TWI485028B - Reaction force handling mechanism - Google Patents

Description

反作用力處理機構

本申請主張基於2009年4月28日申請之日本專利申請第2009-110013號之優先權。該申請之全部內容通過參照援用於本說明書中。

本發明關於一種使用於載物台裝置之反作用力處理機構，以及具備此之載物台裝置、探針裝置。

作為以往反作用力處理機構皆知有使用於載物台裝置之反作用力處理機構(例如，參照專利文獻1)，該載物台裝置具備：透過除振單元支承之固定台、支承於固定台上且於該固定台上移動之移動體、將移動體向一方向驅動之致動器。這種反作用力處理機構中，藉由將致動器之定子由支承機構連結到地面，使由基於致動器的驅動施加到定子之反作用力傳遞到地面，從而可謀求抑制固定台之振動。

專利文獻1：日本專利第2714502號公報

然而，於上述反作用力處理機構中，如前所述般，因將致動器之定子連結到地面，故存在載物台裝置之台面面積變大，導致載物台裝置大型化之危險。

又，於如上述之反作用力處理機構中，作為致動器例如使用線性電動機時，因定子(或者，其支承部)與固定台另外設置的同時，於支承於固定台之移動體設置致動器之可動子，故藉由外力等影響於固定台與定子之間產生相對位移，則導致可動子與定子之間產生相對位移，存在該些相互接觸之危險。因此，此時需要加大應防患該些接觸之定子與可動子之間隔，故存在導致致動器大型化，甚至載物台裝置大型化之危險。

故，本發明之其課題在於：提供一種控制固定台之振動的同時，可將載物台裝置小型化之反作用力處理機構。

為了解決上述課題，本發明所涉及之反作用力處理機構，使用於載物台裝置，該載物台裝置，具備：支架、透過除振單元支承在支架之固定台、支承於固定台上且於該固定台上移動之移動體、將移動體向一方向驅動之致動器，其特徵在於，具備：連結部，透過吸收與一方向不同方向的位移之防止機構將致動器之定子連結到支架；導向部，將相對於固定台的致動器定子之相對移動，向與一方向不同方向限制，而向一方向可移動地導向。

於該本發明之反作用力處理機構中，藉由連結部，致動器之定子(以下，僅稱為“定子”)運結於支架。又，藉由導向部，使定子相對於固定台可向一方向相對移動地被導向。使於固定台與定子之間避開一方向之力。因此，若由基於致動器之驅動對致動器定子施加一方向之反作用力，則該些反作用力不傳遞到固定台而傳遞到支架並進行處理。亦即，抑制反作用力傳遞到固定台的同時，例如可不必將定子連結到地面，且能夠縮小載物台裝置之台面面積。

在此，於本發明中，成為於與一方向不同方向上，定子固定於固定台，關於與一方向不同方向，移動之可動子與定子之相對位移幾乎消失。因此，可防止定子與可動子之接觸。再者，因定子透過防止機構連結於支架，故於支架與定子之間避開與一方向不同方向之力，並可避免於連結定子與支架之構件發生之應力。例如，即使藉由施加到支架之外力(或者基於反作用力之振動)，支架與透過除振單元支承於支架之固定台向與一方向不同方向偏移(即使位移)，亦可由該偏移避免對連結定子與支架之構件施加之應力。又，可防止使其位移傳遞到定子。從而，根據本發明，還可延長連結定子與支架之構件壽命而使運轉費降低，且可實現進一步防止可動子與定子之接觸。

又，該反作用力處理機構，使用於載物台裝置，該載物台裝置具備：支架、透過除振單元支承於該支架之固定台、支承於固定台上且於該固定台上移動之第1及第2移動體、將第1移動體向第1方向驅動之第1致動器、將第2移動體向與第1方向交叉的第2方向驅動之第2致動器，其特徵在於，具備：第1連結部，透過吸收與第1方向不同方向的位移之第1防止機構，將第1致動器之定子連結在支架；第2連結部，透過吸收與第2方向不同方向的位移之第2防止機構，將第2致動器之定子連結在支架；第1導向部，將相對於固定台的第1致動器定子之相對移動向與第1方向不同方向限制的同時，向第1方向導向；第2導向部，將相對於固定台的第2致動器定子之相對移動向與第2方向不同方向限制的同時，向第2方向導向。

於該本發明之反作用力處理機構中，實現與上述反作用力處理機構相同之以下作用效果。亦即，因藉由第1及第2致動器之驅動施加到該些各定子之各反作用力不傳遞到固定台而傳遞到支架並進行處理，故抑制固定台之振動的同時，可縮小台面面積。又，於第1及第2致動器各自中，可抑制定子與可動子之間產生之相對位移，可以不用加大定子與可動子之間隔而抑制定子與可動子之接觸。從而，即使於本發明中，亦可抑制固定台振動的同時，可將載物台裝置小型化。

又，第2移動體，係於第1移動體上移動者，還具備支承第2致動器定子之支承機構，支承機構以構成為可進行第2方向上的第2致動器定子的相對於第1移動體之相對移動，並且可進行第1方向上的該定子與第1移動體之同步移動較佳。通過如此般構成，可將本發明之反作用力處理機構應用於所謂組合型載物台裝置。

此時，支承機構包括：配置於固定台上之基座部；配置於基座部上且固定有第2致動器定子之固定塊部；將相對於基座部的固定塊部之相對移動向第2方向限制的同時，向第1方向導向之第1支承機構導向部；將相對於第1移動體的固定塊部之相對移動向第1方向限制的同時，向第2方向導向之第2支承機構導向部，第2連結部有時透過第2防止機構連結支架與基座部，第2導向部有時設置於固定台與基座部之間。

又，致動器係軸電機較佳。致動器係使用軸電機時，因其定子與可動子之間的間隔小，故抑制定子與可動子的接觸之上述作用效果變得顯著。

又，本發明所涉及之反作用力處理機構，使用於載物台裝置，該載物台裝置具備：支架；透過除振單元支承於支架之固定台；支承於固定台上且於該固定台上移動之移動體；將移動體向一方向驅動之致動器，其特徵在於，具備：連結部，將致動器之定子連結到支架；定子支承部，將相對於固定台的致動器定子之相對移動向與一方向不同方向限制的同時，向一方向允許，定子支承部使致動器之定子欲移動之力對於一方向傳遞至支架，而對於與一方向不同方向則傳遞至固定台。

於該反作用力處理機構中，藉由使當致動器使移動體向一方向移動時於定子發生之反作用力傳遞到支架，降低對固定台施加反作用力之現象。又，即使於移動體向與一方向不同方向移動時以及由外力影響固定台振動時，關於與一方向不同方向，亦可限制定子的相對於固定台之相對移動，可於固定台承受定子欲移動之力。因此，可抑制設置於固定台之可動子與定子之相對位移，並可防止該些接觸。

又，連結部以具有吸收與一方向不同方向的位移之防止機構，允許致動器之定子與支架間發生之位移較佳。藉此，即使於固定台與支架相對位移時，亦即於定子與支架間有相對位移時，也降低施加到連結部之應力，除此之外，亦可將於定子發生之有關一方向之反作用力傳遞到支架並進行反作用力處理。

根據本發明，抑制固定台之振動的同時，可將載物台裝置小型化。

以下，參照附圖對本發明之最佳實施形態進行詳細說明。再者，於以下說明中，對相同或相當要素附加相同符號，省略重複說明。

圖1係表示使用本發明之一實施形態所涉及之反作用力處理機構之載物台裝置之斜視圖，圖2係表示圖1的載物台裝置之簡要頂視圖，圖3係表示圖1的載物台裝置之側視圖，圖4係沿圖2之IV-IV線之剖視圖。

如圖1～圖4所示般，載物台裝置1，係例如組裝於用以檢查/曝光半導體之半導體檢查/曝光裝置且於與顯微鏡或攝像機等光學系統框架(未圖示)對置而配置的半導體晶片之位置調整中所利用之XY載物台裝置者。

如圖1所示般，該載物台裝置1，係具備支架2、透過除振單元3支承於支架2之固定台4、於固定台4上移動之X軸移動體(第1移動體)5以及Y軸移動體(第2移動體)6，於X軸移動體5上支承Y軸移動體6並進行移動之所謂組合型載物台裝置者。

支架2，係成為載物台裝置1的基礎之下部結構者，例如具有支托在工廠地面F(參照圖3)等之4根底座部2a。

除振單元3，係減幅並消除於支架2與固定台4之間傳播之振動者，例如包括氣墊或橡膠等彈性材料而構成。該除振單元3固定於支架2的底座部2a之上端部。

固定台4呈例如由石材形成之長方體狀，並固定於除振單元3之上端部。該固定台4之台面4a被施以平面加工而提高了其平面度。

X軸移動體5，係沿固定台4上為水平方向之一方向的作為下軸方向之X軸方向(第1方向)移動者。如圖3所示般，該X軸移動體5呈長尺板狀，具有設置於其下面側之一對X軸滑塊7a、7a。X軸滑塊7a、7a卡合在設置於固定台4上且向X軸方向延伸之一對X軸導軌7b、7b。藉此，於X軸移動體5中，向於台面4a上作為垂直方向之Z軸方向支承，並可沿X軸導軌7b滑行，亦即，可向X軸方向移動。

如圖4所示般，Y軸移動體6，係沿X軸移動體5上為水平方向的X軸方向的正交方向的作為上軸方向之Y軸方向(第2方向)移動者。該Y軸移動體6呈矩形板狀，具有設置於其下面側之一對Y軸滑塊8a、8a。Y軸滑塊8a、8a卡合在設置於X軸移動體5上且向Y軸方向延伸之一對Y軸導軌8b、8b。藉此，於Y軸移動體6中，向於X軸移動體5上的Z軸方向支承，並且可沿Y軸導軌8b滑行，亦即，可向Y軸方向移動。

又，如圖1所示般，載物台裝置1具備有X軸軸電機(第1致動器)11x和Y軸軸電機(第2致動器)11y。

如圖4所示般，X軸軸電機11x，係將X軸移動體向X軸方向驅動之致動器者，包括作為定子之X軸軸部12x以及作為可動子之X軸線圈部13x而構成。

X軸軸部12x於其內部包括磁石，於固定台4上之中央位置沿X軸方向延伸。該X軸軸部12x之兩端部固定於由X軸線性導向(第1導向部，定子支承部)22導向X軸方向的移動之X軸固定塊23，並且藉由X軸加載反力架(第1連結部)21且透過X軸防止機構(第1防止機構)24連結在支架2(詳細如後述)。

X軸線圈部13x，係沿X軸軸部12x可動者，於其內部包括環繞X軸軸部12x之線圈。該X軸線圈部13x於X軸軸部12x具有既定間隔而被外插，並且固定於X軸移動體5之下面側。

藉此，於X軸軸電機11x中，若對X軸線圈部13x外加既定電流，則該X軸線圈部13x藉由電磁相互作用向X軸方向移動，其結果，X軸移動體5向X軸方向驅動。

Y軸軸電機11y，係將Y軸移動體6向Y軸方向驅動之致動器者，與上述X軸軸電機11x相同，包括作為定子之Y軸軸部12y以及作為可動子之Y軸線圈部13y而構成。

如圖1所示般，Y軸軸部12y於其內部包括磁石，於X軸方向的X軸移動體5之一方側沿Y軸方向延伸。該Y軸軸部12y之一端部(圖中為左端部)支承於由Y軸線性導向(第2導向部，定子支承部)32導向Y軸方向的移動之Y軸軸部支承機構(支承機構)40，並且藉由Y軸加載反力架(第2連結部)31且透過Y軸防止機構(第2防止機構)34連結在支架2(詳細如後述)。又，Y軸軸部12y之另一端部(圖中為右側)固定於X軸移動體5。

Y軸線圈部13y，係沿Y軸軸部12y可動者，於其內部包括環繞Y軸軸部12y之線圈。該Y軸線圈部13y於Y軸軸部12y具有既定間隔而外插，並且固定於Y軸移動體6中X軸方向一方側之下面。

藉此，於Y軸軸電機11y中，若對Y軸線圈部13y外加既定電流，則該Y軸線圈部13y藉由電磁相互作用向Y軸方向移動，其結果，Y軸移動體6向Y軸方向驅動。

再者，載物台裝置1具備有例如利用激光檢測移動體5、6各自位置之線性刻度尺(未圖示)。

在此，於載物台裝置1中，如上所述般，使用反作用力處理機構50。反作用力處理機構50具備有處理由X軸軸電機11x之驅動對X軸軸部12x外加的反作用力(以下，稱為“X軸反作用力”)之X軸反作用力處理機構20。再者，此處X軸反作用力具體而言，係作為X軸軸電機11x對X軸移動體5賦予推力的反作用之力，且係將X軸方向設為力之方向者。

圖5係表示本實施形態的X軸反作用力處理機構之斜視圖，圖6係表示圖5的X軸反作用力處理機構的X軸防止機構之斜視圖。如圖5所示般，該X軸反作用力處理機構20分別安裝在X軸軸部12x之兩端部，並具有X軸加載反力架21以及X軸線性導向22。

如圖4所示般，X軸加載反力架21，係使施加到X軸軸部12x之X軸反作用力傳遞到支架2者。該X軸加載反力架21呈向Z軸方向延伸之板狀，將X軸軸部12x之端部連結並固定在支架2。在此，於安裝於X軸軸部12x兩端部之各X軸反作用力處理機構20、20中，構成為X軸加載反力架21、21夾持X軸軸部12x兩端部，X軸加載反力架21、21將X軸軸部12x兩端部連結到支架2，以便限制X軸方向之自由度。

該X軸加載反力架21，具體而言，其下端部透過設置成架設在支架2的底座部2a之反作用力承受構件25固定於支架2。反作用力承受構件25用於承受傳遞的反作用力，具有將X軸方向設為法線方向之反作用力承受面25a(參照圖1)較佳。

另一方面，X軸加載反力架21之上端部，於固定在X軸固定塊23之撐條26透過X軸防止機構24而被固定。X軸防止機構24，係吸收與X軸方向不同方向之位移者。在此，X軸防止機構24具有X軸方向以外之5自由度，吸收X軸方向以外方向的位移(亦即，吸收固定台4及支架2之相互位置位移)。更具體而言，該X軸防止機構24構成為如下。

亦即，如圖6所示般，於X軸防止機構24中，一對塊部24a、24b使球體24c介於其間向X軸方向並設，並且由螺絲24d相互緊固塊部24a、24b，塊部24a、24b以球體24c為中心可向以X軸、Y軸以及Z軸為中心的轉動方向θ x、θ y、θ z相對轉動(此為θ位移吸收部的一例)。藉此，吸收轉動方向θ x、θ y、θ z之位移。

又，於塊部24a與X軸加載反力架21之間設置有Z軸導向部24e，而且塊部24a可相對於X軸加載反力架21向Z軸方向相對移動地固定。藉此，吸收Z軸方向之位移。再者，於塊部24b與撐條26之間設置有Y軸導向部24f，而且塊部24b可相對於撐條26向Y軸方向相對移動地固定。藉此，吸收Y軸方向之位移。

再者，於X軸防止機構24中，於塊部24b中螺絲24d所插通之貫穿孔24g之直徑大於螺絲24d之直徑，藉此，可防止塊部24a、24b之相對轉動相互阻礙。又，藉由彈簧24h塊部24b朝向塊部24a而加載著，藉此可防止塊部24a、24b之相對轉動時球體24c之脫落。

如圖5所示般，X軸線性導向22，係將相對於固定台4的X軸軸部12x之相對移動向與X軸方向不同方向限制的同時，向X軸方向導向者。該X軸線性導向22包括固定於固定台4且沿X軸方向延伸之一對X軸導軌22a、22a；固定於X軸固定塊23且向Y軸及Z軸方向卡合在各X軸導軌22a、22a之一對X軸滑塊22b、22b。

藉此，X軸線性導向22作為使X軸固定塊23僅向X軸方向可動之直動導向機構發揮功能，限制X軸固定塊23的X軸方向以外方向(亦即，Y軸及Z軸方向)之可動。換而言之，X軸線性導向22限制X軸軸部12x之X軸方向以外之自由度。

返回圖1，本實施形態之反作用力處理機構50進一步具備有處理由Y軸軸電機11y之驅動施加到Y軸軸部12y的反作用力(以下，稱為“Y軸反作用力”)之Y軸反作用力處理機構30。再者，此處Y軸反作用力，具體而言，係作為Y軸軸電機11y對Y軸移動體6賦予推力的反作用之力者，係將Y軸方向設為力之方向者。

圖7係表示本實施形態之Y軸反作用力處理機構之斜視圖。如圖7所示般，Y軸反作用力處理機構30具有Y軸加載反力架31及Y軸線性導向32，並且具有支承Y軸軸部12y之Y軸軸部支承機構40。

Y軸加載反力架31，係使施加到Y軸軸部12y之Y軸反作用力傳遞到支架2者。如圖1所示般，該Y軸加載反力架31呈向Z軸方向延伸之板狀，將Y軸軸部12y之一端部連結並固定在支架2。在此，Y軸加載反力架31將Y軸軸部支承機構40連結到支架2，以便限制Y軸方向之自由度。

該Y軸加載反力架31，具體而言，其下端部透過設置成架設在支架2的底座部2a之反作用力承受構件35固定於支架2。反作用力承受構件35優選用於承受傳遞的Y軸反作用力，具有將Y軸方向設為法線方向之反作用力承受面35a。

另一方面，如圖7所示般，Y軸加載反力架31之上端部透過Y軸防止機構34固定於Y軸軸部支承機構40。Y軸防止機構34，係吸收與Y軸方向不同方向之位移者。在此，Y軸防止機構34與上述X軸防止機構24相同地構成，具有吸收Y軸方向以外方向之位移的即Y軸方向以外之5自由度。

Y軸線性導向32，係將相對於固定台4的Y軸軸部12y之相對移動向與Y軸方向不同方向限制的同時，向Y軸方向導向者。該Y軸線性導向32包括固定於固定台4且沿Y軸方向延伸之一對Y軸導軌32a、32a；固定於Y軸軸部支承機構40且向X軸及Z軸方向卡合在Y軸導軌32a、32a之一對Y軸滑塊32b、32b。

藉此，Y軸線性導向32作為使Y軸軸部支承機構40僅向Y軸方向可動之直動導向機構發揮功能，限制Y軸軸部支承機構40的Y軸方向以外方向(亦即，X軸及Z軸方向)之可動。換而言之，Y軸線性導向32限制Y軸軸部12y之Y軸方向以外之自由度。

Y軸軸部支承機構40，係能夠無法從Y軸軸部12y向X軸移動體5傳遞Y軸反作用力地進行該些Y軸方向之相對移動，並且可進行Y軸軸部12y與X軸移動體5的X軸方向之同步移動的同時，支承Y軸軸部12y者。該Y軸軸部支承機構40包括如下而構成：支承基座(基座部)41、Y軸固定塊(固定塊部)42、X軸線性導向(第1支承機構導向部)43以及Y軸線性導向(第2支承機構導向部)44。

支承基座41呈板狀，配置在固定台4上的Y軸方向之端部。於該支承基座41之下面設置有上述Y軸線性導向32之上述Y軸滑塊32b。又，於支承基座41之撐條41a透過上述Y軸防止機構34固定有Y軸加載反力架31。Y軸固定塊42配置於支承基座41上，並固定於Y軸軸部12y。

X軸線性導向43設置於支承基座41與Y軸固定塊42之間，將相對於支承基座41的Y軸固定塊42之相對移動向Y軸方向限制的同時，向X軸方向導向。該X軸線性導向43，具體而言，具有設置於支承基座41且向X軸方向延伸之一對X軸導軌43a、43a；設置於Y軸固定塊42且向Y軸及Z軸方向卡合在X軸導軌43a、43a之一對X軸滑塊43b、43b(參照圖3)。

Y軸線性導向44設置成連接X軸移動體5與Y軸固定塊42，將相對於X軸移動體5的Y軸固定塊42之相對移動向X軸方向限制的同時，向Y軸方向導向。該Y軸線性導向44，具體而言，具有設置於X軸移動體5之側面5a(參照圖1)且向Y軸方向延伸之Y軸導軌44a；固定於Y軸固定塊42之側面42a且向X軸以及Z軸方向卡合在Y軸導軌44a之Y軸滑塊44b。

於如以上構成之載物台裝置1中，若藉由X軸軸電機11x對X軸移動體5負載推力，則X軸固定塊23導向至X軸線性導向22的同時，X軸移動體5於固定台4上向X軸方向移動，並且於X軸軸部12x中產生X軸反作用力。

此時，如上述般，X軸軸部12x藉由X軸加載反力架21連結到支架2的同時，並且固定於X軸軸部12x之X軸固定塊23可於X軸線性導向22相對於固定台4向X軸方向相對移動，並於固定台4與X軸軸部12x之間避免X軸方向之力(力學性切割)。故，X軸軸部12x之X軸反作用力不會傳遞到固定台4而將X軸固定塊23、X軸防止機構24、X軸加載反力架21以及承受構件25按此順序傳播並傳遞到支架2而進行處理。

其結果，可抑制基於X軸反作用力的固定台4之振動(提高固定台4之減振性)，並且，例如可不必將X軸軸部12x連結到地面或另外搭載反作用力處理電動機等，即可以簡單的結構縮小載物台裝置1之台面面積。

在此，於本實施形態之X軸線性導向22中，如上述般，因其X軸導軌22a及X軸滑塊22b向Y軸及Z軸方向相互卡合，故於Y軸及Z軸方向上，限制X軸固定塊23的相對於固定台4之相對移動，保持固定台4與X軸軸部12x之位置關係。因此，抑制於支承於固定台4之X軸移動體5與X軸軸部12x之間產生相對位移，並抑制於固定在X軸移動體5之X軸線圈部13x與X軸軸部12x之間產生相對位移。

再者，如上述般，X軸防止機構24介於X軸固定塊23與X軸加載反力架21之間，由該X軸防止機構24吸收X軸方向以外方向之位移。具體而言，於X軸防止機構24中，若X軸軸部12x與支架2向Y軸及Z軸方向相對位移，則於Y軸及Z軸導向部24f、24e分別吸收該些相對位移，若X軸軸部12x與支架2轉動位移，則通過塊部24a、24b以球體24c為中心轉動吸收該些轉動位移，另一方面，若X軸軸部12x與支架2向X軸方向位移，則X軸軸部12x之位移之力傳遞到支架2。因此，抑制X軸軸部12x例如由施加到支架2之外力向X軸方向以外之方向偏移(位移)，並且進一步抑制於X軸軸部12x與X軸線圈部13x之間產生相對位移。又，因固定台4與支架2的相對位置之偏移也允許，故難以於X軸加載反力架21集中應力。

從而，無需將X軸軸電機11x大型化而加大X軸軸部12x與X軸線圈部13x之間隔，即可抑制該些接觸。

再者，由X軸線性導向22限制應保持固定台4與X軸軸部12x的位置關係之該些相對移動時，即使固定台4於反作用力處理之方向以外相對於支架2相對位移，於本實施形態中，因藉由X軸防止機構24而X軸軸部12x相對於支架2具有5自由度而連結，故通過允許位移亦抑制對X軸加載反力架21施加之應力，並且在此基礎上可使X軸反作用力傳遞到支架2。

順便，因Y軸固定塊42藉由X軸線性導向43相對於支承基座41可向X軸方向相對移動，並且藉由Y軸線性導向44相對於X軸移動體5向X軸方向卡合(相對移動限制)，故可使Y軸軸部12y與X軸移動體5適當地同步移動，並可防止X軸移動體5之移動被阻礙。

另一方面，於本實施形態之載物台裝置1中，若藉由Y軸軸電機11y對Y軸移動體6負載推力，則Y軸移動體6於X軸移動體5上向Y軸方向移動的同時，於Y軸軸部12y產生Y軸反作用力。

此時，如上述般，支承Y軸軸部12y之Y軸軸部支承機構40藉由Y軸加載反力架31連結到支架2的同時，該Y軸軸部支承機構40可於Y軸線性導向32相對於固定台4向Y軸方向相對移動，並於固定台4與Y軸軸部支承機構40之間避免Y軸方向之力。因此，Y軸軸部12y之Y軸反作用力，不會傳遞到固定台4而將Y軸固定塊42、X軸線性導向43、支承基座41、Y軸加載反力架31以及承受構件35按此順序傳播並傳遞到支架2而進行處理。

其結果，可抑制基於Y軸反作用力的固定台4之振動，並且例如可不必將Y軸軸部12y連結到地面或另外搭載反作用力處理電動機等，即可以簡單的結構縮小載物台裝置1之台面面積。

在此，於本實施形態之Y軸線性導向32中，如上述般，因其Y軸導軌32a及Y軸滑塊32b向X軸及Z軸方向相互卡合，故於X軸及Z軸方向上，限制Y軸軸部支承機構40之相對於固定台4之相對移動，保持固定台4與Y軸軸部12y之位置關係。因此，抑制於透過X軸移動體5支承在固定台4之Y軸移動體6與Y軸軸部12y之間產生相對位移，並抑制於固定在Y軸移動體6之Y軸線圈部13y與Y軸軸部12y之間產生相對位移。

再者，如上述般，因Y軸防止機構34介於Y軸軸部支承機構40與Y軸加載反力架31之間，藉由該Y軸防止機構34吸收Y軸方向以外方向之位移，故抑制例如由施加到支架2之外力Y軸軸部12y向Y軸方向以外方向偏移，並且進一步抑制於Y軸軸部12y與Y軸線圈部13y之間產生相對位移。又，因固定台4與支架2的相對位置之偏移也允許，故難以於Y軸加載反力架31集中應力。

從而，無需大型化Y軸軸電機11y而加大Y軸軸部12y與Y軸線圈部13y之間隔，即可抑制該些接觸。

再者，由Y軸線性導向32限制應保持固定台4與Y軸軸部12y的位置關係之該些相對移動時，即使於反作用力處理之方向以外，於固定台4與支架2之間產生相對位移，於本實施形態中，因Y軸軸部12y相對於支架2具有5自由度而連結，故通過允許位移亦抑制對Y軸加載反力架31施加之應力，並且在此基礎上可使Y軸反作用力傳遞到支架2。

順便，因Y軸固定塊42藉由Y軸線性導向44相對於X軸移動體5可向Y軸方向相對移動，故於Y軸固定塊42與X軸移動體5之間避免Y軸方向之力。故，可抑制Y軸軸部12y之Y軸反作用力傳遞到X軸移動體5。

以上，根據本實施形態之反作用力處理機構50，抑制基於X軸反作用力及Y軸反作用力的固定台4之振動的同時，可將載物台裝置1小型化。其結果，可提高基於線性刻度尺之移動體5、6之位置檢測精度甚至提高移動體5、6之位置精度。

又，於本實施形態中，如上述般，作為致動器使用軸電機11x、11y。使用軸電機11x、11y時，因其軸部12x、12y與線圈部13x、13y間的間隔小(窄)，故抑制該些接觸之上述作用效果就變得顯著。

又，於本實施形態中，如上述般，於防止機構24、34分別避免X軸及Y軸方向以外方向之應力，故可防止對加載反力架21、31各自施加過大負載。因此，可提高加載反力架21、31之耐久性，甚至提高反作用力處理機構50之耐久性。

以上，對本發明之最佳實施形態進行了說明，但本發明並不限於上述實施形態。

於上述實施形態中，將搭載反作用力處理機構50之載物台裝置1設為所謂組合型XY載物台，但亦可設為平面型XY載物台。又，亦可設為僅具備向一方向移動的移動體之X(Y)載物台，亦可設為XZ(YZ)載物台、XZθ(YZθ)載物台、XYZ載物台、XYZθ載物台、Xθ(Yθ)載物台。

又，將X軸反作用力處理機構20分別配設在X軸軸部12x之兩端側，但亦可僅配設在任意一端側。又，防止機構24、34亦可使不吸收位移之方向存在地構成，防止機構24、34之結構或配置並不限於上述實施形態。例如，未必一定將定子(固定塊)直接連結在防止機構，亦可配置在連結部中央或離支架較近之位置。再者，連結部本身根據形狀或材質等亦可具有防止機構。

又，於上述實施形態中，作為致動器採用了軸電機11x、11y，但亦可採用磁石對置型線性電動機等。再者，作為導向部、第1及第2導向部、第1及第2支承機構導向部並不限於如上述實施形態之線性導向，例如亦可為藉由能夠僅向既定方向位移之板簧或彈性體構成者等。

於本申請發明中之反作用力處理機構若使用於載物台裝置，則發揮最佳性能，作為應用程序使用於探針裝置、檢查裝置等尤為適合。

1．．．載物台裝置

2．．．支架

3．．．除振單元

4．．．固定台

5．．．X軸移動體(移動體，第1移動體)

6．．．Y軸移動體(移動體，第2移動體)

11x．．．X軸軸電機(致動器，第1致動器)

11y．．．Y軸軸電機(致動器，第2致動器)

12x．．．X軸軸部(定子)

12y．．．Y軸軸部(定子)

21．．．X軸加載反力架(連結部，第1連結部)

22．．．X軸線性導向(導向部，第1導向部，定子支承部)

24．．．X軸防止機構(防止機構，第1防止機構)

31．．．Y軸加載反力架(連結部，第2連結部)

32．．．Y軸線性導向(導向部，第2導向部，定子支承部)

34．．．Y軸防止機構(防止機構，第2防止機構)

40．．．Y軸軸部支承機構(支承機構)

41．．．支承基座(基座部)

42．．．Y軸固定塊(固定塊部)

43．．．X軸線性導向(第1支承機構導向部)

44．．．Y軸線性導向(第2支承機構導向部)

50．．．反作用力處理機構

圖1係表示使用本發明之一實施形態所涉及之反作用力處理機構之載物台裝置之斜視圖。

圖2係表示圖1的載物台裝置之簡要頂視圖。

圖3係表示圖1的載物台裝置之側視圖。

圖4係沿圖2之IV-IV線之剖視圖。

圖5係表示本實施形態之X軸反作用力處理機構之斜視圖。

圖6係表示圖5的X軸反作用力處理機構的X軸防止機構之斜視圖。

圖7係表示本實施形態的Y軸反作用力處理機構之斜視圖。

1．．．載物台裝置

2．．．支架

2a．．．底座部

3．．．除振單元

4．．．固定台

6．．．Y軸移動體

8a．．．Y軸滑塊

8b．．．Y軸導軌

11x．．．X軸軸電機

12x．．．X軸軸部

13x．．．X軸線圈部

20．．．X軸反作用力處理機構

21．．．X軸加載反力架

22．．．X軸線性導向

23．．．X軸固定塊

24．．．X軸防止機構

25．．．承受構件

25a．．．承受面

26．．．撐條

50．．．反作用力處理機構

Claims (4)

1. 一種反作用力處理機構，使用於載物台裝置，該載物台裝置具備：支架、透過除振單元支承在前述支架之固定台、支承在前述固定台上且於該固定台上移動之第1移動體(5)、將前述第1移動體向第1方向驅動之第1致動器(11x)，其特徵在於，具備：第1連結部(21)，是透過不吸收前述第1方向(X軸)的軸的位移而只吸收前述第1方向以外的軸方向的位移之第1防止機構(24)，將前述第1致動器之定子(12x)連結在前述支架(2)；第1導向部(22)，是由相對於前述固定台(4)的前述第1致動器之定子(12x)之相對移動向，限制朝前述第1方向以外的方向的軸方向位移的同時向前述第1方向導向。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之反作用力處理機構，其中，第1防止機構，具有：2個導向部(24f、24e)，是可吸收與前述第1方向垂直且相互垂直的方向(Y軸、Z軸)的位移；θ位移吸收部，是可吸收轉動方向(θ x、θ y、θ z)之位移。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之反作用力處理機構，其中，前述θ位移吸收部，具備：一對塊部(24a、24b)、 配置於前述一對塊部(24a、24b)之間的球體(24c)、相互緊固前述一對塊部(24a、24b)的螺絲(24d)，在前述一對塊部(24a、24b)，分別固定有前述2個導向部(24f、24e)，前述一對塊部(24a、24b)，係藉由以球體(24c)為中心相對轉動，來吸收轉動方向的位移。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載之反作用力處理機構，其中，進一步具備：第2移動體(6)，是組合於前述第1移動體上；第2致動器(11y)，是將該第2移動體朝與前述第1方向交差的第2方向(Y軸)驅動，並與前述第1移動體一起朝前述第1方向移動；支承機構(40)，是由前述第2致動器(11y)的定子(12y)限制第2方向，並向前述第1方向的移動導向；第2導向部(32)，是由前述支承機構對於前述固定台限制前述第1方向，並向前述第2方向的移動導；第2連結部(31)，是透過第2防止機構(34)將前述支承機構連結並固定於前述支架。