移动台、具有移动台的输送装置及带电粒子束装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980158961.2

申请日:

2009.09.30

公开号:

CN102414811A

公开日:

2012.04.11

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 21/68申请公布日:20120411|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/68申请日:20090930|||公开

IPC分类号:

H01L21/68; H01L21/027

主分类号:

H01L21/68

申请人:

京瓷株式会社

发明人:

宗石猛; 明石幸治

地址:

日本京都府

优先权:

2009.04.27 JP 2009-108091

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

蒋亭

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内容摘要

本发明的移动台具有:能够沿着第一方向移动的第一台(12);至少一部分位于第一台(12)上,能够沿着与第一方向交叉的第二方向移动的第二台(13);生成用于使第二台(13)沿着第二方向移动的驱动力的生成部(MY);从生成部(MY)向第二台(13)传递驱动力,并且至少一部分伴随着第一台(12)的移动而进行动作的动力传递部(17、20)。

权利要求书

1: 一种移动台, 其具有 : 第一台, 其能够沿着第一方向进行移动 ; 第二台, 其至少一部分位于所述第一台上, 且能够沿着与所述第一方向交叉的第二方 向进行移动 ; 生成部, 其生成用于使所述第二台沿着所述第二方向移动的驱动力 ; 动力传递部, 其从所述生成部向所述第二台传递所述驱动力, 且至少一部分伴随着所 述第一台的移动而进行动作。2: 根据权利要求 1 所述的移动台, 其中, 所述动力传递部伴随着所述第一台的移动而发生变形。3: 根据权利要求 2 所述的移动台, 其中, 所述动力传递部具有 : 第一驱动轴, 其以能够旋转的方式安装于所述第二台 ; 变形部, 其在所述生成部与所述第一驱动轴之间伴随着所述第一台的移动而发生变 形。4: 根据权利要求 3 所述的移动台, 其中, 所述第一驱动轴安装在所述第二台的所述第一方向上的中央部。5: 根据权利要求 3 或 4 所述的移动台, 其中, 所述变形部的所述第一方向的长度伴随着所述第一台的移动而发生变化。6: 根据权利要求 4 或 5 所述的移动台, 其中, 所述变形部具备 : 第二旋转轴, 其通过所述生成部而被旋转驱动 ; 第三旋转轴, 其设置在所述第二旋转轴与所述第一旋转轴之间 ; 环状的第一张力线, 其保持一定的张力且包围所述第二旋转轴及所述第三旋转轴, 并 将所述第二旋转轴的旋转向所述第三旋转轴传递 ; 环状的第二张力线, 其保持一定的张力且包围所述第三旋转轴及所述第一旋转轴, 并 将所述第三旋转轴的旋转向所述第一旋转轴传递, 所述第三旋转轴对应于所述第一台的移动而沿着与所述第一方向垂直的方向进行位 移。7: 根据权利要求 6 所述的移动台, 其中, 所述变形部具有与所述第一旋转轴连接的第一滑轮、 与所述第二旋转轴连接的第二滑 轮、 与所述第三旋转轴连接的第三滑轮及第四滑轮, 所述第一张力线是架设在第二滑轮与第三滑轮之间的带, 所述第二张力线是架设在第 四滑轮与第一滑轮之间的带。8: 根据权利要求 7 所述的移动台, 其中, 所述第一滑轮、 所述第二滑轮及所述第三滑轮的与所述带相接的外周面是凸曲面。9: 根据权利要求 1 ~ 8 中任一项所述的移动台, 其中, 所述移动台具有微调机构, 该微调机构通过沿着所述第二方向对所述第二台施加按压 力, 而对所述第二方向上的所述第二台的位置进行微调。10: 根据权利要求 9 所述的移动台, 其中, 2 所述微调机构具有 : 安装于所述第二台的构件, 其具有多个紧固部, 这多个紧固部在所述第二方向上设置 在所述第二台的两侧且从该第二台离开 ; 多个压电元件, 它们设置在所述第二台与所述多个紧固部之间。11: 根据权利要求 9 所述的移动台, 其中, 所述第二台具有沿着所述第二方向排列的多个贯通孔, 所述微调机构具有 : 安装于所述第二台的构件, 其具有多个紧固部, 这多个紧固部设置在位于所述多个贯 通孔中的相邻的所述贯通孔之间的所述第二台的一部分的所述第二方向的两侧且从该第 二台的一部分离开 ; 多个压电元件, 它们设置在所述第二台与所述多个紧固部之间。12: 根据权利要求 1 ~ 3 中任一项所述的移动台, 其中, 所述动力传递部具有 : 第一驱动轴, 其以能够旋转的方式安装于所述第二台 ; 固定部, 其与所述生成部连接, 且在所述第一方向上固定在规定位置 ; 移动部, 其与所述固定部及所述第一驱动轴连接, 伴随着所述第一台的移动而沿着所 述第一方向移动。13: 根据权利要求 12 所述的移动台, 其中, 所述固定部具有通过所述生成部被旋转驱动的第二驱动轴, 所述移动部具有对应于所述第二驱动轴的旋转而进行旋转的齿轮部。14: 根据权利要求 13 所述的移动台, 其中, 所述第一驱动轴安装在所述第二台的所述第一方向上的中央部。15: 根据权利要求 1 ~ 14 中任一项所述的移动台, 其中, 所述第一台及所述第二台配置在真空容器的内部, 所述生成部配置在该真空容器的外 部。16: 一种输送装置, 其具有 : 权利要求 1 ~ 15 中任一项所述的移动台 ; 控制所述生成部的动作的控制器。17: 一种带电粒子束装置, 其具有 : 能够向所述第二台上载置试料的权利要求 16 所述的输送装置 ; 设置在所述第二台的上方, 对所述试料照射带电粒子束的带电粒子束源。

