(57)【要約】【課題】回路設計が柔軟にでき、かつ高精度な定電流を出力するモータ駆動回路を提供することを課題とする。【解決手段】入力端子６１に印加された指令電圧を電流に変換し前記電流をモータへ供給する電流出力段６３と、モータの負荷６５と直列に接続されている抵抗であって、該抵抗のうち少なくとも１つの抵抗の温度係数が他のいずれかの抵抗の温度係数と異なっている複数の抵抗６４１から６４ｎと、複数の抵抗６４１から６４ｎそれぞれの両端にかかる各電圧に基づく電圧を入力端子６１に負帰還させてモータの負荷６５に供給する電流を制御する負帰還回路とを有する。【選択図】図６
2011115023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に印加された指令電圧を電流に変換し前記電流をモータへ供給する電流出力段と、
モータと直列に接続されている抵抗であって、該抵抗のうち少なくとも１つの抵抗の温度係数が他のいずれかの抵抗の温度係数と異なっている複数の抵抗と、
前記複数の抵抗それぞれの両端にかかる各電圧に基づく電圧を前記入力端子に負帰還させて前記モータに供給する電流を制御する負帰還回路と、
を有するモータ駆動回路。
【請求項２】
前記負帰還回路は、前記複数の抵抗それぞれに対応して設けられ、該対応する抵抗の両端にかかる電圧に所定のゲインを乗じた電圧を入力端子に負帰還させる複数の差動増幅回路を有し、
ｉ番目の前記抵抗の抵抗値をＲｉ、ｉ番目の前記抵抗の前記温度係数をαｉ、ｉ番目の前記差動増幅回路の前記ゲインをＫｉとした時、ＲｉとαｉとＫｉの積ＲｉαｉＫｉのすべてのｉについての和がゼロとなるように、各Ｋｉが設定されている請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項３】
前記複数の抵抗は、第１の抵抗と第２の抵抗を有し、
前記負帰還回路は、前記第１の抵抗の両端にかかる電圧を所定の帰還率で前記入力端子に負帰還させる第１の差動増幅回路と、前記第２の抵抗の両端にかかる電圧を所定の帰還率で前記入力端子に負帰還させる第２の差動増幅回路を有し、
前記第１の差動増幅回路の前記帰還率に対する前記第２の差動増幅回路の前記帰還率の比が、前記第２の抵抗の前記温度係数に対する前記第１の抵抗の前記温度係数の比にマイナスを掛けたものに設定されている請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動回路から供給される電流で駆動されるモータと、
前記モータにより駆動されるステージと、
を有するステージ装置。
【請求項５】
マスクステージに保持されたマスクのパターンをプレートステージに保持された感光基板に露光する露光装置において、前記マスクステージと前記プレートステージの少なくとも一方のステージとして請求項４に記載のステージ装置を備えた露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動回路、ステージ装置および露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置のステージ駆動方法として、固定子をコイル、可動子を磁石としたＭＭ（ムービングマグネット）方式を用いたモータは、モータ駆動回路から出力される電流が固定子であるコイルに流れることによって、固定子内に磁場が発生し、可動子の磁石に斥力を発生させることによって、可動子を動かしている。
【０００３】
露光装置内のモータ用駆動回路では、定電流を流す場合の制御手段として、以下のような方式をとっている。負荷である固定子に流れる電流を検出するために、同じ電流経路に１つの抵抗（以下、検出抵抗と称す）を実装する。通常、検出抵抗における電圧降下がなるべく小さくなるように、負荷の抵抗値に比べて十分に小さな抵抗値を持つ検出抵抗を使用する。この検出抵抗に電流が流れた際に、検出抵抗の両端に発生する電圧を測定し、定電流を流すための基準電圧として検出する。この基準電圧を差動増幅回路によりある帰還率で入力に負帰還することによって、負荷に指令値通りの電流を流すというものである（特許文献１）。
【０００４】
図７は、従来のモータ駆動回路の構成を示す図である。入力端子７１に指令電圧が印加される。増幅回路７２に入力端子７１に印加された指令電圧と差動増幅回路７６から負帰還された電圧が入力され、それらの電圧を増幅する。電流出力段７３は、Ｃ−ＭＯＳＦＥＴ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成され、増幅回路７２から入力された電圧をある変換率で電流に変換し、電流を出力して検出抵抗７４と負荷７５であるコイルに電流を流す。検出抵抗７４は負荷７５であるコイルと直列に接続されており、負荷７５であるコイルに流れる電流と同一の電流が流れるので、その検出抵抗７４の両端にかかる電圧を計測することによって、検出抵抗７４に流れる電流すなわち負荷７５に流れる電流を検出する。通常、検出抵抗７４における電圧降下を小さくするため、負荷７５に比べて抵抗値が十分に小さな抵抗が用いられる。差動増幅回路７６は、検出抵抗７４の両端にかかる電圧にあるゲイン（帰還ゲイン）で増幅し、増幅した電圧を入力端子７１（または増幅回路７２の入力側）に負帰還させる。
【０００５】
入力端子７１に印加される指令電圧をＶｉｎ、増幅回路７２の増幅率をＡ、増幅回路７２の出力電圧Ｖｏｕｔ、電流出力段７３の電圧から電流への変換率をρ、検出抵抗７４の抵抗値をＲ、差動増幅回路７６のゲインをＫとすると、出力電圧ＶｏｕｔはＶｏｕｔ＝Ａ（Ｖｉｎ−ＫＲρＶｏｕｔ）と表される。この式を変形すると、Ｖｏｕｔ＝ＶｉｎＡ／（１＋ＫＲρＡ）と表される。従って、図７のモータ駆動回路の帰還率は、ＫＲρと表される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５０６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のモータ駆動回路では、図７に示す検出抵抗７４に電流が流れることにより、検出抵抗７４が発熱する。熱によって、検出抵抗７４の温度が上昇すると、検出抵抗７４の温度係数の大きさに応じて抵抗値が大きくなる。抵抗値が大きくなると、増幅回路７２に負帰還される電圧が大きくなるので、検出抵抗７４の上昇量に応じて、検出抵抗７４の発熱前よりも小さい電流が負荷７５であるリニアモータの固定子に流れてしまう。そのため、モータに指令値どおりの推力が発生しないことになる。
【０００８】
この、電流変化量は、非常に小さい値ではあるが、最新の半導体露光装置は従来に比べて高い精度が求められるようになり、従来よりもステージの移動誤差を小さくする必要性がある。そのため、ステージを駆動するモータの駆動回路出力である電流の変化量を小さくすることが求められている。電流変化量を小さくするためには、検出抵抗の温度係数が小さいものを使うことが簡単で効果的である。しかし、温度係数が小さい抵抗は高価であり、製品のコストアップにつながってしまう問題がある。
【０００９】
その問題を解決するために、特開平１０−２８３０４４号公報の図２に示されるように、温度係数が大きい安価な抵抗でも、高精度な定電流源を得られる回路が提案されている。しかしながら、特開平１０−２８３０４４号公報の図２の回路では、差動増幅回路内の補正抵抗は、電流検出抵抗と同じ温度係数を有していることが必要であり、かつ補正抵抗は、検出抵抗と温度変化が同じであるように、温度条件が実質的に同じになるように配置されなくてはならないという制約があった。つまり、どのような抵抗をどこに配置するかといった回路設計上の制約が大きいという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、回路設計が柔軟にでき、かつ高精度な定電流を出力するモータ駆動回路を提供することを課題とする。また、本発明は、移動精度の良いステージ装置を提供することを課題とする。また、本発明は、マスクパターンに沿って精度良く露光することができる露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下［１］−［５］の態様を提供するものである。
［１］入力端子に印加された指令電圧を電流に変換し前記電流をモータへ供給する電流出力段と、モータと直列に接続されている抵抗であって、該抵抗のうち少なくとも１つの抵抗の温度係数が他のいずれかの抵抗の温度係数と異なっている複数の抵抗と、前記複数の抵抗それぞれの両端にかかる各電圧に基づく電圧を前記入力端子に負帰還させて前記モータに供給する電流を制御する負帰還回路と、を有するモータ駆動回路。
本発明の第１の態様によれば、複数の検出抵抗のうち少なくとも１つの抵抗の温度係数が他のいずれかの抵抗の温度係数と異なるので、抵抗の温度変化に伴う負帰還回路の電流制御誤差を吸収することができる。
【００１２】
［２］前記負帰還回路は、前記複数の抵抗それぞれに対応して設けられ、該対応する抵抗の両端にかかる電圧に所定のゲインを乗じた電圧を入力端子に負帰還させる複数の差動増幅回路を有し、ｉ番目の前記抵抗の抵抗値をＲｉ、ｉ番目の前記抵抗の前記温度係数をαｉ、ｉ番目の前記差動増幅回路の前記ゲインをＫｉとした時、ＲｉとαｉとＫｉの積ＲｉαｉＫｉのすべてのｉについての和がゼロとなるように、各Ｋｉが設定されている上記［１］に記載のモータ駆動回路
本発明の第２の態様によれば、２以上の任意の数の抵抗と当該抵抗と同じ数の差動増幅回路を用いて、抵抗の温度変化に伴う負帰還回路の電流制御誤差を完全に無くすことができる。
【００１３】
［３］前記複数の抵抗は、第１の抵抗と第２の抵抗を有し、前記負帰還回路は、前記第１の抵抗の両端にかかる電圧を所定の帰還率で前記入力端子に負帰還させる第１の差動増幅回路と、前記第２の抵抗の両端にかかる電圧を所定の帰還率で前記入力端子に負帰還させる第２の差動増幅回路を有し、前記第１の差動増幅回路の前記帰還率に対する前記第２の差動増幅回路の前記帰還率の比が、前記第２の抵抗の前記温度係数に対する前記第１の抵抗の前記温度係数の比にマイナスを掛けたものに設定されている上記［１］に記載のモータ駆動回路。
本発明の第３の態様によれば、予め計測してある２つの検出抵抗の温度係数の比から、第１の差動増幅回路の帰還率と第２の差動増幅回路の帰還率の比を算出することができ、抵抗の温度変化に伴う負帰還回路の電流制御誤差を無くすことができる。
【００１４】
［４］請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動回路から供給される電流で駆動されるモータと、前記モータにより駆動されるステージと、を有するステージ装置。
本発明の第４の態様によれば、定電流を出力するモータ駆動回路によってモータを駆動することによって、ステージを精度良く移動させることができる。
【００１５】
［５］マスクステージに保持されたマスクのパターンをプレートステージに保持された感光基板に露光する露光装置において、前記マスクステージと前記プレートステージの少なくとも一方のステージとして請求項４に記載のステージ装置を備えた露光装置。
本発明の第５の態様によれば、定電流を出力するモータ駆動回路によって各ステージを精度良く移動させることができ、マスクパターンに沿って精度良く露光することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回路設計が柔軟にでき、かつ高精度な定電流を出力するモータ駆動回路を提供することができる。また、本発明は、移動精度の良いステージ装置を提供することができる。また、本発明は、マスクパターンに沿って精度良く露光することができる露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】露光装置の一部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例であるモータ駆動回路の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るモータ駆動回路の負帰還回路である。
【図５】図３の第１の実施形態のモータ駆動回路と図７の従来のモータ駆動回路における温度による出力電流値の変化の理論値を比較した図である。
【図６】本発明の第２の実施例であるモータ駆動回路の構成を示す図である。
【図７】従来のモータ駆動回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、一実施形態の露光装置１０の構成を示す概略図である。この露光装置１０は、液晶表示素子パターンが形成されたマスクＭと、プレートステージＰＳＴに保持された基板Ｐとを、投影光学系ＰＬに対して第１方向、すなわち所定の走査方向（ここでは、図１のＸ軸方向（紙面内左右方向）とする）に沿って同一速度で同一方向に相対走査することにより、マスクＭに形成されたパターンを基板Ｐ上に転写する等倍一括転写型の液晶用走査型露光装置である。
【００１９】
この露光装置１０は、露光用照明光ＩＬによりマスクＭ上の所定のスリット状照明領域（図１のＹ軸方向（紙面直交方向）に細長く延びる長方形の領域または円弧状の領域）を照明する照明系ＩＯＰ、パターンが形成されたマスクＭを保持してＸ軸方向に移動するマスクステージＭＳＴ、マスクＭの上記照明領域部分を透過した露光用照明光ＩＬを基板Ｐに投射する投影光学系ＰＬ、本体コラム１２、前記本体コラムへの床からの振動を除去するための除振台（図示せず）、及び前記両ステージＭＳＴ、ＰＳＴを制御する制御装置１１等を備えている。
【００２０】
前記照明系ＩＯＰは、例えば特開平９−３２０９５６号公報に開示されたように、光源ユニット、シャッタ、２次光一形成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、視野絞り（ブラインド）、及び結像レンズ系等（いずれも図示省略）から構成され、次に述べるマスクステージＭＳＴ上に載置され保持されたマスクＭ上の上記スリット状照明領域を均一な照度で照明する。
【００２１】
マスクステージＭＳＴは、不図示のエアパッドによって、本体コラム１２を構成する上部定盤１２ａの上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されており、駆動機構１４によってＸ軸方向に駆動される。
【００２２】
マスクステージＭＳＴを駆動する駆動機構１４としては、ここではリニアモータを用い、以下、この駆動機構をリニアモータ１４と呼ぶ。このリニアモータ１４の固定子１４ａは、上部定盤１２ａの上部に固定され、Ｘ軸方向に沿って延設されている。また、リニアモータ１４の可動子１４ｂはマスクステージＭＳＴに固定されている。また、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向の位置は、本体コラム１２に固定されたマスクステージ位置計測用レーザ干渉計（以下「マスク用干渉計」という）１８によって投影光学系ＰＬを基準として所定の分解能、例えば数ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。このマスク用干渉計１８で計測されるマスクステージＭＳＴのＸ軸位置情報は、制御装置１１に供給されるようになっている。
【００２３】
投影光学系ＰＬは、本体コラム１２の上部定盤１２ａの下方に配置され、本体コラム１２を構成する保持部材１２ｃによって保持されている。投影光学系ＰＬとしては、ここでは等倍の正立正像を投影するものが用いられている。従って、照明系ＩＯＰからの露光用照明光ＩＬによってマスクＭ上の上記スリット状照明領域が照明されると、その照明領域部分の回路パターンの等倍像（部分正立像）が基板Ｐ上の前記照明領域に共役な露光領域に投影されるようになっている。なお、例えば、特開平７−５７９８６号公報に開示されるように、投影光学系ＰＬを、複数組の等倍正立の投影光学系ユニットで構成しても良い。
【００２４】
さらに、本実施形態では、基板ＰのＺ方向位置を計測する不図示の焦点位置検出系、例えばＣＣＤなどから構成されるオートフォーカスセンサ（図示せず）が投影光学系ＰＬを保持する保持部材１２ｃに固定されている。この焦点位置検出系からの基板ＰのＺ位置情報が制御装置１１に供給されており、制御装置１１では、例えば、走査露光中にこのＺ位置情報に基づいて基板ＰのＺ位置を投影光学系ＰＬの結像面に一致させるオートフォーカス動作を実行するようになっている。
【００２５】
プレートステージＰＳＴは、投影光学系ＰＬの下方に配置され、不図示のエアパッドによって、本体コラム１２を構成する下部定盤１２ｂの上面の上方に数μｍ程度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は、駆動機構としてのリニアモータ１６によってＸ軸方向に駆動される。
【００２６】
このリニアモータ１６の固定子１６ａは、下部定盤１２ｂに固定され、Ｘ軸方向に沿って延設されている。また、リニアモータ１６の可動部としての可動子１６ｂはプレートステージＰＳＴの底部に固定されている。プレートステージＰＳＴは、前記リニアモータ１６の可動子１６ｂが固定された移動テーブル２２と、この移動テーブル２２上に搭載されたＹ駆動機構２０と、このＹ駆動機構２０の上部に設けられ基板Ｐを保持するプレートテーブル１９とを備えている。
【００２７】
前記プレートテーブル１９のＸ軸方向の位置は、本体コラム１２に固定されたプレート用干渉計２５によって投影光学系ＰＬを基準として所定の分解能、例えば数ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。このプレート用干渉計２５としては、ここでは、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向（図１における紙面直交方向）に所定距離Ｌだけ離れた２本のＸ軸方向の測長ビームをプレートテーブル１９に対して照射する２軸干渉計が用いられており、各測長軸の計測値が制御装置１１に供給されている。
【００２８】
このプレート用干渉計２５の各測長軸の計測値をＸ１、Ｘ２とすると、Ｘ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２によりプレートテーブル１９のＸ軸方向の位置を求め、θＺ＝（Ｘ１−Ｘ２）／Ｌによりプレートテーブル１９のＺ軸回りの回転量を求めることができるが、以下の説明においては、特に必要な場合以外は、プレート用干渉計２５から上記のＸがプレートテーブル１９のＸ位置情報として出力されるものとする。
【００２９】
本実施形態においては、リニアモータ１６とＹ駆動機構２０とによって第１アクチュエータを構成するものとするが、Ｘ方向に駆動するための構成だけを前記第１アクチュエータとしてもよいし、Ｙ方向に駆動するための構成だけを前記第１アクチュエータとしてもよい。
【００３０】
図２は、プレートステージＰＳＴの詳細な構成を示す断面図である。
同図に示すように、プレートテーブル１９の下面（−Ｚ方向側の面）１９ａとＹ可動子２０ａとの間には、第２アクチュエータとしてのレベリングユニット５０が設けられている。レベリングユニット５０は、複数、例えば３つが配置されており、３箇所でプレートテーブル１９のＺ方向の位置を微調整することにより、プレートテーブル１９の姿勢（Ｚ方向の位置、θＸ方向の位置、及びθＹ方向の位置）を制御するユニットである。つまり、これら３つのレベリングユニット５０によってプレートテーブル１９に所定の力を加えることでプレートテーブル１９のＺ方向の位置、θＸ方向の位置、及びθＹ方向の位置を調節できるようになっている。
【００３１】
図３は、本発明の第１の実施例であるモータ駆動回路の回路図である。図３のモータ駆動回路は、図１のマスクステージＭＳＴとプレートステージＰＳＴを駆動するリニアモータの固定子１４ａまたは１６ａに定電流を供給する。モータ駆動回路は、入力端子３１と、増幅回路３２と、電流出力段３３と、検出抵抗３４１と、検出抵抗３４２と、負帰還回路部３８とを有している。
図３の負荷３５は、マスクステージＭＳＴを駆動するリニアモータの固定子（コイル）１４ａまたはプレートステージＰＳＴを駆動する駆動機構であるリニアモータの固定子（コイル）１６ａである。
【００３２】
入力端子３１には、制御装置１１から指令電圧が入力される。
増幅回路３２には、入力端子３１から入力された指令電圧と加算回路３７から負帰還された電圧が入力され、入力された電圧を増幅し、電流出力段３３に出力する。
電流出力段３３は、増幅回路３２から入力された電圧をある電圧電流変換率（入出力ゲイン）で電流に変換し、変換した電流を負荷３５に出力する。電流出力段３３の出力端子は、検出抵抗３４１と、検出抵抗３４２と、負荷３５と直列に接続されるので、検出抵抗３４１、検出抵抗３４２および負荷３５には、電流出力段３３から供給された同一の電流が流れることになる。
検出抵抗３４１と検出抵抗３４２は、負荷３５と直列に接続されており、これによって、負荷３５に流れる電流と同一の電流が検出抵抗３４１と検出抵抗３４２に流れる。検出抵抗３４１と検出抵抗３４２それぞれの抵抗の両端にかかる電圧がそれぞれ差動増幅回路３６１および差動増幅回路３６２に出力される。検出抵抗３４１と３４２における電圧降下を小さくするため、負荷３５に比べて抵抗値が十分に小さな抵抗を用いることとする。
負帰還回路部３８は、差動増幅回路３６１、差動増幅回路３６２および加算回路３７を有している。
差動増幅回路３６１は、検出抵抗３４１の両端に掛かる電圧が入力され、その電圧をあるゲイン（帰還ゲイン）で増幅し、増幅した電圧を加算回路３７に出力する。
差動増幅回路３６２は、検出抵抗３４２の両端に掛かる電圧が入力され、その電圧をあるゲイン（帰還ゲイン）で増幅し、増幅した電圧を加算回路３７に出力する。
加算回路３７は、差動増幅回路３６１と差動増幅回路３６２の出力電圧が入力され、それらの電圧を加算して、電圧を入力端子７１（または増幅回路７２の入力側）に負帰還させる。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施例であるモータ駆動回路の動作の流れを説明する。モータ駆動回路の入力端子３１に指令電圧Ｖｉｎが入力されると、増幅回路３２は指令電圧をＡ倍に増幅し、増幅された電圧Ｖｏｕｔを電流出力段３３に出力する。電流出力段３３は、入力電圧を電圧から電流へ変換率ρで変換し、電流ρＶｏｕｔを出力して、負荷３５、抵抗値Ｒ１の検出抵抗３４１および抵抗値Ｒ２の検出抵抗３４２に電流を流す。負荷３５に電流ρＶｏｕｔが流れると、リニアモータの可動子１４ｂまたは１６ｂに推力が働き、可動子１４ｂまたは１６ｂが動くこととなる。差動増幅回路３６１は、検出抵抗３４１の両端に掛かる電圧ρＶｏｕｔＲ１が入力され、入力された電圧を帰還ゲインＫ１で増幅し、増幅した電圧Ｋ１ρＶｏｕｔＲ１を加算回路３７へ出力する。同様に、差動増幅回路３６２は、検出抵抗３４２の両端に掛かる電圧ρＶｏｕｔＲ２が入力され、入力された電圧を帰還ゲインＫ２で増幅し、増幅した電圧Ｋ２ρＶｏｕｔＲ２を加算回路３７へ出力する。加算回路３７は、差動増幅回路３６１および差動増幅回路３６２から電圧が入力され、それらの電圧を加算し、加算した電圧（Ｋ１ρＶｏｕｔＲ１＋Ｋ２ρＶｏｕｔＲ２）を入力端子３１（または増幅回路３２の入力）に負帰還させる。
【００３４】
モータ駆動回路の帰還後のゲインＡＶは、以下の式で表される。
【００３５】
【数１】
2011115023.tif 000003
【００３６】
ここで、Ａは増幅回路３２のゲイン、Ｒ１は検出抵抗３４１の抵抗値、Ｒ２は検出抵抗３４２の抵抗値、K１は差動増幅回路３６１のゲイン、Ｋ２は差動増幅回路３６２のゲインである。ゲインＡを無限大と考えると、帰還後のゲインＡＶは、以下の式で近似される。
【００３７】
【数２】
2011115023.tif 000004
【００３８】
ここで、図３のモータ駆動回路全体の帰還率βは、（Ｒ１Ｋ１＋Ｒ２Ｋ２）ρで表される。ここで、ρを１[Ａ／Ｖ]とすると、帰還率βはβ＝Ｒ１Ｋ１＋Ｒ２Ｋ２で表される。これ以降、電流出力段３３の電圧電流変換率（入出力ゲイン）は１[Ａ／Ｖ]とする。
したがって、帰還後のゲインＡＶを設定すると、[数２]から帰還率βを算出することができる。例えば、指令電圧が１［Ｖ］で増幅回路の出力電圧を１０［Ｖ］にしようとする場合、帰還後のゲインＡＶは出力電圧１０［Ｖ］を指令電圧１［Ｖ］で割って１０となり、回路全体の帰還率βは帰還後のゲインＡＶの逆数であるから、０．１となる。温度変化によって、この全体の帰還率βが変化しないように、すなわち電流出力段３３の出力電流の電流が変化しないように、差動増幅回路３６１、差動増幅回路３６２の帰還率を決定する。
【００３９】
次に、差動増幅回路３６１および差動増幅回路３６２の帰還率の決定方法について説明する。
帰還率βはβ＝Ｒ１Ｋ１＋Ｒ２Ｋ２で表されるから、Ｒ１Ｋ１は差動増幅回路３６１を介した帰還率β１であり、Ｒ２Ｋ２は差動増幅回路３６２を介した帰還率β２である。従って、全体の帰還率βは以下の式で表される。
【００４０】
【数３】
2011115023.tif 000005
【００４１】
次に、検出抵抗３４１および検出抵抗３４２の抵抗値が温度変化に伴い変化した際に、それぞれの負帰還量を相殺させることを考える。そのためには、検出抵抗３４１の温度係数α１と検出抵抗３４２の温度係数をα２と表すと、差動増幅回路３６１を介した帰還率β１に対する差動増幅回路３６２を介した帰還率β２の比は、検出抵抗Ｂの温度係数α２に対する検出抵抗Ａの温度係数α１の比にマイナスを掛けたものにすればよいから、β２／β１=−α１／α２と表される。上記の式の右辺を移項すると、以下の式で表される。
【００４２】
【数４】
2011115023.tif 000006
【００４３】
また、[数４]の式を変形して、β２=−（α１／α２）β１のβ２を[数３]に代入すると、差動増幅回路３６１の帰還率β１は以下の式で表される。
【００４４】
【数５】
2011115023.tif 000007
【００４５】
ここで、差動増幅回路３６１の帰還率β１は有限の値であるから、[数５]の右辺の括弧内の分母はゼロではいけないので、α１≠α２という制限がある。すなわち検出抵抗３４１の温度係数α１と検出抵抗３４２の温度係数をα２は異なる値をとることが必要条件となる。一方、検出抵抗３４１の抵抗値Ｒ１と検出抵抗３４１の抵抗値Ｒ２は、同一でも異なっていてもよい。
次に、[数５]のβ１を[数４]に代入すると、差動増幅回路３６２の帰還率β２は以下の式で表される。
【００４６】
【数６】
2011115023.tif 000008
【００４７】
ここで、既知数である全体の帰還率βと、検出抵抗３４１の温度係数α１と、検出抵抗３４２の温度係数α２を[数５]および[数６]に代入すると、それぞれ差動増幅回路３６１の帰還率β１と差動増幅回路３６２の帰還率β２を求めることができる。
また、差動増幅回路３６１の帰還ゲインＫ１は、Ｋ１＝β１／Ｒ１で表され、既知数β１とＲ１とから算出することができる。同様にして、差動増幅回路３６２の帰還ゲインＫ２は、Ｋ２＝β２／Ｒ２で表され、既知数β２とＲ２とから算出することができる。
【００４８】
図４は、図３の差動増幅回路３６１、差動増幅回路３６２および加算回路３７の構成を示している。
差動増幅回路３６１は、オペアンプ４４１と、二つの抵抗Ｒｓ１と、二つの抵抗Ｒｆ１と、可変抵抗器ＶＲ１とを有している。
オペアンプ４４１のプラスの端子は抵抗Ｒｓ１を介して検出抵抗３４１の左側（電位の高い方）につながっており、抵抗Ｒｆ１と可変抵抗器ＶＲ１を介して接地されている。オペアンプ４４１のマイナスの端子は、抵抗Ｒｓ１を介して検出抵抗３４１の右側（電位の低い方）につながっており、オペアンプ４４１の出力が抵抗Ｒｆ１と可変抵抗器ＶＲ１を介して、オペアンプ４４１のマイナスの端子にフィードバックされている。
検出抵抗３４１の左端の電圧をＶ１、右端の電圧をＶ２とすると、差動増幅回路３６１の出力電圧Ｖｏ１は、以下の式で計算される。
【００４９】
【数７】
2011115023.tif 000009
【００５０】
従って、抵抗Ｒｆ１とＲｓ１の比率によって出力電圧Ｖｏ１の値を変更できる。
同様にして、差動増幅回路３７ａは、オペアンプ４４２と、二つの抵抗Ｒｓ２と、二つの抵抗Ｒｆ２と、可変抵抗器ＶＲ２とを有している。
オペアンプ４４２のプラスの端子は、加算回路３７で減算するため、オペアンプ４４１のプラスの端子とは逆に、抵抗Ｒｓ２を介して検出抵抗３４２の右側（電位の低い方）につながっており、抵抗Ｒｆ２と可変抵抗器ＶＲ２を介して接地されている。
オペアンプ４４２のマイナスの端子は、オペアンプ４４１のマイナスの端子とは逆に、抵抗Ｒｓ２を介して検出抵抗３４２の左側（電位の高い方）につながっており、オペアンプ４４２の出力が抵抗Ｒｆ２と可変抵抗器ＶＲ２を介して、オペアンプ４４２のマイナスの端子にフィードバックされている。検出抵抗３４１の左端の電圧をＶ１´、右端の電圧をＶ２´とすると、差動増幅回路３６２の出力電圧Ｖｏ２は、以下の式で計算される。
【００５１】
【数８】
2011115023.tif 000010
【００５２】
従って、抵抗Ｒｆ２とＲｓ２の比率によって出力電圧Ｖｏ２の値を変更できる。
加算回路３７は、オペアンプ４５と、二つの抵抗Ｒｓと、一つの抵抗Ｒｆとを有している。
オペアンプ４５のマイナスの端子は、抵抗Ｒｓを介して増幅回路４４１から入力を受け、抵抗Ｒｓを介して増幅回路４４２から入力を受ける。また、オペアンプ４５の出力は抵抗Ｒｆを介して、オペアンプ４５のマイナスの端子にフィードバックされる。また、オペアンプ４５のプラスの端子は接地されている。
加算回路３７の出力電圧Ｖｏは、以下の式で計算される。
【００５３】
【数９】
2011115023.tif 000011
【００５４】
次に、[数７]と［数８]を［数９]に代入することにより、差動増幅回路３６１の帰還ゲインＫ１および差動増幅回路３６２の帰還ゲインＫ２を以下の式で表される。
【００５５】
【数１０】
2011115023.tif 000012
【００５６】
【数１１】
2011115023.tif 000013
【００５７】
差動増幅回路３６１の帰還ゲインＫ１は既知であり、その値から[数１０]の関係をみたすように、抵抗Ｒｆ１、Ｒｓ１、ＲｆおよびＲｓの値を決定する。例えば、帰還ゲインＫ１が１２５倍の場合、ＲｆおよびＲｓの抵抗値を１［ｋΩ］とすると、Ｒｓ１の抵抗値を１［ｋΩ］とし、Ｒｆ１の抵抗値を１２５［ｋΩ］とすると、[数１０]の関係を満たすことになる。
また、同様にして、差動増幅回路３６２の帰還ゲインＫ２は既知であり、その値から[数１１]の関係をみたすように、抵抗Ｒｆ２、Ｒｓ２の値を決定する。例えば、帰還ゲインＫ２が７５倍の場合、ＲｆおよびＲｓの抵抗値を上記の例と同一の値である１［ｋΩ］とすると、Ｒｓ２の抵抗値を１［ｋΩ］とし、Ｒｆ２の抵抗値を７５［ｋΩ］とすると、[数１１]の関係を満たすことになる。
【００５８】
次に、本発明の第１の実施形態におけるモータ駆動回路の電流出力特性について説明する。図５は、従来の第１の実施形態と図７に示された従来のモータ駆動回路において、温度による出力電流値の変化の理論値を比較した図である。
検出抵抗７４の温度係数α、温度０［℃］の時の抵抗値Ｒ０とすると、温度Ｔ［℃］における検出抵抗７４の抵抗値Ｒ（Ｔ）は、以下の式で表される。
【００５９】
【数１２】
2011115023.tif 000014
【００６０】
例えば、従来のモータ駆動回路において、温度０［℃］時の検出抵抗７４の抵抗値を０．０２［Ω］、温度係数を３０［ｐｐｍ／℃］とすると、検出抵抗７４の抵抗値Ｒ（Ｔ）は、Ｒ（Ｔ）＝０．０２×（１＋３０×１０−６×Ｔ）から算出できる。
０［℃］の時の出力電流Ｉ０、差動増幅回路７６の帰還ゲインをＫ０とすると、実際の出力電流Ｉは、以下の式で表される。
【００６１】
【数１３】
2011115023.tif 000015
【００６２】
例えば、図７の回路全体の増幅率を１倍とすると、全体の帰還率βが１である。０［℃］時の検出抵抗７４の抵抗値０．０２［Ω］とすると、差動増幅回路７６の帰還ゲインＫ０はＫ０＝β／Ｒ０であるから、差動増幅回路７６の帰還ゲインＫ０は５０倍である。以上の条件下において、０［℃］の時の出力電流Ｉ０が１０［Ａ］とすると、温度Ｔにおける出力電流Ｉは、Ｉ＝０．２／Ｒ（Ｔ）で計算でき、その電流温度特性は直線５１となる。直線５１に示すように、温度が１００［℃］上昇すると、電流出力段７３の出力電流が０．０３［Ａ］落ちる。
【００６３】
一方、本発明の第１の実施形態におけるモータ駆動回路では、検出抵抗３４１と検出抵抗３４２の抵抗値を０．０２［Ω］とし、その温度係数をそれぞれ３０［ｐｐｍ／℃］、５０［ｐｐｍ／℃］とする。[数５]と[数６]から各帰還率を計算すると、その電流温度特性は直線５２となる。直線５２に示すように、温度が１００度上昇しても、電流出力段３３の出力電流は変化せず、１０［Ａ］で一定である。
従って、本発明の第１の実施形態におけるモータ駆動回路を用いれば、検出抵抗の温度が変化しても、モータ駆動回路の出力電流を一定に保つことができる。
【００６４】
本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施例であるモータ駆動回路の回路図である。図６のモータ駆動回路は、図１のマスクステージＭＳＴとプレートステージＰＳＴを駆動するリニアモータの固定子１４ａまたは１６ａに定電流を供給する。モータ駆動回路は、入力端子６１と、増幅回路６２と、電流出力段６３と、ｎ個の検出抵抗（検出抵抗６４１、検出抵抗６４２、．．．、検出抵抗６４ｎ）と、ｎ個の差動増幅回路（差動増幅回路６６１、差動増幅回路６６２、．．．、差動増幅回路６６ｎ）と、加算回路６７とを有している。ここでｎは２以上の整数である。
図６の負荷６５は、マスクステージＭＳＴを駆動するリニアモータの固定子（コイル）１４ａまたはプレートステージＰＳＴを駆動する駆動機構であるリニアモータの固定子（コイル）１６ａである。
【００６５】
入力端子６１には、制御装置１１から指令電圧が入力される。
増幅回路６２には、入力端子６１から入力された指令電圧と加算回路６７から負帰還された電圧が入力され、入力された電圧を増幅し、増幅した電圧を電流出力段６３に出力する。
電流出力段６３は、増幅回路６２から入力された電圧をある電圧電流変換率（入出力ゲイン）で電流に変換し、変換した電流を負荷６５に出力する。電流出力段６３の出力端子は、検出抵抗６４１、検出抵抗６４２、．．．、検出抵抗６４ｎおよび負荷６５と直列に接続されるので、検出抵抗６４１、検出抵抗６４２、．．．、検出抵抗６４ｎおよび負荷６５には、電流出力段６３から供給された同一の電流が流れることになる。ここで、電流出力段６３の電圧電流変換率（入出力ゲイン）は１[Ａ／Ｖ]とすることとする。
検出抵抗６４１、検出抵抗６４２、．．．、検出抵抗６４ｎには、モータの負荷６５と同一の電流が流れ、各検出抵抗それぞれの両端に掛かる電圧が差動増幅回路６６１、差動増幅回路６６２、．．．、差動増幅回路６６ｎに入力される。検出抵抗６４１、６４２、．．．、検出抵抗６４ｎにおける電圧降下を小さくするため、負荷６５に比べて抵抗値が十分に小さな抵抗を用いる。
差動増幅回路６６１は、検出抵抗６４１の両端に掛かる電圧が入力され、その電圧をある帰還ゲインで増幅して、増幅した電圧を加算回路６７へ出力する。
また、差動増幅回路６６２は、検出抵抗６４２の両端に掛かる電圧が入力され、その電圧をある帰還ゲインで増幅して、増幅した電圧を加算回路６７へ出力する。
同様に、差動増幅回路６６ｎは、検出抵抗６４ｎの両端に掛かる電圧が入力され、その電圧をある帰還ゲインで増幅して、増幅した電圧を加算回路６７へ出力する。
加算回路６７は、差動増幅回路６６１、差動増幅回路６６２、．．．、差動増幅回路６６ｎから電圧が入力され、それらの電圧を加算し、加算した電圧を入力端子６１（または増幅回路６２の入力側）に負帰還させる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施例であるモータ駆動回路の帰還率の計算方法について説明する。ｉ番目の検出抵抗の温度係数をαｉ、ｉ番目の差動増幅回路を介した帰還率をβｉとした時、αｉとβｉの積αｉβｉのすべてのｉについての和がゼロとなるように、各βｉを設定する必要があるから、
【００６７】
【数１４】
2011115023.tif 000016
【００６８】
となる。ここで、ｉ番目の検出抵抗の抵抗値をＲｉ、ｉ番目の差動増幅回路のゲインをＫｉとすると、ｉ番目の差動増幅回路を介した帰還率βｉは、βｉ＝ＲｉＫｉであるから、[数１４]は以下の式で置き換えることができる。
【００６９】
【数１５】
2011115023.tif 000017
【００７０】
また、ｉ番目の差動増幅回路を介した帰還率βｉのすべてのｉについての和が全体の帰還率β´となるようにする必要があるから、
【００７１】
【数１６】
2011115023.tif 000018
【００７２】
となる。ここで、ｉ番目の差動増幅回路を介した帰還率βｉは、βｉ＝ＲｉＫｉであるから、[数１６]は以下の式で置き換えることができる。
【００７３】
【数１７】
2011115023.tif 000019
【００７４】
以上のように、検出抵抗がｎ個あっても、それぞれの検出抵抗にかかる電圧をそれぞれｎ個の差動増幅回路で増幅して、それらの出力を加算回路で加算し、入力端子（または増幅回路の入力側）に負帰還させることによって、定電流を出力する回路を実現できる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１１  制御装置
１６  リニアモータ（第１アクチュエータ）
１６ａ  リニアモータ１６の固定子
１６ｂ  リニアモータ１６の可動子
１９  プレートテーブル
２０  Ｙ駆動機構（第１アクチュエータ）
【図１】
2011115023.tif 000020
【図２】
2011115023.tif 000021
【図３】
2011115023.tif 000022
【図４】
2011115023.tif 000023
【図５】
2011115023.tif 000024
【図６】
2011115023.tif 000025
【図７】
2011115023.tif 000026