JP2000337377A - ステージ装置 - Google Patents

ステージ装置

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JP2000337377A
JP2000337377A JP11153101A JP15310199A JP2000337377A JP 2000337377 A JP2000337377 A JP 2000337377A JP 11153101 A JP11153101 A JP 11153101A JP 15310199 A JP15310199 A JP 15310199A JP 2000337377 A JP2000337377 A JP 2000337377A
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guided
guide
blowing
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JP11153101A
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Hiromasa Shibata
浩匡 柴田
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Nikon Corp
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    • 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の空気案内軸受では、固定部と可動部と
の間に異物が挟まり、可動部の移動が阻害されてステー
ジ装置が動作不良を起こす可能性がある。 【解決手段】 案内面１５ａを有する固定部１７Ａと、
案内面１５ａに案内される被案内面１５ｂを有しこの被
案内面１５ｂに設けられた吹出孔１５ｃから案内面１５
ａに向けて気体を吹き出すことで案内面１５ａとの間に
空隙を形成する可動部１７Ｂとを有する空気案内軸受に
ついて、可動部１７Ｂに、案内面１５ａ上の異物を吸い
込む異物除去機構２７を設ける。異物除去機構２７を作
動させた状態で可動部１７Ｂを移動させると、案内面１
５ａ上に存在する異物が吸い込まれて除去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工対象物を位置
決めするためのステージ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を製造する露光装置、マス
クや半導体素子等の検査を行う検査装置、不良が発見さ
れた半導体素子等について不良個所を修復するレーザ加
工装置等には、加工対象物を所定位置に移動させて位置
決めするためのステージ装置が具備されている。
【０００３】ステージ装置は、一般に、直交する二方向
（Ｘ，Ｙ方向）にそれぞれ移動可能なＸステージおよび
Ｙステージを備えており、これらをそれぞれ駆動するこ
とで加工対象物をＸＹ平面上のあらゆる場所に配置する
ことができるようになっている。
【０００４】ところで、高速かつ高精度な位置決めを実
現するために、近年では空気案内軸受を用いたステージ
装置が採用されている。このようなステージ装置に用い
られる空気案内軸受は、可動部と固定部との間に一定の
静圧を有する空気の層を形成し、可動部と固定部との間
に空隙を設けることで可能な限り両者間の抵抗を抑える
ようにしたものであり、これによって可動部を高速かつ
円滑に移動できるようになっている。
【０００５】従来の空気案内軸受の構造を図９に示す。
図において、符号１は案内面１ａを有する固定部、２は
固定部１に沿って移動可能な可動部、３は可動部２に対
し圧縮空気を供給する供給源、４は可動部２を駆動する
駆動機構、５は供給源３から可動部２に供給される空気
中の塵を除去するエアクリーナ、６は供給源３から可動
部２に供給される空気の圧力を調整する調圧弁である。
【０００６】可動部２は、供給源３から供給される圧縮
空気を案内面１ａに向けて吹き出すようになっており、
供給源３から可動部２に対して圧縮空気を供給すると、
可動部２が案内面１ａから浮上して一定の静圧を有する
空気の層が形成され、これによって固定部１と可動部２
