JP2024039768A - ステージ装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】偶力の発生を抑制しながらステージを移動させる際に発生する反力を低減することができるステージ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るステージ装置は、第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部とを備え、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とする。【選択図】 図２
Description
本発明は、ステージ装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法に関する。
従来、ステージ装置においてはステージを所定の方向に移動させるために当該ステージに推力を印加することによって発生する反力が当該ステージ装置における外乱となることで、当該ステージ装置における動作が不安定になる虞があることが知られている。
特許文献１は、ステージを所定の方向に移動させる際に発生する反力を相殺するための推力を発生させる推力発生部を備えるステージ装置を開示している。
特許文献１は、ステージを所定の方向に移動させる際に発生する反力を相殺するための推力を発生させる推力発生部を備えるステージ装置を開示している。
特許文献１に開示されているステージ装置に設けられている推力発生部は、単一の位置において反力を相殺するための推力を発生させる。
そのため、ステージを所定の方向に移動させるために当該ステージに推力を印加する位置、すなわち反力が発生する位置と、当該反力を相殺するための推力を発生させる位置とが互いにずれている場合に偶力が発生し、当該偶力はステージ装置において外乱となる。
そのため、ステージを所定の方向に移動させるために当該ステージに推力を印加する位置、すなわち反力が発生する位置と、当該反力を相殺するための推力を発生させる位置とが互いにずれている場合に偶力が発生し、当該偶力はステージ装置において外乱となる。
ステージ装置を組み立てる際に上記双方の位置を揃えることでそのような偶力の発生を抑制することができるが、そのような作業には多大な時間を要するため、当該組み立てが遅延する虞がある。
また、ステージ装置をそのように組み立てた後においても、当該ステージ装置に搭載されるワークの重量や当該ステージ装置における実装、構造体の位置や姿勢等の経時的な変化によって上記双方の位置が変化することで偶力が発生する可能性がある。
また、ステージ装置をそのように組み立てた後においても、当該ステージ装置に搭載されるワークの重量や当該ステージ装置における実装、構造体の位置や姿勢等の経時的な変化によって上記双方の位置が変化することで偶力が発生する可能性がある。
そこで本発明は、偶力の発生を抑制しながらステージを移動させる際に発生する反力を低減することができるステージ装置を提供することを目的とする。
本発明に係るステージ装置は、第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部とを備え、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、偶力の発生を抑制しながらステージを移動させる際に発生する反力を低減することができるステージ装置を提供することができる。
以下に、本実施形態に係るステージ装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
また以下では、鉛直方向をＺ方向（第３の方向）、当該Ｚ方向に垂直な平面内において互いに直交する二方向をＸ方向（第１の方向）及びＹ方向（第２の方向）と定義する。そしてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転軸をそれぞれ、ωＸ軸、ωＹ軸及びωＺ軸と定義する。
また以下では、鉛直方向をＺ方向（第３の方向）、当該Ｚ方向に垂直な平面内において互いに直交する二方向をＸ方向（第１の方向）及びＹ方向（第２の方向）と定義する。そしてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転軸をそれぞれ、ωＸ軸、ωＹ軸及びωＺ軸と定義する。
［第一実施形態］
従来、鉛直方向に垂直な第１の方向に移動する第１のステージと、当該鉛直方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に移動する第２のステージとを備えるステージ装置が知られている。
そして当該ステージ装置は、第１のステージが第２のステージに連結されることで、当該第２のステージの第２の方向における移動に伴って、すなわち当該第２のステージに連動して当該第１のステージも第２の方向に移動するように構成されている。
従来、鉛直方向に垂直な第１の方向に移動する第１のステージと、当該鉛直方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に移動する第２のステージとを備えるステージ装置が知られている。
そして当該ステージ装置は、第１のステージが第２のステージに連結されることで、当該第２のステージの第２の方向における移動に伴って、すなわち当該第２のステージに連動して当該第１のステージも第２の方向に移動するように構成されている。
そのようなステージ装置では、例えば第１のステージが第１の方向に移動する際に発生する反力を相殺することが求められている。
そこで従来、第１のステージが第１の方向に移動する際に発生する反力を相殺するための推力を生成する推力生成部を第２のステージに設けるステージ装置が提案されている。
この構成により、当該ステージ装置では当該第１のステージが第２の方向の様々な位置に配置されていても当該反力を相殺することができる。
そこで従来、第１のステージが第１の方向に移動する際に発生する反力を相殺するための推力を生成する推力生成部を第２のステージに設けるステージ装置が提案されている。
この構成により、当該ステージ装置では当該第１のステージが第２の方向の様々な位置に配置されていても当該反力を相殺することができる。
そのようなステージ装置においては、第１のステージが第１の方向に移動する際に反力が発生する位置と、第２のステージに設けられている当該推力生成部によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とが互いにずれている場合に偶力が発生する。
換言すると、第１のステージを第１の方向に移動させるために当該第１のステージに駆動推力が作用される位置と、第２のステージに設けられている当該推力生成部によって反力を相殺するための推力が生成される位置とが互いにずれている場合に偶力が発生する。
そして、そのようにして発生した偶力はステージ装置に外乱として入力（印加）されるため、当該ステージ装置における精密な動作が阻害されてしまう。
換言すると、第１のステージを第１の方向に移動させるために当該第１のステージに駆動推力が作用される位置と、第２のステージに設けられている当該推力生成部によって反力を相殺するための推力が生成される位置とが互いにずれている場合に偶力が発生する。
そして、そのようにして発生した偶力はステージ装置に外乱として入力（印加）されるため、当該ステージ装置における精密な動作が阻害されてしまう。
上記ステージ装置においては、第２のステージに設けられている当該推力生成部が単一の位置で反力を相殺するための推力、すなわち単軸の推力を生成している。
そのため、当該ステージ装置を組み立てる際に第１のステージが第１の方向に移動する際に反力が生成される位置と、第２のステージに設けられている当該推力生成部によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とを揃えない限り偶力が発生する。
そのため、当該ステージ装置を組み立てる際に第１のステージが第１の方向に移動する際に反力が生成される位置と、第２のステージに設けられている当該推力生成部によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とを揃えない限り偶力が発生する。
そして、当該ステージ装置の組み立てにおいて上記双方の位置を揃えるための作業には多大な時間を要するため、当該組み立てが遅延してしまう虞がある。
また当該ステージ装置をそのように組み立てた後においても、当該ステージ装置に搭載されるワークの重量や当該ステージ装置における実装、構造体の位置や姿勢等の経時的な変化によって上記双方の位置が変化することで偶力が発生する可能性がある。
また当該ステージ装置をそのように組み立てた後においても、当該ステージ装置に搭載されるワークの重量や当該ステージ装置における実装、構造体の位置や姿勢等の経時的な変化によって上記双方の位置が変化することで偶力が発生する可能性がある。
そこで本実施形態は、偶力の発生を抑制しながらステージを移動させる際に発生する反力を相殺することができるステージ装置を提供することを目的としている。
図１（ａ）及び（ｂ）は、第一実施形態に係るステージ装置１００の模式的断面図及び模式的上面図を示している。
本実施形態に係るステージ装置１００は、Ｙステージ１（第２のステージ）、Ｘステージ２（第１のステージ）、定盤５、ベースフレーム６及び除振台８を備えている。
また本実施形態に係るステージ装置１００は、Ｙリニアモータ１０（第２の駆動部）、Ｘリニアモータ２０（第１の駆動部）、反力受け機構３０（反力低減部）、制御部５０及び計測部６０を備えている。
また本実施形態に係るステージ装置１００は、Ｙリニアモータ１０（第２の駆動部）、Ｘリニアモータ２０（第１の駆動部）、反力受け機構３０（反力低減部）、制御部５０及び計測部６０を備えている。
図１（ａ）及び（ｂ）に示されているように本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙステージ１及びＹリニアモータ１０がＸステージ２を挟んでＸ方向両側にそれぞれ設けられている。
そして二つのＹステージ１は、Ｘリニアモータ２０が有するＸリニアモータ固定子２０ｂによって互いに連結（固定）されており、Ｙリニアモータ１０によってＹ方向に移動することができる。
ここで、二つのＹステージ１とＸリニアモータ固定子２０ｂとをまとめてＹステージと称することもできる。
そして二つのＹステージ１は、Ｘリニアモータ２０が有するＸリニアモータ固定子２０ｂによって互いに連結（固定）されており、Ｙリニアモータ１０によってＹ方向に移動することができる。
ここで、二つのＹステージ１とＸリニアモータ固定子２０ｂとをまとめてＹステージと称することもできる。
Ｘステージ２は、Ｘリニアモータ２０によってＸ方向に移動することができる。
またＸステージ２は、微動天板２５を有しており、当該微動天板２５は、基板Ｗを保持すると共に、基板Ｗを保持する保持面を微小駆動させることができる。
またＸステージ２は、微動天板２５を有しており、当該微動天板２５は、基板Ｗを保持すると共に、基板Ｗを保持する保持面を微小駆動させることができる。
具体的には、微動天板２５において不図示の三つのＺリニアモータと一つのωＺリニアモータとを設けることで、基板Ｗを保持する保持面をＺ軸及びωＺ軸だけでなくωＸ軸及びωＹ軸においても駆動させることが可能となる。
これにより本実施形態に係るステージ装置１００では、基板Ｗを保持する保持面をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、ωＸ軸、ωＹ軸及びωＺ軸の六軸全てにおいて駆動させることができる。
これにより本実施形態に係るステージ装置１００では、基板Ｗを保持する保持面をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、ωＸ軸、ωＹ軸及びωＺ軸の六軸全てにおいて駆動させることができる。
除振台８は、空気ばね又はコイルばねによって構成されている除振機構であり、ベースフレーム６によって支持されている。
そして除振台８は、外部から本実施形態に係るステージ装置１００への振動の伝播を抑制すると共に、定盤５の位置及び姿勢を制御するように構成されている。
そして除振台８は、外部から本実施形態に係るステージ装置１００への振動の伝播を抑制すると共に、定盤５の位置及び姿勢を制御するように構成されている。
Ｙリニアモータ１０は、可動部であるＹリニアモータ可動子１０ａ（第２の可動子）と、当該Ｙリニアモータ可動子１０ａの開口部を貫通し、Ｙ方向に延在する固定部であるＹリニアモータ固定子１０ｂ（第２の固定子）とから構成されている。
そしてＹリニアモータ１０は、Ｙステージ１をＹ方向に移動させるように推力を生成する駆動手段として機能する。
そしてＹリニアモータ１０は、Ｙステージ１をＹ方向に移動させるように推力を生成する駆動手段として機能する。
具体的にＹリニアモータ可動子１０ａは、不図示の互いに対向する多極磁石（永久磁石）を保持したアルミ板から構成されるＵ字状の枠体であり、Ｙリニアモータ固定子１０ｂに対してＹ方向に移動可能に構成されている。
一方、Ｙリニアモータ固定子１０ｂは、Ｙ方向に配列されたコイル列を有しており、不図示の床に固定されている。
すなわちＹリニアモータ１０は、ムービングマグネット構成を有している。
一方、Ｙリニアモータ固定子１０ｂは、Ｙ方向に配列されたコイル列を有しており、不図示の床に固定されている。
すなわちＹリニアモータ１０は、ムービングマグネット構成を有している。
そしてＹリニアモータ固定子１０ｂのコイル列の各コイルに供給される電流の向きを逐次切り換えることで、Ｙリニアモータ可動子１０ａにおいてＹ方向の推力を生成する。
このように生成された推力が、Ｙステージ１と共に、Ｙステージ１に接続されているＸリニアモータ２０及びＸステージ２をＹ方向に移動させる。
このように生成された推力が、Ｙステージ１と共に、Ｙステージ１に接続されているＸリニアモータ２０及びＸステージ２をＹ方向に移動させる。
Ｘリニアモータ２０は、Ｘ方向に延在する固定部であるＸリニアモータ固定子２０ｂ（第１の固定子）と、Ｘリニアモータ固定子２０ｂに対してＸ方向に移動可能な可動部であるＸリニアモータ可動子２０ａ（第１の可動子）とから構成されている。
そしてＸリニアモータ２０は、Ｘステージ２をＸ方向に移動させるように推力を生成する駆動手段として機能する。
そしてＸリニアモータ２０は、Ｘステージ２をＸ方向に移動させるように推力を生成する駆動手段として機能する。
具体的にＸリニアモータ可動子２０ａは、中空枠体であり、内面のうち鉛直方向の上面と下面とにおいて不図示の互いに対向する多極磁石（永久磁石）を保持しており、Ｘリニアモータ固定子２０ｂに対してＸ方向に移動可能に構成されている。
一方、Ｘリニアモータ固定子２０ｂは、Ｘ方向に配列されたコイル列を有しており、Ｙステージ１及びＹリニアモータ可動子１０ａに固定されている。
すなわちＸリニアモータ２０は、ムービングマグネット構成を有している。
一方、Ｘリニアモータ固定子２０ｂは、Ｘ方向に配列されたコイル列を有しており、Ｙステージ１及びＹリニアモータ可動子１０ａに固定されている。
すなわちＸリニアモータ２０は、ムービングマグネット構成を有している。
そしてＸリニアモータ固定子２０ｂのコイル列の各コイルに供給される電流の向きを逐次切り換えることで、Ｘリニアモータ可動子２０ａにおいてＸ方向の推力を生成し、当該生成された推力によってＸステージ２がＸ方向に移動する。
上記のようにＸリニアモータ２０及びＸステージ２は、Ｙステージ１のＹ方向における移動に伴ってＹ方向に移動する、すなわちＹステージ１に連動するように構成されている。
上記のようにＸリニアモータ２０及びＸステージ２は、Ｙステージ１のＹ方向における移動に伴ってＹ方向に移動する、すなわちＹステージ１に連動するように構成されている。
反力受け機構３０は、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺（低減）するために推力を生成するように構成されている。
制御部５０は、反力受け機構３０における推力の生成を制御する。
反力受け機構３０の具体的な構成及び制御部５０の具体的な制御については、後述する。
制御部５０は、反力受け機構３０における推力の生成を制御する。
反力受け機構３０の具体的な構成及び制御部５０の具体的な制御については、後述する。
図１（ａ）に示されているように、本実施形態に係るステージ装置１００では、設置基準となりうるベースフレーム６上の三箇所に除振台８が配置されており、当該除振台８上にＹステージ１の走行面となる定盤５が配置される。
そして、Ｙステージ１が定盤５上をＹ方向に往復して移動可能に配置されていると共に、Ｘステージ２がＹステージ上をＸ方向に往復して移動可能に配置されている。
そして、Ｙステージ１が定盤５上をＹ方向に往復して移動可能に配置されていると共に、Ｘステージ２がＹステージ上をＸ方向に往復して移動可能に配置されている。
具体的には、Ｙリニアモータ１０が定盤５上の中央部を挟んでＸ方向両側にそれぞれ設けられており、各Ｙリニアモータ１０のＹリニアモータ可動子１０ａ上にＹステージ１が配置されている。
またＸステージ２は、Ｘリニアモータ２０のＸリニアモータ可動子２０ａ上に配置されている。
またＸステージ２は、Ｘリニアモータ２０のＸリニアモータ可動子２０ａ上に配置されている。
反力受け機構３０は、反力受け機構可動子３０ａ（第３の可動子）と反力受け機構固定子３０ｂ（第３の固定子）とから構成されており、当該反力受け機構可動子３０ａは、一方のＹステージ１に結合しているＹリニアモータ可動子１０ａに固定されている。
すなわち反力受け機構可動子３０ａは、Ｙリニアモータ可動子１０ａのＹ方向における移動に伴ってＹ方向に移動する。
すなわち反力受け機構可動子３０ａは、Ｙリニアモータ可動子１０ａのＹ方向における移動に伴ってＹ方向に移動する。
一方、反力受け機構固定子３０ｂは、Ｙリニアモータ固定子１０ｂと同程度の長さを有しながらＹ方向に延在する長尺の枠体であり、ベースフレーム６に固定されている。
これにより反力受け機構固定子３０ｂは、反力受け機構可動子３０ａがＹ方向のいずれの位置に配置されていても、反力受け機構可動子３０ａにおいてＸ方向に所定の推力を発生させることが可能となる。
これにより反力受け機構固定子３０ｂは、反力受け機構可動子３０ａがＹ方向のいずれの位置に配置されていても、反力受け機構可動子３０ａにおいてＸ方向に所定の推力を発生させることが可能となる。
上記のように、反力受け機構可動子３０ａがＹリニアモータ可動子１０ａと連動することで、Ｘステージ２がＹ方向のいずれの位置に配置されていても、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺することが可能となる。
これにより、当該反力を相殺する精度をＸステージ２のＹ方向の位置によらずに維持することができる。
これにより、当該反力を相殺する精度をＸステージ２のＹ方向の位置によらずに維持することができる。
また、反力受け機構３０は定盤５に対して不要な力を印加しないように構成されているため、反力受け機構３０の動作による定盤５の過渡的な変形を抑制することができる。
これにより本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙステージ１及びＸステージ２が定盤５を位置の基準として精密且つ正確に動作することが可能となる。
これにより本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙステージ１及びＸステージ２が定盤５を位置の基準として精密且つ正確に動作することが可能となる。
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るステージ装置１００に設けられている反力受け機構３０の模式的断面図及び模式的上面図を示している。
図２（ａ）に示されているように、反力受け機構可動子３０ａの反力受け機構固定子３０ｂに対向する内面には、Ｘ方向及びＺ方向それぞれにおいて互いに離れて四個の永久磁石ＭＧが設けられている。
すなわち反力受け機構可動子３０ａの反力受け機構固定子３０ｂに対向する内面には、Ｘ方向に互いに離れて配置される二つの永久磁石ＭＧから構成される永久磁石対が、Ｚ方向において互いに離れて二つ配置されている。
すなわち反力受け機構可動子３０ａの反力受け機構固定子３０ｂに対向する内面には、Ｘ方向に互いに離れて配置される二つの永久磁石ＭＧから構成される永久磁石対が、Ｚ方向において互いに離れて二つ配置されている。
一方、反力受け機構固定子３０ｂの内部にはＺ方向に互いに離れて配置された第１のコイル群３１と第２のコイル群３２との二層のコイル群が設けられている。
なおこれに限らず、反力受け機構固定子３０ｂの内部にはＺ方向に配列された三層以上のコイル群が設けられていてもよい。
なおこれに限らず、反力受け機構固定子３０ｂの内部にはＺ方向に配列された三層以上のコイル群が設けられていてもよい。
また、例えば図２（ｂ）に示されているように第１のコイル群３１がＹ方向に互いに離れて配列された複数のコイル３１１、３１２、・・・、３１ｎを含むように、各コイル群は複数のコイルを含んでいる。
すなわち反力受け機構固定子３０ｂの内部には、Ｙ方向及びＺ方向それぞれにおいて複数の位置にコイル（電磁石）が設けられている。
このように反力受け機構３０は、ボイスコイルモータの構成を有している。
すなわち反力受け機構固定子３０ｂの内部には、Ｙ方向及びＺ方向それぞれにおいて複数の位置にコイル（電磁石）が設けられている。
このように反力受け機構３０は、ボイスコイルモータの構成を有している。
そして、制御部５０が反力受け機構３０の各コイルに供給する電流の向きや大きさを調整することで、各コイルが生成する推力を互いに異ならせることができる。
本実施形態に係るステージ装置１００では、反力受け機構３０においてこのように各コイルが互いに異なる推力を生成することで、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺する際に複数の作用軸における推力を生成することが可能となる。
換言すると、本実施形態に係るステージ装置１００に設けられている反力受け機構３０では、Ｙ方向及びＺ方向それぞれでの複数の位置において、互いに異なる大きさの推力を生成可能な複数の推力生成部が設けられている。
本実施形態に係るステージ装置１００では、反力受け機構３０においてこのように各コイルが互いに異なる推力を生成することで、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺する際に複数の作用軸における推力を生成することが可能となる。
換言すると、本実施形態に係るステージ装置１００に設けられている反力受け機構３０では、Ｙ方向及びＺ方向それぞれでの複数の位置において、互いに異なる大きさの推力を生成可能な複数の推力生成部が設けられている。
例えば、Ｘステージ２の駆動によって反力受け機構３０に対して反力が発生する位置と、反力受け機構３０によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とがＺ方向において互いに異なる場合を考える。
換言すると、Ｘリニアモータ２０によってＸステージ２を移動させるための推力が生成される位置と、反力受け機構３０によって反力を相殺するための推力が生成される位置とがＺ方向において互いに異なる場合を考える。
さらに換言すると、Ｘステージ２の移動による反力の作用軸と、反力受け機構３０による推力の作用軸とが、Ｚ方向においてずれている場合を考える。
換言すると、Ｘリニアモータ２０によってＸステージ２を移動させるための推力が生成される位置と、反力受け機構３０によって反力を相殺するための推力が生成される位置とがＺ方向において互いに異なる場合を考える。
さらに換言すると、Ｘステージ２の移動による反力の作用軸と、反力受け機構３０による推力の作用軸とが、Ｚ方向においてずれている場合を考える。
このとき、Ｙ方向まわりの回転に対応するピッチング（ωＹ）の偶力が発生する。
その場合、本実施形態に係るステージ装置１００では、第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２それぞれが生成する推力の間に差を設定することで、そのようなピッチング（ωＹ）の偶力を相殺することができる。
その場合、本実施形態に係るステージ装置１００では、第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２それぞれが生成する推力の間に差を設定することで、そのようなピッチング（ωＹ）の偶力を相殺することができる。
また、Ｘステージ２の駆動によって反力受け機構３０に対して反力が発生する位置と、反力受け機構３０によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とがＹ方向において互いに異なる場合を考える。
換言すると、Ｘリニアモータ２０によってＸステージ２を移動させるための推力が生成される位置と、反力受け機構３０によって反力を相殺するための推力が生成される位置とがＹ方向において互いに異なる場合を考える。
さらに換言すると、Ｘステージ２の移動による反力の作用軸と、反力受け機構３０による推力の作用軸とが、Ｙ方向においてずれている場合を考える。
換言すると、Ｘリニアモータ２０によってＸステージ２を移動させるための推力が生成される位置と、反力受け機構３０によって反力を相殺するための推力が生成される位置とがＹ方向において互いに異なる場合を考える。
さらに換言すると、Ｘステージ２の移動による反力の作用軸と、反力受け機構３０による推力の作用軸とが、Ｙ方向においてずれている場合を考える。
このとき、Ｚ方向まわりの回転に対応するヨーイング（ωＺ）の偶力が発生する。
その場合、本実施形態に係るステージ装置１００では、計測部６０によって計測されたＹステージ１、すなわちＸステージ２のＹ方向における位置に基づいて第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２それぞれにおいて複数のコイルを選択（決定）する。
そして、当該選択された複数のコイルそれぞれが生成する推力の間に差を設定することで、そのようなヨーイング（ωＺ）の偶力を相殺することができる。
その場合、本実施形態に係るステージ装置１００では、計測部６０によって計測されたＹステージ１、すなわちＸステージ２のＹ方向における位置に基づいて第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２それぞれにおいて複数のコイルを選択（決定）する。
そして、当該選択された複数のコイルそれぞれが生成する推力の間に差を設定することで、そのようなヨーイング（ωＺ）の偶力を相殺することができる。
以上のように本実施形態に係るステージ装置１００では、複数のコイルによって同一の作用線上に無い複数の推力作用軸を設け、当該複数の推力作用軸において独立に推力を設定する。
このように設定された複数の推力の合力によって反力を相殺するための推力作用軸を制御することが可能となる。
このように設定された複数の推力の合力によって反力を相殺するための推力作用軸を制御することが可能となる。
本実施形態に係るステージ装置１００が有する第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２に含まれる各コイルによって生成される推力、すなわち各コイルに供給される電流の大きさについては、二段階のゲインパラメータ（ゲインブロック）が実装される。
具体的に一段階目のゲインパラメータは、全てのコイルに対して共通のゲインパラメータ（第２のゲインパラメータ）である。
そして当該ゲインパラメータは、Ｘステージ２を駆動させた際、すなわちＸリニアモータ２０の推力の生成による反力を低減する際に発生する所定の対象におけるＸ方向の外乱変動量が最小になるように調整される。
なお、ここでいう所定の対象における外乱変動とは例えば定盤５の振動である。
具体的に一段階目のゲインパラメータは、全てのコイルに対して共通のゲインパラメータ（第２のゲインパラメータ）である。
そして当該ゲインパラメータは、Ｘステージ２を駆動させた際、すなわちＸリニアモータ２０の推力の生成による反力を低減する際に発生する所定の対象におけるＸ方向の外乱変動量が最小になるように調整される。
なお、ここでいう所定の対象における外乱変動とは例えば定盤５の振動である。
また二段階目のゲインパラメータは、各コイルの間の推力差についてのゲインパラメータ（第１のゲインパラメータ）である。
そして当該推力差についてのゲインパラメータは、Ｘステージ２を駆動させた際、すなわちＸリニアモータ２０の推力の生成による反力を低減する際に発生する所定の対象におけるＸ方向以外のＹ方向及びＺ方向の外乱変動量が最小になるように調整される。
なお上記の所定の対象は、Ｙステージ１、Ｘステージ２、微動天板２５及び定盤５の少なくとも一つを含んでおり、それぞれにおける外乱変動量に基づいて設定される。
そして当該推力差についてのゲインパラメータは、Ｘステージ２を駆動させた際、すなわちＸリニアモータ２０の推力の生成による反力を低減する際に発生する所定の対象におけるＸ方向以外のＹ方向及びＺ方向の外乱変動量が最小になるように調整される。
なお上記の所定の対象は、Ｙステージ１、Ｘステージ２、微動天板２５及び定盤５の少なくとも一つを含んでおり、それぞれにおける外乱変動量に基づいて設定される。
また、二段階目のゲインパラメータとしての推力差についてのゲインパラメータは、各ステージの稼働範囲に含まれる単一の位置において取得された外乱変動量から算出してもよく、複数の位置において取得された外乱変動量から算出してもよい。
また、当該推力差についてのゲインパラメータは定数であってもよく、各ステージの位置に応じた関数や、各ステージの位置に応じて設定された複数の範囲の間で逐次切り替えられる、すなわちテーブルであってもよい。
また、当該推力差についてのゲインパラメータは定数であってもよく、各ステージの位置に応じた関数や、各ステージの位置に応じて設定された複数の範囲の間で逐次切り替えられる、すなわちテーブルであってもよい。
また当該推力差についてのゲインパラメータは、反力受け機構３０の制御系においてフィードフォワードブロックに構成されると共に、Ｙステージ１、Ｘステージ２、微動天板２５及び定盤５のいずれかのフィードバックブロックに構成されていてもよい。
換言すると反力受け機構３０は、フィードフォワード制御されると共に、Ｙステージ１、Ｘステージ２、微動天板２５及び定盤５の変化に伴ってフィードバック制御されてもよい。
この場合、当該ゲインパラメータを調整した後に、反力を相殺するための推力が作用する方向が変化することによる当該ゲインパラメータへの影響を抑制することができる。
換言すると反力受け機構３０は、フィードフォワード制御されると共に、Ｙステージ１、Ｘステージ２、微動天板２５及び定盤５の変化に伴ってフィードバック制御されてもよい。
この場合、当該ゲインパラメータを調整した後に、反力を相殺するための推力が作用する方向が変化することによる当該ゲインパラメータへの影響を抑制することができる。
上記では、本実施形態に係るステージ装置１００を組み立てる際に調整される二段階のゲインパラメータを示した。
加えて、本実施形態に係るステージ装置１００が搭載される、例えば露光装置等のパターン形成装置の使用状態や動作シーケンスに応じてパラメータを切り替えるための三段階目のゲインパラメータ（第３のゲインパラメータ）を構成することが好ましい。
加えて、本実施形態に係るステージ装置１００が搭載される、例えば露光装置等のパターン形成装置の使用状態や動作シーケンスに応じてパラメータを切り替えるための三段階目のゲインパラメータ（第３のゲインパラメータ）を構成することが好ましい。
本実施形態に係るステージ装置１００が搭載されるパターン形成装置が運用される際には、各ステージの動作シーケンス（動作プロファイル）やＸステージ２に搭載される基板Ｗの種類等に応じて、各ステージの重心や駆動力が変化する。
そこで三段階目のゲインパラメータは、本実施形態に係るステージ装置１００が調整された際の状態とは異なる様々な状態に応じて予め算出された最適なパラメータとなる。
そこで三段階目のゲインパラメータは、本実施形態に係るステージ装置１００が調整された際の状態とは異なる様々な状態に応じて予め算出された最適なパラメータとなる。
具体的には、本実施形態に係るステージ装置１００が搭載されるパターン形成装置の状態、使用環境や動作シーケンスを管理する上位のシステムから本実施形態に係るステージ装置１００の状態に関する情報を制御部５０が受信する。
そして当該受信された情報に基づいて、必要に応じて三段階目のゲインパラメータを切り替える動作が制御部５０によって行われる。
これにより、本実施形態に係るステージ装置１００が搭載されるパターン形成装置の状態や動作シーケンスに応じて本実施形態に係るステージ装置１００が様々な状態にあっても、反力を精度良く相殺することが可能となる。
そして当該受信された情報に基づいて、必要に応じて三段階目のゲインパラメータを切り替える動作が制御部５０によって行われる。
これにより、本実施形態に係るステージ装置１００が搭載されるパターン形成装置の状態や動作シーケンスに応じて本実施形態に係るステージ装置１００が様々な状態にあっても、反力を精度良く相殺することが可能となる。
なお三段階目のゲインパラメータは、第１のコイル群３１及び第２のコイル群３２に含まれる全てのコイルに共通のゲインパラメータであってもよく、各コイルの間の推力差のゲインパラメータであってもよく、双方であっても構わない。
また上記の一段階目、二段階目及び三段階目それぞれのゲインパラメータは、本実施形態に係るステージ装置１００での、例えば各駆動部における摩擦の増大等、経時的な変化に応じて更新されてもよく、定期的に更新されてもよい。
また上記の一段階目、二段階目及び三段階目それぞれのゲインパラメータは、本実施形態に係るステージ装置１００での、例えば各駆動部における摩擦の増大等、経時的な変化に応じて更新されてもよく、定期的に更新されてもよい。
以上のように本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｘステージ２のＸ方向の駆動による反力を相殺するために、Ｙ方向及びＺ方向それぞれでの複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成された反力受け機構３０を設けている。
これにより、当該反力の作用軸及び当該推力の作用軸の位置を調整することなく偶力の発生を抑制することができる。
これにより、当該反力の作用軸及び当該推力の作用軸の位置を調整することなく偶力の発生を抑制することができる。
なお本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙリニアモータ１０においてＹリニアモータ可動子１０ａに永久磁石を設ける一方で、Ｙリニアモータ固定子１０ｂにコイル列を設ける、いわゆるムービングマグネット構成を採っているが、これに限られない。
すなわち、Ｙリニアモータ１０においてＹリニアモータ可動子１０ａにコイル列を設ける一方で、Ｙリニアモータ固定子１０ｂに永久磁石を設ける、いわゆるムービングコイル構成を採っても構わない。
同様に、Ｘリニアモータ２０においてもムービングコイル構成を採っても構わない。
すなわち、Ｙリニアモータ１０においてＹリニアモータ可動子１０ａにコイル列を設ける一方で、Ｙリニアモータ固定子１０ｂに永久磁石を設ける、いわゆるムービングコイル構成を採っても構わない。
同様に、Ｘリニアモータ２０においてもムービングコイル構成を採っても構わない。
また本実施形態に係るステージ装置１００では、図１（ａ）及び（ｂ）に示されているように、Ｘステージ２を挟んでＸ方向の一方の側に反力受け機構３０を設けているが、これに限らず、Ｘステージ２を挟んでＸ方向の両側に反力受け機構３０を設けてもよい。
この場合、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺するために各反力受け機構３０が生成する推力の大きさを低減することができる。
これにより、例えば各反力受け機構３０における推力生成に伴う発熱、機械的な変形や、Ｙ方向やＺ方向への外乱の発生を抑制することができる。
この場合、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺するために各反力受け機構３０が生成する推力の大きさを低減することができる。
これにより、例えば各反力受け機構３０における推力生成に伴う発熱、機械的な変形や、Ｙ方向やＺ方向への外乱の発生を抑制することができる。
［第二実施形態］
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第二実施形態に係るステージ装置に設けられている反力受け機構４０の模式的断面図及び模式的上面図を示している。
なお本実施形態に係るステージ装置は、反力受け機構３０の代わりに反力受け機構４０が設けられていること以外は、第一実施形態に係るステージ装置１００と同一の構成を有しているため、同一の部材には同一の符番を付して、説明を省略する。
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第二実施形態に係るステージ装置に設けられている反力受け機構４０の模式的断面図及び模式的上面図を示している。
なお本実施形態に係るステージ装置は、反力受け機構３０の代わりに反力受け機構４０が設けられていること以外は、第一実施形態に係るステージ装置１００と同一の構成を有しているため、同一の部材には同一の符番を付して、説明を省略する。
図３（ａ）及び（ｂ）に示されているように、反力受け機構４０は、反力受け機構可動子４０ａ及び反力受け機構固定子４０ｂから構成されている。
そして反力受け機構可動子４０ａの反力受け機構固定子４０ｂに対向する内面には、Ｙ方向及びＺ方向それぞれにおいて互いに離れて四個のコイル４１１、４１２、４２１及び４２２が配置されている。
なおこれに限らず、反力受け機構可動子４０ａの反力受け機構固定子４０ｂに対向する内面においては、Ｙ方向の三つ以上の位置それぞれにコイルが設けられていてもよい。
そして反力受け機構可動子４０ａの反力受け機構固定子４０ｂに対向する内面には、Ｙ方向及びＺ方向それぞれにおいて互いに離れて四個のコイル４１１、４１２、４２１及び４２２が配置されている。
なおこれに限らず、反力受け機構可動子４０ａの反力受け機構固定子４０ｂに対向する内面においては、Ｙ方向の三つ以上の位置それぞれにコイルが設けられていてもよい。
一方、反力受け機構固定子４０ｂの内部ではＸ方向及びＺ方向それぞれにおいて互いに離れて配置される四個の永久磁石ＭＧの群がＹ方向において互いに離れて複数配列されている。
すなわち反力受け機構固定子４０ｂの内部では、Ｘ方向に互いに離れて配置される二つの永久磁石ＭＧから構成される永久磁石対が、Ｚ方向において互いに離れて二つ設けられていると共に、Ｙ方向において互いに離れて複数配列されている。
すなわち反力受け機構固定子４０ｂの内部では、Ｘ方向に互いに離れて配置される二つの永久磁石ＭＧから構成される永久磁石対が、Ｚ方向において互いに離れて二つ設けられていると共に、Ｙ方向において互いに離れて複数配列されている。
これにより、コイル４１１及び４１２それぞれによって生成される推力のＺ方向における位置は互いに同一であると共に、コイル４２１及び４２２それぞれによって生成される推力のＺ方向における位置は互いに同一である。
また、コイル４１１及び４２１それぞれによって生成される推力のＹ方向における位置は互いに同一であると共に、コイル４１２及び４２２それぞれによって生成される推力のＹ方向における位置は互いに同一である。
また、コイル４１１及び４２１それぞれによって生成される推力のＹ方向における位置は互いに同一であると共に、コイル４１２及び４２２それぞれによって生成される推力のＹ方向における位置は互いに同一である。
そして、制御部５０がコイル４１１、４１２、４２１及び４２２の各々に供給する電流の向きや大きさを調整することで、各コイルが生成する推力を互いに異ならせることができる。
本実施形態に係るステージ装置では、反力受け機構４０においてこのように各コイルが互いに異なる推力を生成することで、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺する際に複数の作用軸の推力を生成することが可能となる。
本実施形態に係るステージ装置では、反力受け機構４０においてこのように各コイルが互いに異なる推力を生成することで、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力を相殺する際に複数の作用軸の推力を生成することが可能となる。
例えば、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力が反力受け機構４０に対して作用する位置と、反力受け機構４０によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とがＺ方向において互いに異なる場合を考える。
このとき、Ｙ方向まわりの回転に対応するピッチング（ωＹ）の偶力が発生する。
この場合、本実施形態に係るステージ装置では、コイル４１１とコイル４２１との間において推力差を設定すると共に、コイル４１２とコイル４２２との間において推力差を設定することで、そのようなピッチング（ωＹ）の偶力を相殺することができる。
このとき、Ｙ方向まわりの回転に対応するピッチング（ωＹ）の偶力が発生する。
この場合、本実施形態に係るステージ装置では、コイル４１１とコイル４２１との間において推力差を設定すると共に、コイル４１２とコイル４２２との間において推力差を設定することで、そのようなピッチング（ωＹ）の偶力を相殺することができる。
また、Ｘステージ２の駆動によって発生する反力が反力受け機構４０に対して作用する位置と、反力受け機構４０によって当該反力を相殺するための推力が生成される位置とがＹ方向において互いに異なる場合を考える。
このとき、Ｚ方向まわりの回転に対応するヨーイング（ωＺ）の偶力が発生する。
この場合、本実施形態に係るステージ装置では、コイル４１１とコイル４１２との間において推力差を設定すると共に、コイル４２１とコイル４２２との間において推力差を設定することで、そのようなヨーイング（ωＺ）の偶力を相殺することができる。
このとき、Ｚ方向まわりの回転に対応するヨーイング（ωＺ）の偶力が発生する。
この場合、本実施形態に係るステージ装置では、コイル４１１とコイル４１２との間において推力差を設定すると共に、コイル４２１とコイル４２２との間において推力差を設定することで、そのようなヨーイング（ωＺ）の偶力を相殺することができる。
また、本実施形態に係るステージ装置が有するコイル４１１、４１２、４２１及び４２２の各々によって生成される推力、すなわち各コイルに供給される電流の大きさについてのゲインパラメータは、第一実施形態に係るステージ装置１００と同様に設定できる。
以上のように本実施形態に係るステージ装置では、Ｘステージ２のＸ方向の駆動による反力を相殺するために、Ｙ方向及びＺ方向それぞれでの複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成された反力受け機構４０を設けている。
これにより、当該反力の作用軸及び当該推力の作用軸の位置を調整することなく偶力の発生を抑制することができる。
これにより、当該反力の作用軸及び当該推力の作用軸の位置を調整することなく偶力の発生を抑制することができる。
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
［露光装置］
図４は、第一実施形態又は第二実施形態に係るステージ装置を備える露光装置９００の模式的断面図を示している。
図４は、第一実施形態又は第二実施形態に係るステージ装置を備える露光装置９００の模式的断面図を示している。
露光装置９００は、ランプ点灯装置４０１（光源）、照明光学系４０２、スリット４０３、結像光学系４０４、原版ステージ４０５、投影光学系４０６及び基板ステージ４０７を備えている。
なお本実施形態に係るステージ装置は、例えば基板ステージ４０７の駆動を制御するために用いられる。
なお本実施形態に係るステージ装置は、例えば基板ステージ４０７の駆動を制御するために用いられる。
ランプ点灯装置４０１は、高圧水銀ランプ等の紫外線光を射出する光源である。
照明光学系４０２は、第１折り曲げミラー５０１、第１コンデンサレンズ５０２、ハエノ目レンズ５０３、第２コンデンサレンズ５０４及び第２折り曲げミラー５０５を有している。
原版ステージ４０５は、原版Ｏを保持するマスクステージであり、図４中に示したＹ方向に駆動することができる。
照明光学系４０２は、第１折り曲げミラー５０１、第１コンデンサレンズ５０２、ハエノ目レンズ５０３、第２コンデンサレンズ５０４及び第２折り曲げミラー５０５を有している。
原版ステージ４０５は、原版Ｏを保持するマスクステージであり、図４中に示したＹ方向に駆動することができる。
投影光学系４０６は、原版Ｏ上に描画されたパターンを感光剤が塗布された基板Ｗ上に投影転写するための投影光学系である。
なお露光装置９００では、オフナー（Ｏｆｆｎｅｒ）型光学系による投影光学系４０６を用いている。
オフナー型光学系の場合、良好な像領域を確保するために原版Ｏは円弧形状で照射される。また、基板Ｗへ到達する露光光の照射形状も円弧形状となっている。
原版Ｏを透過した光は、台形ミラー６０１、凹面ミラー６０２、凸面ミラー６０３、凹面ミラー６０２、台形ミラー６０１の順に反射した後に、基板Ｗに到達し、原版Ｏ上のパターンが基板Ｗ上に転写される。
なお露光装置９００では、オフナー（Ｏｆｆｎｅｒ）型光学系による投影光学系４０６を用いている。
オフナー型光学系の場合、良好な像領域を確保するために原版Ｏは円弧形状で照射される。また、基板Ｗへ到達する露光光の照射形状も円弧形状となっている。
原版Ｏを透過した光は、台形ミラー６０１、凹面ミラー６０２、凸面ミラー６０３、凹面ミラー６０２、台形ミラー６０１の順に反射した後に、基板Ｗに到達し、原版Ｏ上のパターンが基板Ｗ上に転写される。
基板ステージ４０７は、基板Ｗを保持するウェハステージであり、原版ステージ４０５と同期させてＹ方向に駆動することにより基板Ｗの露光が行われる。基板ステージ４０７は、Ｙ方向に加えてＸ方向にも駆動することが可能であり、基板Ｗ上に複数のパネルを露光する場合にはＸ方向及びＹ方向に基板ステージ４０７を駆動させて露光を行う。
ランプ点灯装置４０１から出射した露光光は、照明光学系４０２、スリット４０３及び結像光学系４０４を通過した後、原版ステージ４０５上に載置された原版Ｏを照射する。
そして原版Ｏを透過した露光光は、投影光学系４０６を通過して、基板ステージ４０７に載置された基板Ｗを照射し、基板Ｗ上の露光領域に対して露光が行われる。
そして原版Ｏを透過した露光光は、投影光学系４０６を通過して、基板ステージ４０７に載置された基板Ｗを照射し、基板Ｗ上の露光領域に対して露光が行われる。
なお上記では、本実施形態に係るステージ装置を露光装置９００に設けた実施形態を示したが、これに限らず本実施形態に係るステージ装置は、インプリント装置や描画装置等のパターン形成装置にも適用することができる。
また本実施形態に係るステージ装置は、基板Ｗにおける感光剤の塗布や現像を行う塗布現像装置等の基板処理装置にも適用することができる。
また本実施形態に係るステージ装置は、基板Ｗにおける感光剤の塗布や現像を行う塗布現像装置等の基板処理装置にも適用することができる。
ここでいうインプリント装置とは、基板上に供給されたインプリント材とモールド材とを互いに接触させた後、当該インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることによって、当該モールド材のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
また描画装置とは、荷電粒子線（電子線）やレーザビームで基板に描画を行うことによって当該基板上にパターン（潜像パターン）を形成する装置である。
また描画装置とは、荷電粒子線（電子線）やレーザビームで基板に描画を行うことによって当該基板上にパターン（潜像パターン）を形成する装置である。
［物品の製造方法］
本実施形態に係る物品の製造方法は、例えば半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。
本実施形態に係る物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記に示した露光装置９００を用いて潜像パターンを形成するステップ（基板を露光する露光ステップ）を含む。
また本実施形態に係る物品の製造方法は、該露光ステップで潜像パターンが形成された基板を現像する現像ステップ（加工ステップ）を含む。
さらに本実施形態に係る物品の製造方法は、該現像ステップで現像された基板に対して行う他の周知の製造ステップ（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、感光剤剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。
本実施形態に係る物品の製造方法は、例えば半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。
本実施形態に係る物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記に示した露光装置９００を用いて潜像パターンを形成するステップ（基板を露光する露光ステップ）を含む。
また本実施形態に係る物品の製造方法は、該露光ステップで潜像パターンが形成された基板を現像する現像ステップ（加工ステップ）を含む。
さらに本実施形態に係る物品の製造方法は、該現像ステップで現像された基板に対して行う他の周知の製造ステップ（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、感光剤剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。
本実施形態に係る物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも一つにおいて有利である。
また本実施形態に係る物品の製造方法は、上記の露光装置９００に限らず、本実施形態に係るステージ装置を備えるインプリント装置や描画装置等のパターン形成装置を用いて行ってもよい。
また本実施形態に係る物品の製造方法は、上記の露光装置９００に限らず、本実施形態に係るステージ装置を備えるインプリント装置や描画装置等のパターン形成装置を用いて行ってもよい。
本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。
（構成１）第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部とを備え、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とするステージ装置。
（構成２）反力低減部は、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とする構成１に記載のステージ装置。
（構成３）第１のステージの位置を計測する計測部と、反力低減部を制御する制御部とを備え、反力低減部は、複数の位置の各々に配置されている複数の推力生成部を有し、制御部は、計測部によって計測された第１のステージの第２の方向における位置に基づいて、反力を低減するように推力を生成する少なくとも一つの推力生成部を決定することを特徴とする構成１または２に記載のステージ装置。
（構成４）制御部は、決定された少なくとも一つの推力生成部それぞれにおいて生成させる推力の大きさを決定するための第１のゲインパラメータを有することを特徴とする構成３に記載のステージ装置。
（構成５）制御部は、第２の方向における少なくとも一つの位置それぞれにおいて、第１の駆動部によって第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成させ、第１の駆動部の推力の生成による反力を低減する際に発生する第２の方向の外乱変動量が最小になるように複数の推力生成部によって生成される各推力の大きさを決定することで第１のゲインパラメータを算出することを特徴とする構成４に記載のステージ装置。
（構成６）第１のゲインパラメータは、第２の方向における位置の関数で表されることを特徴とする構成５に記載のステージ装置。
（構成７）第１のゲインパラメータは、第２の方向における位置についてのテーブルで表されることを特徴とする構成５に記載のステージ装置。
（構成８）制御部は、第１のゲインパラメータを定期的に算出し直すことで更新することを特徴とする構成５乃至７のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成９）制御部は、複数の推力生成部それぞれにおいて共通の第２のゲインパラメータと、ステージ装置の使用状態や動作シーケンスに応じて変化する第３のゲインパラメータとを有することを特徴とする構成３乃至８のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１０）制御部は、決定された少なくとも一つの推力生成部に対してフィードフォワード制御を行うことで推力を生成させることを特徴とする構成３乃至９のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１１）第２の方向に移動可能な第２のステージと、第２のステージを第２の方向に移動させるように推力を生成する第２の駆動部とを備え、第１の駆動部は、第１の方向に延在する第１の固定子と、第１のステージに固定されていると共に、第１の方向に移動可能な第１の可動子とから構成されており、第２の駆動部は、第２の方向に延在する第２の固定子と、第２のステージに固定されていると共に、第２の方向に移動可能な第２の可動子とから構成されており、第１の固定子と第２の可動子とは互いに連結されていることを特徴とする構成１乃至１０のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１２）反力低減部は、第２の方向に延在する第３の固定子と、第２の可動子に固定されていると共に、第２の方向に移動可能な第３の可動子とから構成されていることを特徴とする構成１１に記載のステージ装置。
（構成１３）反力低減部は、第３の固定子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石と、第３の可動子に固定されている少なくとも一つの永久磁石対とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする構成１２に記載のステージ装置。
（構成１４）反力低減部は、第３の固定子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の永久磁石対と、第３の可動子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする構成１２に記載のステージ装置。
（構成１５）反力低減部は、第１のステージを挟んで第１の方向の両側に設けられていることを特徴とする構成１乃至１４のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１６）基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、基板が載置される第１のステージの駆動を制御する構成１乃至１５のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とするパターン形成装置。
（方法１）構成１６に記載のパターン形成装置を用いて基板上にパターンを形成するステップと、パターンが形成された基板を加工して物品を得るステップとを含むことを特徴とする物品の製造方法。
（方法２）第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部であって、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されている、反力低減部とを備えるステージ装置において反力低減部を制御する方法であって、第１のステージの位置を計測するステップと、計測するステップによって計測された第１のステージの第２の方向における位置とゲインパラメータとに基づいて、反力低減部の複数の位置の各々において生成する推力の大きさを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
（構成１）第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部とを備え、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とするステージ装置。
（構成２）反力低減部は、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とする構成１に記載のステージ装置。
（構成３）第１のステージの位置を計測する計測部と、反力低減部を制御する制御部とを備え、反力低減部は、複数の位置の各々に配置されている複数の推力生成部を有し、制御部は、計測部によって計測された第１のステージの第２の方向における位置に基づいて、反力を低減するように推力を生成する少なくとも一つの推力生成部を決定することを特徴とする構成１または２に記載のステージ装置。
（構成４）制御部は、決定された少なくとも一つの推力生成部それぞれにおいて生成させる推力の大きさを決定するための第１のゲインパラメータを有することを特徴とする構成３に記載のステージ装置。
（構成５）制御部は、第２の方向における少なくとも一つの位置それぞれにおいて、第１の駆動部によって第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成させ、第１の駆動部の推力の生成による反力を低減する際に発生する第２の方向の外乱変動量が最小になるように複数の推力生成部によって生成される各推力の大きさを決定することで第１のゲインパラメータを算出することを特徴とする構成４に記載のステージ装置。
（構成６）第１のゲインパラメータは、第２の方向における位置の関数で表されることを特徴とする構成５に記載のステージ装置。
（構成７）第１のゲインパラメータは、第２の方向における位置についてのテーブルで表されることを特徴とする構成５に記載のステージ装置。
（構成８）制御部は、第１のゲインパラメータを定期的に算出し直すことで更新することを特徴とする構成５乃至７のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成９）制御部は、複数の推力生成部それぞれにおいて共通の第２のゲインパラメータと、ステージ装置の使用状態や動作シーケンスに応じて変化する第３のゲインパラメータとを有することを特徴とする構成３乃至８のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１０）制御部は、決定された少なくとも一つの推力生成部に対してフィードフォワード制御を行うことで推力を生成させることを特徴とする構成３乃至９のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１１）第２の方向に移動可能な第２のステージと、第２のステージを第２の方向に移動させるように推力を生成する第２の駆動部とを備え、第１の駆動部は、第１の方向に延在する第１の固定子と、第１のステージに固定されていると共に、第１の方向に移動可能な第１の可動子とから構成されており、第２の駆動部は、第２の方向に延在する第２の固定子と、第２のステージに固定されていると共に、第２の方向に移動可能な第２の可動子とから構成されており、第１の固定子と第２の可動子とは互いに連結されていることを特徴とする構成１乃至１０のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１２）反力低減部は、第２の方向に延在する第３の固定子と、第２の可動子に固定されていると共に、第２の方向に移動可能な第３の可動子とから構成されていることを特徴とする構成１１に記載のステージ装置。
（構成１３）反力低減部は、第３の固定子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石と、第３の可動子に固定されている少なくとも一つの永久磁石対とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする構成１２に記載のステージ装置。
（構成１４）反力低減部は、第３の固定子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の永久磁石対と、第３の可動子の第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする構成１２に記載のステージ装置。
（構成１５）反力低減部は、第１のステージを挟んで第１の方向の両側に設けられていることを特徴とする構成１乃至１４のいずれか一項に記載のステージ装置。
（構成１６）基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、基板が載置される第１のステージの駆動を制御する構成１乃至１５のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とするパターン形成装置。
（方法１）構成１６に記載のパターン形成装置を用いて基板上にパターンを形成するステップと、パターンが形成された基板を加工して物品を得るステップとを含むことを特徴とする物品の製造方法。
（方法２）第１の方向に移動可能な第１のステージと、第１のステージを第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部であって、反力低減部は、第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されている、反力低減部とを備えるステージ装置において反力低減部を制御する方法であって、第１のステージの位置を計測するステップと、計測するステップによって計測された第１のステージの第２の方向における位置とゲインパラメータとに基づいて、反力低減部の複数の位置の各々において生成する推力の大きさを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
２ Ｘステージ（第１のステージ）
２０ Ｘリニアモータ（第１の駆動部）
３０ 反力受け機構（反力低減部）
１００ ステージ装置
２０ Ｘリニアモータ（第１の駆動部）
３０ 反力受け機構（反力低減部）
１００ ステージ装置
Claims (18)
- 第１の方向に移動可能な第１のステージと、
該第１のステージを前記第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、
該第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部と、
を備え、
該反力低減部は、前記第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とするステージ装置。 - 前記反力低減部は、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
- 前記第１のステージの位置を計測する計測部と、
前記反力低減部を制御する制御部と、
を備え、
前記反力低減部は、前記複数の位置の各々に配置されている複数の推力生成部を有し、
前記制御部は、前記計測部によって計測された前記第１のステージの前記第２の方向における位置に基づいて、前記反力を低減するように推力を生成する少なくとも一つの前記推力生成部を決定することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。 - 前記制御部は、前記決定された少なくとも一つの推力生成部それぞれにおいて生成させる推力の大きさを決定するための第１のゲインパラメータを有することを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
- 前記制御部は、
前記第２の方向における少なくとも一つの位置それぞれにおいて、前記第１の駆動部によって前記第１のステージを前記第１の方向に移動させるように推力を生成させ、
前記第１の駆動部の推力の生成による前記反力を低減する際に発生する前記第２の方向の外乱変動量が最小になるように前記複数の推力生成部によって生成される各推力の大きさを決定することで前記第１のゲインパラメータを算出することを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。 - 前記第１のゲインパラメータは、前記第２の方向における位置の関数で表されることを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
- 前記第１のゲインパラメータは、前記第２の方向における位置についてのテーブルで表されることを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
- 前記制御部は、前記第１のゲインパラメータを定期的に算出し直すことで更新することを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
- 前記制御部は、前記複数の推力生成部それぞれにおいて共通の第２のゲインパラメータと、前記ステージ装置の使用状態や動作シーケンスに応じて変化する第３のゲインパラメータとを有することを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
- 前記制御部は、前記決定された少なくとも一つの推力生成部に対してフィードフォワード制御を行うことで推力を生成させることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
- 前記第２の方向に移動可能な第２のステージと、
該第２のステージを前記第２の方向に移動させるように推力を生成する第２の駆動部と、
を備え、
前記第１の駆動部は、前記第１の方向に延在する第１の固定子と、前記第１のステージに固定されていると共に、前記第１の方向に移動可能な第１の可動子とから構成されており、
前記第２の駆動部は、前記第２の方向に延在する第２の固定子と、前記第２のステージに固定されていると共に、前記第２の方向に移動可能な第２の可動子とから構成されており、
前記第１の固定子と前記第２の可動子とは互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。 - 前記反力低減部は、前記第２の方向に延在する第３の固定子と、前記第２の可動子に固定されていると共に、前記第２の方向に移動可能な第３の可動子とから構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のステージ装置。
- 前記反力低減部は、前記第３の固定子の前記第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石と、前記第３の可動子に固定されている少なくとも一つの永久磁石対とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする請求項１２に記載のステージ装置。
- 前記反力低減部は、前記第３の固定子の前記第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の永久磁石対と、前記第３の可動子の前記第２の方向における複数の位置それぞれに配置されている複数の電磁石とを含むボイスコイルモータであることを特徴とする請求項１２に記載のステージ装置。
- 前記反力低減部は、前記第１のステージを挟んで前記第１の方向の両側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
- 基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板が載置される前記第１のステージの駆動を制御する請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とするパターン形成装置。 - 請求項１６に記載のパターン形成装置を用いて前記基板上にパターンを形成するステップと、
パターンが形成された前記基板を加工して物品を得るステップと、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 - 第１の方向に移動可能な第１のステージと、該第１のステージを前記第１の方向に移動させるように推力を生成する第１の駆動部と、該第１の駆動部の推力の生成によって発生する反力を低減するように推力を生成する反力低減部であって、該反力低減部は、前記第１の方向に垂直な第２の方向での複数の位置において互いに大きさが異なる推力を生成可能であるように構成されている、反力低減部とを備えるステージ装置において該反力低減部を制御する方法であって、
前記第１のステージの位置を計測するステップと、
該計測するステップによって計測された前記第１のステージの前記第２の方向における位置とゲインパラメータとに基づいて、前記反力低減部の前記複数の位置の各々において生成する推力の大きさを決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
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| KR1020230095843A KR20240036452A (ko) | 2022-09-12 | 2023-07-24 | 스테이지 장치, 패턴 형성장치, 및 물품의 제조방법 |
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