JP2006310405A - アライメント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 荷重が分散して支持され、XYθ方向にテーブルが円滑に移動され、テーブルに外力が作用しても、テーブル位置が保持されるようにする。
【解決手段】電動機を1〜3つ有し、2つの並進自由度と1つの回転自由度を持つ並進回転機構を電動機の総和が3つ以上になるよう複数備えて、テーブルが並進方向と回転方向ができるように並進回転機構を配置する。また、2次元位置センサ9からの位置情報をもとに、テーブル4の位置を補正する補正手段10から並進回転機構6への移動量を指令する指令手段8を備えたものである。
【選択図】図1

Description

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、モータを駆動して、テーブルを移動させ、テーブル上の対象物を所定の位置に位置決めするアライメント装置に関する。
従来のアライメント装置では、2つの装置が提案されている。
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)。
従来の第1例のリニアモータを内蔵したステージ装置を説明する。
図52は、従来の第1例による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53は、従来の第1例による図52のステージ装置を示す平面図である。
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113を組み込み、特に、回転ステージ103の微小量の角度位置きめを考慮して、回転用リニアモータ113として、可動マグネット型リニアモータを適用し、回転用リニアモータ113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である。
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、従来の第2例を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54は、従来の第2例による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55は、従来の第2例による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56は、従来の第2例によるテーブルの平面図である。
図54のように、2軸平行・1軸旋回運動案内機構201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55および図56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。
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)
ところが、従来の第1例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という問題があった。
また、従来の第2例の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、テーブル上の対象物の加工などが行われる際に、外力が掛かると、制御系で保持しない並進自由度や、回転自由度が存在するので、姿勢を保持できずテーブルが外力に従い姿勢を崩して移動する問題があった。
加えて、この後、外力によるテーブルや対象物の移動を把握する手段が無いので、テーブル位置を補正できないという問題もあった。
さらに、2軸平行・1軸旋回運動案内機構をテーブルの4隅のうちの3つに配置した、3軸構成となっていて、1軸のみで駆動する方向があるので、モータの容量が不均一のため、2軸を駆動させる方向と同じ性能を発揮することができず、1軸のみで駆動する方向では、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。
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、テーブルに外力が加わっても、テーブル位置を保持でき、また、もしテーブルが移動した場合にも、再度テーブルを補正できるアライメント装置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記載の発明は、アライメント装置に係り、対象物を載置するテーブルを移動して、前記対象物を所定の位置に位置決めするアライメント装置において、
駆動するための電動機と、被検出体となる機構部の動作量を検出する検出手段と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とを有する電動機制御装置と、前記制御器に動作指令を与える指令手段と、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を有する並進回転機構と、前記並進回転機構を配置する機台部と、を備え、前記並進回転機構は、1つの前記電動機を備えた1軸駆動並進回転機構もしくは、2つの前記電動機を備えた2軸駆動並進回転機構もしくは、3つの前記電動機を備えた3軸駆動並進回転機構であって、また、前記並進回転機構は、並進方向に駆動する前記電動機を有する並進駆動部もしくは、回転方向に駆動する前記電動機を有する回転駆動部のいずれかを備え、前記1軸駆動並進回転機構もしくは前記2軸駆動並進回転機構もしくは3軸駆動並進回転機構のいずれかを、前記並進駆動部の総和が少なくとも2つと、前記回転駆動部の総和を少なくとも1つ、前記電動機制御装置の総和が少なくとも3つとなるよう前記並進回転機構を複数備え、前記テーブルを並進・回転することを特徴としている。
また、請求項2記載の発明は、アライメント装置に係り、対象物を載置するテーブルを移動して、前記対象物を所定の位置に位置決めするアライメント装置において、駆動するための電動機と、被検出体となる機構部の動作量を検出する検出手段と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とを有する電動機制御装置と、前記制御器に動作指令を与える指令手段と、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を有する並進回転機構と、前記並進回転機構を配置する機台部と、を備え、 前記並進回転機構は、1つの前記電動機を備えた1軸駆動並進回転機構もしくは、2つの前記電動機を備えた2軸駆動並進回転機構もしくは、3つの前記電動機を備えた3軸駆動並進回転機構であって、また、前記並進回転機構は、並進方向に駆動する前記電動機を有する並進駆動部もしくは、回転方向に駆動する前記電動機を有する回転駆動部のいずれかを備え、前記1軸駆動並進回転機構もしくは前記2軸駆動並進回転機構もしくは3軸駆動並進回転機構のいずれかを、前記並進駆動部の総和が少なくとも3つとなるよう前記並進回転機構を複数備え、前記テーブルを並進・回転することを特徴としている。
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、複数の前記並進回転機構の少なくとも1つが、他の前記並進回転機構とは前記電動機の数が異なることを特徴としている。
また、請求項4記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、複数の前記並進回転機構の少なくとも1つが、他の前記並進回転機構とは前記電動機の搭載位置が異なることを特徴としている。
また、請求項5記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、前記並進回転機構が、前記並進自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに前記回転自由度部を備えたことを特徴としている。

また、請求項6記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、前記並進回転機構が、前記並進自由度部の上に、前記回転自由度部を備え、該回転自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴としている。
また、請求項7記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、前記並進回転機構が、前記回転自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴としている。
また、請求項8記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、複数の前記並進回転機構の少なくとも1つが、他の前記並進回転機構とは前記並進自由度部と前記回転自由度部の構成順序が異なることを特徴としている。
また、請求項9記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、前記並進回転機構が、前記電動機を有さない平面自由度並進回転機構であって、前記平面自由度並進回転機構をさらに有することを特徴としている。
また、請求項10記載の発明は、請求項1または2記載のアライメント装置において、前記テーブル部の上に置かれた物体の配置を取り込む2次元位置センサと、前記テーブル部の上に置かれた物体の配置を補正するための補正量を算出する補正量算出手段とを備え、前記2次元位置センサで捕らえた前記テーブル部の上に置かれた対象物の配置を把握して、前記電動機を駆動し、前記テーブル部の2方向の並進移動もしくは回転移動することによって前記対象物の位置を補正することを特徴としている。
また、請求項11記載の発明は、請求項10記載のアライメント装置において、前記2次元位置センサを複数備え、前記対象物の配置を複数の前記2次元位置センサで捕らえることを特徴としている。
請求項1記載の発明によると、XYθの3方向へ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る。
また、請求項2記載の発明によると、XYθの3方向へ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る。
また、請求項3記載の発明によると、電動機の搭載数が異なる並進回転機構を複数組み合わせても、XYθの3方向へ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る。
また、請求項4記載の発明によると、電動機の搭載位置が異なる並進回転機構を複数組み合わせても、XYθの3方向へ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る。
また、請求項5記載の発明によると、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、請求項6記載の発明によると、2つの並進自由度部を挟んで回転自由度部を置くことができ、テーブルから機台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、並進回転機構の変形を抑制して支持することができる。
また、請求項7記載の発明によると、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、請求項8記載の発明によると、並進回転機構の構成が異なる組み合わせでも、XYθの3方向へ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る
また、請求項9記載の発明によると、テーブルの並進・回転移動を抑制することなく、テーブルや対象物の荷重を分散して支持することができる。
また、請求項10記載の発明によると、テーブル上の対象物の配置状況を2次元位置センサを用いて位置の補正値を算出することで、テーブル移動動作を迅速に行うことができる。
また、請求項11記載の発明によると、テーブルが大型化して、1つの2次元位置センサでは、対象物がすべて把握できない場合でも、複数の2次元位置センサが分割して対象物を把握することで、対象物の配置を把握することができる。
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実施例を示すアライメント装置の概略図である。
図2は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図3は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。
図4は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置に使用する1つの回転駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。
図5は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置を示す図である。
図1および図2において、1は電動機(図2でリニアモータ1Lおよび回転型モータ1R)、2は動作量検出手段(図2)、3は制御器(図2)、4はテーブル、5は対象物、6は並進回転機構、7は機台部、8は指令手段(図2)である。
アライメント装置は、図1に示すようにテーブル下面に2つ配置された並進回転駆動機構6と、指令手段8(図2)とから構成されている。
並進回転機構6は、図3に示す2つの1軸駆動並進回転機構15Aと、図4に示す1つの1軸駆動並進回転機構15Bを用いており、1軸駆動並進回転機構15Aには並進駆動部11を1つ有し、1軸駆動並進回転機構15Bは回転駆動部12を1つ有する。
1軸駆動並進回転機構15Aは図3のように、並進駆動部11の上に直交する並進自由度部13と回転自由度部14を有する。
1軸駆動並進回転機構15Bは図4のように回転駆動部12の上に2つの直交する並進自由度部13を有する。
並進駆動部11には、リニアモータ1Lが装着され、直動案内21を移動できる直動案内ブロック22を設けることで、並進自由に支持されている。回転駆動部12(図4)には回転型モータ1Rが装着され、回転用軸受23を設けることで回転自由に支持されている。
並進回転駆動機構6(図1、図2)は、1軸駆動並進回転機構15A(図3)、15B(図4)が計3つあり、指令手段8(図2)の出力である指令を制御器3(図2)に入力すると、電動機1(リニアモータ1Lおよび回転型モータ1R(図2))を駆動して、テーブル4およびテーブル4上の対象物5を並進または回転移動させる。
図5のように、第1の並進回転機構6aは1軸駆動並進回転機構15Aであって、リニアモータ1L(図3)がX方向に駆動するように配され、第2の並進回転機構6bは、1軸駆動並進回転機構15Aであって、リニアモータ1LがY方向に駆動するように配され、第3の並進回転機構6cは、1軸駆動並進回転機構15B(図4)であって回転方向に駆動する。
本発明が特許文献1と異なる部分は、リニアモータを重ねてXYθ方向へのテーブル移動を実現しているのでは無く、3つの並進回転機構を備えてテーブルをXYθ方向へ移動させている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進駆動部11(図3)を備えた並進回転機構6と1つの回転駆動部12(図4)を備えた並進回転機構6(図1、図2)を備えてテーブルをXYθ方向へ移動させている部分である。
テーブル4の動作と並進回転駆動機構6の電動機1の動作の関係は以下のようになっている。
図6は、本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。Ooはテーブルの中心、Rは回転半径、δZijは並進駆動部11(図3)もしくは並進自由度部13(図3、図4)の移動量、δZiθは回転自由度部14(図3)もしくは回転駆動部12(図4)の回転量、Δθはテーブルの回転角度、a、b、cは初期位置である。
テーブル4(図1、図2)をΔθ、テーブルの中心Ooを回転中心として回転移動させるには、第1の並進回転機構6a(1軸駆動並進回転機構15A(図5))のリニアモータ1L(図3)をδZ1xだけ駆動軸方向に移動し、第2の並進回転機構6b(1軸駆動並進回転機構15A(図5))のリニアモータ1をδZ2yだけ駆動軸方向に移動し、第3の並進回転機構6c(1軸駆動並進回転機構15B(図5))の回転型モータ1Rを上面から見て時計周りにδZ3θだけ駆動軸方向に移動すると、
第1の並進回転機構6aのリニアモータ1Lの無い並進自由度部13はδZ1y、回転型モータ1Rの無い回転自由度部14はδZ1θ移動し、第2の並進回転機構6bのリニアモータ1Lの無い並進自由度部13はδZ2x、回転型モータ1Rの無い回転自由度部14は、δZ2θ移動し、第3の並進回転機構6cのリニアモータ1Lの無い2つの並進自由度部13は、δZ3x、δZ3y移動する。
このように、テーブル4の移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まり、並進駆動部11と回転駆動部12の移動によりテーブル4はテーブル中心に回転移動する。
ここでは、テーブル4の中心Ooを基準としたが、任意の位置を回転中心としてもよく、幾何学的に並進回転機構6の各移動量が求められることにより任意の場所を回転中心として回転移動する。
図7は本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。
Lはテーブル4の並進動作量、αはテーブル4の並進移動方向がなす角度、δZijは並進回転機構6の各並進駆動部の移動量である。
テーブル4は、第1と第2の並進回転機構6a、6bの下部に配置された並進駆動部11に所定の移動量が指令され、位置決めされる。
第1の並進回転機構6a(1軸駆動並進回転機構15A)のリニアモータ1LをδZ1xだけ駆動軸方向に移動し、第2の並進回転機構6b(1軸駆動並進回転機構15A)のリニアモータ1をδZ2yだけ駆動軸方向に移動すれば、テーブル4はαの方向にL移動する。
第3の並進回転機構6c(図5)の回転駆動部12(図4)には、指令0が与えられテーブル4に回転が生じないように保持する。
このように、テーブル4の移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まり、並進駆動部11(図3)の移動により、テーブル4は並進移動する。
X方向のみの並進移動では、第1の並進回転機構6aの並進駆動部11に所定の移動量が指令され、位置決めされ、第2と第3の並進回転機構6b、6cには指令0が与えられ、テーブル4がY方向への移動と回転移動が生じないように保持される。
Y方向のみの並進移動では、第2の並進回転機構6bの並進駆動部11に所定の移動量が指令され、位置決めされ、第1と第3の並進回転機構6a、6cには指令0が与えられ、テーブル4がX方向への移動と回転移動が生じないように保持される。
なお、本実施例では、テーブル4の回転をテーブル中心Ooで行ったが、任意の回転中心を用いても、テーブル4の移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まるので、任意の回転中心を選んで動作させても良い。
また、本実施例は、最低限必要な並進回転機構6を示したものであるが、並進回転機構6を増やして、テーブル重心を駆動するようにすれば、荷重をバランス良く分散して支持したうえ、駆動力をバランスよく作用でき、精度良いテーブル位置決めが可能となる。
以上のように、3つの並進回転機構を有し、合計2つの並進駆動部11(図3)と1つの回転駆動部12(図4)を保有していれば、テーブル4(図1、図2)および対象物5を回転および並進できる。
テーブル4の回転および並進移動を指定すれば、幾何学的に決定する各電動機1の移動量を指令手段8(図2)が制御器3に指令を出力して、任意にテーブル4を移動できるのである。
図8は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の概略図である。
図9は本発明の第2実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図10は本発明の第2実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。
図8および図9において、1は電動機(リニアモータ1Lおよび回転型モータ1R(図2))、2は動作量検出手段、3は制御器、4はテーブル、5は対象物、6は並進回転機構、7は機台部(図8)、8は指令手段、9は2次元位置センサ、10は補正量算出手段である。
第1実施例とは、2次元位置センサ9と補正量算出手段10を付加した点と、並進回転機構6a、6b(図11)の構成が異なる。
図9のように、制御器3の数と、並進回転機構6の総数、つまり、並進駆動部11の総数、回転駆動部12の総数は、第1実施例と同じである。
並進回転機構6a、6bは、図10に示すように、1軸駆動並進回転機構15Cであり、並進駆動部11の上に回転自由度部14を有し、その上に並進自由度部13を有するので、テーブル4が回転すると、並進回転機構6a、6bの2つの並進自由度が直交しない。
本発明が特許文献1と異なる部分は、リニアモータを重ねてXYθ方向へのテーブル移動を実現しているのでは無く、3つの並進回転機構を備えてテーブルをXYθ方向へ移動させている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進駆動部11を備えた並進回転機構6と1つの回転駆動部12を備えた並進回転機構6を備えてテーブルをXYθ方向へ移動させている部分である。
図11は本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まるが、並進回転機構6a、6bの構成が第1実施例と異なり、2つの並進が直交しないので、図11のようにリニアモータ1L(図10)の移動量は、第1実施例の図6とは異なる。但し、第1実施例と同様に、第1、第2の並進回転機構6a、6bの並進駆動部11を駆動し、第3の並進回転機構6cの回転駆動部12を駆動すれば、テーブル4は回転移動する。
テーブル4の並進移動は、第1実施例と同様に、並進回転機構6の各移動量が幾何学的に決まる。
次に、2次元位置センサ9、補正量算出手段10を加えた一連の動作について説明する。
図12は第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置センサによる対象物の位置補正方法を示す図である。
テーブル4(図8、図9)に置かれた対象物5の位置は、2次元位置センサ9で画像として認識される。補正量算出手段10は、対象物5に予め記されたマークや対象物5の特徴(図中+で示す)を検出し、その傾き角からある回転中心からの回転角度や、並進動作量が求められる。
補正角度Ф、動作量Lが補正量算出手段10により算出され、テーブル4の位置から、幾何学的に、並進回転駆動機構6の各駆動部の動作量が求められ、指令手段8は各制御器3に動作量δZijを指令され、テーブル4は位置決めされ、対象物5の位置は補正される。
以上のように、3つの並進回転機構を有し、合計3つの並進駆動部11と1つの回転駆動部12を保有していれば、テーブル4および対象物5を回転および並進できる。テーブル4や対象物5の配置を2次元センサ9で認識して、補正量を自動的に把握できれば、幾何学的に決定する各電動機1の移動量を指令手段8が制御器3に指令を出力して、テーブル4を回転および並進移動して、テーブル4および対象物5を位置合わせできるのである。
図13は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の概略図である。
図14は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図15は本発明の第3実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。
図13〜図15において、1は電動機(リニアモータ1L(図14))、2は動作量検出手段、3は制御器、4はテーブル、5は対象物、6は並進回転機構、7は機台部、8は指令手段、9は2次元位置センサ、10は補正量算出手段である。
第1実施例とは、2次元位置センサ9と補正量算出手段10を付加した点が異なり、第2実施例とは、2次元位置センサ9を2つ有する点が異なる。
また、並進回転機構6が2つであり、第1の並進回転機構6aは、図15に示す、2つの並進駆動部11を有する2軸並進回転機構16Aであり、第1の並進回転機構6bは、第1実施例に用いた1つの並進駆動部11を有する1軸並進回転機構15Aである。
2軸並進回転機構16Aと1軸並進回転機構15Aの並進と回転の自由度の構成は同じである。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に2つの並進駆動部11を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11を有する部分である。
図16は本発明の第3実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
2軸並進回転機構16Aと1軸並進回転機構15Aの計2つの並進回転機構6を用いているが、図16のように、第1の並進回転機構6a(2軸並進回転機構16A)がδZ1xとδZ1yだけ駆動し、第2の並進回転機構6b(1軸並進回転機構15A)がδZ2y駆動すれば、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、2つの並進回転機構6の並進駆動部11が必要な成分だけ移動すれば良い。
次に、2つの2次元位置センサ9を加えた一連の動作について説明する。
図17は本発明の第3実施例を示すアライメント装置の2つの2次元位置センサによる対象物の位置補正方法を示す図である。
第2実施例と同様に、テーブル4(図13、図14)に置かれた対象物5の位置は、2次元位置センサ9で画像として認識される。本実施例では2つの2次元位置センサ9を用いているが、図17のように、2つの画像を用いても、予め2つの2次元位置センサ9の位置関係がわかっているので、テーブル4や対象物5に予め記されたマークや対象物5の特徴を検出し、その傾き角からある回転中心からの回転角度や、並進動作量が求められる。
第2実施例と同様に、補正角度Ф、動作量Lが補正量算出手段10により算出され、テーブル4の位置から、幾何学的に、並進回転駆動機構6の各駆動部の動作量が求められ、指令手段8は各制御器3に動作量δZijを指令され、テーブル4は位置決めされ、対象物5の位置は補正される。
なお、本実施例では、2次元位置センサ9を2つ用いたが、2つに限るものではなく、2次元位置センサ9を3つや4つ、それ以上用いても良い。
以上のように、2つの並進回転機構を有し、合計3つの並進駆動部11を保有していれば、テーブル4および対象物5を回転および並進できる。テーブル4や対象物5の配置を複数の2次元センサ9で認識して、補正量を自動的に把握できれば、幾何学的に決定する各電動機1の移動量を指令手段8が制御器3に指令を出力して、テーブル4を回転および並進移動して、テーブル4および対象物5を位置合わせできるのである。
図18は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の概略図である。
図19は本発明の第4実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図18および図19において、並進回転機構6a(図20)は第3実施例に用いた2軸並進回転機構16A(図15)であり、並進回転機構6b(図20)は、第1・第2実施例に用いた1軸並進回転機構15B(図4)である。2次元位置センサ9は、第2実施例と同様に、1つ用いている。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に2つの並進駆動部11を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの回転駆動部12を有する部分である。
図20は本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。第1実施例とは、並進回転機構6の数が異なるが、本実施例の第1の並進回転機構6aである2軸並進回転機構16Aは、第1実施例の1軸並進回転機構15Aとは、図3と図15のように、並進駆動部11の数は異なるが、並進と回転自由度の関係は同じなので、同様にテーブル4を回転移動できる。
テーブル4の並進移動は、2軸並進回転機構16Aの並進駆動部11を駆動して行う。1軸並進回転機構15Aの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
以上のように、2つの並進回転機構を有し、合計3つの並進駆動部11を保有していれば、テーブル4および対象物5を回転および並進できる。テーブル4や対象物5の配置を複数の2次元センサ9で認識して、補正量を自動的に把握できれば、幾何学的に決定する各電動機1の移動量を指令手段8が制御器3に指令を出力して、テーブル4を回転および並進移動して、テーブル4および対象物5を位置合わせできるのである。
図21は本発明の第5実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図22は本発明の第5実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。
図21および図22において、第1の並進回転機構6a(図23)は並進駆動部11と回転駆動部12を有する2軸並進回転機構16Bである。図22のように、2軸並進回転機構16Bは、図3や図15と並進と回転自由度の構成は同じだが、リニアモータ1Lと回転型モータ1Rの数や組み込み位置が異なる。第2の並進回転機構6bは、図3に示した1軸並進回転機構15Aである。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11と1つの回転駆動部12を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11を有する部分である。
図23は本発明の第5実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。第1の並進回転機構6aは、電動機1の種類や位置が異なり、動作するのは並進駆動部11と回転駆動部12になるが、第4実施例と同様の形となり、第2の並進回転機構6bは、第1・第2実施例と同様に考えれば良い。
テーブル4の並進移動は、並進回転機構6a、6bの並進駆動部11を移動すれば良く、2軸並進回転機構16Bの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
以上のように、2つの並進回転機構を有し、2つの並進駆動部11と1つの回転駆動部12を保有していれば、テーブル4および対象物5を回転および並進できる。テーブル4や対象物5の配置を複数の2次元センサ9で認識して、補正量を自動的に把握できれば、幾何学的に決定する各電動機1の移動量を指令手段8が制御器3に指令を出力して、テーブル4を回転および並進移動して、テーブル4および対象物5を位置合わせできるのである。
図24は本発明の第6実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図25は本発明の第6実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。
第1の並進回転機構6a(図26)は図25に示す2軸駆動並進回転機構16Cであり、リニアモータ1Lと回転型モータ1Rを有する。
第2の並進回転機構6b(図26)は図10に示した1軸並進回転機構15Cである。双方の並進回転機構6は、回転と並進の自由度の構成が同じであり、電動機1の数が異なる。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11と1つの回転駆動部12を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11を有する部分である。
図26は本発明の第6実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
2軸並進回転機構16Cと1軸並進回転機構15Cを図26のように動作すれば、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、並進駆動部11が必要な成分だけ移動すれば良い。
2軸並進回転機構16Cの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
図27は本発明の第7実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図28は本発明の第7実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。
第1の並進回転機構6a(図29)は図28に示す2軸駆動並進回転機構16Dであり、リニアモータ1Lを2つ有する。第2の並進回転機構6b(図29)は図10に示した1軸並進回転機構15Cである。双方の並進回転機構6は、回転と並進の自由度の構成が同じであり、電動機1の数が異なる。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に2つの並進駆動部11を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの並進駆動部11を有する部分である。
図29は本発明の第7実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
2軸駆動並進回転機構16Dと1軸並進回転機構15Cを図29のように動作すれば、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、並進駆動部11が必要な成分だけ移動すれば良い。
2軸並進回転機構16Dの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
図30は本発明の第8実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図において、第1の並進回転機構6a(図31)は、第7実施例の図28に示した2軸駆動並進回転機構16Dでありリニアモータ1Lを2つ有する。第2の並進回転機構6bは第1実施例の図4に示した1軸並進回転機構15Bである。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に2つの並進駆動部11を有し、もう1つの並進回転機構6に1つの回転駆動部12を有する部分である。
図31は本発明の第8実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
2軸駆動並進回転機構16Dと1軸並進回転機構15Bを図31のように動作すれば、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、並進駆動部11が必要な成分だけ移動すれば良い。
2軸並進回転機構16Dの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
図32は本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図33は本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図である。
図34は発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図である。
図において、第1の並進回転機構6a(図35)は、図33に示す2つのリニアモータ1Lと1つの回転型モータ1Rを有する3軸並進回転機構17Aである。第2の並進回転機構6bは図34に示す電動機1を持たない平面自由度並進回転機構18Aである。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に3つの電動機1を有する上に、もう1つの並進回転機構6を有する部分である。
図35は本発明の第9実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
3軸並進回転機構17Aが、図35のように動作すれば、平面自由度並進回転機構18Aは3軸並進回転機構17Aに従って移動するので、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、並進駆動部11が必要な成分だけ移動すればよい。
3軸並進回転機構17Aの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
なお、本実施例の平面自由度並進回転機構を図34に示した構造としたが、これにこだわるものではない。
図36は本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図のその他の例1である。
図37は本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図のその他の例2である。
図36、図37も電動機1を持たない平面自由度並進回転機構18B、18Cであり、本実施例に用いた18Aと同様に使用して良い。
また、本実施例では3軸並進回転機構17Aと電動機1を持たない平面自由度並進回転機構18Aを用いたが、電動機1を有する並進回転機構6を、3軸並進回転機構17と共に用いても良い。
図38は本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例1である。
第1の並進回転機構6aは本実施例と同様の3軸並進回転機構17Aであり、第2の並進回転機構6bは、図3に示した1軸並進回転機構15Aを用いても、テーブル4を回転・並進移動できる。
図39は本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例2である。第1の並進回転機構6aは本実施例と同様の3軸並進回転機構17Aであり、第2の並進回転機構6bは、図4に示した1軸並進回転機構15Bを用いても、テーブル4を回転・並進移動できる。
図40は本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例3である。
第1の並進回転機構6aは本実施例と同様の3軸駆動並進回転機構17Aであり、第2の並進回転機構6bは、図15に示した2軸駆動並進回転機構16Aを用いても、テーブル4を回転・並進移動できる。
図41は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図42は本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図である。
図41および図42において、第1の並進回転機構6a(図43)は、図42に示す3軸駆動並進回転機構17Bであり、第2の並進回転機構6bは図10に示した1軸駆動並進回転機構15Cである。
本発明が特許文献1と異なる部分は、並進回転機構6がテーブル4の下面に2つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
本発明が特許文献2と異なる部分は、2つの並進回転機構6を備え、1つの並進回転機構6に3つの電動機1を有する上に、もう1つの並進回転機構6を有する部分である。
図43は本発明の第10実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。テーブル4の回転移動量と並進回転機構6の各移動量は幾何学的に決まる。
3軸駆動並進回転機構17Bと1軸駆動並進回転機構15Cが図43のように動作すれば、テーブル4はΔθ回転する。
テーブル4の並進方向への移動は、並進駆動部11が必要な成分だけ移動すればよい。
3軸並進回転機構17Bの回転駆動部12は指令0としてテーブル4に回転が生じないように保持する。
2次元位置センサ9を使った一連の動作は、第2実施例と同じである。
なお、本実施例では図41の構成としたが、これにこだわるものではない。
図44は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例1である。
図44は3軸駆動並進回転機構17Bと図4に示した1軸駆動並進回転機構15Bを使用した例である。複数の並進回転機構6を使用してテーブル4ほかの荷重を分散して支持でき、電動機1の総和が3つ以上あり、XYの並進と回転が可能なように並進回転機構6を配置すれば良い。
また、3軸駆動並進回転機構17は、回転駆動部12を最下部に置いても良い。
図45は本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例で、回転駆動部12を最下部に置いた例を示している。
さらに、複数の並進回転機構6に、これまでの実施例に取り上げていない機構を用いても良い。
図46は本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する1軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例1である。この1軸駆動並進回転機構15Dは、図のように回転自由度部14の上に並進自由度部13とこれに直交する並進駆動部11を有するものである。
図47は本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する1軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例2である。
この1軸駆動並進回転機構15Eは図のように回転駆動部12の上に2つの直交する並進自由度部13を有する。
この1軸駆動並進回転機構15Eは図のように2つの直交する並進自由度部13の上に回転駆動部12を有する。
1軸の駆動にこのような図46の1軸駆動並進回転機構15Dや図47の1軸駆動並進回転機構15Eを用いても良い。また、2軸以上の場合も同様である。
さらに、2軸の並進駆動を平面モータにて代用しても良く、平面内を自在に移動するものであれば良い。回転移動の稼動範囲が十分であれば、平面モータにて回転移動を任せても良い。
また、本実施例では2つの並進回転機構6を用いたが、第1実施例、第2実施例のように3つの並進回転機構6を用いても良いし、4つ以上の並進回転機構6を用いても良い。
図48は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例1を示す図である。
図のように、第1の並進回転機構61〜第4の並進回転機構64をテーブル4の各辺中央にそれぞれ配設し、対向する並進回転機構同士を同じ方向に駆動するようしている。
図49は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例2を示す図である。
図のように、第1の並進回転機構61〜第4の並進回転機構64をテーブル4の各隅にそれぞれ配設し、対向する並進回転機構同士を同じ方向に駆動するようにしている。
図50は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例3を示す図である。
図のように、第1の並進回転機構61〜第4の並進回転機構64をテーブル4の各隅にそれぞれ配設し、対向する並進回転機構同士を同じ方向に駆動するようにし、さらに第5の並進回転機構65をテーブル4の中心に配設している。
図51は本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例4を示す図である。
図のように、第1の並進回転機構61〜第4の並進回転機構64をテーブル4の各隅にそれぞれ配設し、対向する並進回転機構同士を同じ方向に駆動するようにし、さらに第5および第6の並進回転機構65、66をテーブル4の対向辺中央にそれぞれ配設している。
上記の例における各並進回転機構としては、並進駆動部11を2つ以上かつ回転駆動部12を1つ以上有する複数の並進回転機構6を用いても良いし、並進駆動部11を3つ以上有する複数の並進回転機構6を用いても良い。
テーブル4を独立したXYの2方向に並進移動でき、かつ、テーブル4を回転移動できるように複数の並進回転機構6を配しても良い。
以上のように、テーブル4が大型化して重荷重になっても、荷重は複数の並進回転駆動機構6で分散して支持され、外力がテーブル4に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル4は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
テーブルが大型化しても、並進回転機構を分散して配置して、荷重を支持しできるため、テーブル高さを抑えて構成することができるので、装置高さの小型化という用途にも適用できる。
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実施例を示すアライメント装置の概略図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置に使用する1つの回転駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第1実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の概略図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部を有する1軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第2実施例を示すアライメント装置の2次元位置センサによる対象物の位置補正方法を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第3実施例を示すアライメント装置の2つの2次元位置センサによる対象物の位置補正方法を示す図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の概略図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第4実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第5実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第6実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第6実施例を示すアライメント装置に使用する1つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第6実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第7実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第7実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部を有する2軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第7実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第8実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第8実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図である。 発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図のその他の例1である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置に使用する平面自由度並進回転機構の概略図のその他の例2である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例1である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例2である。 本発明の第9実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例3である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の構成図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の構成図のその他の例1である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する2つの並進駆動部と1つの回転駆動部を有する3軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する1軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例1である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置に使用する1軸駆動並進回転機構の概略図のその他の例2である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例1を示す図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例2を示す図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例3を示す図である。 本発明の第10実施例を示すアライメント装置の上面図および並進回転機構の配置のその他の例4を示す図である。 従来装置の第1例による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。 従来装置の第1例による図50のステージ装置を示す平面図である。 従来装置の第2例による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。 従来装置の第2例による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。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。 従来装置の第2例によるテーブルの平面図である。
符号の説明
1 電動機
1L リニアモータ
1R 回転型モータ
2 動作量検出手段
3 制御器
4 テーブル
5 対象物
6 並進回転機構
7 機台部
8 指令手段
9 2次元位置センサ
10 補正量算出手段
11 並進駆動部
12 回転駆動部
13 並進自由度部
14 回転自由度部
15 1軸駆動並進回転機構(15A、15B、15C)、(15D、15E)
16 2軸駆動並進回転機構(16A、16B、16C、16D)
17 3軸駆動並進回転機構(17A、17B、17C)
18 平面自由度並進回転機構(18A、18B、18C)
21 直動案内
22 直動案内ブロック
23 回転用軸受
61〜66 第1の並進回転機構〜第6の並進回転機構
(IKO従来)
101 第1ステージ
102 第2ステージ
103 回転ステージ
104 基台
105、106 直動案内ユニット
107 軌道レール
108 スライダ
109 ストッパ
110、114、115 コード
111 第1リニアモータ
112 第2リニアモータ
113 回転用リニアモータ
117 センサ
118、 リニアスケール
119、121、122、125 突出部
120、テーブル
126 取付用ねじ孔
128、 ベッド
134 第3リニアモータの一次側
141 取付用孔
139 第3リニアモータの二次側
(THK従来)
201 2軸平行・1軸旋回運動案内機構
202 第1軌道レール
204 移動ブロック
205 ボール(転動体)
206 第2軌道レール
210 第1凹部
211 第2凹部
212 ボール転走溝(第1軌道レール)
213 ボール転走溝(第1凹部)
214 ボール逃がし通路
215 方向転換路
216 側蓋
217 ボール転走溝(第2軌道レール)
218 ボール転走溝(第2凹部)
219 ボール逃がし通路
220 方向転換路
221 側蓋
233 テーブル(第2部材)
234 基台(第1部材)
237 直線駆動機構
238 回転モータ
239 送りねじ機構
241 ナット
242 ねじ軸
243 ベアリング(複列アンギュラコンタクトタイプ)
244 ベアリングサポート
247 継手部材
249 ブレーキ機構
270 2軸平行運動案内部
280 旋回運動案内部
206 回転モータ

Claims (11)

  1. 対象物を載置するテーブルを移動して、前記対象物を所定の位置に位置決めするアライメント装置において、
    駆動するための電動機と、被検出体となる機構部の動作量を検出する検出手段と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とを有する電動機制御装置と、
    前記制御器に動作指令を与える指令手段と、
    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を有する並進回転機構と、
    前記並進回転機構を配置する機台部と、を備え、
    前記並進回転機構は、1つの前記電動機を備えた1軸駆動並進回転機構もしくは、2つの前記電動機を備えた2軸駆動並進回転機構もしくは、3つの前記電動機を備えた3軸駆動並進回転機構であって、
    また、前記並進回転機構は、並進方向に駆動する前記電動機を有する並進駆動部もしくは、回転方向に駆動する前記電動機を有する回転駆動部のいずれかを備え、
    前記1軸駆動並進回転機構もしくは前記2軸駆動並進回転機構もしくは3軸駆動並進回転機構のいずれかを、
    前記並進駆動部の総和が少なくとも2つと、前記回転駆動部の総和を少なくとも1つと、前記電動機制御装置の総和が少なくとも3つとなるよう前記並進回転機構を複数備え、前記テーブルを並進・回転することを特徴とするアライメント装置。
  2. 対象物を載置するテーブルを移動して、前記対象物を所定の位置に位置決めするアライメント装置において、
    駆動するための電動機と、被検出体となる機構部の動作量を検出する検出手段と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とを有する電動機制御装置と、
    前記制御器に動作指令を与える指令手段と、
    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を有する並進回転機構と、
    前記並進回転機構を配置する機台部と、を備え、
    前記並進回転機構は、1つの前記電動機を備えた1軸駆動並進回転機構もしくは、
    2つの前記電動機を備えた2軸駆動並進回転機構もしくは、
    3つの前記電動機を備えた3軸駆動並進回転機構であって、
    また、前記並進回転機構は、
    並進方向に駆動する前記電動機を有する並進駆動部もしくは、
    回転方向に駆動する前記電動機を有する回転駆動部のいずれかを備え、
    前記1軸駆動並進回転機構もしくは前記2軸駆動並進回転機構もしくは3軸駆動並進回転機構のいずれかを、前記並進駆動部の総和が少なくとも3つとなるよう前記並進回転機構を複数備え、前記テーブルを並進・回転することを特徴とするアライメント装置。
  3. 複数の前記並進回転機構の少なくとも1つは、他の前記並進回転機構とは前記電動機の数が異なることを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  4. 複数の前記並進回転機構の少なくとも1つは、他の前記並進回転機構とは前記電動機の搭載位置が異なることを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  5. 前記並進回転機構は、前記並進自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに前記回転自由度部を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  6. 前記並進回転機構は、前記並進自由度部の上に、前記回転自由度部を備え、該回転自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  7. 前記並進回転機構は、前記回転自由度部の上に、前記並進自由度部を備え、該並進自由度部の上にさらに前記並進自由度部を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  8. 複数の前記並進回転機構の少なくとも1つは、他の前記並進回転機構とは前記並進自由度部と前記回転自由度部の構成順序が異なることを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  9. 前記並進回転機構は、前記電動機を有さない平面自由度並進回転機構であって、
    該平面自由度並進回転機構をさらに有することを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  10. 前記テーブル部の上に置かれた対象物の配置を取り込む2次元位置センサと、
    前記テーブル部の上に置かれた対象物の配置を補正するための補正量を算出する補正量算出手段と
    を備え、前記2次元位置センサで捕らえた前記テーブル部の上に置かれた対象物の配置を把握して、前記電動機を駆動し、前記テーブル部の2方向の並進移動もしくは回転移動することによって前記対象物の位置を補正することを特徴とする請求項1又は2記載のアライメント装置。
  11. 前記2次元位置センサを複数備え、前記対象物の配置を複数の前記2次元位置センサで捕らえることを特徴とする請求項10記載のアライメント装置。
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