JPH0917846A - 磁気浮上型ステージ - Google Patents
磁気浮上型ステージInfo
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- JPH0917846A JPH0917846A JP16634295A JP16634295A JPH0917846A JP H0917846 A JPH0917846 A JP H0917846A JP 16634295 A JP16634295 A JP 16634295A JP 16634295 A JP16634295 A JP 16634295A JP H0917846 A JPH0917846 A JP H0917846A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動ステージを軽量化して移動ステージの高
速駆動および高精度な位置決めを可能とするとともに、
クリーン度を低下させず、真空中でも使用可能な磁気浮
上型ステージを提供する。 【構成】 直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとするとき、
固定ステージ２と、固定ステージ２との間の磁気的作用
によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ステー
ジ１とを有する磁気浮上型ステージにおいて、固定ステ
ージ２は、電磁石５ａ、５ｂ、５ｃと、電磁石５ａ、５
ｂ、５ｃを密閉状態で収納する収納室とを備え、移動ス
テージ１は電磁石５ａ、５ｂ、５ｃと対向して吸引力ま
たは反発力を生じさせる鉄板３ａ、３ｂ、３ｃを備え
る。
速駆動および高精度な位置決めを可能とするとともに、
クリーン度を低下させず、真空中でも使用可能な磁気浮
上型ステージを提供する。 【構成】 直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとするとき、
固定ステージ２と、固定ステージ２との間の磁気的作用
によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ステー
ジ１とを有する磁気浮上型ステージにおいて、固定ステ
ージ２は、電磁石５ａ、５ｂ、５ｃと、電磁石５ａ、５
ｂ、５ｃを密閉状態で収納する収納室とを備え、移動ス
テージ１は電磁石５ａ、５ｂ、５ｃと対向して吸引力ま
たは反発力を生じさせる鉄板３ａ、３ｂ、３ｃを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置や、光
電子分光装置、Ｘ線顕微鏡、電子顕微鏡に代表される試
料解析装置などに用いる位置決めステージに関する。
電子分光装置、Ｘ線顕微鏡、電子顕微鏡に代表される試
料解析装置などに用いる位置決めステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体露光装置で露光する際には、ウエ
ハをＸ、Ｙ、Ｚ、θ、α、βの６自由度で精密に位置決
めする必要がある。また、光電子分光装置、Ｘ線顕微
鏡、電子顕微鏡は解析試料を同様に６自由度で位置決め
する必要がある。従来、この分野では、１軸駆動、２軸
駆動または３軸駆動のステージを必要に応じて組合せて
段重ねにし、６軸のステージとして使用している。この
ステージはボールねじ、遊星ねじ、リニアねじ、てこな
どのリンク機構と、歯車などの駆動・減速機構と、クロ
スローラガイド、Ｖ−フラット溝滑りガイドなどの摩擦
軸受けを適宜組合せて所望の位置決め精度を達成するよ
うにしている。
ハをＸ、Ｙ、Ｚ、θ、α、βの６自由度で精密に位置決
めする必要がある。また、光電子分光装置、Ｘ線顕微
鏡、電子顕微鏡は解析試料を同様に６自由度で位置決め
する必要がある。従来、この分野では、１軸駆動、２軸
駆動または３軸駆動のステージを必要に応じて組合せて
段重ねにし、６軸のステージとして使用している。この
ステージはボールねじ、遊星ねじ、リニアねじ、てこな
どのリンク機構と、歯車などの駆動・減速機構と、クロ
スローラガイド、Ｖ−フラット溝滑りガイドなどの摩擦
軸受けを適宜組合せて所望の位置決め精度を達成するよ
うにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ステージはステージ全体の体積が大きくなり軽量化が困
難である。したがって移動ステージの慣性力が大きくな
り駆動の高速化が妨げられるとともに位置決め精度を高
めることも難しい。また、固定ステージと移動ステージ
の間に機械的接触面を有するため、移動機構からの発塵
によりステージの置かれた雰囲気のクリーン度を低下さ
せる。また、接触面に潤滑剤を使用するため、高真空中
の使用時には真空度を低下させるという問題点がある。
ステージはステージ全体の体積が大きくなり軽量化が困
難である。したがって移動ステージの慣性力が大きくな
り駆動の高速化が妨げられるとともに位置決め精度を高
めることも難しい。また、固定ステージと移動ステージ
の間に機械的接触面を有するため、移動機構からの発塵
によりステージの置かれた雰囲気のクリーン度を低下さ
せる。また、接触面に潤滑剤を使用するため、高真空中
の使用時には真空度を低下させるという問題点がある。
【０００４】ステージの非接触駆動を実現させるために
エアーベアリングにより移動ステージを浮上させリニア
モータにより駆動することもできるが、エアーベアリン
グのエアーが塵を舞上げるのでクリーン度を低下させ、
例えば半導体工程での歩留りを悪化させる。また、エア
ーを利用するため真空中での使用は原理的に不可能であ
る。
エアーベアリングにより移動ステージを浮上させリニア
モータにより駆動することもできるが、エアーベアリン
グのエアーが塵を舞上げるのでクリーン度を低下させ、
例えば半導体工程での歩留りを悪化させる。また、エア
ーを利用するため真空中での使用は原理的に不可能であ
る。
【０００５】本発明の目的は、移動ステージを軽量化し
て移動ステージの高速駆動および高精度な位置決めを可
能とするとともに、クリーン度を低下させず、真空中で
も使用可能な磁気浮上型ステージを提供することにあ
る。
て移動ステージの高速駆動および高精度な位置決めを可
能とするとともに、クリーン度を低下させず、真空中で
も使用可能な磁気浮上型ステージを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとするとき、固定ス
テージ２と、固定ステージ２との間の磁気的作用により
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ステージ１と
を有する磁気浮上型ステージに適用される。そして、固
定ステージ２は、磁石５ａ、５ｂ、５ｃと、磁石５ａ、
５ｂ、５ｃを密閉状態で収納する収納室とを備え、移動
ステージ１は磁石５ａ、５ｂ、５ｃと対向して吸引力ま
たは反発力を生じさせる磁性材３ａ、３ｂ、３ｃを備え
ることにより上述の目的が達成される。請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の磁気浮上型ステージにおい
て、磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる部分の固定
ステージ１１の材質が低透磁性材料からなるものであ
る。請求項３に記載の発明は、直交座標系の３軸をＸ、
Ｙ、Ｚとするとき、固定ステージ１１と、固定ステージ
１１との間の磁気的作用によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向
に駆動される移動ステージ１２とを有する磁気浮上型ス
テージに適用される。そして、固定ステージ１１は電磁
石１３と、電磁石１３を収納する収納室とを備え、移動
ステージ１２には電磁石１３と対向して吸引力または反
発力を生じさせる磁性材１５を備えることにより上述の
目的が達成される。請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の磁気浮上型ステージにおいて、電磁石１３と磁
性材１５との間に挟まれる部分１４Ａの固定ステージ１
１の材質が低透磁性材料からなるものである。請求項５
に記載の発明は、請求項３または４に記載の磁気浮上型
ステージにおいて、収納室に冷却媒体を供給する様にし
たものである。請求項６に記載の発明は、請求項３〜５
のいずれか１項に記載の磁気浮上型ステージにおいて、
電磁石１３の表面にテフロン層を形成したものである。
請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか１項
に記載の磁気浮上型ステージにおいて、電磁石１１３の
表面を高熱導伝率の部材２１で覆ったものである。請求
項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれか１項に記
載の磁気浮上型ステージにおいて、冷却媒体を供給する
冷却路１８を、固定ステージ１１１の収納室１と移動ス
テージ１１２に対向する面との間に設けたものである。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の磁気浮上型
ステージにおいて、冷却路１８を低透磁性材料により構
成したものである。
は、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとするとき、固定ス
テージ２と、固定ステージ２との間の磁気的作用により
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ステージ１と
を有する磁気浮上型ステージに適用される。そして、固
定ステージ２は、磁石５ａ、５ｂ、５ｃと、磁石５ａ、
５ｂ、５ｃを密閉状態で収納する収納室とを備え、移動
ステージ１は磁石５ａ、５ｂ、５ｃと対向して吸引力ま
たは反発力を生じさせる磁性材３ａ、３ｂ、３ｃを備え
ることにより上述の目的が達成される。請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の磁気浮上型ステージにおい
て、磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる部分の固定
ステージ１１の材質が低透磁性材料からなるものであ
る。請求項３に記載の発明は、直交座標系の３軸をＸ、
Ｙ、Ｚとするとき、固定ステージ１１と、固定ステージ
１１との間の磁気的作用によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向
に駆動される移動ステージ１２とを有する磁気浮上型ス
テージに適用される。そして、固定ステージ１１は電磁
石１３と、電磁石１３を収納する収納室とを備え、移動
ステージ１２には電磁石１３と対向して吸引力または反
発力を生じさせる磁性材１５を備えることにより上述の
目的が達成される。請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の磁気浮上型ステージにおいて、電磁石１３と磁
性材１５との間に挟まれる部分１４Ａの固定ステージ１
１の材質が低透磁性材料からなるものである。請求項５
に記載の発明は、請求項３または４に記載の磁気浮上型
ステージにおいて、収納室に冷却媒体を供給する様にし
たものである。請求項６に記載の発明は、請求項３〜５
のいずれか１項に記載の磁気浮上型ステージにおいて、
電磁石１３の表面にテフロン層を形成したものである。
請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか１項
に記載の磁気浮上型ステージにおいて、電磁石１１３の
表面を高熱導伝率の部材２１で覆ったものである。請求
項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれか１項に記
載の磁気浮上型ステージにおいて、冷却媒体を供給する
冷却路１８を、固定ステージ１１１の収納室１と移動ス
テージ１１２に対向する面との間に設けたものである。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の磁気浮上型
ステージにおいて、冷却路１８を低透磁性材料により構
成したものである。
【０００７】
【作用】請求項１に記載の発明では、磁石５ａ、５ｂ、
５ｃが収納室に密閉状態で収納される。請求項２に記載
の発明では、磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる低
透磁性材料からなる部分は磁場に大きな影響を与えな
い。請求項３に記載の発明では、電磁石１３が収納室に
密閉状態で収納される。請求項４に記載の発明では、電
磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる低透磁性材料か
らなる部分は磁場に大きな影響を与えない。請求項５に
記載の発明では、収納室に冷却媒体が供給される。請求
項６に記載の発明では、電磁石１３の表面のテフロン層
が冷却媒体を遮断する。請求項７に記載の発明では、電
磁石１１３の表面の高熱導伝率の部材２１は電磁石１１
３からの熱を冷却媒体に伝える。請求項８に記載の発明
では、冷却媒体が冷却路１８に供給され電磁石１１３か
らの熱を遮断する。請求項９に記載の発明では、冷却路
１８が磁場に大きな影響を与えない。
５ｃが収納室に密閉状態で収納される。請求項２に記載
の発明では、磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる低
透磁性材料からなる部分は磁場に大きな影響を与えな
い。請求項３に記載の発明では、電磁石１３が収納室に
密閉状態で収納される。請求項４に記載の発明では、電
磁石１３と磁性材１５との間に挟まれる低透磁性材料か
らなる部分は磁場に大きな影響を与えない。請求項５に
記載の発明では、収納室に冷却媒体が供給される。請求
項６に記載の発明では、電磁石１３の表面のテフロン層
が冷却媒体を遮断する。請求項７に記載の発明では、電
磁石１１３の表面の高熱導伝率の部材２１は電磁石１１
３からの熱を冷却媒体に伝える。請求項８に記載の発明
では、冷却媒体が冷却路１８に供給され電磁石１１３か
らの熱を遮断する。請求項９に記載の発明では、冷却路
１８が磁場に大きな影響を与えない。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【０００９】
−第１の実施例− 以下、本発明による磁気浮上型ステージの第１の実施例
を説明する。図１に示すように、第１の実施例の磁気浮
上型ステージは移動ステージ１と、移動ステージ１を取
り囲む形状に形成された固定ステージ２とからなる。移
動ステージ１は固定ステージ２の内部に収納される駆動
部１Ａを有し、駆動部１Ａの上面には上部鉄板３ａが、
駆動部１Ａの側面には側部鉄板３ｂが、駆動部１Ａの底
面には下部鉄板３ｃおよび永久磁石４がそれぞれ取付け
られている。
を説明する。図１に示すように、第１の実施例の磁気浮
上型ステージは移動ステージ１と、移動ステージ１を取
り囲む形状に形成された固定ステージ２とからなる。移
動ステージ１は固定ステージ２の内部に収納される駆動
部１Ａを有し、駆動部１Ａの上面には上部鉄板３ａが、
駆動部１Ａの側面には側部鉄板３ｂが、駆動部１Ａの底
面には下部鉄板３ｃおよび永久磁石４がそれぞれ取付け
られている。
【００１０】固定ステージ２は上部鉄板３ａと対向して
取付けられた電磁石５ａと、側部鉄板３ｂと対向して取
付けられた側部電磁石５ｂと、下部鉄板３ｃと対向して
取付けられた下部電磁石５ｃと、永久磁石４と対向して
取付けられた永久磁石６とを備え、これら電磁石５ａ、
５ｂ、５ｃおよび永久磁石６は移動ステージ１の駆動部
を取り囲む形状に形成された密閉槽７に収納されてい
る。また、固定ステージ２と駆動部１Ａの間隙には静電
容量センサなどのギャップセンサ８が設けられている。
取付けられた電磁石５ａと、側部鉄板３ｂと対向して取
付けられた側部電磁石５ｂと、下部鉄板３ｃと対向して
取付けられた下部電磁石５ｃと、永久磁石４と対向して
取付けられた永久磁石６とを備え、これら電磁石５ａ、
５ｂ、５ｃおよび永久磁石６は移動ステージ１の駆動部
を取り囲む形状に形成された密閉槽７に収納されてい
る。また、固定ステージ２と駆動部１Ａの間隙には静電
容量センサなどのギャップセンサ８が設けられている。
【００１１】以上のように構成された磁気浮上型ステー
ジの移動ステージ１は、永久磁石４と永久磁石６との反
発力によりその自重が補償され、電磁石５ａ、５ｂ、５
ｃと鉄板３ａ、３ｂ、３ｃとの間の吸引力により駆動さ
れる。電磁石５ａ、５ｂ、５ｃに供給する電流を調整す
ることにより吸引力を変化させ、移動ステージ１の移動
および回転を制御する。
ジの移動ステージ１は、永久磁石４と永久磁石６との反
発力によりその自重が補償され、電磁石５ａ、５ｂ、５
ｃと鉄板３ａ、３ｂ、３ｃとの間の吸引力により駆動さ
れる。電磁石５ａ、５ｂ、５ｃに供給する電流を調整す
ることにより吸引力を変化させ、移動ステージ１の移動
および回転を制御する。
【００１２】このように電磁石５ａ、５ｂ、５ｃを密閉
槽７に収納することにより、電磁石５ａ、５ｂ、５ｃの
コイルに塗られた絶縁材などからの脱ガスを防止するこ
とができ、また電磁石５ａ、５ｂ、５ｃからの発塵が作
業空間に放出されるのを防止することができる。したが
って、クリーンルーム内や真空中での作業が可能とな
る。
槽７に収納することにより、電磁石５ａ、５ｂ、５ｃの
コイルに塗られた絶縁材などからの脱ガスを防止するこ
とができ、また電磁石５ａ、５ｂ、５ｃからの発塵が作
業空間に放出されるのを防止することができる。したが
って、クリーンルーム内や真空中での作業が可能とな
る。
【００１３】−第２の実施例− 図２および図３に示すように、第２の実施例の磁気浮上
型ステージは、矩形の固定ステージ１１と、固定ステー
ジ１１よりも小さな矩形の移動ステージ１２とを備え
る。固定ステージ１１は、縦横方向に配列された電磁石
１３と、電磁石１３を収納する密閉槽１４とからなり、
密閉槽１４には冷却水の取り込み口１４ａおよび排出口
１４ｂがそれぞれ対向した側に開口している。また、密
閉槽１４の上板１４Ａは低透磁率の材質からなる。
型ステージは、矩形の固定ステージ１１と、固定ステー
ジ１１よりも小さな矩形の移動ステージ１２とを備え
る。固定ステージ１１は、縦横方向に配列された電磁石
１３と、電磁石１３を収納する密閉槽１４とからなり、
密閉槽１４には冷却水の取り込み口１４ａおよび排出口
１４ｂがそれぞれ対向した側に開口している。また、密
閉槽１４の上板１４Ａは低透磁率の材質からなる。
【００１４】固定ステージ１１の上部に浮上した移動ス
テージ１２の底面には、６つの永久磁石１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆと、密閉槽１４の
上板１４Ａの表面を基準面として移動ステージ１２のＺ
方向の位置およびα方向、β方向の傾きを測定する３つ
のギャップセンサ１６とが取付けられている。固定ステ
ージ１１の周囲には移動ステージ１２のＸ方向、Ｙ方向
の位置およびθ方向の傾きを測定する３台のレーザ干渉
計１７が設けられている。レーザ干渉計１７から発射さ
れたレーザ光線１７ａは移動ステージ１２の側面１２ａ
および１２ｂのミラーで反射されて再びレーザ干渉計１
７に戻る。なお、図２に示すように第２の実施例では直
交座標系の３軸をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚで表し、各軸回り
の回転角をα、β、θで表している。
テージ１２の底面には、６つの永久磁石１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆと、密閉槽１４の
上板１４Ａの表面を基準面として移動ステージ１２のＺ
方向の位置およびα方向、β方向の傾きを測定する３つ
のギャップセンサ１６とが取付けられている。固定ステ
ージ１１の周囲には移動ステージ１２のＸ方向、Ｙ方向
の位置およびθ方向の傾きを測定する３台のレーザ干渉
計１７が設けられている。レーザ干渉計１７から発射さ
れたレーザ光線１７ａは移動ステージ１２の側面１２ａ
および１２ｂのミラーで反射されて再びレーザ干渉計１
７に戻る。なお、図２に示すように第２の実施例では直
交座標系の３軸をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚで表し、各軸回り
の回転角をα、β、θで表している。
【００１５】ギャップセンサ１６およびレーザ干渉計１
７からの情報を受けた制御装置（不図示）は電磁石１３
の電流を制御し、所望の姿勢に移動ステージ１２を駆動
する。電磁石１３に電流を供給することにより磁気的な
吸引力、反発力およびローレンツ力などを用いて移動ス
テージ１２を駆動することができる。
７からの情報を受けた制御装置（不図示）は電磁石１３
の電流を制御し、所望の姿勢に移動ステージ１２を駆動
する。電磁石１３に電流を供給することにより磁気的な
吸引力、反発力およびローレンツ力などを用いて移動ス
テージ１２を駆動することができる。
【００１６】第２の実施例においては電磁石１３が密閉
槽１４に収納されているのでコイルの絶縁材からの脱ガ
スや電磁石１３からの発塵を作業空間へ放出されるのが
防止できる。したがって、クリーンルームや真空中での
作業にも適用できる。また、取り込み口１４ａおよび排
出口１４ｂを介して密閉槽内部に冷却水を流すことによ
り、電磁石１３を効率的に冷却することができる。ま
た、冷却水により密閉槽１４の上板１４Ａも冷却される
ので移動ステージ１２の加熱も防止される。したがっ
て、加熱による位置決め精度の劣化および電磁石１３の
性能劣化を防ぐことができる。
槽１４に収納されているのでコイルの絶縁材からの脱ガ
スや電磁石１３からの発塵を作業空間へ放出されるのが
防止できる。したがって、クリーンルームや真空中での
作業にも適用できる。また、取り込み口１４ａおよび排
出口１４ｂを介して密閉槽内部に冷却水を流すことによ
り、電磁石１３を効率的に冷却することができる。ま
た、冷却水により密閉槽１４の上板１４Ａも冷却される
ので移動ステージ１２の加熱も防止される。したがっ
て、加熱による位置決め精度の劣化および電磁石１３の
性能劣化を防ぐことができる。
【００１７】第２の実施例では６つの永久磁石を移動ス
テージ１２に設けているが永久磁石の個数および配置は
上述のものに限定されない。電磁石のコアやコイルの構
造や材質、電磁石の配置も任意に選択できる。電磁石の
表面にテフロン層などを設けることにより冷却水による
劣化を防止することができる。また、ホール素子を設け
て電磁石の電流を制御してもよい。冷却媒体は水に限定
されない。制御装置による制御として、ＰＤ制御（比例
微分制御）、ＰＩ制御（比例積分制御）、ＰＩＤ制御
（比例積分微分制御）、ファジー制御、ロバスト制御な
どの方式が使用できる。
テージ１２に設けているが永久磁石の個数および配置は
上述のものに限定されない。電磁石のコアやコイルの構
造や材質、電磁石の配置も任意に選択できる。電磁石の
表面にテフロン層などを設けることにより冷却水による
劣化を防止することができる。また、ホール素子を設け
て電磁石の電流を制御してもよい。冷却媒体は水に限定
されない。制御装置による制御として、ＰＤ制御（比例
微分制御）、ＰＩ制御（比例積分制御）、ＰＩＤ制御
（比例積分微分制御）、ファジー制御、ロバスト制御な
どの方式が使用できる。
【００１８】−第３の実施例− 以下、第３の実施例について、図４に基づいて第２の実
施例との相違を中心に説明する。第２の実施例と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図４
に示すように、第３の実施例の固定ステージ１１１の密
閉層１１４には電磁石１１３の上方に間隙１８が、電磁
石１１３の下方には間隙１９がそれぞれ形成されてい
る。間隙１８、１９にはそれぞれ冷却水の取り込み口
（不図示）および排出口（不図示）が開口され冷却水が
流される。また、電磁石１１３の表面は熱伝導性に優れ
る樹脂２１で覆われている。
施例との相違を中心に説明する。第２の実施例と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図４
に示すように、第３の実施例の固定ステージ１１１の密
閉層１１４には電磁石１１３の上方に間隙１８が、電磁
石１１３の下方には間隙１９がそれぞれ形成されてい
る。間隙１８、１９にはそれぞれ冷却水の取り込み口
（不図示）および排出口（不図示）が開口され冷却水が
流される。また、電磁石１１３の表面は熱伝導性に優れ
る樹脂２１で覆われている。
【００１９】間隙１８、１９に冷却水を流すことにより
第２の実施例よりもさらに効率的に電磁石を冷却するこ
とができ、電磁石の性能劣化を抑えることができる。ま
た、密閉層１１４の上面１１４Ａがよく冷却されるので
固定ステージ１１１および移動ステージ１１２の昇温が
さらに抑制され、位置決め精度が向上する。
第２の実施例よりもさらに効率的に電磁石を冷却するこ
とができ、電磁石の性能劣化を抑えることができる。ま
た、密閉層１１４の上面１１４Ａがよく冷却されるので
固定ステージ１１１および移動ステージ１１２の昇温が
さらに抑制され、位置決め精度が向上する。
【００２０】請求項の「磁性材」は永久磁石を含む。実
施例の密閉層７、１４、１１４は本発明による磁気浮上
型ステージの収納室を構成する。
施例の密閉層７、１４、１１４は本発明による磁気浮上
型ステージの収納室を構成する。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、固定ス
テージの磁石が収納室に密閉されているので、磁石から
の発塵を防ぐことができる。請求項２に記載の発明によ
れば、磁石と磁性材との間に挟まれる部分の固定ステー
ジの材質が低透磁性材料からなるので、磁石と磁性材と
の間の磁気的な作用が妨害されない。請求項３に記載の
発明によれば、固定ステージの電磁石が収納室に収納さ
れているので、電磁石からの発塵やコイルの絶縁層から
の脱ガスを防ぐことができる。請求項４に記載の発明に
よれば、磁石と磁性材との間に挟まれる部分の固定ステ
ージの材質が低透磁性材料からなるので、磁石と磁性材
との間の磁気的な作用が妨害されない。請求項５に記載
の発明によれば、収納室に冷却媒体を供給するようにし
たので、電磁石が効率的に冷却される。請求項６に記載
の発明によれば、電磁石の表面にテフロン層を形成する
ようにしたので、電磁石が冷却媒体によって侵されな
い。請求項７に記載の発明によれば、電磁石の表面が高
熱導伝率の部材で覆われているので、電磁石が冷却媒体
によっておかされず、また冷却効率を劣化させない。請
求項８に記載の発明によれば、冷却媒体が供給される冷
却路を収納室と移動ステージとの間に設けたので、電磁
石から移動ステージへ熱の伝達が遮断される。したがっ
て、固定ステージおよび移動ステージの昇温がさらによ
く抑制され移動ステージの位置決め精度を向上させるこ
とができる。請求項９に記載の発明によれば、冷却路を
低透磁性材料により構成したので磁石と磁性材との間の
磁気的な作用が妨害されない。
テージの磁石が収納室に密閉されているので、磁石から
の発塵を防ぐことができる。請求項２に記載の発明によ
れば、磁石と磁性材との間に挟まれる部分の固定ステー
ジの材質が低透磁性材料からなるので、磁石と磁性材と
の間の磁気的な作用が妨害されない。請求項３に記載の
発明によれば、固定ステージの電磁石が収納室に収納さ
れているので、電磁石からの発塵やコイルの絶縁層から
の脱ガスを防ぐことができる。請求項４に記載の発明に
よれば、磁石と磁性材との間に挟まれる部分の固定ステ
ージの材質が低透磁性材料からなるので、磁石と磁性材
との間の磁気的な作用が妨害されない。請求項５に記載
の発明によれば、収納室に冷却媒体を供給するようにし
たので、電磁石が効率的に冷却される。請求項６に記載
の発明によれば、電磁石の表面にテフロン層を形成する
ようにしたので、電磁石が冷却媒体によって侵されな
い。請求項７に記載の発明によれば、電磁石の表面が高
熱導伝率の部材で覆われているので、電磁石が冷却媒体
によっておかされず、また冷却効率を劣化させない。請
求項８に記載の発明によれば、冷却媒体が供給される冷
却路を収納室と移動ステージとの間に設けたので、電磁
石から移動ステージへ熱の伝達が遮断される。したがっ
て、固定ステージおよび移動ステージの昇温がさらによ
く抑制され移動ステージの位置決め精度を向上させるこ
とができる。請求項９に記載の発明によれば、冷却路を
低透磁性材料により構成したので磁石と磁性材との間の
磁気的な作用が妨害されない。
【図１】本発明による磁気浮上型ステージの第１の実施
例の断面図。
例の断面図。
【図２】本発明による磁気浮上型ステージの第２の実施
例の斜視図。
例の斜視図。
【図３】図２に示す第２の実施例の断面図。
【図４】本発明による磁気浮上型ステージの第３の実施
例の断面図。
例の断面図。
１ 移動ステージ ２ 固定ステージ ３ 鉄板 ５ 電磁石 １１ 固定ステージ １２ 移動ステージ １３ 電磁石 １５ 永久磁石 １８ 間隙 ２１ 部材 １１１ 固定ステージ １１２ 移動ステージ
Claims (9)
- 【請求項１】 直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとすると
き、固定ステージと、前記固定ステージとの間の磁気的
作用によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ス
テージとを有する磁気浮上型ステージにおいて、 前記固定ステージは、磁石と、前記磁石を密閉状態で収
納する収納室とを備え、 前記移動ステージは前記磁石と対向して吸引力または反
発力を生じさせる磁性材を備えることを特徴とする磁気
浮上型ステージ。 - 【請求項２】 前記磁石と前記磁性材との間に挟まれる
部分の前記固定ステージの材質が低透磁性材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上型ステー
ジ。 - 【請求項３】 直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとすると
き、固定ステージと、前記固定ステージとの間の磁気的
作用によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に駆動される移動ス
テージとを有する磁気浮上型ステージにおいて、 前記固定ステージは電磁石と、前記電磁石を収納する収
納室とを備え、 前記移動ステージには前記電磁石と対向して吸引力また
は反発力を生じさせる磁性材を備えることを特徴とする
磁気浮上型ステージ。 - 【請求項４】 前記電磁石と前記磁性材との間に挟まれ
る部分の前記固定ステージの材質が低透磁性材料からな
ることを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上型ステー
ジ。 - 【請求項５】 前記収納室に冷却媒体を供給することを
特徴とする請求項３または４に記載の磁気浮上型ステー
ジ。 - 【請求項６】 前記電磁石の表面にテフロン層を形成し
たことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載
の磁気浮上型ステージ。 - 【請求項７】 前記電磁石の表面が高熱導伝率の部材で
覆われていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか
１項に記載の磁気浮上型ステージ。 - 【請求項８】 冷却媒体を供給する冷却路を、固定ステ
ージの収納室と移動ステージに対向する面との間に設け
たことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載
の磁気浮上型ステージ。 - 【請求項９】 前記冷却路は低透磁性材料により構成さ
れていることを特徴とする請求項８に記載の磁気浮上型
ステージ。
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