JP2003047284A - スイッチング素子異常検出装置、pwm増幅器、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法 - Google Patents
スイッチング素子異常検出装置、pwm増幅器、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法Info
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- JP2003047284A JP2003047284A JP2001229830A JP2001229830A JP2003047284A JP 2003047284 A JP2003047284 A JP 2003047284A JP 2001229830 A JP2001229830 A JP 2001229830A JP 2001229830 A JP2001229830 A JP 2001229830A JP 2003047284 A JP2003047284 A JP 2003047284A
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- Control Of Linear Motors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング素子の異常を、簡易な方法で迅
速かつ正確に検出することが可能なスイッチング素子異
常検出装置を提供すること。また、この異常検出装置を
使用したPWM増幅器、モータ駆動装置、このモータ駆
動装置を使用したステージ装置、このステージ装置を使
用した露光装置、この露光装置により製造したデバイス
およびデバイスの製造方法を提供すること。 【解決手段】スイッチング用FETQ2のオン時にドレ
インソース間に流れる電流SIとドレインソース間の飽
和電圧SVを検出する。次に、飽和電圧SV÷電流SI
を実行してスイッチング用FETのドレインソース間の
オン抵抗を求める。このオン抵抗値が所定の値以上であ
ると、FETに温度異常が発生していると判断する。
速かつ正確に検出することが可能なスイッチング素子異
常検出装置を提供すること。また、この異常検出装置を
使用したPWM増幅器、モータ駆動装置、このモータ駆
動装置を使用したステージ装置、このステージ装置を使
用した露光装置、この露光装置により製造したデバイス
およびデバイスの製造方法を提供すること。 【解決手段】スイッチング用FETQ2のオン時にドレ
インソース間に流れる電流SIとドレインソース間の飽
和電圧SVを検出する。次に、飽和電圧SV÷電流SI
を実行してスイッチング用FETのドレインソース間の
オン抵抗を求める。このオン抵抗値が所定の値以上であ
ると、FETに温度異常が発生していると判断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
異常検出装置、PWM増幅器、モータ駆動装置、ステー
ジ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイ
スおよびデバイスの製造方法に関する。
異常検出装置、PWM増幅器、モータ駆動装置、ステー
ジ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイ
スおよびデバイスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体露光装置は、レチクル(あるいは
マスク)を搭載するレチクルステージ、ウェハを搭載す
るウェハステージ、レチクルに形成されたパターンをウ
ェハに投影露光する投影光学系などから構成される。各
ステージはモータおよびモータを駆動するモータ駆動装
置により適宜駆動され、レチクルに形成されたパターン
がウェハの所定の位置に正確に投影露光される。各ステ
ージを駆動するモータにはリニアモータが使用され、そ
のリニアモータを駆動する回路には高効率なPWM(パ
ルス幅変調)増幅器が使用される。
マスク)を搭載するレチクルステージ、ウェハを搭載す
るウェハステージ、レチクルに形成されたパターンをウ
ェハに投影露光する投影光学系などから構成される。各
ステージはモータおよびモータを駆動するモータ駆動装
置により適宜駆動され、レチクルに形成されたパターン
がウェハの所定の位置に正確に投影露光される。各ステ
ージを駆動するモータにはリニアモータが使用され、そ
のリニアモータを駆動する回路には高効率なPWM(パ
ルス幅変調)増幅器が使用される。
【0003】PWM増幅器では、出力段にスイッチング
素子としてスイッチング用FETが使用される。スイッ
チング用FETは、通常の電流、環境温度を超える場合
に、熱暴走を起こし破壊に至ることがある。従来のPW
M増幅器では、最大電流を越えるような異常動作は、過
電流検出回路により検出することができた。
素子としてスイッチング用FETが使用される。スイッ
チング用FETは、通常の電流、環境温度を超える場合
に、熱暴走を起こし破壊に至ることがある。従来のPW
M増幅器では、最大電流を越えるような異常動作は、過
電流検出回路により検出することができた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最大電流以下
でFETに異常が発生している場合には、その異常を検
出することが困難であった。例えば、FETの放熱器へ
の取り付け不良や環境温度の異常の場合である。このよ
うな場合、FETの駆動電流は最大電流以下であるが、
FET自体に温度異常が発生している。このようなFE
T自体の温度異常の場合、装置内やFET近辺に温度セ
ンサを設け、異常温度を検出することも可能である。し
かし、FET自体の異常の検出としては必ずしも正確で
なく、また、レスポンスが遅いという問題も発生してい
た。
でFETに異常が発生している場合には、その異常を検
出することが困難であった。例えば、FETの放熱器へ
の取り付け不良や環境温度の異常の場合である。このよ
うな場合、FETの駆動電流は最大電流以下であるが、
FET自体に温度異常が発生している。このようなFE
T自体の温度異常の場合、装置内やFET近辺に温度セ
ンサを設け、異常温度を検出することも可能である。し
かし、FET自体の異常の検出としては必ずしも正確で
なく、また、レスポンスが遅いという問題も発生してい
た。
【0005】本発明の目的は、スイッチング素子の異常
を、簡易な方法で迅速かつ正確に検出することが可能な
スイッチング素子異常検出装置を提供することにある。
また、この異常検出装置を使用したPWM増幅器、モー
タ駆動装置、このモータ駆動装置を使用したステージ装
置、このステージ装置を使用した露光装置、この露光装
置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法を
提供することにある。
を、簡易な方法で迅速かつ正確に検出することが可能な
スイッチング素子異常検出装置を提供することにある。
また、この異常検出装置を使用したPWM増幅器、モー
タ駆動装置、このモータ駆動装置を使用したステージ装
置、このステージ装置を使用した露光装置、この露光装
置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以下、実施の形態を示す
図3を参照して、括弧内にその対応する要素の符号をつ
けて本発明を説明する。上記目的を達成するために、請
求項1のスイッチング素子異常検出装置は、スイッチン
グ素子(Q2)のスイッチング時に流れる電流を検出す
る電流検出手段(R3、202、Q4、C3)と、スイ
ッチング素子(Q2)の電流による電圧降下に対応する
電圧を検出する電圧検出手段(Q3、C2)と、検出し
た電流と電圧とに基づき、スイッチング素子(Q2)の
オン抵抗を検出する抵抗検出手段(204)と、抵抗検
出手段(204)により検出されたオン抵抗に基づき、
スイッチング素子(Q2)が異常か否かを判断する異常
判断手段(205)とを備えるものである。請求項2の
スイッチング素子異常検出装置は、スイッチング用FE
T(Q2)のオン時にドレインソース間に流れる電流を
検出する電流検出手段(R3、202、Q4、C3)
と、スイッチング用FET(Q2)のオン時のドレイン
ソース間に対応する電圧を検出する電圧検出手段(Q
3、C2)と、検出した電流と電圧とに基づき、スイッ
チング用FET(Q2)のオン時のドレインソース間に
対応するオン抵抗を検出する抵抗検出手段(204)
と、抵抗検出手段(204)により検出されたオン抵抗
に基づき、該スイッチング用FET(Q2)が異常か否
かを判断する異常判断手段(205)とを備えるもので
ある。請求項3の発明は、請求項1または2記載のスイ
ッチング素子異常検出装置において、異常判断手段(2
05)は、検出されたオン抵抗の値が所定の値より大き
いとき異常であると判断するようにしたものである。請
求項4の発明は、入力信号をパルス幅変調制御により増
幅して出力するPWM増幅器に適用され、出力段のスイ
ッチング素子(Q2)の異常を検出する請求項1から3
のいずれか1項記載のスイッチング素子異常検出装置を
備えるものである。請求項5のモータ駆動装置は、請求
項4記載のPWM増幅器を備えるものである。請求項6
のステージ装置は、移動対象物を搭載するステージと、
移動対象物を移動させるためにステージを駆動するモー
タと、モータを駆動する請求項5記載のモータ駆動装置
とを備えるものである。請求項7の発明は、露光により
基板上に所定のパターンを形成する露光装置に適用さ
れ、マスクおよび基板のいずれか一方を搭載して移動さ
せる請求項6に記載のステージ装置を少なくとも備える
ものである。請求項8のデバイスは、請求項7記載の露
光装置によって製造されたものである。請求項9のデバ
イス製造方法は、請求項7記載の露光装置によって露光
を行う工程を有するものである。
図3を参照して、括弧内にその対応する要素の符号をつ
けて本発明を説明する。上記目的を達成するために、請
求項1のスイッチング素子異常検出装置は、スイッチン
グ素子(Q2)のスイッチング時に流れる電流を検出す
る電流検出手段(R3、202、Q4、C3)と、スイ
ッチング素子(Q2)の電流による電圧降下に対応する
電圧を検出する電圧検出手段(Q3、C2)と、検出し
た電流と電圧とに基づき、スイッチング素子(Q2)の
オン抵抗を検出する抵抗検出手段(204)と、抵抗検
出手段(204)により検出されたオン抵抗に基づき、
スイッチング素子(Q2)が異常か否かを判断する異常
判断手段(205)とを備えるものである。請求項2の
スイッチング素子異常検出装置は、スイッチング用FE
T(Q2)のオン時にドレインソース間に流れる電流を
検出する電流検出手段(R3、202、Q4、C3)
と、スイッチング用FET(Q2)のオン時のドレイン
ソース間に対応する電圧を検出する電圧検出手段(Q
3、C2)と、検出した電流と電圧とに基づき、スイッ
チング用FET(Q2)のオン時のドレインソース間に
対応するオン抵抗を検出する抵抗検出手段(204)
と、抵抗検出手段(204)により検出されたオン抵抗
に基づき、該スイッチング用FET(Q2)が異常か否
かを判断する異常判断手段(205)とを備えるもので
ある。請求項3の発明は、請求項1または2記載のスイ
ッチング素子異常検出装置において、異常判断手段(2
05)は、検出されたオン抵抗の値が所定の値より大き
いとき異常であると判断するようにしたものである。請
求項4の発明は、入力信号をパルス幅変調制御により増
幅して出力するPWM増幅器に適用され、出力段のスイ
ッチング素子(Q2)の異常を検出する請求項1から3
のいずれか1項記載のスイッチング素子異常検出装置を
備えるものである。請求項5のモータ駆動装置は、請求
項4記載のPWM増幅器を備えるものである。請求項6
のステージ装置は、移動対象物を搭載するステージと、
移動対象物を移動させるためにステージを駆動するモー
タと、モータを駆動する請求項5記載のモータ駆動装置
とを備えるものである。請求項7の発明は、露光により
基板上に所定のパターンを形成する露光装置に適用さ
れ、マスクおよび基板のいずれか一方を搭載して移動さ
せる請求項6に記載のステージ装置を少なくとも備える
ものである。請求項8のデバイスは、請求項7記載の露
光装置によって製造されたものである。請求項9のデバ
イス製造方法は、請求項7記載の露光装置によって露光
を行う工程を有するものである。
【0007】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。
【0008】
【発明の実施の形態】まず、本発明のスイッチング素子
異常検出装置を使用したモータ駆動装置によりステージ
が駆動される投影露光装置について説明をする。
異常検出装置を使用したモータ駆動装置によりステージ
が駆動される投影露光装置について説明をする。
【0009】図1は投影露光装置の概略構成を示す図で
ある。投影露光装置は、レチクルのパターンの縮小像を
ウエハの各ショット領域に露光するステッパー型(ステ
ップアンドリピート型)の投影露光装置である。なお、
本実施の形態ではレチクルという用語を使用するが、本
明細書では、レチクルもマスクもウェハ上に投影すべき
パターンが形成されたものとして同義のものとして扱
う。図1において、照明光学系1からの露光光ILが、
ダイクロイックミラー2により反射されてレチクルRの
パターン領域を照明する。ダイクロイックミラー2によ
り反射された後の露光光ILの光軸に平行にZ軸を取
り、Z軸に垂直な2次元平面内で図1の紙面に平行な方
向にX軸を、図1の紙面に垂直な方向にY軸を取る。
ある。投影露光装置は、レチクルのパターンの縮小像を
ウエハの各ショット領域に露光するステッパー型(ステ
ップアンドリピート型)の投影露光装置である。なお、
本実施の形態ではレチクルという用語を使用するが、本
明細書では、レチクルもマスクもウェハ上に投影すべき
パターンが形成されたものとして同義のものとして扱
う。図1において、照明光学系1からの露光光ILが、
ダイクロイックミラー2により反射されてレチクルRの
パターン領域を照明する。ダイクロイックミラー2によ
り反射された後の露光光ILの光軸に平行にZ軸を取
り、Z軸に垂直な2次元平面内で図1の紙面に平行な方
向にX軸を、図1の紙面に垂直な方向にY軸を取る。
【0010】レチクルRは、レチクル側Yステージ3
Y、およびレチクル側Xステージ3Xを介してレチクル
ベース4上に搭載される。レチクル側Xステージ3Xは
レチクルベース4に対して固定子5A、および可動子5
Bよりなるリニアモータ(以下、「リニアモータ5」と
呼ぶ)を介してX方向に駆動され、レチクル側Yステー
ジ3Yはレチクル側Xステージ3Xに対して不図示のリ
ニアモータによりY方向に駆動される。
Y、およびレチクル側Xステージ3Xを介してレチクル
ベース4上に搭載される。レチクル側Xステージ3Xは
レチクルベース4に対して固定子5A、および可動子5
Bよりなるリニアモータ(以下、「リニアモータ5」と
呼ぶ)を介してX方向に駆動され、レチクル側Yステー
ジ3Yはレチクル側Xステージ3Xに対して不図示のリ
ニアモータによりY方向に駆動される。
【0011】また、レチクル側Yステージ3Y上にX軸
用の移動鏡6X、および不図示のY軸用の移動鏡が固定
され、移動鏡6X、および外部に設置されたX軸用のレ
チクル側のレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」と
いう)7Xによりレチクル側Xステージ3XのX座標X
Rが計測される。不図示のY軸用の移動鏡、およびY軸
用のレチクル干渉計7Yによりレチクル側Yステージ3
YのY座標YRが計測される。計測されたX座標XRお
よびY座標YRは、装置全体の動作を統括制御する中央
制御系8にコネクタ17、18を介して供給される。レ
チクル側Yステージ3Y、レチクル側Xステージ3X、
レチクルベース4、X軸のリニアモータ5、およびY軸
のリニアモータよりなるステージ系をレチクルステージ
装置3と呼ぶ。
用の移動鏡6X、および不図示のY軸用の移動鏡が固定
され、移動鏡6X、および外部に設置されたX軸用のレ
チクル側のレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」と
いう)7Xによりレチクル側Xステージ3XのX座標X
Rが計測される。不図示のY軸用の移動鏡、およびY軸
用のレチクル干渉計7Yによりレチクル側Yステージ3
YのY座標YRが計測される。計測されたX座標XRお
よびY座標YRは、装置全体の動作を統括制御する中央
制御系8にコネクタ17、18を介して供給される。レ
チクル側Yステージ3Y、レチクル側Xステージ3X、
レチクルベース4、X軸のリニアモータ5、およびY軸
のリニアモータよりなるステージ系をレチクルステージ
装置3と呼ぶ。
【0012】露光光ILのもとで、レチクルRのパター
ンの像は、投影倍率β(βは例えば1/5)の投影光学
系PLを介して縮小されてウエハW上の各ショット領域
に投影露光される。ウエハWは、ウエハ側Yステージ1
0Y、およびウエハ側Xステージ10Xを介してウエハ
ベース11上に搭載され、ウエハ側Xステージ10Xは
ウエハベース11に対して固定子12A、および可動子
12Bよりなるリニアモータ(以下、「リニアモータ1
2」と呼ぶ)を介してX方向に駆動され、ウエハ側Yス
テージ10Yはウエハ側Xステージ10Xに対して不図
示のリニアモータによりY方向に駆動される。
ンの像は、投影倍率β(βは例えば1/5)の投影光学
系PLを介して縮小されてウエハW上の各ショット領域
に投影露光される。ウエハWは、ウエハ側Yステージ1
0Y、およびウエハ側Xステージ10Xを介してウエハ
ベース11上に搭載され、ウエハ側Xステージ10Xは
ウエハベース11に対して固定子12A、および可動子
12Bよりなるリニアモータ(以下、「リニアモータ1
2」と呼ぶ)を介してX方向に駆動され、ウエハ側Yス
テージ10Yはウエハ側Xステージ10Xに対して不図
示のリニアモータによりY方向に駆動される。
【0013】また、ウエハ側Yステージ10Y上にX軸
用の移動鏡13X、および不図示のY軸用の移動鏡が固
定され、移動鏡13X、および外部に設置されたX軸用
のウエハ側のレーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」と
いう)14Xによりウエハ側Xステージ10XのX座標
XWが計測され、不図示のY軸用の移動鏡、およびY軸
用のウエハ干渉計14Yによりウエハ側Yステージ10
YのY座標YWが計測され、計測されたX座標XWおよ
びY座標YWは、中央制御系8にコネクタ19、20を
介して供給される。ウエハ側Yステージ10Y、ウエハ
側Xステージ10X、ウエハベース11、X軸用のリニ
アモータ12、Y軸用のリニアモータ、並びにウエハW
