WO2020044685A1

WO2020044685A1 - Stage device

Info

Publication number: WO2020044685A1
Application number: PCT/JP2019/020883
Authority: WO
Inventors: 達矢吉田
Original assignee: 住友重機械工業株式会社
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-03-05
Also published as: TWI821323B; TW202009094A; JPWO2020044685A1; JP7328975B2

Abstract

A stage device 100 comprises: a slider 10 for air-servo driving; a first guide 12 that guides first-direction movement of the slider 10; an actuator 14 that drives the first guide 12 in a second direction; and a second guide 16 that guides the second-direction movement of the first guide 12.

Description

ステージ装置Stage equipment

　本発明は、ステージ装置に関する。 The present invention relates to a stage device.

　対象物を第１方向と、第１方向に直交する第２方向に位置決めするためのステージ装置が知られている。従来では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のガイドがいずれも１つずつであるスタックタイプと呼ばれるステージ装置が提案されている（例えば特許文献１）。ステージ A stage device for positioning an object in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction is known. Conventionally, there has been proposed a stage device called a stack type in which each of the guides in the X-axis direction and the Y-axis direction is one (for example, Patent Document 1).

特開平５－５７５５８号公報JP-A-5-57558

　特許文献１に記載されるステージ装置では、リニアモータによりステージを駆動しているため、リニアモータのコイルが発する熱がステージひいてはステージに載置される対象物に伝わり、対象物が熱の影響を受けるおそれがある。 In the stage device described in Patent Document 1, since the stage is driven by the linear motor, heat generated by the coil of the linear motor is transmitted to the stage and eventually to the object mounted on the stage, and the object is affected by the heat. May be affected.

　また、ステージ装置では、高い設計自由度を確保したいという要望も当然ながらある。当然 Naturally, there is also a demand for securing a high degree of freedom in designing stage devices.

　本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物が熱の影響を受けにくく、かつ、設計自由度の高いステージ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a stage device in which an object is hardly affected by heat and which has a high degree of design freedom.

　上記課題を解決するために、本発明のある態様のステージ装置は、エアサーボ駆動のスライダと、スライダの第１方向の移動を案内する第１ガイドと、第１ガイドを第２方向に駆動するアクチュエータと、第１ガイドの第２方向の移動を案内する第２ガイドと、を備える。 In order to solve the above problems, a stage device according to an aspect of the present invention includes a slider driven by an air servo, a first guide for guiding the slider in a first direction, and an actuator for driving the first guide in a second direction. And a second guide for guiding the movement of the first guide in the second direction.

　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Note that any combination of the above-described components, and any replacement of the components and expressions of the present invention between apparatuses, methods, systems, and the like are also effective as embodiments of the present invention.

　本発明によれば、対象物が熱の影響を受けにくく、かつ、設計自由度の高いステージ装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a stage device that is less likely to be affected by heat and has a high degree of design freedom.

実施の形態に係るステージ装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing the stage device concerning an embodiment. 図１のＸ軸ガイドおよびＸ軸スライダの断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the X-axis guide and the X-axis slider in FIG. 1. 図２のＡ－Ａ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2. 図１のステージ装置の断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the stage device of FIG. 1. 図４のＢ－Ｂ線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4. 制御部の機能および構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions and configurations of a control unit. 変形例に係るステージ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stage device which concerns on a modification.

　以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。同一 Hereinafter, the same or equivalent components, members, and steps shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and the repeated description will be omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. In each of the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiments are omitted.

　図１は、実施の形態に係るステージ装置１００を示す斜視図である。説明の便宜上、図示のように、第１ガイド１２（後述）が延在する第１方向をＸ軸方向、第２ガイド１６（後述）が延在する第２方向をＹ軸方向、両者に直交する方向をＺ軸方向とするＸＹＺ座標系を定める。本実施の形態では、第１方向と第２方向とは直交しているが、これには限定されない。ステージ装置１００は、スタックタイプのＸＹステージと称され、対象物をＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置決めする。 FIG. 1 is a perspective view showing a stage device 100 according to the embodiment. For convenience of explanation, as shown, a first direction in which a first guide 12 (described later) extends is an X-axis direction, a second direction in which a second guide 16 (described later) extends is a Y-axis direction, and both directions are orthogonal to each other. An XYZ coordinate system is defined in which the direction of the movement is the Z-axis direction. In the present embodiment, the first direction is orthogonal to the second direction, but is not limited to this. The stage apparatus 100 is called a stack type XY stage, and positions an object in the X-axis direction and the Y-axis direction.

