(57)【要約】【課題】  本発明は、被処理台を高速往復運動させても振動や騒音の発生を抑制しうる移動装置の制御方法、及び移動装置の連動装置、及び移動装置の連動方法、及び半導体製造装置、及び液晶製造装置、及びメカニカルスキャンイオン注入装置を提供することを課題とする。【解決手段】  移動装置１０Ａは、固定基台１１Ａと、この固定基台１１Ａに対し直線状に移動可能な構成とされた可動部材１２Ａと、この可動部材１２Ａに対し直線状に移動可能な構成で搭載された被処理台１３Ａと、可動部材１２Ａに対し被処理台１３Ａを移動付勢する移動力を発生させることにより固定基台１１Ａに対して被処理台１３Ａを移動させるメインリニアモータ１４と、固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの移動速度を制御する速度制御手段８０とを設けてなり、可動部材１２Ａが被処理台１３Ａを移動付勢する移動力の反作用力により移動付勢される構成とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定基台と、
該固定基台に対し第２直線支持ガイド装置により直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
該可動部材に対し前記可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に第１直線支持ガイド装置により移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記固定基台との間に第１相対位置精密計測装置を配設するとともに前記可動部材と前記固定基台との間に第２相対位置精密計測装置を配設し、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する前記移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、前記固定基台に対する前記被処理台の移動速度を前記第１相対位置精密計測装置の検知信号により制御するよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項２】
前記請求項１記載の移動装置の制御方法であって、
前記被処理台を前記固定基台に対して移動するよう第１の直線支持ガイドで支持するよう構成し、
前記可動部材を前記被処理台に対して移動するよう第２の直線支持ガイドで支持するよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項３】
前記請求項１記載の移動装置の制御方法であって、
前記被処理台を前記固定基台に対して移動するよう第１の直線支持ガイドで支持するよう構成し、
前記可動部材を前記固定基台に対して移動するよう第２の直線支持ガイドで支持するよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項４】
固定基台と、
該固定基台に対し直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
前記可動部材に対し可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、前記固定基台に対する前記被処理台の移動速度を制御する移動装置の制御方法であって、
前記被処理台の移動による反作用力を前記可動部材の慣性運動とする直線方向運動は、加減速運動および等速運動であるように駆動するよう構成するとともに、
前記移動力発生手段は、前記固定基台に対する前記被処理台の移動状態を検出する第１相対位置精密計測装置により、前記固定基台に対して前記被処理台を加減速運動および等速運動となるよう制御し、
前記可動部材を前記固定部材に対し移動付勢する補助駆動手段を設け、
前記補助駆動手段は、前記固定基台に対する前記可動部材の移動状態を検出する第２の検出手段により制御し、前記固定基台に対して前記可動部材を加減速運動および等速運動となるよう制御して、前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれ独立して制御したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項５】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台とは、前記移動力発生手段および前記補助駆動手段により、それぞれ独立して、外乱補正制御を行なうよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項６】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれの加減速運動および等速運動の移動時間を、一致した同一移動時間となるよう設定した制御により駆動したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項７】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれの加減速運動および等速運動の移動時間を、位置−時間制御により一致した同一移動時間となるよう設定し、前記可動部材と前記被処理台とを、加減速運動および等速運動の区間でそれぞれ同期させた制御により駆動したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項８】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を設定した区間において、往復移動させることを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項９】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を設定した区間において、往復移動させると共に、前記被処理台の往復動において往動と復動を同じ速度で等速移動させてなることを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項１０】
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を前記固定基台に対して移動させる際、加速制御、等速制御、及び減速制御を繰り返し実施することを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項１１】
前記請求項１または２に何れかに記載の移動力発生手段の制御方法であって、
前記被処理台の一端と他端とを連結する第１のベルト帯と、前記可動部材の一端と他端とを連結する第２のベルト帯とを設け、
前記第１、第２のベルト帯を、前記固定部材の両端部分に設置する２つの二段プーリの被処理台ベルト用および可動部材用のそれぞれのプーリ段部を介して連結するとともに、それぞれのプーリ段部は前記被処理台と前記可動部材の質量比の逆数比に応じたプーリ段として構成し、
前記被処理台の両端を連結する前記第１のベルト帯と前記可動部材の両端を連結する前記第２のベルト帯とを前記各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成したことを特徴とする移動装置の連動方法。
【請求項１２】
前記請求項１または２に何れかに記載の移動装置であって、
前記被処理台の一端と他端とを連結する第１のベルト帯と、前記可動部材の一端と他端とを連結する第２のベルト帯とを設け、
前記第１、第２のベルト帯を、前記固定部材の両端部分に設置する２つの二段プーリの被処理台ベルト用および可動部材用のそれぞれのプーリ段部を介して連結するとともに、
前記被処理台ベルト用および可動部材用の各プーリ段部は、前記被処理台と前記可動部材の質量比の逆数比に応じたプーリ段として構成し、
前記被処理台の両端を連結する前記第１のベルト帯と前記可動部材の両端を連結する前記第２のベルト帯とを前記各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成したことを特徴とする移動装置の連動装置。
【請求項１３】
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記被処理台及び前記可動部材を流体を伝達手段とする流体アクチュエータを用いて駆動することを特徴とする移動装置の連動装置。
【請求項１４】
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記被処理台の両端、及び前記可動部材の両端に設けられ、前記第１のベルト帯及び前記第２のベルト帯との間の過剰張力調整部材を取り付けたことを特徴とする移動装置の連動装置。
【請求項１５】
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記第１のベルト帯及び前記第２のベルト帯の張力を調整する調整機構を取り付けたことを特徴とする移動装置の連動装置。
【請求項１６】
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記移動力発生手段により前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、前記２つの二段プーリを回転駆動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする移動装置の連動装置。
【請求項１７】
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１８】
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする液晶製造装置。
【請求項１９】
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする１軸メカニカルスキャンイオン注入装置。
【請求項２０】
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする２軸メカニカルスキャンイオン注入装置。
【請求項２１】
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記移動装置を含む連動装置を垂直状態に設け、前記被処理台及び前記可動部材を垂直方向に移動させることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２２】
前記請求項４に記載の移動装置の制御方法であって、
前記移動力発生手段は、前記主移動装置のパルス駆動と前記補助駆動手段のパルス駆動のタイミングをずらすよう構成することにより、非同期の駆動を行って非駆動干渉となるよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項２３】
前記請求項１に記載の移動装置の制御方法であって、
補助駆動手段を前記固定基台と前記可動部材の間に設け、
前記被処理台の移動力発生手段の駆動による等速制御区間において、前記固定基台に対する前記可動部材を前記補助駆動手段により等速制御するとともに、
前記加速・減速区間において、前記固定基台に対する前記可動部材のずれ、及び前記可動部材のずれを前記補助駆動手段により修正調節制御することを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項２４】
固定基台と、
該固定基台に対し第２直線支持ガイド装置により直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
該可動部材に対し可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に第１直線支持ガイド装置により移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記固定基台との間に第１相対位置精密計測装置を配設するとともに前記可動部材と前記固定基台との間に第２相対位置精密計測装置を配設し、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する前記移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、
前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、
前記被処理台と前記可動部材との間の第３相対位置精密計測装置の検出信号により、前記被処理台を前記可動部材に対し、前記移動力発生手段を速度制御するとともに、前記固定基台に対する前記被処理台の等速度区域の移動速度を前記第１相対位置精密計測装置の検知信号により前記移動力発生手段を補正制御するよう構成したことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項２５】
前記請求項２４に記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台の静止摩擦および動摩擦、実トルクを予測演算し、前記被処理台を前記固定基台に対して等速になるよう前記移動力発生手段を予測補正台形で制御することを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項２６】
前記請求項２４に記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台を、規程回数に達するまで予備往復させ、
前記予備往復による移動データをサンプリングし、このサンプリングデータからメインサンプリング補正台形データを求め、
前記被処理台を前記固定基台に対して等速になるよう前記移動力発生手段をプログラム制御することを特徴とする移動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理台が高速往復運動する際の移動力を発生する移動装置の制御方法、及び移動装置の連動装置、及び移動装置の連動方法、及び半導体製造装置、及び液晶製造装置、及びメカニカルスキャンイオン注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体装置の製造或いは液晶製造用装置においては、基板（半導体基板）に対して多数の製造工程が実施される。
【０００３】
具体的には、基板上に薄膜を物理的に形成するスパッタ工程、基板上に薄膜を化学気相的に形成する各種ＣＶＤスパッタ工程、基板上に形成された薄膜に対し形状加工を行なうリソグラフィ工程、基板上に形成された層に不純物を添加する不純物添加工程、基板上に形成された薄膜に対し各種エッチングするエッチング工程、基板表面に電子ビームを用いて微細加工を行なう電子ビーム工程、及び基板表面にイオンビームを用いて微細加工を行なうイオンビーム加工工程、イオンビームを用いてイオン打ち込みを行なうイオン注入工程、基板に対して検査を行なう検査工程、基板にパターンを形成する際に実施される露光工程等の種々の製造工程が実施される。
【０００４】
このような各製造工程を実施する場合、処理室内において基板を精度よく移動させる必要がある。このため、上記した各処理を実施する処理装置には、基板を装着するステージ（被処理台）を、処理室内または真空処理室内で高精度にかつ高速に移動させる移動装置が設けられている。
【０００５】
特に電子ビーム工程或いはイオンビーム加工・イオン注入工程等のように、基板面積に対して比較的小さい径を有する荷電粒子ビームを用いる工程では、基板全体に対して加工処理を行なうために、必然的に被処理台を一方向に連続して移動・停止を繰り返すもの、或いは全体または部分を往復直線運動させる必要がある。
【０００６】
更に、近年では基板処理に対し、高スループット化と多品種少量ロット生産方式が望まれており、これに応えるためには、被処理台を一方向にさらに高速運動或いは高速往復運動させる必要がある。このため従来から、被処理台を一方向に高速運動或いは高速往復運動させる移動装置が種々提案されている。
【０００７】
また、被処理台を加速し始動して一方向に高速運動或いは往復運動させる場合、必然的に被処理台は移動方向を変化させる反転の処理のために減速動作及び加速動作を行なう。この加減速時ならびに始動反転停止時には、被処理台を支持する固定した基台部には大きな駆動反力が発生する。この駆動反力は衝撃・振動発生の原因となり、被処理台の加工処理中の移動動作に好ましくなく、よって従来から、固定した基台部を質量のかなり大きな定盤等で構成してさらにしっかり支持し、この駆動反力の発生を吸収し抑制する提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９５１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、移動装置の更なる停止位置の高精度化、高速化、及び被処理台の高機能化による質量の増大に伴い、被処理台の加速時及び減速時ならびに始動反転停止時に発生する駆動反力は益々増大する傾向にある。更に、移動装置の高機能化に伴い、被処理台の重量も増大する傾向にあり、これによっても駆動反力は増大してしまう。このため、従来の駆動反力の発生を抑制する手法では、移動装置に発生する大きな衝撃、振動、及び騒音を確実に抑制することが困難になってきている。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被処理台を高速往復運動させても大きな衝撃、振動、及び騒音の発生を抑制しうる移動装置の制御方法、及び移動装置の連動装置、及び移動装置の連動方法、及び半導体製造装置、及び液晶製造装置、及びメカニカルスキャンイオン注入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１記載の発明は、
固定基台と、
該固定基台に対し第２直線支持ガイド装置により直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
該可動部材に対し前記可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に第１直線支持ガイド装置により移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記固定基台との間に第１相対位置精密計測装置を配設するとともに前記可動部材と前記固定基台との間に第２相対位置精密計測装置を配設し、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する前記移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、前記固定基台に対する前記被処理台の移動速度を前記第１相対位置精密計測装置の検知信号により制御するよう構成したことを特徴とする移動力発生手段の制御方法である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、
前記請求項１記載の移動力発生手段の制御方法であって、
前記被処理台を前記固定基台に対して移動するよう第１の直線支持ガイドで支持するよう構成し、
前記可動部材を前記被処理台に対して移動するよう第２の直線支持ガイドで支持するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、
前記請求項１記載の移動力発生手段の制御方法であって、
前記被処理台を前記固定基台に対して移動するよう第１の直線支持ガイドで支持するよう構成し、
前記可動部材を前記固定基台に対して移動するよう第２の直線支持ガイドで支持するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、
固定基台と、
該固定基台に対し直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
前記可動部材に対し可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、前記固定基台に対する前記被処理台の移動速度を制御する速度制御手段の速度制御方法であって、
前記被処理台の移動による反作用力を前記可動部材の慣性運動とする直線方向運動は、加減速運動および等速運動であるように駆動するよう構成するとともに、
前記移動力発生手段は、前記固定基台に対する前記被処理台の移動状態を検出する第１相対位置精密計測装置により、前記固定基台に対して前記被処理台を加減速運動および等速運動となるよう制御し、
前記可動部材を前記固定部材に対し移動付勢する補助駆動手段を設け、
前記補助駆動手段は、前記固定基台に対する前記可動部材の移動状態を検出する第２の検出手段により制御し、前記固定基台に対して前記可動部材を加減速運動および等速運動となるよう制御して、前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれ独立して制御したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台とは、前記移動力発生手段および前記補助駆動手段により、それぞれ独立して、外乱補正制御を行なうよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれの加減速運動および等速運動の移動時間を、一致した同一移動時間となるよう設定した制御により駆動したことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材と前記被処理台とは、それぞれの加減速運動および等速運動の移動時間を、位置−時間制御により一致した同一移動時間となるよう設定し、前記可動部材と前記被処理台とを、加減速運動および等速運動の区間でそれぞれ同期させた制御により駆動したことを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を設定した区間において、往復移動させることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を設定した区間において、往復移動させると共に、前記被処理台の往復動において往動と復動を同じ速度で等速移動させてなることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、
前記請求項４記載の移動装置の制御方法であって、
前記速度制御手段は、前記被処理台を前記固定基台に対して移動させる際、加速制御、等速制御、及び減速制御を繰り返し実施することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、
前記請求項１または２に何れかに記載の移動装置の制御方法であって、
前記被処理台の一端と他端とを連結する第１のベルト帯と、前記可動部材の一端と他端とを連結する第２のベルト帯とを設け、
前記第１、第２のベルト帯を、前記固定部材の両端部分に設置する２つの二段プーリの被処理台ベルト用および可動部材用のそれぞれのプーリ段部を介して連結するとともに、それぞれのプーリ段部は前記被処理台と前記可動部材の質量比の逆数比に応じたプーリ段として構成し、
前記被処理台の両端を連結する前記第１のベルト帯と前記可動部材の両端を連結する前記第２のベルト帯とを前記各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成したことを特徴とする。
【００２２】
請求項１２記載の発明は、
前記請求項１または２に何れかに記載の移動装置であって、
前記被処理台の一端と他端とを連結する第１のベルト帯と、前記可動部材の一端と他端とを連結する第２のベルト帯とを設け、
前記第１、第２のベルト帯を、前記固定部材の両端部分に設置する２つの二段プーリの被処理台ベルト用および可動部材用のそれぞれのプーリ段部を介して連結するとともに、
前記被処理台ベルト用および可動部材用の各プーリ段部は、前記被処理台と前記可動部材の質量比の逆数比に応じたプーリ段として構成し、
前記被処理台の両端を連結する前記第１のベルト帯と前記可動部材の両端を連結する前記第２のベルト帯とを前記各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成したことを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記被処理台及び前記可動部材を流体を伝達手段とする流体アクチュエータを用いて駆動することを特徴とする。
【００２４】
請求項１４記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記被処理台の両端、及び前記可動部材の両端に設けられ、前記第１のベルト帯及び前記第２のベルト帯との間の過剰張力調整部材を取り付けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１５記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記第１のベルト帯及び前記第２のベルト帯の張力を調整する調整機構を取り付けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１６記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記移動力発生手段により前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、前記２つの二段プーリを回転駆動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１７記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする半導体製造装置である。
【００２８】
請求項１８記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする液晶製造装置である。
【００２９】
請求項１９記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする１軸メカニカルスキャンイオン注入装置である。
【００３０】
請求項２０記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置を含む連動装置を有することを特徴とする２軸メカニカルスキャンイオン注入装置である。
【００３１】
請求項２１記載の発明は、
前記請求項１１に記載の移動装置の連動装置であって、
前記移動装置を含む連動装置を垂直状態に設け、前記被処理台及び前記可動部材を垂直方向に移動させることを特徴とする半導体製造装置である。
【００３２】
請求項２２記載の発明は、
前記請求項４に記載の移動装置の制御方法であって、
前記移動力発生手段は、前記主移動装置のパルス駆動と前記補助駆動手段のパルス駆動のタイミングをずらすよう構成することにより、非同期の駆動を行って非駆動干渉となるよう構成したことを特徴とする。
【００３３】
請求項２３記載の発明は、
前記請求項１に記載の移動装置の制御方法であって、
補助駆動手段を前記固定基台と前記可動部材の間に設け、
前記被処理台の移動力発生手段の駆動による等速制御区間において、前記固定基台に対する前記可動部材を前記補助駆動手段により等速制御するとともに、
前記加速・減速区間において、前記固定基台に対する前記可動部材のずれ、及び前記可動部材のずれを前記補助駆動手段により修正調節制御することを特徴とする。
【００３４】
請求項２４記載の発明は、
固定基台と、
該固定基台に対し第２直線支持ガイド装置により直線方向に移動自在な構成とされた可動部材と、
該可動部材に対し可動部材の直線方向の移動と平行な直線方向に第１直線支持ガイド装置により移動自在な構成で搭載された被処理台とを設け、
前記被処理台と前記固定基台との間に第１相対位置精密計測装置を配設するとともに前記可動部材と前記固定基台との間に第２相対位置精密計測装置を配設し、
前記被処理台と前記可動部材とその間に設けた移動力発生手段とにより主移動装置を構成すると共に、
前記移動力発生手段は、前記可動部材に対し前記被処理台を移動付勢する移動力を発生させることにより前記被処理台を前記可動部材に対し移動させると共に、その移動に起因して発生する反対方向へ移動する力により前記被処理台が前記固定基台に対して移動するよう構成し、
前記被処理台を移動付勢する前記移動力発生手段による移動力の反作用力により、前記可動部材が前記固定基台上において前記被処理台に対して反対の方向に移動する構成とし、
前記固定基台上で前記可動部材と前記被処理台とが互いに逆方向に移動するよう構成して、
前記被処理台と前記可動部材との間の第３相対位置精密計測装置の検出信号により、前記被処理台を前記可動部材に対し、前記移動力発生手段を速度制御するとともに、前記固定基台に対する前記被処理台の等速度区域の移動速度を前記第１相対位置精密計測装置の検知信号により前記移動力発生手段を補正制御するよう構成したことを特徴とする。
【００３５】
請求項２５記載の発明は、
前記請求項２４に記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台の静止摩擦および動摩擦、実トルクを予測演算し、前記被処理台を前記固定基台に対して等速になるよう前記移動力発生手段を制御することを特徴とする。
【００３６】
請求項２６記載の発明は、
前記請求項２３に記載の移動装置の制御方法であって、
前記可動部材および前記被処理台を、規程回数に達するまで予備往復させ、
前記予備往復による移動データをサンプリングし、このサンプリングデータからメインサンプリング補正台形データを求め、
前記被処理台を前記固定基台に対して等速になるよう前記移動力発生手段をプログラム制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００３８】
請求項１乃至３記載の発明によれば、被処理台の加速時及び減速時において発生する上記反作用力は固定基台には伝わらず可動部材の移動により吸収されるため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制でき、よって高精度で安定した被処理台の移動を実現することができる。
【００３９】
請求項４乃至７記載の発明によれば、被処理台の加速時及び減速時において発生する上記反作用力を確実に吸収することができる。また、コギング力が発生することを防止でき、よって補助駆動手段による被処理台及び可動部材の移動を円滑にかつ高精度に行なうことができる。また、短時間で被処理台を所定の等速速度とすることができ、短時間で被処理台を停止させることができるため、等速領域を広く取ることができる。さらに、被処理台及び可動部材は同時に移動状態が変化（例えば、加速状態から等速状態に変化する等）しても、被処理台及び可動部材が相互に作用することにより位置ずれが発生することを抑制することができる。
【００４０】
また、請求項８乃至１０記載の発明によれば、被処理台は所定区間内で往復移動するため、被処理台を安定して往復移動させることができる。また、被処理台に被処理基板（例えばウェハ等）を装着した場合、被処理物に対して連続処理を行なうことが可能となる。さらに、被処理台に例えばウェハ等の被処理物を装着した場合、等速移動領域で被処理物に対して処理を行なうことにより、被処理物に対する処理の制御を容易に行なうことができる。
【００４１】
また、請求項１１及び１２記載の発明によれば、被処理台の両端を連結する第１のベルト帯と可動部材の両端を連結する第２のベルト帯とを各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成したため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制でき、よって高精度で安定した被処理台の移動を実現することができる。
【００４２】
また、請求項１３記載の発明によれば、被処理台及び可動部材を流体を伝達手段とする流体アクチュエータを用いて駆動するため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制でき、よって高精度で安定した被処理台の移動を実現することができる。
【００４３】
また、請求項１４記載の発明によれば、第１のベルト帯及び第２のベルト帯に過剰張力調整部材を取り付けたため、第１のベルト帯及び第２のベルト帯に作用した張力を過剰張力調整部材によって吸収し、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制できる。
【００４４】
また、請求項１５記載の発明によれば、第１のベルト帯及び第２のベルト帯の張力を調整する調整機構を取り付けたため、第１のベルト帯及び第２のベルト帯に作用する張力を適宜調整して、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制できる。
【００４５】
また、請求項１６記載の発明によれば、移動力発生手段により被処理台を可動部材に対し移動させると共に、２つの二段プーリを回転駆動させるアクチュエータを設けたため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを積極的に抑制することが可能になる。
【００４６】
また、請求項１７記載の発明によれば、半導体製造装置において、被処理基板としてのウェハに対して高精度にイオン注入することが可能になる。
【００４７】
また、請求項１８記載の発明によれば、液晶製造装置において、被処理基板としての液晶基板に対して高精度にイオン注入することが可能になる。
【００４８】
また、請求項１９記載の発明によれば、１軸メカニカルスキャンイオン注入装置において、被処理基板に対して高精度にイオン注入することが可能になる。
【００４９】
また、請求項２０記載の発明によれば、２軸メカニカルスキャンイオン注入装置において、被処理基板に対して高精度にイオン注入することが可能になる。
【００５０】
また、請求項２１記載の発明によれば、移動装置を含む連動装置を垂直状態に設け、被処理台及び可動部材を垂直方向に移動させるため、被処理台及び可動部材の質量を利用して被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制できる。
【００５１】
また、請求項２２記載の発明によれば、移動力発生手段が、主移動装置のパルス駆動と補助駆動手段のパルス駆動のタイミングをずらすよう構成することにより、非同期の駆動を行って非駆動干渉となるよう構成したため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制できる。
【００５２】
また、請求項２３記載の発明によれば、加速・減速区間において、固定基台に対する可動部材のずれ、及び可動部材のずれを補助駆動手段により修正調節制御するため、被処理台及び可動部材は同時に移動状態が変化しても被処理台及び可動部材が相互に作用することにより位置ずれが発生することを抑制できる。
【００５３】
また、請求項２４記載の発明によれば、被処理台と可動部材との間の第３相対位置精密計測装置の検出信号により、被処理台を可動部材に対し、移動力発生手段を速度制御するとともに、固定基台に対する被処理台の等速度区域の移動速度を第１相対位置精密計測装置の検知信号により移動力発生手段を補正制御するため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制でき、よって高精度で安定した被処理台の移動を実現することができる。
【００５４】
また、請求項２５記載の発明によれば、可動部材および前記被処理台の静止摩擦および動摩擦、実トルクを予測演算し、被処理台を固定基台に対して等速になるよう移動力発生手段を制御するため、被処理台をより一層安定して往復移動させることができる。
【００５５】
また、請求項２６記載の発明によれば、予備往復による移動データをサンプリングし、このサンプリングデータからメインサンプリング補正台形データを求め、被処理台を固定基台に対して等速になるよう移動力発生手段をプログラム制御するため、被処理台を高速移動させても、その加速時及び減速時において移動装置に振動が発生することを抑制でき、よって高精度で安定した被処理台の移動を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
【実施例１】
【００５７】
図１乃至図４は、本発明の第１実施例である移動装置１０Ａのハード構成を示す図である。図１は移動装置１０Ａの全体構成を示しており、図２は固定基台１１Ａを示しており、図３は可動部材１２Ａを示しており、更に図４は被処理台１３Ａを示している。
【００５８】
移動装置１０Ａは、図１に示されるように、大略すると固定基台１１Ａ、可動部材１２Ａ、被処理台１３Ａ、主移動装置を構成するメインリニアモータ（移動力発生手段に相当する）１４、及びサブリニアモータ（補助駆動手段に相当する）１５等により構成されている。この移動装置１０Ａは、後に説明する制御装置８０（図６参照）が実施する制御処理に従い被処理台１３Ａを固定基台１１Ａに対して図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復直線運動させるものである。
【００５９】
先ず、固定基台１１Ａについて説明する。固定基台１１Ａは、図１及び図２に示すように、四隅近傍位置にリニアガイドブロック３０が設けられている。このリニアガイドブロック３０は、後述する可動部材１２Ａに設けられた第１のリニアガイドレール６０と係合する構成とされている。第１のリニアガイドレール６０がリニアガイドブロック３０に係合した状態で、可動部材１２Ａは固定基台１１Ａに対して図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動自在な構成となる。
【００６０】
また、固定基台１１Ａの図２（Ａ）における左中央位置にはサブリニアモータ１５を構成するサブリニアモータマグネット３１が配設されている。このサブリニアモータマグネット３１は、所定のピッチで複数個設けられている。また、この複数のサブリニアモータマグネット３１は、中間部分に空間を空けて対向するよう配置されている。この空間部分には、サブリニアモータ１５を構成するサブリニアモータ用コイルユニット５６（可動部材１２Ａに設けられている）が、図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な状態で挿入装着される。
【００６１】
また、固定基台１１Ａの図２（Ａ）における右側位置には、ホルダ板３２、固−被間用リニアスケール３３、固−可間用リニアスケール３４、固−被間オーバーラン検出片４３、固−可間オーバーラン検出片４４、可動部材用原点マーク４５、及びケーブルベア４６Ａ，４６Ｂ等が配設されている。
【００６２】
ホルダ板３２は板材を固定基台１１Ａ上に立設したものであり、図２（Ｂ）に示すようにＸ１，Ｘ２方向に長く延在するよう構成されている。このホルダ板３２の上面部には、図２（Ａ），（Ｃ）に示されるように、固−被間用リニアスケール３３及び固−被間オーバーラン検出片４３が設けられている。
【００６３】
固−被間用リニアスケール３３はホルダ板３２の上面にＸ１，Ｘ２方向に延在しており、その長さは少なくとも、後述する被処理台１３ＡのＸ１，Ｘ２方向への移動ストロークよりも長くなるよう設定されている。この固−被間用リニアスケール３３は、光の反射効率の高い部分と反射率の低い部分が所定のピッチで交番的に多相状（Ａ、Ｂ、・・・Ｚ相）に設けられた構成とされている。上記構成とされた固−被間用リニアスケール３３は、被処理台１３Ａに設けられた光センサ３５と協働して固−被間センサ（第１相対位置精密計測装置に相当する）１６を構成する。
【００６４】
この固−被間センサ１６は、固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの位置検出を行なう機能を奏するものである。この固−被間センサ１６で検出された固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの位置検出情報は、制御装置８０に送られる構成となっている（図６参照）。
【００６５】
固−被間オーバーラン検出片４３は、ホルダ板３２のＸ１方向端部とＸ２方向端部にそれぞれ設けられている。この固−被間オーバーラン検出片４３は、図２（Ｃ）に示されるように、略Ｌ字上に折曲された爪片である。この固−被間オーバーラン検出片４３は、被処理台１３Ａに設けられたフォトインタラプタ３６と協働して固−被間オーバーランセンサ２０を構成する。
【００６６】
固−被間オーバーランセンサ２０は、外乱等の影響により被処理台１３Ａの移動範囲が規定の許容往復移動範囲を超えて移動（以下、これをオーバーランという）した際にこれを検出する機能を奏するものである。このため、固−被間オーバーラン検出片４３の配設位置は、被処理台１３Ａの許容往復移動範囲のＸ１方向限及びＸ２方向限に選定されている。この固−被間オーバーランセンサ２０において、被処理台１３Ａのオーバーランが検出されると、このオーバーラン検出情報は、制御装置８０に送られる構成となっている（図６参照）。
【００６７】
固−可間用リニアスケール３４は、固定基台１１Ａの上面にＸ１，Ｘ２方向に延在しており、その長さは少なくとも、後述する可動部材１２ＡのＸ１，Ｘ２方向への移動ストローク（固定基台１１Ａに対する移動ストローク）よりも長くなるよう設定されている。この固−可間用リニアスケール３４も、固−被間用リニアスケール３３と同様に、光の反射効率の高い部分と低い部分が所定のピッチで交番的に多相状（Ａ、Ｂ、・・・Ｚ相）に設けられた構成とされている。上記構成とされた固−可間用リニアスケール３４は、可動部材１２Ａに設けられた光センサ３７（図３（Ｃ）参照）と協働して固−可間センサ１７（第２相対位置精密計測装置に相当する）を構成する。
【００６８】
固−可間オーバーラン検出片４４は、固定基台１１Ａ上に所定距離離間して一対設けられている。固−可間オーバーラン検出片４４は、図２（Ｃ）に示されるように、略Ｌ字上に折曲された爪片である。この固−可間オーバーラン検出片４４は、可動部材１２Ａに設けられたフォトインタラプタ３８と協働して固−可間オーバーランセンサ１９を構成する。
【００６９】
固−可間オーバーランセンサ１９は、外乱等の影響により可動部材１２Ａの移動範囲が規定の許容往復移動範囲を超えて移動（オーバーラン）した際に、これを検出する機能を奏するものである。このため、固−可間オーバーラン検出片４４の配設位置は、可動部材１２Ａの許容往復移動範囲のＸ１方向限及びＸ２方向限に選定されている。この固−被間オーバーランセンサ２０において、被処理台１３Ａのオーバーランが検出されると、このオーバーラン検出情報は制御装置８０に送られる構成となっている（図６参照）。
【００７０】
可動部材用原点マーク４５は、本実施例では一対の固−可間オーバーラン検出片４４の中間位置に設けられている。この可動部材用原点マーク４５は、固−可間オーバーラン検出片４４と同様に略Ｌ字上に折曲された爪片である。この可動部材用原点マーク４５は、したフォトインタラプタ３８と協働して可動部材原点検出センサ２２を構成する。
【００７１】
可動部材原点検出センサ２２は、移動装置１０Ａの始動時に固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの位置検出を行なう機能を奏するものである。即ち、移動装置１０Ａの始動直後においては、制御装置８０は可動部材１２Ａの現在する位置を把握することはできない。
【００７２】
そこで、制御装置８０は、後述するように移動装置１０Ａの始動後に可動部材１２Ａをフォトインタラプタ３８が可動部材用原点マーク４５を検出するまで移動させ、可動部材用原点マーク４５が検出された時点（原点検出がされた時点）で、ソフト処理上の原点（これをソフト原点という）の設定を行なう。
【００７３】
このようにソフト原点が設定されることにより、以後の固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの位置はソフト原点を基準として求めることができる。このため、ソフト原点が設定された後は、固−可間センサ１７（固−可間用リニアスケール３４と光センサ３７とにより構成される）により可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する位置を検出することが可能となる。
【００７４】
ケーブルベア４６Ａ，４６Ｂは、固定基台１１Ａのホルダ板３２よりも外側位置に配設されている。この各装置側シール面４６Ａ，４６Ｂの内部には、可動部材１２Ａ或いは被処理台１３Ａに接続される各種ケーブルが配設されている。ケーブルベア４６Ａは被処理台１３Ａに接続されており、ケーブルベア４６Ｂは可動部材１２Ａに接続される。
【００７５】
次に、可動部材１２Ａについて説明する。可動部材１２Ａは、図１及び図３に示されるように、大略すると側板５０，側部連結体５１，中央部連結体５２，サブリニアモータ用コイルユニット５６，第１のリニアガイドレール（第１の直線支持ガイドに相当する）６０，第２のリニアガイドレール（第２の直線支持ガイドに相当する）６１，及び反転補助マグネット６２等により構成されている。この可動部材１２Ａは、上記した固定基台１１Ａに図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能に装着される。
【００７６】
側板５０は、図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に離間して一対設けられている。この２つの側板５０の間には、図３（Ａ）における左右位置に側部連結体５１がそれぞれ設けられ、また中央位置には中央部連結体５２が設けられた構成とされている。よって、可動部材１２Ａは、一対の側板５０が各連結体５１，５２により連結されることにより剛体を構成する。
【００７７】
図３（Ａ）における左側に配設された側部連結体５１は、Ｘ１，Ｘ２方向に対する中央位置に同図中左方向に延出するモータ用アーム５５が形成されている。このモータ用アーム５５には、図３（Ｃ）に示されるように、下方向に延出するサブリニアモータ用コイルユニット５６が設けられている。
【００７８】
サブリニアモータ用コイルユニット５６は、内部にコイルが配設されている。このコイルは、図示しない冷却機構により所定温度に冷却されるよう構成されており、よって小型でありながら強い磁界を発生しうる構成となっている。
【００７９】
また、サブリニアモータ用コイルユニット５６に配設されるコイルは、いわゆる空芯コイルタイプとされている。このように、空芯コイルタイプのコイルを用いることにより、サブリニアモータ１５の駆動時にコギング力（低速時のトルク変動）が発生することを防止でき、よってサブリニアモータ１５による可動部材１２Ａの移動を円滑にかつ高精度に行なうことができる。このサブリニアモータ用コイルユニット５６は、先に説明した固定基台１１Ａに設けられたサブリニアモータマグネット３１と共にサブリニアモータ１５を構成する。
【００８０】
このサブリニアモータ１５は、固定基台１１Ａに対して可動部材１２Ａを図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動（駆動）させる機能を奏する。このサブリニアモータ１５は、制御装置８０により制御される構成とされている（図６参照）。
【００８１】
尚、コア有りタイプのリニアモータを用いることもできるが、この場合、制御により補正を加えることにより使用することも可能である。また、コア有りタイプのリニアモータを用い、等速時においてもコギング力が発生する場合は、コギング力を打ち消す加速度を作用させる補正を行なう必要がある。この際、リニアモータで発生するコギング力は既知であるため、このコギング力に対する上記の補正処理は比較的容易に行なうことができる。
【００８２】
一方、図３（Ａ）における右側に配設された側部連結体５１は、Ｘ１，Ｘ２方向に対する中央位置に同図中右方向に延出するセンサ用アーム５４が形成されている。また、センサ用アーム５４の配設位置より、若干Ｘ２方向に偏位した位置には、ケーブルベア４６Ｂが接続されるケーブルベア用アーム５７が設けられている。
【００８３】
センサ用アーム５４には、固−可間用リニアスケール３４と協働して固−可間センサ１７を構成する光センサ３７と、固−可間オーバーラン検出片４４と協働して固−可間オーバーランセンサ１９を構成するフォトインタラプタ３８とが設けられている。尚、フォトインタラプタ３８は、可動部材用原点マーク４５と協働して可動部材原点検出センサ２２としても機能する。
【００８４】
また、中央部連結体５２は、図３（Ｃ）に断面を示すように、略コ字状の断面を有しており、その内壁にはメインリニアモータ１４を構成するメインリニアモータマグネット５３が配設されている。このメインリニアモータマグネット５３は、所定のピッチで複数個設けられている。また、この複数のメインリニアモータマグネット５３は、中間部分に空間を空けて対向するよう配置されている。この空間部分には、メインリニアモータ１４を構成する主移動装置としてのメインリニアモータ用コイルユニット７４（被処理台１３Ａに設けられている）が、図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な状態で挿入装着される。
【００８５】
また、可動部材１２Ａの各側板５０の互いに対向する内側面には、片面に４個ずつ、合計８個の反転補助マグネット６２が配設されている。この反転補助マグネット６２は、後述する被処理台１３Ａに設けられた反転補助マグネット７８と協働し、被処理台１３Ａが往復移動に伴い可動部材１２Ａの両端部付近において反転を行なう際に、磁気的な反発力により反転の補助作用（具体的には、ブレーキ作用、停止作用、反転方向力作用）を行なうものである。
【００８６】
更に、両側に配設された各側部連結体５１の下端（図中、Ｚ２方向が下方）には第１のリニアガイドレール６０が設けられており、また各側部連結体５１の上端（図中、Ｚ１方向が上方）には第２のリニアガイドレール６１が設けられている。第１のリニアガイドレール６０及び第２のリニアガイドレール６１は、図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に長く延在するよう設けられている（一対の側板５０の間に形成されている）。
【００８７】
第１のリニアガイドレール６０は、固定基台１１Ａに設けられたリニアガイドブロック３０に係合するよう構成されている。これにより、可動部材１２Ａはリニアガイドブロック３０及び第１のリニアガイドレール６０にガイドされて矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動する構成となり、よって高速移動しても可動部材１２Ａを高精度に位置決めした状態で、かつ安定した状態で移動させることができる。
【００８８】
一方、第２のリニアガイドレール６１は、被処理台１３Ａに設けられたリニアガイドブロック７５に係合するよう構成されている。これにより、被処理台１３Ａは第２のリニアガイドレール６１及びリニアガイドブロック７５にガイドされて矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動する構成となり、よって高速移動しても被処理台１３Ａを高精度に位置決めした状態で、かつ安定した状態で移動させることができる。
【００８９】
また、略コ字形状とされた中央部連結体５２の二又状に別れた下端部には、被−可間用リニアスケール３９及び被処理台用原点マーク４１が配設されている。図３（Ｃ）において、側部連結体５１の左側下端部に被−可間用リニアスケール３９が配設され、側部連結体５１の右側下端部に被処理台用原点マーク４１が配設されている。
【００９０】
被−可間用リニアスケール３９は、少なくとも被処理台１３Ａの可動部材１２Ａに対するＸ１，Ｘ２方向への移動ストロークよりも長い範囲に亘り形成されている。この被−可間用リニアスケール３９も、上記した各リニアスケール３３，３４と同様に、光の反射効率の高い部分と低い部分が所定のピッチで交番的に多相状（Ａ、Ｂ、・・・Ｚ相）に設けられた構成とされている。上記構成とされた被−可間用リニアスケール３９は、被処理台１３Ａに設けられた光センサ４０（図４（Ｃ）参照）と協働して被−可間センサ１８を構成する。
【００９１】
被処理台用原点マーク４１は、本実施例ではＸ１，Ｘ２方向に延在する中央部連結体５２の中間位置に設けられている。この被処理台用原点マーク４１は上記したリニアスケールの光反射効率の高い部分のみからなるマーク（反射シート）であり、被処理台１３Ａに設けられた光センサ４２と協働して被処理台原点検出センサ２１を構成する。
【００９２】
被処理台原点検出センサ２１は、移動装置１０Ａの始動時に可動部材１２Ａに対する被処理台１３Ａの位置検出を行なう機能を奏するものである。即ち、移動装置１０Ａの始動直後においては、制御装置８０は被処理台１３Ａの現在する位置を把握することはできない。
【００９３】
そこで、制御装置８０は、後述するように移動装置１０Ａの始動後に被処理台１３Ａを可動部材１２Ａ上で、光センサ４２が被処理台用原点マーク４１を検出まで移動させ、被処理台用原点マーク４１が検出された時点（原点検出がされた時点）で、ソフト処理上の原点（これをソフト原点という）の設定を行なう。
【００９４】
このようにソフト原点が設定されることにより、以後の可動部材１２Ａに対する被処理台１３Ａの位置はソフト原点を基準として求めることができる。このため、ソフト原点が設定された後は、被−可間センサ１８（被−可間用リニアスケール３９と光センサ４０とにより構成される）により被処理台１３Ａの可動部材１２Ａに対する位置を検出することが可能となる。
【００９５】
また、上記したように固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの移動位置は、固−被間センサ１６（固−被間用リニアスケール３３と光センサ３５とにより構成される）により検出される。よって、固−被間センサ１６においても、固−可間センサ１７及び被−可間センサ１８と同様にソフト原点（以下、固−被間ソフト原点という）を設定する必要がある。
【００９６】
本実施例では、この固−被間ソフト原点は演算により求める構成としている。即ち、可動部材１２Ａは固定基台１１Ａに対して移動し、また被処理台１３Ａは可動部材１２Ａに対して移動する構成である。また、可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対するソフト原点（以下、固−被間ソフト原点という）、及び被処理台１３Ａの可動部材１２Ａに対するソフト原点（以下、被−可間ソフト原点という）は、上記した手法により求めることができる。よって、固−被間ソフト原点は、固−被間ソフト原点と被−可間ソフト原点に基づき演算処理により求めることができる。
【００９７】
次に、被処理台１３Ａについて説明する。被処理台１３Ａは、図１及び図４に示すように、大略するとハウジング７０，ステーフレーム７１，プラテン７２，及びメインリニアモータ用コイルユニット７４等により構成されている。
【００９８】
ハウジング７０は中空な矩形状を有しており、その上部にはステーフレーム７１が立設されている。また、ステーフレーム７１の上端部には、例えばウェハ等の被処理物が装着されるプラテン７２が設けられている。このプラテン７２は、被処理台用原点マーク４１に内設されたプラテン用モータ７３により回転可能な構成とされている。
【００９９】
また、ハウジング７０の内部には、図４（Ｃ）に示されるように、メインリニアモータ用コイルユニット７４，光センサ４０，及び光センサ４２が設けられている。メインリニアモータ用コイルユニット７４は、内部にコイルが配設されている。このコイルは、図示しない冷却機構により所定温度に冷却されるよう構成されており、よって強い磁界を発生しうる構成となっている。
【０１００】
また、メインリニアモータ用コイルユニット７４に配設されるコイルはいわゆる空芯コイルタイプとされており、これによりコギングの発生を抑制している。このメインリニアモータ用コイルユニット７４は、先に説明した可動部材１２Ａに設けられたメインリニアモータマグネット５３と共にメインリニアモータ１４を構成する。
【０１０１】
メインリニアモータ１４は、可動部材１２Ａに対して被処理台１３Ａを図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動（駆動）させる機能を奏する。このメインリニアモータ１４は、制御装置８０により制御される構成とされている（図６参照）。本実施例では、このように可動部材１２Ａの移動力発生手段として直線往復運動が可能なリニアモータを用いたことにより、リニアモータは比較的制御が容易であるため、簡単な制御処理で高速応答性を有した制御を行なうことができる。これは、サブリニアモータ１５においても同様である。また、と同様に、メインリニアモータ１４についても、コア有りタイプのリニアモータを用いることも可能である。
【０１０２】
光センサ４０は、上記した被−可間用リニアスケール３９と共に被−可間センサ１８を構成するものである。この光センサ４０は、メインリニアモータ用コイルユニット７４の側部に配設されている。また、光センサ４２は、上記した被処理台用原点マーク４１と共に被処理台原点検出センサ２１を構成するものである。この光センサ４２も、メインリニアモータ用コイルユニット７４の側部に配設されている。
【０１０３】
また、ハウジング７０は、図４（Ａ），（Ｃ）において右方向に延出したセンサ用アーム７６を有している。このセンサ用アーム７６には、光センサ３５及びフォトインタラプタ３６が設けられている。この光センサ３５は、上記したように固−被間用リニアスケール３３と協働して固−被間センサ１６を構成する。また、フォトインタラプタ３６は、固−被間オーバーラン検出片４３と協働して固−被間オーバーランセンサ２０を構成する。また、センサ用アーム７６の端部には、ケーブルベア４６Ａが接続されるケーブルベア用アーム７７が配設されている。
【０１０４】
また、ハウジング７０の平面視した状態の四隅位置には、リニアガイドブロック７５が設けられている（図４（Ａ）参照）。このリニアガイドブロック７５は、可動部材１２Ａに設けられた第２のリニアガイドレール６１と係合するよう構成されている。よって、上記したように被処理台１３Ａは第２のリニアガイドレール６１及びリニアガイドブロック７５にガイドされて矢印Ｘ１，Ｘ２方向に高精度に位置決めされた状態で、かつ安定した状態で移動することができる。
【０１０５】
尚、本実施例では、可動部材１２Ａに設けられている第２のリニアガイドレール６１と、被処理台１３Ａに設けられているリニアガイドブロック７５とが係合することにより被処理台１３Ａの直線移動を案内する構成とした。しかしながら、固定基台に第３のリニアガイドレールを設け、この第３のリニアガイドレールとリニアガイドブロック７５が係合することにより被処理台１３Ａを直線移動する構成としてもよい。この場合、第２のリニアガイドレール６１は省略することができる。
【０１０６】
更に、ハウジング７０は、複数個の反転補助マグネット７８が設けられている。この反転補助マグネット７８は、被処理台１３Ａが可動部材１２Ａに装着された状態において、可動部材１２Ａの側板５０に配設された反転補助マグネット６２と対向するよう（具体的には、可動部材１２Ａの移動方向に対向するよう）構成されている。また、互いに対向する側板５０に設けられた反転補助マグネット６２と、ハウジング７０に設けられた反転補助マグネット７８は、同じ極性を有するよう構成されている。
【０１０７】
被処理台１３Ａは、可動部材１２Ａ上を図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復運動するが、上記の反転補助マグネット６２，７８は、この被処理台１３Ａの往復運動に伴う反転時の反転補助を行なう機能を奏する。ここで、図１（Ｂ）を用いて反転補助マグネット６２，７８による反転補助について説明する。
【０１０８】
いま、被処理台１３Ａが図中矢印Ｘ１方向限まで移動し、その後反転（移動方向を変更）して図中矢印Ｘ２方向に移動するときを例に挙げて説明する。被処理台１３Ａは、後述するように制御装置８０の制御処理により、Ｘ１方向に等速移動が行われた後に減速処理が実施される。
【０１０９】
被処理台１３ＡがＸ１方向に移動することにより、ハウジング７０（被処理台１３Ａ）に設けられた反転補助マグネット７８は、側板５０（可動部材１２Ａ）に設けられた反転補助マグネット６２に近接してゆく。このように、互いに同じ極性の反転補助マグネット６２，７８が近接することにより、各マグネット６２，７８間には反力が発生する。即ち、被処理台１３Ａが側板５０に近接するに従い、各マグネット６２，７８間に発生する反力は漸次増大し、この反力は被処理台１３Ａを図中矢印Ｘ２方向（即ち、反転方向）に付勢する力となる。
【０１１０】
被処理台１３Ａを反転させる場合、メインリニアモータ１４及びサブリニアモータ１５は被処理台１３Ａの移動方向を反転させるため、大きな駆動力を発生させる必要がある。即ち、被処理台１３Ａの反転時には、各リニアモータ１４，１５の消費電力は大きくなる。
【０１１１】
しかしながら、上記構成とされた反転補助マグネット６２，７８を設けることにより、この各マグネット６２，７８間に発生する上記の反力は、被処理台１３Ａの反転を補助する。このため、各リニアモータ１４，１５の消費電力（負荷）を低減することができると共に、各リニアモータ１４，１５単独で被処理台を反転させる構成に比べ、円滑に可動部材１２Ａを反転させることが可能となる。尚、この効果は、被処理台１３Ａが図中矢印Ｘ２方向限まで移動した後に反転する場合も同様に発生する。
【０１１２】
次に、図５を参照し、上記構成とされた移動装置１０Ａの基本動作について説明する。尚、後述するように、実際の被処理台１３Ａの移動処理においては、サブリニアモータ１５を用いて各種制御処理を行なうが、ここで図５を用いて説明する移動装置１０Ａの基本動作の説明においては、説明の便宜上、サブリニアモータ１５は存在しないものとして説明する。
【０１１３】
上記したように本実施例に係る移動装置１０Ａは、固定基台１１Ａ上に可動部材１２ＡがＸ１，Ｘ２方向に移動自在に配設され、かつ可動部材１２Ａに被処理台１３ＡがＸ１，Ｘ２方向に移動自在に配設された構成となっている。また、メインリニアモータ１４は被処理台１３Ａを可動部材１２Ａに対してＸ１，Ｘ２方向に直線往復移動するよう駆動する構成とされている。
【０１１４】
図５（Ａ）は、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａが、いずれも移動中心位置（図中、符号Ａを付した一点鎖線で示す位置）にある状態を示している。また、図５（Ｄ）は、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａを図５（Ａ）における右側面視した状態を示している。この状態より、可動部材１２Ａと被処理台１３Ａとの間に配設されたメインリニアモータ１４が駆動し、被処理台１３Ａを固定基台１１Ａに対し図中矢印Ｘ２方向に移動付勢した場合を想定する。
【０１１５】
メインリニアモータ１４の駆動（加速、減速駆動）により、被処理台１３Ａは可動部材１２Ａに対して矢印Ｘ２方向に移動しようとする。この際、可動部材１２Ａには被処理台１３ＡがＸ２方向に移動しようとする移動力の反作用力が作用し、可動部材１２Ａは図中矢印Ｘ１方向に移動付勢される。のように可動部材１２Ａは固定基台１１Ａに対してＸ１，Ｘ２方向に移動自在な構成とされているため、可動部材１２Ａは上記の反作用力によりＸ１方向に移動する（図５（Ｂ）参照）。
【０１１６】
また、これとは逆に、メインリニアモータ１４の駆動により被処理台１３Ａが可動部材１２Ａに対して矢印Ｘ１方向に加速、或いは減速作用により移動しようとした場合にも同様に反作用力が発生し、この反作用力は可動部材１２ＡをＸ２方向に移動付勢するよう作用する。よって、可動部材１２Ａは上記の反作用力によりＸ２方向に移動する。
【０１１７】
更に、可動部材１２Ａに対する反作用力の作用方向は、被処理台１３Ａの移動しようとする方向に対して逆方向となる。この際、可動部材の移動の加速度は、被処理台１３Ａと可動部材１２Ａの質量比と反比例する。
【０１１８】
このように、可動部材１２Ａは被処理台１３Ａを移動付勢する移動力の反作用力により移動付勢されるため、被処理台１３Ａの加速時及び減速時において発生する上記反作用力は固定基台１１Ａには伝わらず可動部材１２Ａの移動により吸収される。
【０１１９】
即ち、可動部材１２Ａは、上記反作用力を可動部材１２Ａの運動に置き換えると共にカウンタウェイトとしても機能させ、可動部材１２Ａの移動量を被処理台１３Ａに対して少なくする。このため、被処理台１３Ａを高速移動（例えば50μs〜100μs）させても、その加速時及び減速時において移動装置１０Ａに振動が発生することを抑制することができ、よって高精度で安定した被処理台１３Ａの移動を実現することができる。
【０１２０】
ところで、上記の被処理台１３Ａをメインリニアモータ１４により駆動する際、メインリニアモータ１４は可動部材１２Ａの始動に要する力に打ち勝って、可動部材１２Ａが反対方向の運動を開始する力よりも、大きな力で被処理台１３Ａを移動させる。即ち、可動部材１２Ａを固定基台１１Ａに対してＸ１，Ｘ２方向に移動させるのに必要な力Ｆ１に対し、被処理台１３Ａを可動部材１２Ａに対してＸ１，Ｘ２方向に移動させるのに必要な力Ｆ２が小さくなるよう設定されている（Ｆ１＞Ｆ２）。
【０１２１】
この構成とするには、例えば被処理台１３Ａの重量を可動部材１２Ａの重量よりも軽くすることが考えられる。これにより、始動時において被処理台１３Ａを確実に始動させることができると共に、可動部材１２Ａを始動させることができる。
【０１２２】
続いて、図５を用いて、被処理台１３Ａの重心Ｇ１、可動部材１２Ａの重心Ｇ２、及び被処理台１３Ａの重心Ｇ１と可動部材１２Ａの重心Ｇ２との合成重心Ｇ３との関係について説明する。図５は、固定基台１１Ａ，可動部材１２Ａ，及び被処理台１３Ａをモデル化して示すものである。尚、各重心Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、説明及び図示の便宜上、固定基台１１Ａ，可動部材１２Ａ，及び被処理台１３Ａの中心位置にあると仮定して示している。
【０１２３】
図５（Ａ）は、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａが、移動中心位置（図中、符号Ａを付した一点鎖線で示す位置）にある状態を示している。この時、各重心Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、移動中心位置Ａ上に存在している。具体的には、図中上から被処理台１３Ａの重心Ｇ１、合成重心Ｇ３、可動部材１２Ａの重心Ｇ２の順となっている。
【０１２４】
図５（Ｂ）は、被処理台１３ＡがＸ２方向に移動した状態を示している。上記したように、被処理台１３ＡがＸ２方向に移動することにより、反作用力により可動部材１２ＡはＸ１方向に移動する。この際、移動の加速度は被処理台１３Ａと可動部材１２Ａの質量比と反比例する。
【０１２５】
このように、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａが移動することにより、被処理台１３Ａの重心Ｇ１及び可動部材１２Ａの重心Ｇ２も移動する。しかしながら、本実施例に係る移動装置１０Ａでは、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａの移動に拘わらず、合成の重心点Ｇ３は固定基台１１Ａ上の一点に保持されるよう構成されている。
【０１２６】
図５（Ｃ）は、被処理台１３ＡがＸ１方向に移動した状態を示している。被処理台１３ＡがＸ１方向に移動することにより、反作用力により可動部材１２ＡはＸ２方向に移動する。この場合であっても、合成の重心点Ｇ３は被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａの移動に拘わらず、固定基台１１Ａ上の一点（移動中心位置Ａ上の一点）に保持されるよう構成されている。
【０１２７】
このように本実施例に係る移動装置１０Ａでは、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａが移動しても、被処理台１３Ａの重心Ｇ１と可動部材１２Ａの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が固定基台１１Ａ上の一点に保持されるため、合成の重心点Ｇ１の移動に起因して固定基台１１Ａに振動が発生するのを抑制することができる。これにより、移動装置１０Ａに振動や騒音が発生することを防止でき、被処理台１３Ａを精度よく安定して移動させることができる。
【０１２８】
また、本実施例に係る移動装置１０Ａでは、被処理台１３Ａの重心Ｇ１と可動部材１２Ａの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が、メインリニアモータ１４とサブリニアモータ１５が協働して被処理台１３Ａに対し移動力を印加する合成印加位置とが略一致するよう構成されている。
【０１２９】
即ち、メインリニアモータ１４が被処理台１３Ａを移動付勢する移動力と、サブリニアモータ１５が可動部材１２Ａを介して被処理台１３Ａを移動付勢する移動力との合成力が被処理台１３Ａを移動付勢する位置（以下、合成移動力付勢位置という）が、上記した合成の重心点Ｇ３の位置と一致するよう構成されている。
【０１３０】
この構成とすることにより、各リニアモータ１４，１５が被処理台１３Ａに対し移動力を印加する際、被処理台１３Ａに不要なモーメントが発生することを防止でき、よって被処理台１３Ａを円滑かつ高精度に移動させることができる。
【０１３１】
更に、図５（Ｅ）及び図５（Ｈ）に示すように、被処理台１３Ａの重心Ｇ１と、可動部材１２Ａの重心Ｇ２と、この二つ重心Ｇ１，Ｇ２の合成の重心点Ｇ３とを、一致するよう構成し、かつこのＧ１=Ｇ２=Ｇ３となる位置と、上記の合成移動力付勢位置とが一致するよう構成してもよい。
【０１３２】
図５（Ｅ）は、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａが、移動中心位置（図中、符号Ａを付した一点鎖線で示す位置）にある状態を示している。この時、各重心Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、完全に一致した状態となっている。
【０１３３】
図５（Ｆ）は、被処理台１３ＡがＸ２方向に移動した状態を示している。図示されるように、被処理台１３ＡがＸ２方向に移動することにより、反作用力により可動部材１２ＡはＸ１方向に移動する。この際、移動の加速度は被処理台１３Ａと可動部材１２Ａの質量比と反比例するのは図５（Ｂ）で説明したと同様である。
【０１３４】
このように、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａが移動することにより、被処理台１３Ａの重心Ｇ１及び可動部材１２Ａの重心Ｇ２も移動する。しかしながら、本実施例に係る移動装置１０Ａでは、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａの移動に拘わらず、合成の重心点Ｇ３は固定基台１１Ａ上の一点に保持され、かつ被処理台１３Ａの重心Ｇ１及び可動部材１２Ａの重心Ｇ２は、重心点Ｇ３を通る水平線（固定基台１１Ａと平行）上に位置した構成となっている。
【０１３５】
図５（Ｇ）は、被処理台１３ＡがＸ１方向に移動した状態を示している。被処理台１３ＡがＸ１方向に移動することにより、反作用力により可動部材１２ＡはＸ２方向に移動する。この場合であっても、合成の重心点Ｇ３は被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａの移動に拘わらず、固定基台１１Ａ上の一点（移動中心位置Ａ上の一点）に保持され、かつ被処理台１３Ａの重心Ｇ１及び可動部材１２Ａの重心Ｇ２は、重心点Ｇ３を通る水平線（固定基台１１Ａと平行）上に位置した構成となっている。
【０１３６】
よって、図５（Ｅ）〜（Ｈ）に示す構成とすることにより、更に被処理台１３Ａに不要なモーメントが発生することを防止でき、被処理台１３Ａを更に円滑かつ高精度に移動させることが可能となる。
【０１３７】
尚、上記した移動装置１０Ａにおいては、固定基台１１Ａにリニアガイドブロック３０を設け、可動部材１２Ａに第１のリニアガイドレール６０を設けた構成について説明したが、固定基台１１Ａに第１のリニアガイドレール６０を設け、可動部材１２Ａにリニアガイドブロック３０を設ける構成としてもよい。
【０１３８】
また、上記した移動装置１０Ａにおいては、固定基台１１Ａにサブリニアモータ１５を構成するサブリニアモータマグネット３１を配設し、可動部材１２Ａにサブリニアモータ用コイルユニット５６を配設する構成とした。しかしながら、固定基台１１Ａにサブリニアモータ用コイルユニット５６を配設し、可動部材１２Ａにサブリニアモータマグネット３１を配設する構成としてもよい。
【０１３９】
更に、上記した移動装置１０Ａにおいては、可動部材１２Ａにメインリニアモータ１４を構成するメインリニアモータマグネット５３を配設し、被処理台１３Ａにメインリニアモータ用コイルユニット７４を配設した構成とした。しかしながら、可動部材１２Ａにメインリニアモータ用コイルユニット７４を配設し、被処理台１３Ａにメインリニアモータマグネット５３を配設する構成としてもよい。
【０１４０】
図６は、移動装置１０Ａの制御ブロック図である。同図に示すように、移動装置１０Ａは被処理台１３Ａの移動を統括的に制御する制御装置８０を有している。
【０１４１】
制御装置８０はコンピュータ（マイクロコンピュータ，コントローラ，ワークステーション，或いはシーケンサー等）により構成されており、その入力ポート側には固−被間センサ１６，固−可間センサ１７，被−可間センサ１８，固−可間オーバーランセンサ１９，固−被間オーバーランセンサ２０，被処理台原点検出センサ２１，可動部材原点検出センサ２２，入力装置２４等が接続され、出力ポート側にはメインリニアモータ１４，サブリニアモータ１５が接続されている。この制御装置８０は、後述する制御プログラムに従い、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの移動制御を行なう。
【０１４２】
続いて、制御装置８０が実施する被処理台１３Ａを移動させるための各種制御処理について説明する。
図７は、制御装置８０が実施する被処理台１３Ａを移動させるための被処理台移動制御処理を示すフローチャートである。この被処理台移動制御処理は、図１乃至図６を用いて説明したサブリニアモータ１５を有する移動装置１０Ａを制御するものである。
【０１４３】
尚、以下の説明においては、被処理台１３Ａが所定の領域で固定基台１１Ａに対して往復移動する場合の制御を例に挙げて説明するものとする。但し、本発明に係る制御処理は、被処理台を往復運動させる処理に限定されるものではなく、被処理台が一方向にのみ移動する構成（加速，等速，減速を一方向に繰り返し実施する処理を含む）の場合にも適用可能なものである。
