(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージベースと、
該ステージベース上に設けられ、第１方向に沿って直線状であるとともに該第１方向に交差する第２方向に沿って配列された複数の第１リニアガイドと、
該複数の第１リニアガイド上に設けられた第１テーブルと、
該第１テーブル上に設けられ、前記第２方向に沿って直線状であるとともに前記第１方向に沿って配列された複数の第２リニアガイドと、
該複数の第２リニアガイド上に設けられた第２テーブルと
を備え、
前記複数の第１リニアガイドは、両端に位置する１組の外側第１リニアガイドと、該１組の外側第１リニアガイドの間に位置する内側第１リニアガイドとを有し、
前記外側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状である外側第１レールと、該外側第１レールに取り付けられ、該外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された外側第１スライダとを有し、
前記内側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状である内側第１レールと、該内側第１レールに取り付けられ、該内側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された内側第１スライダとを有し、
前記複数の第２リニアガイドのそれぞれは、前記第１テーブルに接続された、前記第２方向に沿って直線状である第２レールと、該第２レールに取り付けられ、該第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能であるとともに、前記第２テーブルに接続された第２スライダとを有し、
前記第２レールの熱膨張率は、前記第１テーブルの熱膨張率よりも大きく、
前記内側第１スライダにおける前記第１レール側から前記第１テーブル側への高さは、前記外側第１スライダにおける前記第１レール側から前記第１テーブル側への高さよりも小さいことを特徴とするステージ。
【請求項２】
請求項１に記載のステージにおいて、
前記内側第１リニアガイドは、前記内側第１レールと前記内側第１スライダとの間に介在して、前記内側第１スライダを前記第１レール上で移動可能とする球状の内側第１ボールをさらに備えることを特徴とするステージ。
【請求項３】
請求項２に記載のステージにおいて、
前記内側第１レールおよび前記内側第１スライダは、金属材料からなり、
前記内側第１ボールは、セラミック材料からなることを特徴とするステージ。
【請求項４】
請求項１に記載のステージにおいて、
前記第２レールは、金属材料からなり、
前記第１テーブルは、セラミック材料からなることを特徴とするステージ。
【請求項５】
ステージベースを準備する工程と、
第１方向に沿って直線状であり、該第１方向に交差する第２方向に沿って配列した複数の第１レールを前記ステージベース上に設け、前記複数の第１レールのうち、両端に位置する１組の前記第１レールを外側第１レールとし、該外側第１レールの間に位置する前記第１レールを内側第１レールとする工程と、
前記外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能な外側第１スライダを前記外側第１レールに取り付ける工程と、
前記第１レール側からの高さが前記外側第１スライダの高さよりも小さく、前記内側第１
レール上を前記第１方向に沿って移動可能な内側第１スライダを、前記内側第１レールに取り付ける工程と、
前記外側第１スライダおよび前記内側第１スライダに第１テーブルを接続する工程と、
前記第２方向に沿って直線状であり、前記第１方向に沿って配列した、前記第１テーブルよりも熱膨張率の大きい複数の第２レールを前記第１テーブル上に設ける工程と、
前記第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能な複数の第２スライダのそれぞれを、前記複数の第２レールに取り付ける工程と、
前記複数の第２スライダに第２テーブルを接続する工程と
を備えることを特徴とするステージの製造方法。
【請求項６】
ステージベースと、
該ステージベース上に設けられ、第１方向に沿って直線状であるとともに該第１方向に交差する第２方向に沿って配列された複数の第１リニアガイドと、
該複数の第１リニアガイド上に設けられた第１テーブルと、
該第１テーブル上に設けられ、前記第２方向に沿って直線状であるとともに前記第１方向に沿って配列された複数の第２リニアガイドと、
該複数の第２リニアガイド上に設けられた第２テーブルと
を備え、
前記複数の第１リニアガイドは、両端に位置する１組の外側第１リニアガイドと、該１組の外側第１リニアガイドの間に位置する内側第１リニアガイドとを有し、
前記外側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状である外側第１レールと、該外側第１レールに取り付けられ、該外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された外側第１スライダとを有し、
