JPH0386434A - 精密ステージ装置 - Google Patents

精密ステージ装置

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JPH0386434A
JPH0386434A JP1225057A JP22505789A JPH0386434A JP H0386434 A JPH0386434 A JP H0386434A JP 1225057 A JP1225057 A JP 1225057A JP 22505789 A JP22505789 A JP 22505789A JP H0386434 A JPH0386434 A JP H0386434A
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stage
elastic hinge
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elastic
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Kazuhiro Ito
一博 伊藤
Fumiaki Sato
文昭 佐藤
Yoshiyuki Tomita
富田 良幸
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • B23Q1/36Springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、対象物を載置して移動させるステージ装置に
関し、特に圧電素子を用いて対象物を微小量精度高く駆
動する精密ステージ装置に関する。
次世代超LSIの露光装置用精密ステージの位置決め精
度は、現在の0.1μmオーダを大きく越えて0.05
μm以下のレベルになることが要求される。このため、
圧電素子等の精密アクチュエータを用いた精密ステージ
の開発が望まれる。
[従来の技術] 従来のステッパ型露光装置のXYステージには、主とし
て、DCモータとボールネジを組み合わせたものが用い
られていた。その位置決め精度は約0.1μmのオーダ
であった。このDCモータとボールネジを組み合わせた
方式により、0.01μmあるいはそれ以下の位置決め
精度を確保することは極めて困難であると考えられる。
高精度の位置決めを可能にするアクチュエータとして、
圧電素子を用いたものが提案されている。
しかしながら、あるものは自由度が低く、′Wi造が大
きくなり、またあるものは応答性が低い。
[発明が解決しようとする課題] 以上説明したように、従来のステージ装置はその精度が
不十分であり、さらに、全体の構成が大きなものとなり
がちであった。
本発明の目的は、構造がコンパクトで高精度の位置決め
を行うことができるステージ装置を提供することである
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、XYZ直交座標系を仮定した時、固定
支持系に対してX軸方向、Y軸方向、Z軸回りの回転(
θZ)方向に精密に対象物を微小量移動させることので
きる精密ステージ装置であって、固定支持系と、固定支
持系に対してXY力方向間隔をおいて配置された第1X
ステージと、固定支持系と第1×ステージとをY方向に
結合し、X方向に可撓性を有する複数のX弾性ヒンジと
、固定支持系と第1Xステージとに結合し、X方向に伸
縮して第1×ステージをX方向に駆動するX圧電アクチ
ュエータと、第1XステージからZ方向に移動した位置
で第1Xステージに固定支持された第2Xステージと、
第2×ステージからXY力方向間隔を置いて配置された
Yステージと、第2XステージとYステージとをX方向
に結合し、Y方向に可撓性を有する複数のY弾性ヒンジ
と、第2XステージとYステージとに結合し、Y方向に
伸縮してYステージをY方向に駆動するY圧電アクチュ
エータと、XY面内の1点を中心とした環状空隙によっ
てYステージがら半径方向に間隔を置いて配置されたθ
Zステージと、YステージとθZステージとを半径方向
に結合し、円周方向に可撓性を有する複数のθZ弾性ヒ
ンジと、中心に対して点対称な位置でYステージとθZ
ステージとに結合し、円周方向に伸縮してθZステージ
を円周方向に駆動する複数のθZ圧電アクチュエータと
を有する精密ステージ装置が提供される。
[作用コ 固定支持系と第1×ステージとがX方向に可撓性を有す
るX弾性ヒンジによってY方向に結合されて第1段を構
成し、第1Xステージに第2Xステージが固定支持され
、第2XステージとYステージとがY方向の可撓性を有
するY弾性ヒンジによってX方向に結合され、さらに、
YステージとθZステージが円周方向に可撓性を有する
θZ弾性ヒンジによって結合されて第2段目を構成する
ので、コンパクトで高精度なステージ装置が構成される
各ステージは圧電アクチュエータによって駆動されるの
で、駆動精度は高い。
弾性ヒンジが遊びなく2つの部材を結合するので、圧電
アクチュエータの駆動力を直接対象物にf五速すること
かできる。
また各部材間の支持が弾性ヒンジによって行われるので
、摺動部分がなく発塵源が少い。
[実施例] 第1図(A)〜(D)は本発明の1実施例によるXYθ
Zステージを示す。第1図(A>が概略構造の組立て図
であり、第1図(B)が1段目の平面図、第1図(C)
が2段目の平面図、第1図(D)が全体の測面図を示す
まず、第1図(A)に示すように、固定支持系であるベ
ース1は、はぼ矩形の形状を有し、L対のX辺および1
対のY辺を有する。ベース1から外測に一定幅の間隙を
介して、第1Xステージ2aが同一レベル上に配置され
ている。ベース1のX辺と第1×ステージ2aのX辺と
の間は2対の板バネからなる弾性ヒンジ7aによって結
合されている4弾性ヒンジ7aは、図中、X面内に配置
された金属板であり、ベース1と第1Xステージ2aと
を複数対の位置でY方向に結合する。ベース1の右辺と
第1×ステージ2aの右辺との間には圧電素子8が配置
され、第1Xステージ2aをX方向に駆動する。また、
ベース1の左辺と第1Xステージ2aの左辺との間には
、静電容量センサ9が配置されており、ベース1と第1
Xステージ2aとの間の距離を測定する。すなわち、ベ
ース1の周囲に配置された第1Xステージ2aのl対の
X辺は、ベース1の1対のX辺と複数対の弾性ヒンジ7
aによって結合され、ベースlの1つのY辺と第1Xス
テージの1つのY辺との間に配置されたX圧電アクチュ
エータによってX方向に駆動されて、第1×ステージ2
aはX方向の弾性移動を行う。
第1Xステージ2aの上には第2Xステージ2bが配置
され、第1Xステージ2aに対して、たとえばステンレ
ス製のボルト等によって固定支持される。第2Xステー
ジ2bは、たとえば1対のX辺と1対のY辺とを有する
矩形環状の形状を有し、中央に1対のX辺と1対のY辺
とを有する矩゛形の開口部を有する。この開口内にYス
テージ3が配置される。Yステージ3と第2Xステージ
2bとは、7面内に配向された2対の板バネで構成され
る弾性ヒンジ7bによって結合される。この弾性ヒンジ
7bはY方向に可撓性を有するので、Yステージ3は第
2Xステージ2bに対してY方向に弾性移動できる。Y
ステージ3の図中上方に示す辺上には、圧電素子IOか
配置され、Yステージ3を第2Xステージ2bに対して
Y方向に駆動する。また、Yステージ3の下方の辺には
静電容量センサ11が配置され、Yステージ3と第2X
ステージ2bとの間隔を測定する。Yステージ3には中
央に円形の開口部が設けられており、その内に半径方向
の間隙を介してθZステージ4か配置される。θZステ
ージは略円形の形状を有し、図示の場合、対称的な4つ
の位置で半径方向に向いた弾性ヒンジ7CによってYス
テージに支持されている。弾性ヒンジ7Cは円周方向に
可撓性を有するので、θZステージ4は円周方向に弾性
移動することができる。θZステージ4の中心対称な2
つの位置には1対の受は部材が形成されており、Yステ
ージ3に固定されたl対の圧電素子12a、12bかこ
の受けを駆動する。このようにしてθZステージは円周
方向に弾性移動を行うことができる。θZステージ4の
上には対象物支持部材であるウェーハチャック6が配置
される。
第1図(B)は同一平面上に配置されたベースと第1X
ステージを含む第1段目のより詳細な平面図である。ベ
ース1、第1Xステージ2a、弾性ヒンジ7aは、たと
えば1枚のアルミニウム板から不要部を炭酸ガスレーザ
切断装置等によって切断除去することによって作成され
る0図中、中央部に示される矩形部分が固定されるベー
ス1である。ベースlの1対のX辺上に板バネ状の弾性
ヒンジ7aが結合され、弾性ヒンジ7aの他端は第1X
ステージ2aに結合している。弾性ヒンジ7aはX面を
有する板状でX方向の力に対しては弾性変形をするが、
その他の方向の力に対しては高い剛性を有する。ベース
1のY方向のほぼ中央部分に切り欠きが設けられ、積層
した圧電素子8を含む構造を受入れるように構成されて
いる。ベース1の圧電素子8と対向する辺上には静電容
量センサ9が設けられており、ベース1と第1Xステー
ジ2aとの間の距離をモニタする。積層圧電素子8は予
め予圧がかけられて遊びを除去した状態に保持されてい
る。弾性ヒンジ7aの力を利用して予圧を印加するよう
にしてもよい、電圧を印加することによって、圧電素子
8がX方向の駆動力を発生すると、第1Xステージ2a
がその力を受け、弾性ヒンジ7aが変形することによっ
て、第1Xステージ2aはX方向に変位する。
なお、ベースlの重量を低減するために、その中央部を
破線のように切り欠いてもよい。
第1図(C)は、第1Xステージに固定支持される第2
×ステージおよび同一平面上に配置されるYステージ、
θZステージ、およびこれらの間の弾性ヒンジを含む第
2段目のより詳細な平面図である。これらの構成要素も
、たとえば、1枚のアルミニウム板の不要部をレーザで
切削除去することで作成することができる4図中、外測
から第2Xステージ2b、Y弾性ヒンジ7b、Yステー
ジ3、θZ弾弾性ヒンジ案内θZステージ4が配置され
ている。第2Xステージ2bはステンレス製ボルト等に
よって第1Xステージ2aに固定支持される。
第1図(A>においては、第1Xステージと第2Xステ
ージを引き離して図示したが、組立てた状態では、第1
図(D)の測面図に示すように、第1Xステージ2aと
第2Xステージ2bとは近接配置して支持される。Yス
テージ3は一定幅の間隙を介して第2Xステージ2b内
の矩形開口の内部に配置されている。Yステージの1対
の7辺上には、2対の弾性ヒンジ7bが配置されている
弾性ヒンジ7bは7面を有する板状で、Y方向に弾性変
位するが、他の方向に対しては高い剛性を有する板バネ
で形成されている。Yステージ3の上のX辺中央部には
、積層圧電素子10が配置され、Yステージに対してY
方向の駆動力を作用させる。Yステージの下のX辺中央
部に対向して静電容量センサ11か配置され、Yステー
ジと第2XステージのY方向距離をモニタする。Yステ
ージ3はその中央部に略円形の開口部を有し、その内部
にθZステージ4を配置する。θZステージ4はYステ
ージ3に対して4つの弾性ヒンジ7cによって弾性支持
される。4つの弾性ヒンジ7cは円周上90度の角度で
配置されている。また、中心に対して対称な2つの位置
に1対の圧電素子12a、12bが配置される。
円周上の対称的な2つの位置から力を働かせることによ
り並進等の摩擦力を生じさせることなく、効率よく回転
力のみを土じさせている。
これらの圧電素子12a、12bはそれぞれ予圧を予め
かけられた積層型のものであり、Yステージに固定され
、θZステージに対して円周方向の力を作用させる。ま
た、円周上の1点において、θZステージとYステージ
とが対向する部分を設け、静電容量センサ13が配置さ
れている。■対の圧電素子12a、12bによってθZ
ステージをθZ方向に弾性駆動した時、その回転角が静
電容量センサ13によってモニタされる。
θZステージ上には、第1図(D>に示すように、ウェ
ーハチャック6が載置され、このウェハチャック上にウ
ェーハ等が装着される。従って、ウェーハはX、Y、θ
Z方向の移動が可能となる。
圧電素子は予圧を与えた状態で伸縮させて1重用するの
が通常であるが、本実施例のステージ装置のように弾性
ヒンジ案内と合わせて用いる場合、弾性ヒンジのバネ力
で常に圧電素子に予圧を与えて使用することもできる。
予圧機構を別に構成しなくでも圧電素子に予圧を与える
ことができ、構成をよりコンパクトにすることも可能で
ある。
X方向の圧電素子8、Y方向の圧電素子10、θZ力方
向圧電素子12a、12bをそれぞれ所望量電気信号に
よって駆動することにより、ウェーハチャック上の対象
物をX、Y、θZの3自由度に関して任意に駆動するこ
とができる。
以上、X、Y、θZの3自由度で位置決めを行うXYθ
Zステージ装置を説明したが、さらに、Z方向の運動等
も必要な場合がある。
第2図(A) 〜(C)6:X、Y、Z、θx、θY、
θZの6自由度の移動を行うステージ装置を示す、第2
図(A>は概略構造の組み立て図を示し、第2図(B)
は2段目の平面図、第2図(C)は側面図を示す。
第2図(A)において、最下段に示す1段目にはベース
1、第1Xステージ2aが配置され、その上の第2段面
に第2Xステージ2b、Yステージ3、θZステージ4
が配置されることは、第1図(A)〜(D)に示した実
施例と同様である。
本実施例の場合は、θZステージに直接ウェーハチャッ
ク6が装着されるのではなく、θZステージ上にさらに
圧電アクチュエータを介してメインステージ5が配置さ
れる。メインステージ5はθZステージに対してZ方向
、θX回転、θY回転の3自由度の運動を行う。
メインステージ5の1つのX方向辺と1つのY方向辺上
には、L型ミラー14が装着され、メインステージのX
方向位置、Y方向位置をレーザ測距計によってモニタす
る。
第2図(B>に2段目の構成を示す、なお、第1段目の
構成は第1図(B)と同様である。第2図(B)におい
て、θZステージ4の3ケ所、たとえば中央部の3回対
称(正3角形の頂点)の位置にZ方向の圧電アクチュエ
ータ15a、15b、15cが配置される。これらの圧
電アクチュエータはZ方向の駆動力を発生する。
圧電アクチュエータの構造例を第3図に概略的に示す。
第3図において、ベース構造体21は図中Y方向の1対
の固定腕部21aと1対の柱部N2 l b、梁部材2
1cより構成される。このベース構造体内にZ方向に案
内する2対の弾性部材24aが接続されている。すなわ
ち、固定腕部21a、柱部材21b、梁部材21cによ
って1つの剛体としての略U字形構造が構成される。ベ
ース上にこのU字形#I造のいずれかの部分を固定する
。第2図(C)は、θZステージ4に固定腕部21aが
固定される構造を示している。第3図に戻って、積層圧
電素子22はこのU字形状のベース構造体の1対の柱部
材21bの中間に配置される。圧電素子22を中心とし
て見た時、1対の柱部材21bが対称的に配置されるの
が好ましい。この積層圧電素子には、歪みゲージ23が
取り付けられており、積層圧電素子22の変位をモニタ
する。圧電素子22と1対の柱部材21bとの間は対称
の位置に配置された2対の板バネ部材24aによって結
合されている0図示の構成においては、圧電素子22の
上端が2対の板バネ部材24aによって柱部材21bの
上端に結合され、圧電素子22の下端が1対の板バネ部
材24cによって柱部材21bの下方に結合されている
。積層圧電素子22の下端は、また梁部材21cとの間
に間隙を有し、そこにウェッジ部材26が挿入、結合さ
れている。
すなわち、ウェッジ部材26を図中左開に駆動すると、
ウェッジ部材の厚い部分が積層圧電素子22と梁部材2
1cとの間に挿入され、積層圧電素子22により大きな
予圧を与える。逆に、ウェッジ部材26を図中右方向に
駆動すると、圧電素子の下端と梁部材21cとの間の余
裕が大となり、積層圧電素子22に与える予圧は減少す
る。このウェッジ部材26は、たとえばネジ部材28を
回転させることによって駆動することができる。すなわ
ち、ネジ部材28を回転することによって、積層圧電素
子22に与える予圧を調整することができる4以上の構
成において、U字型の剛性部の中に積層圧電素子か予圧
を付与されて配置され、電圧駆動されることによりその
上端が変位する。
積層圧電素子22の上端には、第2弾性ヒンジ部25が
結合されている0図示の構成においては、積層圧電素子
22の上端が板バネ部材24aを固定する中間保持部2
9と結合され、この中間保持部29に第2弾性ヒンジ部
25の下面が連結されている。第2弾性ヒンジ部25の
上面はメインステージ等の被駆動体27にたとえばアル
ミナ入り接着剤で固着される。アルミナは接着剤に剛性
を付与する機能を果たす。
第2弾性ヒンジ部は積層圧電素子の移動方向(図中、Z
方向)に沿って高い剛性を有し、このZ方向と直交する
XY平面内の力に対しては弱い弾性を示すものである0
図示の構成においては、断面形状か円柱の外周を円弧状
にけずり取られた球面ヒンジによってm或されている。
すなわち、球面ヒンジ部材25はその中央に向かうに従
って小さな径を有する。積層圧電素子22が伸びると、
この第2弾性ヒンジ部25がZ方向に駆動され、第2弾
性ヒンジ部25の上端に固定された被駆動体27をZ方
向に駆動する。被駆動体27に働く力にアンバランスが
あって、その面が傾く場合には被駆動体27から第2弾
性ヒンジ部25にXY平面内方向の力が作用するが、第
2弾性ヒンジ部25はXY面内方向には弱い弾性を有す
るので、容易にXY面内方向の力に従って弾性変形する
。従って、被駆動体27自体に過大な歪み応力を発生さ
せることがない。
圧電素子は一般にヒステリシスを有する。圧電素子22
には歪みゲージ23が貼り付けられ、圧電素子22の変
位をフィードバックする。積分補償によるフィードバッ
ク系を形成して、開ループを構−成する。この構成の具
体的1例においては、開ループで約15%あったヒステ
リシスが、閉ループによるフィードバックによって約0
.1%程度となった。
第3図に示した、圧電アクチュエータによれば、圧電素
子には所望の予圧が印加され、電気信号に従って所望の
圧電変位を発生する。積層圧電素子22の変位はZ方向
の変位のみを許容する第1弾性ヒンジ部24aによって
案内されてZ方向の変位として第2弾性ヒンジ部25に
伝えられる。第2弾性ヒンジ部はZ方向に対しては高い
剛性を有するので、積層圧電素子22から伝えられたZ
方向変位を被駆動体27に伝達する。逆に、被駆動体2
7から伝わるZ方向以外の変位に対しては、第2弾性ヒ
ンジ部25が変位を生ずることによってその力を吸収す
る。
第4図は、第3図に示した圧電アクチュエータを3個使
用してθZステージ上にメインステージを保持する!!
4戊をより詳細に示す斜視図である。
図中、メインステージ5はその上に半導体ウェハを載置
するウェーハチャック6を有し、端部にX、Y2方向の
位置モニタ用り型ミラー14を有する。L型ミラー14
には図示しないレーザよりのレーザ光が入射され、干渉
によってXY面内の位置をモニタする。メインステージ
5は結合部n28a、28b、28cによって第3図に
示した構成を持つ3個の圧電アクチュエータ30a、3
0b、30cの球面ヒンジ25a、25b  25cに
固定されている。圧電アクチュエータのベース楕遺体は
θZステージ4に固定されている。
圧電アクチュエータ30a、30b、30cはそれぞれ
積層圧電素子22a、22b、22cによって駆動され
て、Z方向の駆動力を発揮する。このZ方向の駆動力は
球面ヒンジ部材で示される第2弾性ヒンジ部25a、2
5b、25cを介して結合部材28a、28b、28c
に伝えられ、メインステージ5を駆動する。結合部材2
8a、28b、28cは、たとえば、アルミナ粉末を充
填した接着剤である。もちろんネジ等の機械的結合部材
を用いることもできる。
3つの積層圧電部材22a、22b、22cを同一量駆
動した場合には、メインステージ5はZ方向に並進運動
をする。3つの積層圧電素子22a、22b、22cの
駆動量を変えると、Z方向の並進、X軸回りの回転θX
、y軸回りの回転θYの組み合わせを起すことができる
3つの圧電アクチュエータ30a、30b、30cの作
用点は、好ましくは正三角形の頂点に選ぶ0作用点が正
三角形になるように選ぶことにより、3つの圧電アクチ
ュエータはそれぞれが均等のものとなる。
3つの圧電アクチ、xx−夕22a、22b、22cの
駆動量が異なる場合には、厳密にはメインステージ5の
面の傾きが変化し、その傾きに応じた力が各圧電アクチ
ュエータにかかる。ここで、第2弾性ヒンジ部25a、
25b、25cかそれぞれ2方向に垂直なXY平面内に
おいては、弾性を有するので、このような力は第2弾性
ヒンジ部25が変形することによって吸収される。
このように、3つ以上の圧電アクチュエータによってメ
インステージ装置を支持することにより、Z方向、θX
回転、θY回転の3自由度における駆動が高精度に行え
る。
第2図(A)に示すステージ装置は、この様に下の2段
構成で3自由度を提供し、3段目のメインステージ段で
3自由度を提供し、全体として6自由度を提供する。
[発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、同一平面上に2
つ以上の部材を配置し、互いに弾性ヒンジによって結合
し、2段構成とすることによってコンパクトな構成で、
精密な駆動を行うことができる3自由度のステージ装置
が提供される。
また、軸方向に高い剛性を有し、それと直交する方向に
弾性変形をすることができる弾性ヒンジを備えた3つ以
上の圧電アクチュエータによってメインステージをθZ
ステージ上に支持することによって、メインステージを
さらに2、θX、θYの3自由度に駆動することができ
る。すなわち、全体で6自由度のステージ装置が提供さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(D)は本発明の1実施例によるXYθ
Zステージ装置を示し、第1図(A)は概略構造の組み
立て図、第1図(B)は1段目の平面図、第1図(C)
は2段目の平面図、第1図(Dンは全体の側面図、 第2図<A)〜(C)は、本発明の他の実施例によるX
YZθXf9Yθz6自由度ステージ装置を示し、第2
図(A)は概略構造の組み立て図、第2図(B)は2段
目の平面図、第2図(C)は断面図、 第3図は圧電アクチュエータの概略斜視図、第4図は第
3図の圧電アクチュエータによってメインステージを2
ステージ上に支持した構造の概略斜視図である。 図において、 2a、2b 7a〜7d 0 1 2 ベース Xステージ Yステージ θZステージ メインステージ ウェーハチャック 弾性ヒンジ 圧電素子 静電容量センサ 圧電素子 l!%電容量センサ 圧電素子 3 4 15a〜1 6 1 2 3 24、 25 6 7 8 0 静電容量センサ L型ミラー ScZ軸圧電ユニット 圧電素子 ベース構造体 積層圧電素子 歪みゲージ 弾性ヒンジ ウェッジ部材 被駆動体 ネジ部材 圧電アクチュエータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、XYZ直交座標系を仮定した時、固定支持系に
    対してX軸方向、Y軸方向、Z軸回りの回転(θZ)方
    向に精密に対象物を微小量移動させることのできる精密
    ステージ装置であって、固定支持系と、 固定支持系に対してXY方向に間隔をおいて配置された
    第1Xステージと、 固定支持系と第1XステージとをY方向に結合し、X方
    向に可撓性を有する複数のX弾性ヒンジと、 固定支持系と第1Xステージとに結合し、X方向に伸縮
    して第1XステージをX方向に駆動するX圧電アクチュ
    エータと、 第1XステージからZ方向に移動した位置で第1Xステ
    ージに固定支持された第2Xステージと、 第2XステージからXY方向に間隔を置いて配置された
    Yステージと、 第2XステージとYステージとをX方向に結合し、Y方
    向に可撓性を有する複数のY弾性ヒンジと、 第2XステージとYステージとに結合し、Y方向に伸縮
    してYステージをY方向に駆動するY圧電アクチュエー
    タと、 XY面内の1点を中心とした環状空隙によってYステー
    ジから半径方向に間隔を置いて配置されたθZステージ
    と、 YステージとθZステージとを半径方向に結合し、円周
    方向に可撓性を有する複数のθZ弾性ヒンジと、 中心に対して点対称な位置で、YステージとθZステー
    ジとに結合し、円周方向に伸縮してθZステージを円周
    方向に駆動する複数のθZ圧電アクチュエータと を有する精密ステージ装置。
  2. (2)、さらに、θZステージからZ方向に間隔を置い
    て配置されたZステージと、 θZステージに保持され、Z方向に伸縮して、θZステ
    ージをZ方向に駆動するための3つ以上のZ圧電アクチ
    ュエータと、 Z圧電アクチュエータとθZステージを結合する、Z方
    向に剛性が高く、XY面内方向に弾性を有するXY弾性
    ヒンジと を有する請求項1記載の精密ステージ装置。
  3. (3)、前記固定支持系の1部と第1XステージとX弾
    性ヒンジおよび第2XステージとθZステージとY弾性
    ヒンジがそれぞれ1体の金属板から不要部を切り抜くこ
    とによって形成された請求項1ないし2記載の精密ステ
    ージ装置。
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