DE60216884T2

DE60216884T2 - Positionierungsmaschine und ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60216884T2
Application number: DE60216884T
Authority: DE
Inventors: Hirosyoshi Ohta-ku Kubo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: US20060215145A1; US20060000378A1; US7061588B2; JP4136363B2; US7193687B2; DE60216884D1; US7075624B2; US20030098962A1; EP1316990A2; EP1316990B1; JP2003163257A; US20050036126A1; ATE349073T1; US6992755B2; EP1316990A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Positionierungsmaschine zum Bewegen eines Objektes wie z.B. einer Plattform oder dergleichen, das in einer Vorrichtung oder bei einem Verfahren zur Herstellung von Baugruppen wie z.B. Halbleiterbauelementen oder Flüssigkristalldisplays verwendet wird. Die Positionierungsmaschine kann zum Beispiel verwendet werden in einer Projektionsbelichtungsvorrichtung, in verschiedenen Präzisionsbearbeitungsvorrichtungen und Meßvorrichtungen usw. zur Bewegung und Positionierung eines Substrates wie z.B. einer Halbleiterscheibe, einer Maske und einer Zielmarke bei einer hohen Geschwindigkeit und mit einer hohen Genauigkeit. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch in einer Belichtungsvorrichtung angewendet werden, die solch eine Positionierungsmaschine enthält.
Stand der Technik
12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer XY-Plattform als ein Beispiel für eine bekannte Positionierungsmaschine. Eine Positionierungsmaschine dieser Art wird z.B. offenbart im japanischen Dokument 8-229759.
In 12 bezeichnet das Bezugszeichen 42 eine Grundplatte, die eine Plattformvorrichtung trägt und eine Bezugsoberfläche 43 aufweist, und das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine fixierte Y-Führung, die an der Grundplatte 42 befestigt ist, wobei deren Seitenoberfläche als eine Bezugsoberfläche dient. Darüber hinaus bezeichnet das Bezugszeichen 37 eine Y-Plattform, die als ein beweglicher Aufbau dient. Die Y-Plattform 37 wird durch die fixierte Führung 38 geführt und in Y-Richtung durch Y-Linearmotoren 41 bewegt, die an beiden Enden davon angeordnet sind, wobei jeder Y-Linearmotor ein fixiertes Element 39 und ein bewegliches Element 40 umfaßt. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine X-Plattform, die bewegliche Elemente von X-Linearmotoren aufweist (nicht gezeigt). Die X-Plattform 32 wird durch eine X-Führung 33 geführt, die an der Y-Plattform 37 angeordnet ist und eine Schubkraft von den fixierten Elementen 34 der X-Linearmotoren empfängt, die ebenfalls an der Y-Plattform 37 angeordnet sind.
Wie in 12 gezeigt, hat eine Oberplatte 31 der X-Plattform 32 eine flache Form, und ein Spiegel in X-Richtung 45 und eine Spiegel in Y-Richtung 46, die für die Positionsmessung in X- bzw. Y-Richtung verwendet werden, sind auf der Oberplatte 31 angeordnet. Die Positionsmessung wird durchgeführt durch das Anstrahlen der Spiegel mit einem Laserstrahl und die das Erfassen des reflektierten Lichts.
Wenn ein in 16 gezeigter θZT-Antriebsmechanismus in dieser Plattformvorrichtung installiert wird, sind Bewegungen möglich in eine Z-Richtung, die eine Richtung parallel zu z.B. einer optischen Achse eines Belichtungssystems ist, und auch in Drehrichtungen um die X, Y und Z-Achsen (θ_X, θ_Y, θ_Z).
Das in 12 gezeigte Oberteil der X-Plattform 32 entspricht der in 16 gezeigten Grundplatte 151. Ein zylindrisches fixiertes Element 202 ist auf der Grundplatte 151 angeordnet und eine poröse, mit dem fixierten Element 202 verbundene Einlage 207 erzeugt eine innere Oberfläche des Führungselements 203, ohne es zu berühren. Das Führungselement 203 ist einstückig ausgebildet mit einer Oberplatte 204, die der Oberplatte 31 entspricht und für die Aufnahme eines Wafers und einer Wafereinspannvorrichtung verwendet wird (nicht gezeigt). Die Oberplatte 204 kann um ihre Mittelachse durch einen θ-Linearmotor 216 gedreht werden und in vertikaler Richtung in 16 durch Z-Linearmotoren 215 hin- und herbewegt werden, die entlang der Umfangsrichtung in gleich großen Abständen angeordnet sind.
13 ist ein Blockdiagramm für jeden Freiheitsgrad in der bekannten Positionierungsmaschine. Das Bezugszeichen 57 bezeichnet die mechanische Charakteristik Go der Positionierungsmaschine. Entsprechend der mechanischen Charakteristik Go wird eine Verschiebung x ausgegeben, wenn eine Kraft f zugeführt wird. Das Bezugszeichen 58 bezeichnet die Steuerungscharakteristik Gc einschließlich der Charakteristik einer Proportional-Integral-Differential-Steuereinheit (PID), einer Verstärker-Kenngröße und eines Stabilisierungsfilters. Übereinstimmend mit der Steuerungscharakteristik Gc wird eine vorbestimmte Kraft f ausgegeben, wenn die Differenz zugeführt wird, die durch das Abziehen der Verschiebung x von einer gewünschten Position xr erhalten wird. Zum Beispiel wird bei der Positionssteuerung in X- und Y-Richtung die Ausgabe eines Laser-Interferometers verwendet, um die Verschiebung x zu bestimmen. Die Leistungsfähigkeit der Positionierungsmaschine wird dadurch bestimmt, wie schnell und genau die gewünschte Position für jeden Freiheitsgrad gefunden werden kann.
14 ist ein Diagramm, das die Verstärkungs/Phasen-Kennlinien des Steuerungssystems von bekannten Positionierungsmaschinen zeigt. Die in 14 gezeigten Verstärkungs-/Phasen-Kennlinien stellen eine Kombination aus der in 13 gezeigten mechanischen Charakteristik Go und der Steuerungscharakteristik Gc dar und werden Schleifen-Übertragungskennlinien genannt. Um eine Nachführungsleistung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit zu erhalten, werden die Verstärkungskennlinien der Positionierungsmaschine vorzugsweise so hoch wie möglich eingestellt. Die mechanische Charakteristik Go beinhaltet jedoch verschiedene Eigenfrequenzen und die plattenförmige, in der bekannten Positionierungsmaschine verwendete Bühne 31 kann eine Eigenfre quenz mit einem hohen Spitzenwert (schwache Dämpfung) in einem niederfrequenten Bereich (bei 300 Hz) aufweisen.
Wenn Schwingungen der Plattformbauteile auftreten, vibrieren auch die für Positionsmessungen an der Plattform angebrachten Spiegel, so daß die Positionierungsgenauigkeit verringert wird.
Dazu kommt, daß die Verstärkungseigenschaften des Steuerungssystems eingeschränkt werden, da Schwingungen mit der Eigenfrequenz auftreten, wenn die Verstärkung zu groß ist. In 14 beträgt die Frequenz beim Nulldurchgang, um einen Anhaltspunkt für das Verstärkungsmaß zu haben, annähernd 40 Hz.
Folglich ist es notwendig, den Spitzenwert durch die Verwendung von Stabilisierungsfiltern wie z.B. Tiefpassfilter und Sperrfilter zu unterdrücken. Alternativ wird das System so aufgebaut, daß die Eigenfrequenz in einen hochfrequenten Bereich angehoben wird.
Im japanischen Dokument 11-142555 ist z.B. ein Plattformbauteil mit einer Hohlstruktur offenbart. Unter Bezugnahme auf 15 bezeichnet das Bezugszeichen 411 eine Deckplatteneinheit, die in einer X-Plattform enthalten ist. Die Deckplatteneinheit 411 besteht aus Keramik und weist, wie im Bild gezeigt, eine Hohlstruktur auf. Die Hohlstruktur 421 ist aus zwei oder mehr keramischen Elementen aufgebaut und besitzt am ihrem Boden ein Einspritzloch 431. Nachdem die zwei oder mehr Elemente gebrannt sind, werden durch einen Resinterungsvorgang zusammen verbunden. Im Resinterungsvorgang werden die Elemente üblicherweise miteinander verbunden durch Glasbindung, indem ein Aluminium enthaltendes Material verwendet wird, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizient hat, der ungefähr dem der Elemente entspricht. Wenn jedoch ein Material mit einem kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet wird, um die thermische Deformierung der Deckplatteneinheit 411 zu unterdrücken, be steht das Risiko, daß keine ausreichende Bindestärke erreicht wird. Außerdem gibt es, wenn ein Klebemittel für das Zusammenfügen der Elemente verwendet wird, das Risiko, daß keine ausreichende Klebestärke und Klebezuverlässigkeit erhalten wird.
Im vorstehend beschriebenen Beispiel wird, um die Deckplatte, die das Substrat trägt – z.B. eine Halbleiterscheibe – zu einer vorbestimmten Position in der XY-Ebene zu bewegen, die Grundplatte durch die XY-Plattformeinheit in die X- und Y-Richtung bewegt, während die Position der Deckplatte in der XY-Ebene durch Laser-Interferometer bestimmt wird. Darüber hinaus empfängt die Deckplatte eine Antriebskraft von der Grundplatte durch radiale Luftlager. Die Deckplatte bewegt sich somit zu einer vorbestimmten Position. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die Deckplatte und die Grundplatte bevorzugt zusammen. In Wirklichkeit jedoch wird die Antriebskraft auf die Deckplatte bezüglich der Bewegung der Grundplatte mit einer Phasenverschiebung ausgeübt in Übereinstimmung mit der Verdichtung der Luft in den radialen Luftlagern.
Um dies zu verhindern, können die radialen Luftlager weggelassen und die in den θZT-Antriebsmechanismen verwendeten Lorentzkraft-Stellantriebe (Linearmotoren) für genaue Bewegungen in die X- und Y-Richtungen verwendet werden. In solch einem Fall ist es jedoch für die Lorentzkraft-Stellantriebe (Linearmotoren) äußerst schwierig, genug Kraft zu erzeugen, um sowohl das Gewicht der Deckplatte, der Halbleiterscheibe und der auf der Deckplatte angebrachten Spannvorrichtung für die Halbleiterscheibe aufzunehmen als auch diese zu beschleunigen, wegen Beschränkungen der Größe der Motoren und wegen der von den Motoren abgegebenen Wärme.
Zudem kann in den Positionierungsmaschinen der bekannten Art, wie z.B. die im japanischen Dokument 8-229759 offenbarte XY-Plattformeinheit, die Eigenfrequenz der Deckplatte 204 nicht erhöht werden, da die Deckplatte als massi ve Platte ausgebildet ist. Außerdem kann die Hohlstruktur, wenn die im japanischen Dokument 11-142555 offenbarte Hohlstruktur verwendet wird, nicht ausgebildet werden, wenn es einen Unterschied zwischen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des keramischen Verbindungsmaterials und dem Material der Hohlstruktur gibt. Dementsprechend können keine Materialien mit kleinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden. Weiterhin treten, wenn ein Klebstoff verwendet wird, Unterschiede zwischen den Komponenten auf selbst wenn sie in derselben Form ausgebildet sind und die Eigenfrequenz der kombinierten Einheit kann aufgrund der Differenzen zwischen den Klebebedingungen nicht so groß sein wie der berechnete oder theoretische Wert.
Weiterhin wird, wenn ein Material verwendet wird, das einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, weil die Deckplatte als massive Platte ausgebildet ist, die Dicke der Deckplatte erhöht, um eine hinreichend große Steifigkeit zu gewährleisten. Damit wird das Gewicht der Deckplatte relativ zur Vergrößerung der Steifigkeit beträchtlich erhöht. Dementsprechend wird die Last, die an den oben beschriebenen Linearmotoren zur Beschleunigung anliegt, erhöht und der Strom, der für die Aufrechterhaltung dieser Beschleunigung notwendig ist, wird ebenfalls erhöht. Außerdem wächst die durch die Linearmotoren ausgestoßene Wärme proportional zum Quadrat des Stromes. Dies verschlechtert die Umgebung um die Halbleiterscheibe herum, und ein Problem tritt dadurch auf, daß die Ausrichtungsgenauigkeit und die Arbeitsganggenauigkeit ungünstig beeinflußt werden, so daß die Produktivität verringert wird, wenn eine Mikrobearbeitung von Halbleiterbausteinen erforderlich ist.
In Dokument US-A-6188150 wird eine leichtgewichtige, stabile Gestellplatte für die Fotolithographie vorgeschlagen, die einen rechteckigen Rahmen aufweist und eine Matrix aus Rippen innerhalb des Rahmens aufweist. Primäre Rippen erstrecken sich diagonal von den inneren Ecken des Rahmens und bilden die Form eines X. Zusatzrippen verlaufen von den Mittelpunkten der Rahmenseiten zur Rahmenmitte und treffen dort auf die primären Rippen, so daß die Form eines Kreuzes oder eines + gebildet wird, und weitere Zusatzrippen verlaufen diagonal von den Mittelpunkten der Rahmenseiten zu den primären, diagonalen Rippen, so daß eine Diamant-Form ausgebildet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Positionierungsmaschine aufgezeigt, wie in Anspruch 1 dargelegt und eine Belichtungsvorrichtung wie in Anspruch 17 dargelegt. Optionale Eigenschaften werden in den verbleibenden Ansprüchen dargelegt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Positionierungsmaschine schaffen, die einen beweglichen Aufbau mit ausgezeichneter Steuerbarkeit aufweist und der bei einer hohen Geschwindigkeit und mit hoher Genauigkeit positioniert werden kann.
Vorzugsweise die zweite Einheit ist aus einem keramischen Material zusammengesetzt und weist eine Hohlstruktur mit einem Hohlprofil auf, wobei die Hohlstruktur die Rippen und Löcher enthält, die eine Verbindung zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Hohlprofils schafft.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung weist die zweite Einheit (Deckplatteneinheit) mindestens auf ein Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 1 × 10^–6 K^–1 oder weniger, einen anorganischen Faser-Verbundwerkstoff und einen SiC-Verbundwerkstoff, der SiC und Si enthält. Die Rippen können die Eigenfrequenz der zweiten Einheit in Bezug auf den Drehmoment-Mode erhöhen.
In einem Beispiel der Erfindung weist die zweite Einheit eine Vielzahl von Seitenplatten an ihrem Umfang auf und die Rippeneinheit erstreckt sich von einem Zwischenbereich einer Seitenplatte aus der Vielzahl von Seitenplatten zu einem Zwischenbereich einer anderen Seitenplatte aus der Vielzahl von Seitenplatten, wobei der Zwischenbereich jeder Seitenplatte aus der Vielzahl von Seitenplatten getrennt ist vom Ende jeder Seitenplatte.
Die zweite Einheit kann eine Oberplatte und eine Unterplatte enthalten, die einstückig mit den Rippen ausgebildet sind. Die Rippen weisen auf eine erste Rippeneinheit, die im Querschnitt eine Diamantform besitzt, und eine zweite Rippeneinheit, die im Querschnitt eine rechteckige Form hat.
Wenn die Positionierungsmaschine als eine substrattragende Plattform in einer Halbleiterbelichtungsvorrichtung dient, kann das Objekt ein fotosensitives Substrat oder eine Originalplatte sein, die ein Belichtungsmuster aufweist. Vorzugsweise sind die Halbleiter-Spannvorrichtung, die Deckplatteneinheit und die optischen Spiegel, die für die Bestimmung der relativen Position des Objekts, wie z.B. Halbleiterscheiben, verwendet werden, aus dem selben, eine Hohlstruktur aufweisenden Material zusammengesetzt.
Die Deckplatteneinheit weist eine kurzhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit auf, die das Objekt mit sechs Freiheitsgraden zu einer vorbestimmten Position bewegt und eine Vorrichtung zum Abstützen der Deckplatte gegen die Schwerkraft.
Die Positionierungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin bevorzugt eine langhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit, die die Deckplatteneinheit in langen Hüben in die X- und Y-Richtung bewegt und eine X-Plattform, die durch die langhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit bewegt wird und sowohl die kurzhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit als auch die Vorrichtung zum Abstützen der Deckplatte gegen die Schwerkraft trägt.
Die kurzhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit weist bevorzugt mindestens drei Lorentzkraft-Stellantriebe auf zur Bewegung des Objektes in die horizontale Richtung und in die Gier-Richtung zur vorbestimmten Position. Darüber hinaus enthält die kurzhubige elektromagnetische Stellantriebseinheit weiterhin bevorzugt elektromagnetische Stellglieder, die eine Beschleunigung für die Bewegung des Objektes in horizontaler Richtung aufmodulieren. Um den Abstand zwischen dem Gleichgewichtspunkt der Deckplatteneinheit und einem Leistungspunkt der Lorentzkraft-Stellantriebe und der elektromagnetischen Stellantriebe zu verringern, weist die Deckplatteneinheit, an der die elektromagnetischen Stellantriebe befestigt sind, bevorzugt eine Hohlstruktur auf mit einem offenen Bereich an dessen Bodenseite. Außerdem sind die Spulen und Magnete der Lorentzkraft-Stellantriebe so angeordnet, daß eine Schubkraftkonstante innerhalb einiger Prozente einer maximalen Schubkraftkonstante liegt, wenn sich das Objekt an einer Position befindet, bei der ein Belichtungsprozeß durchgeführt wird.
Zudem weist die Positionierungsmaschine weiterhin bevorzugt mindestens drei Lorentzkraft-Stellantriebe auf zur Steuerung der Position des Objekts in einer vertikalen Richtung, einer Neigungsrichtung und einer Abrollrichtung, wobei die Lorentzkraft-Stellantriebe ausreichend große Hübe zum Bewegen der Deckplatteneinheit aufweisen, die das Objekt transportiert. Weiterhin enthält die Positionierungsmaschine bevorzugt eine gewichtskompensierende Vorrichtung, die Magnete zur Erzeugung einer rückstoßenden Kraft oder einer anziehenden Kraft aufweist, eine Spiralfeder usw., und eine Kraft in Übereinstimmung mit dem Gesamtgewicht der Deckplatteneinheit, der Halbleiterscheibe und der Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung erzeugt, die auf der Deckplatteneinheit angeordnet ist, und vielleicht von beweglichen Elementen des Lorentzkraft-Stellantriebs, elektromagnetischer Stellglieder und der gewichtskompensierenden Vorrichtung, um das Gesamtgewicht gegen die Schwerkraft zu tragen.
Zur Vermeidung einer Verformung der Deckplatteneinheit, der Spiegel, der Halbleiterscheibe usw. aufgrund der durch die Stellantriebe abgegebenen Wärme können die Spulen der Stellantriebe an der X-Plattform befestigt werden. Eine Rohrleitung oder eine Drahtleitung zur Zuführung von Strom, Gas oder Flüssigkeit von der Oberplatte der X-Plattform zur Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung usw., die auf der Deckplatteneinheit angebracht ist, kann entweder in einem zentralen Bereich oder einem dezentralen Bereich der Deckplatteneinheit angeordnet werden. In solch einem Fall wird die Übertragbarkeit von Schwingungen, die auf die Rohrleitung oder die Drahtleitung zurückzuführen sind, verringert.
Die Oberplatte der X-Plattform hat bevorzugt drei Stützstäbe, die vorübergehend das Objekt tragen, wenn das Objekt von einem Transportgreifer zur Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung bewegt wird. Die Stützstäbe erstrecken sich über die Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung und die Deckplatteneinheit oder zweite Platteneinheit, und wenn die Deckplatteneinheit durch die Lorentzkraft-Stellantriebe und die gewichtskompensierende Vorrichtung in die vertikale Richtung bewegt wird, ragen die Stützstäbe über die obere Oberfläche der Halbleiterscheibe heraus und tragen vorübergehend das Objekt.
Zudem können bei der Endbehandlung der Oberfläche der zweiten Platteneinheit Teilchen in das Hohlprofil der Hohlstruktur durch die Löcher für die Schaffung der Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren des Hohlprofils injiziert werden. Wenn das Gewicht des mit Teilchen gefüllten Hohlprofils genauso groß ist wie das Gewicht, das erhalten wird, wenn das Hohlprofil mit dem gleichen Material gefüllt ist wie das Material der zweiten Platteneinheit, wird während eines Läppvorgangs ein konstanter Oberflächendruck ausgeübt, so daß die Oberfläche mit großer Genauigkeit behandelt werden kann. Außerdem kann ein Prozeß zur Ausbildung der Spiegeloberflächen zur Bestimmung der relativen Position des Objektes nach der mechanischen Befestigung einer dritten Plat teneinheit auf der zweiten Platteneinheit durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Deckplatteneinheit, die als ein beweglicher Aufbau in der Positionierungsmaschine dient, zusammengesetzt aus mindestens einem Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, das eine thermische Ausdehnung von 1 × 10^–6 K^–1 oder weniger aufweist, einem anorganischen Faserverbundwerkstoff und einem SiC und Si enthaltenden SiC-Verbundwerkstoff und bildet eine einstückigen, hohlen Aufbau. Dementsprechend wird eine leichte, stabile, steife Deckplatteneinheit erhalten, die nicht leicht durch Wärme verformt werden kann. Weiter wird aufgrund der elektromagnetischen Kopplungen und der Lorentzkraft-Stellantriebe der Deckplatteneinheit eine Positionierungsmaschine mit einer hohen Steuerbarkeit erhalten. Dazu kommt, daß wenn ein Läppvorgang durchgeführt wird, nachdem die Teilchen in das Hohlprofil injiziert wurden, ein konstanter Oberflächendruck angewendet wird, so daß die Oberfläche mit einer hohen Genauigkeit b arbeitet werden kann.
Optionale Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Draufsicht einer Positionierungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Querschnittsansicht von 1 geschnitten entlang der Schnittlinie II-II.
3 zeigt eine Querschnittsansicht von 1 geschnitten entlang der Schnittlinie III-III.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Positionierungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform geschnitten entlang einer Mittellinie, wodurch gezeigt wird auf welche Art und Weise die Positionierungsmaschine arbeitet.
5A ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Rippenstruktur einer Hohlplatteneinheit zeigt, die in der durch die vorliegende Erfindung verkörperte Positionierungsmaschine enthalten ist, und 5B ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung der in 5A dargestellten Rippenstruktur zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Rippenstruktur einer Hohlplatteneinheit zeigt, die in der durch die vorliegende Erfindung verkörperte Positionierungsmaschine enthalten ist.
7 zeigt eine Querschnittsansicht einer Positionierungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschnitten entlang der Mittellinie.
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Positionierungsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschnitten entlang der Mittellinie.
9 ist eine Abbildung, die zeigt, auf welche Weise die Hohlplatteneinheit gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bearbeitet wird.
10 ist eine Abbildung, die zeigt, auf welche Weise eine Spiegeloberfläche einer Hohlplatteneinheit in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einem Läppvorgang unterworfen wird.
11 ist eine Abbildung, die zeigt, auf welche Weise eine Spannvorrichtung aufnehmende Oberfläche einer Hohlplatteneinheit in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einem Endbearbeitungsvorgang unterworfen wird.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer bekannten Positionierungsmaschine.
13 ist ein Steuerungsblockdiagramm für jeden Freiheitsgrad der bekannten Positionierungsmaschine.
14 zeigt Diagramme, die die Verstärkungs/Phasencharakteristik des Steuerungssystems der bekannten Positionierungsmaschine darstellen.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hohlstruktur einer bekannten Plattformkomponente zeigt.
16 zeigt eine Querschnittsansicht eines θZT-Antriebsmechanismus', der auf der bekannten Plattformvorrichtung angeordnet ist.
17 zeigt eine Querschnittsansicht einer langhubigen X-Plattform.
18 ist eine Abbildung, die fünf Muster (keine Rippen, diamantförmig, kreuzförmig, kreisförmig und x-förmig) einer Rippenstruktur der Hohlplatteneinheit zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Positionierungsmaschinen gemäß den Ausführungsform en der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei ein Fall als ein Beispiel betrachtet wird, in dem ein bewegtes Objekt eine Halbleiterscheibe ist, die als ein fotosensitives Substrat dient. Die vorliegende Erfindung kann auch in einem Fall verwendet werden, in dem das bewegte Objekt eine Originalplatte ist, die ein Belichtungsraster aufweist.
Erste Ausführungsform
1 ist eine schematische Draufsicht einer Deckplatte, die in einer Positionierungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und deren Randgebieten enthalten ist. 2 ist eine Querschnittsansicht von 1 geschnitten entlang der Linie II-II und 3 ist eine Querschnittsansicht von 1 geschnitten entlang der Linie III-III. Die Positionierungsmaschine enthält eine Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung 1, die als eine erste Platteneinheit dient, eine Hohlplatteneinheit 2, die als eine zweite Platteneinheit dient und die Spannvorrichtung 1, einen Spiegel 3, elektromagnetische Kupplungen 4, gewichtskompensierende Vorrichtungen 6, Stützstäbe 8 und Linearmotoren mit Feingetriebe in X-Richtung LMX, in Y-Richtung LMY und in Z-Richtung LMZ enthält, die für eine genaue Einstellung der Position der Hohlplatteneinheit 2 usw. verwendet werden. Die vorstehend beschriebenen Komponenten sind auf einer Oberplatte 51a auf einer X-Plattform angeordnet.
Die in den Abbildungen gezeigte Hohlplatteneinheit 2 ist so konstruiert, daß zuerst eine einstückige, hohle Struktur ausgebildet wird und dann wird sie gesintert. Die Hohlplatteneinheit 2 kann ausgebildet werden durch die Verwendung von anorganischen Faserverbundwerkstoffen oder von SiC und Si enthaltenden SiC-Verbundwerkstoffen, wobei deren gesamter Aufbau aus einem einzelnen Material durch den Sinterungsvorgang ausgebildet wird. Da die Hohlstruktur ausgebildet wird ohne die Verbindung zweier oder mehrerer unterschiedlicher Materialien und ohne Verwendung einer Klebstoff- oder Glasklebeverbindung im wiederholten Sinterungsprozeß, tritt an den Verbindungsabschnitten im Gegensatz zum Stand der Technik keine Verringerung der Festigkeit auf.
In dem Fall, in dem ein Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie z.B. 1 × 10^–6 K^–1 oder weniger oder SiC verwendet wird, kann der Mit-Sinterungsprozeß zur Erzielung einer Hohlstruktur nicht durchgeführt wer den. Dementsprechend müssen zwei oder mehr Elemente miteinander verbunden werden. Auch in diesem Fall, wenn die Elemente durch Metallverbindung miteinander verbunden sind anstatt durch die Verwendung einer Klebstoff- oder Glasklebeverbindung, kann der Unterschied zwischen den Koeffizienten für die lineare thermische Ausdehnung ausgeglichen werden, so daß die Verringerung der Festigkeit an den Verbindungsabschnitten nicht wie in dem Maße auftritt wie beim Stand der Technik. Auf diese Weise wird eine aus einem einzelnen Material bestehende einstückige, hohle Struktur erhalten.
Des Weiteren weist die Hohlplatteneinheit 2, um die Festigkeit zu sichern, eine Rippenstruktur auf, die ähnlich ist wie jene in den 5A, 5B und 6 gezeigten, und die in 2 gezeigten Löcher H2a sind ausgebildet, um das Umgebungsgas hindurchströmen zu lassen und um eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Hohlprofils H2, das die Rippenstruktur aufweist, zu schaffen. Die äußere Umgebung kann zum Beispiel die Atmosphäre, eine N₂-Umgebung, eine He- Umgebung, eine Vakuum-Umgebung usw. sein. Obgleich die Hohlstruktur in einer Inertgas-Umgebung hergestellt wird, unterscheidet sich diese Umgebung von jener, in der die Hohlplatteneinheit 2 auf der Plattform angebracht ist oder in der die Positionierungsmaschine untergebracht ist. Die Durchgangslöcher H2a haben die Aufgabe, eine Situation zu vermeiden, bei der das in der Hohlplatteneinheit gesammelte Restgas in die äußere Umgebung entweicht und die Umgebung rund um die Plattform verunreinigt, was es schwieriger macht, die Vakuumqualität zu verbessern.
Die Halbleiterscheiben-Spannvorrichtung 1 zur Aufnahme einer Halbleiterscheibe W, die ein fotosensitives Substrat darstellt, ist auf der oberen Fläche der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet. Die Spannvorrichtung 1 ist durch Luftansaugung oder ein mechanisches Befestigungselement auf der Hohlplatteneinheit 2 (nicht gezeigt) befestigt und die Halbleiterscheibe W wird auf der Spannvorrichtung 1 durch Luft ansaugung oder eine elektromagnetische Kraft (nicht gezeigt) festgehalten.
Darüber hinaus steht der Spiegel 3 zur Bestimmung der relativen Position der Halbleiterscheibe W zur Verfügung. Obwohl in 2 nur ein Spiegel gezeigt ist, sind tatsächlich eine Vielzahl von Spiegeln angeordnet, um die Position in sechs Freiheitsgraden zu bestimmen. Auch wenn die Oberseite des Spiegels 3 von oben zu sehen sein sollte, wurde diese in 1 weggelassen. Der Spiegel 3 ist auf der Hohlplatteneinheit 2 durch z.B. ein im japanischen Dokument 5-19157 offenbartes Verfahren befestigt.
Die Spannvorrichtung 1 und der Spiegel 3 sind aus dem gleichen Material wie die Hohlplatteneinheit 2 hergestellt, so daß sie den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und die gleiche thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dementsprechend kommt, selbst wenn die Temperatur der Hohlplatteneinheit 2 sich aufgrund von Wärme verändert, die von den Stellgliedern abgegeben wird, keine auf Differenzen der thermischen Ausdehnungen zurückzuführende Verformung zwischen der Hohlplatteneinheit 2 und dem Spiegel 3 oder zwischen der Hohlplatteneinheit 2 und der Spannvorrichtung 1 vor. Zudem haben die Spannvorrichtung 1 und der Spiegel 3 Hohlstrukturen und enthalten Hohlprofile 1 bzw. 3, so daß deren Gewichte verringert und deren Festigkeit erhöht werden. Wenn das Gewicht der Spannvorrichtung 1 und des Spiegels 3 verringert wird, erhöht sich die Eigenfrequenz des gesamten beweglichen Aufbaus einschließlich der Hohlplatteneinheit 2.
Die Stellantriebe, die eine elektromagnetische Kraft zur Bewegung der Halbleiterscheibe W zu einer vorbestimmten Position mit sechs Freiheitsgraden verwenden, sind unter der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet. Genauer gesagt liegen zwei Typen von elektromagnetische Kräfte nutzenden Stellantrieben vor: die elektromagnetischen Kupplungen 4 zur Beschleunigung in die X- und Y-Richtungen und die Linearmotoren mit Feinge triebe LM, die als Lorentzkraft-Stellantriebe dienen, die zur Positionssteuerung mit sechs Freiheitsgraden verwendet werden. Die vorstehend beschriebenen Stellglieder besitzen kurze Hübe und sind auf der Oberplatte 51a einer in 17 gezeigten X-Plattform 51 angeordnet, welche einen langen Hub aufweist.
Als nächstes wird nachfolgend eine Y-Plattform 54 und die X-Plattform 51, die als eine langhubige Plattformeinheit dient, unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Die Y-Plattform 54 wird schwebend über einer Grundplatte 55 gehalten mittels Zuführung von Luft zu hydrostatischen Luftlagern (nicht gezeigt), die unter Y-Plattformführungen 54a angeordnet sind. Wenn den hydrostatischen Luftlagern (nicht gezeigt) Luft zugeführt wird an einer festen Führung 52, die an einer Seite der Grundplatte 55 platziert ist, und an einer der Y-Plattformführungen 54a, wird die Y-Plattform 54 durch zwei an beiden Seiten der Y-Plattform 54 angeordnete Antriebsstellglieder 54c in die Y-Richtung bewegt und dabei in horizontaler Richtung entlang der festen Führung 52 geführt. Außerdem wird die X-Plattform 51, ähnlich wie die Y-Plattform 54, ebenfalls schwebend über der Grundplatte 55 gehalten mittels Zuführung von Luft zu hydrostatischen Luftlagern (nicht gezeigt), die unter einem X-Plattformboden 51c angeordnet sind. Wenn den hydrostatischen Luftlagern (nicht gezeigt) Luft zugeführt wird an einer Seitenfläche 54b der Y-Plattform 54 und an einer X-Plattformführung 51b, wird die X-Plattform 51 Antriebsstellglieder 51d in die X-Richtung bewegt und dabei in horizontaler Richtung entlang der Seitenfläche 54b geführt. Die X-Plattform 51 und die Y-Plattform 54 werden in einer vorbestimmten Orientierung gehalten durch eine Vielzahl von Druckmagneteinheiten. Laserinterferometer (nicht gezeigt) sind auf der langhubigen Plattformeinheit angeordnet. Optische Spiegel, ähnlich denen auf der Deckplatte entsprechend dem Stand der Technik angeordneten, können auf der Deckfläche der X-Plattform 51 für die Laserinterferometer angeordnet werden. Alternativ kann ein optischer Spiegel auf jedem der ebenen Abschnitte 54d der Y-Plattform 54 für die Y-Richtung angebracht werden und die Position der X-Plattform 51 kann relativ zur Y-Plattform 54 bestimmt werden durch die Bestimmung der Position des optischen Spiegels, der auf der X-Plattform 51 angeordnet ist. Diese langhubige Plattformeinheit kann denselben Aufbau wie die Plattformvorrichtung haben, die im japanischen Dokument 8-229759 offenbart wird bis auf die Laserinterferometer, die für die Steuerung der langhubigen Plattformeinheit verwendet werden.
Entsprechend einem bekannten Verfahren wird bei der Endpositionssteuerung in X- und Y-Richtung die Halbleiterscheibe W durch die Antriebsstellglieder 54c und 51d bewegt, die lange Hübe über die radialen Luftlager aufweisen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Endpositionssteuerung in X- und Y-Richtung durch die Verwendung der oben beschriebenen Linearmotoren mit Feingetriebe LMX und LMY durchgeführt, die unter der Hohlplatteneinheit 2 angeordnete Lorentzkraft-Stellantriebe sind. Demgemäß kann auch eine langhubige Plattformeinheit mit einer relativ geringen Steuerungsleistung verwendet werden, so daß die Bauteilkosten und Einstellungskosten verringert werden können. Zudem ist es erforderlich, die Lorentzkraft-Stellantriebe als langhubige Stellglieder zu verwenden, wobei andere Bauformen von Linearmotoren, bei denen mehr Gewicht auf die Wärmeabgabe oder Schubkraft gelegt wird, auch benutzt werden können.
Die elektromagnetischen Kupplungen 4 übertragen eine durch die langhubigen Stellglieder erzeugte Beschleunigung zur Feingetriebeeinheit, welche die Hohlplatteneinheit 2 beinhaltet. Da eine einzelne elektromagnetische Kupplung nur eine anziehende Kraft erzeugt, werden zwei elektromagnetische Kupplungen 4 so angeordnet, daß sie wie in 2 gezeigt einander in X-Richtung gegenüberstehen. Außerdem, auch wenn nicht in der Abbildung gezeigt, sind zwei elektromagnetische Kupplungen 4 so angeordnet, daß sie einander in X-Richtung gegenüberstehen, das heißt in die Richtung senkrecht zum Blatt in 2. Jede der elektromagnetischen Kupplungen 4 enthält ein starres Element 4b, das mit der Oberplatte 51a der X-Plattform über deren mittleren Bereich verbunden ist, und ein bewegliches Element 4b, das an der Hohlplatteneinheit 2 angebracht ist. Unter dem Gesichtspunkt der Wärmeabgabe und des Montageverfahrens werden die Spulen (nicht gezeigt) der elektromagnetischen Kupplungen 4 an den starren Elementen 4b angeordnet. Die beweglichen Elemente 4a und die starren Elemente 4b sind beide unter Benutzung von elektromagnetischen Stahlblechen gefertigt, wobei die lamellenförmigen Stahlbleche der starren Elemente 4b eine E-Form oder eine U-Form besitzen, so daß die Spulen um diese herumgewickelt werden können. In jeder der elektromagnetischen Kupplungen 4 ist ein ausreichend großer Abstand zwischen dem beweglichen Element 4a und dem starren Element 4b ausgebildet. Der Betrag dieses Abstands wird auf der Grundlage der Genauigkeit der Oberflächenbearbeitung und der Herstellungsgenauigkeit der elektromagnetischen Kupplungen 4 bestimmt, und weiterhin durch einen Hub, der für die Bewegung in sechs Freiheitsgraden für die Positionssteuerung oder die Ausrichtung der Halbleiterscheibe notwendig ist und durch die Differenz zwischen der Position der durch die langhubigen Stellglieder gesteuerten X-Plattform 51 und der Position der Feingetriebeeinheit während der Beschleunigung (Steuerungsstörfehler der langhubigen Einheit). Darüber hinaus sind die gegenüberliegenden Oberflächen der elektromagnetischen Kupplungen 4 entlang zylindrischer Oberflächen ausgebildet, so daß sie keine störenden Auswirkungen aufeinander haben, wenn die Feingetriebeeinheit die Halbleiterscheibe W in die Rotationsrichtung um die Z-Achse bewegt.
In der Einheit, welche die vorstehend beschriebenen vier elektromagnetischen Kupplungen 4 enthält, haben alle einander zugewandten Bogenflächen denselben Mittelpunkt. Zudem sind unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitungsgenauigkeit deren Radien bevorzugt gleich groß. Weiterhin befindet sich der Mittelpunkt der Bogenflächen in der XY-Ebene bevorzugt an der gleichen Position wie der Schwerpunkt G der Feingetriebeeinheit, welche die Hohlplatteneinheit 2 enthält.
Wie vorstehend beschrieben sind die Linearmotoren mit Feingetriebe LM, die als Lorentzkraft-Stellantriebe dienen, zur Positionssteuerung mit sechs Freiheitsgraden unter der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet. Die Linearmotoren mit Feingetriebe LMX und LMY, die für die genaue Bewegung in die X- und Y-Richtung verwendet werden, sind am Umfang der elektromagnetischen Kupplungen 4 angeordnet. Zwei Linearmotoren mit Feingetriebe LMY für die Y-Richtung sind entlang der X-Achse angeordnet und zwei Linearmotoren mit Feingetriebe LMX sind entlang der Y-Richtung angeordnet. Die Steuerung in Gierrichtung wird durchgeführt durch die Verwendung entweder eines der Linearmotoren mit Feingetriebe LMY in Y-Richtung oder der Linearmotoren mit Feingetriebe LMX in X-Richtung. Als andere Anordnung der Linearmotoren mit Feingetriebe LM können entweder einer der Linearmotoren mit Feingetriebe LMX in X-Richtung oder der Linearmotoren mit Feingetriebe LMY in Y-Richtung auf je einen reduziert und im Schwerpunkt der Feingetriebeeinheit angeordnet werden. In den Linearmotoren mit Feingetriebe LMX in X-Richtung und LMY in Y-Richtung sind Magneten und Bügel auf den beweglichen Elementen LMX1 und LMY1 angeordnet, und die Wärme abgebenden Spulen, sind aus Gründen der Wärmeabgabe und des Montageprozesses an den starren Elementen LMX2 und LMY2 angeordnet.
Um die Bewegung in Z-Richtung, Neigungsrichtung und Rollrichtung zu steuern, sind wie in 1 gezeigt drei Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ in Z-Richtung unter der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet. 3 ist eine Querschnittsansicht von 1 geschnitten entlang der Linie III-III. Ähnlich wie die Linearmotoren mit Feingetriebe LMX und LMY in X-Richtung bzw. Y-Richtung, sind bei den Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ in Z-Richtung Magneten und Bügel auf dem beweglichen Element LMZ1 angeordnet, und die Wärme abgebenden Spulen sind aus Gründen der Wärmeabgabe und des Montageprozesses am starren Element LMZ2 angeordnet.
Weiterhin sind die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 unter der Hohlplatteneinheit 2 angebracht. Wie in 3 gezeigt, sind die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 so aufgebaut, daß die durch die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 erzeugte Gesamtkraft ungefähr genauso groß ist wie das Gewicht der Feingetriebeeinheit. Obwohl eine Restkraft übrigbleibt, da sich die durch die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 erzeugte Gesamtkraft in Übereinstimmung mit der vertikalen Position der Hohlplatteneinheit 2 ändert, wird sie vollständig durch die Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ in Z-Richtung ausgeglichen. Die Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ in Z-Richtung müssen wegen der Restkraft kontinuierlich einen langen Hub erzeugen, und die durch die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 erzeugte Gesamtkraft ist so eingestellt, daß die Umgebung um die Hohlplatteneinheit 2 herum nicht gestört wird aufgrund der von den Linearmotoren mit Feingetriebe LM abgegebenen Wärme. Um die Schwankung der erzeugten Kraft zu verringern, verwenden jede der gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 sowohl ein Paar anziehender Magnete 6a als auch eine Druckfeder 6b. Alternativ kann auch eine Blasebalgwand oder ein Paar sich abstoßender Magnete verwendet werden, was eine ähnliche Wirkung hervorruft.
Wenn die gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6 koaxial zu den Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ angeordnet werden, empfängt die Hohlplatteneinheit 2 nicht die Restkraft der gewichtskompensierenden Vorrichtungen 6, die nicht beseitigt werden kann. Dementsprechend werden sie bevorzugt koaxial zu den Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ angeordnet.
Drei Stützstäbe 8 für das zeitweise Tragen der Halbleiterscheibe W bei deren Austausch sind an der gleichen Seite wie die starren Elemente 4b der elektromagnetischen Kupplungen 4 angeordnet. Während die Halbleiterscheibe W in der Spannvorrichtung 1 eingespannt ist und dem Belichtungsvorgang unterzogen wird, werden die Deckflächen der Stütz stäbe 8 unter der Bodenfläche der Halbleiterscheibe W positioniert. Die Stützstäbe 8 selbst haben keine Funktion, um sich vertikal zu bewegen, und wenn der gesamte Aufbau der Hohlplatteneinheit 2 durch den Z-Richtungs-Linearmotor mit Feingetriebe LMZ abwärts bewegt wird, ragen die Stützstäbe 8, wie in 4 gezeigt, über die Oberfläche der Spannvorrichtung 1 heraus. Folglich stützen die Stützstäbe 8 die Halbleiterscheibe W an deren Unterseite ab. Der gesamte Aufbau der Hohlplatteneinheit 2 wird abwärts bewegt bis die Lücke zwischen der Unterseite der Halbleiterscheibe W und der Deckfläche der Spannvorrichtung 1 ausreichend vergrößert wurde, so daß ein für den Transport der Halbleiterscheibe W verwendeter Transportgreifer 9 darin eingeführt werden kann.
Die Position des Spiegels 3 in vertikaler Richtung wird derartig bestimmt, daß die Messung mittels des Laser-Interferometers sogar durchgeführt werden kann, wenn die Hohlplatteneinheit 2 abwärts bewegt wird von der Position, bei der der Belichtungsprozeß vorgenommen wird (nachfolgend als Belichtungsposition bezeichnet), um die Halbleiterscheibe Q auszuwechseln usw.
Wie in 4 gezeigt, sind die Magneten und die Spulen der X-Richtungs-, Y-Richtungs- und Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMX, LMY bzw. LMZ so angeordnet, daß der Schub sogar dann erzeugt werden kann, wenn sich die Hohlplatteneinheit 2 an einer höheren Position befindet als die Belichtungsposition zur Reinigung der Spannvorrichtung 1 oder an einer niedriger Position als die Belichtungsposition zum Auswechseln der Halbleiterscheibe W. Da die Halbleiterscheibe W innerhalb einer kurzen Zeit ausgewechselt wird und nur eine kleine Wärmemenge abgegeben wird, ist es nicht erforderlich, einen Schub zu erzeugen der so groß ist wie der Schub, der erzeugt wird, wenn sich die Hohlplatteneinheit 2 in der Belichtungsposition befindet. Somit wird die Größe der Linearmotoren mit Feingetriebe LM bevorzugt verringert durch die Verringerung der Schubkonstante um annähernd 10% im Vergleich zum Status, wenn sich die Hohlplatteneinheit 2 in der Belichtungsposition befindet. Wenn große Linearmoto ren mit Feingetriebe LM verwendet werden, um denselben Schub an jeder Position zu erzeugen, wird die Größe der Magneten vergrößert, so daß sich das Gewicht der Feingetriebeeinheit dementsprechend erhöht. Folglich erhöht sich die Last, die während der Beschleunigung an den elektromagnetischen Kupplungen 4 anliegt, und Wärme wird von den elektromagnetischen Kupplungen 4 abgegeben, wodurch sich die benachbarte Umgebung verschlechtert. Zudem tritt ein Problem dadurch auf, daß die Temperatur der Hohlplatteneinheit 2 sich aufgrund der erzeugten Wärme erhöht und der Abstand zwischen der Halbleiterscheibe W und dem Spiegel 3 schwankt. Zusätzlich erhöht sich auch die auf die langhubigen Linearmotoren ausgeübte Last. Weiterhin erhöht sich auch der Abstand zwischen dem Schwerpunkt G der Feingetriebeeinheit und dem Antriebspunkt (Leistungspunkt) der langhubigen Linearmotoren, wenn die Höhe der Linearmotoren mit Feingetriebe LM in die Z-Richtung mit der Zunahme von deren Größe steigt. Dementsprechend wird ein Drehmoment auf die X-Plattform 51 ausgeübt und die Last, die an den unter der Bodenfläche der die X-Plattform 51 angebrachten hydrostatischen Luftlagern anliegt, erhöht sich. Da die auf die hydrostatischen Luftlager ausgeübte Last pro Flächeneinheit bevorzugt konstant gehalten wird, vergrößert sich die Fläche der Bodenfläche der die X-Plattform 51. Wenn die Größe der X-Plattform 51 zunimmt, empfangen die für die Beförderung der X-Plattform 51 verwendeten X-Linearmotoren und die für die Beförderung der X-Linearmotoren verwendeten Y-Linearmotoren größere Lasten. Auf diese Weise werden die Lasten schrittweise von der Seite der Halbleiterscheibe in Richtung der Grundplatte vergrößert. Daher ist es in der vorliegenden Ausführungsform wichtig, die Größe der Linearmotoren mit Feingetriebe LM zu verringern. Wie in 2 gezeigt, sind die Linearmotoren mit Feingetriebe LM so aufgebaut, daß die Spulen und die Magneten asymmetrisch (deren Mittelpunkte liegen nicht an derselben Position) an der Belichtungsposition angeordnet sind, und die Schubkonstante liegt innerhalb einiger Prozente der maximalen Schubkonstante an der Belichtungsposition.
Der Grund dafür, warum die Schubkonstante auf einige Prozent der maximalen Schubkonstante festgelegt wird und nicht auf die maximale Schubkonstante, liegt darin, daß wenn die Verringerung der Schubkonstante, die verursacht wird wenn die Hohlplatteneinheit 2 zum Austausch der Halbleiterscheiben abwärts bewegt wird, 20% überschreitet, der Einfluß der Wärme nicht vernachlässigt werden kann, selbst wenn der Austauschvorgang nur eine kurze Zeit beansprucht.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Hohlplatteneinheit 2 der vorliegenden Ausführungsform einen offene Teilfläche in deren mittleren Bereich, um den Schwerpunkt der Feingetriebeeinheit nahe am Leistungspunkt der elektromagnetischen Kupplungen 4 zu halten. Wenn der Abstand α 10 mm beträgt, das Gewicht der Hohlplatteneinheit 2 10 kg beträgt, die Stützspannweite der Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ 100 mm beträgt und die Halbleiterscheibe W mit einer Beschleunigung von z.B. 1 g bewegt wird, müssen die Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ aufgrund des durch den Abstand α bestimmten Drehmoments eine Kraft von 1 kgf halten. Um die durch die Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ abgegebene Wärme zu verringern, ist der Abstand α zwischen dem Schwerpunkt G der Feingetriebeeinheit und dem Leistungspunkt der elektromagnetischen Kupplungen 4 bevorzugt null. Im Gegensatz dazu steigt die Kraft, die durch die Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ aufgenommen wird, wenn die elektromagnetischen Kupplungen 4 auf der gleichen Ebene angeordnet sind wie die X-Richtungs-, Y-Richtungs- und Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMX, LMY bzw. LMZ proportional zum Abstand α, so daß die Größe der Z-Richtungs-Linearmotoren mit Feingetriebe LMZ erhöht werden muß. Folglich steigt auch das bewegte Gewicht, was zu Schwierigkeiten bei der Funktion der Plattformeinheit führt. In 2 ist der Abstand α übertrieben dargestellt, um das Verständnis zu erleichtern.
Als nächstes wird nachfolgend der Aufbau der Hohlplatteneinheit 2 beschrieben. Die Hohlplatteneinheit 2 be sitzt eine Rippenstruktur, um die Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen. Zudem weist die Hohlplatteneinheit 2 Durchgangslöcher H2a auf, damit sich das Milieu im inneren Bereich der durch die Rippen gebildeten Hohlzellen mit der äußeren Umgebung austauschen bzw. ausgleichen kann.
Im Steuerungssystem der Positionierungsmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Verstärkungscharakteristik der Positionierungsmaschine vorzugsweise so groß wie möglich eingerichtet, um eine Nachführungsleistung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit zu erhalten. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Eigenfrequenz zu erhöhen, die eine der mechanischen Merkmale der Plattformeinheit ist, welche beim bisherigen Stand der Technik die Verstärkungscharakteristik begrenzt. In der Hohlplatteneinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Eigenfrequenz im Vergleich zu der durch bekannte Verfahren erhaltenen beträchtlich erhöht, was auf die Rippenstruktur und das Hohlprofil zurückzuführen ist, und die Verstärkungscharakteristik des Steuerungssystems wird verbessert. Vor kurzem ist es z.B. in abtastenden Belichtungsvorrichtungen erforderlich geworden, die Frequenz beim Nulldurchgang der Plattformeinheit selbst zu erhöhen, um ein hohes Maß an Synchronität zwischen der Halbleiterscheibe und der Zielmarke, wie z.B. innerhalb einiger Nanometer, zu erhalten. Dementsprechend ist die Frequenz beim Nulldurchgang für die Hohlplatteneinheit 2, die dieses Erfordernis erfüllt, einige Mal erhöht worden. Mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Hohlplatteneinheit 2 mit einer hohen Eigenfrequenz erhalten werden.
Als nächstes wird die Rippenstruktur erläutert.
5A und 5B sind Querschnittsansichten, die Beispiele einer Rippenstruktur der Hohlplatteneinheit 2 zeigen. In dem Fall, in dem keine offene Teilfläche im mittleren Bereich ausgebildet ist, kann die Hohlplatteneinheit 2 die in 5A und 5B gezeigten Rippenstrukturen aufweisen.
Fünf verschiedene, in 18 gezeigte Muster von Rippenstrukturen (keine Rippen, diamantförmig, kreuzförmig, kreisförmig und x-förmig) wurden mittels der Durchführung einer Eigenwert-Analyse bewertet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß der erste Schwingungsmode durch Drehungen entsteht und die Eigenfrequenz ansteigt in der Reihenfolge von Strukturen, die dem Drehmode einen starken Widerstand entgegensetzen bis zu Strukturen, die dem Drehmode einen schwachen Widerstand entgegensetzen. Bei den vorstehend beschriebenen fünf Mustern nimmt die Eigenfrequenz in der Reihenfolge keine Rippen, kreuzförmig, kreisförmig, x-förmig und diamantförmig zu. Demzufolge werden in der Rippenstruktur der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die im Diamantmuster angeordneten Rippen mehr bevorzugt als die x-förmig angeordneten Muster, was üblicherweise verwendet wird, wenn Rippen in einer Grundplatte eingebaut sind.
Die Rippen sind einstückig mit einer Oberplatte und einer Unterplatte der Hohlplatteneinheit 2 ausgebildet und Seitenplatten sind rund um die Oberplatte und Unterplatte angeordnet. Jede Rippe erstreckt sich von einer der Seitenplatten in einem Zwischenbereich, der getrennt ist von den Ecken, an denen die Seitenplatte mit der benachbarten Seitenplatte verbunden ist, zu einem Zwischenbereich einer angrenzenden Seitenplatte.
5A und 5B zeigen spezielle Beispiele der Rippenstruktur. In der in 5A gezeigten Rippenstruktur sind eine Rippeneinheit R1 mit einer rechteckigen Querschnittsform, deren Seiten sich entlang der X- und Y-Feingetrieberichtungen erstrecken, und eine Rippeneinheit R2 mit einer diamantförmigen Querschnittsform, deren Seiten sich in einem Winkel von 45° relativ zu den X- und Y-Feingetrieberichtungen erstrecken, abwechselnd angeordnet. Genauer gesagt ist eine Rippeneinheit R2a innerhalb einer Rippeneinheit R1a angeordnet, eine Rippeneinheit R1b ist innerhalb der Rippeneinheit R2a angeordnet und eine Rippeneinheit R2b ist innerhalb der Rippen einheit R1b angeordnet. Aufgrund dieses Aufbaus wird eine beachtlich hohe Eigenfrequenz erhalten.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Kupplungen 4 in einem zentralen Bereich angeordnet sind. Eine diesem Aufbau entsprechende Rippenstruktur ist in 6 dargestellt. In dieser Rippenstruktur ist der innere Kreis, der ein Aufnahmeloch H2c bildet, das für die Aufnahme der beweglichen Elemente 4a der elektromagnetischen Kupplungen 4 verwendet wird, hinreichend groß, so daß die innere Oberfläche des Aufnahmelochs H2c und die äußere Oberfläche einer starren Einheit, an der die festen Elemente 4b der elektromagnetischen Kupplungen 4 angebracht sind, sich nicht gegenseitig behindern. Die Rippenstruktur schließt eine Rippeneinheit R3 ein, deren innerer Umfang eine kreisrunde Form hat und deren äußerer Umfang die Form einer Kombination aus einem Diamanten und einem Kreis hat. Der äußere Bereich dieser Rippeneinheit R3 ist ähnlich ausgebildet wie in 5A, wo eine rechteckige Rippeneinheit und eine diamantförmige Rippeneinheit abwechselnd angeordnet sind. Genauer gesagt ist eine diamantförmige Rippeneinheit R2a innerhalb einer rechteckigen Rippeneinheit R1a angeordnet und eine rechteckige Rippeneinheit R1b ist innerhalb der diamantförmigen Rippeneinheit R2a angeordnet.
5B zeigt eine Abwandlung der 5A. In 5A ist das Gewicht an den dreieckigen Abschnitten der vier Ecken verringert, um die Eigenfrequenz zu erhöhen. Tatsächlich jedoch wird das Gewicht des Spiegels 3 usw. dort angebracht. In solch einem Fall kann die Eigenfrequenz eher wirksam durch die Bildung von Rippen erhöht werden, die sich von Zwischenbereichen Rw der Seitenplatten ausdehnen, bei denen die Torsionsfestigkeit gering ist, als durch die Bildung von Rippen, die sich diagonal von den Ecken erstrecken, an denen die Seitenplatten miteinander verbunden sind.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke der Rippen entsprechend den Berechnungen bevorzugt auf annähernd 5 mm festgelegt. Sogar wenn die Dicke auf 10 mm erhöht wird, nimmt die Eigenfrequenz nur um einen kleinen Betrag zu. In diesem Fall, in dem ein SiC Verbundwerkstoff, der SiC und Si enthält, verwendet wird, wird der Sinterprozeß für jedes Element der Hohlstruktur im Voraus nicht durchgeführt. Demgemäß ist es nicht erforderlich, die Dicke der Rippen zu erhöhen, um hinreichend große Bindungsflächen zu erhalten oder um die Festigkeit jedes Elements im Sinterprozeß beizubehalten. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Rippenstruktur der Hohlplatteneinheit 2 vor dem endgültigen Sintervorgang gebildet. Somit gibt es einen Vorteil dadurch, daß die Festigkeit der Hohlplatteneinheit auch vor dem Sintervorgang sichergestellt wird. Da es nicht erforderlich ist, die Dicke der Rippen, die die Bindungsflächen schaffen, zu erhöhen, selbst wenn die Eigenfrequenz nicht wie bei bekannter Technik erhöht werden kann, kann vermieden werden, daß das Gewicht der Hohlplatteneinheit 2 mehr als notwendig ansteigt. Folglich wird das Gewicht der Hohlplatteneinheit 2 verringert und die für die Beschleunigung an den Linearmotoren anliegende Last wird auch reduziert. Darüber hinaus wird auch die Stromstärke, die erforderlich ist für die Erzeugung einer ausreichenden Kraft, um diese Beschleunigung durchzuführen, ebenfalls verringert und die von den Linearmotoren abgegebene Wärme wird beträchtlich reduziert. Dementsprechend wird der nachteilige Einfluß auf die Umgebung verkleinert und die Positioniergenauigkeit wird erhöht.
Wenn ein anorganischer Faserverbundwerkstoff verwendet wird, wird das Gewicht noch mehr verringert und die Steifigkeit weiter erhöht, da dessen spezifische Steifigkeit groß ist.
Des Weiteren kann die Deckplatte gemäß dem Stand der Technik nicht aus einem Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie z.B. 1 × 10^–6 K^–1 oder weniger ausgebildet werden, wenn dieses Material auf Cordierit basiert, weil dessen Elastizitätsmodul gering ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch kann die Hohlplatteneinheit, die die Rippenstruktur aufweist, auch aus Materialien mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet sein.
Zudem werden natürlich auch ähnliche Wirkungen erzielt, wenn SiC mit einem hohen Elastizitätsmodul verwendet wird, um eine höhere Steifigkeit zu erhalten, als wenn SiC-Verbundwerkstoffe erwendet werden.
Zweite Ausführungsform
7 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Positionierungsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine mit Spiegeln kombinierte Hohlplatteneinheit aufweist, die aufgebaut wurde durch Verkleben oder mechanisches Befestigen eines optischen Spiegels 3 an der Seitenfläche einer Hohlplatteneinheit 2.
Um eine Verformung der Hohlplatteneinheit 2 aufgrund von Unterschieden der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu vermeiden, sind der optische Spiegel 3 und die Hohlplatteneinheit 2 aus dem gleichen Material ausgebildet. Da sie einstückig ausgebildet sind und aus dem gleichen Material bestehen, kann die auf Beschleunigungsbewegungen der Plattform zurückzuführende Verschiebung des Spiegels 3 vermieden werden. Zudem kann, da der Spiegel 3 durch die Hohlplatteneinheit 2 festgehalten wird, die Verformung des Spiegels 3 ebenfalls verhindert werden.
Rohrleitungen, elektrische Leitungen usw., die für den Transport von Strom, Gas und Flüssigkeiten zur Spannvorrichtung 1 verwendet werden und Sensoren (nicht gezeigt), die an der Hohlplatteneinheit 2 von der Oberplatte 51a der X-Plattform 51 angebracht sind, sind im zentralen Bereich oder im äußersten Randbereich der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet, so daß die Übertragbarkeit von Schwingungen, die auf Rohrleitungen oder Drahtleitungen zurückzuführen sind, verringert werden. Um die Übertragbarkeit von Schwingungen zu verringern, wird wie in 7 gezeigt ein relativ hartes Rohr, das einem internen Druck durch Luft usw. ausgesetzt ist, so gestaltet, daß die Luft durch ein Induktionsrohr 11, das im zentralen Bereich der starren Elemente der elektromagnetischen Kupplungen 4 ausgebildet ist, ein Verbindungsrohr 13, das eine vertikale Verbindung schafft und ein Induktionsrohr 15, das im zentralen Bereich der beweglichen Elemente der elektromagnetischen Kupplungen 4 und im zentralen Bereich der Hohlplatteneinheit 2 ausgebildet ist, fließt und einem in der Spannvorrichtung 1 ausgebildeten Vakuumhohlraum 18 mit Einspannfunktion zugeführt wird.
Im vorstehend beschriebenen Aufbau ist das die Übertragbarkeit von Schwingungen bestimmende Element das Verbindungsrohr 13. Da das Verbindungsrohr 13 im zentralen Bereich angeordnet ist, tritt nicht so leicht asymmetrische Interferenz auf, und die Steuerbarkeit kann vor Verschlechterung bewahrt werden. Zusätzlich zur Anordnung des Verbindungsrohrs 13 im zentralen Bereich, wird vorzugsweise deren Länge erhöht, wobei es bevorzugt in einer Spiralform ausgebildet wird, um den Einfluß des Verbindungsrohrs 13 zu verringern. Kabel mit einer relativ hohen Flexibilität, wie z.B. ein elektrisches Kabel 17, werden bevorzugt am äußeren Rand der Hohlplatteneinheit 2 angeordnet, da dann deren Einfluß auf die Schwingung klein ist. Signalkabel werden ähnlich wie bei der Luftrohrleitung eher bevorzugt am Rand als in der Mitte angeordnet, so daß defekte Drähte leicht ausgewechselt werden können.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Bearbeitung der Hohlplatteneinheit 2 beschrieben. Wenn ein Endbearbeitungsprozeß der Spiegeloberfläche durchgeführt wird, wird als erstes der Spiegel 3 wie vorstehend beschrieben an der Hohlplatteneinheit 2 befestigt. Danach werden wie in 9 gezeigt Teilchen (kugelförmige oder zylindrische) 20 in das Hohlprofil der Hohlstruktur durch die Durchgangslöcher H2a eingefüllt, die in der Hohlplatteneinheit 2 ausgebildet sind, damit das Umgebungsgas hindurchströmen kann. Durch das Einfüllen der Teilchen 20 wird das Gewicht des mit den Teilchen gefüllten Hohlprofils dem Gewicht angeglichen, das erhalten wird, wenn das Hohlprofil mit dem gleichen Material gefüllt werden würde wie das Material aus dem die Hohlstruktur besteht. In dem Fall, wenn die Teilchen 20 eine zylindrische Form besitzen, dicht gepackt sind und die relative Dichte des SiC-Verbundwerkstoffes 3,0 ist, wird eine relative Dichte der Teilchen 20 in Höhe von 3,8 ermittelt. Demzufolge können Teilchen verwendet werden, die aus Aluminiumkeramik bestehen.
Wenn die Teilchen 20 eingespritzt sind, ist der während des Schleifens, Läppens und Polierens ausgeübte Anpreßdruck genauso groß wie der Anpreßdruck, der ausgeübt wird, wenn eine massive Platte verwendet wird. Insbesondere schwankt der Bearbeitungsaufwand in Übereinstimmung mit dem Anpreßdruck, wenn eine hochgenaue, ebene Oberfläche durch die Verwendung einer Läpp-Platte 22 ausgebildet wird. Dies kann jedoch ausgeglichen werden durch das Auffüllen der Teilchen 20 in das Hohlprofil. 10 ist eine Abbildung, die eine Art und Weise zeigt, in der die Oberfläche des Spiegels 3 einer Läppbearbeitung unterzogen wird. 11 ist eine Abbildung, die eine Methode zeigt, mit der die Oberfläche 2a der Hohlplatteneinheit 2, die die Spannvorrichtung enthält, einer Endbearbeitung unterworfen wird. Dieses Verfahren ist nicht auf den Fall beschränkt, bei dem die Oberfläche des Spiegels 3 der Hohlplatteneinheit 2 bearbeitet wird, sondern kann auch für andere hohle Komponenten angewendet werden, deren Oberfläche eine Ebenheit von 1 μm oder weniger aufweisen muß, wie z.B. Hohlführungen usw..
Dritte Ausführungsform
8 ist eine Zeichnung, die eine Positionierungsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 2 weist die Hohlplatteneinheit 2 eine massive Plattenfläche in einem Bereich auf, wo die beweglichen Elemente 4a der elektromagnetischen Kupplungen 4 angebracht sind. In solch einem Fall wird jedoch die Hohlplatteneinheit 2 verformt werden, wenn die auf die elektromagnetischen Kupplungen 4 ausgeübte Beschleunigung groß ist. Wenn die Hohlplatteneinheit 2 deformiert wird, dann wird auch die Spannvorrichtung 1 verformt, so daß im Ergebnis auch die Halbleiterscheibe W verformt wird und ein Ausrichtungsfehler auftritt. Deshalb wird gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die Festigkeit der Hohlplatteneinheit 2 zu erhöhen, der Bereich der Hohlplatteneinheit 2, in dem die beweglichen Elemente 4a der elektromagnetischen Kupplungen 4 angebracht sind, ebenfalls in einer Hohlstruktur ausgebildet, anstatt lediglich deren Dicke zu erhöhen, so daß das Gewicht verringert und die Steifigkeit erhöht wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme darauf beschrieben wurde, was derzeitig als bevorzugte Ausführungsform gilt, sollte es klar sein, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf die offenbarten Ausführungsformen. Ganz im Gegenteil wird mit der Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und gleichwertige Anordnungen abzudecken. Der Schutzbereich der folgenden Ansprüche soll der breitesten Interpretation entsprechen, um alle diese Abwandlungen und gleichwertigen Anordnungen und Funktionen zu umfassen.

Claims

Positionierungsmaschine zur Bewegung eines Objektes, die aufweist: eine erste Einheit (1) zum Halten des Objektes und eine zweite Einheit zum Halten der ersten Einheit, wobei die zweite Einheit aufweist: Seitenplatten (R1a), die gemeinsam die Seiten eines Rechteckes ausbilden; eine erste Rippeneinheit (R2a), die an der Innenseite der Seitenplatten angebracht ist und die Seiten einer Diamantform ausbilden; und eine zweite Rippeneinheit (R1b), die an der Innenseite der ersten Rippeneinheit angebracht ist und die Seiten eines Rechteckes ausbilden.
Positionierungsmaschine gemäß Anspruch 1, in der die zweite Einheit (2) ein Hohlprofil aufweist und das Hohlprofil die Rippen (R2a, R1b) enthält.
Positionierungsmaschine gemäß Anspruch 2, die Löcher (H2a) aufweist, die das Innere des Hohlprofils mit dem Äußeren verbinden.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 3, in der die zweite Einheit (2) eine Oberplatte und eine Unterplatte aufweist, die einstückig mit den Rippen ausgebildet sind.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, in der keine Rippen an den Ecken des durch die Seitenplatten (R1a) gebildeten Rechtecks vorliegen.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, in der die zweite Einheit (2) aus einem einzigen Material besteht.
Positionierungsmaschine gemäß Anspruch 6, in der die zweite Einheit (2) ein einstückig gesinterter Körper ist.
Positionierungsmaschine gemäß Anspruch 6, in der die zweite Einheit (2) aus zwei oder mehr durch Metallbonding zusammengefügten Elementen besteht.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, in der die zweite Einheit (2) sich aus keramischem Material zusammensetzt.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, in der sich die zweite Einheit (2) aus einem Material zusammensetzt, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 1 × 10^–6 K^–1 oder weniger aufweist.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 7, in der sich die zweite Einheit (2) aus einem anorganischen Faserverbundwerkstoff zusammensetzt.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 8, in der sich die zweite Einheit (2) aus SiC oder einem Verbundwerkstoff aus SiC und Si zusammensetzt.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, in der die erste Einheit (1) und die zweite Einheit (2) aus dem gleichen Material zusammengesetzt sind.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, in der die erste Einheit (1) eine Hohlstruktur aufweist.
Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, die aufweist: eine Plattformeinheit (51), die in die erste und zweite Richtung beweglich ist und eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der zweiten Einheit (2) relativ zur Plattformeinheit (51).
Positionierungsmaschine gemäß Anspruch 15, die aufweist: eine Spiegeleinheit (3) mit einem Spiegelabschnitt, der Licht zur Messung einer Position der zweiten Einheit reflektiert, wobei die Spiegeleinheit (3) eine Hohlstruktur aufweist.
Belichtungsvorrichtung, die aufweist: eine Positionierungsmaschine gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche zur Positionierung eines Substrates.