(57)【要約】【課題】ウエハ等を搭載するための高重量のステージ装置の位置決めをわずかな力で迅速かつ高精度で行う。【解決手段】半導体露光装置等の組立において、ウエハ等基板を搭載するためのステージ装置２は、まず補助台７上に搬入され、補助台７から露光装置本体のベース１上の位置決め台３まで延在するガイド４上を移送される。ガイド４は、補助台７から位置決め台３上にのびる着脱自在な下側ガイド板４３と、ステージ装置２の下面に保持された着脱自在な上側ガイド板４４と、両ガイド板４３、４４間をリテーナ４２に保持されて転動するローラー４１を有し、ステージ装置２を位置決め台３上に移動させたら、ステージ装置２を持ち上げてガイド４を抜き取り、静圧軸受５によってステージ装置２を非接触で支持しながらＸＹ方向に移動させて基準部材３１〜３３に突き当てる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物または被測定物を搭載するためのステージ装置を、本体装置の位置決め台と補助台上に延在する転動ガイドによって補助台から位置決め台へ移動させる工程と、位置決め台へ移動したステージ装置をリフト手段によって上昇させて転動ガイドを抜き取る工程と、転動ガイドを抜き取った位置決め台上にステージ装置を下降させ、静圧軸受手段によって静圧支持しながら基準部材に突き当てて位置決めする工程を有する位置決め方法。
【請求項２】
転動ガイドの抜き取りとともに補助台を除去することを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項３】
被加工物または被測定物を搭載するためのステージ装置を位置決めする基準部材および支持面を有する位置決め台と、前記位置決め台の前記支持面の延長部を形成する移動面を有する補助台と、前記支持面および前記移動面上で前記ステージ装置を移動自在に支持する転動ガイドと、前記ステージ装置と前記支持面との間を非接触に維持するための静圧軸受手段と、前記ステージ装置を前記支持面から上昇させるためのリフト手段とを有し、
前記転動ガイドが、前記支持面および前記移動面に着脱自在に配設された下側ガイド板と、前記ステージ装置の下面に着脱自在に配設された上側ガイド板と、前記下側ガイド板と前記上側ガイド板の間に転動自在に保持される複数の転動体を備えていることを特徴とする位置決め本体装置。
【請求項４】
位置決め台が、固定台上の３個の支持部材によって３点支持され、各支持部材の位置に対応するように３個の静圧軸受手段が配設されていることを特徴とする請求項３記載の位置決め本体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体露光装置、電子線描画装置、精密計測機等の組立において、ウエハ、マスク、被測定物等を搭載するための高重量のステージ装置を迅速かつ精密に位置決めをすることのできる位置決め方法および位置決め本体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造のための露光装置、電子線描画装置、精密計測機等の組立においては、露光光学系等に対して、ウエハ、マスク、被測定物等を載置するためのステージ装置を迅速かつ精密に位置決めすることが必要である。
【０００３】
従来の位置決め装置としては、例えば、特開平５−１０９８７１号公報に開示されたように、半導体露光装置、液晶表示素子等を製造するための露光装置、加工装置、検査装置に搭載されるガラスプレート等基板のプリアライメント等を行うものがある。これは、図９に示すように、２方向の押圧ローラー１０４Ｄ、１０４Ｅによってホルダー１０３上の基板Ｐを基準ローラー１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃに対して押圧してプリアライメントを行うに当り、位置決めの際の押圧ローラー１０４Ｄ、１０４Ｅによる押圧力を小さくして、基板Ｐの機械的歪み（変形）を回避するために、位置決め完了の信号を発生するセンサー１２５を用いる。
【０００４】
また、特開平７−３０８８３４号公報には、図１０に示すように、ガイドレール２１２ａ〜２１２ｄを可動台２１８および固定台２１９に固定し、ボール２１１上に可動台２１８を支持して移動させる移動テーブルが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の位置決め装置は比較的軽量な基板の位置決めに用いるものであり、重量物であるステージ装置の位置決めに転用するのは難しい。詳しく説明すると、図９の装置ではホルダー上で押圧ローラーによって重量物を移動させると設置面がこすれて傷付くおそれがあり、また、摩擦抵抗が大きいために確実に３個の基準ローラーへ押し付けるのが困難で、片当たり状態になりやすい。
【０００６】
また後者の装置は、可動台を位置決め対象である重量物と考えると、位置決め後もボールで支持されるので剛性が低く、高精度な位置決めには適用できない。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、露光装置、電子線描画装置、精密計測機等の本体装置の組立において、高重量のステージ装置をそれを載置すべきベースに対して迅速かつ安全に、しかも高精度で位置決めすることのできる位置決め方法および位置決め本体装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の位置決め方法は、被加工物または被測定物を搭載するためのステージ装置を、本体装置の位置決め台と補助台上に延在する転動ガイドによって補助台から位置決め台へ移動させる工程と、位置決め台へ移動したステージ装置をリフト手段によって上昇させて転動ガイドを抜き取る工程と、転動ガイドを抜き取った位置決め台上にステージ装置を下降させ、静圧軸受手段によって静圧支持しながら基準部材に突き当てて位置決めする工程を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の位置決め本体装置は、被加工物または被測定物を搭載するためのステージ装置を位置決めする基準部材および支持面を有する位置決め台と、前記位置決め台の前記支持面の延長部を形成する移動面を有する補助台と、前記支持面および前記移動面上で前記ステージ装置を移動自在に支持する転動ガイドと、前記ステージ装置と前記支持面との間を非接触に維持するための静圧軸受手段と、前記ステージ装置を前記支持面から上昇させるためのリフト手段とを有し、前記転動ガイドが、前記支持面および前記移動面に着脱自在に配設された下側ガイド板と、前記ステージ装置の下面に着脱自在に配設された上側ガイド板と、前記下側ガイド板と前記上側ガイド板の間に転動自在に保持される複数の転動体を備えていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
補助台の移動面上にステージ装置を搬入し、転動ガイドによって露光装置等の本体装置の位置決め台の支持面上に移動させたのち、ステージ装置をリフト手段によって持ち上げて転動ガイドを抜き取り、次いで前記支持面上にステージ装置を下降させる。ステージ装置を基準部材に当接して位置決めするときは、静圧軸受手段によってステージ装置を支持面から浮上させる。
【００１１】
移動面から支持面までステージ装置を移送するときは、転動ガイドによってステージ装置の重量を支持するため、高重量のステージ装置であっても軽く移動させることができる。
【００１２】
支持面上で基準部材によってステージ装置を位置決めする際には、転動ガイドを抜き取ったうえで静圧軸受手段によってステージ装置を非接触で支持し、高精度な位置決めを効率的に行うことができる。
【００１３】
このようにして、被加工物や被測定物を搭載するためのステージ装置の位置決めを迅速かつ高精度に行い、露光装置等の組立効率を大幅に改善することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は第１の実施の形態を示す。これは、露光装置、電子線描画装置、精密計測機等の位置決め部を構成するもので、この位置決め本体装置の固定台であるベース１と、ベース１上において、被加工物または被測定物であるウエハ等基板を支持するためのステージ装置２を位置決めする位置決め台３と、ステージ装置２と位置決め台３の間に着脱自在に配設される転動ガイドである一対のガイド４を有する。各ガイド４は、転動体である複数のローラー４１と、各ローラー４１を保持する穴を有する板状のリテーナ４２と、ローラー４１の下側に当接される下側ガイド板４３と、同じくローラー４１の上側に当接される上側ガイド板４４を有し、上側ガイド板４４はステージ装置２の下面に設けられた案内溝２ａに着脱自在に嵌合され、下側ガイド板４３は位置決め台３の上面に設けられた案内溝３ａに着脱自在に嵌合する。
【００１６】
位置決め台３上には、Ｘ方向およびＹ方向にステージ装置２を位置決めするための基準部材３１〜３３が立設され、ステージ装置２の裏面は位置決め台３の支持面（上面）に当接自在な基準面を構成する。
【００１７】
ステージ装置２は位置決め台３の上面に対向する静圧軸受手段である静圧軸受５を有し、ベース１に対してステージ装置２を持ち上げて各ガイド４を引き抜いた後、後述するように基準部材３１〜３３にステージ装置２を当接して位置決めするときに、静圧軸受５によってステージ装置２を位置決め台３から浮上させる。
【００１８】
図２に示すように、ベース１の端面には着脱自在な補助ベース６が当接され、補助ベース６上には補助台７が搭載されており、補助台７の上面は、位置決め台３の支持面の延長部である移動面を構成している。下側ガイド板４３は位置決め台３の案内溝３ａから補助台７上の案内溝７ａ内に延びており、補助台７上に載置したステージ装置２をローラー４１の転動によってベース１上の位置決め台３まで軽く移動させることができる。このときのステージ装置２の移動量Ｌに対してガイド４はＬ／２だけ移動する。従って、ガイド４の最小必要長さは〔ステージ装置２の長さ＋移動量Ｌ／２〕以上となる。
【００１９】
また、補助台７は位置決め台３に対して高さ、傾きが略同一となるよう調整されている。上側ガイド板４４はステージ装置２と一緒に移動し、下側ガイド板４３は位置決め台３と補助台７との繋ぎ目を覆うようにほぼ全長に渡って取り付けられる。下側ガイド板４３が位置決め台３と補助台７の繋ぎ目を覆っているので、段差、傾きがあってもローラー４１は引っ掛ることなく通過することが可能である。
【００２０】
ステージ装置２が位置決め台３の基準部材３２、３３の近傍まで移動した状態で、図３に示すように、ステージ装置２のネジブロック１０を貫通するリフト手段であるネジ１１によってステージ装置２を持ち上げて、両ガイド４を抜き取り、補助台７および補助ベース６を取りはずしたのち、再びネジ１１を縮めてステージ装置２を位置決め台３に着座させる。このとき、上下のガイド板４３、４４をガイド４とともに抜き取ってもよい。次いで、静圧軸受５に図示しない配管より圧縮空気を供給すると、圧縮空気は位置決め台３に向かって噴射されステージ装置２は位置決め台３から浮上し、静圧によって非接触支持される。この状態でステージ装置２をＸＹ方向に移動し各基準部材３１〜３３に突き当てて、図５に示すように位置決めを行う。
【００２１】
静圧軸受５によってステージ装置２が浮上するので、スティックスリップのような挙動も示さず、非常に軽く、わずかな力で正確にしかも迅速にステージ装置２を基準部材３１〜３３へ突き当てて位置決めすることができる。
【００２２】
なお、ステージ装置２を位置決め台３から持ち上げるためのネジ１１に替えて、図４に示すリフト手段であるシリンダ機構を用いてもよい。これは、ベース１内にシリンダ２０を埋め込み、ピストン２１をステージ装置２の下面に当接して持ち上げるものである。
【００２３】
図５の（ａ）、（ｂ）および図６は、ステージ装置２がＸ方向とＹ方向に位置決めされ、基準部材３１〜３３に当接された位置決め完了の状態をそれぞれ平面図、立面図および断面図で示す。
【００２４】
一般に、高精度計測機や半導体露光装置等は恒温チャンバーや真空チャンバー内に設置されている。補助台７をこれらチャンバーの外部に突出するよう構成すれば、補助台７へステージ装置２を搭載する作業にクレーン等の搬送装置を使用することが可能となる。
【００２５】
このような位置決め本体装置を用いることで、半導体露光装置、描画装置等の組立作業性を向上させ、メンテナンスコストの低減等にも貢献できる。
【００２６】
図７は第２の実施の形態を示す。これは第１の実施の形態の位置決め台３とベース１との間に３個の支持部材であるスペーサ３４を介在させたもので、３個のスペーサ３４は、ステージ装置２および位置決め台３の重心位置を中心とした略３等分の位置に配され、位置決め台３を３点支持する。また、静圧軸受５は各スペーサ３４に重なる位置に配置される。このように、位置決め台３を３点支持することで、ステージ装置２も実質的に３点支持され、ステージ装置２の過拘束による変形を防止することができる。また、静圧軸受５が上記支持点に配置されることにより、圧縮空気の噴射による位置決め台３の変形を最小に抑えることができる。ガイドおよび補助台等については第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００２７】
図８は第２の実施の形態の一変形例を示す。これはベース１と位置決め台３との間にスペーサ３４および突き当て部材３５を設けたものである。突き当て部材３５は、位置決め台３を支持しているスペーサ３４よりも高さ寸法が微小量だけ低くなるように構成されており、ステージ装置２を補助台７から位置決め台３へ移動するとき、位置決め台３の変形量を所定量以下に抑える効果がある。
【００２８】
上記の実施の形態において、ローラー４１は転動体としてボールで構成されてもよい。この場合は、リテーナ４２と案内溝２ａ、３ａ等の許す範囲内で、平面上を２次元的にステージ装置２を移動可能となる。
【００２９】
また、補助台７を支持する補助ベース６は自立する構成でもよい。
【００３０】
ステージ装置２を持ち上げるリフト手段であるネジ１１はベース１に組み込まれていてもよい。
【００３１】
また、シリンダ２０はステージ装置２に配設されていてもよい。
【００３２】
また、静圧軸受５は位置決め台３の支持面側に構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による位置決め本体装置を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線からみた立面図である。
【図２】図１の装置を示す断面図である。
【図３】位置決め台からステージ装置を上昇させるリフト手段を説明する図である。
【図４】位置決め台からステージ装置を上昇させる別のリフト手段を説明する図である。
【図５】ステージ装置を位置決め台上でＸＹ方向に位置決めした状態を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は立面図である。
【図６】図５の装置を示す断面図である。
【図７】第２の実施の形態を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は立面図である。
【図８】第２の実施の形態の一変形例を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は立面図である。
【図９】一従来例を説明する図である。
【図１０】別の従来例を説明する図である。
【符号の説明】
１    ベース
２    ステージ装置
２ａ、３ａ、７ａ    案内溝
３    位置決め台
４    ガイド
５    静圧軸受
６    補助ベース
７    補助台
１０    ネジブロック
１１    ネジ
２０    シリンダ
２１    ピストン
３１〜３３    基準部材
３４    スペーサ
３５    突き当て部材
４１    ローラー
４２    リテーナ
４３    下側ガイド板
４４    上側ガイド板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005044842.tif 000009
【図８】
2005044842.tif 000010
【図９】
2005044842.tif 000011
【図１０】
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