JP2004349290A

JP2004349290A - 真空内位置決めステージ装置

Info

Publication number: JP2004349290A
Application number: JP2003141402A
Authority: JP
Inventors: Shinji Oishi; 伸司大石
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】真空内における従来の位置決めステージでは合成樹脂のコネクタ、合成樹脂の端子台、ビニール電線、ガラスエポキシ基板の使用、またハンダによる素子の実装を行っているためガスが発生し真空度を上げることが出来なかった。また、ガスによりチャンバー内が汚染される等の問題点があった。本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされたものであって、真空雰囲気内においてガスの発生が少なく高真空度を達成すると共に、チャンバーを汚染することのないクリーンな位置決めステージ装置を提供することを目的としている。
【解決手段】上記目的を解決するために本発明では、ステージの実装に使用するコネクタをセラミックコネクタに、端子台をセラミック端子台に、ケーブルをセラミックコーテイングケーブルに、プリント基板をセラミック基板に変更した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体露光装置、工作機械等において、真空チャンバー内に配置される位置決めステージ装置の電気実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は大気中に配置された従来の位置決めステージ装置の概略構成図である。従来の位置決めステージでは、例えば特開平６−１６５４７３号公報に示されたようなリニアモータなどが使われる。この図に示すような従来の位置決めステージ装置は、４相のコイルを一直線上に並べたリニアモータコイル１０４を備えている。リニアモータコイル１０４はコイル支持部材１０３に支持されており、リニアモータコイル１０４を構成するコイルの並ぶ方向と平行に、一対のガイド１０２が設けられている。ガイド１０２には、ステージ天板１０１が軸受け１０６を介して取り付けられており、ステージ天板１０１はガイド１０２によって前記コイルの並ぶ方向に自在に案内される。ステージ天板１０１には可動磁石１０５が取り付けられ、可動磁石１０５は前記コイルの並ぶ方向に永久磁石を極性を交互にして４対並べて構成されている。また、天板１０１の上面にはステージ天板１０１の位置を検出するレーザ測長器用のミラー１０７が設けられている。
【０００３】
リニアモータコイル１０４から引き出されたモータコイル線１０８は、合成樹脂などでできた端子台１０９に一旦固定され、さらにビニール電線であるモータ動力線１１０に結線されてコネクタ１１３を介してモータドライバに接続される。コネクタ１１３の概略の構成を図５に示す。ここでコンタクト間を絶縁するためにインシュレータ１１３ａには合成樹脂を使い、全体をアルミ合金などのシェル１１３ｂで覆う構成のものが一般的である。動力線１１０にはコンタクト１１９が取り付けられており、インシュレータ１１３ａのホールに差し込まれコネクタを形成する。
【０００４】
位置決めステージ装置では、リミットセンサ及び加速度センサなど各種センサ１１１が使われている。センサ１１１からのセンサケーブル１１２はコネクタ１１３を介してビニール電線である信号線１１４に接続される。これらセンサ１１１には、信号増幅用のアンプ回路等が必要でありオペアンプ等の増幅素子１１６がガラスエポキシ素材のプリント基板１１５にハンダにより実装される。増幅された信号は、信号線１１４を介してコネクタ１１３に接続され、上位の制御装置に読み込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では合成樹脂のコネクタ、合成樹脂の端子台、ビニール電線、ガラスエポキシ基板、ハンダによる素子の実装を使用していたため、真空雰囲気内に配置した場合以下の問題点があった。
【０００６】
（１）合成樹脂のコネクタからのガスが発生するため真空度を上げることが出来ない。また、ガスによりチャンバー内が汚染される。
【０００７】
（２）ビニール電線からのガスが発生するため真空度を上げることが出来ない。また、ガスによりチャンバー内が汚染される。
【０００８】
（３）ガラスエポキシ基板からのガスが発生するため真空度を上げることが出来ない。また、ガスによりチャンバー内が汚染される。
【０００９】
（４）プリント基板に部品を実装するために使用したハンダからガスが発生するため真空度を上げることが出来ない。また、ガスによりチャンバー内が汚染される。
【００１０】
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、真空雰囲気内においてガスの発生が少なく高真空度を達成すると共に、チャンバーを汚染することのないクリーンな位置決めステージ装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明では、ステージの実装に使用するコネクタをセラミックコネクタに、端子台をセラミック端子台に、ケーブルをセラミックコーテイングケーブルに、プリント基板をセラミック基板に変更した。また、セラミック基板への部品の実装を圧接に変更した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の真空内位置決めステージ装置の実施例の概略構成図である。この図に示すような従来の位置決めステージ装置は、４相のコイルを一直線上に並べたリニアモータコイル４を備えている。リニアモータコイル４はコイル支持部材３に支持されており、リニアモータコイル４を構成するコイルの並ぶ方向と平行に、一対のガイド２が設けられている。ガイド２には、ステージ天板１が軸受け６を介して取り付けられており、ステージ天板１はガイド２によって前記コイルの並ぶ方向に自在に案内される。ステージ天板１には可動磁石５が取り付けられ、可動磁石５は前記コイルの並ぶ方向に永久磁石を極性を交互にして４対並べて構成されている。また、天板１の上面にはステージ天板１の位置を検出するレーザ測長器用のミラー７が設けられている。
【００１３】
位置決めステージ装置全体は真空チャンバー１８内に配置され、フィードスルーコネクタ１７を介してチャンバー外部と信号の受け渡しを行う。
【００１４】
リニアモータコイル４から引き出されたモータコイル線８は、端子台９に一旦固定され、モータ動力線１０に結線されてコネクタ１３及びフィードスルーコネクタ１７を介してモータドライバに接続される。ここで端子台９は真空内での脱ガスを押さえためにセラミックで製作する。またモータ動力線は表面をセラミックコーテングしたケーブルとすることで真空内での脱ガスを押さえることが出来る。さらに、コネクタ１３はセラミックで製作することで同様に脱ガスを押さえるこが出来る。セラミックコネクタは、切削性の良いマシナブルセラミックを削り出して作る方法と、型により作る場合が考えられる。型により大量生産することで高価なセラミックのコストダウンがはかれる。
【００１５】
コネクタ１３の概略の構成を図２に示す。セラミックでコネクタを作る場合には、材料自体が絶縁特性がよく高剛性であることから従来例のようなシェルを必要としない構成が可能である。動力線１０にはコンタクト１９が取り付けられており、コネクタ１３のホールに差し込まれコネクタを形成する。また、セラミックの高絶縁特性・高周波特性を生かして、ピン間を狭くすることが可能である。これにより、コネクタの小型化が可能であり真空チャンバー内における高密度実装が実現できる長所がある。
【００１６】
位置決めステージ装置では、リミットセンサ及び変位センサなど各種センサ１１が使われている。センサ１１からのセンサケーブル１２はコネクタ１３を介して信号線１４に接続される。これらセンサ１１には、信号増幅アンプ回路等が必要でありオペアンプ等の増幅素子１６がプリント基板１５に実装される。増幅された信号は、信号線１４を介してコネクタ１３及びフィードスルーコネクタ１７を介して、上位の制御装置に読み込まれる。
【００１７】
ここでプリント基板は真空内での脱ガスを押さえためにセラミック基板を使用する。図３に実装の方法を示す。プリント基板１５には、コネクタ１３及び増幅素子を内蔵したハーメチックモジュール２０を実装するためにスルーホール２１を設ける。このスルーホールは実装する素子の足よりわずかに小さめに設計してあり、上から圧力を加えて押し込むことで実装が可能となる。
【００１８】
従って従来例のようにガスの発生要因となるハンダは一切使用しない。また信号線１４は、動力線１０と同様にセラミックコーテングしたケーブルとすることで真空内での脱ガスを押さえることが出来る。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、真空雰囲気内においてガスの発生が少なく高真空度を達成すると共に、チャンバーを汚染することのないクリーンな位置決めステージ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置決めステージ装置の実施例の概略構成図である。
【図２】本発明の位置決めステージ装置のコネクタの概略構成図である。
【図３】本発明の位置決めステージ装置のプリント基板への実装方法を示した図である。
【図４】従来例の位置決めステージ装置の実施例の概略構成図である。
【図５】従来例の位置決めステージ装置のコネクタの概略構成図である。
【符号の説明】
１ステージ天板
２ガイド
３コイル支持部材
４リニアモータコイル
５、２２可動磁石
６静圧軸受け
７測長用
８モータコイル線
９端子台
１０動力線
１１センサ
１２センサケーブル
１３コネクタ
１４信号線
１５プリント基板
１６増幅素子
１７フィードスルーコネクタ
１８真空チャンバー
１９コンタクト
２０ハーメチックモジュール
２１スルーホール

Claims

真空雰囲気内に配置された位置決めステージ装置において、電気実装に用いるコネクタをセラミックコネクタとすることを特徴とする真空内位置決めステージ装置。
真空雰囲気内に配置された位置決めステージ装置において、電気実装に用いる端子台をセラミック端子台とすることを特徴とする真空内位置決めステージ装置。
真空雰囲気内に配置された位置決めステージ装置において、電気実装に用いる電気ケーブルをセラミックコーティングケーブルとすることを特徴とする真空内位置決めステージ装置。
真空雰囲気内に配置された位置決めステージ装置において、電気実装に用いるプリント基板をセラミック基板とすることを特徴とする真空内位置決めステージ装置。
前記セラミック基板には、セラミックコネクタを圧接にて実装することを特徴とする請求項４の真空内位置決めステージ装置。
前記セラミック基板には、電気回路を内蔵したハーメチックモジュールを圧接にて実装することを特徴とする請求項５の真空内位置決めステージ装置。