(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージを真空チャンバ内で駆動するものであって、前記真空チャンバの底面部に固定されたベースと、このベース上に設けられ、前記ステージを所定方向に移動自在に支持するリニアガイドと、前記ステージに設けられたナットブラケットにナットを固定するためのナットフランジを有するボールねじと、前記ボールねじを駆動する駆動モータと、を備えたステージ駆動装置において、
前記ナットフランジの形状が、所定角度回転させたときに前記ナットブラケットの開口を挿通可能な形状としたことを特徴とするステージ駆動装置。
【請求項２】
前記ボールねじのねじ軸及び前記駆動モータの回転軸にそれぞれカップリングを介して連結されたトルク伝達軸と、このトルク伝達軸の真空チャンバ貫通部をシールするシールユニットとからなるトルク伝達機構をさらに備え、前記真空チャンバは前記トルク伝達軸及び前記シールユニットを通すための貫通孔を有することを特徴とする請求項１記載のステージ駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載のステージ駆動装置において、前記貫通孔を前記ナットフランジの外形寸法より大きく形成したことを特徴とするステージ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種半導体製造装置や検査装置等において位置決めすべきステージを真空チャンバ内で駆動するステージ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光装置等で用いられるステージ駆動装置の一例として、従来、例えば図４及び図５に示すものが知られている。図４及び図５において、符号１は真空チャンバを示しており、この真空チャンバ１内には、ＸＹステージ２が設けられているとともに、ＸＹステージ２を駆動するＸＹステージ駆動装置３が設けられている。なお、真空チャンバ１はほぼ箱形に形成された真空チャンバ本体１ａと、この真空チャンバ本体１ａの一側面部に形成された内部機器搬入用開口部を閉塞するチャンバ蓋１ｂとで構成されている。
【０００３】
ＸＹステージ駆動装置３は多数のボルト（図示せず）によって真空チャンバ１の底面部に固定されたベース４と、このベース４上にリニアガイド５，６（図５参照）を介してＸ軸方向にスライド可能に設けられた第１のスライドテーブル７を備えており、この第１のスライドテーブル７の下面部にはナットブラケット８（図６及び図８参照）が取り付けられている。
【０００４】
また、ＸＹステージ駆動装置３は第１のスライドテーブル７上にリニアガイド９，１０を介してＹ軸方向にスライド可能に設けられた第２のスライドテーブル１１を備えており、この第２のスライドテーブル１１の下面部にはナットブラケット１２（図７及び図９参照）が取り付けられている。さらに、ＸＹステージ駆動装置３は第１のスライドテーブル７を介してＸＹステージ２をＸ軸方向に駆動する第１のボールねじ１３と、第２のスライドテーブル１１を介してＸＹステージ２をＹ軸方向に駆動する第２のボールねじ１４を備えており、これらボールねじ１３，１４のナット１３ａ，１４ａには、図６及び図７に示すように、上記ナットブラケット８，１２にナット１３ａ，１４ａを固定するためのナットフランジ１５が設けられている。なお、ボールねじ１３のねじ軸１３ｂ，１４ｂは、図６及び図７に示すように、ベース４上に固定されたサポートブラケット１６に軸受ユニット１７を介して回転自在に支持されている。また、サポートブラケット１６のうち駆動モータ１８，１９に近い側のものはベース４に一体的に設けられている。
【０００５】
また、ＸＹステージ駆動装置３は真空チャンバ１の外部に設けられた第１及び第２のボールねじ駆動モータ１８，１９と、これらボールねじ駆動モータ１８，１９の回転トルクをボールねじ１３，１４に伝える第１及び第２のトルク伝達機構２０，２１を備えている。これらのトルク伝達機構２０，２１は、図６及び図７に示すように、ボールねじ１３，１４のねじ軸１３ｂ，１４ｂ及びボールねじ駆動モータ１８，１９の回転軸１８ａ，１９ａにそれぞれカップリング２２を介して連結されたトルク伝達軸２３と、このトルク伝達軸２３の真空チャンバ貫通部をシールするシールユニット２４とからなり、真空チャンバ１には、上記トルク伝達軸２３及びシールユニット２４を通すための貫通孔２５が形成されている。なお、ＸＹステージ２は第２のスライドテーブル１１上にリニアガイド２６，２７（図５参照）を介してＸ軸方向にスライド可能に設けられている。
このようなＸＹステージ駆動装置では、ボールねじ１３，１４を駆動するボールねじ駆動モータ１８，１９が真空チャンバ１の外部に設けられているため、ボールねじ駆動モータ１８，１９で発生したパーティクルがＸＹステージ２に載置された基板の表面に付着することを防止できるという利点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＸＹステージ駆動装置では、ボールねじ１３，１４のメンテナンスを行ったり、新しいボールねじと交換する場合、本来、分解したくない部分まで取り外したり、真空チャンバ１内から装置全体を取り出してボールねじ１３，１４の交換作業を行なっているため、ボールねじ１３，１４の交換作業に多くの手間と時間を要していた。このような問題は上記のような構成に限らず、真空チャンバ内にボールねじが配されるステージ駆動装置では起こり得る問題である。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、真空チャンバ内に配されるボールねじの取付け取外しを容易に行うことのできるステージ駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、ステージを真空チャンバ内で駆動するものであって、前記真空チャンバの底面部に固定されたベースと、このベース上に設けられ、前記ステージを所定方向に移動自在に支持するリニアガイドと、前記ステージに設けられたナットブラケットにナットを固定するためのナットフランジを有するボールねじと、前記ボールねじを駆動する駆動モータと、を備えたステージ駆動装置において、前記ナットフランジの形状が、所定角度回転させたときに前記ナットブラケットの開口を挿通可能な形状としたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、前記ボールねじのねじ軸及び前記駆動モータの回転軸にそれぞれカップリングを介して連結されたトルク伝達軸と、このトルク伝達軸の真空チャンバ貫通部をシールするシールユニットとからなるトルク伝達機構をさらに備え、前記真空チャンバは前記トルク伝達軸及び前記シールユニットを通すための貫通孔を有する構成であってもよい。また、前記貫通孔を前記ナットフランジの外形寸法より大きく形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るステージ駆動装置によれば、ボールねじを取外したり取付けたりするときに真空チャンバ内から装置全体を引き出したり、装置の大幅な分解を行ったりする必要がないので、ボールねじの取外し及び取付けを含むステージ駆動装置のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１ないし図３を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図４〜図９に示したものと同一部分もしくは相当する部分には同一の符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。
【００１２】
本発明の実施形態に係るステージ駆動装置は、図１に示すように、第１のスライドテーブル７を介してＸＹステージをＸ軸方向に駆動する第１のボールねじ１３と、第２のスライドテーブル１１を介してＸＹステージをＹ軸方向に駆動する第２のボールねじ１４を備えており、これらボールねじ１３，１４のナット１３ａ，１４ａには、ナットブラケット８，１２にナット１３ａ，１４ａを固定するためのナットフランジ２８が設けられている。このナットフランジ２８は、ナットブラケット８，１２の開口高さと開口幅をｈB 、ｗB とすると、その高さｈF と幅ｗF がｈF ＜ｗB 、ｗF ＜ｈB となるように、ほぼ長方形状に形成されている（図２参照）。
【００１３】
また、本実施形態に係るステージ駆動装置の真空チャンバ１はトルク伝達機構２０，２１のトルク伝達軸２３及びシールユニット２４を通すための貫通孔２５を有しており、この貫通孔２５はナットフランジ２８の長辺より大きい直径で真空チャンバ１に設けられている。
【００１４】
このように構成される本発明の実施形態では、ボールねじ１３，１４を駆動するボールねじ駆動モータ１８，１９が真空チャンバ１の外部に設けられているため、ボールねじ駆動モータ１８，１９で発生したパーティクルがＸＹステージ２に載置された基板の表面に付着することを防止できる。
【００１５】
また、本発明の実施形態では、ナットフランジ２８をナットブラケット８，１２から取り外した後、ボールねじ１３，１４をナットブラケット８，１２に対して９０度だけ回転させると、図３に示すように、ナットフランジ２８の高さと幅の位置的関係が逆転する。これにより、フランジ２８を事情により図１で左側に設ける必要がある場合でもボールねじ１３，１４のナット１３ａ，１４ａをナットフランジ２８と共にナットブラケット８，１２を通して真空チャンバ１の貫通孔２５から引き抜くことができ、ボールねじ１３，１４の取外し及び再取付けを行ったり、新しいボールねじと交換するときに大幅な分解作業が必要なく、また真空チャンバ１内から装置全体を取り出す必要がないので、ステージ駆動装置のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が実施可能である。例えば、上記各実施の形態とも、一軸ステージにも適用可能であることは言うまでもない。また、真空チャンバを貫通して設けられるトルク伝達機構を省略し、真空チャンバ内にボールねじを駆動するモータも配置される一軸ステージ、ＸＹステージ等にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るステージ駆動装置の要部を示す図である。
【図２】図１に示すボールねじのナットフランジを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステージ駆動装置の作用を説明するための図である。
【図４】ステージ駆動装置の側面図である。
【図５】図４のXII −XII 断面図である。
【図６】図５に示すステージ駆動装置の部分断面図である。
【図７】図５に示すステージ駆動装置の部分断面図である。
【図８】図６のXV−XV断面図である。
【図９】図６のXVI −XVI 断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    真空チャンバ
２    ＸＹステージ
３    ＸＹステージ駆動装置
４    ベース
５，６  リニアガイド
７    第１のスライドテーブル
８，１２  ナットブラケット
９，１０  リニアガイド
１１    第２のスライドテーブル
１３    第１のボールねじ
１４    第２のボールねじ
１３ａ，１４ａ  ナット
１３ｂ，１４ｂ  ねじ軸
１５，２８  ナットフランジ
１６    サポートブラケット
１７    軸受ユニット
１８    第１のボールねじ駆動モータ
１９    第２のボールねじ駆動モータ
２０    第１のトルク伝達機構
２１    第２のトルク伝達機構
２２    カップリング
２３    トルク伝達軸
２４    シールユニット
２５    貫通孔
２６，２７  リニアガイド
【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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【図９】
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