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JP2000078830A - Linear motor, stage device, and exposure device - Google Patents

Linear motor, stage device, and exposure device

Info

Publication number
JP2000078830A
JP2000078830A JP10246607A JP24660798A JP2000078830A JP 2000078830 A JP2000078830 A JP 2000078830A JP 10246607 A JP10246607 A JP 10246607A JP 24660798 A JP24660798 A JP 24660798A JP 2000078830 A JP2000078830 A JP 2000078830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
linear motor
axis
magnetic pole
long stroke
Prior art date
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Pending
Application number
JP10246607A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohide Hamada
智秀 浜田
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 JP10246607A priority Critical patent/JP2000078830A/en
Publication of JP2000078830A publication Critical patent/JP2000078830A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2段構造を採用することなく、駆動対象物を
2次元方向に駆動できるリニアモータを提供する。 【解決手段】 リニアモータ32は、所定の長ストロー
ク方向(Y軸方向)に延びる一連の空隙内に磁束を発生
する磁極ユニット32Aと、この磁極ユニットとの間に
生じる電磁気的相互作用によって磁極ユニットに対して
Y軸方向、並びにY軸方向及び前記磁束方向(Z軸方
向)に直交する方向(X軸方向)に相対駆動される電機
子ユニット32Bとを備える。磁極ユニット32Aと電
機子ユニット32Bとの一方を固定子、他方を可動子と
した場合の可動子をY方向のみでなく、X方向にも駆動
することができる。従って、可動子側を駆動対象物に固
定することにより、2段構造を採用することなく、駆動
対象物を2次元方向に駆動することが可能になる。
(57) [Problem] To provide a linear motor capable of driving a driving object in a two-dimensional direction without employing a two-stage structure. A linear motor (32) includes a magnetic pole unit (32A) that generates a magnetic flux in a series of gaps extending in a predetermined long stroke direction (Y-axis direction), and a magnetic pole unit formed by an electromagnetic interaction generated between the magnetic pole unit (32A) and the magnetic pole unit. And an armature unit 32B relatively driven in the Y-axis direction and a direction (X-axis direction) orthogonal to the Y-axis direction and the magnetic flux direction (Z-axis direction). When one of the magnetic pole unit 32A and the armature unit 32B is a stator and the other is a mover, the mover can be driven not only in the Y direction but also in the X direction. Therefore, by fixing the mover side to the object to be driven, the object to be driven can be driven in a two-dimensional direction without employing a two-stage structure.

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、リニアモータ及び
ステージ装置並びに露光装置に係り、更に詳しくは、機
械的なガイドを持たないガイドレスのステージ装置、及
びこのステージ装置のステージの駆動用に好適なリニア
モータ、並びに前記ステージ装置をマスク又は基板の駆
動装置として具備する露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor, a stage apparatus, and an exposure apparatus, and more particularly, to a guideless stage apparatus having no mechanical guide and suitable for driving a stage of the stage apparatus. A linear motor, and an exposure apparatus including the stage device as a mask or substrate driving device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
を製造するためのリソグラフィ工程では、いわゆるステ
ッパ等の静止露光型の投影露光装置や、いわゆるスキャ
ニング・ステッパ等の走査露光型の投影露光装置が主と
して用いられている。この種の投影露光装置では、パタ
ーンが形成されたマスク又はレチクル(以下、「レチク
ル」と総称する)のパターンを投影光学系を介してレジ
ストが塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板上
の複数のショット領域に順次転写する必要から、基板を
保持して2次元移動する基板ステージが設けられてい
る。また、走査型の露光装置の場合には、更にレチクル
を保持するレチクルステージも走査方向に駆動可能にな
っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, a static exposure type projection exposure apparatus such as a so-called stepper or a scanning exposure type projection exposure apparatus such as a so-called scanning stepper. Is mainly used. In this type of projection exposure apparatus, a pattern of a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) on which a pattern is formed is formed on a substrate such as a wafer or a glass plate coated with a resist through a projection optical system. A substrate stage that holds the substrate and moves two-dimensionally is provided because it is necessary to transfer images sequentially to the shot areas. In the case of a scanning type exposure apparatus, a reticle stage for holding a reticle can be driven in the scanning direction.

【0003】近年の投影露光装置では、スループット向
上の要請から、レチクルステージ、基板ステージ等の駆
動源としてリニアモータが用いられている。しかし、こ
のようなリニアモータを駆動源として用いる露光装置で
は、ステージの駆動反力によってステージベースが設け
られた本体コラムが振動するという不都合がある。通
常、本体コラムには投影光学系が保持されていることか
ら、本体コラムの振動によりレチクルと基板との重ね合
わせ精度の悪化や基板ステージの位置決め整定時間の増
加、あるいは位置決め精度の悪化等を招くという不都合
があった。また、走査型露光装置の場合には、これに加
え、走査露光時のレチクルステージと基板ステージの同
期整定時間の増大あるいは同期精度の悪化を招くという
不都合があった。
In recent projection exposure apparatuses, a linear motor is used as a drive source for a reticle stage, a substrate stage, or the like due to a demand for improvement in throughput. However, in an exposure apparatus using such a linear motor as a driving source, there is a disadvantage that the main body column provided with the stage base vibrates due to the driving reaction force of the stage. Usually, since the projection optical system is held in the main body column, the vibration of the main body column deteriorates the superposition accuracy of the reticle and the substrate, increases the positioning settling time of the substrate stage, or deteriorates the positioning accuracy. There was an inconvenience. In addition, in the case of the scanning type exposure apparatus, there is an additional disadvantage that the synchronization settling time between the reticle stage and the substrate stage during the scanning exposure is increased or the synchronization accuracy is deteriorated.

【0004】本願出願人は、上記の不都合を改善すべ
く、レチクルステージの駆動による反力が露光装置の投
影レンズ等を支持するフレームや基板ステージとから分
離されており、レチクルステージの運動による振動が投
影レンズへ与える影響をほぼ解消したステージ機構を先
に提案している(特開平8−330224号公報参
照)。
In order to solve the above-described inconvenience, the applicant of the present application has separated a reaction force due to driving of the reticle stage from a frame and a substrate stage supporting a projection lens and the like of an exposure apparatus, and has a vibration caused by the movement of the reticle stage. Has previously proposed a stage mechanism that substantially eliminates the influence of the projection lens on the projection lens (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-330224).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載のステージ機構では、上記のような優れた効果
がある反面、レチクルを保持するステージが主として走
査方向に所定ストロークで移動自在に枠体(窓枠)によ
って支持され、この枠体が基部支持構造体(ステージベ
ース)に対して主として非走査方向に微小量相対移動可
能に支持されたいわゆる粗微動構造を採用したことか
ら、構造が複雑であるという不利な面をも有している。
However, the stage mechanism described in the above publication has the above-mentioned excellent effects, but on the other hand, the stage holding the reticle is movable mainly in the scanning direction by a predetermined stroke. Window frame), and this frame employs a so-called coarse / fine movement structure in which the frame is supported so as to be relatively movable in a small amount in the non-scanning direction with respect to the base support structure (stage base). There is also the disadvantage that there is.

【0006】また、XY2次元移動ステージである基板
ステージをリニアモータ駆動により構成する場合、走査
方向及び非走査方向の一方を軸方向とする移動ガイドに
沿ってステージを駆動し、このステージと移動ガイドと
を一体的に走査方向及び非走査方向の他方を軸方向とす
るガイドに沿って駆動する必要があるため、直交2軸方
向のガイドが必要不可欠である。このため、ステージ駆
動時の反力が少なくとも一方のガイドを介してベース、
すなわち露光装置の投影レンズ等を支持するフレーム等
に伝わざるを得なかった。
When the substrate stage, which is an XY two-dimensional movement stage, is driven by a linear motor, the stage is driven along a movement guide having one of a scanning direction and a non-scanning direction as an axial direction. Need to be integrally driven along a guide having the other of the scanning direction and the non-scanning direction as the axial direction. For this reason, the reaction force at the time of driving the stage is transmitted through at least one of the guides to the base,
That is, it must be transmitted to a frame or the like that supports a projection lens or the like of the exposure apparatus.

【0007】更に、従来のリニアモータを用いて、駆動
対象物を2次元方向に駆動する場合には、リニアモータ
を直交2軸方向に2段に配置する2段構造が一般的に採
用されているが、スペースに余裕のない場所では、かか
る2段構造は採用できないという不都合があった。
Further, when a drive object is driven in a two-dimensional direction using a conventional linear motor, a two-stage structure in which the linear motors are arranged in two stages in two orthogonal axes is generally adopted. However, there is an inconvenience that such a two-stage structure cannot be adopted in a place where there is not enough space.

【0008】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第1の目的は、2段構造を採用することなく、
駆動対象物を2次元方向に駆動することができるリニア
モータを提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to adopt a two-stage structure,
An object of the present invention is to provide a linear motor that can drive a driving target in a two-dimensional direction.

【0009】また、本発明の第2の目的は、簡単な構造
でしかもガイドレスでステージを駆動するステージ装置
を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a stage device which has a simple structure and drives the stage without a guide.

【0010】また、本発明の第3の目的は、ステージの
駆動による反力に起因する本体コラム(露光装置本体)
の振動を効果的に抑制することができる露光装置を提供
することにある。
A third object of the present invention is to provide a main body column (exposure apparatus main body) caused by a reaction force generated by driving the stage.
It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus capable of effectively suppressing vibration of light.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】ガイドレス方式でステー
ジを2次元駆動する手法としては、いわゆる平面モータ
をステージの駆動源として用いることが最も一般的であ
ると考えられる。しかし、平面モータをステージの駆動
源として用いる場合には、構造が複雑である上、電機子
コイルの冷却、コスト面等で改善すべき問題も山積して
おり、現状では最善の手法であるとは言い難い。更に、
平面モータは、駆動するステージの重心に推力を与える
ことが原理的に難しいという欠点をも有している。
As a method of two-dimensionally driving a stage by a guideless method, it is considered that a so-called planar motor is most commonly used as a stage driving source. However, when a planar motor is used as a stage drive source, the structure is complicated, and there are also many problems to be improved in terms of armature coil cooling, cost, etc. Is hard to say. Furthermore,
The planar motor also has a disadvantage that it is fundamentally difficult to apply thrust to the center of gravity of the stage to be driven.

【0012】そこで、本願発明者は、これに代わる駆動
源を求め、鋭意研究の結果、リニアモータであっても長
ストローク方向のみでなく、これに直交する方向にも力
を発生できるという着想を得るに至った。
Therefore, the inventor of the present application has searched for an alternative drive source, and as a result of earnest research, has come up with the idea that a linear motor can generate a force not only in a long stroke direction but also in a direction perpendicular thereto. I got it.

【0013】本発明は、かかる発明者の得た着想(新知
見)に基づいてなされたもので、以下のような構成を採
用する。すなわち、
The present invention has been made based on the idea (new knowledge) obtained by the inventor, and employs the following configuration. That is,

【0014】本発明に係るリニアモータ(32)は、所
定の長ストローク方向に延びる一連の空隙内に磁束を発
生する磁極ユニット(32A)と;前記磁極ユニットと
の間に生じる電磁気的相互作用によって前記磁極ユニッ
トに対して前記長ストローク方向、並びに前記長ストロ
ーク方向及び前記磁束方向と異なる方向に相対駆動され
る電機子ユニット(32B)とを備えることを特徴とす
る。
A linear motor (32) according to the present invention includes a magnetic pole unit (32A) that generates a magnetic flux in a series of gaps extending in a predetermined long stroke direction; and an electromagnetic interaction generated between the magnetic pole unit (32A) and the magnetic pole unit. An armature unit (32B) driven relative to the magnetic pole unit in the long stroke direction, and in a direction different from the long stroke direction and the magnetic flux direction.

【0015】これによれば、所定の長ストローク方向に
延びる一連の空隙内に磁束を発生する磁極ユニットと、
該磁極ユニットに対応して設けられた電機子ユニットと
が、当該両ユニット間に生じる電磁気的相互作用によっ
て長ストローク方向、並びに長ストローク方向及び磁束
方向と異なる方向に相対駆動可能となっている。
According to this, a magnetic pole unit that generates a magnetic flux in a series of gaps extending in a predetermined long stroke direction,
An armature unit provided corresponding to the magnetic pole unit can be relatively driven in a long stroke direction and in a direction different from the long stroke direction and the magnetic flux direction by an electromagnetic interaction generated between the two units.

【0016】このため、例えば上記の長ストローク方向
と異なる駆動方向を、長ストローク方向及び磁束方向と
直交する方向(以下、便宜上、適宜「短ストローク方
向」と呼ぶ)とした場合には、その短ストローク方向の
駆動力を保持力として発生させることにより、短ストロ
ーク方向について位置関係を保持した状態で、両ユニッ
トを長ストローク方向に直線的に相対駆動することがで
きる。従って、磁極ユニットと電機子ユニットとの一方
を固定子、他方を可動子とした場合の可動子の横ぶれ等
が生じない。また、上記の長ストローク方向と異なる駆
動方向が、上記短ストローク方向以外の場合には、その
駆動力を保持力として働かせることにより、その駆動力
の上記短ストローク方向の分力により短ストローク方向
について位置関係を保持した状態で、両ユニットを長ス
トローク方向に直線的に相対駆動することができる。
For this reason, for example, when the driving direction different from the long stroke direction is a direction perpendicular to the long stroke direction and the magnetic flux direction (hereinafter, referred to as “short stroke direction” for convenience), the short direction is used. By generating the driving force in the stroke direction as the holding force, both units can be linearly driven in the long stroke direction while maintaining the positional relationship in the short stroke direction. Therefore, when one of the magnetic pole unit and the armature unit is the stator and the other is the mover, the mover does not run out. When the driving direction different from the long stroke direction is other than the short stroke direction, the driving force is used as a holding force, so that the driving force is applied as a holding force to the short stroke direction. While maintaining the positional relationship, both units can be linearly driven relative to each other in the long stroke direction.

【0017】勿論、上記の長ストローク方向と異なる方
向の駆動力を駆動力として発生させることにより、磁極
ユニットと電機子ユニットとの一方を固定子、他方を可
動子とした場合の可動子を長ストローク方向のみでな
く、これと異なる方向にも駆動することができる。この
場合、長ストローク方向と異なる方向の駆動力は、その
分力として長ストローク方向及びその直交方向の分力を
含む。従って、可動子側を駆動対象物に固定することに
より、2段構造を採用することなく、駆動対象物を2次
元方向に駆動することが可能になり、従来であればスペ
ース的に余裕がない場合であっても設置することが可能
になる。
Of course, by generating a driving force in a direction different from the above long stroke direction as a driving force, one of the magnetic pole unit and the armature unit can be a stator, and the other can be a long mover. It can be driven not only in the stroke direction but also in a different direction. In this case, the driving force in the direction different from the long stroke direction includes the long stroke direction and the component force in the direction orthogonal to the long stroke direction as the component force. Therefore, by fixing the mover side to the object to be driven, the object to be driven can be driven in a two-dimensional direction without employing a two-stage structure. Even in such a case, it is possible to set up.

【0018】上述したように、磁極ユニットと電機子ユ
ニットとの一方を固定子、他方を可動子とした場合の可
動子が、長ストローク方向に直交する方向にも固定子に
対して相対駆動可能な本発明に係るリニアモータを、以
下、適宜「新リニアモータ」と呼ぶものとする。
As described above, when one of the magnetic pole unit and the armature unit is a stator and the other is a mover, the mover can be driven relative to the stator also in a direction perpendicular to the long stroke direction. The linear motor according to the present invention is hereinafter appropriately referred to as a “new linear motor”.

【0019】本発明に係る第1のステージ装置は、ステ
ージ(RST)と、前記ステージを所定の移動面(28
a)に沿って少なくとも第1軸方向(Y軸方向)に駆動
する駆動装置とを備えたステージ装置において、前記駆
動装置は、前記第1軸方向が前記長ストローク方向に設
定された新リニアモータ(32)を少なくとも含む1又
は2以上のリニアモータを備えることを特徴とする。
A first stage apparatus according to the present invention comprises a stage (RST) and a stage (RST).
a) a driving device that drives at least a first axis direction (Y-axis direction) along a), wherein the driving device is a new linear motor in which the first axis direction is set to the long stroke direction. (32) One or more linear motors including at least (32) are provided.

【0020】これによれば、駆動装置が、前記第1軸方
向が長ストローク方向に設定された新リニアモータ(3
2)を少なくとも含む1又は2以上のリニアモータを備
えることから、駆動装置により、ステージを移動面に沿
って第1軸方向に所定ストロークで駆動できるととも
に、新リニアモータによって第1軸に直交する第2軸方
向に微小駆動することが可能に成る。また、駆動装置が
第1軸方向が長ストローク方向に設定された新リニアモ
ータを含む2つのリニアモータを備える場合には、両リ
ニアモータの発生する推力を異ならせることにより、ス
テージを回転方向に微小駆動できる。従って、ステージ
の第2軸方向及び回転方向の位置を微調整しながら、ス
テージを第1軸方向に駆動することができる粗微動構造
でない簡単な構造のガイドレスのステージ装置を実現す
ることができる。
[0020] According to this, the driving device is provided with a new linear motor (3) in which the first axial direction is set to the long stroke direction.
Since one or two or more linear motors including at least 2) are provided, the stage can be driven by the driving device at a predetermined stroke in the first axial direction along the moving surface, and the stage is orthogonal to the first axis by the new linear motor. It becomes possible to finely drive in the second axis direction. When the driving device includes two linear motors including a new linear motor in which the first axis direction is set to the long stroke direction, the stage is moved in the rotational direction by making the thrust generated by both linear motors different. Can be driven minutely. Therefore, it is possible to realize a guideless stage device having a simple structure that is not a coarse / fine movement structure and can drive the stage in the first axis direction while finely adjusting the position of the stage in the second axis direction and the rotation direction. .

【0021】ここで、「新リニアモータを少なくとも含
む」とは、駆動装置が長ストローク方向が第1軸方向に
設定された新リニアモータを少なくとも1つ含んでいれ
ば良い趣旨である。すなわち、新リニアモータを1つの
み用いてステージを移動面に沿って第1軸方向に所定ス
トロークで駆動するとともに第2軸方向に微小駆動して
も良い。あるいは、公知のリニアモータと新リニアモー
タとの組み合わせによって駆動装置を構成しステージを
移動面に沿って第1軸方向に所定ストロークで駆動する
とともに第2軸方向及び回転方向に微小駆動しても良
く、あるいは新リニアモータを一対用いてステージを同
様に駆動しても良い。
Here, "including at least a new linear motor" means that the driving device only needs to include at least one new linear motor whose long stroke direction is set to the first axial direction. That is, using only one new linear motor, the stage may be driven along the moving surface at a predetermined stroke in the first axis direction and may be minutely driven in the second axis direction. Alternatively, a driving device is constituted by a combination of a known linear motor and a new linear motor, and the stage is driven along the moving surface by a predetermined stroke in the first axial direction and finely driven in the second axial direction and the rotating direction. Alternatively, the stage may be similarly driven using a pair of new linear motors.

【0022】本発明に係る第2のステージ装置は、ステ
ージ(PST)と、前記ステージを所定の移動面(24
a)に沿って第1軸方向(Y軸方向)及びこれに直交す
る第2軸方向(X軸方向)に駆動する駆動装置とを備え
たステージ装置において、前記駆動装置は、前記ステー
ジを第1軸方向に駆動する第1軸用リニアモータ(6
0,62)と、前記第1軸用リニアモータ及び前記ステ
ージを前記第1軸に直交する第2軸方向に駆動する前記
長ストローク方向が前記第2軸方向に設定された新リニ
アモータ(66)を少なくとも含む第2軸用リニアモー
タ(64、66)とを備えることを特徴とする。
A second stage apparatus according to the present invention comprises a stage (PST) and a stage (24
a) a driving device for driving in a first axis direction (Y-axis direction) and a second axis direction (X-axis direction) perpendicular to the first axis direction along a). The first axis linear motor (6
0, 62), and a new linear motor (66) in which the long stroke direction for driving the first axis linear motor and the stage in a second axis direction orthogonal to the first axis is set in the second axis direction. ), And a second-axis linear motor (64, 66) including at least

【0023】ここで、「新リニアモータを少なくとも含
む第2軸用リニアモータ」とは、上記と同様に、第2軸
用リニアモータが新リニアモータを少なくとも1つ含ん
でいれば良い趣旨である。
Here, the "second-axis linear motor including at least a new linear motor" means that the second-axis linear motor should include at least one new linear motor, as described above. .

【0024】これによれば、駆動装置を構成する第2軸
用リニアモータによって、ステージが第1軸用リニアモ
ータと一体で第2軸方向に駆動されるようになってい
る。このため、第2軸用リニアモータによって、第1軸
用リニアモータと一体でステージを、ガイドレスで第1
軸方向及び回転方向の位置を微調整しながら、第2軸方
向に駆動することができる。これに加え、第1軸用リニ
アモータによるステージの駆動の際の反力を相殺するよ
うに、第2軸用リニアモータに含まれる新リニアモータ
を用いて第1軸用リニアモータに対して第1軸方向の補
償力を与えることができるとともに、第1軸用リニアモ
ータを第1軸方向については定位置に保持することがで
きる。
According to this, the stage is driven in the second axis direction integrally with the first axis linear motor by the second axis linear motor constituting the driving device. For this reason, the stage is integrated with the linear motor for the first axis by the linear motor for the second axis,
It is possible to drive in the second axial direction while finely adjusting the positions in the axial direction and the rotational direction. In addition, a new linear motor included in the second-axis linear motor is used to offset the first-axis linear motor so as to cancel the reaction force when the stage is driven by the first-axis linear motor. A compensating force in the one axis direction can be provided, and the linear motor for the first axis can be held at a fixed position in the first axis direction.

【0025】本発明に係る第1の露光装置は、マスク
(R)と基板(P)とを一次元方向に同期移動して前記
マスクのパターンを前記基板上に転写する露光装置であ
って、上記本発明に係る第1のステージ装置を、前記マ
スク及び基板の少なくとも一方の駆動装置として備える
ことを特徴とする。
A first exposure apparatus according to the present invention comprises a mask
(R) and an exposure apparatus for synchronously moving the substrate (P) in a one-dimensional direction to transfer the pattern of the mask onto the substrate, wherein the first stage device according to the present invention includes the mask and It is characterized in that it is provided as a driving device for at least one of the substrates.

【0026】これによれば、本発明に係る第1のステー
ジ装置を、マスク及び基板の少なくとも一方の駆動装置
として備えることから、第1軸方向を走査方向(一次元
方向)に一致させることにより、マスクが搭載されるマ
スクステージ及び基板が搭載される基板ステージの少な
くとも一方を、粗微動構造にすることなく、簡単な構造
でしかもガイドレスで、非走査方向及び回転方向の位置
を微調整しながら、第1軸方向に駆動することができ
る。従って、そのステージの小型軽量化及び制御性の向
上が期待できる。
According to this, since the first stage device according to the present invention is provided as a driving device for at least one of the mask and the substrate, the first axis direction is made coincident with the scanning direction (one-dimensional direction). At least one of the mask stage on which the mask is mounted and the substrate stage on which the substrate is mounted is not subjected to a coarse / fine movement structure, and has a simple structure and guideless, and finely adjusts the positions in the non-scanning direction and the rotation direction. However, it can be driven in the first axial direction. Therefore, reduction in size and weight of the stage and improvement in controllability can be expected.

【0027】この場合において、前記ステージ装置を構
成する前記各リニアモータの固定子を前記移動面(28
a)が形成された本体コラム(18)とは独立の保持部
材(13A、13B)で保持することが望ましい。かか
る場合には、第1のステージ装置を構成するステージ
(マスクが搭載されるマスクステージ及び基板が搭載さ
れる基板ステージの少なくとも一方)の駆動時の反力
が、各リニアモータの固定子を介してそのステージの移
動面が形成された本体コラムに伝わることがないので、
ステージ駆動に起因する本体コラム(露光装置本体)の
振動を効果的に抑制することができる。特に、第1のス
テージ装置を、マスク及び基板の駆動装置として備える
場合には、ステージの駆動に起因する本体コラムの振動
を一層確実に抑制することができる。
In this case, the stator of each of the linear motors constituting the stage device is connected to the moving surface (28).
It is desirable that the holding member (13A, 13B) is held independently of the main body column (18) on which the a) is formed. In such a case, the reaction force at the time of driving the stage (at least one of the mask stage on which the mask is mounted and the substrate stage on which the substrate is mounted) constituting the first stage device is transmitted via the stator of each linear motor. Since the moving surface of the stage is not transmitted to the formed main body column,
Vibration of the main body column (exposure apparatus main body) due to stage driving can be effectively suppressed. In particular, when the first stage device is provided as a driving device for the mask and the substrate, the vibration of the main body column due to the driving of the stage can be suppressed more reliably.

【0028】本発明に係る第2の露光装置は、所定のパ
ターンを光学系を介して基板(P)上に転写する露光装
置であって、上記本発明に係る第2のステージ装置を前
記基板の駆動装置として備えることを特徴とする。
A second exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate (P) via an optical system. Characterized in that it is provided as a drive device.

【0029】これによれば、本発明に係る第2のステー
ジ装置を基板の駆動装置として備えることから、基板が
搭載される基板ステージを、ガイドレスかつ制御性の良
い2次元ステージとして簡単な構造で実現できる。しか
も、基板ステージの第1軸方向の駆動の際の反力を、第
2軸用リニアモータに含まれる新リニアモータの発する
補償力によって相殺できる。
According to this, since the second stage device according to the present invention is provided as a substrate driving device, the substrate stage on which the substrate is mounted can be a simple structure as a guideless and controllable two-dimensional stage. Can be realized. In addition, the reaction force generated when the substrate stage is driven in the first axis direction can be offset by the compensation force generated by the new linear motor included in the second axis linear motor.

【0030】この場合も、前記基板ステージ装置を構成
する前記第2軸用リニアモータの固定子を前記移動面
(24a)が形成された本体コラム(18)と独立の保
持部材(72A、72B)で保持することが望ましい。
このようにすれば、基板ステージを第1軸方向及び第2
軸方向のいずれの方向に駆動しても、その駆動反力が本
体コラムに伝わることがなく、基板ステージの駆動に起
因する本体コラムの振動をほぼ完全に防止することがで
きる。
Also in this case, the holding member (72A, 72B) independent of the main body column (18) on which the moving surface (24a) is formed is used as the stator of the second axis linear motor constituting the substrate stage device. It is desirable to hold in.
With this configuration, the substrate stage can be moved in the first axial direction and in the second axial direction.
Regardless of the driving direction in the axial direction, the driving reaction force is not transmitted to the main body column, and vibration of the main body column caused by driving of the substrate stage can be almost completely prevented.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
〜図5に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0032】図1には、一実施形態に係る露光装置10
の概略構成が示されている。この露光装置10は、ステ
ップ・アンド・スキャン方式でマスクとしてのレチクル
のパターンを基板としての液晶用ガラスプレート(以
下、「プレートP」(図5参照)という)に転写する液
晶用の走査型露光装置である。
FIG. 1 shows an exposure apparatus 10 according to one embodiment.
Is schematically shown. The exposure apparatus 10 uses a step-and-scan method to transfer a reticle pattern as a mask onto a liquid crystal glass plate as a substrate (hereinafter, referred to as “plate P” (see FIG. 5)). Device.

【0033】露光装置10は、照明系12、レチクルス
テージ装置14、プレートステージ装置16、不図示の
投影光学系及びこの投影光学系が設けられた本体コラム
18等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes an illumination system 12, a reticle stage device 14, a plate stage device 16, a projection optical system (not shown), a main body column 18 provided with the projection optical system, and the like.

【0034】本体コラム18は、設置床の上面に載置さ
れたベースフレーム(フレームキャスタ)20の上面に
複数(ここでは4つ)の防振パッド22を介して水平に
保持された定盤24と、この定盤24上に固定された第
1コラム26と、この第1コラム26上に設けられた不
図示の第2コラム等から構成されている。
The main body column 18 is provided on a base plate (frame caster) 20 mounted on the upper surface of the installation floor, and a surface plate 24 held horizontally via a plurality of (here, four) vibration isolating pads 22. And a first column 26 fixed on the platen 24, a second column (not shown) provided on the first column 26, and the like.

【0035】この内、定盤24は、後述するプレートス
テージのベースを構成するもので、この定盤24の上面
にプレートステージの移動面24aが形成されている。
The platen 24 constitutes a base of a plate stage to be described later, and a moving surface 24a of the plate stage is formed on the upper surface of the platen 24.

【0036】第1コラム26には、不図示の投影光学系
がその光軸方向をZ軸方向として保持されている。投影
光学系としては、ここでは両側テレセントリックな屈折
光学系が用いられており、その投影倍率は例えば等倍と
なっている。
The first column 26 holds a projection optical system (not shown) whose optical axis direction is the Z-axis direction. As the projection optical system, a double-sided telecentric refraction optical system is used here, and the projection magnification is, for example, equal to one.

【0037】前記第2コラムは、投影光学系を囲むよう
な状態で第1コラム26の上面に固定されており、この
第2コラム上に図1に示されるレチクルステージベース
28が水平に固定されている。このレチクルステージベ
ース28の上面にレチクルステージRSTの移動面28
aが形成されている。
The second column is fixed to the upper surface of the first column 26 so as to surround the projection optical system. A reticle stage base 28 shown in FIG. 1 is horizontally fixed on the second column. ing. A moving surface 28 of reticle stage RST is provided on the upper surface of reticle stage base 28.
a is formed.

【0038】このようにして構成された本体コラム18
に対する設置床からの振動は、前記防振パッド22によ
ってマイクロGレベルで絶縁されている。
The main body column 18 thus constructed
Is insulated at the micro G level by the vibration isolating pad 22.

