JP2002136177A

JP2002136177A - 駆動方法及びその装置、ステージ装置、露光装置、デバイス及びデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2002136177A
Application number: JP2000320968A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Mototsugu; 龍造本告
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動電源を供給する電源回路のサイズ、重
量、コストを低減させ、しかも、３相モータ等の負荷を
安定して精度良く駆動する。【解決手段】３相モータ３０の各相の巻線３０ｕ，３
０ｖ，３０ｗは星形接続され、その中性点Ｂは単電源の
中点に接続される。各相の個別駆動回路３１ｕ，３１
ｖ，３１ｗは、入力指令信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに応じ
て、単電源を受けて各相の巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ
にそれぞれ駆動電流を供給する。調整回路３２は、中性
点Ｂの電位と、単電源の両出力端の各電位＋ＨＶ，−Ｈ
Ｖの平均電位との偏差を求め、この偏差をフィードバッ
クして、この偏差が実質的にゼロとなるように、Ｗ相の
巻線３０ｗに供給する駆動電流を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の負荷を
駆動する駆動方法及びその装置、この駆動装置を用いた
ステージ装置、このステージ装置を用いた露光装置、こ
の露光装置により製造したデバイス及びデバイス製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体露光装置は、レチクル（あるいは
マスク）を搭載するレチクルステージ、ウエハを搭載す
るウエハステージ、レチクルに形成されたパターンをウ
エハに投影露光する投影光学系などから構成される。各
ステージはモータ及びモータを駆動するモータ駆動装置
により適宜駆動され、レチクルに形成されたパターンが
ウエハの所定の位置に正確に投影露光される。各ステー
ジを駆動するモータには例えば３相リニアモータが使用
され、そのモータを駆動する回路には例えば高効率なＰ
ＷＭ（パルス幅変調）増幅器などの増幅器が使用され
る。

【０００３】投影露光装置のステージは、高精度に駆動
する必要があるため、モータ駆動電源として正負の２極
性電源を使用し、３相の各チャンネル毎に独立して設け
た増幅器を介して２極性電源から駆動電力を３相モータ
に供給していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
露光装置において、最近は、ウエハはサイズが大きくな
り、スループット及び露光精度の向上が要求され、ステ
ージの駆動装置には精度とスピードと推力アップが要求
されている。そのために、駆動出力は増大する一方であ
る。このため、電源回路のサイズ、重量、コストが増大
し、電源回路が装置の大部分を占めるようになってしま
う。

【０００５】このような事情は、半導体露光装置のステ
ージの駆動装置のみならず、大きな駆動出力が要求され
る他の種々の装置においても、同様である。

【０００６】そこで、正負の２極性電源に代えて、単電
源を駆動電源として３相モータを駆動することが、考え
られる。この場合、３相モータの３相の巻線が星形接続
され、３相の巻線の中性点と単電源の中点とが接続され
ることになる。単電源を供給する電源回路は、正負の２
極性電源を供給する電源回路に比べて、サイズ、重量、
コストが大幅に低下する。

【０００７】しかし、この場合、３相モータの各相の巻
線に流れる電流が完全に平衡することはあり得ないため
に、３相の巻線の中性点の電位が変動し、ひいては、単
電源の中点の電位が変動してしまう。特に、単電源を供
給する電源回路として、レギュレーションを十分に行わ
ない比較的簡単な回路を採用した場合には、単電源の中
点の電位の変動が大きくなる。単電源の中点の電位が変
動することは、単電源の中点と単電源の一方出力端との
間の電圧レベルと、単電源の中点と単電源の他方出力端
との間の電圧レベルとが、異なってしまうことを意味す
る。このため、モータの巻線に流す一方極性の電圧レベ
ルと他方極性の電圧レベルとが異なってしまい、３相モ
ータを安定して駆動することができない。このことは、
精度が要求される投影露光装置のステージなどのモータ
を駆動するモータ駆動装置にとっては、致命的である。

【０００８】したがって、結局、モータ駆動電源とし
て、正負の２極性電源に代えて単電源を使用しようとし
ても、単電源を使用することはできず、電源回路のサイ
ズ、重量、コストを低減させることはできなかった。

【０００９】以上、モータを駆動する場合について述べ
たが、他の負荷を駆動する場合についても同様である。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、駆動電源を供給する電源回路のサイズ、重
量、コストを低減させることができ、しかも、３相モー
タ等の負荷を安定して精度良く駆動することができる駆
動方法及びその装置、この駆動装置を用いたステージ装
置、このステージ装置を用いた露光装置、この露光装置
により製造したデバイス及びデバイス製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による駆動方法は、単電源を駆
動電源として、星形接続されたＮ相（Ｎは２以上の整
数）の負荷を駆動する駆動方法であって、前記Ｎ相の負
荷の中性点と前記単電源の中点とを接続しておき、前記
単電源からの電力に基づいて、前記Ｎ相の負荷にそれぞ
れ駆動電流を供給し、前記Ｎ相の負荷のうちの少なくと
も１相の負荷に供給する駆動電流を、前記中性点の電位
の、前記単電源の両出力端の各電位の平均電位に対する
変動に応じて、調整するものである。

【００１２】この第１の態様によれば、Ｎ相の負荷を駆
動するための駆動電源として単電源が用いられているの
で、従来のように駆動電源として正負の２極性電源を用
いる場合に比べて、電源回路のサイズ、重量、コストを
大幅に低減させることができる。駆動電源として単電源
を用いると、前述したように、単電源の中点の電位が変
動しようとする。しかし、前記第１の態様では、前記Ｎ
相のうちの少なくとも１相の負荷に供給する駆動電流
を、前記中性点の電位の、前記単電源の両出力端の各電
位の平均電位に対する変動に応じて、調整している。こ
のため、前記中性点の電位の変動、すなわち、前記単電
源の中点の電位の変動を抑えることができる。したがっ
て、モータ等の負荷を安定して精度良く駆動することが
できる。

【００１３】本発明の第２の態様による駆動方法は、前
記第１の態様において、前記単電源の変化する電圧レベ
ル（両出力端間の電圧レベル）に応じて、前記Ｎ相の負
荷にそれぞれ供給する駆動電流をそれぞれ調整するもの
である。

【００１４】この第２の態様によれば、単電源の電圧レ
ベルの変動に応じた調整を行うので、単電源を供給する
電源回路として、高い精度でレギュレーションを行わな
い電源回路を用いても、モータ等の負荷を精度良く駆動
することができる。したがって、モータ等の駆動の精度
を保持しながら、電源回路のサイズ、重量、コストを一
層低減させることができる。

【００１５】本発明の第３の態様による駆動方法は、前
記第１又は第２の態様において、前記Ｎ相の負荷が、Ｎ
相モータのＮ相の巻線であるものである。Ｎ相モータ
は、リニアモータであってもよいし、回転モータであっ
てもよい。前記第１及び第２の態様は、この第３の態様
のように、モータの駆動に好適であるが、前記第１及び
第２の態様では、駆動対象となる負荷はモータに限定さ
れるものではない。

【００１６】本発明の第４の態様による駆動装置は、単
電源を駆動電源として、Ｎ相（Ｎは２以上の整数）の負
荷を駆動する駆動装置であって、前記Ｎ相の負荷が星形
接続され、前記単電源を供給する電源回路は、前記単電
源の中点を形成する中点形成回路を有し、前記Ｎ相の負
荷の中性点と前記単電源の前記中点とが接続され、前記
Ｎ相の負荷の各相ごとに、前記単電源を受けて当該相の
負荷に駆動電流を供給する個別駆動回路を、備え、前記
各相の個別駆動回路のうちの少なくとも１相の個別駆動
回路が当該相の負荷に供給する駆動電流を、前記中性点
の電位の、前記単電源の両出力端の各電位の平均電位に
対する変動に応じて、調整する調整回路を、更に備えた
ものである。

