[0001]【発明の属する技術分野】本発明は、精密な位置決めを要求される位置決め装置に搭載される駆動装置、およびこの駆動装置を備えた位置決め装置に関する。レチクルパターンをウエハに正確に転写するための露光装置やデバイス製造方法に関する。mmの低熱膨張材(熱膨張係数1×10−6)が1°Cの温度変化で100nm変形し、また、光干渉式測長計の光路における空気温度の変化が1°Cであっても位置の測定値が条件によっては100nm変化するため、これら温度変化の防止策として駆動装置から放出される熱を回収する駆動装置の冷却は必須となっている。essential.【0003】従来、駆動装置の発熱が構造体の熱変形や光干渉式測長計の誤差要因となる空気揺らぎをもたらすため、精密な位置決め装置においては冷媒、ヒートパイプ、ペルチェ素子等を用いて冷却を行っており、駆動装置の発熱時に駆動装置や駆動装置が搭載される装置が所定温度になるように、冷媒の温度や流量、ヒートパイプの放熱部温度、ペルチェ素子の駆動電流等を予め設定していた。7-302747号公報のように発熱源近傍に温度計測手段を設け、これにより得られた温度をもとに冷媒温度や冷媒流量を調整して駆動装置全体の冷却を調整していた。original.【0004】図8はこのような従来の駆動装置の一例を示す構成図である。106cにより冷媒103a,103b,103cを循環させて駆動手段101aからの熱を回収している。このとき流れる冷媒103a,103b,103cの温度または流量は、温度センサ105および温度計測手段102より得られた冷却対象の温度をもとに駆動装置全体が均一に所定温度になるよう調整されている。温度センサが冷媒の流れる容器内に設置されるため構造上センサの不具合に対処しにくい、等の欠点があった。この欠点のために、駆動装置における信頼性や高コストの問題を生じていた。構造体、雰囲気等への熱的な影響を的確に低減することが困難であった。Met.【0007】本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、駆動装置の冷却に関して構造上の簡易化と低コスト化を行いしかも冷却効果を積極的に向上させることによって低コスト高信頼性の駆動装置を提供することである。[0008]【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本発明の露光装置は、露光光を照射する照明光学系と、基板を搭載するステージと、原版に形成されたパターンを該基板に転写する露光動作を制御する主制御装置とを有する露光装置において、温度を制御する温調手段を備え、該主制御装置の該露光動作のための信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことを特徴とする。performing.【0009】前記信号に基づいて必要な冷却量もしくは熱量を予測し、前記温調手段の制御を行うことが望ましく、また、前記温調手段は、冷媒の流量または温度を制御する冷却手段であることが望ましい。objects,該複数の対象にそれぞれ前記温調手段を設け、前記主制御装置からの該対象に対する前記露光動作のための信号に基づいて、該対象に設けられた該温調手段の制御を行うことが望ましい。stage,該駆動制御手段からの信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことが好ましく、前記温調手段は、前記駆動手段の温調を行うことが好ましい。信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことが好ましい。preferable.【0013】さらに、前記温調手段は、前記基板もしくは基板を保持する部材の温調を行うことが好ましく、前記温調手段は、露光装置内部の温調を行うことが好ましい。apparatus.【0014】また、上記課題を解決するための本発明のデバイス製造方法は、前述の露光装置を用意するステップと、前記原版に形成されたパターンを前記基板に転写するステップとを有することを特徴とする。exposure,露光後にウエハのレジストの現像を行うステップとを更に有することが良い。該駆動手段を制御する信号に基づいて、該温調手段の冷却量を制御することが望ましい。means.【0016】また、前記温調手段は、前記駆動手段が発生する熱量を予測して制御を行うことが望ましく、前記冷却量の制御は、冷媒の流量または温度の制御であることが望ましい。coolant.