JP2005328682A - ステージ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動軸ごとのコイル発熱量のばらつきを小さくし、駆動効率を均一化する。
【解決手段】複数の磁石を有する可動子と、可動子に固定されたステージと、磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイル1〜3,14が可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、各層に対応するコイルの発熱量に応じて、コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、物体を2次元方向に移動させる平面モータを駆動源とするステージ装置に関する。
従来の平面モータの構成について、特許文献1の図10を参照して説明する。
特許文献1は、XY方向の2軸方向への駆動が可能な平面モータ20を開示し、複数の磁石38を有した可動ステージ(可動子)22と、X軸方向への駆動に対応する複数のコイル54からなるコイル群及びY軸方向への駆動に対応する複数のコイル56からなるコイル群を有する固定子26とで構成される。複数の磁石38に対向配置された適当なコイル54(又は56)に通電することで、X軸方向(又はY軸方向)のローレンツ力を可動子ステージ22に発生させることができ、通電量を制御することで可動ステージ22を2次元的に駆動させることができる。なお、X軸方向への駆動に対応するコイルとしてZ方向に2層分のコイル54を積層しており、また、Y軸方向への駆動に対応するコイルとしてZ方向に2層分のコイル56を積層している。
また、図5に別構成の平面モータの平面図(a)及び側断面図(b)、図6に図5のA部の拡大図を示す。
図5及び図6の平面モータは、固定子10と、平板状のステージ天板22の下面に複数の磁石からなる磁石列21が固定された可動子20とを備える。固定子10は、コイル列1〜4が4層に積層されて構成されており、それぞれ上層から1層目のコイル列1がX軸若しくはωz軸(Z軸まわりの回転)方向への駆動用、2層目のコイル列2がY軸若しくはωz軸方向への駆動用、3層目のコイル列3がZ軸若しくはωy軸(Y軸まわりの回転)方向への駆動用、4層目のコイル列4がZ軸若しくはωx軸方向への駆動用の各コイル列がベース6と隔壁7との間の隙間(冷媒流路F)に配置されている。上記ベース6と隔壁7との間の隙間には、上流側の冷媒入口8から冷媒が導入され、下流側の冷媒出口9から排出される。
ここで、各層のコイル列間の隙間は、冷却効率の観点から一定の距離に保持されている。また、図7に示すように、可動子20の磁石列21が非対称になっているため、全てのコイル列を長尺コイルとしても、通電するコイル列をうまく選択することで可動子にモーメント力を発生させることができ、各層のコイル列の通電を適宜行うことで可動子を回転方向にも制御可能となっている。なお、長尺コイルの”長尺”とは、図5に示すように、コイルの有効長さが可動子に配置された磁石列21の大きさ以上であるこことを意味し、”短尺”とは、図10の1層目のコイル列のようにコイルの有効長さが可動子22に設置された磁石群の大きさよりも小さい(短い)ことを意味するものと定義する。
特開2002−112526号公報
一般に、可動子22の磁石38と固定子のコイル列54(56)との間の隙間(磁気ギャップ)が大きい程、磁束密度は小さくなる。そのため、図10の構成例では、X軸方向への駆動用コイル列54周辺の磁束密度よりも、相対的に磁気ギャップの大きいY軸方向への駆動用コイル列56周辺の磁束密度の方が小さくなる。このため、各コイル列に同じ電流を流した場合のローレンツ力(つまり、推力定数)はY軸方向への駆動の方が小さくなる。通常の位置決め装置では、X軸方向とY軸方向ともに同様の駆動力が求められるため、結果的にY軸駆動用コイル列56の発熱量は相対的にX軸駆動用コイル列54より大きくなる。
図8にコイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積が同じ場合における、コイルの磁気ギャップに対応した推力定数を示した傾向図を示す。図示のようにコイルと磁石との距離が大きい(つまり、コイルの磁気ギャップが大きい)程、そのコイルでの推力定数は小さくなり、その傾向は特に磁気ギャップが小さい部分で顕著であることが分かる。つまり、図10のように2層のコイル列であっても、磁気ギャップの大きい下層に配置されたY軸方向駆動用コイル列56の推力定数は、X軸方向駆動用コイル列54の推力定数よりかなり小さい値になることが想定される。更に、同じ駆動力を発生させたい場合、コイルの発熱量は推力定数の自乗に反比例することから、Y軸駆動用コイル列56の発熱量はX軸駆動用コイル列54に比べて非常に大きくなることが予想される。つまり、コイルの冷却の観点からすると、磁気ギャップの大きいところに位置するコイルの発熱が問題となることが多い。
また、図6のようにコイルを多層にした構成の場合は、さらに最上層コイル列1と最下層コイル4の推力定数の差が大きくなる。このため、図5、6のように不活性冷媒を冷媒入口8から冷媒出口9に流通させてコイル列全体をまとめて直接冷却する場合には、最も発熱量の大きい最下層コイル4に合わせて冷媒の流量や温度等を決定することが必要になる。
以上をまとめると、ローレンツ力を用いた平面モータでは、駆動する軸方向ごとにコイルを多層に積み重ねた構成になるため、磁石とコイル列と間の磁気ギャップが駆動軸ごとに異なり、駆動軸の推力定数が大きく異なった構成になってしまう。言い換えれば、磁気ギャップが大きいコイル列で駆動する駆動軸ほど、駆動効率が非常に悪くなってしまう。これにより、上層(磁気ギャップが小さい)コイル列ではあまり発熱はしないが、下層(磁気ギャップが大きい)コイル列では発熱が非常に大きくなるという、発熱的なアンバランスが発生してしまう。また、例えば、これらコイル列を冷媒でまとめて冷却する場合、最も発熱量の大きいコイル列に合わせて冷媒の流量や温度等を決定するため、上層コイル列には無駄に多くの冷媒が流れることになり、固定子全体としては非常に多くの冷媒を流す必要が生じてしまう。
このため、ローレンツ力を用いた平面モータにおいて、各層のコイル列の発熱のアンバランスをなくすことが駆動効率の向上とともに、コイル冷却の効率化の観点から望まれている。
