KR20070081419A

KR20070081419A - ＸＹθ 이동 스테이지

Info

Publication number: KR20070081419A
Application number: KR1020070004851A
Authority: KR
Inventors: 요네타 다나카
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN101017331B; JP4702083B2; TW200730293A; CN101017331A; JP2007214449A; KR101004828B1; TWI375603B

Abstract

평면 플레이트에 편하중이 가해져도 흔들림이 생기지 않는 XYθ 이동 스테이지를 제공하는 것이다.

워크(9)를 유지하는 플레이트(6)를 갖고, 플레이트(6)가 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 있어서, 스테이지 베이스(1)와, 스테이지 베이스(1)에 고정되어 이동 자계를 발생하는 자극을 갖는 추력 발생 수단(2)과, 스테이지 베이스(1)에 고정된 3개의 기준 지지 부재(3)와, 스테이지 베이스(1)에 고정된 1개 이상의 보조 지지 부재(4)를 구비하고, 플레이트(6)는 3개의 기준 지지 부재(3) 및 1개 이상의 보조 지지 부재(4)에 의해 지지되는 동시에, 워크(9)를 유지하는 면과는 반대측의 면에 바둑판 눈금 형상의 돌출극이 형성된 평면 형상의 플라텐(8)이 설치되고, 추력 발생 수단(2)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

Description

ＸＹθ 이동 스테이지{XYθ MOVING STAGE}

도 1은 본 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지를 적용한 노광 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 XYθ 이동 스테이지의 평면도이다.

도 3은 추력 발생 수단의 구체적 구성을 도시하는 사시도이다.

도 4는 기준 지지 부재의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

도 5는 보조 지지 부재의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

도 6은 도 5에 도시한 보조 지지 부재와 다른 보조 지지 부재의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지를 적용한 검사 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 8은 소이어 모터 스테이지 장치를 순차(스텝 앤드 리피드) 노광 장치에 적용한 노광 장치의 구성을 도시하는 도면이다.

도 9는 도 8에 도시하는 노광 장치에 적용된 XYθ 이동 스테이지에 있어서, 플라텐에 대한 이동체에 편하중이 가해졌을 때의 상태를 도시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스테이지 베이스 2 : 추력 발생 수단

21 : X 방향 추력 발생 수단 22 : Y 방향 추력 발생 수단

23 : 판 스프링 24 : 자극

25 : 에어 분출 구멍 3 : 기준 지지 부재

31 : 에어 분출 구멍 32 : 에어 패드

33 : 대좌 34 : 구면 베어링

4 : 보조 지지 부재 41 : 에어 분출 구멍

42 : 에어 패드 43 : 중간대

45 : 에어 실린더 44 : 샤프트

46 : 구면 베어링 47 : 스프링

5 : 평면 스테이지 6 : 평면 플레이트

7 : 허니컴 코어 8 : 플라텐

81 : 간극 9 : 워크

10 : 투영 렌즈 11 : 조명부

12 : LED 13 : 촬상부

14 : 렌즈 15 : CCD

본 발명은 XYθ 이동 스테이지에 관한 것으로, 예컨대, 노광 장치나 검사 장치 등에 사용되고, 워크를 유지하는 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 플 레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 관한 것이다.

종래, 일본 공개특허공보 평9-23689호에 도시되는 바와 같이, 바둑판 눈금 형상으로 강자성체의 돌출극이 설치되어 있는 평면 형상의 플라텐 상에 이동체를 에어에 의해 부상시키고, 이동체에 자력을 인가하여 이동체와 플라텐의 돌출극 사이의 자력을 변화시킴으로써 이동체를 이동시키는 평면 스테이지 장치가 알려져 있다.

상기 장치에서의 평면 스테이지는 이동체의 한 쪽의 면(통상은 상면)이 워크를 적재하기 위한 워크 스테이지가 되기 때문에, 이동체의 표면도 플라텐의 표면도 정밀하게 평면 가공되어 있다. 이동체의 다른 쪽의 면(통상은 하면)에는 직교하는 좌표축의 각 축 방향으로 이동 자계를 발생시키기 위한 자극과, 에어를 취출하는 에어 패드가 설치되어 있다.

이 평면 스테이지 장치는 플라텐의 돌출극에 마주하도록 이동체의 자극과 에어 패드가 놓여지고, 이동체는 에어의 작용에 의해 부상한다. 이 상태로 이동체의 자극에 이동 자계를 발생시키고, 자극과 플라텐의 돌출극 사이의 자계를 변화시킴으로써 이동체를 플라텐 상을 이동시킬 수 있다.

한편, 이러한 구성을 갖는 장치는 서페이스 모터 스테이지 장치, 소이어 모터 스테이지 장치 등이라 칭해지고 있다.

이러한 평면 스테이지 장치는, 종래의 구동 수단으로서 볼 나사를 이용한 구성의 스테이지 장치 등과는 달리, X 방향으로 이동하는 X 스테이지, Y 방향으로 이 동하는 Y 스테이지 및 θ 회전 이동하는 θ 스테이지와 복수의 스테이지를 중합시키지 않고 플라텐의 평면으로 되는 1개의 스테이지 상에 있어서 이동체를 XY 방향 및 θ 회전 방향으로 이동시킬 수 있다.

그 때문에, 이 스테이지 장치는, 최근 복수의 노광 영역으로 분할된 워크를 분할된 영역 순서로 이동하여 순차(스텝·앤드·리피트) 노광하는 노광 장치의 워크 스테이지에 적용하는 것이 검토되어 있다. 워크 스테이지로서 평면 스테이지 장치를 이용한 노광 장치에 있어서는, 워크 스테이지의 구성이 단순한 것이 되기 때문에 장치의 소형 경량화를 꾀할 수 있다고 기대되어 있다.

도 8은 소이어 모터 스테이지(XYθ 이동 스테이지) 장치를, 순차(스텝·앤드·리피트) 노광 장치에 적용한 노광 장치의 구성을 도시하는 도면이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 광조사부(101)는 노광광을 포함하는 광을 방사하는 램프(102)와, 램프(102)로부터의 광을 반사하는 미러(103)를 갖는다. 마스크 스테이지(104)는 패턴이 형성된 마스크(105)를 유지한다. 투영 렌즈(106)는 마스크(105)의 패턴을 평면 플레이트(107) 상에 적재 유지되어 있는 워크(108) 상에 투영한다.

평면 플레이트(107)는 소이어 모터 스테이지의 이동체(109)의 위에 부착되어 있고, 이동체(109)는 에어 분출의 작용에 의해, 플라텐(110)에 대하여 10∼20㎛의 간격으로 부상하고 있다. 플라텐(110)의 표면에는 바둑판 눈금 형상으로 강자성체의 돌출극(111)이 설치되고, 정밀하게 평면에 가공되어 있다.

이동체(109)는 플라텐(110)의 평면에 있어서 직행하는 XY 좌표축의 각 축방 향으로 이동 자계를 발생하는 자극(112)을 갖는다. 자극(112)에 XY 좌표축의 각 축방향으로 이동 자계를 발생시킴으로써 플라텐(110)에 형성되어 있는 돌출극(111)과의 상호 작용에 의해, 이동체(109)는 XY 방향 및 플라텐(110) 평면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동한다. 이동체(109)를 이동시킴으로써, 평면 플레이트(107) 상에 유지된, 복수의 노광 영역으로 분할된 워크(108)를, 분할된 영역 순서로 이동하여 노광할 수 있다.

상기와 같은 소이어 모터 스테이지를 워크(108)를 이동시키는 스테이지로서 이용한 순차(스텝·앤드·리피트) 노광 장치를, 액정 패널이나 프린트 기판의 노광에도 적용하고자 하는 요망이 있다.

그러나, 최근, 액정 패널이나 프린트 기판은 대형화하고 있고, 이들의 워크(108)는 소이어 모터 스테이지의 이동체(109)보다도 크며, 그 워크(108)를 적재 유지하는 평면 플레이트(107)도, 이동체(109)보다도 커진다. 따라서, 이동체(109)의 위에 오버행하도록 워크(108)를 적재하는 평면 플레이트(107)가 설치되게 된다.