【0017】また、前記駆動手段は、リニアモータであることが好ましく、前記リニアモータは、複数のコイルを有する多相型リニアモータであり、前記温調手段によって該コイル毎に温度が制御されており、該コイルへの信号もしくは該コイルの通電を行うドライバへの信号に基づいて、該コイル毎の冷却量を制御することが好ましい。[0018]【発明の実施の形態】<実施形態1>図1は本発明の第1の実施例に係る駆動装置を示す構成図であり、本発明の特徴を最もよく表すものである。invention.【0019】同図において、1a,1bは一対の駆動手段であり、1aは固定側の駆動手段、1bは図面の左右方向に移動可能な可動側の駆動手段である。and,13は位置計測手段12が計測する長さ、14は位置計測手段12から得た位置決め対象10の位置データにより駆動装置の駆動量を制御するための駆動信号を出力するコントローラ、15はコントローラ14からの駆動信号に従って駆動手段1a,1bを駆動するドライバである。1b.【0021】3aは駆動手段1a,1bを冷却する供給側の冷媒、3bは駆動手段1a,1bを冷却する戻り側の冷媒、4は温度計測手段2から温度データを受け取り冷媒3aの温度を制御するための指令信号を出力する冷却量制御手段、6は冷却量制御手段4からの指令信号に基き所定の温度の冷媒を流す冷却手段である。drawing0は同方向に動き、位置決め対象10の位置は位置基準11を基準として位置計測手段12によって計測される。位置基準11が反射ミラーで位置計測手段12がレーザ干渉計である場合には長さ13が光路長となり、これが位置決め対象10の位置となる。一般に位置決め対象10と位置基準11はいくらか離れているため、かつ位置基準11の位置を位置決め対象12の位置としているため、この両者間の距離変動は位置決めの誤差となる。コントローラ14は位置計測手段12の位置データを用いて位置決め対象10が所定の位置に位置決めされるようドライバ15に駆動信号を与え、ドライバ15は駆動手段1a,1bを駆動する。この時、コントローラ14からドライバ14への駆動信号を指標にして温度制御手段4が冷却手段6a,6b,6cが循環させる冷媒3a,3b,3cの流量または温度を制御し、駆動手段1a,1bの温度変化がなくなるようにする。3ca,3b,3cの温度を上げて冷却量を減らすことにより、駆動装置もしくはその近傍の構造体、もしくは雰囲気などの温度が変動しないようにする。冷媒3aの温度が下がれば、冷却対象である駆動手段1a,1bとの温度差が増し、よって熱の移動量が増し冷却能力が増加することから、冷媒3aの温度により駆動装置などの温度を制御できる。controlled.【0024】このように、コントローラ14からの駆動信号を駆動手段1aに対する冷却量を調整する指標に用いることで、従来のように駆動手段1a,1bもしくはその近傍の温度を感知する温度センサを設置する必要がないため、駆動手段をシンプルに構成できる。そのため駆動装置全体のコストを大幅に下げることが可能となる。1bの温度変化を抑えることが出来る。1a,1bおよびその周辺の構造物の熱変形や雰囲気の温度変化による位置決め精度の劣化を従来に比べて防ぐことが出来る。this,ドライバが駆動手段を駆動する際の出力信号に基づいて温度制御手段の制御を行っても上記の効果が得られる。means.つまり、駆動手段の動作の制御に用いられる信号に基づいて温度制御手段の制御を行うことが重要であり、本発明の意図するところである。invention.【0026】また、本実施形態ではコントローラからの駆動信号に基づいて前向きに冷却量の計算を行っているが、これとは別に、温度センサ等の計測手段を設け、この検出結果を補償するようにして、コントローラからの信号と検出手段の出力に基づいて冷却量の予測を行っても良い。controller.【0027】<実施形態2>図2は駆動手段としてリニアモータを用いた本発明の第2の実施形態の駆動装置を示した構成図(一部断面図)である。view).【0028】21a,21b,21c,21dは永久磁石、22は永久磁石21a〜21dが固定されたヨーク、23は電流が流れるコイル、24はコイル23を支持し冷媒3a,3bの流路となっているコイル支持具である。これらのリニアモータを駆動するためにコントローラ14は、位置計測手段12からの位置データをもとに適切な電流をコイル23に流すようにドライバ15に駆動信号を与えている。ドライバ15は、コントローラ14からの駆動信号電圧をもとにコイル23に適切な電流が流れるように制御している。23に電流が流れると図の左右方向にローレンツ力が発生し、ヨーク22とコイル支持具24は左右方向に互いに相対的に駆動される。directions.【0029】リニアモータを駆動するときコイル23に電流が流れコイル23が発熱する。そのため、コントローラ14からの駆動信号をもとに発熱量を予測して、冷却量の調整をしている。本実施形態では、発熱量はコイル23の出力にほぼ比例していると考え、コイル23の出力をコントローラ14の出力信号より求めて指標としている。14.【0030】図3は駆動手段として多極のリニアモータを用いた場合の駆動装置を示す構成図であり、リニアモータのコイル部および冷却部を抽出した図である。14がコイル23a,23b,23cそれぞれへの駆動信号をドライバ15に送りドライバが駆動信号に従い各コイルへの電流を制御している。単極の場合は駆動装置全体の発熱量をコイル出力より予測して、駆動装置全体の冷却量を決めても良いが、多相型リニアモータの場合はコイルが複数個あるため、各コイルに流れる電流はそれぞれ異なるので、それぞれの温度上昇も異なるため、本実施例では分割冷却の利点を生かすよう構成されている。23c,コントローラの出力信号をもとに求めた各コイルの出力を指標に各冷却領域における冷媒流量または冷媒温度等の冷却量を調整して、各コイルごとに最適な冷却を行っている。coil.【0032】図3においては、冷媒が各コイル間を直列に流れるように配管され、各コイル間に冷媒の温度を調節する冷却手段が設けられているが、前述の実施形態のように各コイルに並列に冷却手段を設けても、当然同様の効果が得られる。obtained.【0033】従来では、このように分割領域を用いた冷却を行うためには複数個の温度センサを用いなければいけないため構造が複雑になりコストもかかっていた。本発明によると冷却領域が増えてもセンサを付加することなくコントローラからの駆動信号をもとに各コイルの出力を計算するだけで各冷却領域に最適な冷却量をを決定することが出来る。can.【0034】次に図4に本実施形態における温度制御のアルゴリズムを示す。FIG.【0035】コントローラ14の出力信号である駆動信号はコイル23に流れる電流を示しているため、コイル23の出力〔W〕は駆動信号を2乗した値に適当な係数をかけたものとなる。そのため、コイル23の発熱量はコイル23の出力〔W〕に比例しているとして、コイル23の出力を冷却量の指標として用いている。コイル23の出力は温度変化に比して時間変化が激しいため温度制御に適した指標とするためにコイル23の出力を積分して適切に平滑化している。以上より、冷却量制御手段4では、コントローラ14からのドライバへの駆動信号を自乗して、その値に適当な積分を行いその後適当な係数をかけたものを指標として冷却手段6に信号を送り、冷却量調整手段によって冷媒温度や流量を調整させている。means.【0036】この冷媒は発熱源であるコイル23やコイル支持具24を直接冷却し熱を回収するので、駆動装置の構造体や雰囲気の温度変化を抑える効果がある。冷却量を調整する方が良い。これにより、各コイルごとの温度上昇を予測できるためより細かな温度制御が可能となり、熱変形や温度変化に起因する測長の誤差などの外乱要因が軽減し、駆動装置の位置決め精度が向上する。controller,これとは別に、温度センサ等の計測手段を設け、この検出結果を補償するようにして、コントローラからの信号と検出手段の出力に基づいて冷却量の予測を行っても良い。controller.【0038】<実施形態3>図5は本発明の第3の実施形態を表す露光装置の主な構成を示した概略図である。invention.【0039】露光装置全体は床に設けられた基台(不図示)上に組み上げられる。32はウエハ34を搭載して位置決めを行うウエハステージであり、ウエハチャック33及びそこに吸着保持されたウエハ34を投影レンズ35の光軸に垂直な平面に沿って移動可能としている。ウエハステージ32は既知の手法により、その位置座標を知ることが出来、かつ指定された量の移動が制御される。35を介してウエハ34の表面に転写される様に構成されている。the.【0040】照明光学系Aは、超高圧水銀灯40から発する光をレチクル39上に均等に照射すべく、第1、第2、第3のコンデンサーレンズ41,42、43と、光束を曲げるべく第1,第2のミラー44,45を備えている。ツタ46は露光制御を行う。42,43と第2ミラー45は又、レチクルパターン面と共役で結像関係を持つ面を図示Bの部分に作り出す様に設計されており、この部分にマスキングを置くことにより、レチクル39の特定の部分だけ照明できる様になっている。面Bには枠48に保持されたパターン露光用マスク49と、アライメントマーク露光用マスク50を選択的に光束内に挿入可能な様にシリンダー51により切換駆動する。50.【0042】照明光学系の露光量や露光条件は、露光装置の制御を行う主制御装置からの信号を受け、光量制御手段によって制御されている。光量制御手段では、主制御装置からの信号により、光源・シャッタおよびマスク等を作動し、照明光学系に求められる露光量や露光条件の制御を行っている。system.【0043】ウエハ34は露光されると同じに熱を受け、この熱がウエハ34の熱変形の原因となっている。34.ウエハ34が熱変形を起こすと、精密な露光の際に悪影響を与えるため、ウエハ34を保持するウエハチャック33には、ウエハの温度を一定に保つための冷却手段が備えられている。provided.【0044】また、露光装置の内部で温度変化が起こると、露光装置を構成する各部材が熱変形を起こしてしまうほか、位置計測を行うレーザ干渉計(不図示)の光路が揺らぎ、正確な位置計測が行えず、正確な露光に大きな影響を与えてしまう。そのため、露光装置内部の雰囲気を一定に保つための温調装置が必要である。図においては、露光装置の内部、特に投影光学系とウエハ間の空調を行う空調装置が示されている。wafer.【0045】冷却量制御手段では、主制御装置が光量制御手段に与える信号に基づいて、冷却手段が循環させる冷媒の流量や冷媒の温度の計算を行い、また空調装置が送風する空気の流量や温度の計算を行い、それぞれに信号を出力する。冷却量の計算に露光量制御手段への信号を用いたのは、ウエハに与えられる熱量や露光装置内部での温度変化は、主に照明光学系からの露光量や露光条件に左右されているからである。from.【0046】本実施形態では、主制御装置が光量制御手段に与える信号に基づいて、冷却手段や空調装置の制御を行っていが、露光量以外にもウエハや露光装置内の温度に影響を与える要因があれば、その要因の制御信号に基づいて冷却量の計算を行っても良い。factor.【0047】また、本実施形態では、温調手段としてウエハチャックの冷却手段や露光装置内の空調装置を挙げたが、これに限るものではなく、例えばウエハステージを駆動するための駆動手段や、レチクルを駆動するための駆動手段等への主制御装置からの信号(駆動信号)等に基づいて、冷却手段の冷却量を計算を行っても良い。means.【0048】本実施形態では、従来露光量の測定を行っていた光量センサや反射率測定センサ等が必要でなくなるため、露光装置の組立工程が簡素化でき、センサのメンテナンス等も不要になるため、低コストで安定性の高い露光装置を提供することができる。cost.【0049】さらに本実施形態では、主制御装置からの露光動作信号に基づいて冷却量の計算を行っているため、主制御装置からの信号から発熱量や温度上昇を予測して積極的に温度制御を行っているため、時間的な遅れを生じさせずに的確な温調を行うことができる。Also,各冷却領域の温度変化を予測し、冷却領域毎に冷却量を調整することができる。そのため、高精度な露光を行うことができる。exposure.【0050】また、本実施形態では主制御装置からの信号に基づいて前向きに冷却量の計算を行っているが、これとは別に、温度センサ等の計測手段を設け、この検出結果を補償するようにして、主制御装置からの信号と検出手段の出力に基づいて冷却量の予測を行っても良い。controller.【0051】<実施形態4>次に上記説明した露光装置を利用した半導体ディバイスの製造方法の実施例を説明する。図6は半導体ディバイス(ICやLSI等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやCCD等)の製造フローを示す。ステップ1(回路設計)では半導体ディバイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。prepared,リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体ディバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。した工程を経て半導体ディバイスが完成し、これが出荷(ステップS7)される。S7).【0052】図7は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体ディバイスを製造することができる。[0053]【発明の効果】本発明の請求項1記載の露光装置によれば、露光動作のための信号に基づいて温調手段の制御を行っているため、温調装置の制御を行う際に必ずしもセンサを設ける必要がなく、また、積極的な温度制御を行うことができ、低コストで安定性の高い露光装置を提供することができる。wherein,露光動作のための信号に基づいて必要な冷却量や熱量を予測して温調手段を制御するため、時間的な遅れを生じさせずに的確な温調を行うことができる。wherein,複数の対象の温度をそれぞれ的確に制御することができる。wherein,駆動手段の駆動信号に基づいて、温度制御を行うことができ、また、請求項7記載の露光装置によれば、露光量の制御信号に基づいて、温度制御を行うことができる。temperature.【0057】また、本発明の請求項10および11記載のデバイス製造方法によれば、低コストで高精度なデバイスを安定的に供給することができる。cost.【0058】また、本発明の請求項12記載の駆動装置によれば、駆動手段を制御する信号に基づいて、温調手段の制御を行っているため、駆動手段に温度センサを必ずしも設ける必要がなく、また、積極的な温度制御を行うことができ、低コストで高精度な駆動装置を提供することができる。cost.【0059】また、請求項13記載の駆動装置によれば、駆動手段を制御する信号に基づいて必要な冷却量や熱量を予測して温調手段を制御するため、時間的な遅れを生じさせずに的確な温調を行うことができる。without.【0060】また、請求項16記載の駆動装置によれば、多相型リニアモータの複数のコイル毎に必要な冷却を積極的に行うことができるので、それぞれのコイルでの温度をそれぞれ的確に制御することができる。該主制御装置の該露光動作のための信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことを特徴とする露光装置。前記信号に基づいて必要な冷却量もしくは熱量を予測し、前記温調手段の制御を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。前記温調手段は、冷媒の流量または温度を制御する冷却手段であることを特徴とする請求項1または2記載の露光装置。複数の対象の温度を制御するため、該複数の対象にそれぞれ前記温調手段を設け、前記主制御装置からの該対象に対する前記露光動作のための信号に基づいて、該対象に設けられた該温調手段の制御を行うことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の露光装置。前記主制御装置は、前記ステージの駆動を行う駆動手段の制御を行う駆動制御手段を含み、該駆動制御手段からの信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の露光装置。前記温調手段は、前記駆動手段の温調を行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。信号に基づいて、該温調手段の制御を行うことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の露光装置。substrate〜7いずれか記載の露光装置。前記温調手段は、露光装置内部の温調を行うことを特徴とする請求項1〜8いずれか記載の露光装置。前記原版に形成されたパターンを前記基板に転写するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。露光後にウエハのレジストの現像を行うステップとを更に有することを特徴とする請求項10記載のデバイス製造方法。該駆動力制御手段の該駆動手段を制御する信号に基づいて、該温調手段の冷却量を制御することを特徴とする駆動装置。前記温調手段は、前記駆動手段が発生する熱量を予測して制御を行うことを特徴とする請求項12記載の駆動装置。前記冷却量の制御は、冷媒の流量または温度の制御であることを特徴とする請求項12または13記載の駆動装置。前記駆動手段は、リニアモータであることを特徴とする請求項12〜14いずれか記載の駆動装置。前記リニアモータは、複数のコイルを有する多相型リニアモータであり、前記温調手段によって該コイル毎に温度が制御されており、該コイルへの信号もしくは該コイルの通電を行うドライバへの信号に基づいて、該コイル毎の冷却量を制御することを特徴とする請求項15記載の駆動装置。