KR20210129597A - Drive system, lithography apparatus and method of manufacturing article - Google Patents

Abstract

An object of the present invention is to provide a drive system capable of performing highly accurate driving. The drive system comprises: a motor including a stator and a movable element; a position detection part for detecting a relative position between the stator and the movable element in the motor; an acquisition part for acquiring magnetic flux density information as a reference according to the relative position; a measurement means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position; and a control means for controlling driving of the motor based on each of plural times of differences by setting the relative position when the magnetic flux density information that becomes the reference is identical in size to a predetermined setting value to a first relative position, setting the relative position when the magnetic flux density information measured by the measurement means is identical in size to the predetermined setting value to a second relative position and acquiring the plural times of differences between the first relative position and the second relative position during a period in which the measured magnetic flux density information is changed in one cycle.

Description

구동 시스템, 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법{DRIVE SYSTEM, LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}DRIVE SYSTEM, LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE

본 발명은, 구동 시스템, 리소그래피 장치 및 물품 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a drive system, a lithographic apparatus and a method of manufacturing an article.

모터를 정확하게 구동하기 위해서는, 가동자 또는 고정자가 발생시키는 자속밀도의 공간 분포에 맞춘 전류 지령값을 주지 않으면 안된다. 그러나, 전류 지령값이 참조하는 위치 검출부의 값을 기초로 계산된 자속밀도와 가동자 또는 고정자가 실제로 발생시키는 자속밀도에는 오차가 생긴다. In order to drive the motor accurately, the current command value must be given in accordance with the spatial distribution of the magnetic flux density generated by the mover or the stator. However, there is an error between the magnetic flux density calculated based on the value of the position detection unit referenced by the current command value and the magnetic flux density actually generated by the mover or the stator.

이 오차를 저감시키기 위해서 일본국 특허 제3765287호 및 일본국 특개 2008-178237호 공보에는, 계산 상의 자속밀도가 제로가 되는 위치와 측정한 자속밀도가 제로가 되는 위치의 차이를 구해서 위치 검출부의 값 또는 전류 지령값을 보정하는 시스템이 개시되어 있다. 일본국 특허 제3765287호 및 일본국 특개 2008-178237호 공보에서는 자속밀도 대신에 자속밀도에 비례하는 모터의 역기전압을 측정하고, 자속밀도가 제로가 되는 위치를 산출함으로써 위치 검출부의 값 또는 전류 지령값을 보정하고 있다. In order to reduce this error, Japanese Patent No. 3765287 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-178237 disclose the value of the position detection unit by finding the difference between the position at which the calculated magnetic flux density becomes zero and the position at which the measured magnetic flux density becomes zero. Alternatively, a system for correcting the current command value is disclosed. In Japanese Patent No. 3765287 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-178237, instead of magnetic flux density, the counter electromotive voltage of the motor is measured in proportion to the magnetic flux density, and the position at which the magnetic flux density becomes zero is calculated, thereby commanding the value or current of the position detection unit. values are being corrected.

즉, 일본국 특허 제3765287호 및 일본국 특개 2008-178237호 공보에서는 구동 영역 전체 또는 자속이 1주기 변화하는 중에서 계산 상의 자속밀도가 제로가 되는 위치와 측정한 자속밀도가 제로가 되는 위치의 차이를 구해서 위치 검출부의 값 또는 전류 지령값을 보정하고 있다. 그렇지만, 종래 방법에서는 구동 영역 전체 또는 자속이 1주기 변화하는 중에서 1개의 차이밖에 나오지 않기 때문에, 정밀도가 낮아, 복수의 자석의 부착 오차에 의해 발생하는 자속밀도의 1주기 내의 어긋남까지는 보정할 수 없다. 따라서 예를 들면 리소그래피 장치 등에 적용하기 위해서는 불충분하였다. That is, in Japanese Patent No. 3765287 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-178237, the difference between the position at which the calculated magnetic flux density becomes zero and the position at which the measured magnetic flux density becomes zero in the entire driving region or when the magnetic flux changes by one period to correct the value of the position detection unit or the current command value. However, in the conventional method, since only one difference occurs in the entire driving region or the magnetic flux changes in one period, the accuracy is low, and the deviation in magnetic flux density caused by the attachment error of a plurality of magnets within one period cannot be corrected. . Therefore, it is insufficient for application to, for example, a lithographic apparatus or the like.

본 발명은, 정밀도가 높은 위치 제어가 가능한 구동 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a drive system capable of high-precision position control.

그 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면의 구동 시스템은, In order to achieve the object, the drive system of one aspect of the present invention is

고정자와 가동자를 포함하는 모터와,a motor comprising a stator and a mover;

상기 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치를 검출하는 위치 검출부와,a position detection unit for detecting the relative positions of the stator and the mover of the motor;

상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보를 취득하는 취득부와,an acquisition unit for acquiring magnetic flux density information serving as a reference according to the relative position;

상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보를 측정하는 측정수단과,Measuring means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position;

상기 기준이 되는 자속밀도 정보의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 상기 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하고, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 한다.The relative position when the magnitude of the reference magnetic flux density information coincides with a predetermined set value is taken as the first relative position, and the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means coincides with the predetermined set value The relative position at the time of making a second relative position is taken as a second relative position, and the difference between the first relative position and the second relative position is acquired a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one period, It is characterized in that it has a control means for controlling the driving of the motor based on the difference between the respective meetings.

본 발명의 일측면에 따르면, 정밀도가 높은 위치 제어가 가능한 구동 시스템을 제공할 수 있다. According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a drive system capable of high-precision position control.

도1은 실시예에 있어서의, 리니어 모터를 사용한 위치결정 스테이지의 개략 구성을 나타내는 평면도다.
도2는 실시예에 있어서의, 리니어 모터의 구성도다.
도3은 실시예에 있어서, 자석이나 코일, 위치 검출기의 원점의 배치가 모두 설계값대로 되어 있을 때의 배치와 자속밀도의 관계도다.
도4는 실시예에 있어서, 코일(121a∼121c)로부터 가동자가 받는 힘을 나타낸 도면이다.
도5는 실시예에 있어서, 자석이나 코일, 위치 검출기의 원점의 배치가 어긋나 있을 때의 배치와 자속밀도의 관계를 설명하는 도면으로서, 도5a는 자석 114, 119이나 코일(121)은 설계값대로 배치되고, 위치 검출기의 원점만 어긋나 버렸을 때의 도면, 도5b는 위치 검출기의 원점은 설계값대로의 장소에 있고, 자석 114, 119이나 코일(121)이 제조 오차나 부착 오차 등에 의해 배치가 어긋나 있을 때의 도면이다.
도6은 본 실시예에 있어서의 구동 시스템의 제어 블록선도다.
도7은 실시예에 있어서, 설정값이 1개일 때의 보정방법을 나타내는 플로우차트다.
도8은 실시예에 있어서, 실제의 자속밀도와 이상적인 자속밀도의 어긋남과 1개의 설정값을 나타내는 도면이다.
도9는 실시예에 있어서, 설정값이 복수일 때의 보정방법을 나타내는 플로우차트다.
도10은 실시예에 있어서, 실제의 자속밀도와 이상적인 자속밀도의 어긋남과 복수의 설정값을 나타내는 도면이다.
도11은 실시예에 있어서, 주사 노광장치의 예를 나타낸 도면이다.
도12는 실시예에 있어서, 노광장치의 시퀀스를 나타낸 플로우차트다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the schematic structure of the positioning stage using the linear motor in an Example.
Fig. 2 is a block diagram of a linear motor in the embodiment.
Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the arrangement and magnetic flux density when the arrangement of the origins of magnets, coils, and position detectors are all set to design values in the embodiment.
4 is a view showing the force received by the mover from the coils 121a to 121c according to the embodiment.
Fig. 5 is a view for explaining the relationship between the arrangement and magnetic flux density when the arrangement of the origin of magnets, coils, and position detectors is out of alignment in the embodiment. 5B is a diagram when only the origin of the position detector is displaced. In Fig. 5B, the origin of the position detector is in the place according to the design value, and the magnets 114, 119 and coil 121 are not arranged due to manufacturing errors or attachment errors, etc. It is a drawing when it is misaligned.
Fig. 6 is a control block diagram of the drive system in the present embodiment.
Fig. 7 is a flowchart showing a correction method when the set value is one in the embodiment.
Fig. 8 is a diagram showing a deviation between an actual magnetic flux density and an ideal magnetic flux density and one set value in the embodiment.
Fig. 9 is a flowchart showing a correction method when there are a plurality of set values in the embodiment;
Fig. 10 is a diagram showing a deviation between an actual magnetic flux density and an ideal magnetic flux density and a plurality of set values in the embodiment.
Fig. 11 is a diagram showing an example of a scanning exposure apparatus according to the embodiment.
Fig. 12 is a flowchart showing the sequence of the exposure apparatus according to the embodiment.

이하에서, 본 발명의 바람직한 구동 시스템의 실시형태를 실시예 및 첨부도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 이때, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 또는 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략 또는 간략화한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a preferred drive system of the present invention will be described in detail based on examples and accompanying drawings. In this case, in each drawing, the same reference numerals are assigned to the same members or elements, and overlapping descriptions are omitted or simplified.

[실시예 1][Example 1]

도1은, 실시예에 있어서의, 리니어 모터를 사용한 위치결정 스테이지의 개략 구성을 나타내는 평면도다. 본 실시예에서는 예를 들면 리소그래피 장치의 기판을 탑재한 스테이지를 예로서 설명한다. 이때, 본 실시예에서는, 복수의 코일을 갖는 고정자와 복수의 영구자석을 필요로 하는 가동자를 포함하는 리니어 모터를 사용하지만, 복수의 코일을 갖는 가동자와 복수의 영구자석을 필요로 하는 고정자를 포함하는 리니어 모터이어도 된다. 또는, 리니어 모터가 아니어도 통상의 회전 타입의 모터이어도 된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the schematic structure of the positioning stage using the linear motor in an Example. In this embodiment, for example, a stage on which a substrate of a lithographic apparatus is mounted will be described as an example. At this time, in this embodiment, a linear motor including a stator having a plurality of coils and a mover requiring a plurality of permanent magnets is used, but a mover having a plurality of coils and a stator requiring a plurality of permanent magnets are used. The included linear motor may be sufficient. Alternatively, it may be a motor of a normal rotation type even if it is not a linear motor.

