JPH0961563A - 位置決めテーブル装置 - Google Patents

位置決めテーブル装置

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JPH0961563A
JPH0961563A JP24231595A JP24231595A JPH0961563A JP H0961563 A JPH0961563 A JP H0961563A JP 24231595 A JP24231595 A JP 24231595A JP 24231595 A JP24231595 A JP 24231595A JP H0961563 A JPH0961563 A JP H0961563A
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JP
Japan
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coil
motor
coils
phase
exchanging
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JP24231595A
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English (en)
Inventor
Shinji Oishi
伸司 大石
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0961563A publication Critical patent/JPH0961563A/ja
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各モータコイルおよび可動磁石の外形寸法、
さらには4対ある永久磁石の磁束密度などにばらつきが
あっても、多相型モータにおける最適な相切替え位置を
求める手段を有する高精度な位置決めテーブル装置を提
供する。 【解決手段】 テーブル1の位置を検出する位置検出器
7と、テーブルを駆動する多相型のモータ4,5と、こ
のモータの複数個のコイルの中からテーブルの位置に応
じて通電すべきコイルを選択的に切り替えてテーブルを
位置決めする駆動制御手段12とを備えた位置決めテー
ブル装置において、駆動制御手段は、モータの相切り替
え位置付近において、切り替えられるべき一方のコイル
には正方向の推力が発生するように電流を通電し、他方
のコイルには負方向に推力が発生するように、一方のコ
イルと同じ値の電流を同時に通電し、これにより静止し
たステージの位置を位置検出器により計測するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置、
工作機械等に使用する位置決めテーブル装置に係り、テ
ーブルの位置を検出する位置検出器と、複数個のコイル
の中からテーブルの位置に応じて通電すべきコイルを選
択的に切り替える多相型のモータを備えた位置決めテー
ブル装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の位置決めテーブル装置の
概略構成図である。この図に示すような従来の位置決め
テーブル装置は、4相のコイルを一直線上に並べたリニ
アモータコイル104を備えている。リニアモータコイ
ル104は支持部材103に支持されており、リニアモ
ータコイル104を構成するコイルの並ぶ方向と平行
に、一対のガイド102が設けられている。ガイド10
2には、テーブル天板101が軸受け106を介して取
り付けられており、テーブル天板101はガイド102
によって前記コイルの並ぶ方向に自在に案内される。テ
ーブル天板101には可動磁石105が取り付けられ、
可動磁石105は前記コイルの並ぶ方向に永久磁石を極
性を交互にして4対並べて構成されている。
【0003】また、ガイド102の側方にはテーブル天
板101の位置を検出するリニアスケールなどの位置検
出器107が設けられている。特に高精度な位置決め精
度が必要な半導体露光装置などでは、位置検出器として
レーザ測長器が使用される。位置検出器107からはテ
ーブルの移動方向に応じてアップ・ダウン信号が出力さ
れ、これをカウンタユニット110でカウントすること
によりテーブルの位置情報が得られる。カウンタユニッ
ト110は、テーブル天板101に取り付けた遮光板1
08が原点フォトスイッチ109を通過する際に初期化
される。カウンタユニット110にはサーボコントロー
ラ111が接続されており、サーボコントローラ111
はテーブルの目標位置とカウンタユニット110から得
られる現在位置との差分を、例えばPID演算して制御
出力を得、これをD/Aコンバータ113へ指令値とし
て出力し位置決め制御を行う。すなわちこの指令値に対
してD/Aコンバータ113ならびに各コイル毎のスイ
ッチ114および電流アンプ115を介して各コイルへ
の通電が行われる。
【0004】この多相型リニアモータを備えた位置決め
テーブル装置におけるリニアモータコイル104への通
電パターンを図4に示す。図中、記号AおよびBは各コ
イルに流れる電流の向きを示し、記号Bは図面を正面か
ら見て手前向きの電流を示し、記号Aはその逆向きに流
れる電流の向きを示している。図4のケース0〜ケース
9に示すように、可動磁石105とリニアモータコイル
104との位置関係によって通電するコイルおよびその
コイルに流れる電流の向きをあるピッチ(この図では1
0mm毎)で切り替えることにより、可動磁石105の
同一方向に推力を付与しテーブルを所定方向に移動させ
ている。
【0005】かかる通電制御は、相切替えコントローラ
112が、相切替え位置データを記憶してあるROM
(リード・オンリ・メモリ)116を参照しながら、カ
ウンタユニット110からの現在位置に応じてアンプ切
替え信号を各スイッチ114へ出力し、各スイッチ11
4を切替え制御することにより適切に行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ROM116
に記憶されている相切替え位置は、原点スイッチ109
を基準としたコイルと可動磁石の位置関係などからおお
よその値を見積もったものである。しかしながら、各モ
ータコイルおよび可動磁石の外形寸法、さらには4対あ
る永久磁石の磁束密度などにはばらつきがあるため、相
切替え位置を事前に精度よく求めておくことは困難であ
る。その結果、相切替え時に推力段差が生じてしまい、
スキャン(定速移動)中に露光を行う高精度な半導体装
置などでは、速度むらにより焼付け精度が劣化してしま
うという問題がある。
【0007】これを図5により説明する。同図における
破線は各コイルの発生推力、実線はコイルを切り替えな
がら駆動する際の実際の推力を示す。相切替え位置1で
は、推力段差がないため、ステージのスキャン移動中に
速度ムラは発生しない。これに対して、相切り替え位置
2では各モータコイルおよび可動磁石の外形寸法、さら
には4対ある永久磁石の磁束密度のばらつきなどにより
相切替え位置がずれてしまい、その結果、相切替え時に
推力段差が発生し速度むらが生じてしまう。
【0008】本発明の目的は、これらの従来技術の問題
点に鑑み、各モータコイルおよび可動磁石の外形寸法、
さらには4対ある永久磁石の磁束密度などにばらつきが
あっても、多相型モータにおける最適な相切替え位置を
求める手段を有する高精度な位置決めテーブル装置を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、テーブルの位置を検出する位置検出器と、
テーブルを駆動する多相型のモータと、このモータの複
数個のコイルの中からテーブルの位置に応じて通電すべ
きコイルを選択的に切り替えてテーブルを位置決めする
駆動制御手段とを備えた位置決めテーブル装置におい
て、駆動制御手段は、モータの相切り替え位置付近にお
いて、切り替えられるべき一方のコイルには正方向の推
力が発生するように電流を通電し、他方のコイルには負
方向に推力が発生するように、一方のコイルと同じ値の
電流を同時に通電し、これにより静止したステージの位
置を位置検出器により計測するものであることを特徴と
する。
【0010】また、駆動制御手段は、計測を、テーブル
の可動範囲中にある全ての相切り替え位置にて行い、そ
の計測結果を保持しておく手段を有することを特徴とす
る。さらに、駆動制御手段は、保持しておいた計測結果
の値を参照しながら、多相型モータの相の切り替え動作
を行うことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成において、多相型モータの相切り替え
位置付近における推力が、一方のコイルには正方向に、
また他方のコイルには負方向に発生するように同じ値の
電流を同時に通電し、これにより静止したステージの位
置を位置検出手段により計測すると、モータの相切替え
位置にて相切替え前後のコイルの発生推力がつり合う位
置(推力段差のでない位置)が精度よく求められる。
【0012】また、こうした計測動作を全ての切替え位
置にて行ってその結果を保持しておき、保持しておいた
計測結果の値を参照しながら多相型モータの相の切替え
動作を行うことにより、相切替え時の推力段差はなくな
り、定速移動中にも速度ムラの発生しない高精度な位置
決め装置が提供される。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る位置決めテ
ーブル装置の概略構成図である。この位置決めテーブル
装置は、4相のコイル(コイル1〜4)を一直線上に並
べたリニアモータコイル4を備えている。リニアモータ
コイル4はコイル支持部材3に支持されており、リニア
モータコイル4を構成するコイルの並ぶ方向と平行に、
一対のガイド2が設けられている。ガイド2には、テー
ブル天板1が軸受け6を介して取り付けられており、テ
ーブル天板1はガイド2によって前記コイルの並ぶ方向
に自在に案内される。テーブル天板1には可動磁石5が
取り付けられ、可動磁石5はコイルの並ぶ方向に永久磁
石を極性を交互にして4対並べて構成されている。
【0014】また、ガイド2の側方にはテーブル天板1
の位置を検出するリニアスケールなどの位置検出器7が
設けられている。特に高精度な位置決め精度が必要な半
導体露光装置などでは、位置検出器としてレーザ測長器
が使用される。位置検出器7からはテーブル1の移動方
向に応じてアップ、ダウン信号が出力され、これをカウ
ンタユニット10に取り込んでカウントすることにより
テーブルの位置情報が得られる。カウンタユニットは、
テーブル天板に取り付けられた遮光板8が原点フォトス
イッチ9を通過した際に初期化される。カウンタユニッ
ト10にはサーボコントローラ11が接続されており、
テーブルの目標位置とカウンタユニット10から得られ
る現在位置との差分を、例えばPID演算して制御出力
とし、これをD/Aコンバータ13へ指令値として出力
して位置決め制御を行う。D/Aコンバータ13の出力
および反転出力は4つのスイッチ14に供給され、各ス
イッチ14には、各コイルが電流アンプ15を介して接
続されている。
【0015】相切替えコントローラ12は、各スイッチ
14によりD/Aコンバータ13の出力または反転出力
を選択して各電流アンプ15に供給する。
【0016】本実施例では、相切替えコントローラ12
は、切替え位置最適化シーケンスプログラム18に基づ
いて以下の動作を行う。遮光板8が原点フォトスイッチ
9を通過するようにテーブル1を駆動してカウンタユニ
ット10を初期化した後、まずはじめにテーブル1を相
切替え位置付近まで移動させる。そこで、図2に示すよ
うに、例えばコイル2とコイル3に同じ値の電流を発生
推力が逆向きになるように同時に通電する。この時、電
流値が大きければ大きいほど外乱の影響を受けにくくな
る。通電を続けると、ステージ1は発生推力がつり合う
位置でやがて静止する。このステージ1の静止位置を位
置検出器7によって計測する。この静止位置は、相切替
え前後のコイルの発生する推力が等しくなる位置であ
り、推力段差を発生させない最適な切替え位置である。
こうした計測動作をテーブルの可動範囲中にある全ての
相切替え位置にて行い、計測結果を例えばRAM(ラン
ダム・アクセス・メモリ)17に順次記憶していく。
【0017】ステージ1を位置決めのために移動させる
場合には、RAM17に記憶してある相切替え位置を参
照しながらアンプ切替え信号を出力し、モータコイルを
適切に切替えながら駆動すれば、図3に示すように相切
替え位置において推力の段差がなくなり、速度ムラの発
生を抑えることができる。
【0018】また、このような相切替え位置の最適化シ
ーケンスを定期的に実行することで、モータおよび永久
磁石の経年変化に伴う誤差にも対処できる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
相型モータの相切り替え位置付近における推力が、一方
のコイルには正方向に、また他方のコイルには負方向に
発生するように同じ値の電流を同時に通電し、これによ
って静止したステージの位置を計測するようにしたた
め、モータの相切替え位置にて相切替え前後のコイルの
発生推力がつり合う位置(推力段差のでない位置)を精
度よく求めることができる。こうした計測結果を全ての
切替え位置にて行い結果を保持しておき、保持しておい
た計測結果の値を参照しながら多相型モータの相の切替
え動作を行うことにより、相切替え時の推力段差はなく
なり、定速移動中にも速度ムラの発生しない高精度な位
置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る位置決めテーブル装
置の概略構成図である。
【図2】 図1の装置の切替え位置計測のための通電パ
ターン示した図である。
【図3】 図1の装置の制御特性を示す図である。
【図4】 多相型リニアモータの通電パターンを示した
図である。
【図5】 従来の位置決めテーブル装置の制御特性を示
す図である。
【図6】 従来の位置決めテーブル装置の概略構成図で
ある。
【符号の説明】
1:テーブル天板、2:ガイド、3:コイル支持部材、
4:リニアモータコイル、5:可動磁石、6:軸受け、
7:位置検出器(リニアスケール)、8:遮光板、9:
原点フォトスイッチ、10:カウンタユニット、11:
サーボコントローラ、12:相切替えコントローラ、1
3:D/Aコンバータ、14:スイッチ、15:電流ア
ンプ、17:RAM、18:相切替え位置最適化シーケ
ンスプログラム、101:テーブル天板、102:ガイ
ド、103:コイル支持部材、104:リニアモータコ
イル、105:可動磁石、106:軸受け、107:位
置検出器(リニアスケール)、108:遮光板、10
9:原点フォトスイッチ、110:カウンタユニット、
111:サーボコントローラ、112:相切替えコント
ローラ、113:D/Aコンバータ、114:スイッ
チ、115:電流アンプ、116:ROM。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/68 H01L 21/30 516B H02P 7/00 101 B23Q 1/14 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テーブルの位置を検出する位置検出器
    と、前記テーブルを駆動する多相型のモータと、このモ
    ータの複数個のコイルの中から前記テーブルの位置に応
    じて通電すべきコイルを選択的に切り替えて前記テーブ
    ルを位置決めする駆動制御手段とを備えた位置決めテー
    ブル装置において、 前記駆動制御手段は、前記モータの相切り替え位置付近
    において、切り替えられるべき一方のコイルには正方向
    の推力が発生するように電流を通電し、他方のコイルに
    は負方向に推力が発生するように、前記一方のコイルと
    同じ値の電流を同時に通電し、これにより静止したステ
    ージの位置を前記位置検出器により計測するものである
    ことを特徴とする位置決めテーブル装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動制御手段は、前記計測を、テー
    ブルの可動範囲中にある全ての相切り替え位置にて行
    い、その計測結果を保持しておく手段を有することを特
    徴とする請求項1記載の位置決めテーブル装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動制御手段は、前記保持しておい
    た計測結果の値を参照しながら、前記多相型モータの相
    の切り替え動作を行うことを特徴とする請求項2記載の
    位置決めテーブル装置。
JP24231595A 1995-08-29 1995-08-29 位置決めテーブル装置 Pending JPH0961563A (ja)

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JP24231595A JPH0961563A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 位置決めテーブル装置

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JP24231595A JPH0961563A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 位置決めテーブル装置

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JPH0961563A true JPH0961563A (ja) 1997-03-07

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JP24231595A Pending JPH0961563A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 位置決めテーブル装置

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JP (1) JPH0961563A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005312213A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Yaskawa Electric Corp リニアモータ制御装置および制御方法
JP2011014876A (ja) * 2009-06-04 2011-01-20 Canon Inc 位置決め装置、及びそれを用いたリソグラフィ装置並びにデバイス製造方法

Cited By (3)

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