JPH05134753A - 位置決め装置 - Google Patents

位置決め装置

Info

Publication number
JPH05134753A
JPH05134753A JP29912991A JP29912991A JPH05134753A JP H05134753 A JPH05134753 A JP H05134753A JP 29912991 A JP29912991 A JP 29912991A JP 29912991 A JP29912991 A JP 29912991A JP H05134753 A JPH05134753 A JP H05134753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
positioning
length measuring
measuring device
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29912991A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Tsunoda
正弘 角田
Suuyou Asai
枢容 浅井
Toshitaka Kobayashi
敏孝 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP29912991A priority Critical patent/JPH05134753A/ja
Publication of JPH05134753A publication Critical patent/JPH05134753A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェハ位置決め装置等において、その可動部
の移動による重心位置変化に伴う変形や、温度及び湿度
等による変形の影響を受けないで、ウェハ等の位置を高
精度で測長できる構成を有する。 【構成】 位置決め装置は、ウェハ等の被位置決め物体
の位置決めを行うものであり、被位置決め物体に関する
領域を位置決めするための第1の測長器と、被位置決め
物体に関する前記領域以外の領域を位置決めするための
第2の測長器を備える。第1の測長器はレーザ測長器で
あり、被位置決め物体を保持する保持装置の側面を利用
して対応する測長用ミラーを有する。第2の測長器は、
例えばリニアスケールや他のレーザ測長器が用いられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位置決め装置に関し、特
に、半導体集積回路の製造に使用される半導体装置、例
えば縮小投影露光装置や電子線描画装置等の試料台にお
いて利用されるものであり、高精度な位置決めに適した
構造を有する位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化に伴
い、半導体製造装置の性能向上が要求される。特に縮小
投影露光装置は、半導体集積回路の原画であるレティク
ルとウェハの相対位置を高精度で計測する必要があるた
め、ウェハ位置決め装置の精度向上が重要なっている。
現在のウェハ位置決め装置は、位置決めの駆動装置とし
て、粗動と微動の2系統を有し、最終的な位置決めを微
動により調整している。またウェハ位置決めのための位
置計測には、レーザ測長器を使用している。位置計測に
は1系統のレーザ測長装置を設けているだけであるた
め、高精度の測長を要求されないその他の測長の場合に
も、レーザ測長器を使用する。
【0003】以下に、図5と図6を参照して、従来の典
型的なウェハ位置決め装置を具体的に説明する。図5は
ウェハ位置決め装置の平面図、図6は正面図である。縮
小投影露光装置等に使用されるウェハ位置決め装置は、
ウェハを保持し且つ要求される位置にウェハを移動させ
る試料台1と、試料台1の位置を計測することによりこ
の試料台にセットされたウェハの位置を計測するレーザ
測長系とを含む。試料台1の上には微動機構2が配置さ
れ、微動機構2の上にはトップテーブル3が配置され
る。トップテーブル3の上には、真空吸着作用によりウ
ェハ4を保持するウェハチャック5と、レーザ光を反射
するX平面ミラー6及びY平面ミラー7と、半導体集積
回路の原画であるレティクルとの相対位置を計測する相
対位置センサやレティクルのパターンをウェハ上で縮小
するための縮小レンズを透過した照明光の光量分布を測
定する照度センサ等を含むセンサ8が、所定の位置関係
にて配置される。また微動機構2には、X軸方向の微小
移動とZ軸回りの微小回転移動を行うX軸圧電素子と、
Y軸方向の微小移動を行うY軸圧電素子と、Z軸方向の
微小移動とX軸及びY軸回りの微小回転移動を行う3本
のZ軸圧電素子が設けられる。試料台1の下部に移動機
構が設けられる。試料台1は、X方向に移動できるよう
にXテーブル9の上に配置される。Xテーブル9には、
X方向用モータ10の回転変位をX軸方向の直線変位に
変換するX送りねじ11と、試料台1のX軸方向移動を
案内するX軸ヨーイングガイド12及び2本のX軸ピッ
チングガイド13を備える。更に基台14には、Y方向
用モータ15の回転変位をY軸方向の直線変位に変換す
るY送りねじ16と、Y軸方向移動を案内するY軸ヨー
イングガイド17及び2本のY軸ピッチングガイド18
が設けられる。その他に、Xテーブル9の上には試料台
1と共に移動するZ方向のレベリング機構が配置され
る。
【0004】またレーザ測長系は、X軸レーザ測長器1
9とY軸レーザ測長器20から構成される。X軸レーザ
測長器19はX平面ミラー6に対向し、Y軸レーザ測長
器20はY平面ミラー7に対向する。レーザ測長系で
は、各平面ミラーの位置を測長してトップテーブル3の
位置を求め、その後各平面ミラー6,7とウェハチャッ
ク5の間の所定の距離に基づいてウェハ4の位置を最終
的に求める。
【0005】上記の如く試料台1の周辺部は複雑な構成
を有し、微動機構2の各圧電素子やXテーブル9等の配
置位置が、理想とする配置位置と必ずしも一致しない。
そのため、微動機構2の各圧電素子やX,Y,Zの各モ
ータの作動によって可動部が移動したとき、可動部全体
の重心位置が変化したり、又は可動部が部分的に変形し
たりする。その結果、可動部の最上部に位置するトップ
テーブル3が変形する。トップテーブル3が変形する
と、測長の基準位置である各平面ミラー6,7とウェハ
チャック5との距離が微小変化し、ウェハ4の位置を高
精度に計測することが困難となる。
【0006】上記の問題を解決するため、従来、トップ
テーブル3の厚みを厚くし、剛体性を高める方法が合っ
た。この解決策では、装置全体が大型化し、振動の問題
を誘発する。また他の解決策として、トップテーブルと
下部の可動部との間に弾性ヒンジ等を介設することによ
り、可動部の変形をトップテーブルに伝えないように構
成することも考えられている。しかし、この解決策で
は、温度や湿度の変化によりトップテーブル自体が伸縮
変形するのを防ぐことができない。このような問題は、
ウェハの大型化に伴い、トップテーブル3の寸法が大き
くなり、各平面ミラー6,7とウェハチャック5の間の
距離が増すので、特に大きな問題となってくる。
【0007】なお、その他の関連技術としては、特開昭
61−42930号及び実願昭62−35989号等を
挙げることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、ウェハ4
及びウェハチャック5の大型化、トップテーブル3の大
型化に伴って、温度や湿度が原因でトップテーブル3の
変形し、ウェハの高精度位置計測の信頼性が低下するこ
とが顕著になるおそれがある。そこで、ウェハ及びウェ
ハチャックの大型化、トップテーブルの大型化の場合に
も、ウェハの高精度位置計測を可能とする測定系が要求
される。
【0009】本発明の目的は、ウェハ位置決め装置等の
可動部の移動による重心位置変化に伴う変形や、温度及
び湿度等による変形の影響を受けないで、ウェハ等の位
置を高精度で測長できる構成を有した位置決め装置を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る位置決め装
置は、ウェハ等の被位置決め物体の位置決めを行う位置
決め装置であり、被位置決め物体に関する領域を位置決
めするための第1の測長器と、被位置決め物体に関する
前記領域以外の領域を位置決めするための第2の測長器
を備えるように構成される。
【0011】前記の構成において、好ましくは、第1の
測長器はレーザ測長器であり、被位置決め物体を保持す
る保持装置の側面を利用して対応するレーザ測長用ミラ
ーが配置される。
【0012】前記の構成において、好ましくは、第2の
測長器はリニアスケールである。
【0013】前記の構成において、第2の測長器は、被
位置決め物体を保持する保持装置を支持する支持装置の
側面を平面ミラーとして利用する他のレーザ測長器であ
る。
【0014】
【作用】本発明による位置決め装置では、被位置決め物
体を搭載するチャック部材の側面に直接に被位置決め物
体の位置計測を行う第1測長器の測長用ミラーを設ける
ことにより、位置決め装置の重心位置変化や、トップテ
ーブルの変化、更に温度、湿度の変化に伴う試料台の変
形の影響を受けることなく、高精度な被位置決め物体の
位置計測が可能になり、被位置決め物体が大型化して
も、被位置決め物体を高精度で位置決めすることができ
る。また精度が要求されない他の測長には、第2の測長
を利用して測長を行う。
【0015】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1及び図2は本発明に係る位置決め装置
の第1実施例を示し、図1は平面図、図2は正面図であ
る。この位置決め装置は、ウェハ位置決め装置である。
図1及び図2において、ウェハ位置決め装置の基本的構
成は、図5及び図6で説明したウェハ位置決め装置と同
じである。ここで、構成の概略を再度説明する。試料台
1の上には、X,Y,θの各方向の移動機構及びレベリ
ング機構を構えた微動機構2が配置され、微動機構2の
上にはトップテーブル3が配置される。トップテーブル
3の上には、ウェハ4を保持するウェハチャック5と各
種のセンシングを行うセンサ8が配置される。試料台1
はXテーブル9の上に配置される。Xテーブル9には、
X方向用モータ10及びX送りねじ11と、X軸ヨーイ
ングガイド12及び2本のX軸ピッチングガイド13を
備える。更に基台14には、Y方向用モータ15及びY
送りねじ16と、Y軸ヨーイングガイド17及び2本の
Y軸ピッチングガイド18が設けられる。レーザ測長系
として、更に、X軸レーザ測長器19とY軸レーザ測長
器20が配置される。
【0016】上記の構成において、ウェハチャック5の
平面形状は、図1に示す如く、例えば正方形の形状を有
する。このウェハチャック5の形状によって、X軸レー
ザ測長器19に対向する面5AとY軸レーザ測長器20
に対向する面5Bが形成され、これらの面5A,5Bに
はそれぞれ平面ミラーが設けられる。この平面ミラー
は、例えば面5A,5Bに直接に加工される。従って、
X軸レーザ測長器19から与えられるレーザ光23は平
面ミラー5Aで反射され、Y軸レーザ測長器20から与
えられるレーザ光24は平面ミラー5Bで反射される。
平面ミラー5A,5Bを作るに当たって、例えば、各面
にカニゼンメッキを施し、その面を鏡面加工することに
より平面ミラーを形成する。
【0017】上記構成に加えて、本装置にはXリニアス
ケール21とYリニアスケール22が設けられる。
【0018】本装置では、X軸レーザ測長器19及びY
軸レ−ザ測長器20と、Xリニアスケール21及びYリ
ニアスケール22とにより、位置計測が行われる。Xリ
ニアスケール21とYリニアスケール22は、主に試料
台1の位置計測を行い、試料台1に搭載されているセン
サ8等の出力を得る動作、及びウェハ4を搬入・搬出の
位置に移動する動作など、ウェハ領域以外の比較的に高
精度な位置計測や位置決めを必要としない移動時の位置
計測を行う。またX軸レーザ測長器19とY軸レーザ測
長器20は、前述の如くウェハチャック5の側面の平面
ミラー5A,5Bを利用して高精度な位置計測や位置決
めを必要とするウェハ領域内で位置計測を行う。こうし
て、X軸レーザ測長器19とY軸レーザ測長器20のレ
ーザ光を反射させる平面ミラーをウェハチャック5の側
面に直接加工することにより、その取付部品による余分
なスペースを排除する。従って、ウェハ領域内の各位置
と平面ミラーの距離が最小となる。以上のように、ウェ
ハ4の位置決めについては、ウェハ4に最も近い箇所で
あるウェハチャック5の側面に平面ミラーを設けること
によって位置計測を行うようにしたため、トップテーブ
ル3が位置計測に介在しない。このため、トップテーブ
ル3が大型になったとしても、ウェハの位置決めには何
の影響も与えず、極めて精度の高い位置決めを行うこと
ができる。
【0019】次に図3及び図4を参照して他の実施例に
ついて説明する。図3はウェハ位置決め装置の平面図、
図4は正面図である。図3及び図4において、図1及び
図2で説明した要素と同一の要素には、同一の符号を付
す。図3及び図4において、このウェハ位置決め装置で
は、X軸レーザ測長器19及びY軸レーザ測長器20の
各台座25に段差を設けて、台座25のそれぞれにて、
高い段にX軸レーザ測長器19及びY軸レーザ測長器2
0を配置して、低い段には試料台用X軸レーザ測長器2
6と試料台用Y軸レーザ測長器27が配置される。一
方、試料台1の各試料台用レーザ測長器26,27に対
向する面には、平面ミラー1A,1Bを設ける。かかる
構成によって、試料台用X軸レーザ測長器26からのレ
ーザ光28が平面ミラー1Aによって反射され、試料台
用Y軸レーザ測長器27からのレーザ光が平面ミラー1
Bによって反射されるように構成される。台座25に
は、各試料台用レーザ測長器26,27から出射される
レーザ光が透過できるように孔30が形成される。
【0020】上記構成において、位置計測は、高精度な
計測・位置決めを必要とするウェハ領域内では、X軸レ
ーザ測長器19とY軸レーザ測長器20によって行い、
前記実施例と同様にウェハチャック5の側面の平面ミラ
ー1A,1Bの位置を計測する。ウェハ領域以外の位置
計測では、別の試料台用X軸レーザ測長器26と試料台
用Y軸レーザ測長器27と、レーザ光を反射させる平面
ミラー5A,5Bを備えた試料台5とによって位置計測
を行う。この第2の実施例によれば、試料台5の微小変
形の影響を受けることなく直接ウェハ4の位置計測がで
きるので、高精度の位置決めが可能となる。
【0021】なお、前記の実施例において、レーザ測長
器26,27の配置位置の高さを高くして、ウェハチャ
ック5の平面ミラー5A,5Bを利用してレーザ光を反
射できるように構成することもできる。かかる構成によ
れば、例えばウェハチャック5の平面ミラー5Aにレー
ザ測長器19,26からのレーザ光を照射し、その反射
光を測定することにより、2つの測定に基づき、ウェハ
チャック5の微小な回転を計測することができる。上記
と同様な計測を、平面ミラー5A,5Bの2つの平面ミ
ラーに対して行うことにより、ウェハチャック5の微小
傾斜を計測することができる。
【0022】前記実施例では、ウェハ位置決め装置につ
いて説明したが、ウェハ以外の他のものでも同様に適用
することができる。
【0023】前記の位置決め装置は、例えば半導体製造
装置に適用される。また前記位置決め装置の2系統の測
長系は、被加工物の加工領域と加工領域以外の領域の2
つの領域を有する工作機械にも適用することができる。
【0024】なお2系統の測長系を有する位置決め装置
の構成において、測長系を切り替える場合において、原
点リセットを行う構成を設けることが望ましい。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、次の効果を奏する。 1.ウェハの位置を、トップテーブルを介在させること
なく、直接に計測することが可能なので、高精度な位置
決めが可能となる。 2.ウェハチャックの側面又は試料台の側面を、測長用
平面ミラーとすることにより試料台の小形化が可能とな
り、位置決め装置を小形化することができる。更に半導
体製造装置を小形化できる。 3.以上の効果により軽量化を達成でき、駆動時の加振
力低減が可能となり、装置のウェハ処理能力を向上でき
る。 4.また、高精度計測を要する必要ストロークの減少、
及び必要精密加工面積の減少により、作業性を向上でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の位置決め装置の平面図で
ある。
【図2】本発明の第1実施例の位置決め装置の正面図で
ある。
【図3】本発明の第2実施例の位置決め装置の平面図で
ある。
【図4】本発明の第2実施例の位置決め装置の正面図で
ある。
【図5】従来の位置決め装置の平面図である。
【図6】従来の位置決め装置の正面図である。
【符号の説明】
1 試料台 1A,1B 平面ミラー 2 微動機構 3 トップテーブル 4 ウェハ 5 ウェハチャック 5A,5B 平面ミラー 9 Xテーブル 19 X軸レーザ測長器 20 Y軸レーザ測長器 21,22 リニアスケール 26 試料台用X軸レーザ測長器 27 試料台用Y軸レーザ測長器
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 21/68 F 8418−4M

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被位置決め物体の位置決めを行う位置決
    め装置において、前記被位置決め物体に関する領域を位
    置決めするための第1の測長器と、被位置決め物体に関
    する前記領域以外の領域を位置決めするための第2の測
    長器を備えることを特徴とする位置決め装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置決め装置において、
    前記第1の測長器はレーザ測長器であり、被位置決め物
    体を保持する保持装置の側面を利用して対応するレーザ
    測長用ミラーが配置されることを特徴とする位置決め装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の位置決め装置において、
    前記第2の測長器はリニアスケールであることを特徴と
    する位置決め装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の位置決め装置において、
    前記第2の測長器は、被位置決め物体を保持する保持装
    置を支持する支持装置の側面を平面ミラーとして利用す
    る他のレーザ測長器であることを特徴とする位置決め装
    置。
JP29912991A 1991-11-14 1991-11-14 位置決め装置 Pending JPH05134753A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29912991A JPH05134753A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 位置決め装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29912991A JPH05134753A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 位置決め装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05134753A true JPH05134753A (ja) 1993-06-01

Family

ID=17868503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29912991A Pending JPH05134753A (ja) 1991-11-14 1991-11-14 位置決め装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05134753A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720680B1 (en) 1999-02-04 2004-04-13 Nikon Corporation Flat motor device and its driving method, stage device and its driving method, exposure apparatus and exposure method, and device and its manufacturing method
EP0977244A3 (en) * 1998-07-29 2005-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Stage system and stage driving method for use in exposure apparatus
JP2006203113A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Nikon Corp ステージ装置、ステージ制御方法、露光装置及び方法、並びにデバイス製造方法
JP2008053365A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Dainippon Printing Co Ltd 基板露光装置及び基板露光方法
CN102564371A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 苏州工业园区格比机电有限公司 一种汽车踏板检具及其检测方法
JP2012134484A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Asml Netherlands Bv 較正データ更新方法及びデバイス製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0977244A3 (en) * 1998-07-29 2005-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Stage system and stage driving method for use in exposure apparatus
US6720680B1 (en) 1999-02-04 2004-04-13 Nikon Corporation Flat motor device and its driving method, stage device and its driving method, exposure apparatus and exposure method, and device and its manufacturing method
JP2006203113A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Nikon Corp ステージ装置、ステージ制御方法、露光装置及び方法、並びにデバイス製造方法
JP2008053365A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Dainippon Printing Co Ltd 基板露光装置及び基板露光方法
JP2012134484A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Asml Netherlands Bv 較正データ更新方法及びデバイス製造方法
US8903156B2 (en) 2010-12-20 2014-12-02 Asml Netherlands B.V. Method of updating calibration data and a device manufacturing method
CN102564371A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 苏州工业园区格比机电有限公司 一种汽车踏板检具及其检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940003918B1 (ko) 형상측정장치
JP4454917B2 (ja) 多数の光学要素を有する光学システム
JP4332486B2 (ja) 時間を節約する高さ測定を用いた、基板にマスク・パターンを繰り返し投影する方法および装置
TW528881B (en) Position measuring apparatus
US7280225B2 (en) Stage apparatus and control method including first and second measurement systems for measuring a stage position and a switching unit for switching between the measurement systems
US4676649A (en) Multi-axis gas bearing stage assembly
JP2000049066A (ja) 露光装置およびデバイス製造方法
KR19980019031A (ko) 스테이지 장치(a stage apparatus)
EP1749247A1 (en) A measurement configuration based on linear scales able to measure to a target also moving perpendicular to the measurement axis
US7495771B2 (en) Exposure apparatus
KR102645229B1 (ko) 검사 지그 및 검사 방법
JPH05134753A (ja) 位置決め装置
US6351313B1 (en) Device for detecting the position of two bodies
US7584072B2 (en) Method for determining correction values for the measured values of positions of structures on a substrate
JPH11125520A (ja) 半導体ウエハ支持用部材及び半導体ウエハの平面度測定装置
JP3790902B2 (ja) ステージ構造体
KR19980064153A (ko) 스테이지 장치 및 투영광학장치
JPH04317Y2 (ja)
JPS62150106A (ja) 位置検出装置
JPH05259263A (ja) Xy微動ステージ
JPH1047931A (ja) 2次元測定装置
JP2007299805A (ja) ギャップ検出値の校正方法
JP3046635B2 (ja) 超高精度三次元測定機
JPH0237709A (ja) 露光装置
JPH08241849A (ja) 露光装置