KR20100051540A

KR20100051540A - 스테이지장치 및 프로버장치

Info

Publication number: KR20100051540A
Application number: KR1020090097499A
Authority: KR
Inventors: 야스히토 나카모리; 이치 가와치
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2010-05-17
Also published as: TWI406733B; TW201036752A; JP2010110870A; JP5289898B2; KR101133929B1

Abstract

[과제] 테이블부의 높이 위치를 낮게 한다.

[해결수단] 스테이지장치(1)에서는, 제1 가이드 레일(14)을 올라가도록 지지 슬라이더(13)를 볼 나사(21)로 이동시키면, Z축 테이블부(12)가 지지 슬라이더(13)로 지지되어 있으므로, 이와 같은 이동에 수반하여 Z축 테이블부(12)가 상승한다. 이때, 지지 슬라이더(13)가 제2 가이드 레일(18)을 내려가도록 Z축 테이블부(12)에 대하여 이동하기 때문에, Z축 테이블부(12)에 있어서는, 지지 슬라이더(13)에 의한 쐐기 작용으로 밀어 올려지도록 상승한다. 즉, 지지 슬라이더(13)를 이동시킴으로써, 제1 및 제2 가이드 레일(14, 18)이 서로 협력 작용하여 Z축 테이블부(12)가 중첩적으로 연직방향으로 이동한다. 따라서, 예컨대 가이드 레일(14, 18)의 경사각도(θ1, θ2)를 작게 하여 편평(扁平)구조로 하여도, Z축 테이블부(12)의 연직방향의 이동량을 충분히 확보할 수 있다.

스테이지장치, 제1 가이드 레일, 제2 가이드 레일, Z축 테이블부, 지지 슬라이더

Description

스테이지장치 및 프로버장치{Stage apparatus and prober apparatus}

본 발명은, 테이블부를 연직방향으로 이동시키기 위한 스테이지장치, 및 이를 구비한 프로버장치에 관한 것이다.

종래의 스테이지장치로서는, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 이 스테이지장치에서는, 쐐기에 있어서 수평면에 대하여 경사지는 경사면을 따라서 Z 이동스테이지(테이블부)를 이동시켜, Z 이동스테이지를 연직방향으로 이동시키는 것이 도모되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평09-086888호 공보

여기서, 상술한 바와 같은 스테이지장치에 있어서는, 저배화(低背化)가 더욱 요구되고 있으며, 따라서, 테이블부의 높이 위치를 낮게 하는 것이 강하게 요망되고 있다.

그래서, 본 발명은, 테이블부의 높이 위치를 낮게 할 수 있는 스테이지장치 및 프로버장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 스테이지장치는, 베이스에 대하여 연직방향으로 이동 가능한 테이블부와, 베이스에 설치되어, 수평면에 대하여 경사져서 뻗어 있는 제1 경사부와, 테이블부에 설치되어, 수평면에 대하여 제1 경사부와 반대측으로 경사져서 뻗어 있는 제2 경사부와, 제2 경사부를 통하여 테이블부를 지지함과 함께, 제1 및 제2 경사부를 따라서 이동 가능한 지지부와, 제1 경사부를 따라서 지지부가 이동하도록 상기 지지부를 구동하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이 스테이지장치에서는, 예컨대, 제1 경사부를 올라가도록 지지부를 이동시키면, 테이블부가 지지부로 지지되어 있으므로, 이와 같은 이동에 수반하여 테이블부가 상승한다. 이때, 지지부가 제2 가이드부를 내려가도록 테이블부에 대하여 이동하기 때문에, 테이블부에 있어서는, 지지부에 의한 쐐기 작용으로 밀어 올려져 더욱 상승한다. 즉, 지지부를 이동시킴으로써, 제1 및 제2 경사부가 서로 협력 작용하여 테이블부가 중첩적으로 연직방향으로 이동하게 된다. 따라서, 예컨대 제1 또는 제2 경사부의 경사각도를 작게 하여 스테이지장치를 편평(扁平)구조로 하여도, 테이블부의 연직방향의 이동량(스트로크)을 충분히 확보할 수 있으며, 그 결과, 테이블부의 높이 위치를 낮게 하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 구동부는, 지지부에 대하여 제1 경사부를 따르는 방향의 추력(推力)을 부여하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 지지부를 제1 경사부를 따라서 간이하게 이동시키는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 구동수단(볼 나사, 리니어모터 및 에어 액튜에이터)을, 지지부에 대하여 제1 경사부를 따르도록 배치함으로써 실현할 수 있다. 추력의 방향을 변환하는 변환수단이 불필요하게 되어, 간편한 구성이 된다.

또한, 구동부는, 지지부의 연직방향의 이동을 허용하는 가이드를 통하여, 지지부에 제1 경사부를 따르는 방향 이외의 방향의 추력을 부여하는 것이 바람직하다. 이 경우, 구동부에서 지지부에 부여하는 추력의 방향에 관계없이, 이 지지부를 제1 경사부를 따라서 적절하게 이동시키는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 구동수단을 제1 경사부를 따르도록 배치할 수 없는 경우(풋 프린트나 구조상의 제한에 의하여), 추력의 방향을 변환하는 변환수단에 의하여, 구동수단의 추력의 방향을, 제1 경사부를 따르는 방향으로 변환하는 것이 가능하다. 구동수단의 배치의 자유도가 향상되기 때문에, 장치 전체가 콤팩트하게 된다.

또한, 제1 경사부의 상단(上端)의 높이 위치는, 적어도 테이블부가 하사점 (下死點)에 위치할 때, 제2 경사부의 하단(下端)의 높이 위치보다도 높은 것이 바람직하다. 이 경우, 스테이지장치가 한층 편평구조가 되어, 테이블부의 높이 위치를 한층 낮게 하는 것이 가능하게 된다. 즉, 제1 경사부와 제2 경사부를 교차하여 배치함으로써, 테이블의 높이 방향의 변위 가능량은 유지하면서, 테이블의 높이 위치를 낮은 위치에 배치하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1 경사부의 경사각도와 제2 경사부의 경사각도는, 그 절대치가 서로 같은 것이 바람직하다. 이 경우, 구조상의 평형성이 양호한 것이 된다.

또한, 테이블부는, 수평방향으로 이동하는 수평 테이블부 위에 설치되어 사용됨으로써, 보다 그 효과를 발휘한다. 테이블부가 수평 테이블부에 배치되어 운용되는 경우, 테이블부의 수평방향의 위치 결정은, 수평 테이블부의 위치를 검출함으로써 행하여진다. 이 경우, 실제로 위치를 결정하고자 하는 점(위치 결정점)과 위치 검출점이 떨어지기 때문에, 이와 같은 위치 결정에 오차(소위, 아베(Abbe) 오차)가 포함될 우려가 있다. 그리고, 이 아베 오차는, 테이블부의 위치가 높을수록 현저하게 되어 버린다. 따라서, 상기한 바와 같이 테이블부가 수평방향으로 이동하는 수평 테이블부 위에 설치되어 있는 경우, 테이블부의 높이 위치를 낮게 한다는 상기 효과는, 아베 오차를 억제하는 점에 있어서도 특히 유효하다.

또한, 본 발명에 관한 프로버장치는, 상기 스테이지장치를 구비한 것을 특징으로 한다. 이 프로버장치에 있어서도, 상기 작용효과와 마찬가지의 효과, 즉, 테이블부의 높이 위치를 낮게 한다는 작용효과가 발휘된다.

본 발명에 따르면, 테이블부의 높이 위치를 낮게 하는 것이 가능하게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 적절한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 이하에 있어서 동일 또는 상당요소에는 동일부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 「상」「하」 등의 단어는, 연직방향에 있어서의 상방, 하방에 대응하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 하나의 실시예에 관한 스테이지장치를 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 스테이지장치(1)는, 예컨대 반도체, 액정, 자기·광 기억장치 등의 검사용 또는 제조용 장치로서 이용되는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이지장치(1)는, 소위 XYZθ 스테이지이며, X축 기구(2), Y축 기구(3), Z축 기구(10) 및 θ축 기구(4)를 구비하고 있다.

X축 기구(2)는, 정반(定盤)(5) 위에 설치되어, 수평방향의 일방향인 X축 방향으로 X축 테이블부(6)를 이동시킨다. Y축 기구(3)는, X축 테이블부(6) 위에 설치되어, 상기 일방향에 직교하는 수평방향인 Y축 방향으로 Y축 테이블부(수평 테이블부)(7)를 이동시킨다. Z축 기구(10)는, Y축 테이블부(7) 위에 설치되어, 연직방향인 Z축 방향으로 Z축 테이블부(테이블부)(12)를 이동시킨다. θ축 기구(4)는, Z축 테이블부(12) 위에 설치되어, Z축 둘레 회전방향인 θ축 방향으로 θ축 테이블부(8)를 이동시킨다. 또한, 스테이지장치(1)는, Y축 테이블부(7)의 Y축 방향의 위 치를 검출하는 스케일(미도시)을 구비하고 있다.

도 2는 도 1의 스테이지장치에 있어서의 Z축 기구를 나타내는 사시도, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따르는 단면도이다. 여기서, 도 2 내지 4에 있어서는, 편의상, 후술하는 하우징의 일부를 생략하여 나타내고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, Z축 기구(10)는, 하우징(11)(베이스 : 도 1 참조), Z축 테이블부(12), 및 지지 슬라이더(지지부)(13)를 구비하고 있으며, 하우징(11)에 대하여 Z축 테이블부(12)를 Z축 방향으로 이동시키는 것이다.

하우징(11)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, Y축 테이블부(7)(도 1 참조)에 설치되어 고정되어 있다. 이 하우징(11)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 레일 형상을 보이는 제1 가이드 레일(제1 경사부)(14)이 설치되어 있다. 제1 가이드 레일(14)은, 하우징(11)에 대한 지지 슬라이더(13)의 이동을 가이드하는 제1 가이드부이며, 수평면(여기서는, X축 방향)에 대하여 제1 경사각도(θ1)로 경사지는 방향으로 뻗어 있다.

도 2로 되돌아가서, 하우징(11)에는, Z축 테이블부(12)의 Z축 방향의 이동을 가이드하기(X, Y축 방향의 이동을 규제하기) 위한 Z축 가이드(15)의 고정부를 구성하는 고정 레일(15a)이, Z축 방향으로 뻗어 있도록 설치되어 있다.

Z축 테이블부(12)는, 본체(16)와 지지대(17)를 가지고 있다. 본체(16)는, 그 외형이 대략 직방체 형상으로 되어 있으며, 제1 가이드 레일(14) 위에 배치되어 있다. 또한, 본체(16)의 측면이 교차하여 이루어지는 각부(角部)에는, Z축 가이 드(15)의 가동부를 구성하는 것으로서, 하우징(11)의 고정 레일(15a)에 슬라이드 가능하게 맞물리는 가동 레일(15b)이, Z축 방향으로 뻗어 있도록 설치되어 있다. 이에 의하여, 본체(16)는, 제1 가이드 레일(14) 위에서 Z축 가이드(15)를 따라서 이동 가능하게 구성된다.

이 본체(16)의 하면(下面)에는, 도 2, 4에 나타내는 바와 같이, 레일 형상을 보이는 한 쌍의 제2 가이드 레일(제2 경사부)(18, 18)이 설치되어 있다. 이들 제2 가이드 레일(18, 18)은, 본체(16)에 대한 지지 슬라이더(13)의 이동을 가이드하는 제2 가이드부이며, 서로 평행하고, 또한 수평면(여기서는, X축 방향)에 대하여 제2 경사각도(θ2)로 경사지는 방향으로 뻗어 있다. 이 제2 가이드 레일(18)의 뻗음 방향에 있어서의 길이는, 제1 가이드 레일(14)의 뻗음 방향에 있어서의 길이와 동일하게 설정되어 있다.

이 제2 경사각도(θ2)는, X축 방향에 대하여 제1 경사각도(θ1)와 반대측으로 경사지는 것이다. 즉, 제2 가이드 레일(18)은, X축 방향에 대하여 제1 가이드 레일(14)과 반대측으로 경사져서 뻗어 있다. 여기서는, 제1 및 2 경사각도(θ1, θ2)의 절대치는, 서로 같게 되어 있다. 즉, 아래의 수학식 (1)을 만족시키는 것으로 되어 있다.

θ1＝－θ2

또한, 제2 가이드 레일(18)은, 상방(上方)에서 본 경우에 있어서 하우징(11)의 제1 가이드 레일(14)과 평행하게 되어 있다. 이 제2 가이드 레일(18)은, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, Z축 테이블부(12)가 하사점(Z축 방향의 이동범위에 있어서 하한위치)에 위치할 때, Y축 방향에서 본 경우에 있어서 제1 가이드 레일(14)과 교차하도록 구성되어 있다. 즉, Z축 테이블부(12)가 하사점에 위치할 때, 제1 가이드 레일(14)의 상단(14a)의 높이 위치가, 제2 가이드 레일(18)의 하단(18b)의 높이 위치보다도 높아져 있다. 여기서는, Z축 테이블부(12)가 하사점에 위치할 때, 제1 및 제2 가이드 레일(14, 18)에 있어서의 상단(14a, 18a) 및 하단(14b, 18b)의 높이 위치가 서로 같게 되어 있다.

또한, 도 3, 4에 나타내는 바와 같이, 본체(16)의 하면에 있어서 제2 가이드 레일(18, 18) 사이에는, 제1 가이드 레일(14)을 따라서 이동하는 지지 슬라이더(13)와의 접촉을 회피하기 위한 홈(19)이 형성되어 있다.

지지대(17)는, θ축 기구(4)의 θ축 테이블부(8)(도 1 참조)를 장착하여 지지하는 것이다. 이 지지대(17)는, 그 외형이 대략 원기둥 형상으로 되어, 본체(16)의 상면(上面)에 설치되어 있다.

지지 슬라이더(13)는, 그 하방측에 설치된 제1 가이드 편(片)(13a)과, 그 측방측에 설치된 한 쌍의 제2 가이드 편(13b, 13b)을 가지고 있다. 제1 가이드 편(13a)은, 하우징(11)의 제1 가이드 레일(14)과 슬라이드 가능하게 맞물리고 있다. 제2 가이드 편(13b, 13b)은, Z축 테이블부(12)의 제2 가이드 레일(18, 18)의 각각과 슬라이드 가능하게 맞물림과 함께, 제2 가이드 레일(18, 18)을 통하여 Z축 테이블부(12)를 Z축 방향으로 지지한다. 이에 의하여, 지지 슬라이더(13)는, 제1 가이드 레일(14)을 따라서 이동 가능하게 됨과 함께, 이와 같은 이동에 수반하여, Z축 테이블부(12)에 대하여 제2 가이드 레일(18)을 따라서 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 지지 슬라이더(13)는, 가이드 레일(14, 18)을 따라서 이동 가능하게 구성되어 있다.

이 지지 슬라이더(13)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 모터(20)로 회전 구동되는 볼 나사(구동부)(21)가 장착되어 있다. 이 볼 나사(21)는, 지지 슬라이더(13)에 나사 결합함과 함께, 제1 가이드 레일(14)과 평행하게 뻗어 있다. 또한, 볼 나사(21)는, 스테이(22)를 통하여 하우징(11)에 고정되어 있다. 이에 의하여, 모터(20)로 볼 나사(21)를 회전시킴으로써, 지지 슬라이더(13)에 대하여 제1 가이드 레일(14)을 따르는 방향의 추력이 부여되어, 지지 슬라이더(13)가 제1 가이드 레일(14)을 따라서 이동한다.

다음으로, 상술한 Z축 기구(10)의 동작에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다. 다만, 도 5에 있어서는, 편의상, 하우징(11)의 일부를 생략하여 나타내고 있다.

이상과 같이 구성된 Z축 기구(10)에서는, Z축 테이블부(12)를 상승(하우징(11)에 대하여)시키는 경우, 다음 동작이 실행된다. 즉, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 Z축 테이블부(12)가 하사점에 위치하는 상태에 있어서, 모터(20)로 볼 나사(21)가 일방향으로 회전된다. 이에 의하여, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 지지 슬라이더(13)가 제1 가이드 레일(14)을 올라가도록 이동한다. 또한, 그때에, 지지 슬라이더(13)가, Z축 테이블부(12)의 제2 가이드 레일(18)을 지지하면서 이동하므로, 제2 가이드 레일(18)은 높이 방향으로 상승한다(상대적으로, 지지 슬 라이더(13)는 제2 가이드 레일을 내려가도록 이동함). 이 동작에 의하여, 제2 가이드 레일(18)이 연결되어 있는 Z축 테이블부(12)가 Z축 가이드(15)를 따라서 상승한다.

따라서, Z축 테이블부(12)는, 제1 가이드 레일(14)의 경사 및 제2 가이드 레일(18)의 경사의 높이 방향 성분의 합만큼, 쐐기 작용으로 Z축 방향으로 상승한다.

그리고, 모터(20)로 볼 나사(21)가 계속해서 일방향으로 회전되면, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 지지 슬라이더(13) 및 제2 가이드 레일(18)이 상승하여, Z축 테이블부(12)는 가장 높은 위치로 이동한다.

한편, Z축 테이블부(12)를 하강(하우징(11)에 대하여)시키는 경우, 다음 동작이 실행된다. 즉, 모터(20)로 볼 나사(21)가 타방향으로 회전됨으로써, 지지 슬라이더(13)가 제1 가이드 레일(14)을 내려가도록 이동한다.

이때, 지지 슬라이더(13)가, 제2 가이드 레일(18)을 지지한 상태에서, 제2 가이드 레일(18)을 올라가도록 Z축 테이블부(12)에 대하여 이동한다(상대적으로, 제2 가이드 레일(18)은 높이 방향으로 하강함). 이 동작에 의하여, 제2 가이드 레일이 연결되어 있는 Z축 테이블부(12)가 Z축 가이드(15)를 따라서 하강한다.

따라서, Z축 테이블부(12)는, 제1 가이드 레일(14)의 경사 및 제2 가이드 레일(18)의 경사의 높이 방향 성분의 합만큼, 쐐기 작용으로 Z축 방향으로 하강한다.

이와 같이, Z축 기구(10)에서는, 지지 슬라이더(13)를 이동시킴으로써, 제1 및 제2 가이드 레일(14, 18)이 서로 협력 작용하여, Z축 테이블부(12)가 중첩적으로 상승 또는 하강하게 된다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 예컨대 제1 또는 제2 가이드 레일(14, 18)의 제1 또는 제2 경사각도(θ1, θ2)를 작게 하여 편평구조로 하여도, Z축 테이블부(12)에 있어서의 충분한 Z축 방향의 이동량을 확보할 수 있다. 그 결과, Z축 테이블부(12)의 높이 위치를 낮게 하는 것(저배화)이 가능하게 되어, 특히 하사점에서의 Z축 테이블부(12)의 높이 위치가 낮은 것이 된다. 따라서, 예컨대 Z축 테이블부(12)의 높이 위치가 같은 종래의 스테이지장치에 비하여, Z축 방향의 이동량을 크게 할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 가이드 레일(14, 18)의 길이를 짧게 한 경우이더라도, Z축 테이블부(12)의 Z축 방향의 이동량을 충분히 확보할 수 있으므로, 수평방향의 치수도 작게 할 수 있다. 따라서, 예컨대 같은 길이의 가이드 레일을 가지는 종래의 스테이지장치에 비하여, Z축 방향의 이동량을 크게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 볼 나사(21)가 제1 가이드 레일(14)을 따르는 방향의 추력을 지지 슬라이더(13)에 부여하고 있다. 따라서, 지지 슬라이더(13)의 Z축 방향의 이동이 허용되도록, 볼 나사(21)를 지지 슬라이더(13)에 가동으로 장착할 필요성이 적어진다. 그 결과, 변환수단이 불필요하게 되어, 스테이지장치(1)의 구조를 간이화하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 적어도 Z축 테이블부(12)가 하사점에 위치할 때, 제1 가이드 레일(14)의 상단(14a)의 높이 위치가, 제2 가이드 레일(18)의 하단(18b)의 높이 위치보다도 높아져 있다(교차하고 있음). 따라서, Z축 기구(10)를 한층 편평구조로 하여, Z축 테이블부(12)의 높이 위치를 한층 낮게 하 는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 경사각도(θ1, θ2)의 절대치가 서로 같으므로, 스테이지장치(1)의 구조상의 평형성(밸런스)이 양호하게 되어, 안정화를 도모할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제1 및 제2 경사각도(θ1, θ2)의 절대치가 서로 동일하면, Z축 테이블부(12)가 하사점에 위치할 때, 제1 및 제2 가이드 레일(14, 18)에 있어서의 상단(14a, 18a) 및 하단(14b, 18b)의 높이 위치를 서로 같게 할 수 있다(도 5(a) 참조). 따라서, Z축 기구(10)를 한층 편평구조로 하여, Z축 테이블부(12)의 높이 위치를 한층 더 낮게 하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 본 실시예에 있어서는, 상술한 바와 같이, Z축 테이블부(12)가 Y축 테이블부(7) 위에 설치되어, θ축 테이블부(8)의 Y축 방향의 위치 결정이, Y축 테이블부(7)의 위치를 스케일로 검출함으로써 행하여진다. 이와 같이, 위치 결정점과 위치 검출점이 떨어져 있으면, 경우에 따라서는, 이와 같은 위치 결정에 오차(소위, 아베 오차)가 포함되어 버린다. 그리고, 이 아베 오차는, Z축 테이블부(12)의 높이 위치가 높을수록, 위치 결정점과 위치 검출점이 떨어지기 때문에 현저하게 된다. 이 점, 본 실시예에서는, Z축 테이블부(12)의 높이 위치를 낮게 한다는 상기 효과가 발휘되기 때문에, 아베 오차를 억제하는 것도 가능하게 된다.

이상, 본 발명의 적절한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 제1 및 제2 가이드부를 가이드 레일(14, 18)로 하였지만, 이하에 설명하는 바와 같이, 경사면인 슬로프(미끄러짐면) 등으로 하여도 좋다.

도 6, 7은, 본 발명의 다른 예에 관한 스테이지장치를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 다른 예에 관한 스테이지장치(30)는, 상기 Z축 테이블부(12)에 대응하는 상측 웨지(31)와, 상기 지지 슬라이더(13)에 대응하는 중측 웨지(32)와, 상기 하우징(11)에 대응하는 하측 웨지(33) 및 기판(34)과, 상기 볼 나사(21)에 대응하는 볼 나사(35)를 구비하고 있다.

상측 웨지(31)는, 중측 웨지(32)에 대하여, 상기 제2 가이드 레일(18)에 대응하는 미끄러짐면(31a, 32a)을 통하여 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 중측 웨지(32)는, 하측 웨지(33)에 대하여, 상기 제1 가이드 레일(14)에 대응하는 미끄러짐면(32b, 33a)을 통하여 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 하측 웨지(33)는, 기판(34)에 고정되어 있다.

볼 나사(35)는, X축 방향으로 뻗어 있음과 함께 모터(20)를 통하여 기판(34)에 고정되어 있으며, 중측 웨지(32)에 X축 방향(수평방향)의 추력을 부여한다. 또한, 볼 나사(35)와 중측 웨지(32)의 접속 부분에는, 중측 웨지(32)의 Z축 방향의 이동이 저해되지 않도록 볼 나사(35)와 중측 웨지(32)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 하기 위하여(Z축 방향의 이동을 허용하기 위하여), Z축 가이드부(가이드)(36)가 설치되어 있다(도 7 참조). 즉, 볼 나사(35)와 중측 웨지(32)의 역점(力點)이 연직방향으로 변화 가능하게 구성되어 있다.

한편, 볼 나사(21, 35)에 의한 추력의 방향에 있어서는, 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 지지 슬라이더(13)를 제1 가이드 레일(14)을 따라서 이동 가능하게 할 수 있으면, 제1 가이드 레일(14)을 따르는 방향 이외의 방향이더라도 좋 고, 중측 웨지(32)를 미끄러짐면(32b, 33a)을 따라서 이동 가능하게 할 수 있으면, 미끄러짐면(32b, 33a)을 따르는 방향 이외의 방향이더라도 좋다. 이와 같은 구성이라면, 구동수단의 배치의 자유도가 향상되므로, 스테이지기구나 그를 이용한 장치의 최적 배치를 행하는 것이 가능하여, 콤팩트화가 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는, 스테이지장치(1)를 XYZθ 스테이지로 하였지만, XYZ 테이블로 하여도 좋고, XZθ(YZθ) 스테이지로 하여도 좋다. 또한, XZ(YZ) 스테이지로 하여도 좋으며, Z 스테이지로 하여도 좋다. 또한, 본 발명을, 스테이지장치(1)를 구비하는 다양한 프로버장치로서 구성하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 볼 나사(21)에 의하여 지지 슬라이더(13)를 이동시켰지만, 그 밖의 다양한 구동수단을 이용할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 제1 가이드 레일(14)을 1개 설치함과 함께 제2 가이드 레일(18)을 한 쌍(2개) 설치하였지만, 제1 가이드 레일(14)을 2개 이상 설치하여도 좋고, 제2 가이드 레일(18)을 1개 또는 3개 이상 설치하여도 좋다.

이와 관련하여, 제1 및 제2 경사부로서의 가이드 레일(14, 18)은, 예컨대 비접촉형 가이드 기구이더라도 좋고, 요컨대, 제1 및 제2 경사부는, 제2 경사부를 통하여 지지부(지지 슬라이더(13))가 테이블부(Z축 테이블부(12))를 지지할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 경사부를 따라서 지지부가 이동 가능하게 되도록 구성되어 있으면 좋다.

도 1은, 본 발명의 하나의 실시예에 관한 스테이지장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는, 도 1의 스테이지장치에 있어서의 Z축 기구를 나타내는 사시도이다.

도 3은, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.

도 4는, 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다.

도 5의 (a)는 도 1의 스테이지장치에 있어서의 동작을 설명하는 단면도, (b)는 (a)의 계속을 나타내는 단면도, (c)는 (b)의 계속을 나타내는 단면도이다.

도 6은, 본 발명의 다른 예에 관한 스테이지장치를 나타내는 사시도이다.

도 7은, 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도이다.

*부호의 설명*

1 : 스테이지장치 18b : 제2 가이드 레일의 하단

7 : Y축 테이블부(수평 테이블부) 21 : 볼 나사(구동부)

11 : 하우징(베이스) 36 : Z축 가이드부(가이드)

12 : Z축 테이블부(테이블부) θ1 : 제1 경사각도

13 : 지지 슬라이더(지지부) θ2 : 제2 경사각도

14 : 제1 가이드 레일(제1 경사부)

14a : 제1 가이드 레일의 상단

18 : 제2 가이드 레일(제2 경사부)

Claims

베이스에 대하여 연직방향으로 이동 가능한 테이블부와,

상기 베이스에 설치되어, 수평면에 대하여 경사져서 뻗어 있는 제1 경사부와,

상기 테이블부에 설치되어, 수평면에 대하여 상기 제1 경사부와 반대측으로 경사져서 뻗어 있는 제2 경사부와,

상기 제2 경사부를 통하여 상기 테이블부를 지지함과 함께, 상기 제1 및 제2 경사부를 따라서 이동 가능한 지지부와,

상기 제1 경사부를 따라서 상기 지지부가 이동하도록 상기 지지부를 구동하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구동부는, 상기 지지부에 제1 경사부를 따르는 방향의 추력(推力)을 부여하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 구동부는, 상기 지지부의 연직방향의 이동을 허용하는 가이드를 통하여, 상기 지지부에 제1 경사부를 따르는 방향 이외의 방향의 추력을 부여하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 경사부의 상단(上端)의 높이 위치는, 적어도 상기 테이블부가 하사점(下死點)에 위치할 때, 상기 제2 경사부의 하단(下端)의 높이 위치보다도 높은 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 경사부의 경사각도와 상기 제2 경사부의 경사각도는, 그 절대치가 서로 같은 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 테이블부는, 수평방향으로 이동하는 수평 테이블부 위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 스테이지장치를 구비한 것을 특징으로 하는 프로버장치.