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公開番号2025115913
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024019841
出願日2024-01-26
発明の名称超精密位置決め機構
出願人個人
代理人
主分類H01L 21/68 20060101AFI20250731BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ナノメータ単位の超精密位置決めを安価に実現する超精密位置決め装置を提供する。
【解決手段】超精密位置決め装置において、ミクロンオーダの位置決めは、市販のX-Yステージ1で行い、その先のナノメータオーダの超精密位置決めを、ターゲット保持体21,22の金属体211、221にレーザ光51、52を当てて加熱して熱膨張させるか又は金属体にニクロム線に類する加熱線を巻き付けて加熱して金属体を熱膨張させることで達成する。この熱膨張によって、ターゲット針3が微少変位を起こして精密に板記録紙に変位量を記録する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超精密位置決め装置においてミクロンオーダまでの精密位置決めは市販のＸ－Ｙステージで行う。それから先のナノメータオーダの超精密位置決めは，Ｘ－Ｙステージに取り付けたレーザビーム発射筒４とそれから発射されるレーザビーム５１，５２によるターゲット保持体２１，２２の金属体２１１，２２１の熱膨張によって起こるターゲット針３の位置変位を表すことを特徴とした超精密位置決め装置。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
超精密位置決め装置においてミクロンオーダまでの精密位置決めは市販のＸ－Ｙステージで行う。それから先のナノメータオーダの超精密位置決めは、Ｘ－Ｙステージに取り付けたニクロム線に類した電熱線５１′、５２′の電流による金属体２１１、２２１の熱膨張によるターゲット針３の位置変位を表すことを特徴とした超精密位置決め装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
超精密高密度位置決め機構、高密度半導体製造分野
続きを表示（約 1,900 文字）【発明の概要】
【】
【課題】
【０００２】
ナノメータ単位の超精密位置決めを安価に実現すること。
【解決手段】
【】
ミクロン単位の精密な位置決めは市販のＸ－Ｙステージ１で行い、ターゲット針３のナノメータ単位の超微細な位置決めはターゲット支持台２を保持する保持体２１，２２を構成する金属体２１１，２２１の熱膨張よって実現する。温度コントロールはレーザ光５１，５２によって行う。断熱体２１２，２２２は金属体２１１，２２１と一体となって保持体２１，２２を断熱状態で構成する。
図１は熱源をレーザ光としたが、図２は熱源をもっと簡便なニクロム線に類した発熱体を使用した例で，図２に特有のものに′がつけてある。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
超精密位置決め装置においてミクロンオーダの精密位置決めは市販のＸ－Ｙステージで行い、それから先のナノメータオーダの超精密位置決めはＸ－Ｙステージに取り付けたレーザビーム発射筒４とそれから発射されるレーザビーム５１，５２によるターゲット保持体２１，２２の金属体２１１，２２１の熱膨張によって起こるターゲット針３の位置変位によることを特徴とした超精密位置決め装置
超精密位置決め装置においてミクロンオーダの精密位置決めは市販のＸ－Ｙステージで行い、それから先のナノメータオーダの超精密位置決めはＸ－Ｙステージに取り付けたニクロム線に類した電熱線５１′、５２′の電流による金属体２１１′，２２１の熱膨張によって起こるターゲット針３の位置変位表示によることを特徴とした超精密位置決め装置
【産業上の利用可能性】
【０００４】
超精密位置決め、高密度半導体分野
【従来技術】
【０００５】
従来の技術では高精度に高精度を重ねて部品を作り、それを積み重ねる機械加工と露光技術によって１０ナノメータ程度の線幅の半導体を作るのがやっとであった。そのためコストが高コストで、かつ線幅に限界があった。現在検討が進んでいる例では線幅３．７ナノメータでコストが２．９兆円が見積もられており高密度半導体製造分野で線幅低減と低コスト化が急務となっている。
【０００６】
従来３０～４０度Ｃの常温付近での温度上昇に対する熱膨張で数ナノメータ膨張するのを無視していた。本発明はその温度膨張を積極的に利用して整形加工しようとするものである。本発明は、超精密位置決め技術が必要な高密度半導体関連技術に関する。
【発明が解決しようとする課題】
【】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような線幅に制限があり、かつ、高コストを脱却する方策がある。それは１ミクロンオーダーの位置決めは市販のＸ－Ｙステージで行い、それから先のナノメータ位置決めは市販のＸ－Ｙステージ１に取り付けたターゲット保持体の金属体２１１，２２１の熱膨張による微細な位置決めを行う方法である。図１で説明する。熱源をＸ－Ｙステージ１に取りつけたレーザ発射筒４のレーザ光線５１，５２とする。レーザ光をターゲット針支持台２を保持する保持体２１，２２の金属体２１１，２２１にあててナノメータ相当の微少熱膨張を起こしてターゲット支持体２を変位させ、ターゲット針を微少変位させ、それをターゲット針に伝え天板記録紙１０に記録する。
天板記録紙１０に記録させた微少変位を電子顕微鏡で検査して電流と微少変位の関係を解析して微少加工の改善に資する。
【０００８】
熱源にレーザ光線５１，５２の代わりに保持体の金属体２１１′、２２１′にニクロム線を巻きつけてそれに電流を流す方式でもレーザ光照射と同様の微少熱膨張を期待できる。
【検定】
【０００９】
電流とターゲット針のナノメータ変位の関係は図１、図２の場合ともあらかじめ電子顕微鏡を用いて電流と微少変位の関係を検定しておく必要がある。また、１組の平行線をナノメータの間隔で描かせて分離を確認しておく必要がある。
【符号の説明】
【】
１…市販のＸ－Ｙステージ、
２…ターゲット支持台
２１，２２…ターゲット保持体
２１１，２２１…金属体
５１′、５２′…ニクロム線
２１２，２２２…セラミック体
３…ターゲット針
４…レーザビーム発射筒
５１，５２…レーザビーム
５１′、５２′…ニクロム線に類した電流を流した時発熱する熱電線
１０…天板記録紙（下から書く）

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