　ステージ装置１００は、スライダ１０と、第１ガイド１２と、アクチュエータ１４と、２つの第２ガイド１６と、テーブル１８と、制御部３０（図１では不図示）と、を備える。
　以降、Ｚ軸方向において第２ガイド１６に対して第１ガイド１２が設けられる側を上側として説明する。 The stage device 100 includes a slider 10, a first guide 12, an actuator 14, two second guides 16, a table 18, and a control unit 30 (not shown in FIG. 1).
Hereinafter, the side where the first guide 12 is provided with respect to the second guide 16 in the Z-axis direction will be described as the upper side.

　スライダ１０は、後述するようにエアサーボ駆動により、Ｘ軸方向に駆動される。第１ガイド１２は、Ｘ軸方向に細長い長尺状の部材であり、スライダ１０のＸ軸方向の移動を案内する。アクチュエータ１４は、第１ガイド１２をＹ軸方向に駆動する。第２ガイド１６は、第１ガイド１２のＹ軸方向の移動を案内する。 (4) The slider 10 is driven in the X-axis direction by air servo driving as described later. The first guide 12 is an elongated member elongated in the X-axis direction, and guides the movement of the slider 10 in the X-axis direction. The actuator 14 drives the first guide 12 in the Y-axis direction. The second guide 16 guides the movement of the first guide 12 in the Y-axis direction.

　テーブル１８は、スライダ１０に固定される。テーブル１８には、例えば、半導体ウェハなどの加工対象物等が載せられる。第１ガイド１２をＹ軸方向に移動させ、スライダ１０をＸ軸方向に移動させることにより、テーブル１８をＸＹ方向に移動させて対象物をＸＹ方向に位置決めできる。 The table 18 is fixed to the slider 10. An object to be processed such as a semiconductor wafer is placed on the table 18, for example. By moving the first guide 12 in the Y-axis direction and moving the slider 10 in the X-axis direction, the table 18 can be moved in the XY directions to position the object in the XY directions.

　図２は、Ｘ軸方向に直交する平面（すなわちＹＺ平面）で切断したスライダ１０および第１ガイド１２の断面を示す。第１ガイド１２は、底壁３２と、第１側壁３４と、第２側壁３６と、を含む。底壁３２は、Ｘ軸方向に長い平板状の部材であり、２つの主面がＺ軸方向を向くよう設けられる。第１側壁３４は、Ｘ軸方向に長い立壁であり、底壁３２の上面のＹ軸方向における一端に立設する。第２側壁３６は、第１側壁３４と同様、Ｘ軸方向に長い立壁であり、第１側壁３４とＹ軸方向で対向するように底壁３２の上面のＹ軸方向における他端に立設する。第１側壁３４、第２側壁３６はそれぞれ、互いに向かって延び出す第１延出部３４ａ、第２延出部３６ａを有する。つまり、第１側壁３４および第２側壁３６は、Ｌ字形の断面形状を有する。 FIG. 2 shows a cross section of the slider 10 and the first guide 12 taken along a plane orthogonal to the X-axis direction (that is, a YZ plane). The first guide 12 includes a bottom wall 32, a first side wall 34, and a second side wall 36. The bottom wall 32 is a plate-shaped member that is long in the X-axis direction, and is provided such that two main surfaces face the Z-axis direction. The first side wall 34 is a standing wall that is long in the X-axis direction, and stands upright at one end in the Y-axis direction on the upper surface of the bottom wall 32. The second side wall 36 is a standing wall that is long in the X-axis direction, like the first side wall 34, and is erected at the other end of the upper surface of the bottom wall 32 in the Y-axis direction so as to face the first side wall 34 in the Y-axis direction. I do. The first side wall 34 and the second side wall 36 respectively have a first extension 34a and a second extension 36a extending toward each other. That is, the first side wall 34 and the second side wall 36 have an L-shaped cross section.

