JPS63107021A - 位置決め装置 - 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】 本発明は第１支持体と、この第１支持体に対し回転軸線
の周りに回転し得る第２支持体とを有するＺマニプレー
タを具え、前記支持体の一方に連結された直交座標（Ｘ
、Ｙ、Ｚ）のＺ軸線方向に前記Ｚマニプレータによって
実質的に摩擦がなくヒステリシスのない並進運動により
移動できる物体ホルダを具え、前記直交座標のＺ軸線方
向に合致する回転軸線θの周りに前記物体ホルダを実質
的に摩擦がなくヒステリシスがなく回転させるθマニプ
レータを具え、前記第１支持体と前記第２支持体とを互
いに取付ける第１弾性連結部材を設け、前記第１支持体
と前記第２支持体との一方が前記直交座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ
）のＺ軸線に沿う固定位置を占める位置決め装置に関す
るものである。

また本発明はこのような位置決め装置を具える光学ＩＪ
　）グラフ装置に関する。

既知の上述の位置決め装置（例えばｒＬ６ｓｕｎｇｓｋ
ａｔａｌｏｇｅ　ｆｕｒ　５ｅｎｓｏｒｅｎＪ　ｏｆ　
ＲｏＢｒｅｉｔｉｎｇｅｒ、　１９７５゜ｐ、６０．　
ｌ５ＢＮ　３−７８３０−０１１１−０）においては、
第１支持体く物体ホルダ）に連結した軸のＺ方向の並進
運動は、Ｚ軸線に合致する回転軸線θの周りに第１支持
体を第２支持体に対し回転させることによって得られる
。この第２支持体は固定されており、傾斜して配置した
板ばねを介して第１支持体に連結されている。このよう
な位置決め装置は実際上、トムリンソン素子として知ら
れている。

この既知の位置決め装置の欠点はＺ方向の並進運動と軸
線θの周りの回転運動とを互いに独立して行えないこと
である。従ってこの位置決め装置の使用分野は制約を受
ける。

本発明の目的はＺ軸線方向の物体ホルダの並進運動は回
転軸線θの周りの物体ホルダの同時の回転がなくとも可
能であり、また回転軸線θの周りの物体ホルダの回転は
Ｚ軸線方向の同時の並進運動がなくとも可能であり、Ｚ
軸線の方向の並進運動と回転軸線θの周りのそれと無関
係な回転運動とを行うことができる位置決め装置を（辱
るにある。

この目的を達成するため、本発明位置決め装置は前記Ｚ
軸線の方向に弾性的に変形できるセパレータであって前
記Ｚマニプレータを前記θマニプレータに連結するセパ
レータを設け、前記Ｚ軸線に沿う前記物体ホルダの並進
運動は行わせず前記回転軸線θの周りに前記物体ホルダ
を前記θマニプレータによって回転させると共に、前記
第２支持体に対し前記第１支持体が相対的に回転運動を
する際、前記第１弾性連結部材の弾性変形に起因して前
記回転軸線θの周りの前記物体ホルダの回転運動は行わ
せず前記Ｚ軸線の方向の前記物体ホルダの並進運動を行
わせることを特徴とする。

米国特許第３８８７８１１号に開示された位置決め装置
は半導体集積回路の製造のための電子ビームパターン発
振器の一部を形成している。この位置決め装置はＺ軸線
方向に移動できる機構と、実質的に摩擦がなく、ヒステ
リシスのないθマニプレータを有する。このＺ軸線方向
に移動するための機構と、θマニプレータとはマスク又
は半導体基材と共に物体ホルダを位置決めする。Ｚ軸線
方向の運動は回転軸線θの周りの回転運動と無関係であ
る。Ｚ軸線方向に移動するための機構は摺動軸を具え、
弾性ベローの弾性力によってこの摺動軸をＺ軸線方向に
移動させるようにしているので、摺動軸やベローによる
遊び、摩擦及びヒステリシスのため微細な運動には適さ
ない、従って集束コイルによって電子ビームを集束させ
ている。

本発明の好適な実施例では中心が前記Ｚ軸線上にあって
前記Ｚ軸線に直角方向に延在し前記θマニプレータに取
付けた平坦リングを前記セパレータに設け、前記Ｚマニ
プレータの回転軸線の周りに前記θマニプレータの部分
に対し相対的に前記平坦リングが回転しないよう前記位
置決め装置の固着部分に前記平坦リングを連結する板ば
ねの形状の可撓性スポークを設ける。

本発明の他の実施例では前記θマニプレータを前記Ｚマ
ニプレータによって支持し、固着した外部部材と、前記
Ｚ軸線に対し直角な平面内でのみ変形し得る第１弾性枢
着体によって前記外部部材に連結した内部部村とを前記
Ｚマニプレータの前記第１支持体に設け、前記内部部村
、前記外部部材及び前記第１弾性枢着体を単一の金属板
で一体構造にし、前記第１弾性枢着体によって前記内部
部村を前記第２支持体に連結し、前記内部部村を前記第
１支持体の上方に配置すると共に、前記内部部村を前記
セパレータによって前記第１支持体の前記外部部材に取
付けると共に、前記第２支持体の上方に配置した第３支
持体の内部部村に前記内部部村を取付け、前記物体ホル
ダに第２連結部材を通じて取付けた外部部材を前記第３
支持体に設け、前記Ｚ軸線に直角な平面内でのみ変形し
得る第２弾性枢着体によって前記第３支持体の前記外部
部材を関連する内部部村に連結し、前記θマニプレータ
として作用する前記第３支持体を単一の金属板で一体構
造として構成する。

本発明の他の実施例では前記Ｚマニプレータの前記第１
支持体と前記第２支持体との間の前記第１弾性連結部材
を円形の円筒ロッドとして構成し、この円筒ロッドの両
端に弾性枢着体を設け、この両端を前記第１支持体と第
２支持体との孔に取付け、前記Ｚ軸線に平行で前記支持
体に垂直な線に対し前記孔の中心軸線が鋭角になるよう
にする。

更に、本発明の実施例では前記第３支持体と前記物体ホ
ルダとの間の前記第２連結部材を弾性的に変形し得るよ
う３個の板ばねで構成し、前記板ばねの平面に直角な軸
線を存する第１弾性枢着体を前記板ばねに設け、前記板
ばねの平面に平行でその中心線に垂直に交差する軸線を
有する第２弾性枢着体を前記３個の板ばねのうちの２個
の板ばねに付加的に設ける。