说明书


移动台、 具有移动台的输送装置及带电粒子束装置

    技术领域 本发明涉及在例如半导体制造装置或液晶制造装置中用于输送试料的移动台及 具有该移动台的输送装置、 以及带电粒子束装置。
     背景技术 作为在制造半导体设备时使用的装置, 有使用电子束或离子束的图案描绘装置及 检查装置。在这些装置中, 为了使试料移动到目标位置而使用的移动台例如在基座上配置 有沿 X 轴方向移动的 X 台, 并在 X 台上配置有沿 Y 轴方向移动的 Y 台。并且, 提出有一种以 与 X 台的移动方向平行的方式对 Y 台设置滑动件, 并对动力传递部即 Y 驱动轴设置由固定 辊和按压辊构成的辊钩部 ( ロ一ラフツク部 ) 的结构 ( 例如, 日本特开 2007-184193 号公 报 )。在该结构中, Y 驱动轴被固定于直线电动机, 滑动件在固定辊与按压辊之间能够沿着 X 轴方向移动。
     然而, 在专利文献 1 的结构中, 在滑动件与按压辊及固定辊之间容易发生打滑, 从 而会产生 Y 台的位置精度变差的问题。
     因此, 追求一种抑制台的位置精度恶化的技术。
     发明内容 本发明的一形态的移动台具有第一台、 第二台、 生成部、 动力传递部。第一台能够 沿着第一方向移动。 第二台其至少一部分位于第一台上且能够沿着与第一方向交叉的第二 方向进行移动。生成部生成用于使第二台沿着第二方向移动的驱动力。动力传递部从生成 部向第二台传递驱动力, 且至少一部分伴随着第一台的移动而进行动作。
     本发明的一形态的输送装置具有移动台和控制生成部的动作的控制器。
     本发明的一形态的带电粒子束装置具有能够向第二台上载置试料的输送装置和 设置在第二台的上方并对试料照射带电粒子束的带电粒子束源。
     根据本发明的一形态的移动台及输送装置, 能够抑制台的位置精度的恶化。
     根据本发明的一形态的带电粒子束装置, 能够更高精度地向对称物的所希望的位 置照射带电粒子束。
     附图说明 图 1 是本发明的第一实施方式的移动台的俯视图。
     图 2 是本发明的第一实施方式的移动台的侧视图, 是从图 1 的箭头 A 方向观察而 得到的侧视图。
     图 3 是图 1 的 B-B 线处的剖视图。
     图 4 是图 1 的由虚线 C 包围的部分的剖视图, 是图 2 的 D-D 线的截面的俯视观察 时的图。
     图 5 是本发明的第二实施方式的移动台的俯视图。
     图 6 是本发明的第二实施方式的移动台的侧视图, 是从图 5 的箭头 E 方向观察而 得到的侧视图。
     图 7 是表示图 6 的 F-F 线处的旋转轴的一部分及齿轮部的截面的图。
     图 8 是本发明的第二实施方式的移动台的一变形例的俯视图。
     图 9 是图 8 的 H-H 线处的旋转轴的一部分及齿轮部的截面的从箭头 G 方向观察时 的图。
     图 10 是本发明的第三实施方式的移动台的俯视图, 尤其是详细地表示微调机构 的结构的图。
     图 11 是图 10 的 J-J 线处的剖视图。
     图 12 是本发明的第三实施方式的移动台的一变形例的俯视图。
     图 13 是详细地表示图 12 的移动台的微调机构的结构的图。
     图 14 是图 13 的 K-K 线处的剖视图。
     图 15 是表示本发明的输送装置的结构例的俯视图。
     图 16 是表示使用了本发明的实施方式的移动台的带电粒子束装置的结构例的侧 视图。 具体实施方式
     以下, 参照附图, 详细地说明本发明的实施方式。需要说明的是, 在图 4 以外的全 部的附图中标注有正交坐标系的 X 轴、 Y 轴及 Z 轴。而且, 为了便于说明, 在图 1、 图 5、 图 8、 图 10、 图 12、 图 13、 图 15 中标注有俯视观察移动台 1 时看不见的 Y 滚珠丝杠 17。
     ( 第一实施方式 )
     如图 1- 图 3 所示, 第一实施方式的移动台 1A 具有基台 11、 在基台 11 上能够沿着 X 轴方向呈直线状移动的 X 台 12、 在 X 台 12 上能够沿着 Y 轴方向呈直线状移动的 Y 台 13。 而且, 移动台 1A 具有 : 在基台 11 的上表面以沿着 X 轴方向延伸的方式设置的 X 直线引导件 14 ; 在 X 台 12 的上表面以沿着 Y 轴方向延伸的方式设置的 Y 直线引导件 15。X 台 12 由 X 直线引导件 14 引导, Y 台 13 由 Y 直线引导件 15 引导。基台 11、 X 台 12 及 Y 台 13 配置在 由强磁性体即纯铁、 低碳钢或坡莫合金等制作的真空腔室 3 内。
     需要说明的是, X 直线引导件 14 和 Y 直线引导件 15 在俯视观察时以正交的方式 设置, 因此配置在移动台 1A 上的晶片等试料能够在 XY 平面中自如地移动。
     在 X 台 12 的与基台 11 对置的表面上设有 X 滚珠丝杠 16。X 滚珠丝杠 16 的丝杠 轴在 X 电磁电动机 MX 所产生的驱动转矩的作用下旋转。X 台 12 对应于该 X 滚珠丝杠 16 的 丝杠轴的旋转, 被 X 直线引导件 14 引导而进行移动。
     同样地, Y 台 13 也通过 Y 电磁电动机 MY 驱动。具体而言, 在 Y 台 13 的与 X 台 12 对置的表面上设置的 Y 滚珠丝杠 17 的丝杠轴在 Y 电磁电动机 MY 所产生的驱动转矩的作用 下旋转。在此, Y 滚珠丝杠 17 安装在 Y 台 13 的 X 轴方向上的中央部。当 Y 滚珠丝杠 17 的 丝杠轴旋转时, Y 台 13 在 X 台 12 上被 Y 直线引导件 15 引导而进行移动。Y 台 13 的至少一 部分位于 X 台 12 上。需要说明的是, 在本实施方式的移动台 1A 中, X 电磁电动机 MX 及 Y 电 磁电动机 MY 所生成的驱动转矩是指旋转转矩。
     此外, X 电磁电动机 MX 及 Y 电磁电动机 MY 发热且周围的磁场可能会发生变动, 因此分别安装在真空腔室 3 的外壁面上。由此, 能够抑制真空腔室 3 的内部空间受到这些发 热及磁场变动的影响的情况。例如, 在真空腔室 3 的内部, 在对半导体晶片进行描绘时, 能 够抑制带电粒子束因磁场而发生弯曲的情况。
     另外, 通过利用 X 电磁电动机 MX 使 X 滚珠丝杠 16 的旋转数及旋转速度等变化, 而 能够控制 X 台 12 的 X 轴方向的移动。同样地, 通过利用 Y 电磁电动机 MY 使 Y 滚珠丝杠 17 的旋转数及旋转速度等变化, 而能够控制 Y 台 13 的 Y 轴方向的移动。
     在此, Y 滚珠丝杠 17 从 Y 电磁电动机 MY 经由驱动转矩传递部 20 来传递驱动转矩。 以下, 参照图 4, 说明驱动转矩传递部 20 的详细结构。
     驱动转矩传递部 20 具有 : 中间旋转轴 21 ; 能够绕中间旋转轴 21 自由地进行旋转 移动的两个臂 22、 23 ; 在第一臂 22 的两端部通过轴承等以可旋转的方式配置的两个平带轮 ( 以下, 称为 “滑轮” )24、 25 ; 在第二臂 23 的两端部通过轴承等以可旋转的方式配置的两个 平带轮 ( 滑轮 )26、 27。而且, 驱动转矩传递部 20 还具有 : 架设在滑轮 24 与滑轮 25 之间的 环状的平带 28 ; 架设在滑轮 26 与滑轮 27 之间的环状的平带 29 ; 用于对各平带 28、 29 施加 一定张力的张力轮 30、 31。
     驱动转矩传递部 20 将 Y 电磁电动机 MY 和 Y 台 13 连结。以下, 对驱动转矩传递部 20 与 Y 台 13 及 Y 电磁电动机 MY 的连接状态进行说明。滑轮 24 经由联轴器 41 及驱动轴 42 而与 Y 电磁电动机 MY 的电动机轴 40 连接。该驱动轴 42 与滑轮 24 牢固地连接, 将Y电 磁电动机 MY 的旋转转矩向滑轮 24 传递。 驱动轴 42 通过轴承 43 保持成与套筒 44 同心。并且, 第一臂 22 固定于套筒 44。 由此, 驱动轴 42 相对于第一臂 22 能够自由旋转。而且, 套筒 44 经由一对轴承 45 而由固定 座 46 保持。其结果是, 滑轮 24 与第一臂 22 相互不干涉, 并能够与电动机轴 40 同心地绕电 动机轴 40 进行旋转运动。
     另外, 第一臂 22 固定在中间旋转轴 21 上。滑轮 25、 26 经由一对轴承 48 而安装于 中间旋转轴 21。由此, 滑轮 25、 26 可以不受第一臂 22 干涉地进行旋转。需要说明的是, 在 此, 滑轮 25、 26 一体构成。
     平带 28 架设在滑轮 24 与滑轮 25 之间。平带 28 对应于滑轮 24 的旋转而保持一 定的张力, 并绕驱动轴 42 及中间旋转轴 21 旋转, 从而将传递给滑轮 24 的来自 Y 电磁电动 机 MY 的驱动转矩向滑轮 25、 26 传递。
     接着, 中间旋转轴 21 经由一对轴承 49 而与第二臂 23 连接。由此, 中间旋转轴 21 相对于第二臂 23 能够旋转。
     第二臂经由一对轴承 50 而固定于传递轴 51。即, 传递轴 51 相对于第二臂 23 能够 旋转。在传递轴 51 固定有滑轮 27。
