JP2003047282A

JP2003047282A - 電流制御装置、モータ駆動装置、ステージ装置、およびそれを備えた露光装置

Info

Publication number: JP2003047282A
Application number: JP2001225896A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Shimamura; 尚孝島村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】出力信号のリップルノイズと当該装置におけ
る発熱とを効果的に低減できる電流制御装置やモータ駆
動装置などを提供する。【解決手段】入力信号に略比例した出力信号を生成す
るパルス幅変調方式の電流制御装置２２,２５におい
て、周期的な基準信号を生成する基準信号生成部４０,
４２,４３と、入力信号または出力信号の振幅に基づい
て、基準信号の周波数を調整する周波数調整部４１と、
周波数調整部によって調整された周波数の基準信号を用
いてパルス幅変調するパルス幅変調部４５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流制御装置、モ
ータ駆動装置、ステージ装置、およびそれを備えた露光
装置に関し、特に、半導体製造プロセスのように位置決
め精度の厳しい条件下での使用に好適な電流制御装置や
モータ駆動装置などに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パルス幅変調(ＰＷＭ)方式の
電流制御装置を備えたモータ駆動装置が知られている
（特開平１０−２７１８７６号公報や特開平８−１２６
３７４号公報など）。定電流制御回路を備えたモータ駆
動装置は、例えば、半導体素子や液晶デバイスなどの製
造工程で使用される露光装置に搭載され、ウエハ(露光
対象)やレチクル(マスク)などを移動させるステージの
モータ駆動に用いられる。

【０００３】ＰＷＭ方式の電流制御装置とは、入力信号
に略比例した出力信号を生成する回路であり、入力信号
と出力信号とのずれ分に応じた誤差信号を生成して、こ
の誤差信号と基準の三角波信号との比較によりＰＷＭ信
号を生成するように構成されている。ちなみに、上記の
電流制御装置を備えたモータ駆動装置は、電流制御装置
からの出力信号をモータに供給して、モータを駆動す
る。

【０００４】ところで、上記の電流制御装置から得られ
る出力信号には、極めて僅かであるが、低域ノイズ（例
えば−８０ｍｄＢ程度のリップルノイズ）が含まれてい
る。出力信号の低域ノイズは、モータの停止位置のドリ
フト(振動)を引き起こし、モータの位置精度を低下させ
るため、できるだけ小さくすることが望まれる。

【０００５】そこで、従来の電流制御装置では、ＰＷＭ
信号を生成する際の基準である三角波信号の周波数（Ｐ
ＷＭ駆動周波数）を高く設定することにより、出力信号
のリップルノイズを低減するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電流制御装置のように、ＰＷＭ信号を生成する
際の基準である三角波信号の周波数を単に高く設定する
と、ＰＷＭ信号自体の周波数も高くなり、電流制御装置
におけるスイッチング素子のスイッチング損失の増加に
より発熱量が増大するという別の問題が生じる。ここ
で、スイッチング損失は、ＯＮ/ＯＦＦ移行時の過渡状
態で発生する損失であり、その損失量は一般にスイッチ
ング頻度に比例する。

【０００７】本発明の目的は、出力信号のリップルノイ
ズと当該装置における発熱とを効果的に低減できる電流
制御装置、モータ駆動装置、ステージ装置、およびそれ
を備えた露光装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電流制御装置
は、入力信号に略比例した出力信号を生成するパルス幅
変調方式の電流制御装置において、周期的な基準信号を
生成する基準信号生成部と、入力信号または出力信号の
振幅に基づいて、基準信号の周波数を調整する周波数調
整部と、周波数調整部によって調整された周波数の基準
信号を用いてパルス幅変調するパルス幅変調部とを備え
たものである。

【０００９】本発明のモータ駆動装置は、入力信号に略
比例した出力信号を生成する電流制御部を備え、該電流
制御部により生成された出力信号に基づいてモータを駆
動するモータ駆動装置において、電流制御部が、上記の
電流制御装置にて構成されたものである。本発明のステ
ージ装置は、上記のモータ駆動装置が、ステージ部の駆
動部として用いられたものである。

【００１０】本発明の露光装置は、露光用光学系を用い
て基板上に所定のパターンを形成する露光装置であっ
て、上記のステージ装置を備えたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。