【００１７】この第４の態様による駆動装置によれば、
前記第１の態様による駆動方法が実現され、前記第１の
態様と同様の利点が得られる。

【００１８】本発明の第５の態様による駆動装置は、前
記第４の態様において、前記中点形成回路は、前記単電
源の両出力端間に接続された実質的に同一の容量値を有
する２つのコンデンサの直列結合からなる直列回路、又
は、これと実質的に等価な回路を含み、前記２つのコン
デンサの接続中点又はこれに相当する箇所を前記単電源
の中点とするものである。この第５の態様は、中点形成
回路の例を挙げたものであるが、前記第４の態様では、
中点形成回路はこの例に限定されるものではない。

【００１９】本発明の第６の態様による駆動装置は、前
記第４又は第５の態様において、前記調整回路は、前記
中性点の電位と前記平均電位との偏差を得る偏差演算手
段を有し、前記調整回路は、前記偏差が実質的にゼロと
なるように、前記少なくとも１相の負荷に供給する駆動
電流を調整するものである。この第６の態様は、調整回
路の例を挙げたものであるが、前記第４及び第５の態様
では、必ずしもこの例に限定されるものではない。

【００２０】本発明の第７の態様による駆動装置は、前
記第４乃至第６のいずれかの態様において、前記各相の
個別駆動回路は、当該相の負荷に流れる電流を検出する
電流検出手段を有し、該電流検出手段からの検出出力に
基づいて、当該相の負荷に流れる電流が実質的に、入力
指令信号が示す電流となるように制御するものである。
この第７の態様は、各相の個別駆動回路の例を挙げたも
のであるが、前記第４乃至第６の態様では、必ずしもこ
の例に限定されるものではない。

【００２１】本発明の第８の態様による駆動装置は、前
記第４乃至第７のいずれかの態様において、前記各相の
個別駆動回路は、ＰＷＭ増幅器を含むものである。前記
第４乃至第７の態様では、各相の個別駆動回路をリニア
増幅器等を用いて構成してもよいが、この第８の態様の
ようにＰＷＭ増幅器を用いて構成すれば、効率が良いの
で好ましい。

【００２２】本発明の第９の態様による駆動装置は、前
記第４乃至第８のいずれかの態様において、前記各相の
個別駆動回路は、三角波を生成する三角波生成回路と、
入力信号と前記三角波とを比較し、前記入力信号の電圧
レベルに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を出力する比較器
と、前記単電源に接続され、前記単電源からの電圧を前
記ＰＷＭ信号に基づいてオンオフして出力するスイッチ
ング素子と、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を前記単電
源の変化する電圧レベルの変動に応じて調整する第２の
調整回路と、を含むものである。

【００２３】本発明の第１０の態様による駆動装置は、
前記第４乃至第８のいずれかの態様において、前記各相
の個別駆動回路は、三角波を生成する三角波生成回路
と、入力信号と前記三角波とを比較し、前記入力信号の
電圧レベルに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を出力する比
較器と、前記単電源に接続され、前記単電源からの電圧
を前記ＰＷＭ信号に基づいてオンオフして出力するスイ
ッチング素子と、前記比較器に入力される前記入力信号
の電圧レベルを前記単電源の変化する電圧レベルの変動
に応じて調整する第２の調整回路と、を含むものであ
る。

【００２４】本発明の第１１の態様による駆動装置は、
前記第４乃至第８のいずれかの態様において、前記各相
の個別駆動回路は、三角波を生成する三角波生成回路
と、入力信号と前記三角波とを比較し、前記入力信号の
電圧レベルに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を出力する比
較器と、前記単電源に接続され、前記単電源からの電圧
を前記ＰＷＭ信号に基づいてオンオフして出力するスイ
ッチング素子と、前記三角波の振幅を前記単電源の変化
する電圧レベルの変動に応じて調整する第２の調整回路
と、を含むものである。

【００２５】前記第９乃至第１１の態様によれば、第２
の調整回路によって、単電源の電圧レベルの変動に応じ
た調整が行われるので、前記第２の態様による駆動方法
が実現され、前記第２の態様と同様の利点が得られる。

【００２６】本発明の第１２の態様による駆動装置は、
前記第４乃至第１１のいずれかの態様において、前記Ｎ
相の負荷が、Ｎ相モータのＮ相の巻線であるものであ
る。Ｎ相モータは、リニアモータであってもよいし、回
転モータであってもよい。前記第４乃至第１１の態様
は、この第１２の態様のように、モータの駆動に好適で
あるが、前記第４乃至第１１の態様では、駆動対象とな
る負荷はモータに限定されるものではない。

【００２７】本発明の第１３の態様によるステージ装置
は、移動対象物を搭載するステージと、前記移動対象物
を移動させるために前記ステージを駆動するＮ相モータ
（Ｎは２以上の整数）と、前記Ｎ相モータを駆動するモ
ータ駆動装置とを備え、該モータ駆動装置が前記第１２
の態様による駆動装置であるものである。この第１３の
態様によれば、移動対象物を高速かつ高精度に移動させ
ることができ、しかも、装置のサイズ、重量、コストを
低減することができる。

【００２８】本発明の第１４の態様による露光装置は、
露光により基板上に所定のパターンを形成する露光装置
であって、マスク及び基板のいずれか一方を搭載して移
動させるステージ装置を備え、該ステージ装置が前記第
１３の態様によるステージ装置であるものである。この
第１４の態様によれば、スループット及び露光精度の向
上を図ることができ、しかも、装置のサイズ、重量、コ
ストを低減することができる。

【００２９】本発明の第１５の態様によるデバイスは、
前記第１４の態様による露光装置によって製造されたも
のである。この第１５の態様によれば、歩留りの向上及
びコストダウンを図ることができる。

【００３０】本発明の第１６の態様によるデバイスの製
造方法は、前記第１４の態様による露光装置を用意し、
該露光装置によって露光を行う工程を有するものであ
る。この第１６の態様によれば、歩留りの向上及びコス
トダウンを図ることができる。

【００３１】また、前述した各態様において、各個別駆
動回路は、完全に独立した回路構成を採用してもよい
が、適宜一部の回路部分をＮ相の個別駆動回路で共有す
るように構成してもよい。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による駆動方法及び
その装置、ステージ装置、露光装置、デバイス及びデバ
イス製造方法について、図面を参照して説明する。以下
の説明では、駆動対象の例として３相モータを挙げる
が、本発明では駆動対象はこれに限定されるものではな
い。

【００３３】［第１の実施の形態］

【００３４】まず、本発明によるモータ駆動装置により
ステージが駆動される投影露光装置の一例について、説
明する。

【００３５】図１は、この投影露光装置の概略構成を示
す図である。この投影露光装置は、レチクルのパターン
の縮小像をウエハの各ショット領域に露光するステッパ
ー型（ステップアンドリピート型）の投影露光装置であ
る。なお、第１の実施の形態の説明ではレチクルという
用語を使用するが、本明細書では、レチクルもマスクも
ウエハ上に投影すべきパターンが形成されたものとして
同義のものとして扱う。図１において、照明光学系１か
らの露光光ＩＬが、ダイクロイックミラー２により反射
されてレチクルＲのパターン領域を照明する。ダイクロ
イックミラー２により反射された後の露光光ＩＬの光軸
に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な２次元平面内で、図
１の紙面に平行な方向にＸ軸、図１の紙面に垂直な方向
にＹ軸を取る。

【００３６】レチクルＲは、レチクル側Ｙステージ３Ｙ
及びレチクル側Ｘステージ３Ｘを介して、レチクルベー
ス４上に搭載される。レチクル側Ｘステージ３Ｘは、レ
チクルベース４に対して、固定子５Ａ及び可動子５Ｂか
らなるリニアモータ（以下、「リニアモータ５」と呼
ぶ）によりＸ方向に駆動される。レチクル側Ｙステージ
３Ｙは、レチクル側Ｘステージ３Ｘに対して、不図示の
リニアモータによりＹ方向に駆動される。

【００３７】また、レチクル側Ｙステージ３Ｙ上に、Ｘ
軸用の移動鏡６Ｘ及び不図示のＹ軸用の移動鏡が固定さ
れている。移動鏡６Ｘ、及び外部に設置されたＸ軸用の
レチクル側のレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」
という）７Ｘにより、レチクル側Ｘステージ３ＸのＸ座
標ＸＲが計測される。不図示のＹ軸用の移動鏡、及びＹ
軸用のレチクル干渉計７Ｙにより、レチクル側Ｙステー
ジ３ＹのＹ座標ＹＲが計測される。計測されたＸ座標Ｘ
Ｒ及びＹ座標ＹＲは、装置全体の動作を統括制御する中
央制御系８に、コネクタ１７，１８を介して供給され
る。レチクル側Ｙステージ３Ｙ、レチクル側Ｘステージ
３Ｘ、レチクルベース４、Ｘ軸用のリニアモータ５、及
びＹ軸用のリニアモータからなるステージ系を、レチク
ルステージ装置３と呼ぶ。

【００３８】露光光ＩＬのもとで、レチクルＲのパター
ンの像は、投影倍率β（βは例えば１／５）の投影光学
系ＰＬを介して縮小されて、ウエハＷの各ショット領域
に投影露光される。ウエハＷは、ウエハ側Ｙステージ１
０Ｙ及びウエハ側Ｘステージ１０Ｘを介して、ウエハベ
ース１１上に搭載されている。ウエハ側Ｘステージ１０
Ｘは、ウエハベース１１に対して、固定子１２Ａ及び可
動子１２Ｂからなるリニアモータ（以下、「リニアモー
タ１２」と呼ぶ）を介してＸ方向に駆動される。ウエハ
側Ｙステージ１０Ｙは、ウエハ側Ｘステージ１０Ｘに対
して、不図示のリニアモータによりＹ方向に駆動され
る。

【００３９】また、ウエハ側Ｙステージ１０Ｙ上に、Ｘ
軸用の移動鏡１３Ｘ及び不図示のＹ軸用の移動鏡が固定
されている。移動鏡１３Ｘ、及び外部に設置されたＸ軸
用のウエハ側のレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」
という）１４Ｘにより、ウエハ側Ｘステージ１０ＸのＸ
座標ＸＷが計測される。不図示のＹ軸用の移動鏡、及び
Ｙ軸用のウエハ干渉計１４Ｙにより、レチクル側Ｙステ
ージ１０ＹのＹ座標ＹＷが計測される。計測されたＸ座
標ＸＷ及びＹ座標ＹＷは、中央制御系８にコネクタ１
９，２０を介して供給される。ウエハ側Ｙステージ１０
Ｙ、ウエハ側Ｘステージ１０Ｘ、ウエハベース１１、Ｘ
軸用のリニアモータ１２、及びＹ軸用のリニアモータ、
並びにウエハＷのＺ方向への位置及び傾斜角を制御する
Ｚレベリングステージ（図示せず）からなるステージ系
を、ウエハステージ装置１０と呼ぶ。

【００４０】第１の実施の形態では、リニアモータとし
て３相リニアモータを使用する。例えばリニアモータ１
２を例に説明する。リニアモータ１２は、固定子１２Ａ
と可動子１２Ｂとで構成され、固定子１２Ａは３相の電
機子巻線（図示せず）からなり、可動子１２Ｂはウエハ
側Ｘステージ１０Ｘの側面に極性が順次反転してＸ方向
に並べて固定された４個の永久磁石（図示せず）からな
る。すなわち、リニアモータ１２は、ムービング・マグ
ネット型のリニア同期モータである。なお、可動子側の
電機子巻線を収納したムービング・コイル型のリニアモ
ータを使用してもよい。

【００４１】中央制御系８は、レチクルステージ駆動系
１５を介してレチクル側のＸ軸用のリニアモータ５及び
Ｙ軸用のリニアモータの動作を制御して、レチクルＲの
位置決めを行うとともに、ウエハステージ駆動系１６を
介してウエハ側のＸ軸用のリニアモータ１２及びＹ軸用
のリニアモータの動作を制御して、ウエハＷの位置決め
を行う。このような制御により、レチクルＲのパターン
は、ウエハＷの各ショット領域に縮小されて露光され
る。

【００４２】レチクルステージ駆動系１５及びウエハス
テージ駆動系１６は、単電源を駆動電源として各リニア
モータをそれぞれ駆動するモータ駆動装置を搭載する。
ここで、このモータ駆動電源となる単電源を供給する電
源回路の例について、説明する。

【００４３】図２は、モータ駆動電源となる単電源を供
給する電源回路の一例を示す回路図である。この電源回
路は、ダイオードＤ１〜Ｄ６からなる３相全波整流回路
２１と、ソフトスタート回路２２と、力率改善用のコイ
ルＬ１と、単電源の中点Ａを形成する中点形成回路２３
とから構成されている。力率改善用のコイルＬ１は、力
率を改善する上で設けることが好ましいが、必ずしも設
ける必要はない。

【００４４】全波整流回路２１は、商用の３相２００Ｖ
の交流電源を全波整流する。図面には示していないが、
３相２００Ｖの交流電源と全波整流回路２１とを接続す
る電源ラインの途中には、必要に応じて、電源スイッチ
を兼ねる漏電ブレーカ及びノイズを低減するラインフィ
ルタが設けられる。

【００４５】ソフトスタート回路２２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ
３、コンデンサＣ１及びスイッチング用ＦＥＴＱ１から
構成されている。ソフトスタート回路２２は、電源スイ
ッチが投入された後、所定時間経過するまではＦＥＴＱ
１がオフを維持して抵抗Ｒ３が有効となることにより、
電源投入時の突入電流（コンデンサＣ２，Ｃ３を充電す
る電流）を制限する。そして、ソフトスタート回路２２
は、前記所定時間が経過すると、ＦＥＴＱ１がオンして
抵抗Ｒ３を短絡することにより、本来の電源供給状態に
する。もっとも、このようなソフトスタート回路２２
は、必ずしも設ける必要はない。

【００４６】中点形成回路２３は、当該電源回路の両出
力端２４，２５間に接続された実質的に同一容量値を有
する２つの平滑コンデンサＣ２，Ｃ３からなる直列回路
と、各コンデンサＣ２，Ｃ３にそれぞれ並列接続された
実質的に同一抵抗値を有する抵抗Ｒ４，Ｒ５と、から構
成されている。コンデンサＣ２，Ｃ３の接続中点が、こ
の電源回路が供給する単電源の中点Ａを形成している。
コンデンサＣ２，Ｃ３からなる直列回路に代えて、これ
と実質的に等価な回路（例えば、２つのコンデンサの並
列回路と他の２つのコンデンサの並列回路とを直列接続
した回路など）を用いてもよい。抵抗Ｒ４，Ｒ５は、ブ
リーダー抵抗器であるが、必ずしも設ける必要はない。

