JPH06204106A - テーブル装置、縮小投影露光装置及び電子線描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はリソグラフィ装置において位置決め
の多自由度化と高スループット化を同時に達成できるテ
ーブル装置を提供することを目的とする。 【構成】 移動台３と、緩衝部２を介して移動台３に設
けられた試料台１と、弾性連結部４を介して移動台３に
設けられた摺動部８と、摺動部８と移動台３の間に設け
られた微動アクチュエータ７と、摺動部８と移動台３の
間に設けられたダンパ７と、移動台３と摺動部８とを一
体的に駆動する直動アクチュエータ６によってテーブル
装置を構成する。また放熱装置、排熱装置をテーブル装
置に組み込む。 【効果】 一つの粗動アクチュエータを除いた全てのア
クチュエータは移動台を直接駆動でき、積み重ねるべき
板材の枚数が減るため、軽量化が図れる。同時にアクチ
ュエータの熱の影響を低減できるので、高速化が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体リソグラフィ工程
で用いられる縮小投影露光装置等において位置決めの多
自由度化と高スループット化とを同時に達成するための
テーブル装置、それを利用した縮小投影露光装置及び電
子線描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体リソグラフィ工程においては高詳
細パターンを形成するため、ウエハなどの試料の位置決
め装置に対する要求は年々厳しくなる傾向にある。ここ
で、チップコストを低減するために高スループット化を
図ると同時に試料面内の並進方向だけでなく空間６自由
度に対応した高精度位置決めが求められている。このよ
うな位置決め装置の多自由度化・高精度化に対応する従
来技術として特開昭６４−５８４４１号公報が知られて
いる。これは図２０のようにＸテーブル１０上に移動台
３０の移動によって駆動可能な複数のてこ機構４０をも
ち、それによってウエハなどの試料を載置するための台
２０をＺ軸方向、Ｘ軸まわりの回転方向及びＹ軸まわり
の回転方向に微動可能な機構としている。ここでＸ軸、
Ｙ軸はウエハ等の試料面に平行な方向の座標軸とし、Ｚ
軸はそれらに垂直な方向の座標軸とする。また図２１に
示す特開昭６４−５８４４２号公報のようにＸＹステー
ジ５０上にθ駆動機構６０により駆動されるθテーブル
７０を有し、それによるＺ軸まわりの回転自由度を持っ
た機構についても知られている。なお、これらの技術を
組み合わせた空間６自由度に対応する位置決め機構は容
易に考えつくものである。つまり特開昭６４−５８４４
１号公報で示されているテーブルの上に特開昭６４−５
８４４２号公報で示されている機構系を積み重ねれば空
間６自由度位置決め機構は実現できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに従来技術を組合せて積層構造の空間６自由度位置決
めが可能なテーブル装置を構成した場合には、ＸＹ平面
に平行に積み重ねられる板材の枚数やアクチュエータの
数が増え、可動部質量が大きくなるため、テーブル装置
の高速化が困難になるという不具合を生じる。またテー
ブル装置を高速化するとアクチュエータからの発熱量が
増大し、装置を構成する部材の熱変形が位置決め精度に
悪影響を与えるという不具合を生じる。

【０００４】本発明の目的は、上記の不具合を解決し、
空間６自由度位置決めが可能で且つ軽量であり、また高
速化にともなって増大するアクチュエータからの発熱が
試料の位置決め精度に影響しにくい機構システムを構築
することにより、試料の高精度６自由度位置決めが可能
であり且つ高速化が可能なテーブル装置及びそれを利用
した縮小投影露光装置、電子線描画装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、試料を載置す
る試料台と、該試料台を支持する移動台と、該移動台を
保持して移動台を少なくとも一方向に駆動する直動アク
チュエータと、上記移動台に結合して移動台と連動する
と共に該結合部を介して移動台を微動する微動アクチュ
エータと、上記直動アクチュエータを支持すると共に上
記微動アクチュエータを摺動可能に支持する支持部と、
より成る（請求項１）。

【０００６】更に本発明は、試料を載置する試料台と、
該試料台を緩衝部を介して支持する移動台と、該移動台
を保持して移動台を少なくとも一方向に駆動する直動ア
クチュエータと、上記移動台に結合して移動台と連動す
ると共に該結合部を介して移動台を微動すると共に振動
吸収用のダンパ機能を少なくともその一部が持つダンパ
付きを含む微動アクチュエータと、上記直動アクチュエ
ータを支持すると共に上記微動アクチュエータを上記一
方向に摺動可能に支持する支持部と、より成る（請求項
２）。

【０００７】更に本発明は、試料を載置する試料台と、
該試料台を支持する移動台と、該移動台の両端部を保持
して該移動台を一方向又は回転駆動する直動アクチュエ
ータと、該移動台に弾性連結して移動台と連動すると共
に該弾性連結部を介して移動台を上記一方向と直交する
方向に微動する一方向微動アクチュエータと、該移動台
の少なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して移動台を上下及
び傾斜方向に微動すると共に振動吸収用のダンパ機能を
持つ上下微動アクチュエータと、上記一方向微動アクチ
ュエータ及び上下微動アクチュエータを上記一方向に一
体的に摺動可能に支持する支持部と、より成る（請求項
３）。

【０００８】更に本発明は、試料を載置する試料台と、
該試料台を緩衝部を介して支持する移動台と、該移動台
の両端部を保持して該移動台を一方向又は回転駆動する
直動アクチュエータと、該移動台に弾性連結して移動台
と連動すると共に該弾性連結部を介して移動台を上記一
方向と直交する方向に微動する一方向微動アクチュエー
タと、該移動台の少なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して
移動台を上下及び傾斜方向に微動すると共に振動吸収用
のダンパ機能を持つ上下微動アクチュエータと、上記一
方向微動アクチュエータ及び上下微動アクチュエータを
上記一方向に一体的に摺動可能に支持する支持部と、よ
り成る（請求項４）。

【０００９】更に本発明は、試料を載置する試料台と、
該試料台を支持する移動台と、該移動台を保持して移動
台を一方向及びその直交方向にそれぞれ微動する一方向
微動アクチュエータと、上記移動台の少なくとも３ヶ所
にそれぞれ結合して移動台を上下及び傾斜方向に微動す
る上下微動アクチュエータと、上記それぞれの微動アク
チュエータ支持する支持部と、より成る（請求項２
３）。

【００１０】更に本発明は、試料を載置する試料台と、
該試料台を緩衝部を介して支持する移動台と、該移動台
を保持して移動台を少なくとも一方向及びその直交方向
にそれぞれ微動する一方向微動アクチュエータと、上記
移動台の少なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して移動台を
上下及び傾斜方向に微動する上下微動アクチュエータ
と、上記それぞれの微動アクチュエータを支持する支持
部と、より成る（請求項２４）。更に本発明は、断熱材
を、移動台又は直動アクチュエータ又は微動アクチュエ
ータに放熱装置を、移動台と摺動部の間に排熱装置をそ
れぞれ設ける。

【００１１】

【作用】テーブル装置は、一つの粗動アクチュエータを
除いた全てのアクチュエータが移動台を直接駆動するこ
とになるので、ＸＹ平面に平行に積み重ねるべき板材の
枚数を少なくすることができテーブル装置の軽量化が図
れる。更に緩衝部の働きにより移動台の変形が試料台に
伝達されにくくなるため、移動台及び試料台の剛性を従
来より低くすることができ、テーブル装置の軽量化を図
ることができる。またアクチュエータから発生する熱が
空気中に放熱されるか、粗動テーブルなどの熱を吸収し
ても差し支えない部材に排熱されるようになり、試料台
の熱変形が抑制される。これらにより高精度の空間６自
由度の位置決めが可能で且つ高速化が可能なテーブル装
置を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は、本発明のテーブル装置の一実施例を
示す分解斜視図である。試料台１は緩衝部２を介して移
動台３上に設けられる。試料台１上には変位測定用のス
コヤ１１が設けられ、レ−ザ測長器１２−ａ、１２−ｂ
により試料台１のＸ、Ｙ及びθ方向の変位が測定され
る。移動台３は、二つの駆動子５−ａ、５−ｂを介して
直動アクチュエータ６−ａ、６−ｂによりに駆動され
る。移動台３は直動アクチュエータ６−ａ、６−ｂによ
り一方向であるＹ方向、同アクチュエータの差動により
回転方向であるθ方向に駆動される。一方向微動アクチ
ュエータ（Ｘ）１３は移動台３を上記一方向と直交する
Ｘ方向に微動させる。また、移動台３は弾性連結部４を
介して摺動部８に連結される。摺動部８は、支持部であ
る粗動テーブル９上をＹ方向に移動する直動ガイド８０
１、３個の摺動子８０３、及び直動ガイド８０１とそれ
ぞれの摺動子８０３を結合する支持板８０２からなる。
各々の摺動子８０３上にはそれぞれダンパ付き上下微動
アクチュエータ７−ａ、７−ｂ、７−ｃが設けられ、移
動台３を上下方向であるＺ方向、傾斜方向であるα方向
及びβ方向に駆動する。これらの構成により、移動台３
は粗動テーブル９に対して６個のアクチュエータで直接
駆動されることになるため、軽量化が図れる。なお、粗
動テーブル９はベ−ス１０上をＸ方向に駆動される。

【００１３】微動アクチュエータ（Ｘ）１３及びダンパ
付き微動アクチュエータ７−ａ、７−ｂ、７−ｃにはヴ
ォイスコイルモータが好適であるが、圧電素子等の他の
アクチュエータを用いても本発明の効果が損なわれるも
のではない。また、直動アクチュエータ６−ａ、６−ｂ
には多極型ヴォイスコイルモータ等のリニアモータが好
適であるが、回転型のアクチュエータを用いてボ−ルね
じ等で駆動する方式をとった場合にも本発明の効果が損
なわれるものではない。さらに、粗動テーブル９の駆動
には、ボールねじ等を用いればよい。本実施例では、２
個の直動アクチュエータ６−ａ、６−ｂと１個の微動ア
クチュエータ（Ｘ）１３により移動台３がＸ、Ｙ及びθ
方向に駆動されているが、１個の直動アクチュエータと
２個の微動アクチュエータを用いても移動台３をＸ、Ｙ
及びθ方向に駆動できることは明らかである。

【００１４】図２は、緩衝部２の一実施例を示す要部分
解斜視図である。移動台３に概略円周上１２０度間隔で
設けられた３個の下台座２０３上にそれぞれ点接触要素
をなす鋼球２０４が載置される。鋼球２０４は、試料台
１（図１）下面に設けられた上台座２０１を介して試料
台１を支持する。また、移動台３には概略円周上１２０
度間隔で設けられた３個の固定部２０５を介して環状板
バネ２０２が固定される。下台座２０３と固定部２０５
は概略同一円周上であるが概略６０度ずつ間隔をおいた
点に配置される。一方、環状板バネ２０２は上台座２０
１を介して試料台１に固定される。このような構成によ
り、Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β及びθ方向の機構系剛性を確保
しつつ、移動台３の変形に起因する試料台１の変形を低
減させることができる。ここで、ＸＹ平面内方向の剛性
を高めるには環状板バネ２０２の板厚又は枚数を増せば
良く、Ｚ方向の剛性を高めるには鋼球２０４の直径を大
きくすれば良い。また、環状板バネ２０２には、試料台
１と移動台３が接近する方向の復元力を生ずるように、
初期変位を与えてもよい。ここで点接触要素としての鋼
球２０４は必ずしも球状である必要は無く、上台座２０
１や下台座２０３との接触面積が小さく保たれる形状で
あれば良い。例えば接触部分だけが球面或いは他の曲面
である柱状のもので置き換えても良い。さらに上台座２
０１、下台座２０３、及び固定部２０５の配置及び相対
位置関係は上記に限定されるものではない。

【００１５】図３は、緩衝部２の第２の実施例を示す要
部断面図である。環状板バネ２０２は、断熱材２０７、
２０８を介して、ボルト２０６により移動台３に取り付
けられる。これにより、直動アクチュエータ６−ａ、６
−ｂ、微動アクチュエータ（Ｘ）１３（図１）等から移
動台３に伝導する熱が、環状板バネ２０２を介して試料
台１（図１）に伝わることを防止できる。断熱材２０
７、２０８としては、ポリカーボネイト、ベークライト
等の高分子材料、ガラス繊維強化プラスチック、セラミ
ックス等が好適である。

【００１６】図４は、緩衝部２の第３の実施例を示す要
部断面図である。上台座２０１と試料台１、下台座２０
３と移動台３の間にはそれぞれ断熱材２０９、２１０が
設けられる。これら断熱材の働きと、鋼球２０４による
支持点は接触面積が小さく熱抵抗が大きいということの
相乗効果により、移動台３から試料台１への熱伝導によ
る伝熱量が抑制され、試料台１の熱変形を抑えることが
できる。なお断熱材２０９、２１０のいずれか一方を除
いても同様な効果が得られることは言うまでもない。ま
た移動台３から試料台１への輻射による伝熱量を抑制し
たい場合には試料台１下面に吸収率の小さい材料の層
（図示せず）を設けても良い。例えばアルミニウム、金
などの金属の蒸着層を設ければ良い。

【００１７】図５は、緩衝部２の第４の実施例を示す斜
視図である。試料台１と移動台３の間には、緩衝部２と
して粘弾性部材２１１が設けられており、移動台３の変
形に起因する試料台１の変形を低減させることができ
る。粘弾性部材２１１には、例えばゴム等を用いればよ
い。

【００１８】図６及び図７（ａ）、（ｂ）は緩衝部２の
第５の実施例を示し、図６は緩衝部２を構成する結合部
品の分解斜視図、図７（ａ）、（ｂ）は図６の結合部品
の配置平面、側面図である。なお図６中の座標系は他の
図面の座標系とは無関係とする。上フレーム２１２は試
料台１（図１）に固定される。上フレーム２１２には軸
２１３が設けられ、ブシュ２１７を介して中間フレーム
２１５に連結される。この時、上フレーム２１２と中間
フレーム２１５はまわりすべり対偶になっておりＹ方向
及びβ方向に相対移動可能である。更に中間フレーム２
１５には軸受２１８及び軸２１９を介して下フレーム２
１４、２１６が連結される。この時、中間フレーム２１
５と下フレーム２１４、２１６はまわり対偶になってお
りα方向に相対移動可能である。下フレーム２１４、２
１６は移動台（図１）に固定される。以上のように、図
６に示した一組の結合部品によれば、試料台１と移動台
３は、Ｘ方向及びＺ方向及びθ方向以外の方向について
は自由に相対移動可能となる。

【００１９】さて、上述した結合部品２２０、２２１、
２２２を図７（ａ）、（ｂ）のようにＡ軸の方向に注意
して３ヶ所に配置する。このような構成により、移動台
３が変形した場合にも、試料台１が変形することはほと
んどなくなる。例えば、移動台３がＸ軸方向に伸縮した
場合は、結合部品２２０のすべり対偶部分がすべるた
め、試料台１はＸ軸方向に伸縮することはない。また、
移動台３がＹ軸方向に伸縮した場合は、結合部品２２
１、２２２のすべり対偶部分がすべるため、試料台１は
Ｙ軸方向に伸縮することはない。また試料台３のθ方向
の剛性を確保するために、板バネ２２３を設けてもよ
い。板バネ２２３は上台座２２４によって試料台１に結
合し、下台座２２５、２２６によって移動台３に結合す
る。なお上台座２２４は、結合部品２２０、２２１、２
２２の軸の中心線の交点に配置することが望ましい。な
お結合部品２２０、２２１、２２２の配置は図７
（ａ）、（ｂ）に限定されるものではない。例えばそれ
ぞれのＡ軸の方向はθ方向に同じ角度だけ回転した状態
で配置しても同様の効果が得られる。なお本実施例の緩
衝部２の場合にも、テーブル装置の移動台３と試料台１
の間に断熱材を設けることもできる。

【００２０】図８は、弾性連結部４の一実施例を示す分
解斜視図である。板バネ４０１を介して上フレーム４０
２が移動台３（図１）に対してＹ方向の弾性をもちつつ
連結される。上フレーム４０２には軸４０３が設けら
れ、ブシュ４０４を介して十字継手４０５に連結され
る。この時、十字継手４０５と上フレーム４０２はまわ
りすべり対偶になっており、Ｚ方向及びθ方向に相対移
動可能である。さらに十字継手４０５にはブシュ４０
６、軸４０７を介して下フレーム４０８が連結される。
この時、十字継手４０５と下フレーム４０８はまわりす
べり対偶になっておりＸ方向及びα方向に相対移動可能
である。下フレーム４０８には軸４０９が設けられスラ
スト軸受とラジアル軸受を組合わせた軸受４１０を介し
て摺動部８（図１）に連結される。この時、下フレーム
４０８と摺動部８はβ方向に相対移動可能である。以上
の構成により、摺動部８と移動台３はＹ方向についての
弾性をもちつつ連結されているのみであり、Ｙ方向以外
の運動については自由に相対移動可能である。このよう
な構成により、移動台３は摺動部８に対して任意の位置
及び姿勢に微動可能となる。また、移動台３が長距離に
わたってＹ方向に駆動された場合には、摺動部８も弾性
連結部４を介してＹ方向に駆動される。なお、弾性連結
部４を板バネやコイルバネ等で構成しても、本発明の効
果が損なわれるものではないことは明らかである。

【００２１】図９は、ダンパ付き微動アクチュエータ７
−ａ、７−ｂ、７−ｃの一実施例を示す断面図である。
粗動テーブル９（図１）上を摺動する摺動子８０３に
は、コイル７０１が設けられている。一方、移動台３に
設けられたセンタヨーク７０２、永久磁石７０４、アウ
タヨーク７０３により、磁気回路が構成されており、ア
ウタヨーク７０３とセンタヨーク７０２の間隙の磁束中
にあるコイル７０１に通電することにより、移動台３は
粗動テーブル９に対してＺ方向に駆動される。また、摺
動子８０３の凹部８０４には流体７０５が満たされてお
り、センタヨーク７０２と摺動子８０３の間には、粘性
減衰力が作用する。流体７０５にはシリコンオイルが好
適であるが、これに限定されるものではない。

【００２２】さらに摺動子８０３には、移動台３より上
方の部材の重量を補償するため自重補償機構８０６が設
けられる。これにより中立点から必要な変位を与えるた
めに必要なエネルギーをアクチュエータに供給すればよ
くなり、発熱量が軽減される。またアクチュエータの外
部に補助バネ７０６及び調整ねじ７０７を設けることに
より中立点の調整を容易にすることも可能である。

【００２３】本実施例では、ダンパとアクチュエータを
一体化して機構の簡素化を図っているが、摺動子８０３
と移動台３の間に、ダンパとアクチュエータを別々に設
けても本発明の効果が損なわれるものではないことは明
らかである。また、摺動子８０３に摺動材８０５を設
け、粗動テーブル９と摺動子８０３の間の摩擦の安定化
を図ることが望ましい。摺動材８０５には、例えばふっ
素樹脂や二硫化モリブデンを含む金属材料が好適であ
る。もちろん、摺動子８０３自身の材料を耐摩耗性材料
としてもよい。

【００２４】図１０は、ダンパ付き微動アクチュエータ
７−ａ、７−ｂ、７−ｃの第２の実施例を示す断面図で
ある。本実施例においては、摺動子８０３下面にペルテ
ィエ素子７０９、７１０が設けられている。これによ
り、コイル７０１の発熱を、摺動材８０５を介して粗動
テーブル９（図１）に排熱することができ、移動台３の
温度変化を抑制することができる。なお摺動子８０３と
摺動材８０５は断熱材７０８、７１１を用いて結合され
ており、これにより、ペルティエ素子７１０、７１１に
せん断応力が加わることが防止される。

【００２５】図１１は試料台１の一実施例を示す分解斜
視図である。試料台１には、試料載置面１０１が直接加
工されており、これに変位測定用のスコヤ１１が真空吸
着又はガラス接着される。試料台１及びスコヤ１１の材
質としては、石英ガラスや結晶化ガラス（例えば商品名
クリストロン）等が望ましい。以上の構成により、軽量
で熱変形の小さい試料台を作ることができる。

【００２６】図１２は、試料台１の取付け方法の一実施
例を示す断面図である。試料台１は、断熱材１０５を介
して緩衝部２（図１）上台座２０１に設けられ、断熱材
１０４及びばね１０３を介してボルト１０２により上台
座２０１に固定される。このような構成により、試料台
１に熱膨張係数の小さい脆性材料を用いても、上台座２
０１に安定的に固定することができる。ばね１０３に
は、皿ばねが好適であるが、波ワッシャやコイルばね等
を用いてもよい。また、上台座２０１に対する熱入力が
小さい場合には、断熱材１０４、１０５を取り除いても
よい。

【００２７】図１３は、駆動子５−ａ、５−ｂの一実施
例を示す斜視図である。駆動子５には、ペルティエ素子
５０１及び放熱器５０２が設けられ、断熱部５０３を介
して移動台３に取付けられる。このような構成により、
駆動子５に設けられる直動アクチュエータ６−ａ、６−
ｂ（図１）から発生する熱は、ペルティエ素子５０１に
より強制的に放熱器５０２の方向へ送られ、移動台３へ
の伝熱量が抑えられる。なお、直動アクチュエータ６−
ａ、６−ｂの発熱量が小さい場合には、ペルティエ素子
５０１、放熱器５０２及び断熱部５０３のうちのいずれ
か又は全てを取り除いてもよい。

【００２８】図１４は、移動台３の放熱装置の一実施例
を示す断面図である。移動台３にはペルティエ素子３０
１を介して放熱器３０２が設けられる。粗動テーブル９
には受熱器３０３が設けられる。放熱器３０２、受熱器
３０３の断面形状は矩形波状であるため、放熱器３０２
と受熱器３０３の伝熱面積が大きくなり、移動台３の熱
を効果的に粗動テーブル９に伝えることができる。これ
により、移動台３の放熱を図ることができる。ここで、
放熱器３０２及び受熱器３０３の断面形状は接触面積が
大きくとれる形状であればよく、三角波状、正弦波状な
どとしてもよい。また、ペルティエ素子３０１と放熱器
３０２は、ダンパ付き微動アクチュエータ７−ａ、７−
ｂ、７−ｃ（図１）に直接設けてもよいことは明らかで
ある。

【００２９】図１５は、ペルティエ素子５０１の駆動方
法の一実施例を示すブロック図である。直動アクチュエ
ータ６に供給される電力を検出し、演算部５０６に出力
する。演算部５０６は、増幅器５０７に電流目標値を出
力し、これによりペルティエ素子５０１が駆動される。
なお、検出部５０５は、直動アクチュエータ６を制御す
るコントローラ５０４の出力電流、出力電圧、出力電流
目標値等のいずれかを用いて、直動アクチュエータ６に
供給される電力を検出すればよい。演算部５０６の演算
内容の一実施例の式を、以下に示す。 （出力）＝（定数）×（入力） 演算部５０６の演算内容の第２の実施例の式を、以下に
示す。 （出力）＝（定数１）＋（（定数２）×（入力）） もちろん、演算部５０６の演算内容は以上の式に限定さ
れるものではない。例えばアクチュエータ６に供給され
る電力の積分値に比例した値を演算してもよい。また、
温度制御の要求精度が低い場合には、ペルティエ素子５
０１に一定の電流を供給すればよい。更に、直動アクチ
ュエータ６の温度を検出し、これが一定になるようにペ
ルティエ素子５０１を閉ループ制御しても、本発明の効
果が損なわれるものではないことは明らかである。な
お、本実施例はペルティエ素子５０１の駆動方法に関す
るものであるが、ペルティエ素子７１０、７１１、３０
１等に本実施例を適用してもよいのはもちろんである。

【００３０】図１６は、本発明のテーブル装置の第２の
実施例を示す斜視図であり、図１と同一部分は同一符号
にて示す。本実施例では、移動台３が、駆動フレーム１
５−ａ、１５−ｂを介して、それぞれ直動アクチュエー
タ１４−ａ、１４−ｂによりＸ、Ｙ方向に駆動される。
本実施例によれば、粗動テーブル９（図１）が不要とな
るので、テーブル装置をさらに軽量化することができ
る。なお、駆動フレーム１５−ａ、１５−ｂを介して移
動台３を駆動する方法は、例えば特開昭５６−１７３４
１号公報に開示されており、テーブル装置を更に軽量化
することができる。なお、この駆動フレームを介して移
動台を駆動する方法は、特開昭５６−１７３４１号公報
等に開示されていて公知なため、ここでは詳述しない。
また、直動アクチュエータ１４−ａ、１４−ｂのかわり
に、特開平３−２９３５８６号公報等に開示されている
２次元リニアモータを用いて移動台３を駆動しても、本
発明の効果が損なわれるものではないことはもちろんで
ある。

【００３１】図１７は、本発明のテーブル装置の第３の
実施例を示す分解斜視図であり、図１と同一部分は同一
符号にて示す。本実施例では、図１の直動アクチュエー
タ６−ａ、６−ｂのかわりに、一方向微動アクチュエー
タ６’−ａ、６’−ｂを用い、粗動テーブル９’をＸＹ
テーブルとしている。粗動テーブル９’は移動台３、試
料台１、微動アクチュエータ６’−ａ、６’−ｂを一体
的に駆動する。

【００３２】図１８は、本発明のテーブル装置を用いた
縮小投影露光装置の一実施例を示す模式図である。照明
系１８０１より発せられる光は、回路パターンの描かれ
たレチクル１８０３を通過し、縮小レンズ１８０４によ
り縮小され、本テーブル装置（図１）の試料台１付近に
回路パターンの像が結ばれる。試料台１にはウエハ（図
示せず）が載置され、ウエハの露光されるべき位置と回
路パターンの像の位置を正確に合わせ、露光が行われ
る。一枚のウエハ上には数十枚以上のチップが形成され
るため、露光と、ウエハのステップ移動を繰り返すこと
により、一つの回路パターンの焼付けが終了する。この
際、回路パターンが充分鮮明に結像される領域はＺ軸方
向にわずかな範囲であるため、Ｚ軸方向にウエハの位置
決めを行うのは勿論のこと、ウエハの凹凸やテーブル装
置の走り精度等に起因するローリングやピッチングを補
正しながらウエハの位置決めを行う。更に、ＸＹ平面内
については、ウエハの露光されるべき領域の中心と、回
路パターンの像の中心の位置合わせを行うだけでは不十
分である。なぜならば、テーブル装置の走り精度によっ
てヨーイングが生ずる場合にはチップ端部においては充
分な位置合わせが行われていないことになるからであ
る。よって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にウエハの位置決め
を行うのは勿論のこと、ヨーイングをも補正しながらウ
エハの位置決めを行う。本縮小投影露光装置によればウ
エハの位置決めが空間６自由度について行うことが可能
である上、テーブル装置可動部質量は小さく、且つ微動
アクチュエータ等から発生する熱が位置決め精度に悪影
響を与えにくい構成であるため半導体露光工程の高スル
ープット化が図れる。

【００３３】図１９は、本発明のテーブル装置を用いた
電子線描画装置の一実施例を示す模式図である。電子銃
１９０１から発射された電子線は、ビ−ム径可変光学系
１９０２、ブランキング系１９０３を通過し、収束偏向
系１９０４等により偏向され、本テーブル装置（図１）
の試料台１のウエハ上に回路パターンを直接描画してゆ
く。前述の縮小投影露光装置の場合と同様に、回路パタ
ーンの描画とウエハのステップ移動を繰り返すことによ
り、一つの回路パターンの描画を終了する。また、ウエ
ハの空間６自由度についての位置決めが必要であること
は、縮小投影露光装置の場合と同様である。本電子線描
画装置によればウエハの空間６自由度についての位置決
めが可能である上、テーブル装置可動部質量は小さく、
且つアクチュエータ等から発生する熱が位置決め精度に
悪影響を与えにくい構成であるため、半導体露光工程の
高スループット化が図れる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、機
構の軽量化と低熱変形化が達成されるため、高速且つ多
自由度位置決めが可能なテーブル装置が供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテーブル装置の一実施例を示す分解斜
視図である。

【図２】本発明の緩衝部の一実施例を示す要部分解斜視
図である。

【図３】本発明の緩衝部の第２の実施例を示す要部断面
図である。

【図４】本発明の緩衝部の第３の実施例を示す要部断面
図である。

【図５】本発明の緩衝部の第４の実施例を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明の緩衝部の第５の実施例を示す結合部品
の分解斜視図である。

【図７】本発明の緩衝部の第５の実施例を示す結合部品
の配置平面、側面図である。

【図８】本発明の弾性連結部の一実施例を示す分解斜視
図である。

【図９】本発明のダンパ付き微動アクチュエータの一実
施例を示す断面図である。

【図１０】本発明のダンパ付き微動アクチュエータの第
２の実施例を示す断面図である。

【図１１】本発明の試料台の一実施例を示す分解斜視図
である。

【図１２】本発明の試料台の取り付け方法の一実施例を
示す断面図である。

【図１３】本発明の駆動子の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図１４】本発明の移動台の放熱装置の一実施例を示す
断面図である。

【図１５】本発明のペルティエ素子の駆動方法の一実施
例を示すブロック図である。

【図１６】本発明のテーブル装置の第２の実施例を示す
斜視図である。

【図１７】本発明のテーブル装置の第３の実施例を示す
分解斜視図である。

【図１８】本発明のテーブル装置を用いた縮小投影露光
装置の一実施例を示す模式図である。

【図１９】本発明のテーブル装置を用いた電子線描画装
置の一実施例を示す模式図である。

【図２０】従来のテーブル装置の一例を示す分解斜視図
である。

【図２１】従来のテーブル装置の他の例を示す分解斜視
図である。

【符号の説明】

１ 試料台 ２ 緩衝部 ３ 移動台 ４ 弾性連結部 ５−ａ、５−ｂ 駆動子 ６−ａ、６−ｂ 直動アクチュエータ ６’−ａ、６’−ｂ 微動アクチュエータ（Ｘ） ７−ａ、７−ｂ、７−ｃ ダンパ付き微動アクチュエー
タ ８ 摺動部 ９ 粗動テーブル ９’粗動テーブル １０ ベ−ス １１ スコヤ １２−ａ、１２−ｂ レーザ測長器 １３ 微動アクチュエータ（Ｘ） １４−ａ、１４−ｂ 直動アクチュエータ １５−ａ、１５−ｂ 駆動フレーム １６ 微動アクチュエータ（Ｙ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8831−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３４１ Ｌ

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料を載置する試料台と、該試料台を支
   持する移動台と、該移動台を保持して移動台を少なくと
   も一方向に駆動する直動アクチュエータと、上記移動台
   に結合して移動台と連動すると共に該結合部を介して移
   動台を微動する微動アクチュエータと、上記直動アクチ
   ュエータを支持すると共に上記微動アクチュエータを摺
   動可能に支持する支持部と、より成るテーブル装置。
2. 【請求項２】 試料を載置する試料台と、該試料台を緩
   衝部を介して支持する移動台と、該移動台を保持して移
   動台を少なくとも一方向に駆動する直動アクチュエータ
   と、上記移動台に結合して移動台と連動すると共に該結
   合部を介して移動台を微動すると共に振動吸収用のダン
   パ機能を少なくともその一部が持つダンパ付きを含む微
   動アクチュエータと、上記直動アクチュエータを支持す
   ると共に上記微動アクチュエータを上記一方向に摺動可
   能に支持する支持部と、より成るテーブル装置。
3. 【請求項３】 試料を載置する試料台と、該試料台を支
   持する移動台と、該移動台の両端部を保持して該移動台
   を少なくとも一方向又は回転駆動する直動アクチュエー
   タと、該移動台に弾性連結して移動台と連動すると共に
   該弾性連結部を介して移動台を上記一方向と直交する方
   向に微動する一方向微動アクチュエータと、該移動台の
   少なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して移動台を上下及び
   傾斜方向に微動すると共に振動吸収用のダンパ機能を持
   つ上下微動アクチュエータと、上記一方向微動アクチュ
   エータ及び上記上下微動アクチュエータを上記一方向に
   一体的に摺動可能に支持する支持部と、より成るテーブ
   ル装置。
4. 【請求項４】 試料を載置する試料台と、該試料台を緩
   衝部を介して支持する移動台と、該移動台の両端部を保
   持して該移動台を少なくとも一方向又は回転駆動する直
   動アクチュエータと、該移動台に弾性連結して移動台と
   連動すると共に該弾性連結部を介して移動台を上記一方
   向と直交する方向に微動する一方向微動アクチュエータ
   と、該移動台の少なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して移
   動台を上下及び傾斜方向に微動すると共に振動吸収用の
   ダンパ機能を持つ上下微動アクチュエータと、上記一方
   向微動アクチュエータ及び上記上下微動アクチュエータ
   を上記一方向微動アクチュエータにおけるこの一方向に
   一体的に摺動可能に支持する支持部と、より成るテ−ブ
   装置。
5. 【請求項５】 緩衝部が試料台と移動台を結合する環状
   板バネ、及び試料台と移動台の間に設けられた点接触要
   素により構成される請求項２又は請求項４記載のテーブ
   ル装置。
6. 【請求項６】 移動台と試料台の間に断熱材を設ける請
   求項５記載のテーブル装置。
7. 【請求項７】 緩衝部が粘弾性部材である請求項２又は
   請求項４記載のテーブル装置。
8. 【請求項８】 緩衝部が２自由度軸受と１自由度軸受を
   組合せたものを３ヶ所に配置することによって構成され
   る請求項２又は請求項４記載のテーブル装置。
9. 【請求項９】 弾性連結部が２自由度軸受二個と１自由
   度軸受一個の組合せにより構成される請求項３ないし請
   求項８のいずれかに記載のテーブル装置。
10. 【請求項１０】 微動アクチュエータがヴォイスコイル
    モータであり、直動アクチュエータが多極型ヴォイスコ
    イルモータである請求項１ないし請求項９のいずれか１
    項に記載のテーブル装置。
11. 【請求項１１】 上下微動アクチュエータの内部にダン
    パが配置されている請求項１ないし請求項１０のいずれ
    か１項に記載のテーブル装置。
12. 【請求項１２】 上下微動アクチュエータが自重補償機
    構を持つ請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記
    載のテーブル装置。
13. 【請求項１３】 試料台がガラスであり、試料載置面が
    試料台に加工されている請求項１ないし請求項１２のい
    ずれか１項に記載のテーブル装置。
14. 【請求項１４】 試料台にはスコヤが真空吸着される請
    求項１記載のテーブル装置。
15. 【請求項１５】 移動台又は直動アクチュエータ又は微
    動アクチュエータに放熱装置を持つ請求項１ないし請求
    項１４のいずれか１項に記載のテーブル装置。
16. 【請求項１６】 移動台と上記摺動可能部の間に排熱装
    置が設けられる請求項１ないし請求項１５のいずれか１
    項に記載のテーブル装置。
17. 【請求項１７】 直動アクチュエータ又は微動アクチュ
    エータと、移動台の間に断熱部を持つ請求項１ないし請
    求項１６のいずれか１項に記載のテーブル装置。
18. 【請求項１８】 放熱装置又は排熱装置がペルティエ素
    子を用いる請求項１５又は請求項１６記載のテーブル装
    置。
19. 【請求項１９】 放熱装置又は排熱装置がペルティエ素
    子を用いて構成されるものであり、テーブル装置に供給
    される電力を検出する検出部、検出部の出力を入力信号
    とし所要の演算結果を出力する演算部、演算部の出力を
    増幅してペルティエ素子に入力する増幅器、を有する請
    求項１５又は請求項１６記載のテーブル装置。
20. 【請求項２０】 直動アクチュエータが駆動フレームを
    介して移動台を駆動する請求項１ないし請求項４のいず
    れか１項に記載のテーブル装置。
21. 【請求項２１】 直動アクチュエータが２次元リニアモ
    ータである請求項１ないし請求項４、及び２０のいずれ
    か１項に記載のテーブル装置。
22. 【請求項２２】 支持部が上記一方向と直交する方向に
    移動可能な粗動テーブルより成る請求項１ないし請求項
    ２１のいずれかに記載のテーブル装置。
23. 【請求項２３】 試料を載置する試料台と、該試料台を
    支持する移動台と、該移動台を保持して移動台を少なく
    とも一方向及びその直交方向にそれぞれ微動する一方向
    微動アクチュエータと、上記移動台の少なくとも３ヶ所
    にそれぞれ結合して移動台を上下及び傾斜方向に微動す
    る上下微動アクチュエータと、上記それぞれの微動アク
    チュエータ支持する支持部と、より成るテーブル装置。
24. 【請求項２４】 試料を載置する試料台と、該試料台を
    緩衝部を介して支持する移動台と、該移動台を保持して
    移動台を少なくとも一方向及びその直交方向にそれぞれ
    微動する一方向微動アクチュエータと、上記移動台の少
    なくとも３ヶ所にそれぞれ結合して移動台を上下及び傾
    斜方向に微動する上下微動アクチュエータと、上記それ
    ぞれの微動アクチュエータを支持する支持部と、より成
    るテーブル装置。
25. 【請求項２５】 移動台に連結する一方向微動アクチュ
    エータの連結個所は、移動台の中央部とする請求項２又
    は３のテーブル装置。
26. 【請求項２６】 上記移動台を上下及び傾斜方向に微動
    する上下微動アクチュエータが振動吸収用のダンパ機能
    を持つダンパ付き微動アクチュエータより成る請求項２
    ３ないし請求項２５のいずれか１項に記載のテーブル装
    置。
27. 【請求項２７】 支持部が上記一方向及びその直交方向
    に移動可能な粗動テーブルより成る請求項２３ないし請
    求項２６のいずれかに記載のテーブル装置。
28. 【請求項２８】請求項１ないし請求項２７のいずれか１
    項に記載のテーブル装置を用いた縮小投影露光装置。
29. 【請求項２９】請求項１ないし請求項２７のいずれか１
    項に記載のテーブル装置を用いた電子線描画装置。