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明のステージ装置は、複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、前記各層に対応するコイルの発熱量に応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させた。
上記構成において、前記各層のコイルにおける前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、発熱量の小さなコイルに対して相対的に大きくしている。
また、本発明のステージ装置は、複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、前記各層のコイルと前記磁石との磁気ギャップに応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させた。
上記構成において、前記各層のコイルにおける前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、磁気ギャップの小さいコイルに対して相対的に大きくしている。
また、上記いずれかの構成において、所定のコイルのコイル厚を変えることで、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変えている。
また、上記いずれかの構成において、所定のコイルを厚さ方向に分割することで、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変えている。
更に、本発明のステージ装置は、複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、前記各層のコイルの発熱量に応じて、当該コイルの表面積を変化させる。
上記構成において、所定のコイルの表面積を、発熱量の小さいコイルよりも相対的に大きくしている。
また、上記構成において、所定のコイルを厚さ方向に分割することで、コイルの表面積を変化させている。
なお、本発明は、上記いずれかの構成のステージ装置を備え、前記ステージ装置によって、原版と基板とを相対的に走査して当該原版上のパターンを基板上に露光する露光装置や、この露光装置を用いて半導体デバイスを製造するデバイス製造方法にも適用される。
また、上記いずれかの構成から、ステージを除いた平面モータとしても適用できる。
以上説明したように、本発明によれば、駆動軸ごとのコイル発熱量のばらつきを小さくすることができ、駆動効率を均一化するような設計ができるので、従来の最下層コイルの発熱により冷却が困難となる課題が解決される。
また、発熱ばらつきを小さくすることで、コイル全体を一括冷却する構成とした場合、無駄のない効率的な冷却を行うことができるため、冷却に関する装置全体の規模を小さくすることが可能となる。
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。
第1の実施形態の構成は、各層のコイルの発熱量に応じて、コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させる態様として、発熱の大きいコイル列におけるコイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、発熱量の小さなコイル列に対して相対的に大きくしたものである。
具体的には、図5,6の構成を基本として、Z軸若しくはωx軸方向への駆動用に対応する上から4層目のコイル列14のみのコイル厚を2倍にした構成となっている。図8に示したように、コイルの巻き線方向を法線とするコイル断面の導体面積が同じ場合、下層のコイル列ほど推力定数が小さい、つまりはコイル効率が悪い。そのため、4層目のコイル列が最も発熱する可能性が大きく、冷却の観点から問題となることが多いと考えられる。この課題に対応するため、4層目のコイル列14のコイル厚を厚くして、4層目のコイル列の推力定数を上げるよう構成している。
例えば、4層目のコイル列14のコイル厚を2倍とした場合、同じ電流でもほぼ2倍の駆動力を得ることができ、つまり推力定数を2倍にすることが可能となる。1コイルあたりの発熱の観点から言えば、コイル抵抗も同時に2倍となるが、推力定数が2倍になることで、発熱は1/2となり、つまり冷却量も1/2で済む。もちろん、3層目のコイル列3も同様にコイル厚を厚くすることも考えられるが、3層目のコイル列3を厚くすると、4層目のコイル列14のコイル上端の位置が下層側に実質オフセットすることになるため、4層目のコイル列14の磁気ギャップが見かけ上大きくなってしまい、3層目のコイル列3の発熱は低減するものの4層目のコイル列14の発熱が逆に増えてしまうことになる。そのため、4層目より上層のコイル列1〜3のコイル厚を厚くする場合は、コイル厚を大きくしたことによって4層目のコイル列の実質的な磁気ギャップが大きくなった分を補うように4層目のコイル列14の厚さを更に厚くして、各コイル列の発熱ばらつきが小さくなる、若しくは各コイル列の最大発熱が小さくなるように設計する必要がある。
なお、上記特許文献1には、図9のように上から1層目のコイル列と2層目のコイル列のコイル形状を変えた例も開示されているため、意図的ではなくとも実質上コイル断面の導体面積を変えていると言えなくもない。しかし、この文献1において1層目と2層目のコイル形状を変えた理由は、磁石の配列が図7のように非対称でないため、可動子22に回転方向の力を働かせる機能を付加するためには、1,2層目のコイル列ともに長尺コイル56を用いることはできず、1層目若しくは2層目のコイル列に短尺コイル54を用いる必要があったからである。つまり、図7のように磁石の配列が非対称でない場合に、可動子22に回転方向(Z軸まわり)の駆動力を発生させるためには、図5のように長尺コイル列のみを積み重ねただけでは構成できず、X軸若しくはY軸のいずれか一方の駆動軸に対応するコイル列を短尺コイルにして、磁石に対向した通電及び非通電の短尺コイルを組み合わせることで、可動子の重心に対して非対称な電磁力(モーメント力)を働かせることが必要だからである。また、この文献1には、磁石と各層のコイル列との距離、つまり磁気ギャップに関する記述や、コイルの発熱量を低減することを意図してコイル形状を変更した旨の記述はないことから、本発明の趣旨とは大きく異なることは明らかである。
[第2の実施形態]
図2は、第2の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。
