(57)【要約】【課題】ステージを高精度に位置決めするために有利な技術を提供する。【解決手段】移動可能なステージを含むステージ装置は、複数のコイルを用いて前記ステージを駆動する駆動部と、前記複数のコイルに電流を供給して前記駆動部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記ステージの位置を目標位置に基づいて制御するように前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第１指令値と、前記ステージの駆動を制御する制御期間に前記駆動部で発生する熱量が目標熱量になるように、前記駆動部に推力を発生させない位相差で前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第２指令値とを用いて前記駆動部を制御する。【選択図】図１
2016099736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なステージを含むステージ装置であって、
複数のコイルを用いて前記ステージを駆動する駆動部と、
前記複数のコイルに電流を供給して前記駆動部を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記ステージの位置を目標位置に基づいて制御するように前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第１指令値と、前記ステージの駆動を制御する制御期間に前記駆動部で発生する熱量が目標熱量になるように、前記駆動部に推力を発生させない位相差で前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第２指令値とを用いて前記駆動部を制御する、ことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記ステージの移動プロファイルに基づいて前記第１指令値を決定し、
前記移動プロファイルに基づいて前記制御期間に前記駆動部で発生する熱量を求め、求めた熱量と前記目標熱量との差に相当する熱量が前記駆動部で更に発生するように前記第２指令値を決定する、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】
前記移動プロファイルは、前記ステージの目標位置のプロファイル、前記ステージの目標速度のプロファイル、および前記ステージの目標加速度のプロファイルのうち少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記制御期間における前記移動プロファイルには、前記ステージを加速又は減速させる第１期間と、前記ステージを等速で移動させる又は停止した状態で維持させる第２期間とが含まれ、
前記制御部は、前記第２期間において、前記第２指令値に基づいて前記駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記制御期間における前記移動プロファイルは、複数の前記第２期間を含み、
前記制御部は、前記複数のコイルに供給される電流の大きさが複数の前記第２期間の各々において互いに同じになるように前記第２指令値を決定する、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】
前記制御部は、前記第１指令値に従い前記ステージを駆動した結果に基づいて前記制御期間に前記駆動部で発生する熱量を求め、求めた熱量と前記目標熱量との差に相当する熱量が前記駆動部で更に発生するように前記第２指令値を更新する、ことを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項７】
基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１乃至６のうちいずれか１項のステージ装置を含む、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項９】
複数のコイルを含む駆動部によってステージの駆動を制御する制御方法であって、
前記ステージの位置を目標位置に基づいて制御するように前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第１指令値と、前記ステージの駆動を制御する制御期間に前記駆動部で発生する熱量が目標熱量になるように、前記駆動部に推力を発生させない位相差で前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第２指令値とを用いて前記ステージの駆動を制御する、ことを特徴とする制御方法。
【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、物品の製造方法、および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの製造において用いられるリソグラフィ装置では、基板やマスクを保持するステージを高精度に位置決めすることが求められている。リソグラフィ装置では、例えば、複数のコイルを用いてステージを駆動する駆動部が設けられ、複数のコイルの各々に電流を供給して駆動部に推力を発生させることにより、ステージの位置決めが行われうる。このようなリソグラフィ装置では、駆動部に発生させる推力に応じて複数のコイルから発生する熱が変化するため、ステージの温度が変動し、ステージを高精度に位置決めすることが困難になることがある。したがって、リソグラフィ装置では、ステージの温度の変動を低減させることが好ましい。特許文献１には、リソグラフィ装置によって基板にパターンを形成しない期間においても駆動部に推力を発生させてステージを移動させることにより複数のコイルから熱を発生させ、ステージの温度の変動を低減する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、リソグラフィ装置によって基板にパターンを形成しない期間、即ち、ステージを移動させる必要のない期間においても駆動部に推力を発生させてステージを移動させることによりステージの温度の変動を低減している。そのため、ステージを駆動させるための部品の摩耗が、当該期間においてステージを移動させた分だけ増加しうる。
【０００５】
そこで、本発明は、ステージを高精度に位置決めするために有利な技術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】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのステージ装置は、移動可能なステージを含むステージ装置であって、複数のコイルを用いて前記ステージを駆動する駆動部と、前記複数のコイルに電流を供給して前記駆動部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記ステージの位置を目標位置に基づいて制御するように前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第１指令値と、前記ステージの駆動を制御する制御期間に前記駆動部で発生する熱量が目標熱量になるように、前記駆動部に推力を発生させない位相差で前記複数のコイルにそれぞれ電流を供給するための第２指令値とを用いて前記駆動部を制御する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、ステージを高精度に位置決めするために有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のステージ装置を示す概略図である。
【図２】第１実施形態のステージ装置の構成を示す概略図である。
【図３】第１実施形態のステージ装置の駆動手順を表すフローチャートである。
【図４】制御期間ｔにおける移動プロファイルＰＲＯＦの例を示す図である。
【図５】制御期間ｔにおけるステージの目標加速度のプロファイルを示す図である。
【図６】制御期間ｔにおける電流プロファイルＩｐｒｏｆを示す図である。
【図７】制御期間ｔに駆動部で発生する熱量を示す図である。
【図８】駆動部で発生した熱を制御期間ｔで平均化した図である。
【図９】制御期間ｔにおける定格電流値Ｉｎを示す図である。
【図１０】制御期間ｔに駆動部で更に発生させる熱量を示す図である。
【図１１】駆動部に推力を発生させない位相差で各コイルに供給する電流プロファイルＩＮＦを示す図である。
【図１２】第２実施形態のステージ装置を示す概略図である。
【図１３】第２実施形態のステージ装置の駆動手順を表すフローチャートである。
【図１４】本発明のステージ装置を適用した露光装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のステージ装置１００について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態のステージ装置１００を示す概略図である。第１実施形態のステージ装置１００は、移動可能なステージ１と、ステージ１を駆動する駆動部２と、ステージ１の位置を計測する計測部３と、制御部１０とを含みうる。ここで、第１実施形態では、駆動部２は、ステージ１を支持する可動子２ａ１と回転軸２ａ２とを有するボールねじ２ａ、および複数のコイルを用いて回転軸２ａ２を回転させるモータ２ｂ（同期モータ）を含みうる。しかしながら、これに限られるものではなく、駆動部２は、複数のコイルを用いてステージ１を駆動するアクチュエータ（例えばリニアモータ）を含むように構成されていればよい。また、計測部３は、例えばレーザ干渉計やエンコーダなどを含み、ステージ１の現在位置ＰＯＳを計測する。例えば、計測部３がレーザ干渉計を含む場合、計測部３は、ステージ１の側面に設けられたミラー（不図示）にレーザ光を照射し、ミラーで反射されたレーザ光を用いてステージ１の基準位置からの変位を求める。これにより、計測部３は、求めた変位からステージ１の現在位置ＰＯＳを得ることができる。
【００１２】
制御部１０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、例えば、生成部６と、駆動制御部５と、温度制御部４と、加算器８と、ドライバ９とを含みうる。生成部６は、ステージ１の移動プロファイルＰＲＯＦを生成し、生成した移動プロファイルＰＲＯＦを駆動制御部５に送る。移動プロファイルＰＲＯＦは、ステージ１の移動を制御するための情報であり、ステージ１の目標位置のプロファイル、ステージ１の目標速度のプロファイル、およびステージ１の目標加速度のプロファイルのうち少なくとも１つを含みうる。
【００１３】
駆動制御部５は、生成部６から供給された移動プロファイルＰＲＯＦと計測部３による計測結果とに基づいて、ステージ１の現在位置ＰＯＳが目標位置に近づくように駆動部２の各コイルに電流を供給するための第１指令値を決定する。このとき、駆動制御部５は、モータ２ｂから送られてきた位相情報ＰＨＡＳＥに基づき、モータ２における複数のコイルの各々について第１指令値を決定する。また、駆動制御部５は、ステージ１の現在位置ＰＯＳが目標位置に近づくように複数のコイルに供給するための電流の情報（電流プロファイルＩｐｒｏｆ）を移動プロファイルＰＲＯＦに基づいて求め、求めた電流プロファイルＩｐｒｏｆを温度制御部４に送る。
【００１４】
温度制御部４は、ステージ１の駆動を制御する期間（制御期間ｔ）に駆動部２で発生する熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させない位相差で各コイルに電流を供給するための第２指令値を決定する。即ち、温度制御部４は、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を移動プロファイルＰＲＯＦ（電流プロファイルＩｐｒｏｆ）に基づいて求め、求めた熱量と目標熱量との差に相当する熱量が駆動部２で更に発生するように第２指令値を決定する。このとき、温度制御部４は、モータ２ｂから送られてきた位相情報ＰＨＡＳＥに基づいて、モータ２ｂにおける複数のコイルの各々について第２指令値を決定する。ここで、駆動部２（モータ２ｂ）は、複数のコイルを用いてボールねじ２ａの回転軸２ａ２を回転させることによりステージ１を駆動している。そのため、複数のコイルにおける電流の位相差を、駆動部２に推力を発生させる場合の位相差に対してずらすことにより、駆動部２に推力を発生させずに複数のコイルから熱（熱エネルギ）を発生させることができる。本実施形態のステージ装置１００は、この原理を利用し、制御期間ｔに駆動部２で発生した熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させずに複数のコイルから熱を発生させ、ステージ１の温度が変動することを低減するものである。
【００１５】
駆動制御部５で決定された第１指令値、および温度制御部４で決定された第２指令値は加算器８で合成され、合成指令値としてドライバ９に供給される。ドライバ９は、加算器８から出力された合成指令値に基づいて、モータ２における複数のコイルの各々に電流を供給する。このように第１実施形態のステージ装置１００は、第１指令値と第２指令値とに基づいて駆動部２を制御することにより、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を目標熱量にし、ステージ１の温度が変動することを低減することができる。
【００１６】
［駆動部２の制御について］
以下に、第１実施形態のステージ装置１００における駆動部２の制御例について説明する。図２は、第１実施形態のステージ装置１００の構成を示す概略図であり、駆動部２（モータ２ｂ）、駆動制御部５、および温度制御部４のそれぞれの構成を図１よりも詳細に示したものである。ここでは、モータ２ｂとして、回転式の三相同期モータが用いられる場合について説明する。モータ２ｂは、例えば、複数（３つ）のコイル１１に加え、回転軸２ａ２に接続された回転子１９と、センサ１２ａ（ホールセンサ）と、位相演算器１２ｂとを含みうる。センサ１２ａは、回転子１９の磁極の位相を検出する。また、位相演算器１２ｂは、センサ１２ａからの出力に基づいて回転子１９の磁極の位相を求めて当該位相の情報（位相情報ＰＨＡＳＥ）を出力する。位相演算器１２ｂは、第１実施形態においてはモータ２ｂの内部にあるものとしたが、モータ２ｂの外部にあってもよい。
【００１７】
駆動制御部５は、例えば、補償器５ａと、処理器５ｂとを含みうる。補償器５ａは、計測部３によって計測されたステージ１の現在位置ＰＯＳが、生成部６から供給されたステージ１の移動プロファイルＰＲＯＦにおける目標位置に近づくようにステージ１を駆動させるための駆動量を決定する。補償器５ａは、例えば、ＰＩＤ補償器などを含みうる。処理器５ｂは、補償器５ａによって決定された駆動量と、位相演算器１２ｂから送られた位相情報ＰＨＡＳＥに基づいて、ステージ１の現在位置ＰＯＳが目標位置に近づくように複数のコイル１１にそれぞれ電流を供給するための第１指令値を決定する。第１指令値は、複数のコイル１１の各々について決定されうる。ここで、補償器５ａは、駆動量を決定するとともに、生成部６から供給された移動プロファイルＰＲＯＦに従ってステージ１を駆動させる場合に駆動部２に供給される電流のプロファイル（電流プロファイルＩｐｒｏｆ）を求める。求められた電流プロファイルＩｐｒｏｆは温度制御部４に供給される。
【００１８】
温度制御部４は、例えば、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を移動プロファイルＰＲＯＦ（電流プロファイルＩｐｒｏｆ）に基づいて求め、求めた熱量と目標熱量との差に相当する熱量が駆動部２で更に発生するように第２指令値を決定する。温度制御部４は、例えば、第１演算器４ａと、設定器４ｂと、減算器４ｃと、第２演算器４ｄと、処理器４ｅとを含みうる。第１演算器４ａは、駆動制御部５（補償器５ａ）から供給された電流プロファイルＩｐｒｏｆに基づいて定格電流値Ｉｎを算出し、定格電流値Ｉｎの二乗（Ｉｎ２）を出力する。設定器４ｂは、一定の電流値でもって電流を駆動部２に供給すると仮定したときに制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量が目標熱量になる当該電流を目標電流値Ｉｔｒｇとして設定し、目標電流値Ｉｔｒｇの二乗（Ｉｔｒｇ２）を出力する。減算器４ｃは、第１演算器４ａから出力された定格電流値Ｉｎの二乗（Ｉｎ２）と、設定部４ｂから出力された目標電流値Ｉｔｒｇの二乗（Ｉｔｒｇ２）との差分値Ｉｔｍｐ２を求める。この差分値Ｉｔｍｐ２とコイル１１の抵抗値Ｒとの積が、制御期間ｔに駆動部２で更に発生させるべき熱量となる。第２演算器４ｄは、駆動制御部５から供給された電流プロファイルＩｐｒｏｆと、減算器４ｃで求められた差分値Ｉｔｍｐ２とに基づいて、制御期間ｔに駆動部２（モータ２ｂ）で発生する熱量を目標熱量にするための電流プロファイルＩＮＦを求める。処理器４ｅは、第２演算器４ｄによって求められた電流プロファイルＩＮＦと、位相演算器１２ｂから送られた位相情報ＰＨＡＳＥとに基づいて、駆動部２に推力を発生させないように複数のコイル１１にそれぞれ電流を供給するための第２指令値を決定する。第２指令値は、複数のコイル１１の各々について決定されうる。
【００１９】
加算器８は、駆動制御部５から供給された第１指令値と温度制御部４から供給された第２指令値を複数のコイル１１の各々について合成し、各コイル１１について求めた合成指令値をドライバ９に供給する。ドライバ９は、加算器８から供給された合成指令値に従い、複数のコイル１１の各々に電流を供給する。
【００２０】
［ステージ装置１００の駆動手順について］
次に、第１実施形態のステージ装置１００の駆動手順について、図３を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態のステージ装置１００の駆動手順を表すフローチャートである。ここでは、生成部６が、ステージ装置１００の各部を制御する主制御部として機能するものとして説明するが、それに限られるものではなく、生成部６とは異なる主制御部が制御部１０に含まれていてもよい。
【００２１】
Ｓ１１では、制御部１０は、生成部６において、ステージ１の移動を制御するための移動プロファイルＰＲＯＦを生成する。例えば、第１実施形態のステージ装置１００を用いる露光装置では、ＪＯＢと呼ばれる一連の動作が繰り返される。そのため、制御部１０は、ＪＯＢを実行してステージ１の駆動を制御する期間（制御期間ｔ）における移動プロファイルＰＲＯＦを生成しうる。図４は、移動プロファイルＰＲＯＦの例を示す図である。図４は、移動プロファイルＰＲＯＦとして、ステージ１の目標速度のプロファイルを示しているが、上述したように、移動プロファイルＰＲＯＦに、ステージ１の目標位置のプロファイルや、ステージ１の目標加速度のプロファイルが含まれてもよい。第１実施形態では、図４に示すように、制御期間ｔにおいて、ステージ１を所定の方向（例えばＸ方向）に移動させた後、ステージを所定の方向と反対の方向（例えば−Ｘ方向）に移動させて、ステージを元の位置に戻す例について説明する。このような移動プロファイルＰＲＯＦには、ステージ１を加速または減速させる第１期間（ｔ１、ｔ３、ｔ５およびｔ７）と、ステージ１を等速で移動させるまたは停止した状態で維持させる第２期間（ｔ２、ｔ４、ｔ６およびｔ８）とが含まれうる。ここで、制御期間ｔは、例えば、基板上に形成された複数のショット領域のうち幾つかのショット領域に露光処理を行っている期間であり、数分間となる。一般にステージ装置に使用されるモータは、３０分から１時間、またはそれ以上の温度時定数を有する。そのため、駆動部２に温度時定数より十分に短い制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を制御することにより、ステージ１の温度の変動を効率よく低減させることができる。
【００２２】
Ｓ１２では、制御部１０は、駆動制御部５の補償器５ａにおいて、生成部６から供給された移動プロファイルＰＲＯＦに基づいて、駆動部２に推力を発生させるために駆動部２に供給すべき電流のプロファイル（電流プロファイルＩｐｒｏｆ）を求める。制御部１０は、図４に示すステージ１の目標速度のプロファイルを微分することにより、図５に示すように、ステージ１の目標加速度のプロファイルを得ることができる。ステージ１の加速度は駆動部２（モータ２ｂ）に発生させる推力に比例し、駆動部２に発生させる推力はモータ２ｂの各コイル１１に供給される電流に比例する。このことから、制御部１０は、ステージ１の目標加速度のプロファイルに基づいて電流プロファイルＩｐｒｏｆを求めることができる。図６は、電流プロファイルＩｐｒｏｆを示す図である。
【００２３】
Ｓ１３では、制御部１０は、温度制御部４の第１演算器４ａにおいて、駆動制御部５の補償器５ａから供給された電流プロファイルＩｐｒｏｆに基づいて定格電流値Ｉｎを算出する。定格電流値Ｉｎとは、駆動部２で発生する熱が制御期間ｔにおいて一定であると仮定した場合における電流値のことである。即ち、定格電流値Ｉｎとは、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を平均化したときの電流値のことである。例えば、駆動部２で発生する熱は、各コイル１１の抵抗値Ｒと各コイルに供給される電流値Ｉの二乗との積に比例することから（ＲＩ２）で表されうる。そして、図６に示すように第１期間（ｔ１、ｔ３、ｔ５およびｔ７）において電流値Ｉが駆動部２に供給されるとすると、図７に示すように、第１期間（ｔ１、ｔ３、ｔ５およびｔ７）のそれぞれにおいて熱ＲＩ２が駆動部２で発生すると推定される。そのため、駆動部２に推力を発生させることによって制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量は図７における斜線部分の総面積（＝ＲＩ２（ｔ１＋ｔ３＋ｔ５＋ｔ７））と推定される。制御部１０は、その面積（熱量）を図８に示すように制御期間ｔで平均化することにより、図９に示すように定格電流値Ｉｎを求めることができる。即ち、制御部１０は、図６に示す電流プロファイルＩｐｒｏｆから得られる式（１）を定格電流値Ｉｎについて解くことにより、式（２）のように定格電流値Ｉｎを得ることができる。
【００２４】
【数１】
2016099736.tif 000003
【００２５】
【数２】
2016099736.tif 000004
【００２６】
Ｓ１４では、制御部１０は、制御期間ｔに駆動部２で発生すると推定された熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させない位相差で駆動部２に供給する電流値Ｉｐを決定する。例えば、制御部１０は、温度制御部４の減算器４ｃにおいて、設定器４ｂによって設定された目標電流値Ｉｔｒｇの二乗（Ｉｔｒｇ２）と、定格電流値Ｉｎの二乗（Ｉｎ２）との差分値Ｉｔｍｐ２を求める。制御部１０は、当該差分値Ｉｔｍｐ２とコイル１１の抵抗値Ｒとを乗じた値（発熱）に制御期間ｔを乗ずることで、制御期間ｔに駆動部２で更に発生させる熱量（ＲＩｔｍｐ２ｔ）を求めることができる。当該熱量（ＲＩｔｍｐ２ｔ）は、図１０における上側斜線部分によって表される。そして、制御部１０（第２演算器４ｄ）は、複数の第２期間（ｔ２、ｔ４、ｔ６およびｔ８）の全体でもって当該熱量（ＲＩｔｍｐ２ｔ）を発生させる場合、当該第２期間において駆動部２の各コイル１１に供給される電流値Ｉｐを式（３）に従って決定する。これにより、制御部１０は、図１１に示すように、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を目標熱量にするため、駆動部２に推力を発生させない位相差で各コイル１１に供給する電流のプロファイル（電流プロファイルＩＮＦ）を決定することができる。このように電流プロファイルＩＮＦを決定することにより、制御部１０は、複数のコイル１１に供給される電流の大きさが複数の第２期間の各々において互いに同じになるように第２指令値を決定することができる。
【００２７】
【数３】
2016099736.tif 000005
【００２８】
ここで、図１１に示す電流プロファイルＩＮＦでは、駆動部２に推力を発生させる第１期間（ｔ１、ｔ３、ｔ５およびｔ７）では電流値が零であるが、それに限られるものではない。例えば、第１期間においても、駆動部２に推力を発生させない電流値を駆動部２に供給するように電流プロファイルＩＮＦを構成してもよい。また、目標電流値Ｉｔｒｇは、一定の電流値でもって電流を駆動部２に供給すると仮定したときに制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量が目標熱量になる電流値としたが、それに限られるものではない。例えば、目標電流値Ｉｔｒｇを、ステージ装置１００や露光装置、モータ２ｂの仕様から決定されうる最大定格電流値Ｉｍａｘとしてもよい。
【００２９】
Ｓ１５では、制御部１０は、生成部６から供給された移動プロファイルＰＲＯＦに従ってステージ１の駆動を制御する。このとき、制御部１０は、駆動制御部５において、計測部３によって計測されたステージの現在位置ＰＯＳが目標位置に近づくようにステージ１を駆動させるための駆動量を決定し、決定した駆動量と位相情報ＰＨＡＳＥに基づいて第１指令値を決定する。また、制御部１０は、温度制御部４の処理器４ｅにおいて、第２演算部４ｄで求めた電流プロファイルＩＮＦと位相情報ＰＨＡＳＥとに基づいて、駆動部２に推力を発生させない位相差で複数のコイル１１にそれぞれ電流を供給するための第２指令値を決定する。そして、制御部１０は、加算器８において第１指令値と第２指令値とを合成して合成指令値を生成し、合成指令値をドライバ９に供給する。これにより、合成指令値に応じた電流がドライバ９から各コイル１１に供給される。このように、制御部１０は、第１指令値と第２指令値とに基づいて駆動部２を制御することにより、制御期間ｔに駆動部２で発生した熱量を目標熱量に近づけることができる。即ち、制御期間ｔに駆動部２で発生した熱量をＱとすると、熱量Ｑを式（４）で表すことができる。
【００３０】
【数４】
2016099736.tif 000006
【００３１】
Ｓ１６では、制御部１０は、生成部６で生成した移動プロファイルＰＲＯＦに従って次にステージ１を移動させる工程があるか否かを判断する。移動プロファイルＰＲＯＦに従ってステージ１を移動させる工程がある場合はＳ１５に戻り、当該工程がない場合はＳ１７に進む。Ｓ１７では、制御部１０は、駆動部２に推力を発生させない位相差の電流を、目標電流値Ｉｔｒｇでもって各コイル１１に供給する。これにより、ステージ１が停止している状態においても、駆動部２から熱を発生させることができるため、ステージ１の温度が変動することを低減することができる。
【００３２】
上述したように、第１実施形態のステージ装置１００は、第１指令値と第２指令値とを用いて駆動部２を制御する。第１指令値は、ステージ１の位置が目標位置に近づくように、駆動部２に推力を発生させる位相差で複数のコイル１１にそれぞれ電流を供給するために用いられる。また、第２指令値は、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させない位相差で複数のコイル１１にそれぞれ電流を供給するために用いられる。これにより、第１実施形態のステージ装置１００は、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を目標熱量に近づけ、ステージ１の温度が変動することを低減させることができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態のステージ装置２００について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第２実施形態のステージ装置２００を示す概略図である。第２実施形態のステージ装置２００は、第１実施形態のステージ装置１００（図２）と比べ、ステージ１の現在位置ＰＯＳが目標位置に近づくように駆動部２に実際に供給された電流値Ｉｒが温度制御部４の第１演算器４ａに供給されている。これにより、温度制御部４は、第１指令値に従いステージを実際に駆動した結果に基づいて制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を求め、求めた熱量と目標熱量との差に相当する熱量が駆動部２で更に発生するように第２指令値を更新することができる。
【００３４】
以下に、第２実施形態のステージ装置２００の駆動手順について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、第２実施形態のステージ装置２００の駆動手順を表すフローチャートである。ここでは、生成部６が、ステージ装置２００の各部を制御する主制御部として機能するものとして説明するが、それに限られるものではなく、生成部６とは異なる主制御部が制御部１０に含まれていてもよい。
【００３５】
Ｓ２１〜Ｓ２５の工程は、図３のフローチャートにおけるＳ１１〜Ｓ１５の工程と同様であるため、ここでは説明を省略する。Ｓ２６では、制御部１０（第１演算器４ａ）は、Ｓ２５においてステージ１の駆動を制御している間に駆動部２に供給された電流Ｉｒに基づいて定格電流Ｉｎを算出する。Ｓ２７では、制御部１０は、Ｓ２６で算出した定格電流Ｉｎを用いて、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させない位相差で各コイルに供給する電流プロファイルＩＮＦを決定する。これにより、制御部１０は、次にステージ１を移動させる工程（Ｓ２５）に用いられる第２指令値を更新することができる。
【００３６】
第２実施形態では、フィードバック制御系の出力（電流値Ｉｒ）を用いることにより、駆動部２に推力を発生させるための電流を各コイル１１に供給することによって駆動部２で発生する熱量を精度よく求めることができる。そのため、制御部１０は、当該熱量に基づいて定格電流Ｉｎを精度よく算出することができ、第１実施形態のステージ装置に比べて、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を目標熱量に更に近づけることができる。
【００３７】
Ｓ２８では、制御部１０は、生成部６で生成した移動プロファイルＰＲＯＦに従ってステージ１を移動させる工程があるか否かを判断する。移動プロファイルＰＲＯＦに従ってステージ１を移動させる工程がある場合はＳ２５に戻り、当該工程が無い場合はＳ２９に進む。Ｓ２９では、制御部１０は、Ｓ２５においてステージ１の駆動を制御している間に駆動部２に供給された電流値Ｉｒに基づいて定格電流Ｉｎを算出する。ステージ１を移動させる工程が終了した後ではステージ１は停止している状態であるが、第２実施形態のステージ装置２００では、フィードバック制御系によってステージ１の位置が制御されているため、電流値Ｉｒは零にならない。そのため、制御部１０は、Ｓ２９において、ステージ１が停止している状態における電流値Ｉｒに基づいて定格電流Ｉｎを算出する。そして、Ｓ３０では、制御部１０は、Ｓ２９で算出した定格電流Ｉｎを用いて、制御期間ｔと同等の期間に駆動部２で発生する熱量が目標熱量になるように、駆動部２に推力を発生させない位相差で駆動部２に供給するための電流プロファイルＩＮＦを決定する。このように、電流プロファイルＩＮＦを決定することで、ステージ１が停止している状態においても駆動部２から熱を発生させることができるため、ステージ１の温度が変動することを低減することができる。
【００３８】
上述したように、第２実施形態のステージ装置２００は、第１指令値に従いステージ１を駆動した結果に基づいて制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を求め、求めた熱量に基づいて第２指令値を更新する。これにより、第２実施形態のステージ装置２００は、第１実施形態のステージ装置１００に比べ、制御期間ｔに駆動部２で発生する熱量を目標熱量に更に近づけ、ステージ１の温度の変動を更に低減させることができる。
【００３９】
＜リソグラフィ装置の実施形態＞
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置において、上述のステージ装置を適用する例について説明する。リソグラフィ装置は、例えば、基板を露光してマスクのパターンを基板に転写する露光装置や、基板上のインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置、荷電粒子線を基板に照射して基板にパターンを形成する描画装置を含みうる。露光装置においては、マスクおよび基板の少なくとも一方を保持するステージの位置を制御するために上述のステージ装置が用いられうる。インプリント装置においては、モールドおよび基板の少なくとも一方を保持するステージの位置を制御するために上述のステージ装置が用いられうる。また、描画装置においては、基板を保持するステージの位置を制御するために上述のステージ装置が用いられうる。以下では、露光装置において上述のステージ装置を用いる例について説明する。
【００４０】
図１４は、本発明のステージ装置を適用した露光装置３００を示す概略図である。露光装置３００は、照明光学系５０と、投影光学系６０と、マスク７１を保持するマスクステージ７２の位置を制御するための第１ステージ装置７０と、基板８１を保持する基板ステージ８２の位置を制御するための第２ステージ装置８０とを含みうる。ここで、第１ステージ装置７０および第２ステージ装置８０はそれぞれ、第１実施形態のステージ装置１００または第２実施形態のステージ装置２００と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。また、露光装置３００は、制御部９０を含みうる。制御部９０は、例えばＣＰＵやメモリを含み、露光装置３００の各部を制御する（露光処理を制御する）。露光装置３００における制御部９０は、第１ステージ装置７０における制御部や第２ステージ装置８０における制御部を含みうる。
【００４１】
マスク７１および基板８１は、マスクステージ７２および基板ステージ８２によってそれぞれ保持されており、投影光学系６０を介して光学的にほぼ共役な位置（投影光学系６０の物体面および像面の位置）に配置される。投影光学系６０は、所定の投影倍率（例えば１／２倍）を有し、照明光学系５０から射出された光を用いて、マスク７１に形成されたパターンを基板８１に投影する。その際、第１ステージ装置７０および第２ステージ装置８０は、投影光学系６０の投影倍率に応じた速度比で、マスクステージ７２および基板ステージ８２を例えばＹ方向に相対的に移動させる。これにより、マスク７１に形成されたパターンを基板８１に転写することができる。
【００４２】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置）を用いて基板にパターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程でパターンが形成された基板を加工（例えば現像）する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、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、パッケージング等）を含む。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。
【００４３】
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ないことはいうまでもなく、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】
【００４４】
１：ステージ、２：駆動部、１０：制御部、１１：コイル、１００：ステージ装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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