JPH0586848B2 - - Google Patents
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- JPH0586848B2 JPH0586848B2 JP59118401A JP11840184A JPH0586848B2 JP H0586848 B2 JPH0586848 B2 JP H0586848B2 JP 59118401 A JP59118401 A JP 59118401A JP 11840184 A JP11840184 A JP 11840184A JP H0586848 B2 JPH0586848 B2 JP H0586848B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- assemblies
- coil
- assembly
- pole
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/066—Electromagnets with movable winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
- H02K41/0352—Unipolar motors
- H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
- H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電磁アラインメント装置、例えば多
くの他の可能な用途の中でマイクロリソグラフイ
装置におけるウエーハの位置合わせもしくはアラ
インメントでの使用に適応されている電磁アライ
ンメント装置に関する。
くの他の可能な用途の中でマイクロリソグラフイ
装置におけるウエーハの位置合わせもしくはアラ
インメントでの使用に適応されている電磁アライ
ンメント装置に関する。
従来技術
従来、対象物を平面運動により確定される3つ
の自由度で運動させるために、台もしくはステー
ジを互いに積み重ねるようにして配置し、それぞ
れ単軸のステージもしくは台を駆動するための3
つの個々のリニヤおよび/または回転モータを用
いることが必要であると考えられていた。
の自由度で運動させるために、台もしくはステー
ジを互いに積み重ねるようにして配置し、それぞ
れ単軸のステージもしくは台を駆動するための3
つの個々のリニヤおよび/または回転モータを用
いることが必要であると考えられていた。
上記のような装置は長い年月に亘り用いられて
おり応分の成功を収めている。
おり応分の成功を収めている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、上記のような技術分野における貢献
を企図するものであつて上記のような公知の装置
に対し改良された新規な型のアラインメント装置
を提供することにある。
を企図するものであつて上記のような公知の装置
に対し改良された新規な型のアラインメント装置
を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、少なくとも3つの磁石アツセンブリ
と該磁石アツセンブリを互いに間隔をおいて取付
けるための手段とを特徴とする電磁アラインメン
ト装置を提供しようとするものである。この装置
はさらに、それぞれ磁石アツセンブリの高磁束領
域を通るようにして取付けられた少なくとも3つ
のコイルアツセンブリを備えており、該コイルア
ツセンブリの幅はそれぞれ高磁束領域の幅よりも
実質的に小さい。さらに、コイルアツセンブリそ
れぞれにおける電流の流れを制御するための手段
が設けられる。それに加えて、コイルアツセンブ
リを接続して、磁石アツセンブリに対し運動可能
でありその運動平面内でリジツト(剛性的)であ
る単一構造体を形成するための手段が設けられ、
該構造体上には例えばリソグラフイ装置で用いる
ためのシリコンウエーハを取付けることができ
る。コイルアツセンブリは、コイルに対する電流
の供給を制御することにより前記構造体が選択的
に3つの自由度で運動できるような相互関係で巻
回される。
と該磁石アツセンブリを互いに間隔をおいて取付
けるための手段とを特徴とする電磁アラインメン
ト装置を提供しようとするものである。この装置
はさらに、それぞれ磁石アツセンブリの高磁束領
域を通るようにして取付けられた少なくとも3つ
のコイルアツセンブリを備えており、該コイルア
ツセンブリの幅はそれぞれ高磁束領域の幅よりも
実質的に小さい。さらに、コイルアツセンブリそ
れぞれにおける電流の流れを制御するための手段
が設けられる。それに加えて、コイルアツセンブ
リを接続して、磁石アツセンブリに対し運動可能
でありその運動平面内でリジツト(剛性的)であ
る単一構造体を形成するための手段が設けられ、
該構造体上には例えばリソグラフイ装置で用いる
ためのシリコンウエーハを取付けることができ
る。コイルアツセンブリは、コイルに対する電流
の供給を制御することにより前記構造体が選択的
に3つの自由度で運動できるような相互関係で巻
回される。
本発明の一実施態様においては、4つの磁石ア
ツセンブリおよび4つのコイルアツセンブリが用
いられる。本発明の他の様相によれば、磁気回路
の高磁束領域はその両側で閉結されており、それ
により各コイルアツセンブリは常時上記高磁束領
域内に含まれる。本発明の他の様相によれば、イ
ンダクタンスを最小にするために各磁気回路の各
側部要素を取巻いて閉ループのワイヤもしくは導
体が取付けられる。
ツセンブリおよび4つのコイルアツセンブリが用
いられる。本発明の他の様相によれば、磁気回路
の高磁束領域はその両側で閉結されており、それ
により各コイルアツセンブリは常時上記高磁束領
域内に含まれる。本発明の他の様相によれば、イ
ンダクタンスを最小にするために各磁気回路の各
側部要素を取巻いて閉ループのワイヤもしくは導
体が取付けられる。
本発明の他の実施態様においては、4つの磁石
アツセンブリには、該磁石アツセンブリを互いに
矩形関係で取付けるための手段が設けられる。そ
の場合、一対の隣接する磁石アツセンブリは、磁
気回路が第1の磁石の上部磁極から第1の磁石の
下部磁極へ、そしてそこから第2の磁石の下部磁
極を介して該第2の上部磁極へ延び上記第1の磁
石の上部磁極に戻るように配列される。他の対の
隣接する磁石アツセンブリは、磁気回路が第3の
磁石の上部磁極から該第3の磁石の下部磁極へ、
そしてそこから第4の磁石の下部磁極を介して第
5の磁石の上部磁極へと延びて上記第3の磁石の
上部磁極に戻るように配列される。このアツセン
ブリはまた、それぞれ磁石の高磁束領域を通るよ
うに取付けられた4つのコイルアツセンブリを備
えている。コイルアツセンブリの幅は、それぞ
れ、高磁束領域の幅よりも相当に小さい。さらに
コイルアツセンブリを流れる電流を制御するため
の手段ならびにコイルアツセンブリを接続して磁
石に対し運動可能な構造を形成するための手段が
設けられる。コイルアツセンブリは、該コイルへ
の電流の供給を制御することにより上記構造が選
択的に3つの自由度で運動できるような相互関係
で巻回される。
アツセンブリには、該磁石アツセンブリを互いに
矩形関係で取付けるための手段が設けられる。そ
の場合、一対の隣接する磁石アツセンブリは、磁
気回路が第1の磁石の上部磁極から第1の磁石の
下部磁極へ、そしてそこから第2の磁石の下部磁
極を介して該第2の上部磁極へ延び上記第1の磁
石の上部磁極に戻るように配列される。他の対の
隣接する磁石アツセンブリは、磁気回路が第3の
磁石の上部磁極から該第3の磁石の下部磁極へ、
そしてそこから第4の磁石の下部磁極を介して第
5の磁石の上部磁極へと延びて上記第3の磁石の
上部磁極に戻るように配列される。このアツセン
ブリはまた、それぞれ磁石の高磁束領域を通るよ
うに取付けられた4つのコイルアツセンブリを備
えている。コイルアツセンブリの幅は、それぞ
れ、高磁束領域の幅よりも相当に小さい。さらに
コイルアツセンブリを流れる電流を制御するため
の手段ならびにコイルアツセンブリを接続して磁
石に対し運動可能な構造を形成するための手段が
設けられる。コイルアツセンブリは、該コイルへ
の電流の供給を制御することにより上記構造が選
択的に3つの自由度で運動できるような相互関係
で巻回される。
上には、以下の詳細な説明の良き理解を得んが
ため並びに当該技術分野に対する本発明の貢献に
関する深い理解を得んがために本発明の比較的重
要な特徴に関しおおまかに梗概した。これら以外
に本発明の付加的な特徴があることは言うまでも
なく、これら付加的な特徴に関しては追つて詳細
に説明する。また当業者には、本明細書における
開示の基礎となる思想を、本発明の幾つかの目的
を実施するための他の装置の設計の基礎に容易に
利用可能であることは理解されるであろう。した
がつて、本明細書での開示は、本発明の範囲を逸
脱することなく均等な装置をも包摂するものと見
做されるべきである。
ため並びに当該技術分野に対する本発明の貢献に
関する深い理解を得んがために本発明の比較的重
要な特徴に関しおおまかに梗概した。これら以外
に本発明の付加的な特徴があることは言うまでも
なく、これら付加的な特徴に関しては追つて詳細
に説明する。また当業者には、本明細書における
開示の基礎となる思想を、本発明の幾つかの目的
を実施するための他の装置の設計の基礎に容易に
利用可能であることは理解されるであろう。した
がつて、本明細書での開示は、本発明の範囲を逸
脱することなく均等な装置をも包摂するものと見
做されるべきである。
実施例
説明の便宜上本発明の幾つかの実施例を選択
し、以下添付図面を参照してこれら実施例に関し
説明する。
し、以下添付図面を参照してこれら実施例に関し
説明する。
第1図を参照するに、この図には、少なくとも
3つの磁石アツセンブリを含む電磁アライメント
(位置合せ)装置が示されている。なお、磁石ア
ツセンブリは総て類似の構造のものであるので図
面には1つの磁石アツセンブリだけを図示するに
留めた。この磁石アツセンブリは第1図に参照数
字10で全体的に表わされている。この磁石アツ
センブリは、磁気回路もしくは磁路が上部板12
から上部磁極片14に、そしてギヤツプ16を横
切つて下部磁極片18へと延びるように構成され
ている。第1図に線および矢印22で図示したよ
うに、磁束は下部磁極片18の中央部で2手に分
れて側部もしくは角部要素20を介し上部磁極1
2に戻つている。インダクタンスを最小にするた
めに、角部要素20を取巻いて閉ループのワイヤ
もしくは導体24が設けられている。
3つの磁石アツセンブリを含む電磁アライメント
(位置合せ)装置が示されている。なお、磁石ア
ツセンブリは総て類似の構造のものであるので図
面には1つの磁石アツセンブリだけを図示するに
留めた。この磁石アツセンブリは第1図に参照数
字10で全体的に表わされている。この磁石アツ
センブリは、磁気回路もしくは磁路が上部板12
から上部磁極片14に、そしてギヤツプ16を横
切つて下部磁極片18へと延びるように構成され
ている。第1図に線および矢印22で図示したよ
うに、磁束は下部磁極片18の中央部で2手に分
れて側部もしくは角部要素20を介し上部磁極1
2に戻つている。インダクタンスを最小にするた
めに、角部要素20を取巻いて閉ループのワイヤ
もしくは導体24が設けられている。
装置はさらに、それぞれ磁石アツセンブリの高
磁束領域を横切るように取付けられた少なくとも
3つのコイルアツセンブリを備えている。総ての
コイルアツセンブリは類似の構造であるので、1
つのコイルアツセンブリ26だけを図示するに留
めた。このコイルアツセンブリは磁石アツセンブ
リ10の高磁束領域16を横切つている。特に、
このコイルアツセンブリ26の幅は磁石アツセン
ブリ10の高磁束領域16の幅よりも相当に小さ
い点に注意されたい。高磁束領域16は、側部も
しくは角部要素20により閉結されており、した
がつてコイルアツセンブリ26は常時高磁束領域
内に含まれている。
磁束領域を横切るように取付けられた少なくとも
3つのコイルアツセンブリを備えている。総ての
コイルアツセンブリは類似の構造であるので、1
つのコイルアツセンブリ26だけを図示するに留
めた。このコイルアツセンブリは磁石アツセンブ
リ10の高磁束領域16を横切つている。特に、
このコイルアツセンブリ26の幅は磁石アツセン
ブリ10の高磁束領域16の幅よりも相当に小さ
い点に注意されたい。高磁束領域16は、側部も
しくは角部要素20により閉結されており、した
がつてコイルアツセンブリ26は常時高磁束領域
内に含まれている。
コイルアツセンブリ26にはリード線28およ
び30が設けられている。これらリード線もしく
はリードに供給される電流はコントローラ32に
よつて制御される。磁石アツセンブリ10に対し
て可動である構造34を形成するようにコイルア
ツセンブリを接続するための手段が設けられてお
り、そのコイルアツセンブリのうちの1つが参照
数字26で示されている。例えばシリコンウエー
ハのような対象物を、マイクロリソグラフイ装置
で使用するために構造体34上に取付けることが
できる。なお、この装置はマイクロリソグラフイ
での使用に限られるものではなく、他の多くの使
用が可能である。
び30が設けられている。これらリード線もしく
はリードに供給される電流はコントローラ32に
よつて制御される。磁石アツセンブリ10に対し
て可動である構造34を形成するようにコイルア
ツセンブリを接続するための手段が設けられてお
り、そのコイルアツセンブリのうちの1つが参照
数字26で示されている。例えばシリコンウエー
ハのような対象物を、マイクロリソグラフイ装置
で使用するために構造体34上に取付けることが
できる。なお、この装置はマイクロリソグラフイ
での使用に限られるものではなく、他の多くの使
用が可能である。
第1図を参照するに、電流の方向は矢印36で
示されており、磁気回路は参照数字22で表わさ
れている。その結果としてコイルおよび構造34
に生ずる正味の力は矢印38で示されている。こ
のようにして、3つまたは4つ以上の磁石アツセ
ンブリならびに同数のコイルアツセンブリを単一
平面に取付けた場合には、コイルを流れる電流の
制御で3つの自由度、即ちXおよびY軸方向にお
ける構造34の運動ならびに回転運動が制御され
る。
示されており、磁気回路は参照数字22で表わさ
れている。その結果としてコイルおよび構造34
に生ずる正味の力は矢印38で示されている。こ
のようにして、3つまたは4つ以上の磁石アツセ
ンブリならびに同数のコイルアツセンブリを単一
平面に取付けた場合には、コイルを流れる電流の
制御で3つの自由度、即ちXおよびY軸方向にお
ける構造34の運動ならびに回転運動が制御され
る。
次に第2図を参照するに、この図には、互いに
矩形を形成する関係で配列された2対の磁石アツ
センブリ40,42,44および46を含む本発
明の別の実施例による電磁アラインメント装置が
示してある。これらアツセンブリは総て同一平面
内にある。隣接対をなす磁石アツセンブリ40お
よび42においては、磁石は、磁気回路もしくは
磁路47が第1の磁石40の上部磁極48から上
部磁極片50へ、そしてギヤツプ52を横切り第
1の磁石の下部磁極54へと延び、そこから第2
の磁石42の下部磁極56へ、そして上向きにギ
ヤツプ58を横切つて上部磁極片60へ、そして
そこから該第2の磁石42の上部磁極62へと延
び、第1の磁石40の上部磁極48に戻つてい
る。一対の磁石アツセンブリ44および48は、
上述の磁路に類似の磁路もしくは磁気回路を有す
る。角部要素もしくはコーナ片64は、支持構造
要素であるが、磁気的に絶縁材料から形成されて
いる。
矩形を形成する関係で配列された2対の磁石アツ
センブリ40,42,44および46を含む本発
明の別の実施例による電磁アラインメント装置が
示してある。これらアツセンブリは総て同一平面
内にある。隣接対をなす磁石アツセンブリ40お
よび42においては、磁石は、磁気回路もしくは
磁路47が第1の磁石40の上部磁極48から上
部磁極片50へ、そしてギヤツプ52を横切り第
1の磁石の下部磁極54へと延び、そこから第2
の磁石42の下部磁極56へ、そして上向きにギ
ヤツプ58を横切つて上部磁極片60へ、そして
そこから該第2の磁石42の上部磁極62へと延
び、第1の磁石40の上部磁極48に戻つてい
る。一対の磁石アツセンブリ44および48は、
上述の磁路に類似の磁路もしくは磁気回路を有す
る。角部要素もしくはコーナ片64は、支持構造
要素であるが、磁気的に絶縁材料から形成されて
いる。
さらに第2図を参照するに、装置はさらに、そ
れぞれ磁石アツセンブリの高磁束領域を横切るよ
うにして取付けられた4つのコイルアツセンブリ
を備えている。これらコイルアツセンブリは類似
の構造であるので、同図には2つのコイルアツセ
ンブリ66および68だけを示すに留めた。コイ
ルアツセンブリ66は磁石アツセンブリ40の高
磁束領域52を横切るようにして設けられ、他方
コイルアツセンブリ68は磁石アツセンブリ42
高磁束領域58を横切るように設けられている。
なお、コイルアツセンブリ66の幅は高磁束領域
52の幅よりも相当に小さく、そしてコイルアツ
センブリ68の幅も高磁束領域58の幅よりも相
当に小さい点に留意されたい。これら高磁束領域
は、両側において側部もしくは角部要素64によ
り閉結されておつて、それによりコイルアツセン
ブリ66および68はそれぞれ常時高磁束領域内
に含まれている。
れぞれ磁石アツセンブリの高磁束領域を横切るよ
うにして取付けられた4つのコイルアツセンブリ
を備えている。これらコイルアツセンブリは類似
の構造であるので、同図には2つのコイルアツセ
ンブリ66および68だけを示すに留めた。コイ
ルアツセンブリ66は磁石アツセンブリ40の高
磁束領域52を横切るようにして設けられ、他方
コイルアツセンブリ68は磁石アツセンブリ42
高磁束領域58を横切るように設けられている。
なお、コイルアツセンブリ66の幅は高磁束領域
52の幅よりも相当に小さく、そしてコイルアツ
センブリ68の幅も高磁束領域58の幅よりも相
当に小さい点に留意されたい。これら高磁束領域
は、両側において側部もしくは角部要素64によ
り閉結されておつて、それによりコイルアツセン
ブリ66および68はそれぞれ常時高磁束領域内
に含まれている。
コイルアツセンブリ66には一対のリード70
および72が設けられており、そしてコイルアツ
センブリ68には、一対のリード74および76
が設けられている。これらリードに供給される電
流はコントローラ78によつて制御される。
および72が設けられており、そしてコイルアツ
センブリ68には、一対のリード74および76
が設けられている。これらリードに供給される電
流はコントローラ78によつて制御される。
磁石アツセンブリ40,42,44および46
に対し運動可能である構造80を形成するように
コイルアツセンブリを接続するための手段が設け
られており、図にはそのうち2つの手段66およ
び68だけが示されている。例えばシリコンフエ
ーハのような対象物は、マイクロリソグラフイ装
置で使用するために構造体80上に取付けること
ができる。なお装置は、この用途に限られるもの
ではなく他の多くの使用が可能である。
に対し運動可能である構造80を形成するように
コイルアツセンブリを接続するための手段が設け
られており、図にはそのうち2つの手段66およ
び68だけが示されている。例えばシリコンフエ
ーハのような対象物は、マイクロリソグラフイ装
置で使用するために構造体80上に取付けること
ができる。なお装置は、この用途に限られるもの
ではなく他の多くの使用が可能である。
第2図を参照するに、第1のコイルアツセンブ
リ66における電流の方向は矢印82で示されて
おり、磁気回路は参照数字47で示されている。
コイルおよび構造80上には、矢印84で示す正
味の力が作用する。第2のコイルアツセンブリ6
8における電流の方向は矢印86で示されてお
り、磁気回路は参照数字47で表わされている。
したがつて、コイルおよび構造80には矢印88
で示すような正味の力が生ずる。その結果とし
て、コイルアツセンブリ66および68ならびに
図示してない2つのコイルアツセンブリにおける
電流の制御で、力84および88ならびに図示し
ていない他の2つの力を制御して、それにより3
つの自由度、即ちXおよびY軸方向における構造
80の運動ならびに回転運動を制御することがで
きる。
リ66における電流の方向は矢印82で示されて
おり、磁気回路は参照数字47で示されている。
コイルおよび構造80上には、矢印84で示す正
味の力が作用する。第2のコイルアツセンブリ6
8における電流の方向は矢印86で示されてお
り、磁気回路は参照数字47で表わされている。
したがつて、コイルおよび構造80には矢印88
で示すような正味の力が生ずる。その結果とし
て、コイルアツセンブリ66および68ならびに
図示してない2つのコイルアツセンブリにおける
電流の制御で、力84および88ならびに図示し
ていない他の2つの力を制御して、それにより3
つの自由度、即ちXおよびY軸方向における構造
80の運動ならびに回転運動を制御することがで
きる。
次に第3図に示した本発明の実施例について述
べると、強磁性の基部90上には、総括的に参照
数字92,94,96および98で示すように互
いに矩形を形成する関係で一平面内に取付けられ
た4つの磁石アツセンブリが設けられている。こ
れら4つのアツセンブリは類似の構造である。各
磁石アツセンブリは、磁気回路もしくは磁路が、
上部磁極片100から高磁束領域もしくはギヤツ
プ102を通つて下部磁極片104へと下方に延
びそこから磁石106へと延びるように構成され
ている。磁束は中央部で2手に分れて、第1図の
実施例と関連して説明したのと類似の仕方で側部
もしくはコーナ片108を介し上部磁極片100
へと戻る。
べると、強磁性の基部90上には、総括的に参照
数字92,94,96および98で示すように互
いに矩形を形成する関係で一平面内に取付けられ
た4つの磁石アツセンブリが設けられている。こ
れら4つのアツセンブリは類似の構造である。各
磁石アツセンブリは、磁気回路もしくは磁路が、
上部磁極片100から高磁束領域もしくはギヤツ
プ102を通つて下部磁極片104へと下方に延
びそこから磁石106へと延びるように構成され
ている。磁束は中央部で2手に分れて、第1図の
実施例と関連して説明したのと類似の仕方で側部
もしくはコーナ片108を介し上部磁極片100
へと戻る。
装置はさらに、それぞれ磁石アツセンブリ9
2,94,96および98の高磁束領域を横切る
ようにし取付けられた4つのコイルアツセンブリ
110,112,114および116を備えてい
る。即ち、コイルアツセンブリ112は、磁石ア
ツセンブリ94の高磁束ギヤツプ102を通るよ
うに取付けられている。この場合にも、各コイル
アツセンブリの幅はそれぞれ磁石アツセンブリの
高磁束領域の幅よりも相当に小さいことは諒解さ
れるであろう。102で示したような高磁束領域
の各々は、側部もしくは角部要素108によつて
両側で閉結されており、したがつて、コイルアツ
センブリ112のようなコイルアツセンブリは、
常時高磁束領域内に置かれる。
2,94,96および98の高磁束領域を横切る
ようにし取付けられた4つのコイルアツセンブリ
110,112,114および116を備えてい
る。即ち、コイルアツセンブリ112は、磁石ア
ツセンブリ94の高磁束ギヤツプ102を通るよ
うに取付けられている。この場合にも、各コイル
アツセンブリの幅はそれぞれ磁石アツセンブリの
高磁束領域の幅よりも相当に小さいことは諒解さ
れるであろう。102で示したような高磁束領域
の各々は、側部もしくは角部要素108によつて
両側で閉結されており、したがつて、コイルアツ
センブリ112のようなコイルアツセンブリは、
常時高磁束領域内に置かれる。
コイルアツセンブリ110にはリード118お
よび120が設けられており、コイルアツセンブ
リ112にはリード122および124が設けら
れている。同様にして、コイルアツセンブリ11
4はリード126および128を有し、他方コイ
ルアツセンブリ116はリード130および13
2を有している。これらリードに供給される電流
はコントローラ134によつて制御される。
よび120が設けられており、コイルアツセンブ
リ112にはリード122および124が設けら
れている。同様にして、コイルアツセンブリ11
4はリード126および128を有し、他方コイ
ルアツセンブリ116はリード130および13
2を有している。これらリードに供給される電流
はコントローラ134によつて制御される。
構造もしくは作業台(プラツトフオーム)13
6を形成するようにコイルアツセンブリを接続す
るための手段が設けられている。作業台もしくは
プラツトフオームは4つの取付けブラケツト13
8上にしつかりと取付けられている。4つのコイ
ルアツセンブリ110,112,114および1
16も、ブラケツト138に固定的に取付けられ
ておつて、単一のユニツトとして運動可能である
堅牢な構造を形成している。例えば、シリコンウ
エーハのような対象物はこの構造もしくは作業プ
ラツトフオーム上に取付けられる。しかしなが
ら、この装置の他の多くの用途も可能である。各
ブラケツト138は、非常に低い摩擦でエアパツ
ド表面142上を運動するように適応されたエア
パツド140を担持している。なお2つのエアパ
ツドだけを図示するに留めた。高さおよび水平位
調節用アクチユエータ144は、エアパツドした
がつてまた作業プラツトフオームの各磁石アツセ
ンブリに対する高さを調節したり水平位調節をす
る働きをなす。
6を形成するようにコイルアツセンブリを接続す
るための手段が設けられている。作業台もしくは
プラツトフオームは4つの取付けブラケツト13
8上にしつかりと取付けられている。4つのコイ
ルアツセンブリ110,112,114および1
16も、ブラケツト138に固定的に取付けられ
ておつて、単一のユニツトとして運動可能である
堅牢な構造を形成している。例えば、シリコンウ
エーハのような対象物はこの構造もしくは作業プ
ラツトフオーム上に取付けられる。しかしなが
ら、この装置の他の多くの用途も可能である。各
ブラケツト138は、非常に低い摩擦でエアパツ
ド表面142上を運動するように適応されたエア
パツド140を担持している。なお2つのエアパ
ツドだけを図示するに留めた。高さおよび水平位
調節用アクチユエータ144は、エアパツドした
がつてまた作業プラツトフオームの各磁石アツセ
ンブリに対する高さを調節したり水平位調節をす
る働きをなす。
動作において、コントローラ134の制御下
で、磁界内のいろいろなコイルアツセンブリに供
給される電流の方向および大きさが制御され、そ
れによりコイル自体ならびに作業プラツトフオー
ムに応力の力が発生されて、固定的に取付けられ
た磁石アツセンブリに対するプラツトフオームの
運動を制御することができる。この構造によれ
ば、3つの自由度即ちXおよびY軸方向における
運動ならびに回転運動が達成される。
で、磁界内のいろいろなコイルアツセンブリに供
給される電流の方向および大きさが制御され、そ
れによりコイル自体ならびに作業プラツトフオー
ムに応力の力が発生されて、固定的に取付けられ
た磁石アツセンブリに対するプラツトフオームの
運動を制御することができる。この構造によれ
ば、3つの自由度即ちXおよびY軸方向における
運動ならびに回転運動が達成される。
上の説明から明らかなように本発明によれば、
大きな力を発生する能力を有し、電力消費が小さ
く、運動質量が小さくて、しかも平面内で大きな
範囲に亘り運動が可能で、ブラシレス直流デバイ
スとして実現することができる改良された電磁ア
ラインメント装置が提案された。
大きな力を発生する能力を有し、電力消費が小さ
く、運動質量が小さくて、しかも平面内で大きな
範囲に亘り運動が可能で、ブラシレス直流デバイ
スとして実現することができる改良された電磁ア
ラインメント装置が提案された。
本明細書では、説明の便宜上、本発明のいくつ
かの特定の実施例を開示したが、本発明が属する
技術分野の専門家には、本明細書の検討後、これ
ら実施例の他のいろいろな変更が本発明の範囲を
逸脱することなく可能であろうことを付記する。
かの特定の実施例を開示したが、本発明が属する
技術分野の専門家には、本明細書の検討後、これ
ら実施例の他のいろいろな変更が本発明の範囲を
逸脱することなく可能であろうことを付記する。
発明の効果
本発明によれば、従来、対象物を平面運動によ
り確定される3つの自由度で運動させるために必
要であると考えられていた複数のリニヤモータお
よび/または回転モータを用いずに、3つの自由
度、即ちX軸、Y軸方向における対象物の運動な
らびに回転運動の制御可能性が達成され、しかも
本発明によれば、大きな力を発生する能力を有
し、電力消費が小さく、運動質量が小さく、かつ
平面内で大きな範囲に亘り運動が可能で、ブラシ
レス直流デバイスとして実現できる改良された電
磁アラインメント装置が達成される。
り確定される3つの自由度で運動させるために必
要であると考えられていた複数のリニヤモータお
よび/または回転モータを用いずに、3つの自由
度、即ちX軸、Y軸方向における対象物の運動な
らびに回転運動の制御可能性が達成され、しかも
本発明によれば、大きな力を発生する能力を有
し、電力消費が小さく、運動質量が小さく、かつ
平面内で大きな範囲に亘り運動が可能で、ブラシ
レス直流デバイスとして実現できる改良された電
磁アラインメント装置が達成される。
第1図は、本発明の思想に従がつて構成された
電磁アラインメント装置の一部分を示す一部切欠
き斜視図、第2図は、本発明の別の実施例を示す
第1図に類似の一部切欠き斜視図、そして第3図
は、本発明のさらに他の実施例を示す一部切欠き
斜視図である。 10,40,42,44,46,48,92,
94,96,98,106……磁石アツセンブ
リ、12……上部板、14,50,60,100
……上部磁極片、16,52,58,102……
高磁束領域、18,54,104……下部磁極
片、20,64,108……角部要素、22……
磁束、24……導体ワイヤ、26,66,68,
110,112,114,116……コイルアツ
センブリ、28,30,70,72,74,7
6,122,124,130,132,……リー
ド、32,78,134……コントローラ、3
4,80,136……プラツトフオーム、47…
…磁路、48,62……上部磁極、56……下部
磁極、90……基部、138……取付けブラケツ
ト、140……エアパツド、144……アクチユ
エータ。
電磁アラインメント装置の一部分を示す一部切欠
き斜視図、第2図は、本発明の別の実施例を示す
第1図に類似の一部切欠き斜視図、そして第3図
は、本発明のさらに他の実施例を示す一部切欠き
斜視図である。 10,40,42,44,46,48,92,
94,96,98,106……磁石アツセンブ
リ、12……上部板、14,50,60,100
……上部磁極片、16,52,58,102……
高磁束領域、18,54,104……下部磁極
片、20,64,108……角部要素、22……
磁束、24……導体ワイヤ、26,66,68,
110,112,114,116……コイルアツ
センブリ、28,30,70,72,74,7
6,122,124,130,132,……リー
ド、32,78,134……コントローラ、3
4,80,136……プラツトフオーム、47…
…磁路、48,62……上部磁極、56……下部
磁極、90……基部、138……取付けブラケツ
ト、140……エアパツド、144……アクチユ
エータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 コミユテータのない電磁アラインメント装置
において、 少なくとも3つの磁石アツセンブリ40,4
2,44,46と、該磁石アツセンブリを互いに
間隔をおいて取付けるための手段と、それぞれ磁
石アツセンブリの高磁束領域52,58を通るよ
うに取付けられた少なくとも3つのコイルアツセ
ンブリ66,68とを備えており、該コイルアツ
センブリの幅をそれぞれ前記高磁束領域の幅より
も実質的に小さくし、 さらに、それぞれ前記コイルアツセンブリを流
れる電流を制御するための手段78と、前記コイ
ルアツセンブリを接続して、運動平面内でリジツ
ト(剛性的)でありかつ前記磁石アツセンブリに
対し運動可能なただ1つの構成体を形成する手段
80とを備えており、 前記コイルアツセンブリ66,68は、該コイ
ルアツセンブリに対する電流の供給を制御するこ
とにより前記構造体が選択的に3つの自由度で運
動できるような相互関係で巻回されていることを
特徴とする電磁アラインメント装置。 2 実質的に単一平面内に4つの磁石アツセンブ
リ40,42,44,46,92,94,96,
98と4つのコイルアツセンブリ66,68,1
10,112,114,116とが配置されてい
る特許請求の範囲第1項記載の電磁アラインメン
ト装置。 3 磁気回路40,42,44,46の高磁束領
域52,58が両側で閉結されておつて、それに
より前記コイルアツセンブリがそれぞれ常時該高
磁束領域内に含まれるようにした特許請求の範囲
第1項記載の電磁アラインメント装置。 4 インダクタンスを最小にするために各磁気回
路40,42,44,46の各側部片の周りに取
付けられた閉ループの導体66,68を備えてい
る特許請求の範囲第3項記載の電磁アラインメン
ト装置。 5 前記磁石アツセンブリ40,42,44,4
6を互いに矩形関係で取付け、隣接する磁石アツ
センブリを該矩形の角部分で互いに接続し、各磁
石アツセンブリを、磁気回路が上部磁極から下部
磁極へ、そしてそこから隣接の角部分へ延びて該
角部分を介して上方に延び前記上部磁極に戻るよ
うに構成されている特許請求の範囲第2項記載の
電磁アラインメント装置。 6 電磁アラインメント装置において、 4つの磁石アツセンブリ92,94,96,9
8と、該磁石アツセンブリを互いに間隔をおいて
実質的に1つの平面内に取付けるための手段とを
備えており、 前記磁石アツセンブリ92,94,96,98
は互いに矩形の関係に配列されて、隣接の磁石ア
ツセンブリを前記矩形の角部分108で互いに接
続し、各磁石アツセンブリは、ただ1つの磁気回
路が上部磁極100から下部磁極106へ、そし
てそこから隣接の角部分108に延び該角部分を
介して上方へ延びて該上部磁極へと戻るように配
列されており、 さらに、それぞれ磁石アツセンブリの高磁束領
域を通るように取付けられた4つのコイルアツセ
ンブリ110,112,114,116を備えて
おり、該コイルアツセンブリの幅をそれぞれ高磁
束領域の幅よりも実質的に小さくし、 さらに前記コイルアツセンブリそれぞれを流れ
る電流を制御するための手段と、前記コイルアツ
センブリを接続して前記磁石アツセンブリに対し
運動可能なただ1つの構造体を形成するための手
段とを備えており、 該手段は、前記4つのコイルアツセンブリをそ
れぞれ担持する4つの取付けブラケツトと、該4
つの取付けブラケツトに堅固に取付けられた作業
プラツトフオーム136とを有しており、 各取付けブラケツトは、空気パツド表面上に取
付けるための空気パツド140を担持し、各取付
けブラケツトは、前記構造体の傾斜および高さを
制御するための高さおよび水平位制御アクチユエ
ータ144を担持し、前記コイルアツセンブリ
は、前記コイルに対する電流の供給を制御するこ
とにより前記構造体が選択的に3つの自由度で運
動可能なように相互関係で巻回されていることを
特徴とする電磁アラインメント装置。 7 電磁アラインメント装置において、 4つの磁石アツセンブリ40,42,44,4
6と、該磁石アツセンブリ40,42,44,4
6を互いに矩形関係で取付けるための手段とを備
えており、 一対の隣接する前記磁石アツセンブリは、ただ
1つの磁気回路が第1の磁石40の上部磁極48
から該第1の磁石40の下部磁石54へ、そして
そこから第2の磁石42の下部磁極56を経て該
第2の磁石42の上部磁極62へ延び、前記第1
の磁石40の上部磁極48に戻るように配列さ
れ、隣接する他の対の磁石アツセンブリは、ただ
1つの磁気回路が、第3の磁石44の上部磁極か
ら該第3の磁石44の下部磁極へ、そしてそこか
ら第4の磁石46の下部磁極を介して該第4の磁
石46の上部磁極へ延びそして前記第3の磁石4
4の上部磁極に戻るように配列されており、 さらにそれぞれ前記磁石アツセンブリ40,4
2,44,46の高磁束領域を通るように取付け
られた4つのコイルアツセンブリ66,68を備
えており、該コイルアツセンブリの幅をそれぞれ
前記高磁束領域の幅よりも実質的に小さくし、 さらに、前記コイルアツセンブリ66,68そ
れぞれにおける電流の流れを制御するための手段
と、前記コイルアツセンブリ66,68を接続し
て前記磁石アツセンブリに対し運動可能なただ1
つの構造体を形成するための手段とを備えてお
り、 前記コイルアツセンブリは該コイルアツセンブ
リへの電流の供給を制御することにより前記構造
体が選択的に3つの自由度で運動できるような相
互関係で巻回されていることを特徴とする電磁ア
ラインメント装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US502993 | 1983-06-10 | ||
| US06/502,993 US4506204A (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Electro-magnetic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607727A JPS607727A (ja) | 1985-01-16 |
| JPH0586848B2 true JPH0586848B2 (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=24000318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118401A Granted JPS607727A (ja) | 1983-06-10 | 1984-06-11 | 電磁アラインメント装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4506204A (ja) |
| EP (1) | EP0131155B1 (ja) |
| JP (1) | JPS607727A (ja) |
| CA (1) | CA1219893A (ja) |
| DE (1) | DE3481734D1 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD222747A1 (de) * | 1983-11-30 | 1985-05-22 | Zeiss Jena Veb Carl | X-y-flaechenantrieb mit begrenzter phi-drehung und z-verschiebung |
| JPS60223119A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Hitachi Ltd | 2軸方向非接触駆動形精密移動台 |
| NL8500930A (nl) * | 1985-03-29 | 1986-10-16 | Philips Nv | Verplaatsingsinrichting met voorgespannen contactloze lagers. |
| US4654571A (en) * | 1985-09-16 | 1987-03-31 | Hinds Walter E | Single plane orthogonally movable drive system |
| US4808892A (en) * | 1985-12-13 | 1989-02-28 | Kulick And Soffa Ind. Inc. | Bi-directional drive motor system |
| NL8601095A (nl) * | 1986-04-29 | 1987-11-16 | Philips Nv | Positioneerinrichting. |
| US4952858A (en) * | 1988-05-18 | 1990-08-28 | Galburt Daniel N | Microlithographic apparatus |
| JPH0280624A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-20 | Layard Enterprises Co Ltd | オープンエンドロータ式精紡機及びそのカバーヤーン紡製方法 |
| NL8902473A (nl) * | 1989-10-05 | 1991-05-01 | Philips Nv | Lineaire motor, alsmede positioneerinrichting voorzien van ten minste een lineaire motor. |
| NL8902472A (nl) * | 1989-10-05 | 1991-05-01 | Philips Nv | Positioneerinrichting. |
| US5153494A (en) * | 1990-04-06 | 1992-10-06 | International Business Machines Corp. | Ultrafast electro-dynamic x, y and theta positioning stage |
| US5239361A (en) * | 1991-10-25 | 1993-08-24 | Nicolet Instrument Corporation | Dynamic mirror alignment device for the interferometer of an infrared spectrometer |
| JPH06183561A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Canon Inc | 移動ステージ装置 |
| US5874820A (en) | 1995-04-04 | 1999-02-23 | Nikon Corporation | Window frame-guided stage mechanism |
| US6989647B1 (en) * | 1994-04-01 | 2006-01-24 | Nikon Corporation | Positioning device having dynamically isolated frame, and lithographic device provided with such a positioning device |
| US5528118A (en) * | 1994-04-01 | 1996-06-18 | Nikon Precision, Inc. | Guideless stage with isolated reaction stage |
| US7365513B1 (en) | 1994-04-01 | 2008-04-29 | Nikon Corporation | Positioning device having dynamically isolated frame, and lithographic device provided with such a positioning device |
| US6246204B1 (en) | 1994-06-27 | 2001-06-12 | Nikon Corporation | Electromagnetic alignment and scanning apparatus |
| US5623853A (en) * | 1994-10-19 | 1997-04-29 | Nikon Precision Inc. | Precision motion stage with single guide beam and follower stage |
| US6008500A (en) * | 1995-04-04 | 1999-12-28 | Nikon Corporation | Exposure apparatus having dynamically isolated reaction frame |
| TW318255B (ja) | 1995-05-30 | 1997-10-21 | Philips Electronics Nv | |
| US5760564A (en) * | 1995-06-27 | 1998-06-02 | Nikon Precision Inc. | Dual guide beam stage mechanism with yaw control |
| IT1281432B1 (it) * | 1995-10-12 | 1998-02-18 | Gisulfo Baccini | Macchina punzonatrice |
| JPH10223519A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| US6144118A (en) | 1998-09-18 | 2000-11-07 | General Scanning, Inc. | High-speed precision positioning apparatus |
| US6355994B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-03-12 | Multibeam Systems, Inc. | Precision stage |
| US6842226B2 (en) * | 2001-09-21 | 2005-01-11 | Nikon Corporation | Flexure supported wafer table |
| NL2004847A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-04 | Asml Holding Nv | Method for controlling the position of a movable object, a control system for controlling a positioning device, and a lithographic apparatus. |
| CN105045042B (zh) * | 2015-04-23 | 2017-06-16 | 清华大学 | 一种硅片台曝光区域六自由度位移测量方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US27289A (en) * | 1860-02-28 | Island | ||
| AU411601B2 (en) | 1966-05-31 | 1971-03-12 | Alden Sawyer | Magnetic positioning device |
| US3457482A (en) | 1967-10-30 | 1969-07-22 | Bruce A Sawyer | Magnetic positioning device |
| JPS553679B2 (ja) * | 1973-08-27 | 1980-01-26 | ||
| JPS51123565A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Three-dimention-position differential adjustment of processing article |
| DD146525B1 (de) * | 1979-10-17 | 1982-07-28 | Furchert Hans Juergen | Zweikoordinatenschrittmotor |
-
1983
- 1983-06-10 US US06/502,993 patent/US4506204A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-05-03 CA CA000453452A patent/CA1219893A/en not_active Expired
- 1984-06-05 EP EP84106418A patent/EP0131155B1/en not_active Expired
- 1984-06-05 DE DE8484106418T patent/DE3481734D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-11 JP JP59118401A patent/JPS607727A/ja active Granted
Also Published As
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|---|---|
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| DE3481734D1 (de) | 1990-04-26 |
| EP0131155B1 (en) | 1990-03-21 |
| CA1219893A (en) | 1987-03-31 |
| JPS607727A (ja) | 1985-01-16 |
| US4506204A (en) | 1985-03-19 |
| EP0131155A2 (en) | 1985-01-16 |
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