JP2797517B2 - 流体軸受ステージ - Google Patents
流体軸受ステージInfo
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- JP2797517B2 JP2797517B2 JP1243797A JP24379789A JP2797517B2 JP 2797517 B2 JP2797517 B2 JP 2797517B2 JP 1243797 A JP1243797 A JP 1243797A JP 24379789 A JP24379789 A JP 24379789A JP 2797517 B2 JP2797517 B2 JP 2797517B2
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- axis table
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- air bearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
- F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Ｘ線露光装置等に好適に用いることができ
る流体軸受ステージに関するものである。
る流体軸受ステージに関するものである。
従来の技術 半導体の高集積化に伴い、次世代の露光光源としてＸ
線が注目されている。
線が注目されている。
このＸ線露光装置は0.2〜0.5μｍ程度の線幅のパター
ンを転写するため、それに用いられるステージは0.05μ
ｍ以下の位置決め精度が必要となる。従って、摩擦がな
く高精度な流体軸受方式のガイドの上に圧電素子等を用
いた微動ステージを設けたステージが従来より多用され
ている。このタイプのステージは流体の流れによって生
じる0.05μｍ程度の微小振動がパターン転写に悪影響を
及ぼすため流体軸受をロックする必要がある。
ンを転写するため、それに用いられるステージは0.05μ
ｍ以下の位置決め精度が必要となる。従って、摩擦がな
く高精度な流体軸受方式のガイドの上に圧電素子等を用
いた微動ステージを設けたステージが従来より多用され
ている。このタイプのステージは流体の流れによって生
じる0.05μｍ程度の微小振動がパターン転写に悪影響を
及ぼすため流体軸受をロックする必要がある。
第３図、第４図は昭和60年度精機学会秋季大会学術講
演論文集P569〜P572に示された第１の従来例のＸ線露光
用ステージで、１はＸ軸リニアモータ、２はＹ軸リニア
モータ、３はＸ軸ガイド、４はＹ軸ガイドである。５は
ウエハチャック部で、Ｘ軸ガイド３、Ｙ軸ガイド４にて
ガイドされ、定盤６の上に空気軸受を介して浮上してい
る。ウエハチャック部５の下には、第４図に示す板ばね
と真空吸着パッドを用いたロック機構７を有している。
又、位置の計測はレーザー測長ユニット８で行ってい
る。
演論文集P569〜P572に示された第１の従来例のＸ線露光
用ステージで、１はＸ軸リニアモータ、２はＹ軸リニア
モータ、３はＸ軸ガイド、４はＹ軸ガイドである。５は
ウエハチャック部で、Ｘ軸ガイド３、Ｙ軸ガイド４にて
ガイドされ、定盤６の上に空気軸受を介して浮上してい
る。ウエハチャック部５の下には、第４図に示す板ばね
と真空吸着パッドを用いたロック機構７を有している。
又、位置の計測はレーザー測長ユニット８で行ってい
る。
このステージの動作は、まずＸ軸、Ｙ軸のリニアモー
タ1,2でウエハチャック部５が粗位置決めされた後、ロ
ック機構７が定盤６に吸着し、Ｘ軸、Ｙ軸のリニアモー
タ１、２の推力とロック機構７の板ばねの釣合いで粗位
置決めを行っている。このロック機構７は、以下の３つ
の特徴がある。
タ1,2でウエハチャック部５が粗位置決めされた後、ロ
ック機構７が定盤６に吸着し、Ｘ軸、Ｙ軸のリニアモー
タ１、２の推力とロック機構７の板ばねの釣合いで粗位
置決めを行っている。このロック機構７は、以下の３つ
の特徴がある。
粗位置決め後、ステージにばね力による復元性を持
たせ、位置決め精度の向上を図っている。
たせ、位置決め精度の向上を図っている。
空気軸受の振動をロック機構７が定盤６に吸着する
ことによって防止している。
ことによって防止している。
ロック機構７が定盤６に吸着しても、板ばねが伸び
