JPH06222837A - Stage positioning control method and stage positioning device - Google Patents
Stage positioning control method and stage positioning deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はステージ位置決め制御方
法及びステージ位置決め装置に関する。詳しくは、産業
上で広く用いられているＸ−Ｙステージ等をパルスモー
ター等とマイクロプロセッサ等を用いて駆動するステー
ジ位置決め装置に関し、特に真空装置等にＯリング等の
シール材を用いて気密を保持しつつ摺動するステージの
様に機構的な原因により、スケール等を用いたクローズ
ド・ループ制御でなければ十分な精度が得られない場合
においても、オープン・ループ制御で高い位置決め精度
が得られるステージ位置決め制御方法及びステージ位置
決め装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage positioning control method and a stage positioning device. More specifically, it relates to a stage positioning device that drives an XY stage or the like widely used in industry by using a pulse motor or the like and a microprocessor, etc. High positioning accuracy can be obtained by open loop control, even if sufficient accuracy cannot be obtained unless closed loop control using a scale is used due to mechanical causes such as a stage that slides while holding. The present invention relates to a stage positioning control method and a stage positioning device.
【０００２】従来のステージ位置決め装置においては、
近年の技術向上の結果、マイクロプロセッサとパルスモ
ーターを組み合わせた構成においては、図６(a) の如く
マイクロプロセッサ１、パルスモーター制御ＬＳＩ２、
パルスモータードライバ３、ステージ駆動用パルスモー
ター４、ステージ５よりなるオープン制御方式で実用
上、差し支えない程度で制御が可能である。In a conventional stage positioning device,
As a result of technological improvements in recent years, in the configuration in which the microprocessor and the pulse motor are combined, as shown in FIG. 6A, the microprocessor 1, the pulse motor control LSI 2,
The open control system including the pulse motor driver 3, the stage driving pulse motor 4, and the stage 5 can be controlled practically without any problem.
【０００３】また、精度をさらに高くしたい場合は、図
６(b) の如く図６(a) の構成に、さらにエンコーダー、
あるいはリニアスケール等の位置検出センサ（位置検出
カウンタ６）を用いたクローズド・ループ制御を用いる
ことによって位置決め精度を高くすることができる。と
ころがセンサを用いたクローズド・ループ制御は、構成
機器が増え制御が複雑になり、高価なものとなる恐れが
あり、また制御アルゴリズムを最適化しないと、ステー
ジが微小振動する恐れがある。When it is desired to further improve the accuracy, the configuration shown in FIG. 6 (a) as shown in FIG.
Alternatively, the positioning accuracy can be increased by using closed loop control using a position detection sensor (position detection counter 6) such as a linear scale. However, closed-loop control using a sensor may increase the number of components and complicate the control, and may be expensive, and if the control algorithm is not optimized, the stage may slightly vibrate.
【０００４】さらに真空装置等に通常用いられているＯ
リング等のシール材を摺動面としたステージの様な機構
の場合、Ｏリング等の歪みエネルギーが蓄積され、オー
プン・ループにおける制御においても、また一般的に高
い精度が可能なエンコーダー等を使用したクローズド・
ループ制御においても、高い精度を得ることは困難にな
っている。Further, O which is usually used in vacuum devices and the like.
In the case of a stage-like mechanism that uses a sealing material such as a ring as the sliding surface, strain energy of the O-ring or the like accumulates, and an encoder or the like that is generally capable of high precision is also used in open loop control. Closed
Even in loop control, it is difficult to obtain high accuracy.
【０００５】[0005]
【従来の技術】図７は従来の真空装置の１例として半導
体試験装置である電子ビームテスタを示している。この
電子ビームテスタは、電子ビームを用いることによっ
て、半導体（ＩＣ，ＬＳＩ等）の内部動作を測定する装
置であり、電子ビームを用いるためにその空間内におい
て真空状態を保持しなければならない。このため試料８
を載せたＹステージ１０をＯリング９等のシール材を介
して気密を保持しながら摺動することができるようにし
てＸ−Ｙステージ１２を設けている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an electron beam tester which is a semiconductor testing apparatus as an example of a conventional vacuum apparatus. This electron beam tester is a device that measures the internal operation of a semiconductor (IC, LSI, etc.) by using an electron beam, and in order to use the electron beam, a vacuum state must be maintained in the space. Therefore sample 8
The XY stage 12 is provided so that the Y stage 10 on which is mounted can slide while maintaining airtightness via a sealing material such as an O-ring 9.
【０００６】また試料８である半導体（ＩＣ，ＬＳＩ
等）の内部構造は幅がサブミクロンから数十ミクロンで
ある配線が存在し、電子ビームをそれに照射して測定す
るものであるから、ステージ移動精度はその幅に依存
し、少なくとも同等以上の精度が要求される。Sample 6 is a semiconductor (IC, LSI
The internal structure of () has wiring with a width of submicron to several tens of microns, and since it is measured by irradiating it with an electron beam, the stage movement accuracy depends on the width, and at least the same or higher accuracy. Is required.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電子ビーム
テスタはステージ駆動用モーター軸に直結されているエ
ンコーダーによってクローズド・ループを形成し制御さ
れてきたが、ステージ移動精度が悪く、例えばＹ軸のみ
移動させてもＸ軸が動いてしまうという解析不可能な動
作を呈していた。The above-mentioned conventional electron beam tester has been controlled by forming a closed loop by an encoder directly connected to the stage driving motor shaft, but the stage moving accuracy is poor, for example, only the Y-axis. There was an unanalyzable motion in which the X axis moved even when moved.
【０００８】この原因はＯリング９が収納されている凹
みの形状、ステージの傾き及びステージ移動用モーター
の力の掛かり具合等、様々な要素が複雑に関係し合いス
テージが移動することによって摺動されるＯリング９に
方向、大きさ等を特定することが困難な歪みエネルギー
が蓄積され、モーター軸上のエンコーダー部分にて制御
を行っても実際のステージの制御には全くフィードバッ
クされず無関係な動作を呈することによる。The cause of this is that various elements such as the shape of the recess in which the O-ring 9 is housed, the inclination of the stage, the degree of application of the force of the motor for moving the stage, etc. are complicatedly related to each other, and the stage moves to slide. Strain energy whose direction, size, etc. are difficult to specify is accumulated in the O-ring 9, and even if control is performed by the encoder part on the motor shaft, it is not fed back to the actual stage control and is irrelevant. By exhibiting motion.
【０００９】このように、Ｏリング９が真空装置の摺動
面を摺動すると、Ｏリング９には歪みエネルギーが蓄積
され、オープン・ループ制御においては勿論、一般的に
高い精度が可能なクローズド・ループ制御においても高
い精度を得ることは困難になっている。このため、かな
り高価であるスケール等を用いたクローズド・ループ制
御を採用しなければならないといった問題が生じてい
た。As described above, when the O-ring 9 slides on the sliding surface of the vacuum device, strain energy is accumulated in the O-ring 9, and in the open-loop control, of course, a closed precision that generally enables high accuracy is obtained. -It is difficult to obtain high accuracy even in loop control. For this reason, there has been a problem in that closed loop control using a scale or the like, which is quite expensive, must be adopted.
【００１０】本発明は、スケール等の高価な機器を使用
した複雑なクローズド・ループ制御を用いることなく、
高い精度で安価なステージ位置決め制御方法及びステー
ジ位置決め装置を実現しようとする。The present invention eliminates the need for complicated closed loop control using expensive equipment such as a scale,
An attempt is made to realize a highly accurate and inexpensive stage positioning control method and stage positioning device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のステージ位置決
め方法に於いては、真空装置２０に設けられた摺動面２
０ａにＸ−Ｙステージ２１をＯリング２５を介して気密
を保持しながら摺動可能に設けたステージ位置決め装置
のステージ位置決め制御方法であって、ステージの任意
の座標を目的とする座標に移動させるときは、現在の座
標に関わらず目的とする座標に常に同一方向、同一距離
から制御することを特徴とする。In the stage positioning method of the present invention, the sliding surface 2 provided on the vacuum device 20 is used.
0a is a stage positioning control method of a stage positioning device in which an XY stage 21 is slidably provided via an O-ring 25 while maintaining airtightness, and an arbitrary coordinate of the stage is moved to a target coordinate. In this case, regardless of the current coordinates, the target coordinates are always controlled from the same direction and the same distance.
【００１２】また、それに加えて、上記ステージ位置決
め制御方法において、現在の座標に関わらず目的とする
座標より常に同一方向、同一距離から制御する場合に、
その制御の距離又は方向又はその両方を可変できること
を特徴とする。In addition to the above, in the above stage positioning control method, when control is always performed in the same direction and the same distance from the target coordinate regardless of the current coordinate,
It is characterized in that the control distance and / or direction can be varied.
【００１３】また、本発明のステージ位置決め装置にお
いては、真空装置２０の摺動面２０ａにＯリング２５を
介して接触し、真空を保持しながら摺動可能に配置され
たＹステージ２２と、該Ｙステージ２２を支承してＸ方
向に摺動可能なＸステージ２３とよりなるＸ−Ｙステー
ジ２１と、前記Ｙステージ２２を駆動するためのＹ軸モ
ーター２７及びＹ軸モータードライバ２９と、Ｙステー
ジ２２の位置を検出するためのＹ軸エンコーダー２８及
びＹ軸デテクタ３０と、該Ｙ軸デテクタ３０と前記Ｙ軸
モータードライバ２９に接続したＹ軸比較演算装置３１
と、前記Ｘステージ２３を駆動するためのＸ軸モーター
２７′及びＸ軸モータードライバ２９′と、Ｘステージ
２３の位置を検出するためのＸ軸エンコーダー２８′及
びＸ軸デテクタ３０′と、該Ｘ軸デテクタ３０′と前記
Ｘ軸モータードライバ２９′に接続したＸ軸比較演算装
置３１′とよりなることを特徴とする。Further, in the stage positioning device of the present invention, the Y stage 22 which is in contact with the sliding surface 20a of the vacuum device 20 via the O-ring 25 and is slidably arranged while maintaining the vacuum, An XY stage 21 including an X stage 23 that supports the Y stage 22 and can slide in the X direction, a Y axis motor 27 and a Y axis motor driver 29 for driving the Y stage 22, and a Y stage. Y-axis encoder 28 and Y-axis detector 30 for detecting the position of 22, and Y-axis comparison operation device 31 connected to Y-axis detector 30 and Y-axis motor driver 29.
An X-axis motor 27 'and an X-axis motor driver 29' for driving the X stage 23; an X-axis encoder 28 'and an X-axis detector 30' for detecting the position of the X stage 23; It is characterized by comprising an axis detector 30 'and an X-axis comparison arithmetic unit 31' connected to the X-axis motor driver 29 '.
【００１４】この構成を採ることにより、スケール等の
高価な機器を使用した複雑なクローズド・ループ制御を
用いることなく、安価なステージ位置決め制御方法及び
ステージ位置決め装置が得られる。By adopting this configuration, an inexpensive stage positioning control method and stage positioning device can be obtained without using complicated closed loop control using expensive equipment such as a scale.
【００１５】[0015]
【作用】図１は本発明のステージ位置決め装置の原理説
明図である。図１(b) において、２０は真空装置、２０
ａはその摺動面、２１はＹステージ２２とＸステージ２
３を有するＸ−Ｙステージで、Ｙステージには真空装置
の摺動面２０ａに接触して真空を保持するためのＯリン
グを挿入する溝２４とその溝２４に挿入されたＯリング
２５を有する。FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the stage positioning apparatus of the present invention. In FIG. 1 (b), 20 is a vacuum device, and 20
a is the sliding surface, 21 is the Y stage 22 and the X stage 2
In the XY stage having No. 3, the Y stage has a groove 24 into which an O-ring for contacting the sliding surface 20a of the vacuum device and holding a vacuum is inserted, and an O-ring 25 inserted into the groove 24. .
【００１６】そして、Ｘ−Ｙステージは図１(a) に示す
よう構成されている。即ち、Ｙステージ２２はボールね
じ２６で駆動されるようになっており、該ボールねじ２
６の一端にはＹ軸モーター２７が、他端にはＹ軸エンコ
ーダー２８が設けられている。またＹ軸モーター２７は
Ｙ軸モータードライバ２９に、Ｙ軸エンコーダー２８は
Ｙ軸デテクタ３０にそれぞれ接続され、Ｙ軸モータード
ライバ２９とＹ軸デテクタ３０はＹ軸比較演算装置３１
に接続されている。The XY stage is constructed as shown in FIG. 1 (a). That is, the Y stage 22 is driven by the ball screw 26.
A Y-axis motor 27 is provided at one end of 6, and a Y-axis encoder 28 is provided at the other end. The Y-axis motor 27 is connected to a Y-axis motor driver 29, and the Y-axis encoder 28 is connected to a Y-axis detector 30. The Y-axis motor driver 29 and the Y-axis detector 30 are connected to a Y-axis comparison arithmetic unit 31.
It is connected to the.
【００１７】また、Ｘステージ２３はボールねじ２６′
で駆動されるようになっており、該ボールねじ２６′の
一端にはＸ軸モーター２７′が、他端にはＸ軸エンコー
ダー２８′が設けられている。またＸ軸モーター２７′
はＸ軸モータードラバ２９′に、Ｘ軸エンコーダー２
８′はＸ軸デテクタ３０′にそれぞれ接続され、Ｘ軸モ
ータードラバ２９′とＸ軸デテクタ３０′はＸ軸比較演
算装置３１′に接続されている。The X stage 23 has a ball screw 26 '.
The ball screw 26 'is provided with an X-axis motor 27' at one end and an X-axis encoder 28 'at the other end. Also X-axis motor 27 '
X-axis motor driver 29 ', X-axis encoder 2
8'is connected to the X-axis detector 30 ', and the X-axis motor driver 29' and the X-axis detector 30 'are connected to the X-axis comparison arithmetic unit 31'.
【００１８】このように構成されたステージ位置決め装
置を用いた本発明のステージ位置決め制御方法を次に説
明する。本発明方法は、図３（a)〜(d) の如くステージ
２２上の現在の座標を目的とする座標に移動
させる場合、まず目的とする座標の近くに第１移動座
標を設ける。そして、現在の座標がどこにあ
ってもこの第１移動座標を経由して目的座標に移動
させる。The stage positioning control method of the present invention using the stage positioning device having the above-described structure will be described below. According to the method of the present invention, when the current coordinates on the stage 22 are moved to the target coordinates as shown in FIGS. 3A to 3D, first moving coordinates are first provided near the target coordinates. Then, wherever the current coordinates are, the coordinates are moved to the target coordinates via the first movement coordinates.
【００１９】このように制御することにより、現在座標
がどこにあっても、第１移動座標と目的座標
間は、常に同一方向、同一距離から移動するため、Ｏ
リングに蓄積される歪みエネルギーが同一方向で同一大
きさとなる。従って任意の座標から移動しても目標座標
に対する誤差は同一方向、同一大きさとなるため、誤差
のバラツキは小さくなり、位置決め精度は向上する。By controlling in this way, no matter where the current coordinate is, the first moving coordinate and the target coordinate always move from the same direction and the same distance.
The strain energy accumulated in the ring has the same magnitude in the same direction. Therefore, even if the coordinate is moved from an arbitrary coordinate, the error with respect to the target coordinate has the same direction and the same magnitude, so that the variation of the error is reduced and the positioning accuracy is improved.
【００２０】また図５のように前述した第一移動座標に
相当する移動目標を複数設け、該移動目標を目的座標を
通り順次移動距離が収斂するように配置しておくことに
より歪みエネルギーを徐々に発散させ、最終的に０とす
ることにより位置決め精度は向上する。Further, as shown in FIG. 5, a plurality of moving targets corresponding to the above-mentioned first moving coordinates are provided, and the moving targets are arranged so that the moving distances converge sequentially through the target coordinates, whereby the strain energy is gradually increased. Then, the positioning accuracy is improved by finally diverging to 0.
【００２１】[0021]
【実施例】図２は本発明のステージ位置決め装置の実施
例を示す構成図である。同図において、２０は電子ビー
ムテスタ等の真空装置、２１はＹステージ２２とＸステ
ージ２３とを具備したＸ−Ｙステージで、Ｙステージ２
２の上面にはＯリング用の溝が形成され、該溝にＯリン
グ２５が挿入されて真空装置２０の摺動面に接触し、真
空装置２０内の気密を保持しながら摺動できるようにな
っている。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the stage positioning apparatus of the present invention. In the figure, 20 is a vacuum device such as an electron beam tester, 21 is an XY stage equipped with a Y stage 22 and an X stage 23.
A groove for an O-ring is formed on the upper surface of 2, and an O-ring 25 is inserted into the groove so as to come into contact with the sliding surface of the vacuum device 20 so that the vacuum device 20 can slide while maintaining airtightness. Has become.
【００２２】そして、Ｙステージ２２はＹ軸モーター２
７及びＹ軸エンコーダー２８を有するボールねじ（図示
なし）でＹ方向に駆動され、Ｘステージ２３はＸ軸モー
ター２７′及びＸ軸エンコーダー２８′を有するボール
ねじ（図示なし）でＸ方向に駆動されるようになってい
る。そして、Ｙ軸モーター２７はＹ軸モータードライバ
２９に、Ｙ軸エンコーダー２８はＹ軸デテクタ３０にそ
れぞれ接続され、Ｙ軸モータードライバ２９とＹ軸デテ
クタ３０とはＹ軸比較演算装置３１に接続されている。
また、Ｘ軸モーター２７′はＸ軸モータードライバ２
９′に、Ｘ軸エンコーダー２８′はＸ軸デテクタ３０′
にそれぞれ接続され、Ｘ軸モータードライバ２９′とＸ
軸デテクタ３０′とはＹ軸比較演算装置３１′に接続さ
れている。The Y stage 22 is the Y-axis motor 2
7 and a ball screw (not shown) having a Y-axis encoder 28 driven in the Y direction, and the X stage 23 is driven in the X direction by a ball screw (not shown) having an X-axis motor 27 'and an X-axis encoder 28'. It has become so. The Y-axis motor 27 is connected to the Y-axis motor driver 29, the Y-axis encoder 28 is connected to the Y-axis detector 30, and the Y-axis motor driver 29 and the Y-axis detector 30 are connected to the Y-axis comparison calculation device 31. There is.
Also, the X-axis motor 27 'is the X-axis motor driver 2
9 ', the X-axis encoder 28' is an X-axis detector 30 '.
X-axis motor driver 29 'and X
The axis detector 30 'is connected to a Y-axis comparison calculation device 31'.
【００２３】そして、Ｙ軸及びＸ軸比較演算装置３１，
３１′はそれぞれＹ軸又はＸ軸エンコーダー２８，２
８′からＹステージ２２又はＸステージ２３の位置情報
を得て、所定の位置情報と比較してＹ軸又はＸ軸モータ
ードライバ２９，２９′及びＹ軸又はＸ軸モーター２
７，２７′を介してＹステージ２２及びＸステージ２３
を駆動するようになっている。Then, the Y-axis and X-axis comparison operation device 31,
31 'is a Y-axis or X-axis encoder 28, 2 respectively
The position information of the Y stage 22 or the X stage 23 is obtained from 8 ', and compared with predetermined position information, the Y-axis or X-axis motor driver 29, 29' and the Y-axis or X-axis motor 2 is obtained.
Y stage 22 and X stage 23 via 7, 27 '
Is designed to drive.
【００２４】このように構成された本実施例のステージ
位置決め装置はＹステージ２２上に試料を載置して、次
に述べるステージ位置決め制御方法を実施することがで
きる。The stage positioning apparatus of this embodiment having the above-described structure can mount the sample on the Y stage 22 and perform the stage positioning control method described below.
【００２５】図３は本発明のステージ位置決め制御方法
の第１の実施例を説明するための図である。図３におい
て、２２はステージ、は目的とする座標である。ま
た、〜はステージ２２上の任意の位置にある現在座
標であり、ステージ２２を移動して目的座標に一致さ
せようとする座標である。この例では現在座標〜は
目的座標に対しそれぞれ方向及び距離が異なってい
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the first embodiment of the stage positioning control method of the present invention. In FIG. 3, 22 is a stage, and is a target coordinate. Further, ~ are current coordinates at arbitrary positions on the stage 22, and are coordinates for moving the stage 22 to match the target coordinates. In this example, the current coordinate to have different directions and different distances from the target coordinate.
【００２６】即ち、目的座標に対して、現在座標は
Ｘ座標及びＹ座標ともプラス側であり、現在座標はＸ
座標がプラス側、Ｙ座標がマイナス側であり、現在座標
はＸ座標，Ｙ座標ともマイナス側であり、現在座標
はＸ座標がマイナス側、Ｙ座標がプラス側となってお
り、各々条件が異なっている。That is, with respect to the target coordinates, the current coordinates are on the plus side in both the X and Y coordinates, and the current coordinates are
The coordinates are on the plus side, the Y coordinate is on the minus side, the current coordinates are both the X coordinate and the Y coordinate on the minus side, and the current coordinates are the X coordinate on the minus side and the Y coordinate on the plus side. ing.
【００２７】従って、これらの現在座標〜は直接目
的座標に移動した場合はＯリング等に蓄積される歪み
エネルギーの方向及び大さがそれぞれ異なり、高い精度
の位置決めが不可能である。そこで本実施例では、図３
（a)〜(d) に示すように現在座標〜がどこにあって
も、一旦、目的座標から離れた位置に設定した座標
（以後この座標を第１移動座標という。）を経由して目
的座標に移動するように制御するのである。例えば図
３(a) においては、現在座標は先ず第１移動座標に
移動させ、そこから目的座標に移動させる。同様に、
現在座標はそれぞれ (b),(c),(d)図に示すように
第１移動座標を経由して目的座標に移動させる。Therefore, when these current coordinates (1) to (3) are directly moved to the target coordinates, the directions and magnitudes of strain energy accumulated in the O-ring and the like are different from each other, and highly accurate positioning is impossible. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
No matter where the current coordinates are, as shown in (a) to (d), the target coordinates are passed through the coordinates once set to a position away from the target coordinates (this coordinate is hereinafter referred to as the first movement coordinate). Control to move to. For example, in FIG. 3 (a), the current coordinates are first moved to the first movement coordinates and then to the target coordinates. Similarly,
The current coordinates are moved to the target coordinates via the first movement coordinates as shown in FIGS. (B), (c) and (d), respectively.
【００２８】このようにして位置決めを行う本実施例
は、現在座標〜の位置に関わらず目的座標に移動
する直前においては、同一の第１移動座標にあるた
め、該第１移動座標から目的座標への移動は、移動
方向、移動距離（大きさ）とも等しく、Ｏリングの歪み
エネルギーの方向及び大きさも等しいことになる。従っ
て位置決めのバラツキは小さくなり、位置決め精度は向
上する。In this embodiment for performing positioning in this way, since the same first moving coordinates are present immediately before moving to the target coordinates regardless of the positions of the current coordinates to, the first moving coordinates are changed to the target coordinates. The movement to is the same in the moving direction and the moving distance (size), and the direction and the size of the strain energy of the O ring are also the same. Therefore, the variation in positioning is reduced and the positioning accuracy is improved.
【００２９】実験によれば、第１移動座標をＸ軸方向に
＋２mm（Ｙ軸方向には特に制御しなかった）として制御
した場合にステージ位置決め精度を従来に比して十分の
一以下にまで高めることができた。According to the experiment, when the first movement coordinate is controlled to be +2 mm in the X-axis direction (not particularly controlled in the Y-axis direction), the stage positioning accuracy is one tenth or less as compared with the conventional one. I was able to raise it.
【００３０】なお、前記の第１移動座標の位置は、目
的座標からの距離、又は方向、又はその両方を自由に
選ぶことができる。例えば図４ (a)〜(d) は第１移動座
標を現在座標と一致させた場合であり、現在座標は
と同一線上にあることとし、図３と比して距離のみが
違う例を示しそれぞれ現在座標〜は第１移動座標
（現在座標と同じ座標）を経由して目的座標に移動
させることを示している。なお現在座標は直接目的座
標へ移動させれば良い。The position of the first moving coordinate can be freely selected from the distance from the target coordinate, the direction, or both. For example, FIGS. 4 (a) to 4 (d) show a case where the first movement coordinate is made to coincide with the current coordinate, and the current coordinate is on the same line, and an example in which only the distance is different from FIG. 3 is shown. The current coordinates to indicate that the coordinates are moved to the target coordinates via the first movement coordinates (the same coordinates as the current coordinates). The current coordinates may be moved directly to the target coordinates.
【００３１】図５は本発明のステージ位置決め制御方法
の第２の実施例を説明するための図である。本実施例が
前実施例と異なるところは、第１移動座標のほかに第
２〜第ｎの移動座標を設けたことである。そして、各移
動座標は目的と座標を通る直線上にあり、且つ奇数番の
移動座標と偶数番の移動座標は目的座標を挟んで反対
側にあり、さらに第１から第ｎ番目になるに従って目的
座標からの距離が小さくなるように設定されている。
例えば図５の如く、目的座標からの距離を第１移動座
標をプラス１０mmとすれば、第２の移動座標はマイナス
９mm、第３の移動座標はプラス８mm、第４の移動座標は
マイナス７mm、以下プラス６mm、マイナス５mm、プラス
４mm……第１２の移動座標はマイナス１mmとなる。FIG. 5 is a diagram for explaining a second embodiment of the stage positioning control method of the present invention. The present embodiment is different from the previous embodiment in that second to nth movement coordinates are provided in addition to the first movement coordinates. Each moving coordinate is on a straight line passing through the objective and the coordinate, and the odd moving coordinate and the even moving coordinate are on the opposite sides of the objective coordinate. The distance from the coordinates is set to be small.
For example, as shown in FIG. 5, if the distance from the target coordinate is the first moving coordinate plus 10 mm, the second moving coordinate is minus 9 mm, the third moving coordinate is plus 8 mm, and the fourth moving coordinate is minus 7 mm. Below, plus 6 mm, minus 5 mm, plus 4 mm ... The twelfth moving coordinate is minus 1 mm.
【００３２】そして、現在座標を目的座標に移動させる
ときは、第１移動座標から順次第２乃至第ｎ移動座標を
経由して目的座標に到達させるのである。Then, when the current coordinates are moved to the target coordinates, the target coordinates are sequentially reached from the first movement coordinates through the second to nth movement coordinates.
【００３３】このようにして位置決めを行う本実施例
は、Ｏリング等に蓄積される歪みエネルギーが、現在座
標が第１移動座標から第２移動座標へ移動されるとき
に、その方向が反転すると共に、その大きさは小さくな
る。さらに第３，第４…と移動座標を移動するに従って
歪みエネルギーは発散されて小さくなり、目的座標に到
達したときは０又は０に近い値となる。このため、ステ
ージ位置決めのバラツキは小さくなり、位置決め精度は
向上する。In this embodiment for performing positioning in this way, the direction of the strain energy accumulated in the O-ring or the like is reversed when the current coordinate is moved from the first moving coordinate to the second moving coordinate. At the same time, its size becomes smaller. Further, the strain energy is diverged and becomes smaller as the movement coordinate moves to the third, fourth, ... And becomes 0 or a value close to 0 when the target coordinate is reached. Therefore, variations in stage positioning are reduced, and positioning accuracy is improved.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明に依れば、真空装置等の摺動面に
真空保持用のＯリングを介して接触し摺動するステージ
の位置決めに際して、スケール等の高価な機器を使用し
た複雑なクローズド・ループを用いることなしに、安価
で簡素な装置で高い位置決め精度を得ることが可能とな
り、斯かるステージ位置決め装置の性能向上に寄与する
ところ大である。According to the present invention, when positioning a stage which is brought into contact with a sliding surface of a vacuum device or the like through an O-ring for holding a vacuum and slides, a complicated apparatus such as a scale is used. It becomes possible to obtain high positioning accuracy with an inexpensive and simple device without using a closed loop, and it is a great contribution to improving the performance of such a stage positioning device.
【図１】本発明のステージ位置決め装置の原理説明図で
あり、(a) は構成図、(b) は真空装置とＸ−Ｙステージ
の要部拡大図である。FIG. 1 is a principle explanatory view of a stage positioning device of the present invention, (a) is a configuration diagram, and (b) is an enlarged view of a main part of a vacuum device and an XY stage.
【図２】本発明のステージ位置決め装置の実施例を示す
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a stage positioning device of the present invention.
【図３】本発明のステージ位置決め制御方法の第１の実
施例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the first embodiment of the stage positioning control method of the present invention.
【図４】本発明のステージ位置決め制御方法の第１の実
施例の応用例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an application example of the first embodiment of the stage positioning control method of the present invention.
【図５】本発明のステージ位置決め制御方法の第２の実
施例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a second embodiment of the stage positioning control method of the present invention.
【図６】従来のステージ位置決め装置の位置決め制御方
式を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a positioning control system of a conventional stage positioning apparatus.
【図７】従来の電子ビームテスタを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional electron beam tester.
２０…真空装置 ２０ａ…摺動面 ２１…Ｘ−Ｙステージ ２２…Ｙステージ ２３…Ｘステージ ２４…溝 ２５…Ｏリング ２６，２６′…ボールねじ ２７…Ｙ軸モーター ２７′…Ｘ軸モーター ２８…Ｙ軸エンコーダー ２８′…Ｘ軸エンコーダー ２９…Ｙ軸モータードライバ ２９′…Ｘ軸モータードライバ ３０…Ｙ軸デテクタ ３０′…Ｘ軸デテクタ ３１…Ｙ軸比較演算装置 ３１′…Ｘ軸比較演算装置 20 ... Vacuum device 20a ... Sliding surface 21 ... XY stage 22 ... Y stage 23 ... X stage 24 ... Groove 25 ... O ring 26, 26 '... Ball screw 27 ... Y-axis motor 27' ... X-axis motor 28 ... Y-axis encoder 28 '... X-axis encoder 29 ... Y-axis motor driver 29' ... X-axis motor driver 30 ... Y-axis detector 30 '... X-axis detector 31 ... Y-axis comparison arithmetic unit 31' ... X-axis comparison arithmetic unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ 8418−4Ｍ // Ｈ０１Ｊ 37/20 Ｄ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/68 F 8418-4M // H01J 37/20 D
Claims (3)
（２０ａ）にＸ−Ｙステージ（２１）をＯリング（２
５）を介して気密を保持しながら摺動可能に設けたステ
ージ位置決め装置のステージ位置決め制御方法であっ
て、 ステージの任意の座標を目的とする座標に移動させると
きは、現在の座標に関わらず目的とする座標に常に同一
方向、同一距離から制御することを特徴とするステージ
位置決め制御方法。1. An XY stage (21) and an O-ring (2) on a sliding surface (20a) provided on a vacuum device (20).
5) A stage positioning control method of a stage positioning device provided slidably while maintaining airtightness via 5), when moving arbitrary coordinates of the stage to target coordinates, regardless of the current coordinates. A stage positioning control method characterized in that target coordinates are always controlled from the same direction and the same distance.
おいて、現在の座標に関わらず目的とする座標より常に
同一方向、同一距離から制御する場合に、その制御の距
離又は方向又はその両方を可変できることを特徴とする
ステージ位置決め制御方法。2. The stage positioning control method according to claim 1, wherein when control is always performed from the same direction and the same distance from the target coordinate regardless of the current coordinate, the control distance and / or direction can be changed. A stage positioning control method characterized by the above.
Ｏリング（２５）を介して接触し、真空を保持しながら
摺動可能に配置されたＹステージ（２２）と、該Ｙステ
ージ（２２）を支承してＸ方向に摺動可能なＸステージ
（２３）とよりなるＸ−Ｙステージ（２１）と、前記Ｙ
ステージ（２２）を駆動するためのＹ軸モーター（２
７）及びＹ軸モータードライバ（２９）と、Ｙステージ
（２２）の位置を検出するためのＹ軸エンコーダー（２
８）及びＹ軸デテクタ（３０）と、該Ｙ軸デテクタ（３
０）と前記Ｙ軸モータードライバ（２９）に接続したＹ
軸比較演算装置（３１）と、前記Ｘステージ（２３）を
駆動するためのＸ軸モーター（２７′）及びＸ軸モータ
ードライバ（２９′）と、Ｘステージ（２３）の位置を
検出するためのＸ軸エンコーダー（２８′）及びＸ軸デ
テクタ（３０′）と、該Ｘ軸デテクタ（３０′）と前記
Ｘ軸モータードライバ（２９′）に接続したＸ軸比較演
算装置（３１′）とよりなることを特徴とするステージ
位置決め装置。3. A Y stage (22) arranged in contact with a sliding surface (20a) of a vacuum device (20) through an O-ring (25) and slidably arranged while maintaining a vacuum, and the Y stage (22). An XY stage (21) comprising an X stage (23) which supports the stage (22) and is slidable in the X direction;
A Y-axis motor (2 for driving the stage (22)
7) and a Y-axis motor driver (29), and a Y-axis encoder (2) for detecting the position of the Y stage (22).
8) and the Y-axis detector (30), and the Y-axis detector (3
0) and the Y connected to the Y-axis motor driver (29)
An axis comparison arithmetic unit (31), an X axis motor (27 ') and an X axis motor driver (29') for driving the X stage (23), and a position for detecting the position of the X stage (23). It comprises an X-axis encoder (28 ') and an X-axis detector (30'), and an X-axis comparison arithmetic unit (31 ') connected to the X-axis detector (30') and the X-axis motor driver (29 '). A stage positioning device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162593A JPH06222837A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Stage positioning control method and stage positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162593A JPH06222837A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Stage positioning control method and stage positioning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222837A true JPH06222837A (en) | 1994-08-12 |
Family
ID=11783115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1162593A Pending JPH06222837A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Stage positioning control method and stage positioning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06222837A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10283964A (en) * | 1997-04-08 | 1998-10-23 | Jeol Ltd | Sample stage moving device |
| JP2007281312A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Juki Corp | Part mounting method |
| JP2019191721A (en) * | 2018-04-20 | 2019-10-31 | 名古屋電機工業株式会社 | Movement controller, movement control method, and movement control program |
| JP2020061571A (en) * | 2019-12-25 | 2020-04-16 | 株式会社Ｆｕｊｉ | Control device and control method for component mounter |
| JP2022082695A (en) * | 2019-12-25 | 2022-06-02 | 株式会社Fuji | Controller for component mounting machine |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1162593A patent/JPH06222837A/en active Pending
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