     平带 29 架设在滑轮 26 与滑轮 27 之间。平带 29 对应于滑轮 26 的旋转而保持一 定的张力, 并绕中间旋转轴 21 及传递轴 51 旋转, 从而将传递给滑轮 26 的来自 Y 电磁电动 机 MY 的驱动转矩向滑轮 27 传递。由此, 从 Y 电磁电动机 MY 向滑轮 25、 26 传递的驱动转矩 经由滑轮 27 向传递轴 51 传递。
     并且, 传递轴 51 通过联轴器 52 与 Y 滚珠丝杠 17 连结。Y 滚珠丝杠 17 的丝杠轴对 应于传递轴 51 的旋转而进行旋转。由于该旋转, Y 台 13 沿着 Y 轴方向移动。
     第一臂 22 及第二臂 23 能够以中间旋转轴 21 为中心进行旋转。 在 X 台 12 移动时,
     中间旋转轴 21 沿着与 X 轴及 Y 轴垂直的 Z 轴方向移动, 并且第一臂 22 与第二臂 23 所成的 角度发生变化。具体而言, 当伴随着 X 台 12 的移动而驱动轴 40 与传递轴 51 之间的距离减 小时, 中间旋转轴 21 沿着 X 轴方向进行移动并沿着 Z 轴方向向上移动, 第一臂 22 与第二臂 23 所成的角度减小。即, 具有第一臂 22 和第二臂 23 的驱动转矩传递部 20 成为沿着 X 轴方 向收缩的状态。
     另一方面, 当伴随着 X 台 12 的移动而驱动轴 40 与传递轴 51 之间的距离增大时, 中 间旋转轴 21 沿着 X 轴方向进行移动, 并沿着 Z 轴方向以使中间旋转轴 21 与驱动轴 40( 及 传递轴 51) 之间的距离减小的方式进行移动, 第一臂 22 与第二臂 23 所成的角度增大。即, 驱动转矩传递部 20 成为沿着 X 轴方向伸长的状态。
     如此, 在移动台 1A 中, 滚珠丝杠 17 固定于 Y 台 13, 伴随着 X 台 12 的移动, 具有第 一臂 22 及第二臂 23 的驱动转矩传递部 20 沿着 X 轴方向进行伸缩。
     如上所述, 在本实施方式的移动台 1A 中, 伴随着 X 台 12 的移动, 从 Y 电磁电动机 MY 向 Y 台 13 传递驱动力的驱动转矩传递部发生变形。驱动转矩传递部伴随着 X 台 11 的 移动而发生变形。在此, 驱动转矩传递部 20 具有被 Y 电磁电动机 MY 驱动而旋转的驱动轴 42、 中间旋转轴 21、 传递轴 51、 平带 28、 29、 第一臂 22 及第二臂 23 等。 该驱动转矩传递部 20 与以可旋转的方式安装于 Y 台 13 的 Y 滚珠丝杠 17 连接。 并 且, 伴随着 X 台 12 的移动而驱动转矩传递部 20 的 X 轴方向的长度发生变化。需要说明的 是, 在移动台 1A 中, 将包含驱动转矩传递部 20 及 Y 滚珠丝杠 17 在内的结构称为动力传递 部。而且, 当驱动转矩传递部 20 发生变形时, 动力传递部整体也发生变形。
     如上所述, 在本实施方式的移动台 1A 中, 动力传递部伴随着 X 台 11 的移动而进行 动作。由此, 即使在 Y 台 13 沿着 X 轴方向移动时, 动力传递部也能够保持该 Y 台 13 的位置 精度并同时传递驱动力。而且, 在移动台 1A 中, 由于动力传递部伴随着 X 台 11 的移动而进 行动作, 因此与动力传递部在 X 轴方向上被固定在规定位置上的情况相比, 能够减少施加 给动力传递部的负载。由此, 能够抑制 Y 台 13 从动力传递部受到反作用力的情况, 因此能 够抑制 Y 台 13 的姿态精度及位置精度的恶化。由此, 能够进一步减少通过移动台 1A 要移 动到的试料的目标位置与移动到的试料的实际位置的偏差 ( 以下, 简称为 “试料的位置偏 差” )。
     另外, 在本实施方式的移动台 1A 中, 来自 Y 电磁电动机 MY 的驱动力经由 Y 滚珠丝 杠 17 而施加给 Y 台 13 的 X 轴方向上的中央部, 因此能够抑制多余的旋转力矩施加给 Y 台 13 而使 Y 台 13 产生俯仰方向及偏转方向上的旋转的情况。由此, 能够更加良好地保持 Y 台 13 的姿态精度, 并抑制试料相对于 X、 Y 方向及 XY 平面发生倾斜的情况。由此, 能够进一步 减少试料的位置偏差。
     需要说明的是, 滑轮 24、 25、 26、 27 与平带 28、 29 相接的外周面优选为凸曲面。这 样, 当滑轮 24、 25、 26、 27 的外周面为凸曲面时, 平带 28、 29 不易脱落。
     在本实施方式的移动台 1A 中, 平带 28、 29 由例如不锈钢 (SUS) 构成。而且, 平带 28、 29 的尺寸例如其厚度为 0.08mm, 宽度为 5mm。
     另外, 滑轮 24、 25、 26、 27 的供平带 28、 29 接触的部分的宽度, 即, 滑轮 24、 25、 26、 27 的与平带 28、 29 的宽度方向相同的方向上的长度例如为 7mm, 在滑轮 24、 25、 26、 27 的外 周面为凸曲面时, 该凸曲面的曲率例如为半径 90mm。
     另外, 在本实施方式的移动台 1A 中使用了平带 28、 29, 但只要能够在保持一定的 张力的同时进行旋转, 并从驱动轴 42 向传递轴 51 传递旋转转矩, 也可以使用例如链等其他 的张力线。
     另外, X 台 12 及 Y 台 13 优选由陶瓷构成。陶瓷通常比金属的比重小且刚性率高, 因此, 当利用陶瓷来形成 X 台 12 及 Y 台 13( 以下, 在未区别 X 台 12 及 Y 台 13 时, 称为 “台 12、 13” ) 时, 台 12、 13 的厚度即使薄也不易发生变形, 可以减小驱动台 12、 13 的驱动力。这 会带来能够延长带的耐久期间及减小消耗电力等效果。而且, 在台 12、 13 由陶瓷构成时, 即 使台 12、 13 被施加应力也不易变形, 在施加驱动力时能立即进行移动。其结果是, 能够进一 步提高台的位置精度及姿态精度。
     另外, 由于陶瓷比金属的热膨胀率小, 因此即使台 12、 13 的温度发生变化, 其尺寸 也不易变化, 从而能够以更高的精度来对台进行定位。
     此外, X 直线引导件 14 及 Y 直线引导件 15 优选由陶瓷构成。需要说明的是, 在本 实施方式的移动台 1A 中, 使用了 LM 引导件 (Linear Motion Guide), 但也可以是交叉辊引 导件。当 X 直线引导件 14 及 Y 直线引导件 15 为陶瓷时, 耐磨损性及比刚度提高, 因此直线 引导件 14、 15 不易磨损且维护管理容易, 从而能够进一步提高台的位置精度及姿态精度。 另外, 为了进一步减小磁场变动, 优选利用非磁性不锈钢来形成 X 滚珠丝杠 16 及 Y 滚珠丝杠 17 的丝杠轴, 并利用氮化硅等高强度陶瓷来形成螺母内部的滚珠。
     ( 第二实施方式 )
     接下来, 对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式的移动台与第一实施 方式的移动台的不同点在于动力传递部的结构。如图 5 至图 7 所示, 移动台 1B 的动力传递 部具有旋转轴 60 和齿轮部 61。旋转轴 60 与 Y 电磁电动机 MY 连接, 且在 X 轴方向上被固 定在规定位置。齿轮部 61 与旋转轴 60 连接, 伴随着 X 台 12 的移动而能够沿着 X 轴方向移 动。而且, 齿轮部 61 伴随着旋转轴 60 的旋转而进行旋转。滚珠丝杠 17 的丝杠轴与齿轮部 61 连接。旋转轴 60 在 Y 电磁电动机 MY 所施加的驱动力的作用下进行旋转, 滚珠丝杠 17 的 丝杠轴对应于齿轮部 61 的旋转而进行旋转。需要说明的是, 在图 5 至图 7 中, 使用蜗轮作 为齿轮部 61。
     齿轮部 61 具有螺旋齿轮 (Screw gear)61a 和斜齿齿轮 61b(helical gear)。 斜齿 齿轮 61b 与旋转轴 60 连接。螺旋齿轮 61a 与滚珠丝杠 17 的丝杠轴连接。由此, 当旋转轴 60 旋转时, 斜齿齿轮 61b 也旋转, 而且, 与斜齿齿轮 61b 啮合的螺旋齿轮 61a 也旋转。其结 果是, 与螺旋齿轮 61a 连接的滚珠丝杠 17 的丝杠轴也旋转。斜齿齿轮 61b 经由直线辊轴承 62 而与旋转轴 60 连接。
     直线辊轴承 62 在其内部具有辊槽。而且, 旋转轴 60 在其表面具有与轴向平行的 直线状的槽 63。直线辊轴承 62 具有多个球状的辊。上述辊槽和旋转轴 60 的槽 63 作为这 些辊的引导而发挥作用。而且, 多个辊能够沿着上述辊槽及旋转轴 60 的槽 63 在自身进行 旋转的同时进行循环。由此, 直线辊轴承 62 能够沿着旋转轴 60 的槽 63 进行移动。其结果 是, 斜齿齿轮 62b 能够沿着 X 轴方向进行移动。
     另外, 斜齿齿轮 61b 经由轴承 64 而由齿轮保持部 65 保持。通过该轴承 64, 斜齿齿 轮 61b 相对于齿轮保持部 65 能够旋转。由此, 斜齿齿轮 61b 能够伴随着旋转轴 60 的旋转 而进行旋转。
     通过以上的结构, 齿轮部 61 伴随着 X 台 12 的移动而能够沿着 X 轴方向移动, 且能 够对应于旋转轴 60 的旋转而进行旋转。 由此, 通过利用 Y 电磁电动机 MY 使旋转轴 60 旋转, 而能够使滚珠丝杠 17 旋转, 从而能够使 Y 台 13 移动。而且, 通过利用 Y 电磁电动机 MX 来 改变 Y 滚珠丝杠 17 的旋转数及旋转速度等, 而能够控制 Y 台 11 的 Y 轴方向的移动。
