(57)【要約】      （修正有）【課題】微動ステージのストロークを確保し、微動ステージを駆動するアクチュエーターの発熱量を低減するのに有利なステージ装置を提供する。【解決手段】所定のストロークで移動可能な第１ステージと、第１ステージ上で短いストロークで移動可能な第２ステージとを備え、さらに第１ステージと第２ステージとの間で推力を発生し、第１ステージと第２ステージとの相対位置に応じて推力定数が異なるアクチュエーター１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｅを含み、第２ステージの位置を変化させる第１駆動手段と、第１ステージの位置を変化させる第２駆動手段と、第１ステージの加速時に、第１ステージに対する第２ステージの相対位置を第１ステージの移動方向にずらし、一方、第１ステージの減速時に、第１ステージに対する第２ステージの相対位置を第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、第１駆動手段または第２駆動手段を制御する制御部と、を有する。【選択図】図４
2015073083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のストロークで移動可能な第１ステージと、該第１ステージ上で、該第１ステージのストロークよりも短いストロークで移動可能な第２ステージとを備えるステージ装置であって、
前記第１ステージと前記第２ステージとの間で推力を発生し、前記第１ステージと前記第２ステージとの相対位置に応じて推力定数が異なるアクチュエーターを含み、前記第１ステージに対して前記第２ステージの位置を変化させる第１駆動手段と、
前記第１ステージの位置を変化させる第２駆動手段と、
前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向にずらし、一方、前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、前記第１駆動手段または前記第２駆動手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段との駆動を、それぞれ異なるプロファイルに基づいて制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記アクチュエーターは、前記第２ステージの移動方向のそれぞれに対応して設置される複数の電磁石であり、
前記第１ステージまたは前記第２ステージの一方の側に前記電磁石が設置され、他方の側に前記複数の電磁石のそれぞれに対向する複数の磁性体が設置される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージの移動方向に、より大きな前記推力を生じさせる前記電磁石と、該電磁石に対向する前記磁性体との間隔が、他の前記電磁石と、該電磁石に対向する前記磁性体との間隔よりも狭くなるように、一方、前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージの移動方向の反対側に、より大きな前記推力を生じさせる前記電磁石と、該電磁石に対向する前記磁性体との間隔が、他の前記電磁石と、該電磁石に対向する前記磁性体との間隔よりも狭くなるように、前記電磁石に電流を供給させることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記間隔を計測する計測部を有し、
前記制御部は、前記計測部が計測した前記間隔の実測値に基づいて、前記アクチュエーターが発生させる前記推力を補正する、
ことを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記第１駆動手段は、前記アクチュエーターとは異なるリニアモーターを含み、
前記制御部は、前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向にずらし、一方、前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、前記リニアモーターを制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向にずらし、一方、前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、前記リニアモーターおよび前記第２駆動手段を制御する、ことを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向にずらし、一方、前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、前記第２駆動手段を制御する、ことを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２ステージの回転姿勢に追従して、前記第１ステージの姿勢を回転させるように、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを制御する、
ことを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
所定のストロークで移動可能な第１ステージと、該第１ステージ上で、該第１ステージの前記ストロークよりも短いストロークで移動可能な第２ステージと、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で推力を発生し、前記第１ステージと前記第２ステージとの相対位置に応じて推力定数が異なるアクチュエーターを含み、前記第１ステージに対して前記第２ステージの位置を変化させる第１駆動手段と、前記第１ステージの位置を変化させる第２駆動手段と、を備えるステージ装置の駆動方法であって、
前記第１ステージの加速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記第１ステージの移動方向にずらすように前記第１駆動手段または前記第２駆動手段の駆動プロファイルを生成する第１生成工程と、
前記第１ステージの減速時に、前記第１ステージに対する前記第２ステージの相対位置を前記ステージの移動方向の反対方向にずらすように前記第１駆動手段または前記第２駆動手段の駆動プロファイルを生成する第２生成工程と、
前記第１および第２生成工程で生成された駆動プロファイルにもとづいて前記第１駆動手段または前記第２駆動手段を制御する工程と、
を含むことを特徴とする駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置、およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程の１つであるリソグラフィー工程において、原版（レチクルやマスクなど）のパターンを投影光学系を介して感光性の基板（表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレートなど）に露光する。この露光装置では、一般的に基板または原版である物体を保持して移動可能なステージ装置を備える。特許文献１は、ＸＹ平面方向において、長いストロークで移動可能な粗動ステージと、その上に搭載され、より精密に位置決めするために微少駆動可能な微動ステージとを有するステージ装置を開示している。ここで、基板が載置される微動ステージの天板は、その上で保持される基板の表面形状や転写すべきパターンの状態に合わせて、６軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ωｘ，ωｙ，ωｚ）の自由度で位置決めされる。そして、微動ステージを移動させるアクチュエーターとしては、６軸ともリニアモーターを採用し、加減速で大きな力が必要なＸ、Ｙ軸方向については、さらに重心を引っ張る電磁石を補助的に用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微動ステージの各軸の回転方向であるωｘ、ωｙ、ωｚの各ストロークは、移動方向における粗動ステージと微動ステージとの間隔（例えば、粗動ステージ側の電磁石（Ｅコア）とそれに対向する微動ステージ側の磁性体（Ｉコア）との間隔）により決定される。ここで、微動ステージのストロークは、可能な限り大きく姿勢を変化し得るように、より広い方が望ましい。そして、このストロークをより広くするためには、上記のステージ間隔をより広げる必要がある。一方、例えば電磁石の推力は、電磁気学の原理上、ステージ間隔の二乗に反比例する。すなわち、微動ステージのストロークを広くすると、ステージ間隔は広がるが、その広がったところの電磁石の単位電流あたりの推力が低下する。したがって、ステージ間隔が広がっても同じ（均一な）推力を得るためには、その分多くの電流を電磁石へ供給しなければならず、結果的に電磁石の発熱量が増加する。
【０００５】
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、粗動ステージと微動ステージとを含み、微動ステージのストロークを確保し、微動ステージを駆動するアクチュエーターの発熱量を低減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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、所定のストロークで移動可能な第１ステージと、第１ステージ上で、第１ステージのストロークよりも短いストロークで移動可能な第２ステージとを備えるステージ装置であって、第１ステージと第２ステージとの間で推力を発生し、第１ステージと第２ステージとの相対位置に応じて推力定数が異なるアクチュエーターを含み、第１ステージに対する第２ステージの相対位置を変化させる第１駆動手段と、第１ステージの位置を変化させる第２駆動手段と、第１ステージの加速時に、第１ステージに対する第２ステージの相対位置を第１ステージの移動方向にずらし、一方、第１ステージの減速時に、第１ステージに対する第２ステージの相対位置を第１ステージの移動方向の反対側にずらすように、第１駆動手段または第２駆動手段を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、粗動ステージと微動ステージとを含み、微動ステージのストロークを確保し、微動ステージを駆動するアクチュエーターの発熱量を低減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】