本発明の好適な実施例では前記Ｚ軸線に沿う前記物体ホ
ルダの並進運動を第１作動部材によって行い、前記回転
軸線θの周りの前記物体ホルダの回転運動を第２作動部
材によって行い、前記Ｚ軸線に平行な線に沿って互いに
交差する平面内にある２個の板ばねでこれ等作動部材を
構成し、対をなすこれ導板ばねの互いに向き合う端部を
固定フレームにクランプし、互いに反対方向に向く端部
を橋絡材料に取付け、前記Ｚ軸線に平行な交線上に中心
がある円の接線方向に前記橋絡材料が移動し得るように
し、前記Ｚ軸線に直角な平面に互いに平行に取付けた２
個の板によって前記回転軸線の周りに回転し得る前記Ｚ
マニプレータと前記θマニプレータの部材に前記橋絡材
料を連結する。

前記物体ホルダにマスク支持体を設け、前記Ｚマニプレ
ータの前記第１支持体の前記外部部材に固着したレンズ
ホルダ内に配置した光学投映レンズのＺ軸線に合致する
光学軸線に直角に掛合面を前記マスク支持体に設け、光
源と、ダイアフラムと、収光レンズと、前記位置決め装
置と、前記投映レンズと、Ｘ、Ｙテーブルとを投映の方
向にこの順序で光学リトグラフ装置に設け、基材を繰返
し露光するためＸ方向とＹ方向とに並進運動をするよう
前記投映レンズの下に前記Ｘ、Ｙテーブルを配置した位
置決め装置を集積回路の製造のための光学リトグラフ装
置に設ける。

図面につき本発明を説明する。

線図的にそれぞれ第１，２及び３図に示す本発明の第１
．２及び３実施例ではできるだけ同一部分に同一符号を
付して説明する。第１〜３図では第４図についての説明
のための本発明の原理と、発明の詳細な説明する。

第１図に示す第１実施例の位置決め装置は直交座標系Ｘ
、Ｙ、Ｚにフレーム１を固着して配置する。このフレー
ムｌの円筒室３にＺマニプレータを収容する。以後詳細
に説明するこのＺマニプレータは物体ホルダ５に２軸方
向の並進運動を与えるものである。このＺマニプレータ
の外側リング７をフレーム１に取付ける。Ｚ軸線の放射
方向に指向する多数の第１弾性枢着体９を介してこの外
側リング７を内側リング１１に連結する。外側リング７
、弾性枢着体９及び内側リング１１によってＺマニプレ
ータの第１支持体を構成する。第４図を参照して一層詳
細に説明するが、図示のような板ばね又は回転ロッドに
よって弾性枢着体９を構成することができる。弾性枢着
体９の数は２個又は３個以上である。リング７．１１に
沿って枢着体９を配置し、外側リング７に対しＺ軸線に
沿って内側リング１１が動かないようにする。ロッドの
形状の第１作動部材１３を内側リング１１に取付けてト
ルクを作用し得るようにする。第１作動部材１３によっ
て内側リング１１にトルクを加えた時、枢着体９は弾性
的に変形し、Ｚ軸線に合致する回転軸線（θ）の周りに
外側リング７に対し内側リング１１が回転する。Ｚマニ
プレータの第２支持体を構成する円板１５を環状ダイア
フラム（セパレータ）１７によってフレーム１に連結す
る。環状ダイアフラム１７によってＺ軸線に沿う円板１
５の並進運動が可能である。第１弾性ロッド連結部材１
９によって円板１５を内側リング１１に取付ける。この
弾性ロッド連結部材１９に弾性枢着体又はヒンジ２１を
設ける。

連結部材１９の取付方法及び形状は第６及び８図を参照
して後に一層詳細に説明する。連結部材１９を板ばねで
構成してもよい。この場合、この明細書の前文で説明し
た既知のトムリンソン素子が関係する。連結部材１９を
内側リング１１と円板１５との周囲に沿って規則的に配
置する。リング７．１１及び円板１５の平面はＺ軸線に
対し直角であるリング７゜１１の中心及び円板１５の中
心はいつもＺ軸線上にある。

回転軸線θの周りの外側リング７に対する内側リング１
１の回転運動が行われると連結部材１９上の点は螺旋通
路に従って動く。連結部材１９によって円板１５の傾動
を防止するから、その中心平面はリング７．１１の中心
平面に対し平行なままに留まる。

従って、円板１５はＺ軸線に沿う並進運動を行うだけで
ある。第２連結部材２３によって円板１５をθマニプレ
ータに連結する。θマニプレータの内側リング２５を第
２弾性枢着体２７によって外側リング２９に連結し、第
３支持体を構成し、この上に物体ホルダ５を取付ける。

第２弾性枢着体２７は第１弾性枢着体９と同一である。

リング２５．２９の中心平面はＺ軸線に直角であり、こ
れ等のリングの中心線はＺ軸線上にある。第２連結部材
２３を剛強リングで構成してもよいが、代案として第９
及び１０図につき説明するように弾性があり調整できる
ものでもよい。環状の第２作動部材３１をθマニプレー
タの外側リング２９に取付ける（第３支持体）。作動部
材３１によって、外側リング２９にトルクを作用させる
ことができ、その結果、回転軸線θの周りに、内側リン
グ２５に対し外側リング２９を回転させる。

簡明のため、回転運動を行わない部片を第１図に斜線を
付して示した。このことは第２及び３図についても同様
である。Ｚマニプレータの第１作動部材１３を作動させ
て希望する並進運動をテーブルホルダ５に加えた時、θ
マニプレータの第２作動部材３１が作動しない限り、セ
パレータとして作用する第１作動部材１３によって、回
転軸線θの周りの物体ホルダ５０回転運動は阻止される
。Ｚ軸線方向の運動と回転運動とは互いに関連がなく、
順次に又は同時に行われてよい。すべての連結部材を弾
性の変形し得る部材で構成するから、弾性変形によって
生ずる運動はもともと摩擦がな（、ヒステリシスがない
。

第２図に示す位置決め装置の第２実施例が第１実施例と
異なるところはＺマニプレータ及びθマニプレータの内
側リング７．２５が同一なことである。従って環状ダイ
アフラム１７の近くの部材７゜９．１１．１５．２５．
２７．２９がこの環状ダイアフラムに関し対称である単
純な構造が得られる。またこの発明の第２実施例でも、
物体ホルダのＺマニプレータ及びθマニプレータは互い
に独立であり順次又は同時に作動してもよい。第１及び
第２実施例ではセパレータとして作用する環状ダイアフ
ラム１７によってθマニプレータの回転がＺマニプレー
タに伝わるのを防止するが、一方Ｚマニブレークの並進
運動はθマニプレータ及び物体ホルダに伝える。

第３図に示す位置決め装置の第３実施例が第１及び第２
実施例と異なるのはくプラスのＺ軸線の方向に見て）θ
マニプレータの上方にＺマニプレータを配置しているこ
とである。θマニプレータは円筒室３内にある。第２連
結部材２３をθマニプレータの内側リング２９に取付け
る。第２連結部材２３を剛強リング又は弾性調整部材に
よって構成してもよい。２個のリング３３．３５によっ
て第２連結部材２３をＺマニプレータの内側リング７に
連結する。環状ダイアフラム１７の内周縁をリング３５
に取付け、外周縁をリング３７に取付ける。リング３７
を物体ホルダ５に連結する。第２連結部材２３を単一の
剛強リングとして構成する場合、リング？、３５゜３３
、２３．２９を管で置換し、この管の上部によりＺマニ
プレータの第１支持体の内側リング７を構成すると共に
、この管の下部によりθマニプレータの内側リング２９
を構成する。第３図に示す実施例ではＺマニプレータの
第２支持体は物体ホルダ５によって構成する。すべての
リング１１．　７．３７゜３５、３３．２３．２９．２
５の中心平面はＺ軸線に直角である。これ等のリングの
中心は作動中のＺ軸線上にある。第３図に点線で示した
アーム３９をリング３３に取付け、Ｚマニプレータの第
２作動部材１３に協働するＺアクチャエータ４１をこの
アームに取付ける。Ｚアクチュエータ４１は例えば電磁
石であり、そのコイルをアーム３９に取付け、そのアー
マチャによって圧力（Ｚｌ）又は引張力を作動部材１３
に作用させる。またＺアクチュエータ４１を電気力学的
なものにすることもでき、その場合、移動できるコイル
によって作動部材１３に力を作用させ、永久磁石をアー
ム３９に配置する。Ｚアクチュエータ４１によって作動
部材１３に作用する力Ｚ＋の反力Ｚ−は当然アーム３９
に作用する。しかし、リング１１゜第１連結部材１９、
物体ホルダ５及び環状ダイアフラム１７を通じてアーム
３９にフィードバックされる力Ｚ゛によって反力Ｚ−は
完全に補正される。従ってアーム３９に加わる力は零に
なる。このシステムは力に関しては有効に内部的に閉じ
た状態、即ち内部で生じた力が内部で釣合って打消し合
い、力が外部に作用せず中立の状態にある。また、この
実施例では、第１及び２図に示す実施例と異なるが、環
状ダイアフチム１７はセパレータとして作用する。環状
ダイアフラム１７はリング３７を通じてリング２９のす
べての回転運動を直接物体ホルダ５に伝えると共に、Ｚ
軸線に沿う物体ホルダ５の並進運動はＺ軸線の方向の環
状ダイアフラム１７の変形によって打消される。従って
Ｚ軸線の方向の並進運動はＺマニプレータからθマニブ
レークニ伝わらない。次に説明するところから明らかな
ように、θマニプレータの弾性枢着体２７はＺ軸線の方
向のリング２５に対するリング２９の移動を許さない。

第１，２及び３図に示した本発明の実施例は同一の原理
に基づいて多くの変更を加えることができる。一般に、
同一平面内にある対をなす内側及び外側のリング及びＺ
マニプレータ及びθマニプレータ内の支持体の内側部分
及び外側部分の内側で運動を転換することができる。固
定するリングはフレームに一体に形成してもよい。物体
ホルダに一体に環を設けて、物体ホルダを円板状でなく
コツプ状にしてもよい。第１及び第２連結部材を板ばね
状またはロッド状にしてもよく、第１及び第２弾性枢着
体を板ばね又はロッドで構成してもよく、ロッド機構と
一体にしてもよい。この位置決め装置はＺ方向及びθ方
向に精密に物体を取扱わねければならない測定装置に特
に適する。摩擦がなく、ヒステリシスがない構造である
から、ミクロン以下の精度を要する移動、特に繰返し精
度を要する場合に適している。この位置決め装置の性質
は集積回路の製造のためのいわゆる光学リトグラフ装置
に使用して明らかになる。

第１図の第１実施例に対応する第４図の位置決め装置は
構造が簡単であり、機械的に安定しており、比較的好適
に負荷を受けるセパレータを有する。この位置決め装置
は第５図に示す光学リトグラフ装置に組合せるのに適す
るよう僅かに変更を加えている。まず、この第４図に示
す位置決め装置の種々の部分の連結構造を特に説明する
。次に第５図と組合せて、この位置決め装置を光学リト
グラフ装置にどのように組合せるかを説明する。

第４図に示す位置決め装置は回転軸線θの周りに回転し
得る内部部村１０９及び外部部材１０７を固定した第１
支持体を有するＺマニプレータを具える。外部部［第１
０７、内部部村１０９は環状ではないが、第１図の外側
リング７及び内側リング１１に対応する機能を有する。

第６図に第４図の位置決め装置のＺマニプレータの第１
支持体を詳細に示す。

金属板に多数の溝孔１１１．１１３．１１５．１１７．
１１９及び１２１を設けることによってこの第１支持体
を形成する。溝孔１１１．１１３及び１１５のパターン
は切除部１１７．１１９及び１２１のパターンと同一で
ある。Ｚ軸線と直角に交差する中心線１２３に対し、こ
れ等２個のパターンは対称である。これ等溝孔はレーザ
のような金属除去方法で形成することができる。

溝孔１１３　と１１１　との間及び１１３　と１１５　
との間に橋渡しする材料即ち橋絡材料を残し、この材料
を枢着ロッドとして作用させる。例えば、弾性枢着体１
２７、１２９を有するロッド１２５が溝孔１１１．１１
３間に得られ、弾性枢着体１３３．１３５を有するロッ
ド１３１が溝孔１１５．１１３間に得られる。また、溝
孔１１７゜１１９間及び溝孔１２１．１１９間に橋渡し
する材料即ち橋絡材料を残し、枢着ロッドとして作用さ
せる。

例えば、溝孔１１７，１１９間に弾性枢着体１３９．１
４１を有するロッド１３７を形成し、溝孔１２１．１１
９間に弾性枢着体１４５．１４７を有するロッド１４３
を形成する。

ロッド１２５．１４３の中心線を一線にし、ロッド１３
１゜１３７の中心線を一線にし、これ等中心線をＺ軸線
に垂直に交差させる。これ等１対の一線をなすロッドの
中心線を他の１対の一線をなすロッドの中心線に直角に
交差させる。従って弾性枢着体１２９゜１３５、１４７
．１４１及び１２７．１３３．１４５．１３９は共通中
心がＺ軸線上にある２個の同、心円上にある。次に説明
する機能を有する中心開口１４９を中心部１０９に設け
る。ロッド１２５．　１３１．１４３．１３７は合体し
てロッド機構として作用する。このロッド機構により、
内部部村１０９は外部部材１０７に対し回転軸線θの周
りに回転することができる。この場合、外部部材１０７
を固着し、第４図につき一層詳細に説明する予定の第１
作動部材によってＺ軸線の周りのトルクを内部部村１０
９に作用させることができる。弾性枢着体を有するロッ
ドと、−外部部材１０７と、内部部村１０９とを一体の
構造の金属板で作ることができるから、第１支持体を静
的に拘束することができる。実際上、これは２個のロッ
ドでなく４個のロッド１２５．１３１．１４３．１３７
を使用する場合である。４個のロッドを使用する利点は
構造が対称になり比較的剛性が高くなることである。Ｚ
軸線に平行な方向の外部部材１０７に対する内部部村１
０９の移動に比較的強く抵抗し、しかもロッドや関連す
る弾性枢着体を屈撓させる厚さを第１支持体の金属板が
有するようにする。従って、回転軸線θに平行な軸線の
周りにのみロッド１２５．１３１゜１４３、１３７は回
転する。内部部村１０９は回転軸線θの周りに外部部材
１０７に対し相対的に回転する。

これは、弾性枢着体１２７．１３３．１４５．　１３９
と、１２９゜１３５、１４７．１４１とがそれぞれ回転
軸線上に共通中心を有する同心円上にあり、しかもロッ
ド１２５゜１３１、１４３．１３７の長さが等しいため
である。第６ｂ図に溝孔１１３．１１９について示すよ
うに、Ｚマニプレータの第１支持体のすべての溝孔は金
属板の厚さを貫通していることは言うまでもない。第１
支持体は更に３個の円筒孔１５１（第６ａ図参照）を有
し、その中心軸線は第１支持体の中心平面と鋭角をなす
（第６Ｃ図参照）。孔１５１はＺマニプレータの第１支
持体と第２支持体との間の上述の第１弾性連結部材のた
めに使用するものである。第４゜８ａ及び８ｂ図に示し
た第１弾性連結部材を説明する前に、Ｚマニプレータの
第１及び第２支持体を説明する。

第４図に示すＺマニプレータの第２支持体は円形リング
１５２をＺマニプレータの第１支持体の上方酸る距離に
配置する。円形リング１５２の中心平面はＺ軸線に直角
であり、円形リング１５２の中心はＺ軸線上にある。後
で説明するθマニプレータの一部を円形リング１５２に
取付ける。Ｚ軸線に対し放射方向に向く板ばねの形状の
３個の可撓性スポーク１５７を有する円形リング１５５
によって構成したセパレータ１５３に円形リング１５２
をねじ止めする。Ｚマニプレータの第１支持体の外部部
材１０７に取付けた他の円形リング１５９にこれ等スポ
ークをねじ止めする。円形リング１５２は第１図の円板
１５として作用し、セパレータ１５３は第１図の環状ダ
イアフラム１７として作用する。第４図ではＺマニプレ
ータの第１支持体の内部部村１０９に円形リング１５９
を固着しているように見えるが、そうではない。外部部
材１０７に取付けた円形リング１５９に対し内部部村１
０９は自由に回転することができる。支持リング１６１
を介してセパレータ１５３の円形リング１５５をθマニ
プレータに取付ける。

特に、θマニプレータと別個にＺマニプレータを試験で
きるようにするため、支持リング１６１を使用する。円
形リング１５９に第４図に示す凹部１６３を設け、スポ
ーク１５７の下方に曲げた舌片１６５をこの凹所１６３
にねじ止めする。舌片１６５の一部が円形リング１５９
の上方に突出するように舌片１６５の長さを定める。こ
のようにして、スポーク１５７を変形させ、セパレータ
１５３０円形リング１５５がＺ軸線方向に移動できるよ
うにする。第４図ではセパレータ１５３の唯１個のスポ
ーク１５７が見えているが、セパレータ１５３はその外
周に規則的に３個のスポークを配置している。Ｚマニプ
レータの第２支持体として作用する円形リング１５２に
３個の取付孔１６７を設ける。この取付孔はＺマニプレ
ータの第１支持体の３個の円筒孔１５１に対応している
（第６ａ及び６０図参照）。第８図に示す第１弾性ロッ
ド連結部材１７３の端部１６９．１７１を３対の取付孔
１５１．１６７に接着する。円形断面の第１連結部材１
７３０両端近くを局部的に細くして弾性枢着体１７５、
１７７を設ける。各連結部材の端部１６９．１７１をそ
れぞれの孔１６１．１６７に取付ける接着剤を縦導管１
８３と横導管１８５とを通じて連結部材の接着面１７９
、１８１にそれぞれ加える。接着面１７９．１８１の区
域の直径より小さい直径を有する部分で横導管１８５は
開口するから、連結部材を取付孔に取付けた後に、接着
剤を接着面にひろげることができる。負荷を受けていな
いＺマニプレータを取付けた状態で、３個の同一の第１
弾性連結部材１７３の中心線はＺ軸線に直角な平面に対
し約７５°の角度をなす。

Ｚマニプレータの負荷特性がほぼ直線状になるようこの
角度を選択する。Ｚマニプレータの第１支持体の内部１
０９がこの支持体の外部部材１０７に対し回転軸線θの
周りに回転する際、第１連結部材１７３は弾性枢着体１
７５．１７７の区域で変形する。第１連結部材１７３上
の点は螺旋通路に従って動く。

円形リング１５２の中心平面はＺ軸線に対し直角のまま
である。内部部村１０９の回転方向に応じて、スポーク
１５７が同時に変形する間、リング１５２は上下に移動
する。舌片１６５が固着配置したリング１５９に取付け
られているから、リング１５２は回転軸線θの周りに回
転することはできない。Ｚ方向の運動のため第１作動部
材によって内部部村１０９にトルクを作用させる方法を
次に一層詳細に説明し、同時にθマニプレータのための
同様の作動部材についても説明する。

第１支持体と、第１弾性連結部材と、第２支持体との組
合せに成る構造によっていわゆるトムリンソン素子を形
成する。既知のトムリンソン素子は第１支持体と第２支
持体との間の板ばね状の連結部材を有し、従って静的に
拘束される。円形断面の棒状連結部材を選択するから、
静的に拘束される構造が得られ、従って、特に温度の影
響、収縮及び衝撃に基因して、刻々変化する未知の応力
を生ぜしめない。

リング１５５は支持リング１６１　と共に、一方ではＺ
マニプレータの環状第２支持体１５２に取付けられ、θ
マニプレータを構成する第３支持体に関連する内部部村
１８７に取付けられる。第３支持体は更に外部部材１８
９を具え、弾性部材を介してこの外部部材１８９を内部
部村１８７に連結している。第４．７ａ及び７ｂ図に示
す第３支持体の内部部村１８７と外部部材１８９とは、
金属板の厚さに貫通する多数の溝孔１９１．１９３．１
９５．１９７．１９９．２（１１，２０３，２０５を金
属板に設けることによって形成する。溝孔１９１〜１９
７の配置パターンは溝孔１９９〜２０５の配置パターン
にほぼ等しい。これ等の両方のパターンはＺ軸線に直角
に交わる中心線２０７に対しほぼ対称である。次に説明
する理由で内部部村１８７にも中心開口２０９を設ける
。溝孔１９１と１９３との間及び溝孔１９７と１９５と
の間に橋絡材料を残し枢着ロッドとして作用させる。例
えば、溝孔１９１と１９３との間に弾性枢着体２１３．
２１５を有するロッド２１１が得られ、溝孔１９７と１
９５との間に弾性枢着体２１９．２２１を有するロッド
２１７が得られる。また溝孔１９９と２０１　との間及
び溝孔２０５と２０３との間に橋渡しの材料を残し枢着
ロッドとして作用させる。

例えば溝孔１９９と２０１　との間に弾性枢着体２２５
゜２２７を有するロッド２２３が得られ、溝孔２０５と
２０３との間に弾性枢着体２３１．２３３を有するロッ
ド２２９が得られる。ロッド２１１．２２９の中心線を
互いに一線にし、ロッド２１７．２２３の中心線を互い
に一線にし、これ等中心線をＺ軸線に垂直に交差させる
。

またこれ等１対の一線をなすロッドの中心線を他の１対
の一線をなすロッドの中心線に垂直に交差させる。弾性
枢着体２１３．２１９．２３３．２２７及び弾性枢着体
２１５．２２１．２３１．２２５はＺ軸線上に中心があ
る２個の同心円上に配置される。ロッド２１１．２１７
゜２２９及び２２３は合体して１個のロッド機構として
作用する。このロッド機構により、回転軸線θの周りに
、内部部村１８７に対し相対的に外部部材１８９を回転
し得るようにする。この場合、内部部村１８７を回転し
ないようロックして配置し、第４図につき更に詳細に説
明するθ運動のため、第２作動部材によってＺ軸線の周
りのトルクを外部部材１８９に作用させることができる
。第１支持体と第３支持体とはその内部と外部とが僅か
に異なっているが、Ｚマニプレータの第１支持体のロッ
ド１２５．１３１．１４３．１３７　（第６ａ図参照）
に対応するロッド２１１．２１７．２２９．２２３　（
第７ａ図参照）に基因し、θマニプレータとして作用す
る第３支持体は第１支持体と原理的に同一に作用する。

このことは、Ｚマニプレータの第１作動部材が内部部村
１０９に連結されていると共に、θマニプレータの第２
作動部材が外部部材１８９に連結されているからである
。マニプレータとの作動部材の連結については第４図に
つき一層詳細に説明する。θマニプレータの外部部材１
８９と内部部村１８７との間の回転軸線θの周りの相対
回転運動は内部部村１８７の突部２３０が外部部材１８
９の凹所２３４の側壁２３２に衝合することによって限
定される。

第７ａ図から明らかなように、第３支持体の外部部材１
８９に３対の孔２３５を設ける。この３対の孔２３５は
３個の第２弾性連結部材をねじにより第３支持体に取付
けるのに役立つ。第４図には３個の連結部材のうちの２
個のみを示すが、その長さは等しく連結部材２３７．２
３９である。第４図に関連して第７ａ図の対をなす孔２
３５の位置から第３連結部材の位置を定める。第９ａ及
び９ｂ図につき一層詳細に説明する連結部材２３７は第
１０１及び１０ｂ図の連結部材２３９と僅かに相違して
おり、２個の試料を有している。連結部材２３７．２３
９はθマニプレータとして作用する第３支持体の外部部
材１８９の孔２３５にねじ山で一端を取付けられ、物体
ホルダ２４１（第４図参照）に他端を接着している。連
結部材２３７．２３９と物体ホルダ２４１　とはそれぞ
れ第１図の連結部材２３と物体ホルダ５とに対応する。

物体ホルダ２４１は矩形状のフレーム構造であり、例え
ば平坦な物体のための掛合面２４３を有し、可撓性ホー
ス２４５によって真空源に連結できる。Ｚマニプレータ
とθマニプレータとによるＺ方向の並進運動とθ軸線の
周りの回転運動との他に、連結部材２３７．２３９は物
体ホルダ２４１を付加的に位置決めできる可能性がある
。この位置決めは、物体ホルダ２４１の傾動運動から成
り、Ｘ軸線に平行な軸線の周りの傾動運動と、Ｙ軸線に
平行な軸線の周りの傾動運動とから成ると考えられる。

成る理由でＺ軸線が掛合面２４３を含む平面に対し９０
”からずれた角度をなす場合に、この傾動運動を利用し
て、掛合面２４３を含む平面を調整し、Ｚ軸線に直角な
位置にすることができる。例えば、これに関連して、Ｚ
マニプレータ又はθマニプレータにふける製造公差又は
取付公差に基因して、角度が変わることがある。また、
連結部材２３７．２３９は物体ホルダ２４１に高い機械
的な応力が発生するのを防止することができる。光学リ
トグラフ装置に使用する場合に物体ホルダ２４１の一部
又は全部をガラスで造ることがある。θマニプレータの
外部部材１８９０′金属と、物体ホルダとの膨張係数の
相違によって、このような応力が生ずる。連結部材２３
７及び連結部材２３９（２個）を詳細にそれぞれ示す第
９ａ、　９ｂ図及び第１０１及び１（１１１図を参照し
て３個の弾性連結部材２３７．２３９の二重の機能を説
明する。

第９図に示す連結部材２３７は上部取付ブロック２４７
と下部取付ブロック２４９とを具え、これ等ブロックを
板ばね２５１で相互に連結する。これ等ブロックと板ば
ねとは１個の金属片から成る一体構造である。下部取付
ブロック２４９に２個の溝孔２５３、２５５　（第９ｂ
図参照）を設け、その結果、橋渡しの材料即ちＰ！絡材
料２５７を残し、板ばね２５１の平面に対し直角な枢着
軸線２５９を有する弾性枢着体として作用させる。連結
部材２３７に２個のねじ孔２６１を設け、このねじ孔に
より１対の孔２３５の一方を介してθマニプレータの外
部部材１８９に取付ブロック２４９を取付ける。上部取
付ブロック２４７を物体ホルダ２４１に接着する。

第１０図に示す連結部材２３９は上部取付ブロック２６
３と下部取付ブロック２６５とを具え、これ等ブロック
を板ばね２６７によって相互に連結する。ブロック２６
３．２６５及び板ばね２６７によって金属から成る一体
構造を形成する。下部取付ブロック２６５に２個の溝孔
２６９．２７１（第１０ａ図参照）と、これ等溝孔に直
角な他の２個の溝孔２７３．２７５　（第１０ｂ図参照
）とを設ける。４個の溝孔２６９〜２７５によって比較
的細長い橋絡材料２７７を残し、板ばね２６７の平面に
直角な第１枢着軸線２７９　と、板ばね２６７の平面に
平行な第２枢着軸線２８１とを有する二重弾性枢着体と
してこの橋絡材料２７７を作用させる。

枢着軸線２７１．２８１　（第１０ａ及び１０ｂ図参照
）は互いに垂直に交差する。板ばね２６７の平面に平行
な第５溝孔２８３を下部取付ブロック２６５に設ける。

その結果、アーム２８５が得られ、これにより橋絡材料
２７７を枢着軸線２８１の周りに捩ることができる。

この捩りは板ばね２６７の下端に作用する曲げモーメン
トの作用を有する。従って板ばね２６７の下端はＺ方向
に移動する。この移動は第２枢着軸線２８１を含み板ば
ねの平面に平行な平面と、板ばねの中心線を含み板ばね
の平面に平行な平面との間の距離であって第ｔｏｂ図に
Ａで示した距離に比例する。アーム２８５にねじ孔２８
７を設ける。ねじ孔２８７は取付ブロック２６５の支持
孔２８９に対し中心を占める。ねじ孔２８７にボルトを
ねじ込み、このボルトが支持孔２８９内に所定の力で掛
合するまでねじ込むと、溝孔２８３の幅を変化させるこ
とができるから、弾性枢着体として作用する橋絡材料２
７７の変形の程度を変えることができる。下部取付はブ
ロック２６５に更に２個の対向して配置した溝２９１．
２９３を設け、この溝に板ばね２９５を支持する。板ば
ね２９５にプリストレスを加えることによって橋絡材料
２７７を変形させ、アーム２８５によってこの変形を拡
大する。従って板ばね２６７、上部取付ブロック２６３
及び物体ホルダ２４１の移動によって正負のＺ方向の移
動が得られる。下部取付ブロックをＺ方向に固着するも
のと仮定する。連結部材２３９にねじ孔２９７（第１０
ｂ図には１個のみ図示）を設け、このねじ孔２９７によ
って１対の孔２３５の一方を介してθマニプレータの外
部１８９に下部取付ブロック２６５を取付けることがで
きる。上部取付ブロック２６３を物体ホルダ２４１に接
着する。

連結部材２３７．２３９の板ばね２５１．２６７が中立
位置で垂直に位置する時、この板ばねの平面はＸ軸線上
に中心がある円の接線方向である。

調整自在の連結部材２３９のＸ軸線に平行な能動的な調
整に基因し、Ｘ軸線に平行な軸線の周りの物体ホルダ２
４１の傾動が連結部材２３９０反対方向に向く調整によ
って得られると共に、Ｙ軸線に平行な軸線の周りの傾動
が連結部材２３９の同一方向の調整によって得られる。

このＹ軸線に平行な傾動の軸線は連結部材２３７の板ば
ね２５１の平面に平行であると共に、Ｘ軸線に平行な傾
動の軸線は板ばね２５１の平面に直角である。３個の連
結部材以外のものによっては得られない調整によって物
体ホルダ２４１の過大な機械的応力を防止する。従って
、第２弾性連結部材２３７．２３９によってこの位置決
め装置のための付加的な調整の可能性を生ずる。

このことは後で一層詳細に説明するように光学リトグラ
フ装置にこの位置決め装置を使用する時特に有利である
。

Ｚマニプレータの第１作動部材と、θマニプレータの第
２作動部材とは原理的に同一種類のものであるが、順次
又は同時に作動させることができる。Ｚ方向の運動と回
転運動とは互いに独立している。両方の作動部材を第４
図につき一層詳細に説明する。

第１作動部材によって、回転軸線θの周りのＺマニプレ
ータの第１支持体の内部部村１０９の外部部材１０７に
対する相対的な回転が得られる。この第１作動部材は２
個の平行な板ばね２９９．３０１を有し、その平面はＸ
軸線に対し直角である。剛強連結ビーム３０３によって
板ばね２９９．３０１を互いに取付ける。Ｚマニプレー
タの第１支持体の内部部村１０９にねじによって板ばね
２９９を取付けると共に、橋絡材料３０５に板ばね３０
１を取付ける。このビーム状の橋絡材料３０５を延在し
て、２個の板ばね（第４図には唯１個の板ばね３０７を
示す）のＺ方向の軸線に平行な交線上に中心がある円の
接線方向にこの橋絡材料３０５を移動できるようにする
。

この板ばねは一端を橋絡材料３０５に取付け、他のビー
ム状の橋絡材料（図示せず）を介して他端を固定ビーム
３０９に取付ける。鎖線で第４図に示した既知の電動ア
クチュエータ３１１を使用し、移動できるコイル支持体
によってこの橋絡材料の中心線に平行な方向に橋絡材料
３０５に力を作用させる。

θマニプレータとして作用する第３支持体の外部部材１
８９の回転運動であってこの支持体の内部部村１８７に
対する回転軸線θの周りの回転運動が第２作動部材によ
って１尋られる。この第２作動部材はＸ軸線に直角な平
面内にある２個の平行な板ばね３１３，３１５を有する
。剛強連結ビーム３１７によって板ばね３１３．３１５
を互いに取付ける。θマニプレータの第３支持体の外部
部材１８９にねじにより板ばね３１３を取付けると共に
、板ばね３１５を橋絡材料３１９に取付ける。ビーム状
の橋絡材料３１９を延在し、２個の板ばね３２１．３２
３のＸ軸線に平行な交線上に中心がある円への接線の方
向にこの橋絡材料３１９を移動し得るようにする。これ
導板ばねの一端を橋絡材料３１９に取付け、他のビーム
状橋絡材料３２５を介して上記板ばねの他端をフレーム
（即ち固定ビーム）３０９に取付ける。ビーム状橋絡材
料３０５．３１９．４２５の中心線と、ビーム３０３．
３１７の中心線を互いに平行に配置する。アクチュエー
タ３１１　と同一の種類の電動アクチュエータ３２７を
使用して橋絡材料３１９にその中心線に平行に力を作用
させる。

両方の作動部材について、フレーム３０９に対する橋絡
材料３０５．３１９の捩りに対して強い連結と、内部部
村１０９と外部部材１８９とのこれ等橋絡材料との捩り
に対して弱い連結とに起因し、純粋のトルクのみがアク
チュエータ３１１．３２７によってこの部分に伝わる。

Ｘ軸線又はＹ軸線に平行な起り得る横方向の力はフレー
ム３０９に伝わるが、内部部村１０９と外部部材１８９
とには実質的に伝わらない。

このことは作動部材の重要な性質であり、これによりこ
の位置決め装置を光学ＩＪ　）グラフ装置に使用できる
ようにすることができる。光学リトグラフ装置ではレン
ズ系の光軸（Ｘ軸線）に対し横方向の力はできるだけ避
けなければならない。

第１．２．３．４．６．７，８．９．１０図及び特に第
５図に示すように本発明位置決め装置はかかる光学す）
グラフ装置に使用することができる。

第５図に示す装置は集積回路の製造に使用でき、実際上
、Ｚマニプレータとθマニプレータとを有するステラプ
レピートオプティカルプロジェクションシステム（いわ
ゆるウェハステッパー）ヲ形成する。第５図に符号３２
９で示したマニプレータは第４図に示す種類のもので、
Ｚマニプレータの第１支持体の固定配置した外部部材１
０７に投映レンズ３３１を取付ける。これを第４図に鎖
線で示した。投映レンズ３３１（第５図参照）をそのレ
ンズホルダと共に対物レンズ板３３３に固着する。対物
レンズ板３３３は光学リトグラフ装置のフレーム３３５
の一部を形成する。非常に平坦なみかげ石板３３７と上
板３３９とによってフレーム３３５の一部を形成する。

みかげ石板３３７をＸ軸線に直角に水平平面内に延在し
て、調整自在の支持体３４１上に配置する。投映レンズ
３３１の光学軸線がＸ軸線に合致するようフレーム３３
５を配置する。物体ホルダ２４１の掛合面２４３（第４
図参照）はこの場合マスク３４３（第５図参照）を支持
する。投映レンズ３３１の下に既知のＸ−Ｙキャリニジ
３４５（ヨーロッパ特許出願第１０９７１８−Ａｌ）を
配置し、みかげ石板３３７上にエアフット３４７を案内
する。繰返し露光すべき感光ラッカーを有する半導体基
材３４９をキャリニジ３４５上に配置する。投映レンズ
３３１　に対するキャリニジ３４５の多数の異なる位置
で基材３４９の露光が行われる。放物面鏡３５５を有す
る光源３５３を上板３３９の上方に配置する。鏡３５７
、ダイアフラム部３５９、鏡３６１及び集光レンズ３６
３を通じて光線をマスク３４３まで案内する。投映レン
ズ３３１によって、基材３４９上にマスク３４３の像を
結ばせる。既知の焦点合せ装置（米国特許第４３５６３
９２）によってマスク３４３の映像を基材３４９上に結
ばせる。マスク３４３と基材３４９　とに例えばＸ、Ｙ
格子のような２個の配列マークを設ける。これ等配列マ
ークはマスクを基材に対し合致させるのに使用される（
オランダ特許出願第８６００６３９の配列装置３６７）
。この配列装置３６７はマスク及び基材上の配列マーク
の投映が互いに合致する時を検出し、Ｘ方向とＹ方向と
のキャリニジ３４５の水平移動がどれだけ大きいかを測
定装置３５１によって決定する。これ等のデータから、
基材に対するマスクの配列のために必要な角度Δθと、
正しい拡大を得るため必要なマスクとレンズとのＺ方向
の相対並進運動とを計算する。この位置決め装置によっ
て、回転軸線θの周りに基材３４９に対してマスク３４
３を回転し、完全な合致と、正しい拡大とが得られるま
でＸ軸線の方向に並進運動を行わせる。連結部材２３７
．２３９　　（第４図参照）によってマスクと基材とが
予め平行に配置されているものと仮定する。上述した物
体ホルダ２４１の傾動によって、投映レンズの光学軸線
（Ｚ軸線）に対し映像平面が直角であるように、基材に
対してマスクを傾ける。映像の歪を除去できるからこの
ことは重要である。上述の位置決め装置はミクロン以下
の非常に小さい範囲内での物体の非常に正確な操作に特
に適している。弾性変形に起因してすべての移動は遊び
なく行われるので、運動に摩擦がなく、ヒステリシスも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明位置決め装置の第１実施例の線図的断面
図、 第２図は第２実施例の線図的断面図、 第３図は第３実施例の線図的断面図、 第４図は光学ＩＪ　）グラフ装置に使用して好適な第１
図の原理による本発明位置決め装置の斜視図、第５図は
本発明位置決め装置を具える光学リトグラフ装置の線図
的正面図、 第６ａ、　６ｂ及び６０図は第１及び４図の位置決め装
置のＺマニプレータの第１支持体の平面図及び断面図、 第７ａ、　７ｂ及び７０図は第１及び４図の位置決め装
置のθマニプレータの一部の平面図及び断面図、第８ａ
及び８ｂ図はＺマニプレータの連結部材を示し、 第９ａ及び９ｂ図はθマニプレータの連結部材を示し、 第１０ａ及び１０ｂ図はθマニプレータの連結部材の他
の例を示す正面図である。 １・・・フレーム　　　　　３・・・円筒室５・・・物
体ホルダ　　　　７・・・外側リング９・・・第１弾性
枢着体　　１１・・・内側リング１３・・・第１作動部
材　　　１５・・・円板１７・・・環状ダイアフラム（
セパレータ）１９・・・弾性ロッド連結部材 ２１・・・弾性枢着体　　　　２３・・・第２連結部材
２５・・・内側リング　　　　２７・・・第２弾性枢着
体２９・・・外側リング　　　　３１・・・第２作動部
材３３、３５．３７・・・リング　　　３９・・・アー
ム４１・・・Ｚアクチユエータ　１０７・・・外部部材
１０９・・・内部部村 １１１、１１３．１１５．１１７．１１９．１２１・・
・溝孔１１７、１１９．１２１・・・切除部 １２３・・・中心線 １２５、１３１．１３７．１４３・・・ロッド１２７、
１２９．１３３．１３５．１３９．１４１．１４５．１
４７・・・弾性枢着体 １４９・・・中心開口　　　　１５１・・・円筒孔１５
２・・・円形リンク１５３・・・セパレータ１５５、　
１５９・・・円形リング　１５７・・・スポーク１６１
・・・支持リング　　　１６３・・・凹所１６５・・・
舌片　　　　　　１６７・・・取付孔１６９、１７１・
・・端部　　　　１７３・・・第１連結部材１７５、１
７７・・・弾性枢着体　１７９．１８１・・・接着面１
８３・・・縦導管　　　　　１８５・・・横導管１８７
・・・内部部村　　　　１８９・・・外部部材１９１、
１９３．１９５．１９７．１９９．２０１．２０３．２
０５・・・溝孔２０７・・・中心線　　　　　２０９・
・・中心開口２１１、２１７・・・ロッド ２１３、２１５．２１９．２２１・・・弾性枢着体２２
３、２２９・・・ロッド ２２５、２２７．２３１．２３３・・・弾性枢着体２３
０・・・突部　　　　　　２３４・・・凹所２３５・・
・孔　　　　　　　２３７．２３９・・・連結部材２４
１・・・物体ホルダ　　　２４３・・・掛合面２４７、
２６３・・・上部取付ブロック２５７・・・橋絡材料 ２４９、２６５・・・下部取付ブロック２５１、２６７
・・・板ばね　　　２５３．２５５・・・溝孔２５９・
・・枢着軸線 ２６９、２７１．２７３．２７５・・・溝孔２７７・・
・橋絡材料　　　　２７９・・・第１枢着軸線２８１・
・・第２枢着軸線　　２８３・・・第５溝孔２８５・・
・アーム　　　　　２８７・・・ねじ孔２８９・・・支
持孔　　　　　２９１．２９３・・・溝２９５・・・板
ばね　　　　　２９７・・・ねじ孔２９９、３０１・・
・板ばね　　　３０３・・・剛強連結ビーム３０５・・
・橋絡材料　　　　３０９・・・固定ビーム３１１・・
・電動アクチュエータ ３１３．３１５・・・板ばね　　　３１７・・・剛強連
結ビーム３１９・・・橋絡材料　　　　３２１．３２３
・・・板ばね３２７・・・電動アクチュエータ ３２９・・・マニプレータ　　３３１・・・投映レンズ
３３３・・・対物レンズ板３３５・・・フレーム３３７
・・・みかげ石板　　　３３９・・・上板３４１・・・
支持体　　　　　３４３・・・マスク３４５・・・Ｘ−
Ｙキャリニジ ３４７・・・エアフット３４９・・・半導体基材３５３
・・・光源　　　　　　３５５・・・放物面鏡３５７・
・・鏡３５９・・・ダイアフラム部３６１・・・鏡３６
３・・・集光レンズ３６７・・・配列装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　第１支持体と、この第１支持体に対し回転軸線の周
   りに回転し得る第２支持体とを有するＺマニプレータを
   具え、前記支持体の一方に連結された直交座標（Ｘ，Ｙ
   ，Ｚ）のＺ軸線方向に前記Ｚマニプレータによって実質
   的に摩擦がなくヒステリシスのない並進運動により移動
   できる物体ホルダを具え、前記直交座標のＺ軸線方向に
   合致する回転軸線θの周りに前記物体ホルダを実質的に
   摩擦がなくヒステリシスがなく回転させるθマニプレー
   タを具え、前記第１支持体と前記第２支持体とを互いに
   取付ける第１弾性連結部材を設け、前記第１支持体と前
   記第２支持体との一方が前記直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の
   Ｚ軸線に沿う固定位置を占める位置決め装置において、
   前記Ｚ軸線の方向に弾性的に変形できるセパレータであ
   って前記Ｚマニプレータを前記θマニプレータに連結す
   るセパレータを設け、前記Ｚ軸線に沿う前記物体ホルダ
   の並進運動は行わせず前記回転軸線θの周りに前記物体
   ホルダを前記θマニプレータによって回転させると共に
   、前記第２支持体に対し前記第１支持体が相対的に回転
   運動をする際、前記第１弾性連結部材の弾性変形に起因
   して前記回転軸線θの周りの前記物体ホルダの回転運動
   は行わせず前記Ｚ軸線の方向の前記物体ホルダの並進運
   動を行わせることを特徴とする位置決め装置。 ２　中心が前記Ｚ軸線上にあって前記Ｚ軸線に直角方向
   に延在し前記θマニプレータに取付けた平坦リングを前
   記セパレータに設け、前記Ｚマニプレータの回転軸線の
   周りに前記θマニプレータの部分に対し相対的に前記平
   坦リングが回転しないよう前記位置決め装置の固着部分
   に前記平坦リングを連結する板ばねの形状の可撓性スポ
   ークを設けた特許請求の範囲第１項に記載の位置決め装
   置。 ３　前記θマニプレータを前記Ｚマニプレータによって
   支持し、固着した外部部材と、前記Ｚ軸線に対し直角な
   平面内でのみ変形し得る第１弾性枢着体によって前記外
   部部材に連結した内部部材とを前記Ｚマニプレータの前
   記第１支持体に設け、前記内部部材、前記外部部材及び
   前記第１弾性枢着体を単一の金属板で一体構造にし、前
   記第１弾性枢着体によって前記内部部材を前記第２支持
   体に連結し、前記内部部材を前記第１支持体の上方に配
   置すると共に、前記内部部材を前記セパレータによって
   前記第１支持体の前記外部部材に取付けると共に、前記
   第２支持体の上方に配置した第３支持体の内部部村に前
   記内部部材を取付け、前記物体ホルダに第２連結部材を
   通じて取付けた外部部材を前記第３支持体に設け、前記
   Ｚ軸線に直角な平面内でのみ変形し得る第２弾性枢着体
   によって前記第３支持体の前記外部部材を関連する内部
   部材に連結し、前記θマニプレータとして作用する前記
   第３支持体を単一の金属板で一体構造として構成した特
   許請求の範囲第１項に記載の位置決め装置。 ４　前記Ｚマニプレータの前記第１支持体と前記第２支
   持体との間の前記第１弾性連結部材を円形の円筒ロッド
   として構成し、この円筒ロッドの両端に弾性枢着体を設
   け、この両端を前記第１支持体と第２支持体との孔に取
   付け、前記Ｚ軸線に平行で前記支持体に垂直な線に対し
   前記孔の中心軸線が鋭角をなす特許請求の範囲第１項に
   記載の位置決め装置。５　前記第３支持体と前記物体ホ
   ルダとの間の前記第２連結部材を弾性的に変形し得るよ
   う３個の板ばねで構成し、前記板ばねの平面に直角な軸
   線を有する第１弾性枢着体を前記板ばねに設け、前記板
   ばねの平面に平行でその中心線に垂直に交差する軸線を
   有する第２弾性枢着体を前記３個の板ばねのうちの２個
   の板ばねに付加的に設けた特許請求の範囲第３項に記載
   の位置決め装置。 ６　前記Ｚ軸線に沿う前記物体ホルダの並進運動を第１
   作動部材によって行い、前記回転軸線θの周りの前記物
   体ホルダの回転運動を第２作動部材によって行い、前記
   Ｚ軸線に平行な線に沿って互いに交差する平面内にある
   ２個の板ばねでこれ等作動部材を構成し、対をなすこれ
   等板ばねの互いに向き合う端部を固定フレームにクラン
   プし、互いに反対方向に向く端部を橋絡材料に取付け、
   前記Ｚ軸線に平行な交線上に中心がある円の接線方向に
   前記橋絡材料が移動し得るようにし、前記Ｚ軸線に直角
   な平面に互いに平行に取付けた２個の板によって前記回
   転軸線の周りに回転し得る前記Ｚマニプレータと前記θ
   マニプレータの部材に前記橋絡材料を連結した特許請求
   の範囲第１項に記載の位置決め装置。 ７　前記物体ホルダにマスク支持体を設け、前記Ｚマニ
   プレータの前記第１支持体の前記外部部材に固着したレ
   ンズホルダ内に配置した光学投映レンズのＺ軸線に合致
   する光学軸線に直角に掛合面を前記マスク支持体に設け
   、光源と、ダイアフラムと、収光レンズと、前記位置決
   め装置と、前記投映レンズと、Ｘ，Ｙテーブルとを投映
   の方向にこの順序で光学リトグラフ装置に設け、基材を
   繰返し露光するためＸ方向とＹ方向とに並進運動をする
   よう前記投映レンズの下に前記Ｘ，Ｙテーブルを配置し
   た特許請求の範囲第３項に記載の位置決め装置を具え集
   積回路の製造のための光学リトグラフ装置。