KR970023649A - 스테이지장치 및 리니어모터와, 상기 스테이지장치를 사용한 노광장치 및 디바이스생산방법 - Google Patents

스테이지장치 및 리니어모터와, 상기 스테이지장치를 사용한 노광장치 및 디바이스생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 소형경량이고 또한 염가인 스테이지장치를 제공하는 것이다. 스테이지를 소정의 방향으로 이동시키는 스테이지장치는 상기 이동방향을 따라서 배치된 스테이지가감속용 추력발생수단과, 이들의 추력발생수단과 병렬로 설치된 스테이지속도제어용 추력발생수단과, 상기 가감속용 추력발생수단의 스테이지가속구간에 대응하는 부분에 스테이지가속용추력을 발생시키는 가속수단과, 상기 가감속용추력발생수단의 스테이지감속구간에 대응하는 부분에 스테이지감속용추력을 발생시키는 감속수단과, 적어도 상기 가속구간과 감속구간내에서 상기 속도제어용추력발생수단에 의한 스테이지추력을제어하는 속도제어수단을 구비한다.

Description

스테이지장치 및 리니어모터와, 상기 스테이지장치를 사용한 노광장치 및 디바이스생산방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 구동기구의 구성을 표시한 사시도.

Claims (27)

  1. 소정의 방향으로 이동가능한 스테이지와 ; 이 이동방향을 따라서 배치된 스테이지가감속용 추력발생수단과 ; 상기 스테이지가감속용 추력발생수단과 병렬로 설치된 스테이지속도제어용 추력발생수단과 ; 상기 가감속용 추력발생수단의 스테이지가속구간에 대응하는 부분에서 스테이지 가속용추력을 발생시키는 가속수단과 ; 상기 가감속용 추력발생수단의 스테이지감속구간에 대응하는 부분에서 스테이지 감속용 추력을 발생시키는 감속수단과 ; 적어도 상기 가속구간과 감속구간 사이의 소정범위내에서 상기 속도제어용 추력발생수단에 의해 발생된 스테이지추력을 제어하는 속도제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가감속용추력발생수단 및 상기 스테이지속도제어용추력발생수단은 리니어모터이며, 그 가동부가 그 고정부의 코일에 대해서 단극으로 대면하는 자석을 가지며, 상기 고정부가 상기 스테이지의 전스트로크에 걸쳐 상기 자석의 위치에 따라서 상기 코일의 일부에 일정한 자장을 주기 위한 요크, 및 상기 코일로서, 이 요크의 주위에 감겨진 단상의 속도제어용코일 및 복수개의 다상의 가감속용코일을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가감속용추력발생수단 및 상기 스테이지속도제어용 추력발생수단은 리니어모터이며, 그 가동부가 그 고정부의 코일에 대해서 2극으로 대면하고, 또한 이들의 2극이 적어도 상기 스테이지의 최대스트로크거리만큼 서로 떨어져 설치된 자석을 가지며, 상기 고정부가 상기 스테이지의 전스트로크에 걸쳐 상기 자석의 위치에 따라서 상기 코일의 일부에 일정한 자장을 주기위한 요크, 및 상기 코일로서, 이 요크의 주위에 감겨진 단상의 속도제어용 코일 및 복수개의 다상의 가감속용코일을 각 2조를 구비하고, 상기 각 2조의 코일은 상기 자석의 2극간거리와 실질적으로 동일한 거리만큼 서로 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 요크가, 상기 스테이지의 이동방향과 평행하고 적어도 이 스테이지의 전스트로크에 걸친 직선부분을 가진 메인요크와, 이 메인요크의 직선부분과 적어도 상기 스테이지의 전스트로크에 걸쳐 평행한 직선부분을 가지고, 또한 이 스트로크밖에서 상기 메인요크에 자기적으로 접속된 사이드요크로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 복수개의 다상의 가감속용코일이 상기 단상의 속도제어용 코일의 위에 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 단상의 속도제어용 코일이 상기 메인요크에, 상기 복수개의 다상의 가감속용코일이 상기 사이드요크에 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  7. 청구항 4에 있어서, 2개의 사이드요크가 상기 메인요크의 양쪽에 배치되고, 상기 단상의 속도제어용코일이상기 메인요크에 1조, 상기 복수개의 다상의 가감속용코일이 상기 2개의 사이드요크에 1조씩 2조감겨져 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 리니어모터의 가동부 및 고정부를 상기 스테이지의 양쪽에 1조씩 배치한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 스테이지의 위치를 검출하는 위치검출수단과, 상기 위치검출수단에 의해 검출되는 상기 스테이지의 현재위치 및 목표위치에 의거해서 전류지령을 출력하는 지령수단과, 이 전류지령에 따른 전류를 출력하는 PWM방식의 가속용 전력증폭기 및 감속용전력증폭기와, 상기 가속용전력증폭기의 출력을 상기 가속수단에, 상기 감속용전력증폭기의 출력을상기 감속수단에 접속하는 스위치수단과, 상기 전류지령에 따른 전류를 출력해서 상기 스테이지 속도제어력발생수단을 구동하는 리니어방식의 속도제어용 전력증폭기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  10. 스테이지의 위치를 검출하는 위치검출수단과 ; 상기 위치검출수단에 의해 검출되는 상기 스테이지의 현재위치 및 목표위치에 의거해서 전류지령을 출력하는 지령수단과 ; PWM방식의 제1전력증폭기와 ; 상기 제1전력증폭기의 출력전류에 의해 상기 스테이지를 구동하는 제1의 구동수단과 ; 리니어방식의 제2전력증폭기와 ; 상기 제2 전력증폭기의출력전류에 의해 상기 스테이지를 구동하는 제2의 구동수단을 구비하고서, 상기 제1 및 제2구동수단은 서로 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 스테이지의 가감속시에는 상기 제1전력증폭기를 개재해서 상기 스테이지를 구동하고, 상기 스테이지의 위치결정·속도제어시에는 상기 제2전력증폭기를 개재해서 상기 스테이지를 구동하도록 상기 제1또는 제2 전력증폭기를 선택하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2구동수단은 리니어모터이며, 그 가동부는 상기 제1전력증폭기에 접속한 가감속용 코일 및 상기 제2전력증폭기에 접속한 위치결정·속도제어용코일을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2구동수단은 리니어모터이며, 그 가동부가 그 고정부의 코일에 대해서 단극으로 대면하는 자석을 가지며, 상기 고정부가 상기 스테이지의 전스트로크에 걸쳐 상기 코일의 일부에 일정한 자장을 주기 위한 요크를 가지며, 상기 코일은 이 요크의 주위에 감겨진 단상의 속도제어코일 및 복수개의 다상의 가감속코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 복수개의 다상의 가감속용코일이 상기 단상의 속도제어용 코일의 위에 감겨져있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 요크가, 상기 스테이지의 이동방향과 평행하고 적어도 이 스테이지의 전스트로크에 걸친 직선부분을 가진 메인요크와, 이 메인요크의 직선부분과 적어도 상기 스테이지의 전스트로크에 걸쳐 평행한 직선부분을 가지고, 또한 이 스트로크밖에서 상기 메인요크에 자기적으로 접속된 사이드요크로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 단상의 속도제어용 코일이 상기 메인요크에, 상기 복수개의 다상의 가감속용코일이 상기 사이드요크에 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  17. 청구항 15에 있어서, 2개의 사이드요크가 상기 메인요크의 양쪽에 배치되고, 상기 단상의 속도제어용 코일이 상기 메인요크에 1조,상기 복수개의 다상의 가감속용 코일이 상기 2개의 사이드요크에 1조씩 2조 감겨져 있는 것을특징으로 하는 스테이지장치.
  18. 청구항 12에 있어서, 상기 리니어모터의 가동부 및 고정부를 상기 스테이지의 양쪽에 1조씩 배치한 것을특징으로 하는 스테이지장치.
  19. 청구항 10에 있어서, 상기 제2구동수단은, 상기 스테이지에 고정된 코일과, 이 코일에 자장을 주기위한 자석 및 요크를 가진 리니어모터이며, 상기 제1구동수단은 보내기나사기구와, 이 보내기나사기구의 힘을 상기 스테이지에 전달하는 힘전달부를 가진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  20. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2구동수단은 리니어모터이며, 그 가동부가 다극의 자석유닛을 가지고, 그 고정부가 복수개의 편평코일유닛을 가지며, 상기 편평코일유닛은 상기 제1전력증폭기에 접속되는 가감속코일과,상기 제2전력증폭기에 접속되는 위치결정·속도제어코일을 가진 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  21. 단상코일과 ; 이 단상코일의 축방향으로 이 단상코일과의 상대이동이 가능한 제1영구자석과 ; 강자성체로이루어지고 상기 단상코일을 축방향으로 관통하는 제1요크와 ; 상기 단상코일의 바깥쪽에 상기 제1요크와 평행하게 배치된 부분을 가지고 상기 제1영구자석으로부터의 자석을 상기 단상코일의 권선을 횡단해서 순환시키는 폐자로를 상기 제1요크 및 제1영구자석과 함께 형성하는 강자성체로 이루어진 제2요크와 ; 상기 제1요크와 제2요크를 접속하는 제2영구자석을구비한 것을 특징으로 하는 리니어모터.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 단상코일이 이동가능하며, 상기 제1 및 제2요크는 상기 단상코일의 스트로크전체에 걸친 직선부분을 가진 고정요크이며, 상기 제1영구자석은 상기 제1 또는 제2요크의 직선부분에 고정되고 상기 단상코일의 스트로크전체에 걸쳐 상기 단상코일과 단극으로 대면하는 자석이며, 상기 제2자석은 상기 스트로크의 밖에서 상기제1요크와 제2요크를 접속하는 것을 특징으로 하는 리니어모터.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 제1영구자석은 상기 단상코일과 단극으로 대면하는 가동자석이며, 상기 제1 및제2요크는 상기 가동자석의 스트로크전체에 걸친 직선부분을 가진 고정요크이며, 상기 단상코일은 상기 가동자석의 스트로크전체에 걸쳐서 상기 제1요크에 감겨져 있으며, 상기 제2자석은 상기 스트로크의 밖에서 상기 제1요크와 제2요크를 접속하는 것을 특징으로 하는 리니어모터.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 단상코일은 속도제어용이며, 또한 이 단상코일보다도 짧고 이 속도제어용 단상코일과 병렬로 감겨져 있는 복수개의 다상의 가감속용코일을 더 구비한 것을 특징으로하는 리니어모터.
  25. 청구항 21의 리니어모터를 사용한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
  26. 청구항 1의 스테이지장치를 레티클스테이지로서 사용한 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  27. 청구항 26의 주사노광장치를 사용해서 디바이스를 생산하는 것을 특징으로 하는 디바이스생산방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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