JPH07302747A - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
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- JPH07302747A JPH07302747A JP11341194A JP11341194A JPH07302747A JP H07302747 A JPH07302747 A JP H07302747A JP 11341194 A JP11341194 A JP 11341194A JP 11341194 A JP11341194 A JP 11341194A JP H07302747 A JPH07302747 A JP H07302747A
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- Japan
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- temperature
- cooling
- driving
- refrigerant
- driving means
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動装置が発する熱に起因する位置決め精度
への悪影響をより効果的に除去する 【構成】 精密な位置決め装置に使用される駆動装置で
あって、精密な位置決めを行う駆動手段１と、前記駆動
手段もしくはその近傍の温度を少なくとも１箇所で計測
する温度計測手段２，５と、前記駆動手段から生じる熱
を回収する冷却手段３と、前記温度計測手段により得ら
れた温度に応じて前記冷却手段の冷却量を制御する冷却
制御手段４とを備える。
への悪影響をより効果的に除去する 【構成】 精密な位置決め装置に使用される駆動装置で
あって、精密な位置決めを行う駆動手段１と、前記駆動
手段もしくはその近傍の温度を少なくとも１箇所で計測
する温度計測手段２，５と、前記駆動手段から生じる熱
を回収する冷却手段３と、前記温度計測手段により得ら
れた温度に応じて前記冷却手段の冷却量を制御する冷却
制御手段４とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置や形状
計測装置のＸＹテーブル、高精度加工機などの精密位置
決め装置に搭載される駆動装置に関する。
計測装置のＸＹテーブル、高精度加工機などの精密位置
決め装置に搭載される駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ナノメートル（ｎｍ）オーダーの位置決
め精度が要求されている今日では、たとえば、１００ｍ
ｍの低熱膨張材（熱膨張係数１×１０-6）が１℃の温度
変化で１００ｎｍ変形し、また、光干渉式測長計の光路
における空気温度の変化が１℃以下であっても位置の測
定値が１００ｎｍ変化することもあるため、これら温度
変化の防止策として駆動装置から放出される熱を回収す
る駆動装置の冷却は必須となっている。
め精度が要求されている今日では、たとえば、１００ｍ
ｍの低熱膨張材（熱膨張係数１×１０-6）が１℃の温度
変化で１００ｎｍ変形し、また、光干渉式測長計の光路
における空気温度の変化が１℃以下であっても位置の測
定値が１００ｎｍ変化することもあるため、これら温度
変化の防止策として駆動装置から放出される熱を回収す
る駆動装置の冷却は必須となっている。
【０００３】従来、駆動装置は駆動の際に発熱し、その
発熱が構造体の熱変形や光干渉式測長計の誤差要因とな
る空気揺らぎをもたらすため、精密な位置決め装置にお
いては冷媒、ヒートパイプ、ペルチェ素子等を用いて冷
却を行っている。すなわち、図７に示されるように、駆
動装置（駆動手段）１の発熱時に駆動装置１や駆動装置
１が搭載される装置が所定温度になるように、冷却制御
手段３が冷媒の流量やヒートパイプの放熱部温度、ペル
チェ素子の駆動電流などの冷却手段の冷却量を予め設定
して冷却を行っている。例えば、冷媒を流す場合、流量
を大きく設定したり、所定温度より低めの冷媒を用いる
などして回収熱容量を増して、駆動時に駆動装置もしく
は位置決め装置が所定温度に近づき、かつ温度が一定に
なるようにしている。
発熱が構造体の熱変形や光干渉式測長計の誤差要因とな
る空気揺らぎをもたらすため、精密な位置決め装置にお
いては冷媒、ヒートパイプ、ペルチェ素子等を用いて冷
却を行っている。すなわち、図７に示されるように、駆
動装置（駆動手段）１の発熱時に駆動装置１や駆動装置
１が搭載される装置が所定温度になるように、冷却制御
手段３が冷媒の流量やヒートパイプの放熱部温度、ペル
チェ素子の駆動電流などの冷却手段の冷却量を予め設定
して冷却を行っている。例えば、冷媒を流す場合、流量
を大きく設定したり、所定温度より低めの冷媒を用いる
などして回収熱容量を増して、駆動時に駆動装置もしく
は位置決め装置が所定温度に近づき、かつ温度が一定に
なるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、駆動時に平均的な発熱量を基準として予め設
定した冷却量の冷却を常に行っているため次のような欠
点があった。
来例では、駆動時に平均的な発熱量を基準として予め設
定した冷却量の冷却を常に行っているため次のような欠
点があった。
【０００５】駆動装置の発熱量は一定ではなく、駆動
装置の駆動パターンによって発熱量が増減するため、温
度が変化する。
装置の駆動パターンによって発熱量が増減するため、温
度が変化する。
【０００６】駆動装置が停止していて発熱が微小か零
のときは、必要以上の冷却を行っているため、冷却装置
が無駄に作動していることになる。
のときは、必要以上の冷却を行っているため、冷却装置
が無駄に作動していることになる。
【０００７】さらに、駆動装置の停止時に、用いてい
る冷媒の温度が低い場合、また、常に熱回収量が一定の
場合などは、駆動装置の温度が下がり過ぎてしまう。
る冷媒の温度が低い場合、また、常に熱回収量が一定の
場合などは、駆動装置の温度が下がり過ぎてしまう。
【０００８】以上の欠点のうち、、など特に温度変
化に関わるものは、駆動装置周囲の構造体や雰囲気の温
度変化をもたらし、構造体の熱変形、温度変化に起因す
る位置の測定誤差などによりナノメートルオーダーの位
置決め精度に悪影響を及ぼしていた。
化に関わるものは、駆動装置周囲の構造体や雰囲気の温
度変化をもたらし、構造体の熱変形、温度変化に起因す
る位置の測定誤差などによりナノメートルオーダーの位
置決め精度に悪影響を及ぼしていた。
【０００９】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、駆動装置が発する熱に起因する位置決め精
度への悪影響をより効果的に除去することにある。
題点に鑑み、駆動装置が発する熱に起因する位置決め精
度への悪影響をより効果的に除去することにある。
【００１０】
【解決するための手段および作用】この目的を達成する
ため、精密な位置決め装置に使用される本発明の駆動装
置は、精密な位置決めを行う駆動手段と、この駆動手段
もしくはその近傍の温度を計測する温度計測手段と、前
記駆動手段から生じる熱を回収する冷却手段と、前記温
度計測手段により得られる温度に応じて前記冷却手段の
冷却量を制御する冷却制御手段とを備え、これにより、
駆動装置、駆動装置周囲の構造体、雰囲気などの温度変
化を少なくし、構造体の熱変形、温度変化に起因する測
長誤差を軽減し、駆動装置による位置決め精度を向上さ
せたものである。
ため、精密な位置決め装置に使用される本発明の駆動装
置は、精密な位置決めを行う駆動手段と、この駆動手段
もしくはその近傍の温度を計測する温度計測手段と、前
記駆動手段から生じる熱を回収する冷却手段と、前記温
度計測手段により得られる温度に応じて前記冷却手段の
冷却量を制御する冷却制御手段とを備え、これにより、
駆動装置、駆動装置周囲の構造体、雰囲気などの温度変
化を少なくし、構造体の熱変形、温度変化に起因する測
長誤差を軽減し、駆動装置による位置決め精度を向上さ
せたものである。
【００１１】冷却手段が冷媒を循環させるものである場
合は、冷却制御手段は冷媒の流量を制御する。すなわ
ち、発熱が多く温度が上がるときには冷媒の流量を増や
して温度を下げ、また、発熱が少なく温度が下がるとき
には冷媒の流量を減らし冷却量を少なくすることによ
り、駆動装置、もしくはその近傍の構造体、もしくは雰
囲気などの温度の変動を防止する。冷媒の流量が増せば
単位時間に流れる冷媒の体積が増して熱容量が増えるた
めに冷却能力が増加することから、冷媒の流量を制御す
ることにより冷却量が制御される。
合は、冷却制御手段は冷媒の流量を制御する。すなわ
ち、発熱が多く温度が上がるときには冷媒の流量を増や
して温度を下げ、また、発熱が少なく温度が下がるとき
には冷媒の流量を減らし冷却量を少なくすることによ
り、駆動装置、もしくはその近傍の構造体、もしくは雰
囲気などの温度の変動を防止する。冷媒の流量が増せば
単位時間に流れる冷媒の体積が増して熱容量が増えるた
めに冷却能力が増加することから、冷媒の流量を制御す
ることにより冷却量が制御される。
【００１２】また、温度計測手段が、駆動手段近傍の冷
媒の温度を計測するものである場合、例えば、温度計測
手段の温度測定点が駆動手段を通過した冷媒の温度であ
る場合は、この冷媒の温度が発熱した熱量もしくは駆動
手段の温度の指標となるので、計測される冷媒の温度を
一定にすることにより駆動装置等の温度変化が防止され
る。
媒の温度を計測するものである場合、例えば、温度計測
手段の温度測定点が駆動手段を通過した冷媒の温度であ
る場合は、この冷媒の温度が発熱した熱量もしくは駆動
手段の温度の指標となるので、計測される冷媒の温度を
一定にすることにより駆動装置等の温度変化が防止され
る。
【００１３】さらに、駆動手段がリニアモータであり、
前記温度計測手段が、リニアモータのコイル、永久磁石
もしくはそれらの近傍の少なくとも箇所の温度を計測す
るものである場合は、温度の計測点が発熱源であるコイ
ル等の近傍であるため、温度変化を直ちに測定でき、ま
た、その発熱源もしくはその近傍を冷却しているため、
発熱量に対して熱の回収量が精度よく調整される。ま
た、温度測定点の温度上昇の遅れによる温度制御および
冷却制御の時間遅れが最小限に抑制される。よって、冷
却量の最適化と高効率化により、装置の温度が一定に保
持され、熱変形や温度変化に起因する測長の誤差などの
外乱要因が軽減され、駆動装置の位置決め精度が向上す
る。
前記温度計測手段が、リニアモータのコイル、永久磁石
もしくはそれらの近傍の少なくとも箇所の温度を計測す
るものである場合は、温度の計測点が発熱源であるコイ
ル等の近傍であるため、温度変化を直ちに測定でき、ま
た、その発熱源もしくはその近傍を冷却しているため、
発熱量に対して熱の回収量が精度よく調整される。ま
た、温度測定点の温度上昇の遅れによる温度制御および
冷却制御の時間遅れが最小限に抑制される。よって、冷
却量の最適化と高効率化により、装置の温度が一定に保
持され、熱変形や温度変化に起因する測長の誤差などの
外乱要因が軽減され、駆動装置の位置決め精度が向上す
る。
【００１４】
［実施例１］図１は本発明の第１の実施例に係る駆動装
置のブロック構成図であり、本発明の特徴を最もよく表
している。同図において、１は精密な位置決めを行う駆
動手段、２は温度を計測する温度計測手段、３は駆動手
段１に接続されもしくは組み込まれて駆動手段１の熱を
回収する冷却手段、４は温度計測手段２の温度データを
取り込み、そのデータに応じて冷却量を決定し冷却手段
３を制御する冷却制御手段、５は温度計測手段２が駆動
手段１の温度を測定するための温度センサである。
置のブロック構成図であり、本発明の特徴を最もよく表
している。同図において、１は精密な位置決めを行う駆
動手段、２は温度を計測する温度計測手段、３は駆動手
段１に接続されもしくは組み込まれて駆動手段１の熱を
回収する冷却手段、４は温度計測手段２の温度データを
取り込み、そのデータに応じて冷却量を決定し冷却手段
３を制御する冷却制御手段、５は温度計測手段２が駆動
手段１の温度を測定するための温度センサである。
【００１５】駆動手段１は位置決め対象を駆動し精密に
位置決めするためのものであり、駆動するときには熱を
生じ、温度が上昇する。この温度を駆動手段１もしくは
その近傍に配置された温度センサ５によって測定し、温
度計測手段２は温度センサ５によって得られた駆動手段
１の温度を冷却制御手段４に温度データとして送る。冷
却制御手段４は温度計測手段２から得た温度データを基
にして冷却手段３の冷却量を決定する。例えば温度が時
間とともに上昇すれば冷却量を増し、下降すれば冷却量
を減らす。さらに、冷却手段３は冷却制御手段４が決定
した冷却量に応じて駆動手段１の冷却を行う。このと
き、駆動手段１の発熱量に応じて、冷却手段３が冷却を
行うため、駆動手段１が放出した熱量のうち冷却手段３
が回収しない分の熱量をほぼ一定に保つことができる。
従って、駆動手段１およびその周辺の構造物の熱変形や
雰囲気の温度変化による位置決め精度の劣化を防止する
ことができる。
位置決めするためのものであり、駆動するときには熱を
生じ、温度が上昇する。この温度を駆動手段１もしくは
その近傍に配置された温度センサ５によって測定し、温
度計測手段２は温度センサ５によって得られた駆動手段
１の温度を冷却制御手段４に温度データとして送る。冷
却制御手段４は温度計測手段２から得た温度データを基
にして冷却手段３の冷却量を決定する。例えば温度が時
間とともに上昇すれば冷却量を増し、下降すれば冷却量
を減らす。さらに、冷却手段３は冷却制御手段４が決定
した冷却量に応じて駆動手段１の冷却を行う。このと
き、駆動手段１の発熱量に応じて、冷却手段３が冷却を
行うため、駆動手段１が放出した熱量のうち冷却手段３
が回収しない分の熱量をほぼ一定に保つことができる。
従って、駆動手段１およびその周辺の構造物の熱変形や
雰囲気の温度変化による位置決め精度の劣化を防止する
ことができる。
【００１６】［実施例２］図２は本発明の第２の実施例
を示す構成図であり、４は前記実施例１と同様に温度計
測手段２から得られた温度データを基に冷却量を決定す
る冷却制御手段であり、６は冷却手段３を用いて駆動装
置１の冷却を行う冷却装置である。冷却装置６は冷却制
御手段４が決定した冷却量に従って冷却を行う。図１で
は冷却制御手段４が直接冷却手段３に冷却量の指令を行
なっているのに対し、図２では冷却制御手段４が冷却装
置６に冷却量の指令を出し、それに従って冷却装置６が
冷却手段３に冷却を実行させている点に特徴がある。た
とえば温調器で冷媒を流して駆動装置を冷却する場合、
冷却手段３が冷媒であり、冷却装置６がある温度の冷媒
をある流量で流す温調器となり、この例に当てはまる。
この場合も上記実施例と同様の効果を有する。
を示す構成図であり、４は前記実施例１と同様に温度計
測手段２から得られた温度データを基に冷却量を決定す
る冷却制御手段であり、６は冷却手段３を用いて駆動装
置１の冷却を行う冷却装置である。冷却装置６は冷却制
御手段４が決定した冷却量に従って冷却を行う。図１で
は冷却制御手段４が直接冷却手段３に冷却量の指令を行
なっているのに対し、図２では冷却制御手段４が冷却装
置６に冷却量の指令を出し、それに従って冷却装置６が
冷却手段３に冷却を実行させている点に特徴がある。た
とえば温調器で冷媒を流して駆動装置を冷却する場合、
冷却手段３が冷媒であり、冷却装置６がある温度の冷媒
をある流量で流す温調器となり、この例に当てはまる。
この場合も上記実施例と同様の効果を有する。
【００１７】［実施例３］図３は本発明の第３の実施例
を示すブロック構成図であり、冷却手段に冷媒を用いた
場合の実施形態を表している。図中、１ａおよび１ｂは
一対の駆動手段であり、１ａは固定側の駆動手段、１ｂ
は図面の左右方向に移動可能な可動側の駆動手段、５は
駆動手段１ａもしくは１ｂに配置された温度センサ、２
は温度センサ５で測定した温度データを外部へ出力する
温度計測手段、３ａは駆動手段１ａ，１ｂを冷却する供
給側の冷媒、３ｂは駆動手段１ａ，１ｂを冷却する戻り
側の冷媒、４は温度計測手段２から温度データを受け取
り冷却量である冷媒の流量を制御するための指令信号を
出力する冷却制御手段、６ａは所定の温度の冷媒を流す
温調器、６ｂはバルブの開閉やポンプ出力の調節等によ
り冷媒流量を調節する調節器、６ｃは冷媒流量を測る流
量計、６ｄは冷却制御手段４からの指令信号により指示
された冷媒流量と流量計６ｃが計測した冷媒流量とが一
致するように調節器６ｂの調節量（バルブの開閉量やポ
ンプの出力等）を制御する流量指令手段、１０は可動側
駆動手段１ｂに載置された位置決め対象、１１は可動側
駆動手段１ｂに載置された位置決め対象１０の位置基
準、１２は位置決め対象１０の位置を位置基準１１を参
照して計測する位置計測手段、１３はこれによって計測
される長さ、１４は位置計測手段１２から得た位置決め
対象１０の位置データにより駆動手段１ａ，１ｂの駆動
量を制御するための指令信号を出力するコントローラ、
１５はコントローラ１４からの指令に従って駆動手段１
ａ，１ｂを駆動するドライバである。
を示すブロック構成図であり、冷却手段に冷媒を用いた
場合の実施形態を表している。図中、１ａおよび１ｂは
一対の駆動手段であり、１ａは固定側の駆動手段、１ｂ
は図面の左右方向に移動可能な可動側の駆動手段、５は
駆動手段１ａもしくは１ｂに配置された温度センサ、２
は温度センサ５で測定した温度データを外部へ出力する
温度計測手段、３ａは駆動手段１ａ，１ｂを冷却する供
給側の冷媒、３ｂは駆動手段１ａ，１ｂを冷却する戻り
側の冷媒、４は温度計測手段２から温度データを受け取
り冷却量である冷媒の流量を制御するための指令信号を
出力する冷却制御手段、６ａは所定の温度の冷媒を流す
温調器、６ｂはバルブの開閉やポンプ出力の調節等によ
り冷媒流量を調節する調節器、６ｃは冷媒流量を測る流
量計、６ｄは冷却制御手段４からの指令信号により指示
された冷媒流量と流量計６ｃが計測した冷媒流量とが一
致するように調節器６ｂの調節量（バルブの開閉量やポ
ンプの出力等）を制御する流量指令手段、１０は可動側
駆動手段１ｂに載置された位置決め対象、１１は可動側
駆動手段１ｂに載置された位置決め対象１０の位置基
準、１２は位置決め対象１０の位置を位置基準１１を参
照して計測する位置計測手段、１３はこれによって計測
される長さ、１４は位置計測手段１２から得た位置決め
対象１０の位置データにより駆動手段１ａ，１ｂの駆動
量を制御するための指令信号を出力するコントローラ、
１５はコントローラ１４からの指令に従って駆動手段１
ａ，１ｂを駆動するドライバである。
【００１８】固定された駆動手段１ａに対して駆動手段
１ｂが図面の左右方向に動くことにより位置決め対象１
０は同方向に動き、位置決め対象１０の位置は位置基準
１１を基準として位置計測手段１２によって計測され
る。例えば、位置基準１１が反射ミラーであり、位置計
測手段１２がレーザ干渉計である場合には、長さ１３が
光路長となり、これが位置決め対象１０の位置となる。
一般に位置決め対象１０と位置基準１１はいくらか離れ
ているため、かつ位置基準１１の位置を位置決め対象１
２の位置としているため、この両者間の距離変動は位置
決めの誤差となる。コントローラ１４は位置計測手段１
２の位置データを用いて位置決め対象１０が所定の位置
に位置決めされるようドライバ１５に指令を与え、ドラ
イバ１５は駆動手段１ａ，１ｂを駆動する。そのときに
駆動手段１ａ，１ｂが発熱すると温度が変化しようとす
る。この温度を温度センサ５を用いて温度計測手段２が
計測し、その結果に基づき冷却制御手段４が温調器６ａ
が流す冷媒３ａ，３ｂの流量を調節器６ｂを用いて調節
し、これにより駆動手段１ａ，１ｂの温度変化がなくな
るようにする。なお、調節器６ｂを調節するときは流量
指令手段６ｄが、冷却制御手段４の流量の指令値に流量
計６ｃが計測する流量が到達するように指令を出してい
る。
１ｂが図面の左右方向に動くことにより位置決め対象１
０は同方向に動き、位置決め対象１０の位置は位置基準
１１を基準として位置計測手段１２によって計測され
る。例えば、位置基準１１が反射ミラーであり、位置計
測手段１２がレーザ干渉計である場合には、長さ１３が
光路長となり、これが位置決め対象１０の位置となる。
一般に位置決め対象１０と位置基準１１はいくらか離れ
ているため、かつ位置基準１１の位置を位置決め対象１
２の位置としているため、この両者間の距離変動は位置
決めの誤差となる。コントローラ１４は位置計測手段１
２の位置データを用いて位置決め対象１０が所定の位置
に位置決めされるようドライバ１５に指令を与え、ドラ
イバ１５は駆動手段１ａ，１ｂを駆動する。そのときに
駆動手段１ａ，１ｂが発熱すると温度が変化しようとす
る。この温度を温度センサ５を用いて温度計測手段２が
計測し、その結果に基づき冷却制御手段４が温調器６ａ
が流す冷媒３ａ，３ｂの流量を調節器６ｂを用いて調節
し、これにより駆動手段１ａ，１ｂの温度変化がなくな
るようにする。なお、調節器６ｂを調節するときは流量
指令手段６ｄが、冷却制御手段４の流量の指令値に流量
計６ｃが計測する流量が到達するように指令を出してい
る。
【００１９】駆動手段１ｂの温度変化がなくなると、駆
動手段１ｂの熱変形がなくなり、位置決め対象１０と位
置基準１１との距離変化がなくなる。よって、位置決め
対象１０と位置基準１１との距離変化がないため、位置
計測手段１２が測定した位置基準１１の位置を位置決め
対象１０の位置とみなすことができ、位置測定の際の誤
差がなくなる。また、駆動手段１ａもしくは１ｂの温度
変化を減らすと、雰囲気温度、特に計測する光路１３の
温度変化を防ぎ、位置計測手段１２の測定値が変動する
ことを回避できるため、位置測定の際の誤差がなくな
る。
動手段１ｂの熱変形がなくなり、位置決め対象１０と位
置基準１１との距離変化がなくなる。よって、位置決め
対象１０と位置基準１１との距離変化がないため、位置
計測手段１２が測定した位置基準１１の位置を位置決め
対象１０の位置とみなすことができ、位置測定の際の誤
差がなくなる。また、駆動手段１ａもしくは１ｂの温度
変化を減らすと、雰囲気温度、特に計測する光路１３の
温度変化を防ぎ、位置計測手段１２の測定値が変動する
ことを回避できるため、位置測定の際の誤差がなくな
る。
【００２０】このように、位置決め対象の位置決めのた
めに駆動装置を駆動する際に、駆動手段の温度を計測し
て、温度変化がなくなるように冷媒の流量を調節するこ
とにより、駆動手段およびその近傍、もしくは雰囲気の
温度変化を抑えることができ、構造体の熱変形や空気の
ゆらぎを抑えることができるため、位置決め精度を従来
より向上させることができる。
めに駆動装置を駆動する際に、駆動手段の温度を計測し
て、温度変化がなくなるように冷媒の流量を調節するこ
とにより、駆動手段およびその近傍、もしくは雰囲気の
温度変化を抑えることができ、構造体の熱変形や空気の
ゆらぎを抑えることができるため、位置決め精度を従来
より向上させることができる。
【００２１】図４は図３の波線内を抽出し温度センサの
配置例を示した構成図である。図４において、５は駆動
手段１ｂに配置された温度センサ、５ａ，５ｂ，５ｃは
駆動手段１ａに配置された温度センサ、５ｄは駆動手段
１ａもしくは１ｂの近傍の雰囲気中に配置され雰囲気温
度を計測する温度センサ、５ｅは戻り側の冷媒３ｂに配
置された温度センサである。温度センサはこれらの配置
位置のうち駆動手段１ａ，１ｂや雰囲気中、冷媒３ｂな
どのいずれか１点に配置するか、もしくはそれらのうち
２点以上に配置し、温度計測手段２が計測した１点以上
の温度に基づいて冷却制御手段４が冷媒の流量を制御し
ている。温度センサ５ｄは空気の温度変化を抑えるため
に有効であり、温度センサ５ｅは冷媒の温度上昇の量に
より発熱量の増減が類推でき、例えば温度が上昇すれば
流量を増やし冷却量を増やして、駆動手段１ａ，１ｂお
よびその近傍、もしくは雰囲気の温度変化を抑えること
ができる。
配置例を示した構成図である。図４において、５は駆動
手段１ｂに配置された温度センサ、５ａ，５ｂ，５ｃは
駆動手段１ａに配置された温度センサ、５ｄは駆動手段
１ａもしくは１ｂの近傍の雰囲気中に配置され雰囲気温
度を計測する温度センサ、５ｅは戻り側の冷媒３ｂに配
置された温度センサである。温度センサはこれらの配置
位置のうち駆動手段１ａ，１ｂや雰囲気中、冷媒３ｂな
どのいずれか１点に配置するか、もしくはそれらのうち
２点以上に配置し、温度計測手段２が計測した１点以上
の温度に基づいて冷却制御手段４が冷媒の流量を制御し
ている。温度センサ５ｄは空気の温度変化を抑えるため
に有効であり、温度センサ５ｅは冷媒の温度上昇の量に
より発熱量の増減が類推でき、例えば温度が上昇すれば
流量を増やし冷却量を増やして、駆動手段１ａ，１ｂお
よびその近傍、もしくは雰囲気の温度変化を抑えること
ができる。
【００２２】［実施例４］図５は本発明の第４の実施例
を示しており、駆動手段としてリニアモータを用いた別
の実施形態を示した構成図（一部断面図）である。図
中、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは永久磁石、２２
は永久磁石２１ａ〜２１ｄが固定されたヨーク、２３は
電流が流れるコイル、２４はコイル２３を支持し冷媒３
ａ，３ｂの流路となっているコイル支持具である。な
お、位置計測手段、コントローラ、ドライバ等は図示し
ていない。コイル２３は永久磁石２１により発生した磁
界中にあるため、コイル２３に電流が流れると図の左右
方向にローレンツ力が発生し、ヨーク２２とコイル支持
具２４は左右方向に互いに相対的に駆動される。このリ
ニアモータを駆動するときコイル２３に電流が流れコイ
ル２３が発熱する。温度センサ５はコイル２３もしくは
その近傍に配置され、その温度を温度計測手段２が計測
し、冷却制御手段４の冷却量指令に従って、冷却装置６
が所定流量の冷媒３ａを流す。この冷媒は発熱源である
コイル２３やコイル支持具２４を直接冷却し熱を回収す
るので、駆動装置の構造体や雰囲気の温度変化を抑える
効果がある。温度センサ５は、コイル支持具２４、ヨー
ク２２、冷媒３ｂなどに配置しても同様の効果が得られ
る。
を示しており、駆動手段としてリニアモータを用いた別
の実施形態を示した構成図（一部断面図）である。図
中、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは永久磁石、２２
は永久磁石２１ａ〜２１ｄが固定されたヨーク、２３は
電流が流れるコイル、２４はコイル２３を支持し冷媒３
ａ，３ｂの流路となっているコイル支持具である。な
お、位置計測手段、コントローラ、ドライバ等は図示し
ていない。コイル２３は永久磁石２１により発生した磁
界中にあるため、コイル２３に電流が流れると図の左右
方向にローレンツ力が発生し、ヨーク２２とコイル支持
具２４は左右方向に互いに相対的に駆動される。このリ
ニアモータを駆動するときコイル２３に電流が流れコイ
ル２３が発熱する。温度センサ５はコイル２３もしくは
その近傍に配置され、その温度を温度計測手段２が計測
し、冷却制御手段４の冷却量指令に従って、冷却装置６
が所定流量の冷媒３ａを流す。この冷媒は発熱源である
コイル２３やコイル支持具２４を直接冷却し熱を回収す
るので、駆動装置の構造体や雰囲気の温度変化を抑える
効果がある。温度センサ５は、コイル支持具２４、ヨー
ク２２、冷媒３ｂなどに配置しても同様の効果が得られ
る。
【００２３】［実施例５］図６は駆動手段として多極の
リニアモータを用いた本発明の第５の実施例を示す構成
図であり、リニアモータのコイル部分を抽出した図であ
る。２３ａ，２３ｂ，２３ｃはコイル、５Ａ，５Ｂ，５
Ｃはそれぞれコイル２３ａ，２３ｂ，２３ｃに配置され
た温度センサである。多極のリニアモータの場合、コイ
ルが複数個あるため、図５の単極の場合と同様に温度セ
ンサを適当な１点に配置することもできるが、図６のよ
うに複数点に温度センサを配置し、温度計測手段２が測
定した複数の温度を基にして冷媒３ａ，３ｂの流量を決
定することもできる。各コイルに流れる電流はそれぞれ
異なり、それぞれの温度も異なるため、それぞれの温度
に重み付けを行ったり、それぞれの温度の最大値を選択
するなどして、冷媒の流量を制御することもできる。多
極のリニアモータの場合も上記実施例と同様の効果が得
られる。
リニアモータを用いた本発明の第５の実施例を示す構成
図であり、リニアモータのコイル部分を抽出した図であ
る。２３ａ，２３ｂ，２３ｃはコイル、５Ａ，５Ｂ，５
Ｃはそれぞれコイル２３ａ，２３ｂ，２３ｃに配置され
た温度センサである。多極のリニアモータの場合、コイ
ルが複数個あるため、図５の単極の場合と同様に温度セ
ンサを適当な１点に配置することもできるが、図６のよ
うに複数点に温度センサを配置し、温度計測手段２が測
定した複数の温度を基にして冷媒３ａ，３ｂの流量を決
定することもできる。各コイルに流れる電流はそれぞれ
異なり、それぞれの温度も異なるため、それぞれの温度
に重み付けを行ったり、それぞれの温度の最大値を選択
するなどして、冷媒の流量を制御することもできる。多
極のリニアモータの場合も上記実施例と同様の効果が得
られる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、精密な位置決めを
行い発熱を伴う駆動手段に、その熱を回収する冷却手段
と、前記駆動手段もしくはその近傍の温度を計測する温
度計測手段と、その温度に応じて前記冷却手段の冷却量
を制御する冷却制御手段とを設けるようにしたため、駆
動手段、その周囲の構造体、雰囲気などの温度変化を少
なくし、構造体の熱変形、温度変化に起因する測長誤差
を軽減し、駆動装置によるナノメートルオーダーの位置
決め精度をさらに向上させる効果がある。
行い発熱を伴う駆動手段に、その熱を回収する冷却手段
と、前記駆動手段もしくはその近傍の温度を計測する温
度計測手段と、その温度に応じて前記冷却手段の冷却量
を制御する冷却制御手段とを設けるようにしたため、駆
動手段、その周囲の構造体、雰囲気などの温度変化を少
なくし、構造体の熱変形、温度変化に起因する測長誤差
を軽減し、駆動装置によるナノメートルオーダーの位置
決め精度をさらに向上させる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る駆動装置の構成
図である。
図である。
【図２】 図１の冷却制御手段が冷却手段を駆動する冷
却装置に指令を与えている例を示した本発明の第２の実
施例の構成図である。
却装置に指令を与えている例を示した本発明の第２の実
施例の構成図である。
【図３】 冷却手段に冷媒を用いたときの本発明の第３
の実施例に係る駆動装置の実施形態を表す構成図であ
る。
の実施例に係る駆動装置の実施形態を表す構成図であ
る。
【図４】 図３の波線内を抽出し温度センサの配置例を
示した構成図である。
示した構成図である。
【図５】 駆動手段をリニアモータとしたときの本発明
の第３の実施例に係る駆動装置の構成図である。
の第３の実施例に係る駆動装置の構成図である。
【図６】 本発明の駆動手段が多極のリニアモータであ
るときの本発明の第４の実施例を表し、そのコイル部分
のみを抽出した構成図である。
るときの本発明の第４の実施例を表し、そのコイル部分
のみを抽出した構成図である。
【図７】 従来の駆動装置の構成図である。
１：駆動手段、１ａ：固定側の駆動手段、１ｂ：可動側
の駆動手段、２：温度計測手段、３：冷却手段、３ａ：
供給側の冷媒、３ｂ：戻り側の冷媒、４：冷却制御手
段、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ：温度センサ、
６：冷却装置、６ａ：温調器、６ｂ：調節器、６ｃ：流
量計、６ｄ：流量指令手段、１０：位置決め対象、１
１：位置基準、１２：位置計測手段、１３：計測する長
さ、１４：コントローラ、１５：ドライバ、２１ａ，２
１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：永久磁石、２２：ヨーク、２
３：コイル、２４：コイル支持具、２３ａ，２３ｂ，２
３ｃ：コイル、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ：温度センサである。
の駆動手段、２：温度計測手段、３：冷却手段、３ａ：
供給側の冷媒、３ｂ：戻り側の冷媒、４：冷却制御手
段、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ：温度センサ、
６：冷却装置、６ａ：温調器、６ｂ：調節器、６ｃ：流
量計、６ｄ：流量指令手段、１０：位置決め対象、１
１：位置基準、１２：位置計測手段、１３：計測する長
さ、１４：コントローラ、１５：ドライバ、２１ａ，２
１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：永久磁石、２２：ヨーク、２
３：コイル、２４：コイル支持具、２３ａ，２３ｂ，２
３ｃ：コイル、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ：温度センサである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｑ 15/18 Ｇ０５Ｄ 23/00 Ａ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｋ
Claims (4)
- 【請求項１】 精密な位置決め装置に使用される駆動装
置であって、 精密な位置決めを行う駆動手段と、 前記駆動手段もしくはその近傍の温度を少なくとも１箇
所で計測する温度計測手段と、 前記駆動手段から生じる熱を回収する冷却手段と、 前記温度計測手段により得られた温度に応じて前記冷却
手段の冷却量を制御する冷却制御手段とを備えたことを
特徴とする駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の駆動装置において、 冷却手段が冷却装置によって循環される冷媒であり、前
記冷却制御手段はその冷媒の流量を制御するものである
ことを特徴とする駆動手段。 - 【請求項３】 請求項２記載の駆動装置において、 温度計測手段が前記駆動手段近傍の冷媒の温度を計測す
るものであることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項４】 請求項２もしくは３記載の駆動装置にお
いて、 駆動手段がリニアモータであり、温度計測手段が前記リ
ニアモータのコイル、永久磁石、もしくはそれらの近傍
の少なくとも１箇所の温度を計測するものであることを
特徴とする駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11341194A JP3148512B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11341194A JP3148512B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302747A true JPH07302747A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3148512B2 JP3148512B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=14611595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11341194A Expired - Fee Related JP3148512B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148512B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084319A (en) * | 1996-10-16 | 2000-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, and stage device and exposure apparatus provided with the same |
| US6226073B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Stage system with driving mechanism, and exposure apparatus having the same |
| US6810298B2 (en) | 2000-04-07 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| US6972499B2 (en) * | 2001-02-16 | 2005-12-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7038759B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP2006235205A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 温度調整装置および温度調整方法 |
| JP2010194638A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Ihi Corp | 反転テーブル装置の潤滑方法及びその潤滑システム |
| JP2014508597A (ja) * | 2011-02-25 | 2014-04-10 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 液体を霧状にするためのエアゾール生成装置及び霧状にされる液体の温度制御の方法 |
| JP2022521004A (ja) * | 2019-02-25 | 2022-04-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | リソグラフィシステムの熱安定化のための動的冷却制御 |
-
1994
- 1994-05-02 JP JP11341194A patent/JP3148512B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084319A (en) * | 1996-10-16 | 2000-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, and stage device and exposure apparatus provided with the same |
| US6226073B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Stage system with driving mechanism, and exposure apparatus having the same |
| US6552773B2 (en) | 1998-04-23 | 2003-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Stage system with driving mechanism, and exposure apparatus having the same |
| US6810298B2 (en) | 2000-04-07 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| US7064804B2 (en) | 2000-04-07 | 2006-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| US7177007B2 (en) | 2000-04-07 | 2007-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Temperature adjustment apparatus, exposure apparatus having the temperature adjustment apparatus, and semiconductor device manufacturing method |
| US6972499B2 (en) * | 2001-02-16 | 2005-12-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7218020B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7391496B2 (en) | 2001-07-09 | 2008-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7038759B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7057703B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP2006235205A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 温度調整装置および温度調整方法 |
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| JP2014508597A (ja) * | 2011-02-25 | 2014-04-10 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 液体を霧状にするためのエアゾール生成装置及び霧状にされる液体の温度制御の方法 |
| US10307549B2 (en) | 2011-02-25 | 2019-06-04 | Koninklijke Philips N.V. | Aerosol generating device for nebulizing a liquid and a method of temperature control of a liquid to be nebulized |
| JP2022521004A (ja) * | 2019-02-25 | 2022-04-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | リソグラフィシステムの熱安定化のための動的冷却制御 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3148512B2 (ja) | 2001-03-19 |
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