JPS5972135A - 超精密xy移動装置 - Google Patents

超精密xy移動装置

Info

Publication number
JPS5972135A
JPS5972135A JP57181338A JP18133882A JPS5972135A JP S5972135 A JPS5972135 A JP S5972135A JP 57181338 A JP57181338 A JP 57181338A JP 18133882 A JP18133882 A JP 18133882A JP S5972135 A JPS5972135 A JP S5972135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base
fine movement
movement table
precision
parallel
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.)
Pending
Application number
JP57181338A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Moriyama
森山 茂夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57181338A priority Critical patent/JPS5972135A/ja
Priority to US06/436,721 priority patent/US4492356A/en
Priority to US06/542,991 priority patent/US4575942A/en
Publication of JPS5972135A publication Critical patent/JPS5972135A/ja
Priority to US07/709,317 priority patent/US5142791A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • B23Q1/36Springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/48Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0004Supports
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は縮小投影露光装置または電子線描画装置に係
り、特に試料台として用いるのに好適な超精密XY移動
装置に関する。
〔従来技術〕
従来の上記装置に用いられている超精密XY移動台にお
(・ては、01μmという超精密位置決め精度とともに
高速位置決め機能が要求されており、一般的に高速XY
粗動台と超精密xy6W動台を組み合せた複合型の移動
機構が多く用いられている。
従来の上記複合型移動機構は、例えばX軸方向に移動す
るX和動テーブル上をY粗動テーブルがY軸方向に移動
し、さらに該Y粗動テーブルの上にX微動テーブルどY
微動テーブルをそれぞれ積ろ重ねて、4段重ねの構造に
なって(゛た。従って構造が複雑かつ高価になるととも
に、可動部の重量増加を招いて、位置決めの高速化の妨
げにもなっていた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、上記問題点を解消するためになされ
たもので、構造が簡単かつ安価ブエ複合型の超精密XY
移動装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、従来のXY二段重ねの微動機構の代りに、
4本の弾性支柱で支えられた一個のテーブルが3個の直
進型アクチーエータに駆動されて、X、Y、  θ方向
に微動するところの構造簡単力・つ軽量な微動機構を備
えたXY粗微動複合型移動機構からなる超精密XY移動
装置である。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例の構成を第1図〜第3図によ
って説明する。なお、各図中、同一または同等の部位に
は同一の符号を付ける。XY粗動台は、X粗動テーブル
1、Y粗動テーブル2および上記それぞれのテーブルの
モータ駆動機構3,4から構成されており、XY 1.
50111111程度の可動範囲に対して±5μm程度
の位置決め精度でY粗動テーブル2のXY二次元の位置
決めを行−・が、上記の技術は既に公知である。Y粗動
テーブル2の上には、四隅を細い弾性支柱5で自重を支
えられた微動テーブル6が取付けられており、該微動テ
ーブル6は、上記弾性支柱5の弾性変形範囲である±5
0μm程度はX、Y、  θ方向に自在に微動できる。
Y粗動テーブル2とBXX微テーブルとの間は、第2同
核 に示すように、約100μmの間隙を設け、へ間隙に高
粘度のオイル(例えばシリコンオイル)7を満たず。該
オイル70層は、ダンノく作用をさせるためのもので、
上記微動テーブル6の微細振動を吸収する。
Y粗動テーブル2には、X軸方向に2個所、Y軸方向に
1個所、それぞれL型支持フレーム8゜9.10を固着
し、該り型支持フレーム3,9.10と微動テーブル6
との間には、それぞれ圧電素子アクチュエータ]I、 
12.13が挿設固定しである。
該圧電素子アクチュエータ11.12.13は、圧電素
子の電歪効果による素子長さの微少な変位を利用する例
えば特公昭49−26477に示されるようなもので、
この実施例では、直流600Vの電圧印加時に約20μ
mの変位量が得られる。
この発明の特徴は、上記のように3個の圧電素子アクチ
ュエータを用いることにより、微動テーブル6のX、Y
方向の微少変位とともに、θ方向の微少角変位を規制で
きる点にある。そのため従来装置に不可欠であった微動
テーブルの平行ばね機構等を用いたXY案内機構が不要
となり、非常にコンパクトな構造にすることができる。
微動テーブル6のX、Y方向への微動に伴って上記圧電
素子アクチュエータは、XY平面内で僅かに傾くことに
なるが、第2図に示すように、圧電素子アクチーエータ
の両端部に環状のくびれ14を有する弾性変形支持端子
15.16を備えており、このくびれ14が弾性変形す
るようにしたもので、該弾性変形支持端子15,1.6
は、3個の圧電素子アクチュエータの両端にそれぞれ設
けられている。なお、]、7.18は、微動テーブル6
の静止座標系に対するX、Y位置を0.02μm程度の
精度で正確に検出するレーザ干渉測長器、19.20は
、後述する閉ループ制御回路、21は、Yaw検出用レ
ーザ測長器、22は、Yaw閉ループ制御回路を示す。
つぎに作用を説明する。上記の構造において圧電素子ア
クチュエータ11.12.13の印加電圧をそれぞれ変
化させることにより、Y粗動テーブル2に対する微動テ
ーブル6のX、Y、θの位置関係を変位させることがで
きるとともに、印加電圧を変化させない限り、上記位置
関係を拘束することができる。
以上に述べたXY徽励動機構制御方法について記すとつ
ぎのとおりである。すなわち第1図において、微動テー
ブル6の静止座標系に対するX、 Y位置は、それぞれ
レーザ干渉測長器17.18によって約0.02μmの
精度で正確に検出される。そこでXY粗動台により与え
られた目標値の±5μm以内に微動テーブル6が位置決
めされた後、該微動テーブル6の正確な座標を上記レー
ザ干渉測長器17.18が検出し、第3図に示されるX
、Yそれぞれの閉ループ制御回路19.20によって目
標値との差を0とするような電圧が圧電素子アクチーエ
ータ11゜12.13に対して印加され、サーボ制御さ
れる。しかし、これら閉ループ位置制御技術は公知技術
故詳細な説明は省略する。
上記制御方法において、X軸方向に2個の圧電素子アク
チュエータ11.12が設けであるが、通常は該両圧電
素子アクチ、エータに同一の制御信号を与えることによ
り、微動テーブル6に微少なθ角変位(Yaw )を生
じることなく、X軸方向にのみ駆動できる。しかし縮小
投影露光装置のXYY料台に用いる場合には、微動テー
ブル6の極く僅かなYawも許容できず、例えば150
mmの可動範囲内において、±5 X IF’ rad
以下のYawであることが必要とされる。微動テーブル
のYawを検出して修正する方法としては、−km特開
昭52−60074に示されたように支点を中心として
回転するテーブルを設けた公知例があるが、この発明に
おいては、第3図に示すように、微動テーブル6のYa
WをYaw検出用レーザ測長器21を用いて検出し、Y
awを生じたならば、X軸方向の2個の圧電素子アクチ
ュエータ11.12にX軸方向補正用のそれぞれ逆位相
の印加電圧を与えることにより微動テーブル6を角変位
させて上記のYawを補正するものである。以上の説明
においては、圧電素子アクチュエータを用いた例につき
述べたが、何らこれに限ることなく、磁歪素子や電磁力
とばね力をつり合わせる電磁アクチーエータを用いても
同様の作用が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、XY粗動台に
よって生じたYawを、微動テーブルにより容易に補正
できるため、XY粗動台にはそれ程高(・案内精度が必
要とされず、従って安価に製作することができるという
効果がある。
またYaw検出用レーザ測長器を設けて常時Yawを検
出、補正せずに、XY粗動台の各XY座標におけるYa
w値のマツプな予め測定の上、作成しておき、このデー
タをもとに微動テーブルを角変位させ、上記XY粗動台
のYawを補正することもできるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す斜視図、第2図は
、第1図のY軸における断面図、第3図は、第1図の実
施例の制御方法を示す図である。 符号の説明 1・・X粗動テーブル、2・・・Y粗動テーブル、5・
・・弾性支柱、6・・・微動テーブル、7・・・オイル
、11゜12.13・・・圧電素子アクチュエータ、1
7.18・・・レーザ干渉測長器、19.20・・・閉
ループ制御回路、21・・・YaW検出用レーザ測長器
、22・・・Yaw閉ループ制御回路 代理人弁理士 中 村 純之助

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (ll  XY二次元に移動可能なXY移動テーブルと
    、該XY移動テーブル上にXY二次元に微動可能なXY
    微動機構を設けた粗微動接合型xy移動装置において。 上記XY@動機構が、微動テーブルと上記XY移動テー
    ブルとの間に設けた平行案内機構と、上記XY移動テー
    ブルと上記微動テーブルとの間に設けた少なくとも3個
    の直進型伸縮機構とからなることを特徴とする超精密X
    Y移動装置。 (2)  上記直進型伸縮機構に圧電素子アクチーエー
    タを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の超精密XY移動装置。 (3)  上記直進型伸縮機構のうち1個をX軸と平行
    に配設し、他の直進型伸縮機構をお互いにX軸方向に有
    限の距離だけ離してY軸方向に平行に記載の超精密XY
    移動装置。 (4)上記平行案内機構が、少なくとも3本以上の弾性
    支柱によって支えられる平行ばね案内機構からなり、さ
    らに上記XY移動テーブルと上記微動テーブルとの間の
    平行間隙内に、粘性を有する液体を介在させたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の超精密xy移動装
    置。 (5)上記微動テーブルのX、Y位置を検出するX、Y
    それぞれの位置検出器を備え、目標値に対する上記微動
    テーブルの位置誤差に応じて上記直進型伸縮機構の伸縮
    量を調整するように構成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載の超精密XY移動装置。 (6)  上記微動テーブルのYawを検出する検出器
    を備え、これにより検出したYawに応じて上記直進型
    伸縮機構のうち、互に平行に伸縮するように配置した2
    個の直進型伸縮機構の伸縮量を逆位相となるように調整
    すべく構成したことを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載の超精密XY移動装置。
JP57181338A 1982-02-26 1982-10-18 超精密xy移動装置 Pending JPS5972135A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57181338A JPS5972135A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 超精密xy移動装置
US06/436,721 US4492356A (en) 1982-02-26 1982-10-26 Precision parallel translation system
US06/542,991 US4575942A (en) 1982-10-18 1983-10-18 Ultra-precision two-dimensional moving apparatus
US07/709,317 US5142791A (en) 1982-02-26 1991-06-03 Apparatus for positioning sample

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57181338A JPS5972135A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 超精密xy移動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5972135A true JPS5972135A (ja) 1984-04-24

Family

ID=16098945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57181338A Pending JPS5972135A (ja) 1982-02-26 1982-10-18 超精密xy移動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5972135A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61247026A (ja) * 1985-04-25 1986-11-04 Canon Inc 露光装置
JPS61251028A (ja) * 1985-04-30 1986-11-08 Canon Inc 露光装置
JPS6320848A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Canon Inc 位置決め装置
JPS6345819A (ja) * 1986-08-13 1988-02-26 Hitachi Ltd 投影露光装置におけるステ−ジ誤差測定装置
JPS6370296U (ja) * 1986-10-23 1988-05-11
JPS63222204A (ja) * 1987-03-11 1988-09-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 変位発生用アクチユエ−タの変位検出装置
JPH0419033A (ja) * 1990-05-11 1992-01-23 Agency Of Ind Science & Technol 微小位置決め装置
JPH05259263A (ja) * 1992-03-11 1993-10-08 Nec Corp Xy微動ステージ
KR20030094887A (ko) * 2002-06-08 2003-12-18 정상화 초정밀 다축 위치제어장치
KR100636298B1 (ko) 2005-08-01 2006-10-19 조선대학교산학협력단 극초정밀 광소자 정렬 장치
JP2009194384A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Asml Netherlands Bv 可動サポート、位置制御システム、リソグラフィ装置、および、交換可能オブジェクトの位置を制御する方法
JP2010511859A (ja) * 2006-11-30 2010-04-15 コーニング インコーポレイテッド 画像による歪み測定のための方法及び装置
JP2013148395A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Seiko Epson Corp ハンドラーおよび検査装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61247026A (ja) * 1985-04-25 1986-11-04 Canon Inc 露光装置
JPS61251028A (ja) * 1985-04-30 1986-11-08 Canon Inc 露光装置
JPS6320848A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Canon Inc 位置決め装置
JPS6345819A (ja) * 1986-08-13 1988-02-26 Hitachi Ltd 投影露光装置におけるステ−ジ誤差測定装置
JPS6370296U (ja) * 1986-10-23 1988-05-11
JPS63222204A (ja) * 1987-03-11 1988-09-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 変位発生用アクチユエ−タの変位検出装置
JPH0419033A (ja) * 1990-05-11 1992-01-23 Agency Of Ind Science & Technol 微小位置決め装置
JPH05259263A (ja) * 1992-03-11 1993-10-08 Nec Corp Xy微動ステージ
KR20030094887A (ko) * 2002-06-08 2003-12-18 정상화 초정밀 다축 위치제어장치
KR100636298B1 (ko) 2005-08-01 2006-10-19 조선대학교산학협력단 극초정밀 광소자 정렬 장치
JP2010511859A (ja) * 2006-11-30 2010-04-15 コーニング インコーポレイテッド 画像による歪み測定のための方法及び装置
JP2009194384A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Asml Netherlands Bv 可動サポート、位置制御システム、リソグラフィ装置、および、交換可能オブジェクトの位置を制御する方法
US9261799B2 (en) 2008-02-13 2016-02-16 Asml Netherlands B.V. Movable support, position control system, lithographic apparatus and method of controlling a position of an exchangeable object
JP2013148395A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Seiko Epson Corp ハンドラーおよび検査装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4575942A (en) Ultra-precision two-dimensional moving apparatus
US6927840B2 (en) Positioning device having dynamically isolated frame, and lithographic device provided with such a positioning device
US5832620A (en) Staging apparatus
JPS5972135A (ja) 超精密xy移動装置
US20080180053A1 (en) Positioning device having dynamically isolated frame, and lithographic device provided with such a positioning device
US6836093B1 (en) Exposure method and apparatus
CN103620737B (zh) 驱动系统及驱动方法、曝光装置及曝光方法以及驱动系统设计方法
US7383929B2 (en) Anti-vibration technique
JP2005046941A (ja) ケーブル微動ユニット付きステージ装置
KR20200067738A (ko) 스테이지 장치 및 하전 입자선 장치
KR20210110745A (ko) 이동체 장치, 이동 방법, 노광 장치, 노광 방법, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
US7969580B2 (en) Method and system for step-and-align interference lithography
US20130293889A1 (en) Position measuring apparatus, pattern transfer apparatus, and method for manufacturing a device
JP2004132435A (ja) 軸受装置
JP4962779B2 (ja) ステージ装置およびその浮上制御方法と、ステージ装置を用いた露光装置
KR20210130852A (ko) 이동체 장치, 이동 방법, 노광 장치, 노광 방법, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
JP2001116867A (ja) Xyステージ
US5714860A (en) Stage device capable of applying a damping force to a movable member
JPH0434166B2 (ja)
JP7550828B2 (ja) 変形装置、露光装置、および物品の製造方法
JP2005024567A (ja) 位置測定装置
JP2803440B2 (ja) Xy微動ステージ
JP2007053244A (ja) ステージ装置およびその露光装置
US6630986B2 (en) Scanning type exposure apparatus and a device manufacturing method using the same
JP4962780B2 (ja) ステージ装置およびその浮上制御方法と、ステージ装置を用いた露光装置