도 9는 도 8에 도시하는 노광 장치에 적용된 XYθ 이동 스테이지에 있어서, 플라텐(110)에 대한 이동체(109)에 편하중이 가해졌을 때의 상태를 도시하는 도면이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 이동체(109)에 대하여 오버행하여 적재된 평면 플레이트(107)에는 편하중이 가해지기 쉽고, 한편 이동체(109)는 플라텐(110)에 대하여 에어 부상하여 지지되기 때문에 편하중에 약하다. 따라서, 평면 플레이 트(107)의 끝에 힘이 가해지면, 평면 플레이트(107)에 ø방향의 경사나 흔들림이 생기게 된다. 이러한 노광 장치에 있어서는, 워크(108)의 끝쪽의 노광 영역을 노광 중에 ø방향의 흔들림이 발생하면, 워크(108)의 표면이 투영 렌즈(106)의 결상 위치로부터 어긋나기 때문에, 워크(108)에 투영되는 마스크 패턴의 상이 흐려져 노광 정밀도가 나빠진다.

본 발명의 목적은, 상기의 문제점을 감안하여, 장치의 소형 경량화를 도모할 수 있는 평면 스테이지의 구성을 이용하면서, 대형의 워크를 적재하는 평면 플레이트에 편하중이 가해져도 흔들림이 생기지 않는 XYθ 이동 스테이지를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 다음과 같은 수단을 채용하였다.

제1 수단은, 워크를 유지하는 플레이트를 갖고, 상기 플레이트가 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 있어서, 스테이지 베이스와, 상기 스테이지 베이스에 고정되어 이동 자계를 발생하는 자극을 갖는 추력 발생 수단과, 상기 스테이지 베이스에 고정된 3개의 기준 지지 부재와, 상기 스테이지 베이스에 고정된 1개 이상의 보조 지지 부재를 구비하고, 상기 플레이트는 상기 3개의 기준 지지 부재 및 상기 1개 이상의 보조 지지 부재에 의해 지지되는 동시에, 상기 워크를 유지하는 면과는 반대측의 면에, 바둑판 눈금 형상의 돌출극이 형성된 평면 형상의 플라텐이 설치되고, 상기 추력 발생 수단에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제2 수단은, 제1 수단에 있어서, 상기 기준 지지 부재는 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 Z 방향의 높이가 고정되어 있고, 상기 보조 지지 부재는 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 Z 방향의 높이가 가변인 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제3 수단은, 제1 수단에 있어서, 상기 기준 지지 부재는 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 대좌와, 상기 에어 패드를 상기 대좌에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하고, 상기 보조 지지 부재는 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 에어 실린더 또는 스프링과, 상기 에어 패드를 상기 에어 실린더 또는 상기 스프링에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제4 수단은, 워크를 유지하는 플레이트를 갖고, 상기 플레이트가 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 있어서, 스테이지 베이스와, 상기 스테이지 베이스에 고정되어 이동 자계를 발생하는 자극과 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 대좌와, 상기 에어 패드를 상기 대좌에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 3개의 기준 지지 부재와, 상기 스테이지 베이스에 고정되어 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 에어 실린더 또는 스프링과, 상기 에어 패드를 상기 에어 실린더 또는 상기 스프링에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 1개 이상의 보조 지지 부재를 구비하고, 상기 플레이트는 상기 3개의 기준 지지 부재 및 상기 1개 이상의 보조 지지 부재에 의해서 지지되는 동시에, 상기 워크를 유지하는 면과는 반대측의 면에, 바둑판 눈금 형상의 돌출극이 형성된 평면 형상의 플라텐이 설치되고, 상기 기준 지지 부재에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제5 수단은, 제1 수단 내지 제4 수단 중 어느 하나의 수단에 있어서, 상기 보조 지지 부재는 상기 평면 플레이트가 차지하는 영역보다도 넓은 영역에 있어서 분산 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제6 수단은, 제1 수단 내지 제5 수단 중 어느 하나의 수단에 있어서, 상기 플레이트에 설치되어 있는 플라텐은 복수로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지이다.

제7 수단은, 마스크 스테이지에 유지된 마스크를 통해 XYθ 이동 스테이지에 유지된 워크에, 광조사부로부터의 광을 조사하고, 상기 워크를 노광 처리하는 노광 장치에 있어서, 상기 XYθ 이동 스테이지가 제1 수단 내지 제6 수단 중 어느 하나의 수단에 기재된 XYθ 이동 스테이지인 것을 특징으로 하는 노광 장치이다.

제8 수단은, 조명부로부터의 조명광에 의해 XYθ 이동 스테이지에 유지된 워크에 조명하고, 조명된 워크를 촬상하며, 촬상된 화상에 의거하여 상기 워크에 형성된 패턴을 검사하는 검사 장치에 있어서, 상기 XYθ 이동 스테이지가 제1 수단 내지 제6 수단 중 어느 하나의 수단에 기재된 이동 스테이지인 것을 특징으로 하는 검사 장치.

본 발명의 제1 실시형태를 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지를 적용한 노광 장치의 구성을 도시하는 단면도, 도 2는 도 1에 도시한 XYθ 이동 스테이지의 평면도이다. 한편, 도 1은 도 2의 A-A 단면도이고, 또한 도 1에 있어서는 도 8에 도시한 바와 같은 광조사부, 마스크 및 마스크 스테이지는 생략되어 있다.

이들의 도면에 있어서, 1은 XYθ 이동 스테이지가 탑재되는 베이스 플레이트 또는 베이스 프레임을 구성하는 스테이지 베이스, 2는 스테이지 베이스(1) 상에 설치되는 추력 발생 수단, 3은 스테이지 베이스(1)에 고정되는 기준 지지 부재, 4는 스테이지 베이스(1)에 고정되는 보조 지지 부재, 5는 평면 플레이트(6), 허니컴 코어(7) 및 플라텐(8)으로 이루어지는 평면 스테이지, 6은 표면에 노광을 행하는 워크(9)를 적재 유지하는 평면 플레이트, 7은 평면 플레이트(6)의 이면측(워크(9)가 유지되는 측과는 반대측)에 설치되고, 평면 플레이트(6)를 얇고 가볍게 해도 강성이 유지되기 위해서 설치된 허니컴 코어, 8은 평면 플레이트(6)의 이면측에 설치되고 허니컴 코어(7)를 통해 복수로 분할되어 간극(81)을 두어 부착된 플라텐, 9는 워크, 10은 투영 렌즈이다.

이들의 도면에 도시하는 바와 같이, 추력 발생 수단(2)은 종래의 평면 스테이지의 이동체와 동일한 구성을 갖고 있고, 평면 플레이트(6)를 이동시키기 위한, 플라텐(8)의 평면에 있어서 직교하는 X 방향 및 Y 방향의 이동 자계, 및 플라텐(8)의 평면에 대하여 직교하는 좌표축의 둘레의 θ 회전축 방향의 이동 자계를 발생하는 자극을 구비한다.

또한, 추력 발생 수단(2)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 이동 자계의 방향이 X축을 따르는 방향으로 1개 배치된 X 방향 추력 발생 수단(21)과, 이동 자계의 방향이 Y축을 따르는 방향으로 2개 배치된 Y 방향 추력 발생 수단(22)을 갖는다. Y 방향 추력 발생 수단(22)의 자계를 이동시키지 않고, X 방향 추력 발생 수단(21)의 자계를 이동시키면, 평면 플레이트(6)는 X 방향으로 이동한다. 또한, X 방향 추력 발생 수단(21)의 자계를 이동시키지 않고 2개의 Y 방향 추력 발생 수단(22)의 자계를, 동기하여 동일한 방향으로 이동시키면, 평면 플레이트(6)는 Y 방향으로 이동한다. 또한, X 방향 추력 발생 수단(21)의 자계를 이동시키지 않고 2개의 Y 방향 추력 발생 수단(22)의 자계를 반대 방향으로 이동시키면, 평면 플레이트(6)는 θ 회전축 방향으로 회전 이동한다.

또한, 기준 지지 부재(3)는, 평면 플레이트(6)를 지지하기 위해서 3개 설치되고, 평면 플레이트(6)가 그 이동 범위 내에서 어디에 이동하더라도, 항상 평면 플레이트(6)의 아래에 있고, 평면 플레이트(6)를 지지할 수 있는 위치에 배치된다. 즉, 기준 지지 부재(3)는 3각형의 정점을 형성하는 위치에 배치되고, 그 3각형에 외접하는 원의 영역에 1회의 광조사로 노광되는 노광 영역이 포함되도록 배치한다. 이와 같이 구성함으로써, 노광을 행하고 있는 영역이, 항상 3개의 기준 지지 부재(3)가 둘러싸는 영역 내에 있는 것이 된다. 그 결과, 노광을 행하고 있는 영역이 기울거나 흔들리지 않고 안정된 상태로 노광 처리를 행할 수 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 보조 지지 부재(4)는 평면 플레이트(6)를 지지하기 위해서 1개 이상, 평면 플레이트(6)가 차지하는 영역보다도 넓은 범위에 설치되고, 평면 플레이트(6)가 이동하는 영역 전체에 걸쳐 분산하여 배치된다. 이에 따라 평면 플레이트(6)가 그 이동 범위 내에 있어서 어디에 이동해도, 항상 평면 플레이트(6)는 기준 지지 부재(3)의 외에 보조 지지 부재(4)에 의해 지지된다. 그 결과, 평면 플레이트(6)에 편하중이 가해져도 평면 플레이트(6)는 기울거나 흔들리지 않고 안정된 상태로 노광 처리를 행할 수 있다.

한편, 추력 발생 수단(2), 기준 지지 부재(3) 및 보조 지지 부재(4)의 평면 스테이지(5)에 대향하는 면으로부터는 에어가 분출하고, 평면 스테이지(5)는 에어 압력으로 부상된다.

평면 플레이트(6)는 표면이 정밀하게 평면 가공되어 있고, 또한, 워크(9)를 유지하기 위한 도시하지 않은 진공 흡착홈이 형성되며 진공 배관이 접속되어 있다.

플라텐(8)은 표면이 바둑판 눈금 형상으로 돌출극이 형성되고, 돌출극과 돌출극 사이가 수지로 매립되며, 그 후, 평면 연삭되어 있다. 플라텐(8)은 복수로 분할되고, 간극(81)이 설치되어 있는 것은 평면 플레이트(6)가 기계 가공이 용이한 알루미늄제인 것에 대하여, 플라텐(8)은 순철제이고, 열팽창율이 다르기 때문에, 열팽창의 차를 간극(81)에 의해 흡수하여 평면 플레이트(6)에 휨 등의 변형이 생기는 것을 막기 위함이다.

도 3은 추력 발생 수단(2)의 구체적 구성을 도시하는 사시도이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 추력 발생 수단(2)은 스테이지 베이스(1)에 대하여 높이(상하) 방향으로 자유도를 갖도록 부착되는 판 스프링(23)과, 판 스프 링(23) 상에 부착되고, 일축 방향으로 이동 자계를 발생하는 자극(24)으로 구성되어 있다. 또한, 자극(24)의 표면에는 에어 분출 구멍(25)이 설치되고, 평면 플레이트(6)를 부상시키기 위한 에어가 공급되어 있다.

상기한 바와 같이, 추력 발생 수단(2)은 X 방향으로 추력을 발생시키는 X 방향 추력 발생 수단(21) 1개와, Y 방향으로 추력을 발생시키는 Y 방향 추력 발생 수단(22) 2개인, 합계 3개 설치된다.

도 4는 기준 지지 부재(3)의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 기준 지지 부재(3)는 에어 분출 구멍(31)을 갖는 에어 패드(32)와, 스테이지 베이스(1)에 고정되어 에어 패드(32)를 지지하는 대좌(33)와, 에어 패드(32)를 대좌(33)에 대하여 지지하는 구면 베어링(34)으로 구성된다. 에어 패드(32)는 다공질, 또는 오리피스가 설치된 표면으로부터 에어가 분출하는 에어 분출 구멍(31)을 구비하고, 구면 베어링(34)에 의해 자유롭게 흔들 수 있게 구성되어 있다.

기준 지지 부재(3)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 베이스 스테이지(1) 상에 3개 설치되고, 미리 스테이지 베이스(1)에 대해서 높이를 설정해 둠으로써, 평면 플레이트(6)의 평면 위치를 정한다.

도 5는 보조 지지 부재(4)의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 보조 지지 부재(4)는 에어 분출 구멍(41)을 갖는 에어 패드(42)와, 에어 패드(42)를 지지하는 중간대(43)와, 중간대(43)로부터 에어 실린더(45) 내로 신장하는 샤프트(44)와, 스테이지 베이스(1)에 고정되어 중 간대(43)를 지지하는 에어 실린더(45)와, 에어 패드(42)를 중간대(43)에 대하여 지지하는 구면 베어링(46)으로 구성되어 있다.

보조 지지 부재(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 베이스 스테이지(1) 상에 1개 이상 설치되고, 에어 실린더(45)에 의해서 공급되는 에어의 압력을 변화시킴으로써 샤프트(44)가 임의의 추력으로 상하하고, 에어 패드(42)를 임의의 높이로 조정할 수 있다.

도 6은, 도 5에 도시하는 보조 지지 부재(4)와 다른 보조 지지 부재의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 보조 지지 부재(4)는 에어 분출 구멍(41)을 갖는 에어 패드(42)와, 에어 패드(42)를 지지하는 중간대(43)와, 중간대(43)로부터 스프링(47)에 신장하는 샤프트(44)와, 스테이지 베이스(1)에 고정되어 중간대(43)를 지지하는 스프링(47)과, 에어 패드(42)를 중간대(43)에 대하여 지지하는 구면 베어링(46)으로 구성된다.

보조 지지 부재(4)는 스프링(47)의 탄성 압력이 변화함으로서 샤프트(44)가 임의의 추력으로 상하하기 때문에, 에어 패드(42)를 임의의 높이로 조정할 수 있다.

다음에, 도 1 내지 도 5를 이용하여 노광 장치에 적용한 본 실시형태의 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지의 동작에 관해서 설명한다.

우선, 3개의 기준 지지 부재(3)의 높이를 설정하고, 설정 후, 보조 지지 부재(4)의 에어 실린더(45)에 에어가 공급되어 샤프트(44)를 상승시킨다. 보조 지지 부재(4)의 에어 실린더(45)에 공급하는 에어의 압력은, 평면 플레이트(6)의 자중 휨을 없애는 추력이 얻어지는 압력으로 한다. 평면 플레이트(6)의 자중 휨을 없애는 추력은, 평면 플레이트(6)의 크기 무게와 기준 지지 부재(3)나 보조 지지 부재(4)의 개수로부터 미리 계산에 의해 구해둔다.

평면 플레이트(6)를 기준 지지 부재(3)의 에어 패드(32)와 보조 지지 부재(4)의 에어 패드(42) 상에 둔다. 추력 발생 수단(2)은 자신의 자력에 의해, 추력 발생 수단(2)을 지지하는 평행 판 스프링(23)이 신장되고, 평면 플레이트(6)의 이면에 설치한 플라텐(8)에 치우쳐진다.

기준 지지 부재(3)의 에어 패드(32), 보조 지지 부재(4)의 에어 패드(42) 및 추력 발생 수단(2)에 에어가 공급되고, 표면으로부터 에어가 분출되면, 평면 플레이트(6)가 각 에어 패드(32, 42) 및 추력 발생 수단(2)에 대하여 부상한다.

노광 처리를 행하기 위해서, 워크(9)가 평면 플레이트(6) 상에 적재된다. X 방향 추력 발생 수단(21) 및 Y 방향 추력 발생 수단(22)의 자계를 이동시킴으로써, 평면 플레이트(6)가 XY 평면 내를 이동하고, 도시하지 않은 광조사부로부터 마스크를 통해 노광광을 조사하고, 복수의 노광 영역으로 분할된 워크(9)를 스텝·앤드·리피트에 의해 분할된 영역 순서로 이동시킴으로써 노광이 행해진다. 전체 영역의 노광의 종료 후, 워크(9)를 평면 플레이트(6)로부터 반출한다.

본 실시형태의 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지에 의하면, 노광 시에 평면 플레이트(6)의 끝에 편하중이 가해져도 평면 플레이트(6)가 이동하는 영역 전역에 걸쳐 분산하여 배치되어 있는 보조 지지 부재(4)가 평면 플레이트(6)를 지지하고, 평면 플레이트(6)의 경사나 흔들림을 막을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태를 도 7을 이용하여 설명한다.

동 도면에 있어서, 11은 조명부, 12는 LED, 13은 촬상부, 14는 렌즈, 15는 CCD이다. 한편, 그 밖의 구성은 도 1에 도시하는 동일 부호의 구성에 대응하기 때문에, 설명을 생략한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 XYθ 이동 스테이지는, 복수의 검사 영역으로 분할된 워크(9)를, 분할된 영역 순서로 이동시킴으로써 검사하는 검사 장치이고, 조명부(11)는 조명광을 방사하는 LED(12)를 갖고, 평면 플레이트(6) 상에 놓여진 검사를 행하는 워크(9)에 대하여 조명광을 조사한다. 촬상부(13)는 렌즈(14)와 CCD(15)를 갖고, 조명광에 의해 조명된 워크(9)의 패턴을 촬상한다. 촬상한 워크(9)의 화상은, 도시하지 않은 제어부에 있어서 기준이 되는 패턴과 비교되어 양부가 판정된다.

이 XYθ 이동 스테이지는, 제1 실시형태에서 사용한 XYθ 이동 스테이지와 동일한 구조이고, 평면 플레이트(6) 상에 놓여진 복수의 검사 영역으로 분할된 워크(9)를, XYθ 이동 스테이지를 스텝 앤드 리피트에 의해 분할된 영역 순차로 이동시켜 촬상하고 검사한다.

한편, 상기의 각 실시형태에 있어서는, 추력 발생 수단(2)과 기준 지지 부재(3)를 별개로 설치하였지만, 기준 지지 부재(3)의 상부에 있는 에어 패드(32)의 표면에 추력 발생 수단(2)에 구비되어 있던 자극(24)을 설치하고, 기준 지지 부재(3)를 추력 발생 수단(2)과 겸하도록 구성해도 좋다.

상기한 바와 같이, 기준 지지 부재(3)는 평면 플레이트(6)의 평면 위치를 결정하기 위해서 3개 설치되고, 추력 발생 수단(2)도 또한 X 방향 추력 발생 수단(21) 1개와 Y 방향 추력 발생 수단(22) 2개인 합계 3개 설치되기 때문에, 양자를 겸하는 구성으로 할 수 있다. 이와 같이 기준 지지 부재(3)를 추력 발생 수단(2)과 겸하는 구성으로 함에 따라, 부품 점수를 줄일 수 있고, 한층 더한 소형 경량화를 도모할 수 있다.

청구항 1 및 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 평면 플레이트의 끝에 편하중이 가해져도, 보조 지지 부재가 평면 플레이트가 이동하는 전체 영역에 걸쳐 분산하여 배치되어 있기 때문에, 평면 플레이트의 경사나 흔들림을 막을 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 기준 지지 부재 및 보조 지지 부재는 자유롭게 흔들 수 있는 구면 베어링에 의해서 지지된 에어 패드를 구비하고 있기 때문에, 평면 플레이트를 유연하게 지지할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 기준 지지 부재가 추력 발생 수단의 기능을 구비하고 있기 때문에, 부품 점수를 줄일 수 있고, 더욱 소형 경량화를 도모할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 평면 플레이트가 광범위하게 이동하더라도, 평면 플레이트의 경사나 흔들림을 확실히 막을 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 평면 플레이트와 플라텐의 열팽창율이 달라도, 열팽창의 차이를 흡수할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 노광을 행하고 있는 영역이 항상 3개의 기준 지지 부재가 둘러싸는 영역 내에 있기 때문에, 노광을 행하고 있는 영역이 기울거나 흔들리지 않고 안정된 상태로 노광 처리를 행할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 검사를 행하고 있는 영역을 항상 3개의 기준 지지 부재가 지지하고 있기 때문에, 검사를 행하고 있는 영역이, 기울거나 흔들리지 않고 안정된 상태로 검사 처리를 행할 수 있다.

Claims

워크를 유지하는 플레이트를 갖고, 상기 플레이트가 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 있어서,

스테이지 베이스와,

상기 스테이지 베이스에 고정되어 이동 자계를 발생하는 자극을 갖는 추력 발생 수단과,

상기 스테이지 베이스에 고정된 3개의 기준 지지 부재와,

상기 스테이지 베이스에 고정된 1개 이상의 보조 지지 부재를 구비하고,

상기 플레이트는 상기 3개의 기준 지지 부재 및 상기 1개 이상의 보조 지지 부재에 의해 지지되는 동시에, 상기 워크를 유지하는 면과는 반대측의 면에, 바둑판 눈금 형상의 돌출극이 형성된 평면 형상의 플라텐이 설치되고, 상기 추력 발생 수단에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 기준 지지 부재는 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 Z 방향의 높이가 고정되어 있고, 상기 보조 지지 부재는 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 Z 방향의 높이가 가변인 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 기준 지지 부재는 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패 드와, 상기 에어 패드를 지지하는 대좌와, 상기 에어 패드를 상기 대좌에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하고,

상기 보조 지지 부재는 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 에어 실린더 또는 스프링과, 상기 에어 패드를 상기 에어 실린더 또는 상기 스프링에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 XYθ이동 스테이지.
워크를 유지하는 플레이트를 갖고, 상기 플레이트가 플레이트면에 있어서 직교하는 XY 방향 및 상기 플레이트면에 대하여 직교하는 축의 둘레의 θ 회전 방향으로 이동 가능한 XYθ 이동 스테이지에 있어서,

스테이지 베이스와,

상기 스테이지 베이스에 고정되어 이동 자계를 발생하는 자극과 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 대좌와, 상기 에어 패드를 상기 대좌에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 3개의 기준 지지 부재와,

상기 스테이지 베이스에 고정되어 에어 분출 구멍을 갖는 에어 패드와, 상기 에어 패드를 지지하는 에어 실린더 또는 스프링과, 상기 에어 패드를 상기 에어 실린더 또는 상기 스프링에 대하여 지지하는 구면 베어링을 구비하는 1개 이상의 보조 지지 부재를 구비하고,

상기 플레이트는 상기 3개의 기준 지지 부재 및 상기 1개 이상의 보조 지지 부재에 의해서 지지되는 동시에, 상기 워크를 유지하는 면과는 반대측의 면에, 바 둑판 눈금 형상의 돌출극이 형성된 평면 형상의 플라텐이 설치되고 상기 기준 지지 부재에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 지지 부재는 상기 평면 플레이트가 차지하는 영역보다도 넓은 영역에 있어서 분산 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트에 설치되어 있는 플라텐은 복수로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 XYθ 이동 스테이지.
마스크 스테이지에 유지된 마스크를 통해 XYθ 이동 스테이지에 유지된 워크에, 광조사 부재로부터의 광을 조사하고, 상기 워크를 노광 처리하는 노광 장치에 있어서,

상기 XYθ 이동 스테이지가 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 XYθ 이동 스테이지인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
조명부로부터의 조명광에 의해 XYθ 이동 스테이지에 유지된 워크에 조명하고, 조명된 워크를 촬상하며, 촬상된 화상에 의거하여, 상기 워크에 형성된 패턴을 검사하는 검사 장치에 있어서,

상기 XYθ 이동 스테이지가 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 이동 스테이지인 것을 특징으로 하는 검사 장치.