JPH04337621A - Alignment stage device - Google Patents

Alignment stage device

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JPH04337621A
JPH04337621A JP3137092A JP13709291A JPH04337621A JP H04337621 A JPH04337621 A JP H04337621A JP 3137092 A JP3137092 A JP 3137092A JP 13709291 A JP13709291 A JP 13709291A JP H04337621 A JPH04337621 A JP H04337621A
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stage
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cam
plate
movement
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Ryoichi Sawaki
澤木 良一
Jun Hane
潤 羽根
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、回転、上下及びレベリ
ング用位置決めステージ装置に関するもので、特に半導
体製造装置に用いられウエハを縮小投影レンズの焦点位
置および回転方向位置に位置決めするためのセンタ−ス
テ−ジの駆動機構の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning stage device for rotation, up/down, and leveling, and is particularly used in semiconductor manufacturing equipment to position a wafer at the focal position of a reduction projection lens and at a position in the rotational direction. This invention relates to improvement of the stage drive mechanism.

【0002】0002

【従来の技術】半導体製造装置において、ウエハにリソ
グラフィ−加工する場合、水平面内における1方向(X
方向)とこれに直交する他方向(Y方向)に駆動可能な
XYステ−ジ上方の載置台にウエハを載置する。さらに
このXYステ−ジを水平面内における回転方向(Θ方向
)と、この水平面に直交する(Z方向)にウエハの中に
あるマ−クを或る基準マ−クを用いて調整移動させて、
リソグラフィ−加工を行う。
[Prior Art] In semiconductor manufacturing equipment, when lithography processing is performed on a wafer, one direction (X
The wafer is placed on a mounting table above an XY stage that can be driven in the other direction (Y direction) and the other direction (Y direction) perpendicular to this direction. Furthermore, this XY stage is adjusted and moved in the rotational direction within the horizontal plane (Θ direction) and the mark on the wafer in the direction perpendicular to this horizontal plane (Z direction) using a certain reference mark. ,
Perform lithography processing.

【0003】一般にリソグラフィ−加工装置は、図12
に示すようにL字型ミラ−50とレ−ザ干渉器51とに
よって位置制御が行われるXステ−ジ52、Yステ−ジ
53の上部中央にΘZステ−ジ54を設け、レチクルに
対してウエハの位置を適正に位置合わせして露光するよ
うになっている。この場合、Θ方向の駆動機構は回転成
分誤差を除去するためのものであり、粗動(分解能10
μrad 相当) と微動(分解能1μrad相当) 
調整することにより行う。 また、Z方向の駆動機構は投影レンズ54に対する高さ
方向の位置合わせをするためのものであり、やはり粗動
(分解能1〜2μm)と微動(分解能0.01μm)調
整することにより行う。なお、リソグラフィ−加工作業
における露光は、反射鏡55を有する光源56からの光
を、コンデンサレンズ57、レチクル58、投影レンズ
54を透過させて行う。
Generally, a lithography processing apparatus is shown in FIG.
As shown in the figure, a ΘZ stage 54 is installed at the upper center of an X stage 52 and a Y stage 53 whose positions are controlled by an L-shaped mirror 50 and a laser interferometer 51. The wafer is then properly aligned and exposed. In this case, the drive mechanism in the Θ direction is for removing rotational component errors, and coarse movement (resolution 10
(equivalent to 1 μrad) and microtremor (equivalent to 1 μrad resolution)
This is done by making adjustments. Further, the drive mechanism in the Z direction is for positioning the projection lens 54 in the height direction, which is also performed by coarse movement (resolution 1 to 2 μm) and fine movement (resolution 0.01 μm) adjustment. Note that exposure in the lithography process is performed by transmitting light from a light source 56 having a reflecting mirror 55 through a condenser lens 57, a reticle 58, and a projection lens 54.

【0004】ウエハを載置した台を水平面内のX、Y、
Θ方向に動作させる場合の動作量は、ウエハのローデイ
ング時の移動量とローデイング精度によって決定される
。また、Z方向に動作させる場合は、投影レンズ54と
ウエハ間の距離をオ−トフォ−カス検出器によって検出
し、検出信号に基づいてフィ−ドバックし駆動量を調整
する。なお、これらの位置決め手段の具体的構成につい
ての説明は省略する。以上のごとくして、ウエハを適正
位置にセットした後にリソグラフィ−加工作業に入り、
X方向、Y方向の移動動作を繰り返しながら各チップが
順次加工されるのである。
[0004] The table on which the wafer is placed is placed in the horizontal plane of X, Y,
The amount of movement in the Θ direction is determined by the amount of movement during wafer loading and the loading accuracy. When operating in the Z direction, the distance between the projection lens 54 and the wafer is detected by an autofocus detector, and the amount of drive is adjusted by feeding back based on the detection signal. Note that a description of the specific configuration of these positioning means will be omitted. After setting the wafer in the proper position as described above, lithography processing begins.
Each chip is sequentially processed while repeating movement operations in the X and Y directions.

【0005】図13以降に示したものは、上記位置決め
手段のうちのΘ方向、Z方向に移動調整するための従来
例である。これは、刊行物「自動化技術」(1987,
 第19巻第9号)に開示されているものである。図1
3はΘ、Zステ−ジの縦断面図であり、図14は平面図
である。Q回転板59は円柱状の回転軸60により回転
するようになっており、さらにこの回転軸60は傾きを
防止するために、外周面に対して3方向から摩擦するよ
うに支持する部材が設けられている(接合個所が線状で
ある3線摩擦方式)。 また、その内の1方向からの支持部材は、バネ性を有し
ており、この支持部材に付設されているネジにより、傾
きとラジアル方向のガタが生じないように予圧調整され
ている。また、Θ回転板59の外周部の3個所には、ベ
−ス61との平行面を保持するための平面受けピン62
が設けられているとともに、Θ回転板59の上面はスプ
リング63で押さえてあり浮き上がりを防止するように
なっている。
What is shown in FIG. 13 and subsequent figures are conventional examples of the above-mentioned positioning means for adjusting the movement in the Θ direction and the Z direction. This is based on the publication “Automation Technology” (1987,
Vol. 19, No. 9). Figure 1
3 is a longitudinal sectional view of the Θ, Z stage, and FIG. 14 is a plan view. The Q rotary plate 59 is rotated by a cylindrical rotary shaft 60, and in order to prevent the rotary shaft 60 from tilting, a member is provided to support the rotary shaft 60 so that it rubs against the outer peripheral surface from three directions. (3-line friction method where the joint is linear). Further, the supporting member from one of the directions has a spring property, and is preloaded by a screw attached to this supporting member so as to prevent tilting and play in the radial direction. Further, at three locations on the outer circumference of the Θ rotary plate 59, there are flat receiving pins 62 for holding a plane parallel to the base 61.
is provided, and the upper surface of the Θ rotary plate 59 is pressed by a spring 63 to prevent it from floating up.

【0006】Θ回転板59を粗・微動させるには、Θ回
転板59の外周部の一部にレバ−部64を形成し、この
レバ−部64を送りナット65とその移動を受ける微動
用PZT66を介して進退動させながら行う。そして、
粗動はステッピングモ−タ67と高精度リ−ドネジ68
の動作によって行わせ、微動はPZTホルダ69内に設
けられた微動用PZT66の動作によって行わせるよう
になっている。
In order to coarsely and finely move the Θ rotary plate 59, a lever portion 64 is formed on a part of the outer periphery of the Θ rotary plate 59, and this lever portion 64 is connected to the feed nut 65 for fine movement. This is done while moving forward and backward through the PZT66. and,
Coarse movement is done by stepping motor 67 and high precision lead screw 68
The fine movement is performed by the movement of a fine movement PZT 66 provided in the PZT holder 69.

【0007】次に、Z方向の粗動はインチワ−ムモ−タ
70を用いて行う。図15A、Bはインチワ−ムの概要
図と動作説明図である。このようにインチワ−ムモ−タ
70は、上下2個の円筒部を弾性ヒンジバネで接続した
圧電アクチュエ−タ・ホルダ部71、保持レバ−72、
73でホルダ円筒部に対して押圧保持する可動部74と
、ホルダと保持レバ−を駆動する圧電アクチュエ−タを
有している。 図15Bに示すように、各圧電アクチュエ−タへの電圧
印加を順次切り換えることによって、円筒部を尺取り虫
が動くように上下変位を繰り返させるのである。この場
合、上昇、下降のそれぞれの変位は平均2.5 μm/
ステップとなっている。以上のごとくして、ウエハ75
の適正な位置決めができるのである。
Next, coarse movement in the Z direction is performed using an inchworm motor 70. FIGS. 15A and 15B are a schematic diagram and an operation explanatory diagram of the inchworm. In this way, the inchworm motor 70 includes a piezoelectric actuator holder part 71 in which two upper and lower cylindrical parts are connected by an elastic hinge spring, a holding lever 72,
It has a movable part 74 which presses and holds the cylindrical part of the holder at 73, and a piezoelectric actuator which drives the holder and the holding lever. As shown in FIG. 15B, by sequentially switching the voltage application to each piezoelectric actuator, the cylindrical portion is repeatedly displaced up and down like an inchworm. In this case, the average upward and downward displacements are 2.5 μm/
It is a step. As described above, the wafer 75
This allows for proper positioning.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、Θ回転
板59を微動させる場合に圧電素子(ストロ−ク10μ
m)を用いて行うように構成してあるので、回転軸60
のガタ(傾きとラジアル)及び高精度リ−ドネジ68の
バックラッシュ等スラスト方向のガタ成分をできるだけ
とらなければならず、回転軸60に対する予圧圧力を高
めに設定しなければならない。すると、ステッピングモ
−タ67の回転負荷が大となりステッピングモ−タ67
の発熱原因となってしまう。この発熱は、装置の周辺部
材の膨張を招き、ウエハを数μm 上方に変位させてし
まうこととなり、投影レンズが有している焦点深度を遙
かに超えてしまい適正なリソグラフィ−加工ができない
という不具合があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above conventional example, when the Θ rotary plate 59 is slightly moved, a piezoelectric element (with a stroke of 10 μm) is used.
m), the rotating shaft 60
It is necessary to eliminate as much of the backlash component in the thrust direction as possible (tilt and radial) and backlash of the high-precision lead screw 68, and the preload pressure on the rotating shaft 60 must be set high. Then, the rotational load on the stepping motor 67 becomes large, and the stepping motor 67
may cause fever. This heat generation causes the peripheral parts of the device to expand, displacing the wafer several micrometers upward, and far exceeding the depth of focus of the projection lens, making it impossible to perform proper lithography processing. There was a problem.

【0009】また、Z方向の移動をさせるための構成に
おけるインチワ−ムモ−タは、圧電アクチュエ−タ・ホ
ルダ部71のPZTホルダ71a と可動部74との3
個所の接触部(3線接触部)において磨耗が生じ、動作
中に滑り現象が起こり一定の変位量を得られないという
不具合があった。さらに、可動部74の保持レバ−72
、73の強度が十分でない時、或いは上下の保持レバ−
の押圧バランスが異なっているとXY動作中にZ軸が傾
いてしまい、いわゆる首振り現象を生じさせてしまうと
いう不具合があった。この首振りは、ウエハの位置合わ
せ精度に極めて大きな影響を与えてしまうのである。
[0009] Furthermore, the inchworm motor configured to move in the Z direction has a three-way structure consisting of the PZT holder 71a of the piezoelectric actuator holder part 71 and the movable part 74.
There was a problem in that wear occurred at the contact portions (three-wire contact portions) and a sliding phenomenon occurred during operation, making it impossible to obtain a constant amount of displacement. Furthermore, the holding lever 72 of the movable part 74
, 73 is not strong enough, or the upper and lower holding levers
If the pressure balance is different, the Z axis will tilt during the XY operation, resulting in a so-called oscillation phenomenon. This oscillation has an extremely large effect on the accuracy of wafer alignment.

【0010】本発明は、上記不具合を解決すべく提案さ
れるもので、ΘZステ−ジの操作により例えばウエハを
レチクルに対して適正な位置決め、精度の高い加工を実
現できる位置決めステージ装置を提供することを目的と
したものである。
The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and provides a positioning stage device that can properly position, for example, a wafer with respect to a reticle and perform highly accurate processing by operating a ΘZ stage. It is intended for this purpose.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、水平面内を回転可能であるとともにこの回転
面に対する垂直方向に上下動可能な位置決めステ−ジ装
置において、ステージ、ステ−ジを支持するステ−ジ支
軸の回転方向外周に予圧調整可能なベアリングを設けた
水平面内回転機構、およびステ−ジの周側に付設された
ボ−ル部材、ステ−ジ近傍に配設された回転部材に固定
され勾配面を有するカム部材を有し、ボ−ル部材をカム
部材の勾配面に当接させてステ−ジを上下方向に移動さ
せる複数の粗動調整具と、該粗動調整具相互間に配設さ
れた微動調整具とを有する上下方向調整機構とを設けた
ことを特徴とする位置決めステージ装置とした。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a positioning stage device which is rotatable in a horizontal plane and movable up and down in a direction perpendicular to the rotating plane. A rotation mechanism in a horizontal plane that has a bearing that can adjust the preload on the outer periphery of the stage support shaft in the rotation direction that supports the stage, a ball member attached to the circumferential side of the stage, and a a plurality of coarse adjustment tools, each of which has a cam member fixed to a rotary member and has a sloped surface, and which moves the stage in the vertical direction by bringing a ball member into contact with the sloped surface of the cam member; The positioning stage device is characterized in that it is provided with a vertical adjustment mechanism having a fine movement adjustment tool disposed between the movement adjustment tools.

