JPH11164586A - リニアモータ、ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法 - Google Patents
リニアモータ、ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法Info
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- JPH11164586A JPH11164586A JP9328165A JP32816597A JPH11164586A JP H11164586 A JPH11164586 A JP H11164586A JP 9328165 A JP9328165 A JP 9328165A JP 32816597 A JP32816597 A JP 32816597A JP H11164586 A JPH11164586 A JP H11164586A
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御コイルと加減速コイルとを併用しても安
定で、高速・高精度なリニアモータを提供する。 【解決手段】 可動子を駆動するために通電された加減
速コイルと、この加減速コイルとは別の加減速コイルに
通電することで、制御コイルと加減速コイルとの見かけ
上のインダクタンスを打ち消す。
定で、高速・高精度なリニアモータを提供する。 【解決手段】 可動子を駆動するために通電された加減
速コイルと、この加減速コイルとは別の加減速コイルに
通電することで、制御コイルと加減速コイルとの見かけ
上のインダクタンスを打ち消す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置に好
適に使用され物体の移動や位置決めを行うための駆動力
を発生するリニアモータで、特に、一定速度で走行中に
工作物を加工する用途に適したリニアモータに関する。
さらにはこのようなリニアモータを用いたステージ装置
や露光装置、半導体デバイスなどのデバイスを製造する
デバイス製造方法の技術分野に属する。
適に使用され物体の移動や位置決めを行うための駆動力
を発生するリニアモータで、特に、一定速度で走行中に
工作物を加工する用途に適したリニアモータに関する。
さらにはこのようなリニアモータを用いたステージ装置
や露光装置、半導体デバイスなどのデバイスを製造する
デバイス製造方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来のリニアモータを用いたス
テージ装置の構成図を示す。不図示のベース上にガイド
３１が固定され、ガイド３１上に駆動方向に滑動自在に
ステージ３３が支持されている。ステージ３３上には工
作物（不図示）が搭載される。ステージ３３の両側の保
持枠３７に可動磁石３５が保持され、可動子３９を構成
する。可動磁石３５に対面する固定子４９は、ステージ
３３の全ストロークにわたる上ヨーク４１および下ヨー
ク４３と、各ヨークに同軸状に巻きまわされたストロー
ク全長にわたる単相の制御コイル４５と、単相コイル４
５にさらに同軸状に加減速行程相当の長さで巻きまわさ
れた複数の加減速コイル４７とから構成される。
テージ装置の構成図を示す。不図示のベース上にガイド
３１が固定され、ガイド３１上に駆動方向に滑動自在に
ステージ３３が支持されている。ステージ３３上には工
作物（不図示）が搭載される。ステージ３３の両側の保
持枠３７に可動磁石３５が保持され、可動子３９を構成
する。可動磁石３５に対面する固定子４９は、ステージ
３３の全ストロークにわたる上ヨーク４１および下ヨー
ク４３と、各ヨークに同軸状に巻きまわされたストロー
ク全長にわたる単相の制御コイル４５と、単相コイル４
５にさらに同軸状に加減速行程相当の長さで巻きまわさ
れた複数の加減速コイル４７とから構成される。
【０００３】制御コイル４５は位置制御または速度制御
専用なので推力定数の小さい設計になっており、加減速
コイル４７は推力定数の大きい設計になっている。
専用なので推力定数の小さい設計になっており、加減速
コイル４７は推力定数の大きい設計になっている。
【０００４】単相コイル４５には位置制御または速度制
御用の制御ドライバ、両側の加減速コイル４７には各々
加減速用の加速ドライバが設けられる。
御用の制御ドライバ、両側の加減速コイル４７には各々
加減速用の加速ドライバが設けられる。
【０００５】上記構成における駆動は図１２に示すよう
に加速時は加減速コイル４７にステージの加速に必要な
電流を流して加速し、所定速度に達したら制御コイル４
５にステージ位置の誤差信号をフィードバックして一定
速度で走行するように制御される。工作物の加工領域が
終わったら反対側の加減速コイル４７に減速に必要な電
流を流し、減速または停止させる。
に加速時は加減速コイル４７にステージの加速に必要な
電流を流して加速し、所定速度に達したら制御コイル４
５にステージ位置の誤差信号をフィードバックして一定
速度で走行するように制御される。工作物の加工領域が
終わったら反対側の加減速コイル４７に減速に必要な電
流を流し、減速または停止させる。
【０００６】この方式のリニアモータは、工作物を加工
中にコイルの切換えが発生しないので、リニアモータの
推力外乱を小さくでき、位置偏差を小さくすることがで
きる。
中にコイルの切換えが発生しないので、リニアモータの
推力外乱を小さくでき、位置偏差を小さくすることがで
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動シーケンス
を図１３に示す。図中の網掛け部分のコイルはドライバ
により通電されていることを示している。この方式は加
速が終了してから制御コイル４５が効き始めるようにな
っている。そのため、加速中は制御コイル４５が作動し
ていないため、加減速コイル４７による加速が終了して
位置制御に切替えた時、大きな位置偏差がたまってしま
い、位置制御によって位置偏差を小さくするのに長時間
を要することになる。
を図１３に示す。図中の網掛け部分のコイルはドライバ
により通電されていることを示している。この方式は加
速が終了してから制御コイル４５が効き始めるようにな
っている。そのため、加速中は制御コイル４５が作動し
ていないため、加減速コイル４７による加速が終了して
位置制御に切替えた時、大きな位置偏差がたまってしま
い、位置制御によって位置偏差を小さくするのに長時間
を要することになる。
【０００８】そこで、高精度な位置決めを行う際は、加
速時・減速時も制御コイル４５の位置制御が効いている
ことが望ましい。加減速時に制御コイル４５による位置
制御を行うと、加減速中の位置偏差が小さい値になるた
め、加減速コイル４７による加速が終了して位置制御に
切替えた時、短時間で高精度の位置制御を行うことがで
きる。
速時・減速時も制御コイル４５の位置制御が効いている
ことが望ましい。加減速時に制御コイル４５による位置
制御を行うと、加減速中の位置偏差が小さい値になるた
め、加減速コイル４７による加速が終了して位置制御に
切替えた時、短時間で高精度の位置制御を行うことがで
きる。
【０００９】しかし従来の構成では、ストローク全長に
わたって巻きまわされた制御コイル４５と、加減速相当
長さにわたって巻きまわされた加減速コイル４７が、ヨ
ークと同軸状になっている。また、各コイルの中心に位
置するヨークは、可動磁石３５の磁束を通すために強磁
性体で構成されている。そのため、従来の駆動方法で
は、両者のコイルの磁気的結合力は極めて強く、両者の
相互インダクタンスは大きな値になる。
わたって巻きまわされた制御コイル４５と、加減速相当
長さにわたって巻きまわされた加減速コイル４７が、ヨ
ークと同軸状になっている。また、各コイルの中心に位
置するヨークは、可動磁石３５の磁束を通すために強磁
性体で構成されている。そのため、従来の駆動方法で
は、両者のコイルの磁気的結合力は極めて強く、両者の
相互インダクタンスは大きな値になる。
【００１０】相互インダクタンスが大きいため、従来の
加速（または減速）領域で制御コイル４５の位置制御を
通電すると、加減速コイル４７に相互インダクタンスに
よる逆起電力が生じてしまう。その結果、位置制御によ
り制御コイル４５に通電した方向と逆向きの力が発生す
るため、サーボ系によって位置偏差が制御コイル４５に
フィードバックされると系が発振してしまう。そのた
め、加減速領域中で制御コイル４５の位置制御を行うこ
とが困難であった。
加速（または減速）領域で制御コイル４５の位置制御を
通電すると、加減速コイル４７に相互インダクタンスに
よる逆起電力が生じてしまう。その結果、位置制御によ
り制御コイル４５に通電した方向と逆向きの力が発生す
るため、サーボ系によって位置偏差が制御コイル４５に
フィードバックされると系が発振してしまう。そのた
め、加減速領域中で制御コイル４５の位置制御を行うこ
とが困難であった。
【００１１】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、上記制御コイル４５と加減速コイル４７と
を併用しても安定で、高速・高精度な加工を行う露光装
置に適したリニアモータの提供を目的とする。
れたもので、上記制御コイル４５と加減速コイル４７と
を併用しても安定で、高速・高精度な加工を行う露光装
置に適したリニアモータの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の好ましい第１の好ましい形態は、ストローク
全長にわたって配置されたヨークと、該ヨークと同軸状
に巻きまわされた制御コイルと、該ヨークと同軸状に巻
きまわされて複数個配置された加減速コイルとを有する
固定子と、磁石を有する可動子とを備えたリニアモータ
において、該可動子を駆動するために通電された加減速
コイルと該制御コイルとの見かけ上のインダクタンスが
打ち消されるように、該可動子を駆動するために通電さ
れた加減速コイルとは別の加減速コイルに通電すること
を特徴とするリニアモータである。
の本発明の好ましい第１の好ましい形態は、ストローク
全長にわたって配置されたヨークと、該ヨークと同軸状
に巻きまわされた制御コイルと、該ヨークと同軸状に巻
きまわされて複数個配置された加減速コイルとを有する
固定子と、磁石を有する可動子とを備えたリニアモータ
において、該可動子を駆動するために通電された加減速
コイルと該制御コイルとの見かけ上のインダクタンスが
打ち消されるように、該可動子を駆動するために通電さ
れた加減速コイルとは別の加減速コイルに通電すること
を特徴とするリニアモータである。
【００１３】また、本発明の別の好ましい形態は、スト
ローク全長にわたって配置されたヨークと、該ヨークと
同軸状に巻きまわされた制御コイルと、該ヨークと同軸
状に巻きまわされて複数個配置された加減速コイルとを
有する固定子と、磁石を有する可動子とを備えたリニア
モータにおいて、該可動子を駆動するために通電された
加減速コイルとは別の加減速コイルが、該可動子を駆動
するために通電された加減速コイルと逆相に通電される
ことを特徴とするリニアモータである。
ローク全長にわたって配置されたヨークと、該ヨークと
同軸状に巻きまわされた制御コイルと、該ヨークと同軸
状に巻きまわされて複数個配置された加減速コイルとを
有する固定子と、磁石を有する可動子とを備えたリニア
モータにおいて、該可動子を駆動するために通電された
加減速コイルとは別の加減速コイルが、該可動子を駆動
するために通電された加減速コイルと逆相に通電される
ことを特徴とするリニアモータである。
【００１４】前記別の加減速コイルは前記磁石と対向し
ないことが望ましく、前記可動子を駆動するために通電
された加減速コイルと、前記別の加減速コイルは、ヨー
クの中心からほぼ等しい距離に位置しても、お互いに隣
接していても良い。
ないことが望ましく、前記可動子を駆動するために通電
された加減速コイルと、前記別の加減速コイルは、ヨー
クの中心からほぼ等しい距離に位置しても、お互いに隣
接していても良い。
【００１５】また、本発明は、上記リニアモータを用い
たステージ装置や露光装置も含まれる。さらに、この露
光装置を用いたデバイス製造方法も本発明の範疇に含ま
れる。
たステージ装置や露光装置も含まれる。さらに、この露
光装置を用いたデバイス製造方法も本発明の範疇に含ま
れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】＜実施形態１＞図１は本発明のリ
ニアモータを用いたステージ装置の第１実施形態の構成
図を示す。不図示のベース上にガイド１が固定され、ガ
イド１上に駆動方向に滑動自在にステージ３が支持され
ている。ステージ３上には工作物（不図示）が搭載され
る。ステージ３の両側の保持枠７に可動磁石５が保持さ
れ、可動子９を構成する。可動磁石５に対面する固定子
１９は、ステージ３の全ストロークにわたる上ヨーク１
１および下ヨーク１３と、各ヨークに同軸状に巻きまわ
されたストローク全長にわたる単相の制御コイル１５
と、単相コイル１５にさらに同軸状に加減速行程相当の
長さで巻きまわされた複数の加減速コイル１７とから構
成される。
ニアモータを用いたステージ装置の第１実施形態の構成
図を示す。不図示のベース上にガイド１が固定され、ガ
イド１上に駆動方向に滑動自在にステージ３が支持され
ている。ステージ３上には工作物（不図示）が搭載され
る。ステージ３の両側の保持枠７に可動磁石５が保持さ
れ、可動子９を構成する。可動磁石５に対面する固定子
１９は、ステージ３の全ストロークにわたる上ヨーク１
１および下ヨーク１３と、各ヨークに同軸状に巻きまわ
されたストローク全長にわたる単相の制御コイル１５
と、単相コイル１５にさらに同軸状に加減速行程相当の
長さで巻きまわされた複数の加減速コイル１７とから構
成される。
【００１７】制御コイル１５は位置制御または速度制御
専用なので推力定数の小さい設計に、加減速コイル１７
は推力定数の大きい設計になっている。単相コイル１５
には位置制御または速度制御用の制御ドライバ、両側の
加減速コイル１７には各々加速用の加速ドライバが設け
られる。また、ヨークは可動磁石５の磁束を通すため強
磁性体で構成される。
専用なので推力定数の小さい設計に、加減速コイル１７
は推力定数の大きい設計になっている。単相コイル１５
には位置制御または速度制御用の制御ドライバ、両側の
加減速コイル１７には各々加速用の加速ドライバが設け
られる。また、ヨークは可動磁石５の磁束を通すため強
磁性体で構成される。
【００１８】図２は本実施形態のリニアモータの結線図
を示す。本実施形態と従来例とは加減速コイル１７とド
ライバとの結線方法が異なる。本実施形態のリニアモー
タは、駆動用の加減速コイルと、この加減速コイルとヨ
ークの中心からほぼ等しい距離に位置している別の加減
速コイルとを直列かつ逆相で通電することを特徴として
いる。
を示す。本実施形態と従来例とは加減速コイル１７とド
ライバとの結線方法が異なる。本実施形態のリニアモー
タは、駆動用の加減速コイルと、この加減速コイルとヨ
ークの中心からほぼ等しい距離に位置している別の加減
速コイルとを直列かつ逆相で通電することを特徴として
いる。
【００１９】上記構成において、加速領域の端位置で制
御コイル１５による位置制御を作動させる場合を考え
る。最初の端位置の静止状態で、加減速コイル１７の電
流はゼロに制御されている。この状態で制御コイル１５
は位置を制御するため位置偏差に応じた電流を流して可
動磁石５に力をおよぼす。するとヨークに磁束が通って
この磁束を打ち消すように２つの加減速コイル１７に起
電力が発生する。２つの加減速コイル１７には時間軸で
ほぼ同じ波形の起電力が発生する。つまり２つのコイル
の起電力はほぼ等しくなる。
御コイル１５による位置制御を作動させる場合を考え
る。最初の端位置の静止状態で、加減速コイル１７の電
流はゼロに制御されている。この状態で制御コイル１５
は位置を制御するため位置偏差に応じた電流を流して可
動磁石５に力をおよぼす。するとヨークに磁束が通って
この磁束を打ち消すように２つの加減速コイル１７に起
電力が発生する。２つの加減速コイル１７には時間軸で
ほぼ同じ波形の起電力が発生する。つまり２つのコイル
の起電力はほぼ等しくなる。
【００２０】そのため、本実施形態では２つのコイルの
起電力を打ち消すように直列に接続して加速用のドライ
バに接続しているので、ドライバから見た時、負荷とな
る逆起電力は発生しない。つまり見かけ上相互インダク
タンスがほぼゼロになった状態と同じになる。よって、
逆起電力に起因する電流は加減速コイル１７には流れ
ず、それによって可動磁石５が力を受けることもなくな
る。つまり制御コイル１５だけの力が作用する状態と同
じになる。
起電力を打ち消すように直列に接続して加速用のドライ
バに接続しているので、ドライバから見た時、負荷とな
る逆起電力は発生しない。つまり見かけ上相互インダク
タンスがほぼゼロになった状態と同じになる。よって、
逆起電力に起因する電流は加減速コイル１７には流れ
ず、それによって可動磁石５が力を受けることもなくな
る。つまり制御コイル１５だけの力が作用する状態と同
じになる。
【００２１】また、逆相に電流が流れる別の加減速コイ
ルは、可動子９の磁石５と対面していないので、この加
減速コイルは可動子９の移動に対してほとんど影響を与
えない。
ルは、可動子９の磁石５と対面していないので、この加
減速コイルは可動子９の移動に対してほとんど影響を与
えない。
【００２２】このように系が安定するので加減速コイル
１７のある位置においても制御コイル１５の位置制御を
作動させることが可能になる。このような状態は、加減
速コイル１７の電流をゼロに制御している時だけでな
