JPS6279645A - 回転微動ステ−ジ - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、半導体製造のりソゲラフイエ程におけるマス
クあるいはウェハの位置合せや電子ビーム描画装置の被
照射物の位置決め、あるいは各種光学装置における微小
角回転調節等のように物体を微小角度だけ回転させるた
めに用いる回転微動ステージに関する。

［発明の背景］ 半導体製造のりソゲラフイエ程においては、高密度な微
細パターンを転写するためにマスクとウェハとの間の高
精度な位置合せが要求される。このような位置合ぽは、
平面内の２次元的な位置合せ（×方向およびＹ方向）と
ともに回転角度位置合ｔ！（Ｚ軸回りの角度の整合）を
行わなければならない。このような回転角度位置合せの
ために用いる回転微動ステージは、真空中あるいは特殊
ガス雰囲気中で使用される場合が多く潤滑剤等が使用で
きない場合がある。回転機りＪステージは几精度で均一
な動作が要求されるとともに使用条件にかかわらず劣化
を防止し微小回転動作の信頼性を高度に保１．５シなけ
ればならない。

［従来の技術］ 従来の回動微動ステージを第３図および第４図に示す。

図示しないベース上に固定円板８が固定される。固定円
板８には環状■溝８ａが設けられこの溝りａ内に多数の
鋼球９が配設される。可動円板７には固定円板８のＶ溝
８８に対向するＶ溝７ａが設けられ、両Ｖ溝７ａ、　８
ａ間に鋼球９を挾んで可動円板７が固定円板８上にａ置
される。この可動円板７を図示しない駆動手段が押圧し
環状Ｖｉｉ８ａに沿って微小回転さける。

しかしながら、このような従来の回転機ＣＪステージに
おいては、可動部１ｆｉｊ７が鋼球９の転動により固定
円板８上で回転するため摩擦係合が起り潤滑剤が必要で
あった。従って、真空内あるいは特殊ガス雰囲気中等潤
滑剤が使用できない場合には接触部分の劣化が激しく、
また円滑な回転動作が１１１られなかった。また、鋼球
の径のばらつき等によって安定した高精度の動きが（Ｈ
られず、さらにバックラッシュが存在するため位置決め
制伶１１が正確に（ｊわれない場合があった。

［発明の目的］ 本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みなされたちのであ
って、潤滑剤を用いることなく円滑で高精度な回転動作
が安定して得られ、寿命が長くまたバックラッシュのな
い回転微動ステージの提供を目的とする。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図および第２図に示す。

ベース６上に固定部材１が固定される。固定部材１の外
周には環状の可動リング３が配設される。

固定部材１の外周面には複数枚（図の例では８枚）の板
バネ２が放用状に固定される。各板バネ２の外端部は可
動リング３の内周面に固定される。従って、可動リング
３は８枚の板バネ２を介して固定部材１に支持されてい
る。各板バネ２の変位方向は可動リング３の接線方向と
なるように板バネは争直に（板バネ表面が中心軸０（Ｚ
軸）と平行に）配設される。従って、可動リング３は板
バネ２の変位範囲（弾性変形範囲）内で固定部材１に対
し中心軸０（Ｚ軸）廻りに回転可能である。可動リング
３の外周面には駆動ブロック４が固定される。この駆動
ブロック４に係合可能な位置にマイクロメータヘッド５
が設けられる。このマイクロメータヘッド５は先端の押
圧棒５ａが微動可能であり、可動リング３の駆動ブロッ
ク４を水平面内（Ｘ−Ｙ平面内）で接線方向く図ではＹ
方向）に押圧する位置に配置される。

微小回転を行う場合には、マイクロメータヘッド５を操
作して押圧棒５ａを介して駆動ブロック　４を押圧する
。これにより板バネ２が弾性変形して可動リング３は中
心軸Ｏを回転中心として矢印Ｂ方向に回転する。このと
き、ｚｌＭｍりの回転の剛性に比べ他方向の運動（Ｘ、
Ｙ４４１つの回転、Ｘ。

Ｙ、ｌｉｉ向の変位）の剛性は非常に大きいため（数百
〜数千培）、駆動手段であるマイクロメータヘッド５の
押圧力はずべて可動リング３のＺ軸廻りの回転運動に変
換され、他方向の運動は行われない。

［発明の効！ＩＩ！］ 以上説明したように、本発明に係る回転微動ステージに
おいては、固定部材の外周に弾性体を介して可千ノＪ部
材を連結しているため、可動部材の回転動作に応じ常に
一定方向の復帰力を受はバックラッシュは吸収され高精
度で安定した微小回転が１ｑられる。また、回転動作さ
せるために駆動手段から可動部材にイ」与される力はほ
とんどすべて７帖廻りの回転運動に変換され、×、Ｙ＠
廻りの回転あるいはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の変位等は起らず
、従って、高精度で効率の良い微小回転運動が達成され
る。また、回転時に摩擦接触する部分がないため、潤滑
剤は不要であり、真空中あるいは特殊ガス雰囲気中等に
おいても円滑な回転運動が得られ、従来のように潤滑剤
を使用できないことによる劣化が防止され寿命の長い回
転微動ステージが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転機Ｖ」ステージの上面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ’線に沿った半断面図、第３図は
従来の回転微動ステージの上面図、第４図は第３図のＡ
−Ａ’線に沿った断面図である。 １・・・固定部材、２・・・板バネ、３・−・可動リン
グ、４・・・駆動ブロック、５・・・マイクロメータヘ
ッド、６・・・ベース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ベース上に固定された固定部材と、該固定部材に対
   し回転可能な可動部材と、該可動部材を回転させるため
   の駆動手段からなる回転微動ステージにおいて、前記固
   定部材と可動部材とを弾性手段を介して連結したことを
   特徴とする回転微動ステージ。 ２、前記可動部材は固定部材を中心としてその外周にリ
   ング状に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の回転微動ステージ。 ３、前記弾性手段は、固定部材の外周面に放射状に設け
   られ、かつ外端部を前記リング状の可動部材の内周面に
   結合された複数の板バネであつて、該板バネの変位方向
   は前記リング状の可動部材の接線方向であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の回転微動ステージ。 ４、前記駆動手段は、前記リング状の可動部材の接線方
   向に力を付与するように設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の回転微動ステージ。