JP2000065970A - Xy stage - Google Patents
Xy stageInfo
- Publication number
- JP2000065970A JP2000065970A JP23814998A JP23814998A JP2000065970A JP 2000065970 A JP2000065970 A JP 2000065970A JP 23814998 A JP23814998 A JP 23814998A JP 23814998 A JP23814998 A JP 23814998A JP 2000065970 A JP2000065970 A JP 2000065970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- slider
- axis direction
- teeth
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
- G03F7/70725—Stages control
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物の２次元位
置を位置決めするＸＹステージに関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an XY stage for positioning a two-dimensional position of an object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＸＹステージは、例えばプローバ等の半
導体製造装置に用いられる。図６はＸＹステージの従来
例の構成図である。図６で、スライダ部１には位置決め
対象物が載せられている。ガイドバー２，３はプレート
４上に引かれていて、Ｘ軸方向に延びている。支持部材
５はスライダ部１をガイドバー２，３に移動自在に支持
する。モータ６の出力軸にはねじ７が連結されている。
部材８にねじ７が螺合されている。部材８はスライダ部
１に固定されている。モータ６が回転駆動することによ
って、スライダ部１はＸ軸方向に移動する。2. Description of the Related Art An XY stage is used in a semiconductor manufacturing apparatus such as a prober. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional example of an XY stage. In FIG. 6, an object to be positioned is placed on the slider portion 1. The guide bars 2 and 3 are pulled on the plate 4 and extend in the X-axis direction. The support member 5 movably supports the slider 1 on the guide bars 2 and 3. A screw 7 is connected to an output shaft of the motor 6.
A screw 7 is screwed to the member 8. The member 8 is fixed to the slider section 1. The rotation of the motor 6 causes the slider section 1 to move in the X-axis direction.
【０００３】ガイドバー９，１０はプレート１１に引か
れていて、Ｙ軸方向に延びている。支持部材１２はプレ
ート４をガイドバー９，１０に移動自在に支持する。モ
ータ１３の出力軸にはねじ１４が連結されている。部材
１５にねじ１４が螺合されている。部材１５はプレート
４に固定されている。モータ１３が回転駆動することに
よって、プレート４はＹ軸方向に移動する。The guide bars 9 and 10 are pulled by a plate 11 and extend in the Y-axis direction. The support member 12 movably supports the plate 4 on the guide bars 9 and 10. A screw 14 is connected to the output shaft of the motor 13. A screw 14 is screwed to the member 15. The member 15 is fixed to the plate 4. The plate 4 moves in the Y-axis direction when the motor 13 is driven to rotate.
【０００４】このようにモータ６，１３の回転駆動によ
って、スライダ部１はＸ，Ｙ軸方向に位置決めされる。
スライダ部１には位置決め対象物として例えばウエハが
載せられる。スライダ部３１が２次元方向に移動する
と、位置固定されたプロープがウエハの各チップに順番
に当てられ、各チップの検査が行われる。As described above, the rotation of the motors 6 and 13 positions the slider 1 in the X and Y axis directions.
For example, a wafer is placed on the slider unit 1 as a positioning target. When the slider section 31 moves in the two-dimensional direction, the probe whose position is fixed is applied to each chip of the wafer in order, and each chip is inspected.
【０００５】しかし、図６の従来例では次の問題点があ
った。However, the conventional example shown in FIG. 6 has the following problems.
【０００６】（問題点１）図７に示すように、加工誤差
によりガイドバー９，１０に曲がりがあると、プレート
４はガイドバー９，１０に沿って移動したときにｂ方向
に回転ずれが生じる。これをヨーイングとする。ヨーイ
ングによる角度ずれをΔθ、スライダ部１の支点からス
ライダ部１がある位置までのアーム長をＬとすると、ス
ライダ部１の位置ずれΔＹ＝Ｌ・Δθになる。このよう
に、ヨーイングによる角度ずれがアーム長で増幅されて
スライダ部１に位置誤差が生じる。(Problem 1) As shown in FIG. 7, if the guide bars 9 and 10 are bent due to a processing error, the plate 4 moves in the direction b when it moves along the guide bars 9 and 10. Occurs. This is called yawing. Assuming that the angle deviation due to yawing is Δθ and the arm length from the fulcrum of the slider unit 1 to the position where the slider unit 1 is located is L, the positional deviation of the slider unit 1 is ΔY = L · Δθ. As described above, the angular displacement due to yawing is amplified by the arm length, and a position error occurs in the slider unit 1.
【０００７】例えば、Ｌ＝５００ｍｍ，Δθ＝５秒（こ
こでいう「秒」は角度の単位である）とすると、位置ず
れΔＹは次のとおりになる。 ΔＹ＝５００×（５／３６０×６０×６０）×２π ＝１２μｍFor example, if L = 500 mm and Δθ = 5 seconds (where “second” is a unit of angle), the displacement ΔY is as follows. ΔY = 500 × (5/360 × 60 × 60) × 2π = 12 μm
【０００８】（問題点２）ガイドバー、支持部材等から
なる機械的支持部があるため、構成が大型化する。(Problem 2) Since there is a mechanical support portion including a guide bar, a support member, and the like, the configuration becomes large.
【０００９】[0009]
【００１０】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、スライダ部の中心に対して対称な
位置にＸ軸方向の位置フィードバック制御部をそれぞれ
設け、これらの位置フィードバック制御系に同一の指令
位置を与えてスライダ部を位置制御するとともに、圧縮
空気を用いてスライダ部を支持することによって、ヨー
イングによる位置誤差を除去でき、機械的支持部を省い
て装置を小型化できるＸＹステージを実現することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a position feedback control unit in the X-axis direction is provided at a position symmetrical with respect to the center of the slider unit. By controlling the slider portion by giving the same command position to the slider and supporting the slider portion by using compressed air, it is possible to eliminate a position error due to yawing and to reduce the size of the apparatus by eliminating the mechanical support portion. The purpose is to realize the stage.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になったＸＹステージである。According to the present invention, there is provided an XY stage having the following configuration.
