JPH10163299A - ワーク保持θ回転ステージ - Google Patents

ワーク保持θ回転ステージ

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JPH10163299A
JPH10163299A JP32162796A JP32162796A JPH10163299A JP H10163299 A JPH10163299 A JP H10163299A JP 32162796 A JP32162796 A JP 32162796A JP 32162796 A JP32162796 A JP 32162796A JP H10163299 A JPH10163299 A JP H10163299A
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JP
Japan
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worm
work
bearing
push
pin
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Application number
JP32162796A
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English (en)
Inventor
Kan Tominaga
完 臣永
Kiyoshi Iyori
潔 伊従
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 Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Publication date
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Publication of JPH10163299A publication Critical patent/JPH10163299A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小形、高精度で高速位置決めが可能で耐久力の
大きいθステージを提供することを目的とする。 【解決手段】ワーク上下機構をθ回転軸受の内輪の内側
の空間の収容する事により、ワーク保持面の高さを低く
し、θステージの直線移動時のピッチング、ヨーイン
グ、ローリング誤差の影響を小さくするようにした。ま
たウォームのウォームホイルへの予圧方向をθステージ
全体を直線移動させる方向と直交させ、ワーク位置決め
の為の加減速がウォーム歯車の予圧に与える影響を無く
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は半導体製造及び検査
装置に用いられるウエハ位置決め用θステージに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置及び検査装置には、半導
体ウエハをX,Y,Z,θ方向に位置決めするステージ
機構が用いられ、一般にθステージはX,Y,Zステー
ジの上に取付けられ、θステージ上にウエハを吸着保持
するワーク保持部が取付けられている。またワーク保持
部への半導体ウエハの供給、取出しはロボット等で行わ
れるが、この時ロボット等の操作部がワーク保持部の真
空吸着面と干渉しない様に、ワークを真空吸着面から1
0mm程度持上げる必要がある。従来装置では、θ回転
機構の上部にワーク上下機構を設けていた為θステージ
機構の背が高くなっていた。θステージ機構の背が高く
なると、ワークを位置決めするX,Y,Zステージの案
内面からワークまでの距離が大きくなり、 X,Y,Z
ステージの該案内面のピッチング、ヨーイング、ローリ
ング誤差に起因するワーク面での位置決め誤差が大きく
なってしまうという問題があった。また背が高く装置が
大きくなる事は重量が増し、ワーク稼働時の加減速負荷
が大きくなり、振動が大きくなるため、高速移動に不利
な要因となるという問題もあった。また従来のθステー
ジはθ回転駆動時のバックラッシュ防止の為ウォームを
ウォームホイルに押付け、バックラッシュを除去する方
法が用いられていたが、θステージをX,Y方向に移動
するときに、加減速によってウォームの予圧が減少して
しまう為、ウォームをウォームホイルに押付ける予圧力
を、この減少の分も見込んで大きくしていた。しかしウ
ォームの予圧力を大きくすると、ウォーム歯面に働く摩
擦力が増大し、大きなウォーム駆動トルクを必要とし、
装置が大きくなったり、ウォーム歯車の摩耗が早い等の
問題もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術にはワ
ーク位置決めの誤差が発生しやすく、装置が大型化し、
位置決め速度が遅く、ウォーム歯車の摩耗が多いという
欠点がある。本発明はこれらの欠点を除去し、高精度
で、小形で高速位置決めが可能で、摩耗も少ないθ位置
決めステージを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、この目的を
達成するためワーク上下機構をθ回転軸受の内輪の内側
の空間に収容することによって、θステージ機構のワー
ク保持面の高さを、上下機構の分だけ低くし、ピッチン
グ、ヨーイング、ローリング誤差の影響を小さくするよ
うにしたものである。またX,Yステージ移動の片方を
センサ部側を動かすことによって固定して、ウォームの
ウォームホイルへの予圧方向をθステージ全体を直線移
動させる方向と直交させ、ワーク位置決めの為の加減速
がウォームの予圧に与える影響を無くする事により予圧
力を最小限にして、装置の大形化や早期摩耗を防止する
ようにしたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1〜
図4によって説明する。図2は本発明の一実施例の平面
図、図1は図2の断面図、図3は図2の側断面図、図4はワ
ーク押上ピン部の断面図である。ベース1にフランジ付
円筒状の軸受保持ブロック2が固定され、軸受保持ブロ
ック2に、2個のアンギュラ玉軸受3が保持されている。
アンギュラ玉軸受3は、回転子4に組込まれており、回転
子4を介してワーク保持部5を軸支している。ワーク保持
部5には、押上ピンガイドホルダ6を介してクロスローラ
ガイド7が取付けられており、クロスローラガイド7の可
動ブロック8には押上ピンホルダ9が取付けられており、
押上ピンホルダ9には押上ピン10が3本取付けられてい
る。また押上ピンホルダ9はバネ11によって下方に押下
げる力を受けている。クロスロラガイド7の下方にはエ
アシリンダ12がベース1に取付けられており、エアシリ
ンダ12のピストンロッド13は最下端にあるときには図示
しないストッパに阻止され、押上ピンホルダ9との間に
隙間ができるような位置に配設されている。ワーク保持
部5には円周状の溝15があり、真空吸引穴16を介してエ
ア継手17から図示しない真空ポンプによって真空吸引さ
れて半導体ウエハを真空吸着できるようになっている。
回転子4にはウォームホイル20が取付けられており、ウ
ォームホイル20にはウォーム21が噛み合っている。ウォ
ーム21は2個のアンギュラ玉軸受22に軸支され軸継手23
を介してモータ24に回転駆動される。アンギュラ玉軸受
22はハウジング25を介してウォーム軸受ベース26に取付
けられており、ウォーム軸受ベース26は2個のクロスロ
ーラガイドから成るウォームガイド27によってウォーム
21がウォームホイル20の法線方向に移動するよう案内さ
れており、バネ28によってウォーム21がウォームホイル
20に押付ける力を与えられている。次にこの動作は図示
しないロボットによって半導体ウエハが供給されると、
図示しない制御装置によってエアシリンダ12が駆動さ
れ、ピストンロッド13が押出される。このピストンロッ
ド13に押されて押上ピンホルダ9を介して、3本の押上
ピン10が押上げられ、この押上ピン10の上に半導体ウエ
ハが載せられる。次に図示しないロボットが押上ピン10
の周囲から遠ざかった後、エアシリンダ12が駆動してピ
ストンロッド13が引込まれる事により押上ピン10がバネ
11によって押下げられる。この時ピストンロッド13が最
下端まで下がると、図示しないストッパにストロークを
制限されている押上ピンホルダ9との間に隙間30ができ
て非接触状態になる。この状態では押上ピン10の上端は
ワーク保持部5のワーク当接面31より下に下がる為、半
導体ウエハはワーク当接面31に接する。次にエア継手17
から真空吸引を行い半導体ウエハをワーク保持部5に真
空吸着する。次に図示しないTVカメラで半導体ウエハ
表面のアライメントマークを撮像し、アライメントマー
ク位置が正しい位置となるようモータ24を回転駆動す
る。すると軸継手23を介してウォーム21が回転し、これ
と噛み合ウォームホイル20を介して回転子4、ワーク保
持部5が回転して半導体ウエハを正しい角度に位置決め
する。次に図示しないセンサのセンシング位置に半導体
ウエハ上の被測定部を次々に位置決めして測定して行く
が、ウォームガイド27の案内方向と直交する方向へは被
測定物を載せたステージを動かし、平行方向へは図示し
ないセンサを動かす事でセンシング位置に被測定部を移
動させている。従って被測定物を高速で位置決めをして
も加減速の方向がウォームガイド27と直交している為、
バネ28によるウォームギヤの予圧が減殺される事が全く
ない。
【0006】被測定物を位置決めの為に移動する時には
どうしてもピッチング、ヨーイング、ローリングが発生
してしまうが、本発明ではウエハ上下機構をθ回転軸受
の内輪内側の空間に収容して案内面からワーク面までの
距離を小さくしている為、ピッチング、ヨーイング、ロ
ーリングによる位置決め誤差が小さくなる。測定が終る
とエアシリンダ12は半導体ウエハ供給時と逆の順に動作
して半導体ウエハを持上げ、図示しないロボットが半導
体ウエハを取去る。
【0007】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ワーク
上下機構をθ回転軸受の内輪内側の空間に収容する事に
よりワーク保持面の高さを低くし、ピッチング、ヨーイ
ング、ローリング誤差の影響を小さくできる。またウォ
ーム歯車の予圧の方向をワークの直線移動の方向と直交
させる事により、ワーク移動の加減速がウォーム歯車の
予圧に与える影響を無くする事ができ、予圧力を最小限
にして装置の大形化や早期摩耗を防止する事ができる。
【0008】また小形、軽量で構造も簡素な為、低コス
トでバックラッシュもなく高精度で高速移動の可能なθ
ステージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図
【図2】本発明の一実施例の平面図
【図3】本発明の一実施例の側断面図
【図4】本発明の一実施例の部分断面図
【符号の説明】
1:ベース、 2:軸受保持ブロック、 3:アンギュラ
玉軸受、 4:回転子、5:ワーク保持部、 6:押上ピ
ンガイドホルダ、 7:クロスローラガイド、 8:可
動ブロック、 9:押上ピンホルダ、 10:押上ピ
ン、 11:バネ、 12:エアシリンダ、 13:ピ
ストンロッド、 15:溝、 16:真空吸引穴、 1
7:エア継手、 20:ウォームホイル、 21:ウォ
ーム、22:アンギュラ玉軸受、 23:軸継手、 2
4:モータ、 25:ハウジング、 26:ウォーム軸
受ベース、 27:ウォームガイド、 28:バネ、3
0:隙間、 31:ワーク当接面。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースと該ベースに取付けられた軸受保
    持ブロックと、該軸受保持ブロックに保持された回転軸
    受と、該回転軸受に軸支される回転子と、該回転子に取
    付けられたウォームホイルと、該ウォームホイルに噛み
    合うウォームと、該ウォームを軸支するウォーム軸受
    と、該ウォーム軸受を保持するウォーム軸受ベースと、
    前記ベースに取付けられ、かつ該ウォーム軸受ベースを
    前記ウォームが前記ウォームホイルに押当たる方向に案
    内するウォームガイドと、予圧するバネと、前記回転子
    の上部に取付けられたワーク保持部と、該ワーク保持部
    の下面に取付けられた押上ピンガイドと、該押上ピンガ
    イドに案内されて、ワークをワーク保持位置とワーク交
    換位置との間に往復移動させるワーク押上ピンと、前記
    軸受保持ブロックの中心穴が形成する空間に配設されか
    つ、前記ワーク押上ピンを上下駆動するワーク押上駆動
    シリンダとで構成されたことを特徴とするワーク保持θ
    回転ステージ。
  2. 【請求項2】 特許請求項1記載のウォームガイドの案
    内方向が、ワーク保持θ回転ステージ全体を直線移動さ
    せる方向と直交していることを特徴とするワーク保持θ
    回転ステージ。
  3. 【請求項3】 特許請求項1記載のワーク押上ピン駆動
    シリンダがベースに固定されており、ワーク押上ピン駆
    動シリンダのピストンが最下端にあるとき、ワーク押上
    ピン駆動シリンダと、ワーク押上ピンとの係合が離れて
    いることを特徴とするワーク保持θ回転ステージ。
JP32162796A 1996-12-02 1996-12-02 ワーク保持θ回転ステージ Pending JPH10163299A (ja)

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