KR101025632B1

KR101025632B1 - 얼라인먼트 장치

Info

Publication number: KR101025632B1
Application number: KR1020077012126A
Authority: KR
Inventors: 다케히토 고미야; 도시유키 오스가; 도시히로 사와
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2025-11-07
Also published as: TWI365116B; US20080019817A1; WO2006059457A1; JPWO2006059457A1; JP4656334B2; TW200621418A; DE112005002970T5; US7848832B2; KR20070085538A

Abstract

본 발명은 대형화해도, 머신 높이를 억제하고, 또한 XYθ 방향으로 테이블을 원활하게 이동할 수 있도록 하는 얼라인먼트 장치를 제공한다.

상기 얼라인먼트 장치는 2개의 병진 자유도 안내부(13)와, 1개의 회전 자유도 안내부(12)와, 상기 병진 자유도 안내부(13)의 1개에는 리니어 모터를 구비한 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과, 기대부(7)와, 지령부(8)와, 2차원 위치 센서(9)와, 보정량 산출부(10)를 구비하고, 적어도 3개의 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을, 테이블(4)에 대하여 균등 배치한다.

Description

얼라인먼트 장치{ALIGNMENT DEVICE}

본 발명은, 반도체 장치나 프린트 기판, 액정 표시 소자 등의 노광 장치 등으로, 모터를 구동하고, 테이블을 이동시켜, 테이블 상의 피위치 결정물(이하, 대상물이라고 한다)을 소정의 위치에 위치 결정하는 얼라인먼트 장치에 관한 것이다.

종래 기술의 제1예인, 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치는, 리니어 모터를 이용하여 미소한 각도 위치 결정을 가능하게 하고, 소형, 박형화하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또, 종래 기술의 제2예인, 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구 및 이것을 이용한 2축 평행·1축 선회 테이블 장치는, 테이블로의 장착이 간단하고 또한 고정밀도로 안내 지지할 수 있는 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구를 이용하여 테이블 장치로 한 것도 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

우선, 종래 기술의 제1예의 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치를 설명한다.

도 59는, 종래의 제1예에 의한 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치의 한 실시예를 나타내고, 한 방향인 X방향에서 본 정면도이다.

도 60은, 종래 기술의 제1예에 의한 도 59의 스테이지 장치를 도시한 평면도 이다.

리니어 모터를 내장한 스테이지 장치는, 회전 스테이지(103)와 제2 스테이지(102) 사이에 미소한 회전 방향으로 이동시키는 구동 장치로서 회전용 리니어 모터(113)를 설치되고, 특히, 회전 스테이지(103)의 미소량의 각도 위치 결정을 고려하여, 회전용 리니어 모터(113)로서, 가동 마그넷형 리니어 모터를 적용해, 회전용 리니어 모터(113)와 회전 방향 부분인 회전 스테이지(103)를 미소량만큼 회전 방향(즉, θ방향)으로 이동시켜 워크 등의 부품을 각도 위치 결정하는 회전 스테이지 장치이다.

한 방향의 직선 방향인 X방향으로 왕복 이동하는 제1 스테이지(101)와, X방향에 직교하는 Y방향으로 왕복 이동하는 제2 스테이지(102)에 의해 구성되는 XY 스테이지 장치에 회전 스테이지(103)(즉, θ 스테이지 장치)를 설치하고, XY-θ 스테이지 장치의 복합 스테이지 장치로 구성하여, 워크 등의 부품을 X방향, Y방향 및 회전 방향(θ방향)에 대하여 평면 상에서의 위치 결정을 행하는 구조로 구성되어 있다.

이와 같이, 종래 기술의 제1예에 있어서의 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치는, 소형, 박형화하여 XYθ 방향의 위치 결정을 하도록 되어 있다.

다음에, 종래 기술의 제2예를 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구 및 이것을 이용한 2축 평행·1축 선회 테이블 장치를 설명한다.

도 61은, 종래의 제2예에 의한 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구의 일부 파단 분해 사시도이다.

도 62는, 종래 기술의 제2예에 의한 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구를 이용한 2축 평행·1축 선회 테이블 장치이고, 상기 도 (a)는 테이블을 생략하고 2점 쇄선으로 나타낸 평면도, 상기 도 (b)는 정면도이다.

도 63은, 종래 기술의 제2예에 의한 테이블의 평면도이다.

도 62와 같이, 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구(201)는, 2축 평행 운동 안내부(270)와, 이 2축 평행 운동 안내부(270)에 장착되는 선회 운동 안내부(280)로 구성되어 있다.

또, 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구(201)를 이용한 2축 평행·선회 테이블 장치는, 도 61, 도 62에 나타낸 바와 같이, 4개의 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구(201A, 201B, 201C, 201D)를 통해, 테이블(233)을 기대(基臺)(234)에 대하여 평행하게 서로 직교하는 2축 방향으로 이동 자유롭게 지지하고, 테이블(233) 중앙부에 위치하는 선회축 C0을 중심으로 하여 선회 가능해진다.

4개 중, 3개의 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구(201A, 201B, 201D)에는, 각각 직선 방향으로 신축 구동되는, 회전 모터(238)와, 이 회전 모터 (238)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 이송 나사 기구(239)로 구성되는 직선 구동 기구(237A, 237B, 237D)가 작동 연결되어 있다. 이에 따라, 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구(201C)는, 자유롭게 운동할 수 있다.

상기 테이블(233)을 평행 이동시키는 경우는, 2개의 직선 구동 기구(237A, 237B) 혹은, 직선 구동 기구(237C)를 구동한다.

테이블(233)을 선회축 C0에 대하여 선회시키는 경우, 직선 구동 기구(237A, 237B)를 서로 역방향으로 도 63에 나타낸 바와 같이 동일량 +ΔX, -ΔX만큼 구동시키고, 한편, 직선 구동 기구(237D)를 Y축 방향으로 소정량 ΔY만큼 구동시킨다.

이와 같이, 종래 기술에 있어서의 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구 및 이것을 이용한 2축 평행·1축 선회 테이블 장치는, 테이블을 평행 이동 또는 선회시켜, 위치 결정을 행하도록 하고 있다.

[특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2002-328191호 공보(도 1, 도 2)]

]특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평11-245128호 공보(도 2, 도 4, 도 5)]

종래 기술의 제1예의 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치는, XYθ의 3방향의 각 축이 서로 겹쳐진 장치 구성으로 되어 있어, 위치 결정하는 대상물이 대형화하면, 스테이지 장치가 물리적으로 높아진다는 문제가 있었다. 최근, 액정 재료는 해마다 대형화되고 있고, 테이블 즉, 스테이지를 왕복 이동이나 회전 이동시키기 위해서는, 리니어 모터나 스테이지 장치를 그대로 크게 하지 않을 수 없으며, 스테이지 장치의 중심이 높아지면, 진동 등의 외란에 약하다는 결점도 있었다.

또, XYθ의 3방향의 각 축이 서로 겹쳐진 장치 구성 때문에, 스테이지가 대형화된 경우, XY가 이동하면, 중심 위치가 어긋난다. 이 때문에, 구동부에 의한 스테이지의 이동 위치에 따라서는, 각 축의 연결부에 하중이 집중하여, 스테이지에 큰 모멘트 하중이 발생하게 되어, 스테이지의 원활한 이동이 방해되거나, 의도하지 않은 회전 이동이 생기거나 하여, 위치 결정 정밀도가 저하되는 문제가 있다.

또, 종래 기술의 제2예의 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구 및 이것을 이용한 2축 평행·1축 선회 테이블 장치는, 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구를 테이블의 4모서리 중 3개에 배치한 3축 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 1축만으로 구동하는 방향이 있고, 모터의 용량이 불균일하기 때문에, 2축을 구동시키는 방향과 동일한 성능을 발휘할 수 없으므로, 1축만으로 구동하는 방향에서는, 이동·위치 결정에 시간이 걸려, 결과적으로 효율성·생산성이 나빠진다는 문제가 있었다.

또, 볼 나사 구동이기 때문에, 백래시 등의 기계적 손실이 존재하였다.

또한, 대형화된 테이블을 이동하는 경우는, 1축 구동에서는, 테이블의 한쪽 편에서 구동하게 되므로, 구동축이 없는 테이블 한쪽 편이 늦게 이동하여, 테이블 위치 결정 정밀도가 저하한다는 문제도 있었다.

또한, 테이블 상의 대상물의 가공 등이 행해질 때에, 외력이 가해지면, 제어계에서 유지하지 않는 병진 자유도나, 회전 자유도가 존재하므로, 테이블이 외력에 따라 이동하는 경우가 있다. 이 후, 외력에 의한 테이블이나 대상물의 이동을 파악하는 부가 없으므로, 테이블 위치를 보정할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 테이블이 대형화해도, 장치의 높이를 억제하여 구성함과 함께, 테이블이나 대상물에 의한 하중을 균형 있게 분산 지지하여, 또한, 구동력을 균형 있게 작용시킴으로써, 각 방향으로의 병진 이동, 회전 이동을 동일한 성능으로, 정밀도 좋게, 효율적으로 동작시키고, 또한, 테이블에 외력이 가해져, 테이블이 이동한 경우에도, 재차 테이블을 보정할 수 있는 얼라인먼트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은, 다음과 같이 구성된 것이다.

청구항 1에 기재된 발명은, 기대부(機臺部)에 배치된 구동 기구를 통해 대상물을 탑재하는 테이블을 소정 위치에 위치 결정하는 얼라인먼트 장치에 있어서, 상기 구동 기구는, 2개의 병진 자유도 안내부와, 1개의 회전 자유도 안내부와, 상기 병진 자유도 안내부의 1개에는 상기 리니어 모터를 구비한 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈과, 피검출체가 되는 상기 기구부의 동작량을 검출하는 검출부와, 지령 신호를 받아 상기 전동기를 제어하는 제어기로 이루어진 전동기 제어 장치와, 상기 제어기를 지령하는 지령부를 구비하고, 적어도 3개의 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을, 상기 리니어 모터의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부와 회전 자유도 안내부의 방향을 확정할 수 있도록, 상기 테이블부에 대하여 균등 배치하여 구비하고, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 리니어 모터가, 평면 내의 독립한 2방향의 병진 성분을 얻을 수 있도록 배치하여, 상기 리니어 모터가 각각 병진 방향으로 동작함으로써 상기 테이블부를 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 3개의 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을, 상기 리니어 모터의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부와 회전 자유도 안내부의 방향을 확정할 수 있도록, 상기 테이블부에 대하여 균등 배치하여 구비하고, 또한, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을 추가하여 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 지령부는, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈에 부수하는 상기 리니어 모터의 동작량을 상기 테이블의 동작으로부터 산출하는 동작량 연산부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 배치를 취득하는 2차원 위치 센서와, 상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 위치를 보정하기 위한 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 구비하고, 상기 2차원 위치 센서에서 포착한 상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 위치를, 상기 리니어 모터를 구동하여, 상기 테이블부의 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동함으로써 대상물의 위치를 보정하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 병진 자유도 안내부에 리니어 모터가 부속된 병진 구동부의 위에, 병진 자유도 안내부를 더 구비하고, 상기 병진 자유도 안내부의 위에 회전 자유도 안내부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 병진 자유도 안내부에 리니어 모터가 부속된 병진 구동부의 위에, 회전 자유도 안내부를 구비하고, 상기 회전 구동부의 위에 병진 자유도 안내부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 7에 기재된 발명은, 2개의 병진 자유도 안내부와, 1개의 회전 자유도 안내부를 갖는 상기 리니어 모터를 부수하지 않는 3자유도 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 8에 기재된 발명은, 기대부에 배치된 구동 기구를 통해 대상물을 탑재하는 테이블을 소정의 위치에 위치 결정하는 얼라인먼트 장치에 있어서, 상기 구동 기구는, 병진 자유도를 갖는 2개의 병진 구동부와, 회전 자유도를 갖는 1개의 회전 구동부로 이루어진 기구부와, 2개의 상기 병진 구동부와 1개의 상기 회전 구동부에 각각 상기 구동부를 구동하기 위한 3개의 전동기와, 피검출체가 되는 상기 기구부의 동작량을 검출하는 검출부와, 지령 신호를 받아 상기 전동기를 제어하는 제어기로 이루어진 전동기 제어 장치로 구성되는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을 적어도 2세트 구비한 것이고, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 상기 제어기에 동작 지령을 부여하는 지령 장치를 구비함과 함께, 상기 전동기에 의해, 2개의 상기 병진 구동부와 1개의 상기 회전 구동부를 동작시킴으로써, 상기 테이블을 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동시키도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 9에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 1개의 병진 구동부와, 1개의 회전 구동부로 이루어지고, 상기 회전 구동부의 회전 중심이, 회전 중심으로부터 동일 반경 상에 배치되며, 상기 회전 중심에 대하여 축 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 10에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 상기 병진 구동부의 이동 방향의 1개가 회전 중심에 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 11에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 2자유도를 갖는 상기 병진 구동부의 상부 또는 하부에, 상기 회전 구동부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 12에 기재된 발명은, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 1자유도를 갖는 상기 병진 구동부의 상부에, 상기 회전 구동부가 배치되고, 상기 회전 구동부의 상부에, 적어도 1자유도를 갖는 상기 병진 구동부가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 13에 기재된 발명은, 상기 테이블 상의 대상물의 위치를 파악하기 위한 2차원 위치 센서와, 상기 2차원 위치 센서에 의해 포착된 대상물의 화상을 화상 처리하고, 대상물의 위치를 보정하기 위한 보정량을 연산하는 보정량 산출부를 구비하며, 상기 보정량 산출부에 의해 얻은 보정량에 의거하여 상기 전동기를 동작시켜 상기 테이블의 위치를 보정하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 14에 기재된 발명은, 상기 보정량 산출부는, 상기 2차원 위치 센서에 의해 상기 대상물의 위치가 검출되고, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈에 의해 상기 테이블이 병진 이동 혹은 회전 이동한 후에, 상기 대상물의 위치가 보정되도록 보정치를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 15에 기재된 발명은, 상기 지령부는, 상기 2차원 위치 센서에 의해 상기 대상물의 위치가 검출되고, 상기 보정량 산출부에 의해 상기 대상물의 위치를 보정하도록 보정치가 생성되며, 상기 회전 구동부가 이동한 후에, 병진 구동부가 이동하도록 지령을 생성하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 장치의 높이를 억제하여 XYθ의 3방향으로 동작하는 테이블을 실현할 수 있고, 테이블이나 대상물의 하중을 균형 있게 분산하여 지지할 수 있으며, 또한, 테이블을 이동하는 구동력을 균형 있게 분산하여 출력할 수 있으므로, 테이블의 병진 이동이나 회전 이동에서는, 어느 방향에나 각 리니어 모터가 동작하고, 중심으로부터 치우치지 않고 동작하므로, 균일한 성능으로, 정밀도 좋게, 효율적으로 동작시킬 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 테이블이나 대상물의 하중을 균형 있게 분산하여 지지할 수 있고, 또한, 테이블을 이동하는 구동력을 균형 있게 분산하여 출력할 수 있으므로, 어느 방향에나 각 리니어 모터가 동작하고, 중심으로부터 치우치지 않고 동작하는 상황에 더하여, 특정한 방향으로 필요한 구동 출력을 추가할 수 있다.

또, 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 테이블의 회전 각도나 병진 동작량을 알 수 있으면, 테이블의 동작량과 각 리니어 모터의 동작량이 기하학적인 관계에 의해 결정되므로, 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 병진 구동부의 동작량을 산출하여, 동작 지령으로서 이용할 수 있다.

또, 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 테이블 상의 대상물의 배치 상황을 2차원 위치 센서를 이용하여 위치의 보정치를 산출함으로써, 테이블 이동 동작을 신속하게 행할 수 있다.

또, 청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 2개의 병진 자유도 안내부의 설치 각도가 고정이므로, 테이블 이동시에 필요한 동작량을 비교적 간단하게 연산할 수 있다.

또, 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 2개의 병진 구동부의 직동(直動) 안내를 사이에 두고 회전 구동부를 배치할 수 있고, 테이블에서 기대까지 연속하여 지지할 수 있으므로, 테이블 외의 하중에 대하여, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈이 변형을 억제하여 지지할 수 있다.

또, 청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 테이블의 평면 내의 동작을 억제하지 않고 테이블이나 대상물의 하중을 균형 있게 분산하여 지지할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에 의하면, XYθ의 3방향으로 동작하는 테이블을 실현할 수 있고, 테이블이나 대상물의 하중을 균형 있게 분산하여 지지할 수 있으며, 또한, 테이블을 이동하는 구동력을 균형 있게 분산하여 출력할 수 있으므로, 테이블의 병진 이동이나 회전 이동에서는, 어느 방향에나 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈이 동작하고, 중심으로부터 치우치지 않고 동작하므로, 균일한 성능으로, 정도 좋게, 효율적으로 동작시킬 수 있다.

또, 청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 회전 구동부의 중심이, 테이블 중심으로부터 동일 반경 상에 배치되고, 테이블 중심축 대칭으로 배치되어 있으므로, 중심의 치우침이 생기지 않고, 동작할 수 있는 것에 의해 정밀도 좋게 동작시킬 수 있다.

또, 청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 병진 구동부의 1개의 이동 방향이 회전 중심에 일치함으로써, 테이블 이동에 필요한 동작량을 비교적 간단하게 연산할 수 있다.

또, 청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 2개의 병진 구동부의 설치 각도가 고정이므로, 테이블 이동시에 필요한 동작량을 비교적 간단하게 연산할 수 있다.

또, 청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 2개의 병진 구동부의 사이에 끼워져 회전 구동부가 배치됨으로써, 테이블에서 기대까지 연속하여 지지할 수 있으므로, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 변형이 억제되고, 테이블은 정밀도 좋게 위치 결정된다.

또, 청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 테이블 상의 대상물의 위치가 2차원 위치 센서에 의해 구해지고, 위치의 보정치가 산출되는 보정량 산출부를 구비함으로써, 테이블에 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 테이블은 소정의 위치로 확실하게 위치 결정된다.

또, 청구항 14에 기재된 발명에 의하면, 테이블 상의 대상물의 배치 상황을 2차원 위치 센서의 검출 신호에 의해 위치의 보정치를 산출함으로써, 테이블 이동 동작을 신속하게 행할 수 있다.

또, 청구항 15에 기재된 발명에 의하면, 상기 회전 구동부가 이동한 후에, 병진 구동부가 이동하도록 지령을 생성하는 지령부를 구비함으로써, 보정량의 산출이 용이해지고, 테이블은 효율적으로 위치 결정된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 개략도로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 1을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 병진 이동을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 2차원 위치 센서에 의한 대상물의 배치도 및 위치 보정 방법을 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 2를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 3을 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 4를 나타낸 도면이다.

도 11은, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 4에 있어서의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 12는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 5를 나타낸 도면이다.

도 13은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 6을 나타낸 도면이다.

도 14는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 7을 나타낸 도면이다.

도 15는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 8을 나타낸 도면이다.

도 16은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 9를 나타낸 도면이다.

도 17은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 10을 나타낸 도면이다.

도 18은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 11을 나타낸 도면이다.

도 19는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 12를 나타낸 도면이다.

도 20은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 13을 나타낸 도면이다.

도 21은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 14를 나타낸 도면이다.

도 22는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 15를 나타낸 도면이다.

도 23은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 16을 나타낸 도면이다.

도 24는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 17을 나타낸 도면이다.

도 25는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 18을 나타낸 도면이다.

도 26은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 19를 나타낸 도면이다.

도 27은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 구성도이다.

도 28은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 개략도로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.

도 29는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 30은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 병진 이동을 나타낸 도면이다.

도 31은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 3자유도 모듈의 개략도로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.

도 32는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈과 3자유도 모듈의 배치예 1을 나타낸 도면이다.

도 33은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈과 3자유도 모듈의 배치예 2를 나타낸 도면이다.

도 34는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 1을 나타낸 도면이다.

도 35는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치를 나타낸 모식도이다.

도 36은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 상면 및 측면도이다.

도 37은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 측면도이다.

도 38은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 39는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 병진 이동을 나타낸 도면이다.

도 40은 본 발명의 제6 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 상면도 및 측면도이다.

도 41은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치를 나타낸 모식도이다.

도 42는 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 상면 및 측면도이다.

도 43은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 병진 회전 구동 기구의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 44는 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 위치 보정 방법을 나타낸 모식도이다.

도 45는 본 발명의 제8 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 46은 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 47은 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 병진 회전 구동 기구의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 48은 본 발명의 제10 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다.

도 49는 본 발명의 제11 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다.

도 50은 본 발명의 제12 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다.

도 51은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 1).

도 52는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 2).

도 53은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 3).

도 54는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 4).

도 55는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 5).

도 56은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 6).

도 57은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 7).

도 58은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다(그 밖의 변형 배치예 8).

도 59는 제1 종래예의 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치의 정면도이다.

도 60은 제1 종래예의 리니어 모터를 내장한 스테이지 장치의 평면도이다.

도 61은 제2 종래예의 2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구의 일부 파단 분해 사시도이다.

도 62는 제2 종래예의 2축 평행·1축 선회 테이블 장치의 평면도 및 측면도로, 상기 도 (a)는 테이블을 생략하고 2점 쇄선으로 나타낸 평면도, 상기 도 (b)는 정면도이다.

도 63은 제2 종래예의 테이블의 평면도이다.

[부호의 설명]

1…리니어 모터 2…동작량 검출부

3…제어기 4…테이블

5…대상물 6…병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈

7…기대부 8…지령부

9…2차원 위치 센서 10…보정량 산출부

11…병진 구동부 12…회전 자유도 안내부

13…병진 자유도 안내부 14…3자유도 모듈

15…동작량 연산부 16…전동기

16L…리니어 모터 16R…회전형 모터

17…회전 구동부 21…직동 안내

22…직동 안내 블록 23…회전용 베어링

101…제1 스테이지 102…제2 스테이지

103…회전 스테이지 104…기대

105, 106…직동 안내 유닛 107…궤도 레일

108…슬라이더 109…스토퍼

110, 114, 115…코드 111…제1 리니어 모터

112…제2 리니어 모터 113…회전용 리니어 모터

117…센서 118…리니어 스케일

119, 121, 122, 125…돌출부 120…테이블

126…부착용 나사구멍 128…헤드

134…제3 리니어 모터의 1차측 141…부착용 구멍

139…제3 리니어 모터의 2차측 201…2축 평행·1축 선회 운동 안내 기구

202…제1 궤도 레일 204…이동 블록

205…볼(전동체) 206…제2 궤도 레일

210…제1 오목부 211…제2 오목부

212…볼 구름홈(제1 궤도 레일) 213…볼 구름홈(제1 오목부)

214…볼 릴리프 통로 215…방향 전환로

216…측부 덮개 217…볼 구름홈(제2 궤도 레일)

218…볼 구름홈(제2 오목부) 219…볼 릴리프 통로

220…방향 전환로 221…측부 덮개

233…테이블(제2 부재) 234…기대(제1 부재)

237…직선 구동 기구 238…회전 모터

239…이송 나사 기구 241…너트

242…나사축 243…베어링(복렬 앵귤러 콘택트 타입)

244…베어링 서포트 247…조인트 부재

249…브레이크 기구 270…2축 평행 운동 안내부

280…선회 운동 안내부 206…회전 모터

이하, 본 발명의 실시 형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

[실시예 1]

본 발명의 제1 실시예의 얼라인먼트 장치의 구성은, 이하와 같이 되어 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 개략도이다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 구성도이다.

도 3은, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 개략도로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.

도 4는, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 1을 나타낸 도면이다.

도면에 있어서, 1(1a, 1b, 1c)은 리니어 모터, 2(2a, 2b, 2c)는 동작량 검출부, 3(3a, 3b, 3c)은 제어기, 4는 테이블, 5는 대상물, 6(6a, 6b, 6c)은 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈, 7은 기대부, 8은 지령부, 9는 2차원 위치 센서, 10은 보정량 산출부, 11(11a, 11b, 11c)은 병진 구동부, 12(12a, 12b, 12c)는 회전 자유도 안내부, 13(13a, 13b, 13c)은 병진 자유도 안내부, 15는 동작량 연산부, 21은 직동 안내, 22는 직동 안내 블록, 23은 회전용 베어링으로 되어 있다.

본 발명이 특허 문헌 1과 다른 부분은, 리니어 모터를 겹쳐 XYθ 방향으로의 테이블 이동을 실현하고 있는 것이 아니라, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 적어도 3개 구비하여 XYθ 방향으로의 테이블 이동을 실현하고 있는 부분이다.

본 발명이 특허 문헌 2와 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 적어도 3개 구비하고, 그 배치를 균등 배치하여, 각 방향으로의 테이블 이동을 치우침 없이 실현하고 있는 부분이다.

도 1과 같이, 2차원 위치 센서(9)가 파악한 대상물(5)의 배치를, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)이 구동하고, 테이블(4)을 이동하여, 위치의 보정을 행한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)은 테이블(4)과 기대부(7)에 고정되어 있다.

도 2와 같이, 테이블(4)은 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이, 3개(6a, 6b, 6c) 부수하고, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)은, 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)와, 회전 자유도 안내부(12)(12a, 12b, 12c)와, 병진 자유도 안내부(13)(13a, 13b, 13c)로 이루어지며, 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)에는, 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)가 장착되고, 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)는, 지령부(8)에 따라 제어기(3)(3a, 3b, 3c)가 동작을 제어한다. 2차원 위치 센서(9)가 포착된 대상물(5)의 화상을 화상 처리하고, 대상물(5)이 있어야 할 배치 위치를 보정량 산출부(10)가 산출하여 얻은 값으로부터 지령부(8)는, 테이블(4)의 동작량으로부터 리니어 모터(1)의 동작량을 각 동작량 연산부(15)에서 산출하여, 각 제어기(3)(3a, 3b, 3c)에 보정량을 지령한다.

도 3(a), (b), (c)와 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 리니어 모터(1)를 갖는 병진 구동부(11)와, 회전 자유도 안내부(12)와, 병진 자유 도 안내부(13)로 이루어지고, 기대부(7)에서 테이블(4)까지의 사이에, 병진 자유도, 병진 자유도, 회전 자유도를 순서대로 갖도록 구성되어 있다.

회전 자유도 안내부(12)에는, 회전용 베어링(23)을 갖고 회전 자유도를 실현하며, 병진 구동부(11)와 병진 자유도 안내부(13)에는, 직동 안내(21)를 이동할 수 있는 직동 안내 블록(22)을 설치함으로써, 병진 자유도를 실현한다.

또한, 2개의 병진 자유도는, 직교하도록 구성되어 있다.

도 4와 같이, 도 3에서 나타낸 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)이 3개 있고, 그 초기 위치가 구성하는 정삼각형의 중심이, 테이블(4)의 중심과 일치하도록, 또한, 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)가, 테이블(4)의 중심으로부터 이루는 원의 접선 방향으로 구동하도록 배치되어 있다.

다음에, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과, 이것을 이용한 얼라인먼트 장치의 동작에 관해 설명한다.

도 5에 있어서, O₀은 테이블의 중심 및 회전 중심, R은 회전 반경, δZi는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량, Δθ는 테이블의 회전 각도, a, b, c는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 초기 위치, a', b', c'는 δZi 이동시 의 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 이동 후의 위치, a'', b'', c''는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 회전 자유도 안내부(12)의 이동 후의 위치이다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)를, 동일한 양만큼 진행시키면, 리니어 모터(1a)는 초기 위치 a에서 a'로, 리니어 모터(1b)는 초기 위치 b에서 b'로, 리니어 모터(1c)는 초기 위치 c에서 c'로 이동한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 상단과 하단은, 테이블(4)과 기대부(7)에 고정되어 있지만, 병진 자유도 안내부(13)(13a, 13b, 13c)와 회전 자유도 안내부(12)(12a, 12b, 12c)에 의한 병진 자유도와 회전 자유도를 갖고 있으므로, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)의 직교 관계가 있는 병진 자유도 안내부(13a)는, 다른 축의 리니어 모터(1b, 1c)가 동작하기 때문에, 직동 안내(21)가 이동하고, 회전 자유도 안내부(12a)도 회전한다.

동일하게, 병진 자유도 안내부(13b)의 직동 안내(21)가 이동하고, 회전 자유도 안내부(12b)도 회전하고, 병진 자유도 안내부(13c)의 직동 안내(21)가 이동하고, 회전 자유도 안내부(12c)도 회전하므로, 테이블(4)이 회전 운동한다.

회전 자유도 안내부(12)(12a, 12b, 12c)는, 병진 자유도 안내부(13)(13a, 13b, 13c)의 상부에 구성되어 있으므로, 회전 자유도 안내부(12)(12a, 12b, 12c)는, 회전 운동의 회전 중심으로부터의 반경 상(a'', b'', c'')으로 이동하게 된다.

균등하게 또한 테이블 중심에 대하여 대칭으로 병진 구동·병진·회전 자유 도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)이 배치되어 있기 때문에, 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)를, 동일한 양만큼 진행시키면, 테이블(4)은 테이블 중심에 대하여 회전 이동한다.

또한, 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 이동 범위는 유한이기 때문에, 테이블(4)의 큰 회전 각도의 이동은 불가능하다.

또, 테이블의 중심을 회전 중심으로 하는 테이블(4)의 회전 각도 Δθ와 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 동작량 δzi의 관계는 도 4와 같이 된다.

요컨대, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 초기 배치 위치는 이미 알려져 있으므로, 테이블(4)의 회전 각도 Δθ가 정해지면, 병진 구동부(11)(11a, 11b, 11c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 동작량 δzi가 구해지게 된다.

여기에서는, 테이블(4)의 중심을 회전 중심으로 하였지만, 임의의 위치를 회전 중심으로 한 경우도, 동일하게 되어, 회전 중심의 위치와 회전 각도로부터, 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 동작량 δzi가 정해진다.

따라서, 테이블(4)의 회전 각도와 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 동작량 δzi의 관계는 기하학적으로 정해지고, 지령부(8)가 이러한 동작량으로서 지령되면, 각 제어기(3)는, 동 작량 δzi만큼 리니어 모터(1)를 구동할 수 있다.

도 6에 있어서, L은 테이블(4)의 병진 동작량, α은 테이블(4)의 병진 이동 방향이 이루는 각도, δZi는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량, a, b, c는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 초기 위치, a'''1, b'''1, c'''1은 δZi 이동시의 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 이동 후의 위치, a''', b''', c'''는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 회전 자유도 안내부(12)의 이동 후의 위치이다.

테이블(4)을 병진 이동하는 경우도, 테이블(4)의 병진 동작량과 방향과, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)의 리니어 모터(1)(1a, 1b, 1c)의 각각의 동작량 δzi를 기하학적으로 결정할 수 있다.

도 6과 같이, 리니어 모터(1a)가 초기 위치 a에서 a'''₁로, 리니어 모터(1b)가 초기 위치 b에서 b'''₁로, 리니어 모터(1c)가 초기 위치 c에서 c'''₁로 이동하면, 테이블(4)이 병진 이동한다.

테이블(4)의 병진 동작량은, 리니어 모터(1a)의 구동 방향의 성분 : a에서 a'''₁까지와, 병진 자유도 안내부(13a)의 직동 안내(21)의 이동 성분 : a'''₁에서 a'''까지를 합성한 양과 같다. 동일하게, 리니어 모터(1b)의 구동 방향의 성분 : b에서 b'''₁과, 병진 자유도 안내부(13b)의 직동 안내(21)의 이동 성분 : b'''₁에서 b''' 를 합성한 양과 같고, 리니어 모터(1c)의 구동 방향의 성분 : c에서 c'''₁과 병진 자유도 안내부(13c)의 직동 안내(21)의 이동 성분 : c''₁에서 c'''를 합성한 양과 같다.

병진 자유도 안내부(13a)는, 리니어 모터(1b 및 1c)의 동작에 의해 a'''로 이동한다. 동일하게, 병진 자유도 안내부(13b, 13c)는 리니어 모터(1a, 1b, 1c)의 동작에 의해 b'''로 이동한다.

또한, 테이블에 회전 방향으로의 힘이 가해지지 않기 때문에, 회전 자유도 안내부(12)(12a, 12b, 12c)는 작용하지 않는다.

이상과 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 복수 이용하여, 테이블(4)을 회전 및 병진 이동할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제1 실시예의 일련의 동작을 설명한다.

얼라인먼트 장치의 테이블(4)에 대상물(5)이 놓여져, 가공 등의 작업을 하는데 있어서, 대상물(5)을 가공측에 맞추어 배치할 필요가 있으므로, 테이블(4)을 평면 상에서 이동하여, 대상물(5)의 위치를 보정할 필요가 생긴다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 설명도로, (a)는 2차원 위치 센서에 의한 대상물의 배치도를 나타내고, (b)는 위치 보정 방법을 나타낸 도면이다.

도 7(a)와 같이, 테이블(4)에 놓여진 대상물(5)의 배치는, 2차원 위치 센서 (9)로 화상으로서 인식할 수 있다.

이 화상에서, 보정량 산출부(10)는, 도 7(b)과 같이, 대상물(5)에 미리 기록된 마크나 대상물(5)의 특징을 인식할 수 있으면, 그 기울기로부터, 어느 회전 중심으로부터의 회전 각도나, 병진 동작량을 인식할 수 있다.

보정량 산출부(10)가 보정 각도 Φ, 동작량 L을 산출하면, 동작량 연산부(15)는, 도 5, 도 6에서 나타낸 바와 같이, 테이블(4)의 동작량으로부터, 기하학적으로 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량을 알 수 있으므로, 지령부(8)에 각 축의 동작량을 출력한다. 지령부(8)는, 이 각 제어기(3)에 동작량 δzi를 지령한다. 각 제어기(3)는, 동작량 δzi를 실행하도록 각 리니어 모터(1)를 구동하므로, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 작용하고, 테이블(4)을 이동하여, 대상물(5)의 위치를 보정할 수 있다.

대상물(5)의 위치의 보정이 완료한 후, 테이블(4) 상의 대상물(5)의 가공 등이 행해질 때에, 외력이 가해지면, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)에는 제어계에서 유지하지 않는 병진 자유도의 회전 자유도 안내부(12)나, 회전 자유도의 병진 자유도 안내부(13)가 존재하므로, 테이블(4)이 외력에 따라 이동할 가능성이 있다. 이 경우, 2차원 위치 센서(9)로 테이블(4) 상의 대상물(5)의 배치를 인식할 수 있으므로, 재차, 2차원 위치 센서(9)의 화상을 기초로, 보정량 산출부(10)가 테이블(4)의 보정량을 산출하여, 전술한 바와 같이 보정할 수 있는 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 도 3과 같이, 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기 구 모듈(6)을 배치하였지만, 다른 형태여도 된다.

도 3의 배치를 테이블 중심으로 우측으로 90도 회전시킨 배치여도 되고, 도 3의 배치를 테이블 중심으로 우측으로 180도 회전시켜 배치해도 된다. 또, 도시하지 않았지만, 도 3의 배치를 테이블 중심으로 임의의 각도 회전시킨 배치여도 된다.

도 11은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 4에 있어서의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 3개 있으면, 병진 구동부(11)·리니어 모터(1)의 구동 방향을, 정삼각형을 둘러싸도록 배치해도 된다.

도 11과 같이, 이 경우도, 도 5와 동일하게, 테이블(4)의 회전 각도 θ와 각 리니어 모터(1)의 동작량 δZi는 기하학적으로 결정할 수 있다.

리니어 모터(1a)가 초기 위치 a에서 a'로, 리니어 모터(1b)가 초기 위치 b에서 b'로, 리니어 모터(1c)가 초기 위치 c에서 c'로 이동하면, 테이블(4)이 회전 이 동한다.

이것은, 도 5와 동일하게, 임의의 회전 중심의 회전 이동으로 한 경우도 동일하게 기하학적으로, 동작량 δZi와 회전 이동의 각도가 정해진다. 병진 이동도 동일하다.

도 12와 같이, 병진 구동부(11)·리니어 모터(1)의 구동 방향을, 도 10과는 역방향으로 정삼각형을 둘러싼 배치여도 된다.

또한, 도 13과 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 기울여 배치해도 되고, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

또한, 본 실시예에서는, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 3개 이용하였지만, 이것에 구애되는 것은 아니다.

도 14∼도 17과 같이 4개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치하여 구성해도 된다.

테이블의 회전 이동이나 병진 이동과, 각 리니어 모터의 동작량의 관계는 기하학적으로 결정할 수 있다. 또, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

도 18∼도 20은 5개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치한 예이지만, 전술한 바와 동일하게, 테이블(4)의 회전 이동이나 병진 이동과, 각 리니어 모터(1)의 동작량의 관계는 기하학적으로 결정할 수 있다. 또, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

도 21은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예(14)를 나타낸 도면이다.

도 21은 6개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치한 예이지만, 동일하게 테이블의 회전 이동이나 병진 이동과, 각 리니어 모터의 동작량의 관계는 기하학적으로 결정할 수 있다. 또, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

또한, 도시하지 않았지만, 7개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치해도 된다.

도 22는 6개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치한 예이지만, 테이블(4)의 중심으로부터 2종류의 정삼각형 반을 이루도록 구성되어 있다.

도 23∼도 26은 8개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치한 예이지만, 전술한 바와 동일하게, 테이블(4)의 회전 이동이나 병진 이동과, 각 리니어 모터의 동작량의 관계는 기하학적으로 결정할 수 있다. 또, 도 22와 같이, 테이블(4)의 중심으로부터 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 초기 위치가 복수의 반경을 구성하도록 배치해도 되고, 또, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

도시한 예에 구애되지 않고, 적어도 3개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을 가지며, 리니어 모터(1)의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부(11)와 회전 자유도 안내부(12)의 방향을 확정할 수 있도록 배치하면 된다.

테이블의 회전 이동이나 병진 이동과, 각 리니어 모터의 동작량의 관계는 기하학적으로 결정할 수 있다.

이에 따라, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 균형 있게 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 하중을 지지하고, 또한, 균형 있게 테이블(4)을 각 방향으로의 병진 이동이나, 회전 이동을 행할 수 있는 것이다.

[실시예 2]

본 발명의 제2 실시예의 얼라인먼트 장치의 구성은, 이하와 같이 되어 있다.

도 27은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치 구성도이다.

도 28은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 개략도이다.

도면에 있어서, 1(1a, 1b, 1c)은 리니어 모터, 2(2a, 2b, 2c)는 동작량 검출부, 3(3a, 3b, 3c)은 제어기, 4는 테이블, 5는 대상물, 6(6a, 6b, 6c)은 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈, 7은 기대부, 8은 지령부, 9는 2차원 위치 센서, 10은 보정량 산출부, 11(11a, 11b, 11c)은 병진 구동부, 12(12a, 12b, 12c)는 회전 자유도 안내부, 13(13a, 13b, 13c)은 병진 자유도 안내부, 21은 직동 안내, 22는 직동 안내 블록, 23은 회전용 베어링으로 되어 있다.

본 발명의 제2 실시예의 개략은, 제1 실시예의 도 1과 동일하고, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 배치는 제1 실시예의 도 3과 동일하다.

본 발명의 제2 실시예가, 제1 실시예와 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이다.

도 28과 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 리니어 모터(1)를 갖는 병진 구동부(11)와, 회전 자유도 안내부(12)와, 병진 자유도 안내부(13)로 이루어지고, 기대부(7)에서 테이블(4)까지의 사이에, 병진 자유도, 회전 자유도, 병진 자유도를 순서대로 갖도록 구성되어 있다.

도 4와는, 회전 자유도, 병진 자유도의 순서가 다르고, 2개의 병진 자유도 가, 회전 자유도를 통해 구성되어 있기 때문에, 병진 구동부(11)와 병진 자유도 안내부(13)가 이루는 각도가 변화하는 점이, 제1 실시예와는 다르다.

제1 실시예와 동일하게, 2차원 위치 센서(9)가 파악한 대상물(5)의 배치를, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)(6a, 6b, 6c)이 구동하고, 테이블(4)을 이동하여, 위치의 보정을 행한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이 다른 것 이외는, 기능이나 기본적인 동작은 제1 실시예와 동일하다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이, 제1 실시예와는 다르므로, 테이블(4)의 이동과, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량의 기하학적인 관계가 다르다.

도 29에 있어서, O₀은 테이블의 중심 및 회전 중심, R은 회전 반경, δZi는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량, Δθ는 테이블의 회전 각도, a, b, c는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 초기 위치, a', b', c'는 δZi 이동시의 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 이동 후의 위치, a'', b'', c''는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 자유도 안내부(13)의 이동 후의 위치이다.

테이블(4)의 회전 이동은, 2개의 병진 자유도가, 회전 자유도를 통해 구성되어 있기 때문에, 병진 구동부(11)와 병진 자유도 안내부(13)가 이루는 각도가 변화한다.

도 29와 같이, 테이블 중심 O₀을 중심으로 Δθ 회전하려면, 병진 구동부(11a)의 리니어 모터(1a)의 초기 위치 a에서 a'까지의 이동에 의한 δZ1이 필요해진다. 제1 실시예의 경우는, 2개의 병진 자유도는, 직교가 고정되는 구성이므로, 도면 중의 δZ1-1만큼 이동하면, 테이블(4)을 Δθ 회전할 수 있었지만, 2개의 병진 자유도가 회전 자유도를 통해 연결되고, 2개의 병진 자유도가 이루는 각도가 변화하므로, 도면 중의 δZ1-2의 성분을 제1 실시예의 경우의 동작량 δZ1-1에 추가할 필요가 있다.

이러한 δZ1-1, δZ1-2는, 도 29와 같이, 기하학적으로 구해진다.

다른 병진·회전 자유도 기구 모듈(6b, 6c)도 동일하게, 병진 구동부(11b, 11c)의 리니어 모터(1b, 1c)의 초기 위치 b에서 b', c에서 c'까지의 이동에 의한 δZ2, δZ3을 기하학적으로 구할 수 있다.

도 30에 있어서, L은 테이블(4)의 병진 동작량, α은 테이블(4)의 병진 이동 방향이 이루는 각도, δZi는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 동작량, a, b, c는 병진·회전 자유도 기구 모듈 (6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 초기 위치, a'''1, b'''1, c'''1은 δZi 이동시의 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 리니어 모터(1)의 이동 후의 위치, a''', b''', c'''는 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 자유도 안내부(13)의 이동 후의 위치이다.

테이블(4)의 병진 이동에서는, 회전 성분이 발생하지 않으므로, 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 회전 자유도 안내부(12)는 작용하지 않는다. 따라서, 테이블(4)의 병진 이동의 경우의 각 리니어 모터(1)의 동작량은, 제1 실시예와 동일한 기하학적 관계가 되고, 동일하게 산출할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예의 일련의 동작은, 제1 실시예와 동일해진다.

2차원 위치 센서(9)나 보정량 산출부(10)의 기능은 변화하지 않고, 병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이 다를 뿐이므로, 동작량 연산부(15)가 각 리니어 모터(1)의 동작량을 산출할 때에 이용하는 회전 이동의 기하학적 관계가 다르고, 제1 실시예와는 다른 값을 동작량 연산부(15)가 산출한다.

그 후, 제1 실시예와 동일하게, 각 리니어 모터(1)를 동작시켜, 테이블(4)을 이동하고, 대상물(5)의 위치를 보정한다.

대상물(5)의 위치의 보정이 완료한 후, 제1 실시예와 동일하게, 재차, 2차원 위치 센서(9)에 의해 대상물(5)의 위치를 파악하고, 재차, 대상물(5)의 위치의 보정을 실시해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 배치를 도 27과 같이 나타내었지만, 이것에 구애되는 것이 아니라, 제1 실시예에서 나 타낸 바와 같이 도 8∼도 10, 도 12∼도 26과 같이 배치해도 된다.

테이블(4)의 동작량과 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 리니어 모터(1)의 동작량은 기하학적인 관계가 있다.

[실시예 3]

본 발명의 제3 실시예의 얼라인먼트 장치의 구성은 이하와 같이 되어 있다.

도 31은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치에 사용하는 3자유도 모듈의 개략도이다.

도면에 있어서, 4는 테이블, 6은 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈, 12는 회전 자유도 안내부, 13은 병진 자유도 안내부, 14는 3자유도 모듈, 21은 직동 안내, 22는 직동 안내 블록, 23은 회전용 베어링으로 되어 있다.

전체의 구성은, 제1 실시예나 제2 실시예와 동일한 구성으로 되어 있고, 리니어 모터(1), 동작량 검출부(2), 제어기(3), 테이블(4), 대상물(5), 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6), 기대부(7), 지령부(8), 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10), 병진 구동부(11), 회전 자유도 안내부(12), 병진 자유도 안내부 (13), 동작량 연산부(15), 직동 안내(21), 직동 안내 블록(22), 회전용 베어링(23)을 구비하고 있다.

3자유도 모듈(14)은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과 같이 구동원을 갖지 않고, 1개의 회전과 2개의 병진 자유도를 갖는 기구이며, 제1 실시예의 도 3의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과 같이 병진, 병진, 회전의 순서로 기대부(7)에서 테이블(4)에 걸쳐 구성해도 되고, 제2 실시예의 도 28의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과 같이, 병진, 회전, 병진의 순서로 기대부(7)에서 테이블(4)에 걸쳐 구성해도 된다.

또, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성도, 제1 실시예 혹은 제2 실시예의 구성이다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 배치를 도 32와 도 33에 나타내었지만, 제1 실시예의 도 4나, 도 8∼도 10, 도 12∼도 26에 3자유도 모듈(14)을 추가하여 구성해도 된다.

본 발명의 제3 실시예가, 제1 실시예 혹은 제2 실시예와 다른 부분은, 3자유도 모듈(14)을 추가한 구성인 점이다.

또, 제3 실시예에서는, 도 32, 도 33과 같이, 4개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 이용한 예와, 8개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 배치한 예를 도시한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)과, 이것을 이용한 얼라인먼트 장치의 동작도, 상기의 제1 실시예, 제2 실시예와 동일하다.

3자유도 모듈(14)은, 구동원이 없고, 3자유도를 갖고 있으므로, 테이블(4)의 구동에 따라, 각 자유도가 작용하며, 테이블(4)의 이동을 방해하지 않는다.

테이블(4)이 대형화되면, 중량이 커져, 테이블(4) 자체가 휘어지고, 평면 정밀도가 저하하는 경우가 있지만, 3자유도 모듈(14)로 지지하면, 테이블(4)의 변형을 억제하여, 평면 정밀도를 유지할 수 있게 된다.

[실시예 4]

도 34에 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도 및 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치예 1을 나타낸 도면을 도시한다.

도 34는, 실시예 1의 도 14에, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 추가한 구성으로 되어 있다.

전체의 구성은, 제1 실시예나 제2 실시예, 제3 실시예와 동일한 구성으로 되어 있고, 리니어 모터(1), 동작량 검출부(2), 제어기(3), 테이블(4), 대상물(5), 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6), 기대부(7), 지령부(8), 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10), 병진 구동부(11), 회전 자유도 안내부(12), 병진 자유도 안내부(13), 동작량 연산부(15), 직동 안내(21), 직동 안내 블록(22), 회전용 베어링(23)을 구비한다.

본 발명의 제4 실시예가, 제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예와 다른 부분은, 테이블(4) 및 기대부(7)에 대하여, 균등하게 배치된 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)에 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 더 추가하여, 한 방향만 리니어 모터(1)가 증가한 구성으로 되어 있는 점이다.

본 실시예에 있어서도, 테이블(4)의 이동은, 제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예와 동일하게 행할 수 있다.

테이블(4)의 이동과, 각 리니어 모터의 동작량 δZi는 기하학적으로 결정할 수 있고, 지령부(8)에서 동작량을 지령하면, 테이블(4) 상의 대상물(5)의 위치의 보정을 실시할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 실시예 1의 도 14에, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 추가하여 구성하였지만, 이것에 구애되는 것이 아니라, 제1 실시예의 도 4, 도 8∼도 10, 도 12∼도 13, 혹은 도 15∼도 26에 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 추가하여 구성해도 된다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 제어기(3)에 의해 리니어 모터(1)의 기능을 중단하고, 프리런 상태로 하면, 3자유도를 갖는 3자유도 모듈(14)과 동일한 기능을 가지므로, 불균일하게 배치된 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 프리런 상태로 하면, 제3 실시예와 동일한 작용 및 효과를 갖는다.

또한, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 제1 실시예의 도 4와, 제2 실시예의 도 28에 있고, 테이블(4)과 리니어 모터(1)의 기하학적인 관계가 변화하지만, 각각에 적합한 지령을 생성하도록 하면, 2개의 종류의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 혼재하여 사용해도 된다.

[실시예 5]

도 35는, 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치를 나타낸 모식도이다.

도 36은, 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 상면 및 측면도이다.

도 37은, 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다.

얼라인먼트 장치는, 도 35에 나타낸 바와 같이 테이블 하면에 2개 배치된 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6) 지령부로 구성되어 있다.

지령부(8)는, 테이블(4)의 동작량으로서 필요한 리니어 모터(16L)와 회전형 모터(16R)의 동작량을 산출하여, 각 제어기(3)에 동작량을 지령한다. 리니어 모터(16L)와 회전형 모터(16R)는, 지령부(8)로부터의 지령에 따라 6개의 제어기(3)에 의해 동작이 제어되어 있다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 도 36에 나타낸 바와 같이 2개의 병진 자유도부(11)와, 회전형 모터(1)를 갖는 1개 회전 구동부(17)로 이루어지고, 기대부(7)에서 테이블(4)까지의 사이에, 병진 구동부(11), 회전 구동부(17), 병진 구동부(11)를 순차적으로 배치되도록 구성되어 있다. 병진 구동부(11)에는, 리니어 모터(16L)가 장착되고, 직동 안내(21)를 이동할 수 있는 직동 안내 블록(22)을 설치함으로써, 병진 자유롭게 지지되어 있다. 회전 구동부(17)에는 회전형 모터(16R)가 장착되고, 회전용 베어링(23)을 설치함으로써 회전 자유롭게 지지되어 있다. 2개의 병진 구동부(11)의 사이에 회전 구동부(17)가 있기 때문에 직교한다고는 할 수 없다.

2개의 제1 및 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a, 6b)은, 도 37에 나타낸 바와 같이 회전 구동부(17)의 회전 중심이, 테이블(4)의 중심(O₀)으로부터 동일 반경 상에서 테이블(4)의 중심에 대하여 축 대칭이 되도록 배치되어 있다.

본 발명이 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2와 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 2개 구비하여 XYθ 방향으로의 테이블 이동을 실현하고 있는 부분이다.

다음에, 얼라인먼트 장치의 회전 이동에 관해 도 38을 이용하여 설명한다. 도 38은, 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다. O₀은 테이블의 중심 및 회전 중심, R은 회전 반경, δZij는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 이동량, Δθ는 테이블의 회전 각도, a, b는 초기 위치이다.

테이블(4)의 회전 이동은, 2개의 병진 구동부(11)는, 회전 구동부(17)를 통해 구성되어 있으므로, 2개의 병진 구동부(11)가 이루는 각도는 직교라고는 할 수 없다.

도 38과 같이, 제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)의 하부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ1Y, 상부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ1X, 회전 구동부(17)의 이동량은 δ1θ로 한 경우, 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6b)의 하부에 배치된 병진 자유도부(11)의 이동량은 δZ2Y, 상부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ2X, 회전 구동부(17)의 이동량이 δ 2θ가 되도록 이동한다. 또한, 2개의 병진 구동부(11)가 회전 구동부(17)를 통해 배치되고, 2개의 병진 구동부(11)가 이루는 각도는 직교가 아니기 때문에, δε1의 성분이 동작량 δZy1에 추가됨으로써, 테이블(4)은 테이블 중심으로 회전 이동한다.

이와 같이, 테이블(4)의 이동량과 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 이동량은 기하학적으로 정해지고, 병진 구동부(11)와 회전 구동부(17)의 이동에 의해 테이블(4)은 테이블 중심으로 회전 이동한다.

여기에서는, 테이블(4)의 중심 O₀을 기준으로 하였지만, 임의의 위치를 회전 중심으로 해도 되고, 기하학적으로 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 이동량이 구해짐으로써 임의의 장소를 회전 중심으로 하여 회전 이동한다.

다음에, 테이블의 병진 이동에 관해 도 39를 이용하여 설명한다. 도 39는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 테이블의 병진 이동을 나타낸 도면이다. L은 테이블(4)의 병진 동작량, α은 테이블(4)의 병진 이동 방향이 이루는 각도, δZij는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 병진 자유도부의 이동량이다. 테이블(4)은, 제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a, 6b)의 상하부에 배치된 병진 구동부(11)에 소정의 이동량이 지령되어 위치 결정된다.

이와 같이, 테이블(4)의 이동량과 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 이동량은 기하학적으로 정해지고, 병진 구동부(11)의 이동에 의해, 테이 블(4)은 병진 이동한다. 회전 구동부(17)는 작용하지 않고, 회전형 모터(16R)는, 테이블(4)에 회전 방향으로의 움직임이 생기지 않도록 유지한다.

이상과 같은 구성으로 하였기 때문에, 테이블(4)의 이동 중이나 이동 완료 후에, 대상물(5)이 가공 등이 될 때에, 외력이 작용해도, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은 동작량 검출부(2)에 의해 테이블(4)의 위치를 검출하여 피드백 제어되어 있으므로, 테이블(4)의 위치 결정 위치는 유지된다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 2개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

[실시예 6]

다음에, 본 발명의 제6 실시예를 설명한다. 도 40은 본 발명의 제6 실시예를 나타낸 테이블의 회전 이동과 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치를 나타낸 측면도이다.

실시예 6의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)은, 도 36에 나타낸 실시예 5와 동일하다. 또, 실시예 6이 실시예 5와 다른 부분은, 제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)은, 하부의 병진 구동부(11)가 X방향으로 구동하도록 배치되고, 상부의 병진 구동부(11)가, 회전 구동부(17) 상에 Y방향으로 구동하도록 배치되어 구성되어 있으며, 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6b)은, 하부의 병진 구동부(11)가 Y방향으로 구동하도록 배치되고, 상부의 병진 구동부(11)가, 회전 구동부(17) 상에 X방향으로 구동하도록 배치되어 구성되어 있는 점이다.

동작에 관해서는, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)이 실시예 5와 동일하고, 2개의 제1 및 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a, 6b)의 병진 구동부(11)의 배치의 방향이 상위하지만, 기하학적으로 구해지는 보정량으로부터 각 구동부로 지령하면 되고, 병진 구동부(11)와 회전 구동부(17)의 동작은 실시예 5와 동일하므로 생략한다.

[실시예 7]

다음에, 본 발명의 제7 실시예를 설명한다.

도 41은, 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치를 나타낸 모식도이다.

도 42는, 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 상면 및 측면도이다.

도 43은, 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

도 41에 있어서, 9는 2차원 위치 센서, 10은 보정량 산출부이다.

실시예 7이 실시예 5, 실시예 6과 다른 부분은, 도 41에 나타낸 바와 같이, 테이블 위쪽에 배치된 CCD 카메라 등으로 이루어지는 2차원 위치 센서(9)와, 2차원 위치 센서(9)의 검출 신호를 기초로 제어하는 보정량 산출부(10)를 구성에 더한 점과, 테이블 하면에 2개 배치된 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 도 42와 같은 구성인 점이다.

2차원 위치 센서(9)가 모니터된 대상물(5)의 화상은 화상 처리되고, 대상물(5)이 있어야 할 배치 위치가 보정량 산출부(10)에서 산출되므로, 대상물(5)이 있어야 할 배치가 되도록, 제5예와 동일하게 하여 리니어 모터(16L)와 회전형 모터(16R)를 지령부(8)로부터의 지령에 따라 6개의 제어기(3)에 의해 동작을 제어한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 실시예 5와는 달리 도 42에 나타낸 바와 같이, 아래에서 순차적으로 병진 구동부(11)와, 병진 구동부(11)와, 회전 구동부(17)로 구성되어 있다.

또, 2개의 제1 및 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a, 6b)은, 실시예 5와 동일하게, 회전 구동부(12)의 회전 중심이, 테이블(4)의 중심(O₀)으로부터 동일 반경 상에서 테이블(4)의 중심에 대하여 축 대칭이 되도록 배치되어 있다.

본 발명이 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2와 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 테이블(4)의 하면에 2개 구비되고, XYθ 방향으로 테이블이 이동되어 있는 부분이다.

다음에, 실시예 7의 얼라인먼트 장치의 회전 이동에 관해 도 43을 이용하여 설명한다. O₀은 테이블의 중심 및 회전 중심, R은 회전 반경, δZij는 병진 구동부(11)의 이동량, Δθ는 테이블의 회전 각도, a, b는 초기 위치이다.

제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)의 하부의 병진 구동부(11)의 이동량이 δZ1Y, 상부의 병진 구동부(11)의 이동량이 δZ1X, 회전 구동부(12)의 이동량이 δ1θ로 했을 때, 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6b)의 하부의 병진 구동부(11)의 이동량이 δZ2Y, 상부의 병진 구동부(11)의 이동량이 δZ2X, 회전 구동부(12)의 이동량이 δ2θ가 되도록 이동함으로써, 테이블(4)은 테이블 중심으로 회전 이동한다.

도 42와 같이 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이 실시예 5와 다르므로, 기하학적인 관계가 변화하여 각 전동기(1)의 동작량이 다른 점이 있지만, 테이블(4)의 이동량과 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 이동량은, 기하학적으로 정해지는 점은 동일하고, 병진 구동부(11)와 회전 구동부(12)의 이동에 의해 테이블(4)은 테이블 중심으로 회전 이동한다.

테이블의 병진 이동에 관해서는, 회전 구동부(17)가 동작하지 않고, 실시예 5와 동일한 동작이 되므로 생략한다.

다음에, 실시예 7의 얼라인먼트 장치의 일련의 동작에 관해 설명한다.

테이블(4)에 놓여진 대상물(5)의 위치는, 2차원 위치 센서(9)로 화상으로서 인식된다. 보정량 산출부(10)는, 대상물(5)에 미리 기록된 마크나 대상물(5)의 특징(도면 중 +로 나타낸다)을 검출하고, 그 기울기각으로부터 어느 회전 중심으로부터의 회전 각도나, 병진 동작량이 구해진다.

보정 각도 Φ, 동작량 L이 보정량 산출부(10)에 의해 산출되고, 테이블(4)의 위치로부터, 기하학적으로, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 구동부의 동작량이 구해지며, 지령부(8)는 각 제어기(3)에 동작량 δZij를 지령받고, 테이블(4)은 위치 결정되며, 대상물(5)의 위치는 보정된다.

여기에서, 테이블(4)의 이동 중이나 이동 완료 후에, 대상물(5)이 가공 등이 될 때에, 외력이 작용해도, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은 동작량 검출부(2)에 의해 테이블(4)의 위치를 검출하여 피드백 제어되어 있으므로, 테이블(4)의 위치 결정 위치는 유지된다.

또한, 만일 테이블(4)이 외력에 의해 이동해도, 2차원 위치 센서(9)가 테이블(4)의 이동을 파악할 수 있으므로, 다시 2차원의 위치 결정을 행하면 된다.

여기에서는, 병진 구동부(11)는, 리니어 모터(16L)를 2대 이용하여 설명하였지만, 평면 모터여도 되고, 평면 내를 자유롭게 이동하는 것이면 된다. 또, 각 구동 기구의 구동부를 전자형으로 설명하였지만, 압전형 등이어도 되며, 특별히 한정 되는 것은 아니다.

[실시예 8]

다음에, 본 발명의 제8 실시예를 설명한다. 도 45는, 본 발명의 제8 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

실시예 8이 실시예 5 및 실시예 6과 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이다. 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성은, 도 42에 나타낸 실시예 6과 동일하다. 또, 실시예 7에 나타낸 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10)는 생략한다.

실시예 8이 실시예 7과 다른 부분은, 제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)은, 하부의 병진 구동부(11)가 X방향으로 구동하도록 배치되고, 상부의 병진 구동부(11)가, Y방향으로 구동하도록 배치되어 구성되어 있으며, 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6b)은, 하부의 병진 구동부(11)가 Y방향으로 구동하도록 배치되고, 상부의 병진 구동부(11)가, X방향으로 구동하도록 배치되어 구성되어 있는 점이다.

동작에 관해서는, 2개의 제1 및 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a, 6b)의 병진 구동부(11)의 배치가 상위하지만, 기하학적으로 구해지는 보정량으로부터 각 구동부로 지령하면 되고, 병진 구동부(11)와 회전 구동부(12)의 동작은 실시예 6과 동일하므로 생략한다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 2개의 병 진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

[실시예 9]

다음에, 본 발명의 제9 실시예에 관해 설명한다. 도 46은 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 상면도 및 측면도이다.

도 47은, 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈의 배치 및 테이블의 회전 이동을 나타낸 도면이다.

실시예 9가, 실시예 5에서 실시예 8과 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이다. 도 46에 나타낸 바와 같이 2개의 병진 구동부(11)가 회전 구동부(17)로 이루어지고, 기대부(7)에서 테이블(4)까지의 사이에, 회전 구동부(17), 병진 구동부(11), 병진 구동부(11)을 순차적으로 배치되도록 구성되어 있는 점이다. 또, 실시예 7에 나타낸 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10)는 생략한다.

다음에, 얼라인먼트 장치의 회전 이동에 관해 도 47을 이용하여 설명한다. (A)는 2개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 배치의 방향이 다른 경우이고, (B)는 2개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 배치의 방향이 동일한 경우이다. 요컨대, 실시예 5(도 37)와 실시예 6(도 40), 실시예 7(도 43)과 실시예 8(도 45)의 차이에 상당한다.

O₀은 테이블의 중심 및 회전 중심, R은 회전 반경, δZij는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 병진 구동부(11)의 이동량, Δθ는 테이블의 회전 각도, a, b는 초기 위치이다.

(A) (B) 어느 경우나, X방향, Y방향, 회전 방향의 각 자유도의 이동량은 동일하다. 도 46과 같이, 제1 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6a)의 하부에 배치된 병진 구동 기구(11)의 이동량은 δZ1Y, 상부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ1X, 회전 구동부(17)의 이동량은 δ1θ로 한 경우, 제2 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6b)의 하부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ2Y, 상부에 배치된 병진 구동부(11)의 이동량은 δZ2X, 회전 구동부(17)의 이동량은 δ2θ 이동함으로써, 테이블(4)은 테이블 중심으로 회전 이동한다.

테이블의 병진 이동에 관해서는, 회전 구동부(17)가 동작하지 않음으로써, 실시예 5와 동일한 동작이 되므로 생략한다. 또, 실시예 9의 일련의 동작도 실시예 5나 실시예 7과 동일하므로 생략한다.

이상과 같이 실시예 5에서 실시예 9에 나타낸 바와 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 구성이 변화해도, 테이블(4)의 이동량과 각 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 각 구동부의 이동량은 기하학적으로 구해진다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 2개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4) 에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

[실시예 10]

다음에, 제10 실시예에 관해 설명한다. 도 48은 본 발명의 제10 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다. 실시예 10이, 실시예 5에서 9와 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수이고, 3개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)을 이용하고 있다. 또, 실시예 7에 나타낸 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10)는 생략한다.

얼라인먼트 장치의 회전 이동, 병진 이동 및 테이블의 일련의 동작에 관해서는, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 개수가 증가한 것에 지나지 않고 동일하므로 생략한다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 구성이 실시예 5에서 실시예 9에 나타낸 모두, 또한 다른 구성의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 혼재해도, 또, 그 배치의 방향이 어느 경우라도 기하학적으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 3개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

[실시예 11]

다음에, 제11 실시예에 관해 설명한다. 도 49는, 본 발명의 제11 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다.

실시예 11이, 실시예 5에서 10과 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수이다. 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 구성이 실시예 5에서 실시예 9에 나타낸 모두, 또한 다른 구성의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 혼재해도, 또, 그 배치의 방향이 어느 경우라도 기하학적으로 결정할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 장치의 회전 이동, 병진 이동 및 테이블의 일련의 동작에 관해서는, 동일하므로 생략한다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 4개의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

이와 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 4개의 병진 회전 구동으로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

[실시예 12]

다음에, 제12 실시예에 관해 설명한다. 도 50은, 본 발명의 제12 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도이다. 실시예 12가, 실시예 5에서 10과 다른 부분은, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수이다. 실시예 11과는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수가 동일한 4개이다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 구성이 실시예 5에서 실시예 9에 나타낸 모두, 또한 다른 구성의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 혼재해도, 또, 그 배치의 방향이 어느 경우라도 기하학적으로 결정할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 장치의 회전 이동, 병진 이동 및 테이블의 일련의 동작에 관해서는, 동일하므로 생략한다.

[실시예 13]

다음에, 제13 실시예에 관해 설명한다.

도 51은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 1), 도 52는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 2), 도 53은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 3), 도 54는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 4), 도 55는 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 5), 도 56은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 6), 도 57은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 7), 도 58은 본 발명의 제13 실시예를 나타낸 얼라인먼트 장치의 상면도(그 밖의 변형 배치예 8)이다. 실시예 13이 실시예 5에서 12와 다른 부분은, 병진 구 동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수이고, 도 51에서 58에 나타낸 바와 같이, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 5개 이상 이용된 점이다. 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)은, 구성이 실시예 5에서 실시예 9에 나타낸 모두, 또한 다른 구성의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 혼재해도, 또 그 배치의 방향이 어느 경우라도 기하학적으로 결정할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 장치의 회전 이동, 병진 이동 및 테이블의 일련의 동작에 관해서는, 동일하므로 생략한다. 또, 실시예 7에 나타낸 2차원 위치 센서(9), 보정량 산출부(10)는 생략한다.

즉, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 다른 구성으로 배치된 경우라도, 구성에 맞추어 지령부(8)에서 이동량을 지령하면 되고, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)에 있어서, 병진 구동부(11)와 회전 구동부(17)의 배치가 다른 것을 혼재하고 있어도 된다.

또, 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)의 수와 배치는, 제5 실시예에서 제13 실시예에 나타낸 것이 아니라도, 복수의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)이 테이블(4) 하면에 배치되고, 테이블(4)이 회전 이동 및 병진 이동되는 것이면 된다.

이상과 같이, 테이블(4)이 대형화하여 무거운 하중이 되어도, 하중은 2개 이상의 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈(6)로 분산하여 지지되어, 외력이 테이블(4)에 작용해도, 위치가 유지됨으로써, 테이블(4)은 임의의 위치로 정밀도 좋게 위치 결정된다.

병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈에 의해, 리니어 모터를 모두 하부에 구성함으로써, 테이블이 대형화해도, 테이블 높이를 억제하여 구성할 수 있으므로, 장치 높이의 소형화라는 용도에도 적용할 수 있다.

또한, 장치가 대형화해도, 특수한 대형 리니어 모터를 사용하지 않고, 표준적인 리니어 모터를 복수 이용하여, 구동력을 분산하여 구성할 수 있으므로, 장치 부품의 납기나 비용 면에서, 특수품에 비해 용이하게 조달할 수 있다는 이점도 있다.

Claims

기대부에 배치된 구동 기구를 통해 대상물을 탑재하는 테이블을 소정의 위치에 위치 결정하는 얼라인먼트 장치에 있어서,

상기 구동 기구는, 2개의 병진 자유도 안내부와, 1개의 회전 자유도 안내부와, 상기 병진 자유도 안내부의 1개에는 리니어 모터를 구비한 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈과,

피검출체가 되는 기구부의 동작량을 검출하는 검출부와,

지령 신호를 받아 전동기를 제어하는 제어기로 이루어지는 전동기 제어 장치와, 상기 제어기를 지령하는 지령부를 구비하고,

적어도 3개의 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을, 상기 리니어 모터의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부와 회전 자유도 안내부의 방향을 확정할 수 있도록, 평면 내의 독립한 2방향의 병진 성분을 얻을 수 있도록 상기 테이블부에 대하여 원주상에 상기 리니어 모터의 이동 방향이 상기 원주상의 접선방향으로 이동하도록 균등 배치하여 구비하고, 상기 리니어 모터가 각각 병진 방향으로 동작함으로써 상기 테이블부를 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 3개의 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을, 상기 리니어 모터의 정부의 동작 방향에서 다른 병진 자유도 안내부와 회전 자유도 안내부의 방향을 확정할 수 있도록, 상기 테이블부에 대하여 균등 배치하여 구비하고, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을 추가하여 더 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 지령부는, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈에 부수하는 상기 리니어 모터의 동작량을 상기 테이블의 동작으로부터 산출하는 동작량 연산부를 갖는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 배치를 취득하는 2차원 위치 센서와,

상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 위치를 보정하기 위한 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 구비하고,

상기 2차원 위치 센서에서 포착된 상기 테이블부의 위에 놓여진 대상물의 위치를, 상기 리니어 모터를 구동하여, 상기 테이블부의 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동함으로써 대상물의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 병진 자유도 안내부에 리니어 모터가 부속된 병진 구동부의 위에, 병진 자유도 안내부를 더 구비하고, 상기 병진 자유도 안내부의 위에 회전 자유도 안내부를 구비한 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 병진 자유도 안내부에 리니어 모터가 부속된 병진 구동부의 위에, 회전 자유도 안내부를 구비하고, 상기 회전 구동부의 위에 병진 자유도 안내부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

2개의 병진 자유도 안내부와, 1개의 회전 자유도 안내부를 갖는 상기 리니어 모터를 부수하지 않는 3자유도 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
기대부에 배치된 구동 기구를 통해 대상물을 탑재하는 테이블을 소정의 위치에 위치 결정하는 얼라인먼트 장치에 있어서,

상기 구동 기구는, 병진 자유도를 갖는 2개의 병진 구동부와, 회전 자유도를 갖는 1개의 회전 구동부로 이루어지는 기구부와,

2개의 상기 병진 구동부와 1개의 상기 회전 구동부에 각각 상기 구동부를 구동하기 위한 3개의 전동기와, 피검출체가 되는 상기 기구부의 동작량을 검출하는 검출부와, 지령 신호를 받아 상기 전동기를 제어하는 제어기로 이루어지는 전동기 제어 장치로 이루어지는 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈을 적어도 2세트 구비한 것이고,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 상기 제어기에 동작 지령을 부여하는 지령 장치를 구비함과 함께, 상기 전동기에 의해, 2개의 상기 병진 구동부와 1개의 상기 회전 구동부를 동작시킴으로써, 상기 테이블을 2방향의 병진 이동 혹은 회전 이동시키도록 한 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 1개의 병진 구동부와, 1개의 회전 구동부로 이루어지고, 상기 회전 구동부의 회전 중심이, 회전 중심으로부터 동일 반경 상에 배치되며, 상기 회전 중심에 대하여 축 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 상기 병진 구동부의 이동 방향의 1개가 회전 중심에 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 2자유도를 갖는 상기 병진 구동부의 상부 또는 하부에, 상기 회전 구동부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈은, 적어도 1자유도를 갖는 상기 병진 구동부의 상부에, 상기 회전 구동부가 배치되고, 상기 회전 구동부의 상부에, 적어도 1자유도를 갖는 상기 병진 구동부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 테이블 상의 대상물의 위치를 파악하기 위한 2차원 위치 센서와, 상기 2차원 위치 센서에 의해 포착된 대상물의 화상을 화상 처리하고, 대상물의 위치를 보정하기 위한 보정량을 연산하는 보정량 산출부를 구비하며, 상기 보정량 산출부에 의해 얻은 보정량에 의거하여 상기 전동기를 동작시켜 상기 테이블의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 13에 있어서,

상기 보정량 산출부는, 상기 2차원 위치 센서에 의해 상기 대상물의 위치가 검출되고, 상기 병진 구동·병진·회전 자유도 기구 모듈에 의해 상기 테이블이 병진 이동 혹은 회전 이동한 후에, 상기 대상물의 위치가 보정되도록 보정치를 생성하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
청구항 13에 있어서,

상기 지령부는, 상기 2차원 위치 센서에 의해 상기 대상물의 위치가 검출되고, 상기 보정량 산출부에 의해 상기 대상물의 위치를 보정하도록 보정치가 생성되며, 상기 회전 구동부가 이동한 후에, 병진 구동부가 이동하도록 지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.