との間に空隙が生まれる。通常、この空隙の大きさは数
μｍ程度と非常に小さく設定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の空気案内軸受では、固定部１と可動部２との間
の空隙が非常に小さく設定されているため、この空隙に
それ以上に大きな径の異物が挟まれると、可動部の移動
が阻害されてステージ装置が動作不良を起こしたり、軸
受自体を破損に至らしめる可能性がある。
【０００８】このように、空気軸受は異物の侵入に対し
て弱いという問題がある。そこで、従来はステージ装置
を備える上記各装置をクリーン度を高めたチャンバ内に
設置して異物の侵入を防止しているが、例えばウェハの
かけらや装置の機構部等から発生する金属片、チャンバ
内に設置した装置から発生する異物については対処され
ていないのが現状である。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、案内面上の異物を除去することで空気案内軸受
の安定した作動状態を確保することが可能なステージ装
置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する第
１の手段として採用されるステージ装置は、図３に示す
ように、案内面（１５ａ）を有するガイド部材（１７
Ａ）と、案内面（１５ａ）に案内される被案内面（１５
ｂ）を有しこの被案内面（１５ｂ）に設けられた吹出孔
（１５ｃ）から案内面（１５ａ）に向けて気体を吹き出
すことで案内面（１５ａ）との間に空隙を形成する被ガ
イド部材（１７Ｂ）とを有するステージ本体（１５）を
備えており、被ガイド部材（１７Ｂ）には、案内面（１
５ａ）上の異物を吸い込む吸引手段（２７）が設けられ
ることを特徴とする。
【００１１】このステージ装置においては、吸引手段
（２７）を作動させた状態でガイド部材（１７Ａ）に沿
って被ガイド部材（１７Ｂ）を移動させると、案内面
（１５ａ）上に存在する異物が吸引手段（２７）に吸い
込まれて除去される。これにより、被ガイド部材（１７
Ｂ）の移動が異物に阻まれることなく円滑に行えるよう
になる。
【００１２】上記の課題を解決する第２の手段として採
用されるステージ装置は、図５に示すように、案内面
（１５ａ）を有するガイド部材（１７Ａ）と、案内面
（１５ａ）に案内される被案内面（１５ｂ）を有しこの
被案内面（１５ｂ）に設けられた第１の吹出孔（１５
ｃ）から案内面（１５ｃ）に向けて気体を吹き出すこと
で案内面（１５ａ）との間に空隙を形成する被ガイド部
材（１７Ｂ）とを有するステージ本体（１５）を備えて
おり、被ガイド部材（１７Ｂ）には、案内面（１５ａ）
に向けて気体を吹き出して案内面（１５ａ）上の異物を
吹き飛ばす吹出手段（３５）が設けられることを特徴と
している。
【００１３】このステージ装置においては、吹出手段
（３５）を作動させた状態でガイド部材（１７Ａ）に沿
って被ガイド部材（１７Ｂ）を移動させると、案内面
（１５ａ）上に存在する異物が吹出手段（３５）によっ
て吹き飛ばされる。これにより、被ガイド部材（１７
Ｂ）の移動が異物に阻まれることなく円滑に行えるよう
になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係るステージ装置の第１
実施形態を図１ないし図４に示して説明する。図１は本
発明のステージ装置を採用したレーザ加工装置を示して
いる。レーザ加工装置は、レーザ光を集光させて微細加
工を行う装置であり、半導体素子の製造プロセスにおい
ては特にヒューズ（冗長回路）を切断する際に用いられ
る。図において、符号１０はレーザ発生装置、１１は反
射鏡、１２は対物レンズ、１３は加工対象物としてのウ
ェハＷを載置するウェハステージ、１４はウェハステー
ジ１３上に載置されたウェハＷを直交する二方向すなわ
ち図中に示すＸ，Ｙ方向に移動させるＸＹステージ（ス
テージ装置）である。これらの各構成要素はすべてチャ
ンバＣ内に収納されている。
【００１５】レーザ発生装置１０には半導体レーザ励起
固体レーザが採用されており、レーザ発生装置１０から
射出されたレーザ光は、図示しない光量調整機構、ビー
ム径調整機構等を経たのち反射鏡１１によって反射さ
れ、対物レンズ１２を通じてウェハＷの表面に照射され
るようになっている。
【００１６】ＸＹステージ１４は、ウェハステージ１３
上のウェハＷを±Ｘ方向に案内する第１の空気案内軸受
（ステージ本体）１５と、ウェハＷを±Ｙ方向に案内す
る第２の空気案内軸受（ステージ本体）１６とを備えて
いる。
【００１７】第１の空気案内軸受１５は、Ｘ方向に延在
する案内面１５ａを有する固定部（ガイド部材）１７Ａ
と、案内面１５ａに案内される被案内面１５ｂ（図１で
は図示略）を有し案内面１５ａに沿って±Ｘ方向に移動
自在に支持された可動部（被ガイド部材）１７Ｂと、可
動部１７Ｂを±Ｘ方向に駆動するリニアモータ１８とを
備えている。
【００１８】固定部１７Ａは平行に離間する２本のレー
ル１９，１９を有し、これら２本のレール１９，１９を
Ｘ方向に向けて定盤Ｂ上に固定されており、案内面１５
ａは各レール１９の上面とこれに隣り合う外側面に形成
されている。
【００１９】可動部１７Ｂはレール１９，１９を両側方
から抱き込むようにして固定部１７Ａと組み合わされて
いる。被案内面１５ｂは案内面１５ａと向き合うように
可動部１７Ｂの下面に形成されており、さらに被案内面
１５ｂには後述する圧縮空気供給機構２３から供給され
る圧縮空気を案内面１５ａに向けて吹き出す吹出孔（第
１の吹出孔、図１では図示略）１５ｃが設けられてい
る。
【００２０】リニアモータ１８は、固定部１７Ａに固定
された固定子１８Ａと、可動部１７Ｂに固定された可動
部１８Ｂとを備えている。固定子１８Ａはレール１９，
１９間に固定され、可動子１８ＢはＸ方向に延在する固
定子１８Ａに上方から組み合わされる形で可動部１７Ｂ
の下面に固定されている。
【００２１】第２の空気案内軸受１６は、Ｙ方向に延在
する案内面１６ａを有する固定部（ガイド部材）２０Ａ
と、案内面１６ａに案内される被案内面（図示略）を有
し案内面１６ａに沿って±Ｙ方向に移動自在に支持され
た可動部（被ガイド部材）２０Ｂと、可動部２０Ｂを±
Ｙ方向に駆動するリニアモータ２１とを備えている。
【００２２】固定部２０Ａは平行に離間する２本のレー
ル２２，２２を有し、これら２本のレール２２，２２を
Ｙ方向に向けて第１の空気案内軸受１５の可動部１７Ｂ
上に固定されており、案内面１６ａは各レール２２の上
面とこれに隣り合う外側面に形成されている。
【００２３】可動部２０Ｂはレール２２，２２を両側方
から抱き込むようにして固定部２０Ａと組み合わされて
いる。被案内面１６ｂは案内面１６ａと向き合うように
可動部２０Ｂの下面に形成されており、さらに被案内面
１５ｂには後述する圧縮空気供給機構２３から供給され
る圧縮空気を案内面１６ａに向けて吹き出す吹出孔（図
示略）が設けられている。
【００２４】リニアモータ２１は、固定部２０Ａに固定
された固定子２１Ａと、可動部２０Ｂに固定された可動
部２１Ｂとを備えている。固定部２１Ａはレール２２，
２２間に固定され、可動子２１ＢはＹ方向に延在する固
定子２１Ａに上方から組み合わされる形で可動部２０Ｂ
の下面に固定されている。
【００２５】第１の空気案内軸受１５には、固定部１７
Ａと可動部１７Ｂとの間に空気の層を形成するための圧
縮空気供給機構２３が設けられている。圧縮空気供給機
構２３は、可動部１７Ｂに対し圧縮空気を供給する供給
源２４と、供給源２４から可動部１７Ｂに供給される圧
縮空気中の塵を除去するエアクリーナ２５と、可動部１
７Ｂに供給される圧縮空気の圧力を調整する調圧弁２６
とを備えており、供給源２４から供給される圧縮空気を
可動部１７Ｂに設けられた吹出孔１５ｃから案内面１５
ａに向けて吹き出すようになっている。また、第２の空
気案内軸受１６にも同じ構造の圧縮空気供給機構が設け
られており、案内面１６ａに向けて圧縮空気を吹き出し
て固定部２０Ａと可動部２０Ｂとの間に空気の層を形成
するようになっている。なお、これについての詳細な説
明は省略する。
【００２６】さらに、第１の空気案内軸受１５には、図
２に示すように、案内面１５ａ上に存在する異物を吸い
込んで除去する異物除去機構（吸引手段）２７が設けら
れている。異物除去機構２７は、案内面１５ａ近傍の空
気を吸引する真空源２８と、真空源２８に吸引される空
気中の異物や塵を除去するエアクリーナ２９と、真空源
２８による吸引動作を必要に応じて断続する電磁弁３０
とを備えており、図示しない制御装置により電磁弁３０
を開放し、可動部１７Ｂに設けられた吸引ノズル３１を