     另外, 如图 8 及图 9 所示, 作为齿轮部 61, 也可以使用其他种类的齿轮。图 8 及图 9 所示的移动台 1C 的齿轮部 61 具有两个锥齿轮 (bevel gear)61a、 61b。一个锥齿轮 61b 与旋转轴 60 连接, 另一个锥齿轮 61a 与滚珠丝杠 17 的丝杠轴连接。由此, 当旋转轴 60 旋 转时, 锥齿轮 61b 也旋转, 而且, 与锥齿轮 61b 啮合的锥齿轮 61a 也旋转。其结果是, 与锥齿 轮 61a 连接的滚珠丝杠 17 的丝杠轴也旋转。锥齿轮 61b 经由直线辊轴承 62 而与旋转轴 60 连接。
     直线辊轴承 62 在其内部具有辊槽。而且, 旋转轴 60 在其表面具有与轴向平行的 直线状的槽 63。直线辊轴承 62 具有多个球状的辊。上述辊槽和旋转轴 60 的槽 63 作为这 些辊的引导而发挥作用。而且, 多个辊能够沿着上述辊槽及旋转轴 60 的槽 63 在自身进行 旋转的同时进行循环。由此, 直线辊轴承 62 能够沿着旋转轴 60 的槽 63 进行移动。其结果 是, 锥齿轮 61b 能够沿着 X 轴方向进行移动。
     另外, 锥齿轮 61b 经由轴承 64 而由齿轮保持部 65 保持。通过该轴承 64, 斜齿齿 轮 61b 相对于齿轮保持部 65 能够旋转。由此, 锥齿轮 61b 能够伴随着旋转轴 60 的旋转而 进行旋转。
     通过以上的结构, 锥齿轮 61b 伴随着 X 台 12 的移动而能够沿着 X 轴方向移动, 且 能够对应于旋转轴 60 的旋转而进行旋转。由此, 通过利用 Y 电磁电动机 MY 使旋转轴 60 旋 转, 而能够使滚珠丝杠 17 旋转, 从而能够使 Y 台 13 移动。而且, 通过利用 Y 电磁电动机 MX 来改变 Y 滚珠丝杠 17 的旋转数及旋转速度等, 而能够控制 Y 台 11 的 Y 轴方向的移动。
     在上述的移动台 1B、 1C 中, 动力传递部具有 : 在 X 轴方向上被固定在规定位置的旋 转轴 60 ; 以能够沿着 X 轴方向移动的方式与旋转轴 60 连接的齿轮部 61。根据该结构, 动 力传递部的齿轮部 61 伴随着 X 台 11 的移动而进行动作, 因此动力传递部即使在 Y 台 13 沿 着 X 轴方向移动时, 也能够保持该 Y 台 13 的位置精度并传递驱动力。而且, 在移动台 1B、 1C 中, 动力传递部伴随着 X 台 11 的移动而进行动作, 因此与动力传递部在 X 轴方向上被固 定在规定位置的情况相比, 能够减少施加给动力传递部的负载。由此, 能够抑制 Y 台 13 从 动力传递部受到反作用力的情况, 因此能够抑制 Y 台 13 的姿态精度及位置精度的恶化。由 此, 能够进一步减少试料的位置偏差。
     ( 第三实施方式 )
     接下来, 对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式的移动台与第一实施 方式的移动台的不同之处在于具有对 Y 轴方向上的 Y 台 13 的位置进行微调的微调机构。 微 调机构设置于 Y 台 13。通过该微调机构, 能够对 Y 轴方向上的 Y 台 13 的位置进行微调。
     在本实施方式的移动台中, 如图 10 及图 11 所示, 微调机构具有安装于 Y 台 13 的 调整构件 70 和多个压电元件 71。调整构件 70 通过螺钉 72, 经由辊 73 而安装在 Y 台 13 的 背面、 即安装在 Y 台 13 的与 X 台 11 对置的面上。如后所述, 在对 Y 台 13 的位置进行微调 时, 由于螺钉 72 弯曲而使 Y 台 13 相对于调整构件 70 相对移动。而且, 调整构件 70 固定于 螺母 75, 该螺母 75 安装于滚珠丝杠 17 的丝杠轴。由此, Y 台 13 能够相对于固定在螺母 75上的调整构件 70 进行相对移动。其结果是, 能够对 Y 台 13 的 Y 轴方向上的位置进行微调。
     Y 台 13 具有沿着 Y 轴方向排列的多个贯通孔 73。在此, 作为一例, Y 台 13 具有两 个贯通孔 73。需要说明的是, 以下, 将位于两个贯通孔 73 之间的 Y 台 13 的一部分称为 “台 部分” 。
     调整构件 70 具有 : 位于 Y 台 13 的背面的基座部分 70a ; 沿着 Y 轴方向位于台部分 的两侧的多个紧固部 70b。这些紧固部 70b 隔着 Y 台 13 的台部分设置, 分别从对置的 Y 台 13 的台部分的侧面离开。紧固部 70b 通过例如螺钉而与基座部分 70a 连接。
     紧固部 70b 优选沿着 Y 轴方向在台部分的两侧设置相同数目, 以使得 Y 台 13 在 Y 轴方向上的任一方向都能够以相同的按压力移动相同距离。 需要说明的是, 在图 10 及图 11 中, 在上述台部分的两侧设有一对紧固部 70b。
     多个压电元件 71 对应于多个紧固部 70b。 各压电元件 71 配置在对应的紧固部 70b 与 Y 台 13 之间。各紧固部 70b 为了将电压施加前的压电元件 71 压靠于 Y 台 13 而位于 Y 轴方向上的 Y 台 13 的两侧。
     这些压电元件 71 最初以未施加电压的状态配置在紧固部 70b 与 Y 台 13 之间。此 时, 压电元件 71 以尽可能在压电元件 71 与 Y 台 13 之间及压电元件 71 与紧固部 70b 之间 没有间隙的方式配置。接着, 对压电元件 71 施加电压而使压电元件 71 沿 Y 方向伸长至最 大伸长量的一半左右。由此, 压电元件 71 与 Y 台 13 之间及压电元件 71 与紧固部 70b 之间 的间隙完全消失或减少成可以忽视的程度。 然后, 在对 Y 台 13 的位置进行调整时, 位于 Y 台 13 的台部分的两侧的多个压电元 件 71 中, 使位于该台部分的一侧的压电元件 71a 伸长, 而使位于另一侧的压电元件 71b 收 缩与压电元件 71a 的伸长量相同的量。由此, Y 台 13 相对于调整构件 70 进行相对移动, 其 结果是, Y 台 13 沿着 Y 轴方向进行移动。
     需要说明的是, 虽然未图示, 但压电元件 71 的伸缩通过对这些压电元件 71 施加电 压来进行。
     根据本实施方式的移动台, 由于设置微调机构, 因此在通过 X 电磁电动机 MX 及 Y 电磁电动机 MY 使 X 台 11 及 Y 台 13 移动到规定的位置后, 能够对 Y 台 13 的 Y 轴方向上的 位置进行微调。
     另外, 也可以通过其他的结构来实现微调机构。图 12 至图 14 所示的微调机构与 图 10 及图 11 所示的微调机构的不同之处在于 : 基座部分 70a 的 Y 轴方向上的长度比 Y 台 13 的 Y 轴方向上的长度长, 紧固部 70b 设置在 Y 台 13 的外周部的外侧 ; 以及压电元件 71 与 Y 台 13 的外周部相接配置。
     并且, 由于基座部分 70a 长, 因此将调整构件 70 安装于 Y 台 13 的螺钉 72 的个数 多。
     在该结构中, 通过使压电元件 71 伸缩, 能够对 Y 台 13 的 Y 轴方向上的位置进行微 调。
     需要说明的是, 无论微调机构为图 10 及图 11 所示的哪一结构, 通过沿着 Y 台 13 能够移动的 Y 轴方向对 Y 台 13 施加按压力, 都能调整 Y 台 13 的 Y 轴方向上的位置。
     另外, 在微调机构为图 10、 图 11 所示的结构时, 与图 12- 图 14 所示的结构相比, 能 够抑制 Y 台 13 的姿态精度的恶化。这是因为, 若由于压电元件 71 的伸缩而 Z 方向分量的
     力作用于 Y 台 13 时, 在 Y 台 13 的外周部的外侧配置压电元件 71 能够减小受到该 Z 方向分 量的力的影响。
     另外, 如图 12 及图 13 所示, 也可以将微调机构设置于 X 台 11。设置于 Y 台 13 的 微调机构和设置于 X 台 11 的微调机构的种类既可以相同也可以不同。当设置于 Y 台 13 的 微调机构与设置于 X 台 11 的微调机构相同时, 例如能够将对压电元件施加电压的电源等一 部分系统相对于 X 台 11 及 Y 台 13 共通使用。由此, 能够简化移动台的整体结构。
     另外, 如图 15 所示, X 电磁电动机 MX 及 Y 电磁电动机 MY 通过控制器 80 来充分控 制其动作。需要说明的是, 该控制器 80 也可以用于第二及第三实施方式的移动台。
     图 16 是表示使用了本实施方式的移动台 1A 的带电粒子束装置的结构例的侧视 图。如图 16 所示, 带电粒子束装置 90 具有移动台 1A 和带电粒子束源 91。试料能够载置 在 Y 台 13 的上表面。带电粒子束源 91 产生电子束或离子束等带电粒子束而对试料进行照 射。带电粒子束装置 90 例如是电子束描绘装置时, 电子束向硅晶片等试料照射。需要说明 的是, 移动台 1A 及射出带电粒子束的带电粒子束源 91 的出射口配置在真空腔室 3 的内部。
     当将本实施方式的移动台 1A 使用于带电粒子束装置 91 时, 能够减少要移动到的 试料的目标位置与实际使试料移动后的试料位置的偏差。由此, 能够减少在该试料中要照 射带电粒子束的位置与该试料中的实际的带电粒子束的照射位置的偏差。 从而能够实现对 试料的更微细的描绘或更精密的检查。
     [ 符号说明 ] 12 第一台 13 第二台 17 驱动轴 MY、 MY 电动机

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1、(10)申请公布号 CN 102414811 A (43)申请公布日 2012.04.11 C N 1 0 2 4 1 4 8 1 1 A *CN102414811A* (21)申请号 200980158961.2 (22)申请日 2009.09.30 2009-108091 2009.04.27 JP H01L 21/68(2006.01) H01L 21/027(2006.01) (71)申请人京瓷株式会社 地址日本京都府 (72)发明人宗石猛 明石幸治 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人蒋亭 (54) 发明名称 移动台、具有移动台的输送装置及带电粒子 。

2、束装置 (57) 摘要 本发明的移动台具有:能够沿着第一方向移 动的第一台(12);至少一部分位于第一台(12) 上,能够沿着与第一方向交叉的第二方向移动的 第二台(13);生成用于使第二台(13)沿着第二 方向移动的驱动力的生成部(MY);从生成部(MY) 向第二台(13)传递驱动力,并且至少一部分伴随 着第一台(12)的移动而进行动作的动力传递部 (17、20)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.10.27 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2009/067063 2009.09.30 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/125701 JA 。

3、2010.11.04 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 10 页 CN 102414825 A 1/2页 2 1.一种移动台,其具有: 第一台,其能够沿着第一方向进行移动; 第二台,其至少一部分位于所述第一台上,且能够沿着与所述第一方向交叉的第二方 向进行移动; 生成部,其生成用于使所述第二台沿着所述第二方向移动的驱动力; 动力传递部,其从所述生成部向所述第二台传递所述驱动力,且至少一部分伴随着所 述第一台的移动而进行动作。 2.根据权利要求1所述的移动台,其中, 所述动力传递部伴随着所述第一台的移动而。

4、发生变形。 3.根据权利要求2所述的移动台,其中, 所述动力传递部具有: 第一驱动轴,其以能够旋转的方式安装于所述第二台; 变形部,其在所述生成部与所述第一驱动轴之间伴随着所述第一台的移动而发生变 形。 4.根据权利要求3所述的移动台,其中, 所述第一驱动轴安装在所述第二台的所述第一方向上的中央部。 5.根据权利要求3或4所述的移动台,其中, 所述变形部的所述第一方向的长度伴随着所述第一台的移动而发生变化。 6.根据权利要求4或5所述的移动台,其中, 所述变形部具备: 第二旋转轴,其通过所述生成部而被旋转驱动; 第三旋转轴,其设置在所述第二旋转轴与所述第一旋转轴之间; 环状的第一张力线,其保持。

5、一定的张力且包围所述第二旋转轴及所述第三旋转轴,并 将所述第二旋转轴的旋转向所述第三旋转轴传递; 环状的第二张力线,其保持一定的张力且包围所述第三旋转轴及所述第一旋转轴,并 将所述第三旋转轴的旋转向所述第一旋转轴传递, 所述第三旋转轴对应于所述第一台的移动而沿着与所述第一方向垂直的方向进行位 移。 7.根据权利要求6所述的移动台,其中, 所述变形部具有与所述第一旋转轴连接的第一滑轮、与所述第二旋转轴连接的第二滑 轮、与所述第三旋转轴连接的第三滑轮及第四滑轮, 所述第一张力线是架设在第二滑轮与第三滑轮之间的带,所述第二张力线是架设在第 四滑轮与第一滑轮之间的带。 8.根据权利要求7所述的移动台,。

6、其中, 所述第一滑轮、所述第二滑轮及所述第三滑轮的与所述带相接的外周面是凸曲面。 9.根据权利要求18中任一项所述的移动台,其中, 所述移动台具有微调机构,该微调机构通过沿着所述第二方向对所述第二台施加按压 力,而对所述第二方向上的所述第二台的位置进行微调。 10.根据权利要求9所述的移动台,其中, 权 利 要 求 书CN 102414811 A CN 102414825 A 2/2页 3 所述微调机构具有: 安装于所述第二台的构件,其具有多个紧固部,这多个紧固部在所述第二方向上设置 在所述第二台的两侧且从该第二台离开; 多个压电元件,它们设置在所述第二台与所述多个紧固部之间。 11.根据权利。

7、要求9所述的移动台,其中, 所述第二台具有沿着所述第二方向排列的多个贯通孔, 所述微调机构具有: 安装于所述第二台的构件,其具有多个紧固部,这多个紧固部设置在位于所述多个贯 通孔中的相邻的所述贯通孔之间的所述第二台的一部分的所述第二方向的两侧且从该第 二台的一部分离开; 多个压电元件,它们设置在所述第二台与所述多个紧固部之间。 12.根据权利要求13中任一项所述的移动台,其中, 所述动力传递部具有: 第一驱动轴,其以能够旋转的方式安装于所述第二台; 固定部,其与所述生成部连接,且在所述第一方向上固定在规定位置; 移动部,其与所述固定部及所述第一驱动轴连接,伴随着所述第一台的移动而沿着所 述第一。

8、方向移动。 13.根据权利要求12所述的移动台,其中, 所述固定部具有通过所述生成部被旋转驱动的第二驱动轴, 所述移动部具有对应于所述第二驱动轴的旋转而进行旋转的齿轮部。 14.根据权利要求13所述的移动台,其中, 所述第一驱动轴安装在所述第二台的所述第一方向上的中央部。 15.根据权利要求114中任一项所述的移动台,其中, 所述第一台及所述第二台配置在真空容器的内部,所述生成部配置在该真空容器的外 部。 16.一种输送装置,其具有: 权利要求115中任一项所述的移动台; 控制所述生成部的动作的控制器。 17.一种带电粒子束装置,其具有: 能够向所述第二台上载置试料的权利要求16所述的输送装置。

9、; 设置在所述第二台的上方,对所述试料照射带电粒子束的带电粒子束源。 权 利 要 求 书CN 102414811 A CN 102414825 A 1/8页 4 移动台、 具有移动台的输送装置及带电粒子束装置 技术领域 0001 本发明涉及在例如半导体制造装置或液晶制造装置中用于输送试料的移动台及 具有该移动台的输送装置、以及带电粒子束装置。 背景技术 0002 作为在制造半导体设备时使用的装置,有使用电子束或离子束的图案描绘装置及 检查装置。在这些装置中,为了使试料移动到目标位置而使用的移动台例如在基座上配置 有沿X轴方向移动的X台,并在X台上配置有沿Y轴方向移动的Y台。并且,提出有一种以 。

10、与X台的移动方向平行的方式对Y台设置滑动件,并对动力传递部即Y驱动轴设置由固定 辊和按压辊构成的辊钩部(一部)的结构(例如,日本特开2007-184193号公 报)。在该结构中,Y驱动轴被固定于直线电动机,滑动件在固定辊与按压辊之间能够沿着 X轴方向移动。 0003 然而,在专利文献1的结构中,在滑动件与按压辊及固定辊之间容易发生打滑,从 而会产生Y台的位置精度变差的问题。 0004 因此,追求一种抑制台的位置精度恶化的技术。 发明内容 0005 本发明的一形态的移动台具有第一台、第二台、生成部、动力传递部。第一台能够 沿着第一方向移动。第二台其至少一部分位于第一台上且能够沿着与第一方向交叉的。