【００４７】図２において、▽は単電源の中点Ａの電位
を示し、＋ＨＶは単電源の正の出力端２４の電位を示
し、−ＨＶは単電源の負の出力端２５の電位を示してい
る。後述する図３〜図８についても同様である。後述す
る図４〜図８において、▽、＋ＨＶ及び−ＨＶは、単電
源の中点Ａ、正の出力端２４及び負の出力端２５にそれ
ぞれ接続されていることを示している。また、図４〜図
８において、接地記号は、図示しない制御回路用電源
（制御回路を構成するオペアンプ等の電源であって、例
えば、スイッチング電源からなる正負の２極性電源）の
０Ｖ端子に接続されていることを示している。この制御
電源の＋出力端子及び−出力端子への接続については、
図示を省略している。なお、前記制御回路用電源は、モ
ータ駆動電源ではないので、その容量が小さいことは言
うまでもない。

【００４８】図２に示す電源回路によれば、全波整流回
路２１により３相２００Ｖの交流電源が全波整流され、
コイルＬ１を介して平滑コンデンサＣ２，Ｃ３により平
滑され、出力端２４，２５間に単電源が得られる。この
ように、平滑コンデンサＣ２，Ｃ３により平滑される
が、完全に平滑することはできず、リップルは残る。出
力端２４，２５間に、図２中の要素以外の要素が何も接
続されていない仮定すれば、中点Ａの電位は、＋ＨＶと
−ＨＶとの平均電位Ｖａｖ（＝｛（＋ＨＶ）＋（−Ｈ
Ｖ）｝／２）となる。コイルＬ１は、力率改善のために
設けられている。

【００４９】図３は、モータ駆動電源となる単電源を供
給する電源回路の他の例を示す回路図である。図３にお
いて、図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符
号を付し、その重複する説明は省略する。

【００５０】図３に示す電源回路では、全波整流回路２
１と、力率改善回路２６とから構成されている。力率改
善回路２６は、中点形成回路２３を構成する２つの平滑
コンデンサＣ２，Ｃ３の他、コイルＬ１と、ダイオード
Ｄ７と、抵抗Ｒ６，Ｒ７、スイッチング用ＦＥＴＱ２
と、出力端２４，２５間の電圧レベル（直接的には、抵
抗Ｒ６，Ｒ７により分圧された電圧レベル）に応じてＦ
ＥＴＱ２をオンオフさせる制御回路２７と、から構成さ
れている。このような力率改善回路の構成については公
知であり、プリレギュレート回路として用いられてい
る。なお、他の種々の構成の力率改善回路を採用しても
よいことは、言うまでもない。

【００５１】この図３に示す電源回路によれば、力率改
善回路２６が採用されているので、図２に示す電源回路
に比べて、出力端２４，２５間からより安定化された単
電源を得ることができる。

【００５２】本発明で用いることができる単電源を供給
する電源回路は、図２及び図３にそれぞれ示す例に限定
されるものではなく、例えば、レギュレーションを十分
に行って高い精度でレギュレートされた単電源を供給す
るスイッチング電源回路を採用してもよい。

【００５３】次に、前記レチクルステージ駆動系１５及
びウエハステージ駆動系１６の各３相リニアモータをそ
れぞれ駆動するモータ駆動装置について、説明する。こ
れらのモータ駆動装置は、それぞれ同じ構成を有してい
るので、以下、１つのモータ駆動装置について、図４及
び図５を参照して詳細に説明する。

【００５４】図４は、本発明の第１の実施の形態による
１つのモータ駆動装置を示す回路図である。図５は、図
４中のＵ相の個別駆動回路３１ｕを示す回路図である。

【００５５】図４に示すモータ駆動装置は、前述した図
２又は図３に示す電源回路により供給される単電源（以
下、単に「単電源」という。）を駆動電源として、３相
モータ３０を駆動する。３相モータ３０のＵ相、Ｖ相、
Ｗ相の電機子巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗは星形接続さ
れ、その中性点Ｂは単電源の前記中点Ａに接続されてい
る。図４に示すモータ駆動装置は、モータ３０の巻線３
０ｕ，３０ｖ，３０ｗの各相ごとに、前記単電源を受け
て当該相の巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗに駆動電流を供
給する個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３１ｗを備えてい
る。

【００５６】個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３１ｗはそ
れぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の入力指令信号Ｉｕ，Ｉｖ，
Ｉｗを中央制御系８から受ける。入力指令信号Ｉｕ，Ｉ
ｖ，Ｉｗはそれぞれ、巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗに流
すべき駆動電流の大きさに応じた電圧レベルを持つ電圧
信号である。入力指令信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、位相が
互いに異なっており、それらの和がゼロとなるようにな
っている。例えば、図４中のモータ３０が前述した３相
リニアモータ５である場合には、図１における中央制御
系８は、所定のプログラムにより、レチクル干渉計７Ｘ
からの信号によりレチクル側Ｘステージ３ＸのＸ座標を
検出し、適宜リニアモータ５をＸ方向に駆動するべく、
指令信号Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算して出力し、３相交流
信号として、個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３１ｗに供
給する。個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３１ｗの出力部
は、巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗの、中性点Ｂとは反対
側の端部に、それぞれ接続されている。

【００５７】本実施の形態では、個別駆動回路３１ｕ，
３１ｖ，３１ｗは、基本的に、入力指令信号Ｉｕ，Ｉ
ｖ，Ｉｗの電圧レベルにそれぞれ応じて巻線３０ｕ，３
０ｖ，３０ｗに流す電流をそれぞれ制御する電流制御回
路（電流増幅回路）を構成している。個別駆動回路３１
ｕ，３１ｖ，３１ｗは同じ構成を有しているので、ここ
では、個別駆動回路３１ｕについてのみ説明する。

【００５８】個別駆動回路３１ｕは、図４及び図５に示
すように、差分検出回路４１と、ＰＷＭ増幅器４２と、
ローパスフィルタ４３と、巻線３０ｕに流れる電流を検
出する電流センサ４４とを有している。

【００５９】差分検出回路４１は、図４及び図５に示す
ように、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、コンデンサＣ１１及びオ
ペアンプＰ１１により構成され、入力指令信号Ｉｕと電
流センサ４４からの検出信号を比較し、その差分を増幅
して出力する。なお、本実施の形態では、差分検出回路
４１は、周波数が高いほどゲインが低くなるように周波
数特性を持たせているが、必ずしもこのような周波数特
性を持たせる必要はない。

【００６０】ＰＷＭ増幅器４２は、差分検出回路４１か
らの信号に応じて、パルス幅変調方式により出力電流を
制御する。本実施の形態では、ＰＷＭ増幅回路４２は、
図５に示すように構成されている。

【００６１】図５において、三角波生成回路５１は、抵
抗Ｒ１３〜Ｒ１５、コンデンサＣ１２及びオペアンプＰ
１２，Ｐ１３により構成され、所定の周波数及び振幅を
有する三角波を出力する。入力指令信号Ｉｕ及び差分検
出回路４１からの信号は±（正負）の符号を有する信号
であり、三角波も±に同一振幅で振れる周期信号であ
る。比較器５２は、コンパレータＰ１４により構成さ
れ、三角波生成回路５１からの三角波と差分検出回路４
１からの信号とを比較して、ＰＷＭ信号（パルス幅変調
された信号）を出力する。すなわち、差分検出回路４１
からの信号をパルス幅変調した信号を出力する。なお、
このパルス幅変調方式は公知である。

