(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防振用弾性体を有する防振台と、
防振台の上に配置されたベース盤と、
ベース盤の上に配置され、ワークが載置されるステージと、
ステージを移動させることでワークを搬送する移動機構と、
移動機構を制御する制御部と
を備えており、
制御部は、移動機構によるステージの移動速度のシーケンスを実装しており、当該実装されたシーケンスでステージを移動させる制御信号を移動機構に送るものであり、
移動速度のシーケンスは、速度ゼロから設定搬送速度まで速度を上昇させる加速部と、設定搬送速度を維持する定速部と、設定搬送速度から速度ゼロまで速度を低下させる減速部とを有するシーケンスであり、
減速部の時間は、減速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下となる時間であり、
前記加速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に上昇させるシーケンスであり、
前記減速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に低下させるシーケンスであり、
前記減速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記減速部は、中間の時点で制動力がピークとなるシーケンスであることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記加速部の時間は、前記加速部の終了後の駆動反力による前記ベース盤の振動の最初のピークが前記防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下となる時間であることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記加速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記加速部は、中間の時点で加速力がピークとなるシーケンスであることを特徴とする請求項２記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記減速部の時間は、２ｎＴｎの時間であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記加速部の時間は、２ｎＴｎの時間であることを特徴とする請求項３記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
前記防振用弾性体の固有振動周期は０．１秒以上であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置と、
光源と、
光源からの光を前記ステージに載置されたワークに照射する照射光学系と
を備えた光照射装置であって、
照射光学系は、ワークよりも小さい照射パターンで光照射する光学系であり、
前記移動機構による移動距離は、当該照射パターンで光照射された領域がワーク上で隣接する距離として設定されており、
光源及び照射光学系は、前記ステージの停止中にワークに光照射するものであることを特徴とする光照射装置。
【請求項８】
請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置と、
光源と、
光源からの光を前記ステージに載置されたワークに照射する照射光学系と
を備えた光照射装置であって、
前記光源及び前記照射光学系は、前記移動機構による前記ステージの移動中にワークに光を照射するものであることを特徴とする光照射装置。
【請求項９】
防振用弾性体を有する防振台と、
防振台の上に配置されたベース盤と、
ベース盤の上に配置されたステージと、
ステージを移動させることでワークを搬送する移動機構と、
移動機構を制御する制御部と
を備えたワーク搬送装置を使用してワークを搬送するワーク搬送方法であって、
ワークをステージに載置する載置ステップと、
ワークが載置されたステージを移動させることでワークを搬送する搬送ステップと
を有しており、
制御部は、移動機構によるステージの移動速度のシーケンスを実装しており、搬送ステップは、当該実装されたシーケンスでステージを移動させる制御信号を制御部が移動機構に送ることで搬送を行うステップであり、
移動速度のシーケンスは、速度ゼロから設定搬送速度まで速度を上昇させる加速部と、設定搬送速度を維持する定速部と、設定搬送速度から速度ゼロまで速度を低下させる減速部とを有するシーケンスであり、
減速部の時間は、減速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下になる時間であり、
前記加速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に上昇させるシーケンスであり、
前記減速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に低下させるシーケンスであり、
前記減速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記減速部は、中間の時点で制動力がピークとなるシーケンスであることを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項１０】
前記加速部の時間は、前記加速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが前記防振用弾性体の固有振動周期との関係において、最大値の半分以下となる時間であることを特徴とする請求項９記載のワーク搬送方法。
【請求項１１】
