JP2539124B2 - 固体型アクチュエ―タ―を利用したウェ―ハの精密駆動装置 - Google Patents
固体型アクチュエ―タ―を利用したウェ―ハの精密駆動装置Info
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- JP2539124B2 JP2539124B2 JP34484891A JP34484891A JP2539124B2 JP 2539124 B2 JP2539124 B2 JP 2539124B2 JP 34484891 A JP34484891 A JP 34484891A JP 34484891 A JP34484891 A JP 34484891A JP 2539124 B2 JP2539124 B2 JP 2539124B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装備に使用
されるもので、ウェーハの露光位置を決定するために固
体型駆動素子を利用したウェーハ精密駆動装置に関する
ものである。
されるもので、ウェーハの露光位置を決定するために固
体型駆動素子を利用したウェーハ精密駆動装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に半導体用の露光装備の主要構成
モジュールの中でウェーハの露光位置を決定する駆動装
置は、半導体の最小線幅の１／５以下の位置の精密度を
もたなければならない。
モジュールの中でウェーハの露光位置を決定する駆動装
置は、半導体の最小線幅の１／５以下の位置の精密度を
もたなければならない。
【０００３】したがって、６４メガビット以上のＤＲＡ
Ｍ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）素子を製造するためには、水平方向移動
（ｘ，ｙ）および鉛直方向の軸を中心とする回転（θ）
に対して、０．１μｍ以下の精密度を有する駆動系が必
要である。
Ｍ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）素子を製造するためには、水平方向移動
（ｘ，ｙ）および鉛直方向の軸を中心とする回転（θ）
に対して、０．１μｍ以下の精密度を有する駆動系が必
要である。
【０００４】また、解像度改善のための投影光学系の開
口数の拡大とウェーハの大口径化による表面高さの不均
一によって焦点の余裕が漸々小さくなっている。
口数の拡大とウェーハの大口径化による表面高さの不均
一によって焦点の余裕が漸々小さくなっている。
【０００５】このようにより厳格になった露光条件でウ
ェーハが焦点の深度内に入って願う回路パタンを得るた
めには次のような駆動系が必要である。
ェーハが焦点の深度内に入って願う回路パタンを得るた
めには次のような駆動系が必要である。
【０００６】即ち、上・下方向（Ｚ）およびティルト方
向（α、β）に対しても０．１μｍ以下の精密度を有す
る駆動系が必要である。
向（α、β）に対しても０．１μｍ以下の精密度を有す
る駆動系が必要である。
【０００７】また、精密度以外にも重要な要求規格には
移動区間があり、水平方向（ｘ，ｙ）の移動区間は２０
０ｍｍ程度の長い距離が必要であるが、残りの４方向に
対しては数百μｍの短い距離が要求される。
移動区間があり、水平方向（ｘ，ｙ）の移動区間は２０
０ｍｍ程度の長い距離が必要であるが、残りの４方向に
対しては数百μｍの短い距離が要求される。
【０００８】図１は、露光装備に使用されている従来の
ウェーハ駆動装置の一般的な構造であり、水平方向
（ｘ，ｙ）、水平回転（θ）、上・下方向（Ｚ）、ティ
ルト方向（α，β）の６自由度運動が可能な駆動装置を
示している。
ウェーハ駆動装置の一般的な構造であり、水平方向
（ｘ，ｙ）、水平回転（θ）、上・下方向（Ｚ）、ティ
ルト方向（α，β）の６自由度運動が可能な駆動装置を
示している。
【０００９】図１の駆動装置で、上下ティルト駆動器
（２）は、上・下方向（Ｚ）駆動の他に、その動作方向
が結局上・下方向であるということを勘案して、ティル
ト方向（α，β）の駆動も、実行する。
（２）は、上・下方向（Ｚ）駆動の他に、その動作方向
が結局上・下方向であるということを勘案して、ティル
ト方向（α，β）の駆動も、実行する。
【００１０】即ち、上下ティルト駆動器（２）は、３個
のアクチュエーター（１）を有し、これらにすべて同じ
変位を起させると、ウェーハ（７）を上・下方向に移動
させ、それぞれに異なる変位を起こさせると、ウェーハ
（７）をティルト方向に傾ける。
のアクチュエーター（１）を有し、これらにすべて同じ
変位を起させると、ウェーハ（７）を上・下方向に移動
させ、それぞれに異なる変位を起こさせると、ウェーハ
（７）をティルト方向に傾ける。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上・下方向、
ティルト駆動器（２）を、水平回転（θ）駆動器（３）
水平方向（ｘ）駆動器（４）、水平方向（ｙ）駆動器
（５）上に組立ると、真空チャック（６）上のウェーハ
（７）と位置測定のためのレーザー干渉計用鏡（８）と
の高さの差ｈがあるときに、β方向のティルト誤差があ
ると、Ａｂｂｅ誤差と称するｈ・ｓｉｎβ分のｘ方向位
置誤差が発生する。
ティルト駆動器（２）を、水平回転（θ）駆動器（３）
