JPH07115053A - 移動ステージ装置 - Google Patents
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- JPH07115053A JPH07115053A JP28162493A JP28162493A JPH07115053A JP H07115053 A JPH07115053 A JP H07115053A JP 28162493 A JP28162493 A JP 28162493A JP 28162493 A JP28162493 A JP 28162493A JP H07115053 A JPH07115053 A JP H07115053A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動ステージ装置を移動させるときの回転振
動を防ぐ。 【構成】 Ｙステージ２は、３個のＹリニアモータ３ａ
〜３ｃによってベース１の案内面１ａ上をＹ軸方向へ往
復移動される。また、Ｘステージ４は３個のＸリニアモ
ータ５ａ〜５ｃによってＹステージ２の案内面２ａ，２
ｂに沿ってＸ軸方向へ往復移動される。各Ｙリニアモー
タ３ａ〜３ｃは、これらの駆動力の合力がＹステージ２
の重心に作用するような比率に制御され、同様に各Ｘリ
ニアモータ５ａ〜５ｃも、これらの駆動力の合力がＸス
テージ４の重心に作用するような比率に制御される。
動を防ぐ。 【構成】 Ｙステージ２は、３個のＹリニアモータ３ａ
〜３ｃによってベース１の案内面１ａ上をＹ軸方向へ往
復移動される。また、Ｘステージ４は３個のＸリニアモ
ータ５ａ〜５ｃによってＹステージ２の案内面２ａ，２
ｂに沿ってＸ軸方向へ往復移動される。各Ｙリニアモー
タ３ａ〜３ｃは、これらの駆動力の合力がＹステージ２
の重心に作用するような比率に制御され、同様に各Ｘリ
ニアモータ５ａ〜５ｃも、これらの駆動力の合力がＸス
テージ４の重心に作用するような比率に制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置、各種
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いられる移動
ステージ装置に関するものである。
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いられる移動
ステージ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造に用いられる露光装置や各種
精密加工機あるいは各種精密測定器においては、露光さ
れるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を高精度
で位置決めすることが要求され、加えて、近年ではスル
ープットの向上のために位置決めの高速化が望まれてい
る。図１５は縮小投影露光型の露光装置に用いられる移
動ステージ装置の従来例を示すもので、これは、水平な
案内面１０１ａを有するベース１０１と、ベース１０１
と一体である一対のＹガイド部材１０１ｂ，１０１ｃに
沿って水平面内で直交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」
という。）の方向に往復移動自在であるＹステージ１０
２と、これをＹ軸方向に移動させる一対のＹリニアモー
タ１０３ａ，１０３ｂと、Ｙステージ１０２の一対の案
内面１０２ａ，１０２ｂに沿って前記２軸の他方（以
下、「Ｘ軸」という。）の方向に往復移動自在であるＸ
ステージ１０４と、これをＸ軸方向に移動させる一対の
Ｘリニアモータ１０５ａ，１０５ｂと、Ｘステージ１０
４の表面に設けられた図示しない保持盤からなり、保持
盤は真空吸着力によって図示しないウエハを吸着する。
精密加工機あるいは各種精密測定器においては、露光さ
れるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定物を高精度
で位置決めすることが要求され、加えて、近年ではスル
ープットの向上のために位置決めの高速化が望まれてい
る。図１５は縮小投影露光型の露光装置に用いられる移
動ステージ装置の従来例を示すもので、これは、水平な
案内面１０１ａを有するベース１０１と、ベース１０１
と一体である一対のＹガイド部材１０１ｂ，１０１ｃに
沿って水平面内で直交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」
という。）の方向に往復移動自在であるＹステージ１０
２と、これをＹ軸方向に移動させる一対のＹリニアモー
タ１０３ａ，１０３ｂと、Ｙステージ１０２の一対の案
内面１０２ａ，１０２ｂに沿って前記２軸の他方（以
下、「Ｘ軸」という。）の方向に往復移動自在であるＸ
ステージ１０４と、これをＸ軸方向に移動させる一対の
Ｘリニアモータ１０５ａ，１０５ｂと、Ｘステージ１０
４の表面に設けられた図示しない保持盤からなり、保持
盤は真空吸着力によって図示しないウエハを吸着する。
【０００３】Ｙステージ１０２は図示しない静圧軸受装
置によってベース１０１の案内面１０１ａおよびＹガイ
ド部材１０１ｂ，１０１ｃにそれぞれ非接触で支持およ
び案内され、同様に、Ｘステージ１０４も図示しない静
圧軸受装置によってＹステージ１０２の案内面１０２
ａ，１０２ｂにそれぞれ非接触で案内される。
置によってベース１０１の案内面１０１ａおよびＹガイ
ド部材１０１ｂ，１０１ｃにそれぞれ非接触で支持およ
び案内され、同様に、Ｘステージ１０４も図示しない静
圧軸受装置によってＹステージ１０２の案内面１０２
ａ，１０２ｂにそれぞれ非接触で案内される。
【０００４】Ｘステージ１０４はＹ軸方向に平行なＸミ
ラー１０４ａと、Ｘ軸方向に平行なＹミラー１０４ｂを
備えており、Ｘミラー１０４ａの反射光によってＸステ
ージ１０４のＸ軸方向の位置を検出するＸ干渉計１０６
ａと、Ｙミラー１０４ｂの反射光によってＸステージ１
０４のＹ軸方向の位置を検出するＹ干渉計１０６ｂのそ
れぞれの出力は、モニタ信号としてＸリニアモータ１０
５ａ，１０５ｂとＹリニアモータ１０３ａ，１０３ｂの
それぞれの制御装置にフィードバックされる。
ラー１０４ａと、Ｘ軸方向に平行なＹミラー１０４ｂを
備えており、Ｘミラー１０４ａの反射光によってＸステ
ージ１０４のＸ軸方向の位置を検出するＸ干渉計１０６
ａと、Ｙミラー１０４ｂの反射光によってＸステージ１
０４のＹ軸方向の位置を検出するＹ干渉計１０６ｂのそ
れぞれの出力は、モニタ信号としてＸリニアモータ１０
５ａ，１０５ｂとＹリニアモータ１０３ａ，１０３ｂの
それぞれの制御装置にフィードバックされる。
【０００５】すなわち、Ｙリニアモータ１０３ａ，１０
３ｂとＸリニアモータ１０５ａ，１０５ｂが図示しない
指令ラインから送られる指令信号に基づいてそれぞれ所
