JP2623123B2 - 微動ステージ装置 - Google Patents
微動ステージ装置Info
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- JP2623123B2 JP2623123B2 JP63203110A JP20311088A JP2623123B2 JP 2623123 B2 JP2623123 B2 JP 2623123B2 JP 63203110 A JP63203110 A JP 63203110A JP 20311088 A JP20311088 A JP 20311088A JP 2623123 B2 JP2623123 B2 JP 2623123B2
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体焼付装置等に用いて好適な、多自由
度に物体を位置決めすることのできる微動ステージに関
する。
度に物体を位置決めすることのできる微動ステージに関
する。
[従来の技術] 第6図および第7図は、従来より用いられていたステ
ージ装置の一例を示す。第6図はステージ装置の外観を
示し、第7図は第6図のステージ装置のステージ構成を
示したものである。
ージ装置の一例を示す。第6図はステージ装置の外観を
示し、第7図は第6図のステージ装置のステージ構成を
示したものである。
第6図および第7図において、101は装置基盤、102は
粗動Yステージ、103は粗動Xステージである。粗動X
ステージ103には、測長用ミラー104と被駆動体105が載
っている。測長用ミラー104にはレーザ光106a,106bが当
り、各ステージの動きを観測できる構成となっている。
粗動Yステージ、103は粗動Xステージである。粗動X
ステージ103には、測長用ミラー104と被駆動体105が載
っている。測長用ミラー104にはレーザ光106a,106bが当
り、各ステージの動きを観測できる構成となっている。
さらに、従来より用いられていたステージ装置の第2
の例を第8図、第9図および第10図に示す。第8図はこ
のステージ装置の外観を示し、第9図はこのステージ装
置の構成を示し、第10図はこのステージ装置の構成を示
したものである。
の例を第8図、第9図および第10図に示す。第8図はこ
のステージ装置の外観を示し、第9図はこのステージ装
置の構成を示し、第10図はこのステージ装置の構成を示
したものである。
第8図において、201は装置基盤であり、この基盤201
の上に微動Xステージ202、微動Yステージ203、微動θ
ステージ204が載っている。さらに、微動θステージ204
の上には測長用ミラー205と被駆動体206が載っている。
207a,207bは測長用ミラー205に当てて各ステージの動き
を観測するためのレーザ光を示す。
の上に微動Xステージ202、微動Yステージ203、微動θ
ステージ204が載っている。さらに、微動θステージ204
の上には測長用ミラー205と被駆動体206が載っている。
207a,207bは測長用ミラー205に当てて各ステージの動き
を観測するためのレーザ光を示す。
第9図において、202は微動Xステージ、203は微動Y
ステージ、204は微動θステージである。微動θステー
ジ204の上に、測長用ミラーと被駆動体206が載る。209,
210,211はそれぞれ弾性体、208,212,213はそれぞれ電歪
素子である。各ステージは弾性体209,210,211に接続さ
れて保持されており、各ステージの駆動は電歪素子208,
212,213で行なわれる。
ステージ、204は微動θステージである。微動θステー
ジ204の上に、測長用ミラーと被駆動体206が載る。209,
210,211はそれぞれ弾性体、208,212,213はそれぞれ電歪
素子である。各ステージは弾性体209,210,211に接続さ
れて保持されており、各ステージの駆動は電歪素子208,
212,213で行なわれる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記第1の従来例では第7図から明ら
かなように、X・Y・θ方向の微動機構およびZチルト
方向の微動機構が無い。なお、ここでZチルト方向とは
Z軸の傾き方向を意味する。
かなように、X・Y・θ方向の微動機構およびZチルト
方向の微動機構が無い。なお、ここでZチルト方向とは
Z軸の傾き方向を意味する。
すなわち、上記第1の従来例では、かかる微動機構が
無いため、位置決めを高精度に行なうためには粗動ステ
ージを高精度および高剛性に作る必要があるという不具
合があった。また、Zチルト方向に動いた場合には制御
できないという問題点があった。さらに、その構造上、
縦置にすると不都合が多いためシンクロトロン放射光
(SOR)リソグラフィには使用できないという問題点が
あった。
無いため、位置決めを高精度に行なうためには粗動ステ
ージを高精度および高剛性に作る必要があるという不具
合があった。また、Zチルト方向に動いた場合には制御
できないという問題点があった。さらに、その構造上、
縦置にすると不都合が多いためシンクロトロン放射光
(SOR)リソグラフィには使用できないという問題点が
あった。
また、上記第2の従来例では、第10図から明らかなよ
うに、Zチルト方向の駆動機構が無く、かつ、Zチルト
方向の測定手段を持っていないため、ステージを高精
度、高剛性に作る必要がある。そのためステージ装置を
小型化しにくいという問題点があった。さらに、縦置に
することができないため、SORリソグラフィには使用で
きないという問題点があった。
うに、Zチルト方向の駆動機構が無く、かつ、Zチルト
方向の測定手段を持っていないため、ステージを高精
度、高剛性に作る必要がある。そのためステージ装置を
小型化しにくいという問題点があった。さらに、縦置に
することができないため、SORリソグラフィには使用で
きないという問題点があった。
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑
み、半導体焼付装置のウエハステージ等に適用する微動
ステージ装置において、X,Y,θ方向のみならずZ・チル
ト方向にも剛性を上げ、高精度に位置決めすることがで
き、縦置することも可能な微動ステージ装置を提供する
ことにある。
み、半導体焼付装置のウエハステージ等に適用する微動
ステージ装置において、X,Y,θ方向のみならずZ・チル
ト方向にも剛性を上げ、高精度に位置決めすることがで
き、縦置することも可能な微動ステージ装置を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段および作用] 上記の目的を達成するため、本発明に係る微動ステー
ジ装置は、一枚の板に切欠き溝を設け、X・Y・θの三
方向の板ばね機能を持たせたプレートをある距離をおい
て設置し、この二枚を同じ駆動方向同士それぞれ連結し
てチルト方向の剛性を上げ、そのプレートの外端にZお
よびチルト方向に駆動可能な機構を設けその機構を介し
てレーザ測長用ミラーを固定し、その測長用ミラーの内
側に回転粗動の機構を設け、この回転粗動は回転方向に
対して測定機能を持ち、また回転をロックすることがで
き、さらにX・Y・θ・Zおよびチルト方向についてそ
れぞれ側長し制御し得ることを特徴としている。従っ
て、本発明に係る微動ステージ装置によれば、ステージ
を縦置にすることも可能となる。
ジ装置は、一枚の板に切欠き溝を設け、X・Y・θの三
方向の板ばね機能を持たせたプレートをある距離をおい
て設置し、この二枚を同じ駆動方向同士それぞれ連結し
てチルト方向の剛性を上げ、そのプレートの外端にZお
よびチルト方向に駆動可能な機構を設けその機構を介し
てレーザ測長用ミラーを固定し、その測長用ミラーの内
側に回転粗動の機構を設け、この回転粗動は回転方向に
対して測定機能を持ち、また回転をロックすることがで
き、さらにX・Y・θ・Zおよびチルト方向についてそ
れぞれ側長し制御し得ることを特徴としている。従っ
て、本発明に係る微動ステージ装置によれば、ステージ
を縦置にすることも可能となる。
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る微動ステージ装置
の外観図である。なお、内部構成を示すため連結板や測
長用ミラー等の一部は取除いて図示してある。同図にお
いて、1a,1bはリニアエアースライド、2a,2bはこのリニ
アエアースライド1a,1bを連結している連結板である。
このエアースライドは、丸穴21,22に2本のガイドバー
を挿入し外部からスライド1a,1bに配管をしてスライド1
a,1bとガイドバーとの隙間にエアーを流して、第1図の
装置全体をエアー浮上させ、ガイドバーに沿ってスライ
ドさせるものである。連結板2a,2bの外側にX・Y・θ
の3方向の板ばね機能を設けたプレート3a,3bが載り、
このプレート3a,3bは連結板4a,4bによって連結されてい
る。プレート3a,3bには電歪素子5a,5bが取付けられてい
る。連結板4a,4bには拡大機能を持ったテコヒンジ6が
取りつけられている。テコヒンジ6の力点側には電歪素
子を利用したインチワームモータ7が取りつけられ、テ
コヒンジ6の作用点側にはセラミックス製であるところ
の測長用ミラー8が取りつけられている。
の外観図である。なお、内部構成を示すため連結板や測
長用ミラー等の一部は取除いて図示してある。同図にお
いて、1a,1bはリニアエアースライド、2a,2bはこのリニ
アエアースライド1a,1bを連結している連結板である。
このエアースライドは、丸穴21,22に2本のガイドバー
を挿入し外部からスライド1a,1bに配管をしてスライド1
a,1bとガイドバーとの隙間にエアーを流して、第1図の
装置全体をエアー浮上させ、ガイドバーに沿ってスライ
ドさせるものである。連結板2a,2bの外側にX・Y・θ
の3方向の板ばね機能を設けたプレート3a,3bが載り、
このプレート3a,3bは連結板4a,4bによって連結されてい
る。プレート3a,3bには電歪素子5a,5bが取付けられてい
る。連結板4a,4bには拡大機能を持ったテコヒンジ6が
取りつけられている。テコヒンジ6の力点側には電歪素
子を利用したインチワームモータ7が取りつけられ、テ
コヒンジ6の作用点側にはセラミックス製であるところ
の測長用ミラー8が取りつけられている。
この測長用ミラー8は箱形部材18(Z・チルトステー
ジ)の側面を反射面としたものであり、この部材18は板
ばね9によって支えられている。測長用ミラー8の内側
には粗動回転機能を持ったウエハチャック10(θステー
ジ)が設けられており、このウエハチャック10の中には
電歪素子11が内蔵されたプッシャばね12と電歪素子13を
内蔵したクランパ14がついている。15a,15bはウエハチ
ャック10を温調するための配管である。16はウエハであ
る。17は渦電流センサである。
ジ)の側面を反射面としたものであり、この部材18は板
ばね9によって支えられている。測長用ミラー8の内側
には粗動回転機能を持ったウエハチャック10(θステー
ジ)が設けられており、このウエハチャック10の中には
電歪素子11が内蔵されたプッシャばね12と電歪素子13を
内蔵したクランパ14がついている。15a,15bはウエハチ
ャック10を温調するための配管である。16はウエハであ
る。17は渦電流センサである。
第2図は、第1図のプレート3a,3bの平面図である。
プレート3a,3bには切欠き溝23が設けられており、これ
により板ばね部24が形成されている。プレート3a,3b
は、この板ばね部24により、X,Y,θ方向にそれぞれ板ば
ね機能を有することとなる。25は微動θステージ、26は
微動Xステージ、27は微動Yステージとなる部分を示
す。
プレート3a,3bには切欠き溝23が設けられており、これ
により板ばね部24が形成されている。プレート3a,3b
は、この板ばね部24により、X,Y,θ方向にそれぞれ板ば
ね機能を有することとなる。25は微動θステージ、26は
微動Xステージ、27は微動Yステージとなる部分を示
す。
第3図は、プレート3a,3bを連結板4a,4bによって連結
した様子を示す斜視図である。プレート3a,3bの微動X
ステージ26は連結棒31によって、また微動Yステージ27
は連結棒32によって、それぞれ連結されている。さら
に、プレート3a,3bの一番内側の部分28は第1図の連結
板2a,2bに固定されている。これによりプレート3a,3b
は、微動θステージ25、微動Xステージ26および微動Y
ステージ27が、同じ駆動方向ごとにそれぞれ結合されて
いることとなる。
した様子を示す斜視図である。プレート3a,3bの微動X
ステージ26は連結棒31によって、また微動Yステージ27
は連結棒32によって、それぞれ連結されている。さら
に、プレート3a,3bの一番内側の部分28は第1図の連結
板2a,2bに固定されている。これによりプレート3a,3b
は、微動θステージ25、微動Xステージ26および微動Y
ステージ27が、同じ駆動方向ごとにそれぞれ結合されて
いることとなる。
第4図は、プレート3a,3bに配置されている電歪素子5
a,5b,5cを示す平面図である。
a,5b,5cを示す平面図である。
第5図は、本実施例の装置のステージ構成を示す模式
図である。同図に示すように、本装置は、リニアエアー
スライド1a,1bの上に微動X・Y・θステージが載り、
その上にZおよびチルトステージが載り、さらにその上
に粗動θステージが載っている。微動X・Y・θステー
ジは同図では模式的に3つに分けて図示しているが、実
際は第1図のプレート3a,3bがこれら三方向の微動ステ
ージに相当する(第2〜4図参照)。また、Zおよびチ
ルトステージは第1図ではウエハチャックを介してウエ
ハ16を載置し、板ばね9とテコヒンジ6の力点とで保持
された箱形部材であってその側面が測長用ミラーになっ
ている部材18に相当する。粗動θステージは粗動回転機
能を持ったウエハチャック10に相当する。
図である。同図に示すように、本装置は、リニアエアー
スライド1a,1bの上に微動X・Y・θステージが載り、
その上にZおよびチルトステージが載り、さらにその上
に粗動θステージが載っている。微動X・Y・θステー
ジは同図では模式的に3つに分けて図示しているが、実
際は第1図のプレート3a,3bがこれら三方向の微動ステ
ージに相当する(第2〜4図参照)。また、Zおよびチ
ルトステージは第1図ではウエハチャックを介してウエ
ハ16を載置し、板ばね9とテコヒンジ6の力点とで保持
された箱形部材であってその側面が測長用ミラーになっ
ている部材18に相当する。粗動θステージは粗動回転機
能を持ったウエハチャック10に相当する。
上記構成において、電歪素子5a,5b,5cに通電すること
により、プレート3a,3bはX・Y・θの三方向にそれぞ
れ動く。従って、プレート3aに板ばね9とテコヒンジ6
の力点とで保持された箱形部材18もこれと一体的にX・
Y・θの3方向にそれぞれ動く。次に、インチワームモ
ータ7に通電することにより、テコヒンジ6が矢印ARの
方向すなわちZおよびチルト方向に動く。
により、プレート3a,3bはX・Y・θの三方向にそれぞ
れ動く。従って、プレート3aに板ばね9とテコヒンジ6
の力点とで保持された箱形部材18もこれと一体的にX・
Y・θの3方向にそれぞれ動く。次に、インチワームモ
ータ7に通電することにより、テコヒンジ6が矢印ARの
方向すなわちZおよびチルト方向に動く。
以上のようにプレート3a,3bとテコヒンジ6の動きに
伴なって、測長用ミラー8と、測長用ミラー8に内蔵さ
れたウエハチャック10が同時にX,Y,θ,Z,チルトWXおよ
びチルトWY方向に動く。
伴なって、測長用ミラー8と、測長用ミラー8に内蔵さ
れたウエハチャック10が同時にX,Y,θ,Z,チルトWXおよ
びチルトWY方向に動く。
電歪素子11に通電することにより、ウエハチャック10
が単独で回転し、電歪素子13に通電することでウエハチ
ャックの回転をロックすることができる。このときの回
転角は渦電流センサ17で見ている。X,Y,θ,チルトWXお
よびチルトWY方向の動きは測長用ミラー8にレーザ測長
器からのレーザを当てることにより見られる。さらに渦
電流センサ17によっても、ウエハチャック10のZ方向チ
ルトWXおよびチルトWY方向の動きが観測できる。ウエハ
チャック10の温調は配管15a,15bに冷却水を流すことで
調整することができる。
が単独で回転し、電歪素子13に通電することでウエハチ
ャックの回転をロックすることができる。このときの回
転角は渦電流センサ17で見ている。X,Y,θ,チルトWXお
よびチルトWY方向の動きは測長用ミラー8にレーザ測長
器からのレーザを当てることにより見られる。さらに渦
電流センサ17によっても、ウエハチャック10のZ方向チ
ルトWXおよびチルトWY方向の動きが観測できる。ウエハ
チャック10の温調は配管15a,15bに冷却水を流すことで
調整することができる。
なお、回転粗動の駆動方法としてパルスモータ等を利
用してもよい。また、側長用ミラーの材質をアルミ合金
等にしたり、測長方法としてレーザ測長に代わり渦電流
センサの利用も可能である。
用してもよい。また、側長用ミラーの材質をアルミ合金
等にしたり、測長方法としてレーザ測長に代わり渦電流
センサの利用も可能である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、一枚の板にX
・Y・θ方向の板ばね機能を持たせたプレートをある距
離おいて二枚設置し、X・Y・θそれぞれを結合してチ
ルト方向の剛性を上げ、さらにプレートの外側に拡大機
能を持ったテコヒンジを設けたことにより、Zチルト方
向のストロークが長く取れ、X・Y・θ・Zチルト方向
の動きをセラミックス製の測長ミラーと、渦電流センサ
によって観測することができる。また、測長ミラーの内
側に粗動回転機構を設けたことにより、回転角が大きく
取れる。さらに、ウエハチャックを温調することができ
るように配管しチルト方向の剛性を上げたことで、縦置
にもできるためSORリソグラフィ等にも対応できる。
・Y・θ方向の板ばね機能を持たせたプレートをある距
離おいて二枚設置し、X・Y・θそれぞれを結合してチ
ルト方向の剛性を上げ、さらにプレートの外側に拡大機
能を持ったテコヒンジを設けたことにより、Zチルト方
向のストロークが長く取れ、X・Y・θ・Zチルト方向
の動きをセラミックス製の測長ミラーと、渦電流センサ
によって観測することができる。また、測長ミラーの内
側に粗動回転機構を設けたことにより、回転角が大きく
取れる。さらに、ウエハチャックを温調することができ
るように配管しチルト方向の剛性を上げたことで、縦置
にもできるためSORリソグラフィ等にも対応できる。
第1図は、本発明の一実施例に係る微動ステージ装置の
外観図、 第2図は、上記実施例のプレートの平面図、 第3図は、プレートを連結板によって連結した様子を示
す斜視図、 第4図は、プレートに配置されている電歪素子を示す平
面図、 第5図は、第1図の装置のステージ構成を示す模式図、 第6図は、第1の従来例であるステージ装置の外観図、 第7図は、第6図の装置のステージ構成を示す模式図、 第8図は、第2の従来例であるステージ装置の外観図、 第9図は、第8図の装置の構造を示す平面図、 第10図は、第8図の装置のステージ構成を示す模式図で
ある。 1a,1b:リニアエアースライド、 3a,3b:X・Y・θ方向の機能を持ったプレート、 6:拡大機能を持ったテコヒンジ、 7:インチワームモータ、 8:測長用ミラー、 10:ウエハチャック、 17:渦電流センサ。
外観図、 第2図は、上記実施例のプレートの平面図、 第3図は、プレートを連結板によって連結した様子を示
す斜視図、 第4図は、プレートに配置されている電歪素子を示す平
面図、 第5図は、第1図の装置のステージ構成を示す模式図、 第6図は、第1の従来例であるステージ装置の外観図、 第7図は、第6図の装置のステージ構成を示す模式図、 第8図は、第2の従来例であるステージ装置の外観図、 第9図は、第8図の装置の構造を示す平面図、 第10図は、第8図の装置のステージ構成を示す模式図で
ある。 1a,1b:リニアエアースライド、 3a,3b:X・Y・θ方向の機能を持ったプレート、 6:拡大機能を持ったテコヒンジ、 7:インチワームモータ、 8:測長用ミラー、 10:ウエハチャック、 17:渦電流センサ。
Claims (7)
- 【請求項1】切欠き溝を設けることによりX,Yおよびθ
の三方向についての板ばね機能を持たせた二枚のプレー
トと、該プレートを所定距離をおいて連結する手段と、
該プレートの一方の外端に設けたZおよびチルト方向へ
のZ・チルトステージ駆動手段と、Z・チルトステージ
と一体的に駆動される測長用ミラーと、Z・チルトステ
ージ上にあって該測長用ミラーの内側に設けたθステー
ジ回転粗動手段と、θステージの回転方向の位置測定手
段と、θステージの回転方向ロック手段とを具備し、θ
ステージのX,Y,θ,Zおよびチルト方向の位置をそれぞれ
測長し制御し得ることを特徴とする微動ステージ装置。 - 【請求項2】前記Z・チルトステージ駆動手段、θステ
ージ回転粗動手段および回転方向ロック手段が、電歪素
子である特許請求の範囲第1項記載の微動ステージ装
置。 - 【請求項3】前記測長ミラーが、セラミックス製であ
り、該測長ミラーの側面が反射面である特許請求の範囲
第1項または第2項記載の微動ステージ装置。 - 【請求項4】レーザ測長器により、X、Y、θ、チルト
WXおよびチルトWYの5方向の変位を測定できる特許請求
の範囲第1項、第2項または第3項記載の微動ステージ
装置。 - 【請求項5】前記θステージ上に載置された駆動物体を
温調するための配管を有する特許請求の範囲第1項、第
2項、第3項または第4項記載の微動ステージ装置。 - 【請求項6】本装置を縦置することを特徴とする特許請
求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項または第5項
記載の微動ステージ装置。 - 【請求項7】前記θステージ回転方向位置測定手段が、
θステージの回転方向およびチルト方向の測定を行なう
渦電流センサである特許請求の範囲第1項、第2項、第
3項、第4項、第5項または第6項記載の微動ステージ
装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63203110A JP2623123B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 微動ステージ装置 |
US07/388,484 US5066131A (en) | 1988-08-17 | 1989-08-02 | Stage mechanism |
DE3926949A DE3926949C2 (de) | 1988-08-17 | 1989-08-14 | Bühnenmechanismus für ein Wafer-Belichtungsgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63203110A JP2623123B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 微動ステージ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0252286A JPH0252286A (ja) | 1990-02-21 |
JP2623123B2 true JP2623123B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16468564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63203110A Expired - Fee Related JP2623123B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 微動ステージ装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5066131A (ja) |
JP (1) | JP2623123B2 (ja) |
DE (1) | DE3926949C2 (ja) |
Families Citing this family (21)
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