【０１４４】
また、以下の説明においては、移動装置１０Ａがウェハを処理する処理装置に組み込まれた構成であるとし、よって移動装置１０Ａは処理装置内でウェハを移動するものであるとする。
【０１４５】
図７に示す被処理台移動制御処理が始動すると、先ずステップ１０（図では、ステップをＳと示している）において初期条件に入力処理を行なう。この初期条件に入力処理では、被処理台１３Ａを移動させるのに必要な各種の初期条件が入力される。具体的な初期条件としては、ウェハの直径、目標等速値、等速必要区間距離、処理を行なうウェハ枚数Ｎ０、任意に定めた基準位置からの許容位置ずれ量ＱＭＡＸ，ＲＭＡＸ、及び被処理台１３Ａの理想的な移動速度である設定速度台形（図１７参照）等が挙げられる。この各初期条件は、入力装置２４を用いて制御装置８０に入力処理される。
【０１４６】
従って、移動装置１０Ａの制御方法では、可動部材１２Ａおよび被処理台１３Ａの静止摩擦および動摩擦、実トルクを予測演算し、被処理台１３Ａを固定基台１１Ａに対して等速になるようメインリニアモータ１４（移動力発生手段）を予測補正台形で制御することができる。
【０１４７】
すなわち、この制御方法では、無摩擦の理想等速速度台形と必要駆動トルク線図を実際の重量・予想摩擦力・予想外乱力などの推定演算値を加えて、理想等速速度台形とするための補正した必要駆動トルク線図を演算し、被処理台が固定台に対して等速になるよう
補正した制御を行う。特に補助駆動なしの場合には、被処理台１３Ａを固定基台１１Ａに対して等速にすると、被処理台１３Ａと可動部材１２Ａの間の（主移動装置）は、可動部材自体の逆方向への移動および摩擦・外乱の影響とにより等速台形にならず、等速部に加速の傾きを加えた変形台形となるため、上記のように推定演算値を加えて理想等速速度台形とするための補正を行う。
【０１４８】
続くステップ１２では、移動装置１０Ａのイニシャル処理が実施される。このイニシャル処理は、移動装置１０Ａ、制御装置８０、及びこの移動装置１０Ａが設けられた処理装置が始動可能な状態かどうかを判断する処理であり、制御装置８０により実施される。
【０１４９】
制御装置８０が実施する具体的なイニシャル処理としては、制御装置８０自身の故障を判断するダイアグノスティクス処理、各リニアモータ１４，１５の動作確認処理、上記した各コイルユニット５６，５７の正常確認処理（断線，コイル抵抗値の変化，コイル冷却温度等）、電源系の確認処理、及び移動装置１０Ａが設けられた処理装置の正常確認処理等が挙げられる。
【０１５０】
続くステップ１４では、ステップ１２で実施したイニシャル処理に基づき、移動装置１０Ａ及びこれを装着した処理装置が被処理台移動制御処理を実施しうる正常状態であるかどうかを判断する。このステップ１４で否定判断（ＮＯの判断）された場合は、ステップ１６以降の被処理台移動制御処理を実施することなく、処理を終了する。一方、ステップ１４で肯定判断（ＹＥＳの判断）がされた場合は、ステップ１６に進む。
【０１５１】
ステップ１６では、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａを所定の原点位置に復帰させる原点復帰処理が実施される。図８を参照し、この原点復帰処理について説明する。図８は、原点復帰処理を示すフローチャートである。
【０１５２】
原点復帰処理が起動すると、先ずステップ１１０で制御装置８０は、サブリニアモータ１５を駆動することにより固定基台１１Ａに対して可動部材１２Ａを移動させる。この可動部材１２Ａの移動は、可動部材原点検出センサ２２を構成するフォトインタラプタ３８が、可動部材用原点マーク４５を検出するまで行なわれる（ステップ１１２）。
【０１５３】
ステップ１１２において、フォトインタラプタ３８が可動部材用原点マーク４５を検出すると、処理はステップ１１４に進み、制御装置８０は可動部材１２Ａを停止させると共に、ステップ１１６において固−可間ソフト原点を設定する。このように固−可間ソフト原点が設定されることにより、制御装置８０は可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する位置を認識することができ、以後の可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する移動制御はこの固−可間ソフト原点を基準として行なわれる。
【０１５４】
続くステップ１１８では、制御装置８０はメインリニアモータ１４を駆動することにより可動部材１２Ａに対し被処理台１３Ａを移動させる。この被処理台１３Ａの移動は、被処理台原点検出センサ２１を構成する光センサ４２が被処理台用原点マーク４１を検出するまで行なわれる（ステップ１２０）。
【０１５５】
ステップ１２０において、光センサ４２が被処理台用原点マーク４１を検出すると、処理はステップ１２２に進み、制御装置８０は被処理台１３Ａを停止させると共に、ステップ１２４において被−可間ソフト原点を設定する。このように被−可間ソフト原点が設定されることにより、制御装置８０は被処理台１３Ａの可動部材１２Ａに対する位置を認識することができ、以後の被処理台１３Ａの可動部材１２Ａに対する移動制御はこの被−可間ソフト原点を基準として行なわれる。
【０１５６】
続くステップ１２５では、ステップ１１６で求められた固−可間ソフト原点と、ステップ１２４で求められた被−可間ソフト原点に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａと被処理台１３Ａとの間における移動原点である固−被間ソフト原点を演算処理により求める。
このように固−被間ソフト原点が演算されることにより、制御装置８０は被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する位置を認識することができ、以後の被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する移動制御はこの固−被間ソフト原点を基準として行なわれる。上記のように、固−可間ソフト原点、被−可間ソフト原点、及び固−被間ソフト原点が求められると、図８に示す原点復帰処理は終了する。
【０１５７】
従って、移動装置１１Ａの制御方法では、可動部材１２Ａおよび被処理台１３Ａを、規程回数に達するまで予備往復させ、予備往復による移動データをサンプリングし、このサンプリングデータからメインサンプリング補正台形データを求め、被処理台１３Ａを固定基台１１Ａに対して等速になるようメインリニアモータ１４（移動力発生手段）をプログラム制御することができる。すなわち、可動部材１２Ａおよび被処理台１３Ａの静止摩擦および動摩擦、実駆動トルク線図を、予備往復によりその駆動データをサンプリングし、このサンプリングデータから
メインサンプリング補正(変形)台形データを求め、その台形にしたがって、位置センサーによる微修正を入力しながら、固定基台１１Ａに対して被処理台１３Ａを等速に制御する。
【０１５８】
ここで、再び図７に戻り、ステップ１６の原点復帰処理以降の被処理台移動制御処理について説明する。ステップ１８では、カウンター値Ｎに“１”を代入する。続くステップ２０では、カウンター値Ｎが奇数であるかどうかを判断する。
【０１５９】
ステップ２０でカウンター値Ｎが奇数であると判断された場合には、処理はステップ２２に進み、制御装置８０は被処理台１３Ａの移動方向をＸ２方向となるよう設定処理を行なう。また、カウンター値Ｎが偶数であると判定された場合には、処理はステップ２４に進み、制御装置８０は被処理台１３Ａの移動方向をＸ１方向となるよう設定処理を行なう。
【０１６０】
このステップ２０〜２４の処理は、被処理台１３Ａを往復運動させるための処理である。即ち、後述する被処理台１３Ａの加速，等速，減速の一連の処理が終了した後、ステップ３６においてカウンター値Ｎは“１”だけインクリメントされる。このため、１回目のステップ２０〜３８の処理を行なった後にステップ３８で否定判断（ＮＯ）され、２回目のステップ２０以降の処理を実施する際、１回目と２回目とでカウンター値Ｎは奇数／偶数が反対になっている。このため、ステップ２０〜３８の処理が終了する毎に被処理台１３Ａの移動方向は反転し、よって被処理台１３Ａは往復移動することとなる。
【０１６１】
ステップ２０〜２４で被処理台１３Ａの移動方向が設定されると、続いてステップ２６の加速処理、ステップ２８の等速処理、ステップ３０の減速処理が順次実施される。本実施例では、メインリニアモータ１４とサブリニアモータ１５の二つの駆動手段を有しており、この各リニアモータ１４，１５を用いて被処理台１３Ａの移動制御（加速、等速、減速の各制御処理）と可動部材１２Ａの移動制御（加速、等速、減速の各制御処理）を同時に行なっている。以下、制御装置８０が実施する可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの加速、等速、減速の各制御処理について説明する。
【０１６２】
先ず、加速制御処理について説明する。図９は被処理台１３Ａの加速制御処理を示すフローチャートであり、図１０は可動部材１２Ａの加速制御処理を示すフローチャートである。
【０１６３】
図９に示す被処理台１３Ａの加速制御処理が起動すると、ステップ２１０において、制御装置８０はメインリニアモータ１４を駆動し、これにより被処理台１３Ａの加速処理が開始される。続くステップ２１２では、制御装置８０は、固−被間オーバーランセンサ２０から出力が有ったかどうかを判断する。
【０１６４】
上記したように、固−被間オーバーランセンサ２０は、外乱等の影響により被処理台１３Ａの移動範囲が規定の許容往復移動範囲を超えて移動（オーバーラン）した際に出力信号を制御装置８０に送信する。このため、ステップ２１２で固−被間オーバーランセンサ２０から出力があったと判断された場合は、ステップ２１４以降の処理を実施することなく加速制御処理を終了する。
【０１６５】
一方、ステップ２１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ２１４に進み、固−被間センサ１６の出力を読み取る。続くステップ２１６では、ステップ２１４で読み取られた固−被間センサ１６の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの速度演算を行なう。
【０１６６】
続くステップ２１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている被処理台１３Ａの理想的な移動速度である設定速度台形（図１７に太い実線で示す台形Ａ）及び加速補正値ε１に基づき加速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく加速制御処理とは、具体的には被処理台１３Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ａの加速領域と等しくなるよう、被処理台１３Ａの速度制御を行なうことである。
【０１６７】
図１７に矢印Ａで示す太い実線は、被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する１往復分の理想的な移動速度を示している。図１７において、縦軸は速度であり横軸は時間である。時刻ｔ０〜ｔ１は被処理台１３ＡがＸ１方向に加速移動している加速領域である。また、時刻ｔ１〜ｔ２は被処理台１３ＡがＸ１方向に等速移動している等速領域である。また、時刻ｔ２〜ｔ３は被処理台１３ＡがＸ１方向に減速移動している減速領域である。
【０１６８】
更に、図１７において、時刻ｔ３〜ｔ４は被処理台１３ＡがＸ２方向に加速移動している加速領域である。また、時刻ｔ４〜ｔ５は被処理台１３ＡがＸ２方向に等速移動している等速領域である。また、時刻ｔ５〜ｔ６は被処理台１３ＡがＸ２方向に減速移動している減速領域である。
【０１６９】
被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ａとなるよう制御することにより被処理台１３Ａは円滑に往復運動しつつ、かつ被処理台１３Ａの等速領域を最も長く取ることができる。
【０１７０】
一方、被処理台１３Ａの加速補正値ε１に基づく加速制御処理は、後述する被処理台１３Ａの任意に定めた基準位置からの位置ずれを補正するための補正値である。上記したように、被処理台１３Ａはステップ１６（図７参照）の原点復帰処理により固−被間ソフト原点が求められ、これを基準として移動制御処理が実施される。
【０１７１】
しかしながら、各リニアモータ１４，１５の脱調、ケーブルベア４６Ａ，４６Ｂの負荷等の外乱要素により被処理台１３Ａに位置ずれが発生する場合がある。この位置ずれをそのまま放置すると、被処理台１３Ａの移動制御処理の精度が低下してしまう。このため、被処理台１３Ａに位置ずれが発生した場合、これを補正する必要があるが、この位置ずれ補正を被処理台１３Ａの等速領域において実施すると、移動速度に変動が発生して被処理台１３Ａを等速移動させることができなくなる。
【０１７２】
そこで、本実施例では被処理台１３Ａに位置ずれ補正を加速領域で行なう構成としている。具体的には、被処理台１３Ａの任意に定めた基準位置からの位置ずれ量を検出し、これに基づき加速補正値ε１を求め、この加速補正値ε１により設定速度台形Ａに補正を行なう。よって、被処理台１３Ａを設定速度台形Ａとなるよう加速制御することにより、上記した被処理台１３Ａに発生した位置ずれを自動的に補正することができる。尚、加速補正値ε１の求め方は、説明の便宜上、後述するものとする。
【０１７３】
上記したステップ２１８の処理が終了すると、続くステップ２２０では、ステップ２１６で求められた固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの速度と、上記の設定速度台形Ａ（被処理台１３Ａに位置ずれが発生していた場合には、加速補正値ε１により補正されたもの）との比較が行なわれ、両者の間にずれが有るかどうかが判断される。
【０１７４】
ステップ２２０でずれが無いと判断された場合は、処理はステップ２２２に進み、ずれ補正値α１を零に設定する（α１=０）。また、ステップ２２０でずれが有ると判断された場合は、処理はステップ２２４に進み、被処理台１３Ａの速度を設定速度台形に戻すためのずれ補正値α１を演算する。このステップ２２４で演算されるずれ補正値α１は、後述する可動部材１２Ａの加速制御処理（図１０参照）のステップ３２６に反映される値である。
【０１７５】
続くステップ２２６では、制御装置８０は被処理台１３Ａが等速位置まで移動したかどうかを判断し、肯定判断（ＹＥＳ）である場合には被処理台１３Ａに対する速度制御をステップ２８（図７参照）の等速制御に切り換えるため、加速制御処理を終了する。一方、ステップ２２６で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、処理はステップ２２８に進み、制御装置８０は被処理台１３Ａが所定の等速速度に達したかどうかを判断する。
【０１７６】
ステップ２２８で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、再びステップ２１２に戻り、上記したステップ２１２以降の処理を繰り返し実施する。また、ステップ２２８で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、被処理台１３Ａに対する速度制御をステップ２８の等速制御に切り換えるため加速制御処理を終了する。このように、被処理台１３Ａの加速制御処理は、被処理台１３Ａが等速位置まで移動するか、或いは所定等速速度に達するまで実施される。
【０１７７】
続いて、図１０を参照して可動部材１２Ａの加速制御処理について説明する。図１０に示す可動部材１２Ａの加速制御処理が起動すると、ステップ３１０において、制御装置８０はサブリニアモータ１５を駆動し、これにより可動部材１２Ａの加速処理が開始される。続くステップ３１２では、制御装置８０は、固−可間オーバーランセンサ１９から出力が有ったかどうかを判断する。
【０１７８】
上記したように、固−可間オーバーランセンサ１９は、外乱等の影響により可動部材１２Ａの移動範囲が規定の許容往復移動範囲を超えて移動（オーバーラン）した際に出力信号を制御装置８０に送信する。このため、ステップ３１２で固−可間オーバーランセンサ１９から出力があったと判断された場合は、ステップ３１４以降の処理を実施することなく加速制御処理を終了する。
【０１７９】
一方、ステップ３１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ３１４に進み、固−可間センサ１７の出力を読み取る。続くステップ２１６では、ステップ２１４で読み取られた固−可間センサ１７の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの速度演算を行なう。
【０１８０】
続くステップ３１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている可動部材１２Ａの理想的な移動速度である設定速度台形（図１７の細い実線で示す台形Ｂ）及び加速補正値ε２に基づき加速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく加速制御処理とは、可動部材１２Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ｂの加速領域と等しくなるよう、可動部材１２Ａの速度制御を行なうことである。
【０１８１】
図１７に矢印Ｂで示す細字の実線は、可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する１往復分の理想的な移動速度を示している。時刻ｔ０〜ｔ１は可動部材１２ＡがＸ２方向に加速移動している加速領域である。また、時刻ｔ１〜ｔ２は可動部材１２ＡがＸ２方向に等速移動している等速領域である。また、時刻ｔ２〜ｔ３は可動部材１２ＡがＸ２方向に減速移動している減速領域である。
【０１８２】
更に、図１７において、時刻ｔ３〜ｔ４は可動部材１２ＡがＸ１方向に加速移動している加速領域である。また、時刻ｔ４〜ｔ５は可動部材１２ＡがＸ１方向に等速移動している等速領域である。また、時刻ｔ５〜ｔ６は可動部材１２ＡがＸ１方向に減速移動している減速領域である。可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ｂとなるよう制御することにより、可動部材１２Ａを円滑に往復運動させることができる。
【０１８３】
また、図１７に示されるように本実施例では、被処理台１３Ａの設定速度台形Ａと、可動部材１２Ａの設定速度台形Ｂとが同期するよう構成されている。即ち、被処理台１３Ａの設定速度台形Ａにおける加速から等速への変極点と、可動部材１２Ａの設定速度台形Ｂにおける加速から等速への変極点は、互いに同期する（同じ時刻ｔ１，ｔ４である）よう設定している。また、被処理台１３Ａの設定速度台形Ａにおける等速から減速への変極点と、可動部材１２Ａの設定速度台形Ｂにおける等速から減速への変極点は、互いに同期する（同じ時刻ｔ２，ｔ５である）よう設定している。
【０１８４】
これにより、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａは、同時に移動状態が変化する（例えば、加速状態から等速状態に変化する等）。このため、移動状態の変化時（時刻ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ５）において、被処理台１３Ａと可動部材１２Ａとが相互に作用することにより位置ずれが発生することを抑制することができ、被処理台１３Ａ及び可動部材１２Ａを精度よく移動制御することができる。
【０１８５】
また、被処理台１３Ａの速度が設定速度台形Ａを成すよう速度制御され、また可動部材１２Ａの速度が設定速度台形Ｂを成すよう速度制御されることにより、短時間で被処理台１３Ａを所定の等速速度とすることができ、また短時間で被処理台１３Ａを停止させることができる。これにより、被処理台１３Ａの等速領域を広く取ることが可能となり、これに伴い被処理台１３Ａに装着されるウェハに対する処理時間を長く取れるため、ウェハ処理のスループットを高めることができる。
【０１８６】
尚、本実施例では被処理台１３Ａ及びメインリニアモータ１４Ａの理想的な速度状態として設定速度台形Ａ，Ｂを設定しているが、加速領域における速度変化、及び減速領域における速度変化は必ずしも一定割合（図７に示す一字関数的な変化）に限定されものではなく、例えば二次関数状、Ｓ状，指数状等の他の変化割合としてもよい。
【０１８７】
再び図１０に戻り、説明を続ける。ステップ３１８における、被処理台１３Ａの加速補正値ε２に基づく加速制御処理は、後述する可動部材１２Ａの位置ずれを補正するための補正値である。上記したように、可動部材１２Ａはステップ１６（図７参照）の原点復帰処理により固−可間ソフト原点が求められ、これを基準として移動制御処理が実施される。
【０１８８】
しかしながら、した各リニアモータ１４，１５の脱調、ケーブルベア４６Ａ，４６Ｂの負荷等の外乱要素により、可動部材１２Ａにおいても位置ずれが発生する場合がある。この位置ずれをそのまま放置すると、被処理台１３Ａの移動制御処理の精度が低下してしまう。
【０１８９】
このため、可動部材１２Ａに位置ずれが発生した場合、これを補正する必要がある。しかしながら、この位置ずれ補正を被処理台１３Ａの等速領域において実施すると、移動速度に変動が発生して被処理台１３Ａを精度よく等速移動制度させることができなくなることは前述した通りである。そこで、本実施例では可動部材１２Ａの位置ずれ補正についても、被処理台１３Ａの加速領域で行なう構成としている。
【０１９０】
具体的には、可動部材１２Ａの位置ずれ量を検出し、これに基づき加速補正値ε２を求め、この加速補正値ε２により設定速度台形Ｂに補正を行なう。よって、可動部材１２Ａを設定速度台形Ｂとなるよう加速制御することにより、上記した可動部材１２Ａに発生した位置ずれを自動的に補正することができる。尚、加速補正値ε２の求め方は、説明の便宜上、後述するものとする。
【０１９１】
上記したステップ３１８の処理が終了すると、続くステップ３２０では、ステップ３１６で求められた固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの速度と、上記の設定速度台形Ｂ（被処理台１３Ａに位置ずれが発生していた場合には、加速補正値ε２により補正されたもの）との比較が行なわれ、両者の間にずれが有るかどうかが判断される。
【０１９２】
ステップ３２０でずれが無いと判断された場合は、処理はステップ３２２に進み、ずれ補正値β１を零に設定する（β１=０）。また、ステップ３２０でずれが有ると判断された場合は、処理はステップ３２４に進み、可動部材１２Ａの速度を設定速度台形Ｂに戻すためのずれ補正値β１を演算する。
【０１９３】
続くステップ３２６では、図９を用いて説明したステップ２２２，２２４の処理で求められた被処理台１３Ａのずれ補正値α１と、上記のステップ３２２，３２４の処理で求められた可動部材１２Ａのずれ補正値β１を加算し、目標補正値γ１を演算する。この目標補正値γ１は、可動部材１２Ａの位置ずれと被処理台１３Ａの位置ずれを共に補正しうる補正値である。
【０１９４】
ステップ３２８では、制御装置８０はステップ３２６で演算された目標補正値γ１に基づき、サブリニアモータ１５の駆動制御を行なう。即ち本実施例では、制御装置８０が目標補正値γ１に基づきサブリニアモータ１５の駆動制御を行なうことにより、可動部材１２Ａの位置ずれと被処理台１３Ａの位置ずれを可動部材１２Ａの加速領域において補正（修正）する構成としている。
【０１９５】
のように被処理台１３Ａは可動部材１２Ａ上で移動するものであるため、固定基台１１Ａに対して可動部材１２Ａを移動させることにより、被処理台１３Ａも固定基台１１Ａに対して移動する。よって、上記した目標補正値γ１に基づきサブリニアモータ１５の駆動制御をし、これにより可動部材１２Ａを固定基台１１Ａに対して補正移動させることにより、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａのずれ補正を同時に行なうことができる。
【０１９６】
このように、本実施例に係る移動装置１０Ａは、ステップ２２０〜２２４及びステップ３２０〜３２８により構成される位置ずれ補正手段を設けているため、固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの基準位置からの位置ずれが補正され、よって被処理台１３Ａの移動精度の低下を防止することができる。
【０１９７】
また、本実施例ではサブリニアモータ１５を用いて可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれを補正する構成としているため、位置ずれ補正手段をサブリニアモータ１５とは別個に設ける構成に比べて装置構成の簡単化を図ることができる。
【０１９８】
更に、本実施例では被処理台１３Ａの移動処理をメインリニアモータ１４で実施し、サブリニアモータ１５を用いて被処理台１３Ａの移動速度制御を実施するため、上記移動処理と移動制御処理を分離して行なうことができるため、被処理台１３Ａの制御の自由度を高めることができる。
【０１９９】
上記したステップ３２８の処理により、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する位置ずれのずれ補正が終了すると、続くステップ３３０において、制御装置８０は可動部材１２Ａが等速位置まで移動したかどうかを判断する。このステップ３３０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合には、可動部材１２Ａに対する速度制御をステップ２８（図７参照）の等速制御に切り換えるため加速制御処理を終了する。一方、ステップ３３０で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、処理はステップ３３２に進み、制御装置８０は可動部材１２Ａが所定の等速速度に達したかどうかを判断する。
【０２００】
ステップ３３２で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、再びステップ３１２に戻り、上記したステップ３１２以降の処理を繰り返し実施する。また、ステップ３３２で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、被処理台１３Ａに対する速度制御をステップ２８の等速制御に切り換えるため加速制御処理を終了する。このように、可動部材１２Ａの加速制御処理は、可動部材１２Ａが等速位置まで移動するか、或いは所定等速速度に達するまで実施される。
【０２０１】
続いて、図７におけるステップ２８である等速制御処理について説明する。図１１は被処理台１３Ａの等速制御処理を示すフローチャートであり、図１２は可動部材１２Ａの等速制御処理を示すフローチャートである。
【０２０２】
図１１に示す被処理台１３Ａの等速制御処理が起動すると、ステップ４１０において、制御装置８０はメインリニアモータ１４の駆動制御を行なうことにより、被処理台１３Ａは等速移動を開始する。続くステップ４１２では、制御装置８０は、固−被間オーバーランセンサ２０から出力が有ったかどうかを判断する。そして、ステップ４１２で固−被間オーバーランセンサ２０から出力があったと判断された場合には、ステップ４１４以降の処理を実施することなく等速制御処理を終了する。
【０２０３】
一方、ステップ４１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ４１４に進み、固−被間センサ１６の出力を読み取る。続くステップ４１６では、ステップ４１４で読み取られた固−被間センサ１６の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの速度演算を行なう。
【０２０４】
続くステップ４１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている被処理台１３Ａの理想的な移動速度である設定速度台形Ａ（図１７参照）に基づき等速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく等速制御処理とは、具体的には被処理台１３Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ａの等速領域と等しくなるよう、被処理台１３Ａの速度制御を行なうことである。被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ａとなるよう制御することにより、被処理台１３Ａは円滑に等速移動する。
【０２０５】
ここで、制御装置８０が被処理台１３Ａを円滑に等速移動させる具体的な制御方法としては、滑らか送り補正制御、拡張カルマンフィルタを適用した送り制御（いずれも、「機械設計」第４３巻  第１６号、1999年１２月号、ｐ24〜25参照）、ロバスト制御（「機械設計」第３４巻  第１７号、1990年１２月号、ｐ145〜157参照）、外乱オブザーバー（「機械設計」第４３巻  第１号、1999年１月号、ｐ26〜27参照）等を応用することができる。これにより、被処理台１３Ａを円滑に等速移動させることができ、プラテン７２に搭載されるウェハに対して処理装置により均一な処理を実施することができる。
【０２０６】
続くステップ４２０では、制御装置８０は被処理台１３Ａが既定の減速位置まで移動したかどうかを判断する。そして、ステップ４２０で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、再びステップ４１２に戻り、上記したステップ４１２以降の処理を繰り返し実施する。
【０２０７】
また、ステップ４２０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、被処理台１３Ａに対する速度制御をステップ３０（図７参照）の減速制御に切り換えるため等速制御処理を終了する。このように、被処理台１３Ａの等速制御処理は、被処理台１３Ａが減速位置まで移動するまで実施される。
【０２０８】
続いて、図１２を参照して可動部材１２Ａの等速制御処理について説明する。図１２に示す可動部材１２Ａの等速制御処理が起動すると、ステップ５１０において、制御装置８０はサブリニアモータ１５を駆動制御し、可動部材１２Ａの等速移動が開始する。
【０２０９】
続くステップ５１２では、制御装置８０は、固−可間オーバーランセンサ１９から出力が有ったかどうかを判断する。そして、ステップ３１２で固−可間オーバーランセンサ１９から出力があったと判断された場合は、ステップ３１４以降の処理を実施することなく等速制御処理を終了する。
【０２１０】
一方、ステップ５１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ５１４に進み、固−可間センサ１７の出力を読み取る。続くステップ５１６では、ステップ５１４で読み取られた固−可間センサ１７の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの速度演算を行なう。
【０２１１】
続くステップ５１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている可動部材１２Ａの理想的な移動速度である設定速度台形（図１７の細い実線で示す台形Ｂ）に基づき等速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく等速制御処理とは、具体的には可動部材１２Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ａの等速領域と等しくなるよう、可動部材１２Ａの速度制御を行なうことである。このように、可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ｂとなるよう制御することにより、可動部材１２Ａは円滑に等速移動する。
【０２１２】
ここで、制御装置８０が可動部材１２Ａを円滑に等速移動させる具体的な制御方法としては、上記した被処理台１３Ａの等速移動に用いる制御方法と同様の方法を適用することができる（滑らか送り補正制御、拡張カルマンフィルタを適用した送り制御、ロバスト制御、外乱オブザーバー）。これにより、可動部材１２Ａを円滑に等速移動させることができ、これに伴い被処理台１３Ａの移動も安定した等速移動となるため、プラテン７２に搭載されるウェハに対して処理装置により均一な処理を実施することができる。
【０２１３】
続くステップ５２０では、制御装置８０は可動部材１２Ａが既定の減速位置まで移動したかどうかを判断する。そして、ステップ５２０で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、再びステップ５１２に戻り、上記したステップ５１２以降の処理を繰り返し実施する。
【０２１４】
また、ステップ５２０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、可動部材１２Ａに対する速度制御をステップ３０（図７参照）の減速制御に切り換えるため等速制御処理を終了する。このように、可動部材１２Ａの等速制御処理は、可動部材１２Ａが減速位置まで移動するまで実施される。
【０２１５】
次に、図７のステップ３０で実施される処理である、減速制御処理について説明する。図１３は被処理台１３Ａの減速制御処理を示すフローチャートであり、図１４は可動部材１２Ａの減速制御処理を示すフローチャートである。
【０２１６】
図１３に示す被処理台１３Ａの減速制御処理が起動すると、ステップ６１０において、制御装置８０はメインリニアモータ１４を制御することにより、被処理台１３Ａの減速処理を開始する。続くステップ６１２では、制御装置８０は、固−被間オーバーランセンサ２０から出力が有ったかどうかを判断する。ステップ６１２で固−被間オーバーランセンサ２０から出力があったと判断された場合は、ステップ６１４以降の処理を実施することなく減速制御処理を終了する。
【０２１７】
一方、ステップ６１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ６１４に進み、固−被間センサ１６の出力を読み取る。続くステップ６１６では、ステップ６１４で読み取られた固−被間センサ１６の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの速度演算を行なう。
【０２１８】
続くステップ６１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている被処理台１３Ａの理想的な移動速度である設定速度台形Ａ（図１７参照）に基づき減速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく減速制御処理とは、具体的には被処理台１３Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ａの減速領域と等しくなるよう、被処理台１３Ａの速度制御を行なうことである。このように、被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ａとなるよう制御することにより、被処理台１３Ａは速やかかつ円滑に減速する。
【０２１９】
上記したステップ６１８の処理が終了すると、続くステップ６２０では、ステップ６１６で求められた固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの速度と、上記の設定速度台形Ａとの比較が行なわれ、両者の間にずれが有るかどうかが判断される。
【０２２０】
ステップ６２０でずれが無いと判断された場合は、処理はステップ６２２に進み、ずれ補正値α２を零に設定する（α２=０）。また、ステップ６２０でずれが有ると判断された場合は、処理はステップ６２４に進み、被処理台１３Ａの速度を設定速度台形に戻すためのずれ補正値α２を演算する。このステップ６２４で演算されるずれ補正値α２は、後述する可動部材１２Ａの減速制御処理（図１４参照）のステップ７２６に反映される値である。
【０２２１】
続くステップ６２６では、制御装置８０は被処理台１３Ａが既定の停止位置まで移動したかどうかを判断し、肯定判断（ＹＥＳ）である場合には減速制御処理を終了する。一方、ステップ６２６で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、速やかに被処理台１３Ａを停止させるため強制停止処理が実施される。その後、処理はステップ６２８に進み、制御装置８０は被処理台１３Ａが停止したか（速度が零となったか）どうかを判断する。
【０２２２】
ステップ６２８で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、処理は再びステップ６１２に戻り、上記したステップ６１２以降の処理を繰り返し実施する。また、ステップ６２８で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、減速制御処理を終了する。このように、被処理台１３Ａの減速制御処理は、被処理台１３Ａが既定停止位置まで移動するか、或いは停止するまで実施される。
【０２２３】
続いて、図１４を参照して可動部材１２Ａの減速制御処理について説明する。図１４に示す可動部材１２Ａの減速制御処理が起動すると、ステップ７１０において、制御装置８０はサブリニアモータ１５を駆動制御し、これにより可動部材１２Ａの減速が開始する。続くステップ７１２では、制御装置８０は、固−可間オーバーランセンサ１９から出力が有ったかどうかを判断する。そして、ステップ７１２で固−可間オーバーランセンサ１９から出力があったと判断された場合は、ステップ７１４以降の処理を実施することなく加速制御処理を終了する。
【０２２４】
一方、ステップ７１２において否定判断（ＮＯ）された場合、処理はステップ７１４に進み、固−可間センサ１７の出力を読み取る。続くステップ７１６では、ステップ７１４で読み取られた固−可間センサ１７の出力に基づき、制御装置８０は固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの速度演算を行なう。
【０２２５】
続くステップ７１８では、制御装置８０は予めステップ１０で入力され記憶されている可動部材１２Ａの理想的な移動速度である設定速度台形Ｂ（図１７参照）に基づき減速制御処理を行なう。ここで、設定速度台形に基づく減速制御処理とは、具体的には可動部材１２Ａの速度が図１７に示す設定速度台形Ｂの減速領域と等しくなるよう、可動部材１２Ａの速度制御を行なうことである。可動部材１２Ａの固定基台１１Ａに対する速度を、この図１７に示す設定速度台形Ｂとなるよう制御することにより、可動部材１２Ａを速やかかつ円滑に停止させることができる。
【０２２６】
上記したステップ７１８の処理が終了すると、続くステップ７２０では、ステップ７１６で求められた固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの速度と、上記の設定速度台形Ｂとの比較が行なわれ、両者の間にずれが有るかどうかが判断される。
【０２２７】
ステップ７２０でずれが無いと判断された場合は、処理はステップ７２２に進み、ずれ補正値β２を零に設定する（β２=０）。また、ステップ７２０でずれが有ると判断された場合は、処理はステップ７２４に進み、可動部材１２Ａの速度を設定速度台形Ｂに戻すためのずれ補正値β２を演算する。
【０２２８】
続くステップ７２６では、図１３を用いて説明したステップ６２２，６２４の処理で求められた被処理台１３Ａのずれ補正値α２と、上記のステップ７２２，７２４の処理で求められた可動部材１２Ａのずれ補正値β２を加算し、目標補正値γ２を演算する。この目標補正値γ２は、可動部材１２Ａの位置ずれと被処理台１３Ａの位置ずれを共に補正しうる補正値である。
【０２２９】
ステップ７２８では、制御装置８０はステップ７２６で演算された目標補正値γ２に基づき、サブリニアモータ１５の駆動制御を行なう。よって、制御装置８０は可動部材１２Ａの減速領域において、目標補正値γ２に基づきサブリニアモータ１５の駆動制御を行なうことにより可動部材１２Ａの位置ずれと被処理台１３Ａの位置ずれを補正（修正）する。このように、目標補正値γ２に基づきサブリニアモータ１５の駆動制御をし、これにより可動部材１２Ａを固定基台１１Ａに対して補正移動させることにより、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａのずれ補正を同時に行なうことができる。
【０２３０】
上記のように本実施例に係る移動装置１０Ａは、ステップ６２０〜６２４及びステップ７２０〜７２８により構成される位置ずれ補正手段を設けているため、固定基台１１Ａに対する被処理台１３Ａの基準位置からの位置ずれが補正され、よって被処理台１３Ａの移動精度の低下を防止することができる。また、本実施例では減速時においても被処理台１３Ａの移動処理をメインリニアモータ１４で実施し、サブリニアモータ１５を用いて被処理台１３Ａの移動速度制御を実施しているため、上記移動処理と移動制御処理を分離して行なうことができ、よって被処理台１３Ａの制御の自由度を高めることができる。
【０２３１】
上記したステップ７２８の処理により、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの固定基台１１Ａに対する位置ずれのずれ補正が終了すると、続くステップ７３０において、制御装置８０は可動部材１２Ａが既定の停止位置まで移動したかどうかを判断する。このステップ７３０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合には、減速制御処理を終了する。一方、ステップ７３０で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、強制的な停止処理を実施した後にステップ７３２に進み、制御装置８０は可動部材１２Ａが停止したかどうかを判断する。
【０２３２】
ステップ７３２で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、再びステップ７１２に戻り、上記したステップ７１２以降の処理を繰り返し実施する。また、ステップ７３２で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、減速制御処理を終了する。このように、可動部材１２Ａの減速制御処理は、可動部材１２Ａが停止するで実施される。
【０２３３】
ここで、再び図７に戻り、被処理台１３Ａの移動制御処理についての説明を続ける。ステップ２６の加速制御（（図９及び図１０を用いて説明した処理）、ステップ２８の等速制御（（図１１及び図１２を用いて説明した処理）、及びステップ３０の等速制御（（図１３及び図１４を用いて説明した処理）が終了すると、処理はステップ３２に進み、可動部材１２Ａのずれ補正処理が実施される。
【０２３４】
従って、移動装置１０Ａの制御方法では、補助駆動手段としてのサブリニアモータ１５を固定基台１１Ａと可動部材１２Ａとの間に設け、メインリニアモータ１４に駆動される被処理台１３Ａの等速制御区間において、固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａをサブリニアモータ１５により等速制御するとともに、被処理台１３Ａの加速・減速区間において、固定基台１２Ａに対する可動部材１２Ａのずれ、及び可動部材１２Ａのずれをサブリニアモータ１５により修正調節制御することができる。
【０２３５】
図１５は、図７のステップ３２で実施される可動部材１２Ａのずれ補正処理を示すフローチャートである。同図に示すずれ補正処理が起動すると、先ずステップ８１０において、制御装置８０は可動部材１２Ａが停止したかどうかを判断する。この判断は、上記した図１４に示すステップ７３２の判断結果に基づき実施される。ステップ８１０で否定判断（ＮＯ）された状態、即ち可動部材１２Ａが停止していない状態では、正確な位置ずれ量を求めることができないため、この場合はずれ補正処理を終了する。
【０２３６】
一方、ステップ８１０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、続くステップ８１２において、可動部材１２Ａの位置検出処理が実施される。具体的には、制御装置８０は固−可間センサ１７の出力より、固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの位置を演算する。
【０２３７】
続くステップ８１４では、固定基台１１Ａに対する可動部材１２Ａの正規位置からの位置ずれ量Ｒを演算する。具体的な位置ずれ量Ｒの演算方法としては、ステップ８１２により求められた可動部材１２Ａの実際の停止位置と、予め定められている既定の停止位置（以下、既定停止位置という）とを比較する。両者が一致している場合には位置ずれ発生していない。しかしながら、実際の停止位置と既定停止位置との間に差がある場合には、この差を位置ずれ量Ｒとする。
【０２３８】
続くステップ８１６では、ステップ８１４で演算された位置ずれ量Ｎが、予め定められている許容位置ずれ量ＮＭＡＸ以上であるかどうかが判断される。ステップ８１６で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、位置ずれ量が小さく補正を必要とする程度とはなっていないため、ステップ８１８の処理を実施することなく可動部材１２Ａの位置ずれ補正処理を終了する。
【０２３９】
一方、ステップ８１６で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、位置ずれ量が大きく、これを補正しないと正確な被処理台１３Ａの移動を行なえないおそれがある状態である。このため、ステップ８１６で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、処理をステップ８１８に進める。
【０２４０】
ステップ８１８では、ステップ８１４で求められた位置ずれ量Ｎに基づき、加速補正値ε２を演算する。この加速補正値ε２は、次のように演算される。先ず、可動部材１２Ａの停止位置が、既定停止位置よりも手前で停止したか或いは先で停止したかで加速補正値ε２の正負を決定し、次に停止位置の既定停止位置に対する離間距離により加速補正値ε２の値の絶対値を決定する。
【０２４１】
このステップ８１８で演算された加速補正値ε２は、一旦制御装置８０に記憶され、図１０を用いて説明した可動部材１２Ａの加速制御処理のステップ３１８において、可動部材１２Ａの加速制御に反映される。
【０２４２】
上記した図７におけるステップ３２の可動部材１２Ａのずれ補正処理が終了すると、処理はステップ３４に進み、被処理台１３Ａのずれ補正処理が実施される。図１６は、図７のステップ３４で実施される被処理台１３Ａのずれ補正処理を示すフローチャートである。
【０２４３】
同図に示すずれ補正処理が起動すると、先ずステップ９１０において、制御装置８０は被処理台１３Ａが停止したかどうかを判断する。この判断は、上記した図１３に示すステップ６２８の判断結果に基づき実施される。ステップ９１０で否定判断（ＮＯ）された状態、即ち被処理台１３Ａが停止していない状態では、正確な位置ずれ量を求めることができないため、この場合はずれ補正処理を終了する。
【０２４４】
一方、ステップ９１０で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、続くステップ９１２において、被処理台１３Ａの位置検出処理が実施される。具体的には、制御装置８０は被−可間センサ１８の出力より、可動部材１２Ａに対する被処理台１３Ａの位置を演算する。
【０２４５】
続くステップ９１４では、可動部材１２Ａに対する被処理台１３Ａの正規位置からの位置ずれ量Ｑを演算する。具体的な位置ずれ量Ｑの演算方法としては、ステップ９１２により求められた被処理台１３Ａの実際の停止位置と、予め定められている既定停止位置とを比較する。両者が一致している場合には位置ずれ発生していない。しかしながら、実際の停止位置と既定停止位置との間に差がある場合には、この差を位置ずれ量Ｑとする。
【０２４６】
続くステップ９１６では、ステップ９１４で演算された位置ずれ量Ｑが、予め定められている許容位置ずれ量ＱＭＡＸ以上であるかどうかが判断される。ステップ９１６で否定判断（ＮＯ）がされた場合は、位置ずれ量が小さく補正を必要とする程度とはなっていないため、ステップ９１８の処理を実施することなく被処理台１３Ａの位置ずれ補正処理を終了する。
【０２４７】
一方、ステップ９１６で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、位置ずれ量が大きく、これを補正しないと正確な被処理台１３Ａの移動を行なえないおそれがある状態である。このため、ステップ９１６で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、処理をステップ９１８に進める。
【０２４８】
ステップ９１８では、ステップ９１４で求められた位置ずれ量Ｎに基づき、加速補正値ε１を演算する。この加速補正値ε１は、次のように演算される。先ず、被処理台１３Ａの停止位置が、既定停止位置よりも手前で停止したか或いは先で停止したかで加速補正値ε２の正負を決定し、次に停止位置の既定停止位置に対する離間距離により加速補正値ε２の値の絶対値を決定する。
【０２４９】
このステップ９１８で演算された加速補正値ε１は、一旦制御装置８０に記憶され、図９を用いて説明した被処理台１３Ａの加速制御処理のステップ２１８において、被処理台１３Ａの加速制御に反映される。
【０２５０】
上記したように本実施例に係る移動装置１０Ａでは、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれ量Ｎ，Ｑを検出し、これに基づき加速補正値ε２，ε１を求め、この加速補正値ε２，ε１を設定速度台形Ａ，Ｂによる加速制御に反映させることにより、加速制御時において自動的に可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれを補正する構成としている。これにより、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａに発生した位置ずれを確実かつ容易に補正することができる。
【０２５１】
また、加速制御領域においては、ウェハに対する処理装置による処理は実施されないため、加速制御時に可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれの補正を実施し、これにより加速領域における速度が理想状態より変動しても、ウェハの処理精度に影響を与えるようなことはない。
【０２５２】
また、本実施例では、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれを、移動制御に用いる固−可間センサ１７及び被−可間センサ１８を用いて検出する構成としている。このため、各センサ１７，１８と別個に位置ずれ検出手段を設ける構成に比べて、移動装置１０Ａの構成の簡単化及び部品点数の削減を図ることができる。
【０２５３】
尚、可動部材１２Ａ及び被処理台１３Ａの位置ずれの検出方法は、上記した方法に限定されるものではなく、各リニアモータ１４，１５のコイルとマグネットの位相に基づき検出することも可能である。この構成とした場合においても、別個に位置ずれ検出手段を設ける構成に比べて、移動装置１０Ａの構成の簡単化及び部品点数の削減を図ることができる。
【０２５４】
ここで、上記移動装置１０Ａの制御方法について補足説明する。
移動装置１０Ａの制御方法では、移動力発生手段としてのメインリニアモータ１４は、主移動装置としてのメインリニアモータ用コイルユニット７４へのパルス駆動と補助駆動手段としてのサブリニアモータ１５のサブリニアモータ用コイルユニット５６のパルス駆動のタイミングをずらすよう構成することにより、非同期の駆動を行って非駆動干渉となるように制御する。
【０２５５】
この制御方法では、パルスの管理調整装置を制御装置８０に設け、メインリニアモータ用コイルユニット７４とサブリニアモータ用コイルユニット５６の両者が微細微小時間において同時に駆動しないように、駆動パルスが同期しないようパルスの周期を監視し、タイミングをずらしてパルスが駆動側に伝わるように制御する。例えば、同一周期同一パルス幅の場合、一方がパルスの山のとき、他方が零値となるように周期をずらすよう管理調整する。
【実施例２】
【０２５６】
続いて、図１８乃至図２０を参照しつつ、第２乃至第４実施例である移動装置１０Ｂ〜１０Ｄに付いて説明する。尚、図１８乃至図２０において、先に説明した図１乃至図５に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【０２５７】
図１８は、第２実施例である移動装置１０Ｂを示している。先に説明した第１実施例に係る移動装置１０Ａは、移動力発生手段として機能するメインリニアモータ１４が１台のみ設けられた構成とされていた。
【０２５８】
これに対して本実施例に係る移動装置１０Ｂは、２台のメインリニアモータ１４Ａ，１４Ｂを設けたことを特徴とするものである。このように移動力発生手段として２台のメインリニアモータ１４Ａ，１４Ｂを設けることにより、被処理台１３Ａの加速度及び減速度を速めることが可能となる。また、例えばウェハの大口径化により被処理台１３Ａに搭載する装置が大型化して被処理台１３Ａの重量が増大しても、被処理台１３Ａを精度良く確実に往復移動させることができる。
【実施例３】
【０２５９】
図１９は、第３実施例である移動装置１０Ｃを示している。先に説明した第１実施例に係る移動装置１０Ａは、プラテン７２のウェハ装着面の向きが固定基台１１Ａに対して直角方向となっていた。
【０２６０】
これに対して本実施例に係る移動装置１０Ｃは、被処理台１３Ｂに設けられるプラテン７２のウェハ装着面の向きが、固定基台１１Ａに対して平行となるよう構成したことを特徴とするものである。この構成とすることにより、ウェハを寝かせた状態で処理することが可能となる。
【実施例４】
【０２６１】
図２０は、第４実施例である移動装置１０Ｄを示している。先に説明した第１実施例に係る移動装置１０Ａは、サブリニアモータ１５を有した構成とされていた。しかしながら、本実施例に係る移動装置１０Ｄは、サブリニアモータ１５を設けていない構成となっている。
【０２６２】
本実施例の構成では、固定基台１１Ｂに対して可動部材１２Ａを駆動する手段が存在しないため、可動部材１２Ａは被処理台１３Ａが可動部材１２Ａに対して移動する際の反力のみにより移動する。また、第１実施例ではサブリニアモータ１５を用いて可動部材１２Ａの位置ずれ補正をしていたが、本実施例では移動装置１０Ｄにはサブリニアモータ１５が存在しないため、サブリニアモータ１５による補正はできない。このため、本実施例に係る移動装置１０Ｄは、位置ずれ補正機構８１を設けている。
【０２６３】
位置ずれ補正機構８１は、固定基台１１ＢのＸ１方向端部及びＸ２方向端部にそれぞれ立設された側版８０に設けられている。この位置ずれ補正機構８１は、バネ８２と、このバネ８２をＸ１方向或いはＸ２方向に変位させうる調整装置８３とにより構成されている。
【０２６４】
バネ８２は、可動部材１２Ａに設けられている側板５０の外側の面と対向するよう設けられている。また、調整装置８３は、回転レバーを操作者が回転することにより、バネ８２をＸ１方向或いはＸ２方向に変位させる構成となっている。そして、可動部材１２Ａは、この一対のバネ８２の間で往復移動を行なう。
【０２６５】
上記構成において、前述したケーブルベア４６Ａ，４６Ｂ等の負荷により可動部材１２Ａに位置ずれが発生した場合を想定する。具体的には、図２０に示す可動部材１２Ａの位置が既定停止位置と仮定した場合、矢印Ｘ１方向に位置ずれが発生した場合には、可動部材１２Ａは図２０に示す位置よりも更に矢印Ｘ１方向に移動しバネ８２に当接する。
【０２６６】
位置ずれ補正機構８１は、可動部材１２Ａがバネ８２に当接することにより、可動部材１２Ａを弾性力によりＸ２方向に弾性付勢する（押し返すように作用する）。可動部材１２Ａは、バネ８２による弾性付勢力により、位置補正が行なわれ、これにより位置ずれが補正される。このように、サブリニアモータ１５が存在しなくても、位置ずれ補正機構８１を設けることにより、直接的に可動部材１２Ａの位置ずれ補正を実施することができる。
【０２６７】
また、位置ずれ補正機構８１は、バネ８２の位置を調整装置８３により調整することができ、よって位置ずれを補正する範囲を調整することが可能な構成であるりよって、メインリニアモータ１４が発生する移動力に増減があった場合、及び移動装置１０Ｄの条件設定に変更があった場合でも、これに容易に対応することができる。
【実施例５】
【０２６８】
図２１は、第５実施例である移動装置１０Ｅを示している。本実施例では、被処理台１３Ａを可動部材１２Ａに対して移動させる移動力発生手段としてメインリニアモータ１４を用いた例について説明した。これに対して本実施例に係る移動装置１０Ｅは、メインリニアモータ１４に代えて流体アクチュエータ９０を用いたことを特徴とするものである。本実施例では、流体アクチュエータ９０として空気圧アクチュエータを用いている。但し、空気以外の流体を用いるアクチュエータを適用することも可能である。
【０２６９】
流体アクチュエータ９０は、両端部を可動部材１２Ｃに固定されて中央部連結体５２と一体化されたガイド軸と、この中央部連結体５２に沿って移動する被処理台１３Ｃと一体化されたスライダとにより構成されている。スライダは、ガイド軸の周囲を囲むことができるような筒状体であり、ガイド軸の外周との間には圧力室として使用される空間が形成されるよう構成されている。
【０２７０】
また、スライダ（被処理台１３Ａ）の両端部にはそれぞれ、静圧空気軸受が設けられている。また、スライダの両端部には、スライダ内に形成されている二つのシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出入り可能にするためのシリンダ給気系が接続されている。この一対のシリンダ給気系は、それぞれサーボ弁を備えており、これらのサーボ弁は圧縮空気供給源に接続されている。
【０２７１】
上記の構成において、静圧空気軸受に圧縮空気を供給すると、被処理台１３Ａ（スライダ）は可動部材１２Ａの中央部連結体５２（ガイド軸）に対してわずかに浮上する。ここで、一方のサーボ弁を圧縮空気供給源に接続し、他方のサーボ弁を大気開放側にすると、被処理台１３Ａ（スライダ）は可動部材１２Ａ上を一の方向に移動する。また、サーボ弁を切り換えて圧縮空気供給源の接続を逆にすると、被処理台１３Ａは逆方向に移動を行なう。このようにして、一対のサーボ弁の開度を制御することにより、被処理台１３Ａを可動部材１２Ａに対して往復移動させることができる。
【０２７２】
移動力発生手段として流体アクチュエータ９０を用いることにより、圧縮空気供給源の発生する被処理台１３Ａの駆動力は、メインリニアモータ１４に対して大きくすることが可能となる。よって、本実施例に係る移動装置１０Ｅによれば、被処理台１３Ａを高速移動させることが可能となる。
【０２７３】
尚、上記した実施例では、可動部材１２Ａの位置ずれを直接的に補正する手段としてバネ８２を用いたが、補正する手段はバネに限定されるものではなく、磁石を用いることも可能である。この構成とした場合にも、簡単な構成で可動部材１２Ａの位置ずれ補正を行なうことができる。
【０２７４】
また、上記した各実施例では、移動力発生手段としてリニアモータを用いた例について説明したが、移動力発生手段はリニアモータに限定されるものではなく、例えば流体アクチュエータ（空気アクチュエータ）等を用いることも可能である。
【０２７５】
続いて、上記した移動装置１０Ａ〜１０Ｄを適用した半導体製造装置として、イオン注入装置を例に挙げて説明する。
【０２７６】
図２２は、第１実施例であるイオン注入装置１００Ａを示している。イオン注入装置１００Ａは、先に述べた移動装置１０Ａを適用した例を示している。図２２に示すイオン注入装置１００Ａは、イオンビームを走査せずウェハをＸ１，Ｘ２方向及びＺ１，Ｚ２方向に移動させる２軸メカニカルスキャン方式のイオン注入装置であり、移動装置１０ＡがウェハをＸ１，Ｘ２方向に往復移動させ、且つ駆動機構１１３Ａによってウェハを保持した移動装置１０Ａを昇降させるように構成されている。
【０２７７】
イオン注入装置１００Ａは、大略すると移動装置１０Ａ、真空処理室１１１、及び駆動機構１１３Ａ，１１５Ａ等により構成されている。駆動機構１１３Ａは、移動装置１０Ａを図中矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動させるものである。また、駆動機構１１５Ａは、移動装置１０Ａをいわゆるチルト移動させるものである。
【０２７８】
本実施例に係るイオン注入装置１００Ａでは、移動装置１０Ａが真空処理室１１１内に配設され、駆動機構１１３Ａ，１１５Ａは真空処理室１１１の外部に配設された構成とされている。
【０２７９】
本実施例では、移動装置１０Ａのプラテン７２が基準取付状態（処理を開始する前のイニシャル状態）において、ウェハを装着する面１２が鉛直方向となるよう構成されている。即ち、イオンビーム（ＩＢ）はプラテン７２に対して水平方向から照射される構成となっている。この構成とすることにより、プラテン７２に装着されたウェハに塵埃が付着しても、塵埃は重力により自然落下するため、ウェハに付着する塵埃の量を低減することができる。
【０２８０】
また、プラテン７２の後方（図２２に矢印Ｙ２で示す方向）には、ファラデーカップ１３５が配設されている。このファラデーカップ１３５はプラテン７２に装着されたウェハに照射されるイオンビーム（ＩＢ）の電流量を測定するものであり、照射されるイオンビーム（ＩＢ）が入射する位置（照射されるイオンビーム（ＩＢ）と対向する位置）に配設されている。
【０２８１】
ところで、本実施例では移動装置１０Ａが真空処理室１１１内に配設されるため、移動装置１０Ａに供給される電源及び各コイルユニット５６，７４に供給される冷却媒体等は、真空処理室１１１の外部から供給する必要がある。本実施例では、これらを集合ケーブル１２９に集約的に配設し、これを中空とされた支柱１２５を介して真空処理室１１１内の移動装置１０Ａに供給する構成としている。この支柱１２５は、後述するように矢印Ａ１，Ａ２方向（図２２（Ｂ）参照）に回転すると共に図中矢印Ｚ１，Ｚ２方向に昇降する構成されている。
【０２８２】
駆動機構１１３Ａは、移動装置１０Ａを図中矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動させるものである。本実施例では、駆動機構１１３Ａは真空処理室１１１の外部に配設された構成とされている。この駆動機構１１３Ａは、大略するとＺ方向駆動モータ１２１，昇降機構１２２，テーブル１２４，及び支柱１２５等により構成されている。
【０２８３】
Ｚ方向駆動モータ１２１は、昇降機構１２２を駆動するものである。昇降機構１２２は、例えばボールネジにより構成されている。このボールネジの下端部は、ベルト１３３によりＺ方向駆動モータ１２１と接続されている。また、ボールネジには係合部１２３が螺合しており、この係合部１２３には支柱１２５の下端部に固定されたフランジ１３６が一体的に接合されている。
【０２８４】
従って、Ｚ方向駆動モータ１２１が駆動することにより昇降機構１２２のボールネジは回転し、これによりＺ方向駆動モータ１２１の回転方向に応じ、係合部１２３は図中矢印Ｚ１，Ｚ２方向に選択的に昇降する。上記のように、係合部１２３には支柱１２５の下端部に固定されたフランジ１３６が一体的に接合されているため、係合部１２３が昇降動作することにより、フランジ１３６を介して支柱１２５も昇降付勢される。
【０２８５】
支柱１２５は、その上部（矢印Ｚ１方向の所定部分）が真空処理室１１１内に位置し、その下部（矢印Ｚ２方向の所定部分）が真空処理室１１１の外部に位置した構成となっている。真空処理室１１１は、設置床１１７に据え付けられたベース１１８の上部に配設されている。この真空処理室１１１の内部は、図示しない真空ポンプにより、所定の真空圧となるよう構成されている。
【０２８６】
また支柱１２５は、エアベアリング１２６を介して真空処理室１１１内に挿入された構成とされている。エアベアリング１２６は、差動排気部１２７と噴出し部１２８とにより構成されている。よって、支柱１２５を真空処理室１１１内に挿入した構成としても、真空処理室１１１の真空度が低下しないよう構成されている。
【０２８７】
また、支柱１２５は、真空処理室１１１に対し、被処理台１３Ａの移動方向（Ｘ１，Ｘ２方向）と直行する軸（符号１３７Ａで示す）を中心としてＡ１，Ａ２方向に回転可能となるよう、かつ図中矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動可能となるよう構成されている。更に、支柱１２５の上端部（矢印Ｚ１方向端部）には、移動装置１０Ａが配設されている。
【０２８８】
上記構成とされたイオン注入装置１００Ａによれば、移動装置１０Ａを内設した構成であるため、プラテン７２が設けられた被処理台１３Ａを高速でかつ略無振動で移動させることができる。よって、プラテン７２に装着されたウェハをイオンビーム（ＩＢ）に対して高速で移動させることができるため、ウェハに対するイオン注入のスループットを向上させることができる。
【０２８９】
また、イオン注入装置１００Ａは、移動装置１０Ａをチルト動作できる構成とされており、更に移動装置１０Ａを被処理台１３Ａの移動方向と直行する軸１３７Ａを中心として回転させる構成とされている。このため、プラテン７２に装着されたウェハに対してイオンビーム（ＩＢ）の照射方向に対する被処理台向きを任意に可変でき、よってウェハに対するイオン注入状態を任意に設定することができる。
【０２９０】
また、移動装置１０Ａは、イオンビームをＺ１，Ｚ２方向に走査する構成とされた１軸メカニカルスキャン方式のイオン注入装置にも適用することができる。この場合、移動装置１０Ａは、ウェハをＸ１，Ｘ２方向に高速で往復移動させることでウェハの全面にイオンを注入することが可能になる。
【０２９１】
次に、上記各移動装置が適用されたイオン注入装置１００Ｂの第２実施例について説明する。
図２３及び図２４は、イオン注入装置１００Ｂの第２実施例を示している。尚、図２３，図２４，及び後の説明に用いる図２５において、図２２に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。
【０２９２】
前記した第１実施例に係るイオン注入装置１００Ａでは、駆動機構１１３Ａが真空処理室１１１の外部に配設された構成とされていた。これに対し、本実施例に係るイオン注入装置１００Ｂは、移動装置１０Ａを矢印Ｚ１，Ｚ２方向に駆動する駆動機構１１３Ｂも真空処理室１１１の内部に配設した構成としている。
【０２９３】
移動装置１０Ａは、回転軸１４４により真空処理室１１１内に軸承されたベース基板１４１Ａに設けられている。移動装置１０Ａは、このベース基板１４１Ａに対して駆動機構１１３Ｂにより矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動可能な構成となっている。よって、ウェハを装着したプラテン７２は、前記した移動装置１０Ａにより図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復高速移動し、かつ、駆動機構１１３Ｂにより矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動するため、よってプラテン７２に装着されたウェハの全面に対しイオンビーム（ＩＢ）を照射することができる。
【０２９４】
尚、移動装置１０Ａの矢印Ｚ１，Ｚ２方向の移動は、この移動装置１０Ａとベース基板１４１Ａとの間に設けられたリニアガイド１４６に案内されて行われる。このため、重量物である移動装置１０Ａであっても、精度良くＺ１，Ｚ２方向に移動させることができる。
【０２９５】
続いて、駆動機構１１Ｂについて説明する。駆動機構１１Ｂは、チルト用モータ１２Ｂ及びベース基板１１Ａ等により構成されている。ベース基板１１Ａはその両側に回転軸１４を設けており、この回転軸１４は真空処理室１１に配設された軸受部１５に軸承されている。よって、ベース基板１１Ａは、真空処理室１１に揺動可能に軸承されている。
【０２９６】
回転軸１１４の図中矢印Ｘ２方向端部は、真空処理室１１１から外部に延出しており、この延出部分はベルト１３４によりチルト用モータ１３２Ｂと接続されている。従って、チルト用モータ１３２Ｂが駆動することにより、ベース基板１４１Ａは回転軸１４４を中心として揺動する。
【０２９７】
また、回転軸１４４の回転中心は、プラテン７２に配設されるウェハの中心位置Ｓを通るよう構成されている。従って、チルト用モータ１３２Ｂが駆動することにより、プラテン７２（ウェハ）は回転軸１４４の中心軸（これをチルト軸１３７Ｂという）を中心としてチルト動作を行なう。このチルト軸１３７Ｂは、プラテン７２の移動方向（本実施例の場合では、矢印Ｘ１，Ｘ２方向）と平行な構成となっている。
【０２９８】
図２４（Ａ）に矢印Ｄ１で示すのは、駆動機構１１５Ｂによりプラテン７２が約６０度チルトされた状態である。このように、駆動機構１１５Ｂにより移動装置１０Ａを回転（チルト）することにより、ウェハに対するイオンビーム（ＩＢ）の照射角度を任意に設定することができる。
【０２９９】
また、図２４（Ｂ）に矢印Ｄ２で示すのは、駆動機構１１５Ｂによりプラテン７２が約９０度回転された状態である。この状態では、プラテン７２は真上を向いた状態であり、この状態でプラテン７２に対してウェハの装着脱を行う。
【０３００】
次に、イオン注入装置１００Ｃの第３実施例について説明する。
図２５は、イオン注入装置１００Ｃの第３実施例を示している。本実施例に係るイオン注入装置１００Ｃは、前記した第３実施例である移動装置１０Ｃを用いたことを特徴としている。移動装置１０Ｃは、前記したようにプラテン７２のウェハ装着面の向きが固定基台１１Ａに対して平行となるよう構成されている。
【０３０１】
本実施例に係るイオン注入装置１００Ｃによれば、移動装置１０Ｃはステーフレーム７１が存在しないため、往復移動時（Ｘ１，Ｘ２方向移動時）にプラテン７２に発生するモーメント力を低減することができる。また、同様の理由により真空処理室１１１を小型化でき、これによりイオン注入装置１００Ｃの小型化及び真空処理室１１１に接続される真空ポンプの小型化を図ることができる。
【実施例６】
【０３０２】
次に、第６実施例である移動装置１０Ｆについて説明する。
上記各実施例では、メインリニアモータ１４を用いて可動部材１２Ａを駆動させ、及びサブリニアモータ１５を用いて被処理台１３を駆動させることにより、可動部材１２Ａが被処理台１３Ａを移動付勢する移動力の反作用力により移動付勢されるため、被処理台１３Ａの加速時及び減速時において発生する上記反作用力が固定基台１１Ａには伝わらず可動部材１２Ａの移動により吸収される構成について説明したが、第６実施例では、プーリ駆動方式の連動装置を有する移動装置１０Ｆについて説明する。
【０３０３】
図２６は、第６実施例である移動装置１０Ｆの原理図であり、第６実施例の概略構成を模式的に示している。図２７はプーリの支持構造を側方からみた側断面を示している。
図２６に示されるように、第６実施例の移動装置１０Ｆは、固定基台１１ＦのＸ１，Ｘ２方向の両端近傍に設けられた第１、第２の２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの台形状凹部からなるプーリ段部に巻き掛けされる樹脂製の第１、第２のベルト帯１５４，１５６とからなる連動装置１５８Ｆを有する。尚、図２６では、図示していないが、前述したメインリニアモータ１４を用いて可動部材１２Ｆを駆動させるように構成されている。
【０３０４】
また、図２６においては、可動部材１２Ｆ及び被処理台１３Ｆの下面には、車輪のような形状に図示したリニアガイド付きの低摩擦部材１６８，１７０が設けられている。そのため、被処理台１３Ｆは、低摩擦部材１６８により可動部材１２Ｆの上面を抵摩擦で移動できるようガイドされており、可動部材１２Ｆは、低摩擦部材１７０により固定基台１１Ｆの上面を抵摩擦で移動できるようガイドされている。本実施例の被処理台１３Ｆの質量Ｍ１は、可動部材１２Ｆの質量Ｍ２よりも小さくなるように設定されている（Ｍ１＜Ｍ２）。
【０３０５】
また、被処理台１３Ｆの両端を連結する第１のベルト帯１５４と可動部材１２Ｆの両端を連結する第２のベルト帯１５６とを２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの各プーリ段部に互いに逆方向に巻きかけるよう構成されている。これにより、被処理台１３Ｆと可動部材１２Ｆとの移動方向を互いに逆向きにすることができ、後述するようにＸ１，Ｘ２方向に往復移動する被処理台１３Ｆと可動部材１２Ｆとの重心移動の反転動作時の衝撃を緩和することができる。
【０３０６】
固定基台１１Ｆは、Ｘ１，Ｘ２方向に延在するように形成された平板状のベースであり、そのＸ１，Ｘ２方向の上面の両端には、２段プーリ１５０，１５２を所定高さ位置で回転自在に支持する支持部材１６０，１６２が起立した状態に取り付けられている。そして、支持部材１６０，１６２の上端付近で水平方向に横架された軸１６４，１６６が２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの回転中心を貫通しており、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆは軸１６４，１６６を回転軸として回転することができるように支持されている。
【０３０７】
図２７に示されるように、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの回転中心には、軸１６４，１６６６を回転自在に軸承する軸受１６４ａ，１６６ａが嵌合されている。また、段プーリ１５０，１５２は、夫々被処理台１３Ｆに連結された第１のベルト帯１５４が巻き掛けされるプーリ段部を形成する大径プーリ１５０ａ，１５２ａと、第２のベルト帯１５６が巻き掛けされるプーリ段部を形成する小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂとが同心円状に配置されるように一体化されている。そして、大径プーリ１５０ａ，１５２ａの直径Ｄ１は、小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂの直径Ｄ２よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。
【０３０８】
この大径プーリ１５０ａ，１５２ａの直径Ｄ１と小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂの直径Ｄ２との比（Ｄ１：Ｄ２）は、被処理台１３Ｆの質量Ｍ１と可動部材１２Ｆの質量Ｍ２との比（Ｍ２：Ｍ１）と等しくなるように設定されている（Ｍ２：Ｍ１＝Ｄ１：Ｄ２）。尚、可動部材１２Ｆの質量Ｍ２は、被処理台１３Ｆの質量Ｍ１よりも充分に大きい値であり、被処理台１３Ｆが加速、減速する際の反力による影響を受けにくい質量に設定されている。また、被処理台１３Ｆの質量Ｍ１は、可動部材１２Ｆの質量Ｍ２よりも小さいので（Ｍ１＜Ｍ２）、この質量差によって被処理台１３Ｆの移動に対して可動部材１２Ｆが抵抗とならないように、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの直径比（Ｄ１：Ｄ２）が設定されている。
【０３０９】
また、大径プーリ１５０ａ，１５２ａ及び小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂに巻き掛けされるベルト帯１５４，１５６は、滑りの生じない歯付きベルト、ワイヤ、チェーンなどが用いられる。
【０３１０】
大径プーリ１５０ａ，１５２ａに巻き掛けされるベルト帯１５４は、一端部が被処理台１３Ｆの一端（Ｘ１方向側の端部）に連結され、他端部が被処理台１３Ｆの他端（Ｘ２方向側の端部）に連結されている。従って、被処理台１３Ｆがメインリニアモータ１４によりＸ１方向に駆動されると、大径プーリ１５０ａ，１５２ａを反時計方向に回転させ、被処理台１３Ｆがメインリニアモータ１４によりＸ２方向に駆動されると、大径プーリ１５０ａ，１５２ａを時計方向に回転させることができる。
【０３１１】
また、小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂに巻き掛けされるベルト帯１５６は、一端部が可動部材１２Ｆの一端（Ｘ１方向側の端部）に連結され、他端部が可動部材１２Ｆの他端（Ｘ２方向側の端部）に連結されている。従って、被処理台１３ＦのＸ１方向の移動により大径プーリ１５０ａ，１５２ａが反時計方向に回転すると共に、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂも同方向に回転し、ベルト帯１５６を介して可動部材１２Ｆを被処理台１３Ｆの移動方向と逆の反対方向（Ｘ２方向）に移動させる。
【０３１２】
そして、被処理台１３ＦのＸ２方向の移動により大径プーリ１５０ａ，１５２ａが時計方向に回転すると共に、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂも同方向に回転し、ベルト帯１５６を介して可動部材１２Ｆを被処理台１３Ｆの移動方向と逆の反対方向（Ｘ１方向）に移動させる。
【０３１３】
従って、連動装置１５８は、被処理台１３Ｆの移動をベルト帯１５４を介して伝達する大径プーリ１５０ａ，１５２ａに伝達する第１の伝達系１５８Ａと、小径プーリ１５０ｂ，１５２ｂの回転をベルト帯１５６を介して可動部材１２Ｆに伝達する第２の伝達系１５８Ｂとを有する。この第２の伝達系１５８Ｂは、ベルト帯１５６に作用する張力を調整する調整機構１７２を有する。
【０３１４】
調整機構１７２は、ベルト帯１５６に作用する張力が設定値以上に増大した場合に増大した過剰な張力を吸収（減衰）するように弾力的に伸縮する第１、第２の過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂにより構成されており、過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂは、例えば、コイルバネ、オイル(またはエア)ダンパ、過剰張力調整検出制御機能付き伸縮機構などからなり、引っ張りリミッタ（設定引っ張り力を超えたら弾性変形し、張力を発生するもの）機能を有する緩衝部材である。従って、過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂは、被処理台１３Ｆの移動方向が切り替わる反転動作時の加速度による衝撃が所定値以上になったときに過剰な張力を緩和するように伸縮動作する。
【０３１５】
また、過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂは、コイルバネなどのばね要素を用いた場合、ベルト帯１５６に対して所定の張力（テンション）を付与するように取り付けることが可能であり、ベルト帯１５６が弛まないように付勢する付勢手段としても機能することができる。さらには、上記ばね要素からなる過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂと、ネジを回すことで長さを調整することができるターンバックルなどとを組み合わせた構成とすることにより、任意のバネ力（張力）でベルト帯１５６を付勢するように調整することが可能になる。
【０３１６】
本実施例では、可動部材１２Ｆの一端（Ｘ１方向側の端部）の連結部１７３ａに過剰張力調整部材１７２ａが連結され、可動部材１２Ｆの他端（Ｘ２方向側の端部）の連結部１７３ｂには、過剰張力調整部材１７２ｂが連結されている。そして、ベルト帯１５６は、一端が過剰張力調整部材１７２ａを介して可動部材１２Ｆの一端に連結され、他端が過剰張力調整部材１７２ｂを介して可動部材１２Ｆの他端に連結されている。
【０３１７】
従って、可動部材１２Ｆに対して所定値を超えるＸ１方向の加速度を印加されたときは、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆが反時計方向に回転するため、過剰張力調整部材１７２ｂが伸び動作に伴って減衰力を発生してベルト帯１５６に作用する張力が設定値を超えないように調整されると共に、Ｘ１方向の加速度による衝撃を緩和することができる。また、可動部材１２Ｆに対して所定値を超えるＸ２方向の加速度を印加されたときは、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆが時計方向に回転するため、過剰張力調整部材１７２ａが伸び動作に伴って減衰力を発生してベルト帯１５６に作用する張力が設定値を超えないように調整されると共に、Ｘ２方向の加速度による衝撃を緩和することができる。
【０３１８】
尚、上記調整機構１７２を第１の伝達系１５８Ａに設ける構成とすることも可能であり、ベルト帯１５６の両端が過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂを介して被処理台１３Ｆの両端部に連結する構成としても良い。この場合、被処理台１３Ｆの加速動作及び減速動作による衝撃が過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂによって緩和されるため、被処理台１３Ｆの移動がより安定したものとなる。
【０３１９】
従って、連動装置１５８Ｆは、被処理台１３Ｆがメインリニアモータ１４によりＸ１，Ｘ２方向に駆動されると、ベルト帯１５４，１５６及び２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆが回転して可動部材１２Ｆを反対方向に移動させることで、被処理台１３Ｆの加速時及び減速時において発生する反作用力が固定基台１１Ｆに伝わらず可動部材１２Ｆの移動により吸収されるように構成されている。このようにベルト帯１５４，１５６と２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆを組み合わせた連動装置１５８Ｆは、第１実施例のようにサブリニアモータを設ける構成よりも安価に製作することができるので、製造コストを下げることが可能になる。
【０３２０】
本実施例の移動装置１０Ｆでは、２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆの直径比（Ｄ１：Ｄ２）により被処理台１３Ｆの移動距離に対して可動部材１２Ｆの移動距離が小さくなるように設定されている。しかしながら、被処理台１３Ｆの移動方向を反転させる際には、可動部材１２Ｆが慣性力によって反転動作が遅れることになるが、その際は過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂが伸張してベルト帯１５６の過剰な張力を吸収すると共に、可動部材１２Ｆを減速させることになる。
【０３２１】
本実施例の移動装置１０Ｆでは、２段プーリ１５０，１５２と、ベルト帯１５４，１５６と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８により被処理台１３Ｆの移動に対して可動部材１２Ｆを反対方向に移動させる動作は前述した移動装置１０Ａの場合と同様な重心移動を伴う動作を行うことができる。すなわち、移動装置１０Ｆでは、被処理台１３Ｆの移動に対して可動部材１２Ｆの移動が遅れるが、被処理台１３Ｆが反転する際には過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂの何れかが伸張して可動部材１２Ｆと被処理台１３Ｆとの相対変位距離が増大するため、前述した図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す重心移動と同様な動作が行われる。
【０３２２】
従って、本実施例においても、可動部材１２Ｆ及び被処理台１３Ｆの反転動作時には、被処理台１３Ｆの重心Ｇ１と可動部材１２Ｆの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が固定基台１１Ｆ上の一点に保持されるため、合成の重心点Ｇ１の移動に起因して固定基台１１Ｆに振動が発生するのを抑制することができる。これにより、移動装置１０Ｆに振動や騒音が発生することを防止でき、被処理台１３Ｆを精度よく安定して移動させることができる。
【０３２３】
また、本実施例に係る移動装置１０Ｆでは、被処理台１３Ｆの重心Ｇ１と可動部材１２Ｆの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が、メインリニアモータ１４とサブリニアモータ１５が協働して被処理台１３Ｆに対し移動力を印加する合成印加位置とが略一致するよう構成されている。
【０３２４】
即ち、メインリニアモータ１４が被処理台１３Ｆを移動付勢する移動力と、連動装置１５８が可動部材１２Ｆを介して被処理台１３Ｆを移動付勢する移動力との合成力が被処理台１３Ｆを移動付勢する位置（以下、合成移動力付勢位置という）が、合成の重心点Ｇ３の位置と一致するよう動作する。
【０３２５】
このことにより、リニアモータ１４が被処理台１３Ｆに対し移動力を印加する際、被処理台１３Ｆに不要なモーメントが発生することを防止でき、よって被処理台１３Ｆを円滑かつ高精度に移動させることができる。
【０３２６】
また、第６実施例である移動装置１０Ｆを垂直状態に取り付けることも可能である。すなわち、プーリ伝達方式の連動装置１５８Ｆを備えた移動装置１０Ｆを垂直状態に取り付けて半導体製造装置に適用することが可能である。この場合、移動装置１０ＦはＸ１，Ｘ２方向が上下方向になるので、ウェハを保持した被処理台１３Ｆを昇降移動させることが可能になり、被処理台１３Ｆが上昇する動作過程では、可動部材１２Ｆが降下動作を行うことになる。そして、被処理台１３Ｆの上昇過程と降下過程では、被処理台１３Ｆの重力差によって同じ駆動力を加えた場合、移動速度が異なる。
【０３２７】
可動部材１２Ｆと被処理台１３Ｆとは、連動装置１５８Ｆにより連結されており、被処理台１３Ｆが上昇する際は可動部材１２Ｆが降下し、被処理台１３Ｆが降下する際は可動部材１２Ｆが上昇する。そのため、可動部材１２Ｆと被処理台１３Ｆとは、質量差があるものの質量比（Ｍ２：Ｍ１）と同じ直径比（Ｄ１：Ｄ２）を有する２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆが滑車として機能するため、上端に位置する２段プーリの軸周りのモーメントがバランスしており、上記質量差があるにもかかわらずメインリニアモータ１４からの駆動力による昇降動作が安定的に行われる。
【０３２８】
従って、移動装置１０Ｆを垂直状態に取り付けた場合は、被処理台１３Ｆ及び可動部材１２Ｆの上昇過程及び降下過程の等速領域の移動速度が同一速度で一定となるように被処理台１３Ｆ及び可動部材１２Ｆの移動速度を制御することが可能になる。
【０３２９】
さらには、前述した図２４に示すようにイオン注入装置１００Ｂの駆動機構１１５Ｂを用いて移動装置１０Ｆの角度を傾斜させたり、あるいは垂直状態にすることも可能である。この場合、イオンビームの照射方向に対するプラテン７２に装着されたウェハ（基板）の角度を任意の角度に設定することが可能になる。
【０３３０】
従って、前述したイオン注入装置１００Ａ，１００Ｂにプーリ式の連動装置１５８Ｆを有する移動装置１０Ｆを取り付けた構成とした場合には、ウェハを装着されたプラテン７２が、移動装置１０ＦによりＸ１，Ｘ２方向に往復高速移動し、かつ、駆動機構１１３Ｂにより矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動するため、よってプラテン７２に装着されたウェハの全面に対しイオンビーム（ＩＢ）を照射することができる。
【０３３１】
また、プーリ式の連動装置１５８Ｆを有する移動装置１０Ｆは、前述したイオン注入装置１００Ｂと共に半導体製造装置にも適用することができる。すなわち、半導体製造装置においては、不純物導入工程でウェハの表面にイオン注入してドーピングを行う際に移動装置１０Ｆによりプラテン７２に装着されたウェハを高速で往復移動させ、往復移動の等速領域を移動する過程でイオン注入を行う。従って、半導体製造装置に設けられた移動装置１０Ｆによりウェハを高速で往復移動させることで、半導体製造工程におけるドーピングを効率良く行うことが可能になる。しかも、半導体製造装置でも被処理台１３Ｆの移動に対して可動部材１２Ｆが逆方向に移動することで、被処理台１３Ｆが移動方向を反転する際の衝撃を緩和することができるので、イオン注入を高精度に行えるという作用効果も得られる。
【０３３２】
また、移動装置１０Ｆを有するイオン注入装置１００Ａ，１００Ｂを液晶製造工程で使用する場合には、例えば、液晶製造工程で液晶基板にイオンを打ち込んで液晶基板の表面をアニール処理する液晶製造装置として用いることができる。この場合、プーリ式の連動装置１５８Ｆを有する移動装置１０Ｆにより液晶基板を高速で往復移動させながらイオンビームを打ち込むことができるので、液晶基板の製造効率をより高めることができる。
【０３３３】
前記イオン注入装置１００Ａは、イオンビームを走査せずウェハをＸ１，Ｘ２方向及びＺ１，Ｚ２方向に移動させる２軸メカニカルスキャン方式のイオン注入装置であり、移動装置１０ＦがウェハをＸ１，Ｘ２方向に往復移動させ、且つ駆動機構１１３Ａによってウェハを保持した移動装置１０Ａを昇降させるように構成されている。
【０３３４】
また、移動装置１０Ｆは、イオンビームをＺ１，Ｚ２方向に走査する構成とされた１軸メカニカルスキャン方式のイオン注入装置にも適用することができる。この場合、移動装置１０Ｆは、ウェハをＸ１，Ｘ２方向に高速で往復移動させることでウェハの全面にイオンを注入することが可能になる。
【実施例７】
【０３３５】
次に、第７実施例である移動装置１０Ｇについて説明する。
図２８（Ａ）〜（Ｆ）は第７実施例の移動装置１０Ｇの構成例を示している。尚、図２８（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【０３３６】
図２８（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第７実施例の移動装置１０Ｇは、固定基台１１Ｇの前後方向（Ｙ１，Ｙ２方向）の中央に被処理台１３ＧをＸ１，Ｘ２方向に駆動するメインリニアモータ１４が設けられ、可動部材１２ＧのＹ１方向側には前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた２段プーリ１５０Ｇ，１５２Ｇと、ベルト帯としての帯状ワイヤ１７４，１７５と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｇが設けられている。
【０３３７】
そして、可動部材１２ＦのＹ２方向側には、固−被間センサ１６、固−可間センサ１７、固−可間オーバーランセンサ１９、固−被間オーバーランセンサ２０、可動部材原点検出センサ２２、固−被間用リニアスケール３３、固−可間用リニアスケール３４、固−被間オーバーラン検出片４３、固−可間オーバーラン検出片４４、可動部材用原点マーク４５、ケーブルベア４６Ａ，４６Ｂなどが設けられている。
【０３３８】
また、被処理台１３Ａの上面には、基板が装着されるプラテン７２及びプラテン７２を支持するステーフレーム７１が設けられている。
【０３３９】
そして、被処理台１３ＧのＹ１方向側面には、帯状ワイヤ１７４の両端が連結される一対の連結部１３ａが突出している。可動部材１２ＧのＹ１方向側面には、帯状ワイヤ１７５の両端が連結される一対の連結部１２ａが突出している。
連動装置１５８は、被処理台１３Ｇがメインリニアモータ１４によりＸ１，Ｘ２方向に駆動されると、帯状ワイヤ１７４，１７５及び２段プーリ１５０Ｇ，１５２Ｇが回転して可動部材１２Ｇを反対方向に移動させることで、被処理台１３Ｇの加速時及び減速時において発生する反作用力が固定基台１１Ｇに伝わらず可動部材１２Ｇの移動により吸収されるように構成されている。
【０３４０】
本実施例の移動装置１０Ｇでは、２段プーリ１５０Ｇ，１５２Ｇの直径比（Ｄ１：Ｄ２）により被処理台１３Ｇの移動距離に対して可動部材１２Ｇの移動距離が小さくなるように設定されている。しかしながら、被処理台１３Ｇの移動方向を反転させる際には、可動部材１２Ｇが慣性力によって反転動作が遅れることになるが、その際は過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂが伸び動作に伴って減衰力を発生して帯状ワイヤ１７５の過剰な張力を吸収すると共に、可動部材１２Ｇを減速させることになる。
【０３４１】
本実施例の移動装置１０Ｇでは、２段プーリ１５０，１５２と、帯状ワイヤ１７４，１７５と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｇにより被処理台１３Ｆの移動に対して可動部材１２Ｇを反対方向に移動させる動作は前述した移動装置１０Ａの場合と同様な重心移動を伴う動作を行うことができる。すなわち、移動装置１０Ｇでは、被処理台１３Ｇの移動に対して可動部材１２Ｇの移動が遅れるが、被処理台１３Ｇが反転する際には過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂの何れかが伸張して可動部材１２Ｇと被処理台１３Ｇとの相対変位距離が増大するため、前述した図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す重心移動と同様な動作が行われる。
【０３４２】
従って、本実施例においても、可動部材１２Ｇ及び被処理台１３Ｇの反転動作時には、被処理台１３Ｇの重心Ｇ１と可動部材１２Ｇの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が固定基台１１Ｇ上の一点に保持されるため、合成の重心点Ｇ３の移動に起因して固定基台１１Ｇに振動が発生するのを抑制することができる。これにより、移動装置１０Ｇに振動や騒音が発生することを防止でき、被処理台１３Ｇを精度よく安定して移動させることができる。
【０３４３】
また、本実施例に係る移動装置１０Ｇでは、被処理台１３Ｇの重心Ｇ１と可動部材１２Ｇの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が、被処理台１３Ｇに対し移動力を印加する合成印加位置とが略一致するよう構成されている。
【０３４４】
即ち、メインリニアモータ１４が被処理台１３Ｇを移動付勢する移動力と、連動装置１５８Ｇが可動部材１２Ｇを介して被処理台１３Ｇを移動付勢する移動力との合成力が被処理台１３Ｇを移動付勢する位置（以下、合成移動力付勢位置という）が、合成の重心点Ｇ３の位置と一致するよう動作する。
【０３４５】
このことにより、メインリニアモータ１４が被処理台１３Ｇに対し移動力を印加する際、被処理台１３Ｇに不要なモーメントが発生することを防止でき、よって被処理台１３Ｇを円滑かつ高精度に移動させることができる。
【実施例８】
【０３４６】
次に、第８実施例である移動装置１０Ｈについて説明する。
図２９（Ａ）〜（Ｆ）は第８実施例の移動装置１０Ｈの構成例を示している。尚、図２９（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図２９（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第８実施例の移動装置１０Ｈは、固定基台１１Ｈの前後方向（Ｙ１，Ｙ２方向）の中央に被処理台１３ＨをＸ１，Ｘ２方向に駆動するメインリニアモータ１４が設けられ、可動部材１２ＨのＹ１方向側には前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈと、２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈに巻き掛けされる樹脂製の第１、第２の歯付きタイミングベルト（第１、第２のベルト帯に相当する）１７６，１７７と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｈが設けられている。
【０３４７】
図３０は、２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈの構成を拡大して示している。図３０に示されるように、移動装置１０Ｈの２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈは、被処理台１３Ｆに連結された第１の歯付きタイミングベルト１７６が巻き掛けされて噛合する大径ギヤ１８０，１８２と、第２の歯付きタイミングベルト１７７が巻き掛けされて噛合する小径プギヤ１８４，１８６とが同心円状に配置されるように一体化されている。そして、大径ギヤ１８０，１８２の直径Ｄ３は、小径ギヤ１８４，１８６の直径Ｄ４よりも大きく設定されている（Ｄ３＞Ｄ４）。
【０３４８】
この大径ギヤ１８０，１８２の直径Ｄ３と小径ギヤ１８４，１８６の直径Ｄ４との比（Ｄ３：Ｄ４）は、被処理台１３Ｈの質量Ｍ１と可動部材１２Ｈの質量Ｍ２との比（Ｍ２：Ｍ１）と等しくなるように設定されている（Ｍ２：Ｍ１＝Ｄ３：Ｄ４）。尚、可動部材１２Ｈの質量Ｍ２は、被処理台１３Ｈの質量Ｍ１よりも充分に大きい値であり、被処理台１３Ｈが加速、減速する際の反力による影響を受けにくい質量に設定されている。また、被処理台１３Ｈの質量Ｍ１は、可動部材１２Ｈの質量Ｍ２よりも小さいので（Ｍ１＜Ｍ２）、この質量差によって被処理台１３Ｈの移動に対して可動部材１２Ｈが抵抗とならないように、２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈの直径比（Ｄ３：Ｄ４）が設定されている。
【０３４９】
大径ギヤ１８０，１８２及び小径ギヤ１８４，１８６の巻き掛け部分には、歯付きタイミングベルト１７６，１７７が噛み合うことができるように凹部と凸部が周方向に交互に形成されている。そのため、歯付きタイミングベルト１７６，１７７が大径ギヤ１８０，１８２及び小径ギヤ１８４，１８６に対して滑ることが防止されるため、比較的大きなトルクでも確実に伝達することが可能になる。
【０３５０】
そのため、２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈは、歯付きタイミングベルト１７６，１７７を介して被処理台１３Ｈを高速で移動させる際の駆動力を伝達ロスのない状態で効率良く可動部材１２Ｈに伝達することが可能になる。
【０３５１】
本実施例の移動装置１０Ｈでは、２段プーリ１５０Ｈ，１５２Ｈと、歯付きタイミングベルト１７６，１７７と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｈにより被処理台１３Ｈの移動に対して可動部材１２Ｈを反対方向に移動させる動作は前述した移動装置１０Ａの場合と同様な重心移動を伴う動作を行うことができる。すなわち、移動装置１０Ｈでは、被処理台１３Ｈの移動に対して可動部材１２Ｈの移動が遅れるが、被処理台１３Ｈが反転する際には過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂの何れかが伸張して可動部材１２Ｈと被処理台１３Ｈとの相対変位距離が増大するため、前述した図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す重心移動と同様な動作が行われる。
【０３５２】
従って、本実施例においても、可動部材１２Ｈ及び被処理台１３Ｈの反転動作時には、被処理台１３Ｈの重心Ｇ１と可動部材１２Ｈの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が固定基台１１Ｈ上の一点に保持されるため、合成の重心点Ｇ３の移動に起因して固定基台１１Ｈに振動が発生するのを抑制することができる。これにより、移動装置１０Ｈに振動や騒音が発生することを防止でき、被処理台１３Ｈを精度よく安定して移動させることができる。
【実施例９】
【０３５３】
次に、第９実施例である移動装置１０Ｉについて説明する。
図３１（Ａ）〜（Ｆ）は第９実施例の移動装置１０Ｉの構成例を示している。尚、図３１（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図３１（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第９実施例の移動装置１０Ｉは、固定基台１１Ｈの前後方向（Ｙ１，Ｙ２方向）の中央に被処理台１３ＨをＸ１，Ｘ２方向に駆動するメインリニアモータ１４が設けられ、可動部材１２ＨのＹ１方向側には前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉと、２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉに巻き掛けされるチェーン１９０，１９１（第１、第２のベルト帯に相当する）と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｉが設けられている。
【０３５４】
図３２は２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉの構成を拡大して示している。図３２に示されるように、２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉは、被処理台１３Ｆに連結された第１のチェーン１９０が巻き掛けされる大径スプロケット１９２と、可動部材１２Ｉに連結された第２のチェーン１９１が巻き掛けされる小径スプロケット１９４とが同心円状に配置されるように一体化されている。そして、大径スプロケット１９２の直径Ｄ３は、小径スプロケット１９４の直径Ｄ４よりも大きく設定されている（Ｄ３＞Ｄ４）。
【０３５５】
この大径スプロケット１９２の直径Ｄ３と小径スプロケット１９４の直径Ｄ４との比（Ｄ３：Ｄ４）は、被処理台１３Ｆの質量Ｍ１と可動部材１２Ｆの質量Ｍ２との比（Ｍ２：Ｍ１）と等しくなるように設定されている（Ｍ２：Ｍ１＝Ｄ３：Ｄ４）。
【０３５６】
第１のチェーン１９１の両端は、被処理台１３ＦのＹ１方向側面に突出する一対の連結部１３ａに結合され、第２のチェーン１９２の両端は、可動部材１２ＦのＹ１方向側面に突出する一対の連結部１２ａに結合されている。
【０３５７】
移動装置１０Ｇでは、金属製のチェーン１８４，１８６を２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉに巻き掛けして噛合させるため、被処理台１３Ｆの移動を可動部材１２Ｇに確実に伝達することができる。また、チェーン１９０，１９１は、より強度が高いので、高トルクに対しても充分に耐えうる強度を有しており、伝達系の伸びによる動作ずれや動作遅れが防止される。そのため、被処理台１３Ｆ及び可動部材１２Ｇを高速で移動させる際にも移動力を安定に伝達することができ、且つ等速領域において速度の均一性を得ることができる。
【０３５８】
また、チェーン１９０，１９２は、耐久性においてもタイミングベルトよりも優れているので、長期間使用することができ、交換回数も少なくなって面倒なメンテナンスが容易に行えるようになる。
【０３５９】
本実施例の移動装置１０Ｉでは、２段プーリ１５０Ｉ，１５２Ｉと、チェーン１９０，１９１と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｉにより被処理台１３Ｉの移動に対して可動部材１２Ｉを反対方向に移動させる動作は前述した移動装置１０Ａの場合と同様な重心移動を伴う動作を行うことができる。すなわち、移動装置１０Ｉでは、被処理台１３Ｉの移動に対して可動部材１２Ｉの移動が遅れるが、被処理台１３Ｉが反転する際には過剰張力調整部材１７２ａ，１７２ｂの何れかが伸張して可動部材１２Ｉと被処理台１３Ｉとの相対変位距離が増大するため、前述した図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す重心移動と同様な動作が行われる。
【０３６０】
従って、本実施例においても、可動部材１２Ｉ及び被処理台１３Ｉの反転動作時には、被処理台１３Ｉの重心Ｇ１と可動部材１２Ｉの重心Ｇ２との合成の重心点Ｇ３が固定基台１１Ｉ上の一点に保持されるため、合成の重心点Ｇ３の移動に起因して固定基台１１Ｉに振動が発生するのを抑制することができる。これにより、移動装置１０Ｉに振動や騒音が発生することを防止でき、被処理台１３Ｉを精度よく安定して移動させることができる。
【実施例１０】
【０３６１】
次に、第１０実施例である移動装置１０Ｊについて説明する。
図３３（Ａ）〜（Ｆ）は第１０実施例の移動装置１０Ｊの具体的な構成例を示している。尚、図３３（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図３３（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第１０実施例の移動装置１０Ｊは、前述した第６実施例と同様に、固定基台１１ＪのＸ１，Ｘ２方向の両端近傍に設けられ前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた第１、第２の２段プーリ１５０Ｊ，１５２Ｊと、２段プーリ１５０Ｊ，１５２Ｊに巻き掛けされる樹脂製の第１、第２のタイミングベルト（第１、第２のベルト帯に相当する）１７６，１７７とからなる連動装置１５８Ｊを有する。そして、移動装置１０Ｊにおいては、メインリニアモータ１４の代わりに２段プーリ１５０Ｊを回転駆動するアクチュエータ（駆動手段）としての駆動モータ２００が設けられている。
【０３６２】
この駆動モータ２００は、一方の２段プーリ１５０Ｊを回転駆動することにより、被処理台１３Ｊ及び可動部材１２ＪをＸ１，Ｘ２方向及びＸ２，Ｘ１方向に移動させるように構成されている。尚、駆動モータ２００は、モータ回転軸を２段プーリ１５０Ｊの回転中心に結合させて直接的に２段プーリ１５０Ｊを回転駆動させる構成とすることができ、あるいはモータハウジング内に収納された減速機構を介して２段プーリ１５０Ｊを回転駆動させる構成とすることも可能である。
【０３６３】
この移動装置１０Ｊでは、メインリニアモータ１４が削除された構成であるので、例えば、可動部材１２Ｊの内部に中央部連結体５２やメインリニアモータマグネット５３を設けるための空間を確保する必要がなく、可動部材１２Ｊを上記第６実施例のものよりも薄型化することができる。これにより、可動部材１２Ｊがコンパクト化されると共に、被処理台１３Ｊの摺動面となる可動部材１２Ｊの上面が低位置になるので、被処理台１３Ｊの重心高さをより低位置に下げることが可能になる。
【０３６４】
そのため、第８実施例の移動装置１０Ｊでは、前述した図５（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、被処理台１３Ｊに不要なモーメントが発生することを防止でき、被処理台１３Ｊを更に円滑かつ高精度に移動させることが可能となる。
【０３６５】
また、本実施例では、１台のモータ２００により被処理台１３Ｊ及び可動部材１２ＪをＸ１，Ｘ２方向及びＸ２，Ｘ１方向に移動させる構成であるため、駆動モータ２００は、２段プーリ１５０を回転駆動することにより、タイミングベルト１７６，１７７に引張り力を作用させて被処理台１３Ｊ及び可動部材１２Ｊを移動させるように取り付けられている。そのため、例えば、駆動モータ２００のトルクが被処理台１３ＪをＸ１方向に移動させる方向に作用している場合、被処理台１３Ｊに対して移動方向と逆方向（Ｘ２方向）の力を作用させることができない。同様に、駆動モータ２００のトルクが可動部材１２ＪをＸ２方向に移動させる方向に作用している場合、可動部材１２Ｊに対して移動方向と逆方向（Ｘ１方向）の力を作用させることができない。
【０３６６】
尚、上記モータ２００の制御方法としては、前述したメインリニアモータ１４の制御方法と同様に、図７乃至図１０、図１３に示す制御処理を実行することにより、被処理台１３Ｊの理想的な移動速度である設定速度台形Ａ（図１７参照）に基づき速度制御処理を行なう。このように、被処理台１３Ｊの固定基台１１Ｊに対する速度を、前述した図１７に示す設定速度台形Ａとなるよう制御することにより、被処理台１３Ｊは速やか且つ円滑に設定速度台形Ａの加速領域、等速領域、減速領域に応じた速度で移動することができる。
【実施例１１】
【０３６７】
次に、第１１実施例である移動装置１０Ｋについて説明する。
図３４（Ａ）〜（Ｆ）は第１１実施例の移動装置１０Ｋの具体的な構成例を示している。尚、図３４（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図３４（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第１１実施例の移動装置１０Ｋは、固定基台１１ＫのＸ１，Ｘ２方向の両端近傍に設けられ前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた第１、第２の２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋと、２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋに巻き掛けされる樹脂製の第１、第２のタイミングベルト（第１、第２のベルト帯に相当する）１７６，１７７と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｋを有する。そして、移動装置１０Ｋにおいては、メインリニアモータ１４の代わりに２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋを回転駆動するアクチュエータ（駆動手段）としての駆動モータ２００，２０２が設けられている。
【０３６８】
一方の駆動モータ２００は、一方の２段プーリ１５０Ｋを回転駆動することにより、被処理台１３Ｋ及び可動部材１２ＫをＸ１，Ｘ２方向及びＸ２，Ｘ１方向に移動させるように構成されている。
【０３６９】
他方の駆動モータ２０２は、他方の２段プーリ１５０Ｋを回転駆動することにより、被処理台１３Ｋ及び可動部材１２ＫをＸ１，Ｘ２方向及びＸ２，Ｘ１方向に移動させるように構成されている。
【０３７０】
尚、駆動モータ２００，２０２は、モータ回転軸を２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋの回転中心に結合させて直接的に２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋを回転駆動させる構成とすることができ、あるいはモータハウジング内に収納された減速機構を介して２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋを回転駆動させる構成とすることも可能である。
【０３７１】
この移動装置１０Ｋでは、上記第１０実施例と同様に、メインリニアモータ１４が削除された構成であるので、例えば、可動部材１２Ｋの内部に中央部連結体５２やメインリニアモータマグネット５３を設けるための空間を確保する必要がなく、可動部材１２Ｋを上記第６実施例のものよりも薄型化することができる。これにより、可動部材１２Ｋがコンパクト化されると共に、被処理台１３Ｋの摺動面となる可動部材１２Ｋの上面が低位置になるので、被処理台１３Ｋの重心高さをより低位置に下げることが可能になる。
【０３７２】
そのため、第１１実施例の移動装置１０Ｋでは、前述した図５（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、被処理台１３Ｋに不要なモーメントが発生することを防止でき、被処理台１３Ｋを更に円滑かつ高精度に移動させることが可能となる。
【０３７３】
また、本実施例では、２台のモータ２００，２０２により被処理台１３Ｋ及び可動部材１２ＫをＸ１，Ｘ２方向及びＸ２，Ｘ１方向に移動させる構成であるため、２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋを個別に回転駆動することができる。従って、被処理台１３Ｋ及び可動部材１２Ｋを移動させる際は、被処理台１３Ｋ及び可動部材１２Ｋを移動させる引張り方向だけでなく、被処理台１３Ｋ及び可動部材１２Ｋの移動に追従する側にもバックテンションを印加することが可能になり、タイミングベルト１７６，１７７の一端に引張り力を作用させて被処理台１３Ｊ及び可動部材１２Ｊを移動させると共に、反対側に位置するタイミングベルト１７６，１７７の他端側での弛みを無くすことができる。
【実施例１２】
【０３７４】
次に、第１２実施例である移動装置１０Ｌについて説明する。
図３５（Ａ）〜（Ｆ）は第１２実施例の移動装置１０Ｌの具体的な構成例を示している。尚、図３５（Ａ）〜（Ｆ）において、前述した各実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図３５（Ａ）〜（Ｆ）に示されるように、第１２実施例の移動装置１０Ｌは、固定基台１１ＫのＸ１，Ｘ２方向の両端近傍に設けられ前述した２段プーリ１５０Ｆ，１５２Ｆと同様な構成とされた第１、第２の２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋと、２段プーリ１５０Ｋ，１５２Ｋに巻き掛けされる樹脂製の第１、第２のタイミングベルト（第１、第２のベルト帯に相当する）１７６，１７７と、調整機構１７２とからなる連動装置１５８Ｋを有する。そして、移動装置１０Ｋにおいては、メインリニアモータ１４の代わりに流体（気体及び液体を含む）を伝達手段とする流体アクチュエータ２２０が設けられている。
【０３７５】
この流体アクチュエータ２２０は、可動部材１２Ｌに設けられており、前述した流体アクチュエータ９０と同様に、空気圧アクチュエータを用いている。但し、空気以外の流体として、例えば、液体を用いる液圧アクチュエータを適用することも可能である。
【０３７６】
流体アクチュエータ２２０は、可動部材１２Ｌのシリンダ２２２内部をＸ１，Ｘ２方向に摺動するピストン２２４を有し、シリンダ２２２の内部にはピストン２２４によって画成されたＸ１方向側のシリンダ室とＸ２方向側のシリンダ室とが形成されている。そして、シリンダ２２２内部の両シリンダ室には、所定空気圧を有する圧縮空気が供給されており、両シリンダ室の圧力差によってピストン２２４がＸ１，Ｘ２方向に駆動される。
【０３７７】
流体アクチュエータ２２０では、両シリンダに圧縮空気の供給あるいは排出を行う配管及び給気と排気とを切り替えるための切替弁などの給気−排気システムと接続されており、一方のシリンダ室に圧縮空気を供給するのと同時に他方のシリンダ室の空気を排気してピストン２２４をＸ１方向またはＸ２方向に駆動することができる。
【０３７８】
そして、ピストン２２４は、被処理台１３Ｋに連結された連結部２２６を介して連結されており、両シリンダ室の圧力差に応じた速度でＸ１方向またはＸ２方向に移動すると共に、被処理台１３Ｋの固定基台１１Ａに対する速度を、前述した図１７に示す設定速度台形Ａとなるよう制御することにより、被処理台１３ｋは速やか且つ円滑に設定速度台形Ａの加速領域、等速領域、減速領域に応じた速度で移動することができる。
【０３７９】
上記連結部２２６は、ピストン２２４と被処理台１３Ｋとを連結するように構成されており、例えば、可動部材１２Ｌの上面を貫通するようにしても良いし、あるいは、ピストン２２４からＸ１方向またはＸ２方向に延在するピストンロッドを介して連結するように構成することもできる。尚、連結部２２６が可動部材１２Ｌの上面を貫通する場合には、Ｘ１，Ｘ２方向に延在形成された貫通溝を設け、この貫通溝から流体が漏れないようにシール構造とする必要がある。
【０３８０】
このように、移動力発生手段として流体アクチュエータ２２０を用いることにより、圧縮空気供給源の発生する被処理台１３ｋの駆動力は、メインリニアモータ１４よりも大きくすることが可能となる。よって、本実施例に係る移動装置１０ｋによれば、被処理台１３Ａを高速移動させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０３８１】
尚、上記各実施例では、イオン注入装置に用いられる移動装置を例に挙げて説明したが、イオン注入装置以外の他の装置で被処理物を保持して往復移動する構成のものにも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０３８２】
【図１】本発明の第１実施例である移動装置のハード構成を示す図であり、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｅ）は（Ｂ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｆ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第１実施例である移動装置の固定基台を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は正面図である。
【図３】本発明の第１実施例である移動装置の可動部材を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第１実施例である移動装置の被処理台を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は正面図である。
【図５】被処理台と可動部材の合成重心を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施例である移動装置の制御ブロック図である。
【図７】被処理台の移動制御処理を示すフローチャートである。
【図８】原点復帰処理を示すフローチャートである。
【図９】被処理台の加速処理を示すフローチャートである。
【図１０】可動部材の加速処理を示すフローチャートである。
【図１１】被処理台の等速処理を示すフローチャートである。
【図１２】可動部材の等速処理を示すフローチャートである。
【図１３】被処理台の減速処理を示すフローチャートである。
【図１４】可動部材の減速処理を示すフローチャートである。
【図１５】可動部材のずれ補正処理を示すフローチャートである。
【図１６】被処理台のずれ補正処理を示すフローチャートである。
【図１７】被処理台及び可動部材の設定速度台形の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第２実施例である移動装置のハード構成を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施例である移動装置のハード構成を示す図である。
【図２０】本発明の第４実施例である移動装置のハード構成を示す図である。
【図２１】本発明の第５実施例である移動装置のハード構成を示す図である。
【図２２】本発明のイオン注入装置の第１実施例のハード構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図２３】本発明のイオン注入装置の第２実施例のハード構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図２４】本発明のイオン注入装置の第２実施例の動作説明を行うための図である。
【図２５】本発明のイオン注入装置の第３実施例のハード構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図２６】本発明の第６実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図２７】プーリの支持構造を側方からみた側断面を示す図である。
【図２８】本発明の第７実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図２９】本発明の第８実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図３０】第８実施例の２段プーリの構成を拡大して示す図である。
【図３１】本発明の第９実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図３２】第９実施例の２段プーリの構成を拡大して示す図である。
【図３３】本発明の第１０実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図３４】本発明の第１１実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【図３５】本発明の第１２実施例である移動装置の具体的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０３８３】
１０Ａ〜１０Ｌ  移動装置
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｆ〜１１Ｌ  固定基台
１２Ａ〜１２Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｌ  可動部材
１３Ａ〜１３Ｃ，１３Ｆ〜１３Ｌ  被処理台
１４  メインリニアモータ
１５  サブリニアモータ
１６  固−被間センサ
１７  固−可間センサ
１８  被−可間センサ
１９  固−可間オーバーランセンサ
２０  固−被間オーバーランセンサ
２１  被処理台原点検出センサ
２２  可動部材原点検出センサ
３０  リニアガイドブロック
３１  サブリニアモータマグネット
３３  固−被間用リニアスケール
３４  固−可間用リニアスケール
３９  被−可間用リニアスケール
４１  被処理台用原点マーク
４３  固−被間オーバーラン検出片
４４  固−可間オーバーラン検出片
４５  可動部材用原点マーク
４６  ケーブルベア
５１  側部連結体
５２  中央部連結体
５３  メインリニアモータマグネット
５６  サブリニアモータ用コイルユニット
６０  第１のリニアガイドレール
６１  第２のリニアガイドレール
６２  反転補助マグネット
７０  ハウジング゛
７２  プラテン
７３  プラテン用モータ
７４  メインリニアモータ用コイルユニット
７５  リニアガイドブロック
７８  反転補助マグネット
８１  位置ずれ補正機構
８２  バネ
８３  調整装置
９０  流体アクチュエータ
１００Ａ，１００Ｂ  イオン注入装置
１５０Ｆ〜１５０Ｋ，１５２Ｆ〜１５２Ｋ  ２段プーリ
１５４，１５６  ベルト帯
１５８Ｆ〜１５８Ｌ  連動装置
１６８，１７０  低摩擦部材
１５０ａ，１５２ａ  大径プーリ
１５０ｂ，１５２ｂ  小径プーリ
１７２  調整機構
１７２ａ，１７２ｂ  過剰張力調整部材
１７４，１７５  帯状ワイヤ
１７６，１７７  歯付きタイミングベルト
１８０，１８２  大径ギヤ
１８４，１８６  小径プギヤ
１９０，１９１  チェーン
１９２  大径スプロケット
１９４  小径スプロケット
２００，２０２  駆動モータ
２２０  流体アクチュエータ
【図１】
2005216132.tif 000003
【図２】
2005216132.tif 000004
【図３】
2005216132.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005216132.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005216132.tif 000009
【図８】
2005216132.tif 000010
【図９】
2005216132.tif 000011
【図１０】
2005216132.tif 000012
【図１１】
2005216132.tif 000013
【図１２】
2005216132.tif 000014
【図１３】
2005216132.tif 000015
【図１４】
2005216132.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2005216132.tif 000018
【図１７】
2005216132.tif 000019
【図１８】
2005216132.tif 000020
【図１９】
2005216132.tif 000021
【図２０】
2005216132.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2005216132.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2005216132.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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