JPH10328954A - Positioining table device and estimation of initial position - Google Patents
Positioining table device and estimation of initial positionInfo
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- JPH10328954A JPH10328954A JP9148461A JP14846197A JPH10328954A JP H10328954 A JPH10328954 A JP H10328954A JP 9148461 A JP9148461 A JP 9148461A JP 14846197 A JP14846197 A JP 14846197A JP H10328954 A JPH10328954 A JP H10328954A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体露光装置や工
作機械等に使用する位置決めテーブル装置および初期位
置推定方法に係り、特に工具または被加工物を搭載する
テーブルの位置を検出する位置検出器と、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およびそのよ
うな装置の初期位置推定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning table device and an initial position estimating method for use in a semiconductor exposure apparatus or a machine tool, and more particularly to a position detector for detecting a position of a table on which a tool or a workpiece is mounted. The present invention relates to a positioning table device provided with a polyphase type motor for selectively switching coils to be energized according to the position of a table, and a method for estimating an initial position of such a device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10および図11は従来の位置決めテ
ーブル装置の概略構成を示す。図10は図11のものに
対し、予圧磁石17を付加した例を示す。これらの図に
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41〜44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が静圧軸受け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4の並ぶ方向に自在に案内される。図
10に示す予圧磁石17は、テーブル天板1に取り付け
られ、静圧軸受け6の隙間を所定の値(数μm)に保つ
ために、ガイド(磁性材)を吸引し予圧を与える。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、図9に示されるように、前記コイル4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。2. Description of the Related Art FIGS. 10 and 11 show a schematic configuration of a conventional positioning table device. FIG. 10 shows an example in which a preload magnet 17 is added to that of FIG. A conventional positioning table device as shown in these figures is a linear motor coil 4 in which four-phase coils 41 to 44 are arranged in a straight line.
It has. The linear motor coil 4 is supported by the coil support member 3, and a pair of guides 2 is provided in parallel with the direction in which the coils constituting the linear motor coil 4 are arranged. A table top 1 is attached to the guide 2 via a static pressure bearing 6, and the table top 1 is freely guided by the guide 2 in the direction in which the coils 4 are arranged. The preload magnet 17 shown in FIG. 10 is attached to the table top plate 1 and applies a preload by attracting a guide (magnetic material) in order to keep the gap between the hydrostatic bearings 6 at a predetermined value (several μm). A movable magnet 5 is attached to the table top 1, and the movable magnet 5
As shown in FIG. 9, four pairs of permanent magnets are alternately arranged in the direction in which the coils 4 are arranged with alternating polarities.
【0003】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からはテーブルの移動方向
に応じてアップ、ダウン(インクリメンタル)信号が出
力され、これをカウンタユニット11でカウントするこ
とによってテーブルの位置情報が得られる。しかし、テ
ーブルの絶対位置を得るには、テーブルに取り付けた遮
光板8が原点フォトスイッチ9を通過するまでテーブル
を駆動し、カウンタユニット11を初期化させる必要が
ある(この動作をテーブルのイニシャライズ動作と呼
ぶ)。A table top 1 is provided beside the guide 2.
Is provided with a position detector 7 such as a linear scale for detecting the position. In particular, in a semiconductor exposure apparatus or the like that requires high positioning accuracy, a laser length measuring device is used as a position detector. An up / down (incremental) signal is output from the position detector 7 according to the moving direction of the table, and the position information of the table is obtained by counting this signal by the counter unit 11. However, in order to obtain the absolute position of the table, it is necessary to drive the table and initialize the counter unit 11 until the light shielding plate 8 attached to the table passes through the origin photoswitch 9 (this operation is performed when the table is initialized. ).
【0004】このような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4への
通電パターンを図9に示す。図中において記号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
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9の(ケース
0)〜(ケース9)に示すように、可動磁石5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
電流の向きを切り替え、同一方向に推力を発生させるこ
とで、可動磁石5を所定の方向に移動させるとともにテ
ーブルを移動させている。FIG. 9 shows an energizing pattern for the linear motor coil 4 in a positioning table device having such a polyphase linear motor. In the drawing, symbols A and B indicate the direction of the current flowing through each coil, symbol B indicates the current facing forward when viewed from the front of the drawing, and symbol A indicates the direction of the current flowing in the opposite direction. As shown in (Case 0) to (Case 9) of FIG. 9, the direction of the coil to be energized and the direction of the current flowing through the coil are switched according to the positional relationship with the movable magnet 5, and the thrust is generated in the same direction. The table is moved while the magnet 5 is moved in a predetermined direction.
【0005】例えば特開平06−165471号公報な
どでは、可動磁石5の極性(N極、S極)は、コイル支
持部材3に配置された界磁検出器(ホール素子等)10
で検出され、相切り替えコントローラ13はこの界磁検
出器10からの信号に応じて、図9で示すような可動磁
石とコイルの位置関係に応じて、スイッチ15を適切に
切り替え制御するものである。各スイッチ15ごとにコ
イル相が電流アンプ16を介して接続されており、相切
り替えコントローラ13から出力されるコイル選択信号
によりスイッチ15が切り替え制御されて各コイルへの
通電が行なわれる。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-165471, the polarity (N-pole, S-pole) of the movable magnet 5 is determined by a field detector (such as a Hall element) 10 disposed on the coil support member 3.
The phase switching controller 13 controls the switch 15 appropriately in accordance with the signal from the field detector 10 and the positional relationship between the movable magnet and the coil as shown in FIG. . A coil phase is connected to each switch 15 via a current amplifier 16, and the switch 15 is switched and controlled by a coil selection signal output from a phase switching controller 13 to energize each coil.
【0006】カウンタユニット11にはサーボコントロ
ーラ12が接続されており、サーボコントローラ12は
テーブル1の目標位置とカウンタユニット11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14へ指令値として出
力し位置決め制御を行なう。D/Aコンバータ14の出
力は、スイッチ15および電流アンプ16を介して各コ
イル4ヘ供給され、各コイル4への通電が行なわれる。[0006] A servo controller 12 is connected to the counter unit 11, and the servo controller 12 obtains a control output by, for example, PID calculation of a difference between a target position of the table 1 and a current position obtained from the counter unit 11. This is output to the D / A converter 14 as a command value to perform positioning control. The output of the D / A converter 14 is supplied to each coil 4 via a switch 15 and a current amplifier 16, and the current is supplied to each coil 4.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では界磁検出器を使用して可動磁石の位置を検出し
多相型モータの相の切り替えを行なっているため、次の
ような問題点がある。 (1)界磁検出器を組み込んだ高価なコイルユニットを
製作する必要がある。 (2)界磁検出器からの多数の配線を引き回すのは面倒
で煩わしく、断線等の恐れもあり信頼性に欠ける。 (3)界磁検出器が1個でも破損するとテーブルが正常
に動作しない。However, in the above-mentioned prior art, the position of the movable magnet is detected using the field detector to switch the phase of the multi-phase motor. There is. (1) It is necessary to manufacture an expensive coil unit incorporating a field detector. (2) It is troublesome and troublesome to route a large number of wires from the field detector, and there is a risk of disconnection or the like, and the reliability is lacking. (3) If even one field detector is damaged, the table does not operate properly.
【0008】そこで、界磁検出器を排除し位置決め制御
用の位置検出器(リニアスケール)のみを使用して多相
型モータの相切り替えを行なうことが考えられる。しか
し安易に相切り替え用のセンサ(界磁検出器)を排除し
てしまうと、位置決め装置の立ち上げ直後などはコイル
と可動磁石の位置関係が不明となり、どのコイルにどち
ら向きに通電したら良いのかわからなくなり、原点スイ
ッチまでのイニシャライズ動作が行なえないという事態
に陥る。上述のインクリメンタル型の位置検出器では、
原点スイッチをテーブルが通過するまでは、絶対位置が
分からないためである。Therefore, it is conceivable to perform the phase switching of the polyphase type motor using only the position detector (linear scale) for positioning control without the field detector. However, if the sensor (field detector) for phase switching is easily removed, the positional relationship between the coil and the movable magnet is unknown immediately after the positioning device is started, and which coil should be energized in which direction? As a result, it is impossible to perform the initialization operation up to the origin switch. In the above-mentioned incremental type position detector,
This is because the absolute position is not known until the table has passed the home switch.
【0009】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、テーブルの位置を検出する位置検出
器と、多相型のモータと、静圧軸受けとを備えた位置決
めテーブル装置において、位置決め制御用とは別の相切
り替え用のセンサ(界磁検出器)を一切排除しても、テ
ーブルのイニシャライズ動作が可能な安価で信頼性の高
い位置決め装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and is directed to a positioning table apparatus provided with a position detector for detecting a position of a table, a polyphase motor, and a hydrostatic bearing. It is another object of the present invention to provide an inexpensive and highly reliable positioning device capable of performing a table initialization operation even if any phase switching sensor (field detector) other than the positioning control sensor is eliminated.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の第1の態様では、極性が交互に異なる複数の磁
界を生じさせる磁極と、この磁界に対向させて配置した
複数のコイルとを有し、磁界とコイルとの位置関係に応
じて通電するコイルを選択的に切り替えることにより、
直線的に駆動する多相型のモータ、このモータによって
移動され位置決めされるテーブル、および、このテーブ
ルの位置を検出する位置検出手段を備えた位置決めテー
ブル装置において、一個または複数のコイルに所定の順
序で定電流を順次通電し、その通電によりテーブルが磁
界の釣り合う位置で停止したかどうかを判定し、通電し
たコイルとその判定結果とに基づいて多相型モータのコ
イルと磁石の位置関係として前記テーブルの絶対位置を
推定することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities, and a plurality of coils disposed opposite to the magnetic field are provided. By selectively switching the coil to be energized according to the positional relationship between the magnetic field and the coil,
In a positioning table apparatus including a linearly driven polyphase motor, a table moved and positioned by the motor, and position detecting means for detecting a position of the table, a predetermined order is applied to one or a plurality of coils. It is determined whether or not the table is stopped at a position where the magnetic field is balanced by the application of the constant current, and the positional relationship between the coil and the magnet of the polyphase type motor is determined based on the energized coil and the determination result. It is characterized in that the absolute position of the table is estimated.
【0011】また、本発明の第2の態様では、極性が交
互に異なる複数の磁界を生じさせる磁極と、この磁界に
対向させて配置した複数のコイルとを有し、磁界とコイ
ルとの位置関係に応じて通電するコイルを選択的に切り
替えることにより、直線的に駆動する多相型のモータ、
このモータによって移動され位置決めされるテーブル、
および、このテーブルの位置を検出する位置検出手段を
備えた位置決めテーブル装置において、前記各コイルに
所定の交番電流を順次通電してテーブルを加振し、各コ
イルに通電した際のテーブルの変位を前記位置検出手段
の出力に基づいて計測し、その計測結果に基づいて多相
型モータのコイルと磁石の位置関係として前記テーブル
の絶対位置を推定することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having different polarities alternately, and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field. By selectively switching the coil to be energized according to the relationship, a polyphase motor that drives linearly,
A table moved and positioned by this motor,
Further, in a positioning table device provided with position detecting means for detecting the position of the table, a predetermined alternating current is sequentially applied to the respective coils to excite the table, and the displacement of the table when the respective coils are energized is measured. It is characterized in that the absolute position of the table is estimated as a positional relationship between a coil and a magnet of a polyphase motor based on the measurement result based on the output of the position detecting means.
【0012】これらの絶対位置推定の手法は、特に、位
置検出手段がテーブルの移動量を検出する相対位置検出
手段である場合、装置立ち上げ時に位置検出手段では検
出できないテーブルの初期位置を推定するために好適に
用いることができる。These absolute position estimating methods estimate the initial position of the table which cannot be detected by the position detecting means when the apparatus is started up, particularly when the position detecting means is a relative position detecting means for detecting the amount of movement of the table. Therefore, it can be suitably used.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の一形態で
は、極性が交互に異なる複数の磁界を生じさせる磁極
と、この磁界に対向させて配置した複数のコイルとを有
し、磁界とコイルとの位置関係に応じて通電するコイル
を選択的に切り替えることにより、直線的に駆動する多
相型のモータ、このモータによって移動され位置決めさ
れるテーブル、および、このテーブルの位置を検出する
位置検出手段を備えた位置決めテーブル装置において、
一個のコイルに定電流を通電してテーブルが磁界の釣り
合う位置で停止したかどうかを判定する手段を設け、も
し停止しなければ次のコイルに順次通電してステージが
停止する位置を求め、これらの結果より多相型モータの
コイルと磁石の位置関係を得る手段を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a preferred embodiment of the present invention, a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field are provided. A multi-phase motor driven linearly by selectively switching coils to be energized in accordance with the positional relationship with the table, a table moved and positioned by the motor, and position detection for detecting the position of the table In a positioning table device provided with means,
A means for determining whether or not the table stops at a position where the magnetic field is balanced by applying a constant current to one coil is provided.If the table does not stop, the next coil is sequentially energized to determine the position at which the stage stops. Means for obtaining the positional relationship between the coils and the magnets of the polyphase motor based on the result of (1).
【0014】ここで、前記位置検出手段は、通常、所定
の原点位置にテーブルが位置していることを検出する原
点検出手段、および、この検出が行なわれた位置を基準
としてテーブルの移動量を測定する移動量測定手段を有
する。また、前記得られた位置関係に基づいて、前記原
点検出手段が原点を検出できるようにテーブルを原点方
向に駆動し、イニシャライズ動作を行なう手段を備え
る。Here, the position detecting means usually includes an origin detecting means for detecting that the table is located at a predetermined origin position, and an amount of movement of the table based on the detected position. It has a moving amount measuring means for measuring. Further, there is provided a means for driving the table in the direction of the origin so as to allow the origin detection means to detect the origin based on the obtained positional relationship, thereby performing an initialization operation.
【0015】本発明の好ましい実施の他の形態では、極
性が交互に異なる複数の磁界を生じさせる磁極と、この
磁界に対向させて配置した複数のコイルとを有し、磁界
とコイルとの位置関係に応じて通電するコイルを選択的
に切り替えることにより、直線的に駆動する多相型のモ
ータ、このモータによって移動され位置決めされるテー
ブル、このテーブルの位置を検出する位置検出手段、お
よび、このテーブルを前記モータの駆動方向に、静圧軸
受けを介して案内するガイド手段を備えた位置決めテー
ブル装置において、各コイルに所定の正弦波電流を通電
してテーブルを加振し、テーブル変位の振幅量および変
位方向と通電電流との位相関係を順次計測し、これらの
計測結果により前記多相型モータのコイルと磁極との位
置関係を得る、初期位置推定手段を有する。According to another preferred embodiment of the present invention, a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having polarities alternately different from each other and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field are provided. By selectively switching the coil to be energized according to the relationship, a polyphase motor driven linearly, a table moved and positioned by the motor, position detecting means for detecting the position of the table, and In a positioning table device having guide means for guiding a table through a static pressure bearing in a driving direction of the motor, a predetermined sine wave current is applied to each coil to excite the table, and the amplitude of table displacement is measured. And the phase relationship between the displacement direction and the conduction current is sequentially measured, and the positional relationship between the coil and the magnetic pole of the polyphase motor is obtained based on the measurement results. Having position estimation means.
【0016】ここで、前記位置検出手段は、通常、所定
の原点位置にテーブルが位置していることを検出する原
点検出手段、および、この検出が行なわれた位置を基準
としてテーブルの移動量を測定する移動量測定手段を有
する。また、前記得られた位置関係に基づいて、前記原
点検出手段が原点を検出できるようにテーブルを原点方
向に駆動し、イニシャライズ動作を行なう手段を備え
る。Here, the position detecting means usually includes origin detecting means for detecting that the table is located at a predetermined origin position, and an amount of movement of the table based on the detected position. It has a moving amount measuring means for measuring. Further, there is provided a means for driving the table in the direction of the origin so as to allow the origin detection means to detect the origin based on the obtained positional relationship, thereby performing an initialization operation.
【0017】[0017]
【作用】上記構成によれば、コイルに定電流を通電して
テーブルが磁界の釣り合う位置で停止したかどうかを判
定でき、これらの計測結果により多相型モータのコイル
と磁極との位置関係が得られる。あるいは、各コイルに
所定の正弦波電流を通電してテーブルを加振し、テーブ
ル変位の振幅量を前記位置検出手段により順次計測し、
これらの計測結果により多相型モータのコイルと磁極と
の位置関係が得られる。そのため、位置決め制御用とは
別の相切り替え用のセンサを一切削除しても、得られた
位置関係に基づいて原点スイッチまでのイニシャライズ
駆動が行なわれる。したがって、安価で信頼性の高い位
置決め装置が提供される。According to the above arrangement, it is possible to determine whether or not the table is stopped at a position where the magnetic field is balanced by supplying a constant current to the coil, and based on these measurement results, the positional relationship between the coil and the magnetic pole of the polyphase motor is determined. can get. Alternatively, a predetermined sine wave current is applied to each coil to vibrate the table, and the amplitude of the table displacement is sequentially measured by the position detecting means,
From these measurement results, the positional relationship between the coil and the magnetic pole of the polyphase motor can be obtained. Therefore, even if any phase switching sensor different from the positioning control sensor is deleted, the initialization drive up to the origin switch is performed based on the obtained positional relationship. Therefore, an inexpensive and highly reliable positioning device is provided.
【0018】[0018]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。実施例1 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41〜44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が静圧軸
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。このように静圧軸受けを使用した位置決めテーブ
ルでは、静圧軸受けの隙間を所定の値(数μm)に保つ
ために予圧磁石17を配置し、ガイド(磁性材)を吸収
し予圧を与える。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(図9参照)並べて構成され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a positioning table device according to an embodiment of the present invention. This positioning table device includes a linear motor coil 4 in which four-phase coils 41 to 44 are arranged in a straight line. The linear motor coil 4 is supported by the coil support member 3, and a pair of guides 2 is provided in parallel with the direction in which the coils constituting the linear motor coil 4 are arranged. A table top 1 is attached to the guide 2 via a static pressure bearing 6, and the table 2 is freely guided by the guide 2 in the direction in which the coils are arranged. In the positioning table using the static pressure bearings as described above, the preload magnet 17 is arranged to maintain the gap between the static pressure bearings at a predetermined value (several μm), and absorbs a guide (magnetic material) to apply a preload. A movable magnet 5 is attached to the table top 1, and the movable magnet 5 is configured by arranging four pairs of permanent magnets (see FIG. 9) with alternating polarities in the direction in which the coils are arranged.
【0019】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11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。しかし、テーブルの絶対
位置を得るには、テーブルに取り付けた遮光板8を原点
フォトスイッチ9が検出するまでテーブルを駆動し、そ
の検出出力によりカウンタユニット11を初期化させる
必要がある。リニアモータコイル4のコイル41〜44
への通電パターンは図9と同様である。A table top 1 is provided beside the guide 2.
Is provided with a position detector 7 such as a linear scale for detecting the position. In particular, in a semiconductor exposure apparatus or the like that requires high positioning accuracy, a laser length measuring device is used as a position detector. An up / down signal is output from the position detector 7 in accordance with the moving direction of the table. The up / down signal is taken into the counter unit 11 and counted to obtain table position information. However, in order to obtain the absolute position of the table, it is necessary to drive the table until the origin photo switch 9 detects the light shielding plate 8 attached to the table, and to initialize the counter unit 11 with the detection output. Coil 41 to 44 of linear motor coil 4
The energization pattern is the same as in FIG.
【0020】図2は、多相型モータのある一つのコイル
(例えばコイル43)に一定の電流を通電した場合を示
す。図2(a)、(b)のように磁界(発生推力)の釣
り合う位置関係にある場合、発生推力が釣り合い、テー
ブルはその場所に停止する。FIG. 2 shows a case where a constant current is applied to one coil (for example, the coil 43) of the polyphase type motor. When the magnetic field (generated thrust) is in a balanced positional relationship as shown in FIGS. 2A and 2B, the generated thrust is balanced and the table stops at that location.
【0021】図3は、図9のコイルと磁石の各位置関係
(ケース0〜9)において、コイル41〜44のそれぞ
れに一定電流を通電した際に発生する推力を示してい
る。ここでは説明のため、相の切り替えピッチが10m
mで発生推力が10N程度であるとしている。FIG. 3 shows the thrust generated when a constant current is applied to each of the coils 41 to 44 in the respective positional relationships (cases 0 to 9) between the coils and the magnets in FIG. Here, for explanation, the phase switching pitch is 10 m.
m, the generated thrust is about 10N.
【0022】次に、可動磁石5とコイル4(41〜4
4)の位置関係すなわちテーブルの絶対位置を推定する
手順を図4を参照しながら具体的に説明する。まず、コ
イル41に一定電流を通電しつつ、テーブルの位置を観
測しテーブルが停止したかどうかを判断する。テーブル
が0〜35mm付近にある時は、発生する推力は、aの
位置にテーブルが移動するように働くために、やがてa
付近に停止する。aは絶対座標が15mmであることが
事前に分かっている。Next, the movable magnet 5 and the coil 4 (41 to 4)
The procedure for estimating the positional relationship 4), that is, the absolute position of the table, will be specifically described with reference to FIG. First, while applying a constant current to the coil 41, the position of the table is observed to determine whether or not the table has stopped. When the table is in the vicinity of 0 to 35 mm, the generated thrust acts to move the table to the position a, so that a
Stop nearby. It is known in advance that a has an absolute coordinate of 15 mm.
【0023】テーブルが35〜100mm付近にある時
は、コイル41に通電してもテーブルを一定の位置に停
止させることはできない。これらはコイル41に一定電
流を通電しつつ、テーブルの位置を観測することで判断
可能であり、この場合は次にコイル43に通電する。 今
度はコイル41に通電した場合と異なり、テーブルはb
(図2(a)のパターン)とc(図2(b)のパター
ン)の2点で停止することが考えられる。bとcの位置
を判別するには、さらに次のコイル44に微少な電流を
通電してみる。b(d)では推力が発生しないためテー
ブルの位置が変動しないのに対し、c(e)では推力が
大きいため、テーブルの位置は大きく変位することが観
測できる。従ってコイル43に通電しテーブルが2カ所
で停止した場合でも、テーブルがdは33mm、eは7
5mm付近に停止していることが判別できる。テーブル
初期位置推定部18は、一定電流を流すための指令をD
/Aコンバータ14に、また計測時に相を切り替えるた
めの相選択信号を相切り替えコントローラ13に出力
し、テーブルが停止したかどうかを判定すると共に、絶
対位置を推定する。When the table is in the vicinity of 35 to 100 mm, the table cannot be stopped at a fixed position even if the coil 41 is energized. These can be determined by observing the position of the table while applying a constant current to the coil 41. In this case, the coil 43 is energized next. This time, unlike the case where the coil 41 is energized, the table is b
It is conceivable to stop at two points (the pattern in FIG. 2A) and c (the pattern in FIG. 2B). To determine the positions of b and c, a small current is applied to the next coil 44. It can be observed that the position of the table does not fluctuate in b (d) because no thrust is generated, whereas the position of the table is greatly displaced in c (e) because the thrust is large. Therefore, even if the coil 43 is energized and the table stops at two places, the table d is 33 mm and e is 7
It can be determined that the vehicle stops around 5 mm. The table initial position estimating unit 18 outputs a command for flowing a constant current to D
A / A converter 14 and a phase selection signal for phase switching at the time of measurement are output to phase switching controller 13 to determine whether the table has stopped and to estimate the absolute position.
【0024】しかし、ここで推定されるテーブルの絶対
座標は、多相型モータの相を切り替えるのに支障をきた
さない程度の誤差(±数mm)を含んだおおよその値で
あり、実際にはこの後テーブルを原点スイッチまで駆動
してカウンタユニットを初期化する必要がある。テーブ
ルのおおよその初期位置が推定できれば、リニアスケー
ル7からの信号を推定された座標に加減算していくこと
で、相の切り替え位置にてスイッチ15を適切に切り替
えることができ、その結果原点スイッチ9までのイニシ
ャライズ動作を行なうことが可能となる。However, the absolute coordinates of the table estimated here are approximate values including an error (± several mm) that does not hinder the switching of the phase of the polyphase motor. After that, it is necessary to drive the table to the origin switch to initialize the counter unit. If the approximate initial position of the table can be estimated, the switch 15 can be appropriately switched at the phase switching position by adding or subtracting the signal from the linear scale 7 to the estimated coordinates. As a result, the origin switch 9 It is possible to perform the initialization operation up to this point.
【0025】各スイッチ15にはコイル相が電流アンプ
16を介して接続されており、相切り替えコントローラ
13から出力されるコイル選択信号によりスイッチ15
が切り替え制御されて各コイルへの通電が行なわれる。
カウンタユニット11にはサーボコントローラ12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
11から得られる現在位置との差分を、例えばPID演
算し制御出力としてD/Aコンバータ14へ指令値とし
て出力し位置決め制御を行なう。A coil phase is connected to each switch 15 via a current amplifier 16, and the switch 15 is switched by a coil selection signal output from a phase switching controller 13.
Are controlled to switch the current to each coil.
The servo controller 12 is connected to the counter unit 11, and calculates a difference between the target position of the table and the current position obtained from the counter unit 11, for example, PID calculation, and outputs it as a control output to the D / A converter 14 as a command value. Performs positioning control.
【0026】以上説明したように本実施例によれば、一
個のコイルに定電流を通電してテーブルが磁界の釣り合
う位置で停止したかどうかを判定する手段を設け、もし
停止しなければ次のコイルに順次通電してステージが停
止する位置を求め、これらの結果より多相型モータのコ
イルと磁石の位置関係が得られるため、位置決め制御用
とは別の相切り替え用のセンサ(界磁検出器)を一切排
除しても、テーブルのイニシャライズ動作を行なうこと
が可能となる。したがって、安価で信頼性の高い位置決
め装置を提供することができる。As described above, according to the present embodiment, means is provided for determining whether or not the table stops at a position where the magnetic field is balanced by supplying a constant current to one coil. The position at which the stage stops by sequentially energizing the coil is obtained, and the positional relationship between the coil and the magnet of the polyphase motor can be obtained from these results. Therefore, a phase switching sensor (field detection ), The table can be initialized. Therefore, an inexpensive and highly reliable positioning device can be provided.
【0027】実施例2 図5は本発明の第2の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41〜44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が静
圧軸受け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。 Embodiment 2 FIG. 5 is a schematic structural view of a positioning table apparatus according to a second embodiment of the present invention. This positioning table device
A linear motor coil 4 in which four-phase coils 41 to 44 are arranged in a straight line is provided. The linear motor coil 4 is supported by the coil support member 3, and the linear motor coil 4
A pair of guides 2 parallel to the direction in which the coils constituting
Is provided. A table top 1 is attached to the guide 2 via a static pressure bearing 6, and the table 2 is freely guided by the guide 2 in the direction in which the coils are arranged. A movable magnet 5 is attached to the table top 1, and the movable magnet 5 is configured by arranging four pairs of permanent magnets in the direction in which the coils are arranged, with alternating polarities.
【0028】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11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。しかし、テーブルの絶対
位置を得るには、テーブルに取り付けた遮光板8を原点
フォトスイッチ9が検出するまでテーブルを駆動し、そ
の検出出力によりカウンタユニット11を初期化させる
必要がある。リニアモータコイル4のコイル41〜44
への通電パターンは図9と同様である。A table top 1 is provided beside the guide 2.
Is provided with a position detector 7 such as a linear scale for detecting the position. In particular, in a semiconductor exposure apparatus or the like that requires high positioning accuracy, a laser length measuring device is used as a position detector. An up / down signal is output from the position detector 7 in accordance with the moving direction of the table. The up / down signal is taken into the counter unit 11 and counted to obtain table position information. However, in order to obtain the absolute position of the table, it is necessary to drive the table until the origin photo switch 9 detects the light shielding plate 8 attached to the table, and to initialize the counter unit 11 with the detection output. Coil 41 to 44 of linear motor coil 4
The energization pattern is the same as in FIG.
【0029】図6は、この静圧軸受け6を使用した位置
決めテーブル装置において、多相型モータのある一つの
コイル41〜44に所定の正弦波電流を通電しテーブル
を加振することにより、その位置でのモータの発生推力
に比例した振幅が計測されることを示す。電流の大きさ
Vrおよび周期Frは、計測中の発熱量があまり大きく
ならないような値に決めておく必要がある。FIG. 6 shows a positioning table device using this hydrostatic bearing 6 by applying a predetermined sine wave current to one of the coils 41 to 44 of a polyphase type motor to vibrate the table. It shows that the amplitude proportional to the generated thrust of the motor at the position is measured. The magnitude Vr and the cycle Fr of the current need to be determined so that the calorific value during measurement does not become too large.
【0030】この図では、指令電流は1周期のみ示して
いるが、実際には何周期かの指令電流を流して、計測さ
れる変位を平均化処理したほうが推定精度はアップす
る。また磁石5とコイル41〜44の位置関係によっ
て、指令電流に対する振動波形の位相が変わるため、こ
れらの符号も併せて観測しながら振幅量(max p)
を求める。In this figure, the command current is shown only for one cycle. However, the accuracy of estimation is improved when the command current for several cycles is passed and the measured displacement is averaged. Further, since the phase of the vibration waveform with respect to the command current changes depending on the positional relationship between the magnet 5 and the coils 41 to 44, the amplitude (max) is observed while observing these signs together. p)
Ask for.
【0031】図7は、図9のコイルと磁石の各位置関係
(ケース0〜9)において、コイル41〜44のそれぞ
れに一定正弦波電流を通電した際に計測される振幅量を
示す。ここでは説明のため、相の切り替えピッチが10
mmで、指令電流に対してテーブル位置が最大約100
μm程度変位するものとする。次に可動磁石とコイルの
位置関係すなわちテーブルの絶対位置を推定する手順を
図7および8を参照しながら具体的な数値例をもとに説
明する。FIG. 7 shows the amplitude measured when a constant sinusoidal current is applied to each of the coils 41 to 44 in the respective positional relationships (cases 0 to 9) between the coils and the magnets in FIG. Here, for explanation, the phase switching pitch is 10
mm, the table position is up to about 100 for the command current.
The displacement is about μm. Next, a procedure for estimating the positional relationship between the movable magnet and the coil, that is, the absolute position of the table, will be described based on specific numerical examples with reference to FIGS.
【0032】まず、図8に示すように、コイル41〜4
4のそれぞれに所定の正弦波電流を順次通電し、通電前
後の変位を順次計測する。振幅と位相を計測すれば、例
えば次のような計測値が得られる。First, as shown in FIG.
4 is sequentially supplied with a predetermined sine wave current, and the displacement before and after the supply is sequentially measured. If the amplitude and phase are measured, for example, the following measurement values can be obtained.
【0033】[0033]
【数1】 静圧軸受けを使ったテーブル装置では摩擦がないことか
ら、計測中に何らかの理由で計測開始点からテーブルが
動いてしまうことが考えられる。しかし、初期位置推定
を開始した際のテーブルの位置と、各コイルに通電し加
振した際のテーブル変位の振幅の中心値とのずれ量Δx
をもとに、計測結果の補正を行なうことができる。(Equation 1) Since there is no friction in a table device using a static pressure bearing, it is conceivable that the table may move from the measurement start point for some reason during measurement. However, the difference Δx between the position of the table when the initial position estimation is started and the center value of the amplitude of the table displacement when the respective coils are energized and vibrated.
Can be used to correct the measurement result.
【0034】次に、4個の計測データの最大値および符
号より図7のどのケースに該当するかを判定する。上述
の計測値の場合、コイル42のデータが最も大きいが、
これに該当するケースとして、図7から、ケース1とケ
ース5の2通りの場合(図7の▼部分)があることが分
かる。さらにコイル4の変位量(▽)を比較することに
よって、上記2通りのケースのうちケース1に該当する
ことが分かる。Next, it is determined which case in FIG. 7 corresponds to the maximum value and the sign of the four measurement data. In the case of the above measurement values, the data of the coil 42 is the largest,
It can be seen from FIG. 7 that there are two cases (case ▼ in FIG. 7) that correspond to this. Further, by comparing the displacement (▽) of the coil 4, it can be seen that this case corresponds to case 1 of the above two cases.
【0035】次に該当するケース番号において、座標演
算に使用するコイル、すなわちそのケースにおける変位
の勾配を利用してそのケース内での詳細な座標p fi
neを求めるのに適したコイルが一意に決まる。各ケー
スにおいて適した勾配の部分は★で示してある。図3か
らわかるように勾配部分a★、b★、c★、d★におけ
るp fineはそれぞれ次の(a)〜(d)の4つの
演算式で表わすことができる。Next, in the corresponding case number, a detailed coordinate p in the case using the coil used for the coordinate calculation, that is, the gradient of the displacement in the case. fi
A coil suitable for obtaining ne is uniquely determined. Suitable gradients in each case are indicated by ★. As can be seen from FIG. 3, p in the gradient portions a ★, b ★, c ★, d ★ The fine can be represented by the following four arithmetic expressions (a) to (d).
【0036】[0036]
【数2】 ここで相切り替えピッチpitch=10mm、相切り
替え時の変位max p=100μm、d[n]は座標演
算用参照コイル(★)について計測された変位の値であ
る。(Equation 2)Here, the phase switching pitch pitch = 10 mm, the phase switching
Displacement max when changing p = 100 μm, d [n] is coordinate function
The displacement value measured for the arithmetic reference coil (★)
You.
【0037】上述のケース1の場合では、コイル41が
座標演算コイル(★)となり、d[n]=d[1]=5
0μm、演算式は(式a)となる。具体的に数値を代入
すればIn case 1 described above, the coil 41 becomes a coordinate calculation coil (★), and d [n] = d [1] = 5
0 μm, the arithmetic expression is (Expression a). If you specifically substitute a numerical value
【0038】[0038]
【数3】 となる。(Equation 3) Becomes
【0039】最終的な座標は、座標=pitch×ケー
ス番号+p fineにより求められる。上述のケース
1の場合では、座標=10×1+7.5=17.5(m
m)となり、テーブルの絶対座標が求められる。The final coordinates are: coordinate = pitch × case number + p It is determined by fine. In case 1 described above, coordinates = 10 × 1 + 7.5 = 17.5 (m
m), and the absolute coordinates of the table are obtained.
【0040】以上の制御および演算はテーブル初期位置
推定部18により行ない、テーブル初期位置推定部18
は、所定の正弦波電流を流すための指令をD/Aコンバ
ータ14に、また計測時に相を順次切り替えるための相
選択信号を相切り替えコントローラ13に出力する。The above control and calculation are performed by the table initial position estimating unit 18.
Outputs a command for flowing a predetermined sine wave current to the D / A converter 14 and a phase selection signal for sequentially switching phases during measurement to the phase switching controller 13.
【0041】しかしここで推定されるテーブルの絶対座
標は、多相型モータの相を切り替えるのに支障をきたさ
ない程度の誤差(±数mm)を含んだおおよその値であ
り、実際にはこの後テーブルを原点スイッチまで駆動し
てカウンタユニットを初期化する必要がある。テーブル
のおおよその初期位置が推定できれば、リニアスケール
7からの信号を推定された座標に加減算していくこと
で、相の切り替え位置にてスイッチ15を適切に切り替
えることができ、その結果原点スイッチ9までのイニシ
ャライズ動作を行なうことが可能となる。However, the absolute coordinates of the table estimated here are approximate values including an error (± several mm) that does not hinder the switching of the phase of the polyphase type motor. Then, it is necessary to drive the table to the origin switch to initialize the counter unit. If the approximate initial position of the table can be estimated, the switch 15 can be appropriately switched at the phase switching position by adding or subtracting the signal from the linear scale 7 to the estimated coordinates. As a result, the origin switch 9 It is possible to perform the initialization operation up to this point.
【0042】各スイッチ15にはコイル相が電流アンプ
16を介して接続されており、相切り替えコントローラ
13から出力されるコイル選択信号によりスイッチ15
が切り替え制御されて各コイルへの通電が行なわれる。
カウンタユニッ卜11にはサーボコントローラ12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
11から得られる現在位置との差分を、例えばPID演
算し制御出力としてD/Aコンバータ14へ指令値とし
て出力し位置決め制御を行なう。A coil phase is connected to each switch 15 via a current amplifier 16, and the switch 15 is switched by a coil selection signal output from a phase switching controller 13.
Are controlled to switch the current to each coil.
A servo controller 12 is connected to the counter unit 11, and calculates a difference between the target position of the table and the current position obtained from the counter unit 11, for example, PID calculation, and outputs it as a control output to the D / A converter 14 as a command value. And performs positioning control.
【0043】以上説明したように本実施例によれば、各
コイルに所定の正弦波電流を順次通電してテーブルを加
振し、テーブル変位の振幅量を前記位置検出手段により
順次計測し、これらの計測結果から多相型モータのコイ
ルと磁極との位置関係を得るようにしたため、位置決め
制御用とは別の相切り替え用のセンサ(界磁検出器)を
一切排除しても、テーブルのイニシャライズ動作を行な
うことが可能となる。したがって、安価で信頼性の高い
位置決め装置を提供することができる。As described above, according to this embodiment, a predetermined sine wave current is sequentially applied to each coil to vibrate the table, and the amplitude of the table displacement is sequentially measured by the position detecting means. Since the positional relationship between the coil and magnetic pole of the multi-phase motor is obtained from the measurement results, even if any phase switching sensor (field detector) other than that for positioning control is eliminated, the table can be initialized. The operation can be performed. Therefore, an inexpensive and highly reliable positioning device can be provided.
【0044】[0044]
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した位置決
めテーブル装置または初期位置推定方法を用いた露光装
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図12は微小デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステッ
プ1(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行な
う。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ
製造)ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ
4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンデ
ィング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程
を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これが出荷(ステップ7)される。[Embodiment of Device Production Method] Next, an embodiment of an exposure apparatus using the above-described positioning table apparatus or the initial position estimation method or a device production method using the exposure method will be described. FIG. 12 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). In step 1 (circuit design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0045】図13は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ16(露光)では上記説明したアライメント装置
を有する露光装置によってマスクの回路パターンをウエ
ハに焼付露光する。ステップ17(現像)では露光した
ウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では現
像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19
(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となった
レジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行な
うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成
される。FIG. 13 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus having the above-described alignment apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. Step 19
In (resist removal), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0046】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。By using the production method of this embodiment, a highly integrated device, which was conventionally difficult to produce, can be produced at low cost.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置決め制御用とは別の相切り替え用のセンサ(界磁検出
器)を一切排除しても、テーブルのイニシャライズ動作
を行なうことが可能となる。したがって、安価で信頼性
の高い位置決め装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the initialization operation of the table can be performed without any phase switching sensor (field detector) other than the positioning control. Becomes Therefore, an inexpensive and highly reliable positioning device can be provided.
【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。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a positioning table device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1の位置決めテーブル装置の動作説明図で
ある。FIG. 2 is an operation explanatory view of the positioning table device of FIG. 1;
【図3】 図1の装置の多相型リニアモータコイルに通
電した際の発生推力を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a generated thrust when a current is supplied to a polyphase linear motor coil of the apparatus of FIG. 1;
【図4】 図1の装置における位置推定の動作説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of position estimation in the apparatus of FIG. 1;
【図5】 本発明の他の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。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a positioning table device according to another embodiment of the present invention.
【図6】 図5の位置決めテーブル装置の動作説明図で
ある。6 is an operation explanatory view of the positioning table device of FIG. 5;
【図7】 図5の装置の多相型リニアモータコイルの各
相に通電した際の変位量を示す図である。7 is a diagram showing a displacement amount when current is supplied to each phase of the polyphase linear motor coil of the device of FIG. 5;
【図8】 図5の装置における変位計測のシーケンス図
である。FIG. 8 is a sequence diagram of displacement measurement in the apparatus of FIG.
【図9】 多相型リニアモータコイルの通電パターンを
示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an energization pattern of a polyphase linear motor coil.
【図10】 従来の位置決めテーブル装置の概略構成図
である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional positioning table device.
【図11】 従来の他の位置決めテーブル装置の概略構
成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of another conventional positioning table device.
【図12】 微小デバイスの製造の流れを示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.
【図13】 図12におけるウエハプロセスの詳細な流
れを示す図である。13 is a diagram showing a detailed flow of the wafer process in FIG.
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:静圧軸受
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、11:カウンタユニット、1
2:サーボコントローラ、13:相切り替えコントロー
ラ、14:D/Aコンバータ、15:スイッチ、16:
電流アンプ、17:予圧磁石、18:テーブル初期位置
推定部。1: Table top plate, 2: Guide, 3: Coil support member,
4: linear motor coil, 5: movable magnet, 6: static pressure bearing, 7: position detector (linear scale), 8: light shielding plate,
9: origin photo switch, 11: counter unit, 1
2: servo controller, 13: phase switching controller, 14: D / A converter, 15: switch, 16:
Current amplifier, 17: preload magnet, 18: table initial position estimating unit.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23Q 1/28 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B23Q 1/28
Claims (15)
せる磁極と、この磁界に対向させて配置した複数のコイ
ルとを有し、磁界とコイルとの位置関係に応じて通電す
るコイルを選択的に切り替えることにより、直線的に駆
動する多相型のモータ、このモータによって移動され位
置決めされるテーブル、および、このテーブルの位置を
検出する位置検出手段を備えた位置決めテーブル装置に
おいて、一個または複数のコイルに所定の順序で定電流
を順次通電し、その通電によりテーブルが磁界の釣り合
う位置で停止したかどうかを判定し、通電したコイルと
その判定結果とに基づいて多相型モータのコイルと磁石
の位置関係として前記テーブルの絶対位置を推定する絶
対位置推定手段を設けたことを特徴とする位置決めテー
ブル装置。1. A magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities, and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field, and a coil to be energized is selected according to a positional relationship between the magnetic field and the coils. In a positioning table device including a multi-phase motor that is driven linearly, a table that is moved and positioned by the motor, and a position detection unit that detects the position of the table, one or more A constant current is sequentially supplied to the coils in a predetermined order, and it is determined whether or not the table stops at a position where the magnetic field is balanced by the supply of the current, and the coil of the polyphase motor is determined based on the supplied coil and the determination result. A positioning table device comprising an absolute position estimating means for estimating an absolute position of the table as a positional relationship between magnets.
テーブルが位置していることを検出する原点検出手段、
および、この原点検出が行なわれた位置を基準としてテ
ーブルの移動量を測定する移動量測定手段を有すること
を特徴とする請求項1記載の位置決めテーブル装置。2. The origin detecting means, wherein the position detecting means detects that the table is located at a predetermined origin position,
2. The positioning table apparatus according to claim 1, further comprising a moving amount measuring means for measuring a moving amount of the table based on the position at which the origin is detected.
手段により得られた位置関係に基づいて、前記原点検出
手段が原点を検出できるようにテーブルを原点方向に駆
動し、イニシャライズ動作を行なう手段を備えることを
特徴とする請求項2記載の位置決めテーブル装置。3. The means for driving the table in the direction of the origin so that the origin detecting means can detect the origin based on the positional relationship obtained by the absolute position estimating means, and performing the initialization operation. The positioning table device according to claim 2, further comprising:
手段の出力に基づいて前記定電流通電時にテーブルが停
止したかどうかを判定することを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載の位置決めテーブル装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein said absolute position estimating means determines whether or not the table has stopped at the time of supplying said constant current based on an output of said position detecting means.
4. The positioning table device according to any one of 3.
軸受けを介して前記モータの駆動方向に案内されること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の位置
決めテーブル装置。5. The positioning table device according to claim 1, wherein said table is guided by a guide means in a driving direction of said motor via a static pressure bearing.
静圧軸受けに予圧を与える手段を有することを特徴とす
る請求項5記載の位置決めテーブル装置。6. The positioning table apparatus according to claim 5, wherein said table has means for applying a preload to said hydrostatic bearing by sucking said guide means.
せる磁極と、この磁界に対向させて配置した複数のコイ
ルとを有し、磁界とコイルとの位置関係に応じて通電す
るコイルを選択的に切り替えることにより、直線的に駆
動する多相型のモータ、このモータによって移動され位
置決めされるテーブル、および、このテーブルの位置を
検出する位置検出手段を備えた位置決めテーブル装置に
おいて、前記各コイルに所定の交番電流を順次通電して
テーブルを加振し、各コイルに通電した際のテーブルの
変位を前記位置検出手段の出力に基づいて計測し、その
計測結果に基づいて多相型モータのコイルと磁石の位置
関係として前記テーブルの絶対位置を推定する絶対位置
推定手段を設けたことを特徴とする位置決めテーブル装
置。7. A coil having a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities, and a plurality of coils disposed opposite to the magnetic field, and selecting a coil to be energized according to a positional relationship between the magnetic field and the coil. In the positioning table device including a polyphase motor driven linearly by changing the position, a table moved and positioned by the motor, and a position detecting means for detecting the position of the table, each of the coils A predetermined alternating current is sequentially applied to the table to vibrate the table, and the displacement of the table when applying current to each coil is measured based on the output of the position detecting means. A positioning table device comprising an absolute position estimating means for estimating an absolute position of the table as a positional relationship between a coil and a magnet.
軸受けを介して前記モータの駆動方向に案内されること
を特徴とする請求項7記載の位置決めテーブル装置。8. The positioning table device according to claim 7, wherein said table is guided by a guide means in a driving direction of said motor via a static pressure bearing.
を特徴とする請求項8記載の位置決めテーブル装置。9. The positioning table device according to claim 8, wherein said alternating current is a sine wave current.
定を開始した際のテーブルの位置と、各コイルに通電し
加振した際のテーブル変位の振幅の中心値とのずれ量を
もとに、計測結果の補正を行なうことを特徴とする請求
項9記載の位置決めテーブル装置。10. An absolute position estimating means based on a deviation amount between a table position at the time of starting an absolute position estimation and a center value of an amplitude of a table displacement when each coil is energized and vibrated. 10. The positioning table device according to claim 9, wherein the measurement result is corrected.
にテーブルが位置していることを検出する原点検出手
段、および、この原点検出が行なわれた位置を基準とし
てテーブルの移動量を測定する移動量測定手段を有する
ことを特徴とする請求項10記載の位置決めテーブル装
置。11. The position detecting means for detecting that the table is located at a predetermined origin position, and measuring the amount of movement of the table with reference to the position at which the origin was detected. The positioning table device according to claim 10, further comprising a movement amount measuring unit.
ーブル装置の立ち上げ時、前記絶対位置推定手段により
得られた位置関係に基づいて、前記原点検出手段が原点
を検出できるようにテーブルを原点方向に駆動し、イニ
シャライズ動作を行なう手段を備えることを特徴とする
請求項11記載の位置決めテーブル装置。12. The apparatus according to claim 1, wherein the position detecting means is configured to move the table in the direction of the origin so that the origin detecting means can detect the origin based on the positional relationship obtained by the absolute position estimating means when the positioning table device is started up. 12. The positioning table device according to claim 11, further comprising: means for performing an initialization operation.
させる磁極と、この磁界に対向させて配置した複数のコ
イルとを有し、磁界とコイルとの位置関係に応じて通電
するコイルを選択的に切り替えることにより、直線的に
駆動する多相型のモータ、このモータによって移動され
位置決めされるテーブル、および、このテーブルの位置
を検出する位置検出手段を備えた位置決めテーブル装置
において前記テーブルの初期位置を推定する方法であっ
て、一個または複数のコイルに所定の順序で定電流を順
次通電し、その通電によりテーブルが磁界の釣り合う位
置で停止したかどうかを判定し、通電したコイルとその
判定結果とに基づいて多相型モータのコイルと磁石の位
置関係として前記テーブルの初期位置を推定することを
特徴とする初期位置推定方法。13. A coil having a magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field, and selecting a coil to be energized according to a positional relationship between the magnetic field and the coil. In the positioning table device including a multi-phase motor driven linearly, a table moved and positioned by the motor, and a position detecting means for detecting the position of the table, the initial state of the table is changed. A method for estimating a position, in which a constant current is sequentially supplied to one or a plurality of coils in a predetermined order, and it is determined whether or not the table stops at a position where a magnetic field is balanced by the supply of current, and the supplied coils and the determination thereof are performed. Estimating an initial position of the table as a positional relationship between a coil and a magnet of the polyphase type motor based on the result. Estimation method.
させる磁極と、この磁界に対向させて配置した複数のコ
イルとを有し、磁界とコイルとの位置関係に応じて通電
するコイルを選択的に切り替えることにより、直線的に
駆動する多相型のモータ、このモータによって移動され
位置決めされるテーブル、および、このテーブルの位置
を検出する位置検出手段を備えた位置決めテーブル装置
において前記テーブルの初期位置を推定する方法であっ
て、前記各コイルに所定の交番電流を順次通電してテー
ブルを加振し、各コイルに通電した際のテーブルの変位
を前記位置検出手段の出力に基づいて計測し、その計測
結果に基づいて多相型モータのコイルと磁石の位置関係
として前記テーブルの初期位置を推定することを特徴と
する初期位置推定方法。14. A magnetic pole for generating a plurality of magnetic fields having alternately different polarities, and a plurality of coils arranged opposite to the magnetic field, and a coil to be energized is selected according to a positional relationship between the magnetic field and the coils. In the positioning table device including a multi-phase motor driven linearly, a table moved and positioned by the motor, and a position detecting means for detecting the position of the table, the initial state of the table is changed. A method for estimating a position, in which a predetermined alternating current is sequentially applied to each of the coils to excite the table, and the displacement of the table when the respective coils are energized is measured based on the output of the position detecting means. Estimating an initial position of the table as a positional relationship between a coil and a magnet of a polyphase motor based on the measurement result. Law.
置決めテーブル装置または請求項13〜14のいずれか
に記載の初期位置推定方法を適用した半導体露光装置を
用いて製造したことを特徴とする半導体デバイス。15. A manufacturing method using a positioning table apparatus according to claim 1 or a semiconductor exposure apparatus to which the initial position estimating method according to claim 13 is applied. Semiconductor device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9148461A JPH10328954A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioining table device and estimation of initial position |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9148461A JPH10328954A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioining table device and estimation of initial position |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10328954A true JPH10328954A (en) | 1998-12-15 |
Family
ID=15453279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9148461A Pending JPH10328954A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioining table device and estimation of initial position |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10328954A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005527392A (en) * | 2002-05-24 | 2005-09-15 | コルモーゲン コーポレイション | Reaction force transfer system |
JP2007049831A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Yaskawa Electric Corp | Apparatus and method for driving winding switching linear motor |
JP2007050511A (en) * | 2006-10-13 | 2007-03-01 | Jtekt Corp | Guide mechanism for sliding body in machine tool |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP9148461A patent/JPH10328954A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005527392A (en) * | 2002-05-24 | 2005-09-15 | コルモーゲン コーポレイション | Reaction force transfer system |
JP2007049831A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Yaskawa Electric Corp | Apparatus and method for driving winding switching linear motor |
JP2007050511A (en) * | 2006-10-13 | 2007-03-01 | Jtekt Corp | Guide mechanism for sliding body in machine tool |
JP4508176B2 (en) * | 2006-10-13 | 2010-07-21 | 株式会社ジェイテクト | Guide mechanism for sliding bodies in machine tools |
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