【００６２】比較器５２からの出力であるＰＷＭ信号は
フォトカプラ５３でレベルシフトされ、ＰＷＭドライバ
５４に入力される。このとき、インバータ５５で反転し
た信号もＰＷＭドライバ５４に入力される。なお、抵抗
Ｒ１６は、フォトカプラ５３の電流を決める電流制限抵
抗である。ＰＷＭドライバ５４はブリッジ回路により構
成され、ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子としての
ＦＥＴＱ１１，Ｑ１２をスイッチング駆動する。ＦＥＴ
Ｑ１１，Ｑ１２のゲートはそれぞれＰＷＭドライバ５４
の各出力端子に接続され、ＦＥＴＱ１１のドレインが単
電源の＋ＨＶに接続され、ＦＥＴＱ１１のソースとＦＥ
ＴＱ１２のドレインとが接続され、ＦＥＴＱ１２のソー
スが単電源の−ＨＶに接続されている。このように、本
実施の形態では、ＦＥＴＱ１１，Ｑ１２が、正負の２極
性電源に接続されるのではなく、単電源に接続されてい
る。

【００６３】ＦＥＴＱ１１のソースとＦＥＴＱ１２のド
レインとの接続中点が、ＰＷＭ増幅回路４２の出力部と
なっており、この出力部がローパスフィルタ４３の入力
部に接続されている。ローパスフィルタ４３はコイルＬ
１１及びコンデンサＣ１３から構成され、その出力部が
モータ４４の巻線３０ｕに接続されている。ローパスフ
ィルタ４３は、ＰＷＭ増幅回路４２の出力信号からスイ
ッチング周波数成分を低減させる。もっとも、巻線３０
ｕは誘導性負荷であるので、必ずしもローパスフィルタ
４３を設ける必要はない。

【００６４】巻線３０ｕに流れる駆動電流は、電流セン
サ４４により検出されて、前述した差分検出回路４１に
フィードバックされ、当該駆動電流が実質的に、入力指
令信号Ｉｕが示す大きさの電流となるように、個別駆動
回路３１ｕによって制御される。電流センサ４４は、例
えばホール素子により構成され、流れる電流に応じた電
圧を生成する。このように、駆動電流を検出してフィー
ドバックしているので、個別駆動回路３１ｕは、出力電
流制御装置（電流増幅器）として働く。なお、電流セン
サ４４は、ホール素子の代わりに、例えば、抵抗及び増
幅回路により構成してもよい。

【００６５】そして、本実施の形態によるモータ駆動装
置は、図４に示すように、Ｗ相の巻線３０ｗに流す駆動
電流を、中性点Ｂの電位Ｖｂ（＝単電源の中点Ａの電
位）の、前記単電源の両出力端２４，２５の各電位＋Ｈ
Ｖ，−ＨＶの平均電位Ｖａｖ（＝｛（＋ＨＶ）＋（−Ｈ
Ｖ）｝／２）に対する変動に応じて、調整する調整回路
３２を備えている。

【００６６】本実施の形態では、調整回路３２は、中性
点Ｂの電位Ｖｂと平均電位Ｖａｖとの偏差を得る偏差演
算回路４５と、偏差演算回路４５の出力の周波数成分を
通過させるローパスフィルタ４６と、抵抗Ｒ２３とから
構成されている。偏差演算回路４５は、図４に示すよう
に、抵抗Ｒ１７〜Ｒ２１及びオペアンプＰ１５により構
成されている。例えば、抵抗Ｒ１７，Ｒ１８の抵抗値を
それぞれ２ｒ_１に設定し、抵抗１９の抵抗値をｒ_１に設
定し、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の抵抗値をそれぞれｒ_２に設
定すると、偏差演算回路４５の出力は、（Ｖｂ−Ｖａ
ｖ）×（ｒ_２／ｒ _１）となる。

【００６７】そして、ローパスフィルタ４６の出力が、
抵抗Ｒ２３を介してＷ相の個別駆動回路３１ｗの差分検
出回路４１にフィードバックされている。これにより、
差分検出回路４１の出力、すなわち、ＰＷＭ増幅回路４
２への入力信号が調整されて、中性点Ｂの電位と平均電
位Ｖａｖとの偏差が実質的にゼロとなるように、巻線３
０ｗに流れる駆動電流が調整される。なお、ローパスフ
ィルタ４６は取り除くことも可能である。

【００６８】本実施の形態による図４及び図５に示すモ
ータ駆動装置によれば、３相リニアモータ３０の３相の
巻線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗを駆動するための駆動電源
として単電源が用いられているので、電源回路として図
２又は図３に示すような電源回路を採用することができ
る。したがって、従来のように駆動電源として正負の２
極性電源を用いる場合に比べて、電源回路のサイズ、重
量、コストを大幅に低減させることができる。

【００６９】駆動電源として単電源を用いると、調整回
路３２がないと仮定すれば、３相モータ３０の各相の巻
線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗに流れる電流が完全に平衡す
ることはあり得ないために、中性点Ｂの電位Ｖｂ（＝単
電源の中点Ａの電位）が平均電位Ｖａｖに対して変動し
ようとする。しかし、本実施の形態では、調整回路３２
によって、Ｗ相の巻線３０ｗに流れる駆動電流が、中性
点Ｂの電位Ｖｂの平均電位Ｖａｖに対する変動に応じ
て、調整されている。このため、中性点Ｂの電位Ｖｂの
変動、すなわち、単電源の中点Ａの電位の変動を抑える
ことができる。したがって、モータ３０を安定して精度
良く駆動することができる。

【００７０】その結果、図４及び図５に示すモータ駆動
装置を使用したステージ装置や、このステージ装置を使
用した露光装置などにおいて、高精度のステージの駆動
を維持しながら、小型化、軽量化、低コスト化が実現す
ることができる。

【００７１】なお、本実施の形態では、調整回路３２の
出力をＷ相の個別駆動回路３１ｗの差分検出回路４１に
フィードバックしているが、Ｗ相以外の他のいずれか１
相の個別駆動回路の差分検出回路４１、任意の２相の個
別駆動回路の差分検出回路４１、あるいは、全ての個別
駆動回路の差分検出回路４１にフィードバックしてもよ
い。

【００７２】また、一部の回路部分（例えば、三角波生
成回路５１）は、個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ
で適宜共有されるように構成してもよい。

【００７３】［第２の実施の形態］

【００７４】図６は、本発明の第２の実施の形態による
モータ駆動装置のＵ相の個別駆動回路３１ｕを示す回路
図である。図６において、図４及び図５中の要素と同一
又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説
明は省略する。

【００７５】本実施の形態によるモータ駆動装置も、図
４及び図５に示す前記第１の実施の形態によるモータ駆
動装置と同様に、図１に示す投影露光装置において使用
される。本実施の形態によるモータ駆動装置が前記第１
の実施の形態によるモータ駆動装置と異なる所は、以下
に説明する点のみである。

【００７６】本実施の形態では、Ｕ相の個別駆動回路３
１ｕにおいて、単電源の電圧レベル（図２又は図３中の
出力端２４，２５間の電圧レベル＝（＋ＨＶ）−（−Ｈ
Ｖ））を検出する検出回路としての差動増幅器６１、及
び、割り算回路６２が、追加されている。

【００７７】差動増幅器６１は、抵抗Ｒ６１〜Ｒ６４及
びオペアンプＰ６１により構成され、単電源の電圧レベ
ルを検出して所定の係数で増幅して割り算回路６２に入
力する。割り算回路６２は、割り算器Ｐ６２と割り算の
係数を決める抵抗Ｒ６５，Ｒ６６から構成され、差分検
出回路４１からの信号を差動増幅器６１からの信号で割
り算して、その結果を比較器Ｐ１４へ入力する。すなわ
ち、出力駆動電流がフィードバックされた後の入力指令
信号Ｉｕは、単電源の電圧レベルで割り算された後に、
比較器５２に入力される。具体的には、単電源の電圧レ
ベルが大きな値に変動する場合は入力指令信号Ｉｕは小
さくなるように補正され、単電源の電圧レベルが小さな
値に変動する場合は入力指令信号Ｉｕは大きくなるよう
に補正される。