【0012】0012

【作用】以上のごとく、軸受けに嵌合されたステ−ジ支
軸は、ベアリングを介して回転するようになっているの
で、摩擦摺動に比べて回転負荷を減少させモ−タの発熱
防止を図ることができる。また、当接しているカムの傾
斜面とボ−ルとの作動により位置決めステ−ジを上下動
させるようにしているので、大きな予圧を与えることが
でき、ステージの倒れを防止しながら適正なステ−ジ移
動を行わせることができる。
[Operation] As described above, the stage support shaft fitted into the bearing rotates via the bearing, so compared to friction sliding, the rotational load is reduced and the heat generation of the motor is prevented. can be achieved. In addition, since the positioning stage is moved up and down by the action of the ball and the inclined surface of the cam that are in contact with it, a large preload can be applied, preventing the stage from falling and ensuring proper positioning. - can be moved.

【0013】[0013]

【実施例】以下図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明していく。図1は、本発明に係る装置の全体概要図
であり、図2以下は各構成部分を示したものである。図
1には示されていないが、図2に示すようにウエハ1は
ウエハチャック2にセットされる。該ウエハチャック2
は、トッププレ−ト3にビス止め等により固定されるよ
うになっている。トッププレ−ト3は、図3の平面図に
示すようにZ板7に付設した抑え部材5によりΘ回転板
16に対してZ方向(上下方向)に可動であるが、Θ方
向(回転方向)に固定状態に設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram of an apparatus according to the present invention, and FIG. 2 and subsequent figures show each component. Although not shown in FIG. 1, the wafer 1 is set on a wafer chuck 2 as shown in FIG. The wafer chuck 2
is fixed to the top plate 3 with screws or the like. As shown in the plan view of FIG. 3, the top plate 3 is movable in the Z direction (vertical direction) relative to the Θ rotary plate 16 by means of a restraining member 5 attached to the Z plate 7; ) is provided in a fixed state.

【0014】また、トッププレ−ト3は、図4の平面図
に示すようなほぼ三角形状の本体と三角形の頂点に位置
する個所に脚部を有するZ板7にZ微動用PZT6を介
して固定されている。このZ板7の脚部には、トッププ
レ−ト3を上下動させることができるように前記のZ微
動用PZT6が設けられている。Z微動用PZT6は、
図5の正面図に示すようにPZT8と内部のPZT素子
9から構成されており、PZT素子9に電圧を印加する
ことにより矢印方向に伸縮動するようになっている。そ
して、Z板7の3個所に設けられたZ微動用PZT6を
各々伸縮動させることにより、前記トッププレ−ト3を
ベ−ス4に対して傾き調整することができるのである。 さらに、3個のZ微動用PZT9が同時に変位すること
によりトッププレ−ト3は、上下方向に平行移動できる
Furthermore, the top plate 3 is connected to a Z plate 7 having a substantially triangular main body and legs located at the apexes of the triangle as shown in the plan view of FIG. Fixed. The legs of the Z plate 7 are provided with the aforementioned PZTs 6 for fine Z movement so that the top plate 3 can be moved up and down. PZT6 for Z fine movement is
As shown in the front view of FIG. 5, it is composed of a PZT 8 and an internal PZT element 9, and is adapted to expand and contract in the direction of the arrow by applying a voltage to the PZT element 9. The inclination of the top plate 3 with respect to the base 4 can be adjusted by extending and contracting the Z fine movement PZTs 6 provided at three locations on the Z plate 7. Further, by simultaneously displacing the three Z fine movement PZTs 9, the top plate 3 can be translated in the vertical direction.

【0015】また、図6Aの軸受け部断面図に示すよう
に、Z板7の中心に軸10がネジにより垂直に設けられ
ている。この軸10には、軸受け(リニアブッシュ)1
1が嵌合されている。軸受け11には、図6Bの平面図
に示すように長手方向にワリ12が形成されており、図
6Cの平面図に示すようなリニアブッシュ受け13によ
り締め込まれるようになっている。つまり、リニアブッ
シュ受け13はスリット14が形成されており、ビス1
5を締め込むことにより軸10との径ガタを極力少なく
し、かつ上下方向に摺動可能となるのである。
Further, as shown in the cross-sectional view of the bearing part in FIG. 6A, a shaft 10 is vertically installed at the center of the Z plate 7 with a screw. This shaft 10 has a bearing (linear bush) 1
1 is fitted. The bearing 11 has a warp 12 formed in the longitudinal direction as shown in the plan view of FIG. 6B, and is tightened by a linear bush receiver 13 as shown in the plan view of FIG. 6C. In other words, the linear bush receiver 13 has a slit 14 formed therein, and the screw 1
By tightening 5, the radial play with the shaft 10 is minimized, and it becomes possible to slide in the vertical direction.

【0016】また、軸受け11には、Θ回転板16が中
央部に形成されている立ち上がり部17を介してビスに
より固定されている。立ち上がり部17の外周には、予
圧のかかった玉軸受け18を介してカムリング19が設
けられている。カムリング19の外周3方には、フラン
ジが等間隔に形成されており、フランジの上面にそれぞ
れカム20が設けられている。フランジ下面には、ピン
40が設けられており、Θ回転板16上に設けられた回
転面に平行な面を有するピン41の上を摺動することで
カムリングの動きを規制する。図7は、カム20近傍の
拡大側面を示したものであり、カム20の上面は傾斜面
に形成されている。さらに、カム20の上方には、カム
軸板21とZ用板22とを固定ビス23で重ね合わせ、
粗動用ボ−ル付ネジ24と微動用ボ−ル付ネジ25とを
有する調整体が設けられている。図8は、カム20周辺
の側面図であり、粗動用ボ−ル付ネジ24の先端に形成
されているボ−ルがカム20の傾斜面に当接しており、
カムリング19とともにカム20が移動することにより
、Z板7が上下動することとなる。つまり、カム20の
傾斜面の高い部分とボ−ルが当接するとZ板7は上昇し
、傾斜面の低い部分と当接すると下降するようになるの
である。なお、カム20と摺動する粗動用ボール付ネジ
24のボール部は、接触部が略球面を有する回転しない
部材でもよい。
Further, a Θ rotary plate 16 is fixed to the bearing 11 with screws via a rising portion 17 formed in the center. A cam ring 19 is provided on the outer periphery of the rising portion 17 via a preloaded ball bearing 18 . Flanges are formed at equal intervals on three sides of the outer periphery of the cam ring 19, and cams 20 are provided on the upper surface of each flange. A pin 40 is provided on the lower surface of the flange, and slides on a pin 41 provided on the Θ rotary plate 16 and having a surface parallel to the rotation surface, thereby regulating the movement of the cam ring. FIG. 7 shows an enlarged side view of the vicinity of the cam 20, and the upper surface of the cam 20 is formed into an inclined surface. Further, above the cam 20, a cam shaft plate 21 and a Z plate 22 are overlapped with fixing screws 23,
An adjusting body having a coarse movement ball screw 24 and a fine movement ball screw 25 is provided. FIG. 8 is a side view of the cam 20 and its surroundings, showing that the ball formed at the tip of the coarse movement ball screw 24 is in contact with the inclined surface of the cam 20.
As the cam 20 moves together with the cam ring 19, the Z plate 7 moves up and down. That is, when the ball comes into contact with the high part of the slope of the cam 20, the Z plate 7 rises, and when it comes into contact with the low part of the slope, it descends. The ball portion of the coarse movement ball screw 24 that slides on the cam 20 may be a non-rotating member having a substantially spherical contact portion.

【0017】なお、図4に示すようにカムリング19の
フランジの一つには腕部26が突出形成されており、こ
の腕部26はZ方向アクチュエ−タ27の出力軸に設け
られたネジ機構にカムリングバネ28を介して圧接され
ており、Z方向アクチュエ−タ27の駆動によってカム
20を有するカムリング19が前記玉軸受け18の周囲
を回動する。このような回動により前記のようにZ板7
の上下動が可能となるのである。
As shown in FIG. 4, an arm portion 26 is formed protruding from one of the flanges of the cam ring 19, and this arm portion 26 is connected to a screw mechanism provided on the output shaft of the Z-direction actuator 27. The cam ring 19 having the cam 20 rotates around the ball bearing 18 by driving the Z-direction actuator 27 . Due to this rotation, the Z plate 7
This makes it possible to move up and down.

【0018】また、図6Aに示すようにΘ回転板16に
は、下部に回転板脚部29が形成されており、この回転
板脚部29は予圧のかかった大径玉軸受け30を介して
ベ−ス4にビスで固定されているベ−ス支え31に回転
自在に取りつけられている。さらに、図9の平面図に示
すようにΘ回転板16には腕31が突出形成されており
、この腕31は図10の側面図に示すようにPZT受け
32に設けられたボ−ル33に当接している。PZT3
5は、PZT受け34を介してネジのナット36に固定
されている。ナット36には、バックラッシュが低減さ
れるようにコイルバネ37が連結されており、またカッ
プリング38、減速機39を介してΘ回転駆動モ−タ4
0が連結され駆動するようになっている。なお、Θ回転
板16は図1および図11に示すように、Θ抑え5に設
けられたボ−ル付プランジャ−ネジ41により規制され
るようになっている。
Further, as shown in FIG. 6A, the Θ rotary plate 16 is formed with a rotary plate leg portion 29 at its lower part, and this rotary plate leg portion 29 is rotated through a preloaded large diameter ball bearing 30. It is rotatably attached to a base support 31 which is fixed to the base 4 with screws. Further, as shown in the plan view of FIG. 9, an arm 31 is formed protruding from the Θ rotary plate 16, and this arm 31 is connected to a ball 33 provided on the PZT receiver 32 as shown in the side view of FIG. is in contact with. PZT3
5 is fixed to a screw nut 36 via a PZT receiver 34. A coil spring 37 is connected to the nut 36 to reduce backlash, and the Θ rotation drive motor 4 is connected to the nut 36 via a coupling 38 and a reduction gear 39.
0 is connected and driven. The Θ rotary plate 16 is regulated by a plunger screw 41 with a ball provided on the Θ retainer 5, as shown in FIGS. 1 and 11.

【0019】また、カムリング19には図10に示すよ
うに、同軸で回転するセンサ遮光板42が取りつけられ
ており、このセンサ遮光板42の扇型開角部にカムリン
グ回転角検出用の光電式リミットセンサ43が設けられ
、カムリング19の回転情報を前記Θ回転駆動モ−タ4
0に供給して制御するようになっている。
Further, as shown in FIG. 10, a sensor light-shielding plate 42 that rotates coaxially is attached to the cam ring 19, and a photoelectric type sensor for detecting the rotational angle of the cam ring is attached to the fan-shaped opening corner of this sensor light-shielding plate 42. A limit sensor 43 is provided to transmit rotation information of the cam ring 19 to the Θ rotation drive motor 4.
It is controlled by supplying it to 0.

【0020】以上のごとく構成されているので、トップ
プレ−ト3(すなわちウエハ1)のΘ方向、Z方向の粗
動と微動調整は次のようにして行われる。先ず、Θ方向
の調整をするには、Θ回転駆動用モ−タ40によりΘ回
転板16の腕31を移動させて粗動調整をする。また、
PZT35の駆動により微動調整をする。次にZ方向の
調整をするには、図10に示すようにモ−タ受け44に
保持されたZ方向駆動用モ−タ45とカムリング19と
によって粗動が行われる。また、図5に示すように微動
及びレベリングは3個のZ微動用PZT6により直接ト
ッププレ−ト3を上下方向に微動調整する。
With the above structure, coarse and fine adjustment of the top plate 3 (ie, wafer 1) in the Θ direction and the Z direction is performed as follows. First, for adjustment in the Θ direction, the arm 31 of the Θ rotary plate 16 is moved by the Θ rotation drive motor 40 to perform coarse adjustment. Also,
Fine adjustment is made by driving the PZT35. Next, for adjustment in the Z direction, coarse movement is performed by the Z direction drive motor 45 held in the motor receiver 44 and the cam ring 19, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, for fine movement and leveling, the top plate 3 is directly finely adjusted in the vertical direction by three Z fine movement PZTs 6.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、Θ回転板
に固定した軸の外周にベアリングを配設しているので、
回転負荷が著しく減少しΘ回転用のモ−タ負荷が減少す
るので発熱がかなり抑えられる。したがって、ウエハを
適正位置に保持させるための障害を無くすことができる
。また、Z方向(上下方向)移動をさせる手段として、
傾斜面を有するカムとこれに当接するボ−ルとの作動に
よって行うように構成しているので、保持力不足による
XY動作時の倒れいわゆる首振りを防止しながら効率よ
く行わせることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the bearing is arranged around the outer circumference of the shaft fixed to the Θ rotary plate,
Since the rotational load is significantly reduced and the motor load for Θ rotation is reduced, heat generation is considerably suppressed. Therefore, obstacles to holding the wafer in a proper position can be eliminated. In addition, as a means for moving in the Z direction (vertical direction),
Since it is configured to operate by a cam having an inclined surface and a ball that abuts the cam, it is possible to efficiently perform the movement while preventing falling, so-called swinging, during XY movement due to insufficient holding force.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】装置の全体概要図である。FIG. 1 is an overall schematic diagram of the device.

【図2】ウエアを載置した状態の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a state in which wear is placed.

【図3】トッププレ−トの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the top plate.

【図4】Z板の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the Z plate.

【図5】Z微動用PZTの正面図である。FIG. 5 is a front view of the PZT for Z fine movement.

【図6】軸受け部近傍の断面図、リニアブッシュの平面
図、リニア受けの平面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of the bearing, a plan view of the linear bush, and a plan view of the linear receiver.

【図7】カムの拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the cam.

【図8】カム近傍の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the vicinity of the cam.

【図9】Θ回転板の平面図である。FIG. 9 is a plan view of the Θ rotary plate.

【図10】Θ回転駆動用アクチュエ−タ近傍の断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view of the vicinity of the Θ rotation drive actuator.

【図11】Θ抑え近傍の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the vicinity of the Θ suppressor.

【図12】従来の露光装置の全体斜視図である。FIG. 12 is an overall perspective view of a conventional exposure apparatus.

【図13】ΘZステ−ジの断面図である。FIG. 13 is a sectional view of the ΘZ stage.

【図14】ΘZステ−ジの平面図である。FIG. 14 is a plan view of the ΘZ stage.

【図15】インチワームの概要図および動作説明図であ
る。
FIG. 15 is a schematic diagram and an operation explanatory diagram of the inchworm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3  トッププレ−ト4  ベ−ス6  Z微動用PZ
T7  Z板10  軸11  リニアブッシュ13 
 リニア受け16  Θ回転板17  カムリング18
  玉軸受け29  Θ回転板脚部30  大径玉軸受
3 Top plate 4 Base 6 PZ for Z fine movement
T7 Z plate 10 Shaft 11 Linear bush 13
Linear receiver 16 Θ rotating plate 17 Cam ring 18
Ball bearing 29 Θ rotating plate leg 30 Large diameter ball bearing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  水平面内を回転可能であるとともにこ
の回転面に対する垂直方向に上下動可能な位置決めステ
−ジにおいて、ステージ、ステ−ジを支持するステ−ジ
支軸の回転方向外周に予圧調整可能なベアリングを設け
た水平面内回転機構、およびステ−ジの周側に付設され
たボ−ル部材、ステ−ジ近傍に配設された回転部材に固
定され勾配面を有するカム部材を有し、ボ−ル部材をカ
ム部材の勾配面に当接させてステ−ジを上下方向に移動
させる複数の粗動調整具と、該粗動調整具相互間に配設
された微動調整具とを有する上下方向調整機構とを設け
たことを特徴とする位置決めステージ。
Claim 1: In a positioning stage that is rotatable in a horizontal plane and movable up and down in a direction perpendicular to the rotating plane, preload is adjusted on the outer periphery in the rotational direction of the stage and the stage support shaft that supports the stage. It has a rotation mechanism in a horizontal plane equipped with a rotary bearing, a ball member attached to the circumferential side of the stage, and a cam member fixed to the rotating member disposed near the stage and having an inclined surface. , a plurality of coarse adjustment tools for moving the stage in the vertical direction by bringing the ball member into contact with the sloped surface of the cam member, and a fine adjustment tool disposed between the coarse adjustment tools. A positioning stage characterized by being provided with a vertical direction adjustment mechanism.
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