11、第二 方向进行移动。生成部生成用于使第二台沿着第二方向移动的驱动力。动力传递部从生成 部向第二台传递驱动力,且至少一部分伴随着第一台的移动而进行动作。 0006 本发明的一形态的输送装置具有移动台和控制生成部的动作的控制器。 0007 本发明的一形态的带电粒子束装置具有能够向第二台上载置试料的输送装置和 设置在第二台的上方并对试料照射带电粒子束的带电粒子束源。 0008 根据本发明的一形态的移动台及输送装置,能够抑制台的位置精度的恶化。 0009 根据本发明的一形态的带电粒子束装置,能够更高精度地向对称物的所希望的位 置照射带电粒子束。 附图说明 0010 图1是本发明的第一实施方式的移动台的。

12、俯视图。 0011 图2是本发明的第一实施方式的移动台的侧视图,是从图1的箭头A方向观察而 得到的侧视图。 0012 图3是图1的B-B线处的剖视图。 0013 图4是图1的由虚线C包围的部分的剖视图,是图2的D-D线的截面的俯视观察 时的图。 0014 图5是本发明的第二实施方式的移动台的俯视图。 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 2/8页 5 0015 图6是本发明的第二实施方式的移动台的侧视图,是从图5的箭头E方向观察而 得到的侧视图。 0016 图7是表示图6的F-F线处的旋转轴的一部分及齿轮部的截面的图。 0017 图8是本发明的第二实施方式的移动。

13、台的一变形例的俯视图。 0018 图9是图8的H-H线处的旋转轴的一部分及齿轮部的截面的从箭头G方向观察时 的图。 0019 图10是本发明的第三实施方式的移动台的俯视图,尤其是详细地表示微调机构 的结构的图。 0020 图11是图10的J-J线处的剖视图。 0021 图12是本发明的第三实施方式的移动台的一变形例的俯视图。 0022 图13是详细地表示图12的移动台的微调机构的结构的图。 0023 图14是图13的K-K线处的剖视图。 0024 图15是表示本发明的输送装置的结构例的俯视图。 0025 图16是表示使用了本发明的实施方式的移动台的带电粒子束装置的结构例的侧 视图。 具体实施方。

14、式 0026 以下,参照附图,详细地说明本发明的实施方式。需要说明的是,在图4以外的全 部的附图中标注有正交坐标系的X轴、Y轴及Z轴。而且,为了便于说明,在图1、图5、图8、 图10、图12、图13、图15中标注有俯视观察移动台1时看不见的Y滚珠丝杠17。 0027 (第一实施方式) 0028 如图1-图3所示,第一实施方式的移动台1A具有基台11、在基台11上能够沿着 X轴方向呈直线状移动的X台12、在X台12上能够沿着Y轴方向呈直线状移动的Y台13。 而且,移动台1A具有:在基台11的上表面以沿着X轴方向延伸的方式设置的X直线引导件 14;在X台12的上表面以沿着Y轴方向延伸的方式设置的Y。

15、直线引导件15。X台12由X 直线引导件14引导,Y台13由Y直线引导件15引导。基台11、X台12及Y台13配置在 由强磁性体即纯铁、低碳钢或坡莫合金等制作的真空腔室3内。 0029 需要说明的是,X直线引导件14和Y直线引导件15在俯视观察时以正交的方式 设置,因此配置在移动台1A上的晶片等试料能够在XY平面中自如地移动。 0030 在X台12的与基台11对置的表面上设有X滚珠丝杠16。X滚珠丝杠16的丝杠 轴在X电磁电动机MX所产生的驱动转矩的作用下旋转。X台12对应于该X滚珠丝杠16的 丝杠轴的旋转,被X直线引导件14引导而进行移动。 0031 同样地,Y台13也通过Y电磁电动机MY驱。

16、动。具体而言,在Y台13的与X台12 对置的表面上设置的Y滚珠丝杠17的丝杠轴在Y电磁电动机MY所产生的驱动转矩的作用 下旋转。在此,Y滚珠丝杠17安装在Y台13的X轴方向上的中央部。当Y滚珠丝杠17的 丝杠轴旋转时,Y台13在X台12上被Y直线引导件15引导而进行移动。Y台13的至少一 部分位于X台12上。需要说明的是,在本实施方式的移动台1A中,X电磁电动机MX及Y电 磁电动机MY所生成的驱动转矩是指旋转转矩。 0032 此外,X电磁电动机MX及Y电磁电动机MY发热且周围的磁场可能会发生变动,因 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 3/8页 6 此分别安装。

17、在真空腔室3的外壁面上。由此,能够抑制真空腔室3的内部空间受到这些发 热及磁场变动的影响的情况。例如,在真空腔室3的内部,在对半导体晶片进行描绘时,能 够抑制带电粒子束因磁场而发生弯曲的情况。 0033 另外,通过利用X电磁电动机MX使X滚珠丝杠16的旋转数及旋转速度等变化,而 能够控制X台12的X轴方向的移动。同样地,通过利用Y电磁电动机MY使Y滚珠丝杠17 的旋转数及旋转速度等变化,而能够控制Y台13的Y轴方向的移动。 0034 在此,Y滚珠丝杠17从Y电磁电动机MY经由驱动转矩传递部20来传递驱动转矩。 以下,参照图4,说明驱动转矩传递部20的详细结构。 0035 驱动转矩传递部20具有。

18、:中间旋转轴21;能够绕中间旋转轴21自由地进行旋转 移动的两个臂22、23;在第一臂22的两端部通过轴承等以可旋转的方式配置的两个平带轮 (以下,称为“滑轮”)24、25;在第二臂23的两端部通过轴承等以可旋转的方式配置的两个 平带轮(滑轮)26、27。而且,驱动转矩传递部20还具有:架设在滑轮24与滑轮25之间的 环状的平带28;架设在滑轮26与滑轮27之间的环状的平带29;用于对各平带28、29施加 一定张力的张力轮30、31。 0036 驱动转矩传递部20将Y电磁电动机MY和Y台13连结。以下,对驱动转矩传递部 20与Y台13及Y电磁电动机MY的连接状态进行说明。滑轮24经由联轴器41。

19、及驱动轴 42而与Y电磁电动机MY的电动机轴40连接。该驱动轴42与滑轮24牢固地连接,将Y电 磁电动机MY的旋转转矩向滑轮24传递。 0037 驱动轴42通过轴承43保持成与套筒44同心。并且,第一臂22固定于套筒44。 由此,驱动轴42相对于第一臂22能够自由旋转。而且,套筒44经由一对轴承45而由固定 座46保持。其结果是,滑轮24与第一臂22相互不干涉,并能够与电动机轴40同心地绕电 动机轴40进行旋转运动。 0038 另外,第一臂22固定在中间旋转轴21上。滑轮25、26经由一对轴承48而安装于 中间旋转轴21。由此,滑轮25、26可以不受第一臂22干涉地进行旋转。需要说明的是,在 。

20、此,滑轮25、26一体构成。 0039 平带28架设在滑轮24与滑轮25之间。平带28对应于滑轮24的旋转而保持一 定的张力,并绕驱动轴42及中间旋转轴21旋转,从而将传递给滑轮24的来自Y电磁电动 机MY的驱动转矩向滑轮25、26传递。 0040 接着,中间旋转轴21经由一对轴承49而与第二臂23连接。由此,中间旋转轴21 相对于第二臂23能够旋转。 0041 第二臂经由一对轴承50而固定于传递轴51。即,传递轴51相对于第二臂23能够 旋转。在传递轴51固定有滑轮27。 0042 平带29架设在滑轮26与滑轮27之间。平带29对应于滑轮26的旋转而保持一 定的张力,并绕中间旋转轴21及传递。

21、轴51旋转,从而将传递给滑轮26的来自Y电磁电动 机MY的驱动转矩向滑轮27传递。由此,从Y电磁电动机MY向滑轮25、26传递的驱动转矩 经由滑轮27向传递轴51传递。 0043 并且,传递轴51通过联轴器52与Y滚珠丝杠17连结。Y滚珠丝杠17的丝杠轴对 应于传递轴51的旋转而进行旋转。由于该旋转,Y台13沿着Y轴方向移动。 0044 第一臂22及第二臂23能够以中间旋转轴21为中心进行旋转。在X台12移动时, 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 4/8页 7 中间旋转轴21沿着与X轴及Y轴垂直的Z轴方向移动,并且第一臂22与第二臂23所成的 角度发生变化。。

