JPH08323568A - Stage device - Google Patents
Stage deviceInfo
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- JPH08323568A JPH08323568A JP15681795A JP15681795A JPH08323568A JP H08323568 A JPH08323568 A JP H08323568A JP 15681795 A JP15681795 A JP 15681795A JP 15681795 A JP15681795 A JP 15681795A JP H08323568 A JPH08323568 A JP H08323568A
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- stage
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステージの後方向加速時の許容加速度を向上
させる。
【構成】 Yステージ14のV字ガイド近傍部分と対応
するXステージ16の部分に磁石38をが設けられてい
る。これによれば、(A)に示されるように、Yステー
ジ14が後方向に加速度を受ける場合、図示の如く軸4
2aを中心にXステージ16を反時計回りに回転させよ
うとする回転付勢力(図示省略)が生じ、Xステージ1
6が飛び上がろうとするが、回転軸42aと磁石38と
の距離L1を腕の長さとする磁石38の磁力による時計
回りのモーメントM1 がXステージ16の飛び上がりを
抑制する抑制力として働く。このため、結果的にYステ
ージ16の許容加速度をより大きくすることができる。
(57) [Summary] [Purpose] To improve the allowable acceleration during backward acceleration of the stage. A magnet 38 is provided in a portion of the X stage 16 corresponding to a portion of the Y stage 14 near the V-shaped guide. According to this, as shown in (A), when the Y stage 14 is subjected to backward acceleration, as shown in FIG.
A rotation biasing force (not shown) for rotating the X stage 16 counterclockwise around the 2a is generated, and the X stage 1 is rotated.
6 tries to jump up, the clockwise moment M1 by the magnetic force of the magnet 38 having the arm length equal to the distance L1 between the rotary shaft 42a and the magnet 38 acts as a suppressing force for suppressing jumping up of the X stage 16. Therefore, as a result, the allowable acceleration of the Y stage 16 can be increased.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ステージ装置に係り、
更に詳しくは、相互に直交する2軸方向にそれぞれ移動
可能な第1ステージと第2ステージとを備え、第2ステ
ージが第1ステージ上をフラットガイドとV字ガイドに
沿って移動する構造のステージ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage device,
More specifically, a stage having a structure in which a first stage and a second stage are respectively movable in two axial directions orthogonal to each other, and the second stage moves along the flat guide and the V-shaped guide on the first stage. Regarding the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体製造装置等の分野で
は、V字ガイドとフラットガイドを備えたV−F型案内
面を使用した積み重ねタイプのXYステージ装置が使用
されている。図11には、従来のこの種のXYステージ
装置の一例が示されている。図11(A)は平面図、図
11(B)は同図(A)の右側面図である。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of semiconductor manufacturing equipment and the like, a stacking type XY stage apparatus using a VF type guide surface provided with a V-shaped guide and a flat guide has been used. FIG. 11 shows an example of a conventional XY stage device of this type. 11A is a plan view and FIG. 11B is a right side view of FIG. 11A.
【0003】これらの図において、Yステージ50は、
ベース52上にY方向(図11(A)における上下方
向)にそれぞれ延設されたフラットガイド54とV字ガ
イド56に沿ってロータリーモータ58及び送りねじ6
0によって駆動されるようになっている。同様に、Xス
テージ62は、Yステージ50上にX方向(図11
(A)における左右方向)にそれぞれ延設されたフラッ
トガイド64とV字ガイド66に沿ってロータリーモー
タ68及び送りねじ70によって駆動されるようになっ
ている。In these figures, the Y stage 50 is
A rotary motor 58 and a feed screw 6 are provided along a flat guide 54 and a V-shaped guide 56 that extend on the base 52 in the Y direction (vertical direction in FIG. 11A).
It is driven by 0. Similarly, the X stage 62 is mounted on the Y stage 50 in the X direction (see FIG. 11).
It is driven by a rotary motor 68 and a feed screw 70 along a flat guide 64 and a V-shaped guide 66 which are respectively extended in the left-right direction (A).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】近年、この種のXYス
テージ装置のステージ移動速度の高速化に対する要求は
ますます厳しいものがある。この高速化は具体的にはス
テージ駆動の加速度の向上という形で実現される。In recent years, there has been an increasingly severe demand for higher stage movement speed of this type of XY stage apparatus. Specifically, this speedup is realized by improving the acceleration of the stage drive.
【0005】しかるに、上記従来例のXYステージ装置
の如く、送りねじを用いてステージを駆動する場合、送
りねじの軸に直交する方向(ラジアル方向)の剛性をあ
まり強くすると、ガイド部と送りねじの平行度を現実的
に零にすることは不可能なことから、送りねじを駆動す
るロータリーモータにかかる負荷が大きくなり過ぎる。
このような理由により、送りねじの剛性は適当な値に設
定されている。このため、図12(A)に示されるよう
に、Yステージ50に後方向(同図における右方向)の
大きな加速度が加わった場合、Yステージ50上に載置
されたXステージ62には慣性力により軸72aを中心
に矢印Aの向きに回転させようとする回転付勢力(回転
モーメント)が発生し、Yステージ50にある限界加速
度を超える大きな加速度が加わると、Xステージ62の
いわゆる飛び上がりが発生する。同様に、図12(B)
に示されるように、Yステージ50に前方向(同図にお
ける左方向)の加速度が加わると、Xステージ62には
軸72bを中心に矢印Bの向きに回転させようとする回
転付勢力(回転モーメント)が発生し、ある限界加速度
を超える大きな加速度が加わると、Xステージ62の飛
び上がりが発生する。However, when driving the stage using the feed screw as in the conventional XY stage apparatus, if the rigidity in the direction (radial direction) orthogonal to the axis of the feed screw is made too strong, the guide portion and the feed screw Since it is impossible to practically reduce the parallelism to zero, the load on the rotary motor that drives the feed screw becomes too large.
For this reason, the rigidity of the feed screw is set to an appropriate value. Therefore, as shown in FIG. 12A, when a large backward acceleration (rightward in the figure) is applied to the Y stage 50, the inertia of the X stage 62 mounted on the Y stage 50 is increased. When a rotational urging force (rotational moment) that tries to rotate the shaft 72a in the direction of the arrow A is generated by the force and a large acceleration exceeding the limit acceleration is applied to the Y stage 50, the so-called jumping up of the X stage 62 occurs. appear. Similarly, FIG.
As shown in FIG. 7, when acceleration in the forward direction (leftward in the figure) is applied to the Y stage 50, the X stage 62 is rotated by a rotational urging force (rotational force) that causes the X stage 62 to rotate in the direction of arrow B about the shaft 72b. Moment) is generated and a large acceleration exceeding a certain limit acceleration is applied, the X stage 62 jumps up.
【0006】かかるXステージ62の飛び上がり現象が
発生すると、Xステージ62の位置をモニタしている図
示しないステージ位置計測センサ(通常はレーザ干渉計
により構成される)等に読み取りエラーが発生し、最悪
の場合には、位置の検出が不可能になって、ステージ位
置計測センサをリセットしなければならなくなったり、
フラットガイド54表面、V字ガイド56表面あるいは
これらに対向するXステージ下端面の突出部表面、又は
フラットガイド54、Vガイド56とXステージ62と
の間に介装された図示しない点動体(通常はニードルロ
ーラが用いられる)の表面に圧痕等の傷を生ぜしめ、こ
れらの部分の耐久性やステージの移動精度に著しく悪影
響を与えるおそれがあり、Xステージの飛び上がり現象
は、全く望ましくない現象であると言える。When the jumping phenomenon of the X stage 62 occurs, a reading error occurs in a stage position measuring sensor (generally constituted by a laser interferometer) or the like which monitors the position of the X stage 62, and in the worst case. In this case, it becomes impossible to detect the position, and the stage position measurement sensor must be reset.
The surface of the flat guide 54, the surface of the V-shaped guide 56 or the surface of the projecting portion of the lower end surface of the X stage facing them, or a point moving body (not shown) interposed between the flat guide 54, the V guide 56 and the X stage 62 The needle roller is used), and scratches such as indentations may be produced on the surface of the X-stage, and the durability of these parts and the movement accuracy of the stage may be significantly adversely affected. It can be said that there is.
【0007】ところで、Xステージの重心点と、V字ガ
イド、フラットガイドの配置の関係からXステージの飛
び上がり現象が生じない限界の加速度(以下、適宜「許
容加速度」という)は、Yステージに作用する加速度の
向き、即ち、前方向加速と後方向加速の場合で大きく異
なってくる。発明者等は、本発明に係るXYステージ装
置との比較のため、従来と同様のXYステージ装置の試
作品を製作し、これを用いて実験を行なった結果、後方
向加速時(図12(A)の場合)での許容加速度は約6
m/sec2 、前方向加速時(図12(B)の場合)で
の許容加速度は約10m/sec2 であった。By the way, the limit acceleration (hereinafter referred to as "allowable acceleration") at which the jumping phenomenon of the X stage does not occur due to the relationship between the center of gravity of the X stage and the arrangement of the V-shaped guide and the flat guide acts on the Y stage. The direction of the acceleration to be performed, that is, the forward acceleration and the backward acceleration greatly differ. The inventors made a prototype of an XY stage device similar to the conventional one for comparison with the XY stage device according to the present invention, and conducted an experiment using this prototype. In case A)), the permissible acceleration is about 6
m / sec 2, allowable acceleration at the time of forward acceleration (in the case of FIG. 12 (B)) was about 10 m / sec 2.
【0008】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は、許容加速度、特に上記後方向加速時の
許容加速度を向上させることができるステージ装置を提
供することにある。The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof is to provide a stage apparatus capable of improving the allowable acceleration, particularly the allowable acceleration during the backward acceleration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
所定の第1方向に移動可能な第1ステージと、当該第1
ステージ上を前記第1方向に直交する第2方向に移動可
能な第2ステージとを備え、前記第2ステージが前記第
1ステージ上に所定間隔で前記第2方向に延設されたフ
ラットガイドとV字ガイドとに沿って移動する構造のス
テージ装置において、前記第1ステージの移動方向に応
じてその位置が定まる前記第2方向の所定の軸回りの前
記第2ステージの回転付勢力を抑制する抑制手段が、前
記両ステージ相互間に設けられていることを特徴とす
る。According to the first aspect of the present invention,
A first stage movable in a predetermined first direction, and the first stage
A second stage movable on a stage in a second direction orthogonal to the first direction, wherein the second stage extends on the first stage in the second direction at predetermined intervals; In a stage device configured to move along a V-shaped guide, a rotational biasing force of the second stage around a predetermined axis in the second direction, the position of which is determined according to the moving direction of the first stage, is suppressed. The suppression means is provided between the both stages.
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載のス
テージ装置において、前記抑制手段は、前記第1ステー
ジの前記V字ガイド近傍部分と前記第2ステージの対応
する部分とを相互に引き付ける磁力を発生する磁石を含
むことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the stage apparatus according to the first aspect, the suppressing means attracts the portion near the V-shaped guide of the first stage and the corresponding portion of the second stage to each other. It is characterized by including a magnet that generates a magnetic force.
【0011】請求項3記載の発明は、請求項2記載のス
テージ装置において、前記磁石が電磁石であることを特
徴とする。According to a third aspect of the invention, in the stage apparatus according to the second aspect, the magnet is an electromagnet.
【0012】請求項4記載の発明は請求項1又は2に記
載のステージ装置において、前記抑制手段は、前記フラ
ットガイド寄りの斜面の傾斜角が45度以下に設定され
た前記V字ガイドを含むことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the stage apparatus according to the first or second aspect, the suppressing means includes the V-shaped guide in which an inclination angle of a slope near the flat guide is set to 45 degrees or less. It is characterized by
【0013】[0013]
【作用】請求項1記載の発明によれば、第1ステージに
後方向加速度、前方向加速度がそれぞれ作用した場合
に、それぞれの加速度の向きに応じてその位置が定まる
第2方向の所定の軸回りに第1ステージを飛び上がりが
生じる方向に回転させようとする回転付勢力が生じる
が、この回転付勢力が抑制手段によって抑制される。こ
のため、抑制手段による抑制力が働かない場合に比べ
て、許容加速度を大きくすることができる。According to the first aspect of the present invention, when the backward acceleration and the forward acceleration are applied to the first stage, the positions thereof are determined in accordance with the directions of the respective accelerations, and the predetermined axis in the second direction. A rotational urging force is generated that tries to rotate the first stage in a direction in which the first stage jumps up, but the rotational urging force is suppressed by the suppressing unit. Therefore, the allowable acceleration can be increased as compared with the case where the suppression force of the suppression unit does not work.
【0014】請求項2記載の発明によれば、例えば、図
4に示されるように、抑制手段は、第1ステージ(1
4)のV字ガイド近傍部分と第2ステージ(16)の対
応する部分とを相互に引き付ける磁力を発生する磁石3
8を含んでいる。これによれば、図4(A)に示される
ように、第1ステージ(14)が後方向に加速度を受け
る場合、図示の如く軸42aを中心に第2ステージ(1
6)を反時計回りに回転させようとする回転付勢力(図
示省略)が生じ、この回転付勢力は加速度が大きくなる
に伴って大きくなり、第2ステージ(16)が飛び上が
ろうとするが、回転軸42aと磁石38との距離L1 を
腕の長さとする磁石38の磁力による時計回りのモーメ
ントM1 が第2ステージ(16)の飛び上がりを抑制す
る抑制力として働く。このため、結果的に許容加速度を
大きくすることができる。一方、図4(B)に示される
ように、第1ステージ(14)が前方向に加速度を受け
る場合、図示の如く軸42bを中心に第2ステージ(1
6)を時計回りに回転させようとする回転付勢力(図示
省略)が生じ、回転軸42bと磁石38との距離L2を
腕の長さとする時計回りのモーメントM2 はこの回転付
勢力を増加する方向に作用する。しかしながら。この場
合のモーメントM2 の腕の長さは非常に短いので、モー
メントM2 もモーメントM1 に比べて格段小さなものと
なる。即ち、この場合、磁石38の磁力により発生する
モーメントM2 は許容加速度を減じる方向に働くことに
なるがその減少量は極めて小さなものとなる。According to the second aspect of the invention, for example, as shown in FIG. 4, the suppressing means includes the first stage (1
4) A magnet 3 for generating a magnetic force that attracts the portion near the V-shaped guide and the corresponding portion of the second stage (16) to each other.
Contains 8. According to this, as shown in FIG. 4 (A), when the first stage (14) is subjected to the backward acceleration, the second stage (1
A rotational biasing force (not shown) is generated to rotate 6) counterclockwise, and this rotational biasing force increases as the acceleration increases, and the second stage (16) tries to jump up. The clockwise moment M1 by the magnetic force of the magnet 38 having the arm length equal to the distance L1 between the rotary shaft 42a and the magnet 38 acts as a suppressing force for suppressing jumping up of the second stage (16). Therefore, as a result, the allowable acceleration can be increased. On the other hand, as shown in FIG. 4 (B), when the first stage (14) is subjected to acceleration in the forward direction, as shown in the figure, the second stage (1
6) A rotational urging force (not shown) for rotating clockwise is generated, and a clockwise moment M2 having the arm length equal to the distance L2 between the rotating shaft 42b and the magnet 38 increases the rotational urging force. Acts in the direction. However. Since the arm length of the moment M2 in this case is very short, the moment M2 is much smaller than the moment M1. That is, in this case, the moment M2 generated by the magnetic force of the magnet 38 acts in the direction of reducing the allowable acceleration, but the amount of reduction is extremely small.
【0015】従って、第1ステージの後方向加速時の許
容加速度を大きく増加させることができると共に、前方
向加速時に必然的に発生する許容加速度の減少も小さく
抑さえることができる。Therefore, the permissible acceleration during the backward acceleration of the first stage can be greatly increased, and the permissible acceleration that is inevitably generated during the forward acceleration can be suppressed to be small.
【0016】請求項3記載の発明によれば、請求項2に
記載のステージ装置において、前記磁石が電磁石である
ことを特徴とする。これによれば、引張力(磁力)の発
生を自由に制御することが可能になる。従って、引張力
が実際に必要とされる第1ステージの後方向加速時にの
み磁力を発生させ、それ以外の時には磁力を発生させな
いという制御が可能になると共に、V字ガイド側のみで
なくフラットガイド側にも電磁石を配置し、第1ステー
ジの後方向加速時にはV字ガイド側の電磁石のみ磁力を
発生させ、第1ステージの前方向加速時にはフラットガ
イド側の電磁石のみ磁力を発生させれるようにすれば、
第1ステージの後方向許容加速度と共に、前方向許容加
速度をも大きくすることが可能になる。According to a third aspect of the invention, in the stage apparatus according to the second aspect, the magnet is an electromagnet. According to this, it becomes possible to freely control the generation of the tensile force (magnetic force). Therefore, it is possible to control that the magnetic force is generated only during the backward acceleration of the first stage where the pulling force is actually required, and not at other times, and the flat guide is used not only on the V-shaped guide side. Side, an electromagnet is also arranged so that only the electromagnet on the V-shaped guide side can generate magnetic force during the backward acceleration of the first stage, and only the electromagnet on the flat guide side can generate magnetic force during the forward acceleration of the first stage. If
It is possible to increase not only the backward allowable acceleration of the first stage but also the forward allowable acceleration.
【0017】請求項4記載の発明によれば、例えば、図
8に示されるように、抑制手段は、フラットガイド28
寄りの斜面の傾斜角が45度以下に設定されたV字ガイ
ド26を含む。これによれば、傾斜角が45度の場合
(頂角θが90°の場合)より、第1ステージ(14)
の後方加速時に生じる第2ステージ(16)を上方に跳
ね挙げようとする力、即ち回転付勢力は小さくなり、第
2ステージ16の飛び上がりが生じ難くなる。According to the invention described in claim 4, for example, as shown in FIG. 8, the suppressing means is a flat guide 28.
It includes the V-shaped guide 26 in which the inclination angle of the inclined surface is set to 45 degrees or less. According to this, when the inclination angle is 45 degrees (when the apex angle θ is 90 degrees), the first stage (14)
The force that causes the second stage (16) to bounce upward when the vehicle is accelerated backward, that is, the rotational biasing force becomes small, and the second stage 16 hardly jumps up.
【0018】[0018]
《第1実施例》以下、本発明の第1実施例を図1ないし
図5に基づいて説明する。図1には、第1実施例に係る
ステージ装置としてのXYステージ装置10の平面図が
示され、図2には、図1の右側面図が示されている。<< First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a plan view of an XY stage device 10 as a stage device according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a right side view of FIG.
【0019】XYステージ装置10は、ベース12と、
このベース12上を図1におけるY方向(所定の第1方
向)に移動可能な第1ステージとしてのYステージ14
と、当該Yステージ14上をY方向に直交するX方向
(第2方向)に移動可能な第2ステージとしてのXステ
ージ16とを備えている。The XY stage device 10 includes a base 12 and
A Y stage 14 as a first stage movable on the base 12 in the Y direction (predetermined first direction) in FIG.
And an X stage 16 as a second stage that is movable on the Y stage 14 in the X direction (second direction) orthogonal to the Y direction.
【0020】これを更に詳述すると、ベース12上のX
方向の両端部近傍には、Yステージ14をY方向に案内
するV−F型案内面を構成するフラットガイド18とV
字ガイド20とがY方向に沿ってそれぞれ延設されてい
る。また、ベース12のY方向の一端には、Y駆動用モ
ータ22が取り付けられており、このY駆動用モータ2
2に送りねじ24の一端が図示しないカップリング等の
連結素子を介して連結されている。送りねじ24の他端
は、Yステージ14に連結されている。送りねじ24と
しては、本実施例ではボールねじが使用されており、こ
のボールねじに図示しないボールを介して螺合するナッ
ト(図示省略)がYステージ14に一体的に取り付けら
れている。Yステージ14は、フラットガイド18とV
字ガイド20に沿ってY駆動用モータ22と送りねじ2
4とによって駆動されるようになっている。To further explain this in detail, X on the base 12
In the vicinity of both end portions in the direction, a flat guide 18 and a V-type guide surface forming a V-F type guide surface for guiding the Y stage 14 in the Y direction.
The character guides 20 and the character guides 20 extend in the Y direction. A Y drive motor 22 is attached to one end of the base 12 in the Y direction.
One end of the feed screw 24 is connected to the motor 2 through a connecting element such as a coupling (not shown). The other end of the feed screw 24 is connected to the Y stage 14. In this embodiment, a ball screw is used as the feed screw 24, and a nut (not shown) that is screwed into the ball screw via a ball (not shown) is integrally attached to the Y stage 14. The Y stage 14 has a flat guide 18 and a V
The Y drive motor 22 and the feed screw 2 along the character guide 20.
It is driven by 4 and.
【0021】Yステージ14上のY方向両端部近傍に
は、Xステージ16をX方向に案内するV−F型案内面
を構成するV字ガイド26とフラットガイド28がX方
向に沿ってそれぞれ延設されている。また、Yステージ
14のX方向の一端には、X駆動用モータ30が取り付
けられており、このX駆動用モータ30に送りねじ32
の一端が図示しないカップリング等の連結素子を介して
連結されている。送りねじ32の他端は、Xステージ1
6に連結されている。送りねじ32としては、本実施例
ではボールねじが使用されており、このボールねじに図
示しないボールを介して螺合するナット34がXステー
ジ16に一体的に取り付けられている(図2参照)。X
ステージ16は、V字ガイド26とフラットガイド28
に沿ってX駆動用モータ30と送りねじ32とによって
移動させられるようになっている。In the vicinity of both ends in the Y direction on the Y stage 14, a V-shaped guide 26 and a flat guide 28, which form a VF type guide surface for guiding the X stage 16 in the X direction, respectively extend along the X direction. It is set up. An X drive motor 30 is attached to one end of the Y stage 14 in the X direction, and the feed screw 32 is attached to the X drive motor 30.