水平方向（ｘ）駆動器（４）、水平方向（ｙ）駆動器
（５）上に組立ると、真空チャック（６）上のウェーハ
（７）と位置測定のためのレーザー干渉計用鏡（８）と
の高さの差ｈがあるときに、β方向のティルト誤差があ
ると、Ａｂｂｅ誤差と称するｈ・ｓｉｎβ分のｘ方向位
置誤差が発生する。
【００１２】このＡｂｂｅ誤差をなくすためにティルト
駆動器（２）に干渉計用鏡（８）を付着することができ
るが、ティルト駆動によって鏡（８）が傾けられて干渉
計の測定で誤差が誘発される問題点が発生した。
駆動器（２）に干渉計用鏡（８）を付着することができ
るが、ティルト駆動によって鏡（８）が傾けられて干渉
計の測定で誤差が誘発される問題点が発生した。
【００１３】また、このように積層された駆動装置は慣
性モーメントが大きくなるので、露光位置で駆動装置が
停止するのに長時間を要する。
性モーメントが大きくなるので、露光位置で駆動装置が
停止するのに長時間を要する。
【００１４】前記Ａｂｂｅ誤差が発生しない他の方法と
して水平方向駆動器（４），（５）の中央部に空間があ
る開放型構造を作った。
して水平方向駆動器（４），（５）の中央部に空間があ
る開放型構造を作った。
【００１５】ここで、上・下方向、ティルト駆動器
（２）を具備することによって干渉計用鏡（８）の高さ
にウェーハ（７）を合うことができるようにした。
（２）を具備することによって干渉計用鏡（８）の高さ
にウェーハ（７）を合うことができるようにした。
【００１６】しかし、この方法は駆動装置の広さが中央
部の空間程もっと大きくなった。
部の空間程もっと大きくなった。
【００１７】したがって、駆動装置の全体の大きさの拡
張による清浄室の維持費用が上昇されるという問題点が
発生した。
張による清浄室の維持費用が上昇されるという問題点が
発生した。
【００１８】これとともにウェーハ（７）に対する前整
列精密度の劣化を甘受しなければならない等の問題点が
発生した。
列精密度の劣化を甘受しなければならない等の問題点が
発生した。
【００１９】したがって、本発明は前記の問題点を解決
するために発明されたもので、ムービングステージに付
着された駆動装置のアクチュエーターを水平配置してそ
の厚さが薄いようにすることによって駆動装置の高さの
増加により発生する干渉計測定誤差の除去および開放型
構造の清浄室の維持費用の節減とウェーハに対する前整
列精密度の維持が行なえる、固体型アクチュエーターを
利用した精密駆動装置を提供するのにその目的がある。
するために発明されたもので、ムービングステージに付
着された駆動装置のアクチュエーターを水平配置してそ
の厚さが薄いようにすることによって駆動装置の高さの
増加により発生する干渉計測定誤差の除去および開放型
構造の清浄室の維持費用の節減とウェーハに対する前整
列精密度の維持が行なえる、固体型アクチュエーターを
利用した精密駆動装置を提供するのにその目的がある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のウェーハの精密駆動装置は、 支持台と、 ほぼ水平方向
に伸び、入力電圧の大きさに応じて水平方向に膨張し、
一方の端部（以下、先端部とする。）が揺動可能に他方
の端部（以下、基端部とする。）が前記支持台に取り付
けられている固体型アクチュエーター、及び、ほぼ水平
方向に伸び、その長手方向に伸縮自在で、一方の端部
（以下、先端部とする。）が揺動可能に他方の端部（以
下、基端部とする。）が該支持台に取り付けられ、該先
端部が該固体型アクチュエーターの該先端部と互いの関
係において揺動可能に連結されている変位拡大片を有す
る複数の駆動器と、 複数の前記駆動器上に設けられ、前
記ウェーハがその上に配されるウェーハ支持板と、 を備
え、 複数の前記駆動器は、前記支持台を中心として、水
平面内に放射状に配され、 複数の前記駆動器として、少
なくとも３つの上下ティルト駆動器と、少なくとも１つ
の水平回転駆動器とを有し、 前記上下ティルト駆動器
は、前記固定型アクチュエーターの長手方向の膨張によ
り、該固体型アクチュエーターの前記先端部及びここに
連結されている前記変位拡大片の前記先端部が上下方向
に移動するよう、水平方向で且つ該固体型アクチュエー
ターの長手方向と垂直な方向の軸回りに該固体型アクチ
ュエーターの該先端部が揺動可能にその前記基端部が前
記支持台に取り付けられ、該固体型アクチュエーターの
上方又は下方に該変位拡大片が配され、該変位拡大片も
水平方向で且つ該変位拡大片の長手方向と垂直な方向の
軸回りにその前記先端部が揺動可能にその前記基端部が
該支持台に取り付けられ、 前記水平回転駆動器は、前記
固定型アクチュエーターの長手方向の膨張により、該固
体型アクチュエーターの前記先端部及びここに連結され
ている前記変位拡大片の前記先端部が水平方向に移動す
るよう、鉛直方向の軸回りに該固体型アクチュエーター
の該先端部が揺動可能にその前記基端部が前記支持台に
取り付けら れ、該固体型アクチュエーターの水平方向の
側方に該変位拡大片が配され、該変位拡大片も鉛直方向
軸回りにその前記先端部が揺動可能にその前記基端部が
該支持台に取り付けられ、 ていることを特徴とするもの
である。
のウェーハの精密駆動装置は、 支持台と、 ほぼ水平方向
に伸び、入力電圧の大きさに応じて水平方向に膨張し、
一方の端部（以下、先端部とする。）が揺動可能に他方
の端部（以下、基端部とする。）が前記支持台に取り付
けられている固体型アクチュエーター、及び、ほぼ水平
方向に伸び、その長手方向に伸縮自在で、一方の端部
（以下、先端部とする。）が揺動可能に他方の端部（以
下、基端部とする。）が該支持台に取り付けられ、該先
端部が該固体型アクチュエーターの該先端部と互いの関
係において揺動可能に連結されている変位拡大片を有す
る複数の駆動器と、 複数の前記駆動器上に設けられ、前
記ウェーハがその上に配されるウェーハ支持板と、 を備
え、 複数の前記駆動器は、前記支持台を中心として、水
平面内に放射状に配され、 複数の前記駆動器として、少
なくとも３つの上下ティルト駆動器と、少なくとも１つ
の水平回転駆動器とを有し、 前記上下ティルト駆動器
は、前記固定型アクチュエーターの長手方向の膨張によ
り、該固体型アクチュエーターの前記先端部及びここに
連結されている前記変位拡大片の前記先端部が上下方向
に移動するよう、水平方向で且つ該固体型アクチュエー
ターの長手方向と垂直な方向の軸回りに該固体型アクチ
ュエーターの該先端部が揺動可能にその前記基端部が前
記支持台に取り付けられ、該固体型アクチュエーターの
上方又は下方に該変位拡大片が配され、該変位拡大片も
水平方向で且つ該変位拡大片の長手方向と垂直な方向の
軸回りにその前記先端部が揺動可能にその前記基端部が
該支持台に取り付けられ、 前記水平回転駆動器は、前記
固定型アクチュエーターの長手方向の膨張により、該固
体型アクチュエーターの前記先端部及びここに連結され
ている前記変位拡大片の前記先端部が水平方向に移動す
るよう、鉛直方向の軸回りに該固体型アクチュエーター
の該先端部が揺動可能にその前記基端部が前記支持台に
取り付けら れ、該固体型アクチュエーターの水平方向の
側方に該変位拡大片が配され、該変位拡大片も鉛直方向
軸回りにその前記先端部が揺動可能にその前記基端部が
該支持台に取り付けられ、 ていることを特徴とするもの
である。
【００２１】ここで、ウェーハの精密駆動装置は、水平
面内において、少なくとも異なる２方向に移動可能で、
その上部に前記支持台が固定されているステージを備え
ていることが好ましい。
面内において、少なくとも異なる２方向に移動可能で、
その上部に前記支持台が固定されているステージを備え
ていることが好ましい。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添附の図面
を参照して詳細に記述する。
を参照して詳細に記述する。
【００２３】図２は、本実施例の駆動器の動作原理を示
したものである。
したものである。
【００２４】図３は、本実施例の上・下方向、ティルト
駆動器の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ及び正面図（Ｃ）で
ある。
駆動器の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ及び正面図（Ｃ）で
ある。
【００２５】図４は、本実施例の拡大変位片と支持台と
の連結部の側面図である。
の連結部の側面図である。
【００２６】図５は、本実施例の固体型アクチュエータ
ーと支持台との連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）
である。
ーと支持台との連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）
である。
【００２７】図６は、本実施例の先端側ベース片とロー
ラ支持台との連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）で
ある。
ラ支持台との連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）で
ある。
【００２８】図７は、本実施例の水平回転駆動器の平面
図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び正面図（Ｃ）である。
図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び正面図（Ｃ）である。
【００２９】駆動装置の高さを低めるためにウェーハを
駆動するアクチュエーターを水平配置し、動方向を変換
させることができるようにする。
駆動するアクチュエーターを水平配置し、動方向を変換
させることができるようにする。
【００３０】アクチュエーターは入力電圧の大きさによ
り収縮または膨張される固体型アクチュエーターを使用
する。
り収縮または膨張される固体型アクチュエーターを使用
する。
【００３１】移動物体の駆動のために固体型アクチュエ
ーターに、直接、力を加えるときには高い精密度（０．
０１μｍ以下）と速い応答特性（数十μｓｅｃ）を得る
ことができる。
ーターに、直接、力を加えるときには高い精密度（０．
０１μｍ以下）と速い応答特性（数十μｓｅｃ）を得る
ことができる。
【００３２】しかし、数百μｍの移動区間が必要な場合
に一般的に駆動素子の長さが数百ｍｍに大きくなるとい
う短所がある。
に一般的に駆動素子の長さが数百ｍｍに大きくなるとい
う短所がある。
【００３３】したがって、固体型アクチュエーターの長
さを短くするために変位を拡大する器具を使用する必要
があり、その拡大比率は精密度と応答特性の要求規格を
満足する範囲内で決定されなければならない。
さを短くするために変位を拡大する器具を使用する必要
があり、その拡大比率は精密度と応答特性の要求規格を
満足する範囲内で決定されなければならない。
【００３４】図２は、このような要求により露光装備用
の精密駆動系に使用されることができる駆動器の動作原
理を示している。アクチュエーター（１０）自体の変位
量ｙに対して、変位拡大片（９）の先端部の移動量ｘ
は、拡大比率ｂ／ａの値である。
の精密駆動系に使用されることができる駆動器の動作原
理を示している。アクチュエーター（１０）自体の変位
量ｙに対して、変位拡大片（９）の先端部の移動量ｘ
は、拡大比率ｂ／ａの値である。
【００３５】この変位拡大片（９）の基端部は、図２及
び図４のように、ヒンジスプリング（１１）により支持
台（１２）に連結され、その連結点は変位拡大片（９）
が支持台（１２）に対して揺動（１３）するときに揺動
中心になる。
び図４のように、ヒンジスプリング（１１）により支持
台（１２）に連結され、その連結点は変位拡大片（９）
が支持台（１２）に対して揺動（１３）するときに揺動
中心になる。
【００３６】また、アクチュエーター（１０）の両端
は、図２のように支持台（１２）と変位拡大片（９）に
各々連結され、図５に示したアクチュエーター（１０）
の連結部はアクチュエーター（１０）の膨張または収縮
によって回転される方向（１４）を除外した残りの二つ
の方向（１５），（１６）に剛性が大きくないとならな
い。
は、図２のように支持台（１２）と変位拡大片（９）に
各々連結され、図５に示したアクチュエーター（１０）
の連結部はアクチュエーター（１０）の膨張または収縮
によって回転される方向（１４）を除外した残りの二つ
の方向（１５），（１６）に剛性が大きくないとならな
い。
【００３７】この二つの方向（１５），（１６）に剛性
を強化するために半円筒状のシリンダー（１７）をアク
チュエーター（１０）の両端に形成し、アクチュエータ
ー（１０）の端部が取り付けられる支持台（１２）及び
変位拡大片（９）の先端部にシリンダー（１７）が嵌ま
り込み一定方向に長いＶ−溝（１８）を形成している。
この構造は、アクチュエーター（１０）の回転方向（１
４）には運動が可能な構造であることがわかる。
を強化するために半円筒状のシリンダー（１７）をアク
チュエーター（１０）の両端に形成し、アクチュエータ
ー（１０）の端部が取り付けられる支持台（１２）及び
変位拡大片（９）の先端部にシリンダー（１７）が嵌ま
り込み一定方向に長いＶ−溝（１８）を形成している。
この構造は、アクチュエーター（１０）の回転方向（１
４）には運動が可能な構造であることがわかる。
【００３８】以上の設計概念は、半導体用の露光装備の
ように数百μｍの変位と０．１μｍ以下の精密度を要求
する精密駆動装置に適合するので、以下に説明する上・
下方向、ティルト駆動器（Ａ）および水平回転方向駆動
器（Ｂ）に利用される。
ように数百μｍの変位と０．１μｍ以下の精密度を要求
する精密駆動装置に適合するので、以下に説明する上・
下方向、ティルト駆動器（Ａ）および水平回転方向駆動
器（Ｂ）に利用される。
【００３９】図３の各上・下方向、ティルト駆動器
（Ａ）は、それぞれのアクチュエーター（１０）を水平
方向に放射状に配置すると共に、それぞれの変位拡大片
（９）をそれぞれのアクチュエーター（１０）の上に配
し、水平方向の軸回りに揺動可能にそれぞれの基端部を
支持台（１２）に取り付けたものである。このように、
上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）を支持台（１２）に
取り付けることにより、アクチュエーター（１０）が膨
張収縮することで、変位拡大片（９）の先端部及びここ
に固定された先端側ベース片３６が上下動する。この結
果、３つの上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）の全てが
同量駆動した場合には、真空チャック（６）は上下動
し、３つの上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）のうちい
ずれか１つ又は２つ駆動した場合には、真空チャック
（６）は傾く。
（Ａ）は、それぞれのアクチュエーター（１０）を水平
方向に放射状に配置すると共に、それぞれの変位拡大片
（９）をそれぞれのアクチュエーター（１０）の上に配
し、水平方向の軸回りに揺動可能にそれぞれの基端部を
支持台（１２）に取り付けたものである。このように、
上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）を支持台（１２）に
取り付けることにより、アクチュエーター（１０）が膨
張収縮することで、変位拡大片（９）の先端部及びここ
に固定された先端側ベース片３６が上下動する。この結
果、３つの上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）の全てが
同量駆動した場合には、真空チャック（６）は上下動
し、３つの上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）のうちい
ずれか１つ又は２つ駆動した場合には、真空チャック
（６）は傾く。
【００４０】上・下方向、ティルト駆動器（Ａ）の内方
に位置した各アクチュエーター（１０）は、一つの支持
台（１２）に連結されている。本実施例の精密駆動装置
が既存の水平方向（ｘ，ｙ）駆動器、つまりｘｙステー
ジを利用する場合には、このｘｙステージの上に支持台
（１２）を置き、ｘｙステージと支持台（１２）とを連
結捻子（２１）で連結する。
に位置した各アクチュエーター（１０）は、一つの支持
台（１２）に連結されている。本実施例の精密駆動装置
が既存の水平方向（ｘ，ｙ）駆動器、つまりｘｙステー
ジを利用する場合には、このｘｙステージの上に支持台
（１２）を置き、ｘｙステージと支持台（１２）とを連
結捻子（２１）で連結する。
【００４１】図６は、ローラー（２２）を予圧調節捻子
（２３）でＶ−溝（２８）に圧着した後に、これを側面
の固定捻子（２５）を利用して、上・下方向、ティルト
用のローラー支持台（２４）に固定する構造を示してい
る。Ｖ−溝（２８）は、変位拡大片（９）の先端部に固
定されている先端側ベース片（３６）に形成されてい
る。このＶ−溝（２８）は、先端側ベース片（３６）の
鉛直方向に断面においてＶ形を成し、水平方向に伸びて
いる。このＶ−溝（２８）に、ローラー（２２）が回転
可能に嵌まっている。ローラー（２２）の回転軸（２２
ａ）は、Ｖ−溝（２８）の溝深さ方向に移動可能にロー
ラー支持台（２４）に設けられている。予圧調節捻子
（２３）は、ローラー支持台（２４）に捩じ込まれてお
り、この予圧調節捻子（２３）の捩じ込み量を変えるこ
とにより、ローラー（２２）及びその回転軸（２２ａ）
を移動させることができる。
（２３）でＶ−溝（２８）に圧着した後に、これを側面
の固定捻子（２５）を利用して、上・下方向、ティルト
用のローラー支持台（２４）に固定する構造を示してい
る。Ｖ−溝（２８）は、変位拡大片（９）の先端部に固
定されている先端側ベース片（３６）に形成されてい
る。このＶ−溝（２８）は、先端側ベース片（３６）の
鉛直方向に断面においてＶ形を成し、水平方向に伸びて
いる。このＶ−溝（２８）に、ローラー（２２）が回転
可能に嵌まっている。ローラー（２２）の回転軸（２２
ａ）は、Ｖ−溝（２８）の溝深さ方向に移動可能にロー
ラー支持台（２４）に設けられている。予圧調節捻子
（２３）は、ローラー支持台（２４）に捩じ込まれてお
り、この予圧調節捻子（２３）の捩じ込み量を変えるこ
とにより、ローラー（２２）及びその回転軸（２２ａ）
を移動させることができる。
【００４２】このようにすることによって変位拡大片
（２０）と真空チャック（６）との間に予圧が発生し、
この圧着によってアクチュエーター（１０）の長さの方
向に対する剛性も同時に強化される。
（２０）と真空チャック（６）との間に予圧が発生し、
この圧着によってアクチュエーター（１０）の長さの方
向に対する剛性も同時に強化される。
【００４３】上・下方向、ティルト駆動用のローラー
（２２）は、アクチュエーター（１０）の水平方向の拡
大変位を真空チャック（６）に垂直方向（２６）に伝達
するので、ローラ支持台（２４）及びこの上に設けられ
ている真空チャック（６）に対しては駆動点になると同
時に、水平回転駆動器（Ｂ）の駆動による真空チャック
（６）の水平回転に対する案内要素としても利用され
る。このローラー（２２）が真空チャック（６）の水平
回転に対する案内要素となる理由については、後述す
る。
（２２）は、アクチュエーター（１０）の水平方向の拡
大変位を真空チャック（６）に垂直方向（２６）に伝達
するので、ローラ支持台（２４）及びこの上に設けられ
ている真空チャック（６）に対しては駆動点になると同
時に、水平回転駆動器（Ｂ）の駆動による真空チャック
（６）の水平回転に対する案内要素としても利用され
る。このローラー（２２）が真空チャック（６）の水平
回転に対する案内要素となる理由については、後述す
る。
【００４４】図７は水平回転を示しているもので、アク
チュエーター（２９）の駆動方向が変位拡大片（３０）
によって接線方向（３１）に変換される。なお、この接
線方向（３１）とは、支持台（１２）の中央を中心とし
て、水平面内に描いた仮想の円に沿った方向のことであ
る。
チュエーター（２９）の駆動方向が変位拡大片（３０）
によって接線方向（３１）に変換される。なお、この接
線方向（３１）とは、支持台（１２）の中央を中心とし
て、水平面内に描いた仮想の円に沿った方向のことであ
る。
【００４５】水平回転駆動器（Ｂ）は、上・下方向、テ
ィルト駆動器（Ａ）をその長手方向の軸回りに９０°回
転させたものと実質的に同じ構成である。すなわち、ア
クチュエーター（２９）を水平方向に長くなるよう配置
すると共に、変位拡大片（３０）をアクチュエーター
（２９）の横に隣合わせて配し、鉛直方向の軸回りに揺
動可能にそれぞれの基端部を支持台（１２）に取り付け
たものである。このように、水平回転駆動器（Ｂ）を支
持台（１２）に取り付けることにより、アクチュエータ
ー（２９）が膨張収縮することで、変位拡大片（３０）
の先端部及び変位拡大片（３０）の先端側の側部に固定
された先端側ベース片３６が水平移動する。この先端側
ベース片３６の水平移動により、先端側ベース片３６ａ
にローラ（３４）を介して取り付けられているローラ支
持台３２も、水平移動する。なお、同図において、（２
０）は、変位拡大片（３０）の基端部を支持台（１２）
に揺動可能に取り付けるためのヒンジスプリングで、
（３３）は、鉛直方向に長く先端側ベース片（３６）に
形成され、ローラ支持台（３２）に設けられているロー
ラ（３４）が嵌まり込むＶ−溝である。
ィルト駆動器（Ａ）をその長手方向の軸回りに９０°回
転させたものと実質的に同じ構成である。すなわち、ア
クチュエーター（２９）を水平方向に長くなるよう配置
すると共に、変位拡大片（３０）をアクチュエーター
（２９）の横に隣合わせて配し、鉛直方向の軸回りに揺
動可能にそれぞれの基端部を支持台（１２）に取り付け
たものである。このように、水平回転駆動器（Ｂ）を支
持台（１２）に取り付けることにより、アクチュエータ
ー（２９）が膨張収縮することで、変位拡大片（３０）
の先端部及び変位拡大片（３０）の先端側の側部に固定
された先端側ベース片３６が水平移動する。この先端側
ベース片３６の水平移動により、先端側ベース片３６ａ
にローラ（３４）を介して取り付けられているローラ支
持台３２も、水平移動する。なお、同図において、（２
０）は、変位拡大片（３０）の基端部を支持台（１２）
に揺動可能に取り付けるためのヒンジスプリングで、
（３３）は、鉛直方向に長く先端側ベース片（３６）に
形成され、ローラ支持台（３２）に設けられているロー
ラ（３４）が嵌まり込むＶ−溝である。
【００４６】このようにローラ支持台３２が水平移動す
る結果、ローラ支持台３２上に設けられている真空チャ
ック（６）は、支持台（１２）の中央を中心として接線
方向（３１）に回転する。この真空チャック（６）の水
平回転に対する案内要素として、前述したように、上・
下方向、ティルト駆動器（Ａ）のローラー（２２）が利
用される。
る結果、ローラ支持台３２上に設けられている真空チャ
ック（６）は、支持台（１２）の中央を中心として接線
方向（３１）に回転する。この真空チャック（６）の水
平回転に対する案内要素として、前述したように、上・
下方向、ティルト駆動器（Ａ）のローラー（２２）が利
用される。
【００４７】即ち、図６のように、水平方向に伸びてい
るＶ−溝（２８）内を、上・下方向、ティルト用のロー
ラー（２２）が回転しながら、Ｖ−溝（２８）に沿って
ローラー支持台（２４）と共に移動する。この動作が真
空チャック（６）の水平回転に対する案内として機能す
る。
るＶ−溝（２８）内を、上・下方向、ティルト用のロー
ラー（２２）が回転しながら、Ｖ−溝（２８）に沿って
ローラー支持台（２４）と共に移動する。この動作が真
空チャック（６）の水平回転に対する案内として機能す
る。
【００４８】水平回転駆動変位を真空チャック（６）に
伝達する方法は上・下方向、ティルト駆動器の場合と類
似であり、Ｖ−溝（３３）の構造の方向のみ垂直に立て
ることによって水平回転駆動器のローラー（３４）を上
・下方向、ティルト駆動の案内要素に使用することがで
きる。
伝達する方法は上・下方向、ティルト駆動器の場合と類
似であり、Ｖ−溝（３３）の構造の方向のみ垂直に立て
ることによって水平回転駆動器のローラー（３４）を上
・下方向、ティルト駆動の案内要素に使用することがで
きる。
【００４９】このとき、水平回転駆動器（Ｂ）に対する
予圧も予圧調節捻子で調節する。
予圧も予圧調節捻子で調節する。
【００５０】このように本実施例は、θ（回転）、ｚ
（高さ）、ティルト（α，β）の４自由度運動を可能に
しながらも、各駆動器（Ａ），（Ｂ）を同一水平面内に
配したので、全体駆動装置の高さが大きくならない効果
をもっている。
（高さ）、ティルト（α，β）の４自由度運動を可能に
しながらも、各駆動器（Ａ），（Ｂ）を同一水平面内に
配したので、全体駆動装置の高さが大きくならない効果
をもっている。
【００５１】この結果、Ａｂｂｅ誤差をほとんどなくす
ことができる。
ことができる。
【００５２】また、光ディスク製造装置等の情報機器お
よび対象物体の精密な位置制御が必要な測定装置等にお
いても使用が可能な利点がある。
よび対象物体の精密な位置制御が必要な測定装置等にお
いても使用が可能な利点がある。
【００５３】
【発明の効果】本発明は、ムービングステージに付着さ
れた駆動装置の高さの増加により発生する干渉計測定誤
差の除去および開放型構造の清浄室の維持費用の節減が
図れ、かつ、ウェーハに対する前整列精密度が維持でき
る効果がある。
れた駆動装置の高さの増加により発生する干渉計測定誤
差の除去および開放型構造の清浄室の維持費用の節減が
図れ、かつ、ウェーハに対する前整列精密度が維持でき
る効果がある。
【図１】既存ウェーハ駆動装置の一般的な構成を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本実施例の駆動器の動作原理を示す説明図であ
る。
る。
【図３】本実施例の上・下方向、ティルト駆動器の平面
図（Ａ）、側面図（Ｂ及び正面図（Ｃ）である。
図（Ａ）、側面図（Ｂ及び正面図（Ｃ）である。
【図４】本実施例の拡大変位片と支持台との連結部の側
面図である。
面図である。
【図５】本実施例の固体型アクチュエーターと支持台と
の連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
の連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図６】本発明の上・下方向、ティルト駆動器の駆動部
に対する状態図。
に対する状態図。
【図７】本実施例の先端側ベース片とローラ支持台との
連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
連結部の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
１ アクチュエーター ２ 上・下方向、ティルト駆動器 ３ 水平回転駆動器 ４ 水平方向（ｙ）駆動器 ５ 水平方向（ｘ）駆動器 ６ 真空チャック ７ ウェーハ ８ 干渉計用鏡 ９，３０ 変位拡大片 １０，２９ 固体型アクチュエーター １１，２０ ヒンジスプリング １２ 支持台 １３ ヒンジスプリングの回転方向 １４ 駆動素子のピッチング方向 １５ 駆動素子のローリング方向 １６ 駆動素子のヨーイング方向 １７ シリンダー １８ Ｖ−溝 ２１ 連結捻子 ２２，３４ ローラー ２３ 予圧調節捻子 ２４，３２ ローラー支持台 ２５，３５ 固定捻子 ２６ ローラーの垂直方向 ２７ 上・下方向 ２８，３３ Ｖ−溝 ３１ 駆動方向３６，３６ａ 先端側ベース片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ０３Ｆ 7/22 Ｈ 7/22 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２０Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/027 41/08 Ｃ 41/09 Ｂ２３Ｑ 1/02 Ｔ
Claims (2)
- 【請求項１】ウェーハを支持すると共に、該ウェーハを
各種方向に移動させるウェーハの精密駆動装置におい
て、 支持台と、その長手方向に伸縮自在であると共にたわみ可能で、一
方の端部（以下、基端部とする。）が該支持台に連結さ
れ、他方の端部（以下、先端部とする。）が揺動する変
位拡大片、及び、入力電圧の大きさに応じてその長手方
向に膨張すると共にたわみ可能で、一方の端部（以下、
基端部とする。）が前記支持台に対して回動するように
連結され、他方の端部（以下、先端部とする。）が揺動
し、そして、該先端部が前記変位拡大片の先端部に対し
て相対的に回動するように連結されている固体型アクチ
ュエータ を有する複数の駆動器と、 複数の前記駆動器上に設けられ、前記ウェーハがその上
に配されるウェーハ支持板と、 を備え、 複数の前記駆動器は、前記支持台を中心として、水平面
内に放射状に配され、複数の前記駆動器として、少なく
とも３つの上下ティルト駆動器と、少なくとも１つの水
平回転駆動器とを有し、 前記上下ティルト駆動器は、前記固体型アクチュエータの先端部と前記変位拡大片の
先端部とが垂直面内で上下に揺動するものであって、 前記固体型アクチュエータの前記基端部と前記支持台と
のいずれか一方に形成された水平方向に伸びる半円筒状
のシリンダと、いずれか他方に形成された水平方向に伸
びるＶ溝とが嵌合することにより、該固体型アクチュエ
ータの該基端部が、該支持台に対して回動するように連
結され、 前記上下ティルト駆動器の前記変位拡大片が、前記上下
ティルト駆動器の前記固体型アクチュエータの上方又は
下方に配され、 前記上下ティルト駆動器の前記変位拡大片の前記基端部
は、ヒンジを介して前記支持台に連結され、 前記上下ティルト駆動器の前記固体型アクチュエータの
前記先端部と該上下ティルト駆動器の前記拡大変位片の
前記先端部とのいずれか一方に形成された水平方向に伸
びる半円筒状のシリンダと、いずれか他方に形成された
水平方向に伸びるＶ溝とが嵌合することにより、該固体
型アクチェータの該先端部が、該拡大変位片の該先端部
に対して相対的に回動するように連結され、 前記上下ティルト駆動器の前記拡大変位片の前記先端部
には、水平方向に伸びるＶ溝が形成されている先端側ベ
ース片が固定され、 前記上下ティルト駆動器の前記先端側ベース片の近傍
で、前記ウェーハ支持板の下面には、ローラを回転可能
に支持しているローラ支持台が固定され、 前記上下ティルト駆動器の前記先端側ベース片に形成さ
れている前記Ｖ溝に、前記ローラ支持台の前記ローラが
嵌合することにより、該ローラ支持台は揺動可能に且つ
該Ｖ溝が伸びている方向に移動可能に該先端側ベース片
に取り付けられ、 前記水平回転駆動器は、前記固体型アクチュエータの先端部と前記変位拡大片の
先端部とが水平面内で左右に揺動するものであって、 前記固体型アクチュエータの前記基端部と前記支持台と
のいずれか一方に形成された鉛直方向に伸びる半円筒状
のシリンダと、いずれか他方に形成された鉛直方向に伸
びるＶ溝とが嵌合することにより、該固体型アクチュエ
ータの該基端部が、該支持台に対して回動するように連
結され、 前記水平回転駆動器の前記変位拡大片が、前記水平回転
駆動器の前記固体型アクチュエータの側方に配され、 前記水平回転駆動器の前記変位拡大片の前記基端部は、
ヒンジを介して前記支持台に連結され、 前記水平回転駆動器の前記固体型アクチュエータの前記
先端部と該水平回転駆動器の前記拡大変位片の先端部と
のいずれか一方に形成された鉛直方向に伸びる半円筒状
のシリンダと、いずれか他方に形成された鉛直方向に伸
びるＶ溝とが嵌合することにより、該固体型アクチュエ
ータの該先端部が、該拡大変位片の先端部に対して相対
的に回動するように連結され、 前記水平回転駆動器の前記拡大変位片の先端部には、鉛
直方向に伸びるＶ溝が形成されている先端側ベース片が
固定され、 前記水平回転駆動器の前記先端側ベース片の近傍で、前
記ウェーハ支持板の下面には、ローラを回転可能に支持
しているローラ支持台が固定され、 前記水平回転駆動器の前記先端側ベース片に形成されて
いる前記Ｖ溝に、前記ローラ支持台の前記ローラが嵌合
することにより、該ローラ支持台は揺動可能に且つ該Ｖ
溝が伸びている方向に移動可能に該先端側ベース片に連
結され、 ていることを特徴とするウェーハの精密駆動装置。 - 【請求項２】前記ローラ支持台は、 前記ローラと、 前記ローラの回転軸と、 前記先端側ベース片の前記Ｖ溝の溝深さ方向に前記ロー
ラの前記回転軸を移動可能に支持すると共に、前記ウェ
ーハ支持板の下面に固定されているローラ支持台本体
と、 前記ローラ支持台本体に捩じ込まれ、その捩じ込み量に
応じて前記回転軸の移動量を調節する予圧調節捻子と、 を有していることを特徴とする請求項１記載 のウェーハ
の精密駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900021805A KR940002734B1 (ko) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 고체형 엑취에이터(Actuator)를 이용한 웨이퍼의 정밀구동장치 |
| KR90-21805 | 1990-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620908A JPH0620908A (ja) | 1994-01-28 |
| JP2539124B2 true JP2539124B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=19308466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34484891A Expired - Lifetime JP2539124B2 (ja) | 1990-12-26 | 1991-12-26 | 固体型アクチュエ―タ―を利用したウェ―ハの精密駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539124B2 (ja) |
| KR (1) | KR940002734B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103522294A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 一种设有限位器的前线机械手的末端执行器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101925045B1 (ko) * | 2012-12-05 | 2018-12-04 | 한미반도체 주식회사 | 도킹블럭유닛 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926477A (ja) * | 1972-07-07 | 1974-03-08 | ||
| JPS4970072A (ja) * | 1972-11-07 | 1974-07-06 | ||
| JPH0252286A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Canon Inc | 微動ステージ装置 |
-
1990
- 1990-12-26 KR KR1019900021805A patent/KR940002734B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34484891A patent/JP2539124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926477A (ja) * | 1972-07-07 | 1974-03-08 | ||
| JPS4970072A (ja) * | 1972-11-07 | 1974-07-06 | ||
| JPH0252286A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Canon Inc | 微動ステージ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103522294A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 一种设有限位器的前线机械手的末端执行器 |
| CN103522294B (zh) * | 2012-07-05 | 2015-12-09 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种设有限位器的前线机械手的末端执行器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940002734B1 (ko) | 1994-03-31 |
| JPH0620908A (ja) | 1994-01-28 |
| KR920013658A (ko) | 1992-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960521 |