JP4021158B2 - 半導体製造装置におけるｘｙテーブル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置におけるＸＹテーブルに関し、特に高精度の制御を実行できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤボンディング装置などの半導体製造装置において、半導体デバイスなどの処理対象を、水平方向の互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）方向に移動させる設備として、ＸＹテーブルが利用されている。
【０００３】
近年の半導体素子の高集積化に伴い、ＸＹテーブルに要求される動作精度がμｍ以下のオーダーに入ってきたことから、ＸＹテーブルの振動を抑制して精密な位置決めを実現する方法が種々提案されている。例えば、出願人が提案している特許第２９８１９９９号では、ＸＹテーブルを駆動する突出後退作動型のリニアモータ（以下モータという）につき、その動作における反力を打ち消す方法が開示されている。この構成では、モータ本体が駆動体と反対方向に動けるようにモータ本体を保持することで、駆動体を駆動した時の反力を打ち消すものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなモータを、一般に用いられている構造のＸＹテーブルに装着した装置を試作したところ、分解能を上げると共に制御が不安定になり、所望の位置決め精度が得られなかった。
【０００５】
これを詳細に検討した結果、この不調の原因がモータの振動ではなく、これを適用した従来のＸＹテーブルの構造に起因することが判明した。すなわち、図５に示される従来のＸＹテーブルでは、Ｘ軸方向の駆動を行うＸモータ５１ＸのＸ可動子５８Ｘに直結された下部テーブル６０Ｘを、テーブル保持台６２上でＸ軸方向に移動可能かつＹ軸方向に移動不能に保持すると共に、下部テーブル６０Ｘ上に上部テーブル６０Ｙを、ガイドレール６１ＹによってＹ軸方向に移動可能に保持し、この上部テーブル６０Ｙに、Ｙ軸方向の駆動を行うＹモータのＹ可動子５８Ｙを、ローラ７１および摺動子７２からなりＸ軸方向に自由度を有するガイド７３を介して接続した構造であったが、このガイド７３における遊びが位置決め精度を低下させていた。また、特にＹモータ５１ＹのＹ可動子５８Ｙから上部テーブル６０Ｙがオフセットされた姿勢（すなわち、Ｙ可動子５８Ｙの重量分布の中心線であるＹ−Ｙ線と、上部テーブル６０Ｙの重量分布の中心線ＴＣとが一致しない姿勢）においては、Ｙモータ５１Ｙの作動に伴い上部テーブル６０Ｙにヨー方向の推力Ｆが作用することになり、ガイドレール６１Ｙの摺動部分における遊びや磨耗が位置決めに悪影響を及ぼして、制御の不安定化と位置決め精度の低下を招いていたのである。
【０００６】
本発明は、このような新知見に基づいてなされたものであり、その目的は、ＸＹテーブルの構造を改善することにより、より高精度の位置決めを可能とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体に固定された下部テーブルと、前記第２駆動体に固定された上部テーブルと、を備え、前記上部テーブルは前記下部テーブル上で前記第２の方向に移動可能かつ前記第１の方向に移動不能に保持され、前記第１駆動体は前記第１モータ本体に対し前記第２の方向に移動不能とされ、前記第２駆動体は前記第２モータ本体に対し前記第１の方向に移動可能とされ、前記第２モータ本体は、前記第２駆動体の磁気作用部の前記第１の方向の移動における全領域を覆うべき磁場形成手段を備えていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【０００８】
第１の本発明では、下部テーブルおよび上部テーブルがそれぞれ第１駆動体および第２駆動体に固定されているので、従来のガイド部材（ガイド７３）の遊びに起因する精度低下のおそれがない。また、第１駆動体を第１モータ本体に対し第２の方向に移動不能としたので、上部テーブルや載置物の重量が大きい場合にも、両テーブルの間の摩擦力に起因する下部テーブルの第２の方向への位置ずれを防止できる。そして、第２モータ本体の第２駆動体に対する磁気的作用が、第２駆動体の第１の方向における位置にかかわらず等しいので、上部テーブルにヨー方向の推力が掛かることはなく、したがって上部テーブルの移動方向を案内するガイド部材（ガイドレール６１Ｙ）の遊びや磨耗の増大が抑制され、位置ずれや回転振動が生じにくくなり、高精度かつ安定した位置決めを実行できる。
【０００９】
第２の本発明は、第１の本発明の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第２駆動体および前記上部テーブルからなる第２可動部の重量分布の中心線であり、また前記上部テーブルに作用する前記第２モータ本体の推力の中心線であるＹ−Ｙ線上に位置センサを配置したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１０】
第２の本発明では、位置センサの検出値における第２駆動体のヨー方向の位置ずれの影響を抑制でき、検出精度を向上できる。
【００１１】
第３の本発明は、第２の本発明の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記位置センサが、前記第１駆動体および前記下部テーブルからなる第１可動部の重量分布の中心線であり、また前記下部テーブルに作用する前記第１モータ本体の推力の中心線であるＸ−Ｘ線上に配置されていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１２】
第３の本発明では、位置センサの検出値における第１駆動体のヨー方向の位置ずれの影響を抑制できる。
【００１３】
第４の本発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
また、第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１４】
第４の本発明では、振動の抑制により、検出精度を更に高精度化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に図１ないし図４に従って説明する。図１において、本発明の実施形態に係るＸＹテーブルは、第１駆動装置としてのＸモータ１Ｘと、平面リニアモータからなる第２駆動装置としてのＹモータ１Ｙとを、平面上で互いに直交する座標軸であるＸ軸（Ｘ−Ｘ線方向）およびＹ軸（Ｙ−Ｙ線方向）の各方向に沿って設置して構成されている。なお、以下の説明では、Ｘモータ１Ｘ側とＹモータ１Ｙ側とで機能において互いに対応する部材には同一符号を付し、その符号の後にＸ軸およびＹ軸を示すＸ、Ｙを付している。
【００１６】
Ｘモータ１Ｘは、架台２の上面に、ガイドレール９Ｘ（図２および図３参照）を介して設置されている。Ｘモータ１Ｘはボイスコイルモータであり、周知の如く、永久磁石５Ｘを有するＸモータ本体６Ｘと、コイル７Ｘを有する第１駆動体としてのＸ可動子８Ｘとから構成されている。Ｘ可動子８Ｘは、ガイドレール１１ＸによりＸモータ本体６Ｘの内側に保持されており、これによりＸ可動子８ＸはＸ軸方向にのみ移動可能とされている。ガイドレール９Ｘは、ボールベアリング等を利用した周知の直動式のものである。Ｘモータ本体６Ｘはガイドレール９Ｘにより、Ｘ可動子８Ｘの駆動軸方向であるＸ軸方向に移動可能に、かつＹ軸方向には移動不能に保持されている。
【００１７】
Ｘ可動子８Ｘの前端部には、ボルト８ａ（図２参照）によって、下部テーブル１０Ｘが固定されている。下部テーブル１０Ｘはガイドレール１１Ｘを介して、Ｘ可動子８Ｘの駆動軸方向であるＸ軸方向に移動可能に、かつＹ軸方向には移動不能に、テーブル保持台１２に保持されており、テーブル保持台１２は架台２に固定されている。ここで、Ｘモータ本体６Ｘの重量は、Ｘ可動子８Ｘと下部テーブル１０Ｘとの重量の合計より大きくなっている。
【００１８】
架台２には、Ｘモータ本体６ＸのＸ軸方向の移動速度を検知するためのＸモータ本体速度センサ１５Ｘが取付けられ、テーブル保持台１２の上面には、下部テーブル１０ＸのＸ軸方向の位置および移動速度を検知するための下部テーブルセンサ１６Ｘが取付けられている。
【００１９】
他方、Ｙモータ１Ｙは、架台２の上面に、Ｙモータ保持台３Ｙおよびガイドレール９Ｙ（図２および図３参照）を介して設置されている。Ｙモータ１Ｙは平面リニアモータであり、周知の如く、永久磁石５Ｙを有するＹモータ本体６Ｙと、コイル７Ｙ（図１参照）を有する第２駆動体としてのＹ可動子８Ｙとから構成されている。Ｙ可動子８Ｙは、ＸＹ方向に自由度を有する公知の支承手段（図示せず。例えば空気軸受や鋼球式ローラ）によって、Ｙモータ本体６Ｙの内側に保持されている。Ｙモータ本体６Ｙは、ガイドレール９Ｙにより、Ｙ可動子８Ｙの駆動軸方向であるＹ軸方向に移動可能に保持されている。
【００２０】
Ｙ可動子８Ｙに並行して、ストッパ１３がＹ可動子８Ｙに対し所定距離を隔てて配設されている。Ｙモータ本体６Ｙにおける磁場形成手段である永久磁石５Ｙは、ストッパ１３の位置に対してＸ軸方向に外側であるＹモータ本体６Ｙの端部にまで亘って設けられており、その結果、永久磁石５Ｙは、Ｙ可動子８Ｙの磁気作用部であるコイル７ＹのＸ軸方向の移動における全領域を、均等に（すなわち、コイル７ＹのＸ軸方向の移動の全領域についてコイル７Ｙに対する磁気的作用が等しくなるように）覆うこととなっている。
【００２１】
Ｙ可動子８Ｙには、上部テーブル１０Ｙが固定されている。上部テーブル１０Ｙは、Ｙ軸方向に延設されたガイドレール１１Ｙを介して、下部テーブル１０Ｘに保持されており、これにより上部テーブル１０Ｙは、Ｙ可動子８Ｙの駆動軸方向であるＹ軸方向に移動可能に、下部テーブル１０Ｘに保持されている。ここで、Ｙモータ本体６Ｙの重量は、Ｙ可動子８Ｙと上部テーブル１０Ｙとの重量の合計より大きくなっている。
【００２２】
Ｙモータ保持台３Ｙには、Ｙモータ本体６Ｙの移動速度を検知するためのＹモータ本体速度センサ１５Ｙが取付けられ、下部テーブル１０Ｘの上面には、上部テーブル１０ＹのＹ軸方向の位置および移動速度を検知するための上部テーブルセンサ１６Ｙが取付けられている。
【００２３】
したがって、Ｘモータ１Ｘが、後述する制御装置から与えられる指令に基づいて駆動されると、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０ＸはＸ軸方向に移動し、これに伴って、上部テーブル１０Ｙも共にＸ軸方向に移動する。このとき、上部テーブル１０Ｙに固定されているＹ可動子８Ｙのコイル７Ｙは、Ｙモータ本体６Ｙにおける上下の永久磁石５Ｙの間でＸ軸方向に移動するが、上述のとおり永久磁石５Ｙがコイル７ＹのＸ軸方向の移動における全領域を覆っているので、コイル７Ｙに鎖交する永久磁石５Ｙの磁束は、Ｙ可動子８ＹのＸ軸方向における位置にかかわらず等しい。
【００２４】
また、Ｙモータ１Ｙが制御装置から与えられる指令に基づいて駆動されると、Ｙ可動子８Ｙおよび上部テーブル１０ＹはＹ軸方向に移動するが、このときにＸ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘは、それらのＹ軸方向への移動がガイドレール１１Ｘによって規制されているため、Ｙ軸方向には移動しない。
【００２５】
図４は、図１ないし図３に示すＸＹテーブルの制御ブロック図であって、Ｘモータ１Ｘの制御に係る部分を示す。なお、Ｙモータ１Ｙの制御に係る部分の構成は、Ｘモータ１Ｘの制御に係る部分のものと同様であるため、その構成および動作の詳細な説明は省略する。図４において、制御装置（図示せず）からの位置指令信号２０と、下部テーブルセンサ１６Ｘからの駆動体位置信号２１とは、位置加算回路２２にて加減算される。この加減算された位置指令信号２３に基づいて、第１の速度生成回路２４により速度が生成され、速度指令信号２５として出力される。すなわち、下部テーブルセンサ１６Ｘからの駆動体位置信号２１は、制御装置からの位置指令信号２０にフィードバックされる。
【００２６】
また速度指令信号２５と、駆動体位置信号２１に基づいて第２の速度生成回路２６によって生成された駆動体速度信号２７と、モータ本体速度センサ１５Ｘにより生成されたモータ本体速度信号２８とは、速度加算回路２９によって加減算される。この加減算された速度指令信号３０は、電圧変換回路３１により電圧に変換され、増幅回路３２を経てＸモータ１Ｘに供給される。駆動体速度信号２７およびモータ本体速度信号２８は、速度指令信号２５にフィードバックされる。
【００２７】
以上のとおり構成された本実施形態の動作について説明する。いま、制御装置（図示せず）から、下部テーブル１０Ｘを所定位置に移動させるための位置指令信号２０が出力されると、上述のとおり位置加算回路２２および第１の速度生成回路２４により速度指令信号２５が生成され、この速度指令信号２５が電圧変換回路３１によって電圧に変換され、増幅回路３２によって増幅されて、Ｘモータ１Ｘのコイル７Ｘに供給される。コイル７Ｘに電圧が供給されると、その電圧による電流の方向に応じて、Ｘ可動子８Ｘがその駆動軸方向であるＸ軸方向に加速されて移動し、下部テーブル１０Ｘは、ガイドレール１１Ｘに案内されてＸ軸方向に移動する。他方、Ｘモータ本体６Ｘは、ガイドレール９Ｘに沿ってＸ軸方向に移動可能に設けられているので、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの駆動の反作用として、大きさの等しい逆向きの力を受け、下部テーブル１０Ｘの移動と反対方向に加速されて移動する。
【００２８】
この場合、下部テーブル１０Ｘの位置は下部テーブルセンサ１６Ｘにより検知され、駆動体位置信号２１として位置加算回路２２に入力され、位置指令信号２０にフィードバックされる。また駆動体位置信号２１に基づいて第２の速度生成回路２６により駆動体速度信号２７が生成されて速度加算回路２９に入力され、第１の速度生成回路２４の速度指令信号２５にフィードバックされ、下部テーブル１０Ｘを所定位置に移動させるように、Ｘモータ１Ｘのコイル７Ｘに電圧が供給される。
【００２９】
このように、Ｘモータ本体６Ｘが下部テーブル１０Ｘの駆動軸方向と逆方向に移動するので、架台２に与えられる運動量は理論的にゼロとなり、架台２の揺れは生じない。実際には、ガイドレール９Ｘに摩擦があるので、架台２に力は加わるが、その力は非常に小さい。
【００３０】
前記したように、Ｘモータ本体６ＸはＸ軸方向に移動可能となっているので、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘを加速した時に、Ｘモータ本体６Ｘが逆方向に加速される。この時の加速度は、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの重量の合計と、Ｘモータ本体６Ｘの重量との逆比になる。例えば、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの重量の合計が５Ｋｇ、Ｘモータ本体６Ｘの重量が２５Ｋｇとすると、下部テーブル１０Ｘを１Ｇで加速した時は、Ｘモータ本体６Ｘは下部テーブル１０Ｘと逆方向に、（５÷２５）×１Ｇ＝０．２Ｇで加速される。
【００３１】
その結果、下部テーブル１０ＸとＸモータ本体６Ｘの相対加速度は１．２Ｇとなるので、Ｘ可動子８ＸとＸモータ本体６Ｘとの間に発生する相対速度も、下部テーブル１０Ｘの移動速度よりも２割大きくなる。すなわち、下部テーブルセンサ１６Ｘが検知している下部テーブル１０Ｘの移動速度と比較して、Ｘ可動子８ＸとＸモータ本体６Ｘとの相対速度が前記移動速度より２割大きくなっているにもかかわらず、下部テーブルセンサ１６Ｘは下部テーブル１０Ｘの移動速度のみを検知しているので、その２割の相対速度を無視してコイル７Ｘに電圧を加えていることになる。ところが、コイル７Ｘからは相対速度に比例した起電力が発生するので、下部テーブルセンサ１６Ｘから与えられた信号を基に作った印加電圧では、コイル７Ｘに与えるべき電圧（駆動力）としては２割不足していることになる。
【００３２】
これを補償するのがモータ本体速度センサ１５Ｘである。すなわち、Ｘモータ本体６Ｘの速度はモータ本体速度信号２８により検知され、モータ本体速度信号２８が速度加算回路２９に入力されて、速度指令信号２５と駆動体速度信号２７とに加算され、速度指令信号３０となって電圧変換回路３１に入力され、増幅回路３２で増幅されて、コイル７Ｘに電圧が供給される。これにより、コイル７Ｘに与えるべき不足電圧が補償される。
【００３３】
なお、Ｘモータ本体６ＸはＸ軸方向に移動可能となっているので、仮に下部テーブル１０Ｘの駆動と関係なく、下部テーブル１０Ｘが停止している状態でＸモータ本体６Ｘが揺らされた場合、例えばＸモータ本体６Ｘを手で動かした場合は、下部テーブルセンサ１６Ｘは下部テーブル１０Ｘの所定位置を検知しているので、回路からは停止信号、すなわち０Ｖが出力されようとする。モータ本体速度センサ１５Ｘが無い場合には、下部テーブル１０ＸはＸモータ本体６Ｘと相対的に停止、すなわちＸモータ本体６Ｘの動きに連れて一緒に動こうとする。その結果、位置がずれて元の位置に戻ろうとするので、速度指令と位置指令とに食い違いが起こり、下部テーブル１０Ｘはその中間の動き、すなわちＸモータ本体６Ｘを手で動かしている動きよりも小さいながらＸモータ本体６Ｘの動きに相似の動きを行う。その程度は速度帰還、位置帰還の利得で決まる。
【００３４】
すなわち、外力でＸモータ本体６Ｘが動かされる場合でも、モータ本体速度センサ１５Ｘから回路に加算された信号がＸモータ本体６Ｘの動きに比例した電圧をコイル７Ｘに与えるように制御回路が働くので、モータ本体６Ｘと下部テーブル１０Ｘとの相対速度によって発生した電圧は、モータ本体速度センサ１５Ｘからのモータ本体速度信号２８によって、コイル７Ｘに逆方向に印加される。その結果、コイル７Ｘの電流発生は無くなり力は発生せず、下部テーブル１０ＸはＸモータ本体６Ｘの動きに影響されなくなる。なお、同様の動作はＹモータ１Ｙについても実行されるが、その詳細はＸモータ１Ｘについてのものと同様である。
【００３５】
以上のとおり、本実施形態では、下部テーブル１０ＸがＸ可動子８Ｘに、また上部テーブル１０ＹがＹ可動子８Ｙにそれぞれ固定されているので、従来のガイド部材（図５におけるガイド７３）の遊びに起因する精度低下のおそれがない。また、Ｘ可動子８ＸをＸモータ本体６Ｘに対しＹ軸方向に移動不能としたので、上部テーブル１０Ｙや載置物の重量が大きい場合にも、両テーブル１０Ｘ・１０Ｙの間の摩擦力に起因する下部テーブル１０ＸのＹ軸方向への位置ずれを防止できる。そして、Ｙモータ本体６ＹのＹ可動子８Ｙに対する磁気的作用が、Ｙ可動子８ＹのＸ軸方向における位置にかかわらず等しいので、上部テーブル１０Ｙのヨー方向の推力が掛かることはなく、したがってガイドレール１１Ｙの遊びや磨耗の増大が抑制され、位置ずれや回転振動が生じにくくなり、高精度かつ安定した位置決めを実行できる。
【００３６】
なお、本発明における永久磁石５Ｙは、その磁場がＸ軸方向のＹ可動子８Ｙの全移動領域について一様であるか、あるいは散点状であってもＸ軸方向につき周期的に変化する配置とするのが好適である。なお散点状とした場合には、Ｙ可動子８Ｙのコイル７ＹのＸ軸方向の長さが１周期より長く、かつ上部テーブル１０Ｙに作用するＹモータ１Ｙの推力の中心線が、上部テーブル１０ＹおよびＹ可動子８Ｙからなる組立体の重量分布の中心線（図中Ｙ−Ｙ線）と常に一致するように設計するのが好適である。
【００３７】
また本実施形態では、Ｙ可動子８Ｙおよび上部テーブル１０Ｙからなる第２可動部における推力の対称軸上に、Ｙ可動子８ＹのＹ軸方向の位置検出のための上部テーブルセンサ１６Ｙを配置したので、上部テーブルセンサ１６Ｙの検出値における上部テーブル１０Ｙのヨー方向の位置ずれの影響を抑制でき、検出精度を向上できる。
【００３８】
また本実施形態では、上部テーブルセンサ１６Ｙが、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘからなる第１可動部における推力の対称軸上に配置されていることとしたので、上部テーブルセンサ１６Ｙの検出値におけるＸモータ１Ｘのヨー方向の位置ずれの影響をも抑制できる。
【００３９】
また本実施形態では、Ｘモータ１Ｘを駆動した時に、Ｘモータ本体６ＸがＸ可動子８Ｘと反対方向に動けるようにし、またＹモータ１Ｙを駆動した時に、Ｙモータ本体６ＹがＹ可動子８Ｙと反対方向に動けるようにし、Ｘモータ１ＸおよびＹモータ１Ｙの駆動による反力を打ち消すように構成したので、振動の抑制により、検出精度を更に高精度化できる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、Ｘモータ１Ｘとしてボイスコイルモータを用いた場合について説明したが、Ｘモータ１Ｘにはパルスモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ等を用いてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態のＸＹテーブルは、各種のボンディング装置のほか、ＸＹ軸方向への高精度な位置決めを必要とする各種の半導体製造装置に広く適用できる。ワイヤボンディング装置の場合は、ボンディング作業を行うボンディングヘッドを上部テーブル１０Ｙの上面に搭載すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態のＸＹテーブルを示す平面図である。
【図２】 実施形態のＸＹテーブルを示す正面図である。
【図３】 実施形態のＸＹテーブルを示す側面図である。
【図４】 実施形態のＸＹテーブルの制御ブロック図である。
【図５】 本発明による改良前のＸＹテーブルを示す平面図である。
【符号の説明】
１Ｘ，１Ｙ，５１Ｘ，５１Ｙ モータ
２ 架台
３Ｙ モータ保持台
５Ｘ，５Ｙ 永久磁石
６Ｘ，６Ｙ モータ本体
７Ｘ，７Ｙ コイル
８Ｘ，８Ｙ，５８Ｘ，５８Ｙ 可動子
９Ｘ，９Ｙ，１１Ｘ，１１Ｙ，６１Ｙ ガイドレール
１０Ｘ，６０Ｘ 下部テーブル
１０Ｙ，６０Ｙ 上部テーブル
１２，６２ テーブル保持台
１３ ストッパ
１５Ｘ，１５Ｙ モータ本体速度センサ
１６Ｘ 下部テーブルセンサ
１６Ｙ 上部テーブルセンサ
７３ ガイド
Ｆ 推力
ＴＣ 中心線
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置におけるＸＹテーブルに関し、特に高精度の制御を実行できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤボンディング装置などの半導体製造装置において、半導体デバイスなどの処理対象を、水平方向の互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）方向に移動させる設備として、ＸＹテーブルが利用されている。
【０００３】
近年の半導体素子の高集積化に伴い、ＸＹテーブルに要求される動作精度がμｍ以下のオーダーに入ってきたことから、ＸＹテーブルの振動を抑制して精密な位置決めを実現する方法が種々提案されている。例えば、出願人が提案している特許第２９８１９９９号では、ＸＹテーブルを駆動する突出後退作動型のリニアモータ（以下モータという）につき、その動作における反力を打ち消す方法が開示されている。この構成では、モータ本体が駆動体と反対方向に動けるようにモータ本体を保持することで、駆動体を駆動した時の反力を打ち消すものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなモータを、一般に用いられている構造のＸＹテーブルに装着した装置を試作したところ、分解能を上げると共に制御が不安定になり、所望の位置決め精度が得られなかった。
【０００５】
これを詳細に検討した結果、この不調の原因がモータの振動ではなく、これを適用した従来のＸＹテーブルの構造に起因することが判明した。すなわち、図５に示される従来のＸＹテーブルでは、Ｘ軸方向の駆動を行うＸモータ５１ＸのＸ可動子５８Ｘに直結された下部テーブル６０Ｘを、テーブル保持台６２上でＸ軸方向に移動可能かつＹ軸方向に移動不能に保持すると共に、下部テーブル６０Ｘ上に上部テーブル６０Ｙを、ガイドレール６１ＹによってＹ軸方向に移動可能に保持し、この上部テーブル６０Ｙに、Ｙ軸方向の駆動を行うＹモータのＹ可動子５８Ｙを、ローラ７１および摺動子７２からなりＸ軸方向に自由度を有するガイド７３を介して接続した構造であったが、このガイド７３における遊びが位置決め精度を低下させていた。また、特にＹモータ５１ＹのＹ可動子５８Ｙから上部テーブル６０Ｙがオフセットされた姿勢（すなわち、Ｙ可動子５８Ｙの重量分布の中心線であるＹ−Ｙ線と、上部テーブル６０Ｙの重量分布の中心線ＴＣとが一致しない姿勢）においては、Ｙモータ５１Ｙの作動に伴い上部テーブル６０Ｙにヨー方向の推力Ｆが作用することになり、ガイドレール６１Ｙの摺動部分における遊びや磨耗が位置決めに悪影響を及ぼして、制御の不安定化と位置決め精度の低下を招いていたのである。
【０００６】
本発明は、このような新知見に基づいてなされたものであり、その目的は、ＸＹテーブルの構造を改善することにより、より高精度の位置決めを可能とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体に固定された下部テーブルと、前記第２駆動体に固定された上部テーブルと、を備え、前記上部テーブルは前記下部テーブル上で前記第２の方向に移動可能かつ前記第１の方向に移動不能に保持され、前記第１駆動体は前記第１モータ本体に対し前記第２の方向に移動不能とされ、前記第２駆動体は前記第２モータ本体に対し前記第１の方向に移動可能とされ、前記第２モータ本体は、前記第２駆動体の磁気作用部の前記第１の方向の移動における全領域を覆うべき磁場形成手段を備えていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【０００８】
第１の本発明では、下部テーブルおよび上部テーブルがそれぞれ第１駆動体および第２駆動体に固定されているので、従来のガイド部材（ガイド７３）の遊びに起因する精度低下のおそれがない。また、第１駆動体を第１モータ本体に対し第２の方向に移動不能としたので、上部テーブルや載置物の重量が大きい場合にも、両テーブルの間の摩擦力に起因する下部テーブルの第２の方向への位置ずれを防止できる。そして、第２モータ本体の第２駆動体に対する磁気的作用が、第２駆動体の第１の方向における位置にかかわらず等しいので、上部テーブルにヨー方向の推力が掛かることはなく、したがって上部テーブルの移動方向を案内するガイド部材（ガイドレール６１Ｙ）の遊びや磨耗の増大が抑制され、位置ずれや回転振動が生じにくくなり、高精度かつ安定した位置決めを実行できる。
【０００９】
第２の本発明は、第１の本発明の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第２駆動体および前記上部テーブルからなる第２可動部の重量分布の中心線であり、また前記上部テーブルに作用する前記第２モータ本体の推力の中心線であるＹ−Ｙ線上に位置センサを配置したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１０】
第２の本発明では、位置センサの検出値における第２駆動体のヨー方向の位置ずれの影響を抑制でき、検出精度を向上できる。
【００１１】
第３の本発明は、第２の本発明の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記位置センサが、前記第１駆動体および前記下部テーブルからなる第１可動部の重量分布の中心線であり、また前記下部テーブルに作用する前記第１モータ本体の推力の中心線であるＸ−Ｘ線上に配置されていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１２】
第３の本発明では、位置センサの検出値における第１駆動体のヨー方向の位置ずれの影響を抑制できる。
【００１３】
第４の本発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
また、第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブルである。
【００１４】
第４の本発明では、振動の抑制により、検出精度を更に高精度化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に図１ないし図４に従って説明する。図１において、本発明の実施形態に係るＸＹテーブルは、第１駆動装置としてのＸモータ１Ｘと、平面リニアモータからなる第２駆動装置としてのＹモータ１Ｙとを、平面上で互いに直交する座標軸であるＸ軸（Ｘ−Ｘ線方向）およびＹ軸（Ｙ−Ｙ線方向）の各方向に沿って設置して構成されている。なお、以下の説明では、Ｘモータ１Ｘ側とＹモータ１Ｙ側とで機能において互いに対応する部材には同一符号を付し、その符号の後にＸ軸およびＹ軸を示すＸ、Ｙを付している。
【００１６】
Ｘモータ１Ｘは、架台２の上面に、ガイドレール９Ｘ（図２および図３参照）を介して設置されている。Ｘモータ１Ｘはボイスコイルモータであり、周知の如く、永久磁石５Ｘを有するＸモータ本体６Ｘと、コイル７Ｘを有する第１駆動体としてのＸ可動子８Ｘとから構成されている。Ｘ可動子８Ｘは、ガイドレール１１ＸによりＸモータ本体６Ｘの内側に保持されており、これによりＸ可動子８ＸはＸ軸方向にのみ移動可能とされている。ガイドレール９Ｘは、ボールベアリング等を利用した周知の直動式のものである。Ｘモータ本体６Ｘはガイドレール９Ｘにより、Ｘ可動子８Ｘの駆動軸方向であるＸ軸方向に移動可能に、かつＹ軸方向には移動不能に保持されている。
【００１７】
Ｘ可動子８Ｘの前端部には、ボルト８ａ（図２参照）によって、下部テーブル１０Ｘが固定されている。下部テーブル１０Ｘはガイドレール１１Ｘを介して、Ｘ可動子８Ｘの駆動軸方向であるＸ軸方向に移動可能に、かつＹ軸方向には移動不能に、テーブル保持台１２に保持されており、テーブル保持台１２は架台２に固定されている。ここで、Ｘモータ本体６Ｘの重量は、Ｘ可動子８Ｘと下部テーブル１０Ｘとの重量の合計より大きくなっている。
【００１８】
架台２には、Ｘモータ本体６ＸのＸ軸方向の移動速度を検知するためのＸモータ本体速度センサ１５Ｘが取付けられ、テーブル保持台１２の上面には、下部テーブル１０ＸのＸ軸方向の位置および移動速度を検知するための下部テーブルセンサ１６Ｘが取付けられている。
【００１９】
他方、Ｙモータ１Ｙは、架台２の上面に、Ｙモータ保持台３Ｙおよびガイドレール９Ｙ（図２および図３参照）を介して設置されている。Ｙモータ１Ｙは平面リニアモータであり、周知の如く、永久磁石５Ｙを有するＹモータ本体６Ｙと、コイル７Ｙ（図１参照）を有する第２駆動体としてのＹ可動子８Ｙとから構成されている。Ｙ可動子８Ｙは、ＸＹ方向に自由度を有する公知の支承手段（図示せず。例えば空気軸受や鋼球式ローラ）によって、Ｙモータ本体６Ｙの内側に保持されている。Ｙモータ本体６Ｙは、ガイドレール９Ｙにより、Ｙ可動子８Ｙの駆動軸方向であるＹ軸方向に移動可能に保持されている。
【００２０】
Ｙ可動子８Ｙに並行して、ストッパ１３がＹ可動子８Ｙに対し所定距離を隔てて配設されている。Ｙモータ本体６Ｙにおける磁場形成手段である永久磁石５Ｙは、ストッパ１３の位置に対してＸ軸方向に外側であるＹモータ本体６Ｙの端部にまで亘って設けられており、その結果、永久磁石５Ｙは、Ｙ可動子８Ｙの磁気作用部であるコイル７ＹのＸ軸方向の移動における全領域を、均等に（すなわち、コイル７ＹのＸ軸方向の移動の全領域についてコイル７Ｙに対する磁気的作用が等しくなるように）覆うこととなっている。
【００２１】
Ｙ可動子８Ｙには、上部テーブル１０Ｙが固定されている。上部テーブル１０Ｙは、Ｙ軸方向に延設されたガイドレール１１Ｙを介して、下部テーブル１０Ｘに保持されており、これにより上部テーブル１０Ｙは、Ｙ可動子８Ｙの駆動軸方向であるＹ軸方向に移動可能に、下部テーブル１０Ｘに保持されている。ここで、Ｙモータ本体６Ｙの重量は、Ｙ可動子８Ｙと上部テーブル１０Ｙとの重量の合計より大きくなっている。
【００２２】
Ｙモータ保持台３Ｙには、Ｙモータ本体６Ｙの移動速度を検知するためのＹモータ本体速度センサ１５Ｙが取付けられ、下部テーブル１０Ｘの上面には、上部テーブル１０ＹのＹ軸方向の位置および移動速度を検知するための上部テーブルセンサ１６Ｙが取付けられている。
【００２３】
したがって、Ｘモータ１Ｘが、後述する制御装置から与えられる指令に基づいて駆動されると、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０ＸはＸ軸方向に移動し、これに伴って、上部テーブル１０Ｙも共にＸ軸方向に移動する。このとき、上部テーブル１０Ｙに固定されているＹ可動子８Ｙのコイル７Ｙは、Ｙモータ本体６Ｙにおける上下の永久磁石５Ｙの間でＸ軸方向に移動するが、上述のとおり永久磁石５Ｙがコイル７ＹのＸ軸方向の移動における全領域を覆っているので、コイル７Ｙに鎖交する永久磁石５Ｙの磁束は、Ｙ可動子８ＹのＸ軸方向における位置にかかわらず等しい。
【００２４】
また、Ｙモータ１Ｙが制御装置から与えられる指令に基づいて駆動されると、Ｙ可動子８Ｙおよび上部テーブル１０ＹはＹ軸方向に移動するが、このときにＸ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘは、それらのＹ軸方向への移動がガイドレール１１Ｘによって規制されているため、Ｙ軸方向には移動しない。
【００２５】
図４は、図１ないし図３に示すＸＹテーブルの制御ブロック図であって、Ｘモータ１Ｘの制御に係る部分を示す。なお、Ｙモータ１Ｙの制御に係る部分の構成は、Ｘモータ１Ｘの制御に係る部分のものと同様であるため、その構成および動作の詳細な説明は省略する。図４において、制御装置（図示せず）からの位置指令信号２０と、下部テーブルセンサ１６Ｘからの駆動体位置信号２１とは、位置加算回路２２にて加減算される。この加減算された位置指令信号２３に基づいて、第１の速度生成回路２４により速度が生成され、速度指令信号２５として出力される。すなわち、下部テーブルセンサ１６Ｘからの駆動体位置信号２１は、制御装置からの位置指令信号２０にフィードバックされる。
【００２６】
また速度指令信号２５と、駆動体位置信号２１に基づいて第２の速度生成回路２６によって生成された駆動体速度信号２７と、モータ本体速度センサ１５Ｘにより生成されたモータ本体速度信号２８とは、速度加算回路２９によって加減算される。この加減算された速度指令信号３０は、電圧変換回路３１により電圧に変換され、増幅回路３２を経てＸモータ１Ｘに供給される。駆動体速度信号２７およびモータ本体速度信号２８は、速度指令信号２５にフィードバックされる。
【００２７】
以上のとおり構成された本実施形態の動作について説明する。いま、制御装置（図示せず）から、下部テーブル１０Ｘを所定位置に移動させるための位置指令信号２０が出力されると、上述のとおり位置加算回路２２および第１の速度生成回路２４により速度指令信号２５が生成され、この速度指令信号２５が電圧変換回路３１によって電圧に変換され、増幅回路３２によって増幅されて、Ｘモータ１Ｘのコイル７Ｘに供給される。コイル７Ｘに電圧が供給されると、その電圧による電流の方向に応じて、Ｘ可動子８Ｘがその駆動軸方向であるＸ軸方向に加速されて移動し、下部テーブル１０Ｘは、ガイドレール１１Ｘに案内されてＸ軸方向に移動する。他方、Ｘモータ本体６Ｘは、ガイドレール９Ｘに沿ってＸ軸方向に移動可能に設けられているので、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの駆動の反作用として、大きさの等しい逆向きの力を受け、下部テーブル１０Ｘの移動と反対方向に加速されて移動する。
【００２８】
この場合、下部テーブル１０Ｘの位置は下部テーブルセンサ１６Ｘにより検知され、駆動体位置信号２１として位置加算回路２２に入力され、位置指令信号２０にフィードバックされる。また駆動体位置信号２１に基づいて第２の速度生成回路２６により駆動体速度信号２７が生成されて速度加算回路２９に入力され、第１の速度生成回路２４の速度指令信号２５にフィードバックされ、下部テーブル１０Ｘを所定位置に移動させるように、Ｘモータ１Ｘのコイル７Ｘに電圧が供給される。
【００２９】
このように、Ｘモータ本体６Ｘが下部テーブル１０Ｘの駆動軸方向と逆方向に移動するので、架台２に与えられる運動量は理論的にゼロとなり、架台２の揺れは生じない。実際には、ガイドレール９Ｘに摩擦があるので、架台２に力は加わるが、その力は非常に小さい。
【００３０】
前記したように、Ｘモータ本体６ＸはＸ軸方向に移動可能となっているので、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘを加速した時に、Ｘモータ本体６Ｘが逆方向に加速される。この時の加速度は、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの重量の合計と、Ｘモータ本体６Ｘの重量との逆比になる。例えば、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘの重量の合計が５Ｋｇ、Ｘモータ本体６Ｘの重量が２５Ｋｇとすると、下部テーブル１０Ｘを１Ｇで加速した時は、Ｘモータ本体６Ｘは下部テーブル１０Ｘと逆方向に、（５÷２５）×１Ｇ＝０．２Ｇで加速される。
【００３１】
その結果、下部テーブル１０ＸとＸモータ本体６Ｘの相対加速度は１．２Ｇとなるので、Ｘ可動子８ＸとＸモータ本体６Ｘとの間に発生する相対速度も、下部テーブル１０Ｘの移動速度よりも２割大きくなる。すなわち、下部テーブルセンサ１６Ｘが検知している下部テーブル１０Ｘの移動速度と比較して、Ｘ可動子８ＸとＸモータ本体６Ｘとの相対速度が前記移動速度より２割大きくなっているにもかかわらず、下部テーブルセンサ１６Ｘは下部テーブル１０Ｘの移動速度のみを検知しているので、その２割の相対速度を無視してコイル７Ｘに電圧を加えていることになる。ところが、コイル７Ｘからは相対速度に比例した起電力が発生するので、下部テーブルセンサ１６Ｘから与えられた信号を基に作った印加電圧では、コイル７Ｘに与えるべき電圧（駆動力）としては２割不足していることになる。
【００３２】
これを補償するのがモータ本体速度センサ１５Ｘである。すなわち、Ｘモータ本体６Ｘの速度はモータ本体速度信号２８により検知され、モータ本体速度信号２８が速度加算回路２９に入力されて、速度指令信号２５と駆動体速度信号２７とに加算され、速度指令信号３０となって電圧変換回路３１に入力され、増幅回路３２で増幅されて、コイル７Ｘに電圧が供給される。これにより、コイル７Ｘに与えるべき不足電圧が補償される。
【００３３】
なお、Ｘモータ本体６ＸはＸ軸方向に移動可能となっているので、仮に下部テーブル１０Ｘの駆動と関係なく、下部テーブル１０Ｘが停止している状態でＸモータ本体６Ｘが揺らされた場合、例えばＸモータ本体６Ｘを手で動かした場合は、下部テーブルセンサ１６Ｘは下部テーブル１０Ｘの所定位置を検知しているので、回路からは停止信号、すなわち０Ｖが出力されようとする。モータ本体速度センサ１５Ｘが無い場合には、下部テーブル１０ＸはＸモータ本体６Ｘと相対的に停止、すなわちＸモータ本体６Ｘの動きに連れて一緒に動こうとする。その結果、位置がずれて元の位置に戻ろうとするので、速度指令と位置指令とに食い違いが起こり、下部テーブル１０Ｘはその中間の動き、すなわちＸモータ本体６Ｘを手で動かしている動きよりも小さいながらＸモータ本体６Ｘの動きに相似の動きを行う。その程度は速度帰還、位置帰還の利得で決まる。
【００３４】
すなわち、外力でＸモータ本体６Ｘが動かされる場合でも、モータ本体速度センサ１５Ｘから回路に加算された信号がＸモータ本体６Ｘの動きに比例した電圧をコイル７Ｘに与えるように制御回路が働くので、モータ本体６Ｘと下部テーブル１０Ｘとの相対速度によって発生した電圧は、モータ本体速度センサ１５Ｘからのモータ本体速度信号２８によって、コイル７Ｘに逆方向に印加される。その結果、コイル７Ｘの電流発生は無くなり力は発生せず、下部テーブル１０ＸはＸモータ本体６Ｘの動きに影響されなくなる。なお、同様の動作はＹモータ１Ｙについても実行されるが、その詳細はＸモータ１Ｘについてのものと同様である。
【００３５】
以上のとおり、本実施形態では、下部テーブル１０ＸがＸ可動子８Ｘに、また上部テーブル１０ＹがＹ可動子８Ｙにそれぞれ固定されているので、従来のガイド部材（図５におけるガイド７３）の遊びに起因する精度低下のおそれがない。また、Ｘ可動子８ＸをＸモータ本体６Ｘに対しＹ軸方向に移動不能としたので、上部テーブル１０Ｙや載置物の重量が大きい場合にも、両テーブル１０Ｘ・１０Ｙの間の摩擦力に起因する下部テーブル１０ＸのＹ軸方向への位置ずれを防止できる。そして、Ｙモータ本体６ＹのＹ可動子８Ｙに対する磁気的作用が、Ｙ可動子８ＹのＸ軸方向における位置にかかわらず等しいので、上部テーブル１０Ｙのヨー方向の推力が掛かることはなく、したがってガイドレール１１Ｙの遊びや磨耗の増大が抑制され、位置ずれや回転振動が生じにくくなり、高精度かつ安定した位置決めを実行できる。
【００３６】
なお、本発明における永久磁石５Ｙは、その磁場がＸ軸方向のＹ可動子８Ｙの全移動領域について一様であるか、あるいは散点状であってもＸ軸方向につき周期的に変化する配置とするのが好適である。なお散点状とした場合には、Ｙ可動子８Ｙのコイル７ＹのＸ軸方向の長さが１周期より長く、かつ上部テーブル１０Ｙに作用するＹモータ１Ｙの推力の中心線が、上部テーブル１０ＹおよびＹ可動子８Ｙからなる組立体の重量分布の中心線（図中Ｙ−Ｙ線）と常に一致するように設計するのが好適である。
【００３７】
また本実施形態では、Ｙ可動子８Ｙおよび上部テーブル１０Ｙからなる第２可動部における推力の対称軸上に、Ｙ可動子８ＹのＹ軸方向の位置検出のための上部テーブルセンサ１６Ｙを配置したので、上部テーブルセンサ１６Ｙの検出値における上部テーブル１０Ｙのヨー方向の位置ずれの影響を抑制でき、検出精度を向上できる。
【００３８】
また本実施形態では、上部テーブルセンサ１６Ｙが、Ｘ可動子８Ｘおよび下部テーブル１０Ｘからなる第１可動部における推力の対称軸上に配置されていることとしたので、上部テーブルセンサ１６Ｙの検出値におけるＸモータ１Ｘのヨー方向の位置ずれの影響をも抑制できる。
【００３９】
また本実施形態では、Ｘモータ１Ｘを駆動した時に、Ｘモータ本体６ＸがＸ可動子８Ｘと反対方向に動けるようにし、またＹモータ１Ｙを駆動した時に、Ｙモータ本体６ＹがＹ可動子８Ｙと反対方向に動けるようにし、Ｘモータ１ＸおよびＹモータ１Ｙの駆動による反力を打ち消すように構成したので、振動の抑制により、検出精度を更に高精度化できる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、Ｘモータ１Ｘとしてボイスコイルモータを用いた場合について説明したが、Ｘモータ１Ｘにはパルスモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ等を用いてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態のＸＹテーブルは、各種のボンディング装置のほか、ＸＹ軸方向への高精度な位置決めを必要とする各種の半導体製造装置に広く適用できる。ワイヤボンディング装置の場合は、ボンディング作業を行うボンディングヘッドを上部テーブル１０Ｙの上面に搭載すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態のＸＹテーブルを示す平面図である。
【図２】 実施形態のＸＹテーブルを示す正面図である。
【図３】 実施形態のＸＹテーブルを示す側面図である。
【図４】 実施形態のＸＹテーブルの制御ブロック図である。
【図５】 本発明による改良前のＸＹテーブルを示す平面図である。
【符号の説明】
１Ｘ，１Ｙ，５１Ｘ，５１Ｙ モータ
２ 架台
３Ｙ モータ保持台
５Ｘ，５Ｙ 永久磁石
６Ｘ，６Ｙ モータ本体
７Ｘ，７Ｙ コイル
８Ｘ，８Ｙ，５８Ｘ，５８Ｙ 可動子
９Ｘ，９Ｙ，１１Ｘ，１１Ｙ，６１Ｙ ガイドレール
１０Ｘ，６０Ｘ 下部テーブル
１０Ｙ，６０Ｙ 上部テーブル
１２，６２ テーブル保持台
１３ ストッパ
１５Ｘ，１５Ｙ モータ本体速度センサ
１６Ｘ 下部テーブルセンサ
１６Ｙ 上部テーブルセンサ
７３ ガイド
Ｆ 推力
ＴＣ 中心線
Claims (5)
- 第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、
前記第１駆動体に固定された下部テーブルと、
前記第２駆動体に固定された上部テーブルと、
を備え、
前記上部テーブルは前記下部テーブル上で前記第２の方向に移動可能かつ前記第１の方向に移動不能に保持され、
前記第１駆動体は前記第１モータ本体に対し前記第２の方向に移動不能とされ、
前記第２駆動体は前記第２モータ本体に対し前記第１の方向に移動可能とされ、
前記第２モータ本体は、前記第２駆動体の磁気作用部の前記第１の方向の移動における全領域を覆うべき磁場形成手段を備えていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブル。 - 請求項１に記載の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、
前記第２駆動体および前記上部テーブルからなる第２可動部の重量分布の中心線であり、また前記上部テーブルに作用する前記第２モータ本体の推力の中心線であるＹ−Ｙ線上に位置センサを配置したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブル。 - 請求項２に記載の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、
前記位置センサが、前記第１駆動体および前記下部テーブルからなる第１可動部の重量分布の中心線であり、また前記下部テーブルに作用する前記第１モータ本体の推力の中心線であるＸ−Ｘ線における推力の対称軸上に配置されていることを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブル。 - 請求項１ないし３のいずれか１に記載の半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、
前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、
また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、
前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブル。 - 第１モータ本体により第１駆動体を第１の方向に駆動する第１駆動装置と、第２モータ本体により第２駆動体を第２の方向に駆動する第２駆動装置とを、互いに交差する方向に配設してなる半導体製造装置におけるＸＹテーブルであって、
前記第１駆動体を駆動した時に、前記第１モータ本体が前記第１駆動体と反対方向に動けるようにし、
また前記第２駆動体を駆動した時に、前記第２モータ本体が前記第２駆動体と反対方向に動けるようにし、
前記第１駆動体および第２駆動体の駆動による反力を打ち消すように構成したことを特徴とする半導体製造装置におけるＸＹテーブル。
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