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JP2002142490A - Coil driver of linear motor, linear motor driver and stage unit - Google Patents

Coil driver of linear motor, linear motor driver and stage unit

Info

Publication number
JP2002142490A
JP2002142490A JP2000332979A JP2000332979A JP2002142490A JP 2002142490 A JP2002142490 A JP 2002142490A JP 2000332979 A JP2000332979 A JP 2000332979A JP 2000332979 A JP2000332979 A JP 2000332979A JP 2002142490 A JP2002142490 A JP 2002142490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear motor
coil
coils
stage
reticle
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.)
Pending
Application number
JP2000332979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Nagasawa
昌弥 長沢
Naoto Inaba
直人 稲葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000332979A priority Critical patent/JP2002142490A/en
Publication of JP2002142490A publication Critical patent/JP2002142490A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small, inexpensive and low power consumption coil driver of linear motor for driving coils constituting a linear motor, and a linear motor driver comprising the coil driver and a stage unit. SOLUTION: The coil driver of a linear motor driving one coil L1 out of a plurality of coils 22a constituting a linear motor comprises MOS-FETs Q1 and Q2 for turning on/off current supply to the coil L1 of the linear motor. A photocoupler PC1 is provided in order to turn on/off the MOS-FETs Q1 and Q2. Two kinds of resistors, i.e., a low resistance resistor R0 and a high resistance resistor R1 are provided in order to drive the photocoupler PC1 and the circuit is arranged to use the resistors selectively depending on the application.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータを構
成するコイルを駆動するコイル駆動装置、該コイル駆動
装置を備えたリニアモータ駆動装置およびステージ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coil driving device for driving a coil constituting a linear motor, a linear motor driving device provided with the coil driving device, and a stage device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体投影露光装置のウエハステージや
レチクルステージ等において移動ストロークの長いステ
ージには、リニアモータが使用されている。近年の露光
精度の向上と露光時のスループットの向上のために、ス
キャンタイプの露光装置が開発され、リニアモータの推
力向上がなされている。リニアモータの推力向上を図る
ために、駆動電圧、駆動電流が増加し電力消費が増大し
ている。これを解決するために、リニアモータの可動子
を磁石としたMM型のリニアモータにおいて、固定子の
コイルのうち可動子が存在している部分のコイルのみに
電流を通電するために、可動子の磁石の移動に応じて通
電するコイルを切り替える励磁切り替え式のリニアモー
タが提案されている。これによって、直接モータの推力
に寄与しないコイルには通電せず、省電力化がなされて
いる。
2. Description of the Related Art A linear motor is used for a stage having a long moving stroke in a wafer stage or a reticle stage of a semiconductor projection exposure apparatus. In recent years, in order to improve the exposure accuracy and the throughput at the time of exposure, a scan type exposure apparatus has been developed, and the thrust of a linear motor has been improved. In order to improve the thrust of the linear motor, the driving voltage and the driving current are increased, and the power consumption is increased. In order to solve this problem, in an MM-type linear motor in which the mover of the linear motor is a magnet, a current is applied to only the coil of the stator coil where the mover exists. An excitation switching type linear motor that switches a coil to be energized in accordance with the movement of a magnet has been proposed. As a result, the coil that does not directly contribute to the thrust of the motor is not energized, and power is saved.

【0003】図10は、励磁切り替え方式のリニアモー
タのコイルを駆動する従来の駆動回路の一例を示す。一
つのコイルに対して一つの駆動回路が必要となり、励磁
切り替えのためのスイッチング回路が備えられている。
図10において、制御信号SW0をLOWにすることに
より、フォトカプラPC1のLEDに電流が流れ、フォ
トカプラPC1のフォトダイオードに電流が流れる。フ
ォトカプラPC1のフォトダイオードに電流が流れる
と、MOS−FETQ1,Q2のゲートがドライブさ
れ、MOS−FETQ1,Q2がONとなり、駆動電流
をリニアモータのコイルL1に流すことが可能となる。
逆に、制御信号SW0をHIGHにすることにより、フ
ォトカプラPC1のLEDへの電流は流れなくなり、M
OS−FETQ1,Q2はOFFする。
FIG. 10 shows an example of a conventional drive circuit for driving a coil of a linear motor of an excitation switching type. One drive circuit is required for one coil, and a switching circuit for switching excitation is provided.
In FIG. 10, when the control signal SW0 is set to LOW, a current flows through the LED of the photocoupler PC1, and a current flows through the photodiode of the photocoupler PC1. When a current flows through the photodiode of the photocoupler PC1, the gates of the MOS-FETs Q1 and Q2 are driven, the MOS-FETs Q1 and Q2 are turned on, and the drive current can flow to the coil L1 of the linear motor.
Conversely, by setting the control signal SW0 to HIGH, the current to the LED of the photocoupler PC1 does not flow.
OS-FETs Q1 and Q2 are turned off.

【0004】露光時に、MOS−FETQ1,Q2を必
要な速度でONさせるためには、フォトカプラPC1の
フォトダイオードにその速度に対応した電流を流す必要
がある。そのために、フォトカプラPC1のLEDに約
50mAの電流を供給する必要が有る。従って、回路電
源は5VDCを使用しているので、フォトカプラPC1
のLEDの順方向電圧降下を簡単のために0Vと仮定す
ると、抵抗R0に約100Ωを使用する。
In order to turn on the MOS-FETs Q1 and Q2 at a required speed during exposure, it is necessary to supply a current corresponding to the speed to the photodiode of the photocoupler PC1. Therefore, it is necessary to supply a current of about 50 mA to the LED of the photocoupler PC1. Therefore, since the circuit power supply uses 5 VDC, the photocoupler PC1
Assuming that the LED forward voltage drop is 0V for simplicity, about 100Ω is used for resistor R0.

【0005】一方、半導体投影露光装置の使用開始時に
は、磁極位置合わせなどの初期設定を行う必要がある。
この初期設定時には、最初、ウェハステージやレチクル
ステージすなわちリニアモータの可動子がどの位置にい
るか不明なため、固定子のコイル全部に通電して可動子
の移動を行わせる必要がある。このため、リニアモータ
の固定子を構成するコイルを駆動する駆動回路のすべて
を動作させる必要がある。
On the other hand, at the start of use of the semiconductor projection exposure apparatus, it is necessary to make initial settings such as magnetic pole alignment.
At the time of the initial setting, it is initially unknown which position the mover of the wafer stage or reticle stage, that is, the linear motor is, so it is necessary to energize all the coils of the stator to move the mover. For this reason, it is necessary to operate all the drive circuits that drive the coils constituting the stator of the linear motor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】半導体投影露光装置の
初期設定時にリニアモータのすべてのコイルに電流を流
す場合、例えば、1相あたり14個のコイルを有する3
相リニアモータでは、42個のコイルを同時に通電させ
る必要がある。そのため、フォトカプラPC1の駆動電
流だけでも50mA×42個=2.1Aと2A以上必要
となる。通常、基板に実装可能なタイプの5V系のDC
−DCコンバータは、15W出力のものでも最大供給能
力は2.4Aである。フォトカプラPC1のLED以外
の他の部分での消費電力も考慮すると必要電流は約3A
となり、電流の供給能力が不足するという問題点が生じ
る。また、電流容量を増やすために、25W出力のDC
−DCコンバータを使用すると、電流は4Aとれるが、
外形が大きくなり、小さく実装出来ず、また価格も高価
になってしまうという問題点が生じる。
When a current is supplied to all the coils of the linear motor at the time of initial setting of the semiconductor projection exposure apparatus, for example, three coils having 14 coils per phase are used.
In a phase linear motor, 42 coils must be energized simultaneously. Therefore, only the drive current of the photocoupler PC1 is 50 mA × 42 = 2.1 A, which is 2 A or more. Normally, 5V DC that can be mounted on a board
The maximum supply capacity of the -DC converter is 2.4 A even with a 15 W output. The required current is about 3 A in consideration of power consumption in other parts of the photocoupler PC1 other than the LED.
This causes a problem that the current supply capacity is insufficient. In order to increase the current capacity, a 25 W output DC
-When a DC converter is used, the current can be 4 A,
A problem arises in that the outer shape becomes large, the package cannot be mounted small, and the price becomes expensive.

【0007】本発明の目的は、リニアモータを構成する
コイルを駆動する、低消費電力で、小型で、安価なリニ
アモータのコイル駆動装置を提供すること、および、該
コイル駆動装置を備えたリニアモータ駆動装置およびス
テージ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low-power-consumption, small-sized and inexpensive linear motor coil driving device for driving a coil constituting a linear motor, and a linear motor provided with the coil driving device. It is to provide a motor drive device and a stage device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】実施の形態を示す図1、
図2、図4を使用して、括弧内にその対応する要素の符
号をつけて本発明を以下に説明する。上記目的を達成す
るために、請求項1の発明は、リニアモータを構成する
複数のコイル(22a)の一つのコイル(L1)を駆動
するリニアモータのコイル駆動装置に適用され、一つの
コイル(L1)への電流をオンオフするスイッチング手
段(Q1、Q2)と、スイッチング手段(Q1、Q2)
のオンオフを制御する第1のスイッチング制御手段(R
0、PC1)と、第1のスイッチング制御手段(R0、
PC1)より低電力でスイッチング手段(Q1、Q2)
のオンオフを制御する第2のスイッチング制御手段(R
1、PC1)とを備えるものである。請求項2の発明
は、リニアモータの固定子を構成する複数のコイル(2
2a)をそれぞれ駆動する複数のコイル駆動装置(1
0)と、複数のコイル駆動装置(10)の動作を制御す
る制御装置(12)とを備えたリニアモータ駆動装置に
適用される。そして、複数のコイル駆動装置(10)の
それぞれは、対応する一つのコイル(L1)への電流を
オンオフするスイッチング手段(Q1、Q2)と、該ス
イッチング手段(Q1、Q2)のオンオフを制御する第
1のスイッチング制御手段(R0、PC1)と、第1の
スイッチング制御手段(R0、PC1)より低電力でス
イッチング手段(Q1、Q2)のオンオフを制御する第
2のスイッチング制御手段(R1、PC1)とを備え、
制御装置(12)は、複数のコイル(22a)のうちの
一部のコイルを駆動するときは、一部のコイルに対応す
る一部のコイル駆動装置(10)を第1のスイッチング
制御手段(R0、PC1)を使用して動作させ、複数の
コイル(22a)のうちの全部のコイルを駆動するとき
は、全部のコイルに対応する全部のコイル駆動装置(1
0)を第2のスイッチング制御手段(R1、PC1)を
使用して動作させるようにしたものである。請求項3の
発明は、ステージ装置において、移動対象物(5)を搭
載するステージ(8)と、移動対象物(5)を移動させ
るためにステージ(8)を駆動するリニアモータ(22
aと不図示の永久磁石)と、リニアモータ(22aと不
図示の永久磁石)を構成する複数のコイル(22a、L
1)をそれぞれ駆動する複数の請求項1記載のリニアモ
ータのコイル駆動装置とを備えるようにしたものであ
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described below with reference to FIGS. In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is applied to a coil driving device for a linear motor that drives one coil (L1) of a plurality of coils (22a) constituting a linear motor. Switching means (Q1, Q2) for turning on and off the current to L1), and switching means (Q1, Q2)
Switching control means (R
0, PC1) and first switching control means (R0,
Switching means (Q1, Q2) with lower power than PC1)
Switching control means (R
1, PC1). A second aspect of the present invention is directed to a plurality of coils (2
2a) and a plurality of coil driving devices (1
0) and a control device (12) for controlling the operation of the plurality of coil drive devices (10). Each of the plurality of coil driving devices (10) controls switching means (Q1, Q2) for turning on / off a current to one corresponding coil (L1), and controls on / off of the switching means (Q1, Q2). A first switching control means (R0, PC1) and a second switching control means (R1, PC1) for controlling on / off of the switching means (Q1, Q2) with lower power than the first switching control means (R0, PC1); ) And
When driving a part of the plurality of coils (22a), the control device (12) controls the part of the coil driving device (10) corresponding to the part of the coils to the first switching control means ( R0, PC1), when driving all of the plurality of coils (22a), all the coil driving devices (1) corresponding to all the coils are driven.
0) is operated using the second switching control means (R1, PC1). According to a third aspect of the present invention, in the stage device, a stage (8) on which the moving object (5) is mounted and a linear motor (22) for driving the stage (8) to move the moving object (5).
a and a permanent magnet (not shown), and a plurality of coils (22a, L) constituting a linear motor (22a and a permanent magnet not shown).
A linear motor coil drive device according to claim 1 for driving each of the first and second aspects is provided.

【0009】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, the description is made in correspondence with the drawings of the embodiments for easy understanding, but the present invention is not limited to the embodiments.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明によるリニアモータのコイ
ル駆動回路(駆動装置)の実施の形態を説明する前に、
まず、本リニアモータのコイル駆動回路が使用される投
影露光装置およびそのステージ装置について説明をす
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing an embodiment of a coil drive circuit (drive device) for a linear motor according to the present invention,
First, a projection exposure apparatus using the coil drive circuit of the present linear motor and a stage apparatus thereof will be described.

【0011】図1は投影露光装置の概略構成図である。
投影露光装置は、主に照明光学系1、レチクルステージ
装置2、投影光学系3、ウェハステージ装置4から構成
され、図1はその投影露光装置を正面から見た図であ
る。投影露光装置はスリットスキャン露光方式を採用す
る。スリットスキャン露光方式とは次のような方式であ
る。すなわち、照明光学系1から出射されるスリット状
に制限された露光光ILをレチクル5に照明し、照明さ
れたレチクル5を一方向に駆動し、レチクル5が一方向
に駆動されることによりスリット状の露光光ILがレチ
クル5に設けられたパターン全体をスキャンし、このス
キャンに合わせてウェハ6をレチクル5とは逆方向に駆
動し、その結果、ウェハ6の所定領域にそのパターン全
体が投影光学系3を介して投影露光される。これを繰り
返して行う。なお、スリットスキャン露光方式は公知な
内容である(例えば、特開平6−140305号を参
照)。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus.
The projection exposure apparatus mainly includes an illumination optical system 1, a reticle stage device 2, a projection optical system 3, and a wafer stage device 4. FIG. 1 is a view of the projection exposure device as viewed from the front. The projection exposure apparatus employs a slit scan exposure method. The slit scan exposure method is as follows. That is, the reticle 5 is illuminated with the exposure light IL restricted in the form of a slit emitted from the illumination optical system 1, the reticle 5 is driven in one direction, and the reticle 5 is driven in one direction. The exposure light IL scans the entire pattern provided on the reticle 5, and drives the wafer 6 in the opposite direction to the reticle 5 in accordance with this scan. As a result, the entire pattern is projected onto a predetermined area of the wafer 6. Projection exposure is performed via the optical system 3. This is repeated. The slit scan exposure method has a known content (for example, see JP-A-6-140305).

【0012】図1〜図3を参照して、さらに投影露光装
置を説明する。図1において、紙面に垂直な方向をX
軸、上下方向をZ軸、左右方向をY軸とする。
The projection exposure apparatus will be further described with reference to FIGS. In FIG. 1, the direction perpendicular to the paper is X
The axis, the vertical direction is the Z axis, and the horizontal direction is the Y axis.

【0013】レチクルステージ装置2は、レチクルベー
ス7、レチクル走査ステージ8、レチクル微動ステージ
9から構成され、レチクル微動ステージ9上にレチクル
5が搭載される。レチクル走査ステージ8はレチクル粗
動ステージとも言う。レチクル走査ステージ8はレチク
ル走査駆動装置10により駆動され、レチクル微動ステ
ージ9はレチクル微動駆動装置11により駆動される。
レチクル走査駆動装置10およびレチクル微動駆動装置
11は制御装置12に接続され制御される。制御装置1
2はマイクロプロセッサおよび周辺回路から構成され、
投影露光装置に関するその他の制御も行う。
The reticle stage device 2 includes a reticle base 7, a reticle scanning stage 8, and a reticle fine movement stage 9, and the reticle 5 is mounted on the reticle fine movement stage 9. The reticle scanning stage 8 is also called a reticle coarse movement stage. The reticle scanning stage 8 is driven by a reticle scanning drive device 10, and the reticle fine movement stage 9 is driven by a reticle fine movement drive device 11.
The reticle scanning drive device 10 and the reticle fine movement drive device 11 are connected to and controlled by a control device 12. Control device 1
2 is composed of a microprocessor and peripheral circuits,
Other controls related to the projection exposure apparatus are also performed.

【0014】ウェハステージ装置4は、ウエハベース1
3、ウェハステージX軸駆動部14、ウェハステージY
軸駆動部15から構成され、ウェハステージY軸駆動部
15上にウェハ6が搭載される。ウェハステージX軸駆
動部14およびウェハステージY軸駆動部15はウェハ
駆動装置16により駆動され、ウェハ駆動装置16は制
御装置12に接続され制御される。
The wafer stage device 4 includes a wafer base 1
3, wafer stage X-axis drive unit 14, wafer stage Y
The wafer 6 is mounted on the wafer stage Y-axis drive unit 15. The wafer stage X-axis driving unit 14 and the wafer stage Y-axis driving unit 15 are driven by a wafer driving device 16, and the wafer driving device 16 is connected to and controlled by the control device 12.

【0015】図2は、レチクルステージ装置2の平面図
である。レチクルベース7にはX方向に2列のエアーガ
イド21aおよび21bが形成され、その上にレチクル
走査ステージ8が搭載される。エアガイド21aおよび
21bの外側にはそれぞれX方向に一列に複数の電磁石
22aおよび22bが埋め込まれ、レチクル走査ステー
ジ8の裏面には永久磁石(不図示)が埋め込まれてい
る。レチクル走査ステージ8は、電磁石22a、22b
と永久磁石(不図示)によりエアガイド21a、21b
に沿ってX方向にリニアモーター方式(以下リニアモー
タと言う)で駆動される。リニアモータの駆動について
は後述する。
FIG. 2 is a plan view of the reticle stage device 2. The reticle base 7 is formed with two rows of air guides 21a and 21b in the X direction, on which the reticle scanning stage 8 is mounted. A plurality of electromagnets 22a and 22b are embedded outside the air guides 21a and 21b in a row in the X direction, and a permanent magnet (not shown) is embedded on the back surface of the reticle scanning stage 8. The reticle scanning stage 8 includes electromagnets 22a, 22b
And air guides 21a and 21b by permanent magnets (not shown).
Is driven in the X direction along a linear motor system (hereinafter referred to as a linear motor). The driving of the linear motor will be described later.

【0016】レチクル走査ステージ8上にはレチクル微
動ステージ9が搭載される。また、レチクル走査ステー
ジ8上には、レチクル微動ステージ9をそれぞれX方向
に微動駆動するアクチュエータ23、24、および、Y
方向に微動駆動するアクチュエータ25が固定される。
アクチュエータ23〜25はボイスコイルにより構成さ
れ、一方の端部はレチクル微動ステージ9に固定され
る。従って、レチクル微動ステージ9は、ボイスコイル
に流される電流が制御されることにより、レチクル走査
ステージ8に対してXY平面内で微動駆動され、また、
レチクル走査ステージ8上の所定の位置に固定される。
レチクル微動ステージ9は、アクチュエータ23、24
の制御のバランスを調整することによりXY平面内の回
転方向にも微動駆動される。
A reticle fine movement stage 9 is mounted on the reticle scanning stage 8. Further, on the reticle scanning stage 8, actuators 23 and 24 for finely driving the reticle fine movement stage 9 in the X direction, respectively, and Y
An actuator 25 that finely drives in the direction is fixed.
The actuators 23 to 25 are constituted by voice coils, and one end is fixed to the reticle fine movement stage 9. Therefore, the reticle fine movement stage 9 is finely driven in the XY plane with respect to the reticle scanning stage 8 by controlling the current flowing through the voice coil.
It is fixed at a predetermined position on the reticle scanning stage 8.
The reticle fine movement stage 9 includes actuators 23 and 24
Is finely driven also in the rotational direction in the XY plane by adjusting the balance of the control.

【0017】レチクル微動ステージ9には、図2に示す
ように移動鏡26、27、28が固定されている。ま
た、これらの移動鏡26、27、28に対向してレーザ
干渉計29、30、31が設けられている。レーザ干渉
計29、30、31はレチクルベース7に対して固定さ
れた関係で設けられ、その出力は制御装置12に接続さ
れる。移動鏡26とレーザ干渉計29との組み合わせで
レチクル微動ステージ9のY方向の位置が検出され、移
動鏡27とレーザ干渉計30との組み合わせでレチクル
微動ステージ9のX方向の位置が検出され、移動鏡28
とレーザ干渉計31との組み合わせでレチクル微動ステ
ージ9のXY平面内の回転角が検出される。
Moving mirrors 26, 27 and 28 are fixed to reticle fine movement stage 9 as shown in FIG. Further, laser interferometers 29, 30, 31 are provided to face these movable mirrors 26, 27, 28. The laser interferometers 29, 30, 31 are provided in a fixed relation to the reticle base 7, and the outputs thereof are connected to the controller 12. The combination of the movable mirror 26 and the laser interferometer 29 detects the position of the reticle fine movement stage 9 in the Y direction, and the combination of the movable mirror 27 and the laser interferometer 30 detects the position of the reticle fine movement stage 9 in the X direction. Moving mirror 28
The rotation angle of the reticle fine movement stage 9 in the XY plane is detected by a combination of the laser interferometer 31 and the laser interferometer 31.

【0018】図3は、ウェハステージ装置4の平面図で
ある。ウェハベース13にはX方向に2列のエアーガイ
ド41aおよび41bが形成され、その上にウェハステ
ージX軸駆動部14が搭載される。エアガイド41aお
よび41bの外側にはそれぞれX方向に一列に複数の電
磁石42aおよび42bが埋め込まれ、ウェハステージ
X軸駆動部14の裏面には永久磁石(不図示)が埋め込
まれている。ウェハステージX軸駆動部14は、電磁石
42a、42bと永久磁石(不図示)によりエアガイド
41a、41bに沿ってX方向にリニアモーター方式
(以下リニアモータと言う)で駆動される。リニアモー
タの駆動については後述する。
FIG. 3 is a plan view of the wafer stage device 4. On the wafer base 13, two rows of air guides 41a and 41b are formed in the X direction, and the wafer stage X-axis drive unit 14 is mounted thereon. A plurality of electromagnets 42a and 42b are embedded in a row in the X direction outside the air guides 41a and 41b, respectively, and a permanent magnet (not shown) is embedded on the back surface of the wafer stage X-axis drive unit 14. The wafer stage X-axis drive section 14 is driven by electromagnets 42a and 42b and permanent magnets (not shown) in the X direction along the air guides 41a and 41b by a linear motor system (hereinafter, referred to as a linear motor). The driving of the linear motor will be described later.

【0019】また、ウェハステージX軸駆動部14上に
はY方向に2列のエアーガイド43aおよび43bが形
成され、その上にウェハステージY軸駆動部15が搭載
される。ウェハステージY軸駆動部15は、エアーガイ
ド43a、43bに沿って、ステッピングモーター44
によりボールねじ45を介してY方向に駆動される。
On the wafer stage X-axis drive unit 14, two rows of air guides 43a and 43b are formed in the Y direction, and the wafer stage Y-axis drive unit 15 is mounted thereon. The wafer stage Y-axis driving unit 15 is provided with a stepping motor 44 along the air guides 43a and 43b.
, And is driven in the Y direction via the ball screw 45.

【0020】ウェハステージY軸駆動部15には、図3
に示すように移動鏡46、47が固定されている。移動
鏡46に対向して2つのレーザ干渉計48、49が設け
られ、移動鏡47に対向してレーザ干渉計50が設けら
れている。レーザ干渉計48、49、50はウェハベー
ス13に対して固定された関係で設けられ、その出力は
制御装置12に接続される。移動鏡46とレーザ干渉計
48との組み合わせでウェハステージY軸駆動部15の
Y方向の位置が検出され、移動鏡47とレーザ干渉計5
0との組み合わせでウェハステージY軸駆動部15のX
方向の位置が検出され、移動鏡46とレーザ干渉計49
との組み合わせでウェハステージY軸駆動部15のXY
平面内の回転角が検出される。
The wafer stage Y-axis drive unit 15 includes
The movable mirrors 46 and 47 are fixed as shown in FIG. Two laser interferometers 48 and 49 are provided facing the moving mirror 46, and a laser interferometer 50 is provided facing the moving mirror 47. The laser interferometers 48, 49, 50 are provided in a fixed relation to the wafer base 13, and the outputs thereof are connected to the controller 12. The combination of the movable mirror 46 and the laser interferometer 48 detects the position of the wafer stage Y-axis drive unit 15 in the Y direction, and the movable mirror 47 and the laser interferometer 5
X of the wafer stage Y-axis drive unit 15 in combination with 0
The position in the direction is detected, and the movable mirror 46 and the laser interferometer 49 are detected.
XY of the wafer stage Y-axis driving unit 15 in combination with
A rotation angle in the plane is detected.

【0021】以上のように構成されるレチクルステージ
装置2とウェハステージ装置4により、スリットスキャ
ン露光を実現することができる。本実施の形態では、レ
チクル5には1チップ分のパターンが形成され、1回の
スリットスキャン露光でウェハ6上に1チップ分投影露
光され、これを繰り返すことによりウェハ6上には複数
のチップ分のパターンが投影露光される。
With the reticle stage device 2 and the wafer stage device 4 configured as described above, slit scan exposure can be realized. In the present embodiment, a pattern for one chip is formed on the reticle 5, and one chip is projected and exposed on the wafer 6 by one slit scan exposure. The minute pattern is projected and exposed.

【0022】次に、図2のレチクルステージ装置の図を
参照して、リニアモータの励磁切り替え方式について説
明する。
Next, the excitation switching method of the linear motor will be described with reference to the reticle stage device shown in FIG.

【0023】前述したとおり、レチクル走査ステージ8
は、レチクルベース7に設けられた電磁石22a、22
bとレチクル走査ステージ8に設けられた永久磁石とに
より構成される左右2本のリニアモータで駆動される。
図2の左側のリニアモータは、電磁石22aで固定子を
構成し、電磁石22aに対応してレチクル走査ステージ
8に設けられた永久磁石が可動子を構成する。図2の右
側のリニアモータは、電磁石22bで固定子を構成し、
電磁石22bに対応してレチクル走査ステージ8に設け
られた永久磁石が可動子を構成する。これらのリニアモ
ータは、ムービングマグネット式(MM式)リニアモー
タである。
As described above, reticle scanning stage 8
Are electromagnets 22a, 22 provided on the reticle base 7.
It is driven by two linear motors on the left and right constituted by b and a permanent magnet provided on the reticle scanning stage 8.
In the linear motor on the left side of FIG. 2, a stator is constituted by the electromagnet 22a, and a permanent magnet provided on the reticle scanning stage 8 corresponding to the electromagnet 22a constitutes a mover. The linear motor on the right side of FIG. 2 forms a stator with the electromagnet 22b,
A permanent magnet provided on the reticle scanning stage 8 corresponding to the electromagnet 22b forms a mover. These linear motors are moving magnet type (MM) linear motors.

【0024】以下、図2の左側(電磁石22a側)のリ
ニアモータについて説明をする。電磁石22aは、3相
(U相、V相、W相)から構成され、本実施の形態で
は、X方向に14個設けられている。従って、U相、V
相、W相のコイルが交互に重なるように14組分(14
×3相=42個のコイル)所定の間隔で設けられてい
る。なお、図2では7組分のみが明示されているが。実
際には14組分設けられている。レチクル走査ステージ
8側に設けられた永久磁石は、電磁石22aの7個分に
対応して所定の範囲に複数個設けられている。本実施の
形態では、スリットスキャン露光時に励磁切り替え方式
を採用するため、電磁石22aへの通電は、レチクル走
査ステージ8の永久磁石に対応する範囲のみ通電する。
すなわち、レチクル走査ステージ8の位置に応じて選択
された7個分の電磁石22aに通電し、レチクル走査ス
テージ8の移動に伴い各コイルへの通電を切り替えてい
く。
Hereinafter, the linear motor on the left side (the electromagnet 22a side) in FIG. 2 will be described. The electromagnet 22a has three phases (U-phase, V-phase, and W-phase). In the present embodiment, 14 electromagnets 22a are provided in the X direction. Therefore, U phase, V
Phase and W-phase coils are alternately overlapped for 14 sets (14 sets).
(× 3 phases = 42 coils) provided at predetermined intervals. Although only seven sets are clearly shown in FIG. Actually, 14 sets are provided. A plurality of permanent magnets provided on the reticle scanning stage 8 side are provided in a predetermined range corresponding to seven electromagnets 22a. In the present embodiment, since the excitation switching method is adopted during slit scan exposure, energization of the electromagnet 22a is energized only in a range corresponding to the permanent magnet of the reticle scanning stage 8.
That is, power is supplied to seven electromagnets 22 a selected according to the position of the reticle scanning stage 8, and power supply to each coil is switched as the reticle scanning stage 8 moves.

【0025】この方式によれば、可動子の駆動に寄与し
ない電磁石への通電はなされないので、低消費電力のリ
ニアモータが実現される。図2の右側(電磁石22b
側)のリニアモータも同様である。
According to this method, since no power is supplied to the electromagnet which does not contribute to driving the mover, a low power consumption linear motor is realized. 2 (electromagnet 22b
The same applies to the linear motor on the side.

【0026】一方、従来技術の項でも説明した通り、半
導体投影露光装置の使用開始時には、磁極位置合わせな
どの初期設定を行う必要がある。この初期設定時には、
最初、レチクル走査ステージ8がどの位置にいるか不明
なため、電磁石22a、22bのすべてのコイルに通電
してレチクル走査ステージ8の移動を行わせる必要があ
る。この場合には、励磁切り替え方式を採用せず、電磁
石22a、22bのすべてのコイルに通電する。
On the other hand, as described in the section of the prior art, when the use of the semiconductor projection exposure apparatus is started, it is necessary to perform initial settings such as magnetic pole alignment. During this initial setup,
At first, since it is unknown where the reticle scanning stage 8 is located, it is necessary to energize all the coils of the electromagnets 22a and 22b to move the reticle scanning stage 8. In this case, all coils of the electromagnets 22a and 22b are energized without using the excitation switching method.

【0027】次に、本実施の形態のリニアモータのコイ
ル駆動回路について説明する。以下図2の電磁石22a
側のリニアモータについて説明するが、電磁石22b側
のリニアモータについても同様である。
Next, the coil drive circuit of the linear motor according to the present embodiment will be described. Hereinafter, the electromagnet 22a of FIG.
The linear motor on the side of the electromagnet 22b will be described, but the same applies to the linear motor on the side of the electromagnet 22b.

【0028】図4は、本実施の形態のリニアモータのコ
イル駆動回路である。電磁石22aの各コイルに対して
一つの回路が設けられている。従って、14×3相=4
2回路が、図1のレチクル走査駆動装置10に設けられ
ている。図4の回路は従来技術の図10の回路に対応す
るもので、同一構成要素には同一符号を付す。図10の
回路と異なる部分は、図4において、抵抗R1を設け、
制御信号SW0Aの入力端子を設けたところである。
FIG. 4 shows a coil drive circuit of the linear motor according to the present embodiment. One circuit is provided for each coil of the electromagnet 22a. Therefore, 14 × 3 phases = 4
Two circuits are provided in the reticle scanning drive device 10 of FIG. The circuit of FIG. 4 corresponds to the circuit of FIG. 10 of the prior art, and the same components are denoted by the same reference numerals. The difference from the circuit of FIG. 10 is that a resistor R1 is provided in FIG.
An input terminal for the control signal SW0A is provided.

【0029】図4において、制御信号SW0Aあるいは
制御信号SW0BをLOWにすることにより、フォトカ
プラPC1のLEDに電流が流れ、フォトカプラPC1
のフォトダイオードに電流が流れる。フォトカプラPC
1のフォトダイオードに電流が流れると、MOS−FE
TQ1,Q2のゲートが抵抗R5、R6を介してドライ
ブされ、MOS−FETQ1,Q2がONとなり、駆動
電流をリニアモータのコイルL1に流すことが可能とな
る。逆に、制御信号SW0AおよびSW0Bの両方をH
IGHにすることにより、フォトカプラPC1のLED
への電流は流れなくなり、MOS−FETQ1,Q2は
OFFする。
In FIG. 4, when the control signal SW0A or the control signal SW0B is set to LOW, a current flows through the LED of the photocoupler PC1 and the photocoupler PC1 is turned on.
Current flows through the photodiode. Photo coupler PC
When a current flows through one photodiode, MOS-FE
The gates of the transistors TQ1 and Q2 are driven via the resistors R5 and R6, the MOS-FETs Q1 and Q2 are turned on, and the drive current can flow through the coil L1 of the linear motor. Conversely, both control signals SW0A and SW0B are set to H
By setting it to IGH, the LED of the photocoupler PC1
Current stops flowing, and the MOS-FETs Q1 and Q2 are turned off.

【0030】抵抗R0は、図10と同様に100Ωを使
用し、抵抗R1は220Ωを使用する。回路電源は5V
DCであるので、制御信号SW0BをLOWにした場合
は、従来の技術で述べたように約50mAの電流がフォ
トカプラPC1に流れ消費される。一方、制御信号SW
0AをLOWにした場合は、約22mAの電流がフォト
カプラPC1に流れ消費される。
The resistor R0 uses 100Ω as in FIG. 10, and the resistor R1 uses 220Ω. Circuit power supply is 5V
Since it is DC, when the control signal SW0B is set to LOW, a current of about 50 mA flows to the photocoupler PC1 and is consumed as described in the related art. On the other hand, the control signal SW
When 0A is set to LOW, a current of about 22 mA flows to the photocoupler PC1 and is consumed.

【0031】制御信号SW0BをLOWにした場合と制
御信号SW0AをLOWにした場合とでは、フォトカプ
ラPC1のLEDに流れる電流が異なり、フォトカプラ
PC1のフォトダイオードにおける起電力の差として現
れる。制御信号SW0BをLOWにした場合も制御信号
SW0AをLOWにした場合も、MOS−FETQ1,
Q2はともにONされるが、フォトカプラPC1のフォ
トダイオードにおける起電力の差は、MOS−FETQ
1,Q2のスイッチング速度の差となって現れる。すな
わち、制御信号SW0BをLOWにした場合のMOS−
FETQ1,Q2のスイッチング速度は速く、制御信号
SW0AをLOWにした場合のMOS−FETQ1,Q
2のスイッチング速度は遅いものとなる。
When the control signal SW0B is set to LOW and when the control signal SW0A is set to LOW, the current flowing through the LED of the photocoupler PC1 is different, and appears as a difference in electromotive force in the photodiode of the photocoupler PC1. Both when the control signal SW0B is set to LOW and when the control signal SW0A is set to LOW, the MOS-FET Q1,
Q2 are both turned on, but the difference between the electromotive forces in the photodiodes of the photocoupler PC1 is
It appears as a difference between the switching speeds of Q1 and Q2. That is, when the control signal SW0B is set to LOW, the MOS-
The switching speed of the FETs Q1 and Q2 is high, and the MOS-FETs Q1 and Q2 when the control signal SW0A is LOW.
2, the switching speed is slow.

【0032】スリットスキャン露光時の励磁切り替え方
式では、正確かつ速いタイミングでコイルの励磁切り替
えを行う必要があるため、制御信号SW0Bを使用して
励磁切り替えを行う。一方、上述した初期設定時に全コ
イルを駆動するような場合は、励磁切り替えを必要とし
ないので、MOS−FETQ1,Q2のスイッチング速
度は遅くてもよい。従って、制御信号SW0Aを使用し
てMOS−FETQ1,Q2をONさせる。
In the excitation switching method at the time of the slit scan exposure, the excitation switching of the coil needs to be performed accurately and at a fast timing. Therefore, the excitation switching is performed using the control signal SW0B. On the other hand, when all the coils are driven at the time of the above-mentioned initial setting, the switching speed of the MOS-FETs Q1 and Q2 may be low because the excitation switching is not required. Therefore, the MOS-FETs Q1 and Q2 are turned on using the control signal SW0A.

【0033】これにより、励磁切り替えの場合は、図2
の電磁石22a側において、7個分の電磁石22aを通
電するので、駆動回路の5VDCは7個×3相×50m
A=1050mAの電流を必要とする。一方、全コイル
を通電する場合は、図2の電磁石22a側において、1
4個×3相×22mA=924mAの電流を必要とす
る。全コイルを通電する場合、従来技術の図10の回路
では、14個×3相×50mA=2100mA必要とし
ていたが、本実施の形態では5VDC電源が約半分の容
量ですむようになる。
Thus, in the case of the excitation switching, FIG.
On the side of the electromagnet 22a, 7 electromagnets 22a are energized, so that 5 VDC of the drive circuit is 7 × 3 phase × 50 m
It requires a current of A = 1050 mA. On the other hand, when all the coils are energized, 1
A current of 4 × 3 phases × 22 mA = 924 mA is required. When all coils are energized, 14 circuits × 3 phases × 50 mA = 2100 mA are required in the circuit of FIG. 10 of the related art, but in the present embodiment, the capacity of the 5 VDC power supply can be reduced to about half.

【0034】その結果、電源を含めて低消費電力で小型
で安価なリニアモータの駆動装置が実現できる。また、
スイッチング回路における発熱も減少し、信頼性が向上
し、周囲に対する温度変動の影響を防ぐこともできる。
As a result, it is possible to realize a small and inexpensive linear motor driving device with low power consumption including a power supply. Also,
Heat generation in the switching circuit is reduced, reliability is improved, and the influence of temperature fluctuation on the surroundings can be prevented.

【0035】図5は、図2の電磁石22a側の、14個
の電磁石22aのコイルとコイル駆動回路と駆動電源と
の全体の結線図を示す。14個の電磁石22aのコイル
は、U相、V相、W相ごとに、それぞれ一つずつの駆動
電流源を有し、U相駆動電流Iu、V相駆動電流Iv、
W相駆動電流Iwが供給される。各駆動電流は、120
度ずつ位相をずらして供給される。U相コイルは、L1
U、L2U..L13U、L14Uで表され、V相コイル
は、L1V、L2V..L13V、L14Vで表され、W
相コイルは、L1W、L2W..L13W、L14Wで表
されている。42個のスイッチSW1U〜SW14W
は、それぞれ図4のコイル駆動回路で実現される。図2
の電磁石22b側のリニアモータも同様である。
FIG. 5 is an overall connection diagram of the coils of the 14 electromagnets 22a, the coil drive circuit, and the drive power supply on the electromagnet 22a side in FIG. The coil of the 14 electromagnets 22a has one drive current source for each of the U-phase, V-phase, and W-phase, and the U-phase drive current Iu, the V-phase drive current Iv,
The W-phase drive current Iw is supplied. Each drive current is 120
They are supplied out of phase by degrees. U phase coil is L1
U, L2U..L13U, L14U, and the V-phase coil is represented by L1V, L2V..L13V, L14V, and W
The phase coils are represented by L1W, L2W... L13W, L14W. 42 switches SW1U to SW14W
Are respectively realized by the coil drive circuit of FIG. FIG.
The same applies to the linear motor on the electromagnet 22b side.

【0036】図5の例では、スイッチSW13U、SW
14U、SW13V、SW14V、SW13W、SW1
4WがONしている例が示されている。例えば、7個の
電磁石22aを順次切り替えて、レチクル走査ステージ
8を図2の上部から下部に向けて移動させる場合、次の
ように制御される。この場合、14個の電磁石22aは
図2の上部から下部にかけて1〜14の順序で並び、か
つ、各電磁石はU相、V相、W相の順にコイルが並んで
いるものとする。
In the example of FIG. 5, the switches SW13U, SW13
14U, SW13V, SW14V, SW13W, SW1
An example in which 4W is ON is shown. For example, when the reticle scanning stage 8 is moved from the upper part to the lower part in FIG. 2 by sequentially switching the seven electromagnets 22a, the following control is performed. In this case, it is assumed that the 14 electromagnets 22a are arranged in the order of 1 to 14 from the upper part to the lower part in FIG. 2, and the coils of each electromagnet are arranged in the order of U phase, V phase, and W phase.

【0037】まず、スイッチSW1U〜SW7U、スイ
ッチSW1V〜SW7V、スイッチSW1W〜SW7W
の21個のスイッチのみがONの状態が保たれる。すな
わち、スイッチSW1U〜SW7U、スイッチSW1V
〜SW7V、スイッチSW1W〜SW7Wの21個のス
イッチ以外はOFFされる。次に、U相駆動電流Iu、
V相駆動電流Iv、W相駆動電流Iwが供給され、レチ
クル走査ステージ8が動き始める。レチクル走査ステー
ジ8が動き始めると、干渉計30からの信号によりレチ
クル走査ステージ8のX方向の位置を取得し、所定のタ
イミングで、スイッチSW1UがOFFされスイッチS
W8UがONされる。次の所定のタイミングで、スイッ
チSW1VがOFFされスイッチSW8VがONされ
る。レチクル走査ステージ8の移動に伴ってこれらを順
次繰り返し、電磁石22aのコイルの励磁が切り替えら
れていく。
First, switches SW1U to SW7U, switches SW1V to SW7V, switches SW1W to SW7W
Only the 21 switches are kept ON. That is, the switches SW1U to SW7U and the switch SW1V
SW7V and switches SW1W to SW7W other than the 21 switches are turned off. Next, the U-phase drive current Iu,
The V-phase drive current Iv and the W-phase drive current Iw are supplied, and the reticle scanning stage 8 starts moving. When the reticle scanning stage 8 starts to move, the position of the reticle scanning stage 8 in the X direction is acquired by a signal from the interferometer 30, and at a predetermined timing, the switch SW1U is turned off and the switch S
W8U is turned ON. At the next predetermined timing, the switch SW1V is turned off and the switch SW8V is turned on. These are sequentially repeated with the movement of the reticle scanning stage 8, and the excitation of the coil of the electromagnet 22a is switched.

【0038】図6は、上記のコイルの励磁切り替えのた
めの各スイッチすなわち各コイル駆動回路の制御信号S
W0Bのタイミングチャートを示す。制御信号SW0B
がLOWのときスイッチSW1U等はONされる。この
とき、すべてのコイル駆動回路の制御信号SW0AはH
IGHとなっている。
FIG. 6 shows a control signal S for each switch for switching the excitation of the coil, that is, for each coil drive circuit.
4 shows a timing chart of WOB. Control signal SW0B
Is low, the switches SW1U and the like are turned on. At this time, the control signals SW0A of all the coil drive circuits are H
It is IGH.

【0039】図7は、一つのコイルの駆動回路におけ
る、制御信号SW0A、制御信号SW0Bによる制御を
説明する図である。図7(a)は、初期設定時等におけ
る全コイルを励磁する制御の場合を示す。制御信号SW
0AをLOWにすることによりコイルが励磁される。制
御信号SW0BはHIGHに保たれる。他のコイルも同
様に制御されるのですべてのコイルが同様に励磁され
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining control by a control signal SW0A and a control signal SW0B in a drive circuit of one coil. FIG. 7A shows a case of control for exciting all coils at the time of initial setting or the like. Control signal SW
By setting 0A to LOW, the coil is excited. The control signal SW0B is kept HIGH. All other coils are similarly excited since the other coils are similarly controlled.

【0040】図7(b)は、スリットスキャン時の励磁
切り替えの制御の場合を示す。図7(b)では、制御信
号SW0Bが所定のタイミングでLOWにされることに
よりコイルに通電され、制御信号SW0Bが所定のタイ
ミングでHIGHにされることによりコイルの通電がO
FFされる。この間、制御信号SW0AはHIGHに保
たれる。他のコイルも、それぞれのコイルのタイミング
で制御信号SW0Bにより制御され、励磁切り替え制御
がなされる。
FIG. 7B shows the case of controlling the excitation switching at the time of slit scanning. In FIG. 7B, the coil is energized when the control signal SW0B is set to LOW at a predetermined timing, and the coil is energized when the control signal SW0B is set to HIGH at a predetermined timing.
FF is performed. During this time, the control signal SW0A is kept HIGH. The other coils are also controlled by the control signal SW0B at the timing of each coil, and the excitation switching control is performed.

【0041】図1の制御装置12は、図2の干渉計30
からの出力によりレチクル微動ステージ9のX方向の位
置を取得し、各駆動回路への制御信号SW0A、SW0
Bを生成する。なお、本実施の形態ではレチクル微動ス
テージ9とレチクル走査ステージ8は説明の便宜上固定
された位置関係にあるものとする。すなわち、レチクル
微動ステージ9の位置を取得することはレチクル走査ス
テージ8の位置も取得したことになると仮定する。
The control device 12 shown in FIG. 1 is different from the interferometer 30 shown in FIG.
, The position of reticle fine movement stage 9 in the X direction is acquired, and control signals SW0A and SW0 to each drive circuit are obtained.
Generate B. In this embodiment, it is assumed that reticle fine movement stage 9 and reticle scanning stage 8 have a fixed positional relationship for convenience of explanation. That is, it is assumed that acquiring the position of the reticle fine movement stage 9 also acquires the position of the reticle scanning stage 8.

【0042】図8は、制御装置12における、初期設定
時などにおいて全コイルをONする場合の制御のフロー
チャートを示す図である。ステップS1において、全コ
イルをONするモードか否かを判断し、ONするモード
であればステップS2に進む。全コイルをONするモー
ドにセットされているか否かは所定のフラグを確認する
ものとする。ONするモードでなければ処理を終了す
る。ステップS2では、電磁石22aのコイルを駆動す
るすべてのコイル駆動回路の制御信号SW0AをLOW
にし、制御信号SW0BをHIGHのまま維持する。こ
れにより、図2の電磁石22a側のすべてのコイルに通
電される。
FIG. 8 is a flowchart showing the control performed by the control device 12 when all the coils are turned on at the time of initial setting or the like. In step S1, it is determined whether or not the mode is for turning on all the coils. If the mode is for turning on, the process proceeds to step S2. A predetermined flag is checked to determine whether or not the mode is set to turn on all the coils. If the mode is not the ON mode, the process ends. In step S2, the control signals SW0A of all the coil drive circuits that drive the coils of the electromagnet 22a are set to LOW.
And the control signal SW0B is maintained at HIGH. Thereby, all the coils on the electromagnet 22a side in FIG. 2 are energized.

【0043】図9は、制御装置12における、励磁切り
替え方式を採用している時の制御のフローチャートを示
す図である。励磁切り替え方式は、上述の通り、スリッ
トスキャン時などにおいて実行される。図9の処理は、
すでに7個の電磁石22aのコイルに通電され、可動子
が移動している状態での、励磁切り替えの制御の様子を
示す。
FIG. 9 is a diagram showing a flowchart of control in the control device 12 when the excitation switching method is adopted. As described above, the excitation switching method is executed at the time of slit scanning or the like. The processing in FIG.
A state of the control of the excitation switching in a state where the coils of the seven electromagnets 22a are already energized and the mover is moving is shown.

【0044】ステップS11では、干渉計30の信号を
取得する。ステップS12では、干渉計30の信号に基
づきレチクル走査ステージ8のX方向の位置を演算す
る。ステップS13では、ステップS12で演算された
レチクル走査ステージ8の位置に基づき、隣のコイルへ
励磁切り替えを行う位置にきているかどうかを判断す
る。励磁切り替えの位置まできていると判断すると、ス
テップS14に進む。ステップS14では、7個の電磁
石22aの、U相、V相、W相まで考慮した21個のコ
イルのうち、進行方向とは逆の最後尾のコイルの駆動回
路の制御信号SW0BをHIGHにする。ステップS1
5では、進行方向の次のコイルの駆動回路の制御信号S
W0BをLOWにする。その後ステップS11に戻り処
理を繰り返す。
In step S11, a signal from the interferometer 30 is obtained. In step S12, the position of the reticle scanning stage 8 in the X direction is calculated based on the signal of the interferometer 30. In step S13, based on the position of the reticle scanning stage 8 calculated in step S12, it is determined whether or not it is at the position where the excitation is switched to the adjacent coil. If it is determined that the excitation switching position has been reached, the process proceeds to step S14. In step S14, the control signal SW0B of the drive circuit of the last coil of the seven electromagnets 22a, which is the last coil of the seven electromagnets 22a considering the U-phase, V-phase, and W-phase, is set to HIGH. . Step S1
5, the control signal S of the drive circuit of the next coil in the traveling direction
Set W0B to LOW. Thereafter, the process returns to step S11 to repeat the processing.

【0045】一方、ステップS13で、励磁切り替えの
位置までまだ到達していないと判断するとステップS1
1に戻る。なお、図9の励磁切り替え方式の制御中、制
御装置12は、各コイルの駆動回路の制御信号SW0A
はすべてHIGHに保つ。
On the other hand, if it is determined in step S13 that the position of the excitation switching has not been reached yet, step S1
Return to 1. During the control of the excitation switching method of FIG. 9, the control device 12 controls the control signal SW0A of the drive circuit of each coil.
Are all HIGH.

【0046】なお、全コイルに通電する場合も、励磁切
り替え方式を採用する場合も、レチクル走査ステージ8
すなわちリニアモータの可動子の加速、減速、停止等
は、図4のコイルL1へ流す駆動電流により制御され
る。駆動電流を大きくすると、大きな加速度が働き、所
定の方向へ駆動しているときに、逆電流を流すと減速の
加速度が働く。また、所定の位置で駆動電流をゼロに保
つと、その位置で停止状態を保つ。
It is to be noted that the reticle scanning stage 8 can be used regardless of whether all coils are energized or the excitation switching method is employed.
That is, acceleration, deceleration, stop, and the like of the mover of the linear motor are controlled by the drive current flowing through the coil L1 in FIG. When the drive current is increased, a large acceleration acts, and when driving in a predetermined direction, when a reverse current flows, a deceleration acts. If the drive current is kept at zero at a predetermined position, the stop state is maintained at that position.

【0047】上記実施の形態では、電磁石22a側のリ
ニアモータについてのみ説明している場合もあるが、そ
れらの説明は、電磁石22b側のリニアモータに対して
も同様に適用できる。
In the above embodiment, only the linear motor on the electromagnet 22a side may be described in some cases, but the description can be similarly applied to the linear motor on the electromagnet 22b side.

【0048】上記実施の形態では、レチクルステージ装
置2の例で説明をしたが、ウェハステージ装置4におい
ても同様に適用できる。すなわち、上記の内容は、図3
の電磁石42a、42bとウェハステージX軸駆動部1
4の裏面に設けられた永久磁石(不図示)によって構成
されるリニアモータにも同様に適用できる。
Although the above embodiment has been described with reference to the example of the reticle stage device 2, the present invention can be similarly applied to the wafer stage device 4. That is, the above contents are shown in FIG.
Electromagnets 42a and 42b and wafer stage X-axis drive unit 1
4 can be similarly applied to a linear motor constituted by a permanent magnet (not shown) provided on the back surface of the motor.

【0049】上記実施の形態では、リニアモータの電磁
石を14個とし、励磁切り替えにより通電する電磁石を
7個の例で説明したが、この内容に限定する必要はな
い。リニアモータの電磁石の数は14個を超える数であ
ってもよいし、14個未満であってもよい。励磁切り替
え方式で通電する電磁石の数も7個を超える数であって
もよいし、7個未満であってもよい。
In the above embodiment, the example has been described in which the number of electromagnets of the linear motor is 14 and the number of electromagnets to be energized by switching the excitation is 7, but the present invention is not limited to this. The number of electromagnets of the linear motor may be more than 14 or less than 14. The number of electromagnets to be energized in the excitation switching method may be more than seven or less than seven.

【0050】上記実施の形態では、投影露光装置のステ
ージに利用するリニアモータの例で説明をしたが、この
内容に限定する必要はない。リニアモータを利用したあ
らゆるものに適用できる。
In the above embodiment, the example of the linear motor used for the stage of the projection exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to anything using a linear motor.

【0051】上記実施の形態では、図4において、2種
類の抵抗を使用する例で説明をしたが、この内容に限定
する必要はない。例えば、フォトカプラPC1を2系統
設けて切り替えるようにしてもよい。
In the above embodiment, an example in which two types of resistors are used has been described with reference to FIG. 4, but the present invention is not limited to this. For example, two photocouplers PC1 may be provided for switching.

【0052】上記実施の形態では、カップリング素子と
してフォトカプラを使用し、スイッチング素子としてM
OS−FETを使用する例で説明をしたが、この内容に
限定する必要はない。他のカップリング素子を使用して
もよいし、カップリング素子を使用しないで回路を構成
してもよい。また、スイッチング素子にバイポーラトラ
ンジスタや他のスイッチング素子を使用するようにして
もよい。
In the above embodiment, a photocoupler is used as a coupling element, and M is used as a switching element.
Although the description has been made using the example in which the OS-FET is used, the present invention is not limited to this example. Another coupling element may be used, or a circuit may be configured without using a coupling element. Further, a bipolar transistor or another switching element may be used as the switching element.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成して
いるので、次のような効果を奏する。請求項1、2の発
明は、リニアモータのコイル駆動装置において、スイッ
チング手段のオンオフを制御する第1のスイッチング制
御手段と、第1のスイッチング制御手段より低電力でス
イッチング手段のオンオフを制御する第2のスイッチン
グ制御手段とを備えるようにしたので、必要に応じて第
1のスイッチング制御手段と第2のスイッチング制御手
段を使い分けることができ、低消費電力で小型で安価な
リニアモータ駆動装置を実現することが可能となる。請
求項3の発明は、ステージ装置において上記と同様の効
果を奏することが可能となる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. According to the first and second aspects of the present invention, in the coil drive device for a linear motor, a first switching control means for controlling on / off of the switching means and a second switching control means for controlling on / off of the switching means with lower power than the first switching control means Since two switching control means are provided, the first switching control means and the second switching control means can be selectively used as necessary, realizing a small and inexpensive linear motor driving device with low power consumption. It is possible to do. According to the third aspect of the present invention, the same effect as described above can be obtained in the stage device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】投影露光装置の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus.

【図2】レチクルステージ装置を上から見た平面図。FIG. 2 is a plan view of the reticle stage device as viewed from above.

【図3】ウェハステージ装置を上から見た平面図。FIG. 3 is a plan view of the wafer stage device as viewed from above.

【図4】本実施の形態のリニアモータのコイル駆動回
路。
FIG. 4 is a coil drive circuit of the linear motor according to the embodiment.

【図5】電磁石のコイルとコイル駆動回路と駆動電源と
の全体の結線図。
FIG. 5 is an overall connection diagram of a coil of an electromagnet, a coil drive circuit, and a drive power supply.

【図6】コイルの励磁切り替えのための制御信号SW0
Bのタイミングチャート。
FIG. 6 shows a control signal SW0 for switching the excitation of the coil.
4B is a timing chart.

【図7】一つのコイルの駆動回路における制御信号SW
0A、SW0Bによる制御を説明する図。
FIG. 7 shows a control signal SW in a driving circuit for one coil.
The figure explaining control by 0A and SW0B.

【図8】全コイルをONする場合の制御のフローチャー
トを示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a flowchart of control when all coils are turned on.

【図9】励磁切り替え方式を採用している時の制御のフ
ローチャートを示す図。
FIG. 9 is a view showing a flowchart of control when the excitation switching method is adopted.

【図10】従来のコイル駆動回路。FIG. 10 shows a conventional coil drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明光学系 2 レチクルステージ装置 3 投影光学系 4 ウェハステージ装置 5 レチクル 6 ウェハ 7 レチクルベース 8 レチクル走査ステージ 9 レチクル微動ステージ 10 レチクル走査駆動装置 11 レチクル微動駆動装置 12 制御装置 13 ウエハベース 14 ウェハステージX軸駆動部 15 ウェハステージY軸駆動部 16 ウェハ駆動装置 21a、21b、41a、41b、43a、43b エ
アーガイド 22a、22b、42a、42b 電磁石 23〜25 アクチュエータ 26〜28、46、47 移動鏡 29〜31、48〜50 レーザ干渉計 44 ステッピングモーター 45 ボールねじ SW0A、SW0B 制御信号 PC1 フォトカプラPC1 R0〜R6 抵抗 Q1、Q2 MOS−FET
Reference Signs List 1 illumination optical system 2 reticle stage device 3 projection optical system 4 wafer stage device 5 reticle 6 wafer 7 reticle base 8 reticle scanning stage 9 reticle fine movement stage 10 reticle scanning drive device 11 reticle fine movement drive device 12 control device 13 wafer base 14 wafer stage X-axis drive unit 15 Wafer stage Y-axis drive unit 16 Wafer drive device 21a, 21b, 41a, 41b, 43a, 43b Air guide 22a, 22b, 42a, 42b Electromagnet 23 to 25 Actuator 26 to 28, 46, 47 Moving mirror 29 ~ 31, 48 ~ 50 Laser interferometer 44 Stepping motor 45 Ball screw SW0A, SW0B Control signal PC1 Photocoupler PC1 R0-R6 Resistance Q1, Q2 MOS-FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F031 CA02 CA07 HA53 JA02 JA06 JA32 KA06 KA08 LA03 LA08 MA27 5F046 CC01 CC02 CC13 CC17 5H540 AA10 BA03 BA05 BB03 BB06 BB09 EE02 FA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F031 CA02 CA07 HA53 JA02 JA06 JA32 KA06 KA08 LA03 LA08 MA27 5F046 CC01 CC02 CC13 CC17 5H540 AA10 BA03 BA05 BB03 BB06 BB09 EE02 FA14

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】リニアモータを構成する複数のコイルの一
つのコイルを駆動するリニアモータのコイル駆動装置に
おいて、 前記一つのコイルへの電流をオンオフするスイッチング
手段と、 前記スイッチング手段のオンオフを制御する第1のスイ
ッチング制御手段と、 前記第1のスイッチング制御手段より低電力で前記スイ
ッチング手段のオンオフを制御する第2のスイッチング
制御手段とを備えることを特徴とするリニアモータのコ
イル駆動装置。
1. A linear motor coil driving device for driving one of a plurality of coils constituting a linear motor, comprising: switching means for turning on / off a current to the one coil; and controlling on / off of the switching means. A linear motor coil driving device comprising: a first switching control unit; and a second switching control unit that controls on / off of the switching unit with lower power than the first switching control unit.
【請求項2】リニアモータの固定子を構成する複数のコ
イルをそれぞれ駆動する複数のコイル駆動装置と、前記
複数のコイル駆動装置の動作を制御する制御装置とを備
えたリニアモータ駆動装置において、 前記複数のコイル駆動装置のそれぞれは、対応する一つ
のコイルへの電流をオンオフするスイッチング手段と、
前記スイッチング手段のオンオフを制御する第1のスイ
ッチング制御手段と、前記第1のスイッチング制御手段
より低電力で前記スイッチング手段のオンオフを制御す
る第2のスイッチング制御手段とを備え、 前記制御装置は、前記複数のコイルのうちの一部のコイ
ルを駆動するときは、前記一部のコイルに対応する一部
のコイル駆動装置を前記第1のスイッチング制御手段を
使用して動作させ、前記複数のコイルのうちの全部のコ
イルを駆動するときは、前記全部のコイルに対応する全
部のコイル駆動装置を前記第2のスイッチング制御手段
を使用して動作させることを特徴とするリニアモータ駆
動装置。
2. A linear motor driving device comprising: a plurality of coil driving devices for respectively driving a plurality of coils constituting a stator of a linear motor; and a control device for controlling the operation of the plurality of coil driving devices. Each of the plurality of coil driving devices, switching means for turning on and off the current to a corresponding one coil,
A first switching control unit that controls on / off of the switching unit; and a second switching control unit that controls on / off of the switching unit with lower power than the first switching control unit. When driving a part of the plurality of coils, a part of the coil driving device corresponding to the part of the plurality of coils is operated using the first switching control means, and the plurality of coils are driven. When driving all of the coils, all of the coil driving devices corresponding to all of the coils are operated using the second switching control means.
【請求項3】移動対象物を搭載するステージと、 前記移動対象物を移動させるために前記ステージを駆動
するリニアモータと、 前記リニアモータを構成する複数のコイルをそれぞれ駆
動する複数の請求項1記載のリニアモータのコイル駆動
装置とを備えることを特徴とするステージ装置
3. A stage on which a moving object is mounted, a linear motor for driving the stage for moving the moving object, and a plurality of coils respectively driving a plurality of coils constituting the linear motor. And a linear motor coil driving device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009077104A (en) * 2007-09-20 2009-04-09 Nikon Corp Coil drive circuit
JP2010110146A (en) * 2008-10-31 2010-05-13 Nikon Corp Drive unit of multi-phase linear motor, and drive control device equipped with the same
JP2015231034A (en) * 2014-06-06 2015-12-21 キヤノン株式会社 Lithographic apparatus and method of manufacturing article

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009077104A (en) * 2007-09-20 2009-04-09 Nikon Corp Coil drive circuit
JP2010110146A (en) * 2008-10-31 2010-05-13 Nikon Corp Drive unit of multi-phase linear motor, and drive control device equipped with the same
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