도1에 있어서 스테이지(11)에는 구동방향(Y축 방향)의 좌우 양측에 한쌍의 가동자(31)가 설치되어 있다. 이들 한쌍의 가동자(31)는 대응하는 한쌍의 고정자(32)와 협동해서 리니어 모터 13A 및 리니어 모터 13B를 구성하고 있다. 리니어 모터의 구성에 관해서는 후술한다. In Fig. 1, a pair of movable elements 31 are provided on the left and right sides of the stage 11 in the driving direction (Y-axis direction). These pair of movers 31 cooperate with a corresponding pair of stators 32 to form a linear motor 13A and a linear motor 13B. The configuration of the linear motor will be described later.

스테이지(11)에는 반사경(12)이 설치되어 있고, 미도시의 레이저 간섭계(계측부)로부터의 계측 광을 반사함으로써, 스테이지(11)의 Y축 방향으로의 변위량 또는 위치인 P1[m]이 계측된다. 또한, 리니어 모터 13A 및 리니어 모터 13B에는 미도시의 인코더가 구비되어 있어, 이것에 의해 리니어 모터 13A 및 리니어 모터 13B의 고정자(32)의 Y축 방향으로의 변위량 또는 위치 P2[m]이 계측된다. The stage 11 is provided with a reflector 12, and by reflecting measurement light from a laser interferometer (measuring unit) not shown, the displacement amount or position P1[m] of the stage 11 in the Y-axis direction is measured. do. In addition, the linear motor 13A and the linear motor 13B are provided with an encoder (not shown), whereby the displacement amount or position P2[m] of the stator 32 of the linear motor 13A and the linear motor 13B in the Y-axis direction is measured. .

이때 스테이지(11)와 고정자(32)의 상대 위치(이하 커뮤테이션 위치)인 C[m]은 식(1)으로 표시된다. At this time, C[m], which is the relative position (hereinafter, commutation position) of the stage 11 and the stator 32, is expressed by Equation (1).

C=P1-P2 …(1) C=P1-P2 … (One)

도2는 실시예에 있어서의, 리니어 모터의 구성도이며, 리니어 모터 13A 및 리니어 모터 13B의 구체적인 구성 예를 나타내고 있다. Fig. 2 is a configuration diagram of a linear motor in the embodiment, showing specific configuration examples of the linear motor 13A and the linear motor 13B.

도1의 가동자(31)는, 복수의 영구자석으로 이루어진 자석군으로서 구성되는 자석 열 111A와 자석 열 111B를 갖는다. 또한, 이 자석 열 111A와 자석 열 111B를 유지하고 스테이지면에 부착하기 위한 요크(115)와 하우징(116)을 갖는다. The movable element 31 in Fig. 1 has a magnet column 111A and a magnet column 111B constituted as a magnet group composed of a plurality of permanent magnets. It also has a yoke 115 and a housing 116 for holding the magnet column 111A and the magnet column 111B and attaching them to the stage surface.

자석 열 111A와 자석 열 111B는 자극의 방향이 Z방향인 주 극 자석(114)과, Y방향인 보조 극 자석(119)으로 이루어진다. The magnet column 111A and the magnet column 111B are composed of a main pole magnet 114 whose magnetic pole direction is the Z direction, and an auxiliary pole magnet 119 whose magnetic pole direction is the Y direction.

주 극 자석(114)의 자극 방향은 1개 걸러 보조 극 자석(119)을 거쳐 반대 방향으로 되어 있고, Y방향으로 등간격으로 배치되어 있다. The direction of magnetic poles of the main pole magnet 114 is the opposite direction through every other auxiliary pole magnet 119, and is arranged at equal intervals in the Y direction.

보조 극 자석(119)은 주 극 자석(114)의 코일(121)에 면한 부위의 극성이 보조 극 자석(119)과 반발하는 방향으로 설치되어 있다. The auxiliary pole magnet 119 is installed in a direction in which the polarity of the portion facing the coil 121 of the main pole magnet 114 repels the auxiliary pole magnet 119 .

도1의 고정자(32)는, 재킷(122)의 내부에 Y방향으로 등간격으로 코일(121)을 갖고, 상하로부터 가동자(31)에 끼워지도록 배치되어 있다. 여기에서, 주 극 자석(119)의 피치 MP과 코일(121)의 피치 CP에는 하기 식 (2)으로 표시되는 관계가 있다. The stator 32 of FIG. 1 has coils 121 at equal intervals in the Y-direction inside the jacket 122, and is arranged so as to be fitted into the movable element 31 from the top and bottom. Here, the pitch MP of the main pole magnet 119 and the pitch CP of the coil 121 have a relationship expressed by the following formula (2).

CP=1.5*MP …(2) CP=1.5*MP … (2)

도3은 실시예에 있어서, 자석 114, 119이나 코일(121), 위치 검출기의 원점의 배치가 모두 설계값대로 되어 있을 때의 배치와 자속밀도의 관계도이다. 설계값대로이면, 이상적인 자속밀도와 실제의 자속밀도는 일치한다. 여기에서의 이상적인 자속밀도란, 레이저 간섭계나 인코더 등의 센서로부터 구해진 커뮤테이션 위치 C와 주 극 자석(114)의 설계값 상의 피치 MP로 결정되는 자속밀도다. 즉, 기준이 되는 자속밀도 정보는, 가동자 또는 고정자의 자석 피치와 상대 위치부터 구해지는 값이다. Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the arrangement and the magnetic flux density when the arrangement of the origins of the magnets 114 and 119, the coil 121, and the position detector are all set to the design values in the embodiment. According to the design value, the ideal magnetic flux density and the actual magnetic flux density coincide. The ideal magnetic flux density here is a magnetic flux density determined by the commutation position C obtained from a sensor such as a laser interferometer or an encoder and the pitch MP on the design value of the main pole magnet 114 . That is, the reference magnetic flux density information is a value obtained from the relative position of the magnet pitch of the mover or the stator.

또한, 실제의 자속밀도란 가동자(31)가 갖는 자석이 고정자(32)의 코일(121)에 발생시키는 자속밀도다. Incidentally, the actual magnetic flux density is the magnetic flux density generated by the magnet of the movable element 31 in the coil 121 of the stator 32 .

도4는, 실시예에 있어서, 코일(121a∼121c)로부터 가동자가 받는 힘을 나타낸 도면이다. 즉, 도2에 나타내는 코일(121a, 121b, 121c)에 같은 방향으로 일정 전류를 흘려, 가동자(31)를 Y축 방향으로 이동시켰을 때에 각 코일로부터 가동자(31)가 받는 힘을 나타내고 있다. 코일 121a에서는 -2.5MP∼0.5MP 사이에 있어서 정현파의 힘이 되고, 그 전후의 -2.5MP 이하와 0.5MP 이상의 위치에서는 코일의 일부밖에 가동자 13의 자석에 대면하지 않기 때문에 힘이 작아진다. 코일 121b에서는 -1MP∼2MP에 있어서 정현파의 힘이 되고, 위상은 코일 121a와 90도 어긋나 있다. Fig. 4 is a diagram showing the force received by the mover from the coils 121a to 121c according to the embodiment. That is, when a constant current flows in the same direction to the coils 121a, 121b, and 121c shown in Fig. 2 and the mover 31 is moved in the Y-axis direction, the force received by the mover 31 from each coil is shown. . In the coil 121a, it becomes a sinusoidal force between -2.5MP and 0.5MP, and at the positions of -2.5MP or less and 0.5MP or more before and after that, only a part of the coil faces the magnet of the mover 13, so the force decreases. In coil 121b, it becomes a sine wave force in -1MP - 2MP, and a phase shifts 90 degrees from coil 121a.

코일 121c에서는 0.5MP∼3.5MP에 있어서 정현파의 힘이 되고, 위상은 121a와 180도 어긋나 있다. 여기에서, 코일 121a와 121c에 있어서, 0.5MP까지는 코일 121a에 전류를 흘리고, 0.5MP 이상에 있어서 코일 121c에 상기와 역방향의 전류를 흘리면, 연속적으로 정현파 형상의 힘을 발생할 수 있다. 이때 1개의 전류 드라이버를 사용하여, 121a와 121c에서 코일의 방향을 반대 방향으로 접속하고, 코일과 자석의 위치 관계에 따라 선택 스위치를 사용해서 어느 한쪽의 코일에만 전류를 흘려보내도록 하면, 전류 드라이버를 각각 코일에 준비하지 않아도 된다. In the coil 121c, it becomes the force of a sine wave in 0.5 MP - 3.5 MP, and the phase shifts 180 degrees from 121a. Here, in the coils 121a and 121c, when a current flows through the coil 121a up to 0.5 MP and a current in the opposite direction to the above-mentioned current flows through the coil 121c at 0.5 MP or more, a sinusoidal force can be continuously generated. At this time, using one current driver, connect the direction of the coils in 121a and 121c in the opposite direction, and use a selection switch according to the positional relationship between the coil and the magnet to flow current to only one coil. There is no need to prepare each coil.

마찬가지로 3MP의 간격으로 1개 걸러 코일을 교대의 방향으로 전류를 흘려보내는 것에 의해, 연속적으로 정현파의 힘을 발생할 수 있다. 완전히 동일하게 하여 121b를 대표로 하는 코일과 그것의 1개 걸러의 코일에 교대의 방향으로 전류를 흘려보내는 것에 의해, 연속적으로 정현파의 힘을 발생할 수 있다. 여기에서, 121a로 대표되는 코일 군을 A상, 121b로 대표되는 코일 군을 B상으로 부르기로 한다. Similarly, a sine wave force can be continuously generated by passing an electric current in an alternating direction through every other coil at an interval of 3 MP. Sine wave force can be continuously generated by making it exactly the same, and passing an electric current in an alternating direction to the coil represented by 121b and its every other coil. Here, the coil group represented by 121a is called A phase, and the coil group represented by 121b is called B phase.

가동자(31)에 발생하는 추력 F는, A상으로부터 받는 추력과 B상으로부터 받는 추력의 합계가 되어 식 (3)과 같이 표시된다. The thrust F generated in the mover 31 is the sum of the thrust received from the A phase and the thrust received from the B phase, and is expressed as Equation (3).

F=L*Ba(C)'*Ia(C)+L*Bb(C)'*Ib(C) …(3) F=L*Ba(C)'*Ia(C)+L*Bb(C)'*Ib(C) … (3)

L은 코일의 도체의 길이로 모든 코일에서 동일하다. L is the length of the conductor in the coil, which is the same for all coils.

