JP2003045939A - 移動ステージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で精密な移動ステージ装置を提供する。
また、移動ステージ装置やこれを用いたデバイス装置あ
るいは工場設備の省電力化を図る。 【解決手段】 所定の方向に移動可能なステージと、該
ステージを駆動するアクチュエータと、該ステージの慣
性力を前記アクチュエータで回生制動させそれによって
得られる回生電力を所定のエネルギー消費手段に供給す
る回生制御手段とを設ける。回生電力は、前記アクチュ
エータや外部抵抗や電力を用いる他装置、例えば半導体
露光装置やコータデベロッパ等に消費させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置等
のデバイス製造装置および工作機械などに適用される移
動ステージ装置に関し、特に高速かつ精密な位置決めを
必要とする移動ステージ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、
液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッドおよびマイクロマ
シン等の精細なデバイスを製造するデバイス製造装置
は、高密度化および高スループット化が要求されてい
る。この要求を満たすため、例えばステップ・アンド・
リピート方式の縮小投影露光装置、すなわちいわゆるス
テッパ等のデバイス製造装置の高精度化および高スルー
プット化が求められている。

【０００３】図１６は一般的なステッパの構成を示す。
同図のステッパ４０は、原版であるレチクル５１を保持
し位置決めするためのレチクルステージ５２、レチクル
５１を照明するための照明系５３、レチクル５１を照明
して得られた像をウエハ５５に縮小転写露光するための
投影系５４、ウエハ５５を保持し精密に位置決めするた
めのウエハステージ５６、ウエハステージ５６上にウエ
ハ５５をロードおよびアンロードしかつインターフェー
ス装置９０に対してウエハ５５を搬入および搬出するた
めのウエハ搬送系５７、レチクル５１を交換するための
図示しないレチクル搬送系、ならびにレチクル５１とウ
エハ５５の位置合わせを行うための図示しないアライメ
ント系などから構成される。８０はウエハ５５にレジス
トを塗布してステッパ４０に供給しかつステッパ４０で
露光されたウエハ５５を現像するコータデベロッパ、９
０はステッパ４０とコータデベロッパ８０との間のウエ
ハの受け渡しを中継するためのインターフェースであ
る。

【０００４】図１７は、この種のステッパに搭載される
移動ステージであるウエハステージ装置の一従来例を示
すものである。このウエハステージ装置は、床からの振
動を絶縁しかつステージの加減速に伴う反力やステージ
の移動に伴い発生するステージ全体の姿勢変動を減衰さ
せる働きをもつ図示しない除振台で支持されたステージ
定盤６０上に置かれる。ステージ定盤６０上に配置され
た案内板（Ｙ）６７と可動ステージ（Ｙ）６６側に設け
られた図示しない静圧流体軸受とにより非接触に可動ス
テージ（Ｙ）６６の支持およびＹ方向へのステージ移動
の規定がなされる。可動ステージ（Ｘ）６３についても
同様に案内板（Ｘ）６４と図示しない静圧流体軸受によ
り可動ステージ（Ｘ）６３の支持およびＸ方向への移動
の規定がなされる。ステージ６３および６６の駆動は、
Ｘ，Ｙともに磁石可動型の３相リニアモータによって案
内板６４，６７に対し非接触に駆動される。磁石可動型
の３相リニアモータは、Ｘについては可動ステージ
（Ｘ）６３側に設けられた図示しない可動磁石と可動ス
テージ（Ｙ）６６上に設けられた偏平型の複数のリニア
モータコイル（Ｘ）６５とにより構成され、Ｙについて
は可動ステージ（Ｙ）６６側に設けられた図示しない可
動磁石とステージ定盤６０上に設けられた偏平型の複数
のリニアモータコイル（Ｙ）６８とにより構成される。
またリニアモータコイル６５,６８の近傍には、磁界を
検出するホール素子６９が配置されている。ホール素子
６９は、可動磁石の磁極の位置を検出して電気信号に変
換し、ステージコントローラ４１内の相切替コントロー
ラに対して出力する。可動ステージ（Ｘ）６３上には図
示しないウエハを保持するための吸着チャック７０が載
置される。可動ステージ（Ｘ）６３の移動量は、可動ス
テージ（Ｘ）６３上に固定されたミラー６１とレーザ測
長器６２とからなるレーザ測定系によって計測された可
動ステージ位置情報に基づき制御される。可動ステージ
（Ｘ）６３と吸着チャック７０との間には、図示しない
レベリング機構が設けられ、ウエハ面が投影レンズの像
面に一致するように駆動されるのが一般的である。４１
はウエハステージ全体の動作を制御するステージコント
ローラ、４２は前記Ｘ方向用１個とＹ方向用２個の３個
のリニアモータを駆動するステージ駆動リニアモータド
ライバである。

【０００５】ウエハ上の各露光ショットに対して高速か
つ精密にステップ駆動し位置決めするためのステージの
駆動パターンは、図１８に示されるような台形駆動が一
般によく用いられる。すなわちＡ点とＢ点の間の区間は
加速区間であり、Ａ点（現在位置：停止）からＢ点（加
速終了）までの間加速駆動される。Ｂ点からＣ点までは
等速移動区間であり、可動ステージ位置情報に基づき速
度制御がなされる。Ｃ点からＤ点までは減速区間であ
り、Ｄ点（目標位置：停止）に対して減速駆動される。

【０００６】図２２は、半導体露光装置や工作機械に用
いられる移動ステージ装置の他の従来例を示す。この移
動ステージ装置は、図示しない除振台で支持されたステ
ージ定盤１上に置かれている。除振台は、床からの振動
を絶縁しかつステージの加減速に伴う反力やステージの
移動に伴い発生するステージ全体の姿勢変動を減衰させ
る働きをもつ。ステージ定盤１上に配置された案内板６
と可動ステージ２側に設けられた静圧流体軸受１６（図
２２（ｂ））により可動ステージ２の支持および移動方
向の規定がなされる。可動ステージ２の駆動は、ステー
ジ定盤１上に設けられたボールネジ(送りネジ)５をステ
ージ駆動ＤＣモータ３で回転させることによって駆動さ
れる。ボールネジ５は、ステージ定盤１上に配置した軸
受７によって回転可能に支持され、可動ステージ２側に
固定されたボールネジナット８と螺合しており、カップ
リング４を介してステージ駆動ＤＣモータ３に連結され
ている。ステージ駆動ＤＣモータ３にはタコジェネレー
タ３ｂが同軸に連結されており、ＤＣモータ回転速度を
コントローラ２１に対して出力する。コントローラ２１
は、タコジェネレータ３ｂからの回転速度に基づいて、
可動ステージ２が所定の、または上位コンピュータから
与えられた駆動パターンで移動および停止するようにス
テージ駆動ＤＣモータ３の動作を制御する。２２はステ
ージ駆動ＤＣモータ３を駆動するステージ駆動モータド
ライバである。可動ステージ２上には図示しない吸着チ
ャック等の工作物を取り付けるための保持盤が載置され
る。可動ステージ２の移動量は、可動ステージ２上に固
定されたミラー９とレーザ測長器１０とからなるレーザ
測定系によって計測された可動ステージ位置情報に基づ
き制御される。このステージ装置においても、目標位置
に対して高速かつ精密に位置決めするため、図１８に示
すような台形状の駆動パターンがよく用いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の移動ステージ装置では、ステージの移動を高速
化し、位置決め時間の短縮化を行うほど、その消費する
エネルギーは増加し、その一部はモータ電流に起因する
ジュール熱などの発熱という形で消費される。この発熱
が、ステージやステージ載置の工作物やステージ位置測
定装置に対して熱変形や計測誤差を与え、精密なステー
ジの移動、測定、加工の妨げとなる、という問題があっ
た。

【０００８】本発明の目的は、高速で精密な移動ステー
ジ装置を提供することにある。また、移動ステージ装置
やこれを用いたデバイス装置あるいは工場設備の省電力
化を図ることをさらなる目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を解
決するために本発明の移動ステージ装置は、所定の方向
に移動可能なステージと、該ステージを駆動するアクチ
ュエータと、該ステージの慣性力を前記アクチュエータ
で回生制動させそれによって得られる回生電力を所定の
エネルギー消費手段に供給する回生制御手段とを有する
ことを特徴とする。ここで、アクチュエータとしては、
例えば回転モータと送リネジを用いたもの、あるいはリ
ニアモータ等を用いることができる。回生制動とは、電
動機を発電機として動作させ、運動エネルギーを電気エ
ネルギーに変換することによって運動エネルギーの低下
すなわち制動を行うことである。

【００１０】従来の移動ステージ装置においては、以下
に示す問題があった。すなわち、（１）ステージの移動
の度に、ステージの加速、減速、停止あるいは運動方向
の反転を高速で行うため、結果的にステージの慣性エネ
ルギーを位置決め移動の度に浪費している。またステー
ジの移動を高速化し、位置決め時間の短縮化を行うほ
ど、その浪費するエネルギーは増加することになる。
（２）ステージの高速化を行うほど、浪費するエネルギ
ーは増加し、その一部はモータ電流に起因するジュール
熱などの発熱という形で消費される。この発熱が、ステ
ージやステージ載置の工作物やステージ位置測定装置に
対して熱変形や計測誤差を与え、精密なステージの移
動、測定、加工の妨げとなる。

【００１１】本発明によれば、ステージの減速、停止お
よび運動方向の反転時に回生制動を行い、これを所定の
エネルギー消費手段に供給するようにしたため、ステー
ジの移動運動に伴う慣性エネルギーの移動ステージ装置
内での浪費を軽減させることができ、慣性エネルギーの
浪費に伴う発熱を抑えることで、高速で精密なステージ
を提供することができる。また、回生電力を貯蔵しアク
チュエータを駆動する電力の一部として再利用するよう
にすれば、移動ステージ装置の省電力化を図ることがで
きる。

【００１２】回生電力の貯蔵手段としては、回生電力を
フライホイールの回転エネルギーとして貯蔵するもの、
前記回生電力を超伝導コイル内を流れる循環電流として
貯蔵するもの、または蓄電池を用いることができる。な
お、電力貯蔵手段にフライホイールを用いる場合、フラ
イホイールをステージと独立に支持することにより、フ
ライホイールのジャイロモーメント等の外乱要因がステ
ージに伝達されることを防ぎ、移動ステージ装置や工作
物の精度をより高精度に保つことができる。

【００１３】回生電力のうち、電圧が電力貯蔵手段の電
圧より低い部分は、貯蔵できない。すなわち、回生制動
を行うことができない。したがって、電力貯蔵手段の電
圧より低い部分の回生電力を消費するための抵抗を設
け、電圧の十分高い部分は電力貯蔵手段に貯蔵し、電圧
の低い部分は抵抗で消費するように、スイッチングする
ことが好ましい。この場合、抵抗は冷却するか、または
ステージから熱的に絶縁することが好ましい。

【００１４】また、より多くの電力を電力貯蔵手段へ回
生するため、インバータ等で回生電力の電圧を昇圧する
ようにしてもよい。あるいは、電源または電力貯蔵手段
からの電力を昇圧してからアクチュエータへ供給するよ
うにして回生電力の電圧が電源電圧より高くなるように
しても良い。また、アクチュエータに界磁コイルを設け
て回生制動時のみアクチュエータの電機子コイルを通過
する磁束（界磁束）を増加し、回生制動時の起電圧がよ
り高くなるようにしてもよい。

【００１５】本発明の移動ステージ装置またはこの移動
ステージ装置を有する装置を温度調節のための加熱手段
を有する他の装置と組み合わせた場合、移動ステージ装
置の回生電力をこの加熱手段で消費させることによっ
て、組み合わせた全体での省電力化を図ることができ
る。この場合、加熱手段の負荷としての容量が十分でな
い場合や加熱手段を働かせる必要が無いタイミングで回
生制動が行われる場合に備えて、回生電力を消費するた
めの抵抗と、この抵抗および加熱手段への回生電力の伝
達をオンオフするスイッチとをさらに設けることが好ま
しい。ここで、本発明の移動ステージ装置を有する装置
は、例えば半導体露光装置であり、他の装置は、例えば
加熱手段として基板ベーク処理用のホットプレートを搭
載したコータデベロッパである。

【００１６】また、本発明の工場内エネルギー制御シス
テムは、可動ステージを備えた装置と、前記ステージを
回生制動する手段と、前記ステージを回生制動すること
によって得られる回生電力を貯蔵する手段とを有し、前
記回生電力を前記装置を含む２種類以上の装置間で融通
し合うことを特徴とする。

【００１７】ステージを回生制動することによってステ
ージでの発熱を抑えてステージの高精度を保つととも
に、回生した電力を複数のデバイス製造装置間で融通し
合うことにより、工場全体としての省電力化を図ること
ができる。回生電力を貯蔵する手段としては、上述した
電力貯蔵手段と同様に、回生電力をフライホイールの回
転エネルギーとして貯蔵するもの、前記回生電力を超伝
導コイル内を流れる循環電流として貯蔵するもの、また
は蓄電池を用いることができる。可動ステージを備えた
装置は例えば半導体露光装置であり、２種類以上の装置
の他方の装置は例えばコータデベロッパである。これら
の工場内エネルギー制御システムを構成する装置には、
それぞれ回生制動電力の入力端および出力端の少なくと
も一方を設けることが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態に係
る移動ステージ装置は、所定の方向に移動可能なステー
ジと、該ステージを駆動するアクチュエータと、該アク
チュエータを駆動する第１のモータと、回転支持された
フライホイールと、該フライホイールにトルクを与える
ための第２のモータと、前記ステージの慣性力を前記第
１のモータで回生制動することによって得た電力を前記
第２のモータに伝達するとともに前記フライホイールの
回転慣性力を前記第２のモータで回生制動することによ
って得た電力を前記第１のモータに伝達する回路を有す
ることを特徴とする。ここで、前記アクチュエータは、
回転モータと送リネジにより構成されることを特徴とす
るものである。前記アクチュエータにリニアモータを用
いてもよい。

【００１９】また、前記回路は、電力の伝達のオンオフ
を行うスイッチを有することを特徴とする。前記回路
は、前記アクチュエータで発電制動した電力を抵抗で消
費させる回路を併せ持つことを特徴とする。前記フライ
ホイールは、前記ステージと独立に配置されたフライホ
イールであることを特徴とする。前記抵抗は、前記抵抗
で発生した熱に対する冷却手段あるいは熱絶縁手段が設
けられたことを特徴とする。ここで、発電制動とは、回
生制動のうち、回生した電力を実時間で外部抵抗負荷に
消費させる場合の制動を、回生電力を貯蔵する場合と区
別して表現するために用いている。

【００２０】本実施形態によれば、ステージの往復駆動
に伴うステージの慣性エネルギーの浪費を抑えると同時
にそれに伴うモータの発熱を軽減する。すなわちステー
ジ減速時にはステージの駆動モータで回生制動を行い、
その電力をフライホイールのモータに伝えて回転慣性エ
ネルギーに変換してエネルギーを貯え、ステージ加速時
にはフライホイールの駆動モータで回生制動を行い、そ
の電力をステージの駆動モータに伝えることによりステ
ージ加速に利用するため、ステージ往復運動に伴う消費
電力を節約する。同時にステージの駆動モータに印加す
る電流量が抑えられ、それに伴うモータの発熱が軽減さ
れるため、発熱によるステージ部材の熱変形や測定系の
測定誤差およびそれにともなうステージ精度の悪化など
を減少させ、より高速で精密なステージの駆動を図るこ
とが可能になる。またエネルギーの回生伝達を電気的な
方法を用いて行うため、ステージ駆動の制御の自由度が
大きい。

【００２１】本発明の第２の実施形態に係る移動ステー
ジ装置は、所定の方向に移動可能なステージと前記ステ
ージを駆動するアクチュエータと前記ステージの慣性力
を回生制動することによって得られた回生電力を他の温
調、加熱目的手段に伝達する回路とを有することを特徴
とする。また、前記回路は、電力の伝達のオンオフを行
うスイッチを有することを特徴とする。さらに、前記ス
テージは半導体露光装置に搭載される基板ステージであ
り、前記温調、加熱目的手段は、コータデベロッパ内の
基板ベーク処理用のホットプレートであることを特徴と
する。

【００２２】半導体製造工場においては、半導体露光装
置とコータデベロッパが隣接して配置される。半導体露
光装置は、基板ステージなどの移動ステージ装置が組み
込まれる。しかしながら、従来の移動ステージ装置にお
いては、以下に示す問題があった。すなわち、 （１）ステージの移動の度に、ステージの加速、減速、
停止あるいは運動方向の反転を高速で行うため、結果的
にステージの慣性エネルギーをステップ移動の度に浪費
している。またステージの移動を高速化し、位置決め時
間の短縮化を行うほど、その浪費するエネルギーは増加
しエネルギー効率の低下を招く。 （２）ステージの高速化を行うほど、浪費するエネルギ
ーは増加し、その一部はモータ電流に起因するジュール
熱などの発熱という形で消費される。この発熱が、ステ
ージやステージ載置の基板やステージ位置測定装置に対
して熱変形や計測誤差を与え、精密なステージの位置決
めの妨げとなり、レチクルパターンのウエハへの転写精
度を悪化させる要因となる。案内に静圧流体軸受を使用
しリニアモータにより駆動する図１７に示す方式の場
合、完全非接触で案内駆動できるためステージをより高
速化することが可能であるが、一方で高速化するほどリ
ニアモータコイルからの発熱が大きくなり、なおかつス
テージ内部に熱がこもりやすい構造でもあるため、リニ
アモータを場合によっては冷却（空冷ないし液冷）する
必要さえも生じる。 （３）同じリソグラフィ工程の隣接した装置同士におい
て、一方（露光装置のステージ装置）では駆動に伴う発
熱を抑えるために冷却する必要があり、他方（コータデ
ベロッパの基板ベーク装置）では加熱する（熱を発生さ
せる）必要がある訳であり、熱エネルギー効率上のロス
が発生していることになる。

【００２３】本発明の第２の実施形態によれば、ステー
ジ駆動により生じるステージのアクチュエータの発熱に
伴う熱変形や精度悪化などの悪影響を抑えると同時に副
産物として発生する熱エネルギーを有効に利用すること
ができる。

【００２４】本発明の第３の実施形態に係る工場内エネ
ルギー制御システムは、移動ステージを有する装置と、
前記ステージを回生制動する手段と、電力を貯蔵する手
段とを有し、前記ステージを回生制動することによって
得られた回生電力を前記装置を含む２種類以上の異種装
置間で融通し合うことを特徴とする。

【００２５】電力を貯蔵する手段は、フライホイールで
あると好都合である。また電力を貯蔵する手段は、蓄電
池であっても構わないし、超伝導コイルであってもよ
い。２種類以上の異種装置には、回生電力の入出力端を
備えると好都合である。２種類以上の異種装置は、具体
的には半導体露光装置とコータデベロッパである。

【００２６】上述した従来の移動ステージ装置および移
動ステージを有する半導体露光装置では以下に示す問題
があった。すなわち、 （１）ステージの移動の度に、ステージの加速、減速、
停止あるいは運動方向の反転を高速で行うため、結果的
にステージの慣性エネルギーを位置決め移動の度に浪費
している。装置のスループットを向上させるために、ス
テージの移動を高速化し、位置決め時間の短縮化を行う
ほど、その浪費するエネルギーは増加することになる。 （２）ステージ移動の度に浪費される慣性エネルギー
は、モータ電流に起因するジュール熱として消費され、
発熱が発生する。この発熱がステージやステージ載置の
工作物やステージ位置測定装置に対して熱変形や計測誤
差を与え、精密なステージの移動、測定、加工の妨げと
なる。そのためこれを抑えるために、ステージに使用さ
れるモータを冷却するのが通例となっている。またこの
冷却のために、装置の複雑化や装置コストの増加および
装置運転コストの増加が発生することは言うまでもな
い。

【００２７】特開平９−３１２２５５号公報では、半導
体露光装置において、マスクステージまたは基板ステー
ジを回生制動制御することが述べられている。しかし、
この半導体露光装置は、マスクステージと基板ステージ
との間に設けられた第１のリニアモータにより、マスク
ステージと基板ステージをその重量比に反比例する速度
で逆方向に同期走査するものであり、その際の同期走査
速度比を微調整するためにマスクステージまたは基板ス
テージを第２または第３のリニアモータにより回生制動
制御するものである。したがって、この半導体露光装置
においては、第１のリニアモータに、マスクステージと
基板ステージを駆動する電力に加えて回生制動する電力
を補う電力を供給する必要があり、移動ステージ装置内
の発熱はむしろ大きくなる。また、この回生制動制御に
より得られた回生電力は抵抗で消費され、同移動ステー
ジ装置または工場内の他の装置で再利用されることも無
い。このように同公報には、回生制動電力を貯蔵するこ
とも複数異種装置間で回生電力を融通し合うことについ
ても述べられていない。

【００２８】半導体製造ラインでは、同じ工程内にステ
ージを有する装置（露光装置など）が複数台並んで稼動
している場合が多い。工場内にステージの回生制動電力
を貯蔵する手段を備え、この電力を複数装置間で融通し
あうことができれば、工場全体としてのエネルギー効率
の向上が期待できる。

【００２９】特開平９−１４０９７９号公報では、縫製
工場などで稼動する複数台のミシンについて回生制動を
行い、その電力を再利用する方法が述べられている。し
かし、これは複数台の装置（ミシン）の間で回生電力の
やりとりを行うものであるものの、ミシンという同種装
置同士での電力のやりとりを実現する方法である。ミシ
ン以外の異種の装置との電力のやりとりを行うものでは
ない。したがってこの方法は半導体製造工場のように、
異種の装置が一緒に稼動するような場所には不十分であ
る。またこの場合ミシン減速時の全ての領域で回生制動
が行えるわけではない。回生電力により充電を行う場
合、回生制動起電力（回生電力）が供給される側の回路
あるいは電源の電圧よりも大きい間しか電力を回生し再
利用することができない。しかし，異種の装置間であれ
ば、その動作可能電圧がより低いものを組み合わせるこ
とにより、より多くの電力を回生再利用することができ
る。

【００３０】図２１に半導体リソグラフィ工程の一般的
な例を示す。工程のうちレジスト処理および現像はコー
タデベロッパ内で行われ、露光は露光装置（ステッパな
ど）内で行われる。すなわちウエハはコータデベロッパ
内のコータ（塗布）装置においてレジスト塗布され、こ
れを同じくコータデベロッパ内のプリベーク装置でプリ
ベーク処理された後、露光装置に渡され露光が行われ
る。露光後再びコータデベロッパにウエハが渡され、コ
ータデベロッパ内のデベロッパ（現像）装置で現像が行
われ、同じくコータデベロッパ内のポストベーク装置で
ポストベークされる。したがって、露光装置（ステッパ
など）とコータデベロッパは図１６および図１９に示す
ように隣接して使用されるのが一般的であり、露光装置
（ステッパ）４０とコータデベロッパ８０間には、両者
間で基板（ウエハ）をやりとりするためのインターフェ
ース装置９０を介在させるのが一般的である。

【００３１】図１９に露光装置（ステッパ）とともに半
導体リソグラフィ工程（半導体製造工程の一部）で使用
されるコータデベロッパを示す。コータデベロッパ８０
はレジストをウエハ上に塗布するためのコータ装置７
１、コータ装置７１でレジスト塗布されたウエハを加熱
処理（プリベーク）するためのプリベーク装置７２、ス
テッパ４０で露光後現像処理するための現像装置７３、
現像処理されたウエハを加熱処理（ポストベーク）する
ためのポストベーク装置７４、ウエハをこれらの各装置
にロードおよびアンロードするためのハンドリング装置
７５等から構成される。

【００３２】ウエハを加熱処理するためのプリベーク装
置７２およびポストベーク装置７４には、ホットプレー
トが使用されるのが一般的である。図２０に発熱抵抗コ
イルを用いたホットプレートを示す。ホットプレート８
２はアルミニウム、銅、鉄など熱伝導率の良い材料から
なり、その中にニクロム等の発熱抵抗コイル８５が埋め
込まれている。プリベーク、ポストベークに適当な温度
は使用するレジストにより異なるが、図示しない温度制
御回路によりホットプレート温度がこれらに適当となる
ように制御される。

【００３３】このように半導体製造工程の一部であるリ
ソグラフィ工程において、露光装置のステージのように
熱の発生を極力抑えたいものと、コータデベロッパのウ
エハベーク用ホットプレートのように逆に加熱の必要な
ものとが同じライン内で隣接して稼動している。一方で
発熱に対する冷却を行い、他方で加熱を行うことは、製
造プロセス全体として見た場合エネルギー効率上無駄が
多いと言える。そうした異種装置間での発熱エネルギー
の融通が可能となれば、エネルギー効率上の無駄が軽減
できる。

【００３４】半導体製造装置の評価基準となるものに、
米国のセマテックが提唱したＣＯＯ（コストオブオーナ
ーシップ）がある。これは半導体製造装置の性能に関す
るあらゆるパラメータを定量化し、一定の計算式に当て
はめて、ウエハ１枚あたりのコストとして評価する方法
である。パラメータのなかには、装置のスループット、
装置のフットプリント、装置の消費電力、装置メンテナ
ンス性などが含まれている。これは、単にカタログ上で
性能安定性が高いとかメンテナンス頻度が少ないといっ
た定性的な表現しかされていなかったことも含めて客観
的評価を与えようとした意味で意義があると思われる。
しかしあくまで同種装置の商品のうちどれを購入するの
が得になるのかを判断するためのものである。前述のエ
ネルギー効率上の問題のように、異種装置同士でのお互
いの長所と短所の相殺によるコストメリットまでは考慮
されていない。自分の装置の問題は、自分の装置内で自
己解決することが前提になっているとも言える。

【００３５】半導体露光装置に代表される半導体製造装
置には、精度やスループットのさらなる向上が求められ
ている。それと同時に装置コストや消費電力を含めた運
転コストについては減らすことが求められている。精度
やスループットを上げると同時に装置コストや運転コス
トは減らしていくことは、相矛盾する要求である。

【００３６】装置個別でこうした相矛盾する要求に応え
ていくことは、ともすれば製造プロセス全体としてのエ
ネルギー効率上の損失を招くことさえもあり得る。そこ
で、複数の異種装置間でのエネルギーのやりとりややり
くりを行うことができれば、こうした弊害を減らすこと
ができる。

【００３７】本発明の第３の実施形態によれば、ステー
ジの回生制動を行うことにより、ステージの移動運動に
伴う慣性エネルギーの浪費を軽減させ、この電力を他の
用途に流用したり、電力の貯蔵を行い複数の異種装置間
で融通し合うことで工場全体としてのエネルギー効率の
向上を図ることができる。

【００３８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 ［実施例１］図１は本発明の第１の実施例に係るステー
ジ装置の概略構成を示す。同図のステージ装置は、図２
２に示した従来例のステージ装置に対して、フライホイ
ール１１、フライホイール１１を回転駆動するためのモ
ータ１４、モータ１４の回転速度をコントローラ２１に
対して出力するタコジェネレータ１５、ステージの慣性
力をステージ駆動モータ３で回生制動することによって
得た電力をフライホイール駆動モータ１４に伝達すると
ともにフライホイール１１の回転慣性力をフライホイー
ル駆動モータ１４で回生制動することによって得た電力
をステージ駆動モータ３に伝達する回生制御回路２３、
ステージ駆動ＤＣモータ３で発電制動された電力を消費
させるための外部抵抗とその冷却装置２４、およびフラ
イホイール駆動モータ１４を駆動するためのフライホイ
ール駆動モータドライバ２５を付加したものである。

