(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイナミックブレーキの作動時に、複数の可動部同士の衝突の衝撃を抑制し、かつ各可動部の停止までのストロークを短縮するのに有利なステージ装置を提供する。【解決手段】ステージ装置１は、第１可動部２２と、第１可動部２２の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列２１ａ、２１ｂと、第１可動部２２に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーター２１と、間隙を介して第１可動部２２に対向して配置され、所定方向において第１可動部２２に対して相対的に移動する第２可動部２３と、ダイナミックブレーキの動作時に、固定子コイル列２１ａ、２１ｂのコイル２７と抵抗５０とを含む閉回路を形成するスイッチユニット２５とを備える。ステージ装置１は、第１コイルを含む閉回路と、第２コイルを含む閉回路とで、第１コイルに接続される抵抗５０の抵抗値よりも第２コイルに接続される抵抗５０の抵抗値の方が小さい。【選択図】図１
2015099916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルと抵抗とを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルを含む閉回路と、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルを含む閉回路とで、コイルに接続される抵抗の抵抗値が異なり、
前記第１コイルに接続される抵抗の抵抗値よりも前記第２コイルに接続される抵抗の抵抗値の方が小さいことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
ステージ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、抵抗値が異なり、
前記第１コイルの抵抗値よりも前記第２コイルの抵抗値の方が小さいことを特徴とするステージ装置。
【請求項３】
ステージ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、自己インダクタンスが異なり、
前記第１コイルの自己インダクタンスよりも前記第２コイルの自己インダクタンスの方が小さいことを特徴とするステージ装置。
【請求項４】
前記リニアモーターは、第１のリニアモーターであり、
さらに、前記第１可動部に固定された固定子と、前記第２可動部に固定された可動子とを含み、前記第２可動部を前記所定方向に移動させる第２のリニアモーターを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記リニアモーターは、前記第２可動部に固定された可動子磁石をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項６】
リソグラフィ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルと抵抗とを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルを含む閉回路と、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルを含む閉回路とで、コイルに接続される抵抗の抵抗値が異なり、
前記第１コイルに接続される抵抗の抵抗値よりも前記第２コイルに接続される抵抗の抵抗値の方が小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項７】
リソグラフィ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、抵抗値が異なり、
前記第１コイルの抵抗値よりも前記第２コイルの抵抗値の方が小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項８】
リソグラフィ装置であって、
第１可動部と、
前記第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、前記第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、
間隙を介して前記第１可動部に対向して配置され、前記所定方向において前記第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、
ダイナミックブレーキの動作時に、前記固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットと、を備え、
前記固定子コイル列のうち前記ストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、前記固定子コイル列のうち前記中心領域よりも前記ストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、自己インダクタンスが異なり、
前記第１コイルの自己インダクタンスよりも前記第２コイルの自己インダクタンスの方が小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された基板を処理する工程と、を含む、
ことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、およびそれを用いた物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの物品の製造工程に含まれるリソグラフィ工程において、例えば基板上に所望のパターンを転写する。このリソグラフィ装置の一例である露光装置は、原版（レチクルやマスクなど）に予め形成されているパターンを投影光学系を介して感光剤が塗布された基板（ウエハやガラスプレートなど）に転写（露光）する。そして、このような露光装置は、基板を保持して可動の基板ステージ、または原版を保持して可動の原版ステージを備える。特にストロークの長い基板ステージや原版ステージでは、推力を発生させる駆動機構として、リニアモーターが採用され得る。また、このようなステージ装置では、なんらかの要因で通常運転ができなくなった場合、リニアモーター内でダイナミックブレーキ（回生ブレーキ）を働かせることで、ステージを安全に停止させる対策が取られる。特許文献１は、停電時にダイナミックブレーキを働かせて安全にステージを停止させるステージ装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８５５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リソグラフィ装置に採用され得るステージ装置には、例えば、異なる複数の可動部として、長いストロークで動作（移動）する粗動ステージと、この粗動ステージ上で精密な位置決めなど微調整を可能とする微動ステージとを有するステージ装置がある。また、異なる複数の可動部として、対象物を保持する主可動部と、主可動部への配線やチューブなどの実装部品を支持する副可動部とを有するステージ装置もある。
【０００５】
ここで、このような複数の可動部を有するステージ装置に、特許文献１に示すダイナミックブレーキを適用する場合を考える。例えば前者のステージ装置の場合、粗動ステージが高速で移動している際にダイナミックブレーキを作動させると粗動ステージが急に減速し、その結果、粗動ステージと微動ステージが大きな衝撃をもって衝突する可能性がある。また、後者のステージ装置の場合も同様である。主可動部と副可動部を同一のリニアモーターで駆動してダイナミックブレーキを作動させたとしても、各可動部の質量や推力の違いなどに起因してブレーキ力は同一とはならない。その結果、衝突時における各可動部の相対速度差が大きくなり、主可動部と副可動部が大きな衝撃をもって衝突する可能性がある。これに対して、ブレーキ力を極めて小さく設計し、接触時における各可動部の相対速度差を小さくすることも考えられる。ブレーキ力を小さくすると、各可動部の衝突時の衝撃を低減することは可能である。しかしながら、通常ステージ装置には、可動部を機械的に受け止めるショックアブソーバーが設置されているが、可動部をショックアブソーバーの衝撃吸収能力で対応できる速度にまで減速するのに非常に長いストロークを要する。これは、ステージ装置の大型化、ひいてはこのステージ装置を採用するリソグラフィ装置の大型化を意味し、望ましくない。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、ダイナミックブレーキの作動時に、複数の可動部同士の衝突の衝撃を抑制し、かつ各可動部の停止までのストロークを短縮するのに有利なステージ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、ステージ装置であって、第１可動部と、第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、間隙を介して第１可動部に対向して配置され、所定方向において第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、ダイナミックブレーキの動作時に、固定子コイル列のコイルと抵抗とを含む閉回路を形成するスイッチユニットとを備え、固定子コイル列のうちストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルを含む閉回路と、固定子コイル列のうち中心領域よりもストローク範囲の端部側に位置する第２コイルを含む閉回路とで、コイルに接続される抵抗の抵抗値が異なり、第１コイルに接続される抵抗の抵抗値よりも第２コイルに接続される抵抗の抵抗値の方が小さいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の側面は、ステージ装置であって、第１可動部と、第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、間隙を介して第１可動部に対向して配置され、所定方向において第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、ダイナミックブレーキの動作時に、固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットとを備え、固定子コイル列のうちストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、固定子コイル列のうち中心領域よりもストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、抵抗値が異なり、第１コイルの抵抗値よりも第２コイルの抵抗値の方が小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の側面は、ステージ装置であって、第１可動部と、第１可動部の所定方向におけるストローク範囲にわたって配置された固定子コイル列と、第１可動部に固定された可動子磁石と、を含むリニアモーターと、間隙を介して第１可動部に対向して配置され、所定方向において第１可動部に対して相対的に移動する第２可動部と、ダイナミックブレーキの動作時に、固定子コイル列のコイルを含む閉回路を形成するスイッチユニットとを備え、固定子コイル列のうちストローク範囲の中心領域に位置する第１コイルと、固定子コイル列のうち中心領域よりもストローク範囲の端部側に位置する第２コイルとで、自己インダクタンスが異なり、第１コイルの自己インダクタンスよりも第２コイルの自己インダクタンスの方が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、ダイナミックブレーキの作動時に、複数の可動部同士の衝突の衝撃を抑制し、かつ各可動部の停止までのストロークを短縮するのに有利なステージ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステージ装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるブレーキ力発生時のステージ装置を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るステージ装置の構成を示す図である。
【図４】第２実施形態におけるブレーキ力発生時のステージ装置を示す図である。
【図５】一実施形態に係るステージ装置を備えた露光装置の構成を示す図である。
【図６】本発明を実施していないステージ装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るステージ装置について説明する。図１は、本実施形態に係るステージ装置１の構成を示す概略平面図である。ステージ装置１は、複数の可動部として、粗動可動部（第１可動部）２２と微動可動部（第２可動部）２３とを備える。粗動可動部２２は、リニアモーター（第１のリニアモーター）２１の駆動により長いストローク範囲で移動可能である。微動可動部２３は、粗動可動部２２上（第１可動部上）で粗動可動部２２に対して相対的に移動可能であり、粗動可動部２２に間隙を介して対向する。リニアモーター２１は、粗動可動部２２をＹ軸方向（所定方向）に移動させるように延設される２本のコイル列（固定子コイル列）２１ａ、２１ｂを含む。つまり、コイル列２１a、２１ｂは粗動可動部２２のストローク範囲にわたって配置される。コイル列２１ａ、２１ｂは、それぞれ複数のコイル２７を有する。なお、図１に示す各コイル列２１ａ、２１ｂには、説明の簡単化のために、１０個のコイル（「Ｃｏｉｌ−１」〜「Ｃｏｉｌ−１０」）が配列しているものとする。一方、粗動可動部２２には、コイル列２１ａ、２１ｂにそれぞれ対向（対面）し、その上を移動可能な磁石（可動子磁石）２６が固定されている。このように、リニアモーター２１は、複数のコイル２７と磁石２６とから構成される、いわゆる多相型のリニアモーターである。磁石２６は、Ｎ極、Ｓ極を有し、磁石２６と対向しているコイル２７に電流を流すことでローレンツ力が発生し、推力を得る。これにより、粗動可動部２２は、コイル列２１ａとコイル列２１ｂとの間で、動作軸（Ｙ軸）に沿って移動し得る。微動可動部２３は、不図示の位置決め対象物を載置する。微動可動部２３は、リニアモーター（第２のリニアモーター）２０の駆動により、粗動可動部２２の動作とは独立し、上記のリニアモーター２１と同一の動作軸に沿って移動し得る。つまり、微動可動部２３は、粗動可動部２２に対して相対的にＹ軸方向に移動する。微動可動部２３は、この微少移動により、粗動可動部２２上で位置決め対象物の精密な位置決めを行うための微調整を可能とする。微動可動部２３は、Ｙ軸方向に加えてＸ軸方向など他の方向に移動してもよい。
【００１４】
また、ステージ装置１は、ショックアブソーバー２４を備える。ショックアブソーバー２４は、粗動可動部２２のストローク範囲の端（ストロークエンド）に設置される衝撃吸収材である。ショックアブソーバー２４は、例えば、粗動可動部２２が意図せず停止しないなどの異常動作発生時（以下、単に「緊急時」という。）に、機械的に粗動可動部２２自体を受け止めて完全に停止させる。なお、図１では、粗動可動部２２の一例としての移動方向（Ｙ軸方向＋側への移動）に合わせて粗動可動部２２を受け止め得るように、Ｙ軸方向＋側に図示しており、実際には、Ｙ軸方向−側にも設置している。
【００１５】
さらに、ステージ装置１は、制御部２８と、コイルセレクター２９と、スイッチユニット２５とを備える。制御部２８は、リニアモーター２１の駆動を制御する。制御部２８は、まず、複数のコイル２７への電流供給を制御することで、粗動可動部２２の移動方向や移動速度を調整する。コイルセレクター２９は、電流供給対象のコイル２７を選定し、選択したコイルに電流制御信号に応じた電流を供給する。スイッチユニット２５は接点群を含む。接点群は、各コイル２７に接続され、後述するダイナミックブレーキ（回生ブレーキ）を作動させる時に、制御部２８からブレーキ信号を受信し、各コイル２７を含む電流回路を開回路から閉回路に切り替えるための複数の接点を含む。
【００１６】
次に、ステージ装置１の緊急時のダイナミックブレーキ動作について説明する。まず、本実施形態におけるダイナミックブレーキ動作の特徴を明確にするために、比較例としてダイナミックブレーキ動作の原理について説明する。図６は、本発明を実施していないステージ装置１００の構成を示す概略平面図である。ステージ装置１００は、１つの可動部１０１のみを備え、さらに本実施形態と同様の配列でコイル１０２が配置されるコイル列１０３ａ、１０３ｂと、可動部１０１に固定される磁石１０４とを含むリニアモーター１０３を備える。また、ステージ装置１００は、コイルセレクター１０５、制御部１０６、およびスイッチユニット１０７を備える。この構成において、ステージ装置１００の正常運転時には、制御部１０６は、まず、電流制御信号をコイルセレクター１０５に送信する。そして、コイルセレクター１０５は、選定したコイル１０２（図６に示す例では、各コイル列１０３ａ、１０３ｂの「Ｃｏｉｌ−４」）に電流を供給させる。このようなコイル１０２への電流供給の切り替えにより、順次ローレンツ力が発生し、磁石１０４が固定されている可動部１０１は、図６の矢印方向に移動する。なお、スイッチユニット１０７に含まれる各接点は、正常運転時はすべてオープンである。
【００１７】
これに対して、緊急時には、制御部１０６は、スイッチユニット１０７にブレーキ信号を送信し、特定のコイル「Ｃｏｉｌ−ｎ（ｎは１〜１０の任意）」を含む電気回路をクローズさせる（閉回路を形成させる）。この状態で、可動部１０１が移動を続けようとすると、接点がクローズされたところのコイル１０２を含む閉回路において誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、可動部１０１の動きを妨げる向きに電流が流れるため、可動部１０１に対してブレーキ力が発生する。すべてのコイル１０２でも、これと同様の閉回路を形成させれば、可動部１０１は、順次通過するコイル１０２からのブレーキ力で移動速度を低下させていく。そして、最終的には、可動部１０１は、ショックアブソーバー１０８に接触して完全に停止する。
【００１８】
ここで、このようなダイナミックブレーキを粗動可動部と微動可動部とを有するステージ装置に適用した場合を考える。この場合、粗動可動部の速度が大きいとき（例えば、粗動可動部がストローク範囲の中心領域を移動しているとき）にダイナミックブレーキを動作させると粗動可動部が急に減速する。粗動可動部の減速により、粗動可動部と微動可動部とが大きな衝撃をもって衝突する可能性があり望ましくない。そこで、ステージ装置１では、複数のコイル２７のそれぞれの抵抗値または自己インダクタンスを予め以下のように設定する。
【００１９】
図２は、ステージ装置１においてダイナミックブレーキが作動し、ブレーキ力が発生した状態を示す概略平面図である。ここでは、粗動可動部２２が矢印で示す方向に移動中にダイナミックブレーキが作動されたと想定する。まず、制御部２８は、それぞれコイル２７を含む各電気回路を閉回路とする。このとき、図中点線で示す位置にある粗動可動部２２に対して、ブレーキ力が図中矢印の方向に発生するとともに、このときの粗動可動部２２と、同様に図中点線で示す位置にある微動可動部２３との間に相対速度差が生じる。この点線で示すダイナミックブレーキの作動位置に対して、実線で示す各可動部２２、２３の位置は、ストローク範囲中、粗動可動部２２と微動可動部２３とが動作軸上で接触する位置である。この接触位置までのストローク範囲では、接触時の相対速度差をより小さくするために、粗動可動部２２に働くブレーキ力を抑制することが望ましい。ここで、ダイナミックブレーキの動作時の、ある時間ｔにおけるブレーキ力は、ブレーキ力＝誘導電流（ｔ）×リニアモーター２１の推力定数の関係で表され、このうち誘導電流は、式（１）で表される。
【００２０】
【数１】
2015099916.tif 000003
【００２１】
ただし、Ｖは逆起電圧（以下同様）であり、Ｒ１は、粗動可動部２２と微動可動部２３との接触前の範囲に配置されているコイル２７の抵抗値であり、Ｌ１は、そのコイル２７の自己インダクタンスである。ここで、この範囲にある特定のコイル２７の群を「第１コイル群」と定義し、第１コイル群（第１コイル）には、「Ｃｏｉｌ−４」〜「Ｃｏｉｌ−７」の４つのコイルが含まれる（図１および図２参照）。そして、本実施形態では、ブレーキ力を抑制させるために、この第１コイル群にあるコイル２７の抵抗値Ｒ１または自己インダクタンスＬ１の少なくともいずれかを、それ以外のコイル２７よりも大きく設定する。これにより、上記の相対速度差が低減され、接触により発生する衝撃力を、各可動部２２、２３で許容し得る値とすることができる。ここで、「許容し得る値」とは、各可動部同士が接触しても、損傷しない、または微動可動部２３に載置されている位置決め対象物が位置ずれや落下を起こさないなどの各種条件を満たす値であり、予め実験などで規定し得る。
【００２２】
一方、接触位置以降のストローク範囲では、粗動可動部２２と微動可動部２３とが接触した後に、より短い区間で減速させるために、粗動可動部２２に働くブレーキ力を可能な限り大きくすることが望ましい。ここで、接触後の、ある時間ｔにおけるブレーキ力は、上記と同様にブレーキ力＝誘導電流（ｔ）×リニアモーター２１の推力定数の関係で表され、このうち誘導電流は、式（２）で表される。
【００２３】
【数２】
2015099916.tif 000004
【００２４】
ただし、Ｒ２は、粗動可動部２２と微動可動部２３との接触後の範囲に配置されているコイル２７の抵抗値、Ｌ２は、そのコイル２７の自己インダクタンスである。ここで、この範囲にある特定のコイル２７の群を「第２コイル群」（第２コイル）と定義し、第２コイル群には、「Ｃｏｉｌ−８」〜「Ｃｏｉｌ−１０」の３つのコイルが含まれる（図１および図２参照）。そして、本実施形態では、第２コイル群にあるコイル２７の抵抗値Ｒ２または自己インダクタンスＬ２の少なくともいずれかを、それ以外のコイル２７よりも小さく設定する。これにより、誘導電流が増大して、粗動可動部２２に働くブレーキ力が大きくなる。したがって、ストローク範囲を拡大（長く）することなく、粗動可動部２２がショックアブソーバー２４に衝突したときに、ショックアブソーバー２４の衝撃吸収能力で許容し得る速度にまで減速することができる。このとき、コイルの各抵抗値Ｒ１、Ｒ２と、各自己インダクタンスＬ１、Ｌ２とは、上記のような効果を奏するために、少なくともそれぞれＬ１＞Ｌ２、Ｒ１＞Ｒ２の関係を満たす。
【００２５】
次に、第１コイル群または第２コイル群に含まれる各コイル２７の抵抗値または自己インダクタンスを決定する方法、およびその決定された抵抗値または自己インダクタンスに設定する構成について説明する。各コイル２７の抵抗値と自己インダクタンスとは、粗動可動部２２と微動可動部２３との相対速度差、すなわちそれぞれの速度、または、可動部２２、２３間の距離の少なくともいずれかに基づいて決定される。そして、これらの速度や距離などは、ステージ装置１の大きさの制約やストロークの仕様などを考慮した上で、設計上の計算で求めてもよいし、直接、各種計測装置により計測し、実測値から許容値を求めてもよい。
【００２６】
コイルの抵抗値は、一般にそのコイルを構成する導線の太さに依存する。一方、コイルの自己インダクタンスは、一般にそのコイルを構成する導線の巻き数に依存する。したがって、各コイル２７の抵抗値または自己インダクタンスを変更する構成として、コイル２７の導線の太さまたは巻き数を直接変更してコイル列２１ａ、２１ｂに配置してもよい。
【００２７】
上述の実施例では、各閉回路に含まれる抵抗５０の抵抗値をすべて同一の抵抗値としている。しかしながら、実際に各コイル２７のそれぞれの導線の太さや巻き数を変化させるには、調整や組み立てなどに手間がかかる。そこで、この実施例の変形例として、各コイル２７を構成する導線の太さや巻き数をすべて同一とし、各閉回路に含まれる抵抗５０の抵抗値を異ならせてもよい。つまり、第１コイル群を含む閉回路の抵抗５０（第１の抵抗）の抵抗値よりも、第２コイル群を含む閉回路の抵抗５０（第２の抵抗）の抵抗値を小さくする。このようにして、各コイル２７の抵抗値または自己インダクタンスを変更した場合と同様に、ダイナミックブレーキ作動時において、粗動可動部２２と微動可動部２３の衝突時の衝撃を抑制し、かつ、停止までの移動距離を短縮することができる。抵抗５０として、例えば、セラミック抵抗が用いられる。例えば、第１コイル群に接続される抵抗５０の抵抗値を、第２コイル群に接続される抵抗５０の抵抗値の１０倍以上にしてもよい。
【００２８】
このように、ステージ装置１は、それぞれ同一動作軸上を移動する複数の可動部２２、２３を含むが、ダイナミックブレーキが作動されたときに各可動部２２、２３が万が一接触しても、その接触で発生し得る衝撃を許容可能なものとすることができる。一方、これとは異なり、ブレーキ力の差が生じないように、例えば、ブレーキ力を極めて小さく設計し、各可動部２２、２３の相対速度差を小さくすることも考えられる。しかしながら、ブレーキ力を小さくすると、各可動部２２、２３の接触時の衝撃を低減することは可能であるが、ショックアブソーバー２４の衝撃吸収能力で対応できる速度に減速するまでに非常に長いストロークを要する。これに対して、本実施形態では、ステージ装置１は、各可動部２２、２３の接触位置から、粗動可動部２２がショックアブソーバー２４の許容速度に減速するまでのストローク範囲を拡大することがない。したがって、装置全体の大型化を避けつつ、安全性および信頼性を維持できる。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、ダイナミックブレーキの作動時に、複数の可動部同士の衝突の衝撃を抑制し、かつ各可動部の停止までのストロークを短縮するのに有利なステージ装置を提供することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、粗動可動部２２の移動方向をＹ軸方向＋側として説明したが、ステージ装置１の構成によれば、粗動可動部２２の移動方向がＹ軸方向−側のときでも対応可能である。この場合、上記の第１および第２コイル群としては、第１コイル群には、上記説明と同様の４つのコイルが割り当てられ、一方、第２コイル群には、「Ｃｏｉｌ−１」〜「Ｃｏｉｌ−３」の３つのコイルが割り当てられることになる。
【００３１】
第１コイル群と第２コイル群との個数および配置は、適宜変更しうる。往復スキャン駆動を行うステージ装置において、通常は、ストローク範囲の中心領域において最大速度となるため、ストローク範囲の中心領域に位置するコイルを第１コイル群とし、中心領域よりも端部側に位置するコイルを第２コイル群とすることが好ましい。また、上述の例では、第１コイル群と第２コイル群との２つのコイル群を設けているが、３つ以上のコイル群を設けてもよい。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るステージ装置について説明する。上記実施形態に係るステージ装置１は、同一動作軸上に配置され、かつ同一のリニアモーター２１の駆動で移動する複数の可動部を有するものであり、その複数の可動部とは、粗動可動部２２と、この粗動可動部２２上にある微動可動部２３とである。これに対して、本実施形態に係るステージ装置では、上記複数のすべての可動部が、コイル列の複数のコイルに対する磁石を有し、それぞれコイル列上で独立して移動可能とする。
【００３３】
図３は、本実施形態に係るステージ装置３０の構成を示す概略平面図である。なお、図１に示す第１実施形態に係るステージ装置１と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。ステージ装置３０は、リニアモーター３１の駆動により、位置決め対象物を載置して移動可能な主可動部（第１可動部）３２と、主可動部３２とは独立して移動する副可動部（第２可動部）３４とを備える。主可動部３２は、例えば制御部２８から延びる電送のためのケーブルや例えば冷却装置から延びる冷却のためのチューブなどの実装（ユーティリティコンポーネント）３３を付帯する。なお、図３では、実装３３とつながる構成要素としての制御部２８または冷却装置を、符号３５を付すブロックで表現している。副可動部３４は、主可動部３２と隣り合い、実装３３を介した外乱が主可動部３２に直接伝わるのを避けるよう、主可動部３２の前に外乱を受ける位置で移動可能に配置される。リニアモーター３１は、主可動部３２と副可動部３４とを一方の方向（図３の例ではＹ軸方向）に移動させるように延設される２本のコイル列３１ａ、３１ｂを含む。コイル列３１ａ、３１ｂには、それぞれ複数（図３の例では１０個）のコイル（固定子コイル列）４１が配設されている。一方、主可動部３２は、コイル列３１ａ、３１ｂ上をそれぞれ移動可能な磁石（可動子磁石）３８を設置している。同様に、副可動部３４は、コイル列３１ａ、３１ｂ上をそれぞれ移動可能な磁石（可動子）３９を設置している。このように、リニアモーター３１は、複数のコイル４１と、各磁石３８、３９とから構成される、いわゆる多相型のリニアモーターである。そして、各磁石３８、３９は、それぞれ、Ｎ極、Ｓ極を有し、各磁石３８、３９と対面しているコイル４１に電流を流すことでローレンツ力を発生し、推力を得る。これにより、主可動部３２と副可動部３４とは、それぞれ、コイル列３１ａとコイル列３１ｂとの間で、動作軸（Ｙ軸）に沿って移動し得る。
【００３４】
図４は、ステージ装置３０においてダイナミックブレーキが作動し、ブレーキ力が発生した状態を示す概略平面図である。ここでは、主可動部３２が矢印で示す方向に移動中に異常動作が生じ、ダイナミックブレーキが作動されたと想定する。まず、制御部２８は、コイル４１に含まれる個々のコイルは、それぞれ閉回路を形成する。このとき、図中点線で示す位置にある主可動部３２と副可動部３４とに対して、それぞれ、ブレーキ力が図中矢印の方向に発生する。そして、このときの主可動部３２と副可動部３４との間には、各可動部３２、３４の質量の違いから、ブレーキ加速度に差が生じる。この点線で示すダイナミックブレーキ動作の作動位置に対して、実線で示す各可動部３２、３４の位置は、ストローク範囲中、主可動部３２と副可動部３４とが動作軸上で接触する位置である。ここで、主可動部３２の質量をｍ１とする。この場合、ダイナミックブレーキ作動後の、ある時間ｔにおける主可動部３２のブレーキ加速度は、ブレーキ加速度ａ１＝（誘導電流（ｔ）×リニアモーター３１の推力定数）／ｍ１の関係で表され、ここでの誘導電流は、式（３）で表される。
【００３５】
【数３】
2015099916.tif 000005
【００３６】
一方、副可動部３４の質量をｍ２とする。この場合、ダイナミックブレーキ作動後の、ある時間ｔにおける副可動部３４のブレーキ加速度は、ブレーキ加速度ａ２＝（誘導電流（ｔ）×リニアモーター３１の推力定数）／ｍ２の関係で表され、ここでの誘導電流は、式（４）で表される。
【００３７】
【数４】
2015099916.tif 000006
【００３８】
ここで、各質量ｍ１、ｍ２の関係が、ｍ１＞ｍ２であり、また、主可動部３２で発生する誘導電流と副可動部３４で発生する誘導電流とが同じであると想定する。この場合、式（３）、（４）より、（主可動部３２のブレーキ加速度）＜（副可動部３４のブレーキ加速度）となり、主可動部３２よりも副可動部３４の方が早く減速することになる。そこで、本実施形態では、主可動部３２と副可動部３４とが衝突するまでのストローク範囲において、質量の重い方の主可動部３２の磁石３８が通過するコイル群４１ａでは、コイルの抵抗値Ｒ３または自己インダクタンスＬ３を小さく設定する。なお、図４に示す例では、コイル群４１ａには、「Ｃｏｉｌ−２」〜「Ｃｏｉｌ−５」の４つのコイルが含まれる。一方、重量の軽い方の副可動部３４の磁石３９が通過するコイル群４１ｂでは、コイルの抵抗値Ｒ４または自己インダクタンスＬ４を小さく設定する。なお、図４に示す例では、コイル群４１ｂには、「Ｃｏｉｌ−６」〜「Ｃｏｉｌ−８」の３つのコイルが含まれる。これにより、主可動部３２と副可動部３４とのブレーキ力の差が低減され、接触により発生する衝撃力を、各可動部３２、３４で許容可能な値とすることができる。このとき、コイルの各抵抗値Ｒ３、Ｒ４と、各自己インダクタンスＬ３、Ｌ４とは、上記のような効果を奏するために、少なくともそれぞれＬ３＜Ｌ４、Ｒ３＜Ｒ４の関係を満たす。
【００３９】
次に、主可動部３２と副可動部３４とが衝突した後のストローク範囲においては、より短い区間で減速させるために、衝突後に副可動部３４の磁石３９が通過するコイル群４１ｃでは、コイルの抵抗値Ｒ５または自己インダクタンスＬ５を小さく設定する。なお、図４に示す例では、コイル群４１ｃには、「Ｃｏｉｌ−９」、「Ｃｏｉｌ−１０」の２つのコイルが含まれる。これにより、誘導電流が増大し、各可動部３２、３４に働くブレーキ力が大きくなる。したがって、ストローク範囲を拡大（長く）することなく、副可動部３４がショックアブソーバー２４に衝突したときに、ショックアブソーバー２４の衝撃吸収能力で許容可能な速度にまで減速することができる。このとき、コイルの各抵抗値Ｒ４、Ｒ５と、各自己インダクタンスＬ４、Ｌ５とは、上記のような効果を奏するために、少なくともそれぞれＬ４＞Ｌ５、Ｒ４＞Ｒ５の関係を満たす。ここで、第１実施形態での説明と同様に、本実施形態においても第１コイル群と第２コイル群との概念を導入すれば、コイル群４１ａとコイル群４１ｂとを含むものが第１コイル群であり、一方、コイル群４１ｃが第２コイル群ということになる。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、ステージ装置に含まれる複数の可動部の構成が第１実施形態と異なるものであっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。第１実施形態の変形例について、本実施形態でも同様に適用できる。
【００４１】
なお、上記各実施形態の説明にて登場する多相型リニアモーターは、３相でも２相でもよく、リニアモーターを駆動するための電流制御も方法についても、各実施形態に限られるものではない。
【００４２】
（リソグラフィ装置）
次に、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置について説明する。以下、本実施形態に係るリソグラフィ装置は、一例として露光装置であるものとする。図５は、本実施形態に係る露光装置６０の構成を示す概略図である。露光装置６０は、一例として、半導体デバイスの製造工程に使用され、ステップ・アンド・リピート方式またはステップ・アンド・スキャン方式にてレチクルＲに形成されているパターンをウエハＷ上（基板上）に露光（転写）する投影型露光装置とする。露光装置６０は、照明系６１と、レチクルＲを保持するレチクルステージ６２と、投影光学系６３と、ウエハＷを保持するウエハステージ６４と、制御部６５とを備える。なお、図５では、投影光学系６３の光軸（本実施形態では鉛直方向）に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で露光時のウエハＷの走査方向にＸ軸を取り、Ｘ軸に直交する非走査方向にＹ軸を取っている。
【００４３】
照明系６１は、不図示の光源から照射された光を調整し、レチクルＲを照明する。レチクルＲは、ウエハＷ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成された、例えば石英ガラス製の原版である。レチクルステージ６２は、レチクルＲを保持しつつ、ＸＹの各軸方向に移動可能である。投影光学系６３は、照明系６１からの光で照明されたレチクルＲ上のパターンの像を所定の倍率（例えば１／２〜１／５）でウエハＷ上に投影する。ウエハＷは、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハステージ６４は、ウエハＷを不図示のチャックを介して保持しつつＸＹＺの各軸方向に移動可能である。制御部６５は、例えばコンピューターなどで構成され、露光装置６０の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。
【００４４】
本実施形態に係る露光装置６０では、レチクルステージ６２またはウエハステージ６４として、上記各実施形態において説明したステージ装置を採用し得る。これにより、露光装置６０は、特に安全性および信頼性を向上させることができる。なお、この場合、上記各実施形態において説明したステージ装置における制御部２８は、露光装置６０の制御部６５と一体としても構成してもよいし、別体として構成してもよい。また、制御部６５自体も、露光装置６０の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、露光装置６０の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００４５】
以上、リソグラフィ装置として露光装置の例を説明したが、本実施形態に係るリソグラフィ装置は、それに限らず、他のリソグラフィ装置であってもよい。例えば、電子線のような荷電粒子線で基板（上の感光剤）に描画を行う描画装置であってもよく、または基板上のインプリント材を型（モールド）で成形（成型）して基板上にパターンを形成するインプリント装置などであってもよい。
【００４６】
（物品の製造方法）
一実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。当該製造方法は、物体（例えば、感光剤を表面に有する基板）上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターン（例えば潜像パターン）を形成する工程と、該工程でパターンを形成された物体を処理する工程（例えば、現像工程）とを含み得る。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形または変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１      ステージ装置
２１    リニアモーター
２１ａ  コイル列
２１ｂ  コイル列
２２    粗動可動部
２３    微動可動部
２５    スイッチユニット
２６    磁石
２７    コイル
５０    抵抗
【図１】
2015099916.tif 000007
【図２】
2015099916.tif 000008
【図３】
2015099916.tif 000009
【図４】
2015099916.tif 000010
【図５】
2015099916.tif 000011
【図６】
2015099916.tif 000012