JP4826149B2 - 長ストローク移動可能なアライメントステージ - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置やプリント基板、液晶表示素子等の露光装置などで、テーブルを移動して、テーブル上の対象を所定の位置に位置決め、かつ、長ストロークをテーブル移動する長ストローク移動可能なアライメントステージに関する。

従来の第１例であるリニアモータを内蔵したステージ装置は、リニアモータを用いて微小の角度位置決めを可能にし，小型、薄型化している（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の第２例である、２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、テーブルへの組み付けが簡単でかつ高精度に案内支持できる２軸平行・１軸旋回運動案内機構を用いたテーブル装置としているものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３２８１９１号公報（図１、図２） 特開平１１−２４５１２８号公報（図２、図４、図５）

従来の第１例である特許文献１のリニアモータを内蔵したステージ装置を説明する。
図１６は、特許文献１のリニアモータを内蔵したステージ装置の一実施例を示し，一方向であるＸ方向から見た正面図、図１７は、図１６に示すステージ装置を示す平面図である。
両図において、リニアモータを内蔵したステージ装置は，回転ステージ１０３と第２ステージ１０２との間に微小の回転方向に移動させる駆動装置として回転用リニアモータ１３を組み込んだものであって、特に，回転ステージ１０３の微小量の角度位置決めを考慮して、回転用リニアモータ１３としては，可動マグネット型リニアモータを適用すると共に，回転用リニアモータ１３と回転方向部分である回転ステージ１０３を微小量だけ回転方向（即ち，θ方向）に移動させてワーク等の部品を角度位置決めする回転ステージ装置となっている。
一方向の直線方向であるＸ方向に往復移動する第１ステージ１０１と，Ｘ方向に直交するＹ方向に往復移動する第２ステージ１０２とによって構成されるＸＹステージ装置に回転ステージ１０３（即ち，θステージ装置）を組み込み，ＸＹ−θステージ装置の複合ステージ装置に構成し，ワーク等の部品をＸ方向，Ｙ方向及び回転方向（θ方向）に対して平面上での位置決めを行う構造に構成している。
このように、従来のリニアモータを内蔵したステージ装置は、小型、薄型化してＸＹθ方向の位置決めをするのである。

次に、特許文献２の２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置を説明する。図１８は特許文献２の２軸平行・１軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図、図１９は図１８に示す２軸平行・１軸旋回運動案内機構を用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置であり、同図（ａ）はテーブルを省略して２点鎖線で示す平面図、同図（ｂ）は正面図、図２０は、 図１９に示すテーブルの平面図である。図１８〜図２０において、２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１（図１８）は、２軸平行運動案内部２７０と、この２軸平行運動案内部２７０に組み付けられる旋回運動案内部２８０と、から構成されている。
また、２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１を用いた２軸平行・旋回テーブル装置は、図１９、図２０のように、４つの２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄを介して、テーブル２３３を基台２３４に対して平行に互いに直交する２軸方向に移動自在に支持し、テーブル２３３中央部に位置する旋回軸Ｃ０を中心にして旋回可能となっている。
４つのうち３つの２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｄには、それぞれ直線方向に伸縮駆動される、回転モータ２３８と、この回転モータ２３８の回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構２３９から構成される直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｄが作動連結されている。２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ｃは自由に運動できる。
テーブル２３３を平行移動させる場合は、２つの直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂもしくは、直線駆動機構２３７Ｃを駆動する。
テーブル２３３を旋回軸Ｃ０に対して旋回させる場合、直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂとを互いに逆方向に同一量＋ΔＸ，−ΔＸだけ駆動させ、一方、直線駆動機構２３７ＤをＹ軸方向に所定量ΔＹだけ駆動させる。
このように、従来の２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、テーブルを平行移動または旋回させ、位置決めを行うのである。

しかしながら、特許文献１のリニアモータを内蔵したステージ装置は、ＸＹθの３方向の各軸が重なりあった装置構成となっていて、位置決めする対象物が大型化すると、ステージ装置が物理的に高くなるという問題があった。近年、液晶材料は年々大型化しており、テーブル即ちステージの往復移動や回転移動させるためには、リニアモータやステージ装置をそのまま大きくせざるを得ないという欠点もあった。
また、ＸＹθの３方向の各軸が重なりあった装置構成のため、ステージが大型化した場合、ＸＹが移動すると、重心位置がずれるので、駆動手段によるステージの移動位置によっては、各軸の連結部に荷重が集中し、ステージに大きなモーメント荷重が発生するので、ステージの円滑な移動が妨げられたり、意図しない回転移動が生じたりして、位置決め精度が低下する問題がある。

また、特許文献２の２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、２軸平行・１軸旋回運動案内機構を３つ用いた３軸構成となっていて、１軸のみで駆動する場合、モータの容量が不足し、２軸駆動時の方向と同じ動作を行うことができないので、移動・位置決めに時間が掛かり、結果的に効率性・生産性が悪くなるという問題があった。
さらに、特許文献２の２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、微小の平面内の位置移動のみを実施するため、長ストローク移動するステージにするためには、２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置をテーブルに載せて移動するなど、他の駆動機構を付加して、機構を複雑化、高コスト化せざるを得なかった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、テーブルが大型化しても、テーブルや対象物による荷重をバランス良く分散して支持し、さらに、微小の平面内の位置移動であるアライメントステージの駆動部を用いて、長ストローク移動できるように電動機を共用し、機構の簡素化、低コスト化を図る長ストローク移動可能なアライメントステージを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルを所定の位置に位置決め可能なアライメントステージにおいて、前記機台部は、同一方向に平行に配置された少なくとも３本の長ストローク移動可能な直動案内を備え、前記駆動機構は、並進自由度を持つ２つの並進自由度部と、回転自由度を持つ１つの回転自由度部と、電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出手段と該検出手段からの信号を受けて指令信号に基づいて前記電動機を制御する制御器とから構成される電動機制御装置と、から構成される１軸駆動並進回転機構を少なくも３組備え、前記少なくとも３組の１軸駆動並進回転機構はそれぞれが前記直動案内を移動する直動案内ブロックを前記機台側または前記テーブル側に備え、かつ少なくとも前記３組の１軸駆動並進回転機構のうち、少なくとも１組の１軸駆動並進回転機構はその電動機が前記長ストローク移動方向に駆動する第１の１軸駆動並進回転機構部であり、残りの１軸駆動並進回転機構はその電動機が前記長ストローク移動方向に対して所定角度の方向に駆動する第２の１軸駆動並進回転機構部であり、前記第１の１軸駆動並進回転機構部は前記機台部側の並進自由度部にリニアモータを備え、前記第２の１軸駆動並進回転機構部は前記テーブル側の並進自由度部にリニアモータを備え、かつ、前記第１の１軸駆動並進回転機構部は前記長ストローク移動可能な前記直動案内に配置され、前記第２の１軸駆動並進回転機構部は前記第１の１軸駆動並進回転機構部を案内する前記直動案内の間に配置されることにより、前記テーブルを１方向の長ストローク移動を含む並進移動もしくは旋回移動可能としたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の長ストローク移動可能なアライメントステージにおいて、前記残りの１軸駆動並進回転機構がその電動機が前記長ストローク移動方向に対して直交方向に駆動する第２の１軸駆動並進回転機構部であることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージにおいて、前記電動機を搭載しない並進自由度を持つ２つの並進自由度部と、回転自由度を持つ１つの回転自由度部からなる３自由度機構をさらに有することを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージにおいて、前記駆動機構が、前記機台部の上に設けた第１の並進自由度部と、前記第１並進自由度部の上に設けた回転自由度部と、前記回転自由度部の上に設けた第２並進自由度部より構成されたことを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージにおいて、前記駆動機構が、前記機台部の上に設けた第１の並進自由度部と、前記第１並進自由度部の上に設けた第２の並進自由度部と、前記第２の並進自由度部の上に設けた回転自由度部より構成されたことを特徴とするものである。

本発明によると、ＸＹθの３方向へ微小位置決め動作するテーブルを実現でき、テーブルや対象物の荷重を、バランス良く分散して支持することができ、さらに、テーブルを移動する駆動力を、バランス良く分散して出力できるので、テーブルの並進移動や回転移動では、どの方向にも各リニアモータが動作し、重心から偏らずに動作するので、均一な性能で、精度良く、効率的に動作させることができる。
さらに、長ストロークのテーブル移動が可能のため、ＸＹθの３方向へ微小位置決め動作に加えて、長ストロークの搬送用途に兼用することができる。
また、動作に支障が無い３自由度機構でテーブルの荷重をさらに支えることができ、テーブルの撓みを抑えた長ストローク移動可能なアライメントステージを実現できる。
そして、２つの並進自由度部の取り付け角度が固定なので、テーブル移動する際に必要な動作量を比較的簡単に演算することができる。
また、２つの並進駆動部の直動案内を挟んで回転駆動部を置くことができ、テーブルから機台部まで連続して支持できるので、テーブル他の荷重に対して、駆動機構が変形を抑制して支持することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構の配置を示す概略図、図２は本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの側面概略図、図３は本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。
図において、１（図２、図３の１ａ〜１ｄ）は電動機（リニアモータ）、２（図３の２ａ〜２ｄ）は動作量検出手段、３（図３の３ａ〜３ｄ）は制御器、４（図１〜図３）はテーブル、５（図３）は対象物、６（図１〜図３の６ａ〜６ｄ）は第１の１軸駆動並進回転機構部、７（図１、図２）は機台部、８（図３）は指令手段、１６（図２、図１および図３の１６ａと１６ｂ）は第２の１軸駆動並進回転機構部となっている。また、１１（図２の１１ａと１１ｂ）は並進駆動部、１２（図３の１２ａ〜１２ｄ）は並進自由度部、１３（図３の１３ａ〜１３ｄ）は回転自由度部であり、２１（図１、図２）は直動案内、２２（図１、図２）は直動案内ブロック、２３（図１、図２）は回転用軸受となっている。

本発明の第１実施例が従来技術である特許文献１および２に対して基本的に異なる点は、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６を備えることで、同一機構で長ストローク移動とアライメント移動とを実現している部分である。
具体的には、機台部７とテーブル４の間において、図１および図２のように第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６をそれぞれ２組備え、図３のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６にはリニアモータ１をそれぞれ機台部７側とテーブル４側に備え、図１のように機台部７は、直動案内２１が同一のＹ方向（図で上下方向）に３本あり、第１の１軸駆動並進回転機構部６の並進駆動部１１の直動案内ブロック２２と、第２の１軸駆動並進回転機構部１６の並進自由度部１２の直動案内ブロック２２と、がＹ方向に移動できる構成になっている。
第１の１軸駆動並進回転機構部６の並進駆動部１１の上には、回転用軸受２３を有する回転自由度部１３があり、さらにその上に並進自由度部１２を有する。
第２の１軸駆動並進回転機構部１６の並進自由度部１２の上には、回転用軸受２３を有する回転自由度部１３があり、さらにその上に並進駆動部１１を有する。
各並進駆動部１１と並進自由度部１２は、直動案内２１を直動案内ブロック２２が移動する構成になっており、回転自由度部１３には回転用軸受２３を配している。つまり、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６は、並進駆動、回転自由度、並進自由度の機構の順を互いに逆に配置した構成となっている。
なお、各並進駆動部１１を構成するリニアモータ１は、それぞれ４つの制御器３（図３の３ａ〜３ｄ）が接続されている。制御器３は指令手段８から動作命令を受け取り、リニアモータ１を動作させる。動作量検出手段２はリニアモータ１もしくはリニアモータ１が駆動する直動案内ブロック２２ほかが付随する部位の移動量を検出し、その移動量が指令手段８の動作命令との差を０にするように制御器３が動作を制御する。

次に、長ストローク移動可能なアライメントステージの動作について説明する。
図４は本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。
図４において、Ｏはテーブルの中心および回転中心、Ｒは回転半径、θはテーブルの旋回量、δＡＹ、δＢＹ、δＣＸ，δＤＸはリニアモータ１の移動量である。
テーブルの旋回は、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａ（Ａ）、６ｂ（Ｂ）のリニアモータ１ａ、１ｂ（図３）をＹ方向に各々逆側に動作させ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａ（Ｃ）、１６ｂ（Ｄ）のリニアモータ１ｃ、１ｄ（図３）をＸ方向に各々逆側に動作させることで実現できる。
図４のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａ（図３）のリニアモータ１ａをδＡＹ、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂ（図３）のリニアモータ１ｂをδＢＹ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａ（図３）のリニアモータ１ｃをδＣＸ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂ（図３）のリニアモータ１ｄをδＤＸ動作させれば、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＡＸ移動し、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂもの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＢＸ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂも回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動するので、テーブルがθ旋回する。
以上のようにテーブルの旋回と、第１の１軸駆動並進回転機構部６、第２の１軸駆動並進回転機構部１６の各リニアモータ１、各回転自由度１３、並進自由度１２の移動量は、幾何学的に決定する。

図５は本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのＸ並進移動を示す図である。
図５において、δＣＸ，δＤＸはリニアモータ１の移動量である。第１の１軸駆動並進回転機構部６のリニアモータ１は動作させず、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａ、１６ｂのリニアモータ１ａ、１ｂをδＣＸ，δＤＸ移動させれば、テーブル４がＸ方向（図で左右方向）に移動する。

図６は本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのＹ並進移動を示す図である。
図６において、δＡＹ、δＢＹはリニアモータ１の移動量である。第２の１軸駆動並進回転機構部１６のリニアモータ１は動作させず、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａ、６ｂのリニアモータ１ａ、１ｂをδＡＹ、δＢＹ移動させれば、テーブル４がＹ方向に移動する。
なお、Ｘ方向とＹ方向を同時に動作させても良く、δＡＹ、δＢＹ、δＣＸ，δＤＸの量を調整すれば、並進移動の方向を調整できる。
また、図４では、テーブル４の中心を回転中心としたが、任意の位置を回転中心としても幾何学的に第１の１軸駆動並進回転機構部６、第２の１軸駆動並進回転機構部１６の各駆動量が決まる。
本発明の第１実施例は上記構成にしたので、図４、図５、図６のようにＸＹθの微小動作によるアライメント位置決めが可能であり、かつ図６のように長ストロークが可能となる。

図７は本発明の第２実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構と３自由度機構の配置を示す概略図、図８は本発明の第２実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージ制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。なお、第２実施例の構成要素は第１実施例と同じである。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、第１の１軸駆動並進回転機構部６の配置位置が異なる点と、３自由度機構１８ａ，１８ｂを２つ付加した点である。リニアモータ１の配置位置が第１実施例とは異なるので、テーブル４の旋回と、リニアモータ１の移動量の関係が、第１実施例とは異なるが、幾何学的に決まる点は変わらない。具体的な例は、別途後述する。
また、並進移動は、第１実施例と同様に実現できるので、ここでは図示していない。テーブル４を並進移動する場合も、テーブル４の並進動作量と方向と、第１の１軸駆動並進回転機構部６および第２の１軸駆動並進回転機構部１６のリニアモータ１の各々の動作量は幾何学的に決定できる。
以上のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６の配置位置を変え、３自由度機構１８を加えても、本発明の第２実施例の一連の動作も第１実施例と同様である。

図９は本発明の第３実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構の配置を示す概略図、図１０は本発明の第３実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図である。
第３実施例が第１実施例と異なる点は、第１の１軸駆動並進回転機構部６の数と配置位置が異なる点である。第２実施例において付加した３自由度機構１８ａ，１８ｂに、第１の１軸駆動並進回転機構部６を配した構成になっている。
リニアモータ１の配置位置は、第２実施例の第１の１軸駆動並進回転機構部６と、３自由度機構１８の配置位置なので、第２実施例と同様に、テーブル４の移動と、リニアモータ１の幾何学的関係に変わりは無い。
また、並進移動は、第１実施例と同様に実現できるので、ここでは図示していない。
テーブル４の旋回移動については、後述する。

図１１は本発明の第４実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構と３自由度機構の配置を示す概略図、図１２は本発明の第４実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構および３自由度機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。
第４実施例は、第２実施例の図７に、３自由度機構１８をさらに加えた構成となっている。ここで、新たに加えた３自由度機構１８ｃは、第２の１軸駆動並進回転機構部６と同じＹ方向の直動案内２１に配した構成になっている。
図１３は本発明の第４実施例および第２、第３実施例の長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。リニアモータ１の配置位置は、第２実施例と同じである。図１３はＯはテーブルの中心および回転中心、Ｒは回転半径、θはテーブルの旋回量、δＡＹ、δＢＹ、δＣＸ，δＤＸはリニアモータ１の移動量である。
なお、第３実施例の場合は、図中ＥＦに示した３自由度機構１８を第１の１軸駆動並進回転機構部６に読み替えれば良く、δＥＹ、δＦＹをリニアモータ１の動作量とすればよい。
テーブルの旋回は、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａ（Ａ）、６ｂ（Ｂ）のリニアモータ１ａ，１ｂをＹ方向に各々逆側に動作させ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａ（Ｃ）、１６ｂ（Ｄ）のリニアモータ１ｃ、１ｄをＸ方向に各々逆側に動作させることで実現できる。
図１３のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａのリニアモータ１ａをδＡＹ、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂのリニアモータ１ｂをδＢＹ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａのリニアモータ１ｃをδＣＸ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂのリニアモータ１ｄをδＤＸ動作させれば、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＡＸ移動し、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂもの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＢＸ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂも回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動するので、テーブルがθ旋回する。
以上のようにテーブルの旋回と、第１の１軸駆動並進回転機構部６、第２の１軸駆動並進回転機構部１６の各リニアモータ１、各回転自由度部１３、並進自由度部１２の移動量は、幾何学的に決定する。

図１４は本発明の第５実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。
本実施例が第１実施例〜第４実施例と異なるのは、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の構成である。
第５実施例が第１実施例〜第４実施例と異なる点は、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の並進自由度、回転自由度の構成である。図１４のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６は、並進自由度の上に直行した並進自由度があり、その上に回転自由度を有する。第１実施例〜第４実施例の第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６は、並進自由度の上に回転自由度があり、その上に並進自由度を有していた。つまり、本実施例の第１の１軸駆動並進回転機構部６は並進駆動部１１の上に回転自由度部１３、その上に並進自由度部１２を備えている。第２の１軸駆動並進回転機構部１６は、並進自由度１２の上に回転自由度部、その上に並進駆動部１１を備えている。

次に、長ストローク移動可能なアライメントステージの動作について説明する。
本実施例のテーブル４と各リニアモータ１の移動量の関係は、第１の１軸駆動並進回転機構部６は並進駆動部１１の上に回転自由度部１３が変わっているので、その幾何学的関係が異なる。
図１５は第５実施例および第２実施例、第３実施例の長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。Ｏはテーブルの中心および回転中心、Ｒは回転半径、θはテーブルの旋回量、δＡＹ、δＢＹ、δＣＸ，δＤＸはリニアモータ１の移動量である。
テーブルの旋回は、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａ（Ａ）、６ｂ（Ｂ）のリニアモータ１ａ，１ｂをＹ方向に各々逆側に動作させ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａ（Ｃ）、１６ｂ（Ｄ）のリニアモータ１ｃ、１ｄをＸ方向に各々逆側に動作させることで実現できる。
図１５のように、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａのリニアモータ１ａをδＡＹ、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂのリニアモータ１ｂをδＢＹ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａのリニアモータ１ｃをδＣＸ、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂのリニアモータ１ｄをδＤＸ動作させれば、第１の１軸駆動並進回転機構部６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＡＸ移動し、第１の１軸駆動並進回転機構部６ｂもの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＢＸ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ａの回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動し、第２の１軸駆動並進回転機構部１６ｂも回転自由度１３が回転した上に並進自由度１２はδＣＹ移動するので、テーブルがθ旋回する。
以上のように、第１実施例〜第４実施例とは関係が異なるが、テーブル４の旋回と、第１の１軸駆動並進回転機構部６、第２の１軸駆動並進回転機構部１６の各リニアモータ１、各回転自由度１３、並進自由度１２の移動量は、幾何学的に決定する。
また、並進移動は、第１実施例と同様に実施できるので、ここでは図示しない。
なお、本実施例では、第１実施例の図１の配置で、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の並進自由度、回転自由度の構成を変更したものだが、第２実施例〜第４実施例の配置で、第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の並進自由度、回転自由度の構成を変更しても良い。また、第１実施例〜第４実施例の第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の構成と、第５実施例の第１の１軸駆動並進回転機構部６と第２の１軸駆動並進回転機構部１６の構成が混在しても良い。

複数の第１の１軸駆動並進回転機構部および第２の１軸駆動並進回転機構部、あるいは３自由度機構を分散して配置することによって、テーブルが大型化しても、荷重を分散して支持する用途に適用できる。
さらに、装置が大型化しても、特殊な大型リニアモータを使用せず、標準的なリニアモータを複数利用して、駆動力を分散して構成できるので、装置部品の納期やコストの面で、特殊品に比べて安易に調達できるという利点もある。

本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構の配置を示す概略図である。 本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの側面概略図である。 本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。 本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。 本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのＸ並進移動を示す図である。 本発明の第１実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのＹ並進移動を示す図である。 本発明の第２実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構と３自由度機構の配置を示す概略図である。 本発明の第２実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージ制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。 本発明の第３実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構の配置を示す概略図である。 本発明の第３実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図である。 本発明の第４実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの上面図および１軸駆動並進回転機構と３自由度機構の配置を示す概略図である。 本発明の第４実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構および３自由度機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。 本発明の第４実施例および第２、第３実施例の長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。 本発明の第５実施例を示す長ストローク移動可能なアライメントステージの制御ブロック図と駆動機構の並進・回転自由度の概略を示す図である。 第５実施例および第２、第３実施例の長ストローク移動可能なアライメントステージのテーブルのθ旋回移動を示す図である。 特許文献１のリニアモータを内蔵したステージ装置の一実施例を示し，一方向であるＸ方向から見た正面図である。 図１６に示すステージ装置を示す平面図である。 特許文献２の２軸平行・１軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図である。 図１８に示す２軸平行・１軸旋回運動案内機構を用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置であり、同図（ａ）はテーブルを省略して２点鎖線で示す平面図、同図（ｂ）は正面図である。 図１９に示すテーブルの平面図である。

符号の説明

１ 電動機 （リニアモータ）
２ 動作量検出手段
３ 制御器
４ テーブル
５ 対象物
６ 第１の１軸駆動並進回転機構部
７ 機台部
８ 指令手段
１１ 並進駆動部
１２ 並進自由度部
１３ 回転自由度部
１６ 第２の１軸駆動並進回転機構部
１８ ３自由度機構
２１ 直動案内
２２ 直動案内ブロック
２３ 回転用軸受

Claims (5)

1. 機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルを所定の位置に位置決め可能なアライメントステージにおいて、
   前記機台部は、同一方向に平行に配置された少なくとも３本の長ストローク移動可能な直動案内を備え、
   前記駆動機構は、並進自由度を持つ２つの並進自由度部と、回転自由度を持つ１つの回転自由度部と、電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出手段と該検出手段からの信号を受けて指令信号に基づいて前記電動機を制御する制御器とから構成される電動機制御装置と、から構成される１軸駆動並進回転機構を少なくも３組備え、
   前記少なくとも３組の１軸駆動並進回転機構はそれぞれが前記直動案内を移動する直動案内ブロックを前記機台側または前記テーブル側に備え、
   かつ少なくとも前記３組の１軸駆動並進回転機構のうち、少なくとも１組の１軸駆動並進回転機構はその電動機が前記長ストローク移動方向に駆動する第１の１軸駆動並進回転機構部であり、残りの１軸駆動並進回転機構はその電動機が前記長ストローク移動方向に対して所定角度の方向に駆動する第２の１軸駆動並進回転機構部であり、前記第１の１軸駆動並進回転機構部は前記機台部側の並進自由度部にリニアモータを備え、前記第２の１軸駆動並進回転機構部は前記テーブル側の並進自由度部にリニアモータを備え、かつ、前記第１の１軸駆動並進回転機構部は前記長ストローク移動可能な前記直動案内に配置され、前記第２の１軸駆動並進回転機構部は前記第１の１軸駆動並進回転機構部を案内する前記直動案内の間に配置されることにより、
   前記テーブルを１方向の長ストローク移動を含む並進移動もしくは旋回移動可能としたことを特徴とする長ストローク移動可能なアライメントステージ。
2. 前記残りの１軸駆動並進回転機構はその電動機が前記長ストローク移動方向に対して直交方向に駆動する第２の１軸駆動並進回転機構部であることを特徴とする請求項１項記載の長ストローク移動可能なアライメントステージ。
3. 前記電動機を搭載しない並進自由度を持つ２つの並進自由度部と、回転自由度を持つ１つの回転自由度部からなる３自由度機構をさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージ。
4. 前記駆動機構は、前記機台部の上に設けた第１の並進自由度部と、前記第１並進自由度部の上に設けた回転自由度部と、前記回転自由度部の上に設けた第２並進自由度部より構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージ。
5. 前記駆動機構は、前記機台部の上に設けた第１の並進自由度部と、前記第１並進自由度部の上に設けた第２の並進自由度部と、前記第２の並進自由度部の上に設けた回転自由度部より構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の長ストローク移動可能なアライメントステージ。