第2の実施形態の構成は、各層のコイル列と磁石との磁気ギャップに応じて、コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させる態様として、各層のコイルにおけるコイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、コイル厚を変えることで、磁気ギャップの小さいコイルに対して相対的に大きくしている。
具体的には、図5,6の構成を基本として、図1とは逆に、上層のコイル列11,12のコイル厚を薄くして、下層のコイルを全体的に上層側にオフセットさせることで、下層のコイル列3,4の実質的な磁気ギャップを小さくして、推力定数を上げてコイルの発熱量を低減するものである。具体的には、図2では1層及び2層コイル列11,12の厚さを図6の場合に比べて1/2にしている。これにより、1層目のコイル列11は、コイル断面の導体面積が減った分に比例して推力定数が1/2に低下するが、コイル抵抗も1/2になることで、コイル発熱量は2倍になる。しかし、そもそも1層目のコイル列11に対応する駆動軸は、磁気ギャップが小さいことから他の駆動軸に比べ推力定数が格段に高いため、発熱量の増加は許容できるレベルにあることが多い。それよりも、コイル厚が薄くなった分、各コイル層の隙間を冷却の観点より変更しない場合、2層目以降のコイル位置が全体的に上層にシフトして、全体の推力定数を上げることができる。この例では、2層目のコイル厚も薄くすることで、2層目のコイル列12に関しては、コイル厚を薄くした影響と全体のコイル位置が上層にシフトした影響が関係して一概にはいえないが、少なくとも発熱が2倍以上になることはない。この場合も3,4層目のコイル列3,4よりは、発熱上昇分の許容は大きい場合が大きく、むしろ1,2層目のコイル列11,12の厚さを薄くしたことで、3,4層目のコイル列3,4が上層へシフトすることによる全体の発熱抑制の効果が大きい場合が多い。また、1,2層目のコイル列の発熱を大きくして、3,4層目のコイル列の発熱を小さくして、1〜4層目のコイル列の発熱量をお互いに近づけることは、各駆動軸に対応するコイル列の発熱量のばらつきを抑える方向となるためには、好ましいといえる。
[第3の実施形態]
図3は、第3の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。
第3の実施形態の構成は、各層のコイル列と磁石との磁気ギャップに応じて、コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させる態様として、各層のコイルにおけるコイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、コイルを厚さ方向に分割することで、磁気ギャップの小さいコイルに対して相対的に大きくしている。
具体的には、図5,6の構成を基本として、Z軸若しくはωx軸方向への駆動用に対応するコイル列を4層目のコイル列24と5層目のコイル列25の2層に分割したものである。つまり、他の駆動軸は1方向に対して1層分のコイル列を対応させているのに対して、Z軸若しくはωx軸方向への駆動用にのみ2層分のコイル列を対応させて、Z軸若しくはωx軸方向への駆動用のコイル断面の導体面積を増やしている。これにより、この駆動軸に関して見かけ上の推力定数は2倍となっている。更に、この場合、この駆動軸に対応したコイル列24,25の表面積は2倍に増えたことに相当し、つまり冷媒との熱伝達面が2倍となり1コイルあたりの発熱が小さくなるばかりでなく、冷却効率が上がるというメリットも付加されることになり、非常に有効な構成である。ただし、この例も他の構成と同様に最下層コイル列には適用は非常に有効であるが、例えば、4層目のコイル列以外に適用した場合、4層目のコイル列のコイル位置が下層にシフトすることによる発熱量の増加を考えて設計する必要がある。
[第4の実施形態]
図4は、第4の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。
第4の実施形態の構成は、各層のコイルの発熱量に応じて、コイルの表面積を変化させる態様として、コイルを厚さ方向に分割することで、発熱量の小さいコイルよりも相対的に大きくしている。
具体的には、図5,6の構成を基本として、Z軸若しくはωx軸方向への駆動用に対応するコイル列を4層目のコイル列34と5層目のコイル列35の2層に分割し、かつ4,5層目のコイル列34,35のコイル厚を上層の他のコイル列1〜3に比べて1/2にしたものである。図3の構成と比較すると、Z軸若しくはωx軸方向の駆動用コイル断面の導体面積は変更していないという点で異なる。つまり、この例では、最下層のコイル列を用いて発熱が最も大きいと見込まれる、Z軸若しくはωx軸方向の駆動用に対応するコイル列の発熱を減らすという観点ではなく、コイル列の表面積を大きくして冷媒との接触面積を増やし、冷却効率を上げることで全体の冷却の最適化を図ることが狙いとなっている。この構成に関しても、コイルを分割することで、冷却水路分(コイル層の間隔分)が磁気ギャップに付加されるため、最下層以外で適用した場合、逆にさらに下層のコイル列の発熱が増えて全体的に最適化が図れないこともあるので、その点を考慮して設計する必要がある。
[露光装置への適用例]
次に、上記各実施形態の平面モータを、物体を位置決めするステージ装置のステージ駆動に適用し、このステージ装置を半導体デバイス製造に用いられる露光装置に搭載した例を説明する。
図11(a)に示すように、上記平面モータを備えるステージ装置STGを搭載する露光装置は、回路パターンが描画されたレチクルRと、当該レチクルR上のスリット状の細長い照射エリアR1に照明光を与える照明光学系80とを有し、照射されたレチクルRの描画パターンの一部を投影光学系としての投影レンズ81を介してウエハWに転写する。
また、露光装置は、当該ウエハWを保持し且つ投影レンズ81の光軸と直交するXY平面上で移動可能なウエハステージ72と、ウエハステージ72上でウエハWを保持するチャック71と、当該ウエハステージ72の位置と姿勢を計測するレーザ干渉計82,83,84と、ウエハステージ72に固定された反射鏡31,32とを備え、ウエハW上にはスリット状の細長いショットW1が転写される。
なお、レチクルRとウエハWとを相対的に走査できるものであれば、ウエハステージに限らず、レチクルRを保持し且つ投影レンズ81の光軸と直交するXY平面上で移動可能なレチクルステージを付加してもよい。
