JPH0586846B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0586846B2 JPH0586846B2 JP59118399A JP11839984A JPH0586846B2 JP H0586846 B2 JPH0586846 B2 JP H0586846B2 JP 59118399 A JP59118399 A JP 59118399A JP 11839984 A JP11839984 A JP 11839984A JP H0586846 B2 JPH0586846 B2 JP H0586846B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- magnets
- alignment device
- electromagnetic alignment
- magnet
- 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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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、アラインメント装置、例えば電磁ア
ラインメント装置に関する。この装置は、多くの
使用可能性の中で、特に、マイクロ・リソグラフ
イー装置においてウエハの位置合わせをするのに
敵している。
ラインメント装置に関する。この装置は、多くの
使用可能性の中で、特に、マイクロ・リソグラフ
イー装置においてウエハの位置合わせをするのに
敵している。
従来技術
ある物体を平面上における３つの自由度で運動
させるには、直線および／または回転運動をする
３つのモータが必要である。これらのモータは、
それぞれ単一の軸を駆動し、各軸は相互に重なつ
た位置にある。
させるには、直線および／または回転運動をする
３つのモータが必要である。これらのモータは、
それぞれ単一の軸を駆動し、各軸は相互に重なつ
た位置にある。
発明が解決しようとする問題点
上述の装置は妥当な成果を収めている。これに
対して本発明は、この公知装置を改良して、新し
い形式の可動装置を提供することを目的としてい
る。
対して本発明は、この公知装置を改良して、新し
い形式の可動装置を提供することを目的としてい
る。
問題を解決するための手段
本発明によればこの目的は、次のような特徴を
有する電磁アラインメント装置により達成され
る。即ち、３つの磁石と、相互に間隔をおいて該
３つの磁石を固定する部材と、前記磁石の磁界と
それぞれ交差するように配置された３つのコイ
ル・アセンブリと、該コイル・アセンブリを流れ
る電流をそれぞれ制御する手段と、前記コイル・
アセンブリを結合し、運動平面内にリジツト（剛
性的）でありかつ前記磁石に対して可動な単一構
造体を形成する手段と、さらに該構造体上で物体
を担持する部材が設けられており、前記コイルへ
供給される電流を制御することによつて前記構造
体が３つの自由度で運動できるように、前記コイ
ル・アセンブリが巻かれていることにより解決さ
れる。
有する電磁アラインメント装置により達成され
る。即ち、３つの磁石と、相互に間隔をおいて該
３つの磁石を固定する部材と、前記磁石の磁界と
それぞれ交差するように配置された３つのコイ
ル・アセンブリと、該コイル・アセンブリを流れ
る電流をそれぞれ制御する手段と、前記コイル・
アセンブリを結合し、運動平面内にリジツト（剛
性的）でありかつ前記磁石に対して可動な単一構
造体を形成する手段と、さらに該構造体上で物体
を担持する部材が設けられており、前記コイルへ
供給される電流を制御することによつて前記構造
体が３つの自由度で運動できるように、前記コイ
ル・アセンブリが巻かれていることにより解決さ
れる。
さらに特許請求の範囲第６項記載の発明によれ
ば、４つのコイルが設けられ、そのコイルのうち
２つが相互に平行になるように巻かれる。第３の
コイルおよび第４のコイルは、第１および第２の
コイル・アセンブリの巻回方向に直交するように
巻かれている。また本発明の実施例では、磁石は
基板の上に固定される。そして、コイル・アセン
ブリを相互に結合する部材は、上部結合板と下部
結合板とを有し、２つの結合板の間にコイルが配
置される。また下部結合板を基板上で支承する支
承部材が設けられる。本発明のさらに別の実施例
では、各磁石は正三角形を構成するように配置さ
れる。４つの磁石を用いる例では、各磁石は正方
形に配置される。
ば、４つのコイルが設けられ、そのコイルのうち
２つが相互に平行になるように巻かれる。第３の
コイルおよび第４のコイルは、第１および第２の
コイル・アセンブリの巻回方向に直交するように
巻かれている。また本発明の実施例では、磁石は
基板の上に固定される。そして、コイル・アセン
ブリを相互に結合する部材は、上部結合板と下部
結合板とを有し、２つの結合板の間にコイルが配