ることにより、ウエハチャック部５が下方に沈むことが
なく、フォーカス合わせ、あるいはマスクとウエハのギ
ャップ合わせに悪影響を及ぼすことがない。
ることにより、ウエハチャック部５が下方に沈むことが
なく、フォーカス合わせ、あるいはマスクとウエハのギ
ャップ合わせに悪影響を及ぼすことがない。
第５図は、特開昭63−130465号公報に示された空気軸
受の他のロック方法を示す第２の従来例である。
受の他のロック方法を示す第２の従来例である。
第５図において、９はガイド、10,11,12,13はそれぞ
れ第１、第２、第３、第４の空気軸受パットで、可動部
14をガイド９より浮上させている。このステージの動作
は位置決め後、例えば第１の空気軸受パッド10の給気を
停止させ、可動部14を片側に寄せてガイド９にロックす
るようになっている。
れ第１、第２、第３、第４の空気軸受パットで、可動部
14をガイド９より浮上させている。このステージの動作
は位置決め後、例えば第１の空気軸受パッド10の給気を
停止させ、可動部14を片側に寄せてガイド９にロックす
るようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、第１の従来例では複雑、高価な板ばね
を有した真空吸着パッドが必要であり、また第２の従来
例ではロック時に可動部が片側に寄ってしまい、１μｍ
以下の精度が必要なフォーカス合わせあるいはマスクと
ウエハのギャップ合わせが狂ってしまうという問題点を
有している。
を有した真空吸着パッドが必要であり、また第２の従来
例ではロック時に可動部が片側に寄ってしまい、１μｍ
以下の精度が必要なフォーカス合わせあるいはマスクと
ウエハのギャップ合わせが狂ってしまうという問題点を
有している。
課題を解決するための手段 本発明は上記従来の欠点に鑑み、Ｚ軸に垂直な面に設
けられた空気軸受パッドの片側の給気を停止させ可動部
をＺ軸方向に押圧してロックすることのできる空気軸受
方式のＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブルを位置決めする手
段と、Ｚ軸と垂直な面上に設けられた空気軸受パッドの
片側の給気を停止させ可動部をＺ軸方向に沿いかつ、Ｘ
軸テーブルの可動部のロック時の押圧方向と逆向きに押
圧してロックすることのできる空気軸受方式のＹ軸テー
ブルと、Ｙ軸テーブルの位置決め手段とを備えたことを
特徴とする。
けられた空気軸受パッドの片側の給気を停止させ可動部
をＺ軸方向に押圧してロックすることのできる空気軸受
方式のＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブルを位置決めする手
段と、Ｚ軸と垂直な面上に設けられた空気軸受パッドの
片側の給気を停止させ可動部をＺ軸方向に沿いかつ、Ｘ
軸テーブルの可動部のロック時の押圧方向と逆向きに押
圧してロックすることのできる空気軸受方式のＹ軸テー
ブルと、Ｙ軸テーブルの位置決め手段とを備えたことを
特徴とする。
作用 本発明によるステージは、Ｘ軸テーブルの位置決め手
段およびＹ軸テーブルの位置決め手段により位置決めさ
れた後、それぞれ片側の空気軸受パッドの給気を停止さ
せ、可動部をそれぞれＺ軸方向に沿って互いに反対側に
押圧してガイドにロックさせる。かくして、真空吸着パ
ッドを必要とせず、片側の空気軸受パッドの給気を停止
するだけで、可動部をロックして空気軸受の微振動を防
止することができ、しかもＸ軸とＹ軸が光軸であるＺ軸
に沿ってそれぞれ逆方向に移動して可動部がロックされ
るため、それぞれの移動量が相殺され、ウエハチャック
の支持部がＺ軸方向にずれず、フォーカス合わせあるい
はマスクとウエハのギャップ合わせに悪影響を及ぼさな
いというすぐれた特徴を有している。
段およびＹ軸テーブルの位置決め手段により位置決めさ
れた後、それぞれ片側の空気軸受パッドの給気を停止さ
せ、可動部をそれぞれＺ軸方向に沿って互いに反対側に
押圧してガイドにロックさせる。かくして、真空吸着パ
ッドを必要とせず、片側の空気軸受パッドの給気を停止
するだけで、可動部をロックして空気軸受の微振動を防
止することができ、しかもＸ軸とＹ軸が光軸であるＺ軸
に沿ってそれぞれ逆方向に移動して可動部がロックされ
るため、それぞれの移動量が相殺され、ウエハチャック
の支持部がＺ軸方向にずれず、フォーカス合わせあるい
はマスクとウエハのギャップ合わせに悪影響を及ぼさな
いというすぐれた特徴を有している。
実 施 例 第１図、第２図は本発明の一実施例である縦形のウエ
ハステージで、20はウエハチャック、21はウエハチャッ
ク20をX,Y,θの３軸方向に精密な位置決めをする圧電素
子である。
ハステージで、20はウエハチャック、21はウエハチャッ
ク20をX,Y,θの３軸方向に精密な位置決めをする圧電素
子である。
22は鉛直方向に移動するＹ軸テーブルで、Ｙ軸可動部
22a、ガイド22b、第１の空気軸受パッド22c、第２の空
気軸受パッド22dより構成され、第２の空気軸受パッド2
2dはソレノイドバルブ23により給気を停止させることが
できる。Ｙ軸可動部22aはボールねじ24、モータ25によ
り駆動される。
22a、ガイド22b、第１の空気軸受パッド22c、第２の空
気軸受パッド22dより構成され、第２の空気軸受パッド2
2dはソレノイドバルブ23により給気を停止させることが
できる。Ｙ軸可動部22aはボールねじ24、モータ25によ
り駆動される。
26は水平方向に移動するＸ軸テーブルで、Ｘ軸可動部
26a、ガイド26b、第１の空気軸受パッド26c、第２の空
気軸受パッド26dにより構成され、第２の空気軸受パッ
ド26dは、ソレノイドバルブ27により、給気を停止させ
ることができる。Ｘ軸可動部26aはボールねじ28、モー
タ29によって駆動される。
26a、ガイド26b、第１の空気軸受パッド26c、第２の空
気軸受パッド26dにより構成され、第２の空気軸受パッ
ド26dは、ソレノイドバルブ27により、給気を停止させ
ることができる。Ｘ軸可動部26aはボールねじ28、モー
タ29によって駆動される。
30はＹ軸可動部22aのX,Yの位置を計測するためのＬ形
ミラー、31は同レーザー測長器である。Ｙ軸テーブル22
とＸ軸テーブル26のＺ方向のギャップはほぼ同じ寸法で
あり、給気を停止させることのできるＹ軸テーブル22の
第２の空気軸受パッド22dは、第２図において左側、Ｘ
軸テーブル26の給気を停止させることのできる第２の空
気軸受パッド26dは同図において右側に位置している。
ミラー、31は同レーザー測長器である。Ｙ軸テーブル22
とＸ軸テーブル26のＺ方向のギャップはほぼ同じ寸法で
あり、給気を停止させることのできるＹ軸テーブル22の
第２の空気軸受パッド22dは、第２図において左側、Ｘ
軸テーブル26の給気を停止させることのできる第２の空
気軸受パッド26dは同図において右側に位置している。
次に本実施例の動作を説明する。Ｘ軸テーブル26、Ｙ
軸テーブル22の可動部26a,22aは、Ｌ形ミラー30、レー
ザー測長器31によって位置を計測されながら、ボールね
じ24,28,モータ25,29によって0.5μｍ以下の粗位置決め
が行われる。粗位置決め終了後、ソレノイドバルブ23,2
7が動作し、Ｙ軸テーブル22の第２の空気軸受パッド22
d、Ｘ軸テーブル26の第２の空気軸受パッド26dの給気が
停止され、Ｘ軸テーブル26の可動部26aは第２図の右側
にＹ軸テーブル22の可動部22aは第２図の左側に移動
し、それぞれガイド26b,22bにロックされる。
軸テーブル22の可動部26a,22aは、Ｌ形ミラー30、レー
ザー測長器31によって位置を計測されながら、ボールね
じ24,28,モータ25,29によって0.5μｍ以下の粗位置決め
が行われる。粗位置決め終了後、ソレノイドバルブ23,2
7が動作し、Ｙ軸テーブル22の第２の空気軸受パッド22
d、Ｘ軸テーブル26の第２の空気軸受パッド26dの給気が
停止され、Ｘ軸テーブル26の可動部26aは第２図の右側
にＹ軸テーブル22の可動部22aは第２図の左側に移動
し、それぞれガイド26b,22bにロックされる。
Ｘ軸、Ｙ軸可動部26a,22aがロックされた後、圧電素
子21がマスク（図示せず）とウエハ（図示せず）のずれ
を直接計測するセンサー（図示せず）からの信号でウエ
ハチャック20を移動させ、マスクとウエハを0.02μｍの
精度で精密に位置決めする。
子21がマスク（図示せず）とウエハ（図示せず）のずれ
を直接計測するセンサー（図示せず）からの信号でウエ
ハチャック20を移動させ、マスクとウエハを0.02μｍの
精度で精密に位置決めする。
以上のように本実施例によれば、粗位置決め後、Ｘ軸
テーブルの可動部26a、Ｙ軸テーブルの可動部22aがガイ
ドにロックされ、空気軸受特有の微振動を除去すること
ができる。またＸ軸可動部26aとＹ軸可動部22aはロック
時にそれぞれ逆方向にほぼ同等量の移動をするため、マ
スクとウエハのギャップ量が変化することはない。
テーブルの可動部26a、Ｙ軸テーブルの可動部22aがガイ
ドにロックされ、空気軸受特有の微振動を除去すること
ができる。またＸ軸可動部26aとＹ軸可動部22aはロック
時にそれぞれ逆方向にほぼ同等量の移動をするため、マ
スクとウエハのギャップ量が変化することはない。
なお、本実施例では流体軸受の流体を空気としたが、
他の流体を使用しても本発明の本質に何等の変りはな
い。また、位置決め手段をレーザー測長器とモータとボ
ールねじとしたが、本発明はこれらに制限されるもので
はない。また本実施例では、微動ステージが設けられて
いるが、微動ステージの有無は本発明の本質には関係な
く、Ｙ軸可動部の上に直接ウエハチャックを設けたもの
でも、本発明の意図する効果を有する。また、本実施例
ではステージを縦形としたが、横形としても全くその効
果は変わらない。
他の流体を使用しても本発明の本質に何等の変りはな
い。また、位置決め手段をレーザー測長器とモータとボ
ールねじとしたが、本発明はこれらに制限されるもので
はない。また本実施例では、微動ステージが設けられて
いるが、微動ステージの有無は本発明の本質には関係な
く、Ｙ軸可動部の上に直接ウエハチャックを設けたもの
でも、本発明の意図する効果を有する。また、本実施例
ではステージを縦形としたが、横形としても全くその効
果は変わらない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、Ｚ軸に垂直な面上に設
けられた流体軸受パッドの圧力供給を停止させ、可動部
をＺ軸方向に押圧して、ロックすることのできる流体軸
受方式のＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブルを位置決めする
手段と、同じくＺ軸と垂直な面上に設けられた流体軸受
パッドの片側の圧力供給を停止させ、可動部をＺ軸方向
に沿いかつ、Ｘ軸テーブルの可動部のロック時の押圧方
向と逆向きに押圧してロックすることのできる流体軸受
方式のＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブルの位置決め手段に
よって構成されているため、真空吸着パッドを必要とせ
ず、片側の流体軸受パッドの圧力供給を停止するだけで
可動部をロックして、流体軸受の微振動を防止すること
ができ、しかもＸ軸テーブルとＹ軸テーブルの可動部が
光軸であるＺ軸に沿ってそれぞれ逆方向に移動してロッ
クされるため、それぞれの移動量が相殺され、ウエハチ
ャックの支持部がＺ軸方向にずれず、フォーカス合わ
せ、あるいはマスクとウエハのギャップ合わせに悪影響
を及ぼさないという優れた特徴を有し、その工業的価値
には大なるものがある。
けられた流体軸受パッドの圧力供給を停止させ、可動部
をＺ軸方向に押圧して、ロックすることのできる流体軸
受方式のＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブルを位置決めする
手段と、同じくＺ軸と垂直な面上に設けられた流体軸受
パッドの片側の圧力供給を停止させ、可動部をＺ軸方向
に沿いかつ、Ｘ軸テーブルの可動部のロック時の押圧方
向と逆向きに押圧してロックすることのできる流体軸受
方式のＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブルの位置決め手段に
よって構成されているため、真空吸着パッドを必要とせ
ず、片側の流体軸受パッドの圧力供給を停止するだけで
可動部をロックして、流体軸受の微振動を防止すること
ができ、しかもＸ軸テーブルとＹ軸テーブルの可動部が
光軸であるＺ軸に沿ってそれぞれ逆方向に移動してロッ
クされるため、それぞれの移動量が相殺され、ウエハチ
ャックの支持部がＺ軸方向にずれず、フォーカス合わ
せ、あるいはマスクとウエハのギャップ合わせに悪影響
を及ぼさないという優れた特徴を有し、その工業的価値
には大なるものがある。
第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図は同縦断面
図、第３図は第１の従来例の斜視図、第４図は同一部拡
大縦断面図、第５図は第２の実施例の縦断面図である。 20……ウエハチャック、22……Ｙ軸テーブル、22a……
Ｙ軸可動部、22d……第２の空気軸受パッド、23……ソ
レノイドバルブ、24……ボールねじ、25……モータ、26
……Ｘ軸テーブル、26a……Ｘ軸可動部、26d……第２の
空気軸受パッド、27……ソレノイドバルブ、28……ボー
ルねじ、29……モータ。
図、第３図は第１の従来例の斜視図、第４図は同一部拡
大縦断面図、第５図は第２の実施例の縦断面図である。 20……ウエハチャック、22……Ｙ軸テーブル、22a……
Ｙ軸可動部、22d……第２の空気軸受パッド、23……ソ
レノイドバルブ、24……ボールねじ、25……モータ、26
……Ｘ軸テーブル、26a……Ｘ軸可動部、26d……第２の
空気軸受パッド、27……ソレノイドバルブ、28……ボー
ルねじ、29……モータ。
Claims (1)
- 【請求項１】互いに垂直な３軸をＸ軸、Ｙ軸とし、Ｚ軸
に垂直な面に設けられた流体軸受パッドの片側のみの圧
力供給を選択的に停止することによりその可動部をガイ
ドに押圧して固定できるように構成された流体軸受方式
のＹ軸テーブルと、前記Ｚ軸に垂直な面に設けられた流
体軸受パッドの片側のみの圧力供給を選択的に停止する
ことによりその可動部をガイドに前記Ｙ軸テーブルの可
動部の押圧方向と逆方向に押圧して固定できるように構
成された流体軸受方式のＸ軸テーブルと、前記Ｙ軸テー
ブルの位置決め手段と、前記Ｘ軸テーブルの位置決め手
段とを備えたことを特徴とする流体軸受ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243797A JP2797517B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 流体軸受ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243797A JP2797517B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 流体軸受ステージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105282A JPH03105282A (ja) | 1991-05-02 |
| JP2797517B2 true JP2797517B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17109091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243797A Expired - Fee Related JP2797517B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 流体軸受ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797517B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5141191B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-02-13 | 日本精工株式会社 | 縦型位置決めテーブル |
| EP2384875A4 (en) * | 2009-01-30 | 2014-03-12 | Konica Minolta Opto Inc | DEVICE FOR PREPARING A WAFER LENS AND METHOD FOR PRODUCING A WAFER LENS |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1243797A patent/JP2797517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03105282A (ja) | 1991-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |