JP7370920B2

JP7370920B2 - ステージ装置

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Publication number: JP7370920B2
Application number: JP2020062981A
Authority: JP
Inventors: 龍太中島; 達矢吉田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2023-10-30
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: CN113471133A; KR102527517B1; CN113471133B; TW202140186A; TWI839602B; KR20210122116A; JP2021163835A

Description

本発明は、ステージ装置に関する。

対象物を位置決めするためのステージ装置が知られている。従来では、第１移動体と、第１移動体をＸ軸方向に駆動する駆動体と、第１移動体のＸ軸方向の移動を案内し、Ｙ軸方向に移動可能に構成された第２移動体と、を備えるステージ装置が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００９－１０１４２７号公報

従来のステージ装置では、Ｘ軸駆動部は、第２移動体に支持される。そのため、Ｘ軸駆動部が第１移動体を駆動させたときの反力は第２移動体に伝搬しうる。

ところで、ステージ装置をより大きい対象物の位置決めに使用したいという要求がある。この場合、ステージ装置を大型化する必要があり、それに伴ってＸ軸駆動部も大型化し、Ｘ軸駆動部が第１移動体を駆動させたときの反力も大きくなる。従来のステージ装置をそのまま大型化すると、この大きい反力が第２移動体に伝搬してしまう。これは、第２移動体の構造部材に起因するヒステリシスおよび振動を誘発する。すなわち、高精度化への妨げとなる。

また、ステージ装置は、半導体デバイスの製造に使用される場合がある。半導体デバイスのデザインルールの微細化や重ね合わせにより、または積層のニーズにより、製造に使用されるステージ装置には、さらなる高精度化が求められている。

いずれにせよ、ステージ装置には高精度化が求められている。

本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ステージ装置の高精度化を実現できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のステージ装置は、第１移動体と、第１移動体をＸ軸方向に駆動する、Ｙ軸方向に移動可能に構成されたＸ軸駆動部と、第１移動体のＸ軸方向の移動を案内し、Ｙ軸方向に移動可能に構成された第２移動体と、Ｘ軸駆動部または第２移動体をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動部と、Ｘ軸駆動部と第２移動体とのＸ軸方向の相対移動を拘束せず、Ｙ軸方向の相対移動を両者が非接触の状態で拘束する拘束ユニットと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ステージ装置の高精度化を実現できる。

実施の形態に係るステージ装置を示す図である。図２（ａ）～（ｃ）は、図１のステージ装置を示す図である。図２（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。図１のガイドビームの一端とその周辺を示す斜視図である。拘束ユニットの一例を説明する図である。拘束ユニットの別の例を説明する図である。拘束ユニットのさらに別の例を説明する図である。拘束ユニットのさらに別の例を説明する図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

本明細書において、「部材Ａが部材Ｂと非接触」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に非接触であり、かつ、部材Ａと部材Ｂが間接的にも非接触である（すなわち他の部材を介して間接的にも接続されていない）ことをいう。

図１は、実施の形態に係るステージ装置１００の斜視図である。説明の便宜上、図示のように、盤面１０ａ（後述）に平行なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する盤面１０ａに平行な方向をＹ軸方向、両者に直交する（すなわち盤面１０ａに直交する）方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。図２（ａ）～（ｃ）は、図１のステージ装置１００を示す図である。図２（ａ）はステージ装置１００の上面図、図２（ｂ）はＸ軸方向に見たステージ装置１００の側面図、図２（ｃ）はＹ軸方向に見たステージ装置１００の側面図である。

ステージ装置１００は、ＸＹステージと称され、対象物をＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置決めする。ステージ装置１００は、定盤１０と、Ｘ軸方向に移動可能に構成された第１移動体１２と、第１移動体１２のＸ軸方向の移動を案内するとともにＹ軸方向に移動可能に構成された第２移動体１４と、第１移動体をＸ軸方向に駆動する第１Ｘ軸駆動部１６および第２Ｘ軸駆動部１８と、第２移動体をＹ軸方向に駆動する第１Ｙ軸駆動部２０および第２Ｙ軸駆動部２２と、第１Ｙ軸ガイド２４と、第２Ｙ軸ガイド２６と、Ｘ軸駆動部と第２移動体とのＹ軸方向の相対移動を非接触で拘束する４つの拘束ユニット８８と、を備える。

定盤１０は、平面視で矩形状の部材である。定盤１０の上面である盤面１０ａには、平面加工が施される。また、Ｙ軸方向に沿って延在する第１側面１０ｂにも、平面加工が施される。盤面１０ａおよび第１側面１０ｂは、後述するようにエアベアリングが滑走する滑走面として機能する。

第１Ｙ軸駆動部２０は、第１Ｙ軸固定子２８と、第１Ｙ軸可動子３０と、を含む。第１Ｙ軸固定子２８は、長手方向に直交する断面が円形状である細長い棒状の部材であり、複数の円柱状の磁石を連結して構成される。第１Ｙ軸固定子２８は、軸線方向がＹ軸方向と一致するよう配置され、定盤１０の第１側面１０ｂに固定された図示しない一対の保持部材により両端が保持される。すなわち、第１Ｙ軸固定子２８は、平面視において定盤１０の外側に配置される。

第１Ｙ軸可動子３０は、ハウジング３２と、コイル（不図示）と、を含む。ハウジング３２には、Ｙ軸方向に貫通する断面が円形の挿通孔が形成されており、第１Ｙ軸固定子２８が挿通される。コイルは、第１Ｙ軸固定子２８を取り囲むよう挿通孔内に配置され、挿通孔の周面に固定される。コイルに電流が流れると、コイルと第１Ｙ軸固定子２８との間に電磁力が発生し、その電磁相互作用によってコイルひいては第１Ｙ軸可動子３０がＹ軸方向に移動する。

第２Ｙ軸駆動部２２は、第２Ｙ軸固定子３４と、第２Ｙ軸可動子３６と、を含む。第２Ｙ軸固定子３４、第２Ｙ軸可動子３６は、第１Ｙ軸固定子２８、第１Ｙ軸可動子３０と同様に構成される。なお、第２Ｙ軸固定子３４は、その軸線方向がＹ軸方向と一致し、かつ、第１Ｙ軸固定子２８と平行に並ぶよう配置される。また、第２Ｙ軸固定子３４は、盤面１０ａ上に固定された一対の保持部材（不図示）により両端が支持される。

第２移動体１４は、第２可動部３８と、複数のＹ軸ヨーエアベアリング４０と、ガイドビーム４２と、複数のＹ軸リフトエアベアリング４４と、を含む。

第２可動部３８は、板状の部材であり、２つの主面がＸ軸方向を向くよう配置される。第２可動部３８は、第１Ｙ軸可動子３０の下方に設けられ、第１Ｙ軸可動子３０に連結される。したがって、第２可動部３８は、第１Ｙ軸可動子３０とともに移動する。第２可動部３８の下側部分は、定盤１０の第１側面１０ｂと対向する。

複数のＹ軸ヨーエアベアリング４０は、定盤１０の第１側面１０ｂと対向する第２可動部３８の下側部分に固定され、第１側面１０ｂに対して空気などの気体を噴出する。その反発力により、第２可動部３８と第１側面１０ｂとの非接触状態が維持される。

ガイドビーム４２は、長尺状の部材であり、長手方向がＸ軸方向に一致するように、第１Ｘ軸固定子５２（後述）と第２Ｘ軸固定子５８（後述）との間に配置される。ガイドビーム４２は、一端が第２可動部３８に連結され、他端が第２Ｙ軸可動子３６に連結される。ガイドビーム４２は、Ｘ軸方向に直交する断面の形状が凹形を有する。詳しくは、ガイドビーム４２は、底壁４６と、第１側壁４８と、第２側壁５０と、を含む。底壁４６は、Ｘ軸方向に長い平板状の部材であり、２つの主面がＺ軸方向を向くよう設けられる。第１側壁４８は、Ｘ軸方向に長い立壁であり、底壁４６の上面（すなわち一方の主面）のＹ軸方向の一端から立設する。第２側壁５０は、第１側壁４８と同様、Ｘ軸方向に長い立壁であり、第１側壁４８とＹ軸方向で対向するように底壁４６の上面のＹ軸方向の他端から立設する。

第１側壁４８の外側の面、すなわち第２側壁５０と対向する面とは反対側の面は、平面加工が施され、エアベアリングが滑走するための滑走面として機能する。以下、第１側壁４８の外側の面を第１滑走面４８ａと呼ぶ。同様に、第２側壁５０の外側の面は、平面加工が施され、エアベアリングが滑走するための滑走面として機能する。以下、第２側壁５０の外側の面を第２滑走面５０ａと呼ぶ。

複数のＹ軸リフトエアベアリング４４は、ガイドビーム４２に固定されている。Ｙ軸リフトエアベアリング４４は、定盤１０の盤面１０ａに対して気体を噴出する。その反発力によってＹ軸リフトエアベアリング４４ひいてはガイドビーム４２は、盤面１０ａと非接触のまま、詳しくは盤面１０ａとの間に数μｍ程度の隙間を介して、Ｚ軸方向に支持される。

第１Ｘ軸駆動部１６は、第１Ｘ軸固定子５２と、第１Ｘ軸可動子５４と、を含む。第１Ｘ軸固定子５２は、第１Ｙ軸固定子２８や第２Ｙ軸固定子３４と同様に構成される。第１Ｘ軸固定子５２は、軸線方向がＸ軸方向と一致するよう配置され、第１支持部材５６により両端が支持される。第１Ｘ軸可動子５４は、第１Ｙ軸可動子３０や第２Ｙ軸可動子３６と同様に構成され、第１Ｘ軸固定子５２との電磁相互作用によってＸ軸方向に移動する。

第２Ｘ軸駆動部１８は、第２Ｘ軸固定子５８と、第２Ｘ軸可動子６０と、第２支持部材６２と、を含む。第２Ｘ軸固定子５８、第２Ｘ軸可動子６０はそれぞれ、第１Ｘ軸固定子５２、第１Ｘ軸可動子５４と同様に構成される。第２Ｘ軸固定子５８は、軸線方向がＸ軸方向と一致し、かつ、第１Ｘ軸固定子５２と平行に並ぶよう配置され、第２支持部材６２により両端が支持される。

図３は、図２（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。第１移動体１２は、第１可動部６４と、複数のＸ軸ヨーエアベアリング６６と、複数のＸ軸リフトエアベアリング６８と、ステージ７０と、を含む。第１可動部６４は、四角筒状の部材であり、ガイドビーム４２が挿通される。第１可動部６４は、底壁７２と、上壁７４と、第１側壁７６と、第２側壁７８と、を含む。第１側壁７６はガイドビーム４２の第１滑走面４８ａと対向し、第２側壁７８はガイドビーム４２の第２滑走面５０ａと対向する。第１側壁７６の外側の面には、図示しない接続部材を介して第１Ｘ軸可動子５４が連結され、第２側壁７８の外側の面には、図示しない接続部材を介して第２Ｘ軸可動子６０が連結される。したがって、第１可動部６４は、第１Ｘ軸可動子５４および第２Ｘ軸可動子６０とともに移動する。

複数のＸ軸ヨーエアベアリング６６は、第１側壁７６の内面（すなわち第２側壁７８と対向する面）７６ａ、第２側壁７８の内面（すなわち第１側壁７６と対向する面）７８ａに固定され、ガイドビーム４２の第１滑走面４８ａ、第２滑走面５０ａに対して気体を噴出する。また、複数のＸ軸リフトエアベアリング６８は、底壁７２の下面７２ａに固定され、盤面１０ａに対して気体を噴出する。第１可動部６４は、Ｘ軸ヨーエアベアリング６６およびＸ軸リフトエアベアリング６８が気体を噴出することによる反発力によって、ガイドビーム４２および盤面１０ａと非接触のまま、詳しくはガイドビーム４２および盤面１０ａとの間に数μｍ程度の隙間を介して、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に支持される。

ステージ７０は、第１可動部６４に固定される。ステージ７０には、例えば、半導体ウェハなどの加工対象物等が載せられる。

図１、図２（ａ）～（ｃ）に戻り、第１Ｙ軸ガイド２４は、第１Ｙ軸ガイドレール８０と、２つの第１スライダ８２と、を含む。第１Ｙ軸ガイドレール８０は、延在方向がＹ軸方向に一致するよう盤面１０ａ上に固定される。２つの第１スライダ８２はそれぞれ、複数の転動体を含み、第１Ｙ軸ガイドレール８０に沿ってＹ軸方向に移動する。

第２Ｙ軸ガイド２６は、第２Ｙ軸ガイドレール８４と、２つの第２スライダ８６と、を含む。第２Ｙ軸ガイドレール８４、第２スライダ８６はそれぞれ、第１Ｙ軸ガイドレール８０、第１スライダ８２と同様に構成される。なお、第２Ｙ軸ガイドレール８４は、延在方向がＹ軸方向に一致し、かつ、第１Ｙ軸ガイドレール８０と平行に並ぶよう配置される。

第１Ｘ軸固定子５２を支持する２つの第１支持部材５６の一方は、第１Ｙ軸ガイド２４の第１スライダ８２に支持され、他方は、第２Ｙ軸ガイド２６の第２スライダ８６に支持される。つまり、第１支持部材５６ひいては第１Ｘ軸駆動部１６は、Ｙ軸方向に移動可能に構成される。

同様に、第２Ｘ軸固定子５８を支持する２つの第２支持部材６２の一方は、第１Ｙ軸ガイド２４の第１スライダ８２に支持され、他方は、第２Ｙ軸ガイドの第２スライダ８６に支持される。つまり、第２支持部材６２ひいては第２Ｘ軸駆動部１８は、Ｙ軸方向に移動可能に構成される。

ここで、第１移動体１２、第２移動体１４、Ｘ軸駆動部、Ｙ軸駆動部の支持についてまとめる。

（i）第１移動体１２は、第２移動体１４、Ｘ軸駆動部およびＹ軸駆動部には直接的にも間接的（すなわち他の部材を介しても）支持されない。第１移動体１２は、定盤１０に直接的に支持される。具体的には、第１移動体１２はＸ軸リフトエアベアリング６８から噴出される気体の反発力によって、定盤１０と非接触の状態で定盤１０に支持される。

（ii）第２移動体１４は、第１移動体１２、Ｘ軸駆動部およびＹ軸駆動部には直接的にも間接的にも支持されない。第２移動体１４は、定盤１０に直接的に支持される。具体的には、第２移動体１４は、複数のＹ軸リフトエアベアリング４４から噴出される気体の反発力によって、定盤１０と非接触の状態で、定盤１０に支持される。

（iii）Ｘ軸駆動部は、第１移動体１２、第２移動体１４およびＹ軸駆動部には直接的にも間接的にも支持されない。Ｘ軸駆動部は、定盤１０に直接的に支持されるＹ軸ガイドを介して、定盤１０に支持される。

（iv）Ｙ軸駆動部は、第１移動体１２、第２移動体１４およびＸ軸駆動部には直接的にも間接的にも支持されない。Ｙ軸駆動部は、定盤１０に直接的に支持される図示しない保持部材を介して、定盤１０に支持される。

以上のように、第１移動体１２、第２移動体１４、Ｘ軸駆動部およびＹ軸駆動部は、互いに独立して、言い換えると共通の部材や互いを介さずに、定盤１０に支持される。

図４は、ガイドビーム４２の一端とその周辺を示す斜視図である。拘束ユニット８８は、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＸ軸方向の相対移動は拘束せずに、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４のＹ軸方向の相対移動を拘束する。拘束ユニット８８は特に、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とが非接触の状態で、より具体的には、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とが直接接触せず、かつ、他の部材を介して接続されることもなく、Ｙ軸方向の相対移動を拘束する。

図５は、拘束ユニット８８の一例を説明する図である。図５は、ステージ装置１００の上面図である。図５では、第１移動体１２やＹ軸駆動部の表示を省略している。拘束ユニット８８は、第１磁石９０と、第２磁石９２と、磁性体９３と、を含む。磁石９０，９２は、永久磁石であっても電磁石であってもよい。第１磁石９０は、Ｘ軸駆動部に固定される。図５では、ガイドビーム４２と対向する支持部材の側面に固定されている。第２磁石９２および磁性体９３は、第２移動体１４に固定される。図５では、支持部材と対向するガイドビーム４２の側面に固定されている。

磁性体９３は、第１磁石９０とＹ軸方向に対向する。なお、磁性体９３は、Ｘ軸駆動部に固定され、第２磁石９２とＹ軸方向に対向してもよい。いずれにせよ、磁性体９３と磁石とがＹ軸方向に引き合い、これにより、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とがＹ軸方向に互いに引き合い、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＹ軸方向の相対移動が拘束される。つまり、本実施の形態の拘束ユニット８８は、磁気の吸引力により、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＹ軸方向の相対移動を拘束する。Ｙ軸方向の相対移動が拘束されることにより、Ｙ軸駆動部に駆動されて第２移動体１４がＹ軸方向に移動すると、第２移動体１４に追従してＸ軸駆動部もＹ軸方向に移動する。

また、第１磁石９０と、第２磁石９２とは、同じ磁極がＹ軸方向に対向するように固定される。図５では、Ｓ極同士が対向するように固定されている。同じ磁極がＹ軸方向に対向することで、第１磁石９０と第２磁石９２とはＹ軸方向に反発し合う。この反発力により、第１磁石９０ひいてはＸ軸駆動部と、第２磁石９２ひいては第２移動体１４との非接触状態が維持される。

一方、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とは、Ｘ軸方向の相対移動は拘束されておらず、また、互いに独立して支持されるため、Ｘ軸駆動部により第１移動体１２を駆動させたときの反力は、第２移動体１４に伝搬されない。

以上のように構成されたステージ装置１００の動作を説明する。
第１Ｙ軸駆動部２０の第１Ｙ軸可動子３０のコイルと、第２Ｙ軸駆動部２２の第２Ｙ軸可動子３６のコイルに電流が供給されると、各コイルとＹ軸固定子との間に電磁力が発生し、その電磁相互作用によってＹ軸可動子ひいては第２移動体１４（および第１移動体１２）がＹ軸方向に移動する。第１Ｘ軸駆動部１６の第１Ｘ軸可動子５４のコイルと、第２Ｘ軸駆動部１８の第２Ｘ軸可動子６０のコイルに電流が供給されると、各コイルとＸ軸固定子との間に電磁力が発生し、その電磁相互作用によってＸ軸可動子ひいては第１移動体１２がＸ軸方向に移動する。このように第１移動体１２および第２移動体１４を移動させることにより、第１移動体１２のステージ７０をＸＹ方向に移動させ、ステージ７０に載置される対象物をＸＹ方向に位置決めする。第１Ｘ軸駆動部１６および第２Ｘ軸駆動部１８と第２移動体１４とは、拘束ユニット８８によりＹ軸方向の相対移動が拘束されているため、第２移動体１４のＹ軸方向の移動にともなって第１Ｘ軸駆動部１６および第２Ｘ軸駆動部１８もＹ軸方向に移動する。

以上説明した実施の形態に係るステージ装置１００によると、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＸ軸方向の相対移動は拘束されず、Ｙ軸方向の相対移動が非接触で拘束され、さらにＸ軸駆動部と第２移動体とは互いに独立して支持される。これにより、第２移動体１４のＹ軸方向の移動に追従してＸ軸駆動部をＹ軸方向に移動させつつも、Ｘ軸駆動部により第１移動体１２を駆動させたときの反力が第２移動体１４（特に第２可動部３８）に伝搬するのが抑止される。そのため、第２可動部３８の構造部材に起因するヒステリシスおよび振動が発生しなくなる、あるいはその発生が抑止される。つまり、より高精度なステージ装置１００が実現される。また、反力が第２可動部３８に伝搬するのが抑止されるため、その反力による第２可動部３８の振動が比較的早く収まる。これにより、ステージ装置１００を用いた生産のスループットが向上する。

以上、実施の形態にステージ装置について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

（変形例１）
図６は、拘束ユニット８８の別の例を説明する図である。図６は、図５に対応する。本変形例では、拘束ユニット８８は、エアパッド９６である。エアパッド９６は、Ｘ軸駆動部および第２移動体１４の一方に固定される。図６では、エアパッド９６は、ガイドビーム４２と対向する支持部材の側面に固定される。エアパッド９６は、ガイドビーム４２との隙間が微小になるように、スペーサ９８を介して支持部材に固定されてもよい。エアパッド９６は、ガイドビーム４２の側面を向いた吸引口９６ａおよび噴出口９６ｂを有する。エアパッド９６は、吸引口９６ａからエアを吸引する。この吸引力により、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＹ軸方向の相対移動を拘束される。

また、エアパッド９６は、図示しない給気系から供給される高圧の気体を噴出口９６ｂからガイドビーム４２に向けてＹ軸方向に噴出する。その反発力により、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４との非接触状態が維持される。

本変形例によれば、実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
図７は、拘束ユニット８８のさらに別の例を説明する図である。図７は、図５に対応する。第１Ｘ軸駆動部１６と第２Ｘ軸駆動部１８とは、一体となってＹ軸方向に移動するように、接続部材９４によって互いに接続されている。図７では、第１支持部材５６と第２支持部材６２とが、接続部材９４によって接続されている。

拘束ユニット８８は、第１磁石９０と、第２磁石９２と、を含む。第１磁石９０は、Ｘ軸駆動部に固定される。図７では、ガイドビーム４２と対向する支持部材の側面に固定されている。第２磁石９２は、第２移動体１４に固定される。図７では、支持部材と対向するガイドビーム４２の側面に固定されている。第１磁石９０と、第２磁石９２とは、同じ磁極がＹ軸方向に対向するように固定される。図７では、Ｓ極同士が対向するように固定されている。これにより、第１磁石９０と第２磁石９２とは、Ｙ軸方向に反発し合う。

第２移動体１４が第１Ｘ軸駆動部１６側に移動すると、第１支持部材５６ひいては第１Ｘ軸駆動部１６は、磁石の反発力を介してガイドビーム４２（第２移動体１４）に押され、第２移動体１４とともに移動する。第１Ｘ軸駆動部１６と接続された第２Ｘ軸駆動部１８も、同じ向きに移動する。第２移動体１４が第２Ｘ軸駆動部１８側に移動すると、第２支持部材６２ひいては第２Ｘ軸駆動部１８は、磁石の反発力を介してガイドビーム４２（第２移動体１４）に押され、第２移動体１４とともに移動する。第２Ｘ軸駆動部１８と接続された第１Ｘ軸駆動部１６も、同じ向きに移動する。

つまり、本変形例では、磁気の反発力を用いて、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＹ軸方向の相対移動を拘束する。

（変形例３）
図８は、拘束ユニット８８のさらに別の例を説明する図である。図８は、図７に対応する。

拘束ユニット８８は、Ｘ軸駆動部および第２移動体１４の一方に固定されるエアパッド９６を含む。図８では、エアパッド９６は、ガイドビーム４２と対向する支持部材の側面に固定されている。エアパッド９６は、噴出型のエアパッドである。エアパッド９６は、図示しない給気系から供給される高圧の気体をガイドビーム４２に向けてＹ軸方向に噴出し、ガイドビーム４２との間の微小な隙間に高圧の気体層を形成する。なお、エアパッド９６は、ガイドビーム４２の側面に固定されてもよい。

第２移動体１４が第１Ｘ軸駆動部１６側に移動すると、第１支持部材５６ひいては第１Ｘ軸駆動部１６は、気体層を介してガイドビーム４２（第２移動体１４）に押され、第２移動体１４とともに移動する。第１Ｘ軸駆動部１６と接続された第２Ｘ軸駆動部１８も、同じ向きに移動する。第２移動体１４が第２Ｘ軸駆動部１８側に移動すると、第２支持部材６２ひいては第２Ｘ軸駆動部１８は、気体層を介してガイドビーム４２（第２移動体１４）に押され、第２移動体１４とともに移動する。第２Ｘ軸駆動部１８と接続された第１Ｘ軸駆動部１６も、同じ向きに移動する。

つまり、本変形例では、エアの反発力を用いて、Ｘ軸駆動部と第２移動体１４とのＹ軸方向の相対移動を拘束する。

（変形例４）
実施の形態では、Ｙ軸駆動部が第２移動体１４をＹ軸方向に駆動する場合について説明したが、これには限定されず、Ｙ軸駆動部は、Ｘ軸駆動部をＹ軸方向に駆動してもよい。この場合、Ｙ軸駆動部の可動子とＸ軸駆動部とが連結される。Ｙ軸駆動部に駆動されてＸ軸駆動部がＹ軸方向に移動すると、拘束ユニット８８によりＸ軸駆動部とのＹ軸方向の相対移動が拘束された第２移動体は、Ｘ軸駆動部とともにＹ軸方向に移動する。

上述した実施の形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１２第１移動体、１４第２移動体、１６第１Ｘ軸駆動部、１８第２Ｘ軸駆動部、２０第１Ｙ軸駆動部、２２第２Ｙ軸駆動部、８８拘束ユニット、１００ステージ装置。

Claims

第１移動体と、
前記第１移動体をＸ軸方向に駆動する、Ｙ軸方向に移動可能に構成されたＸ軸駆動部と、
前記第１移動体のＸ軸方向の移動を案内し、Ｙ軸方向に移動可能に構成された第２移動体と、
前記Ｘ軸駆動部または前記第２移動体をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動部と、
前記Ｘ軸駆動部と前記第２移動体とのＸ軸方向の相対移動を拘束せず、Ｙ軸方向の相対移動を両者が非接触の状態で拘束する拘束ユニットと、
を備えることを特徴とするステージ装置。
前記Ｘ軸駆動部と前記第２移動体とは、互いに独立して支持されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記拘束ユニットは、エアの吸引力、エアの反発力、磁気の吸引力または磁気の反発力により、前記Ｘ軸駆動部と前記第２移動体とのＹ軸方向の相対移動を拘束することを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置。
前記Ｘ軸駆動部と前記Ｙ軸駆動部とは、互いに独立して支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のステージ装置。