KR102070756B1 - Multi axis stage - Google Patents

Multi axis stage Download PDF

Info

Publication number
KR102070756B1
KR102070756B1 KR1020180030391A KR20180030391A KR102070756B1 KR 102070756 B1 KR102070756 B1 KR 102070756B1 KR 1020180030391 A KR1020180030391 A KR 1020180030391A KR 20180030391 A KR20180030391 A KR 20180030391A KR 102070756 B1 KR102070756 B1 KR 102070756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
control unit
torque
linear encoder
axis
Prior art date
Application number
KR1020180030391A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190108830A (en
Inventor
조규중
Original Assignee
이노6 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이노6 주식회사 filed Critical 이노6 주식회사
Priority to KR1020180030391A priority Critical patent/KR102070756B1/en
Publication of KR20190108830A publication Critical patent/KR20190108830A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102070756B1 publication Critical patent/KR102070756B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지는 테이블, 상기 테이블 하부에 마련되고, 상부에 상기 테이블이 이동되는 공간을 형성하는 플레이트, 상기 플레이트에서 평행하게 구비되어 상기 테이블의 이동을 가이드하는 제1, 제2 가이드 유닛, 상기 제1, 제2 가이드 유닛상에 각각 설치되어 상기 테이블의 위치와 변위를 측정하는 제1, 제2 리니어 인코더, 상기 테이블에 부착되어 상기 제1, 제2 가이드 유닛상을 각각 이동하는 제1, 제2 구동 유닛 및 상기 제1, 제2 구동 유닛을 제어하는 신호를 생성하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 제1 리니어 인코더와 상기 제2 리니어 인코더에서 입력되는 위치데이터의 일치여부를 판정하고, 토크신호를 발생시키는 비틀림 제어부를 포함한다.The multi-axial structure stage according to an embodiment of the present invention is a table, a plate provided below the table, the plate forming a space in which the table is moved, the first provided in parallel on the plate to guide the movement of the table, First and second linear encoders installed on a second guide unit, on the first and second guide units, respectively, to measure the position and displacement of the table, and attached to the table to form the first and second guide units. And a control unit for generating a moving first and second driving unit and a signal for controlling the first and second driving units, respectively, the control unit being input from the first linear encoder and the second linear encoder. And a torsion control unit which determines whether or not the position data matches and generates a torque signal.

Description

다축 구조 스테이지{MULTI AXIS STAGE}Multi-Axis Structural Stage {MULTI AXIS STAGE}

본 발명은 다축 구조 스테이지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테이블 이동으로 발생되는 축의 비틀림 현상을 방지할 수 있는 평행한 다축 구조 스테이지 및 평행한 다축 구조 스테이지에서 테이블을 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-axis structure stage, and more particularly, to a parallel multi-axis structure stage and a method for controlling a table in a parallel multi-axis structure stage that can prevent the twisting of the axis caused by the table movement.

이동 가능하게 구성된 테이블 장치는 XY 평면 상을 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 테이블 장치는 테이블 위에 놓여지는 기판 등의 위치를 정밀하게 조절하는 얼라이먼트 테이블로서 이용된다.The table apparatus configured to be movable is configured to be able to move on the XY plane. The table apparatus is used as an alignment table for precisely adjusting the position of the substrate or the like placed on the table.

한국 공개특허공보 제2008-0083297호, 한국 공개특허공보 제2000-0006149호, 일본 공개특허공보 제2005-297189호 등 다수의 이동 가능한 테이블은 XY 평면 상을 이동할 수 있도록 수평한 방향으로 각각 동력을 제공하는 2개의 모터를 포함한다.Many movable tables, such as Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0083297, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-0006149, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-297189, respectively apply power in a horizontal direction to move on an XY plane. Includes two motors to provide.

2개의 모터를 하나의 제어 시스템으로 제어하는 경우에 테이블이 이동되는 축의 비틀림이 발생될 수 있다.In the case of controlling two motors with one control system, torsion of the axis in which the table is moved may occur.

대한민국 공개특허 제2008-0083297호Republic of Korea Patent Publication No. 2008-0083297 대한민국 공개특허 제2000-0006149호Republic of Korea Patent Publication No. 2000-0006149 일본 공개특허 제2005-297189호Japanese Patent Laid-Open No. 2005-297189

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 테이블이 이동을 제어하는 하나의 시스템에 따른 두 축의 비틀림 현상을 방지할 수 있도록 개선된 구성을 가지는 다축 구조 스테이지를 제공한다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a multi-axis structure stage having an improved configuration to prevent the twisting of two axes according to one system for controlling the table movement.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지는 테이블, 상기 테이블 하부에 마련되고, 상부에 상기 테이블이 이동되는 공간을 형성하는 플레이트, 상기 플레이트에서 평행하게 구비되어 상기 테이블의 이동을 가이드하는 제1, 제2 가이드 유닛, 상기 제1, 제2 가이드 유닛상에 각각 설치되어 상기 테이블의 위치와 변위를 측정하는 제1, 제2 리니어 인코더, 상기 테이블에 부착되어 상기 제1, 제2 가이드 유닛상을 각각 이동하는 제1, 제2 구동 유닛 및 상기 제1, 제2 구동 유닛을 제어하는 신호를 생성하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 제1 리니어 인코더와 상기 제2 리니어 인코더에서 입력되는 위치데이터의 일치여부를 판정하고, 토크신호를 발생시키는 비틀림 제어부를 포함한다.The multi-axial structure stage according to an embodiment of the present invention is a table, a plate provided below the table, the plate forming a space in which the table is moved, the first provided in parallel on the plate to guide the movement of the table, First and second linear encoders installed on a second guide unit, on the first and second guide units, respectively, to measure the position and displacement of the table, and attached to the table to form the first and second guide units. And a control unit for generating a moving first and second driving unit and a signal for controlling the first and second driving units, respectively, the control unit being input from the first linear encoder and the second linear encoder. And a torsion control unit which determines whether or not the position data matches and generates a torque signal.

여기서, 상기 비틀림 제어부는 제1 리니어 인코더와 제2 리니어 인코더에서 입력되는 위치데이터의 편차가 없도록 제어한다.Here, the torsion control unit controls such that there is no deviation between the position data input from the first linear encoder and the second linear encoder.

여기서, 상기 비틀림 제어부는 위치데이터 편차가 없도록 제어된 신호를 토크보정신호로 변환하는 토크 컨버터를 포함한다. Here, the torsion control unit includes a torque converter that converts the controlled signal into a torque correction signal so that there is no deviation of the position data.

여기서, 상기 제어 유닛은 레이저 인코더에 의한 위치오차를 반영한 위치보정신호를 생성하고, 입력신호와 위치보정신호가 반영된 위치제어신호를 속도제어신호로 변환하는 위치제어부 및 상기 제1 리니어 인코더와 상기 제2 리니어 인코더 각각에서 입력되는 위치 데이터를 속도데이터로 변환하여 속도오차신호를 생성하고, 상기 속도오차신호를 상기 속도제어신호에 반영하여 토크제어신호를 생성하는 속도제어부를 포함한다.Here, the control unit generates a position correction signal reflecting the position error by the laser encoder, and the position control unit for converting the position control signal reflecting the input signal and the position correction signal into a speed control signal and the first linear encoder and the first And a speed control unit for generating a speed error signal by converting position data input from each of the two linear encoders into speed data, and generating a torque control signal by reflecting the speed error signal to the speed control signal.

여기서, 상기 레이저 인코더는 레이저 발생부, 광 경로 조절부 그리고 미러부를 포함한다.Here, the laser encoder includes a laser generator, an optical path controller and a mirror.

여기서, 상기 토크제어신호는 상기 토크보정신호를 반영하여 상기 제1구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛을 제어한다.Here, the torque control signal reflects the torque correction signal to control the first drive unit or the second drive unit.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다축 구조 스테이지에서 테이블 제어방법은, 평행한 X1축과 X2축 각각에서 테이블의 위치정보를 측정하는 단계, X1축에서의 위치정보와 X2축에서의 위치정보의 차를 연산하는 단계, 상기 위치정보의 차에 따른 토크보정신호를 생성하는 단계, 추력을 발생시키는 토크제어신호에 상기 토크보정신호를 반영하여 제1구동유닛과 제2구동유닛 각각을 제어하는 단계를 포함한다. Table control method in a multi-axis structure stage according to another embodiment of the present invention, measuring the position information of the table on each of the parallel X1 axis and X2 axis, the position information on the X1 axis and the position information on the X2 axis Calculating a difference, generating a torque correction signal according to the difference of the position information, and controlling each of the first drive unit and the second drive unit by applying the torque correction signal to the torque control signal that generates the thrust. It includes.

본 발명의 실시예들에 따른 다축 구조 스테이지는 테이블이 XY 평면 상을 이동되면서 발생될 수 있는 비틀림 현상을 방지할 수 있다.The multi-axis structure stage according to the embodiments of the present invention can prevent the torsion that may occur as the table moves on the XY plane.

또한, 비틀림 현상을 방지함으로써, 테이블의 이동을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.In addition, by preventing the torsion phenomenon, the movement of the table can be more precisely controlled.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 구조 스테이지를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 다축 구조 스테이지를 상부에서 바라보는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지의 제어 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테이블 제어 방법의 순서도이다.1 is a perspective view showing a multi-axis structure stage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view of the multi-axial structure stage of FIG. 1 from above. FIG.
3 is a control conceptual diagram of a multi-axis structure stage according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a table control method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the described embodiments may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 구조 스테이지를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 다축 구조 스테이지를 상부에서 바라보는 도면이다.1 is a perspective view showing a multi-axis structure stage according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the multi-axis structure stage of Figure 1 from above.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 구조 스테이지(1)는 테이블(10), 플레이트(20), 가이드 유닛(30), 구동 유닛(미도시) 그리고 제어 유닛(50)을 포함할 수 있다.1 and 2, the multi-axial structure stage 1 according to an embodiment of the present invention includes a table 10, a plate 20, a guide unit 30, a drive unit (not shown) and a control unit ( 50).

다축 구조 스테이지(1)는 플레이트(20)의 상부에서 테이블(10)이 제1 방향(91) 및 제2 방향(92)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 테이블(10) 위에는 OLED, FPCB, Wafer 공정별 실제 가공/검사의 대상이 되는 기판이 놓여지는 공간이며, 가공/검사 기기는 플레이트(20) 위에 별도로 설치되는 독립된 브릿지 위에 설치된다.The multi-axial structure stage 1 may be configured to move the table 10 in the first direction 91 and the second direction 92 on the upper portion of the plate 20. On the table 10 is a space where a substrate to be subjected to actual processing / inspection for each OLED, FPCB, and wafer process is placed, and the processing / inspection apparatus is installed on an independent bridge separately installed on the plate 20.

테이블(10)은 제1 방향(91) 및 제2 방향(92)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 테이블(10)은 가이드 유닛(30)에 의하여 제1 방향(91) 및 제2 방향(92)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 이하에서 제1 방향(91)과 제2 방향(92)은 서로 수직한 방향으로 정의한다. The table 10 may be configured to be movable in the first direction 91 and the second direction 92. The table 10 may be configured to be movable in the first direction 91 and the second direction 92 by the guide unit 30. Hereinafter, the first direction 91 and the second direction 92 are defined as directions perpendicular to each other.

플레이트(20)는 테이블(10)이 이동되는 공간을 형성할 수 있다. 플레이트(20)는 테이블(10), 가이드 유닛(30) 그리고 구동 유닛(미도시)이 배치되어 테이블(10)이 플레이트(20)의 상부에서 이동되도록 구성될 수 있다.The plate 20 may form a space in which the table 10 is moved. The plate 20 may be configured such that the table 10, the guide unit 30, and a driving unit (not shown) are disposed so that the table 10 moves on the upper portion of the plate 20.

가이드 유닛(30)은 테이블(10)이 제1 방향(91) 및 제2 방향(92)으로 이동되도록 가이드 할 수 있다. 가이드 유닛(30)은 테이블 가이드(33), 슬라이드 가이드(35)를 포함할 수 있다.The guide unit 30 may guide the table 10 to be moved in the first direction 91 and the second direction 92. The guide unit 30 may include a table guide 33 and a slide guide 35.

가이드 유닛(30)은 제1방향(91), 제2방향(92) 각각에 대하여 서로 쌍으로 존재하는 구조의 스테이지에 구비되며, 마찬가지로 가이드 유닛(30)의 각 구성요소는 서로 대응되는 위치에 한쌍이 구비되어 있다.The guide unit 30 is provided in a stage having a structure that exists in pairs with respect to each of the first direction 91 and the second direction 92, and likewise, each component of the guide unit 30 is located at a position corresponding to each other. One pair is provided.

슬라이드(31)는 상부에 테이블(10)이 배치되는 공간을 마련할 수 있다. 슬라이드(31)는 슬라이드 가이드(35)를 따라 테이블(10)을 제2 방향(92)으로 이동시킬 수 있다. 슬라이드 가이드(35)는 슬라이드(31)의 양 측면에 제2 방향(92)과 평행하게 연장된 형상으로 제공될 수 있다.The slide 31 may provide a space in which the table 10 is disposed. The slide 31 may move the table 10 in the second direction 92 along the slide guide 35. The slide guide 35 may be provided on both sides of the slide 31 in a shape extending in parallel with the second direction 92.

테이블 가이드(33)는 테이블(10)이 제1 방향(91)으로 이동되도록 가이드할 수 있다. 테이블 가이드(33)는 테이블(10)의 양측면에 설치되고, 제1 방향(91)과 평행하게 연장된 형상으로 제공될 수 있다. 테이블 가이드(33)는 슬라이드(31)가 슬라이드 가이드(35)를 따라 제2 방향(92)으로 이동되는 경우에도 테이블(10)이 제1 방향(91)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.The table guide 33 may guide the table 10 to move in the first direction 91. The table guide 33 may be provided on both sides of the table 10 and may be provided in a shape extending in parallel with the first direction 91. The table guide 33 may be configured to move the table 10 in the first direction 91 even when the slide 31 is moved in the second direction 92 along the slide guide 35.

구동 유닛(미도시)은 가이드 유닛(30)과 연결되어 가이드 유닛(30)이 테이블(10)과 함께 이동될 수 있는 동력을 발생시킬 수 있다. 구동 유닛(미도시)은 동력을 가이드 유닛(30)에 전달하여 가이드 유닛(30)과 테이블(10)이 제1 방향(91) 및 제2 방향(92)으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다. The driving unit (not shown) may be connected to the guide unit 30 to generate power to move the guide unit 30 together with the table 10. The driving unit (not shown) may be configured to transmit power to the guide unit 30 so that the guide unit 30 and the table 10 may be moved in the first direction 91 and the second direction 92. .

이상 본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지를 도 1과 도 2를 참고하여 설명하였다.The multi-axial structure stage according to the embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 and 2.

이하 본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지를 도 3을 이용하여 설명하되, 제어 유닛(50)의 비틀림 제어를 위주로 설명한다.Hereinafter, a multi-axis structure stage according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, with reference to torsion control of the control unit 50.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지의 제어 개념도이다.3 is a control conceptual diagram of a multi-axis structure stage according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의를 위해 제2방향(91)로 이동하는 테이블을 가정하여 설명하되, 슬라이드 가이드를 각각 X1, X2 축으로 명명하고, 각 축의 슬라이드 가이드를 포함하는 구성인 가이드 유닛을 각각 제1 가이드 유닛, 제2 가이드 유닛으로 구분할 수도 있다.For convenience of explanation, a description will be given on the assumption of a table moving in the second direction 91. The slide guides will be named as X1 and X2 axes, respectively, and the guide units will be configured to include slide guides on each axis. It may also be divided into a second guide unit.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 평행한 다축 구조 스테이지는 앞서 설명한 테이블과 플레이트를 포함하고, 플레이트에서 평행하게 구비되어 테이블의 이동을 가이드하는 제1 가이드 유닛, 제2 가이드 유닛을 포함한다. As shown in FIG. 3, the parallel multi-axis structure stage according to the embodiment of the present invention includes a table and a plate as described above, and is provided in parallel on the plate to guide the movement of the table. It includes.

또한, 제1 구동유닛(110)과 근접한 위치에 설치되는 제1 리니어 인코더(210), 제2 구동 유닛(120)과 근접한 위치에 설치되는 제2 리니어 인코더(220)를 포함한다. In addition, the first linear encoder 210 is installed in a position close to the first drive unit 110, and the second linear encoder 220 is installed in a position close to the second drive unit 120.

제1, 제2 리니어 인코더(210, 220)는 X1, X2축 상을 제1 구동유닛(110)과 제2 구동유닛(120)에서 발생하는 추력으로 인해 이동하는 테이블의 위치 또는 변위를 측정한다.The first and second linear encoders 210 and 220 measure the position or displacement of the table that moves on the X1 and X2 axes due to the thrust generated by the first driving unit 110 and the second driving unit 120. .

제1 구동유닛(110), 제2 구동유닛(120)은 X1, X2축 상에서 테이블에 작용하는 추력을 발생시키는 제1 모터, 제2 모터이다.The first drive unit 110 and the second drive unit 120 are first and second motors that generate thrust acting on the table on the X1 and X2 axes.

제어 유닛(50)은 테이블(10)의 이동을 제어할 수 있다. 제어 유닛(50)은 제1 리니어 인코더(210)와 제2 리니어 인코더(220)에서 입력되는 위치데이터의 일치여부를 판정하고, 토크신호를 발생시키는 비틀림 제어부(300)를 포함한다.The control unit 50 can control the movement of the table 10. The control unit 50 includes a torsion control unit 300 that determines whether the position data input from the first linear encoder 210 and the second linear encoder 220 match, and generates a torque signal.

제어 유닛(50)은 레이저 인코더(600)에 의한 위치오차를 반영한 위치보정신호를 생성하고, 입력신호와 위치보정신호가 반영된 위치제어신호를 속도제어신호로 변환하는 위치제어부(400) 및 상기 제1 리니어 인코더(210)와 상기 제2 리니어 인코더(220) 각각에서 입력되는 위치 데이터를 속도데이터로 변환하여 속도오차신호를 생성하고, 상기 속도오차신호를 상기 속도제어신호에 반영하여 토크제어신호를 생성하는 속도제어부(500)를 포함한다. The control unit 50 generates a position correction signal reflecting the position error by the laser encoder 600 and converts the position control signal reflecting the input signal and the position correction signal into a speed control signal and the first position control unit 400. The position data input from each of the first linear encoder 210 and the second linear encoder 220 is converted into speed data to generate a speed error signal, and the torque control signal is reflected by reflecting the speed error signal to the speed control signal. It includes a speed control unit 500 to generate.

비틀림 제어부(300)는 제1 리니어 인코더(210)와 제2 리니어 인코더(220)에서 입력되는 위치데이터의 편차가 없도록 제어한다. 다시 말하면 X1, X2축에서의 이동위치를 측정하여 X1, X2축의 편차가 없도록 제1 구동유닛(110) 또는 제2 구동유닛(120)을 제어한다. 또한, 비틀림 제어부(300)는 편차를 제어하는 신호를 토크보정신호로 변환하는 토크 컨버터(310)를 포함한다.The torsion control unit 300 controls such that there is no deviation between the position data input from the first linear encoder 210 and the second linear encoder 220. In other words, the first driving unit 110 or the second driving unit 120 is controlled to measure the moving position on the X1 and X2 axes so that there is no deviation of the X1 and X2 axes. In addition, the torsion control unit 300 includes a torque converter 310 for converting a signal for controlling the deviation into a torque correction signal.

위치제어부(400)는 레이저 인코더(600)에 의해서 측정된 위치오차를 반영한 위치제어신호를 생성하고, 이를 다시 속도제어신호로 변환하여 속도제어부(500)로 출력한다.The position controller 400 generates a position control signal reflecting the position error measured by the laser encoder 600, converts the position control signal into a speed control signal, and outputs it to the speed controller 500.

여기서 레이저 인코더(600)는 레이저 발생부(51a), 광 경로 조절부(51b) 그리고 미러부(51c)를 포함할 수 있다. 레이저 인코더(600)는 테이블(10)의 제1 방향(91)의 위치와 제2 방향(92)의 위치를 각각 측정할 수 있다. The laser encoder 600 may include a laser generator 51a, an optical path controller 51b, and a mirror 51c. The laser encoder 600 may measure the position of the first direction 91 and the position of the second direction 92 of the table 10, respectively.

속도제어부(500)는 X1축에서 테이블의 위치, X2축에서 테이블의 위치를 제1 리니어 인코더(210)와 제2 리니어 인코더(220)를 통해서 전송받아 속도데이터로 변환하여 속도오차신호를 생성한다. 속도오차신호는 위치제어부(400)에서 생성된 속도제어신호와 결합하여 실제 모터의 추력으로 작용하도록 하는 토크제어신호를 생성하여 제1 구동유닛(110) 또는 제2 구동유닛(120)으로 전달한다.The speed controller 500 receives the position of the table on the X1 axis and the position of the table on the X2 axis through the first linear encoder 210 and the second linear encoder 220, and converts the speed data into speed data to generate a speed error signal. . The speed error signal is combined with the speed control signal generated by the position controller 400 to generate a torque control signal that acts as a thrust of the actual motor, and transmits it to the first driving unit 110 or the second driving unit 120. .

이처럼 위치제어부(400)는 레이저 인코더(600)에 의해서 측정된 X1, X2축에서의 테이블 위치를 고려하여 편차를 계산하여 계통에 전달하고, 속도제어부(500)는 제1 리니어 인코더(210)와 제2 리니어 인코더(220)에서 측정된 X1, X2축에서의 테이블 위치를 고려하여 이를 속도데이터로 변환하는 과정을 거쳐 계통에 전달하여 테이블의 정확한 제어가 가능하다. 속도제어부(500)로 입력되는 속도오차신호가 리니어 인코더(210, 220)에 의해서 측정하는 것은 추력이 발생하는 모터와의 거리가 레이저 인코더(600)보다는 가깝기 때문에 모터의 회전에 의한 이동시에 관성의 영향을 덜 받을 수 있기 때문이다.As such, the position controller 400 calculates the deviation in consideration of the table positions on the X1 and X2 axes measured by the laser encoder 600 and transmits the deviation to the system, and the speed controller 500 is connected to the first linear encoder 210. The table position in the X1 and X2 axes measured by the second linear encoder 220 is converted into velocity data and transferred to the system through the process, thereby enabling accurate control of the table. The speed error signal input to the speed controller 500 is measured by the linear encoders 210 and 220 because the distance to the motor where thrust is generated is closer than that of the laser encoder 600. Because it can be less affected.

또한, 속도제어부(500)에 의해서 계통에 전달될 토크제어신호는 비틀림 제어부(300)에서 생성된 토크보정신호를 반영하여 제1 구동유닛(110) 또는 제2 구동유닛(120)에 전달됨으로서, 비틀림에 의한 기구변형을 방지하고, 테이블의 정확한 제어가 가능하도록 한다.In addition, the torque control signal to be transmitted to the system by the speed control unit 500 is transmitted to the first drive unit 110 or the second drive unit 120 by reflecting the torque correction signal generated by the torsion control unit 300, Prevents instrument deformation due to torsion and enables accurate control of the table.

나아가 이러한 본 발명의 실시예에 따른 다축 구조 스테이지(1)는 제1방향(91)으로 이동하는 테이블의 제어에도 적용될 수 있다.Furthermore, the multi-axis structure stage 1 according to the embodiment of the present invention can be applied to the control of the table moving in the first direction 91.

상술한 구성을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 구조 스테이지(1)는 동기축의 비틀림 현상을 방지할 수 있다. 다축 구조 스테이지(1)는 테이블(10)의 위치를 각각 측정하고 이를 분석하여 시스템의 제어 강성을 확보할 수 있고, 위상 지연에 따른 발진 위험을 저감시킬 수 있다. 또한, 다축 구조 스테이지(1)는 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Through the above configuration, the multi-axis structure stage 1 according to the embodiment of the present invention can prevent the twisting phenomenon of the synchronization axis. The multi-axis structure stage 1 may measure the position of the table 10 and analyze the positions of the tables 10 to secure control stiffness of the system and reduce the risk of oscillation due to phase delay. In addition, the multi-axis structure stage 1 can improve the reliability of the system.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다축 구조 스테이지에서 테이블 을 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 테이블 제어 방법은 이동 가능한 테이블 시스템이 적용되는 실시예에 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상술한 다축 구조 스테이지(1)를 예를 들어 설명한다.Hereinafter, a method of controlling a table in a multi-axis structure stage according to another embodiment of the present invention will be described. The table control method can be applied to an embodiment to which a movable table system is applied. Hereinafter, for convenience of description, the above-described multi-axis structure stage 1 will be described as an example.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테이블 제어 방법의 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a table control method according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 테이블 이동 제어 방법은 평행한 X1축과 X2축 각각에서 테이블의 위치정보를 측정하는 단계(S100), X1축에서의 위치정보와 X2축에서의 위치정보의 차를 연산하는 단계(S200), 위치정보의 차에 따른 토크보정신호를 생성하는 단계(S300), 추력을 발생시키는 토크제어신호에 상기 토크보정신호를 반영하여 제1구동유닛과 제2구동유닛 각각을 제어하는 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 4, in the table movement control method according to another exemplary embodiment of the present disclosure, measuring position information of a table in parallel X1 and X2 axes (S100), and in the X1 axis Computing the difference of the position information of the step (S200), generating a torque correction signal according to the difference of the position information (S300), and reflects the torque correction signal to the torque control signal for generating a thrust and the first drive unit And controlling each of the second driving units (S400).

X1축과 X2축 각각에서 테이블의 위치정보를 측정하는 단계(S100)는 각 축상에 설치되어 있는 리니어 인코더를 이용하여 위치정보를 측정한다. Measuring the position information of the table in each of the X1 axis and the X2 axis (S100) measures the position information by using a linear encoder installed on each axis.

위치정보의 차에 따른 토크보정신호를 생성하는 단계(S200)는 각 축상의 위치정보의 차이를 계산한다. 위치정보의 차이는 X1축과 X2축에서의 상대적인 위치값 차이를 의미하고, 실제 모터에 의한 테이블 이동시에 X1축과 X2축의 위치차이가 발생하여 비틀림 현상이 발생한 것이다.Generating the torque correction signal according to the difference of the position information (S200) calculates the difference between the position information on each axis. The difference in the position information means the difference in the relative position values on the X1 axis and the X2 axis. The position difference between the X1 axis and the X2 axis occurs when the table is moved by the actual motor, causing a torsion phenomenon.

위치정보의 차에 따른 토크보정신호를 생성하는 단계(S300)는 X1축에서의 제1 구동유닛과 X2축에서의 제2 구동유닛을 제어하기 위한 회전가속도신호를 생성하는 것으로서 앞서 측정된 위치정보의 차이를 토크 컨버터에 의해서 토크보정신호로 변환하는 단계이다.Generating the torque correction signal according to the difference of the position information (S300) is the position information measured as previously generated by generating a rotation acceleration signal for controlling the first drive unit on the X1 axis and the second drive unit on the X2 axis Is a step of converting the difference between the torque correction signal by the torque converter.

추력을 발생시키는 토크제어신호에 토크보정신호를 반영하여 제1 구동유닛과 제2 구동유닛 각각을 제어하는 단계(S400)는 실제 입력된 위치신호에 따른 추력발생을 위한 토크제어신호에 토크보정신호를 반영하여 각 구동유닛을 제어하는 단계이다.Controlling each of the first drive unit and the second drive unit by applying the torque correction signal to the torque control signal that generates the thrust (S400) is a torque correction signal to the torque control signal for generating a thrust according to the position signal actually input. Reflecting this step of controlling each drive unit.

상술한 다축 구조 스테이지에서 테이블 제어 방법에 의하여, 스테이지에서 동기축의 비틀림 현상을 방지할 수 있다. 또한, 테이블(10)의 위치와 속도를 각각 측정하고 이를 분석하여 시스템의 제어 강성을 확보할 수 있고, 위상 지연에 따른 발진 위험을 저감시킬 수 있다. 또한, 다축 구조 스테이지(1)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.By the table control method in the above-described multi-axis structure stage, the twisting phenomenon of the synchronization axis in the stage can be prevented. In addition, by measuring and analyzing the position and the speed of the table 10, respectively, it is possible to secure the control rigidity of the system, it is possible to reduce the risk of oscillation due to the phase delay. In addition, the reliability of the multiaxial structure stage 1 can be improved.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or, even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

1: 이동 가능한 테이블 시스템
10: 테이블
20: 플레이트
30: 가이드 유닛
50: 제어 유닛
51: 위치 센서
110 : 제1 구동유닛
120 : 제2 구동유닛
210 : 제1 리니어 인코더
220 : 제2 리니어 인코더
300 : 비틀림 제어부
310 : 토크 컨버터
400 : 위치제어부
500 : 속도제어부
600 : 레이저 인코더1: movable table system
10: table
20: plate
30: guide unit
50: control unit
51: position sensor
110: first drive unit
120: second drive unit
210: first linear encoder
220: second linear encoder
300: torsion control
310: torque converter
400: position control unit
500: speed control unit
600: Laser Encoder

Claims (7)

테이블;
상기 테이블 하부에 마련되고, 상부에 상기 테이블이 이동되는 공간을 형성하는 플레이트;
상기 플레이트에서 평행하게 구비되어 상기 테이블의 이동을 가이드하는 제1, 제2 가이드 유닛;
상기 제1, 제2 가이드 유닛상에 각각 설치되어 상기 테이블의 위치와 변위를 측정하는 제1, 제2 리니어 인코더;
상기 테이블에 부착되어 상기 제1, 제2 가이드 유닛상을 각각 이동하는 제1, 제2 구동 유닛; 및
상기 제1, 제2 구동 유닛을 제어하는 신호를 생성하는 제어 유닛을 포함하고,
상기 제어 유닛은 상기 제1 리니어 인코더와 상기 제2 리니어 인코더에서 입력되는 위치데이터의 일치여부를 판정하고, 토크신호를 발생시키는 비틀림 제어부를 포함하고,
상기 비틀림 제어부는 제1 리니어 인코더와 제2 리니어 인코더에서 입력되는 위치데이터의 편차가 없도록 제어하며,
상기 비틀림 제어부는 위치데이터 편차가 없도록 제어된 신호를 토크보정신호로 변환하는 토크 컨버터를 포함하고,
상기 제어 유닛은
레이저 인코더에 의한 위치오차를 반영한 위치보정신호를 생성하고, 입력신호와 위치보정신호가 반영된 위치제어신호를 속도제어신호로 변환하는 위치제어부; 및
상기 제1 리니어 인코더와 상기 제2 리니어 인코더 각각에서 입력되는 위치 데이터를 속도데이터로 변환하여 속도오차신호를 생성하고, 상기 속도오차신호를 상기 속도제어신호에 반영하여 토크제어신호를 생성하는 속도제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행한 다축 구조 스테이지.table;
A plate provided below the table and forming a space in which the table is moved;
First and second guide units provided in parallel on the plate to guide movement of the table;
First and second linear encoders respectively installed on the first and second guide units to measure the position and the displacement of the table;
First and second drive units attached to the table to move on the first and second guide units, respectively; And
A control unit generating a signal for controlling the first and second drive units,
The control unit includes a torsion control unit that determines whether the position data input from the first linear encoder and the second linear encoder match, and generates a torque signal.
The torsion control unit controls such that there is no deviation between the position data input from the first linear encoder and the second linear encoder,
The torsion control unit includes a torque converter that converts the controlled signal into a torque correction signal such that there is no position data deviation,
The control unit
A position control unit generating a position correction signal reflecting the position error by the laser encoder and converting the position control signal reflecting the input signal and the position correction signal into a speed control signal; And
A speed control unit converts the position data input from each of the first linear encoder and the second linear encoder into speed data to generate a speed error signal, and generates a torque control signal by reflecting the speed error signal to the speed control signal. Parallel multi-axis structure stage comprising a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 레이저 인코더는 레이저 발생부, 광 경로 조절부 그리고 미러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행한 다축 구조 스테이지.The method of claim 1,
And said laser encoder comprises a laser generator, an optical path control unit and a mirror unit. 제1항에 있어서,
상기 토크제어신호는 상기 토크보정신호를 반영하여 상기 제1구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 평행한 다축 구조 스테이지.The method of claim 1,
And the torque control signal reflects the torque correction signal to control the first driving unit or the second driving unit. 평행한 다축 구조 스테이지에서 테이블 제어방법으로서,
(a) 평행한 X1축과 X2축 각각에서 테이블의 위치정보를 측정하는 단계;
(b) X1축에서의 위치정보와 X2축에서의 위치정보의 차를 연산하는 단계;
(c) 상기 위치정보의 차에 따른 토크보정신호를 생성하는 단계;
(d) 추력을 발생시키는 토크제어신호에 상기 토크보정신호를 반영하여 제1구동유닛과 제2구동유닛 각각을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행한 다축 구조 스테이지에서 테이블 제어 방법.As a table control method in a parallel multi-axis stage,
(a) measuring position information of the table on each of the parallel X1 and X2 axes;
(b) calculating a difference between the position information on the X1 axis and the position information on the X2 axis;
(c) generating a torque correction signal according to the difference of the position information;
and (d) controlling each of the first drive unit and the second drive unit by reflecting the torque correction signal in the torque control signal that generates the thrust.
KR1020180030391A 2018-03-15 2018-03-15 Multi axis stage KR102070756B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180030391A KR102070756B1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Multi axis stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180030391A KR102070756B1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Multi axis stage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190108830A KR20190108830A (en) 2019-09-25
KR102070756B1 true KR102070756B1 (en) 2020-01-29

Family

ID=68068366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180030391A KR102070756B1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Multi axis stage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102070756B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201815A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Mitsubishi Electric Corp Tandem device using linear encoder
JP2009089595A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Asml Netherlands Bv Method for positioning object by electrostatic motor, stage device, and lithographic equipment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2981999B1 (en) 1998-06-16 1999-11-22 株式会社新川 Motor drive device and XY table in semiconductor manufacturing apparatus
JP2005297189A (en) 2005-05-30 2005-10-27 Nsk Ltd Xy table device
JP4969455B2 (en) 2005-12-06 2012-07-04 Ｔｈｋ株式会社 XY table actuator
US9207549B2 (en) * 2011-12-29 2015-12-08 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method with encoder of higher reliability for position measurement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201815A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Mitsubishi Electric Corp Tandem device using linear encoder
JP2009089595A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Asml Netherlands Bv Method for positioning object by electrostatic motor, stage device, and lithographic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190108830A (en) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101668913B1 (en) Control system and control method
US11488851B2 (en) Method and device for alignment of substrates
TWI534570B (en) Synchronous control device
US6937911B2 (en) Compensating for cable drag forces in high precision stages
KR101653084B1 (en) Laser machining device
JP5366840B2 (en) Trajectory control device
WO2011101897A1 (en) Parallel drive system
JP2009229066A (en) Estimation method of distance between tracking type laser interferometer and target, and tracking type laser interferometer
KR102070756B1 (en) Multi axis stage
US20210229216A1 (en) Systems and methods for improving accuracy in large area laser processing using position feedforward compensation
JP2011091298A (en) Stage device
JP2009092486A (en) Flatness measuring instrument and method
KR102188741B1 (en) Control device of a gantry stage including a error controller
JP4580600B2 (en) Galvano scanner control method, apparatus, and galvano scanner
US20230018538A1 (en) Method and device for aligning substrates
JP2006078354A (en) Probe controller and shape measuring instrument
KR101225805B1 (en) Method for tilt-compensating of gantry apparatus using toque feedback and gantry apparatus using the same
KR101915859B1 (en) Servo Mismatch Compensation Method of Multi-axis Control Machine Using Laser Tracker
KR100317437B1 (en) system for aligning axis of beam with laser and method for aligning axis of beam with the same
JPH11211427A (en) Surface form measuring device
JP2014153223A (en) Measurement device
JP2012112919A (en) Laser tracker
US20230332880A1 (en) Interferometer system and lithographic apparatus
KR102188742B1 (en) Control device of a gantry stage including a fuzzy observer
WO2012067012A1 (en) Laser tracker

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant