【手続補正書】
【提出日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体部材を有する移動体と、該磁性体部材を挟んで対向するように配置され該移動体に駆動力を与える電磁石と、前記移動体と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流検出器とを有する位置決め装置であって、
前記移動体と前記電磁石の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有し、該算出手段の結果にもとづいて前記移動体を移動させることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出することを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記位置検出手段はレーザ干渉計であり、基準部材に対する前記移動体および前記電磁石の位置の差から前記移動体と前記電磁石との間の相対位置を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項１〜３のいずれかに記載の位置決め装置を用いて基板を位置決めすることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
互いに相対的に移動可能な第１移動体及び第２移動体と、前記第１移動体に設けられた磁性体部材と、該磁性体部材を挟んで前記第２移動体に配置される電磁石と、前記第１および第２移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流値検出器とを有し、前記電磁石を用いて前記第２移動体の加減速力を前記第１移動体に伝達して前記第１移動体を位置決めする位置決め装置の制御方法であって、
前記第１移動体と第２移動体の相対位置をずらすように前記第１移動体または第２移動体を移動する工程と、
それぞれの相対位置において前記第２移動体に所定の駆動指令値を与えた際の前記電磁石のコイルの電流値を検出する工程と、
前記検出された電流値を用いて前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する工程と、
算出工程の結果にもとづいて前記第１移動体を移動する工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項５に記載の位置決め制御方法を用いて基板の位置決めを行うことを特徴とする露光装置。
【請求項７】
ガイド部材と、該ガイド部材を挟んで対向するように配置される電磁石と、前記ガイド部材と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流を検出する電流検出器とを有し、電磁石を設けた対象物をガイドに沿って案内する磁気軸受装置において、
前記電磁石と前記ガイド部材の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有し、該算出手段の結果にもとづいて前記移動体を移動させることを特徴とする磁気軸受装置。
【請求項８】
前記算出手段は、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出することを特徴とする請求項７に記載の磁気軸受装置。
【請求項９】
基板にパターンを露光する露光装置であって、請求項７または８に記載の磁気軸受装置を基板を位置決めするためのステージの案内に用いることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
デバイス製造方法であって、感光剤が塗布された基板に請求項４、６または９のいずれかに記載の露光装置によってパターンを露光する工程と、露光した基板を現像する工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体露光装置や検査装置等に使用され、マスクやレチクル等の露光原版や半導体ウエハ等の被露光物、被検査物等を所定の位置に位置決めする、磁気軸受を有した位置決め機構およびその制御方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上述のように電磁継手を用いた位置決め装置においては、電磁継手を構成する電磁石と磁性体部材である磁性体板の間隙が装置の性能に影響を及ぼす。具体的には、磁性体板が対向する電磁石の中心に配置されず、どちらかに偏って配置されていると、間隙が広がっている方の電磁石のドライバの駆動電圧、駆動電流、消費電力等、制御部の電気的な負荷が大きくなり、仕様を満たさなく恐れがある。
一方、特許文献２に記載のように、間隙を測定するためにセンサを設けると、重量増加、大型化、コスト増加といった問題があり、設計上の制約も大きい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る位置決め装置は、磁性体部材を有する移動体と、該磁性体部材を挟んで対向するように配置され該移動体に駆動力を与える電磁石と、前記移動体と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流検出器とを有する位置決め装置であって、前記移動体と前記電磁石の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有し、該算出手段の結果にもとづいて前記移動体を移動させることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る位置決め装置の制御方法は、互いに相対的に移動可能な第１移動体及び第２移動体と、前記第１移動体に設けられた磁性体部材と、該磁性体部材を挟んで前記第２移動体に配置される電磁石と、前記第１および第２移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流値を検出する電流値検出器とを有し、前記電磁石を用いて前記第２移動体の加減速力を前記第１移動体に伝達して前記第１移動体を位置決めする位置決め装置の制御方法であって、前記第１移動体と第２移動体の相対位置をずらすように前記第１移動体または第２移動体を移動する工程と、それぞれの相対位置において前記第２移動体に所定の駆動指令値を与えた際の前記電磁石のコイルの電流値を検出する工程と、前記検出された電流値を用いて前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する工程と、算出工程の結果にもとづいて前記第１移動体を移動する工程と、を有することを特徴とする。  この制御方法は、算出された間隙の差を低減するように前記第２移動体を移動する工程をさらに有することが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る磁気軸受装置は、ガイド部材と、該ガイド部材を挟んで対向するように配置される電磁石と、前記ガイド部材と前記電磁石の相対位置を検出する位置検出手段と、前記電磁石のコイルに流れる電流を検出する電流検出器とを有し、電磁石を設けた対象物をガイドに沿って案内する磁気軸受装置において、前記電磁石と前記ガイド部材の相対位置をずらして、それぞれの相対位置において前記電磁石に所定の磁力を発生させた際に前記電流検出器によって得られた電流値を用いて、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙の差が低減する位置を算出する算出手段を有し、該算出手段の結果にもとづいて前記移動体を移動させることを特徴とする。
前記算出手段は、例えば、前記相対位置と前記電流値の関係を関数に近似して求め、対向するそれぞれの電磁石で求められた関数の交点を、前記電磁石のそれぞれと前記磁性体部材との間隙が略一致する位置として算出するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
電磁石のそれぞれと磁性体部材との間隙が略一致する位置を検出する手順を以下に示す。位置検出手段である干渉計により測定した、粗動ステージと微動ステージの相対位置の中心を初期位置Ｘとし、初期位置Ｘから粗動ステージまたは微動ステージをＸ方向へ所定の値ずらして（第１工程）、ずらした位置で粗動ステージをステップ移動した際に駆動コイルへ流れる電流（以下、駆動電流）の最大振幅値を測定する（第２工程）。ここで、ステップ移動は所定の磁力が発生するように、最大速度および加速度等が同じ条件のもとに行われる。これを、ずらす値を変えて数回行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図５に示すように初期位置Ｘから正の方向へ微動ステージをずらせば、ＸＲ側の間隙は狭まり（駆動電流値は下がり）、ＸＬ側は広がる（駆動電流値は上がる）（図５（ｂ））。負の方向へずらせばその逆になる（図５（ｃ））。これらの計測値（図６（ａ））から、最小二乗法等を用いて式（４）のように線形な関数で近似したのち、対向する電磁継手の駆動電流の交点を算出する（図６（ｂ）、第３工程）。この交点こそが各々の間隙が略一致する点であるとわかる。微動ステージの現在地から中心までの距離を求め、移動させる（第４工程）。
これをスキャン開始前（ステージ駆動開始前）および、アイドル状態時に自動的に行うことで、常に略一致する間隙となるように該移動体を配置することが可能となる。
図７は上記の動作を示すフローチャートである。
図５において、５９ａはＸＬ側のＥ型電磁石、５９ｂはＸＲ側のＥ型電磁石、６０は微動ステージ（電磁継手ターゲット）である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図８、図９に示すように、Ｘステージ１５はＹステージ１１の側面とＸステージ１５の側板との間に設けられた４個の電磁石および２枚の磁性体板１８によって、Ｙステージ１１の側面に沿って動くようにガイドされている。２枚の磁性体板１８はＹステージ１１の２つの側面に各々固定され、４個の電磁石はＸステージの２つの側板に２個ずつ固定される。そして各々の磁性体板１８と２個の電磁石は非接触で対面している。
このように、電磁石を磁気軸受として用いた場合にも実施例１のように対向する電磁石のそれぞれと磁性体部材（図８、図９の場合は磁性体板）との間隙の差を低減することができる。