JP3135404B2 - ステージ装置とこれを用いたシステム - Google Patents
ステージ装置とこれを用いたシステムInfo
- Publication number
- JP3135404B2 JP3135404B2 JP05032053A JP3205393A JP3135404B2 JP 3135404 B2 JP3135404 B2 JP 3135404B2 JP 05032053 A JP05032053 A JP 05032053A JP 3205393 A JP3205393 A JP 3205393A JP 3135404 B2 JP3135404 B2 JP 3135404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- driving means
- movable stage
- drive
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
-
- 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
- G03F7/70716—Stages
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステージ装置に関するも
のである。
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、ステージ装置は、露光装置等のア
ライメント装置として用いられるものが知られている。
ライメント装置として用いられるものが知られている。
【0003】半導体製造用の露光装置の場合、大容量の
記憶素子等の作製において、極めて高い露光精度、生産
性を向上するためのスループットを高くすることが常に
要求され、ウエハをステップ移動させるステージに対し
ては、高い精度での位置決めやスループットを高くする
ための高速性が要求される。さらには、近年のウエハの
大型化に伴って移動距離、すなわちストロークの大きな
ものが要求される。
記憶素子等の作製において、極めて高い露光精度、生産
性を向上するためのスループットを高くすることが常に
要求され、ウエハをステップ移動させるステージに対し
ては、高い精度での位置決めやスループットを高くする
ための高速性が要求される。さらには、近年のウエハの
大型化に伴って移動距離、すなわちストロークの大きな
ものが要求される。
【0004】従来、これらの要求をすべて満たす移動ス
テージ装置では移動用の駆動手段としてリニアモータを
用いたものが知られており、広く用いられている。
テージ装置では移動用の駆動手段としてリニアモータを
用いたものが知られており、広く用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術の場合、リニアモータは上記の大ストロー
ク、高精度および高速性をすべて満たすものであるが、
その効率の悪さから移動の際に発生する熱量が大きいと
いう問題点がある。この発熱量は、ステージ位置を保持
する状態のときには特に問題とならないが、移動初期の
加速時には極めて大きなものとなる。リニアモータに発
生した熱は、前述のようなX線露光装置については、ス
テージを介してステージ上のウエハに伝わることになる
ので、スループットを高くするためにステップ&リピー
ト動作を頻繁に行う場合にはウエハに伝わる熱量が蓄積
されて熱歪が発生するという問題点がある。
た従来の技術の場合、リニアモータは上記の大ストロー
ク、高精度および高速性をすべて満たすものであるが、
その効率の悪さから移動の際に発生する熱量が大きいと
いう問題点がある。この発熱量は、ステージ位置を保持
する状態のときには特に問題とならないが、移動初期の
加速時には極めて大きなものとなる。リニアモータに発
生した熱は、前述のようなX線露光装置については、ス
テージを介してステージ上のウエハに伝わることになる
ので、スループットを高くするためにステップ&リピー
ト動作を頻繁に行う場合にはウエハに伝わる熱量が蓄積
されて熱歪が発生するという問題点がある。
【0006】本発明は、上述したような従来の技術に鑑
みてなされたものであって、高速、高精度であり、低発
熱なステージ装置を実現することを目的とする。
みてなされたものであって、高速、高精度であり、低発
熱なステージ装置を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のステージ装置のある形態は、可動ステージを所定範
囲に渡って駆動可能な微移動用の第1駆動手段と、前記
可動ステージを前記所定範囲と実質的に同一範囲に渡っ
て駆動可能な粗移動用の第2駆動手段と、前記第2駆動
手段と可動ステージとを連結し、移動方向に変形可能な
弾性部材とを有することを特徴とするものである。
明のステージ装置のある形態は、可動ステージを所定範
囲に渡って駆動可能な微移動用の第1駆動手段と、前記
可動ステージを前記所定範囲と実質的に同一範囲に渡っ
て駆動可能な粗移動用の第2駆動手段と、前記第2駆動
手段と可動ステージとを連結し、移動方向に変形可能な
弾性部材とを有することを特徴とするものである。
【0008】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
する。
【0009】<実施例1>まず、第1実施例について説
明する。
明する。
【0010】図1は本発明の移動ステージ装置の第1実
施例を示す斜視図、図2(a)は図1に示す移動ステー
ジ装置の正面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断
面図である。
施例を示す斜視図、図2(a)は図1に示す移動ステー
ジ装置の正面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断
面図である。
【0011】本実施例は、軌道放射光(SOR−X線)
を利用して、マスク100上の半導体素子製造用パター
ンをウエハ101上のレジストに焼付けを行なうSOR
−X線露光装置に設けられ、前記マスク100に対して
前記ウエハ101を位置決めするアライメント装置に適
用したものである。
を利用して、マスク100上の半導体素子製造用パター
ンをウエハ101上のレジストに焼付けを行なうSOR
−X線露光装置に設けられ、前記マスク100に対して
前記ウエハ101を位置決めするアライメント装置に適
用したものである。
【0012】本実施例の移動ステージ装置は、X方向お
よびY方向それぞれに対する最終位置決めのための微動
用の、第1の駆動手段であるXリニアモータ106A,
106BおよびYリニアモータ107A,107Bと、
X方向およびY方向に対する粗動(ステップ)用の第2
の駆動手段であるXモータ108およびYモータ109
A,109Bとを備えている。
よびY方向それぞれに対する最終位置決めのための微動
用の、第1の駆動手段であるXリニアモータ106A,
106BおよびYリニアモータ107A,107Bと、
X方向およびY方向に対する粗動(ステップ)用の第2
の駆動手段であるXモータ108およびYモータ109
A,109Bとを備えている。
【0013】前記ウエハ101は、Xステージ104上
に設けられたウエハチャック103に吸着保持され、前
記第1および第2の駆動手段の微動および粗動によっ
て、X線源であるSORリング1から放射され、マスク
100を通したSR光へ位置合わせされる。
に設けられたウエハチャック103に吸着保持され、前
記第1および第2の駆動手段の微動および粗動によっ
て、X線源であるSORリング1から放射され、マスク
100を通したSR光へ位置合わせされる。
【0014】前記Xステージ104は、Yステージ10
5に固定されている前記Xモータ108にカップリング
112および転動軸受113からなる軸受ユニット11
1にて結合されたXネジ軸110と、Xナット114に
よって連結され、前記Xモータ108が正,逆転するこ
とで、+X,−X方向に移動される。さらに、前記Xス
テージ101は、その上側および下側に取付けられたX
リニアモータ連結板116A、Xリニアモータ106A
およびXリニアモータ連結板117A、Xリニアモータ
106Bによって、Yステージ105上にX方向に並設
されたXリニアモータコイル117AおよびXリニアモ
ータコイル117Bと連結され、同様に+X,−X方向
に移動される。また、前記Xステージ101と前記Xナ
ット114との間にはX板ばね115が取付けられて、
両者間に弾性を持たせて連結した構成としている。その
ため、前記Xモータ108によるステップ動作後の、該
Xモータ108が停止した状態での最終位置決めの際
は、前記Xリニアモータ106A,106Bの動力によ
り、前記X板ばね115のばね力に対抗し得る範囲内で
移動可能となる。また、X板ばね115の変位量を検出
するセンサ(歪ゲージあるいはギャップセンサ)が設け
られている。
5に固定されている前記Xモータ108にカップリング
112および転動軸受113からなる軸受ユニット11
1にて結合されたXネジ軸110と、Xナット114に
よって連結され、前記Xモータ108が正,逆転するこ
とで、+X,−X方向に移動される。さらに、前記Xス
テージ101は、その上側および下側に取付けられたX
リニアモータ連結板116A、Xリニアモータ106A
およびXリニアモータ連結板117A、Xリニアモータ
106Bによって、Yステージ105上にX方向に並設
されたXリニアモータコイル117AおよびXリニアモ
ータコイル117Bと連結され、同様に+X,−X方向
に移動される。また、前記Xステージ101と前記Xナ
ット114との間にはX板ばね115が取付けられて、
両者間に弾性を持たせて連結した構成としている。その
ため、前記Xモータ108によるステップ動作後の、該
Xモータ108が停止した状態での最終位置決めの際
は、前記Xリニアモータ106A,106Bの動力によ
り、前記X板ばね115のばね力に対抗し得る範囲内で
移動可能となる。また、X板ばね115の変位量を検出
するセンサ(歪ゲージあるいはギャップセンサ)が設け
られている。
【0015】さらに、前記Xステージ104には、Yス
テージ105に対して、X静圧軸受加圧系118A,1
18B、X予圧磁石119A,119BおよびX静圧パ
ッド120A,120B、(118A,119Aおよび
120Aは不図示)からなる一対の静圧軸受部が設けら
れている。
テージ105に対して、X静圧軸受加圧系118A,1
18B、X予圧磁石119A,119BおよびX静圧パ
ッド120A,120B、(118A,119Aおよび
120Aは不図示)からなる一対の静圧軸受部が設けら
れている。
【0016】一方、Yステージ105は、ステージ定盤
102に固定されている前記Yモータ109A,109
Bに対して、前述と同様な軸受ユニットで結合されたY
ねじ軸121A,121Bと、Yナット(不図示)にて
連結され、前記Yモータ109A,109Bが正転,逆
転することで+Y,−Y方向へ移動される。
102に固定されている前記Yモータ109A,109
Bに対して、前述と同様な軸受ユニットで結合されたY
ねじ軸121A,121Bと、Yナット(不図示)にて
連結され、前記Yモータ109A,109Bが正転,逆
転することで+Y,−Y方向へ移動される。
【0017】さらに、前記Yステージ105の右側部お
よび左側部には、Yリニアモータ連結板123A、Yリ
ニアモータ107AおよびYリニアモータ連結板123
B、Yリニアモータ107Bが取付けられており、該Y
リニアモータ107A,107Bにて、ステージ定盤1
02上にY方向に並設された一対のYヨーガイド122
A,122Bに設けられているYリニアモータコイル1
24A,124Bと連結されて、同様に+Y,−Y方向
に移動可能となっている。
よび左側部には、Yリニアモータ連結板123A、Yリ
ニアモータ107AおよびYリニアモータ連結板123
B、Yリニアモータ107Bが取付けられており、該Y
リニアモータ107A,107Bにて、ステージ定盤1
02上にY方向に並設された一対のYヨーガイド122
A,122Bに設けられているYリニアモータコイル1
24A,124Bと連結されて、同様に+Y,−Y方向
に移動可能となっている。
【0018】また、前記Yステージ105についても、
前記Xステージ104と同様に、前記Yナットとの間
に、それぞれY板ばね(不図示)が取付けられて、両者
間に弾性を持たせて連結した構成としている。そのた
め、Yモータ109A,109Bによればステップ動作
後の、該Yモータ109A,109Bが停止した状態で
の最終位置決めの際は、前記Yリニアモータ107A,
107Bの動力により、前記Y板ばねのばね力に対抗し
得る範囲内で移動可能となる。またY板ばねの変位差を
検出するセンサ(歪ゲージあるいはギャップセンサ)が
設けられている。
前記Xステージ104と同様に、前記Yナットとの間
に、それぞれY板ばね(不図示)が取付けられて、両者
間に弾性を持たせて連結した構成としている。そのた
め、Yモータ109A,109Bによればステップ動作
後の、該Yモータ109A,109Bが停止した状態で
の最終位置決めの際は、前記Yリニアモータ107A,
107Bの動力により、前記Y板ばねのばね力に対抗し
得る範囲内で移動可能となる。またY板ばねの変位差を
検出するセンサ(歪ゲージあるいはギャップセンサ)が
設けられている。
【0019】さらに、前記Yステージ105には、前記
Yヨーガイド122A,122Bに対して、Y静圧パッ
ド125A,125B、Y静圧軸受加圧系126A,1
26BおよびY予圧磁石127Bからなる一対の静圧軸
受部が設けられている。
Yヨーガイド122A,122Bに対して、Y静圧パッ
ド125A,125B、Y静圧軸受加圧系126A,1
26BおよびY予圧磁石127Bからなる一対の静圧軸
受部が設けられている。
【0020】なお、図1に示すX軸レーザ干渉計ユニッ
ト128およびY軸レーザ干渉計ユニット129は、X
ステージ104上のスコヤミラー130から反射するレ
ーザ光が入射してそれにより、Xステージ104のX方
向およびY方向の位置を計測するためのものである。
ト128およびY軸レーザ干渉計ユニット129は、X
ステージ104上のスコヤミラー130から反射するレ
ーザ光が入射してそれにより、Xステージ104のX方
向およびY方向の位置を計測するためのものである。
【0021】ここで、本実施例の位置決めの原理につい
て、図3を参照して説明する。
て、図3を参照して説明する。
【0022】上述した本実施例の構成は、図3に示すよ
うに、第2の駆動手段302と移動ステージ300との
間にばね部材303を取付けた構成となる。
うに、第2の駆動手段302と移動ステージ300との
間にばね部材303を取付けた構成となる。
【0023】例えば、ステップ移動して位置決めする
時、先ず第2の駆動手段302にステージをステップす
るための電力等のエネルギを投入する。すると第2の駆
動手段302は投入エネルギに応じた推力を発生し、こ
の推力はばね部材303を介して移動ステージ300に
伝わり、移動ステージ300をステップさせる。この時
第1の駆動手段301は出力がスイッチで切断されて全
く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に推力
が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えられ
る。第2の駆動手段302は発熱しないか、又は発熱し
ても冷却手段を設けるなどして移動ステージ300に熱
エネルギを伝えないようになっている。
時、先ず第2の駆動手段302にステージをステップす
るための電力等のエネルギを投入する。すると第2の駆
動手段302は投入エネルギに応じた推力を発生し、こ
の推力はばね部材303を介して移動ステージ300に
伝わり、移動ステージ300をステップさせる。この時
第1の駆動手段301は出力がスイッチで切断されて全
く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に推力
が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えられ
る。第2の駆動手段302は発熱しないか、又は発熱し
ても冷却手段を設けるなどして移動ステージ300に熱
エネルギを伝えないようになっている。
【0024】ステップしている間、第2の駆動手段30
2の制御系は位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々第2の駆動手段302の変位を帰還す
るセミクローズドループ制御を行ない、安定なステップ
動作を行なう。
2の制御系は位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々第2の駆動手段302の変位を帰還す
るセミクローズドループ制御を行ない、安定なステップ
動作を行なう。
【0025】ステップが終了に近づくと第1の駆動手段
301の出力を切断していたスイッチが、出力を接続す
る側に切り替わって第1の駆動手段301が位置決めの
推力を発生するようになる(スイッチを切り替えるトリ
ガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるいは非
常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄与す
るようになる。一方この頃には第2の駆動手段302は
ほとんど動かなくなっているが、移動ステージ300と
第2の駆動手段302との間にばね部材303があるの
で、そのばねの力に対抗し得る範囲で第1の駆動手段3
01により移動ステージ300の位置を制御できる。ま
た制御系はステージ位置を帰還するクローズドループ制
御であり、さらに第1の駆動手段301はリニアモータ
であるので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲ
イン(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
301の出力を切断していたスイッチが、出力を接続す
る側に切り替わって第1の駆動手段301が位置決めの
推力を発生するようになる(スイッチを切り替えるトリ
ガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるいは非
常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄与す
るようになる。一方この頃には第2の駆動手段302は
ほとんど動かなくなっているが、移動ステージ300と
第2の駆動手段302との間にばね部材303があるの
で、そのばねの力に対抗し得る範囲で第1の駆動手段3
01により移動ステージ300の位置を制御できる。ま
た制御系はステージ位置を帰還するクローズドループ制
御であり、さらに第1の駆動手段301はリニアモータ
であるので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲ
イン(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
【0026】この位置決めの時の発熱であるが、第2の
駆動手段302はもともと発熱しないか冷却されている
上に、ステップはほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段301には移動ステ
ージ300を振動させる外乱に対抗する力と上述のばね
部材303をたわめる力が必要であるが、位置決めの時
の変位量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)
のでこれらの力を発生するための発熱は非常に小さく、
移動ステージ300には悪影響を及ぼさない。ここで、
第1の駆動手段である、Xリニアモータ106A,10
6BおよびYリニアモータ107A,107Bと、第2
の駆動手段である、Xモータ108およびYモータ10
9A,109Bとの駆動制御部について説明する。
駆動手段302はもともと発熱しないか冷却されている
上に、ステップはほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段301には移動ステ
ージ300を振動させる外乱に対抗する力と上述のばね
部材303をたわめる力が必要であるが、位置決めの時
の変位量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)
のでこれらの力を発生するための発熱は非常に小さく、
移動ステージ300には悪影響を及ぼさない。ここで、
第1の駆動手段である、Xリニアモータ106A,10
6BおよびYリニアモータ107A,107Bと、第2
の駆動手段である、Xモータ108およびYモータ10
9A,109Bとの駆動制御部について説明する。
【0027】なお、X方向とY方向とでは同様に考える
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
【0028】まず、Xステージ104のX方向への移動
距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4お
よび図5(a),(b),(c)を参照して説明する。
距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4お
よび図5(a),(b),(c)を参照して説明する。
【0029】図4は、本例の駆動制御部を示すブロック
図、図5は図4に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)はXステージ104の駆動
時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ403
の切替えタイミングを、(c)はXリニアモータ106
A,106Bへの印加電流を示している。
図、図5は図4に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)はXステージ104の駆動
時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ403
の切替えタイミングを、(c)はXリニアモータ106
A,106Bへの印加電流を示している。
【0030】本例の駆動制御部は、2つのフィルタ40
1,402と、2つの電流増幅器402,405と、切
替スイッチ403と、比較器406とを備えている。
1,402と、2つの電流増幅器402,405と、切
替スイッチ403と、比較器406とを備えている。
【0031】前記Xモータ108に対して、Xステージ
104の目標位置までの移動量に相当する指令値がフィ
ルタ404および電流増幅器405を通して供給され
る。これにより、前記Xモータ108の推力がXねじ軸
110およびX板ばね115を介してXステージ104
に伝えられて、該Xステージ104が移動することにな
る。
104の目標位置までの移動量に相当する指令値がフィ
ルタ404および電流増幅器405を通して供給され
る。これにより、前記Xモータ108の推力がXねじ軸
110およびX板ばね115を介してXステージ104
に伝えられて、該Xステージ104が移動することにな
る。
【0032】前記切替スイッチ403は、Xリニアモー
タ106A,106Bへの駆動電流印加のオン,オフを
切替えるためのスイッチであり、該切替スイッチ403
が接続状態にあるとき、前記指令値がフィルタ401お
よび電流増幅器402を介して、Xリニアモータ106
A,106Bへ印加される。
タ106A,106Bへの駆動電流印加のオン,オフを
切替えるためのスイッチであり、該切替スイッチ403
が接続状態にあるとき、前記指令値がフィルタ401お
よび電流増幅器402を介して、Xリニアモータ106
A,106Bへ印加される。
【0033】前記比較器406は、前記Xモータ108
によるXステージ104の移動位置と前記目標位置との
偏差が予め定めた許容範囲内であるか否かを判断し、前
記偏差が前記許容範囲内であるとき、前記切替スイッチ
403を接続状態にする。前記許容範囲は、X板ばね1
15のばね力に応じて設定される。
によるXステージ104の移動位置と前記目標位置との
偏差が予め定めた許容範囲内であるか否かを判断し、前
記偏差が前記許容範囲内であるとき、前記切替スイッチ
403を接続状態にする。前記許容範囲は、X板ばね1
15のばね力に応じて設定される。
【0034】本例の駆動制御部の場合、Xモータ108
によるXステージ104のステップ移動にて、該Xステ
ージ104が目標位置に対して所定の許容範囲内まで移
動した後、Xリニアモータ106A,106Bを駆動し
て最終位置決めを行なう。目標位置に対する許容範囲は
上述したように、X板ばね115のばね力に応じて設定
されているので、Xリニアモータ106A,106Bに
よる最終位置決めのための移動は容易になされる。
によるXステージ104のステップ移動にて、該Xステ
ージ104が目標位置に対して所定の許容範囲内まで移
動した後、Xリニアモータ106A,106Bを駆動し
て最終位置決めを行なう。目標位置に対する許容範囲は
上述したように、X板ばね115のばね力に応じて設定
されているので、Xリニアモータ106A,106Bに
よる最終位置決めのための移動は容易になされる。
【0035】このとき、Xリニアモータ106A,10
6Bは前記ばね力に対抗しながらXステージ104を振
動させようとする外乱を吸収する力も出さなければなら
ない。なお、図5(c)において、オフセットがばね力
に対抗する力に、また、切替スイッチ403切替え後の
電流波形の振幅が外乱を吸収する力に相当し、これは以
下に示す例についても同様に言えることである。
6Bは前記ばね力に対抗しながらXステージ104を振
動させようとする外乱を吸収する力も出さなければなら
ない。なお、図5(c)において、オフセットがばね力
に対抗する力に、また、切替スイッチ403切替え後の
電流波形の振幅が外乱を吸収する力に相当し、これは以
下に示す例についても同様に言えることである。
【0036】次に、Xステージ104のX方向への駆動
時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図6お
よび図7(a),(b),(c)を参照して説明する。
時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図6お
よび図7(a),(b),(c)を参照して説明する。
【0037】図6は、本例の駆動制御部を示すブロック
図、図7は図6に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)は切替スイッチ603の切替えタイミング
を、(c)はXリニアモータ106A,106Bへの印
加電流を示している。
図、図7は図6に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)は切替スイッチ603の切替えタイミング
を、(c)はXリニアモータ106A,106Bへの印
加電流を示している。
【0038】本例の駆動制御部は、前述の図4に示した
例の場合と同様な、2つのフィルタ601,604と2
つの電流増幅器602,605と切替スイッチ603を
備えるとともに、比較器606を備えている。
例の場合と同様な、2つのフィルタ601,604と2
つの電流増幅器602,605と切替スイッチ603を
備えるとともに、比較器606を備えている。
【0039】本例の場合、所定の駆動電流をXモータ1
08に印加することでXステージ104が目標位置付近
に到達する時間を設定時間として予め定める。そして、
前記比較器606にて、ステップ移動時の、Xモータ1
08によるXステージ104の駆動時間を前記設定時間
と比較し、駆動時間が設定時間を越えたとき、前記切替
スイッチ603を接続状態にすることでXリニアモータ
106A,106Bへ電流を印加させて最終位置決めを
行なう。
08に印加することでXステージ104が目標位置付近
に到達する時間を設定時間として予め定める。そして、
前記比較器606にて、ステップ移動時の、Xモータ1
08によるXステージ104の駆動時間を前記設定時間
と比較し、駆動時間が設定時間を越えたとき、前記切替
スイッチ603を接続状態にすることでXリニアモータ
106A,106Bへ電流を印加させて最終位置決めを
行なう。
【0040】つづいて、Xステージ104が目標位置に
到達するまで常にXリニアモータ106A,106Bを
駆動している例について図8および図9(a),(b)
を参照して説明する。
到達するまで常にXリニアモータ106A,106Bを
駆動している例について図8および図9(a),(b)
を参照して説明する。
【0041】図8は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図9は図8に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)はXリニアモータ106A,106Bへの
印加電流を示している。
図、図9は図8に示す駆動制御部の動作の一例を示すタ
イムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動距
離を、(b)はXリニアモータ106A,106Bへの
印加電流を示している。
【0042】本例の駆動制御部は、前述の図4に示した
例の場合と同様な、2つのフィルタ801,804と2
つの電流増幅器802,805を備えるとともに、電流
制限器803を備えている。
例の場合と同様な、2つのフィルタ801,804と2
つの電流増幅器802,805を備えるとともに、電流
制限器803を備えている。
【0043】リニアモータは、常にステージ位置を帰還
するクローズドループで制御されている。このため、目
標位置との偏差が大きいときは、常に加速する方向に電
流が流れている。この場合も、Xリニアモータ106
A,106Bへの印加電流は前記電流制限器803によ
って制限されている。そして、前記Xステージ104が
ほぼ目標位置に達すると、前記Xモータ108はほとん
ど推力を発生しなくなり、一方、電流制限器803によ
り電流制限を受けていたXリニアモータ106A、10
6Bが位置決め動作に寄与するようになる。ステージ位
置はXリニアモータ106A、106Bにのみ帰還され
るので、目標位置付近では、図8において、Xリニアモ
ータ106A、106Bによるクローズドループ制御の
みが存在するのと等価になって、最終位置決めが行なわ
れる。
するクローズドループで制御されている。このため、目
標位置との偏差が大きいときは、常に加速する方向に電
流が流れている。この場合も、Xリニアモータ106
A,106Bへの印加電流は前記電流制限器803によ
って制限されている。そして、前記Xステージ104が
ほぼ目標位置に達すると、前記Xモータ108はほとん
ど推力を発生しなくなり、一方、電流制限器803によ
り電流制限を受けていたXリニアモータ106A、10
6Bが位置決め動作に寄与するようになる。ステージ位
置はXリニアモータ106A、106Bにのみ帰還され
るので、目標位置付近では、図8において、Xリニアモ
ータ106A、106Bによるクローズドループ制御の
みが存在するのと等価になって、最終位置決めが行なわ
れる。
【0044】本例において、Xリニアモータ106A,
106Bへ印加される駆動電流は電流制限器803によ
って制限され、その推力は、非常に小さなものとなる
が、前記Xモータ108が停止することで、X板ばね1
15のばね力に対抗し得る範囲内で位置決めに寄与する
ことになる。
106Bへ印加される駆動電流は電流制限器803によ
って制限され、その推力は、非常に小さなものとなる
が、前記Xモータ108が停止することで、X板ばね1
15のばね力に対抗し得る範囲内で位置決めに寄与する
ことになる。
【0045】本例において、Xリニアモータ106A,
106Bへの印加電流の最大値は、Xステージ104を
振動させようとする、外乱を吸収する力に相当する電流
と、Xモータ108による位置決め誤差(数μm程度)
と板ばね115のばね定数との積で求められる力に相当
する電流と、の和と同程度に設定されており、その値は
ステップ動作のための電流に比較して無視できるほど小
さいものである。
106Bへの印加電流の最大値は、Xステージ104を
振動させようとする、外乱を吸収する力に相当する電流
と、Xモータ108による位置決め誤差(数μm程度)
と板ばね115のばね定数との積で求められる力に相当
する電流と、の和と同程度に設定されており、その値は
ステップ動作のための電流に比較して無視できるほど小
さいものである。
【0046】前述した実施例においては、Xステージ1
04のステップ駆動時および最終位置決め時、常に、X
板ばね115に対して応力が加わることにより、該X板
ばね115に変形が発生することが考えられる。
04のステップ駆動時および最終位置決め時、常に、X
板ばね115に対して応力が加わることにより、該X板
ばね115に変形が発生することが考えられる。
【0047】そのため、図10に示すように、Xモータ
108に連結されたXねじ軸110と係合するXナット
114とXステージ104との間にクラッチ131およ
び駆動プレート132を設けて、前記X板ばね115に
対してより大きな応力が加わるステップ移動時には前記
Xステージ104とXナット114とを固定する。これ
により、前記X板ばね115には、最終位置決め時に応
力が加わるのみとなるので、前記X板ばね115の変形
とともにXステージ104のオーバシュートを抑止する
ことができる。これは、Yステージ105側についても
同様に言えることである。
108に連結されたXねじ軸110と係合するXナット
114とXステージ104との間にクラッチ131およ
び駆動プレート132を設けて、前記X板ばね115に
対してより大きな応力が加わるステップ移動時には前記
Xステージ104とXナット114とを固定する。これ
により、前記X板ばね115には、最終位置決め時に応
力が加わるのみとなるので、前記X板ばね115の変形
とともにXステージ104のオーバシュートを抑止する
ことができる。これは、Yステージ105側についても
同様に言えることである。
【0048】<実施例2>次に、本発明の第2実施例に
ついて図11〜図13を参照して説明する。
ついて図11〜図13を参照して説明する。
【0049】図11は本実施例の移動ステージ装置を示
す斜視図、図12は図11に示す移動ステージ装置の正
面図、図13は本実施例の第1の駆動手段を示す図であ
り、(a)は正面図、(b)は縦断面図である。
す斜視図、図12は図11に示す移動ステージ装置の正
面図、図13は本実施例の第1の駆動手段を示す図であ
り、(a)は正面図、(b)は縦断面図である。
【0050】本実施例の移動ステージ装置も、前述の第
1実施例と同様にSOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、X線源であるSORリング
1から放射され、マスク1100を通して入射するSR
光に対してウエハ1101の位置決めを行なう。
1実施例と同様にSOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、X線源であるSORリング
1から放射され、マスク1100を通して入射するSR
光に対してウエハ1101の位置決めを行なう。
【0051】本実施例の場合、X,Y,θ(ωX ,ω
Y ,ωZ )の各方向についての位置調整を可能とする、
第1の駆動手段である、Xインダクションモータ130
5A,1305B、Yインダクションモータ1308
A,1308Bおよびθインダクションモータ1311
A,1311Bと、第2の駆動手段である、X電動シリ
ンダ1106A,1106BおよびY電動シリンダ11
09A,1109Bとを備えている。
Y ,ωZ )の各方向についての位置調整を可能とする、
第1の駆動手段である、Xインダクションモータ130
5A,1305B、Yインダクションモータ1308
A,1308Bおよびθインダクションモータ1311
A,1311Bと、第2の駆動手段である、X電動シリ
ンダ1106A,1106BおよびY電動シリンダ11
09A,1109Bとを備えている。
【0052】前記ウエハ1101は、Xアシストベース
1111上に載置されたXYステージ1104に設けら
れているウエハチャック1103に吸着保持される。
1111上に載置されたXYステージ1104に設けら
れているウエハチャック1103に吸着保持される。
【0053】前記Xアシストベース1111は、ステー
ジ定盤1102に固設されているシリンダ固定盤110
5の底部に固定されたY電動シリンダ1109A,11
09BからのY電動シリンダロッド1110A,111
0Bによって、それぞれ、Y平行板ばね1115A,1
115Bを介してY方向に支持されている。
ジ定盤1102に固設されているシリンダ固定盤110
5の底部に固定されたY電動シリンダ1109A,11
09BからのY電動シリンダロッド1110A,111
0Bによって、それぞれ、Y平行板ばね1115A,1
115Bを介してY方向に支持されている。
【0054】また、前記XYステージ1104は、その
両側面を、前記シリンダ固定盤1105の両側部にそれ
ぞれ固定されたX電動シリンダ1106A,1106B
からのX電動シリンダロッド1107A,1107Bに
よって、それぞれ、X平行板ばね1108A,1108
Bを介して支持されている。
両側面を、前記シリンダ固定盤1105の両側部にそれ
ぞれ固定されたX電動シリンダ1106A,1106B
からのX電動シリンダロッド1107A,1107Bに
よって、それぞれ、X平行板ばね1108A,1108
Bを介して支持されている。
【0055】前記XYステージ1104の、Xアシスト
ベース1111との接触面にはX静圧軸受加圧系111
6およびX予圧磁石1118を有するX静圧軸受111
7が設けられており、さらに、前記X電動シリンダロッ
ド1107A,1107Bの、前記XYステージ110
4との接触部には、それぞれ、Y静圧軸受加圧系111
9A,1119BおよびY予圧磁石1121A,112
1Bを有するY静圧軸受1120A,1120B(11
19A,1120A,1121Aは不図示)が設けられ
ている。
ベース1111との接触面にはX静圧軸受加圧系111
6およびX予圧磁石1118を有するX静圧軸受111
7が設けられており、さらに、前記X電動シリンダロッ
ド1107A,1107Bの、前記XYステージ110
4との接触部には、それぞれ、Y静圧軸受加圧系111
9A,1119BおよびY予圧磁石1121A,112
1Bを有するY静圧軸受1120A,1120B(11
19A,1120A,1121Aは不図示)が設けられ
ている。
【0056】また、本実施例の移動ステージ装置におい
ても前記XYステージ1104の位置を計測するため
の、スコヤミラー1112、X軸レーザ干渉計ユニット
1113およびY軸レーザ干渉計ユニット1114を備
えている。
ても前記XYステージ1104の位置を計測するため
の、スコヤミラー1112、X軸レーザ干渉計ユニット
1113およびY軸レーザ干渉計ユニット1114を備
えている。
【0057】つづいて、本実施例の第1の駆動手段につ
いて説明する。
いて説明する。
【0058】本実施例の第1の駆動手段である、Xイン
ダクションモータ1305A,1305B、Yインダク
ションモータ1308A,1308Bおよびθインダク
ションモータ1311A,1311Bは、前記XYステ
ージ1104の、ステージ定盤1102との接触面に設
けられている。
ダクションモータ1305A,1305B、Yインダク
ションモータ1308A,1308Bおよびθインダク
ションモータ1311A,1311Bは、前記XYステ
ージ1104の、ステージ定盤1102との接触面に設
けられている。
【0059】Xインダクションモータ1305A,13
05Bは、共に同じ構成であり、それぞれ、第1のコイ
ル1306A,1306Bおよび第2のコイル1307
A,1307Bとを有している。同様に、Yインダクシ
ョンモータ1308A,1308Bは、それぞれ、第1
のコイル1309A,1309Bおよび第2のコイル1
310A,1310Bから成り、θインダクションモー
タ1311A,1311Bは、それぞれ、第1のコイル
1312A,1312Bおよび第2のコイル1313
A,1313Bから成る。
05Bは、共に同じ構成であり、それぞれ、第1のコイ
ル1306A,1306Bおよび第2のコイル1307
A,1307Bとを有している。同様に、Yインダクシ
ョンモータ1308A,1308Bは、それぞれ、第1
のコイル1309A,1309Bおよび第2のコイル1
310A,1310Bから成り、θインダクションモー
タ1311A,1311Bは、それぞれ、第1のコイル
1312A,1312Bおよび第2のコイル1313
A,1313Bから成る。
【0060】また、前記XYステージ1104のステー
ジ定盤1102との接触面には、3箇所に、それぞれ、
加圧気体吹出用のパッド1301A,1301B,13
01Cと、電磁石のコア1302A,1302B,13
02Cおよびコイル1303A,1303B,1303
Cとを備えた静圧軸受部が設けられるとともに、それら
に対応するように3つのギャップセンサ1304A,1
304B,1304Cが設けられており、これらによっ
て、前記XYステージ1104のZ方向に対して所定ギ
ャップに保持される。
ジ定盤1102との接触面には、3箇所に、それぞれ、
加圧気体吹出用のパッド1301A,1301B,13
01Cと、電磁石のコア1302A,1302B,13
02Cおよびコイル1303A,1303B,1303
Cとを備えた静圧軸受部が設けられるとともに、それら
に対応するように3つのギャップセンサ1304A,1
304B,1304Cが設けられており、これらによっ
て、前記XYステージ1104のZ方向に対して所定ギ
ャップに保持される。
【0061】前記X,Y,θの各インダクションモータ
1305A,1305B,1308A,1308B,1
311A,1311Bによる最終位置決めは、前記X,
Yの各電動シリンダ1106A,1106B,1109
A,1109Bによるステップ移動後に行なうものであ
り、何れも同様な動作であるので、Xインダクションモ
ータ1305Aについて説明する。
1305A,1305B,1308A,1308B,1
311A,1311Bによる最終位置決めは、前記X,
Yの各電動シリンダ1106A,1106B,1109
A,1109Bによるステップ移動後に行なうものであ
り、何れも同様な動作であるので、Xインダクションモ
ータ1305Aについて説明する。
【0062】第1のコイル1306Aに交流電流を印加
し、第2のコイル1307Aに前記第1のコイル130
6Aに印加した交流電流よりも90°位相を遅らせた交
流電流を印加する。この場合、第1および第2のコイル
1306A,1307Aに発生する磁束のピークが−X
方向に進行し、その際、ステージ定盤1102の良導体
にうず電流が生じる。このうず電流と前記第1および第
2のコイル1306A,1307Aに交流電流を印加す
ることで生じた磁束との相互作用によって、前記XYス
テージ1104が+X方向に移動することになる。一
方、−X方向への移動は、第1および第2のコイル13
06A,1307Aに印加する交流電流の位相を前述と
逆転させることで達成できる。
し、第2のコイル1307Aに前記第1のコイル130
6Aに印加した交流電流よりも90°位相を遅らせた交
流電流を印加する。この場合、第1および第2のコイル
1306A,1307Aに発生する磁束のピークが−X
方向に進行し、その際、ステージ定盤1102の良導体
にうず電流が生じる。このうず電流と前記第1および第
2のコイル1306A,1307Aに交流電流を印加す
ることで生じた磁束との相互作用によって、前記XYス
テージ1104が+X方向に移動することになる。一
方、−X方向への移動は、第1および第2のコイル13
06A,1307Aに印加する交流電流の位相を前述と
逆転させることで達成できる。
【0063】X,Y方向の位置およびθ方向の角度制御
は、前記X軸、Y軸およびθ軸(θ軸のみ不図示)の各
レーザ干渉計ユニット1113,1114による計測位
置と目標位置および角度との偏差を演算して前述の各イ
ンダクションモータにフィードバックすることで行な
う。
は、前記X軸、Y軸およびθ軸(θ軸のみ不図示)の各
レーザ干渉計ユニット1113,1114による計測位
置と目標位置および角度との偏差を演算して前述の各イ
ンダクションモータにフィードバックすることで行な
う。
【0064】本実施例では、Z方向の調整を3つのギャ
ップセンサを設けることで検出しながら行なう構成を示
したが、マスクとウエハとの間にギャップを直接計測す
るオートフォーカス方式のセンサを用いた場合でも同様
に考えることができる。
ップセンサを設けることで検出しながら行なう構成を示
したが、マスクとウエハとの間にギャップを直接計測す
るオートフォーカス方式のセンサを用いた場合でも同様
に考えることができる。
【0065】<実施例3>次に、本発明の第3実施例に
ついて、図14および図15を参照して説明する。
ついて、図14および図15を参照して説明する。
【0066】図14は本実施例の移動ステージ装置を示
す斜視図、図15は図14に示す移動ステージ装置の正
面図である。
す斜視図、図15は図14に示す移動ステージ装置の正
面図である。
【0067】本実施例の場合も、前述の各実施例と同様
に、SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用し
たものであり、X線源であるSORリング1から放射さ
れ、マスク1400を通して入射するSR光に対してウ
エハ1401の位置決めを行なう。
に、SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用し
たものであり、X線源であるSORリング1から放射さ
れ、マスク1400を通して入射するSR光に対してウ
エハ1401の位置決めを行なう。
【0068】本実施例の移動ステージ装置は、第1の駆
動手段として、前述の第1実施例と同様な構成の、Xリ
ニアモータ1406A,1406BおよびYリニアモー
タ1407A,1407Bを備え、第2の駆動手段とし
ては、X方向に復動可能な2つのX非接触エアシリンダ
1413A,1413BとY方向についてのY非接触エ
アシリンダ1415とを備えている。
動手段として、前述の第1実施例と同様な構成の、Xリ
ニアモータ1406A,1406BおよびYリニアモー
タ1407A,1407Bを備え、第2の駆動手段とし
ては、X方向に復動可能な2つのX非接触エアシリンダ
1413A,1413BとY方向についてのY非接触エ
アシリンダ1415とを備えている。
【0069】前記X非接触エアシリンダ1413A,1
413BとY非接触エアシリンダ1415の構成の一例
を、それぞれ、図16,図17に示す。
413BとY非接触エアシリンダ1415の構成の一例
を、それぞれ、図16,図17に示す。
【0070】本実施例の場合、前記X非接触エアシリン
ダ1413A,1413BおよびY非接触エアシリンダ
1415によるステップ移動にて、Xステージ1404
およびYステージ1405がほぼ目標位置に達した後、
前記Xリニアモータ1406A,1406BおよびYリ
ニアモータ1407A,1407Bによる最終位置決め
を行なう。その際、本実施例では、第1実施例および第
2実施例のような板ばねを備えていないが、前記X非接
触エアシリンダ1413A,1413BおよびY非接触
エアシリンダ1415内の空気によって、XおよびYス
テージ1404,1405との間に弾性が生じ、該空気
の圧縮/膨張性に対抗し得る範囲で、前記Xリニアモー
タ1406A,1406BおよびYリニアモータ140
7A,1407Bによる位置決めが可能となる。つまり
エアシリンダ内の空気がばねに相当する。
ダ1413A,1413BおよびY非接触エアシリンダ
1415によるステップ移動にて、Xステージ1404
およびYステージ1405がほぼ目標位置に達した後、
前記Xリニアモータ1406A,1406BおよびYリ
ニアモータ1407A,1407Bによる最終位置決め
を行なう。その際、本実施例では、第1実施例および第
2実施例のような板ばねを備えていないが、前記X非接
触エアシリンダ1413A,1413BおよびY非接触
エアシリンダ1415内の空気によって、XおよびYス
テージ1404,1405との間に弾性が生じ、該空気
の圧縮/膨張性に対抗し得る範囲で、前記Xリニアモー
タ1406A,1406BおよびYリニアモータ140
7A,1407Bによる位置決めが可能となる。つまり
エアシリンダ内の空気がばねに相当する。
【0071】ここで、本実施例の位置決めの原理につい
て図18を参照して説明する。
て図18を参照して説明する。
【0072】例えば、ステップ移動して位置決めする
時、先ず第2の駆動手段1806に移動ステージ180
5をステップするための空気を供給する。すると第2の
駆動手段1806は供給された空気の量に応じた推力を
発生し、移動ステージ1805をステップさせる。この
時第1の駆動手段1807は出力がスイッチで切断され
て全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に
推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えら
れる。第2の駆動手段1806はエアシリンダなので発
熱しない。
時、先ず第2の駆動手段1806に移動ステージ180
5をステップするための空気を供給する。すると第2の
駆動手段1806は供給された空気の量に応じた推力を
発生し、移動ステージ1805をステップさせる。この
時第1の駆動手段1807は出力がスイッチで切断され
て全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値に
推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑えら
れる。第2の駆動手段1806はエアシリンダなので発
熱しない。
【0073】ステップしている間、エアシリンダの制御
系はステージ位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々空気の流量やシリンダ内の圧力を帰還
するセミクローズドループ制御を行ない、安定なステッ
プ動作を行なう。また、エアシリンダを加速するには空
気を流入し、減速するには空気を流出させる必要が有る
のので、エアシリンダでステップ中は切替バルブ180
3により圧力源と真空源を適当に切替えて空気の流れる
方向を制御している。
系はステージ位置を直接には帰還しないオープンループ
制御、または高々空気の流量やシリンダ内の圧力を帰還
するセミクローズドループ制御を行ない、安定なステッ
プ動作を行なう。また、エアシリンダを加速するには空
気を流入し、減速するには空気を流出させる必要が有る
のので、エアシリンダでステップ中は切替バルブ180
3により圧力源と真空源を適当に切替えて空気の流れる
方向を制御している。
【0074】ステップが終了に近づくと第1の駆動手段
1807の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段1807が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。一方この頃にはエアシリンダにはほ
とんど空気の出入りは無くなっているので、空気の圧縮
/膨張性に対抗し得る範囲で第1の駆動手段1807の
位置を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還す
るクローズドループ制御であり、また第1の駆動手段1
807はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高
い系が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定
な位置制御を行える。
1807の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段1807が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。一方この頃にはエアシリンダにはほ
とんど空気の出入りは無くなっているので、空気の圧縮
/膨張性に対抗し得る範囲で第1の駆動手段1807の
位置を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還す
るクローズドループ制御であり、また第1の駆動手段1
807はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高
い系が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定
な位置制御を行える。
【0075】この位置決めの時の発熱であるが、エアシ
リンダはステップ時同様に発熱しない。リニアモータに
はステージを振動させる外乱に対抗する力と上述のシリ
ンダ内の空気の圧縮/膨張性に対抗する力が必要である
が、位置決めの時の変位量は非常に小さい(例えば10
分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発熱
は非常に小さく、移動ステージ1805には悪影響を及
ぼさない。
リンダはステップ時同様に発熱しない。リニアモータに
はステージを振動させる外乱に対抗する力と上述のシリ
ンダ内の空気の圧縮/膨張性に対抗する力が必要である
が、位置決めの時の変位量は非常に小さい(例えば10
分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発熱
は非常に小さく、移動ステージ1805には悪影響を及
ぼさない。
【0076】又位置決めの時にはエアシリンダを定圧力
大容量チャンバと連通させることにより空気の圧縮/膨
張性に対抗する力をさらに小さくすることができる。
大容量チャンバと連通させることにより空気の圧縮/膨
張性に対抗する力をさらに小さくすることができる。
【0077】つづいて、本実施例の、第1の駆動手段で
ある、Xリニアモータ1406A,1406BおよびY
リニアモータ1407A,1407Bと、第2の駆動手
段である、X非接触エアシリンダ1413A,1413
BおよびY非接触エアシリンダ1415との駆動制御部
について説明する。
ある、Xリニアモータ1406A,1406BおよびY
リニアモータ1407A,1407Bと、第2の駆動手
段である、X非接触エアシリンダ1413A,1413
BおよびY非接触エアシリンダ1415との駆動制御部
について説明する。
【0078】なお、X方向とY方向とでは同様に考える
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
ことができるので、X方向についてのみ説明する。
【0079】まず、Xステージ1404のX方向への移
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図1
9および図20(a),(b),(c)を参照して説明
する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図1
9および図20(a),(b),(c)を参照して説明
する。
【0080】図19は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図20は図19に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
1903の切替えタイミングを、(c)はXリニアモー
タ1406A,1406Bへの印加電流を示している。
図、図20は図19に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
1903の切替えタイミングを、(c)はXリニアモー
タ1406A,1406Bへの印加電流を示している。
【0081】本例の場合、真空源1906あるいは圧力
源1907から切替バルブ1908および制御バルブ1
909を介して、X非接触エアシリンダ1413A,1
413Bに対し給,排気を行なうことで、ステップ移動
を行なう。また、前記ステップ移動の際、比較器190
4にてXステージ1404の位置を目標位置との偏差
を、予め定めた許容値と比較し、前記偏差が許容値の範
囲内となったところで、切替スイッチ1903を接続状
態にし、Xリニアモータ1406A,1406Bへの電
流印加を開始させる。
源1907から切替バルブ1908および制御バルブ1
909を介して、X非接触エアシリンダ1413A,1
413Bに対し給,排気を行なうことで、ステップ移動
を行なう。また、前記ステップ移動の際、比較器190
4にてXステージ1404の位置を目標位置との偏差
を、予め定めた許容値と比較し、前記偏差が許容値の範
囲内となったところで、切替スイッチ1903を接続状
態にし、Xリニアモータ1406A,1406Bへの電
流印加を開始させる。
【0082】本例において、前記Xステージ1404の
目標位置に対する許容値はX非接触エアシリンダ141
3A,1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定め
るものであるので、Xリニアモータ1406A,140
6Bによる最終位置決めのための移動は容易に達成され
る。このとき、Xリニアモータ1406A,1406B
は空気を圧縮/膨張させてその反力に対抗しながら、X
ステージ1404を振動させようとする外乱を吸収する
力を発さなければならない。図20(c)において、オ
フセットが空気圧力に対抗する力に、また、切替スイッ
チ1903切替え後の電流波形の振幅が外乱を吸収する
力に相当し、これは以下に示す例についても同様に言え
ることである。
目標位置に対する許容値はX非接触エアシリンダ141
3A,1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定め
るものであるので、Xリニアモータ1406A,140
6Bによる最終位置決めのための移動は容易に達成され
る。このとき、Xリニアモータ1406A,1406B
は空気を圧縮/膨張させてその反力に対抗しながら、X
ステージ1404を振動させようとする外乱を吸収する
力を発さなければならない。図20(c)において、オ
フセットが空気圧力に対抗する力に、また、切替スイッ
チ1903切替え後の電流波形の振幅が外乱を吸収する
力に相当し、これは以下に示す例についても同様に言え
ることである。
【0083】次に、Xステージ1404のX方向への駆
動時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図2
1および図22(a),(b),(c)を参照して説明
する。
動時間を基準にして駆動制御を行なう例について、図2
1および図22(a),(b),(c)を参照して説明
する。
【0084】図21は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図22は図21に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)は切替スイッチ2103の切替えタイ
ミングを、(c)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
図、図22は図21に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)は切替スイッチ2103の切替えタイ
ミングを、(c)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
【0085】本例においても、ステップ移動の場合は前
述の移動距離を基準にした例と同様である。
述の移動距離を基準にした例と同様である。
【0086】ただし、本例において、Xリニアモータ1
406A,1406Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ2103の切替えを、比較器2104による、
Xステージ1404に対する駆動時間と予め定めた、目
標位置に達すると考えられる設定時間との比較の結果、
駆動時間が設定時間を越えたときに行なう。これによ
り、前記Xステージ1404はほぼ目標位置に達した時
点で最終位置決めに移ることができる。本例において
も、前記設定時間はX非接触エアシリンダ1413A,
1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定める。
406A,1406Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ2103の切替えを、比較器2104による、
Xステージ1404に対する駆動時間と予め定めた、目
標位置に達すると考えられる設定時間との比較の結果、
駆動時間が設定時間を越えたときに行なう。これによ
り、前記Xステージ1404はほぼ目標位置に達した時
点で最終位置決めに移ることができる。本例において
も、前記設定時間はX非接触エアシリンダ1413A,
1413B内の空気の圧縮/膨張性に応じて定める。
【0087】つづいて、Xステージ1404が目標位置
に達するまで、常に、Xリニアモータ1406A,14
06Bを駆動している例について、図23および図24
(a),(b)を参照して説明する。
に達するまで、常に、Xリニアモータ1406A,14
06Bを駆動している例について、図23および図24
(a),(b)を参照して説明する。
【0088】図23は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図24は図23に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
図、図24は図23に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移
動距離を、(b)はXリニアモータ1406A,140
6Bへの印加電流を示している。
【0089】本例の駆動制御部は、前述の第1実施例に
おいて図8にて示した駆動制御部と同様に考えることが
でき、ステップ動作中、電流制限器2303にて駆動電
流を制限しながら、常に、Xリニアモータ1406A,
1406Bに印加する。そして、Xステージ1404が
ほぼ目標位置に達し、ステップ動作が終了した時点で、
前記Xリニアモータ1406A,1406Bの推力を位
置決めに寄与させる。
おいて図8にて示した駆動制御部と同様に考えることが
でき、ステップ動作中、電流制限器2303にて駆動電
流を制限しながら、常に、Xリニアモータ1406A,
1406Bに印加する。そして、Xステージ1404が
ほぼ目標位置に達し、ステップ動作が終了した時点で、
前記Xリニアモータ1406A,1406Bの推力を位
置決めに寄与させる。
【0090】つづいて、本実施例の変形例について、図
25を参照して説明する。
25を参照して説明する。
【0091】本例の場合、前述の図18に示した移動ス
テージの反エアシリンダ(反第2の駆動手段)側に切替
えバルブ2508を介して定圧大容量チャンバ2509
を連結したものであり、切替えバルブ2508を開放す
ることで定圧大容量チャンバ2509とエアシリンダ2
506が連通する構成となっている。
テージの反エアシリンダ(反第2の駆動手段)側に切替
えバルブ2508を介して定圧大容量チャンバ2509
を連結したものであり、切替えバルブ2508を開放す
ることで定圧大容量チャンバ2509とエアシリンダ2
506が連通する構成となっている。
【0092】上述のような構成の移動ステージ装置にお
ける、エアシリンダとリニアモータとの駆動制御部につ
いて、図26および図27(a)〜(f)を参照して説
明する。
ける、エアシリンダとリニアモータとの駆動制御部につ
いて、図26および図27(a)〜(f)を参照して説
明する。
【0093】図26は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図27は図26に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は前記駆動時間
に対する切替スイッチ2603の切替えタイミングを、
(c)はリニアモータへの印加電流を、(d)はエアシ
リンダ内の圧力の変化を、(e)は切替えバルブ261
1の切替えタイミングを、(f)はエアシリンダ内の剛
性の変化を示している。
図、図27は図26に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ1404
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は前記駆動時間
に対する切替スイッチ2603の切替えタイミングを、
(c)はリニアモータへの印加電流を、(d)はエアシ
リンダ内の圧力の変化を、(e)は切替えバルブ261
1の切替えタイミングを、(f)はエアシリンダ内の剛
性の変化を示している。
【0094】本例の駆動制御部において、Xリニアモー
タ1406A,1406Bへ駆動電流を印加するための
切替スイッチ2603の切替え制御は、Xステージ14
04の移動距離を基準とした場合と同様に行なう。
タ1406A,1406Bへ駆動電流を印加するための
切替スイッチ2603の切替え制御は、Xステージ14
04の移動距離を基準とした場合と同様に行なう。
【0095】また、定圧大容量チャンバ2612をX非
接触エアシリンダ1413A,1413Bと連通させる
ための切替バルブ2611の開放は、ステップ動作終了
か否かを判断する比較器2610のコントロールによっ
て行なう。
接触エアシリンダ1413A,1413Bと連通させる
ための切替バルブ2611の開放は、ステップ動作終了
か否かを判断する比較器2610のコントロールによっ
て行なう。
【0096】まず、ステップ動作が進行して、Xステー
ジ1404がほぼ目標位置に達し、偏差が所定の許容値
の範囲内になると、前記切替スイッチ2603が接続状
態とされ、Xリニアモータ1406A,1406Bへ駆
動電流が印加されて最終位置決めが始まる。
ジ1404がほぼ目標位置に達し、偏差が所定の許容値
の範囲内になると、前記切替スイッチ2603が接続状
態とされ、Xリニアモータ1406A,1406Bへ駆
動電流が印加されて最終位置決めが始まる。
【0097】前記ステップ動作中において、X非接触エ
アシリンダ1413A,1413B内の圧力は、ステッ
プ動作開始直後増加し、その後徐々に減少する。また、
該X非接触エアシリンダ1413A,1413Bの剛性
の変化もほぼ圧力の変化と同様な軌跡を辿る。
アシリンダ1413A,1413B内の圧力は、ステッ
プ動作開始直後増加し、その後徐々に減少する。また、
該X非接触エアシリンダ1413A,1413Bの剛性
の変化もほぼ圧力の変化と同様な軌跡を辿る。
【0098】前記最終位置決めが始まると、比較器26
10にてステップ動作終了を認識し、切替バルブ261
1を開放して定圧大容量チャンバ2612とX非接触エ
アシリンダ1413A,1413Bを連通させる。これ
により、X非接触エアシリンダ1413A,1413B
において、見掛上、体積が増加したようになる。その結
果、リニアモータ1406A,1406Bの推力のうち
空気を圧縮/膨張させる際の反力は無視できるようにな
り、該リニアモータ1406A,1406Bへの印加電
流は外乱を吸収する力に相当した電流分のみとなる。
10にてステップ動作終了を認識し、切替バルブ261
1を開放して定圧大容量チャンバ2612とX非接触エ
アシリンダ1413A,1413Bを連通させる。これ
により、X非接触エアシリンダ1413A,1413B
において、見掛上、体積が増加したようになる。その結
果、リニアモータ1406A,1406Bの推力のうち
空気を圧縮/膨張させる際の反力は無視できるようにな
り、該リニアモータ1406A,1406Bへの印加電
流は外乱を吸収する力に相当した電流分のみとなる。
【0099】本例においては、切替スイッチ2603を
切替えた後、切替バルブ2611を開放させるようタイ
ミングを設定したが、両者の切替えタイミングはほぼ同
時刻であれば前後しても同様の効果を得ることができ
る。
切替えた後、切替バルブ2611を開放させるようタイ
ミングを設定したが、両者の切替えタイミングはほぼ同
時刻であれば前後しても同様の効果を得ることができ
る。
【0100】<実施例4>次に、本発明の第4実施例に
ついて、図28および図29を参照して説明する。
ついて、図28および図29を参照して説明する。
【0101】図28は本実施例の移動ステージ装置を示
す斜視図、図29は図28に示す移動ステージ装置の正
面図である。
す斜視図、図29は図28に示す移動ステージ装置の正
面図である。
【0102】本実施例の移動ステージ装置も、同様に、
SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用したも
のであり、X線源であるSORリング1から放射され、
マスク2800を通して入射するSR光に対してウエハ
2801の位置決めを行なう。
SOR−X線露光装置のアライメント装置に適用したも
のであり、X線源であるSORリング1から放射され、
マスク2800を通して入射するSR光に対してウエハ
2801の位置決めを行なう。
【0103】本実施例の移動ステージ装置は、第1の駆
動手段として、前述の図13に示したものと同様な、
X,Yおよびθ方向への移動を可能とするX,Yおよび
θの各方向についてのインダクションモータを、XYス
テージ2804のステージ定盤2802との接触面に備
えている。第2の駆動手段としては、前述の図16に示
したものと同様な、X方向に復動可能とするX非接触エ
アシリンダ2814と、図17に示したものと同様なY
非接触エアシリンダ2819とを備えている。
動手段として、前述の図13に示したものと同様な、
X,Yおよびθ方向への移動を可能とするX,Yおよび
θの各方向についてのインダクションモータを、XYス
テージ2804のステージ定盤2802との接触面に備
えている。第2の駆動手段としては、前述の図16に示
したものと同様な、X方向に復動可能とするX非接触エ
アシリンダ2814と、図17に示したものと同様なY
非接触エアシリンダ2819とを備えている。
【0104】前記X非接触エアシリンダ2814に係合
するX非接触エアシリンダロッド2807の、Yアシス
トベース2806A,2806Bに接する端部には、そ
れぞれ、Y予圧磁石2817A,2817BおよびY静
圧軸受加圧系2818A,2818B(2817A,2
818Aは不図示)を有するY軸静圧軸受2809A,
2809Bが設けられており、これにより、Y方向へX
Yステージ2804が移動する際、前記Yアシストベー
ス2806A,2806Bに対して非接触に移動するこ
とになる。
するX非接触エアシリンダロッド2807の、Yアシス
トベース2806A,2806Bに接する端部には、そ
れぞれ、Y予圧磁石2817A,2817BおよびY静
圧軸受加圧系2818A,2818B(2817A,2
818Aは不図示)を有するY軸静圧軸受2809A,
2809Bが設けられており、これにより、Y方向へX
Yステージ2804が移動する際、前記Yアシストベー
ス2806A,2806Bに対して非接触に移動するこ
とになる。
【0105】一方、前記Y非接触エアシリンダ2819
に係合するY非接触エアシリンダロッド2808の、X
アシストベース2805との接触面には、同様に、X予
圧磁石2815およびX静圧軸受加圧系2816を有す
るX静圧軸受2810が設けられており、X方向へXY
ステージ2804が移動する際、Xアシストベース28
05に対して非接触に移動することになる。
に係合するY非接触エアシリンダロッド2808の、X
アシストベース2805との接触面には、同様に、X予
圧磁石2815およびX静圧軸受加圧系2816を有す
るX静圧軸受2810が設けられており、X方向へXY
ステージ2804が移動する際、Xアシストベース28
05に対して非接触に移動することになる。
【0106】なお、本実施例の、X,Y方向の各非接触
エアシリンダ2814,2819と前記インダクション
モータとの駆動制御は前述した実施例と同様に考えるこ
とができる。
エアシリンダ2814,2819と前記インダクション
モータとの駆動制御は前述した実施例と同様に考えるこ
とができる。
【0107】<実施例5>次に、本発明の第5実施例に
ついて、図30および図31(a),(b)を参照して
説明する。
ついて、図30および図31(a),(b)を参照して
説明する。
【0108】図30は本実施例の移動ステージ装置を示
す斜視図、図31(a)は図30に示す移動ステージ装
置の正面図、図31(b)は図31(a)のA−A線断
面図である。
す斜視図、図31(a)は図30に示す移動ステージ装
置の正面図、図31(b)は図31(a)のA−A線断
面図である。
【0109】本実施例の移動ステージ装置も、前述の各
実施例と同様に、SOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、X線源であるSORリング
