JP2002107479A - ステージ装置 - Google Patents
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- chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
- F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空チャンバ内の駆動機構関連部分を極力小
さくすることにより真空チャンバを小型化できるステー
ジ装置を提供すること。 【解決手段】真空チャンバ10の側面に隣接した外側で
あって互いに対向し合う2組の位置にそれぞれ、X軸方
向、Y軸方向に可動ロッド1X、1Yを可動とするXガ
イド機構、Yガイド機構を設ける。Xガイド機構、Yガ
イド機構にはそれぞれ、可動ロッドをX軸方向、Y軸方
向に駆動するXアクチュエータ、Yアクチュエータを設
ける。Xガイド機構、Yガイド機構はそれぞれ、可動ロ
ッド1X、1Yの中央部分を気密状態にて収容すると共
に真空チャンバ10に連通した真空チャンバ導入室6
X、6Yを有し、上記の連通部を通してステージと可動
ロッド1X、1YとがX軸方向に直角な共通のX連結軸
部材、Y軸方向に直角なY連結軸部材により接続されて
いる。
さくすることにより真空チャンバを小型化できるステー
ジ装置を提供すること。 【解決手段】真空チャンバ10の側面に隣接した外側で
あって互いに対向し合う2組の位置にそれぞれ、X軸方
向、Y軸方向に可動ロッド1X、1Yを可動とするXガ
イド機構、Yガイド機構を設ける。Xガイド機構、Yガ
イド機構にはそれぞれ、可動ロッドをX軸方向、Y軸方
向に駆動するXアクチュエータ、Yアクチュエータを設
ける。Xガイド機構、Yガイド機構はそれぞれ、可動ロ
ッド1X、1Yの中央部分を気密状態にて収容すると共
に真空チャンバ10に連通した真空チャンバ導入室6
X、6Yを有し、上記の連通部を通してステージと可動
ロッド1X、1YとがX軸方向に直角な共通のX連結軸
部材、Y軸方向に直角なY連結軸部材により接続されて
いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はステージ装置に関
し、特に真空チャンバ内で少なくとも一軸方向に駆動さ
れ、高速、高精度の位置決めを可能とするステージ装置
に関する。
し、特に真空チャンバ内で少なくとも一軸方向に駆動さ
れ、高速、高精度の位置決めを可能とするステージ装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】精密位置決めステージ装置には、高速、
高精度化が要求されている。この要求を満たすため、空
気を使用した静圧軸受による非接触案内を行うと共に、
圧縮空気圧やリニアモータの原理に基づくリニアアクチ
ュエータでの非接触駆動を行うステージ装置が提案され
ている。
高精度化が要求されている。この要求を満たすため、空
気を使用した静圧軸受による非接触案内を行うと共に、
圧縮空気圧やリニアモータの原理に基づくリニアアクチ
ュエータでの非接触駆動を行うステージ装置が提案され
ている。
【0003】静圧軸受による非接触案内機構と圧縮空気
圧駆動機構との組み合せは、本出願人により既に流体圧
アクチュエータ(特願平11−225007号)、X−
Yテーブル(特願平11−224998号)として真空
チャンバ内での真空非磁性環境で使用可能な高速、高精
度ステージ装置が提案されている。
圧駆動機構との組み合せは、本出願人により既に流体圧
アクチュエータ(特願平11−225007号)、X−
Yテーブル(特願平11−224998号)として真空
チャンバ内での真空非磁性環境で使用可能な高速、高精
度ステージ装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、真空チャン
バは、高剛性化して内圧(真空排気時)及び外圧(気
圧)変化による変形を極力小さくするためにはできるだ
け小型化するのが望ましい。この場合、駆動機構を真空
チャンバ内に含んだ装置構成では不利であり、小型化に
は限界がある。
バは、高剛性化して内圧(真空排気時)及び外圧(気
圧)変化による変形を極力小さくするためにはできるだ
け小型化するのが望ましい。この場合、駆動機構を真空
チャンバ内に含んだ装置構成では不利であり、小型化に
は限界がある。
【0005】そこで、本発明の課題は、真空チャンバ内
でステージを非接触で駆動及び案内するステージ装置に
おいて、真空チャンバ内の駆動機構関連部分を極力小さ
くすることにより真空チャンバを小型化することのでき
るステージ装置を提供することにある。
でステージを非接触で駆動及び案内するステージ装置に
おいて、真空チャンバ内の駆動機構関連部分を極力小さ
くすることにより真空チャンバを小型化することのでき
るステージ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空チャンバ
内でステージを少なくとも一軸方向に可動としたステー
ジ装置において、前記真空チャンバの側面に隣接した外
側であって互いに対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸
方向に第1の移動体を可動とする第1のガイド機構を設
