JPH01250891A - 平面位置決め装置 - Google Patents
平面位置決め装置Info
- Publication number
- JPH01250891A JPH01250891A JP63078986A JP7898688A JPH01250891A JP H01250891 A JPH01250891 A JP H01250891A JP 63078986 A JP63078986 A JP 63078986A JP 7898688 A JP7898688 A JP 7898688A JP H01250891 A JPH01250891 A JP H01250891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- drive mechanism
- axis direction
- signal
- error amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体露光装置、半導体検査装置。
超精密加工装置などに組込むのに好適な平面位置決め装
置に関する。
置に関する。
(従来の技術)
周知のように、光ステッパを用いて半導体装置を製造す
るときには、露光するウェハ面を投影レンズの光軸に対
して直角に、かつ結像位置に正確に位置決めする必要が
ある。
るときには、露光するウェハ面を投影レンズの光軸に対
して直角に、かつ結像位置に正確に位置決めする必要が
ある。
ところで、上記のようにウェハ面を投影レンズの光軸に
対して直角に位置決めするための、いわゆる平面位置決
め装置としては、従来9次のようなものが考えられてい
る。すなわち、X軸、Y軸。
対して直角に位置決めするための、いわゆる平面位置決
め装置としては、従来9次のようなものが考えられてい
る。すなわち、X軸、Y軸。
Z軸からなる直角座標を基準とし、XY軸方向に移動可
能な第1のテーブル上にZ軸方向に移動可能な第2のテ
ーブルを設け、この第2のテーブルを選択的にZ軸方向
に移動させる第1の駆動機構を設けている。また、第2
のテーブル上でY軸上に第1の支持機構を配置するとと
もに上記Y軸を境にして対称的な位置にZ軸方向へ移動
可能な第2および第3の支持機構を配置し、これら第1
゜第2.第3の支持機構でウェハを支持したウェハテー
ブルを3点支持させている。また、第2の支持機構およ
び第3の支持機構を選択的にZ軸方向に移動させる第2
の駆動機構および第3の駆動機構を設けている。そして
、第1のテーブルをXY軸方向に順次移動させ、このと
き対象とするウェハチップ面の3点以上のZ軸方向位置
を順次1点ずつ測定し、これらの測定によって得られた
値から対象とするウェハチップ面のX軸回り回転誤差量
およびY軸回り回転誤差量を演算し、この結果に基いて
第2.第3の駆動機構を制御してウェハの角度補正を行
なうようにしている。また、露光時にはウェハのZ軸方
向位置を常に検出し、この検出値に基いて第1の駆動機
構をフィードバック制御している。
能な第1のテーブル上にZ軸方向に移動可能な第2のテ
ーブルを設け、この第2のテーブルを選択的にZ軸方向
に移動させる第1の駆動機構を設けている。また、第2
のテーブル上でY軸上に第1の支持機構を配置するとと
もに上記Y軸を境にして対称的な位置にZ軸方向へ移動
可能な第2および第3の支持機構を配置し、これら第1
゜第2.第3の支持機構でウェハを支持したウェハテー
ブルを3点支持させている。また、第2の支持機構およ
び第3の支持機構を選択的にZ軸方向に移動させる第2
の駆動機構および第3の駆動機構を設けている。そして
、第1のテーブルをXY軸方向に順次移動させ、このと
き対象とするウェハチップ面の3点以上のZ軸方向位置
を順次1点ずつ測定し、これらの測定によって得られた
値から対象とするウェハチップ面のX軸回り回転誤差量
およびY軸回り回転誤差量を演算し、この結果に基いて
第2.第3の駆動機構を制御してウェハの角度補正を行
なうようにしている。また、露光時にはウェハのZ軸方
向位置を常に検出し、この検出値に基いて第1の駆動機
構をフィードバック制御している。
しかしながら、上記のように構成された従来の平面位置
決め装置にあっては次のような問題があった。すなわち
、従来の装置では、第1のテーブルをXY軸方向に順次
移動させて、このとき対象とするウェハチップ面の3点
以上のZ軸方向位置を順次、1点ずつ測定し、これらの
値からX軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差量を
演算し。
決め装置にあっては次のような問題があった。すなわち
、従来の装置では、第1のテーブルをXY軸方向に順次
移動させて、このとき対象とするウェハチップ面の3点
以上のZ軸方向位置を順次、1点ずつ測定し、これらの
値からX軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差量を
演算し。
この結果に基いて第2.第3の駆動機構をオープンルー
プで制御している。このような制御方式であると、対象
とするウェハチップを露光位置まで移動させるために、
第1のテーブルのステップ移動が終了した時点から、再
び第1のテーブルをXY軸方向に順次移動させて角度補
正を行なうためのデータを収集する動作が行われること
になるので、1チツプ毎の露光に要する時間が長くなり
。
プで制御している。このような制御方式であると、対象
とするウェハチップを露光位置まで移動させるために、
第1のテーブルのステップ移動が終了した時点から、再
び第1のテーブルをXY軸方向に順次移動させて角度補
正を行なうためのデータを収集する動作が行われること
になるので、1チツプ毎の露光に要する時間が長くなり
。
スループットが低下すると言う問題があった。また、オ
ーブンループ方式で角度補正制御を行なっているので、
外乱に対して補正を行なうことができず、露光中に外乱
が侵入すると、露光精度が悪化すると言う問題もあった
。
ーブンループ方式で角度補正制御を行なっているので、
外乱に対して補正を行なうことができず、露光中に外乱
が侵入すると、露光精度が悪化すると言う問題もあった
。
(発明が解決しようとする課題)
上述の如(、従来の平面位置決め装置にあっては2位置
決めに長時間を要するばかりか1位置決め後に外乱によ
って位置ずれが生じてもこれを補正することがてきない
と言う問題があった。
決めに長時間を要するばかりか1位置決め後に外乱によ
って位置ずれが生じてもこれを補正することがてきない
と言う問題があった。
そこで本発明は1位置決めに要する時間を短縮化できる
とともに外乱に対しても補償の行なえる平面位置決め装
置を提供することを目的としている。
とともに外乱に対しても補償の行なえる平面位置決め装
置を提供することを目的としている。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために1本発明に係る平面位置決め
装置では、平面位置決め対象・物の表面の3箇所位置を
同時に測定して基準平面に対する上記表面のZ軸方向位
置誤差量、X軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差
量を算出する手段と。
装置では、平面位置決め対象・物の表面の3箇所位置を
同時に測定して基準平面に対する上記表面のZ軸方向位
置誤差量、X軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差
量を算出する手段と。
この手段によって得られたZ軸方向位置誤差ユ信号で前
述した第1の駆動機構を制御する第1のサーボ機構と、
前記手段によって得られたX軸回り回転誤差量信号を零
にすべく前述した第2および第3の駆動機構に与えるべ
き信号とY軸回り回転誤差量信号を零にすべく上記第2
および第3の駆動機構に与えるべき信号とを各駆動機構
毎に加算して得た信号で上記第2の駆動機構および第3
の駆動機構を制御する第2および第3のサーボ機構とを
設けている。
述した第1の駆動機構を制御する第1のサーボ機構と、
前記手段によって得られたX軸回り回転誤差量信号を零
にすべく前述した第2および第3の駆動機構に与えるべ
き信号とY軸回り回転誤差量信号を零にすべく上記第2
および第3の駆動機構に与えるべき信号とを各駆動機構
毎に加算して得た信号で上記第2の駆動機構および第3
の駆動機構を制御する第2および第3のサーボ機構とを
設けている。
(作用)
平面位置決め対象物の表面の3箇所位置を同時に測定し
て基準平面に対する上記表面のZ軸方向位置誤差量、X
軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差量を算出する
手段を設けているので。
て基準平面に対する上記表面のZ軸方向位置誤差量、X
軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差量を算出する
手段を設けているので。
上記各誤差量を算出するために平面位置決め対象物をX
Y軸方向に移動させる必要はない。したがって、Z軸方
向位置誤差量、X軸回り回転誤差量およびY軸回り回転
誤差量をほとんど瞬時に算出できる。また、上述した誤
差量算出手段を設けているので、第2および第3の駆動
機構に対してもフィードバック制御が可能となる。した
がって。
Y軸方向に移動させる必要はない。したがって、Z軸方
向位置誤差量、X軸回り回転誤差量およびY軸回り回転
誤差量をほとんど瞬時に算出できる。また、上述した誤
差量算出手段を設けているので、第2および第3の駆動
機構に対してもフィードバック制御が可能となる。した
がって。
外乱の補償も確実に行なうことができる。
(実施例)
以下2図面を参照しながら実施例を説明する。
第X図には半導体露光システムに適用した一実施例に係
る平面位置決め装置の概略斜視図が示されている。
る平面位置決め装置の概略斜視図が示されている。
この装置の機械的可動部分は、第1図に示すようにX軸
、Y軸、Z軸からなる直角座標を基準としたとき1図示
しないXY子テーブル上Z軸方向に移動可能に配置され
たテーブル1と、このテーブル1をZ軸方向に選択的に
移動させる第1の駆動機構2と、テーブル1上でY軸上
に配置された第1の支持機構3と、テーブル1上でY軸
を境にして対称的な位置にZ軸方向へ移動可能に配置さ
れた第2および第3の支持機構4,5と、第2の支持機
構4および第3の支持機構5を選択的にZ軸方向に移動
させる第2の駆動機構6および第3の駆動機構7とで構
成されている。各駆動機(t2゜6.7としては、それ
ぞれモータとボールネジを含む減速ギアとを組合わせた
機構のもの、あるいは圧電素子を組合せたものが使用さ
れている。そして、これら各駆動機構2,6.7は、そ
れぞれ第1.第2.第3のサーボ機構8.9.10によ
って制御される。
、Y軸、Z軸からなる直角座標を基準としたとき1図示
しないXY子テーブル上Z軸方向に移動可能に配置され
たテーブル1と、このテーブル1をZ軸方向に選択的に
移動させる第1の駆動機構2と、テーブル1上でY軸上
に配置された第1の支持機構3と、テーブル1上でY軸
を境にして対称的な位置にZ軸方向へ移動可能に配置さ
れた第2および第3の支持機構4,5と、第2の支持機
構4および第3の支持機構5を選択的にZ軸方向に移動
させる第2の駆動機構6および第3の駆動機構7とで構
成されている。各駆動機(t2゜6.7としては、それ
ぞれモータとボールネジを含む減速ギアとを組合わせた
機構のもの、あるいは圧電素子を組合せたものが使用さ
れている。そして、これら各駆動機構2,6.7は、そ
れぞれ第1.第2.第3のサーボ機構8.9.10によ
って制御される。
一方、支持機構3.4.5の上面には、これらによって
3点支持される。ウェハテーブル11が載置されており
、このウェハテーブル11の上面には平面位置合せ対象
物としてのウェハ12が支持されている。ウェハテーブ
ル1]の上方あるいは斜め上方位置には、ウェハ12の
上面で丁度。
3点支持される。ウェハテーブル11が載置されており
、このウェハテーブル11の上面には平面位置合せ対象
物としてのウェハ12が支持されている。ウェハテーブ
ル1]の上方あるいは斜め上方位置には、ウェハ12の
上面で丁度。
露光位置に存在するウェハチップ13の3箇所PI+P
2+ P3のZ軸方向位置を同時に測定し。
2+ P3のZ軸方向位置を同時に測定し。
ウェハチップ13のZ軸方向位置ZJ!、x軸回り回転
角Xθ、Y軸回り回転角Yθを検出して。
角Xθ、Y軸回り回転角Yθを検出して。
Z軸方向位置信号z、1?、、x軸回り回転角信号Xθ
1.Y軸回り回転角信号Yθ1を出力する変位計14が
設けられている。そして、変位計14から出力されたZ
軸方向位置信号Z、i?tはサーボ機構8に、X軸回り
回転角信号Xθ1はサーボ機(X4つに、また1Y軸回
り回転角信号Yθlはサーボ機構10に入力される。
1.Y軸回り回転角信号Yθ1を出力する変位計14が
設けられている。そして、変位計14から出力されたZ
軸方向位置信号Z、i?tはサーボ機構8に、X軸回り
回転角信号Xθ1はサーボ機(X4つに、また1Y軸回
り回転角信号Yθlはサーボ機構10に入力される。
サーボ機構8,9.10は、具体的には第2図に示すよ
うに構成されている。すなわち、サーボ機構8は、減算
器21てZ軸方向基準位置信号Z)、とZ軸方向位置信
号Z、elとの偏差をとり。
うに構成されている。すなわち、サーボ機構8は、減算
器21てZ軸方向基準位置信号Z)、とZ軸方向位置信
号Z、elとの偏差をとり。
この誤差信号Zノ′をドライバ回路22の入力信号とし
て与えている。ドライバ回路22は、誤差信号Zノ′に
対応させて駆動機構2のアクチュエータを駆動する。サ
ーボ機構9は、減算器23でX軸回り基準回転角信号X
θSとX軸回り回転角信号Xθ1との偏差をとり、この
誤差信号Xθ′を干渉補償要素24を介して加算器25
の一方の入力端に導入し、この加算器25の出力をドラ
イバ回路26の入力信号として与えている。ドライバ回
路26は、入力信号に対応させて駆動機構6のアクチュ
エータを駆動する。また、サーボ機構10は、減算器2
7でY軸回り基準回転角信号Yθ8とY軸回り回転角信
号Y01との偏差をとり、この誤差信号Yθ′をゲイン
補償要素28を介して一方においては前記加算器25の
他方の入力端に導入し、他方においてはインバータ29
を介して加算器30の一方の入力端に導入している。
て与えている。ドライバ回路22は、誤差信号Zノ′に
対応させて駆動機構2のアクチュエータを駆動する。サ
ーボ機構9は、減算器23でX軸回り基準回転角信号X
θSとX軸回り回転角信号Xθ1との偏差をとり、この
誤差信号Xθ′を干渉補償要素24を介して加算器25
の一方の入力端に導入し、この加算器25の出力をドラ
イバ回路26の入力信号として与えている。ドライバ回
路26は、入力信号に対応させて駆動機構6のアクチュ
エータを駆動する。また、サーボ機構10は、減算器2
7でY軸回り基準回転角信号Yθ8とY軸回り回転角信
号Y01との偏差をとり、この誤差信号Yθ′をゲイン
補償要素28を介して一方においては前記加算器25の
他方の入力端に導入し、他方においてはインバータ29
を介して加算器30の一方の入力端に導入している。
この加算器30の他方の入力端には前記干渉補償要素2
4を通った誤差信号Xθ′が与えられている。そして、
加算器30の出力をドライバ回路31の人力信号として
与えている。ドライバ回路31は1人力信号に対応させ
て駆動機構7のアクチュエータを駆動する。上記信号の
流れから判かるように、サーボ機構9のドライバ回路2
6には。
4を通った誤差信号Xθ′が与えられている。そして、
加算器30の出力をドライバ回路31の人力信号として
与えている。ドライバ回路31は1人力信号に対応させ
て駆動機構7のアクチュエータを駆動する。上記信号の
流れから判かるように、サーボ機構9のドライバ回路2
6には。
X軸回り回転誤差信号を零にすべく駆動機構6゜7に与
えるべき信号とY軸回り回転誤差信号を零にすべく駆動
機構6,7に与えるべき信号のうち駆動機構6に与えら
れる信号分を加算した信号が入力として与えられる。ま
た、ドライバ回路31には、X軸回り回転誤差信号を零
にすべく駆動機構6,7に与えるべき信号とY軸回り回
転誤差信号を零にすべく駆動機構6.7に与えるべき信
号のうちの駆動機構7に与えられる信号分を加算した信
号が入力として与えられる。
えるべき信号とY軸回り回転誤差信号を零にすべく駆動
機構6,7に与えるべき信号のうち駆動機構6に与えら
れる信号分を加算した信号が入力として与えられる。ま
た、ドライバ回路31には、X軸回り回転誤差信号を零
にすべく駆動機構6,7に与えるべき信号とY軸回り回
転誤差信号を零にすべく駆動機構6.7に与えるべき信
号のうちの駆動機構7に与えられる信号分を加算した信
号が入力として与えられる。
このような構成であると、XYテーブルの移動によって
対象とするウエノ1チップ13が、露光位置まで送られ
てきた時点で、変位計14が瞬時にZ軸方向位置信号z
I!1.x軸回り回転角信号Xθ3.Y軸回り回転角信
号Y01を出力する。
対象とするウエノ1チップ13が、露光位置まで送られ
てきた時点で、変位計14が瞬時にZ軸方向位置信号z
I!1.x軸回り回転角信号Xθ3.Y軸回り回転角信
号Y01を出力する。
そして、この出力によってサーボ機構8,9゜10にサ
ーボがかけられる。したがって、極めて短時間に対象と
するウニ/\チップ13の表面全体を正確に位置合せす
ることができる。また、駆動機構2.6.7をそれぞれ
サーボ機構8,9゜10を使って制御しているので2位
置決め後に外乱が入ってもこれを速やかに補償すること
ができる。
ーボがかけられる。したがって、極めて短時間に対象と
するウニ/\チップ13の表面全体を正確に位置合せす
ることができる。また、駆動機構2.6.7をそれぞれ
サーボ機構8,9゜10を使って制御しているので2位
置決め後に外乱が入ってもこれを速やかに補償すること
ができる。
第3図には本発明の別の実施例に係る平面位置決め装置
におけるサーボ機構8a、9a、10aが示されている
。この実施例では、干渉補償要素41.42と加算器4
3とを用いて互いの間での干渉を防止している。このよ
うに構成すると、前記実施例と同様な効果が期待できる
ことは勿論のこと、平面位置決め制御を一層円滑に、か
つ応答性良く行なわせることができる。
におけるサーボ機構8a、9a、10aが示されている
。この実施例では、干渉補償要素41.42と加算器4
3とを用いて互いの間での干渉を防止している。このよ
うに構成すると、前記実施例と同様な効果が期待できる
ことは勿論のこと、平面位置決め制御を一層円滑に、か
つ応答性良く行なわせることができる。
[発明の効果]
以上述べたように1本発明によれば平面位置決めに要す
る時間の短縮化を図れるばかりか外乱に対しても十分な
補償を行なうことができる。
る時間の短縮化を図れるばかりか外乱に対しても十分な
補償を行なうことができる。
第1図は半導体露光システムに適用した一実施例に係る
平面位置決め装置の概略斜視図、第2図は同装置におけ
るサーボ機構の構成図、第3図は別の実施例に係る平面
位置決め装置におけるサーボ機構の構成図である。 1・・・テーブル、2・・・第1の駆動機構、3・・・
第1の、支持機構、4・・・第2の支持機構、5・・・
第3の支持機構、6・・・第2の駆動機構、7・・・第
3の駆動機構。 8・・・第1のサーボ機構、9・・・第2のサーボ機構
。 ]0・・・第3のサーボ機構、11・・・ウェハテーブ
ル。 13・・・ウェハチップ、14・・・変位計。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図
平面位置決め装置の概略斜視図、第2図は同装置におけ
るサーボ機構の構成図、第3図は別の実施例に係る平面
位置決め装置におけるサーボ機構の構成図である。 1・・・テーブル、2・・・第1の駆動機構、3・・・
第1の、支持機構、4・・・第2の支持機構、5・・・
第3の支持機構、6・・・第2の駆動機構、7・・・第
3の駆動機構。 8・・・第1のサーボ機構、9・・・第2のサーボ機構
。 ]0・・・第3のサーボ機構、11・・・ウェハテーブ
ル。 13・・・ウェハチップ、14・・・変位計。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図
Claims (1)
- X軸、Y軸、Z軸からなる直角座標を基準とし、Z軸
方向に移動可能に設けられたテーブルと、このテーブル
を選択的にZ軸方向に移動させる第1の駆動機構と、前
記テーブル上でY軸上に配置された第1の支持機構と上
記Y軸を境にして対称的な位置にZ軸方向へ移動可能に
配置された第2および第3の支持機構とで構成されて平
面位置決め対象物を直接もしくは平面位置決め対象物を
支持した支持テーブルを3点で支持する3点支持機構と
、前記第2の支持機構および第3の支持機構を選択的に
Z軸方向に移動させる第2の駆動機構および第3の駆動
機構と、前記平面位置決め対象物の表面の3箇所位置を
同時に測定し、基準平面に対する上記表面のZ軸方向位
置誤差量、X軸回り回転誤差量およびY軸回り回転誤差
量を算出する手段と、この手段によって得られたZ軸方
向位置誤差量信号で前記第1の駆動機構を制御する第1
のサーボ機構と、前記手段によって得られたX軸回り回
転誤差量信号を零にすべく前記第2および第3の駆動機
構に与えるべき信号とY軸回り回転誤差量信号を零にす
べく上記第2および第3の駆動機構に与えるべき信号と
を各駆動機構毎に加算して得た信号で上記第2の駆動機
構および第3の駆動機構を制御する第2および第3のサ
ーボ機構とを具備してなることを特徴とする平面位置決
め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078986A JP3003863B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 平面位置決め装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078986A JP3003863B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 平面位置決め装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250891A true JPH01250891A (ja) | 1989-10-05 |
| JP3003863B2 JP3003863B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=13677216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63078986A Expired - Fee Related JP3003863B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 平面位置決め装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003863B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03185327A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Sanwa Musen Sokki Kenkyusho:Kk | 真空測定装置 |
| JPH04134293A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-08 | Canon Inc | 位置決め装置 |
| JPH05506959A (ja) * | 1990-10-22 | 1993-10-07 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | デユアル・モードzステージ |
| JPH06120105A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Canon Inc | 位置決め装置及びこれに用いられるピエゾアクチュエータ駆動装置 |
| JP2009058368A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Sokkia Topcon Co Ltd | 二次元座標測定機の測定テーブル |
| WO2011111327A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | パナソニック株式会社 | アライメント方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59129636A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-26 | Hitachi Ltd | 6自由度を有するステ−ジの制御装置 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63078986A patent/JP3003863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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