KR20170129046A

KR20170129046A - 스테이지장치

Info

Publication number: KR20170129046A
Application number: KR1020170045372A
Authority: KR
Inventors: 류타 나카지마
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2017-11-24
Also published as: TW201741063A; JP6723642B2; TWI708653B; JP2017208373A; KR102009333B1

Abstract

스테이지장치의 고정밀도화를 실현할 수 있는 기술을 제공한다.
제1 이동체(12)와, 제1 이동체(12)를 X축방향으로 구동하기 위한 제1 X축 구동부(16), 제2 X축 구동부(18)와, 제1 이동체(12)의 X축방향의 이동을 안내하고, Y축방향으로 이동가능하게 구성된 제2 이동체(14)를 구비한다. 제1 X축 구동부(16), 제2 X축 구동부(18)는, 제2 이동체(14)를 개재하지 않고 지지된다.

Description

스테이지장치{A Stage Device}

본 출원은 2016년 5월 16일에 출원된 일본 특허출원 제2016-097770호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은 스테이지장치에 관한 것이다.

대상물을 위치 결정하기 위한 스테이지장치가 알려져 있다. 종래에서는, 제1 이동체와, 제1 이동체를 X축방향으로 구동하는 구동체와, 제1 이동체의 X축방향의 이동을 안내하고, Y축방향으로 이동가능하게 구성된 제2 이동체를 구비하는 스테이지장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-101427호

본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 스테이지장치의 고정밀도화를 실현할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태의 스테이지장치는, 제1 이동체와, 제1 이동체를 X축방향으로 구동하기 위한 X축 구동부와, 제1 이동체의 X축방향의 이동을 안내하고, Y축방향으로 이동가능하게 구성된 제2 이동체를 구비한다. X축 구동부는, 제2 이동체를 개재하지 않고 지지된다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나, 본 발명의 구성요소나 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 의하면, 스테이지장치의 고정밀도화를 실현할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 스테이지장치를 나타내는 도이다.
도 2에 있어서 도 2의 (a)~(c)는, 실시형태에 관한 스테이지장치를 나타내는 도이다.
도 3은 도 2의 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 가이드빔의 일단과 그 주변을 나타내는 사시도이다.
도 5에 있어서 도 5의 (a)~(c)는, 변형예에 관한 연결부재를 나타내는 도이다.

이하, 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등한 구성요소, 부재, 공정에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서의 부재의 치수는, 이해를 용이하게 하기 위하여 적절히 확대, 축소되어 나타난다. 또, 각 도면에 있어서 실시형태를 설명함에 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.

실시형태에 관한 스테이지장치를 얻기에 이른 경위를 설명한다.

종래, 제1 이동체와, 제1 이동체를 X축방향으로 구동하기 위한 X축 구동부와, 제1 이동체의 X축방향의 이동을 안내하고, Y축방향으로 이동가능하게 구성된 제2 이동체를 구비하는 스테이지장치가 알려져 있다. 이 스테이지장치에서는, X축 구동부는, 제2 이동체에 지지된다. 이로 인하여, X축 구동부가 제1 이동체를 구동시켰을 때의 반력은 제2 이동체에 전반(傳搬)될 수 있다.

그런데, 스테이지장치를 보다 큰 대상물의 위치 결정에 사용하고자 하는 요구가 있다. 이 경우, 스테이지장치를 대형화할 필요가 있으며, 그에 따라 X축 구동부도 대형화하여, X축 구동부가 제1 이동체를 구동시켰을 때의 반력도 커진다. 따라서, 종래의 스테이지장치를 그대로 대형화하면, 이 큰 반력이 제2 이동체에 전반되어 버린다. 이는, 제2 이동체의 구조부재에 기인하는 히스테리시스 및 진동을 유발한다. 즉, 고정밀도화에 대한 방해가 된다.

또, 스테이지장치는, 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 경우가 있다. 반도체 디바이스의 디자인룰의 미세화나 중첩에 의하여, 또는 적층의 요구에 의하여, 그 제조에 사용되는 스테이지장치에는, 추가적인 고정밀도화가 요구되고 있다.

즉, 어느 쪽으로 해도 스테이지장치에는 고정밀도화가 요구되고 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에 관한 스테이지장치에서는, X축 구동부는, 제2 이동체를 개재하지 않고 정반(定盤)에 지지된다. 이로써, X축 구동부가 제1 이동체를 구동시켰을 때의 반력이 제2 이동체에 전반되는 것이 억제되어, 제2 이동체의 구조부재에 기인하는 히스테리시스 및 진동이 발생하지 않게 되거나, 혹은 그 발생을 억제할 수 있다. 즉, 보다 고정밀도의 스테이지장치를 실현할 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.

도 1, 도 2의 (a)~(c)는, 실시형태에 관한 스테이지장치(100)를 나타내는 도이다. 설명의 편의상, 도시와 같이, 반면(盤面)(10a)(후술)에 평행한 일 방향을 X축방향, X축방향에 직교하는 반면(10a)에 평행한 방향을 Y축방향, 양자에 직교하는(즉 반면(10a)에 직교하는) 방향을 Z축방향으로 하는 XYZ 직교좌표계를 정한다. 도 1은, 스테이지장치(100)를 나타내는 사시도이다. 도 2의 (a)는 스테이지장치(100)의 상면도, 도 2의 (b)는 X축방향에서 본 스테이지장치(100)의 측면도, 도 2의 (c)는 Y축방향에서 본 스테이지장치(100)의 측면도이다. 스테이지장치(100)는, XY스테이지라고 칭해지며, 대상물을 X축방향, Y축방향으로 위치 결정한다.

스테이지장치(100)는, 정반(10)과, 제1 이동체(12)와, 제2 이동체(14)와, 제1 X축 구동부(16)와, 제2 X축 구동부(18)와, 제1 Y축 구동부(20)와, 제2 Y축 구동부(22)와, 제1 가이드(24)와, 제2 가이드(26)와, 4개의 연결부재(88)를 구비한다.

정반(10)은, 평면에서 보았을 때 직사각형상의 부재이다. 정반(10)의 상면인 반면(10a)에는, 평면가공이 실시된다. 또, Y축방향을 따라 뻗어 있는 제1 측면(10b)에도, 평면가공이 실시된다. 반면(10a) 및 제1 측면(10b)은, 후술하는 바와 같이 에어베어링이 활주하는 활주면으로서 기능한다.

제1 Y축 구동부(20)는, 제1 Y축 고정자(28)와, 제1 Y축 가동자(30)를 포함한다. 제1 Y축 고정자(28)는, 가늘고 긴 원기둥형상의 부재이며, 복수의 원기둥형상의 자석을 연결하여 구성된다. 제1 Y축 고정자(28)는, 그 축선방향이 Y축방향과 일치하도록 배치되고, 정반(10)의 제1 측면(10b)에 고정된 한 쌍의 지지부재(도시생략)에 의하여 양단이 지지된다. 즉, 제1 Y축 고정자(28)는, 평면에서 보았을 때, 정반(10)의 외측에 배치된다.

제1 Y축 가동자(30)는, 하우징(32)과, 코일(도시생략)을 포함한다. 하우징(32)에는, Y축방향으로 관통하는 단면이 원형인 삽통구멍이 형성되어 있으며, 제1 Y축 고정자(28)가 삽통된다. 코일은, 제1 Y축 고정자(28)를 둘러싸도록 삽통구멍 내에 배치되고, 삽통구멍의 둘레면에 고정된다. 코일에 전류가 흐르면, 코일과 제1 Y축 고정자(28)의 사이에 전자력이 발생하고, 그 전자상호작용에 의하여 코일 나아가서는 제1 Y축 가동자(30)가 Y축방향으로 이동한다.

제2 Y축 구동부(22)는, 제2 Y축 고정자(34)와, 제2 Y축 가동자(36)를 포함한다. 제2 Y축 고정자(34), 제2 Y축 가동자(36)는, 제1 Y축 고정자(28), 제1 Y축 가동자(30)와 동일하게 구성된다. 다만, 제2 Y축 고정자(34)는, 그 축선방향이 Y축방향과 일치하고, 또한 제1 Y축 고정자(28)와 평행하게 나열되도록 배치된다. 또, 제2 Y축 고정자(34)는, 반면(10a) 상에 고정된 한 쌍의 지지부재(도시생략)에 의하여 양단이 지지된다.

제2 이동체(14)는, 제2 가동부(38)와, 복수의 Y축 요에어베어링(40)과, 가이드빔(42)과, 복수의 Y축 리프트에어베어링(44)을 포함한다.

제2 가동부(38)는, 판형상의 부재이며, 2개의 주면(主面)이 X축방향을 향하도록 배치된다. 제2 가동부(38)는, 제1 Y축 가동자(30)의 하방에 마련되고, 제1 Y축 가동자(30)에 연결된다. 따라서, 제2 가동부(38)는, 제1 Y축 가동자(30)와 함께 이동한다. 제2 가동부(38)의 하측 부분은, 정반(10)의 제1 측면(10b)과 대향한다.

복수의 Y축 요에어베어링(40)은, 정반(10)의 제1 측면(10b)과 대향하는 제2 가동부(38)의 하측 부분에 고정되고, 제1 측면(10b)에 대하여 공기 등의 기체를 분출한다. 그 반발력에 의하여, 제2 가동부(38)와 제1 측면(10b)의 비접촉상태가 유지된다.

가이드빔(42)은, 장척형상의 부재이며, 제1 X축 고정자(52)(후술)와 제2 X축 고정자(58)(후술)의 사이에, 그 길이방향이 X축방향과 일치하도록 배치된다. 가이드빔(42)은, 일단이 제2 가동부(38)에 연결되고, 타단이 제2 Y축 가동자(36)에 연결된다. 가이드빔(42)은, X축방향에 직교하는 단면의 형상이 오목형을 갖는다. 자세하게는, 가이드빔(42)은, 바닥벽(46)과, 제1 측벽(48)과, 제2 측벽(50)을 포함한다. 바닥벽(46)은, X축방향으로 긴 평판형상의 부재이며, 2개의 주면이 Z축방향을 향하도록 마련된다. 제1 측벽(48)은, X축방향으로 긴 입벽(立壁)이며, 바닥벽(46)의 상면(즉 일방의 주면)의 Y축방향의 일단으로부터 세워 설치된다. 제2 측벽(50)은, 제1 측벽(48)과 마찬가지로, X축방향으로 긴 입벽이며, 제1 측벽(48)과 Y축방향에서 대향하도록 바닥벽(46)의 상면의 Y축방향의 타단으로부터 세워 설치된다.

제1 측벽(48)의 외측의 면, 즉 제2 측벽(50)과 대향하는 면과는 반대측의 면은, 평면가공이 실시되어, 에어베어링이 활주하기 위한 활주면으로서 기능한다. 이하, 제1 측벽(48)의 외측의 면을 제1 활주면(48a)이라고 부른다. 마찬가지로, 제2 측벽(50)의 외측의 면은, 평면가공이 실시되어, 에어베어링이 활주하기 위한 활주면으로서 기능한다. 이하, 제2 측벽(50)의 외측의 면을 제2 활주면(50a)이라고 부른다.

복수의 Y축 리프트에어베어링(44)은, 가이드빔(42)에 고정되어 있다. Y축 리프트에어베어링(44)은, 정반(10)의 반면(10a)에 대하여 기체를 분출한다. 그 반발력에 의하여 Y축 리프트에어베어링(44) 나아가서는 가이드빔(42)은, 반면(10a)과 비접촉인 상태로, 자세하게는 반면(10a)과의 사이에 수 μm 정도의 간극을 개재하여, Z축방향으로 지지된다.

제1 X축 구동부(16)는, 제1 X축 고정자(52)와, 제1 X축 가동자(54)와, 제1 지지부재(56)를 포함한다. 제1 X축 고정자(52)는, 제1 Y축 고정자(28)나 제2 Y축 고정자(34)와 동일하게 구성된다. 제1 X축 고정자(52)는, 그 축선방향이 X축방향과 일치하도록 배치되고, 제1 지지부재(56)에 의하여 양단이 지지된다. 제1 X축 가동자(54)는, 제1 Y축 가동자(30)나 제2 Y축 가동자(36)와 동일하게 구성되고, 제1 X축 고정자(52)와의 전자상호작용에 의하여 X축방향으로 이동한다.

제2 X축 구동부(18)는, 제2 X축 고정자(58)와, 제2 X축 가동자(60)와, 제2 지지부재(62)를 포함한다. 제2 X축 고정자(58), 제2 X축 가동자(60)는, 제1 X축 고정자(52)와, 제1 X축 가동자(54)와 동일하게 구성된다. 제2 X축 고정자(58)는, 그 축선방향이 X축방향과 일치하고, 또한 제1 X축 고정자(52)와 평행하게 나열되도록 배치되며, 제2 지지 부재(62)에 의하여 양단이 지지된다.

도 3은, 도 2의 (a)의 A-A선 단면도이다. 제1 이동체(12)는, 제1 가동부(64)와, 복수의 X축 요에어베어링(66)과, 복수의 X축 리프트에어베어링(68)과, 스테이지(70)를 포함한다. 제1 가동부(64)는, 사각통형상의 부재이며, 가이드빔(42)이 삽통된다. 제1 가동부(64)는, 바닥벽(72)과, 상벽(74)과, 제1 측벽(76)과, 제2 측벽(78)을 포함한다. 제1 측벽(76)은 가이드빔(42)의 제1 활주면(48a)과 대향하고, 제2 측벽은 Y축 가이드의 제2 활주면(50a)과 대향한다. 제1 측벽의 외측의 면에는, 접속부재(도시생략)를 통하여 제1 X축 가동자(54)가 연결되고, 제2 측벽의 외측의 면에는, 접속부재(도시생략)를 통하여 제2 X축 가동자(60)가 연결되어 있다. 따라서, 제1 가동부(64)는, 제1 X축 가동자(54) 및 제2 X축 가동자(60)와 함께 이동한다.

복수의 X축 요에어베어링(66)은, 제1 측벽(76)의 내면(즉 제2 측벽과 대향하는 면)(76a), 제2 측벽(78)의 내면(즉 제1 측벽과 대향하는 면)(78a)에 고정되고, 가이드빔(42)의 제1 활주면(48a), 제2 활주면(50a)에 대하여 기체를 분출한다. 또, 복수의 X축 리프트에어베어링(68)은, 바닥벽(72)의 하면(72a)에 고정되고, 반면(10a)에 대하여 기체를 분출한다. 제1 가동부(64)는, X축 요에어베어링(66) 및 X축 리프트에어베어링(68)이 기체를 분출하는 것에 의한 반발력에 의하여, 가이드빔(42) 및 반면(10a)과 비접촉인 상태로, 자세하게는 가이드빔(42) 및 반면(10a)과의 사이에 수 μm 정도의 간극을 개재하여, Y축방향 및 Z축방향으로 지지된다.

스테이지(70)는, 제1 가동부(64)에 고정된다. 스테이지(70)에는, 예를 들면, 반도체웨이퍼 등의 가공대상물 등이 올려진다.

도 1, 도 2의 (a)~(c)로 되돌아가, 제1 가이드(24)는, 제1 가이드레일(80)과, 2개의 제1 슬라이더(82)를 포함한다. 제1 가이드레일(80)은, 그 뻗어 있는 방향이 Y축방향과 일치하도록 반면(10a) 상에 고정된다. 2개의 제1 슬라이더(82)는 각각, 복수의 전동체를 포함하고, 제1 가이드레일(80)을 따라 Y축방향으로 이동한다.

제2 가이드(26)는, 제2 가이드레일(84)과, 2개의 제2 슬라이더(86)를 포함한다. 제2 가이드레일(84), 제2 슬라이더(86)는, 제1 가이드레일(80), 제1 슬라이더(82)와 동일하게 구성된다. 다만, 제2 가이드레일(84)은, 그 뻗어 있는 방향이 Y축방향과 일치하고, 또한 제1 가이드레일(80)과 평행하게 나열되도록 배치된다.

제1 X축 고정자(52)를 지지하는 2개의 제1 지지부재(56)는, 일방은 제1 가이드(24)의 제1 슬라이더(82)에 고정되고, 타방은 제2 가이드(26)의 제2 슬라이더(86)에 지지된다. 즉, 제1 지지부재(56) 나아가서는 제1 X축 구동부(16)는, Y축방향으로 이동가능하게 구성된다.

마찬가지로, 제2 X축 고정자(58)를 지지하는 2개의 제2 지지부재(62)는, 일방은 제1 가이드(24)의 제1 슬라이더(82)에 고정되고, 타방은 제2 가이드의 제2 슬라이더(86)에 지지된다. 즉, 제2 지지부재(62) 나아가서는 제2 X축 구동부(18)는, Y축방향으로 이동가능하게 구성된다.

도 4는, 가이드빔(42)의 일단과 그 주변을 나타내는 사시도이다. 연결부재(88)는, 가이드빔(42)과, 제1 지지부재(56) 및 제2 X축 고정자(58)를 연결한다. 즉, 연결부재(88)는, 제2 이동체(14)와, X축 구동부를 연결한다. 연결부재(88)는, 그 X축방향에 있어서의 강성이, 가이드레일(80, 84)의 X축방향에 있어서의 강성보다 낮아지도록 구성된다. 예를 들면, 연결부재(88)는, 그 X축방향에 있어서의 폭이, 가이드레일(80, 84)의 X축방향에 있어서의 폭보다 얇아지도록 구성되어도 된다. 또 예를 들면, 연결부재(88)는, 제1 가이드레일(80)보다 영률이 낮은 재료에 의하여 구성되어도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 연결부재(88)는, Y축방향으로는 비교적 강성이 높고, X축방향으로는 비교적 강성이 낮아(적어도 Y축방향보다 강성이 낮아)지도록 구성된다. 본 실시형태에서는, 연결부재(88)는, 판형상으로 형성되고, 그 주면이 X축방향을 향하도록 마련된다. 즉, 연결부재(88)는, Y축방향으로는 비교적 두껍고, X축방향으로는 비교적 얇게(적어도 Y축방향보다 얇게) 구성된다.

이상과 같이 구성된 스테이지장치(100)의 동작을 설명한다.

제1 Y축 구동부(20)의 제1 Y축 가동자(30)의 코일과, 제2 Y축 구동부(22)의 제2 Y축 가동자(36)의 코일에 전류가 공급되면, 각 코일과 Y축 고정자의 사이에 전자력이 발생하고, 그 전자상호작용에 의하여 Y축 가동자 나아가서는 제2 이동체(14)(및 제1 이동체(12))가 Y축방향으로 이동한다. 제1 X축 구동부(16)의 제1 X축 가동자(54)의 코일과, 제2 X축 구동부(18)의 제2 X축 가동자(60)의 코일에 전류가 공급되면, 각 코일과 X축 고정자의 사이에 전자력이 발생하고, 그 전자상호작용에 의하여 X축 가동자 나아가서는 제1 이동체(12)가 X축방향으로 이동한다. 이와 같이 제1 이동체(12) 및 제2 이동체(14)를 이동시킴으로써, 제1 이동체(12)의 스테이지(70)를 XY방향으로 이동시키고, 스테이지(70)에 재치되는 대상물을 XY방향으로 위치 결정한다. 제1 X축 구동부(16) 및 제2 X축 구동부(18)는, 연결부재(88)에 의하여 가이드빔(42) 즉 제2 이동체(14)에 연결되어 있기 때문에, 제2 이동체(14)의 Y축방향의 이동과 함께 Y축방향으로 이동한다.

이상 설명한 실시형태에 관한 스테이지장치(100)에 의하면, 제1 X축 구동부(16) 및 제2 X축 구동부(18)는, 정반(10)의 반면(10a) 상에 마련된 가이드에 지지되는 지지부재에 지지된다. 즉, 제1 X축 구동부(16) 및 제2 X축 구동부(18)는, 제2 이동체(14)를 개재하지 않고 지지된다. 이로써, 제1 X축 구동부(16) 및 제2 X축 구동부(18)에 의하여 제1 이동체(12)를 구동시켰을 때의 반력이 제2 이동체(14)(특히 제2 가동부(38))에 전반되는 것이 억제된다. 이로 인하여, 제2 가동부(38)의 구조부재에 기인하는 히스테리시스 및 진동이 발생하지 않게 되거나, 혹은 그 발생이 억제된다. 즉, 보다 고정밀도의 스테이지장치(100)가 실현된다. 또, 반력이 제2 가동부(38)에 전반되는 것이 억제되기 때문에, 그 반력에 의한 제2 가동부(38)의 진동이 비교적 빨리 억제된다. 이로써, 스테이지장치(100)를 이용한 생산의 스루풋이 향상된다.

또, 실시형태에 관한 스테이지장치(100)에 의하면, 연결부재(88)는, 그 X축방향에 있어서의 강성이, 가이드레일(80, 84)의 X축방향에 있어서의 강성보다 낮아지도록 구성된다. 제1 이동체(12)를 구동시켰을 때의 반력은 강성이 높은 쪽으로 전달되기 쉬운바, 상술과 같이 구성됨으로써, 그 반력은, 제1 지지부재(56) 및 제2 지지부재(62)로부터 연결부재(88)를 통하여 제2 이동체(14)에 전반되기보다, 제1 지지부재(56) 및 제2 지지부재(62)로부터 가이드레일(80, 84)을 통하여 정반(10)에 전반되기 쉬워진다. 즉, X축 구동부가 제1 이동체(12)를 구동시켰을 때의 반력이 제2 이동체(14)에 전반되는 것이 보다 억제된다.

또, 실시형태에 관한 스테이지장치(100)에 의하면, 연결부재(88)는, Y축방향으로는 비교적 높은 강성을 갖는다. 이로써, 제2 이동체(14)가 Y축방향으로 이동하면, 연결부재(88)에 의하여 제2 이동체(14)에 연결된 X축 구동부도 제2 이동체(14)와 함께 Y축방향으로 이동한다. 한편, 연결부재(88)는 X축방향으로는 비교적 낮은 강성을 갖는다. 이로써, 그렇지 않은 경우와 비교하여, X축 구동부가 제1 이동체(12)를 구동시켰을 때의 반력이 제2 이동체(14)에 전반되는 것을 보다 억제할 수 있다.

이상, 실시형태에 스테이지장치에 대하여 설명했다. 이 실시형태는 예시이며, 그들의 각 구성요소나 각 처리 프로세스의 조합에 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다. 이하 변형예를 나타낸다.

(변형예 1)

실시형태에서는 특별히 언급하지 않았지만, 연결부재(88)는, 제1 지지부재(56) 및 제2 지지부재(62)보다 X축방향의 강성이 낮아지도록 구성되어도 된다. 이로써, X축 구동부가 제1 이동체(12)를 구동했을 때의 반력은 강성이 낮은 연결부재(88)에는 전반되기 어려워지고, 따라서 반력이 연결부재(88)를 통하여 제2 이동체에 전반되는 것이 억제된다.

(변형예 2)

실시형태에서는, 연결부재(88)가 판형상의 부재인 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 연결부재(88)는, 그 X축방향에 있어서의 강성이, 가이드레일(80, 84)의 X축방향에 있어서의 강성보다 낮아지도록 구성되면 된다. 도 5의 (a)~(c)는, 각각 변형예에 관한 연결부재를 나타낸다.

도 5의 (a)의 연결부재(188)는, 제1 베이스(190)와, 제2 베이스(192)와, 탄성힌지(194)를 포함한다. 제1 베이스(190), 제2 베이스(192)는, 판형상으로 형성된다. 제1 베이스(190)는 지지부재에 고정되고, 제2 베이스(192)는 가이드빔(42)에 고정된다. 탄성힌지(194)는, 제1 베이스(190)와 제2 베이스(192)를 연결한다. 탄성힌지(194)는, 제1 베이스(190)나 제2 베이스(192)와 비교하여, Z축방향의 두께가 얇게 형성된다. 연결부재(188)는, 탄성힌지(194)를 가짐으로써, 실시형태의 연결부재(88)에 비하여, Z축방향의 강성이 비교적 낮아진다.

도 5의 (b)의 연결부재(288)는, 제1 베이스(290)와, 제2 베이스(292)와, 탄성힌지(294)를 포함한다. 제1 베이스(290), 제2 베이스(292)는, 원기둥형상으로 형성된다. 제1 베이스(290)는 지지부재에 고정되고, 제2 베이스(292)는 가이드빔(42)에 고정된다. 탄성힌지(294)는, 제1 베이스(290)와 제2 베이스(292)를 연결한다. 탄성 힌지(294)는, 제1 베이스(290)나 제2 베이스(292)와 비교하여, Y축방향 및 Z축방향의 두께가 얇은 기둥형상의 탄성힌지이다. 연결부재(288)는, 탄성힌지(294)를 가짐으로써, Y축방향에 있어서의 강성은 비교적 높고, 그 외의 방향의 강성은 비교적 낮아(적어도 Y축방향에 있어서의 강성보다 낮아)진다.

도 5의 (c)의 연결부재(388)는, 제1 베이스(390)와, 제2 베이스(392)와, 구체(394)와, 2개의 스프링(396)을 포함한다. 제1 베이스(390), 제2 베이스(392)는 판형상으로 형성된다. 제1 베이스(390)는 지지부재에 고정되고, 제2 베이스(392)는 가이드빔(42)에 고정된다. 제2 베이스(392)와 대향하는 제1 베이스(390)의 면, 제1 베이스(390)와 대향하는 제2 베이스(392)의 면에는, 각각 오목부가 형성되어 있다. 구체(394)는 이 2개의 오목부에 끼워 넣어진다. 또, 제1 베이스(390)와 제2 베이스(392)는, 2개의 스프링(396)으로 연결되어 있다. 연결부재(388)는, Y축방향에 있어서의 강성은 비교적 높고, 그 외의 방향의 강성은 비교적 낮아(적어도 Y축방향에 있어서의 강성보다 낮아)진다.

여기에서, 스테이지장치에서는, 제2 이동체(14)는 에어베어링에 지지되고, X축 구동부는 가이드에 지지된다. 따라서, 제2 이동체(14)와, 연결부재에 의하여 제2 이동체(14)에 연결된 X축 구동부가 Y축방향으로 이동할 때, 제2 이동체(14)와 X축 구동부는, 서로 비동기로, Z축방향으로 미소하게 상하이동한다. 이에 대하여, 도 5의 (a)~(c)의 연결부재에서는, 모두 Z축방향의 강성이 비교적 낮아지기 때문에, 제2 이동체(14)와 X축 구동부가, 서로 비동기로 Z축방향으로 미소하게 상하이동해도, 그에 따르는 응력이 연결부재에 걸리는 것이 억제된다.

(변형예 3)

실시형태에서는, Y축 구동부는, 제2 이동체를 Y축방향으로 구동하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. Y축 구동부는, X축 구동부를 Y축방향으로 구동해도 된다. 이 경우, Y축 구동부의 가동자와 X축 구동부가 연결된다. Y축 구동부에 구동되어 X축 구동부가 Y축방향으로 이동하면, 연결부재에 의하여 X축 구동부와 연결된 제2 이동체는, X축 구동부와 함께 Y축방향으로 이동한다.

(변형예 4)

실시형태 및 상술의 변형예에서는, 제1 이동체(12)와 X축 구동부가 연결부재로 연결되고, 제1 이동체(12) 또는 X축 구동부의 일방을 Y축 구동부에 의하여 구동하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 스테이지장치는, 제1 이동체(12)를 Y축방향으로 구동하는 Y축 구동부에 더하여, X축 구동부를 Y축방향으로 구동하는 다른 Y축 구동부를 구비해도 된다. 이 경우, Y축 구동부에 의하여 제1 이동체(12)를 Y축방향으로 이동시킴과 실질적으로 동시에, 다른 Y축 구동부에 의하여 제1 이동체(12)와 동일한 방향으로 X방향으로 X축 구동부를 이동시켜도 된다.

상술한 실시형태와 변형예의 임의의 조합도 또 본 발명의 실시형태로서 유용하다. 조합에 의하여 발생하는 새로운 실시형태는, 조합되는 실시형태 및 변형예 각각의 효과를 겸비한다.

12 제1 이동체
14 제2 이동체
70 스테이지
88 연결부재
100 스테이지장치

Claims

제1 이동체와,
상기 제1 이동체를 X축방향으로 구동하기 위한 X축 구동부와,
상기 제1 이동체의 X축방향의 이동을 안내하고, Y축방향으로 이동가능하게 구성된 제2 이동체를 구비하며,
상기 X축 구동부는, 상기 제2 이동체를 개재하지 않고 지지되는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 이동체를 Y축방향으로 이동시키기 위한 Y축 구동부를 구비하고,
상기 X축 구동부는, Y축방향으로 이동가능하게 구성되며,
상기 Y축 구동부는, 상기 제2 이동체 또는 상기 X축 구동부를 Y축방향으로 구동하고,
상기 제2 이동체와 상기 X축 구동부는, 연결부재로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 2 항에 있어서,
상기 X축 구동부를 지지함과 함께, 상기 X축 구동부의 Y축방향의 이동을 안내하는 가이드레일을 구비하고,
상기 연결부재는, 그 X축방향에 있어서의 강성이, 상기 가이드레일의 X축방향에 있어서의 강성보다 낮아지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 제2 이동체에 고정되는 제1 부분과, 상기 X축 구동부에 고정되는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 접속하는 기둥형상의 탄성힌지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 이동체를 Y축방향으로 구동하는 Y축 구동부와,
상기 X축 구동부를 Y축방향으로 구동하는 상기 Y축 구동부와는 다른 Y축 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.