JP4897008B2 - Stage apparatus, semiconductor inspection apparatus, and semiconductor exposure apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ステージ装置、並びにステージ装置を備えた半導体検査装置及び半導体露光装置に関する。 The present invention relates to a stage apparatus, and a semiconductor inspection apparatus and semiconductor exposure apparatus including the stage apparatus.
従来のステージ装置としては、定盤上を移動する移動体と、移動体を駆動するシャフトモータと、移動体を定盤上で支持する支持部と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなステージ装置は、シャフトモータが支持部の側方に配置されて構成されている。 As a conventional stage device, a device including a moving body that moves on a surface plate, a shaft motor that drives the moving body, and a support portion that supports the moving body on the surface plate is known (for example, , See Patent Document 1). Such a stage apparatus has a shaft motor arranged on the side of the support portion.
ここで、上述したようなステージ装置においては、そのフットプリント(ステージ装置の設置面積)を小さくすることが望まれており、一層の小型化が要求されている。 Here, in the stage apparatus as described above, it is desired to reduce its footprint (installation area of the stage apparatus), and further miniaturization is required.
そこで、本発明は、一層の小型化が可能なステージ装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stage apparatus that can be further reduced in size.
上記課題を解決するため、本発明に係るステージ装置は、定盤上を移動する移動体と、移動体を駆動するシャフトモータと、移動体を定盤上で支持する支持手段と、を備え、シャフトモータは、定盤との間に空間が形成されるように定盤に固定されたシャフト部と、移動体に固定されシャフト部に沿って可動な可動部と、を有しており、支持部は、その少なくとも一部が空間に入り込んでいることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a stage apparatus according to the present invention includes a moving body that moves on a surface plate, a shaft motor that drives the moving body, and a support unit that supports the moving body on the surface plate, The shaft motor has a shaft portion fixed to the surface plate so that a space is formed between the surface plate and a movable portion fixed to the moving body and movable along the shaft portion. The part is characterized in that at least a part of the part enters the space.
このステージ装置では、定盤に固定されたシャフト部と定盤との間の空間に支持手段の少なくとも一部が入り込んでいる。よって、例えばシャフトモータが支持手段の側方に配置されている場合に比べ、ステージ装置のフットプリントを小さくすることができ、一層の小型化が可能となる。 In this stage apparatus, at least a part of the support means enters a space between the shaft portion fixed to the surface plate and the surface plate. Therefore, for example, the footprint of the stage apparatus can be reduced compared to the case where the shaft motor is disposed on the side of the support means, and further miniaturization is possible.
また、支持手段は、移動体を定盤に対して非接触で支持するエアパッドである場合がある。さらにまた、支持手段は、移動体の移動をガイドする転がりガイドである場合がある。 Further, the support means may be an air pad that supports the moving body without contact with the surface plate. Furthermore, the support means may be a rolling guide that guides the movement of the moving body.
また、移動体は、定盤に支持されY軸方向に移動するY軸移動体であり、Y軸移動体は、定盤に支持されX軸方向に移動するX軸移動体の移動をガイドするように構成されていることが好ましい。このように、X軸移動体及びY軸移動体の双方が定盤に支持され、且つX軸移動体の移動がY軸移動体にガイドされるステージ装置(いわゆる、サーフェス型ステージ装置)の場合、その構造上、フットプリントが大きくなり水平方向に大型化し易い。よって、この場合、ステージ装置のフットプリントを小さくして一層の小型化を実現する上記効果は、特に有効なものとなる。 The moving body is a Y-axis moving body that is supported by the surface plate and moves in the Y-axis direction, and the Y-axis moving body guides the movement of the X-axis moving body that is supported by the surface plate and moves in the X-axis direction. It is preferable that it is comprised. As described above, in the case of a stage apparatus (so-called surface type stage apparatus) in which both the X-axis moving body and the Y-axis moving body are supported by the surface plate, and the movement of the X-axis moving body is guided by the Y-axis moving body. Because of its structure, the footprint is large and it is easy to increase the size in the horizontal direction. Therefore, in this case, the above-described effect of realizing a further reduction in size by reducing the footprint of the stage device is particularly effective.
また、本発明に係る半導体検査装置は、上記のステージ装置を備えたことを特徴とする。さらにまた、本発明に係る半導体露光装置は、上記のステージ装置を備えたことを特徴とする。これら半導体検査装置及び半導体露光装置においても、ステージ装置を一層の小型化するという上記作用効果が奏される。 In addition, a semiconductor inspection apparatus according to the present invention includes the above-described stage apparatus. Furthermore, a semiconductor exposure apparatus according to the present invention includes the above-described stage apparatus. Also in these semiconductor inspection apparatuses and semiconductor exposure apparatuses, the above-described effect of further miniaturizing the stage apparatus is achieved.
本発明によれば、ステージ装置の一層の小型化が可能となる。 According to the present invention, the stage device can be further reduced in size.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図1は本発明の一実施形態に係るXYステージ装置を示す斜視図、図2は図1のXYステージ装置を示す側面図、図3は図1のIII−III線に沿っての断面図、図4は図1のIV−IV線に沿っての断面図、図5は図1のY軸移動体の定盤側を示す斜視図である。 1 is a perspective view showing an XY stage apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing the XY stage apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view showing the surface plate side of the Y-axis moving body in FIG.
図1〜3に示すように、本実施形態のXYステージ装置(ステージ装置)1は、半導体を検査するための半導体検査装置、又は半導体を露光するための半導体露光装置に使用されるものである。このステージ装置1は、定盤2、X軸移動体3及びY軸移動体(移動体)4を備え、X軸移動体3及びY軸移動体4の双方が共に定盤2に支持されて該定盤2上を移動するいわゆるサーフェス型ステージである。
As shown in FIGS. 1-3, the XY stage apparatus (stage apparatus) 1 of this embodiment is used for the semiconductor inspection apparatus for inspecting a semiconductor, or the semiconductor exposure apparatus for exposing a semiconductor. . The
定盤2は、長方体状を呈しており、例えば石材で形成されている。この定盤2の盤面2aは、平面加工が施されてその平面度が高められている。
The
X軸移動体3は、矩形環状断面の板状を呈しており、定盤2上において水平方向の一方向であるX軸方向に移動するものである。このX軸移動体3は、図5に示すように、その下面側に取り付けられたX軸リフトエアパッド5によって、盤面2aに鉛直方向であるZ軸方向に非接触で支持され、盤面2a上を非接触で滑走可能となっている。
The
このX軸移動体3は、図4に示すように、Y軸移動体4のガイドビーム9(後述)に外挿されると共に、その内面側に設けられたヨーエアパッド6によってガイドビーム9の両側面9c,9cを非接触で挟み込むように構成されている。これにより、X軸移動体3は、ガイドビーム9に沿って移動可能とされ、X軸方向に沿って移動可能となっている。
As shown in FIG. 4, the
X軸リフトエアパッド5は、定盤2に向けて気体を噴出する気体静圧軸受として機能するものであり、図5に示すように、X軸移動体3の安定度を高めるべく静定状態で支持するため、3つ設けられている。このX軸リフトエアパッド5は、プリロード調整が可能とされている。具体的には、X軸リフトエアパッド5のパッド部7の下面に形成された吸入孔(不図示)によって、盤面2aに対して所望の吸着力で真空吸着が可能となっている。これにより、X軸移動体3は、Z軸方向の変位が抑制されている。
The X-axis
ヨーエアパッド6は、ガイドビーム9に向けて気体を噴出する気体静圧軸受として機能するものであり、X軸移動体3の内面側においてガイドビーム9を介して対向する位置に2対(計4つ)設けられている。
The
図1に戻り、Y軸移動体4は、定盤2上において水平方向におけるX軸方向の直交方向であるY軸方向に移動すると共に、X軸移動体3のX軸方向の移動をガイドするものである。Y軸移動体4は、X軸方向に延びる柱状のガイドビーム9と、このガイドビーム9のX軸方向両端部にそれぞれ設けられた一対のステー10と、を含んでいる。
Returning to FIG. 1, the Y-
ガイドビーム9は、断面矩形状を呈し、X軸移動体3に内挿されている。このガイドビーム9は、X軸移動体3のX軸方向に沿う移動を案内するものである。
The
このY軸移動体4のX軸方向一端部(図示左側端部)は、転がりガイド(支持手段)11によって、盤面2aにZ軸方向に接触支持されていると共にY軸方向の移動が案内されている。また、Y軸移動体4のX軸方向他端部(図示右側端部)は、図2,3に示すように、Y軸リフトエアパッド(エアパッド,支持手段)12によって盤面2aにZ軸方向に非接触で支持され、盤面2a上を非接触で滑走可能となっている。
One end (left end in the figure) of the Y-
また、XYステージ装置1は、図1に示すように、一対のX軸シャフトモータ13A,13B、一対のY軸シャフトモータ(シャフトモータ)14A,14B、X軸リニアスケール15、一対のY軸リニアスケール16A,16B、及びコントローラ17を備えている。
In addition, as shown in FIG. 1, the
X軸シャフトモータ13A,13Bは、X軸移動体3をX軸方向に駆動するためのものであり、Y軸方向に互いに離間して配置されている。X軸シャフトモータ13A,13Bは、固定子としてのX軸シャフト部18A,18Bと、可動子としての一対のX軸コイル部19A,19Bと、をそれぞれ含んで構成されている。X軸シャフト部18A,18Bは、その内部に磁石を有しており、X軸移動体3に対しY軸方向の外側位置にてX軸方向に沿ってそれぞれ延在している。そして、これらX軸シャフト部18A,18Bは、Y軸移動体4のステー10に設けられた固定ブロック20にそれぞれ固定され、Y軸移動体4に固定されている。
The
図4に示すように、X軸コイル部19A,19Bは、X軸シャフト部18A,18Bに沿ってそれぞれ可動するものであり、その内部にX軸シャフト部18A,18Bを取り囲むコイルをそれぞれ有している。X軸コイル部19A,19Bは、X軸シャフト部18A,18Bにそれぞれ外挿されると共に、X軸移動体3のX軸方向に沿う側面3b,3bにそれぞれ固定されている。これにより、X軸シャフトモータ13A,13Bでは、そのX軸コイル部19A,19Bに所定電流が印加されると、電磁相互作用によってX軸コイル部19A,19BがX軸方向に移動され、その結果、X軸移動体3がX軸方向に移動されることになる。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、Y軸シャフトモータ14A,14Bは、Y軸移動体4をY軸方向に駆動するためのものであり、X軸方向に互いに離間して配置されている。Y軸シャフトモータ14A,14Bは、固定子としてのY軸シャフト部(シャフト部)21A,21Bと、可動子としてのY軸コイル部(可動部)22A,22Bと、をそれぞれ含んで構成されている。Y軸シャフト部21A,21Bは、その内部に磁石を有しており、定盤2上におけるX軸方向の両端部において定盤2の盤面2aとの間に空間A1,A2がそれぞれ形成されるようにして、Y軸方向に沿ってそれぞれ延在している。そして、これらY軸シャフト部21A,21Bは、定盤2の四隅に設けられた固定ブロック23にそれぞれ固定され、定盤2に直接固定されている。
As shown in FIG. 1, the Y-
図3に示すように、Y軸コイル部22A,22Bは、Y軸シャフト部21A,21Bに沿ってそれぞれ可動するものであり、その内部にY軸シャフト部21A,21Bを取り囲むコイルをそれぞれ有している。Y軸コイル部22A,22Bは、Y軸シャフト部21A,21Bにそれぞれ外挿されると共に、Y軸移動体4のステー10,10にそれぞれ固定されている。これにより、Y軸シャフトモータ14A,14Bでは、そのY軸コイル部22A,22Bに所定電流が印加されると、電磁相互作用によってY軸コイル部22A,22BがY軸方向に移動され、その結果、Y軸移動体4がY軸方向に移動されることになる。また、Y軸シャフトモータ14A,14Bが互いに協動するようY軸コイル部22A,22Bに所定電流が印加されると、Y軸コイル部22A,22BがY軸方向の互いに異なる向きに移動され、その結果、Y軸移動体4がヨーイング方向に回転されることになる。
As shown in FIG. 3, the Y-
X軸リニアスケール15は、スケール24及びスケールヘッド25を有している。スケール24は、ガイドビーム9の一側面9c側においてX軸方向に沿って取り付けられており、光学的な目盛が刻まれている。スケールヘッド25は、X軸移動体3においてスケール24に対応する位置に取り付けられており、例えばスケール24の光学的な目盛に照射したレーザ光の反射光を受光してスケール24との位置関係に応じた信号を取得する。これにより、X軸リニアスケール15では、かかる信号に基づきX軸移動体3のX軸方向における位置が検出されることになる。
The X-axis
図3に示すように、Y軸リニアスケール16A,16Bは、X軸方向に互いに離間して配置されており、上記X軸リニアスケール15と同様に、スケール26A,26B及びスケールヘッド27A,27Bをそれぞれ有している。スケール26A,26Bは、定盤2のX方向両端部においてY軸方向に沿ってそれぞれ取り付けられており、光学的な目盛が刻まれている。スケールヘッド27A,27Bは、Y軸移動体4の各ステー10においてスケール26A,26Bに対応する位置にそれぞれ取り付けられており、例えばスケール26A,26Bに照射したレーザ光の反射光をそれぞれ受光してスケール26A,26Bとの位置関係に応じた信号を取得する。
As shown in FIG. 3, the Y-axis
これにより、Y軸リニアスケール16A,16Bでは、かかる信号に基づきX軸移動体3のX軸方向位置が検出されると共に、検出したY軸移動体4の位置の差に基づきY軸移動体4のヨーイング角度(ヨー誤差,回転誤差)が検出されることになる。
As a result, in the Y-axis
図1に示すように、コントローラ17は、例えばCPU、ROM、及びRAM等から構成されている。このコントローラ17は、XYステージ装置1の動作を制御するためのものであり、X軸リニアスケール15で検出したX軸移動体3のX軸方向位置に基づきX軸シャフトモータ13A,13Bの駆動を制御する。これと共に、Y軸リニアスケール16A,16Bで検出したY軸移動体4のY軸方向位置及びヨーイング角度に基づき、Y軸シャフトモータ14A,14Bの駆動を制御する(詳しくは後述)。
As shown in FIG. 1, the
ここで、上述した転がりガイド11及びY軸リフトエアパッド12に関して、以下に詳細に説明する。
Here, the rolling
図6は図1の転がりガイドを示すための図1のIII−III線に沿っての拡大概略断面図であり、図7は図1のY軸リフトエアパッドを示すための図1のIII−III線に沿っての拡大概略断面図である。 6 is an enlarged schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1 to show the rolling guide of FIG. 1, and FIG. 7 is a view of III-III of FIG. 1 to show the Y-axis lift air pad of FIG. It is an expansion schematic sectional drawing along a line.
図6に示すように、転がりガイド11は、Y軸移動体4のX軸方向一端部を定盤2に接触するよう支持し且つガイドする接触式のものであり、ガイドレール28と、ランナブロック29と、を備えている。
As shown in FIG. 6, the rolling
ガイドレール28は、定盤2の盤面2aのX軸方向一端部において、Y軸方向に沿って延在している。具体的には、ガイドレール28は、Y軸シャフトモータ14AのY軸シャフト部21Aよりも定盤2側に位置するように、つまり、Y軸シャフト部21Aと定盤2との間の空間A1に入り込むように、定盤2上の固定部ブロック23,23間に延設されている(図1参照)。換言すると、Y軸シャフト部21Aは、ガイドレール28上に配置されている。
The
ランナブロック29は、下向きに開口する断面コの字状を呈し、Y軸シャフトモータ14AのY軸シャフト部21Aよりも定盤2側に位置するように、つまり、Y軸シャフト部21Aと定盤2との間の空間A1に入り込むように、ステー10の下面10bにY軸方向に沿って2つ並設されている(図5参照)。換言すると、Y軸シャフト部21Aは、ランナブロック29上に配置されている。
The
このランナブロック29は、その内部に、ガイドレール28に摺動するためのローラ又はボール(不図示)が設けられ、ガイドレール28に摺動可能に係合されている。これにより、転がりガイド11は、Y軸移動体4のX軸方向一端部を、X軸及びZ軸方向に拘束しつつY軸方向に案内することになる。
The
また、転がりガイド11では、ガイドレール28及びランナブロック29の断面積、長さ、材質等の構成が適宜選択され、そのヨーイング方向の剛性が適宜設定されている。これにより、Y軸移動体4のヨーイング角度の制御を好適に行うべく、ヨーイング方向におけるY軸移動体4の所定弾性力が得られようになっている。
In the rolling
図7に示すように、Y軸リフトエアパッド12は、定盤2に向けて気体を噴出する気体静圧軸受として機能するものであり、Y軸移動体4のX軸方向他端部に1つ設けられている。このY軸リフトエアパッド12は、パッド部30と支持部31とを有している。
As shown in FIG. 7, the Y-axis
パッド部30は、その一部がY軸シャフトモータ14BのY軸シャフト部21Bよりも定盤2側に位置するように設けられている。つまり、Y軸リフトエアパッド12は、その少なくとも一部がY軸シャフト部21Bと定盤2との間の空間A2に入り込むように設けられている。換言すると、Y軸シャフト部21Bは、パッド部30上に配置されている。
The
支持部31は、Z軸方向を軸線方向とする軸体であり、Y軸移動体4及びパッド部30を互いに連結している。この支持部31においてY軸移動体4側の先端部31aは、例えばネジ結合によってY軸移動体4と連結されている。これにより、Y軸リフトエアパッド12では、そのリフト量(支持高さ)が調整可能とされている。
The
一方、支持部31においてパッド部30側の先端部31bは、例えば球面支持結合によってパッド部30と連結されている。具体的には、先端部31bが回動球体を有し、この回動球体が円錐状に窪む球面座32に摺動可能に嵌着されている。これにより、Y軸移動体4は、Y軸リフトエアパッド12で球面支持されることになる。
On the other hand, the
また、Y軸リフトエアパッド12は、上記X軸リフトエアパッド5と同様に、プリロード調整が可能とされている。具体的には、図5に示すように、パッド部30の下面に形成された吸入孔(不図示)によって、盤面2aに対して所望の吸着力で真空吸着が可能となっており、Y軸移動体4では、Z軸方向の変位が抑制されている。
Further, the Y-axis
以上のように構成されたXYステージ装置1では、X軸移動体3をX軸方向の所定位置に移動させる場合、X軸リニアスケール15でX軸移動体3のX軸方向位置が検出される。この検出値に基づいてX軸シャフトモータ13A,13BのX軸コイル部19A,19Bに印加する駆動電流がコントローラ17で制御される。これにより、X軸リフトエアパッド5によって盤面2aに非接触支持されたX軸移動体3にあっては、ヨーエアパッド6によってガイドビーム9に対し非接触にガイドされ、盤面2aを滑走するようX軸方向に可動される。
In the
また、Y軸移動体4をY軸方向の所定位置に移動させる場合、Y軸リニアスケール16A,16BでY軸移動体4のY軸方向位置が検出される。この検出値に基づいてY軸シャフトモータ14A,14BのY軸コイル部22A,22Bに印加する駆動電流がコントローラ17で制御される。これにより、X軸方向一端部が転がりガイド11によって接触支持され且つX軸方向他端部がY軸リフトエアパッド12によって非接触支持されたY軸移動体4にあっては、そのX軸方向一端部が転がりガイド11によって接触ガイドされ、盤面2aを滑走するようY軸方向に可動される。
When the Y-
ここで、XYステージ装置1においては、Y軸リニアスケール16A,16Bで検出されたヨーイング角度に基づいてY軸シャフトモータ14A,14Bが協動され、Y軸移動体4がZ軸回り回転方向(以下、「ヨーイング方向」という)に可動される。具体的には、検出されたヨーイング角度が0となるように(ヨーイング誤差を打ち消すように)Y軸コイル部22A,22Bそれぞれに駆動電流が印加され、Y軸コイル部22A,22Bの推力に差が付加され、Y軸移動体4がヨーイング方向に回転される。その結果、Y軸移動体4は、X軸移動体3をX軸方向に移動させる場合やY軸移動体4をY軸方向に移動させる場合でも、ヨーイング角度が0の状態で変動しないように保持されることになる。
Here, in the
以上、本実施形態では、Y軸シャフトモータ14A,14BにおけるY軸シャフト部21A,21Bと定盤2との間の空間A1,A2に、転がりガイド11とY軸リフトエアパッド12の一部とがそれぞれ入り込んでいる。そのため、Y軸シャフトモータ14A,14Bを備えたことによる空間構成が好適になり、例えばY軸シャフトモータ14A,14Bが定盤2の側面に配置せざるを得ない従来のステージ装置に比べ、フットプリントを小さくすることができる。その結果、一層の小型化が可能となる。
As described above, in this embodiment, the rolling
また、本実施形態のXYステージ装置1は、上述したように、X軸移動体3及びY軸移動体4の双方が定盤2に支持され、且つX軸移動体3の移動がY軸移動体4にガイドされるサーフェス型ステージ装置である。よって、XYステージ装置1は、Y軸移動体4上にてX軸移動体3が支持され移動されるステージ装置(いわゆるスタック型ステージ装置)に対し、その構造が明らかに異なるものであって、かかる構造上フットプリントが大きく水平方向に大型化し易い。よって、フットプリントを小さくして一層の小型化を実現する上記効果は、XYステージ装置1のようなサーフェス型ステージ装置にとって特に有効なものである。
In the
また、本実施形態においては、以下の作用効果も奏される。すなわち、上述したように、Y軸移動体4をY軸方向に駆動するY軸シャフトモータ14A,14Bが、検出されたヨーイング角度に基づきコントローラ17によって協調制御される。よって、検出されたヨーイング角度に応じてY軸シャフトモータ14A,14Bを協動させ、Y軸移動体4のヨーイング角度を所望に制御することが可能となる。つまり、ヨーイング制御を可能にしてヨーイング精度を改善することができる。
Moreover, in this embodiment, the following effects are also show | played. That is, as described above, the Y-
加えて、上述したように、Y軸移動体4のX軸方向一端部が転がりガイド11で支持され、他端部がY軸リフトエアパッド12で支持されている。よって、Y軸移動体4において片側は、X軸方向に完全拘束されない(フリーな状態になる)ことから、例えば熱応力によって生じるひずみや反り等の変形を逃がして抑制する(許容する)ことが可能となる。よって、本実施形態では、熱膨張による逃げのための構造を実現でき、熱膨張によるY軸移動体4の変形を低減することが可能となる。その結果、Y軸移動体3のガイドビーム9の変形が抑制され、このガイドビーム9にガイドされるX軸移動体3の走り精度、すなわち、X軸移動体3の移動中における真直度、角度等の性能を高めることができる。
In addition, as described above, one end of the Y-
また、本実施形態では、上述したように、X軸方向に互いに離間して設けられた一対のY軸リニアスケール16A,16Bを用いてY軸移動体4のヨーイング角度を検出している。よって、Y軸移動体4のY軸方向位置を検出でき、且つ、各検出値の差に基づきヨーイング角度を検出することができる。さらに、別途にヨーイング角度を検出する機器を設ける必要なく、Y軸移動体4の位置及びヨーイング角度を簡便に検出することが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the yawing angle of the Y-
特に、一対のY軸リニアスケール16A,16Bを用いると、これらの間の中間のY軸移動体4位置(つまり、Y軸移動体4の中央位置)をも精度よく検出することができる。本実施形態のようにXYステージ装置1が半導体検査装置又は半導体露光装置に使用されるものであると、かかる効果は顕著となる。これは、半導体検査装置又は半導体露光装置においては、通常、検査又は露光のための光学系がY軸移動体4の中央位置上に配置されるためである。
In particular, when a pair of Y-axis
また、本実施形態のY軸リフトエアパッド12では、上述したように、支持高さが調整可能とされている。そのため、Y軸移動体4の転がりガイド11側(一端部)に対し、Y軸移動体4のY軸リフトエアパッド12側(他端部)の高さが等しくなるよう容易に調整することができる。その結果、Y軸移動体4の水平状態を容易に調整して保持することが可能となる。
Further, in the Y-axis
また、本実施形態では、上述したように、Y軸リフトエアパッド12がY軸移動体4を球面支持するように構成されており、Y軸リフトエアパッド12とY軸移動体4とが互いに回転可能となっている。そのため、Y軸移動体4にて生じるひずみや反り等を一層逃がすことができ、X軸移動体3の走り精度を一層高めることが可能となると共に、Y軸リフトエアパッド12をY軸移動体4に容易に組付け・調整することができる。
In the present embodiment, as described above, the Y-axis
また、本実施形態の転がりガイド11では、上述したように、ヨーイング方向におけるY軸移動体4の所定弾性力が得られようヨーイング方向の剛性が適宜設定されているため、Y軸移動体4のヨーイング角度を好適に制御することが可能となる。よって、適当な剛性を有する転がりガイド11が選択され、ヨーイング精度を向上することが可能となる。なお、転がりガイド11のヨーイング方向の剛性が高くなり過ぎると、かかる剛性にY軸シャフトモータ14A,14Bの推力が打ち勝てずにヨーイング角度の制御が困難になるため、転がりガイド11のヨーイング方向の剛性はヨーイング制御に関して重要要素であるといえる。
Further, in the rolling
また、本実施形態では、Y軸移動体4の定盤2に対する支持が、2つのランナブロック29と1つのY軸リフトエアパッド12との3点支持であって静定状態とされているため、Y軸移動体4の安定度が高められている。
Further, in the present embodiment, the support of the Y-
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態は、X軸移動体3及びY軸移動体4を備えたXYステージ装置1であるが、水平方向の一方向に移動する移動体を備えたステージ装置であればよい。さらに、X軸移動体3上に設けられZ軸方向に移動するZ軸移動体をさらに備えたXYZステージ装置としてもよく、X軸移動体3上に設けられZ軸回り回転方向(θz)に回転するθ軸移動体をさらに備えたXYθステージ装置としてもよく、これらZ軸移動体及びθ軸移動体をさらに備えたXYZθステージ装置としてもよい。
For example, although the above embodiment is the
また、上記実施形態では、検出手段として一対のY軸リニアスケール16A,16Bを用いたが、Y軸移動体4のヨーイング角度を検出できるものであれば、その他の検出手段であってもよい。また、駆動手段として一対のY軸シャフトモータ14A,14Bを用いたが、これに限定されず、X軸方向に互いに離間して設けられY軸移動体4をY軸方向に駆動する一対の駆動手段であればよい。
In the above embodiment, the pair of Y-axis
また、上記実施形態では、転がりガイド11とY軸リフトエアパッド12の一部とが空間A1,A2にそれぞれ入り込んでいるが、転がりガイド11とY軸リフトエアパッド12の何れかの少なくとも一部が空間A1,A2にそれぞれ入り込んでいればよい。また、Y軸シャフト部21Aと定盤2との間の空間A1に転がりガイド11が完全に入り込んでいるが、少なくとも一部が入り込んでいればよい。
In the above embodiment, the rolling
また、上記実施形態では、Y軸移動体4のX軸方向一端部が転がりガイド11で支持され、他端部がY軸リフトエアパッド12で支持されているが、Y軸移動体4のX軸方向両端部が共に転がりガイド11で支持されていてもよく、共にY軸リフトエアパッド12で支持されていてもよい。
In the above embodiment, one end of the Y-
なお、本発明のXYステージ装置は、上述した半導体検査装置又は半導体露光装置だけでなく種々の装置に適用可能なものである。 The XY stage apparatus of the present invention can be applied not only to the semiconductor inspection apparatus or semiconductor exposure apparatus described above but also to various apparatuses.
1…XYステージ装置(ステージ装置)、2…定盤、3…X軸移動体、4…Y軸移動体(移動体)、11…転がりガイド(支持手段)、12…Y軸リフトエアパッド(エアパッド,支持手段)、14A,14B…Y軸シャフトモータ(シャフトモータ)、21A,21B…Y軸シャフト部(シャフト部)、22A,22B…Y軸コイル部(可動部)、A1,A2…空間。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記定盤に支持されY軸方向に移動すると共に、前記X軸移動体のX軸方向の移動をガイドするように構成されたY軸移動体と、
X軸方向に互いに離間して配置され、前記Y軸移動体を駆動する一対のシャフトモータと、
前記Y軸移動体を前記定盤上で支持する支持手段と、を備え、
一対の前記シャフトモータのそれぞれは、前記定盤との間に空間が形成されるように前記定盤に固定されたシャフト部と、前記Y軸移動体に固定され前記シャフト部に沿って可動な可動部と、を有しており、
前記支持手段は、X軸方向における前記Y軸移動体の一端部を前記定盤に対して非接触で支持するエアパッドと、X軸方向における前記Y軸移動体の他端部を支持すると共に前記Y軸移動体のY軸方向の移動をガイドする転がりガイドと、を含み、
前記エアパッドの少なくとも一部は、一対の前記シャフトモータのうち一方のシャフトモータにおける前記シャフト部及び前記定盤間の前記空間に入り込んでおり、
前記転がりガイドは、
Y軸方向に沿って延設され、一対の前記シャフトモータのうち他方のシャフトモータにおける前記シャフト部及び前記定盤間の前記空間に入り込んだガイドレールと、
前記Y軸移動体に設けられていると共に前記ガイドレールに摺動可能に係合され、該他方のシャフトモータにおける前記シャフト部及び前記定盤間の前記空間に入り込んだランナブロックと、を含んでいることを特徴とするステージ装置。 An X-axis moving body that is supported by a surface plate and moves in the X-axis direction;
A Y-axis moving body that is supported by the surface plate and moves in the Y-axis direction, and is configured to guide movement of the X-axis moving body in the X-axis direction ;
A pair of shaft motors that are spaced apart from each other in the X-axis direction and drive the Y-axis moving body;
Supporting means for supporting the Y-axis moving body on the surface plate,
Each of the pair of shaft motors includes a shaft portion fixed to the surface plate so that a space is formed between the surface plate and a shaft portion fixed to the Y-axis moving body and movable along the shaft portion. A movable part,
The support means supports the one end of the Y-axis moving body in the X-axis direction in a non-contact manner with respect to the surface plate, and supports the other end of the Y-axis moving body in the X-axis direction. A rolling guide for guiding the movement of the Y-axis moving body in the Y-axis direction,
At least a part of the air pad enters the space between the shaft portion and the surface plate in one shaft motor of the pair of shaft motors,
The rolling guide is
A guide rail extending along the Y-axis direction and entering the space between the shaft portion and the surface plate of the other shaft motor of the pair of shaft motors;
A runner block provided on the Y-axis moving body and slidably engaged with the guide rail and entering the space between the shaft portion and the surface plate of the other shaft motor. A stage apparatus characterized by comprising:
X軸方向に延び、前記X軸移動体のX軸方向の移動をガイドするガイドビームと、A guide beam extending in the X-axis direction and guiding the movement of the X-axis moving body in the X-axis direction;
X軸方向における前記ガイドビームの端部に設けられ、前記可動部及び前記ランナブロックに固定されたステーと、を含み、A stay provided at an end portion of the guide beam in the X-axis direction and fixed to the movable portion and the runner block;
前記Y軸移動体の前記ステーの一部は、前記他方のシャフトモータにおける前記シャフト部及び前記定盤間の前記空間に入り込んでいることを特徴とする請求項1記載のステージ装置。The stage apparatus according to claim 1, wherein a part of the stay of the Y-axis moving body enters the space between the shaft portion and the surface plate of the other shaft motor.
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