【００７８】割り算回路６２及び差動増幅器６１の回路
定数は、入力指令信号Ｉｕが一定の値の場合に、図１又
は図２に示す電源回路からリップル成分等を含んだ単電
源がスイッチング用ＦＥＴＱ１１，Ｑ１２に供給されて
も、巻線３０ｕに流れる駆動電流がリップル等の影響を
受けない一定の値を示すように、決められる。

【００７９】なお、図６に示す回路では、入力指令信号
Ｉｕは±の符号を有する電圧信号であり、電圧が±ゼロ
のとき、出力駆動電流をゼロにすべくＰＷＭ信号のデュ
ーティ比は５０％となるように、調整されている。入力
指令信号Ｉｕが正方向に変化すると、出力駆動電流は入
力指令信号Ｉｕの大きさに応じて正方向に流れるよう
に、ＰＷＭ信号のデューティ比は５０％より小さくなる
ように変化する。一方、入力指令信号Ｉｕが負方向に変
化すると、出力駆動電流は入力指令信号Ｉｕの大きさに
応じて負方向に流れるように、ＰＷＭ信号のデューティ
比は５０％より大きくなるように変化する。上記の説明
で、単に入力指令信号Ｉｕの大きさと言っている場合
は、入力指令信号Ｉｕの絶対値の大きさを指すものであ
る。

【００８０】このように、ＰＷＭ方式による回路では、
入力指令信号Ｉｕの大きさに応じてＰＷＭ信号の大きさ
に応じてＰＷＭ信号のデューティ比（変調度）を変化さ
せて出力信号（本実施の形態では、出力駆動電流）を制
御するが、本実施の形態では、割り算回路６２及び差動
増幅器６１によって、単電源の電圧レベルの変動に応じ
てＰＷＭ信号のデューティ比を調整するものである。具
体的には、単電源の電圧レベルが大きな値に変動する場
合には、出力駆動電流が目標電流より大きくなってしま
うため、出力駆動電流を小さくするべく、ＰＷＭ信号の
デューティ比を５０％に近づけるように調整する。本実
施の形態では、この調整のために、入力指令信号Ｉｕを
単電源の電圧レベルの大きさにより割り算する割り算回
路６２を挿入している。すなわち、単電源の電圧レベル
が大きな値に変動する場合は、入力指令信号Ｉｕは割り
算回路６２により小さな値になるように制御され、その
結果ＰＷＭ信号のデューティ比は５０％に近づくことに
なり、出力駆動電流は小さくなるように調整される。

【００８１】なお、ＰＷＭ信号におけるデューティ比の
変化の方向と駆動出力電流の方向の関係は、回路構成に
よっては前述した場合と逆の場合もある。

【００８２】以上の説明からわかるように、本実施の形
態では、差動増幅器６１及び割り算回路６２が、比較器
５２に入力される入力信号の電圧レベルを単電源の電圧
レベルに応じて調整する調整回路、ひいてはＰＷＭ信号
のデューティ比を単電源の電圧レベルに応じて調整する
調整回路、ひいては単電源の電圧レベルに応じて駆動電
流を調整する調整回路、を構成している。このような調
整回路の具体的な構成は、差動増幅器６１及び割り算回
路６２に限定されるものではない。

【００８３】図面には示していないが、本実施の形態で
は、Ｕ相の個別駆動回路３１ｕと同様に、Ｖ相及びＷ相
の個別駆動回路３１ｖ，３１ｗにおいてもそれぞれ、割
り算回路６２及び差動増幅器６１が追加されている。な
お、差動増幅器６１については、個別駆動回路３１ｕ，
３１ｖ，３１ｗで共有されるように構成してもよい。

【００８４】前記第１の実施の形態では、単電源を供給
する回路として、レギュレーションを十分に行わない比
較的簡単な電源回路である、図２及び図３にそれぞれ示
す電源回路が用いられているが、単電源の電圧レベルの
変動に応じた出力駆動電流の調整が行われない。したが
って、前記第１の実施の形態では、出力駆動電流は、リ
ップル成分等の影響を受けたものとなる。

【００８５】これに対し、本実施の形態では、前述した
ように、差動増幅器６１及び割り算回路６２によって、
単電源の電圧レベルの変動に応じて出力駆動電流の調整
されるので、図２及び図３にそれぞれ示す比較的簡単な
電源回路が用いられているにも関わらず、出力駆動電流
はリップル成分等の影響を受けなくなり、したがって、
より一層高精度にモータ３０を駆動することができる。

【００８６】なお、本実施の形態によっても、前記第１
の実施の形態と同様の利点が得られることは、勿論であ
る。

【００８７】［第３の実施の形態］

【００８８】図７は、本発明の第３の実施の形態による
モータ駆動装置のＵ相の個別駆動回路３１ｕを示す回路
図である。図７において、図６中の要素と同一又は対応
する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略
する。

【００８９】本実施の形態によるモータ駆動装置も、前
記第１及び第２のの実施の形態によるモータ駆動装置と
同様に、図１に示す投影露光装置において使用される。
本実施の形態によるモータ駆動装置が図６に示す前記第
２の実施の形態によるモータ駆動装置と異なる所は、以
下に説明する点のみである。

【００９０】本実施の形態では、Ｕ相の個別駆動回路３
１ｕにおいて、差分検出回路４１の出力側に設けた割り
算回路６２をやめ、三角波生成回路５１の代わりに、他
の三角波生成回路７１を設けている。また、差動増幅器
６１も削除され、単電源の電圧レベル（＝（＋ＨＶ）−
（−ＨＶ））の変動に応じて変化する±の三角波レベル
信号Ｓ１，Ｓ２を生成する三角波レベル信号生成回路７
４を設けている。

【００９１】三角波生成回路７１は、三角波の周期を決
めるＯＳＣ（発振器）７２と、ＯＳＣ７２からの信号を
受けて＋の三角波レベル信号Ｓ１と−の三角波レベル信
号Ｓ２との間を交互にスイッチングするスイッチング素
子７３と、スイッチング素子７３からの出力信号を積分
する抵抗Ｒ７１とコンデンサＣ７１とオペアンプＰ７１
とからなる積分回路と、から構成されている。この積分
回路からは、三角波が出力されて比較器５２に入力され
る。三角波の振幅は、±三角波レベル信号Ｓ１，Ｓ２の
電圧レベルとＯＳＣ７２の周期と抵抗Ｒ７１及びコンデ
ンサＣ７１の値等によって決まる。本実施の形態では、
このうち三角波レベル信号Ｓ１，Ｓ２の電圧レベルを変
化させることによって、三角波の振幅を調整するように
したものである。

【００９２】三角波レベル信号Ｓ１，Ｓ２は、三角波レ
ベル信号生成回路７４によって生成される。三角波レベ
ル信号生成回路７４は、抵抗Ｒ７２〜Ｒ７５とオペアン
プＰ７２とからなる差動増幅器と、抵抗Ｒ７６，Ｒ７７
とオペアンプＰ７３とからなる反転増幅器と、から構成
されている。この差動増幅器で単電源の電圧レベルに応
じた−の三角波レベル信号Ｓ２を生成し、反転増幅器で
この信号Ｓ２の符号を反転した＋の三角波レベル信号Ｓ
１を生成する。三角波レベル信号生成回路７４で生成さ
れた±三角波レベル信号Ｓ１，Ｓ２は、三角波生成回路
７１のスイッチング素子７３に入力される。