定量だけ駆動され、これによってＸステージ１０４が移
動するとき、Ｘ干渉計１０６ａとＹ干渉計１０６ｂの出
力に基づいて、Ｘリニアモータ１０５ａ，１０５ｂとＹ
リニアモータ１０３ａ，１０３ｂの駆動量が制御され、
所定の位置決めが行われる。
３ｂとＸリニアモータ１０５ａ，１０５ｂが図示しない
指令ラインから送られる指令信号に基づいてそれぞれ所
定量だけ駆動され、これによってＸステージ１０４が移
動するとき、Ｘ干渉計１０６ａとＹ干渉計１０６ｂの出
力に基づいて、Ｘリニアモータ１０５ａ，１０５ｂとＹ
リニアモータ１０３ａ，１０３ｂの駆動量が制御され、
所定の位置決めが行われる。
【０００６】上記の移動ステージ装置においては、両Ｘ
リニアモータ１０５ａ，１０５ｂによるＸ軸方向の駆動
力がＸステージ１０４の重心に作用するように設計する
必要がある。その理由は、前記駆動力の作用軸からＸス
テージ１０４の重心がずれているとＸステージ１０４に
回転モーメントが発生し、これによってＸステージ１０
４が振動するからであり、このような振動が発生するお
それがある場合には位置決めを高速化できない。また、
同様の理由で、両Ｙリニアモータ１０３ａ，１０３ｂに
よって発生されるＹ軸方向の駆動力がＸステージ１０４
を含むＹステージ１０２全体の重心の近くに作用するよ
うに設計する必要がある。
リニアモータ１０５ａ，１０５ｂによるＸ軸方向の駆動
力がＸステージ１０４の重心に作用するように設計する
必要がある。その理由は、前記駆動力の作用軸からＸス
テージ１０４の重心がずれているとＸステージ１０４に
回転モーメントが発生し、これによってＸステージ１０
４が振動するからであり、このような振動が発生するお
それがある場合には位置決めを高速化できない。また、
同様の理由で、両Ｙリニアモータ１０３ａ，１０３ｂに
よって発生されるＹ軸方向の駆動力がＸステージ１０４
を含むＹステージ１０２全体の重心の近くに作用するよ
うに設計する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、両Ｘリニアモータによ
るＸ軸方向の駆動力がＸステージの重心に作用するよう
に設計するためには、各Ｘリニアモータの取付位置が著
しく制約され、移動ステージ装置全体の設計が困難にな
る。各Ｙリニアモータについても同様である。また、設
計の段階でＸステージやＹステージの重心を正確に求め
ることも容易ではない。さらに、Ｙステージ上でＸステ
ージが移動するたびにＹステージの重心の位置が移動
し、このような重心位置の移動に対応することができな
い。
の技術によれば、前述のように、両Ｘリニアモータによ
るＸ軸方向の駆動力がＸステージの重心に作用するよう
に設計するためには、各Ｘリニアモータの取付位置が著
しく制約され、移動ステージ装置全体の設計が困難にな
る。各Ｙリニアモータについても同様である。また、設
計の段階でＸステージやＹステージの重心を正確に求め
ることも容易ではない。さらに、Ｙステージ上でＸステ
ージが移動するたびにＹステージの重心の位置が移動
し、このような重心位置の移動に対応することができな
い。
【０００８】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、ＸステージやＹステー
ジ等の移動台を移動させる駆動力によって移動台が回転
するのを防ぐことができる移動ステージ装置を提供する
ことを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであって、ＸステージやＹステー
ジ等の移動台を移動させる駆動力によって移動台が回転
するのを防ぐことができる移動ステージ装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の移動ステージ装置は、案内手段に沿って所
定の軸方向に往復移動自在である移動台と、これを移動
させる駆動手段とからなり、前記駆動手段が、それぞれ
前記移動台を前記軸方向へ移動させる少くとも３個の駆
動装置と、該駆動装置のそれぞれの駆動力を前記移動台
の重心位置に基づいて所定の比率に制御する制御手段を
有することを特徴とする。
め、本発明の移動ステージ装置は、案内手段に沿って所
定の軸方向に往復移動自在である移動台と、これを移動
させる駆動手段とからなり、前記駆動手段が、それぞれ
前記移動台を前記軸方向へ移動させる少くとも３個の駆
動装置と、該駆動装置のそれぞれの駆動力を前記移動台
の重心位置に基づいて所定の比率に制御する制御手段を
有することを特徴とする。
【００１０】また、制御手段が、移動台の重心位置に基
づく少くとも３個のパラメータを記憶する記憶回路と、
その出力に基づいて駆動装置のそれぞれの駆動力の比率
を算出する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて各
駆動装置の駆動力を制御するコントローラを有するとよ
い。
づく少くとも３個のパラメータを記憶する記憶回路と、
その出力に基づいて駆動装置のそれぞれの駆動力の比率
を算出する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて各
駆動装置の駆動力を制御するコントローラを有するとよ
い。
【００１１】
【作用】上記装置によれば、移動台を移動させるための
駆動力を少くとも３個の駆動装置に所定の比率で分配
し、各駆動装置の駆動力の合力を移動台の重心に作用さ
せることで、移動台を移動させるときの回転振動を防ぐ
ことができる。
駆動力を少くとも３個の駆動装置に所定の比率で分配
し、各駆動装置の駆動力の合力を移動台の重心に作用さ
せることで、移動台を移動させるときの回転振動を防ぐ
ことができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は第１実施例を示す斜視図であって、
本実施例の移動ステージ装置Ｅ−１は、水平な案内面１
ａを有するベース１と、ベース１と一体である一対の案
内手段であるＹガイド部材１ｂ，１ｃに沿って水平面内
で直交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）の方
向に往復移動自在な移動台であるＹステージ２と、これ
をＹ軸方向に移動させる第１ないし第３の駆動装置であ
るＹリニアモータ３ａ〜３ｃと、Ｙステージ２の一対の
案内手段である案内面２ａ，２ｂに沿って前記２軸の他
方（以下、「Ｘ軸」という。）の方向に往復移動自在な
移動台であるＸステージ４と、これをＸ軸方向に移動さ
せる第１ないし第３の駆動装置であるＸリニアモータ５
ａ〜５ｃからなり、Ｘステージ４の表面には図示しない
保持盤が設けられ、該保持盤は真空吸着力によって図示
しないウエハを吸着する。なお、第１、第２のＹリニア
モータ３ａ，３ｂはベース１のＸ軸方向の一端に、第３
