(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化を図ることができる反力処理機構、その反力処理機構を備えたステージ装置、及びそのステージ装置を備えた半導体検査装置を提供する。【解決手段】ステージ装置に設けられているＸ軸ステージ７の移動によって定盤３に加わる反力を処理する反力処理機構２１において、定盤３に固定されたマグネットシャフト２６Ａと、架台に連結されたコイルユニット２６Ｂとを有し、力を定盤３に加える反力処理用リニアモータ２６と、コイルユニット２６Ｂと定盤３との間に設けられ、定盤３に対してコイルユニット２６ＢをＸ軸方向に案内する第１のガイド部３０と、コイルユニット２６Ｂと架台との間に設けられ、コイルユニット２６Ｂに加わるＸ軸方向の力を架台に伝達する伝達機構２７と、を備える。【選択図】図３
2010135425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台と、除振ユニットを介して前記架台に支持された定盤と、前記定盤上に配置されると共に所定の第１軸の方向に移動するステージとを有するステージ装置に設けられ、前記ステージの移動により前記定盤に加えられる反力を処理する反力処理機構において、
前記定盤に固定された可動子と、前記架台に連結された固定子と、を有し、力を前記定盤に加える反力処理用リニアモータと、
前記固定子と前記定盤との間に設けられ、前記定盤に対して前記固定子を前記第１軸の方向に案内する第１のガイド部と、
前記固定子と前記架台との間に設けられ、前記固定子に加わる前記第１軸の方向の力を前記架台に伝達する伝達手段と、を備えていることを特徴とする反力処理機構。
【請求項２】
前記第１のガイド部は、前記第１軸の方向に直交する第２軸の方向及び前記第１軸の方向及び前記第２軸の方向に直交する第３軸の方向のうち少なくとも一つの方向において、前記定盤に対する前記固定子の移動を拘束することを特徴とする請求項１に記載の反力処理機構。
【請求項３】
前記伝達手段は、前記第１軸の方向以外の方向において、前記架台に対する前記固定子の変位を吸収することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反力処理機構。
【請求項４】
前記伝達手段は、前記第１軸の方向に直交する第２軸の方向に前記固定子を案内する第２のガイド部と前記第１軸の方向及び前記第２軸の方向に直交する第３軸の方向に前記固定子を案内する第３のガイド部とのうち少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項３に記載の反力処理機構。
【請求項５】
前記伝達手段は、前記固定子側に設けられた第１の伝達部材と、前記架台側に設けられた第２の伝達部材と、前記第１の伝達部材と第２の伝達部材とを連結する自在継手と、を有していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の反力処理機構。
【請求項６】
前記自在継手は、前記第１及び第２の伝達部材の間に配置され、前記第１及び第２の伝達部材の間に空隙を形成する球体と、前記第１及び第２の伝達部材にそれぞれ形成され、前記球体の一部が入り込む凹部と、を有することを特徴とする請求項５に記載の反力処理機構。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の反力処理機構を備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のステージ装置を備えた半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置に設けられ、ステージの移動により生じる反力を処理するための反力処理機構、その反力処理機構を備えたステージ装置、及びそのステージ装置を備えた半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平１１―３２９９６２号公報がある。この公報に記載されたステージ装置は、基礎と、振動減衰装置を介して基礎に支持された定盤と、定盤上を移動するステージと、基礎に設けられ、定盤に力を加えることでステージの移動により定盤に加えられる反力を打ち消すための反力処理用アクチュエータと、を備えている。
【特許文献１】特開平１１―３２９９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述した従来のステージ装置における反力処理用アクチュエータとしてリニアモータを採用した場合、リニアモータの固定子は基礎に固定され、可動子は定盤に固定される。この場合において、外力などの影響により基礎と定盤との間に相対変位が生じると、固定子と可動子とが接触し、リニアモータが損傷する可能性がある。この損傷を回避するために固定子と可動子との間隔を大きくすると、リニアモータすなわちステージ装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、小型化を図ることができる反力処理機構、その反力処理機構を備えたステージ装置、及びそのステージ装置を備えた半導体検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、架台と、除振ユニットを介して架台に支持された定盤と、定盤上に配置されると共に所定の第１軸の方向に移動するステージとを有するステージ装置に設けられ、ステージの移動により定盤に加えられる反力を処理する反力処理機構において、定盤に固定された可動子と、架台に連結された固定子と、を有し、力を定盤に加える反力処理用リニアモータと、固定子と定盤との間に設けられ、定盤に対して固定子を第１軸の方向に案内する第１のガイド部と、固定子と架台との間に設けられ、固定子に加わる第１軸の方向の力を架台に伝達する伝達手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この反力処理機構では、ステージの移動によって定盤に加えられる反力を処理するにあたり、反力処理用リニアモータにおいて固定子に対して可動子を駆動させることで、伝達手段を介して固定子に連結された架台に対して可動子に固定された定盤を第１軸の方向に変位させる力を発生させ、これによって定盤に加えられた反力を打ち消すことができる。しかも、固定子は第１のガイド部を介して定盤とも連結されているため、架台と定盤との間に相対変位が生じた場合であっても、固定子と定盤すなわち固定子と可動子との間に相対変位が生じることを抑制することができる。従って、この反力処理機構では、固定子と可動子との間隔を大きくすることなく、固定子と可動子との接触を抑制することができるので、反力処理機構の小型化が図られる。
【０００７】
また、第１のガイド部は、第１軸の方向に直交する第２軸の方向及び第１軸の方向及び第２軸の方向に直交する第３軸の方向のうち少なくとも一つの方向において、定盤に対する固定子の移動を拘束することが好ましい。この構成によれば、第１のガイド部によって定盤に対する固定子の移動が拘束されるので、固定子と定盤すなわち固定子と可動子との間に相対変位が生じることを抑制することができ、これによって固定子と可動子との接触防止が図られる。
【０００８】
また、伝達手段は、第１軸の方向以外の方向において、架台に対する固定子の変位を吸収することが好ましい。この構成によれば、架台と固定子との間に相対変位が生じても、伝達手段において第１軸の方向以外の方向のうち任意の方向における応力が逃がされるので、伝達手段に過大な負荷が加わることを回避することができ、これによって伝達手段の耐久性すなわち反力処理機構の耐久性向上が図られる。
【０００９】
また、伝達手段は、第１軸の方向に直交する第２軸の方向に固定子を案内する第２のガイド部と第１軸の方向及び第２軸の方向に直交する第３軸の方向に固定子を案内する第３のガイド部とのうち少なくとも一方を有していることが好ましい。この構成によれば、第２軸の方向及び第３軸の方向にのうち少なくとも一つの方向において、架台に対する固定子の変位の吸収が実現される。
【００１０】
また、伝達手段は、固定子側に設けられた第１の伝達部材と、架台側に設けられた第２の伝達部材と、第１の伝達部材と第２の伝達部材とを連結する自在継手と、を有していることが好ましい。この構成によれば、自在継手により第１の伝達部材と第２の伝達部材とを回転自在に連結することで、架台に対する固定子の回転変位の吸収が実現される。
【００１１】