22、具体而言,当伴随着X台12的移动而驱动轴40与传递轴51之间的距离减 小时,中间旋转轴21沿着X轴方向进行移动并沿着Z轴方向向上移动,第一臂22与第二臂 23所成的角度减小。即,具有第一臂22和第二臂23的驱动转矩传递部20成为沿着X轴方 向收缩的状态。 0045 另一方面,当伴随着X台12的移动而驱动轴40与传递轴51之间的距离增大时,中 间旋转轴21沿着X轴方向进行移动,并沿着Z轴方向以使中间旋转轴21与驱动轴40(及 传递轴51)之间的距离减小的方式进行移动,第一臂22与第二臂23所成的角度增大。即, 驱动转矩传递部20成为沿着X轴方向伸长的状态。 0046 如此,在移动台1A中,滚珠丝。

23、杠17固定于Y台13,伴随着X台12的移动,具有第 一臂22及第二臂23的驱动转矩传递部20沿着X轴方向进行伸缩。 0047 如上所述,在本实施方式的移动台1A中,伴随着X台12的移动,从Y电磁电动机 MY向Y台13传递驱动力的驱动转矩传递部发生变形。驱动转矩传递部伴随着X台11的 移动而发生变形。在此,驱动转矩传递部20具有被Y电磁电动机MY驱动而旋转的驱动轴 42、中间旋转轴21、传递轴51、平带28、29、第一臂22及第二臂23等。 0048 该驱动转矩传递部20与以可旋转的方式安装于Y台13的Y滚珠丝杠17连接。并 且,伴随着X台12的移动而驱动转矩传递部20的X轴方向的长度发生变化。。

24、需要说明的 是,在移动台1A中,将包含驱动转矩传递部20及Y滚珠丝杠17在内的结构称为动力传递 部。而且,当驱动转矩传递部20发生变形时,动力传递部整体也发生变形。 0049 如上所述,在本实施方式的移动台1A中,动力传递部伴随着X台11的移动而进行 动作。由此,即使在Y台13沿着X轴方向移动时,动力传递部也能够保持该Y台13的位置 精度并同时传递驱动力。而且,在移动台1A中,由于动力传递部伴随着X台11的移动而进 行动作,因此与动力传递部在X轴方向上被固定在规定位置上的情况相比,能够减少施加 给动力传递部的负载。由此,能够抑制Y台13从动力传递部受到反作用力的情况,因此能 够抑制Y台13的姿。

25、态精度及位置精度的恶化。由此,能够进一步减少通过移动台1A要移 动到的试料的目标位置与移动到的试料的实际位置的偏差(以下,简称为“试料的位置偏 差”)。 0050 另外,在本实施方式的移动台1A中,来自Y电磁电动机MY的驱动力经由Y滚珠丝 杠17而施加给Y台13的X轴方向上的中央部,因此能够抑制多余的旋转力矩施加给Y台 13而使Y台13产生俯仰方向及偏转方向上的旋转的情况。由此,能够更加良好地保持Y台 13的姿态精度,并抑制试料相对于X、Y方向及XY平面发生倾斜的情况。由此,能够进一步 减少试料的位置偏差。 0051 需要说明的是,滑轮24、25、26、27与平带28、29相接的外周面优选为凸。

26、曲面。这 样,当滑轮24、25、26、27的外周面为凸曲面时,平带28、29不易脱落。 0052 在本实施方式的移动台1A中,平带28、29由例如不锈钢(SUS)构成。而且,平带 28、29的尺寸例如其厚度为0.08mm,宽度为5mm。 0053 另外,滑轮24、25、26、27的供平带28、29接触的部分的宽度,即,滑轮24、25、26、 27的与平带28、29的宽度方向相同的方向上的长度例如为7mm,在滑轮24、25、26、27的外 周面为凸曲面时,该凸曲面的曲率例如为半径90mm。 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 5/8页 8 0054 另外,在本实。

27、施方式的移动台1A中使用了平带28、29,但只要能够在保持一定的 张力的同时进行旋转,并从驱动轴42向传递轴51传递旋转转矩,也可以使用例如链等其他 的张力线。 0055 另外,X台12及Y台13优选由陶瓷构成。陶瓷通常比金属的比重小且刚性率高, 因此,当利用陶瓷来形成X台12及Y台13(以下,在未区别X台12及Y台13时,称为“台 12、13”)时,台12、13的厚度即使薄也不易发生变形,可以减小驱动台12、13的驱动力。这 会带来能够延长带的耐久期间及减小消耗电力等效果。而且,在台12、13由陶瓷构成时,即 使台12、13被施加应力也不易变形,在施加驱动力时能立即进行移动。其结果是,能够进。

28、一 步提高台的位置精度及姿态精度。 0056 另外,由于陶瓷比金属的热膨胀率小,因此即使台12、13的温度发生变化,其尺寸 也不易变化,从而能够以更高的精度来对台进行定位。 0057 此外,X直线引导件14及Y直线引导件15优选由陶瓷构成。需要说明的是,在本 实施方式的移动台1A中,使用了LM引导件(Linear Motion Guide),但也可以是交叉辊引 导件。当X直线引导件14及Y直线引导件15为陶瓷时,耐磨损性及比刚度提高,因此直线 引导件14、15不易磨损且维护管理容易,从而能够进一步提高台的位置精度及姿态精度。 0058 另外,为了进一步减小磁场变动,优选利用非磁性不锈钢来形成X。

29、滚珠丝杠16及 Y滚珠丝杠17的丝杠轴,并利用氮化硅等高强度陶瓷来形成螺母内部的滚珠。 0059 (第二实施方式) 0060 接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式的移动台与第一实施 方式的移动台的不同点在于动力传递部的结构。如图5至图7所示,移动台1B的动力传递 部具有旋转轴60和齿轮部61。旋转轴60与Y电磁电动机MY连接,且在X轴方向上被固 定在规定位置。齿轮部61与旋转轴60连接,伴随着X台12的移动而能够沿着X轴方向移 动。而且,齿轮部61伴随着旋转轴60的旋转而进行旋转。滚珠丝杠17的丝杠轴与齿轮部 61连接。旋转轴60在Y电磁电动机MY所施加的驱动力的作用下进行旋转。

30、,滚珠丝杠17的 丝杠轴对应于齿轮部61的旋转而进行旋转。需要说明的是,在图5至图7中,使用蜗轮作 为齿轮部61。 0061 齿轮部61具有螺旋齿轮(Screw gear)61a和斜齿齿轮61b(helical gear)。斜齿 齿轮61b与旋转轴60连接。螺旋齿轮61a与滚珠丝杠17的丝杠轴连接。由此,当旋转轴 60旋转时,斜齿齿轮61b也旋转,而且,与斜齿齿轮61b啮合的螺旋齿轮61a也旋转。其结 果是,与螺旋齿轮61a连接的滚珠丝杠17的丝杠轴也旋转。斜齿齿轮61b经由直线辊轴承 62而与旋转轴60连接。 0062 直线辊轴承62在其内部具有辊槽。而且,旋转轴60在其表面具有与轴向平行的。

31、 直线状的槽63。直线辊轴承62具有多个球状的辊。上述辊槽和旋转轴60的槽63作为这 些辊的引导而发挥作用。而且,多个辊能够沿着上述辊槽及旋转轴60的槽63在自身进行 旋转的同时进行循环。由此,直线辊轴承62能够沿着旋转轴60的槽63进行移动。其结果 是,斜齿齿轮62b能够沿着X轴方向进行移动。 0063 另外,斜齿齿轮61b经由轴承64而由齿轮保持部65保持。通过该轴承64,斜齿齿 轮61b相对于齿轮保持部65能够旋转。由此,斜齿齿轮61b能够伴随着旋转轴60的旋转 而进行旋转。 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 6/8页 9 0064 通过以上的结构,齿。

32、轮部61伴随着X台12的移动而能够沿着X轴方向移动,且能 够对应于旋转轴60的旋转而进行旋转。由此,通过利用Y电磁电动机MY使旋转轴60旋转, 而能够使滚珠丝杠17旋转,从而能够使Y台13移动。而且,通过利用Y电磁电动机MX来 改变Y滚珠丝杠17的旋转数及旋转速度等,而能够控制Y台11的Y轴方向的移动。 0065 另外,如图8及图9所示,作为齿轮部61,也可以使用其他种类的齿轮。图8及图 9所示的移动台1C的齿轮部61具有两个锥齿轮(bevel gear)61a、61b。一个锥齿轮61b 与旋转轴60连接,另一个锥齿轮61a与滚珠丝杠17的丝杠轴连接。由此,当旋转轴60旋 转时,锥齿轮61b也。

33、旋转,而且,与锥齿轮61b啮合的锥齿轮61a也旋转。其结果是,与锥齿 轮61a连接的滚珠丝杠17的丝杠轴也旋转。锥齿轮61b经由直线辊轴承62而与旋转轴60 连接。 0066 直线辊轴承62在其内部具有辊槽。而且,旋转轴60在其表面具有与轴向平行的 直线状的槽63。直线辊轴承62具有多个球状的辊。上述辊槽和旋转轴60的槽63作为这 些辊的引导而发挥作用。而且,多个辊能够沿着上述辊槽及旋转轴60的槽63在自身进行 旋转的同时进行循环。由此,直线辊轴承62能够沿着旋转轴60的槽63进行移动。其结果 是,锥齿轮61b能够沿着X轴方向进行移动。 0067 另外,锥齿轮61b经由轴承64而由齿轮保持部6。

34、5保持。通过该轴承64,斜齿齿 轮61b相对于齿轮保持部65能够旋转。由此,锥齿轮61b能够伴随着旋转轴60的旋转而 进行旋转。 0068 通过以上的结构,锥齿轮61b伴随着X台12的移动而能够沿着X轴方向移动,且 能够对应于旋转轴60的旋转而进行旋转。由此,通过利用Y电磁电动机MY使旋转轴60旋 转,而能够使滚珠丝杠17旋转,从而能够使Y台13移动。而且,通过利用Y电磁电动机MX 来改变Y滚珠丝杠17的旋转数及旋转速度等,而能够控制Y台11的Y轴方向的移动。 0069 在上述的移动台1B、1C中,动力传递部具有:在X轴方向上被固定在规定位置的旋 转轴60;以能够沿着X轴方向移动的方式与旋转轴。

35、60连接的齿轮部61。根据该结构,动 力传递部的齿轮部61伴随着X台11的移动而进行动作,因此动力传递部即使在Y台13沿 着X轴方向移动时,也能够保持该Y台13的位置精度并传递驱动力。而且,在移动台1B、 1C中,动力传递部伴随着X台11的移动而进行动作,因此与动力传递部在X轴方向上被固 定在规定位置的情况相比,能够减少施加给动力传递部的负载。由此,能够抑制Y台13从 动力传递部受到反作用力的情况,因此能够抑制Y台13的姿态精度及位置精度的恶化。由 此,能够进一步减少试料的位置偏差。 0070 (第三实施方式) 0071 接下来,对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式的移动台与第一实施 。

36、方式的移动台的不同之处在于具有对Y轴方向上的Y台13的位置进行微调的微调机构。微 调机构设置于Y台13。通过该微调机构,能够对Y轴方向上的Y台13的位置进行微调。 0072 在本实施方式的移动台中,如图10及图11所示,微调机构具有安装于Y台13的 调整构件70和多个压电元件71。调整构件70通过螺钉72,经由辊73而安装在Y台13的 背面、即安装在Y台13的与X台11对置的面上。如后所述,在对Y台13的位置进行微调 时,由于螺钉72弯曲而使Y台13相对于调整构件70相对移动。而且,调整构件70固定于 螺母75,该螺母75安装于滚珠丝杠17的丝杠轴。由此,Y台13能够相对于固定在螺母75 说 。

37、明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 7/8页 10 上的调整构件70进行相对移动。其结果是,能够对Y台13的Y轴方向上的位置进行微调。 0073 Y台13具有沿着Y轴方向排列的多个贯通孔73。在此,作为一例,Y台13具有两 个贯通孔73。需要说明的是,以下,将位于两个贯通孔73之间的Y台13的一部分称为“台 部分”。 0074 调整构件70具有:位于Y台13的背面的基座部分70a;沿着Y轴方向位于台部分 的两侧的多个紧固部70b。这些紧固部70b隔着Y台13的台部分设置,分别从对置的Y台 13的台部分的侧面离开。紧固部70b通过例如螺钉而与基座部分70a连接。 0。

38、075 紧固部70b优选沿着Y轴方向在台部分的两侧设置相同数目,以使得Y台13在Y 轴方向上的任一方向都能够以相同的按压力移动相同距离。需要说明的是,在图10及图11 中,在上述台部分的两侧设有一对紧固部70b。 0076 多个压电元件71对应于多个紧固部70b。各压电元件71配置在对应的紧固部70b 与Y台13之间。各紧固部70b为了将电压施加前的压电元件71压靠于Y台13而位于Y 轴方向上的Y台13的两侧。 0077 这些压电元件71最初以未施加电压的状态配置在紧固部70b与Y台13之间。此 时,压电元件71以尽可能在压电元件71与Y台13之间及压电元件71与紧固部70b之间 没有间隙的方。

39、式配置。接着,对压电元件71施加电压而使压电元件71沿Y方向伸长至最 大伸长量的一半左右。由此,压电元件71与Y台13之间及压电元件71与紧固部70b之间 的间隙完全消失或减少成可以忽视的程度。 0078 然后,在对Y台13的位置进行调整时,位于Y台13的台部分的两侧的多个压电元 件71中,使位于该台部分的一侧的压电元件71a伸长,而使位于另一侧的压电元件71b收 缩与压电元件71a的伸长量相同的量。由此,Y台13相对于调整构件70进行相对移动,其 结果是,Y台13沿着Y轴方向进行移动。 0079 需要说明的是,虽然未图示,但压电元件71的伸缩通过对这些压电元件71施加电 压来进行。 0080。

40、 根据本实施方式的移动台,由于设置微调机构,因此在通过X电磁电动机MX及Y 电磁电动机MY使X台11及Y台13移动到规定的位置后,能够对Y台13的Y轴方向上的 位置进行微调。 0081 另外,也可以通过其他的结构来实现微调机构。图12至图14所示的微调机构与 图10及图11所示的微调机构的不同之处在于:基座部分70a的Y轴方向上的长度比Y台 13的Y轴方向上的长度长,紧固部70b设置在Y台13的外周部的外侧;以及压电元件71与 Y台13的外周部相接配置。 0082 并且,由于基座部分70a长,因此将调整构件70安装于Y台13的螺钉72的个数 多。 0083 在该结构中,通过使压电元件71伸缩,。

41、能够对Y台13的Y轴方向上的位置进行微 调。 0084 需要说明的是,无论微调机构为图10及图11所示的哪一结构,通过沿着Y台13 能够移动的Y轴方向对Y台13施加按压力,都能调整Y台13的Y轴方向上的位置。 0085 另外,在微调机构为图10、图11所示的结构时,与图12-图14所示的结构相比,能 够抑制Y台13的姿态精度的恶化。这是因为,若由于压电元件71的伸缩而Z方向分量的 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 8/8页 11 力作用于Y台13时,在Y台13的外周部的外侧配置压电元件71能够减小受到该Z方向分 量的力的影响。 0086 另外,如图12及图1。

42、3所示,也可以将微调机构设置于X台11。设置于Y台13的 微调机构和设置于X台11的微调机构的种类既可以相同也可以不同。当设置于Y台13的 微调机构与设置于X台11的微调机构相同时,例如能够将对压电元件施加电压的电源等一 部分系统相对于X台11及Y台13共通使用。由此,能够简化移动台的整体结构。 0087 另外,如图15所示,X电磁电动机MX及Y电磁电动机MY通过控制器80来充分控 制其动作。需要说明的是,该控制器80也可以用于第二及第三实施方式的移动台。 0088 图16是表示使用了本实施方式的移动台1A的带电粒子束装置的结构例的侧视 图。如图16所示,带电粒子束装置90具有移动台1A和带电。

43、粒子束源91。试料能够载置 在Y台13的上表面。带电粒子束源91产生电子束或离子束等带电粒子束而对试料进行照 射。带电粒子束装置90例如是电子束描绘装置时,电子束向硅晶片等试料照射。需要说明 的是,移动台1A及射出带电粒子束的带电粒子束源91的出射口配置在真空腔室3的内部。 0089 当将本实施方式的移动台1A使用于带电粒子束装置91时,能够减少要移动到的 试料的目标位置与实际使试料移动后的试料位置的偏差。由此,能够减少在该试料中要照 射带电粒子束的位置与该试料中的实际的带电粒子束的照射位置的偏差。从而能够实现对 试料的更微细的描绘或更精密的检查。 0090 符号说明 0091 12第一台 0。

44、092 13第二台 0093 17驱动轴 0094 MY、MY电动机 说 明 书CN 102414811 A CN 102414825 A 1/10页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 2/10页 13 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 3/10页 14 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 4/10页 15 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 5/10页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 6/10页 17 图10 图11 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 7/10页 18 图12 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 8/10页 19 图13 图14 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 9/10页 20 图15 说 明 书 附 图CN 102414811 A CN 102414825 A 10/10页 21 图16 说 明 书 附 图CN 102414811 A 。

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