JPH0557556B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0557556B2 JPH0557556B2 JP62213377A JP21337787A JPH0557556B2 JP H0557556 B2 JPH0557556 B2 JP H0557556B2 JP 62213377 A JP62213377 A JP 62213377A JP 21337787 A JP21337787 A JP 21337787A JP H0557556 B2 JPH0557556 B2 JP H0557556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- stage
- fixed
- tilting
- hinge
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はあおりステージ、とくに、Ｘ線露光装
置のマスクステージやウエハステージに適用可能
なあおりステージに関する。
置のマスクステージやウエハステージに適用可能
なあおりステージに関する。
近年の半導体製造用露光装置は高精度化する傾
向にある。とくにＸ線露光装置はマスクとウエハ
を10μｍ〜50μｍの微小なギヤツプを介して平行
に保持し、位置合わせマークを用いて0.1μｍ以下
の微小位置合わせを行つて、0.5μｍ以下の微細パ
タンを転写するものであり、最近特に注目されて
いる。Ｘ線マスクを保持するマスクステージや、
ウエハを保持するウエハステージには、マスクと
ウエハの平行だしをするために、薄型で、かつ高
分解能、高剛性のあおりステージが必要となつて
いる。
向にある。とくにＸ線露光装置はマスクとウエハ
を10μｍ〜50μｍの微小なギヤツプを介して平行
に保持し、位置合わせマークを用いて0.1μｍ以下
の微小位置合わせを行つて、0.5μｍ以下の微細パ
タンを転写するものであり、最近特に注目されて
いる。Ｘ線マスクを保持するマスクステージや、
ウエハを保持するウエハステージには、マスクと
ウエハの平行だしをするために、薄型で、かつ高
分解能、高剛性のあおりステージが必要となつて
いる。
従来の技術としては、例えば特開昭61−904320
に示されているあおりステージがある。
に示されているあおりステージがある。
この従来のあおりステージについて図面を参照
して説明する。
して説明する。
第５図は、従来のあおりステージを備えたＸ線
露光装置のマスクステージを示す平面図、第６図
は第５図は正断面図である。図に示す従来のあお
りステージは、中空円柱状のステージベース１１
４と、ステージベース１１４の内側に、外周を固
定された中空円板バネ１１５と、中空円板バネ１
１５の内周に固定されたマスクチヤツク取付枠１
１３と、マスクチヤツク取付枠１１３に保持され
たマスクチヤツク１０２と、マスクチヤツク取付
枠１１３の上面に等角度配置したアマチヤ１０９
〜１１２と、アマチヤ１０９〜１１２に対向し、
ステージベース１１４に取付けられた電磁石１０
５〜１０８とを含んで構成される。
露光装置のマスクステージを示す平面図、第６図
は第５図は正断面図である。図に示す従来のあお
りステージは、中空円柱状のステージベース１１
４と、ステージベース１１４の内側に、外周を固
定された中空円板バネ１１５と、中空円板バネ１
１５の内周に固定されたマスクチヤツク取付枠１
１３と、マスクチヤツク取付枠１１３に保持され
たマスクチヤツク１０２と、マスクチヤツク取付
枠１１３の上面に等角度配置したアマチヤ１０９
〜１１２と、アマチヤ１０９〜１１２に対向し、
ステージベース１１４に取付けられた電磁石１０
５〜１０８とを含んで構成される。
図で、電磁石１０５に正の電流、電磁石１０７
に負の電流を流すと、電磁石１０５とアマチヤ１
０９には吸引力、電磁石１０７とアマチヤ１１１
には反発力が発生し、中空円板バネの拘束力とつ
り合つた姿勢、つまりアマチヤ１１１が取付いて
いるマスクチヤツク取付枠１１３は図の矢印Ｆ方
向にあおり変位する。さらに電磁石１０５〜１０
８に同じ大きさの電流を流すことによつてＺ方向
に変位させることができる。したがつてマスクチ
ヤツク取付枠１１３にアスクチヤツク１０２を介
して保持されたマスク１１をウエハ１２に対して
平行でかつ所定のギヤツプ量に位置決めすること
ができる。
に負の電流を流すと、電磁石１０５とアマチヤ１
０９には吸引力、電磁石１０７とアマチヤ１１１
には反発力が発生し、中空円板バネの拘束力とつ
り合つた姿勢、つまりアマチヤ１１１が取付いて
いるマスクチヤツク取付枠１１３は図の矢印Ｆ方
向にあおり変位する。さらに電磁石１０５〜１０
８に同じ大きさの電流を流すことによつてＺ方向
に変位させることができる。したがつてマスクチ
ヤツク取付枠１１３にアスクチヤツク１０２を介
して保持されたマスク１１をウエハ１２に対して