【０００８】
【図１】本発明の一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】微動ステージ駆動用のアクチュエーターの構成を示す図である。
【図３】微動ステージに係る電磁石の推力定数の変化を示すグラフである。
【図４】一実施形態に係るステージ装置の動作を説明する図である。
【図５】スキャン動作時の加速度および間隔ｄの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
まず、本発明の第１実施形態に係るステージ装置の構成について説明する。本実施形態に係るステージ装置は、例えば、露光装置などのリソグラフィー装置において、ウエハなどの基板またはレチクルなどの原版を保持し、移動可能な装置として採用し得る。以下、本実施形態に係るステージ装置は、保持対象の一例として、ウエハを保持して移動可能なものとする。図１は、本実施形態に係るステージ装置１００の構成を示す概略斜視図である。なお、以下の各図においては、上下方向（鉛直方向）にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。ステージ装置１００は、ステージ定盤１０１上でＸ軸、Ｙ軸の各方向に所定のストロークで移動する粗動ステージ（第１ステージ）１０２と、粗動ステージ１０２上（粗動ステージ上）で精密移動する微動ステージ（第２ステージ）１０３と、制御部１０４とを含む。また、図１に示す例では、ステージ装置１００は、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３との組を２つ有し、これらの組がステージ定盤１０１上で互いに移動、かつ互いの位置を交換可能な、いわゆるツインステージ型としている。ただし、本発明は、これに限られるものではなく、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３との組が１つのいわゆるシングルステージ型でも構わないし、３つ以上の複数の組を有するものでも構わない。また、以下の説明では、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３との１つの組の構成および動作を例示する。
【００１１】
粗動ステージ１０２は、その上部に、後述する微動ステージ１０３を設置し、ステージ定盤１０１上で所定の長いストロークで移動する。なお、不図示であるが、粗動ステージ１０２を駆動させる粗動アクチュエーター（第２駆動手段）としては、リニアモーターが採用可能である。
【００１２】
微動ステージ１０３は、平面形状が矩形の天板５と、台座６と、台座６上で天板５を６軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ωｘ，ωｙ，ωｚ）に移動（姿勢変化）させる微動アクチュエーター（第１駆動手段）７とを含む。天板５は、ウエハを例えば吸着保持するチャック８を設置し（または一体化し）、ウエハを保持しつつ６軸方向に位置決めする。台座６は、粗動ステージ１０２上に固定され、後述する微動アクチュエーター７の電磁石１（アクチュエーター）と、リニアモーターの固定子４とを設置する。微動アクチュエーター７は、本実施形態では２種類存在する。まず、６軸方向のうち、Ｚ軸方向およびチルト（ωｘ、ωｙ）方向の駆動を行うアクチュエーターとして、リニアモーターを採用する。一方、加速時に天板５に対して推力（加速力）を付与する必要のあるＸ、Ｙ、ωｚ軸方向の駆動を行うアクチュエーターとして、推力あたりの発熱を抑えるのに有利な電磁石を採用する。なお、天板５の側面には、不図示であるが、レーザー干渉計からの光を反射するための反射板（ミラー）が設置され、天板５の位置を計測するのに参照される。
【００１３】
図２は、微動アクチュエーター７の構成を示す概略図である。このうち、図２（ａ）は、微動アクチュエーター７の分解斜視図である。まず、微動アクチュエーター７を構成するリニアモーターについて説明する。リニアモーターは、天板５側に固定される可動子３と台座６側に固定される固定子４とを１組とし、可動子３には磁性体が取り付けられ、一方、固定子４にはコイルが取り付けられている。そして、本実施形態では、一例として、上記のリニアモーターの組が、矩形の平面形状を有する天板５の四方の端部（角）近傍に、計４つ設置される。なお、図２（ａ）では、４つのリニアモーターの組のうち、４つの可動子３にそれぞれ符号３ａ〜３ｄを付し、それら個々に対応する固定子４にそれぞれ符号４ａ〜４ｄを付す。
【００１４】
次に、微動アクチュエーター７を構成する電磁石について説明する。電磁石１は、制御電流の供給により磁界を発生させるコイル１１と、発生した磁界により後述する磁性体２との間で磁路を形成し、吸引力を増大させるヨーク（Ｅコア）１０とを含み、台座６側に複数（本実施形態では電磁石１ａ〜１ｆの６つ）固定される。一方、複数の電磁石１の個々に対応する（対となる）複数の磁性体（Ｉコア）２（磁性体２ａ〜２ｆ）が他方の天板５側に設置される。具体的には、天板５の裏面（台座６に対向する面）の中央領域に、その側面の四方に複数の磁性体２を特定の間隔で固定している固定部材９が設置されている。そして、複数の電磁石１は、固定部材９に固定されているそれぞれの磁性体２に対向するよう設置される。すなわち、固定部材９（天板５）は、複数の電磁石１に囲まれた空間における浮遊体として、台座６上の中間位置に保持されることになる。
【００１５】
図２（ｂ）は、電磁石１と磁性体２との位置関係を示す平面図である。電磁石１と磁性体２との組が６つある場合、固定部材９を基準とすると、図２（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向（粗動ステージ１０２のストロークがより長い方の軸方向）の＋側と−側とに２つずつ、かつＸ軸方向の＋側と−側とに１つずつ設置し得る。このとき、吸引力をバランスよく生じさせることができるよう、電磁石１と磁性体２とは、固定部材９のＸＹ平面上でＺ軸方向の中心軸を通るＸ軸、Ｙ軸に平行な線に対して均等に配置されることが望ましい。
【００１６】
制御部１０４は、例えばコンピューター（プロセッサ、メモリを搭載した制御基板）などで構成される。制御部１０４は駆動プロファイルを生成し、駆動プロファイルにしたがって粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３の駆動を制御する。特に本実施形態では、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３との駆動をそれぞれ異なる駆動プロファイルに基づいて制御する。なお、ステージ装置１００が、例えば露光装置の一構成要素として用いられる場合には、制御部１０４は、露光装置の制御部と一体として構成されるものでもよい。
【００１７】
次に、ステージ装置１００の動作について説明する。まず、図２に示した電磁石１と磁性体２との間隔に関する特性について説明する。ここで、電磁石１と磁性体２との間隔とは、具体的には、磁路が形成される部分である、電磁石１側のヨーク１０の磁性体２に対向する端面と、磁性体２の表面との間隔である。より簡略的には、その間隔は、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３との平面方向における間隔（ステージ間隔）とも表現できる。図３は、電磁石１と磁性体２との間隔（相対位置）に応じて異なる、電磁石１の単位電流あたりの推力（推力定数）の実測値を示すグラフである。このグラフによれば、電磁石１と磁性体２との間隔が狭くなればなるほど、推力定数が高くなる、すなわち推力効率が向上することがわかる。ここで、電磁石１で発生する力Ｆは、以下の式（１）で表される。
【００１８】
【数１】
2015073083.tif 000003
【００１９】
ただし、αは定数、ｉは電磁石１のコイル１１に供給される電流、ｄは電磁石１と磁性体２との間隔である。ここで、微動ステージ１０３のωｚ方向のストロークは、間隔ｄを１００μｍとし、天板５の幅Ｗを５００ｍｍとすると、ｄ／（Ｗ／２）＝１００／０．２５０≦４００μｒａｄとなる。そして、このストロークを８００μｒａｄにまで広げるためには、間隔ｄを前後１００μｍから２００μｍにまで広げなければならない。しかしながら、間隔ｄを１００μｍから２００μｍにまで広げると、図３を参照すれば、推力定数は、３４６Ｎ／Ａから９８Ｎ／Ａにまで、約１／３．５に減少する。したがって、常に均等な推力を得るためには、コイル１１に対して電流を３．５倍多く流す必要がある。電流が３．５倍になると、発熱は、電流の二乗に比例するので１２．３倍となり、ステージ装置１００の精度に影響を及ぼし得る天板５の変形などを引き起こす可能性があるので、これを抑止するための熱設計の負担が大きくなる。そこで、本実施形態では、微動アクチュエーター７において最も大きな発熱が発生するタイミングが加減速中であることに着目し、以下のように、加減速時に吸引力を発生させる側の電磁石１と磁性体２とを近づけることで対応する。
【００２０】
図４は、一例として、粗動ステージ１０２が＋Ｙ軸方向に移動するときの本実施形態における間隔ｄの設定状態を示す概略平面図である。なお、説明は省略するが、Ｘ軸方向への移動についても、以下と同様の動作、制御が可能である。ここで、Ｙ軸方向に移動するときに主に使用される（コイル１１に電流が供給される）電磁石１と磁性体２との組は、Ｙ軸方向に互いに向かい合う４つの組（電磁石１ａ〜１ｄをそれぞれ含む組）である。
【００２１】
まず、図４（ａ）は、粗動ステージ１０２が移動を開始した直後からの加速時の状態を示す図である。粗動ステージ１０２の加速時は、移動方向がＹ軸方向マイナス側からプラス側に向かう方向である場合には、プラス側の電磁石１ａ、１ｂを使用する。本実施形態では、粗動ステージ１０２の加速時は、粗動ステージ１０２に対する微動ステージ１０３の相対位置（図４では固定部材９の位置）を粗動ステージ１０２の移動方向にずらすように電磁石１ａ、１ｂが制御される。具体的には、間隔ｄがｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４、ｄ１＜ｄ３の各条件を満たすように、電磁石１ａ、１ｂと磁性体２ａ、２ｂとを近づける。ここで、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３とを上記のように移動させるために、電磁石１ａ、１ｂは、粗動ステージ１０２を移動させる粗動アクチュエーターとは独立して（異なる駆動プロファイルに基づいて）制御される。
【００２２】
次に、図４（ｂ）は、粗動ステージ１０２の等速時の状態を示す図である。粗動ステージ１０２が等速で移動中は、間隔ｄが均等（ｄ１＝ｄ２＝ｄ３＝ｄ４）となるように、４つの電磁石１ａ〜１ｄがそれぞれ使用される。
【００２３】
次に、図４（ｃ）は、粗動ステージ１０２の減速時の状態を示す図である。粗動ステージ１０２の減速時は、移動方向がＹ軸方向マイナス側からプラス側に向かう方向である場合には、マイナス側の２つの電磁石１ｃ、１ｄを使用する。粗動ステージ１０２の減速時は、粗動ステージ１０２に対する微動ステージ１０３の相対位置を粗動ステージ１０２の移動方向の反対側にずらすように電磁石１ｃ、１ｄが制御される。具体的には、加速時とは逆に、間隔ｄがｄ１＝ｄ２、ｄ３＝ｄ４、ｄ１＞ｄ３の条件を満たすように、電磁石１ｃ、１ｄと磁性体２ｃ、２ｄとを近づける。
【００２４】
一方、図４（ｄ）は、粗動ステージ１０２がωｚ方向に回転する状態を示す図である。微動ステージ１０３がωｚ方向に回転を要する場合には、微動ステージ１０３の回転姿勢（回転量）に追従して、粗動ステージ１０２を回転させるように、４つの電磁石１ａ〜１ｄを使用する。これにより、電磁石１と磁性体２とが平行に向かい合うようになり、さらに、間隔ｄ１、ｄ２、または間隔ｄ３、ｄ４の隣り合った２つの電磁石１と磁性体２との間隔ｄを均等に近づけることができる。
【００２５】
次に、ステージ装置１００を例えば露光装置に用いた場合の基本的な動作について説明する。図５は、露光時のスキャン動作において、上記のように間隔ｄを適宜狭めるように制御した場合の加速時間に対する加速度および間隔ｄの変化を示すグラフである。まず、制御部１０４は、ステージ移動を開始させた後、加速領域の加速度が増加するジャーク（加加速度）区間１では、粗動ステージ１０２に対して微動ステージ１０３を移動方向にずらすように制御する。これにより、等加速区間では、図４（ａ）に示したように移動方向がＹ軸方向マイナス側からプラス側に向かう方向である場合には、プラス側の電磁石１ａ、１ｂが高い推力定数となる。次に、制御部１０４は、加速領域の加速度が減少するジャーク区間２では、粗動ステージ１０２に対して微動ステージ１０３を前後均等になる元の位置に戻すように制御する。これにより、その直後の等速区間では、図４（ｂ）に示したように間隔ｄが均等となり、広いストロークを維持できる。次に、制御部１０４は、減速領域の加速度が減少するジャーク区間３では、加速領域とは逆に、粗動ステージ１０２に対して微動ステージ１０３を移動方向の反対側にずらすように制御する。これにより、等減速区間では、移動方向がＹ軸方向マイナス側からプラス側に向かう方向である場合には、マイナス側の電磁石１ｃ、１ｄが高い推力定数となる。そして、制御部１０４は、減速領域の加速度が増加するジャーク区間４では、粗動ステージ１０２に対して微動ステージ１０３を前後均等になる元の位置に戻すように制御する。制御部１０４がこのような制御を実行することにより、粗動ステージ１０２および微動ステージ１０３の移動中は、ストロークを維持しつつ、電磁石１を高い推力定数で使用可能となるので、結果として電磁石１の発熱量を抑えることができる。なお、減速から逆方向への加速に切り替えるときに、ジャーク区間１およびジャーク区間４をなくし、常に等加速状態で移動方向を切り替える場合にも、このような制御を適用し得る。
【００２６】
このように、ステージ装置１００は、粗動ステージ１０２および微動ステージ１０３の移動中で、特に加減速中は、吸引力を発生する電磁石１と磁性体２との間隔ｄを狭める。これにより、ステージ装置１００は、ストロークを維持しつつ、電磁石１を高い推力定数で使用可能となるので、結果として電磁石１の発熱量を抑えることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、加減速中に電磁石１と磁性体２との間隔ｄを狭めるように、電磁石１の指令値である駆動プロファイルを生成している。駆動プロファイルとして、例えば、加速度プロファイルあるいは加速度プロファイルから算出される磁束プロファイルを用いることができる。さらに、磁束フィードバック制御を行ってもよい。
