JP6343549B2 - ガントリー型xyリニアモーションステージの動的変形誤差と熱的変形誤差とをリアルタイムで補償するためのシステム、ステージ装置並びにこのステージ装置を備えるシステム - Google Patents
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Description
1つのX軸方向移動ガントリービームのX軸方向の移動のフィードバックを提供するように、このX軸方向移動ガントリービームの位置を測定するために、前記ガントリー型XYリニアモーションステージの両側にそれぞれ設置された2つのリニアエッジビームの各々に配置された1つの第1の2次元位置測定装置を含み、
1つのY軸方向移動スライダのY軸方向の移動のフィードバックを提供するように、前記X軸方向移動ガントリービーム上を移動する前記Y軸方向移動スライダの位置を測定するために、1つの第2の2次元位置測定装置を含み、
前記X軸方向移動ガントリービームの熱膨張を測定するために、熱基準値として提供された熱基準点を含み、及び
前記第1の2次元位置測定装置と前記第2の2次元位置測定装置とから受信したデータに基づいて動的変形誤差と熱的変形誤差とを測定することによって前記ガントリー型XYリニアモーションステージの誤差移動を制御するために、1つの補償制御装置を含む。
110 基台
121、122 リニアエッジビーム
131 縦方向(上下垂直方向)空気軸受
132 横方向(水平方向)空気軸受
140 X軸方向移動ガントリービーム
151,152 移動キャリッジ
161、162 駆動モータ
170 Y軸方向移動スライダ
181、182 駆動モータ
210 X軸方向フィードバック用の2次元位置測定装置
211 2次元エンコーダスケール
212 移動方向エンコーダヘッド
213 垂直方向エンコーダヘッド
214 エンコーダ取付台
220 Y軸方向フィードバック用の2次元位置測定装置
221 2次元エンコーダスケール
222 移動方向エンコーダヘッド
223,224 垂直方向エンコーダヘッド
230 熱固定点
Claims (11)
- ガントリー型XYリニアモーションステージの動的変形誤差と熱的変形誤差とをリアルタイムで補償するためのシステムにおいて、当該システムは、
1つのX軸方向に移動可能なガントリービームのX軸方向の移動のフィードバックを提供するように、X軸方向に移動可能な前記ガントリービームの位置を測定するように適合された前記ガントリー型XYリニアモーションステージの両側にそれぞれ設置された2つのリニアエッジビームの各々に1つずつ配置された2つの第1の2次元位置測定装置を含み、
1つのY軸方向に移動可能なスライダのY軸方向の移動のフィードバックを提供するように、X軸方向に移動可能な前記ガントリービーム上を移動可能であるY軸方向に移動可能な前記スライダの位置を測定するように適合された1つの第2の2次元位置測定装置を含み、
X軸方向に移動可能な前記ガントリービームの熱膨張を測定するために、熱基準値として提供された熱基準点を含み、及び
前記第1の2次元位置測定装置と前記第2の2次元位置測定装置とから受信したデータに基づく動的変形誤差と熱的変形誤差との測定にしたがって前記ガントリー型XYリニアモーションステージの誤差移動をリアルタイムに制御するように適合された1つの補償制御装置を含む、前記ガントリー型XYリニアモーションステージの動的変形誤差と熱的変形誤差とをリアルタイムで補償するためのシステムにおいて、
前記第1の2次元位置測定装置は、
移動方向と垂直方向との双方で測定するように適合された2次元格子を含むX軸方向に移動可能な前記ガントリービームの両端部の各々の下の基台上に1つずつ取り付けられた2つの第1の2次元エンコーダスケールを含み、
移動方向の変位を測定するように適合された前記第1の2次元エンコーダスケールの移動方向を測定する格子部上に配置された1つの第1の移動方向エンコーダヘッドを含み、 垂直方向の変位を測定するように適合された前記第1の2次元エンコーダスケールの垂直方向を測定する格子部上に配置された1つの第1の垂直方向エンコーダヘッドを含み、及び
前記移動方向エンコーダヘッドと前記垂直方向エンコーダヘッドとをX軸方向に移動可能な前記ガントリービーム上に取り付けるように適合された1つのエンコーダ取付台を含むこと、
前記第2の2次元位置測定装置は、
前記移動方向と前記垂直方向との双方で測定するように適合された2次元格子を有するX軸方向に移動可能な前記ガントリービームの両側の各々にY軸移動方向に1つずつ取り付けられた2つの第2の2次元エンコーダスケールを含み、
移動方向の変位を測定するように適合された前記第2の2次元エンコーダスケールの移動方向を測定する格子部上に配置された1つの第2の移動方向エンコーダヘッドを含み、及び
前記第2の2次元エンコーダスケールの垂直方向を測定する格子部上に配置された1つの第2の垂直方向エンコーダヘッドを含むこと、及び
前記補償制御装置は、ステージマッピングが、前記第1の移動方向エンコーダヘッドから信号を受信することによって実行され、その結果が、前記第1の垂直方向エンコーダヘッドから受信した信号、すなわち測定された直線性誤差に加算され、当該加算された信号が、フィルター処理され、当該フィルター処理された信号が、前記直線性誤差に対する基準信号としてY軸方向の制御ループを更新するように適合されている当該システム。 - 低周波の直線性誤差信号だけを生成するように、高周波ノイズ成分を除去するように適合された請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の2次元位置測定装置は、前記第2の垂直方向エンコーダヘッドから離間された第3の垂直方向エンコーダヘッドをさらに含み、前記第3の垂直方向エンコーダヘッドは、前記第2の2次元エンコーダスケールの垂直方向を測定する格子部上に配置されていて、垂直方向の変位を測定するように適合されている請求項1に記載のシステム。
- Y軸方向に移動可能な前記スライダのヨー誤差は、X軸方向に移動可能な前記ガントリービームの片側上にY軸移動方向に取り付けられた前記第2の2次元エンコーダスケール上に配置された前記第2の垂直方向エンコーダヘッドと前記第3の垂直方向エンコーダヘッドとの間の相対距離に基づいて測定される請求項3に記載のシステム。
- 前記補償制御装置は、前記第2の垂直方向エンコーダヘッドから受信した信号と前記第3の垂直方向エンコーダヘッドから受信した信号との間の差が計算され、その結果として生成された信号が、フィルター処理され、当該フィルター処理された結果が、係数le/(2・lc)を使用することによって乗算され、当該乗算された信号が、ヨー誤差に対する基準信号としてX軸方向の制御ループを更新するように適合されていて、
前記第2の垂直方向エンコーダヘッドと前記第3の垂直方向エンコーダヘッドとが、前記X軸方向に移動可能なガントリービームの片側上にY軸移動方向に取り付けられた前記第2の2次元エンコーダスケール上に配置されていて、
前記lcは、X軸方向に移動可能な前記ガントリービームの片側上にY軸移動方向に取り付けられた前記第2の2次元エンコーダスケール上に配置された前記第2の垂直方向エンコーダヘッドと前記第3の垂直方向エンコーダヘッドとの間の距離を示し、
前記leは、X軸方向に移動可能な前記ガントリービームの両端部の下の前記基台上にそれぞれ取り付けられた前記第1の2次元エンコーダスケール上にそれぞれ配置された前記第1の垂直方向エンコーダヘッド同士の間の距離を示す請求項3に記載のシステム。 - 低周波のヨー誤差信号だけを生成するように、高周波ノイズ成分を除去するための低域通過フィルターをさらに含む請求項5に記載のシステム。
- 請求項1に記載のガントリー型XYリニアモーションステージの動的変形誤差と熱的変形誤差とをリアルタイムで補償するためのシステムを含むステージ装置。
- 前記ステージ装置は、半導体、LCD、LED、OLED,AMOLED、PCB、太陽電池、CNT、セラミック材料、化学材料、繊維材料、及び/又は生体材料を製造、測定及び/又は検査するための装置として配置されている請求項7に記載のステージ装置。
- 半導体、LCD、LED、OLED、AMOLED、PCB、太陽電池、CNT、セラミック材料、化学材料、繊維材料、及び/又は生体材料を製造するように適合された請求項7に記載のステージ装置を備えるシステム。
- 半導体、LCD、LED、OLED、AMOLED、PCB、太陽電池、CNT、セラミック材料、化学材料、繊維材料、及び/又は生体材料を測定するように適合された請求項7に記載のステージ装置を備えるシステム。
- 半導体、LCD、LED、OLED、AMOLED、PCB、太陽電池、CNT、セラミック材料、化学材料、繊維材料、及び/又は生体材料を検査するように適合された請求項7に記載のステージ装置を備えるシステム。
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