前記内側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状である内側第１レールと、該内側第１レールに取り付けられ、該内側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された内側第１スライダとを有し、
前記複数の第２リニアガイドのそれぞれは、前記第１テーブルに接続された、前記第２方向に沿って直線状である第２レールと、該第２レールに取り付けられ、前記第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能であるとともに、前記第２テーブルに接続された第２スライダとを有し、
前記第２レールの熱膨張率は、前記第１テーブルの熱膨張率よりも大きく、
前記内側第１リニアガイドにおける前記ステージベース側から前記第１テーブル側への高さは、２０℃以上２５℃以下の温度において、前記外側第１リニアガイドにおける前記ステージベース側から前記第１テーブル側への高さよりも小さいことを特徴とするステージ。
【請求項７】
ステージベースを準備する工程と、
第１方向に沿って直線状であり、該第１方向に交差する第２方向に沿って配列した複数の第１レールを前記ステージベース上に設け、前記複数の第１レールのうち、両端に位置する１組の前記第１レールを外側第１レールとし、該外側第１レールの間に位置する前記第１レールを内側第１レールとする工程と、
前記外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能な外側第１スライダを前記外側第１レールに取り付けることによって、外側第１リニアガイドを設ける工程と、
前記内側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能な内側第１スライダを前記内側第１レールに取り付けることによって、前記ステージベース側からの高さが前記外側第１リニアガイドの高さよりも小さい内側第１リニアガイドを設ける工程と、
前記外側第１スライダおよび前記内側第１スライダに第１テーブルを接続する工程と、
前記第２方向に沿って直線状であり、前記第１方向に沿って配列した、前記第１テーブル
よりも熱膨張率の大きい複数の第２レールを前記第１テーブル上に設ける工程と、
前記第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能な複数の第２スライダのそれぞれを、前記複数の第２レールに取り付ける工程と、
前記複数の第２スライダに第２テーブルを接続する工程と
を備えたことを特徴とするステージの製造方法。
【請求項８】
一主面に設けられ、該一主面に平行な第１方向に沿って直線状であり、該第１方向に交差する第２方向に沿って配列した複数の凸部を有するステージベースと、
該複数の凸部上のそれぞれに設けられ、前記第１方向に沿って直線状であるとともに前記第２方向に沿って配列された複数の第１リニアガイドと、
該複数の第１リニアガイド上に設けられた第１テーブルと、
該第１テーブル上に設けられ、前記第２方向に沿って直線状であるとともに前記第１方向に沿って配列された複数の第２リニアガイドと、
該複数の第２リニアガイド上に設けられた第２テーブルと
を備え、
前記複数の凸部は、両端に位置する１組の外側凸部と、該外側凸部の間に位置する内側凸部とを有し、
前記複数の第１リニアガイドは、両端に位置する１組の外側第１リニアガイドと、該１組の外側第１リニアガイドの間に位置する内側第１リニアガイドとを有し、
前記外側第１リニアガイドは、前記外側凸部に接続された、前記第１方向に沿って直線状である外側第１レールと、該外側第１レールに取り付けられ、該外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された外側第１スライダとを有し、
前記内側第１リニアガイドは、前記内側凸部に接続された、前記第１方向に沿って直線状である内側第１レールと、該内側第１レールに取り付けられ、該内側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された内側第１スライダとを有し、
前記複数の第２リニアガイドのそれぞれは、前記第１テーブルに接続された、前記第２方向に沿って直線状である第２レールと、該第２レールに取り付けられ、該第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能であるとともに、前記第２テーブルに接続された第２スライダとを有し、
前記第２レールの熱膨張率は、前記第１テーブルの熱膨張率よりも大きく、
前記内側凸部における前記ステージベース側から前記第１リニアガイド側への高さは、前記外側凸部における前記ステージベース側から前記第１リニアガイド側への高さよりも小さいことを特徴とするステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造装置または液晶製造装置においてウェハまたはガラス基板の搬送に用いられるステージおよびステージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造装置または液晶製造装置においては、ウェハまたはガラス基板などの基板を搬送し、所定位置に位置決めするステージが用いられている。
【０００３】
このステージとしては、例えば、特許文献１に、テーブルベースと、このテーブルベース上に位置するＸ軸駆動テーブルと、このＸ軸駆動テーブル上に位置するＹ軸駆動テーブルとを備えた構成が記載されている。さらに、特許文献１のステージにおいては、Ｘ軸駆動テーブルとテーブルベースの間に、Ｘ軸方向に平行に延びる一対のＸ軸レールとこのＸ軸レールに取り付けられてスライドするＸ軸ガイドとが設けられており、Ｘ軸駆動テーブルとＹ軸テーブルとの間に、Ｙ軸方向に平行に延びる一対のＹ軸レールとこのＹ軸レールに取り付けられてスライドするＹ軸ガイドとが設けられている。
【０００４】
この特許文献１のステージにおいて、例えば、セラミック製のＸ軸テーブルと金属製のＹ軸レールとを用いると、Ｙ軸レールの熱膨張率がＸ軸テーブルの熱膨張率よりも大きくなることがある。この場合、ステージと同時に使用されるポンプやレーザー干渉計などの装置によってステージの周囲の温度が上がると、上述した熱膨張率の違いによって、Ｘ軸テーブルがＹ軸レールに対して凸状に反ることがある。このようにＸ軸テーブルの平坦性が低下すると、ステージ上に載置される基板に傾きが生じ、基板の加工または検査の精度が低下しやすくなる。
【０００５】
それ故、載置される基板の加工または検査を高精度に行なうことが可能なステージが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４９４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、載置される基板の加工または検査を高精度に行なう要求に応えるステージを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係るステージは、ステージベースと、該ステージベース上に設けられ、第１方向に沿って直線状であるとともに該第１方向に交差する第２方向に沿って配列された複数の第１リニアガイドと、該複数の第１リニアガイド上に設けられた第１テーブルと、該第１テーブル上に設けられ、前記第２方向に沿って直線状であるとともに前記第１方向に沿って配列された複数の第２リニアガイドと、該複数の第２リニアガイド上に設けられた第２テーブルとを備える。
【０００９】
前記複数の第１リニアガイドは、両端に位置する１組の外側第１リニアガイドと、該１組の外側第１リニアガイドの間に位置する内側第１リニアガイドとを有する。前記外側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状であ
る外側第１レールと、該外側第１レールに取り付けられ、該外側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された外側第１スライダとを有する。前記内側第１リニアガイドは、前記ステージベースに接続された、前記第１方向に沿って直線状である内側第１レールと、該内側第１レールに取り付けられ、該内側第１レール上を前記第１方向に沿って移動可能であるとともに、前記第１テーブルに接続された内側第１スライダとを有する。
【００１０】
前記複数の第２リニアガイドのそれぞれは、前記第１テーブルに接続された、前記第２方向に沿って直線状である第２レールと、該第２レールに取り付けられ、該第２レール上を前記第２方向に沿って移動可能であるとともに、前記第２テーブルに接続された第２スライダとを有する。
【００１１】
前記第２レールの熱膨張率は、前記第１テーブルの熱膨張率よりも大きい。前記内側第１スライダにおける前記第１レール側から前記第１テーブル側への高さは、前記外側第１スライダにおける前記第１レール側から前記第１テーブル側への高さよりも小さい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一形態に係るステージによれば、内側第１スライダの高さを外側第１スライダの高さよりも小さくすることによって、ステージを使用する際に第１テーブルの反りを低減できる。したがって、ステージに載置される基板の傾きを低減することができるため、この基板の加工または検査を高精度に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係るステージの平面視であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したステージの側面視である。
【図２】図２（ａ）は、図１（ｂ）における外側第１リニアガイドの部分拡大図であり、図２（ｂ）は、図１（ｂ）における内側第１リニアガイドの部分拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、実験例２の平面視であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したステージの側面視である。
【図４】図４（ａ）は、実験例１のステージにおいて、真空チャンバ内を２２℃から２６℃に変化させたときの真直度を測定したグラフであり、図４（ｂ）は、実験例２のステージにおいて、真空チャンバ内を２２℃から２６℃に変化させたときの真直度を測定したグラフである。
【図５】図５（ａ）は、実験例２において、真空チャンバ内の温度を上昇させたときのステージの平面視であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したステージの側面視である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態に係るステージを用いた位置決め装置を、図１および図２に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１に示した位置決め装置１は、半導体製造装置または液晶製造装置において、加工または検査の対象であるウェハまたはガラス基板などの基板を所定の場所に位置決めするものである。以下、半導体製造装置においてウェハを位置決めする場合を例に説明する。
【００１６】
この位置決め装置１は、中空状の容器である真空チャンバ２と、この真空チャンバ２内でチャンバベース３に支持されたステージ４とを含んでいる。ウェハ（図示せず）は、真空チャンバ２内に収納されるとともに、ステージ４上に載置される。
【００１７】
真空チャンバ２は、ウェハおよびステージ３の周囲を真空状態として、空気に起因した
光や電子ビームの干渉を低減するものである。この真空チャンバ２の内部は、気圧が例えば１０−５Ｐａ以上１００Ｐａ以下といった真空状態に保たれている。また、このように真空チャンバ２の内部を真空状態に保つため、真空チャンバ２にはポンプなどの排気手段が設置される。
【００１８】
ステージ４は、ウェハの位置決めを行なうものである。このステージ４は、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）に平行な主面（ＸＹ平面）を有する平板状のステージベース５と、このステージベース５上に設けられ、第１方向に沿って直線状である複数の第１リニアガイド６と、この複数の第１リニアガイド６上に設けられ、第１方向および第２方向に平行な主面を有する平板状の第１テーブル７と、この第１テーブル７に接続した第１駆動部（図示せず）と、第１テーブル７上に設けられ、第２方向に沿って直線状である複数の第２リニアガイド８と、この複数の第２リニアガイド８上に設けられ、第１方向および第２方向に平行な主面を有する平板状の第２テーブル９と、この第２テーブル９に接続した第２駆動部（図示せず）とを含んでいる。なお、本実施形態において、第１方向と第２方向とは、直交している。
【００１９】
ステージベース５は、ステージ４を構成する他の部材を支持するものである。このステージベース５は、アルミナ、コージエライト、窒化ケイ素または炭化ケイ素などのセラミック材料によって形成することができる。なかでも、セラミック材料としてアルミナを用いることが望ましい。その結果、ステージベース５を高剛性且つ低熱膨張として、ステージ４の位置決め精度を高めることができる。
【００２０】
ステージベース５の高さ（Ｚ方向）は、例えば５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。また、ステージベース５の熱膨張率は、例えば０．１ｐｐｍ／℃以上８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。なお、ステージベース５の熱膨張率は、市販のＴＭＡ（Thermo-Mechanical Analysis）装置を用いて、ＪＩＳＫ７１９７−１９９１に準じた測定方法によって測定される。以下、各部材の熱膨張率は、ステージベース５と同様の方法で測定される。
【００２１】
また、ステージベース５は、第１リニアガイド６側の一主面に、複数の第１リニアガイド６のそれぞれを支持する複数の凸部１０を有している。この凸部１０は、第１リニアガイド６を固定するものであり、それぞれの凸部１０は、第１方向に沿って直線状であるとともに、第２方向に沿って配列している。この凸部１０の高さ（ステージベース５側から第１リニアガイド６側への高さ（Ｚ方向））は、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。なお、凸部１０は、ステージベース５に形成されていなくても構わない。
【００２２】
ここで、便宜上、複数の凸部１０のうち、両端に位置する１組の凸部１０を外側凸部１０ａとし、外側凸部１０ａの間に位置する凸部１０を内側凸部１０ｂとする。
【００２３】
また、図１において、ステージベース５は、第１リニアガイド６側に配された平板状の上側ステージベース５ａと、第１リニアガイド６と反対側に配された平板状の下側ステージベース５ｂとからなるが、ステージベース５は、１つの部材のみから構成されても構わない。
【００２４】
複数の第１リニアガイド６は、転がり方式の直線運動によって、第１テーブル７の移動する方向を第１方向に規定するものである。それぞれの第１リニアガイド６は、図２に示すように、ステージベース５の凸部１０に接続し、第１方向に沿って直線状である第１レール１１と、この第１レール１１に取り付けられ、第１レール１１上を第１方向に沿って移動可能であるとともに、第１テーブル７に接続した第１スライダ１２と、第１レール１１と第１スライダ１２との間に介された球状の第１ボール１３とを含んでいる。
【００２５】
ここで、便宜上、図２に示すように、複数の第１リニアガイド６のうち、両端に位置する１組の第１リニアガイド６を外側第１リニアガイド６ａとし、外側第１リニアガイド６ａの間に位置する第１リニアガイド６を内側第１リニアガイド６ｂとする。
【００２６】
第１レール１１は、第１スライダ１２を所定の方向（第１方向）に移動させるためのレールとして機能するものである。この第１レール１１は、例えばステンレスまたはベリリウム銅などの金属材料によって形成することができる。なかでも、金属材料としてステンレスを用いることが望ましい。その結果、第１レール１１を長寿命化することができる。
【００２７】
第１レール１１の高さ（Ｚ方向）は、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。また、第１レール１１の熱膨張率は、例えば１５ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００２８】
また、第１レール１１の側面には、第１方向に渡って第１レール溝１４が形成されている。この第１レール溝１４の内側には、第１ボール１３の一部が配置される。
【００２９】
なお、便宜上、外側第１リニアガイド６ａの第１レール１１を外側第１レール１１ａとし、内側第１リニアガイド６ｂの第１レール１１を内側第１レール１１ｂとする。
【００３０】
第１スライダ１２は、第１レール１１上を第１方向に沿って移動することによって、第１テーブル７を第１方向に沿って移動させるものである。この第１スライダ１２は、例えばステンレスまたはベリリウム銅などの金属材料によって形成することができる。なかでも、金属材料としてステンレスを用いることが望ましく、その結果、第１スライダ１２を長寿命化することができる。また、第１スライダ１２は、第１レール１１と同一材料からなることが望ましい。その結果、第１スライダ１２と第１レール１１との熱膨張率の差を低減し、第１スライダ１２と第１レール１１との間における熱応力を低減できる。
【００３１】
第１スライダ１２の高さ（第１レール１１側から第１テーブル７側への高さ（Ｚ方向））は、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。この第１スライダ１２の高さは、第１レール１１の上面と対向する第１スライダ１２の下面から、第１テーブル７の下面と対向する第１スライダ１２の上面までの高さである。また、第１スライダ１２の熱膨張率は、例えば１５ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００３２】
また、第１スライダ１２には、第１方向に渡って凹部１５が形成されており、この凹部１５の内側には、第１レール１１が嵌め合わさられる。この凹部１５の深さ（Ｚ方向）は、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００３３】
また、凹部１５の内側の側面には、第１方向に渡って第１スライダ溝１６が形成されている。この第１スライダ溝１６の内側には、第１ボール１３の一部が配置される。
【００３４】
ここで、便宜上、外側第１リニアガイド６ａの第１スライダ１２を外側第１スライダ１２ａとし、内側第１リニアガイド６ｂの第１スライダ１２を内側第１スライダ１２ｂとする。
【００３５】
第１ボール１３は、第１スライダ１２が移動する際に回転することによって、第１レール１１と第１スライダ１２との間における摩擦を低減し、第１スライダ１２の移動を高精度化、高速化および省力化するものである。この第１ボール１３は、例えば窒化ケイ素またはジルコニアなどのセラミック材料によって形成することができる。なかでも、セラミック材料として窒化ケイ素を用いることが望ましい。その結果、第１レール１１および第
１スライダ１２と異なる材料で第１ボール１３を形成することによって、第１ボール１３の摩耗を低減できる。
【００３６】
第１ボール１３の直径は、例えば１ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定されている。また、第１ボール１３の熱膨張率は、例えば７ｐｐｍ／℃以上１２ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００３７】
ここで、便宜上、外側第１リニアガイド６ａの第１ボール１３を外側第１ボール１３ａとし、内側第１リニアガイド６ｂの第１ボール１３を内側第１ボール１３ｂとする。
【００３８】
第１テーブル７は、ウェハを第１方向にて位置決めするとともに、第２リニアガイド８および第２テーブル７を支持するものである。この第１テーブル７は、アルミナ、コージエライト、窒化ケイ素または炭化ケイ素などのセラミック材料によって形成することができる。なかでも、セラミック材料としては、アルミナを用いることが望ましい。その結果、第１テーブル７を高剛性且つ低熱膨張として、ステージ４の位置決め精度を高めることができる。また、第１テーブル７は、ステージベース５と同一材料からなることが望ましい。その結果、第１テーブル７とステージベース５との熱膨張率の差を低減し、第１テーブル７とステージベース５との間における熱応力を低減できる。
【００３９】
第１テーブル７の高さ（Ｚ方向）は、例えば２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、第１テーブル７の熱膨張率は、例えば０．１ｐｐｍ／℃以上８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４０】
第１駆動部は、第１テーブル７を移動させる動力を発生するものである。この第１駆動部としては、例えばボールねじ、リニアモータまたは超音波モータなどを用いることができる。また、第１駆動部は、例えばステージベース５と第１テーブル７との間であって、第１リニアガイド６以外の領域に位置する。
【００４１】
複数の第２リニアガイド８は、転がり方式の直線運動によって、第２テーブル９の移動する方向を第２方向に規定するものである。それぞれの第２リニアガイド８は、第１テーブル７に接続し、第２方向に沿って直線状である第２レール１８と、この第２レール１８に取り付けられ、第２レール１８上を第２方向に沿って移動可能であるとともに、第２テーブル９に接続した第２スライダ１９と、第２レール１８と第２スライダ１９との間に介された球状の第２ボール（図示せず）とを含んでいる。
【００４２】
第２レール１８は、第２スライダ１９を所定の方向（第２方向）に移動させるためのレールとして機能するものである。この第２レール１８は、第１レール１１と同様の構成を有する。
【００４３】
第２スライダ１９は、第２レール１８上を第２方向に沿って移動することによって、第２テーブル９を第２方向に沿って移動させるものである。この第２スライダ１９は、第１スライダ１２と同様の構成を有する。
【００４４】
第２ボールは、第１ボールと同様の機能を有するものであり、同様の構成を有する。
【００４５】
第２テーブル９は、ウェハを第２方向にて位置決めするとともに、ウェハを支持するものである。この第２テーブル９は、第１テーブル７と同様の構成を有する。
【００４６】
第２駆動部は、第２テーブル９を移動させる動力を発生するものである。この第２駆動部は、第１駆動部と同様の構成を有する。
【００４７】
上述した位置決め装置１において、ステージ４は、以下のように動作する。まず、第１駆動部によって発生した動力が第１テーブル７に伝わると、第１テーブル７は、第１リニアガイド６に案内されて第１方向に沿って移動する。次に、第２駆動部によって発生した動力が第２テーブル９に伝わると、第２テーブル９は、第２リニアガイド８に案内されて第２方向に沿って移動する。そして、第１駆動部および第２駆動部を制御することによって、第２テーブル７に載置されたウェハを所望の位置に位置決めすることができる。
【００４８】
ところで、第２レール１８として金属材料からなるものを用いて、第１テーブル７としてセラミック材料からなるものを用いた場合には、第２レール１８の熱膨張率は、第１テーブル７の熱膨張率よりも大きくなりやすい。例えば、第２レール１８がステンレスからなる場合に熱膨張率は１７ｐｐｍ／℃程度であり、第１テーブル７がアルミナからなる場合に熱膨張率は７ｐｐｍ／℃程度である。
【００４９】
したがって、例えば、位置決め装置１を使用する際に、真空チャンバ２に設置されるポンプやレーザー干渉計などから熱が発生すると、真空チャンバ２内が高温となってステージ４に熱が加わり、第２レール１８が第１テーブル７よりも大きく熱膨張する。その結果、第１テーブル７に熱応力が印加され、第１テーブル７が第２レール１８に向かって凸状に反りやすくなる。
【００５０】
一方、本実施形態のステージ４においては、複数の第１リニアガイド６は、両端に位置する１組の外側第１リニアガイド６ａと、１組の外側第１リニアガイド６ａの間に位置する内側第１リニアガイド６ｂとを有している。その結果、外側第１リニアガイド６ａによって、第１テーブル７の両端を固定しつつ、内側第１リニアガイド６ｂによって第１テーブル７の内側を固定することができるため、第１テーブル７の反りを低減することができる。
【００５１】
ここで、ステージ４に加わる熱が大きくなると、第１テーブル７の内側に接続した内側第１リニアガイド６ｂは、外側第１リニアガイド６ａよりも大きな応力が印加されやすい。このため、内側第１レール１１ｂと内側第１スライダ１２ｂとの取り付け箇所において、内側第１レール１１ｂおよび内側第１スライダ１２ｂのいずれかに弾性変形が生じて、取り付け箇所の構造が変化し、内側第１リニアガイド６ｂの高さ（ステージベース５側から第１テーブル７側への高さ（Ｚ方向））が、外側第１リニアガイド６ａの高さ（ステージベース５側から第１テーブル７側への高さ（Ｚ方向））よりも、大きくなりやすい。
【００５２】
一方、本実施形態のステージ４においては、内側第１スライダ１２ｂの高さＨｂ（第１レール１１側から第１テーブル７側への高さ（Ｚ方向））は、外側第１スライダ１２ａの高さＨａ（第１レール１１側から第１テーブル７側への高さ（Ｚ方向））よりも、小さい。
【００５３】
その結果、ステージ４を作製する際に、内側第１リニアガイド６ｂの高さＨｂを外側第１リニアガイド６ａの高さＨａよりも小さくし、ひいては第１テーブル７を第２レール１８に対して凹状にすることができる。これにより、真空チャンバ２内が高温となって内側第１リニアガイド６ｂに外側第１リニアガイド６ａよりも大きな応力が印加された際に、内側第１リニアガイド６ｂと外側第１リニアガイド６ａとの高さの差を低減することができる。したがって、第１テーブル７の反りを低減し、ステージ４に載置されるウェハの傾きを低減することができ、ひいてはウェハの加工または検査の精度を高めることができる。
【００５４】
また、第１テーブル７の反りを低減することによって、第２レール１８の変形を低減し
て、第２リニアガイド８の転がり抵抗を低減し、ひいては第２リニアガイド８の移動を高精度化、高速化および省力化することができる。なお、ステージ４を作製する際の温度は、２０℃以上２５℃以下に設定されている。
【００５５】
外側第１スライダ１２ａの高さＨａは、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定され、内側第１スライダ１２ｂの高さＨｂは、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。また、外側第１スライダ１２ａの高さＨａと内側第１スライダ１２ｂの高さＨｂとの差は、例えば２μｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【００５６】
一方、外側第１レール１１ａの高さ（ステージテーブル５側から第１スライダ１２側への高さ（Ｚ方向））は、内側第１レール１１ｂとの高さ（ステージテーブル５側から第１スライダ１２側への高さ（Ｚ方向））と同じである。その結果、各第１レール１１ａを同一工程で加工して生産性を高めることができる。なお、外側第１レール１１ａと内側第１レール１１ｂとの高さの差は、例えば１μｍ以下に設定されている。
【００５７】
また、本実施形態においては、複数の第１リニアガイド６が、１組の外側第１リニアガイド６ａとその間の内側第１リニアガイド６ｂといった、３つの第１リニアガイド６からなる。この場合に、内側第１リニアガイド６ｂは、第１テーブル７の中央に位置することが望ましい。その結果、第１テーブル７の変形を低減し、ステージ４に載置されるウェハの傾きを低減できる。この場合に、一方の外側第１リニアガイド６ａと内側第１リニアガイド６ｂとの距離は、他方の外側第１リニアガイド６ａと内側第１リニアガイド６ｂとの距離の例えば０．９倍以上１．１倍以下に設定されている。
【００５８】
次に、上述した位置決め装置１の製造方法を説明する。
【００５９】
（１）ステージベース５、第１ベース７、第１ボール１３、第２ベース９および第２ボールといったセラミック製の各部材を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
【００６０】
まず、セラミック粉末を種々の成形方法を用いて成形して成形体を得た後、この成形体を所定の温度で焼成して焼結体を得る。次に、この焼結体を所望の形状に研削加工することによって、セラミック製の各部材を作製することができる。
【００６１】
（２）第１レール１１、第１スライダ１２、第２レール１８および第２スライダ１９といった金属製の各部材を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
【００６２】
金属材を所望の形状に研削加工することによって、金属製の各部材を作製することができる。このように研削加工で金属材を所望の形状とするため、外側第１スライダ１２ａおよび内側第１スライダ１２ｂの高さを容易に調整することができる。その結果、上述した如く、内側第１スライダ１２ｂの高さを外側第１スライダ１２ａの高さよりも容易に小さくすることができる。
【００６３】
（３）第１リニアガイド６および第２リニアガイド８を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
【００６４】
まず、第１レール１１の第１レール溝１４および第１スライダ１２の第１スライダ溝１６の双方に第１ボール１３の少なくとも一部を配置することによって、第１レール１１と第１スライダ１２との間に第１ボール１３を介在させつつ、第１レール１１上に第１スライダ１２を取り付ける。これにより、第１リニアガイド６を作製することができる。また、第１リニアガイド６と同様にして、第２リニアガイド８を作製することができる。
【００６５】
ここで、工程（２）において、内側第１スライダ１２ｂの高さを外側第１スライダ１２ａの高さよりも小さくしているため、内側第１リニアガイド６ｂの高さを外側第１リニアガイド６ａの高さよりも容易に小さくすることができる。
【００６６】
（４）スライドベース５に第１リニアガイド６を介して第１テーブル７を接続する。具体的には、例えば以下のように行なう。
【００６７】
まず、第１レール１１を第１方向に渡って複数箇所でスライドベース５にねじ止めすることによって、スライドベース５に第１リニアガイド６を固定する。次に、第１リニアガイド６を第１テーブル７にねじ止めすることによって、第１テーブル７に第１リニアガイド６を接続する。
【００６８】
ここで、工程（３）にて、内側第１リニアガイド６ｂの高さを外側第１リニアガイド６ａの高さよりも小さくしているため、第１テーブル７を凹状にしつつ、複数の第１リニアガイド６上に設けることができる。
【００６９】
なお、本工程は、温度が例えば２０℃以上２５℃以下に設定されている。
【００７０】
（５）第１テーブル７に第２リニアガイド８を介して第２テーブル９を接続する。具体的には、例えば、工程（４）と同様に行なう。
【００７１】
以上のようにして、ステージ４を作製することができる。
【００７２】
（６）ステージ４を、チャンバステージ３を介して真空チャンバ２内に設置することによって、図１に示す位置決め装置１を作製することができる。
【００７３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせなどが可能である。
【００７４】
例えば、上述した実施形態において、内側第１スライダの高さを外側第１スライダの高さよりも小さくした構成を例に説明したが、ステージを作製する際の温度（２０℃以上２５℃以下）で内側第１リニアガイドの高さが外側第１リニアガイドの高さよりも小さければよい。このような構成の例として、内側凸部の高さを外側凸部の高さよりも例えば２μｍ以上５μｍ以下小さくしても構わない。また、内側第１レールの高さを外側第１レールの高さよりも例えば２μｍ以上５μｍ以下小さくしても構わない。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
【００７６】
（ステージの準備）
上述した製造方法を用いて、実験例１のステージ４を作製し、真空チャンバ２内に設置した。なお、実験例１のステージ４は、外側第１スライダ１２ａと内側第１スライダ１２ｂとの高さの差が２μｍに設定されている。
【００７７】
また、上述した製造方法において、図３に示すように、内側第１リニアガイド６ｂを形成せずに実験例２のステージ４を作製し、真空チャンバ２内に設置した。
【００７８】
ここで、実験例１および２のステージ４は、周囲の温度を２３℃に維持して作製した。
【００７９】
（評価方法）
実験例１および２において、真空チャンバ２内の温度を２２℃から２６℃まで変化させて、第１テーブル７の形状を観察し、第１テーブル７の真直度をカールマール社製電気マイクロメータ装置によって測定した。なお、真直度は、ＪＩＳＢ０１８２−１９９３に準ずる。
【００８０】
（評価結果）
実験例１のステージ４は、図４（ａ）に示すように、真空チャンバ２内の温度が２２℃においては第１テーブル７が凹形状となり真直度が１．５μｍであり、真空チャンバ２内の温度が２６℃においては第１テーブル７が凸形状となり真直度が１μｍであった。
【００８１】
一方、実験例２のステージ４は、図４（ｂ）に示すように、真空チャンバ２内の温度が２２℃においては第１テーブル７が凹形状となり真直度が１μｍであり、真空チャンバ２内の温度が２６℃においては第１テーブル７が凸形状となり真直度が５μｍであった。この実験例２のステージ４は、真空チャンバ２内の温度を上昇させると、図５に示すように、第１テーブル７が凸形状に大きく反った。
【００８２】
以上の結果より、本発明のステージ４によれば、内側第１スライダ１２ｂの高さを外側第１スライダ１２ａの高さよりも小さくすることによって、ステージ４の周囲の温度が上がった際に、第１テーブル７の反りを低減できることが確かめられた。
【符号の説明】
【００８３】
１              位置決め装置
２              真空チャンバ
３              チャンバベース
４              ステージ
５              ステージベース
６              第１リニアガイド
７              第１テーブル
８              第２リニアガイド
９              第２テーブル
１０            凸部
１１            第１レール
１２            第１スライダ
１３            第１ボール
１４            第１レール溝
１５            凹部
１６            第１スライダ溝
１８            第２レール
１９            第２スライダ
【図１】
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【図２】
0005755123.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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