Ba(C)'은 가동자(31)가 갖는 자석이 고정자(32)의 A상의 코일에 발생시키는 실제의 자속밀도이고, Ia(C)은 고정자(32)의 A상의 코일에 흐르는 전류이다. 또한, Bb(C)'은 가동자(31)가 갖는 자석이 고정자(32)의 B상의 코일에 발생시키는 실제의 자속밀도이고, Ib(C)은 고정자(32)의 B상의 코일에 흐르는 전류이다. 이때 이상적인 자속밀도 Ba(C) 및 Bb(C)이 이하의 식 (4), (5)로 표시되는 것으로 한다. Ba(C)' is the actual magnetic flux density generated by the magnet of the mover 31 in the A-phase coil of the stator 32, and Ia(C) is the current flowing in the A-phase coil of the stator 32 . In addition, Bb(C)' is the actual magnetic flux density generated by the magnet of the mover 31 in the B-phase coil of the stator 32, and Ib(C) is the current flowing in the B-phase coil of the stator 32 . am. At this time, it is assumed that the ideal magnetic flux densities Ba(C) and Bb(C) are expressed by the following formulas (4) and (5).

Ba(C)=B*sin(2×π×C/MP) …(4) Ba(C)=B*sin(2×π×C/MP) … (4)

Bb(C)=B*cos(2×π×C/MP) …(5) Bb(C)=B*cos(2×π×C/MP) … (5)

B는 자속밀도의 진폭이고, C는 커뮤테이션 위치이다. 자석 114, 119이나 코일(121), 위치 검출기의 원점의 배치가 모두 설계값대로 되어 있는 것으로 하면, 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'과 이상적인 자속밀도 Ba(C) 및 Bb(C)은 일치하므로, 등가가 된다. B is the amplitude of the magnetic flux density, and C is the commutation position. Assuming that the arrangement of the origins of the magnets 114 and 119, the coil 121, and the position detector are all the same as the design values, the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb(C)' and the ideal magnetic flux densities Ba(C) and Since Bb(C) coincides, they are equivalent.

가동자(31)에 발생하는 추력 F를 일정하게 하기 위해서는, 코일(121)의 A상 및 B상에 흘리는 전류 Ia(C), Ib(C)을 이상적인 자속밀도에 맞춰서 식 (6), (7)과 같이 하면 된다. In order to make the thrust F generated in the mover 31 constant, the currents Ia(C) and Ib(C) flowing through the A and B phases of the coil 121 are matched to the ideal magnetic flux density, and equations (6), ( 7) is the same.

Ia(C)=I*sin(2×π×C/MP) …(6) Ia(C)=I*sin(2×π×C/MP) … (6)

Ib(C)=I*cos(2×π×C/MP) …(7) Ib(C)=I*cos(2×π×C/MP) … (7)

식 (4), (5), (6), (7)을 식 (3)에 대입하면 Substituting Equations (4), (5), (6), (7) into Equation (3),

F=L*B*I* sin(2×π×C/MP)^2＋ L*B*I* cos(2×π×C/MP)^2 F=L*B*I* sin(2×π×C/MP)^2+ L*B*I* cos(2×π×C/MP)^2

=L*B*I …(8) =L*B*I … (8)

가 되어, 자석 114, 119나 코일(121), 위치 검출기의 원점의 배치가 모두 설계값대로 되어 있으면, B는 자속밀도의 진폭, I는 전류의 진폭에서 일정하므로 추력 F는 일정하게 된다.If the arrangement of the origins of the magnets 114 and 119, the coil 121, and the position detector are all the same as the design values, B is the amplitude of the magnetic flux density and I is the amplitude of the current, so the thrust F becomes constant.

도5는 실시예에 있어서, 자석이나 코일, 위치 검출기의 원점의 배치가 어긋나 있을 때의 배치와 자속밀도의 관계도이다. 도5a는 자석 114, 119나 코일(121)은 설계값대로 배치되고, 위치 검출기의 원점만 어긋나 버렸을 때의 도면이다. 이때 이상적인 자속밀도와 실제의 자속밀도에 어긋남이 생겨 버린다. 이것은, 커뮤테이션 위치 C 및 주 극 자석(114)의 피치 MP에 의해 산출되고 있는 이상적인 자속밀도가, 원점이 어긋난 위치 검출기가 출력한 커뮤테이션 위치를 기초로 산출되어 있기 때문이다. Fig. 5 is a diagram showing the relationship between the arrangement and magnetic flux density when the arrangement of the origin of magnets, coils, and position detectors is displaced in the embodiment; Fig. 5A is a view when the magnets 114, 119 and the coil 121 are arranged according to the design values and only the origin of the position detector is shifted. At this time, a deviation occurs between the ideal magnetic flux density and the actual magnetic flux density. This is because the ideal magnetic flux density calculated by the commutation position C and the pitch MP of the main pole magnet 114 is calculated based on the commutation position output by the position detector where the origin is shifted.

도5b는 위치 검출기의 원점은 설계값대로의 장소에 있고, 자석 114, 119나 코일(121)이 제조 오차나 부착 오차 등에 의해 배치가 어긋나 있을 때의 도면이다. 자석 114, 119나 코일(121)의 배치에 의존해서 실제의 자속밀도가 이상적인 자속밀도와 어긋나 버리고 있다. 이것은 이상적인 자속밀도에서는 일정한 피치 MP이 장소에 따라 다른 것이 원인이다. 현실의 리니어 모터에서는 도5a, 도5b의 요인이 조합하여, 이상적인 자속밀도와 실제의 자속밀도에 복잡한 어긋남이 생겨 버린다. Fig. 5B is a view when the origin of the position detector is at a place according to the design value, and the magnets 114 and 119 and the coil 121 are displaced due to manufacturing errors, attachment errors, or the like. Depending on the arrangement of the magnets 114 and 119 and the coil 121, the actual magnetic flux density deviates from the ideal magnetic flux density. This is due to the fact that in the ideal magnetic flux density, the constant pitch MP varies depending on the location. In an actual linear motor, the factors shown in Figs. 5A and 5B combine to cause a complicated deviation between the ideal magnetic flux density and the actual magnetic flux density.

그 때문에, 리니어 모터(13)에 이상적인 자속밀도에 대하여 추력 F가 일정하게 되도록 하는 전류 Ia(C) 및 Ib(C)을 흘려도, 식 (8)이 성립하지 않기 때문에, 리니어 모터 13에 생기는 추력은 일정하게 되지 않는다. 이 추력을 일정하게 하기 위해 본 실시예에서는, 가동자(31)의 자석에 의해 발생하는 실제의 자속밀도에 맞춰서 전류 Ia(C) 및 Ib(C)을 보정하고 있다. Therefore, even if currents Ia(C) and Ib(C) that make the thrust F constant with respect to the ideal magnetic flux density are passed through the linear motor 13, Equation (8) does not hold, so the thrust generated in the linear motor 13 is not constant. In order to make this thrust constant, in this embodiment, the currents Ia(C) and Ib(C) are corrected in accordance with the actual magnetic flux density generated by the magnet of the mover 31 .

도6은 본 실시예에 있어서의 구동 시스템의 제어 블록도다. 전류 드라이버(42), 전환 스위치(43), 역기전압 입력구(48), 커뮤테이션 위치 산출기(51), 이상적인 자속밀도 산출기(52), 실제의 자속밀도 산출기(53), 어긋남량 산출기(54)는 리니어 모터 13A, 리니어 모터 13B에서 개별적으로 구성한다. 커뮤테이션 위치 산출기(51), 이상적인 자속밀도 산출기(52), 실제의 자속밀도 산출기(53), 어긋남량 산출기(54)는 처리부(44)를 구성한다. Fig. 6 is a control block diagram of the drive system in the present embodiment. Current driver 42, changeover switch 43, counter electromotive voltage input port 48, commutation position calculator 51, ideal magnetic flux density calculator 52, actual magnetic flux density calculator 53, deviation amount The calculator 54 is individually configured by the linear motor 13A and the linear motor 13B. The commutation position calculator 51 , the ideal magnetic flux density calculator 52 , the actual magnetic flux density calculator 53 , and the deviation amount calculator 54 constitute the processing unit 44 .

점선 프레임으로 나타낸 EEPROM(45), 제어부(41), 스테이지(11)는, 리니어 모터 13A, 리니어 모터 13B에 공통되는 구성이다. 이때, 제어부(41)에는 컴퓨터로서의 CPU가 내장되어 있고, 미도시의 메모리에 기억된 컴퓨터 프로그램에 근거하여 장치 전체의 각종 동작을 실행시키는 제어수단으로서 기능한다. The EEPROM 45, the control part 41, and the stage 11 shown by the dotted line frame are the structures common to the linear motor 13A and the linear motor 13B. At this time, the control unit 41 has a built-in CPU as a computer, and functions as a control means for executing various operations of the entire apparatus based on a computer program stored in a memory (not shown).

커뮤테이션 위치 산출기(51)는 레이저 간섭계에서 취득한 스테이지(11)의 위치 P1과 인코더에서 얻은 고정자(32)의 위치 P2를 사용해서 식(1)에 의해 커뮤테이션 위치 C를 산출한다. The commutation position calculator 51 calculates the commutation position C by equation (1) by using the position P1 of the stage 11 obtained by the laser interferometer and the position P2 of the stator 32 obtained by the encoder.

여기에서, 커뮤테이션 위치 산출기(51)는 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치(커뮤테이션 위치)를 검출하는 위치 검출부로서 기능하고 있다. Here, the commutation position calculator 51 functions as a position detection unit that detects the relative positions (commutation positions) of the stator and the mover of the motor.

이상적인 자속밀도 산출기(52)에서는, 식(4), (5)로부터 이상적인(기준이 되는) 자속밀도를 산출한다. 여기에서 이상적인 자속밀도 산출기(52)는, 상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보(자속에 대응한 전압값)를 취득하는 취득부로서 기능하고 있다. In the ideal magnetic flux density calculator 52, the ideal (standard) magnetic flux density is calculated from equations (4) and (5). Here, the ideal magnetic flux density calculator 52 functions as an acquisition unit that acquires reference magnetic flux density information (voltage value corresponding to magnetic flux) according to the relative position.

또한, 실제의 자속밀도 산출기(53)에서는 역기전압 입력구(48)로부터 입력한 역기전압을 기초로 실제의 자속밀도를 구한다. 즉, 실제의 자속밀도 산출기(53)는, 상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보(전압값)를 측정하는 측정수단으로서 기능하고 있다. In addition, the actual magnetic flux density calculator 53 calculates the actual magnetic flux density based on the counter electromotive voltage input from the counter electromotive voltage input port 48 . That is, the actual magnetic flux density calculator 53 functions as a measuring means for measuring the actual magnetic flux density information (voltage value) according to the relative position.

어긋남량 산출기(54)에서는 이상적인 자속밀도와 실제의 자속밀도를 비교하여, 자속밀도의 크기가 설정값 H로 될 때의 커뮤테이션 위치의 차이(어긋남량)를 산출한다. 어긋남량 산출기(54)에서 산출된 ΔC를 EEPROM(45) 등의 기억매체에 커뮤테이션 위치와 연결시켜 보존한다. The deviation amount calculator 54 compares the ideal magnetic flux density with the actual magnetic flux density, and calculates the difference (displacement amount) of the commutation position when the magnitude of the magnetic flux density becomes the set value H. The ?C calculated by the deviation amount calculator 54 is stored in a storage medium such as the EEPROM 45 in association with the commutation position.

제어부(41)는 EEPROM(45)에 보존된 어긋남량을 기초로 전류 지령값을 보정하여 전류 드라이버(42)에 지령을 보낸다. The control unit 41 corrects the current command value based on the deviation amount stored in the EEPROM 45 and sends a command to the current driver 42 .

전류 드라이버(42)는 리니어 모터(13)에 지령값대로의 전류를 흘려 모터를 구동한다. 그것에 의해 스테이지(11)는 구동을 행한다. The current driver 42 flows a current according to the command value to the linear motor 13 to drive the motor. Thereby, the stage 11 drives.

이하에서 제어부(41)(제어수단)에 의한 전류 지령값의 보정방법에 대해 상세하게 서술한다. 제어부(41)는 미도시의 메모리에 기억된 프로그램에 근거하여 도7에 나타낸 처리를 실행한다. Hereinafter, a method of correcting the current command value by the control unit 41 (control means) will be described in detail. The control unit 41 executes the processing shown in Fig. 7 based on a program stored in a memory (not shown).

도7은, 실시예에 있어서, 설정값이 1개일 때의 보정방법을 나타낸 플로우차트이며, 도7의 플로우차트에 따라, 전류 지령값의 보정방법에 대해 상세하게 설명한다. S101에서는 리니어 모터 13B를 일정 속도 v로 구동한다. Fig. 7 is a flowchart showing a correction method when the set value is one in the embodiment, and according to the flowchart in Fig. 7, a correction method for the current command value will be described in detail. In S101, the linear motor 13B is driven at a constant speed v.

S102에서는, 리니어 모터 13B를 일정 속도 v로 구동했을 때의 리니어 모터 13A의 A상 및 B상의 코일(121)에 발생하는 역기전압 Va(C) 및 Vb(C)을, 리니어 모터 13A의 전환 스위치(43)를 역기전압 입력구(48)에 접속해서 측정한다. 즉, 상기 측정된 자속밀도 정보는, 가동자를 움직였을 때에 얻어지는 역기전압에 근거하여 결정된다. In S102, the counter electromotive voltages Va(C) and Vb(C) generated in the coils 121 of the A-phase and B-phase of the linear motor 13A when the linear motor 13B is driven at a constant speed v are switched to the changeover switch of the linear motor 13A. (43) is connected to the counter electromotive voltage input port (48) and measured. That is, the measured magnetic flux density information is determined based on the counter electromotive voltage obtained when the movable element is moved.

다음에 S103에서 실제의 자속밀도 산출기(53)가 측정한 역기전압을 기초로 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'를 산출한다. Next, in S103, the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb(C)' are calculated based on the counter electromotive voltage measured by the actual magnetic flux density calculator 53.

여기에서 실제의 자속밀도의 산출방법을 설명한다. 가동자(31)를 움직였을 때의 역기전압 Va(C) 및 Vb(C)은 이하의 식으로 표시된다. Here, a method of calculating the actual magnetic flux density will be described. The counter electromotive voltages Va(C) and Vb(C) when the mover 31 is moved are expressed by the following equations.

Va(C)=v*Ba(C)'*L …(9) Va(C)=v*Ba(C)'*L … (9)

Vb(C)=v*Bb(C)'*L …(10) Vb(C)=v*Bb(C)'*L … (10)

이때 가동자(31)를 일정 속도 v로 움직이면, L은 도체의 길이로 모든 코일에서 동일하기 때문에, 역기전압 Va(C) 및 Vb(C)은 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'에 비례한다. 따라서, 조금전에 취득한 역기전압 Va(C) 및 Vb(C)은, 리니어 모터 13A의 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'로 간주할 수 있다. At this time, if the mover 31 is moved at a constant speed v, L is the length of the conductor and is the same for all coils, so the counter electromotive voltages Va(C) and Vb(C) are the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb( C) is proportional to '. Therefore, the counter electromotive voltages Va(C) and Vb(C) obtained a while ago can be regarded as the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb(C)' of the linear motor 13A.

S104에서는 이상적인 자속밀도 산출기(52)가, 커뮤테이션 위치 산출기(51)가 산출한 커뮤테이션 위치와 주 극 자석(114)의 피치 MP을 사용해서 이상적인 자속밀도를 산출한다. In S104, the ideal magnetic flux density calculator 52 calculates the ideal magnetic flux density using the commutation position calculated by the commutation position calculator 51 and the pitch MP of the main pole magnet 114 .

S105에서는 실제의 자속밀도와 이상적인 자속밀도를 정규화한다. 즉, 진폭을 같게 한 상태에서 상대 위치의 차이를 취득하도록 하고 있다. 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'는 역기전압 Va(C) 및 Vb(C)과 등가이므로, Ba(C)' 및 Bb(C)'를 역기전압의 진폭 V로 나눔으로써 정규화한 실제의 자속밀도 Ba_nor(C)' 및 Bb_nor(C)'를 구할 수 있다. 동일하게 하여, S104에서 구한 이상적인 자속밀도 Bb(C)도 진폭 B로 나눔으로써 정규화한 이상적인 자속밀도 Ba_nor(C) 및 Bb_nor(C)를 구할 수 있다. In S105, the actual magnetic flux density and the ideal magnetic flux density are normalized. That is, the difference in relative position is acquired in a state in which the amplitudes are equal. Since the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb(C)' are equivalent to the counter electromotive voltages Va(C) and Vb(C), Ba(C)' and Bb(C)' are divided by the counter electromotive voltage amplitude V Thus, the normalized actual magnetic flux densities Ba_nor(C)' and Bb_nor(C)' can be obtained. Similarly, by dividing the ideal magnetic flux density Bb(C) obtained in S104 by the amplitude B, the normalized ideal magnetic flux densities Ba_nor(C) and Bb_nor(C) can be obtained.

이 정규화는 이상적인 자속밀도 Ba(C) 및 Bb(C)과 실제의 자속밀도 Ba(C)' 및 Bb(C)'의 어긋남량을 산출할 때에 진폭을 맞추기 위해서 행해지고 있고, 이에 따라, 도8의 -1∼1의 임의인 설정값에서 어긋남량을 산출할 수 있다. This normalization is performed to match the amplitudes when calculating the amount of deviation between the ideal magnetic flux densities Ba(C) and Bb(C) and the actual magnetic flux densities Ba(C)' and Bb(C)'. The amount of deviation can be calculated from any set value of -1 to 1.

도8은 실시예에 있어서, 실제의 자속밀도와 이상적인 자속밀도의 어긋남과 1개의 설정값을 나타낸 도면이다. Fig. 8 is a diagram showing a deviation between an actual magnetic flux density and an ideal magnetic flux density and one set value in the embodiment.

S106에서는 조금전에 구한 정규화한 실제의 자속밀도 Ba_nor(C)'과 정규화한 이상적인 자속밀도 Ba_nor(C)에서, 어긋남량의 산출을 행한다. In S106, the deviation amount is calculated from the normalized actual magnetic flux density Ba_nor(C)' obtained earlier and the normalized ideal magnetic flux density Ba_nor(C).

도8에 나타낸 것과 같이, 임의의 소정의 설정값 H를 -1∼1의 범위에서 설정하고, 실제의 자속밀도 Ba_nor(C)' 및 이상적인 자속밀도 Ba_nor(C)와 설정값 H의 교점으로부터 제1 커뮤테이션 위치, 제2 커뮤테이션 위치를 구한다. 여기에서, 설정값 H는 기준이 되는 자속밀도 정보 및 측정된 자속밀도 정보의 진폭 내의 소정의 설정값이다. As shown in Fig. 8, an arbitrary predetermined set value H is set in the range of -1 to 1, and is obtained from the intersection of the actual magnetic flux density Ba_nor(C)' and the ideal magnetic flux density Ba_nor(C) and the set value H. The first commutation position and the second commutation position are obtained. Here, the set value H is a predetermined set value within the amplitude of the reference magnetic flux density information and the measured magnetic flux density information.

제1 커뮤테이션 위치, 제2 커뮤테이션 위치는 자속이 1주기 변화하는 중에서 복수 구할 수 있다. A plurality of first commutation positions and second commutation positions can be obtained while the magnetic flux changes by one cycle.

H와 Ba_nor(C)의 교점인 제1 커뮤테이션 위치(제1 상대 위치)를 C1, C2, C3,…로 하고, H와 Ba_nor(C)'의 교점인 제2 커뮤테이션 위치(제2 상대 위치)를 C1', C2', C3'…으로 한다. 즉, 제어수단은, 기준이 되는 자속밀도 정보(전압)의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고 있다. The first commutation position (first relative position) that is the intersection of H and Ba_nor(C) is C1, C2, C3, . . . , and the second commutation position (second relative position) that is the intersection of H and Ba_nor(C)' is C1', C2', C3'... do it with That is, the control means, the relative position when the magnitude of the magnetic flux density information (voltage) as a reference coincides with a predetermined set value as the first relative position, the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means is the The said relative position when it coincides with a predetermined setting value is made into a 2nd relative position.

C1, C1'과 같이 커뮤테이션 위치가 가장 가까운 것끼리를 1개의 쌍으로 한다. The ones with the closest commutation positions, such as C1 and C1', are set as one pair.

ΔC1=C1-C1' …(11) ΔC1=C1-C1' … (11)

상기 식 (11)과 같이 각각의 쌍에서 어긋남량 ΔC를 산출한다. As in the above formula (11), the deviation amount ΔC is calculated for each pair.

S107에서는 도8에 나타낸 것과 같이, 제2 커뮤테이션 위치 C1'과 다음의 제2 커뮤테이션 위치 C2' 사이의 구간을 INT1로 하고, 산출된 어긋남량 ΔC1과 INT1을 연결시켜 EEPROM(45) 등의 기억매체에 보존한다. In S107, as shown in Fig. 8, the section between the second commutation position C1' and the next second commutation position C2' is INT1, and the calculated deviation ΔC1 is connected to INT1 to generate the EEPROM 45 or the like. stored in the storage medium.

