JPS61243512A - 試料移送装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は試料移送装置に関するものであり、更に具体的
にいえば半導体製造装置等に使用される精密試料移動装
置に関するものである。

［従来の技術］ 半導体集積回路の微細化によって１μｍ以下のパターン
を形成することが要求されている。このため高精度の露
光装置や精密測定装置が必要とされるが、その露光装置
や精密測定装置に不可欠とされるのが高精度の移送位置
決め装置である。従来この種の装置は高精度の位置決め
を行うために位置の検出系としてレーザー干渉計測長機
を用いている。しかしステージの移動軸に対しレーザー
干渉計測長機の測長用レーザー光の光軸が傾いていると
ステージが実際に移動した距離とレーザー干渉計測長機
によって測定された距離に違いを生じ、正確な位置決め
が困難となるという欠点があった。

第３図を参照して説明する。ステージの移動軸と測長用
レーザー光軸との間に角度θだけの傾きがあるとする。

ステージを長さｊだけ移動させようとするときレーザー
干渉計測長機が長さノと測定した位置でステージは停止
する。このときステージの実際の移動量ｊ′はＪ’−Ｊ
ｃｏｓθであり、このときの位置誤差量はＪ（１−ｃｏ
ｓθ）となる。

このようにステージの移動軸と測長用レーザー光軸にず
れがあると、正確な位置決めが困難となり、またこれを
さけるためにこの傾きを調整しようとすると時間がかか
ったり、熟練を要するという問題があった。

Ｕ発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、移動ステージの移動軸に対し測長用レ
ーザー光の光軸が傾斜していても移動軸に光軸を一致さ
せずに正確に移動ステージの駆動量を決定できる試料移
動装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段どその作用］この目的は
本発明に従って移動ステージ測長機からの測長用レーザ
ー光をう（ブることかできる位置にセンサを取付け、移
動ステージの移動につれてレーザー光がセンサの上を移
動する距離から移動ステージの移動距離の補正項を、移
動ステージの移動軸に対する測長用レーザー光の光軸の
傾斜角の関数として決定し、その補正項により移動ステ
ージの駆動量を補正することにより達成される。

［実施例］ 第１図は本発明の試料移送装置の実施例の略図であり、
試料移送機構を側面図として示している。

第７図において、１は移動ステージ、２は平面鏡、３は
センサ、４はモーター、５は送りねじ、６はレーザー干
渉計測長機、７はレーザー副長機演算部、８はコントロ
ーラ、９はレーザー光、そして１０は案内部である。

第１図を参照する。移動ステージ１は案内部１０で案内
されながら送りねじ５を介してモーター４によって第１
図で左右に駆動される。移動ステージ１には平面鏡２が
取りつけられ、レーザー干渉計測長機６から投射された
レーザー光９を反射しレーザー干渉計測長機６にレーザ
ー光を戻す。この反射光は電気信号に変換された後レー
ザー副長機演算ＢＪ５７に入力され、演算部７から移動
ステージ１の位置を表わす出力信号がコントローラ８に
入力される。モーター４が連続回転モーターである場合
はこの出力信号と設定距離とを比較して一致するとモー
ター４を停止させて移動ステージを設定位置に停止させ
る。モーター４がステップモーターである場合は設定距
離に相当する数のパルス駆動信号をモーター４に加え、
設定距離に相当する距離だけ移動ステージ１を送るので
、演算部７からの出力信号は移動ステージ１の瞬時また
は停止位置を表わすものとして利用される。

本発明に従って１次元または２次元面センサ３が移動ス
テージ１上でレーザー光９が入射できる位置に配置され
る。更に具体的にいえば、レーザー光が平面鏡２に投射
される通常の移動ステージの移動距離測定位置からずら
した移動距離補正項決定位置においてレーザー光が入射
できる移動ステージ上の位置にセンサを配置する。この
センサからの出力信号はコン１〜ローラ８に入力される
。

第２図を参照して本発明の試料移送装置における補正項
決定動作を説明する。第２図において、１はｘＹ移動ス
テージ、２ａ、　２ｂハ平面鏡、３ａ、　３ｂは２次元
センサ、４ａ、　４ｂはＸ軸駆動モーターとＹ軸駆動モ
ーター、１１ａ　、　Ｉｌｂは干渉計、１２ａ　、　１
２ｂは検出装置、１３はビームスプリッタ、１４はレー
ザー光源、７はレーザー測長機演算部そして８はコント
ローラである。第２図における移動ステージ１の破線で
示した位置は通常の移動ステージの移動距離測定位置で
あり、実線で示した位置は移動距離補正項決定位置であ
る。

移動距離補正プロセスについて第２図を参照して説明す
る。先ず移動ステージ１を破線の位置から実線の位置へ
移し、センサ３ａ、　３ｂにレーザー光を入射させる。

この状態でモーター４ａまたは４ｂに移動ステージ１を
定区間走行させる指令を与える。

もし移動ステージ１の移動軸に対しレーザー光の光軸が
角度θだけ傾いていると、定区間走行距離ｊ′に対して
第３図に示すようにセンサ上でレーザー光は△×だけ移
動する。この移動量を表わす電気信号がセンサからコン
トローラ８に送られるるコントローラ８は定区間走行部
ｌ！１ＩＩＪ′　とセンサ上のレーザー光の移動量Δ×
とから補正項に＝１−　ＣＯＳθを算出して記憶する。

この補正ルーチンが終了すると、レーザー光が平面鏡２
ａ、　２ｂに入射する破線の位置まで移動ステージ１を
移動させる指令がコントローラ８に与えられる。移動ス
テージ１を目標位置に移動させるには、連続回転モータ
ーの場合には干渉計１１ａまたは１１ｂの光量を検出す
る検出装置１２ａまたは１２ｂからの測長信号に補正項
を乗じ（Ｊ（１−ｃｏｓθ））、これを副長信号から差
引いた値を設定値と比較し、一致したときにモーターを
停止すればよい。また、ステップモーターの場合には測
長信号に補正項を乗じたものを測長信号から差引いた値
が移動ステージ１の瞬時または停止位置を正確に表わす
。

センサとしては多分割フォトダイオード、ＰＳＤ（位置
感知装置）、ＣＣＤく電荷結合デバイス）、またはＭＯ
Ｓ形イメージセンサを使用できる。また、上記したセン
サを使用するとレーザー光の光量に応じて出力電圧が変
化するためレーザーの光量の低下を検出してその寿命を
予測することができる。この予測を行なう演算部を設置
するか、またはレーザーの光量が所定値以下になると警
報を発する警報装置を設けることもできる。

＝７− ［発明の効果コ 本発明によりステージ上にレーザー光感応センサを配置
することにより移動ステージの位置を高い精度で制御す
ることができ、またレーザー光源の寿命の予測もしくは
レーザー光の低下を検知することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の試料移送装置の実施例の側面略図であ
る。 第２図は本発明の試料移送装置の実施例の平面略図であ
る。 第３図は本発明の試料移送装置の動作原理を説明する図
である。 図中： １：移動ステージ、２：平面鏡、３：センサ、４：モー
ター、５：送りねじ、 ６：レーザー干渉測長機、 ７：レーザー干渉側長機演算部、 ８：コントローラ、９：レーザー光、 １０：案内部、ｌｌａ　、　ｂ　：　干渉計、１２ａ　
、　ｂ　：検出器、１３：ビームスプリッタ、１４：レ
ーザー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料をのせる移動ステージと、この移動ステージ
   の位置を検出するレーザー干渉計測長機と、移動ステー
   ジを所望位置へ駆動する制御装置とを備える試料移送装
   置において、 移動ステージ上で測長機からの測長用レーザー光をうけ
   ることができる位置に取付けたセンサと、移動ステージ
   の移動につれてレーザー光がセンサの上を移動する距離
   から移動ステージの移動距離に対する補正項を、移動ス
   テージの移動軸に対する測長用レーザー光の光軸の傾斜
   角の関数として決定し、そしてその補正項により前記の
   制御装置による駆動量を補正するため前記のセンサと前
   記の制御装置とへ接続されている補正手段とを備えるこ
   とを特徴とする試料移送装置。
2. （２）前記のセンサが１次元センサである特許請求の範
   囲第１項に記載の試料移送装置。
3. （３）前記のセンサが２次元センサである特許請求の範
   囲第１項に記載の試料移送装置。
4. （４）前記のセンサが多分割フォトダイオード、ＰＳＤ
   、ＣＣＤまたはＭＯＳ形イメージセンサである特許請求
   の範囲第２項または第３項に記載の試料移送装置。
5. （５）測長用ビームの光量を前記のセンサで検知してレ
   ーザーの寿命を予測する演算部を有する特許請求の範囲
   第１項に記載の試料移送装置。
6. （６）測長用ビームの光量を前記のセンサで検知して光
   量が所定値以下になると警報を発する警報装置を有する
   特許請求の範囲第１項に記載の試料移送装置。