Has one end connected via a connecting element such as a coupling (not shown). The other end of the feed screw 32 has the X stage 1
6. In this embodiment, a ball screw is used as the feed screw 32, and a nut 34 that is screwed into the ball screw via a ball (not shown) is integrally attached to the X stage 16 (see FIG. 2). . X
The stage 16 includes a V-shaped guide 26 and a flat guide 28.
The X drive motor 30 and the feed screw 32 can be moved along.
【0022】なお、送りねじ24、32として、いわゆ
るすべりねじを使用しても良いが、かかる場合には、グ
リス等の潤滑剤を用いて当該送りねじの動作を円滑にす
る必要がある。Incidentally, so-called slide screws may be used as the feed screws 24 and 32, but in such a case, it is necessary to use a lubricant such as grease to smooth the operation of the feed screws.
【0023】Xステージ16のV−F型案内面について
更に詳述すると、図3に示されるように、Yステージ1
4上には、フラットガイド28が同図の左側、V字ガイ
ド26が同図の右側に紙面直交方向に沿ってそれぞれ延
設されている。これらのガイド26、28の中央部にX
ステージ駆動用の送りねじ32が紙面直交方向に延設さ
れている。The VF type guide surface of the X stage 16 will be described in more detail. As shown in FIG.
A flat guide 28 is provided on the left side of FIG. 4 and a V-shaped guide 26 is provided on the right side of FIG. X at the center of these guides 26, 28
A feed screw 32 for driving the stage extends in a direction orthogonal to the paper surface.
【0024】フラットガイド28は、Yステージ14の
上面に形成された所定幅の帯状凸部から成り、その上面
が文字通り平面状とされている。このフラットガイド2
8に対向するXステージ16下面の部分には、フラット
ガイド26に対向して下方に突出された帯状凸部16A
が形成され、この帯状凸部16Aの下面は平面状とされ
ている。V字ガイド26は、Yステージ14の上面が所
定幅で特定の角度(通常は加工上の容易性から90度)
で加工されたV字状凹溝から形成され、このV字ガイド
26に対向するXステージ16下面の部分にはV字ガイ
ド26に対応するV字状凸部16Bが形成されている。
また、フラットガイド28と帯状凸部16Aとの間、及
びV字状凸部16BとV字ガイド26との間には、図3
に示されるように、転動体としてのニードルローラ36
A、36B及び36Cがそれぞれ介装されている。これ
らのニードルローラ36A、36B、36Cとしては、
Xステージ16とYステージ14との間に所定のクリア
ランス(間隙)を生じさせると共に両ステージ16、1
4を相互に平行な状態にすることができる直径のものが
使用されている。ニードルローラ36A、36B、36
Cは、Xステージ16駆動時の摩擦抵抗を軽減させ、ま
た、ガイド28、26及びこれらに対向する帯状凸部1
6A、V字状凸部16B(案内面)の耐久性を増大させ
ることを目的として使用されている。なお、Yステージ
14のV−F型案内面もこれと同様にして構成されてい
る。The flat guide 28 is composed of a band-shaped convex portion having a predetermined width formed on the upper surface of the Y stage 14, and its upper surface is literally flat. This flat guide 2
8 on the lower surface of the X-stage 16 facing the flat guide 26, the strip-shaped projection 16A protruding downward facing the flat guide 26.
Is formed, and the lower surface of the strip-shaped convex portion 16A is flat. The V-shaped guide 26 has a predetermined width on the upper surface of the Y stage 14 and has a specific angle (usually 90 degrees for ease of processing).
A V-shaped convex portion 16B corresponding to the V-shaped guide 26 is formed on the lower surface of the X stage 16 facing the V-shaped guide 26.
In addition, between the flat guide 28 and the strip-shaped convex portion 16A and between the V-shaped convex portion 16B and the V-shaped guide 26, as shown in FIG.
As shown in FIG.
A, 36B and 36C are respectively interposed. These needle rollers 36A, 36B, 36C include
A predetermined clearance (gap) is created between the X stage 16 and the Y stage 14, and both stages 16 and 1
A diameter is used that allows 4 to be parallel to each other. Needle rollers 36A, 36B, 36
C reduces frictional resistance when the X stage 16 is driven, and guides 28 and 26 and the strip-shaped convex portion 1 facing them.
6A, V-shaped convex portion 16B (guide surface) is used for the purpose of increasing the durability. The VF type guide surface of the Y stage 14 is also configured in the same manner.
【0025】更に、本第1実施例では、Xステージ16
のV字状凸部16Bの外側の部分に抑制手段を構成する
永久磁石38が図3における紙面直交方向(X方向に)
沿って埋め込まれた状態で取付けられている。ここで、
Yステージ14としては、磁性体である鋳鉄性のものが
使用されており、永久磁石38の磁力FによってXステ
ージ16がYステージ14の磁石38に対向するYステ
ージ上面側に引き付けられている。なお、Yステージ1
4として、セラミックス製のステージ等を使用する場合
には、Yステージの上面に磁性体の板を貼着し、永久磁
石38と磁性体とによって抑制手段を構成すればよい。Further, in the first embodiment, the X stage 16
The permanent magnet 38 constituting the suppressing means is provided outside the V-shaped convex portion 16B in the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 3 (in the X direction).
Installed along with embedded. here,
As the Y stage 14, a cast iron one that is a magnetic material is used, and the magnetic force F of the permanent magnet 38 causes the X stage 16 to be attracted to the Y stage upper surface side facing the magnet 38 of the Y stage 14. In addition, Y stage 1
4, when a ceramic stage or the like is used, a magnetic material plate may be attached to the upper surface of the Y stage, and the permanent magnet 38 and the magnetic material may constitute the suppressing means.
【0026】次に、抑制手段としての永久磁石38の作
用について図4を参照しつつ説明する。まず、最初に、
図4(A)に示されるように、Yステージ14が後方向
に加速度を受ける場合について説明する。Yステージ1
4が後方に移動すると、Xステージ16のもとの位置に
留まろうとする性質(慣性)のため、V字状凸部16B
によってニードルローラ36Bを介してV字ガイド26
の前側斜面が押され、当該斜面に垂直抗力が生ずる。Y
ステージ14に作用する加速度(即ち、Yステージ14
に作用する推力)が小さい間は、Xステージ16はその
自重によってYステージに押し付けられた状態でYステ
ージ14と一体的に後方に移動する。しかしながら、Y
ステージ14に作用する加速度が大きくなると、前記V
字ガイド26の前側斜面に生ずる垂直抗力が大きくな
り、この垂直抗力の鉛直方向分力がXステージ16をY
ステージ14側へ押し付ける力(自重に起因する力)よ
り大きくなると、Xステージ16には、図4(A)に示
されるように、Yステージの前端近傍の軸(実際には、
この軸はフラットガイド28の前端縁近傍に位置する)
42a回りの回転付勢力(反時計回りの回転モーメン
ト)が生じ、飛び上がろうとするが、永久磁石38の磁
力Fが腕の長さをL1 とする時計回りの回転モーメント
M1 =F×L1 として作用する。従って、永久磁石38
の磁力Fによって生じる回転モーメントM1 がXステー
ジ16の飛び上がりを抑制することとなり、回転モーメ
ントM1 以上の回転付勢力が生じるような加速度までは
Xステージ16には飛び上がりは発生しなくなり、これ
によって後向きの許容加速度を大きくすることが可能に
なる。この場合、腕の長さL1 は大きければ大きい程、
また、永久磁石38の磁力Fが大きければ大きい程、飛
び上がり防止の効果は大きくなるが、磁力Fが大きすぎ
ると、Xステージ16の移動が阻害されるようになるの
で、磁力Fはある程度以上に大きくすることは現実的で
ない。Next, the operation of the permanent magnet 38 as the suppressing means will be described with reference to FIG. First of all,
As shown in FIG. 4A, a case where the Y stage 14 receives backward acceleration will be described. Y stage 1
When 4 moves rearward, the V-shaped convex portion 16B is caused due to the property (inertia) of staying in the original position of the X stage 16.
V-shaped guide 26 via needle roller 36B
The front slope of the is pushed, and vertical drag is generated on the slope. Y
Acceleration acting on the stage 14 (that is, the Y stage 14
While the thrust force acting on the Y stage is small, the X stage 16 moves rearward integrally with the Y stage 14 while being pressed against the Y stage by its own weight. However, Y
When the acceleration acting on the stage 14 becomes large, the V
The vertical reaction force generated on the front slope of the character guide 26 becomes large, and the vertical component of this vertical reaction force causes the X stage 16 to move in the Y direction.
When it becomes larger than the force (force due to its own weight) pressed against the stage 14 side, the X stage 16 causes the axis near the front end of the Y stage (actually, as shown in FIG. 4A).
This axis is located near the front edge of the flat guide 28)
A rotational urging force (counterclockwise rotational moment) about 42a is generated to try to jump up, but the magnetic force F of the permanent magnet 38 sets the clockwise rotational moment M1 = F × L1 with the arm length as L1. To work. Therefore, the permanent magnet 38
The rotational moment M1 generated by the magnetic force F of the X-axis suppresses the jump of the X stage 16, and the jump does not occur on the X stage 16 until the acceleration such that the rotational biasing force of the rotational moment M1 or more is generated. It is possible to increase the allowable acceleration. In this case, the larger the arm length L1 is,
Further, the larger the magnetic force F of the permanent magnet 38, the greater the effect of preventing jumping up, but if the magnetic force F is too large, the movement of the X stage 16 will be hindered, so the magnetic force F will be above a certain level. Increasing the size is not realistic.
【0027】この一方、図4(B)に示されるように、
Yステージ14に前向きの加速度が作用する場合には、
永久磁石38の磁力は、Xステージ16に作用するYス
テージ14の後端近傍の回転軸(この軸は、実際には、
ニードルローラ36Cの上端部近傍に位置する)42b
回りの回転付勢力(時計方向の回転付勢力)を増加させ
る方向に働くことになるが、この場合の回転モーメント
M2 =F×L2 の腕の長さL2 は図4(B)に示される
ように非常に小さい。このため、永久磁石38の磁力に
より、発生するモーメントM2 は許容加速度を減じる方
向に働くことになるがその減少量は極めて小さなものと
なる。On the other hand, as shown in FIG.
When a forward acceleration acts on the Y stage 14,
The magnetic force of the permanent magnet 38 is the rotation axis near the rear end of the Y stage 14 acting on the X stage 16 (this axis is actually
42b located near the upper end of the needle roller 36C)
It acts in the direction of increasing the rotational urging force (clockwise rotational urging force), but the arm length L2 of the rotational moment M2 = F × L2 in this case is as shown in FIG. 4 (B). Very small. Therefore, due to the magnetic force of the permanent magnet 38, the generated moment M2 acts in the direction of reducing the allowable acceleration, but the amount of reduction is extremely small.
【0028】即ち、本第1実施例によると、Yステージ
14の後方向加速時の許容加速度を大きく増加させるこ
とができると共に、前方向加速時に必然的に発生する許
容加速度の減少を小さく抑さえることができる。That is, according to the first embodiment, the allowable acceleration at the time of backward acceleration of the Y stage 14 can be greatly increased, and the decrease of the allowable acceleration that is inevitably generated at the time of forward acceleration can be suppressed. be able to.
【0029】発明者等の試作品による実験では、永久磁
石38の対向面への引張力を8Kgf程度とすることに
より、Yステージ後方向加速時の許容加速度を6m/s
ec2 (従来例の場合)から10m/sec2 程度まで
向上させることができた。In an experiment conducted by the inventors of the present invention, by setting the tensile force to the facing surface of the permanent magnet 38 to about 8 Kgf, the allowable acceleration at the backward acceleration of the Y stage is 6 m / s.
It was possible to improve from ec 2 (in the case of the conventional example) to about 10 m / sec 2 .
【0030】以上のように本第1実施例によると、Yス
テージ14の加減速時の加速度をより大きく設定して
も、Xステージ16の飛び上がりは生じ難くなるので、
転動体としてのニードルローラ36A〜36Cやフラッ
トガイド28、V字ガイド26、帯状凸部16A、V字
状凸部16Bの表面(ガイド面)に傷を付けたりするこ
とがなく、ステージの耐久性に悪影響を与えるおそれが
少なくなる。また、例えば、Xステージ16の位置をレ
ーザ干渉計等により検出する場合に、Xステージ16の
飛び上がりによる干渉計の読み取りエラーが生じ難くな
るので、高精度なステージの位置制御を実現することが
できる。従って、永久磁石を付加するという低コストな
手段によって、従来に比べてより高速なYステージ14
の駆動が可能になる。As described above, according to the first embodiment, the jump of the X stage 16 is less likely to occur even if the acceleration of the Y stage 14 during acceleration / deceleration is set to a higher value.
Durability of the stage without scratching the surface (guide surface) of the needle rollers 36A to 36C as rolling elements, the flat guide 28, the V-shaped guide 26, the strip-shaped convex portion 16A, and the V-shaped convex portion 16B. The risk of adversely affecting Further, for example, when the position of the X stage 16 is detected by a laser interferometer or the like, a reading error of the interferometer due to jumping up of the X stage 16 is less likely to occur, so that highly accurate stage position control can be realized. . Therefore, by the low-cost means of adding a permanent magnet, the Y stage 14 which is faster than the conventional one can be obtained.
Can be driven.
【0031】さらに、副次的な効果として、Xステージ
16の位置決め時間の短縮という効果もある。即ち、図
5に示されるように、Xステージ16が矢印Cで示され
るように移動を始めると、電磁誘導効果により永久磁石
38に対向するYステージ14の表面に渦電流40が発
生し、この渦電流40と磁力F(磁界)の作用により、
移動方向Cと逆向きの抵抗力Dが発生する。この抵抗力
DはXステージ16の移動速度に比例する、すなわち粘
性抵抗となる。この部分での粘性抵抗の発生は、Yステ
ージ14に対してXステージ16を位置決めする時の発
生振動に対して大きな抑制効果を持つことになり、Xス
テージ16をより短時間に位置決めできるようになる。Further, as a secondary effect, there is also an effect of shortening the positioning time of the X stage 16. That is, as shown in FIG. 5, when the X stage 16 starts moving as shown by the arrow C, an eddy current 40 is generated on the surface of the Y stage 14 facing the permanent magnet 38 due to the electromagnetic induction effect. By the action of the eddy current 40 and the magnetic force F (magnetic field),
A resistance force D opposite to the moving direction C is generated. This resistance force D is proportional to the moving speed of the X stage 16, that is, it becomes a viscous resistance. The generation of the viscous resistance in this portion has a great effect of suppressing the vibration generated when the X stage 16 is positioned with respect to the Y stage 14, so that the X stage 16 can be positioned in a shorter time. Become.
【0032】《変形例》図6(A)には、上記実施例の
変形例のXYステージ装置が示されている。この変形例
は、永久磁石38が、Xステージ16下面のV字状凸部
16Bの内側に取付けられている点のみが、第1実施例
と異なる。このため、この変形例のXYステージ装置で
は、第1実施例と同等の性能(後方向加速時の許容加速
度)を得るための永久磁石38の磁力Fは、第1実施例
の約1.5倍程度のものが必要となるが、永久磁石38
の磁力FはYステージ14の前方向加速時には、Xステ
ージ16に作用する回転付勢力を抑制する方向のモーメ
ントを生じさせるので、Yステージ14の前方向加速時
の許容加速度をも幾分大きくすることができるという利
点がある。<Modification> FIG. 6A shows an XY stage apparatus which is a modification of the above embodiment. This modification is different from the first embodiment only in that the permanent magnet 38 is mounted inside the V-shaped convex portion 16B on the lower surface of the X stage 16. Therefore, in the XY stage apparatus of this modified example, the magnetic force F of the permanent magnet 38 for obtaining the same performance (permissible acceleration during backward acceleration) as that of the first embodiment is about 1.5 of that of the first embodiment. Permanent magnet 38
When the Y stage 14 is accelerated in the forward direction, a magnetic force F causes a moment in a direction to suppress the rotational urging force acting on the X stage 16. Therefore, the allowable acceleration during the forward acceleration of the Y stage 14 is somewhat increased. There is an advantage that you can.
【0033】図6(B)には、その他の変形例として、
Xステージ16下面のV字状凸部16Bの内側、外側に
永久磁石38A、38Bがそれぞれ取付けられているも
のが示されている。このようにする場合には、Yステー
ジ14の後方向加速時の許容加速度を一層大きく設定す
ることが可能となるが、永久磁石38A、38Bの磁力
の合計があまり大きくなり過ぎると、Xステージ16の
駆動時の抵抗が大きくなり過ぎてX駆動用モータ30に
かかる負荷が大きくなるので、実際には、永久磁石38
A、38Bの磁力の合計が適当な値になるように設定す
ることが望ましい。FIG. 6B shows another modified example.
The permanent magnets 38A and 38B are attached to the inside and outside of the V-shaped convex portion 16B on the lower surface of the X stage 16, respectively. In this case, the allowable acceleration at the time of backward acceleration of the Y stage 14 can be set to a larger value. However, if the total magnetic force of the permanent magnets 38A and 38B becomes too large, the X stage 16 will be affected. The resistance applied to the X drive motor 30 becomes too large and the load applied to the X drive motor 30 becomes large.
It is desirable that the total of the magnetic forces of A and 38B be set to an appropriate value.
【0034】《第2実施例》次に、本発明の第2実施例
を図7に基づいて説明する。ここで、前述した第1実施
例と同一の構成部分については、同一の符号を付すとと
共にその説明を省略するものとする。<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0035】図7に示される第2実施例のXYステージ
装置44は、永久磁石38に代えて抑制手段を構成する
電磁石46が取付けられている点に特徴を有する。この
電磁石46は、Y駆動用モータ22を制御するステージ
コントローラ48の信号を受けてその磁力(引張力)が
制御されるようになっている。その他の部分の構成は前
述した第1実施例と同一である。The XY stage device 44 of the second embodiment shown in FIG. 7 is characterized in that the permanent magnet 38 is replaced with an electromagnet 46 constituting a suppressing means. The electromagnet 46 receives a signal from the stage controller 48 that controls the Y drive motor 22, and the magnetic force (pulling force) of the electromagnet 46 is controlled. The configuration of the other parts is the same as that of the first embodiment described above.
【0036】この第2実施例のステージ装置44による
と、前述した第1実施例と同様の効果を得られる他、引
張力(磁力)が実際に必要とされるYステージ14の後
方向加速時にのみ磁力を発生させ、それ以外の時には磁
力を発生させないという制御が可能になることから、外
部に設けられた磁気に敏感なセンサ等に対する影響を最
小限に抑さえることができる。実際、かかるセンサでの
計測が、ステージ加減速時には行われないことを考えれ
ば電磁石46の利用による効果はかなり大きいものとい
える。なお、参考までに申し添えれば、上記第1実施例
での永久磁石38の外部への漏れ磁束は数ガウス〜20
ガウス程度であり地磁気とほぼ同等な量であり、本第2
実施例のステージ装置44では、磁気に敏感なセンサ等
に対する影響をこのレベルより更に少なくできる。According to the stage device 44 of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and at the time of backward acceleration of the Y stage 14 where a tensile force (magnetic force) is actually required. Since it is possible to control that only the magnetic force is generated and the magnetic force is not generated at other times, it is possible to minimize the influence on an externally provided magnetic sensitive sensor or the like. In fact, it can be said that the effect of using the electromagnet 46 is considerably large considering that the measurement by such a sensor is not performed during stage acceleration / deceleration. Note that, for reference, the leakage flux to the outside of the permanent magnet 38 in the first embodiment is several Gauss to 20.
It is about Gauss, which is almost the same as geomagnetism.
In the stage device 44 of the embodiment, the influence on the magnetically sensitive sensor or the like can be further reduced below this level.
【0037】なお、電磁石46を上記変形例のようにV
字状凸部16Bの内側、又はV字状凸部16Bの両側に
配置してもよいことは勿論である。また、抑制手段とし
て電磁石46を使用する場合には、上記のように磁力の
発生をコントロールできるので、例えば、V字状凸部1
6B側のみでなく、帯状凸部16Aの近傍にも電磁石4
6を取り付けても良い。かかる場合には、Yステージ1
4の後方向加速時にはV字状凸部16B近傍の電磁石4
6のみ磁力を発生させ、Yステージ14の前方向加速時
には帯状凸部16A近傍の電磁石46のみ磁力を発生さ
せれるようにすれば、Yステージ14の後方向許容加速
度と共に、前方向許容加速度をも大きくすることが可能
になると利点がある。The electromagnet 46 is set to V as in the above modification.
Of course, they may be arranged inside the V-shaped convex portion 16B or on both sides of the V-shaped convex portion 16B. Further, when the electromagnet 46 is used as the suppressing means, since the generation of the magnetic force can be controlled as described above, for example, the V-shaped convex portion 1
The electromagnet 4 is provided not only on the 6B side but also near the strip-shaped convex portion 16A.
6 may be attached. In such a case, the Y stage 1
4 when accelerating in the backward direction, the electromagnet 4 near the V-shaped convex portion 16B
If the magnetic force is generated only in the Y stage 14 and the magnetic force is generated only in the electromagnet 46 in the vicinity of the band-shaped convex portion 16A when the Y stage 14 is accelerated in the forward direction, the forward allowable acceleration as well as the backward allowable acceleration of the Y stage 14 is generated. There is an advantage when it becomes possible to increase the size.
【0038】なお、上記第1、第2実施例では、磁石3
8又は電磁石46をXステージ16側に取り付ける場合
を例示したが、Yステージ14側に取り付けることも可
能である。In the first and second embodiments, the magnet 3 is used.
8 or the electromagnet 46 is attached to the X stage 16 side as an example, but it may be attached to the Y stage 14 side.
【0039】《第3実施例》次に、本発明の第3実施例
を図8に基づいて説明する。図8(A)に示される第3
実施例のステージ装置49は、V字ガイド26及びこれ
に対応するV字状凸部16Bの頂角θが90度より小さ
な角度に設定されている点に特徴を有する。その他の部
分の構成は第1実施例と同一である。<< Third Embodiment >> Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Third shown in FIG. 8 (A)
The stage device 49 of the embodiment is characterized in that the apex angle θ of the V-shaped guide 26 and the corresponding V-shaped convex portion 16B is set to an angle smaller than 90 degrees. The configuration of other parts is the same as that of the first embodiment.
【0040】一般に、斜面に作用する垂直抗力の鉛直方
向分力は、頂角θが大きい程大きくなる。即ち、図8
(B)において、斜面aの傾斜角をα1 、斜面bの傾斜
角をα2 (α1 <α2 )とし、同じ大きさの垂直抗力N
1 、N2 が両斜面a、bに発生しているものとすると、
これらの鉛直方向分力M1 、M2 の大きさを比較する
と、図より明かにM1 <M2 である。Generally, the vertical component force of the vertical reaction force acting on the slope increases as the apex angle θ increases. That is, FIG.
In (B), the inclination angle of the slope a is α 1 and the inclination angle of the slope b is α 2 (α 1 <α 2 ), and the normal force N of the same magnitude is used.
If 1 and N2 are generated on both slopes a and b,
Comparing the magnitudes of these vertical component forces M1 and M2, M1 <M2 is clear from the figure.
【0041】このことより、V字ガイド26のフラット
ガイド28寄りの斜面の傾斜角が45度より小さけれ
ば、傾斜角が45度の場合(頂角θが90度の場合)よ
り、Yステージ14の後方加速時に生じるXステージ1
6を上方に跳ね挙げようとする力、即ち回転付勢力は小
さくなり、Xステージ16の飛び上がりが生じ難くな
る。従って、後方許容加速度を大きくすることができ
る。From this, if the inclination angle of the slope of the V-shaped guide 26 near the flat guide 28 is smaller than 45 degrees, the Y stage 14 is more inclined than the inclination angle of 45 degrees (the apex angle θ is 90 degrees). Stage 1 that occurs during rearward acceleration
The force to bounce the 6 upward, that is, the rotational urging force becomes small, and the jump of the X stage 16 is less likely to occur. Therefore, the backward allowable acceleration can be increased.
【0042】解析計算によれば、頂角θ=60度に設定
すれば、後方向加速時の許容加速度を6m/sec
2 (頂角θ=90度の場合)から10m/sec2 程度
に改善できる。According to the analytical calculation, if the apex angle θ is set to 60 degrees, the allowable acceleration during backward acceleration is 6 m / sec.
2 (when the apex angle θ = 90 degrees) can be improved to about 10 m / sec 2 .
【0043】《変形例》但し、V字ガイド26の加工角
度(頂角θ)を90度以外に設定することは加工上種々
の問題があり、基本的には90度であることが望まし
い。その場合はθ=90度を維持したまま、図9に示さ
れる変形例のように、V字ガイド26及びV字状凸部1
6Bを鉛直軸に対して傾けてもよい。このようにして
も、V字ガイド26のフラットガイド28寄りの斜面の
傾斜角が45度より小さくなるので、上記第3実施例と
同様の効果が得られる。<Modification> However, setting the processing angle (vertical angle θ) of the V-shaped guide 26 to other than 90 degrees causes various problems in processing, and it is basically desirable to set it to 90 degrees. In that case, while maintaining θ = 90 degrees, the V-shaped guide 26 and the V-shaped convex portion 1 are provided as in the modification shown in FIG.
6B may be tilted with respect to the vertical axis. Even in this case, the inclination angle of the slope of the V-shaped guide 26 near the flat guide 28 is smaller than 45 degrees, so that the same effect as the third embodiment can be obtained.
【0044】解析計算によれば10度傾斜させることに
より、後方向加速時の許容加速度は6m/sec2 (傾
けない場合)から9m/sec2 程度に改善できる。According to the analytical calculation, by inclining by 10 degrees, the allowable acceleration at the time of backward acceleration can be improved from 6 m / sec 2 (without inclination) to about 9 m / sec 2 .
【0045】なお、図8及び図9の例では、ニードルロ
ーラの径は、その加工角度に合わせて最適化する必要が
ある。また、図8又は図9の例のようにV字ガイド26
のフラットガイド28寄りの斜面の傾斜角を45度より
小さくする場合に、併せて第1、第2実施例のような磁
石を使用し、これらによって抑制手段を構成してもよい
ことはいうまでもない。In the examples of FIGS. 8 and 9, the diameter of the needle roller needs to be optimized according to the processing angle. In addition, as in the example of FIG. 8 or FIG.
It is needless to say that when the inclination angle of the slope near the flat guide 28 is smaller than 45 degrees, the magnets of the first and second embodiments may be used together to form the suppressing means. Nor.
【0046】なお、上記第1ないし第3実施例では、ス
テージの駆動手段を送りねじ及びこれを駆動するモータ
(ロータリーモータ)により構成する場合について例示
したが、本発明がこれに限定されるものではなく、ステ
ージの駆動手段をリニアモータ等により構成する場合に
も、本発明は同様の効果を発揮する。In the first to third embodiments, the stage driving means is constituted by the feed screw and the motor (rotary motor) for driving the feed screw. However, the present invention is not limited to this. Instead, the present invention exerts the same effect when the stage driving means is constituted by a linear motor or the like.
【0047】図10には、Xステージ16、Yステージ
14の駆動手段がいわゆるムービングマグネット型のリ
ニアモータにより構成された例が示されている。図10
(A)において、Yステージ14は、ベース12のX方
向の両端にY方向に沿ってそれぞれ延設された固定子1
02A、102Bに沿ってYステージ14のX方向の両
端にそれぞれ設けられた可動子104A、104Bが移
動することにより、Y方向に駆動される。同様に、Xス
テージ16は、Yステージ14のY方向の両端にX方向
に沿ってそれぞれ延設された固定子106A、106B
に沿ってXステージ16のY方向の両端にそれぞれ設け
られた可動子108A、108Bが移動することによ
り、X方向に駆動される。図10(B)は同図(A)に
おけるXステージ16、Yステージ14を概略的に示す
右側面図である。FIG. 10 shows an example in which the driving means for the X stage 16 and the Y stage 14 is constituted by a so-called moving magnet type linear motor. Figure 10
In (A), the Y stage 14 includes a stator 1 extending in the Y direction at both ends of the base 12 in the X direction.
The movers 104A and 104B provided at both ends of the Y stage 14 in the X direction along the 02A and 102B move in the Y direction. Similarly, the X stage 16 includes stators 106A and 106B extending along the X direction at both ends of the Y stage 14 in the Y direction.
The movers 108A and 108B respectively provided on both ends of the X stage 16 in the Y direction along the direction are driven in the X direction. FIG. 10 (B) is a right side view schematically showing the X stage 16 and the Y stage 14 in FIG. 10 (A).
【0048】図10の例のように、Xステージ16、Y
ステージ14をリニアモータで駆動する場合であって
も、Xステージ16下面のV字状凸部16Bの内側、外
側に取り付けられた永久磁石38A、38Bの作用によ
り、図6(B)の変形例の場合と同様の効果が得られ
る。As in the example of FIG. 10, the X stage 16, Y
Even when the stage 14 is driven by a linear motor, the modified example of FIG. 6B is obtained by the action of the permanent magnets 38A and 38B attached inside and outside the V-shaped convex portion 16B on the lower surface of the X stage 16. The same effect as in the case of can be obtained.
【0049】その他の駆動手段としては、摩擦駆動、ベ
ルト駆動等を挙げることができる。また、Xステージと
Yステージとを別種類の駆動手段により駆動する場合で
あっても、本発明を適用することができ、上記各実施例
及び変形例と同等の効果を発揮する。Examples of other driving means include friction driving and belt driving. Further, even when the X stage and the Y stage are driven by different types of driving means, the present invention can be applied, and the same effects as those of the above-described respective embodiments and modified examples are exhibited.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
許容加速度、特に第1ステージの後方向加速時の許容加
速度を向上させることができ、より高速なステージ駆動
が実現できるという従来にない優れた効果がある。As described above, according to the present invention,
The allowable acceleration, particularly the allowable acceleration at the time of backward acceleration of the first stage, can be improved, and there is an unprecedented excellent effect that higher-speed stage driving can be realized.
【0051】特に、請求項2記載の発明によれば、上記
効果に加え、磁石の磁力が第2ステージの移動に際して
は、粘性抵抗として作用するので、第2ステージの位置
決め時間を短縮することができるという効果もある。In particular, according to the second aspect of the invention, in addition to the above effects, since the magnetic force of the magnet acts as a viscous resistance when the second stage moves, the positioning time of the second stage can be shortened. There is also an effect that you can.
【0052】また、請求項3記載の発明によれば、引張
力が実際に必要とされる第1ステージの後方向加速時に
のみ磁力を発生させ、それ以外の時には磁力を発生させ
ないという制御が可能になることから、外部に設けられ
た磁気に敏感なセンサ等に対する影響を最小限に抑さえ
ることができるという利点もある。According to the third aspect of the present invention, it is possible to perform control such that the magnetic force is generated only during the backward acceleration of the first stage where the pulling force is actually required, and the magnetic force is not generated at other times. Therefore, there is also an advantage that it is possible to minimize the influence on an externally provided magnetically sensitive sensor or the like.
【図1】第1実施例に係るXYステージ装置を示す平面
図である。FIG. 1 is a plan view showing an XY stage device according to a first embodiment.
【図2】図1の右側面図である。FIG. 2 is a right side view of FIG.
【図3】図2のXステージ及びYステージ部分を拡大し
て示す図である。FIG. 3 is an enlarged view showing an X stage and a Y stage portion of FIG.
【図4】図1の装置の作用を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG.
【図5】図1の装置の付随的効果を説明するための図で
ある。5A and 5B are views for explaining an attendant effect of the apparatus of FIG.
【図6】第1実施例の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the first embodiment.
【図7】第2実施例に係るステージ装置の概略構成を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a stage device according to a second embodiment.
【図8】(A)は第3実施例に係るステージ装置の概略
構成を示す図、(B)は(A)の装置の作用を説明する
ための図である。8A is a diagram showing a schematic configuration of a stage device according to a third embodiment, and FIG. 8B is a diagram for explaining the operation of the device of FIG. 8A.
【図9】第3実施例の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a modification of the third embodiment.
【図10】(A)はXステージ、Yステージの駆動手段
をリニアモータで構成したステージ装置の平面図、
(B)は(A)におけるXステージ、Yステージの概略
右側面図である。FIG. 10A is a plan view of a stage device in which driving means for the X stage and the Y stage are composed of linear motors;
(B) is a schematic right side view of the X stage and the Y stage in (A).
【図11】従来のXYステージ装置の構成を示す図であ
って、(A)は平面図、(B)は(A)の右側面図であ
る。11A and 11B are diagrams showing a configuration of a conventional XY stage apparatus, in which FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a right side view of FIG.
【図12】発明が解決しようとする課題を説明するため
の図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a problem to be solved by the invention.
10 XYステージ装置(ステージ装置) 14 Yステージ(第1ステージ) 16 Xステージ(第2ステージ) 26 V字ガイド 28 フラットガイド 38 永久磁石(抑制手段) 44 XYステージ装置(ステージ装置) 46 電磁石 10 XY Stage Device (Stage Device) 14 Y Stage (First Stage) 16 X Stage (Second Stage) 26 V-shaped Guide 28 Flat Guide 38 Permanent Magnet (Suppression Means) 44 XY Stage Device (Stage Device) 46 Electromagnet
Claims (4)
ジと、当該第1ステージ上を前記第1方向に直交する第
2方向に移動可能な第2ステージとを備え、前記第2ス
テージが前記第1ステージ上に所定間隔で前記第2方向
に延設されたフラットガイドとV字ガイドとに沿って移
動する構造のステージ装置において、 前記第1ステージの移動方向に応じてその位置が定まる
前記第2方向の所定の軸回りの前記第2ステージの回転
付勢力を抑制する抑制手段が、前記両ステージ相互間に
設けられていることを特徴とするステージ装置。1. A second stage, comprising: a first stage movable in a predetermined first direction; and a second stage movable on the first stage in a second direction orthogonal to the first direction. In a stage device having a structure in which a member moves along a flat guide and a V-shaped guide that are extended in the second direction at a predetermined interval on the first stage, the position thereof is changed according to the moving direction of the first stage. A stage device characterized in that a suppressing means for suppressing a rotational biasing force of the second stage around a predetermined axis in the second direction to be determined is provided between the both stages.
記V字ガイド近傍部分と前記第2ステージの対応する部
分とを相互に引き付ける磁力を発生する磁石を含むこと
を特徴とする請求項1記載のステージ装置。2. The suppressing means includes a magnet that generates a magnetic force that attracts the portion near the V-shaped guide of the first stage and the corresponding portion of the second stage to each other. The described stage device.
る請求項2記載のステージ装置。3. The stage apparatus according to claim 2, wherein the magnet is an electromagnet.
りの斜面の傾斜角が45度以下に設定された前記V字ガ
イドを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のス
テージ装置。4. The stage apparatus according to claim 1, wherein the suppressing unit includes the V-shaped guide in which an inclination angle of a slope near the flat guide is set to 45 degrees or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15681795A JPH08323568A (en) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Stage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15681795A JPH08323568A (en) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Stage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323568A true JPH08323568A (en) | 1996-12-10 |
Family
ID=15635992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15681795A Pending JPH08323568A (en) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Stage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323568A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001300838A (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-30 | Inst Of Physical & Chemical Res | Large super-precision ELID aspherical surface processing equipment |
| JP2010247245A (en) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Kohzu Precision Co Ltd | Positioning stage |
| JP2011064461A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Kohzu Precision Co Ltd | Positioning stage |
| JP2011133937A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sodick Co Ltd | Moving device |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15681795A patent/JPH08323568A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001300838A (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-30 | Inst Of Physical & Chemical Res | Large super-precision ELID aspherical surface processing equipment |
| JP2010247245A (en) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Kohzu Precision Co Ltd | Positioning stage |
| JP2011064461A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Kohzu Precision Co Ltd | Positioning stage |
| JP2011133937A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sodick Co Ltd | Moving device |
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