(57)【要約】【課題】  ドライブ信号に表れるノイズ成分の周波数がアクチュエーターの駆動すべき構造体の持つメカ的な固有振動数と一致すると共振が起こり、駆動精度に悪影響を及ぼすという問題があった。【解決手段】  アクチュエーターの駆動状態をドライブ電源にＰＷＭ変調をかけて制御するアクチュエータードライバーと、該アクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源と、該アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと該スイッチング電源のスイッチング発振クロックを同期させる同期手段とを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2005354856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータードライブシステムにおいて、アクチュエーターの駆動状態をドライブ電源にＰＷＭ変調をかけて制御するアクチュエータードライバーと、該アクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源と、該アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと該スイッチング電源のスイッチング発振クロックを同期させる同期手段とを備えることを特徴とするアクチュエータードライブシステム。
【請求項２】
アクチュエータードライブシステムにおいて、アクチュエーターの駆動状態をドライブ電源にＰＷＭ変調をかけて制御するアクチュエータードライバーと、該アクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源と、該アクチュエータードライバーに対してＰＷＭ変調指令値を送るドライブ指令回路と、該アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと前記スイッチング電源のスイッチング発振クロック及び前記ドライブ指令回路内の指令値クロックを同期させる同期手段とを備えることを特徴とするアクチュエータードライブシステム。
【請求項３】
アクチュエータードライブシステムにおいて、感光基板あるいはマスクを所定の位置に移動する複数のアクチュエーターと、前記感光基板と前記マスク及び投影光学系の振動をうち消す方向に動作する複数のアクチュエーターと、該複数のアクチュエーター各々にドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御する複数のアクチュエータードライバーと、該複数のアクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電圧を供給する一つ以上のスイッチング電源と、該スイッチング電源のスイッチング発振をドライブ電源を供給すべきアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと同期させる同期手段とを備え、該複数のアクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは１つの変調用発振器から生成した矩形波クロックであることを特徴とするアクチュエータードライブシステム。
【請求項４】
前記感光基板あるいは前記マスクを所定の位置に移動する複数のアクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックと、前記感光基板と前記マスク及び投影光学系の振動をうち消す方向に動作する複数のアクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックとは各々異なる一つの変調用発振器から生成した矩形波クロックであり、前記感光基板あるいは前記マスクを所定の位置に移動する複数のアクチュエータードライバーと、前記一つ以上のスイッチング電源のスイッチング発振をドライブ電源を供給すべきアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと同期させる同期手段を備え、前記感光基板とマスク及び投影光学系の振動をうち消す方向に動作する複数のアクチュエータードライバーとは前記各々異なる一つの変調用発振器が発生する矩形波クロックに同期してＰＷＭ変調をかけてアクチュエーターの駆動状態を制御する様に動作することを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項５】
アクチュエータードライブシステムにおいて、感光基板あるいはマスクを所定の位置に移動する複数のアクチュエーターと、前記感光基板と前記マスク及び露光光学系の振動をうち消す方向に動作する複数のアクチュエーターと、該複数のアクチュエーター各々にドライバー指令回路からの指令値に従ったＰＷＭ変調をドライブ電流にかけることにより駆動状態を制御する複数のアクチュエータードライバーと、該複数のアクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電圧を供給する一つ以上のスイッチング電源と、前記ドライバー指令回路内の指令値クロックを前記一つの変調用発振器が発生する矩形波クロックに同期させる手段とを設け、前記複数のアクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは一つの変調用発振器から生成した矩形波クロックであり、前記複数のアクチュエータードライバーは前記一つの変調用発振器が発生する矩形波クロックに同期してＰＷＭ変調をかけると共に各アクチュエーターにドライバー指令回路からの指令値もＰＷＭ変調と同期してアクチュエーターの駆動状態を制御する様に動作し、前記１つ以上のスイッチング電源のスイッチング発振をドライブ電源を供給すべきアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと同期させる手段を備えることを特徴とするアクチュエータードライブシステム。
【請求項６】
前記アクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは独立して設けられた一つのクロック発生装置より供給される矩形波クロックから生成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項７】
前記アクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは前記アクチュエータードライバーに設けられた一つの変調用発振器より供給される矩形波クロックから生成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項８】
前記アクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは前記ドライブ指令回路内に設けられたクロック発生装置より供給される矩形波クロックから生成されることを特徴とする請求項１〜５に記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項９】
前記アクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックあるいは前記ドライブ指令回路内の指令値クロックは前記アクチュエータードライバーに必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源内に設けられたスイッチング発振器より供給される矩形波クロックから生成されることを特徴とする請求項１〜５に記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項１０】
前記矩形波クロック生成器から矩形波クロックをＰＷＭ変調器あるいは同期をとるべきドライバー指令回路、スイッチング電源に供給する手段は差動信号として供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータードライブシステム。
【請求項１１】
前記矩形波クロック生成器から矩形波クロックをＰＷＭ変調器あるいは同期をとるべきドライバー指令回路、スイッチング電源に供給する手段はマルチドロップ型インターフェイスを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータードライブシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置において基板あるいはマスクパターンを露光時に決まった位置に位置決めする為のステージを駆動する為のアクチュエータードライブシステム、また前記ステージの振動を除振する機構に使用するアクチュエータードライブシステム関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためにフォトリソグラフィを利用した露光装置が用いられている。この種の装置は露光するパターンが描画されたマスクは固定位置にあり、感光基板をＸ、Ｙ方向に移動し、所定の位置で停止させ、その位置でマスクパターンを投影光学系を介して感光基板上のショット領域に転写する露光動作をさせるステップ・アンド・リピート方式の装置と、マスクパターンを所定のスリット状の照明光で照射しながら、マスクを保持するステージと感光基板を保持するステージとを投影光学系に対して所定の走査方向に同期移動させ、マスク上の前記スリット領域内のパターンを投影光学系を介して感光基板上に転写することにより、感光基板上の各ショット領域にマスクパターン全面を転写するステップ・アンド・スキャン方式の装置が実用化されている。
【０００３】
このような露光装置においてパターンを焼き付ける基板あるいはマスクは各々所定量ＸＹ２次元方向に移動可能なステージに搭載され、高速かつ高精度に移動、位置決めが行われている。この様なステージの駆動にはＸ方向への駆動用、Ｙ方向への駆動用と複数のアクチュエーターが使用されており、各アクチュエーターに対して複数のアクチュエータードライバーが用意され、個別に制御され各方向での位置決めを行う方法が一般的である。
【０００４】
また、各ステージの移動中の加減速時に発生する振動は位置決めをして実際にパターンを焼き付ける際に焼き付け精度の妨げとなる。振動が収まるまでの時間を待って焼き付けを行えば良いが、単位時間あたりに露光できる基板の枚数が減ってしまうので、通常加減速時に発生する振動を積極的に抑える除振機能を持つダンパーにより、各々のステージは保持されている構造が一般的である。この除振機能を持つダンパーはステージの加減速時に発生する振動のＸ方向、Ｙ方向成分に対して、逆方向の微小駆動をステージに行わせることにより除振を実現しようとする構造となっており、複数のアクチュエーターを使用しかつ複数のアクチュエータードライバーにより個別に制御される構造が一般的である。
【０００５】
この様に装置内にはステージ駆動用アクチュエータードライバーおよび除振機能を持つダンパー駆動用アクチュエータードライバーの複数のアクチュエータードライバーが存在する。これらのアクチュエータードライバーには一般的に駆動を制御する為にＰＷＭ変調コントローラ及びＰＷＭ変調用の発振器が個別に設けられている。
【０００６】
個々のアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調コントローラは、ステージあるいはダンパー構造体の位置を検出する位置検出手段により得られる位置情報を基に次に移動するべき位置までの移動量、移動速度、加速時間、減速時間を算出するドライブ指令回路からの指令値により、各アクチュエーターに流すドライブ電流に必要なＰＷＭ変調をかけてアクチュエーターの駆動を制御する。
【０００７】
一般的にはアクチュエータードライバー、位置検出手段、ドライブ指令回路でフィードバックループを構成し、精度の向上あるいは駆動時間の短縮を計っている。
【０００８】
複数のアクチュエータードライバーには各アクチュエーターが必要とするドライブ電圧を供給する電源が接続されている。各アクチュエーターが異なるドライブ電圧を要求する場合が多く、必然的に電源もドライブ電圧ごとに別々の電源が必要になっている。
【０００９】
従って、装置の小型化及び高効率化が求められる関係からこれらの複数の電圧を作り出す電源には軽く、小さく、効率が良い上に簡単に様々な電圧を作り出せるスイッチング電源が使用されている。
【００１０】
またアクチュエータードライバーは上記のようなＰＷＭ変調を行っているおり、またそのアクチュエータードライバーにドライブ電源を供給しているスイッチング電源もスイッチング素子の損失がある為、比較的発熱の大きい物である。露光装置の性能上、感光基板やマスクパターン、それらを保持して位置決めを行うステージ、あるいは実際に光を照射する投影光学系は熱膨張による精度の悪化を極力なくす必要があるため、一般的に装置内にある複数のアクチュエータードライバー及びスイッチング電源は熱の影響を受けてはいけない物からはなれた場所の一カ所に集めて、専用の排熱手段を設けて装置を構成する場合が多い。
【００１１】
この様に一カ所に集められた複数のアクチュエータードライバー及びスイッチング電源は一般的に共通のＧＮＤラインを持つように構成される。
【特許文献１】特開２００２−３６９５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように露光装置において必要なアクチュエーターを駆動する為に、ＰＷＭ変調を行うアクチュエータードライバーが用いられ、またそのアクチュエータードライバーに必要なドライブ電源を供給する為にスイッチング電源が用いられると、アクチュエータードライバーもスイッチング電源も個別に発振器をもち各々異なるスイッチング素子をスイッチングして動作することになる。またアクチュエータードライバーにドライブ指令値を送るドライブ指令回路も発振器を持ち、その発振器により作り出された矩形波や正弦波の形の指令値をアクチュエータードライバーに送っている。
【００１３】
実際にアクチュエーターに送られるドライブ信号はドライブ指令回路からアクチュエータードライバーに送られる指令値の矩形波や正弦波を増幅した信号であるから、指令値の周波数ｆ０に一致した信号である。現状ではこの指令値の周波数ｆ０にはＤＣ〜数ＫＨｚが多く使われている。一方アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調周波数をｆ１，スイッチング電源のスイッチング周波数をｆ２とすると、これらの周波数は数１０ＫＨｚ〜数１００ＫＨｚが一般的に使用されている。
【００１４】
ドライブ信号には指令値の周波数ｆ０の他にＰＷＭ変調周波数の基本波及び高調波成分ｎｆ１（ｎ＝１，２，３，：∞）あるいはスイッチング周波数の基本波及び高調波成分ｍｆ２（ｍ＝１，２，３，：∞）で表されるノイズ成分さらにはｎｆ１とｍｆ２の高調波同志の干渉で発生する｜ｎｆ１−ｍｆ２｜で表せる干渉成分が重畳される為、本来の指令値の波形がひずんでしまう。
【００１５】
そこで従来ローパスフィルターを設けて、本来必要なｆ０以外の成分を除去しドライブ信号としている。確かにｎｆ１，ｎｆ２の高域周波数帯のノイズ成分は十分に減衰されるが、｜ｎｆ１−ｍｆ２｜の干渉成分は数Ｈｚの低域周波数帯のノイズを発生する為、本来必要な指令値周波数ｆ０と同様の周波数帯域になってしまい、ローパスフィルターによる除去が困難であった。これが第１の原因である。
【００１６】
また、近年益々露光装置の駆動精度の向上が図られる中、アクチュエーター、特にモーターのコイル間隔の微細化が進み、それに伴ってドライバーからのドライブ信号の周波数ｆ０もコイルの間隔にあわせて高い周波数に序序にシフトしつつある。するとドライブ信号すなわちドライブ指令値の周波数ｆ０と上記ＰＷＭ変調周波数ｆ１，スイッチング周波数ｆ２の周波数帯域が近づいてしまう。特に｜ｆ１−ｆ０｜あるいは｜ｆ２−ｆ０｜で表される干渉成分はｆ０と同様の低域の周波数成分になるため、ローパスフィルターによる除去が困難になる。これが第２の原因である。
【００１７】
この様にして第１及び第２の原因によりドライブ信号に表れるノイズ成分の周波数がアクチュエーターの駆動すべき構造体の持つメカ的な固有振動数と一致すると共振が起こり、露光装置としての精度に悪影響を及ぼすという第１及び第２の問題があった。
【００１８】
特に上記で述べた熱的問題により複数のアクチュエータードライバーとスイッチング電源を一カ所に集めて構成した場合は電源、ＧＮＤラインが集中かつ共通になっている為、この２つの問題が顕著に現れることになる。
【００１９】
この第１及び第２の問題はアクチュエータードライバーとスイッチング電源が一つでも、複数の場合でも発生する可能性がある。
【００２０】
さらに複数のアクチュエータードライバーにおいて、各ドライバーが持つＰＷＭ変調用の発振周波数が少しでもずれていると、電源や制御回路のＧＮＤを通じて相互に伝送された発振器ノイズが干渉を起こし、干渉により発生したビートノイズのピーク周波数が構造体の持つメカ的な固有振動数と一致すると共振が起こり、ステージが動作中に予想外の振動を引き起こすことがあるという第３の問題があった。この第３の問題はアクチュエータードライバーとスイッチング電源が複数ある時に発生する問題である。
【００２１】
この様な第１、第２、第３の問題を解決するための方法としては、指令値の周波数帯域とＰＷＭ周波数、スイッチング周波数の帯域を十分大きく分離することが考えられるが、まずスイッチング素子のスピードの限界が有るためＰＷＭ周波数、スイッチング周波数には上限がある。また複数のドライバー、電源が有る場合は、駆動する構造体の例えば左側と右側で駆動特性のばらつきの原因になったり、アクチュエーターの数が多い場合は各周波数の設定が困難になる。
【００２２】
また第３の問題を解決する方法として複数のアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用の三角波を各ドライバーで生成するのではなく、単一の三角波発生器で生成する方法があるが、この方法では第３の問題は解決できるが、第１、第２の問題を解決することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
請求項１に記載のアクチュエータードライブシステムは、アクチュエーターの駆動状態をドライブ電源にＰＷＭ変調をかけて制御するアクチュエータードライバーと、該アクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源と、該アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと該スイッチング電源のスイッチング発振クロックを同期させる同期手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載のアクチュエータードライブシステムは、アクチュエーターの駆動状態をドライブ電源にＰＷＭ変調をかけて制御するアクチュエータードライバーと、該アクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電源を供給するスイッチング電源と、該アクチュエータードライバーに対してＰＷＭ変調指令値を送るドライブ指令回路と、該アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと前記スイッチング電源のスイッチング発振クロック及び前記ドライブ指令回路内の指令値クロックを同期させる同期手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載のアクチュエータードライブシステムは、感光基板あるいはマスクを所定の位置に移動する複数のアクチュエーターと、前記感光基板と前記マスク及び投影光学系の振動をうち消す方向に動作する複数のアクチュエーターと、該アクチュエーター毎にドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御する複数のアクチュエータードライバーと、該複数のアクチュエータードライバーに対して必要なドライブ電圧を供給する一つ以上のスイッチング電源と、該一つ以上のスイッチング電源のスイッチング発振をドライブ電源を供給すべきアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調用クロックと同期させる同期手段とを備え、該複数のアクチュエータードライバーにおけるＰＷＭ変調用クロックは一つの変調用発振器から生成した矩形波クロックであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本出願に係る第１の発明によれば、ＰＷＭ変調周波数とスイッチング周波数の干渉によって発生するビートノイズの周波数を高域側にシフトさせローパスフィルターでの除去をし易くすることにより、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各アクチュエータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にアクチュエーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【００２７】
本出願に係る第２の発明によれば、ＰＷＭ変調周波数とスイッチング周波数の干渉によって発生するビートノイズ及びドライブ指令値とＰＷＭ変調周波数あるいはスイッチング周波数の干渉によって発生するビートノイズ周波数を高域側にシフトさせローパスフィルターでの除去をし易くすることにより、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各アクチュエータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にアクチュエーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【００２８】
本出願に係る第３の発明によれば、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各アクチュエータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にアクチュエーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第一の実施例）
図１は本発明の第１の実施例におけるアクチュエータードライバーを使用したステップ・アンド・リピート方式露光装置の装置構成を示すブロック図である。本実施例ではアクチュエーターとしてモーターを使用している場合について説明する。図１に示す様に光源１３１から発する光は、フライアイレンズ１３２、コンデンサレンズ１３３，ミラー１３４及びコンデンサレンズ１３５を介してマスクパターン１３６を照明する。マスクパターン１３６は、投影レンズ１３８を介して感光基板であるウエハ１３９上に投影される。
【００３０】
なお、マスクパターン１３６は右側と左側に各々設けられたモーターＲＹＲ１６０、ＲＹＬ１６１によりＹ軸方向に移動するマスクステージ１００上に載置され、ここでは図示しないマスク位置制御手段によりその中心と投影レンズ１３８の光軸とは正確に位置合わせがなされている。ウエハ１３９は、チャック１４０上に真空吸着されている。チャック１４０は、投影レンズ１３８の光軸方向すなわちＺ方向に移動可能なＺステージ１４１上に積載されている。Ｚステージ１４１はモーターＺＡ１６２，ＺＢ１６３，ＺＣ１６４の３つのモーターによりＺ方向に駆動される。Ｚステージ１４１はさらにＸ方向に移動するＸステージ１４２上に積載されている。Ｘステージ１４２はモーターＷＸ１６５によりＸ方向に駆動される。Ｘステージ１４２はさらにＹ方向に移動するＹステージ１４３上に搭載されている。Ｙステージ１４３は右側と左側の各々設けられたモーターＷＹＲ１６６，ＷＹＬ１６７によりＹ方向に駆動される。
【００３１】
Ｚステージ１４１及びＸステージ１４２，Ｙステージ１４３は、上記駆動モーターにより所望の露光位置に移動可能である。
【００３２】
その位置はＺステージ１４１に固定されたミラー１４６の位置として、レーザー測長機１４５で正確にモニターされている。またウエハ１３９の表面位置は、ここでは図示しない通常の露光装置が有する焦点検出手段で計測される。計測結果に応じてＺステージ１４１を駆動させることにより、ウエハ１３９の表面は常に投影レンズ１３８の結像面と一致させることができる。
【００３３】
また、Ｚステージ１４１及びＸステージ１４２，Ｙステージ１４３および投影レンズ１３８は、それぞれのステージが移動して停止する時に発生する振動あるいは床振動等の外部振動を除振する機能を持つダンパー１４７，１４８，１４９，１５０の４本により支えられている。各ダンパーにはステージを振動と逆方向のＸ、Ｙ軸方向に微少駆動する為に各２個づつのモーターが備えられている。つまりダンパー１４７にはＭ１Ｘ１６８，Ｍ１Ｙ１６９が、ダンパー１４８にはＭ２Ｘ１７０，Ｍ２Ｙ１７１が、ダンパー１４９にはＭ３Ｘ１７２，Ｍ３Ｙ１７３が、ダンパー１５０にはＭ４Ｘ１７４，Ｍ４Ｙ１７５のモーターが設けられている。
【００３４】
また、各ダンパー１４７，１４８，１４９，１５０にはここでは図示しない変位計と加速度計がＸあるいはＹ方向に設けられ、ステージの加速、減速による振動や床振動による変位量および加速度を検知し、検知結果に応じて各ダンパーに設けられたＭ１Ｘ１６８，Ｍ１Ｙ１６９，Ｍ２Ｘ１７０，Ｍ２Ｙ１７１，Ｍ３Ｘ１７２，Ｍ３Ｙ１７３，Ｍ４Ｘ１７４，Ｍ４Ｙ１７５のモーターを除振する方向に微少駆動する事により、短時間かつ高精度にマスクパターン１３６，投影レンズ１３８，ウエハ１３９の３者の位置関係の補正及び姿勢の制御を実現している。
【００３５】
ここで、マスクステージ１００をＹ軸方向に駆動するモーターＭＹＲ１６０，ＭＹＬ１６１は各々のコイルに流すドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御するモータードライバー２００，２０１に接続されている。
【００３６】
また、ウエハ１３９及びチャック１４０を積載したＺステージ１４１をＺ方向に駆動する３つのモーターＺＡ１６２，ＺＢ１６３，ＺＣ１６４は各々のコイルに流すドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御するモータードライバー２０２，２０３，２０４に接続されている。
【００３７】
さらに、Ｚステージ１４１を積載したＸステージ１４２をＸ方向に駆動するモーターＷＸ１６５及びＸステージ１４２を積載したＹステージ１４３をＹ方向に駆動するモーターＷＹＲ１６６，ＷＹＬ１６７は各々のコイルに流すドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御するモータードライバー２０５，２０６，２０７に接続されている。
【００３８】
そして、ダンパー１４７，１４８，１４９，１５０に設けられたステージを振動と逆方向のＸ、Ｙ軸方向に微少駆動して上記Ｘ、Ｙ、Ｚステージの加減速時に発生する振動を除振する為のモーターＭ１Ｘ１６８，Ｍ１Ｙ１６９，Ｍ２Ｘ１７０，Ｍ２Ｙ１７１，Ｍ３Ｘ１７２，Ｍ３Ｙ１７３，Ｍ４Ｘ１７４，Ｍ４Ｙ１７５は各々のコイルに流すドライブ電流にＰＷＭ変調をかけて駆動状態を制御するモータードライバー２０８，２０９，２１０，２１１，２１２，２１３，２１４，２１５に接続されている。
【００３９】
ここで、上記各モータードライバー２００〜２１５はＰＷＭ変調を行っている性質上、比較的発熱の大きい物である。露光装置の性能上、感光基板やマスクパターン、それらを保持して位置決めを行うステージ、あるいは実際に光を照射する投影光学系は熱膨張による精度の悪化を極力なくす必要があるため、これらのモータードライバーは熱の影響を受けてはいけない物からはなれた場所の一カ所に集めて、専用の排熱手段を設けて装置を構成してある。
【００４０】
モータードライバー２００〜２１５は一つの大きなマザーボード１８０に接続されており、ドライブ用の電源、ＧＮＤはドライバー電源部１８３に設けられたスイッチング電源４００〜４１５から、各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値はドライバー指令回路１８１から、マザーボード１８０経由で各モータードライバーに供給される。
【００４１】
さらに、本実施例におけるＰＷＭ変調モータードライバー２００〜２１５においては各モータードライバーは個別にＰＷＭ変調用のクロックを生成する発振器５００を設けてある。ただし図１に示す様に、複数のモータードライバーが有る場合には、どれか一つのモータードライバー内部の発振器５００が生成したクロックを自分自身のＰＷＭ変調用のクロックとして使用するだけではなく、残りの全てのモータードライバーにマザーボード１８０経由で供給し、他のモータードライバーが実際のモーターへのドライバー電流にＰＷＭ変調をかける際には、そのマザーボード１８０経由で供給されたクロックを使用してＰＷＭ変調を行うものである。
【００４２】
ここで、複数のモータードライバーのうち内部の発振器５００を使用して自分自身及び他のモータードライバーに対してクロックを供給する一つのドライバーをマスター、それ以外のクロックを供給される側のドライバーをスレーブと呼ぶことにする。
【００４３】
図１においてマスターはモータードライバー２００であり、それ以外のモータードライバー２０１〜２１５はスレーブということになる。
【００４４】
本実施例のモータードライバー２００〜２１５とスイッチング電源４００〜４１５、そしてドライブ指令回路１８１の構成を解り易く説明したブロック図を図２に示す。ここでは解り易くする為にマスタードライバー２００とスレーブドライバー２０１とそのモータードライバーに電源を供給しているスイッチング電源４００，４０１に注目して、他のモータードライバー及びスイッチング電源は省略する。ただしその構成は図２に示した物と全く同様である。
【００４５】
まず、図２においてモータードライバー２００，２０１の共通構成に注目して説明する。実際にモーターに対して必要なドライブ電流を出力するドライブ電流出力部３０１は４個のＦＥＴをＨブリッジ型に組んだ構成になっている。各々のＦＥＴのゲートはすべてＰＷＭドライブ部３０２に接続されている。ＰＷＭドライブ部３０２はＰＷＭコントロール部３０３の制御により、ドライブ電流出力部３０１の４個のＦＥＴのゲートを切り替えることにより、ドライバー電源にＰＷＭ変調をかけてパルス電流を送出する。このドライブ電流出力部３０１からのパルス電流は、ＰＷＭ変調周波数ｆ１の基本波及び高調波成分を除去してドライブ指令値の信号周波数ｆ０を復調するＬＰＦ（ローパスフィルター）３０４と、出力検出抵抗３０５を経由して負荷のモーターに供給される。ＰＷＭコントロール部３０３にはＰＷＭ変調用のクロックと、外部のドライバー指令回路１８１からマザーボード１８０経由で送られる各モーター毎の始動、停止、加減速パターン等の指令値が入力されている。ＰＷＭコントロール部３０３では、外部のドライバー指令回路１８１から送られる各モーター毎の始動、停止、加減速パターン等の指令値に基づきＰＷＭ変調用のクロックに同期したＰＷＭ変調信号を生成しＰＷＭドライバー部３０２に送出する。また、ＰＷＭコントロール部３０３には出力検出抵抗３０５からモーターに出力されるドライブ電流をフィードバック入力させている。こうすることにより外部のドライバー指令回路１８１から送られる各モーター毎の始動、停止、加減速パターン等の指令値と実際にドライブ出力部３０１から出力されるドライブ電流との誤差を検出し、リアルタイムでドライブ電流に補正をかけられる様になっている。
【００４６】
次にマスターモータードライバー２００におけるＰＷＭ変調用のクロック発振器５００，マスタースレーブ切り替え入力５０１，マスタースレーブ切り替え回路５０２，クロック入出力双方向インターフェイス５０３について説明する。
【００４７】
まずマスタースレーブ切り替え入力５０１にマスター側の設定が入力される。この入力はドライバー指令回路１８１から出力される。本実施例ではこのマスター、スレーブの指定は外部入力１９４を用いて外部からオペレータの入力により選択でき、その選択値をドライバー指令回路１８１経由で各ドライバーに通信するものとする。もちろんマザーボード１８０上でスロットによりマスターあるいはスレーブの設定を固定することもできる。するとマスタースレーブ切り替え回路５０２では、発振器５００のクロック出力を自分自身のＰＷＭコントローラ部３０３に接続する。同時にクロック入出力双方向インターフェイス５０３に対しても同じクロックを出力する。このクロック入出力双方向インターフェイス５０３は３ステートインターフェイスで構成され、クロックを差動信号ＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２として外部とやりとりすると共に、マスタースレーブ切り替え回路５０２からの入出力ステート切り替え信号により外部のクロック専用バスにマルチドロップ接続が可能になっている。ここではクロック入出力双方向インターフェイス５０３は出力ステートに設定され、クロック入出力双方向インターフェイス５０３に出力されたクロックはマザーボード１８０上の差動クロック専用バスに供給される。
【００４８】
一方スレーブモータードライバー２０１の場合におけるＰＷＭ変調用のクロック発振器５００，マスタースレーブ切り替え入力５０１，マスタースレーブ切り替え回路５０２，クロック入出力双方向インターフェイス５０３について説明する。
【００４９】
マスタースレーブ切り替え入力５０１にスレーブ側の設定が入力される。するとマスタースレーブ切り替え回路５０２では、自分自身の発振器５００のクロック出力を自分自身のＰＷＭコントロール部３０３から切り離す。同時にクロック入出力双方向インターフェイス５０３を入力ステートに設定する。マザーボード１８０上の差動クロック専用バス経由で送られてくるマスターモータードライバー２００の生成した差動クロックＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２がクロック入出力双方向インターフェイス５０３通して自分自身のＰＷＭコントローラ部３０３に接続する。
【００５０】
以上の動作によりマスターモータードライバー２００は内部の発振器５００が生成したクロックを自分自身のＰＷＭ変調用のクロックとして使用するだけではなく、残りのスレーブモータードライバー２０１にマザーボード１８０経由で供給し、他のモータードライバーが実際のモーターへのドライバー電流にＰＷＭ変調をかける際には、そのマザーボード１８０経由で供給されたマスターモータードライバー２００の内部の発振器５００が生成したクロックによりＰＷＭ変調を行うことが可能となる。
【００５１】
つまり、複数のモータードライバーが有る場合でも本実施例のように一つのマスタードライバーの内部で生成された矩形波クロックをマスタードライバー自身とそれ以外の全てのスレーブドライバーにおいてドライバー電流にＰＷＭ変調をかけるための共通クロックとして利用可能となり、各ドライバーのＰＷＭ変調発振周波数のわずかなずれによる低域周波数帯に発生する干渉成分ノイズの防止をすることができる。また本実施例のようにマスターとなる発振器の矩形波クロックをクロック入出力双方向インターフェイスを通して、ＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２のような差動信号としてクロック専用バスに送り出す手段をアクチュエータードライバーに設けることにより、ノイズの影響に左右されずにスレーブ側に伝送することができる。また本実施例のように各アクチュエータードライバーのクロック入出力双方向インターフェイスを３ステートタイプのインターフェイスとすることで、クロック信号をマルチドロップ接続することが可能となり、どのアクチュエータードライバーでもマスターにもスレーブにも切り替えることができるシステムを構築することが可能となる。
【００５２】
次にモータードライバーに電源を供給しているスイッチング電源４００，４０１に注目して図２を用いて説明する。スイッチング電源４００，４０１はそれぞれモータードライバー２００，２０１に別々にドライブ電源を供給している。ここでは、モータードライバー２００，２０２がそれぞれ異なるドライブ電圧を必要とする場合を考えてこの様な構成になっているが、もちろん一つの電源から複数のモータードライバーに電源を供給するように構成してもかまわない。スイッチング電源４００，４０１の基本的構成及び動作は変わらない。まず商用電源を整流平滑する商用整流部６００，１次側のスイッチングを実際に行う１次コントロール部６０１，高周波トランス６０２，高周波整流部６０３，出力電圧を監視して１次側コントロール６０１に必要なパルス情報をフィードバックする２次側コントロール部６０４，スイッチング発振器６０６，外部からの差動クロック信号を受け取る為の差動クロック入力インターフェイス６０７，スイッチング発振器６０６の発振を自己発振モードと外部同期モードに切り替える発振モード切替器６０８，１次側、２次側コントロール部６０１，６０２に電源を供給する補助電源部６０５により構成されている。ここで６００〜６０５のブロック構成の動作は一般的なスイッチング電源と何ら変わらない。違う点は差動クロック入力インターフェイス６０７にマザーボード１８０経由で供給されたマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成したクロックが接続されている点であり、差動クロック入力インターフェイス６０７は受け取ったマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成した差動クロック信号ＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２を発振モード切替器６０８にシングルモードに変換して送る。すると発振モード切替器６０８は送られたクロック信号をスイッチング発振器６０６に送ると共に、外部同期モードに切り替える信号も送る。２つの信号を受け取ったスイッチング発振器６０６は外部から送られたマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成したクロック信号に同期したスイッチング発振を開始する。
【００５３】
以上の動作によりスイッチング電源４００，４０１のスイッチング発振は電源を供給しているモータードライバー２００，２０１のＰＷＭ変調クロックと正確に同期させることが可能となる。
【００５４】
さらに、各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値を各モータードライバーに送るドライバー指令回路１８１について図２を用いて説明する。
【００５５】
ドライバー指令回路１８１には各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値を正弦波あるいは矩形波の形で各モータードライバーに送るために、指令値クロック発振器７００が設けられている。指令値クロック発振器７００には上記スイッチング電源４００と同様に発振モード切替器７０１が接続され、さらに発振モード切替器７０１には差動クロック入力インターフェイス７０２が接続されている。差動クロック入力インターフェイス７０２にはマザーボード１８０経由で供給されたマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成した差動クロックＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２が接続されている。差動クロック入力インターフェイス７０２は受け取ったマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成した差動クロック信号ＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２を発振モード切替器７０１にシングルモードに変換して送る。すると発振モード切替器７０１は送られたクロック信号を指令値クロック発振器７００に送ると共に、外部同期モードに切り替える信号も送る。２つの信号を受け取った指令値クロック発振器７００は外部から送られたマスターモータードライバー２００内部の発振器５００が生成したクロック信号に同期した指令値発振を開始する。
【００５６】
また、ドライバー指令回路１８１には外部入力１９４により、モータードライバーのマスタースレーブ切り替え信号を選出するセレクタ７０３を持ち、指令値出力部７０４から指令値と一緒に出力する。
【００５７】
以上の動作によりドライバー指令回路１８１の指令値クロック発振は指令値を供給しているモータードライバー２００，２０１，２０２のＰＷＭ変調クロックと正確に同期させることが可能となる。
【００５８】
つまり今ドライブ指令値の周波数をｆ０，ＰＷＭ変調周波数をｆ１，スイッチング周波数をｆ２とすると、ドライブ信号には指令値の周波数ｆ０の他にＰＷＭ変調周波数の基本波及び高調波成分ｎｆ１（ｎ＝１，２，３，：∞）あるいはスイッチング周波数の基本波及び高調波成分ｍｆ２（ｍ＝１，２，３，：∞）で表されるノイズ成分さらにはｎｆ１とｍｆ２の高調波同志の干渉で発生する｜ｎｆ１−ｍｆ２｜で表せる干渉成分が重畳される可能性があるが、このノイズ成分のうちｎｆ１，ｎｆ２の高周波数帯のノイズ成分はアクチュエータードライバー内に設けられたＬＰＦにより十分に減衰させられる。また本実施例のようにアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調クロックとそのアクチュエータードライバーに電源を供給するスイッチング電源のスイッチング発振クロックを正確に同期することにより、次に示す効果が得られる。
【００５９】
今アクチュエータードライバーのＰＷＭ変調周波数の基本波及び高調波成分は
ｎｆ１（ｎ＝１〜∞）、一方スイッチング電源のスイッチング周波数の基本波及び高調波成分はｍｆ２（ｍ＝１〜∞）と表される。ＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックが正確に同期していると双方の周波数の間にはｆ１＝ｐ／ｑｆ２（ｐ＝１〜∞，ｑ＝１〜∞，ｐ＜ｑ）の関係が成り立つ。従ってｎｆ１とｍｆ２の高調波同志の干渉で発生する｜ｎｆ１−ｍｆ２｜で表せる干渉成分については｜ｎ＊ｐ／ｑｆ２−ｍｆ２｜と表される。するとｎ＝ｑ，ｍ＝ｐが成り立つときこの干渉成分は０となる。
【００６０】
このようにＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックの同期をとることによって干渉成分をうち消す場合を作り出すことが可能となる。
【００６１】
一方ドライブ指令回路の指令値クロックとアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調クロックそして指令値クロックと電源のスイッチング発振クロックを本実施例のように正確に同期をとることにより、次に示す効果が得られる。
【００６２】
同期がとれているとすると指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間にはｆ１＝ｍ／ｎ＊ｆ０指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間にはｆ２＝ｐ／ｑ＊ｆ０という関係が成り立つ。
【００６３】
従って指令値クロック周波数ｆ０とＰＷＭ変調周波数との間の干渉成分については｜ｆ１−ｆ０｜＝｜ｍ／ｎ＊ｆ０−ｆ０｜、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分については｜ｆ２−ｆ０｜＝｜ｐ／ｑ＊ｆ０−ｆ０｜と表せる。どちらの式もｍ≧２ｎ、ｐ≧２ｑの条件つまりＰＷＭ変調周波数あるいはスイッチング発振周波数がドライブ指令値の２倍より高い周波数であれば双方のクロックで発生する可能性がある干渉成分はドライブ指令値の周波数より高い周波数となるため、ＬＰＦによる十分な減衰を可能とすることができる。
【００６４】
ここまで説明してきた様に本実施例のように複数のアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調クロックは一つのマスタードライバーのＰＷＭ変調クロックを供用し、かつアクチュエータードライバーに電源を供給するスイッチング電源のスイッチング発振およびアクチュエータードライバーにドライブ指令回路から送られる指令値クロックの双方を上記マスタードライバーから送られるＰＷＭ変調クロックと同期させることによって、従来のアクチュエータードライバーの様に、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各モータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にモーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【００６５】
（第２の実施例）
図３は本発明の第２の実施例におけるアクチュエータードライバーを使用したステップ・アンド・リピート方式露光装置の装置構成を示すブロック図である。本実施例においてもアクチュエーターとしてモーターを使っている場合について説明する。
【００６６】
本実施例においても本体側の構成及び動作については実施例１と全く同様の為、説明は省略する。ドライバーユニット側については各モータードライバーがマザーボード１８５に接続され、ドライブ用の電源、ＧＮＤについてはマスクパターン及びウエハを積載したステージを駆動する為のモータードライバー９００〜９０７に対してはドライバー電源部１８４に設けられたスイッチング電源８００〜８０７から、ステージ系の各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値はステージドライバー指令回路１８６から、露光光学系の振動を除振するためのダンパーを駆動する為のモータードライバー９０８〜９１５に対してはドライバー電源部１８４に設けられたスイッチング電源８０８〜８１５から、ダンパー系の各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値はダンパードライバー指令回路１８７から、マザーボード１８５経由で各モータードライバーに供給されている。
【００６７】
本実施例のＰＷＭ変調モータードライバー９００〜９１５では、各モータードライバーにはＰＷＭ変調用のクロック発振器を設けていない。各ドライバーはドライバー電源部１８４からマザーボード１８５経由で供給されるクロックを受信してＰＷＭ変調を行うのに必要なＰＷＭ波形を生成している。
【００６８】
ただし、本実施例ではこのＰＷＭ変調用クロックも上記ドライブ用電源と同様にマスクパターン及びウエハを積載したステージを駆動する為のモータードライバー９００〜９０７に対してはドライバー電源部１８４に設けられたスイッチング電源８００〜８０７から、露光光学系の振動を除振するためのダンパーを駆動する為のモータードライバー９０８〜９１５に対してはドライバー電源部１８４に設けられたスイッチング電源８０８〜８１５から、マザーボード１８５経由で各モータードライバーに供給されている。
【００６９】
ここで、複数のスイッチング電源のうち内部の発振器６０６を使用して自分自身及び他のスイッチング電源に対してクロックを供給する一つのスイッチング電源をマスター、それ以外のクロックを供給される側のスイッチング電源をスレーブと呼ぶことにする。
【００７０】
図３においてステージを駆動する為の電源のマスターはスイッチング電源８００であり、それ以外のスイッチング電源８０２〜８０７はスレーブ、ダンパーを駆動する為の電源のマスターはスイッチング電源８０８であり、それ以外のスイッチング電源８０９〜８１５はスレーブということになる。
【００７１】
本実施例のモータードライバー９００〜９１５とスイッチング電源８００〜８１５、そしてステージドライブ指令回路１８６、ダンパードライブ指令回路１８７の構成を解り易く説明したブロック図を図４に示す。ここでは解り易くする為にマスクパターンあるいはウエハを積載したステージを駆動する為のモータードライバー９００，９０１，とそのモータードライバーに電源とＰＷＭ変調用のクロックを供給しているステージマスター電源８００とステージスレーブ電源８０１，ステージの除振をするダンパーを駆動する為のモータードライバー９０８，９０９，とそのモータードライバーに電源とＰＷＭ変調用のクロックを供給しているダンパーマスター電源８０８とダンパースレーブ電源８０９に注目して、他のモータードライバー及びスイッチング電源は省略する。ただしその内部構成は図４に示した物と全く同様である。
【００７２】
まず、図４においてモータードライバー９００，９０１，９０８，９０９，に注目して説明する。これらのモータードライバーの構成と動作はどれも同じである。
【００７３】
ドライブ電流出力部３０１及びＰＷＭドライブ部３０２、ＰＷＭドライブコントロール部３０３，ドライブ信号復調用のＬＰＦ３０４，出力検出抵抗３０５は実施例１のモータードライバー２００〜２１５と全く同様に動作する。
【００７４】
実施例１のモータードライバーと異なる点は発振器５００とマスタースレーブ切り替え入力５０１、マスタースレーブ切り替え回路５０２が削除され、クロック入出力双方向インターフェイス５０３の代わりに外部からの差動クロック信号を受け取る為の差動クロック入力インターフェイス５０４が構成されている点である。
【００７５】
ステージを駆動する為のモータードライバー９００，９０１では外部のドライバー電源部１８４に設けられたステージマスター電源８００とステージスレーブ電源８０１，８０２からマザーボード１８５経由で電源とＰＷＭ変調用クロックが送られてくる。
【００７６】
電源についてはドライバー９００に対して電源８００から、ドライバー９０１に対しては電源８０１から各々別々に必要な電圧の電源が接続される。ＰＷＭ変調用クロックについてはステージマスター電源８００で生成された差動クロック信号がマザーボード１８５上のステージ差動クロック専用バスに供給され、その専用バスに接続されたドライバー９００，９０１内部の差動クロック入力インターフェイス５０４にて受け取られる。受け取られた差動クロックは差動クロック入力インターフェイス５０４にてシングルクロックに変換され、ＰＷＭドライブコントロール部３０３に送られる。またＰＷＭドライブコントロール部３０３にはマザーボード１８５を経由して外部のステージドライブ指令回路１８６より各ステージモータードライバーが必要な指令値も送られてくる。ＰＷＭドライブコントロール部３０３では実施例１と同様に以上の２種類の信号から指令値にＰＷＭ変調をかけてＰＷＭドライバー部３０２に送出する。上記の説明同様にダンパーを駆動する為のモータードライバー９０８，９０９では外部のドライバー電源部１８４に設けられたダンパーマスター電源８０８とダンパースレーブ電源８０９からマザーボード１８５経由で電源とＰＷＭ変調用クロックが送られてくる。
【００７７】
電源についてはドライバー９０８に対して電源８０８から、ドライバー９０９に対しては電源８０９から各々別々に必要な電圧の電源が接続される。ＰＷＭ変調用クロックについてはダンパーマスター電源８０８で生成された差動クロック信号がマザーボード１８５上のダンパー差動クロック専用バスに供給され、その専用バスに接続されたドライバー９０８，９０９内部の差動クロック入力インターフェイス５０４にて受け取られる。受け取られた差動クロックは差動クロック入力インターフェイス５０４にてシングルクロックに変換され、ＰＷＭドライブコントロール部３０３に送られる。またＰＷＭドライブコントロール部３０３にはマザーボード１８５を経由して外部のダンパードライブ指令回路１８７より各ダンパーモータードライバーが必要な指令値も送られてくる。これ以降はステージ系の動作と同様にして指令値にＰＷＭ変調をかけてＰＷＭドライバー部３０２に送出する。
【００７８】
以上の動作により本実施例において、ステージ系のモータードライバー９００〜９０７はそれらに電源を供給するステージ系スイッチング電源８００〜８０７中の一つのマスター電源８００で生成されるクロックを共通利用してモーターへのドライブ信号にＰＷＭ変調を行うことができる。一方ダンパー系のモータードライバー９０８〜９１５はそれらに電源を供給するダンパー系スイッチング電源８０８〜８１５中の一つのマスター電源８０８で生成されるクロックを共通利用してモーターへのドライブ信号にＰＷＭ変調を行うことができる。つまり、ステージ系のモータードライバーのＰＷＭ変調クロックとスイッチング電源のスイッチング発振クロックとを正確に同期させ、ダンパー系のモータードライバーのＰＷＭ変調クロックとスイッチング電源のスイッチング発振クロックとを正確に同期させることが可能となる。
【００７９】
次にモータードライバーに電源とＰＷＭ変調用クロックを供給しているスイッチング電源８００，８０１，８０８，８０９に注目して図４を用いて説明する。
【００８０】
上記で説明したように本実施例においてスイッチング電源８００，８０１はステージ系の電源であり、その中でスイッチング電源８００はステージマスター電源、スイッチング電源８０１はステージスレーブ電源である。またスイッチング電源８０８，８０９はダンパー系の電源であり、その中でスイッチング電源８０８はダンパーマスター電源、スイッチング電源８０９はダンパースレーブ電源である。
【００８１】
本実施例のスイッチング電源において、商用整流部６００，１次コントロール部６０１，高周波トランス６０２，高周波整流部６０３，２次側コントロール部６０４，スイッチング発振器６０６，１次側、２次側コントロール部６０１，６０２に電源を供給する補助電源部６０５，発振モード切替器６０８により構成される部分に関しては実施例１のスイッチング電源と全く同じである。異なる点は実施例１にあった差動クロック入力インターフェイス６０７が差動クロック入出力双方向インターフェイス６０９に変更になっているところである。
【００８２】
今、ステージマスター電源８００及びダンパーマスター電源８０８の場合は、まずマスタースレーブ切り替え入力６１０を通してマスター側の設定が発振モード切替器６０８に入力される。この入力はドライバー指令回路１８６から出力される。本実施例ではこのマスター、スレーブの指定は外部入力１９４を用いて外部からオペレータの入力により選択でき、その選択値をステージドライバー指令回路１８６経由で各スイッチング電源に通信するものとする。もちろんマザーボード１８５上でスロットによりマスターあるいはスレーブの設定を固定することもできる。すると発振モード切替器６０８では、発振器６０６のクロック出力を自分自身の２次側コントロール部６０４に出力すると共にクロック入出力双方向インターフェイス６０９に対しても同じクロック出力を送る。同時にクロック入出力双方向インターフェイス６０９に対しては出力側に切り替える信号も送る。このクロック入出力双方向インターフェイス６０９に出力されたクロックはここで差動クロック信号に変換されマザーボード１８５上のクロック専用バスに供給される。
【００８３】
一方スレーブ電源８０１，８０９の場合は、マスタースレーブ切り替え入力６１０にスレーブ側の設定が入力される。すると発振モード切替器６０８では、まずクロック入出力双方向インターフェイス６０９に対して入力側に切り替える信号を送る。
【００８４】
すると、マザーボード１８５上のクロック専用バスにより送られてくるステージマスター電源８００あるいはダンパーマスター電源８０８の生成した差動クロックはクロック入出力双方向インターフェイス６０９においてシングルモードに変換され、発振モード切替器６０８に送られる。発振モード切替器６０８は自分自身の発振器６０６に対して送られたクロック信号と共に、外部同期モード似きり替える信号を送る。２つの信号を受け取った発振器６０６は外部から送られたマスター電源の生成したクロック信号に同期したスイッチング発振を開始する。発振モード切替器６０８はこの発振により生成されるクロックを自分自身の２次側コントロール部６０４に接続する。
【００８５】
以上の動作によりステージマスター電源８００及びダンパーマスター電源８０８は内部の発振器６０６が生成したクロックを自分自身のスイッチング発振クロックとして使用するだけではなく、残りのステージスレーブ電源８０１及びダンパースレーブ電源８０８にマザーボード１８５上のクロック専用バス経由で供給し、スレーブスイッチング電源が、そのマザーボード１８５経由で供給されたクロックに同期してスイッチング発振を行うことになる。つまり、ステージ系のスイッチング電源は全て一つのマスター電源のスイッチング発振と同期したスイッチング発振を行い、ダンパー系のスイッチング電源も同様に全て一つのマスター電源のスイッチング発振と同期したスイッチング発振を行うことが可能となる。
【００８６】
次に、各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値を各モータードライバーに送るステージドライバー指令回路１８６，ダンパードライバー指令回路１８７について図４を用いて説明する。本実施例においてもドライバー指令回路１８６，１８７は実施例１のドライバー指令回路１８１と全く同じである為、ここでは詳しい説明は省略する。図４において実施例１と異なる点は、ステージドライバー指令回路１８６，ダンパードライバー指令回路１８７の内部にある指令値クロック発振器７００はマザーボード１８５上のクロック専用バス経由で送られてきたそれぞれ別のクロック、すなわちステージマスター電源８００，ダンパーマスター電源８０８で生成されたそれぞれのスイッチング発振クロックに同期することができる。
【００８７】
ここまで説明してきた様に本実施例のアクチュエータードライブシステムではＰＷＭ変調を行うアクチュエータードライバーにはＰＷＭ変調用クロック発振器は持たずに、マスクパターン及びウエハを積載したステージを駆動する為のアクチュエータードライバーに対してはステージ系スイッチング電源からそれぞれ必要とする電源と一つのＰＷＭ変調用のクロックが、そしてステージドライバー指令回路１８６から各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値が、マザーボード経由で供給され、露光光学系の振動を除振するためのダンパーを駆動する為のモータードライバーに対してはダンパー系スイッチング電源からそれぞれ必要とする電源と一つのＰＷＭ変調用のクロックが、ダンパードライバー指令回路１８７から各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値が、マザーボード１８５経由で供給されている。また、ステージ系スイッチング電源及びダンパー系スイッチング電源では、それぞれ一つのマスター電源のスイッチング発振器に他のスレーブ電源のスイッチング発振を同期させ、そのステージ系及びダンパー系マスター電源のスイッチング発振器の作ったクロックを上記ステージ系ＰＷＭ変調用クロック及びダンパー系ＰＷＭ変調用クロックとして利用し、さらにそのクロックをステージ及びダンパードライバー指令回路にも供給して、ステージ系及びダンパー系それぞれの指令値クロックとしても利用することにより、ステージ系、ダンパー系別に全てのアクチュエータードライバーは一つのクロックでＰＷＭ変調を行い、アクチュエータードライバーに電源を供給しているスイッチング電源のスイッチング発振及び指令値クロックまでも全てそのクロックに正確に同期することが可能となる。
【００８８】
従って、従来のアクチュエータードライバーシステムの様に、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各アクチュエータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にアクチュエーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【００８９】
また、本実施例ではマスクパターン及びウエハを積載したステージを駆動する為のステージ系のアクチュエータードライブシステムと露光光学系の振動を除振するためのダンパーを駆動する為のダンパー系のアクチュエータードライブシステムを完全に分離することにより、双方のリップルノイズの干渉によって特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【００９０】
また本実施例のようにマスターとなる発振器の矩形波クロックをクロック入出力双方向インターフェイスを通して、ＳＹＮＣ１，ＳＹＮＣ２のような差動信号としてクロック専用バスに送り出す手段をクロック供給側に設け、クロックを受け取る側には差動信号をシングルモード信号に変換しそのまま変調用クロックと利用する、もしくは内部クロック発振器に同期をかけることにより、ノイズの影響に左右されずにスレーブ側に伝送することができる。
【００９１】
また本実施例のようにマスターとなるスイッチング電源のクロック入出力双方向インターフェイスを３ステートタイプのインターフェイスとすることで、クロック信号をマルチドロップ接続することが可能となり、どのスイッチング電源でもマスターにもスレーブにも切り替えることができるシステムを構築することが可能となる。
【００９２】
（第３の実施例）
図５は本発明の第３の実施例におけるアクチュエータードライバーシステムを使用したステップ・アンド・リピート方式露光装置の装置構成を示すブロック図である。
【００９３】
本実施例でも実施例１，２と同様にアクチュエーターとしてモーターを使用している場合について説明する。
【００９４】
本実施例においても本体側の構成及び動作については実施例１、２と全く同様の為、説明は省略する。ドライバーユニット側についても実施例２と全く同じ各モータードライバー９００〜９１５がマザーボード１８９に接続され、ドライブ用の電源、ＧＮＤはドライバー電源部１８８に設けられた実施例１と全く同じスイッチング電源４００〜４１５から、各モーターへの始動、停止、加減速パターン等の指令値はドライバー指令回路１９０から、マザーボード１８９経由で各モータードライバーに供給されている点は実施例１と全く同様である。
【００９５】
本実施例のモータードライバー９００〜９１５とスイッチング電源４００〜４１５、そしてドライブ指令回路１９０の構成を解り易く説明したブロック図を図６に示す。ここでは解り易くする為にモータードライバー９００，９０１，９０２とそのモータードライバーに電源を供給しているスイッチング電源４００，４０１，４０２に注目して、他のモータードライバー及びスイッチング電源は省略する。ただしその構成は図６に示した物と全く同様である。
【００９６】
本実施例において実施例１，２と異なる点はドライブ指令回路１９０内部のクロック発振器１９１を分周器１９２により分周して指令値クロックを生成すると共に、差動クロック出力インターフェイス１９３に接続し、差動クロック出力インターフェイス１９３では入力されたシングルモードクロックを差動クロックに変換してマザーボード１８９上のクロック専用バスに供給している点である。
【００９７】
本実施例のモータードライバー９００〜９０２では実施例２と同じで個々のドライバーにはＰＷＭ変調用のクロックを生成する発振器は設けられていない。従って各ドライバーは外部からマザーボード１８９上のクロック専用バス経由で供給されるドライブ指令回路１９０が出力した差動クロックを受信してＰＷＭ変調を行うのに必要なＰＷＭ波形を生成している。
【００９８】
また本実施例のスイッチング電源４００〜４０２に関しては実施例１と同じで各スイッチング電源は個別にスイッチング発振器を持っているが、その発振器は外部からのクロックに同期して発振する機能を持ち、マザーボード１８９上のクロック専用バス経由で供給されるドライブ指令回路１９０が出力した差動クロックを受信して、受信したクロックに同期したスイッチング発振を実現している。
【００９９】
以上説明したように本実施例のアクチュエータードライバーシステムでは、ドライブ指令回路１９０内部のクロック発振器により生成されるクロックを分周して自分自身の指令値クロックとして使用すると共に、差動クロック出力インターフェイス１９３を通して、差動クロックとしてマザーボード１８９上のクロック専用バスに供給する。供給された差動クロックはクロック専用バスに接続された複数のアクチュエータードライバーにおいてＰＷＭ変調を行うのに必要なＰＷＭ波形のクロックとして共通利用される一方、同様にクロック専用バスに接続された複数のスイッチング電源において個々のスイッチング電源が持っている内部の発振器に対して同期発振動作をさせるトリガーとして利用されている。
【０１００】
この動作により、クロック専用バスに接続されたドライブ指令回路の指令値クロックとアクチュエータードライバーのＰＷＭ変調クロックとスイッチング電源のスイッチング発振はすべて正確に同期させることが可能となる。従って実施例１，２と同様に従来のアクチュエータードライバーシステムの様に、各ドライバーのＰＷＭ変調クロック周波数のずれによる干渉成分やＰＷＭ変調クロックとスイッチング発振クロックあるいは指令値クロック周波数とＰＷＭ変調周波の間、指令値クロック周波数とスイッチング周波数の間の干渉成分が電源ラインやＧＮＤラインに漏れたノイズがマザーボード上で干渉をおこして、特定の周波数にピークをもつノイズパルスとなり、それが再び電源ラインやＧＮＤラインから各アクチュエータードライバーに戻ってきて、ＰＷＭコントロール部やＰＷＭドライブ部、ドライブ電流出力部において、実際にアクチュエーターをドライブするＰＷＭ変調されたドライブ電流波形に重畳することにより、最終的にはステージやダンパーにおいて、その特定ピーク周波数がメカ的な固有振動数と一致してステージやダンパーが異常な振動をおこす様な問題を解決することが可能である。
【０１０１】
また、本実施例１，２，３においては複数のアクチュエータードライバーと複数のスイッチング電源とドライブ指令回路が一つのマザーボード上に接続された例で説明したが、各ドライバー、スイッチング電源、ドライブ指令回路がケーブル等で接続されている場合も除外されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施例における装置構成のブロック図。
【図２】第１の実施例におけるモータードライバーシステムの内部ブロック図。
【図３】第２の実施例における装置構成のブロック図。
【図４】第２の実施例におけるモータードライバーシステムの内部ブロック図。
【図５】第３の実施例における装置構成のブロック図。
【図６】第３の実施例におけるモータードライバーの内部ブロック図。
【符号の説明】
【０１０３】
１３１  光源
１３２，１３５  フライアイレンズ
１３３  コンデンサレンズ
１３４  ミラー
１３６  マスクパターン
１３８  投影レンズ
１６０  モーターＲＹＲ
１６１  モーターＲＹＬ
１００  マスクステージ
１３９  ウエハ
１４０  チャック
１４１  Ｚステージ
１６２  モーターＺＡ
１６３  モーターＺＢ
１６４  モーターＺＣ
１４２  Ｘステージ
１６５  モーターＷＸ
１４３  Ｙステージ
１６６  モーターＷＹＲ
１６７  モーターＷＹＬ
１４７，１４８，１４９，１５０  ダンパー
１６８  モーターＭ１Ｘ
１６９  モーターＭ１Ｙ
１７０  モーターＭ２Ｘ
１７１  モーターＭ２Ｙ
１７２  モーターＭ３Ｘ
１７３  モーターＭ３Ｙ
１７４  モーターＭ４Ｘ
１７５  モーターＭ４Ｙ
２００〜２１５  モータードライバー
１８０  マザーボード
１８１  ドライバー指令回路
１８３  ドライバー電源部
３０１  ドライブ電流出力部
３０２  ＰＷＭドライブ部
３０３  ＰＷＭコントローラ部
３０４  ＬＰＦ（ローパスフィルター）
３０５  出力検出抵抗
４００〜４１５  スイッチング電源
１８５  マザーボード
１９０  ドライバー指令回路
５００  発振器
５０１  マスタースレーブ切り替え入力
５０２  マスタースレーブ切り替え回路
５０３  クロック入出力双方向インターフェイス
６００  商用整流部
６０１  １次コントロール部
６０２  高周波トランス
６０３  高周波整流部
６０４  ２次コントロール部
６０５  補助電源部
６０６  スイッチング発振器
６０７  差動クロック入力インターフェイス部
６０８  発振モード切替器
６０９  差動クロック入出力双方向インターフェイス
６１０  マスタースレーブ切り替え入力
７００  指令値クロック発振器
７０１  発振モード切替器
７０２  差動クロック入力インターフェイス
７０３  セレクタ
７０４  指令値出力部
８００〜８１５  スイッチング電源
９００〜９１５  モータードライバー
１８６  ステージドライブ指令値回路
１８７  ダンパードライブ指令値回路
１８９  マザーボード
１９０  ドライブ指令回路
１９１  クロック発振器
１９２  分周器
１９３  差動クロック出力インターフェイス
１９４  外部入力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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