【0039】前記照明系12は、例えば特開平9−32
0956号公報に開示されように、光源ユニット、シャ
ッタ、2次光源形成光学系、ビームスプリッタ、集光レ
ンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等(い
ずれも不図示)から構成され、レチクルステージRST
に保持されたレチクルR(図2参照)上の矩形(あるい
は円弧状)の照明領域を均一な照度で照明する。この照
明系12は、図1に示されるように、一対の支持部材1
3A、13Bをそれぞれ介して本体コラム18とは別に
設けられた一対の保持部材としてのリアクションフレー
ム40A、40Bの上部に支持されている。これらのリ
アクションフレーム40A、40Bの下端は、ベースフ
レーム20の側方にて設置床に接続されている。
The illumination system 12 is, for example, disclosed in
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 0956, the reticle stage includes a light source unit, a shutter, a secondary light source forming optical system, a beam splitter, a condenser lens system, a reticle blind, an imaging lens system, and the like (all not shown). RST
Illuminates a rectangular (or circular) illumination area on the reticle R (see FIG. 2) held at a uniform illumination. As shown in FIG. 1, the illumination system 12 includes a pair of support members 1.
It is supported on reaction frames 40A and 40B as a pair of holding members provided separately from main body column 18 via 3A and 13B, respectively. The lower ends of these reaction frames 40A and 40B are connected to the installation floor on the sides of the base frame 20.

【0040】前記レチクルステージ装置14は、図2に
示されるように、レチクルステージRSTと、このレチ
クルステージRSTを移動面28aに沿って駆動する駆
動装置を構成する一組のリニアモータ30、32とを備
えている。
As shown in FIG. 2, the reticle stage device 14 includes a reticle stage RST and a set of linear motors 30 and 32 constituting a driving device for driving the reticle stage RST along a moving surface 28a. It has.

【0041】これを更に詳述すると、レチクルステージ
RSTの下面には不図示のエアーパッドが複数配置され
ており、これらのエアーパッドによって移動面28aに
対して所定のクリアランスを介して浮上支持されてい
る。レチクルステージRSTの中央部には、断面矩形の
凹部15が形成されており、この凹部15の内底部にレ
チクルRが真空吸着等によって固定されるようになって
いる。この凹部15の内底部(レチクルRの裏面側)に
は、照明光の通路を形成する矩形の開口(図示省略)が
形成されている。
More specifically, a plurality of air pads (not shown) are arranged on the lower surface of the reticle stage RST, and are floatingly supported by the air pads on the moving surface 28a via a predetermined clearance. I have. At the center of the reticle stage RST, a recess 15 having a rectangular cross section is formed, and the reticle R is fixed to the inner bottom of the recess 15 by vacuum suction or the like. A rectangular opening (not shown) that forms a passage for the illumination light is formed at the inner bottom of the concave portion 15 (on the back side of the reticle R).

【0042】前記一方のリニアモータ30は、レチクル
ステージベース28の上方に配置され(図1参照)、走
査方向(ここではY軸方向とする)に沿って延びる断面
コの字状の磁極ユニットから成る固定子(ステータ)3
0Aと、レチクルステージRSTのX方向一側(−X
側)の側面に一体的に固定された電機子ユニットから成
る可動子(ローター)30Bとから構成されている。固
定子30Aは、実際には、リアクションフレーム40A
の上部突出部の先端に固定されている。
The one linear motor 30 is disposed above the reticle stage base 28 (see FIG. 1) and extends from a magnetic pole unit having a U-shaped cross section extending in the scanning direction (here, the Y-axis direction). Composed stator (stator) 3
0A and one side of the reticle stage RST in the X direction (−X
And a mover (rotor) 30B composed of an armature unit integrally fixed to the side surface (side). The stator 30A is actually a reaction frame 40A.
Is fixed to the tip of the upper protrusion.

【0043】リニアモータ30としては、公知のムービ
ングマグネット型のローレンツ電磁力駆動方式のリニア
モータが用いられている。
As the linear motor 30, a known moving magnet type Lorentz electromagnetic force driven linear motor is used.

【0044】他方のリニアモータ32としては、本発明
に係る新リニアモータが用いられている。リニアモータ
32は、図2に示されるように、レチクルステージベー
ス28の上方に配置され(図1参照)、Y軸方向に沿っ
て延びる断面コの字状の磁極ユニットから成る固定子
(ステータ)32Aと、レチクルステージRSTのX方
向他側(+X側)の側面に一体的に固定された電機子ユ
ニットから成る可動子(ローター)32Bとから構成さ
れている。固定子32Aは、実際には、リアクションフ
レーム40Bの上部突出部の先端に固定されている。
As the other linear motor 32, a new linear motor according to the present invention is used. As shown in FIG. 2, the linear motor 32 is disposed above the reticle stage base 28 (see FIG. 1), and is a stator (stator) including a U-shaped magnetic pole unit extending along the Y-axis direction. 32A and a mover (rotor) 32B composed of an armature unit integrally fixed to a side surface on the other side (+ X side) in the X direction of the reticle stage RST. The stator 32A is actually fixed to the tip of the upper protrusion of the reaction frame 40B.

【0045】図3には、リニアモータ32の具体的構成
が示されている。磁極ユニット32Aは、ここではリニ
アモータ32の固定子を構成し、Y軸方向に延びる断面
コの字状の磁極ベースとしての固定子ヨーク34と、該
固定子ヨーク34の一対の対向面34a、34bのそれ
ぞれにY軸方向に沿って極性が交互に異なるように所定
間隔で配置された複数組みの永久磁石から成る第1の界
磁磁石(界磁石)36と、前記一対の対向面34a、3
4bの各々にY軸に直交するX軸方向に所定間隔を隔て
てY軸方向に延設された各1組の細長いS極磁石38S
とN極磁石38Nから成る第2の界磁磁石(界磁石)と
を有している。以下においては、各第2の界磁磁石に、
適宜識別符号を付して説明する。この場合、相互に対向
する面34a側の各磁石と面34b側の各磁石とは、極
性が相互に反対となっている(図4(B)参照)。
FIG. 3 shows a specific configuration of the linear motor 32. Here, the magnetic pole unit 32A constitutes a stator of the linear motor 32, and includes a stator yoke 34 as a magnetic pole base having a U-shaped cross section extending in the Y-axis direction, and a pair of opposing surfaces 34a of the stator yoke 34. 34b, a first field magnet (field magnet) 36 composed of a plurality of sets of permanent magnets arranged at predetermined intervals so that the polarity alternates along the Y-axis direction, and the pair of opposed surfaces 34a, 3
4b, each set of elongated S-pole magnets 38S extending in the Y-axis direction at predetermined intervals in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis.
And a second field magnet (field magnet) including the N-pole magnet 38N. In the following, for each second field magnet,
The description will be given with the appropriate identification symbols. In this case, the magnets on the surface 34a and the magnets on the surface 34b facing each other have opposite polarities (see FIG. 4B).

【0046】電機子ユニット32Bは、ここではリニア
モータ32の可動子を構成し、非磁性体材料から成る電
機子ベースを有し、その内部には、図4(A)に模式的
に示されるように、固定子ヨーク34上でY方向につい
て隣接する永久磁石36(361〜368)の2個に1個
の割合で設けられた正方形コイルから成る複数(ここで
は4つ)の第1電機子コイル421、422、423、4
4がY軸方向に沿って所定間隔で配置されている。ま
た、電機子ユニット32Bの電機子ベースの内部には、
この図4(A)、図4(B)に示されるように、相互に
対向するS極磁石38S2とN極磁石38N1、及び相互
に対向するN極磁石38N2とS極磁石38S1とに対応
してY軸方向に細長い矩形状コイルから成る第2電機子
コイル44が設けられている。
The armature unit 32B constitutes a mover of the linear motor 32 here, has an armature base made of a non-magnetic material, and the inside thereof is schematically shown in FIG. as such, the first plurality comprising two square coil provided in a ratio of one of the permanent magnets 36 adjacent in the Y direction on the stator yoke 34 (36 1 to 36 8) (four in this case) Armature coils 42 1 , 42 2 , 42 3 , 4
2 4 are disposed at predetermined intervals along the Y-axis direction. Further, inside the armature base of the armature unit 32B,
The FIG. 4 (A), the 4 as shown in (B), S-pole magnet 38S 2 and the N-pole magnet 38N 1 facing each other, and the N-pole magnet 38N 2 and S-pole magnet 38S 1 facing each other A second armature coil 44 composed of a rectangular coil elongated in the Y-axis direction is provided corresponding to the above.

【0047】ここで、このリニアモータ(新リニアモー
タ)32の駆動原理について図4(A)、(B)に基づ
いて簡単に説明する。図4(A)には、電機子ユニット
32Bがある位置にあるときの、電機子ユニット32B
の内部構成が模式的に示され、図4(B)には、図4
(A)のB−B線断面図が模式的に示されている。以下
においては、便宜上、永久磁石36にも適宜識別符号を
付して説明する。
Here, the driving principle of the linear motor (new linear motor) 32 will be briefly described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B). FIG. 4A shows the armature unit 32B when the armature unit 32B is at a certain position.
FIG. 4B schematically shows the internal configuration of FIG.
(A) is a schematic cross-sectional view taken along the line BB. In the following, for convenience, the permanent magnets 36 will be described by appropriately assigning identification codes.

【0048】まず、走査方向であるY軸方向(長ストロ
ーク方向)の駆動原理について説明する。
First, the principle of driving in the Y-axis direction (long stroke direction), which is the scanning direction, will be described.

【0049】リニアモータ32のある断面(図4(A)
のB−B線断面の近傍)においては、図4(B)に示さ
れるように、固定子ヨーク34の面34aに固定された
N極の永久磁石362Nから面34bに固定されたS極の
永久磁石362Sに達した後、固定子ヨーク34の内部を
通って前記永久磁石362Nに戻る磁気回路50が形成さ
れている。従って、この断面部分においては、第1電機
子コイル421を横切る磁束の向きは、図4(B)中に
実線矢印で示されるように+Z方向となっている。従っ
て、図4(A)の永久磁石362(362S、362N)の
場所では、紙面奥側から手前側に向かって磁束が通って
いることになる。同様の理由により、図4(A)の永久
磁石364、366、368の場所では紙面奥側から手前
側に向かって磁束が通っている。また、永久磁石3
1、363、365、367の場所では、紙面手前側から
奥側に向かって磁束が通っている。すなわち、このよう
にして磁極ユニット32Aの内部空間、すなわちY軸方
向に延びる一連の空隙内にはY軸方向に沿って交番磁界
が生じている。
A cross section of the linear motor 32 (FIG. 4A)
S pole in the vicinity of the line B-B cross section), which is fixed to 4 (as shown in B), the surface 34b from the permanent magnet 36 2N N pole which is fixed to the surface 34a of the stator yoke 34 after reaching the permanent magnet 36 2S, magnetic circuit 50 to return to the permanent magnet 36 2N through the interior of the stator yoke 34 is formed. Thus, in this cross section, the direction of magnetic flux crossing the first armature coil 42 1 is in a + Z direction as indicated by the solid line arrow in FIG. 4 (B). Therefore, at the location of the permanent magnet 36 2 (36 2S , 36 2N ) in FIG. 4A, the magnetic flux passes from the back side to the front side of the drawing. For the same reason, the permanent magnets 36 4, 36 6, 36 8 locations shown in FIG. 4 (A) and through which the magnetic flux toward the front side from the depth of the page surface. In addition, the permanent magnet 3
In 6 1, 36 3, 36 5, 36 7 place, the magnetic flux toward the back side from the front side passes through. That is, an alternating magnetic field is generated along the Y-axis direction in the internal space of the magnetic pole unit 32A, that is, in a series of gaps extending in the Y-axis direction.

【0050】今、第1電機子コイル421〜424に図4
(A)に示されるような反時計回りの電流Iを流すもの
とすると、第1電機子コイル421〜424の左側辺、右
側辺にともに+Y方向のローレンツ電磁力F1、F2が働
き、電機子ユニット32Bは+Y方向に駆動される。上
記ローレンツ電磁力F1、F2は、磁極ユニット32Aと
電機子ユニット32BとのY軸方向の相対位置関係、及
び電流Iの大きさ及び方向によって定まる。また、第1
電機子コイル42と永久磁石36の配置の周期性より、
第1電機子コイル421〜424の全てに同じローレンツ
電磁力F1、F2が働くようになっている。
FIG. 4 shows the first armature coils 42 1 to 42 4 .
Assuming that flow counter-clockwise current I as shown (A), the left side of the first armature coil 42 1-42 4, Lorentz electromagnetic force F 1 of both the + Y direction on the right side, F 2 is In operation, the armature unit 32B is driven in the + Y direction. The Lorentz electromagnetic forces F 1 and F 2 are determined by the relative positional relationship between the magnetic pole unit 32A and the armature unit 32B in the Y-axis direction and the magnitude and direction of the current I. Also, the first
From the periodicity of the arrangement of the armature coil 42 and the permanent magnet 36,
The same Lorentz electromagnetic force to all of the first armature coil 42 1 through 42 4 F 1, so that the F 2 acts.

【0051】従って、図4(A)の状態で、各第1電機
子コイル421〜424に流す電流の向きを逆向きにする
と、当然に電機子ユニット32Bは−Y方向に駆動され
る。なお、+Y方向、−Y方向に電機子ユニット32B
を駆動し続ける場合には、各第1電機子コイルに流す電
流の向き及び大きさを時間的に変化させる必要がある
が、かかる電流制御の方法は、従来のローレンツ電磁力
方式のリニアモータで採用されており、公知であるの
で、詳細な説明は省略する。
[0051] Thus, in the state of FIG. 4 (A), when the direction of the current flowing through the respective first armature coil 42 1-42 4 in the opposite direction, is naturally armature unit 32B is driven in the -Y direction . The armature unit 32B is moved in the + Y direction and the −Y direction.
If it is necessary to continuously drive the first armature coil, it is necessary to change the direction and magnitude of the current flowing through each first armature coil with time, but such a current control method is a conventional Lorentz electromagnetic force type linear motor. Since it has been adopted and is publicly known, detailed description is omitted.

【0052】次に、非走査方向であるX軸方向(短スト
ローク方向)の駆動原理について説明する。
Next, the driving principle in the X-axis direction (short stroke direction) which is the non-scanning direction will be described.

【0053】このリニアモータ32では、前述した磁気
回路50の他、図4(B)に示されるように、固定子ヨ
ーク34の面34aに固定されたN極磁石38N1から
面34bに固定されたS極磁石38S2に達した後、固
定子ヨーク34の内部を通ってN極磁石38N2に至
り、該N極磁石38N2からS極磁石38S1に達した
後、固定子ヨーク34の内部を通ってN極磁石38N1
に戻る磁気回路51が形成されている。従って、図4
(B)の断面部分においては、第2電機子コイル44を
横切る磁束の向きは、同図中に実線矢印で示されるよう
に該電機子コイル44の上側辺部分で+Z方向、下側辺
部分で−Z方向となっている。
[0053] In the linear motor 32, another magnetic circuit 50 described above, as shown in FIG. 4 (B), is fixed from the N pole magnet 38N 1 which is fixed to the surface 34a of the stator yoke 34 on the surface 34b and after reaching the S-pole magnet 38S 2, reaches the N-pole magnet 38N 2 through the interior of the stator yoke 34, from the N-pole magnet 38N 2 after reaching the S-pole magnet 38S 1, the stator yoke 34 N pole magnet 38N 1 through the inside
Is formed. Therefore, FIG.
In the cross-sectional portion of (B), the direction of the magnetic flux traversing the second armature coil 44 is the + Z direction on the upper side portion of the armature coil 44 and the lower side portion as indicated by solid arrows in FIG. In the -Z direction.

【0054】今、第2電機子コイル44に図4(A)に
示されるような反時計回りの電流iを流すと、第2電機
子コイル44の上側辺、下側辺には、ともに−X方向の
ローレンツ電磁力f1、f2が働き、電機子ユニット32
Bは−X方向に駆動される。上記ローレンツ電磁力
1、f2は、磁極ユニット32Aと電機子ユニット32
BとのX軸方向の相対位置関係、及び電流iの大きさ及
び方向によって定まる。この場合も第2電機子コイル4
4に流す電流iの向きを逆向きにすると、電機子ユニッ
ト32Bは+X方向に駆動される。また、第2電機子コ
イル44に流す電流iの大きさ及び方向を変化させるこ
とにより、電機子ユニット32Bを所望の量だけX軸方
向に駆動できることは明らかである。
Now, when a current i in a counterclockwise direction as shown in FIG. 4A is applied to the second armature coil 44, both the upper side and the lower side of the second armature coil 44 have a negative value. The Lorentz electromagnetic forces f 1 and f 2 in the X direction work, and the armature unit 32
B is driven in the -X direction. The Lorentz electromagnetic forces f 1 and f 2 are determined by the magnetic pole unit 32A and the armature unit 32.
It is determined by the relative positional relationship in the X-axis direction with B, and the magnitude and direction of the current i. Also in this case, the second armature coil 4
When the direction of the current i flowing through 4 is reversed, the armature unit 32B is driven in the + X direction. It is clear that the armature unit 32B can be driven in the X-axis direction by a desired amount by changing the magnitude and direction of the current i flowing through the second armature coil 44.

【0055】このように、リニアモータ32は、長スト
ローク方向であるY軸方向の推力のみでなく、Y軸方向
及び固定子ヨーク34の空隙内の磁束方向(Z軸方向)
に直交するX軸方向の推力をも発生できるようになって
いる。このため、図1及び図2に示されるレチクルステ
ージRSTは、リニアモータ30、32によって走査方
向に所定ストロークで駆動されるとともに、非走査方向
に微少駆動可能となっている。また、リニアモータ3
0、32で発生するY軸方向の推力の値に差を与える
(逆向きの推力を与える場合も含む)ことによって、レ
チクルステージRSTをその重心を通るZ軸回りに微小
回転させることができる。
As described above, the linear motor 32 not only has a thrust in the Y-axis direction, which is a long stroke direction, but also has a magnetic flux direction (Z-axis direction) in the Y-axis direction and in the gap of the stator yoke 34.
A thrust in the X-axis direction perpendicular to the direction can also be generated. For this reason, the reticle stage RST shown in FIGS. 1 and 2 can be driven by the linear motors 30 and 32 at a predetermined stroke in the scanning direction and can be minutely driven in the non-scanning direction. In addition, the linear motor 3
By giving a difference to the value of the thrust in the Y-axis direction generated at 0 and 32 (including the case of applying a thrust in the opposite direction), reticle stage RST can be slightly rotated around the Z-axis passing through its center of gravity.

【0056】図2に戻り、レチクルステージRST上面
の+Y側の端部には、一対のコーナーキューブが46
A、46Bが固定されており、これらのコーナーキュー
ブ46A、46Bに対向してレチクルステージベース2
8の上面の+Y方向端部にはレチクルY干渉計48Yが
固定されている。このレチクルY干渉計48Yは、実際
にはコーナーキューブ46A、46Bに対して干渉計ビ
ームを投射し、それぞれの反射光を受光してコーナーキ
ューブ46A、46BのY軸方向の位置を検出する一対
のダブルパス干渉計を含んで構成されている。
Returning to FIG. 2, a pair of corner cubes is provided at an end on the + Y side of the upper surface of reticle stage RST.
A and 46B are fixed, and the reticle stage base 2 faces the corner cubes 46A and 46B.
A reticle Y interferometer 48Y is fixed to the + Y direction end of the upper surface of 8. The reticle Y interferometer 48Y actually projects an interferometer beam onto the corner cubes 46A and 46B, receives respective reflected lights, and detects a position of the corner cubes 46A and 46B in the Y-axis direction. It is configured to include a double-pass interferometer.

【0057】また、レチクルステージRST上面の+X
側の端部には、Y軸方向に延びる平面ミラー50が固定
されており、この平面ミラー50に対向してレチクルX
干渉計48Xが配置されている。このレチクルX干渉計
48Xは、断面L字状部材から成る干渉計取り付け部材
52を介してレチクルステージベース28に固定されて
いる。
Further, + X on the upper surface of reticle stage RST
A flat mirror 50 extending in the Y-axis direction is fixed to the end on the side of the reticle X.
An interferometer 48X is provided. The reticle X interferometer 48X is fixed to the reticle stage base 28 via an interferometer mounting member 52 having an L-shaped cross section.

【0058】前記レチクルY干渉計48Y、レチクルX
干渉計48Xの計測値は、不図示のステージ制御装置及
びこれを介して主制御装置に供給されるようになってお
り、ステージ制御装置では主制御装置からの指示に応じ
てレチクルY干渉計48Y、レチクルX干渉計48Xの
計測値に基づいて前記各リニアモータ30、32を制御
することにより、レチクルステージRSTの位置制御を
行うようになっている。
The reticle Y interferometer 48Y and the reticle X
The measurement value of the interferometer 48X is supplied to a stage controller (not shown) and a main controller via the stage controller, and the reticle Y interferometer 48Y is controlled by the stage controller according to an instruction from the main controller. The position of the reticle stage RST is controlled by controlling the linear motors 30 and 32 based on the measurement values of the reticle X interferometer 48X.

【0059】図5には、露光装置10を構成する第1コ
ラムより上方の構成部分を取り除いた状態の斜視図が示
されている。この図5に示されるように、プレートステ
ージ装置16は、プレートステージPSTと、このプレ
ートステージPSTを移動面24aに沿って自在に駆動
する駆動装置とを備えている。
FIG. 5 is a perspective view showing a state where components above the first column of the exposure apparatus 10 have been removed. As shown in FIG. 5, the plate stage device 16 includes a plate stage PST and a driving device that freely drives the plate stage PST along the moving surface 24a.

【0060】プレートステージPSTの下面には不図示
のエアーパッドが複数配置されており、これらのエアー
パッドによってプレートステージPSTは移動面24a
に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されてい
る。このプレートステージPSTの上部には、プレート
Pが吸着保持されるようになっている。
A plurality of air pads (not shown) are arranged on the lower surface of the plate stage PST, and the plate stage PST moves the moving surface 24a by these air pads.
Are supported by floating through a predetermined clearance. Above the plate stage PST, the plate P is held by suction.

【0061】前記駆動装置は、プレートステージPST
を移動面24aに沿って走査方向であるY軸方向に所定
のストロークで駆動するとともに、非走査方向であるX
軸方向及び回転方向に微小量駆動する第1軸用リニアモ
ータとしてのリニアモータ60、62と、これらのリニ
アモータ60、62の固定子の両端部相互間を連結する
連結部材68、70と、これらの連結部材68、70の
それぞれを介してリニアモータ60、62と一体でプレ
ートステージPSTをX軸方向に駆動する第2軸用リニ
アモータ64、66とを備えている。
The driving device comprises a plate stage PST
Is driven along the moving surface 24a in the Y-axis direction, which is the scanning direction, with a predetermined stroke, and X is moved in the non-scanning direction.
Linear motors 60 and 62 as first-axis linear motors driven in minute amounts in the axial and rotational directions, and connecting members 68 and 70 for connecting between both ends of the stators of these linear motors 60 and 62; There are provided second-axis linear motors 64 and 66 for driving the plate stage PST in the X-axis direction integrally with the linear motors 60 and 62 via the connecting members 68 and 70, respectively.

【0062】ここで、Y軸用リニアモータの内の一方の
リニアモータ60としては、前述したリニアモータ30
と同様の公知のリニアモータが用いられ、このリニアモ
ータ60の可動子はプレートステージPSTのX方向一
側(−X側)の側面に一体的に固定されている。また、
Y軸用リニアモータの内の他方のリニアモータ62は、
前述したリニアモータ32と同様の新リニアモータが用
いられ、このリニアモータ62の可動子はプレートステ
ージPSTのX方向他側(+X側)の側面に一体的に固
定されている。
Here, one of the Y-axis linear motors 60 is the linear motor 30 described above.
A known linear motor similar to the above is used, and the mover of this linear motor 60 is integrally fixed to the side surface of the plate stage PST on one side in the X direction (−X side). Also,
The other linear motor 62 of the Y-axis linear motor is
A new linear motor similar to the above-described linear motor 32 is used, and the mover of this linear motor 62 is integrally fixed to the side surface on the other side (+ X side) in the X direction of the plate stage PST.

【0063】また、X軸用リニアモータの内の一方のリ
ニアモータ64としては、リニアモータ30、60と同
様の公知のリニアモータが用いられ、このリニアモータ
64の可動子は連結部材68の+Y側の側面に一体的に
固定されている。このリニアモータ64の固定子は、図
5に示される保持部材としてのリアクションフレーム7
2Aの上部突出部の先端に固定されている。このリアク
ションフレーム72Aの下端は、ベースフレーム20の
側方にて設置床に接続されている。
A known linear motor similar to the linear motors 30 and 60 is used as one of the linear motors 64 of the X-axis linear motor. It is integrally fixed to the side surface. The stator of the linear motor 64 includes a reaction frame 7 as a holding member shown in FIG.
It is fixed to the tip of the upper protrusion of 2A. The lower end of the reaction frame 72A is connected to the installation floor at the side of the base frame 20.

【0064】また、X軸用リニアモータの内の他方のリ
ニアモータ66は、前述したリニアモータ32、62と
同様の新リニアモータが用いられ、このリニアモータ6
6の可動子は連結部材70の−Y側の側面に一体的に固
定されている。このリニアモータ66の固定子は、図5
に示される保持部材としてのリアクションフレーム72
Bの上部突出部の先端に固定されている。このリアクシ
ョンフレーム72Bの下端は、ベースフレーム20の側
方にて設置床に接続されている。
As the other linear motor 66 of the X-axis linear motor, a new linear motor similar to the above-described linear motors 32 and 62 is used.
The mover 6 is integrally fixed to the −Y side surface of the connecting member 70. The stator of this linear motor 66 is shown in FIG.
Reaction frame 72 as a holding member shown in FIG.
B is fixed to the tip of the upper protrusion. The lower end of the reaction frame 72B is connected to the installation floor at the side of the base frame 20.

【0065】前記プレートステージPSTのXY面内の
位置は、不図示のレーザ干渉計システムによって、所定
の分解能で常時計測されている。このレーザ干渉計シス
テムの計測値は、不図示のステージ制御装置及びこれを
介して主制御装置に供給されるようになっており、ステ
ージ制御装置では主制御装置からの指示に応じてレーザ
干渉計システムの計測値に基づいて前記各リニアモータ
60、62、64、66を制御することにより、プレー
トステージPSTの位置制御を行うようになっている。
The position of the plate stage PST in the XY plane is constantly measured at a predetermined resolution by a laser interferometer system (not shown). The measured values of the laser interferometer system are supplied to a stage controller (not shown) and a main controller via the stage controller. The stage controller controls the laser interferometer in accordance with an instruction from the main controller. The position of the plate stage PST is controlled by controlling the linear motors 60, 62, 64, 66 based on the measured values of the system.

【0066】このようにして構成された本実施形態の露
光装置10では、露光の際には、ステージ制御装置によ
って、レチクルステージRSTとプレートステージPS
Tとが、Y軸方向に沿って互いに逆向きに不図示の投影
光学系の投影倍率に応じた速度比で同期移動してレチク
ルパターンをプレート上に逐次転写する走査露光動作
と、プレート上の隣接する区画領域の露光のための走査
開始位置へプレートステージを移動するステッピング動
作とが、繰り返し行われる。
In the exposure apparatus 10 of the present embodiment configured as described above, at the time of exposure, the stage controller controls the reticle stage RST and the plate stage PS.
A scanning exposure operation for sequentially transferring a reticle pattern onto a plate by synchronously moving the reticle pattern onto a plate in a direction opposite to each other along the Y-axis direction at a speed ratio corresponding to a projection magnification of a projection optical system (not shown); The stepping operation of moving the plate stage to the scanning start position for exposing the adjacent partitioned area is repeatedly performed.

【0067】上記の走査露光に際して、レチクルステー
ジRSTを駆動する駆動装置が、新リニアモータ32を
含んで構成されているので、レチクルステージRSTの
非走査方向(X軸方向)及び回転方向の位置を微調整し
ながら、ガイドレスでY軸方向に駆動することができ
る。従って、従来の粗微動構造のレチクルステージのよ
うに、複雑な構造を採用することなく、レチクルステー
ジRSTの小型軽量化及び制御性の向上を図ることがで
きる。
At the time of the above scanning exposure, since the driving device for driving the reticle stage RST includes the new linear motor 32, the position of the reticle stage RST in the non-scanning direction (X-axis direction) and the rotation direction is determined. It can be driven in the Y-axis direction without guide while making fine adjustments. Therefore, the reticle stage RST can be reduced in size and weight and controllability can be improved without employing a complicated structure as in the conventional reticle stage having a coarse / fine movement structure.

【0068】また、レチクルステージ装置14を構成す
る各リニアモータ30、32の固定子を移動面28aが
形成された本体コラム18とは独立のリアクションフレ
ーム40A、40Bで保持しているので、レチクルステ
ージの駆動時の反力が、各リニアモータの固定子を介し
てレチクルステージRSTの移動面28aが形成された
本体コラム18に伝わることがないので、レチクルステ
ージ駆動に起因する本体コラム18(露光装置本体)の
振動を効果的に抑制することができる。
Since the stators of the linear motors 30 and 32 constituting the reticle stage device 14 are held by the reaction frames 40A and 40B independent of the main body column 18 on which the moving surface 28a is formed, the reticle stage Is not transmitted to the main body column 18 on which the moving surface 28a of the reticle stage RST is formed via the stator of each linear motor, so that the main body column 18 (exposure device) The vibration of the main body can be effectively suppressed.

【0069】また、プレートステージPSTの駆動装置
が、新リニアモータ62を含むY軸用リニアモータを備
えていることから、レチクルステージRSTと同様に、
プレートステージPSTをその非走査方向(X軸方向)
及び回転方向の位置を微調整しながら、ガイドレスでY
軸方向に駆動することができる。これに加え、プレート
ステージPSTの駆動装置が、該Y軸用リニアモータと
一体的にプレートステージPSTを駆動する新リニアモ
ータ66を含むX軸用リニアモータとを含んでいるの
で、X軸用リニアモータ64、66によって、Y軸用リ
ニアモータ60、62と一体でプレートステージPST
を、ガイドレスでY軸方向及び回転方向の位置を微調整
しながら、X軸方向に駆動することができる。
Further, since the driving device of the plate stage PST includes a Y-axis linear motor including the new linear motor 62, similar to the reticle stage RST,
Move the plate stage PST in its non-scanning direction (X-axis direction)
And guide-less Y while finely adjusting the position in the rotation direction.
It can be driven in the axial direction. In addition, since the driving device of the plate stage PST includes the X-axis linear motor including the new linear motor 66 that drives the plate stage PST integrally with the Y-axis linear motor, Plate stage PST integrated with Y-axis linear motors 60 and 62 by motors 64 and 66
Can be driven in the X-axis direction while finely adjusting the positions in the Y-axis direction and the rotation direction without a guide.

【0070】更に、Y軸用リニアモータ60、62によ
るプレートステージPSTの駆動の際の反力を相殺する
ように、X軸用リニアモータに含まれる新リニアモータ
66を用いてY軸用リニアモータ60、62に対してY
軸方向の補償力を与えることができるとともに、Y軸用
リニアモータ(の固定子)をY軸方向については定位置
に保持することができる。
Further, a new linear motor 66 included in the X-axis linear motor is used to cancel the reaction force generated when the plate stage PST is driven by the Y-axis linear motors 60 and 62. Y for 60, 62
An axial compensating force can be applied, and the (linear stator) for the Y-axis can be held at a fixed position in the Y-axis direction.

【0071】また、プレートステージ装置16を構成す
るX軸用リニアモータ64、66の固定子が移動面24
aが形成された本体コラム18と独立のリアクションフ
レーム72A、72Bで保持されているので、プレート
ステージPSTをXY2次元方向のいずれの方向に駆動
しても、その駆動反力が本体コラム18に伝わることが
なく、プレートステージPSTの駆動に起因する本体コ
ラム18の振動を効果的に抑制することができる。
The stators of the X-axis linear motors 64 and 66 constituting the plate stage device 16
a is held by the reaction frames 72A and 72B independent of the main body column 18 in which the a is formed, so that the driving reaction force is transmitted to the main body column 18 even if the plate stage PST is driven in any of the XY two-dimensional directions. Therefore, the vibration of the main body column 18 due to the driving of the plate stage PST can be effectively suppressed.

【0072】このように露光装置10では、走査露光時
は勿論、ステッピング時においてもステージの駆動反力
が本体コラム18に振動要因として伝わることがないの
で、レチクルステージRSTとプレートステージとの同
期整定時間の短縮及びプレートステージの位置決め整定
時間の短縮によるスループットの向上と、ステージ制御
性の向上による重ね合わせ精度の向上とを共に実現する
ことができる。
As described above, in the exposure apparatus 10, since the driving reaction force of the stage is not transmitted to the main body column 18 as a factor of vibration during the stepping as well as during the scanning exposure, the synchronous setting of the reticle stage RST and the plate stage is performed. It is possible to realize both an improvement in throughput by shortening the time and a shortening of the positioning and setting time of the plate stage, and an improvement in overlay accuracy by improving the stage controllability.

【0073】また、本実施形態では、レチクルステージ
装置14、プレートステージ装置16がともに、基本的
にガイドレス構成となっているのでガイドが不要になる
のに加え、粗微動構造でないシンプルな構造であるた
め、部品点数も減り大幅なコストダウンを図ることがで
きるとともに、構成部材の剛性を高めることができ、各
ステージの制御性能を高めることも可能となる。さら
に、レチクルステージ装置14、プレートステージ装置
16が、ともにコンパクトな設計が可能であるため装置
の小型化が実現でき、重量が軽減される利点もある。
Further, in this embodiment, since both the reticle stage device 14 and the plate stage device 16 are basically of a guideless configuration, no guide is required. Therefore, the number of parts can be reduced, so that the cost can be significantly reduced, the rigidity of the constituent members can be increased, and the control performance of each stage can be improved. Further, since both the reticle stage device 14 and the plate stage device 16 can be designed to be compact, the size of the device can be reduced and the weight can be reduced.

【0074】さらには、ヨーガイドが無くなると共に微
動系のガイドとアクチュエータも不要なため駆動重量も
大幅に削減され、リニアモータの推力仕様を下げること
ができ、駆動時の発熱に対しても非常に有利である。ま
た、本実施形態のリニアモータ32、62は、レチクル
ステージRST、プレートステージPSTの重心に推力
を与えることができ、レチクルステージRST、プレー
トステージPSTがピッチング方向に振動することがな
いので、高精度でかつ制御性の良いステージ装置を実現
できる。
Further, since the yaw guide is eliminated and the guide and actuator of the fine movement system are not required, the driving weight is greatly reduced, the thrust specification of the linear motor can be reduced, and the heat generation during driving is very advantageous. It is. Further, the linear motors 32 and 62 of the present embodiment can apply thrust to the center of gravity of the reticle stage RST and the plate stage PST, and the reticle stage RST and the plate stage PST do not vibrate in the pitching direction. And a stage device with good controllability can be realized.

【0075】なお、上記実施形態では、レチクルステー
ジ装置14が、公知のリニアモータ30と新リニアモー
タ32を備える場合について説明したが、本発明がこれ
に限定されるものではない。すなわち、新リニアモータ
を1つのみ用いてレチクルステージRSTを移動面28
aに沿ってY軸方向に所定ストロークで駆動するととも
にX軸方向に微小駆動するようにしても良い。あるいは
一対の新リニアモータを用いて上記実施形態と同様にレ
チクルステージRSTを移動面28aに沿ってY軸方向
に所定ストロークで駆動するとともにX軸方向及び回転
方向に微小駆動するようにしても良い。
In the above embodiment, the case where the reticle stage device 14 includes the known linear motor 30 and the new linear motor 32 has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the reticle stage RST is moved to the moving surface 28 using only one new linear motor.
It is also possible to drive along the line a in the Y-axis direction at a predetermined stroke and to finely drive in the X-axis direction. Alternatively, the reticle stage RST may be driven by a predetermined stroke in the Y-axis direction along the moving surface 28a using the pair of new linear motors in the same manner as in the above embodiment, and may be minutely driven in the X-axis direction and the rotation direction. .

【0076】また、プレートステージ装置16を構成す
るY軸用リニアモータとしては、新リニアモータを一対
用いても良い。但し、プレートステージ装置16を構成
する第2軸用リニアモータとしてのX軸用リニアモータ
は、少なくとも新リニアモータを少なくとも1つ含むこ
とが、プレートステージPSTの駆動による反力の影響
を相殺するという点で重要である。
Further, a pair of new linear motors may be used as the Y-axis linear motors constituting the plate stage device 16. However, the X-axis linear motor as the second-axis linear motor constituting the plate stage device 16 includes at least one new linear motor, which cancels out the effect of the reaction force due to the driving of the plate stage PST. Important in that respect.

【0077】なお、Y軸及びX軸をそれぞれ長ストロー
ク方向とし、ともにZ軸方向を短ストローク方向(微小
ストローク方向)とする2つの本発明に係る新リニアモ
ータを、例えばプレートステージ装置に適当に組み込む
ことにより、Z・レべリングステージの機能を有するプ
レートステージ装置を実現することも可能である。
The two new linear motors according to the present invention in which the Y-axis and the X-axis are the long-stroke directions and the Z-axis direction is the short-stroke direction (small-stroke direction) are suitable for a plate stage device, for example. By incorporating it, it is also possible to realize a plate stage device having the function of a Z-leveling stage.

【0078】なお、上記実施形態では、本発明に係る第
1、第2のステージ装置が、液晶用のステップ・アンド
・スキャン方式の走査型露光装置に適用された場合につ
いて説明したが、半導体素子製造用のスキャニング・ス
テッパにも同様に適用できることは勿論である。また、
不図示の投影光学系は、縮小系でも拡大系でも構わな
い。更に、レチクルRとプレートPとを鉛直方向に沿っ
て支持し、走査露光を行う縦型露光装置にもリニアモー
タ32、62を適用することができる。
In the above embodiment, the case where the first and second stage devices according to the present invention are applied to a step-and-scan type scanning exposure apparatus for liquid crystal has been described. It goes without saying that the present invention can be similarly applied to a scanning stepper for manufacturing. Also,
The projection optical system (not shown) may be a reduction system or an enlargement system. Further, the linear motors 32 and 62 can be applied to a vertical exposure apparatus that supports the reticle R and the plate P along the vertical direction and performs scanning exposure.

【0079】また、例えば、マスクパターンの等倍正立
正像をプレート上に一括で転写する液晶用一括走査型の
露光装置などの場合は、マスク及びプレートの両方又は
一方の駆動装置として本発明に係る第1のステージ装置
を好適に適用できる。
Further, for example, in the case of a batch scanning type exposure apparatus for liquid crystal for transferring an equal-size erect image of a mask pattern onto a plate at a time, the present invention is used as a driving device for both or one of the mask and the plate. Such a first stage device can be suitably applied.

【0080】また、本発明に係る第2のステージ装置
は、走査型露光装置に限らず、ステップ・アンド・リピ
ート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)等の静止
露光型の露光装置や、電子線露光装置(EB露光装置)
などの露光装置は勿論、レーザリペア装置その他XYス
テージを備えた装置であれば好適に適用できる。
The second stage apparatus according to the present invention is not limited to a scanning type exposure apparatus, but also includes a static exposure type exposure apparatus such as a step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper), and an electron beam. Exposure equipment (EB exposure equipment)
In addition to the exposure apparatus, a laser repair apparatus or any other apparatus having an XY stage can be suitably applied.

【0081】なお、複数のレンズから構成される照明光
学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整を
するとともに、多数の機械部品からなるレチクルステー
ジやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や
配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)
をすることにより上記実施形態の露光装置を製造するこ
とができる。なお、露光装置の製造は温度およびクリー
ン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望まし
い。
In addition, an illumination optical system and a projection optical system composed of a plurality of lenses are incorporated in the exposure apparatus main body to perform optical adjustment, and a reticle stage or a wafer stage composed of a large number of mechanical parts is mounted on the exposure apparatus main body and wired. And pipe connection, and further comprehensive adjustment (electrical adjustment, operation check, etc.)
By performing the above, the exposure apparatus of the above embodiment can be manufactured. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び2に
記載の各発明によれば、2段構造を採用することなく、
駆動対象物を2次元方向に駆動することができ、これに
より従来スペース的に余裕がないため設置が困難であっ
た場所にも適用できる優れたリニアモータを提供するこ
とができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, a two-stage structure can be adopted without using a two-stage structure.
The object to be driven can be driven in a two-dimensional direction, thereby providing an excellent linear motor which can be applied to a place where installation was difficult because there was no conventional space.

【0083】また、請求項3及び4に記載の各発明によ
れば、簡単な構造でしかもガイドレスでステージを駆動
するステージ装置を提供することができる。
According to each of the third and fourth aspects of the present invention, it is possible to provide a stage device that drives the stage with a simple structure and without a guide.

【0084】また、請求項5〜8に記載の各発明によれ
ば、ステージの駆動による反力に起因する本体コラム
(露光装置本体)の振動を効果的に抑制することができ
るという従来にない優れた露光装置を提供することがで
きる。
According to each of the fifth to eighth aspects of the present invention, vibration of a main body column (exposure apparatus main body) due to a reaction force due to driving of a stage is not conventionally available. An excellent exposure apparatus can be provided.

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

【図1】一実施形態の露光装置の構成を示す概略斜視図
である。
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment.

【図2】図1のレチクルステージ装置を示す概略斜視図
である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the reticle stage device of FIG.

【図3】図2のレチクルステージ装置を構成する新リニ
アモータ(本発明に係るリニアモータ)を示す概略斜視
図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a new linear motor (a linear motor according to the present invention) constituting the reticle stage device of FIG. 2;

【図4】図3のリニアモータの駆動原理を説明するため
の図である((A)、(B))。
4A and 4B are diagrams for explaining the driving principle of the linear motor in FIG. 3 ((A), (B)).

【図5】図1の露光装置を構成する第1コラムより上方
の構成部分を取り除いた状態の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a state in which components above a first column constituting the exposure apparatus of FIG. 1 have been removed;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、14…レチクルステージ装置(第1の
ステージ装置)、16…プレートステージ装置(第2の
ステージ装置)、18…本体コラム、24a…移動面、
28a…移動面、30…リニアモータ(駆動装置の一
部)、32…リニアモータ(駆動装置の一部)、32A
…磁極ユニット、32B…電機子ユニット、34…固定
子ヨーク(磁極ベース)、36…第1の界磁磁石、38
N…N極磁石(第2の界磁磁石)、38S…S極磁石
(第2の界磁磁石)、40A,40B…リアクションフ
レーム(保持部材)、42…第1電機子コイル、44…
第2電機子コイル、60…第1軸用リニアモータ(駆動
装置の一部)、62…第1軸用リニアモータ(駆動装置
の一部)、64…第2軸用リニアモータ(駆動装置の一
部)、66…第2軸用リニアモータ(駆動装置の一
部)、72A、72B…リアクションフレーム(保持部
材)、RST…レチクルステージ(ステージ)、PST
…プレートステージ(ステージ)、R…レチクル(マス
ク)、P…プレート(基板)。
10 exposure apparatus, 14 reticle stage device (first stage device), 16 plate stage device (second stage device), 18 body column, 24a moving surface,
28a: moving surface, 30: linear motor (part of drive unit), 32: linear motor (part of drive unit), 32A
... magnetic pole unit, 32B ... armature unit, 34 ... stator yoke (magnetic pole base), 36 ... first field magnet, 38
N ... N pole magnet (second field magnet), 38S ... S pole magnet (second field magnet), 40A, 40B ... reaction frame (holding member), 42 ... first armature coil, 44 ...
2nd armature coil, 60 ... 1st axis linear motor (part of drive unit), 62 ... 1st axis linear motor (part of drive unit), 64 ... 2nd axis linear motor (of drive unit) Part: 66, Linear motor for the second axis (part of the driving device), 72A, 72B: Reaction frame (holding member), RST: Reticle stage (stage), PST
... Plate stage (stage), R: reticle (mask), P: plate (substrate).

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の長ストローク方向に延びる一連の
空隙内に磁束を発生する磁極ユニットと;前記磁極ユニ
ットとの間に生じる電磁気的相互作用によって前記磁極
ユニットに対して前記長ストローク方向、並びに前記長
ストローク方向及び前記磁束方向と異なる方向に相対駆
動される電機子ユニットとを備えることを特徴とするリ
ニアモータ。
A magnetic pole unit for generating a magnetic flux in a series of air gaps extending in a predetermined long stroke direction; and a long stroke direction with respect to the magnetic pole unit by an electromagnetic interaction generated between the magnetic pole unit and the magnetic pole unit. An armature unit relatively driven in a direction different from the long stroke direction and the magnetic flux direction.
【請求項2】 前記磁極ユニットは、その内部に前記空
隙が形成される前記長ストローク方向に所定長さで延び
る磁極ベースと、該磁極ベースに前記長ストローク方向
に沿って極性が交互に異なるように所定間隔で配置され
た複数組みの第1の界磁磁石と、前記磁極ベースに所定
の間隔を隔てて相互に平行にかつ前記長ストローク方向
に延設されたS極磁石とN極磁石から成る少なくとも一
組の第2の界磁磁石とを有し、 前記電機子ユニットは、前記第1の界磁磁石に対応して
配置された第1電機子コイルと、前記第2の界磁磁石に
対応して配置された第2電機子コイルとを有することを
特徴とする請求項1に記載のリニアモータ。
2. The magnetic pole unit according to claim 1, wherein the magnetic pole base extends at a predetermined length in the long stroke direction in which the gap is formed, and the polarity of the magnetic pole base is alternately changed along the long stroke direction. And a plurality of sets of first field magnets arranged at predetermined intervals, and an S-pole magnet and an N-pole magnet extending in the long stroke direction in parallel with each other at a predetermined interval on the magnetic pole base. And at least one pair of second field magnets, wherein the armature unit comprises: a first armature coil disposed corresponding to the first field magnet; and the second field magnet. 2. The linear motor according to claim 1, further comprising a second armature coil disposed corresponding to the first armature coil.
【請求項3】 ステージと、前記ステージを所定の移動
面に沿って少なくとも第1軸方向に駆動する駆動装置と
を備えたステージ装置において、 前記駆動装置は、前記長ストローク方向が前記第1軸方
向に設定された請求項1に記載のリニアモータを少なく
とも含む1又は2以上のリニアモータを備えることを特
徴とするステージ装置。
3. A stage device comprising: a stage; and a driving device that drives the stage in at least a first axial direction along a predetermined moving surface, wherein the driving device is configured such that the long stroke direction is the first axis. A stage device comprising one or more linear motors including at least the linear motor according to claim 1 set in a direction.
【請求項4】 ステージと、前記ステージを所定の移動
面に沿って第1軸方向及びこれに直交する第2軸方向に
駆動する駆動装置とを備えたステージ装置において、 前記駆動装置は、前記ステージを前記第1軸方向に駆動
する第1軸用リニアモータと、前記第1軸用リニアモー
タ及び前記ステージを前記第1軸に直交する第2軸方向
に駆動する前記長ストローク方向が前記第2軸方向に設
定された請求項1に記載のリニアモータを少なくとも含
む第2軸用リニアモータとを備えることを特徴とするス
テージ装置。
4. A stage device comprising: a stage; and a driving device for driving the stage in a first axis direction and a second axis direction orthogonal to the stage along a predetermined moving surface, wherein the driving device comprises: A first axis linear motor that drives a stage in the first axis direction; and a long stroke direction that drives the first axis linear motor and the stage in a second axis direction orthogonal to the first axis. A stage apparatus comprising: a second-axis linear motor including at least the linear motor according to claim 1 set in two-axis directions.
【請求項5】 マスクと基板とを一次元方向に同期移動
して前記マスクのパターンを前記基板上に転写する露光
装置であって、 請求項3に記載のステージ装置を、前記マスク及び基板
の少なくとも一方の駆動装置として備えることを特徴と
する露光装置。
5. An exposure apparatus for transferring a mask pattern onto the substrate by synchronously moving a mask and a substrate in a one-dimensional direction, wherein the stage device according to claim 3 An exposure apparatus provided as at least one drive device.
【請求項6】 前記ステージ装置を構成する前記各リニ
アモータの固定子を前記移動面が形成された本体コラム
とは独立の保持部材で保持したことを特徴とする請求項
5に記載の露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein a stator of each of the linear motors constituting the stage device is held by a holding member independent of a main body column on which the moving surface is formed. .
【請求項7】 所定のパターンを光学系を介して基板上
に転写する露光装置であって、 請求項4に記載のステージ装置を前記基板の駆動装置と
して備えることを特徴とする露光装置。
7. An exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate via an optical system, wherein the stage apparatus according to claim 4 is provided as a driving apparatus for the substrate.
【請求項8】 前記ステージ装置を構成する前記第2軸
用リニアモータの固定子を前記移動面が形成された本体
コラムと独立の保持部材で保持したことを特徴とする請
求項7に記載の露光装置。
8. The apparatus according to claim 7, wherein a stator of the linear motor for the second shaft constituting the stage device is held by a holding member independent of a main body column on which the moving surface is formed. Exposure equipment.
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