【００２８】
また、本実施形態では、電磁石１と磁性体２との間隔ｄを狭めるときには、粗動ステージ１０２側ではなく、微動ステージ１０３側を駆動させている。これは、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３とでは、微動ステージ１０３の方が、制御帯域が広く、より高速、高精度な位置決めができるためである。しかしながら、本発明は、加減速中に電磁石１と磁性体２との間隔ｄを狭めるように、粗動アクチュエーターの指令値である駆動プロファイルを生成してもよい。駆動プロファイルとして、例えば、加速度プロファイルあるいは加速度プロファイルから算出される位置プロファイルを用いることができる。さらに、位置フィードバックを行ってもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、微動アクチュエーター７のリニアモーターは、Ｚ軸方向およびチルト（ωｘ、ωｙ）方向の駆動を行うが、６軸方向の駆動を行うように構成してもよい。この場合、加減速中に電磁石１と磁性体２との間隔ｄを狭めるように、微動アクチュエーター７のリニアモーターの指令値である駆動プロファイルを生成してもよい。駆動プロファイルとして、例えば、加速度プロファイルあるいは加速度プロファイルから算出される位置プロファイルを用いることができる。さらに位置フィードバック制御を行ってもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、加減速中に間隔ｄを積極的に変化させるが、間隔ｄの幅（大きさ）に応じて電磁石１の推力定数が変化するため、制御部１０４は、電磁石制御ゲインを適宜切り替える必要がある。そこで、電磁石１の単体での間隔ｄに対する推力定数を予め治具を用いて計測しておき、制御部１０４は、この計測値を用いて補正することが望ましい。計測値は、式（１）より、間隔ｄに対して二乗に反比例する。そこで、制御部１０４は、計測値を、間隔ｄによる補正関数として保持してもよいし、間隔ｄに対する補正テーブルとして保持してもよい。
【００３１】
また、間隔ｄを好適に制御するために、ステージ装置１００は、図４（ａ）中に例示するように、その間隔ｄを直接計測するセンサー（計測部）２０を備えることが望ましい。例えば、粗動ステージ１０２に静電容量センサーを設置し、微動ステージ１０３との距離（すなわち間隔ｄ）を直接計測してもよいし、レーザー干渉計で、粗動ステージ１０２と微動ステージ１０３とをそれぞれ計測した差分として間隔ｄを求めてもよい。そして、制御部１０４は、得られた間隔ｄの計測値（実測値）により推力定数を変化させる補正係数を求め、実際の制御に反映させればよい。
【００３２】
本実施形態のステージ装置の駆動方法は、粗動ステージの加速時に、粗動ステージに対する微動ステージの相対位置を粗動ステージの移動方向にずらすように第１駆動手段（微動アクチュエーターの電磁石またはリニアモーター）または第２駆動手段（粗動アクチュエーター）の駆動プロファイルを生成する工程（第１生成工程）を含む。また、粗動ステージの減速時に、粗動ステージに対する微動ステージの相対位置を粗動ステージの移動方向の反対方向にずらすように第１駆動手段（微動アクチュエーターの電磁石またはリニアモーター）または第２駆動手段（粗動アクチュエーター）の駆動プロファイルを生成する工程（第２生成工程）を含む。さらに、第１および第２生成工程で生成された駆動プロファイルにもとづいて第１駆動手段または第２駆動手段を制御する工程と、を含む。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、粗動ステージと微動ステージとを含み、微動ステージのストロークを確保し、微動ステージを駆動するアクチュエーターの発熱量を低減するのに有利なステージ装置を提供することができる。
【００３４】
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および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１      電磁石
２      磁性体
７      微動アクチュエーター
１００  ステージ装置
１０２  粗動ステージ
１０３  微動ステージ
１０４  制御部
【図１】
2015073083.tif 000004
【図２】
2015073083.tif 000005
【図３】
2015073083.tif 000006
【図４】
2015073083.tif 000007
【図５】
2015073083.tif 000008