【００１２】本発明の実施形態は、請求項１〜請求項６
に対応する。本実施形態のモータ駆動装置について詳細
に説明する前に、このモータ駆動装置を組み込んだステ
ージ装置および露光装置について、その全体構成を簡単
に説明しておく。露光装置１０には、図１に示すよう
に、露光対象となる半導体ウエハ１２を載置するステー
ジ１１と、このステージ１１を制御するステージ制御部
１５とが設けられる。また、ステージ１１の上方には投
影光学系１３が設けられ、投影光学系１３の上方にはレ
チクルステージ１３ｂが設けられる。レチクルステージ
１３ｂは、レチクル１３ａを載置するものである。

【００１３】さらに、露光装置１０には、レチクルステ
ージ１３ｂを制御するステージ制御部１６と、ＴＴＲ
(スルー・ザ・レチクル)タイプの位置測定部１４ａ,１
４ｂと、ＴＴＬ(スルー・ザ・レンズ)タイプの位置測定
部１４ｃ,１４ｄと、オフ・アクシスタイプの位置測定
部１４ｅ,１４ｆとが設けられている。位置測定部１４
ａ,１４ｂは、レチクル１３ａと投影光学系１３とを介
して、レチクル１３ａ上のマークとステージ１１側のア
ライメントマークとを重ねて観察するものである。位置
測定部１４ｃ,１４ｄは、投影光学系１３を介して、ス
テージ１１側のアライメントマークを観察するものであ
る。位置測定部１４ｅ,１４ｆは、投影光学系１３など
を介さずに、ステージ１１側のアライメントマークを直
接観察するものである。

【００１４】また、露光装置１０には、ステージ制御部
１５,１６を独立に制御する位置制御部２１と、位置制
御部２１に対してステージ１１,レチクルステージ１３
ｂの目標位置情報を出力する上位の制御部(不図示)とが
設けられる。位置制御部２１は、位置測定部１４ａ〜１
４ｆからの現在位置情報と、上位の制御部(不図示)から
の目標位置情報とに基づいて、ステージ１１を目標位置
に移動する際の速度や位置精度を決定し、これを実現す
るために必要なモータ推力（後述するモータ２３への要
求推力）を決定する。

【００１５】そして、位置制御部２１は、上記のように
決定したモータ推力（モータ２３への要求推力）に基づ
いて、ウエハ位置制御用の入力電圧信号を生成し、これ
をステージ制御部１５に出力する。なお、位置制御部２
１からステージ制御部１５には、ウエハ位置制御用の入
力電圧信号の他、予め定めた閾値電圧信号(Ｒｅｆ.)も
併せて出力される。

【００１６】さらに、位置制御部２１は、上記した現在
位置情報と目標位置情報とに基づいて、レチクルステー
ジ１３ｂを目標位置に移動する際の速度および位置精度
を決定し、これを実現するために必要なモータ推力（後
述するモータ２６への要求推力）を決定する。そして、
位置制御部２１は、上記のように決定したモータ推力
（モータ２６への要求推力）に基づいて、レチクル位置
制御用の入力電圧信号を生成し、これをステージ制御部
１６に出力する。なお、位置制御部２１からステージ制
御部１６には、レチクル位置制御用の入力電圧信号の
他、予め定めた閾値電圧信号(Ｒｅｆ.)も併せて出力さ
れる。

【００１７】位置制御部２１からステージ制御部１５,
１６に各々出力される閾値電圧信号(Ｒｅｆ.)は、モー
タ２３,２６の種類や特性、ステージ制御部１５,１６の
構成に応じて予め定められたものであり、位置制御部２
１内のメモリ(不図示)にルックアップテーブルとして記
憶されている。また、ステージ制御部１５は、ステージ
１１用のモータ駆動装置２２と、モータ２３と、位置決
め機構２４とで構成されている。

【００１８】ステージ１１用のモータ駆動装置２２は、
上記した位置制御部２１からの入力電圧信号(モータ２
３への要求推力を表す信号)に略比例した出力電流信号
を生成するＰＷＭ方式の電流制御装置であり(詳細は後
述する)、生成した出力電流信号に基づいてモータ２３
を駆動する。そして、位置決め機構２４は、このモータ
２３を動力源としてステージ１１を２次元方向に駆動
し、半導体ウエハ１２の位置決めを行う。

【００１９】一方、ステージ制御部１６は、レチクルス
テージ１３ｂ用のモータ駆動装置２５と、モータ２６
と、位置決め機構２７とで構成されている。レチクルス
テージ１３ｂ用のモータ駆動装置２５は、上記した位置
制御部２１からの入力電圧信号(モータ２６への要求推
力を表す信号)に略比例した出力電流信号を生成するＰ
ＷＭ方式の電流制御装置であり(詳細は後述する)、生成
した出力電流信号に基づいてモータ２６を駆動する。そ
して、位置決め機構２７は、このモータ２６を動力源と
してレチクルステージ１３ｂを２次元方向に駆動し、レ
チクル１３ａの位置決めを行う。

【００２０】なお、上記したステージ１１およびステー
ジ制御部１５は、請求項の「ステージ装置」に対応す
る。同様に、レチクルステージ１３ｂおよびステージ制
御部１６も、請求項の「ステージ装置」に対応する。Ｐ
ＷＭ方式の電流制御装置からなるモータ駆動装置２２,
２５は、いわゆる定電流駆動装置である。上記のように
構成された露光装置１０は、半導体ウエハ１２用のステ
ージ１１とレチクル１３ａ用のレチクルステージ１３ｂ
とが独立に移動可能なため、走査型にも固定型にも用い
ることができる。

【００２１】さて次に、上記したステージ１１用のモー
タ駆動装置２２、およびレチクルステージ１３ｂ用のモ
ータ駆動装置２５について、図２(ａ)を用いて詳細に説
明する。図２(ａ)は、モータ駆動装置２２,２５の内部
構成を示すブロック図である。

【００２２】モータ駆動装置２２,２５は、方形波発振
回路４０と、周波数選択回路４１と、三角波発生回路４
２と、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)４３と、比例積分回路
４４と、コンパレータ４５と、ドライバ回路４６と、平
滑回路４７と、検出抵抗４８と、電流検出回路４９とで
構成されている。また、方形波発振回路４０には、２つ
の発振回路３１,３２が設けられている。一方の発振回
路３１は、周波数１００ｋＨｚ,デューティ比５０％の
周期的な方形波状の電圧信号を発振する回路である。他
方の発振回路３２は、周波数５０ｋＨｚ,デューティ比
５０％の周期的な方形波状の電圧信号を発振する回路で
ある。以下、方形波状の電圧信号を「方形波信号」とい
う。

【００２３】さらに、周波数選択回路４１には、切換回
路３４と、コンパレータ３３と、変換回路３５とが設け
られている。切換回路３４は、発振回路３１から得られ
る１００ｋＨｚの方形波信号と、発振回路３２から得ら
れる５０ｋＨｚの方形波信号との何れか一方を選択し、
後段の三角波発生回路４２に出力する回路である。切換
回路３４における方形波信号の選択は、コンパレータ３
３からの差動出力（後述する切換信号）に基づいて行わ
れる。

【００２４】変換回路３５は、位置制御部２１からの入
力電圧信号を入力して、この入力電圧信号の絶対値に相
当する信号を後段のコンパレータ３３に出力する回路で
ある（図３参照）。ここで、位置制御部２１からの入力
電圧信号は、上記したように、モータ２３,２６への要
求推力を表す信号であり、正または負の値を取り得る。
この入力電圧信号の符号は、ステージ１１,レチクルス
テージ１３ｂの移動方向を表している。しかし、上記の
変換回路３５から出力される入力電圧信号（絶対値）に
は、モータ２３,２６への要求推力の大きさに関する情
報のみが含まれることになる（移動方向に関する情報を
含まない）。

【００２５】そして、コンパレータ３３の負入力端子に
は、変換回路３５からの入力電圧信号（絶対値）が入力
され、正入力端子には閾値電圧信号(Ｒｅｆ.)が入力さ
れる。閾値電圧信号(Ｒｅｆ.)は、モータ２３,２６への
要求推力が大きいか小さいかを判別するための比較基準
として用いられる。コンパレータ３３は、入力電圧信号
の振幅(モータ２３,２６への要求推力の大きさ)と閾値
電圧信号との大小比較を行い、切換回路３４に対して、
方形波信号の周波数を選択させるための切換信号を出力
する回路である。

【００２６】具体的には、コンパレータ３３は、入力電
圧信号の振幅(モータ２３,２６への要求推力の大きさ)
が閾値電圧信号より大きい場合、周波数の低い５０ｋＨ
ｚの方形波信号(発振回路３２)を選択させるための切換
信号を出力する。逆に、入力電圧信号の振幅(モータ２
３,２６への要求推力の大きさ)が閾値電圧信号より小さ
い場合、周波数の高い１００ｋＨｚの方形波信号(発振
回路３１)を選択させるための切換信号を出力する。

【００２７】なお、初期状態のときには入力電圧信号の
振幅がゼロのため、コンパレータ３３から切換回路３４
に対し、周波数の高い１００ｋＨｚの方形波信号(発振
回路３１)を選択させるための切換信号が出力される。
このように構成された方形波発振回路４０,周波数選択
回路４１では、コンパレータ３３からの差動出力(切換
信号)により、２つの発振回路３１,３２のうち１つを選
択し、１つの発振回路(３１,３２)からの方形波信号(１
００ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ)を三角波発生回路４２に
出力する。

【００２８】三角波発生回路４２は、周波数選択回路４
１からの方形波信号(１００ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ)を
入力して、周期的な三角波状の電圧信号をハイパスフィ
ルタ４３に出力する。以下、三角波状の電圧信号を「三
角波信号」という。三角波信号の基本周波数は、１００
ｋＨｚまたは５０ｋＨｚである。ハイパスフィルタ４３
は、カットオフ周波数が１０ｋＨｚ程度であり、三角波
発生回路４２からの三角波信号(１００ｋＨｚまたは５
０ｋＨｚ)を入力して、この三角波信号に重畳している
低域ノイズ（基本周波数未満の成分）を除去する。ハイ
パスフィルタ４３から出力される低域ノイズ除去後の三
角波信号（請求項の「基準信号」に対応）は、後段のコ
ンパレータ４５の負入力端子に出力される。

【００２９】上記した方形波発振回路４０,三角波発生
回路４２,ハイパスフィルタ４３は、請求項の「基準信
号生成部」に対応する。周波数選択回路４１は、請求項
の「周波数調整部」に対応する。また、コンパレータ４
５の正入力端子には、比例積分回路４４からの誤差信号
が入力される。比例積分回路４４の機能および誤差信号
については後述する。

【００３０】コンパレータ４５は、ハイパスフィルタ４
３からの三角波信号を比較基準として、三角波信号の振
幅と比例積分回路４４からの誤差信号の振幅との大小比
較を行い、ＰＷＭ信号を生成する回路である。このコン
パレータ４５は、請求項の「パルス幅変調部」に対応す
る。コンパレータ４５において生成されたＰＷＭ信号
は、基本周波数が１００ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ（上記
の周波数選択回路４１によって選択された周波数）であ
り、デューティ比(ＨレベルとＬレベルとの割合)が誤差
信号の振幅に応じて変調されたものである。このＰＷＭ
信号は、後段のドライバ回路４６に出力される。

【００３１】ドライバ回路４６は、図２(ｂ)に示すよう
に、スイッチ制御回路４６ａと、ＦＥＴスイッチング素
子４６ｂ,４６ｃとで構成される。スイッチ制御回路４
６ａは、コンパレータ４５からのＰＷＭ信号に応じて、
ＦＥＴスイッチング素子４６ｂ,４６ｃを交互に導通制
御する回路である。具体的には、スイッチ制御回路４６
ａは、コンパレータ４５からのＰＷＭ信号がＨレベルの
ときに、ＦＥＴスイッチング素子４６ｂを導通状態,Ｆ
ＥＴスイッチング素子４６ｃを非導通状態とし、ＰＷＭ
信号がＬレベルのときに、ＦＥＴスイッチング素子４６
ｂを非導通状態,ＦＥＴスイッチング素子４６ｃを導通
状態とする。

【００３２】このように構成されたドライバ回路４６で
は、ＦＥＴスイッチング素子４６ｂが導通状態のとき
に、ＦＥＴスイッチング素子４６ｂから平滑回路４７に
向けて電流が流れ、逆に、ＦＥＴスイッチング素子４６
ｃが導通状態のときは、平滑回路４７からＦＥＴスイッ
チング素子４６ｃに向けて電流が流れる。その結果、コ
ンパレータ４５からのＰＷＭ信号が電力増幅される。

【００３３】平滑回路４７は、ドライバ回路４６にて電
力増幅されたＰＷＭ信号を平滑化すると共に、ＰＷＭ信
号の基本周波数成分および高調波成分を除去し、出力電
流信号を生成する回路である。平滑回路４７からの出力
電流信号は、微小な検出抵抗４８を介して、モータ２
３,２６に供給される。そして、モータ２３,２６では、
モータ駆動回路２２,２５の平滑回路４７から得られる
出力電流信号に応じて、実際に推力を発生させる。

【００３４】一方、モータ２３,２６への出力電流信号
は、微小な検出抵抗４８と電流検出回路４９とからなる
帰還回路によって、比例積分回路４４へフィードバック
されている。電流検出回路４９は、微小な検出抵抗４８
における電圧降下を増幅し、出力電流検出信号として比
例積分回路４４に出力する。比例積分回路４４には、電
流検出回路４９からの出力電流検出信号と上記した位置
制御部２１からの入力電圧信号とが入力される。位置制
御部２１からの入力電圧信号は、上記したように、モー
タ２３,２６への要求推力を表す信号である。また、電
流検出回路４９からの出力電流検出信号は、モータ２
３,２６が実際に発生させる推力を表す信号である。

【００３５】そして、比例積分回路４４は、入力電圧信
号の振幅(モータ２３,２６への要求推力の大きさ)と出
力電流検出信号の振幅(実際の推力の大きさ)との差分に
基づいて誤差信号を生成し、この誤差信号を比例積分し
て、コンパレータ４５の正入力端子に出力する。以上説
明したように、本実施形態のモータ駆動装置２２,２５
では、入力電圧信号の振幅と出力電流検出信号の振幅と
の差分（入力電圧信号と出力電流信号とのずれ分）に応
じた誤差信号を生成し、この誤差信号と基準の三角波信
号との大小比較によりＰＷＭ信号を生成するため、常
に、位置制御部２１からの入力電圧信号(モータ２３,２
６への要求推力)に略比例した出力電流信号をモータ２
３,２６に供給することができる。

【００３６】したがって、モータ２３,２６が実際に発
生させる推力は、位置制御部２１からの入力電圧信号
(モータ２３,２６への要求推力)に略一致した大きさと
なる。その結果、モータ２３,２６を動力源として駆動
されるステージ１１,レチクルステージ１３ｂの速度
も、位置制御部２１が現在位置情報と目標位置情報とに
基づいて決定した速度と略一致することになる。

【００３７】また、本実施形態のモータ駆動装置２２,
２５では、入力電圧信号の振幅(モータ２３,２６への要
求推力の大きさ)が閾値電圧信号より大きい場合に、周
波数が低い方(５０ｋＨｚ)の三角波信号を用いてＰＷＭ
信号を生成し、このＰＷＭ信号(５０ｋＨｚ)に応じてド
ライバ回路４６のＦＥＴスイッチング素子４６ｂ,４６
ｃを交互に導通制御するため、スイッチング頻度の低下
によりスイッチング損失に起因する発熱を低く抑えるこ
とができる。

【００３８】ちなみに、入力電圧信号の振幅(モータ２
３,２６への要求推力の大きさ)が閾値電圧信号より大き
いときとは、ステージ１１,レチクルステージ１３ｂを
速く動かそうとするときである。この場合には、ＦＥＴ
スイッチング素子４６ｂ,４６ｃに流れ込む電流量が大
きく、その分だけ多くの熱が発生してしまう(電流量に
起因する発熱)が、本実施形態のモータ駆動装置２２,２
５では、上記のようにスイッチング損失に起因する発熱
を低く抑えることができるため、ステージ１１,レチク
ルステージ１３ｂを高速移動させるときの全体的な発熱
量を低く抑えることができる。

【００３９】なお、上記の場合には、モータ駆動装置２
２,２５から得られる出力電流信号のリップルノイズを
低く抑えることは難しくなるが、ステージ１１,レチク
ルステージ１３ｂを高速移動させるときに高い位置精度
は必要ないため問題ない。

【００４０】さらに、本実施形態のモータ駆動装置２
２,２５では、入力電圧信号の振幅(モータ２３,２６へ
の要求推力の大きさ)が閾値電圧信号より小さい場合
に、周波数が高い方(１００ｋＨｚ)の三角波信号を用い
てＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号(１００ｋＨｚ)
に応じてドライバ回路４６のＦＥＴスイッチング素子４
６ｂ,４６ｃを交互に導通制御するため、出力電流信号
のリップルノイズを低く抑えることができる。

【００４１】ちなみに、入力電圧信号の振幅(モータ２
３,２６への要求推力の大きさ)が閾値電圧信号より小さ
いときとは、ステージ１１,レチクルステージ１３ｂを
ゆっくり動かそうとするときである。そして、この場合
には、ステージ１１,レチクルステージ１３ｂの位置精
度を高く保ちながら移動させることが要求される。本実
施形態のモータ駆動装置２２,２５では、上記のよう
に、出力電流信号のリップルノイズを低く抑えることが
できるため、要求の通りに、ステージ１１,レチクルス
テージ１３ｂの振動を小さく抑えながら精度良く低速移
動させることができる。

【００４２】なお、低速移動の場合には、スイッチング
損失に起因する発熱を低く抑えることは難しくなるが、
元々、ＦＥＴスイッチング素子４６ｂ,４６ｃに流れ込
む電流量が小さく、その分だけ発熱(電流量に起因する
発熱)が小さいため問題はない。すなわち、ステージ１
１,レチクルステージ１３ｂを低速移動させるときの全
体的な発熱量を低く抑えることができる。

【００４３】このように、本実施形態のモータ駆動装置
２２,２５では、入力電圧信号の振幅に応じてＰＷＭ信
号の周波数を切り換えることにより、出力電流信号のリ
ップルノイズと当該装置における発熱とを効果的に低減
することができる。したがって、このモータ駆動装置２
２,２５を搭載した露光装置１０（図１）では、半導体
ウエハ１２を移動させるステージ１１やレチクル１３ａ
を移動させるレチクルステージ１３ｂを、１０ｎｍ程度
の極めて高い精度で位置制御することができ、微細な露
光パターンの正確な位置合わせが可能となる。

【００４４】さらに、全体的な発熱量を低く抑えなが
ら、ステージ１１やレチクルステージ１３ｂを高速移動
させることもできるため、露光装置１０の温度条件に攪
乱を多く与えることなく処理数を増やすことができるの
で、処理効率を高めることもできる。なお、上記した実
施形態では、位置制御部２１からの入力電圧信号の振幅
に応じて基準となる三角波信号の周波数(ＰＷＭ信号の
周波数)を切り換えたが、出力電流信号の振幅に応じて
周波数を切り換えても良い。この場合、コンパレータ３
３の負入力端子に電流検出回路４９の出力端子を接続
し、コンパレータ３３において、電流検出回路４９から
の出力電流検出信号と、位置制御部２１からの閾値電圧
信号とを比較させるようにすれば良い。

【００４５】また、上記した実施形態では、コンパレー
タ３３の正入力端子に、位置制御部２１から閾値電圧信
号を与える例を説明したが、閾値電圧信号は上位の制御
部(不図示)から与えても良い。さらに、上記した実施形
態では、モータ駆動装置２２,２５の内部にコンパレー
タ３３を設け、そこに入力電圧信号(または出力電流検
出信号)と閾値電圧信号とを与えて周波数切換信号を生
成したが、本発明はこの構成に限定されない。

【００４６】例えば、位置制御部２１または上位の制御
部(不図示)が、入力電圧信号(または出力電流検出信号)
と閾値電圧信号との大小比較を行って周波数切換信号を
生成し、得られた周波数切換信号を直接、切換回路３４
に出力する構成が考えられる。また、上記した実施形態
では、方形波発振回路４０と三角波発生回路４２との間
に周波数選択回路４１を設けて、方形波の段階で周波数
を選択したが、本発明はこの構成に限定されない。

【００４７】例えば、三角波発生回路４２とハイパスフ
ィルタ４３との間や、ハイパスフィルタ４３とコンパレ
ータ４５との間に、周波数選択回路４１を設けて、三角
波の段階で周波数を選択する構成が考えられる。この場
合には、周波数が異なる各々の発振回路に三角波発生回
路やハイパスフィルタが必要となる。さらに、上記した
実施形態では、方形波発振回路４１に２つの発振回路３
１,３２を設けたが、周波数が異なる３つ以上の発振回
路を設けても良いし、周波数を連続的に調整可能な発振
回路を用いて周波数の調整を行っても良い。この場合、
入力信号または出力信号の大きさに応じて複数種類の周
波数の設定から１つを選ぶようにしても良いし、連続的
に周波数を可変させても良い。

【００４８】また、上記した実施形態では、ＰＷＭ方式
の電流制御装置からなるモータ駆動装置２２,２５を例
に説明したが、本発明は、モータ以外の負荷を駆動する
装置にも適用できる。モータ以外の負荷としては、例え
ば、電子ビーム露光装置などに組み込まれる電子ビーム
制御用のヨークコイルが考えられる。さらに、ＦＥＴス
イッチング素子に代えて、ＩＧＢＴスイッチング素子を
用いた場合でも同様の効果が得られる。三角波信号に代
えて、のこぎり波状の電圧信号を用いた場合でも同様の
効果が得られる。

【００４９】さらに、ここでは、出力電流信号をフィー
ドバックして入力信号（入力電圧信号）に近づける例を
説明したが、フィードバック回路は必ずしも必要ではな
い。この場合、出力電流制御の精度は低下するが、装置
の簡略化を図ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電流制御
装置およびモータ駆動装置によれば、入力信号または出
力信号の振幅に応じて基準信号(例えば三角波信号)の周
波数を調整することにより、出力信号のリップルノイズ
と当該装置における発熱とを効果的に低減することがで
き、信頼性が向上する。

【００５１】また、本発明のモータ駆動装置をステージ
部の駆動部として用いたステージ装置では、ステージ部
に対する精密な位置決め制御が可能となり、ステージ装
置全体として高機能化が図られる。

【００５２】さらに、上記のステージ装置をレチクルス
テージまたはウエハステージとして用いた露光装置で
は、ステージ部に対する精密な位置決め制御が可能とな
るため、露光装置全体として高機能化が図られる。さら
に、全体的な発熱量を低く抑えながら、レチクルステー
ジまたはウエハステージを高速移動させることができる
ため、処理効率の向上も図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】露光装置１０の全体構成を示す図である。

【図２】モータ駆動装置２２,２５の全体構成を示す図
である。

【図３】モータ駆動装置２２,２５の周波数選択回路４
１内の変換回路３５を示す構成図である。

【符号の説明】

１０露光装置１１ステージ１２半導体ウエハ１３ａレチクル１３ｂレチクルステージ１４ａ〜１４ｆ位置測定部１５，１６ステージ制御部２１位置制御部２２，２５モータ駆動装置２３，２６モータ２４，２７位置決め機構３１，３２発振回路３３，４５コンパレータ３４切換回路３５変換回路４０方形波発振回路４１周波数選択回路４２三角波発生回路４３ハイパスフィルタ４４比例積分回路４６ドライバ回路４７平滑回路４８検出抵抗４９電流検出回路４６ａスイッチ制御回路４６ｂ，４６ｃＦＥＴスイッチング素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号に略比例した出力信号を生成す
るパルス幅変調方式の電流制御装置において、周期的な基準信号を生成する基準信号生成部と、前記入力信号または前記出力信号の振幅に基づいて、前
記基準信号の周波数を調整する周波数調整部と、前記周波数調整部によって調整された周波数の前記基準
信号を用いてパルス幅変調するパルス幅変調部とを備え
ることを特徴とする電流制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の電流制御装置におい
て、前記周波数調整部は、前記入力信号または前記出力信号
の振幅が大きいほど、前記基準信号の周波数を低く調整
することを特徴とする電流制御装置。
【請求項３】請求項２に記載の電流制御装置におい
て、前記基準信号生成部は、周波数が異なる２つの前記基準
信号を生成可能であり、前記周波数調整部は、前記入力信号または前記出力信号
の振幅が予め定めた閾値より大きいときに前記２つの基
準信号のうち周波数が低い方を選択し、前記入力信号ま
たは前記出力信号の振幅が前記閾値より小さいときに前
記２つの基準信号のうち周波数が高い方を選択すること
を特徴とする電流制御装置。
【請求項４】入力信号に略比例した出力信号を生成す
る電流制御部を備え、該電流制御部により生成された前
記出力信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動装置
において、前記電流制御部は、請求項１から請求項３の何れか１項
に記載の電流制御装置にて構成されることを特徴とする
モータ駆動装置。
【請求項５】請求項４に記載のモータ駆動装置が、ス
テージ部の駆動部として用いられていることを特徴とす
るステージ装置。
【請求項６】露光用光学系を用いて基板上に所定のパ
ターンを形成する露光装置であって、請求項５に記載の
ステージ装置を備えていることを特徴とする露光装置。