JP6917848B2 - ステージ駆動装置および描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステージ駆動装置および描画装置に関する。

従来、マスクを用いることなく、基板上の感光材料にパターンを描画する描画装置が実用化されている。描画装置では、ステージ駆動装置および光出射部が設けられる。ステージ駆動装置は、ステージ上の基板をステージと共に光出射部に対して移動する。基板の移動に同期して、光出射部が基板に照射する光を変調することにより、基板（の感光材料）にパターンが描画される。上記ステージ駆動装置では、ステージが設けられるベースプレートの下面中央に駆動部を配置し、当該駆動部を挟む両側に一対のガイド機構を配置する構造が、駆動安定性の観点から通常採用される。また、高推力および速度安定性を確保するために、駆動部としてリニアモータが用いられる。

なお、特許文献１では、リニアモータにおける電機子コイルを含む可動子を、テーブルを介して案内機構の移動ブロックに連結した駆動案内装置において、可動子とテーブルとの間に断熱材または断熱空間を設けることにより、可動子が発生する熱が、移動ブロックに伝わることを防止する手法が開示されている。また、特許文献２では、可動子とテーブルとの間にヒートシンクを備える駆動案内装置において、ヒートシンクにて放熱しきれない熱をテーブルに伝える伝熱経路を設けるとともに、テーブルを熱膨張係数の低い材料にて構成することにより、可動子で生じた熱を効果的に放熱する手法が開示されている。

特開２００４−８８９８１号公報 国際公開第ＷＯ２００８−１２３２８７号

既述のように、ステージ駆動装置におけるベースプレートの下面では、中央部を注目領域として、可動子および固定子を含むリニアモータが当該注目領域に対向する位置に配置され、当該注目領域を挟むように一対のガイド機構が設けられる。このようなステージ駆動装置では、注目領域に固定された可動子の発熱により注目領域が加熱される。描画装置では、ベースプレートの上面中央部に、ステージ昇降機構等を介してステージが設けられるため、ベースプレートの注目領域における熱膨張により、描画装置においてパターン描画の精度が低下してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベースプレートの注目領域における熱膨張を抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、ステージ駆動装置であって、第１の主面、および、前記第１の主面とは反対側の第２の主面を有し、前記第１の主面にステージが設けられるベースプレートと、前記ベースプレートの前記第２の主面側において、前記第２の主面に平行な移動方向に延びるとともに、前記第２の主面に平行かつ前記移動方向に垂直な幅方向に互いに離れて配置される一対のガイドレールと、前記ベースプレートに取り付けられ、前記移動方向に移動可能な状態で前記一対のガイドレールとそれぞれ係合する一対のレール係合部と、コイルを含む可動子および永久磁石を含む固定子を有し、前記ベースプレートの前記第２の主面側において前記一対のガイドレールの間に配置され、前記可動子を前記移動方向に移動するリニアモータと、前記可動子を前記ベースプレートに対して固定する可動子固定部とを備え、前記ベースプレートの前記第２の主面において、前記一対のレール係合部が取り付けられる複数の取付領域を含む最小の矩形領域を注目領域として、前記ベースプレートにおいて前記可動子固定部が固定される固定位置が、前記注目領域よりも、前記移動方向または前記幅方向の外側に位置する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステージ駆動装置であって、前記一対のレール係合部のそれぞれが、前記移動方向に離れて前記ベースプレートに取り付けられる複数個のガイドブロックを含み、前記ベースプレートの前記第２の主面において、一方のレール係合部に含まれる前記複数個のガイドブロックのうちの両端の２個のガイドブロック、および、他方のレール係合部に含まれる前記複数個のガイドブロックのうちの両端の２個のガイドブロックに対応する４個の取付領域が設けられ、前記４個の取付領域を含む最小の矩形領域が、前記注目領域に含まれる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のステージ駆動装置であって、前記ベースプレートにおいて、前記可動子固定部が固定される固定領域の全体が、前記注目領域よりも、前記移動方向または前記幅方向の外側に位置する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のステージ駆動装置であって、前記可動子固定部の前記固定位置が、前記注目領域よりも前記移動方向の外側に位置する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のステージ駆動装置であって、前記可動子固定部が、前記移動方向に延びる第１支持部材と、前記第１支持部材の両端にそれぞれ取り付けられ、前記ベースプレートに固定される一対の第２支持部材とを備え、前記ベースプレートにおいて、各第２支持部材が固定される固定位置が、前記注目領域よりも前記移動方向の外側に位置する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のステージ駆動装置であって、前記各第２支持部材が、前記幅方向に延びており、前記各第２支持部材の両端に一対の突起部が設けられ、前記一対の突起部が、前記ベースプレートにおける前記注目領域よりも前記移動方向外側の部位において、前記幅方向における両端部にそれぞれ固定される。

請求項７に記載の発明は、対象物上にパターンを描画する描画装置であって、ステージ上に対象物が保持される、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のステージ駆動装置と、光源からの光を変調して、前記ステージ上の対象物に照射する光出射部と、前記ステージ駆動装置および前記光出射部を制御する制御部とを備える。

本発明によれば、ベースプレートの注目領域における熱膨張を抑制することができる。

描画装置の構成を示す図である。 ステージ駆動装置を示す正面図である。 ステージ駆動装置の一部を示す側面図である。 ステージ駆動装置の一部を示す底面図である。 レール係合部の取付領域と可動子固定部の固定位置とを示す図である。 比較例のステージ駆動装置を示す図である。 比較例のステージ駆動装置を示す図である。 ステージ駆動装置の他の例を示す図である。 ステージ駆動装置の他の例を示す図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る描画装置１の構成を示す図である。図１では、互いに直交する３つの方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向として矢印にて示している（他の図において同様）。図１の例では、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。描画装置１の設計によっては、Ｚ方向が鉛直方向に対して傾斜した方向、または、水平方向であってもよい。

描画装置１は、プリント基板等の基板９上の感光材料に光を照射して、当該感光材料に配線等のパターンを描画する装置である。描画装置１は、制御部２と、複数の光出射部３と、ステージ４１と、ステージ昇降機構４と、ステージ駆動装置５とを備える。制御部２は、複数の光出射部３、ステージ昇降機構４およびステージ駆動装置５を制御する。ステージ４１は、光出射部３の下方（（−Ｚ）側）にて基板９を保持する。複数の光出射部３は、Ｘ方向（以下、「幅方向」という。）に配列される。各光出射部３は、光源３１と、光変調部３２とを備える。光源３１は、光変調部３２に向けてレーザ光を出射する。光変調部３２は、光源３１からの光を変調する。光変調部３２により変調された光は、ステージ４１上の基板９に照射される。光変調部３２としては、例えば、複数の光変調素子が二次元に配列されたＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）等が利用される。光変調部３２は、複数の光変調素子が一次元に配列された変調器等であってもよい。

ステージ昇降機構４は、ステージ４１をＺ方向（以下、「上下方向」という。）に移動する。ステージ駆動装置５は、ステージ４１を、ステージ昇降機構４と共にＹ方向（以下、「移動方向」という。）に移動する。これにより、光変調部３２により変調された光の照射位置が、基板９上にて移動方向に走査する。描画装置１では、ステージ駆動装置５によるステージ４１の移動に同期して、光出射部３を制御することにより、基板９上にパターンが描画される。描画装置１では、ステージ昇降機構４が省略されてもよく、Ｚ方向に平行な軸を中心としてステージ４１を回転する回転機構が設けられてもよい。

図２は、ステージ駆動装置５を示す正面図である。図３は、ステージ駆動装置５の一部を示す側面図であり、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見たステージ駆動装置５を示している。図３では、後述のガイドレール５２を二点鎖線にて示し、リニアスケール５９およびリニアモータ５４の固定子５４１の図示を省略している。図４は、ステージ駆動装置５の一部を示す底面図である。図４では、固定子５４１の図示を省略している。

ステージ駆動装置５は、ベースプレート５１と、一対のガイドレール５２と、一対のレール係合部５３と、リニアモータ５４と、可動子固定部５５とを備える。ベースプレート５１は、矩形の板状であり、上下方向に垂直な方向に広がる。ベースプレート５１は、金属、例えばＳＳ４００等の炭素鋼により形成される。ベースプレート５１は、（＋Ｚ）側の第１の主面５１１と、当該主面５１１とは反対側の第２の主面５１２（（−Ｚ）側の主面であり、以下、「下面５１２」という。）とを有する。図２に示すように、ベースプレート５１の主面５１１には、既述のステージ昇降機構４およびステージ４１が設けられる。なお、ステージ駆動装置５の設計によっては、ベースプレート５１の主面５１１がステージとして扱われてもよい。

一対のガイドレール５２は、ベースプレート５１の下面５１２側（（−Ｚ）側）において、基台１０上に固定される。一対のガイドレール５２は、下面５１２に平行な移動方向（Ｙ方向）に延びるとともに、下面５１２に平行かつ移動方向に垂直な幅方向（Ｘ方向）に互いに離れて配置される。一対のレール係合部５３は、ベースプレート５１の下面５１２に取り付けられ、一対のガイドレール５２とそれぞれ係合する。ステージ駆動装置５では、一対のレール係合部５３と一対のガイドレール５２とにより、一対のガイド機構が構成される。

図４に示すように、一対のレール係合部５３のそれぞれは、２個のガイドブロック５３１を有する。各レール係合部５３の２個のガイドブロック５３１は、移動方向に互いに離れてベースプレート５１の下面５１２に取り付けられる。当該２個のガイドブロック５３１は幅方向において同じ位置に配置される。一対のレール係合部５３に含まれる４個のガイドブロック５３１のうち、（＋Ｙ）側に設けられる２個のガイドブロック５３１は、移動方向において互いに同じ位置に配置され、（−Ｙ）側に設けられる２個のガイドブロック５３１は、移動方向において互いに同じ位置に配置される。

各ガイドブロック５３１は、移動方向に移動可能な状態でガイドレール５２と係合する。ガイドブロック５３１とガイドレール５２との係合により、幅方向に関するガイドブロック５３１の位置が、ガイドレール５２に対して固定される。換言すると、ベースプレート５１の下面５１２において、ガイドブロック５３１が取り付けられる取付領域Ａ１１が、幅方向のみに着目した場合に、ガイドレール５２に対して固定される。取付領域Ａ１１は、下面５１２のうちガイドブロック５３１が接触する領域である。ガイドレール５２およびガイドブロック５３１として、例えばＬＭガイド（登録商標）が利用可能である。

図２に示すように、リニアモータ５４は、ベースプレート５１の下面５１２側において一対のガイドレール５２の間に配置される。リニアモータ５４は、永久磁石を含む固定子５４１と、コイルを含む可動子５４６とを有する。固定子５４１は、移動方向に延びるブロック状である。固定子５４１において（＋Ｘ）方向を向く側面には、長手方向の全長に亘って溝５４２が設けられる。溝５４２は、上下方向に垂直な面（ＸＹ平面）に沿って広がる。移動方向に沿って見た固定子５４１の形状は、開口部が（＋Ｘ）方向を向くＵ字状である。固定子５４１において、溝５４２を挟む（＋Ｚ）側の部位、および、（−Ｚ）側の部位には永久磁石が設けられる。固定子５４１は、基台１０に固定される。

可動子５４６は、上下方向に垂直な板状のコイル部５４７と、幅方向に垂直な板状の根元部５４８とを備える。コイル部５４７の移動方向の長さは、幅方向の幅よりも長い（図４参照）。コイル部５４７にはコイルが設けられる。コイル部５４７における（＋Ｘ）側の端部が根元部５４８と接続する。コイル部５４７は、固定子５４１の溝５４２の内部に配置される。すなわち、固定子５４１において溝５４２を挟む上記２個の部位の間に、コイル部５４７が両者に非接触状態で配置される。リニアモータ５４では、図示省略の移動制御部が、可動子５４６のコイルに流す電流を制御することにより、可動子５４６が固定子５４１に対して移動方向に移動する。可動子５４６は、可動子固定部５５により保持され、ベースプレート５１には接触しない。

可動子固定部５５は、保持ブロック５５１と、第１支持部材５６と、一対の第２支持部材５７とを備える。本実施の形態では、保持ブロック５５１、第１支持部材５６および第２支持部材５７は、ベースプレート５１と同じ材料（例えばＳＳ４００等の炭素鋼）により形成される。もちろん、これらの部材が、ベースプレート５１と異なる材料により形成されてもよい。保持ブロック５５１は、移動方向に延びるブロック状である。保持ブロック５５１において（−Ｘ）方向を向く面に対して、可動子５４６の根元部５４８がボルトの締結等により取り付けられる。移動方向における保持ブロック５５１の長さは可動子５４６よりも僅かに長く、移動方向における可動子５４６のほぼ全体が保持ブロック５５１に接触する。保持ブロック５５１において（＋Ｘ）方向を向く面には、ヒートシンク５５２が取り付けられる。

第１支持部材５６は、移動方向に延びる棒状であり、例えば、矩形の断面を有する。保持ブロック５５１は、第１支持部材５６に取り付けられる。詳細には、図３に示すように、保持ブロック５５１において（＋Ｚ）方向を向く面には、複数の突起部５５３が設けられる。複数の突起部５５３は、移動方向に間隔を空けて配列される。複数の突起部５５３は、第１支持部材５６において（−Ｚ）方向を向く面に対して、ボルトの締結等により固定される。移動方向に互いに隣接する２個の突起部５５３の間では、保持ブロック５５１と第１支持部材５６とが上下方向に離間する。

図４に示すように、各第２支持部材５７は、幅方向に延びる棒状であり、例えば、矩形の断面を有する。一対の第２支持部材５７は、移動方向におけるベースプレート５１の両外側にそれぞれ配置される。一対の第２支持部材５７は、ベースプレート５１において移動方向を向く両端面５１３にそれぞれ対向する。幅方向における各第２支持部材５７の長さは、ベースプレート５１の幅とほぼ同じである。第２支持部材５７の両端には、一対の突起部５７１がそれぞれ設けられる。一対の突起部５７１は、ベースプレート５１の端面５１３における幅方向の両端部に向かって突出する。各突起部５７１は、ベースプレート５１の端面５１３に対してボルトの締結等により固定される。幅方向における一対の突起部５７１の間では、第２支持部材５７とベースプレート５１の端面５１３とが移動方向に離間する。

図３に示すように、上下方向における第２支持部材５７の厚さは、ベースプレート５１の厚さよりも僅かに大きい。上下方向に関して、第２支持部材５７の（＋Ｚ）側の面は、ベースプレート５１の主面５１１とほぼ同じ位置に配置される。第２支持部材５７の（−Ｚ）側の面は、ベースプレート５１の下面５１２よりも下方（（−Ｚ）側）に配置される。第１支持部材５６の両端は、移動方向においてベースプレート５１の外側に位置する。第１支持部材５６の両端において（＋Ｚ）方向を向く面が、一対の第２支持部材５７の（−Ｚ）方向を向く面に、ボルトの締結等によりそれぞれ取り付けられる。既述のように、第２支持部材５７の（−Ｚ）側の面は、ベースプレート５１の下面５１２よりも下方に配置されるため、移動方向の全体に亘って第１支持部材５６とベースプレート５１の下面５１２とが上下方向に離間する。以上の構造により、可動子固定部５５は、可動子５４６をベースプレート５１に対して固定する。

図４に示すように、ステージ駆動装置５は、リニアスケール５９をさらに備える。リニアスケール５９は、スケール５９１と、スライダ５９２とを備える。スケール５９１は、移動方向に延びており、基台１０（図２参照）上に設けられる。スライダ５９２は、ベースプレート５１の下面５１２において、移動方向における端部に取り付けられる。図４の例では、スライダ５９２は、幅方向において、一方のレール係合部５３の（＋Ｙ）側のガイドブロック５３１と、他方のレール係合部５３の（＋Ｙ）側のガイドブロック５３１との間に配置される。スライダ５９２は、スケール５９１と非接触状態で幅方向に対向する。スライダ５９２は、発光部および受光部を有し、スケール５９１からの反射光に基づいて、移動方向におけるスライダ５９２の位置が検出される。ステージ駆動装置５では、光学式のリニアスケール５９以外に、磁気式のリニアスケール等が用いられてもよい。

図５は、ベースプレート５１においてレール係合部５３が取り付けられる取付領域Ａ１１と、可動子固定部５５が固定される固定位置Ｐ１１とを示す図である。図５では、ベースプレート５１、一対のレール係合部５３、および、可動子固定部５５のみを実線にて示し、可動子５４６を二点鎖線にて示している。また、各取付領域Ａ１１に対して狭い間隔の平行斜線を付している。

ここで、ベースプレート５１の下面５１２において、一対のレール係合部５３が取り付けられる複数の（全ての）取付領域Ａ１１を含む最小の矩形領域Ａ１２（以下、「注目領域Ａ１２」という。）に注目する。図５のステージ駆動装置５では、一方のレール係合部５３に含まれる２個のガイドブロック５３１、および、他方のレール係合部５３に含まれる２個のガイドブロック５３１に対応する４個の取付領域Ａ１１が、ベースプレート５１の下面５１２において設けられる。したがって、図５中に広い間隔の平行斜線を付して示すように、４個の取付領域Ａ１１を含む最小の矩形領域が、注目領域Ａ１２となる。注目領域Ａ１２は、４個の取付領域Ａ１１を角部とする矩形領域であり、ベースプレート５１の中央部を含む。ベースプレート５１の中央部には、ステージ昇降機構４を介してステージ４１が設けられる。したがって、描画装置１では、注目領域Ａ１２は、パターン描画の精度に大きな影響を与える領域であるといえる。なお、一対のレール係合部５３のそれぞれが、移動方向に離れてベースプレート５１に取り付けられる３個以上のガイドブロック５３１を設けることも可能である。その場合は、一方のレール係合部５３に含まれる複数個のガイドブロック５３１のうちの両端の２個のガイドブロック５３１、および、他方のレール係合部５３に含まれる複数個のガイドブロック５３１のうちの両端の２個のガイドブロック５３１に対応する４個の取付領域Ａ１１を含む最小の矩形領域が注目領域Ａ１２となる。

リニアモータ５４の可動子５４６（図５中の二点鎖線の可動子５４６参照）は、上下方向に沿って見た場合に、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２（および中央部）と重なる。可動子５４６は、ベースプレート５１とは接触せず、可動子５４６を保持する可動子固定部５５において、第２支持部材５７の突起部５７１が、ベースプレート５１の端面５１３に固定される。可動子固定部５５の他の部位は、ベースプレート５１には接触しない。可動子固定部５５とベースプレート５１との各接触領域（ここでは、各突起部５７１と端面５１３との接触領域）の重心を、固定位置Ｐ１１として定義すると、固定位置Ｐ１１は、ベースプレート５１の端面５１３における幅方向の端部である。このように、ベースプレート５１において可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１は、注目領域Ａ１２よりも移動方向の外側に位置する。また、ベースプレート５１において、可動子固定部５５が固定される領域（すなわち、上記接触領域）を固定領域と呼ぶと、固定領域の全体が、注目領域Ａ１２よりも移動方向の外側に位置する。図５の例では、固定領域は、ベースプレート５１の端面５１３に設けられる。

ステージ駆動装置５を駆動する際には、移動制御部が、可動子５４６のコイルに流す電流を制御することにより、可動子５４６が固定子５４１に対して移動方向に移動する。これにより、可動子固定部５５を介して可動子５４６に固定されたベースプレート５１が、移動方向に移動する。このとき、可動子５４６のコイルが発熱する。可動子５４６の一部の熱は、可動子固定部５５の保持ブロック５５１におけるヒートシンク５５２（図２参照）にて外気に放出される。可動子５４６の他の一部の熱は、長尺の第１支持部材５６および第２支持部材５７において、外気に放出される。可動子５４６の残りの熱は、第１支持部材５６および第２支持部材５７を介して、ベースプレート５１の端面５１３へと伝達される。これにより、ベースプレート５１における端面５１３近傍の部位において熱膨張が生じる。一方、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１（固定領域）から離れた注目領域Ａ１２では、ベースプレート５１の熱膨張は抑制される。換言すると、ベースプレート５１では、注目領域Ａ１２よりも移動方向外側の部位において、熱膨張による変形を逃がすことが可能となっている。

ここで、比較例のステージ駆動装置について述べる。図６および図７は、比較例のステージ駆動装置８を示す図であり、図２および図３にそれぞれ対応する。図６および図７では、矢印Ａ８２により注目領域の範囲を示している。比較例のステージ駆動装置８では、可動子固定部８５において、可動子８４６が固定された保持ブロック８５１がベースプレート８１の下面８１２に固定される。図６および図７では、ベースプレート８１において保持ブロック８５１が固定される固定領域Ａ８３を太線にて示している。なお、比較例のステージ駆動装置８において、一対のガイドレール８２および一対のレール係合部８３は、ステージ駆動装置５と同様である。

比較例のステージ駆動装置８では、可動子固定部８５の固定位置、実際には、可動子固定部８５の固定領域Ａ８３のほぼ全体が注目領域Ａ８２に含まれる。したがって、可動子８４６の熱により、ベースプレート８１の注目領域Ａ８２において熱膨張が生じる。このとき、幅方向におけるガイドブロック８３１の位置がガイドレール８２に対して固定されるため、図６中に二点鎖線にて示すように、ベースプレート８１の反りが発生して、ベースプレート８１が上方に向かって凸状となる（凹状となる場合もある。）。ベースプレート８１において、このような変形が生じると、描画装置におけるパターン描画の精度が低下してしまう。また、ベースプレート８１の注目領域Ａ８２が移動方向に膨張することにより、リニアスケールのスライダと注目領域Ａ８２の各位置との間の距離が変動する。この場合も、描画装置におけるパターン描画の精度が低下してしまう。チラーを有する水冷機構により保持ブロック８５１を水冷することも考えられるが、ステージ駆動装置８の製造コストが増大してしまう。

これに対し、ステージ駆動装置５では、ベースプレート５１において可動子固定部５５が固定される固定位置Ｐ１１が、注目領域Ａ１２よりも、移動方向の外側に位置する。これにより、可動子５４６の発熱に起因する、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張を抑制することができる。その結果、ベースプレート５１の反りや、リニアスケール５９のスライダ５９２と注目領域Ａ１２の各位置との間の距離（主として、移動方向の距離）の変動等により、描画装置１におけるパターン描画の精度が低下することを抑制することができる。すなわち、ステージ駆動装置５を有する描画装置１では、比較例のステージ駆動装置８を有する描画装置に比べて、パターン描画の精度を向上することができる。また、保持ブロック８５１の水冷機構も不要となり、ステージ駆動装置５の製造コストを削減することができる。

ベースプレート５１において、可動子固定部５５が固定される固定領域の全体が、注目領域Ａ１２よりも、移動方向の外側に位置することにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張をより確実に抑制することができる。また、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、ベースプレート５１の端面５１３に設けられることにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２の熱膨張をより一層抑制することができる。

可動子固定部５５が、移動方向に延びる第１支持部材５６と、第１支持部材５６の両端にそれぞれ取り付けられ、ベースプレート５１に固定される一対の第２支持部材５７とを備える。これにより、ベースプレート５１における第２支持部材５７の固定位置、すなわち、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１を、注目領域Ａ１２よりも移動方向の外側に容易に配置することができる。また、各第２支持部材５７が幅方向に延びるとともに、第２支持部材５７の両端に一対の突起部５７１が設けられる。そして、当該一対の突起部５７１が、ベースプレート５１における注目領域Ａ１２よりも移動方向外側の部位において、幅方向における両端部にそれぞれ固定される。これにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張をさらに抑制することができる。

ステージ駆動装置５では、可動子５４６からベースプレート５１へと熱が伝わる経路が、移動方向に延びる第１支持部材５６と、幅方向に延びる第２支持部材５７とにより形成される。これにより、当該経路を長くして、当該経路において多くの熱を放出することができる。その結果、比較例のステージ駆動装置８に比べて、ベースプレート５１に伝わる熱を少なくすることができる。

図８は、ステージ駆動装置５の他の例を示す図である。図８では、図５と同様に、ベースプレート５１における取付領域Ａ１１と固定位置Ｐ１１とを示している（後述の図９において同様）。図８のステージ駆動装置５における可動子固定部５５では、図５の第１支持部材５６および第２支持部材５７に代えて、支持部材５６ａが設けられる。可動子５４６は、支持部材５６ａに取り付けられる。支持部材５６ａは、幅方向に延びており、支持部材５６ａの両端は、幅方向におけるベースプレート５１の外側に位置する。支持部材５６ａの両端には、（＋Ｚ）側に突出する一対の突起部５６１がそれぞれ設けられる。各突起部５６１は、ベースプレート５１において幅方向を向く側面５１４にボルトの締結等により固定される。幅方向の全体に亘って支持部材５６ａとベースプレート５１の下面５１２とが上下方向に離間する。ベースプレート５１において可動子固定部５５が固定される固定位置Ｐ１１は、側面５１４における移動方向の中央である。

図８のステージ駆動装置５では、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、注目領域Ａ１２よりも幅方向の外側に位置する。これにより、可動子５４６の発熱に起因する、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張を抑制することができる。また、ベースプレート５１において、可動子固定部５５が固定される固定領域の全体が、注目領域Ａ１２よりも、幅方向の外側に位置する。これにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張をより確実に抑制することができる。可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、ベースプレート５１の側面５１４に設けられることにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２の熱膨張をより一層抑制することができる。

可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、移動方向において（＋Ｙ）側のガイドブロック５３１と（−Ｙ）側のガイドブロック５３１との間のおよそ中央に配置される。これにより、ベースプレート５１において、幅方向に対向する２個のガイドブロック５３１の間の部位が熱膨張することを抑制することができ、ベースプレート５１における反りの発生（図６中の二点鎖線のベースプレート８１参照）を抑制することができる。

図９は、ステージ駆動装置５の他の例を示す図である。図９のステージ駆動装置５では、各レール係合部５３が、１個のガイドブロック５３１を有する。一対のレール係合部５３における２個のガイドブロック５３１は、移動方向において同じ位置に配置される。ベースプレート５１の下面５１２における注目領域Ａ１２は、当該２個のガイドブロック５３１の取付領域Ａ１１を、外縁の一部として形成される最小の矩形領域である。注目領域Ａ１２は、ベースプレート５１の中央部と重なる。

可動子固定部５５は、移動方向に延びる支持部材５６ｂを有する。移動方向における支持部材５６ｂの長さは、ベースプレート５１の長さよりも小さく、ガイドブロック５３１の長さよりも大きい。支持部材５６ｂの両端は、ベースプレート５１の下面５１２において、注目領域Ａ１２よりも移動方向の両外側の領域に対向する。支持部材５６ｂの両端には、（＋Ｚ）側に突出する一対の突起部５６１がそれぞれ設けられる。各突起部５６１は、ベースプレート５１の下面５１２にボルトの締結等により固定される。突起部５６１を除き、支持部材５６ｂと下面５１２とは、上下方向に離間する。

図９のステージ駆動装置５では、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、注目領域Ａ１２よりも移動方向の外側に位置する。これにより、可動子５４６の発熱に起因する、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張を抑制することができる。また、ベースプレート５１において、可動子固定部５５が固定される固定領域の全体が、注目領域Ａ１２よりも、移動方向の外側に位置する。これにより、ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張をより確実に抑制することができる。なお、図９のステージ駆動装置５において、注目領域Ａ１２における熱膨張をさらに抑制するには、可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、ベースプレート５１の周縁に設けられることが好ましい。

図９では、支持部材５６ｂを第１支持部材と捉え、突起部５６１を第２支持部材と捉えることが可能である。この場合、可動子固定部５５が、移動方向に延びる第１支持部材と、第１支持部材の両端にそれぞれ取り付けられ、ベースプレート５１に固定される一対の第２支持部材とを備えるといえる。このような構造により、第２支持部材の固定位置を、注目領域Ａ１２よりも移動方向の外側に容易に配置することが実現される。

ところで、図８のステージ駆動装置５のように、ベースプレート５１の（−Ｚ）側（下面５１２側）において幅方向に延びる支持部材５６ａを設ける場合、支持部材５６ａが、基台１０上に設けられた一対のガイドレール５２（図２参照）と干渉することを避けるため、ガイドブロック５３１のＺ方向における厚さを比較的大きくする等が必要となる。これに対し、図９のステージ駆動装置５では、移動方向に延びる支持部材５６ｂを設けることにより、支持部材５６ｂとガイドレール５２とが干渉することが容易に避けられる。

上記ステージ駆動装置５および描画装置１では様々な変形が可能である。

可動子固定部５５の固定位置Ｐ１１が、移動方向および幅方向の双方において、注目領域Ａ１２よりも外側に位置してもよい。また、ベースプレート５１において可動子固定部５５が固定される少なくとも１つの固定位置Ｐ１１が、注目領域Ａ１２よりも、移動方向または幅方向の外側に位置するのであるならば、可動子固定部５５の一部が、例えば断熱材等を介して注目領域Ａ１２に接してもよい。ベースプレート５１の注目領域Ａ１２における熱膨張を抑制するという観点では、ベースプレート５１において、可動子固定部５５が固定される全ての固定領域の総面積のうち、注目領域Ａ１２よりも、移動方向または幅方向の外側に位置する固定領域の面積の割合が、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。

可動子固定部５５は、必ずしも複数の固定位置Ｐ１１にてベースプレート５１に固定される必要はなく、可動子５４６のサイズが小さい場合等には、可動子固定部５５が、１個の固定位置Ｐ１１のみにおいてベースプレート５１に固定されてもよい。

支持部材５６，５６ａ，５６ｂ，５７において、放熱フィン等が設けられ、熱が効率よく放出されてもよい。

既述のように、ベースプレート５１のサイズ等によっては、各レール係合部５３が、移動方向に並ぶ３個以上のガイドブロック５３１を有してもよい。また、ステージ駆動装置５の設計によっては、一方のレール係合部５３におけるガイドブロック５３１の位置と、他方のレール係合部５３におけるガイドブロック５３１の位置とが、移動方向にずれていてもよい。このような場合でも、ベースプレート５１の下面５１２において、一対のレール係合部５３における複数の（全ての）ガイドブロック５３１が取り付けられる複数の（全ての）取付領域Ａ１１を含む最小の矩形領域が、注目領域として捉えられる。

パターンが描画される基板９は、プリント基板以外に、半導体基板やガラス基板等であってもよい。描画装置１は、基板９以外の様々な対象物上へのパターンの描画に利用されてよい。対象物が保持されるステージ４１を駆動するステージ駆動装置５は、描画装置１以外に用いられてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 描画装置
２ 制御部
３ 光出射部
５ ステージ駆動装置
９ 基板
３１ 光源
４１ ステージ
５１ ベースプレート
５２ ガイドレール
５３ レール係合部
５４ リニアモータ
５５ 可動子固定部
５６ 第１支持部材
５６ａ，５６ｂ 支持部材
５７ 第２支持部材
５１１ （ベースプレートの）主面
５１２ （ベースプレートの）下面
５３１ ガイドブロック
５４１ 固定子
５４６ 可動子
５７１ （第２支持部材の）突起部
Ａ１１ 取付領域
Ａ１２ 注目領域
Ｐ１１ 固定位置

Claims (7)

1. ステージ駆動装置であって、
   第１の主面、および、前記第１の主面とは反対側の第２の主面を有し、前記第１の主面にステージが設けられるベースプレートと、
   前記ベースプレートの前記第２の主面側において、前記第２の主面に平行な移動方向に延びるとともに、前記第２の主面に平行かつ前記移動方向に垂直な幅方向に互いに離れて配置される一対のガイドレールと、
   前記ベースプレートに取り付けられ、前記移動方向に移動可能な状態で前記一対のガイドレールとそれぞれ係合する一対のレール係合部と、
   コイルを含む可動子および永久磁石を含む固定子を有し、前記ベースプレートの前記第２の主面側において前記一対のガイドレールの間に配置され、前記可動子を前記移動方向に移動するリニアモータと、
   前記可動子を前記ベースプレートに対して固定する可動子固定部と、
   を備え、
   前記ベースプレートの前記第２の主面において、前記一対のレール係合部が取り付けられる複数の取付領域を含む最小の矩形領域を注目領域として、前記ベースプレートにおいて前記可動子固定部が固定される固定位置が、前記注目領域よりも、前記移動方向または前記幅方向の外側に位置することを特徴とするステージ駆動装置。
2. 請求項１に記載のステージ駆動装置であって、
   前記一対のレール係合部のそれぞれが、前記移動方向に離れて前記ベースプレートに取り付けられる複数個のガイドブロックを含み、
   前記ベースプレートの前記第２の主面において、一方のレール係合部に含まれる前記複数個のガイドブロックのうちの両端の２個のガイドブロック、および、他方のレール係合部に含まれる前記複数個のガイドブロックのうちの両端の２個のガイドブロックに対応する４個の取付領域が設けられ、前記４個の取付領域を含む最小の矩形領域が、前記注目領域に含まれることを特徴とするステージ駆動装置。
3. 請求項１または２に記載のステージ駆動装置であって、
   前記ベースプレートにおいて、前記可動子固定部が固定される固定領域の全体が、前記注目領域よりも、前記移動方向または前記幅方向の外側に位置することを特徴とするステージ駆動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のステージ駆動装置であって、
   前記可動子固定部の前記固定位置が、前記注目領域よりも前記移動方向の外側に位置することを特徴とするステージ駆動装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載のステージ駆動装置であって、
   前記可動子固定部が、
   前記移動方向に延びる第１支持部材と、
   前記第１支持部材の両端にそれぞれ取り付けられ、前記ベースプレートに固定される一対の第２支持部材と、
   を備え、
   前記ベースプレートにおいて、各第２支持部材が固定される固定位置が、前記注目領域よりも前記移動方向の外側に位置することを特徴とするステージ駆動装置。
6. 請求項５に記載のステージ駆動装置であって、
   前記各第２支持部材が、前記幅方向に延びており、
   前記各第２支持部材の両端に一対の突起部が設けられ、
   前記一対の突起部が、前記ベースプレートにおける前記注目領域よりも前記移動方向外側の部位において、前記幅方向における両端部にそれぞれ固定されることを特徴とするステージ駆動装置。
7. 対象物上にパターンを描画する描画装置であって、
   ステージ上に対象物が保持される、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のステージ駆動装置と、
   光源からの光を変調して、前記ステージ上の対象物に照射する光出射部と、
   前記ステージ駆動装置および前記光出射部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする描画装置。

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