平行でかつ所定のギヤツプ量に位置決めすること
ができる。
上述した従来のあおりステージは、マスク１１
にあおり変位および、Ｚ方向変位を与える場合、
中空円板バネ１１５外周と内周をそれぞれステー
ジベース１１４とマスクチヤツク取付枠１１３に
固定されているので複雑な変形をして、電磁石１
０５〜１０８に流す電流を複雑に制御しなけれ
ば、ウエハ１２とマスク１１を平行に位置合わせ
するのに多くの時間を要する。また、Ｘ線露光装
置の場合、特開昭60−201344などに記載されるよ
うに、マスク１１とウエハ１２の位置ズレ検出装
置をマスク１１の上面でかつ露光領域の近傍に配
置する必要があり、薄型構造でなければならない
が、電磁石を設けると、薄型に構成しにくいとい
う欠点があつた。
にあおり変位および、Ｚ方向変位を与える場合、
中空円板バネ１１５外周と内周をそれぞれステー
ジベース１１４とマスクチヤツク取付枠１１３に
固定されているので複雑な変形をして、電磁石１
０５〜１０８に流す電流を複雑に制御しなけれ
ば、ウエハ１２とマスク１１を平行に位置合わせ
するのに多くの時間を要する。また、Ｘ線露光装
置の場合、特開昭60−201344などに記載されるよ
うに、マスク１１とウエハ１２の位置ズレ検出装
置をマスク１１の上面でかつ露光領域の近傍に配
置する必要があり、薄型構造でなければならない
が、電磁石を設けると、薄型に構成しにくいとい
う欠点があつた。
さらに、電磁石が発生しうる力は小さいので安
定したあおり変位を得るために中空円板バネにス
リツトを設けたり、特開昭61−90432に記載され
るように柱状の弾性部材を用いる手段もあるが、
電磁石で発生する力が小さいためバネ定数を小さ
くしなければならずあおりステージ全体の剛性を
高くできないので振動に対して弱いという欠点が
あつた。
定したあおり変位を得るために中空円板バネにス
リツトを設けたり、特開昭61−90432に記載され
るように柱状の弾性部材を用いる手段もあるが、
電磁石で発生する力が小さいためバネ定数を小さ
くしなければならずあおりステージ全体の剛性を
高くできないので振動に対して弱いという欠点が
あつた。
本発明のあおりステージは、２個のヒンジによ
つて先端部と中間部と支持部にわかれており放射
状に配置した３個の片持ち梁と、前記片持ち梁の
３個の先端部に固定したあおりプレートと、前記
片持ち梁の支持部にそれぞれ固定した３個のピエ
ゾ素子と、１個のヒンジで分離され一端を前記ピ
エゾ素子の可動面に固定し他端を前記片持ち梁の
中間部に固定した３個の連結部とを含んで構成さ
れる。
つて先端部と中間部と支持部にわかれており放射
状に配置した３個の片持ち梁と、前記片持ち梁の
３個の先端部に固定したあおりプレートと、前記
片持ち梁の支持部にそれぞれ固定した３個のピエ
ゾ素子と、１個のヒンジで分離され一端を前記ピ
エゾ素子の可動面に固定し他端を前記片持ち梁の
中間部に固定した３個の連結部とを含んで構成さ
れる。
次に、本発明の実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の原理を示す断面図
である。
である。
第１図に示すあおりステージは、ヒンジ１，２
によつて形成された支持部３と中間部４と先端部
５をもつた片持ち梁６と、片持ち梁６の先端部５
に固定したあおりプレート７と、片持ち梁６の支
持部３に固定したピエゾ素子８と、ピエゾ素子８
の可動部に取りついてヒンジ９を介して片持ち梁
６の中間部４に固定した連結部１０とを含んで構
成されている。
によつて形成された支持部３と中間部４と先端部
５をもつた片持ち梁６と、片持ち梁６の先端部５
に固定したあおりプレート７と、片持ち梁６の支
持部３に固定したピエゾ素子８と、ピエゾ素子８
の可動部に取りついてヒンジ９を介して片持ち梁
６の中間部４に固定した連結部１０とを含んで構
成されている。
次に図面を参照して動作原理を説明してゆく。
図においてピエゾ素子８に電圧をかけると直進変
位Ｓを発生し、片持ち梁６の支持部３と、ヒンジ
１と、中間部４と、連結部１０のヒンジ９とで構
成するリンク機構によつてヒンジ１を回転中心と
する角度変位ｔに変換される。中間部４はヒンジ
２を介して先端部５に伝達し、あおりプレート７
にあおり変位を発生することができる。
図においてピエゾ素子８に電圧をかけると直進変
位Ｓを発生し、片持ち梁６の支持部３と、ヒンジ
１と、中間部４と、連結部１０のヒンジ９とで構
成するリンク機構によつてヒンジ１を回転中心と
する角度変位ｔに変換される。中間部４はヒンジ
２を介して先端部５に伝達し、あおりプレート７
にあおり変位を発生することができる。
ヒンジ１とヒンジ２の距離をｌ、ヒンジ１とヒ
ンジ９の距離をｍとすると、ピエゾ素子８の変位
Ｓはｌ／ｍ倍されて角度変位ｔに変換される。
ンジ９の距離をｍとすると、ピエゾ素子８の変位
Ｓはｌ／ｍ倍されて角度変位ｔに変換される。
第２図は本発明によるあおりステージを備えた
Ｘ線露光装置のマスクステージを示す斜視図で、
構成をわかり易くするために分離して示してい
る。第３図は第２図の正断面図、第４図は第３図
を動作させたときの動作説明図である。
Ｘ線露光装置のマスクステージを示す斜視図で、
構成をわかり易くするために分離して示してい
る。第３図は第２図の正断面図、第４図は第３図
を動作させたときの動作説明図である。
第２図に示すあおりステージは、第１図に原理
を示した片持ち梁６を円周上に配置し、３個の片
持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの支持部３′を一体で形
成し、片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部５ａ，
５ｂ，５ｃにマスクチヤツク（あおりプレート）
７′が固定されている。Ｘ線露光装置用マスクス
テージの場合Ｘ線露光エリアを逃げるために、支
持部３′とマスクチヤツク（あおりプレート）
７′には穴が設けられている。
を示した片持ち梁６を円周上に配置し、３個の片
持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの支持部３′を一体で形
成し、片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部５ａ，
５ｂ，５ｃにマスクチヤツク（あおりプレート）
７′が固定されている。Ｘ線露光装置用マスクス
テージの場合Ｘ線露光エリアを逃げるために、支
持部３′とマスクチヤツク（あおりプレート）
７′には穴が設けられている。
中空円板状の支持部３′と一体構造で作られ、
この支持部３′の中心軸Ｚに対して対称な位置に
配置した３個の片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃには各
２個のヒンジ１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂ，１ｃ，２
ｃを備え、中間部４ａ，４ｂ，４ｃと先端部５
ａ，５ｂ，５ｃとに分離されている。
この支持部３′の中心軸Ｚに対して対称な位置に
配置した３個の片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃには各
２個のヒンジ１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂ，１ｃ，２
ｃを備え、中間部４ａ，４ｂ，４ｃと先端部５
ａ，５ｂ，５ｃとに分離されている。
又、３個の連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃはヒ
ンジ９ａ，９ｂ，９ｃを備えて、片持ち梁６ａ，
６ｂ，６ｃの中間部４ａ，４ｂ，４ｃに固定さ
れ、支持部３′と連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
に両端を支持されたピエゾ素子８ａ，８ｂ，８ｃ
が配置されている。マスクチヤツク（あおりプレ
ート）７′にはマスク１１を吸着保持する真空溝
が備えられ、片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部
５ａ，５ｂ，５ｃに固定されている。
ンジ９ａ，９ｂ，９ｃを備えて、片持ち梁６ａ，
６ｂ，６ｃの中間部４ａ，４ｂ，４ｃに固定さ
れ、支持部３′と連結部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
に両端を支持されたピエゾ素子８ａ，８ｂ，８ｃ
が配置されている。マスクチヤツク（あおりプレ
ート）７′にはマスク１１を吸着保持する真空溝
が備えられ、片持ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部
５ａ，５ｂ，５ｃに固定されている。
次に図面を参照しながら順に動作を説明する。
第３図は第２図に示すあおりステージの正断面
図、第４図は第３図を動作させた場合の動作説明
図である。
図、第４図は第３図を動作させた場合の動作説明
図である。
図において、ピエゾ素子８ａに電圧をかけると
直進変位Ｓを発生し、ピエゾ素子８ａを支持部
３′と連結部１０ａと固定されているので変位Ｓ
は確実にヒンジ９ａを介して片持ち梁６ａの中間
部４ａに伝達される。ここで中間部４ａは支持部
３′にヒンジ１ａを介して支持されているので第
１図の原理で示すようにリンク機構によつてヒン
ジ１ａを中心に図に示す角度変位ｔを発生する。
マスクチヤツク（あおりプレート）７′は、片持
ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部５ａ，５ｂ，５ｃ
に支持されているので、中間部４ａの角度変位ｔ
によつてヒンジ２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ回転
し、マスクチヤツク（あおりプレート）７′はあ
おり変位θを得ることができるので、マスクチヤ
ツク（あおりプレート）７′に吸着されたマスク
１１をウエハ１２と平行に位置決めすることがで
きる。
直進変位Ｓを発生し、ピエゾ素子８ａを支持部
３′と連結部１０ａと固定されているので変位Ｓ
は確実にヒンジ９ａを介して片持ち梁６ａの中間
部４ａに伝達される。ここで中間部４ａは支持部
３′にヒンジ１ａを介して支持されているので第
１図の原理で示すようにリンク機構によつてヒン
ジ１ａを中心に図に示す角度変位ｔを発生する。
マスクチヤツク（あおりプレート）７′は、片持
ち梁６ａ，６ｂ，６ｃの先端部５ａ，５ｂ，５ｃ
に支持されているので、中間部４ａの角度変位ｔ
によつてヒンジ２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ回転
し、マスクチヤツク（あおりプレート）７′はあ
おり変位θを得ることができるので、マスクチヤ
ツク（あおりプレート）７′に吸着されたマスク
１１をウエハ１２と平行に位置決めすることがで
きる。
さらにピエゾ素子８ａ〜８ｃに同電圧をくわえ
ることにより、同様にＺ方向の変位だけを得るこ
とができるので、マスク１１とウエハ１２のギヤ
ツプを所定の大きさに位置決めすることができ
る。
ることにより、同様にＺ方向の変位だけを得るこ
とができるので、マスク１１とウエハ１２のギヤ
ツプを所定の大きさに位置決めすることができ
る。
ピエゾ素子８ａ，８ｂ，８ｃのストロークは
15μｍ程度で、あおりステージに必要なストロー
クは50μｍ程度であるので、ヒンジ間の距離は
50／／５＝ｌ／ｍを満たすような寸法である。ピエゾ素 子は、100V程度の低電圧で駆動できる積層タイ
プであるため、小型で大応力を発生でき、又発熱
もほとんど無視できることから、マスクチエツク
（あおりプレート）７′から片持ち梁６ａ，６ｂ，
６ｃまでのすべてを高剛性の弾性体で形成でき
る。
15μｍ程度で、あおりステージに必要なストロー
クは50μｍ程度であるので、ヒンジ間の距離は
50／／５＝ｌ／ｍを満たすような寸法である。ピエゾ素 子は、100V程度の低電圧で駆動できる積層タイ
プであるため、小型で大応力を発生でき、又発熱
もほとんど無視できることから、マスクチエツク
（あおりプレート）７′から片持ち梁６ａ，６ｂ，
６ｃまでのすべてを高剛性の弾性体で形成でき
る。
また、支持部３′と、３個の片持ち梁６ａ，６
ｂ，６ｃを一体で形成できるので、ヒンジ部の寸
法精度を管理し易く、３個のあおりに対するバネ
定数を均一に形成できる。
ｂ，６ｃを一体で形成できるので、ヒンジ部の寸
法精度を管理し易く、３個のあおりに対するバネ
定数を均一に形成できる。
本発明のあおりステージは、あおりプレートを
支持するために中空円板や柱状弾性バネの代わり
に、ベースプレートと一体で形成した片持ち弾性
体を設けることにより、締結部がなく、寸法精度
よく形成できるため、すべりやガタがなく高剛性
に支持できる。また、電磁石の代わりに、ピエゾ
素子を設けることにより、発熱が小さく、大応力
と微小変位を発生できるので、高分解能で高精度
のあおり変位を得られる。さらに、ピエゾ素子を
放射状に配置することにより、薄型構造にできる
ため、Ｘ線露光装置のマスクステージやウエハス
テージを小型にできるという効果がある。
支持するために中空円板や柱状弾性バネの代わり
に、ベースプレートと一体で形成した片持ち弾性
体を設けることにより、締結部がなく、寸法精度
よく形成できるため、すべりやガタがなく高剛性
に支持できる。また、電磁石の代わりに、ピエゾ
素子を設けることにより、発熱が小さく、大応力
と微小変位を発生できるので、高分解能で高精度
のあおり変位を得られる。さらに、ピエゾ素子を
放射状に配置することにより、薄型構造にできる
ため、Ｘ線露光装置のマスクステージやウエハス
テージを小型にできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の原理を示す断面
図、第２図は本発明によるステージを備えたＸ線
露光装置のマスクステージを示す斜視図、第３図
は第２図の正断面図、第４図は第３図を動作させ
た場合の動作説明図、第５図は従来のあおりステ
ージを備えたＸ線露光装置のマスクステージを示
す平面図、第６図は第５図の正断面図である。 １，２，９……ヒンジ、１ａ，２ａ，９ａ……
ヒンジ、１ｂ，２ｂ，９ｂ……ヒンジ、１ｃ，２
ｃ，９ｃ……ヒンジ、３……支持部、４，４ａ，
４ｂ，４ｃ……中間部、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…
…先端部、６，６ａ，６ｂ，６ｃ……片持ち梁、
７……あおりプレート、７′……マスクチヤツク、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ……ピエゾ素子、１０，１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ……連結部。
図、第２図は本発明によるステージを備えたＸ線
露光装置のマスクステージを示す斜視図、第３図
は第２図の正断面図、第４図は第３図を動作させ
た場合の動作説明図、第５図は従来のあおりステ
ージを備えたＸ線露光装置のマスクステージを示
す平面図、第６図は第５図の正断面図である。 １，２，９……ヒンジ、１ａ，２ａ，９ａ……
ヒンジ、１ｂ，２ｂ，９ｂ……ヒンジ、１ｃ，２
ｃ，９ｃ……ヒンジ、３……支持部、４，４ａ，
４ｂ，４ｃ……中間部、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…
…先端部、６，６ａ，６ｂ，６ｃ……片持ち梁、
７……あおりプレート、７′……マスクチヤツク、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ……ピエゾ素子、１０，１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ……連結部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２個のヒンジによつて先端部と中間部と支持
部にわかれており放射状に配置した３個の片持ち
梁と、 前記片持ち梁の３個の先端部に固定したあおり
プレートと、 前記片持ち梁の支持部にそれぞれ固定した３個
のピエゾ素子と、１個のヒンジで分離され一端を
前記ピエゾ素子の可動面に固定し他端を前記片持
ち梁の中間部に固定した３個の連結部とを含むこ
とを特徴とするあおりステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213377A JPS6454393A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Flap stage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213377A JPS6454393A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Flap stage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6454393A JPS6454393A (en) | 1989-03-01 |
| JPH0557556B2 true JPH0557556B2 (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=16638184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62213377A Granted JPS6454393A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Flap stage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6454393A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4679172B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2011-04-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 表示用パネル基板の露光装置、表示用パネル基板の露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4528451A (en) * | 1982-10-19 | 1985-07-09 | Varian Associates, Inc. | Gap control system for localized vacuum processing |
| JPS6069593A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | オムロン株式会社 | 微動ステ−ジ機構 |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP62213377A patent/JPS6454393A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6454393A (en) | 1989-03-01 |
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