JP2000058629A - Stage device and electron beam lithography system using the same - Google Patents

Stage device and electron beam lithography system using the same

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JP2000058629A
JP2000058629A JP21806198A JP21806198A JP2000058629A JP 2000058629 A JP2000058629 A JP 2000058629A JP 21806198 A JP21806198 A JP 21806198A JP 21806198 A JP21806198 A JP 21806198A JP 2000058629 A JP2000058629 A JP 2000058629A
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JP
Japan
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stage
guide rail
cross roller
driven member
pair
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JP21806198A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kato
高之 加藤
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage device which can be positioned with high accuracy and is high in maintainability. SOLUTION: A stage device is constituted by successively mounting a first stage 3 on a base 2 via a pair of cross roller guides 5 and a second stage 4 on the first stage 3 via a pair of second cross roller guides 8. The first stage 3 is moved in one direction by means of a first ultrasonic motor 7, which is brought into contact with the press are contact surface of a first driven member 6 formed on the lower surface of the first stage 3. The second stage 4 is moved in a different direction by means of a second ultrasonic motor 10, which is brought into contact with the press are contact surface of a second driven member 9 formed on the lower surface of the second stage 4. Then the first cross guides 5 which guide the first stage 3 and the second cross roller guides 8 which guide the second stage 4 are arranged in such a way, that V-grooves 17a and 18a of their guide rails 14, 15, 17, and 18 are directed in the vertical direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2軸位置決めが可
能なステージ装置とこれを用いた電子ビーム描画装置に
関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a stage device capable of biaxial positioning and an electron beam writing apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、半導体装置の製造工程におい
て、投影露光装置や電子線ビーム描画装置にあっては、
試料となる半導体ウエハをX方向やY方向にそれぞれ移
動案内するためにステージ装置が使用されている。
2. Description of the Related Art For example, in a manufacturing process of a semiconductor device, in a projection exposure apparatus or an electron beam drawing apparatus,
2. Description of the Related Art A stage device is used to move and guide a semiconductor wafer serving as a sample in an X direction and a Y direction, respectively.

【0003】図3は従来のステージ装置を示す斜視図
で、21は基盤であり、該基盤21上には第1ステージ
22と第2ステージ23が順次載置され、上記第2ステ
ージ23上の中央には半導体ウエハ等の試料Wを載置す
るための試料ステージ30が、その周縁にはX方向とY
方向の位置座標を検出するレーザ干渉計の移動鏡31が
それぞれ設置されている。また、上記第1ステージ22
は、一対の第1クロスローラガイド24によって基盤2
1上をX方向に移動案内され、上記第2ステージ23
は、一対の第2クロスローラガイド27によって第1ス
テージ22上をY方向に移動案内されるようになってい
る。
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional stage device. Reference numeral 21 denotes a base, on which a first stage 22 and a second stage 23 are sequentially mounted. At the center, a sample stage 30 for mounting a sample W such as a semiconductor wafer is provided.
The movable mirrors 31 of the laser interferometer for detecting the position coordinates in the directions are provided respectively. The first stage 22
Is mounted on the base 2 by the pair of first cross roller guides 24.
The first stage 23 is guided to move in the X direction on the first stage 23.
Are guided to move on the first stage 22 in the Y direction by a pair of second cross roller guides 27.

【0004】上記第1ステージ22と第2ステージ23
を駆動させる手段としては超音波モータが使用され、第
1ステージ22を駆動させるには、その下面に一体的に
形成された第1の被駆動部材25の圧接面25aに対し
て第1の超音波モータ26の摩擦材26aを当接させた
状態で第1超音波モータ26を駆動させると、上記摩擦
材26aが楕円運動し、第1の被駆動部材25との摩擦
駆動によって第1ステージ22を第1クロスローラガイ
ド24に沿ってX方向へ移動させることができ、第2ス
テージ23を駆動させるには、第1ステージ22と同様
に第2ステージ23の下面に一体的に形成された第2の
被駆動部材28の圧接面28aに対して第2の超音波モ
ータ29を当接させ、超音波モータ29の駆動によって
第2ステージ23を第2クロスローラガイド27に沿っ
てY方向へ移動させることができる。
The first stage 22 and the second stage 23
An ultrasonic motor is used as a means for driving the first stage 22. In order to drive the first stage 22, the first stage 22 is pressed against the pressure contact surface 25a of the first driven member 25 integrally formed on the lower surface thereof. When the first ultrasonic motor 26 is driven in a state in which the friction member 26a of the ultrasonic motor 26 is in contact with the first stage 22, the friction member 26a performs an elliptical motion and the first stage 22 is driven by friction with the first driven member 25. Can be moved in the X direction along the first cross roller guide 24, and to drive the second stage 23, similarly to the first stage 22, the second stage 23 is integrally formed on the lower surface of the second stage 23. The second ultrasonic motor 29 is brought into contact with the pressure contact surface 28 a of the second driven member 28, and the second stage 23 is moved in the Y direction along the second cross roller guide 27 by driving the ultrasonic motor 29. Sa Rukoto can.

【0005】そして、上記第1ステージ22や第2ステ
ージ23を案内する第1クロスローラガイド24や第2
クロスローラガイド27は、図4に示すようにV溝33
を有する2本のガイドレール34の互いのV溝33を水
平方向に向けて対向配置し、V溝33間に複数のコロ3
5をクロス状に介装した状態で使用されていた。なお、
39はクロスローラガイド24,27の真直精度を出す
ためにガイドレール34に予圧を加えるための調整ネジ
である。
A first cross roller guide 24 for guiding the first stage 22 and the second stage 23 and a second
The cross roller guide 27 has a V-shaped groove 33 as shown in FIG.
The two V-grooves 33 of the two guide rails 34 are disposed facing each other in the horizontal direction, and a plurality of rollers 3 are provided between the V-grooves 33.
5 was used in a state of being interposed in a cross shape. In addition,
Reference numeral 39 denotes an adjusting screw for applying a preload to the guide rail 34 in order to increase the straightness of the cross roller guides 24 and 27.

【0006】また、このステージ装置を電子ビーム描画
装置に用いる場合、真空鏡筒を備えた真空処理室内に設
置して使用されるのであるが、定期的にステージ装置の
メンテナンスを施さなければならず、これまで真空処理
室の天板に設置された真空鏡筒を取り除いてステージ装
置の分解、組み立てを行っていたが、作業性が悪いた
め、真空処理室の側壁に開口部を設け、該開口部を閉じ
る蓋体とステージ装置の基盤とを連結するとともに、基
盤に車輪を設けることにより、蓋体を開けることでステ
ージ装置を真空処理室から引き出すことが提案されてい
る(特開平4−171715号公報参照)。
When this stage apparatus is used in an electron beam lithography apparatus, it is installed and used in a vacuum processing chamber equipped with a vacuum lens barrel, but the stage apparatus must be periodically maintained. Until now, the vacuum apparatus installed on the top plate of the vacuum processing chamber was removed to disassemble and assemble the stage device. However, due to poor workability, an opening was provided on the side wall of the vacuum processing chamber. It has been proposed to connect a lid for closing the part to the base of the stage device and to provide a wheel on the base to open the lid to pull out the stage device from the vacuum processing chamber (Japanese Patent Laid-Open No. 4-171715). Reference).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図5に示す
ステージ装置は、メンテナンス性が悪いといった課題が
あった。
However, the stage device shown in FIG. 5 has a problem that maintenance is poor.

【0008】即ち、図5に示すステージ装置を分解しよ
うとすると、まず、第1超音波モータ26や第2超音波
モータ29を第1の被駆動部材25や第2の被駆動部材
28の圧接面25a,28aから切り離したあと、第1
クロスローラガイド24や第2クロスローラガイド27
の調整ネジ39を緩め、そのあと第1ステージ22と第
2ステージ23を第1クロスローラガイド24や第2ク
ロスローラガイド27に沿って引き抜かなければなら
ず、さらに組み付け時には分解時と逆の作業を行わなけ
ればならないというように非常に手間のかかるものであ
った。
That is, when the stage device shown in FIG. 5 is to be disassembled, first, the first ultrasonic motor 26 and the second ultrasonic motor 29 are pressed against the first driven member 25 and the second driven member 28. After separating from the surfaces 25a and 28a, the first
Cross roller guide 24 and second cross roller guide 27
The first stage 22 and the second stage 23 must be pulled out along the first cross roller guide 24 and the second cross roller guide 27. Further, when assembling, the operation is the reverse of the disassembling operation. Was very time consuming.

【0009】しかも、第1ステージ22や第2ステージ
23を第1クロスローラガイド24や第2クロスローラ
ガイド27から引き抜いたり戻す際に、ガイドレール3
4間の平行度が崩れると、ガイドレール34を変形させ
たりガイドレール34のV溝33が傷付くために、組み
立てた時に真直精度が低下する恐れがあるため、熟練の
作業者でなければ作業が難しいといった課題もあった。
Further, when the first stage 22 or the second stage 23 is pulled out or returned from the first cross roller guide 24 or the second cross roller guide 27, the guide rail 3
If the parallelism between the four is lost, the guide rail 34 may be deformed or the V-groove 33 of the guide rail 34 may be damaged, so that the straightness accuracy may decrease when assembled. There was also a problem that it was difficult.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、平板状をした基盤と、該基盤上に配置され、
第1の超音波モータによって駆動される第1ステージ
と、該第1ステージ上に配置され、第2の超音波モータ
によって駆動される第2ステージとからなり、上記基盤
の上面には一対のV溝を有する第1下ガイドレールを設
置するとともに、該第1下ガイドレールと対向する第1
ステージの下面には一対のV溝を有する第1上ガイドレ
ールを設け、上記第1の上ガイドレール及び下ガイドレ
ールの互いに対向させたV溝間に複数のコロをクロス状
に介装して一対の第1クロスローラガイドを構成し、上
記第1ステージを第1クロスローラガイドに沿って移動
自在に案内するとともに、上記第1ステージの上面には
一対のV溝を有する第2下ガイドレールを前記第1クロ
スローラガイドと異なる方向に設置するとともに、上記
第2下ガイドレールと対向する第2ステージの下面には
一対のV溝を有する第2上ガイドレールを設け、上記第
2の上ガイドレール及び下ガイドレールの互いに対向さ
せたV溝間に複数のコロをクロス状に介装して第2クロ
スローラガイドを構成し、上記第2ステージを第2クロ
スローラガイドに沿って移動自在に案内するようにステ
ージ装置を構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and has a plate-shaped base, and is disposed on the base.
A first stage driven by a first ultrasonic motor; and a second stage disposed on the first stage and driven by a second ultrasonic motor. A first lower guide rail having a groove is provided, and a first lower guide rail facing the first lower guide rail is provided.
A first upper guide rail having a pair of V grooves is provided on the lower surface of the stage, and a plurality of rollers are interposed in a cross shape between the V grooves of the first upper guide rail and the lower guide rail facing each other. A pair of first cross roller guides, the first stage is movably guided along the first cross roller guide, and a second lower guide rail having a pair of V grooves on the upper surface of the first stage. Is installed in a direction different from that of the first cross roller guide, and a second upper guide rail having a pair of V-grooves is provided on the lower surface of the second stage facing the second lower guide rail. A plurality of rollers are interposed in a cross shape between V grooves of the guide rail and the lower guide rail which face each other to form a second cross roller guide, and the second stage is used as the second cross roller guide. It is obtained by constituting the stage apparatus to freely guided movement I.

【0011】また、本発明は、前記第1ステージの下面
に、上記第1上ガイドレールと平行な第1の被駆動部材
を設け、該第1の被駆動部材を上記第1の超音波モータ
との摩擦駆動によって駆動させて第1ステージを移動さ
せるとともに、前記第2ステージの下面に上記第2上ガ
イドレールと平行な第2の被駆動部材を設け、該第2の
被駆動部材を上記第2の超音波モータとの摩擦駆動によ
って駆動させて第2ステージを移動させるようにしたも
のである。
Further, according to the present invention, a first driven member parallel to the first upper guide rail is provided on a lower surface of the first stage, and the first driven member is connected to the first ultrasonic motor. The first stage is moved by being driven by friction driving with the second stage, and a second driven member parallel to the second upper guide rail is provided on the lower surface of the second stage, and the second driven member is The second stage is driven by friction drive with a second ultrasonic motor to move the second stage.

【0012】さらに、本発明は、前記第1の被駆動部材
の圧接面が、一対の第1クロスローラガイドの中央に位
置するように配置するとともに、前記第2の被駆動部材
の圧接面が、一対の第2クロスローラガイドの中央に位
置するように配置したものである。
Further, according to the present invention, the pressure-contact surface of the first driven member is disposed so as to be located at the center of the pair of first cross roller guides, and the pressure-contact surface of the second driven member is formed. , Are arranged at the center of the pair of second cross roller guides.

【0013】また、本発明は、上記ステージ装置の構成
部材のうち、少なくとも基盤、第1ステージ、第2ステ
ージ、第1の被駆動部材、第2の被駆動部材をセラミッ
クスにより形成したものである。
Further, according to the present invention, at least the base, the first stage, the second stage, the first driven member, and the second driven member among the constituent members of the stage device are formed of ceramics. .

【0014】さらに、本発明は、上記ステージ装置を真
空処理室内に設置して電子ビーム描画装置を構成するに
あたり、上記真空処理室の底面に、V溝を有する第3下
ガイドレールを設置するとともに、該第3下ガイドレー
ルと対向する前記ステージ装置の基盤下面に、V溝を有
する第3上ガイドレールを設け、上記第3の上ガイドレ
ール及び下ガイドレールの互いに対向させたV溝間に複
数のコロをクロス状に介装して第3クロスローラガイド
を構成し、前記ステージ装置を上記真空処理室内に位置
決めして電子ビーム描画装置を構成したものである。
Further, according to the present invention, a third lower guide rail having a V-groove is provided on a bottom surface of the vacuum processing chamber when the stage apparatus is installed in a vacuum processing chamber to constitute an electron beam writing apparatus. A third upper guide rail having a V groove is provided on the lower surface of the base of the stage device facing the third lower guide rail, and between the opposed V grooves of the third upper guide rail and the lower guide rail. A third cross roller guide is formed by interposing a plurality of rollers in a cross shape, and the stage device is positioned in the vacuum processing chamber to form an electron beam drawing apparatus.

【0015】[0015]

【作用】本発明によれば、第1ステージ及び第2ステー
ジの駆動手段として超音波モータを用いるとともに、上
記第1ステージ及び第2ステージを移動案内する第1ク
ロスローラガイド及び第2クロスローラガイドのV溝を
鉛直方向に向けて配置してあることから、メンテナンス
時には、第1ステージ及び第2ステージをそれぞれ鉛直
上方へ持ち上げるだけで分解でき、また、組み立て時に
はそれほど気を使うことなく分解時と逆の作業を行えば
良いというように容易にステージ装置の分解、組み立て
を行うことができる。また、本発明は、上記第1の被駆
動部材の圧接面を一対の第1クロスローラガイドの中央
に位置するように配置するとともに、上記第2の被駆動
部材の圧接面も一対の第2クロスローラガイドの中央に
位置するように配置してあることから、上記第1ステー
ジ及び第2ステージの真直精度をより一層高めることが
できる。
According to the present invention, an ultrasonic motor is used as the driving means for the first and second stages, and the first and second cross roller guides for moving and guiding the first and second stages. Since the V-grooves are arranged in the vertical direction, they can be disassembled simply by lifting the first stage and the second stage vertically upward during maintenance. The disassembling and assembling of the stage device can be easily performed such that the reverse operation can be performed. Further, according to the present invention, the pressure-contact surface of the first driven member is disposed so as to be located at the center of the pair of first cross roller guides, and the pressure-contact surface of the second driven member is also formed of a pair of second The straightness of the first stage and the second stage can be further improved since the first stage and the second stage are arranged so as to be located at the center of the cross roller guide.

【0016】さらに、本発明は、上記ステージ装置の構
成部材のうち、少なくとも基盤、第1ステージ、第2ス
テージ、第1の被駆動部材、第2の被駆動部材として、
高硬度でかつ高精度に加工できるセラミックスにより形
成してあることから、小さな駆動トルクで各ステージを
移動させることができ、かつ高精度の位置決めが可能と
なる。しかも、超音波モータとの摺動における各被駆動
部材の摩耗を大幅に低減することができるため、長期間
にわたって使用することができる。
Further, according to the present invention, at least a base, a first stage, a second stage, a first driven member, and a second driven member among the constituent members of the stage device,
Since each of the stages is formed of ceramics having high hardness and which can be processed with high accuracy, each stage can be moved with a small driving torque, and high-precision positioning can be performed. In addition, since the wear of each driven member during sliding with the ultrasonic motor can be significantly reduced, it can be used for a long period of time.

【0017】また、本発明の電子ビーム描画装置によれ
ば、上記ステージ装置を真空処理室内に位置決めする手
段として、第3クロスローラガイドを設け、該第3クロ
スローラガイドのV溝を鉛直方向に向けて配置したこと
から、上記真空処理室からのステージ装置の取り出しを
容易にすることができるとともに、ステージ装置を真空
処理室内へ戻す時には、ステージ装置を元の位置に再現
性良く位置決めすることができる。
According to the electron beam writing apparatus of the present invention, a third cross roller guide is provided as a means for positioning the stage device in the vacuum processing chamber, and the V-groove of the third cross roller guide is vertically extended. The stage device can be easily taken out of the vacuum processing chamber because of the arrangement, and when the stage device is returned to the vacuum processing chamber, the stage device can be positioned at the original position with good reproducibility. it can.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は本発明のステージ装置を示す図で、
(a)は斜視図、(b)は側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a stage device of the present invention.
(A) is a perspective view, (b) is a side view.

【0019】このステージ装置1において、2は平板状
をした基盤であり、該基盤2上には第1ステージ3と第
2ステージ4を順次配置してあり、上記第2ステージ4
上の中央には半導体ウエハ等の試料Wを載置するための
試料ステージ11を、その周縁にはX方向とY方向の位
置座標を検出するレーザ干渉計の移動鏡12,13をそ
れぞれ設置してある。
In this stage apparatus 1, reference numeral 2 denotes a flat base, on which a first stage 3 and a second stage 4 are sequentially arranged.
A sample stage 11 on which a sample W such as a semiconductor wafer is mounted is provided at the upper center, and movable mirrors 12 and 13 of a laser interferometer for detecting positional coordinates in the X and Y directions are provided on the periphery thereof. It is.

【0020】上記第1ステージ3は、一対の第1クロス
ローラガイド5によって基盤2上をX方向に移動案内す
るようになっており、上記第2ステージ4は、一対の第
2クロスローラガイド8によって第1ステージ3上をY
方向に移動案内するようになっている。
The first stage 3 is adapted to move and guide on the base 2 in the X direction by a pair of first cross roller guides 5, and the second stage 4 is controlled by a pair of second cross roller guides 8. Y on the first stage 3
It is designed to guide movement in the direction.

【0021】上記第1ステージ3及び第2ステージ4の
駆動手段には超音波モータを使用し、第1ステージ3を
駆動させるには、第1クロスローラガイド5と平行に第
1ステージ3の下面に一体的に形成した第1の被駆動部
材6の圧接面6aに対して第1の超音波モータ7の摩擦
材7aを当接させ、この状態で第1の超音波モータ7を
駆動させると、上記摩擦材7aが楕円運動し、第1の被
駆動部材6との摩擦駆動によって第1ステージ3を第1
クロスローラガイド5に沿ってX方向へ移動するように
なっており、また、第2ステージ4を駆動させるには、
第1ステージ3と同様に第2クロスローラガイド8と平
行に第2ステージ4の下面に一体的に形成した第2の被
駆動部材9の圧接面9aに対して第2の超音波モータ1
0の摩擦材10aを当接させ、この状態で第2の超音波
モータ10を駆動させると、上記摩擦材10aが楕円運
動し、被駆動部材9との摩擦駆動によって第2ステージ
4を第2クロスローラガイド8に沿ってY方向へ移動案
内するようになっている。
An ultrasonic motor is used for driving the first stage 3 and the second stage 4. To drive the first stage 3, the lower surface of the first stage 3 is parallel to the first cross roller guide 5. When the friction material 7a of the first ultrasonic motor 7 is brought into contact with the pressure contact surface 6a of the first driven member 6 formed integrally with the first driven member 6, the first ultrasonic motor 7 is driven in this state. The friction member 7a moves in an elliptical manner, and the first stage 3 is moved to the first stage by the friction drive with the first driven member 6.
It is configured to move in the X direction along the cross roller guide 5, and to drive the second stage 4,
Similarly to the first stage 3, the second ultrasonic motor 1 is pressed against a pressure contact surface 9a of a second driven member 9 integrally formed on the lower surface of the second stage 4 in parallel with the second cross roller guide 8.
When the second ultrasonic motor 10 is driven in this state, the friction material 10a makes an elliptical motion, and the second stage 4 is moved to the second stage 4 by friction driving with the driven member 9. It is configured to guide movement along the cross roller guide 8 in the Y direction.

【0022】なお、図1では第1ステージ3に一体的に
形成された第1の被駆動部材6の圧接面6aが、一対の
第1クロスローラガイド5の中央に位置するように、ま
た、第2ステージ4に一体的に形成された第2の被駆動
部材9の圧接面9aが、一対の第2クロスローラガイド
8の中央に位置するようにそれぞれ構成してあり、この
ような構造とすることで、超音波モータ7,10の駆動
に伴って第1ステージ3や第2ステージ4に発生する振
動や真直精度の低下を最小限に抑えることができる。
In FIG. 1, the pressure contact surface 6a of the first driven member 6 formed integrally with the first stage 3 is located at the center of the pair of first cross roller guides 5, and The pressure contact surface 9a of the second driven member 9 formed integrally with the second stage 4 is configured to be located at the center of the pair of second cross roller guides 8, respectively. By doing so, vibrations generated in the first stage 3 and the second stage 4 due to the driving of the ultrasonic motors 7 and 10 and a decrease in straightness accuracy can be minimized.

【0023】また、図1において各超音波モータ7,1
0を各被駆動部材6,9にそれぞれ当接させる手段とし
ては、例えば、各超音波モータ7,10の後部に圧電ア
クチュエータ17を当接させ、この圧電アクチュエータ
17の伸縮量を制御することにより各被駆動部材6,9
への押圧力を調整すれば良い。なお、超音波モータ7,
10を被駆動部材6,9へ押し付ける方法としては他の
方法を用いても構わない。
In FIG. 1, each ultrasonic motor 7, 1
As means for contacting the driven members 6 with the driven members 6 and 9, for example, the piezoelectric actuator 17 is brought into contact with the rear portions of the ultrasonic motors 7 and 10 and the amount of expansion and contraction of the piezoelectric actuator 17 is controlled. Each driven member 6, 9
What is necessary is just to adjust the pressing force to the. The ultrasonic motor 7,
Other methods may be used as a method for pressing the member 10 against the driven members 6 and 9.

【0024】さらに、図1では第1の被駆動部材6を第
1ステージ3に、第1の超音波モータ7を基盤2にそれ
ぞれ設けるとともに、第2の被駆動部材9を第2ステー
ジ4に、第2の超音波モータ10を第1ステージ3にそ
れぞれ設けた構造を示したが、この構造だけに限らず、
第1の被駆動部材6を基盤2に設けた時には、第1の超
音波モータ7を第1ステージ3に装着し、第2の被駆動
部材9を第1ステージ3に設けた時には、第2の超音波
モータ10を第2ステージ4に装着しても良い。
Further, in FIG. 1, the first driven member 6 is provided on the first stage 3 and the first ultrasonic motor 7 is provided on the base 2, and the second driven member 9 is provided on the second stage 4. , The structure in which the second ultrasonic motor 10 is provided on each of the first stages 3 is shown, but the present invention is not limited to this structure.
When the first driven member 6 is provided on the base 2, the first ultrasonic motor 7 is mounted on the first stage 3, and when the second driven member 9 is provided on the first stage 3, the second ultrasonic motor 7 is mounted on the second stage. May be mounted on the second stage 4.

【0025】そして、図1(b)に示すように、本発明
によれば、上記第1ステージ3を案内する第1クロスロ
ーラガイド5を、基盤2の上面に一対のV溝を有する第
1下ガイドレール14を上記V溝が上方を向くように設
置するとともに、該第1下ガイドレール14と対向する
第1ステージ3の下面にV溝を有する第1上ガイドレー
ル15を上記V溝が下方を向くように設置し、上記第1
の上ガイドレール15及び下ガイドレール14の互いに
対向するV溝間に複数のコロ16をクロス状に介装して
構成するとともに、上記第2ステージ4を案内する第2
クロスローラガイド8を、第1ステージ3の上面に一対
のV溝17aを有する第2下ガイドレール17を上記V
溝17aが上方を向くように設置するとともに、該第2
下ガイドレール17と対向する第2ステージ3の下面に
V溝18aを有する第2上ガイドレール18を上記V溝
18aが下方を向くように設置し、上記第2の上ガイド
レール18及び下ガイドレール17の互いに対向するV
溝17a,18a間に複数のコロ19をクロス状に介装
して構成してある。
As shown in FIG. 1B, according to the present invention, the first cross roller guide 5 for guiding the first stage 3 is provided with a first V-groove having a pair of V-grooves on the upper surface of the base 2. The lower guide rail 14 is installed so that the V-groove faces upward, and the first upper guide rail 15 having a V-groove on the lower surface of the first stage 3 facing the first lower guide rail 14 is formed by the V-groove. Install it so that it faces downward,
A plurality of rollers 16 are interposed between V grooves of the upper guide rail 15 and the lower guide rail 14 facing each other in a cross shape, and a second guide 4 for guiding the second stage 4 is provided.
The cross roller guide 8 is connected to the second lower guide rail 17 having a pair of V-grooves 17 a on the upper surface of the first stage 3.
The groove 17a is installed so as to face upward, and the second
A second upper guide rail 18 having a V-groove 18a on the lower surface of the second stage 3 facing the lower guide rail 17 is installed so that the V-groove 18a faces downward, and the second upper guide rail 18 and the lower guide are provided. V of rail 17 facing each other
A plurality of rollers 19 are interposed between the grooves 17a and 18a in a cross shape.

【0026】かくして、このステージ装置1は、第1ス
テージ3や第2ステージ4の駆動手段である超音波モー
タ7,10によって、各ステージ3,4を高速移動させ
ることができ、かつ高分解能な位置決めが可能となる。
しかも、超音波モータ7,10そのものがコンパクトで
あるから、ステージ装置1内に組み込むことができ、ス
テージ装置1全体を小型化することができる。
Thus, the stage apparatus 1 can move each of the stages 3 and 4 at high speed by the ultrasonic motors 7 and 10 which are the driving means of the first stage 3 and the second stage 4 and have high resolution. Positioning becomes possible.
Moreover, since the ultrasonic motors 7, 10 themselves are compact, they can be incorporated in the stage device 1, and the entire stage device 1 can be reduced in size.

【0027】さらに、各ステージ3,4の案内手段に
は、クロスローラガイド5,8を用いているため、剛性
が高く、各ステージ3,4の案内時にヨーイングやピッ
チングあるいは振動等を生じ難く、超音波モータ7,1
0との組み合わせにより高精度の位置決めができる。
Further, since the cross roller guides 5 and 8 are used as the guide means for each of the stages 3 and 4, the rigidity is high, and yawing, pitching, vibration or the like hardly occurs when guiding each of the stages 3 and 4. Ultrasonic motor 7, 1
High-precision positioning can be performed by combining with 0.

【0028】その上、クロスローラガイドは通常、2本
のガイドレール14,15,17,18のV溝17a,
18aを水平方向に向けた状態で使用され、真直精度を
高めるために調整ネジによる厳密な予圧の調整が必要と
なるのであるが、このステージ装置1はクロスローラガ
イド5,8を構成するV溝17a,18aを鉛直方向に
向けて配置した構造としてあることから、各ステージ
3,4の自重がそのままクロスローラガイドに加える予
圧となり、従来のような調整ネジによる厳密な予圧調整
が不要であるとともに、メンテナンスによる分解時に
は、各ステージ3,4の被駆動部材6,9から超音波モ
ータ7,10を切り離し、第1ステージ3及び第2ステ
ージ4を順次鉛直上方へ持ち上げるだけで分解すること
ができるとともに、組み立て時にはそれほど気を使うこ
となく分解時と逆の作業を行うだけでよいため、簡単に
かつ短時間でメンテナンスすることができ、さらには熟
練の技術者でなくても容易にステージ装置1の組み立て
や分解ができるといった利点がある。
In addition, the cross roller guide is usually provided with V-grooves 17 a, of two guide rails 14, 15, 17, 18.
The stage device 1 is used in a state in which the 18a is oriented in the horizontal direction, and strict adjustment of the preload is required by an adjusting screw in order to increase the straightness accuracy. Since the structures 17a and 18a are arranged in the vertical direction, the own weight of each stage 3 and 4 becomes the preload applied to the cross roller guide as it is, and it is not necessary to perform the strict preload adjustment by the conventional adjusting screw. At the time of disassembly for maintenance, the ultrasonic motors 7 and 10 are separated from the driven members 6 and 9 of the respective stages 3 and 4, and the first stage 3 and the second stage 4 can be disassembled simply by sequentially lifting them vertically upward. At the same time, it is only necessary to perform the reverse of the disassembly work without much care when assembling. Can scan, further has the advantage can be easily stage apparatus 1 assembly and disassembly without a skilled technician.

【0029】ところで、このようなステージ装置1を構
成する構成部材のうち、少なくとも基盤2、第1ステー
ジ3、第2ステージ4、第1の被駆動部材6、第2の被
駆動部材9はセラミックスにより形成することが好まし
い。即ち、セラミックスは変形が少なく軽量であり、さ
らには優れた耐摩耗性を有することから、例えば、基盤
2や各ステージ3,4をセラミックスで形成することに
より、平坦度を高めることができるとともに、小さな駆
動トルクで各ステージ3,4を移動させることができ、
また、各被駆動部材6,9をセラミックスで形成するこ
とにより、超音波モータ7,10との摩擦駆動に伴う圧
接面6a,9aの摩耗を抑えることができる。具体的な
材質としては、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化
珪素、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスを
用いることができる。なお、基盤2、各ステージ3,
4、各被駆動部材6,9だけに限らず、他の構成部材を
セラミック化しても良いことは言うまでもない。
By the way, among the constituent members constituting such a stage device 1, at least the base 2, the first stage 3, the second stage 4, the first driven member 6, and the second driven member 9 are made of ceramics. It is preferable to form with. That is, since the ceramics are less deformed and lightweight, and furthermore have excellent wear resistance, for example, by forming the base 2 and each of the stages 3 and 4 from ceramics, the flatness can be increased, and Each stage 3, 4 can be moved with a small drive torque,
Further, by forming each of the driven members 6 and 9 from ceramics, it is possible to suppress abrasion of the press contact surfaces 6a and 9a due to friction driving with the ultrasonic motors 7 and 10. As a specific material, ceramics mainly containing alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride can be used. In addition, the base 2, each stage 3,
4. It goes without saying that not only the driven members 6 and 9 but also other constituent members may be ceramicized.

【0030】次に、図1(a)(b)に示すステージ装
置1を電子ビーム描画装置に用いた例を図2(a)
(b)に説明する。
Next, FIG. 2A shows an example in which the stage device 1 shown in FIGS. 1A and 1B is used for an electron beam drawing apparatus.
This will be described in (b).

【0031】この電子ビーム描画装置は、真空処理室5
1内にステージ装置1を設置するとともに、上記真空処
理室51の天板51aに真空鏡筒52を備え、該真空鏡
筒52内には、上方から荷電ビーム銃53、絞り54、
縮小レンズ55、対物レンズ56、偏光器57が順次配
置されており、上記荷電ビーム銃53から出射された電
子ビームは、絞り54を介して縮小レンズ55及び対物
レンズ56を経て試料Wに照射されるようになってお
り、電子ビームの照射位置は、偏光器57と真空処理室
51に設置されたステージ装置1によって調整されるよ
うになっている。
This electron beam lithography system comprises a vacuum processing chamber 5
1, a vacuum column 52 is provided on a top plate 51a of the vacuum processing chamber 51. In the vacuum column 52, a charged beam gun 53, a diaphragm 54,
A reduction lens 55, an objective lens 56, and a polarizer 57 are sequentially arranged. The electron beam emitted from the charged beam gun 53 is applied to the sample W via the reduction lens 55 and the objective lens 56 via the diaphragm 54. The irradiation position of the electron beam is adjusted by the polarizer 57 and the stage device 1 installed in the vacuum processing chamber 51.

【0032】また、真空処理室51内には、ステージ装
置1の第2ステージ4上に設置された移動鏡12,13
と対向する位置にレーザ干渉計58,59が配置してあ
り、移動鏡13から反射されるレーザ光をレーザ干渉計
59で検出することにより第1ステージ3の移動量を、
移動鏡12から反射されるレーザ光をレーザ干渉計58
で検出することにより第2ステージ4の移動量をそれぞ
れ検出するようになっている。
In the vacuum processing chamber 51, movable mirrors 12, 13 installed on the second stage 4 of the stage device 1 are provided.
The laser interferometers 58 and 59 are disposed at positions opposite to the above, and the amount of movement of the first stage 3 can be reduced by detecting the laser light reflected from the movable mirror 13 with the laser interferometer 59.
The laser light reflected from the movable mirror 12 is transmitted to a laser interferometer 58.
, The amount of movement of the second stage 4 is detected.

【0033】また、真空処理室51の一側壁には開口部
51bを有し、該開口部51bには気密にシールするた
めの蓋体60を着脱自在に装着してあり、ステージ装置
1のメンテナンス時には上記開口部51bから真空処理
室51内への出し入れを行うようになっている。
An opening 51b is provided on one side wall of the vacuum processing chamber 51, and a lid 60 for hermetically sealing is detachably attached to the opening 51b. In some cases, the vacuum processing chamber 51 is moved in and out of the vacuum processing chamber 51 through the opening 51b.

【0034】そして、真空処理室51内へのステージ装
置1の設置にあたっては、厳密な位置合わせが必要であ
ることから、ステージ装置1の基盤2の下面四隅にはX
方向に沿ってV溝61aを有する第3上ガイドレール6
1と、半円状をした複数の凹部を有する上ガイドレール
65を固定してあり、これらの上ガイドレール61,6
5と対向する真空処理室51の定盤69上には上記ステ
ージ装置1の基盤2と同様にX方向に沿ってV溝62a
を有する第3下ガイドレール62と、半円状をした複数
の凹部を有する下ガイドレール67を固定してある。そ
して、ステージ装置1の基盤2に固定した第3上ガイド
レール61のV溝61aと真空処理室51の定盤69に
固定した第3下ガイドレール62のV溝62aとの間に
複数のコロ63をクロス状に介装することにより第3ク
ロスローラガイド64を構成するとともに、ステージ装
置1の基盤2に固定した上ガイドレール65の凹部と真
空処理室51の定盤69に固定した下ガイドレール67
の凹部との間に複数のコロ66を水平に介装することに
よりフラットローラガイド68を構成し、これらクロス
ローラガイド64とフラットローラガイド68を一対の
位置決め用ガイドとしてある。
When the stage apparatus 1 is installed in the vacuum processing chamber 51, strict alignment is required.
Third upper guide rail 6 having V groove 61a along the direction
1 and an upper guide rail 65 having a plurality of semicircular concave portions are fixed, and these upper guide rails 61 and 6 are fixed.
On the surface plate 69 of the vacuum processing chamber 51 opposite to the surface 5, similarly to the base 2 of the stage device 1, a V groove 62 a is formed along the X direction.
And a lower guide rail 67 having a plurality of semicircular recesses. A plurality of rollers are provided between the V groove 61a of the third upper guide rail 61 fixed to the base 2 of the stage device 1 and the V groove 62a of the third lower guide rail 62 fixed to the surface plate 69 of the vacuum processing chamber 51. The third cross roller guide 64 is configured by interposing the cross 63 in a cross shape, and the lower guide fixed to the recess of the upper guide rail 65 fixed to the base 2 of the stage device 1 and the surface plate 69 of the vacuum processing chamber 51. Rail 67
A flat roller guide 68 is configured by horizontally interposing a plurality of rollers 66 between the concave roller and the concave portion. The cross roller guide 64 and the flat roller guide 68 serve as a pair of positioning guides.

【0035】そして、上記ステージ装置1は真空処理室
51内において、位置決め用ガイドによってY方向の位
置決めがされ、ストッパ75とクランプ機構74によっ
てX方向の位置決めがされており、基盤2の四隅をクラ
ンパ70にて鉛直下方に押し付けて固定することにより
ステージ装置1を設置するようになっている。
The stage device 1 is positioned in the Y direction by a positioning guide in the vacuum processing chamber 51, and is positioned in the X direction by the stopper 75 and the clamp mechanism 74. At 70, the stage device 1 is installed by being pressed vertically downward and fixed.

【0036】次に、メンテナンスのためにステージ装置
1を真空処理室51内から引き出す方法について説明す
る。
Next, a method for pulling out the stage apparatus 1 from the vacuum processing chamber 51 for maintenance will be described.

【0037】まず、真空処理室51の開口部51bを気
密シールする蓋体60を取り外し、クランパ70による
押圧力を解除する。この押圧力の解除は、クランパ70
のカム73を回転させ、クランプ棒71の一方端を押し
下げれば良い。次に、ステージ装置1を引き出すのであ
るが、ステージ装置1の基盤2は第3クロスローラガイ
ド64とフラットローラガイド68の2つの位置決めガ
イドによって滑らかに引き出すことができ、基盤2側の
上ガイドレール61,65と真空処理室51側の下ガイ
ドレール62,67とが離れたあとは基盤2に設けられ
た車輪76により、真空処理室51外へ滑らかに引き出
すことができる。そして、ステージ装置1を引き出した
あとの分解は、前述したように基本的に第1ステージ3
と第2ステージ4を順次鉛直上方に持ち上げるだけでよ
いため、簡単に分解することができ、メンテナンス作業
の大幅な省力化が図れる。
First, the lid 60 for hermetically sealing the opening 51b of the vacuum processing chamber 51 is removed, and the pressing force of the clamper 70 is released. The release of the pressing force is performed by the clamper 70.
, The one end of the clamp rod 71 may be pushed down. Next, the stage device 1 is pulled out. The base 2 of the stage device 1 can be smoothly pulled out by the two positioning guides of the third cross roller guide 64 and the flat roller guide 68. After the guide rails 61 and 65 are separated from the lower guide rails 62 and 67 on the vacuum processing chamber 51 side, the wheels 76 provided on the base 2 can be smoothly pulled out of the vacuum processing chamber 51. The disassembly after the stage device 1 is pulled out is basically the first stage 3 as described above.
And the second stage 4 only need to be sequentially lifted vertically upward, so that it can be easily disassembled, and the labor for maintenance work can be greatly reduced.

【0038】逆に、組み付けたステージ装置1を真空処
理室51内へ戻すには、先と逆の手順を踏めばよく、ス
テージ装置1の基盤2と真空処理室51の定盤69との
間の2つの位置決めガイドのうち少なくとも一方をクロ
スローラガイド64としてあることから、このクロスロ
ーラガイド64によってY方向の位置決めを再現性良く
行うことができる。
Conversely, in order to return the assembled stage apparatus 1 to the inside of the vacuum processing chamber 51, the reverse procedure may be taken, and the space between the base 2 of the stage apparatus 1 and the surface plate 69 of the vacuum processing chamber 51 may be changed. Since at least one of the two positioning guides is the cross roller guide 64, the positioning in the Y direction can be performed with good reproducibility by the cross roller guide 64.

【0039】また、ステージ装置1をさらに押し込んで
基盤2をストッパ75に押し当てたあと、クランプ機構
74によって上記基盤2をストッパ75側へ押し付ける
ことで、X方向の位置決めを再現性良く行うことができ
る。
Further, after the stage device 1 is further pushed in and the substrate 2 is pressed against the stopper 75, the clamping mechanism 74 presses the substrate 2 toward the stopper 75, so that the positioning in the X direction can be performed with good reproducibility. it can.

【0040】そして、X、Y方向の位置決めをしたあ
と、クランパ70のカム73を回転させると、カム73
と反対側に取り付けられたスプリング72の弾性力によ
って基盤2の四隅がクランプ棒71によって押さえら
れ、元の所定位置に精度良くステージ装置1を設置する
ことができる。それ故、レーザ干渉計58,59とステ
ージ装置1に備える移動鏡12,13との位置関係や真
空鏡筒52とステージ装置1との位置関係をそれぞれ再
度調整し直すことが不要となる。
When the cam 73 of the clamper 70 is rotated after the positioning in the X and Y directions, the cam 73 is rotated.
The four corners of the base 2 are pressed by the clamp rods 71 by the elastic force of the spring 72 attached to the opposite side, and the stage device 1 can be accurately installed at the original predetermined position. Therefore, it is unnecessary to readjust the positional relationship between the laser interferometers 58 and 59 and the movable mirrors 12 and 13 provided in the stage device 1 and the positional relationship between the vacuum lens barrel 52 and the stage device 1 again.

【0041】なお、図2では、ステージ装置1と真空処
理室51の定盤69との間に配置する2つの位置決めガ
イドのうち一方にクロスローラガイド64を用いた例を
示したが、2つの位置決めガイドをクロスローラガイド
64により構成しても良いことは言うまでもない。
FIG. 2 shows an example in which the cross roller guide 64 is used as one of the two positioning guides disposed between the stage device 1 and the surface plate 69 of the vacuum processing chamber 51. It goes without saying that the positioning guide may be constituted by the cross roller guide 64.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、平板状
をした基盤と、該基盤上に配置され、第1の超音波モー
タによって駆動される第1ステージと、該第1ステージ
上に配置され、第2の超音波モータによって駆動される
第2ステージとからなり、上記基盤の上面には一対のV
溝を有する第1下ガイドレールを設置するとともに、該
第1下ガイドレールと対向する第1ステージの下面には
一対のV溝を有する第1上ガイドレールを設け、上記第
1の上ガイドレール及び下ガイドレールの互いに対向さ
せたV溝間に複数のコロをクロス状に介装して一対の第
1クロスローラガイドを構成し、上記第1ステージを第
1クロスローラガイドに沿って移動自在に案内するとと
もに、上記第1ステージの上面には一対のV溝を有する
第2下ガイドレールを前記第1クロスローラガイドと異
なる方向に設置するとともに、上記第2下ガイドレール
と対向する第2ステージの下面には一対のV溝を有する
第2上ガイドレールを設け、上記第2の上ガイドレール
及び下ガイドレールの互いに対向させたV溝間に複数の
コロをクロス状に介装して第2クロスローラガイドを構
成し、上記第2ステージを第2クロスローラガイドに沿
って移動自在に案内するようにステージ装置を構成した
ことから、第1テーブル及び第2テーブルを滑らかに所
定方向に移動させることができ、高分解能な位置決めが
できる。また、メンテナンス時には、予圧調整ネジによ
る調整が不要であるとともに、第1テーブル及び第2テ
ーブルをそれぞれ鉛直上方へ持ち上げるだけで分解でき
るとともに、組み立て時は分解と逆の作業を行えば良い
と言うように容易にステージ装置の分解、組み立てがで
きるため、メンテナンス性が高く、また、作業時間を大
幅に短縮することができる。
As described above, according to the present invention, a flat base, a first stage disposed on the base and driven by a first ultrasonic motor, And a second stage driven by a second ultrasonic motor, and a pair of V
A first lower guide rail having a groove is provided, and a first upper guide rail having a pair of V-grooves is provided on a lower surface of the first stage facing the first lower guide rail. A pair of first cross roller guides is formed by interposing a plurality of rollers in a cross shape between V grooves of the lower guide rail facing each other, and the first stage is movable along the first cross roller guide. And a second lower guide rail having a pair of V-grooves is provided on the upper surface of the first stage in a direction different from that of the first cross roller guide, and a second lower guide rail facing the second lower guide rail is provided. A second upper guide rail having a pair of V grooves is provided on the lower surface of the stage, and a plurality of rollers are formed in a cross shape between the V grooves of the second upper guide rail and the lower guide rail which are opposed to each other. And the stage device is configured to guide the second stage movably along the second cross roller guide, so that the first table and the second table can be smoothly moved. It can be moved in a predetermined direction, and high-resolution positioning can be performed. In addition, at the time of maintenance, it is not necessary to adjust with the preload adjusting screw, and the first table and the second table can be disassembled simply by lifting them vertically upward, and at the time of assembling, the operation opposite to the disassembly may be performed. Since the stage device can be easily disassembled and assembled, the maintainability is high and the working time can be greatly reduced.

【0043】また、本発明は、前記第1の被駆動部材の
圧接面が、一対の第1クロスローラガイドの中央に位置
するように配置するとともに、前記第2の被駆動部材の
圧接面が、一対の第2クロスローラガイドの中央に位置
するように配置したことによって、上記第1テーブル及
び第2テーブルの真直精度をより一層高めることができ
る。
Further, according to the present invention, the pressure-contact surface of the first driven member is disposed so as to be located at the center of the pair of first cross roller guides, and the pressure-contact surface of the second driven member is formed. By arranging them so as to be located at the center of the pair of second cross roller guides, the straightness accuracy of the first table and the second table can be further improved.

【0044】さらに、本発明は、上記ステージ装置の構
成部材のうち、少なくとも基盤、第1テーブル、第2テ
ーブル、第1の被駆動部材、第2の被駆動部材として、
高硬度でかつ高精度に加工できるセラミックスにより形
成したことから、小さな駆動トルクで各ステージを移動
させることができ、かつ高精度の位置決めが可能なステ
ージ装置とすることができるとともに、超音波モータと
の摺動における各被駆動部材の摩耗を低減することがで
きるため、長期間にわたって使用することができる。
Further, according to the present invention, at least the substrate, the first table, the second table, the first driven member, and the second driven member among the constituent members of the stage device are provided.
Because it is made of ceramics that can be machined with high hardness and high precision, each stage can be moved with a small driving torque, and a stage device that can perform high-precision positioning can be obtained. Since the abrasion of each driven member in the sliding operation can be reduced, it can be used for a long period of time.

【0045】また、本発明は、上記ステージ装置を真空
処理室内に設置して電子ビーム描画装置を構成するにあ
たり、上記真空処理室の底面に、V溝を有する第3下ガ
イドレールを設置するとともに、該第3下ガイドレール
と対向する前記ステージ装置の基盤下面に、V溝を有す
る第3上ガイドレールを設け、上記第3の上ガイドレー
ル及び下ガイドレールの互いに対向させたV溝間に複数
のコロをクロス状に介装して第3クロスローラガイドを
構成し、前記ステージ装置を上記真空処理室内に位置決
めして電子ビーム描画装置を構成したことから、ステー
ジ装置を真空処理室内の元の位置に戻す際、ステージ装
置の基盤と真空処理室との間に設けたクロスローラガイ
ドによってステージ装置を元の位置に再現性良く設置す
ることができ、また、ステージ装置の構造との相乗効果
により、メンテナンス作業の大幅な省力化を図ることが
できる。
According to the present invention, when the stage device is installed in a vacuum processing chamber to form an electron beam drawing apparatus, a third lower guide rail having a V-groove is installed on the bottom surface of the vacuum processing chamber. A third upper guide rail having a V groove is provided on the lower surface of the base of the stage device facing the third lower guide rail, and between the opposed V grooves of the third upper guide rail and the lower guide rail. A third cross roller guide is configured by interposing a plurality of rollers in a cross shape, and the stage device is positioned in the vacuum processing chamber to form an electron beam drawing apparatus. When returning to the position, the stage device can be installed in the original position with good reproducibility by the cross roller guide provided between the base of the stage device and the vacuum processing chamber. By synergistic effect of the structure of the stage device, it is possible to greatly save labor of maintenance work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のステージ装置を示す図で、(a)は斜
視図、(b)は側面図である。
FIG. 1 is a view showing a stage device of the present invention, wherein (a) is a perspective view and (b) is a side view.

【図2】本発明のステージ装置を電子ビーム描画装置に
用いた概略を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面
図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically showing the use of the stage device of the present invention in an electron beam drawing apparatus, wherein FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a side view.

【図3】従来のステージ装置を示す図で、(a)は斜視
図、(b)は側面図である。
3A and 3B are views showing a conventional stage device, wherein FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a side view.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】平板状をした基盤と、該基盤上に配置さ
れ、第1の超音波モータによって駆動される第1ステー
ジと、該第1ステージ上に配置され、第2の超音波モー
タによって駆動される第2ステージとからなり、上記基
盤の上面には一対のV溝を有する第1下ガイドレールを
設置するとともに、該第1下ガイドレールと対向する第
1ステージの下面には一対のV溝を有する第1上ガイド
レールを設け、上記第1の上ガイドレール及び下ガイド
レールの互いに対向させたV溝間に複数のコロをクロス
状に介装して一対の第1クロスローラガイドを構成し、
上記第1ステージを第1クロスローラガイドに沿って移
動自在に案内するとともに、上記第1ステージの上面に
は一対のV溝を有する第2下ガイドレールを前記第1ク
ロスローラガイドと異なる方向に設置するとともに、上
記第2下ガイドレールと対向する第2ステージの下面に
は一対のV溝を有する第2上ガイドレールを設け、上記
第2の上ガイドレール及び下ガイドレールの互いに対向
させたV溝間に複数のコロをクロス状に介装して第2ク
ロスローラガイドを構成し、上記第2ステージを第2ク
ロスローラガイドに沿って移動自在に案内するようにし
たことを特徴とするステージ装置。
A first stage disposed on the substrate and driven by a first ultrasonic motor; and a first stage disposed on the first stage and driven by a second ultrasonic motor. A second stage to be driven, a first lower guide rail having a pair of V-grooves is installed on the upper surface of the base, and a pair of first lower guide rails is provided on the lower surface of the first stage opposed to the first lower guide rail. A first upper guide rail having a V-groove is provided, and a plurality of rollers are interposed between the V grooves of the first upper guide rail and the lower guide rail which are opposed to each other in a cross shape to form a pair of first cross roller guides. Constitute
The first stage is movably guided along a first cross roller guide, and a second lower guide rail having a pair of V-grooves is provided on an upper surface of the first stage in a direction different from that of the first cross roller guide. At the same time, a second upper guide rail having a pair of V-grooves was provided on the lower surface of the second stage facing the second lower guide rail, and the second upper guide rail and the lower guide rail were opposed to each other. A plurality of rollers are interposed between the V grooves in a cross shape to form a second cross roller guide, and the second stage is movably guided along the second cross roller guide. Stage equipment.
【請求項2】前記第1ステージの下面に、上記第1上ガ
イドレールと平行な第1の被駆動部材を設け、該第1の
被駆動部材を上記第1の超音波モータとの摩擦駆動によ
って駆動させて第1ステージを移動させるとともに、前
記第2ステージの下面に上記第2上ガイドレールと平行
な第2の被駆動部材を設け、該第2の被駆動部材を上記
第2の超音波モータとの摩擦駆動によって駆動させて第
2ステージを移動させるようにしたことを特徴とする請
求項1に記載のステージ装置。
2. A first driven member parallel to the first upper guide rail is provided on a lower surface of the first stage, and the first driven member is frictionally driven with the first ultrasonic motor. To move the first stage, and to provide a second driven member parallel to the second upper guide rail on the lower surface of the second stage, and to move the second driven member to the second super 2. The stage device according to claim 1, wherein the second stage is moved by being driven by friction drive with an acoustic wave motor.
【請求項3】前記第1の被駆動部材の圧接面が、一対の
第1クロスローラガイドの中央に位置するように設ける
とともに、前記第2の被駆動部材の圧接面が、一対の第
2クロスローラガイドの中央に位置するように設けたこ
とを特徴とする請求項2に記載のステージ装置。
3. A pressure contact surface of the first driven member is provided so as to be located at the center of the pair of first cross roller guides, and a pressure contact surface of the second driven member is a pair of second cross roller guides. 3. The stage device according to claim 2, wherein the stage device is provided at a center of the cross roller guide.
【請求項4】上記ステージ装置の構成部材のうち、少な
くとも基盤、第1ステージ、第2ステージ、第1の被駆
動部材、第2の被駆動部材をセラミックスにより形成し
たことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のステ
ージ装置。
4. The stage device according to claim 1, wherein at least a base, a first stage, a second stage, a first driven member, and a second driven member are formed of ceramics. The stage device according to claim 1.
【請求項5】請求項1乃至請求項4に記載のステージ装
置を真空処理室内に備えてなる電子ビーム描画装置であ
って、上記真空処理室の底面に、V溝を有する第3下ガ
イドレールを設置するとともに、該第3下ガイドレール
と対向する前記ステージ装置の基盤下面に、V溝を有す
る第3上ガイドレールを設け、上記第3の上ガイドレー
ル及び下ガイドレールの互いに対向させたV溝間に複数
のコロをクロス状に介装して第3クロスローラガイドを
構成し、前記ステージ装置を上記真空処理室内に位置決
めしたことを特徴とする電子ビーム描画装置。
5. An electron beam writing apparatus comprising the stage apparatus according to claim 1 in a vacuum processing chamber, wherein the third lower guide rail has a V-groove on the bottom surface of the vacuum processing chamber. And a third upper guide rail having a V-groove is provided on the lower surface of the base of the stage device facing the third lower guide rail, and the third upper guide rail and the lower guide rail are opposed to each other. An electron beam writing apparatus, wherein a plurality of rollers are interposed between V grooves in a cross shape to form a third cross roller guide, and the stage device is positioned in the vacuum processing chamber.
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