【００１２】（１）対象物の２次元位置を位置決めする
ＸＹステージにおいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って
一定ピッチで歯が形成された格子プラテンと、前記対象
物が載せられたスライダ部と、このスライダ部を前記格
子プラテン上に浮揚させる浮揚手段と、前記スライダ部
に搭載され、Ｙ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成さ
れ、この歯と格子プラテンの歯との間に磁気吸引力を生
じさせてスライダ部をＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ
と、スライダ部の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭
載され、Ｘ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成され、
この歯と格子プラテンの歯との間に磁気吸引力を生じさ
せてスライダ部をＸ軸方向に移動させる第１及び第２の
Ｘ軸モータと、前記Ｙ軸モータに搭載され、スライダ部
のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸センサと、前記第１及
び第２のＸ軸モータにそれぞれ搭載され、スライダ部の
Ｘ軸方向の位置をそれぞれ検出する第１及び第２のＸ軸
センサと、前記Ｙ軸センサの検出位置をもとにスライダ
部のＹ軸方向の位置をフィードバック制御するＹ軸制御
部と、前記第１及び第２のＸ軸センサの検出位置をもと
にスライダ部のＸ軸方向の位置をそれぞれフィードバッ
ク制御する第１及び第２のＸ軸制御部と、を具備したこ
とを特徴とするＸＹステージ。(1) On an XY stage for positioning a two-dimensional position of an object, a grid platen having teeth formed at a constant pitch along the X-axis direction and the Y-axis direction, and a slider portion on which the object is mounted Floating means for floating the slider portion on the lattice platen; and teeth formed at a constant pitch along the Y-axis direction, mounted on the slider portion, and magnetically disposed between the teeth and the teeth of the lattice platen. A Y-axis motor that generates a suction force to move the slider portion in the Y-axis direction, and is mounted at a position symmetrical with respect to the center of the slider portion, and teeth are formed at a constant pitch along the X-axis direction,
First and second X-axis motors for moving the slider portion in the X-axis direction by generating magnetic attraction between the teeth and the teeth of the lattice platen; A Y-axis sensor for detecting a position in the axial direction, first and second X-axis sensors respectively mounted on the first and second X-axis motors and detecting a position of the slider portion in the X-axis direction, A Y-axis control unit that feedback-controls the position of the slider unit in the Y-axis direction based on the detection position of the Y-axis sensor; and X-axis of the slider unit based on the detection positions of the first and second X-axis sensors. An XY stage comprising: a first and a second X-axis control section that respectively perform feedback control of an axial position.
【００１３】（２）格子プラテンの側面に装着され、Ｘ
軸方向に鏡面が形成されたＹ軸ミラーと、格子プラテン
の側面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が形成されたＸ軸ミ
ラーとを具備し、前記Ｙ軸センサは、前記Ｙ軸ミラーに
光を照射し、その反射光を受け、光の干渉を利用してス
ライダ部のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸干渉計であ
り、前記第１及び第２のＸ軸センサは、前記Ｘ軸ミラー
に光を照射し、その反射光を受け、光の干渉を利用して
スライダ部のＸ軸方向の位置を検出する第１及び第２の
Ｘ軸干渉計であることを特徴とする（１）記載のＸＹス
テージ。(2) X attached to the side of the grid platen
A Y-axis mirror having a mirror surface formed in the axial direction; and an X-axis mirror mounted on the side surface of the grating platen and having a mirror surface formed in the Y-axis direction. A Y-axis interferometer that receives the reflected light and detects the position of the slider portion in the Y-axis direction by utilizing the interference of the light. The first and second X-axis sensors are arranged in the X-axis direction. The first and second X-axis interferometers irradiate light to a mirror, receive the reflected light, and detect the position of the slider portion in the X-axis direction using the interference of light. The XY stage described in ()).
【００１４】（３）前記第１及び第２のＸ軸制御部につ
いてそれぞれ設けられ、スライダ部の位置とスライダ部
のヨーイングを除去するための補正量を対応させた補正
テーブルを保持し、与えられた指令位置をもとに前記補
正テーブルから補正量を読み出し、読み出した補正量で
前記第１及び第２のＸ軸制御部に与える指令位置を補正
する第１及び第２の補正手段を具備したことを特徴とす
る（２）記載のＸＹステージ。(3) A correction table is provided for each of the first and second X-axis control units and holds a correction table in which the position of the slider and the correction amount for removing yawing of the slider are made to correspond to each other. First and second correction means for reading a correction amount from the correction table based on the command position obtained and correcting the command position given to the first and second X-axis control units with the read correction amount. The XY stage according to (2), wherein:
【００１５】（４）前記Ｙ軸制御部、第１及び第２のＸ
軸制御部は、モータの位置フィードバック制御、速度フ
ィードバック制御及び転流制御を行うことを特徴とする
（１）記載のＸＹステージ。(4) The Y-axis controller, first and second Xs
The XY stage according to (1), wherein the axis control unit performs position feedback control, speed feedback control, and commutation control of the motor.
【００１６】（５）前記第１及び第２のＸ軸制御部に与
える指令位置に対して、一方の指令位置に所定値を加算
し、他方の指令位置に所定値を減算することによってス
ライダ部の回転位置を制御する回転制御部を有すること
を特徴とする（１）記載のＸＹステージ。(5) With respect to the command position given to the first and second X-axis control units, a slider is added by adding a predetermined value to one of the command positions and subtracting a predetermined value to the other command position. The XY stage according to (1), further comprising a rotation control unit for controlling the rotation position of the XY stage.
【００１７】（６）第１及び第２のＸ軸センサはそれぞ
れの検出位置の差をもとにスライダ部の回転角度を検出
することを特徴とする（１）記載のＸＹステージ。(6) The XY stage according to (1), wherein the first and second X-axis sensors detect the rotation angle of the slider based on the difference between the respective detection positions.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図１で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.
【００１９】図１で、格子プラテン３０はＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成されている。図
では簡略化のため一部の歯だけを示している。このよう
な格子プラテン３０は、平坦面に格子状に溝を切ること
によって形成される。格子プラテン３０は磁性体で構成
されている。スライダ部３１には位置決めの対象物が載
せられる。In FIG. 1, the lattice platen 30 has teeth formed at a constant pitch along the X-axis direction and the Y-axis direction. In the figure, only some teeth are shown for simplification. Such a grating platen 30 is formed by cutting grooves in a grid on a flat surface. The lattice platen 30 is made of a magnetic material. An object to be positioned is placed on the slider portion 31.
【００２０】浮揚手段３２は、スライダ部３１を格子プ
ラテン３０上に浮揚させる。スライダ部３１の格子プラ
テン３０と対向する面にはノズルが設けられていて、こ
のノズルから浮揚手段３２が圧縮空気を噴出させること
によって、浮上力を得ている。スライダ部３１と格子プ
ラテン３０の間をノズルから噴出した空気が流れること
によって、エアベアリングを構成している。スライダ部
３１と格子プラテン３０とのギャップは数十μｍ程度で
ある。The levitation means 32 levitates the slider portion 31 on the grid platen 30. A nozzle is provided on a surface of the slider portion 31 facing the lattice platen 30, and a floating force is obtained by the floating means 32 ejecting compressed air from the nozzle. The air jetted from the nozzles flows between the slider portion 31 and the grid platen 30 to form an air bearing. The gap between the slider part 31 and the grating platen 30 is about several tens of μm.
【００２１】Ｙ軸モータ３３は、スライダ部３１に搭載
され、コア３３１の格子プラテン３０と対向する面には
Ｙ軸方向に一定ピッチで歯３３２が形成されている。Ｙ
軸モータ３３は、歯３３２と格子プラテン３０の歯３０
１との間に磁気吸引力を生じさせてスライダ部をＹ軸方
向に移動させる。コイル３３３はコア３３１に巻かれて
いる。The Y-axis motor 33 is mounted on the slider section 31, and teeth 332 are formed at a constant pitch in the Y-axis direction on a surface of the core 331 facing the lattice platen 30. Y
The shaft motor 33 includes the teeth 332 and the teeth 30 of the grid platen 30.
The slider portion is moved in the Y-axis direction by generating a magnetic attractive force between the slider portion. The coil 333 is wound around the core 331.
【００２２】Ｘ軸モータ３４，３５は、スライダ部３１
の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭載されている。
Ｘ軸モータ３４，３５は、コア３４１，３５１の格子プ
ラテン３０と対向する面にはＸ軸方向に一定ピッチで歯
３４２，３５２が形成されている。Ｘ軸モータ３４，３
５は、歯３４２，３５２と歯３０１との間に磁気吸引力
を生じさせてスライダ部をＸ軸方向に移動させる。コイ
ル３４３，３５３はコア３４１，３５１に巻かれてい
る。The X-axis motors 34, 35
Are mounted at symmetrical positions with respect to the center.
The X-axis motors 34 and 35 have teeth 342 and 352 formed on the surfaces of the cores 341 and 351 facing the lattice platen 30 at a constant pitch in the X-axis direction. X-axis motors 34, 3
5 generates magnetic attraction between the teeth 342 and 352 and the teeth 301 to move the slider portion in the X-axis direction. The coils 343 and 353 are wound around the cores 341 and 351.
【００２３】連結部材３１１，３１２はＹ軸モータ３３
とＸ軸モータ３４，３５を連結する。The connecting members 311 and 312 are connected to the Y-axis motor 33.
And the X-axis motors 34 and 35 are connected.
【００２４】Ｘ軸ミラー３６は、格子プラテン３０の側
面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が形成されている。Ｙ軸
ミラー３７は、格子プラテン３０の側面に装着され、Ｘ
軸方向に鏡面が形成されている。The X-axis mirror 36 is mounted on the side surface of the grating platen 30 and has a mirror surface in the Y-axis direction. The Y-axis mirror 37 is mounted on the side of the lattice platen 30,
A mirror surface is formed in the axial direction.
【００２５】Ｙ軸センサ３８は、Ｙ軸モータ３３に搭載
されていて、スライダ部３１のＹ軸方向の位置を検出す
る。Ｙ軸センサ３８は、Ｙ軸ミラー３７に光を照射し、
その反射光を受け、光の干渉を利用してスライダ部３１
のＹ軸方向の位置を検出する干渉計である。The Y-axis sensor 38 is mounted on the Y-axis motor 33 and detects the position of the slider section 31 in the Y-axis direction. The Y-axis sensor 38 emits light to the Y-axis mirror 37,
The slider 31 receives the reflected light and utilizes the interference of light.
Is an interferometer for detecting the position of the Y axis in the Y-axis direction.
【００２６】Ｘ軸センサ３９及び４０は、Ｘ軸モータ３
４及び３５にそれぞれ搭載されていて、スライダ部３１
のＸ軸方向の位置をそれぞれ検出する。Ｘ軸センサ３９
及び４０は、Ｘ軸ミラー３６に光を照射し、その反射光
を受け、光の干渉を利用してスライダ部３１のＹ軸方向
の位置を検出する干渉計である。The X-axis sensors 39 and 40 are connected to the X-axis motor 3
4 and 35, respectively.
Are detected in the X-axis direction. X-axis sensor 39
Reference numerals and 40 denote interferometers that irradiate the X-axis mirror 36 with light, receive the reflected light, and detect the position of the slider portion 31 in the Y-axis direction by using light interference.
【００２７】Ｙ軸制御部４１は、Ｙ軸センサ３８の検出
位置をもとにスライダ部３１の位置をフィードバック制
御する。Ｘ軸制御部４２及び４３は、Ｘ軸センサ３９及
び４０の検出位置をもとにスライダ部３１の位置をそれ
ぞれフィードバック制御する。The Y-axis control section 41 performs feedback control of the position of the slider section 31 based on the detection position of the Y-axis sensor 38. The X-axis controllers 42 and 43 feedback-control the position of the slider 31 based on the detection positions of the X-axis sensors 39 and 40, respectively.
【００２８】補正手段４４及び４５は、Ｘ軸制御部４２
及び４３についてそれぞれ設けられ、スライダ部の位置
とスライダ部のヨーイングを除去するための補正量を対
応させた補正テーブル４６及び４７を保持している。補
正手段４４及び４５は、与えられた指令位置をもとに補
正テーブル４６及び４７から補正量を読み出し、読み出
した補正量でＸ軸制御部４２及び４３に与える指令位置
を補正する。補正テーブル４６及び４７のデータはキャ
リブレーションによって得たデータである。補正手段４
４及び４５は、Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の機械
的誤差による曲がりを補正するために設けられている。
Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がりが位置検出に
影響しない程度の曲がりであれば、補正手段４４と４５
は設けなくてもよい。The correction means 44 and 45 are provided by an X-axis controller 42.
, And 43, and holds correction tables 46 and 47 in which the position of the slider section and the correction amount for removing yawing of the slider section are associated. The correction units 44 and 45 read the correction amounts from the correction tables 46 and 47 based on the provided command positions, and correct the command positions given to the X-axis control units 42 and 43 with the read correction amounts. The data in the correction tables 46 and 47 are data obtained by calibration. Correction means 4
Reference numerals 4 and 45 are provided to correct the bending of the X-axis mirror 36 and the Y-axis mirror 37 due to a mechanical error.
If the bends of the X-axis mirror 36 and the Y-axis mirror 37 do not affect the position detection, the correction means 44 and 45
May not be provided.
【００２９】図２はスライダ部３１の格子プラテン３０
と対向する面の構成図である。図３は図２のＡ−Ａ´部
分の断面図である。これらの図ではＸ軸モータ３４の例
を示している。他のモータも同様な構成になっている。
溝３４４は対向面に形成されている。ノズル３４５は溝
３４４の中に形成されていて、浮揚手段３２から供給さ
れた圧縮空気を噴出する。埋込部材３４６は歯３４２の
凹部に埋め込まれている。埋込部材３４６は非磁性体の
材料で構成されている。対向面にコーティングを施すこ
とによって、歯３４２の凹部に埋込部材３４６を形成す
ることができる。FIG. 2 shows the grating platen 30 of the slider portion 31.
It is a lineblock diagram of a surface which counters. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In these drawings, an example of the X-axis motor 34 is shown. Other motors have the same configuration.
The groove 344 is formed on the facing surface. The nozzle 345 is formed in the groove 344 and ejects the compressed air supplied from the levitation means 32. The embedding member 346 is embedded in the concave portion of the tooth 342. The embedding member 346 is made of a non-magnetic material. An embedding member 346 can be formed in the recess of the tooth 342 by applying a coating to the facing surface.
【００３０】ノズル３４５から噴出した圧縮空気は溝３
４４に沿って流れ、圧縮空気の圧力によりコア３４１を
浮揚させる。埋込部材３４６は歯３４２の凹部を伝わっ
て圧縮空気が外に漏れることを防いでいる。The compressed air ejected from the nozzle 345 is
It flows along 44 and levitates the core 341 by the pressure of the compressed air. The embedding member 346 prevents the compressed air from leaking out along the concave portion of the tooth 342.
【００３１】図４は図１の制御部の構成例を示した図で
ある。図４ではＸ軸制御部４２の例を示しているが、Ｘ
軸制御部４３とＹ軸制御部４１も同様な構成になってい
る。図４で、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡとする）
４２０は、Ｘ軸センサ３９にできた干渉縞の明暗を検出
する。信号処理回路４２１はＰＤＡ４２０の検出信号に
演算処理を行う。コンパレータ４２２，４２３は信号処
理回路４２１の演算信号からＡ相パルスとＢ相パルスを
生成する。FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the control unit shown in FIG. FIG. 4 shows an example of the X-axis control unit 42.
The axis control unit 43 and the Y-axis control unit 41 have the same configuration. In FIG. 4, a photodiode array (referred to as PDA)
Reference numeral 420 detects the brightness of interference fringes formed on the X-axis sensor 39. The signal processing circuit 421 performs arithmetic processing on the detection signal of the PDA 420. The comparators 422 and 423 generate an A-phase pulse and a B-phase pulse from the operation signal of the signal processing circuit 421.
【００３２】方向判別回路４２４は、Ａ相パルスとＢ相
パルスの位相関係からスライダ部３１の移動方向を判別
し、判別結果に応じてアップパルスまたはダウンパルス
を発生する。アップダウンカウンタ４２５はアップパル
スまたはダウンパルスに応じてアップカウントまたはダ
ウンカウントを行う。アップダウンカウンタ４２５のカ
ウントがスライダ部３１の検出位置になる。初期状態で
はＸ軸モータ３４の各相コイルに既知電流を流したとき
にモータのロータとステータの歯の位相がどれだけずれ
るかが予め分っている。この時のアップダウンカウンタ
４２５の値を基準値、例えば０に設定する。スライダ部
３１の移動に伴ってアップダウンカウンタ４２５は基準
値からアップカウントまたはダウンカウントを行って位
置を検出する。このようにしてインクリメンタル方式に
位置検出をする。The direction discriminating circuit 424 discriminates the moving direction of the slider section 31 from the phase relationship between the A-phase pulse and the B-phase pulse, and generates an up pulse or a down pulse according to the discrimination result. The up / down counter 425 counts up or down according to an up pulse or a down pulse. The count of the up / down counter 425 becomes the detection position of the slider unit 31. In the initial state, it is previously known how much the phases of the teeth of the rotor and the stator of the motor are shifted when a known current is applied to each phase coil of the X-axis motor 34. At this time, the value of the up / down counter 425 is set to a reference value, for example, 0. With the movement of the slider section 31, the up / down counter 425 counts up or down from the reference value to detect the position. In this way, the position is detected in an incremental manner.
【００３３】減算器４２６は、位置指令値Ｘ0とアップ
ダウンカウンタ４２５のカウントＸ1（検出位置）の偏
差を求める。位置制御手段４２７は減算器４２６でとっ
た偏差をもとにＸ軸モータ３４を位置フィードバック制
御するための制御信号を出力する。速度演算手段４２８
はアップダウンカウンタ４２５のカウントＸ1の変化速
度からスライダ部３１の移動速度を検出する。速度演算
手段４２８は、例えばＦ／Ｖ変換器である。The subtractor 426 obtains a deviation between the position command value X 0 and the count X 1 (detection position) of the up / down counter 425. The position control means 427 outputs a control signal for performing position feedback control of the X-axis motor 34 based on the deviation obtained by the subtractor 426. Speed calculation means 428
Detecting the moving speed of the slider 31 from the change rate of the count X 1 of the up-down counter 425. The speed calculator 428 is, for example, an F / V converter.
【００３４】減算器４２９は位置制御手段４２７の制御
信号と速度演算手段４２８の偏差をとる。速度制御手段
４３０は減算器４２９でとった偏差をもとにＸ軸モータ
３４を速度フィードバック制御するための制御信号を出
力する。The subtractor 429 calculates the difference between the control signal of the position control means 427 and the speed calculation means 428. The speed control means 430 outputs a control signal for performing speed feedback control of the X-axis motor 34 based on the deviation obtained by the subtractor 429.
【００３５】ｓｉｎテーブル４３１にはアップダウンカ
ウンタ４２５のカウントとｓｉｎ値が対応して格納され
ている。Ｘ軸モータ３４が３相モータである場合は、ア
ップダウンカウンタ４２５のカウントが与えられると、
ｓｉｎテーブル４３１からはｓｉｎ（θ＋１２０°）と
ｓｉｎ（θ−１２０°）の値が読み出される。θはアッ
プダウンカウンタ４２５のカウントに応じて変わる角度
である。In the sin table 431, the count of the up / down counter 425 and the sin value are stored correspondingly. When the X-axis motor 34 is a three-phase motor, when the count of the up / down counter 425 is given,
From the sin table 431, values of sin (θ + 120 °) and sin (θ−120 °) are read. θ is an angle that changes according to the count of the up / down counter 425.
【００３６】マルチプライング・デジタル・アナログ変
換器（ＭＤＡとする）４３２，４３３４は、速度制御部
４３０によって得られた信号をアナログ入力信号、ｓｉ
ｎテーブル４３１から読み出したｓｉｎ（θ＋１２０
°）とｓｉｎ（θ−１２０°）の値をゲイン設定信号と
してＩｓｉｎ（θ＋１２０°）とＩｓｉｎ（θ−１２０
°）なる電流指令値（Ｉは電流振幅）を出力する。ここ
で、２つの指令値の位相が１２０°ずれているのは、モ
ータが３相モータであるためである。相数が異なる場合
は位相ずれは他の値になる。The multiplying digital-to-analog converters (MDA) 432 and 4334 convert the signals obtained by the speed control section 430 into analog input signals, si
sin (θ + 120) read from the n-table 431
°) and sin (θ-120 °) are used as gain setting signals to obtain Isin (θ + 120 °) and Isin (θ-120 °).
°) (I is the current amplitude). Here, the phase of the two command values is shifted by 120 ° because the motor is a three-phase motor. When the number of phases is different, the phase shift takes another value.
【００３７】電流センサ４３４，４３５はＸ軸モータ３
４のコイルＬ１，Ｌ２に流れるコイルの電流を検出す
る。減算器４３６及び４３７は、Ｉｓｉｎ（θ＋１２０
°）及びＩｓｉｎ（θ−１２０°）と電流センサ４３４
及び４３５の偏差をそれぞれとる。パルス幅変調回路
（ＰＷＭ回路とする）４３８及び４３９は電流センサ４
３４及び４３５でとった偏差をもとにモータコイルの励
磁電流をフィードバック制御するためのパルス幅変調信
号（ＰＷＭ信号とする）を生成して出力する。減算器４
４０はＰＷＭ回路４３８と４３９のＰＷＭ信号を減算す
る。ＰＷＭ回路４４１は減算器４４０の減算信号からＰ
ＷＭ信号を生成する。駆動回路４４２は、ブリッジ形の
インバータ回路であり、ＰＷＭ回路４３８，４３９，４
４１の３相のＰＷＭ信号をもとにＸ軸モータ３４を駆動
する。The current sensors 434 and 435 are connected to the X-axis motor 3
No. 4 coils L1 and L2 are detected. The subtracters 436 and 437 output Isin (θ + 120).
°) and Isin (θ-120 °) and the current sensor 434
And 435, respectively. The pulse width modulation circuits (PWM circuits) 438 and 439 are the current sensors 4
A pulse width modulation signal (referred to as a PWM signal) for feedback-controlling the excitation current of the motor coil is generated and output based on the deviation obtained in steps 34 and 435. Subtractor 4
40 subtracts the PWM signals of the PWM circuits 438 and 439. The PWM circuit 441 obtains P from the subtraction signal of the subtractor 440.
Generate a WM signal. The drive circuit 442 is a bridge type inverter circuit, and includes PWM circuits 438, 439, and 4
The X-axis motor 34 is driven based on the three-phase PWM signal 41.
【００３８】図４の回路で、電源投入時に、Ｘ軸モータ
３４の各コイルに既知の電流を流し、モータのロータの
歯とステータの歯を既知の位相関係に設定する。このよ
うにして設定した位相関係を転流角の原点とする。この
ときのアップダウンカウンタ４２５のカウントを基準
値、例えば０にする。以後、スライダ部３１の移動に伴
ってＸ軸センサ３９の検出値が変わり、アップダウンカ
ウンタ４２５のカウントが変化するのに応じて電流指令
値Ｉｓｉｎ（θ＋１２０°）及びＩｓｉｎ（θ−１２０
°）のθの値を変え、転流制御を行う。In the circuit shown in FIG. 4, when the power is turned on, a known current is applied to each coil of the X-axis motor 34, and the rotor teeth and the stator teeth of the motor are set in a known phase relationship. The phase relationship set in this way is defined as the origin of the commutation angle. At this time, the count of the up / down counter 425 is set to a reference value, for example, 0. Thereafter, the detection value of the X-axis sensor 39 changes according to the movement of the slider unit 31, and the current command values Isin (θ + 120 °) and Isin (θ−120) according to the change of the count of the up / down counter 425.
Commutation control is performed by changing the value of θ in °).
【００３９】図５は図１のセンサの構成例を示した図で
ある。図１のＹ軸センサ３８、Ｘ軸センサ３９，４０は
同様な構成になっている。Ｘ軸センサ３９を例に説明す
る。図５で、レーザ光源３９１はレーザ光を出射する。
レーザ光源３９１の出射光の光路には、ミラー３９２，
３９３、ハーフミラー３９４、偏向ビームスプリッタ
（ＰＢＳとする）３９５、λ／４板３９６、コーナーキ
ューブ３９７が配置されている。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the sensor of FIG. The Y-axis sensor 38 and the X-axis sensors 39 and 40 in FIG. 1 have the same configuration. The X-axis sensor 39 will be described as an example. In FIG. 5, a laser light source 391 emits laser light.
In the optical path of the light emitted from the laser light source 391, mirrors 392 and 392 are provided.
393, a half mirror 394, a deflecting beam splitter (referred to as PBS) 395, a λ / 4 plate 396, and a corner cube 397 are arranged.
【００４０】レーザ光源３９１から出た光には、ハーフ
ミラー３９４、ミラー３９３、ミラー３９２、ハーフミ
ラー３９４の経路で進み、図のａ方向に進む光がある。
この光をの光とする。また、レーザ光源３９１から出
た光には、ハーフミラー３９４、ＰＢＳ３９５、λ／４
板３９６、Ｘ軸ミラー３６、λ／４板３９６、ＰＢＳ３
９５、コーナーキューブ３９７、λ／４板３９６、Ｘ軸
ミラー３６、λ／４板３９６、ＰＢＳ３９５、ハーフミ
ラー３９４の経路で進み、図のａ方向に進む光がある。
この光をの光とする。The light emitted from the laser light source 391 includes light traveling along the path of the half mirror 394, the mirror 393, the mirror 392, and the half mirror 394 and traveling in the direction a in FIG.
This light is referred to as light. The light emitted from the laser light source 391 includes a half mirror 394, a PBS 395, a λ / 4
Plate 396, X-axis mirror 36, λ / 4 plate 396, PBS3
95, a corner cube 397, a λ / 4 plate 396, an X-axis mirror 36, a λ / 4 plate 396, a PBS 395, and a half mirror 394, and there is light traveling in the direction a in FIG.
This light is referred to as light.
【００４１】前述したの光との光が干渉して干渉縞
Ｓを作る。ＰＤＡ３９８は干渉縞Ｓを検出する。ＰＤＡ
３９８は４個のフォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄか
らなる。４個のフォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄは
干渉縞Ｓの１ピッチ内に配置されている。各フォトダイ
オード３９８Ａ〜３９８ＤはＰ／４（Ｐは干渉縞のピッ
チ）ずつずらして配置されている。The light mentioned above interferes with the light to form an interference fringe S. The PDA 398 detects the interference fringes S. PDA
398 is composed of four photodiodes 398A to 398D. The four photodiodes 398A to 398D are arranged within one pitch of the interference fringe S. The photodiodes 398A to 398D are arranged so as to be shifted by P / 4 (P is the pitch of interference fringes).
【００４２】減算器３９９は、（フォトダイオード３９
８Ａの検出信号）−（フォトダイオード３９８Ｃの検出
信号）なる演算を行う。減算器４００は、（フォトダイ
オード３９８Ｂの検出信号）−（フォトダイオード３９
８Ｄの検出信号）なる演算を行う。減算器３９９と４０
０で図１の信号処理回路４２１を構成している。The subtractor 399 is connected to the (photodiode 39)
An arithmetic operation of (detection signal of 8A)-(detection signal of photodiode 398C) is performed. The subtracter 400 is calculated by (detection signal of the photodiode 398B) − (photodiode 39
8D detection signal). Subtractors 399 and 40
0 constitutes the signal processing circuit 421 of FIG.
【００４３】スライダ部３１が移動すると干渉縞が図３
のｄ−ｄ´方向に動く。干渉縞が動くと各フォトダイオ
ード３９８Ａ〜３９８Ｄに当る干渉縞の明暗部分が動
き、フォトダイオード３９８Ａ〜３９８Ｄの検出値が変
化する。これをもとにスライダ部３１の位置を検出す
る。When the slider section 31 moves, the interference fringes are shown in FIG.
In the direction dd ′. When the interference fringes move, the light and dark portions of the interference fringes that hit the photodiodes 398A to 398D move, and the detection values of the photodiodes 398A to 398D change. Based on this, the position of the slider section 31 is detected.
【００４４】干渉縞がｄ方向に移動したときは、フォト
ダイオードの出力ＶA〜ＶDは次のとおりになる。 ＶA＝Ｋ［１＋ｍｓｉｎ｛ｘ・２π／（λ／４）｝］＋Ｋn ＶB＝Ｋ［１＋ｍｃｏｓ｛ｘ・２π／（λ／４）｝］＋Ｋn ＶC＝Ｋ［１−ｍｓｉｎ｛ｘ・２π／（λ／４）｝］＋Ｋn ＶD＝Ｋ［１−ｍｃｏｓ｛ｘ・２π／（λ／４）｝］＋Ｋn ｘ：検出対象の距離、Ｋ，ｍ：係数、Ｋn：ノイズ成分[0044] When the interference fringe is moved in the direction d, the output V A ~V D of the photodiode is as follows. V A = K [1 + msin {x · 2π / (λ / 4)}] + K n V B = K [1 + mcos {x · 2π / (λ / 4)}] + K n V C = K [1-msin {x · 2π / (λ / 4) }] + K n V D = K [1-mcos {x · 2π / (λ / 4)}] + K n x: distance of the detection target, K, m: factor, K n: Noise component
【００４５】減算器３９９と４００の減算信号は次のと
おりになる。 ＶA−ＶC＝２ｍＫｓｉｎ｛ｘ・２π／（λ／４）｝ ＶB−ＶD＝２ｍＫｃｏｓ｛ｘ・２π／（λ／４）｝ 減算の結果、外乱光により発生した直流のノイズ成分Ｋ
nがキャンセルされる。信号ＶA−ＶCとＶB−ＶDが前述
したＡ相パルスとＢ相パルスに変換される。干渉縞がｄ
´方向に動いたときは、信号ＶA−ＶCとＶB−ＶDの位相
関係は逆転する。The subtraction signals of the subtracters 399 and 400 are as follows. V A -V C = 2mKsin {x · 2π / (λ / 4)} V B -V D = 2mKcos {x · 2π / (λ / 4)} the result of the subtraction, the DC noise component K generated by ambient light
n is canceled. Signal V A -V C and V B -V D is converted into the A-phase pulse and the B-phase pulse described above. Interference fringe is d
'When moved in the direction, the phase relationship between the signal V A -V C and V B -V D is reversed.
【００４６】図１のＸＹステージの動作を説明する。電
源投入時に、Ｘ軸モータ３４の各コイルに既知の電流を
流し、スライダ部３１を基準位置に位置決めする。基準
位置からＸ軸方向及びＹ軸方向にスライダ部３１が移動
したときに、Ｘ軸センサ３９．４０及びＹ軸センサ３８
により２次元位置をインクリメンタル方式に検出する。The operation of the XY stage in FIG. 1 will be described. When the power is turned on, a known current is applied to each coil of the X-axis motor 34 to position the slider portion 31 at the reference position. When the slider portion 31 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction from the reference position, the X-axis sensor 39.40 and the Y-axis sensor 38
To detect the two-dimensional position in an incremental manner.
【００４７】Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がり
が位置検出に影響しないときは、補正手段４４と４５は
設けられていない。このときは、Ｘ軸制御部４２と４３
には同一の指令位置が与えられる。このため、Ｘ軸制御
部４２と４３のフィードバック制御によりＸ軸モータ３
４と３５はスライダ部３１を等しいＸ軸位置に位置決め
する。これによって、スライダ部３１のヨーイングが除
去される。When the bending of the X-axis mirror 36 and the Y-axis mirror 37 does not affect the position detection, the correction means 44 and 45 are not provided. At this time, the X-axis controllers 42 and 43
Are given the same command position. Therefore, the X-axis motor 3 is controlled by the feedback control of the X-axis controllers 42 and 43.
4 and 35 position the slider portion 31 at the same X-axis position. Thereby, yawing of the slider portion 31 is removed.
【００４８】Ｘ軸ミラー３６とＹ軸ミラー３７の曲がり
が位置検出に影響する場合について説明する。このとき
は、補正手段４４と４５は設けられている。位置決め動
作を行う前にＸＹステージのキャリブレーションを行っ
ておく。キャリブレーションにおいてスライダ部３１を
座標（Ｘ1，Ｙ1）に位置決めしたときに、ＸＹステージ
の機械的誤差等が原因でスライダ部３１にヨーイングが
発生し、Ｘ軸センサ３９と４０の検出値がそれぞれＸ1
＋ΔＸ1とＸ2−ΔＸ2であるとする。このときは、補正
テーブル４６には（Ｘ1，Ｙ1）と−ΔＸ1を対応させて
格納し、補正テーブル４７には（Ｘ1，Ｙ1）と＋ΔＸ2
を対応させて格納しておく。他の位置にもスライダ部３
１を位置決めして補正量を求める。このようにして補正
テーブルを作成する。The case where the bending of the X-axis mirror 36 and the Y-axis mirror 37 affects the position detection will be described. At this time, correction means 44 and 45 are provided. Before performing the positioning operation, the XY stage is calibrated. When the slider unit 31 is positioned at the coordinates (X 1 , Y 1 ) in the calibration, yaw occurs in the slider unit 31 due to a mechanical error of the XY stage or the like, and the detection values of the X-axis sensors 39 and 40 are changed. X 1 each
+ ΔX 1 and X 2 −ΔX 2 . At this time, (X 1 , Y 1 ) and −ΔX 1 are stored in the correction table 46 in association with each other, and (X 1 , Y 1 ) and + ΔX 2 are stored in the correction table 47.
Are stored in association with each other. Slider part 3 at other positions
Position 1 is obtained and the correction amount is obtained. Thus, a correction table is created.
【００４９】実際の位置決め動作において、スライダ部
３１を座標（Ｘ1，Ｙ1）に位置決めしたときに、補正手
段４４はＸ軸制御部４２に与える指令位置を−ΔＸだけ
補正し、補正手段４５はＸ軸制御部４３に与える指令位
置を＋ΔＸだけ補正する。これによって、スライダ部３
１のヨーイングが除去される。このようにしてミラー面
の曲がりによるスライダ部３１のθ軸方向の回転ずれが
補正される。In the actual positioning operation, when the slider section 31 is positioned at the coordinates (X 1 , Y 1 ), the correction section 44 corrects the command position given to the X-axis control section 42 by −ΔX, and the correction section 45 Corrects the command position given to the X-axis controller 43 by + ΔX. Thereby, the slider portion 3
One yaw is removed. In this manner, the rotational deviation of the slider portion 31 in the θ-axis direction due to the bending of the mirror surface is corrected.
【００５０】なお、Ｘ軸制御部に与える指令位置に対し
て、一方の指令位置に所定値を加算し、他方の指令位置
に所定値を減算することによってスライダ部の回転位置
を制御する回転制御部を設けた構成にしてもよい。A rotation control for controlling the rotation position of the slider by adding a predetermined value to one command position and subtracting a predetermined value to the other command position with respect to the command position given to the X-axis control unit. It may be configured to have a unit.
【００５１】また、２つのＸ軸センサはそれぞれの検出
位置の差をもとにスライダ部の回転角度を検出してもよ
い。The two X-axis sensors may detect the rotation angle of the slider based on the difference between the respective detection positions.
【００５２】また、ミラーをスライダ部に搭載し、Ｘ軸
センサとＹ軸センサを位置固定した構成にしてもよい。The mirror may be mounted on the slider section, and the X-axis sensor and the Y-axis sensor may be fixed in position.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００５４】請求項１の発明によれば、Ｘ軸方向、Ｙ軸
方向及びθ軸方向の３軸制御を行っているため、スライ
ダ部のヨーイングを補正し、高精度な位置決めを実現で
きる。また、圧縮空気を用いてスライダ部を支持してい
るため、機械的支持部が不要になり、装置を小型化でき
る。According to the first aspect of the present invention, since three-axis control in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis direction is performed, yawing of the slider portion can be corrected, and highly accurate positioning can be realized. Further, since the slider is supported by using the compressed air, a mechanical support is not required, and the apparatus can be downsized.
【００５５】請求項２の発明によれば、位置センサとし
て干渉計を用いているため、機構部分を少なくし、装置
を小型化できる。According to the second aspect of the present invention, since the interferometer is used as the position sensor, the number of mechanical parts can be reduced, and the size of the apparatus can be reduced.
【００５６】請求項３の発明によれば、Ｘ軸ミラーとＹ
軸ミラーの曲がりによる影響を除去して高精度な位置決
めを実現できる。According to the third aspect of the present invention, the X-axis mirror and the Y-axis mirror
High-precision positioning can be realized by removing the influence of the bending of the axis mirror.
【００５７】請求項４の発明によれば、位置フィードバ
ック制御、速度フィードバック制御及び転流制御を併用
しているため、高度な制御を実現できる。According to the fourth aspect of the present invention, since the position feedback control, the speed feedback control, and the commutation control are used together, a high-level control can be realized.
【００５８】請求項５及び６の発明によれば、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向の位置決めだけでなくθ軸方向（回転方
向）にも位置決めをすることができる。According to the fifth and sixth aspects of the present invention, not only positioning in the X-axis direction and Y-axis direction but also positioning in the θ-axis direction (rotation direction) can be performed.
【００５９】以上説明したように本発明によれば、ヨー
イングによる位置誤差を除去でき、機械的支持部を省い
て装置を小型化できるＸＹステージを実現することがで
きる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize an XY stage which can eliminate a position error due to yawing, and can reduce the size of the apparatus by eliminating a mechanical support.
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の要部構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of the present invention.
【図３】本発明の要部構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of the present invention.
【図４】本発明の要部構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of the present invention.
【図５】本発明の要部構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of the present invention.
【図６】ＸＹステージの従来例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional example of an XY stage.
【図７】ＸＹステージの従来例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example of an XY stage.
３０ 格子プラテン ３１ スライダ部 ３２ 浮揚手段 ３３ Ｙ軸モータ ３４，３５ Ｘ軸モータ ３６ Ｘ軸ミラー ３７ Ｙ軸ミラー ３８ Ｙ軸センサ ３９，４０ Ｘ軸センサ ４１ Ｙ軸制御部 ４２，４３ Ｘ軸制御部 ４４，４５ 補正手段 Reference Signs List 30 lattice platen 31 slider part 32 levitation means 33 Y-axis motor 34, 35 X-axis motor 36 X-axis mirror 37 Y-axis mirror 38 Y-axis sensor 39, 40 X-axis sensor 41 Y-axis controller 42, 43 X-axis controller 44 , 45 Correction means
Claims (6)
ステージにおいて、 Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成さ
れた格子プラテンと、 前記対象物が載せられたスライダ部と、 このスライダ部を前記格子プラテン上に浮揚させる浮揚
手段と、 前記スライダ部に搭載され、Ｙ軸方向に沿って一定ピッ
チで歯が形成され、この歯と格子プラテンの歯との間に
磁気吸引力を生じさせてスライダ部をＹ軸方向に移動さ
せるＹ軸モータと、 スライダ部の中心に対して対称な位置にそれぞれ搭載さ
れ、Ｘ軸方向に沿って一定ピッチで歯が形成され、この
歯と格子プラテンの歯との間に磁気吸引力を生じさせて
スライダ部をＸ軸方向に移動させる第１及び第２のＸ軸
モータと、 前記Ｙ軸モータに搭載され、スライダ部のＹ軸方向の位
置を検出するＹ軸センサと、 前記第１及び第２のＸ軸モータにそれぞれ搭載され、ス
ライダ部のＸ軸方向の位置をそれぞれ検出する第１及び
第２のＸ軸センサと、 前記Ｙ軸センサの検出位置をもとにスライダ部のＹ軸方
向の位置をフィードバック制御するＹ軸制御部と、 前記第１及び第２のＸ軸センサの検出位置をもとにスラ
イダ部のＸ軸方向の位置をそれぞれフィードバック制御
する第１及び第２のＸ軸制御部と、を具備したことを特
徴とするＸＹステージ。1. An XY for positioning a two-dimensional position of an object
On the stage, a lattice platen having teeth formed at a constant pitch along the X-axis direction and the Y-axis direction; a slider portion on which the object is placed; and a floating means for floating the slider portion on the lattice platen; The slider is mounted on the slider portion and has teeth formed at a constant pitch along the Y-axis direction, and generates magnetic attraction between the teeth and the teeth of the lattice platen to move the slider portion in the Y-axis direction. The shaft motor and the slider are mounted at positions symmetrical with respect to the center of the slider, and teeth are formed at a constant pitch along the X-axis direction. Magnetic attraction is generated between the teeth and the lattice platen teeth. First and second X-axis motors for moving the slider portion in the X-axis direction by means of the first and second X-axis motors; a Y-axis sensor mounted on the Y-axis motor for detecting the position of the slider portion in the Y-axis direction; 2 X axis mode A first and a second X-axis sensor respectively mounted on the slider and detecting the position of the slider in the X-axis direction; and a feedback of the position of the slider in the Y-axis based on the detection position of the Y-axis sensor. A first and second X-axis control unit for controlling the position of the slider unit in the X-axis direction based on the detection positions of the first and second X-axis sensors, respectively; An XY stage comprising:
向に鏡面が形成されたＹ軸ミラーと、 格子プラテンの側面に装着され、Ｙ軸方向に鏡面が形成
されたＸ軸ミラーとを具備し、 前記Ｙ軸センサは、前記Ｙ軸ミラーに光を照射し、その
反射光を受け、光の干渉を利用してスライダ部のＹ軸方
向の位置を検出するＹ軸干渉計であり、 前記第１及び第２のＸ軸センサは、前記Ｘ軸ミラーに光
を照射し、その反射光を受け、光の干渉を利用してスラ
イダ部のＸ軸方向の位置を検出する第１及び第２のＸ軸
干渉計であることを特徴とする請求項１記載のＸＹステ
ージ。2. A Y-axis mirror mounted on a side surface of a lattice platen and having a mirror surface formed in the X-axis direction, and an X-axis mirror mounted on a side surface of the lattice platen and having a mirror surface formed in the Y-axis direction. The Y-axis sensor is a Y-axis interferometer that irradiates the Y-axis mirror with light, receives the reflected light, and detects the position of the slider unit in the Y-axis direction by using light interference. The first and second X-axis sensors irradiate the X-axis mirror with light, receive the reflected light, and detect the position of the slider portion in the X-axis direction using interference of light. 2. The XY stage according to claim 1, wherein the XY stage is an X-axis interferometer.
それぞれ設けられ、スライダ部の位置とスライダ部のヨ
ーイングを除去するための補正量を対応させた補正テー
ブルを保持し、与えられた指令位置をもとに前記補正テ
ーブルから補正量を読み出し、読み出した補正量で前記
第１及び第２のＸ軸制御部に与える指令位置を補正する
第１及び第２の補正手段を具備したことを特徴とする請
求項２記載のＸＹステージ。3. A correction table provided for each of the first and second X-axis control units and holding a correction table in which a position of a slider and a correction amount for removing yawing of the slider are made to correspond to each other. First and second correction means for reading a correction amount from the correction table based on the command position and correcting the command position given to the first and second X-axis control units with the read correction amount. The XY stage according to claim 2, wherein:
御部は、モータの位置フィードバック制御、速度フィー
ドバック制御及び転流制御を行うことを特徴とする請求
項１記載のＸＹステージ。4. The XY stage according to claim 1, wherein the Y-axis control unit, the first and second X-axis control units perform a position feedback control, a speed feedback control, and a commutation control of the motor. .
指令位置に対して、一方の指令位置に所定値を加算し、
他方の指令位置に所定値を減算することによってスライ
ダ部の回転位置を制御する回転制御部を有することを特
徴とする請求項１記載のＸＹステージ。5. A predetermined value is added to one of the command positions with respect to a command position given to the first and second X-axis control units,
2. The XY stage according to claim 1, further comprising a rotation control unit that controls a rotation position of the slider unit by subtracting a predetermined value from the other command position.
検出位置の差をもとにスライダ部の回転角度を検出する
ことを特徴とする請求項１記載のＸＹステージ。6. The XY stage according to claim 1, wherein the first and second X-axis sensors detect a rotation angle of the slider based on a difference between respective detection positions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23814998A JP3834433B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | XY stage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23814998A JP3834433B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | XY stage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065970A true JP2000065970A (en) | 2000-03-03 |
| JP3834433B2 JP3834433B2 (en) | 2006-10-18 |
Family
ID=17025927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23814998A Expired - Fee Related JP3834433B2 (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | XY stage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834433B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025178A (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Yaskawa Electric Corp | Synchronous controller |
| WO2006088098A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Yokogawa Electric Corporation | Xy stage |
| JP2007074877A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Yaskawa Electric Corp | Xy positioning device |
| JP2008039543A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | Plane positioning apparatus |
| US7743998B2 (en) | 2003-10-23 | 2010-06-29 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Stage device |
| CN103036390A (en) * | 2012-09-28 | 2013-04-10 | 深圳大学 | Mixed magnetic flow two-dimensional planar motor |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23814998A patent/JP3834433B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025178A (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Yaskawa Electric Corp | Synchronous controller |
| US7743998B2 (en) | 2003-10-23 | 2010-06-29 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Stage device |
| WO2006088098A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Yokogawa Electric Corporation | Xy stage |
| JP2006226862A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Yokogawa Electric Corp | Xy stage |
| KR100915163B1 (en) * | 2005-02-18 | 2009-09-03 | 요코가와 덴키 가부시키가이샤 | Xy stage |
| JP4678204B2 (en) * | 2005-02-18 | 2011-04-27 | 横河電機株式会社 | XY stage |
| JP2007074877A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Yaskawa Electric Corp | Xy positioning device |
| JP2008039543A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | Plane positioning apparatus |
| CN103036390A (en) * | 2012-09-28 | 2013-04-10 | 深圳大学 | Mixed magnetic flow two-dimensional planar motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3834433B2 (en) | 2006-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4678204B2 (en) | XY stage | |
| KR20010032211A (en) | High-speed precision positioning apparatus | |
| JP2000065970A (en) | Xy stage | |
| JP2007309884A (en) | Table-positioning method in operation system, and system thereof | |
| JP2013084345A (en) | Stage device of charged particle beam device | |
| JP3543701B2 (en) | 2D positioning device | |
| JPH09293773A (en) | Alignment device and exposure device | |
| JP2001147719A (en) | Positioning device and stopping method therefor | |
| JP3536229B2 (en) | Stage apparatus, exposure apparatus, and positioning method | |
| JP2001154737A (en) | Positioning device and its origin restoring method | |
| JP3876685B2 (en) | Driving method for portal stage device | |
| JP4595554B2 (en) | Planar motor | |
| US6603562B1 (en) | Two-dimensional positioning apparatus and method for measuring laser light from the apparatus | |
| JP2002157017A (en) | Positioning device | |
| JP2010207038A (en) | Method of analyzing thrust ripple and method of correcting same | |
| JP3849596B2 (en) | Positioning device | |
| KR100811669B1 (en) | Xy stage | |
| JP2777931B2 (en) | Exposure equipment | |
| JP2005009952A (en) | Xy stage | |
| JP2003250295A (en) | Positioner | |
| JP2005284867A (en) | Drive control device and method, and aligner | |
| WO2007133011A1 (en) | Method and apparatus for detecting in-plane position in a planar stage by measuring air gap displacement | |
| JP3473685B2 (en) | Semiconductor manufacturing equipment | |
| JP5587040B2 (en) | Positioning device | |
| JP2010266330A (en) | Planar motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060616 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060724 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100728 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110728 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110728 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120728 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130728 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140728 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |