JP2010272739A

JP2010272739A - ステージ装置、位置合わせ装置および基板貼り合わせ装置

Info

Publication number: JP2010272739A
Application number: JP2009124281A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanaka; 慶一田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP5471031B2

Abstract

【課題】ステージ装置の作動効率を向上させる。
【解決手段】同一直線上にない三箇所で、ステージを上下方向に個別に移動する三つの上下アクチュエータと、作用線が上下方向に直交する面に沿ってステージの重心を通り、ステージを水平に移動する第１アクチュエータと、作用線の各々が上下方向に直交する面内で第１アクチュエータの作用線と直交して、ステージを水平に移動する第２アクチュエータおよび第３のアクチュエータとを備え、第２アクチュエータの作用線は、三つの上下アクチュエータのうちの少なくとも一の上下アクチュエータの作用線と交差し、且つ、第３アクチュエータの作用線は、三つの上下アクチュエータのうちの一の上下アクチュエータとは異なる少なくとも一つの上下アクチュエータの作用線と交差する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ステージ装置、位置合わせ装置および基板貼り合わせ装置に関する。

ステージを互いに異なる方向に移動させる複数のアクチュエータを備え、基板等を搭載したテーブルを二次元的に移動させるステージ装置がある（特許文献１参照）。

特開２００７−０２７６５９号公報

複数のアクチュエータは、それぞれの制御対象となる移動の方向に沿って配置される。このため、アクチュエータの動作に投入されるエネルギが、ステージの移動に効率よく利用されているとは限らなかった。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様として、同一直線上にない三箇所で、ステージを上下方向に個別に移動する三つの上下アクチュエータと、作用線が上下方向に直交する面に沿ってステージの重心を通り、ステージを水平に移動する第１アクチュエータと、作用線の各々が上下方向に直交する面内で第１アクチュエータの作用線と直交して、ステージを水平に移動する第２アクチュエータおよび第３のアクチュエータとを備え、第２アクチュエータの作用線は、三つの上下アクチュエータのうちの少なくとも一の上下アクチュエータの作用線と交差し、且つ、第３アクチュエータの作用線は、三つの上下アクチュエータのうちの一の上下アクチュエータとは異なる少なくとも一つの上下アクチュエータの作用線と交差するステージ装置が提供される。

また、本発明の第２の態様として、上記ステージ装置を含む位置合わせ装置が提供される。更に、本発明の第３の態様として、上記位置合わせ装置を含む基板貼り合わせ装置が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

基板貼り合わせ装置１００の平面図である。位置合わせ装置１６０の縦断面図である。位置合わせ装置１６０の縦断面図である。加圧装置１３０の縦断面図である。基板１０２の状態の遷移を示す断面図である。基板１０２の状態の遷移を示す断面図である。基板１０２の状態の遷移を示す断面図である。基板１０２の状態の遷移を示す断面図である。微動部２００の縦断面図である。微動部２００の平面図である。微動部２００の平面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、基板貼り合わせ装置１００の全体的な構造を模式的に示す平面図である。基板貼り合わせ装置１００は、筐体１１０と、筐体１１０に収容されたローダ１２０、加圧装置１３０、ホルダストッカ１４０、プリアライナ１５０および位置合わせ装置１６０を備える。また、筐体１１０の外面には、複数のＦＯＵＰ（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ）１０１が装着される。

ＦＯＵＰ１０１の各々は複数の基板１０２を収容して、筐体１１０に対して個別に取り外しできる。ＦＯＵＰ１０１を用いることにより、複数の基板１０２を一括して基板貼り合わせ装置１００に装填できる。また、基板１０２を貼り合わせて作製した積層基板１０４もＦＯＵＰ１０１に収容されて、一括して回収、搬送される。

なお、ここでいう基板１０２は、シリコン単結晶基板、化合物半導体基板等の半導体基板の他、ガラス基板等でもあり得る。また、貼り合わせに供される基板１０２は、それぞれが配線等を含む複数の素子を形成されている。

筐体１１０は、装着されたＦＯＵＰ１０１と結合して、ローダ１２０、加圧装置１３０、ホルダストッカ１４０、プリアライナ１５０および位置合わせ装置１６０を気密に包囲する。これにより、基板貼り合わせ装置１００における基板１０２の通過経路を清浄な環境に保つ。また、筐体１１０内をパージガスにより満たす場合もある。更に、筐体１１０の内部またはその一部を排気して、真空環境で基板１０２を取り扱う場合もある。

ローダ１２０は、フォーク１２２、落下防止爪１２４およびフォールディングアーム１２６を有する。フォールディングアーム１２６は、一端においてフォーク１２２および落下防止爪１２４を支持しつつ、他端において筐体１１０に対して回転可能に支持される。フォールディングアーム１２６は、中程で折れ曲がることにより、フォーク１２２を任意の位置に移動させる。フォーク１２２は、基板１０２および基板ホルダ１０８を吸着して保持する。

また、ローダ１２０は、フォーク１２２および落下防止爪１２４を上下に反転させる機能を有する。これにより、後述する位置合わせ装置１６０において、下向きの保持面を有するステージに、基板１０２および基板ホルダ１０８を保持させる。

落下防止爪１２４は、フォーク１２２が反転した場合に、フォーク１２２に保持された基板１０２または基板ホルダ１０８の下に差し出されて、基板１０２または基板ホルダ１０８が落下することを防止する。フォーク１２２が反転しない場合、落下防止爪１２４は、フォーク１２２上の基板１０２および基板ホルダ１０８と干渉しない位置まで退避する。

上記のようなローダ１２０は、後述する基板ホルダ１０８に基板１０２を載せる場合に、ＦＯＵＰ１０１から基板１０２を一枚ずつ取り出して搬送する。また、ローダ１２０は、基板１０２を搭載した基板ホルダ１０８を、プリアライナ１５０から位置合わせ装置１６０、位置合わせ装置１６０から加圧装置１３０へと搬送する。更に、ローダ１２０は、貼り合わされて積層基板１０４となった基板１０２を、回収用のＦＯＵＰ１０１に搬送する。

ホルダストッカ１４０は、基板１０２を保持する基板ホルダ１０８を収容して待機させる。基板ホルダ１０８は、ローダ１２０により１枚ずつ取り出され、基板１０２を一枚ずつ保持する。詳細な形態については後述するが、基板ホルダ１０８は、基板貼り合わせ装置１００の内部において基板１０２と一体的に取り扱われる。これにより、薄く脆弱な基板１０２を保護して、基板貼り合わせ装置１００の内部における基板１０２の取り扱いを容易にする。

なお、基板ホルダ１０８は、積層基板１０４が基板貼り合わせ装置１００から搬出される場合に、積層基板１０４から分離されてホルダストッカ１４０に戻される。これにより、少なくとも基板貼り合わせ装置１００が稼働している期間は、基板ホルダ１０８は基板貼り合わせ装置１００の外部に取り出されることがない。

プリアライナ１５０は、位置合わせ精度よりも処理速度を重視した位置合わせ機構を有する。ローダ１２０は、プリアライナ１５０と協働して、基板ホルダ１０８に基板１０２を搭載すると共に、基板１０２を保持した基板ホルダ１０８をローダ１２０に搭載する。また、プリアライナ１５０は、基板１０２の基板ホルダ１０８に対する搭載位置のばらつきと、基板ホルダ１０８のローダ１２０に対する搭載位置のばらつきとが、予め定められた範囲に収まるように調整する。

更に、プリアライナ１５０は、基板１０２の配向方向を、ローダ１２０に対して一定の向きに揃える回転補正部も有する。これにより、後述する位置合わせ装置１６０における調整量を減少させ、位置合わせ装置１６０における作業時間を短縮する。

位置合わせ装置１６０は、それぞれが基板ホルダ１０８に保持された一対の基板１０２を相互に位置合わせする。位置合わせ装置１６０における位置合わせ精度は高く、例えば、素子が形成された半導体基板を位置合わせする場合には、サブミクロンレベルの精度が求められる。位置合わせ装置１６０の構造および動作については、図２および図３を参照して後述する。

加圧装置１３０は、位置合わせ装置１６０において位置合わせされて積層された一対の基板１０２を加圧して、基板１０２どうしを接着させる。これにより基板１０２は恒久的に積層された積層基板１０４となる。加圧装置１３０の構造および動作については、図４を参照して後述する。

図２は、位置合わせ装置１６０の構造と動作を示す模式的な縦断面図である。位置合わせ装置１６０は、枠体１６２と、枠体１６２の内側に配された粗動部１８０、下ステージ１７０および上ステージ１９０とを備える。

枠体１６２は、それぞれが水平で互いに平行な底板１６１および天板１６５と、底板１６１および天板１６５を結合する複数の支柱１６３とを有する。底板１６１、支柱１６３および天板１６５はそれぞれ高剛性な材料により形成され、位置合わせ装置１６０の動作に伴う反力が作用した場合も変形を生じない。

位置合わせ装置１６０において、底板１６１の上面には、粗動部１８０が載置される。粗動部１８０は、底板１６１に固定されたガイドレール１８２に案内されつつＸ方向に移動するＸ駆動部１８４と、Ｘ駆動部１８４の上でＹ方向に移動するＹ駆動部１８６とを有する。これにより、粗動部１８０は、ＸＹ平面上の任意の位置に向かって、搭載物を高速に移動させる。

また、Ｙ駆動部１８６は、顕微鏡１７１および微動部２００を搭載する。更に、微動部２００は、ベース部１７６、重力打消部１６９および下ステージ１７０と、複数のアクチュエータ１７２とを有する。

ベース部１７６は、Ｙ駆動部１８６から支持されると共に、微動部２００の他の部材を支持する。下ステージ１７０は、基板１０２および基板ホルダ１０８を保持する。また、下ステージ１７０は、球面座１６８を介して、重力打消部１６９により、ベース部１７６上に支持される。

更に、下ステージ１７０およびベース部１７６の間には、水平または垂直に配された複数のアクチュエータ１７２が配される。下ステージ１７０は、水平に配されたアクチュエータ１７２の動作により水平に移動する。また、下ステージ１７０は、水平に配置した複数のアクチュエータ１７２を異なる動作量で動作させることにより、鉛直な軸の回りに回転する。

更に、下ステージ１７０は、垂直に配されたアクチュエータ１７２を動作させることにより昇降する。また更に、下ステージ１７０は、垂直に配されたアクチュエータ１７２の動作量を相互に変えることにより水平面に対する傾きを変化させる。アクチュエータ１７２の詳細な配置については図１０を参照して後述する。

こうして、粗動部１８０は、下ステージ１７０を、迅速にＸ方向またはＹ方向に移動させる。更に、微動部２００は、下ステージ１７０をなお、図示は省いたが、粗動部１８０は、下ステージ１７０を傾斜させまたは水平にするθ駆動部を更に有してもよい。これにより、下ステージ１７０に搭載した基板１０２等の傾きを補正できる。

なお、下ステージ１７０の搭載面は、例えば真空吸着、静電吸着等による吸着機構を有して、搭載された基板ホルダ１０８を吸着して保持する。これにより、搭載された基板ホルダ１０８の下ステージ１７０に対する変位が防止される。

顕微鏡１７１は、微動部２００と共にＸ方向およびＹ方向に移動する。顕微鏡１７１および下ステージ１７０の相対位置は予め正確に知ることができるので、顕微鏡１７１を用いて、下ステージ１７０に対向する物の下ステージ１７０に対する相対位置を正確に検出できる。

図示の状態では、上ステージ１９０に吸着された基板ホルダ１０８に保持された基板１０２のアライメントマークＭの位置を正確に検出できる。図中では、三角形の記号によりアライメントマークＭを表す。ただし、相対位置の検出は、アライメントマークＭを用いるとは限らない。例えば、基板１０２に形成されたパターン等を指標に用いる場合もある。

位置合わせ装置１６０において、天板１６５の下面には、上ステージ１９０および顕微鏡１９１が懸下される。上ステージ１９０および顕微鏡１９１は、天板１６５に対して固定されて移動しない。

上ステージ１９０は、水平で下向きの搭載面を有して、基板１０２を保持した基板ホルダ１０８を保持する。即ち、上ステージ１９０は、例えば真空吸着、静電吸着等による吸着機構を有して、基板ホルダ１０８を吸着して保持する。これにより、基板ホルダ１０８に吸着された基板１０２と、基板ホルダ１０８に保持された基板とを対向させることができる。

また、上ステージ１９０および顕微鏡１９１の相対位置は予め正確に知ることができるので、顕微鏡１９１を用いて、上ステージ１９０に対向する物の相対位置を正確に検出できる。この実施形態では、下ステージ１７０に搭載された基板ホルダ１０８に保持された基板１０２のアライメントマークＭを観察して、基板ホルダ１０８に保持された基板１０２の位置を正確に検出できる。

図３は、位置合わせ装置１６０の動作を、図２に対比して示す図である。既に説明した通り、顕微鏡１７１、１９１により対向する基板１０２のアライメントマークＭの位置を検出することにより、基板ホルダ１０８に保持された基板１０２に対する基板ホルダ１０８に保持された基板１０２の正確な相対位置を知ることができる。

そこで、基板１０２相互の相対位置のずれが無くなるように粗動部１８０および微動部２００を順次動作させることにより、一対の基板１０２を正対させることができる。続いて、垂直なアクチュエータ１７２を同時に動作させて下ステージ１７０を上昇させることにより、位置合わせをした状態で一対の基板１０２を積層して仮接合させることができる。

図４は、加圧装置１３０単独の構造を模式的に示す縦断面図である。加圧装置１３０は、筐体１３２の底部から順次積層された定盤１３８および加熱プレート１３６と、筐体１３２の天井面から垂下された圧下部１３４および加熱プレート１３６とを有する。加熱プレート１３６の各々はヒータを内蔵する。また、筐体１３２の側面のひとつには装入口１３１が設けられる。

加圧装置１３０には、既に位置合わせして重ね合わされた基板１０２が、基板ホルダ１０８および基板ホルダ１０８と共に搬入される。搬入された基板１０２および基板ホルダ１０８は、定盤１３８の加熱プレート１３６上面に載置される。

加圧装置１３０は、加熱プレート１３６を昇温させると共に、圧下部１３４を降下させて上側の加熱プレート１３６を押し下げる。これにより、加熱プレート１３６の間に挟まれた基板１０２並びに基板ホルダ１０８および基板ホルダ１０８が加熱および加圧され、基板１０２は恒久的に接着される。

なお、図示は省いたが、加熱、加圧した後に、基板１０２を冷却する冷却部を加圧装置１３０に設けてもよい。これにより、室温までに至らなくても、ある程度冷却した基板１０２を搬出して、迅速にＦＯＵＰ１０１に戻すことができる。

また、加熱プレート１３６による加熱温度が高い場合は、基板１０２の表面が雰囲気と科学的に反応する場合がある。そこで、基板１０２を加熱加圧する場合は、筐体１３２の内部を排気して真空環境とすることが好ましい。このため、装入口１３１を気密に閉鎖する、開閉可能なシャッタを設けてもよい。

図５、図６、図７および図８は、基板貼り合わせ装置１００における基板１０２の状態の変遷を示す図である。以下、図５、図６、図７および図８を参照しつつ、図１に示す基板貼り合わせ装置１００の動作を説明する。

貼り合わせに供される基板１０２は、ＦＯＵＰ１０１に収容された状態で基板貼り合わせ装置１００に装填される。基板貼り合わせ装置１００においては、まず、ローダ１２０が、ホルダストッカ１４０から搬出した基板ホルダ１０８を、プリアライナ１５０に載置する。

次に、ローダ１２０は、ＦＯＵＰ１０１から１枚ずつ搬出した基板１０２を、プリアライナ１５０に置かれた基板ホルダ１０８に搭載する。搭載された基板１０２は、静電吸着等により、基板ホルダ１０８に保持される。

基板１０２を保持した基板ホルダ１０８は、少なくとも２組用意される。以下の工程において、基板１０２および基板ホルダ１０８が一体的に取り扱われる。こうして、図５に示すように、基板１０２を保持した基板ホルダ１０８が用意される。

ローダ１２０は、基板１０２を保持した基板ホルダ１０８を、位置合わせ装置１６０に順次搬送する。例えば、最初に搬送された基板ホルダ１０８は、ローダ１２０により反転されて上ステージ１９０に保持される。また、次に搬入された基板ホルダ１０８は、そのままの向きで下ステージ１７０に保持される。これら基板ホルダ１０８に保持された基板１０２は、図６に示すように、相互に位置合わせして仮接合される。

ここで、位置合わせ装置１６０において仮接合された一対の基板１０２はまだ接着されていないので、図７に示すように、基板ホルダ１０８の溝１０９にクリップ２０４が嵌められる。これにより、位置合わせ装置１６０による位置合わせを保持したまま、位置合わせした基板１０２を挟んだ一対の基板ホルダ１０８を一体的に搬送できる。

続いて、ローダ１２０は、仮接合された１対の基板１０２を挟んだ基板ホルダ１０８を、加圧装置１３０に搬送する。加圧装置１３０において加熱、加圧された１対の基板１０２は恒久的に接着され、図８に示すように、積層基板１０４となる。

更に、ローダ１２０は、基板ホルダ１０８および積層基板１０４を分離する。基板ホルダ１０８はホルダストッカ１４０に搬送される。また、積層基板１０４は、ＦＯＵＰ１０１に回収される。

図９は、微動部２００の詳細な構造を示す断面図である。なお、図２および図３と共通の要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省く。微動部２００は、重力打消部１６９、ベース部１７６、上下アクチュエータ７０２、７０３、第３アクチュエータ７３０および下ステージ１７０を備える。

下ステージ１７０は、反射鏡１７８およびテーブル部１７９を上面に有する。反射鏡１７８は、微動部２００の外部に固定された干渉計から出射されたレーザ光を反射する。これにより、下ステージ１７０の正確な位置を検出できる。テーブル部１７９は、基板ホルダ１０８等を保持する吸着機構を有する。

重力打消部１６９は、球面座１６８を介して、下ステージ１７０を下方から支持する。重力打消部１６９は、下ステージ１７０の昇降を検出して、下ステージ１７０およびその搭載物の重量を打ち消すように重力方向に伸縮する。これにより、下ステージ１７０を移動させる場合の慣性を抑制して正確な位置合わせができる。

球面座１６８は、下ステージ１７０を揺動可能に支持する。また、球面座１６８は、流体軸受け等を介して、下ステージ１７０を低摩擦に支持する。これにより、上下アクチュエータ７０２、７０３が動作した場合、下ステージ１７０は円滑に揺動する。

上下アクチュエータ７０２、７０３および第３アクチュエータ７３０は、略共通の構造を有する。即ち、支持部１７４を介して下ステージ１７０側に固定された軸状のマグネット１７３と、ヨーク１７５によりベース部１７６側に固定されたコイル１７７とを有する。これにより、コイル１７７に流れる駆動電流を変化させることによりマグネット１７３が進退して、ベース部１７６に対する下ステージ１７０の間隔を、それぞれのアクチュエータが配置された位置において短縮または拡大できる。

このように、コイル１７７を下ステージ１７０側に配することにより、下ステージ１７０が移動する場合に、コイル１７７に駆動電流を供給するケーブルを引きずることが避けられる。なお、微動部２００において、下ステージ１７０の水平移動量および垂直移動量は小さい。従って、上下アクチュエータ７０２、７０３が動作した場合、第３アクチュエータ７３０のマグネット１７３はコイル１７７の内側で変位するに過ぎず、マグネット１７３およびコイル１７７が接触することはない。同様に、第３アクチュエータ７３０が動作した場合に、上下アクチュエータ７０２、７０３において、マグネット１７３およびコイル１７７が接触することもない。

また、図示のように、水平に配された第３アクチュエータ７３０の作用線Ａ３０の延長線は、テーブル部１７９および反射鏡１７８を含む下ステージ１７０全体の重心Ｇを通る。これにより、第３アクチュエータ７３０は、下ステージ１７０を効率よく移動させることができる。

図１０は、微動部２００の平面図である。この図においても、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図示のように、微動部２００は、ベース部１７６に対して垂直に配された３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３と、水平に配された第１アクチュエータ７１０、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０とを備える。

３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３は、下ステージ１７０の重心Ｇから互いに等しい距離をおいて、単一直線上にない３個所に配される。なお、また、３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３の作用線Ａ１、Ａ２、Ａ３は、円形のテーブル部１７９の円周に沿って、略等間隔に配される。

これにより、３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３を同時に同方向に動作させた場合は、下ステージ１７０を垂直に上昇または下降させることができる。また、３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３の動作量を相互に変えた場合は、テーブル部１７９の、水平面に対する傾きを変化させることができる。

なお、下ステージ１７０の重心Ｇは、テーブル部１７９および反射鏡１７８を含む、下ステージ１７０と共に変位する部材を含む組立体全体の重心を意味する。従って、下ステージ１７０の重心Ｇは、テーブル部１７９およびそこに保持された基板ホルダ１０８等の重心と常に一致するわけではない。ただし、下ステージ１７０の形状を調節し、あるいは、下ステージ１７０にバランスウエイトを付加して、下ステージ１７０の重心Ｇを、テーブル部１７９の重心に接近させることはできる。

また、上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３の配置は、相互に等間隔に配されるわけではない。しかしながら、上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３の間隔が等間隔である場合は、求められた下ステージ１７０の傾斜を得るのに求められる動作量を算出する場合の計算が簡潔になる。

第１アクチュエータ７１０は、略水平に配されて、下ステージ１７０を、図中に矢印で示すＹ方向に移動させる。ここで、第１アクチュエータ７１０の作用線Ａ１０の延長線は、下ステージ１７０の重心Ｇを通過する。これにより、第１アクチュエータ７１０は、下ステージ１７０を、効率よく移動させることができる。

更に、好ましくは、第１アクチュエータ７１０の作用線Ａ１０の延長線は、３つのうちの一つの上下アクチュエータ７０１の作用線Ａ１と交差する。これにより、第１アクチュエータ７１０の作用に対して負荷となる上下アクチュエータ７０１の存在に関わりなく、第１アクチュエータ７１０の駆動力が下ステージ１７０に作用するので、第１アクチュエータ７１０の動作量を下ステージ１７０の移動量に正確に反映させることができる。

第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０は、略水平に配されて、第１アクチュエータ７１０の作用線Ａ１０と直交する作用線Ａ２０、Ａ３０を有する。これにより、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０は、図中に矢印で示すＸ方向の駆動力を、それぞれ個別に下ステージ１７０に伝える。

また、第２アクチュエータ７２０の作用線Ａ２０は、少なくとも、３つのうちのひとつの上下アクチュエータ７０２または上下アクチュエータ７０３の作用線Ａ２、Ａ３と交差する。更に好ましくは、作用線Ａ２０は、２つの上下アクチュエータ７０２、７０３の作用線Ａ２、Ａ３の両方と交差する。これにより、第２アクチュエータ７２０の作用に対して負荷となる上下アクチュエータ７０２、７０３の存在による影響を低減しつつ、第１アクチュエータ７１０の駆動力が下ステージ１７０に作用するので、第２アクチュエータ７２０の動作量を下ステージ１７０の移動量に正確に反映させることができる。

同様に、第３アクチュエータ７３０の作用線Ａ３０は、３つのうちのひとつの上下アクチュエータ７０１の作用線Ａ１と交差する。これにより、第３アクチュエータ７３０の作用に対して負荷となる上下アクチュエータ７０１の存在による影響を低減しつつ、第３アクチュエータ７３０の駆動力が下ステージ１７０に作用するので、第３アクチュエータ７３０の動作量を下ステージ１７０の移動量に正確に反映させることができる。

このように、微動部２００は、３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３、第１アクチュエータ７１０、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０の独特の配置により、アクチュエータの動作量が、下ステージ１７０の移動量に、効率よく正確に反映される。これにより、従って、簡潔な制御系により、３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３、第１アクチュエータ７１０、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０を動作させることができる。

なお、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０を、同時に同じ動作量で動作させた場合、下ステージ１７０は、Ｘ方向に移動する。一方、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０を、互いに異なる動作量で動作させた場合は、下ステージ１７０は、鉛直な軸の回りに回転する。

ところで、微動部２００における上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３の配置は、下ステージ１７０の重心Ｇに対して互いに等間隔であり、且つ、上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３相互の間隔も等間隔であることが好ましい。しかしながら、微動部２００には他の部材も実装されているので、必ずしも理想的な配置をとることができるとは限らない。

図１１は、他のレイアウトを有する微動部２００の平面図である。この図においても、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

微動部２００は、水平に配された第１アクチュエータ７１０、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０を備える点で、図１０に示した微動部２００と共通する。しかしながら、微動部２００における３つの上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３のうち、上下アクチュエータ７０１および上下アクチュエータ７０２の間隔は、他の上下アクチュエータ７０３との間隔よりも広い。

このため、第１アクチュエータ７１０、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０の配置を図１０と同じにした場合、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０の間隔が狭くなる。従って、下ステージ１７０をＺ軸回りに回転させる場合の駆動効率が低下する。

そこで、第１アクチュエータ７１０は、その作用線Ａ１の延長が、上下アクチュエータ７０１、７０２、７０３のいずれの作用線Ａ１、Ａ２、Ａ３とも交差せず、下ステージ１７０の重心Ｇを通るように配される。これにより、第１アクチュエータ７１０の駆動効率低下が抑制される。

また、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０は、その作用線Ａ２０、Ａ３０が、それぞれ上下アクチュエータ７０２、７０１のいずれかと交差するように配される。これにより、第２アクチュエータ７２０および第３アクチュエータ７３０は、下ステージ１７０を効率よく駆動できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を、後の処理で用いる場合でない限り、任意の順序で実現しうることに留意されたい。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００基板貼り合わせ装置、１０１ＦＯＵＰ、１０２基板、１０４積層基板、１０８基板ホルダ、１０９溝、１１０、１３２筐体、１２０ローダ、１２２フォーク、１２４落下防止爪、１２６フォールディングアーム、１３０加圧装置、１３１装入口、１３４圧下部、１３６加熱プレート、１３８定盤、１４０ホルダストッカ、１５０プリアライナ、１６０位置合わせ装置、１６１底板、１６２枠体、１６３支柱、１６５天板、１６８球面座、１６９重力打消部、１７０下ステージ、１７１、１９１顕微鏡、１７２アクチュエータ、１７３マグネット、１７４支持部、１７５ヨーク、１７６ベース部、１７７コイル、１７８反射鏡、１７９テーブル部、１８０粗動部、１８２ガイドレール、１８４Ｘ駆動部、１８６Ｙ駆動部、１９０上ステージ、２００微動部、２０４クリップ、７０１、７０２、７０３上下アクチュエータ、７１０第１アクチュエータ、７２０第２アクチュエータ、７３０第３アクチュエータ

Claims

同一直線上にない三箇所で、ステージを上下方向に個別に移動する三つの上下アクチュエータと、
作用線が前記上下方向に直交する面に沿って前記ステージの重心を通り、前記ステージを水平に移動する第１アクチュエータと、
作用線の各々が前記上下方向に直交する面内で前記第１アクチュエータの作用線と直交して、前記ステージを水平に移動する第２アクチュエータおよび第３アクチュエータと
を備え、
前記第２アクチュエータの作用線は、前記三つの上下アクチュエータのうちの少なくとも一の上下アクチュエータの作用線と交差し、且つ、前記第３アクチュエータの作用線は、前記三つの上下アクチュエータのうちの前記一の上下アクチュエータとは異なる少なくとも一つの上下アクチュエータの作用線と交差するステージ装置。
前記第２アクチュエータまたは前記第３アクチュエータの作用線は、前記三つの上下アクチュエータのうちの２つのアクチュエータの作用線と交差する請求項１に記載のステージ装置。
前記第１アクチュエータの作用線は、前記三つの上下アクチュエータのいずれかひとつの作用線と交差する請求項１または請求項２に記載のステージ装置。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のステージ装置を備えた位置合わせ装置。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のステージ装置を備えた基板貼り合わせ装置。