JP2974535B2 - 位置決め装置 - Google Patents
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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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70816—Bearings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/38—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
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- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
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- Y10S384/902—Porous member
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体リソグラフィに
用いる投影露光装置、各種精密加工機あるいは各種精密
測定器等の位置決め装置に関するものである。
用いる投影露光装置、各種精密加工機あるいは各種精密
測定器等の位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体リソグラフィに用いる投影露光装
置や各種精密加工機あるいは各種精密測定器等において
は、露光されるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定
物を高精度で位置決めすることが要求されており、加え
て、近年では、スループットの向上のために位置決めの
高速化が望まれている。
置や各種精密加工機あるいは各種精密測定器等において
は、露光されるウエハ等基板や被加工物あるいは被測定
物を高精度で位置決めすることが要求されており、加え
て、近年では、スループットの向上のために位置決めの
高速化が望まれている。
【０００３】図８および図９は、投影露光装置におい
て、投影レンズ系に対するウエハ等基板の焦点合わせや
最終的な微動位置決めを行う従来のトップステージをそ
れぞれ平面図および断面図で示すもので、トップステー
ジＥ0 は、表面にウエハ等基板を真空吸着力等によって
吸着する吸着面（図示せず）を備えた円板状の保持盤１
０４を有し、保持盤１０４は図示しないＸＹステージの
天板１０１上に複数の第１の圧電素子１０５によって支
持されている。第１の圧電素子１０５はそれぞれその一
端を、弾性ヒンジ１０５ａによって、保持盤１０４の外
周縁に隣接する環状部材１０３に弾力的に結合されてお
り、各第１の圧電素子１０５の他端は、弾性ヒンジ１０
５ｂを介して天板１０１に弾力的に結合され、保持盤１
０４と環状部材１０３は複数の第１の板バネ１０３ａに
よって弾力的に結合されており、また、天板１０１と一
体的である複数の支持部材１０２と環状部材１０３の外
周縁は、それぞれ、複数の第２の板バネ１０３ｂによっ
て弾力的に連結されている。第１の圧電素子１０５は、
それぞれ個別に供給される駆動電流によって伸縮し、保
持盤１０４を天板１０１に対して接近、離間させるとと
もに、両者の相対的傾斜角度を変化させる。また、保持
盤１０４は、環状部材１０３の開口１０３ｃを貫通して
径方向外方へのびる突出アーム１０４ａを有し、該突出
アーム１０４ａと、環状部材１０３に設けられた突出ア
ーム１０３ｄの間には第２の圧電素子１０６が設けら
れ、該圧電素子１０６の伸縮によって保持盤１０４と環
状部材１０３を相対的に回動する。
て、投影レンズ系に対するウエハ等基板の焦点合わせや
最終的な微動位置決めを行う従来のトップステージをそ
れぞれ平面図および断面図で示すもので、トップステー
ジＥ0 は、表面にウエハ等基板を真空吸着力等によって
吸着する吸着面（図示せず）を備えた円板状の保持盤１
０４を有し、保持盤１０４は図示しないＸＹステージの
天板１０１上に複数の第１の圧電素子１０５によって支
持されている。第１の圧電素子１０５はそれぞれその一
端を、弾性ヒンジ１０５ａによって、保持盤１０４の外
周縁に隣接する環状部材１０３に弾力的に結合されてお
り、各第１の圧電素子１０５の他端は、弾性ヒンジ１０
５ｂを介して天板１０１に弾力的に結合され、保持盤１
０４と環状部材１０３は複数の第１の板バネ１０３ａに
よって弾力的に結合されており、また、天板１０１と一
体的である複数の支持部材１０２と環状部材１０３の外
周縁は、それぞれ、複数の第２の板バネ１０３ｂによっ
て弾力的に連結されている。第１の圧電素子１０５は、
それぞれ個別に供給される駆動電流によって伸縮し、保
持盤１０４を天板１０１に対して接近、離間させるとと
もに、両者の相対的傾斜角度を変化させる。また、保持
盤１０４は、環状部材１０３の開口１０３ｃを貫通して
径方向外方へのびる突出アーム１０４ａを有し、該突出
アーム１０４ａと、環状部材１０３に設けられた突出ア
ーム１０３ｄの間には第２の圧電素子１０６が設けら
れ、該圧電素子１０６の伸縮によって保持盤１０４と環
状部材１０３を相対的に回動する。
【０００４】すなわち、保持盤１０４は、第１の圧電素
子１０５をそれぞれ同量だけ駆動することによって、天
板１０１の表面に垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）
に沿って往復移動され、第１の圧電素子１０５のそれぞ
れの駆動量を個別に変化させることによってＺ軸に垂直
な平面に対する傾斜角度すなわち平面度を調節される。
また、第２の圧電素子１０６の駆動によってＺ軸のまわ
りの回動角度を調節される。保持盤１０４に保持された
図示しないウエハは、このような微動調節によってその
焦点合わせや最終的位置決めが行われる。
子１０５をそれぞれ同量だけ駆動することによって、天
板１０１の表面に垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）
に沿って往復移動され、第１の圧電素子１０５のそれぞ
れの駆動量を個別に変化させることによってＺ軸に垂直
な平面に対する傾斜角度すなわち平面度を調節される。
また、第２の圧電素子１０６の駆動によってＺ軸のまわ
りの回動角度を調節される。保持盤１０４に保持された
図示しないウエハは、このような微動調節によってその
焦点合わせや最終的位置決めが行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、第１の圧電素子によって移動される
環状部材に第２の圧電素子が結合されているため、環状
部材の質量に大きなアンバランスを生じるとともに、第
１および第２の圧電素子を同時に駆動するときに発生す
る振動が互に連成し、動特性が著しく低下して位置決め
精度が損なわれる。従って、トップステージによる位置
決めを高速化することができない。
来の技術によれば、第１の圧電素子によって移動される
環状部材に第２の圧電素子が結合されているため、環状
部材の質量に大きなアンバランスを生じるとともに、第
１および第２の圧電素子を同時に駆動するときに発生す
る振動が互に連成し、動特性が著しく低下して位置決め
精度が損なわれる。従って、トップステージによる位置
決めを高速化することができない。
【０００６】また、環状部材と保持盤および天板と一体
である支持部材と環状部材の間がそれぞれ板バネによっ
て連結されているため、各圧電素子の駆動量が大きい
と、これらの板バネの反力によって環状部材あるい支持
部材が変形し、位置決め精度が低下するおそれもある。
である支持部材と環状部材の間がそれぞれ板バネによっ
て連結されているため、各圧電素子の駆動量が大きい
と、これらの板バネの反力によって環状部材あるい支持
部材が変形し、位置決め精度が低下するおそれもある。
【０００７】本発明は上記従来の技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、駆動中に大きな振動を発生
するおそれがないために位置決めの高速化が容易であ
り、加えて、駆動量が大きくても位置決め精度が低下す
るおそれのない位置決め装置を提供することを目的とす
るものである。
鑑みてなされたものであり、駆動中に大きな振動を発生
するおそれがないために位置決めの高速化が容易であ
り、加えて、駆動量が大きくても位置決め精度が低下す
るおそれのない位置決め装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の位置決め装置は、台盤と、前記台盤に垂直
な支持面を有する支持手段と、前記支持面に対向する案
内面を有する保持盤と、前記支持面と前記案内面を互い
に非接触に支持する静圧軸受手段と、前記保持盤を前記
台盤に垂直な軸に沿って移動させる第１の駆動手段と、
前記保持盤を前記軸のまわりに回転させる第２の駆動手
段を有することを特徴とする。
めに本発明の位置決め装置は、台盤と、前記台盤に垂直
な支持面を有する支持手段と、前記支持面に対向する案
内面を有する保持盤と、前記支持面と前記案内面を互い
に非接触に支持する静圧軸受手段と、前記保持盤を前記
台盤に垂直な軸に沿って移動させる第１の駆動手段と、
前記保持盤を前記軸のまわりに回転させる第２の駆動手
段を有することを特徴とする。
【０００９】案内面が保持盤と一体である円筒状の案内
部材の内周面または外周面であるとよい。
部材の内周面または外周面であるとよい。
【００１０】また、第１の駆動手段が、保持盤の周方向
の異なる部位にそれぞれ連結された少くとも３個の駆動
装置を有するとよい。
の異なる部位にそれぞれ連結された少くとも３個の駆動
装置を有するとよい。
【００１１】
【作用】第１および第２の駆動手段によってそれぞれ保
持盤の軸方向および回転方向の位置決めを行う。保持盤
の案内面は静圧軸受手段によって支持手段と非接触に支
持されており、また、第１および第２の駆動手段はそれ
ぞれ個別に駆動されるため、駆動中の振動が連成して大
きな振動となるおそれがない。また、板バネ等の弾性部
材を必要としないために、駆動量が大きくても案内面や
保持盤が変形して位置決め精度が低下するおそれがな
い。また、第１の駆動手段が、保持盤の周方向の異なる
部位にそれぞれ連結された少くとも３個の駆動装置を有
すれば、各駆動装置の駆動量を変えることで、保持盤の
中心軸に垂直な平面に対する傾斜角度を調節することが
できる。
持盤の軸方向および回転方向の位置決めを行う。保持盤
の案内面は静圧軸受手段によって支持手段と非接触に支
持されており、また、第１および第２の駆動手段はそれ
ぞれ個別に駆動されるため、駆動中の振動が連成して大
きな振動となるおそれがない。また、板バネ等の弾性部
材を必要としないために、駆動量が大きくても案内面や
保持盤が変形して位置決め精度が低下するおそれがな
い。また、第１の駆動手段が、保持盤の周方向の異なる
部位にそれぞれ連結された少くとも３個の駆動装置を有
すれば、各駆動装置の駆動量を変えることで、保持盤の
中心軸に垂直な平面に対する傾斜角度を調節することが
できる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は第１実施例を軸方向の断面で示す縦
断面図であって、本実施例の位置決め装置Ｅ1 は、公知
の投影露光装置のＸＹステージの天板である台盤１と、
これに一体的に設けられた円筒状の支持手段である固定
部材２と、前記台盤１に垂直な支持面である固定部材２
の外周面に遊合する円筒状の案内部材３と、該案内部材
３の図示上端に一体的に結合された保持盤４と、保持盤
４を台盤１に対して接近、離間させる３個の第１の駆動
手段であるＺリニアモータ５ａ〜５ｃと、保持盤４を台
盤１に対して回転させる１個の第２の駆動手段であるθ
リニアモータ６を有し、保持盤４の表面には図示しない
ウエハが真空吸着力によって吸着される。
断面図であって、本実施例の位置決め装置Ｅ1 は、公知
の投影露光装置のＸＹステージの天板である台盤１と、
これに一体的に設けられた円筒状の支持手段である固定
部材２と、前記台盤１に垂直な支持面である固定部材２
の外周面に遊合する円筒状の案内部材３と、該案内部材
３の図示上端に一体的に結合された保持盤４と、保持盤
４を台盤１に対して接近、離間させる３個の第１の駆動
手段であるＺリニアモータ５ａ〜５ｃと、保持盤４を台
盤１に対して回転させる１個の第２の駆動手段であるθ
リニアモータ６を有し、保持盤４の表面には図示しない
ウエハが真空吸着力によって吸着される。
【００１４】固定部材２の外周面と案内部材３の案内面
である内周面は、固定部材２の外周面に保持された環状
の多孔質絞り型の静圧軸受手段である多孔質パッド７か
ら噴出される加圧流体の静圧によって互いに非接触に支
持され、従って、保持盤４は、台盤１に垂直な軸である
固定部材２と案内部材３の中心軸（以下、「Ｚ軸」とい
う。）に沿って往復移動自在であるとともに、Ｚ軸のま
わりに回動自在である。また、多孔質パッド７の軸受間
隙の許す範囲内において、Ｚ軸に対して傾斜自在であ
り、多孔質パッド７のＺ軸方向の寸法を小さくすること
で、Ｚ軸に対する傾斜角の許容値を大きくすることがで
きる。さらに、案内部材３、保持盤４およびこれに吸着
されたウエハの重量の大部分は固定部材２に設けられた
段差２ａと案内部材３に設けられた段差３ａによって形
成される付勢手段である予圧室８の加圧流体の圧力によ
って支持される。
である内周面は、固定部材２の外周面に保持された環状
の多孔質絞り型の静圧軸受手段である多孔質パッド７か
ら噴出される加圧流体の静圧によって互いに非接触に支
持され、従って、保持盤４は、台盤１に垂直な軸である
固定部材２と案内部材３の中心軸（以下、「Ｚ軸」とい
う。）に沿って往復移動自在であるとともに、Ｚ軸のま
わりに回動自在である。また、多孔質パッド７の軸受間
隙の許す範囲内において、Ｚ軸に対して傾斜自在であ
り、多孔質パッド７のＺ軸方向の寸法を小さくすること
で、Ｚ軸に対する傾斜角の許容値を大きくすることがで
きる。さらに、案内部材３、保持盤４およびこれに吸着
されたウエハの重量の大部分は固定部材２に設けられた
段差２ａと案内部材３に設けられた段差３ａによって形
成される付勢手段である予圧室８の加圧流体の圧力によ
って支持される。
【００１５】図２に示すように、案内部材３は多孔質パ
ッド７および予圧室８にそれぞれ加圧流体を供給する内
部流路７ａおよび８ａを有し、また、案内部材３の図示
下端と固定部材２の間にはラビリンスシール８ｂが形成
されている。なお、多孔質パッド７と案内部材３との間
の間隙の寸法は７μｍ程度であり、またラビリンスシー
ル８ｂの間隙寸法は約１５μｍである。
ッド７および予圧室８にそれぞれ加圧流体を供給する内
部流路７ａおよび８ａを有し、また、案内部材３の図示
下端と固定部材２の間にはラビリンスシール８ｂが形成
されている。なお、多孔質パッド７と案内部材３との間
の間隙の寸法は７μｍ程度であり、またラビリンスシー
ル８ｂの間隙寸法は約１５μｍである。
【００１６】Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃは案内部材３の
外側に周方向に等間隔で配設されている。各Ｚリニアモ
ータ５ａ〜５ｃの可動子５ｄは内面に永久磁石を有する
筒状の枠体であり、該枠体は案内部材３の外周面に固着
されており、また、各Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃの固定
子５ｅは台盤１と一体である支持体１ａに固着されたコ
イルであり、図示しない配線によって所定の駆動回路に
接続され、該駆動回路から供給される電流量に応じて可
動子５ｄがＺ軸方向へ駆動される。各Ｚリニアモータ５
ａ〜５ｃに供給される電流量が同じであれば、保持盤４
はその平面度を維持しつつＺ軸方向に移動し、各Ｚリニ
アモータ５ａ〜５ｃに供給される電流量を個別に変化さ
せることによって保持盤４の平面度すなわちＺ軸に対す
る傾斜角度を変化させることができる。
外側に周方向に等間隔で配設されている。各Ｚリニアモ
ータ５ａ〜５ｃの可動子５ｄは内面に永久磁石を有する
筒状の枠体であり、該枠体は案内部材３の外周面に固着
されており、また、各Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃの固定
子５ｅは台盤１と一体である支持体１ａに固着されたコ
イルであり、図示しない配線によって所定の駆動回路に
接続され、該駆動回路から供給される電流量に応じて可
動子５ｄがＺ軸方向へ駆動される。各Ｚリニアモータ５
ａ〜５ｃに供給される電流量が同じであれば、保持盤４
はその平面度を維持しつつＺ軸方向に移動し、各Ｚリニ
アモータ５ａ〜５ｃに供給される電流量を個別に変化さ
せることによって保持盤４の平面度すなわちＺ軸に対す
る傾斜角度を変化させることができる。
【００１７】図３に示すように、θリニアモータ６は互
に隣接するＺリニアモータ５ａ〜５ｃの任意の２つの間
に配設され、その可動子６ａは内面に永久磁石を有する
筒状の枠体であり、該枠体は案内部材３の外周面に固着
されている。θリニアモータ６の固定子６ｂは台盤１と
一体である支持体１ｂに固着されたコイルであり、図示
しない配線によって所定の駆動回路に接続され、該駆動
回路から供給される電流量に応じて可動子６ｂが保持盤
４の周方向へ駆動され、保持盤４がＺ軸の回りに回動す
る。
に隣接するＺリニアモータ５ａ〜５ｃの任意の２つの間
に配設され、その可動子６ａは内面に永久磁石を有する
筒状の枠体であり、該枠体は案内部材３の外周面に固着
されている。θリニアモータ６の固定子６ｂは台盤１と
一体である支持体１ｂに固着されたコイルであり、図示
しない配線によって所定の駆動回路に接続され、該駆動
回路から供給される電流量に応じて可動子６ｂが保持盤
４の周方向へ駆動され、保持盤４がＺ軸の回りに回動す
る。
【００１８】台盤１は各Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃに隣
接する第１の非接触型の変位センサ９ａ〜９ｃを有し、
各変位センサ９ａ〜９ｃは保持盤４の図示下面に対向す
る検出端を有し、保持盤４のＺ軸方向の位置の変化を検
出する。また、台盤１は、保持盤４の一側縁に対向する
一対の第２の非接触型の変位センサ１０ａ，１０ｂを有
し、両者はその出力の差から保持盤４のＺ軸のまわりの
回動角度を検出する。第１および第２の変位センサ９ａ
〜９ｃおよび１０ａ，１０ｂの出力を前述の駆動回路に
フィードバックすることにより、保持盤４の微動位置決
めを自動的に行うことができる。
接する第１の非接触型の変位センサ９ａ〜９ｃを有し、
各変位センサ９ａ〜９ｃは保持盤４の図示下面に対向す
る検出端を有し、保持盤４のＺ軸方向の位置の変化を検
出する。また、台盤１は、保持盤４の一側縁に対向する
一対の第２の非接触型の変位センサ１０ａ，１０ｂを有
し、両者はその出力の差から保持盤４のＺ軸のまわりの
回動角度を検出する。第１および第２の変位センサ９ａ
〜９ｃおよび１０ａ，１０ｂの出力を前述の駆動回路に
フィードバックすることにより、保持盤４の微動位置決
めを自動的に行うことができる。
【００１９】 本実施例は、Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃ
およびθリニアモータ６がそれぞれ個別に台盤１上で駆
動され、また、保持盤４と台盤１が非接触であるため、
保持盤４の移動中に大きな振動が発生するおそれがな
い。また、予圧室８によって保持盤４や保持されたウエ
ハの重量の大部分を支えているため、Ｚリニアモータ５
ａ〜５ｃやθリニアモータ６の駆動力が小さくてすむ。
およびθリニアモータ６がそれぞれ個別に台盤１上で駆
動され、また、保持盤４と台盤１が非接触であるため、
保持盤４の移動中に大きな振動が発生するおそれがな
い。また、予圧室８によって保持盤４や保持されたウエ
ハの重量の大部分を支えているため、Ｚリニアモータ５
ａ〜５ｃやθリニアモータ６の駆動力が小さくてすむ。
【００２０】なお、保持盤４の平面度を変化させた場
合、すなわち、Ｚ軸に対する傾斜角度を変化させた場合
は、これに伴って多孔質パッド７の軸受間隙の寸法と、
ラビリンスシール８ａの間隙寸法と、各Ｚリニアモータ
５ａ〜５ｃおよびθリニアモータ６のそれぞれの永久磁
石とコイルの間隙寸法が変化するが、露光装置の焦点合
わせや最終的な位置決めを行う位置決め装置において
は、このような変化は微量であるため、多孔質パッド７
と案内部材３が接触したりラビリンスシール８ａの性能
が著しく低下したり、あるいはリニアモータの駆動量が
著しく制限されるおそれはない。すなわち、通常は、リ
ニアモータの最小間隙は１〜２ｍｍ程度であり、例え
ば、図４に示すように、多孔質パッド７の軸受面の直径
ｄ、Ｚ軸方向の寸法ｗ、軸受間隙の両端の寸法ｈ1 ，ｈ
2 としたとき、ｄ＝２００ｍｍ、ｗ＝２０ｍｍ、保持盤
４の傾斜角度の微調節量αが３×１０-4ｒａｄであれ
ば、軸受間隙の寸法の変動量（ｈ1 −ｈ2 ）／２は約３
μｍとなるが、前述のように、多孔質パッド７の間隙寸
法は７μｍ、ラビリンスシールの間隙寸法は１５μｍに
設定されているため、上記のトラブルは発生しない。ま
た、各リニアモータの可動子のストローク長は５ｍｍ程
度まで可能である。
合、すなわち、Ｚ軸に対する傾斜角度を変化させた場合
は、これに伴って多孔質パッド７の軸受間隙の寸法と、
ラビリンスシール８ａの間隙寸法と、各Ｚリニアモータ
５ａ〜５ｃおよびθリニアモータ６のそれぞれの永久磁
石とコイルの間隙寸法が変化するが、露光装置の焦点合
わせや最終的な位置決めを行う位置決め装置において
は、このような変化は微量であるため、多孔質パッド７
と案内部材３が接触したりラビリンスシール８ａの性能
が著しく低下したり、あるいはリニアモータの駆動量が
著しく制限されるおそれはない。すなわち、通常は、リ
ニアモータの最小間隙は１〜２ｍｍ程度であり、例え
ば、図４に示すように、多孔質パッド７の軸受面の直径
ｄ、Ｚ軸方向の寸法ｗ、軸受間隙の両端の寸法ｈ1 ，ｈ
2 としたとき、ｄ＝２００ｍｍ、ｗ＝２０ｍｍ、保持盤
４の傾斜角度の微調節量αが３×１０-4ｒａｄであれ
ば、軸受間隙の寸法の変動量（ｈ1 −ｈ2 ）／２は約３
μｍとなるが、前述のように、多孔質パッド７の間隙寸
法は７μｍ、ラビリンスシールの間隙寸法は１５μｍに
設定されているため、上記のトラブルは発生しない。ま
た、各リニアモータの可動子のストローク長は５ｍｍ程
度まで可能である。
【００２１】図５および図６は第２実施例を示すもの
で、本実施例は第１実施例の円筒状の固定部材２の替わ
りに、台盤２１に垂直に設けられた４個のスタンド２１
ａ〜２１ｄを設け、スタンド２１ａ〜２１ｄにそれぞれ
小片の多孔質パッド２７ａ〜２７ｄを保持させたもので
ある。多孔質パッド２７ａ〜２７ｄはそれぞれ保持盤２
４と一体である案内部材２３の外周面に設けられた平坦
部分２３ａ〜２３ｄに対向し、案内部材２３を四方から
非接触で支持する。保持盤２４をＺ軸方向へ移動させる
Ｚリニアモータ２５ａ〜２５ｃおよび台盤２４をＺ軸の
まわりに回動させるθリニアモータ２６については第１
実施例と同様であるので説明は省略する。本実施例にお
いては、台盤２４およびこれに吸着されたウエハの重量
をすべてＺリニアモータ２５ａ〜２５ｃの駆動力によっ
て支えなければならないため、第１実施例に比べて電力
消費料は大きいが、予圧室を必要とせず組立ても簡単で
ある。
で、本実施例は第１実施例の円筒状の固定部材２の替わ
りに、台盤２１に垂直に設けられた４個のスタンド２１
ａ〜２１ｄを設け、スタンド２１ａ〜２１ｄにそれぞれ
小片の多孔質パッド２７ａ〜２７ｄを保持させたもので
ある。多孔質パッド２７ａ〜２７ｄはそれぞれ保持盤２
４と一体である案内部材２３の外周面に設けられた平坦
部分２３ａ〜２３ｄに対向し、案内部材２３を四方から
非接触で支持する。保持盤２４をＺ軸方向へ移動させる
Ｚリニアモータ２５ａ〜２５ｃおよび台盤２４をＺ軸の
まわりに回動させるθリニアモータ２６については第１
実施例と同様であるので説明は省略する。本実施例にお
いては、台盤２４およびこれに吸着されたウエハの重量
をすべてＺリニアモータ２５ａ〜２５ｃの駆動力によっ
て支えなければならないため、第１実施例に比べて電力
消費料は大きいが、予圧室を必要とせず組立ても簡単で
ある。
【００２２】図７は本実施例の一変形例を示すもので、
４個のスタンド２１ａ〜２１ｄの替わりに案内部材２３
と同様の案内部材３３に対して２方向から対向する２個
のスタンド３１ａ，３１ｂを設け、これらにそれぞれ小
片の多孔質パッド３７ａ，３７ｂを保持させるととも
に、各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに近接して設けられ
た予圧用永久磁石３８ａ〜３８ｄの磁気吸着力によって
案内部材３３を各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに向かっ
て吸引する。
４個のスタンド２１ａ〜２１ｄの替わりに案内部材２３
と同様の案内部材３３に対して２方向から対向する２個
のスタンド３１ａ，３１ｂを設け、これらにそれぞれ小
片の多孔質パッド３７ａ，３７ｂを保持させるととも
に、各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに近接して設けられ
た予圧用永久磁石３８ａ〜３８ｄの磁気吸着力によって
案内部材３３を各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに向かっ
て吸引する。
【００２３】本変形例は、スタンドの数が少ない分だけ
組立部品点数が少なくてすみ、製造コストが削減でき
る。
組立部品点数が少なくてすみ、製造コストが削減でき
る。
【００２４】なお、第１および第２の実施例のＺリニア
モータの替わりに圧電素子や回転モータとねじまたは弾
性ヒンジの組合わせを用いることもできる。また、θリ
ニアモータの替わりに回転モータを用いることもでき
る。
モータの替わりに圧電素子や回転モータとねじまたは弾
性ヒンジの組合わせを用いることもできる。また、θリ
ニアモータの替わりに回転モータを用いることもでき
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。位置決め装置
の駆動中に大きな振動を発生するおそれがないために位
置決めの高速化が容易であり、加えて、駆動量が大きく
ても位置決め精度が低下するおそれがない。従って、露
光装置における高精度の転写、焼付等が容易である。
で、以下に記載するような効果を奏する。位置決め装置
の駆動中に大きな振動を発生するおそれがないために位
置決めの高速化が容易であり、加えて、駆動量が大きく
ても位置決め精度が低下するおそれがない。従って、露
光装置における高精度の転写、焼付等が容易である。
【図１】第１実施例を図３のＡ−Ｂ線からみた断面で示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】第１実施例を図３のＡ−Ｃ線からみた断面で示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】第１実施例を保持盤を除いた状態で示す模式平
面図である。
面図である。
【図４】第１実施例の一部分を拡大して示す拡大部分断
面図である。
面図である。
【図５】第２実施例を保持盤を除いた状態で示す模式平
面図である。
面図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ線に沿ってとった断面図である。
【図７】第２実施例の一変形例を保持盤を除いた状態で
示す模式平面図である。
示す模式平面図である。
【図８】従来例を示す模式平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ線に沿ってとった断面図である。
１，２１ 台盤 ２ 固定部材 ３，２３，３３ 案内部材 ４，２４ 保持盤 ５ａ〜５ｃ，２５ａ〜２５ｃ Ｚリニアモータ ６，２６ θリニアモータ ７，２７ａ〜２７ｄ，３７ａ，３７ｂ 多孔質パッド ８ 予圧室 ９ａ〜９ｃ，１０ａ，１０ｂ 変位センサ ２１ａ〜２１ｄ，３１ａ，３１ｂ スタンド ３８ａ，３８ｂ 予圧用永久磁石
Claims (9)
- 【請求項１】 台盤と、前記台盤に垂直な支持面を有す
る支持手段と、前記支持面に対向する案内面を有する保
持盤と、前記支持面と前記案内面を互いに非接触に支持
する静圧軸受手段と、前記保持盤を前記台盤に垂直な軸
に沿って移動させる第１の駆動手段と、前記保持盤を前
記軸のまわりに回転させる第２の駆動手段を有すること
を特徴とする位置決め装置。 - 【請求項２】 案内面が保持盤と一体である円筒状の案
内部材の内周面または外周面であることを特徴とする請
求項１記載の位置決め装置。 - 【請求項３】 静圧軸受手段が多孔質絞り型であること
を特徴とする請求項１または２記載の位置決め装置。 - 【請求項４】 第１の駆動手段が、保持盤の周方向の異
なる部位にそれぞれ連結された少くとも３個の駆動装置
を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１
項記載の位置決め装置。 - 【請求項５】 第１の駆動手段がリニアモータであるこ
とを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の位
置決め装置。 - 【請求項６】 第２の駆動手段がリニアモータであるこ
とを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の位
置決め装置。 - 【請求項７】 第２の駆動手段が回転モータを有するこ
とを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の位
置決め装置。 - 【請求項８】 保持盤の重量を支える付勢手段が設けら
れていることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１
項記載の位置決め装置。 - 【請求項９】 支持手段と案内部材の間に予圧室が設け
られ、該予圧室に密封された加圧流体の圧力によって保
持盤の重量を支えることを特徴とする請求項２ないし８
いずれか１項記載の位置決め装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7773793A JP2974535B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 位置決め装置 |
| US08/204,437 US5524502A (en) | 1993-03-11 | 1994-03-02 | Positioning apparatus including a hydrostatic bearing for spacing apart a supporting surface and a guide surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7773793A JP2974535B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267823A JPH06267823A (ja) | 1994-09-22 |
| JP2974535B2 true JP2974535B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=13642227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7773793A Expired - Lifetime JP2974535B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 位置決め装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5524502A (ja) |
| JP (1) | JP2974535B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007123860A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Toto Ltd | ステージ装置 |
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| US6989647B1 (en) * | 1994-04-01 | 2006-01-24 | Nikon Corporation | Positioning device having dynamically isolated frame, and lithographic device provided with such a positioning device |
| US5874820A (en) | 1995-04-04 | 1999-02-23 | Nikon Corporation | Window frame-guided stage mechanism |
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| TW318255B (ja) | 1995-05-30 | 1997-10-21 | Philips Electronics Nv | |
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