JPS6347694A - ステ−ジ装置 - 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〉 この発明は半導体製造装置、マイクロパターン描画装置
等に適用するステージ装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種ステージ装置として、例えば、第４図に示
す如く、ベース９上へ直交方向に摺動するステージ９１
．９２を上下２段に配備し、各ステージ９１．９２は、
それぞれ摺動案内面９３ａ、９３ｂに対し針状コロガリ
軸受にて支承すると共に、モータ９４ａ、９４ｂにより
正逆回転する送り軸９５ａ、９５ｂに連馨して互いに直
交方向に往復動するようになし、上側ステージ９２の上
面に描画基板９６を水平に取付けて、鉛直上方より電子
ビームを作用し、パターンを描画するようになっている
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記従来の装置を用いて第５図示の如き同心
円弧状パターン９７を処理する場合、円弧状パターンを
構成する各描画点ごとに両ステージ９１．９２をＸ軸、
Ｙ軸方向に微動位置決めする必要がある。

特に円弧状パターン９７の隣接する描画点のピッチが細
かくなると、両ステージ９１．９２の位置決め設定位置
の数が膨大な数量となり、大容量メモリーを要す。しか
も、パターン９７は、第６図に示す如く、描画点のピッ
チが不揃い且つ不連続となり、パターン精度が低い詐り
でなく、１枚の基板９６の描画に長時間を要し、基板作
成能率が悪いという問題点がある。

そこで、この発明は上記従来の諸問題に着目してなされ
たもので、往復動可能なステージ上に回転ステージを搭
載し、この回転ステージに描画基板を止着して行うこと
により、従来の諸問題を一挙に解消し、描画時間の短縮
、連続した円弧パターンの描画を実現し、且つ描画精度
の向上を達成し得る新規なステージ装置を提供すること
を目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の手段を脱明する
と、この発明のステージ装置は、ベース上に往復動可能
に配備されたステージと、このステージの移行方向に配
設した送り軸にナットが探合され、このナットと前記ス
テージとの間を、軸上に微動アクチエエータを有す連結
ロフトにて連設したステージ送り機構と、ステージ上に
縦設されたスピンドルの上端にテーブルを有す回転ステ
ージとから構成した。

く作用〉 スピンドルの回転中心線を電子ビーム光軸に一致させ、
且つ水平テーブル上に描画基板を止着した後、送り軸を
作動して回転ステージを含む往復動ステージを所定量移
行させる０次いで、連結ロフトに設けた微動アクチュエ
ータを作動してステージを微動し、電子ビームに対し基
板の描画位置を微調設定した後、スピンドルを回転させ
、連続した真円の円形パターンを描画する。

〈実施例〉 図面は、この発明にかかるステージ装置の一実施例を示
している。

本発明のステージ装置は、平坦なベース１上に往復動可
能なステージ２および該ステージ２を往復動させる送り
機構３を配備すると共に、ステージ２上に回転ステージ
４を搭載してなり、ベース１を含むステージ２．４は真
空室工０内に設備される。

前記ベース１の上面には、互いに平行して一方は平坦面
、他方はＶ状面をなしそれぞれにガイドローラ１２が配
設された真直ガイド１１が形成され、このガイド１１に
ステージ２を往復動可能に支承している。

ステージ送り機構３は、ベースｌ上に、ステージ２の移
行方向と平行な送り軸３１を配設してその端部を駆動モ
ータ３２に連繋すると共に、該送り軸３１にナフト３３
を螺合してナフト３３と前記ステージ２との間を連結ロ
ッド３４にて連結してなり、送り軸３１を軸回転させ、
ナツト３３および連結ロッド３４を介してステージ２を
往復動するようになす、前記連結ロッド３４の軸上には
微動アクチュエータ３５を設けている。

微動アクチエエータ３５は、連結ロフト３４の中間部に
、例えば電圧印加によって伸縮するピエゾ素子等の圧電
素子３６を介装したもので、ステージ２を送り軸３１に
より移動した後、微動アクチュエータ３５を作動して高
精度な位置、決めを行う。

第４図は回転ステージ４の一例を示している。

図示例の回転ステージ４は、往復動可能なステージ２上
に気密構造の筺体４１を取付けて、静圧空気回転スピン
ドルユニット４５を内蔵し、スピンドル４７上端部を筐
体上壁４２に設けたシール軸受４３を貫通して上方へ臨
出させ、円形テーブル４０を水平に取付けて構成する。

筐体４１０適所には、吸気源（図示せず）に連通した排
気管４４を接続している。

静圧空気回転スピンドルユニット４５は、モータ４６の
スピンドル６７に対し、モータコイル４８の上下に近接
して水平な軸受フランジ４９ａ、４９ｂを周設し、下部
フランジ４９ａの下面とスピンドル軸周面および上部フ
ランジ４９ｂ上面とスピンドル軸周面に対応して上下一
対の静圧空気軸受５を配設してなる。

両静圧空気軸受５は、それぞれ中心部にスピンドル４７
を所定ギャップを設けて軸承した軸受孔５１を有し、外
周部を筐体４１Ｆ１壁に取付けると共に、軸受孔５１に
は周上の数箇所に圧力空気噴出口５２を穿設し、この噴
出口５２とスピンドル４７軸周にてラジアル軸受５３を
、また両フランジ４９ａ、４９ｂと対向して複数の空気
噴出口５４を穿設し、この噴出口５４とフランジ４９ａ
、４９ｂにてスラスト軸受５５をそれぞれ構成してなり
、各噴出口５２．５４は空気導孔５６、通気管５７を介
して圧力空気源に接続してなる。

上記回転ステージ４は弾性ヒンジ機構６を介して往復動
ステージ２に取付けられ、且つステージ４との間に微動
アクチエエータ７を介装している。

弾性ヒンジ機構６は、上下取付基板６１．６２間に平行
な支持壁６３を設け、各支持壁６３の上下に薄肉部６４
を介して基板６５．６６を一体に連設したもので、１肉
部６４をステージ移行方向と直交させてステージ２上に
取付け、回転ステージ４を支持している。

微動アクチュエータ７は、ステージ２上へ支持壁６７を
突設し、この支持壁６７と回転ステージ４との間に、前
述例と同様、電圧印加によって伸縮するピエゾ素子等の
圧電素子７１を介装してなり、該微動アクチュエータ７
を作動するとき、回転ステージ４は弾性ヒンジ機構６の
撓みによって微少変位する。

前記筺体４１の側面にはプレーンミラー７５が配設され
、レーザ測長＠７６によりステージの位置検出を行う。

然して、第３図に示した同心円状円弧パターンの描画を
例にその動作を説明する。描画に際しては、予め電子ビ
ーム光軸７７と、スピンドル４７の回転中心を一致する
よう、電子ビームを制御する。

第３図において、点０がスピンドルの回転中心であると
同時に電子ビーム露光位置であるとする。

先ず、往復動ステージ２を、送り軸３１を作動して０点
からＡ０点、即ち！、たけ変位させる。このとき、ステ
ージ２をＡ１点に高精度に位置設定するために、送り軸
３１が停止Ｌ７た後、連結ロフト３４上の微動アクチュ
エータ３５を作動して、電子ビームと描画位置を高精度
に位置決め設定する。

この状態において、スピンドル４７を回転させることに
より、連続的な円形パターンを描画できる。円形パター
ンを描画の後、微動アクチュエータ７を作動して電子ビ
ーム位置がＡ、に位置するように回転ステージ４をΔｌ
たけ微動させ、この状態においてスピンドル４７を回転
させることにより、先の円形パターンの外周に同心円状
の円形パターンを描画できる。

前記微動アクチュエータフの変位には限度があるため、
Ａ１点での円形パターンを描画の後、微動アクチュエー
タフの変位をＯに戻し、次に、送り軸３１を作動してス
テージ２を８０点即ちＬだけ移行させ、８０点において
、口・ノド３４上の微動アクチュエータ３５を作動して
電子ビームと描画位置３０点を高精度に位置決めし、再
び前述と同様、スピンドルの回転、微動アクチュエータ
フの動作を繰り返すことにより、基板８上に円心円状の
連続した円形パターン８１を描画できるのである。

〈発明の効果〉 本発明は上記の如く、ベース上に往復動可能に配備され
たステージと、このステージの移行方向に配設した送り
軸にナツトが螺合され、このナツトとステージとの間を
、軸上に微動アクチュエータを有す連結ロフトにて連設
したステージ送り機構と、ステージ上に縦設されたスピ
ンドルの上端にテーブルを有す回転ステージとからステ
ージ装置を構成したから、テーブルに基板を止着してこ
れを回転させることにより連続した円形パターンを描画
できる。しかも、パターン描画線速度が一定となり且つ
描画時間を大幅に短縮できる。

また、ステージ送り機構に微動アクチュエータを設けた
から、ステージを高精度に位置決めでき、以て、バクー
ン精度を向上し得る等、発明目的を達成した効果を有す
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるステージ装置の一実施例を示
す斜視図、第３図は同心円状の円弧パターンを描画した
例を示す図、第４図は従来装置の斜視図、第５図は従来
の描画パターンの例を示す図、第６図は従来装置による
描画パターンの拡大図である。 １・・・・ベース　　　　　３１・・・・送り軸２・・
・・ステージ　　　　　３２・・・・モータ３・・・・
ステージ送り機構　３３・・・・ナツト４・・・・回転
ステージ　　　３４・・・・ロッド３５・・・・微動ア
クチュエータ ４４・・・・テーブル 七−ト２）シ’３　　　＋Ｂ転ステージ丑ｐｉのＭｌ！
１１）じδう＋ム）乙　　？承采区１の掴才見ｊ２手３
Ｊεネ甫］三也：く自発〉 ■、事件の表示　　特願昭６１　−１９１０１８号２、
発明の名称　　ステージ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所〒６１６京都市右京区花園土堂町ｌＯ番地名称（２
９／１．）重石電機　株式会社代表者　立　石　孝　雄 ４、代理人 ５、補正の対象 「発明の詳細な説明の欄」 「図面の簡単な説明」 ６、補正の内容 （１）　　明細Ｓ中筒６頁第１８行「スピンドル６７」
を 「スピンドル４７１に訂正する。 （２）同書第１１頁第９行「・・・・示す斜視図、」を 「・・・・示す斜視図、第２図は回転ステージ部分の断
面図、」に補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース上に往復動可能に配備されたステージと、
   ステージの移行方向に配設した送り軸にナットが螺合さ
   れ、このナットと前記ステージとの間を、軸上に微動ア
   クチュエータを有す連結ロッドにて連設したステージ送
   り機構と、ステージ上に縦設されたスピンドルの上端に
   テーブルを設けた回転ステージとから成るを特徴とする
   ステージ装置。
2. （２）回転ステージが弾性ヒンジ機構を介して往復動ス
   テージに取付けられ、その間に微動アクチュエータが介
   装されている特許請求の範囲第１項記載のステージ装置
   。
3. （３）微動アクチュエータが、電圧印加によって伸縮す
   るピエゾ素子等の圧電素子である特許請求の範囲第１項
   記載のステージ装置。