KR960002519A - 전자 얼라인먼트와 주사 장치 - Google Patents

전자 얼라인먼트와 주사 장치 Download PDF

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Abstract

고 정확 위치와 모션 제어할 수 있는 장치는 공지되어 있고 평면내의 적은 요동 회전과 한 긴 선형 방향으로 가이드없는 스테이지를 이동하는 하나 이상의 선형 정류 모터를 이용한다. 단일 부 코일 모터(VCM)를 유지하는 캐리어/펠로워는 긴 선형 모션의 방향으로 스테이지를 개략적으로 펠로우하도록 제어된다. VCM은 적절한 얼라인먼트를 보장하도록 긴 선형 모션의 방향의 수직인 선형 방향으로 평면내의 적은 변위를 이동하는 전자기력을 제공한다. 선형 정류 모터의 한 요소는, 한 선형 모터가 이용되는 장치의 중력 중심을 유지하는 반작용력에 의해 이동되는 자유롭게 현수된 구동 조립체상에 장착되어 요동 정정을 두 VCM를 이용하여 성취될 수 있다.

Description

전자 얼라인먼트와 주사 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 장치의 개략 사시도,
제2도는 제1도에 도시한 장치의 평면도.

Claims (28)

  1. 기부 구조물의 기준면상에 적어도 제1방향으로 선형 이동하기 위한 제1가동 부재를 포함하는 물체 이동장치에 있어서, 상기장치는(1) 상기 기준면으로부터 상기 제1가동 부재를 현수하기 우한 제1유체 베어링 시스템고, (2) 제1방향과 교차하는 방향을 억제하기 위해 제1방향으로 기다란 안내면을 포함하는 상기 기부 구조물 상에 장착된 안내 부재와, (3) 상기 기준면과 상기 안내면을 일치함으로써 제1방향으로 이동할 수 있는, 제1가동 부재의 인접측면에 위치돈 제2가동 부재와, (4) 상기 제1가동 부재상에 장착된 제1자기화 부재와 상기 제2가동 부재상에 장착된 제2자기화 부재를 제1방향으로 향해 구동력을 발생하기 위해 포함하는, 상기 제1,2가동부재 사이에 놓여진 전자 선형 구동 시스템고, (5) 상기 제1가동 부재와 별도로 상기 기준면으로부터 제2가동 부재를 현수하고 상기 제1, 2자기화 부재 사이의 공간을 유지하면서 상기안내면을 결합하기 위한 제2유체 베어링 시스템을 포함하며, 상기 제1, 2 가동 부재는 상기 전자 선형 구동 시스템을 여기함으로써 제1방향으로 역으로 이동되는 것을 특징으로 하는 물체 이동 장치.
  2. 스테이지와, 기부 구조물고, 캐리어/펠로워와, 상기 스테이지를 전자기적으로 위치설정하기 위해 상기 기부 구조물상에 지지된 정류된 특성을 가지며, 제1선형 방향으로 상기 스테이지를 이동할 수 있는 제1전자기 수단과, 상기 스테이지를 전자기적으로 위치설정하기 위해 상기 캐리어/펠로워상에 지지되고, 평면내의 적은 변위를 위해 상기 제1선형 방향에 수직인 제2선형 방향으로 상기 스테이지를 이동할 수 있는 제2전자기 수단과, 상기 제1 또는 2전자기 수단을 사용하여 평면내의 적은 회전을 정정하기 위한 요동 정정 수단과, 상기 제1선형 방향내의 캐리어/펠로워을 위치설정하기 위한 위치결정 수단과, 상기 제1선형 방향으로 상기 스테이지의 위치를 감지하고 상기 위치설정 수단에 대응 신호를 출력하기 우한 수단과, 상기 제1선형 방향으로 상기 스테이지의 근사 위치에 펠로우 하도록 상기 캐리어/펠로워의 위치를 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스테이지는 한 쌍의 대향 측면을 포함하고 상기 제1전자기 수단은 한 쌍의 구동 조립체를 포함하는데, 상기 구동 조립체는 상기 스테이지의 상기 대향 측면에 제각기 위치설정되고, 상기 구동 조립체 각각은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는데, 상기 부재중 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고, 상기 부재중 다른 하나는 상기 기부 구조물에 고정적으로 장착되므로서 상기 구동 조립체가 상기 스테이지를 이동하도록 상기 스테이지에 작용력을 줄 수 있고 가동 부재를 장치의 중력 중심을 유지하도록 반작용력에 따라서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 위치결정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 요동 정정 수단은 다른량에 의해 상기 구동 조립체 쌍의 각각을 구동하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 스테이지는 한 쌍의 대향 측면을 포함하고 상기 제1전자기 수단은 한 쌍의 구동 조립체를 포함하는데, 상기 구동 조립체는 상기 스테이지의 상기 대향 측면에 제각기 위치설정되고, 상기 구동 조립체 각각은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는데, 상기 부재중 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고, 상기 부재중 다른 하나는 상기 기부 구조물에 고정적으로 장착되므로서 상기 구동 조립체가 상기 스테이지를 이동하도록 상기 스테이지에 작용력을 줄 수 있고 가동 부재를 장치의 중력 중심을 유지하도록 반작용력에 따라서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 요동 정정 수단은 다른량에 의해 상기 구동 조립체 쌍의 각각을 구동하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제2전자기 수단은 적어도 하나의 부 코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2전자기 수단은 적어도 한 쌍의 부 코일 모터를 포함하고 상기 요동 정정 수단은 다른량에 의해 상기 부 코일 모터 쌍 각각을 구동하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제1전자기 수단은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는 한 구동 조립체를 포함하는데, 상기 부재중 적어도 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고 상기 제2전자기 수단은 다수의 부코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  10. 한 쌍의 대향 측면을 가진 스테이지와, 캐리어/펠로워와, 상기 스테이지를 전자기적으로 위치설정하기 위해서 그리고 한 선형 방향으로 상기 스테이지를 구동하기 위한 적어도 하나의 선형 구동 수단을 포함하는 제1전자기 정류 수단과, 상기 한 선형 방향에 수직인 상기 평면내의 적은 거리로 상기 스테이지를 이동하기 위해 상기 캐리어/펠로워상에 장착된 제2전자기 수단과, 상기 제1선형 방향으로 상기 스테이지의 근사 위치에 펠로우 하도록 상기 캐리어/펠로워의 위치를 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 기부 구조물을 포함하고, 상기 선형 구동 수단 각각은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는데, 상기 부재중 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고, 상기 부재중 다른 하나는 상기 기부 구조물에 고정적으로 장착되므로서 상기 구동 조립체가 상기 스테이지를 이동하도록 상기 스테이지에 작용력을 줄수 있고 가동 부재를 장치의 중력 중심을 유지하도록 반작용력에 따라서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  12. 제10항에 있어서, 기부 구조물을 포함하고, 상기 선형 구동 수단 각각은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는데, 상기 부재중 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고, 상기 부재중 다른 하나는 상기 기부 구조물에 고정적으로 장착되므로서 상기 구동 조립체가 상기 스테이지를 이동하도록 상기 스테이지에 작용력을 줄수 있는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  13. 제10항에 있어서, 기부 구조물과 상기 기부 구조물위에 상기 스테이지를 현수하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  14. 제10항에 있어서, 기부 구조물과, 상기 기부구조물위에 상기 스테이지를 현수하기 위한 수단과, 상기 한 선형 방향으로 상기 캐리어/펠로워를 위치설정하기 우한 상기 기부 구조물상에 장착된 위치설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 제2전자기 수단은 적어도 하나의 부 코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 제2전자기 수단은 적어도 한 쌍의 부 코일 모터를 포함하고 상기 요동 정정 수단은 다른량에 으해 상기 부 코일 모터 쌍 각각을 구동하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치서정 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 제1전기 수단은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는 한 구동 조립체를 포함하는데, 상기 부재중 적어도 하나는 상기 스테이지상에 고정적으로 장착되고 상기 제2전자기 수단은 다수의 부코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  18. 한 쌍의 대향 측면을 가진 스테이지와, 기부 구조물과, 상기 기부 구조물위에 상기 스테이지를 현수하기 위한 수단과, 구동 프레임과, 캐리어/펠로워와, 상기 스테이지를 전자기적으로 위치설정하기 위해 상기 기부 구조물상에 지지된 정류된 특성을 가지며, 제1선형 방향과 평면내의 적은 요동 회전으로 상기 스테이지를 이동할 수 있는 제1전자기 수단과, 상기 스테이지를 전자기적으로 위치설정하기 위해 상기 캐리어/펠로워상에 지지되고, 평면내의 적은 변위를 위해 상기 제1선형 방향에 수직인 제2선형 방향으로 상기 스테이지를 이동할 수 있는 제2전자기 수단과, 사기 제1선형 방향내의 캐리어/펠로워를 위치설정하기 위해 상기 기부 구조물상에 장착된 위치설정 수단과, 상기 제1선형 방향으로 상기 스테이지의 위치를 감지하고 상기 위치설정 수단에 대응신호를 출력하기 위해 상기 기부 구조물상에 장착된 수단과, 상기 제1선형 방향으로 상기 스테이지의 근사위치에 펠로우 하도록 상기 캐리어/펠로워의 위치를 제어하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제1전자기 수단은 한 쌍의 구동 조립체를 포함하며, 상기 구동 조립체는 상기 스테이지의 상기 대향 측면에 제각기 위치설정되고, 상기 구동 조립체 각각은 코일 부재와 자석 부재를 포함하는데 상기 부재들중 하나가 상기 스테이지상에 장착되고 다른 하나가 구동 프레임상에 장착되는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 구동 조립체중 하나의 상기 부재중 하나로부터 상기 캐리어/펠로워를 구동하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 구동 프레임을 상기 기부 구조물위에 현수하기 위한 수단을 포함하므로써 상기 구동 조립체가 상기 스테이지를 이동하도록 상기 스테이지에 작용력을 줄 수 있고 가동 부재를 장치의 중력 중심을 유지하도록 반작용력에 따라서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 위치설정 장치.
  21. 기준면을 가진 기부 구조물과 적어도 제1방향으로 선형 이동하도록 가스 베어링을 통해 기준면상에 지지돈 주 스테이지 바디를 포함하는 스테이지 장치에 있어서, (1) 제1방향으로는 길고 서로 평행한 두 주 아암 부재를 포함하는 프레임 조립체와, (2) 상기 주 스테이지 바디와 별도로 가스 베어링을 통해 상기 기부 구조물의 기준면상에 상기 프레임 조립체를 지지하기 위한 수단과, (3) 제1방향으로 상기 프레임 조립체의 이동을 안내하기 위해, 상기 기부 구조물의 일부분상에 형성된 안내 부재와, (4) 상기 주 아암 부재 각각내에 선형으로 장착된 자기 트랙과 상기 자석 트랙의 자속내에 제각기 배치될 상기 주 스테이지의 대향 측면 각각에 장착된 코일 부재를 제각기 포함하는 두 선형 모터와, (5) 기준면상의 제1방향으로 상기 주 스테이지 바디와 상기 프레임 조립체를 역으로 동시에 이동하도록 상기 코일 부재 각각을 여기하기 위한 구동 제어 시스템과, (6) 상기 주 스테이지 바디로부터 예정된 공간 거리를 유지하게끔 상기 안내 부재와 일치시키므로써 제1방향으로 상기 주 스테이지 바디를 펠로우하기 위한 가동 펠로워 부재와, (7) 상기 자기 트랙과 상기 코일 부재사이의 공간을 유지하면서 상기 프레임 조립체의 내측의 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 주 스테이지 바디를 위치 설정하므로서, 제2방향으로 상기 주 스테이지 바디와 상기 가동 펠로워 부재사이의 자기력을 발생하기 위한 전자기 작동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 프레임 조립체는 직사각형이고 상기 주 아암 부재의 단부를 연결하는 두 연결 부재를 포함하고, 상기 주 스테이지 바디는 상기 두 주 아암 부재사이에 배치된 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
  23. 유체 베어링을 통해 기부 구조물의 기준면상에 지지되고 적어도 제1방향으로 선형 이동할 수 있는 제1가동 부재를 제공하는 스테이지 장치에 있어서, (1) 각각이 상기 제1가동 부재상에 장착된 제1자기화 부재와 상기 제1자기화 부재와 자기적으로 서로 작용하기 위해 제1방향으로 긴 상기 제1자기화 부재를 포함하는, 상기 제1가동 부재가 이들사이에 배치되어 있도록 서로 평행하게 제1방향으로 긴 두 자기 선형 구동원과, (2) 제1방향에 수지인 제2방향으로 예정된 공간으로 상기 두 제2자기화 부재를 배치하기 위한 설치부재와, (3) 제1방향으로 긴 상기 기부 구조물상에 형성된 선형 안내부와, (4) 상기 가동 부재로부터 예정된 공간 거리를 유지하게끔 상기 선형 안내부와 일치시키므로써 제1방향으로 상기 제1가동 부재를 펠로우하기 위한 가동 펠로워 부재와, (5) 상기 제2가동 부재를 제2방향으로 이동하도록 상기 가동 펠로워 부재와 상기 제1가동 부재사이에 인력과 반발력을 발생하기 위한 비접촉형 작동기와, (6) 상기 제1가동 부재를 제1방향을 향해 이동하면서 상기 제1가동 부재를 제2방향으로 위치설정하도록 상기 두 선형 구동원과 상기 비접촉형 작동기를 여기하기 위한 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 설치 부재는 상기 기부 구조물상에 상기 두 제2자기화 부재 각각을 고정하기 위한 연결부인 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 설치 부재는 제1방향으로 가동가능한 직사각형 프레임 조립체인 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
  26. 유체 베어링 시스템을 통해 기부 구조물의 기준면상에 현수되고 상기 기준면상에 적어도 제1방향으로 선형 이동하는 가동 부재를 포함하는 가동 스테이지 장치에 있어서, (1) 상기 제1가동 부재상에 장착된 제1자기화 부재와 상기 제1자기화 부재와 자기적으로 서로 작용하기 위해 제1방향으로 긴 제1자기화 부재를 포함하는, 제1방향으로 연장하는 적어도 하나의 자기 선형 구동원과, (2) 제1방향을 따라서 상기 기부 구조물상에 형성된 선형 안내부와, (3) 상기 가동 부재로부터 예정된 공간 거리를 유지하도록 상기 선형 안내부와 일치시키므로써 제1방향으로 상기 가동 부재를 펠로우하기 위한 펠로워 부재와, (4) 상기 가동 부재를 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 제1, 2 자기화 부재사이에 공간을 유지하도록 상기 펠로워 부재와 상기 가동 부재사이에 인력과 반발력을 발생하기 위한 적어도 하나의 비접촉형 작동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 스테이지 장치.
  27. 유체 베어링 시스템을 통해 기부 구조물의 기준면상에 현수되고 상기 기준면상에 적어도 제1방향으로 선형 이동하는 가동 부재를 포함하는 가동 스테이지 장치에 있어서, (1) 각각이 상기 제1가동 부새상에 장착된 제1자기화 부재와 상기 제1자기화 부재와 자기적으로 서로 작용하기 위해 제1방향으로 긴 제1자기화 부재를 포함하는, 상기 제1가동 부재가 이들사이에 배치도어 있도록 서로 평행하게 제1방향으로 긴 두 자기 선형 구동원과, (2) 제1방향을 따라서 상기 기부 구조물상에 형성된 선형 안내부와, (3) 상기 가동 부재로부터 예정된 공간 거리를 ㄹ유지하도록 상기 선형 안내부와 일치시키므로써 제1방향으로 상기 가동 부재를 펠로우하기 위한 펠로워 부재와, (4) 상기 가동 부재를 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 제1, 2자기화 부재사이에 공간을 유지하도록 사기 펠로워 부재와 상기 가동 부재사이에 인려과 반발력을 발생하기 위한 비접촉형 작동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 스테이지 장치.
  28. 유체 베어링 시스템을 통해 기부 구조물의 기준면상에 현수되고 상기 기준면상에 적어도 제1방향으로 선형 이동하는 가동 부재를 포함하는 가동 스테이지 장치에 있어서, (1) 상기 제1가동 부재상에 장착된 제1자기화 부재와 상기 제1자기화 부재와 자기적으로 서로 작용하기 위해 제1방향으로 긴 제1자기화 부재를 포함하는, 제1방향으로 연장하는 적어도 하나의 자기 선형 구동원과, (2) 제1방향을 따라서 상기 기부 구조물상에 형성된 선형 안내부와, (3) 상기 가동 부재로부터 예정된 공간 거리를 유지하도록 상기 선형 안내부와 일치시키므로써 제1방향으로 상기 가동 부재를 펠로우하기 위한 펠로워 부재와, (4) 상기 가동 부재를 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 제1, 2자기화 부재사이에 공간을 유지하도록 상기 펠로워 부재와 상기 가동 부재사이에 인력과 반발력을 발생하기 위한 서로 이격된 적어도 두개의 비접촉형 작동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 스테이지 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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