通じて異物を吸引除去してエアクリーナ２９に捕えるよ
うになっている。
【００２７】吸引ノズル３１は、Ｘ方向に離間する可動
部１７Ｂの両端面に、可動部１７Ｂの移動方向前方すな
わち＋Ｘ方向、−Ｘ方向にそれぞれ突出しかつレール１
９の上面および外側面に形成された案内面１５ａに向け
てそれぞれ設けられており、吸引ノズル３１の先端に
は、案内面１５ａの幅にほぼ等しい幅広の吸込口３２が
設けられている。第２の空気案内軸受１６にも同じ構造
の異物除去機構が設けられており、案内面１６ａ上に存
在する異物を吸込口３３を通じて吸引除去するようにな
っている（説明は省略）。
【００２８】上記のように構成されたレーザ加工装置で
は、稼動を開始する前にイニシャル動作として各可動部
１７Ｂ，２０Ｂが固定部１７Ａ，２０Ａに沿ってフルス
トローク分往復移動するが、これと同時に、稼動を停止
している間に案内面１５ａ，１６ａ上に落ちた異物を取
り除くために異物除去機構２７が作動する。以下では、
第１の空気案内軸受１５においてイニシャル動作と並行
して実施される異物除去処理を図３を参照して説明す
る。
【００２９】まず、イニシャル動作として調圧弁２６が
開かれ、所定の圧力の圧縮空気が吹出孔１５ｃから吹き
出される。これにより可動部１７Ｂが案内面１５ａから
浮上し、案内面１５ａと被案内面１５ｂとの間に一定の
静圧を有する空気の層が形成される。さらに、これと同
時に電磁弁３０が開放され、吸引ノズル３１を通じて真
空源２８による吸引が開始される。
【００３０】この状態でリニアモータ１８が作動し、可
動部１７Ｂが固定部１７Ａに沿ってフルストローク分往
復移動する。この過程で、可動部１７Ｂの移動方向（図
中矢印Ｘ方向）前方に位置する案内面１５ａに対して順
次吸引動作が行われていき、案内面１５ａ上に存在する
異物が吸込口３２から吸い込まれてエアクリーナ２９に
捕らえられる。イニシャル動作が終了すると電磁弁３０
は閉じられ、続いてレーザ加工装置が本格稼動に入る。
なお、説明は省略するが、第２の空気案内軸受１６にお
いても同様の異物除去処理がイニシャル動作と並行して
実施される。
【００３１】上記のように構成されたレーザ加工装置に
よれば、案内面１５ａ上に存在する異物がイニシャル動
作時に除去されるので、可動部１７Ｂの移動が異物に阻
まれることなく円滑に行えるようになる。しかも、吸込
口３２が可動部１７Ｂの移動方向前方に突出する吸引ノ
ズル３１の先端に設けられており、案内面１５ａ上に存
在する異物が、案内面１５ａと被案内面１５ｂとの間に
挟まれる前に吸い込まれるので、異物の除去がより確実
に行われるようになる。これにより、ＸＹステージ１４
の動作不良や破損を防止して加工精度ならびに作業効率
の向上を図ることができる。
【００３２】また、従来のようにチャンバ内のクリーン
度を高く設定しなくてもステージ装置の動作不良や破損
が起こり難くなる。このため、クリーン度の低いチャン
バを採用する等、空調装置を含むレーザ加工設備の簡略
化ならびにコスト削減を図ることができる。
【００３３】ところで、本実施形態では異物除去機構２
７の一部が可動部１７Ｂの内部に組み込まれている空気
案内軸受を例に挙げて説明したが、図４に示すように、
各吸引ノズル３１および吸引ノズル３１に接続される配
管３４を可動部１７Ｂの外側面に沿わせた形態としても
構わない。
【００３４】また、本実施形態では異物除去処理をイニ
シャル動作と並行して実施する場合について説明した
が、例えば、レーザ加工装置の稼動中に、一定時間の間
隔をあけて間欠的に異物除去処理を実施するようにして
も構わない。また、異物に対して敏感な空気案内軸受に
ついては、異物除去処理を常時実施するようにしても構
わない。
【００３５】次に、本発明に係るステージ装置の第２実
施形態を図５および図６に示して説明する。なお、第１
実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を
付して説明は省略する。
【００３６】本実施形態において、レーザ加工装置のＸ
Ｙステージ１４を構成する第１の空気案内軸受１５に
は、異物除去機構２７にかえて、図５に示すように案内
面１５ａに向けて空気を吹き出して案内面１５ａ上に存
在する異物を吹き飛ばす異物除去機構（吹出手段）３５
が設けられている。
【００３７】異物除去機構３５は、供給源２４から可動
部１７Ｂに供給される圧縮空気中の塵を除去するエアク
リーナ３６と、可動部１７Ｂに供給される圧縮空気の圧
力を調整する調圧弁３７とを備えており、供給源２４か
ら供給される圧縮空気を可動部１７Ｂに設けられた吹出
ノズル３８から案内面１５ａに向けて吹き出すようにな
っている。なお、調圧弁３７では吹出ノズル３８から吹
き出される圧縮空気の圧力が吹出孔１５ｃから吹き出さ
れる圧縮空気よりも高く設定されている。
【００３８】吹出ノズル３８は、Ｘ方向に離間する可動
部１７Ｂの両端面に、可動部１７Ｂの移動方向前方すな
わち＋Ｘ方向、−Ｘ方向にそれぞれ突出しかつレール１
９の上面および外側面に形成された案内面１５ａに向け
てそれぞれ設けられており、吹出ノズル３８の先端に
は、案内面１５ａの幅にほぼ等しい幅広の吹出口３９が
設けられている。この異物除去機構３５は、第２の空気
案内軸受１６にも設けられており、案内面１６ａ上に存
在する異物を吹き飛ばすようになっている（説明は省
略）。
【００３９】上記のように構成されたレーザ加工装置で
も、イニシャル動作と同時に異物除去処理が実施され
る。以下では、第１の空気案内軸受１５においてイニシ
ャル動作と並行して実施される異物除去処理について説
明する。まず、イニシャル動作として調圧弁２６が開か
れ、案内面１５ａと被案内面１５ｂとの間に一定の静圧
を有する空気の層が形成される。これと同時に調圧弁３
７が開かれ、吹出ノズル３８から案内面１５ａに向けて
圧縮空気が吹き出される。
【００４０】この状態でリニアモータ１８が作動し、可
動部１７Ｂが固定部１７Ａに沿ってフルストローク分往
復移動する。この過程で、可動部１７Ｂの移動方向（図
中矢印Ｘ方向）前方に位置する案内面１５ａに対して順
次吹出動作が行われていき、案内面１５ａ上に存在する
異物が案内面１５ａ上から吹き飛ばされる。イニシャル
動作が終了すると調圧弁３７は閉じられ、続いてレーザ
加工装置が本格稼動に入る。なお、説明は省略するが、
第２の空気案内軸受１６においても同様の異物除去処理
がイニシャル動作と並行して実施される。
【００４１】上記のように構成されたレーザ加工装置に
よれば、案内面１５ａ上に存在する異物がイニシャル動
作時に除去されるので、可動部１７Ｂの移動が異物に阻
まれることなく円滑に行えるようになる。しかも、吹出
口３９が可動部１７Ｂの移動方向前方に突出する吹出ノ
ズル３８の先端に設けられており、案内面１５ａ上に存
在する異物が、案内面１５ａと被案内面１５ｂとの間に
挟まれる前に吹き飛ばされるので、異物の除去がより確
実に行われるようになる。これにより、ＸＹステージ１
４の動作不良や破損を防止して加工精度ならびに作業効
率の向上を図ることができる。
【００４２】ところで、本実施形態では異物除去機構３
５の一部が可動部１７Ｂの内部に組み込まれている空気
案内軸受を例に挙げて説明したが、図６に示すように、
各吹出ノズル３８および吹出ノズル３８に接続される配
管４０を可動部１７Ｂの外側面に沿わせた形態としても
構わない。
【００４３】本実施形態においては可動部１７Ｂの端面
に吹出ノズル３８を設けた場合について説明したが、吹
出ノズル３８にかえて、移動方向前方に位置する案内面
１５ａに向けて吹出孔１５ｃよりも高圧の気体を吹き出
す第２の吹出孔を設けても構わない。この場合も、可動
部１７Ｂの移動方向前方に位置する案内面１５ａ上に存
在する異物が、案内面１５ａと被案内面１５ｂとの間に
挟まれる前に吹き飛ばされるので、障害となる異物の除
去をより確実に行うことができる。
【００４４】また、本実施形態では異物除去処理をイニ
シャル動作と並行して実施する場合について説明した
が、例えば、レーザ加工装置の稼動中に、一定時間の間
隔をあけて間欠的に異物除去処理を実施するようにして
も構わない。さらに、異物に対して敏感な空気案内軸受
については、異物除去処理を常時実施するようにしても
構わない。
【００４５】次に、本発明に係るステージ装置の第３実
施形態を図７に示して説明する。なお、第１、第２の各
実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を
付して説明は省略する。
【００４６】本実施形態において、レーザ加工装置のＸ
Ｙステージ１４を構成する第１の空気案内軸受１５に
