JPH0523890B2 - - Google Patents

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JPH0523890B2
JPH0523890B2 JP58001576A JP157683A JPH0523890B2 JP H0523890 B2 JPH0523890 B2 JP H0523890B2 JP 58001576 A JP58001576 A JP 58001576A JP 157683 A JP157683 A JP 157683A JP H0523890 B2 JPH0523890 B2 JP H0523890B2
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ceramics
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可動ステージをガイドに沿つて移動す
るステージ装置、特には投影露光装置、電子線描
画装置、もしくはワイヤーボンダ等の半導体製造
装置に適用されるステージ装置に関する。
［従来の技術］ 従来のステージ装置は、Al系、Ti系、あるい
はMg系の軽合金や他の金属材料を使用して可動
ステージ部分や伝達機構を構成している。
［発明が解決しようとしている問題点］ しかしながら、これらの金属材料は、剛性、温
度変化による変形、耐摩耗性、及び防錆等の面で
問題がある。特に、ステージ装置を真空雰囲気中
で使用する場合には、潤滑材の使用が制限される
ので、耐摩耗性が更に悪化する。
また、半導体製造分野で使用するような高精度
ステージ装置の精度維持は、金属材料の経時変化
を考えると、非常に難しい問題である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、上述の従来技術の問題点を解
決すると共に、可動ステージの高速で且つ高精度
な移動を可能にし、例えば真空雰囲気中でも支障
なく使用可能なステージ装置を提供することにあ
る。
［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明のステージ装
置は、基盤と、該基盤上に載置される第１ステー
ジと、該第１ステージを該基盤に対して第１の方
向に移動させるための第１ガイド部材と、物体を
載置するための第２ステージと、該第２ステージ
を該第１ステージに対して第１の方向とは異なる
第２の方向に移動させるための第２ガイド部材と
を有し、前記基盤、第１ステージ、第１ガイド部
材、第２ステージ、第２ガイド部材の材質をセラ
ミツクスとしたことを特徴としている。
これにより、可動部分の軽量化を図ると共に、
耐摩耗性を向上させて、可動ステージの高速で且
つ高精度な移動を可能にしている。更には、剛性
不足や温度変化による変形、防錆、及び経時変化
等の面での問題も解決している。
［実施例］ 以下、本発明を図に示した一実施例を用いて詳
細に説明する。
第１図において、１はアルミナセラミツクス製
のチヤツクで、その上に載置されたシリコンウエ
ハあるいは試料を真空吸着する。図には描いてい
ないが、ウエハチヤツク１には真空吸着用の開口
及び真空ポンプにつながるダクトが設けられてい
る。２はアルミナセラミツクス製のＸステージ
で、チヤツク１をＸ方向に移送する。３はアルミ
ナセラミツクス製もしくは更に摺動面にテフロン
（登録商標）のコートを施した摺動部材で、Ｘス
テージ２の内側面に設けられる。４はＸステージ
２に送り力を与えるためのセラミツクス製のボー
ルナツトで、結合部材を介してＸステージ２に結
合されており、セラミツクス製またはルビー、サ
フアイアなど非金属のボールを内蔵する。
５はセラミツクス製の送り用ボールネジで、ボ
ールナツト４と螺合する。６はボールネジ５を保
持するためのセラミツクス製ハウジングで、その
内部にはボールネジ５を受けるためにルビー、サ
フアイアなどの非金属で構成された軸受けを収容
している。７はセラミツクス製の動力伝達用カツ
プリングで、カツプリング７の一方はボールネジ
５につながり、他方はＸステージを駆動するモー
タ８の駆動軸につながる。９はＸステージ２の移
動を規制するためのセラミツクス製直線案内摺動
ガイドで、摺動ガイド９の片面は転動ガイド（第
２図参照）に当接し、他面は摺動部材３に当接す
る。
次に、１０はセラミツクス製のＹステージで、
Ｘステージ２の突出部２′，２′を支持すると共
に、Ｘ方向摺動ガイド９が結合されている。１１
はセラミツクス製または更にテフロン（登録商
標）のコートを施した摺動部材で、Ｙステージ１
０の内側に設けられる。１２はＹステージ１０の
移動を規制するためのセラミツクス製の直線案内
摺動ガイドで、セラミツクス製基盤１８に結合さ
れる。１３及び１４は、セラミツクス製でＹ方向
送り用のボールネジ１５を保持するためのセラミ
ツクス製ハウジングで、ハウジング１３，１４内
にはセラミツクス材あるいはルビー、サフアイア
などの非金属材で構成された軸受けが収容されて
いる。なお、図には描かれていないが、ボールナ
ツトがボールネジ１５に螺合すると共に、Ｙステ
ージ１０の内側に固定される。
１６は動力伝達用のカツプリングで、セラミツ
クスで製作され、Ｙステージ１０を駆動するモー
タ１７に結合する。１９〜２２はラツピングを行
つて平面に鏡面仕上げ施したセラミツクス製の摺
動面で、摺動面１９，２０はＸステージ２の下側
突出部２′，２′を支持し、摺動面２１，２２はＹ
ステージ１０の下側突出部１０′，１０′を各々支
持する。
第２図及び第３図は、それぞれステージ２，１
０を支持するための構造を示しており、第２図に
おいて、２４はセラミツクスあるいは非金属材で
作られたコロもしくは針状軸受（リテーナーはテ
フロン材）であり、第３図において、２５は空気
軸受けを利用する場合のセラミツクス製のエアー
パツドで、エアーパツド２５には不図示の空圧ダ
クトがつながつている。尚、これらの部材の内、
摺動面と転動部を除いた部分に、用途に応じて従
来の合金製部材を使用することもできる。
以上の構成で、Ｙステージ１０に固定されたモ
ータ８を駆動すれば、カツプリング７を介してボ
ールネジ５が回転し、ボールネジ５と螺合するボ
ールナツト４を前後に送ることで、これに固定さ
れたＸステージ２をＸ方向に前後動させ得る。Ｘ
ステージ２は平面１９と２０上を移動することで
水平面内をＺ方向に微動することなく変位し、ま
たＹ方向の変動はガイド９で規制される。他方、
基盤１８に固定されたモータ１７を駆動すれば、
カツプリング１６を介してボールネジ１５が回転
し、Ｙステージ１０をＹ方向に前後動させ得る。
Ｙステージ１０は平面上２１と２２上を移動し、
ガイド１２で規制されて正確にＹ方向へ変位す
る。
この実施例で、結合用カツプリング７，１６と
してセラミツクスを使用したのは、高剛性且つ低
慣性で、送り装置からの振動伝達を軽減できるか
らである。また、ステージ全体をセラミツクス材
料で構成すれば、セラミツクス自体が非磁性体で
あるから、非磁性ステージを必要とする電子線描
画装置に使用することもできる他、化学薬品等の
付着する可能性がある他分野の精密送り装置、精
密測定装置に適用することも可能である。また錆
ないという利点を生かして、薬液中での使用も可
能であり、あるいは真空中の使用も可能であるか
ら、宇宙開発への応用も考えられる。
［発明の効果］ 上述した如く、本発明によれば、ステージ装置
の可動部分の軽量化をその剛性を低下させること
なく行えると共に、セラミツクス材の低熱伝導
率、低熱膨張係数により周囲雰囲気温度の変化に
対して変動しにくい高精度なステージ装置の提供
が可能となる。また、本発明によれば、耐摩耗性
を向上させることができ、金属のようなリンギン
グ等の問題も生じ難く、無潤滑の摺動面や転動面
を達成できるので、例えば真空雰囲気中でも利用
可能なステージ装置の提供が可能となる。更に、
本発明によれば、ステージ装置の経時変化を極め
て微少にすることができるので、高いステージ精
度を長期間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のステージ装置の一実施例を示
す斜視図、第２図は第１図の実施例の要部を示す
断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す断面
図である。 図中、２はＸステージ、４はボールナツト、５
はボールネジ、９はＸガイド、１０はＹステー
ジ、１２はＹガイド、１８は基盤である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 基盤と、該基盤上に載置される第１ステージ
    と、該第１ステージを該基盤に対して第１の方向
    に移動させるための第１ガイド部材と、物体を載
    置するための第２ステージと、該第２ステージを
    該第１ステージに対して第１の方向とは異なる第
    ２の方向に移動させるための第２ガイド部材とを
    有し、前記基盤、第１ステージ、第２ガイド部
    材、第２ステージ、第２ガイド部材の材質をセラ
    ミツクスとしたことを特徴とするステージ装置。
JP58001576A 1983-01-08 1983-01-08 ステージ装置 Granted JPS59129633A (ja)

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