JP7025256B2 - ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。
半導体デバイスなどの製造に用いられるリソグラフィ装置では、原版や基板等を保持するステージの駆動機構として、可動子の位置に応じて通電すべきコイルを選択的に切り換える多相リニアモータを用いたものが知られている。特許文献１には、このような多相リニアモータの駆動電流を制御する方法として、ｓｉｎ２（ｘ）＋ｃｏｓ２（ｘ）＝１の原理を利用した多相励磁正弦波駆動方式が提案されている。多相励磁正弦波駆動方式では、ステージを駆動する際、磁束密度の位相角が９０度相当離れた位置にある２相のコイルに対し、それぞれの磁束密度に相当する電流を同時に流す（２相励磁する）ことで、推力ムラを低減した一定の推力を得ることができる。
特許第３５０１５５９号公報
リソグラフィ装置では、半導体デバイスの微細化や高集積化が進むにつれて、ステージの位置の計測誤差や、装置内の部品や基板などの形状誤差を管理し、基板上にパターンを高精度に形成することが求められている。そのため、このような誤差を引き起こす１つの要因である装置内部の温度についても、その変動を低減するように高精度に制御することが望ましい。しかしながら、ステージを駆動するリニアモータでは、ステージを駆動している期間とステージを停止させている期間とで発熱が大きく異なるため、それによって装置内部の温度変動を低減することが困難になりうる。
そこで、本発明は、リニアモータからの発熱を制御するために有利な技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのステージ装置は、ステージを駆動するステージ装置であって、第１相コイルと第２相コイルとが交互に配列された複数のコイルを含む固定子と、前記ステージに設けられた可動子とを有するリニアモータと、前記複数のコイルのうち一対の第１相コイルおよび第２相コイルに選択的に通電することにより、前記リニアモータを制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記ステージを所定位置に停止させている停止期間において、第１相コイルに通電することによって前記ステージの位置を前記所定位置に保持するとともに、前記可動子に推力を与えない位置に配置された第２相コイルに通電して発熱させる。
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、例えば、リニアモータからの発熱を制御するために有利な技術を提供することができる。
露光装置の構成例を示す概略図である。 多相励磁方式のリニアモータの動作を説明するための図である。 露光装置の動作シーケンスを示すフローチャートである。 露光装置の動作とリニアモータの発熱との関係を示す図である。 第１実施形態のステージ装置の構成例を示す図である。 電流ドライバからの電流の出力タイミングと切換部での切り換えタイミングとを示す図である。 第３実施形態のステージ装置の構成例を示す図である。 所定位置の設定例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態では、マスク（原版）のパターンを基板に転写する露光装置に本発明のステージ装置を適用する例を説明するが、それに限られるものではない。例えば、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置や、荷電粒子線を基板に照射して当該基板にパターンを形成する描画装置などの他のリソグラフィ装置においても、本発明のステージ装置を適用することができる。
＜第１実施形態＞
第１実施形態の露光装置１００について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の露光装置１００の構成例を示す概略図である。本実施形態の露光装置１００は、例えば、照明光学系１１と、マスクＭを保持するマスクステージ１２と、投影光学系１３と、基板Ｗを保持する基板ステージ１４と、基板ステージ１４を駆動するリニアモータ２０（駆動部）と、制御部３０とを含みうる。制御部３０は、例えばＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置１００の各部を制御する（基板Ｗの露光処理を制御する）。本実施形態では、基板ステージ１４を駆動するステージ装置が、リニアモータ２０と制御部３０とによって構成されうる。