は、案内面１５ａ上の異物を吹き飛ばす異物除去機構３
５とともに、異物除去機構３５によって吹き飛ばされる
異物を回収する異物回収機構４１が設けられている。異
物回収機構４１は、図７に示すように、吹出ノズル３８
の吹出方向前方を覆って異物の周囲への飛散を阻止する
飛散防止カバー４２と、飛散防止カバー４２内の空気を
異物とともに吸引除去する吸引機構（吸引手段）４３と
を備えている。吸引機構４３は、飛散防止カバー４２内
の空気を吸引する真空源４４と、真空源４４に吸引され
る空気中の異物や塵を除去するエアクリーナ４５と、真
空源４４による吸引動作を必要に応じて断続する電磁弁
４６とを備えており、異物除去機構３５に同調して作動
し、異物除去機構３５により吹き飛ばされた異物を吸引
除去してエアクリーナ４５に捕えるようになっている。
【００４７】また、吹出ノズル３８の先端は可動部１７
Ｂの移動方向に対して斜め前方に空気を吹き出すように
屈曲され、飛散防止カバー４２は吹出口３９の前方を覆
うように設置されている。なお、説明は省略するが、第
２の空気案内軸受１６にも同様の異物回収機構が設けら
れている。
【００４８】上記のように構成されたレーザ加工装置に
よれば、異物除去機構３５により吹き飛ばされた異物の
周囲への飛散が飛散防止カバー４２で阻止され、さらに
飛散防止カバー４２内の空気が異物とともに吸引除去さ
れるので、装置内部を異物の少ない環境にすることがで
き、これによってＸＹステージ１４の動作不良や破損を
防止することができる。
【００４９】次に、本発明に係るステージ装置の第４実
施形態を図８に示して説明する。なお、第１、第２、第
３の各実施形態において既に説明した構成要素には同一
符号を付して説明は省略する。
【００５０】本実施形態におけるレーザ加工装置には、
異物を吸引除去する異物除去機構２７とともに、案内面
１５ａ上の異物の有無を検出する異物検出機構（異物検
出手段）４７と、異物検出機構４７の検出結果に基づい
て異物除去機構２７を作動させる制御部４８とが設けら
れている。異物検出機構４７は、図８に示すように、案
内面１５ａ上に検出光を照射する光源４９と、検出光が
案内面１５ａ上に存在する異物により生じる散乱光を検
出する散乱光検出部５０を備えている。なお、説明は省
略するが、第２の空気案内軸受１６にも同様の異物検出
機構が設けられている。また、図８には示されていない
が、可動部１７Ｂの移動に連動するように、光源４９と
散乱光検出部５０とを可動部１７Ｂに取り付けるように
してもよい。
【００５１】上記のように構成されたレーザ加工装置に
おいては、光源４９が案内面１５ａに対し一定時間おき
に検出光を照射しており、案内面１５ａ上に異物が存在
する場合には検出光が異物に反射して散乱光を生じる。
散乱光検出部５０ではこの散乱光を検出し、その検出結
果に基づいて異物除去機構２７が作動が開始されて異物
が吸引除去される。異物が除去されれば異物除去機構２
７は停止する。
【００５２】上記のように構成されたレーザ加工装置に
よれば、案内面１５ａ上に異物が存在することが検出さ
れた場合にのみ、異物除去機構２７が作動してその異物
を吸引除去するので、ＸＹステージ１４を無駄なく稼動
させることができる。
【００５３】なお、本実施形態においては異物除去機構
２７を搭載したレーザ加工装置について説明したが、異
物を吹き飛ばして除去する異物除去機構３５を搭載もの
であっても問題はない。
【００５４】また、上記第１ないし第４実施形態におい
ては本発明に係るステージ装置を搭載したレーザ加工装
置について説明したが、本発明に係るステージ装置は、
レーザ加工装置に限らず、半導体ウェハ製造用の投影露
光装置や微小線幅測定装置等、サブミクロンからナノメ
ータオーダの超精密位置決めを必要とする装置に搭載さ
れる。
【００５５】また、チャンバ内のクリーン度が一時的に
悪くなるような状況、例えば、チャンバの扉を開けたと
きや、空調装置が停止した直後にステージ装置を作動さ
せるときには、異物除去機構を作動させることによりＸ
Ｙステージの動作不良や破損を防止することができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１記載のステージ装置によれば、吸引手段を作動させ
た状態でガイド部材に沿って被ガイド部材を移動させる
と、案内面上に存在する異物が吸引手段に吸い込まれて
除去されるので、被ガイド部材の移動が異物に阻まれる
ことなく円滑に行えるようになる。これにより、ステー
ジ装置の動作不良や破損を防止して安定した作動状態を
確保することができる。さらに、本発明のステージ装置
を備える各種装置については、従来のようにチャンバ内
のクリーン度を高く設定しなくてもステージ装置の動作
不良や破損が起こり難くなる。このため、クリーン度の
低いチャンバを採用する等、空調装置を含む設備の簡略
化ならびにコスト削減を図ることができる。
【００５７】本発明に係る請求項２記載のステージ装置
によれば、吸引手段が、被ガイド部材の移動方向前方に
突出しかつ先端の吸込口を案内面に近接させた吸引ノズ
ルを備えることにより、被ガイド部材の移動方向前方の
案内面上に存在する異物が、案内面と被案内面との間に
挟まれる前に吸引手段に吸い込まれるので、障害となる
異物の除去をより確実に行うことができ、これによって
ステージ装置の動作不良や破損を防止することができ
る。
【００５８】本発明に係る請求項３記載のステージ装置
によれば、異物検出手段により案内面上に異物が存在す
ることが検出された場合にのみ、吸引手段を作動させて
その異物を除去するので、ステージ装置を無駄なく稼動
させることができる。
【００５９】本発明に係る請求項４記載のステージ装置
によれば、吹出手段を作動させた状態でガイド部材に沿
って被ガイド部材を移動させると、案内面上に存在する
異物が吹出手段によって吹き飛ばされるので、被ガイド
部材の移動が異物に阻まれることなく円滑に行えるよう
になる。これにより、ステージ装置の動作不良や破損を
防止することができる。
【００６０】本発明に係る請求項５記載のステージ装置
によれば、吹出手段が、移動方向前方に突出しかつ先端
の吹出口を案内面に近接させた吹出ノズルを備えること
により、被ガイド部材の移動方向前方の案内面上に存在
する異物が、案内面と被案内面との間に挟まれる前に吹
出手段に吹き飛ばされるので、障害となる異物の除去を
より確実に行うことができ、これによってステージ装置
の動作不良や破損を防止することができる。
【００６１】本発明に係る請求項６記載のステージ装置
によれば、吹出手段が、被ガイド部材の移動方向前端
に、該移動方向前方に位置する案内面に向けて第１の吹
出孔よりも高圧の気体を吹き出す第２の吹出孔を備える
ことにより、被ガイド部材の移動方向前方の案内面上に
存在する異物が、案内面と被案内面との間に挟まれる前
に、第２の吹出孔から吹き出された高圧の気体に吹き飛
ばされるので、障害となる異物の除去をより確実に行う
ことができ、これによってステージ装置の動作不良や破
損を防止することができる。
【００６２】本発明に係る請求項７記載のステージ装置
によれば、吹出手段により吹き飛ばされた異物の周囲へ
の飛散がカバーで阻止され、さらにカバー内の気体が異
物とともに吸引除去されるので、異物の他所への飛散を
防止するとともに装置内部を異物の少ない環境にするこ
とができ、これによってステージ装置の動作不良や破損
を防止することができる。
【００６３】本発明に係る請求項８記載のステージ装置
によれば、異物検出手段により案内面上に異物が存在す
ることが検出された場合にのみ、吹出手段を作動させて
その異物を除去するので、ステージ装置を無駄なく稼動
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るステージ装置の第１実施形態を
示す図であって、ステージ装置を具備するレーザ加工装
置を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示した第１の空気案内軸受を示す斜視
図である。
【図３】 第１の空気案内軸受における異物除去機構の
作動状態を示す状態説明図である。
【図４】 第１の空気案内軸受に設置される異物除去機
構の変形例を示す斜視図である。
【図５】 本発明に係るステージ装置の第２実施形態を
示す図であって、第１の空気案内軸受における異物除去
機構の作動状態を示す状態説明図である。
【図６】 第１の空気案内軸受に設置される異物除去機
構の変形例を示す斜視図である。
【図７】 本発明に係るステージ装置の第３実施形態を
示す図であって、第１の空気案内軸受に具備される異物
回収機構を示す平面図および側面図である。
【図８】 本発明に係るステージ装置の第４実施形態を
示す図であって、第１の空気案内軸受に具備される異物
検出機構および異物除去機構を示す平面図である。
【図９】 従来の空気案内軸受の構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１５ 第１の空気案内軸受（ステージ装置） １７Ａ 固定部（ガイド部材） １７Ｂ 可動部（被ガイド部材） １８ リニアモータ ２３ 圧縮空気供給機構 ２４ 供給源 ２５ エアクリーナ ２６ 調圧弁 ２７ 異物除去機構（吸引手段） ２８ 真空源 ２９ エアクリーナ ３０ 電磁弁 ３１ 吸込ノズル ３２ 吸引口 ４１ 異物回収機構 ４２ 飛散防止カバー ４３ 吸引機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J102 AA02 BA07 BA09 CA05 CA13 EA02 EA07 EA30 EB01 GA01 GA07 3J104 AA42 AA44 BA51 BA74 DA13 EA01 EA02 EA04 5F031 CA02 CA07 JA22 KA06 MA27 MA33 NA14

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 案内面を有するガイド部材と、前記案内
    面に案内される被案内面を有し該被案内面に設けられた
    吹出孔から前記案内面に向けて気体を吹き出すことで前
    記案内面との間に空隙を形成する被ガイド部材とを有す
    るステージ本体を備えるステージ装置であって、 前記被ガイド部材に、前記案内面上の異物を吸い込む吸
    引手段が設けられることを特徴とするステージ装置。
  2. 【請求項２】 前記吸引手段は、前記被ガイド部材の移
    動方向前方に突出しかつ先端の吸込口を前記案内面に近
    接させた吸引ノズルを備えることを特徴とする請求項１
    記載のステージ装置。
  3. 【請求項３】 前記案内面上の異物を検出する異物検出
    手段と、該異物検出手段の検出結果に応じて前記吸引手
    段を作動させる制御部とを備えることを特徴とする請求
    項１または２記載のステージ装置。
  4. 【請求項４】 案内面を有するガイド部材と、前記案内
    面に案内される被案内面を有し該被案内面に設けられた
    第１の吹出孔から前記案内面に向けて気体を吹き出すこ
    とで前記案内面との間に空隙を形成する被ガイド部材と
    を有するステージ本体を備えるステージ装置であって、 前記被ガイド部材に、前記案内面に向けて気体を吹き出
    して該案内面上の異物を吹き飛ばす吹出手段が設けられ
    ることを特徴とするステージ装置。
  5. 【請求項５】 前記吹出手段は、前記移動方向前方に突
    出しかつ先端の吹出口を前記案内面に近接させた吹出ノ
    ズルを備えることを特徴とする請求項４記載のステージ
    装置。
  6. 【請求項６】 前記吹出手段は、前記被ガイド部材の移
    動方向前端に、該移動方向前方に位置する前記案内面に
    向けて前記第１の吹出孔よりも高圧の気体を吹き出す第
    ２の吹出孔を備えることを特徴とする請求項４記載のス
    テージ装置。
  7. 【請求項７】 前記吹出手段により吹き飛ばされた異物
    の周囲への飛散を阻止するカバーと、該カバー内の気体
    を異物とともに吸引除去する除去手段とを備えることを
    特徴とする請求項４、５または６記載のステージ装置。
  8. 【請求項８】 前記案内面上の異物の存在を検出する異
    物検出手段と、該異物検出手段の検出結果に応じて前記
    吹出手段を作動させる制御部とを備えることを特徴とす
    る請求項４、５、６または７記載のステージ装置。
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JP2021019073A (ja) * 2019-07-19 2021-02-15 キヤノン株式会社 リソグラフィー装置及びクリーニング方法

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