(57)【要約】【課題】ステージＺ方向位置制御において、位置計測センサを２つ用いている場合に、計測を行っていない他方の計測センサについて、その動作をＯＦＦする事で、センサーの劣化を防止する。【解決手段】Ｚ方向に移動可能なステージについて、Ｚ方向の位置を計測する第１，第２の計測手段を持ち、第１，第２の計測手段について、その動作のＯＦＦ、ＯＮを状況に応じて切り替える手段を有するステージ装置。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＺ方向に移動可能なステージと、ステージのＺ方向の位置を計測して第１の計測値を得る第１の計測手段と、Ｚ方向の位置を計測して第２の計測値を得る第２の計測手段と、Ｚ方向にステージを駆動させるアクチュエータと、計測された位置情報をもとに、アクチュエータを駆動して位置を制御する制御手段を持ち、必要に応じてＺの位置の計測値について、第１の計測値と第２の計測値を使い分け、これを用いて前記ステージの位置を制御するステージ装置において、第１、及び第２の計測手段について、その一方、もしくはそれぞれについて、第１及び第２計測手段のＯＮ，ＯＦＦを行う機構を備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
請求項１のステージ装置において、Ｚ方向の位置を計測する第１の位置計測手段と第２の計測手段を切り替えた場合に、計測に用いていない他方のセンサの駆動をＯＦＦにすることを特徴とするステージ装置。
【請求項３】
請求項１のステージ装置において、Ｚ方向の位置を計測する第１の位置計測手段と第２の計測手段を切り替えた場合に、第２の計測手段のみ、それを用いていない時に駆動をＯＦＦにすることを特徴とするステージ装置。
【請求項４】
請求項２、３のステージ装置において、Ｚ方向の位置を計測する第１の位置計測手段と第２の計測手段を切り替える際に、他方のセンサから計測を引き継ぐ際に、その前に、センサの駆動をＯＮにすることを特徴とする、ステージ装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のＺ方向の位置計測手段とは、それぞれ、レーザー干渉計、またはレーザー変位計、またはリニアエンコーダ、または超音波センサであることを特徴とする請求項１〜４に記載のステージ装置。
【請求項６】
原板のパターンを、投影レンズを介してステージ装置上の基板に露光する露光装置であって、前記ステージ装置として、請求項１  〜５のいずれかのステージ装置を具備することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種測定器、および半導体リソグラフィ工程で用いる投影露光装置などにおいて、被測定物もしくはウエハーなどの被加工物を搭載し、高速、高精度で物体の移動、位置決めをするためのステージ装置およびこれを用いた露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種測定器、半導体リソグラフィ工程で用いる投影露光装置などにおいて、被測定物もしくはウエハーなどの被加工物を搭載し、高速、高精度で物体の移動や位置決めを行うためにステージ装置を用いている。ステージ装置の概略図を図１に示す。ステージ装置は、ウエハー面に順次パターンを露光するためにＸ、Ｙ方向に高精度に駆動するＸＹステージ１、ウエハー面に合わせて高精度にフォーカス合わせができるよう、Ｚ及び、ωＸ、ωＹチルト方向に駆動できるステージ２、および、図示しないこれらの駆動制御機構からなり、これらがステージ定盤３の上で駆動できる構成になっている。ステージは、搭載したウエハーに正確な像を焼き付けるため高精度な位置制御を行う必要がある。よって、ステージの位置を高精度に計測しそのデータを元に駆動制御する必要があり、位置計測には、Ｘ、Ｙ、ωＸ及びωＹ方向方向にはレーザー干渉計を用いている。Ｚ方向の位置計測に関して、従来はリニアエンコーダ等を用いていたが、さらなる高精度化を図るため、レーザー干渉計４を用いる方法が提案されている。（特許文献１：特開昭６３−１４０５２９）
【０００３】
Ｚ方向の位置計測において、レーザー干渉計を用いることで、高精度な計測系を構築できるが、Ｚ方向の計測にレーザー干渉計を用いた場合には、レーザー干渉計計測に必要なミラーの大きさを小さくすることが有効であるため、レーザー干渉計のミラーを、露光範囲内で計測できる程度の大きさに抑え、さらにレーザー干渉計と別に、第２のセンサ５を用意し、それぞれを切り替えて制御を行う方法が提案されている。
なお、上記従来技術を記載した文献としては特許文献１がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−１４０５２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に示したように、Ｚ方向の位置計測において、第１，第２のセンサを用いそれぞれを切り替えて用いる場合、計測に用いられていない側のセンサも常に駆動状態にあった。
【０００６】
しかし、たとえば第２のセンサとして用いられているリニアエンコーダは、その内部にＬＥＤを内蔵しており、その照度は通電時間に比例して劣化するため、時間の経過と共に精度が悪化するおそれがある。よって、精度の劣化を防止するためには、定期的に交換する必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本課題を解決するため、本発明ではＺ方向の駆動制御を行う第１及び第２の計測手段について、計測に用いていない側のセンサ駆動をＯＦＦにする機構を備え、計測を行っていないセンサは駆動をＯＦＦしておくことにより、劣化を防ぐ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例を示し説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の第１の実施例を示す図である。
ステージはそのＺ方向駆動に関し、その位置を検出する第１の計測手段としてのレーザー干渉計４とそのカウンタ６、Ｚ方向の位置を検出する第２の計測手段としてのリニアエンコーダ５とそのカウンタ７を有している。Ｚ方向の計測は、その状況に応じて第１及び第２の計測手段を計測切り替え機構１０により切り替えられるようになっており、１０により選択された計測値が演算部１１に伝達され制御が行われている。１０による信号の切り替えは、その状況に応じて制御部１２により切り替えられる。レーザー干渉計４、及びそのカウンタ６、リニアエンコーダ５及びそのカウンタ７は、それぞれ、駆動回路８及び駆動回路９により、センサ自身の駆動をコントロールできる機構になっている。制御部１２では、センサの計測値を切り替えると同時に、駆動回路８、及び駆動回路９をコントロールできるようになっている。
【０００９】
いま図３に示すように、Ｚ方向における第２の位置計測手段であるリニアエンコーダ５による計測に切り替えられている場合、制御部１２からレーザー干渉計の駆動回路８に駆動をＯＦＦする指令が与えられ、レーザー干渉計４、及びそのカウンタ６は駆動が停止する。
このとき、レーザー干渉計４から、リニアエンコーダ５への計測に切り替える直前に、リニアエンコーダの駆動回路９に駆動をＯＮする指令が制御部１２から与えられ、リニアエンコーダの計測が可能な状態になっている。
【００１０】
次に図４に示すように、Ｚ方向における第１の位置計測手段であるレーザー干渉計４による計測に切り替えられている場合、制御部１２からの駆動回路９に駆動をＯＦＦする指令が与えられ、リニアエンコーダ５、及びそのカウンタ７は駆動が停止する。
このとき、リニアエンコーダ５から、レーザー干渉計４への計測に切り替える直前に、レーザー干渉計の駆動回路８に駆動をＯＮする指令が制御部１２から与えられ、レーザー干渉計の計測が可能な状態になっている。
【００１１】
このようにセンサの駆動を切り替えることで、計測を行っていない側は動作を停止することにより、センサ素子への通電を停止し、センサ素子自体の劣化を防止することができる。
【００１２】
（実施例２）
第２の実施例では、第１の実施例に対して、レーザー干渉計は常に計測を行い、リニアエンコーダのみ、未計測状態の時にセンサ動作を停止する。その他の動作は第１の実施例と同一である。
【００１３】
（実施例３）
第３の実施例では、第１、第２の実施例に対し、第２の計測手段であるセンサとしてレーザー変位計、または超音波センサを用いる点が異なる。他は同一である。
【００１４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、Ｚ方向の制御において、２つのセンサを具備するステージにおいて、計測動作を行っていないセンサの駆動を停止することにより、センサの劣化を防止し、センサ劣化による精度の悪化防止、およびセンサ寿命をのばすことによるメンテナンス頻度の縮小、装置寿命を伸ばす等の効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の構成。
【図２】本特許第一の実施例。
【図３】図２の装置の動作状態説明図。
【図４】図２の装置の動作状態説明図。
【符号の説明】
１…  ＸＹステージ
２…  Ｚ、ωＸ、ωＹチルトステージ
３…  ステージ定盤
４…  Ｚ方向の第１の計測手段（レーザー干渉計）
５…  Ｚ方向の第２の計測手段（リニアエンコーダ）
６…  Ｚ方向の第１の計測手段（レーザー干渉計）のカウンタ
７…  Ｚ方向の第２の計測手段（リニアエンコーダ）のカウンタ
８…  Ｚ方向の第１の計測手段の駆動制御部
９…  Ｚ方向の第２の計測手段の駆動制御部
１０…  計測値切り替え部
１１…  演算部
１２…  制御部
１３…  Ｚ方向駆動アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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