【００３９】回生制御回路２３には、回生電力の伝達／
非伝達のオンオフを切り替えるスイッチが設けられてい
る。フライホイール１１は回転軸受１２によって支持さ
れ、カップリング１３を介してフライホイール駆動ＤＣ
モータ１４およびタコジェネレータ１５に連結されてい
る。フライホイール駆動ＤＣモータ１４の固定子、タコ
ジェネレータ１５の固定子、およびハウジングは図示し
ないホルダによって固定されている。フライホイール１
１の回転速度は、タコジェネレータ１５により電気信号
に変換され、コントローラ２１に出力される。

【００４０】ＤＣモータは、図２に示すような等価回路
として扱うことができる。電圧Ｖａが印加され角速度ω
でＤＣモータが回転する時、 Ｅ＝Ｋｅω (1) で表される速度起電力Ｅが発生する。ここで、Ｋｅはモ
ータの起電力定数である。また、Ｒａを電機子回路の抵
抗、Ｉａを電機子電流とすれば、 Ｖａ＝ＩａＲａ＋Ｅ (2) の関係がある。またこの時モータが発生するトルクＴ
は、ＫＴをモータのトルク定数として Ｔ＝ＫＴＩａ (3) 一方、モータに加わるトルクＴは、モータにかかる摩擦
トルクや風損などの損失が十分小さいものとして無視す
れば、 Ｔ＝Ｊｒ（ｄω／ｄｔ） (4) である。ここで、Ｊｒはモータのロータの慣性モーメン
トである。

【００４１】モータヘの電圧の印加を取り去っても、モ
ータは慣性力で回り続けようとするため、速度起電力と
大きさの等しい誘導起電力ｅｃが発生する。ここで式
(3)と(4)の関係より となる。ここで、Ｃｒはモータのロータ慣性モーメント
による等価静電容量である。すなわちモータのロータ慣
性モーメントによる等価静電容量を考えれば、電気的等
価回路として全体を扱うことができる。

【００４２】したがって本実施例においても、ステージ
やボールネジあるいはフライホイールを含めて等価慣性
モーメントを求め、それらの等価静電容量を考えれば、
図３〜図６に示すような等価回路とみなすことができ
る。図３は、ステージをモータドライバにより加速する
場合の等価回路である。スイッチＳＷ１をオフからオン
に切り替えることによりステージの加速が開始する様子
を示してある。Ｃｓはステージ等価慣性モーメントによ
る等価静電容量であり、スイッチＳＷ１のオンと同時に
Ｃｓの充電が始まる。すなわちモータドライバ２２から
モータ３に電圧Ｖａの電力が印加され、ステージ２の加
速により等価静電容量Ｃｓに慣性エネルギーという形で
エネルギーが貯えられる。ここで、Ｊｓをステージ等価
慣性モーメン卜、Ｋｓｅをステージ駆動モータ３の起電
力定数、Ｋｓｔをステージ駆動モータ３のトルク定数と
すると、等価静電容量Ｃｓは Ｃｓ＝Ｊｓ／ＫｓｅＫｓｔ (6) また、ステージ等価慣性モーメントＪｓは、Ｊｓｒをス
テージ駆動モータ３およびタコジェネレータ３ｂのロー
タ部慣性モーメント、Ｊｓｓをボールネジの慣性モーメ
ント、ｐをボールネジのピッチ、ｍをステージ質量とす
ると、 Ｊｓ＝[Ｊｓｒ＋Ｊｓｓ＋(ｐ／２π)２・ｍ] (7) 等価静電容量Ｃｓの両端の電位差すなわちステージ駆動
モータ３で発生する速度起電力ｅｃは、ωｓをステージ
駆動モータ３の角速度として ｅｃ＝Ｋｓｅωｓ (8) さらに、ωｓとステージ速度ｗの関係より ｅｃ＝２πＫｓｅｗ／ｐ (9) ステージ所望速度ｗｏでの速度起電力をｅｃｏとすると ｅｃｏ＝２πＫｓｅｗｏ／ｐ (10) またステージ駆動モータ３の電機子回路について Ｖａ＝ＩａＲａ＋ｅｃ (11) の関係があり、Ｖａ＞ｅｃの間はＩａ＞０となり、Ｃｓ
の充電すなわちステージ２が加速され、Ｖａ＝ｅｃでは
Ｉａ＝０となり、ステージ２が定速で駆動されることに
なる。したがってステージ速度が所望速度ｗｏに達する
ところでＶａ＝ｅｃｏに保って等速駆動する。

【００４３】図４は、ステージ２を回生制動により減速
する場合の等価回路図である。Ｃｆはフライホイール駆
動モータ１４のロータ部の慣性モーメントによる等価静
電容量である。スイッチＳＷ２をオフからオンに切り替
えることにより、ステージ慣性エネルギーが貯えられた
等価静電容量Ｃｓが放電すなわち回生制動による減速が
開始し、等価静電容量Ｃｆが充電すなわちフライホイー
ルの回転速度を増加させ回転慣性エネルギーを貯える。
両者の電位がほぼ等しくなったところでスイッチＳＷ２
をオフにし、回生制動を打ち切る。等価静電容量Ｃｆ
は、 Ｃｆ＝（Ｊｆｒ＋Ｊｆ）／ＫｆｅＫｆｔ (12) で表される。ここで、Ｊｆはフライホイールの慣性モー
メント、Ｊｆｒはフライホイール駆動モータ１４および
タコジェネレータ１５のロータの慣性モーメント、Ｋｆ
ｅはフライホイール駆動モータ１４の起電力定数、Ｋｆ
ｔはフライホイール駆動モータ１４のトルク定数であ
る。

【００４４】図５は、上記ステージの回生制動の後、外
部の抵抗Ｒｃにつなぎ替えて発電制動することを示す等
価回路図である。ここで、発電制動とは、回生制動のう
ち、回生電力を実時間で外部の抵抗負荷に消費させる場
合を、それ以外の回生制動と区別するための用語であ
る。図５に示すように、スイッチＳＷ３をオフからオン
にすることにより、等価静電容量Ｃｓ（ステージ２およ
びモータ３）に残っていた慣性エネルギーを完全に放出
させる。すなわち発電制動した電力を外部の抵抗Ｒｃで
消費させてステージを減速および停止させる。

【００４５】図６は、ステージの停止を行った後フライ
ホイール１１の回生制動によりステージ２を加速する状
態を示した等価回路図である。スイッチＳＷ２をオフか
らオンに切り替えることにより、先に充電されたＣｆ
（回転慣性力を貯えたフライホイール１１）にＣｓ（ス
テージ駆動モータ３）を接続し、Ｃｓを充電する。すな
わちステージを回生により加速する。両者の電位が等し
くなったところでスイッチＳＷ２をオフにして回生によ
る加速を打ち切り、その後はスイッチＳＷ１をオンにし
てドライバ２２により所望速度まで加速する。

【００４６】モータの回生制動を行い、その電力を電源
に戻すことは一般に行われるが、その際の回生制動可能
条件として、回生制動により発生した誘導起電力ｅｃが
電源の電圧よりも大きい必要がある。このことは、本実
施例においても同様であり、ステージ減速時は、ステー
ジ駆動モータ３で誘起される回生制動誘導起電力ｅｃが
フライホイールＤＣモータ１４で発生する速度起電力Ｅ
ｆよりも大きい状態において回生可能である。図４にお
いてステージ２の回生制動を行い、フライホイール１１
の回転慣性エネルギーを貯える場合以下の関係がある ｅｃ＝Ｉｂ（Ｒａ＋Ｒｂ）＋Ｅｆ (13) ここで、Ｉｂは回生制動誘導起電力ｅｃにより発生する
回生電流、Ｒａはステージ駆動モータ電機子回路の抵
抗、Ｒｂはフライホイール駆動モータ電機子回路の抵抗
である。

【００４７】式(9)において、Ｉｂ＞０となり回生が成
り立つための条件は、 ｅｃ＞Ｅｆ (14) またステージの減速開始時の回生制動誘導起電力ｅｃ
は、ステージの速度とともに次第に減少し、ある時点で
上記条件を満たさなくなる。したがって、ステージの回
生制動は、ステージの減速と同時に開始し、上記条件を
満たすぎりぎりのところまで回生制動し、その後はスイ
ッチを切り替えて（図５：ＳＷ２をオフ、ＳＷ３をオ
ン）発電制動により得た電力を外部抵抗に消費させてス
テージを減速および停止させる。

【００４８】ステージ駆動モータの速度起電力ｅｃと回
生制動すなわち発電機としてモータを使用する場合の回
生制動誘導起電力ｅｃは、意味合いは異なるものの等価
のものであり、回生制動誘導起電力ｅｃは前述の式
(8)、(9)に従う。

【００４９】またフライホイール駆動モータで発生する
速度起電力Ｅｆは、 Ｅｆ＝Ｋｆｅωｆ (15) すなわち回生制動誘導起電力ｅｃとフライホイール駆動
モータで発生する速度起電力Ｅｆは、それぞれステージ
速度ｗ、フライホイール回転角速度ωｆの関数であり、
回生条件ｅｃ＞Ｅｆはステージ速度ｗとフライホイール
回転角速度ωｆの関係に置き換えることができる。した
がってステージ速度ｗとフライホイール回転速度ωｆを
コントローラ２１で監視し、ステージ減速時および加速
時はそれらがある一定の関係になったところで回生制動
から外部抵抗で電力を消費させる発電制動に切り替える
ようにする。外部抵抗Ｒｃは、電機子回路抵抗Ｒａに対
して十分に大きくとる。すなわちＲｃ＞＞Ｒａとするこ
とにより主に外部抵抗で電力消費をさせるようにし、電
機子回路での発熱を抑えるようにするのが望ましい。ま
た外部抵抗からは、発電制動に伴うジュール熱が発生す
るため、冷却手段あるいは熱絶縁手段を設けて精密なス
テージヘの熱影響が及ばないようにするのが望ましい。
図１は外部抵抗に冷却装置を設けた例（外部抵抗および
冷却装置２４）を示す。

【００５０】フライホイール１１は、高速で回転運動す
る回転体を回転支持するという点では、構造的にジャイ
ロと共通している。またジャイロは、外部から加わった
運動や力をその運動や力の軸と直交する別のモードに変
換するという特徴を持つ。

【００５１】図７において、フライホイール１１を回転
支持する支持台２８が、フライホイール１１に対してｚ
軸回りに角速度Ωで動いたとすると、フライホイール１
１にはｚ軸と直交するｙ軸回りにジャイロモーメントと
呼ばれるトルクが生じる。そのトルクＴｇは Ｔｇ＝−（Ｊｆｒ＋Ｊｆ）／ωｆΩ (16) ステージ装置を支えるステージ定盤には、ステージ移動
の加減速に伴う反力やステージの移動に伴う重心変動な
どのさまざまな力が加わる。またステージの移動速度や
加減速度および移動ストロークが大きくなるほどステー
ジ定盤に加わる力が増大し、それに伴いステージ定盤の
姿勢変動が起こりやすくなる。上記フライホイールをス
テージ定盤上に支持した場合、フライホイールを支持す
るステージ定盤の姿勢変動に起因して上記ジャイロモー
メントが発生し、これがステージ定盤に対してさらに別
のモードの姿勢変動を励起させることになり、除振台に
よる姿勢制御を困難にすることにつながる可能性があ
る。そこでフライホイールはステージとは別置きにし、
外力の加わらない別の除振台上に回転支持することが望
ましい。

【００５２】フライホイールの回転慣性力は、外から力
が加わらないかぎり保存されるはずであるが、風損や軸
受の摩擦などにより徐々に平均回転速度が低下してく
る。フライホイールの回生制動によりＤＣモータから取
り出される起電力の電圧は、フライホイールの回転速度
とともに低下する。この風損や軸受摩擦に起因するフラ
イホイール回転速度の平均的な低下が発生すると、ＤＣ
モータから取り出される起電力も平均的に低下すること
になり、ステージ加速度が低下し、位置決め時間に影響
を及ぼすことになる。したがってフライホイールの回転
速度は、タコジェネレータ出力をコントローラ２１で監
視し、平均速度の低下が認められた場合は、ドライバ２
５よりＤＣモータ１４に電流を印加し、回転速度を維持
する。

【００５３】図８を用いて駆動シーケンスについて説明
する。ステージ減速シーケンスは、回生制動モードと外
部抵抗により発電制動により得られる電力を消費させる
発電制動モードからなる。回生制動モードでは、スイッ
チを図４の状態（ＳＷ２をオフからオン、ＳＷ１と３は
オフのまま）に切り替え上述の方法でステージ側モータ
３から回生制動誘導起電力ｅｃを取り出し、フライホイ
ール駆動ＤＣモータ１４に印加しフライホイール１１を
加速させて回転慣性力を貯える。前述の方法により回生
条件について常に監視し、切替を判定した時点でスイッ
チを図５の状態（ＳＷ２をオンからオフ、ＳＷ３をオフ
からオン、ＳＷ１はオフのまま）に切り替え発電制動モ
ードにして減速停止させる。

【００５４】ステージ加速シーケンスは、回生加速モー
ドとドライバ加速モードからなる。回生加速モードで
は、スイッチを図６においてＳＷ３をオフ、ＳＷ２をオ
フからオン、ＳＷ１はオフのままの状態に切り替え上述
の方法でフライホイール側ＤＣモータ１４から回生制動
誘導起電力を取り出し、ステージ側モータ３に印加して
ステージ２を加速する。前述の方法により回生条件につ
いて常に監視し、切替を判定した時点でスイッチを図６
においてＳＷ２をオンからオフ、ＳＷ１をオフからオ
ン、ＳＷ３はオフのままの状態(図３の状態)に切り替え
ドライバ加速モードに切り替える。ステージの所望速度
ｗｏに達したところで定速駆動に切り替える。

【００５５】［実施例２］図９に本発明の第２の実施例
を示す。本実施例は、第１の実施例がアクチュエータと
して回転モータ３と送りネジ８を用いていたのに対し、
アクチュエータとしてリニアモータを用いている。図９
において、ステージ定盤１上に配置された案内板６と可
動ステージ２側に設けられた静圧流体軸受１６により非
接触に可動ステージ２の支持およびステージ移動方向の
規定がなされる。ステージ２の駆動は、磁石可動型の３
相リニアモータによって非接触に駆動される。磁石可動
型の３相リニアモータは、可動ステージ２側に設けられ
た可動磁石１８とステージ定盤１上に設けられた偏平型
の複数のリニアモータコイル１７より構成される。また
リニアモータコイル１７の近傍には、磁界を検出するホ
ール素子１９が配置されている。ホール素子１９は、可
動磁石１８の磁極の位置を検出して電気信号に変換し、
コントローラ２１内の相切替コントローラに対して出力
する。フライホイール１１とフライホイール駆動ＤＣモ
ータ１４およびタコジェネレータ１５の回転軸は同軸に
連結され、回転軸受１２により共に回転支持されてい
る。フライホイール１１の回転速度は、タコジェネレー
タ１５により電気信号に変換され、コントローラ２１に
出力される。

【００５６】ステージの回生制動によりリニアモータコ
イルに誘起される誘導起電力ｅｃは、 ｅｃ＝−Ｎｄφ／ｄｔ (17) ここで、φはコイルと鎖交する磁束、Ｎはコイルの巻数
である。また、可動磁石により発生する磁束の分布が正
弦波分布であるとし、コイルと鎖交する磁束の最大値を
Φすると、ステージが速度ｗで走行した時の磁束φの変
化は、 φ＝Φｃｏｓｗｔ (18) したがって、 ｅｃ＝Ｅｍｓｉｎｗｔ (19) ここで、Ｅｍ（＝ＮｗΦ）は誘起起電力の最大値であ
る。

【００５７】すなわち可動磁石型３相リニアモータで回
生制動により誘起される誘導起電力ｅｃは、コイルと鎖
交する磁束が正弦波分布であれば、正弦波状の交番電圧
となる。図１０に本実施例で用いた３相磁石可動型リニ
アモータの各相の誘導起電力ｅｃの時間変化を示す。各
相の誘導起電力ｅｃは、正弦波状に符号および大きさが
入れ替わり１２０°ずつ位相がずれている。このままで
は回生に使用できないため、図１１に示す３相ブリッジ
整流回路によってＡ〜Ｃ各相の相間の誘導起電力の最大
値を取り出す（図１０：ｅｍａｘ）。ステージを回生制
動により減速する場合は、このｅｍａｘをフライホイー
ル駆動ＤＣモータ１４に印加してフライホイール１１を
回転加速させて回転慣性力を貯える。またステージリニ
アモータを回生加速モードで駆動する場合は、フライホ
イール１１の回生制動によって得られた誘導起電力ｅｃ
をインバータ型チョッパによりスイッチングおよび極性
の反転を行い、ステージ駆動リニアモータに印加して駆
動する。図９に示す回生制御回路２３には、上記３相ブ
リッジ整流回路およびインバータ型チョッパが設けられ
上記動作を行う。

【００５８】［実施例３］図１２は本発明の第３の実施
例に係る半導体製造システムの構成を示す。同図におい
て、ステッパ４０は、図１６および１７に示した従来例
のステッパ４０に対して、ステージ６３，６６の慣性力
をステージ駆動リニアモータ６５，６８で発電制動する
ことによって得られた電力をコータデベロッパ８０のウ
エハベーク装置７２，７４のホットプレート８２のホッ
トプレート加熱回路８３に伝達するための発電制動制御
回路４３を付加したものである。コータデベロッパ８０
は、ホットプレート加熱回路８３を有するホットプレー
ト８２と、ホットプレート加熱用補助電源８７と、前記
発電制動制御回路４３およびホットプレート加熱用補助
電源８７とホットプレート加熱回路８３の電源との接続
を切り替えるスイッチング回路８８と、ホットプレート
温度をモニタする温度計８４と、ウエハベーク装置７
２，７４を管理するウエハベークコントローラ８６を有
する。

【００５９】図１２のシステムにおいて、ステージ６
３，６６のステップ駆動の加速時はリニアモータ６５，
６８をドライバ４２により駆動する。減速時は発電制動
制御回路４３とスイッチング回路８８のスイッチを切り
替えて発電制動を行わせ、この電力をホットプレート加
熱回路８３で抵抗消費させることによりホットプレート
８２を加熱する。ホットプレート８２はステージをステ
ップ駆動しない時すなわちウエハを流す前であっても予
め所定温度（ウエハベーク温度）に予熱しておく必要が
あるが、その場合はスイッチング回路８８で切り替えを
行いホットプレート加熱用補助電源８７によりホットプ
レートを加熱する。

【００６０】ホットプレート８２の過熱状態を防ぐため
に、ウエハベークコントローラ８６は常に温度計８４の
出力を監視し、スイッチング回路８８のオン／オフを制
御することによりホットプレート８２を所望温度に制御
する。またコータデベロッパ８０のウエハベークコント
ローラ８６とステッパ４０のステージコントローラ４１
との間で、ステージ駆動状態やホットプレート温度等の
情報の通信を行うことにより発電制動制御とスイッチン
グの同期がとれるように管理を行う。

【００６１】ホットプレート加熱回路８３の抵抗は、ス
テージリニアモータ電機子回路抵抗に比べて十分大きく
とるようにすることにより主にホットプレート加熱回路
抵抗で発電制動電力を消費発熱させるようにし、ステー
ジ駆動リニアモータの電機子回路での発熱を抑えるよう
に設定するのが望ましい。

【００６２】リニアモータは３相リニアモータであるた
め、発電制動電圧は位相が互いに１２０°ずつずれた３
相出力である。したがってホットプレート加熱回路８３
の発熱抵抗コイル８５も３相それぞれに対応してホット
プレート内に３線並列に配置する。

【００６３】ステージのステップ駆動は、数秒あるいは
コンマ数秒といったサイクルで行われるものであるた
め、発電制動電力によるホットプレートの加熱も断続的
なものとなる。しかしホットプレートの熱容量には十分
な大きさがあり、ホットプレート温度は時定数が大きく
ゆっくりとした変化であるため、それによる温度変動が
問題となることはない。

【００６４】本実施例ではステッパのウエハステージに
おいて発電制動させた適用例を示したが、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の走査型投影露光装置のレチクルス
テージおよびウエハステージに適用してもよい。

【００６５】以上説明したように本実施例では、ステー
ジ駆動により生じるステージのアクチュエータの発熱に
伴う熱変形や精度悪化などの悪影響を抑えると同時に副
産物として発生する熱エネルギーを有効に利用すること
によりエネルギー効率を向上させることが可能になる。
すなわちステージ減速時にはステージの駆動モータで発
電制動を行い、その電力をステージモータの電機子回路
で消費させる代わりに他の温調、加熱目的手段に供給し
て消費利用させるため、ステージ駆動モータ電機子に印
加するトータル電流量が抑えられ、それに伴うモータの
発熱が軽減される。そのため、ステージアクチュエータ
の発熱によるステージ部材の熱変形や測定系の測定誤差
およびそれにともなうステージ位置決め精度の悪化など
を減少させ、より高速で精密なステージの駆動を図るこ
とになり、レチクルパターンのウエハヘの転写精度を高
めることが可能になる。

【００６６】本実施例を半導体リソグラフィ工程で使用
される露光装置およびコータデベロッパに適用すること
により、すなわち露光装置のステージ駆動に伴い副作用
として発生する熱エネルギーを同じ工程で露光装置と隣
接して使用されるコータデベロッパのウエハベーク用ホ
ットプレートの加熱用電力として流用することにより、
リソグラフィ工程全体としてのエネルギー効率を向上さ
せることになる。またエネルギーの回生伝達を電気的な
方法を用いて行うため、ステージ駆動の制御の自由度が
大きい。

【００６７】［実施例４］図１３に本発明の第４の実施
例に係る工場内エネルギー制御システムの全体図を示
す。工場内の各露光装置（ステッパ）４０は、工場内の
一角に据え付けられた電力貯蔵装置（フライホイール）
９４と電力ケーブルによって結ばれている。この電力貯
蔵装置９４は、本実施例ではフライホイールを用いてい
るが、フライホイールの代わりに蓄電池あるいは常温超
伝導コイルであってもよい。各露光装置４０には、電力
のやりとりを行うための入出力端が備えられている。各
露光装置４０は電力コントローラ９５と接続され、これ
ら全体の電力のやりとりの監視および効率化がなされ
る。

【００６８】各コータデベロッパ８０は、電力コントロ
ーラ９５と接続されている。電力コントローラ９５には
電力の伝達を切り替えるためのスイッチング回路も構成
される。これにより露光装置４０側からコータデベロッ
パ８０側への電力の伝達のオンオフならびに切り替えが
なされる。

【００６９】次に露光装置のステージと電力貯蔵装置と
の電力のやりとりについて説明する。図１４はその様子
を示す説明図である。露光装置内のステージ装置は、回
生制動制御回路４３を介して電力貯蔵装置（フライホイ
ール）９４と接続されている。ステージ減速時は、ステ
ージリニアモータ（Ｘ）６５およびリニアモータ（Ｙ）
６８で回生制動を行い、この回生制動電力を電力貯蔵装
置（フライホイール）９４に蓄える。ステージコントロ
ーラ４１には、ステージリニアモータを回生制動に切り
替えるためのスイッチング回路が構成される。レーザ測
長器６２から出力されたステージ速度信号は、ステージ
コントローラ４１を介して電カコントローラ９５にも出
力される。

【００７０】フライホイール装置９４は、フライホイー
ル回転体９１と全体を支持するハウジング９２および駆
動モータ部分９３および回転部分を支持する図示しない
回転軸受により構成されている。フライホイール回転体
９１の回転速度は、駆動モータ９３に構成される図示し
ないタコジェネレータにより電気信号に変換され、電カ
コントローラ９５および各露光装置内のステージコント
ローラ４１に出力される。

【００７１】第２の実施例において述べたように、ステ
ージの回生制動によりリニアモータコイルに誘起される
誘導起電力ｅｃは、φをコイルと鎖交する磁束、Ｎをコ
イルの巻数として ｅｃ＝−Ｎｄφ／ｄｔ (20) また、可動磁石により発生する磁束の分布が正弦波分布
であるとし、コイルと鎖交する磁束の最大値をΦする
と、ステージが速度ｗで走行した時の磁束φの変化は、 φ＝Φｃｏｓｗｔ (21) したがって、誘起起電力の最大値をＥｍ（＝ＮｗΦ）と
すると、 ｅｃ＝Ｅｍｓｉｎｗｔ (22) である。

【００７２】すなわち可動磁石型３相リニアモータで回
生制動により誘起される誘導起電力ｅｃは、コイルと鎖
交する磁束が正弦波分布であれば、正弦波状の交番電圧
となる。図１０は本実施例で用いた３相磁石可動型リニ
アモータの各相の誘導起電力ｅｃの時間変化を示す。各
相の誘導起電力ｅｃは、正弦波状に符号および大きさが
入れ替わり１２０°ずつ位相がずれている。このままで
は回生に使用できないため、図１１に示す３相ブリッジ
整流回路によってＡ〜Ｃ各相の相間の誘導起電力の最大
値を取り出す（図１０：ｅｍａｘ）。ステージを回生制
動により減速する場合は、このｅｍａｘをフライホイー
ル駆動モータ９３に印加してフライホイール回転体９１
を回転加速させて回転慣性力を貯える。またステージリ
ニアモータをフライホイールに蓄えられた電力で駆動す
る場合は、フライホイールの回生制動によって得られた
誘導起電力Ｅをインバータ型チョッパによりスイッチン
グおよび極性の反転を行い、ステージ駆動リニアモータ
に印加して駆動する。上記３相ブリッジ整流回路および
インバータ型チョッパは回生制動制御回路内に構成され
る。このようにしてステージが減速する時は回生制動に
よりフライホイールヘの電力の貯蔵がなされ、ステージ
が加速する時はフライホイールに蓄えられた電力を受け
取る。

【００７３】図１４に示したように、このフライホイー
ル装置(電力貯蔵装置)９４は各露光装置４０とのエネル
ギーのやりとりを電気的に行うため、このステージを有
する露光装置内に配置する必要はない。また、このフラ
イホイール装置を露光装置ごとに１台ずつ設置する必要
もない。工場のどこかに電力貯蔵装置としてのフライホ
イールが設置されていればよい。工場内に設置された複
数の露光装置には、このような電力のやりとりを行うた
めの入出力端が備えられている。複数の露光装置からフ
ライホイール装置に対して回生制動電力の供給蓄電がな
されると同時に、フライホイール装置から露光装置へ電
力の供給がなされる。各露光装置において、ステージは
ウエハロードのために静止している場合もある。しかし
この方式であればフライホイールヘの充電が平均化され
る効果が期待できる。

【００７４】本実施例ではステージのリニアモータに
は、通常の銅線を巻いたものを使用している。常温超伝
導コイルのモータを使用することができれば回生制動に
よる発電効率が向上し、さらにエネルギーの回生効率向
上が期待できる。

【００７５】次に露光装置４０とコータデベロッパ８０
とのエネルギーのやりとりについて説明する。図１５は
その様子の説明図である。前記回生制動電力は、露光装
置内の回生制動制御回路４３、電力コントローラ９５お
よびコータデべロッパ８０内のスイッチング回路８８を
介してプリベーク装置７２およびポストベーク装置７４
内のホットプレート８２内のホットプレート加熱回路８
３に伝達される。ウエハベークホットプレー卜８２には
温度計８４が備えられ、ホットプレート温度をウエハベ
ークコントローラ８６に対してモニタする。

【００７６】前記回生制動電力をホットプレート加熱回
路８３で抵抗消費させることにより、ホットプレート８
２を加熱する。ホットプレート８２はステージをステッ
プ駆動しない時すなわちウエハを流す前であっても予め
所定温度（ウエハベーク温度）に予熱しておく必要があ
る。その場合はスイッチング回路８８で切り替えを行
い、ホットプレート加熱用補助電源によりホットプレー
トを加熱する。また補助電源には前記電力貯蔵装置９４
からの電力を用いてもよい。

【００７７】ホットプレート８２の過熱状態を防ぐため
に、ウエハベークコントローラ８６は常に温度計８４の
出力を監視し、スイッチング回路８８のオン／オフを制
御することによりホットプレート８２を所望温度に制御
する。また、コータデベロッパ８０のウエハベークコン
トローラ８６と露光装置４０のステージコントローラ４
１と電力コントローラ９５との間で、ステージ駆動状態
やホットプレート温度等の情報の通信を行うことにより
発電制動制御とスイッチングの同期および電力の融通の
効率化がなされるように管理を行う。

【００７８】ステージのステップ駆動は、数秒あるいは
コンマ数秒といったサイクルで行われるものであるた
め、発電制動電力によるホットプレートの加熱も断続的
なものとなる。しかしホットプレートの熱容量には十分
な大きさがあり、ホットプレート温度の時定数は大きく
ゆっくりとした変化であるため、それによる温度変動が
問題となることはない。

【００７９】ステージ回生制動電力の電力貯蔵装置への
充電は、回生制動起電力ｅｍａｘが電力貯蔵装置９４の
電圧Ｅより高い場合に可能である。すなわちｅｍａｘ＞
Ｅが条件となる。ステージ減速時に回生制動を行う場
合、前記回生条件を満たす間は電力貯蔵装置９４への充
電を行う。それ以降はスイッチの切り替えを行い、コー
タデベロッパ８０のホットプレート８２に電力を供給す
ることによりエネルギー効率を向上させる。またその切
り替えのタイミングは、ステージの回生制動誘導起電力
または発電制動誘導起電力と電力貯蔵装置９４の電圧を
比較して、両者の関係が一定（ｅｍａｘ≒Ｅ）になった
ところで切り替えるようにする。電力貯蔵装置がフライ
ホイールの場合は、ステージ速度とフライホイールの回
転速度の関係に置き換えて構わない。

【００８０】この方式によりステージ減速時の全ての領
域に渡ってエネルギーの回生または流用を行うことがで
きる。

【００８１】この方法は、露光装置とコータデベロッパ
１台ずつで行うより、製造ライン全体の複数の装置の間
で行うのが望ましい。各露光装置ステージコントローラ
４１、各コータデベロッパウエハベークコントローラ８
６、電力貯蔵装置９４および電力コントローラ９５との
間での通信を行い、適切なタイミングおよび適切な装置
間組み合わせで電力のやりとりが行われるように制御す
る。

【００８２】以上説明したように、本実施例によれば、
ステージの回生制動を行うことにより、ステージの移動
運動に伴う慣性エネルギーの浪費を軽減させ、この電力
を半導体製造工程内の他の用途に流用したり、電力の貯
蔵を行い複数の異種装置間で融通し合うことで工場全体
としてのエネルギー効率の向上させることが可能とな
る。

【００８３】

【半導体生産システムの実施例】次に、半導体デバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣ
Ｄ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産システ
ムの例を説明する。これは半導体製造工場に設置された
製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、あるいは
ソフトウェア提供などの保守サービスを、製造工場外の
コンピュータネットワークを利用して行うものである。

【００８４】図２３は全体システムをある角度から切り
出して表現したものである。図中、１０１は半導体デバ
イスの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）の
事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場
で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、
前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチン
グ装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、
平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置
等）を想定している。事業所１０１内には、製造装置の
保守データベースを提供するホスト管理システム１０
８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結ん
でイントラネットを構築するローカルエリアネットワー
ク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１０
８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークである
インターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００８５】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製造工
場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカに属する工場
であっても良いし、同一のメーカに属する工場（例え
ば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良
い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の製造装
置１０６と、それらを結んでイントラネットを構築する
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１と、各製
造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置としてホス
ト管理システム１０７とが設けられている。各工場１０
２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７は、
各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
を備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１からインタ
ーネット１０５を介してベンダ１０１側のホスト管理シ
ステム１０８にアクセスが可能となり、ホスト管理シス
テム１０８のセキュリティ機能によって限られたユーザ
だけがアクセスが許可となっている。具体的には、イン
ターネット１０５を介して、各製造装置１０６の稼動状
況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生した
製造装置の症状）を工場側からベンダ側に通知する他、
その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対す
る対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェアやデ
ータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの保守
情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場１０
２〜１０４とベンダ１０１との間のデータ通信および各
工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通信には、インターネ
ットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ
／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワー
クとしてインターネットを利用する代わりに、第三者か
らのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネッ
トワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。ま
た、ホスト管理システムはベンダが提供するものに限ら
ずユーザがデータベースを構築して外部ネットワーク上
に置き、ユーザの複数の工場から該データベースへのア
クセスを許可するようにしてもよい。

【００８６】さて、図２４は本実施形態の全体システム
を図２３とは別の角度から切り出して表現した概念図で
ある。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユ
ーザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外
部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介し
て各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報
をデータ通信するものであった。これに対し本例は、複
数のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装
置のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部
ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデー
タ通信するものである。図中、２０１は製造装置ユーザ
（半導体デバイス製造メーカ）の製造工場であり、工場
の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここで
は例として露光装置２０２、レジスト処理装置２０３、
成膜処理装置２０４が導入されている。なお図２４では
製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際は複数の
工場が同様にネットワーク化されている。工場内の各装
置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネットを構成
し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼動管理
がされている。一方、露光装置メーカ２１０、レジスト
処理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０などベン
ダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給し
た機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム２１
１、２２１、２３１を備え、これらは上述したように保
守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備
える。ユーザの製造工場内の各装置を管理するホスト管
理システム２０５と、各装置のベンダの管理システム２
１１、２２１、２３１とは、外部ネットワーク２００で
あるインターネットもしくは専用線ネットワークによっ
て接続されている。このシステムにおいて、製造ライン
の一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、
製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起き
た機器のベンダからインターネット２００を介した遠隔
保守を受けることで迅速な対応が可能で、製造ラインの
休止を最小限に抑えることができる。

【００８７】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバなどである。上記ネットワークアクセス用ソフト
ウェアは、専用または汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図２５に一例を示す様な画面のユーザインターフェ
ースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を
管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置
の機種（４０１）、シリアルナンバ（４０２）、トラブ
ルの件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度（４０
５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過（４０
８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力され
た情報はインターネットを介して保守データベースに送
信され、その結果の適切な保守情報が保守データベース
から返信されディスプレイ上に提示される。またウェブ
ブラウザが提供するユーザインターフェースはさらに図
示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１２）を実
現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセス
したり、ベンダが提供するソフトウェアライブラリから
製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを引
出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイド
（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。

【００８８】ここで、保守データベースが提供する保守
情報には、上記説明したレチクルとペリクルの組み合わ
せによって生じるオフセット値の管理に関する情報も含
まれ、また前記ソフトウェアライブラリは上記の管理を
実現するための最新のソフトウェアも提供する。

【００８９】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図２６は半
導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計
を行う。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。一方、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。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、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。次
のステップ５（組立て）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）等の組立て
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。こうした工程を経て半導体デバイスが
完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後工
程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に
上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【００９０】図２７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
縁膜を成膜する。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。ステップ１
５（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うことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造
機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がな
されているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしト
ラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて
半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステージの移動運動に伴う慣性エネルギーの浪費を軽減
させると同時に、慣性エネルギーの浪費に伴う発熱を抑
えることで、高速で精密なステージの駆動が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係るステージ装置の
概略構成図である。

