JPH07191757A - 位置決めステージ装置 - Google Patents
位置決めステージ装置Info
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- JPH07191757A JPH07191757A JP34783393A JP34783393A JPH07191757A JP H07191757 A JPH07191757 A JP H07191757A JP 34783393 A JP34783393 A JP 34783393A JP 34783393 A JP34783393 A JP 34783393A JP H07191757 A JPH07191757 A JP H07191757A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
- G03F7/70725—Stages control
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置決めステージ装置の移動体が支持枠に衝
突するのを防ぐ。 【構成】 Yステージ2は支持枠1内をY電動シリンダ
5によって上下動される。Yステージ2が支持枠1の天
井面1bまたは底面1cに近づくと距離センサ10aま
た10bによってYステージ2の位置が検出され、その
検出値からYステージ2の移動速度が検出される。検出
されたYステージ2の位置とその移動速度に基づいて該
位置における移動速度の許容値を算出し、これが、検出
された移動速度以下であるときに異常信号を発生させ、
Y電動シリンダ5の駆動を停止するとともにダイナミッ
クブレーキを作動させる。
突するのを防ぐ。 【構成】 Yステージ2は支持枠1内をY電動シリンダ
5によって上下動される。Yステージ2が支持枠1の天
井面1bまたは底面1cに近づくと距離センサ10aま
た10bによってYステージ2の位置が検出され、その
検出値からYステージ2の移動速度が検出される。検出
されたYステージ2の位置とその移動速度に基づいて該
位置における移動速度の許容値を算出し、これが、検出
された移動速度以下であるときに異常信号を発生させ、
Y電動シリンダ5の駆動を停止するとともにダイナミッ
クブレーキを作動させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置、各種
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いる位置決め
ステージ装置に関するものである。
精密加工機あるいは各種精密測定器等に用いる位置決め
ステージ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体露光装置や、各種精密加工機ある
いは各種精密測定器等の位置決めステージ装置は、近年
特にその高精度化や高速化が著しく進み、装置全体が高
度に精密化されている。従って、このような位置決めス
テージ装置においては、床面等の振動が位置決めステー
ジに伝わるのを防ぐための防振対策や、駆動系の異常等
によって過大な衝撃が発生するのを防ぐための安全対策
が重視されている。加えて、近年開発された荷電粒子蓄
積リング放射光を露光光とする露光装置では、位置決め
ステージ装置が縦型であるために、位置決めステージを
垂直に移動させる駆動系の異常によって位置決めステー
ジが落下し、支持枠等に衝突すると、装置全体に極めて
大きな機械的損傷を与えるおそれがある。そこで、位置
決めステージが所定のストローク長を越えて支持枠に近
づいたときにこれを感知するストロークリミットセンサ
を二重に設けるなどの工夫がなされている。
いは各種精密測定器等の位置決めステージ装置は、近年
特にその高精度化や高速化が著しく進み、装置全体が高
度に精密化されている。従って、このような位置決めス
テージ装置においては、床面等の振動が位置決めステー
ジに伝わるのを防ぐための防振対策や、駆動系の異常等
によって過大な衝撃が発生するのを防ぐための安全対策
が重視されている。加えて、近年開発された荷電粒子蓄
積リング放射光を露光光とする露光装置では、位置決め
ステージ装置が縦型であるために、位置決めステージを
垂直に移動させる駆動系の異常によって位置決めステー
ジが落下し、支持枠等に衝突すると、装置全体に極めて
大きな機械的損傷を与えるおそれがある。そこで、位置
決めステージが所定のストローク長を越えて支持枠に近
づいたときにこれを感知するストロークリミットセンサ
を二重に設けるなどの工夫がなされている。
【0003】図8はこのように二重のストロークリミッ
トセンサによる安全装置を有する縦型の位置決めステー
ジ装置の一例を示すもので、これは、支持枠101と一
体である一対のYガイド101aに沿って垂直方向(以
下、「Y軸方向」という。)に往復移動自在であるYス
テージ102と、Yステージ102と一体である一対の
Xガイド102aに沿って一水平方向(以下、「X軸方
向」という。)に往復移動自在であるXステージ103
と、図示しない微動調節機構を介してXステージ103
に保持されたウエハチャック104と、Yステージ10
2をY軸方向に移動させるY電動シリンダ105と、X
ステージ103をX軸方向に移動させるX電動シリンダ
106と、揺動アーム102bを介してYステージ10
2を懸下し、張力によってYステージ102の重さを相
殺する一対のバランスベルト107を有し、各バランス
ベルト107は支持枠101の頂部に回転自在に支持さ
れた回転軸107aに巻つけられており、Yステージ1
02の重さを相殺する張力は、バランスシリンダ107
bから回転軸107aに与えられるトルクによって制御
される。
トセンサによる安全装置を有する縦型の位置決めステー
ジ装置の一例を示すもので、これは、支持枠101と一
体である一対のYガイド101aに沿って垂直方向(以
下、「Y軸方向」という。)に往復移動自在であるYス
テージ102と、Yステージ102と一体である一対の
Xガイド102aに沿って一水平方向(以下、「X軸方
向」という。)に往復移動自在であるXステージ103
と、図示しない微動調節機構を介してXステージ103
に保持されたウエハチャック104と、Yステージ10
2をY軸方向に移動させるY電動シリンダ105と、X
ステージ103をX軸方向に移動させるX電動シリンダ
106と、揺動アーム102bを介してYステージ10
2を懸下し、張力によってYステージ102の重さを相
殺する一対のバランスベルト107を有し、各バランス
ベルト107は支持枠101の頂部に回転自在に支持さ
れた回転軸107aに巻つけられており、Yステージ1
02の重さを相殺する張力は、バランスシリンダ107
bから回転軸107aに与えられるトルクによって制御
される。
【0004】支持枠101は、Yステージ102が支持
枠101の天井面101bまたは底面101cに接近し
すぎたときにこれをそれぞれ感知する一対の第1のスト
ロークリミットセンサ108a,108bと、各第1の
ストロークリミットセンサ108a,108bに異常が
あってYステージ102がさらに支持枠101の天井面
101bまたは底面101cに近づいたときにこれをそ
れぞれ感知する一対の第2のストロークリミットセンサ
109a,109bを有し、Y電動シリンダ105のモ
ータ105aを駆動する駆動回路は、図9に示すよう
に、モータ105aに駆動信号D0 を発信するモータド
ライバ111と、これにパルス信号P0 を発信するパル
スジェネレータ112と、外部からの指令によってパル
スジェネレータ112を駆動するコントローラ113を
有し、第2のストロークリミットセンサ109a,10
9bはモータドライバ111に接続され、第1のストロ
ークリミットセンサ108a,108bはパルスジェネ
レータ112に接続されており、第1のストロークリミ
ットセンサ108a,108bのうちの上方に位置する
ものはYステージ102の上昇時にのみパルスジェネレ
ータ112のパルス信号P0 をカットし、第1のストロ
ークリミットセンサ108a,108bのうちの下方に
位置するものはYステージ102の下降時にのみパルス
ジェネレータ112のパルス信号P0 をカットするよう
に構成され、また、第2のストロークリミットセンサ1
09a,109bは少なくとも一方がYステージ102
の接近を感知したときにモータドライバ111の駆動信
号D0 をカットするように構成されている。さらに、パ
ルスジェネレータ112を制御するコントローラ113
は、Yステージ102の自重を相殺するバランスシリン
ダ107bのエアバランス制御系114の異常発生にと
もなってパルスジェネレータ112のパルス信号P0 の
発信を停止するように構成されている。
枠101の天井面101bまたは底面101cに接近し
すぎたときにこれをそれぞれ感知する一対の第1のスト
ロークリミットセンサ108a,108bと、各第1の
ストロークリミットセンサ108a,108bに異常が
あってYステージ102がさらに支持枠101の天井面
101bまたは底面101cに近づいたときにこれをそ
れぞれ感知する一対の第2のストロークリミットセンサ
109a,109bを有し、Y電動シリンダ105のモ
ータ105aを駆動する駆動回路は、図9に示すよう
に、モータ105aに駆動信号D0 を発信するモータド
ライバ111と、これにパルス信号P0 を発信するパル
スジェネレータ112と、外部からの指令によってパル
スジェネレータ112を駆動するコントローラ113を
有し、第2のストロークリミットセンサ109a,10
9bはモータドライバ111に接続され、第1のストロ
ークリミットセンサ108a,108bはパルスジェネ
レータ112に接続されており、第1のストロークリミ
ットセンサ108a,108bのうちの上方に位置する
ものはYステージ102の上昇時にのみパルスジェネレ
ータ112のパルス信号P0 をカットし、第1のストロ
ークリミットセンサ108a,108bのうちの下方に
位置するものはYステージ102の下降時にのみパルス
ジェネレータ112のパルス信号P0 をカットするよう
に構成され、また、第2のストロークリミットセンサ1
09a,109bは少なくとも一方がYステージ102
の接近を感知したときにモータドライバ111の駆動信
号D0 をカットするように構成されている。さらに、パ
ルスジェネレータ112を制御するコントローラ113
は、Yステージ102の自重を相殺するバランスシリン
ダ107bのエアバランス制御系114の異常発生にと
もなってパルスジェネレータ112のパルス信号P0 の
発信を停止するように構成されている。
【0005】すなわち、第1、第2のストロークリミッ
トセンサ108a,108b,109a,109bはY
ステージ102が支持枠101に接近しすぎたときにY
電動シリンダ105のモータ105aの駆動を停止する
ための二重の安全装置として機能するものであり、ま
た、バランスベルト107bのエアバランス制御系11
4に異常な空気圧の低下等があったときには、これを感
知する図示しない空気圧センサ等の出力信号がモータ1
05aの駆動回路のコントローラ113に入力され、直
ちにモータ105aの駆動を停止するとともに、図示し
ないシリンダブレーキ等が駆動されてYステージ102
の落下を防ぐように構成されている。
トセンサ108a,108b,109a,109bはY
ステージ102が支持枠101に接近しすぎたときにY
電動シリンダ105のモータ105aの駆動を停止する
ための二重の安全装置として機能するものであり、ま
た、バランスベルト107bのエアバランス制御系11
4に異常な空気圧の低下等があったときには、これを感
知する図示しない空気圧センサ等の出力信号がモータ1
05aの駆動回路のコントローラ113に入力され、直
ちにモータ105aの駆動を停止するとともに、図示し
ないシリンダブレーキ等が駆動されてYステージ102
の落下を防ぐように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、第1または第2のストロークリミット
センサによってYステージが所定のストローク長を越え
て支持枠に近づいたことを感知し、モータの駆動を停止
するのみであるため、第1または第2のストロークリミ
ットセンサによってYステージが支持枠に接近しすぎた
ことを感知してモータの駆動を停止しても、Yステージ
の移動速度が大きいときは、Yステージの移動が停止す
る前に支持枠に衝突するおそれがあり、これを防ぐため
に図示しないブレーキ等によって大きな制動力を発生さ
せれば、その反力によってYステージ上の微動調節機構
等に大きな影響を及ぼし、位置決め精度を著しく低下さ
せる。他方、支持枠の寸法をYステージのストローク長
よりはるかに大きくすれば、制動力が小さくてもYステ
ージが支持枠に衝突するのを避けることができるが、装
置全体の大型化を招き、好ましくない。
の技術によれば、第1または第2のストロークリミット
センサによってYステージが所定のストローク長を越え
て支持枠に近づいたことを感知し、モータの駆動を停止
するのみであるため、第1または第2のストロークリミ
ットセンサによってYステージが支持枠に接近しすぎた
ことを感知してモータの駆動を停止しても、Yステージ
の移動速度が大きいときは、Yステージの移動が停止す
る前に支持枠に衝突するおそれがあり、これを防ぐため
に図示しないブレーキ等によって大きな制動力を発生さ
せれば、その反力によってYステージ上の微動調節機構
等に大きな影響を及ぼし、位置決め精度を著しく低下さ
せる。他方、支持枠の寸法をYステージのストローク長
よりはるかに大きくすれば、制動力が小さくてもYステ
ージが支持枠に衝突するのを避けることができるが、装
置全体の大型化を招き、好ましくない。
【0007】本発明は上記従来の技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、Yステージ等の移動体と支
持枠の干渉や過大な制動力ために移動体や支持枠が破損
したり移動体の駆動装置や移動体上の微動調節機構等の
性能が劣化するのを防ぐことができる位置決めステージ
装置を提供することを目的とするものである。
鑑みてなされたものであり、Yステージ等の移動体と支
持枠の干渉や過大な制動力ために移動体や支持枠が破損
したり移動体の駆動装置や移動体上の微動調節機構等の
性能が劣化するのを防ぐことができる位置決めステージ
装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の位置決めステージ装置は、所定の移動路に沿
って移動自在である移動体と、これを移動させる駆動手
段と、前記移動路に沿った前記移動体の位置を検出する
位置検出手段と、前記移動体の移動速度を検出する速度
検出手段と、該速度検出手段の出力が前記位置検出手段
の出力に基づいて算出された許容値以上であるときに異
常信号を発生する異常信号発生手段を有することを特徴
とする。
め本発明の位置決めステージ装置は、所定の移動路に沿
って移動自在である移動体と、これを移動させる駆動手
段と、前記移動路に沿った前記移動体の位置を検出する
位置検出手段と、前記移動体の移動速度を検出する速度
検出手段と、該速度検出手段の出力が前記位置検出手段
の出力に基づいて算出された許容値以上であるときに異
常信号を発生する異常信号発生手段を有することを特徴
とする。
【0009】また、許容値が、位置検出手段の出力に加
えて、移動体が移動路の末端に到達するまでに前記移動
体を停止させるのに必要な制動力の許容値に基づいて算
出されるように構成されているとよい。
えて、移動体が移動路の末端に到達するまでに前記移動
体を停止させるのに必要な制動力の許容値に基づいて算
出されるように構成されているとよい。
【0010】
【作用】異常信号に基づいて駆動手段の駆動を停止する
ことにより、移動体が移動路の末端に到達する前に、移
動体の移動を所定の値以下の制動力で停止させることが
できる。また、駆動手段の駆動を停止するとともにダイ
ナミックブレーキ等の制動手段を駆動すれば、移動体と
移動路の末端に設けられた部材との干渉を防ぐことがで
きるうえに、制動力の反力による衝撃のために移動体や
支持枠が破損したり移動体の駆動手段や移動体上の微動
調節機構等の性能が劣化するのを防ぐことができる。
ことにより、移動体が移動路の末端に到達する前に、移
動体の移動を所定の値以下の制動力で停止させることが
できる。また、駆動手段の駆動を停止するとともにダイ
ナミックブレーキ等の制動手段を駆動すれば、移動体と
移動路の末端に設けられた部材との干渉を防ぐことがで
きるうえに、制動力の反力による衝撃のために移動体や
支持枠が破損したり移動体の駆動手段や移動体上の微動
調節機構等の性能が劣化するのを防ぐことができる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。
【0012】図1は一実施例を示す模式断面図であっ
て、これは、支持枠1と一体である一対のYガイド1a
に案内されて垂直方向(以下、「Y軸方向」という。)
の移動路に沿って往復移動自在な移動体であるYステー
ジ2と、Yステージ2と一体である一対のXガイド2a
に沿って一水平方向(以下、「X軸方向」という。)に
往復移動自在であるXステージ3と、図示しない微動調
節機構を介してXステージ3に保持されたウエハチャッ
ク4と、Yステージ2をY軸方向に移動させる駆動手段
であるY電動シリンダ5と、Xステージ3をX軸方向に
移動させるX電動シリンダ6と、Yステージ2と一体で
あるピボット2bに枢着された揺動アーム2cを介して
Yステージ2を懸下し、張力によってYステージ2の重
さを相殺する一対のバランスベルト7を有し、各バラン
スベルト7は、支持枠1の頂部に回転自在に支持された
回転軸7aに巻つけられており、各バランスベルト7の
張力は、バランスシリンダ7bから回転軸7aに与えら
れるトルクによって制御される。
て、これは、支持枠1と一体である一対のYガイド1a
に案内されて垂直方向(以下、「Y軸方向」という。)
の移動路に沿って往復移動自在な移動体であるYステー
ジ2と、Yステージ2と一体である一対のXガイド2a
に沿って一水平方向(以下、「X軸方向」という。)に
往復移動自在であるXステージ3と、図示しない微動調
節機構を介してXステージ3に保持されたウエハチャッ
ク4と、Yステージ2をY軸方向に移動させる駆動手段
であるY電動シリンダ5と、Xステージ3をX軸方向に
移動させるX電動シリンダ6と、Yステージ2と一体で
あるピボット2bに枢着された揺動アーム2cを介して
Yステージ2を懸下し、張力によってYステージ2の重
さを相殺する一対のバランスベルト7を有し、各バラン
スベルト7は、支持枠1の頂部に回転自在に支持された
回転軸7aに巻つけられており、各バランスベルト7の
張力は、バランスシリンダ7bから回転軸7aに与えら
れるトルクによって制御される。
【0013】Y電動シリンダ5は、モータ5aと、これ
によって回転されるボールねじ5bと、ボールねじ5b
に螺合するナットとともにY軸方向に移動するシリンダ
シャフト5cを有し、モータ5aとボールねじ5bは支
持枠1に支持されたケース5d内に収納されており、シ
リンダシャフト5cは、ケース5dの底壁に設けられた
開口を通って支持枠1の内部にのびており、その下端は
Yステージ2と一体的に結合され、モータ5aの駆動に
よってボールねじ5bが回転すると、前述のナットとも
にシリンダシャフト5cがY軸方向に移動し、Yステー
ジ2を上下動させるように構成されている。
によって回転されるボールねじ5bと、ボールねじ5b
に螺合するナットとともにY軸方向に移動するシリンダ
シャフト5cを有し、モータ5aとボールねじ5bは支
持枠1に支持されたケース5d内に収納されており、シ
リンダシャフト5cは、ケース5dの底壁に設けられた
開口を通って支持枠1の内部にのびており、その下端は
Yステージ2と一体的に結合され、モータ5aの駆動に
よってボールねじ5bが回転すると、前述のナットとも
にシリンダシャフト5cがY軸方向に移動し、Yステー
ジ2を上下動させるように構成されている。
【0014】Y電動シリンダ5のケース5dの内部に
は、Yステージ2がそれぞれ支持枠1の天井面1bまた
は底面1cに接近しすぎたときにこれを感知する一対の
第1のストロークリミットセンサ8a,8bと、Yステ
ージ2のY軸方向のストローク長の中央を感知する原点
センサ8cが設けられており、また、支持枠1は、各第
1のストロークリミットセンサ8a,8bに異常があっ
てYステージ2がさらに支持枠1の天井面1bまたは底
面1cに近づいたときにこれを感知する一対の第2のス
トロークリミットセンサ9a,9bを有する。
は、Yステージ2がそれぞれ支持枠1の天井面1bまた
は底面1cに接近しすぎたときにこれを感知する一対の
第1のストロークリミットセンサ8a,8bと、Yステ
ージ2のY軸方向のストローク長の中央を感知する原点
センサ8cが設けられており、また、支持枠1は、各第
1のストロークリミットセンサ8a,8bに異常があっ
てYステージ2がさらに支持枠1の天井面1bまたは底
面1cに近づいたときにこれを感知する一対の第2のス
トロークリミットセンサ9a,9bを有する。
【0015】支持枠1の天井面1bおよび底面1cには
これらとYステージ2の離間距離を検出する位置検出手
段である一対の距離センサ10a,10bがそれぞれ設
けられており、距離センサ10a,10bは、図2に示
すように、Yステージ2の端面に設けられたミラー2d
にレーザ光L1 を照射し、その反射光による干渉縞から
Yステージ2との離間距離Sを検出する測長用のレーザ
干渉計であり、その出力電圧は、離間距離Sが例えば4
cmから12cmまでの間で変化するとき、図3の
(a)に示すように直線的に変化するものであり、離間
距離Sが4cm以内あるいは12cm以上になったとき
の出力を無効にするために、図3の(b)に示すような
センサ出力有効信号を発生するセンサ出力有効判別回路
(図7に示す)に接続されている。すなわち、各距離セ
ンサ10a,10bは、Yステージ2と支持枠1の離間
距離Sが所定の範囲内に減少したときにこれを継続的に
検出するものである。
これらとYステージ2の離間距離を検出する位置検出手
段である一対の距離センサ10a,10bがそれぞれ設
けられており、距離センサ10a,10bは、図2に示
すように、Yステージ2の端面に設けられたミラー2d
にレーザ光L1 を照射し、その反射光による干渉縞から
Yステージ2との離間距離Sを検出する測長用のレーザ
干渉計であり、その出力電圧は、離間距離Sが例えば4
cmから12cmまでの間で変化するとき、図3の
(a)に示すように直線的に変化するものであり、離間
距離Sが4cm以内あるいは12cm以上になったとき
の出力を無効にするために、図3の(b)に示すような
センサ出力有効信号を発生するセンサ出力有効判別回路
(図7に示す)に接続されている。すなわち、各距離セ
ンサ10a,10bは、Yステージ2と支持枠1の離間
距離Sが所定の範囲内に減少したときにこれを継続的に
検出するものである。
【0016】Y電動シリンダ5のモータ5aを駆動する
駆動回路は、図4に示すように、モータ5aに駆動信号
D1 を発信するモータドライバ11aと、これにパルス
信号P1 を発信するパルスジェネレータ11bと、外部
からの指令によってパルスジェネレータ11bを駆動す
るコントローラ11cを有し、モータドライバ11aか
ら発信された駆動信号D1 は制動手段であるダイナミッ
クブレーキ5eを経てモータ5aに導入される。ダイナ
ミックブレーキ5eは、第2のストロークリミットセン
サ9a,9bのそれぞれと、各距離センサ10a,10
bの出力に基づいて駆動される異常判別回路10cに接
続され、これらの出力に基づいてコントローラ11cを
制御し、モータ5aの駆動信号D1 をカットするととも
にモータ5aに所定の制動力を発生させる。ダイナミッ
クブレーキ5eは、後述するように、モータ回路を短絡
させる切換スイッチと、モータの駆動電流を消費する抵
抗からなり、その制動力はモータ5aの速度とともに変
化する。第1のストロークリミットセンサ8a,8bは
パルスジェネレータ11bに接続されており、第1のス
トロークリミットセンサ8a,8bのうちの上方に位置
するものはYステージ2の上昇時にのみパルスジェネレ
ータ11bのパルス信号P1 をカットし、第1のストロ
ークリミットセンサ8a,8bのうちの下方に位置する
ものはYステージ2の下降時にのみパルスジェネレータ
11bのパルス信号P1 をカットするように構成され
る。さらに、パルスジェネレータ11bを制御するコン
トローラ11cは、Yステージ2の自重を相殺する両バ
ランスベルト7のうちの一方にベルト切れが発生したと
きに、ピボット2bのまわりの揺動アーム2cの揺動を
感知するベルト切れセンサ7cの出力やバランスシリン
ダ7bのエアバランス制御系7dの異常発生にともなっ
てパルスジェネレータ11bのパルス信号P1 の発信を
停止するように構成されている。
駆動回路は、図4に示すように、モータ5aに駆動信号
D1 を発信するモータドライバ11aと、これにパルス
信号P1 を発信するパルスジェネレータ11bと、外部
からの指令によってパルスジェネレータ11bを駆動す
るコントローラ11cを有し、モータドライバ11aか
ら発信された駆動信号D1 は制動手段であるダイナミッ
クブレーキ5eを経てモータ5aに導入される。ダイナ
ミックブレーキ5eは、第2のストロークリミットセン
サ9a,9bのそれぞれと、各距離センサ10a,10
bの出力に基づいて駆動される異常判別回路10cに接
続され、これらの出力に基づいてコントローラ11cを
制御し、モータ5aの駆動信号D1 をカットするととも
にモータ5aに所定の制動力を発生させる。ダイナミッ
クブレーキ5eは、後述するように、モータ回路を短絡
させる切換スイッチと、モータの駆動電流を消費する抵
抗からなり、その制動力はモータ5aの速度とともに変
化する。第1のストロークリミットセンサ8a,8bは
パルスジェネレータ11bに接続されており、第1のス
トロークリミットセンサ8a,8bのうちの上方に位置
するものはYステージ2の上昇時にのみパルスジェネレ
ータ11bのパルス信号P1 をカットし、第1のストロ
ークリミットセンサ8a,8bのうちの下方に位置する
ものはYステージ2の下降時にのみパルスジェネレータ
11bのパルス信号P1 をカットするように構成され
る。さらに、パルスジェネレータ11bを制御するコン
トローラ11cは、Yステージ2の自重を相殺する両バ
ランスベルト7のうちの一方にベルト切れが発生したと
きに、ピボット2bのまわりの揺動アーム2cの揺動を
感知するベルト切れセンサ7cの出力やバランスシリン
ダ7bのエアバランス制御系7dの異常発生にともなっ
てパルスジェネレータ11bのパルス信号P1 の発信を
停止するように構成されている。
【0017】すなわち、第1のストロークリミットセン
サ8a,8bはYステージ2が支持枠1の天井面1bま
たは底面1cに接近しすぎたときにY電動シリンダ5の
モータ5aの駆動信号D1 をカットするための第1の安
全装置として機能するものであり、第2のストロークリ
ミットセンサ9a,9bは第1のスクロークリミットセ
ンサ8a,8bに異常があってこれらが不作動であった
ときにYステージ2の支持枠1に対する接近を感知して
モータドライバ11aの駆動信号D1 をカットすると同
時にダイナミックブレーキ5eを駆動してモータ5aに
制動力を発生させる第2の安全装置であり、さらに距離
センサ10a,10bは、Yステージ2と支持枠1の離
間距離Sを検出し、これを異常判別回路10cに導入し
てYステージ2の移動速度Vを算出し、該移動速度Vが
後述する許容値V0 を越えたときに異常判別回路10c
から発生させる異常信号によってモータドライバ11a
の駆動信号D1 をカットするとともにダイナミックブレ
ーキ5eを駆動してモータ5aに制動力を発生させる第
3の安全装置である。
サ8a,8bはYステージ2が支持枠1の天井面1bま
たは底面1cに接近しすぎたときにY電動シリンダ5の
モータ5aの駆動信号D1 をカットするための第1の安
全装置として機能するものであり、第2のストロークリ
ミットセンサ9a,9bは第1のスクロークリミットセ
ンサ8a,8bに異常があってこれらが不作動であった
ときにYステージ2の支持枠1に対する接近を感知して
モータドライバ11aの駆動信号D1 をカットすると同
時にダイナミックブレーキ5eを駆動してモータ5aに
制動力を発生させる第2の安全装置であり、さらに距離
センサ10a,10bは、Yステージ2と支持枠1の離
間距離Sを検出し、これを異常判別回路10cに導入し
てYステージ2の移動速度Vを算出し、該移動速度Vが
後述する許容値V0 を越えたときに異常判別回路10c
から発生させる異常信号によってモータドライバ11a
の駆動信号D1 をカットするとともにダイナミックブレ
ーキ5eを駆動してモータ5aに制動力を発生させる第
3の安全装置である。
【0018】また、バランスベルト7bのエアバランス
制御系7dに異常な空気圧の低下等があったときには、
これを感知する図示しない空気圧センサ等の出力信号が
コントローラ11cに入力され、直ちにモータ5aの駆
動を停止するように構成されている。
制御系7dに異常な空気圧の低下等があったときには、
これを感知する図示しない空気圧センサ等の出力信号が
コントローラ11cに入力され、直ちにモータ5aの駆
動を停止するように構成されている。
【0019】なお、ダイナミックブレーキ5eに導入さ
れる第2のストロークリミットセンサ9a,9bの出力
や異常判別回路10cの出力は、コントローラ11cと
モータドライバ11aにも導入され、ダイナミックブレ
ーキ5eが作動されると同時にモータドライバ11aの
駆動信号D1 をカットするとともに、ダイナミックブレ
ーキ5eによってYステージ2が停止したのちに、Y電
動シリンダ5に内蔵されたシリンダブレーキ5fが駆動
され、Yステージ2を停止位置にロックするように構成
されている。
れる第2のストロークリミットセンサ9a,9bの出力
や異常判別回路10cの出力は、コントローラ11cと
モータドライバ11aにも導入され、ダイナミックブレ
ーキ5eが作動されると同時にモータドライバ11aの
駆動信号D1 をカットするとともに、ダイナミックブレ
ーキ5eによってYステージ2が停止したのちに、Y電
動シリンダ5に内蔵されたシリンダブレーキ5fが駆動
され、Yステージ2を停止位置にロックするように構成
されている。
【0020】次に前述のYステージ2の移動速度Vの許
容値V0 について説明する。
容値V0 について説明する。
【0021】該許容値V0 は、Yステージ2が支持枠1
の天井面1bまたは底面1cに向って移動していると
き、これに接触する前にYステージ2を減速停止させる
に必要な制動力が所定の許容値を越えることなく、制動
力の反力による大きな機械的損失を位置決めステージ装
置が受けるおそれがないようにするためのYステージ2
の移動速度Vの上限であり、以下のように求められる。
の天井面1bまたは底面1cに向って移動していると
き、これに接触する前にYステージ2を減速停止させる
に必要な制動力が所定の許容値を越えることなく、制動
力の反力による大きな機械的損失を位置決めステージ装
置が受けるおそれがないようにするためのYステージ2
の移動速度Vの上限であり、以下のように求められる。
【0022】前記制動力の許容値から算出されるYステ
ージ2の許容減速度αmと、移動速度Vで移動するYス
テージ2が前記許容減速度αmで停止するまでの時間t
と、Yステージ2が停止するまでに移動する移動距離A
の間には以下の関係が成立する。
ージ2の許容減速度αmと、移動速度Vで移動するYス
テージ2が前記許容減速度αmで停止するまでの時間t
と、Yステージ2が停止するまでに移動する移動距離A
の間には以下の関係が成立する。
【0023】 t=V/αm ・・・・・(1) A=αm・t・t/2 ・・・・・(2) (1)式および(2)式より A=αm・V・V/(2αm・αm) すなわち A=V2 /(2・αm) ・・・・・(3) Yステージ2が支持枠1に接触する前にYステージ2を
停止させるためには、移動距離AがYステージ2と支持
枠1の天井面1bまたは底面1cの間の離間距離Sより
小でなければならない。
停止させるためには、移動距離AがYステージ2と支持
枠1の天井面1bまたは底面1cの間の離間距離Sより
小でなければならない。
【0024】すなわち A<S ・・・・・(4) (3)式と(4)式から S>V2 /(2・αm) すなわち V<(2・αm・S)1/2 ・・・・・(5) (5)式からYステージ2の移動速度Vの許容値V0 は
以下のように算出される。
以下のように算出される。
【0025】 V0 =(2・αm・S)1/2 ・・・・・(6) 図5は各距離センサ10a,10bの出力とYステージ
2の移動速度の許容値V0 の関係を曲線(a)で示すも
のである。各距離センサ10a,10bはYステージ2
が支持枠1に所定距離だけ近づいたときに両者の離間距
離Sの測定を開始し、異常判別回路10cは該離間距離
Sの変化に基づいてYステージ2の移動速度Vを検出
し、同時に前記離間距離SにおけるYステージ2の移動
速度の許容値V0 を算出して前記Yステージ2の移動速
度Vと比較し、該移動速度Vが前記許容値V0 以上であ
るときに異常信号を発生してダイナミックブレーキ5e
を駆動する。なお、ダイナミックブレーキ5eの減速特
性は図5の曲線(b)で示すように移動速度の許容値V
0 の曲線(a)に沿ったものであるのが望ましい。異常
信号が発生される前に第2のストロークリミットセンサ
9a,9bが支持枠1に対するYステージ2の異常接近
を感知すれば、前述のようにこれらの出力によってダイ
ナミックブレーキ5eが駆動され、モータ5aの駆動信
号D1 をカットするとともにモータ5aに制動力を発生
する。
2の移動速度の許容値V0 の関係を曲線(a)で示すも
のである。各距離センサ10a,10bはYステージ2
が支持枠1に所定距離だけ近づいたときに両者の離間距
離Sの測定を開始し、異常判別回路10cは該離間距離
Sの変化に基づいてYステージ2の移動速度Vを検出
し、同時に前記離間距離SにおけるYステージ2の移動
速度の許容値V0 を算出して前記Yステージ2の移動速
度Vと比較し、該移動速度Vが前記許容値V0 以上であ
るときに異常信号を発生してダイナミックブレーキ5e
を駆動する。なお、ダイナミックブレーキ5eの減速特
性は図5の曲線(b)で示すように移動速度の許容値V
0 の曲線(a)に沿ったものであるのが望ましい。異常
信号が発生される前に第2のストロークリミットセンサ
9a,9bが支持枠1に対するYステージ2の異常接近
を感知すれば、前述のようにこれらの出力によってダイ
ナミックブレーキ5eが駆動され、モータ5aの駆動信
号D1 をカットするとともにモータ5aに制動力を発生
する。
【0026】図6は異常判別回路10cを説明するもの
で、これは、各距離センサ10a,10bに接続された
バッファアンプ10dの出力からYステージ2の移動速
度Vを算出する速度検出手段である微分回路10eと、
バッファアンプ10dの出力に補正用のオフセット電圧
を加算したものから(6)式に基づいてYステージ2の
移動速度の許容値V0 を算出する平方根演算回路10f
およびゲインコントロール回路10gと、微分回路10
eの出力とゲインコントロール回路10gの出力を比較
する比較回路10hと、その出力と、各距離センサ10
a,10bの出力が所定の範囲にあるか否かを判断する
センサ出力有効判別回路10iの出力に基づいて異常信
号を発生し、ダイナミックブレーキ5eを駆動する異常
信号発生手段である信号発生器10jからなる。
で、これは、各距離センサ10a,10bに接続された
バッファアンプ10dの出力からYステージ2の移動速
度Vを算出する速度検出手段である微分回路10eと、
バッファアンプ10dの出力に補正用のオフセット電圧
を加算したものから(6)式に基づいてYステージ2の
移動速度の許容値V0 を算出する平方根演算回路10f
およびゲインコントロール回路10gと、微分回路10
eの出力とゲインコントロール回路10gの出力を比較
する比較回路10hと、その出力と、各距離センサ10
a,10bの出力が所定の範囲にあるか否かを判断する
センサ出力有効判別回路10iの出力に基づいて異常信
号を発生し、ダイナミックブレーキ5eを駆動する異常
信号発生手段である信号発生器10jからなる。
【0027】また、図7はダイナミックブレーキ5eを
説明するもので、これは、モータドライバ11aとモー
タ5aの接続回路5gに設けられた過電流検出抵抗rt
と、リレー5hのトリップによって前記接続回路を短絡
させる短絡回路5iからなり、リレー5hは第2のスト
ロークリミットセンサ9a,9bまたは異常判別回路1
0cの出力信号または過電流検出抵抗rt の過熱によっ
てトリップされて接点の切換が行われ、これによって前
記接続回路が短絡されると、モータ5aに蓄積された駆
動電流は短絡回路5iの抵抗rs とモータ5aの内部抵
抗rb によって消費され、モータ5aのインダクタンス
La と、内部抵抗rb と短絡回路5iの抵抗rs 等に基
づく所定の制動力が発生される。
説明するもので、これは、モータドライバ11aとモー
タ5aの接続回路5gに設けられた過電流検出抵抗rt
と、リレー5hのトリップによって前記接続回路を短絡
させる短絡回路5iからなり、リレー5hは第2のスト
ロークリミットセンサ9a,9bまたは異常判別回路1
0cの出力信号または過電流検出抵抗rt の過熱によっ
てトリップされて接点の切換が行われ、これによって前
記接続回路が短絡されると、モータ5aに蓄積された駆
動電流は短絡回路5iの抵抗rs とモータ5aの内部抵
抗rb によって消費され、モータ5aのインダクタンス
La と、内部抵抗rb と短絡回路5iの抵抗rs 等に基
づく所定の制動力が発生される。
【0028】本実施例によれば、Yステージ2が支持枠
1に向って異常接近したときにYステージ2を所定の許
容値以下の制動力で支持枠1に接触させることなく停止
させるための安全装置が設けられており、Yステージ2
が支持枠1に衝突するおそれがないうえにモータの制動
力の反力による衝撃のために位置決めステージ装置が破
損したり性能が低下するおそれがない。
1に向って異常接近したときにYステージ2を所定の許
容値以下の制動力で支持枠1に接触させることなく停止
させるための安全装置が設けられており、Yステージ2
が支持枠1に衝突するおそれがないうえにモータの制動
力の反力による衝撃のために位置決めステージ装置が破
損したり性能が低下するおそれがない。
【0029】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0030】位置決めステージ装置のYステージ等の移
動体と支持枠の干渉や過大な制動力のために移動体や支
持枠が破損したり移動体の駆動装置や移動体上の微動調
節機構等の性能が劣化するのを防ぐことができる。その
結果、安全性と信頼性にすぐれた位置決めステージ装置
を実現できる。
動体と支持枠の干渉や過大な制動力のために移動体や支
持枠が破損したり移動体の駆動装置や移動体上の微動調
節機構等の性能が劣化するのを防ぐことができる。その
結果、安全性と信頼性にすぐれた位置決めステージ装置
を実現できる。
【図1】一実施例を示す模式断面図である。
【図2】図1の装置の一部分を拡大して示す部分拡大断
面図である。
面図である。
【図3】図1の装置の距離センサの出力信号を説明する
もので、(a)は距離センサの出力電圧、(b)は距離
センサに接続されたセンサ出力有効判別回路の出力電圧
をそれぞれ説明するものである。
もので、(a)は距離センサの出力電圧、(b)は距離
センサに接続されたセンサ出力有効判別回路の出力電圧
をそれぞれ説明するものである。
【図4】図1の装置の制御回路を説明するものである。
【図5】図4の制御回路の異常判別回路の出力とダイナ
ミックブレーキの減速特性を示すグラフである。
ミックブレーキの減速特性を示すグラフである。
【図6】異常判別回路を説明するブロック図である。
【図7】ダイナミックブレーキを説明する回路図であ
る。
る。
【図8】従来例を示す模式断面図である。
【図9】従来例の制御回路を説明するものである。
1 支持枠 1b 天井面 1c 底面 2 Yステージ 3 Xステージ 4 ウエハチャック 5 Y電動シリンダ 5a モータ 5e ダイナミックブレーキ 5f シリンダブレーキ 6 X電動シリンダ 7 バランスベルト 7b バランスシリンダ 8a,8b 第1のストロークリミットセンサ 9a,9b 第2のストロークリミットセンサ 10a,10b 距離センサ 10c 異常判別回路 10e 微分回路 10j 信号発生器 11a モータドライバ 11b パルスジェネレータ 11c コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 21/68 K
Claims (8)
- 【請求項1】 所定の移動路に沿って移動自在である移
動体と、これを移動させる駆動手段と、前記移動路に沿
った前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記
移動体の移動速度を検出する速度検出手段と、該速度検
出手段の出力が前記位置検出手段の出力に基づいて算出
された許容値以上であるときに異常信号を発生する異常
信号発生手段を有することを特徴とする位置決めステー
ジ装置。 - 【請求項2】 許容値が、位置検出手段の出力に加え
て、移動体が移動路の末端に到達するまでに前記移動体
を停止させるのに必要な制動力の許容値に基づいて算出
されるように構成されていることを特徴とする請求項1
記載の位置決めステージ装置。 - 【請求項3】 異常信号発生手段の出力に基づいて駆動
される制動手段が設けられていることを特徴とする請求
項2記載の位置決めステージ装置。 - 【請求項4】 制動手段がダイナミックブレーキである
ことを特徴とする請求項3記載の位置決めステージ装
置。 - 【請求項5】 速度検出手段が、位置検出手段の出力に
基づいて移動体の移動速度を算出するように構成されて
いることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記
載の位置決めステージ装置。 - 【請求項6】 移動体と移動路の末端の離間距離が所定
の値まで減少したときこれを感知するストロークリミッ
トセンサが設けられていることを特徴とする請求項1な
いし5いずれか1項記載の位置決めステージ装置。 - 【請求項7】 ストロークリミットセンサの出力に基づ
いて駆動手段の駆動が停止されるように構成されている
ことを特徴とする請求項6記載の位置決めステージ装
置。 - 【請求項8】 ストロークリミットセンサの出力に基づ
いて異常信号発生手段が駆動されるように構成されてい
ることを特徴とする請求項6記載の位置決めステージ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34783393A JPH07191757A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 位置決めステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34783393A JPH07191757A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 位置決めステージ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07191757A true JPH07191757A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18392918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34783393A Pending JPH07191757A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 位置決めステージ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07191757A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2023206A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
JP2009058630A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ulvac Japan Ltd | 光照射装置 |
CN101866115A (zh) * | 2009-04-15 | 2010-10-20 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、定位系统以及定位方法 |
DE102019219442A1 (de) | 2018-12-26 | 2020-07-09 | Fanuc Corporation | Steuerverfahren, Steuervorrichtung und Programm |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34783393A patent/JPH07191757A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2023206A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
JP2009043852A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Canon Inc | 位置決め装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
US7639344B2 (en) | 2007-08-07 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and method of manufacturing device |
JP2009058630A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ulvac Japan Ltd | 光照射装置 |
CN101866115A (zh) * | 2009-04-15 | 2010-10-20 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、定位系统以及定位方法 |
DE102019219442A1 (de) | 2018-12-26 | 2020-07-09 | Fanuc Corporation | Steuerverfahren, Steuervorrichtung und Programm |
US11086300B2 (en) | 2018-12-26 | 2021-08-10 | Fanuc Corporation | Control method, control device and program recording medium |
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