JPH051586B2

JPH051586B2 -

Info

Publication number: JPH051586B2
Application number: JP60215144A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takahashi; Noboru Yamada
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1993-01-08
Also published as: JPS6276644A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は、Ｘ線を光源としてリソグラフイマ
スクをウエハに転写する半導体製造装置等、短時
間に高精度な位置決めを必要とする作業に使用さ
れる露光装置の縦型移動テーブル装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］従来、半導体製造装置として、波長の比較的長
い光を光源に用いてリソグラフイマスクをウエハ
に転写する光ステツパがある。この光ステツパ
は、比較的波長の長い光を光源として用いている
ので、光源を自由に配置することができる。従つ
て、ウエハを保持するテーブルとして水平移動テ
ーブル装置を使用することができ、この上方に光
源を配置することができる。

ところが、ウエハに微細な転写を行なう場合
に、光源の波長を短かくしようとしても光源の性
質上限界があつた。

これに対して、波長の短かいＸ線を光源として
用いることが考えられ、このＸ線の光源はSOR
（シンクロトロンオービツトラジエーシヨン）
リングが用いられる。しかし、このSORリング
は、水平にビームを発するものであり、また、Ｘ
線は屈折したり大気中に晒されると減衰してしま
うという特性を有するため、真空中で発せられる
ビームをそのままの状態で使用しなければならな
いという制約がある。このために、ウエハを垂直
に配置する必要がある。そこでウエハを保持する
テーブルを上下方向及び水平方向に移動する縦型
移動テーブル装置として構成する必要が生じる。
しかし従来の前後方向及び左右方向に移動する水
平移動テーブル装置をそのまま縦型移動テーブル
装置に置換えた場合には、テーブルを上下移動す
るためのモータによつてテーブル全重量を支える
こととなる。このため、常にモータに電流を通じ
ていなければならず、モータが発熱し、この熱が
半導体製造装置に伝導されて悪影響を及ぼすとい
う問題がある。

また、半導体製造装置のような超精密機械では
サブミクロンオーダの精度が要求されるが、従来
の水平移動テーブル装置をそのまま縦型移動テー
ブル装置として用いただけでは、重力の影響と、
それから派生する摩擦トルクの増大によつて急加
速、急停止の駆動と短時間の高精度な位置決めが
できないという問題がある。

［発明の目的］この発明は、このような従来の問題点に鑑み創
案されたもので、装置への熱影響を防止すること
ができるとともに重力面内において急加速、急停
止の後も短時間に高精度の位置決めをすることが
できる露光装置の縦型移動テーブル装置の提供を
目的とする。

［発明の概要］上記目的を達成するために、本発明は、水平方
向から入射されるビームに対して鉛直状態でウエ
ハを載置し、鉛直方向の移動軸をもつ縦移動テー
ブルを備えた露光装置の縦型移動テーブル装置に
おいて、前記縦移動テーブル側に連結されこの縦
移動テーブル側の重量と釣合うカウンターウエイ
トと、前記縦移動テーブルとカウンターウエイト
間に回転自在のローラを介して連結されるスチー
ルベルトとを具備したことを特徴としている。

［発明の効果］この発明の構成によれば、縦移動テーブル側の
重量をカウンターウエイトで釣合わせたもので、
縦移動テーブルを重力方向へ移動させるモータが
重力方向の荷重を支える必要がない。従つて、モ
ータはテーブルを重力方向へ移動させる際に電流
を通じればよく、モータの不必要な発熱が防止さ
れ、半導体製造装置として半導体を製造する場合
等の熱影響を防止することができる。

また、モータに作用する制御重量を減らすこと
ができ、半導体製造装置のような高精度が要求さ
れる超精密機械においても、高精度な位置決めを
短時間で行なうことができる。また、ローラを介
して縦移動テーブルとカウンターウエイト間に連
結されるスチールベルトにより、カウンターウエ
イトを高剛性で保持して縦移動テーブルを滑らか
に移動させることができる。

［実施例］以下、この発明の一実施例を第１図及び第２図
に基づいて説明する。

第１図は、本発明をＸ線を光源とした半導体製
造装置に適用した実施例を示す概略構成図、第２
図は、第１図に示した半導体製造装置の縦型移動
テーブル装置を示す正面図である。

第１図に示す半導体装置は、Ｘ線の光源として
の図示しないSORリングを連設する真空状態の
真空室１と、ウエハ３を保持する縦型移動テーブ
ル装置５とから構成されている。

前記真空室１内には、図示しないSORリング
から発するＸ線ビームを間欠的に通過させるシヤ
ツタ７が設けられている。そして、シヤツタ７の
前方の真空室１前壁１ａには、Ｘ線ビームを通過
させる開口部９が開設されており、この開口部９
の前縁にはリソグラフイマスク１１を着脱自在に
取付け可能な真空シヤツタ１２が設けられてい
る。前記シヤツタ７は、第１図及び第３図に示す
ようにＸ線ビームを通過させる小孔１３を有する
支持部材１５と、この支持部材１５に対して回転
自在に設けられた回転板１７とから構成されてお
り、この回転板１７は支持部材１５支持された回
転板駆動用モータ１９の駆動軸１９ａに取付けら
れている。前記回転板１７には、一回転毎に前記
支持部材１５の小孔１３に合致する小孔２１が穿
設されている。

前記縦型移動テーブル装置５は第２図に示すよ
うに重力方向に移動自在に設けられた縦移動テー
ブル２３と、水平方向に移動自在に設けられた横
移動テーブル２５とから構成されている。前記縦
移動テーブル２３は本体フレーム２７に回転自在
に支承され螺子軸で構成された重力方向の移動軸
２９に螺合支持されるとともに、本体フレーム２
７に設けられた左右一対のガイド部材３１の貫通
により摺動自在に支持されている。前記重力方向
の移動軸２９は本体フレーム２７上に載置された
縦駆動用モータ３３よつて回転駆動される。前記
横移動テーブル２５は前記縦移動テーブル２３上
に取付けられた支持フレーム３５に回転自在に支
承され螺子軸で構成された水平方向の移動軸３７
に螺合支持されるとともに、支持フレーム３５に
設けられた上下一対のガイド部材３９の貫通によ
り摺動自在に支持されている。前記水平方向の移
動軸３７はフレーム３５の側部に取付けられた横
駆動用モータ４１によつて回転駆動される。この
横移動テーブル２５は、ウエハ３を着脱自在に取
付ける真空チヤツク４３が設けられている。

前記縦移動テーブル２３の後側には、カウンタ
ーウエイト４５が配置されており、このカウンタ
ーウエイト４５はスチールベルト４７で縦移動テ
ーブル２３に連結されている。スチールベルト４
７は本体フレーム２７の頂部に設けられたローラ
４９に巻回され、ローラ４９は本体フレーム２７
に立設されたブラケツト５０に支持されている。
前記カウンターウエイト４５は、第１図、第４図
のように本体フレーム２７に設けられたガイド部
材５１によつて上下動自在に支持されている。カ
ウンターウエイト４５重量は重力方向の移動軸２
９に作用しようとする縦移動テーブル２３側の全
重量及び横移動テーブル２５側の全重量の釣合う
ように構成されている。

なお、前記縦型移動テーブル装置５は、真空室
１前壁１ａに取付けられたソリグラフイマスク１
１に横移動テーブル２３に取付けたウエハ３が至
近距離（例えば１０ミクロン）に位置するように
配置されている。

前記回転板駆動用モータ１９、縦駆動用モータ
３３及び横駆動用モータ４１は、制御装置５３が
発信する駆動指令信号によつて駆動制御されるよ
うに構成されている。

つぎに、上記一実施例の作用について述べる。

真空室１内でSORリングから発するＸ線ビー
ムは、制御装置５３が発信する駆動指令信号によ
つて回転駆動される回転板駆動用モータ１９によ
り回転する回転板１７の小孔２１が支持部材１５
の小孔１３と合致したときのみ、該小孔１３，２
１を通過して、ソリグラフイマスク１１を縦型移
動テーブル装置５の横移動テーブル２５面上に保
持されたウエハ３に転写する。

そして、ウエハ３を重力面内で縦横に移動させ
てソリグラフイマスク１１を転写する場合には、
第５図に示すような重力面内を規則的（碁盤目
状）に配置された停止位置決め点１から６３まで
を順次移動させて行なわれる。この停止位置決め
点１から６３までの移動は、重力方向の移動１回
に対し水平方向の移動を複数回させて行なうよう
にしてある。すなわち、第５図、第６図に示すよ
うに、停止位置決め点１にウエハ３が位置決めさ
れると、制御装置５３から愛回転板駆動用モータ
１９に駆動指令信号が出力され、この駆動指令信
号により回転駆動用モータ１９が回転駆動され、
回転板１７を１回転させる。この回転板１７の回
転により該回転板１７の小孔２１が支持部材１５
の小孔１３と合致したところで、該小孔１３，２
１をＸ線ビームが通過してリソグラフイマスク１
１をウエハ３の停止位置決め点１に転写する。こ
の転写が完了すると制御装置５３から横駆動用モ
ータ４１に駆動指令信号が出力され、この駆動指
令信号により横駆動用モータ４１が回転駆動さ
れ、水平方向の移動軸３７を介して、横移動テー
ブル２５を水平方向に移動させてウエハ３の停止
位置決め点２まで移動させる。そして、ウエハ３
が停止位置決め点２に位置決めされると、制御装
置５３から回転板駆動用モータ１９に駆動指令信
号が出力され、この駆動指令信号により回転板駆
動用モータ１９を介して回転板１７が１回転さ
れ、Ｘ線ビームが小孔１３，２１通過してソリグ
ラフイマスク１１をウエハ３の停止位置決め点２
に転写する。このような横移動テーブル２５の水
平方向の移動と、回転板１７の回転とを繰返して
ウエハ３停止位置決め点９までの転写が完了する
と、つぎに、制御装置５３から縦駆動用モータ３
３に駆動指令信号が出力される。この駆動指令信
号により縦駆動用モータ３３が回転駆動され、移
動軸２９を介して、縦移動テーブル２３を重力方
向に移動させてウエハ３を停止位置決め点１８ま
で移動させる。そして、ウエハ３が停止位置決め
点１８位置決めされると、制御装置５３から回転
板駆動用モータ１９に駆動指令信号が出力され、
この駆動指令信号により回転板駆動用モータ１９
を介して回転板１７が１回転され、上記同様にリ
ソグラフイマスク１１をウエハ３の停止位置決め
点１８に転写する。この転写が完了すると、制御
装置５３から横駆動用モータ４１に駆動指令信号
が出力され、この駆動指令信号により水平方向の
移動軸３７が回転され、横移動テーブル２５を水
平方向に移動させて、ウエハ３の停止位置決め点
１７まで移動させる。このようにして、ウエハ３
の停止位置決め点１から６３までの転写が順次行
なわれる。

上記の作用において、横移動テーブル２５を支
持する縦移動テーブル２３は、カウンターウエイ
ト４５と釣合状態で支持されるから、この重量を
縦駆動用モータ３３で支持する必要がない。従つ
て、縦駆動用モータ３３には、縦移動テーブル２
３を移動させるときのみ電流を通じるだけでよい
から、モータの発熱が防止され、ウエハ３への熱
影響を防止することができる。

また、カウンターウエイトの重力方向の慣性力
の加わらない横方向の移動を一列全部移動してか
ら縦に一回だけ縦移動テーブル２３を重力方向に
移動させる第５図のような方法を採つているた
め、全体の移動が極めて短時間で終了できる。従
つて、カウンターウエイト４５によつて縦駆動用
テーブル２３側及び横移動テーブル２５側の重量
が打消され、縦駆動用モータ３３の制御する荷重
が著しく小さくなることと相俟つて、テーブル２
３，２５の位置決めを短時間で高精度に行なうこ
とができる。このためた、サブミクロンの精度が
要求される半導体の製造を高精度に効率よく行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をＸ線を光源とした半導体製造
装置に適用した実施例を示す概略構成図、第２図
は第１図に示した半導体製造装置の縦型移動テー
ブル装置を示す正面図、第３図は第１図における
シヤツタの斜視図、第４図はカウンターウエイト
のガイドを示す断面図、第５図は停止位置決め点
と位置決め順序を示した図、第６図は好転板駆動
用モータ、縦駆動用モータ及び横駆動用モータの
作動関係を示したタイムチヤートである。（図面
の主要部を表わす符号の説明）５……縦上他移動
テーブル装置、２３……縦移動テーブル、２５…
…横移動テーブル、２９……重力方向の移動軸、
３７……水平方向の移動軸、４５……カウンター
ウエイト。

Claims

【特許請求の範囲】１水平方向から入射されるビームに対して鉛直
状態でウエハを載置し、鉛直方向の移動軸をもつ
縦移動テーブルを備えた露光装置の縦型移動テー
ブル装置において、前記縦移動テーブル側に連結
されこの縦移動テーブル側の重量と釣合うカウン
ターウエイトと、前記縦移動テーブルとカウンタ
ーウエイト間に回転自在のローラを介して連結さ
れるスチールベルトとを具備したことを特徴とす
る露光装置の縦型移動テーブル装置。２前記カウンターウエイトは、ガイド部材によ
つて鉛直方向にガイドされることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の露光装置の縦型移動テ
ーブル装置。