1から放射され、マスク3000を通して入射するSR
光に対してウエハ3001の位置決めを行なう。
実施例と同様に、SOR−X線露光装置のアライメント
装置に適用したものであり、X線源であるSORリング
1から放射され、マスク3000を通して入射するSR
光に対してウエハ3001の位置決めを行なう。
【0110】本実施例の場合、第1の駆動手段として、
前述と同様なXリニアモータ3010A,3010Bお
よびYリニアモータ3015A,3015Bを備えてい
る。また、第2の駆動手段としては、2つのYドラムユ
ニット3008A,3008B間に張設したYベルト3
006A,3006Bにて、イコライズ3009A,3
009Bを介して、Yステージ3005をY方向に保持
し、Yモータ3007の動力によって前記Yドラムユニ
ット3008Bを回転させることで前記Yステージ30
05をY方向に移動させる手段と、同様に、2つのXド
ラムユニット3022A,3022B間に張設したXベ
ルト3020にXステージ3004を連結し、Xモータ
3021の動力によって前記Xドラムユニット3022
Aを回転させることで前記Xステージ3004をX方向
に移動させる手段とを備えている。
前述と同様なXリニアモータ3010A,3010Bお
よびYリニアモータ3015A,3015Bを備えてい
る。また、第2の駆動手段としては、2つのYドラムユ
ニット3008A,3008B間に張設したYベルト3
006A,3006Bにて、イコライズ3009A,3
009Bを介して、Yステージ3005をY方向に保持
し、Yモータ3007の動力によって前記Yドラムユニ
ット3008Bを回転させることで前記Yステージ30
05をY方向に移動させる手段と、同様に、2つのXド
ラムユニット3022A,3022B間に張設したXベ
ルト3020にXステージ3004を連結し、Xモータ
3021の動力によって前記Xドラムユニット3022
Aを回転させることで前記Xステージ3004をX方向
に移動させる手段とを備えている。
【0111】前記Xステージ3004については、ステ
ージ定盤3002との接触面にX静圧パッド3026、
X予圧磁石3027およびX静圧軸受加圧系3028を
備えた静圧軸受部が設けられ、さらにYステージ300
5との接触面についても同様な構成の静圧軸受部が設け
られて、前記ステージ定盤3002と前記Yステージ3
005に対して非接触で移動が可能となっている。
ージ定盤3002との接触面にX静圧パッド3026、
X予圧磁石3027およびX静圧軸受加圧系3028を
備えた静圧軸受部が設けられ、さらにYステージ300
5との接触面についても同様な構成の静圧軸受部が設け
られて、前記ステージ定盤3002と前記Yステージ3
005に対して非接触で移動が可能となっている。
【0112】一方、Yステージ3005については、前
記ステージ定盤3002上に固設されているYヨーガイ
ド3013A,3013Bとの接触面に、それぞれ、Y
静圧パッド3023A,3023B、Y静圧軸受加圧系
3024A,3024BおよびY予圧磁石3025A,
3025B(3023B,3024B,3025Bは不
図示)を備えた静圧軸受部が設けられ、さらに、前記ス
テージ定盤3002との接触面にも同様な構成の静圧軸
受部が設けられて、前記ステージ定盤3002と前記Y
ヨーガイド3013A,3013Bに対して非接触で移
動が可能となっている。
記ステージ定盤3002上に固設されているYヨーガイ
ド3013A,3013Bとの接触面に、それぞれ、Y
静圧パッド3023A,3023B、Y静圧軸受加圧系
3024A,3024BおよびY予圧磁石3025A,
3025B(3023B,3024B,3025Bは不
図示)を備えた静圧軸受部が設けられ、さらに、前記ス
テージ定盤3002との接触面にも同様な構成の静圧軸
受部が設けられて、前記ステージ定盤3002と前記Y
ヨーガイド3013A,3013Bに対して非接触で移
動が可能となっている。
【0113】ここで、本実施例による位置決めの原理に
ついて、図32を参照して説明する。
ついて、図32を参照して説明する。
【0114】例えば、ステップ移動して位置決めする
時、先ず第2の駆動手段3202に移動ステージ320
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段3202は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力は直接、移動ステージ3000
に伝わり、移動ステージ3200をステップさせる。こ
の時第1の駆動手段3201は出力がスイッチで切断さ
れて全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値
に推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑え
られる。第2の駆動手段3202については冷却手段を
設けて発熱を吸収し、移動ステージ3200に熱エネル
ギを伝えないようになっている。
時、先ず第2の駆動手段3202に移動ステージ320
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段3202は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力は直接、移動ステージ3000
に伝わり、移動ステージ3200をステップさせる。こ
の時第1の駆動手段3201は出力がスイッチで切断さ
れて全く推力を発生しないか、あるいは非常に小さい値
に推力が制限されており、発熱は無視できる程度に抑え
られる。第2の駆動手段3202については冷却手段を
設けて発熱を吸収し、移動ステージ3200に熱エネル
ギを伝えないようになっている。
【0115】ステップしている間、第2の駆動手段32
02の制御系は位置を帰還するクローズドループ制御で
あるがゲインを落とすことにより安定なステップ動作を
行なう。
02の制御系は位置を帰還するクローズドループ制御で
あるがゲインを落とすことにより安定なステップ動作を
行なう。
【0116】ステップが終了に近づくと第1の駆動手段
3201の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段3201が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
3201の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段3201が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
【0117】又、この時第2の駆動手段3202は上述
のクローズドループから切り離し定電流(Y方向は移動
ステージ3200の重力に釣り合うトルクを与える電
流、X方向はゼロ)で駆動するように切り替える。これ
により移動ステージ3200には第2の駆動手段320
2からは力が働かなくなり、第1の駆動手段3201に
より移動ステージ3200の位置を制御できる。また制
御系はステージ位置を帰還するクローズドループ制御で
あリ、また第1の駆動手段3201はリニアモータであ
るので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲイン
(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
のクローズドループから切り離し定電流(Y方向は移動
ステージ3200の重力に釣り合うトルクを与える電
流、X方向はゼロ)で駆動するように切り替える。これ
により移動ステージ3200には第2の駆動手段320
2からは力が働かなくなり、第1の駆動手段3201に
より移動ステージ3200の位置を制御できる。また制
御系はステージ位置を帰還するクローズドループ制御で
あリ、また第1の駆動手段3201はリニアモータであ
るので、容易に機械剛性の高い系が実現でき、高ゲイン
(つまり高精度)でかつ安定な位置制御を行える。
【0118】この位置決めの時の発熱であるが、第2の
駆動手段3202は冷却されているので発熱しない(X
方向は電流がゼロなのでもともと発熱しない)。第1の
駆動手段3201には移動ステージ3200を振動させ
る外乱に対抗する力が必要であるが、位置決め時の変位
量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)のでこ
れらの力を発生するための発熱は非常に小さく、移動ス
テージ3200には悪影響を及ぼさない。
駆動手段3202は冷却されているので発熱しない(X
方向は電流がゼロなのでもともと発熱しない)。第1の
駆動手段3201には移動ステージ3200を振動させ
る外乱に対抗する力が必要であるが、位置決め時の変位
量は非常に小さい(例えば10分の1μm程度)のでこ
れらの力を発生するための発熱は非常に小さく、移動ス
テージ3200には悪影響を及ぼさない。
【0119】つづいて、本実施例におけるリニアモータ
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
【0120】なお、X方向とY方向では同様に考えるこ
とができるので、ここではX方向について説明する。
とができるので、ここではX方向について説明する。
【0121】まず、Xステージ3004のX方向への移
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図3
3および図34(a),(b),(c),(d)を参照
して説明する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図3
3および図34(a),(b),(c),(d)を参照
して説明する。
【0122】図33は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図34は図33に示す駆動制御部の動作の一例を示
すフローチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は第1切替スイ
ッチ3303の切替えタイミングを、(c)はXリニア
モータ3010A,3010Bへの印加電流を、(d)
は第2切替スイッチ3308の切替えタイミングを、
(e)はXリニアモータ3010A,3010Bに対す
る抵抗力の変化を、示している。
図、図34は図33に示す駆動制御部の動作の一例を示
すフローチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は第1切替スイ
ッチ3303の切替えタイミングを、(c)はXリニア
モータ3010A,3010Bへの印加電流を、(d)
は第2切替スイッチ3308の切替えタイミングを、
(e)はXリニアモータ3010A,3010Bに対す
る抵抗力の変化を、示している。
【0123】本例の駆動制御部では、Xリニアモータ3
010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第1
切替スイッチ3303は、比較器3304がXステージ
3004の位置と目標位置との偏差を予め定めた許容値
と比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となっ
たとき、接続状態に切替えられる。
010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第1
切替スイッチ3303は、比較器3304がXステージ
3004の位置と目標位置との偏差を予め定めた許容値
と比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となっ
たとき、接続状態に切替えられる。
【0124】一方、Xモータ3021への印加電流は、
ステップ動作時とステップ終了後で切替えられる。ステ
ップ動作中は指令値に応じた駆動電流がフィルタ330
5、第2切替スイッチ3508および電流増幅器330
9を介してXモータ3021への印加される。ステップ
動作終了後は、Xステージ3004を、ステップ動作終
了時の位置に保ったために、定電流源3306から第2
切替スイッチ3508および電流増幅器3309を介し
てXモータ3021に定電流が印加される。ただし、X
方向の場合、印加電流を“0”としてもよい。Y方向の
場合はXステージ3005等の自重が存在するため、そ
れと平衡を保つような値の定電流をYモータ3007に
印加する必要がある。
ステップ動作時とステップ終了後で切替えられる。ステ
ップ動作中は指令値に応じた駆動電流がフィルタ330
5、第2切替スイッチ3508および電流増幅器330
9を介してXモータ3021への印加される。ステップ
動作終了後は、Xステージ3004を、ステップ動作終
了時の位置に保ったために、定電流源3306から第2
切替スイッチ3508および電流増幅器3309を介し
てXモータ3021に定電流が印加される。ただし、X
方向の場合、印加電流を“0”としてもよい。Y方向の
場合はXステージ3005等の自重が存在するため、そ
れと平衡を保つような値の定電流をYモータ3007に
印加する必要がある。
【0125】前記Xモータ3021への印加電流の切替
えは第2切替スイッチ3508にてなされ、該第2切替
スイッチ3508の切替え制御は、ステップ動作が終了
したか否かを判断する比較器3307にて行なわれる。
えは第2切替スイッチ3508にてなされ、該第2切替
スイッチ3508の切替え制御は、ステップ動作が終了
したか否かを判断する比較器3307にて行なわれる。
【0126】上述した本例の駆動制御部によれば、ステ
ップ動作時には、Xモータ3021の回転動作がドラム
ユニット3022A,3022Bを介して直線運動に変
換されて、Xステージ3004をX方向に移動させるこ
とになる。その後の、Xリニアモータ3010A,30
10Bによる最終位置決め時は、前述の実施例と同様に
考えることができ、その時の該Xリニアモータ3010
A,3010Bに対する抵抗力は、前記Xステージ30
04に働く、その他の力が“0”とみなせるので、ほぼ
“0”となり、容易に移動させることができる。このと
き、本例において、Xリニアモータ3010A,301
0BはXステージ3004を振動させようとする外乱を
吸収する力のみを発すれば良く、その力は図34(c)
に示す、第1切替スイッチ3303切替え後の電流波形
の振幅に相当する。
ップ動作時には、Xモータ3021の回転動作がドラム
ユニット3022A,3022Bを介して直線運動に変
換されて、Xステージ3004をX方向に移動させるこ
とになる。その後の、Xリニアモータ3010A,30
10Bによる最終位置決め時は、前述の実施例と同様に
考えることができ、その時の該Xリニアモータ3010
A,3010Bに対する抵抗力は、前記Xステージ30
04に働く、その他の力が“0”とみなせるので、ほぼ
“0”となり、容易に移動させることができる。このと
き、本例において、Xリニアモータ3010A,301
0BはXステージ3004を振動させようとする外乱を
吸収する力のみを発すれば良く、その力は図34(c)
に示す、第1切替スイッチ3303切替え後の電流波形
の振幅に相当する。
【0127】つづいて、Xステージ3004のX方向へ
の駆動時間を基準にして駆動制御を行なう例について図
35を参照して説明する。
の駆動時間を基準にして駆動制御を行なう例について図
35を参照して説明する。
【0128】図35は本例の駆動制御部を示すブロック
図である。
図である。
【0129】本例の駆動制御部の場合、Xリニアモータ
3010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第
1切替スイッチ3503を、Xモータ3021によるス
テップ動作後の駆動時間が、予め定めた、Xステージ3
004が目標位置へ到達すると考えられる設定時間を越
えたときに切替える構成としており、その他は前述の図
33に示した例の場合と同様である。本例において、前
記駆動時間と前記設定時間との比較を比較器3504に
て行ない、さらに、該比較器3504が前記第1切替ス
イッチ3503を切替え制御する。
3010A,3010Bへ駆動電流を印加するための第
1切替スイッチ3503を、Xモータ3021によるス
テップ動作後の駆動時間が、予め定めた、Xステージ3
004が目標位置へ到達すると考えられる設定時間を越
えたときに切替える構成としており、その他は前述の図
33に示した例の場合と同様である。本例において、前
記駆動時間と前記設定時間との比較を比較器3504に
て行ない、さらに、該比較器3504が前記第1切替ス
イッチ3503を切替え制御する。
【0130】つづいて、Xステージ3004が目標位置
に到達するまで、常に、Xリニアモータ3010A,3
010Bを駆動している例について、図36および図3
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
に到達するまで、常に、Xリニアモータ3010A,3
010Bを駆動している例について、図36および図3
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
【0131】図36は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図37は図36に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はXリニアモー
タ3010A,3010Bへの印加電流を、(c)は切
替スイッチの切替えタイミングを、(d)はXリニアモ
ータ3010A,3010Bに対する抵抗力の変化を、
示している。
図、図37は図36に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はXステージ3004
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はXリニアモー
タ3010A,3010Bへの印加電流を、(c)は切
替スイッチの切替えタイミングを、(d)はXリニアモ
ータ3010A,3010Bに対する抵抗力の変化を、
示している。
【0132】本例の駆動制御部による、Xリニアモータ
3010A,3010Bの駆動制御は、前述の第1実施
例の図8にて示した駆動制御部と同様に考えることがで
き、該Xリニアモータ3010A,3010Bによる最
終位置決めの際、それらに対する抵抗力は前述と同様に
ほとんど“0”となるので、容易にXステージ3004
を移動させることが可能となる。このとき、本例におい
て、Xリニアモータ3010A,3010BはXステー
ジ3004を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は図37(c)に示す、切替ス
イッチ3608切替え後の電流波形の振幅に相当する。
3010A,3010Bの駆動制御は、前述の第1実施
例の図8にて示した駆動制御部と同様に考えることがで
き、該Xリニアモータ3010A,3010Bによる最
終位置決めの際、それらに対する抵抗力は前述と同様に
ほとんど“0”となるので、容易にXステージ3004
を移動させることが可能となる。このとき、本例におい
て、Xリニアモータ3010A,3010BはXステー
ジ3004を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は図37(c)に示す、切替ス
イッチ3608切替え後の電流波形の振幅に相当する。
【0133】<実施例6>次に、本発明の移動ステージ
装置の第6実施例について、図38〜図40を参照して
説明する。
装置の第6実施例について、図38〜図40を参照して
説明する。
【0134】図38は本実施例の移動ステージ装置を示
す正面図、図39は図38に示す移動ステージ装置のA
−A線断面図、図40は、図38に示す移動ステージ装
置のB−B線断面図である。
す正面図、図39は図38に示す移動ステージ装置のA
−A線断面図、図40は、図38に示す移動ステージ装
置のB−B線断面図である。
【0135】本実施例の移動ステージ装置も、同様に、
SOR−X線露光装置に設けられるアライメント装置に
適用したものであり、不図示のマスクを通して入射する
SR光に対してウエハ3801の位置決めを行なう。
SOR−X線露光装置に設けられるアライメント装置に
適用したものであり、不図示のマスクを通して入射する
SR光に対してウエハ3801の位置決めを行なう。
【0136】本実施例の場合、前述した第1実施例(図
1および図2(a)参照)と同様に、Xリニアモータ
(不図示)およびYリニアモータ3810A,3810
B(3810Aは不図示)からなる第1の駆動手段と、
Xモータ3804およびYモータ3805A,3805
Bの動力を、それぞれXねじ軸3812およびYねじ軸
3809A,3809Bを介してXステージ3802お
よびYステージ3803に伝える構成の第2の駆動手段
とを備えている。
1および図2(a)参照)と同様に、Xリニアモータ
(不図示)およびYリニアモータ3810A,3810
B(3810Aは不図示)からなる第1の駆動手段と、
Xモータ3804およびYモータ3805A,3805
Bの動力を、それぞれXねじ軸3812およびYねじ軸
3809A,3809Bを介してXステージ3802お
よびYステージ3803に伝える構成の第2の駆動手段
とを備えている。
【0137】また、前記Yステージ3803は、ステー
ジ定盤3806に取り付けられている定張力ばねドラム
3817に巻着された2本の定張力ばね3808によっ
て、イコライズ3813を介して吊下げ保持されてい
る。前記定張力ばね3808は、Xステージ3802お
よびYステージ3803の自重を零バランスに保つため
のばねであり、常に一定の力を+Y方向に発生してい
る。この定張力ばね3808は、前記Yステージ380
3のY方向の移動に伴なって、前記定張力ばねドラム3
817にて巻き取りあるいは巻き戻しが行なわれる。
ジ定盤3806に取り付けられている定張力ばねドラム
3817に巻着された2本の定張力ばね3808によっ
て、イコライズ3813を介して吊下げ保持されてい
る。前記定張力ばね3808は、Xステージ3802お
よびYステージ3803の自重を零バランスに保つため
のばねであり、常に一定の力を+Y方向に発生してい
る。この定張力ばね3808は、前記Yステージ380
3のY方向の移動に伴なって、前記定張力ばねドラム3
817にて巻き取りあるいは巻き戻しが行なわれる。
【0138】Xねじ軸3812と係合するXナット38
20は、Xステージ3802との間に設けたXクラッチ
3822によって、ステップ動作時には前記Xステージ
3802に対して剛に締結され、最終位置決めの時は切
離されて前記Xステージ3802を自由に状態にする構
成となっている。これはYねじ軸3809A,3809
BとYステージ3803についても同様に考えることが
でき、Yクラッチ3831A,3831B(3831A
は不図示)が設けられている。
20は、Xステージ3802との間に設けたXクラッチ
3822によって、ステップ動作時には前記Xステージ
3802に対して剛に締結され、最終位置決めの時は切
離されて前記Xステージ3802を自由に状態にする構
成となっている。これはYねじ軸3809A,3809
BとYステージ3803についても同様に考えることが
でき、Yクラッチ3831A,3831B(3831A
は不図示)が設けられている。
【0139】ここで、本実施例による位置決めの原理に
ついて図41を参照して説明する。
ついて図41を参照して説明する。
【0140】例えば、ステップ移動して位置決めする
時、先ず第2の駆動手段4102に移動ステージ410
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段4102は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力はクラッチ4103を介して移
動ステージ4100に伝わり、移動ステージ4100を
ステップさせる。この時第1の駆動手段4101は出力
がスイッチで切断されて全く推力を発生しないか、ある
いは非常に小さい値に推力が制限されており、発熱は無
視できる程度に抑えられる。第2の駆動手段4102は
発熱しないか、または発熱しても冷却手段を設けるなど
して移動ステージ4100に熱エネルギを伝えないよう
になっている。
時、先ず第2の駆動手段4102に移動ステージ410
0をステップするための電力等のエネルギを投入する。
すると第2の駆動手段4102は投入エネルギに応じた
推力を発生し、この推力はクラッチ4103を介して移
動ステージ4100に伝わり、移動ステージ4100を
ステップさせる。この時第1の駆動手段4101は出力
がスイッチで切断されて全く推力を発生しないか、ある
いは非常に小さい値に推力が制限されており、発熱は無
視できる程度に抑えられる。第2の駆動手段4102は
発熱しないか、または発熱しても冷却手段を設けるなど
して移動ステージ4100に熱エネルギを伝えないよう
になっている。
【0141】ステップしている間、第2の駆動手段41
02の制御系はステージ位置を帰還するクローズドルー
プ制御であるがゲインを落とすことにより安定なステッ
プ動作を行なう。
02の制御系はステージ位置を帰還するクローズドルー
プ制御であるがゲインを落とすことにより安定なステッ
プ動作を行なう。
【0142】ステップが終了に近づくと第1の駆動手段
4101の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段4101が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
4101の出力を切断していたスイッチが、出力を接続
する側に切り替わって第1の駆動手段4101が位置決
めの推力を発生するようになる(スイッチを切り替える
トリガとしては、ステージ位置、時間がある)。あるい
は非常に小さい値に制限されていた推力が位置決めに寄
与するようになる。
【0143】又この時、クラッチ4103を切り離して
第2の駆動手段4102と移動ステージ4100との結
合を切ってやる。これにより移動ステージ4100には
第2の駆動手段4102からは力が働かなくなり、第1
の駆動手段4101により移動ステージ4100の位置
を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還するク
ローズドループ制御であリ、また第1の駆動手段410
1はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高い系
が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定な位
置制御を行える。
第2の駆動手段4102と移動ステージ4100との結
合を切ってやる。これにより移動ステージ4100には
第2の駆動手段4102からは力が働かなくなり、第1
の駆動手段4101により移動ステージ4100の位置
を制御できる。また制御系はステージ位置を帰還するク
ローズドループ制御であリ、また第1の駆動手段410
1はリニアモータであるので、容易に機械剛性の高い系
が実現でき、高ゲイン(つまり高精度)でかつ安定な位
置制御を行える。
【0144】この位置決めの時の発熱であるが、第2の
駆動手段4102はもともと発熱しないか冷却されてい
る上、ステップがほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段4101には移動ス
テージ4100を振動させる外乱に対抗する力が必要で
あるが、位置決め時の変位量は非常に小さい(例えば1
0分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発
熱は非常に小さく、移動ステージ4100には悪影響を
及ぼさない。
駆動手段4102はもともと発熱しないか冷却されてい
る上、ステップがほぼ終了しているためステップ時より
さらに発熱しない。第1の駆動手段4101には移動ス
テージ4100を振動させる外乱に対抗する力が必要で
あるが、位置決め時の変位量は非常に小さい(例えば1
0分の1μm程度)のでこれらの力を発生するための発
熱は非常に小さく、移動ステージ4100には悪影響を
及ぼさない。
【0145】つづいて、本実施例におけるリニアモータ
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
とX,Yモータを駆動するための駆動制御部について説
明する。
【0146】なお、X方向とY方向とでは同様に考える
ことができるので、ここではY方向について説明する。
ことができるので、ここではY方向について説明する。
【0147】まず、Yステージ3803のY方向への移
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4
2および図43(a),(b),(c),(d),
(e)を参照して説明する。
動距離を基準にして駆動制御を行なう例について、図4
2および図43(a),(b),(c),(d),
(e)を参照して説明する。
【0148】図42は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図43は図42に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4203の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
図、図43は図42に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4203の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
【0149】本例の駆動制御部では、Yリニアモータ3
819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ4203は、比較器4204がYステージ38
03の位置と目標位置との偏差を、予め定めた許容値と
比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となった
とき、接続状態に切替えられる。
819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切替
スイッチ4203は、比較器4204がYステージ38
03の位置と目標位置との偏差を、予め定めた許容値と
比較した結果、前記偏差が前記許容値の範囲内となった
とき、接続状態に切替えられる。
【0150】一方、Yモータ3805A,3805Bに
対する、ステップ動作中、指令値に応じた駆動電流が電
流増幅器4205を介して印加される。また、比較器4
206において、前記ステップ動作が終了したか否かが
判断されており、該比較器4206によってYクラッチ
3831A,3831Bの切替え制御を行なう。
対する、ステップ動作中、指令値に応じた駆動電流が電
流増幅器4205を介して印加される。また、比較器4
206において、前記ステップ動作が終了したか否かが
判断されており、該比較器4206によってYクラッチ
3831A,3831Bの切替え制御を行なう。
【0151】この比較器4206によって、ステップ動
作終了時に前記Yクラッチ3831A,3831Bを切
離すことにより、Yステージ3803は、ステップ動作
終了時の位置(ほぼ目標位置)にて、自由状態になり、
前記定張力ばね3808によってXステージ3802お
よびYステージ3803の自重と平衡を保った状態とな
る。そして、Yリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力はほとんど“0”となるので、容易に、最
終位置決めのための移動を行なうことができる。このと
き、Yリニアモータ3819A,3819BはYステー
ジ3803を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は、図43(c)に示す、切替
スイッチ4203切替え後の電流波形の振幅に相当し、
これは、以下に示す例についても同様に言えることであ
る。
作終了時に前記Yクラッチ3831A,3831Bを切
離すことにより、Yステージ3803は、ステップ動作
終了時の位置(ほぼ目標位置)にて、自由状態になり、
前記定張力ばね3808によってXステージ3802お
よびYステージ3803の自重と平衡を保った状態とな
る。そして、Yリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力はほとんど“0”となるので、容易に、最
終位置決めのための移動を行なうことができる。このと
き、Yリニアモータ3819A,3819BはYステー
ジ3803を振動させようとする外乱を吸収する力のみ
を発すれば良く、その力は、図43(c)に示す、切替
スイッチ4203切替え後の電流波形の振幅に相当し、
これは、以下に示す例についても同様に言えることであ
る。
【0152】つづいて、指令入力後の経過時間を基準に
して駆動制御する例について、図44および図45
(a),(b),(c),(d),(e)を参照して説
明する。
して駆動制御する例について、図44および図45
(a),(b),(c),(d),(e)を参照して説
明する。
【0153】図44は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図45は図44に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4403の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
図、図45は図44に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)は切替スイッチ
4403の切替えタイミングを、(c)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(d)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(e)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
【0154】本例の駆動制御部の場合、Yリニアモータ
3819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切
替スイッチ4403を、Yモータ3805A,3805
Bによるステップ動作開始後の駆動時間が、予め定め
た、Yステージ3803が目標位置へ到達すると考えら
れる設定時間を越えたときに切替える構成としており、
その他は前述の図42に示した例の場合と同様である。
本例において、前記駆動時間と前記設定時間との比較を
比較器4404にて行ない、さらに、該比較器4404
が前記切替スイッチ4403を切替え制御する。
3819A,3819Bへ駆動電流を印加するための切
替スイッチ4403を、Yモータ3805A,3805
Bによるステップ動作開始後の駆動時間が、予め定め
た、Yステージ3803が目標位置へ到達すると考えら
れる設定時間を越えたときに切替える構成としており、
その他は前述の図42に示した例の場合と同様である。
本例において、前記駆動時間と前記設定時間との比較を
比較器4404にて行ない、さらに、該比較器4404
が前記切替スイッチ4403を切替え制御する。
【0155】つづいて、Yステージ3803が目標位置
に到達するまで、常に、Yリニアモータ3819A,3
819Bを駆動している例について、図46および図4
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
に到達するまで、常に、Yリニアモータ3819A,3
819Bを駆動している例について、図46および図4
7(a),(b),(c),(d)を参照して説明す
る。
【0156】図46は本例の駆動制御部を示すブロック
図、図47は図46に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(c)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(d)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
図、図47は図46に示す駆動制御部の動作の一例を示
すタイムチャートであり、(a)はYステージ3803
の駆動時間に対する移動距離を、(b)はYリニアモー
タ3819A,3819Bへの印加電流を、(c)はY
クラッチ3831A,3831Bの切替えタイミング
を、(d)はYリニアモータ3819A,3819Bに
対する抵抗力の変化を、示している。
【0157】本例の駆動制御部によるYリニアモータ3
819A,3819Bの駆動制御は、前述の第1実施例
の図8にて示した駆動制御部におけるXリニアモータの
駆動制御の場合と同様に考えることができ、該Yリニア
モータ3819A,3819Bによる最終位置決めの
際、それらに対する抵抗力は前述と同様にほとんど
“0”となるので、容易にYステージ3803を移動さ
せることが可能となる。
819A,3819Bの駆動制御は、前述の第1実施例
の図8にて示した駆動制御部におけるXリニアモータの
駆動制御の場合と同様に考えることができ、該Yリニア
モータ3819A,3819Bによる最終位置決めの
際、それらに対する抵抗力は前述と同様にほとんど
“0”となるので、容易にYステージ3803を移動さ
せることが可能となる。
【0158】<実施例7>次に第7実施例を説明する。
ステージ装置全体の構成は先の第1実施例(図1乃至図
3)と同様であるため装置構成の説明は省略する。本実
施例では板ばねの変位量を検出してこれをステージ駆動
制御にフィードバックするようにしたことを特徴とす
る。
ステージ装置全体の構成は先の第1実施例(図1乃至図
3)と同様であるため装置構成の説明は省略する。本実
施例では板ばねの変位量を検出してこれをステージ駆動
制御にフィードバックするようにしたことを特徴とす
る。
【0159】リニアモータが所望の位置に位置決めされ
たとき、第2の駆動手段の駆動制御系はステージ位置の
帰還ではないので、ばね要素にはたわみ(オフセット)
が生じることがある。するとリニアモータにはこのオフ
セットの分、ばねによって発生する力に対抗し続けるた
めの推力を発生することが必要となり、発熱量が増大す
る可能性がある。
たとき、第2の駆動手段の駆動制御系はステージ位置の
帰還ではないので、ばね要素にはたわみ(オフセット)
が生じることがある。するとリニアモータにはこのオフ
セットの分、ばねによって発生する力に対抗し続けるた
めの推力を発生することが必要となり、発熱量が増大す
る可能性がある。
【0160】そこで本例では、ばね要素の変位を検出し
て、この変位量を第2の駆動手段の制御系への指令値に
フィードバックして加えることにより、オフセットを取
り除くようにしたものである。先に説明したように本実
施例のステージ装置には、X板ばね及びY板ばねのぞれ
ぞれの変位量を検出するセンサ(歪みゲージあるいはギ
ャップセンサ)が設けられている。よってこのセンサ出
力からばねの変位量が分かる。
て、この変位量を第2の駆動手段の制御系への指令値に
フィードバックして加えることにより、オフセットを取
り除くようにしたものである。先に説明したように本実
施例のステージ装置には、X板ばね及びY板ばねのぞれ
ぞれの変位量を検出するセンサ(歪みゲージあるいはギ
ャップセンサ)が設けられている。よってこのセンサ出
力からばねの変位量が分かる。
【0161】図48は本実施例の制御系の具体的な構成
を示すブロック線図である。切替スイッチ2をオンにす
ることでフィードバックを行なうことができる。センサ
の出力をフィードバックするためのトリガのタイミング
は、リニアモータの制御系の位置偏差と第2の駆動手段
の制御系の位置偏差が共にある許容値に入った時として
も良いし、あるいはリニアモータに位置決め用の推力を
発生させてからの経過時間に基づいて決定しても良い。
リニアモータの制御系は高ゲインの帰還であるので、第
2の駆動手段が動くことによる位置決め精度への影響は
なく、リニアモータに流れる電流もオフセットが小さく
なるにつれて減少し、発熱を抑えることができる。
を示すブロック線図である。切替スイッチ2をオンにす
ることでフィードバックを行なうことができる。センサ
の出力をフィードバックするためのトリガのタイミング
は、リニアモータの制御系の位置偏差と第2の駆動手段
の制御系の位置偏差が共にある許容値に入った時として
も良いし、あるいはリニアモータに位置決め用の推力を
発生させてからの経過時間に基づいて決定しても良い。
リニアモータの制御系は高ゲインの帰還であるので、第
2の駆動手段が動くことによる位置決め精度への影響は
なく、リニアモータに流れる電流もオフセットが小さく
なるにつれて減少し、発熱を抑えることができる。
【0162】図49は上記実施例の変形例のブロック線
図を示すもので、ばね変位量とそのときのリニアモータ
に流れる電流値との対照テーブルを予め用意しておき、
リニアモータに流れる電流を検出して、この電流とテー
ブルとからばね変位量を算出している。そして算出した
ばね変位量を第2の駆動手段の指令値にフィードバック
することで、図48と同様の作用を得るようにしたもの
である。これによればばね変位量を検出するセンサを設
ける必要がなくなる。
図を示すもので、ばね変位量とそのときのリニアモータ
に流れる電流値との対照テーブルを予め用意しておき、
リニアモータに流れる電流を検出して、この電流とテー
ブルとからばね変位量を算出している。そして算出した
ばね変位量を第2の駆動手段の指令値にフィードバック
することで、図48と同様の作用を得るようにしたもの
である。これによればばね変位量を検出するセンサを設
ける必要がなくなる。
【0163】ばね変位量を制御にフィードバックする本
実施例によれば、リニアモータは位置決め時の外乱によ
る振動のみを抑えれば良く、発熱が非常に小さくなると
いう利点がある。
実施例によれば、リニアモータは位置決め時の外乱によ
る振動のみを抑えれば良く、発熱が非常に小さくなると
いう利点がある。
【0164】なお、本実施例の技術思想は図1のような
板ばねを有する系に限らず、先の第3実施例(図14乃
至図18)のようなエアシリンダを有する系(エアシリ
ンダ内の空気がばねに相当する)にも同様に適用するこ
とができる。
板ばねを有する系に限らず、先の第3実施例(図14乃
至図18)のようなエアシリンダを有する系(エアシリ
ンダ内の空気がばねに相当する)にも同様に適用するこ
とができる。
【0165】<実施例8>本発明の第8実施例を以下に
説明する。ステージ装置全体の構成は先の第1実施例
(図1乃至図3)と同様であるため装置構成の説明は省
略する。
説明する。ステージ装置全体の構成は先の第1実施例
(図1乃至図3)と同様であるため装置構成の説明は省
略する。
【0166】第2の駆動手段によるステップ中に急峻な
加速がかかると、ばねを介しているため残留振動が発生
する。ばねをたわめる力を小さくするためには、ばね定
数を小さく設計することが望ましいが、このような設計
は残留振動が発生しやすくなってしまう。残留振動が発
生すると整定するまで時間がかかり、速く整定させよう
とするとリニアモータの発熱が増大する。
加速がかかると、ばねを介しているため残留振動が発生
する。ばねをたわめる力を小さくするためには、ばね定
数を小さく設計することが望ましいが、このような設計
は残留振動が発生しやすくなってしまう。残留振動が発
生すると整定するまで時間がかかり、速く整定させよう
とするとリニアモータの発熱が増大する。
【0167】そこで本例では、ステージに対して微分可
能な加速度指令を与えることによって、残留振動が発生
しないようにしたものである。以下これについて詳述す
る。図3のモデルにおいて、xステージの運動方程式は
次式のようになる。
能な加速度指令を与えることによって、残留振動が発生
しないようにしたものである。以下これについて詳述す
る。図3のモデルにおいて、xステージの運動方程式は
次式のようになる。
【0168】
【外1】
【0169】つまり、xステージの加速度d2x1/dt
2 は、x板ばねの歪量(x2−x1)に比例している。上
式を変形すると、xネジ軸先端の移動変位量x2は次式
のようになる。
2 は、x板ばねの歪量(x2−x1)に比例している。上
式を変形すると、xネジ軸先端の移動変位量x2は次式
のようになる。
【0170】
【外2】
【0171】x2はモータの回転量に比例する量であ
り、セミクローズ制御系にフィードバックされて制御さ
れる。セミクローズ制御系に追従して残留振動を抑制す
るには、上式において少なくともネジ先端速度
(x2)′が連続である必要がある。好ましくは
(x2)″も連続であることが望ましい。ネジ先端速度
(x2)′が連続であるためには、ステージ加速度の微
分(d2x1/dt 2 )′が連続である必要、つまりステ
ージ加速度(d2x1/dt 2 )が微分可能である必要が
ある。以上を図にまとめたものが図50である。
り、セミクローズ制御系にフィードバックされて制御さ
れる。セミクローズ制御系に追従して残留振動を抑制す
るには、上式において少なくともネジ先端速度
(x2)′が連続である必要がある。好ましくは
(x2)″も連続であることが望ましい。ネジ先端速度
(x2)′が連続であるためには、ステージ加速度の微
分(d2x1/dt 2 )′が連続である必要、つまりステ
ージ加速度(d2x1/dt 2 )が微分可能である必要が
ある。以上を図にまとめたものが図50である。
【0172】図51は上記の加速度パターンを持つ制御
系の具体例を示す。まず微分可能なステージ加速度指令
(d2x1/dt 2 )を生成し、これに基づいて以下の指
令値を生成する。
系の具体例を示す。まず微分可能なステージ加速度指令
(d2x1/dt 2 )を生成し、これに基づいて以下の指
令値を生成する。
【0173】
【外3】
【0174】そしてこの指令値をxモータの回転量に変
換したものと、実際のxモータの回転量の差を取り、こ
れを基に例えばPLLのような制御系によってモータを
駆動する。
換したものと、実際のxモータの回転量の差を取り、こ
れを基に例えばPLLのような制御系によってモータを
駆動する。
【0175】図52はステージの移動曲線を示してい
る。同図に示すように、モータが停止する時に、xステ
ージの加速度d2x1/dt 2 と速度dx1/dt、及びx
板ばねの歪量(x1−x2)も零になっている。つまり振
動を生成する運動エネルギもばね要素の歪エネルギも無
い状態でモータは停止する。
る。同図に示すように、モータが停止する時に、xステ
ージの加速度d2x1/dt 2 と速度dx1/dt、及びx
板ばねの歪量(x1−x2)も零になっている。つまり振
動を生成する運動エネルギもばね要素の歪エネルギも無
い状態でモータは停止する。
【0176】なお、移動開始時のxステージ速度と移動
時間の積の分だけ、移動終了位置に誤差が現れるが、移
動開始直前までリニアモータによって静止状態を維持し
ているので、移動開始時のステージ速度は殆ど零に近く
なり、移動終了時の位置誤差も殆ど零である。
時間の積の分だけ、移動終了位置に誤差が現れるが、移
動開始直前までリニアモータによって静止状態を維持し
ているので、移動開始時のステージ速度は殆ど零に近く
なり、移動終了時の位置誤差も殆ど零である。
【0177】なお、以上はx方向の制御についての説明
であるが、y方向の制御も同様に行なう。
であるが、y方向の制御も同様に行なう。
【0178】図53は本実施例の変形例の制御系を示す
構成図である。これは下式に基づいてばねのたわみ量を
制御するセミクローズ制御系である。
構成図である。これは下式に基づいてばねのたわみ量を
制御するセミクローズ制御系である。
【0179】
【外4】
【0180】まず、前記と同様にステージに対する微分
可能な加速度指令(d2x1/dt 2 )を生成する。する
と上式によりばねに対するたわみ指令パターン(x2−
x1)が求まる。先に説明したように、本実施例のステ
ージ装置は、ばねの変位量を検出するセンサ(歪ゲージ
やギャップセンサ)が設けられており、常にばねのたわ
み量が計測できる。
可能な加速度指令(d2x1/dt 2 )を生成する。する
と上式によりばねに対するたわみ指令パターン(x2−
x1)が求まる。先に説明したように、本実施例のステ
ージ装置は、ばねの変位量を検出するセンサ(歪ゲージ
やギャップセンサ)が設けられており、常にばねのたわ
み量が計測できる。
【0181】ここで、たわみ指令パターンと、各時刻に
おいてセンサにより計測される実際のたわみ量との差を
取り、これを例えばPLLのような制御系で演算してモ
ータを駆動する。
おいてセンサにより計測される実際のたわみ量との差を
取り、これを例えばPLLのような制御系で演算してモ
ータを駆動する。
【0182】なお、図51、図53に示された微分可能
な関数パターンは、例えば指数関数や三角関数あるいは
べき級数などで構成されたものである。この関数パター
ンはコントローラ内部のメモリに予め記憶されている
か、外部のコントローラから随時入力される。
な関数パターンは、例えば指数関数や三角関数あるいは
べき級数などで構成されたものである。この関数パター
ンはコントローラ内部のメモリに予め記憶されている
か、外部のコントローラから随時入力される。
【0183】<実施例9>次に第9実施例を説明する。
ステージ装置全体の構成は先の第3実施例(図14乃至
図18)と同様であるため装置構成の説明は省略する。
ステージ装置全体の構成は先の第3実施例(図14乃至
図18)と同様であるため装置構成の説明は省略する。
【0184】図54、図55は図14におけるエアシリ
ンダが縦型(Y方向)、横型(X方向)の各々の場合の
エアシリンダの駆動系を示したものである。図54、図
55において体積Aに対して体積Bは非常に小さいもの
とみなすことができるので体積Bは無視できるものとす
る。
ンダが縦型(Y方向)、横型(X方向)の各々の場合の
エアシリンダの駆動系を示したものである。図54、図
55において体積Aに対して体積Bは非常に小さいもの
とみなすことができるので体積Bは無視できるものとす
る。
【0185】ここではまず、エアシリンダの駆動原理に
ついて説明する。図56はエアシリンダの駆動原理を説
明するモデル図である。なお、図56では縦型のエアシ
リンダの例であるが横型のエアシリンダであっても同様
の原理が働く。ただし横型の場合、重力項g は関係な
いので無視できる。同図においてエアシリンダ内の空気
の流量Q(t)は以下のように与えられる。
ついて説明する。図56はエアシリンダの駆動原理を説
明するモデル図である。なお、図56では縦型のエアシ
リンダの例であるが横型のエアシリンダであっても同様
の原理が働く。ただし横型の場合、重力項g は関係な
いので無視できる。同図においてエアシリンダ内の空気
の流量Q(t)は以下のように与えられる。
【0186】 Q(t) = (MY(t)Y(t) + MY(t)Y(t) + MgY (t) + MY(t)Y(0) + PAY(t))/RT (縦型) Q(t) = (MY(t)Y(t) + MY(t)Y(t) + MY( t)Y(0) +PAY(t))/RT (横型)
【0187】上式よりエアシリンダの位置変化曲線は3
回連続微分可能であり、エアシリンダの初期位置(即
ち、エアシリンダの現在位置)が常時計測されていれ
ば、エアシリンダへ送る流量パターンを求めることがで
きる。更に流量を常時計測することによって流量パター
ンに沿ってエアシリンダの制御を行なうことができ、エ
アシリンダを目標位置まで正確に駆動させることができ
る。
回連続微分可能であり、エアシリンダの初期位置(即
ち、エアシリンダの現在位置)が常時計測されていれ
ば、エアシリンダへ送る流量パターンを求めることがで
きる。更に流量を常時計測することによって流量パター
ンに沿ってエアシリンダの制御を行なうことができ、エ
アシリンダを目標位置まで正確に駆動させることができ
る。
【0188】図57はエアシリンダの駆動を制御するた
めの制御系のブロック図を示している。又、図58はエ
アシリンダの3回連続微分可能な位置変化曲線の例を示
したものである。図58に示すように、エアシリンダの
停止時点におけるエアシリンダの速度Y(t)、加速度
Y(t)、加速度の変化量Y(t)が各々零になるよう
にすれば、エアシリンダの駆動による残留振動を抑える
事ができる。
めの制御系のブロック図を示している。又、図58はエ
アシリンダの3回連続微分可能な位置変化曲線の例を示
したものである。図58に示すように、エアシリンダの
停止時点におけるエアシリンダの速度Y(t)、加速度
Y(t)、加速度の変化量Y(t)が各々零になるよう
にすれば、エアシリンダの駆動による残留振動を抑える
事ができる。
【0189】図59は図58のようなエアシリンダの3
回連続微分可能な位置変化曲線に対してエアシリンダの
初期位置が様々に変化した場合の空気の流量曲線を求め
たものである。又、図60及び図61は図59の流量曲
線が正のときと負のときに分けたグラフである。即ち、
図60及び図61の二つのグラフを重ね合わせると図5
9のグラフとなる。
回連続微分可能な位置変化曲線に対してエアシリンダの
初期位置が様々に変化した場合の空気の流量曲線を求め
たものである。又、図60及び図61は図59の流量曲
線が正のときと負のときに分けたグラフである。即ち、
図60及び図61の二つのグラフを重ね合わせると図5
9のグラフとなる。
【0190】次に上記のエアシリンダの駆動原理に従
い、図54、図55におけるエアシリンダの駆動方法を
説明する。まず、図54、図55のエアシリンダの駆動
方法の両者に共通している事として、エアシリンダの現
在値は常時計測され、かつ駆動の目標位置でエアシリン
ダの速度、加速度、加速度の1回微分がそれぞれ零にな
るような3回連続微分可能な位置変化曲線が与えられる
と、初期位置を考慮してエアシリンダへ送る空気の流量
曲線の計算を行なう。そしてこれに応じて流量曲線に沿
った流量の空気をシリンダ内へ送る制御を施すことで、
エアシリンダを目標位置まで駆動させる事ができる。こ
の時、エアシリンダへ送られる流量は常時流量センサに
よって計測されている。
い、図54、図55におけるエアシリンダの駆動方法を
説明する。まず、図54、図55のエアシリンダの駆動
方法の両者に共通している事として、エアシリンダの現
在値は常時計測され、かつ駆動の目標位置でエアシリン
ダの速度、加速度、加速度の1回微分がそれぞれ零にな
るような3回連続微分可能な位置変化曲線が与えられる
と、初期位置を考慮してエアシリンダへ送る空気の流量
曲線の計算を行なう。そしてこれに応じて流量曲線に沿
った流量の空気をシリンダ内へ送る制御を施すことで、
エアシリンダを目標位置まで駆動させる事ができる。こ
の時、エアシリンダへ送られる流量は常時流量センサに
よって計測されている。
【0191】まず、与えられた流量曲線(図59参照)
に沿ってエアシリンダが駆動をさせるためのバルブ1と
2の開閉のタイミングについて説明すると、流量曲線図
を示して(図60参照)はバルブ1を開き、正の流量曲
線にあったバルブ1の制御を行なう。この際バルブ2は
閉じている。又、流量曲線が負のとき(図61参照)は
バルブ2を開き、負の流量曲線に沿ったバルブ2の制御
を行ない、ポンプによって空気を排出する。この際バル
ブ1は閉じている。こうしてバルブの開閉と制御を施す
ことでエアシリンダの駆動を目標値に近付けることがで
きる。そして停止させるときはバルブ1と2は共に閉じ
る。
に沿ってエアシリンダが駆動をさせるためのバルブ1と
2の開閉のタイミングについて説明すると、流量曲線図
を示して(図60参照)はバルブ1を開き、正の流量曲
線にあったバルブ1の制御を行なう。この際バルブ2は
閉じている。又、流量曲線が負のとき(図61参照)は
バルブ2を開き、負の流量曲線に沿ったバルブ2の制御
を行ない、ポンプによって空気を排出する。この際バル
ブ1は閉じている。こうしてバルブの開閉と制御を施す
ことでエアシリンダの駆動を目標値に近付けることがで
きる。そして停止させるときはバルブ1と2は共に閉じ
る。
【0192】以上の本実施例によれば、エアシリンダが
停止した際、エアシリンダの運動エネルギは無い状態に
なり、又、リニアモータは停止しているか非常に小さな
値に制限されていた推力が作用するのみであるため、移
動ステージに対して殆ど残留振動を生じない。よって高
速で且つ発熱の少ないステージ装置を提供できる。
停止した際、エアシリンダの運動エネルギは無い状態に
なり、又、リニアモータは停止しているか非常に小さな
値に制限されていた推力が作用するのみであるため、移
動ステージに対して殆ど残留振動を生じない。よって高
速で且つ発熱の少ないステージ装置を提供できる。
【0193】<実施例10>次に本発明の第10実施例
について説明する。本実施例は第2の駆動手段とステー
ジとを隙間を有する隙間継手で接続したことを特徴とす
る。図62は本実施例のステージ装置の全体構成図、図
63はY方向の第2の駆動手段の構造図、図64はX方
向の第2の駆動手段の構造図である。
について説明する。本実施例は第2の駆動手段とステー
ジとを隙間を有する隙間継手で接続したことを特徴とす
る。図62は本実施例のステージ装置の全体構成図、図
63はY方向の第2の駆動手段の構造図、図64はX方
向の第2の駆動手段の構造図である。
【0194】図62において、定盤面が縦方向(重力方
向)に配置されたステージ定盤5001の上にロの字形
状のYステージ5001が滑動自在に取り付けられてい
る。ステージ定盤5000とYステージ5001とはY
静圧軸受け加圧系5002とY静圧パッド5003から
構成されるリニアエアベアリングによりガイドされる。
又、縦置された定盤5000からステージ5001が剥
れ落ちないようにY予圧磁石5009が設けられ、Yス
テージ5001を定盤5000に保持している。又、Y
ステージ5001にはイコライズ機構5004を介して
Yステージ5001の重力成分をキャンセルするための
定張力ばね5005が取り付けられ、定張力ばね500
5の他端はステージ定盤上5000に回転自在に取り付
けられた定張力ばねドラム5006に接続される。これ
によってYステージ5001はY方向の任意の位置で重
力の影響を受けず静止できるようになっている。
向)に配置されたステージ定盤5001の上にロの字形
状のYステージ5001が滑動自在に取り付けられてい
る。ステージ定盤5000とYステージ5001とはY
静圧軸受け加圧系5002とY静圧パッド5003から
構成されるリニアエアベアリングによりガイドされる。
又、縦置された定盤5000からステージ5001が剥
れ落ちないようにY予圧磁石5009が設けられ、Yス
テージ5001を定盤5000に保持している。又、Y
ステージ5001にはイコライズ機構5004を介して
Yステージ5001の重力成分をキャンセルするための
定張力ばね5005が取り付けられ、定張力ばね500
5の他端はステージ定盤上5000に回転自在に取り付
けられた定張力ばねドラム5006に接続される。これ
によってYステージ5001はY方向の任意の位置で重
力の影響を受けず静止できるようになっている。
【0195】ステージ定盤5000にはYステージ50
01をY方向に動かすための第2の駆動手段である2組
のY電動シリンダ5007が固定される。図63はY電
動シリンダの構造を示す。駆動源であるYモータ510
0にはエンコーダ5101が取り付けられ、ギヤ510
2を介して回転するY駆動ねじ5103によってYロッ
ド5105をY方向に駆動する。これら部材はケーシン
グ5106の中に納められY電動シリンダ5007を構
成している。Yロッド5105の先端にはアクチュエー
タ側ブロック5107が、又、Yステージ5001には
ステージ側ブロック5108が設けられ、ステージ側ブ
ロック5108がアクチュエータ側ブロック5107を
被っている。ここでアクチュエータ側ブロック5107
のY方向の厚みは、ステージ側ブロック5108のY方
向のスペースより若干小さい寸法に設定され、隙間継手
を構成している。この隙間継手によってY電動シリンダ
5007は若干の隙間を有してYステージ5001に接
続される。
01をY方向に動かすための第2の駆動手段である2組
のY電動シリンダ5007が固定される。図63はY電
動シリンダの構造を示す。駆動源であるYモータ510
0にはエンコーダ5101が取り付けられ、ギヤ510
2を介して回転するY駆動ねじ5103によってYロッ
ド5105をY方向に駆動する。これら部材はケーシン
グ5106の中に納められY電動シリンダ5007を構
成している。Yロッド5105の先端にはアクチュエー
タ側ブロック5107が、又、Yステージ5001には
ステージ側ブロック5108が設けられ、ステージ側ブ
ロック5108がアクチュエータ側ブロック5107を
被っている。ここでアクチュエータ側ブロック5107
のY方向の厚みは、ステージ側ブロック5108のY方
向のスペースより若干小さい寸法に設定され、隙間継手
を構成している。この隙間継手によってY電動シリンダ
5007は若干の隙間を有してYステージ5001に接
続される。
【0196】又、Y方向の第1の駆動手段として、ステ
ージ定盤5000には2組のYリニアモータコイル50
20が固定され、これと対向して2組の可動磁石がYス
テージ5001に固定され、Yリニアモータを構成して
いる。Yステージ5001の内部にはXステージ501
0がYリニアモータ連結板5030を介して支持されて
いる。
ージ定盤5000には2組のYリニアモータコイル50
20が固定され、これと対向して2組の可動磁石がYス
テージ5001に固定され、Yリニアモータを構成して
いる。Yステージ5001の内部にはXステージ501
0がYリニアモータ連結板5030を介して支持されて
いる。
【0197】X方向については、図64に示すように、
Xステージ5010はYステージ5001の内部の一部
とステージ定盤5000をガイド面としてX静圧軸受け
加圧系5011とX静圧パッド5012から構成される
リニアエアベアリングでガイドされる。又、Xステージ
5010もYステージ5001と同様、ステージ定盤5
000から剥れ落ちないように、Xステージ5010に
設けられた予圧磁石5009によりステージ定盤500
0に保持されようになっている。
Xステージ5010はYステージ5001の内部の一部
とステージ定盤5000をガイド面としてX静圧軸受け
加圧系5011とX静圧パッド5012から構成される
リニアエアベアリングでガイドされる。又、Xステージ
5010もYステージ5001と同様、ステージ定盤5
000から剥れ落ちないように、Xステージ5010に
設けられた予圧磁石5009によりステージ定盤500
0に保持されようになっている。
【0198】Yステージ5001にはXステージ501
0をX方向に動かすための第2の駆動手段として、Xモ
ータ5014が取り付けられ、Xモータ5014にはカ
ップリング5015を介してXねじ軸5016が接続さ
れる。図64の部分拡大図に示すように、Xねじ軸50
16はアクチュエータブロック5018にねじ結合さ
れ、Xネジ軸5016の回転によってアクチュエータ側
ブロック5018をX方向に移動させる。アクチュエー
タ側ブロック5018と、Xステージ5010に固定さ
れたステージ側ブロックとは隙間を持って結合し、隙間
継手を構成している。よって、アクチュエータ側ブロッ
ク5018からステージ側ブロック5019に駆動力が
伝達され、Xステージ5019をX方向に駆動する。
0をX方向に動かすための第2の駆動手段として、Xモ
ータ5014が取り付けられ、Xモータ5014にはカ
ップリング5015を介してXねじ軸5016が接続さ
れる。図64の部分拡大図に示すように、Xねじ軸50
16はアクチュエータブロック5018にねじ結合さ
れ、Xネジ軸5016の回転によってアクチュエータ側
ブロック5018をX方向に移動させる。アクチュエー
タ側ブロック5018と、Xステージ5010に固定さ
れたステージ側ブロックとは隙間を持って結合し、隙間
継手を構成している。よって、アクチュエータ側ブロッ
ク5018からステージ側ブロック5019に駆動力が
伝達され、Xステージ5019をX方向に駆動する。
【0199】又、Yステージ5001にはX方向の第1
の駆動手段であるXリニアモータを構成するXリニアモ
ータコイル5008が設けらている。Xステージ501
0上にはウエハチャック5100及びXYの座標をレー
ザ干渉計で測定するためのスコヤミラー5101が搭載
されている。
の駆動手段であるXリニアモータを構成するXリニアモ
ータコイル5008が設けらている。Xステージ501
0上にはウエハチャック5100及びXYの座標をレー
ザ干渉計で測定するためのスコヤミラー5101が搭載
されている。
【0200】なお、図63、図64に示した隙間継手に
は、接触部分に衝撃を吸収するためのゴム等の薄い層を
設けると、ステージを加減速する際の衝撃力を緩和でき
る。更に隙間継手をベローズの様な柔軟なシール材でシ
ールするとゴミの発生を極力抑えることができ、より好
ましい。
は、接触部分に衝撃を吸収するためのゴム等の薄い層を
設けると、ステージを加減速する際の衝撃力を緩和でき
る。更に隙間継手をベローズの様な柔軟なシール材でシ
ールするとゴミの発生を極力抑えることができ、より好
ましい。
【0201】次に上記構成において、X方向の位置決め
制御の場合について説明する。なおY方向の制御につい
ても考え方は全く同様である。先ず第2の駆動手段であ
る回転モータ5014にXステージ5010をステップ
するための電気エネルギを投入する。するとXネジ軸5
016の回転によってアクチュエータブロック5018
が移動し、ステージ側ブロック5019に押し当てるこ
とに推力が伝わり、Xステージ5010がステップ移動
する。この際、第1の駆動手段(リニアモータ)は出力
がスイッチで切断されて全く推力を発生しないか、ある
いは非常に小さい値に推力が制限されており、発熱は無
視できる程度に抑えられる。ステップが終了に近づく
と、第1の駆動手段(リニアモータ)が位置決めの推力
を発生するように切り替える。この切替のトリガとして
は、ステージ位置、時間などが利用できる。
制御の場合について説明する。なおY方向の制御につい
ても考え方は全く同様である。先ず第2の駆動手段であ
る回転モータ5014にXステージ5010をステップ
するための電気エネルギを投入する。するとXネジ軸5
016の回転によってアクチュエータブロック5018
が移動し、ステージ側ブロック5019に押し当てるこ
とに推力が伝わり、Xステージ5010がステップ移動
する。この際、第1の駆動手段(リニアモータ)は出力
がスイッチで切断されて全く推力を発生しないか、ある
いは非常に小さい値に推力が制限されており、発熱は無
視できる程度に抑えられる。ステップが終了に近づく
と、第1の駆動手段(リニアモータ)が位置決めの推力
を発生するように切り替える。この切替のトリガとして
は、ステージ位置、時間などが利用できる。
【0202】ここで、隙間継手の隙間は該位置精度より
大きな値に設定されている。これは第1の駆動手段(リ
ニアモータ)でステージの位置決めを行ったときステー
ジが隙間継手に接触しないための必要条件である。隙間
は具体的には数μmから数十μmに設定するのが望まし
い。この隙間によりステージはモータ及びネジ軸とは結
合が切断され、ステージと第1の駆動手段(リニアモー
タ)のみが結合された状態になる。この状態でステージ
位置を帰還するクローズドル−プ制御によってリニアモ
ータを駆動することにより、容易に機械剛性の高い系が
実現でき、高ゲインつまり高精度でかつ安定した位置制
御が行える。このリニアモータによる位置決め時の発熱
は、モータ及びネジ軸はもともと発熱しないか冷却され
ている上にステップがほぼ終了しているため、ステップ
時よりさらに発熱は少ない。
大きな値に設定されている。これは第1の駆動手段(リ
ニアモータ)でステージの位置決めを行ったときステー
ジが隙間継手に接触しないための必要条件である。隙間
は具体的には数μmから数十μmに設定するのが望まし
い。この隙間によりステージはモータ及びネジ軸とは結
合が切断され、ステージと第1の駆動手段(リニアモー
タ)のみが結合された状態になる。この状態でステージ
位置を帰還するクローズドル−プ制御によってリニアモ
ータを駆動することにより、容易に機械剛性の高い系が
実現でき、高ゲインつまり高精度でかつ安定した位置制
御が行える。このリニアモータによる位置決め時の発熱
は、モータ及びネジ軸はもともと発熱しないか冷却され
ている上にステップがほぼ終了しているため、ステップ
時よりさらに発熱は少ない。
【0203】図65は本実施例の制御系の具体的なブロ
ック図である。図66(a)はステップ指令が入った後
の時間と位置の関係を示すタイムチャート、図66
(b)はステップ指令が入った後の時間と切替スイッチ
位置の関係を示すタイムチャート、図66(c)はステ
ップ指令が入力された後の時間とリニアモータ電流の関
係を示すタイムチャートである。
ック図である。図66(a)はステップ指令が入った後
の時間と位置の関係を示すタイムチャート、図66
(b)はステップ指令が入った後の時間と切替スイッチ
位置の関係を示すタイムチャート、図66(c)はステ
ップ指令が入力された後の時間とリニアモータ電流の関
係を示すタイムチャートである。
【0204】今、ステップ指令が入力されたとする。こ
の時点では図65において切替スイッチ1は開いてい
る。このため、駆動電流は図65の下半分に示す第2の
駆動手段のモータにのみ与えられる。この結果、モータ
の発生する推力は隙間継手を介してステージに伝わり、
ステージを加速し、図66(a)に示す曲線のような位
置と時間の関係で目標位置に向かってステップする。こ
の時点、すなわち図66(b)において切替スイッチ1
がリニアモータをオフ側の時は、図66(c)に示すよ
うにリニアモータには電流は流れない。
の時点では図65において切替スイッチ1は開いてい
る。このため、駆動電流は図65の下半分に示す第2の
駆動手段のモータにのみ与えられる。この結果、モータ
の発生する推力は隙間継手を介してステージに伝わり、
ステージを加速し、図66(a)に示す曲線のような位
置と時間の関係で目標位置に向かってステップする。こ
の時点、すなわち図66(b)において切替スイッチ1
がリニアモータをオフ側の時は、図66(c)に示すよ
うにリニアモータには電流は流れない。
【0205】図66(a)に示す曲線に従ってステージ
が目標位置に近付き、目標位置との差が予め設定した許
容値よりも小さくなったら、図66(b)に示すように
切替スイッチ1はリニアモータをオンする側に閉じる。
すると図66(c)に示すようにリニアモータに電流が
流れ、リニアモータはステージに推力を伝えるようにな
り、一方、第2の駆動手段はステージとは別系統のサー
ボ機構により位置決めされており、ステージとは接触し
ておらず推力は伝えなくなる。つまりステージはリニア
モータのみにより位置制御される。この時、リニアモー
タはステージを振動させようとする外乱を吸収する力の
みを出せばよい。この外乱を吸収する力は、図66
(c)における振動波形の振幅に相当する。
が目標位置に近付き、目標位置との差が予め設定した許
容値よりも小さくなったら、図66(b)に示すように
切替スイッチ1はリニアモータをオンする側に閉じる。
すると図66(c)に示すようにリニアモータに電流が
流れ、リニアモータはステージに推力を伝えるようにな
り、一方、第2の駆動手段はステージとは別系統のサー
ボ機構により位置決めされており、ステージとは接触し
ておらず推力は伝えなくなる。つまりステージはリニア
モータのみにより位置制御される。この時、リニアモー
タはステージを振動させようとする外乱を吸収する力の
みを出せばよい。この外乱を吸収する力は、図66
(c)における振動波形の振幅に相当する。
【0206】図67、図68は上記実施例の変形例を示
すブロック図及びタイムチャートであり、上記において
リニアモータの駆動開始タイミングをステップ開始から
の時間に変えただけで、他は上記実施例と同様である。
すブロック図及びタイムチャートであり、上記において
リニアモータの駆動開始タイミングをステップ開始から
の時間に変えただけで、他は上記実施例と同様である。
【0207】又、図69、図70は更に別の変形例を示
すブロック図及びタイムチャートであり、リニアモータ
を常に電流制限しながら駆動させ、特に駆動開始スイッ
チを設けない点以外は上記実施例と同様である。
すブロック図及びタイムチャートであり、リニアモータ
を常に電流制限しながら駆動させ、特に駆動開始スイッ
チを設けない点以外は上記実施例と同様である。
【0208】なお、以上は位置決め制御の例を説明した
が、速度制御の場合は以下のようにする好ましい。例え
ばXステージをX方向に一定速度で移動させる場合、ま
ずアクチュエータ側ブロックをステージ側ブロックに押
し当てて目標速度になるまで加速する。目標速度になっ
たかどうかは不図示の速度検出手段で常時速度を監視す
る。そして目標速度に達したらアクチュエータ側ブロッ
クとステージ側ブロックが接しないようにモータを制御
する。両ブロック同士が接触しないようにするには、両
ブロック間に近接センサを設けてこの出力を帰還してモ
ータを制御しても良いし、あるいはステージ位置とモー
タ位置を別個に検出して両者の値を帰還してモータを制
御しても良い。この状態ではステージには空気抵抗及び
リニアエアベアリングからの煎断抵抗だけである。これ
らを吸収する力のみをリニアモータで出すようにすれば
良い。この方式の利点は、一定速度で制御中にはモータ
は両ブロックを接触させないように制御するだけでよい
事である。これは隙間に多少の誤差があってもよいとい
うこと、つまり制御にそれほど高精度が要求されない事
を意味する。従来のようにモータとステージが常に結合
されている系ではモータの速度とステージの速度が完全
に一致し、モータ自身がよほど高精度に制御されてない
とモータがステージに対して擾乱として作用する可能性
もあるが、本実施例のように定速時にモータとステージ
の結合が切れる系ではステージに対する擾乱は極めて少
なくなる。
が、速度制御の場合は以下のようにする好ましい。例え
ばXステージをX方向に一定速度で移動させる場合、ま
ずアクチュエータ側ブロックをステージ側ブロックに押
し当てて目標速度になるまで加速する。目標速度になっ
たかどうかは不図示の速度検出手段で常時速度を監視す
る。そして目標速度に達したらアクチュエータ側ブロッ
クとステージ側ブロックが接しないようにモータを制御
する。両ブロック同士が接触しないようにするには、両
ブロック間に近接センサを設けてこの出力を帰還してモ
ータを制御しても良いし、あるいはステージ位置とモー
タ位置を別個に検出して両者の値を帰還してモータを制
御しても良い。この状態ではステージには空気抵抗及び
リニアエアベアリングからの煎断抵抗だけである。これ
らを吸収する力のみをリニアモータで出すようにすれば
良い。この方式の利点は、一定速度で制御中にはモータ
は両ブロックを接触させないように制御するだけでよい
事である。これは隙間に多少の誤差があってもよいとい
うこと、つまり制御にそれほど高精度が要求されない事
を意味する。従来のようにモータとステージが常に結合
されている系ではモータの速度とステージの速度が完全
に一致し、モータ自身がよほど高精度に制御されてない
とモータがステージに対して擾乱として作用する可能性
もあるが、本実施例のように定速時にモータとステージ
の結合が切れる系ではステージに対する擾乱は極めて少
なくなる。
【0209】<実施例11>図71は先の実施例10
(図62、図63)を変形した第11実施例の構成図で
ある。先の実施例10ではYステージの重力キャンセル
手段として定張力ばね系を用いたが、本実施例ではY電
動シリンダロッドの先端とYステージとをコイルばね5
200で結合して、重力をキャンセルするものである。
その他の構成は実施例10と同一である。
(図62、図63)を変形した第11実施例の構成図で
ある。先の実施例10ではYステージの重力キャンセル
手段として定張力ばね系を用いたが、本実施例ではY電
動シリンダロッドの先端とYステージとをコイルばね5
200で結合して、重力をキャンセルするものである。
その他の構成は実施例10と同一である。
【0210】図72はコイルばね5200の詳細図であ
る。コイルばね5200の一端はYロッド5105の先
に、もう一端はYステージ5001に接続されている。
そしてこのコイルばね5200とは並列に、Yロッド5
105とYステージ5001とは隙間継手によって接続
されている。Y電動シリンダのモータ5100はYステ
ージ5001の重力に相当するトルクを発生し続けるこ
とにより、Yステージ5001の重力をキャンセルする
ようになっている。
る。コイルばね5200の一端はYロッド5105の先
に、もう一端はYステージ5001に接続されている。
そしてこのコイルばね5200とは並列に、Yロッド5
105とYステージ5001とは隙間継手によって接続
されている。Y電動シリンダのモータ5100はYステ
ージ5001の重力に相当するトルクを発生し続けるこ
とにより、Yステージ5001の重力をキャンセルする
ようになっている。
【0211】<実施例12>図73は第12実施例のス
テージ装置の全体構成図、図74はX方向の第2の駆動
手段の拡大図である。ベース6000上にXステージ6
001がリニアエアベアリングを介してX方向に滑動自
在に搭載され、Xステージ6001の内部にはYステー
ジ6002がリニアエアベアリングを介してY方向に滑
動自在に設けられている。Xステージ6001の駆動系
は2系統あり、リニアモータ(固定子6008、600
9、及び可動子6010)から構成される第1の駆動手
段と、ベース6000上に固定されたXモータ600
3、キャプスタン6004、駆動ブロック6005、ガ
イドバー6006から構成される第2の駆動手段であ
る。駆動ブロック6005はベース6000上のバーブ
ロック6007に固定されたガイドバー6006に沿っ
てX方向に滑動自在であり、Xモータ6003の回転駆
動力がキャプスタン6004を介して伝達され、駆動ブ
ロック6005はX方向に駆動される。
テージ装置の全体構成図、図74はX方向の第2の駆動
手段の拡大図である。ベース6000上にXステージ6
001がリニアエアベアリングを介してX方向に滑動自
在に搭載され、Xステージ6001の内部にはYステー
ジ6002がリニアエアベアリングを介してY方向に滑
動自在に設けられている。Xステージ6001の駆動系
は2系統あり、リニアモータ(固定子6008、600
9、及び可動子6010)から構成される第1の駆動手
段と、ベース6000上に固定されたXモータ600
3、キャプスタン6004、駆動ブロック6005、ガ
イドバー6006から構成される第2の駆動手段であ
る。駆動ブロック6005はベース6000上のバーブ
ロック6007に固定されたガイドバー6006に沿っ
てX方向に滑動自在であり、Xモータ6003の回転駆
動力がキャプスタン6004を介して伝達され、駆動ブ
ロック6005はX方向に駆動される。
【0212】図74に示すように、駆動ブロック600
5はXステージ6001の両端をはさみ込むような形状
を有し、ここには若干の隙間が形成されている。結果と
して、X方向に駆動される駆動ブロック6005は若干
の隙間を有してXステージ6001に接続される。
5はXステージ6001の両端をはさみ込むような形状
を有し、ここには若干の隙間が形成されている。結果と
して、X方向に駆動される駆動ブロック6005は若干
の隙間を有してXステージ6001に接続される。
【0213】又、Yステージ6002の駆動系について
は、第1の駆動手段としてYリニアモータ(固定子60
12、可動子6013)、第2の駆動手段としてYエア
シリンダ6011の2系統である。Yエアシリンダ60
11の構造は先に説明した図28、29のものと同様で
ある。
は、第1の駆動手段としてYリニアモータ(固定子60
12、可動子6013)、第2の駆動手段としてYエア
シリンダ6011の2系統である。Yエアシリンダ60
11の構造は先に説明した図28、29のものと同様で
ある。
【0214】以上の構成を有する本実施例のステージ装
置の制御方法については、X方向については図62乃至
図64の場合と同様、Y方向については図28及び図2
9の場合と同様である。
置の制御方法については、X方向については図62乃至
図64の場合と同様、Y方向については図28及び図2
9の場合と同様である。
【0215】<実施例13>次に上記説明したステージ
装置を含む露光装置を利用した、半導体デバイスの製造
方法の実施例を説明する。図75は半導体デバイス(I
C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1(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2(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3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウ
エハを製造する。ステップ4(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5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ス
テップ4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6(検査)ではステップ5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7)される。
装置を含む露光装置を利用した、半導体デバイスの製造
方法の実施例を説明する。図75は半導体デバイス(I
C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1(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2(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3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウ
エハを製造する。ステップ4(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5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ス
テップ4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6(検査)ではステップ5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7)される。
【0216】図76は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(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14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ16(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17(現像)では露光したウエハを現像する。ステッ
プ18(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19(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。本実施例の製造方
法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導
体デバイスを製造することができる。
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(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14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ16(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17(現像)では露光したウエハを現像する。ステッ
プ18(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19(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。本実施例の製造方
法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導
体デバイスを製造することができる。
【0217】
【発明の効果】以上の本発明によれば、高速・高精度で
低発熱のステージ装置を提供することができる。又、本
発明を半導体等のデバイス製造に応用すれば、高集積度
デバイスを提供することができる。
低発熱のステージ装置を提供することができる。又、本
発明を半導体等のデバイス製造に応用すれば、高集積度
デバイスを提供することができる。
【図1】本発明の移動ステージ装置の第1実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図2】図2(a)は図1に示す移動ステージ装置の正
面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図であ
る。
面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図であ
る。
【図3】図1に示す移動ステージ装置の動作原理を説明
するための図である。
するための図である。
【図4】図1に示す移動ステージ装置における駆動制御
部の第1の例を示すブロック図である。
部の第1の例を示すブロック図である。
【図5】図4に示す駆動制御部の動作の一例を示すタイ
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
【図6】図1に示す移動ステージ装置における駆動制御
部の第2の例を示すブロック図である。
部の第2の例を示すブロック図である。
【図7】図6に示す駆動制御部の動作の一例を示すタイ
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替えタ
イミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加電流
を示す図である。
【図8】図1に示す移動ステージ装置における駆動制御
部の第3の例を示すブロック図である。
部の第3の例を示すブロック図である。
【図9】図8に示す駆動制御部の動作の一例を示すタイ
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印加電
流を示す図である。
ムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動ステ
ージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印加電
流を示す図である。
【図10】図1に示す移動ステージ装置の変形例を示す
断面図である。
断面図である。
【図11】本発明の移動ステージ装置の第1実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図12】図11に示す移動ステージ装置の正面図であ
る。
る。
【図13】図11に示す移動ステージ装置における第1
の駆動手段を示す図であり、(a)は正面図、(b)は
断面図である。
の駆動手段を示す図であり、(a)は正面図、(b)は
断面図である。
【図14】本発明の移動ステージ装置の第3実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図15】図14に示す移動ステージ装置の正面図であ
る。
る。
【図16】図14に示す移動ステージ装置におけるX方
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
【図17】図14に示す移動ステージ装置におけるY方
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
向についての第2の駆動手段の一例を示す断面図であ
る。
【図18】図14に示す移動ステージ装置の動作原理を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図19】図14に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第1の例を示すブロック図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
【図20】図19に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
【図21】図14に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第2の例を示すブロック図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
【図22】図21に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図である。
【図23】図14に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第3の例を示すブロック図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
【図24】図23に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図である。
【図25】図14に示す移動ステージ装置の変形例に関
る動作原理を説明するための図である。
る動作原理を説明するための図である。
【図26】図25に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の一例を示すブロック図である。
制御部の一例を示すブロック図である。
【図27】図26に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はエアシリンダ内の圧力変化を示
す図、(e)は切替バルブの切替えタイミングを示す
図、(f)はエアシリンダの剛性変化を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はエアシリンダ内の圧力変化を示
す図、(e)は切替バルブの切替えタイミングを示す
図、(f)はエアシリンダの剛性変化を示す図である。
【図28】本発明の移動ステージ装置の第4実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図29】図28に示す移動ステージ装置の正面図であ
る。
る。
【図30】本発明の移動ステージ装置の第5実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図31】(a)は図30に示す移動ステージ装置の正
面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図32】図30に示す移動ステージ装置の動作原理を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図33】図30に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第1の例を示すブロック図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
【図34】図33に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は第1の切替スイッチ
の切替えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへ
の印加電流を示す図、(d)は第2の切替スイッチの切
替えタイミングを示す図、(e)はリニアモータに対す
る抵抗力の変化を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は第1の切替スイッチ
の切替えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへ
の印加電流を示す図、(d)は第2の切替スイッチの切
替えタイミングを示す図、(e)はリニアモータに対す
る抵抗力の変化を示す図である。
【図35】図30に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第2の例を示すブロック図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
【図36】図30に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第3の例を示すブロック図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
【図37】図36に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)は切替スイッチの切替えタイミ
ングを示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の
変化を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)は切替スイッチの切替えタイミ
ングを示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の
変化を示す図である。
【図38】本発明の移動ステージ装置の第6実施例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図39】図38に示す移動ステージ装置のA−A線断
面図である。
面図である。
【図40】図38に示す移動ステージ装置のB−B線断
面図である。
面図である。
【図41】図38に示す移動ステージ装置の動作原理を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図42】図38に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第1の例を示すブロック図である。
制御部の第1の例を示すブロック図である。
【図43】図42に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
【図44】図38に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第2の例を示すブロック図である。
制御部の第2の例を示すブロック図である。
【図45】図44に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)は切替スイッチの切替
えタイミングを示す図、(c)はリニアモータへの印加
電流を示す図、(d)はクラッチの切替えタイミングを
示す図、(e)はリニアモータに対する抵抗力の変化を
示す図である。
【図46】図38に示す移動ステージ装置における駆動
制御部の第3の例を示すブロック図である。
制御部の第3の例を示すブロック図である。
【図47】図46に示す駆動制御部の動作の一例を示す
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)はクラッチの切替えタイミング
を示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の変化
を示す図である。
タイムチャートであり、(a)は駆動時間に対する移動
ステージの位置を示す図、(b)はリニアモータへの印
加電流を示す図、(c)はクラッチの切替えタイミング
を示す図、(d)はリニアモータに対する抵抗力の変化
を示す図である。
【図48】第7実施例の制御系のブロック図である。
【図49】制御系の変形例のブロック図である。
【図50】第8実施例の概念をまとめた図である。
【図51】第8実施例の制御系のブロック図である。
【図52】ステージの移動曲線を示す図である。
【図53】図51の制御系の変形例のブロック図であ
る。
る。
【図54】縦型のエアシリンダの駆動系を示す図であ
る。
る。
【図55】横型のエアシリンダの駆動系を示す図であ
る。
る。
【図56】エアシリンダの駆動原理を説明するための図
である。
である。
【図57】エアシリンダを駆動するための制御系のブロ
ック図である。
ック図である。
【図58】エアシリンダの駆動制御を説明するためのグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図59】エアシリンダの駆動制御を説明するためのグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図60】エアシリンダの駆動制御を説明するためのグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図61】エアシリンダの駆動制御を説明するためのグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図62】第10実施例の全体構成図である。
【図63】第10実施例の部分詳細図である。
【図64】第10実施例の部分詳細図である。
【図65】第10実施例の制御系のブロック図である。
【図66】図65の制御系を説明するためのタイムチャ
ート図である。
ート図である。
【図67】制御系の変形例のブロック図である。
【図68】図67の制御系を説明するためのタイムチャ
ート図である。
ート図である。
【図69】制御系の更なる変形例のブロック図である。
【図70】図69の制御系を説明するためのタイムチャ
ート図である。
ート図である。
【図71】第11実施例の全体構成図である。
【図72】第11実施例の部分詳細図である。
【図73】第12実施例の全体構成図である。
【図74】第12実施例の部分詳細図である。
【図75】半導体デバイスの製造フローを示す図であ
る。
る。
【図76】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
る。
100,1100,1400,2800,3000 マ
スク 101,1101,1401,2801,3001,3
801 ウェハ 102,1402,2802,3002,3806 ス
テージ定盤 103,1103,1403,2803,3003,3
818 ウェハチャック 104,1404,3004,3802 Xステージ 105,1405,3005,3803 Yステージ 106,1406,3010 Xリニアモータ 107,1407,3015,3819 Yリニアモー
タ 108,3021,3804 Xモータ 109,3007,3805 Yモータ 110,3812 Xねじ軸 111 軸受ユニット 112,3823 カップリングユニット 113,3827 転動軸受 114,3820 Xナット 115 X板ばね 116,1409,3011 Xリニアモータ連結板 117,1408,3012,3807 Xリニアモー
タコイル 118,1116,1423,2816,3028,3
824 X静圧軸受加圧系 119,1118,1422,2815,3027,3
825 Y予圧磁石 120,1421,3026,3826 X静圧パッド 121,3809 Yねじ軸 122,1410,3014 Yリニアモータコイル 123,1411,3016,3811 Yリニアモー
タ連結板 124,3810 Yリニアモータコイル 125,1424,3023,3815,3830 Y
静圧パッド 126,1426,2818,3024,3816,3
829 Y静圧軸受加圧系 127,1425,2817,3025,3828 Y
予圧磁石 128,1113,1418,2812,3018 X
軸レーザ干渉計ユニット 129,1114,1419,2813,3019 Y
軸レーザ干渉計ユニット 130,1112,1417,2811,3017,3
814 スコヤミラー 131,3822,3831,4103 クラッチ 132,3821,3832 駆動プレート 300,1805,3200,4100 移動ステージ 301,1807,3201,4101 第1の駆動手
段 302,1806,3202,4102 第2の駆動手
段 303 ばね部材 401,404,601,604,801,804,1
901,1905,2101,2105,2301,2
304,2601,2605,3301,3305,3
501,3505,3601,3604,4201,4
401,4601 フィルタ 402,405,602,605,802,805,1
902,2102,2302,2602,3302,3
309,3502,3509,3602,3608,4
202,4205,4402,4405,4602,4
604 電流増幅器 403,603,1903,2103,2603,33
03,3308,3503,3508,4203,44
03 切替スイッチ 406,606,1904,2104,3304,33
07,3504,3507,3606,4204,42
06,4404,4406,4605 比較器 803,2303,3603,4603 電流制限器 1104,2804 ZYステージ 1105 シリンダ固定盤 1106 X電動シリンダ 1107 X電動シリンダロッド 1108 X平行板ばね 1109 Y電動シリンダ 1110 Y電動シリンダロッド 1111,2805 Xアシストベース 1115 Y平行板ばね 1117,1412,2810 X静圧軸受 1301 パッド 1302 コア 1303 コイル 1304 ギャップセンサ 1305 Xインダクションモータ 1306,1307,1309,1310,1312,
1313 コイル 1308 Yインダクションモータ 1311 θインダクションモータ 1413,2814 X非接触エアシリンダ 1414,2807 X非接触エアシリンダロッド 1415,2819 Y非接触エアシリンダ 1416 Y非接触エアシリンダロッド 1420 Xヨーガイド 1601,1612,1705 非接触エアシリンダ排
気系 1602,1611,1704 非接触エアシリンダ給
気系 1603,1604,1609,1610,1701,
1703 ラビリンス 1605 静圧軸受加圧系 1606 静圧軸受 1607,1608,1702 真空排気系 1801,1906,2106,2305,2501,
2606 真空源 1802,1907,2107,2306,2502,
2607 圧力源 1803,1908,2108,2307,2503,
2508,2608,2611 切替バルブ 1804,1909,2109,2308,2504,
2609 制御バルブ 2506 エアシリンダ 2507 リニアモータ 2509,2612 定圧大容量チャンバ 2806 Yアシストベース 2810 X静圧軸受 3006 Yベルト 3008 Yドラムユニット 3009,3813 イコライズ 3013 Yヨーガイド 3020 Xベルト 3022 Xドラムユニット 3306,3506,3605 定電流源 3808 定張力ばね 3817 定張力ばねドラム 3833 Yナット
スク 101,1101,1401,2801,3001,3
801 ウェハ 102,1402,2802,3002,3806 ス
テージ定盤 103,1103,1403,2803,3003,3
818 ウェハチャック 104,1404,3004,3802 Xステージ 105,1405,3005,3803 Yステージ 106,1406,3010 Xリニアモータ 107,1407,3015,3819 Yリニアモー
タ 108,3021,3804 Xモータ 109,3007,3805 Yモータ 110,3812 Xねじ軸 111 軸受ユニット 112,3823 カップリングユニット 113,3827 転動軸受 114,3820 Xナット 115 X板ばね 116,1409,3011 Xリニアモータ連結板 117,1408,3012,3807 Xリニアモー
タコイル 118,1116,1423,2816,3028,3
824 X静圧軸受加圧系 119,1118,1422,2815,3027,3
825 Y予圧磁石 120,1421,3026,3826 X静圧パッド 121,3809 Yねじ軸 122,1410,3014 Yリニアモータコイル 123,1411,3016,3811 Yリニアモー
タ連結板 124,3810 Yリニアモータコイル 125,1424,3023,3815,3830 Y
静圧パッド 126,1426,2818,3024,3816,3
829 Y静圧軸受加圧系 127,1425,2817,3025,3828 Y
予圧磁石 128,1113,1418,2812,3018 X
軸レーザ干渉計ユニット 129,1114,1419,2813,3019 Y
軸レーザ干渉計ユニット 130,1112,1417,2811,3017,3
814 スコヤミラー 131,3822,3831,4103 クラッチ 132,3821,3832 駆動プレート 300,1805,3200,4100 移動ステージ 301,1807,3201,4101 第1の駆動手
段 302,1806,3202,4102 第2の駆動手
段 303 ばね部材 401,404,601,604,801,804,1
901,1905,2101,2105,2301,2
304,2601,2605,3301,3305,3
501,3505,3601,3604,4201,4
401,4601 フィルタ 402,405,602,605,802,805,1
902,2102,2302,2602,3302,3
309,3502,3509,3602,3608,4
202,4205,4402,4405,4602,4
604 電流増幅器 403,603,1903,2103,2603,33
03,3308,3503,3508,4203,44
03 切替スイッチ 406,606,1904,2104,3304,33
07,3504,3507,3606,4204,42
06,4404,4406,4605 比較器 803,2303,3603,4603 電流制限器 1104,2804 ZYステージ 1105 シリンダ固定盤 1106 X電動シリンダ 1107 X電動シリンダロッド 1108 X平行板ばね 1109 Y電動シリンダ 1110 Y電動シリンダロッド 1111,2805 Xアシストベース 1115 Y平行板ばね 1117,1412,2810 X静圧軸受 1301 パッド 1302 コア 1303 コイル 1304 ギャップセンサ 1305 Xインダクションモータ 1306,1307,1309,1310,1312,
1313 コイル 1308 Yインダクションモータ 1311 θインダクションモータ 1413,2814 X非接触エアシリンダ 1414,2807 X非接触エアシリンダロッド 1415,2819 Y非接触エアシリンダ 1416 Y非接触エアシリンダロッド 1420 Xヨーガイド 1601,1612,1705 非接触エアシリンダ排
気系 1602,1611,1704 非接触エアシリンダ給
気系 1603,1604,1609,1610,1701,
1703 ラビリンス 1605 静圧軸受加圧系 1606 静圧軸受 1607,1608,1702 真空排気系 1801,1906,2106,2305,2501,
2606 真空源 1802,1907,2107,2306,2502,
2607 圧力源 1803,1908,2108,2307,2503,
2508,2608,2611 切替バルブ 1804,1909,2109,2308,2504,
2609 制御バルブ 2506 エアシリンダ 2507 リニアモータ 2509,2612 定圧大容量チャンバ 2806 Yアシストベース 2810 X静圧軸受 3006 Yベルト 3008 Yドラムユニット 3009,3813 イコライズ 3013 Yヨーガイド 3020 Xベルト 3022 Xドラムユニット 3306,3506,3605 定電流源 3808 定張力ばね 3817 定張力ばねドラム 3833 Yナット
フロントページの続き (72)発明者 浅野 俊哉 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高橋 悟 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−181198(JP,A) 特開 平1−181522(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G12B 5/00 H01L 21/68
Claims (13)
- 【請求項1】 可動ステージを、所定範囲に渡って駆動
可能な、微移動用の第1駆動手段と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、 前記第2駆動手段と可動ステージとを連結し、移動方向
に変形可能な弾性部材と を有することを特徴とするステ
ージ装置。 - 【請求項2】 第1駆動手段はリニアモータを含む請求
項1のステージ装置。 - 【請求項3】 第2駆動手段は、回転モータの回転駆動
力を利用したものである請求項1のステージ装置。 - 【請求項4】 第2駆動手段は、空気圧力を利用したも
のである請求項1のステージ装置。 - 【請求項5】 第2駆動手段はエアシリンダを有し、該
エアシリンダへの供給流量を制御する制御手段を有する
請求項4のステージ装置。 - 【請求項6】 可動ステージを、所定範囲に渡って駆動
可能な、微移動用の第1駆動手段と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、 前記第2駆動手段と可動ステージとを連結し、移動方向
に変形可能な弾性部材と、 前記弾性部材の変位を検出する検出手段と、 該検出手段の出力を基に可動ステージの駆動を行う制御
手段を有することを特徴とするステージ装置。 - 【請求項7】 可動ステージを、所定範囲に渡って駆動
可能な、微移動用の第1駆動手段と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、 前記第2駆動手段と可動ステージとを連結し、移動方向
に変形可能な弾性部材 と、 時間微分可能な加速度曲線によって第2駆動手段を駆動
する制御手段を有することを特徴とするステージ装置。 - 【請求項8】 可動ステージを、所定範囲に渡って駆動
可能な、微移動用の第1駆動手段と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、 前記第2駆動手段と可動ステージとを、切り離し可能に
連結するクラッチとを有することを特徴とするステージ
装置。 - 【請求項9】 第2駆動手段と可動ステージとが、移動
方向に隙間を有する継手を介して連結されている請求項
1のステージ装置。 - 【請求項10】 可動ステージの駆動方向は、重力方向
の成分を有する方向である請求項1のステージ装置。 - 【請求項11】 被転写物を載置する可動ステージを、
所定範囲に渡って駆動可能な、微移動用の第1駆動手段
と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、前記第2駆動手段と可動ステージとを連結し、移動方向
に変形可能な弾性部材と、 パターンを前記可動ステージに載置された被転写物に転
写する手段とを有することを特徴とするパターン転写シ
ステム。 - 【請求項12】 被転写物を載置する可動ステージを、
所定範囲に渡って駆動可能な、微移動用の第1駆動手段
と、 前記可動ステージを、前記所定範囲と実質的に同一範囲
に渡って駆動可能な、粗移動用の第2駆動手段と、 前記第2駆動手段と可動ステージとを、切り離し可能に
連結するクラッチと、 パターンを前記可動ステージに載置された被転写物に転
写する手段とを有することを特徴とするパターン転写シ
ステム。 - 【請求項13】 被転写物は半導体ウエハであり、回路
パターンが転写される請求項11または12のシステ
ム。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05032053A JP3135404B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | ステージ装置とこれを用いたシステム |
EP93302498A EP0564255B1 (en) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Stage device and pattern transfer system using the same |
AT93302498T ATE149699T1 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Vorlagenbühne und musterübertragungssystem hierfür |
ES93302498T ES2097976T3 (es) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Dispositivo portaobjetos y sistema de transferencia de dibujo que lo utiliza. |
DE69308347T DE69308347T2 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Vorlagenbühne und Musterübertragungssystem hierfür |
US08/275,428 US5684856A (en) | 1991-09-18 | 1994-07-15 | Stage device and pattern transfer system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05032053A JP3135404B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | ステージ装置とこれを用いたシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06252026A JPH06252026A (ja) | 1994-09-09 |
JP3135404B2 true JP3135404B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=12348127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05032053A Expired - Fee Related JP3135404B2 (ja) | 1991-09-18 | 1993-02-22 | ステージ装置とこれを用いたシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135404B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016155144A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 蛇の目ミシン工業株式会社 | サーボプレス、制御方法およびプログラム |
CN114619411A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-14 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种柔性运动台及载台*** |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100479078B1 (ko) * | 2002-08-14 | 2005-03-25 | 엘지전자 주식회사 | 노광장치의 이송식 기판 스테이지 |
US7126674B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-10-24 | Asml Netherlands B.V. | Positioning device and device manufacturing method |
JP4721325B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-07-13 | 株式会社ソディック | 形彫放電加工機 |
WO2010131485A1 (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 株式会社ニコン | 移動体装置、用力伝達装置、及び露光装置、並びにデバイス製造方法 |
TWI398931B (zh) * | 2009-07-03 | 2013-06-11 | Wecon Automation Corp | 驅動裝置及固晶機 |
JP6655925B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2020-03-04 | 東京エレクトロン株式会社 | ステージ装置及びプローブ装置 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP05032053A patent/JP3135404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016155144A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 蛇の目ミシン工業株式会社 | サーボプレス、制御方法およびプログラム |
CN114619411A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-14 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种柔性运动台及载台*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06252026A (ja) | 1994-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5684856A (en) | Stage device and pattern transfer system using the same | |
EP1970941B1 (en) | Stage system for use in an exposure apparatus | |
US6654098B2 (en) | Stage apparatus, exposure apparatus, and device production method | |
US6408045B1 (en) | Stage system and exposure apparatus with the same | |
US6859257B2 (en) | Stage system | |
KR100374744B1 (ko) | 위치결정장치, 노광장치, 디바이스제조방법 및 위치결정방법 | |
JP3919560B2 (ja) | 振動制御装置及び振動制御方法及び露光装置及びデバイスの製造方法 | |
US11880144B2 (en) | Object table, a stage apparatus and a lithographic apparatus | |
JPH11189332A (ja) | 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 | |
US7586218B2 (en) | Moving apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
JP3135404B2 (ja) | ステージ装置とこれを用いたシステム | |
JP4386293B2 (ja) | 振動制御装置及び振動制御方法及び露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP3137717B2 (ja) | 移動ステージ装置 | |
EP0564255B1 (en) | Stage device and pattern transfer system using the same | |
US20150098074A1 (en) | Stage braking system for a motor | |
JP2001242937A (ja) | ステージ装置 | |
US20030097205A1 (en) | Control scheme and system for active vibration isolation | |
JP2024039768A (ja) | ステージ装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 | |
JP2001185604A (ja) | ステージ装置及び露光装置 | |
JPS58147134A (ja) | 精密平面移動装置 | |
JP2000353736A (ja) | 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 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001114 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |