JPH08229759A - 位置決め装置並びにデバイス製造装置及び方法 - Google Patents

位置決め装置並びにデバイス製造装置及び方法

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JPH08229759A
JPH08229759A JP7036946A JP3694695A JPH08229759A JP H08229759 A JPH08229759 A JP H08229759A JP 7036946 A JP7036946 A JP 7036946A JP 3694695 A JP3694695 A JP 3694695A JP H08229759 A JPH08229759 A JP H08229759A
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stage
axis
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static pressure
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Yukio Yamane
幸男 山根
Eiji Osanai
英司 小山内
Kotaro Tsui
浩太郎 堆
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    • F16C2370/20—Optical, e.g. movable lenses or mirrors; Spectacles

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動中の振動連や大きな振動を発生すること
がなく、位置決めの高速化が容易であり、摩擦や摩耗が
なく位置の再現性が極めて良好であり、高精度で且つ安
定した位置決めが容易であり、メンテナンスを殆どまた
は全く必要としない位置決め装置を提供する。 【構成】 ウエハを保持する保持板４を定盤５５に対し
てＸＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻りの回転方向のそ
れぞれに移動する位置決め装置において、ＸＹＺの各軸
方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案内手段のそれぞれを非
接触な静圧軸受５３ａ〜ｄとする。

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、特には半
導体ウエハまたは液晶表示パネル等の平板上物体（基
板）にパターンを形成するための露光装置の位置決め装
置に関し、更には半導体メモリや演算装置等の高密度集
積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付けを行う
べきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して高精度
な露光を可能にする露光装置のようなデバイス製造装置
及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばマスクやレチクル上に描か
れた半導体装置製造用のパターンをウエハ上に投影する
ステッパ等の露光装置では、レチクルとウエハの位置あ
わせを行う機能が備えられており、それにより位置合わ
せを行った後で露光を行っている。そして、このような
位置合わせは、一般的には露光すべきパターンが描かれ
たレチクル等の原板とウエハ等の被露光体（基板）との
ずれを計測し、その結果に基づいて被露光体をレーザー
測長器の計測値に基づいた制御によりステップアンドリ
ピート移動したり、または原板と被露光体とを移動した
りすることにより行われている。
【０００３】所謂ステップアンドリピートタイプやステ
ップアンドスキャンタイプのステッパは、その解像度及
び重ね合せ精度の面から被露光体（ウエハ）を保持しな
がら移動する所謂ウエハステージを極めて高精度に位置
決めすることが要求されている。加えて近年では生産性
の向上のために位置決めの高速化が望まれている。
【０００４】図１５は露光装置内の従来のウエハステー
ジを示す斜視図で有る。同図において、１５５は定盤で
あり、定盤１５５上にＹ方向の移動機構としてのＹステ
ージ１５４が載置されている。また、Ｙステージ１５４
上にはＸ方向の移動機構としてのＸステージ１５１が載
置されている。これらで所謂ＸＹステージを構成してい
る。Ｘステージ１５１の上にはトップステージ（以降θ
ＺＴステージ）Ｅ０が搭載され、θＺＴステージ上に載
置されたミラー１９１ａ，１９１ｂにレーザー干渉計の
測長レーザー軸１９２ａ，１９２ｂを当ててＸ，Ｙの各
軸方向の位置計測を行っている。
【０００５】このレーザー計測結果に基いてＤＣモータ
１５６ａ，１５６ｂを駆動しボールネジ１５７ａ，１５
７ｂを介してＸステージ１５１またはＹステージ１５４
を駆動させている。各ステージのガイドは一般的には図
示しないローラーベアリングを使用している。θＺＴス
テージＥ０の平面図及び断面図を図１６と図１７に示す
（ミラー１９１ａ，ｂは不図示）。
【０００６】これらの図において、θＺＴステージＥ０
は表面に半導体ウエハ等の基板を真空吸着力によって吸
着するウエハチャック１１１を備えた円盤状の保持盤
（θＺＴプレート）１０４を有し、保持盤１０４はＸス
テージ１５１上に複数（例えば３本）の圧電素子１０５
によって支持されている。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、各圧電素子１０５の他端は弾性ヒンジ１０５ｂを介
して天板となるＸステージ１５１に弾力的に結合され、
保持盤１０４と環状部材１０３は複数（例えば４枚）の
板バネ１０３ａによって弾力的に結合されている。ま
た、天板１５１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（例えば３
枚）の板バネ１０３ｂによって弾力的に連結されてい
る。
【０００７】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１５１
に対して接近または離間させると共に、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１
０３の開口１０３ｃを貫通して径方向外方経伸びる突出
アーム１０４ａを有し、突出アーム１０４ａと環状部材
１０３に設けられた突出アーム１０３ｄの間には圧電素
子１０６が設けられ、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。
【０００８】保持盤１０４は圧電素子１０５をそれぞれ
同量だけ駆動することによって天板１５１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、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即ち平面度が
調節される。また、圧電素子１０６の駆動によってＺ軸
のまわりの回動角度が調節される。ウエハチャック１１
１に保持されたウエハ（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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、例えばＸＹステージの高精度化や高速度化
のためにレーザー干渉計の分解能をあげたり、ＤＣモー
タの回転スピードを上げたりした際、摩擦や駆動時の反
力等によって天板（Ｘステージ）１５１が変形し精度劣
化が発生したり、摩擦によって接触部が摩耗し発塵も多
くなってしまう。また、これにより精度変化も引き起こ
すため頻繁にメンテナンスを必要とする等の問題があっ
た。
【００１０】また、θＺＴステージＥ０については保持
盤１０４と環状部材１０３、及び天板１５１と一体であ
る支持部材１０２と環状部材１０３の間がそれぞれ板バ
ネ１０３ａ，１０３ｂによって連結されているため、各
圧電素子１０５の駆動量が大きいと、これらの板バネ１
０３ａ，１０３ｂの反力によって天板１５１と同様に環
状部材１０３あるいは支持部材１０２が変形し、位置決
め精度が低下するという問題があった。
【００１１】本発明は、このような従来技術の有する問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動中
の振動連や大きな振動を発生することがなく、位置決め
の高速化が容易であり、摩擦や摩耗がなく位置の再現性
が極めて良好であり、高精度で且つ安定した位置決めが
容易であり、メンテナンスを殆どまたは全く必要としな
い位置決め装置並びにデバイス製造装置及び方法を提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の位置決め装置は、基板を保持する保持面
を定盤に対してＸＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻りの
回転方向のそれぞれに移動する位置決め装置において、
ＸＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案内手段の
それぞれが非接触な静圧軸受であることを特徴としてい
る。
【００１３】この発明において、前記記静圧軸受が多孔
質絞り型であったり、前記各軸の駆動手段がリニアモー
タであるとより好ましい。また、前記保持面と前記定盤
の間には、ＸＹの各軸方向に移動するＸＹステージと、
このＸＹステージ上に搭載されてＺ軸方向とＸＹＺの各
軸廻り方向に移動するθＺＴステージが設けられ、Ｚ軸
方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案内が円筒状の静圧軸受
で行われ、前記θＺＴステージの駆動手段が前記ＸＹス
テージに支持された少なくとも３個の駆動素子を有する
ものであっても良い。
【００１４】そして、ＸＹステージが前記定盤上に設け
られたＹ軸方向静圧案内面に沿って移動するＹステージ
と、このＹステージを移動させるＹステージ用駆動手段
と、前記Ｙステージと共に移動し且つ前記Ｙステージに
設けられたＸ軸方向静圧案内面に沿って移動するＸステ
ージと、このＸステージを移動させるＸステージ用駆動
手段を有し、前記Ｘ及びＹステージがそれぞれ個別に前
記定盤上にＺ軸方向に関して静圧軸受けにより支持され
ているものであったり、前記静圧軸受の案内面の表面粗
さが１ｓ（１μｍ）以下であったり、前記静圧軸受の多
孔質材料が５×１０-16以下の通気率又は透過率を有
し、２０％以下の気孔率を有しているものであっても良
いまた、本発明の半導体製造装置及び方法も本発明の位
置決め装置と同様な特徴を有することが好ましい。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を図に示した実施例に基づいて
説明する。図１〜図１４のそれぞれは本発明の一実施例
を示すもので、半導体製造用のステップアンドリピート
タイプやステップアンドスキャンタイプの投影露光装置
の半導体ウエハ移動用の６軸ステージに適用した例を示
している。
【００１６】図１は本発明に係わる６軸ウエハステージ
の一実施例の斜視図である。この実施例では、静圧ＸＹ
ステージのＸステージ５１上に４軸静圧θＺＴステージ
Ｅ１が搭載されている。同図において、５５がステージ
定盤、５４がＹステージ、５１がＸステージである。こ
のＸＹステージの要部を図２〜図７に示す。
【００１７】図２はその斜視図、図３は図２のＡ−Ａ’
断面図、図４は図２のＢ矢視図、図５は図２のＣ矢視
図、図６は図２の裏面図である。図２において、５５は
定盤であり、上面が滑らかな基準面となっている。５５
ａは軸受け保守用切り欠き、５４は移動体としてのＹス
テージ、５１は移動体としてのＸステージ、５２はＹス
テージ５４の水平方向（Ｙ軸方向）の固定ガイドであ
る。５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄは多孔質の静圧空
気軸受けであり、このうち５３ａ（図３参照）はＸステ
ージ５１の水平方向（Ｙ軸方向）、５３ｂ（図３参照）
はＸステージ５１の鉛直方向（Ｚ軸方向）、５３ｃ（図
４参照）はＹステージ５４の水平方向、５３ｄ（図４参
照）はＹステージ５４の鉛直方向を各々案内している。
【００１８】図４において、５４ａはＹステージ５４の
水平（または横）方向、鉛直（または垂直）方向の静圧
空気軸受け５３ｃ，５３ｄが取付けられる取付け板、５
４ｂはＸステージ５１の水平方向の案内板である。図２
に戻って、５４ｃはＹステージ用の駆動アクチュエー
タ、５４ｄはＹステージ５４用の駆動アクチュエータ５
４ｃの連結板であり静圧空気軸受け取付け板５４ａに連
結されている。５１ａはＸステージ５１の移動板、５１
ｂ（図３参照）はＸステージ５１の水平方向軸受け５３
ａが取付けられる取付け板、５１ｃ（図３参照）はＸス
テージ５１の鉛直方向の軸受け５３ｂが取付けられる取
付け板、５１ｄ（図３参照）はＸステージ５１の駆動ア
クチュエータである。
【００１９】図５，６において、５６はそれぞれ与圧用
磁石ユニットであり、特開昭６３−２３２９１２号（特
願昭６２−６２７３５号）で提案されているように例え
ば磁力手段として永久磁石とその両側に設けたヨークと
を有した与圧機構により、静圧軸受けに加圧流体を給気
して移動体を浮上させる際、軸受けの特性のバラツキに
より移動体が傾くのを防止し、常に一定の姿勢を保つよ
うにしている。本実施例においては、駆動アクチュエー
タ５１ｄ，５４ｃとして例えばリニアモータ、油圧直流
モータ等を用いる。
【００２０】図２に示すように、Ｙステージ５４は静圧
空気軸受け５３ｃ，５３ｄに給気することにより定盤５
５から浮上され、その両側に配置された２つの駆動アク
チュエータ５４ｃにより片側に設けられている固定ガイ
ド５２に沿ってＹ方向に移動される。また、Ｘステージ
５１は静圧空気軸受け５３ａ，５３ｂに給気することに
よりＹステージ５４と同様に定盤５５から浮上され、Ｙ
ステージ５４の側面５４ｂを水平方向の案内として駆動
アクチュエーター５１ｃによりＸ方向に移動される。こ
のとき、Ｘステージ５１及Ｙステージ５４は複数の与圧
用磁石ユニット５６によって常に一定の姿勢となるよう
に調整されている。
【００２１】このような本実施例のＸＹステージ部分の
特徴としては、（イ）Ｘステージ５１及ステージ５４の
鉛直方向の案内をいずれも定盤５５より行い、Ｘステー
ジ５１やＹステージ５４が移動しても相手側のステージ
に移動荷重が発生しないようにして静的な姿勢を良好に
維持できる、（ロ）Ｙステージ５４の水平方向（Ｘ軸方
向）、鉛直方向（Ｚ軸方向）、そしてローリング（Ｙ軸
回りの回転方向）の振動の３成分について連成を全くな
くしている、（ハ）Ｙステージ５４のピッチング（Ｘ軸
回りの回転方向）は静的空気軸受け５３ａを介してＸス
テージ５１のみに伝わるようにしており、これにより連
成を極力抑えている、（ニ）このため定盤５５、固定ガ
イド５２とＹステージ５４、Ｘステージ５１とを熱膨張
係数の異なる異種部材で構成することができる。例え
ば、定盤５５と固定ガイド５２を磁石与圧のため磁性体
で構成し、Ｙステージ５４とＸステージ５１に軽量、高
剛性化のためセラミック等の材料を用いることができ
る。この場合、固定ガイド５２が１本で、しかも１面の
みを基準としているので温度差が生じても特性の変化が
ない、（ホ）定盤５５に切欠き５５ａを設けることによ
りＸステージ５１の鉛直方向の静圧軸受け取付け板５１
ｄに異物等が混入しても、切欠き下にＸステージ５１を
移動させることにより容易に清掃できる、（へ）Ｘステ
ージ５１の水平方向軸受け取付け板５１ｂは、図３に示
すようにコの字型とすることによって部材の接触面積が
広がり締結部のずれに対する信頼性が向上する、（ト）
固定ガイド５２を定盤５５に横付けすることにより、固
定ガイド５２は横ずれしない、等である。
【００２２】図７はＸＹステージ部の他の実施例の斜視
図である。この実施例において前述の実施例と同じ部材
には同一番号を付けている。図７の実施例では、固定ガ
イド５２を定盤５５の上面にピン打ち、接着（不図示）
等の固定手段により取付けている。この実施例では前述
の実施例の（イ）〜（ホ）の効果に加え、図２の定盤５
５の固定ガイド取付け面（側面）の加工、精度だしが不
要となるため、コストダウンが図れ、固定ガイド５２の
高さを低くできるため薄肉化を図っても剛性を充分保持
出来る。
【００２３】次に、静圧ＸＹステージのＸステージ上に
搭載される４軸静圧θＺＴステージＥ１について図８〜
図１４に基づき説明する。図８は４軸静圧θＺＴステー
ジ部についての本発明の一実施例をＺ軸方向の断面で示
す縦断面図である。
【００２４】本実施例の４軸静圧θＺＴステージＥ１
は、前述のＸステージ５１のＸ天板５１ａ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、その支持面である外周面に遊合する円筒状の案内部
材３と、案内部材３の図示上端に一体的に結合された保
持板４と、保持板４をＸステージ５１のＸ天板５１ａに
対して接近または離間させる３個の駆動手段であるＺリ
ニアモータ５ａ，５ｂ，５ｃ（図１０参照）と、保持板
４をＸステージ５１に対して回転させる１個の駆動手段
であるθリニアモータ６（図１０参照）を有し、保持板
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。
【００２５】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け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
支持される。従って、保持板４は固定部材２と案内部材
３の中心軸であるＺ軸に沿って往復移動自在であると共
に、Ｚ軸の回りに回動自在である。なお、多孔質パッド
７のＺ軸方向の寸法を小さくすれば、Ｚ軸に対する保持
板４の傾斜角の許容値を大きくすることができる。ま
た、案内部材３と保持板４及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
手段である与圧室８の加圧流体の圧力によって支持され
る。
【００２６】図９に示すように、案内部材３は多孔質パ
ッド７及び与圧室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８
ｂの間隙寸法は約１５μｍである。
【００２７】Ｚリニアモータ５ａ，５ｂ，５ｃは図１０
に示すように案内部材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、また各リニアモー
タ５ａ〜５ｃの固定子５ｅはＸステージ５１のＸ天板５
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。
【００２８】各Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃに供給される
電流量が同じであれば、保持板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
持板４の平面度すなわちＺ軸に対する傾斜角度を変化さ
せることが可能となっている。
【００２９】図１０に示すθリニアモータ６は互いに隣
接するＺリニアモータ５ａ〜５ｃの任意の２つのあいだ
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Ｘステー
ジ５１と一体であるＸ天板５１ａ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６
ｂが保持板４の周方向へ駆動され、保持板４がＺ軸の回
りに回動する。
【００３０】Ｘ天板５１ａ上には各リニアモータ５ａ〜
５ｃに隣接して非接触型の変位センサ９ａ，９ｂ，９ｃ
が配置され、各変位センサ９ａ〜９ｃは図８において保
持板４の図示下面に対向する検出端を有し、保持板４の
Ｚ軸方向の位置の変化を検出する。また、Ｘ天板５１ａ
上には保持板４の一側縁に対向する一対の非接触型の変
位センサ１０ａ，１０ｂが配置され、両者はその出力の
差から保持板４のＺ軸の回りの回動角度を検出する。変
位センサ９ａ〜９ｃ，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、保持板４の微
動位置決めを自動的に行うことができる。
【００３１】本実施例は、Ｚリニアモータ５ａ〜５ｃ及
びθリニアモータ６がそれぞれ個別にＸ天板５１ａ上に
支持されており、また、保持板４とＸ天板５１ａが非接
触であるため、保持板４の移動中に大きな振動が発生す
る恐れがない。また与圧室８によって保持板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５ａ〜５ｃやθリニアモータ６の駆動力が小さく
てすむ。
【００３２】なお、保持板４の平面度を変化させた場
合、即ち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の軸受け間隙の寸法と、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
コイルの間隙寸法のそれぞれが変化するが、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。
【００３３】通常、リニアモータの最小間隙は１〜２ｍ
ｍ程度であり、例えば図１１に示すように多孔質パッド
７の軸受け面の直径ｄ、Ｚ軸方向の寸法ｗ、軸受け間隙
の両端の寸法ｈ１，ｈ２としたとき、ｄ＝２００ｍｍ、
ｗ＝２０ｍｍ、そして保持板４の傾斜角度の微調節量α
が３×１０-4ｒａｄであれば、軸受け間隙の寸法の変動
量（ｈ１−ｈ２）／２は約３μｍ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。
【００３４】図１２および図１３はθＺＴステージ部の
他の実施例を示すもので、この実施例は前述の実施例の
円筒状の固定部材２の替わりに、Ｘステージ（Ｘ天板）
２１に一体に４個のスタンド２１ａ〜２１ｄを設け、ス
タンド２１ａ〜２１ｄにそれぞれ小片の多孔質パッド２
７ａ〜２７ｄを保持させたものである。多孔質パッド２
７ａ〜２７ｄはそれぞれ保持板２４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
持板２４をＺ軸方向へ移動させる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、
前述の実施例に比べて電力消費量は大きいが、与圧室を
必要とせず組立も簡単である。
【００３５】図１４は図１２の実施例の変形例を示すも
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
共に、各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに近接して与圧用
永久磁石３８ａ〜３８ｄを設けたものである。与圧用永
久磁石３８ａ〜３８ｄの磁気吸着力によって案内部材３
３が各多孔質パッド３７ａ，３７ｂに向かって吸引され
る。この変形例で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。
【００３６】なお、これらの実施例において、Ｚリニア
モータの替わりに圧電素子回転モータとネジ、または弾
性ヒンジの組合せを用いることも出来る。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。ま
たθＺＴのアクチュエーターをＸステージの鉛直方向軸
受け取付け板に構成すれば（不図示）全体の高さを従来
の１／２以下にすることができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、６軸全ての案内を非接
触静圧空気軸受けとしているため、摩擦や摩耗がなく、
その位置決めの再現性は極めて良好であり、高精度且つ
安定した位置決めを提供できる。
【００３８】また、案内が非接触であるため発塵も全く
と言ってよいほど発生しない。更に摩耗がないため経年
変化もなくメンテナンスを殆どまたは全く必要としない
信頼性の高いメンテナンスフリーの位置決め装置を提供
できる。
【００３９】加えて、位置決め装置の駆動中に大きな振
動を発生する恐れがないために位置決めの高速化が容易
であり、駆動量の大小にかかわらず、位置決め精度は良
好である。従って、半導体製造用の露光装置における高
精度の転写焼付け等を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる半導体製造用露光装置に適用さ
れる位置決め装置の一実施例の斜視図。
【図２】ＸＹステージ部の一実施例を示す斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図。
【図４】図２のＢ方向矢視図。
【図５】図２のＣ方向矢視図。
【図６】図２の実施例の裏面を示す図。
【図７】ＸＹステージ部の他の実施例を示す斜視図。
【図８】θＺＴステージ部の一実施例を図１０のＡ−Ｂ
線から見た断面で示す図。
【図９】図８の実施例を図１０のＡ−Ｃ線からみた断面
で示す図。
【図１０】図８の実施例を保持板を除いた状態で模式的
に示す平面図。
【図１１】図８の実施例の要部を拡大して示す断面図。
【図１２】θＺＴステージ部の他の実施例を保持板を除
いた状態で模式的に示す平面図。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ線に沿ってとった断面図。
【図１４】図１２の実施例の一変形例を保持板を除いた
状態で模式的に示す平面図。
【図１５】従来の位置決め装置の斜視図。
【図１６】θＺＴステージ部の従来例を示す平面図。
【図１７】図１６のＥ−Ｅ線に沿ってとった断面図。
【符号の説明】
２ 固定部材 ３ 案内部材 ４ 保持板 ５ａ〜５ｃ リニアモータ ６ θリニアモータ ７ 多孔質パッド ８ 与圧室 ９ａ〜９ｃ，１０ａ，１０ｂ 変位センサ １１ ウエハチャック ２１ａ〜２１ｄ，３１ａ，３１ｂ スタンド ３８ａ，３８ｂ 与圧用永久磁石 ５１ａ 移動板 ５１ｂ 水平方向軸受け取付け板 ５１ｃ 鉛直方向軸受け取付け板 ５１ｄ 駆動アクチュエータ ５２ 固定ガイド ５３ａ〜ｄ 静圧空気軸受け ５４ Ｙステージ ５４ａ 水平方向及鉛直方向軸受け取付け板 ５４ｂ Ｘステージ水平方向ガイド ５４ｃ 駆動アクチュエータ ５４ｄ 連結板 ５５ 定盤 ５５ａ 軸受け保守用切欠き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｇ

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を保持する保持面を定盤に対してＸ
    ＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻りの回転方向のそれぞ
    れに移動する位置決め装置において、ＸＹＺの各軸方向
    とＸＹＺの各軸廻り方向の案内手段のそれぞれが非接触
    な静圧軸受であることを特徴とする位置決め装置。
  2. 【請求項２】 前記静圧軸受は多孔質絞り型であること
    を特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
  3. 【請求項３】 前記各軸の駆動手段はリニアモータであ
    ることを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
  4. 【請求項４】 前記保持面と前記定盤の間には、ＸＹの
    各軸方向に移動するＸＹステージと、このＸＹステージ
    上に搭載されてＺ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向に移動
    するθＺＴステージが設けられていることを特徴とする
    請求項１に記載の位置決め装置。
  5. 【請求項５】 Ｚ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案内
    が円筒状の静圧軸受で行われることを特徴とする請求項
    ４に記載の位置決め装置。
  6. 【請求項６】 前記θＺＴステージの駆動手段は前記Ｘ
    Ｙステージに支持された少なくとも３個の駆動素子を有
    することを特徴とする請求項５に記載の位置決め装置。
  7. 【請求項７】 前記ＸＹステージは前記定盤上に設けら
    れたＹ軸方向静圧案内面に沿って移動するＹステージ
    と、このＹステージを移動させるＹステージ用駆動手段
    と、前記Ｙステージと共に移動し且つ前記Ｙステージに
    設けられたＸ軸方向静圧案内面に沿って移動するＸステ
    ージと、このＸステージを移動させるＸステージ用駆動
    手段を有し、前記Ｘ及びＹステージがそれぞれ個別に前
    記定盤上にＺ軸方向に関して静圧軸受けにより支持され
    ていることを特徴とする請求項４に記載の位置決め装
    置。
  8. 【請求項８】 前記静圧軸受の案内面の表面粗さが１ｓ
    （１μｍ）以下であることを特徴とする請求項１に記載
    の位置決め装置。
  9. 【請求項９】 前記静圧軸受の多孔質材料が５×１０
    -16以下の通気率又は透過率を有し、２０％以下の気孔
    率を有していることを特徴とする請求項２に記載の位置
    決め装置。
  10. 【請求項１０】 定盤に対してＸＹＺの各軸方向とＸＹ
    Ｚの各軸廻りの回転方向のそれぞれに移動する保持面上
    に基板を載置し、前記保持面上の基板に対してデバイス
    を製造するための行程を進めるデバイス製造装置におい
    て、前記保持面をＸＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻り
    方向に案内する案内手段のそれぞれが非接触な静圧軸受
    であることを特徴とするデバイス製造装置。
  11. 【請求項１１】 前記静圧軸受は多孔質絞り型であるこ
    とを特徴とする請求項１０に記載のデバイス製造装置。
  12. 【請求項１２】 前記各軸の駆動手段はリニアモータで
    あることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス製造
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記保持面と前記定盤の間には、ＸＹ
    の各軸方向に移動するＸＹステージと、このＸＹステー
    ジ上に搭載されてＺ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向に移
    動するθＺＴステージが設けられていることを特徴とす
    る請求項１０に記載のデバイス製造装置。
  14. 【請求項１４】 Ｚ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案
    内が円筒状の静圧軸受で行われることを特徴とする請求
    項１３に記載のデバイス製造装置。
  15. 【請求項１５】 前記θＺＴステージの駆動手段は前記
    ＸＹステージに支持された少なくとも３個の駆動素子を
    有することを特徴とする請求項１４に記載のデバイス製
    造装置。
  16. 【請求項１６】 前記ＸＹステージは前記定盤上に設け
    られたＹ軸方向静圧案内面に沿って移動するＹステージ
    と、このＹステージを移動させるＹステージ用駆動手段
    と、前記Ｙステージと共に移動し且つ前記Ｙステージに
    設けられたＸ軸方向静圧案内面に沿って移動するＸステ
    ージと、このＸステージを移動させるＸステージ用駆動
    手段を有し、前記Ｘ及びＹステージがそれぞれ個別に前
    記定盤上にＺ軸方向に関して静圧軸受けにより支持され
    ていることを特徴とする請求項１３に記載のデバイス製
    造装置。
  17. 【請求項１７】 前記静圧軸受の案内面の表面粗さが１
    ｓ（１μｍ）以下であることを特徴とする請求項１０に
    記載のデバイス製造装置。
  18. 【請求項１８】 前記静圧軸受の多孔質材料が５×１０
    -16以下の通気率又は透過率を有し、２０％以下の気孔
    率を有していることを特徴とする請求項１１に記載のデ
    バイス製造装置。
  19. 【請求項１９】 定盤に対してＸＹＺの各軸方向とＸＹ
    Ｚの各軸廻りの回転方向のそれぞれに移動する保持面上
    に基板を載置し、前記保持面上の基板に対してデバイス
    を製造するための行程を進めるデバイス製造方法におい
    て、前記保持面をＸＹＺの各軸方向とＸＹＺの各軸廻り
    方向に非接触な静圧軸受で案内することを特徴とするデ
    バイス製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記静圧軸受は多孔質絞り型であるこ
    とを特徴とする請求項１９に記載のデバイス製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記各軸の駆動手段はリニアモータで
    あることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス製造
    方法。
  22. 【請求項２２】 前記保持面と前記定盤の間には、ＸＹ
    の各軸方向に移動するＸＹステージと、このＸＹステー
    ジ上に搭載されてＺ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向に移
    動するθＺＴステージが設けられていることを特徴とす
    る請求項１９に記載のデバイス製造方法。
  23. 【請求項２３】 Ｚ軸方向とＸＹＺの各軸廻り方向の案
    内が円筒状の静圧軸受で行われることを特徴とする請求
    項２２に記載のデバイス製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記θＺＴステージの駆動手段は前記
    ＸＹステージに支持された少なくとも３個の駆動素子を
    有することを特徴とする請求項２３に記載のデバイス製
    造方法。
  25. 【請求項２５】 前記ＸＹステージは前記定盤上に設け
    られたＹ軸方向静圧案内面に沿って移動するＹステージ
    と、このＹステージを移動させるＹステージ用駆動手段
    と、前記Ｙステージと共に移動し且つ前記Ｙステージに
    設けられたＸ軸方向静圧案内面に沿って移動するＸステ
    ージと、このＸステージを移動させるＸステージ用駆動
    手段を有し、前記Ｘ及びＹステージがそれぞれ個別に前
    記定盤上にＺ軸方向に関して静圧軸受けにより支持され
    ていることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス製
    造方法。
  26. 【請求項２６】 前記静圧軸受の案内面の表面粗さが１
    ｓ（１μｍ）以下であることを特徴とする請求項１９に
    記載のデバイス製造方法。
  27. 【請求項２７】 前記静圧軸受の多孔質材料が５×１０
    -16以下の通気率又は透過率を有し、２０％以下の気孔
    率を有していることを特徴とする請求項２０に記載のデ
    バイス製造方法。
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