く、加減速コイル１７中に任意の電流が流れている時で
も同様である。したがって停止中、加速中、定速走行
中、減速中にかかわらず、制御コイル１５による位置制
御を安定した状態で作動させることができる。
１７のある位置においても制御コイル１５の位置制御を
作動させることが可能になる。このような状態は、加減
速コイル１７の電流をゼロに制御している時だけでな
く、加減速コイル１７中に任意の電流が流れている時で
も同様である。したがって停止中、加速中、定速走行
中、減速中にかかわらず、制御コイル１５による位置制
御を安定した状態で作動させることができる。
【００２３】ステージが停止状態から加速し、定速走行
後、減速して停止する駆動シーケンスを図３に示す。図
中の網掛け部分のコイルはドライバにより通電されてい
ることを示している。上述した通り、見かけの相互イン
ダクタンスがほぼゼロになっているため、逆起電力に起
因する電流は加減速コイルには流れない。そのため、加
減速時も位置制御用の制御コイルを作動させることがで
きるので、加減速制御から位置制御に切替える時の位置
偏差を減少させることが可能となり、高速、高精度な位
置決めを行うことができる。
後、減速して停止する駆動シーケンスを図３に示す。図
中の網掛け部分のコイルはドライバにより通電されてい
ることを示している。上述した通り、見かけの相互イン
ダクタンスがほぼゼロになっているため、逆起電力に起
因する電流は加減速コイルには流れない。そのため、加
減速時も位置制御用の制御コイルを作動させることがで
きるので、加減速制御から位置制御に切替える時の位置
偏差を減少させることが可能となり、高速、高精度な位
置決めを行うことができる。
【００２４】また、短い距離を移動する時も同様に、図
４に示すように、ヨークの中心からほぼ等距離にある加
減速コイル同士を直列逆相に接続して通電すれば、上述
した同様の効果を得ることができる。この場合、可動子
の位置に応じて加減速コイルを選択して通電する必要が
あるため、図中のように加減速コイルと加速ドライバの
間にスイッチング手段を設けてもよい。スイッチング手
段を設けることで、加速ドライバや不図示の電流アンプ
の数を軽減できるため、軽量化やコストダウンを図るこ
とができる。
４に示すように、ヨークの中心からほぼ等距離にある加
減速コイル同士を直列逆相に接続して通電すれば、上述
した同様の効果を得ることができる。この場合、可動子
の位置に応じて加減速コイルを選択して通電する必要が
あるため、図中のように加減速コイルと加速ドライバの
間にスイッチング手段を設けてもよい。スイッチング手
段を設けることで、加速ドライバや不図示の電流アンプ
の数を軽減できるため、軽量化やコストダウンを図るこ
とができる。
【００２５】＜実施形態２＞第２実施形態のステージ配
置、コイル配置等の機械的構成は従来と同じであるので
説明を省略する。図５は本発明のリニアモータの第２実
施形態の結線図を示す。第１実施形態ではヨークの中心
から等距離の加減速コイルを直列かつ逆相に接続してド
ライバで駆動していたが、本実施形態では図５に示す通
り、加速時に駆動するコイルと隣接したコイルを逆相直
列で接続していることを特徴としている。
置、コイル配置等の機械的構成は従来と同じであるので
説明を省略する。図５は本発明のリニアモータの第２実
施形態の結線図を示す。第１実施形態ではヨークの中心
から等距離の加減速コイルを直列かつ逆相に接続してド
ライバで駆動していたが、本実施形態では図５に示す通
り、加速時に駆動するコイルと隣接したコイルを逆相直
列で接続していることを特徴としている。
【００２６】第１実施形態では可動子の磁石と対面した
加減速コイルが通電された場合、逆相に接続された他方
のコイルは磁石と対面しない。しかし、第１実施形態に
おいて、ヨークの中心付近で磁石を加速し、ヨーク中心
付近の隣のコイルまで移動させる場合、磁石が２つの加
減速コイルから力を受けてしまう場合がある。このよう
な場合、２つの加減速コイルに逆向きの電流が流れてい
れば、力を打ち消し合う部分ができてしまい、加速、減
速が正しく行われなくなる。
加減速コイルが通電された場合、逆相に接続された他方
のコイルは磁石と対面しない。しかし、第１実施形態に
おいて、ヨークの中心付近で磁石を加速し、ヨーク中心
付近の隣のコイルまで移動させる場合、磁石が２つの加
減速コイルから力を受けてしまう場合がある。このよう
な場合、２つの加減速コイルに逆向きの電流が流れてい
れば、力を打ち消し合う部分ができてしまい、加速、減
速が正しく行われなくなる。
【００２７】このような場所での可動子の移動を望む場
合は、第２実施形態のように加速する方向と反対側に隣
接する加減速コイルと逆相接続すれば良い。
合は、第２実施形態のように加速する方向と反対側に隣
接する加減速コイルと逆相接続すれば良い。
【００２８】このように接続すると、逆相に接続された
コイルには加減速コイルと逆方向の電流が流れるが、可
動子９の磁石５とは対面しないので、磁石５が逆相の加
減速コイルの影響を受けることはない。また、制御コイ
ルの作る磁束は加減速コイルと隣り合う逆相接続コイル
に等しく鎖交するので、第１実施形態と同様に制御コイ
ルの作る磁束による逆起電流は打ち消し合い、制御コイ
ルと加減速コイルの見かけ上のインダクタンスはほぼゼ
ロになり、磁石が加減速コイルに対面しながら制御コイ
ルの位置制御を効かせることができる。
コイルには加減速コイルと逆方向の電流が流れるが、可
動子９の磁石５とは対面しないので、磁石５が逆相の加
減速コイルの影響を受けることはない。また、制御コイ
ルの作る磁束は加減速コイルと隣り合う逆相接続コイル
に等しく鎖交するので、第１実施形態と同様に制御コイ
ルの作る磁束による逆起電流は打ち消し合い、制御コイ
ルと加減速コイルの見かけ上のインダクタンスはほぼゼ
ロになり、磁石が加減速コイルに対面しながら制御コイ
ルの位置制御を効かせることができる。
【００２９】ステージが停止状態から加速、減速し、位
置決め後停止するまでの第２実施形態の駆動シーケンス
を図６に示す。図中の網掛け部分のコイルはドライバに
より通電されていることを示している。また、濃い網掛
けの加減速コイルには磁石が加速する方向に電流が流れ
ており、薄い網掛けの加減速コイルには磁石が減速する
方向（濃い網掛けのコイルと逆相）に電流が流れている
ことを表わしている。
置決め後停止するまでの第２実施形態の駆動シーケンス
を図６に示す。図中の網掛け部分のコイルはドライバに
より通電されていることを示している。また、濃い網掛
けの加減速コイルには磁石が加速する方向に電流が流れ
ており、薄い網掛けの加減速コイルには磁石が減速する
方向（濃い網掛けのコイルと逆相）に電流が流れている
ことを表わしている。
【００３０】図に示す通り、磁石と対面した加減速コイ
ルに対して加減速に必要なだけ電流を流し、逆相直列に
接続されたコイルが磁石と対面しないため、逆相接続さ
れたコイルが、磁石の移動に影響を与えずに、制御コイ
ルと加減速コイルの見かけ上のインダクタンスを打ち消
すことができる。
ルに対して加減速に必要なだけ電流を流し、逆相直列に
接続されたコイルが磁石と対面しないため、逆相接続さ
れたコイルが、磁石の移動に影響を与えずに、制御コイ
ルと加減速コイルの見かけ上のインダクタンスを打ち消
すことができる。
【００３１】また、図７に示すように、ドライバと各加
減速コイルの端子間にスイッチング手段を設けて、移動
開始位置と移動終了位置に応じて加減速コイルとその逆
相コイル、および減速用のコイルとその逆相コイルをス
イッチング手段により選択接続しても良い。また、スイ
ッチング手段を設けることで、加速ドライバや不図示の
電流アンプの数を軽減できるため、軽量化やコストダウ
ンを図ることができる。
減速コイルの端子間にスイッチング手段を設けて、移動
開始位置と移動終了位置に応じて加減速コイルとその逆
相コイル、および減速用のコイルとその逆相コイルをス
イッチング手段により選択接続しても良い。また、スイ
ッチング手段を設けることで、加速ドライバや不図示の
電流アンプの数を軽減できるため、軽量化やコストダウ
ンを図ることができる。
【００３２】本実施形態でも第１実施形態と同様に、加
減速コイルと制御コイルの相互インダクタンスをほぼゼ
ロになるため、加減速コイルに通電中も、制御コイルに
よる位置制御を安定した状態で作動させることができ
る。そのため、加減速制御から位置制御に切替える時の
位置偏差を減少させることが可能となり、高速、高精度
な位置決めを行うことができる。
減速コイルと制御コイルの相互インダクタンスをほぼゼ
ロになるため、加減速コイルに通電中も、制御コイルに
よる位置制御を安定した状態で作動させることができ
る。そのため、加減速制御から位置制御に切替える時の
位置偏差を減少させることが可能となり、高速、高精度
な位置決めを行うことができる。
【００３３】＜実施形態３＞次に前述した実施形態のい
ずれかのリニアモータを用いたステージをレチクルステ
ージまたはウエハステージとして搭載した走査型露光装
置のの実施形態を、図８を用いて説明する。
ずれかのリニアモータを用いたステージをレチクルステ
ージまたはウエハステージとして搭載した走査型露光装
置のの実施形態を、図８を用いて説明する。
【００３４】レチクルステージ７３を支持するレチクル
ステージベース７１Ａは、露光装置のウエハステージ９
３を支持する台盤９２に立設されたフレーム９４と一体
であり、他方リニアモータベース７１Ｂは台盤９２と別
に床面Ｆに直接固定された支持枠９０に支持される。ま
た、レチクルステージ７３上のレチクルを経てウエハス
テージ９３上のウエハＷを露光する露光光は、破線で示
す光源装置９５から発生される。
ステージベース７１Ａは、露光装置のウエハステージ９
３を支持する台盤９２に立設されたフレーム９４と一体
であり、他方リニアモータベース７１Ｂは台盤９２と別
に床面Ｆに直接固定された支持枠９０に支持される。ま
た、レチクルステージ７３上のレチクルを経てウエハス
テージ９３上のウエハＷを露光する露光光は、破線で示
す光源装置９５から発生される。
【００３５】フレーム９４は、レチクルステージベース
７１Ａを支持するとともにレチクルステージ７３とウエ
ハステージ９３の間に投影光学系９６を支持する。レチ
クルステージ７３を加速および減速するリニアモータの
固定子７５がフレーム９４と別体である支持枠９０によ
って支持されているため、レチクルステージ７３のリニ
アモータの駆動力の反力がウエハステージ９３に伝わっ
てその駆動部の外乱となったり、あるいは投影光学系９
６を振動させるおそれはない。
７１Ａを支持するとともにレチクルステージ７３とウエ
ハステージ９３の間に投影光学系９６を支持する。レチ
クルステージ７３を加速および減速するリニアモータの
固定子７５がフレーム９４と別体である支持枠９０によ
って支持されているため、レチクルステージ７３のリニ
アモータの駆動力の反力がウエハステージ９３に伝わっ
てその駆動部の外乱となったり、あるいは投影光学系９
６を振動させるおそれはない。
【００３６】なお、ウエハステージ９３は、駆動部によ
ってレチクルステージ７３と同期して走査される。レチ
クルステージ７３とウエハステージ９３の走査中、両者
の位置はそれぞれ干渉計９７，９８によって継続的に検
出され、レチクルステージ７３とウエハステージ９３の
駆動部にそれぞれフィードバックされる。これによって
両者の走査開始位置を正確に同期させるとともに、定速
走査領域の走査速度を高精度で制御することができる。
ってレチクルステージ７３と同期して走査される。レチ
クルステージ７３とウエハステージ９３の走査中、両者
の位置はそれぞれ干渉計９７，９８によって継続的に検
出され、レチクルステージ７３とウエハステージ９３の
駆動部にそれぞれフィードバックされる。これによって
両者の走査開始位置を正確に同期させるとともに、定速
走査領域の走査速度を高精度で制御することができる。
【００３７】＜実施形態４＞次に上述した露光装置を利
用した半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明す
る。図９は半導体デバイス（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Ｓ１１（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Ｓ１２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップＳ１３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いて基板であるウ
エハを製造する。ステップＳ１４（ウエハプロセス）は
前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用い
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Ｓ１５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップＳ１４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Ｓ１６（検査）では
ステップＳ１５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
Ｓ１７）される。
用した半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明す
る。図９は半導体デバイス（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Ｓ１１（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Ｓ１２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップＳ１３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いて基板であるウ
エハを製造する。ステップＳ１４（ウエハプロセス）は
前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用い
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Ｓ１５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップＳ１４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Ｓ１６（検査）では
ステップＳ１５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
Ｓ１７）される。
【００３８】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップＳ２１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（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Ｓ２
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ２５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ２６（露光）では上記説明した露光
装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光
する。ステップＳ２７（現像）では露光したウエハを現
像する。ステップＳ２８（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Ｓ２９（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、高集積度の半導
体デバイスを製造することができる。
ーを示す。ステップＳ２１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（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Ｓ２
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ２５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ２６（露光）では上記説明した露光
装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光
する。ステップＳ２７（現像）では露光したウエハを現
像する。ステップＳ２８（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Ｓ２９（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、高集積度の半導
体デバイスを製造することができる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の発明のリニアモータによれ
ば、可動子を駆動するために通電された加減速コイルと
制御コイルとの見かけのインダクタンスが打ち消される
ように、別の加減速コイルに通電をしている。これによ
り、加減速コイルが通電されている時も、制御コイルを
作動させることができるので、高速、高精度な位置決め
を行うことができる。
ば、可動子を駆動するために通電された加減速コイルと
制御コイルとの見かけのインダクタンスが打ち消される
ように、別の加減速コイルに通電をしている。これによ
り、加減速コイルが通電されている時も、制御コイルを
作動させることができるので、高速、高精度な位置決め
を行うことができる。
【００４０】また、請求項２の発明のリニアモータによ
れば、可動子を駆動するために通電された加減速コイル
と、別の加減速コイルが逆相に通電される。これによ
り、加減速コイルと制御コイルとの見かけのインダクタ
ンスが打ち消されるようになるため、加減速コイルが通
電されている時も、制御コイルを作動させることができ
るので、高速、高精度な位置決めを行うことができる。
れば、可動子を駆動するために通電された加減速コイル
と、別の加減速コイルが逆相に通電される。これによ
り、加減速コイルと制御コイルとの見かけのインダクタ
ンスが打ち消されるようになるため、加減速コイルが通
電されている時も、制御コイルを作動させることができ
るので、高速、高精度な位置決めを行うことができる。
【００４１】請求項３の発明によれば、可動子を駆動す
るために通電された加減速コイルとは別に通電された加
減速コイルが、可動子の磁石と対向していないため、こ
の別のコイルによる可動子の移動に与える影響はほとん
どなくなった。
るために通電された加減速コイルとは別に通電された加
減速コイルが、可動子の磁石と対向していないため、こ
の別のコイルによる可動子の移動に与える影響はほとん
どなくなった。
【００４２】また、可動子を駆動するために通電された
加減速コイルと、これとは別に通電された加減速コイル
が、請求項４の発明によればヨークの中心から等距離
に、請求項５の発明によればお互いに隣接した位置にな
っているため、簡単な構成で加減速コイルと制御コイル
との見かけのインダクタンスを打ち消すことができる。
加減速コイルと、これとは別に通電された加減速コイル
が、請求項４の発明によればヨークの中心から等距離
に、請求項５の発明によればお互いに隣接した位置にな
っているため、簡単な構成で加減速コイルと制御コイル
との見かけのインダクタンスを打ち消すことができる。
【００４３】請求項６の発明によれば、可動子を駆動す
るために通電された加減速コイルと、これとは別の加減
速コイルが直列に接続されているため、簡単な構成で加
減速コイルと制御コイルとの見かけのインダクタンスを
打ち消すことができる。
るために通電された加減速コイルと、これとは別の加減
速コイルが直列に接続されているため、簡単な構成で加
減速コイルと制御コイルとの見かけのインダクタンスを
打ち消すことができる。
【００４４】また、請求項７の発明によれば、加速ドラ
イバとの間にスイッチング手段を設けたことで、ドライ
バや電流アンプの数を軽減させることができる。これに
より、軽量、安価なリニアモータの提供ができる。
イバとの間にスイッチング手段を設けたことで、ドライ
バや電流アンプの数を軽減させることができる。これに
より、軽量、安価なリニアモータの提供ができる。
【００４５】請求項８の発明によれば、上記のリニアモ
ータをステージ装置に用いることで工作物等を高速、高
精度に位置決めすることができる。
ータをステージ装置に用いることで工作物等を高速、高
精度に位置決めすることができる。
【００４６】また、請求項９〜１１の発明により、高
速、高精度な露光が可能となり、露光装置の高スループ
ット化を図ることができる。
速、高精度な露光が可能となり、露光装置の高スループ
ット化を図ることができる。
【図１】第１実施形態のステージ装置の概略図
【図２】第１実施形態のリニアモータの結線図
【図３】第１実施形態のリニアモータの駆動シーケンス
【図４】スイッチング手段を設けた時の第１実施形態の
リニアモータの結線図
リニアモータの結線図
【図５】第２実施形態のリニアモータの結線図
【図６】第２実施形態のリニアモータの駆動シーケンス
【図７】スイッチング手段を設けた時の第２実施形態の
リニアモータの結線図
リニアモータの結線図
【図８】第３実施形態の概略図
【図９】半導体デバイス製造方法のフロー図
【図１０】ウエハプロセスのフロー図
【図１１】従来のステージ装置の概略図
【図１２】従来のリニアモータの結線図
【図１３】従来のリニアモータの駆動シーケンス
１ ガイド ３ ステージ ５ 磁石 ７ 保持枠 ９ 可動子 １１ 上ヨーク １３ 下ヨーク １５ 制御コイル １７ 加減速コイル １９ 固定子 ３１ ガイド ３３ ステージ ３５ 磁石 ３７ 保持枠 ３９ 可動子 ４１ 上ヨーク ４３ 下ヨーク ４５ 制御コイル ４７ 加減速コイル ４９ 固定子 ７１ａ レチクルステージベース ７１ｂ リニアモータベース ７３ レチクルステージ ９０ 支持枠 ９２ 台盤 ９３ ウエハステージ ９４ フレーム ９５ 光源装置
Claims (11)
- 【請求項１】 ストローク全長にわたって配置されたヨ
ークと、該ヨークと同軸状に巻きまわされた制御コイル
と、該ヨークと同軸状に巻きまわされて複数個配置され
た加減速コイルとを有する固定子と、磁石を有する可動
子とを備えたリニアモータにおいて、 該可動子を駆動するために通電された加減速コイルと該
制御コイルとの見かけ上のインダクタンスが打ち消され
るように、該可動子を駆動するために通電された加減速
コイルとは別の加減速コイルに通電することを特徴とす
るリニアモータ。 - 【請求項２】 ストローク全長にわたって配置されたヨ
ークと、該ヨークと同軸状に巻きまわされた制御コイル
と、該ヨークと同軸状に巻きまわされて複数個配置され
た加減速コイルとを有する固定子と、磁石を有する可動
子とを備えたリニアモータにおいて、 該可動子を駆動するために通電された加減速コイルとは
別の加減速コイルが、該可動子を駆動するために通電さ
れた加減速コイルと逆相に通電されることを特徴とする
リニアモータ。 - 【請求項３】 前記可動子を駆動するために通電された
加減速コイルは前記磁石と対向し、前記別の加減速コイ
ルは前記磁石と対向しないことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のリニアモータ。 - 【請求項４】 前記可動子を駆動するために通電された
加減速コイルと、前記別の加減速コイルは、前記ヨーク
の中心からほぼ等しい距離に位置していることを特徴と
する請求項１〜３いずれか記載のリニアモータ。 - 【請求項５】 前記可動子を駆動するために通電された
加減速コイルと、前記別の加減速コイルは、お互いに隣
接していることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載
のリニアモータ。 - 【請求項６】 前記可動子を駆動するために通電された
加減速コイルと、前記別の加減速コイルは、直列に接続
されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載
のリニアモータ。 - 【請求項７】 前記加減速コイルと、加減速ドライバと
の間にスイッチング手段を設けたことを特徴とする請求
項１〜６いずれか記載のリニアモータ。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか記載のリニアモ
ータを駆動源として用いてステージを移動させることを
特徴とするステージ装置。 - 【請求項９】 請求項８記載のステージ装置を備え、該
ステージ装置で保持した部材に露光を行うことを特徴と
する露光装置。 - 【請求項１０】 前記露光装置は走査型露光装置であ
り、前記ステージ装置によってレチクルまたはウエハを
保持することを特徴とする請求項９記載の露光装置。 - 【請求項１１】 請求項９または１０記載の露光装置を
用いて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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9328165A JPH11164586A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | リニアモータ、ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9328165A JPH11164586A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | リニアモータ、ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11164586A true JPH11164586A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18207220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9328165A Withdrawn JPH11164586A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | リニアモータ、ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11164586A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004343115A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Asml Netherlands Bv | 制御システム、リソグラフィ装置、デバイス製造方法、およびそれによって製造されたデバイス |
| JP2010268552A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Saitama Univ | 磁気浮上装置 |
| US11112705B2 (en) | 2017-10-17 | 2021-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Motor, dual stroke stage and lithographic apparatus |
| WO2024096112A1 (ja) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 国立大学法人東京海洋大学 | リニア同期機及びコイル |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP9328165A patent/JPH11164586A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004343115A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Asml Netherlands Bv | 制御システム、リソグラフィ装置、デバイス製造方法、およびそれによって製造されたデバイス |
| JP2010268552A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Saitama Univ | 磁気浮上装置 |
| US11112705B2 (en) | 2017-10-17 | 2021-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Motor, dual stroke stage and lithographic apparatus |
| WO2024096112A1 (ja) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 国立大学法人東京海洋大学 | リニア同期機及びコイル |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |