JPS59129633A - ステージ装置 - Google Patents

ステージ装置

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JPS59129633A
JPS59129633A JP58001576A JP157683A JPS59129633A JP S59129633 A JPS59129633 A JP S59129633A JP 58001576 A JP58001576 A JP 58001576A JP 157683 A JP157683 A JP 157683A JP S59129633 A JPS59129633 A JP S59129633A
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ceramics
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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】 本発明は、載置された装置をＸ−Ｙ座標に沿って移送し
、あるいは回転させるためのＸ−Ｙステージに関し、特
に投影露光装彎あるいは電子線描画装置等の半導体製造
装置もしくはワイヤーボンダーなどの作動本体を高速且
り高精度で移送し、位置決めするＸ−Ｙステージに適す
る。
従来よ、）ｘ−ｙステージは種々の用途に広く使用され
ているが、半導体製造装置のＸ−Ｙステージは高速の移
動を実現するため、ＡＩ系、Ｔｉ系あるいはＭｌ系の軽
合金を可動部分の部材に使用し、軽量化をはかつている
。しかしながら、これらの軽合金は剛性あるいは温度変
化による変形、耐摩耗性。
防錆などの面で問題がある。
また高精度のステージの精度維持は、金属材料の経時変
化を考えると非常に難しい事柄である。
他方、半導体製造分野で使用される様になって来ている
電子線描画装置のステージは、電子線制御のために非磁
性の金属材料を使用しなければならず、軽量イども難し
いとされており、更にこの種装置のステージは真空中で
稼動させなければならないので、潤滑材の使用も制限さ
れ、耐摩耗性の悪化も考えられる。
本発明は従来技術の欠点を除去したＸ−Ｙステージを提
供することを目的とする。そして本発明はＸ−Ｘステー
ジの主要部にファインΦセラミックス製の部材を使用し
て前記目的を達成する。
以下図面に従って本発明の詳細な説明する。
第１図中１′はアルミナ・セラミックス製のチャックで
、シリコンウェハあるいは試料を載せて真空吸着するた
めに使用する。図には描いていないが、吸着用の開口及
び真空ポンプにつながるダクトが設けられているものと
する。２はアルミナΦセ２ミックス製のＸステージで、
チャック１をＸ方向に移送する機能を持つ。６はアルミ
ナ・セラミックス製もしくは更に摺動面にテフロンコー
トを施した摺動部材で、Ｘステージ２の内側面に設けら
れる。４はＸステージに送υカを与えるためのセラミッ
クス製のポールナツトで、結合部材を介してＸステージ
２に結合されておシ、セラミックス製またはルビー、サ
ファイアなど非金属のボールを内蔵する。５はセラミッ
クス製の送シ用ボールネジで、ポールナツト４と螺合す
る。６はボールグで、その内部にはボールネジ５を受け
るためにルビー、サファイアなどの非金属で構成された
軸受けを収容し固定する。７はセラミックス製の動力伝
達用カップリングで、カップリングの一方ハボールネジ
５につながシ、他方はＸステージを駆線案内摺動ガイド
で、摺動ガイド９０片面は転勤ガイド２６（第２図）に
当接し、他面は摺動部材に当接する。
次に１０はセラミックス製のＸステージで、Ｘステージ
の突出部２′等を支持すると共にＸ方向摺動ガイド９が
結合される。１１はセラミックス製または更にテフロン
コートな施した摺動部材で、Ｘステージの内側に設けら
れる。１２はＸステージの移動を規°制するためのセラ
ミックス製の直線案内摺動ガイドで、セラミックス製基
盤１８に結合される。１６及び１４は、セラミックス製
でＹ方向送υ用のボールネジ１５を保持するためのセラ
ミックス製へウジングで、ハウジング内にはセラミック
ス材あるいはルビー、サファイアなどの非金属材で構成
された軸受けを収容する。なお、図には描かれていない
が、ポールナツトがボールネジ１５に螺合すると共にＸ
ステージ１０の内側に固定される。
１６は動力伝達用のカンプリングで、セラミックで製作
され、Ｘステージを駆動するモータ１７に結合する。１
９〜２２はラッピングを行って平面に鏡面仕上げを施し
たセラミックス製の摺動面で、摺動面１９と２０はＸス
テージの下側突出部を支持し、摺動面２１と２２はＸス
テージの下側突出部を各々支持する。
第２図の部材２４又は第６図の部材２５は支持のための
構造を例示しており、２４はセラミックスあるいは非金
属材で作られたコロもしくは針状軸受（リテーナ−はテ
フロン材）であり、２５は空気軸受けを利用する場合の
セラミックス製のエアーバットで、エアーバットは不図
示の空圧ダクトがつながるものとする。
尚、これら各部材の内、摺動５部、転動部を除いた部分
に用途に応じて従来の合金製部材を使用することができ
る。
以上の構成で、Ｘステージに固定されたそ一夕８を駆動
すれば、カップリング７を介してボールネジ５を回転さ
せ、ボールネジ５と螺合するポールナツト４を前後に送
ることでこれに固定されたＸｘｆ−４７２を前後動させ
得る。Ｘステージ２は平面１９と２０上を移動すること
で水平面内を微動なく変位し、またＹ方向の変動はガイ
ド９で規制される。
他方、基盤１８に固定されたモータ１７を駆動すればカ
ップリング１６を介してボールネジ１５を回転させ、Ｘ
ステージ１ｏを前後動させ得る。Ｘステージ１０は平面
２１と２２上を移動し、ガイド１２で規制されて正確に
Ｙ方向へ変位する。
この実施例の駆動モータとの結合用カップリングとして
セラミックスを使用したのは、高剛性且っ軽 低慣性で、送シ装置からの振動伝達を役減できるからで
ある。
またステージ全体をセラミックス材料で構成すれば、上
２ミックス自体が非磁性体であるから、非磁性のステー
ジを必要とする電子線描画装置に使用することもできる
他、化学薬品等の付着する可能性がある他分野の精密送
シ装置、精密測定装置に適用することも可能である。ま
た錆ざないという利点を生かして、薬液中での使用も可
能であシ、あるいは真空中の使用も可能であるから、宇
宙開発への応用も考えられる。
以上述べた本発明によれば、軽量化にともなう剛性の低
下を防止し、セラミックス材の低熱伝導釈一般金属に比
べて低い熱膨張係数を利用して周囲雰囲気温度の変化に
対して変動しない装置を実現し、硬度が高いことで耐摩
耗性の向上を計υ得る効果がある。また高精度ステージ
の長期的な精度維持は、従来の金属材料を加工して構成
したステージの場合、材料自体の経時変化で避けられな
い問題であるが、本発明では経時変化を極めて微少にす
ることが可能になった。
更に外部振動の影響を受は難いので安定した性能を維持
でき、金属のようなリンキング等の問題も生じ難く、無
潤滑の摺動面や転勤面を構成できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す斜視図。第２図と第６図
はそれぞれ要部断面図。 図中、１はウェハチャック、２はＸステージ、６は摺動
部材、４はポールナツト、５はボールネジ、９はＸガイ
ド、１０はＹステージ、１１は摺動部材、１２はＹガイ
ド、１８は基盤、１９〜２２は摺動面である。 出願人　キャノン株式会社 ニ漉！− 手続補正書（自発） 特許庁長官　　若　杉和　夫　殿 １　事件の表示 昭和５８年　特許願　　第　１５７６　　　　号２　発
明の名称 ステージ ３　補正をする者 ′１田との関係　　　　　　　特許出願人任　所　東京
都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００）キャノン
株式会社 ６、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁の発明の名称を「ステージ」に変更
する。 （２）明細書第１頁下から２行目に「Ｘ−ＹＪとあるの
を削除する。 （６）明細書第２頁の°６６行目び最下行に夫々、［Ｘ
−ＹＪとあるのを削除する。 （４）明細書第１頁２行目に「Ｘ−ＹＪとあるのを削除
する。 （５）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 （１）物体を所定の位置に位置合わせするためのステー
ジの少（とも一部にセラミックス製の部材を使用して（
・ることを特徴とす克ルテージ０（２）セラミックス製
の部材は摺動部の部材である特許請求の範囲第１項記載
０Ｚテージ。 （３）摺動部の部材間の摺動面にはテフロン膜を介在さ
せる特許請求の範囲第２項記載ＯＸテージ。 （４）セラミックス製の部材は転動部の部材である特許
請求の範囲第１項記載６ＤＸ−テーツ０（５）セラミッ
クスはアルミナセラミ゛ンクスである特許請求の範囲第
１項記載セテージＯ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 特許請求の範囲第１項記載のＸ−Ｙステージ。 （３）摺動部材間の摺動面にはテフロン膜を介在させる
    特許請求の範囲第１項記載のＸ−Ｙステージ０ （４）セラミックス製の部材は転動部の部材である特許
    請求の範囲第１項記載のＸ−Ｙステージ。 （５）セラミックスはアルミナセラミックスである特許
    請求の範囲第１項記載のＸ−Ｙステージ。
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