JPS6276644A - 露光装置の縦型移動テーブル装置 - Google Patents

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】 この発明は、Ｘ線を光源としてリソグラフィマスクをウ
ェ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縦形移動テーブル
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ィマスクをウェハに転写する光ス
テツバがある。この光ステッパは、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。従って、ウェ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、ウェ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った
。

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（サイクロトン
　オービット　ラジエーション）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、ウェハを垂直に配置
する必要がある。そこでウェ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形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形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
っ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形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
の増大によって急加速、急停止の駆動と短時間の高′ｙ
Ｊ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縦形移動テーブル装置
の提供を目的とする。

［発明の概要コ 上記目的を達成するために、この発明は重力方向の移動
軸をもつ縦移動テーブルと、この縦移動テーブルに支持
され水平方向の移動軸をもつ横移動テーブルと、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
及び前記横移動テーブル側の重量と釣合うカウンターウ
ェイトとよりなる構成とした。

［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及び
横移動テーブル側の重量をカウンターウェイトで釣合わ
せたもので、テーブルを重ノＪ方向へ移動さぜるモータ
が重力方向の荷重を支える必要がない。従って、モータ
にはテーブルを重り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型組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。

［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Ｘ線を光源とした半導体製造装置の概略構成図
、第２図は縦形移動テーブル装置の正面図を示すもので
ある。

第１図に示す半導体製造装置は、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
、ウェハ３を保持する縦形移動テーブル装置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ャッタ７が設けら
れている。そして、シャッタ７の前方の真空室１前壁１
ａには、Ｘ線ビームを通過さゼる開口部９が開設されて
おり、この開口部９の前縁にはりソグラフィマスク１１
を着脱自在に取付は可能７ｉ″真空チヤツク１２が設け
られている。

前記シャッタ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に支持された回転板駆動用モータ１９の駆動軸１９
．ａに取付けられている。前記回転板１７には、−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。

前記縦形移動テーブル装置５は第２図に示ずように重力
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（プ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２７に設けられた左右一対のガイド部材３１の４
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２つは本体フレーム２７上に載置された縦駆動用モ
ータ３３によって回転駆動される。前記横移動テーブル
２５は前記縦移動テーブル２３上に取イ」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によって回転駆動される。この横移動テー
ブル２５には、ウェハ３を着脱自在に取付ける真空チャ
ック４３が設けられている。

前記縦移動テーブル２３の後側には、カウンターウェイ
ト４５が配置されており、このカウンターウェイト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４７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ット５０に支持されて
いる。

前記カウンターウェイト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によっ
て」−下動自在に支持されているる。

カウンターウェイト４５の重量は重力方向の移動軸２９
に作用しようとする縦移動テーブル２３側の全ｆｆ１ｆ
ｆｌ及び横移動テーブル２５側の全重量と釣合うように
構成されている。

なお、前記縦形移動テーブル装置５は、真空室１前壁１
ａに取付けられたりソグラフィマスク１１に横移動チー
・プル２３に取付けたウェハ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
令信号によって駆動ＩＭｔｌｌｒ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
御袋＠５３が発信する駆動指令信号′によって回転駆動
される回転板駆動用モータ１９により回転する回転板１
７の小孔２１が支持部材１５の小孔１３と合致したとき
にのみ、該小孔１３゜２１を通過して、リソグラフィマ
スク１１を縦形移動テーブル装＠５の横移動テーブル２
５面上に保持されたウェハ３に転写する。

そして、ウェハ３を重力面内で縦横に移動させてリソグ
ラフィマスク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（基盤目状）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
ようにしである。すなわら、第５図、第６図に示ずよ、
うに、停止位置決め点１にウェハ３が位置決めされると
、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１
３．２ＴをＸ線ビームが通過してリソグラフィマスク１
１をウェハ３の停止位置決め点１に転写する。この転写
が完了すると制御袋Ｍ５３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
ェハ３の停止位置決め点２まで移動させる。そして、ウ
ェハ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１
９を介して回転板１７が１回転され、Ｘ線ビームが小孔
１３．２１を通過してリソグラフィマスク１１をウェハ
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
繰返してウェハ３の停止位置決め点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３３
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ェハ
３を停止位置決め点１８まで移動させる。

そして、ウェハ３が停止位置決め点１８に位置決めされ
ると、υＪｉｌｔ装Ｒ５３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
、上記同様にリングラフィマスク１１をウェハ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、ウェハ３の停止位置決め点１７まで移動させる。こ
のようにして、ウェハ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、カウンターウェイト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。従って、縦駆動用モータ３３には
、縦移動テーブル２３を移動させるときにのみ電流を通
じるだけでよいから、モータの発熱が防止され、ウェハ
３への熱影響を防止することができる。

また、カウンターウェ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
うな方法を採っているため、全体の移動が極めて短時間
で終了できる。従って、カウンターウェイト４５によっ
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って、テーブル２３．２５
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図はこの発明の一実施例に係るＸ線を光源とした半
導体製造装置の概略構成図、第２図は第１図における縦
形移動テーブル装置の正面図、第３図は第１図における
シャッタの斜視図、第４図はカウンターウェイトのガイ
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図は回転板駆動用モータ、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
ャートである。 （図面の主要部を表わす符号の説明） ５・・・縦形移動テーブル装置 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・・・カウンターウェイト 第　■図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重力方向の移動軸をもつ縦移動テーブルと、この縦移動
   テーブルに支持され水平方向の移動軸をもつ横移動テー
   ブルと、前記縦移動テーブル側に連結されこの縦移動テ
   ーブル側の重量及び前記横移動テーブル側の重量と釣合
   うカウンターウェイトとよりなる縦形移動テーブル装置
   。