JPH0351901A - テーブル搬送システム - Google Patents

テーブル搬送システム

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JPH0351901A
JPH0351901A JP1185995A JP18599589A JPH0351901A JP H0351901 A JPH0351901 A JP H0351901A JP 1185995 A JP1185995 A JP 1185995A JP 18599589 A JP18599589 A JP 18599589A JP H0351901 A JPH0351901 A JP H0351901A
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祐二 松井
Jun Nonaka
純 野中
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、搬送対象物が載置される可動テーブルを、
レーザー干渉の利用による移動貴測定を行いつつ移動さ
せるテーブル搬送システムに関するものである. [従来の技術] この種のテーブル搬送システムにおいてテーブルの移動
量検出手段として用いられているレーザー測長器は、レ
ーザー光の波長を長さの単位として干渉計と反射鏡との
間隔がλの1/n(通常はn・4)変化した際に1パル
ス分の信号が出力されるように構或されている. そして、出力されたパルスに対してλ/nの値をかける
こヒにより、インチ、あるいはミリの単位系に変換して
移動量を検出している. ところで、例えば、走査光学系を用いてラスクスキャン
による主走査を行い、テーブル搬送装置によりテーブル
をスライドさせて副走査を行うレーザーフォトブロッタ
ー等の装置においては、テーブルの移動制御にスケーリ
ングという手法が用いられる. スケーリングは、プリント基板等の対象物の露光範囲を
、露光後の化学的処理等のために初期設定の範囲から微
小に変更したい場合に用いられる手段であり、測長器の
スケールの定義を変更して測定される距離を実際の距離
より多く、あるいは少なくすることにより、初期設定し
た移動量を減少、増加させるものである。
なお、走査線を等ピッチとするためには、増加し、ある
いは減少した移動蓋を、目的とする移動盈の全範囲に平
均して振り分ける必要があり、従来はこの振り分けをテ
ーブル駆動を制御するコントローラー内でソフトウエア
的に処理していた.〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来のテーブル搬送システムに
おいては、移動量の検出と駆動系の制御とを独立して行
い、駆勤系の制御としてスケーリングを処理しているた
め、スケーリングの最小単位は駆動系の最小単位に一致
することとなる。
一般的に、テーブル搬送システムの駆動系の分解能は、
レーザー測長器の位置検出の分解能より低いため、従来
のシステムでは、高い精度の検出を行いながら、荒い精
度のスケーリングしか行い得ないという問題があった。
この問題は、駆動系の分解能を検出系と同程度まで高め
るこヒによって解決することができるが、この場合には
駆動系、及びソフトウエアにかかる負担が大きくなるヒ
いう新たな問題を生じさせる.[発明の目的] この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
駆動系、及びソフトウエアの負担を増大させることなく
、精度の細かいスケーリングを行うことができるテーブ
ル搬送システムを提供することを目的とする. [課題を解決するための手段コ この発明は、上記の目的を達成させるため、ベースに対
して変位可能な可動テーブルと、可動テーブルを駆動す
るテーブル駆動部と、レーザー光の干渉を利用すること
により、ベースと可動テーブルとの相対移動に伴ってパ
ルスを出力するパルス出力部と、パルス出力部から出力
されるパルスを計測するカウンター部ヒ、カウンター部
の出力とレーザー波長値とに基づいて相対移動の距離を
演算する移動量演舞部と、初期設定されたテーブル移動
量をシフトさせるためのスケーリング量を補正因数とし
て演算に利用するレーザー波長値を補正する手動補正部
と、手動補正部の出力を相対移動の距離と認識し、初期
設定されたテーブル移動Iに基づいてテーブル駆動部を
制御する駆動制御部とを有することを特徴とする. [作用コ 上記構成によれば、スケーリング量を補正因数として演
算に利用されるレーザー波長値を補正し、補正された波
長に基づいて検出された移動量をテーブルの移動距離ヒ
して設定されたテーブル移動量に基づいてテーブルを駆
動することができる。
[実施例コ 以下、この発明を図面に基づいて説明する.ここでは、
テーブル搬送システムを、フィルム等に対して精密パタ
ーンを描画するレーザーフォトブロッタに適用した実施
例を説明する.まず、第2図に従って装置全体の概略構
或を説明する. この装置は、Xテーブル11及びYテーブル12かも構
成されるテーブル部10と、このテーブル部の上方に位
置してテーブルに載置されたフイルム等の対象物20上
をラスクスキャンして露光させる描画用光学系30、及
びテーブルの移動位置を検出する位置検出用光学系40
とから構成されている.Xテーブル11は、静止系であ
るベース部(図示せず)に対して一方向にスライド自在
に設けられ、X方向用のDCモータによりポールネジを
介して駆動される. Yテーブル12は、このXテーブル11上に設けられた
ガイドレールに沿ってXテーブルllhは直交する方向
にスライド自在に設けられ、y方向用のDCモータによ
りポールネジを介して駆動される。
描画用光学系は、描画用レーザー31と、このレーザー
ビームを変調するAO変調器(超音波光学変調器)32
と、変調されたビームを偏向させるポリゴンミラ−33
、及びこのポリゴンミラ−33で反射されたビームを描
画面上に収束させるfOレンズ34等の走査充用の光学
素子により構戒されている.この実施例の装置では描画
面の主走査方向の幅を一回の走査でカバーせずにこれを
複数のレーンに分割し、複数回の走査によって主走査方
向の幅全体に描画できるようテーブルの駆動方式を2軸
としている。但し、基本的にはラスタースキャン方式で
あるため、ベクタースキャン装置のようなテーブルの両
方向の駆動は必要なく、描画時の駆動は両軸とも一方向
のみとしてロストモーションの影響を除去している.従
って、この装置においては、スケーリングが必要となる
のはy軸方向の駆動のみとなる. 基本的な動作としては、固定された描画用光学系30に
対し、yテーブル12を移動させつつスポットを走査し
て描画を行い、所定の走査幅でy方向の走査が終了する
と、Xテーブル11を走査幅分移動すると共にyテーブ
ル12を書き初めと同一位置に戻し、再びyテーブルl
2を移動させつつ描画を行う.位置検出用光学系40は
、位置検出用レーザー41と、このレーザーからの光束
を2分するビームスプリッタ−42と、X軸用位置検出
部招、y軸用位置検出部44とから構或される。X軸用
位置検出部43は、レーザーからの光束を参照ビームと
測定ビームヒに分割すると共に、Yテーブル12に固定
されたX軸ミラー45で反射された反射ビームと参照ビ
ームとを干渉させる干渉部43aと、干渉したビームの
強度を測定する受光部43bとを有している.y軸用位
置検出部44も、同様にして干渉部44a,受光部44
bを備えている. 次に、上述したフォトブロッタのテーブル制御について
説明する。
制御系は、第1図に示した通り、X軸、y軸用の受光部
からの信号を受けて移動I及び移動方向を示すパルスを
出力するパルス出力部と、このパルス出力部からの信号
を受i−+てアップダウンのカウントを行うリバーシブ
ルカウンターと、このカウンターから出力されるカウン
ト値とレーザーの波長値とからテーブルの移動魚を演算
する移動嚢演算部と、演算された移動量をテーブルの移
動量と認識して各軸用のDCモータを駆動する駆動制御
部とを有している. また、Xテーブル移動量演算部には、自動補正部の信号
が入力され、yテーブル移動1演算部には、自動補正部
と手動補正部とからの信号が入力される. ここで位置検出用のパルス出力の原理につき簡単に説明
する. 位置検出用レーザーから2つの僅かに異なる周波数fl
, f2のコヒーレントな光を発生させ、f1を測定光
としてテーブルに設けられた反射鏡に導き,  f2を
参照光として反射された測定光と干渉させる.反射鏡が
移動すると、r1の周波数はドップラー効果により移動
方向にΔf1のドップラー変調を生じる.そして、各軸
用の受光部により測定周波敗f2,(fl土Δfl)が
電気信号に変換される.また、fl, f2はそれぞれ
基準ビームとして別個に基準周波数を示す電気信号に変
換される。
次に、それぞれの電気信号をACアンプに入力し、測定
周波数の差周波数f2−(fl土Δfl)と、基準周波
数の差周波数f2−flを取り出す. これらの差周波数をパルスコンバータに入力してΔf1
を取り出し、λ/4の移動に対して1バルスを出力させ
る. このようにレーザー波長を基準として移動量の検出を行
う場合、気圧、気温等の環境の変化により空気の屈折率
が変化すると、光速及びレーザー光の波長も変化により
測定の基準が変化することとなる. 精密な測定を行う移動量検出手段は、これらの環境の変
化による影響を補正するため、真空中のレーザーの波長
を基準値として、気圧等をパラメータとする所定の補正
値をかけることにより実際の環境に適合した測定を行う
ようにしている.自動補正部は、センサーから入力され
る環境変数に基づいて補正因数αを設定する. また、手動補正部は、このようなレーザー波長の補正を
利用して故意に測定単位の変更、すなわちスケーリング
を行うための補正部であ}バ 公式からまたはハンドブ
ックの表からスケーリング盈に対応する波長シフトを引
き出して補正囚数βを計算し、各テーブル移動量演算部
に特有の形式で提供する. なお、各補正部は、光速の変化に対する補正に加え、計
測または作業する部分の熱膨張をも補正することができ
る.全ての寸法は、通常20℃におけるものを示してお
り、より高温になれば、その部分が持つ熱膨張係数が正
か負かにより、これより長く、または短くなる.自動補
正装置は、センサーとして部分温度を検知する特別な熱
測定子を有している. 熱膨張係数は、装置の回転スイッチにより入力される.
自動補正部は、要求される演算を自動的に行い、それに
応じて補正囚数αを修正する.同じ原理は、手動補正部
を使用している際にも適用できる. Xテーブル移動嚢演算部は、真空中のλ/4の値、例え
ば位置検出用レーザーとしてHe−Neガスレーザーを
用いる場合には0. 15824785μmに気温等の
環境変化を変数とする補正囚数αを乗じて移動魚とする
. yテーブル移動量演算部は、真空中のλ/4の値に補正
因数αを乗じ、更にスケーリング量を変数とする補正囚
数βを乗じて移動量とする.上記のような作用により、
Xテーブルについては環境の変化による影響を補正した
値で移動量が検出され、yテーブルについては環境の変
化、スケーリングによる影響を補正した値で移動量が検
出される. 駆動制御部は、これらの検出された移動量を実際の移動
量として認識し、初期設定されたテーブル移動量と実際
の移動量とに基づいて各軸のDCモータを駆動制御する
. 上記の構成によれば、位置検出部の分解能を最小単位と
する精度の高いスケーリングを行うことができる.また
、検出される移動量に既にスケーリング分の補正が含ま
れbているため、これをソフトウエア的に処理する必要
がない. なお、上記の実施例では、フォトプロツターとしての機
能上、スケーリングをy軸方向のみとしているが、これ
を両軸とすることも可能である.また、上記の実施例で
は環境の変化に対応するための自動補正部を設けている
が、これはこの発明には必須ではなく、環境変化の少な
い室内で用いる場合には手動補正部のみを設ける構或で
あってもよい. [効果] 以上説明したように、この発明のテーブル搬送システム
によれば駆動系、及びソフトウエア上の精度を高めて負
担を増大させることなく、位置検出系の分解能を最小単
位とする精度の高いスケーリングを行うことができる.
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るテーブル搬送システムの一実施
例を示す制御系のブロック図、第2図は第1図の装置が
設けられるレーザーフォトブロツタ一の概略説明図であ
る.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)搬送対象物が載置され、ベースに対して変位可能
    な可動テーブルと、 前記可動テーブルを駆動するテーブル駆動部と、レーザ
    ー光の干渉を利用することにより、前記ベースと前記可
    動テーブルとの相対移動に伴つてパルスを出力するパル
    ス出力部と、 該パルス出力部から出力されるパルスを計測するカウン
    ター部と、 カウンター部の出力とレーザー波長値とに基づいて前記
    相対移動の距離を演算する移動量演算部と、 初期設定されたテーブル移動量をシフトさせるためのス
    ケーリング量を補正因数として演算に利用するレーザー
    波長値を補正する手動補正部と、該手動補正部の出力を
    前記相対移動の距離と認識し、初期設定されたテーブル
    移動量に基づいて前記テーブル駆動部を制御する駆動制
    御部とを有することを特徴とするテーブル搬送システム
  2. (2)環境によって変化するレーザー波長の変化を補正
    因数として演算に使用するレーザー波長値を補正する自
    動補正部を備えることを特徴とする請求項1記載のテー
    ブル搬送システム。
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