特許 7594414 電力供給装置、システム、露光装置および物品製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】電力供給装置、システム、露光装置および物品製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20241127BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20241127BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 304E

H02J1/10

H01L21/02 Z

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020193758

(22)【出願日】2020-11-20

(65)【公開番号】P2022082285

(43)【公開日】2022-06-01

【審査請求日】2023-11-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】茂木 泰弘

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３１９５４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－１０４０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ １／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置であって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つのユニットに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択し、選択された電源を示す接続先情報を前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスに供給する制御部と、を備える、
ことを特徴とする電力供給装置。

【請求項2】

前記接続先情報が供給された前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスの前記制御情報は、前記接続先情報を含むように更新され、
前記制御部は、前記状態において前記複数のユニットのいずれかのユニットから取得した前記制御情報が前記接続先情報を含む場合は、前記接続先情報に基づいて、当該ユニットと前記接続先情報によって示される電源とを接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。

【請求項3】

前記複数のユニットが、前記複数の電源のいずれから電力が供給されるかが既に決定された少なくとも１つの第１ユニットと、前記複数の電源のいずれから電力が供給されるかが未だ決定されていない少なくとも１つの第２ユニットと、を含む状態において、
前記制御部は、前記複数の電源のうち前記第１ユニットに電力を供給する電源の余剰電力と、前記第２ユニットの前記制御情報とに基づいて、前記複数の電源のうち前記第２ユニットに対して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給装置。

【請求項4】

複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置であって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択する制御部と、
１つの電力供給端子に１つのメモリが対応するように前記複数の電力供給端子にそれぞれ対応する複数のメモリ素子と、を備え、
前記複数のユニットの各々は、前記複数の電力供給端子のうちの１つの電力供給端子に接続されたときに、前記複数のメモリ素子のうち前記１つの電力供給端子に対応するメモリ素子に接続され、
前記複数のメモリ素子の各々は、前記複数の電力供給端子のうち対応する電力供給端子を識別する識別情報を含み、前記複数の電力供給端子のうち対応する前記電力供給端子に接続されたユニットの前記デバイスに前記識別情報を供給する、
ことを特徴とする電力供給装置。

【請求項5】

前記複数のメモリ素子の各々は、前記複数の電力供給端子のうち対応する前記電力供給端子に接続されたユニットの前記デバイスから電力の供給を受けて動作し、前記識別情報を前記デバイスに供給する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。

【請求項6】

前記複数のユニットのうち前記複数の電力供給端子に接続されたユニットの前記デバイスに電力を供給する機能を有する通信インターフェースを更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力供給装置。

【請求項7】

前記デバイスは、前記制御情報を格納する不揮発性メモリを含み、
前記制御部は、前記不揮発性メモリに格納された前記制御情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力供給装置。

【請求項8】

前記不揮発性メモリに格納された前記制御情報は、任意または所定のタイミングで更新され、
前記制御部は、更新された前記制御情報を取得する、
ことを特徴とする請求項７に記載の電力供給装置。

【請求項9】

前記複数の電源の仕様および状態、および、前記複数のユニットの消費電力の少なくとも１つを示す情報を出力する出力部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電力供給装置。

【請求項10】

複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電源および複数の電力供給端子を有する電力供給装置の前記複数の電力供給端子のいずれかに接続され前記電力供給装置から供給される電力によって動作するユニットであって、
当該ユニットの消費電力に関する情報、および、前記複数の電源のうち当該ユニットのために前記電力供給装置によって選択された電源を示す接続先情報、を含む制御情報を格納するデバイスと、
前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、
前記受電部に対して電力の供給を受けることなく前記制御情報を前記電力供給装置に提供する通信部と、
を備えることを特徴とするユニット。

【請求項11】

当該ユニットのための電源が前記電力供給装置によって選択されるまでは、前記接続先情報として、電源が未確定であることを示す情報が前記デバイスに格納されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載のユニット。

【請求項12】

複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電源および複数の電力供給端子を有する電力供給装置の前記複数の電力供給端子のいずれかに接続され前記電力供給装置から供給される電力によって動作するユニットであって、
制御情報を格納するデバイスと、
前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、
前記受電部に対して電力の供給を受けることなく前記制御情報を前記電力供給装置に提供する通信部と、を備え、
前記電力供給装置は、１つの電力供給端子に１つのメモリが対応するように前記複数の電力供給端子にそれぞれ対応する複数のメモリ素子を有し、前記複数のメモリ素子の各々は、前記複数の電力供給端子のうち対応する電力供給端子を識別する識別情報を含み、
当該ユニットが前記複数の電力供給端子のうちの１つの電力供給端子に接続されたときに、前記デバイスは、前記複数のメモリ素子のうち前記１つの電力供給端子に対応するメモリ素子に接続され、前記メモリ素子から前記識別情報を取得し、前記識別情報を含むように前記制御情報を更新する、
ことを特徴とするユニット。

【請求項13】

複数のユニットと、前記複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置と、を備えるシステムであって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つのユニットに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択し、選択された電源を示す接続先情報を前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスに供給する制御部と、を備える、
ことを特徴とするシステム。

【請求項14】

前記接続先情報が供給された前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスの前記制御情報は、前記接続先情報を含むように更新され、
前記制御部は、前記状態において前記複数のユニットのいずれかのユニットから取得した前記制御情報が前記接続先情報を含む場合は、前記接続先情報に基づいて、当該ユニットと前記接続先情報によって示される電源とを接続する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

複数のユニットと、前記複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置と、を備えるシステムであって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択する制御部と、
１つの電力供給端子に１つのメモリが対応するように前記複数の電力供給端子にそれぞれ対応する複数のメモリ素子と、を備え、
前記複数のユニットの各々は、前記複数の電力供給端子のうちの１つの電力供給端子に接続されたときに、前記複数のメモリ素子のうち前記１つの電力供給端子に対応するメモリ素子に接続され、
前記複数のメモリ素子の各々は、前記複数の電力供給端子のうち対応する電力供給端子を識別する識別情報を含み、前記複数の電力供給端子のうち対応する前記電力供給端子に接続されたユニットの前記デバイスに前記識別情報を供給する、
ことを特徴とするシステム。

【請求項16】

複数のユニットと、前記複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置と、を備える露光装置であって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つのユニットに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択し、選択された電源を示す接続先情報を前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスに供給する制御部と、を備える、
ことを特徴とする露光装置。

【請求項17】

前記接続先情報が供給された前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスの前記制御情報は、前記接続先情報を含むように更新され、
前記制御部は、前記状態において前記複数のユニットのいずれかのユニットから取得した前記制御情報が前記接続先情報を含む場合は、前記接続先情報に基づいて、当該ユニットと前記接続先情報によって示される電源とを接続する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。

【請求項18】

複数のユニットと、前記複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置と、を備える露光装置であって、
各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、
前記電力供給装置は、
複数の電源と、
前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択する制御部と、
１つの電力供給端子に１つのメモリが対応するように前記複数の電力供給端子にそれぞれ対応する複数のメモリ素子と、を備え、
前記複数のユニットの各々は、前記複数の電力供給端子のうちの１つの電力供給端子に接続されたときに、前記複数のメモリ素子のうち前記１つの電力供給端子に対応するメモリ素子に接続され、
前記複数のメモリ素子の各々は、前記複数の電力供給端子のうち対応する電力供給端子を識別する識別情報を含み、前記複数の電力供給端子のうち対応する前記電力供給端子に接続されたユニットの前記デバイスに前記識別情報を供給する、
ことを特徴とする露光装置。

【請求項19】

請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記基板を現像する現像工程と、
前記現像工程を経た前記基板を処理して物品を得る処理工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給装置、システム、露光装置および物品製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

産業機器には、基本仕様を満たす標準ユニット群と顧客が選択可能な機能拡張を提供するオプションユニット群とを備えるものがある。また、産業機器には、それに加えて、顧客の個別の要望に沿って開発されたユニットを備えるものもある。更には、産業機器をベンダーが顧客へ納めた後も、基本仕様に対してアップグレードさせるハードウエアおよび／またはソフトウエアを提供することもなされうる。一方で、種々の組み合わせが採用されうるユニット構成の全てに対応可能な電源を個別に用意することは困難である。

【0003】

まず、産業機器に含まれる複数のユニットの全体の消費電力を正確に把握することは困難である。例えば、半導体露光装置やＦＰＤ露光装置のような超高精密な産業機器の場合は、同じユニット構成であっても、設置先によっては設置環境（周囲温度、湿度、高度）や設備（冷却水温度、電源電圧入力）等の影響により環境制御に使用される消費電力が変化しる。また、産業機器の設置場所の床強度に応じて制振制御のために使用される消費電力が変化しうる。

【0004】

また、設置環境の違いによる影響だけでなく、露光シーケンスにおけるワークの搬入からアライメント計測、スキャン露光の繰り返し、ワークの搬出までの過程で各ユニットの役割が異なりうる。よって、露光シーケンスによって、消費する電力のピークのタイミングが異なりうる。例えば、アライメントスコープおよびオフアクシススコープのような計測系は、計測時には電力を多く消費するが露光時はほとんど消費しない。原版を駆動する原版駆動機構および基板を駆動する基板駆動機構については、その逆で、計測時には電力はほとんど消費しないが露光時は大電力を消費する。このような各ユニットの特徴を把握した上で負荷が均一になるような電源供給が可能であることが望ましい。

【0005】

上記の事情を踏まえ、標準構成だけのユニットであれば各ユニットの消費電力仕様と産業機器を制御するソフトウエアが実行するシーケンス制御を考慮した設計データをベースとして、それに適した電力供給を用意することは可能である。ところが、すべてのオプションを使用する前提で産業機器の電源システムを構築すると、オプション構成がない産業機器の場合は電源の余剰電力が大きい。余剰電力が大きい構成は、電源効率が落ちるので、省エネの観点で望ましくない。また、オプション構成がある場合とない場合とでは標準ユニットの動作も異なるため、標準ユニット自体の消費電力も変動しうる。

【0006】

上記のように産業機器は、特性がわかっている標準ユニットおよびオプションユニットの組み合わせが多いだけでも、消費電力を正確に把握することが難しい。これに加えて、顧客との商談の上で仕様が確定する特注ユニットが電源システムに追加で接続されることや、顧客へ産業機器を納めた後に性能または機能をアップグレードすることにより消費電力が増えることもある。このような場合に対して、予め用意されていた産業機器の電源システムで対応することは極めて困難である。最悪の場合、電源システムの容量を超えて、産業機器がダウンする可能性もある。

【0007】

そこで、ユニットの追加あるいは機能の追加があった場合には、それに応じて電源を増設するか、改修規模が大きな配線工事を行う必要があった。その結果、非効率的な電源システムが構築され、これにより、電力損失が増えたり、設置面積が必要以上に増えたりするといった問題が発生しうる。また、配線工事は、メインブレーカをオフしてから行われるので、産業機器のダウンタイムが大きくなりうる。

【0008】

特許文献１には、電源振分制御回路およびサーバ振分制御回路が記載されている。電源振分制御回路は、サーバ装置から電力予測値を入手すると、消費電力が少ないサーバ装置に対しては、内蔵電源を外部出力させる切替指示を送り、消費電力が多いサーバ装置に対しては、外部出力された内蔵電源を受け取らせる切替指示を送る。サーバ振分制御回路は、余剰電力をどのサーバにどのくらい割り振るかを示す振分情報を生成し、サーバ電源振分回路に送る。しかし、サーバ装置は、電力が供給されサーバ装置として動作している状態でなければ、電力予測値を電源振分制御回路に送ることはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１０―１７０３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、複数のユニットに対して電力を供給する電力供給装置の再構成を容易にするために有利な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の１つの側面は、複数のユニットに対して電力を供給するための複数の電力供給端子を有する電力供給装置に係り、各ユニットは、前記複数の電力供給端子のいずれかから電力の供給を受ける受電部と、前記受電部に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報を前記電力供給装置に提供するデバイスとを含み、前記電力供給装置は、複数の電源と、前記複数の電力供給端子を通して前記複数のユニットに電力が供給されていない状態において前記複数のユニットのそれぞれの前記デバイスから前記制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて前記複数のユニットの少なくとも１つのユニットに対して前記複数の電力供給端子のいずれかを通して電力を供給するための電源を前記複数の電源から選択し、選択された電源を示す接続先情報を前記少なくとも１つのユニットの前記デバイスに供給する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数のユニットに対して電力を供給する電力供給装置の再構成を容易にするために有利な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】産業機器における電力供給装置の構成を例示する図。

【図2】ＩｏＴデバイスの不揮発性メモリに格納されたユニット電力情報を例示する図。

【図3】産業機器の一部の詳細を例示する図。

【図4】電力供給制御部が産業機器における電力リソースを動的に割り当てる割当シーケンスを例示する図。

【図5】追加されたユニットに内蔵電源を割り当てる動作を例示する図。

【図6】産業機器に組み込まれるユニットの構成を例示する図。

【図7】産業機器における電力供給装置を利用したオンラインシステムの構成を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0015】

図１には、一実施形態の産業機器ＩＥにおける電力供給装置１の構成が示されている。産業機器ＩＥは、電力供給装置１を含むシステムの一例である。産業機器ＩＥは、複数のユニット２００、２０１、２０２、２０３を備えうる。複数のユニット２００、２０１、２０２、２０３は、受電部２３０、２３１、２３２、２３３をそれぞれ含みうる。複数のユニット２００、２０１、２０２、２０３は、ＩｏＴデバイス２１０、２１１、２１２、２１３をそれぞれ含みうる。電力供給装置１は、複数のユニット２００、２０１、２０２、２０３の受電部２３０、２３１、２３２、２３３に対して電力を供給するための複数の電力供給端子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４を備えうる。また、電力供給装置１は、複数の内蔵電源（電源）１００、１０１、１０２、１０３を備えうる。

【0016】

複数の内蔵電源１００、１０１、１０２、１０３には、外部電源から電力ＰＷＲが供給されうる。一例において、複数の内蔵電源１００、１０１、１０２、１０３のうち内蔵電源１０３は、予備の内蔵電源であり、複数の電力供給端子１１０～１１４のうち電力供給端子１１４は、予備の電力供給端子でありうる。電力供給装置１は、電力供給制御部１３０を備えうる。電力供給制御部１３０は、複数のユニット２００～２０３の少なくとも１つに対して複数の電力供給端子１１０～１１４のいずれかを通して電力を供給するための内蔵電源を複数の内蔵電源１００～１０３の中から選択するように構成されうる。また、電力供給装置１は、ＰｏＥハブ１３１を備えうる。ＰｏＥハブ１３１は、複数のユニット２００～２０３のうち複数の電力供給端子１１０～１１４に接続されたユニットのＩｏＴデバイスに電力を供給する機能を有する通信インターフェースの一例である。電力供給装置１は、更に、複数の内蔵電源１００～１０３の少なくとも１つと複数の電力供給端子１１０～１１４の少なくとも１つとの接続を決定するスイッチ回路１３２を備えうる。なお、図１の例では、スイッチ回路１３２は、複数の内蔵電源１００～１０３の少なくとも１つと電力供給端子１１３、１１４の少なくとも１つとの接続を決定するように配置されている。接続の決定とは、接続を行うこと、および、その接続を解除することを含む。

【0017】

複数の電力供給端子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４には、複数のＩＣメモリ（メモリ素子）１２０、１２１、１２２、１２３、１２４がそれぞれ割り当てられている。複数のＩＣメモリ１２０、１２１、１２２、１２３、１２４の各々には、複数の電力供給端子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４のうち対応する電力供給端子のロケーション情報（識別情報）が格納される。電力供給制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３を管理する機能、スイッチ回路１３２を制御する機能、および、産業機器制御部１５０とＰｏＥハブ１３１を介して通信する機能を備えうる。

【0018】

電力供給制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３の各々に制御信号を送ることによって、複数の内蔵電源１００～１０３を動作状態（ＯＮ）にしたり、停止状態（ＯＦＦ）にしたりすることができる。また、電力供給制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３から、例えば、それらの仕様（例えば、定格出力電力、出力電圧）および／または状態（例えば、エラー状態）等の情報を任意または所定のタイミングで取得しうる。電力供給制御部１３０には、外部電源から電力ＰＷＲが供給されうる。電力供給制御部１３０は、外部電源から電力供給制御部１３０に電力ＰＷＲが供給されることにより、又は、不図示のスイッチが操作されることより、又は、起動コマンド等の起動信号が入力されることにより、起動されうる。複数の内蔵電源１００～１０３は、電力供給制御部１３０からの制御信号あるいは起動信号によって起動されうる。複数の内蔵電源１００～１０３は、起動されることによって、電力ＰＷＲに基づいて、それぞれの仕様に応じた電圧を出力しうる。

【0019】

電力供給制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３のそれぞれの仕様（例えば、定格出力電力、出力電圧）と、複数のユニット２００～２０３の仕様（例えば、消費電力、入力電圧）および接続先（電力供給端子）に基づいてスイッチ回路１３２を制御しうる。これは、複数のユニット２００～２０３の各々に対して電力を供給する内蔵電源を複数の内蔵電源１００～１０３から選択することを意味する。電力供給制御部１３０は、複数のユニット２００～２０３にそれぞれ設けられたＩｏＴデバイス２１０～２１３から複数のユニット２００～２０３の仕様（例えば、消費電力、入力電圧）および接続先（電力供給端子）に関する情報を取得することができる。電力供給制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３の仕様および状態、および、複数のユニット２００～２０３の消費電力の少なくとも１つを示す情報を出力する出力部を備えてもよい。該出力部は、例えば、表示部および通信部の少なくとも１つを含みうる。

【0020】

図２（ａ）、（ｂ）には、ユニットに設けられたＩｏＴデバイスの不揮発性メモリ（後述のフラッシュＲＯＭ３０６）に格納されたユニット電力情報の例が模式的に示されている。この例では、ユニット２００は、標準ユニット（産業機器ＩＥに標準で組み込まれるユニット）であり、ユニット２０３は、オプションユニット（ユーザの選択によって産業機器ＩＥに標準で組み込まれるユニット）である。図２（ａ）には、標準ユニットであるユニット２００のＩｏＴデバイス２１０に格納されたユニット電力情報の例が模式的に示されている。図２（ｂ）には、オプションユニットであるユニット２０３のＩｏＴデバイス２１３に格納されたユニット電力情報の例が模式的に示されている。

【0021】

１行目には、ユニット名称、接続された電力供給端子、接続された内蔵電源、入力電圧の情報が含まれる。ユニットが標準ユニットである場合は、接続計画が確定している負荷であるので、全ての情報が設置の当初から存在しうる。一方、ユニットがオプションユニット等の接続が未確定のユニットである場合、接続された電力供給端子および接続された内蔵電源に関する情報は設置の当初は存在しない。図２（ｂ）の例では、接続先が未確定の電力供給端子はＸで示され、接続先が未確定の内蔵電源はＹで示されている。Ｘについては、電力供給端子のロケーション情報が含まれるＩＣメモリから取得され、これについては、図３を参照して説明される。Ｙについては、電力供給制御部１３０が電力リソース（内蔵電源１００～１０３）を動的に割り当てるための割当シーケンスを実行中することによって決定され、これについては、図４を参照して説明される。

【0022】

２行目には、産業機器ＩＥの動作状態に応じた複数の消費電力情報が格納あるいは記録される。図２の例では、産業機器ＩＥが半導体露光装置またはＦＰＤ露光装置等の露光装置である場合の例である。露光装置では、イニシャライズ時、アイドル時、計測時、露光時で各ユニットの消費電力の変動が顕著に現れるので、図２の例では、これらの４つ例が示されている。動作状態の種類は、産業機器ＩＥの特性に応じて定義され、また、その数は増減されうる。動作状態をより細かく分類すれば、電力供給制御部１３０は、全体的な負荷（消費電力）をより正確に推定することができる。例えば、イニシャライズのシーケンスは、産業機器制御部１５０が管理し計画的に実行する複数の動作を含むことができ、これらの複数の動作毎に消費電力情報が取得され、ユニット電力情報の一部としてＩｏＴデバイスに格納されてもよい。電力供給装置１の電力供給制御部１３０は、ＰｏＥハブ１３１を介して、ユニットのＩｏＴハブの不揮発性メモリに格納されたユニット電力情報を取得することができる。

【0023】

図３には、図１に示された産業機器ＩＥの一部の詳細が例示されている。図３では、複数のユニット２００～２０３のうちユニット２００が示されているが、他のユニットも同様の構成を含みうる。ＩｏＴデバイス２１０は、例えば、ＬＡＮ通信部３００、受電インターフェース３０１、送電インターフェース３０２、通信デバイス３０３、プロセッサ３０４、メモリ３０５、フラッシュＲＯＭ３０６、インターフェース３０７およびバス３０８を含みうる。ユニット２００は、ユニット制御部２２０の他、不図示の複数の構成要素を備えることができ、該複数の構成要素は、ユニット制御部２２０によって制御されうる。ユニット制御部２２０は、インターフェース３０７を介してＩｏＴデバイス２１０と通信することができる。ユニット２００が接続された電力供給端子１１０に割り当てられたＩＣメモリ１２０は、受電回路３１０、フラッシュＲＯＭ３１１および通信デバイス３１２を含みうる。他のＩＣメモリ１２１～１２４も同様の構成を含みうる。

【0024】

ユニット２００は、電力供給装置１の複数の電力供給端子１１０～１１４のいずれかから電力の供給を受ける受電部２３１を備え、受電部２３１が受けた電力を使って動作する。受電部２３１が電力供給装置１の複数の電力供給端子１１０～１１４のいずれかから受けた電力は、ユニット制御部２２０の他、前述の不図示の複数の構成要素に供給される。

【0025】

一方、ＩｏＴデバイス２１０は、電力供給装置１のＰｏＥハブ１３１から電力の供給を受けて動作しうる。ＩｏＴデバイス２１０は、ユニット２００の受電部２３１が電力供給装置１の複数の電力供給端子１１０～１１４のいずれからも電力が供給されていない状態において、電力供給装置１のＰｏＥハブ１３１から電力の供給を受けて動作しうる。受電インターフェース３０１は、ＰｏＥハブ１３１から供給される電力に基づいて送電インターフェース３０２に電力を供給する。受電インターフェース３０１が送電インターフェース３０２に供給する電圧は、ＰｏＥハブ１３１から受電インターフェース３０１に供給される電圧と同じであってもよいし、異なってもよい。送電インターフェース３０２は、ユニット２００が接続された電力供給端子１１０に割り当てられたＩＣメモリ１２０の受電回路３１０に電力を供給する。受電回路３１０は、送電インターフェース３０２から電力が供給されると、その電力に基づいてフラッシュＲＯＭ３１１および通信デバイス３１２に電力を供給する。フラッシュＲＯＭ３１１には、ＩＣメモリ１２０が割り当てられた電力供給端子１１０のロケーション情報（識別情報）が格納されていて、そのロケーション情報が通信デバイス３１２を介してＩｏＴデバイス２１０の通信デバイス３０３に送信される。ロケーション情報は、フラッシュＲＯＭ３０６にユニット電力情報の一部として格納あるいは記録される。電力供給装置１の電力供給制御部１３０は、ＰｏＥハブ１３１およびＬＡＮ通信部３００を介して、フラッシュメモリ３０６に格納されたユニット電力情報を取得することができる。

【0026】

ＰｏＥハブ１３１からＩｏＴデバイス２１０に電力を供給する構成は、電力供給端子１１０（あるいは、１１１～１１４）からユニット２００に電力が供給される前にＩｏＴデバイス２１０に電力を供給することを可能にする。換言すれば、ＰｏＥハブ１３１からＩｏＴデバイス２１０に電力を供給する構成は、電力供給端子１１０（あるいは、１１１～１１４）からユニット２００に電力が供給されていない状態でＩｏＴデバイス２１０に電力を供給することを可能にする。ＰｏＥハブ１３１の代わりに電力供給装置１からＩｏＴデバイス２１０に直接（即ち、電力供給端子１１０～１１４を介することなく）電力を供給する構成が採用されてもよい。あるいは、ＩｏＴデバイス２１０に対して（ＩｏＴデバイス２１０内、又は、ユニット２００内の）電池から電力を供給する構成が採用されてもよい。このような構成においては、ＰｏＥハブ１３１は不要であり、電力供給機能を有しないハブが使用されてもよい。

【0027】

あるいは、電力供給装置１とユニット２００～２０４との距離が近く、無線通信が可能である場合がある。この場合、ＩｏＴデバイス２１０～２１４を無線タイプのＩＣタグとし、電力供給制御部１３０とＩＣタグとの通信手段としてＰｏＥ ＨＵＢ １３１の代わりにＲＦＩＤリーダ／ライタを用いてもよい。

【0028】

一例において、通信デバイス３１２および通信デバイス３０３は、通信デバイス３１２をスレーブノードとし、通信デバイス３０３をマスターノードとして、シリアル通信を行うように構成されうる。通信デバイス３１２から通信デバイス３０３に伝送される電力供給端子のロケーション情報がフラッシュＲＯＭ３０６に格納あるいは記録されることによって、図２を参照して説明したＸの情報が確定する。ＩｏＴデバイス２１０は、ロケーション情報がフラッシュＲＯＭ３０６へ格納されたことが確認されると、送電インターフェース３０２をＯＦＦしうる。そして、ＩｏＴデバイス２１０は、次にＰｏＥハブ１３１から受電インターフェース３０１に電力が供給するまではＩＣメモリ１２０と通信を行わないように構成されうる。

【0029】

産業機器の動作状態に応じた複数の消費電力情報（例えば、イニシャライズ時、アイドル時、計測時、露光時の消費電力情報）は、ユニット制御部２２０からＩｏＴデバイス２１０のインターフェース３０７を経由することでフラッシュＲＯＭ３０６に格納されうる。消費電力情報の初期値としては、例えば、ユニット２００の出荷時の検査等において、所定のシーケンス条件の下で測定されたものが用いられうる。

【0030】

以上のように、各ユニットは、受電部２３１に対して電力の供給を受けることなく、当該ユニットの消費電力に関する情報を含む制御情報（ユニット制御情報）を電力供給装置１に提供するデバイス（ＩｏＴデバイス）を含みうる。電力供給装置１は、複数の電力供給端子１１０～１１４を通して複数のユニット２００～２０４に電力が供給されていない状態において複数のユニット２００～２０４のそれぞれのデバイス（ＩｏＴデバイス）から該制御情報（ユニット制御情報）を取得しうる。電力供給装置１は、該制御情報に基づいて複数のユニット２００～２０４の少なくとも１つに対して複数の電力供給端子１１０～１１４のいずれかを通して電力を供給するための内蔵電源を複数の内蔵電源１００～１０３から選択しうる。

【0031】

図４には、電力供給装置１の電力供給制御部１３０が産業機器ＩＥにおける電力リソース（内蔵電源１００～１０３）を動的にユニットに割り当てる割当シーケンスが例示されている。ここでは、ユニット２０３がオプションユニットであり、ユニット２０３のＩｏＴデバイス２１３に格納された制御情報にＹが存在するものとする。また、内蔵電源１０３は、予備の内蔵電源であるものとする。ステップＳ４０１では、電力供給制御部（以下、制御部）１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３の全てがＯＦＦであるかどうかを確認し、複数の内蔵電源１００～１０３の全てがＯＦＦであれば、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、制御部１３０は、電源スイッチの操作あるいは起動コマンドによって内蔵電源１００～１０３をＯＮさせることを禁止する。次いで、ステップＳ４０３では、制御部１３０は、ＰｏＥハブ１３１を介したＬＡＮ通信によりユニット２００～２０４のＩｏＴデバイス２１０～２１４の制御情報（ユニット制御情報）を取得する。

【0032】

次いで、ステップＳ４０４では、制御部１３０は、内蔵電源１００～１０３の出力電圧および出力電力上限とステップＳ４０３で取得した制御情報のうち接続先情報と消費電力情報とに基づいて、内蔵電源１００～１０３の各々の余剰電力を計算する。なお、制御部１３０は、内蔵電源１００～１０３の出力電圧および出力電力上限を示す情報を予め取得している。図５には、内蔵電源１００～１０３の余剰電力が模式的に示されている。「ＩＮＩＴ．」はイニシャル時の消費電力、「ＩＤＯＬ」はアイドル時の消費電力、「計測」は計測時の消費電力、「露光」は露光時の消費電力を示す。また、クロスハッチングが付された部分は、既に当該内蔵電源が割り当てられているユニットの消費電力を示す。ニット２００には内蔵電源１００が既に割り当てられ、ユニット２０１には内蔵電源１０１が既に割り当てられ、ユニット２０２には内蔵電源１０２が既に割り当てられている。クロスハッチングが付された部分の上端と出力電力上限との差分が余剰電力である。

【0033】

ステップＳ４０５では、制御部１３０は、ステップＳ４０３で取得した制御情報のうち接続先情報に基づいて、接続先の内蔵電源が決定されていないＩｏＴデバイス（換言すれば、そのＩｏＴデバイスに対応するユニット）が存在するかどうかを判断する。接続先の内蔵電源が決定されていないＩｏＴデバイス（ここでは、ＩｏＴデバイス２１３）は、制御情報に図２で説明したＹが存在するＩｏＴデバイスである。接続先の内蔵電源が決定されていないＩｏＴデバイスが存在する場合は、制御部１３０は、ステップＳ４０６に進み、そのようなＩｏＴデバイスが存在しない場合は、ステップＳ４１０に進む。

【0034】

ステップＳ４１０では、制御部１３０は、制御部１３０は、電源スイッチの操作あるいは起動コマンドによって内蔵電源１００～１０３をＯＮさせることを許可し、これにより割当シーケンスが終了する。

【0035】

以下、接続先の内蔵電源が決定されていないＩｏＴデバイスが存在する場合の動作を説明する。テップＳ４０６では、制御部１３０は、ＩｏＴデバイス２１３に格納された制御情報から得られるユニット２０３の消費電力と、ステップＳ４０４で計算した内蔵電源１００～１０３の余剰電力とを比較する。図５の例では、内蔵電源１００は、ユニット２０３に電力を供給するための余剰電力を有し、内蔵電源１０１は、ユニット２０３に電力を供給するための余剰電力を有せず、予備の内蔵電源１０３は、ユニット２０３に電力を供給するための余剰電力を有する。なお、内蔵電源１０２は、その出力電圧が４８Ｖであり、入力電圧が２４Ｖであるユニット２０３には適合しない。

【0036】

ステップＳ４０７では、制御部１３０は、複数の内蔵電源１００～１０３の中に出力電圧がユニット２０３に適合し、かつ、ユニット２０３に対して電力を供給するための余剰電力を有するものがあるかどうかを判断する。そして、そのような内蔵電源が存在しない場合には、制御部１３０は、ステップＳ４１１においてエラー通知を行う。その場合は、エラーの原因を取り除く作業が必要になる。例えば、産業機器制御部１５０の稼働計画を見直すことによりユニット２００～２０２の消費電力を低くした後に、ユニット側のＩｏＴデバイス２００ａ～２０２ａへ消費電力情報を書き換えるなどの対策をとる必要がある。より具体的な例としては、産業機器制御部１５０の稼働計画を見直すことによりユニット２００～２０２の消費電力を低くした後に、ユニット２００～２０２のＩｏＴデバイス２１０～２１２の消費電力情報を書き換えるような対策が採られうる。

【0037】

一方、複数の内蔵電源１００～１０３の中に出力電圧がユニット２０３に適合し且つユニット２０３に対して電力を供給するための余剰電力を有するものがある場合、ステップＳ４０８において、制御部１３０は、ユニット２０３に割り当てる内蔵電源を決定する。ここで、制御部１３０は、既にいずれかのユニットに割り当てられた内蔵電源、即ち、内蔵電源１００を予備の内蔵電源１０３によりも優先順位が高い割り当て候補とすることができる。余剰電力を有する内蔵電源が予備の内蔵電源１０３のみである場合には、制御部１３０は、予備の内蔵電源１０３をユニット２０３に割り当てうる。制御部１３０は、スイッチ回路１３２を制御することによってユニット２０３に対して内蔵電源１００を割り当てる。換言すると、制御部１３０は、スイッチ回路１３２を制御することによってユニット２０３に対して割り当てる内蔵電源１００を決定するとも言える。

【0038】

ステップＳ４０９では、制御部１３０は、ユニット２０３のＩｏＴデバイス２１３に、接続された内蔵電源が内蔵電源１００であることを示す接続先情報を格納する。ステップＳ４０９を実行することにより、制御部１３０は、追加されたユニット２０３を固定の負荷として管理することが可能になるため、次に割当シーケンスが実行される際に、その実行に要する時間が短縮される。ステップＳ４０９の後、処理はステップＳ４０４に戻る。

【0039】

上記のケースでは、複数のユニットは、複数の内蔵電源のいずれから電力が供給されるかが既に決定された少なくとも１つの第１ユニットと、複数の内蔵電源のいずれから電力が供給されるかが未だ決定されていない少なくとも１つの第２ユニットとを含む。制御部１３０は、複数の内蔵電源のうち第１ユニットに電力を供給する電源の余剰電力と、第２ユニットの制御情報とに基づいて、複数の内蔵電源のうち第２ユニットに対して電力を供給するための内蔵電源を前記複数の電源から選択しうる。

【0040】

上記の電力供給装置１を含むシステムを使用して余剰電力を有効利用するためには各ユニットの実消費電力を正確に把握することが望ましい。産業機器ＩＥの設置先の環境条件等で同じ動作シーケンスの場合でも産業機器ＩＥの消費電力は異なりうる。したがって、ユニット２００～２０３を管理するＩｏＴデバイス２１０～２１３に格納される消費電流値は、出荷時等に設定された初期値のままではなく、随時更新されることが好ましい。例えば、産業機器ＩＥの設置後に、定期的に又は任意のタイミングで、ユニット２００～２０３の消費電流を測定し、ＩｏＴデバイス２１０～２１３に格納された消費電流値を更新することが好ましい。

【0041】

図６には、産業機器ＩＥにおいて、電力供給装置１に接続されるユニット２００の構成例が示されている。他のユニット２０１～２０３も同様の構成を有しうる。ユニット２００は、上記と同様に、電力情報を格納するＩｏＴデバイス２１０、ユニット制御部２２０、および、電力供給装置１から供給される電力を受ける受電部２３０を備えうる。また、ユニット２００は、電力供給装置１から供給される電流を測定するための電流センサ２６１、メモリ２６０、受電回路２６２、電源回路２６３、計測部２６４、駆動部２６５を備えうる。

【0042】

受電回路２６２および電源回路２６３は、電力供給装置１から供給される電力を受電部２３０および電流センサ２６１を介して受けて、ユニット制御部２２０、計測部２６４、駆動部２６５に対して、それぞれに要求される電圧を生成し供給する。ユニット制御部２２０は、電流センサ２６１の出力に基づいてユニット２００の消費電流を検出する。

【0043】

ユニット制御部２２０は、イニシャライズ、アイドル、計測、露光それぞれの制御を管理する産業機器制御部１５０からのコマンドを受けて、計測部２６４および駆動部２６５を制御する。この際、ユニット制御部２２０は、イニシャライズ、アイドル、計測、露光それぞれのシーケンス毎に定期的に電流センサ２６１からユニット２００の消費電流値を収集しメモリ２６０に保存する。ユニット制御部２２０は、メモリ２６０に所定数の消費電流値が蓄積された後に、該消費電流値に基づいてユニット２００の実消費電力を決定し、ＩｏＴデバイス２１０の消費電力情報を上書きしうる。このようにユニット単位で設置後も消費電力を管理し消費電力情報を更新することにより、電力供給制御部１３０は、常に各内蔵電源の余剰電力を正確に把握できる。

【0044】

また、ユニット制御部２２０は、ビックデータを扱えるような処理能力が高いＣＰＵを搭載しもよい。そのような場合、ユニット制御部２２０は、実消費電力を電流センサ２６１からの測定電流値の情報だけで決定するのではなく、計測部２６４、駆動部２６５の状態などのデータを従属変数として関連付けた機械学習で消費電力を予測した値で決定してもよい。環境の変化やユニットの計時変化などによる消費電力変動を動的に捉えた予測値を用いた方が、電力供給制御部１３０が各内蔵電源の余剰電力をよりリアルタイムに把握できる。これにより、電力供給制御部１３０は、各ユニットに対する内蔵電源の割り当てを動的かつ適切に行うことができる。

【0045】

電力供給制御部１３０は、産業機器制御部１５０に対して電力情報を出力（あるいは伝送）する機能を有しうる。この機能の目的は大きく２つあり、一つは産業機器制御部１５０が各ユニットの消費電力の計時変化を把握することであり、もう一つは産業機器制御部１５０が各内蔵電源の消費電力の明細と余剰電力を把握することである。

【0046】

前者、即ちユニットの消費電力の計時変化を示す情報については、産業機器制御部１５０は、ユニットの予知保全、異常検知等のための状態管理のデータとして使うことができる。また、故障予知だけでなく性能維持のためのデータとしても活用が可能である。例えば、露光装置のような高精密産業機器は少しの温度変化が直接的に性能に悪影響を与えるが、消費電力の変化から熱量の変化を予測しユニットの温調の制御パラメータを変更することで、露光装置内の温調性能悪化の影響を最小限に抑えられることができる。

【0047】

後者、即ち各内蔵電源の消費電力の明細と余剰電力の情報について、産業機器制御部１５０がこれらを把握することにより、イニシャライズ時、アイドル時、計測時、露光時の稼働計画を性能アップや省エネの観点で柔軟に見直すことができる。

【0048】

また、各内蔵電源の消費電力の明細と余剰電力の情報は、産業機器が顧客へ納められた後も、基本仕様に対してアップグレードさせるハードウエア、ソフトウエアを提供するために利用されうる。このような情報は、オンラインで産業機器に提供されてもよい。

【0049】

図７は、産業機器の電力供給装置を一元管理するためのオンラインシステムのブロック図である。顧客工場６００に複数台の産業機器６０１が設置されている。複数台の産業機器６０１は、イーサネットスイッチ６０２を介しサーバ６０３に定期的にデータを出力しうる。サーバ６０３のデータは、ファイアウォールで守られたネットワーククラウドを介し、産業機器メーカオフィスのサーバ６１１によって共有され、管理者がデータサーバ６１２へデータを保存することにより端末６１３でデータを閲覧できるようになる。このデータに図１～図５で説明した各内蔵電源の余剰電力情報を含めることにより、顧客工場６００に設置される各産業機器６０１内の電源の余剰電力が正確に把握できる。

【0050】

産業機器メーカは、このような情報に基づいて、設置後の産業機器６０１に関して追加で個別要望に沿った特別オーダーを受注した場合に、余剰電力を考慮して開発が可能となり、余計な電源を搭載しなくてもよいというメリットがある。また、万が一、設置後に基本仕様に対して性能をアップグレードさせるハードウエア、ソフトウエアを提供する上で余剰電力がないことが把握した場合でも、電力不足の電源が特定できる。そのため、必要容量の電源に交換を行うなど必要最小限の改修で済むというメリットがある。これらのメリットは、設置面積の縮小や納期短縮や改修時のダウンタイム短縮につながり、顧客満足度の高いサービスを提供することにつながる。

【0051】

以上説明したように、本実施形態によれば、産業機器において設置後も正確な電力を把握し、且つ、接続先負荷の動作に制限をかけることなく、且つ、ユニット増設にも柔軟に対応可能になる。もちろん、本発明は、産業機器以外のシステムに適用されうる。

【0052】

上記の産業機器を露光装置として構成した場合の応用例として物品製造方法を説明する。該物品製造方法は、該露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、前記露光工程を経た前記基板を現像する現像工程と、前記現像工程を経た前記基板を処理して物品を得る処理工程と、を含みうる。露光装置に提供される基板には、感光材（フォトレジスト）が塗布されている。露光工程によって、原版のパターンが潜像パターンとして感光材に転写される。現像工程において、この潜像パターンが物理的なデバイスパターンに変換される。処理工程は、例えば、デバイスパターンを使ってその下地の層をパターニングする工程を含みうる。処理工程はまた、基板をダイシングする工程を含んでもよい。

【0053】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0054】

１：電力供給装置、２００～２０３：ユニット、１１１～１１４：電力供給端子、２１０～２１３：ＩｏＴデバイス、１００～１０３：内蔵電源（電源）、１３０：電力供給制御部（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】