のＹリニアモータ３ｃはベース１のＸ軸方向の他端に配
設され、同じく第１、第２のＸリニアモータ５ａ，５ｂ
はＹステージ２のＹ軸方向の一端に、第３のＸリニアモ
ータ５ｃはＹステージのＹ軸方向の他端に配設される。
本実施例の移動ステージ装置Ｅ−１は、水平な案内面１
ａを有するベース１と、ベース１と一体である一対の案
内手段であるＹガイド部材１ｂ，１ｃに沿って水平面内
で直交する２軸の一方（以下、「Ｙ軸」という。）の方
向に往復移動自在な移動台であるＹステージ２と、これ
をＹ軸方向に移動させる第１ないし第３の駆動装置であ
るＹリニアモータ３ａ〜３ｃと、Ｙステージ２の一対の
案内手段である案内面２ａ，２ｂに沿って前記２軸の他
方（以下、「Ｘ軸」という。）の方向に往復移動自在な
移動台であるＸステージ４と、これをＸ軸方向に移動さ
せる第１ないし第３の駆動装置であるＸリニアモータ５
ａ〜５ｃからなり、Ｘステージ４の表面には図示しない
保持盤が設けられ、該保持盤は真空吸着力によって図示
しないウエハを吸着する。なお、第１、第２のＹリニア
モータ３ａ，３ｂはベース１のＸ軸方向の一端に、第３
のＹリニアモータ３ｃはベース１のＸ軸方向の他端に配
設され、同じく第１、第２のＸリニアモータ５ａ，５ｂ
はＹステージ２のＹ軸方向の一端に、第３のＸリニアモ
ータ５ｃはＹステージのＹ軸方向の他端に配設される。
【００１４】Ｙステージ２は、図示しない静圧軸受装置
によってベース１の案内面１ａおよびＹガイド部材１
ｂ，１ｃに非接触で支持および案内され、同様にＸステ
ージも図示しない静圧軸受装置によってＹステージ２の
案内面２ａ，２ｂに非接触で案内される。
によってベース１の案内面１ａおよびＹガイド部材１
ｂ，１ｃに非接触で支持および案内され、同様にＸステ
ージも図示しない静圧軸受装置によってＹステージ２の
案内面２ａ，２ｂに非接触で案内される。
【００１５】また、Ｘステージ４のＸ軸方向の一方の側
面４ａは鏡面化され、同様に、Ｘステージ４のＹ軸方向
の一方の側面４ｂも鏡面化されており、鏡面化されたＸ
軸方向の側面４ａの反射光によってＸステージ４のＸ軸
方向の位置を検出するＸ干渉計６ａと、鏡面化されたＹ
軸方向の側面４ｂの反射光によってＸステージ４のＹ軸
方向の位置を検出するＹ干渉計６ｂのそれぞれの出力
は、モニタ信号としてＸリニアモータ５ａ〜５ｃ、Ｙリ
ニアモータ３ａ〜３ｃにフィードバックされ、Ｘステー
ジ４の位置決め精度を向上させる。
面４ａは鏡面化され、同様に、Ｘステージ４のＹ軸方向
の一方の側面４ｂも鏡面化されており、鏡面化されたＸ
軸方向の側面４ａの反射光によってＸステージ４のＸ軸
方向の位置を検出するＸ干渉計６ａと、鏡面化されたＹ
軸方向の側面４ｂの反射光によってＸステージ４のＹ軸
方向の位置を検出するＹ干渉計６ｂのそれぞれの出力
は、モニタ信号としてＸリニアモータ５ａ〜５ｃ、Ｙリ
ニアモータ３ａ〜３ｃにフィードバックされ、Ｘステー
ジ４の位置決め精度を向上させる。
【００１６】Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの制御手段であ
る制御装置Ｍ1 は、図２に示すように、Ｘ指令ライン７
ａから送られる指令信号に基づいて各Ｘリニアモータ５
ａ〜５ｃの駆動力の合計値（以下、「Ｘ駆動力」とい
う。）を算出するＸサーボ演算器８ａと、その出力に基
づいて後述する方法で各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆
動力の配分を決定する演算手段であるＸ配分器９ａと、
これによって決定された配分に基づいて各Ｘリニアモー
タ５ａ〜５ｃの駆動力を制御するコントローラ１０ａ〜
１０ｃを有し、Ｘ干渉計６ａの出力は、Ｘサーボ演算器
８ａにフィードバックされる。
る制御装置Ｍ1 は、図２に示すように、Ｘ指令ライン７
ａから送られる指令信号に基づいて各Ｘリニアモータ５
ａ〜５ｃの駆動力の合計値（以下、「Ｘ駆動力」とい
う。）を算出するＸサーボ演算器８ａと、その出力に基
づいて後述する方法で各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆
動力の配分を決定する演算手段であるＸ配分器９ａと、
これによって決定された配分に基づいて各Ｘリニアモー
タ５ａ〜５ｃの駆動力を制御するコントローラ１０ａ〜
１０ｃを有し、Ｘ干渉計６ａの出力は、Ｘサーボ演算器
８ａにフィードバックされる。
【００１７】また、Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの制御手
段である制御装置Ｍ2 は、図３に示すように、Ｙ指令ラ
イン７ｂから送られる指令信号に基づいて各Ｙリニアモ
ータ３ａ〜３ｃの駆動力の合計値（以下、「Ｙ駆動力」
という。）を算出するＹサーボ演算器８ｂと、その出力
に基づいて後述する方法で各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃ
の駆動力の配分を決定する演算手段であるＹ配分器９ｂ
と、これによって決定された配分に基づいて各Ｙリニア
モータ３ａ〜３ｃの駆動力を制御するコントローラ１１
ａ〜１１ｃを有し、Ｙ干渉計６ｂの出力はＹサーボ演算
器８ｂにフィードバックされる。
段である制御装置Ｍ2 は、図３に示すように、Ｙ指令ラ
イン７ｂから送られる指令信号に基づいて各Ｙリニアモ
ータ３ａ〜３ｃの駆動力の合計値（以下、「Ｙ駆動力」
という。）を算出するＹサーボ演算器８ｂと、その出力
に基づいて後述する方法で各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃ
の駆動力の配分を決定する演算手段であるＹ配分器９ｂ
と、これによって決定された配分に基づいて各Ｙリニア
モータ３ａ〜３ｃの駆動力を制御するコントローラ１１
ａ〜１１ｃを有し、Ｙ干渉計６ｂの出力はＹサーボ演算
器８ｂにフィードバックされる。
【００１８】Ｘ配分器９ａは、Ｘ指令ライン７ａの指令
信号とＸ干渉計６ａの出力に基づいてＸサーボ演算器８
ａによって算出されたＸ駆動力を各Ｘリニアモータ５ａ
〜５ｃに分配したとき、各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの
駆動力の合力がＸステージ４の重心に作用するような比
率である配分率を算出するもので、各Ｘリニアモータ５
ａ〜５ｃの駆動力がこのような配分率によって配分され
ていれば、これらの合力がＸステージ４の重心に作用す
るため、Ｘステージ４にヨーイングやピッチング等の回
転振動を発生するおそれがない。Ｙ配分器９ｂも同様
に、各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の合力がＹス
テージ２の重心に作用するような比率である配分率を算
出し、Ｙステージ２にヨーイングやピッチング等の回転
振動が発生するのを防ぐ。
信号とＸ干渉計６ａの出力に基づいてＸサーボ演算器８
ａによって算出されたＸ駆動力を各Ｘリニアモータ５ａ
〜５ｃに分配したとき、各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの
駆動力の合力がＸステージ４の重心に作用するような比
率である配分率を算出するもので、各Ｘリニアモータ５
ａ〜５ｃの駆動力がこのような配分率によって配分され
ていれば、これらの合力がＸステージ４の重心に作用す
るため、Ｘステージ４にヨーイングやピッチング等の回
転振動を発生するおそれがない。Ｙ配分器９ｂも同様
に、各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の合力がＹス
テージ２の重心に作用するような比率である配分率を算
出し、Ｙステージ２にヨーイングやピッチング等の回転
振動が発生するのを防ぐ。
【００１９】次に、各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆動
力の配分率を算出する方法を説明する。
力の配分率を算出する方法を説明する。
【００２０】図４に示すように、Ｘリニアモータ５ａ，
５ｂ，５ｃの駆動力の大きさをそれぞれｆa ，ｆb ，ｆ
c 、図６に示すように各駆動力ｆa ，ｆb ，ｆc の作用
軸のＹＺ平面内の位置をそれぞれ点ａ（Ｙa ，Ｚa ），
点ｂ（Ｙb ，Ｚb ），点ｃ（Ｙc ，Ｚc ）、Ｘステージ
４の重心Ｇｘの位置を原点とするとき、前記駆動力ｆa
，ｆb ，ｆc の合力の作用軸がＸステージ４の重心Ｇ
ｘを通らないときに発生するヨーイング（Ｚ軸のまわり
の回転振動）およびピッチング（Ｙ軸のまわりの回転振
動）を防ぐためには、Ｚ軸およびＹ軸のまわりの回転モ
ーメントのつり合い条件から、以下の関係が成立すれば
よい。
５ｂ，５ｃの駆動力の大きさをそれぞれｆa ，ｆb ，ｆ
c 、図６に示すように各駆動力ｆa ，ｆb ，ｆc の作用
軸のＹＺ平面内の位置をそれぞれ点ａ（Ｙa ，Ｚa ），
点ｂ（Ｙb ，Ｚb ），点ｃ（Ｙc ，Ｚc ）、Ｘステージ
４の重心Ｇｘの位置を原点とするとき、前記駆動力ｆa
，ｆb ，ｆc の合力の作用軸がＸステージ４の重心Ｇ
ｘを通らないときに発生するヨーイング（Ｚ軸のまわり
の回転振動）およびピッチング（Ｙ軸のまわりの回転振
動）を防ぐためには、Ｚ軸およびＹ軸のまわりの回転モ
ーメントのつり合い条件から、以下の関係が成立すれば
よい。
【００２１】 ｆa ・Ｙa ＋ｆb ・Ｙb ＋ｆc ・Ｙc ＝０・・・・・（１） ｆa ・Ｚa ＋ｆb ・Ｚb ＋ｆc ・Ｚc ＝０・・・・・（２） ｆa ＋ｆb ＋ｆc ＝ｆ ・・・・・（３） 設計段階でＸステージ４の重心Ｇｘの位置が判明してい
れば、これを原点とする各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの
ＹＺ平面内の位置（Ｙa ，Ｚa ），（Ｙb ，Ｚb ），
（Ｙc ，Ｚc ）を算出し、式（１）ないし式（３）から
各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆動力の配分率を求める
ことができる。
れば、これを原点とする各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの
ＹＺ平面内の位置（Ｙa ，Ｚa ），（Ｙb ，Ｚb ），
（Ｙc ，Ｚc ）を算出し、式（１）ないし式（３）から
各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆動力の配分率を求める
ことができる。
【００２２】しかし、設計段階でＸステージ４の重心Ｇ
ｘの位置を求めることは極めて困難であるので以下の方
法で前記配分率を算出する。まず、Ｘステージ４の所定
の位置に周期的に変動する駆動力ｆ（ｓ）を与えてＸス
テージ４の変位Ｄ（ｓ）を測定し、図５に示すように、
第１のピークＰ1 と第２のピークＰ2 からヨーイング周
波数Ｆ1 とピッチング周波数Ｆ2 を検出し、３つのＸリ
ニアモータ５ａ〜５ｂのうちの２つのＸリニアモータ、
例えば第１と第２のＸリニアモータ５ａ，５ｂのみ駆動
し、これらの駆動力ｆab，ｆba（ｆabは点ａ、点ｂのみ
に力を作用させるときの点ａにかかる力）の比率を変化
させながらＸステージ４にピッチング周波数Ｆ2 の振動
を与え、ピッチングが最小あるいはゼロになるときの比
率を求め、これを第１のパラメータαとする。すなわ
ち、２つのＸリニアモータ５ａ，５ｂのみが駆動された
ときｆba＝αｆabであれば、図６に示すように、これら
の駆動力ｆab，ｆbaの合力の作用軸Ａ1 が、Ｘステージ
４の重心Ｇｘを通るＹ軸上にあり、従って、Ｘステージ
４はピッチングを発生しない。
ｘの位置を求めることは極めて困難であるので以下の方
法で前記配分率を算出する。まず、Ｘステージ４の所定
の位置に周期的に変動する駆動力ｆ（ｓ）を与えてＸス
テージ４の変位Ｄ（ｓ）を測定し、図５に示すように、
第１のピークＰ1 と第２のピークＰ2 からヨーイング周
波数Ｆ1 とピッチング周波数Ｆ2 を検出し、３つのＸリ
ニアモータ５ａ〜５ｂのうちの２つのＸリニアモータ、
例えば第１と第２のＸリニアモータ５ａ，５ｂのみ駆動
し、これらの駆動力ｆab，ｆba（ｆabは点ａ、点ｂのみ
に力を作用させるときの点ａにかかる力）の比率を変化
させながらＸステージ４にピッチング周波数Ｆ2 の振動
を与え、ピッチングが最小あるいはゼロになるときの比
率を求め、これを第１のパラメータαとする。すなわ
ち、２つのＸリニアモータ５ａ，５ｂのみが駆動された
ときｆba＝αｆabであれば、図６に示すように、これら
の駆動力ｆab，ｆbaの合力の作用軸Ａ1 が、Ｘステージ
４の重心Ｇｘを通るＹ軸上にあり、従って、Ｘステージ
４はピッチングを発生しない。
【００２３】次に、第１と第３のＸリニアモータ５ａ，
５ｃを駆動し、これらの駆動力ｆac，ｆcaの比率を変化
させて、前述と同様にＸステージ４がピッチング周波数
Ｆ2において振動しないとき、あるいはピッチングが最
小になるときの比率を求め、これを第２のパラメータβ
とする。すなわち、ｆca＝βｆacであれば、これらの駆
動力の合力の作用軸Ａ2 がＸステージ４の重心Ｇｘを通
るＹ軸上にあるから、Ｘステージ４はピッチングを発生
しない。
５ｃを駆動し、これらの駆動力ｆac，ｆcaの比率を変化
させて、前述と同様にＸステージ４がピッチング周波数
Ｆ2において振動しないとき、あるいはピッチングが最
小になるときの比率を求め、これを第２のパラメータβ
とする。すなわち、ｆca＝βｆacであれば、これらの駆
動力の合力の作用軸Ａ2 がＸステージ４の重心Ｇｘを通
るＹ軸上にあるから、Ｘステージ４はピッチングを発生
しない。
【００２４】次いで、２つの合力（ｆab＋ｆba），（ｆ
ac＋ｆca）の比をεとし、変数εを変化させ、Ｘステー
ジ４がヨーイング周波数Ｆ1 において振動しないときあ
るいはヨーイングが最小になるときの変数εの値を求め
これを第３のパラメータγとする。 このとき、γ（ｆ
ab＋ｆba）＝（ｆac＋ｆca）である。
ac＋ｆca）の比をεとし、変数εを変化させ、Ｘステー
ジ４がヨーイング周波数Ｆ1 において振動しないときあ
るいはヨーイングが最小になるときの変数εの値を求め
これを第３のパラメータγとする。 このとき、γ（ｆ
ab＋ｆba）＝（ｆac＋ｆca）である。
【００２５】上記α、β、γに対して第１〜第３のＸリ
ニアモータ５ａ〜５ｃのそれぞれの駆動力ｆa 〜ｆc と
その合計値ｆが以下の関係にあれば、式（１）ないし
（３）による回転モーメントのつり合い条件を満足す
る。
ニアモータ５ａ〜５ｃのそれぞれの駆動力ｆa 〜ｆc と
その合計値ｆが以下の関係にあれば、式（１）ないし
（３）による回転モーメントのつり合い条件を満足す
る。
【００２６】
【数１】 そこで、このようにして実測された第１ないし第３のパ
ラメータα、β、γを記憶手段であるＸ記憶回路１２ａ
に記憶させ、Ｘ配分器９ａが式（４）ないし式（６）に
基づいて各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆動力ｆa 〜ｆ
c を配分すれば、駆動力ｆa 〜ｆc の合力がＸステージ
４の重心Ｇｘに作用するため、Ｘステージ４にヨーイン
グやピッチングが発生するおそれはない。なお、各パラ
メータα、β、γとＸステージ４の重心Ｇｘを原点とす
るときの各駆動力ｆa ，ｆb ，ｆc の位置（Ｙa ，Ｚa
），（Ｙb ，Ｚb ），（Ｙc ，Ｚc ）との関係は以下
のように表わされる。
ラメータα、β、γを記憶手段であるＸ記憶回路１２ａ
に記憶させ、Ｘ配分器９ａが式（４）ないし式（６）に
基づいて各Ｘリニアモータ５ａ〜５ｃの駆動力ｆa 〜ｆ
c を配分すれば、駆動力ｆa 〜ｆc の合力がＸステージ
４の重心Ｇｘに作用するため、Ｘステージ４にヨーイン
グやピッチングが発生するおそれはない。なお、各パラ
メータα、β、γとＸステージ４の重心Ｇｘを原点とす
るときの各駆動力ｆa ，ｆb ，ｆc の位置（Ｙa ，Ｚa
），（Ｙb ，Ｚb ），（Ｙc ，Ｚc ）との関係は以下
のように表わされる。
【００２７】
【数２】 次に、図７に示すように、Ｘステージ４を載置したＹス
テージ２の重心Ｇｙは、Ｘステージ４の移動によって移
動するため、Ｙ配分器９ｂは、Ｘステージ４が新たな位
置へ移動するたびにＸステージ４の変位に基づいてＹリ
ニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配分率を修正する。こ
れは以下のように行われる。
テージ２の重心Ｇｙは、Ｘステージ４の移動によって移
動するため、Ｙ配分器９ｂは、Ｘステージ４が新たな位
置へ移動するたびにＸステージ４の変位に基づいてＹリ
ニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配分率を修正する。こ
れは以下のように行われる。
【００２８】Ｘステージ４がＸ軸方向に距離ｎだけ移動
したときの新たなＹステージ２の重心に対する各Ｙリニ
アモータ３ａ〜３ｃの位置（Ｘa2，Ｚa2），（Ｘb2，Ｚ
b2），（Ｘc2，Ｚc2）とＸステージ４が移動する前のＹ
ステージ２の重心に対するＹリニアモータ３ａ〜３ｃの
位置（Ｘa1，Ｚa1），（Ｘb1，Ｚb1），（Ｘc1，Ｚc1）
の間には以下の関係が成立する。
したときの新たなＹステージ２の重心に対する各Ｙリニ
アモータ３ａ〜３ｃの位置（Ｘa2，Ｚa2），（Ｘb2，Ｚ
b2），（Ｘc2，Ｚc2）とＸステージ４が移動する前のＹ
ステージ２の重心に対するＹリニアモータ３ａ〜３ｃの
位置（Ｘa1，Ｚa1），（Ｘb1，Ｚb1），（Ｘc1，Ｚc1）
の間には以下の関係が成立する。
【００２９】 Ｘa2＝Ｘa1＋ｎｋ ・・・・・（１０） Ｘb2＝Ｘb1＋ｎｋ ・・・・・（１１） Ｘc2＝Ｘc1＋ｎｋ ・・・・・（１２） Ｚa2＝Ｚa1 ・・・・・（１３） Ｚb2＝Ｚb1 ・・・・・（１４） Ｚc2＝Ｚc1 ・・・・・（１５） ここで、ｋは、Ｘステージの質量をｍ、Ｙステージの質
量をＭとするとき
量をＭとするとき
【００３０】
【数３】 従って、式（１０）ないし式（１５）によって新たな重
心に対する各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの位置を算出
し、Ｘステージ４の場合と同様の回転モーメントのつり
合い条件から各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配
分率を求める。しかし、設計段階でＹステージ２の重心
Ｇｙを求めることは困難なので、以下の方法で配分率を
求める。
心に対する各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの位置を算出
し、Ｘステージ４の場合と同様の回転モーメントのつり
合い条件から各Ｙリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配
分率を求める。しかし、設計段階でＹステージ２の重心
Ｇｙを求めることは困難なので、以下の方法で配分率を
求める。
【００３１】図７に示すように、Ｘステージ４を移動さ
せる前の実線で示す位置に固定し、前述と同様の方法
で、第１ないし第３のパラメータを測定し、これを第１
群のパラメータα1 、β1 、γ1 とする。次に、Ｘステ
ージ４をＸ軸方向に距離ｎだけ移動させ、前述と同様の
方法で第１ないし第３のパラメータを測定し、これを第
２群のパラメータα2 、β2 、γ2 とする。このように
して得られた第１群および第２群のパラメータα1 、β
1 、γ1 、α2 、β2 、γ2 と、Ｘステージ４が移動す
る前とその後のＹステージ２の重心に対する各Ｙリニア
モータ３ａ〜３ｄの位置との間には式（７）ないし
（８）の（Ｙ，Ｚ）を（Ｘ，Ｚ）によみかえたものに基
づいて以下の関係が成立する。
せる前の実線で示す位置に固定し、前述と同様の方法
で、第１ないし第３のパラメータを測定し、これを第１
群のパラメータα1 、β1 、γ1 とする。次に、Ｘステ
ージ４をＸ軸方向に距離ｎだけ移動させ、前述と同様の
方法で第１ないし第３のパラメータを測定し、これを第
２群のパラメータα2 、β2 、γ2 とする。このように
して得られた第１群および第２群のパラメータα1 、β
1 、γ1 、α2 、β2 、γ2 と、Ｘステージ４が移動す
る前とその後のＹステージ２の重心に対する各Ｙリニア
モータ３ａ〜３ｄの位置との間には式（７）ないし
（８）の（Ｙ，Ｚ）を（Ｘ，Ｚ）によみかえたものに基
づいて以下の関係が成立する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】 αx 、βx はｘに関し不変なので、γx がわかれば任意
の位置において、式（４）ないし（６）に基いて推力の
配分ができる。γx がわかるためにはＸa1，Ｘb1，Ｘc1
がわかればよい。
の位置において、式（４）ないし（６）に基いて推力の
配分ができる。γx がわかるためにはＸa1，Ｘb1，Ｘc1
がわかればよい。
【００３５】Ｘステージが移動する前の位置において、
第１および第２のＹリニアモータ３ａ，３ｂのみを駆動
し、ヨーイング周波数Ｆy1で加振し、振幅が最も小さく
なるときの両者の駆動力をｆab1 、ｆba1 とすると、
第１および第２のＹリニアモータ３ａ，３ｂのみを駆動
し、ヨーイング周波数Ｆy1で加振し、振幅が最も小さく
なるときの両者の駆動力をｆab1 、ｆba1 とすると、
【００３６】
【数７】 次に、第１および第３のＹリニアモータ３ａ，３ｃのみ
を駆動し、ヨーイング周波数Ｆy1で加振し、ヨーイング
振幅が最も小さくなるときの両者の駆動力をｆac1 、ｆ
ca1 とすると、
を駆動し、ヨーイング周波数Ｆy1で加振し、ヨーイング
振幅が最も小さくなるときの両者の駆動力をｆac1 、ｆ
ca1 とすると、
【００３７】
【数８】 またＸステージをｎだけ移動させた位置で、第１および
第２のＹリニアモータ３ａ，３ｂを駆動し、ヨーイング
周波数Ｆy2（Ｆy1としなかったのは、Ｘステージの移動
によりわずかにヨーイング周波数がかかるため）で加振
し、ヨーイング振幅が最も小さくなるときの両者の駆動
力をｆab2 、ｆba2 とすると、
第２のＹリニアモータ３ａ，３ｂを駆動し、ヨーイング
周波数Ｆy2（Ｆy1としなかったのは、Ｘステージの移動
によりわずかにヨーイング周波数がかかるため）で加振
し、ヨーイング振幅が最も小さくなるときの両者の駆動
力をｆab2 、ｆba2 とすると、
【００３８】
【数９】 式（２５）ないし（２７）よりＸa1、Ｘb1、Ｘc1が求ま
る。この値と式（２４）からγx が求まる。よって第１
ないし第３のＹリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配分
がきまる。
る。この値と式（２４）からγx が求まる。よって第１
ないし第３のＹリニアモータ３ａ〜３ｃの駆動力の配分
がきまる。
【００３９】図８は第２実施例を示すもので、本実施例
の移動ステージ装置Ｅ−２は、第１実施例の第１ないし
第３のＹリニアモータ３ａ〜３ｃの替わりに、ベース１
のＸ軸方向の一端に第１、第２のＹリニアモータ３３
ａ，３３ｂを配設し、ベース１のＸ軸方向の他端に第
３、第４のＹリニアモータ３３ｃ，３３ｄを配設すると
ともに、第１実施例の第１ないし第３のＸリニアモータ
５ａ〜５ｃの替わりにＹステージ２のＹ軸方向の一側面
に第１、第２のＸリニアモータ３５ａ，３５ｂ、Ｙステ
ージ２のＹ軸方向の他の側面に第３、第４のＸリニアモ
ータ３５ｃ，３５ｄを設けたものである。
の移動ステージ装置Ｅ−２は、第１実施例の第１ないし
第３のＹリニアモータ３ａ〜３ｃの替わりに、ベース１
のＸ軸方向の一端に第１、第２のＹリニアモータ３３
ａ，３３ｂを配設し、ベース１のＸ軸方向の他端に第
３、第４のＹリニアモータ３３ｃ，３３ｄを配設すると
ともに、第１実施例の第１ないし第３のＸリニアモータ
５ａ〜５ｃの替わりにＹステージ２のＹ軸方向の一側面
に第１、第２のＸリニアモータ３５ａ，３５ｂ、Ｙステ
ージ２のＹ軸方向の他の側面に第３、第４のＸリニアモ
ータ３５ｃ，３５ｄを設けたものである。
【００４０】各Ｘリニアモータ３５ａ〜３５ｄの制御装
置Ｍ3 は、図９に示すように、Ｘ指令ライン３７ａから
送られる指令信号に基づいて各Ｘリニアモータ３５ａ〜
３５ｄの駆動力の合計値（以下、「Ｘ駆動力」とい
う。）を算出するＸサーボ演算器３８ａと、その出力に
基づいて後述する方法で各Ｘリニアモータ３５ａ〜３５
ｄの駆動力の配分を決定するＸ配分器３９ａと、これに
よって決定された配分に基づいて各Ｘリニアモータ３５
ａ〜３５ｄの駆動力を制御するコントローラ４０ａ〜４
０ｄを有し、Ｘ干渉計６ａの出力は、Ｘサーボ演算器３
８ａにフィードバックされる。
置Ｍ3 は、図９に示すように、Ｘ指令ライン３７ａから
送られる指令信号に基づいて各Ｘリニアモータ３５ａ〜
３５ｄの駆動力の合計値（以下、「Ｘ駆動力」とい
う。）を算出するＸサーボ演算器３８ａと、その出力に
基づいて後述する方法で各Ｘリニアモータ３５ａ〜３５
ｄの駆動力の配分を決定するＸ配分器３９ａと、これに
よって決定された配分に基づいて各Ｘリニアモータ３５
ａ〜３５ｄの駆動力を制御するコントローラ４０ａ〜４
０ｄを有し、Ｘ干渉計６ａの出力は、Ｘサーボ演算器３
８ａにフィードバックされる。
【００４１】また、Ｙリニアモータ３３ａ〜３３ｄの制
御装置は、図１０に示すように、Ｙ指令ライン３７ｂか
ら送られる指令信号に基づいて各Ｙリニアモータ３３ａ
〜３３ｄの駆動力の合計値（以下、「Ｙ駆動力」とい
う。）を算出するＹサーボ演算器３８ｂと、その出力に
基づいて後述する方法で各Ｙリニアモータ３３ａ〜３３
ｄの駆動力の配分を決定するＹ配分器３９ｂと、これに
よって決定された配分に基づいて各Ｙリニアモータ３３
ａ〜３３ｄの駆動力を制御するコントローラ４１ａ〜４
１ｄを有し、Ｙ干渉計６ｂの出力はＹサーボ演算器３８
ｂにフィードバックされる。
御装置は、図１０に示すように、Ｙ指令ライン３７ｂか
ら送られる指令信号に基づいて各Ｙリニアモータ３３ａ
〜３３ｄの駆動力の合計値（以下、「Ｙ駆動力」とい
う。）を算出するＹサーボ演算器３８ｂと、その出力に
基づいて後述する方法で各Ｙリニアモータ３３ａ〜３３
ｄの駆動力の配分を決定するＹ配分器３９ｂと、これに
よって決定された配分に基づいて各Ｙリニアモータ３３
ａ〜３３ｄの駆動力を制御するコントローラ４１ａ〜４
１ｄを有し、Ｙ干渉計６ｂの出力はＹサーボ演算器３８
ｂにフィードバックされる。
【００４２】ベース１、Ｙステージ２、Ｘステージ４、
Ｘ干渉計６ａ、Ｙ干渉計６ｂについては第１実施例と同
様であるので、同一符号で表わし、説明は省略する。
Ｘ干渉計６ａ、Ｙ干渉計６ｂについては第１実施例と同
様であるので、同一符号で表わし、説明は省略する。
【００４３】Ｘ配分器３９ａおよびＹ配分器３９ｂはそ
れぞれ、Ｘサーボ演算器３８ａおよびＹサーボ演算器３
８ｂの出力を、各Ｘリニアモータ３５ａ〜３５ｄおよび
各Ｙリニアモータ３３ａ〜３３ｄに分配したときにＸス
テージ４およびＹステージ２にヨーイングやピッチング
を発生するおそれのない配分率を算出する。
れぞれ、Ｘサーボ演算器３８ａおよびＹサーボ演算器３
８ｂの出力を、各Ｘリニアモータ３５ａ〜３５ｄおよび
各Ｙリニアモータ３３ａ〜３３ｄに分配したときにＸス
テージ４およびＹステージ２にヨーイングやピッチング
を発生するおそれのない配分率を算出する。
【００４４】一般的に、図１１および図１２に示すよう
に、駆動力の作用点が４点ある場合は、そのうちの２点
にかける力の比をあらかじめ適当な値（基本的にはいく
つでもよい）に設定する。今、この２点をａ，ｄとし
て、この２点にかける駆動力の比をｆa ＝σｆd となる
ように定める。σが上記で述べた「適当な値」である。
するとｆa とｆd の合力ｆ(a+d) はσを一定に保つかぎ
り、α定点ｅに作用する。従って、この問題は点ｅ、点
ｂ、点ｃにかかる力ｆ(a+d) 、ｆb 、ｆc の配分率を求
める問題に帰着する。これは前述の３点に力が作用する
場合と同様にして配分率を決めることができる。
に、駆動力の作用点が４点ある場合は、そのうちの２点
にかける力の比をあらかじめ適当な値（基本的にはいく
つでもよい）に設定する。今、この２点をａ，ｄとし
て、この２点にかける駆動力の比をｆa ＝σｆd となる
ように定める。σが上記で述べた「適当な値」である。
するとｆa とｆd の合力ｆ(a+d) はσを一定に保つかぎ
り、α定点ｅに作用する。従って、この問題は点ｅ、点
ｂ、点ｃにかかる力ｆ(a+d) 、ｆb 、ｆc の配分率を求
める問題に帰着する。これは前述の３点に力が作用する
場合と同様にして配分率を決めることができる。
【００４５】図１４は第３実施例を示す斜視図であっ
て、本実施例の移動ステージ装置Ｅ−３は、荷電粒子蓄
積リング放射光を露光光とするＸ線露光装置に用いられ
る縦型の移動ステージ装置であって、水平な案内面６１
ａを有するベース６１と、これと一体である案内手段で
あるＹガイド部材６１ｂに沿って往復移動自在な移動台
であるＹステージ６２と、これをＹ軸方向へステップ移
動させるＹ粗動ユニット６３ｅと、Ｙステージ６２をＹ
軸方向へ微小量だけ移動させる４個の駆動装置であるＹ
リニアモータ６３ａ〜６３ｄと、Ｙステージ６２の一対
の案内手段である案内面６２ａ，６２ｂに沿って垂直方
向に往復移動自在な移動台であるＸステージ６４と、こ
れをＸ軸方向へステップ移動させるＸ粗動ユニット６５
ｅと、Ｘステージ６４をＸ軸方向へ微小量だけ移動させ
る４個の駆動装置であるＸリニアモータ６５ａ〜６５ｄ
からなり、Ｘステージ６４は垂直な保持面を有する図示
しない保持盤を備えており、前記保持面には露光される
ウエハが吸着される。
て、本実施例の移動ステージ装置Ｅ−３は、荷電粒子蓄
積リング放射光を露光光とするＸ線露光装置に用いられ
る縦型の移動ステージ装置であって、水平な案内面６１
ａを有するベース６１と、これと一体である案内手段で
あるＹガイド部材６１ｂに沿って往復移動自在な移動台
であるＹステージ６２と、これをＹ軸方向へステップ移
動させるＹ粗動ユニット６３ｅと、Ｙステージ６２をＹ
軸方向へ微小量だけ移動させる４個の駆動装置であるＹ
リニアモータ６３ａ〜６３ｄと、Ｙステージ６２の一対
の案内手段である案内面６２ａ，６２ｂに沿って垂直方
向に往復移動自在な移動台であるＸステージ６４と、こ
れをＸ軸方向へステップ移動させるＸ粗動ユニット６５
ｅと、Ｘステージ６４をＸ軸方向へ微小量だけ移動させ
る４個の駆動装置であるＸリニアモータ６５ａ〜６５ｄ
からなり、Ｘステージ６４は垂直な保持面を有する図示
しない保持盤を備えており、前記保持面には露光される
ウエハが吸着される。
【００４６】Ｙ粗動ユニット６３ｅは、公知のボールね
じとこれを回転駆動するモータからなり、ボールねじの
回転によって図示しないナットをＹ軸方向へ移動させ
る。該ナットは公知のすき間継手またはバネ継手によっ
てＹステージ６２に連結されており、Ｙ粗動ユニット６
３ｅが第１および第２実施例と同様の指令ラインから送
られる指令信号に基づいてＹ軸方向の指令位置まで数μ
ｍを残す位置へＹステージ６２を移動させたのち、各Ｙ
リニアモータ６３ａ〜６３ｄが駆動されてＹステージ６
２を微小量だけ移動させて最終的な位置決めを行うよう
に構成されている。
じとこれを回転駆動するモータからなり、ボールねじの
回転によって図示しないナットをＹ軸方向へ移動させ
る。該ナットは公知のすき間継手またはバネ継手によっ
てＹステージ６２に連結されており、Ｙ粗動ユニット６
３ｅが第１および第２実施例と同様の指令ラインから送
られる指令信号に基づいてＹ軸方向の指令位置まで数μ
ｍを残す位置へＹステージ６２を移動させたのち、各Ｙ
リニアモータ６３ａ〜６３ｄが駆動されてＹステージ６
２を微小量だけ移動させて最終的な位置決めを行うよう
に構成されている。
【００４７】Ｘ粗動ユニット６５ｅと各Ｘリニアモータ
６５ａ〜６５ｄも同様に、Ｘ粗動ユニット６５ｅによっ
てＸステージ６４が指令位置まで数μｍを残す位置まで
移動したのち、各Ｘリニアモータ６５ａ〜６５ｄが駆動
されて最終的な位置決めが行われるように構成されてい
る。Ｙリニアモータ６３ａ〜６３ｄのうちの２個はそれ
ぞれベース６１の表面に固定されたリニアモータコイル
を有し、残りの２個はそれぞれベース６１に立設された
コイル支持体６１ｃに固定されたリニアモータコイルを
有する。
６５ａ〜６５ｄも同様に、Ｘ粗動ユニット６５ｅによっ
てＸステージ６４が指令位置まで数μｍを残す位置まで
移動したのち、各Ｘリニアモータ６５ａ〜６５ｄが駆動
されて最終的な位置決めが行われるように構成されてい
る。Ｙリニアモータ６３ａ〜６３ｄのうちの２個はそれ
ぞれベース６１の表面に固定されたリニアモータコイル
を有し、残りの２個はそれぞれベース６１に立設された
コイル支持体６１ｃに固定されたリニアモータコイルを
有する。
【００４８】また、各Ｙリニアモータ６３ａ〜６３ｄの
駆動力は、第２実施例の制御装置Ｍ4 と同様の制御手段
によって第２実施例と同様に配分され、各駆動力の合力
がＹステージ６２の重心に作用するように制御される。
Ｘリニアモータ６５ａ〜６５ｄも、第２実施例と同様に
Ｘステージ６４のＹ軸方向の各端に２個ずつ配設され、
第２実施例の制御装置Ｍ3 と同様の制御手段によってそ
の駆動力の配分が行われる。なお、本実施例において
も、第１実施例と同様にＸリニアモータおよびＹリニア
モータの数をそれぞれ３個ずつにすることもできること
は言うまでもない
駆動力は、第２実施例の制御装置Ｍ4 と同様の制御手段
によって第２実施例と同様に配分され、各駆動力の合力
がＹステージ６２の重心に作用するように制御される。
Ｘリニアモータ６５ａ〜６５ｄも、第２実施例と同様に
Ｘステージ６４のＹ軸方向の各端に２個ずつ配設され、
第２実施例の制御装置Ｍ3 と同様の制御手段によってそ
の駆動力の配分が行われる。なお、本実施例において
も、第１実施例と同様にＸリニアモータおよびＹリニア
モータの数をそれぞれ３個ずつにすることもできること
は言うまでもない