また、自在継手は、第１及び第２の伝達部材の間に配置され、第１及び第２の伝達部材の間に空隙を形成する球体と、第１及び第２の伝達部材にそれぞれ形成され、球体の一部が入り込む凹部と、を有することが好ましい。この構成によれば、簡素な構造で架台に対する固定子の回転変位の吸収を実現することができる。
【００１２】
本発明に係るステージ装置は、請求項１〜６の何れか一項に記載の反力処理機構を備えたことを特徴とする。このステージ装置によれば、本発明に係る反力処理機構を備えているので、反力処理機構の小型化に応じてステージ装置の小型化が図られる。
【００１３】
本発明に係る半導体検査装置は、請求項７に記載のステージ装置を備えたことを特徴とする。この半導体検査装置によれば、本発明に係る反力処理機構を備えているので、ステージ装置の小型化に応じて半導体検査装置の小型化が図られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、装置の小型化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る反力処理機構、その反力処理機構を備えたステージ装置、及びそのステージ装置を備えた半導体検査装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面に示すように、Ｘ軸及びＹ軸は水平面上で互いに９０度をなし、鉛直方向をＺ軸方向と定め、以下必要な場合にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を用いる。
【００１６】
図１〜図４に示すように、ステージ装置１は、例えば半導体ウェハの外観等を検査するための半導体検査装置（図示せず）に組み込まれ、顕微鏡等の検査機器と対向して配置された半導体ウェハの位置調整に利用されるＸＹステージ装置である。ステージ装置１は、ベースとなる架台２と、架台２上に配置された正方形板状の定盤３と、定盤３に沿ってＹ軸方向に移動するＹ軸ステージ４と、Ｙ軸ステージ４の駆動部として機能するＹ軸シャフトモータ５と、Ｙ軸ステージ４上をＸ軸方向（第１軸の方向）に移動するＸ軸ステージ７と、Ｘ軸ステージ７の駆動部として機能するＸ軸シャフトモータ６と、を備えている。
【００１７】
架台２は、工場の床面などに立脚する４本の足部２ａを有している。足部２ａの間には、Ｘ軸方向に延在する第１の梁部材２ｂと、Ｙ軸方向に延在する第２の梁部材２ｃと、が２本ずつ掛け渡されている。第１の梁部材２ｂの間には、Ｙ軸方向に延在する第３の梁部材２ｄが設けられている。第３の梁部材２ｄは、２本の第１の梁部材２ｂの中央を結ぶ線からずれた位置に設けられている（図５参照）。
【００１８】
架台２の４本の足部２ａの上端には、４つの除振ユニット８がそれぞれ固定されている。除振ユニット８の上面には、定盤３が固定されている。除振ユニット８は、例えば空気バネやゴムなどの弾性材から構成されており、架台２から定盤３に伝わる振動を減衰することで取り除いている。
【００１９】
定盤３の中央には、Ｙ軸方向に延在する略長方形状の開口部３ａが形成されている。開口部３ａ内には、Ｙ軸方向に延在するＹ軸マグネットシャフト５Ａが配置され、Ｙ軸マグネットシャフト５Ａの両端は、定盤３に固定された一対のＹ軸シャフト支持部１０によって支持されている。また、定盤３の上面には、Ｙ軸方向に延在するＹ軸リニアスケール１１が開口部３ａに沿うように配置されている。
【００２０】
Ｙ軸マグネットシャフト５Ａは、ブロック状のＹ軸コイルユニット５ＢをＹ軸方向に貫通する貫通孔に挿入されている。このＹ軸コイルユニット５Ｂ内には、Ｙ軸方向に延在する空芯コイルが配置されている。Ｙ軸コイルユニット５Ｂの貫通孔は、空芯コイルの中央の空芯部を通るように形成されており、Ｙ軸マグネットシャフト５Ａは、空芯コイルの空芯部内に通されている。Ｙ軸コイルユニット５Ｂの上面には、Ｙ軸ステージ４が固定されている。Ｙ軸マグネットシャフト５ＡとＹ軸コイルユニット５Ｂとは、Ｙ軸ステージ４の駆動部として機能するＹ軸シャフトモータ５を構成している。
【００２１】
定盤３の上には、Ｙ軸方向に延在する２本のＹ軸ガイドレール１２Ａが開口部３ａを挟んで設けられている。Ｙ軸ステージ４の下面には、Ｙ軸ガイドレール１２Ａに沿って滑走するＹ軸スライダ部１２Ｂが２個設けられている。Ｙ軸ガイドレール１２ＡとＹ軸スライダ部１２Ｂとは、Ｙ軸ステージ４をＹ軸方向に案内するためのＹ軸ガイド部１２を構成している。
【００２２】
Ｙ軸ステージ４は、Ｘ軸方向に延在すると共に、断面コの字状の部材である。Ｙ軸ステージ４の下部には、定盤３上のＹ軸リニアスケール１１と対向するようにＹ軸スケールヘッド（図示せず）が取り付けられている。Ｙ軸スケールヘッドは、Ｙ軸リニアスケール１１の目盛を光学的に検知することで、定盤３に対するＹ軸ステージ４のＹ軸方向の位置を検出している。
【００２３】
Ｙ軸ステージ４の一方の側面（Ｘ軸方向に延在する側面）には、Ｘ軸方向に延在するＸ軸マグネットシャフト６Ａが固定されている。Ｘ軸マグネットシャフト６Ａの両端は、Ｙ軸ステージ４の側面に固定された一対のＸ軸シャフト支持部１４によって支持されている。Ｘ軸コイルユニット６Ｂは、前述したＹ軸コイルユニット５Ｂと同様の構成を有している。Ｘ軸コイルユニット６ＢをＸ軸方向に貫通する貫通孔には、Ｘ軸マグネットシャフト６Ａが挿入されている。Ｘ軸コイルユニット６Ｂの上面は、Ｙ軸方向に延在する板状のＸ軸ステージ７の一端に固定されている。Ｘ軸マグネットシャフト６ＡとＸ軸コイルユニット６Ｂとは、Ｘ軸ステージ７の駆動部として機能するＸ軸シャフトモータ６を構成する。
【００２４】
Ｙ軸ステージ４の上面には、Ｘ軸方向に延在するＸ軸ガイドレール１５Ａが２本設けられている。また、Ｘ軸ステージ７の下面には、Ｘ軸ガイドレール１５Ａに沿って滑走する２個のＸ軸スライダ部１５Ｂが設けられている。Ｘ軸ガイドレール１５ＡとＸ軸スライダ部１５Ｂとは、Ｘ軸ステージ７をＸ軸方向に案内するＸ軸ガイド部１５を構成する。
【００２５】
Ｙ軸ステージ４の他方の側面には、Ｘ軸方向に延在するＸ軸リニアスケール１６が設けられている。Ｙ軸方向におけるＸ軸ステージ７の他端（Ｘ軸コイルユニット６Ｂが固定された端と反対側の端）には、Ｘ軸リニアスケール１６と対向するようにＸ軸スケールヘッド１７が取り付けられている。Ｘ軸スケールヘッド１７は、Ｘ軸リニアスケール１６の目盛を光学的に検知することで、定盤３に対するＸ軸ステージ７のＸ軸方向の位置を検出している。
【００２６】
図１及び図６〜図８に示すように、Ｙ軸方向における定盤３の両端には、Ｘ軸ステージ７の移動によって定盤３に加えられる反力を処理するためのＸ軸ステージ用反力処理機構２１がそれぞれ設けられている。この反力処理機構２１は、Ｙ軸マグネットシャフト５Ａの延長線上に配置されている。なお、この反力処理機構２１は、必ずしもＹ軸マグネットシャフト５Ａの延長線上に配置される必要はなく、Ｘ軸ステージ７の移動方向すなわちＸ軸に沿うようにして定盤３に設けられていればよい。また、必ずしも定盤３の両端に設ける必要はなく、一端にのみ設けてあっても効果を有する。
【００２７】
反力処理機構２１は、ブロック状の支持台２２，２３を介して定盤３に固定されたマグネットシャフト（可動子）２６Ａと、後述する伝達手段（伝達手段）２７を介して架台２に連結されたブロック状のコイルユニット（固定子）２６Ｂと、から構成される反力処理用シャフトモータ（反力処理用リニアモータ）２６を有している。反力処理用シャフトモータ２６は、前述したＸ軸シャフトモータ６と同様の構成を有し、Ｘ軸方向に延在するマグネットシャフト２６Ａがコイルユニット２６ＢをＸ軸方向に貫通する貫通孔に挿通されている。
【００２８】
コイルユニット２６Ｂと架台２との間には、コイルユニット２６Ｂに加わるＸ軸方向の力を架台に伝達する伝達機構２７が設けられている。伝達機構２７は、コイルユニット２６Ｂに連結された第１の固定子連結部材２８及び第２の固定子連結部材２９と、コイルユニット２６Ｂの架台２に対する変位を吸収するための変位機構部３１と、架台２に連結された架台連結部材４０と、から構成されている。
【００２９】
第１の固定子連結部材２８は、Ｙ軸方向で定盤３に向かって開放されたコの字状の部材であり、コイルユニット２６Ｂの下面に固定されている。第１の固定子連結部材２８と定盤３との間には、定盤３に沿ってコイルユニット２６ＢをＸ軸方向に案内する第１のガイド部３０が設けられている。第１のガイド部３０は、定盤３に固定された第１のガイドレール３０Ａと、第１の固定子連結部材２８に固定された第１のスライダ部３０Ｂと、から構成されている。第１のガイドレール３０Ａは、Ｘ軸方向に延在し、第１のスライダ部３０Ｂは、第１のガイドレール３０Ａに沿ってＸ軸方向に滑動する。
【００３０】
第１の固定子連結部材２８の下端には、Ｌ字板状の第２の固定子連結部材２９が固定されている。第１の固定子連結部材２８と第２の固定子連結部材２９とは、はね状の補強板で補強されている。第２の固定子連結部材２９の下端には、架台２に対するコイルユニット２６Ｂの変位を吸収するための変位機構部３１が連結されている。変位機構部３１と架台２との間には、変位機構部３１と架台２とを連結する断面Ｌ字状の架台連結部材４０が設けられている。
【００３１】
変位機構部３１は、コイルユニット２６ＢのＺ軸方向（第２軸の方向）の変位を吸収する第２のガイド部３２と、コイルユニット２６Ｂの回転変位を吸収する回転機構部３３と、コイルユニット２６ＢのＹ軸方向（第３軸の方向）の変位を吸収する第３のガイド部３４と、から構成されている。更に、回転機構部３３は、ブロック状の第１の伝達部材３５及び第２の伝達部材３６と、第１の伝達部材３５と第２の伝達部材３６との間に配置された球体３７と、第１の伝達部材３５と第２の伝達部材３６との間隔に向けて抑えるための４本の抑え用ボルト３８と、から構成されている。
【００３２】
第２のガイド部３２は、第１のガイド部３０と同様の構成を有しており、第２の固定子連結部材２９に固定された第２のガイドレール３２Ａと、第１の伝達部材３５に固定された第２のスライダ部３２Ｂとを有している。第２のガイドレール３２Ａは、Ｚ軸方向に延在し、第２のスライダ部３２Ｂは、第２のガイドレール３２Ａに沿ってＺ軸方向に滑動する。
【００３３】
第１の伝達部材３５及び第２の伝達部材３６は、Ｘ軸方向に対向して配置されている。第１の伝達部材３５の内面（第２の伝達部材３６と対向する面）には、略円錐状の凹部３５ａが形成されている。同様に、第２の伝達部材３６の内面（第１の伝達部材３５と対向する面）には、略円錐状の凹部３６ａが形成されている。球体３７は、Ｘ軸方向において両端が凹部３５ａ，３６ａに入り込み、その状態で第１の伝達部材３５と第２の伝達部材３６との間に空隙を形成している。球体３７と凹部３５ａ，３６ａとは、第１の伝達部材３５及び第２の伝達部材３６を回転自在に連結する自在継手３９を構成する。
【００３４】
抑え用ボルト３８は、第２の伝達部材３６の四隅に形成された貫通孔３６ｂにそれぞれ挿通されている。これらの貫通孔３６ｂの直径は、挿通される抑え用ボルト３８の直径よりも大きく形成されている。また、抑え用ボルト３８の先端部には、ネジ溝が形成されており、第１の伝達部材３５に形成された雌ねじ部３５ｂと螺合している。抑え用ボルト３８の頭部は、第２の伝達部材３６の対向面と反対の面から突出しており、抑え用ボルト３８の頭部と第２の伝達部材３６との間には、第２の伝達部材３６を第１の伝達部材３５に向かって付勢するためのバネ部３８ａが設けられている。
【００３５】
このように構成された回転機構部３３では、コイルユニット２６ＢのＸ軸周りの回転変位、Ｙ軸周りの回転変位、及びＺ軸周りの回転変位が吸収される。具体的には、コイルユニット２６Ｂが架台２に対して回転変位した場合、自在継手３９における第１の伝達部材３５の回転により、コイルユニット２６Ｂの回転変位が架台２に伝達されることなく吸収される。このとき、抑え用ボルト３８の直径より第２の伝達部材３６の貫通孔３６ｂの直径は大きく形成されているため、抑え用ボルト３８は第１の伝達部材３５と一体に回転し、第１の伝達部材３５の回転を妨げない。また、抑え用ボルト３８のバネ部３８ａによって第２の伝達部材３６が第１の伝達部材３５に向かって付勢されているため、回転時における球体３７の脱落が防止される。
【００３６】
第３のガイド部３４は、第１のガイド部３０と同様の構成を有しており、架台連結部材４０に固定された第３のガイドレール３２Ａと、第２の伝達部材３６に固定された第３のスライダ部３４Ｂと、を有している。第３のガイドレール３４Ａは、Ｙ軸方向に延在し、第３のスライダ部３４Ｂは、第３のガイドレール３４Ａに沿ってＹ軸方向に滑動する。
【００３７】
この変位機構部３１では、コイルユニット２６Ｂが架台に対してＺ軸方向に変位すると、第２のガイド部３２における第２のスライダ部３２ＢがＺ軸方向に滑動することで、コイルユニット２６Ｂの変位を吸収する。また、コイルユニット２６Ｂが架台に対してＹ軸方向に変位すると、第３のガイド部３４における第３のスライダ部３４ＢがＹ軸方向に滑動することで、コイルユニット２６Ｂの変位を吸収する。そして、コイルユニット２６Ｂが架台２に対して回転変位すると、第１の伝達部材３５が第２の伝達部材３６に対して回転することで、コイルユニット２６Ｂの回転変位を吸収する。このようにして、変位機構部３１では、Ｘ軸方向以外の方向におけるコイルユニット２６Ｂの変位を吸収する。その一方、この変位機構部３１では、コイルユニット２６ＢがＸ軸方向に変位すると、第２のガイド部３２と第１の伝達部材３５と球体３７と第２の伝達部材３６と第３のガイド部３４とを介して、コイルユニット２６Ｂの変位すなわち力が架台２に伝わる。
【００３８】
以上の構成を有する反力処理機構２１では、Ｘ軸ステージ７の移動によって定盤３に加えられる反力を処理するにあたり、反力処理用シャフトモータ２６においてコイルユニット２６Ｂに対してマグネットシャフト２６Ａを駆動させることで、伝達機構２７を介してコイルユニット２６Ｂに連結された架台２に対してマグネットシャフト２６Ａに固定された定盤３をＸ軸方向に変位させる力を発生させ、これによって定盤３に加えられた反力を打ち消すことができる。
【００３９】
また、コイルユニット２６Ｂは第１のガイド部３０を介して定盤３とも連結されているため、架台２と定盤３との間に相対変位が生じた場合であっても、コイルユニット２６Ｂと定盤３すなわちコイルユニット２６Ｂとマグネットシャフト２６Ａとの間に相対変位が生じることを抑制することができる。具体的には、Ｘ軸方向以外の方向におけるコイルユニット２６Ｂの変位は、変位機構部３１によって吸収され、架台２に伝達されない。その結果、コイルユニット２６Ｂは、シャフトモータ２６の可動方向であるＸ軸方向以外の方向において、定盤３すなわちマグネットシャフト２６Ａと一体に変位するので、コイルユニット２６Ｂとマグネットシャフト２６Ａとの間に相対変位が生じることを防止することができ、コイルユニット２６Ｂとマグネットシャフト２６Ａとの接触防止が図られる。従って、この反力処理機構２１では、コイルユニット２６Ｂとマグネットシャフト２６Ａとの間隔を大きくすることなく、コイルユニット２６Ｂとマグネットシャフト２６Ａとの接触を防止することが可能となるので、反力処理機構２１の小型化すなわちステージ装置１の小型化が図られる。
【００４０】
また、反力処理機構２１では、コイルユニット２６ＢがＸ軸方向以外の方向においてマグネットシャフト２６Ａと一体に変位することで、例えばシャフトモータなどの可動子の移動方向以外の方向に可動子と固定子とが相対変位すると接触するモータを反力処理用リニアモータとして採用することを可能にするため、反力処理用リニアモータの小型化すなわちステージ装置１の小型化に有利である。
【００４１】
更に、反力処理機構２１では、第１の伝達部材３５及び第２の伝達部材３６の内面に、略円錐状の凹部３５ａ，３６ａを形成している。これらの凹部３５ａ，３６ａと球体３７とから自在継手３９を構成することで、回転機構部３３の簡素化すなわち反力処理機構２１の簡素化が図られる。
【００４２】
また、変位機構部３１において、Ｘ軸方向以外の方向における架台２とコイルユニット２６Ｂとの相対変位を吸収するため、架台２が設置された床面の振動などが、コイルユニット２６Ｂに伝達することを抑制することができる。その結果、除振ユニット８によって架台２からの振動が除かれた定盤３及びマグネットシャフト２６Ａとコイルユニット２６Ｂとの間に相対変位が生じることを抑制することができるので、シャフトモータ２６の損傷防止が図られ、これによって反力処理機構２１の耐久性の向上が図られる。
【００４３】
また、架台２とコイルユニット２６Ｂとの間に相対変位が生じた場合であっても、変位機構部３１においてＸ軸方向以外の方向のうち任意の方向における応力が逃がされるので、伝達機構２７に過大な負荷が加わることを回避することができ、これによって伝達機構２７の耐久性すなわち反力処理機構２１の耐久性向上が図られる。
【００４４】
図４及び図５に示すように、定盤３の下面には、Ｙ軸ステージ４の移動によって定盤３に加えられる反力を処理するためのＹ軸ステージ用反力処理機構４１が設けられている。なお、この反力処理機構４１においては、前述した反力処理機構２１と異なり、特許請求の範囲に記載した第１軸の方向がＹ軸方向に相当する。
【００４５】
反力処理機構４１は、ブロック状の支持台４２を介して定盤３に固定されたマグネットシャフト（可動子）４３Ａと、伝達手段（伝達手段）４４を介して架台２に連結されたブロック状のコイルユニット（固定子）４３Ｂと、から構成される反力処理用シャフトモータ（反力処理用リニアモータ）４３を有している。
【００４６】
反力処理用シャフトモータ４３は、前述した反力処理用シャフトモータ２６と同様の構成を有し、Ｙ軸方向に延在するマグネットシャフト４３Ａがコイルユニット４３ＢをＹ軸方向に貫通する貫通孔に挿通されている。
【００４７】
コイルユニット４３Ｂと架台２の第３の梁部材２ｄとの間には、コイルユニット４３Ｂに加わるＹ軸方向の力を架台に伝達する伝達機構４４が設けられている。伝達機構４４は、コイルユニット４３Ｂに連結される固定子連結部材と、前述した変位機構部３１と同様の構成を有する変位機構部と、架台２に連結される架台連結部材と、から構成されている。また、伝達機構４４と定盤３の下面との間には、コイルユニット４３ＢをＹ軸方向に案内する第４のガイド部４５が設けられている。この反力処理機構４１では、第４のガイド部４５が特許請求の範囲に記載した第１のガイド部に相当する。
【００４８】
以上のように構成された反力処理機構４１では、前述した反力処理機構２１と同様の効果が得られる。また、反力処理機構４１を定盤３の下面に設ける構成とすることで、定盤３の側方などに設ける場合と比べて、ステージ装置１の小型化が図られる。
【００４９】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、反力処理用リニアモータとして、対向する一対のマグネットが固定されたコの字状のヨークとマグネットの間に配置されたコイルとを有するマグネット対向型のリニアモータを採用してもよい。
【００５０】
また、変位機構部３１は、第２のガイド部３２と回転機構部３３と第３のガイド部３４とのうち任意の機構を省略してもよい、すなわち変位機構部３１において変位を吸収しない方向が存在してもよい。また、これらの機構の配置は、前述した順番や位置に限られない。
【００５１】
また、自在継手３９は、球体３７と凹部３５ａ，３６ａとから構成されるものに限られない。例えば、第１の伝達部材３５又は第２の伝達部材３６において、球状の突起部とこの突起部の先端が入り込む円錐状の凹部とから構成されてもよく。いわゆるユニバーサルジョイントを自在継手３９として採用してもよい。
【００５２】
また、第１〜第４のガイド部は、リニアガイドに限られず、例えば所定の方向にのみ変位可能な板バネや弾性体によって構成され、コイルユニットを所定の方向に案内する態様であってもよい。
【００５３】
また、伝達機構２７は、必ずしも架台２とコイルユニット２６Ｂの間に設けられている必要はなく、例えば床とコイルユニット２６Ｂとの間に設けられていてもよい。この場合、反力処理機構２１の反力は架台２ではなく床に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るステージ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のステージ装置を示す平面図である。
【図３】図１のステージ装置を示す側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１に示す反力処理機構の側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図６に示す伝達機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ステージ装置、２…架台、３…定盤、４…Ｙ軸ステージ、７…Ｘ軸ステージ、８…除振ユニット、２１，４１…反力処理機構、２６，４３…反力処理用シャフトモータ（反力処理用リニアモータ）、２６Ａ，４３Ａ…マグネットシャフト（可動子），２６Ｂ，４３Ｂ…コイルユニット（固定子）、２７，４４…伝達機構（伝達手段），３０…第１のガイド部、３２…第２のガイド部、３４…第３のガイド部、３５…第１の伝達部材、３５ａ…凹部、３６…第２の伝達部材、３６ａ…凹部、３７…球体、３９…自在継手、４５…第４のガイド部（第１のガイド部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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