のZ方向への位置および傾斜角を制御するZレベリング
ステージ(不図示)よりなるステージ系をウエハステー
ジ装置10と呼ぶ。
用の移動鏡13X、および不図示のY軸用の移動鏡が固
定され、移動鏡13X、および外部に設置されたX軸用
のウエハ側のレーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」と
いう)14Xによりウエハ側Xステージ10XのX座標
XWが計測され、不図示のY軸用の移動鏡、およびY軸
用のウエハ干渉計14Yによりウエハ側Yステージ10
YのY座標YWが計測され、計測されたX座標XWおよ
びY座標YWは、中央制御系8にコネクタ19、20を
介して供給される。ウエハ側Yステージ10Y、ウエハ
側Xステージ10X、ウエハベース11、X軸用のリニ
アモータ12、Y軸用のリニアモータ、並びにウエハW
のZ方向への位置および傾斜角を制御するZレベリング
ステージ(不図示)よりなるステージ系をウエハステー
ジ装置10と呼ぶ。
【0014】本実施の形態では、リニアモータとして3
相リニアモータを使用する。例えばリニアモータ12を
例に説明する。リニアモータ12は固定子12Aと可動
子12Bとで構成され、固定子12Aは3相の電機子コ
イル(不図示)からなり、可動子12Bはウエハ側Xス
テージ10Xの側面に極性が順次反転してX方向に並べ
て固定された4個の永久磁石(不図示)からなる。すな
わち、リニアモータ12はムービング・マグネット型の
リニア同期モータである。なお、可動子側に電機子コイ
ルを収納したムービング・コイル型のリニアモータを使
用してもよい。
相リニアモータを使用する。例えばリニアモータ12を
例に説明する。リニアモータ12は固定子12Aと可動
子12Bとで構成され、固定子12Aは3相の電機子コ
イル(不図示)からなり、可動子12Bはウエハ側Xス
テージ10Xの側面に極性が順次反転してX方向に並べ
て固定された4個の永久磁石(不図示)からなる。すな
わち、リニアモータ12はムービング・マグネット型の
リニア同期モータである。なお、可動子側に電機子コイ
ルを収納したムービング・コイル型のリニアモータを使
用してもよい。
【0015】中央制御系8は、レチクルステージ駆動系
15を介してレチクル側のX軸用のリニアモータ5およ
びY軸用のリニアモータの動作を制御してレチクルRの
位置決めを行うと共に、ウエハステージ駆動系16を介
してウエハ側のX軸用のリニアモータ12およびY軸用
のリニアモータの動作を制御してウエハWの位置決めを
行う。このような制御により、レチクルRのパターン
は、ウエハWの各ショット領域に縮小されて露光され
る。
15を介してレチクル側のX軸用のリニアモータ5およ
びY軸用のリニアモータの動作を制御してレチクルRの
位置決めを行うと共に、ウエハステージ駆動系16を介
してウエハ側のX軸用のリニアモータ12およびY軸用
のリニアモータの動作を制御してウエハWの位置決めを
行う。このような制御により、レチクルRのパターン
は、ウエハWの各ショット領域に縮小されて露光され
る。
【0016】レチクルステージ駆動系15およびウエハ
ステージ駆動系16は、各リニアモータ5、12をそれ
ぞれ駆動するモータ駆動装置を搭載する。以下、このモ
ータ駆動装置について詳細に説明する。
ステージ駆動系16は、各リニアモータ5、12をそれ
ぞれ駆動するモータ駆動装置を搭載する。以下、このモ
ータ駆動装置について詳細に説明する。
【0017】図2は、本実施の形態のモータ駆動装置の
構成を示す図である。本実施の形態のリニアモータは3
相リニアモータであるため、U相、V相、W相の3つの
コイルを有しているが、図2は、そのうちの一つの相の
コイルを駆動するモータ駆動装置である。他の相も同様
の回路で駆動装置を構成する。
構成を示す図である。本実施の形態のリニアモータは3
相リニアモータであるため、U相、V相、W相の3つの
コイルを有しているが、図2は、そのうちの一つの相の
コイルを駆動するモータ駆動装置である。他の相も同様
の回路で駆動装置を構成する。
【0018】図2のモータ駆動装置は、パルス幅変調方
式によるPWM増幅器で構成される。指令電圧Iは、各
相コイルに指令電圧に応じた電流を流すための信号であ
る。指令電圧Iは、誤差増幅器101により検出器10
6の出力と比較され、誤差分が増幅されて比較器103
に入力される。比較器103では、誤差増幅器101か
ら入力された信号と三角波生成回路102で生成された
三角波信号Tとが比較され、誤差電圧レベルに応じてパ
ルス幅変調された信号が出力される。
式によるPWM増幅器で構成される。指令電圧Iは、各
相コイルに指令電圧に応じた電流を流すための信号であ
る。指令電圧Iは、誤差増幅器101により検出器10
6の出力と比較され、誤差分が増幅されて比較器103
に入力される。比較器103では、誤差増幅器101か
ら入力された信号と三角波生成回路102で生成された
三角波信号Tとが比較され、誤差電圧レベルに応じてパ
ルス幅変調された信号が出力される。
【0019】比較器103から出力された信号は、レベ
ルシフト回路104に入力され、スイッチング部105
内部のスイッチング用FET(後述)の駆動に適した電
圧に変換される。スイッチング部105の内部には、フ
ルブリッジの4個のスイッチング用FET(後述)が設
けられている。レベルシフト回路104は、フルブリッ
ジの4個のスイッチング用FETを適宜たすきがけでオ
ンする信号を出力し、リニアモータの一つの相のコイル
107が駆動される。検出器106は、スイッチング部
105内部で検出されたコイル107の駆動電流レベル
を適当な電圧レベルに変換して誤差増幅器101にフィ
ードバックする回路である。
ルシフト回路104に入力され、スイッチング部105
内部のスイッチング用FET(後述)の駆動に適した電
圧に変換される。スイッチング部105の内部には、フ
ルブリッジの4個のスイッチング用FET(後述)が設
けられている。レベルシフト回路104は、フルブリッ
ジの4個のスイッチング用FETを適宜たすきがけでオ
ンする信号を出力し、リニアモータの一つの相のコイル
107が駆動される。検出器106は、スイッチング部
105内部で検出されたコイル107の駆動電流レベル
を適当な電圧レベルに変換して誤差増幅器101にフィ
ードバックする回路である。
【0020】図3は、図2の破線部を詳細に示す図であ
る。FETQ1、Q2、Q5、Q6は、フルブリッジ
(Hブリッジ)を構成するスイッチング用MOS型FE
T(スイッチング素子)であり、PWM増幅器の出力段
を構成する。FETQ1、Q6の組とFETQ5、Q2
の組が、レベルシフト回路104からの信号により交互
にオン駆動され、リニアモータのコイル107を駆動す
る。コイルL1とコンデンサC1およびコイルL2とコ
ンデンサC4はローパスフィルタを構成し、FETQ
1、Q2、Q5、Q6の出力信号からスイッチング成分
を低減させる働きをする。
る。FETQ1、Q2、Q5、Q6は、フルブリッジ
(Hブリッジ)を構成するスイッチング用MOS型FE
T(スイッチング素子)であり、PWM増幅器の出力段
を構成する。FETQ1、Q6の組とFETQ5、Q2
の組が、レベルシフト回路104からの信号により交互
にオン駆動され、リニアモータのコイル107を駆動す
る。コイルL1とコンデンサC1およびコイルL2とコ
ンデンサC4はローパスフィルタを構成し、FETQ
1、Q2、Q5、Q6の出力信号からスイッチング成分
を低減させる働きをする。
【0021】これらにより、FETQ1、Q6の組とF
ETQ5、Q2の組の交互のオン駆動のデューティ比が
50%の場合は、バランスが取られてコイル107には
電流がほとんど流れない。デューティ比が50%より大
きくなる場合、その程度に応じてコイル107のいずれ
かの方向に電流が流れる。デューティ比が50%より小
さくなる場合、その程度に応じて上記とは逆の方向に電
流が流れる。
ETQ5、Q2の組の交互のオン駆動のデューティ比が
50%の場合は、バランスが取られてコイル107には
電流がほとんど流れない。デューティ比が50%より大
きくなる場合、その程度に応じてコイル107のいずれ
かの方向に電流が流れる。デューティ比が50%より小
さくなる場合、その程度に応じて上記とは逆の方向に電
流が流れる。
【0022】抵抗R1、R2は、FETQ1、Q2を急
激にオンさせないための保護用抵抗である。図3では、
FETQ5、Q6とレベルシフト回路104との接続は
図示されていないが、FETQ1、Q2と同様に抵抗
(不図示)を介して接続されている。ダイオードD1〜
D4はFETQ1、Q2、Q5、Q6においてサージ電
流を吸収する等の働きをする。
激にオンさせないための保護用抵抗である。図3では、
FETQ5、Q6とレベルシフト回路104との接続は
図示されていないが、FETQ1、Q2と同様に抵抗
(不図示)を介して接続されている。ダイオードD1〜
D4はFETQ1、Q2、Q5、Q6においてサージ電
流を吸収する等の働きをする。
【0023】次に、FETQ2がオンされたときのFE
TQ2のドレインソース間のオン抵抗を検出する回路に
ついて説明する。コイル107は、上記に説明したとお
り、デューティ比50%でオンオフされているときは、
電流がほとんど流れない。しかし、そのバランスがくず
れたときに電流が流れる。
TQ2のドレインソース間のオン抵抗を検出する回路に
ついて説明する。コイル107は、上記に説明したとお
り、デューティ比50%でオンオフされているときは、
電流がほとんど流れない。しかし、そのバランスがくず
れたときに電流が流れる。
【0024】FETQ2のオンの比率が大きいとき、す
なわちFETQ2、Q5のオンの比率が大きくFETQ
1、Q6のオンの比率が小さいときは、コイル107に
おいて矢印201の方向に電流が流れる。このとき、F
ETQ2のオン時にはドレインからソース方向に電流が
流れる。FETQ2のオンの比率が小さいとき、すなわ
ちFETQ2、Q5のオンの比率が小さくFETQ1、
Q6のオンの比率が大きいときは、コイル107におい
て矢印201とは逆方向に電流が流れる。このとき、F
ETQ2のオン時にはソースからドレイン方向に電流が
流れる。
なわちFETQ2、Q5のオンの比率が大きくFETQ
1、Q6のオンの比率が小さいときは、コイル107に
おいて矢印201の方向に電流が流れる。このとき、F
ETQ2のオン時にはドレインからソース方向に電流が
流れる。FETQ2のオンの比率が小さいとき、すなわ
ちFETQ2、Q5のオンの比率が小さくFETQ1、
Q6のオンの比率が大きいときは、コイル107におい
て矢印201とは逆方向に電流が流れる。このとき、F
ETQ2のオン時にはソースからドレイン方向に電流が
流れる。
【0025】抵抗R3は、負荷電流検出用抵抗であり、
その両端は、抵抗R4〜R6、オペアンプ203で構成
される差動増幅器202に接続されている。この差動増
幅器202により、コイル107に流れる電流は、グラ
ンド基準の電圧信号に変換される。
その両端は、抵抗R4〜R6、オペアンプ203で構成
される差動増幅器202に接続されている。この差動増
幅器202により、コイル107に流れる電流は、グラ
ンド基準の電圧信号に変換される。
【0026】FETQ2のオン信号は、FETQ3、F
ETQ4のゲートにも接続され、FETQ2のオンと同
時にMOS型FETQ3、Q4もオンする。FETQ3
とコンデンサC2はサンプルホールド回路を構成し、F
ETQ3のオン時にFETQ2のドレイン電圧をサンプ
リングし、信号SVを出力する。FETQ4とコンデン
サC3も同様にサンプルホールド回路を構成し、FET
Q4のオン時に差動増幅器202の出力レベルをサンプ
リングし、信号SIを出力する。コンデンサC2、C3
は、約1000pFのものを使用する。信号SVはFE
TQ2のオン時のドレインソース間の電圧値(飽和電圧
値)に相当し、信号SIはFETQ2のオン時に流れる
電流値に相当する。信号SVと信号SIは、流れる電流
の向きに応じて同一符号になるように設定されている。
ETQ4のゲートにも接続され、FETQ2のオンと同
時にMOS型FETQ3、Q4もオンする。FETQ3
とコンデンサC2はサンプルホールド回路を構成し、F
ETQ3のオン時にFETQ2のドレイン電圧をサンプ
リングし、信号SVを出力する。FETQ4とコンデン
サC3も同様にサンプルホールド回路を構成し、FET
Q4のオン時に差動増幅器202の出力レベルをサンプ
リングし、信号SIを出力する。コンデンサC2、C3
は、約1000pFのものを使用する。信号SVはFE
TQ2のオン時のドレインソース間の電圧値(飽和電圧
値)に相当し、信号SIはFETQ2のオン時に流れる
電流値に相当する。信号SVと信号SIは、流れる電流
の向きに応じて同一符号になるように設定されている。
【0027】信号SVと信号SIは、割り算器204に
入力され、信号SV÷信号SIが実行されて信号SRが
出力される。割り算器204は割り算回路が組み込まれ
たICである。信号SRはFETQ2のオン時の抵抗値
に相当する信号であり、抵抗値に比例した電圧信号とし
て出力される。信号SRは、コンパレータ205に入力
され、所定の信号レベルVrefと比較され、信号Vr
efより大きければ信号SAをハイレベルとして出力す
る。
入力され、信号SV÷信号SIが実行されて信号SRが
出力される。割り算器204は割り算回路が組み込まれ
たICである。信号SRはFETQ2のオン時の抵抗値
に相当する信号であり、抵抗値に比例した電圧信号とし
て出力される。信号SRは、コンパレータ205に入力
され、所定の信号レベルVrefと比較され、信号Vr
efより大きければ信号SAをハイレベルとして出力す
る。
【0028】FETのオン時の抵抗特性は、一般に正の
温度係数を持っており、さらにリニアな特性を持ってい
る。従って、FETの温度が上昇すると、上昇した温度
に比例して抵抗値も上昇する。これにより、信号SRが
所定の値より大きい場合は、FETQ2が所定の温度以
上になっていることを検出することができる。この所定
の値をFETQ2の許容最大温度に対応する値とする
と、信号SAがハイレベルのときは、FETQ2が許容
最大温度を超え、異常温度になっていることを検出する
ことができる。
温度係数を持っており、さらにリニアな特性を持ってい
る。従って、FETの温度が上昇すると、上昇した温度
に比例して抵抗値も上昇する。これにより、信号SRが
所定の値より大きい場合は、FETQ2が所定の温度以
上になっていることを検出することができる。この所定
の値をFETQ2の許容最大温度に対応する値とする
と、信号SAがハイレベルのときは、FETQ2が許容
最大温度を超え、異常温度になっていることを検出する
ことができる。
【0029】信号SAは前述した中央制御系8に入力さ
れる。中央制御系8は、信号SAがハイレベルになる
と、所定のFETが異常温度になったと判断し、リニア
モータの駆動を停止する。具体的には、指令電圧Iの信
号を停止する。さらに、必要に応じて電源Vccを落と
したり、モータ駆動装置への電源の供給を停止するよう
にしてもよい。また、モニター(不図示)に「FET異
常」のような表示をし、アラーム(不図示)を発するよ
うにしてもよい。
れる。中央制御系8は、信号SAがハイレベルになる
と、所定のFETが異常温度になったと判断し、リニア
モータの駆動を停止する。具体的には、指令電圧Iの信
号を停止する。さらに、必要に応じて電源Vccを落と
したり、モータ駆動装置への電源の供給を停止するよう
にしてもよい。また、モニター(不図示)に「FET異
常」のような表示をし、アラーム(不図示)を発するよ
うにしてもよい。
【0030】上記では、FETQ2の異常検出について
説明したが、FETQ6についても同様の回路を設ける
ことにより異常を検出することができる。さらに、FE
TQ1、Q5については、FETのオン時のドレインソ
ース間の電圧値(飽和電圧値)を差動増幅器や絶縁アン
プ等を使用して検出すればよい。これにより、FETQ
1、Q5の異常も同様に検出することができる。
説明したが、FETQ6についても同様の回路を設ける
ことにより異常を検出することができる。さらに、FE
TQ1、Q5については、FETのオン時のドレインソ
ース間の電圧値(飽和電圧値)を差動増幅器や絶縁アン
プ等を使用して検出すればよい。これにより、FETQ
1、Q5の異常も同様に検出することができる。
【0031】差動増幅器202の出力信号SOは、電流
検出信号として検出器106に入力され、所定のレベル
に増幅されて誤差増幅器101にフィードバックされ
る。また、信号SOは過電流検出回路(不図示)にも入
力され、同時に過電流による異常も監視される。すなわ
ち、信号SOが所定のレベル以上であればFETに過電
流が流れているということを検出することができる。
検出信号として検出器106に入力され、所定のレベル
に増幅されて誤差増幅器101にフィードバックされ
る。また、信号SOは過電流検出回路(不図示)にも入
力され、同時に過電流による異常も監視される。すなわ
ち、信号SOが所定のレベル以上であればFETに過電
流が流れているということを検出することができる。
【0032】以上のようにして、FETQ1、Q2、Q
5、Q6自体が異常な温度(高温)になったとき、その
異常を即座に検出することができる。これは、FETに
過電流が流れていない状態で異常温度になっても、その
異常を検出することができる、例えば、FETの動作電
流は定常電流であるが、FETの放熱器(ヒートシン
ク)への取り付け不良により異常(高温)となっている
場合、また、環境温度が異常となってその影響で異常
(高温)となっている場合などである。また、FET自
体の抵抗を測定しているので、FET近辺に温度センサ
を設ける場合に比べて、温度検出の応答(レスポンス)
が非常に高速である。
5、Q6自体が異常な温度(高温)になったとき、その
異常を即座に検出することができる。これは、FETに
過電流が流れていない状態で異常温度になっても、その
異常を検出することができる、例えば、FETの動作電
流は定常電流であるが、FETの放熱器(ヒートシン
ク)への取り付け不良により異常(高温)となっている
場合、また、環境温度が異常となってその影響で異常
(高温)となっている場合などである。また、FET自
体の抵抗を測定しているので、FET近辺に温度センサ
を設ける場合に比べて、温度検出の応答(レスポンス)
が非常に高速である。
【0033】リニアモータのU相、V相、W相の各相の
モータ駆動装置に、上記のFET異常検出回路(装置)
を設けることにより、FETの異常を、簡易な方法で迅
速かつ正確に検出しながら。リニアモータの駆動を実現
することができる。
モータ駆動装置に、上記のFET異常検出回路(装置)
を設けることにより、FETの異常を、簡易な方法で迅
速かつ正確に検出しながら。リニアモータの駆動を実現
することができる。
【0034】上記の実施の形態では、フルブリッジのF
ETを使用する例を示したが、この内容に限定する必要
はない。ハーフブリッジのFETにも本発明は適用でき
る。
ETを使用する例を示したが、この内容に限定する必要
はない。ハーフブリッジのFETにも本発明は適用でき
る。
【0035】上記の実施の形態では、出力段にFETを
使用したPWM増幅器の例を示したが、この内容に限定
する必要はない。PWM増幅器に限らず、スイッチング
用FETを使用する全ての応用に本発明は適用できる。
使用したPWM増幅器の例を示したが、この内容に限定
する必要はない。PWM増幅器に限らず、スイッチング
用FETを使用する全ての応用に本発明は適用できる。
【0036】上記の実施の形態では、モータ駆動装置の
応用として、投影露光装置におけるステージの駆動の例
を示したが、この内容に限定する必要はない。例えば、
投影露光装置の除振装置として使用するボイスコイル等
のリニアモータの駆動にも使用できる。
応用として、投影露光装置におけるステージの駆動の例
を示したが、この内容に限定する必要はない。例えば、
投影露光装置の除振装置として使用するボイスコイル等
のリニアモータの駆動にも使用できる。
【0037】上記の実施の形態では、割り算器204は
割り算回路が組み込まれたICである例を説明したが、
この内容に限定する必要はない。例えば、オペアンプや
抵抗素子などのディスクリート部品で構成するようにし
てもよい。また、信号SVと信号SIを、A/D変換し
てソフトウェアで割り算および基準値Vrefとの比較
処理を行うようにしてもよい。
割り算回路が組み込まれたICである例を説明したが、
この内容に限定する必要はない。例えば、オペアンプや
抵抗素子などのディスクリート部品で構成するようにし
てもよい。また、信号SVと信号SIを、A/D変換し
てソフトウェアで割り算および基準値Vrefとの比較
処理を行うようにしてもよい。
【0038】上記の実施の形態では、FETの例を説明
したが、この内容に限定する必要はない。スイッチング
時のオン抵抗の温度特性が略リニアな特性を持つスイッ
チング素子であれば、本発明を適用することができる。
また、リニアな特性を持たなくても、スイッチング時の
オン抵抗の温度特性が把握できるスイッチング素子であ
れば、本発明を適用することができる。
したが、この内容に限定する必要はない。スイッチング
時のオン抵抗の温度特性が略リニアな特性を持つスイッ
チング素子であれば、本発明を適用することができる。
また、リニアな特性を持たなくても、スイッチング時の
オン抵抗の温度特性が把握できるスイッチング素子であ
れば、本発明を適用することができる。
【0039】本実施形態の露光装置として、マスクと基
板とを同期移動してマスクのパターンを露光する走査型
の露光装置にも適用することができる。走査型の露光装
置は、例えば、米国特許第5,473,410号に開示
されており、本発明はこのような露光装置にも適用可能
である。
板とを同期移動してマスクのパターンを露光する走査型
の露光装置にも適用することができる。走査型の露光装
置は、例えば、米国特許第5,473,410号に開示
されており、本発明はこのような露光装置にも適用可能
である。
【0040】本実施形態の露光装置として、投影光学系
を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクの
パターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用す
ることができる。
を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクの
パターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用す
ることができる。
【0041】露光装置の用途としては半導体製造用の露
光装置に限らない。例えば、角型のガラスプレートに液
晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄
膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当で
きる。
光装置に限らない。例えば、角型のガラスプレートに液
晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄
膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当で
きる。
【0042】本実施形態の露光装置の光源としては、g
線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシ
マレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(19
3nm)、F2レーザ(157nm)のみならず、X線
や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例え
ば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射
型のランタンヘキサボライト(LaB6)、タンタル(Ta)
を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合
は、マスクを用いる構成としてもよいし、マスクを用い
ずに電子線による直接描画によって基板上にパターンを
形成する構成としてもよい。
線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシ
マレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(19
3nm)、F2レーザ(157nm)のみならず、X線
や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例え
ば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射
型のランタンヘキサボライト(LaB6)、タンタル(Ta)
を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合
は、マスクを用いる構成としてもよいし、マスクを用い
ずに電子線による直接描画によって基板上にパターンを
形成する構成としてもよい。
【0043】投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍
および拡大系のいずれでもよい。
および拡大系のいずれでもよい。
【0044】投影光学系としては、エキシマレーザなど
の遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの
遠紫外線を透過する材料を用いればよい。また、F2レ
ーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光
学系にし(レチクルも反射型タイプのものを用いる)、
また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズ
および偏向器からなる電子光学系を用いればよい。な
お、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいう
までもない。
の遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの
遠紫外線を透過する材料を用いればよい。また、F2レ
ーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光
学系にし(レチクルも反射型タイプのものを用いる)、
また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズ
および偏向器からなる電子光学系を用いればよい。な
お、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいう
までもない。
【0045】波長200nm程度以下の真空紫外光(V
UV光)を用いる露光装置では、投影光学系として反射
屈折型の光学系を用いることも考えられる。反射屈折型
の光学系としては、例えば、特開平8−171054号
公報およびこれに対応する米国特許第5,668,67
2号、並びに特開平10−20195号公報およびこれ
に対応する米国特許第5,835,275号等に開示さ
れている、反射光学素子としてビームスプリッタと凹面
鏡とを有する反射屈折型の光学系を用いることができ
る。また、特開平8−334695号公報およびこれに
対応する米国特許第5,689,377号、並びに特開
平10-3039号公報およびこれに対応する米国特許
出願第873,605号(出願日:1997年6月12
日)等に開示された、反射光学素子としてビームスプリ
ッタを用いず凹面鏡等を有する反射屈折型の光学系を用
いることができる。本発明はこのような投影光学系を備
えた露光装置にも適用可能である。
UV光)を用いる露光装置では、投影光学系として反射
屈折型の光学系を用いることも考えられる。反射屈折型
の光学系としては、例えば、特開平8−171054号
公報およびこれに対応する米国特許第5,668,67
2号、並びに特開平10−20195号公報およびこれ
に対応する米国特許第5,835,275号等に開示さ
れている、反射光学素子としてビームスプリッタと凹面
鏡とを有する反射屈折型の光学系を用いることができ
る。また、特開平8−334695号公報およびこれに
対応する米国特許第5,689,377号、並びに特開
平10-3039号公報およびこれに対応する米国特許
出願第873,605号(出願日:1997年6月12
日)等に開示された、反射光学素子としてビームスプリ
ッタを用いず凹面鏡等を有する反射屈折型の光学系を用
いることができる。本発明はこのような投影光学系を備
えた露光装置にも適用可能である。
【0046】この他、米国特許第5,031,976
号、5,488,229号、および5,717,518
号に開示された、複数の屈折光学素子と2枚のミラー
(凹面鏡である主鏡と、反射素子または平行平面板の入
射面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡)
とを同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によっ
て形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡
とによってウエハ上に再結像させる反射屈折型の光学系
を用いてもよい。この反射屈折型の光学系では、複数の
屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡とが配置され、照明光
が主鏡の一部を通ってウエハ上に達することになる。
号、5,488,229号、および5,717,518
号に開示された、複数の屈折光学素子と2枚のミラー
(凹面鏡である主鏡と、反射素子または平行平面板の入
射面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡)
とを同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によっ
て形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡
とによってウエハ上に再結像させる反射屈折型の光学系
を用いてもよい。この反射屈折型の光学系では、複数の
屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡とが配置され、照明光
が主鏡の一部を通ってウエハ上に達することになる。
【0047】さらに、反射屈折型の投影光学系として
は、例えば、円形のイメージフィールドを有し、かつ物
体面側および像面側が共にテレセントリックであるとと
もに、その投影倍率が1/4倍または1/5倍となる縮
小系を用いてもよい。この反射屈折型の投影光学系を備
えた走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が、投影
光学系の視野内でその光軸を略中心とし、かつレチクル
またはウエハの走査方向と略直交する方向に沿って延び
る矩形スリット状に規定されるタイプであってもよい。
このような走査型露光装置によれば、例えば、波長15
7nmのF2レーザ光を露光用照明光として用いても1
00nmL/Sパターン程度の微細パターンをウエハ上
に高精度に転写することが可能である。本発明はこのよ
うな投影光学系を備えた露光装置にも適用可能である。
は、例えば、円形のイメージフィールドを有し、かつ物
体面側および像面側が共にテレセントリックであるとと
もに、その投影倍率が1/4倍または1/5倍となる縮
小系を用いてもよい。この反射屈折型の投影光学系を備
えた走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が、投影
光学系の視野内でその光軸を略中心とし、かつレチクル
またはウエハの走査方向と略直交する方向に沿って延び
る矩形スリット状に規定されるタイプであってもよい。
このような走査型露光装置によれば、例えば、波長15
7nmのF2レーザ光を露光用照明光として用いても1
00nmL/Sパターン程度の微細パターンをウエハ上
に高精度に転写することが可能である。本発明はこのよ
うな投影光学系を備えた露光装置にも適用可能である。
【0048】ウエハステージやレチクルステージのリニ
アモータは、エアベアリングを用いたエア浮上型や、ロ
ーレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型の
どちらを用いてもよい。また、ステージは、ガイドに沿
って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイ
ドレスタイプでもよい。
アモータは、エアベアリングを用いたエア浮上型や、ロ
ーレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型の
どちらを用いてもよい。また、ステージは、ガイドに沿
って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイ
ドレスタイプでもよい。
【0049】ステージの駆動装置として平面モ−タを用
いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一
方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニット
の他方をステージの移動面側に設ければよい。なお、平
面モータとしては、例えば、特開平11−27925号
に開示されている構成を用いることができる。
いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一
方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニット
の他方をステージの移動面側に設ければよい。なお、平
面モータとしては、例えば、特開平11−27925号
に開示されている構成を用いることができる。
【0050】ウエハステージの移動により発生する反力
は、例えば、特開平8−166475号公報に記載され
ているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大
地)に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたウエハステージにも適用可能である。
は、例えば、特開平8−166475号公報に記載され
ているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大
地)に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたウエハステージにも適用可能である。
【0051】レチクルステージの移動により発生する反
力は、例えば、特開平8−330224号公報に記載さ
れているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大
地)に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたレチクルステージにも適用可能である。
力は、例えば、特開平8−330224号公報に記載さ
れているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大
地)に逃がしてもよい。本発明はこのような反力処理機
構を備えたレチクルステージにも適用可能である。
【0052】本願発明における実施の形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素(eleme
nts)を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電
気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで
製造される。これら各種精度を確保するために、この組
み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を
達成するための調整、各種機械系については機械的精度
を達成するための調整、各種電気系については電気的精
度を達成するための調整が行われる。各種サブシステム
から露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相
互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配
管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装
置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み
立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステ
ムの露光装置への組み立て工程が終了した後、電気調
整、動作確認等を含む総合調整が行われ、露光装置全体
としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造
は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルーム
で行うことが望ましい。
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素(eleme
nts)を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電
気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで
製造される。これら各種精度を確保するために、この組
み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を
達成するための調整、各種機械系については機械的精度
を達成するための調整、各種電気系については電気的精
度を達成するための調整が行われる。各種サブシステム
から露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相
互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配
管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装
置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み
立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステ
ムの露光装置への組み立て工程が終了した後、電気調
整、動作確認等を含む総合調整が行われ、露光装置全体
としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造
は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルーム
で行うことが望ましい。
【0053】以下、デバイスの製造方法についてさらに
詳細に説明する。図4には、デバイス(ICやLSI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)の製造例の一例を示すフローチャー
トが示されている。図4に示すように、まず、ステップ
S301(設計ステップ)において、デバイスの機能・
性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行
い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引
き続き、ステップS302(マスク製作ステップ)にお
いて、設計した回路パターンを形成したマスク(レチク
ル)を製作する。一方、ステップS303(ウエハ製造
ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハ
を製造する。
詳細に説明する。図4には、デバイス(ICやLSI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)の製造例の一例を示すフローチャー
トが示されている。図4に示すように、まず、ステップ
S301(設計ステップ)において、デバイスの機能・
性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行
い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引
き続き、ステップS302(マスク製作ステップ)にお
いて、設計した回路パターンを形成したマスク(レチク
ル)を製作する。一方、ステップS303(ウエハ製造
ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハ
を製造する。
【0054】次に、ステップS304(ウエハ処理ステ
ップ)において、ステップS301〜ステップS303
で用意したマスク(レチクル)とウエハを用いて、後述
するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実
際の回路等を形成する。次いで、ステップS305(デ
バイス組立てステップ)において、ステップS304で
処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。この
ステップS305には、ダイシング工程、ボンディング
工程、およびパッケージング工程(チップ封入)等の工
程が必要に応じて含まれる。
ップ)において、ステップS301〜ステップS303
で用意したマスク(レチクル)とウエハを用いて、後述
するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実
際の回路等を形成する。次いで、ステップS305(デ
バイス組立てステップ)において、ステップS304で
処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。この
ステップS305には、ダイシング工程、ボンディング
工程、およびパッケージング工程(チップ封入)等の工
程が必要に応じて含まれる。
【0055】最後に、ステップS306(検査ステッ
プ)において、ステップS305で作製されたデバイス
の動作確認デスト、耐久性テスト等の検査を行う。こう
した工程を経た後にデバイスが完成し、このデバイスが
出荷される。
プ)において、ステップS305で作製されたデバイス
の動作確認デスト、耐久性テスト等の検査を行う。こう
した工程を経た後にデバイスが完成し、このデバイスが
出荷される。
【0056】図5には、半導体デバイスの場合におけ
る、前記ステップS304の詳細なフロー例が示されて
いる。図5において、ステップS311(酸化ステッ
プ)においては、ウエハの表面を酸化させる。ステップ
S312(CVDステップ)においては、ウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップS313(電極形成ステッ
プ)においては、蒸着によってウエハ上に電極を形成す
る。ステップS314(イオン打込みステップ)におい
ては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS3
11〜ステップS314のそれぞれは、ウエハ処理の各
段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要
な処理に応じて選択されて実行される。
る、前記ステップS304の詳細なフロー例が示されて
いる。図5において、ステップS311(酸化ステッ
プ)においては、ウエハの表面を酸化させる。ステップ
S312(CVDステップ)においては、ウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップS313(電極形成ステッ
プ)においては、蒸着によってウエハ上に電極を形成す
る。ステップS314(イオン打込みステップ)におい
ては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS3
11〜ステップS314のそれぞれは、ウエハ処理の各
段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要
な処理に応じて選択されて実行される。
【0057】ウエハ処理の各段階において、上述の前処
理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実
行される。この後処理工程では、まず、ステップS31
5(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤
を塗布する。引き続き、ステップS316(露光ステッ
プ)において、本実施の形態の露光装置を用いてマスク
(レチクル)の回路パターンをウエハに転写する。次
に、ステップS317(現像ステップ)において露光さ
れたウエハを現像し、ステップS318(エッチングス
テップ)においてレジストが残存している部分以外の露
出部材表面をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップS319(レジスト除去ステップ)において、エッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。
理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実
行される。この後処理工程では、まず、ステップS31
5(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤
を塗布する。引き続き、ステップS316(露光ステッ
プ)において、本実施の形態の露光装置を用いてマスク
(レチクル)の回路パターンをウエハに転写する。次
に、ステップS317(現像ステップ)において露光さ
れたウエハを現像し、ステップS318(エッチングス
テップ)においてレジストが残存している部分以外の露
出部材表面をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップS319(レジスト除去ステップ)において、エッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【0058】これらの前処理と後処理とを繰り返し行う
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。
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。
【0059】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、スイッ
チング素子のオン抵抗を検出してスイッチング素子の異
常を判断しているので、スイッチング素子の異常を簡易
な方法で迅速かつ正確に検出することができる。例え
ば、FETに過電流でない状態で温度異常が生じても、
簡易かつ迅速かつ正確にその異常を検出することができ
る。
チング素子のオン抵抗を検出してスイッチング素子の異
常を判断しているので、スイッチング素子の異常を簡易
な方法で迅速かつ正確に検出することができる。例え
ば、FETに過電流でない状態で温度異常が生じても、
簡易かつ迅速かつ正確にその異常を検出することができ
る。
【図1】投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図2】モータ駆動装置の構成を示す図である。
【図3】図2の破線部を詳細に示す図である。
【図4】半導体製造工程を説明するフローチャートを示
す図。
す図。
【図5】図4のステップS304の詳細なフローチャー
トを示す図。
トを示す図。
R レチクル
W ウエハ
IL 露光光
PL 投影光学系
1 照明光学系
2 ダイクロイックミラー
3X レチクル側Xステージ
3Y レチクル側Yステージ
4 レチクルベース
5A,12A リニアモータの固定子
5B,12B リニアモータの可動子
6X 移動鏡
7X、7Y レチクル干渉計
8 中央制御系
10X ウエハ側Xステージ
10Y ウエハ側Yステージ
11 ウエハベース
13X 移動鏡
14X、14Y ウエハ干渉計
15 レチクルステージ駆動系
16 ウエハステージ駆動系
101 誤差増幅器
102 三角波生成回路
103 比較器
104 レベルシフト回路
105 スイッチング部
106 検出器
107 コイル
201 矢印
202 差動増幅器
203 オペアンプ
204 割り算器
205 コンパレータ
Q1〜Q6 FET
R1〜R8 抵抗
C1〜C4 コンデンサ
L1、L2 コイル
D1〜D4 ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H02P 5/00 H01L 21/30 503B
Fターム(参考) 2F078 CA02 CA08 CB02 CB05 CB09
CB12
5F046 BA04 CC01 CC02 CC17
5H007 AA17 BB06 CA02 CB02 CB05
CC07 DA05 DB02 DC02 DC05
EA03 EA15 FA00 FA03 FA13
FA19
5H540 AA01 AA06 BB07 FC02 FC03
GG07
5H550 AA18 BB08 LL22 LL23 LL52
LL53 MM09
Claims (9)
- 【請求項1】スイッチング素子のスイッチング時に流れ
る電流を検出する電流検出手段と、 前記スイッチング素子の前記電流による電圧降下に対応
する電圧を検出する電圧検出手段と、 前記検出した電流と電圧とに基づき、前記スイッチング
素子のオン抵抗を検出する抵抗検出手段と、 前記抵抗検出手段により検出されたオン抵抗に基づき、
前記スイッチング素子が異常か否かを判断する異常判断
手段とを備えたことを特徴とするスイッチング素子異常
検出装置。 - 【請求項2】スイッチング用FETのオン時にドレイン
ソース間に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記スイッチング用FETのオン時のドレインソース間
に対応する電圧を検出する電圧検出手段と、 前記検出した電流と電圧とに基づき、前記スイッチング
用FETのオン時のドレインソース間に対応するオン抵
抗を検出する抵抗検出手段と、 前記抵抗検出手段により検出されたオン抵抗に基づき、
該スイッチング用FETが異常か否かを判断する異常判
断手段とを備えたことを特徴とするスイッチング素子異
常検出装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載のスイッチング素子
異常検出装置において、 前記異常判断手段は、前記検出されたオン抵抗の値が所
定の値より大きいとき異常であると判断することを特徴
とするスイッチング素子異常検出装置。 - 【請求項4】入力信号をパルス幅変調制御により増幅し
て出力するPWM増幅器において、 出力段のスイッチング素子の異常を検出する請求項1か
ら3のいずれか1項記載のスイッチング素子異常検出装
置を備えたことを特徴とするPWM増幅器。 - 【請求項5】請求項4記載のPWM増幅器を備えること
を特徴とするモータ駆動装置。 - 【請求項6】移動対象物を搭載するステージと、 前記移動対象物を移動させるために前記ステージを駆動
するモータと、 前記モータを駆動する請求項5記載のモータ駆動装置と
を備えることを特徴とするステージ装置。 - 【請求項7】露光により基板上に所定のパターンを形成
する露光装置であって、 マスクおよび基板のいずれか一方を搭載して移動させる
請求項6に記載のステージ装置を少なくとも備えること
を特徴とする露光装置。 - 【請求項8】請求項6記載の露光装置によって製造され
たことを特徴とするデバイス。 - 【請求項9】請求項6記載の露光装置によって露光を行
う工程を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001229830A JP2003047284A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | スイッチング素子異常検出装置、pwm増幅器、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001229830A JP2003047284A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | スイッチング素子異常検出装置、pwm増幅器、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003047284A true JP2003047284A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19062127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001229830A Pending JP2003047284A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | スイッチング素子異常検出装置、pwm増幅器、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003047284A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006030621A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Rohm Co., Ltd. | コイル負荷駆動回路及びそれを備えた光ディスク装置 |
JP2011507463A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | 電気制御部材を流れる電流又は電気制御部材の端子間の電圧を制御する回路 |
JP2020114144A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
WO2021107412A1 (ko) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 국민대학교산학협력단 | 실시간 스위치 접합 온도 추정 기법을 이용한 3상 펄스폭 변조 인버터의 전류 측정 방법 및 3상 펄스폭 변조 인버터 시스템 |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001229830A patent/JP2003047284A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006030621A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Rohm Co., Ltd. | コイル負荷駆動回路及びそれを備えた光ディスク装置 |
JP2011507463A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | 電気制御部材を流れる電流又は電気制御部材の端子間の電圧を制御する回路 |
JP2020114144A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
JP7105706B2 (ja) | 2019-01-16 | 2022-07-25 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
WO2021107412A1 (ko) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 국민대학교산학협력단 | 실시간 스위치 접합 온도 추정 기법을 이용한 3상 펄스폭 변조 인버터의 전류 측정 방법 및 3상 펄스폭 변조 인버터 시스템 |
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