마찬가지로 제2 커뮤테이션 위치 C2'과 다음의 제2 커뮤테이션 위치 C3' 사이의 구간을 INT2로 하고, 산출된 어긋남량 ΔC2와 INT2를 연결시켜 보존한다. 이들 동작을 모든 어긋남량에서 행한다. 즉, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이(어긋남량 ΔC)를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하여 보존하고 있다. Similarly, a section between the second commutation position C2' and the next second commutation position C3' is defined as INT2, and the calculated deviation ΔC2 and INT2 are linked and stored. These operations are performed at all shift amounts. That is, the difference (deviation amount ?C) between the first relative position and the second relative position is acquired and stored a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one period.

S108에서는 리니어 모터 13B에서 어긋남량을 산출한 것을 확인한다. 행하지 않고 있는 경우에는 S109에서 이번에는 리니어 모터 13A를 일정 속도 v로 구동한다. 그후에는 S102∼S108을 행하고 종료한다. 이것에 의해 리니어 모터 13A의 어긋남량 데이터와 리니어 모터 13B의 어긋남량을 양쪽 취득한다. In S108, it is confirmed that the offset amount is calculated by the linear motor 13B. If not, the linear motor 13A is driven at a constant speed v this time in S109. After that, steps S102 to S108 are performed and the process is finished. Thereby, both the deviation amount data of the linear motor 13A and the deviation amount of the linear motor 13B are acquired.

이렇게, 본 실시예에서는 모터 13A와, 다른 모터 13B를 갖고, 제어수단은, 다른 모터 13B를 구동함으로써, 모터 13A의 역기전압을 측정하도록 하고 있다. 또한, 모터 13A를 구동함으로써, 다른 모터 13B의 역기전압을 측정하도록 하고 있는 점에 특징을 갖는다. 더구나 양쪽의 모터를 동시에 구동함으로써 스테이지(대상물)를 같은 방향으로 이동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있는 점에도 특징을 갖는다. Thus, in this embodiment, the motor 13A and the other motor 13B are provided, and the control means measures the counter electromotive voltage of the motor 13A by driving the other motor 13B. Further, it is characterized in that the counter electromotive voltage of the other motor 13B is measured by driving the motor 13A. Furthermore, it has a feature in that it is configured so that the stage (object) can be moved in the same direction by simultaneously driving both motors.

다음에, 이들 어긋남량을 사용해서 전류 지령값을 보정하는 방법을 설명한다. INT1의 구간의 커뮤테이션 위치에서는 이하의 식 (12), (13)의 ΔC에 ΔC1을 대입해서 전류 지령값을 보정한다. 마찬가지로 INT2의 구간의 커뮤테이션 위치에서는 식 (12), (13)의 ΔC에 ΔC2를 대입해서 전류 지령값을 보정한다. 즉, 제어수단은, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동전류를 제어하고 있다. Next, a method for correcting the current command value using these deviation amounts will be described. At the commutation position in the section of INT1, the current command value is corrected by substituting ΔC1 for ΔC in the following equations (12) and (13). Similarly, at the commutation position in the section of INT2, ΔC2 is substituted for ΔC in equations (12) and (13) to correct the current command value. That is, the control means controls the driving current of the motor based on the difference between the plurality of times.

Ia(C)=I*sin(2×π×(C-ΔC)/MP) …(12) Ia(C)=I*sin(2×π×(C-ΔC)/MP) … (12)

Ib(C)=I*cos(2×π×(C-ΔC)/MP) …(13) Ib(C)=I*cos(2×π×(C-ΔC)/MP) … (13)

이렇게 각 커뮤테이션 위치에서, 커뮤테이션 위치가 포함되는 구간과 연결된 어긋남량을 가산해서 전류 지령값을 미세하게 보정함으로써, 1주기 내의 어긋남량의 변동을 미세하게 보정할 수 있다. In this way, in each commutation position, by adding the deviation amount connected to the section including the commutation position to finely correct the current command value, it is possible to finely correct the fluctuation in the deviation amount within one period.

즉, 도5b에 나타내는 이상적인 자속밀도 커브와 실제의 자속밀도 커브를 정밀하게 일치시킬 수 있다. 이때, 최초의 어긋남량을 산출할 때까지의 구간은 최초의 어긋남량인 ΔC1을 사용해서 보정을 행한다. That is, it is possible to precisely match the ideal magnetic flux density curve shown in FIG. 5B and the actual magnetic flux density curve. At this time, the section until the first deviation amount is calculated is corrected using ?C1, which is the first deviation amount.

전류 드라이버(42)는 리니어 모터(13)에 보정한 지령값의 전류를 흘려 모터를 구동한다. 그것에 의해 스테이지(11)는 고정밀도의 구동을 행한다. The current driver 42 drives the linear motor 13 by passing a corrected current of the command value. Thereby, the stage 11 drives with high precision.

이때, 상기한 설명에서는 고정자에 코일, 가동자에 영구자석을 사용하는 리니어 모터를 사용했지만 이것은 반대의 구성이어도 된다. At this time, in the above description, although a linear motor using a coil for the stator and a permanent magnet for the mover is used, the configuration may be reversed.

[실시예2][Example 2]

도9는 실시예에 있어서, 설정값이 복수일 때의 보정방법을 나타낸 플로우차트이며, 도9를 사용하여, 보다 미세한 보정을 행하는 경우의 처리에 대해 설명한다. Fig. 9 is a flowchart showing a correction method when there are a plurality of set values in the embodiment, and processing in the case of performing finer correction using Fig. 9 is described.

S201로부터 S205까지는, S101로부터 S105의 처리와 같으므로 설명을 생략한다. Steps S201 to S205 are the same as those of steps S101 to S105, and thus description thereof is omitted.

S206에서는, 실시예 1에서는 1개이었던 설정값 H의 수를, 도10과 같이 복수 설정한다. 도10은 실시예에 있어서, 실제의 자속밀도와 이상적인 자속밀도의 어긋남과 복수의 설정값을 나타낸 도면이다. In S206, the number of set values H, which was one in the first embodiment, is set to a plurality as shown in FIG. Fig. 10 is a diagram showing a deviation between an actual magnetic flux density and an ideal magnetic flux density and a plurality of set values in the embodiment.

본 실시예에서는, 그 설정값 H를 위에서부터 H1, H2로 한다. S207에서는 S106과 동일하게 하여 S206에서 설정한 설정값을 사용해서 어긋남량의 산출을 행한다. In this embodiment, the set value H is set to H1 and H2 from the top. In S207, in the same manner as in S106, the amount of deviation is calculated using the set value set in S206.

S208에서는 S206에서 설정한 설정값의 전체에서 S207을 행하였는지를 판정하여, 행하지 않은 경우는 다음의 설정값 H에서 S207을 반복한다. 1개의 설정값에서 산출할 수 있는 어긋남량의 수를 N_sh, 설정값의 수를 N_st로 하면 전부 N_sh*N_st개의 어긋남량을 구할 수 있다. In S208, it is determined whether S207 has been performed for all the set values set in S206. If not, S207 is repeated at the next set value H. If the number of deviations that can be calculated from one set value is N_sh and the number of set values is N_st, it is possible to obtain a total of N_sh*N_st deviations.

S209에서는 산출된 ΔC를 제2 커뮤테이션 위치 C가 작은 순서로 정렬한다. 그리고 S210에서는 도10에서 나타낸 것과 같이, 제2 커뮤테이션 위치 C1'과 S209에서 정렬된 순서에서 다음의 제2 커뮤테이션 위치인 C2' 사이의 구간을 INT1로 한다. 그리고, 산출된 어긋남량 ΔC1과 INT1을 연결시켜 EEPROM(45) 등의 기억매체에 보존한다. In S209, the calculated ΔC is arranged in the order of decreasing the second commutation position C. In S210, as shown in FIG. 10, a section between the second commutation position C1' and the second commutation position C2' in the order arranged in S209 is INT1. Then, the calculated shift amount ?C1 and INT1 are concatenated and stored in a storage medium such as the EEPROM 45.

마찬가지로 제2 커뮤테이션 위치 C2'과 S209에서 정렬된 순서에서 다음의 제2 커뮤테이션 위치가 되는 C5' 사이의 구간을 INT2로 해서, 산출된 어긋남량 ΔC2와 INT2를 연결시켜 보존한다. Similarly, a section between the second commutation position C2' and C5' that becomes the next second commutation position in the order arranged in S209 is set as INT2, and the calculated deviation ΔC2 and INT2 are linked and stored.

이들 동작을 모든 어긋남량에서 행한다. S211에서는 리니어 모터 13B에서 어긋남량을 산출한 것을 확인한다. 행하지 않고 있는 경우에는 S212에서 리니어 모터 13A를 일정 속도 v로 구동한다. 그후에는 S202∼S211을 행하고 종료한다. 이것에 의해 리니어 모터 13A의 어긋남량 데이터와 리니어 모터 13B의 어긋남량을 양쪽 취득한다. These operations are performed at all shift amounts. In S211, it is confirmed that the deviation amount is calculated by the linear motor 13B. If not, the linear motor 13A is driven at a constant speed v in S212. After that, steps S202 to S211 are performed and the process is finished. Thereby, both the deviation amount data of the linear motor 13A and the deviation amount of the linear motor 13B are acquired.

보정은 실시예 1과 마찬가지로 각 커뮤테이션 위치에서, 커뮤테이션 위치가 속하는 구간과 연결된 어긋남량을 사용해서 보정을 행한다. 이에 따라, 보다 미세한 구간으로 구획을 지어 보정을 행할 수 있기 때문에 보다 정확한 보정이 순차 가능해 진다. As in the first embodiment, correction is performed at each commutation position using the amount of deviation associated with the section to which the commutation position belongs. As a result, since the correction can be performed by dividing the section into finer sections, more accurate correction can be sequentially performed.

이때, 이 설명에서도 고정자에 코일, 가동자에 영구자석을 사용하는 리니어 모터를 사용했지만 이것은 반대의 구성이어도 된다. In this case, although a linear motor using a coil for the stator and a permanent magnet for the mover is also used in this description, the configuration may be reversed.

