JPH11233403A

JPH11233403A - ステージの調整方法、及び該方法を使用する走査型露光装置

Info

Publication number: JPH11233403A
Application number: JP10027999A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ueda; 稔夫上田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】レチクル等が載置されたステージを所定の走
査方向に駆動すると共に、ほぼその走査方向に細長い移
動鏡を用いてそのステージの非走査方向への位置を制御
する場合に、その移動鏡の反射面をその走査方向に平行
に設定する。【解決手段】粗動ステージ上に機械的なリンク機構を
持つこと無く、レチクルを保持する微動ステージ４が載
置され、微動ステージ４はリニアモータ２１ＸＡ，２１
ＸＢ等によって駆動される。微動ステージ４の走査方向
（Ｙ方向）の位置はレーザビームＬＲＲ，ＬＲＬによっ
て計測され、非走査方向（Ｘ方向）の位置は移動鏡８Ｘ
に入射するレーザビームＬＲＸによって計測されてい
る。微動ステージ４をストッパー２４Ａ，２４Ｂに付勢
した状態でＹ方向に距離Ｌだけ移動したときの、レーザ
ビームＬＲＸによる計測値の差分Δｘより、移動鏡８Ｘ
の傾斜角θを算出し、その傾斜角θを相殺するように微
動ステージ４を回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等を製造するた
めのリソグラフィ工程中でマスクパターンをウエハ等の
基板上に転写する際に使用されるステップ・アンド・ス
キャン方式等の走査型露光装置、及びこの走査型露光装
置で使用されるステージの調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子等を製造する工程中
で、マスクとしてのレチクルのパターンを縮小投影光学
系を介して、基板としてのレジストが塗布されたウエハ
（又はガラスプレート等）上の各ショット領域に転写す
るために、ステッパー等の一括露光型の投影露光装置が
多用されていた。この一括露光型の投影露光装置では、
レチクルは位置調整を行える程度に変位できればよいた
め、レチクルを保持、及び位置決めするためのレチクル
ステージは、一例としてレチクルベース上で例えば送り
ねじ方式で直交する２方向に微動できると共に、所定の
角度範囲内で回転できるように構成されていた。

【０００３】また、例えばレチクル交換時には、レチク
ルの上方に配置されているレチクルアライメント顕微鏡
によって、レチクル上のアライメントマークと、ウエハ
の位置決めを行うウエハステージ上に形成されている所
定の基準マークとの位置ずれ量が検出され、この位置ず
れ量が所定の許容範囲内に収まるようにレチクルステー
ジの位置決めが行われていた。その後、一括露光型では
レチクルステージが静止した状態で、例えば１ロットの
ウエハに順次露光が行われるため、露光中にレチクルス
テージの位置決め精度が劣化することはなかった。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】これに対して、近年、半
導体デバイス等の一層の微細化及びチップ面積の拡大等
に対応するため、レチクルとウエハとを投影光学系に対
して同期して移動することにより、投影光学系の有効フ
ィールドより広い範囲のショット領域への露光が可能な
ステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の
投影露光装置（走査型露光装置）が開発されている。こ
のような走査型露光装置においては、露光中にレチクル
を一定速度で所定方向に連続移動する必要があると共
に、ウエハステージ（ウエハ）との同期誤差を所定の許
容範囲内に収める必要があるため、レチクルステージ
は、レチクルを一定速度で広いストロークに亘って連続
移動する機能と、レチクルを直交する２方向、及び回転
方向に所定範囲内で微動する機能とを備える必要があ
る。

【０００５】そこで、一例として走査型露光装置のレチ
クルステージを、レチクルを所定の走査方向に一定速度
で移動する粗動ステージと、この粗動ステージ上に載置
されてこの粗動ステージに対して所定範囲で微動できる
微動ステージとから構成することが検討されている。こ
の場合、後者の微動ステージ上にレチクルが載置され
る。そして、微動ステージ上には、ほぼその走査方向に
長く伸びた移動鏡を固定しておき、この移動鏡とこれに
対向して配置されたレーザ干渉計とによって、その微動
ステージ（ひいてはレチクル）のその走査方向に直交す
る非走査方向への変位を計測することが検討されてい
る。この場合、その微動ステージがその走査方向に移動
した場合に、その移動鏡の反射面の位置が非走査方向に
次第にずれるのを防止するためには、その移動鏡の反射
面は、その走査方向に平行に設定する必要がある。

【０００６】即ち、走査露光時に、その移動鏡の反射面
がその走査方向に平行でない場合には、その移動鏡はそ
のレーザ干渉計に対して非走査方向に次第に変位してし
まうため、逆にその微動ステージの非走査方向の位置
（レーザ干渉計によって計測される位置）を一定に維持
しようとすると、その微動ステージはその粗動ステージ
に対して非走査方向に変位してしまい、レチクルを目標
位置に位置決めするのが困難となる。更に、その微動ス
テージが非走査方向に変位する速度は、粗動ステージの
走査速度に比例して大きくなるという不都合もある。

【０００７】そのため、例えば投影露光装置の稼働を開
始する際、又はレチクル交換時等に何らかの方法でその
移動鏡の反射面をその走査方向に平行に設定する工程を
設けることが望ましい。また、そのように移動鏡の反射
面をその走査方向に平行に設定する方法は、再現性を有
し、かつ容易に使用できる方法であることが望まれる。

【０００８】本発明は斯かる点に鑑み、位置決め対象物
が載置されたステージを所定方向（走査方向）に駆動す
ると共に、ほぼその所定方向に沿って長い移動鏡を用い
てそのステージのその所定方向に交差する方向（非走査
方向）への位置を制御する場合に、その移動鏡の反射面
を容易にその所定方向に平行に設定できるステージの調
整方法を提供することを目的とする。

【０００９】更に本発明は、そのようなステージの調整
方法を使用できる走査型露光装置を提供することをも目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による第１のステ
ージの調整方法は、マスク（Ｒ）、又は基板（Ｗ）が載
置された状態で所定方向に駆動されるステージ（４）
と、このステージに固定された移動鏡（８Ｘ）と、この
移動鏡に計測用の光ビームを照射することによってこの
移動鏡のその所定方向に交差する方向の位置を検出する
干渉計（９Ｘ）とを用いて、そのマスク及びその基板を
同期して移動することにより、そのマスクのパターンを
その基板上に転写する走査型露光装置のそのステージの
調整方法において、ステージ（４）をその所定方向に駆
動して干渉計（９Ｘ）の計測値の変化量を計測し、この
変化量に基づいて移動鏡（８Ｘ）の反射面がその所定方
向に実質的に平行になるようにステージ（４）の回転角
を設定するものである。

【００１１】斯かる本発明によれば、例えば図４（ａ）
に示すように、ステージ（４）をその所定方向（走査方
向）に距離Ｌだけ移動したときの、干渉計の計測値の変
化量Δｘが計測されるため、移動鏡（８Ｘ）の反射面の
その所定方向への傾斜角θ（ｒａｄ）は、近似的にΔｘ
／Ｌで求められる。これ以降は、ステージ（４）をその
傾斜角θを相殺するように回転することで、図４（ｂ）
に示すように、移動鏡（８Ｘ）の反射面はその所定方向
に平行になり、走査露光時にステージ（４）の位置が次
第に非走査方向にずれることがなくなる。

【００１２】ただし、図４（ａ）のように、ステージ
（４）をその所定方向に距離Ｌだけ移動する場合、移動
鏡（８Ｘ）の姿勢を所定の固定された状態に維持する必
要がある。これに関して、ステージ（４）が例えば図５
に示すように、送りねじ方式でサーボ系を構成して駆動
される場合、送りねじは駆動されない状態では静止して
いるため、そのサーボ系をオフにして送りねじ用の駆動
モータを停止させればよい。このためには、そのサーボ
系に、随時オン状態とオフ状態とを切り換えることがで
きる機能が備えられていればよい。

【００１３】次に、本発明による第２のステージの調整
方法は、マスク（Ｒ）、又は基板（Ｗ）が載置された状
態で所定方向に駆動されるステージ（４）と、このステ
ージに固定された移動鏡（８Ｘ）と、この移動鏡に計測
用の光ビームを照射することによってこの移動鏡のその
所定方向に交差する方向の位置を検出する干渉計（９
Ｘ）とを用いて、そのマスク及びその基板を同期して移
動することにより、そのマスクのパターンをその基板上
に転写する走査型露光装置のそのステージの調整方法に
おいて、ステージ（４）をその所定方向（Ｙ方向）に交
差する方向（Ｘ方向）に沿って所定の機械的な基準部材
（２４Ａ，２４Ｂ）側に付勢した状態で、ステージ
（４）をその所定方向に駆動して干渉計（９Ｘ）の計測
値の変化量を計測し、この変化量に基づいて移動鏡（８
Ｘ）の反射面がその所定方向に実質的に平行になるよう
にステージ（４）の回転角を設定するものである。

【００１４】斯かる本発明においても、例えば図４
（ａ）に示すように、ステージ（４）をその所定方向
（走査方向）に距離Ｌだけ移動したときの、干渉計の計
測値の変化量Δｘに基づいて、移動鏡（８Ｘ）の反射面
のその所定方向への傾斜角θが算出されるため、ステー
ジ（４）をその傾斜角θを相殺するように回転すること
で、移動鏡（８Ｘ）の反射面はその所定方向に平行にな
る。

【００１５】更に、本発明では、そのステージ（４）は
例えばその下のステージ（３）に対して機械的なリンク
機構を有することなく自由に変位できるように載置さ
れ、かつその変位はリニアモータ等によって非接触に行
われるような場合を想定している。この場合に、移動鏡
（８Ｘ）の姿勢を所定の固定された状態に維持して、ス
テージ（４）をその所定方向に所定距離だけ移動するに
は、そのステージ（４）の変位領域を規定するためのス
トッパー等よりなる機械的な基準部材（２４Ａ，２４
Ｂ）を設けておけばよい。そして、そのリニアモータ等
によってステージ（４）を基準部材（２４Ａ，２４Ｂ）
側に軽い負荷で押しつけておくことによって、ステージ
（４）、ひいては移動鏡（８Ｘ）の姿勢は容易に、かつ
安定に所定の状態に固定されて、その傾斜角θを高精度
に計測できる。

【００１６】これらの場合において、ステージ（４）
を、その所定方向に移動する粗動ステージ（３）に対し
て所定範囲で２次元的に移動自在に設置し、走査露光の
ためにそのマスクとその基板とを同期移動する際には、
粗動ステージ（３）をその所定方向に移動してもよい。
このように粗動ステージ（３）と、ステージ（４）（微
動ステージ）とを組み合わせることで、走査露光時に一
定速度での走査、及びマスクと基板との同期誤差の補正
をそれぞれ高精度に、かつ簡単な制御シーケンスで実行
できる。

【００１７】次に、本発明による走査型露光装置は、所
定方向に駆動される粗動ステージ（３）と、この粗動ス
テージに対して所定範囲内で２次元的に移動自在に配置
されると共に、マスク（Ｒ）、又は基板（Ｗ）が載置さ
れる微動ステージ（４）と、この微動ステージに固定さ
れた移動鏡（８Ｘ）と、この移動鏡に計測用の光ビーム
を照射することによってこの移動鏡のその所定方向に交
差する方向の位置を検出する干渉計（９Ｘ）とを用い
て、そのマスク及びその基板を同期して移動することに
より、そのマスクのパターンをその基板上に転写する走
査型露光装置において、粗動ステージ（３）に対して微
動ステージ（４）を相対的に静止させた状態で、粗動ス
テージ（３）をその所定方向に所定間隔だけ駆動する前
後の干渉計（９Ｘ）の計測値の変化量に基づいて、移動
鏡（８Ｘ）の反射面のその所定方向に対する傾斜角を算
出する演算系（１１）と、走査露光時にその演算系で算
出される傾斜角を相殺するように微動ステージ（４）の
回転角を設定する制御系（１０）と、を有するものであ
る。

【００１８】斯かる本発明によれば、演算系（１１）に
よって移動鏡（８Ｘ）の傾斜角が算出されるため、これ
に基づいて微動ステージ（４）の回転角を設定すること
で、本発明のステージの調整方法が実施できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。本例は、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の投影露光装置のレチクルステージ
に本発明を適用したものである。図１は、本例の投影露
光装置を示し、この図１において露光時には、露光光
源、照度分布を均一化するためのオプティカル・インテ
グレータ、視野絞り、及びコンデンサレンズ等を含む照
明光学系１からの露光光ＩＬにより、レチクルＲ上のパ
ターン領域ＰＡ（図２参照）内の細長い矩形の照明領域
２０が照明され、その照明領域２０内のパターンの像が
投影光学系ＰＬを介して、フォトレジストが塗布された
ウエハ５上の矩形の露光領域に投影倍率β（βは例えば
１／４，１／５等）で縮小投影される。以下、投影光学
系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平
面内で図１の紙面に平行にＸ軸を、図１の紙面に垂直に
Ｙ軸を取って説明する。本例での走査露光時のレチクル
Ｒ及びウエハＷの移動方向（走査方向）は、Ｙ方向であ
る。

【００２０】この場合、レチクルＲは、微動ステージ４
上に真空吸着等により保持され、微動ステージ４は、粗
動ステージ３上にＸ方向、Ｙ方向、及び回転方向にそれ
ぞれ所定範囲内でリニアモータ方式で変位できるように
載置され、粗動ステージ３は、レチクルベース５上にＹ
方向に伸びた２本のエアーガイド６Ａ，６Ｂに沿ってＹ
方向に摺動自在に載置されている。粗動ステージ３に固
定された可動子、及び対応してレチクルベース５上に固
定された固定子よりなる２軸のリニアモータ７Ａ，７Ｂ
によって、粗動ステージ３はＹ方向に駆動される。粗動
ステージ３、及び微動ステージ４よりレチクルステージ
２が構成されている。

【００２１】また、微動ステージ４上には移動鏡８（こ
れは図２に示すように３軸の移動鏡を代表している）が
配置され、対応してレチクルベース５上に配置されたレ
ーザ干渉計９（これも３軸のレーザ干渉計を代表してい
る）から移動鏡８に計測用のレーザビームが照射され、
レーザ干渉計９によって常時、レチクルベース５に対す
る微動ステージ４のＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置
が計測されている。計測結果は、レチクルステージ駆動
系１０及び装置全体の動作を統轄制御する主制御系１１
に供給されている。

【００２２】また、粗動ステージ３上にも移動鏡として
のコーナーキューブ５２Ｌ，５２Ｒ（図２参照）が固定
され、レチクルベース５上には対応してレーザ干渉計５
１Ｌ，５１Ｒ（図２参照）が配置されており、このレー
ザ干渉計５１Ｌ，５１Ｒで計測される粗動ステージ３の
Ｙ方向の位置ＣＬ，ＣＲがレチクルステージ駆動系１
０、及び主制御系１１に供給されている。走査露光時
に、レチクルステージ制御系１０は、レーザ干渉計５１
Ｌ，５１Ｒの計測値に基づいてリニアモータ７Ａ，７Ｂ
を介して粗動ステージ３を一定速度でＹ方向に駆動する
と共に、レーザ干渉計９の計測値、及び主制御系１１か
らの同期情報に基づいて微動ステージ４を駆動すること
によって、レチクルＲとウエハＷとの位置ずれ量（同期
誤差）を補正する。

【００２３】なお、粗動ステージ３用のコーナーキュー
ブ５２Ｌ，５２Ｒ、及びレーザ干渉計５１Ｌ，５１Ｒを
省いて、レーザ干渉計９の計測値のみを用いる構成も可
能である。一方、図１において、ウエハＷはウエハホル
ダ１２上に真空吸着等によって保持され、ウエハホルダ
１２は、ウエハＷのＺ方向の位置及び傾斜角を制御する
試料台１４上に固定され、試料台１４はウエハＹ軸駆動
ステージ１５上に載置され、ウエハＹ軸駆動ステージ１
５はウエハＸ軸駆動ステージ１６上に載置されている。
試料台１４、ウエハＹ軸駆動ステージ１５、及びウエハ
Ｘ軸駆動ステージ１６よりウエハステージ１３が構成さ
れ、ウエハＹ軸駆動ステージ１５は例えばリニアモータ
方式で試料台１４をＹ方向に連続移動、及びステップ移
動し、ウエハＸ軸駆動ステージ１６は例えばリニアモー
タ方式で試料台１４をＸ方向にステップ移動する。

【００２４】試料台１４上にも移動鏡１７（実際には反
射面が直交する２つの移動鏡よりなる）が固定され、対
応して配置された３軸のレーザ干渉計１８によって試料
台１４（ウエハＷ）のＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位
置が計測され、この計測値はウエハステージ駆動系１
９、及び主制御系１１に供給されている。ウエハステー
ジ駆動系１９は、レーザ干渉計１８の計測値、及び主制
御系１１からの制御情報等に基づいてウエハＹ軸駆動ス
テージ１５、及びウエハＸ軸駆動ステージ１６の動作を
制御する。

【００２５】走査露光時には、例えばウエハＹ軸駆動ス
テージ１５を介して試料台１４（ウエハＷ）が矩形の露
光領域に対して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に一定速度Ｖ
Ｗで走査されるのに同期して、レチクルステージ２内の
粗動ステージ３を介してレチクルＲが照明領域２０に対
して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に一定速度ＶＷ／β（β
はレチクルからウエハへの投影倍率）で走査される。こ
の際に、一例として主制御系１１によってレーザ干渉計
１８、及びレーザ干渉計９の計測値に基づいてウエハＷ
とレチクルＲとの同期誤差が求められ、この同期誤差が
レチクルステージ駆動系１０に供給され、レチクルステ
ージ駆動系１０はその同期誤差を相殺するように微動ス
テージ４をＸ方向、Ｙ方向、及び回転方向に微動する。
これによって、同期誤差が所定の許容範囲内に収められ
た状態で走査露光が行われる。

【００２６】次に、本例のレチクルステージ２の特に微
動ステージ４の構成につき詳細に説明する。図２は、本
例のレチクルステージ２を示す平面図であり、この図２
において、レチクルベース５上にエアーガイド６Ａ，６
Ｂに沿ってＹ方向に移動自在に粗動ステージ３が載置さ
れ、粗動ステージ３は両側にＹ方向に沿って配置された
２軸のリニアモータ７Ａ，７ＢによってＹ方向に駆動さ
れる。また、粗動ステージ３の−Ｙ方向の２箇所の端部
に移動鏡としてのコーナーキューブ５２Ｌ，５２Ｒが固
定され、コーナーキューブ５２Ｌ，５２Ｒに対向するよ
うにレチクルベース５上にそれぞれレーザ干渉計５１
Ｌ，５１Ｒが設置され、レーザ干渉計５１Ｌ，５１Ｒか
らＹ軸に平行にコーナーキューブ５２Ｌ，５２Ｒに照射
されたレーザビームは、それぞれレチクルベース５上に
固定されたミラー５３Ｌ，５３Ｒで反射されて、再びコ
ーナーキューブ５２Ｌ，５２Ｒを経てレーザ干渉計５１
Ｌ，５１Ｒに戻されている。即ち、レーザ干渉計５１
Ｌ，５１Ｒによってレチクルベース５に対する粗動ステ
ージ３のＹ方向の位置がそれぞれダブル・パス干渉方式
で検出されている。この場合、粗動ステージ３は、一例
としてレーザ干渉計５１Ｌ，５１Ｒによって計測される
Ｙ方向の位置ＣＲ，ＣＬの差分が一定になるように、リ
ニアモータ７Ａ，７Ｂを介してＹ方向に駆動される。こ
れによって、走査露光中の粗動ステージ３の回転が防止
される。

【００２７】また、粗動ステージ３上に例えばエアーベ
アリングを介して、Ｘ方向、Ｙ方向、及び回転方向に変
位できるように微動ステージ４が設置され、この微動ス
テージ４上にレチクルＲが吸着保持されている。また、
微動ステージ４上の＋Ｘ方向の端部にほぼＹ方向に沿っ
て細長い角柱状のＸ軸の移動鏡８Ｘが固定され、移動鏡
８Ｘの＋Ｘ方向側の面は反射面とされている。そして、
レチクルベース５上に固定されたＸ軸のレーザ干渉計９
Ｘから射出されるレーザビームＬＲＸが、レチクルベー
ス５上に固定されたミラー４３によって反射されてＸ軸
に平行に移動鏡８Ｘの反射面に照射され、移動鏡８Ｘで
反射されたレーザビームＬＲＸがミラー４３で反射され
てレーザ干渉計９Ｘに戻されており、レーザ干渉計９Ｘ
によってレチクルベース５（ひいては粗動ステージ３）
に対する微動ステージ４のＸ方向の位置ＲＸが計測され
ている。

【００２８】更に、微動ステージ４の−Ｙ方向の両端部
にＹ軸の移動鏡としてのコーナーキューブ８ＹＬ，８Ｙ
ＲがＸ方向に所定間隔で固定され、左側（＋Ｘ方向）の
コーナーキューブ８ＹＬに対向するようにレチクルベー
ス５上にＹ軸のレーザ干渉計９ＹＬ及びミラー２５Ｌが
固定され、右側（−Ｘ方向）のコーナーキューブ８ＹＲ
に対向するようにレチクルベース５上にＹ軸のレーザ干
渉計９ＹＲ及びミラー２５Ｒが固定されている。そし
て、コーナーキューブ８ＹＬにはレーザ干渉計９ＹＬよ
りＹ軸に平行にレーザビームＬＲＬが照射され、コーナ
ーキューブ８ＹＬで反射されたレーザビームＬＲＬは、
ミラー２５Ｌで反射された後に再びコーナーキューブ８
ＹＬを経てレーザ干渉計９ＹＬに戻されて、レーザ干渉
計９ＹＬで微動ステージ４のコーナーキューブ８ＹＬの
位置でのＹ方向の位置ＲＬが計測されている。

【００２９】これと並列に、コーナーキューブ８ＹＲに
レーザ干渉計９ＹＲよりＹ軸に平行にレーザビームＬＲ
Ｒが照射され、ここで反射されたレーザビームをミラー
２５Ｒ、及びコーナーキューブ８ＹＲを介してレーザ干
渉計９ＹＲに戻すことで、レーザ干渉計９ＹＲによって
微動ステージ４のコーナーキューブ８ＹＲの位置でのＹ
方向の位置ＲＲが計測されている。即ち、レーザ干渉計
９ＹＬ，９ＹＲは共にダブルパス干渉方式であり、これ
によって微動ステージ４が回転してもレーザビームＬＲ
Ｌ，ＬＲＲの位置ずれが生じにくい構成になっている。
更に、微動ステージ４がＸ方向に変位しても、コーナー
キューブ８ＹＬ，８ＹＲにレーザビームが入射している
範囲では正確にＹ方向の位置検出が行われる。

【００３０】また、微動ステージ４のＸ方向の両端に永
久磁石が交互に配置された可動子２２Ｒ，２２Ｌが固定
され、これらの先端部を外側から覆うように粗動ステー
ジ３上にコイルを含む固定子２３Ｒ，２３Ｌが固定さ
れ、可動子２２Ｒ，２２Ｌ及び固定子２３Ｒ，２３Ｌよ
りそれぞれＹ軸のリニアモータ２１ＹＲ及び２１ＹＬが
構成されている。同様に、微動ステージ４のＹ方向の両
端に配置された永久磁石を含む可動子２２Ａ，２２Ｂ
と、これらの先端部を外側から覆うように粗動ステージ
３上に固定されたコイルを含む固定子２３Ａ，２３Ｂと
からそれぞれＸ軸のリニアモータ２１ＸＡ及び２１ＸＢ
が構成されている。

【００３１】そして、Ｙ軸のリニアモータ２１ＹＲ，２
１ＹＬによって微動ステージ４にそれぞれ＋Ｙ方向に推
力ＦＹ／２を発生することで、微動ステージ４に全体と
して＋Ｙ方向に推力ＦＹが作用して、微動ステージ４は
＋Ｙ方向に移動し、同様にＸ軸のリニアモータ２１Ｘ
Ａ，２１ＸＢによって微動ステージ４にそれぞれ＋Ｘ方
向に推力ＦＸ／２を発生することで、微動ステージ４に
全体として＋Ｘ方向に推力ＦＸが作用して、微動ステー
ジ４は＋Ｘ方向に移動する。また、例えばＹ軸のリニア
モータ２１ＹＲ，２１ＹＬによって微動ステージ４に互
いに逆方向の推力を発生することで、微動ステージ４を
Ｚ軸に平行な所定の軸の周り（θ方向）に回転すること
ができる。この場合、可動子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｌ，
２２Ｒと対応する固定子２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｌ，２３
Ｒとの間隔には所定のギャップがあるため、微動ステー
ジ４は粗動ステージ３に対してリニアモータ方式で、か
つ非接触にＸ方向、及びＹ方向共に数ｍｍ程度の範囲
（最大移動可能範囲）内で駆動することができる。

【００３２】また、本例の粗動ステージ３上には、微動
ステージ４のＸ方向、Ｙ方向の移動可能範囲を規定する
ための機械的なストッパーも固定されている。即ち、Ｘ
軸のリニアモータ２１ＸＡの可動子２２ＡをＸ方向に挟
むように粗動ステージ３上にストッパー２４Ａ，２５Ａ
が固定され、リニアモータ２１ＸＢの可動子２２ＢをＸ
方向に挟むように粗動ステージ３上にストッパー２４
Ｂ，２５Ｂが固定されている。この場合、微動ステージ
４を＋Ｘ方向に駆動すると、可動子２２Ａ，２２Ｂがス
トッパー２４Ａ，２４Ｂに接触し、微動ステージ４を−
Ｘ方向に駆動すると、可動子２２Ａ，２２Ｂがストッパ
ー２５Ａ，２５Ｂに接触することで、微動ステージ４の
Ｘ方向の移動可能範囲が規定されている。同様に、不図
示であるが、Ｙ軸のリニアモータ２１ＹＲ，２１ＹＬの
可動子２２Ｒ，２２ＬのＹ方向の移動範囲を規定するス
トッパーも粗動ステージ３上に固定されている。ただ
し、Ｘ軸用のストッパー２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５
ＢをＹ軸用のストッパーとして兼用してもよい。

【００３３】次に、微動ステージ４を駆動するためのリ
ニアモータ２１ＸＡ，２１ＸＢ，２１ＹＬ，２１ＹＲの
駆動系につき図３を参照して説明する。以下の説明にお
いて、図２のＸ軸のレーザ干渉計９Ｘによって計測され
る微動ステージ４のＸ方向の位置ＲＸの目標値をＲ
Ｘ^*、Ｙ軸のレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬによって計測
される微動ステージ４のＹ方向の位置ＲＲ，ＲＬの目標
値をそれぞれＲＲ^*，ＲＬ ^*とする。

【００３４】図３は、微動ステージ４の駆動系を示し、
この図３においては、図１のレチクルステージ駆動系１
０の一部も含まれている。そして、図１の主制御系１１
からの同期情報等がマイクロプロセッサよりなる位置設
定部２６に供給され、位置設定部２６から出力される微
動ステージ４の目標位置ＲＲ^*，ＲＬ^*，ＲＸ^*がそれ
ぞれ減算部２７Ｒ，２７Ｌ，２７Ｘの加算側入力部に供
給され、減算部２７Ｒ，２７Ｌ，２７Ｘの減算側入力部
にそれぞれレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬ，９Ｘで計測さ
れる微動ステージ４の位置ＲＲ，ＲＬ，ＲＸが供給され
ている。そして、減算部２７Ｒ，２７Ｌからそれぞれ出
力される微動ステージ４のＹ方向の位置ずれ量（ＲＲ^*
−ＲＲ）、及び（ＲＬ^*−ＲＬ）は、位置ゲイン部２８
Ｒ，２８Ｌにおいて位置ゲインＫＰを乗じることで速度
情報に変換される。位置ゲイン部２８Ｒ，２８Ｌから出
力される速度情報はそれぞれ減算部２９Ｒ，２９Ｌの加
算側入力部に供給され、レーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬで
計測される位置ＲＲ，ＲＬをそれぞれ差分演算部３４
Ｒ，３４Ｌに通して所定の速度フィードバックゲインＫ
Ｆを乗じて得られる速度情報は、減算部２９Ｒ，２９Ｌ
の減算側入力部に供給される。

【００３５】そして、減算部２９Ｒ，２９Ｌから出力さ
れる速度誤差情報は、それぞれ速度ゲイン部３０Ｒ，３
０Ｌにおいて速度ゲインＫＶを乗じることで電圧情報に
変換され、この電圧情報は、電圧加速度変換部３１Ｒ，
３１Ｌにおいて変換係数Ｋａを乗じることで加速度情報
に変換され、これらの加速度情報は座標変換部３２に供
給される。電圧加速度変換部３１Ｒ，３１Ｌから出力さ
れる加速度情報は、それぞれ図２のコーナーキューブ８
ＹＲ，８ＹＬの位置で必要とされるＹ方向の加速度を示
しており、この加速度が座標変換部３２において、それ
ぞれＹ軸のリニアモータ２１ＹＲ，２１ＹＬで必要とな
る推力に変換され、これらの推力がパワーアンプ３３に
供給される。これに応じて、パワーアンプ３３からリニ
アモータ２１ＹＲ，２１ＹＬの固定子２３Ｒ，２３Ｌの
コイルにその推力を発生するための電流が供給される。
そして、リニアモータ２１ＹＲ，２１ＹＬによって駆動
される微動ステージ４のＹ方向の実際の位置ＲＲ，ＲＬ
をレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬを介してフィードバック
することによって、微動ステージ４のレーザ干渉計９Ｙ
Ｒ，９ＹＬによって計測されるＹ方向の位置が目標位置
ＲＲ^*，ＲＬ^*に近付いていく。

【００３６】これと並列に、減算部２７Ｘから出力され
る微動ステージ４のＸ方向の位置ずれ量（ＲＸ^*−Ｒ
Ｘ）は、位置ゲイン部２８Ｘにおいて位置ゲインＫＰＸ
を乗じることで速度情報に変換される。位置ゲイン部２
８Ｘから出力される速度情報は、速度ゲイン部３０Ｘに
おいて速度ゲインＧＶを乗じることで電圧情報に変換さ
れる。なお、この間に速度のフィードバック回路を設け
てもよい。そして、速度ゲイン部３０Ｘから出力される
電圧情報は、電圧加速度変換部３１Ｘにおいて変換係数
ＫａＸを乗じることで推力（加速度情報）に変換され、
この推力はパワーアンプ３３Ｘに供給される。これに応
じて、パワーアンプ３３ＸからＸ軸の一方のリニアモー
タ２１ＸＡの固定子２３Ａのコイルにその推力を発生す
るための電流が供給される。また、Ｘ軸の他方のリニア
モータ２１ＸＢの固定子２３Ｂのコイルにも、固定子２
３Ａのコイルに供給される電流と同じ電流が供給され
る。そして、リニアモータ２１ＸＡ，２１ＸＢによって
駆動される微動ステージ４のＸ方向の実際の位置ＲＸを
レーザ干渉計９Ｘを介してフィードバックすることによ
って、微動ステージ４のレーザ干渉計９Ｘによって計測
されるＸ方向の位置が目標位置ＲＸ^*に近付いていく。

【００３７】また、図３のパワーアンプ３３，３３Ｘに
は出力電流を０にするための制御信号を位置設定部２６
から供給できるように構成されている。そのように出力
電流を０にすることによって、実質的に本例のサーボ系
をオフにすることができる。さて、図２に戻り、本例の
微動ステージ４（ひいてはレチクルＲ）のＸ方向の位置
は、レーザ干渉計９Ｘによって計測される移動鏡８Ｘの
位置に基づいて制御されているが、粗動ステージ３がＹ
方向に移動したときに、微動ステージ４の位置が次第に
Ｘ方向にずれないようにするためには、移動鏡８Ｘの反
射面を粗動ステージ３の走査方向（Ｙ方向）に平行に設
定しておく必要がある。そこで、以下では移動鏡８Ｘの
反射面をその走査方向に平行に設定するための方法の一
例につき、図２及び図４を参照して説明する。

【００３８】［第１工程］先ず、図２において、リニア
モータ７Ａ，７Ｂを駆動して、粗動ステージ３を３００
ｍｍ程度の移動ストローク中の−Ｙ方向の端部に移動す
る。その後、粗動ステージ３を＋Ｙ方向に１０ｍｍ程度
移動した後に静止させて、リニアモータ２１ＸＡ，２１
ＸＢを駆動して、微動ステージ４を粗動ステージ３に対
して＋Ｘ方向に移動する。そして、微動ステージ４がそ
れ以上＋Ｘ方向に移動しなくなった状態、即ちリニアモ
ータ２１ＸＡ，２１ＸＢの可動子２２Ａ，２２Ｂがスト
ッパー２４Ａ，２４Ｂに接触した状態から、更にリニア
モータ２１ＸＡ，２１ＸＢによって微動ステージ４に２
Ｎ（ニュートン）程度の＋Ｘ方向への推力ＦＸを与え
て、ストッパー２４Ａ，２４Ｂに微動ステージ４を付勢
する。このためには、図３の駆動系において、例えば減
算部２７Ｘに供給するＸ方向の目標位置ＲＬ^*を、実際
にレーザ干渉計９Ｘで計測される位置ＲＸに所定のオフ
セットを加算した値とすればよい。これによって、微動
ステージ４のＸ方向への位置制御は行われないとみなす
ことができる。

【００３９】図４（ａ）の実線は、そのように微動ステ
ージ４がストッパー２４Ａ，２４Ｂに付勢された状態を
示し、この図４（ａ）において、移動鏡８Ｘは微動ステ
ージ４（粗動ステージ３）の走査方向であるＹ方向に対
して傾斜角θで傾斜しているものとする。この状態で、
図２のレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬによって計測される
微動ステージ４のＹ方向の位置ＲＲ１，ＲＬ１、及びレ
ーザ干渉計９Ｘによって計測される微動ステージ４のＸ
方向の位置ＲＸ１を図１の主制御系１１で記憶する。ま
た、図２のレーザ干渉計５１Ｒ，５１Ｌで計測される粗
動ステージ３のＹ方向の位置ＣＲ１，ＣＬ１も主制御系
１１で記憶する。

【００４０】［第２工程］これ以降は走査露光時と同様
に、レーザ干渉計５１Ｒ，５１Ｌで計測される粗動ステ
ージ３のＹ方向の位置ＣＲ，ＣＬの差分（ＣＲ−ＣＬ）
が、第１工程で計測された位置の差分（ＣＲ１−ＣＬ
１）となるように、リニアモータ７Ａ，７Ｂを介して粗
動ステージ３を＋Ｙ方向にほぼ２８０ｍｍ程度駆動す
る。この際に、微動ステージ４側のＹ軸のリニアモータ
２１ＹＲ，２１ＹＬは、レーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬで
計測される位置ＲＲ，ＲＬの差分（ＲＲ−ＲＬ）が第１
工程で計測された差分（ＲＲ１−ＲＬ１）となるよう
に、かつそれらの位置の平均値（ＲＲ＋ＲＬ）／２と粗
動ステージ３のＹ方向の位置の平均値（ＣＲ＋ＣＬ）／
２との差分が、第１工程での平均値（ＲＲ１＋ＲＬ１）
／２と平均値（ＣＲ１＋ＣＬ１）／２との差分に合致す
るように駆動する。これによって、図４（ａ）に二点鎖
線で示すように、微動ステージ４は回転角が変化しない
状態で＋Ｙ方向に所定の距離Ｌだけ移動して位置４Ａに
達する。この状態で、図２のレーザ干渉計９ＹＲ，９Ｙ
Ｌによって計測される微動ステージ４のＹ方向の位置Ｒ
Ｒ３，ＲＬ３、及びレーザ干渉計９Ｘによって計測され
る微動ステージ４のＸ方向の位置ＲＸ３を主制御系１１
で記憶する。

【００４１】［第３工程］主制御系１１によって、上記
の計測データより移動鏡８Ｘの走査方向に対する傾斜角
θを計算する。即ち、先ず微動ステージ４がＹ方向に移
動した距離Ｌは次のようになる。Ｌ＝（ＲＬ３＋ＲＲ３）／２−（ＲＬ１＋ＲＲ１）／２（１）また、微動ステージ４がＹ方向に距離Ｌだけ移動する際
のレーザ干渉計９Ｘによる計測値の差分、即ち移動鏡８
ＸのレーザビームＬＲＸの照射点のＸ方向への変位量Δ
ｘは（Ｘ１−Ｘ３）であるため、傾斜角θ（ｒａｄ）は
近似的に次のようになる。

【００４２】θ＝（Ｘ１−Ｘ３）／Ｌ（２）次に、コーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬに照射されるレ
ーザビームＬＲＲ，ＬＲＬのＸ方向の間隔をＳとして、
その傾斜角θを、コーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬの位
置でのＹ方向の位置ＲＲ，ＲＬの差分（ＲＬ−ＲＲ）に
換算すると、近似的に次のようになる。

【００４３】ＲＬ−ＲＲ＝Ｓ・θ （３）従って、移動鏡８Ｘの反射面を微動ステージ４の走査方
向（Ｙ方向）に平行に設定して、微動ステージ４が走査
方向に移動しても微動ステージ４の非走査方向（Ｘ方
向）の位置が変化しないように、図２のレーザ干渉計９
ＹＲ，９ＹＬの計測値ＲＲ，ＲＬを用いて位置制御をす
るためには、それらの計測値ＲＬ及びＲＲの目標位置Ｒ
Ｌ^*，ＲＲ^*の差分が（３）式の値になればよいことに
なる。

【００４４】そこで、これまでの計測値ＲＬ及びＲＲの
目標位置をＲＬ^*，ＲＲ^*として、補正後の目標位置を
ＲＬ^**，ＲＲ^**とすると、補正後の目標位置を次のよう
に設定することによって、移動鏡８Ｘの傾斜角θが０に
設定されることになる。ＲＬ^**＝ＲＬ^*＋（Ｓ・θ）／２（４）ＲＲ^**＝ＲＲ^*−（Ｓ・θ）／２（５）そこで、主制御系１１は、図３の位置設定部２６に
（２）式の傾斜角θの情報を供給し、これに応じて位置
設定部２６は減算部２７Ｌ，２７Ｒに供給する目標位置
ＲＬ^*，ＲＲ^*を（４）式、（５）式で補正された後の
目標位置ＲＬ^**，ＲＲ^**で置き換える。この回転補正を
実行した後に、図２の粗動ステージ３を駆動して微動ス
テージ４をＹ方向に走査する際には、図４（ｂ）に示す
ように、移動鏡８Ｘの反射面は走査方向に平行であるた
め、走査中に微動ステージ４が次第にＸ方向にずれるこ
とがなくなる。従って、レチクルＲとウエハＷとの重ね
合わせ精度が高精度に維持される。

【００４５】なお、実際には上記の第１工程〜第３工程
はオープンループの工程であるため、回転補正後の移動
鏡８Ｘの反射面が実際に走査方向に平行になっているか
どうかを確認することが望ましい。そこで、上記の第１
工程〜第３工程までの動作を実行して移動鏡８Ｘの傾斜
角を補正した後、再び第１工程〜第３工程までを実行し
て移動鏡８Ｘの走査方向に対する傾斜角θを計測して、
この傾斜角θの補正を行い、以下第３工程で算出される
移動鏡８Ｘの傾斜角θが所定の許容量以下になるまで、
第１工程〜第３工程を繰り返すようにしてもよい。これ
によって、移動鏡８Ｘの傾斜角θが実際に許容量以下に
なるため、レチクルＲとウエハＷとの重ね合わせ精度も
所定の許容範囲内に収めることができる。

【００４６】次に、本発明の第２の実施の形態につき図
５を参照して説明する。図１の実施の形態では微動ステ
ージ４は、機械的なリンク機構を持つことなくリニアモ
ータ方式で駆動されたのに対して、本例の微動ステージ
４は送りねじ方式で駆動される点が異なっている。以下
では、本例のレチクルステージの構成につき説明する
が、図５において図２に対応する部分には同一符号を付
してその詳細説明は省略する。

【００４７】図５は、本例のステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置のレチクルステージ側の機構を示
し、この図５において、粗動ステージ３はレチクルベー
ス５上にＹ方向に移動自在に配置され、粗動ステージ３
上にエアーベアリングを介してＸＹ平面内で変位できる
ように微動ステージ４が載置され、微動ステージ４上に
レチクルＲが吸着保持され、粗動ステージ３及び微動ス
テージ４よりレチクルステージ２が構成されている。本
例においても、微動ステージ４の＋Ｘ方向の上端にほぼ
Ｙ方向に伸びた移動鏡８Ｘが固定され、レチクルベース
５上のレーザ干渉計９Ｘによって移動鏡８Ｘ（微動ステ
ージ４）のＸ方向の位置ＲＸが計測されている。また、
微動ステージ４上の−Ｙ方向の両端部に固定されたコー
ナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬ、及びレチクルベース５上
のレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬによってダブルパス方式
で微動ステージ４のＹ方向の位置ＲＲ，ＲＬが計測され
ている。なお、図５においては、図２に示されている粗
動ステージ３用のレーザ干渉計５１Ｌ，５１Ｒは図示を
省略している。

【００４８】また、本例ではＸ方向に微動ステージ４を
変位させるために、粗動ステージ３上に駆動モータ４１
Ｘが設置され、レーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬからのレー
ザビームＬＲＲ，ＬＲＬにそれぞれ平行に微動ステージ
４をＹ方向に変位させるために、粗動ステージ３上に駆
動モータ４１ＹＲ及び４１ＹＬが設置されている。駆動
モータ４１Ｘ，４１ＹＲ，４１ＹＬはそれぞれ回転速度
検出用のタコジェネレータを備えた回転モータであり、
一例として先端の丸い送りねじを微動ステージ４に対し
て進退させるものである。そして、微動ステージ４をそ
れぞれ駆動モータ４１Ｘ，４１ＹＲ，４１ＹＬ側に付勢
するために、粗動ステージ３上にばね部材を含む付勢機
構４２Ｘ，４２ＹＲ，４２ＹＬも設けられている。従っ
て、駆動モータ４１Ｘ，４１ＹＲ，４１ＹＬでそれぞれ
送りねじを進退させることによって、粗動ステージ３に
対してＸ方向、Ｙ方向に所定範囲（例えば数ｍｍ）内で
微動ステージ４を変位させることができる。更に、駆動
モータ４１ＹＲ及び４１ＹＬでの変位量を異ならしめる
ことによって、所定範囲で微動ステージ４を回転させる
こともできる。このように微動ステージ４が変位して
も、コーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬではレーザビーム
が入射面に収まっている範囲で正確に位置検出を行うこ
とができる。

【００４９】また、不図示であるが、粗動ステージ３上
には微動ステージ４のＸ方向、Ｙ方向の移動可能範囲を
規定するための複数のリミットスイッチも配置されてい
る。これらのリミットスイッチは、例えば駆動モータ４
１Ｘ，４１ＹＲ，４１ＹＬの送りねじの近傍に配置され
ている。また、本例のレチクルステージ２の微動ステー
ジ４の駆動系の構成は、図３の第１の実施の形態の駆動
系の構成とほぼ同じである。ただし、本例では図３の減
算部２９Ｒ，２９Ｌの減算側入力部に供給される速度情
報は、駆動モータ４１ＹＲ，４１ＹＬのタコジェネレー
タで検出される回転速度情報となっている。また、Ｘ軸
用の駆動系の位置ゲイン部２８Ｘと速度ゲイン部３０Ｘ
との間にも、Ｘ軸の駆動モータ４１Ｘのタコジェネレー
タで検出される回転速度情報をフィードバックするため
の減算部が付加されている。また、図３において、固定
子２３Ｒ，２３Ｌ，２３Ａがそれぞれ図５の駆動モータ
４１ＹＲ，４１ＹＬ，４１Ｘに置き換えられている。な
お、位置ゲインや速度ゲインの値は異なるが、それ以外
の構成は第１の実施の形態と同様である。

【００５０】次に、本例のレチクルステージにおいて、
移動鏡８Ｘの反射面を微動ステージ４（粗動ステージ
３）の走査方向（Ｙ方向）に平行に設定するための方法
の一例につき、図４及び図５を参照して説明する。な
お、図４は第１の実施の形態の動作説明に供する図であ
るが、以下では図４中の微動ステージ４、移動鏡８Ｘ、
及びコーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬを本例のステージ
系であるものとして説明する。

【００５１】［第１工程］先ず、図５において、リニア
モータ７Ａ，７Ｂを駆動して、粗動ステージ３を３００
ｍｍ程度の移動ストローク中の−Ｙ方向の端部に移動す
る。その後、粗動ステージ３を＋Ｙ方向に１０ｍｍ程度
移動した後に静止させる。そして、微動ステージ４の回
転角を固定するために、駆動モータ４１Ｘ，４１ＹＬ，
４１ＹＲのサーボ系をオフにする。このためには、図３
に対応する本例の駆動系において、位置設定部２６から
の指令に基づいて、パワーアンプ３３及び３３Ｘの出力
を強制的に０にすればよい。

【００５２】この結果、図４（ａ）に示すように、微動
ステージ４が静止状態となり、この状態で図５のレーザ
干渉計９ＹＲ，９ＹＬによって計測される微動ステージ
４のＹ方向の位置ＲＲ１，ＲＬ１、及びレーザ干渉計９
Ｘによって計測される微動ステージ４のＸ方向の位置Ｒ
Ｘ１を図１の主制御系１１で記憶する。［第２工程］これ以降は図２に示すレーザ干渉計５１
Ｒ，５１Ｌで計測される粗動ステージ３のＹ方向の位置
ＣＲ，ＣＬの差分（ＣＲ−ＣＬ）が、第１工程の静止状
態で計測された位置の差分を維持するように、図５のリ
ニアモータ７Ａ，７Ｂを介して粗動ステージ３を＋Ｙ方
向にほぼ２８０ｍｍ程度駆動する。この結果、微動ステ
ージ４は回転角が変化しない状態で＋Ｙ方向に所定の距
離Ｌだけ移動して位置４Ａに達する。この状態で、図５
のレーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬによって計測される微動
ステージ４のＹ方向の位置ＲＲ３，ＲＬ３、及びレーザ
干渉計９Ｘによって計測される微動ステージ４のＸ方向
の位置ＲＸ３を主制御系１１で記憶する。

【００５３】［第３工程］主制御系１１によって、上記
の計測データより移動鏡８Ｘの走査方向に対する傾斜角
θを計算する。即ち、先ず微動ステージ４がＹ方向に移
動した距離Ｌは次のようになる。これより、移動鏡８Ｘ
の傾斜角θ（ｒａｄ）は近似的に次のようになる。

【００５４】Ｌ＝（ＲＬ３＋ＲＲ３）／２−（ＲＬ１＋ＲＲ１）／２（６） θ＝（Ｘ１−Ｘ３）／Ｌ（７）次に、コーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬに照射されるレ
ーザビームＬＲＲ，ＬＲＬのＸ方向の間隔をＳとして、
その傾斜角θを、コーナーキューブ８ＹＲ，８ＹＬの位
置でのＹ方向の位置ＲＲ，ＲＬの差分（ＲＬ−ＲＲ）に
換算すると、近似的に次のようになる。

【００５５】ＲＬ−ＲＲ＝Ｓ・θ （８）そして、第１の実施の形態と同様に、微動ステージ４が
走査方向に移動しても微動ステージ４の非走査方向（Ｘ
方向）の位置が変化しないようにするために、図５のレ
ーザ干渉計９ＹＲ，９ＹＬの計測値ＲＲ，ＲＬのこれま
での目標位置をＲＬ^*，ＲＲ^*、補正後の目標位置をＲ
Ｌ^**，ＲＲ^**として、補正後の目標位置を次のように設
定する。

【００５６】ＲＬ^**＝ＲＬ^*＋（Ｓ・θ）／２（９）ＲＲ^**＝ＲＲ^*−（Ｓ・θ）／２（１０）そこで、図３の位置設定部２６は、減算部２７Ｌ，２７
Ｒに供給する目標位置ＲＬ^*，ＲＲ^*を（９）式、（１
０）式で補正された後の目標位置ＲＬ^**，ＲＲ ^**で置き
換える。この回転補正を実行した後に、図５の粗動ステ
ージ３を駆動して微動ステージ４をＹ方向に走査する際
には、図４（ｂ）に示すように、移動鏡８Ｘの反射面は
走査方向に平行であるため、走査中に微動ステージ４が
次第にＸ方向にずれることがなくなる。従って、レチク
ルＲとウエハＷとの重ね合わせ精度が高精度に維持され
る。

【００５７】なお、実際には上記の第１工程〜第３工程
まではオープンループの工程であるため、回転補正後の
移動鏡８Ｘの反射面が実際に走査方向に平行になってい
るかどうかを確認することが望ましい。そこで、上記の
第１工程〜第３工程までの動作を実行して移動鏡８Ｘの
傾斜角を補正した後、再び第１工程〜第３工程までを実
行して移動鏡８Ｘの走査方向に対する傾斜角θを計測し
て、この傾斜角θの補正を行い、以下第３工程で算出さ
れる移動鏡８Ｘの傾斜角θが所定の許容量以下になるま
で、第１工程〜第３工程を繰り返すようにしてもよい。
これによって、移動鏡８Ｘの傾斜角θが実際に許容範囲
内に収められる。

【００５８】なお、上記の実施の形態は本発明をレチク
ルステージ側に適用したものであるが、本発明はウエハ
ステージ側にも適用できることは明きらかである。この
ように本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

【００５９】

【発明の効果】本発明の第１、又は第２のステージの調
整方法によれば、ステージを実際に所定方向（走査方
向）に駆動したときの干渉計の計測値の変化量を計測
し、この計測結果に基づいて移動鏡の回転角（傾斜角）
を補正しているため、マスク、又は基板等の位置決め対
象物が載置されたステージをその所定方向に駆動する際
に、ほぼその所定方向に沿って長い移動鏡を用いてその
ステージのその所定方向に交差する方向（非走査方向）
への位置を制御する場合に、その移動鏡の反射面を容易
にその所定方向に平行に設定できる利点がある。従っ
て、走査露光時にマスクと基板とが非走査方向に次第に
位置ずれすることがなく、重ね合わせ精度が向上する。
逆に、本発明によってそのステージを回転させた場合
に、そのステージで生じる位置の計測誤差の量を正確に
予測できるため、そのステージの位置ずれ量を容易に補
正することもできる。

【００６０】また、本発明の第２のステージの調整方法
においては、そのステージを移動する際に機械的な基準
部材にステージを付勢して、回転角が変化しないように
しているため、特にステージが機械的なリンク機構を持
つことなく設置されているような場合に有効である。ま
た、そのステージは、その所定方向に移動する粗動ステ
ージに対して所定範囲で２次元的に移動自在に設置さ
れ、走査露光のためにマスクと基板とを同期移動する際
には、その粗動ステージをその所定方向に移動する場合
には、例えばその粗動ステージは定速移動を行い、その
ステージ（微動ステージ）は同期誤差を補正する程度に
変位させればよいため、制御が容易になる。

【００６１】また、本発明の走査型露光装置によれば、
本発明のステージの調整方法が使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の投影露光装置を示
す概略構成図である。

【図２】図１中のレチクルステージを示す平面図であ
る。

【図３】図２のレチクルステージ中の微動ステージ４の
駆動系を示すブロック図である。

【図４】（ａ）は微動ステージ４を走査方向に距離Ｌだ
け移動する様子を示す図、（ｂ）は微動ステージ４上の
移動鏡８Ｘの傾斜角を補正した後の状態を示す図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態のレチクルステージ
を示す平面図である。

【符号の説明】

ＲレチクルＰＬ投影光学系Ｗウエハ２レチクルステージ３粗動ステージ４微動ステージ５レチクルベース８Ｘ移動鏡８ＹＲ，８ＹＬコーナーキューブ９ＹＲ，９ＹＬ，９Ｘレーザ干渉計１０レチクルステージ駆動系１３ウエハステージ２１ＹＲ，２１ＹＬ，２１ＸＡ，２１ＸＢリニアモー
タ２２Ｒ，２２Ｌ，２２Ａ，２２Ｂ可動子２３Ｒ，２３Ｌ，２３Ａ，２３Ｂ固定子２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂストッパー２６位置設定部４１Ｘ，４１ＹＲ，４１ＹＬ駆動モータ４２Ｘ，４２ＹＲ，４２ＹＬ付勢機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスク、又は基板が載置された状態で所
定方向に駆動されるステージと、該ステージに固定され
た移動鏡と、該移動鏡に計測用の光ビームを照射するこ
とによって該移動鏡の前記所定方向に交差する方向の位
置を検出する干渉計と、を用いて、前記マスク及び前記
基板を同期して移動することにより、前記マスクのパタ
ーンを前記基板上に転写する走査型露光装置の前記ステ
ージの調整方法において、前記ステージを前記所定方向に駆動して前記干渉計の計
測値の変化量を計測し、該変化量に基づいて前記移動鏡の反射面が前記所定方向
に実質的に平行になるように前記ステージの回転角を設
定することを特徴とするステージの調整方法。
【請求項２】マスク、又は基板が載置された状態で所
定方向に駆動されるステージと、該ステージに固定され
た移動鏡と、該移動鏡に計測用の光ビームを照射するこ
とによって該移動鏡の前記所定方向に交差する方向の位
置を検出する干渉計と、を用いて、前記マスク及び前記
基板を同期して移動することにより、前記マスクのパタ
ーンを前記基板上に転写する走査型露光装置の前記ステ
ージの調整方法において、前記ステージを前記所定方向に交差する方向に沿って所
定の機械的な基準部材側に付勢した状態で、前記ステー
ジを前記所定方向に駆動して前記干渉計の計測値の変化
量を計測し、該変化量に基づいて前記移動鏡の反射面が前記所定方向
に実質的に平行になるように前記ステージの回転角を設
定することを特徴とするステージの調整方法。
【請求項３】前記ステージは、前記所定方向に移動す
る粗動ステージに対して所定範囲で２次元的に移動自在
に設置され、走査露光のために前記マスクと前記基板とを同期移動す
る際には、前記粗動ステージを前記所定方向に移動する
ことを特徴とする請求項１、又は２記載のステージの調
整方法。
【請求項４】所定方向に駆動される粗動ステージと、該粗動ステージに対して所定範囲内で２次元的に移動自
在に配置されると共に、マスク、又は基板が載置される
微動ステージと、該微動ステージに固定された移動鏡と、該移動鏡に計測用の光ビームを照射することによって該
移動鏡の前記所定方向に交差する方向の位置を検出する
干渉計と、を用いて、前記マスク及び前記基板を同期して移動することによ
り、前記マスクのパターンを前記基板上に転写する走査
型露光装置において、前記粗動ステージに対して前記微動ステージを相対的に
静止させた状態で、前記粗動ステージを前記所定方向に
所定間隔だけ駆動する前後の前記干渉計の計測値の変化
量に基づいて、前記移動鏡の反射面の前記所定方向に対
する傾斜角を算出する演算系と、走査露光時に前記演算系で算出される傾斜角を相殺する
ように前記微動ステージの回転角を設定する制御系と、
を有することを特徴とする走査型露光装置。