(57)【要約】【課題】  特別な治具等を用いてステージをプラテンから取り外すことなくエアベアリング面を清掃し、メンテナンス時間を大幅に短縮することを可能とした位置決め装置を実現する。【解決手段】  エアベアリングを介してプラテン上に浮上するステージを位置制御する位置決め装置において、  前記プラテンの所定位置に、前記ステージ底部のエアベアリング面を洗浄する洗浄手段を備える。【選択図】                    図１
2007256089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアベアリングを介してプラテン上に浮上するステージを位置制御する位置決め装置において、
前記プラテンの所定位置に、前記ステージ底部のエアベアリング面を洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記洗浄手段は、ダストを吸引排出する負圧供給手段と、洗浄手段の周囲を正圧で取り囲む正圧供給手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記洗浄手段は、洗浄時に前記ステージ底部のエアベアリング面に接するように移動操作されることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記洗浄手段は、前記ステージの位置制御範囲内において前記ステージのワークエリア外の所定位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記ステージを前記洗浄手段の所定位置に移動させる経路にあるエア溝に切り欠き部を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記洗浄手段は、前記ステージ底部のエアベアリング面の外観確認用の撮像手段又は形状確認用の形状測定手段の少なくともいずれかを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアベアリングを介してプラテン上に浮上するステージを位置制御する位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアベアリングを介してプラテン上に浮上するステージを２次元方向に位置制御する平面位置決め装置は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
プラテン側に形成された格子状のコアとステージ側に形成されたコアの歯が対向配置され、ステージ側のコアに巻回された励磁コイルへの電流供給により、プラテンとステージ間に強力な磁気吸引力が発生する。
【０００４】
ステージ底部の複数個所からプラテンの上面に圧縮エアを噴出させ、この噴出エアによりステージとプラテン間にエアベアリングを形成する。このエアベアリングにより、強力な磁気吸引力に抗してステージを浮上させ、所定の空隙を保ってプラテン上部の移動を可能としている。浮上量は、エアベアリング負荷容量と磁気回路の発生する吸引力の釣り合う位置で決定され、通常は供給圧力0.2MPa(ゲージ圧)で15〜20μm程度の浮上量となる。
【０００５】
浮上量が極めて小さいので、ステージ底部のエアベアリング面は高精度でフラットに保持しなければならない。通常の位置制御状態で、圧縮エアの噴出が停止する異常が発生すると、ステージは強力な磁気吸引力でプラテン側にクラッシュし、エアベアリング面は損傷を受け、バリや穴等が発生するので定期的にチェックし洗浄を行なうメンテナンスを必要とする。
【０００６】
図４（Ａ）乃至（Ｆ）は、ステージ底部のエアベアリング面の洗浄を実行する従来の手法を示す遷移図である。ステップ（Ａ）は、初期状態を示す側面図である。１はプラテン、２はステージであり、エアベアリング３を介してプラテン１上に浮上している。４はステージ２の上部に搭載された装置側搭載物である。
【０００７】
ステップ（Ｂ）で装置側搭載物４を取り除く。ステップ（Ｃ）でステージ２をプラテン１より取り外す。吸引力は大型のものでは２ｔ近くになるため、ステージ２を変形させずに取り外すためには、専用の治具を強固に固定してから行う必要がある。
【０００８】
ステップ（Ｄ）は、洗浄状態を示し、ステージ２底部のエアベアリング面２ａをワイヤーブラシやオイルストーン等で洗浄する。クリーン環境が要求される装置では、専用のカバー５で覆い作業する必要がある。
【０００９】
ステップ（Ｅ）でステージ２をプラテン１に取り付ける。ステップ（Ｃ）の取り外し時と同様、強固な治具が必要である。更に、挟み込みによる事故を防ぐため作業には細心の注意が必要とされる。
【００１０】
取り付けが終了したステップ（Ｆ）では、ステップ（Ｂ）と同一状態となるので、ステージ２の上部に装置側搭載物４を戻してステップ（Ａ）の初期状態に戻る。装置側搭載物４は、装置によっては微小な調整がされている場合があり再調整には多大な手間が必要となる。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−６５９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の洗浄手法では、次のような問題点がある。
（１）ステージ２をプラテン１より取り外し、取り付けるステップでは、強力な磁気吸引力に抗してステージ２を操作するためには、専用の治具を用い細心の注意をもって操作する必要があり、洗浄操作が煩雑でメンテナンスに多大の時間を要する。
【００１３】
（２）装置側搭載物をステージ上より除き、再度これを戻すステップを必要とし、微小な調整がされている場合では、再調整には多大の手間を要する。
【００１４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、特別な治具等を用いてステージをプラテンから取り外すことなくエアベアリング面を清掃し、メンテナンス時間を大幅に短縮することを可能とした位置決め装置を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）エアベアリングを介してプラテン上に浮上するステージを位置制御する位置決め装置において、
前記プラテンの所定位置に、前記ステージ底部のエアベアリング面を洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする位置決め装置。
【００１６】
（２）前記洗浄手段は、ダストを吸引排出する負圧供給手段と、洗浄手段の周囲を正圧で取り囲む正圧供給手段とを備えることを特徴とする（１）に記載の位置決め装置。
【００１７】
（３）前記洗浄手段は、洗浄時に前記ステージ底部のエアベアリング面に接するように移動操作されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の位置決め装置。
【００１８】
（４）前記洗浄手段は、前記ステージの位置制御範囲内において前記ステージのワークエリア外の所定位置に設けられていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の位置決め装置。
【００１９】
（５）前記ステージを前記洗浄手段の所定位置に移動させる経路にあるエア溝に切り欠き部を形成したことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の位置決め装置。
【００２０】
（６）前記洗浄手段は、前記ステージ底部のエアベアリング面の外観確認用の撮像手段又は形状確認用の形状測定手段の少なくともいずれかを備えることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の位置決め装置。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）プラテン上の所定位置に洗浄手段を備えることで、ステージをプラテンより取り外し、取り付けるステップが不要となる。従って、専用の治具を用い細心の注意をもって操作するステップを必要とせず、洗浄操作がシンプルとなりメンテナンス時間を大幅に短縮することができる。
【００２２】
（２）装置側搭載物をステージ上より除き、再度これを戻すステップが不用となる。従って、搭載位置の再調整を必要とせず、メンテナンス時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した位置決め装置の一実施形態を示す構成図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、ステージがワークエリア内で稼動状態の場合の平面図及び側面図である。図１（Ｃ）は、洗浄状態の平面図である。
【００２４】
図１（Ａ）において、１００は本発明が適用されたプラテンであり、ステージの位置制御範囲内で２個のワークエリア１０１及び１０２を備える。２０１及び２０２はこれらワークエリア１０１及び１０２内で稼動する２個のステージである。
【００２５】
ステージ２０１の２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃは、レーザ距離計（図示せず）からの照射ビームを反射するバーミラーである。同様に、ステージ２０２の２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、レーザ距離計（図示せず）からの照射ビームを反射するバーミラーである。
【００２６】
３００は、プラテン１００側に形成された洗浄手段であり、２個のワークエリア１０１及び１０２に挟まれた非ワークエリアの所定位置に配置されている。ステージ底部のエアベアリング面を洗浄するモードでは、各ステージを、各ワークエリアを越えてこの洗浄手段３００の位置に位置制御し、所定範囲の位置制御で洗浄を実行する。図１（Ｃ）は、ステージ２０１を洗浄手段３００の位置に位置制御した洗浄状態を示す平面図である。
【００２７】
図２は、洗浄手段３００に関連する要素の具体的な構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図の状態は、洗浄手段３００がアクチュエータ４００のＰ方向の移動操作により、ステージ２００の底部であるエアベアリング面２００ａに接した洗浄状態を示している。
【００２８】
５００は、洗浄手段３００に隔壁１００ａを介して隣接して設けられた監視部であり、エアベアリング面２００ａの状態確認用のＣＣＤカメラ等による撮像手段５０１及び照明５０２，５０３が埋め込み配置されている。
【００２９】
６０１，６０２，６０３，６０４は、洗浄手段３００及び監視部５００の周囲を取り囲むように配置された４個のエア溝であり、洗浄手段３００の周囲を正圧Ａｐで取り囲む正圧供給手段を形成している。
【００３０】
夫々のエア溝６０１，６０２，６０３，６０４に開口しているエア供給穴６０１ａ，６０２ａ，６０３ａ，６０４ａより、エア配管７０１，７０２，７０３，７０４（７０３，７０４は図示せず）を介して正圧Ａｐが供給されている。
【００３１】
洗浄手段３００より下部に設けられたエア配管７０５より供給される正圧Ａｐは、監視部５００の下部より、隔壁１００ａの上端とエアベアリング面２００ａの間隙を経由し、エア溝６０１，６０２，６０３，６０４より供給される正圧Ａｐと合流して洗浄手段３００の側面を通り下部に流れる。
【００３２】
この正圧Ａｐの流れにより、洗浄手段３００の洗浄で発生したダストが排出される。洗浄手段３００より下部に設けられたエア配管７０６には負圧Ａｎが供給され、発生したダストを装置外部に吸引排出する。
【００３３】
洗浄状態では、テージ２００の底部が洗浄部の15μｍ程度上にあり隙間が存在するが、発生するダストは負圧で吸引され、周囲は正圧で囲まれているので、洗浄の結果発生するダストがこの隙間を通り外部へ排出されることはない。更に、洗浄手段３００の周囲を正圧で取り囲むエア溝により、負圧で吸引されることによるエアベアリング内の圧力低下は発生しない。
【００３４】
図３は、ステージ２００の底部にエアベアリングを形成するためのエア溝６００の実施形態を示す平面図である。エア溝６００は、ステージ２００底部のエアベアリング面２００ａ外周端部の内側に所定の間隔で複数個に分割されて形成されている。
【００３５】
８００は、エア溝６００を形成しないエア溝きり欠き部である。ステージ２００を矢印Ｆ方向に洗浄手段３００上に移動するときは、この切欠き部８００の上を通すことにより、エア溝６００が洗浄手段３００で覆われて圧力が大気に開放され低下することを防止する。
【００３６】
実施形態では、監視部５００に撮像手段５０１を埋め込む構成を例示したが、これに代えてレーザを用いた非接触の形状測手段とし、エアベアリング部の平面状態を測定することも可能である。撮像手段と形状測定手段の両方を搭載することも可能である。
【００３７】
実施形態では、ステージを２次元方向に位置制御する平面位置決め装置を例示したが、本発明は、Ｘ方向またはＹ方向のみの１次元の位置制御を実行する位置決め装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した位置決め装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】洗浄手段に関連する要素の具体的な構成図である。
【図３】エアベアリングを形成するためのエア溝の実施形態を示す平面図である。
【図４】ステージ底部のエアベアリング面の洗浄を実行する従来の手法を示す遷移図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  プラテン
１０１，１０２  ワークエリア
２０１，２０２  ステージ
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ  バーミラー
２０２ａ，２０２ｂ，２０１ｃ  バーミラー
３００  洗浄手段
【図１】
2007256089.tif 000003
【図２】
2007256089.tif 000004
【図３】
2007256089.tif 000005
【図４】
2007256089.tif 000006