JPH05209664A - 移動ステージ装置 - Google Patents

移動ステージ装置

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JPH05209664A
JPH05209664A JP4040241A JP4024192A JPH05209664A JP H05209664 A JPH05209664 A JP H05209664A JP 4040241 A JP4040241 A JP 4040241A JP 4024192 A JP4024192 A JP 4024192A JP H05209664 A JPH05209664 A JP H05209664A
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JP
Japan
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stage
sub
main
moving
main stage
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JP4040241A
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Yukiharu Ookubo
至晴 大久保
Kazuo Ideno
一夫 出野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱の発生源となり得る配線および配管を多
数接続できる移動ステージ装置を提供する 【構成】 ステージ連結部14は、リニアモータ4が発
生するx軸方向に沿う推力によって駆動される主ステー
ジ2と、配線配管12が接続されて外乱を受ける可能性
のある副ステージ8との間においてx軸方向に沿った力
のみを伝達するように、主ステージ2と副ステージ8と
を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリント基板や
レチクル等にパターンを光学的に描画する装置等に使用
される移動ステージ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭63−139291号公報に開示
された移動ステージ装置は、移動ステージがエアベアリ
ングを有し、リニアモータによって駆動される。そし
て、移動ステージ上に載置された種々のアクチュエータ
およびセンサ等は、移動ステージが、所定位置に停止し
ているときのみ、着脱コネクタまたは空気圧ロジック回
路用操作シリンダを使用して、動作させている。
【0003】これは、一般に、エアベアリングの軸受け
剛性は、機械式の軸受けに比べて低く、多数の電源ケー
ブルや配管類を移動ステージに直接接続すると、走り精
度に悪影響を及ぼすため、最小限の配線および配管にす
る必要があったためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、接続できる配線および配管の数が極めて限られて
いるため、移動ステージが所定位置に停止しているとき
しか、移動ステージ上に載置された機構を動作させるこ
とができないという問題点があった。
【0005】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、外乱の発生源となり得る配線および配管
を多数接続できる移動ステージ装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の移動ス
テージ装置は、所定方向に沿う推力を発生する駆動源
(例えば、実施例のリニアモータ4)と、この駆動源が
発生する推力によって駆動される主ステージと、外乱を
受ける可能性のある副ステージと、副ステージと主ステ
ージとの間において所定方向に沿った力のみを伝達する
ように、主ステージと副ステージとを連結する連結手段
(例えば、実施例のステージ連結部14)とを備えるこ
とを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の移動ステージ装置は、副
ステージに配管および配線の少なくとも一方が接続され
ることを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の移動ステージ装置は、連
結手段が、駆動源の推力軸上に配置されることを特徴と
する。
【0009】
【作用】請求項1の構成の移動ステージ装置において
は、外乱を受ける可能性のある副ステージと主ステージ
との間では、所定方向に沿った力のみが、伝達されるの
で、重量が大きく、剛性の大きな配線および配管を副ス
テージに接続しても、主ステージの移動精度に悪影響を
与えることがない。従って、装置本体から移動ステージ
装置に配管および配線を接続できる。
【0010】請求項2の構成の移動ステージ装置におい
ては、副ステージに配管および配線の少なくとも一方が
接続されるので、移動ステージが所定位置に停止してい
なくても、移動ステージ上に載置された機構を動作させ
ることができる。
【0011】請求項3の構成の移動ステージ装置におい
ては、連結手段が、駆動源の推力軸上に配置されるの
で、副ステージから主ステージに伝達される力によって
主ステージが回転してしまうことはない。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の移動ステージ装置の一実施
例の構成を示す。ステージ架台1上には、主ステージ2
用の精密エアガイド6、副ステージ8用のメカニカルガ
イド10、ならびに主および副ステージの駆動用リニア
モータ4が、延設されている。
【0013】主ステージ2の下面には、ブロックとエア
パッドとにより構成されるエアベアリングが設けられて
いる。リニアモータ4のキャリッジは、主ステージ2に
固定されており、制御電流に応じて、主ステージ2は、
エアガイド6によって案内されてx軸方向に移動させら
れる。この移動精度は、非常に高いが、エアガイド6を
使用しているため、メカニカルガイドほど剛性は高くな
い。主ステージ2上に設けられる試料台(図示せず)の
上面には、プリント基板等(図示せず)が載置される。
【0014】副ステージ8は、メカニカルガイド10に
よって案内され、主ステージ2とは独立にx軸方向へ移
動可能である。
【0015】配線および配管は、重量も大きく、また剛
性も大きいため、装置本体から引き出して主ステージ2
に直接接続してしまうと、x、yおよびz軸方向の力な
らびに各軸まわりのモーメントが作用し、主ステージ2
の走り精度が悪化してしまう。そこで、本実施例では、
外乱を生じさせる配線配管12を、剛性が高いが走り精
度は悪くても良い副ステージ8に接続している。
【0016】本実施例では、リニアモータ4の推力を大
きくし、x軸方向のみの外乱を受け持つことができるよ
うに構成されている。ステージ連結部14は、主ステー
ジ2の駆動軸上すなわちリニアモータ4の推力軸に設置
されており、リニアモータ4の推力を副ステージ8に伝
達し、副ステージ8専用の駆動源を設けずに副ステージ
8の駆動を可能にしている。また、ステージ連結部14
は、主ステージ2がx軸方向のみの力を推力軸上に受
け、yおよびz軸方向の力ならびにx、yおよびz軸ま
わりの回転モーメントを受けないようにして、主ステー
ジ2の走り精度を高くできるようにしている。
【0017】図2は、図1のステージ連結部14の一構
成例を示す。x、yおよびz軸まわりの回転が可能な2
つの玉軸受け142および146は、互いに対向するよ
うに、玉軸受け142が、主ステージ2に固定され、玉
軸受け146が、支持部材144の一端に固定されてい
る。支持部材144の他端は、主ステージ2に固定され
ている。副ステージ8のアーム80が、対向する玉軸受
け142および146の間に挿入される。玉軸受け14
2および146ならびにアーム80に適当な予圧を与え
るために、ネジ部148Sおよびナット148Nにより
構成される予圧調整部148が設けられている。
【0018】ステージ連結部14をこのように構成する
ことにより、主ステージ2と副ステージ8の力学的結合
は、x軸方向の力Fxのみとなり、yおよびz軸方向の
力FyおよびFzならびに回転モーメントMx、Myおよび
zは、結合されない。従って、メカニカルガイド10
の走り誤差や、配線配管12の外乱によって、副ステー
ジ8の走り精度が悪くなっても、主ステージ2には悪影
響を与えることなく、リニアモータ4の推力を副ステー
ジ8に伝達することができる。
【0019】図3は、図1のステージ連結部の別の構成
例を示す。このステージ連結部24は、x,yおよびz
軸まわりの回転が可能な玉軸受け242Aおよび242
Bが互いに背向するように組まれた玉軸受けユニット2
42が、副ステージ242の先端に固定され、主ステー
ジ2および支持部材8によって玉軸受けユニット242
を挟み込む構成となっている。予圧調整は、固定ねじ2
48および249によって、主ステージ2と支持部材2
44との間隔を調整することによって行う。このような
構成のステージ連結部24によっても、図2のステージ
連結部14と同様な利点が得られる。
【0020】なお、図1の実施例において、主ステージ
2と副ステージ8との間の電気および空圧等の伝達は、
両ステージの間隔が小さく、ほとんど変化しないので、
フレキシブルケーブルや、気密性樹脂をライニングした
布製蛇腹等を使用しておこなえばよい。
【0021】
【発明の効果】請求項1の移動ステージ装置によれば、
外乱を受ける可能性のある副ステージと主ステージとの
間で所定方向に沿った力のみを伝達するようにしたの
で、重量が大きく、剛性の大きな配線および配管を副ス
テージに接続しても、主ステージの移動精度に悪影響を
与えることがない。従って、装置本体から移動ステージ
装置に配管および配線を接続できる。特に、ストローク
が長くなると、配線および配管の重量も増え、外乱が増
大するが、この外乱を副ステージで受け持ち、主ステー
ジには、所定方向に沿った力しか伝達されないので、主
ステージを高精度に移動させることができる。また、連
結手段は、駆動源が発生する推力に沿った力のみを副ス
テージに伝達するので、副ステージ専用の駆動源を備え
る必要がない。
【0022】請求項2の移動ステージ装置によれば、副
ステージに配管および配線の少なくとも一方を接続する
ようにしたので、移動ステージが所定位置に停止してい
なくても、移動ステージ上に載置された機構を動作させ
ることができる。
【0023】請求項3の移動ステージ装置によれば、連
結手段を、駆動源の推力軸上に配置したので、副ステー
ジから主ステージに伝達される力によって主ステージが
回転してしまうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動ステージ装置の一実施例の構成を
示す斜視図である。
【図2】図1のステージ連結部14の一構成例を示す平
面図である。
【図3】図1のステージ連結部の別の構成例を示す平面
図である。
【符号の説明】
2 主ステージ 4 リニアモータ 6 精密エアガイド 8 副ステージ 10 メカニカルガイド 12 配線配管 14,24 ステージ連結部 80 アーム 142、146 玉軸受け 242 玉軸受けユニット 242A,242B 玉軸受け

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定方向に沿う推力を発生する駆動源
    と、 前記駆動源が発生する推力によって駆動される主ステー
    ジと、 外乱を受ける可能性のある副ステージと、 前記副ステージと前記主ステージとの間において前記所
    定方向に沿った力のみを伝達するように、前記主ステー
    ジと前記副ステージとを連結する連結手段とを備えるこ
    とを特徴とする移動ステージ装置。
  2. 【請求項2】 前記副ステージに配管および配線の少な
    くとも一方が接続されることを特徴とする請求項1記載
    の移動ステージ装置。
  3. 【請求項3】 前記連結手段が、前記駆動源の推力軸上
    に配置されることを特徴とする請求項1記載の移動ステ
    ージ装置。
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