JP4106477B2

JP4106477B2 - Stage equipment

Info

Publication number: JP4106477B2
Application number: JP11419296A
Authority: JP
Inventors: 浩人堀川; 豊林
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: JPH09283429A

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、ステージ上に搭載された微動テーブルの支持及び駆動を行う機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
露光装置等に用いられる従来のテーブル装置においては、一般に、テーブルの重心を囲む一直線上にない３点でテーブルを支持し、これらの支持点において、テーブルを垂直方向及び傾斜方向に駆動している。テーブルの支持方式としては、接触式アクチュエータを使用して直接テーブルを支持、駆動する方式と、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）等の非接触式のアクチュエータを使用したものとがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接触式アクチュエータを使用した場合には、テーブルとアクチュエータとの接触面に発生する摩擦力によって、テーブル内に応力が発生する。また、ＶＣＭ等の非接触式アクチュエータを使用した場合には、テーブルの重量を支えるための推力をアクチュエータに常に与える必要があり、アクチュエータの熱によってテーブルが変形してしまうという不都合がある。
【０００４】
本発明は、上記のような状況に鑑みた成されたものであり、テーブル内の応力及び熱変形を低減できるステージ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、テーブル（４）の重心位置で該テーブルの支持方向に作用する第１の力を与える第１のアクチュエータ（１３a,１１３,１５）と、前記支持方向に作用し、前記第１の力とは異なる第２の力を非接触でテーブルに与える第２のアクチュエータ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）とを備え、第１のアクチュエータ（１３a、１１３，１５）は、テーブル（４）の重量と略等しくなるように第１の力を発生させることを特徴とするものである。
【０００６】
また、第２のアクチュエータとして、テーブル（４）に重心位置以外の３点で非接触に第２の力を与えることで該テーブルを垂直方向及び傾斜方向に駆動する手段（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）を含むものとすることができる。また、第１のアクチュエータ（２６ａ、２６ｂ）は、テーブル（４）に反発力を利用して第１の力を与えるように構成することができる。例えば、第１のアクチュエータとしては、磁石の反力を利用した機構を利用できる。
また、第１のアクチュエータにおける第１の力を検出する検出手段（１７）をさらに設け、
第１のアクチュエータは、検出手段（１７）によって検出された第１の力の検出値に応じて第１の力の値を変更するように構成することができる。この第１のアクチュエータは、テーブルに設けられた第１の部材（２６a）と、第１の部材とは非接触に協働して前記第１の力を発生させる第２の部材（２６ｂ）とを有し、第２の部材の支持方向に関する位置を変更可能なように構成することができる。検出手段は、ロードセル（１７）で構成することができる。
また、第２のアクチュエータ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は、テーブルの自由度に対応して設けるのが望ましく、テーブルは６自由度を有し、第２のアクチュエータは第１のアクチュエータとは別に３つ設けることができる。
さらに、本発明のステージ装置の制御方法においては、テーブル（４）を少なくとも該テーブルの支持方向に移動可能に搭載したステージ装置の制御方法であって、テーブル（４）の重心位置で、前記テーブルに前記支持方向に作用する第１の力を第１のアクチュエータ（１３a,１１３,１５）によって与え、前記支持方向に作用し、前記第１の力とは異なる第２の力を、前記第１の力が前記テーブルに作用する位置とは異なる位置で非接触に該テーブルに作用するように前記第１のアクチュエータとは異なる第２のアクチュエータ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ, １６ｃ）によって与え、前記第１の力を、前記テーブルの重量と略等しくなるように発生させることを特徴とするものである。
この場合、前記第１の力によって前記テーブルの重量を支え、前記第２の力によって前記テーブルの位置調整を行なうようにすることができる。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
本発明は上記のように、重心位置（１４）でテーブル（４）を支持しているため、テーブル（４）の駆動機構を非接触にした場合にも、テーブル（４）の重量を支えるために、これらの非接触式駆動機構（１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ）によって大きな推力を与える必要がない。従って、アクチュエータから発生する熱を抑えることができ、その熱によるテーブル（４）の変形を防止できる。
【０００８】
別言すれば、テーブル（４）の駆動方式として接触式の機構を採用する必要が無く、接触式機構による不都合、すなわち、テーブル（４）とアクチュエータとの接触面に発生する摩擦力によるテーブル（４）内での応力の発生を回避できる。なお、テーブル（４）の支持手段の他に駆動手段としてテーブルの３点を駆動するように構成した場合には、トータルとしてテーブル（４）を４点で支持することになり、不静定になるという問題が生じ得る。しかし、テーブル支持手段（１５）に支持力発生手段（２６ａ、２６ｂ）を設け、他の３つの駆動手段（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）に比べて弱い拘束力でテーブル（４）を支持するように構成することにより問題は解消される。
また、支持機構（１５）をテーブルを支持する支持力を検出する支持力検出手段（１７）と、これにより検出された支持力に応じて支持力を変更する支持力変更手段（１８〜２２）とを有するものとすることにより、テーブル（４）の重量を支持機構（１５）によって確実に支持することができ、他の３つの駆動手段（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）に負荷をかけることはない。
また、駆動手段（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ）をテーブルの自由度に対応して６つ設けることにより、テーブル（４）は６自由度で動くことができる。
【０００９】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の実施の形態を実施例を参照して説明する。本実施例は、半導体デバイス製造用の露光装置に使用されるウエハステージに本発明を適用したものである。なお、本発明のステージ装置は、露光装置以外にも精密検査装置等の種々の装置に適用可能である。
【００１０】
【実施例】
図１は、本実施例のステージ装置を示す。このステージ装置は、ウエハホルダ２を介してウエハ１を保持し、６自由度方向に微移動可能なテーブル４と、テーブル４をＸ方向に粗移動させるＸステージ５と、Ｙ方向に粗移動させるＹステージ６と、Ｙステージ６をスライド可能に支持するベース７とから構成されている。テーブル４の上面２辺には、干渉計による位置計測用の反射ミラー３ａ，３ｂが設けられている。これらの反射ミラー３ａ，３ｂはウエハ１の位置計測の基準になるため、テーブル４の変形によって位置ずれが生じると、露光作業中のウエハ１のアライメント精度に大きな影響を及ぼすことになる。
【００１１】
ベース７上には、２本のＹステージガイド１１ａ，１１ｂが設けられており、これらのガイド１１ａ、１１ｂに沿ってＹステージ６が移動するようになっている。Ｙステージ６の駆動は、Ｙステージ駆動装置９によって行われる。Ｙステージ６上には、Ｘステージ５をガイドする２本のＸステージガイド１０ａ，１０ｂが設けられている。Ｘステージ５は、Ｘステージ駆動装置８によって、Ｘステージガイド１０ａ，１０ｂに沿ってＹステージ６上を移動する。
【００１２】
Ｘステージ５上面端部には、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）等の非接触アクチュエータのコイル１２ｄ，１２ｅ，１２ｆが設けられており、これらのコイル１２ｄ，１２ｅ，１２ｆと、テーブル４の側面に設けられたマグネット１６ｄ，１６ｅ，１６ｆとによって、３組のＭＭ（Moving Mgnet) 型のアクチュエータが構成される。そして、これら３組のアクチュエータ（１２ｄと１６ｄ，１２ｅと１６ｅ，１２ｆと１６ｆ）によって、テーブル４をＸＹ平面内で駆動するようになっている。なお、ＶＣＭとしては、ＭＭ（Moving Mgnet) 型とＭＣ（Moving Coil)型の何れも使用できるが、テーブル４に伝わる熱の影響を考慮し、ＭＭ型を使用することが望ましい。
【００１３】
Ｘステージ５の上面中央付近には、ほぼ三角形状の凹部が形成され、２つの角部に非接触アクチュエータのコイル１２ｂ，１２ｃが配置されており、これらのコイル１２ｂ，１２ｃと、テーブル４の底面に設けられてたマグネット１６ｂ，１６ｃとによって２組のアクチュエータが構成される。そして、これら２組のアクチュエータ（１２ｂと１６ｂ，１２ｃと１６ｃ）によって、テーブル４を傾斜方向に駆動（レベリング）するようになっている。また、Ｘステージ５の凹部内のテーブル４の重心位置１４に対応する位置には、接触式アクチュエータ１３ａが設けられ、テーブル４の重量を一点で支えるようになっている。
【００１４】
図２は、接触式アクチュエータ１３ａの詳細を示す。図において、カム２１及び２２はＸステージ５上に設けられた直動ガイド２０ｂに沿って移動し、これによって直動テーブル１８がラジアルベアリング１９を介して、直動ガイド２０ａに沿ってＺ方向に移動する。直動テーブルとテーブル４の間には、リンク機構２３が配置され、直動テーブル１８の動力をテーブル４に伝達するようになっている。すなわち、テーブル４は接触式アクチュエータ１３ａによって、重心位置１４において垂直方向（Ｚ方向）に駆動される。
【００１５】
図１及び図２に示した本発明の第１実施例において、ウエハ１のアライメントを行う場合には、先ず、図示しないアライメント光学系によってウエハ１の位置（位置ずれ）を計測し、これに基づいてＸステージ５及びＹステージ６によって粗い位置調整を行う。その後、Ｘステージ５上において、３組の非接触アクチュエータ（１２ｄと１６ｄ，１２ｅと１６ｅ，１２ｆと１６ｆ）によって、テーブル４のＸＹ平面内のオフセット（直線方向のずれ）及び回転方向の位置を調整する。また、接触式アクチュエータ１３ａによって、テーブル４の垂直Ｚ方向に位置調整を行うと共に、２組の非接触アクチュエータ（１２ｂと１６ｂ，１２ｃと１６ｃ）によって傾斜方向の調整（レベリング）を行う。なお、テーブル４がＺ方向に対して静止している状態においては、テーブル４の重量を殆ど接触式アクチュエータ１３ａによって支える。従って、非接触アクチュエータ（１２ｂと１６ｂ，１２ｃと１６ｃ）にるテーブル４への推力は微少なものとなる。
【００１６】
図３は、本発明の第２実施例にかかる接触式アクチュエータ１１３を示す。このアクチュエータ１１３は、図２に示したアクチュエータ１３ａに代えて使用されるものである。図３において、図２のアクチュエータ１３ａと同一又は対応する構成要素については、同一の符号を付すものとする。本実施例のアクチュエータ１１３は、Ｘステージ５とテーブル４とをリンク機構１２３によって連結すると共に、リンク機構２３の途中に配置されたピエゾ素子２４によってテーブル４を上下に駆動する。これによって、テーブル４は、その重心位置１４において垂直方向の位置を調整される。
【００１７】
図４は、本発明の第３実施例にかかるステージ装置を示す。本実施例のステージ装置は、上記第１実施例のテーブル４の垂直方向の駆動機構を変更したものである。なお、図４において、図１のステージ装置と同一又は対応する構成要素については、同一の符号を付すものとし、その構成及び作用についての説明を省略する。本実施例においては、テーブル４の重心位置１４に対応する位置に、マグネット式のテーブル重量支持手段１５を配置し、テーブル４の重量の殆どをここで支えるようになっている。また、テーブル４の重心位置１４を囲むＸステージ５上の３点には、非接触アクチュエータのコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃが配置されており、テーブル４に設けられたマグネット１６ａ，１６ｂ，１６ｃが挿通するようになっている。そして、これらのコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、マグネット１６ａ，１６ｂ，１６ｃとによって、３組の非接触アクチュエータが構成される。テーブル重量支持手段１５は、テーブル４の６自由度方向の全てに対して拘束力の弱い構造となっており、６自由度方向の駆動は全て６組の非接触アクチュエータ（１２ａと１６ａ，１２ｂと１６ｂ，１２ｃと１６ｃ，１２ｄと１６ｄ，１２ｅと１６ｅ，１２ｆと１６ｆ）によって行うようになっている。
【００１８】
図５は、テーブル重量支持手段１５の詳細を示す。なお、図５において、図２と同一又は対応する構成要素については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例は、テーブル４とＸステージ５との連結を、互いに反発する方向に配置された永久磁石２６ａ，２６ｂによって行っている。永久磁石２６ａはテーブル４に取り付けられ、他方の永久磁石２６ｂはロードセル１７を介して直動テーブル１８に取り付けられている。
【００１９】
本実施例において、非接触アクチュエータ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）によって、テーブル４のＺ方向の位置が変化すると、永久磁石２６ａ，２６ｂの間隔も変化し、磁石間の反発力が変わる。永久磁石（２６ａ，２６ｂ）間の反発力の変化は、ロードセル１７によって検出される。そして、ロードセル１７によって検出される反発力の値が、テーブル４の重量と等しくなるように直動テーブル１８を上下方向に駆動する。これによって、テーブル４の重量がテーブル重量支持手段１５によって支えられることになる。尚、本実施例は上述した第１実施例と異なり、３組つの非接触アクチュエータ（１２ａと１６ａ，１２ｂと１６ｂ，１２ｃと１６ｃ）によって、テーブル４のレベリングのみならず、垂直方向の駆動も行う構成であり、重量支持手段１５は、このような位置調整に直接関与するものではなく、基本的には、テーブル４を重心位置において、拘束力無く支える役割を果たすものである。
【００２０】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された本発明の技術的思想としての要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施例にかかるステージ装置を示す正面図である。
【図２】図２は、第１実施例の要部を示す拡大側面図（一部断面）である。
【図３】図３は、本発明の第２実施例にかかるステージ装置の要部を示す拡大側面図（一部断面）である。
【図４】図４は、本発明の第３実施例にかかるステージ装置を示す正面図である。
【図５】図５は、第３実施例の要部を示す拡大側面図（一部断面）である。
【符号の説明】
１・・・ウエハ
４・・・テーブル
５・・・Ｘステージ
６・・・Ｙステージ
１２ａ〜１２ｆ・・・非接触アクチュエータ用のコイル
１３ａ・・・接触式アクチュエータ
１４・・・テーブル重心位置
１５・・・テーブル重量支持手段
１６ａ〜１６ｆ・・・非接触アクチュエータ用のマグネット
２３・・・リンク機構
２４・・・ピエゾ素子
２６ａ，２６ｂ・・・永久磁石[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stage apparatus, and more particularly, to an improvement in a mechanism for supporting and driving a fine movement table mounted on a stage.
[0002]
[Prior art]
In a conventional table apparatus used for an exposure apparatus or the like, generally, the table is supported at three points not on a straight line surrounding the center of gravity of the table, and the table is driven in the vertical direction and the tilt direction at these support points. . As a table support system, there are a system that directly supports and drives a table using a contact actuator, and a system that uses a non-contact actuator such as a VCM (voice coil motor).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a contact-type actuator is used, stress is generated in the table due to the frictional force generated on the contact surface between the table and the actuator. Further, when a non-contact type actuator such as a VCM is used, it is necessary to always apply thrust to support the weight of the table to the actuator, and there is a disadvantage that the table is deformed by the heat of the actuator.
[0004]
The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide a stage apparatus that can reduce stress and thermal deformation in a table.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a first actuator (13a, 113, 15) that applies a first force that acts in the support direction of the table at the center of gravity of the table (4), and the support And a second actuator (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c) that acts on the direction and applies a second force different from the first force to the table in a non-contact manner. 13a, 113, 15) is characterized in that the first force is generated so as to be substantially equal to the weight of the table (4).
[0006]
As the second actuator, means (12a, 12b, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c, 12c) 16a, 16b, 16c). The first actuators (26a, 26b) can be configured to apply a first force to the table (4) using a repulsive force. For example, a mechanism using a reaction force of a magnet can be used as the first actuator.
Further, a detecting means (17) for detecting the first force in the first actuator is further provided,
The first actuator can be configured to change the value of the first force according to the detected value of the first force detected by the detecting means (17). The first actuator includes a first member (26a) provided on the table, and a second member (26b) that generates the first force in cooperation with the first member in a non-contact manner. It can comprise so that the position regarding the support direction of a 2nd member can be changed. The detection means can be composed of a load cell (17).
The second actuators (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c) are preferably provided corresponding to the degrees of freedom of the table, the table has 6 degrees of freedom, and the second actuator is the first actuator. Three actuators can be provided separately from the actuator.
Furthermore, in the method for controlling a stage apparatus according to the present invention, there is provided a method for controlling a stage apparatus in which the table (4) is mounted so as to be movable at least in the support direction of the table. wherein a first force acting on the support direction first actuator (13a, 113,15) given by, and acting on the support direction, the second force different from the first force, the first By a second actuator (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c) different from the first actuator so that the force acts on the table in a non-contact position at a position different from the position acting on the table. The first force is generated so as to be substantially equal to the weight of the table.
In this case, the weight of the table can be supported by the first force, and the position of the table can be adjusted by the second force.
[0007]
[Action and effect of the invention]
Since the present invention supports the table (4) at the center of gravity (14) as described above, the weight of the table (4) is supported even when the drive mechanism of the table (4) is not contacted. Moreover, it is not necessary to give a large thrust by these non-contact type drive mechanisms (12a, 12b, 16a, 16b). Accordingly, heat generated from the actuator can be suppressed, and deformation of the table (4) due to the heat can be prevented.
[0008]
In other words, it is not necessary to employ a contact-type mechanism as the driving method of the table (4), and the inconvenience of the contact-type mechanism, that is, the table (by the frictional force generated on the contact surface between the table (4) and the actuator ( 4) It is possible to avoid the generation of stress within. In addition to the support means of the table (4), when the three points of the table are driven as the drive means, the table (4) is supported at the four points as a total, so that it becomes unstable. The problem of becoming may arise. However, the table support means (15) is provided with support force generation means (26a, 26b), and the table (4) is weaker than the other three drive means (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c). ) Is solved, the problem is solved.
Further, a support force detecting means (17) for detecting a support force for supporting the table by the support mechanism (15), and a support force changing means (18-22) for changing the support force according to the support force detected thereby. The weight of the table (4) can be reliably supported by the support mechanism (15), and the other three driving means (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c) There is no load.
Further, by providing six driving means (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) corresponding to the degree of freedom of the table, the table (4) becomes 6 Can move with degrees of freedom.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. In this embodiment, the present invention is applied to a wafer stage used in an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices. The stage apparatus of the present invention can be applied to various apparatuses such as a precision inspection apparatus in addition to the exposure apparatus.
[0010]
【Example】
FIG. 1 shows a stage apparatus of the present embodiment. This stage apparatus holds a wafer 1 via a wafer holder 2 and is capable of fine movement in a direction of six degrees of freedom, an X stage 5 for roughly moving the table 4 in the X direction, and a Y for roughly moving in the Y direction. A stage 6 and a base 7 that slidably supports the Y stage 6 are configured. Reflecting mirrors 3a and 3b for position measurement by an interferometer are provided on the upper side of the table 4. Since these reflection mirrors 3a and 3b serve as a reference for measuring the position of the wafer 1, if the position of the mirror 4 is displaced due to the deformation of the table 4, the alignment accuracy of the wafer 1 during the exposure operation is greatly affected.
[0011]
Two Y stage guides 11a and 11b are provided on the base 7, and the Y stage 6 moves along these guides 11a and 11b. The Y stage 6 is driven by a Y stage driving device 9. On the Y stage 6, two X stage guides 10a and 10b for guiding the X stage 5 are provided. The X stage 5 is moved on the Y stage 6 along the X stage guides 10 a and 10 b by the X stage driving device 8.
