JPH01193133A - 微動ステージ - 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、半導体生産用露光装置に係り、特に、半導体
ウェハー筈が載置されるテーブルの姿勢を高精度に調節
するための微動ステージに間する。

〈従来の技術〉 近年、半導体集積回路の微細化に伴い、高精度の露光装
置が要求されている。この装置に不可欠のものが高精度
のテーブル姿勢微調整機構である。

ところで、通常の露光装置の場合、光入射方向が垂直下
向きであるため、ウェハーが載置されるテーブルはその
表面が水平に構成される。従って、位置決め、移動の際
、テーブル自重が作用し、いわゆるガタが抑圧されるか
ら、安定した姿勢で位置調節ができる。また、光軸廻り
の回転調節機梢、及びテーブル傾斜の調節１ｓ梢もそれ
ぞれ簡単な構成のものが用いられているる、ＰＡえば、
第３図に一般的なテーブル傾斜調節装置を掲げる。第３
図に示したテーブル傾斜調節装置は立体的に均等に分布
して配置された三個の板バネ３１を介してフレーム３２
に支持されたウェハーチャック３０を有し、フレーム３
２上には、更に、ウェハーチャック３０を局部的に昇降
させるための信心カム３４とＤＣモータ３３とが三組配
設されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、近年注目を集めているＳＯＲ露光装置に
おいては、ＳＯＲ光が水平方向に放射されるから、テー
ブルは鉛直に、即ち重力方向に平行に配置しなければな
らない、このように鉛直に配置されたテーブルには、位
置決め移動の際に位置調整方向にテーブル自重が作用し
ないから、従来のテーブル姿勢微調機構を用いると、ガ
タ、振動の影響をうける。これを防止するためには、高
精度のガタ防止機構とガイド機構を付加する必要がある
。更に微動ステージは全体がＸＹステージに取付けられ
て、ＸＹ面内で高速に移動し、高精度に位置決めされる
ので、微動ステージは極力軽量、小型にする必要がある
。

そこで、本発明の技術的課題は、上記問題点に鑑み、５
ＯＲ３光装置にも適用できる小型軽量、かつ高精度のテ
ーブル姿勢微調機構を備えた微動ステージを提供するこ
とである。

く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、表裏間係にある両端面を有し、当該表
面をウェハ等を搭載するための平坦面とするチャック板
部材と、該チャック板部材の外周を囲周して当該チャッ
ク板部材を弾性的に支持するサブフレーム部材と、該サ
ブフレーム部材の外周を囲周する壁部材と、該壁部材に
前記サブフレーム部材を静圧軸受は支持させる静圧軸受
は支持手段と、前記チャック板部材の裏面を押圧して前
記平坦面の傾きを調整する傾斜角度調整手段をとを備え
たことを特徴とする微動ステージが得られる。

〈実施例〉 以下、本発明に係る微動ステージの一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図及び第２図を参照すると、本実施例に係る微動ス
テージは表裏関係にある両端面を有し、その表面をウェ
ハー１が配置される高平面度の平坦面とするチャック板
２を有している。ここで、チャック板２はＳＯＲ光の光
軸と実質上直交するように配置され、ウェハー１はチャ
ック板２に真空吸着により吸着されている。チャック板
２の裏面には、チャック板支持体３が固定されている。

チャック板支持ｔｊＥ３の形状は、例えば円筒状であり
、側面部には、その外周を角度的に三等分した位置に後
述する三本の支持部材４の各々の一端が一定のしめ代を
持って圧入されている。チャック板支持体３は、チャッ
ク板２と個々に製作後、−体としたものに限られず、当
初から両者が一体化したものであっても良い。

本実施例に係る微動ステージは、第１図及び第２図に示
すように、前記チャック板２の裏面と対向する面を底面
部１０　（ａ）とし、該底面部１０（ａ）の周縁よりチ
ャック板２方向に延在してなる開口内側面を周壁部１０
　（ｂ）とするフレーム部材１０を有している。フレー
ム部材１０は、例えば、周知のＸＹステージ２０上に取
り付けられる。

フレーム部材１０の底面部１０　（ａ）とチャック板２
の裏面との間には、ウェハ１を搭載する平坦面の光軸方
向に対する傾斜角度を調整するための傾斜角度調整手段
が設けられている。具体的に説明すると、一端が底面部
１０　（ａ）に固定され、他端は所定信号に基づいて光
軸方向に個別的に変位するアクチュエータ５が、チャッ
ク板２の転回の中心点から同一距離にある円周上を角度
的に三等分した位置に、各々、継手部６を介して結杏さ
れている。各々の継手部６の結合箇所は、後述する支持
部材４の一端の近傍とするのが望ましい、アクチュエー
タ５としては、所定の電圧を印加することにより、その
形状（長さ）が変位する圧を素子が用いられる。継手部
６は、アクチュエータ５の変位量をチャック板２の微動
押圧力として、対応するチャック板裏面の結合箇所に伝
達するものであり、第１図に示すとおり、互いの対向面
に円錐状のくぼみ部６（ａ）が形成された耐摩耗性の一
対の異極性磁性体あるいは永久磁石と磁性体との結合体
と、くぼみ部６（ａ）に収容された鋼球とからなる軸支
構造を有している。尚、チャック板２の裏面の中心点と
対応する底面部１０　（ａ）との間には、各々のアクチ
ュエータ５に与圧を付与するバネ７が配設されている。

本実施例に係る微動ステージの外周は、サブル−ム部材
例えば、リング板体８により囲周され、所定のしめ代を
持って圧入された前記三本の支持部材４を介して、弾性
的に支持されている。

リング板体８は、その外周面が前記フレームの周壁部１
０　（ｂ）と並行に離間して対向させるために静圧軸受
は支持手段として、リング中心点から角度的に三等分し
な各々の位置に噴出孔９を穿設し、内周面から直交する
前記周壁部１０　（ｂ）方向に圧縮空気を噴出して、静
圧軸受は支持している。

圧縮空気は、制御部（図示せず）より供給され、対応す
る内周面に結合された圧縮空気供給口１２に導かれてい
る。尚、圧縮空気の圧縮量は、各々個別的に調節できる
ようになってる。これにより、リング板木８の外周面と
フレーム周壁部１０　（ｂ）との間隙には、高い剛性を
有する静圧空気Ｗ１１１が形成されており、リング枝体
８の光軸方向の摺動を容易にしている。

尚、支持部材４は、例えば第１図及び第２図に示すよう
に微動の際の支点となる２ケ所の切欠き部４（ａ）を有
する支持棒体であり、その剛性は前記静圧空気層１１の
剛性よりも低くなるように切欠き部４（ａ）の寸法が定
められている。

次に、上記構成に基づいて、本実施例に係る微動ステー
ジの伴用も説明する。

リング板体８は、その内周面が中心点より等角度に配列
された三本の支持部体４によってチャック板体２の外周
を支持しており、かつ、支持部材４の両端は所定のしめ
代を持って圧入されているので、これらの部材の協働に
伴う機械的なガタを一切生じさせない、また、高い剛性
を有する静圧空気層１１は、リング板体８等の鉛直方向
の自重をフレーム周壁部１０　（ｂ）から離間して支持
するとともに、光軸と直交する軸を含む平面上における
リング板体８等の微動を相殺する。従って、リング板体
８等は鉛直方向に極めて安定した姿勢に維持される。尚
、静圧空気ＮＪ１１の層厚が局部的に変化し、リング板
体８等の姿勢に変動を生じた場合は、供給される圧縮空
気の圧縮量を個別的に制御する。

いま、制御部（図示せず）の指令に基づいて、三本のア
クチュエータ５を変位させると、その変位量が継手部６
を介してチャック板体２の転置に伝達される。このとき
、チャック板体２は、リング板体８とともに、静圧軸受
部として機能する静圧空気７ｉｊｌｌに案内されて光軸
方向へ均等に微動する。

次に、三本のアクチュエータ５の変位量を異ならしめた
場合は、チャック板体２の姿勢、即ち、平坦面の光軸方
向に対する傾斜角度が変化する。

このとき、支持部材４の剛性は静圧空気層１１の剛性よ
りも低くなっているから、リング板体８の外周面はフレ
ーム周壁部１０　（１））と平行、離間しなままで支持
部材４のみが切欠き部４（ａ）を支点として変位する。

尚、各アクチュエータ５には、バネ７により常に圧縮力
が加えられているから、その動作が安定している。また
、各アクチュエータ５とチャック板体２との間の継手部
６は、ｇＰ！Ａ６（Ｃ）を軸支点として用いているので
、チャック板体２の任意の姿勢に追従でき、かつ、該鋼
球６（Ｃ）は一対の異極性磁石により常に一定の力で把
持されているため、追従に伴う際のガタを一切生じさせ
ない。

この様に、本実施例では、チャック板体２を光軸方向に
案内するとももに、チャック板体２の姿勢を安定に保持
するための静圧空気層を形成するようにしたから、動作
が滑らかでガタがなく、かつ、簡単な構造で高精度に位
置決めが可能な微動ステージが実現できる。

また、アクチュエータ５とチャック板体２との間には、
光軸方向の動き以外は拘束せず、しかも、任意なチャッ
ク板体２の姿勢に追従できる継手部６を設けたから、容
易にチャック板体２の平坦面の傾斜角度を調整できる微
動ステージが実現できる。

く効果〉 以上の説明のとおり、本発明によれば、ＳＯＲ露光装置
に適した縦型ステージにして使用することができ、高精
度、かつ小型軽量のテーブル姿勢を微調整できる微動ス
テージが得られる。

・、゛Ｉ：余白

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る微動ステージの側面図、
第２図は同正面図、第３図は従来のテーブル姿勢調節装
置の構成図の一例をそれぞれ示している。 図中、 １：ウェハ、２：チャック板、３：チャック板支持体、
４：支持棒体、５：アクチュエータ、６：継手部、６（
ａ）：＜ぼみ体、６（ｂ）ニ一対のＪ’ｌ極磁性体、６
（Ｃ）：１Ｍ球、７：バネ、８：リング板体、９：＠出
孔、１０：フレーム、１１：静圧空気層、１２：圧縮空
気供給口。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表裏関係にある両端面を有し、当該表面をウェハ等
   を搭載するための平坦面とするチャック板部材と、該チ
   ャック板部材の外周を囲周して当該チャック板部材を弾
   性的に支持するサブフレーム部材と、該サブフレーム部
   材の外周を囲周する壁部材と、該壁部材に前記サブフレ
   ーム部材を静圧軸受け支持させる静圧軸受け支持手段と
   、前記チャック板部材の裏面を押圧して前記平坦面の傾
   きを調整する傾斜角度調整手段をとを備えたことを特徴
   とする微動ステージ。