JP4877925B2 - Stage equipment - Google Patents

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JP4877925B2 JP2006056723A JP2006056723A JP4877925B2 JP 4877925 B2 JP4877925 B2 JP 4877925B2 JP 2006056723 A JP2006056723 A JP 2006056723A JP 2006056723 A JP2006056723 A JP 2006056723A JP 4877925 B2 JP4877925 B2 JP 4877925B2
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Description

本発明はステージ装置に係り、特にθテーブルの回動動作をより安定的且つ精密に行なえるように構成されたステージ装置に関する。   The present invention relates to a stage apparatus, and more particularly, to a stage apparatus configured to be able to rotate a θ table more stably and precisely.

例えば、ステージ装置では、Y方向に移動するYステージと、X方向に移動するXステージとを有し、Yステージが定盤上に固定された一対のY方向ガイドレールに沿って移動方向をガイドされ、XステージがYステージに搭載されたX方向ガイドレールに沿って移動方向をガイドされる(例えば、特許文献1参照)。   For example, a stage apparatus has a Y stage that moves in the Y direction and an X stage that moves in the X direction, and the Y stage guides the movement direction along a pair of Y direction guide rails fixed on a surface plate. Then, the X stage is guided in the moving direction along the X direction guide rail mounted on the Y stage (see, for example, Patent Document 1).

また、半導体ウエハの移動に用いられるステージ装置では、Yステージの両端に設けられたスライダがリニアモータによりY方向に並進駆動され、且つXステージ上にはウエハが載置されるθテーブルがθz方向に回動可能に支持されている。   In a stage apparatus used for moving a semiconductor wafer, sliders provided at both ends of the Y stage are translated in the Y direction by a linear motor, and a θ table on which the wafer is placed on the X stage is in the θz direction. Is rotatably supported.

この種のステージ装置では、対象物としてのウエハが搬送されてθテーブルに保持されると、ウエハの位置を高精度に位置決めするため、θテーブルをZ軸回りのθz方向に回動動作させてウエハの位置を調整する位置決め制御を行なうように構成されている。
特開2004−317485号公報
In this type of stage device, when a wafer as an object is transported and held on the θ table, the θ table is rotated in the θz direction around the Z axis to position the wafer with high accuracy. Positioning control for adjusting the position of the wafer is performed.
JP 2004-317485 A

上記従来のステージ装置では、θテーブルを回動可能に支持する支持部において、θテーブルの荷重をすべてXテーブルで受けているため、例えば、ガイドレールの歪みによりYステージが回転した場合、摩擦力によりθテーブルも回転してしまい、θテーブルの回動位置を安定的且つ精密に制御することが難しいという問題があった。   In the above-described conventional stage apparatus, since all the loads on the θ table are received by the X table at the support portion that rotatably supports the θ table, for example, when the Y stage rotates due to distortion of the guide rail, the friction force As a result, the θ table also rotates, and there is a problem that it is difficult to stably and precisely control the rotation position of the θ table.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したステージ装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a stage apparatus that solves the above problems.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

また、本発明は、定盤上を移動するステージと、
該ステージ上に回動可能に支持されたθテーブルと、
前記ステージ上面の中央と前記θテーブルの下面中心との間で垂直方向に起立するピボット軸と、
前記θテーブルが前記ピボット軸の軸回りに回転するように前記ピボット軸を軸承する軸受と、
前記θテーブルの側方に設けられ、前記θテーブルの側面を前記ピボット軸の軸回りに駆動する一対のθリニアモータと、
前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、
該支柱の下端に前記ステージ上を空気圧により浮上して移動するエアパッドと、
を備え、
前記θテーブルは、前記一対のθリニアモータの駆動により前記ピボット軸を中心に前記ステージ上を非接触で回動するように支持されることを特徴とする。
The present invention also includes a stage that moves on a surface plate,
A θ table rotatably supported on the stage;
A pivot shaft that stands vertically between the center of the upper surface of the stage and the center of the lower surface of the θ table;
A bearing for bearing the pivot shaft such that the θ table rotates about the axis of the pivot shaft;
A pair of θ linear motors provided on the sides of the θ table and driving side surfaces of the θ table around the axis of the pivot shaft;
A plurality of struts formed extending in the hanging direction from the lower surface of the θ table;
An air pad that floats and moves on the stage by air pressure at the lower end of the column;
With
The θ table is supported by the pair of θ linear motors so as to rotate on the stage around the pivot shaft in a non-contact manner.

また、本発明は、定盤上を移動するステージと、
該ステージ上に回動可能に支持されたθテーブルと、
前記ステージ上面の中央と前記θテーブルの下面中心との間で垂直方向に起立するピボット軸と、
前記θテーブルが前記ピボット軸の軸回りに回転するように前記ピボット軸を軸承する軸受と、
前記θテーブルの側方に設けられ、前記θテーブルの側面を前記ピボット軸の軸回りに駆動する一対のθリニアモータと、
前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、
該支柱の下端に前記定盤上を空気圧により浮上して移動するエアパッドと、
を備え、
前記θテーブルは、前記一対のθリニアモータの駆動により前記ピボット軸を中心に前記ステージ上を非接触で回動するように支持されることを特徴とする。
The present invention also includes a stage that moves on a surface plate,
A θ table rotatably supported on the stage;
A pivot shaft that stands vertically between the center of the upper surface of the stage and the center of the lower surface of the θ table;
A bearing for bearing the pivot shaft such that the θ table rotates about the axis of the pivot shaft;
A pair of θ linear motors provided on the sides of the θ table and driving side surfaces of the θ table around the axis of the pivot shaft;
A plurality of struts formed extending in the hanging direction from the lower surface of the θ table;
An air pad that floats and moves on the surface plate by air pressure at the lower end of the column;
With
The θ table is supported by the pair of θ linear motors so as to rotate on the stage around the pivot shaft in a non-contact manner.

また、前記軸受は、前記ピボット軸の上端または下端の外周を軸承するクロスローラベアリングであることを特徴とする。   The bearing may be a cross roller bearing that supports the outer periphery of the upper end or the lower end of the pivot shaft.

また、前記ステージは、Y方向に移動するYステージと、Y方向と直交するX方向に移動するXステージとを有し、前記θリニアモータの固定子を前記Yステージ上に設け、前記θリニアモータの可動子を前記θテーブルの側面に設けたことを特徴とする。   The stage has a Y stage that moves in the Y direction and an X stage that moves in the X direction orthogonal to the Y direction, and a stator of the θ linear motor is provided on the Y stage, and the θ linear A motor mover is provided on a side surface of the θ table.

また、前記ピボット軸は、前記θテーブルの下面に対向するように配置された支持プレートに支持され、前記支持プレートは、高さ位置を調整する高さ調整機構を介して支持されたことを特徴とする。   Further, the pivot shaft is supported by a support plate disposed so as to face the lower surface of the θ table, and the support plate is supported via a height adjusting mechanism for adjusting a height position. And

また、前記高さ調整機構は、前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された支柱に設けられ、前記支柱を介して前記支持プレートの高さ位置を昇降させることを特徴とする。 In addition, the height adjusting mechanism is provided on a support column extending in a hanging direction from the lower surface of the θ table, and the height position of the support plate is moved up and down via the support column.

本発明によれば、ステージ上面の中央とθテーブルの下面中心との間で垂直方向に起立するピボット軸と、θテーブルがピボット軸の軸回りに回転するようにピボット軸を軸承する軸受と、θテーブルの側方に設けられ、θテーブルの側面をピボット軸の軸回りに駆動する一対のθリニアモータと、を備え、θテーブルが一対のθリニアモータの駆動によりピボット軸を中心にステージ上を非接触で回動するように支持されるため、軸受によりθテーブルを低負荷で回動させることができ、且つθリニアモータが非接触でθテーブルを側方から駆動させることができるので、ステージの誤差がθテーブルに影響することを最小限に抑えることができる。さらに、θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、支柱の下端にステージ上を空気圧により浮上して移動するエアパッドと、を備えたため、θテーブルを回動させる際にθテーブルがピボット軸を支点として揺動することを防止でき、θテーブルの平面を水平に保つことが可能になる。 According to the present invention, a pivot shaft that rises vertically between the center of the upper surface of the stage and the center of the lower surface of the θ table, and a bearing that supports the pivot shaft so that the θ table rotates about the axis of the pivot shaft, a pair of θ linear motors provided on the sides of the θ table and driving the side surfaces of the θ table around the axis of the pivot shaft. The θ table is driven on the stage around the pivot axis by driving the pair of θ linear motors. Since the θ table can be rotated with a low load by the bearing, and the θ linear motor can be driven from the side without contact, It is possible to minimize the influence of the stage error on the θ table. In addition, since it has a plurality of pillars extending from the lower surface of the θ table in a hanging direction and an air pad that floats and moves on the stage by air pressure at the lower end of the pillar, when the θ table is rotated, The table can be prevented from swinging around the pivot shaft, and the plane of the θ table can be kept horizontal.

また、本発明によれば、軸受によりθテーブルを低負荷で回動させることができ、且つθリニアモータが非接触でθテーブルを側方から駆動させることができるので、ステージの誤差がθテーブルに影響することを最小限に抑えることができると共に、θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、支柱の下端に定盤上を空気圧により浮上して移動する複数のエアパッドとを有するため、θテーブルを回動させる際にθテーブルがピボット軸を支点として揺動することを防止でき、θテーブルの平面を水平に保つことが可能になる。

Further, according to the present invention, the θ table can be rotated with a low load by the bearing, and the θ linear motor can be driven from the side without contact with the θ linear motor. And a plurality of struts that extend downward from the bottom surface of the θ table, and a plurality of air pads that float and move on the surface plate by air pressure at the bottom end of the struts Therefore, when the θ table is rotated, the θ table can be prevented from swinging around the pivot shaft, and the plane of the θ table can be kept horizontal.

また、本発明によれば、θリニアモータの固定子を前記Yステージ上または定盤の側方に配置された支持部に設け、θリニアモータの可動子をθテーブルの側面に設けたため、θテーブルを回動させる際にθテーブルがピボット軸を支点として揺動することを防止でき、θテーブルの平面を水平に保つことが可能になる。   Further, according to the present invention, the stator of the θ linear motor is provided on the support portion arranged on the Y stage or on the side of the surface plate, and the mover of the θ linear motor is provided on the side surface of the θ table. When the table is rotated, the θ table can be prevented from swinging around the pivot shaft, and the plane of the θ table can be kept horizontal.

また、本発明によれば、θテーブルの下面に対向するように配置された支持プレートにピボット軸が支持され、支持プレートの高さ位置を調整する高さ調整機構を有するため、θテーブルの回動位置を安定的且つ高精度に調整できると共に、θテーブルの高さ位置も調整することが可能になる。   In addition, according to the present invention, the pivot shaft is supported by the support plate disposed so as to face the lower surface of the θ table, and the height adjustment mechanism for adjusting the height position of the support plate is provided. The moving position can be adjusted stably and with high accuracy, and the height position of the θ table can be adjusted.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明によるステージ装置の実施例1を示す斜視図である。図2は実施例1のステージ装置を示す正面図である。図3は実施例1のステージ装置を示す平面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing Embodiment 1 of the stage apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a front view showing the stage apparatus of the first embodiment. FIG. 3 is a plan view showing the stage apparatus of the first embodiment.

図1乃至図3に示されるように、ステージ装置10Aは、例えば、半導体ウエハの製造工程に用いられる露光装置に組み込まれており、定盤20と、定盤20の平面上を移動するステージ30と、ステージ30上に搭載され、ワーク(図示せず)が載置されるθテーブル40と、ステージ30をY方向に移動させる一対のYリニアモータ50とを有する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the stage apparatus 10 </ b> A is incorporated in, for example, an exposure apparatus used in a semiconductor wafer manufacturing process, and a stage 20 and a stage 30 that moves on the plane of the stage 20. And a θ table 40 mounted on the stage 30 on which a work (not shown) is placed, and a pair of Y linear motors 50 that move the stage 30 in the Y direction.

ステージ30は、定盤20の平面上に突出し、移動方向(Y方向)に延在する一対のY方向ガイドレール28に沿って平行移動する一対のスライダ32と、定盤20の平面上を空気圧により浮上して移動する複数のエアパッド(「エアベアリング」とも呼ばれる)34とを有する。尚、スライダ32は、Y方向ガイドレール28の左右側面及び上面に対向するように逆U字状に形成されており、各対向面には複数のエアパッド(図示せず)が設けられている。そのため、スライダ32は、Y方向ガイドレール28に対して空気圧により浮上して非接触で移動することができる。   The stage 30 protrudes on the plane of the surface plate 20 and moves in parallel along a pair of Y-direction guide rails 28 extending in the moving direction (Y direction), and air pressure on the surface of the surface plate 20. And a plurality of air pads (also called “air bearings”) 34 that float and move. The slider 32 is formed in an inverted U shape so as to face the left and right side surfaces and the upper surface of the Y-direction guide rail 28, and a plurality of air pads (not shown) are provided on each facing surface. Therefore, the slider 32 can be lifted by air pressure with respect to the Y-direction guide rail 28 and moved without contact.

ステージ30は、Y方向に移動するYステージ36と、Y方向と直交するX方向に移動するXステージ38とを有する。Yステージ36は、一対のY方向ガイドレール28間に横架されており、その両端にはスライダ32が結合されたH字状に形成されている。また、Xステージ38は、スライダ32間でX方向に移動するように設けられ、下面に複数のエアパッド34が設けられている。そして、Xステージ38は、上記Yステージ36と共にY方向に移動し、且つYステージ36に沿ってX方向に移動するように設けられている。   The stage 30 includes a Y stage 36 that moves in the Y direction and an X stage 38 that moves in the X direction orthogonal to the Y direction. The Y stage 36 is horizontally placed between a pair of Y-direction guide rails 28, and is formed in an H shape to which sliders 32 are coupled at both ends thereof. The X stage 38 is provided so as to move in the X direction between the sliders 32, and a plurality of air pads 34 are provided on the lower surface. The X stage 38 is provided so as to move in the Y direction together with the Y stage 36 and to move in the X direction along the Y stage 36.

θテーブル40は、上方からみると四角形状に形成されており、その上面42がワーク載置面(半導体用の露光装置の場合には、ウエハ載置面)となる。本実施例では、θテーブル40が下方のXステージ38よりもX方向及びY方向の寸法が大きく形成されているので、上面42の寸法に応じた大きさのワークを載置することができる。すなわち、Xステージ38よりも大きい寸法のワーク(ウエハ)をθテーブル40に載置することが可能になる。   The θ table 40 is formed in a quadrangular shape when viewed from above, and its upper surface 42 serves as a workpiece mounting surface (a wafer mounting surface in the case of a semiconductor exposure apparatus). In the present embodiment, the θ table 40 is formed with dimensions in the X direction and Y direction larger than those of the lower X stage 38, so that a workpiece having a size corresponding to the dimension of the upper surface 42 can be placed. That is, a workpiece (wafer) having a size larger than that of the X stage 38 can be placed on the θ table 40.

一対のYリニアモータ50は、定盤20の左右外側に並設されており、Y方向に延在形成されたマグネットヨーク(固定子)52と、スライダ32の外側面よりX方向に延在するコイルユニット(可動子)54とから構成されている。マグネットヨーク52は、正面からみるとコ字状に形成されており、内壁の上下面に複数の永久磁石が並設されている。また、マグネットヨーク52は、支持部材56によりスライダ32が移動する高さ位置に支持されている。   The pair of Y linear motors 50 are juxtaposed on the left and right outer sides of the surface plate 20, and extend in the X direction from the magnet yoke (stator) 52 extending in the Y direction and the outer surface of the slider 32. A coil unit (movable element) 54 is included. The magnet yoke 52 is formed in a U-shape when viewed from the front, and a plurality of permanent magnets are arranged in parallel on the upper and lower surfaces of the inner wall. Further, the magnet yoke 52 is supported by a support member 56 at a height position where the slider 32 moves.

そして、コイルユニット54は、複数のコイルがY方向に連結されており、マグネットヨーク52の磁石間に側方から挿入されている。そのため、コイルユニット54は、コイルに通電されると、永久磁石に対する磁束を形成して、永久磁石に対するY方向の推力を得ることができる。また、コイルユニット54は、スライダ32の側面に結合されている。そのため、コイルユニット54が得たY方向推力は、スライダ32に付与され、Yステージ36を駆動する。   The coil unit 54 has a plurality of coils connected in the Y direction, and is inserted between the magnets of the magnet yoke 52 from the side. Therefore, when the coil unit 54 is energized, it can form a magnetic flux with respect to the permanent magnet and obtain a thrust in the Y direction with respect to the permanent magnet. The coil unit 54 is coupled to the side surface of the slider 32. Therefore, the Y-direction thrust obtained by the coil unit 54 is applied to the slider 32 and drives the Y stage 36.

さらに、ステージ装置10Aでは、θテーブル40の下面より垂下方向に延在する4本の支柱60と、各支柱60の下端に設けられ、Xステージ38上を空気圧により浮上して移動する複数のエアパッド(「エアベアリング」とも呼ばれる)70とを備えた構成になっている。そのため、支柱60及びエアパッド70は、θテーブル40を直接支持しながらXステージ38上を移動することができる。   Further, in the stage apparatus 10A, there are four support columns 60 extending downward from the lower surface of the θ table 40, and a plurality of air pads that are provided at the lower end of each support column 60 and float and move on the X stage 38 by air pressure. (Also referred to as “air bearing”) 70. Therefore, the support column 60 and the air pad 70 can move on the X stage 38 while directly supporting the θ table 40.

よって、θテーブル40は、4本の支柱60及び4個のエアパッド70によりXステージ38上を非接触で移動することができると共に、上面42の平面精度(水平精度)を維持したままステージ30と共に移動することができる。また、ステージ装置10Aでは、支柱60の全長(高さ方向の長さ)を短くできるので、Xステージ38を移動させる際のθテーブル40の安定性を高めることが可能になる。   Therefore, the θ table 40 can be moved in a non-contact manner on the X stage 38 by the four support columns 60 and the four air pads 70, and with the stage 30 while maintaining the planar accuracy (horizontal accuracy) of the upper surface 42. Can move. Further, in the stage apparatus 10A, since the overall length (length in the height direction) of the support column 60 can be shortened, the stability of the θ table 40 when the X stage 38 is moved can be improved.

また、θテーブル40は、4本の支柱60及び4個のエアパッド70により四隅が支持されているので、回動する際にピボット軸80を支点として揺動することを防止でき、上面42の水平精度を維持することが可能になる。   Further, since the four corners of the θ table 40 are supported by the four support columns 60 and the four air pads 70, the θ table 40 can be prevented from swinging with the pivot shaft 80 as a fulcrum when rotating. It becomes possible to maintain accuracy.

さらに、θテーブル40の左右両側には、側方からθテーブル40をθz方向に回動させる一対のθリニアモータ74が設けられている。このθリニアモータ74は、スライダ32上に固定されたマグネットヨーク(固定子)76と、θテーブル40の側面に固定されコイルユニット(可動子)78とから構成されている。マグネットヨーク76は断面形状がコ字状に形成されており、その対向する内面には永久磁石が取り付けられている。   Further, on both the left and right sides of the θ table 40, a pair of θ linear motors 74 that rotate the θ table 40 in the θz direction from the side are provided. The θ linear motor 74 includes a magnet yoke (stator) 76 fixed on the slider 32 and a coil unit (movable element) 78 fixed to the side surface of the θ table 40. The magnet yoke 76 has a U-shaped cross section, and a permanent magnet is attached to the opposing inner surface.

そして、マグネットヨーク76は、θテーブル40の側面と同一高さとなるように支持台79を介してスライダ32上に設けられている。また、コイルユニット78は、マグネットヨーク76の永久磁石間に非接触となるように側方から挿入されている。   The magnet yoke 76 is provided on the slider 32 via the support base 79 so as to have the same height as the side surface of the θ table 40. The coil unit 78 is inserted from the side so as not to contact between the permanent magnets of the magnet yoke 76.

そのため、θリニアモータ74は、θテーブル40をθz方向に回動させる際にマグネットヨーク76とコイルユニット78とがθz方向に相対的に回動できるように設けられている。   Therefore, the θ linear motor 74 is provided so that the magnet yoke 76 and the coil unit 78 can be relatively rotated in the θz direction when the θ table 40 is rotated in the θz direction.

また、一対のθリニアモータ74は、上方からみるとピボット軸80を中心に対称となる位置に平行に設けられている。そのため、一対のθリニアモータ74は、コイルユニット78に通電することによりピボット軸80を中心とする偶力を発生させてθテーブル40を側面からθz方向に回動させる。   Further, the pair of θ linear motors 74 are provided in parallel to positions that are symmetrical about the pivot shaft 80 when viewed from above. Therefore, the pair of θ linear motors 74 energize the coil unit 78 to generate a couple centered on the pivot shaft 80 to rotate the θ table 40 in the θz direction from the side surface.

図4はステージ30及びθテーブル40を側方からみた側断面図である。図4に示されるように、Xステージ38とθテーブル40との間には、θテーブル40をθz方向に回動可能に支持するピボット軸80と、ピボット軸80を回転可能に軸承する軸受82とが設けられている。本実施例では、ピボット軸80がXステージ38の上面に起立するように一体に設けられ、軸受82の外輪がθテーブル40の下面中央に設けられた凹部40aに嵌合するように設けられ、内輪がピボット軸80の上端外周に嵌合している。   FIG. 4 is a side sectional view of the stage 30 and the θ table 40 as viewed from the side. As shown in FIG. 4, between the X stage 38 and the θ table 40, a pivot shaft 80 that rotatably supports the θ table 40 in the θz direction, and a bearing 82 that rotatably supports the pivot shaft 80. And are provided. In the present embodiment, the pivot shaft 80 is provided integrally so as to stand on the upper surface of the X stage 38, and the outer ring of the bearing 82 is provided so as to fit into the recess 40a provided in the center of the lower surface of the θ table 40. The inner ring is fitted to the outer periphery of the upper end of the pivot shaft 80.

また、軸受82は、例えば、90°のV溝の転動面に円筒ころがりスペーサがリテーナを介して交互に直交配列されたクロスローラベアリングよりなるため、ラジアル荷重(半径方向荷重)、アキシアル荷重(軸方向荷重)、モーメント荷重(ピッチング・ローリング・ヨーイングによる荷重)などのあらゆる方向の荷重を受けても円滑な回転を可能にする構成となっている。   Further, the bearing 82 is composed of, for example, a cross roller bearing in which cylindrical roller spacers are alternately arranged on a rolling surface of a 90 ° V groove via a retainer, so that radial load (radial load), axial load ( Axial load), moment load (pitching / rolling / yaw load), and so on, can be rotated smoothly even when subjected to loads in all directions.

従って、θテーブル40は、ピボット軸80と軸受82とから構成されたピボット軸受構造により安定した状態に支持されている。また、軸受82は、θテーブル40の下面中心に設けられており、ピボット軸80の軸心がθテーブル40の回転中心と一致する。そして、ステージ30を駆動するYリニアモータ50及び後述するXリニアモータの推力は、ピボット軸80及び軸受82を介してθテーブル40にも伝達される。   Therefore, the θ table 40 is supported in a stable state by a pivot bearing structure including the pivot shaft 80 and the bearing 82. Further, the bearing 82 is provided at the center of the lower surface of the θ table 40, and the axis of the pivot shaft 80 coincides with the rotation center of the θ table 40. The thrust of the Y linear motor 50 that drives the stage 30 and the X linear motor described later is also transmitted to the θ table 40 via the pivot shaft 80 and the bearing 82.

尚、本実施例のピボット軸受構造では、ピボット軸80の上端が軸受82により軸承される構成を用いて説明したが、これに限らず、ピボット軸80をθテーブル40の下面中心に設け、軸受82をXステージ38の上面に設けることで、ピボット軸80の下端が軸受82により軸承される構成としても良い。   In the pivot bearing structure of the present embodiment, the upper end of the pivot shaft 80 is described as being supported by the bearing 82. However, the present invention is not limited to this, and the pivot shaft 80 is provided at the center of the lower surface of the θ table 40. By providing 82 on the upper surface of the X stage 38, the lower end of the pivot shaft 80 may be supported by the bearing 82.

さらに、θテーブル40は、ピボット軸80の近傍に配置された一対のθリニアモータ74からの推力によりピボット軸80の軸回り(θz方向)に回動するため、軸受82により低摩擦、低振動で回動することができる。また、θリニアモータ74は、非接触構造の駆動手段であるので、θテーブル40を回動させる際に伝達経路による駆動力の損失や変動による影響を受けずにθテーブル40を回動させることが可能になり、θテーブル40の回動動作を安定的且つ精密に制御することができる。   Further, since the θ table 40 is rotated about the axis of the pivot shaft 80 (θz direction) by the thrust from the pair of θ linear motors 74 disposed in the vicinity of the pivot shaft 80, the bearing 82 is provided with low friction and vibration. Can be rotated. Since the θ linear motor 74 is a non-contact structure driving means, when the θ table 40 is rotated, the θ table 40 is rotated without being affected by the loss or fluctuation of the driving force due to the transmission path. Thus, the rotation operation of the θ table 40 can be controlled stably and precisely.

従って、ステージ装置10Aでは、θテーブル40を軸受82により低負荷で回動させることができ、且つθリニアモータ74が非接触でθテーブル40を下面側から駆動させることができるので、ステージ30の誤差がθテーブル40に影響することを最小限に抑えることができる。   Accordingly, in the stage apparatus 10A, the θ table 40 can be rotated with a low load by the bearing 82, and the θ linear motor 74 can be driven from the lower surface side without contact with the θ table 40. The influence of the error on the θ table 40 can be minimized.

さらに、θテーブル40は、前述した支柱60の下端に設けられたエアパッド70によりXステージ38上を非接触で移動するように支持されているため、一対のθリニアモータ74からの推力が回転力(偶力)として印加されると、軸受82の回転抵抗のみが負荷となる低摩擦状態でθz方向に回動することができる。尚、θリニアモータ74は、θテーブル40の回動角度に応じてマグネットヨーク76とコイルユニット78とのθz方向の相対位置が変化するため、最大回動角度に応じた隙間がマグネットヨーク76とコイルユニット78との間の水平方向に形成されており、マグネットヨーク76とコイルユニット78とが干渉しないように構成されている。   Further, since the θ table 40 is supported so as to move on the X stage 38 in a non-contact manner by the air pad 70 provided at the lower end of the column 60 described above, the thrust from the pair of θ linear motors 74 is a rotational force. When applied as (couple), it can rotate in the θz direction in a low friction state where only the rotational resistance of the bearing 82 is a load. In the θ linear motor 74, the relative position in the θz direction between the magnet yoke 76 and the coil unit 78 changes according to the rotation angle of the θ table 40, so that a gap corresponding to the maximum rotation angle is separated from the magnet yoke 76. It is formed in the horizontal direction between the coil unit 78 and is configured so that the magnet yoke 76 and the coil unit 78 do not interfere with each other.

Xステージ38の内部には、Yステージ36が挿通される空間120が形成されており、この空間120には、Xステージ38をX方向に駆動するXリニアモータ124が設けられている。Yステージ36は、両端にスライダ32が設けられ、ガイド28に沿ってガイドされて移動するため、Xステージ38の内壁と非接触で移動する。   A space 120 through which the Y stage 36 is inserted is formed inside the X stage 38, and an X linear motor 124 that drives the X stage 38 in the X direction is provided in the space 120. Since the Y stage 36 is provided with sliders 32 at both ends and is guided and moved along the guide 28, the Y stage 36 moves in a non-contact manner with the inner wall of the X stage 38.

また、Yステージ36は、Xステージ38の内壁に対向するエアパッド122を支持する垂直部36aと、Xリニアモータ124が取り付けられた平面部36bとを有する。エアパッド122は、空間120のY方向の内壁に空気圧を介して対向するため、Xステージ38をX方向に移動させる際には、空間120の内壁がエアパッド122に非接触で移動することができる。また、Yステージ36をY方向に移動させるときは、エアパッド122からの空気圧を介して空間120のY方向内壁を移動方向に押圧されてXステージ38をY方向に移動させるように構成されている。   The Y stage 36 has a vertical portion 36 a that supports the air pad 122 facing the inner wall of the X stage 38, and a flat portion 36 b to which the X linear motor 124 is attached. Since the air pad 122 faces the inner wall in the Y direction of the space 120 via air pressure, the inner wall of the space 120 can move without contact with the air pad 122 when the X stage 38 is moved in the X direction. Further, when the Y stage 36 is moved in the Y direction, the X stage 38 is moved in the Y direction by pressing the inner wall of the space 120 in the moving direction via the air pressure from the air pad 122. .

Xリニアモータ124は、X方向に延在形成されたマグネットヨーク(固定子)126と、コイルユニット(可動子)128とから構成されている。マグネットヨーク126は、側面からみるとコ字状に形成されており、内壁の上下面に複数の永久磁石が並設されている。また、マグネットヨーク126は、Yステージ36の平面部36bに固定されており、コイルユニット128は、Xステージ38の内壁に固定されたブラケット130に支持されている。   The X linear motor 124 includes a magnet yoke (stator) 126 and a coil unit (movable element) 128 that extend in the X direction. The magnet yoke 126 is formed in a U shape when viewed from the side, and a plurality of permanent magnets are arranged in parallel on the upper and lower surfaces of the inner wall. Further, the magnet yoke 126 is fixed to the flat portion 36 b of the Y stage 36, and the coil unit 128 is supported by a bracket 130 fixed to the inner wall of the X stage 38.