置される。また下部結合板を基板上で支承する支
承部材が設けられる。本発明のさらに別の実施例
では、各磁石は正三角形を構成するように配置さ
れる。４つの磁石を用いる例では、各磁石は正方
形に配置される。
実施例
次に図面を参照しながら実施例について本発明
を詳しく説明する。
を詳しく説明する。
第１図は、本発明による電磁位置合わせ装置の
実施例を示す斜視図である。基板１０の上には、
第１の磁石１２、第２の磁石１４、および第３の
磁石１６が固定されている。これらの磁石は相互
の間隔を置いて配置され、実質的に同一平面上に
ある。また各磁石の磁界は、第１図、第３図のＺ
方向に延びている。３つのコイル・アセンブリ１
８，２０，２２は、それぞれ、この磁界と交差す
るように配置されている。
実施例を示す斜視図である。基板１０の上には、
第１の磁石１２、第２の磁石１４、および第３の
磁石１６が固定されている。これらの磁石は相互
の間隔を置いて配置され、実質的に同一平面上に
ある。また各磁石の磁界は、第１図、第３図のＺ
方向に延びている。３つのコイル・アセンブリ１
８，２０，２２は、それぞれ、この磁界と交差す
るように配置されている。
第１図および第２図から分るように、３つのコ
イル・アセンブリを結合して１つの構造体を形成
する部材が設けられている。第１図に２５で示す
この部材は、各磁石に対して可動となつている。
図示の実施例では、結合部材２５は上部結合板２
４および下部結合板２６から成つている。下部結
合板は、適当な支承部材、例えば空気パツドまた
はベアリング２８によつて支承されている。
イル・アセンブリを結合して１つの構造体を形成
する部材が設けられている。第１図に２５で示す
この部材は、各磁石に対して可動となつている。
図示の実施例では、結合部材２５は上部結合板２
４および下部結合板２６から成つている。下部結
合板は、適当な支承部材、例えば空気パツドまた
はベアリング２８によつて支承されている。
上部結合板２４は、ウエハ・マウント３０を担
持している。第１のコイルには第１のリード線３
２および第２のリード線３４が設けられている。
同じように、第２のコイル２０は第１リード線３
６、第２リード線３８を有し、第３のコイル２２
は第１リード線４０および第２リード線４２を有
している。各リード線に供給される電流は、制御
装置４４によつて制御される。
持している。第１のコイルには第１のリード線３
２および第２のリード線３４が設けられている。
同じように、第２のコイル２０は第１リード線３
６、第２リード線３８を有し、第３のコイル２２
は第１リード線４０および第２リード線４２を有
している。各リード線に供給される電流は、制御
装置４４によつて制御される。
この位置合わせ装置は次のように動作する。ま
ず、第３図ｂ，ｃに示すように、制御装置４４の
制御下で第１のコイル１８および第２のコイル２
０にＸ方向の電流が流れるとする。そうすれば、
２つのコイルの各々にＹ方向の力が加わる。第１
および第２のコイルで電流が反対方向に流れれ
ば、合成された力も反対方向に加わる。また、コ
イル１８と２０が相互に逆極性の電流で励磁され
れば、Ｚ軸のまわりにトルクが生じる。同じよう
に、第３のコイル２２が励磁されれば、第３図ｄ
に示すようにＸ方向の力が発生する。電流が逆方
向に流れれば、力の向きは逆になる。つまり、供
給される電流およびその方向を制御装置４４で制
御することによつて、結合部材２５の運動、従つ
てホルダ３０内のウエハの動きを、３つの自由度
で正確に制御することができる。３つの自由度と
は、Ｘ方向とＹ方向、それにＺ軸のまわりの回転
である。
ず、第３図ｂ，ｃに示すように、制御装置４４の
制御下で第１のコイル１８および第２のコイル２
０にＸ方向の電流が流れるとする。そうすれば、
２つのコイルの各々にＹ方向の力が加わる。第１
および第２のコイルで電流が反対方向に流れれ
ば、合成された力も反対方向に加わる。また、コ
イル１８と２０が相互に逆極性の電流で励磁され
れば、Ｚ軸のまわりにトルクが生じる。同じよう
に、第３のコイル２２が励磁されれば、第３図ｄ
に示すようにＸ方向の力が発生する。電流が逆方
向に流れれば、力の向きは逆になる。つまり、供
給される電流およびその方向を制御装置４４で制
御することによつて、結合部材２５の運動、従つ
てホルダ３０内のウエハの動きを、３つの自由度
で正確に制御することができる。３つの自由度と
は、Ｘ方向とＹ方向、それにＺ軸のまわりの回転
である。
第４図ａおよびｂの実施例では、位置合わせ装
置の安定性をより大きくするために、４つの磁石
および４つのコイル・アセンブリが使用されてい
る。この装置は、基板４６の上に取付けられてい
る。また第１の磁石４８、第２の磁石５０、第３
の磁石５２、第４の磁石５４も相互に間隔を置い
て基板４６上に固定されている。これらの磁石は
すべて、実質的に同じ平面上にある。そして、そ
の磁界がＺ方向に延びるように構成されている。
置の安定性をより大きくするために、４つの磁石
および４つのコイル・アセンブリが使用されてい
る。この装置は、基板４６の上に取付けられてい
る。また第１の磁石４８、第２の磁石５０、第３
の磁石５２、第４の磁石５４も相互に間隔を置い
て基板４６上に固定されている。これらの磁石は
すべて、実質的に同じ平面上にある。そして、そ
の磁界がＺ方向に延びるように構成されている。
第１のコイル・アセンブリ５６、第２のコイ
ル・アセンブリ５８、第３のコイル・アセンブリ
６０および第４のコイル・アセンブリ６２は、そ
れぞれ、上述の磁界と交差するように配置されて
いる。また第４図の実施例でも、４つのコイル・
アセンブリを結合して１つの構造体にする部材が
設けられている。この部材には参照番号６４が付
され、４つの磁石および基板４６に対して可動と
なつている。第４図ａの実施例でも、結合部材は
上部結合板６６および下部結合板６８から成つて
いる。下部結合板６８は、空気パツドまたはベア
リング７０等である適当な支承部材の上に載置さ
れている。
ル・アセンブリ５８、第３のコイル・アセンブリ
６０および第４のコイル・アセンブリ６２は、そ
れぞれ、上述の磁界と交差するように配置されて
いる。また第４図の実施例でも、４つのコイル・
アセンブリを結合して１つの構造体にする部材が
設けられている。この部材には参照番号６４が付
され、４つの磁石および基板４６に対して可動と
なつている。第４図ａの実施例でも、結合部材は
上部結合板６６および下部結合板６８から成つて
いる。下部結合板６８は、空気パツドまたはベア
リング７０等である適当な支承部材の上に載置さ
れている。
マイクロリソグラフイ装置でウエハを位置合わ
せするために用いられている時は、上部結合板６
６にウエハマウント３０が載置される。４つのコ
イル・アセンブリ４８，５０，５２，５４の各々
に、７１〜７８で示すリード線が２本ずつ設けら
れる。リード線は第４図ｂに示すように制御装置
８０に接続される。制御装置８０は、各コイルに
加える電流の流れおよびその方向を制御する。
せするために用いられている時は、上部結合板６
６にウエハマウント３０が載置される。４つのコ
イル・アセンブリ４８，５０，５２，５４の各々
に、７１〜７８で示すリード線が２本ずつ設けら
れる。リード線は第４図ｂに示すように制御装置
８０に接続される。制御装置８０は、各コイルに
加える電流の流れおよびその方向を制御する。
第４図の位置合わせ装置は次のように動作す
る。第１のコイル５６の電流と第２のコイル５８
の電流が両にＸ方向へ流れた場合、２つのコイル
の各々にＹ方向の力が働く。第１コイルおよび第
２コイルを流れる電流の方向が逆になると、合成
力の向きも反対になる。第３のコイル６０および
第４のコイル６２の電流がＹ方向へ流れれば、両
コイルにはＸ方向への力が加わる。電流の流れが
逆になると、反対方向の合成力が加わる。またコ
イル５６，５８が相互に逆極性の電流で励磁さ
れ、および／またはコイル６０，６２が相互に逆
極性の電流で励磁されれば、Ｚ軸のまわりにトル
クが生じる。コイル５６，５８により発生するト
ルクとコイル６０，６２により発生するトルクと
は、電流の方向に応じて相互に加算され、あるい
は減算される。従つて、制御装置８０に制御され
て加わる電流およびその方向に依存して、結合部
材６４の運動が、つまりホルダ７９内のウエハの
動きが、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ軸のまわりに
回転運動という３つの自由度で正確に制御され
る。
る。第１のコイル５６の電流と第２のコイル５８
の電流が両にＸ方向へ流れた場合、２つのコイル
の各々にＹ方向の力が働く。第１コイルおよび第
２コイルを流れる電流の方向が逆になると、合成
力の向きも反対になる。第３のコイル６０および
第４のコイル６２の電流がＹ方向へ流れれば、両
コイルにはＸ方向への力が加わる。電流の流れが
逆になると、反対方向の合成力が加わる。またコ
イル５６，５８が相互に逆極性の電流で励磁さ
れ、および／またはコイル６０，６２が相互に逆
極性の電流で励磁されれば、Ｚ軸のまわりにトル
クが生じる。コイル５６，５８により発生するト
ルクとコイル６０，６２により発生するトルクと
は、電流の方向に応じて相互に加算され、あるい
は減算される。従つて、制御装置８０に制御され
て加わる電流およびその方向に依存して、結合部
材６４の運動が、つまりホルダ７９内のウエハの
動きが、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ軸のまわりに
回転運動という３つの自由度で正確に制御され
る。
また第４図の実施例では、結合部材６４上に載
置された物体またはウエハの位置を検出するため
に、適当なセンサを使用することができる。この
場合、センサ８２はＸ方向におけるウエハの位置
を検出し、センサ８４はＹ方向の、センサ８６は
Ｚ方向の位置を検出する。これらのセンサの信号
は制御装置８０へ入力される。
置された物体またはウエハの位置を検出するため
に、適当なセンサを使用することができる。この
場合、センサ８２はＸ方向におけるウエハの位置
を検出し、センサ８４はＹ方向の、センサ８６は
Ｚ方向の位置を検出する。これらのセンサの信号
は制御装置８０へ入力される。
以上の説明から明らかなように、本発明は改良
された電磁位置合わせ装置を提供し、この装置は
前述の目的を効果的に達成できる。
された電磁位置合わせ装置を提供し、この装置は
前述の目的を効果的に達成できる。
当然のことだが、上述の実施例の説明のために
開示したに過ぎず、本発明の思想を逸脱すること
なく種々変形して実施できる。
開示したに過ぎず、本発明の思想を逸脱すること
なく種々変形して実施できる。
発明の効果
本発明によれば、３つの直線および／または回
転モータを使用せずに、Ｘ，Ｙ，Ｚの方向の位置
調整をより簡単な構成に電磁位置合わせ装置で実
施することができる。
転モータを使用せずに、Ｘ，Ｙ，Ｚの方向の位置
調整をより簡単な構成に電磁位置合わせ装置で実
施することができる。
第１図は本発明による電磁位置合わせ装置の第
１の実施例の斜視図、第２図は直線２−２に沿つ
た第１図の装置の断面図、第３図は第１図の装置
に作用する力を示すベクトル図、第４図は本発明
による電磁位置合わせ装置の別の実施例の斜視図
である。 １０，４６……基板、１２，１４，１６，４
８，５０，５２，５４……磁石、１８，２４，２
２，５６，５８，６０，６２……コイル・アセン
ブリ、２４，６６……上部結合板、２５，６４…
…結合部材、２６，６８……下部結合板、２８，
７０……支承部材、３０，７９……ウエハマウン
ト、３２，３４，３６，３８，４０，４２，７
１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８
……リード線、４４，８０……制御装置、８２，
８４，８６……センサ。
１の実施例の斜視図、第２図は直線２−２に沿つ
た第１図の装置の断面図、第３図は第１図の装置
に作用する力を示すベクトル図、第４図は本発明
による電磁位置合わせ装置の別の実施例の斜視図
である。 １０，４６……基板、１２，１４，１６，４
８，５０，５２，５４……磁石、１８，２４，２
２，５６，５８，６０，６２……コイル・アセン
ブリ、２４，６６……上部結合板、２５，６４…
…結合部材、２６，６８……下部結合板、２８，
７０……支承部材、３０，７９……ウエハマウン
ト、３２，３４，３６，３８，４０，４２，７
１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８
……リード線、４４，８０……制御装置、８２，
８４，８６……センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コミユテータのない電磁アラインメント装置
において、 ３つの磁石と、相互に間隔をおいて該３つの磁
石を固定する部材と、前記磁石の磁界とそれぞれ
交差するように配置された３つのコイル・アセン
ブリと、該コイル・アセンブリを流れる電流をそ
れぞれ制御する手段と、 前記コイル・アセンブリを結合し、運動平面内
でリジツト（剛性的）でありかつ前記磁石に対し
て可動なただ１つの構造体を形成する手段と、さ
らに該構造体上で物体を担持する部材が設けられ
ており、 前記コイルへ供給される電流を制御することに
よつて前記構造体が３つの自由度で運動できるよ
うに、前記コイル・アセンブリが巻かれているこ
とを特徴とする電磁アラインメント装置。 ２ コミユテータのない電磁アラインメント装置
において、 ３つの磁石と、相互に間隔をおき実質的に同一
平面上に該磁石を固定する部材と、前記磁石の磁
界とそれぞれ交差するように配置された３つのコ
イル・アセンブリと、前記コイル・アセンブリを
結合し、運動平面内でリジツト（剛性的）であり
かつ前記磁石に対して種々異なる方向で可動なた
だ１つの構造体を形成する部材と、さらに該構造
体上で物体を担持する部材とが設けられており、 前記コイル・アセンブリのうちの２つが、実質
的に相互に平行になるように巻かれており、第３
のコイル・アセンブリが、第１および第２のコイ
ル・アセンブリの巻方向に対して実質的に直交す
るように巻かれており、 前記コイル・アセンブリの電流の流れおよび方
向をそれぞれ制御する装置が設けられていること
を特徴とする電磁アラインメント装置。 ３ 磁石を固定する部材が基板から成る特許請求
の範囲第２項記載の電磁アラインメント装置。 ４ ３つのコイル・アセンブリを結合する部材が
上部結合板と下部結合板とを有し、該上部結合板
と下部結合板との間にコイルが配置され、さらに
基板上で下部結合板を支承する支承部材が設けら
れている特許請求の範囲第３項記載の電磁アライ
ンメント装置。 ５ ３つの磁石が正三角形を構成するように配置
されている特許請求の範囲第２項記載の電磁アラ
インメント装置。 ６ 電磁アラインメント装置において、 ４つの磁石と、相互に間隔をおき実質的に同一
平面上に該４つの磁石を固定する部材と、前記磁
石が磁界とそれぞれ交差するように配置された４
つのコイル・アセンブリと、前記４つのコイル・
アセンブリを結合して前記磁石に対して種々異な
る方向で可動なただ１つの構造体を形成する部材
と、さらに該構造体上で物体を担持する部材とが
設けられており、 前記コイル・アセンブリのうち２つが、実質的
に相互に平行になるように巻かれれおり、他の２
つのコイル・アセンブリが、第１および第２のコ
イル・アセンブリの巻方向に対して実質的に直交
するように巻かれており、 前記コイル・アセンブリの電流の流れおよび方
向を制御する装置が設けられていることを特徴と
する電磁アラインメント装置。 ７ 磁石を固定する部材が基板から成る特許請求
の範囲第６項記載の電磁アラインメント装置。 ８ ４つのコイル・アセンブリを結合する部材が
上部結合板と下部結合板とを有し、該上部結合板
と下部結合板との間にコイルが配置され、さらに
基板上で下部結合板を支承する支承部材が設けら
れている特許請求の範囲第７項記載の電磁アライ
ンメント装置。 ９ ４つの磁石が正方形を構成するように配置さ
れている特許請求の範囲第６項記載の電磁アライ
ンメント装置。 １０ 前記可動構造体の位置を検出する複数個の
センサ手段が設けられており、該センサ手段は前
記制御装置へ入力を供給するようにした特許請求
の範囲第６項記載の電磁アラインメント装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/502,998 US4506205A (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Electro-magnetic alignment apparatus |
| US502998 | 1983-06-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607725A JPS607725A (ja) | 1985-01-16 |
| JPH0586846B2 true JPH0586846B2 (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=24000338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118399A Granted JPS607725A (ja) | 1983-06-10 | 1984-06-11 | 電磁アラインメント装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4506205A (ja) |
| EP (1) | EP0128433B1 (ja) |
| JP (1) | JPS607725A (ja) |
| CA (1) | CA1217224A (ja) |
| DE (1) | DE3477698D1 (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD222747A1 (de) * | 1983-11-30 | 1985-05-22 | Zeiss Jena Veb Carl | X-y-flaechenantrieb mit begrenzter phi-drehung und z-verschiebung |
| JPS60223119A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Hitachi Ltd | ２軸方向非接触駆動形精密移動台 |
| NL8500930A (nl) * | 1985-03-29 | 1986-10-16 | Philips Nv | Verplaatsingsinrichting met voorgespannen contactloze lagers. |
| JPH07101663B2 (ja) * | 1987-02-09 | 1995-11-01 | キヤノン株式会社 | マスク保持装置 |
| US4654571A (en) * | 1985-09-16 | 1987-03-31 | Hinds Walter E | Single plane orthogonally movable drive system |
| US4808892A (en) * | 1985-12-13 | 1989-02-28 | Kulick And Soffa Ind. Inc. | Bi-directional drive motor system |
| NL8601095A (nl) * | 1986-04-29 | 1987-11-16 | Philips Nv | Positioneerinrichting. |
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