[0012]
Coils 12d, 12e, 12f of non-contact actuators such as a VCM (voice coil motor) are provided at the upper end of the X stage 5, and these coils 12d, 12e, 12f and the side of the table 4 are provided. The magnets 16d, 16e, and 16f constitute three sets of MM (Moving Mgnet) type actuators. The table 4 is driven in the XY plane by these three sets of actuators (12d and 16d, 12e and 16e, 12f and 16f). As the VCM, either an MM (Moving Mgnet) type or an MC (Moving Coil) type can be used, but it is desirable to use the MM type in consideration of the influence of heat transmitted to the table 4.
[0013]
Near the center of the top surface of the X stage 5, a substantially triangular recess is formed, and coils 12 b and 12 c of non-contact actuators are arranged at two corners. These coils 12 b and 12 c and the bottom surface of the table 4 are arranged. Two sets of actuators are configured by the magnets 16b and 16c provided in the. The table 4 is driven (leveled) in the tilt direction by these two sets of actuators (12b and 16b, 12c and 16c). A contact actuator 13a is provided at a position corresponding to the center of gravity position 14 of the table 4 in the recess of the X stage 5 so as to support the weight of the table 4 at one point.
[0014]
FIG. 2 shows details of the contact actuator 13a. In the drawing, the cams 21 and 22 move along a linear motion guide 20b provided on the X stage 5, whereby the linear motion table 18 passes through the radial bearing 19 in the Z direction along the linear motion guide 20a. Moving. A link mechanism 23 is disposed between the linear motion table and the table 4 so as to transmit the power of the linear motion table 18 to the table 4. That is, the table 4 is driven in the vertical direction (Z direction) at the center of gravity position 14 by the contact actuator 13a.
[0015]
In the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, when the alignment of the wafer 1 is performed, first, the position (position shift) of the wafer 1 is measured by an alignment optical system (not shown) and based on this. Then, coarse position adjustment is performed by the X stage 5 and the Y stage 6. After that, on the X stage 5, the offset in the XY plane of the table 4 (shift in the linear direction) and the position in the rotation direction are adjusted by three sets of non-contact actuators (12d and 16d, 12e and 16e, 12f and 16f). To do. The position of the table 4 is adjusted in the vertical Z direction by the contact actuator 13a, and the tilt direction is adjusted (leveling) by two sets of non-contact actuators (12b and 16b, 12c and 16c). When the table 4 is stationary with respect to the Z direction, the weight of the table 4 is almost supported by the contact actuator 13a. Therefore, the thrust to the table 4 by the non-contact actuator (12b and 16b, 12c and 16c) is very small.
[0016]
FIG. 3 shows a contact actuator 113 according to a second embodiment of the present invention. This actuator 113 is used in place of the actuator 13a shown in FIG. In FIG. 3, components that are the same as or correspond to those of the actuator 13a in FIG. The actuator 113 of this embodiment connects the X stage 5 and the table 4 by the link mechanism 123 and drives the table 4 up and down by the piezo element 24 arranged in the middle of the link mechanism 23. As a result, the vertical position of the table 4 is adjusted at the center of gravity position 14 thereof.
[0017]
FIG. 4 shows a stage apparatus according to a third embodiment of the present invention. The stage apparatus of the present embodiment is obtained by changing the vertical driving mechanism of the table 4 of the first embodiment. In FIG. 4, the same or corresponding components as those of the stage apparatus of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration and operation thereof is omitted. In the present embodiment, a magnet-type table weight support means 15 is arranged at a position corresponding to the center of gravity position 14 of the table 4 so that most of the weight of the table 4 is supported here. Further, coils 12a, 12b and 12c of non-contact actuators are arranged at three points on the X stage 5 surrounding the center of gravity position 14 of the table 4, and magnets 16a, 16b and 16c provided on the table 4 are inserted. It is supposed to be. The coils 12a, 12b, and 12c and the magnets 16a, 16b, and 16c constitute three sets of non-contact actuators. The table weight support means 15 has a structure in which the restraining force is weak with respect to all of the six degrees of freedom direction of the table 4, and all six sets of non-contact actuators (12 a, 16 a, 12 b) are driven in the six degrees of freedom direction. 16b, 12c and 16c, 12d and 16d, 12e and 16e, 12f and 16f).
[0018]
FIG. 5 shows details of the table weight support means 15. In FIG. 5, the same or corresponding components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the present embodiment, the table 4 and the X stage 5 are connected by permanent magnets 26a and 26b arranged in directions that repel each other. The permanent magnet 26 a is attached to the table 4, and the other permanent magnet 26 b is attached to the linear motion table 18 via the load cell 17.
[0019]
In the present embodiment, when the position of the table 4 in the Z direction is changed by the non-contact actuator (12a, 12b, 12c, 16a, 16b, 16c), the interval between the permanent magnets 26a, 26b also changes, and the repulsive force between the magnets. Changes. The change in the repulsive force between the permanent magnets (26a, 26b) is detected by the load cell 17. Then, the linear motion table 18 is driven in the vertical direction so that the value of the repulsive force detected by the load cell 17 becomes equal to the weight of the table 4. As a result, the weight of the table 4 is supported by the table weight support means 15. Note that this embodiment differs from the first embodiment described above in that not only leveling of the table 4 but also vertical driving is performed by three sets of non-contact actuators (12a and 16a, 12b and 16b, 12c and 16c). The weight support means 15 does not directly participate in such position adjustment, and basically plays a role of supporting the table 4 at the center of gravity position without restraining force.
[0020]
The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and does not depart from the spirit of the technical idea of the present invention shown in the claims. Can be changed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a stage apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view (partial cross section) showing a main part of the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged side view (partial cross section) showing a main part of a stage apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a stage apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged side view (partial cross section) showing a main part of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer 4 ... Table 5 ... X stage 6 ... Y stage 12a-12f ... Coil 13a for non-contact actuator ... Contact-type actuator 14 ... Table gravity center position 15- .. Table weight support means 16a to 16f ... Magnet 23 for non-contact actuator ... Link mechanism 24 ... Piezo elements 26a, 26b ... Permanent magnet

Claims

In a stage apparatus in which a table is mounted so as to be movable at least in the support direction of the table ,
A first actuator that applies a first force that acts on the table in the support direction at a position of the center of gravity of the table; and a second force that acts in the support direction and is different from the first force in a non-contact manner. A second actuator for applying to the table,
The stage device, wherein the first actuator generates the first force so as to be substantially equal to a weight of the table.

2. The stage apparatus according to claim 1, wherein the second actuator drives the table in a vertical direction and an inclination direction by applying the second force to the table at three points other than the position of the center of gravity. .

The stage apparatus according to claim 2, wherein the first actuator has a configuration using a reaction force of a magnet.

A detecting means for detecting the first force in the first actuator;
4. The first actuator according to claim 1, wherein the first actuator changes a value of the first force according to a detection value of the first force detected by the detection unit. 5. The stage apparatus described in 1.

The stage apparatus according to claim 4, wherein the detection unit is a load cell.

The first actuator includes a first member provided on the table, and a second member that generates the first force in cooperation with the first member in a non-contact manner. The stage apparatus according to claim 1, wherein a position of the second member in the support direction can be changed.

The said 1st actuator changes the said 1st force so that the said detected value which the said detection means detected becomes substantially equal to the weight of the said table, The any one of Claim 4 to 6 characterized by the above-mentioned. The stage apparatus described in 1.

It said second actuator is a stage device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that provided corresponding to the degrees of freedom of the table.

9. The stage apparatus according to claim 8, wherein the table has six degrees of freedom, and three second actuators are provided separately from the first actuator.

A control method for a stage apparatus in which a table is mounted so as to be movable at least in the support direction of the table ,
A first force acting on the table in the support direction is applied to the table by the first actuator at the center of gravity of the table,
The second force acting in the support direction and different from the first force acts on the table in a non-contact manner at a position different from the position where the first force acts on the table. Given by a second actuator different from the one actuator,
A method for controlling a stage apparatus, wherein the first force is generated so as to be substantially equal to a weight of the table.

Wherein the first force to support the weight of the table, a control method of a stage apparatus according to claim 1 0, characterized in that to carry out the position adjustment of said table by said second force.