照明光学系１１は、光源から射出された光を用いて、マスクステージ１２により保持されたマスクＭを照明する。投影光学系１３は、所定の倍率を有し、マスクＭに形成されたパターンを基板Ｗ上に投影する。マスクＭおよび基板Ｗは、マスクステージ１２および基板ステージ１４によってそれぞれ保持されており、投影光学系１３を介して光学的にほぼ共役な位置（投影光学系１３の物体面および像面）に配置される。マスクステージ１２は、真空吸着力などによってマスクＭを保持し、例えばＸＹ方向に移動可能に構成される。基板ステージ１４は、真空吸着力などによって基板Ｗを保持し、リニアモータ２０によって例えばＸＹ方向（図１に示す構成例ではＸ方向）に駆動される。リニアモータ２０は、複数のコイル２１ａを含む固定子２１と、基板ステージ１４に設けられた可動子２２とを有する。
また、露光装置１００には、基板ステージ１４の位置を計測する計測部１６と、リニアモータ２０の固定子２１を温調する温調部１７とを更に含みうる。計測部１６は、例えばレーザ干渉計やエンコーダなどを含み、基板ステージ１４（可動子２２）の現在位置を計測する。図１に示す計測部１６は、レーザ干渉計を含み、基板ステージ１４に設けられたミラー２２ａにレーザ光を照射し、該ミラー２２ａで反射されたレーザ光を用いて基板ステージ１４（可動子２２）の現在位置を計測する。また、温調部１７は、例えばリニアモータ２０の固定子２１に設けられた流路に流体を流すことによって固定子２１の温調を行うように構成されうる。図１に示す温調部１７は、固定子２１の流路から回収管１７ａを介して流体を回収し、回収した流体の温度を温度センサで検出した結果に基づいて、目標温度になるように流体を温調する。そして、温調した流体を供給管１７ｂを介して固定子２１の流路に供給することにより、固定子の温調を行う。
次に、本実施形態のリニアモータ２０について説明する。本実施形態のリニアモータ２０は、第１相コイルと第２相コイルとが交互に配列された複数のコイル２１ａを固定子２１に含み、可動子２２の位置に応じて通電すべきコイル２１ａを選択的に切り換え可能な多相リニアモータとして構成される。また、本実施形態では、リニアモータ２０の駆動電流を制御する方法として、多相励磁正弦波駆動方式（以下では、単に「多相励磁方式」と呼ぶことがある）が用いられる。このように構成されたリニアモータ２０では、例えば、複数のコイル２１ａのうち、可動子２２の位置に応じて選択された一対の第１相コイルおよび第２相コイルに通電することにより、可動子２２の位置の制御を行うことができる。ここで、以下の説明では、第１相コイルをＡ相コイルとし、第２相コイルをＢ相コイルとしているが、その逆であってもよい（即ち、第１相コイルをＢ相コイルとし、第２相コイルをＡ相コイルとしてもよい）。
図２は、本実施形態に係る多相励磁方式のリニアモータ２０の動作を説明するための図である。図２（ａ）～（ｅ）は、矢印Ｒの方向に可動子を移動させる際のリニアモータ２０の状態遷移を時系列で示す図である。図２（ａ）～（ｅ）では、Ａ相コイルとＢ相コイルとが交互に配列された複数のコイル２１ａを含む固定子２１と、複数の磁石を含む可動子２２とを有するリニアモータ２０が図示されている。図中では、固定子２１における複数のコイル２１ａのうち、Ａ相コイルに対してはＡ１～Ａ３の番号が付与されており、Ｂ相コイルに対してはＢ１～Ｂ３の番号が付与されている。このような構成のリニアモータ２０では、計測部１６で計測された可動子２２の位置情報に基づいて選択されたＡ相コイルとＢ相コイルとに通電することにより、可動子２２への推力を継続的に与えて可動子２２を移動させることができる。図２（ａ）～（ｂ）では、計測部１６で計測された可動子２２の位置情報に基づいて、通電すべきコイル２１ａとして、Ａ相コイルＡ１およびＢ相コイルＢ１が選択され、図２（ｃ）～（ｅ）では、Ｂ相コイルＢ１およびＡ相コイルＡ２が選択されている。
また、図２（ｆ）は、各コイル２１ａを通過する磁束密度状態を表す磁束密度分布の一例を示している。図２（ｆ）において、横軸は可動子２２の位置を示し、縦軸は各コイルを通過する磁束密度を示している。Ａ相コイルの磁束密度分布は、複数のＡ相コイルのうち、可動子２２の位置に応じて選択され通電されたＡ相コイルの磁束密度を連続的につないだものである。同様に、Ｂ相コイルの磁束密度分布は、複数のＢ相コイルのうち、可動子２２の位置に応じて選択され通電されたＢ相コイルの磁束密度を連続的につないだものである。ここで、図２（ｆ）に示す磁束密度分布は、矢印Ｒの方向に可動子２２を移動させる際の例であり、実際に可動子２２の位置を制御する際には、可動子２２を移動させる速度やリニアモータ２０に発生させる推力などに応じて位相や強度（振幅）が変わりうる。
図２において、可動子２２を駆動する場合、Ａ相コイルについては、可動子２２の位置ｘに対して磁束密度がｓｉｎ（ｘ）になるように、可動子２２の位置に応じて選択されたＡ相コイルに、ｓｉｎ（ｘ）に比例した電流を供給する。そして、Ａ相コイルに対して磁束密度の位相角が９０度離れたＢ相コイルについては、磁束密度がｃｏｓ（ｘ）になるように、可動子２２の位置に応じて選択されたＢ相コイルに、ｃｏｓ（ｘ）に比例した電流を供給する。このようにすることで、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの各々において磁束と電流とで決定される推力が、ｓｉｎ２（ｘ）＋ｃｏｓ２（ｘ）＝１の関係となり、推力ムラを低減した一定の推力を発生することができる。
次に、露光装置１００の動作シーケンスについて、図３を参照しながら説明する。図３は、露光装置１００の動作シーケンスを示すフローチャートである。図３のフローチャートは、１つのロットに含まれる複数の基板Ｗの各々に対して露光処理を行う際の露光装置１００の動作シーケンスを示しており、ロットを変更しながら繰り返し行われうる。なお、図３のフローチャートでは、基板ステージ１４（可動子２２）の移動に着目して説明しており、露光処理の具体的な説明については省略している。
Ｓ１１では、制御部３０は、基板ステージ１４（可動子２２）を所定位置に移動させ、当該所定位置に保持（維持）させるようにリニアモータ２０を制御する。このとき、ロットの入れ替え（交換）等が行われうる。Ｓ１２では、制御部３０は、１つのロットに含まれる複数の基板Ｗのうち、露光処理を行う対象の基板Ｗ（対象基板Ｗ）を基板ステージ１４上に搬送するように基板搬送機構を制御し、対象基板Ｗを保持するように基板ステージ１４を制御する。Ｓ１１およびＳ１２の工程は、露光処理を開始する前の状態であり、基板ステージ１４は停止状態（アイドリング状態）である。
Ｓ１３では、制御部３０は、対象基板Ｗが投影光学系１３の下方に配置されるようにリニアモータ２０を制御する。Ｓ１４では、制御部３０は、ステップ移動を挟みながら、対象基板Ｗにおける複数のショット領域の各々に対して露光処理を繰り返す。この工程での露光方式は、ステップアンドリピート方式であってもよいし、ステップアンドスキャン方式であってもよい。Ｓ１５では、制御部３０は、基板ステージ１４（可動子２２）を所定位置に移動させ、当該所定位置に保持（維持）させるようにリニアモータ２０を制御する。Ｓ１６では、制御部３０は、基板ステージ１４上から対象基板Ｗを回収するように基板搬送機構を制御する。Ｓ１７では、制御部３０は、ロット内における全ての基板Ｗに対して露光処理を行ったか否かを判定する。露光処理を行っていない基板Ｗがある場合にはＳ１２に戻る。一方、全ての基板Ｗに対して露光処理を行った場合には終了する。
このような動作シーケンスにおいて、Ｓ１３～Ｓ１５のように基板ステージ１４を移動させる頻度が高い工程では、固定子２１のコイル２１ａに通電してリニアモータに推力を発生させるため、当該固定子２１においてジュール熱が発生しうる。このときの熱量は、一般的に、単位時間あたりにコイル２１ａに供給された電流値の２乗と、該コイル２１ａの直流抵抗との積となる。近年の露光装置では、高い生産性を達成するために基板ステージ１４の加速度が高まっており、このような高い加速度での繰り返し駆動により、固定子２１の発熱量は数１００Ｗ程度になりうる。一方、Ｓ１１～Ｓ１２のように、ロット内の全基板Ｗに対して露光処理を行った後、次のロットの基板Ｗに対して露光処理を開始するまでの期間では、基板ステージ１４は停止状態（アイドリング状態）である。この場合、リニアモータ２０は停止状態を維持するだけの力を発生すればよいため、コイル２１ａに供給される電流値は、基板ステージ１４を移動させるときに比べて非常に小さくなる（ほぼ零になる）。
図４は、露光装置１００の動作とリニアモータ２０の発熱（単位時間当たりの発熱量）との関係を示す図である。図４に示すように、露光装置１００では、基板ステージ１４を所定位置に停止させておく停止期間と、露光処理が行われる期間、即ち、基板ステージ１４の移動頻度が高い可動期間とでは、リニアモータ２０の発熱が大きく異なる。（可動期間は、所定位置と異なる位置において基板ステージ１４の位置を制御している期間と言うこともできる。）このように、リニアモータ２０の発熱が変動すると、それに伴って装置内の温度も変動するため、基板ステージ１４の位置の計測誤差や、装置内の部品、基板等の形状誤差が変化し、基板上にパターンを高精度に転写することが困難になりうる。また、固定子２１の温調を行う温調部１７が設けられていても、停止期間と可動期間との変更時（移行時）などに温調の制御遅れが生じることがある。
そのため、露光装置１００では、停止期間でのリニアモータ２０の発熱が、可動期間でのリニアモータ２０の発熱に近づくように、停止期間における固定子２１の各コイル２１ａへの通電を制御することが好ましい。上述した多相励磁方式では、停止期間において、基板ステージ１４の位置を保持し且つ可動期間でのリニアモータの発熱に近づくように、Ａ相コイルとＢ相コイルとで逆方向の推力を発生させることが考えられる。しかしながら、この場合、Ａ相コイルおよびＢ相コイルで発生させた推力によって、基板ステージ１４に意図しない応力が加わり、基板ステージ１４や基板Ｗに歪変形が生じうる。
そこで、本実施形態では、停止期間において、第１相コイルに通電することによって基板ステージ１４の位置を保持するとともに、可動子２２に推力を与えない位置に配置された第２相コイルに通電する。つまり、基板ステージ１４の位置を保持するための制御を第１相コイルで行い、リニアモータ２０の発熱の制御を第２相コイルで行うように、リニアモータ２０を制御する。これにより、多相励磁方式を用いた場合において、リニアモータ２０の発熱変動と、基板ステージ１４への意図しない応力とを低減することができる。ここで、上述したように、第１相コイルは、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの一方であり、第２相コイルは、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの他方である。
図５は、本実施形態のステージ装置の構成例を示す図である。図５に示すステージ装置では、基板Ｗを保持する基板ステージ１４と、基板ステージ１４を駆動するリニアモータ２０と、基板ステージ１４の位置を計測する計測部１６（レーザ干渉計）と、制御部３０とが設けられている。リニアモータ２０の固定子２１は、Ａ相コイルとＢ相コイルとが交互に配列された複数のコイルを含む。図５に示す例では、図を分かりやすくするため、３個のＡ相コイルＡ１～Ａ３と３個のＢ相コイルＢ１～Ｂ３とが図示されているが、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの数は、３個に限られるものではなく、４個以上であってもよい。また、制御部３０は、例えば、減算器３１と、位置補償器３２と、電流ドライバ３３ａ、３３ｂと、切換部３４ａ、３４ｂと、選択部３５と、温度補償器３６とを含みうる。
減算器３１は、計測部１６で計測された可動子２２の現在位置と目標位置との偏差を算出し、算出した偏差情報を位置補償器３２に供給する。位置補償器３２は、例えばＰＩＤ補償器であり、減算器３１からの偏差情報に基づいて、当該偏差が許容範囲に収まるように（例えば、偏差が零になるように）、基板ステージ１４（可動子２２）を駆動するための指令値を決定する。電流ドライバ３３ａは、位置補償器３２からの指令値に基づいて、Ａ相コイルに供給すべき電流を出力する。電流ドライバ３３ｂは、位置補償器３２からの指令値に基づいて、Ｂ相コイルに供給すべき電流を出力する。電流ドライバ３３ａ、３３ｂは、Ａ相コイルに供給される電流とＢ相コイルに供給される電流とで位相角が９０度異なるように電流を出力する。
切換部３４ａは、選択部３５からの信号に基づいて、電流ドライバ３３ａからの電流を供給するＡ相コイルを切り換えるように構成される。切換部３４ｂは、選択部３５からの信号に基づいて、電流ドライバ３３ｂからの電流を供給するＢ相コイルを切り換えるように構成される。切換部３４ａ、３４ｂは、電流の供給先をメカニカルに切り換えるように構成されてもよいし、ソフトウェア上で切り換えるように構成されてもよい。また、選択部３５は、計測部１６で計測された可動子２２の現在位置に基づいて、複数のコイル２１ａの中から、通電すべき一対のＡ相コイルおよびＢ相コイルを選択する。そして、選択したＡ相コイルおよびＢ相コイルに電流の供給先が切り換わるように切換部３４ａ、３４ｂを制御する。
選択部３５は、リニアモータ２０を制御するための制御モードとして、基板ステージ１４の位置を所定位置に保持する停止モード（第１モード）と、所定位置と異なる位置において基板ステージの１４の位置を制御する可動モード（第２モード）を含みうる。例えば、図３のＳ１４のように露光処理の間では、可動モードが適用される。可動モードの場合、選択部３５は、計測部１６で計測された可動子２２の現在位置に基づいて、可動子２２に推力を与えて基板ステージ１４を移動させるように通電すべき一対（例えば１つずつ）のＡ相コイルおよびＢ相コイルを選択する。そして、選択されたＡ相コイルおよびＢ相コイルがそれぞれ電流の供給先となるように切換部３４ａ、３４ｂを制御する。
一方、図３のＳ１１の工程のように、基板ステージ１４を所定位置に保持させる場合には、停止モードが適用される。可動モードから停止モードへの変更は、計測部１６で計測された基板ステージ１４の位置に基づいて、基板ステージ１４が所定位置に配置されたと判定された場合に行われる。
所定位置とは、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの一方のみに通電するだけで基板ステージ１４の位置を保持可能となる位置、即ち、Ａ相コイルの電流値とＢ相コイルの電流値との比が略１００対０又は略０対１００となる位置のことであり、事前に設定されうる。このように所定位置を設定するのは、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの双方を用いて基板ステージ１４の位置を保持している状態では、後述するように、それらの一方を、推力を伴わずに発熱させるために使用することができないからである。図５に示す例では、Ｂ相コイルＢ１への通電によって基板ステージ１４の位置を保持可能となる位置が所定位置として設定されている。また、所定位置は、基板ステージ上への基板Ｗの搬送や、基板ステージ上からの基板の回収が行われる際の基板ステージ１４の位置を含むが、その他にも、例えば、ロットの交換時に基板ステージ１４を待機させる位置なども含みうる。即ち、所定位置は、一箇所に限られず、複数箇所に設定されてもよい。
停止モードの場合、選択部３５は、電流ドライバ３３ｂからの電流の供給先としてＢ相コイルＢ１を選択し、Ｂ相コイルＢ１に電流の供給先が切り換わるように切換部３４ｂを制御する。このとき、電流ドライバ３３ｂからは、基板ステージ１４が所定位置を保持するように位置補償器３２で決定された指令値に基づいて、Ｂ相コイルＢ１に供給すべき電流が出力される。また、選択部３５は、電流ドライバ３３ａからの電流の供給先として、複数のＡ相コイルＡ１～Ａ３のうち、可動子２２に推力を与えない位置に配置されたＡ相コイルを選択し、選択されたＡ相コイルに電流の供給先が切り換わるように切換部３４ａを制御する。例えば、選択部３５は、複数のＡ相コイルのうち、所定位置で停止している基板ステージ１４（可動子２２）から最も離れたＡ相コイルを、電流の供給先として選択するとよい。このように電流の供給先として選択されるＡ相コイルは、所定位置ごとに事前に設定されていてもよく、図５に示す例では、Ａ相コイルＡ３が選択されうる。このとき、電流ドライバ３３ａからは、温度補償器３６で決定された指令値に基づいて、Ａ相コイルに供給すべき電流が出力される。
ここで、温度補償器３６について説明する。停止モードでは、基板ステージ１４の位置を保持するようにコイル２１ａ（Ｂ相コイルＢ１）に供給される電流は、可動モード時に比べて非常に小さい（ほぼ零となる）。そのため、温度補償器３６は、可動モードでの固定子２１の発熱を推定（算出）し、停止モードでの固定子２１の発熱が可動モードでの推定発熱に近づくように、コイル２１ａに供給すべき電流指令値を決定する。例えば、温度補償器３６は、可動モードでの制御期間（可動期間）における基板ステージ１４の加減速時にコイル２１ａに印加される電流ｉと該コイル２１ａの抵抗値Ｒから、リニアモータ２０の発熱をｉ２×Ｒによって算出する。そして、可動期間に対する基板ステージ１４の加減速時間の比率ｔ％（即ち、実際にコイル２１ａに通電している時間の比率）をｉ２×Ｒに乗ずることで、可動期間におけるリニアモータの平均発熱ｉ２×Ｒ×ｔを算出することができる。温度補償器３６は、停止モードにおいても、算出した平均発熱ｉ２×Ｒ×ｔに相当する熱がコイル２１ａで発生するように、コイル２１ａに供給すべき電流指令値を決定する。
上述したように、本実施形態の露光装置１００では、多相励磁式のリニアモータ２０を有するステージ装置が採用される。そして、このようなステージ装置は、停止モードにおいて、リニアモータ２０（固定子２１）の第１相コイルに通電することによって基板ステージ１４の位置を所定位置に保持するとともに、可動子２２に推力を与えない位置に配置された第２相コイルに通電する。これにより、リニアモータ２０からの発熱の変動を低減し、基板上にパターンを高精度に形成することができる。ここで、本実施形態のステージ装置は、基板ステージ１４を駆動することに限られず、マスクステージ１２など、物品を搭載するステージの駆動の際にも適用されうる。
＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態は、基本的に第１実施形態を引き継ぐものであるため、以下では第１実施形態と異なる箇所について説明する。
ステージ装置では、リニアモータ２０の制御モードを可動モードと停止モードとの間で変更する場合、切換部３４での電流の供給先の切り換えタイミングと、電流ドライバ３３での電流値の切り換えタイミングとを同期させる必要がある。しかしながら、それらの切り換えタイミングがずれてしまうと、例えばコイル２１ａに過電流が加わったり、逆起電力が発生したりし、基板ステージ１４の位置制御が困難になることがある。そこで、本実施形態では、可動モードと停止モードとの間での制御モードの変更を、推力を伴わずに発熱させるために使用する第２相コイルへの通電を中止した状態で行う。
図６は、可動モードと停止モードとの間で変更を行う際における、電流ドライバ３３からの電流の出力タイミングと切換部３４での切り換えタイミングとを示す図である。図６に示すように、可動モードから停止モードに変更する場合、位置補償器３２からの指令値に基づいた電流ドライバ３３ａからの電流出力を中止し、その状態において、電流の供給先であるＡ相コイルを切換部３４ａでＡ１からＡ３に切り換える。そして、切換部３４ａでのＡ相コイルの切り換え後に、温度補償器３６からの指令値に基づいた電流ドライバ３３ａからの電流出力を開始する。停止モードから可動モードに変更する場合においても同様である。このような制御を行うことにより、モードの変更時に、コイル２１ａに過電流が加わったり、逆起電力が発生したりすることを防止することができる。
＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態について説明する。第３実施形態は、基本的に第１実施形態を引き継ぐものであるため、以下では第１実施形態と異なる箇所について説明する。図７は、第３実施形態のステージ装置の構成例を示す図である。第３実施形態のステージ装置は、図５に示す第１実施形態のステージ装置と比べ、固定子２１の構成、および切換部３４ａ、３４ｂの構成が異なる。本実施形態の固定子２１は、複数のＡ相コイルＡ１～Ａ５と複数のＢ相コイルＢ１～Ｂ５とを含み、切換部３４ａ、３４ｂは、Ａ相コイルおよびＢ相コイルの数に対応するようにそれぞれ構成されている。なお、図７では、図を分かりやすくするため、計測部１６、減算器３１、位置補償器３２、および温度補償器３６の図示を省略している。
図７に示すように、固定子２１が空間的に拡がり配置されている場合、１つのコイル２１ａに発熱させるのではなく、複数のコイル２１ａで分散して発熱させる方が、空間的な熱分布の均一性の観点から好ましい。そのため、本実施形態では、停止モードの場合、選択部３５は、電流ドライバ３３ａからの電流の供給先として、複数のＡ相コイルＡ１～Ａ５のうち、可動子２２に推力を与えない位置に配置されたＡ相コイルＡ３～Ａ５を選択する。このように、可動子２２に推力を与えない位置に配置された複数のＡ相コイルＡ３～Ａ５が存在する場合、選択部３５は、電流ドライバ３３ａからの電流を供給するＡ相コイルが経時的（所定時間ごとに）切り換わるように切換部３４ａを制御する。このとき、電流ドライバ３３ａからは、温度補償器３６で決定された指令値に基づいて、Ａ相コイルに供給すべき電流が出力される。
＜第４実施形態＞
本発明に係る第４実施形態について説明する。第４実施形態は、基本的に第１実施形態を引き継ぐものである。本実施形態では、停止モードでリニアモータ２０を稼働させる所定位置の設定について、図８を参照しながら説明する。
図８は、所定位置の設定例を示す図である。例えば、図８に示すように、基板搬送機構１８（ロボット）によって基板Ｗの搬送を行うときの基板ステージ１４の位置は、Ａ相コイルの電流値とＢ相コイルの電流値との比か略１００対０又は略０対１００となる複数の位置候補４１の中から選択されうる。図８に示す例では、複数の位置候補４１のうち、基板搬送機構１８によって基板ステージ１４上に基板Ｗを搬送するのに適した位置、例えば、基板搬送機構１８による基板Ｗの搬送時間が最も短縮される位置４２に所定位置が設定されうる。
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかか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。本実施形態の物品の製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置）を用いて基板上にパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、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１つにおいて有利である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
１４：基板ステージ、１６：計測部、２０：リニアモータ、２１：固定子、２１ａ：コイル、２２：可動子、３０：制御部、３１：減算器、３２：位置補償器、３３：電流ドライバ、３４：切換部、３５：選択部、３６：温度補償器

Claims (12)

  1. ステージを駆動するステージ装置であって、
    第１相コイルと第２相コイルとが交互に配列された複数のコイルを含む固定子と、前記ステージに設けられた可動子とを有するリニアモータと、
    前記複数のコイルのうち一対の第１相コイルおよび第２相コイルに選択的に通電することにより、前記リニアモータを制御する制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、前記ステージを所定位置に停止させている停止期間において、第１相コイルに通電することによって前記ステージの位置を前記所定位置に保持するとともに、前記可動子に推力を与えない位置に配置された第２相コイルに通電して発熱させる、ことを特徴とするステージ装置。
  2. 前記所定位置は、第２相コイルを用いずに、第１相コイルのみによって前記ステージの位置を保持することができる位置である、ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
  3. 前記所定位置は、前記複数のコイルのうち、１つの第１相コイルのみによって前記ステージの位置を保持することができる位置である、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
  4. 前記所定位置は、前記ステージ上に物品の搬送を行う位置、および前記ステージ上から物品の回収を行う位置のうち少なくとも一方を含む、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステージ装置。
  5. 前記制御部は、前記停止期間において、前記複数のコイルのうち前記可動子から最も離れた第２相コイルを、通電する第２相コイルとして決定する、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. 前記制御部は、前記停止期間において、前記可動子に推力を与えない位置に配置された複数の第２相コイルが存在する場合、通電する第２相コイルを経時的に切り換える、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. 前記制御部は、前記停止期間において第２相コイルに供給する電流値を、前記ステージを移動させている可動期間における前記固定子の発熱に近づくように決定する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のステージ装置。
  8. 前記制御部は、前記リニアモータの制御モードとして、第１モードと第２モードとを含み、
    前記第１モードは、前記第１相コイルに通電することによって前記ステージの位置を保持するとともに、前記可動子に推力を与えない位置に配置された第２相コイルに通電して発熱させるモードであり、
    前記第２モードは、前記複数のコイルのうち、前記可動子に推力を与えるために通電する一対の第１相コイルおよび第２相コイルを切り換えることにより前記ステージの位置を制御するモードである、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステージ装置。
  9. 前記制御部は、第２相コイルへの通電を中止した状態で、前記第１モードと前記第２モードとの変更を行う、ことを特徴とする請求項８に記載のステージ装置。
  10. 第１相コイルに供給される電流と、第２相コイルに供給される電流とは、位相角が互いに９０度異なる、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のステージ装置。
  11. 基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
    ステージを駆動する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のステージ装置を含み、
    前記基板は、前記ステージによって保持されている、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
  12. 請求項１１に記載のリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
    前記形成工程でパターンを形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
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