TWI442190B - Loading platform and exposure device - Google Patents

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Description

載置台架及曝光裝置
本發明有關一種載置印刷基板及液晶基板等的載置台架、以及搭載該載置台架的曝光裝置。
下述光刻法在各種領域中被廣泛採用:將在表面上塗布有光致抗蝕膜等的感光材料的應加工的工件定位,在該工件的感光材料上通過曝光裝置曝光既定的掩模圖案,然後通過蝕刻過程在基板上形成掩模圖案,印刷配線基板及液晶面板等也通過該光刻法製造。該曝光裝置中,通過用投影透鏡使透過了形成有既定的圖案的掩模的曝光光成像在工件上,在工件上形成既定的掩模圖案。在該曝光裝置中,已知為了使既定的圖案成像在工件上的希望的位置上而使用可移動地保持工件的載置台架(例如,參照專利文獻1)。
該以往的曝光裝置的載置台架中,在沿Y軸方向延伸的兩根Y軌道上的各自上移動自如地設置Y滑塊,以跨架在該兩個Y滑塊上的方式設置X軌道,在X軌道上移動自如地設有X滑塊,將該X滑塊作為載置台。在該載置台架中,通過同步控制兩個Y滑塊的Y軌道上的位置,從而作為決定Y軸方向上的X軌道的位置、即在其上的X滑塊上載置的工件的Y軸方向上的位置的Y軸驅動機構而發揮功能。此外,通過獨立控制兩個Y滑塊的Y軌道上的位置,從而作為決定X-Y平面上的X軌道的旋轉姿勢、即工件的旋轉姿勢的旋轉驅動機構而發揮功能。進而,通過控制X滑塊的X軌道上的位置,從而作為決定對應於已被決定了的X軌道的位置及姿勢的X軸方向上的工件的位置的X軸驅動機構而發揮功能。因此,在上述載置台架中,能夠使工件在X-Y平面上的任意的位置處成為任意的旋轉姿勢。
專利文獻1:日本特許第3947652號公報
在上述載置台架中,在作為Y軸驅動機構及旋轉驅動機構發揮功能的兩個Y滑塊和兩個Y軌道上設有X軸驅動機構。因此,通過旋轉機構使X軸驅動機構自身旋轉,所以為了決定X軸方向上的工件的位置,需要根據X軌道的旋轉姿勢變更X滑塊的位置,所以為了將工件定位而需要複雜的作業,難以將工件高精度地定位。
此外,在上述載置台架中,雖然在書面上能夠將工件在X-Y平面上的任意的位置處任意地旋轉,但實際上對於用於Y滑塊上的X軌道的保持的機構需要精密且複雜的結構,所以難以以較高的精度進行工件的定位。
本發明的目的是提供一種能夠以簡單的結構以很高的精度進行工件的定位的載置台架。
為了達到上述目的,本發明的一實施例的載置台架為,對曝光光被成像而曝光形成既定的掩模圖案的工件的相對於基準平面的位置及姿勢進行控制,具備:基座構件,相對於上述基準平面固定地設置;第一驅動機構,以能夠在沿著上述基準平面的第一方向上移動的方式設在上述基座構件上;第一滑塊,由該第一驅動機構支承;兩個第二驅動機構,以能夠在沿著上述基準平面且相對於上述第一方向傾斜的第二方向上移動的方式,在上述第一滑塊上沿上述第一方向隔開間隔而成對地設置;兩個第二滑塊,分別由該各第二驅動機構單獨支承;平面調節板,用於載置上述工件而沿上述第一方向架設於上述兩第二滑塊,沿著上述基準平面設置。
其特徵在於,上述平面調節板和一方的上述第二滑塊由沿正交於上述基準平面的方向延伸的第一連結部連結,上述第一連結構件用於一端在板側第一支承點處與上述平面調節板連接、並且另一端在滑塊側第一支承點處與一方的上述第二滑塊連接;該第一連結部不變更上述板側第一支承點與上述滑塊側第一支承點的位置關係而允許繞含有上述板側第一支承點及上述滑塊側第一支承點的基準軸線的上述平面調節板和一方的上述第二滑塊相對旋轉;上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊由沿正交於上述基準平面的方向延伸的第二連結部連結,上述第二連結構件用於一端在板側第二支承點處與上述平面調節板連接、並且另一端在滑塊側第二支承點處與另一方的上述第二滑塊連接;該第二連結部允許沿著上述基準平面的第三方向上的上述板側第二支承點與上述滑塊側第二支承點的相對的位置的變化,並且允許上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊繞正交於上述基準平面的方向相對旋轉。
以下,參照附圖詳細地說明本發明的載置台架的實施例。
[實施例]
首先,參照圖1說明使用本發明的載置台架30的曝光裝置10的概略的結構。曝光裝置10如圖1所示,沿著光軸方向從射出側起依次具有光源11、冷反射鏡12、曝光開閉器13、紫外線帶通濾波器14、積分透鏡15、準直透鏡16、平面鏡17、掩模台架18、掩模擋板19、投影透鏡20、倍率修正部21、和載置台架30(投影曝光台架)。在該載置台架30上配置應加工的工件22。該曝光裝置10作為應向工件22投影的曝光光而使用紫外線。工件22的定位在後面敘述。
光源11為了照射作為用於曝光的曝光光的紫外線而設置,在本實施例中,光源11例如由橢圓鏡11b和配置在該橢圓鏡11b的第一焦點位置的水銀燈11a構成。橢圓鏡11b例如由橢圓反射鏡構成。在該光源11中,將從水銀燈11a射出的射出光用橢圓反射鏡11b反射而使其向冷反射鏡12行進。
冷反射鏡12是使入射光中的紅外域的熱線透過並使其他波長域的光反射的構件,能夠從入射的光分離紅外域的熱線。因此,來自光源11的射出光中紅外域的熱線被冷反射鏡12分離,向曝光開閉器13或紫外線帶通濾波器14行進。
曝光開閉器13向從冷反射鏡12朝向紫外線帶通濾波器14的光路(後述的照射光路)上進出自如,使得能夠切換由冷反射鏡12反射的射出光的透過及阻斷。該曝光開閉器13如果從光路上退避,則能夠如後述那樣進行工件22的曝光,如果位於光路上則使工件22的曝光停止。
紫外線帶通濾波器14是僅允許入射的光中的紫外線的透過的構件,在本實施例中,由允許波長365nm的作為水銀的波譜線的i線透過的i線帶通濾波器構成。因此,由冷反射鏡12反射的射出光通過紫外線帶通濾波器14而成為僅紫外線(i線)的波長域的光(實際上是i線的波長域的附近的強度較高的光),向積分透鏡15行進。
積分透鏡15將入射的光的照度不勻消除,在照射面上成為到周邊部都均勻而明亮的照度分佈。因此,經過紫外線帶通濾波器14而成為了僅紫外線(i線)的波長域的光的入射光通過積分透鏡15而成為均勻的照度分佈,向準直透鏡16行進。
準直透鏡16使入射的光作為平行光(光束)射出。因此,經過積分透鏡15成為均勻的照度分佈的射出光通過準直透鏡16而變為平行光而向平面鏡17行進,被該平面鏡17反射,向掩模台架18行進。
掩模台架18將形成有圖案的掩模18a保持為:位於被平面鏡17反射的射出光的光路上並能夠沿與該光路的光軸正交的方向移動。此外,掩模台架18能夠進行掩模18a的拆卸,並且能夠進行向形成有與掩模18a不同的圖案的掩模的更換(未圖示)。因此,被平面鏡17反射後的射出光借助透過掩模18a而成為與形成在掩模18a上的圖案的形狀對應的光,向投影透鏡20行進。
因此,在曝光裝置10中,從光源11經過冷反射鏡12、曝光開閉器13、紫外線帶通濾波器14、積分透鏡15、準直透鏡16及平面鏡17的光路作為用來以作為曝光光的紫外線(i線)照射掩模18a的照射光學系統而發揮功能。
在該掩模台架18與投影透鏡20之間設有掩模擋板19。掩模擋板19設置為向經過掩模18a的射出光的光路上進退自如,為了僅將掩模18a的掩模圖案中的希望的區域的掩模圖案像適當地形成在載置於載置台架30上的後述的工件上,對應於掩模18a的掩模圖案而適宜地向光路上進出。
投影透鏡20是用來向載置台架30上的工件22上適當地曝光形成在掩模18a上的圖案的構件,將保持在掩模台架18上的掩模18a的圖案的像(以下也稱作掩模圖案像)適當縮放而形成在載置於載置台架30上的工件22的表面。即,投影透鏡20將載置於載置台架30上的狀態的工件22的表面作為成像面,將該成像面和掩模18a設定為光學上共軛的位置關係。在曝光裝置10中,如上所述,作為曝光光而使用紫外線(i線),所以投影透鏡20設定為:將作為曝光光的紫外線(i線)高精度地進行象差修正。因此,如果透過了掩模18a的射出光被入射到投影透鏡20中,則該投影透鏡20將掩模18a的掩模圖案像適當地形成於載置台架30上的成像面(後述的工件22上)上。
在該投影透鏡20與載置台架30之間設有倍率修正部21。該倍率修正部21根據載置在載置台架30上的工件22的應變,使形成於載置台架30上的成像面的掩模圖案像變形。該倍率修正部21在正交於光路的面上觀察,使任意方向上的倍率適當變化從而使成像面上的掩模圖案像變形。倍率修正部21例如通過在光路方向上排列多片玻璃板並使各玻璃板適當彎曲或旋轉而能夠實現掩模圖案像的變形。
這樣,在曝光裝置10中,掩模擋板19、投影透鏡20及倍率修正部21作為使透過了形成有既定的圖案的掩模18a的曝光光的紫外線作為掩模圖案像成像在載置台架30上的成像面(後述的工件22上)的投影光學系統而發揮功能。
在載置台架30中,為了掩模圖案的曝光而載置工件22。該載置台架30能夠保持工件22而使載置的工件22的表面與投影透鏡20的成像面一致,並且能夠使該保持的工件22沿著正交於投影光路的面移動。該載置台架30上的工件22的移動在本實施例中在設於載置台架30的內方的驅動控制部(未圖示)的控制下進行。關於該載置台架30的結構在後面詳細地說明。另外,載置台架30上的工件22的移動也可以通過手動進行。
工件22具備矽晶片、玻璃基板、或印刷基板等、和塗布或黏貼在這些基板上的對紫外線(i線)光反應的光致抗蝕膜等的感光材料。因此,工件22能夠借助紫外線(i線)的照射而曝光。
在該曝光裝置10中,在照射光學系統中,從光源11射出的射出光經過冷反射鏡12、紫外線帶通濾波器14、積分透鏡15、準直透鏡16及平面鏡17而到達掩模台架18,從而用紫外線(i線)均勻地對保持在掩模台架18上的掩模18a進行照射。於是,在曝光裝置10中,借助投影光學系統即掩模擋板19、投影透鏡20及倍率修正部21的功能,在載置台架30上的成像面上適當地形成基於紫外線(i線)的掩模圖案像。因此,在曝光裝置10中,通過將工件22沿著成像面適當地定位,能夠使掩模圖案像適當地曝光在工件22上。工件22的相對於該掩模圖案像的位置、即工件22的相對於光學地經過了投影光學系統(主要是投影透鏡20)的掩模18a的位置,可以通過使載置台架30保持的工件22在成像面上適當移動而調節(調整)。
在本發明的曝光裝置10中使用的載置台架30如圖2及圖3所示,具有基座構件31、兩個Y軸驅動機構32、Y軸滑塊33、兩個X軸驅動機構34、兩個X軸滑塊35、XY調節板36、三個Z軸驅動機構37、Z軸調節板38、提升機構39、和吸盤40。
基座構件31是沿著基準平面延伸的板狀構件,相對於投影光學系統固定地設置,上述基準平面作為設定工件22(參照圖1)相對於上述投影光學系統的位置關係時的基準。該基準平面是由上述投影光學系統成像掩模圖案像的位置、即是借助投影透鏡20而設為與掩模18a光學共軛的位置關係的成像面。基準平面在本實施例中以該投影光學系統的光軸方向為Z軸方向,設為與作為正交於該Z軸的平面的X-Y平面平行的平面。該Z軸方向的正側為從載置台架30朝向上述投影光學系統的一側(正面觀察圖2時的上側),在本說明書中也稱作載置台架30的上側。因此,基座構件31沿著X-Y平面延伸。在該基座構件31的上表面上,設有兩個Y軸驅動機構32。
兩個Y軸驅動機構32如圖2至圖4所示,在基座構件31的上表面上設在以X軸方向觀察的兩端位置上。該兩Y軸驅動機構32是向Y軸滑塊33施加對於基座構件31的向Y軸方向的驅動力的機構。該Y軸滑塊33呈在中央具有貫通孔33a的板狀,沿著基準平面設置。
各Y軸驅動機構32與後述的X軸驅動機構34基本上是同樣的結構,具有Y軸定子32a、一對基座側Y軸導引構件32b、和圖示省略的Y軸可動元件、和一對滑塊側Y軸導引構件。Y軸定子32a以不同的磁極相鄰的方式在基座構件31的上表面上沿Y軸方向上整齊排列多個永久磁鐵,構成所謂的磁鐵阱。一對的兩基座側Y軸導引構件32b在基座構件31的上表面上隔著Y軸定子32a而設置,在Y軸方向上延伸。該兩基座側Y軸導引構件32b能夠與設在Y軸滑塊33的下表面(背面)的一對滑塊側Y軸導引構件(未圖示)進行向延伸方向(Y軸方向)滑動自如地嵌合。省略圖示的Y軸可動元件在Y軸滑塊33的下表面(背面)上設在一對滑塊側Y軸導引構件(未圖示)之間,在Z軸方向(上下方向)上能夠與Y軸定子32a對置。在該Y軸可動元件(未圖示)中,收容有能夠進行電流的施加的線圈。
在各Y軸驅動機構32中,通過使Y軸可動元件(未圖示)與Y軸定子32a之間的基於磁力的吸引排斥力適當作用,能夠使固定著該Y軸可動元件的Y軸滑塊33相對於基座構件31沿Y軸方向適當移動。因此,在本實施例中,Y軸方向作為沿著基準平面的第一方向發揮功能,兩Y軸驅動機構32作為第一驅動機構發揮功能,Y軸滑塊33作為第一滑塊發揮功能。為了檢測該基座構件31上的Y軸滑塊33的位置,雖然省略了圖示,但設有位置檢測元件。另外,兩Y軸驅動機構32使單一的Y軸滑塊33移動,所以兩者被同步控制。
在載置台架30中,借助設在其內方的驅動控制部(未圖示),同步控制向兩Y軸可動元件(未圖示)的施加電流,通過使該兩Y軸可動元件與Y軸定子32a之間的基於磁力的吸引排斥力適當作用,能夠使固定著該兩Y軸可動元件的Y軸滑塊33相對於基座構件31適當移動。此時,在上述驅動控制部(未圖示)中,該移動利用基於磁力的吸引排斥力,所以基於來自位置檢測元件(未圖示)的位置資訊進行伺服控制,以向設定的移動目標位置適當地移動。在該Y軸滑塊33上設有兩個X軸驅動機構34。
兩個X軸驅動機構34在Y軸滑塊33的上表面上設在以Y軸方向觀察的兩端位置上。該各X軸驅動機構34是將對於Y軸滑塊33的向X軸方向的驅動力向對應的X軸滑塊35(35A、35B)施加的機構。該兩X軸滑塊35呈在X軸方向上觀察為大致相等的長度尺寸的板狀,在Z軸方向上觀察以相等的高度位置(上下位置)沿著基準平面設置。
各X軸驅動機構34具有X軸定子34a、一對基座側X軸導引構件34b、X軸可動元件34c、和一對滑塊側X軸導引構件34d。X軸定子34a在Y軸滑塊33的上表面上以不同的磁極相鄰的方式將多個永久磁鐵沿Y軸方向整齊排列而形成,構成所謂的磁鐵阱。兩基座側X軸導引構件34b在Y軸滑塊33的上表面上隔著X軸定子34a成對地設置,在X軸方向上延伸。該兩基座側X軸導引構件34b能夠進行向對應的滑塊側X軸導引構件34d的延伸方向的滑動自如地嵌合。X軸可動元件34c設於X軸滑塊35的下表面(背面),在Z軸方向(上下方向)上能夠與X軸定子34a對置(參照圖3)。在該X軸可動元件34c中,收容有能夠進行電流的施加的線圈。在X軸可動元件34c的兩側設有一對滑塊側X軸導引構件34d。
該兩個X軸驅動機構34的一方(當單獨敘述時設為34A)對應於X軸滑塊35A而設置,另一方(當單獨敘述時設為34B)對應於X軸滑塊35B而設置。即,X軸驅動機構34A為了使一個X軸滑塊35A沿X軸方向移動而設置,其X軸可動元件34c設於X軸滑塊35A的下表面。此外,X軸驅動機構34B為了使另一方的X軸滑塊35B沿X軸方向移動而設置,其X軸可動元件34c設於X軸滑塊35B的下表面。
在各X軸驅動機構34中,通過使X軸可動元件34c與X軸定子34a之間的基於磁力的吸引排斥力適當作用,能夠使對應的X軸滑塊35(35A或35B)相對於Y軸滑塊33沿X軸方向適當移動。因此,在本實施例中,X軸方向作為沿著基準平面且相對於第一方向傾斜的第二方向發揮功能,各X軸驅動機構34作為第二驅動機構發揮功能,各X軸滑塊35作為第二滑塊發揮功能。為了檢測該Y軸滑塊33上的各X軸滑塊35A、35B的位置,雖然圖示省略,但設有位置檢測元件。另外,在本實施例中,將X軸滑塊35A和X軸滑塊35B處於能夠進行X軸方向上的移動的範圍的中央位置的狀態、即X軸滑塊35A和X軸滑塊35B在Y軸滑塊33的上表面上在X軸方向上的中央位置處沿Y軸方向整齊排列的狀態(參照圖4等)作為由兩X軸驅動機構34進行的驅動控制(向X軸方向的移動)的基準位置。
在載置台架30中,設在其內方的驅動控制部(未圖示)單獨控制向各X軸可動元件34c的施加電流,使X軸可動元件34c與X軸定子34a之間的磁力帶來的吸引排斥力適當作用,從而使固定著X軸可動元件34c的X軸滑塊35(35A或35B)相對於Y軸滑塊33適當地單獨或一體地移動。此時,在上述驅動控制部(未圖示)中,由於該移動利用基於磁力的吸引排斥力,所以基於來自位置檢測元件(未圖示)的位置資訊進行伺服控制,以向設定的移動目標位置適當地移動。以跨架在該兩個X軸滑塊35上(參照圖5)的方式設有XY調節板36。
XY調節板36為了工件22(參照圖1)的X-Y方向上的位置及沿著X-Y平面的旋轉姿勢的設定(調節)而設置。該XY調節板36如圖5所示,呈板狀,以沿著基準平面跨架在該X軸滑塊35A和X軸滑塊35B上的方式在兩X軸滑塊35的上方延伸。XY調節板36基本上通過第一連結部51連結於X軸滑塊35A,並且通過第二連結部52連結於X軸滑塊35B。在本實施例中,除了該第一連結部51及第二連結部52以外,還通過第三連結部53連結於X軸滑塊35A、並且通過第四連結部54連結於X軸滑塊35B。該各連結部(51、52、53、54)在Z軸方向上延伸,上側的一端處連接於XY調節板36,並且下側的另一端處連接於X軸滑塊35(35A、35B)。
這裡,如圖6所示,在XY調節板36中,將與第一連結部51連接的部位作為板側第一支承點Sb1,將與第二連結部52連接的部位作為板側第二支承點Sb2,將與第三連結部53連接的部位作為板側第三支承點Sb3,將與第四連結部54連接的部位作為板側第四支承點Sb4。此外,在X軸滑塊35A上,將與第一連結部51連接的部位作為滑塊側第一支承點Ss1,將與第三連結部53連接的部位作為滑塊側第三支承點Ss3。進而,在X軸滑塊35B上,將與第二連結部52連接的部位作為滑塊側第二支承點Ss2,將與第四連結部54連接的部位作為滑塊側第四支承點Ss4。在本實施例中,XY調節板36上的各支承點(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)從Z軸方向觀察以描繪正方形的方式配置。
在使板側第一支承點Sb1和滑塊側第一支承點Ss1在Z軸方向觀察位於同一直線上且將相對的位置關係固定的狀態下,第一連結部51將X軸滑塊35A與XY調節板36連結,使得容許X軸滑塊35A和XY調節板36繞包含兩支承點Sb1、Ss1的基準軸線Ba相對旋轉。在本實施例中,第一連結部51如圖7所示,具有固定於X軸滑塊35A而沿Z軸方向延伸的連結基部51a、和相對於其延伸端部51b可旋轉地設置的旋轉部分51c。該連結基部51a整體呈圓筒狀,其中心軸線(Ba)沿著Z軸方向。該旋轉部分51c呈包圍連結基部51a的延伸端部51b的環狀,相對於延伸端部51b繞連結基部51a的中心軸線(Ba)旋轉自如。在第一連結部51中,旋轉部分51c固定地安裝在XY調節板36上。
在該第一連結部51中,由於連結基部51a和旋轉部分51c能夠繞連結基部51a的中心軸線(Ba)相對旋轉,所以容許設有連結基部51a的X軸滑塊35A和設有旋轉部分51c的XY調節板36的繞上述中心軸線(Ba)的相對旋轉,同時將X軸滑塊35A與XY調節板36連結。因此,在第一連結部51中,連結基部51a的中心軸線成為基準軸線Ba,連結基部51a的中心位置成為滑塊側第一支承點Ss1,旋轉部分51c的中心位置成為板側第一支承點Sb1。
第二連結部52以下述方式將X軸滑塊35B與XY調節板36連結:容許板側第二支承點Sb2和滑塊側第二支承點Ss2的向沿著X-Y平面的第三方向的相對的位置變化、並且容許X軸滑塊35B和XY調節板36繞Z軸方向相對旋轉(參照圖6等)。該第二連結部52在本實施例中,如圖8所示,具有固定於X軸滑塊35B並沿Z軸方向延伸的連結基部52a、相對於該連結基部52a能夠旋轉的連結旋轉部分52b、固定於其上端面的軌道保持部分52c、能夠滑動地保持於該軌道保持部分52c的軌道52d、和固定於該軌道52d的安裝部分52e。該連結基部52a整體上呈圓筒狀,其中心軸線沿著Z軸方向。連結旋轉部分52b呈比連結基部52a小的直徑尺寸的圓柱狀,設在該連結基部52a上的同心位置上。該連結旋轉部分52b相對於連結基部52a繞該連結基部52a的中心軸線旋轉自如。軌道保持部分52c以能夠向沿著X-Y平面的方向、相對於X軸方向(第二方向)及Y軸方向(第一方向)傾斜的第三方向滑動的方式保持軌道52d。軌道52d呈沿第三方向延伸的棒狀,固定於安裝部分52e。安裝部分52e整體上呈圓柱狀,固定地安裝在XY調節板36上。因此,軌道52d經由安裝部分52e而固定於XY調節板36。該軌道52d的延伸方向即第三方向在本實施例中與在XY調節板36上將板側第二支承點Sb2與板側第一支承點Sb1連結的線段的延伸方向一致,與各支承點(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)描繪的正方形的對角線一致。因此,如果設兩X軸驅動機構34為驅動控制的基準位置,則第三方向相對於X軸方向( 第二方向)及Y軸方向(第一方向)具有45度的傾斜。
在該第二連結部52中,能夠進行軌道52d和軌道保持部分52c的向第三方向的相對的移動,並且能夠繞設有該軌道保持部分52c的連結旋轉部分52b的中心軸線進行連結旋轉部分52b與連結基部52a的相對旋轉。因此,第二連結部52容許設有連結基部52a的X軸滑塊35B和設有軌道52d(安裝部分52e)的XY調節板36的向第三方向的相對的變位並且容許X軸滑塊35B和XY調節板36的繞連結基部52a(連結旋轉部分52b)的中心軸線的相對旋轉,同時將X軸滑塊35B與XY調節板36連結。因此,在第二連結部52中,連結基部52a的中心位置為滑塊側第二支承點Ss2,軌道52d(安裝部分52e)的中心位置為板側第二支承點Sb2。將該第二連結部52進行位置設定而分別設在X軸滑塊35B和XY調節板36上,使得在X軸滑塊35A和X軸滑塊35B為驅動控制的基準位置時,成為使板側第二支承點Sb2和滑塊側第二支承點Ss2在Z軸方向上觀察位於同一直線上(軌道52d的中心位置(安裝部分52e的中心軸線)與連結基部52a的中心軸線一致)的基準位置。
第三連結部53以下述方式將X軸滑塊35A與XY調節板36連結:容許板側第三支承點Sb3和滑塊側第三支承點Ss3向沿著X-Y平面的方向進行相對的位置變化、並且容許X軸滑塊35A和XY調節板36繞Z軸方向相對旋轉(參照圖6等)。在本實施例中,第三連結部53如圖9所示,具有固定於X軸滑塊35A的第一軌道53a、能夠滑動地保持該第一軌道53a的第一軌道保持部分53b、固定於該第一軌道保持部分53b的固定板部分53c、固定在該固定板部分53c上的第二軌道保持部分53d、可滑動地保持於該第二軌道保持部分53d的第二軌道53e、固定於該第二軌道53e的旋轉軸部分53f、和相對於該旋轉軸部分53f可旋轉地設置的旋轉部分53g。該第一軌道53a呈沿Y軸方向延伸的棒狀。第一軌道保持部分53b能夠以可向第一軌道53a的延伸方向滑動的方式保持第一軌道53a。固定板部分53c呈板狀,在下表面側設有第一軌道保持部分53b,並且在上表面側設有第二軌道保持部分53d,將第一軌道保持部分53b與第二軌道保持部分53d的位置關係固定。第二軌道保持部分53d能夠以可向X軸方向滑動的方式保持第二軌道53e。第二軌道53e呈沿X軸方向延伸的棒狀,在其延伸方向上移動自如地被保持於第二軌道保持部分53d。旋轉軸部分53f整體上呈圓柱狀,以中心軸線沿著Z軸方向的方式固定於第二軌道53e。旋轉部分53g具有包圍旋轉軸部分53f的環狀的形狀,相對於其旋轉軸部分53f繞該旋轉軸部分53f的中心軸線旋轉自如。在第三連結部53中,旋轉部分53g固定地安裝於XY調節板36。
在該第三連結部53中,能夠進行第一軌道53a和第一軌道保持部分53b(經由固定板部分53c固定著它的第二軌道保持部分53d)的向Y軸方向的相對的移動,並且能夠進行第二軌道保持部分53d和第二軌道53e的向X軸方向的相對的移動,並且能夠繞設於第二軌道53e的旋轉軸部分53f的中心軸線進行旋轉軸部分53f與旋轉部分53g的相對的旋轉。因此,第三連結部53容許設有第一軌道53a的X軸滑塊35A和設有旋轉部分53g的XY調節板36的向沿著X-Y平面的方向的相對的變位、並且容許繞旋轉軸部分53f的中心軸線的相對的旋轉,同時將X軸滑塊35A與XY調節板36連結。因此,在第三連結部53中,第一軌道53a的中心位置為滑塊側第三支承點Ss3,旋轉部分53g的中心位置為板側第三支承點Sb3。將該第三連結部53進行位置設定而分別設在X軸滑塊35A和XY調節板36上,使得在X軸滑塊35A和X軸滑塊35B為驅動控制的基準位置時,成為使板側第三支承點Sb3和滑塊側第三支承點Ss3在Z軸方向上觀察位於同一直線上(旋轉軸部分53f的中心軸線與包含第一軌道53a的中心位置的沿著Z軸方向的直線一致)的基準位置。即,第三連結部53能夠不使板側第三支承點Sb3與滑塊側第三支承點Ss3的在Z軸方向上觀察的間隔變動(將該間隔維持為既定的大小的尺寸)、而進行板側第三支承點Sb3和滑塊側第三支承點Ss3的向沿著X-Y平面的方向的相對的位置的變動。
第四連結部54以下述方式將X軸滑塊35B與XY調節板36連結:容許板側第四支承點Sb4和滑塊側第四支承點Ss4向沿著X-Y平面的方向的相對的位置的變化、並且容許X軸滑塊35B與XY調節板36繞Z軸方向相對旋轉(參照圖6等)。在本實施例中,第四連結部54如圖10所示,具有固定於X軸滑塊35B的第一軌道54a、可滑動地保持該第一軌道54a的第一軌道保持部分54b、固定於該第一軌道保持部分54b的固定板部分54c、固定於該固定板部分54c的第二軌道保持部分54d、可滑動地保持於該第二軌道保持部分54d的第二軌道54e、固定於該第二軌道54e的旋轉軸部分54f、和相對於該旋轉軸部分54f可旋轉地設置的旋轉部分54g。該第一軌道54a呈沿X軸方向延伸的棒狀。第一軌道保持部分54b能夠以可向第一軌道54a的延伸方向滑動的方式保持第一軌道54a。固定板部分54c呈板狀,在下表面側設有第一軌道保持部分54b,並且在上表面側設有第二軌道保持部分54d,將第一軌道保持部分54b與第二軌道保持部分54d的位置關係固定。第二軌道保持部分54d能夠以可向Y軸方向滑動的方式保持第二軌道54e。第二軌道54e呈沿Y軸方向延伸的棒狀,在其延伸方向上移動自如地保持於第二軌道保持部分54d。旋轉軸部分54f整體上呈圓柱狀,以中心軸線沿著Z軸方向的方式固定於第二軌道54e。旋轉部分54g呈包圍旋轉軸部分54f的環狀的形狀,相對於該旋轉軸部分54f繞該旋轉軸部分54f的中心軸線旋轉自如。在第四連結部54中,旋轉部分54g固定地安裝於XY調節板36。
在該第四連結部54中,能夠進行第一軌道54a和第一軌道保持部分54b(經由固定板部分54c固定著它的第二軌道保持部分54d)的向X軸方向的相對的移動,並且能夠進行第二軌道保持部分54d和第二軌道54e的向Y軸方向的相對的移動,並且能夠繞設於該第二軌道54e的旋轉軸部分54f的中心軸線進行旋轉軸部分54f與旋轉部分54g的相對的旋轉。因此,第四連結部54容許設有第一軌道54a的X軸滑塊35B和設有旋轉部分54g的XY調節板36的向沿著X-Y平面的方向的相對的變位、並且容許繞旋轉軸部分54f的中心軸線的相對的旋轉,同時將X軸滑塊35B與XY調節板36連結。因此,在第四連結部54中,第一軌道54a的中心位置為滑塊側第四支承點Ss4,旋轉部分54g的中心位置為板側第四支承點Sb4。將該第四連結部54進行位置設定而分別設於X軸滑塊35B和XY調節板36,使得在X軸滑塊35A和X軸滑塊35B為驅動控制的基準位置時,成為使板側第四支承點Sb4和滑塊側第四支承點Ss4在Z軸方向上觀察位於同一直線上(旋轉軸部分54f的中心軸線與包含第一軌道54a的中心位置的沿著Z軸方向的直線一致)的基準位置。即,第四連結部54能夠不使板側第三支承點Sb4與滑塊側第四支承點Ss4的在Z軸方向上觀察的間隔變動(將該間隔維持為既定的大小的尺寸)、而進行板側第四支承點Sb4和滑塊側第四支承點Ss4的向沿著X-Y平面的方向的相對的位置的變動。
因此,XY調節板36在基座構件31上,能夠通過使Y軸滑塊33沿Y軸方向適當移動而進行Y軸方向的位置的調節,並且通過使兩X軸滑塊35(35A、35B)一體地沿X軸方向適當移動能夠進行X軸方向的位置的調節,能夠自由地進行沿著X-Y平面的移動。此外,XY調節板36如圖6所示,通過在基座構件31上使X軸滑塊35A和X軸滑塊35B單獨沿X軸方向適當移動,能夠以基準軸線Ba為旋轉中心適當調整繞Z軸方向觀察的旋轉姿勢(參照箭頭A1)。此時,在XY調節板36中,通過將起因於以基準軸線Ba為基點的旋轉的板側第二支承點Sb2及滑塊側第二支承點Ss2、板側第三支承點Sb3及滑塊側第三支承點Ss3、板側第四支承點Sb4及滑塊側第四支承點Ss4的沿著X-Y平面的方向上的變動量通過第二連結部52的向第三方向的變位、和第三連結部53及第四連結部54的向沿著X-Y平面的方向的變位吸收,能夠進行基於兩X軸滑塊35(35A、35B)的支承。此外,在XY調節板36中,由於為第二連結部52僅允許向第三方向的變位元的結構,所以能夠使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A的位置關係與XY調節板36的繞基準軸線Ba的旋轉姿勢一對一地對應。因此,在本實施例中,XY調節板36作為平面調節板發揮功能,兩X軸驅動機構34和兩X軸滑塊35也具有作為旋轉驅動機構的功能。關於該XY調節板36上的、沿著X-Y平面的狀態下的位置及旋轉姿勢的調節的控制,在後面詳細地說明。
在該XY調節板36上,設有包圍中心位置而設置的三個支承部插通孔36a、36b、36c、和設在其中央的中央貫通孔36d。三個支承部插通孔36a、36b、36c對應於三個Z軸驅動機構37而設置。中央貫通孔36d從Z軸方向觀察為比Y軸滑塊33的貫通孔33a小的大小的尺寸,當使X軸滑塊35A和X軸滑塊35B為驅動控制的基準位置時,位於該貫通孔33a的中心位置。
該三個Z軸驅動機構37設於XY調節板36的下側(背面 側)(參照圖11及圖12)。各Z軸驅動機構37為了工件22(參照圖1)的Z軸方向上的位置及相對於Z軸方向的傾斜的設定(調節)而設置。該三個Z軸驅動機構37在本實施例中如圖11所示,一個(在單獨敘述時設為37A)位於X軸滑塊35A的上方,其餘兩個(在單獨敘述時設為37B、37C)位於X軸滑塊35B的上方。該各Z軸驅動機構37基本的結構是相同的,所以說明Z軸驅動機構37A的概略的結構,省略對其他的說明。
Z軸驅動機構37A如圖12所示,具有驅動馬達37a、變換部37b、傳遞軸37c、滑動軸承部37d、第一移動部37e、第一導件部37f、第二導件部37g、第二導件保持部37h、第二移動部37i、第三導件部37j、第三導件保持部37k、球形接頭軸371、球面軸承部37m、和Z軸移動部37n。
驅動馬達37a被設於載置台架30的內方的驅動控制部(未圖示)適當控制施加電流而被旋轉控制。該驅動馬達37a在本實施例中使用步進馬達。該驅動馬達37a的輸出軸連接於變換部37b。在該變換部37b上還連接著傳遞軸37c,將驅動馬達37a(其輸出軸)的旋轉運動變換為傳遞軸37c的向Y軸方向的進退運動。該傳遞軸37c呈沿Y軸方向延伸的棒狀,向Y軸方向進退自如地保持於滑動軸承部37d。該滑動軸承部37d固定於XY調節板36的背面(下側的面),對接受來自驅動馬達37a的驅動力的傳遞軸37c沿Y軸方向的進退移動進行輔助。
在該傳遞軸37c上固定著第一移動部37e。該第一移動部37e呈上表面沿著X-Y平面且下表面相對於X-Y平面傾斜的所謂楔形狀,用上表面部滑動自如地保持第一導件部37f。該第一導件部37f呈沿Y軸方向延伸的棒狀,固定於XY調節板36的背面(下側的面)。因此,第一移動部37e能夠隨著傳遞軸37c的向Y軸方向的進退移動而進行向Y軸方向的進退移動。
以沿著該第一移動部37e的下表面的方式固定著第二導件部37g。該第二導件部37g呈棒狀,沿著Y-Z平面並且沿相對於Y軸傾斜的方向延伸。該第二導件部37g保持於第二導件保持部37h。該第二導件保持部37h能夠以沿延伸方向滑動自如的方式保持第二導件部37g,固定於第二移動部37i。
該第二移動部37i整體呈柱狀,具有沿Y軸方向伸出的臂部分37o。臂部分37o的上表面與第一移動部37e的下表面平行。在該臂部分37o的上表面上固定著第二導件保持部37h。在第二移動部37i上,在Y軸方向上觀察在與伸出有臂部分37o的一側相反側固定著第三導件部37j。該第三導件部37j呈棒狀,沿Z軸方向延伸。第三導件部37j保持於第三導件保持部37k。該第三導件保持部37k能夠沿延伸方向滑動自如地保持第三導件部37j,固定於XY調節板36的伸出壁36e。該伸出壁36e從XY調節板36的背面(下側的面)沿著Z軸方向向下側伸出。
因此,如果第一移動部37e向Y軸方向進退移動,則第二移動部37i因為經由第二導件部37g及第二導件保持部37h連接於該第一移動部37e,向作為第三導件保持部37k和第三導件部37j的引導方向的Z軸方向進退移動。即,如果傳遞軸37c進入最多(第一移動部37e從驅動馬達37a離開),則第二移動部37i在Z軸方向上向下側移動,如果傳遞軸37c後退最多(第一移動部37e向驅動馬達37a接近),則第二移動部37i在Z軸方向上向上側移動。因此,各Z軸驅動機構37成為所謂的楔子機構。在該Z軸方向上進退移動的第二移動部37i及第三導件部37j、和固定於XY調節板36而Z軸方向的高度位置為一定的伸出壁36e及第三導件保持部37k中,下部位於X軸滑塊35A與X軸滑塊35B之間的空間中。
在該第二移動部37i的上部設有球形接頭軸371。該球形接頭軸37l沿Z軸方向伸出而設置,其伸出端為球狀(37p)。球形接頭軸37l的球狀部37p被球面軸承部37m保持。該球面軸承部37m將球形接頭軸37l的球狀部37p沿其球面形狀滑動自如地保持。在球面軸承部37m的上方設有Z軸移動部37n。該Z軸移動部37n呈柱狀。Z軸移動部37n相對於第二移動部37i繞球形接頭軸37l的球狀部37p的中心位置擺動自如。
因此,在Z軸驅動機構37A中,通過將驅動馬達37a適當旋轉驅動,第一移動部37e向Y軸方向進退移動,隨著該第一移動部37e的向Y軸方向的進退移動,第二移動部37i向Z軸方向進退移動,經由球形接頭軸37l及球面軸承部37m安裝於該第二移動部37i的Z軸移動部37n相對於經由滑動軸承部37d、第一移動部37e及第三導件保持部37k安裝的XY調節板36在Z軸方向上進退移動。
各Z軸驅動機構37如上所述,分別對應於XY調節板36的各支承部插通孔(36a、36b、36c)而設置。具體而言,如圖11所示,Z軸驅動機構37A的Z軸移動部37n插通於支承部插通孔36a,Z軸驅動機構37B的Z軸移動部37n插通於支承部插通孔36b,Z軸驅動機構37C的Z軸移動部37n插通於支承部插通孔36c。在各Z軸驅動機構37中,在Z軸移動部37n的上方設有用於Z軸調節板38的支承的調節板支承部(37q、37r、37s)。因此,在本實施例中,Z軸方向為正交於基準平面的第四方向,Z軸調節板38作為第四方向調節板發揮功能,各Z軸驅動機構37作為第四方向驅動機構發揮功能。此外,在各Z軸驅動機構37中,驅動馬達37a、變換部37b、傳遞軸37c、滑動軸承部37d、第一移動部37e、第一導件部37f、第二導件部37g、第二導件保持部37h、第二移動部37i、第三導件部37j、第三導件保持部37k、球形接頭軸37l、球面軸承部37m及Z軸移動部37n作為驅動主體部發揮功能。
Z軸驅動機構37A的設在Z軸移動部37n上的調節板支承部37q整體上呈圓柱狀,相對於Z軸調節板38的背面(下側的面)在既定的位置處固定。即,調節板支承部37q設在借助球形接頭軸371和球面軸承部37m而擺動自如的Z軸移動部37n上,所以在允許Z軸調節板38的相對於X-Y平面的傾斜的變化(自如變更支承角度地)的同時固定地支承Z軸調節板38的既定的位置。因此,調節板支承部37q作為第四方向驅動機構的第一支承部發揮功能。
Z軸驅動機構37B的設在Z軸移動部37n上的調節板支承部37r具有長條的導軌,雖然圖示省略,但由設於Z軸調節板38的背面的導軌保持部可滑動地保持該導軌,從而連接於Z軸調節板38的背面。將該導軌進行位置設定,以使Z軸驅動機構37A的調節板支承部37q(Z軸移動部37n)的軸線位於延伸方向的延長線上,換言之朝向該軸線延伸。由於該調節板支承部37r設在借助球形接頭軸37l和球面軸承部37m而擺動自如的Z軸移動部37n上,所以在允許Z軸調節板38的相對於X。Y平面的傾斜的變化(自如變更支承角度地)的同時將Z軸調節板38的背面向導軌的延伸方向變位自如地支承。因此,調節板支承部37r作為第四方向驅動機構的第二支承部發揮功能。
Z軸驅動機構37C的設在Z軸移動部37n上的調節板支承部37s整體上呈圓柱狀,滑動自如地抵接於Z軸調節板38的背面。即,由於調節板支承部37s設在借助球形接頭軸37l和球面軸承部37m而擺動自如的Z軸移動部37n上,所以在允許Z軸調節板38的相對於X-Y平面的傾斜的變化(自如變更支承角度地)的同時移動自如地支承Z軸調節板38。因此,調節板支承部37s作為第四方向驅動機構的第三支承部發揮功能。
該Z軸調節板38如圖2所示,是能夠進行吸附保持工件22(參照圖1)的吸盤40的固定的載置的板狀構件。通過同步驅動各Z軸驅動機構37而調節Z軸調節板38在Z軸方向上觀察的高度位置。此外,通過適當地單獨驅動各Z軸驅動機構37而調節Z軸調節板38相對於X-Y平面的傾斜。此時,在Z軸調節板38中,固定著Z軸驅動機構37A的調節板支承部37q的部位成為基點,將起因於該調節板支承部37q、Z軸驅動機構37B的調節板支承部37r及Z軸驅動機構37C的調節板支承部37s的高度位置的差異的各自的間隔的變動量用調節板支承部37r的向導軌的延伸方向的變位、和調節板支承部37s的變位吸收,從而能夠進行基於各Z軸驅動機構37的支承。此外,在Z軸調節板38中,由於Z軸驅動機構37B的調節板支承部37r為僅允許向導軌的延伸方向的變位元的結構,所以防止了以固定著Z軸驅動機構37A的調節板支承部37q的部位為基點繞Z軸方向轉動。
在該Z軸調節板38上,如圖3所示,設有工具顯微鏡41和超聲波感測器42。該工具顯微鏡41和超聲波感測器42雖然圖示省略,但固定在中央插通孔38a的內周緣部。該工具顯微鏡41從中央插通孔38a向下方延伸到XY調節板36的中央貫通孔36d及X軸滑塊35A和X軸滑塊35B之間的空間。工具顯微鏡41是用於Z軸調節板38(XY調節板36)的相對於曝光裝置10的投影光學系統的基準位置的調節的顯微鏡,光軸方向在經由中央插通孔38a固定的Z軸調節板38為基準姿勢的狀態下等於Z軸方向。該Z軸調節板38的基準姿勢,是指各Z軸驅動機構37(調節板支承部(37q、37r、37s))的支承的高度位置相等的狀態、即以基座構件31為基準沿著X-Y平面的狀態。該工具顯微鏡41配置為:使光軸與曝光裝置10的投影光學系統的投影光軸一致而配置,從而沿著X-Y平面的方向觀察的Z軸調節板38(XY調節板36)的相對於曝光裝置10的投影光學系統的位置成為基準位置。此外,工具顯微鏡41為了當在吸盤40上吸附保持著工件22時使該工件22沿著基準平面而也可以用於安裝上述吸盤40的Z軸調節板38的在Z軸方向觀察的位置(高度位置)的調節。
超聲波感測器42從Z軸調節板38的中央插通孔38a向下方延伸到XY調節板36的中央貫通孔36d及X軸滑塊35A和X軸滑塊35B之間的空間中。該超聲波感測器42用於在吸盤40上是否吸附保持(載置)著平坦的工件22的判別。超聲波感測器42中,檢測方向在Z軸調節板38為基準姿勢的狀態下等於Z軸方向。
如圖2及圖3所示,在Z軸調節板38的下方設有提升機構39(參照圖2及圖3)。該提升機構39是在吸盤40上使工件22(參照圖1)在Z軸方向(正確地講是包含Z軸的高度方向)上移動的機構。提升機構39具有提升基座39a、和多個提升銷39b。提升基座39a是由省略了圖示的上下驅動部向Z軸方向變位自如地保持的框構件。該上下驅動部(未圖示)安裝於Z軸調節板38的背面(下側的面)上。因此,提升基座39a不論Z軸調節板38相對於X-Y平面的傾斜如何,都借助上下驅動部(未圖示)而在Z軸調節板38與XY調節板36之間自如地變位Z軸調節板38的在正交於板面的方向上觀察的位置(包含Z軸的高度方向的位置)。在該提升基座39a上設有各提升銷39b。
各提升銷39b是從提升基座39a向Z軸方向的上側突起的筒狀構件,能夠進行載置在上端面上的工件22(參照圖1)的吸附保持。該各提升銷39b能夠經由設於Z軸調節板38的銷插通孔38b及設於吸盤40的銷插通孔40a(參照圖3)向吸盤40的上方突出。該提升機構39在使各提升銷39b向吸盤40的上方突出的狀態下,吸附保持載置於該各提升銷39b的上端面的工件22(參照圖1),然後使提升基座39a下降,將各提升銷39b向吸盤40側拉入,從而使吸附保持的工件載置在吸盤40上。
該吸盤40具有多個吸附孔40b。該各吸附孔40b能夠進行載置的工件22(參照圖1)的吸附保持。基於該各吸附孔40b的吸附動作與提升機構39的動作一起由設於載置台架30的內方的驅動控制部(未圖示)控制。
在該載置台架30中,將載置於向吸盤40的上方突出的各提升銷39b的上端面的工件22(參照圖1)吸附保持,將該工件22借助提升機構39的動作向基於吸盤40的吸附保持轉移。然後,在載置台架30中,根據由吸盤40吸附保持的工件22的狀態,使該工件22成為沿著曝光裝置10的投影光學系統的成像面(基準平面)的適當的位置(姿勢)。具體而言,在基座構件31上,使兩Y軸滑塊33在Y軸方向上、並且使兩X軸滑塊35(35A、35B)在X軸方向上適當移動,從而經由吸盤40、Z軸調節板38及各Z軸驅動機構37調整設於XY調節板36上的工件22的沿著X-Y平面的位置及旋轉姿勢。此外,通過適當變更各Z軸驅動機構37的支承位置,經由吸盤40及Z軸調節板38調節設於XY調節板36的工件22的Z軸方向上的位置(高度位置)及相對於X-Y平面的傾斜。由此,在曝光裝置10中,能夠在工件22上適當地曝光掩模圖案像。
接著,對於使用兩Y軸滑塊33及兩X軸滑塊35的、工件22即XY調節板36的沿著X-Y平面的狀態下的位置及旋轉姿勢的調節,使用圖13至圖18進行說明。圖13是表示從Z軸方向的上側觀察將圖6所示的兩X軸滑塊35與XY調節板36通過各連結部(51、52、53、54)連結的示意圖的情況的說明圖,圖14是與圖13同樣的說明圖,圖14(a)表示將X軸滑塊35B正面觀察時向左側(X軸方向的負側)移動的情況,圖14(b)表示將X軸滑塊35B正面觀察時向右側(X軸方向的正側)移動的情況。
首先,考慮從圖13所示的基準位置起、在將兩Y軸滑塊33及X軸滑塊35A固定的狀態下僅使X軸滑塊35B沿X軸方向移動的情況(參照圖14)。在此情況下,通過各連結部(51、52、53、54)的作用,如圖14所示,使XY調節板36繞作為第一連結部51的中心軸的基準軸線Ba旋轉。該旋轉姿勢由相對於第一連結部51的連結狀態的第二連結部52的連結狀態、即板側第二支承點Sb2及滑塊側第二支承點Ss2相對於基準軸線Ba(板側第一支承點Sb1及滑塊側第一支承點Ss1)的位置關係決定。這是因為,第一連結部51允許X軸滑塊35A及XY調節板36繞基準軸線Ba相對旋轉,並且第二連結部52允許X軸滑塊35B和XY調節板36的向第三方向的相對的變位且允許繞連結基部52a的中心軸線的相對的旋轉。這裡,在以下的說明中,將XY調節板36上的作為連結板側第一支承點Sb1和板側第二支承點Sb2的直線的第三方向設為作為在X-Y平面上觀察到的XY調節板36的旋轉姿勢的標識的旋轉標識線Rm,將使X軸滑塊35A和X軸滑塊35B為驅動控制的基準位置時的旋轉標識線Rm(第三方向)的延伸方向設為旋轉基準線Rb。該旋轉基準線Rb在本實施例中相對於X軸方向(第二方向)及Y軸方向(第一方向)具有45度的傾斜。
如果僅X軸滑塊35B沿X軸方向移動,則如圖14(a)及圖14(b)所示,在X-Y平面上觀察,X軸滑塊35A的滑塊側第一支承點Ss1不移動,相對於此,X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2向X軸方向移動。於是,由於第二連結部52是將在XY調節板36上固定的板側第二支承點Sb2可沿該XY調節板36上的作為第三方向的旋轉標識線Rm移動地對滑塊側第二支承點Ss2連結的,所以XY調節板36繞基準軸線Ba旋轉,以使旋轉標識線Rm位於移動後的滑塊側第二支承點Ss2上。
這裡,在以下的說明中,為了容易理解,如圖15所示,將由各連結部(51、52、53、54)對XY調節板36的各支承點(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)構成的正方形設為基準XY調節板36’。在該圖15中,將作為基準XY調節板36’( XY調節板36)的旋轉中心的基準軸線Ba作為原點O,將正視上下方向設為Y軸並將上側作為正側,將左右方向設為X軸並將右側作為正側,將逆時針方向作為基準XY調節板36’(XY調節板36)的旋轉方向正側(參照圖16(a)及圖17(a))。此外,在該基準XY調節板36’中,設連結板側第一支承點Sb1和板側第三支承點Sb3的邊的一半的長度尺寸為Ax,設連結板側第一支承點Sb1和板側第四支承點Sb4的邊的一半的長度尺寸為Ay。進而,設旋轉基準線Rb相對於Y軸方向所成的旋轉基準角度為θ b,設旋轉標識線Rm相對於旋轉基準線Rb所成的角度即基準XY調節板36’(XY調節板36)的從基準姿勢繞基準軸線Ba的旋轉角度為θ r(參照圖16)。另外,在本實施例中,將全部的角度用“°(度)”的單位表示。接著,設X軸驅動機構34A即X軸滑塊35A的向X軸方向的移動量為Xm,設X軸驅動機構34B即X軸滑塊35B的向X軸方向的移動量為Xs,設位於基準軸線Ba(第一連結部51)側的Y軸驅動機構32的向Y軸方向的移動量為Ym,設位於相反側的Y軸驅動機構32的向Y軸方向的移動量為Ys。另外,在本實施例中,兩個Y軸驅動機構32對應於單一的Y軸滑塊33設置而總是被同步驅動,所以移動量Ys與移動量Ym相等。
在圖16中表示為了使基準XY調節板36’從基準位置旋轉到任意的旋轉角度θ r而使X軸滑塊35B從基準位置移動到移動量Xs的情況。該圖16如上所述,基於如果僅使X軸滑塊35B沿X軸方向移動、則基準XY調節板36’繞基準軸線Ba(滑塊側第一支承點Ss1)旋轉以使旋轉標識線Rm位於該滑塊側第二支承點Ss2上。在圖16中,圖16(a)表示為使基準XY調節板36’向正側旋轉A度而使X軸滑塊35B向X軸方向的負側移動Xs的情況,圖16(b)表示為使基準XY調節板36’向負側旋轉A度而使X軸滑塊35B向X軸方向的正側移動Xs的情況。該X軸滑塊35B的從基準位置的移動量Xs可以用下式(1)表示。另外,在式(1)中,因為僅將X軸滑塊35B在X軸方向上移動,所以移動量Xm、移動量Ys及移動量Ym都為0。
根據該式(1),通過使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A相對地移動移動量Xs,能夠使基準XY調節板36’即XY調節板36成為沿著X-Y平面的姿勢下的任意的旋轉姿勢(從基準姿勢旋轉了任意的旋轉角度θr後的姿勢)。
接著,考慮將旋轉中心變換為基準XY調節板36’的中心位置的情況。這基於由式(1)表示的各移動量在僅將X軸滑塊35B沿X軸方向移動的情況下表示為了使基準XY調節板36’繞基準軸線Ba(滑塊側第一支承點Ss1)旋轉旋轉角度θr而需要的值。因此,如圖17所示,維持著旋轉後的基準XY調節板36’的旋轉姿勢而使其移動(參照箭頭A3),以使繞基準軸線Ba旋轉了旋轉角度θr後的基準XY調節板36’的中心位置成為處於基準位置的基準XY調節板36’的中心位置(參照箭頭A2)。在該圖17中,圖17(a)表示將向正側旋轉A度後的基準XY調節板36’移動的情況,圖17(b)表示將向負側旋轉A度後的基準XY調節板36’移動的情況。此外,在圖17中,將處於基準位置的基準XY調節板36’用單點劃線表示,將旋轉後的基準XY調節板36’用實線表示,將維持著旋轉姿勢而移動的基準XY調節板36’用雙點劃線表示。此時的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym可以用下式(2)表示。另外,在該式(2)中,由於維持著式(1)的基準XY調節板36’的旋轉姿勢而使其移動,所以移動量Xs與移動量Xm相等,移動量Ys與移動量Ym相等。
根據該式(2),能夠使以式(1)成為任意的旋轉姿勢的基準XY調節板36’變位(參照用雙點劃線表示的基準XY調節板36’及箭頭A3)、以使其中心位置成為處於基準位置的基準XY調節板36’的中心位置(參照箭頭A2)。因此,將式(1)及式(2)中表示的各移動量相加後的值,為為了使該基準XY調節板36’繞處於基準位置的基準XY調節板36’的中心位置旋轉旋轉角度θr而需要的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym。
接著,考慮將旋轉中心變換為任意的座標位置(X0 ,Y0 )。這是基於由式(1)及式(2)表示的各移動量是以處於基準位置的基準XY調節板36’的中心位置為旋轉中心的移動量。因此,如圖18所示,設將座標位置(X0 ,Y0 )以基準元件Ob為旋轉中心向正側或負側旋轉移動任意的旋轉角度θr後的座標位置為(X1 ,Y1 ),求出用來從座標位置(X1 ,Y1 )向座標位置(X0 ,Y0 )移動的移動量(參照箭頭A4)。該移動量(參照箭頭A4)的X軸方向的移動量為移動量Xs及移動量Xm,Y軸方向的移動量為移動量Ys及移動量Ym。該各移動量Xs、Xm、Ys、Ym可以用下式(3)表示。另外,在式(3)中,將連結基準元件Ob和座標位置(X0 ,Y0 )的線段相對於X軸所成的角度用θ0 表示。
該式(3)為維持著以基準原點Ob為旋轉中心旋轉旋轉角度θr後的基準XY調節板36’的旋轉姿勢、在該旋轉後的基準XY調節板36’中、使與基準姿勢(旋轉前)的基準XY調節板36’上的任意的座標位置(X0 ,Y0 )對應的座標位置(X1 ,Y1 )移動到座標位置(X0 ,Y0 )的式子。另外,在該式(3)中,從基準原點Ob觀察的任意的座標位置(X0 ,Y0 )的角度θ0 可以用下述的條件表示。
因此,如果將基準姿勢的基準XY調節板36’的中心位置看作基準原點Ob,則將式(1)、式(2)、式(3)所示的各移動量相加後的值成為為了使基準XY調節板36’繞任意的座標位置(X0 ,Y0 )旋轉旋轉角度θr而需要的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym。在將基準姿勢的基準XY調節板36’的中心位置看作基準原點Ob的情況下,設基準原點Ob為原點(X=0,Y=0),求出想要作為旋轉中心的任意的位置的座標位置(X0 ,Y0 ),並且求出將該座標位置(X0 ,Y0 )與基準原點Ob連結的線段相對於X軸所成的角度θ0
此外,如果將基準軸線Ba看作基準原點Ob,則將式(1)及式(3)所示的各移動量相加後的值成為為了使基準XY調節板36’繞任意的座標位置(X0 ,Y0 )旋轉旋轉角度θr而需要的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym。
這樣,在載置台架30中,通過使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A適當移動,能夠使XY調節板36成為任意的旋轉角度θr下的旋轉姿勢。該XY調節板36的旋轉姿勢可以通過使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A移動對應於使用式(1)計算出的任意的旋轉角度θr的移動量Xs來設定。
此外,在載置台架30中,通過將兩X軸滑塊35一體地向X軸方向適當移動、並將Y軸滑塊33向Y軸方向適當移動,能夠使成為任意的旋轉姿勢的XY調節板36維持著其旋轉姿勢而沿X軸方向及Y軸方向適當地移動。此時,通過使兩X軸滑塊35及Y軸滑塊33移動使用式(2)計算出的對應於任意的旋轉角度θr的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym,能夠使處於基準位置的XY調節板36成為繞其中心位置旋轉了任意的旋轉角度θr的狀態。此外,通過使兩X軸滑塊35及Y軸滑塊33移動使用式(2)及式(3)、或式(3)計算出的對應於任意的旋轉角度θr的各移動量Xs、Xm、Ys、Ym,能夠使處於基準位置的XY調節板36成為繞任意的座標位置(X0 ,Y0 )旋轉了任意的旋轉角度θr的狀態。
在本實施例中,如上述那樣設為XY調節板36上的各支承點(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)形成正方形(基準XY調節板36’)的位置關係,使其一邊的長度尺寸為430mm。因此,長度尺寸Ax=長度尺寸Ay=215mm,旋轉基準角度θb=45度。因此,用於使用上述兩Y軸滑塊33及兩X軸滑塊35的XY調節板36(基準XY調節板36’)的沿著X-Y平面的狀態下的旋轉姿勢的調節的式(1)可以用下式(1’)表示。
此外,式(2)可以用下式(2’)表示。
另外,關於式(3)及其角度θ0 的條件,由於是用以旋轉中心為原點的座標位置(X0 ,Y0 )及其角度θ0 表示的,所以是如上述那樣的。
這樣,在本發明的載置台架30(曝光裝置10)中,在基座構件31之上通過Y軸驅動機構32沿Y軸方向(第一方向)移動自如地設有Y軸滑塊33,在該Y軸滑塊33之上通過沿Y軸方向離開的兩個X軸驅動機構34B沿X軸方向(第二方向)移動自如地設有兩個X軸滑塊35,以在該X軸滑塊35上沿Y軸方向架設的方式設有XY調節板36(平面調節板)。因此,通過X軸滑塊35A和X軸滑塊35B的X軸方向上的相對的位置能夠設定XY調節板36的旋轉姿勢,通過維持著該X軸滑塊35A與X軸滑塊35B的相對的位置關係而同步驅動該兩X軸滑塊35,能夠維持著XY調節板36的旋轉姿勢使XY調節板36沿X軸方向移動,通過使Y軸滑塊33沿Y軸方向移動,與X軸方向上的位置無關,都能夠維持著XY調節板36的旋轉姿勢使XY調節板36沿Y軸方向移動。因此,能夠通過用於XY調節板36的Y軸方向(第一方向)的位置調節的機構、用於XY調節板36的X軸方向(第二方向)的位置調節的機構的兩個結構形成能夠不給各自的位置調節帶來影響而設定XY調節板36的旋轉姿勢的旋轉驅動機構。這樣,能夠不受XY調節板36的旋轉姿勢的變化的影響而單獨調節XY調節板36的X軸方向上的位置和Y軸方向上的位置,所以不論XY調節板36的旋轉姿勢如何都能夠通過同一種控制方法調節XY調節板36即工件22的X-Y平面上的位置。由此,儘管是簡單的結構且簡單的位置姿勢控制,但能夠以很高的精度設定XY調節板36即工件22的X-Y平面上的位置及旋轉姿勢。
此外,在載置台架30(曝光裝置10)中,在Y軸驅動機構的上方設有X軸驅動機構,為該X軸驅動機構也作為旋轉驅動機構發揮功能的結構,所以能夠抑制高度尺寸(在Z軸方向上觀察的大小尺寸)的增大。
進而,在載置台架30(曝光裝置10)中,通過使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A移動由式(1)求出的移動量Xs,能夠使XY調節板36(基準XY調節板36’)成為沿著X-Y平面的狀態下的任意的旋轉姿勢(從基準姿勢旋轉了任意的旋轉角度θ r的姿勢),然後,如式(2)及式(3)所示,通過向X軸方向及Y軸方向適當移動,能夠將任意的座標位置作為XY調節板36的旋轉中心。因此,能夠通過簡單的控制,使XY調節板36即工件22成為沿著X-Y平面的狀態下的以任意的座標位置為旋轉中心的任意的旋轉姿勢。
在載置台架30(曝光裝置10)中,將X軸滑塊35A和XY調節板36通過允許繞基準軸線Ba的相對的旋轉的第一 連結部51連結,並且將X軸滑塊35B和XY調節板36通過容許向第三方向的相對的變位並且允許繞連結基部52a的中心軸線的相對的旋轉的第二連結部52連結,所以能夠使板側第二支承點Sb2及滑塊側第二支承點Ss2相對於基準軸線Ba的位置關係與XY調節板36的旋轉姿勢一對一地對應。因此,儘管是簡單的結構,通過使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A適當移動,能夠以高精度設定XY調節板36即工件22的旋轉姿勢。
在載置台架30(曝光裝置10)中,第二連結部52是將XY調節板36的板側第二支承點Sb2可沿第三方向移動地對X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2連結的,使該第三方向為在XY調節板36上作為從板側第二支承點Sb2朝向板側第一支承點Sb1的方向的旋轉標識線Rm,所以能夠使XY調節板36繞基準軸線Ba旋轉,以使旋轉標識線Rm位於移動後的滑塊側第二支承點Ss2上。因此,在設定XY調節板36即工件22的旋轉姿勢時,能夠容易地進行X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A的移動量Xs的設定。
在載置台架30(曝光裝置10)中,第一連結部51是容許X軸滑塊35A和XY調節板36繞基準軸線Ba相對旋轉的結構,並且第二連結部52是允許X軸滑塊35B和XY調節板36的向第三方向的相對的變位且允許繞連結基部52a的中心軸線的相對的旋轉的結構,所以儘管是簡單的結構,但僅通過設定X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A的X軸方向的位置,就能夠以很高的精度設定XY調節板36即工件22的旋轉姿勢。
在載置台架30中,由於作為Y軸滑塊33的移動方向的第一方向與作為兩X軸滑塊35的移動方向的第二方向正交,所以能夠更高效率地設定XY調節板36即工件22的位置及旋轉姿勢。
在載置台架30中,在使兩X軸滑塊35為基準位置的狀態下,連結第一連結部51的板側第一支承點Sb1及滑塊側第一支承點Ss1和第二連結部52的板側第二支承點Sb2及滑塊側第二支承點Ss2的線段的延伸方向分別與第一方向及第二方向傾斜,所以不論XY調節板36即工件22的旋轉方向如何,都能夠使X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A平順地移動。特別是,在本實施例中,由於上述線段的延伸方向相對於第一方向及第二方向分別為45度的傾斜,所以能夠使工件22的旋轉方向的差異帶來的影響變得很小。
在載置台架30中,各Z軸驅動機構37為驅動主體部(37a~37n)使經由XY調節板36(平面調節板)的支承部插通孔(36a、36b、36c)突出到該XY調節板36的上方的調節板支承部(37q、37r、37s)相對於XY調節板36沿第四方向(Z軸方向)分別進退的結構。該驅動主體部(37a~37n)設於XY調節板36的背面側,並且下方的一部分位於X軸滑塊35A與X軸滑塊35B的背面側,並且下方的一部分位於X軸滑塊35A與X軸滑塊35B之間的空間中。因此,能夠抑制高度尺寸(在Z軸方向上觀察的大小尺寸)的增大。這是因為,各Z軸驅動機構37是變更配置在XY調節板36的上方的Z軸調節板38(第四方向調節板)的相對於XY調節板36的第四方向(Z軸方向)上的位置及相對於第四方向的傾斜(相對於X-Y平面的傾斜)的機構,所以一般設在XY調節板36的上方。特別是,在本實施例中,驅動主體部(37a~37n)的另一部分在Z軸方向(第四方向)上觀察,為了能夠進行XY調節板36的沿著X-Y平面的位置及旋轉姿勢的調節,配置在設有將Y軸滑塊33與兩X軸滑塊35連結的各連結部(51、52、53、54)的位置處,所以能夠大幅地抑制因設置各Z軸驅動機構37帶來的高度尺寸(在Z軸方向上觀察的大小尺寸)的增大。
在用於曝光裝置10中的載置台架30中,各Z軸驅動機構37同時具有設定配置在XY調節板36的上方的Z軸調節板38(第四方向調節板)的相對於XY調節板36的第四方向(Z軸方向)上的位置的功能、和該Z軸調節板38(第四方向調節板)的相對於第四方向的傾斜(相對於X-Y平面的傾斜)的功能,所以與單獨設置用於各個功能的結構時相比,能夠大幅地抑制高度尺寸(在Z軸方向上觀察的大小尺寸)的增大。
在載置台架30中,通過用於XY調節板36的Y軸方向(第一方向)的位置調節的機構及用於XY調節板36的X軸方向(第二方向)的位置調節的機構的兩個結構實現用於XY調節板36的Y軸方向(第一方向)的位置調節的功能、用於XY調節板36的X軸方向(第二方向)的位置調節的功能、和用於設定XY調節板36的旋轉姿勢的功能,並且由作為單一的結構的各Z軸驅動機構37實現設定Z軸調節板38的相對於XY調節板36的Z軸方向上的位置的功能、和該Z軸調節板38的相對於第四方向的傾斜的功能,進而做成了各Z軸驅動機構37在Z軸方向上觀察與用於X軸方向(第二方向)的位置調節的機構重疊的結構,所以能夠以很小的結構(大小尺寸)具備五個功能。
在載置台架30中,由於Z軸調節板38由Z軸驅動機構37A的調節板支承部37q旋轉自如地支承,並且被Z軸驅動機構37B的調節板支承部37r僅允許向導軌的延伸方向的變位地支承,並且由Z軸驅動機構37C的調節板支承部37s變位自如地支承,所以能夠防止以Z軸驅動機構37A的固定著調節板支承部37q的部位為基點繞Z軸方向轉動。因此,通過適當變更各Z軸驅動機構37的支承高度位置(在Z軸方向上觀察的支承位置),能夠不導致在XY調節板36中設定的沿著X-Y平面的狀態下的位置及旋轉姿勢的變更而設定Z軸調節板38即工件22的第四方向(Z軸方向)上的位置及相對於第四方向的傾斜(相對於X-Y平面的傾斜)。
在載置台架30中,由於提升機構39的提升基座39a在Z軸調節板38(第四方向調節板)的下方配置在由各Z軸驅動機構37的調節板支承部(37q、37r、37s)形成的Z軸調節板38與XY調節板36(平面調節板)之間的空間中,並且在該空間內能夠沿Z軸方向(第四方向)移動,所以能夠大幅地抑制因設置提升機構39帶來的高度尺寸(在Z軸方向上觀察的大小尺寸)的增大。
在載置台架30中,由於用於工件22(XY調節板36)的沿著X-Y平面的位置及旋轉姿勢的設定的X軸驅動機構34及X軸滑塊35在Y軸滑塊33的上表面上分別設於Y軸方向上觀察的兩端位置上,並且以在該兩X軸滑塊35上在Y軸方向上架設的方式設有XY調節板36(平面調節板),所以在該XY調節板36的下方,與兩X軸滑塊35的移動無關,都能夠在兩X軸滑塊35之間形成容量大致一定的空間。因此,能夠將該空間作為配置空間使用,所以能夠抑制大小尺寸的增大。例如,在載置台架30(曝光裝置10)中,由於在Z軸調節板38上設有中央插通孔38a、並且在XY調節板36上設有中央貫通孔36d,所以能夠將用於進行曝光裝置10的投影光學系統相對於載置在Z軸調節板38上的吸盤40即吸附保持在那裡的工件22的位置設定的工具顯微鏡41配置在形成於兩X軸滑塊35之間的空間中。此外,在載置台架30(曝光裝置10)中,由於Z軸調節板38上設有中央插通孔38a、並且在XY調節板36上設有中央貫通孔36d,所以能夠將用於在載置於Z軸調節板38上的吸盤40上是否載置有工件22的判別的超聲波感測器42配置到形成於兩X軸滑塊35之間的空間中。
在載置台架30中,由於為了在吸盤40上是否載置有工件22的判別而使用超聲波感測器42,所以與吸盤40上的高度位置(在Z軸方向上觀察的位置)無關都能夠檢測工件22的有無。
在曝光裝置10中,由於在載置台架30上將工件22以很高的精度設定位置及旋轉姿勢,所以能夠適當地使掩模圖案像曝光在工件22上。
因而,在應用在曝光裝置10中的本發明的載置台30中,能夠以簡單的結構很高精度地進行工件22的位置姿勢控制。
另外,在上述實施例中,對作為本發明的載置台架的一例的載置台架30進行了說明,但只要是以下這樣的載置台架就可以,並不限定於上述實施例,上述載置台架是相對於基準平面控制曝光光成像而曝光既定的掩模圖案的工件的定位及姿勢的載置台架,其中,具備:基座構件,相對於上述基準平面固定地設置;第一驅動機構,能夠在沿著上述基準平面的第一方向上移動地設在上述基座構件上;第一滑塊,由該第一驅動機構支承;兩個第二驅動機構,能夠在沿著上述基準平面且相對於上述第一方向傾斜的第二方向上移動地、在上述第一滑塊上沿上述第一方向隔開間隔而成對地設置;兩個第二滑塊,分別由該第二驅動機構單獨支承;平面調節板,為了載置上述工件而在上述兩第二滑塊上沿上述第一方向架設,沿著上述基準平面設置。
此外,在上述實施例中,第一連結部51及第二連結部52如上述那樣構成,但只要第一連結部是允許繞基準軸線Ba的相對的旋轉並將X軸滑塊35A與XY調節板36連結的結構、第二連結部是允許向第三方向的相對的變位並且允許繞連結基部52a的中心軸線的相對的旋轉並將X軸滑塊 35B與XY調節板36連結的結構就可以,並不限定於上述實施例。
進而,在上述實施例中,設有第三連結部53及第四連結部54,但它們是為了在兩X軸滑塊35的上方穩定地支承XY調節板36而設置的,所以只要是不使兩X軸滑塊35側的支承點(Ss3、Ss4)相對於XY調節板36側的支承點(Sb3、Sb4)的Z軸方向上的間隔變動而允許X-Y方向上的位置的變動就可以,並不限定於上述實施例。因此,只要能夠借助第一連結部51和第二連結部52在兩X軸滑塊35的上方穩定支承XY調節板36的結構就可以,也可以不設置第三連結部53及第四連結部54。
在上述實施例中,使第二連結部52的第三方向為在XY調節板36上從板側第二支承點Sb2朝向板側第一支承點Sb1的方向(旋轉標識線Rm),但只要能夠通過X軸滑塊35A與X軸滑塊35B的X軸方向上的相對的位置設定XY調節板36的旋轉姿勢就可以,所以只要是相對於XY調節板36的各支承點(Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)的位置關係不會變動的一定的方向、或者在X軸滑塊35B上不會變動的一定的方向就可以,並不限定於上述實施例。
以下,使用圖19及圖20說明與上述實施例不同的一例。在該例中,在使兩X軸驅動裝置34為驅動控制的基準位置的狀態下,將從X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2朝向X軸滑塊35A的滑塊側第一支承點Ss1的方向設為第三方向。在此情況下,例如,只要代替第二連結部52(參照 圖8)而使用圖19所示的第二連結部52’就可以。該第二連結部52’具有固定於X軸滑塊35B並沿Z軸方向伸出的連結基部52a’、固定於其上端面的軌道保持部分52b’、可滑動地保持於該軌道保持部分52b’的軌道52c’、固定於該軌道52c’的旋轉軸部分52d’、和相對於該旋轉軸部分52d’可旋轉地設置的旋轉部分52e’。該連結基部52a’整體上具有帶階差的圓柱形狀,其中心軸線沿著Z軸方向設定。軌道保持部分52b’能夠以可向沿著X-Y平面的方向的、相對於X軸方向(第二方向)及Y軸方向(第一方向)傾斜的第三方向滑動的方式保持軌道52c’。軌道52c’由沿第三方向延伸的棒狀構件構成,固定於旋轉軸部分52d’。在旋轉軸部分52d’整體上具有圓柱狀形狀,中心軸線沿著Z軸方向配置,固定於軌道52c’。旋轉部分52e’具有包圍旋轉軸部分52d’的環狀的形狀,相對於該旋轉軸部分52d’繞該旋轉軸部分52d’的中心軸線旋轉自如。在第二連結部52’中,旋轉部分52e’固定地安裝於XY調節板36。因此,軌道52c’相對於X軸滑塊35B延伸方向固定。該軌道52c’的延伸方向即第三方向在該例中在兩X軸驅動機構34為驅動控制的基準位置的狀態下為從X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2朝向X軸滑塊35A的滑塊側第一支承點Ss1的方向,與各支承點(Ss1、Ss2、Ss3、Ss4)描繪的正方形的對角線一致。因此,如果匹配於上述實施例的設定,則第三方向總是相對於X軸方向(第二方向)及Y軸方向(第一方向)具有45度的傾斜。在這樣 的結構的情況下,需要將上述實施例的控制式(1)變更為下式(4)。
此外,如上述實施例那樣,XY調節板36的各支承點(Ss1、Ss2、Ss3、Ss4)設定為形成正方形的(基準XY調節板36’)的位置關係,如果其一邊的長度尺寸是430mm,則為長度尺寸Ax=長度尺寸Ay=215mm,旋轉基準角度θ b=45度。因此,用來調整使用上述兩Y軸滑塊33及兩X軸滑塊35的XY調節板36(基準XY調節板36’)的沿著X-Y平面的狀態下的旋轉姿勢的式(4)可以用下式(4’)表示。
如果是該例的結構,也基本上是與上述實施例的載置台架30(曝光裝置10)同樣的結構,所以基本上能夠得到與上述實施例同樣的效果。
除此以外,第二連結部52’將XY調節板36的板側第二支承點Sb2可沿第三方向移動地相對於X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2連結,該第三方向是在使兩X軸驅動 機構34為驅動控制的基準位置的狀態下從X軸滑塊35B的滑塊側第二支承點Ss2朝向X軸滑塊35A的滑塊側第一支承點Ss1的方向,所以可以使XY調節板36繞基準軸線Ba旋轉,以使板側第二支承點Sb2位於包含移動後的滑塊側第二支承點Ss2的第三方向上。因此,能夠使設定XY調節板36即工件22的旋轉姿勢時的、X軸滑塊35B相對於X軸滑塊35A的移動量Xs的設定變得容易。
根據本發明的載置台架,能夠根據兩第二滑塊的第二方向上的相對的位置設定平面調節板的旋轉姿勢,通過維持著該兩第二滑塊的相對的位置關係而同步驅動控制該兩第二滑塊,能夠維持著平面調節板的旋轉姿勢使平面調節板向第二方向移動,通過使第一滑塊沿第一方向移動,與第二方向上的位置無關都能夠維持著平面調節板的旋轉姿勢而使平面調節板沿第一方向移動。由此,能夠借助用於平面調節板的第一方向(第一方向)的位置調節的機構、用於平面調節板的第二方向(第二方向)的位置調節的機構這兩個構成,形成能夠不給各自的位置調節帶來影響而設定平面調節板的旋轉姿勢的旋轉驅動機構。這樣,能夠不受平面調節板的旋轉姿勢的變化的影響而單獨調節平面調節板的第二方向上的位置和第一方向上的位置,所以與平面調節板的旋轉姿勢無關都能夠通過相同的控制方法調節平面調節板即工件的位置。
除了上述結構以外,如果上述平面調節板和一方的上述第二滑塊由沿正交於上述基準平面的方向延伸的第一連 結部連結,上述第一連結構件用於一端在板側第一支承點處連接於上述平面調節板、並且另一端在滑塊側第一支承點處連接於上述第二滑塊;該第一連結部不變更上述板側第一支承點與上述滑塊側第一支承點的位置關係而允許繞包含上述板側第一支承點及上述滑塊側第一支承點的基準軸線的上述平面調節板和一方的上述第二滑塊的相對旋轉;上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊由沿正交於上述基準平面的方向延伸的第二連結部連結,上述第二連結構件用於一端在板側第二支承點處連接於上述平面調節板、並且另一端在滑塊側第二支承點處連接於另一方的上述第二滑塊;該第二連結部允許沿著上述基準平面的第三方向上的上述板側第二支承點與上述滑塊側第二支承點的相對的位置的變化,並且允許上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊繞正交於上述基準平面的方向的相對旋轉;從而能夠使相對於基準軸線的板側第二支承點及滑塊側第二支承點的位置關係與平面調節板的旋轉姿勢一對一地對應。因此,能夠通過兩第二滑塊的相對的位置關係高精度地設定平面調節板即工件的旋轉姿勢。
除了上述結構以外,如果上述第三方向相對於上述第一方向和上述第二方向分別傾斜,則與第一方向與第二方向的角度關係無關,都能夠通過使兩第二滑塊相對地沿第二方向移動而使平面調節板旋轉。
除了上述結構以外,如果上述第一方向與上述第二方向正交,則能夠更高效率地設定平面調節板即工件的位 置。
除了上述結構以外,如果在令上述第二滑塊為向上述第二方向的移動的基準的基準位置時,上述板側第一支承點和上述板側第二支承點位於相對於上述第一方向和上述第二方向分別傾斜的直線上,則與平面調節板即工件的旋轉方向無關,都能夠使另一方的第二滑塊相對於一方的第二滑塊平順地移動。
除了上述結構以外,如果上述第三方向是連結上述板側第一支承點和上述板側第二支承點的線段的延伸方向,則能夠以第三方向位於移動了的滑塊側第二支承點上的方式使平面調節板繞基準軸線旋轉。因此,能夠使在平面調節板即工件的旋轉姿勢設定時的另一方的第二滑塊相對於一方的第二滑塊的移動量的設定變得容易。
除了上述結構以外,如果上述第三方向是將上述兩第二滑塊為向上述第二方向的移動的基準的基準位置時的連結上述滑塊側第一支承點與上述滑塊側第二支承點的線段的延伸方向,則能夠以板側第二支承點位於包含移動的滑塊側第二支承點的第三方向上的方式使平面調節板繞基準軸線旋轉。因此,當設定平面調節板即工件的旋轉姿勢時,能夠容易地進行另一方的第二滑塊相對於一方的第二滑塊的移動量的設定。
除了上述結構以外,如果在上述第二滑塊為上述基準位置時將上述板側第一支承點和上述板側第二支承點相互連結的線段的延伸方向相對於上述第一方向和上述第二方 向分別形成45度的傾斜,則能夠使因工件的旋轉方向的差異帶來的影響變得很小。
除此以外,如果還具備:第四方向調節板,為了正交於上述基準平面的第四方向上的上述工件的位置及相對於該第四方向的傾斜的變更而設於上述平面調節板;第四方向驅動機構,使該第四方向調節板的上述第四方向上的位置及相對於該第四方向的傾斜變更;該第四方向驅動機構具有支承上述第四方向調節板的至少三個支承部、和使該各支承部沿上述第四方向移動的驅動主體部;該驅動主體部至少一部分位於上述第一滑塊與上述第二滑塊之間且設在上述平面調節板的下側;上述各支承部在上述第四方向上觀察連接於上述平面調節板的下方的上述驅動主體部,並且在上述平面調節板的上方支承上述第四方向調節板;則能夠抑制因設置第四方向驅動機構帶來的高度尺寸(在正交於基準平面的方向上觀察的大小尺寸)的增大。
除了上述結構以外,如果上述各支承部具有:第一支承部,不使對上述第四方向調節板的支承位置變化而將對該第四方向調節板的支承角度變更自如地進行支承;第二支承部,將對上述第四方向調節板的支承位置沿與上述第一支承部的支承位置的線段方向變更自如、並且將對上述第四方向調節板的支承角度變更自如地進行支承;第三支承部,將對上述第四方向調節板的支承位置變更自如、並且將對該第四方向調節板的支承角度變更自如地進行支承;則能夠防止第四方向調節板以第四方向驅動機構的固定著第一支承部的部位為基點繞正交於基準平面的方向轉動。因此,通過適當變更各第四方向驅動機構的支承高度位置(在第四方向上觀察的支承位置),能夠不導致在平面調節板上設定的位置及旋轉姿勢的變更而設定第四方向調節板即工件的第四方向上的位置及相對於第四方向的傾斜。
在使用上述載置台架的曝光裝置中,由於在載置台架上將工件以很高的精度設定了位置及旋轉姿勢,所以能夠對該工件適當地曝光掩模圖案像。
以上,基於實施例說明了本發明的載置台架及使用它的曝光裝置,但關於具體的結構並不限定於該實施例,應理解為只要不脫離本發明的主旨就能夠對這些實施例進行各種變更及變形。
10...曝光裝置
11...光源
11a...水銀燈
11b...橢圓反射鏡
12...冷反射鏡
13...曝光開閉器
14...紫外線帶通濾波器
15...積分透鏡
16...準直透鏡
17...平面鏡
18...掩模台架
18a...掩模
19...掩模擋板
20...投影透鏡
21...倍率修正部
22...工件
30...載置台架
31...基座構件
32...(作為第一驅動機構的)Y軸驅動機構
32a...Y軸定子
32b...基座側Y軸導引構件
33...(作為第一滑塊的)Y軸滑塊
33a...貫通孔
34...(作為第二驅動機構的)X軸驅動機構
34A...X軸驅動機構
34B...X軸驅動機構
34a...X軸定子
34b...基座側X軸導引構件
34c...X軸可動元件
34d...滑塊側X軸導引構件
35...(作為第二滑塊的)X軸滑塊
35A...X軸滑塊
35B...X軸滑塊
36...(作為平面調節板的)XY調節板
36a、36b、36c...支承部插通孔
36d...中央貫通孔
36e...伸出壁
37...(作為第四方向驅動機構的)Z軸驅動機構
37A...Z軸驅動機構
37B...Z軸驅動機構
37C...Z軸驅動機構
37a...驅動馬達
37b...變換部
37c...傳遞軸
37d...滑動軸承部
37e...第一移動部
37f...第一導件部
37g...第二導件部
37h...第二導件保持部
37i...第二移動部
37j...第三導件部
37k...第三導件保持部
37l...球形接頭軸
37m...球面軸承部
37n...Z軸移動部
37o...臂部分
37p...球狀部
37q...(作為第一支承部的)調節板支承部
37r...(作為第二支承部的)調節板支承部
37s...(作為第三支承部的)調節板支承部
38...(作為第四方向調節板的)Z軸調節板
38a...中央插通孔
38b...銷插通孔
39...提升機構
39a...提升基座
39b...提升銷
40...吸盤
40a...銷插通孔
40b...吸附孔
41...工具顯微鏡
42...超聲波感測器
51...第一連結部
51a...連結基部
51b...延伸端部
51c...旋轉部分
52、52’...第二連結部
52a...連結基部
52b...連結旋轉部分
52c...軌道保持部分
52d...旋轉軸部分
52e...安裝部分
53...第三連結部
53a...第一軌道
53b...第一軌道保持部分
53c...固定板部分
53d...第二軌道保持部分
53e...第二軌道
53f...旋轉軸部分
53g...旋轉部分
54...第四連結部
54a...第一軌道
54b...第一軌道保持部分
54c...固定板部分
54d...第二軌道保持部分
54e...第二軌道
54f...旋轉軸部分
54g...旋轉部分
Ba...基準軸線
Sb1...板側第一支承點
Sb2...板側第二支承點
Ss1...滑塊側第一支承點
Ss2...滑塊側第二支承點
圖1是示意地表示本發明的曝光裝置的結構的說明圖。
圖2是示意地表示載置台架的結構的立體圖。
圖3是沿著圖2的I-I線得到的剖視圖。
圖4是表示載置台架的基座構件、兩Y軸驅動機構、Y軸滑塊、兩X軸驅動機構及兩X軸滑塊的情況的與圖2同樣的立體圖。
圖5是表示對圖4添加了XY調節板及各連結部的情況的與圖2同樣的立體圖。
圖6是用來說明兩X軸滑塊、XY調節板及各連結部的位置關係的說明圖。
圖7是示意地表示第一連結部的結構的立體圖。
圖8是示意地表示第二連結部的結構的立體圖。
圖9是示意地表示第三連結部的結構的立體圖。
圖10是示意地表示第四連結部的結構的立體圖。
圖11是表示對圖5添加了各Z軸驅動機構的情況的與圖2同樣的立體圖。
圖12是為了Z軸驅動機構的結構的說明而將該驅動主體部的周邊放大表示的與圖3同樣的剖視圖。
圖13是表示從Z軸方向的上側觀察圖6所示的兩X軸滑塊與XY調節板通過各連結部連結的示意圖的說明圖。
圖14是與圖13同樣的說明圖,圖14(a)表示正面觀察X軸滑塊而移動到左側(X軸方向的負側)的情況,圖14(b)表示正面觀察X軸滑塊而移動到右側(X軸方向的正側)的情況。
圖15是表示以基準軸線Ba為原點O的座標上的基準XY調節板的說明圖。
圖16是與圖15同樣的說明圖,圖16(a)表示為使基準XY調節板向正側旋轉A度而使X軸滑塊向X軸方向的負側移動Xs的情況,圖16(b)表示為使基準XY調節板向負側旋轉A度而使X軸滑塊向X軸方向的正側移動Xs的情況。
圖17是與圖15同樣的說明圖,圖17(a)表示使向正側旋轉了A度的基準XY調節板移動的情況,圖17(b)表示使向負側旋轉了A度的基準XY調節板移動的情況。
圖18是表示座標位置(X0 ,Y0 )以基準原點Ob為旋轉中心旋轉移動了任意的旋轉角度θr後的座標位置(X1 ,Y1 )的說明圖。
圖19是示意地表示另一例的第二連結部的結構的立體圖。
圖20是另一例的與圖16同樣的說明圖,圖20(a)表示為使基準XY調節板向正側旋轉A度而使X軸滑塊向X軸方向的負側移動Xs的情況,圖20(b)表示為使基準XY調節板向負側旋轉A度而使X軸滑塊向X軸方向的正側移動Xs的情況。
30...載置台架
31...基座構件
32...Y軸驅動機構
32a...Y軸定子
32b...基座側Y軸導引構件
33...Y軸滑塊
34...X軸驅動機構
34a...X軸定子
34A...X軸驅動機構
34b...基座側X軸導引構件
34B...X軸驅動機構
35...X軸滑塊
35A...X軸滑塊
35B...X軸滑塊
36...XY調節板
51...第一連結部
52...第二連結部
53...第三連結部
54...第四連結部

Claims (10)

  1. 一種載置台架,是相對於基準平面對曝光光成像而曝光既定的掩模圖案的工件的定位進行控制的載置台架,其特徵在於,具備:基座構件,相對於上述基準平面固定地設置;第一驅動機構,能夠在沿著上述基準平面的第一方向上移動地設在上述基座構件上;第一滑塊,由該第一驅動機構支承;一對第二驅動機構,以能夠在沿著上述基準平面且相對於上述第一方向傾斜的第二方向上移動的方式,在上述第一滑塊上沿上述第一方向隔開間隔地設置;兩個第二滑塊,分別由該第二驅動機構單獨支承;平面調節板,為了載置上述工件而沿上述第一方向架設於上述兩第二滑塊上,沿著上述基準平面設置,上述平面調節板和一方的上述第二滑塊由沿正交於上述基準平面的方向延伸的第一連結部連結,上述第一連結構件用於一端在板側第一支承點處與上述平面調節板連接、並且另一端在滑塊側第一支承點處與一方的上述第二滑塊連接;該第一連結部不變更上述板側第一支承點與上述滑塊側第一支承點的位置關係而使上述平面調節板和一方的上述第二滑塊繞包含上述板側第一支承點及上述滑塊側第一支承點的基準軸線相對旋轉;上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊由沿正交於 上述基準平面的方向延伸的第二連結部連結,上述第二連結構件用於一端在板側第二支承點處與上述平面調節板連接、並且另一端在滑塊側第二支承點處與另一方的上述第二滑塊連接;該第二連結部允許沿著上述基準平面的第三方向上的上述板側第二支承點與上述滑塊側第二支承點的相對的位置的變化,並且使上述平面調節板和另一方的上述第二滑塊繞正交於上述基準平面的方向相對地旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的載置台架,其中,上述第三方向是相對於上述第一方向和上述第二方向分別傾斜的方向。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的載置台架,其特徵在於,上述第一方向與上述第二方向正交。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載的載置台架,其中,在上述兩第二滑塊位於作為向上述第二方向的移動的基準的基準位置時,上述板側第一支承點和上述板側第二支承點位於相對於上述第一方向和上述第二方向分別傾斜的直線上。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載的載置台架,其特徵在於,上述第三方向是連結上述板側第一支承點和上述板側第二支承點的線段的延伸方向。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載的載置台架,其中,上述第三方向是上述兩第二滑塊位於作為向上述第二方向的移動的基準的基準位置時的連結上述滑塊側第一支承點 與上述滑塊側第二支承點的線段的延伸方向。
  7. 如申請專利範圍第4項所記載的載置台架,其中,在上述兩第二滑塊位於上述基準位置時,上述板側第一支承點和上述板側第二支承點相互連結的線段的延伸方向相對於上述第一方向和上述第二方向分別形成45度的傾斜。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載的載置台架,其中,還具備:第四方向調節板,為了正交於上述基準平面的第四方向上的上述工件的位置及相對於該第四方向的傾斜的變更而設於上述平面調節板;第四方向驅動機構,使該第四方向調節板的上述第四方向上的位置及相對於該第四方向的傾斜變更;該第四方向驅動機構具有支承上述第四方向調節板的至少三個支承部、和使該各支承部沿上述第四方向移動的驅動主體部;該驅動主體部至少使一部分位於上述第一滑塊與上述第二滑塊之間且設於上述平面調節板的下側;上述各支承部在上述第四方向上觀察連接於上述平面調節板的下方的上述驅動主體部,並且在上述平面調節板的上方支承上述第四方向調節板。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載的載置台架,其中,上述各支承部具有:第一支承部,不使對上述第四方向調節板的支承位置變化而使對該第四方向調節板的支承角度變更自如地進行 支承;第二支承部,使對上述第四方向調節板的支承位置沿與上述第一支承部的支承位置的線段方向變更自如、並且使對上述第四方向調節板的支承角度變更自如地進行支承;第三支承部,使對上述第四方向調節板的支承位置變更自如、並且使對該第四方向調節板的支承角度變更自如地進行支承。
  10. 一種曝光裝置,其特徵在於,使用申請專利範圍第1~9項中任一項所記載的載置台架。
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