【００９３】このように構成された三角波レベル信号生
成回路７４と三角波生成回路７１とにより、単電源の電
圧レベルの変動に応じた振幅の三角波が生成される。具
体的には、単電源の電圧レベルが大きな値に変動する場
合には、三角波レベル信号生成回路７４で生成された±
三角波レベル信号Ｓ１，Ｓ２間の電位差は大きな値にな
るように制御される。これによって、三角波生成回路７
１で生成される三角波の振幅も大きくなるように補正さ
れる。同様に、単電源の電圧レベルが小さな値に変動す
る場合は三角波の振幅は小さくなるように補正される。

【００９４】三角波レベル信号生成回路７４及び三角波
生成回路７１の各回路定数は、三角波の振幅が図７のＰ
ＷＭ回路として適切な電圧レベルになるように、かつ、
入力指令信号Ｉｕが一定の値の場合に、図１又は図２に
示す電源回路からリップル成分等を含んだ単電源がスイ
ッチング用ＦＥＴＱ１１，Ｑ１２に供給されても、巻線
３０ｕに流れる駆動電流がリップル等の影響を受けない
一定の値を示すように、決められる。

【００９５】三角波の振幅とＰＷＭ信号のデューティ比
との関係は、前記第２の実施の形態で説明した通りであ
るので、ここではその説明は省略する。

【００９６】以上の説明からわかるように、本実施の形
態では、三角波レベル信号生成回路７４が、三角波の振
幅を前記単電源の変化する電圧レベルの変動に応じて調
整する調整回路、ひいてはＰＷＭ信号のデューティ比を
単電源の電圧レベルに応じて調整する調整回路、ひいて
は単電源の電圧レベルに応じて駆動電流を調整する調整
回路、を構成している。このような調整回路の具体的な
構成は、三角波レベル信号生成回路７４に限定されるも
のではない。

【００９７】図面には示していないが、本実施の形態で
は、Ｖ相及びＷ相の個別駆動回路３１ｖ，３１ｗも、Ｕ
相の個別駆動回路３１ｕと同じ構成を持つように変更さ
れている。なお、例えば、三角波レベル信号生成回路７
４や、三角波生成回路７１のＯＳＣ７２及びスイッチン
グ素子７３は、各相の個別駆動回路３１ｕ，３１ｖ，３
１ｗで共有されるように構成してもよい。

【００９８】本実施の形態によっても、前記第２の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【００９９】［第４の実施の形態］

【０１００】図８は、本発明の第４の実施の形態による
モータ駆動装置を示す回路図である。図８において、図
４中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付
し、その重複する説明は省略する。

【０１０１】本実施の形態によるモータ駆動装置も、図
４及び図５に示す前記第１の実施の形態によるモータ駆
動装置と同様に、図１に示す投影露光装置において使用
される。本実施の形態によるモータ駆動装置が前記第１
の実施の形態によるモータ駆動装置と異なる所は、以下
に説明する点のみである。

【０１０２】本実施の形態では、図１中の中央制御系８
からＵ相及びＶ相の指令信号Ｉｕ，Ｉｖのみを受け、Ｗ
相の指令信号Ｉｗは受けない。その代わりに、Ｗ相の個
別駆動回路３１ｗには、差分検出回路４１の入力側にお
いて、指令信号Ｉｕ，Ｉｖから指令信号Ｉｗに相当する
信号を生成する指令信号生成回路８１が追加されてい
る。このように、２相の指令信号から残りの１相の指令
信号を生成することができるのでは、指令信号Ｉｕ，Ｉ
ｖ，Ｉｗの和がゼロとなるからである。

【０１０３】指令信号生成回路８１は、抵抗Ｒ８１〜Ｒ
８３とオペアンプＰ８１とからなる加算器で構成されて
いる。そして、本実施の形態では、調整回路３２の出力
は、差分検出回路４１にではなく、指令信号生成回路８
１にフィードバックされる。これにより、指令信号生成
回路８１から、中性点Ｂの電位Ｖｂと平均電位Ｖａｖと
の偏差を指令信号Ｉｗに加味したものに相当する信号
が、得られる。

【０１０４】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【０１０５】なお、本実施の形態において、調整回路３
２の出力を、指令信号生成回路８１にではなく、差分検
出回路４１にフィードバックしてもよい。ただし、この
場合には、フィードバック信号の極性が合うように変更
される。

【０１０６】また、前記第１の実施の形態を変形して前
記第２乃至第３の実施の形態を得たのと同様に、本実施
の形態を変形してもよい。

【０１０７】なお、前述した第１乃至第４の実施の形態
では、調整回路３２の出力のフィードバック先は、差分
検出回路４１又は指令信号生成回路８１とされていた。
しかし、前記第３の実施の形態における単電源の電圧レ
ベルの変動の場合と同様に、調整回路３２の出力によっ
て、三角波の振幅が調整されるように構成してもよい。

【０１０８】前記各実施の形態では、本発明の駆動装置
の応用として、ステージ装置及びこれを利用した投影露
光装置の例を示したが、本発明は、これらの例に限定さ
れるものではない。また、本発明を適用できる露光装置
のタイプは何ら限定されるものではなく、本発明は種々
の露光装置に適用することができる。

【０１０９】［第５の実施の形態］

【０１１０】半導体デバイスは、図９に示すように、デ
バイスの機能・性能設計を行うステップＳ３０１、この
設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する
ステップＳ３０２、シリコン等の材料からウエハを製造
するステップＳ３０３、前述した実施の形態の露光装置
によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処
理ステップＳ３０４、デバイス組み立てステップ（ダイ
シング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含
む）Ｓ３０５、検査ステップＳ３０６等を経て製造され
る。

【０１１１】以下、デバイスの製造方法について、更に
詳細に説明する。図９には、デバイス（ＩＣやＬＳＩの
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造方法の一例を示すフローチャ
ートが示されている。図９に示すように、まず、ステッ
プＳ３０１（設計ステップ）において、デバイスの機能
・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を
行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。
引き続き、ステップＳ３０２（マスク製作ステップ）に
おいて、設計した回路パターンを形成したマスク（レチ
クル）を製作する。一方、ステップＳ３０３（ウエハ製
造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエ
ハを製造する。

【０１１２】次に、ステップＳ３０４（ウエハ処理ステ
ップ）において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３で用意し
たマスク（レチクル）とウエハを用いて、後述するよう
に、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路
等を形成する。次いで、ステップＳ３０５（デバイス組
み立てステップ）において、ステップＳ３０４で処理さ
れたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステッ
プＳ３０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、
及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要
に応じて含まれる。

【０１１３】最後に、ステップＳ３０６（検査ステッ
プ）において、ステップＳ３０５で作製されたデバイス
の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こう
した工程を経た後にデバイスが完成し、このデバイスが
出荷される。

【０１１４】図１０には、半導体デバイスの場合におけ
る、前記ステップＳ３０４の詳細なフロー例が示されて
いる。図１０において、ステップＳ３１１（酸化ステッ
プ）においては、ウエハの表面を酸化させる。ステップ
Ｓ３１２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップＳ３１３（電極形成ステッ
プ）においては、蒸着によってウエハ上に電極を形成す
る。ステップＳ３１４（イオン打込みステップ）におい
ては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ３
１１〜ステップＳ３１４のそれぞれは、ウエハ処理の各
段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要
な処理に応じて選択されて実行される。

【０１１５】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ
３１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感
光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ３１６（露光ス
テップ）において、前述した実施の形態による露光装置
を用いてマスク（レチクル）の回路パターンをウエハに
転写する。次に、ステップＳ３１７（現像ステップ）に
おいて露光されたウエハを現像し、ステップＳ３１８
（エッチングステップ）においてレジストが残存してい
る部分以外の露出部材表面をエッチングにより取り去
る。そして、ステップＳ３１９（レジスト除去ステッ
プ）において、エッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。

【０１１６】これらの前処理と後処理とを繰り返し行う
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。

【０１１７】以上、本発明の各実施の形態及びそれらの
変形例について説明したが、本発明はこれらの実施の形
態や変形例に限定されるものではない。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動電源を供給する電源回路のサイズ、重量、コストを
低減させることができ、しかも、３相モータ等の負荷を
安定して精度良く駆動することができる駆動方法及びそ
の装置を提供することができる。また、この駆動装置を
用いたステージ装置、このステージ装置を用いた露光装
置、この露光装置により製造したデバイス及びデバイス
製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】投影露光装置の概略構成を示す図である。

【図２】単電源を供給する電源回路の一例を示す回路図
である。

【図３】単電源を供給する電源回路の他の例を示す回路
図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態によるモータ駆動装
置を示す回路図である。

【図５】図４中のＵ相の個別駆動回路を示す回路図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態によるモータ駆動装
置のＵ相の個別駆動回路を示す回路図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態によるモータ駆動装
置のＵ相の個別駆動回路を示す回路図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態によるモータ駆動装
置を示す回路図である。

【図９】半導体製造工程の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１０】図９中のステップＳ３０４の詳細なフローチ
ャートである。

【符号の説明】

２１３相全波整流回路２３中点形成回路３０３相リニアモータ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ巻線３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ個別駆動回路３２調整回路４１差分検出回路４２ＰＷＭ増幅器４３ローパスフィルタ４４電流検出センサ４５偏差演算回路４６ローパスフィルタ５１，７１三角波生成回路５２比較器６１差動増幅器６２割り算回路７４三角波レベル信号生成回路８１指令信号生成回路Ａ単電源の中点Ｂ中性点＋ＨＶ単電源の一方出力端の電位 −ＨＶ単電源の他方出力端の電位Ｑ１１，Ｑ１２スイッチング用ＦＥＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単電源を駆動電源として、星形接続され
たＮ相（Ｎは２以上の整数）の負荷を駆動する駆動方法
であって、前記Ｎ相の負荷の中性点と前記単電源の中点とを接続し
ておき、前記単電源からの電力に基づいて、前記Ｎ相の負荷にそ
れぞれ駆動電流を供給し、前記Ｎ相の負荷のうちの少なくとも１相の負荷に供給す
る駆動電流を、前記中性点の電位の、前記単電源の両出
力端の各電位の平均電位に対する変動に応じて、調整す
ることを特徴とする駆動方法。
【請求項２】前記単電源の変化する電圧レベルに応じ
て、前記Ｎ相の負荷にそれぞれ供給する駆動電流をそれ
ぞれ調整することを特徴とする請求項１記載の駆動方
法。
【請求項３】前記Ｎ相の負荷が、Ｎ相モータのＮ相の
巻線であることを特徴とする請求項１又は２記載の駆動
方法。
【請求項４】単電源を駆動電源として、Ｎ相（Ｎは２
以上の整数）の負荷を駆動する駆動装置であって、前記Ｎ相の負荷が星形接続され、前記単電源を供給する電源回路は、前記単電源の中点を
形成する中点形成回路を有し、前記Ｎ相の負荷の中性点と前記単電源の前記中点とが接
続され、前記Ｎ相の負荷の各相ごとに、前記単電源を受けて当該
相の負荷に駆動電流を供給する個別駆動回路を、備え、前記各相の個別駆動回路のうちの少なくとも１相の個別
駆動回路が当該相の負荷に供給する駆動電流を、前記中
性点の電位の、前記単電源の両出力端の各電位の平均電
位に対する変動に応じて、調整する調整回路を備えたこ
とを特徴とする駆動装置。
【請求項５】前記中点形成回路は、前記単電源の両出
力端間に接続された実質的に同一の容量値を有する２つ
のコンデンサからなる直列回路、又は、これと実質的に
等価な回路を含み、前記２つのコンデンサの接続中点又
はこれに相当する箇所を前記単電源の中点とすることを
特徴とする請求項４記載の駆動装置。
【請求項６】前記調整回路は、前記中性点の電位と前
記平均電位との偏差を得る偏差演算手段を有し、前記調整回路は、前記偏差が実質的にゼロとなるよう
に、前記少なくとも１相の負荷に供給する駆動電流を調
整することを特徴とする請求項４又は５記載の駆動装
置。
【請求項７】前記各相の個別駆動回路は、当該相の負
荷に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、該電流
検出手段からの検出出力に基づいて、当該相の負荷に流
れる電流が実質的に、入力指令信号が示す電流となるよ
うに制御することを特徴とする請求項４乃至６のいずれ
かに記載の駆動装置。
【請求項８】前記各相の個別駆動回路は、ＰＷＭ増幅
器を含むことを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに
記載の駆動装置。
【請求項９】前記各相の個別駆動回路は、三角波を生
成する三角波生成回路と、入力信号と前記三角波とを比
較し、前記入力信号の電圧レベルに応じたパルス幅のＰ
ＷＭ信号を出力する比較器と、前記単電源に接続され、
前記単電源からの電圧を前記ＰＷＭ信号に基づいてオン
オフして出力するスイッチング素子と、前記ＰＷＭ信号
のデューティ比を前記単電源の変化する電圧レベルの変
動に応じて調整する第２の調整回路と、を含むことを特
徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１０】前記各相の個別駆動回路は、三角波を
生成する三角波生成回路と、入力信号と前記三角波とを
比較し、前記入力信号の電圧レベルに応じたパルス幅の
ＰＷＭ信号を出力する比較器と、前記単電源に接続さ
れ、前記単電源からの電圧を前記ＰＷＭ信号に基づいて
オンオフして出力するスイッチング素子と、前記比較器
に入力される前記入力信号の電圧レベルを前記単電源の
変化する電圧レベルの変動に応じて調整する第２の調整
回路と、を含むことを特徴とする請求項４乃至８のいず
れかに記載の駆動装置。
【請求項１１】前記各相の個別駆動回路は、三角波を
生成する三角波生成回路と、入力信号と前記三角波とを
比較し、前記入力信号の電圧レベルに応じたパルス幅の
ＰＷＭ信号を出力する比較器と、前記単電源に接続さ
れ、前記単電源からの電圧を前記ＰＷＭ信号に基づいて
オンオフして出力するスイッチング素子と、前記三角波
の振幅を前記単電源の変化する電圧レベルの変動に応じ
て調整する第２の調整回路と、を含むことを特徴とする
請求項４乃至８のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１２】前記Ｎ相の負荷が、Ｎ相モータのＮ相
の巻線であることを特徴とする請求項４乃至１１のいず
れかに記載の駆動装置。
【請求項１３】移動対象物を搭載するステージと、前
記移動対象物を移動させるために前記ステージを駆動す
るＮ相モータ（Ｎは２以上の整数）と、前記Ｎ相モータ
を駆動するモータ駆動装置とを備え、該モータ駆動装置
が請求項１２記載の駆動装置であることを特徴とするス
テージ装置。
【請求項１４】露光により基板上に所定のパターンを
形成する露光装置であって、マスク及び基板のいずれか
一方を搭載して移動させるステージ装置を備え、該ステ
ージ装置が請求項１３記載のステージ装置であることを
特徴とする露光装置。
【請求項１５】請求項１４記載の露光装置によって製
造されたことを特徴とするデバイス。
【請求項１６】請求項１４記載の露光装置を用意し、
該露光装置によって露光を行う工程を有することを特徴
とするデバイスの製造方法。