そして、コイルユニット128は、複数のコイルがX方向に配設されており、マグネットヨーク126の磁石間に前方から挿入されている。そのため、コイルユニット128は、コイルに通電されると、磁束を形成して、永久磁石に対するX方向の推力を得ることができる。また、コイルユニット128は、ブラケット130を介してXステージ38に結合されているため、コイルユニット128が得たX方向推力は、Xステージ38に付与される。   The coil unit 128 has a plurality of coils arranged in the X direction, and is inserted between the magnets of the magnet yoke 126 from the front. Therefore, when the coil unit 128 is energized, the coil unit 128 can form a magnetic flux and obtain thrust in the X direction with respect to the permanent magnet. Further, since the coil unit 128 is coupled to the X stage 38 via the bracket 130, the X direction thrust obtained by the coil unit 128 is applied to the X stage 38.

従って、Xステージ38は、Xリニアモータ124からの推力によりX方向に駆動される。そして、Xステージ38上に搭載されたθテーブル40は、Xリニアモータ124のX方向推力がピボット軸80及び軸受82を介して伝達されるため、Xステージ38と共にX方向に移動する。   Accordingly, the X stage 38 is driven in the X direction by the thrust from the X linear motor 124. The θ table 40 mounted on the X stage 38 moves in the X direction together with the X stage 38 because the X direction thrust of the X linear motor 124 is transmitted through the pivot shaft 80 and the bearing 82.

また、Xステージ38がYステージ36と共にY方向に移動する際は、Xステージ38上にピボット軸80及び軸受82を介して支持されたθテーブル40もX方向及びY方向に移動し、且つ支柱60の下端に設けられたエアパッド70が定盤20上を非接触で移動してθテーブル40の水平精度を維持する。   Further, when the X stage 38 moves together with the Y stage 36 in the Y direction, the θ table 40 supported on the X stage 38 via the pivot shaft 80 and the bearing 82 also moves in the X direction and the Y direction, The air pad 70 provided at the lower end of 60 moves in a non-contact manner on the surface plate 20 to maintain the horizontal accuracy of the θ table 40.

従って、ステージ装置10Aでは、左右側面から入力された一対のθリニアモータ74からの推力によりθテーブル40をピボット軸80の軸心を中心にθz方向に回動させるため、Xステージ38のX方向及びY方向の移動位置に誤差が生じた場合でも、θテーブル40の回動位置によって誤差が増大することが防止される。そのため、ステージ30をY方向に移動した後にθテーブル40をθz方向に回動させる場合でも、θテーブル40の上面42に設けられたミラー44がレーザ干渉計からのレーザ光の照射位置からずれことが無く、レーザ干渉計により位置検出精度が低下することが防止される。また、ステージ装置10Aでは、例えば、露光装置に用いた場合に光学系に対するワーク(ウエハなど)位置がθテーブル40の回動位置によってずれることが防止される。   Accordingly, in the stage apparatus 10A, the X table 38 is rotated in the θz direction about the axis of the pivot shaft 80 by the thrust from the pair of θ linear motors 74 input from the left and right side surfaces. Even when an error occurs in the movement position in the Y direction, an increase in error due to the rotation position of the θ table 40 is prevented. Therefore, even when the θ table 40 is rotated in the θz direction after the stage 30 is moved in the Y direction, the mirror 44 provided on the upper surface 42 of the θ table 40 is displaced from the irradiation position of the laser light from the laser interferometer. The position detection accuracy is prevented from being lowered by the laser interferometer. Further, in the stage apparatus 10A, for example, when used in an exposure apparatus, the position of the workpiece (wafer or the like) relative to the optical system is prevented from being shifted due to the rotation position of the θ table 40.

図5は実施例2のステージ装置を示す正面図である。図6は実施例2のステージ装置を示す側断面図である。尚、図5及び図6において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 5 is a front view showing the stage apparatus of the second embodiment. FIG. 6 is a side sectional view showing the stage apparatus of the second embodiment. 5 and 6, the same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図5及び図6に示されるように、ステージ装置10Bでは、θテーブル40の下面より垂下方向に延在する4本の支柱60と、各支柱60の下端に設けられ、定盤20の平面上を空気圧により浮上して移動する複数のエアパッド70とを備えた構成になっている。そのため、支柱60及びエアパッド70は、θテーブル40を直接支持しながら定盤20上を移動することができる。よって、θテーブル40は、Xステージ38よりも大きい面積を有するにも拘わらず、Xステージ38の輪郭よりも外側に配置された4本の支柱60及び4個のエアパッド70により定盤20の上面を空気圧により浮上して移動することができると共に、上面42の平面精度(水平精度)を維持したままステージ30と共に移動することができる。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the stage apparatus 10 </ b> B, four columns 60 extending in the hanging direction from the lower surface of the θ table 40 and lower ends of the columns 60 are provided on the plane of the surface plate 20. And a plurality of air pads 70 that float and move by air pressure. Therefore, the support 60 and the air pad 70 can move on the surface plate 20 while directly supporting the θ table 40. Therefore, although the θ table 40 has a larger area than the X stage 38, the upper surface of the surface plate 20 is formed by the four columns 60 and the four air pads 70 arranged outside the outline of the X stage 38. Can be lifted by air pressure and moved together with the stage 30 while maintaining the plane accuracy (horizontal accuracy) of the upper surface 42.

また、θテーブル40は、4本の支柱60及び4個のエアパッド70により四隅が支持されているので、回動する際にピボット軸80を支点として揺動することを防止でき、上面42の水平精度を維持することが可能になる。   Further, since the four corners of the θ table 40 are supported by the four support columns 60 and the four air pads 70, the θ table 40 can be prevented from swinging with the pivot shaft 80 as a fulcrum when rotating. It becomes possible to maintain accuracy.

さらに、ステージ装置10Bでは、Xステージ38の下面に配置された4個のエアパッド34により定盤20の各上面を非接触で移動するように支持されている。そのため、Xステージ38のエアパッド34とθテーブル40にエアパッド70とが互いに干渉せずに移動することができ、θテーブル40は上面42の平面精度を維持した状態のままXステージ38と共に一体に移動することができる。尚、エアパッド34,70は、空気圧により定盤20の平面に対して浮上するため、非接触で移動することができ、Xステージ38及びθテーブル40を移動させる際の摩擦が極めて小さくなっており、その分移動時の推力も小さくて済む。   Further, in the stage apparatus 10B, the upper surfaces of the surface plate 20 are supported by the four air pads 34 arranged on the lower surface of the X stage 38 so as to move in a non-contact manner. Therefore, the air pad 34 of the X stage 38 and the air table 70 can move to the θ table 40 without interfering with each other, and the θ table 40 moves together with the X stage 38 while maintaining the planar accuracy of the upper surface 42. can do. Since the air pads 34 and 70 float with respect to the plane of the surface plate 20 by air pressure, they can move in a non-contact manner, and friction when moving the X stage 38 and the θ table 40 is extremely small. Therefore, the thrust during movement can be reduced accordingly.

また、θテーブル40を支持する支柱60には、高さ調整を行なえるレベリング機構62が設けられている。このレべリング機構62は、4本の支柱60の夫々に設けられており、θテーブル40の水平精度を維持するように個別に高さ調整が行なわれる。   Further, the support 60 that supports the θ table 40 is provided with a leveling mechanism 62 that can adjust the height. The leveling mechanism 62 is provided in each of the four support columns 60, and the height is individually adjusted so as to maintain the horizontal accuracy of the θ table 40.

そして、ステージ装置10Bでは、支柱60及びエアパッド70がXステージ38の外側に配置されているので、θテーブル40の大きさ(上面面積)がXステージ38よりも大きくできるので、より大型のワークを載置することが可能になる。   In the stage apparatus 10B, since the support column 60 and the air pad 70 are disposed outside the X stage 38, the size (upper surface area) of the θ table 40 can be made larger than that of the X stage 38. It becomes possible to mount.

図7は実施例3のステージ装置を示す正面図である。図8は実施例3の高さ調整機構を示す側断面図である。尚、図7及び図8において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 7 is a front view showing the stage apparatus of the third embodiment. FIG. 8 is a side sectional view showing the height adjusting mechanism of the third embodiment. 7 and 8, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図7に示されるように、ステージ装置10Cでは、前述した実施例1と同様に、各支柱60の下端に設けられた複数のエアパッド70がXステージ38上を空気圧により浮上して移動する構成になっている。そのため、支柱60及びエアパッド70は、θテーブル40を直接支持しながらXステージ38上を移動することで、θテーブル40の平面精度(水平精度)を維持したままステージ30と共に移動する。   As shown in FIG. 7, the stage apparatus 10 </ b> C has a configuration in which a plurality of air pads 70 provided at the lower ends of the respective columns 60 float and move on the X stage 38 by air pressure, as in the first embodiment. It has become. Therefore, the support 60 and the air pad 70 move together with the stage 30 while maintaining the plane accuracy (horizontal accuracy) of the θ table 40 by moving on the X stage 38 while directly supporting the θ table 40.

さらに、ステージ装置10Cでは、定盤20の左右側方に一対のYリニアモータ50が設けられている。また、スライダ32上には、支持台79に支持されたθリニアモータ74が垂直状態で搭載されている。   Further, in the stage apparatus 10 </ b> C, a pair of Y linear motors 50 are provided on the left and right sides of the surface plate 20. On the slider 32, a θ linear motor 74 supported by a support base 79 is mounted in a vertical state.

θテーブル40とXステージ38との間には、高さ調整機構200が設けられている。この高さ調整機構200は、ピボット軸80を有する支持プレート210と、支持プレート210の高さ位置を調整する一対のレベリングユニット220とを有する。   A height adjustment mechanism 200 is provided between the θ table 40 and the X stage 38. The height adjusting mechanism 200 includes a support plate 210 having a pivot shaft 80 and a pair of leveling units 220 that adjust the height position of the support plate 210.

支持プレート210は、上面中央にピボット軸80が一体的に起立しており、さらに、上面四隅にはθテーブル40の下面に非接触で移動するエアパッド212が設けられている。そのため、θテーブル40は、一対のθリニアモータ74からの回転力(偶力)が印加されると、ピボット軸80の軸心を回転中心としてθz方向に安定的に回動することが可能になる。   In the support plate 210, a pivot shaft 80 stands integrally at the center of the upper surface, and air pads 212 that move in a non-contact manner on the lower surface of the θ table 40 are provided at four corners of the upper surface. Therefore, when the rotational force (couple) from the pair of θ linear motors 74 is applied, the θ table 40 can stably rotate in the θz direction with the axis of the pivot shaft 80 as the center of rotation. Become.

また、θリニアモータ74は、垂直に設けられているので、マグネットヨーク76に対してコイルユニット78がY方向及び上方(Z方向)に相対移動可能に設けられている。そのため、高さ調整機構200によりθテーブル40を昇降させる際は、θリニアモータ74のマグネットヨーク76とコイルユニット78とが干渉せず、θリニアモータ74がθテーブル40の昇降動作を妨げないように設けられている。   Since the θ linear motor 74 is provided vertically, the coil unit 78 is provided so as to be movable relative to the magnet yoke 76 in the Y direction and upward (Z direction). Therefore, when the θ table 40 is moved up and down by the height adjustment mechanism 200, the magnet yoke 76 of the θ linear motor 74 and the coil unit 78 do not interfere with each other so that the θ linear motor 74 does not hinder the lifting operation of the θ table 40. Is provided.

図8に示されるように、レベリングユニット220は、エアパッド70に支持された下部ブロック230と、支持プレート210の下面に吊下された上部ブロック240と、下部ブロック230と上部ブロック240との間に設けられたアクチュエータ250とから構成されている。下部ブロック230は、Y方向に延在する向きで設けられており、下面にXステージ38上を非接触で移動する一対のエアパッド70が配置されている。   As shown in FIG. 8, the leveling unit 220 includes a lower block 230 supported by the air pad 70, an upper block 240 suspended from the lower surface of the support plate 210, and the lower block 230 and the upper block 240. The actuator 250 is provided. The lower block 230 is provided in a direction extending in the Y direction, and a pair of air pads 70 that move on the X stage 38 in a non-contact manner are disposed on the lower surface.

さらに、下部ブロック230の上部には、一対の傾斜部232と、凹部234とが設けられている。一対の傾斜部232は、夫々水平面に対して同一方向、且つ同一角度の傾斜面を有しており、図8においては左側が低く、右側が高くなるような傾斜方向に形成されている。   Further, a pair of inclined portions 232 and a concave portion 234 are provided on the upper portion of the lower block 230. The pair of inclined portions 232 have inclined surfaces having the same direction and the same angle with respect to the horizontal plane, respectively, and are formed in an inclined direction such that the left side is low and the right side is high in FIG.

また、上部ブロック240の上部には、支持プレート210の下面に対して低摩擦で摺動する摺動部材260が設けられている。さらに、上部ブロック240の下部には、一対の傾斜部242と、凹部244とが設けられている。一対の傾斜部242は、夫々水平面に対して同一方向、且つ同一角度の傾斜面を有しており、且つ上記傾斜部232と平行となる傾斜方向に傾斜している。   In addition, a sliding member 260 that slides with low friction on the lower surface of the support plate 210 is provided on the upper portion of the upper block 240. Further, a pair of inclined portions 242 and a concave portion 244 are provided in the lower portion of the upper block 240. The pair of inclined portions 242 have inclined surfaces having the same direction and the same angle with respect to the horizontal plane, respectively, and are inclined in an inclined direction parallel to the inclined portion 232.

また、上部ブロック240の各傾斜部242の内部には、上下方向(Z方向)に貫通する貫通孔246が形成されており、この各貫通孔246の内部には傾斜部232より上方に起立した支柱270が夫々挿通されている。そして、支柱270は、横断面形状が長方形に形成され、且つその上端は、支持プレート210の下面に対向しているが離間している。また、各貫通孔246は、上方からみるとY方向に幅広の長方形状に形成されており、支柱270が遊嵌した状態に挿通されている。そのため、各貫通孔246は、支柱270に対してY方向に移動可能な構成になっている。   Further, through holes 246 penetrating in the vertical direction (Z direction) are formed inside the inclined portions 242 of the upper block 240, and the through holes 246 stand above the inclined portions 232. Each of the support columns 270 is inserted. The support column 270 has a rectangular cross-sectional shape, and its upper end faces the lower surface of the support plate 210 but is spaced apart. Each through hole 246 is formed in a rectangular shape that is wide in the Y direction when viewed from above, and is inserted in a state in which the support column 270 is loosely fitted. Therefore, each through hole 246 is configured to be movable in the Y direction with respect to the support column 270.

凹部234と凹部244との間に配置されたアクチュエータ250は、例えば、ボールネジ機構をモータで駆動することによりY方向の駆動力を発生させるように構成された駆動手段などからなり、左端ステ−252が上部ブロック240に結合され、右端ステ−254が下部ブロック230に結合されている。   The actuator 250 disposed between the concave portion 234 and the concave portion 244 includes, for example, driving means configured to generate a driving force in the Y direction by driving a ball screw mechanism with a motor. Is coupled to the upper block 240, and the right end bracket 254 is coupled to the lower block 230.

さらに、傾斜部232と傾斜部242との間には、摺動抵抗を軽減する低摩擦部材280が介在している。例えば、アクチュエータ250の駆動力が左端ステ−252と右端ステ−254とを互いに近接する方向に作用した場合には、上部ブロック240の傾斜部242が下部ブロック230の傾斜部232に対して右方に移動する。そのため、上部ブロック240は、下部ブロック230に対して傾斜部232,242の傾斜角度に応じて上昇し、支持プレート210及びθテーブル40を上昇させる。   Further, a low friction member 280 that reduces sliding resistance is interposed between the inclined portion 232 and the inclined portion 242. For example, when the driving force of the actuator 250 acts in the direction in which the left end step-252 and the right end step-254 are close to each other, the inclined portion 242 of the upper block 240 is rightward with respect to the inclined portion 232 of the lower block 230. Move to. Therefore, the upper block 240 rises according to the inclination angle of the inclined portions 232 and 242 with respect to the lower block 230 and raises the support plate 210 and the θ table 40.

また、アクチュエータ250の駆動力が左端ステ−252と右端ステ−254とを互いに離間する方向に作用した場合には、上部ブロック240の傾斜部242が下部ブロック230の傾斜部232に対して左方に移動する。そのため、上部ブロック240は、下部ブロック230に対して傾斜部232,242の傾斜角度に応じて降下し、支持プレート210及びθテーブル40を降下させる。   In addition, when the driving force of the actuator 250 acts in the direction in which the left end step-252 and the right end step-254 are separated from each other, the inclined portion 242 of the upper block 240 is leftward with respect to the inclined portion 232 of the lower block 230. Move to. Therefore, the upper block 240 descends according to the inclination angle of the inclined portions 232 and 242 with respect to the lower block 230 and lowers the support plate 210 and the θ table 40.

従って、ステージ装置10Eでは、一対のθリニアモータ74からの回転力(偶力)によりθテーブル40をθz方向に回動させると共に、高さ調整機構200のアクチュエータ250の駆動方向によってθテーブル40を上昇または降下させて光学系に対する高さ位置を調整することが可能になる。   Therefore, in the stage apparatus 10E, the θ table 40 is rotated in the θz direction by the rotational force (couple) from the pair of θ linear motors 74, and the θ table 40 is driven by the driving direction of the actuator 250 of the height adjustment mechanism 200. It is possible to adjust the height position with respect to the optical system by raising or lowering.

図9は実施例4のステージ装置を示す正面図である。尚、図9において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 9 is a front view illustrating a stage apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 9, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図9に示されるように、ステージ装置10Dでは、前述した実施例2と同様に、各支柱60の下端に設けられた複数のエアパッド70が定盤20上を非接触で移動する構成になっている。そのため、支柱60及びエアパッド70は、θテーブル40を直接支持しながら定盤20上を移動することで、θテーブル40の平面精度(水平精度)を維持したままステージ30と共に移動する。   As shown in FIG. 9, the stage apparatus 10 </ b> D has a configuration in which a plurality of air pads 70 provided at the lower end of each column 60 move in a non-contact manner on the surface plate 20 as in the second embodiment. Yes. Therefore, the support 60 and the air pad 70 move together with the stage 30 while maintaining the plane accuracy (horizontal accuracy) of the θ table 40 by moving on the surface plate 20 while directly supporting the θ table 40.

さらに、ステージ装置10Dでは、定盤20の左右側方に一対のYリニアモータ50が設けられている。また、スライダ32上には、支持台79に支持されたθリニアモータ74が垂直状態で搭載されている。   Further, in the stage apparatus 10 </ b> D, a pair of Y linear motors 50 are provided on the left and right sides of the surface plate 20. On the slider 32, a θ linear motor 74 supported by a support base 79 is mounted in a vertical state.

そして、θテーブル40と定盤20との間には、上記高さ調整機構200(図10参照)が設けられている。この高さ調整機構200は、ピボット軸80を有する支持プレート210と、支持プレート210の高さ位置を調整する一対のレベリングユニット220とを有する。   The height adjusting mechanism 200 (see FIG. 10) is provided between the θ table 40 and the surface plate 20. The height adjusting mechanism 200 includes a support plate 210 having a pivot shaft 80 and a pair of leveling units 220 that adjust the height position of the support plate 210.

支持プレート210は、上面中央にピボット軸80が一体的に起立しており、さらに、上面四隅にはθテーブル40の下面に対向するエアパッド212が設けられている。そのため、θテーブル40は、一対のθリニアモータ74からの回転力(偶力)が印加されると、ピボット軸80の軸心を回転中心としてθz方向に安定的に回動することが可能になる。   In the support plate 210, the pivot shaft 80 stands integrally at the center of the upper surface, and furthermore, air pads 212 facing the lower surface of the θ table 40 are provided at four corners of the upper surface. Therefore, when the rotational force (couple) from the pair of θ linear motors 74 is applied, the θ table 40 can stably rotate in the θz direction with the axis of the pivot shaft 80 as the center of rotation. Become.

従って、ステージ装置10Dでは、一対のθリニアモータ74からの回転力(偶力)によりθテーブル40をθz方向に回動させると共に、高さ調整機構200のアクチュエータ250の駆動方向によってθテーブル40を上昇または降下させて光学系に対する高さ位置を調整することが可能になる。   Therefore, in the stage apparatus 10D, the θ table 40 is rotated in the θz direction by the rotational force (couple) from the pair of θ linear motors 74, and the θ table 40 is driven by the driving direction of the actuator 250 of the height adjustment mechanism 200. It is possible to adjust the height position with respect to the optical system by raising or lowering.

尚、θリニアモータ74は、垂直に設けられているので、マグネットヨーク76に対してコイルユニット78がY方向及び上方(Z方向)に相対移動可能に設けられている。そのため、高さ調整機構200によりθテーブル40を昇降させる際は、θリニアモータ74のマグネットヨーク76とコイルユニット78とが干渉せず、θリニアモータ74がθテーブル40の昇降動作を妨げないように設けられている。   Since the θ linear motor 74 is provided vertically, the coil unit 78 is provided so as to be movable relative to the magnet yoke 76 in the Y direction and upward (Z direction). Therefore, when the θ table 40 is moved up and down by the height adjustment mechanism 200, the magnet yoke 76 of the θ linear motor 74 and the coil unit 78 do not interfere with each other so that the θ linear motor 74 does not hinder the lifting operation of the θ table 40. Is provided.

上記実施例では、ピボット軸80の上端外周を軸受82で軸承することによりθテーブル40を回動可能に支持する構成を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、ピボット軸80の上端の形状を円錐形状や半球形状に形成し、これらの先端形状に応じた軸受を設ける構成としても良いのは勿論である。   In the above-described embodiment, the configuration in which the θ table 40 is rotatably supported by supporting the outer periphery of the upper end of the pivot shaft 80 with the bearing 82 has been described as an example. Of course, the upper end may be formed in a conical shape or a hemispherical shape, and a bearing corresponding to these tip shapes may be provided.

また、上記実施例では、高さ調整機構200が、ピボット軸80を有する支持プレート210と、支持プレート210の高さ位置を調整する一対のレベリングユニット220とから構成された場合について説明したが、これに限らず、他の構成の昇降機構を用いても良いのは勿論である。   In the above-described embodiment, the case where the height adjustment mechanism 200 includes the support plate 210 having the pivot shaft 80 and the pair of leveling units 220 that adjust the height position of the support plate 210 has been described. Of course, not only this but the raising / lowering mechanism of another structure may be used.

本発明によるステージ装置の実施例1を示す斜視図である。It is a perspective view which shows Example 1 of the stage apparatus by this invention. 実施例1のステージ装置を示す正面図である。1 is a front view showing a stage device of Example 1. FIG. 実施例1のステージ装置を示す平面図である。1 is a plan view showing a stage device of Example 1. FIG. 実施例1のステージ30及びθテーブル40を側方からみた側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of the stage 30 and the θ table 40 according to the first embodiment when viewed from the side. 実施例2のステージ装置を示す正面図である。It is a front view which shows the stage apparatus of Example 2. FIG. 実施例2のステージ装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the stage apparatus of Example 2. 実施例3のステージ装置を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a stage apparatus of Example 3. 実施例3の高さ調整機構を示す側断面図である。6 is a side sectional view showing a height adjustment mechanism of Embodiment 3. FIG. 実施例4のステージ装置を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing a stage apparatus of Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

10A〜10D ステージ装置
20 定盤
28 Y方向ガイドレール
30 ステージ
32 スライダ
34,70 エアパッド
36 Yステージ
38 Xステージ
40 θテーブル
50 Yリニアモータ
52 マグネットヨーク
54 コイルユニット
60 支柱
74 θリニアモータ
76 マグネットヨーク
78 コイルユニット
80 ピボット軸
82 軸受
200 高さ調整機構
210 支持プレート
212 エアパッド
220 レベリングユニット
230 下部ブロック
240 上部ブロック
250 アクチュエータ
232,242 傾斜部
234,244 凹部
246 貫通孔
270 支柱
10A to 10D Stage device 20 Surface plate 28 Y direction guide rail 30 Stage 32 Slider 34, 70 Air pad 36 Y stage 38 X stage 40 θ table 50 Y linear motor 52 Magnet yoke 54 Coil unit 60 Column 74 θ linear motor 76 Magnet yoke 78 Coil unit 80 Pivot shaft 82 Bearing 200 Height adjustment mechanism 210 Support plate 212 Air pad 220 Leveling unit 230 Lower block 240 Upper block 250 Actuators 232, 242 Inclined portion 234, 244 Recessed portion 246 Through hole 270 Post

Claims (6)

定盤上を移動するステージと、
該ステージに回動可能に支持されたθテーブルと、
前記ステージ上面の中央と前記θテーブルの下面中心との間で垂直方向に起立するピボット軸と、
前記θテーブルが前記ピボット軸の軸回りに回転するように前記ピボット軸を軸承する軸受と、
前記θテーブルの側方に設けられ、前記θテーブルの側面を前記ピボット軸の軸回りに駆動する一対のθリニアモータと、
前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、
該支柱の下端に前記ステージ上を空気圧により浮上して移動するエアパッドと、
を備え、
前記θテーブルは、前記一対のθリニアモータの駆動により前記ピボット軸を中心に前記ステージ上を非接触で回動するように支持されることを特徴とするステージ装置。
A stage that moves on the surface plate,
A θ table rotatably supported on the stage;
A pivot shaft that stands vertically between the center of the upper surface of the stage and the center of the lower surface of the θ table;
A bearing for bearing the pivot shaft such that the θ table rotates about the axis of the pivot shaft;
A pair of θ linear motors provided on the sides of the θ table and driving side surfaces of the θ table around the axis of the pivot shaft;
A plurality of struts formed extending in the hanging direction from the lower surface of the θ table;
An air pad that floats and moves on the stage by air pressure at the lower end of the column;
With
The stage device is supported by the pair of θ linear motors so as to rotate on the stage in a non-contact manner around the pivot shaft .
定盤上を移動するステージと、
該ステージに回動可能に支持されたθテーブルと、
前記ステージ上面の中央と前記θテーブルの下面中心との間で垂直方向に起立するピボット軸と、
前記θテーブルが前記ピボット軸の軸回りに回転するように前記ピボット軸を軸承する軸受と、
前記θテーブルの側方に設けられ、前記θテーブルの側面を前記ピボット軸の軸回りに駆動する一対のθリニアモータと
前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された複数の支柱と、
該支柱の下端に前記定盤上を空気圧により浮上して移動するエアパッドと、
を備え、
前記θテーブルは、前記一対のθリニアモータの駆動により前記ピボット軸を中心に前記ステージ上を非接触で回動するように支持されることを特徴とするステージ装置。
A stage that moves on the surface plate,
A θ table rotatably supported on the stage;
A pivot shaft that stands vertically between the center of the upper surface of the stage and the center of the lower surface of the θ table;
A bearing for bearing the pivot shaft such that the θ table rotates about the axis of the pivot shaft;
A pair of θ linear motors provided on the sides of the θ table and driving side surfaces of the θ table around the axis of the pivot shaft ;
A plurality of struts formed extending in the hanging direction from the lower surface of the θ table;
An air pad that floats and moves on the surface plate by air pressure at the lower end of the column;
With
The stage device is supported by the pair of θ linear motors so as to rotate on the stage in a non-contact manner around the pivot shaft .
前記軸受は、前記ピボット軸の上端または下端の外周を軸承するクロスローラベアリングであることを特徴とする請求項1又は2に記載のステージ装置。 The bearing, the stage apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a cross roller bearing for journalled an outer periphery of the upper or lower end of the pivot shaft. 前記ステージは、Y方向に移動するYステージと、Y方向と直交するX方向に移動するXステージとを有し、
前記θリニアモータの固定子を前記Yステージ上に設け、
前記θリニアモータの可動子を前記θテーブルの側面に設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のステージ装置。
The stage has a Y stage that moves in the Y direction, and an X stage that moves in the X direction perpendicular to the Y direction,
The θ linear motor stator is provided on the Y stage,
Stage apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a movable element of the θ linear motor to the side of the θ table.
前記ピボット軸は、前記θテーブルの下面に対向するように配置された支持プレートに支持され、
前記支持プレートは、高さ位置を調整する高さ調整機構を介して支持されたことを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載のステージ装置。
The pivot shaft is supported by a support plate arranged to face the lower surface of the θ table,
Said support plate, the stage apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is supported through a height adjusting mechanism for adjusting the height position.
前記高さ調整機構は、前記θテーブルの下面より垂下方向に延在形成された支柱に設けられ、前記支柱を介して前記支持プレートの高さ位置を昇降させることを特徴とする請求項に記載のステージ装置。 Said height adjusting mechanism, the provided struts formed to extend from the drooping direction underside of θ tables to claim 5, characterized in that raising and lowering the height position of the support plate through said strut The stage apparatus as described.
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