【００４９】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５０】ＸステージやＹステージ等の移動台の駆動
によって回転振動が発生するのを防ぐことができる。そ
の結果、高速位置決めに適しており、しかも設計が簡単
で製造コストの低い移動ステージ装置を実現できる。
によって回転振動が発生するのを防ぐことができる。そ
の結果、高速位置決めに適しており、しかも設計が簡単
で製造コストの低い移動ステージ装置を実現できる。
【図１】第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例のＸリニアモータの制御装置を説明
する図である。
する図である。
【図３】第１実施例のＹリニアモータの制御装置を説明
する図である。
する図である。
【図４】第１実施例のＸステージに各Ｘリニアモータの
駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
【図５】第１実施例のＸステージの変位と駆動力の比の
周波数特性を示すグラフである。
周波数特性を示すグラフである。
【図６】第１実施例の各Ｘリニアモータの駆動力とＸス
テージの重心の関係を示すグラフである。
テージの重心の関係を示すグラフである。
【図７】第１実施例のＹステージに各Ｙリニアモータの
駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
【図８】第２実施例を示す斜視図である。
【図９】第２実施例のＸリニアモータの制御装置を説明
する図である。
する図である。
【図１０】第２実施例のＹリニアモータの制御装置を説
明する図である。
明する図である。
【図１１】第２実施例の各Ｘリニアモータの駆動力がＸ
ステージに作用する状態を説明する説明図である。
ステージに作用する状態を説明する説明図である。
【図１２】第２実施例の各Ｘリニアモータの駆動力とＸ
ステージの重心の関係を示すグラフである。
ステージの重心の関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施例のＹステージに各Ｙリニアモータ
の駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
の駆動力が作用する状態を説明する説明図である。
【図１４】第３実施例を示す斜視図である。
【図１５】従来例を示す斜視図である。
１，６１ ベース １ａ，２ａ，２ｂ，６１ａ 案内面 １ｂ，１ｃ，６１ｂ Ｙガイド部材 ２，６２ Ｙステージ ３ａ〜３ｃ，３３ａ〜３３ｄ，６３ａ〜６３ｄ Ｙリ
ニアモータ ４，６４ Ｘステージ ５ａ〜５ｃ，３５ａ〜３５ｄ，６５ａ〜６５ｄ Ｘリ
ニアモータ ９ａ，３９ａ Ｘ配分器 ９ｂ，３９ｂ Ｙ配分器 １０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，４０ａ〜４０ｄ，４
１ａ〜４１ｄ コントローラ １２ａ，４２ａ Ｘ記憶回路 １２ｂ，４２ｂ Ｙ記憶回路 ６３ｅ Ｙ粗動ユニット ６５ｅ Ｘ粗動ユニット
ニアモータ ４，６４ Ｘステージ ５ａ〜５ｃ，３５ａ〜３５ｄ，６５ａ〜６５ｄ Ｘリ
ニアモータ ９ａ，３９ａ Ｘ配分器 ９ｂ，３９ｂ Ｙ配分器 １０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，４０ａ〜４０ｄ，４
１ａ〜４１ｄ コントローラ １２ａ，４２ａ Ｘ記憶回路 １２ｂ，４２ｂ Ｙ記憶回路 ６３ｅ Ｙ粗動ユニット ６５ｅ Ｘ粗動ユニット
Claims (3)
- 【請求項１】 案内手段に沿って所定の軸方向に往復移
動自在である移動台と、これを移動させる駆動手段とか
らなり、前記駆動手段が、それぞれ前記移動台を前記軸
方向へ移動させる少くとも３個の駆動装置と、該駆動装
置のそれぞれの駆動力を前記移動台の重心位置に基づい
て所定の比率に制御する制御手段を有することを特徴と
する移動ステージ装置。 - 【請求項２】 制御手段が、移動台の重心位置に基づく
少くとも３個のパラメータを記憶する記憶回路と、その
出力に基づいて駆動装置のそれぞれの駆動力の比率を算
出する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて各駆動
装置の駆動力を制御するコントローラを有することを特
徴とする請求項１記載の移動ステージ装置。 - 【請求項３】 移動台の一部分が他の部分に対して移動
自在であり、記憶回路が、前記移動台の一部分の移動量
に基づいて各パラメータを更新するように構成されてい
ることを特徴とする請求項２記載の移動ステージ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28162493A JPH07115053A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 移動ステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28162493A JPH07115053A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 移動ステージ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115053A true JPH07115053A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17641720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28162493A Pending JPH07115053A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 移動ステージ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115053A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5839324A (en) * | 1995-06-15 | 1998-11-24 | Nikon Corporation | Stage apparatus and exposure apparatus provided with the stage apparatus |
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-
1993
- 1993-10-15 JP JP28162493A patent/JPH07115053A/ja active Pending
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