更に、図11(b)に示すように、ステージの移動や照明光の照射などの露光に関わる動作や、上記質量体の位置補償制御などを行う制御部91が設けられる。
[デバイス製造方法]
次に、上述した露光装置を利用したデバイス製造方法の実施形態を説明する。
図12は微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップS1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップS2(露光制御データ作成)では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップS3(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S4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、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S5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップS4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S6(検査)ではステップS5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なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップS7)される。
図13は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップS11(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップS12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS13(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S14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップS15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップS16(露光)では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップS17(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S19(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。
本実施形態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バイスを低コストに製造することができる。
第1の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。 第2の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。 第3の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。 第4の実施形態のコイル列の構成を例示する固定子の断面図である。 従来の平面モータの構成を示す平面図(a)及び側断面図(b)である。 図5のA部の拡大図である。 従来の平面モータを構成する可動子の磁石配列を示す側面図(a)及び背面図(b)である。 磁気ギャップとコイル列の推力定数との関係を示す傾向図である。 従来の平面モータの構成を一部破断して示す斜視図である。 従来の平面モータの構成を一部破断して示す斜視図である。 本発明に係る実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 微小デバイスの製造フローを説明する図である。 ウエハプロセスを説明する図である。

Claims (14)

  1. 複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、
    前記各層に対応するコイルの発熱量に応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させたことを特徴とするステージ装置。
  2. 前記各層のコイルにおける前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、発熱量の小さなコイルに対して相対的に大きくしたことを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
  3. 複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、
    前記各層のコイルと前記磁石との磁気ギャップに応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させたことを特徴とするステージ装置。
  4. 前記各層のコイルにおける前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を、磁気ギャップの小さいコイルに対して相対的に大きくしたことを特徴とする請求項3に記載のステージ装置。
  5. 所定のコイルのコイル厚を変えることで、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のステージ装置。
  6. 所定のコイルを厚さ方向に分割することで、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のステージ装置。
  7. 複数の磁石を有する可動子と、前記可動子に固定されたステージと、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させるステージ装置において、
    前記各層のコイルの発熱量に応じて、当該コイルの表面積を変化させることを特徴とするステージ装置。
  8. 所定のコイルの表面積を、発熱量の小さいコイルよりも相対的に大きくしたことを特徴とする請求項7に記載のステージ装置。
  9. 所定のコイルを厚さ方向に分割することで、コイルの表面積を変化させることを特徴とする請求項7又は8に記載のステージ装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のステージ装置を備え、
    前記ステージ装置によって、原版と基板とを相対的に走査して当該原版上のパターンを基板上に露光する露光装置。
  11. 請求項10に記載の露光装置を用いて半導体デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
  12. 複数の磁石を有する可動子と、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させる平面モータにおいて、
    前記各層に対応するコイルの発熱量に応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させたことを特徴とする平面モータ。
  13. 複数の磁石を有する可動子と、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させる平面モータにおいて、
    前記各層のコイルと前記磁石との磁気ギャップに応じて、前記コイルの巻き線方向を法線とする断面の導体面積を変化させたことを特徴とする平面モータ。
  14. 複数の磁石を有する可動子と、前記磁石に対して所定間隔をもって対向配置されたコイルを積層して構成し、各層のコイルが前記可動子を2次元方向に駆動する複数の駆動軸として機能する固定子とを備え、各層に対応するコイルに通電することで、前記可動ステージに対して駆動力を発生させる平面モータにおいて、
    前記各層のコイルの発熱量に応じて、当該コイルの表面積を変化させることを特徴とする平面モータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072100A (ja) * 2006-08-25 2008-03-27 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP2008091892A (ja) * 2006-09-11 2008-04-17 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287014A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Canon Inc 位置決め装置およびリニアモータ
US8492934B2 (en) * 2009-03-23 2013-07-23 Nikon Corporation Coil variations for an oval coil planar motor
JP5918965B2 (ja) 2011-10-25 2016-05-18 キヤノン株式会社 加工機システム及び加工機の配置方法
KR101471130B1 (ko) * 2013-07-16 2014-12-11 숭실대학교산학협력단 평면 모터 장치 및 이를 이용한 공정 장치
DE102018117953B3 (de) * 2018-07-25 2019-11-07 Beckhoff Automation Gmbh Statoreinheit
DE102018117981A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Beckhoff Automation Gmbh Statoreinheit und Statormodul

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958138A (en) * 1971-09-10 1976-05-18 Tracked Hovercraft Limited Linear induction motors
US5925956A (en) * 1995-06-30 1999-07-20 Nikon Corporation Stage construction incorporating magnetically levitated movable stage
US5959415A (en) * 1996-08-13 1999-09-28 Richard D. Sedgewick Linear motor with improved coil design and heat removal
JP2002112526A (ja) 2000-06-26 2002-04-12 Nikon Corp 平面モータ、ステージ位置決めシステム、露光装置
US6452292B1 (en) * 2000-06-26 2002-09-17 Nikon Corporation Planar motor with linear coil arrays
US6445093B1 (en) * 2000-06-26 2002-09-03 Nikon Corporation Planar motor with linear coil arrays
JP4689058B2 (ja) * 2001-02-16 2011-05-25 キヤノン株式会社 リニアモータ、ステージ装置および露光装置ならびにデバイス製造方法
DE60232568D1 (de) * 2001-07-09 2009-07-23 Canon Kk Belichtungsapparat

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072100A (ja) * 2006-08-25 2008-03-27 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP4668248B2 (ja) * 2006-08-25 2011-04-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP2008091892A (ja) * 2006-09-11 2008-04-17 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP4704403B2 (ja) * 2006-09-11 2011-06-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 位置決めデバイス、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法

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