以下、本発明の実施例について図面を参� ��しつつ説明する。尚、以下に示す図におい� ��、実質的に同一又は等価な構成要素、部分� ��は同一の参照符を付している。

 図4は、本発明の実施例であるエアスピン ドルを使用した回転ステージ1の断面図であ� �。回転ステージ1の回転軸2にはスラスト板3� �4およびターンテーブル5が接続されており、 これらによって回転部を構成している。ジャ ーナル軸受6およびスラスト軸受7はそれぞれ� ��小な空隙を介して回転軸2およびスラスト板 3、4に対向配置されている。軸受給気口8に圧 縮空気を供給すると、圧縮空気は供給通路9� �経由してジャーナル軸受5およびスラスト軸� ��6を構成するノズルから噴射される。この圧 縮空気によって、回転軸2およびスラスト板3� ��よび4は、非接触状態で支持される。スラス ト板4の下方には、回転軸2に連結されたシャ� ��ト10およびこのシャフト10に対して非接触状 態で駆動力を供給するACサーボモータ11が設� �られている。また、回転軸からの空気の漏� �は、軸に近接して設けられた複数の非接触� �ール部20を差動排気することでシーリングさ れるようになっている。このように回転ステ ージ1の回転部は、固定部に対して完全に非� �触の状態で支持されるので、回転に対する� �擦抵抗を小さく抑え、超高精度な回転制御� �実現している。

 上記したエアスピンドルの構成部分のう� ��、ターンテーブル5以外の部分は、気密を保 った状態でハウジング13内部に収容される。� ��空隔壁14は、真空室の内側と外側とを密閉� �保った状態で仕切る壁であり、回転ステー� �1は、真空隔壁14の内側、すなわち真空室内� �の真空雰囲気中に配設される。尚、真空隔� �14の外側およびハウジング13内部は大気圧と� ��っている。

 真空隔壁14にはフィールドスルーA1~A5が、 回転ステージ1のハウジング13底面にはフィー ルドスルーB1~B5がそれぞれ設けられている。� ��ィールドスルーは、隔壁内外の配管や配線� ��士の連結部を形成するものであり、連結部� ��から真空室内に空気が漏出しないように気� ��性が確保されている。真空隔壁14の内外に� �る配管および配線はこのフィールドスルー� �介してなされる。すなわち、エアスピンド� �への圧縮空気の供給、エアスピンドルから� �空気の排出、およびACサーボモータ11の駆動� ��力の供給はフィールドスルーを介してなさ� ��る。軸受給気口8とフィールドスルーB1との� ��は、給気管15が配管される。フィールドス� �ーB1とフィールドスルーA1との間は、例えば� ��テンレス等の金属からなる外径が1/2インチ� ��下の小径のフレキシブルチューブ16が配管� �れる。かかる配管によって、真空室内の真� �度を保ったまま真空隔壁14の外側からエアス ピンドルに圧縮空気の供給が可能となる。ま た、ACサーボモータ11とフィールドスルーB2と の間およびフィールドスルーB2とフィールド� ��ルーA2との間には、それぞれ給電線25が配線 される。これにより、真空室内の真空度を保 ったまま真空隔壁14の外側からACサーボモー� �11に駆動電力の供給がなされる。また、フィ ールドスルーB3とフィールドスルーA3との間� �は例えば1/2インチ以下の小径のフレキシブ� �チューブ17が配管される。これにより、真空 軸受5および6に供給された圧縮空気の一部は� ��フレキシブルチューブ17を経由して真空隔� �14の外側に排気される。さらに、軸受排気口 21、22とフィールドスルーB4およびB5との間に� ��排気管23、24がそれぞれ配管され、フィール ドスルーB4およびB5とフィールドスルーA4およ びA5との間には、例えば1/2インチ以下の小径� ��フレキシブルチューブ18および19がそれぞれ 配管される。かかる配管によって非接触シー ル部20に流入した空気を真空隔壁14の外側に� �動排気することが可能となる。

 ハウジング13の底面に設けられたフィー� �ドスルーB1~B5と、真空隔壁14に設けられたフ� ��ールドスルーA1~A5とを結ぶフレキシブルチ� �ーブ16~19および給電線25の各々は、図4に示す 如く、略U字形状をなすようにその中間部分� �垂下した状態で配管される。このように、� �発明に係るステージ機構においては、エア� �ピンドルの給気、排気、給電のための配管� �よび配線は、それぞれ独立に設けられ、従� �装置において用いられていたベローズや案� �筒等のパーツは使用しない。

 次に図5は、上記した回転ステージ1を搭� �した本発明に係る電子線描画装置の構成を� �す図である。電子光学鏡筒30は、電子銃31、� ��ンデンサレンズ32、ブランキング電極33、ア パーチャ34、偏向器35、フォーカスレンズ36、 対物レンズ37等により構成される。電子銃31� �ら放出された電子はコンデンサレンズ32によ ってブランキング電極中心に集束され、クロ スオーバポイントを作り、その後アパーチャ 34、偏向器35を経由して対物レンズ37によって 記録原盤に集束される。電子ビームの変調は ブランキング電極によって電子ビームを偏向 させ、アパーチャで遮断することによって行 われる。

 Xステージ40および回転ステージ1を密閉状 態で収容する真空室50には、Xステージ40の底� ��の下方に拡がる掘り込み状の空間が設けら� ��ている。Xステージ40およびターンテーブル5 を含む回転ステージ上部は、この掘り込み状 の空間よりも上方の空間(以下第1領域と称す� ��)50a内に収容される。一方、回転ステージ下 部およびエアスピンドルの給気、排気、給電 用等の配管は、掘り込み状の空間(以下第2領� ��と称する)50b内に配設される。図5に示すよ� �に第2領域50bの幅寸法(図5中の横方向)は、図5 に示すように第1領域50aの幅寸法よりも小さ� �形成することができるが、少なくともXステ� ��ジ40の移動工程を確保できる幅寸法となっ� �いる。

 Xステージは、図中の矢印A方向(X方向)に� �長する送りネジ41と、送りネジ41の一端に連� ��されたシャフト42と、真空室50外部に設けら れシャフト42を回転駆動するモータ43と、送� �ネジ41と螺合する雌ネジ45と、雌ネジ45に固� �されたステージ部44と、第1領域50aの底面に� �定され送りネジ41の他端と接続するベース部 46、を含む。モータ43が駆動されると、シャ� �ト42を通じて送りネジ41が静止位置で回転し� ��これにより雌ネジ45およびステージ部44がX� �向に移動する。ステージ部44には貫通口が設 けられており、回転ステージ1はこの貫通口� �挿入される。回転ステージ1は、その外周部� ��突出形成されたフランジ部80においてステ� �ジ40に固設され、支持される。これにより、 回転ステージ1は、Xステージ40の移動に伴っ� �X方向に移動する。ディスク原盤200は、回転� ��テージ上のターンテーブル5上に設置され、 回転ステージ1が回転駆動すると同時にXステ� ��ジ40がディスク半径方向(図5中の矢印Aの方� �)に移動することにより電子ビームの照射位� ��の位置決め制御がなされる。

 Xステージ40を挿通する回転ステージ1の下 部は、第2領域50b内に入り込む形態で搭載さ� �る。従って、回転ステージ1のハウジング底� ��に取り付けられたフレキシブルチューブ16~1 9および給電線25は、第2領域内において配管� �よび配線がなされる。上記したフィールド� �ルーA1~A5は、第2領域50bの側壁に設けられ、� �れらと回転ステージのハウジング底面に設� �られたフィールドスルーB1~B5との間には、略 U字形状をなすようにフレキシブルチューブ16 ~19および給電線25が取り付けられる。これら� ��配管および配線は、Xステージ40の移動工程� ��おいて真空室内の側面や底面に接触しない� ��うに宙に浮いた状態で懸垂している。

 尚、装置に生じる振動を除去するべく除� ��台を使用する場合には、除振台90に貫通口� �形成し、第2領域50bをこの貫通口に挿入し、� ��1領域50aの底面を除振台90上に積載すること� ��安定性が確保される。

 上記した形態で配管がなされた装置にお� ��て、Xステージ40がX方向に移動したときのフ レキシブルチューブ16~19の動作について図6を 参照しつつ説明する。フレキシブルチューブ の各々は、上記したように真空室の第2領域50 b内において、回転ステージのハウジング底� �と真空隔壁14との間でU字形状をなして懸垂� �ている。この状態において、Xステージ40がX� ��向に移動すると、これに伴い回転ステージ1 がX方向に移動する。フレキシブルチューブ� �図6に示すようにその曲率半径が変化するこ� ��で、Xステージの移動工程に対応する。ここ でフレキシブルチューブの各々は、Xステー� �の移動工程において真空室内の真空隔壁14に 接触することがないように、宙に浮いた状態 で懸垂しているので、摩擦などの非線形の外 乱が排除される。

 ここで、フレキシブルチューブの曲げ剛� ��は、実際にはコルゲーション形状を考慮す� ��必要があり複雑な計算が必要であるが、そ� ��条件が変わらないものとして単純モデル化� ��れば、円管の曲げ剛性として考えられる。� ��なわち、曲げ剛性は、断面2次モーメントに 比例するため、同じ肉厚の円管では、口径の 3乗に比例することになる。一方、複数の同� �口径の管を並列に並べた場合の断面2次モー� ��ントは管の本数に比例する。従って、従来� ��置のように、内部に複数の配管を通すため� ��大口径のフレキシブルチューブを使用する� ��りも、本実施例の如く、給気、排気および� ��電のための配管をそれぞれ独立に設け、各� ��を小口径とすることにより、配管の曲げ剛� ��を小さくすることができる。これにより、X ステージの移動負荷を軽減することができ、 高精度な位置決め制御が達成されるのである 。

 尚、各配管の長さや設置間隔によっては� ��U字形状に懸垂したフレキシブルチューブ同 士が接触し、これらが摩擦抵抗となってXス� �ージ40の移動精度を低下させる恐れがある。 これを防止するためには、図7に示すように� �各チューブが互いに離間した状態でチュー� �同士を拘束するクランパ91を適所に設けるこ とが望ましい。また、このクランパを設ける ことにより、U字状配管に生じた振動のダン� �ング効果も期待できる。真空用金属フレキ� �ブルチューブとして一般的に使用されてい� �ステンレス製のフレキシブルチューブは、� �れ単体では制振性が良好ではないが、複数� �フレキシブルチューブを拘束することで、� �動エネルギーが分散され、共振を小さく抑� �ることが可能となる。尚、金属フレキシブ� �チューブを柔軟なブレード(編組線)等で被覆 することによっても、振動ダンピング効果が 期待できる。また、フィールドスルー間を繋 ぐ配管は、金属フレキシブルチューブ限らず 、例えば真空中で脱ガスの少ない樹脂系チュ ーブであってもよい。

 また、上記した実施例においては、回転� ��テージ1のハウジング13底面にフィールドス� ��ーを設ける構成としたが、これに限定され� ��、例えば図8に示す如く、真空室の第2領域50 b内に侵入した回転ステージ下部の側面にフ� �ールドスルーB1~B5を設け、これらと、真空隔 壁14に設けられたフィールドスルーA1~A5との� �にフレキシブルチューブ16~19および給電線25� ��略U字形状をなすように懸垂させることとし てもよい。この場合においても、U字状配管� �各々は、Xステージ40の移動工程において真� �室50内の側面および底面等に接触しないよう に配管される。

 以上の説明から明らかなように、本発明� ��係るステージ機構および電子線描画装置に� ��れば、真空室がXステージの下方に拡がる掘 り込み状の空間を有し、回転ステージと真空 隔壁との間を結ぶ配管および配線はこの空間 内に配設される。そして、これらの配管およ び配線は、この空間内において真空室の内壁 等に接触することなくXステージの移動に対� �して変形できるように配設されるので、Xス� ��ージの移動中の摩擦抵抗および振動を大幅� ��低減することができる。故に、ディスク原� ��の位置決め制御をより高精度に行うことが� ��能となり、高密度記録に適した微小ピット� ��形成が可能となる。また、これらの配管の� ��々は、小口径のフレキシブルチューブを用� ��てそれぞれ独立に設けることでXステージの 移動負荷をさらに低減させることができ、ま た、従来装置において使用されていたベロー ズや案内筒等のパーツを用いることなく構成 できるので、低コストと高信頼性を両立させ ることができる。