(57)【要約】【課題】構造が比較的簡単で小型化・低価格が図れ、つなぎ目の位置にスライダが斜め衝突した場合でも本来の衝撃緩衝機能が得られる衝撃緩衝機構を備えた平面モータを実現すること。【解決手段】水平面に形成されたプラテン上にＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられ、前記プラテンの外周に前記スライダの移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構が設けられた平面モータにおいて、前記衝撃緩衝機構は、緩衝材としてエラストマー材料を用いることを特徴とするもの。【選択図】                    図２
2009125890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に形成されたプラテン上にＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられ、前記プラテンの外周に前記スライダの移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構が設けられた平面モータにおいて、
前記衝撃緩衝機構は、緩衝材としてエラストマー材料を用いることを特徴とする平面モータ。
【請求項２】
前記エラストマー材料は、アウトガス環境に対応したガス遮断シートで密閉されていることを特徴とする請求項１記載の平面モータ。
【請求項３】
前記エラストマー材料とガス遮断シートは、アクリル系接着剤で接着されていることを特徴とする請求項２記載の平面モータ。
【請求項４】
水平面に形成されたプラテン上にＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられ、前記プラテンの外周に前記スライダの移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構が設けられた平面モータにおいて、
前記衝撃緩衝機構は、
エラストマー材料よりなる緩衝材と、
この緩衝材を保持する保持プレートと、
これら緩衝材と保持プレートの一方の端面が固定される背面プレートと、
これら保持プレートと背面プレートの底面を固定支持するベースとで構成され、
前記緩衝材の自由端は前記保持プレートの端面から突出して前記スライダの衝突を直接受ける衝突面として機能するように形成され、この緩衝材の保持プレートとの対向面および衝突面は摩擦係数が低くてすべりやすく形成されていることを特徴とする平面モータ。
【請求項５】
前記緩衝材の端面は、アクリル系接着剤で背面プレートに接着されていることを特徴とする請求項４記載の平面モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面モータに関し、詳しくは、スライダが衝突した場合の衝撃緩衝構造の改善に関するものである。
【０００２】
超精密加工機や検査装置などで被加工物や検査対象物を高速に高精度で所望の位置に位置決めする機構として、水平面に形成されたプラテン上に、Ｘ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられた平面モータが用いられている。
【０００３】
このような平面モータにおいて、スライダの位置制御が不能状態に陥ってしまうと、スライダが暴走することも考えられる。そこで、プラテンの外周には、スライダが暴走してもプラテン領域から飛び出さないように受け止めて停止させるとともに、衝突時の衝撃を緩和するように構成された衝撃緩衝機構が設けられている。
【０００４】
図５は、従来の平面モータの一例を示す構成説明図である。水平面に形成されたプラテン１上には、図示しない駆動制御部によりＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動するように制御されるスライダ２が設けられている。そして、プラテン１の外周には、スライダ２の移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構３が設けられている。
【０００５】
図６は衝撃緩衝機構３の一例を示す構成説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。衝撃緩衝機構３は、ベース３１と、このベース３１に複数の直動ガイド３２を介して移動可能に取り付けられたストッパーバー３３と、ベース３１に固定されストッパーバー３３に接触するように配置された複数のショックアブソーバー３４とで構成されている。
【０００６】
ストッパーバー３３の主平面３３ａにスライダ２が衝突すると、ストッパーバー３３はベース３１に対して移動する。ストッパーバー３３がベース３１に対して移動することによって、ショックアブソーバー３４は軸方向に沿って圧縮される。このショックアブソーバー３４の圧縮により、ストッパーバー３３に発生する衝突エネルギーは熱エネルギーに変換されて吸収され、スライダ２が受ける衝撃は緩和されてスライダ２の破損を防止できる。
【０００７】
特許文献１には平面モータのステージ上に設けられた２個のスライダの衝突を防止する構成が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１９８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の平面モータに設けられている衝撃緩衝機構３は、ベース３１と複数の直動ガイド３２とストッパーバー３３と複数のショックアブソーバー３４とで構成されているので、部品点数も多くなって構成が複雑になり、メンテナンス時には全体を分解・再調整しなければならず、相当の作業時間がかかるという問題がある。
【００１０】
また、たとえば半導体用露光装置に用いる平面モータの場合は、プラテン１の短辺が１ｍ以上と大型になることから、ストッパーバー３３も全長１ｍ程度が必要になるが、このストッパーバー３３がたわまないように高剛性化を図らなければならない。これに伴い、直動ガイド３２とショックアブソーバー３４も大型のものが複数個必要になるため、衝撃緩衝機構３全体が大きくなってしまい、価格も高価になるという問題がある。
【００１１】
この結果、衝撃緩衝機構３のための大きな配置スペースが必要となり、別機能のユニットの配置にも影響するという問題がある。
【００１２】
また平面モータの大型化に応じて、図５に示すように複数個の衝撃緩衝機構３を連続するように配置した場合、つなぎ目Ｃの位置にスライダ２が斜めに衝突すると、ストッパーバー３３の側面から力が作用することになる。
【００１３】
この結果、直動ガイド３２は横から荷重を受けることになって本来の衝撃緩衝機構として機能しなくなり、最悪の場合はスライダ２や衝撃緩衝機構３が破壊されてしまうおそれがある。
【００１４】
本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目的は、構造が比較的簡単で小型化・低価格が図れ、つなぎ目の位置にスライダが斜め衝突した場合でも本来の衝撃緩衝機能が得られる衝撃緩衝機構を備えた平面モータを実現することにある。
【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、本発明のうち請求項１記載の発明は、水平面に形成されたプラテン上にＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられ、前記プラテンの外周に前記スライダの移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構が設けられた平面モータにおいて、前記衝撃緩衝機構は、緩衝材としてエラストマー材料を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の平面モータにおいて、前記エラストマー材料は、アウトガス環境に対応したガス遮断シートで密閉されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の平面モータにおいて、前記エラストマー材料とガス遮断シートは、アクリル系接着剤で接着されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、水平面に形成されたプラテン上にＸ，Ｙまたはその合成方向に高精度で高速に移動できるように位置制御されるスライダが設けられ、前記プラテンの外周に前記スライダの移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構が設けられた平面モータにおいて、前記衝撃緩衝機構は、エラストマー材料よりなる緩衝材と、この緩衝材を保持する保持プレートと、これら緩衝材と保持プレートの一方の端面が固定される背面プレートと、これら保持プレートと背面プレートの底面を固定支持するベースとで構成され、
前記緩衝材の自由端は前記保持プレートの端面から突出して前記スライダの衝突を直接受ける衝突面として機能するように形成され、この緩衝材の保持プレートとの対向面および衝突面は摩擦係数が低くてすべりやすく形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の平面モータにおいて、前記緩衝材の端面は、アクリル系接着剤で背面プレートに接着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、構造が比較的簡単で小型化・低価格が図れ、つなぎ目の位置にスライダが斜め衝突した場合でも本来の衝撃緩衝機能が得られる衝撃緩衝機構を備えた平面モータが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図であり、図５と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、プラテン１の外周には、スライダ２の移動領域を画定するように複数の衝撃緩衝機構４が設けられている。
【００２２】
図２は衝撃緩衝機構４の具体例を示す構成説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図である。衝撃緩衝機構４は、緩衝材４１、この緩衝材４１を保持する保持プレート４２、これら緩衝材４１と保持プレート４２の一方の端面が固定される背面プレート４３、これら保持プレート４２と背面プレート４３の底面を固定支持するベース４４とで構成されている。
【００２３】
緩衝材４１の一方の端面４１ａはスライダ２の衝突を直接受ける衝突面として機能する自由端であり、衝突時の衝撃をたわみで吸収するのに必要十分な所定の長さＬで保持プレート４２の端面４２ａから突出するように保持プレート４２に保持され、他方の端面４１ｂは背面プレート４３に固定されている。保持プレート４２の端面４２ａは、万が一、衝突条件が設計範囲を超えた場合にスライダ２が移動領域から飛出さないように、スライダ２の衝突によって緩衝材４１の一方の端面４１ａが圧縮されて同一面になったときにも、スライダ２を受け止める機械的なストッパ面として機能する。保持プレート４２の緩衝材４１との対向面は摩擦係数を低くした摺動性の良い平滑面として形成されている。また、緩衝材４１を上から挟み込むなどの固定は行わず、スライダ２が衝突した時のたわみ逃げ部分を確保している。
【００２４】
ここで、緩衝材４１としては、常温でゴム状の弾性を示す高分子物質であって損失係数（ｔａｎδ）が大きく、スライダ２が衝突した時の衝撃エネルギーを熱エネルギーに変換できる割合が高くて衝撃吸収効率が優れたエラストマー材料を用いる。ただし、本発明に係る平面モータを露光装置に用いる場合には、製品の歩留まりに大きく影響するシロキサンガスを含む有機物ガスが発生しない材料（アウトガス対応）にすることが絶対条件となり、シリコン材料がわずかでも含まれる材料は使用不可能である。
【００２５】
これら２つの条件に適する粘弾性体のエラストマー材料は、たとえばウレタン樹脂（ソルボ：登録商標）があげられる。このウレタン樹脂の硬度、サイズ、固定方法、処理などを最適化することにより、所定の機能を満たすことができる。
【００２６】
ところで、ウレタン樹脂などのエラストマー材料は有機材料であることから、シロキサンは含まれなくても有機物ガスの発生は考えられる。そこで緩衝材４１に対して、図３に示すような表面処理を施す。図３において、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図である。
【００２７】
まず、適切サイズに仕上げた緩衝材４１の４角を覆うようにテフロン（登録商標）（登録商標）シート４５〜４８を図示しないアクリル系接着剤付き両面テープで接着する。次に、上面・衝突面・背面・両側面を覆うようにテフロン（登録商標）シート４９を図示しないアクリル系接着剤付き両面テープで接着する。続いて、底面・衝突面・両側面を覆うようにテフロン（登録商標）シート５０を図示しないアクリル系接着剤付き両面テープで接着する。そして最後に、背面にアクリル系接着剤付き両面テープ５１を貼りつける。
【００２８】
このようにテフロン（登録商標）シート４５〜５０で緩衝材４１を覆う目的は、緩衝材４１の稜線のわずかな部分も大気に露出させないようにしてアウトガス対応するためであり、アウトガス対応の目的が達成できればこの表面処理構造に限るものではない。ここで、テフロン（登録商標）シート４５〜４９は表裏両面が粗面加工されているものを用い、テフロン（登録商標）シート５０は表面が摺動面加工されて裏面は粗面加工されているものを用いる。なお、これらテフロン（登録商標）シート４５〜５０とアクリル系接着剤付き両面テープ５１もアウトガス対応品とする。
【００２９】
このような表面処理構造にすることにより、緩衝材４１としてウレタン樹脂などの有機材料を使用しても、アウトガス試験に規定する条件を満たすことができる。
【００３０】
また、緩衝材４１の底面をテフロン（登録商標）シート５０で覆うことにより、素地のままでは摩擦係数が非常に大きい緩衝材４１の摺動性を向上させることができ、衝突時のスライダ２の衝撃加速度を低く抑える効果が得られる。
【００３１】
図４は本発明に係る緩衝材４１のつなぎ目４１ｃへスライダ２が矢印Ａで示すように斜めに衝突した状態を示す。スライダ２が緩衝材４１のつなぎ目４１ｃに斜め方向から衝突しても、緩衝材４１はエラストマー材料であることから側面に衝突しても変形してたわむことができる。したがって、スライダ２が緩衝材４１のつなぎ目４１ｃに斜め方向から衝突することにより緩衝材４１がたわみ、スライダ２への衝撃が緩和されてスライダ２は停止する。
【００３２】
このような構成によれば、従来に比べ構造が簡単なため、低コスト化が図れる。
【００３３】
また、構成部品数が少なく省スペース構造であるため、ベース４４間にスペースを確保でき、別機能のユニットを配置することができる。
【００３４】
また、緩衝材４１の固定方法が簡単であるため、衝突により緩衝材４１を破損した場合にも、容易に交換できる。
【００３５】
また、緩衝材４１のつなぎ目の位置にスライダ２が斜め衝突した場合でも、緩衝材４１の側面がたわむことにより、スライダ２が受ける衝撃を緩和することができる。
【００３６】
さらに、有機材料であるエラストマー材料をテフロン（登録商標）シートで覆うことにより、アウトガス試験に規定する条件を満たすことができ、半導体デバイス製造環境での使用が可能となる。
【００３７】
なお、本発明は、半導体デバイスの製造に用いる露光装置だけでなく、液晶表示素子やプラズマディスプレイの製造に用いる露光装置にも適用でき、さらには、露光装置に限らず、平面モータを使用した基板検査装置やレーザー描画装置などにも広く適用できる。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、構造が比較的簡単で小型化・低価格が図れ、つなぎ目の位置にスライダが斜め衝突した場合でも本来の衝撃緩衝機能が得られる衝撃緩衝機構を備えた平面モータが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明の衝撃緩衝機構の具体例を示す構成説明図である。
【図３】本発明の緩衝材の表面処理の具体例を示す構成説明図である。
【図４】本発明の緩衝材のつなぎ目にスライダが斜め方向から衝突した状態説明図である。
【図５】従来の平面モータの一例を示す構成説明図である。
【図６】従来の衝撃緩衝機構の一例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  プラテン
２  スライダ
４  衝撃緩衝機構
４１  緩衝材
４２  保持プレート
４３  背面プレート
４４  ベース
４５〜５０  テフロン（登録商標）シート
５１  アクリル系接着剤付き両面テープ
【図１】
2009125890.tif 000003
【図２】
2009125890.tif 000004
【図３】
2009125890.tif 000005
【図４】
2009125890.tif 000006
【図５】
2009125890.tif 000007
【図６】
2009125890.tif 000008