前記加速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記加速部は、中間の時点で加速力がピークとなるシーケンスであることを特徴とする請求項１０記載のワーク搬送方法。
【請求項１２】
前記減速部の時間は、２ｎＴｎの時間であることを特徴とする請求項９、１０又は１１記載のワーク搬送方法。
【請求項１３】
前記加速部の時間は、２ｎＴｎの時間であることを特徴とする請求項１１記載のワーク搬送方法。
【請求項１４】
前記防振用弾性体の固有振動周期は０．１秒以上であることを特徴とする請求項９乃至１３いずれかに記載のワーク搬送方法。
【請求項１５】
請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置を使用してワークに光照射する光照射方法であって、
前記ステージが停止している際に前記ステージに載置されたワークに対し、光源からの光を当該ワークよりも小さい照射パターンで照射する照射ステップと、
前記移動機構を動作させてワークを搬送する搬送ステップとを繰り返す光照射方法であり、
各照射ステップで光照射された領域がワーク上で隣接することを特徴とする光照射方法。
【請求項１６】
請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置を使用してワークに光照射する光照射方法であって、
前記ステージが前記移動機構により移動している際に前記ステージに載置されたワークに対して光源からの光を照射することを特徴とする光照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、露光装置におけるアライメントのように、ワークを高い停止位置精度で搬送するワーク搬送の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理の対象物（以下、ワークという）をステージに載置して所定の位置に搬送するワーク搬送装置は、各種処理装置において盛んに使用されている。例えば、微細回路の形成等の目的で使用される露光装置では、露光を行う光学系に対して所定の位置にワークを搬送するため、ワーク搬送装置が使用されている。この種の用途のワーク搬送装置は、製品の高性能化、高機能化を背景として非常に高い停止位置精度が要求されている。その一方、多くの場合、ワークは設計上各セグメントに分割され、各セグメントに対して高い位置精度で処理を行う必要がある。このため、この種のワーク搬送装置は、搬送と所定位置での停止を繰り返す動作が要求される。上記露光装置のうちでもいわゆるステップアンドリピートと呼ばれる動作を行う装置（ステッパー）が、その一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように搬送と所定位置での停止を繰り返す動作を行うワーク搬送装置については、停止位置精度の向上とともに、そのように高い位置精度での停止が完了するまでの時間を短くすることが要求される。具体的に説明すると、ある位置からステージが移動してある位置に停止する際、ステージは、当該位置ですぐには停止できない。慣性により移動を続けようとする力に抗して作用する制動（ブレーキ）力が作用し、後者が前者を上回ることでステージが停止するが、反動（残留する制動力）の影響でステージは微動を続ける。即ち、ステージの位置を検出してフィードバック制御を行うような制御系（サーボ系）が採用されており、このため、反動による微動を解消するように逆向きの駆動が行われ、結果的にステージは細かく振動する状態となる。この微動（振動）は、摩擦力等により減衰し、微動が十分に小さくなった状態が厳密には“停止”という状態である。本明細書において、このようにステージの微動が十分に小さくなった状態を「整定」という。
【０００５】
搬送と所定位置での停止を繰り返す動作を行うワーク搬送装置の場合、整定に要する時間を短くすることが特に求められる。整定に長時間を要すると、全体の処理時間が長くなり、生産性が低下する。搬送速度を高くすることも考えられるが、搬送速度を高くすると反動や残留振動（フィードバック制御によるものも含む）が大きくなり、整定に長時間を要してしまう。どの程度まで反動や残留振動が小さくなったら整定したとして良いかは、用途（整定後に行われる処理）によって変わる。露光装置のような高精度の位置あわせが要求される装置では、反動や残留振動は特に小さくすることが求められ、このため整定に要する時間はどうしても長くなってしまう。この点は、生産性向上を阻害する要因となっている。また、残留振動を除去する技術として空圧式等のアクティブ除振動技術やカウンターマス等の反力低減技術が実用化されているが、構成が複雑であり、また高コストとなり易いという欠点がある。
【０００６】
上記問題は、最近検討されている二光束干渉露光を行う露光装置の場合、特に顕著である。二光束干渉露光とは、レーザー光を二つの光束に分け、ワーク上で干渉させて露光する方式を指す。この二光束干渉露光において、特許文献１に開示されているように、歪みのない像を転写するため、光軸付近の小さいエリアに像を制限して露光することが検討されており、１回の露光における光照射領域は非常に小さいものとなっている。このため、１つのワークについて例えば３５２回（特許文献１）もの露光を繰り返す必要があり、このように非常に多くの回数の移動と停止を高い精度で行うことが要求されている。したがって、上記整定に要する時間の長期化の問題は深刻である。
本願の発明は、このような課題を解決するために為されたものであり、搬送と停止を繰り返す動作が要求され且つ高い停止位置精度が要求される場合に好適に使用されるワーク搬送装置であって、生産性を悪化させることなく要求を十分に満足できるワーク搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、
防振用弾性体を有する防振台と、
防振台の上に配置されたベース盤と、
ベース盤の上に配置され、ワークが載置されるステージと、
ステージを移動させることでワークを搬送する移動機構と、
移動機構を制御する制御部と
を備えており、
制御部は、移動機構によるステージの移動速度のシーケンスを実装しており、当該実装されたシーケンスでステージを移動させる制御信号を移動機構に送るものであり、
移動速度のシーケンスは、速度ゼロから設定搬送速度まで速度を上昇させる加速部と、設定搬送速度を維持する定速部と、設定搬送速度から速度ゼロまで速度を低下させる減速部とを有するシーケンスであり、
減速部の時間は、減速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下となる時間であり、
前記加速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に上昇させるシーケンスであり、
前記減速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に低下させるシーケンスであり、
前記減速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記減速部は、中間の時点で制動力がピークとなるシーケンスであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記加速部の時間は、前記加速部の終了後の駆動反力による前記ベース盤の振動の最初のピークが前記防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下となる時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記加速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、前記加速部は、中間の時点で加速力がピークとなるシーケンスであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成において、前記減速部の時間は、２ｎＴｎの時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記加速部の時間は、２ｎＴｎの時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５いずれかの構成において、前記防振用弾性体の固有振動周期は０．１秒以上であるという構成を有する。
【０００８】
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置と、
光源と、
光源からの光を前記ステージに載置されたワークに照射する照射光学系と
を備えた光照射装置であって、
照射光学系は、ワークよりも小さい照射パターンで光照射する光学系であり、
前記移動機構による移動距離は、当該照射パターンで光照射された領域がワーク上で隣接する距離として設定されており、
光源及び照射光学系は、前記ステージの停止中にワークに光照射するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置と、
光源と、
光源からの光を前記ステージに載置されたワークに照射する照射光学系と
を備えた光照射装置であって、
前記光源及び前記照射光学系は、前記移動機構による前記ステージの移動中にワークに光を照射するものであるという構成を有する。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、防振用弾性体を有する防振台と、
防振台の上に配置されたベース盤と、
ベース盤の上に配置されたステージと、
ステージを移動させることでワークを搬送する移動機構と、
移動機構を制御する制御部と
を備えたワーク搬送装置を使用してワークを搬送するワーク搬送方法であって、
ワークをステージに載置する載置ステップと、
ワークが載置されたステージを移動させることでワークを搬送する搬送ステップと
を有しており、
制御部は、移動機構によるステージの移動速度のシーケンスを実装しており、搬送ステップは、当該実装されたシーケンスでステージを移動させる制御信号を制御部が移動機構に送ることで搬送を行うステップであり、
移動速度のシーケンスは、速度ゼロから設定搬送速度まで速度を上昇させる加速部と、設定搬送速度を維持する定速部と、設定搬送速度から速度ゼロまで速度を低下させる減速部とを有するシーケンスであり、
減速部の時間は、減速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下になる時間であり、
前記加速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に上昇させるシーケンスであり、
前記減速部は、前記ステージの移動速度を非線型的に低下させるシーケンスであり、
前記減速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、
前記減速部は、中間の時点で制動力がピークとなるシーケンスであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項９の構成において、前記加速部の時間は、前記加速部の終了後の駆動反力によるベース盤の振動の最初のピークが前記防振用弾性体の固有振動周期との関係において最大値の半分以下となる時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１１記載の発明は、前記請求項９又は１０の構成において、前記加速部の時間は、前記防振用弾性体の固有振動周期をＴｎとし、ｎを自然数としたとき、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であり、前記加速部は、中間の時点で加速力がピークとなるシーケンスであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１２記載の発明は、前記請求項９、１０又は１１の構成において、前記減速部の時間は、２ｎＴｎの時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１３記載の発明は、前記請求項１１の構成において、前記加速部の時間は、２ｎＴｎの時間であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１４記載の発明は、前記請求項９乃至１３いずれかの構成において、前記防振用弾性体の固有振動周期は０．１秒以上であるという構成を有する。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、請求項１５記載の発明は、請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置を使用してワークに光照射する光照射方法であって、
前記ステージ停止している際に前記ステージに載置されたワークに対し、光源からの光を当該ワークよりも小さい照射パターンで照射する照射ステップと、
前記移動機構を動作させてワークを搬送する搬送ステップとを繰り返す光照射方法であり、
各照射ステップで光照射された領域がワーク上で隣接するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１６記載の発明は、請求項１乃至６いずれかに記載のワーク搬送装置を使用してワークに光照射する光照射方法であって、
前記ステージが前記移動機構により移動している際に前記ステージに載置されたワークに対して光源からの光を照射するという構成を有する。
【発明の効果】
【００１１】
以下に説明する通り、この出願の請求項１乃至６、９乃至１４いずれかの発明によれば、ステージの移動の際の速度のシーケンスにおいて、減速部の時間が防振用弾性体の固有振動周期との関係においてステージの停止時の残留振動が少なくなるように選択されているので、停止の際の整定に至るまでの時間が短くなる。このため、ステージの移動と停止を繰り返す回数が多く、高い停止位置精度が要求されるワーク搬送について適用されると生産性向上の効果が著しい。
また、請求項２、３、５、１０、１１又は１３記載の発明によれば、加速部の時間についても防振用弾性体の固有振動周期との関係においてステージの停止時の残留振動が少なくなるように選択されているので、上記効果がより高くなる。
また、請求項６又は１４記載の発明によれば、防振用弾性体の固有振動周期は０．１秒以上であるので、防振台による高い防振効果を得つつ上記各効果を得ることができる。
また、請求項７、８、１５又は１６記載の発明によれば、上記効果を得つつワークの各領域に精度良く光照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のワーク搬送装置の正面断面概略図である。
【図２】移動速度の制御パターンについて示した図である。
【図３】構造体の振動についての検討図である。
【図４】実施形態のワーク搬送装置における駆動反力による構造体の振動波形の一例を示す図である。
【図５】図４の例をさらに解析した結果を示す図である。
【図６】Ｓ字制御における制動力を示す図である。
【図７】Ｓ字制御の場合の減速時間τと初期ピークとの関係を示した図である。
【図８】実施形態のワーク搬送装置の効果を確認した実験の結果を示した図であり、実施形態のワーク搬送装置についての結果を示した図である。
【図９】実施形態のワーク搬送装置の効果を確認した実験の結果を示した図であり、参考例のワーク搬送装置についての結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、この出願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、実施形態のワーク搬送装置の正面断面概略図である。実施形態のワーク搬送装置は、搬送と停止を繰り返す動作を行う装置であって且つ高い停止位置精度が要求される装置である。このような装置の一例として、実施形態のワーク搬送装置は、光照射装置に搭載されたものとなっている。但し、本願発明のワーク搬送装置の用途はこれに限られるものではない。光照射装置は、具体的には露光装置となっており、所定のパターンの光をワークに照射するものなっている。
【００１４】
図１において、光照射装置は、ワーク搬送装置と、不図示の光源と、照射光学系７とを備えている。ワーク搬送装置は、防振用弾性体１３，１４を有する防振台１と、防振台１の上に配置されたベース盤２と、ベース盤２の上に配置され、ワークＷが載置されるステージ３と、ステージ３を移動させることでワークＷを搬送する移動機構４と、移動機構４を制御する制御部５とを備えている。
図１に示す露光装置は、クリーンルーム内に設置される。防振台１は、クリーンルームの床面を介して振動がステージ３に伝わるのを防止するために設けられる。移動機構４やステージ３は、ベース盤２上に設けられている。ベース盤２は、移動機構４やステージ３を安定して支持するための部材であり、いわゆる定盤となっており、歪み等が生じないように内部応力を十分に緩和させた金属（例えば鋳物）又は石で形成されている。
【００１５】
防振台１は、防振用弾性体１３，１４を有している。防振台１はボックス状となっており、底板部１１と側板部１２とを有する。底板部１２には、ベース盤２を支える防振用弾性体として防振ゴム１３が複数設けられている。各側板部１２には、ベース盤２の側面との間に挟まれた状態で防振用弾性体としてダンパー１４が設けられている。このような防振台１上に各部が搭載されているため、周囲の振動がステージ３に伝わらず、ワーク搬送時のステージ３の停止位置精度の低下が防止される。例えば、ステージ３にワークＷを載置したり、処理済みのワークＷをステージ３から取り去ったりするためにロボットが配置されることがあり得る。この場合、ロボットの動作に伴って振動が発生したとしても、防振台１によってキャンセルされ、ステージ３には伝わらない。
【００１６】
移動機構４としては、少なくともＸＹ方向にステージ３を移動させることができる機構が採用される。ＸＹ方向とは、ステージ３のワーク載置面に平行な方向であって互い垂直な二つの方向である。尚、照射光学系７の光軸Ａは、ワーク載置面に対して垂直である。
このような移動機構４としては、Ｈ型やスタック型が知られており、任意のものを選択して使用し得る。直線移動の駆動源４１としては、リニアモータのような磁石を利用した非接触の駆動源が好適に使用されるが、ボールネジを使用した機構であっても良い。また、ＸＹ方向の他、ワークＷ載置面に垂直な軸の周りにステージ３を回転させるθ方向移動機構４が追加される場合もあり得る。
【００１７】
制御部５は、移動機構４に対して制御信号を送り、ステージ３の移動と所定位置での停止の繰り返し動作を行わせるものである。制御部５は、ＰＬＣのようなプログラマブルな制御装置であり、制御のための情報を記憶したメモリ等の記憶部５１、プロセッサ５２、Ｉ／Ｏモジュール５３等を含んでいる。
【００１８】
また、移動機構４による移動後のステージ３の位置を検出するため、ワーク搬送装置は位置センサ６を備えている。位置センサ６としては、高精度でステージ３の位置を検出するため、レーザー干渉計が使用されている。ステージ３には反射鏡６１が取り付けられており、反射鏡６１にレーザー光を照射してその反射光と参照光との干渉により反射鏡までの距離が計測され、その計測結果によりステージ３の位置が検出される。
位置センサ６は制御部５に接続されており、ステージ３の位置の検出結果は制御部５に送られる。制御部５は、ステージ３の位置の検出結果に従って移動機構４をフィードバック制御し、ステージ３の停止位置を調節する。
【００１９】
制御部５が備える記憶部５１には、実施形態のワーク搬送装置の重要な要素であるシーケンスプログラムが実装されている。シーケンスプログラムは、移動機構４に対して所定のタイミングで所定の制御信号を送って移動機構４の動作を制御するプログラムである。
移動機構４に送られるシーケンス制御信号は、どの向きにどれだけの距離ステージ３が移動するかという情報とともに、どれくらいの速度で移動するかという情報を含む。まず、前者について説明する。
【００２０】
光照射装置は、設定された領域に光を照射する装置である。以下、この領域を照射領域という。図１の装置は露光装置であるため、照射光学系７は、所定のパターンの光を照射領域に照射する。図１において、照射領域を矢印Ｒで示す。照射領域Ｒは、方形である場合が多いが、円形や楕円形等の場合もある。
図１に示すように、照射領域ＲはワークＷよりも小さい領域として設定される。したがって、照射パターンもワークＷよりも小さいサイズである。この照射パターンで照射された領域（以下、照射済み領域）を、図１中にＲ’で示す。実施形態のワーク搬送装置は、照射領域Ｒに対してワークＷを搬送し、照射済み領域Ｒ’がワークＷ上で隣接するようにするものである。「隣接する」とは、照射済み領域Ｒ’が離間していないという意味であり、接触している（連続している）場合の他、一部が重なっている場合も含む。
【００２１】
ワークＷの表面（厳密には、照射光学系７の側に向いている表面）の面内については、各照射済み領域Ｒ’が位置すべき位置が予め指定されている。つまり、ワークＷの表面は、設計上、各セグメントに区分けされており、各セグメントに対して１回の光照射を行って各照射済み領域Ｒ’とする。したがって、ワーク搬送装置におけるステージ３の移動の向きと距離を矢印Ｔで示すと、移動の向きと距離は、隣接するセグメントの中心間を結んだベクトルの長さと向きに相当している（Ｘ方向の移動とＹ方向の移動の合計の場合も当然ある）。尚、ステッパーのような投影露光装置の場合、一つのセグメントは１個のチップ領域に相当しているし、特許文献１や特許文献２のような二光束干渉露光装置の場合には、一回に干渉光が照射される領域に相当している。
【００２２】
いずれにしても、制御部５は、図１中に矢印Ｔで示す距離と向きの移動を移動機構４に逐次行わせ、各移動の合間にステージ３が停止した（厳密には整定した）時間帯においてワークＷに光照射がされる。そして、矢印Ｔの移動を行わせる際、制御部５は、その移動速度の情報を含む制御信号を移動機構４に送る。移動速度については、大きく分けて二つの制御パターンがある。この点について、図２を使用して説明する。図２は、移動速度の制御パターンについて示した図である。
【００２３】
移動速度の制御パターンについては、図２に示すように非線型の制御パターンと線型の制御パターンとがある。この場合の線型、非線型は、微積分学において微分可能、微分不可能というのと同じ意味である。線型の制御パターンの典型的なものは図２（１）に示す台形制御である。非線型の制御パターンの典型的なものは、図２（２）に示すように、台形制御において速度変化を連続（微積分学にいう連続）にしたものであり、Ｓ字制御と呼ばれる。
【００２４】
いずれの制御パターンにおいても、設定される一定の速度（以下、設定搬送速度という）で移動する部分と、速度ゼロから設定搬送速度に加速する部分（以下、加速部という）と、設定搬送速度から速度ゼロに減速する部分（以下、減速部）とを含む。設定搬送速度で移動する部分を、以下、定速部という。尚、速度ゼロとは、実質的に速度ゼロの状態、即ち整定した状態であって実質的に速度ゼロとみなせる状態を含む。
【００２５】
図２に示すような制御パターンは、制御部５において実装されるシーケンスである。この実施形態では、シーケンスはソフトウェア的に実装されており、制御部５が備える記憶部５１に実装されたシーケンスプログラムである。つまり、シーケンスプログラムが、定速部（設定搬送速度で移動するよう制御信号を送る部分）と、加速部（図２の（１）又は（２）に示すような加速度で加速するよう制御信号を送る部分）と、減速部（図２の（１）又は（２）に示すような減速度で減速するよう制御信号を送る部分）とを含むということである。図２は、そのようなシーケンスプログラムの構成を示したものであるということもできる。
【００２６】
実施形態のワーク搬送装置は、整定に要する時間をより短くするため、図２に示すシーケンスプログラムにおいて、加速部や減速部の時間を最適化している。以下、この点について詳説する。
実施形態において、加速部や減速部の時間（以下、加速時間、減速時間という）は、防振用弾性体１３，１４の固有振動周期との関係において定められている。加速時間や減速時間を防振用弾性体１３，１４の固有振動周期との関係において定めることは、整定時間を短くするための技術構成について発明者が鋭意研究を行った成果に基づくものである。
【００２７】
実施形態のような防振台１を採用したワーク搬送装置では、防振性能を高めるため、防振用弾性体１３，１４として固有振動数の低いもの（ばね定数が小さいもの）が採用される傾向にある。しかしながら、発明者の研究によると、低固有振動数化がもたらす新たな問題として、ステージ３の移動時の駆動反力（反作用の力）によりかえってベース盤２全体が低周期で大きく揺れる問題が発生することが判ってきた。つまり、ベース盤２は剛性の高い荷重の大きなものであるため、その上の移動機構４やステージ３も含めた構造体の全体が防振台１上で大きく振動してしまい易くなるのである。
【００２８】
もう少し詳しく説明すると、例えば減速時には、ステージには進行方向とは逆向きの制動力が作用する。そして、ステージに作用した制動力の反作用（駆動反力）がベース盤２を押し出す方向に作用する。この場合、ベース盤２が完全に固定されて動かないのであれば問題はないのであるが、ベース盤２は、防振ゴム１３やダンパー１４を介して防振台１に固定されているため、駆動反力によって自身が振動してしまう。ステージ３は、構造体の一部であるから、構造体が大きく振動するということは、ステージ３が振動することを意味する。
【００２９】
ワーク搬送装置は、ステージ３の停止位置の監視のためにレーザー干渉計のような位置センサ６を備えており、位置センサ６による位置の計測信号が制御部５に送られ、停止位置のフィードバック制御が行われる。この場合、減速部の終了時点でベース盤２に駆動反力による振動が発生していると、ベース盤２上のステージ３も振動していることになるから、この振動を無くすように制御部５がフィードバックをかける。この場合、制御部５の制御対象はステージ３であってベース盤２ではない。制御部５が移動機構４に制御信号を送って振動を打ち消す向きに移動機構４を動作させても、ベース盤２の振動には直接的には影響せず、ダンパー１４等の作用で振動が収まるまで待つ必要がある。この際、ベース盤２の振動に追従しようとするステージ３の駆動反力は、振動を低減させる向きに働くものの、ベース盤２の振動の影響でステージ３が整定するまでの時間は非常に長い時間を要してしまう。
【００３０】
発明者は、このベース盤２の振動とステージ３の停止位置のフィードバック制御との相互作用によりもたらされる新たな問題を鋭意研究した。この過程で、ベース盤２の振動の大きさがベース盤２上のステージ３の加速時間や減速時間の長さに関係しており、この時間を変えていくと、周期的にベース盤２の振動が極小化する加速時間や減速時間があることが判ってきた。
【００３１】
図３は、構造体の振動についての検討図である。構造体は、前述したように、ベース盤２と、ベース盤２上のステージ３とその移動機構４とから成る。図３の（１）に示すように、構造体の重量をＭ、構造体と防振台１との間のバネ定数（防振用弾性体としての防振ゴム１３及びダンバー１４の全体のバネ定数）をｋ、粘性摩擦係数をｃとすると、構造体の振動は、以下の式１の運動方程式により与えられる。外力Ｆ（ｔ）は、ここでは駆動反力（図３におけるＦ’）を意味する。
【数１】
0006665639.tif 000002
【００３２】
式１に対し、以下の式２の各関係を適用すると、式３が得られる。式３をラプラス変換すると、式４が得られる。
【数２】
0006665639.tif 000003
【数３】
0006665639.tif 000004
【数４】
0006665639.tif 000005
式２〜式４において、Ｔｎは防振用弾性体１３，１４の固有振動周期（二つの弾性体１３，１４の全体の固有振動周期）であり、ωｎはその角振動数である。ここで、図３（２）に示すような台形制御のパターンを前提としてステージ３の停止を検討対象としてみると、外力Ｆ（ｔ）はステージ３への制動力（ブレーキ）に対する駆動反力であるから、制動力が働き始めた時点から時刻τでゼロとなる。時刻τはステージ３への制動力がゼロになった時点であり、図２のシーケンスにおける減速部の終了時刻である。つまり、図３（２）に示すように、駆動反力Ｆ（ｔ）による静荷重変位ξ（ｔ）は、０≦ｔ＜τにおいてξｐの値を有し、ｔ≧τにおいて０の値を有する。この境界条件を前提にし、式４を解いてラプラス逆変換すると、以下の式５が得られる。
【数５】
0006665639.tif 000006
【００３３】
式５の運動方程式について、その一例をグラフ化したものが図４に示されている。図４は、実施形態のワーク搬送装置における駆動反力による構造体の振動波形の一例を示す図である。この例では、ζ＝０．２、ωｎ＝３１．４ｒａｄ／ｓ、Ｔｎ＝２００ミリ秒とした。図４の横軸は、減速時間τで規格化した時間、縦軸は、駆動反力による静荷重変位ξｐで規格した振幅である。図４には、τ＝１００ミリ秒、１５０ミリ秒、２００ミリ秒の場合が示されている。
【００３４】
発明者は、この図４の解析結果をさらに検討した。図４において、ｔ／τ＝１の時点は、減速時間τが終了した時点である。したがって、その後の振動の最初のピーク（この例ではマイナス側に触れている）の大きさが問題となる。図４に示すように、この減速終了後の振動の最初のピークの値（以下、初期振動ピークという）は、減速時間τにより異なる。発明者は、初期振動ピークが減速時間τを変えていった場合にどのように異なるかを調べところ、周期的な変化をすることを見出した。そして、周期的な変化は、防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎに依存することを突き止めた。
【００３５】
図５は、上記の点を示した図であり、図４の例をさらに解析した結果を示す図である。図５の縦軸は、静荷重変位ξｐで規格化した初期ピークであり、横軸は防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎで規格化した減速時間τである。図５に示すように、減速時間τが防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎの自然数倍になっていると、初期振動ピークは極小値を持つ。
【００３６】
次に、Ｓ字制御を行う場合にどうなるかについて、発明者は解析を行ったので、その結果を説明する。図６は、Ｓ字制御における制動力を示す図である。また、図７は、図５と同様の図であり、Ｓ字制御の場合の減速時間τと初期ピークとの関係を示した図である。
図６に示すように、この解析では、同様に減速時を採り上げ、減速時間τにおいてちょうどの中間の時点でピークとなる制動力（いわゆる三角波）がステージ３に加わるとした。したがって、駆動反力の条件も同様であり、減速時間τの中間時点で静荷重変位がピーク値ξｐとなる三角波形である。
【００３７】
図７は、以上を条件として同様の解析を行って初期ピークの減速時間依存性を調べた結果の図である。同様に、横軸は防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎで規格化されており、縦軸は静荷重変位のピーク値ξｐで規格化されている。図７に示すように、Ｓ字制御の場合、減速時間τが防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎの２ｎ倍（ｎは自然数）のとき、初期振動ピークは極小値を持つ。
【００３８】
以上の解析結果から判るように、実施形態のワーク搬送装置において、減速時間τが、台形制御の場合には防振用弾性体１３，１４の固有振動周期のｎ倍、Ｓ字制御の場合には２ｎ倍であるとき、初期振動ピークは極小値となる。図４の解析結果から解る通り、初期振動ピークが小さい場合、振動が収まるまでの時間は短くなる。即ち、整定に要する時間が短くなる。
【００３９】
また、詳細な説明は割愛するが、加速についても加速時間を、台形制御の場合には防振用弾性体１３，１４の固有振動周期のｎ倍、Ｓ字制御の場合には２ｎ倍にしておくと、初期振動ピークが小さくなり、整定に要する時間が短くできる。尚、加速については、定速部（設定搬送速度での移動）に達した時点から駆動反力による振動が始まり、定速部の動作中に振動が減衰する（振動が重畳した状態で移動する）ので、減速の場合ほどは影響が深刻ではない。即ち、減速部に達した時点では加速部により発生した振動は十分に減衰している場合もある。それでも、定速部の時間が短い場合には少なからず影響が出る可能性もあるので、上記のようにしておくことが好ましい。
【００４０】
この実施形態のワーク搬送装置は、以上の検討、解析を踏まえ、制御部５におけるシーケンスを最適化した構成となっている。具体的には、制御部５の記憶部５１に記憶されたシーケンスプログラムは加速部と減速部とを有し、減速部の時間は、減速部の終了後のベース盤２の振動の最初のピークが最大値の半分以下となる時間となっている。また、当該シーケンスにおける加速部の時間は、加速部の終了後のベース盤２の振動の最初のピークが最大値の半分以下となる時間となっている。
より具体的には、台形制御の場合、減速部の時間及び加速部の時間は、防振用弾性体１３，１４の固有振動周期のｎ倍の値で設定され、Ｓ字制御の場合、防振用弾性体１３，１４の固有振動周期の２ｎ倍の値で設定される。生産性を高くする観点から、ｎは小さい方が好ましく、１ないし２であることが好ましい。
【００４１】
上記減速時間及び加速時間の設定は当業者において容易であるが、台形制御の場合でｎ＝１を例にすると、適当な設定搬送速度Ｖをまず定め、その設定搬送速度Ｖに対してＴｎとなる加速度を求める。防振用弾性体１３，１４の固有振動周期Ｔｎは、防振台１の仕様で決まる値であり、いわゆるカタログ値である。そして、その加速度で設定搬送速度Ｖに達するまでの移動距離を２倍にし（減速も加速と同じ勾配）、必要な全体の移動距離から差し引いて残った距離が設定搬送速度Ｖでの移動距離ということになる。このようにして速度制御のシーケンスを策定した後、プログラムに組み込む。
尚、防振用弾性体１３，１４の固有振動周期は、０．１秒以上であることが好ましい。これは、前述したように、より防振効果を高めるためである。
【００４２】
制御部５は、ワークＷの搬送に際してシーケンスプログラムを実行し、２ｎＴｎ又はｎＴｎの加速時間及び減速時間でステージ３を移動させる。減速部のシーケンスが終了した後、駆動反力でベース盤２が振動し、これと一体にステージ３も振動するが、加速時間及び減速時間が最適化されているので、短期間のうちに振動が収束し、整定に到達する。
【００４３】
次に、このような実施形態のワーク搬送装置の効果を確認した実験の結果について説明する。図８及び図９は、実施形態のワーク搬送装置の効果を確認した実験の結果を示した図である。図８は実施形態のワーク搬送装置についての結果、図９は参考例のワーク搬送装置についての結果を示す。
実施形態（図８）については、防振用弾性体の固有振動周期Ｔｎを２００ミリ秒とし、加速は台形制御、減速はＳ字制御とした。加速時間は２００ミリ秒（＝Ｔｎ）、減速時間は４００ミリ秒（＝２Ｔｎ）とした。図８（１）は、ステージ３の移動に伴うベース盤２の変位（計算値、実測値）を示しており、ステージ３の速度指令のパターンが併せて示されている。また、図８（２）には、図８（１）に示すベース盤２の変位が計測された際のステージ３の変位量の計測値が示されている。
【００４４】
また、参考例（図９）については、防振用弾性体の固有振動周期Ｔｎは同じく２００ミリ秒とし、加速、減速ともＳ字制御とした、そして、加速時間は３００ミリ秒（＝１．５Ｔｎ）、減速時間も３００ミリ秒（＝１．５Ｔｎ）とした。
同様に、図９（１）は、参考例の装置において、ステージ３の移動に伴うベース盤２の変位量（計算値、実測値）がステージ３の速度指令のパターンとともに示されている。また、図９（２）には、図９（１）に示すベース盤２の変位が計測された際のステージ３の変位量の計測値が示されている。参考例では、ステージ３はＹ方向に移動する際にＸ方向にも変位しており、またθ方向にも変位していたので、それらの変位量も併せて示されている。
【００４５】
図８（１）に示すように、実施形態のワーク搬送装置で、減速部の終了後、ベース盤２の振動は速やかに収束している。そして、図８（２）に示すように、ステージ３は短時間に整定に達していることがわかる。
一方、図９（１）に示すように、参考例では、減速部の終了後、ベース盤２の振動は振幅が大きくそして長く続いている。そして、図９（２）に示すように、ステージ３は、減速部の終了後、Ｙ方向のみならずＸ方向にもθ方向にも激しく振動しており、整定には長い時間を要していることがわかる。
【００４６】
このような実施形態のワーク搬送装置が搭載された光照射装置の全体の動作について、以下に概略的に説明する。ワークＷとしてのウエハは、ＡＧＶ(Automated Guided vehicle)のような搬送装置により前工程から光照射装置に搬送される。ステージ３は予め所定のロード位置に待機している。ロード位置で、ロボット等のローディング機構が動作し、ワークＷがステージ３に載置される。移動機構４はベース盤２上でステージ３を移動させ、ワークＷ内の最初のセグメントが照射領域Ｒに一致する位置でステージ３を停止させる。
この状態で、照射領域に対して照射光学系７により光照射がされる。その後、移動機構４が動作し、次のセグメントが照射領域に位置するようステージ３をＸ方向及び又はＹ方向に移動させる。そして、同様に光照射を繰り返す。
【００４７】
このようにして逐次移動と光照射を繰り返し、一つのワークＷ内の全てのセグメントに光照射が完了すると当該ワークＷの処理は終了である。尚、各セグメントは互いに隣接した領域であり、従って照射パターンで光照射された領域が互いに隣接した状態となる。一つのワークＷに対する処理が終了すると、移動機構４はステージ３をロード位置に戻す。そして、処理済みのワークＷがステージ３から取り去られ、次のワークＷが載置され、同様のステップが繰り返される。
【００４８】
上述した光照射装置では、ワークＷの各セグメントに光照射するためにステージ３は移動と停止を多数回繰り返すが、停止の際の整定に至るまでの時間が短いので、停止後に短時間のうちに光照射を開始できる。このため、一つのワークＷに要する全体の処理時間が大幅に短くできる。特に、光照射装置が、１チップ領域内が多数のセグメントに区分けされて光照射される二光束干渉露光装置である場合、移動と停止の回数が非常に多くなるので、上記効果は著しい。
【００４９】
尚、上記のようなステップアンドリピートの光照射を行う場合、光照射はワークの表面（照射光学系の側の面）の全域に行われる場合がある。例えば光特許文献１に開示されているように、二光束干渉露光装置の用途として偏光板の一種であるグリッド偏光素子が検討されている。偏光作用を有するグリッドは、基板の一方の側の面に形成されたラインアンドスペースであり、当該面の全域に形成される。このため、全域に光照射がされる。
【００５０】
上記実施形態では、減速時間及び加速時間は、台形制御の場合にはｎＴｎ、Ｓ字制御の場合には２ｎＴｎであったが、図５や図７から解る通り、その前後の時間長であっても効果がある。即ち、Ｓ字制御の場合には、０より大きく１／２Ｔｎ以下、又は｛（２ｎ−１）＋１／２｝Ｔｎ以上（２ｎ＋１／２）Ｔｎ以下の時間であれば良く、台形制御の場合には０より大きく１／４Ｔｎ以下、又は｛（ｎ−１）＋３／４｝Ｔｎ以上（ｎ＋１／４）Ｔｎ以下の時間であれば良い。
また、ワーク搬送装置の用途としては、露光装置その他の光照射装置には限られず、ウエハ貼り合わせ装置のような光照射以外の処理をする装置に使用される場合もあり得る。
【００５１】
尚、上記実施形態では、シーケンスはソフトウェアにより実装されるものであったが、ハードウェアにより実装される場合もありうる。
また、上記実施形態では、防振用弾性体１３，１４は、防振台１とベース盤２との間に介在するものであったが、防振用弾性体が防振台と床面との間に介在する場合もあり得る。この場合には、ベース盤が防振台に相当することになる。
尚、移動機構４はＸＹ方向にステージ３を移動させるものであったが、本願発明の実施に際しては一方向にのみステージ３を移動させるものであっても良い。その場合、制御部は、移動距離のみを移動機構４に指示する場合があり得る。
【００５２】
また、光照射装置や光照射方法の各発明の実施形態については、ステップアンドリピートを行う実施形態の他、ステージ３を移動させながらワークＷに光照射する実施形態があり得る。このような場合にも、最終的なステージ３の停止位置の精度を高くしておくことは、処理の再現性の向上等の点で有益である場合が多く、本願発明の構成が好適に採用され得る。
【符号の説明】
【００５３】
１  防振台
１３  防振用弾性体として防振ゴム
１４  防振用弾性体としてのダンパー
２  ベース盤
３  ステージ
４  移動機構
５  制御部
５１  記憶部
６  位置センサ
７  照射光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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