【図２】 ＤＣモータの等価回路図である。

【図３】 図１の装置におけるステージ加速時の等価回
路図である。

【図４】 図１の装置の回生制動によるステージ減速時
の等価回路図である。

【図５】 図１の装置の発電制動によるステージ減速時
の等価回路図である。

【図６】 図１の装置の回生電力によるステージ加速時
の等価回路図である。

【図７】 フライホイールに発生するジャイロモーメン
トについての説明図である。

【図８】 図１の装置の駆動シーケンスについての説明
図である。

【図９】 本発明の第２の実施例に係るステージ装置の
概略構成図である。

【図１０】 図９および図１４におけるリニアモータか
ら発生する各相ごとの回生制動起電力とそれらを整流し
た波形の様子を示した図である。

【図１１】 図１０の回生制動起電力を整流するための
３相ブリッジ整流回路の図である。

【図１２】 本発明の第３の実施例に係る半導体製造シ
ステムの概略構成図である。

【図１３】 本発明の第４の実施例に係る工場内エネル
ギー制御システムの概略構成図である。

【図１４】 図１３のシステムにおける露光装置のステ
ージと電力貯蔵装置との電力の受け渡しについての説明
図である。

【図１５】 図１３のシステムにおける露光装置のステ
ージとコータデベロッパのホットプレートとの電力の受
け渡しについての説明図である。

【図１６】 一般的な露光装置（ステッパ）の構成を示
す図である。

【図１７】 図１６のステッパに搭載されるウエハステ
ージ装置の従来例を示す図である。

【図１８】 図１６の装置におけるステージ駆動パター
ンの説明図である。

【図１９】 図１６のステッパと組み合わせて用いられ
るコータデベロッパの構成を示す図である。

【図２０】 図１９におけるコータデベロッパで用いら
れるホットプレートの構成を示す図である。

【図２１】 半導体製造工程（リソグラフィ工程）の説
明図である。

【図２２】 第２の従来例に係るステージ装置の概略構
成図である。

【図２３】 半導体デバイスの生産システムをある角度
から見た概念図である。

【図２４】 半導体デバイスの生産システムを別の角度
から見た概念図である。

【図２５】 ユーザインターフェースの具体例を示す図
である。

【図２６】 デバイスの製造プロセスのフローを説明す
る図である。

【図２７】 図２６のウエハプロセスを説明する図であ
る。

【符号の説明】

１：ステージ定盤、２：可動ステージ、３：ステージ駆
動ＤＣモータ、３ｂ：タコジェネレータ、４：カップリ
ング、５：ボールネジ、６：案内板、７：軸受、８：ボ
ールネジナット、９：ミラー、１０：レーザ測定器、１
１：フライホイール、１２：軸受、１３：カップリン
グ、１４：フライホイール駆動モータ、１５：タコジェ
ネレータ、１６：静圧流体軸受、１７：リニアモータコ
イル、１８：可動磁石、１９：ホール素子、２１：コン
トローラ、２２：ステージ駆動モータドライバ、２３：
回生制御回路、２４：外部抵抗および冷却装置、２５：
フライホイール駆動モータドライバ、２８：支持台、４
０：露光装置（ステッパ）、４１：ステージコントロー
ラ，４２：ステージ駆動リニアモータドライバ、４３：
発電制動制御回路（または回生制動制御回路）、５１：
レチクル、５２：レチクルステージ、５３：照明系、５
４：縮小投影系、５５：ウエハ、５６：ウエハステー
ジ、５７：ウエハ搬送系、５８：ステージコントロー
ラ、５９：ステージ駆動リニアモータドライバ、６０：
ステージ定盤、６１：ミラー、６２：レーザ測長器、６
３：可動ステージ（Ｘ）、６４：案内板（Ｘ）、６５：
リニアモータ（Ｘ）、６６：可動ステージ（Ｙ）、６
７：案内板（Ｙ）、６８：リニアモータ（Ｙ）、６９：
ホール素子、７０：吸着チャック、７１：コータ装置、
７２：プリベーク装置、７３：現像装置、７４：ポスト
ベーク装置、７５：ハンドリング装置、７６：ウエハカ
セット、８０：コータデベロッパ、８１：ウエハ、８
２：ホットプレート、８３：抵抗加熱回路、８４：温度
計、８５：発熱抵抗コイル、８６：ウエハベークコント
ローラ、８７：ウエハベーク補助電源、８８：スイッチ
ング回路、９０：インターフェース装置、９１：フライ
ホイール回転体、９２：フライホイールハウジング、９
３：フライホイール駆動モータ部分、９４：電力貯蔵装
置、９５：電力コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｇ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に移動可能なステージと、該
   ステージを駆動するアクチュエータと、該ステージの慣
   性力を前記アクチュエータで回生制動させそれによって
   得られる回生電力を所定のエネルギー消費手段に供給す
   る回生制御手段とを有することを特徴とする移動ステー
   ジ装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータは、回転モータと送
   りネジを用いたものであることを特徴とする請求項１に
   記載の移動ステージ装置。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータは、リニアモータで
   あることを特徴とする請求項１に記載の移動ステージ装
   置。
4. 【請求項４】 前記回生制御手段は、前記回生電力を貯
   蔵する電力貯蔵手段を有することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１つに記載の移動ステージ装置。
5. 【請求項５】 前記電力貯蔵手段は、フライホイールの
   回転エネルギーとして前記回生電力を貯蔵するものであ
   ることを特徴とする請求項４に記載の移動ステージ装
   置。
6. 【請求項６】 前記フライホイールは、前記ステージと
   独立に支持されていることを特徴とする請求項５に記載
   の移動ステージ装置。
7. 【請求項７】 前記電力貯蔵手段は、蓄電池であること
   を特徴とする請求項４に記載の移動ステージ装置。
8. 【請求項８】 前記電力貯蔵手段は、超伝導コイル内を
   流れる循環電流として前記回生電力を貯蔵するものであ
   ることを特徴とする請求項４に記載の移動ステージ装
   置。
9. 【請求項９】 前記エネルギー消費手段として、前記ア
   クチュエータを用いることを特徴とする請求項４〜８の
   いずれか１つに記載の移動ステージ装置。
10. 【請求項１０】 前記回生制御手段は、前記回生電力を
    消費するための抵抗と、該抵抗および前記電力貯蔵手段
    への前記回生電力の伝達をオンオフするスイッチとをさ
    らに有することを特徴とする請求項４〜９のいずれか１
    つに記載の移動ステージ装置。
11. 【請求項１１】 前記抵抗で発生した熱に対する冷却手
    段または熱絶縁手段を有することを特徴とする請求項１
    ０に記載の移動ステージ装置。
12. 【請求項１２】 前記エネルギー消費手段が、温度調節
    のための加熱手段を有する他の装置の該加熱手段である
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の
    移動ステージ装置。
13. 【請求項１３】 前記回生制御手段は、前記回生電力を
    消費するための抵抗と、該抵抗および前記加熱手段への
    前記回生電力の伝達をオンオフするスイッチとをさらに
    有することを特徴とする請求項１２に記載の移動ステー
    ジ装置。
14. 【請求項１４】 前記ステージが半導体露光装置に搭載
    される基板ステージであり、前記加熱手段がコータデベ
    ロッパ搭載の基板ベーク処理用のホットプレートである
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の移動ス
    テージ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１３のいずれか１つに記載
    の移動ステージ装置を備えたことを特徴とするデバイス
    製造装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載のデバイス製造装置
    を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に
    設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセス
    によって半導体デバイスを製造する工程とを有すること
    を特徴とする半導体デバイス製造方法。
17. 【請求項１７】 前記製造装置群をローカルエリアネッ
    トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
    ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
    間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
    データ通信する工程とをさらに有する請求項１６記載の
    方法。
18. 【請求項１８】 前記デバイス製造装置のベンダもしく
    はユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワー
    クを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装
    置の保守情報を得るか、または前記半導体製造工場とは
    別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介
    してデータ通信して生産管理を行う請求項１７記載の方
    法。
19. 【請求項１９】 請求項１５に記載のデバイス製造装置
    を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を
    接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエ
    リアネットワークから工場外の外部ネットワークにアク
    セス可能にするゲートウエイを有し、前記製造装置群の
    少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可
    能にした半導体製造工場。
20. 【請求項２０】 半導体製造工場に設置された請求項１
    ５に記載のデバイス製造装置の保守方法であって、前記
    製造装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場の
    外部ネットワークに接続された保守データベースを提供
    する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネット
    ワークを介して前記保守データベースへのアクセスを許
    可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守
    情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側
    に送信する工程とを有することを特徴とするデバイス製
    造装置の保守方法。
21. 【請求項２１】 可動ステージを備えた装置と、前記ス
    テージを回生制動する手段と、前記ステージを回生制動
    することによって得られる回生電力を貯蔵する手段とを
    有し、前記回生電力を前記装置を含む２種類以上の装置
    間で融通し合うことを特徴とする工場内エネルギー制御
    システム。
22. 【請求項２２】 前記回生電力を貯蔵する手段は、フラ
    イホイールの回転エネルギーとして前記回生電力を貯蔵
    することを特徴とする請求項２１に記載の工場内エネル
    ギー制御システム。
23. 【請求項２３】 前記回生電力を貯蔵する手段は、蓄電
    池であることを特徴とする請求項２１に記載の工場内エ
    ネルギー制御システム。
24. 【請求項２４】 前記回生電力を貯蔵する手段は、超伝
    導コイル内を流れる循環電流として前記回生電力を貯蔵
    することを特徴とする請求項２１に記載の工場内エネル
    ギー制御システム。
25. 【請求項２５】 前記装置は、回生制動電力の入出力端
    を備えることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか
    １つに記載の工場内エネルギー制御システム。
26. 【請求項２６】 前記２種類以上の装置は、半導体露光
    装置とコータデベロッパであることを特徴とする請求項
    ２１〜２５のいずれか１つに記載の工場内エネルギー制
    御システム。