JPH02262091A

JPH02262091A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH02262091A
Application number: JP1081401A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Kikuiri; 信孝菊入; Noboru Kobayashi; 登小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1990-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は半導体露光装置における高精度移動ステージ
装置を備えた位置決め装置に関する。

（従来の技術）ＶＬＳ　Ｉ製造に用いるための半導体露光装置において
は、Ｘ線を光源とするＸ線露光装置が必要とされる。Ｘ
線は大気中を通ると急激な減衰が生じる為、ウェハとマ
スクは真空中か、あるいはヘリウム雰囲気中で露光を行
なわなければならない。そこでウェハを移動させるＸＹ
ステージも真空中か、あるいはヘリウム雰囲気中に置か
なければならない。ＸＹステージではアクチュエータと
してモータと送りネジを使用するのが一般的であるが、
モータは、これらの雰囲気中では電気的には放電、機械
的には寿命の低下が生じ簡単には使用することはできな
い。

従来これらの問題を解決するため、（１）第２図に示すようにＸＹステージ１０１゜１０２
を真空チャンバかへリウムチャンバ１０３に入れ、送り
ネジの駆動部１０４．１０５を磁性流体シール１０６．
１０７を介してチャンバ１０３の外に出し、大気中でモ
ータを駆動するか、あるいは、（２）第３図に示すようにモータ１１０を含むＸＹステ
ージ１１１，１１２全体をチャンバ１１３内に入れ、モ
ータ１１０だけを独立にケース１１５に入れ込み空気を
供給し、モータ１１０の出力軸に外部と気密にシールす
るため磁性流体シール１１６をほどこすことで問題を回
避してきた。

しかし、（１）の方法では重ね合わせで構成したＸ軸“
テーブル１０１、Ｙ軸テーブル１０２をＸ軸。

Ｙ軸に移動する場合、例えば下にあるＹ軸テーブル１０
２では問題ないが、上にあるＸ軸テーブル１０１ではＹ
軸方向に駆動部１０４が移動せずにＹ軸テーブル１０２
の移動に伴ないＸ軸方向に移動させるため連結機構１０
８が必要となり精度が劣化する。また磁性流体シール１
０６．１０７ではモータを高速に回転させることができ
ないため高速な位置決めができない。また、雰囲気が高
真空になった時シールから洩れる空気が問題になる。

（２）の方法でも（１）と同様に磁性流体シール１０６
によって高速位置決めができない、高真空での洩れなど
の問題が生じる。

（発明が解決しようとする課題）このように従来の位置決め装置は真空チャンバ内では、
シール性能の問題から高速の位置決めが達成できなかっ
た。

本発明は前述した問題点を解決しようとするものであり
、真空中、あるいはヘリウム雰囲気中等でも試料を高速
にかつ精密に位置決めでき、かつチャンバへの空気の洩
れの影響のない高精度な位置決め装置を提供するもので
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の位置決め装置は、内部が所定雰囲気あるいは真
空に保たれるチャンバと、このチャンバ外に配置されて
所定方向に移動可能な主動手段と、この主動手段を位置
決めするための駆動手段と、前記チャンバ内に前記主動
手段とは非接触に対応配置され、前記主動手段の移動に
従動して移動可能な従動手段と、この従動手段に取付け
られ試料を載置する載置手段と、から成ることを特徴と
している。

（作　　用）チャンバの外を所定方向に移動するリニアモータのステ
ータを、チャンバ内の所定方向に移動するリニアモータ
の固定子をチャンバの壁にあるガラス板を介して向い合
わせリニアモータでそれらのステージを保持し、チャン
バの外のステージ移動、位置決めさせることでチャンバ
内の所定方向に移動するステージを精密に位置決めする
ものである。この様に構成すればチャンバにモータを入
れ込む必要がないため、チャンバ内を高真空に保つこと
ができるとともに、位置決めの高速性も損なわない。

（実施例）第１図は本発明の一実施例である。大気中に配置された
基台１４内に設けられたＸテーブル４、Ｙテーブル５は
それぞれボールネジ１２ａ、１２ｂとモータ１３ａ、１
３ｂによりＸＹ平面を移動し、Ｘテーブル４上に２軸以
上の方向性をもって固定されたリニアパルスモークの可
動子１を高速にかつ精密に位置決めする。基台１４の上
には真空チャンバ３が在り、その中に磁気軸受１１でガ
イドされたＸＹ平面内を自由に移動出来るウェハテーブ
ル２０が在り、ウェハテーブル２０の下にはリニアパル
スモータの固定子２が硬質ガラス２１を挟んで可動子１
と対向して配置されるウェハテーブル２０上に載置され
るウェハ８の位置はレーザ干渉計１５により測定される
。まず、リニアパルスモータの固定子２と可動子１を保
持するように制御を行う。このようにすれば、大気中の
ＸＹ子テーブル、５の移動に伴う可動子１の移動が、磁
気軸受１１によって支持された固定子２に伝わり、結果
としてウェハテーブル２０を位置決めする事になる。

リニアパルスモータの位置決め分解能は、実験の結果１
μｍ程度であり、制御系を工夫することにより、０．Ｏ
１μｍ１μｍ程置決め精度が期待できる。

また、硬質ガラス２１はリニアパルスモータの吸引力を
有効に作用させるためのものであって他の非磁性体でも
よい。

また、図中７はウェハチャック９はマスク、１０はマス
クチニブルでり、マスク９に露光光、例えばＸ線やＥＢ
露光光が照射されてウェハ８に転写が行なわれる。

なお、この位置決め装置はマスク欠陥検索装置等にも適
用できる。

他の実施例として、高精度が必要でなければウニパテ−
プルの磁気軸受ガイド１１を外し、硬質ガラス２１の上
に直接リニアパルスモータの固定子２をおいても良い。

また、これはＸＹテーブル４．５に限定される事はなく
、大気中のＸＹ子テーブル上るいは代わりに回転テーブ
ルを取り付ければ、ウェハテーブルを回転させることも
できる。

また、リニアパルスモータ以外にも永久磁石同士、磁石
と磁性体、電磁石を用いたもの等でもよく、磁気吸引力
を利用して非接触に位置決めが可能となる。

［発明の効果コ本発明を用いることで、高真空チャンバ内のウェハを所
定方向に移動する際、真空度の低下を生じさせず、高速
にかつ精密に位置決めすることができる。また、移動テ
ーブルに関しては従来技術をそのまま利用できるという
付加的なメリットもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置決め装置を示す一実施例の正面図
、第２図は従来例の位置決め装置の正面図、第３図は別
の従来例の側面図である。１・・・リニアパルスモータの可動子（主動手段）、２
・・・リニアパルスモータの固定子（従動手段）、３・
・・真空チャンバ、４・・・Ｘテーブル、５・・・Ｙテ
ーブル、７・・・ウェハチャック、８・・・ウェハ、９
・・・マスク、１０・・・マスクテーブル、１１・・・
磁気軸受ガイド、１２・・・ボールネジ、２０・・・ウ
ェハテーブル、２１・・・硬質ガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部が所定雰囲気あるいは真空に保たれるチャン
バと、このチャンバ外に配置されて所定方向に移動可能な主動
手段と、この主動手段を位置決めするための駆動手段と前記チャ
ンバ内に前記主動手段とは非接触に対応配置され、前記
主動手段の移動に従動して移動可能な従動手段と、この従動手段に取付けられ試料を載置する載置手段と、から成ることを特徴とする位置決め装置。
（２）前記主動手段と従動手段とは磁気的に吸引されて
なることを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。
（３）前記主動手段および前記従動手段の一方はリニア
モータの可動子であり、他方はリニアモータの固定子で
あることを特徴とする請求項２記載の位置決め装置。