또한, 본 실시예에서 구한 어긋남량은 전류 지령값(구동전류)을 보정하는 것 이외에, 코일의 전환의 타이밍을 보정하는 것에도 사용할 수 있다. 전술한 것과 같이, 리니어 모터는 전류를 흘려보내는 코일을 제어해서 구동을 행하고 있다. 코일을 전환할 때에는 상 전체에서 본 전류가 매끄럽게 되도록 전환하는 것이 이상적이다. In addition, the deviation amount calculated|required in this embodiment can be used also to correct the timing of coil switching in addition to correcting a current command value (drive current). As described above, the linear motor is driven by controlling a coil through which an electric current flows. When switching coils, it is ideal to switch so that the current seen across the phase is smooth.

전환 타이밍은 코일의 설계값을 기초로 결정하고 있지만, 도5b에서 도시한 것과 같이 자석 114, 119이나 코일(121)은 제조 오차나 부착 오차 등으로 어긋나고 있다. 설계값을 기초로 한 전환 타이밍인 T1의 커뮤테이션 위치에서 전환하여 버리면 보정한 전류 지령값이 매끄럽게 되지 않는다. 따라서, 본 실시예에서 구한 어긋남량을 사용해서 전환 타이밍 T1을 보정해서 T2로 함으로써 전류를 매끄럽게 전환할 수 있다. The switching timing is determined based on the design value of the coil, but as shown in Fig. 5B, the magnets 114, 119 and the coil 121 are shifted due to manufacturing errors, attachment errors, or the like. If it is switched at the commutation position of T1, which is the switching timing based on the design value, the corrected current command value will not be smooth. Therefore, the current can be switched smoothly by correcting the switching timing T1 using the shift amount obtained in the present embodiment to make it T2.

다음에, 자속밀도의 1주기 내의 어긋남을 고려한 보정을 행하는 구동 시스템을 주사 노광장치(600)에 적용한 예에 대해 설명한다. Next, an example will be described in which a driving system for performing correction in consideration of a shift in magnetic flux density within one period is applied to the scanning exposure apparatus 600 .

도11은 실시예에 있어서, 주사 노광장치의 예를 나타낸 도면이며, 주사 노광장치(600)는, 슬릿에 의해 정형된 슬릿 광에 의해 기판(14)을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 노광장치이다. 주사 노광장치(600)는, 조명 광학계(23), 원판 스테이지(26), 투영 광학계(27), 기판 스테이지(15), 원판 스테이지 위치 계측부(17), 기판 스테이지 위치 계측부(18), 기판 마크 계측부(21), 기판 반송부(22), 제어부(24)를 포함한다. Fig. 11 is a view showing an example of a scanning exposure apparatus according to the embodiment, wherein the scanning exposure apparatus 600 is an exposure apparatus of a step-and-scan method in which the substrate 14 is scanned and exposed with slit light shaped by the slits. am. The scanning exposure apparatus 600 includes an illumination optical system 23 , an original stage 26 , a projection optical system 27 , a substrate stage 15 , an original stage position measurement unit 17 , a substrate stage position measurement unit 18 , and a substrate mark. It includes a measurement unit 21 , a substrate transfer unit 22 , and a control unit 24 .

이때 기판 스테이지(15)는 기판을 유지하여 이동시키기 위한 스테이지이며, 실시예의 구동 시스템에 의해 구동된다. At this time, the substrate stage 15 is a stage for holding and moving the substrate, and is driven by the driving system of the embodiment.

제어부(24)는, 조명 광학계(23), 원판 스테이지(26), 투영 광학계(27), 기판 스테이지(15), 원판 스테이지 위치 계측부(17), 기판 스테이지 위치 계측부(18), 기판 마크 계측부(21), 기판 반송부(22)를 제어한다. The control unit 24 includes an illumination optical system 23 , an original stage 26 , a projection optical system 27 , a substrate stage 15 , an original stage position measurement unit 17 , a substrate stage position measurement unit 18 , and a substrate mark measurement unit ( 21), the substrate transfer unit 22 is controlled.

제어부(24)는, 원판에 형성된 패턴을 기판(14)에 전사하는 처리(기판(14)을 주사 노광하는 처리)를 제어한다. The control unit 24 controls a process of transferring the pattern formed on the original plate onto the substrate 14 (process of scanning and exposing the substrate 14).

제어부(24)는, 예를 들면, FPGA(Field Programmable Gate Array의 약자) 등의 PLD(Programmable Logic Device의 약자)로 구성된다. The control part 24 is comprised with PLD (abbreviation of Programmable Logic Device), such as FPGA (abbreviation of Field Programmable Gate Array), for example.

혹은, ASIC(Application Specific Integrated Circuit의 약자), 또는, 프로그램이 내장된 범용 컴퓨터, 또는, 이들의 전부 또는 일부의 조합으로 구성해도 된다. 또한, 제어부(24)는 액추에이터를 제어하는 드라이버도 포함한다. Alternatively, an ASIC (abbreviation for Application Specific Integrated Circuit), a general-purpose computer having a built-in program, or a combination of all or a part thereof may be used. In addition, the control unit 24 also includes a driver for controlling the actuator.

조명 광학계(23)는, 원판(25)을 조명한다. 조명 광학계(23)는, 마스킹 블레이드 등의 차광부재에 의해, 광원(미도시)으로부터 출사된 빛을, 예를 들면 X방향으로 긴 띠 형상 또는 원호 형상의 형상을 갖는 슬릿 광으로 정형하고, 그 슬릿 광으로 원판(25)의 일부를 조명한다. 원판(25) 및 기판(14)은, 원판 스테이지(26) 및 기판 스테이지(15)에 의해 각각 유지되어 있고, 투영 광학계(27)를 거쳐 광학적으로 거의 공역의 위치(투영 광학계(27)의 물체면 및 상면)에 각각 배치된다. The illumination optical system 23 illuminates the original plate 25 . The illumination optical system 23 shapes the light emitted from the light source (not shown) by a light shielding member such as a masking blade, for example, into a slit light having a long band shape or arc shape shape in the X direction, and the A part of the original plate 25 is illuminated with a slit light. The original plate 25 and the substrate 14 are held by the original plate stage 26 and the substrate stage 15, respectively, and are optically almost conjugated to each other via the projection optical system 27 (object of the projection optical system 27). face and upper face), respectively.

투영 광학계(27)는, 소정의 투영 배율(예를 들면 1/2배나 1/4배)을 갖고, 원판(25)의 패턴을 슬릿 광에 의해 기판(14) 위에 투영한다. 원판(25)의 패턴이 투영된 기판(14) 위의 영역(슬릿 광이 조사되는 영역)은, 조사 영역으로 불린다. 원판 스테이지(26) 및 기판 스테이지(15)는, 투영 광학계(27)의 광축 방향(Z방향)에 직교하는 방향(Y방향)으로 이동가능하게 구성되어 있다. 원판 스테이지(26) 및 기판 스테이지(15)는, 서로 동기하면서, 투영 광학계(27)의 투영 배율에 따른 속도비로 상대적으로 주사된다. The projection optical system 27 has a predetermined projection magnification (for example, 1/2 times or 1/4 times), and projects the pattern of the original plate 25 onto the substrate 14 by slit light. The region (region to which the slit light is irradiated) on the substrate 14 on which the pattern of the original plate 25 is projected is called an irradiation region. The original stage 26 and the substrate stage 15 are configured to be movable in a direction (Y direction) orthogonal to the optical axis direction (Z direction) of the projection optical system 27 . The original stage 26 and the substrate stage 15 are relatively scanned at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system 27 while synchronizing with each other.

이에 따라, 조사 영역에 대하여 기판(14)이 Y방향으로 주사되어, 원판(25)에 형성된 패턴이 기판(14) 위의 숏 영역에 전사된다. 그리고, 이러한 주사 노광을, 기판 스테이지(15)를 이동시키면서, 기판(14)의 복수의 숏 영역의 각각에 대해 순차적으로 행함으로써, 1매의 기판(14)에 있어서의 노광 처리가 완료한다. Accordingly, the substrate 14 is scanned in the Y-direction with respect to the irradiation region, and the pattern formed on the original plate 25 is transferred to the shot region on the substrate 14 . Then, by sequentially performing such scanning exposure for each of the plurality of shot regions of the substrate 14 while moving the substrate stage 15 , the exposure processing on one substrate 14 is completed.

원판 스테이지 위치 계측부(17)는, 예를 들면 레이저 간섭계를 포함하고, 원판 스테이지(26)의 위치를 계측한다. 레이저 간섭계는, 예를 들면, 레이저 광을 원판 스테이지(26)에 설치된 반사판(미도시)을 향해 조사하고, 반사판에서 반사된 레이저 광과 기준면에서 반사된 레이저 광의 간섭에 의해 원판 스테이지(26)의 변위(기준 위치로부터의 변위)를 검출한다. The disc stage position measuring unit 17 includes, for example, a laser interferometer, and measures the position of the disc stage 26 . The laser interferometer, for example, irradiates laser light toward a reflective plate (not shown) installed on the disc stage 26, and causes the disc stage 26 by interference between the laser light reflected from the reflective plate and the laser light reflected from the reference plane. A displacement (displacement from a reference position) is detected.

원판 스테이지 위치 계측부(17)는, 해당 변위에 근거하여 원판 스테이지(26)의 현재 위치를 취득할 수 있다. 여기에서, 원판 스테이지 위치 계측부(17)는, 레이저 광을 사용한 레이저 간섭계에 의해 원판 스테이지(26)의 위치를 계측하고 있지만, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 인코더에 의해 원판 스테이지(26)의 위치를 계측해도 된다. The disc stage position measuring unit 17 can acquire the current position of the disc stage 26 based on the displacement. Here, the disc stage position measuring unit 17 measures the position of the disc stage 26 by means of a laser interferometer using laser light, but is not limited thereto. For example, the disc stage 26 is measured by an encoder. may measure the position of

기판 스테이지 위치 계측부(18)는, 예를 들면 레이저 간섭계를 포함하고, 기판 스테이지(15)의 위치를 계측한다. 레이저 간섭계는, 예를 들면, 레이저 광을 기판 스테이지(15)에 설치된 반사판(미도시)을 향해 조사하고, 반사판에서 반사된 레이저 광과 기준면에서 반사된 레이저 광의 간섭에 의해 기판 스테이지(15)의 변위(기준 위치로부터의 변위)를 검출한다. 기판 스테이지 위치 계측부(18)는, 해당 변위에 근거하여 기판 스테이지(15)의 현재 위치를 취득할 수 있다. The substrate stage position measuring unit 18 includes, for example, a laser interferometer, and measures the position of the substrate stage 15 . The laser interferometer, for example, irradiates laser light toward a reflective plate (not shown) installed on the substrate stage 15, and causes the laser beam reflected by the reflective plate to interfere with the laser beam reflected from the reference plane of the substrate stage 15. A displacement (displacement from a reference position) is detected. The substrate stage position measurement unit 18 can acquire the current position of the substrate stage 15 based on the displacement.

여기에서, 원판 스테이지 위치 계측부(17)는, 레이저 광을 사용한 레이저 간섭계에 의해 기판 스테이지(15)의 위치를 계측하고 있지만, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 인코더에 의해 기판 스테이지(15)의 위치를 계측해도 된다. Here, the disc stage position measuring unit 17 measures the position of the substrate stage 15 by means of a laser interferometer using laser light, but is not limited thereto. For example, the substrate stage 15 is measured by an encoder. may measure the position of

기판 마크 계측부(21)는, 예를 들면 촬상 소자를 포함하고, 기판 위에 설치된 마크의 위치를 검출할 수 있다. The substrate mark measurement unit 21 includes, for example, an imaging element, and can detect the position of the mark provided on the substrate.

여기에서, 본 실시예의 기판 마크 계측부(21)는, 촬상 소자에 의해 마크가 검출되지만, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 투과형 센서에 의해 마크가 검출되어도 된다. Here, in the substrate mark measuring unit 21 of the present embodiment, although a mark is detected by an imaging element, it is not limited to this, For example, a mark may be detected by a transmissive sensor.

기판 반송부(22)는, 기판을 기판 스테이지(15)에 공급 및 회수한다. The substrate transfer unit 22 supplies and retrieves a substrate to and from the substrate stage 15 .

노광장치의 원판의 패턴을 기판에 새길 때의 시퀀스에 대해 도12의 플로우차트를 사용하여 설명한다. 도12는 실시예에 있어서, 노광장치의 시퀀스를 나타낸 플로우차트다. The sequence for engraving the pattern of the original plate of the exposure apparatus on the substrate will be described using the flowchart of FIG. Fig. 12 is a flowchart showing the sequence of the exposure apparatus according to the embodiment.

스텝 S700에서 노광 시퀀스를 개시하여, 스텝 S701에서 기판 반송부(22)가 기판(웨이퍼)(14)을 기판 스테이지(15) 위에 공급(로드)한다. 다음에, 스텝 S702에서, 노광 레시피에 정의된 기판(14) 위의 마크가 기판 마크 계측부(21)의 계측 시야 내에 들어가도록, 기판 스테이지(15)를 구동하여, 기판의 얼라인먼트를 실시한다. The exposure sequence is started in step S700 , and the substrate transfer unit 22 supplies (loads) the substrate (wafer) 14 onto the substrate stage 15 in step S701 . Next, in step S702, the board|substrate stage 15 is driven so that the mark on the board|substrate 14 defined by the exposure recipe may fall within the measurement field of the board|substrate mark measurement part 21, and a board|substrate is aligned.

그후, 스텝 S703에서 원판 스테이지(26)와 기판 스테이지(15)를 동기시켜 주사 구동을 행하고, 원판의 패턴을, 투영 광학계(27)를 통해 기판(14) 위에 순차 노광한다. Thereafter, in step S703, the original plate stage 26 and the substrate stage 15 are synchronized to perform scanning driving, and the original plate pattern is sequentially exposed on the substrate 14 via the projection optical system 27 .

이때, 노광 레시피에 정의된 노광 순서와 노광 화각을 따른다. 최후에, 스텝 S704에서 기판 반송부(22)가 기판(14)을 기판 스테이지로부터 회수(언로드)한다. 이상에서 기판에 패턴을 노광하는 공정은 완료한다. In this case, the exposure order and exposure angle defined in the exposure recipe are followed. Finally, in step S704, the substrate transfer unit 22 collects (unloads) the substrate 14 from the substrate stage. As described above, the process of exposing the pattern to the substrate is completed.

다음에 실시예 1의 구성을, 실시예 2의 기판 스테이지(15)의 제어에 적용하는 경우에 대해 설명한다. 도6에 있어서의 제어부 41은 제어부 24, 전류 드라이버(42)는 제어부 24, 처리부(44)는 제어부 24, EEPROM(45)은 제어부 24, 리니어 모터 13은 기판 스테이지(15), 스테이지(11)는 기판 스테이지(15)에 해당한다. Next, a case in which the configuration of the first embodiment is applied to the control of the substrate stage 15 of the second embodiment will be described. In FIG. 6, the control unit 41 is the control unit 24, the current driver 42 is the control unit 24, the processing unit 44 is the control unit 24, the EEPROM 45 is the control unit 24, and the linear motor 13 is the substrate stage 15 and the stage 11. corresponds to the substrate stage 15 .

자속밀도의 1주기 내의 어긋남을 고려한 구동 시스템을 기판 스테이지(15)에 적용함으로써, 스테이지의 추력을 일정하게 가깝게 할 수 있으므로, 노광장치의 정밀도를 향상시킬 수 있다. By applying a drive system in consideration of the deviation of magnetic flux density within one cycle to the substrate stage 15, the thrust of the stage can be made close to a constant level, so that the precision of the exposure apparatus can be improved.

이때, 주사 노광장치의 기판 스테이지(15)에 적용하는 경우, 실시예 1과 같이 설정값을 1개 설정하는 적용방법과 실시예 2와 같이 설정값을 복수 설정하는 적용방법의 어느쪽을 적용해도 된다. At this time, in the case of application to the substrate stage 15 of the scanning exposure apparatus, either the application method of setting one set value as in Example 1 or the application method of setting a plurality of setting values as in Example 2 is applied do.

또한, 도7, 도9에 나타낸 어긋남량의 보존 플로우는, 도12에 나타낸 노광 동작을 행하기 전에 실시해 둔다. 그리고 사전에 보존한 어긋남량을 사용하여, 실시예 1 또는 실시예 2에 나타낸 것과 같은 전류 지령값의 보정방법을 적용하면서 기판 스테이지(15)를 구동한다. Note that the flow of storing the shift amount shown in Figs. 7 and 9 is performed before the exposure operation shown in Fig. 12 is performed. Then, using the shift amount saved in advance, the substrate stage 15 is driven while applying the current command value correction method as shown in the first or second embodiment.

이렇게, 기판 스테이지(15)의 제어를 행하는 것에 있어서, 어긋남량을 복수 보존해서 그것들을 사용해서 전류 지령값을 보정하는 구동 시스템을 적용함으로써, S703의 노광 시퀀스에 있어서 높은 정밀도로 노광을 행할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. In this way, in controlling the substrate stage 15, by applying a drive system that preserves a plurality of shift amounts and uses them to correct the current command value, exposure can be performed with high precision in the exposure sequence of S703. effect is obtained.

이때, 실시예 1 또는 실시예 2의 제어를, 원판 스테이지(26)의 위치 제어에 적용할 경우, 도6에 있어서의 제어부 41, 전류 드라이버(42), 처리부(44), EEPROM(45) 등은 제어부 24에 포함된다. 또한, 리니어 모터(13)는 원판 스테이지(26) 구동용의 모터, 스테이지(11)는 원판 스테이지(26)에 해당하게 된다. At this time, when the control of the first embodiment or the second embodiment is applied to the position control of the original stage 26, the control unit 41, the current driver 42, the processing unit 44, the EEPROM 45, etc. in FIG. is included in the control unit 24. Further, the linear motor 13 corresponds to a motor for driving the disk stage 26 , and the stage 11 corresponds to the disk stage 26 .

기판 스테이지(15)에 적용한 경우와 마찬가지로, 원판을 유지하는 원판 스테이지(26)에도 본 실시예를 적용할 수 있고, 원판 스테이지(26)에 적용한 경우에 있어서도, 어긋남량의 보존이나 전류 지령값의 보정을 정밀하게 행할 수 있다. As in the case of application to the substrate stage 15, the present embodiment can also be applied to the original stage 26 holding the original plate, and even when applied to the original plate stage 26, the amount of displacement and the current command value are stored. Correction can be performed precisely.

즉, 원판 스테이지(26)도 기판 스테이지(15)와 마찬가지로, 어긋남량을 복수 보존해서 그것들을 사용해서 전류 지령값을 보정함으로써, S703의 노광 시퀀스에 있어서, 높은 정밀도로 노광을 행할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. That is, in the same way as the substrate stage 15, the original stage 26 preserves a plurality of shift amounts and uses them to correct the current command value, so that exposure can be performed with high precision in the exposure sequence of S703. is obtained

다음에, 전술한 노광장치를 이용한 물품(반도체 IC 소자, 액정 표시 소자, MEMS 등)의 제조방법을 설명한다. Next, a method of manufacturing an article (semiconductor IC element, liquid crystal display element, MEMS, etc.) using the above-described exposure apparatus will be described.

물품은, 예를 들면 전술한 노광장치를 사용하여, 감광제가 도포된 기판(웨이퍼, 글래스 기판 등)을 노광하는 공정과, 그 기판(감광제)을 현상하는 공정과, 현상된 기판을 후처리의 공정에서 처리함으로써 제조된다. The article comprises, for example, a step of exposing a substrate (wafer, glass substrate, etc.) coated with a photosensitive agent, a step of developing the substrate (photosensitive agent), and post-treatment of the developed substrate using the above-described exposure apparatus. It is manufactured by processing in the process.

혹은 임프린트 장치에 있어서, 원판으로서의 형틀을 사용하여, 임프린트재가 도포된 기판을 압인하는 공정과 이형하는 공정을 거쳐, 후처리의 공정(압인된 기판으로부터 물품을 제조하는 공정)을 실행함으로써 제조된다. Alternatively, in an imprint apparatus, using a mold as an original plate, a process of imprinting a substrate coated with an imprint material and a process of releasing the substrate, followed by a post-processing process (a process of manufacturing an article from the imprinted substrate).

이때, 후처리의 공정으로서는, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등이 포함된다. At this time, as a post-processing process, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc. are contained.

이렇게 본 발명을 사용한 물품 제조방법에 따르면, 고정밀도의 위치 제어를 할 수 있으므로, 종래보다도 고품위의 물품을 제조할 수 있다. Thus, according to the article manufacturing method using the present invention, high-precision position control can be performed, so that higher quality articles can be manufactured than conventionally.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. As mentioned above, although preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to these examples, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

예를 들면, 실시예에서는 스테이지 제어장치 및 노광장치를 사용하여 설명했지만, 다른 리소그래피 장치에 적용해도 된다. For example, although the embodiment has been described using the stage control apparatus and the exposure apparatus, it may be applied to other lithographic apparatuses.

예를 들면 리소그래피 장치로서는 요철 패턴이 없는 평면부를 갖는 몰드(평면 템플릿)를 사용해서 기판의 조성물을 평탄화하도록 성형하는 평탄화 장치이어도 된다. For example, the lithographic apparatus may be a planarization apparatus that uses a mold (planar template) having a flat portion without an uneven pattern to shape the composition of the substrate to flatten it.

또한, 리소그래피 장치의 다른 예로서, 하전 입자 광학계를 거쳐 하전 입자선(전자선이나 이온빔 등)으로 기판에 묘화를 행하고, 기판에 패턴 형성을 행하는 묘화장치 등의 장치이어도 된다. Further, another example of the lithographic apparatus may be an apparatus such as a drawing apparatus that draws on a substrate with a charged particle beam (such as an electron beam or an ion beam) through a charged particle optical system and forms a pattern on the substrate.

이때, 본 실시예에 있어서의 제어의 일부 또는 전부를 전술한 실시예의 기능을 실현하는 컴퓨터 프로그램을 네트워크 또는 각종 기억매체를 거쳐 구동 시스템에 공급하도록 하여도 된다. 그리고 그 구동 시스템에 있어서의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU 등)가 프로그램을 판독해서 실행하도록 하여도 된다. 그 경우, 그 프로그램, 및 해당 프로그램을 기억한 기억매체는 본 발명을 구성하게 된다. At this time, part or all of the control in the present embodiment may be made to be supplied to the drive system via a network or various storage media with a computer program for realizing the functions of the above-described embodiment. Then, the computer (or CPU, MPU, etc.) in the drive system may read and execute the program. In that case, the program and the storage medium storing the program constitute the present invention.

이때, 본 출원은 일본에 있어서 2020년 4월 20일에 출원된 특원 2020-74809의 우선권을 주장하는 동시에, 상기 특원 2020-74809 전체에 기재된 내용을 본 출원의 기재로서 인용한다. At this time, this application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2020-74809 for which it applied on April 20, 2020 in Japan, At the same time, the content described in the said Japanese Patent Application 2020-74809 is referred as description of this application.

Claims (16)

고정자와 가동자를 포함하는 모터와,
상기 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보를 취득하는 취득부와,
상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보를 측정하는 측정수단과,
상기 기준이 되는 자속밀도 정보의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 상기 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하고, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
a motor comprising a stator and a mover;
a position detection unit for detecting the relative positions of the stator and the mover of the motor;
an acquisition unit for acquiring magnetic flux density information serving as a reference according to the relative position;
Measuring means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position;
The relative position when the magnitude of the reference magnetic flux density information coincides with a predetermined set value is a first relative position, and the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means coincides with the predetermined set value The relative position at the time of making a second relative position is taken as a second relative position, and the difference between the first relative position and the second relative position is acquired a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one cycle, and control means for controlling the driving of the motor based on the difference between the respective times.
제 1항에 있어서,
상기 고정자는 복수의 코일을 포함하고 상기 가동자는 복수의 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
wherein the stator includes a plurality of coils and the mover includes a plurality of permanent magnets.
제 1항에 있어서,
상기 고정자는 복수의 영구자석을 포함하고 상기 가동자는 복수의 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
wherein the stator includes a plurality of permanent magnets and the mover includes a plurality of coils.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준이 되는 자속밀도 정보는, 가동자 또는 고정자의 자석 피치와 상대 위치부터 구해지는 값인 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The reference magnetic flux density information is a value obtained from a relative position with a magnet pitch of a mover or a stator.
제 1항에 있어서,
상기 측정된 자속밀도 정보는, 가동자를 움직였을 때에 얻어지는 역기전압에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
and the measured magnetic flux density information is determined based on a counter electromotive voltage obtained when the movable element is moved.
제 5항에 있어서,
상기 가동자를 움직이기 위한 다른 모터를 더 갖고, 상기 제어수단은, 상기 모터와 상기 다른 모터를 동시에 구동함으로써 소정의 대상을 같은 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
6. The method of claim 5,
and another motor for moving the mover, wherein the control means moves the predetermined object in the same direction by simultaneously driving the motor and the other motor.
제 6항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 모터를 구동함으로써 상기 다른 모터의 가동자를 움직였을 때에 얻어지는 역기전압에 근거하여 상기 다른 모터의 자속밀도 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
7. The method of claim 6,
and the control means measures magnetic flux density information of the other motor based on a counter electromotive voltage obtained when the mover of the other motor is moved by driving the motor.
제 1항에 있어서,
상기 자속밀도 정보는 자속에 대응한 전압값인 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
The driving system, characterized in that the magnetic flux density information is a voltage value corresponding to the magnetic flux.
제 1항에 있어서,
상기 소정의 설정값은 0을 포함하는 상기 기준이 되는 자속밀도 정보 및 상기 측정된 자속밀도 정보의 진폭 내의 소정의 설정값인 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
and the predetermined setting value is a predetermined setting value within the amplitude of the reference magnetic flux density information including zero and the measured magnetic flux density information.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 기준이 되는 자속밀도 정보와 상기 측정된 자속밀도 정보의 진폭을 갖게 한 상태에서 상기 차이를 취득하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
and the control means acquires the difference in a state in which the amplitudes of the reference magnetic flux density information and the measured magnetic flux density information are given.
제 1항에 있어서,
상기 설정값은 복수 설정되고, 각각의 설정값에 대해 상기 차이를 취득하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
and a plurality of the set values are set, and the difference is obtained for each set value.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단은 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
The control means controls the driving current of the motor based on the difference of each of the plurality of times.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단은 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 코일의 전환 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.
The method of claim 1,
The control means controls the switching timing of the coil of the motor based on the difference between the plurality of times.
원판의 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치로서,
상기 기판을 유지하는 스테이지와,
상기 스테이지를 구동하는 구동 시스템을 갖고,
상기 구동 시스템은,
고정자와 가동자를 포함하는 모터와,
상기 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보를 취득하는 취득부와,
상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보를 측정하는 측정수단과,
상기 기준이 되는 자속밀도 정보의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 상기 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하고, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
A lithographic apparatus for forming a pattern of an original plate on a substrate, the lithographic apparatus comprising:
a stage for holding the substrate;
and a drive system for driving the stage;
The drive system is
a motor comprising a stator and a mover;
a position detection unit for detecting the relative positions of the stator and the mover of the motor;
an acquisition unit for acquiring magnetic flux density information serving as a reference according to the relative position;
Measuring means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position;
The relative position when the magnitude of the reference magnetic flux density information coincides with a predetermined set value is a first relative position, and the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means coincides with the predetermined set value The relative position at the time of making a second relative position is taken as a second relative position, and the difference between the first relative position and the second relative position is acquired a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one cycle, A lithographic apparatus comprising: control means for controlling driving of the motor based on a difference between the respective times.
원판의 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치로서,
상기 원판을 유지하는 스테이지와,
상기 원판을 유지하는 스테이지를 구동하는 구동 시스템을 갖고,
상기 구동 시스템은,
고정자와 가동자를 포함하는 모터와,
상기 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보를 취득하는 취득부와,
상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보를 측정하는 측정수단과,
상기 기준이 되는 자속밀도 정보의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 상기 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하고, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
A lithographic apparatus for forming a pattern of an original plate on a substrate, the lithographic apparatus comprising:
a stage for holding the disk;
and a drive system for driving a stage holding the disk,
The drive system is
a motor comprising a stator and a mover;
a position detection unit for detecting the relative positions of the stator and the mover of the motor;
an acquisition unit for acquiring magnetic flux density information serving as a reference according to the relative position;
Measuring means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position;
The relative position when the magnitude of the reference magnetic flux density information coincides with a predetermined set value is a first relative position, and the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means coincides with the predetermined set value The relative position at the time of making a second relative position is taken as a second relative position, and the difference between the first relative position and the second relative position is acquired a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one cycle, A lithographic apparatus comprising: control means for controlling driving of the motor based on a difference between the respective times.
리소그래피 장치를 사용해서 원판의 패턴을 기판에 형성하는 물품의 제조방법으로서,
상기 리소그래피 장치는,
상기 기판을 유지하는 기판 스테이지와,
상기 원판을 유지하는 원판 스테이지와,
상기 기판 스테이지 또는 상기 원판 스테이지를 구동하는 구동 시스템을 갖고,
상기 구동 시스템은,
고정자와 가동자를 포함하는 모터와,
상기 모터의 고정자와 가동자의 상대 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 상대 위치에 따른 기준이 되는 자속밀도 정보를 취득하는 취득부와,
상기 상대 위치에 따른 실제의 자속밀도 정보를 측정하는 측정수단과,
상기 기준이 되는 자속밀도 정보의 크기가 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제1 상대 위치로 하고, 상기 측정수단에 의해 측정된 자속밀도 정보의 크기가 상기 소정의 설정값과 일치할 때의 상기 상대 위치를 제2 상대 위치로 하고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제2 상대 위치의 차이를, 상기 측정된 자속밀도 정보가 1주기 변화하는 기간에 있어서 복수회 취득하고, 상기 복수회의 각각의 차이에 근거하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 구비하고,
상기 물품의 제조방법은,
상기 리소그래피 장치를 사용해서 상기 기판에 상기 원판의 패턴을 형성하는 공정과,
상기 기판에 형성된 패턴에 근거하여, 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.A method of manufacturing an article in which a pattern of an original plate is formed on a substrate using a lithographic apparatus, the method comprising:
The lithographic apparatus comprises:
a substrate stage for holding the substrate;
a disc stage for holding the disc;
and a drive system for driving the substrate stage or the disk stage;
The drive system is
a motor comprising a stator and a mover;
a position detection unit for detecting the relative positions of the stator and the mover of the motor;
an acquisition unit for acquiring magnetic flux density information serving as a reference according to the relative position;
Measuring means for measuring actual magnetic flux density information according to the relative position;
The relative position when the magnitude of the reference magnetic flux density information coincides with a predetermined set value is a first relative position, and the magnitude of the magnetic flux density information measured by the measuring means coincides with the predetermined set value The relative position at the time of making a second relative position is taken as a second relative position, and the difference between the first relative position and the second relative position is acquired a plurality of times in a period in which the measured magnetic flux density information changes by one cycle, A control means for controlling the driving of the motor is provided based on the difference between the respective meetings;
The method of manufacturing the article comprises:
forming the pattern of the original plate on the substrate using the lithographic apparatus;
and a step of manufacturing the article from the substrate based on the pattern formed on the substrate.

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