　スライダ１０は、直方体状の部材であり、第１ガイド１２の内側、すなわち第１側壁３４と第２側壁３６と底壁３２との間に収納される。第１ガイド１２に対向するスライダ１０の各面、すなわち底面１０ａ、第１側面１０ｂ、第２側面１０ｃ、上面１０ｄには、１つまたは複数のエアパッド４０が形成されている。エアパッド４０は、図示しない給気系から供給される高圧の気体を噴出し、第１ガイド１２との間に高圧の気体層を形成する。これにより、スライダ１０は微少な隙間を保って第１ガイド１２から浮上する。 The slider 10 is a rectangular parallelepiped member, and is housed inside the first guide 12, that is, between the first side wall 34, the second side wall 36, and the bottom wall 32. One or more air pads 40 are formed on each surface of the slider 10 facing the first guide 12, that is, on the bottom surface 10a, the first side surface 10b, the second side surface 10c, and the top surface 10d. The air pad 40 ejects a high-pressure gas supplied from an air supply system (not shown), and forms a high-pressure gas layer with the first guide 12. As a result, the slider 10 floats from the first guide 12 while maintaining a small gap.

　第１側壁３４と対向する第１側面１０ｂ、第２側壁３６と対向する第２側面１０ｃには、スライダ１０を駆動するためのエアサーボ室４８が形成されている。すなわち、本実施の形態では、スライダ１０には２つのエアサーボ室４８が形成されている。これにより、スライダ１０のＺ軸周りの回転を制御することができる。 An air servo chamber 48 for driving the slider 10 is formed on the first side surface 10b facing the first side wall 34 and the second side surface 10c facing the second side wall 36. That is, in this embodiment, two air servo chambers 48 are formed in the slider 10. Thereby, rotation of the slider 10 around the Z axis can be controlled.

　スライダ１０の各面には、エアパッド４０を取り囲むように差動排気用の排気溝４２、４４、４６が形成されている。排気溝４２は大気解放されている。なお、排気溝４２は、排気ポンプ（図示せず）に接続されてもよい。排気溝４４、４６はそれぞれ、排気溝内の圧力を低真空圧力レベル、中真空圧力レベルにするための排気ポンプ（図示せず）に接続されており、スライダ１０のエアパッド４０およびエアサーボ室４８から内部空間に供給された圧縮気体を外部に排気する。このように、圧縮気体が第１ガイド１２とスライダ１０との隙間から漏れ出さないようにすることで、ステージ装置１００を真空環境下でも使用可能にすることができる。なお、ステージ装置１００を大気圧環境下で使用する場合には、このような排気溝４２、４４、４６を設ける必要はない。排気 Each surface of the slider 10 is provided with

exhaust grooves

42, 44, 46 for differential exhaust so as to surround the air pad 40. The exhaust groove 42 is open to the atmosphere. Note that the exhaust groove 42 may be connected to an exhaust pump (not shown). The

exhaust grooves

44 and 46 are connected to an exhaust pump (not shown) for setting the pressure in the exhaust grooves to a low vacuum pressure level and a medium vacuum pressure level, respectively, from the air pad 40 and the air servo chamber 48 of the slider 10. The compressed gas supplied to the internal space is exhausted to the outside. As described above, by preventing the compressed gas from leaking from the gap between the first guide 12 and the slider 10, the stage device 100 can be used even in a vacuum environment. When the stage device 100 is used under an atmospheric pressure environment, it is not necessary to provide

such exhaust grooves

42, 44, 46.

　図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。図３を参照して、スライダ１０が第１ガイド１２に対して移動する原理を説明する。ステージ装置１００は、２つの隔壁５６をさらに備える。図３では第１ガイド１２とスライダ１０との隙間や隔壁５６とエアサーボ室４８との隙間を誇張して描いている。実際は例えば、これらの隙間は数ミクロン程度である。 FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. With reference to FIG. 3, the principle of the movement of the slider 10 with respect to the first guide 12 will be described. The stage device 100 further includes two partition walls 56. In FIG. 3, the gap between the first guide 12 and the slider 10 and the gap between the partition 56 and the air servo chamber 48 are exaggerated. In practice, for example, these gaps are on the order of a few microns.

　隔壁５６は、第１ガイド１２に固定され、スライダ１０のエアサーボ室４８をＸ軸方向に関して２つのエアサーボ室４８Ａ、４８Ｂに区画する。２つのエアサーボ室４８Ａ、４８Ｂには、圧縮気体を出入り可能にするための給気系５０Ａ、５０Ｂがそれぞれ接続されている。給気系５０Ａ、５０Ｂは、サーボ弁５２Ａ、５２Ｂと、圧縮気体供給源５４Ａ、５４Ｂと、をそれぞれ含む。 The partition 56 is fixed to the first guide 12 and partitions the air servo chamber 48 of the slider 10 into two

air servo chambers

48A and 48B in the X-axis direction. The two

air servo chambers

48A and 48B are connected to

air supply systems

50A and 50B for allowing compressed gas to enter and exit, respectively. The

air supply systems

50A and 50B include

servo valves

52A and 52B and compressed

gas supply sources

54A and 54B, respectively.

　エアパッド４０に圧縮気体を供給すると、上述のようにスライダ１０が第１ガイド１２に対してわずかに浮上する。この状態で、例えばエアサーボ室４８Ａに圧縮気体を供給するとともに、エアサーボ室４８Ｂから圧縮気体を排出すると、隔壁５６がピストンとして作用して、スライダ１０が図中の左方向に移動する。このようにして、サーボ弁５２Ａ、５２Ｂの開度を制御することによって、スライダ１０を第１ガイド１２に対して任意の位置に移動させることができる。 When the compressed gas is supplied to the air pad 40, the slider 10 slightly floats with respect to the first guide 12 as described above. In this state, for example, when the compressed gas is supplied to the air servo chamber 48A and the compressed gas is discharged from the air servo chamber 48B, the partition wall 56 acts as a piston, and the slider 10 moves to the left in the drawing. By controlling the opening of the

servo valves

52A and 52B in this manner, the slider 10 can be moved to an arbitrary position with respect to the first guide 12.

　なおここでは、スライダ１０に２つのエアサーボ室４８が形成され、各エアサーボ室４８に２つの給気系が接続されている、すなわちスライダ１０に計４つの給気系が接続されているが、これには限定されない。例えば、１つの給気系５０Ａを分岐して２つのエアサーボ室４８Ａに圧縮気体を供給し、１つの５０Ｂを分岐して２つのエアサーボ室４８Ｂに圧縮気体を供給してもよい。また例えば、スライダ１０にエアサーボ室４８が１つのみ形成され、当該エアサーボ室４８を区画したエアサーボ室４８Ａ、４８Ｂに給気系５０Ａ、５０Ｂが接続されてもよい。すなわちスライダ１０に給気系が計２つのみ接続されてもよい。 Here, two air servo chambers 48 are formed in the slider 10, and two air supply systems are connected to each air servo chamber 48, that is, a total of four air supply systems are connected to the slider 10. It is not limited to. For example, one air supply system 50A may be branched to supply compressed gas to two air servo chambers 48A, and one 50B may be branched to supply compressed gas to two air servo chambers 48B. Further, for example, only one air servo chamber 48 may be formed in the slider 10 and the

air supply systems

50A and 50B may be connected to the

air servo chambers

48A and 48B that divide the air servo chamber 48. That is, only two air supply systems may be connected to the slider 10.

　図１に戻り、第２ガイド１６は、第１ガイド１２をＹ軸方向に移動自在に支持する。本実施の形態では、２つの第２ガイド１６は、Ｘ軸方向におけるアクチュエータ１４の両側に、特にＸ軸方向においてアクチュエータ１４との距離が互いに等しくなるように設けられている。第２ガイド１６は、その構成は特に限定しないが、図示の例ではリニアガイドであり、Ｙ軸方向に延在するレール２４と、第１ガイド１２の底壁３２の下面に固定され、第１ガイド１２を支持した状態でレール２４上を走行するブロック２６と、を含む。 Returning to FIG. 1, the second guide 16 supports the first guide 12 so as to be movable in the Y-axis direction. In the present embodiment, the two second guides 16 are provided on both sides of the actuator 14 in the X-axis direction so that the distances from the actuator 14 are particularly equal in the X-axis direction. Although the configuration of the second guide 16 is not particularly limited, in the illustrated example, the second guide 16 is a linear guide, and is fixed to the rail 24 extending in the Y-axis direction and the lower surface of the bottom wall 32 of the first guide 12. And a block 26 that runs on the rail 24 while supporting the guide 12.

　図４は、Ｙ軸方向に直交する平面（すなわちＸＺ平面）で切断したステージ装置１００の断面を示す。図５は、図４のＢ－Ｂ線断面図である。図５では、固定体７２と可動体７０との隙間や隔壁７４とエアサーボ室８０との隙間を誇張して描いている。実際は例えば、これらの隙間は数ミクロン程度である。 FIG. 4 shows a cross section of the stage device 100 cut along a plane orthogonal to the Y-axis direction (ie, an XZ plane). FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. In FIG. 5, the gap between the fixed body 72 and the movable body 70 and the gap between the partition wall 74 and the air servo chamber 80 are exaggerated. In practice, for example, these gaps are on the order of a few microns.

　アクチュエータ１４は、その構成は特に限定しないが、図示の例ではエアサーボアクチュエータであり、可動体７０と、２つの固定体７２と、２つの隔壁７４と、を含む。２つの固定体７２は、Ｙ軸方向に長い立壁であり、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置される。可動体７０は、直方体状の部材であり、２つの固定体７２の間に配置され、第１ガイド１２の底壁３２の下面に固定される。固定体７２に対向する可動体７０の各面、すなわち一方の固定体７２と対向する第１側面７０ａと、他方の固定体７２と対向する第２側面７０ｂには、可動体を駆動するためのエアサーボ室８０が形成されている。 Although the configuration of the actuator 14 is not particularly limited, the actuator 14 is an air servo actuator in the illustrated example, and includes a movable body 70, two fixed bodies 72, and two partition walls 74. The two fixed bodies 72 are standing walls that are long in the Y-axis direction, and are arranged at intervals in the X-axis direction. The movable body 70 is a rectangular parallelepiped member, is disposed between the two fixed bodies 72, and is fixed to the lower surface of the bottom wall 32 of the first guide 12. Each surface of the movable body 70 facing the fixed body 72, that is, a first side face 70a facing one fixed body 72 and a second side face 70b facing the other fixed body 72 are provided for driving the movable body. An air servo chamber 80 is formed.

　隔壁７４は、固定体７２に固定され、可動体７０のエアサーボ室８０をＸ軸方向に関して２つのエアサーボ室８０Ａ、８０Ｂに区画する。２つのエアサーボ室８０Ａ、８０Ｂには、圧縮気体を出入り可能にするための給気系９０Ａ、９０Ｂがそれぞれ接続されている。給気系９０Ａ、９０Ｂは、サーボ弁９２Ａ、９２Ｂと、圧縮気体供給源９４Ａ、９４Ｂと、をそれぞれ含む。なお、可動体７０は、エアサーボ室８０の内面と隔壁７４とが非接触となるように、つまりエアサーボ室８０の内面と隔壁７４との間に隙間が存在するように、第１ガイド１２を介して２つの第２ガイド１６に支持されている。 The partition wall 74 is fixed to the fixed body 72, and partitions the air servo chamber 80 of the movable body 70 into two

air servo chambers

80A and 80B in the X-axis direction. The two

air servo chambers

80A, 80B are connected to

air supply systems

90A, 90B for allowing compressed gas to enter and exit, respectively. The

air supply systems

90A and 90B include

servo valves

92A and 92B and compressed

gas supply sources

94A and 94B, respectively. The movable body 70 is interposed through the first guide 12 so that the inner surface of the air servo chamber 80 does not contact the partition 74, that is, a gap exists between the inner surface of the air servo chamber 80 and the partition 74. Supported by the two second guides 16.

　例えばエアサーボ室８０Ａに圧縮気体を供給するとともに、エアサーボ室８０Ｂから圧縮気体を排出すると、隔壁７４がピストンとして作用して、可動体７０が図中の左方向に移動する。このようにして、サーボ弁９２Ａ、９２Ｂの開度を制御することによって、可動体７０ひいては第１ガイド１２を、Ｙ軸方向に移動させることができる。 For example, when the compressed gas is supplied to the air servo chamber 80A and the compressed gas is discharged from the air servo chamber 80B, the partition wall 74 acts as a piston, and the movable body 70 moves leftward in the drawing. By controlling the opening of the

servo valves

92A and 92B in this manner, the movable body 70 and thus the first guide 12 can be moved in the Y-axis direction.

　なおここでは、可動体７０に２つのエアサーボ室８０が形成され、各エアサーボ室８０に２つの給気系が接続されている、すなわち可動体７０に計４つの給気系が接続されているが、これには限定されない。例えば、１つの給気系９０Ａを分岐して２つのエアサーボ室８０Ａに圧縮気体を供給し、１つの８０Ｂを分岐して２つのエアサーボ室９０Ｂに圧縮気体を供給してもよい。また例えば、可動体７０にエアサーボ室８０が１つのみ形成され、当該エアサーボ室８０を区画したエアサーボ室８０Ａ、８０Ｂに給気系９０Ａ、９０Ｂが接続されてもよい。すなわち可動体７０に給気系が計２つのみ接続されてもよい。 Here, two air servo chambers 80 are formed in the movable body 70, and two air supply systems are connected to each air servo chamber 80, that is, a total of four air supply systems are connected to the movable body 70. , But is not limited to this. For example, one supply system 90A may be branched to supply compressed gas to two air servo chambers 80A, and one 80B may be branched to supply compressed gas to two air servo chambers 90B. Further, for example, only one air servo chamber 80 may be formed in the movable body 70, and the

air supply systems

90A and 90B may be connected to the

air servo chambers

80A and 80B that partition the air servo chamber 80. That is, only two air supply systems may be connected to the movable body 70.

　図６は、制御部３０の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。 FIG. 6 is a block diagram showing the function and configuration of the control unit 30. Each block shown here can be realized by hardware or other elements or mechanical devices such as a CPU (central processing unit) of a computer, and is realized by a computer program or the like in software. The functional blocks realized by their cooperation are drawn. Therefore, it will be understood by those skilled in the art referred to in this specification that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

　制御部３０は、浮上制御部６２と、移動制御部６４と、を含む。浮上制御部６２は、スライダ１０を第１ガイド１２に対して浮上させるべくエアパッド４０から噴出させる圧縮気体の流量を制御する。移動制御部６４は、スライダ１０を移動させるべくエアサーボ室４８に供給する圧縮気体の流量を制御する。また、移動制御部６４は、アクチュエータ１４の可動体７０を移動させるべくエアサーボ室８０に供給する圧縮気体の流量を制御する。 Control unit 30 includes a floating control unit 62 and a movement control unit 64. The flying controller 62 controls the flow rate of the compressed gas ejected from the air pad 40 so that the slider 10 floats with respect to the first guide 12. The movement control unit 64 controls the flow rate of the compressed gas supplied to the air servo chamber 48 to move the slider 10. In addition, the movement control unit 64 controls the flow rate of the compressed gas supplied to the air servo chamber 80 to move the movable body 70 of the actuator 14.

　つづいて、本実施の形態が奏する効果について述べる。ここで、例えばスライダ１０がリニアモータにより駆動される場合、リニアモータのコイルが熱を発し、その熱がスライダ１０、スライダ１０に固定されたテーブル１８、そしてテーブル１８に載置された対象物に伝わりうる。これに対し本実施の形態では、スライダ１０はエアサーボにより駆動される。この場合、熱を発する圧縮気体供給源５４Ａ、５４Ｂをスライダ１０やテーブル１８から遠ざけることができ、その熱がスライダ１０やテーブル１８に伝わるのを抑止できる。すなわち、対象物に伝わる熱を低減できる。一方、アクチュエータ１４とテーブル１８との間には第１ガイド１２が存在しており、仮にアクチュエータ１４が熱を発生させても、その熱はテーブル１８やテーブル１８に載置された対象物には伝わりにくい。そこで本実施の形態では、アクチュエータ１４の構成は特に限定せず、設計の自由度を高めている。つまり、本実施の形態によれば、対象物に伝わる熱を抑えられ、かつ、設計自由度が高いステージ装置を提供できる。 Next, the effects of the present embodiment will be described. Here, for example, when the slider 10 is driven by a linear motor, the coil of the linear motor generates heat, and the heat is applied to the slider 10, the table 18 fixed to the slider 10, and the object mounted on the table 18. Can be transmitted. On the other hand, in the present embodiment, the slider 10 is driven by the air servo. In this case, the compressed

gas supply sources

54A and 54B that generate heat can be kept away from the slider 10 and the table 18, and the transfer of the heat to the slider 10 and the table 18 can be suppressed. That is, heat transmitted to the object can be reduced. On the other hand, the first guide 12 exists between the actuator 14 and the table 18, and even if the actuator 14 generates heat, the heat is transmitted to the table 18 or an object placed on the table 18. Hard to reach. Therefore, in the present embodiment, the configuration of the actuator 14 is not particularly limited, and the degree of freedom in design is increased. That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a stage device that can suppress the heat transmitted to the target object and has a high degree of design freedom.

　また、本実施の形態では、２つの第２ガイド１６はＸ軸方向におけるアクチュエータ１４の両側に設けられる。これにより、第２ガイド１６がＸ軸方向におけるアクチュエータ１４の一方側にのみ設けられる場合と比べ、より安定に、第１ガイド１２をＹ軸方向に移動自在に支持できる。 In the present embodiment, two second guides 16 are provided on both sides of the actuator 14 in the X-axis direction. Thus, the first guide 12 can be supported in a more stable manner in the Y-axis direction as compared with the case where the second guide 16 is provided only on one side of the actuator 14 in the X-axis direction.

　以上、実施の形態に係るステージ装置について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。また、実施の形態同士の組み合わせも可能である。 The stage device according to the embodiment has been described above. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of the components, and that such modifications are also within the scope of the present invention. Further, a combination of the embodiments is also possible.

（変形例１）
　実施の形態では、アクチュエータ１４がエアサーボアクチュエータである場合について説明したが、これには限定されない。アクチュエータ１４は、第１ガイド１２をＹ軸方向に駆動できればよく、例えばリニアモータであっても、ボイスコイルモータであって、回転型のモータとボールネジとを組み合わせたものであってもよい。 (Modification 1)
In the embodiment, the case where the actuator 14 is an air servo actuator has been described, but the present invention is not limited to this. The actuator 14 only needs to drive the first guide 12 in the Y-axis direction. For example, the actuator 14 may be a linear motor or a voice coil motor, and may be a combination of a rotary motor and a ball screw.

（変形例２）
　実施の形態では、第２ガイド１６がリニアガイドである場合について説明したが、これには限定されない。 (Modification 2)
In the embodiment, the case where the second guide 16 is a linear guide has been described, but the present invention is not limited to this.

　第２ガイド１６は例えば、エアガイドであってもよい。図７は、変形例に係るステージ装置１００を示す断面図である。図７は図４に対応する。本変形例では、第２ガイド１６は、Ｙ軸方向に延在するガイド軸１２４と、ガイド軸１２４が挿通された状態でガイド軸１２４に沿って移動可能な筒状の第２スライダ１２６と、を含む。なお、図示の例ではガイド軸１２４が直方体状で第２スライダ１２６が四角筒状であるが、これには限定されず、例えばガイド軸１２４が円柱状で第２スライダ１２６が円筒状であってもよい。 The second guide 16 may be, for example, an air guide. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a stage device 100 according to a modification. FIG. 7 corresponds to FIG. In the present modified example, the second guide 16 includes a guide shaft 124 extending in the Y-axis direction, a cylindrical second slider 126 movable along the guide shaft 124 with the guide shaft 124 inserted, including. In the illustrated example, the guide shaft 124 has a rectangular parallelepiped shape and the second slider 126 has a quadrangular cylindrical shape. However, the present invention is not limited to this. For example, the guide shaft 124 is cylindrical and the second slider 126 is cylindrical. Is also good.

　第２スライダ１２６は、ガイド軸１２４に対して微少な隙間を有し、第２スライダ１２６の内部に設けられたエアパッド（不図示）から圧縮気体を噴出することで、第２スライダ１２６はガイド軸１２４に沿って滑らかに移動可能となっている。 The second slider 126 has a small gap with respect to the guide shaft 124, and ejects a compressed gas from an air pad (not shown) provided inside the second slider 126, so that the second slider 126 It is possible to move smoothly along the line 124.

　また本変形例では、浮上制御部６２はさらに、第２スライダ１２６をガイド軸１２４に対して浮上させるべく第２スライダ１２６の内部に設けられたエアパッドから噴出させる圧縮気体の流量を制御する。 In the present modification, the flying controller 62 further controls the flow rate of the compressed gas ejected from the air pad provided inside the second slider 126 so that the second slider 126 floats with respect to the guide shaft 124.

　ここで、スライダ１０が第１ガイド１２に沿ってＸ軸方向に移動すると、第１ガイド１２に荷重変動が生じて第１ガイド１２がＹ軸方向周りに傾き、アクチュエータ１４の可動体７０に固定体７２周りのモーメントが生じうる。その結果、可動体７０が固定体７２と接触するかじりが生じうる。特に、本変形例では可動体７０が気体の圧力で浮上しているため、可動体７０に固定体７２周りのモーメントが生じると、かじりが生じやすい。 Here, when the slider 10 moves in the X-axis direction along the first guide 12, a load change occurs in the first guide 12, and the first guide 12 tilts around the Y-axis direction, and is fixed to the movable body 70 of the actuator 14. A moment around the body 72 can occur. As a result, galling that the movable body 70 comes into contact with the fixed body 72 may occur. In particular, in the present modification, since the movable body 70 is levitated by the pressure of the gas, when a moment around the fixed body 72 is generated in the movable body 70, the movable body 70 is likely to be galling.

　そこで本変形例では、浮上制御部６２は、スライダ１０が移動することにより第１ガイド１２に生じるであろう荷重変動に対して十分大きな浮上剛性を得られるように、別の言い方をすると荷重変動による第１ガイド１２の沈み込みを抑止または防止できるように、第２スライダ１２６の内部に設けられたエアパッドが噴出する気体の流量を制御する。 Therefore, in the present modification, the flying control unit 62, in other words, performs the load fluctuation so as to obtain a sufficiently large flying rigidity against the load fluctuation that may occur in the first guide 12 due to the movement of the slider 10. The flow rate of the gas ejected from the air pad provided inside the second slider 126 is controlled so that the sinking of the first guide 12 due to the above can be suppressed or prevented.

　具体的には例えば、浮上制御部６２は、アクチュエータ１４に対して第１ガイド１２の一方側にスライダ１０が移動した場合、その一方側の第２ガイド１６の第２スライダ１２６のエアパッドが噴出する気体の流量を増やしてもよく、その他方側の第２ガイド１６の第２スライダ１２６のエアパッドが噴出する気体の流量を減らすあるいは気体の噴出を止めてもよく、またはこれらを併用してもよい。アクチュエータ１４に対して第１ガイド１２の他方側に移動した場合も同様である。 Specifically, for example, when the slider 10 moves to one side of the first guide 12 with respect to the actuator 14, the flying control unit 62 ejects the air pad of the second slider 126 of the second guide 16 on one side. The flow rate of the gas may be increased, the flow rate of the gas ejected from the air pad of the second slider 126 of the second guide 16 on the other side may be reduced, the ejection of the gas may be stopped, or both may be used. . The same applies when the actuator 14 is moved to the other side of the first guide 12.

（変形例３）
　実施の形態では、２つの第２ガイド１６がアクチュエータ１４に対して互いに反対側に位置するように第１ガイド１２に固定される場合について説明したが、これには限定されず、ステージ装置１００は第２ガイド１６を１つだけ備えていても、３以上備えていてもよい。 (Modification 3)
In the embodiment, the case where the two second guides 16 are fixed to the first guide 12 so as to be located on the opposite sides to the actuator 14 has been described. However, the present invention is not limited thereto. Only one second guide 16 may be provided, or three or more may be provided.

　上述した実施の形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。任意 Any combination of the above-described embodiment and modifications is also useful as an embodiment of the present invention. A new embodiment that is created by the combination has the effects of the combined embodiment and the modification. It should also be understood by those skilled in the art that the functions to be fulfilled by the components described in the claims are realized by each component shown in the embodiment and the modification or a combination thereof. .

　本発明は、ステージ装置に利用できる。 The present invention can be used for a stage device.

　１０　スライダ、　１２　第１ガイド、　１４　アクチュエータ、　１６　第２ガイド、　１００　ステージ装置。 {10} slider, {12} first guide, {14} actuator, {16} second guide, {100} stage device.

Claims

　エアサーボ駆動のスライダと、
　前記スライダの第１方向の移動を案内する第１ガイドと、
　前記第１ガイドを第２方向に駆動するアクチュエータと、
　前記第１ガイドの前記第２方向の移動を案内する第２ガイドと、を備えることを特徴とするステージ装置。 An air servo driven slider,
A first guide for guiding movement of the slider in a first direction;
An actuator for driving the first guide in a second direction;
A second guide for guiding the movement of the first guide in the second direction.
　前記第１方向と前記第２方向とが直交していることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。 The stage device according to claim 1, wherein the first direction and the second direction are orthogonal to each other.
　前記第２ガイドは、前記アクチュエータの両側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置。 The stage device according to claim 1, wherein the second guide is provided on both sides of the actuator.
　前記第２ガイドはリニアガイドであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のステージ装置。 4. The stage device according to claim 1, wherein the second guide is a linear guide.