用干涉仪”)18，以投影光学系统PL为基准，以预定的分辨率、例如数nm程度的分辨率而随时计测。利用该掩模用干涉仪18计测的掩模载台MST的X轴位置信息S3被供给至主控制装置(驱动控制装置、载台控制装置)11。

投影光学系统PL配置在本体立柱12的上部平台12a的下方，由构成本体立柱12的保持构件12c来保持。作为投影光学系统PL，此处使用投影出等倍的正立正像的投影光学系统。因此，当利用来自照明系统IOP的曝光用照明光IL照明掩模M上的上述狭缝状照明区域时，该照明区域部分的电路图案的等倍像(部分正立像)被投影至板片P上与前述照明区域共轭的被曝光区域。此外，例如日本特开平7-57986号公报所公开，也可以用多组等倍正立的投影光学系统单元来构成投影光学系统PL。

进而，本实施方式中，计测板片P的Z方向位置的未图标的焦点位置检测系统、例如由CCD等构成的自动对焦传感器(未图示)被固定在保持投影光学系统PL的保持构件12c上。来自该焦点位置检测系统的板片P的Z位置信息被供应至主控制装置11，主控制装置11在例如扫描曝光中根据此Z位置信息，执行使板片P的Z位置与投影光学系统PL的成像面一致的自动对焦动作。

板片载台PST被配置在投影光学系统PL的下方，藉由未图示的气垫隔着数μm程度的间隙悬浮支撑在构成本体立柱12的下部平台12b的上表面上方。此板片载台PST由作为驱动机构的线性电机16在X轴方向驱动。

该线性电机16的定子16a被固定在下部平台12b上、沿X轴方向而延设。此外，作为线性电机16的可动部的动子16b被固定在板片载台PST的底部。板片载台PST，具备：固定有前述线性电机16的动子16b的移动台22、搭载在该移动台22上的Y驱动机构20、以及设在该Y驱动机构20的上部的Y动子20a(参照图2)。

前述板片台19的X轴方向的位置，是由固定在本体立柱12的板片用干涉仪25利用以投影光学系统PL为基准的预定的分辨率、例如数nm程度的分辨率随时进行计测。作为该板片用干涉仪25，在此处使用对板片台19照射与X轴方向正交的Y轴方向(图1中与纸面正交的方向)相距预定距离L的两条X轴方向的测长光束的2轴干涉仪，各测长轴的计测值被供给至主控制装置11。

如果设该板片用干涉仪25的各测长轴的计测值为X1、X2，则能根据X＝(X1+X2)/2求出板片台19的X轴方向的位置，根据θ＝(X1-X2)/L求出板片台19绕Z轴的旋转量，但在以下的说明中，除特别需要的情况外，皆从板片用干涉仪25输出上述X输出作为板片台19的X位置信息S1。

本实施方式中，虽由线性电机16与Y驱动机构20构成第1致动器，但也可仅以用于在X方向上进行驱动的结构作为前述第1致动器、或仅以用于在Y方向上进行驱动的结构作为前述第1致动器。

图2是示出板片载台PST的详细结构的剖面图。

如该图所示，板片台19的下表面(-Z方向侧的面)19a与Y动子20a的间设有作为第2致动器的调平(leveling)单元50。调平单元50，配置了多个、例如3个，通过在3个位置对板片台19的Z方向位置进行微调，控制板片台19的姿势(Z方向的位置、θ_X方向的位置、及θ_Y方向)的单元。也就是说，利用这3个调平单元50(第2致动器)对板片台19施加预定的力，从而能调节板片台19的Z方向位置、θ_X方向的位置及θ_Y方向的位置。

图3是示出调平单元50的结构。由于各调平单元50分别为相同结构，因此例举其中之一来说明其结构。

调平单元50，包含设在Y动子20a上的凸轮构件51、导件52、凸轮移动机构53及支撑构件54、设在板片台19侧的轴承构件55。

凸轮构件51是剖视形成为梯形的构件，其下表面51a为在水平方向上平坦的面。凸轮构件51的该下表面51a支撑在导件52上。凸轮构件51的上面51b是相对水平面倾斜设置的平坦面。在凸轮构件51的一侧面51c上形成有螺孔51d。导件52在支撑构件54上沿着凸轮构件51设置，延伸于图中左右方向。

凸轮移动机构53，包含伺服电机56、滚珠螺杆57与连结构件58。伺服电机56根据来自控制装置11a的信号使轴构件56a旋转。该轴构件56a，在此处例如延伸在图中左右方向。滚珠螺杆57通过连结构件58与伺服电机56的轴构件56a连结，以传达轴构件56a的旋转。该滚珠螺杆57，在图中左右方向(与伺服电机56的旋转轴的轴方向为同一方向)上设有螺栓部，该螺栓部与在凸轮构件51的侧面51c上形成的螺孔51d螺合。轴构件56a及滚珠螺杆57被支撑构件54的突出部54a及54b分别支撑。

该凸轮移动机构53，通过伺服电机56的旋转而使滚珠螺杆57旋转，通过滚珠螺杆57的旋转使与该滚珠螺杆57螺合的凸轮构件51沿着导件52在图中的左右方向上移动。

轴承构件55在图中下侧具有形成为半球状部分55a，被设置成该半球状部分55a的下表面55b抵接于凸轮构件51的上表面51b。由于凸轮构件51移动，而使轴承构件55的下表面55b与凸轮构件51的上表面51b的抵接位置变化，因与该上面51b的抵接位置变化而使下面55b于Z方向上的位置变化。利用该位置的变化进行板片台19在Z方向上的位置的微调。

关于板片台19在Z方向上的位置，可以利用检测装置59来检测。此检测装置59，也针对板片台19设有多个、例如3个。各检测装置59包含例如光传感器59a与被检测构件59b而构成，利用光传感器59a来检测被检测构件59b的位置，从而检测被检测构件59b的Z方向的位置。此外，光传感器59a固定在设于Y动子20a的突出部20b上。因此，该检测装置59可检测以Y动子20a的上表面20c为基准时的板片台19的位置及姿势等。由该检测装置59检测到的位置信息被发送到主控制装置11。

此外，板片台19的一端通过弹性构件60与Y动子20a上的突出部20d连接。弹性构件60，一端通过固定构件60a固定于板片台19的端部19b，另一端通过固定构件60b固定于突出部20d。利用该弹性构件60，能抑制板片台19在X方向及Y方向上的移动，同时容许在Z方向上的移动。

利用以上的结构，板片载台PST可使移动台22(线性电机16的动子)在X方向上移动(X位置的定位)，进而相对移动台22使Y动子20在Y方向上移动(Y位置的定位)，以使板片台19所保持的板片P的预定的待曝光区域位于投影光学系统PL的曝光区域。此时，也可设计成能调整板片P的θz方向的位置。进而，利用调平单元50(第2致动器)，能够根据前述自动对焦传感器的检测结果，使板片台19相对Y动子20a在Z方向、θx方向、及θy方向(Z位置、θx方向、及θy方向的定位)上移动，以使板片P的Z位置成为正对焦(与投影光学系统PL的成像点一致)。

接下来，参照图4说明主控制装置11中、与板片载台PST的驱动相关的控制装置11a的结构。图4是示出控制装置11a及其控制对象的框图。

控制装置11a，是控制以传递函数G_P表示的控制对象32的装置，具有运算部28、完全追踪FF(前馈)控制器29、FB(反馈)控制器30以及运算部31。输入至运算部28的扰动模式信号(扰动修正信号)27是由主控制装置11生成，但也可将以其它装置生成的扰动模式信号储存至主控制装置11。

本实施方式的控制对象32，是以传递函数G_LV表示的控制对象33及以传递函数G_AF表示的控制对象34。控制对象33是调平单元50及其控制系统(反馈控制系统)，根据检测装置59所检测的光传感器59a与被检测构件59b间的相对位置，控制板片台19的位置。控制对象34示出板片载台PST整体的位置(也包括Z方向的振动)。

控制对象32的输出端会受到扰动36的影响(作为运算部35示出)。该扰动36，是正对焦状态的板片载台PST被前述第1致动器加速并移动时，因施加至板片载台PST的推力所产生的。此外，控制装置11a除板片载台PST的控制系统外，还具有掩模载台MST的控制系统(未图标)。

扰动模式信号27是以上述扰动36为基础预先生成的模式信号。扰动36，例如可以举出Z方向的力、加速度、速度或位移等。分别测定上述各值，以测定结果为基础生成模式信号。使用例如生成基于物理模式的代数扰动模式，用统括最小二乘法来推定参数并加以评价的方式。此外，也可使用以传递函数形式或状态方程式形式的物理模式或以黑箱模式(Black box modeling)生成的扰动模式信号。此外，也可组合力、加速度、速度或位移中的两种以上来生成扰动模式信号。

作为一具体例，扰动模式信号27根据用传递函数G_D(本实施方式中，下述[式1]所示的传递函数G_XY)所表示的电路而生成。式1中，ω_p表示共振频率、ζ_p表示共振的衰减系数、ω_z表示反共振频率、ζ_z表示反共振的衰减系数、k_f表示增益系数。

[式1]

$G_{\mathrm{XY}}\left(s\right)=k\frac{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_z{\mathrm{\ω}}_{z}s+{{\mathrm{\ω}}_z}^2}{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_p{\mathrm{\ω}}_{p}s+{{\mathrm{\ω}}_p}^2}$

此外，图2所示的板片载台PST，也能用如图5所示的力学系模式来表示，因此扰动模式也能如下述的[式2]表示。

[数2]

$\frac{\mathrm{\θ}}{f}=\frac{\mathrm{es}}{{\mathrm{as}}^3+{\mathrm{bs}}^2+\mathrm{cs}+d}$

此处

a＝MmL+I_y(M+m)

b＝(M+m)μ+(I_y+ML²)C_x

c＝(k-mgL)(M+m)+C_xμ

d＝C_x(k-mgL)

e＝-Lm。

此外，M为第1载台的质量、m为第2载台的质量、I_y为第2载台绕重心的惯性力矩、L为从第2载台的旋转移动的旋转中心到第2载台重心的距离、μ为第1载台与第2载台间的衰减系数、k为第1载台与第2载台间的扭转刚性、g为重力加速度。此外，在此场合，第1载台相当于X载台，以线性电机定子16a、动子16b、Y驱动机构20中的Y定子(未图示)等为主而构成。而第2载台相当于Y载台，以Y动子20a、板片台19、调平单元50、检测装置59等为主而构成。

扰动模式信号27，预先预测在前述第1致动器对板片载台PST驱动时所施加的扰动(主要是因振动造成的板片P的Z位置变动)的影响，而能以其逆相位(使位置的符号反转)使板片台19在Z方向上移动。也就是说，即使板片台19上的板片P产生Z方向的振动，也能通过预先预测其振动大小来驱动第2致动器，从而使板片P的曝光区域(聚焦区域)追踪投影光学系统PL的成像点。此外，也可在求逆相位时，通过根据原成分而改变增益，从而例如能够调整追踪的程度。

运算部28，对以上述方式生成的扰动模式信号27进行减法，并输出其结果。

完全追踪FF控制器29及FB控制器30，是根据完全追踪控制将包含扰动模式信号的低频信号而切换为高频信号的电路。作为完全追踪控制，例如有公知的单一速率(single rate)控制及多速率(multiple rate)控制等(请参照例如日本特开2001-325005号公报及论文“使用多速率前馈控制的完全追踪法”(藤本博志等，计测自动控制学会论文集36卷、9号、pp766-772、2000年))。来自运算部28的输出，通过全追踪FF控制器29被送至运算部31。此外，控制对象32的输出(例如板片用干涉仪25及光传感器59a、前述自动对焦传感器等所检测的板片载台PST的动作)通过FB控制器30被送至运算部31。运算部31，将完全追踪FF控制器29的输出与FB控制器30的输出相加后并输出至控制对象32。本实施方式的结构，构成为使无法被完全追踪FF控制器29完全去除的距目标值的偏差大小利用FB控制器30反馈来去除。

其次，以板片载台PST的动作为中心来说明曝光装置10的曝光动作。

当曝光动作开始，主控制装置11将控制信号输出至未图标的基板搬送装置，将板片P搬送至板片台19上并加以保持，并且将控制信号输出至未图标的掩模搬送装置，使其搬送并保持掩模M。接着，主控制装置11以和板片载台PST的移动同步的方式使掩模载台MST移动，配合该板片载台PST及掩模载台MST的移动，将形成于掩模M的图案的一部分逐次转印至板片P的照射区域。此时，每结束对1个照射区域的图案的转印，就使板片载台PST及掩模载台MST步进移动以进行对其他照射区域的图案转印。对所有照射区域的图案转印结束后，曝光动作完毕。此处，所谓偏差大小，是因扰动模式未正确反映扰动36的情形、扰动模式未考虑的例如发生地震等非常规的扰动的情形等所引起的。

在该曝光动作中，驱动板片载台PST时，进行板片台19的Z方向的位置控制。该控制，首先在控制装置11a的运算部28进行扰动模式信号27的减法。来自运算部28的输出信号，被完全追踪FF控制器29切换为例如3kHz程度的高频信号后输入至运算部31。运算部31，在完全追踪FF控制器29的输出信号上加上被FB控制器30切换为高频信号的输出信号并输出。

来自控制装置11a的控制信号被输入至控制对象32，控制对象33及控制对象34受到控制。控制对象32虽仅进行基于检测装置59的光传感器59a与被检测构件59b间的位置关系的控制，但通过加上控制对象34的控制，而进行板片载台PST的X方向(及/或Y方向)的位置控制、板片台19的Z方向的位置控制(例如以前述焦点位置检测系统进行的对投影光学系统PL的成像点的自动对焦动作)。

在使板片载台PST在X方向(或Y方向)上加速的情况下，在板片载台PST整体上由于加速而发生Z方向的振动。而另一方面，关于装载板片P的板片台19，则由于控制装置11a的上述控制而加上了与板片载台PST的Z方向的振动逆相位的动作成分。因此，能驱动调平单元50(第2致动器)以使板片P的曝光区域始终追踪投影光学系统PL的成像点。此时，根据前述焦点位置检测系统，检测出板片载台PST对于Z方向就如同静止般。

此时，也可以监测控制对象32的输出端的值，以确认与目标值之间是否有偏差。在辨识出控制值与目标值之间有偏差的情况下，优选是能在例如主控制装置11中，一边适当地修正传递函数G_XY的共振频率、共振的衰减系数、反共振频率、反共振的衰减系数及增益系数等各系数一边进行驱动。此外，通过这样适当修正各系数而能获得对驱动最佳的传递函数时，可在例如下一回以后，将该获得的系数设定为初期值，并在此基础进行曝光动作。

如以上所述，根据本实施方式，由于是根据基于与板片载台PST的Z方向振动相关的传递函数生成的扰动模式信号27来控制施加于该板片载台PST的力，因此能防止因使板片载台PST加速后产生的该板片载台PST的振动所造成的不良影响。

以上，虽针对本发明的实施方式作了说明，但本发明不受限于上述实施方式，而在本发明的范围内可自由变更。

例如，作为对板片台19施加力的第2致动器(调平单元)不限于上述结构。也可使用例如音圈电机及电磁铁等，可动部与固定部为非接触式的结构，或使用如本实施例这样的可动部与固定部为接触式的结构。此外，也可设置利用第2致动器以外的装置来对板片台19施加力。

此外，上述实施方式中，虽针对将本发明适用于等倍总括转印型的液晶用扫描型曝光装置的情形作了说明，但不限于此，除了当然能适用于步进重复方式的液晶用步进机及步进扫描方式的液晶用扫描步进机外，也非常适用于半导体制造用的步进机、以及扫描步进机等的曝光装置。此外，也能适用于将掩模M与板片P沿铅直方向加以保持的纵式曝光装置。

除上述外，本发明的载台装置，除了电子束曝光装置、X射线曝光装置等曝光装置以外，也能适用于具备保持基板并移动的基板载台的装置、例如激光修复装置等。

此外，不仅是曝光装置，本发明也能适用于具有移动式载台的其它装置的驱动。作为这样的装置，可举出例如具有装载被检测物的载台、计测该被检测物形状的计测装置等。通过将本发明适用于该计测装置，能进行高可靠度的计测。此外，在驱动光盘及磁盘等信息机器的驱动、机床等的活动臂部分的驱动、机器人的驱动、汽车的驱动等其它机器及装置等的情况下，也能适用本发明。

例如，在这些装置中也设想应考虑的扰动并以该扰动为基础预先生成扰动模式信号。并且以驱动时施加的扰动的逆相位来移动装置，从而能抑制该扰动的影响。

此外，作为板片P，不仅是显示器器件用的玻璃基板、也可以是半导体器件制造用的半导体晶片、薄膜磁头用的陶瓷晶片、或曝光装置所使用的掩模或中间掩模(reticle)的原版(合成石英、硅晶片)、或膜片构件等。此外，基板的形状不限为矩形，也可以是圆形等其它形状。

作为曝光装置10，还能适用于使掩模M与板片P同步移动来对掩模M的图案进行扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(扫描步进机)、在使掩模M与板片P静止的状态下，使掩模M的图案总括曝光，并使基板P顺次步进移动的步进重复(step-and-repeat)方式的投影曝光装置(步进机)。

进而，在步进重复方式的曝光中，也可在使第1图案与板片P基本静止的状态，使用投影光学系统将第1图案的缩小像转印至板片P上后，在第2图案与板片P基本静止的状态下，使用投影光学系统将第2图案的缩小像与第1图案部分重叠地总括曝光至板片P上(接合方式的总括曝光装置)。此外，作为接合方式的曝光装置，也能适用于板片P上至少将两个图案部分重叠地转印，并使板片P依序移动的步进接合(step-and-stitch)方式的曝光装置。

此外，本发明也能适用于例如美国专利第6,611,316号所公开的将两个掩模的图案通过投影光学系统合成在板片上，以一次的扫描曝光使板片上的1个照射区域大致同时双重曝光的曝光装置等。

此外，本发明也能适用于如美国专利6,341,007号、美国专利6,400,441号、美国专利6,549,269号、美国专利6,590,634号、美国专利6,208,407号、美国专利6,262,796号等所公开的具备多个基板载台的双载台型的曝光装置。

再者，本发明也能适用于如日本特开平11-135400号公报(对应国际公开1999/23692号小册子)、以及美国专利第6,897,963号等所公开的具备保持基板的基板载台、与装载了形成有基准标记的基准构件及/或各种光电传感器的计测载台的曝光装置。此外，也能适用于具备多个基板载台与计测载台的曝光装置。

曝光装置10的种类，并不限于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置，也能广泛适用于将半导体元件图案曝光至基板的半导体元件制造用的曝光装置，以及用于制造薄膜磁头、摄影元件(CCD)、微型机器、MEMS、DNA芯片、或用制造中间掩模或掩模等的曝光装置等。

上述实施方式中，虽是举例说明了具备投影光学系统PL的曝光装置，但本发明也能适用于不使用投影光学系统PL的曝光装置及曝光方法。即使是这样的不使用投影光学系统PL的情况下，曝光用光EL也是通过透镜等光学构件照射到基板上。

上述实施方式中，曝光装置10是通过保持预定的机械精度、电气精度、光学精度的方式而组装包含各种结构要素的各种子系统来制造的。为确保这些各种精度，在组装前后，是进行对各种光学系统进行用于达到光学精度的调整、对各种机械系统进行用于达成机械精度的调整、对各种电气系统进行用于达成电气精度的调整。从各种子系统到曝光装置的组装工序，包含机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然，在从各种子系统到曝光装置的组装工序前，是有各子系统各自的组装工序。当各种子系统到曝光装置的组装工序结束后，则进行综合调整，以确保曝光装置整体的各种精度。此外，曝光装置的制造最好是在温度及清洁度等可管理的洁净室进行。

半导体器件等微型器件，是经由进行微型器件的功能/性能设计的步骤、根据此设计步骤制作掩模(中间掩模)的步骤、制造作为器件基材的基板的步骤、包含依照前述实施方式将掩模的图案曝光于基板、使曝光后基板显影的基板处理(曝光处理)的步骤、器件组装步骤(包含切割工序、结合工序、封装工序等的加工工艺)、检查步骤等加以制造。

此外，在法律许可范围内，援用与上述各实施方式及变形例所引用所有文献的公开作为本说明书的一部分。

并且，以上说明了本发明的实施方式，但本发明可适当组合上述所有构成要素加以使用，也有不使用部分构成要素的情形。

Claims (38)

1.一种驱动控制方法，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的物体，其特征在于：

根据驱动信号和扰动修正信号来控制施加于所述物体的力，其中，

所述驱动信号驱动用于使所述物体在所述第1方向上移动的第1致动器，

所述扰动修正信号是根据所述物体的所述第2方向的扰动而生成的。

2.如权利要求1所述的驱动控制方法，其中，所述扰动包含所述物体被所述第1致动器驱动时所产生的关于所述第2方向的位置变动成分，所述扰动修正信号能利用所述位置变动成分的逆相位使所述物体在所述第2方向上移动。

3.如权利要求1或2所述的驱动控制方法，其中，针对所述扰动修正信号进行完全追踪控制。

4.如权利要求3所述的驱动控制方法，其中，所述完全追踪控制是单一速率控制。

5.如权利要求3所述的驱动控制方法，其中，所述完全追踪控制是多速率控制。

6.一种驱动控制装置，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的物体，其特征在于，具备：

信号生成装置，生成驱动用于使所述物体在所述第1方向上移动的第1致动器的驱动信号，并根据所述物体的所述第2方向的扰动生成扰动修正信号；以及

控制装置，根据所述驱动信号和所述扰动修正信号来控制施加于所述物体的力。

7.如权利要求6所述的驱动控制装置，其中，所述扰动包含所述物体被所述第1致动器驱动时所产生的关于所述第2方向的位置变动成分，所述扰动修正信号能利用所述位置变动成分的逆相位使所述物体在所述第2方向上移动。

8.如权利要求6或7所述的驱动控制装置，其中，针对所述扰动修正信号进行完全追踪控制。

9.如权利要求8所述的驱动控制装置，其中，所述完全追踪控制是单一速率控制。

10.如权利要求8所述的驱动控制装置，其中，所述完全追踪控制是多速率控制。

11.一种载台控制方法，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的载台，其特征在于：

根据驱动信号和扰动修正信号来控制施加于所述载台的力，其中，

所述驱动信号驱动用于使所述载台在所述第1方向上移动的第1致动器，

所述扰动修正信号是根据与所述载台的所述第2方向的振动相关的传递函数而生成的。

12.如权利要求11所述的载台控制方法，其中，所述传递函数包含所述载台被所述第1致动器驱动时所产生的关于所述第2方向的位置变动成分，所述扰动修正信号能利用所述位置变动成分的逆相位使所述载台在所述第2方向上移动。

13.如权利要求11或12所述的载台控制方法，其中，所述传递函数是以下式表示

[式1]

$G_{\mathrm{XY}}\left(s\right)=k\frac{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_z{\mathrm{\ω}}_{z}s+{{\mathrm{\ω}}_z}^2}{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_p{\mathrm{\ω}}_{p}s+{{\mathrm{\ω}}_p}^2}$

其中，ω_p表示共振频率、ζ_p表示共振的衰减系数、ω_z表示反共振频率、ζ_z表示反共振的衰减系数、k_f表示增益系数。

14.如权利要求11至13中任一项所述的载台控制方法，其中，驱动用于使所述载台在所述第2方向上移动的第2致动器来控制所述力。

15.如权利要求14所述的载台控制方法，其中，所述第2致动器设有多个，利用所述第2致动器来控制成所述载台对于所述第2方向成为预定的姿势。

16.如权利要求11至15中任一项所述的载台控制方法，其中，所述驱动信号包含所述载台在所述第1方向上的加速度信息，控制所述载台以使所述载台的预定的位置成为目标位置。

17.如权利要求13至16中任一项所述的载台控制方法，其中，一边修正所述扰动修正信号中的所述共振频率、所述共振的衰减系数、所述反共振频率、所述反共振的衰减系数及所述增益系数中的至少1个，一边控制所述载台。

18.如权利要求13至17中任一项所述的载台控制方法，其中，通过一边修正所述共振频率、所述共振的衰减系数、所述反共振频率、所述反共振的衰减系数及所述增益系数中的至少1个一边控制所述载台，而预先设定所述扰动修正信号。

19.如权利要求11至18中任一项所述的载台控制方法，其中，针对所述扰动修正信号进行完全追踪控制。

20.如权利要求19所述的载台控制方法，其中，所述完全追踪控制是单一速率控制。

21.如权利要求19所述的载台控制方法，其中，所述完全追踪控制是多速率控制。

22.一种载台控制装置，控制至少能在第1方向和与该第1方向不同的第2方向上移动的载台，其特征在于，具备：

信号生成装置，生成驱动用于使所述载台在所述第1方向上移动的第1致动器的驱动信号，并根据与所述载台的所述第2方向的振动相关的传递函数生成扰动修正信号；以及

控制装置，根据所述驱动信号和所述扰动修正信号来控制施加于所述载台的力。

23.如权利要求22所述的载台控制装置，其中，所述传递函数包含所述载台被所述第1致动器驱动时所产生的关于所述第2方向的位置变动成分，所述扰动修正信号能利用所述位置变动成分的逆相位使所述载台在所述第2方向上移动。

24.如权利要求22或23所述的载台控制装置，其中，具有储存所述扰动修正信号的存储器。

25.如权利要求22至24中任一项所述的载台控制装置，其中，所述传递函数是以下式表示

[式2]

$G_{\mathrm{XY}}\left(s\right)=k\frac{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_z{\mathrm{\ω}}_{z}s+{{\mathrm{\ω}}_z}^2}{s^2+2{\mathrm{\ζ}}_p{\mathrm{\ω}}_{p}s+{{\mathrm{\ω}}_p}^2}$

其中，ω_p表示共振频率、ζ_p表示共振的衰减系数、ω_z表示反共振频率、ζ_z表示反共振的衰减系数、k_f表示增益系数。

26.如权利要求22至25中任一项所述的载台控制装置，其中，所述控制装置根据所述扰动修正信号，驱动用于使所述载台在所述第2方向上移动的第2致动器。

27.如权利要求26所述的载台控制装置，其中，所述第2致动器设有多个，所述控制装置利用所述第2致动器进行控制以使所述载台对于所述第2方向成为预定的姿势。

28.如权利要求22至27中任一项所述的载台控制装置，其中，所述驱动信号包含所述载台在所述第1方向上的加速度信息，所述控制装置控制所述载台以使所述载台的预定的位置成为目标位置。

29.如权利要求23至28中任一项所述的载台控制装置，其中，所述控制装置一边修正所述扰动修正信号中的所述共振频率、所述共振的衰减系数、所述反共振频率、所述反共振的衰减系数及所述增益系数中的至少1个，一边驱动所述载台。

30.如权利要求23至28中任一项所述的载台控制装置，其中，通过一边修正所述共振频率、所述共振的衰减系数、所述反共振频率、所述反共振的衰减系数及所述增益系数的至少1个一边控制所述载台，而预先设定所述扰动修正信号。

31.如权利要求22至30中任一项所述的载台控制装置，其中，所述控制装置针对所述扰动修正信号进行完全追踪控制。

32.如权利要求31所述的载台控制装置，其中，所述完全追踪控制为单一速率控制。

33.如权利要求31所述的载台控制装置，其中，所述完全追踪控制为多速率控制。

34.一种曝光方法，使用保持基板的载台来进行曝光，其特征在于，

利用权利要求1至5中任一项所述的驱动控制方法或权利要求11至21中任一项所述的载台控制方法，驱动所述载台来进行曝光。

35.一种器件制造方法，包含平版印刷工序，其特征在于，

在所述平版印刷工序中使用权利要求34所述的曝光方法。

36.一种曝光装置，使用保持基板的载台来进行曝光，其特征在于，

具备权利要求6至10中任一项所述的驱动控制装置或权利要求22至33项中任一项所述的载台控制装置。

37.一种器件制造方法，包含平版印刷工序，其特征在于，

在所述平版印刷工序中使用权利要求36所述的曝光装置。

38.一种计测装置，其特征在于，

具备装载被检测物的载台、以及权利要求6至10中任一项所述的驱动控制装置或权利要求22至33中任一项所述的载台控制装置。

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