け、少なくとも一方の前記第1のガイド機構には、前記
第1の移動体を前記一軸方向に駆動する第1の駆動機構
を設け、前記第1のガイド機構は、前記第1の移動体の
中央部分を気密状態にて収容すると共に前記真空チャン
バに連通した第1の真空チャンバ導入室を有し、該第1
の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバとの連通部を
通して前記ステージと前記第1の移動体とが前記一軸方
向に直角な共通の第1の連結軸部材により接続されてい
ることを特徴とする。
内でステージを少なくとも一軸方向に可動としたステー
ジ装置において、前記真空チャンバの側面に隣接した外
側であって互いに対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸
方向に第1の移動体を可動とする第1のガイド機構を設
け、少なくとも一方の前記第1のガイド機構には、前記
第1の移動体を前記一軸方向に駆動する第1の駆動機構
を設け、前記第1のガイド機構は、前記第1の移動体の
中央部分を気密状態にて収容すると共に前記真空チャン
バに連通した第1の真空チャンバ導入室を有し、該第1
の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバとの連通部を
通して前記ステージと前記第1の移動体とが前記一軸方
向に直角な共通の第1の連結軸部材により接続されてい
ることを特徴とする。
【0007】本ステージ装置においては、前記真空チャ
ンバの前記側面とは別の側面に隣接した外側であって互
いに対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸方向に直角な
方向に第2の移動体を可動とする第2のガイド機構を設
け、少なくとも一方の前記第2のガイド機構には、前記
第2の移動体を前記一軸方向に直角な方向に駆動する第
2の駆動機構を設け、前記第2のガイド機構は、前記第
2の移動体の中央部分を気密状態にて収容すると共に前
記真空チャンバに連通した第2の真空チャンバ導入室を
有し、該第2の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバ
との連通部を通して前記ステージと前記第2の移動体と
が前記一軸方向に平行でかつ前記第1の連結軸部材とは
高さの異なる位置にある共通の第2の連結軸部材により
接続されており、前記ステージに、前記第1の連結軸部
材をスライド可能に支持するために第1の筒状体を設け
ると共に、該第1の筒状体内に第1の静圧軸受を設ける
ことにより、前記ステージを前記一軸方向に直角な方向
に摺動可能とし、前記ステージに更に、前記第2の連結
軸部材をスライド可能に支持するために第2の筒状体を
設けると共に、該第2の筒状体内に第2の静圧軸受を設
けることにより、前記ステージを前記一軸方向にも摺動
可能とすることができる。
ンバの前記側面とは別の側面に隣接した外側であって互
いに対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸方向に直角な
方向に第2の移動体を可動とする第2のガイド機構を設
け、少なくとも一方の前記第2のガイド機構には、前記
第2の移動体を前記一軸方向に直角な方向に駆動する第
2の駆動機構を設け、前記第2のガイド機構は、前記第
2の移動体の中央部分を気密状態にて収容すると共に前
記真空チャンバに連通した第2の真空チャンバ導入室を
有し、該第2の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバ
との連通部を通して前記ステージと前記第2の移動体と
が前記一軸方向に平行でかつ前記第1の連結軸部材とは
高さの異なる位置にある共通の第2の連結軸部材により
接続されており、前記ステージに、前記第1の連結軸部
材をスライド可能に支持するために第1の筒状体を設け
ると共に、該第1の筒状体内に第1の静圧軸受を設ける
ことにより、前記ステージを前記一軸方向に直角な方向
に摺動可能とし、前記ステージに更に、前記第2の連結
軸部材をスライド可能に支持するために第2の筒状体を
設けると共に、該第2の筒状体内に第2の静圧軸受を設
けることにより、前記ステージを前記一軸方向にも摺動
可能とすることができる。
【0008】本ステージ装置においてはまた、前記第
1、第2の静圧軸受の両側にそれぞれ、静圧軸受用の流
体を真空チャンバ外に排出するための第1の流体排気部
を設け、該流体排気部より外側の位置には更に真空排気
用の第1の排気部を設けることが望ましい。
1、第2の静圧軸受の両側にそれぞれ、静圧軸受用の流
体を真空チャンバ外に排出するための第1の流体排気部
を設け、該流体排気部より外側の位置には更に真空排気
用の第1の排気部を設けることが望ましい。
【0009】本ステージ装置においては、前記第1、第
2の駆動機構をそれぞれ、リニアアクチュエータで実現
することができる。
2の駆動機構をそれぞれ、リニアアクチュエータで実現
することができる。
【0010】本ステージ装置においてはまた、前記第
1、第2の駆動機構をそれぞれ、流体圧駆動機構で実現
することができる。
1、第2の駆動機構をそれぞれ、流体圧駆動機構で実現
することができる。
【0011】特に、前記移動体を軸体とした場合、前記
ガイド機構は、前記真空チャンバ導入室の両側に前記軸
体の両側を密封かつスライド可能な状態にて収容可能な
密閉筒状部を有し、該密閉筒状部と前記軸体の端部との
間に流体の出し入れ可能な圧力室が形成されて前記流体
圧駆動機構が構成されており、前記真空チャンバ導入室
と前記圧力室との間の前記密閉筒状部には前記軸体をス
ライド可能に支持する第3の静圧軸受が設けられる。
ガイド機構は、前記真空チャンバ導入室の両側に前記軸
体の両側を密封かつスライド可能な状態にて収容可能な
密閉筒状部を有し、該密閉筒状部と前記軸体の端部との
間に流体の出し入れ可能な圧力室が形成されて前記流体
圧駆動機構が構成されており、前記真空チャンバ導入室
と前記圧力室との間の前記密閉筒状部には前記軸体をス
ライド可能に支持する第3の静圧軸受が設けられる。
【0012】そして、前記第3の静圧軸受の両側にもそ
れぞれ、静圧軸受用の流体をガイド機構外に排出するた
めの第2の流体排気部を設け、前記真空チャンバ導入室
寄りの前記第2の流体排気部と前記真空チャンバ導入室
との間には真空排気用の第2の排気部を設けることが望
ましい。
れぞれ、静圧軸受用の流体をガイド機構外に排出するた
めの第2の流体排気部を設け、前記真空チャンバ導入室
寄りの前記第2の流体排気部と前記真空チャンバ導入室
との間には真空排気用の第2の排気部を設けることが望
ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明によるステージ装置は、真
空チャンバを小型化するために、駆動機構を真空チャン
バ外に配置するようにしている。本発明によるステージ
装置は、X軸方向駆動用のX流体圧駆動機構(以下、流
体圧駆動機構をアクチュエータと呼ぶ)とY軸方向駆動
用のYアクチュエータとを備える。
空チャンバを小型化するために、駆動機構を真空チャン
バ外に配置するようにしている。本発明によるステージ
装置は、X軸方向駆動用のX流体圧駆動機構(以下、流
体圧駆動機構をアクチュエータと呼ぶ)とY軸方向駆動
用のYアクチュエータとを備える。
【0014】図1、図2を参照して、Xアクチュエータ
を持つXガイド機構(第1のガイド機構)について説明
するが、Yアクチュエータを持つYガイド機構(第2の
ガイド機構)もまったく同じ構成である。
を持つXガイド機構(第1のガイド機構)について説明
するが、Yアクチュエータを持つYガイド機構(第2の
ガイド機構)もまったく同じ構成である。
【0015】図1において、Xアクチュエータは、軸体
による可動ロッド1と、可動ロッド1の両端面を加圧す
るための圧力室2a、2bと、圧力室2a、2bの内側
位置にて可動ロッド1を非接触で支持案内する静圧軸受
3a、3bとから成る。
による可動ロッド1と、可動ロッド1の両端面を加圧す
るための圧力室2a、2bと、圧力室2a、2bの内側
位置にて可動ロッド1を非接触で支持案内する静圧軸受
3a、3bとから成る。
【0016】具体的には、Xガイド機構は、可動ロッド
1の中央部分を気密状態にて収容すると共に後述する真
空チャンバに連通する第1の真空チャンバ導入室6を有
する。真空チャンバ導入室6の両側には可動ロッド1の
両側を密封かつスライド可能な状態にて収容可能な密閉
筒状部9a、9bを有し、これらの密閉筒状部9a、9
bと可動ロッド1の端部との間に圧縮空気の出し入れ可
能な圧力室2a、2bが形成されてXアクチュエータが
構成されている。そして、真空チャンバ導入室6と圧力
室2aとの間の密閉筒状部9aには可動ロッド1を浮上
状態にてスライド可能に支持する静圧軸受3a(第3の
静圧軸受)が設けられている。
1の中央部分を気密状態にて収容すると共に後述する真
空チャンバに連通する第1の真空チャンバ導入室6を有
する。真空チャンバ導入室6の両側には可動ロッド1の
両側を密封かつスライド可能な状態にて収容可能な密閉
筒状部9a、9bを有し、これらの密閉筒状部9a、9
bと可動ロッド1の端部との間に圧縮空気の出し入れ可
能な圧力室2a、2bが形成されてXアクチュエータが
構成されている。そして、真空チャンバ導入室6と圧力
室2aとの間の密閉筒状部9aには可動ロッド1を浮上
状態にてスライド可能に支持する静圧軸受3a(第3の
静圧軸受)が設けられている。
【0017】可動ロッド1の断面形状は、円形、多角形
のいずれでも良いが、静圧軸受を設けることを考慮して
四角形が好ましい。この場合、静圧軸受は四角形のそれ
ぞれの面、すなわち4箇所に設けられる。
のいずれでも良いが、静圧軸受を設けることを考慮して
四角形が好ましい。この場合、静圧軸受は四角形のそれ
ぞれの面、すなわち4箇所に設けられる。
【0018】図2をも参照して、静圧軸受3aの両側に
はそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気をXガイド機構外に
排出するための流体排気部(第2の流体排気部)5aを
設け、真空チャンバ導入室6寄りの流体排気部5aと真
空チャンバ導入室6との間には真空排気用の排気部(第
2の排気部)7aを設けている。静圧軸受3bの両側に
もそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気をXガイド機構外に
排出するための流体排気部(第2の流体排気部)5bを
設け、真空チャンバ導入室6寄りの流体排気部5bと真
空チャンバ導入室6との間には真空排気用の排気部(第
2の排気部)7bを設けている。流体排気部5a、5b
は圧力室2a、2bからの漏れ空気及び静圧軸受3a、
3bからの圧縮空気を排出するためのものである。一
方、排気部7a、7bは、後述する真空チャンバ内への
空気流入を極力無くし、真空チャンバ排気用ポンプの容
量が、通常必要とされる容量を越えないようにするため
のものである。
はそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気をXガイド機構外に
排出するための流体排気部(第2の流体排気部)5aを
設け、真空チャンバ導入室6寄りの流体排気部5aと真
空チャンバ導入室6との間には真空排気用の排気部(第
2の排気部)7aを設けている。静圧軸受3bの両側に
もそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気をXガイド機構外に
排出するための流体排気部(第2の流体排気部)5bを
設け、真空チャンバ導入室6寄りの流体排気部5bと真
空チャンバ導入室6との間には真空排気用の排気部(第
2の排気部)7bを設けている。流体排気部5a、5b
は圧力室2a、2bからの漏れ空気及び静圧軸受3a、
3bからの圧縮空気を排出するためのものである。一
方、排気部7a、7bは、後述する真空チャンバ内への
空気流入を極力無くし、真空チャンバ排気用ポンプの容
量が、通常必要とされる容量を越えないようにするため
のものである。
【0019】このために、流体排気部5a、5bはそれ
ぞれ、密閉筒状部9a、9bの内壁に周方向に溝を設
け、これらの溝の1箇所あるいは複数箇所に排気用の通
路を形成して接続し、この通路から空気配管を介して大
気中へ排気を行う。排気部7a、7bも同様に、密閉筒
状部9a、9bの内壁に周方向に溝を設け、これらの溝
の1箇所あるいは複数箇所に排気用の通路を形成して接
続し、この通路に配管を介して真空引き用のポンプが接
続される。
ぞれ、密閉筒状部9a、9bの内壁に周方向に溝を設
け、これらの溝の1箇所あるいは複数箇所に排気用の通
路を形成して接続し、この通路から空気配管を介して大
気中へ排気を行う。排気部7a、7bも同様に、密閉筒
状部9a、9bの内壁に周方向に溝を設け、これらの溝
の1箇所あるいは複数箇所に排気用の通路を形成して接
続し、この通路に配管を介して真空引き用のポンプが接
続される。
【0020】圧力室2a、2bにはそれぞれサーボ弁4
a、4bを介して圧縮空気供給源が接続される。図1の
サーボ弁4a、4bは、圧縮空気供給源と圧力室2a、
2bとを遮断した状態を示している。
a、4bを介して圧縮空気供給源が接続される。図1の
サーボ弁4a、4bは、圧縮空気供給源と圧力室2a、
2bとを遮断した状態を示している。
【0021】上記の構成にて静圧軸受3a、3bに圧縮
空気を供給すると、可動ロッド1は密閉筒状部9a、9
bの内壁からわずかに浮上する。ここで、例えばサーボ
弁4aを圧縮空気供給側(図1中、左側)、サーボ弁4
bを大気開放側(図1中、右側)にすると、軸端面に受
圧した可動ロッド1はピストンとして作用して図1中右
方向に移動する。このようにしてサーボ弁4a、4bの
開度を図示しない制御装置によって制御することによ
り、可動ロッド1を任意の位置に移動させることができ
る。
空気を供給すると、可動ロッド1は密閉筒状部9a、9
bの内壁からわずかに浮上する。ここで、例えばサーボ
弁4aを圧縮空気供給側(図1中、左側)、サーボ弁4
bを大気開放側(図1中、右側)にすると、軸端面に受
圧した可動ロッド1はピストンとして作用して図1中右
方向に移動する。このようにしてサーボ弁4a、4bの
開度を図示しない制御装置によって制御することによ
り、可動ロッド1を任意の位置に移動させることができ
る。
【0022】なお、圧縮空気によるアクチュエータに代
えて、窒素ガスのような流体によるアクチュエータを使
用しても良く、リニアモータの原理に基づくリニアアク
チュエータのような駆動機構を用いても良い。リニアア
クチュエータの場合、図1に示される圧力室は不要であ
り、可動ロッド1の少なくとも一端側をシールした状態
で密閉筒状部から露出させ、この露出部をリニアアクチ
ュエータで駆動するようにすれば良い。
えて、窒素ガスのような流体によるアクチュエータを使
用しても良く、リニアモータの原理に基づくリニアアク
チュエータのような駆動機構を用いても良い。リニアア
クチュエータの場合、図1に示される圧力室は不要であ
り、可動ロッド1の少なくとも一端側をシールした状態
で密閉筒状部から露出させ、この露出部をリニアアクチ
ュエータで駆動するようにすれば良い。
【0023】図3、図4を参照して、上記の構成による
Xガイド機構、Yガイド機構を備えて真空チャンバ内で
ステージをX軸方向、Y軸方向に駆動可能としたX−Y
ステージ装置について説明する。
Xガイド機構、Yガイド機構を備えて真空チャンバ内で
ステージをX軸方向、Y軸方向に駆動可能としたX−Y
ステージ装置について説明する。
【0024】四角形の平面形状を有する真空チャンバ1
0の対向し合う側面に隣接した外側であって互いに対向
し合う位置にそれぞれ、X軸方向に可動ロッド1Xを可
動とするXガイド機構11を設けている。前に述べたよ
うに、Xガイド機構11にはそれぞれ、可動ロッド1X
をX軸方向に駆動するXアクチュエータが設けられてい
る。Xガイド機構11は、可動ロッド1Xの中央部分を
気密状態にて収容すると共に、真空チャンバ10に連通
した真空チャンバ導入室6Xを有する。真空チャンバ導
入室6Xと真空チャンバ10との連通部を通してフレー
ム17と2つの可動ロッド1XとがX軸方向に直角な共
通のX連結軸部材(第1の連結軸部材)により接続され
ている。この連通部のX軸方向の長さは、可動ロッド1
Xの可動範囲を越える値にする必要がある。
0の対向し合う側面に隣接した外側であって互いに対向
し合う位置にそれぞれ、X軸方向に可動ロッド1Xを可
動とするXガイド機構11を設けている。前に述べたよ
うに、Xガイド機構11にはそれぞれ、可動ロッド1X
をX軸方向に駆動するXアクチュエータが設けられてい
る。Xガイド機構11は、可動ロッド1Xの中央部分を
気密状態にて収容すると共に、真空チャンバ10に連通
した真空チャンバ導入室6Xを有する。真空チャンバ導
入室6Xと真空チャンバ10との連通部を通してフレー
ム17と2つの可動ロッド1XとがX軸方向に直角な共
通のX連結軸部材(第1の連結軸部材)により接続され
ている。この連通部のX軸方向の長さは、可動ロッド1
Xの可動範囲を越える値にする必要がある。
【0025】X連結軸部材は、可動ロッド1Xの中央部
分に一端が固定されたジョイント13Xと、このジョイ
ント13Xの他端に固定された可動プレート14Xと、
2つの可動プレート14Xの間に架け渡された2本のガ
イドロッド15Xとを含む。フレーム17のY軸方向に
平行な両側には、X連結軸部材における2本のガイドロ
ッド15Xをスライド可能に支持するために筒状体(第
1の筒状体)19Yを設けると共に、この筒状体19Y
内に静圧軸受(第1の静圧軸受)18Yを設けることに
より、フレーム17をY軸方向に摺動可能としている。
分に一端が固定されたジョイント13Xと、このジョイ
ント13Xの他端に固定された可動プレート14Xと、
2つの可動プレート14Xの間に架け渡された2本のガ
イドロッド15Xとを含む。フレーム17のY軸方向に
平行な両側には、X連結軸部材における2本のガイドロ
ッド15Xをスライド可能に支持するために筒状体(第
1の筒状体)19Yを設けると共に、この筒状体19Y
内に静圧軸受(第1の静圧軸受)18Yを設けることに
より、フレーム17をY軸方向に摺動可能としている。
【0026】上記の真空チャンバ10の側面とは別の真
空チャンバ10の側面に隣接した外側であって互いに対
向し合う位置にそれぞれ、X軸方向に直角なY軸方向に
可動ロッド1Yを可動とするYガイド機構(第2のガイ
ド機構)12を設けている。Yガイド機構12には、可
動ロッド1YをY軸方向に駆動するYアクチュエータが
設けられている。Yガイド機構12は、可動ロッド1Y
の中央部分を気密状態にて収容すると共に真空チャンバ
10に連通した真空チャンバ導入室6Y(第2の真空チ
ャンバ導入室)を有する。真空チャンバ導入室6Yと真
空チャンバ10との連通部を通してフレーム17と2つ
の可動ロッド1YとがX軸方向に平行でかつ上記のX連
結軸部材とは高さの異なる位置(図4参照)にある共通
のY連結軸部材(第2の連結軸部材)により接続されて
いる。真空チャンバ導入室6Yの連通部のY軸方向の長
さも、可動ロッド1Yの可動範囲を越える値にする必要
がある。
空チャンバ10の側面に隣接した外側であって互いに対
向し合う位置にそれぞれ、X軸方向に直角なY軸方向に
可動ロッド1Yを可動とするYガイド機構(第2のガイ
ド機構)12を設けている。Yガイド機構12には、可
動ロッド1YをY軸方向に駆動するYアクチュエータが
設けられている。Yガイド機構12は、可動ロッド1Y
の中央部分を気密状態にて収容すると共に真空チャンバ
10に連通した真空チャンバ導入室6Y(第2の真空チ
ャンバ導入室)を有する。真空チャンバ導入室6Yと真
空チャンバ10との連通部を通してフレーム17と2つ
の可動ロッド1YとがX軸方向に平行でかつ上記のX連
結軸部材とは高さの異なる位置(図4参照)にある共通
のY連結軸部材(第2の連結軸部材)により接続されて
いる。真空チャンバ導入室6Yの連通部のY軸方向の長
さも、可動ロッド1Yの可動範囲を越える値にする必要
がある。
【0027】Y連結軸部材は、可動ロッド1Yの中央部
分に一端が固定されたジョイント13Yと、このジョイ
ント13Yの他端に固定された可動プレート14Yと、
2つの可動プレート14Yの間に架け渡された2本のガ
イドロッド15Yとを含む。フレーム17のX軸方向に
平行な両側には、Y連結軸部材における2本のガイドロ
ッド15Yをスライド可能に支持するために筒状体(第
2の筒状体)19Xを設けると共に、この筒状体19X
内に静圧軸受(第2の静圧軸受)18Xを設けることに
より、フレーム17をX軸方向に摺動可能としている。
分に一端が固定されたジョイント13Yと、このジョイ
ント13Yの他端に固定された可動プレート14Yと、
2つの可動プレート14Yの間に架け渡された2本のガ
イドロッド15Yとを含む。フレーム17のX軸方向に
平行な両側には、Y連結軸部材における2本のガイドロ
ッド15Yをスライド可能に支持するために筒状体(第
2の筒状体)19Xを設けると共に、この筒状体19X
内に静圧軸受(第2の静圧軸受)18Xを設けることに
より、フレーム17をX軸方向に摺動可能としている。
【0028】図4に示されるように、静圧軸受18Xの
両側にはそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気を真空チャン
バ10外に排出するための流体排気部(第1の流体排気
部)21aを設け、流体排気部21aと真空チャンバ1
0内部との間には真空排気用の排気部(第1の排気部)
22aを設けている。図示は省略しているが、静圧軸受
18Yの両側にもそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気を真
空チャンバ10外に排出するための流体排気部(第1の
流体排気部)を設け、流体排気部と真空チャンバ10内
部との間には真空排気用の排気部(第1の排気部)を設
けている。これらの流体排気部、真空排気用の排気部の
構造及び使用目的は前に述べた流体排気部5a、5b、
排気部7a、7bと同じである。なお、フレーム17の
周囲の上記の静圧軸受、流体排気部、排気部は、フレキ
シブル配管を介して真空チャンバ10外の配管に接続さ
れる。また、フレーム17の上にウェハテーブル16が
固定されてステージを構成している。
両側にはそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気を真空チャン
バ10外に排出するための流体排気部(第1の流体排気
部)21aを設け、流体排気部21aと真空チャンバ1
0内部との間には真空排気用の排気部(第1の排気部)
22aを設けている。図示は省略しているが、静圧軸受
18Yの両側にもそれぞれ、静圧軸受用の圧縮空気を真
空チャンバ10外に排出するための流体排気部(第1の
流体排気部)を設け、流体排気部と真空チャンバ10内
部との間には真空排気用の排気部(第1の排気部)を設
けている。これらの流体排気部、真空排気用の排気部の
構造及び使用目的は前に述べた流体排気部5a、5b、
排気部7a、7bと同じである。なお、フレーム17の
周囲の上記の静圧軸受、流体排気部、排気部は、フレキ
シブル配管を介して真空チャンバ10外の配管に接続さ
れる。また、フレーム17の上にウェハテーブル16が
固定されてステージを構成している。
【0029】上記の構成において、フレーム17を支持
案内する静圧軸受18X、18Yに圧縮空気を供給する
とフレーム17もわずかに浮上する。ここで、例えばX
アクチュエータの可動ロッド1Xを移動させた場合、ウ
ェハテーブル16を搭載しているフレーム17はXガイ
ドロッド15XによりX軸方向に押され、Yガイドロッ
ド15Yに沿って移動する。一方、Yアクチュエータの
可動ロッド1Yを移動させた場合、フレーム17はYガ
イドロッド15Yによって押され、Xガイドロッド15
Xに沿って移動する。
案内する静圧軸受18X、18Yに圧縮空気を供給する
とフレーム17もわずかに浮上する。ここで、例えばX
アクチュエータの可動ロッド1Xを移動させた場合、ウ
ェハテーブル16を搭載しているフレーム17はXガイ
ドロッド15XによりX軸方向に押され、Yガイドロッ
ド15Yに沿って移動する。一方、Yアクチュエータの
可動ロッド1Yを移動させた場合、フレーム17はYガ
イドロッド15Yによって押され、Xガイドロッド15
Xに沿って移動する。
【0030】上記の形態では、X軸方向及びY軸方向に
可動のステージ装置について説明したが、本発明はX軸
方向、Y軸方向の一方に可動のステージ装置にも適用さ
れる。この場合、真空チャンバ内の静圧軸受は不要であ
る。また、一方向に同じアクチュエータを2組用いてい
るが、1組はアクチュエータの無いガイドのみの構成で
も可能である。
可動のステージ装置について説明したが、本発明はX軸
方向、Y軸方向の一方に可動のステージ装置にも適用さ
れる。この場合、真空チャンバ内の静圧軸受は不要であ
る。また、一方向に同じアクチュエータを2組用いてい
るが、1組はアクチュエータの無いガイドのみの構成で
も可能である。
【0031】
【発明の効果】本発明によるステージ装置は、可動部分
が非接触で案内され、アクチュエータも非接触方式を採
ることができるため、これらの間の摩擦に起因する問題
点、材料摩耗、発塵、寿命低下等の問題点を解消でき、
摩擦抵抗が無いため高速、高精度な位置決めを行うこと
ができる。
が非接触で案内され、アクチュエータも非接触方式を採
ることができるため、これらの間の摩擦に起因する問題
点、材料摩耗、発塵、寿命低下等の問題点を解消でき、
摩擦抵抗が無いため高速、高精度な位置決めを行うこと
ができる。
【0032】また、真空チャンバ導入室内への漏れ空気
流量及び真空チャンバ内の静圧軸受案内部からの漏れ空
気流量を、真空チャンバ用の真空ポンプの排気容量を越
えない範囲に制限できる。
流量及び真空チャンバ内の静圧軸受案内部からの漏れ空
気流量を、真空チャンバ用の真空ポンプの排気容量を越
えない範囲に制限できる。
【0033】更に、真空チャンバ内が案内部のみとなる
ので、真空チャンバを小型化できる。これらのことによ
り、組立調整時(真空チャンバ内大気圧)と稼動時(真
空チャンバ内真空)のチャンバ変形量を小さくし、テー
ブル位置測長計の誤差を小さくできるため更に高精度化
できる。また、気圧変化によるチャンバ変形も小さくな
り高精度化できる。
ので、真空チャンバを小型化できる。これらのことによ
り、組立調整時(真空チャンバ内大気圧)と稼動時(真
空チャンバ内真空)のチャンバ変形量を小さくし、テー
ブル位置測長計の誤差を小さくできるため更に高精度化
できる。また、気圧変化によるチャンバ変形も小さくな
り高精度化できる。
【図1】本発明に使用されるXアクチュエータを備えた
Xガイド機構の構成を説明するための図である。
Xガイド機構の構成を説明するための図である。
【図2】図1に示された静圧軸受とそれに隣接して設置
される流体排気部、排気部との関係を説明するための図
である。
される流体排気部、排気部との関係を説明するための図
である。
【図3】図1のXガイド機構と、同じ構成のYガイド機
構とを備えた本発明によるステージ装置の実施の形態を
示した図である。
構とを備えた本発明によるステージ装置の実施の形態を
示した図である。
【図4】図3のステージ装置の線A−Aによる断面図で
ある。
ある。
1、1X 可動ロッド 2a、2b 圧力室 3a、3b、18X、18Y 静圧軸受 4a、4b サーボ弁 5a、5b、21a 流体排気部 6、6X、6Y 真空チャンバ導入室 7a、7b、22a 排気部 9a、9b 密閉筒状部 13X、13Y ジョイント 14X、14Y 可動プレート 15X、15Y ガイドロッド 16 テーブル 17 フレーム 19X、19Y 筒状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F078 CA08 CB09 CB16 CC11 3J102 AA02 BA05 BA13 CA19 EA02 EA06 EA22 GA01 GA19 GA20 5F046 CC01 CC02 CC03 CC18
Claims (7)
- 【請求項1】 真空チャンバ内でステージを少なくとも
一軸方向に可動としたステージ装置において、 前記真空チャンバの側面に隣接した外側であって互いに
対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸方向に第1の移動
体を可動とする第1のガイド機構を設け、 少なくとも一方の前記第1のガイド機構には、前記第1
の移動体を前記一軸方向に駆動する第1の駆動機構を設
け、 前記第1のガイド機構は、前記第1の移動体の中央部分
を気密状態にて収容すると共に前記真空チャンバに連通
した第1の真空チャンバ導入室を有し、 該第1の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバとの連
通部を通して前記ステージと前記第1の移動体とが前記
一軸方向に直角な共通の第1の連結軸部材により接続さ
れていることを特徴とするステージ装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のステージ装置において、 前記真空チャンバの前記側面とは別の側面に隣接した外
側であって互いに対向し合う位置にそれぞれ、前記一軸
方向に直角な方向に第2の移動体を可動とする第2のガ
イド機構を設け、 少なくとも一方の前記第2のガイド機構には、前記第2
の移動体を前記一軸方向に直角な方向に駆動する第2の
駆動機構を設け、 前記第2のガイド機構は、前記第2の移動体の中央部分
を気密状態にて収容すると共に前記真空チャンバに連通
した第2の真空チャンバ導入室を有し、 該第2の真空チャンバ導入室と前記真空チャンバとの連
通部を通して前記ステージと前記第2の移動体とが前記
一軸方向に平行でかつ前記第1の連結軸部材とは高さの
異なる位置にある共通の第2の連結軸部材により接続さ
れており、 前記ステージに、前記第1の連結軸部材をスライド可能
に支持するために第1の筒状体を設けると共に、該第1
の筒状体内に第1の静圧軸受を設けることにより、前記
ステージを前記一軸方向に直角な方向に摺動可能とし、 前記ステージに更に、前記第2の連結軸部材をスライド
可能に支持するために第2の筒状体を設けると共に、該
第2の筒状体内に第2の静圧軸受を設けることにより、
前記ステージを前記一軸方向にも摺動可能としたことを
特徴とするステージ装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のステージ装置において、
前記第1、第2の静圧軸受の両側にはそれぞれ、静圧軸
受用の流体を真空チャンバ外に排出するための第1の流
体排気部を設け、該流体排気部より外側の位置には更に
真空排気用の第1の排気部を設けたことを特徴とするス
テージ装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のステージ装置において、
前記第1、第2の駆動機構はそれぞれ、駆動源としてリ
ニアアクチュエータを備えていることを特徴とするステ
ージ装置。 - 【請求項5】 請求項3記載のステージ装置において、
前記第1、第2の駆動機構はそれぞれ、駆動源として流
体圧駆動機構を備えていることを特徴とするステージ装
置。 - 【請求項6】 請求項5記載のステージ装置において、
前記移動体は軸体であり、前記ガイド機構は、前記真空
チャンバ導入室の両側に前記軸体の両側を密封かつスラ
イド可能な状態にて収容可能な密閉筒状部を有し、該密
閉筒状部と前記軸体の端部との間に流体の出し入れ可能
な圧力室が形成されて前記流体圧駆動機構が構成されて
おり、前記真空チャンバ導入室と前記圧力室との間の前
記密閉筒状部には前記軸体をスライド可能に支持する第
3の静圧軸受が設けられていることを特徴とするステー
ジ装置。 - 【請求項7】 請求項6記載のステージ装置において、
前記第3の静圧軸受の両側にはそれぞれ、静圧軸受用の
流体をガイド機構外に排出するための第2の流体排気部
を設け、前記真空チャンバ導入室寄りの前記第2の流体
排気部と前記真空チャンバ導入室との間には真空排気用
の第2の排気部を設けたことを特徴とするステージ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000298564A JP2002107479A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | ステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000298564A JP2002107479A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | ステージ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002107479A true JP2002107479A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=18780506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000298564A Withdrawn JP2002107479A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | ステージ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002107479A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004349289A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Canon Inc | 移動案内装置及びそれを用いた露光装置 |
JP2005268293A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Psc Kk | 微小移動機構 |
JP2006309654A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Psc Kk | 気体制御回転移動装置及び気体制御アクチュエータ |
JP2011522397A (ja) * | 2008-04-25 | 2011-07-28 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 真空内使用のためのロボット |
CN108877871A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-23 | 天津大学 | 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000298564A patent/JP2002107479A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004349289A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Canon Inc | 移動案内装置及びそれを用いた露光装置 |
JP4500507B2 (ja) * | 2003-05-20 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 移動案内装置及びそれを用いた露光装置 |
JP2005268293A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Psc Kk | 微小移動機構 |
JP2006309654A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Psc Kk | 気体制御回転移動装置及び気体制御アクチュエータ |
JP2011522397A (ja) * | 2008-04-25 | 2011-07-28 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 真空内使用のためのロボット |
US8614786B2 (en) | 2008-04-25 | 2013-12-24 | Asml Netherlands B.V. | Robot for in-vacuum use |
CN108877871A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-23 | 天津大学 | 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台 |
CN108877871B (zh) * | 2018-04-12 | 2020-10-02 | 天津大学 | 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |