製造工程装置
【課題】ワークピース上に正確かつ迅速にナノメートル構造パターンを形成する。
【解決手段】複合プラットフォームはベースに据えられ、長ストローク移動ステージ１２と、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３とを有する。長ストローク移動ステージは基準セット１４と、駆動装置１５とを有し圧電被駆動マイクロ・ステージは長ストローク移動ステージに接続され、作業プラットフォームを有する。測定フィードバック組立体２０はプラットフォーム組立体１０に堅固に据え付けられ、レーザ干渉計と、反射装置と、信号受信装置とを有する。レーザ作業組立体３０は、プラットフォーム組立体に据えられ、測定フィードバック組立体に電気的に接続され、レーザ直接書き込みヘッド３１と、制御インタフェース装置と、位置決めインタフェース装置３３とを有する。
【解決手段】複合プラットフォームはベースに据えられ、長ストローク移動ステージ１２と、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３とを有する。長ストローク移動ステージは基準セット１４と、駆動装置１５とを有し圧電被駆動マイクロ・ステージは長ストローク移動ステージに接続され、作業プラットフォームを有する。測定フィードバック組立体２０はプラットフォーム組立体１０に堅固に据え付けられ、レーザ干渉計と、反射装置と、信号受信装置とを有する。レーザ作業組立体３０は、プラットフォーム組立体に据えられ、測定フィードバック組立体に電気的に接続され、レーザ直接書き込みヘッド３１と、制御インタフェース装置と、位置決めインタフェース装置３３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースのための製造工程装置に関し、より詳細には、ワークピース上に正確かつ迅速にナノメートル構造パターンを形成するために使用可能である製造工程装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ワークピース上にナノメートル構造パターン又は複数のナノメートル穴を形成するために用いられる従来のリソグラフィ技術は、フォトリソグラフィ・プロセス、電子ビームリソグラフィ技術、レーザ干渉リソグラフィ技術及びレーザ露光リソグラフィ技術を含む。
【０００３】
しかし、前記した従来のリソグラフィ技術の作業スピードは遅く、また、前記従来のリソグラフィ技術のための装置又は装置群は高価である。加えて、プラットフォームの設計、プラットフォームの位置の精度、光学的位置決めシステム及び温度制御は、従来のリソグラフィ技術群の作業精度に影響を及ぼす。
【０００４】
さらに、前記従来のレーザ露光リソグラフィ技術の位置特定プラットフォームがワークピースを運ぶために用いられており、これは長ストローク移動ステージと多軸短距離移動プラットフォームとを含む。前記従来の位置特定プラットフォームの長ストローク移動ステージは、駆動源として、ボールねじを有するサーボモータ、リニア・モータ又は音声コイルモータを使用し、また、前記長ストローク移動ステージの位置を検出するために光学定規及び光学的読み取りヘッドを使用する。前記光学定規の長さが１メートルより長いと、作業エラーが増大し、また、これが結果の検出に影響を与える。このため、前記従来の長ストローク移動ステージの精度はナノメートルレベルに到達することができない。前記従来の多軸短距離移動プラットフォームは、通常、圧電性物質製の可撓構造を有する。前記従来の多軸短距離移動プラットフォームの移動は約１００ミクロンであり、また、これは、ワークピースに様々なナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような欠点を克服するため、本発明は、前記した問題を低減し又は除去するための製造工程装置を提供する。
【０００６】
本発明の主な目的は、製造工程装置を提供すること、より詳細には、ワークピース上に正確かつ迅速にナノメートル構造パターンを形成するために使用可能である製造工程装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る製造工程装置は、プラットフォーム組立体と、測定フィードバック組立体と、レーザ作業組立体とを備える。前記プラットフォーム組立体は、ベースと、複合移動プラットフォームとを有する。前記ベースは据え付けフレームを有する。前記複合移動プラットフォームは前記ベース上に据えられ、また、長ストローク移動ステージと圧電被駆動マイクロ・ステージとを有する。前記長ストローク移動ステージは、基準セットと、駆動装置とを有する。前記圧電被駆動マイクロ・ステージは、前記長ストローク移動ステージに接続され、また作業プラットフォームを有する。前記測定フィードバック組立体は、前記プラットフォーム組立体に堅固に据え付けられ、また、レーザ干渉計と、反射装置と、信号受信装置とを有する。前記レーザ作業組立体は、前記プラットフォーム組立体上に据えられ、前記測定フィードバック組立体に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッドと、制御インタフェース装置と、位置決めインタフェース装置とを有する。
【０００８】
本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面を併用して理解する以下の詳細な説明からさらに明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る製造工程装置の斜視図である。
【図２】図１に示す製造工程装置の側面図である。
【図３】図１に示す製造工程装置のプラットフォーム組立体の複合移動プラットフォームの拡大斜視図である。
【図４】作業プラットフォームを除いて示す、図１の製造工程装置の複合移動プラットフォームの拡大斜視図である。
【図５】図１に示す製造工程装置の測定フィードバック組立体の拡大斜視図である。
【図６】図１に示す製造工程装置のレーザ作業組立体の直接書き込みヘッドの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１ないし図４を参照すると、本発明に係る製造工程装置は、プラットフォーム組立体１０と、測定フィードバック組立体２０と、レーザ作業組立体３０とを含む。
【００１１】
プラットフォーム組立体１０は、ベース１１と、複合移動プラットフォームとを有する。ベース１１は、頂部と、据え付けフレーム１１１とを有する。据え付けフレーム１１１は逆Ｕ字形状をなし、また、ベース１１の頂部の中間に据えられ、また、頂部と底部とを有する。
【００１２】
前記複合移動プラットフォームは、据え付けフレーム１１１下においてベース１１の頂部上に形成され、また、長ストローク移動ステージ１２と、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３とを有する。
【００１３】
長ストローク移動ステージ１２は据え付けフレーム１１１下においてベース１１の頂面上に据えられ、また、基準セット１４と、駆動装置１５とを有する。基準セット１４はＨ形を呈し、ベース１１の頂面上に堅固に据え付けられ、また、花崗岩で形成されている。花崗岩の熱膨張係数は低く、また、研削精度は２マイクロメートル／メートルに達し得る。駆動装置１５は、基準セット１４上に据えられ、また、多数のリニア・モータ１５１を有する。各リニア・モータ１５１は基準セット１４上に据えられ、また、上方側部と、下方側部と、多数のステータ１５２と、アクティブセル１５３と、接続ボード１５４とを有する。ステータ１５２は、磁気先導レールを形成するために間隔をおいてリニア・モータの側部に堅固に据え付けられている。前記磁気先導レールの直線精度は、０．４マイクロメートル／２００ミリメートルに達し得る。アクティブセル１５３は、リニア・モータ１５１の側部に据えられたステータ１５２間においてリニア・モータ１５１の前記磁気先導レールに移動可能に据えられ、また、リニア・モータ１５１から伸びる外端部を有する。接続ボード１５４は、アクティブセル１５３の前記外端部に接続され、また、アクティブセル１５３と相対する接続側部を有する。
【００１４】
圧電被駆動マイクロ・ステージ１３は、前記長ストローク移動ステージに接続され、また、負荷フレーム１６と、微調整可能装置１７と、多数の交差ローラ軸受装置１８と、作業プラットフォーム１９とを有する。
【００１５】
負荷フレーム１６は、図３及び図４に示すように、駆動装置１５の接続ボード１５４に接続され、また、長ストローク移動ステージ１２によりＸ方向又はＹ方向へベース１１に関して移動されることが可能であり、また、頂部を有する。微調整可能装置１７は、負荷フレーム１６の頂部上に据えられ、また、可撓性台座１７１と、多数の圧電アクチュエータ１７２とを有する。可撓性台座１７１は負荷フレーム１６の頂部上に据えられ、また、周縁を有する。圧電アクチュエータ１７２は負荷フレーム１６の頂部上に堅固に据え付けられ、また、可撓性台座１７１の周縁に隣接している。図４を参照すると、可撓性台座１７１の位置は調整されることが可能であり、あるいは、可撓性台座１７１は圧電アクチュエータ１７２の押圧力によりわずかに変形されることが可能である。
【００１６】
交差ローラ軸受装置１８は微調整可能装置１７のそばで負荷フレーム１６の頂部に堅固に据え付けられ、また、各交差ローラ軸受装置１８はＸ方向及びＹ方向に移動されることが可能であり、また、頂端部を有する。作業プラットフォーム１９は、負荷フレーム１６の上方において、可撓性台座１７１上と交差ローラ軸受装置１８の頂端部上とに堅固に据え付けられ、また、頂面を有する。
【００１７】
図１及び図５を参照すると、測定フィードバック組立体２０はプラットフォーム組立体１０上に堅固に据え付けられ、また、レーザ干渉計２１と、反射装置２２と、信号受信装置２３とを有する。
【００１８】
レーザ干渉計２１は、ベース１１の頂部上に据えられ、また、レーザ・ビーム２１１と、第１のビーム・スプリッタ２１２と、第２のビーム・スプリッタ２１３と、９０度反射ミラー２１４と、第１の干渉ミラー２１５と、第２の干渉ミラー２１６と、第３の干渉ミラー２１７とを有する。レーザ・ビーム２１１は、レーザ干渉計２１から放射される。ビーム・スプリッタ２１２，２１３は、間隔をおいて、ベース１１の頂部上に堅固に据え付けられかつレーザ・ビーム２１１の放射路上に据えられている。好ましくは、第１のビーム・スプリッタ２１２は３３％−６７％スペクトル比ビーム・スプリッタからなり、また、第２のビーム・スプリッタ２１３は５０％−５０％スペクトル比ビーム・スプリッタからなる。
【００１９】
９０度反射ミラー２１４は、ベース１１の頂部上に堅固に据え付けられ、ビーム・スプリッタ２１２，２１３と整列しており、また、レーザ・ビーム２１１の放射方向を９０度変えるために使用される。干渉ミラー２１５，２１６，２１７は、ベースの頂部上に据えられており、ビーム・スプリッタ２１２，２１３により分割されまた９０度反射ミラー２１４により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。好ましくは、第１の干渉ミラー２１５は第１のビーム・スプリッタ２１２により分割されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、第２の干渉ミラー２１６は第２のビーム・スプリッタ２１３により分割されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、また、第３の干渉ミラー２１７は９０度反射ミラー２１４により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。
【００２０】
反射装置２２は作業プラットフォーム１９上に据えられ、また、第１の反射ミラー２２１と、第２の反射ミラー２２２とを有する。反射ミラー２２１，２２２は作業プラットフォーム１９の頂面上に直角に堅固に据え付けられ、かつ、干渉ミラー２１５，２１６，２１７を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられる。好ましくは、第１の反射ミラー２２１は第１の干渉ミラー２１５及び第２の干渉ミラー２１６を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられ、また、第２の反射ミラー２２２は第３の干渉ミラー２１７を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられる。
【００２１】
信号受信装置２３はベース１１の頂部上に堅固に据え付けられ、また第１の受信機２３１と、第２の受信機２３２と、第３の受信機２３３とを有する。これらの受信機２３１，２３２，２３３は、反射装置２２の反射ミラー２２１，２２２により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。好ましくは、第１の受信機２３１は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を検出するために第１の干渉ミラー２１５からの第１の反射ミラー２２１により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、第２の受信機２３２は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を検出するために第２の干渉ミラー２１６からの第１の反射ミラー２２１により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、また、第３の受信機２３３は、作業プラットフォーム１９のＹ軸移動を検出するために第３の干渉ミラー２１７からの第２の反射ミラー２２２により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。さらに、第１の受信機２３１及び第２の受信機２３２により検出された前記Ｘ軸移動は、作業プラットフォーム１９の回転角度の誤差（θｚ）を計算するために使用されるようにすることができる。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、レーザ作業組立体３０がプラットフォーム組立体１０上に据えられ、測定フィードバック組立体２０に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッド３１と、制御インタフェース装置３２と、位置決めインタフェース装置３３とを有する。レーザ直接書き込みヘッド３１は、作業プラットフォーム１９の上方においてベース１１の据え付けフレーム１１１に堅固に据え付けられている。レーザ直接書き込みヘッド３１によりワークピースにナノメートル構造パターンを形成するために、作業プラットフォーム１９上にワークピースを据えることができる。制御インタフェース装置３２は、据え付けフレーム１１１の底面に堅固に据え付けられ、レーザ直接書き込みヘッド３１に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッド３１の動作力及び自動焦点制御を管理するためのソフトウエアを有する。位置決めインタフェース装置３３は、制御インタフェース装置３２の上方において据え付けフレーム１１１の頂部に据え付けられ、測定フィードバック組立体２０とレーザ直接書き込みヘッド３１とに電気的に接続され、また、測定フィードバック組立体２０により検出されるプラットフォーム組立体１０の移動信号を受信するために使用される。好ましくは、位置決めインタフェース装置３３は、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と測定フィードバック組立体２０により検出された運動信号とを比較するためにデジタル集積回路チップを有する。
【００２３】
本発明に係る前記製造工程装置がワークピースにナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成するために使用されるとき、前記ワークピースは作業プラットフォーム１９の頂面上に置かれる。次に、図３及び図４を参照すると、プラットフォーム組立体１０の複合移動プラットフォームが２つのステップで移動される。第１のステップは、駆動装置１５のリニア・モータ１５１により長ストローク移動ステージ１２を長距離移動させることである。本発明において、長ストローク移動ステージ１２の移動範囲は、２００ミリメートル×２００ミリメートル（Ｘ，Ｙ）である。加えて、リニア・モータ１５１の前記磁気先導レールは、アクティブセル１５３とステータ１５２との間の磁力によりステータ１５２とアクティブセル１５３との間の摩擦抵抗を低減することができ、また、これは、長ストローク移動ステージ１２の移動速度と感度とを改善し、さらに、長ストローク移動ステージ１２の有用寿命を増大させることができる。
【００２４】
前記第１のステップの後、前記複合移動プラットフォームの第２のステップは、可撓性台座１７１を押して又は引いてＸ軸方向に移動させるか、又は、圧電アクチュエータ１７２によりＺ軸方向の周りに回転させることである。さらに、交差ローラ軸受装置１８は、可撓性台座１７１と共に、Ｚ軸方向の周りに上方向又は下方向に回転し、また、Ｘ方向及びＹ方向に移動するように、駆動されることが可能である。次に、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３の微調整可能装置１７と多数の交差ローラ軸受装置１８とが、作業プラットフォーム１９がＸ軸に沿って微小距離を正確に移動しまたＺ軸に沿って微小角度を正確に回転することを可能にする。
【００２５】
圧電被駆動マイクロ・ステージ１３の微調整可能装置１７及び交差ローラ軸受装置１８によるプラットフォーム組立体１０の作業プラットフォーム１９の位置調整後、図５を参照すると、レーザ・ビーム２１１がレーザ干渉計２１から放射される。レーザ・ビーム２１１が第１のビーム・スプリッタ２１２に放射されると、レーザ・ビーム２１１の強度が３３％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ１）と、６７％スペクトル比レーザ・ビームとに分割される。前記３３％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ１）は第１の干渉ミラー２１５と第１の反射ミラー２２１とに直接に放射され、第１の反射ミラー２２１により第１の干渉ミラー２１５に跳ね返され、また、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を得るために第１の受信機２３１により受け取られる。前記６７％スペクトル比レーザ・ビームは第２のビーム・スプリッタ２１３に放射され、前記６７％スペクトル比レーザ・ビームは５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ２）と５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ３）とに分割される。前記５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ２）は、９０度反射ミラー２１４及び第３の干渉ミラー２１７に放射されまたこれらにより反射され、第２の反射ミラー２２２により第３の干渉ミラー２１７に跳ね返され、また作業プラットフォーム１９のＹ軸移動を得るために第３の受信機２３３により受け取られる。前記５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ３）は、第２の干渉ミラー２１６と第１の反射ミラー２２１とに放射され、第１の反射ミラー２２１により第２の干渉ミラー２１６に跳ね返され、また、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を得るために第２の受信機２３２により受け取られる。第１の受信機２３１及び第２の受信機２３２により受け取られる作業プラットフォーム１９の前記Ｘ軸移動は、作業プラットフォーム１９の回転角度の誤差（θｚ）を計算するために使用されるようにすることができる。レーザ干渉計２１のレーザ・ビーム２１１は長距離において微細なビームに保つことができかつ消失せず、また、これが高い輝度、安定性及び精密さを有する波長を提供することができ、また、干渉現象がレーザ干渉計２１により容易に観察されることが可能である。このことから、測定フィードバック組立体２０は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動、Ｙ軸移動及び回転角度の誤差（θｚ）を正確に検出することができる。
【００２６】
作業プラットフォーム１９の位置が測定フィードバック組立体２０により確認されると、位置決めインタフェース装置３３の前記デジタル集積回路が、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と、測定フィードバック組立体２０により検出された作業プラットフォーム１９の実際の位置とを比較するために使用されるようにすることができる。次いで、レーザ直接書き込みヘッド３１が前記ワークピースに広い範囲のナノメートルパターン又はナノメートル穴群を迅速かつ正確に形成することができる。
【００２７】
本発明に係る前記製造工程装置は、プラットフォーム組立体１０の２つのステップの操作を用いて、作業プラットフォーム１９のための長ストローク及びナノメートル距離効果を実現する。第１のステップでは、Ｈ形状の長ストローク移動ステージ１２により作業プラットフォーム１９が２００ミリメートル×２００ミリメートル（Ｘ，Ｙ）で移動することが可能であり、また、レーザ作業組立体３０が作業プラットフォーム１９上の前記ワークピースに広範囲のナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することが可能である。第２のステップでは、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３により、作業プラットフォーム１９が微小距離を移動して作業プラットフォーム１９の実際の位置を修正し、プラットフォーム組立体１０の位置決めの正確性がナノレベルを達成し、また、本発明に係る前記製造工程装置が前記ワークピースにナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することが可能である。
【００２８】
さらに、測定フィードバック組立体２０のレーザ・ビーム２１１は長距離において微細なビームに保つことができかつ消失せず、また、これが高い輝度、安定性及び精密さを有する波長を提供することができ、また、干渉現象がレーザ干渉計２１により容易に観察されることが可能である。このことから、測定フィードバック組立体２０は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動、Ｙ軸移動及び回転角度の誤差（θｚ）を正確に検出することができる。加えて、レーザ作業組立体３０の位置決めインタフェース装置３３は、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と、測定フィードバック組立体２０により検出された作業プラットフォーム１９の実際の位置とを比較するために使用されるようにすることができる。
【００２９】
したがって、本発明に係る前記製造工程装置は、前記ワークピースに広範囲のナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を迅速かつ正確に形成することができ、これが、前記ワークピースへのナノメートル構造パターンの形成コストを低減させ、競争力を引き上げることを可能にする。加えて、本発明に係る製造工程装置のプラットフォーム組立体１０と、測定フィードバック組立体２０と、レーザ作業組立体３０とは、モジュール式で組み立てられ、前記製造工程装置を維持するための時間を低減することが可能である。
【００３０】
本発明の多くの特徴及び利点が、本発明の構造及び特徴の詳細と共に前述の説明において述べられたが、その開示は説明だけのためにあり、変形、特に、部分の形状、サイズ及び配列の事項においては添付の特許請求の範囲が表されている用語の広い一般的な意味によって示される限り本発明の原理内において、詳細になされる。
【符号の説明】
【００３１】
１０ プラットフォーム組立体
１１ ベース
１２ 長ストローク移動ステージ
１３ 圧電被駆動マイクロ・ステージ
１４ 基準セット
１５ 駆動装置
１６ 負荷フレーム
１７ 微調整可能装置
１８ 交差ローラ軸受装置
１９ 作業プラットフォーム
２０ 測定フィードバック組立体
２１ レーザ干渉計
２２ 反射装置
２３ 信号受信装置
３０ レーザ作業組立体
３１ レーザ直接書き込みヘッド
３２ 制御インタフェース装置
３３ 位置決めインタフェース装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースのための製造工程装置に関し、より詳細には、ワークピース上に正確かつ迅速にナノメートル構造パターンを形成するために使用可能である製造工程装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ワークピース上にナノメートル構造パターン又は複数のナノメートル穴を形成するために用いられる従来のリソグラフィ技術は、フォトリソグラフィ・プロセス、電子ビームリソグラフィ技術、レーザ干渉リソグラフィ技術及びレーザ露光リソグラフィ技術を含む。
【０００３】
しかし、前記した従来のリソグラフィ技術の作業スピードは遅く、また、前記従来のリソグラフィ技術のための装置又は装置群は高価である。加えて、プラットフォームの設計、プラットフォームの位置の精度、光学的位置決めシステム及び温度制御は、従来のリソグラフィ技術群の作業精度に影響を及ぼす。
【０００４】
さらに、前記従来のレーザ露光リソグラフィ技術の位置特定プラットフォームがワークピースを運ぶために用いられており、これは長ストローク移動ステージと多軸短距離移動プラットフォームとを含む。前記従来の位置特定プラットフォームの長ストローク移動ステージは、駆動源として、ボールねじを有するサーボモータ、リニア・モータ又は音声コイルモータを使用し、また、前記長ストローク移動ステージの位置を検出するために光学定規及び光学的読み取りヘッドを使用する。前記光学定規の長さが１メートルより長いと、作業エラーが増大し、また、これが結果の検出に影響を与える。このため、前記従来の長ストローク移動ステージの精度はナノメートルレベルに到達することができない。前記従来の多軸短距離移動プラットフォームは、通常、圧電性物質製の可撓構造を有する。前記従来の多軸短距離移動プラットフォームの移動は約１００ミクロンであり、また、これは、ワークピースに様々なナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような欠点を克服するため、本発明は、前記した問題を低減し又は除去するための製造工程装置を提供する。
【０００６】
本発明の主な目的は、製造工程装置を提供すること、より詳細には、ワークピース上に正確かつ迅速にナノメートル構造パターンを形成するために使用可能である製造工程装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る製造工程装置は、プラットフォーム組立体と、測定フィードバック組立体と、レーザ作業組立体とを備える。前記プラットフォーム組立体は、ベースと、複合移動プラットフォームとを有する。前記ベースは据え付けフレームを有する。前記複合移動プラットフォームは前記ベース上に据えられ、また、長ストローク移動ステージと圧電被駆動マイクロ・ステージとを有する。前記長ストローク移動ステージは、基準セットと、駆動装置とを有する。前記圧電被駆動マイクロ・ステージは、前記長ストローク移動ステージに接続され、また作業プラットフォームを有する。前記測定フィードバック組立体は、前記プラットフォーム組立体に堅固に据え付けられ、また、レーザ干渉計と、反射装置と、信号受信装置とを有する。前記レーザ作業組立体は、前記プラットフォーム組立体上に据えられ、前記測定フィードバック組立体に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッドと、制御インタフェース装置と、位置決めインタフェース装置とを有する。
【０００８】
本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面を併用して理解する以下の詳細な説明からさらに明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る製造工程装置の斜視図である。
【図２】図１に示す製造工程装置の側面図である。
【図３】図１に示す製造工程装置のプラットフォーム組立体の複合移動プラットフォームの拡大斜視図である。
【図４】作業プラットフォームを除いて示す、図１の製造工程装置の複合移動プラットフォームの拡大斜視図である。
【図５】図１に示す製造工程装置の測定フィードバック組立体の拡大斜視図である。
【図６】図１に示す製造工程装置のレーザ作業組立体の直接書き込みヘッドの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１ないし図４を参照すると、本発明に係る製造工程装置は、プラットフォーム組立体１０と、測定フィードバック組立体２０と、レーザ作業組立体３０とを含む。
【００１１】
プラットフォーム組立体１０は、ベース１１と、複合移動プラットフォームとを有する。ベース１１は、頂部と、据え付けフレーム１１１とを有する。据え付けフレーム１１１は逆Ｕ字形状をなし、また、ベース１１の頂部の中間に据えられ、また、頂部と底部とを有する。
【００１２】
前記複合移動プラットフォームは、据え付けフレーム１１１下においてベース１１の頂部上に形成され、また、長ストローク移動ステージ１２と、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３とを有する。
【００１３】
長ストローク移動ステージ１２は据え付けフレーム１１１下においてベース１１の頂面上に据えられ、また、基準セット１４と、駆動装置１５とを有する。基準セット１４はＨ形を呈し、ベース１１の頂面上に堅固に据え付けられ、また、花崗岩で形成されている。花崗岩の熱膨張係数は低く、また、研削精度は２マイクロメートル／メートルに達し得る。駆動装置１５は、基準セット１４上に据えられ、また、多数のリニア・モータ１５１を有する。各リニア・モータ１５１は基準セット１４上に据えられ、また、上方側部と、下方側部と、多数のステータ１５２と、アクティブセル１５３と、接続ボード１５４とを有する。ステータ１５２は、磁気先導レールを形成するために間隔をおいてリニア・モータの側部に堅固に据え付けられている。前記磁気先導レールの直線精度は、０．４マイクロメートル／２００ミリメートルに達し得る。アクティブセル１５３は、リニア・モータ１５１の側部に据えられたステータ１５２間においてリニア・モータ１５１の前記磁気先導レールに移動可能に据えられ、また、リニア・モータ１５１から伸びる外端部を有する。接続ボード１５４は、アクティブセル１５３の前記外端部に接続され、また、アクティブセル１５３と相対する接続側部を有する。
【００１４】
圧電被駆動マイクロ・ステージ１３は、前記長ストローク移動ステージに接続され、また、負荷フレーム１６と、微調整可能装置１７と、多数の交差ローラ軸受装置１８と、作業プラットフォーム１９とを有する。
【００１５】
負荷フレーム１６は、図３及び図４に示すように、駆動装置１５の接続ボード１５４に接続され、また、長ストローク移動ステージ１２によりＸ方向又はＹ方向へベース１１に関して移動されることが可能であり、また、頂部を有する。微調整可能装置１７は、負荷フレーム１６の頂部上に据えられ、また、可撓性台座１７１と、多数の圧電アクチュエータ１７２とを有する。可撓性台座１７１は負荷フレーム１６の頂部上に据えられ、また、周縁を有する。圧電アクチュエータ１７２は負荷フレーム１６の頂部上に堅固に据え付けられ、また、可撓性台座１７１の周縁に隣接している。図４を参照すると、可撓性台座１７１の位置は調整されることが可能であり、あるいは、可撓性台座１７１は圧電アクチュエータ１７２の押圧力によりわずかに変形されることが可能である。
【００１６】
交差ローラ軸受装置１８は微調整可能装置１７のそばで負荷フレーム１６の頂部に堅固に据え付けられ、また、各交差ローラ軸受装置１８はＸ方向及びＹ方向に移動されることが可能であり、また、頂端部を有する。作業プラットフォーム１９は、負荷フレーム１６の上方において、可撓性台座１７１上と交差ローラ軸受装置１８の頂端部上とに堅固に据え付けられ、また、頂面を有する。
【００１７】
図１及び図５を参照すると、測定フィードバック組立体２０はプラットフォーム組立体１０上に堅固に据え付けられ、また、レーザ干渉計２１と、反射装置２２と、信号受信装置２３とを有する。
【００１８】
レーザ干渉計２１は、ベース１１の頂部上に据えられ、また、レーザ・ビーム２１１と、第１のビーム・スプリッタ２１２と、第２のビーム・スプリッタ２１３と、９０度反射ミラー２１４と、第１の干渉ミラー２１５と、第２の干渉ミラー２１６と、第３の干渉ミラー２１７とを有する。レーザ・ビーム２１１は、レーザ干渉計２１から放射される。ビーム・スプリッタ２１２，２１３は、間隔をおいて、ベース１１の頂部上に堅固に据え付けられかつレーザ・ビーム２１１の放射路上に据えられている。好ましくは、第１のビーム・スプリッタ２１２は３３％−６７％スペクトル比ビーム・スプリッタからなり、また、第２のビーム・スプリッタ２１３は５０％−５０％スペクトル比ビーム・スプリッタからなる。
【００１９】
９０度反射ミラー２１４は、ベース１１の頂部上に堅固に据え付けられ、ビーム・スプリッタ２１２，２１３と整列しており、また、レーザ・ビーム２１１の放射方向を９０度変えるために使用される。干渉ミラー２１５，２１６，２１７は、ベースの頂部上に据えられており、ビーム・スプリッタ２１２，２１３により分割されまた９０度反射ミラー２１４により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。好ましくは、第１の干渉ミラー２１５は第１のビーム・スプリッタ２１２により分割されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、第２の干渉ミラー２１６は第２のビーム・スプリッタ２１３により分割されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、また、第３の干渉ミラー２１７は９０度反射ミラー２１４により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。
【００２０】
反射装置２２は作業プラットフォーム１９上に据えられ、また、第１の反射ミラー２２１と、第２の反射ミラー２２２とを有する。反射ミラー２２１，２２２は作業プラットフォーム１９の頂面上に直角に堅固に据え付けられ、かつ、干渉ミラー２１５，２１６，２１７を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられる。好ましくは、第１の反射ミラー２２１は第１の干渉ミラー２１５及び第２の干渉ミラー２１６を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられ、また、第２の反射ミラー２２２は第３の干渉ミラー２１７を通過するレーザ・ビーム２１１を反射させるために用いられる。
【００２１】
信号受信装置２３はベース１１の頂部上に堅固に据え付けられ、また第１の受信機２３１と、第２の受信機２３２と、第３の受信機２３３とを有する。これらの受信機２３１，２３２，２３３は、反射装置２２の反射ミラー２２１，２２２により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。好ましくは、第１の受信機２３１は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を検出するために第１の干渉ミラー２１５からの第１の反射ミラー２２１により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、第２の受信機２３２は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を検出するために第２の干渉ミラー２１６からの第１の反射ミラー２２１により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用され、また、第３の受信機２３３は、作業プラットフォーム１９のＹ軸移動を検出するために第３の干渉ミラー２１７からの第２の反射ミラー２２２により反射されたレーザ・ビーム２１１を受け取るために使用される。さらに、第１の受信機２３１及び第２の受信機２３２により検出された前記Ｘ軸移動は、作業プラットフォーム１９の回転角度の誤差（θｚ）を計算するために使用されるようにすることができる。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、レーザ作業組立体３０がプラットフォーム組立体１０上に据えられ、測定フィードバック組立体２０に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッド３１と、制御インタフェース装置３２と、位置決めインタフェース装置３３とを有する。レーザ直接書き込みヘッド３１は、作業プラットフォーム１９の上方においてベース１１の据え付けフレーム１１１に堅固に据え付けられている。レーザ直接書き込みヘッド３１によりワークピースにナノメートル構造パターンを形成するために、作業プラットフォーム１９上にワークピースを据えることができる。制御インタフェース装置３２は、据え付けフレーム１１１の底面に堅固に据え付けられ、レーザ直接書き込みヘッド３１に電気的に接続され、また、レーザ直接書き込みヘッド３１の動作力及び自動焦点制御を管理するためのソフトウエアを有する。位置決めインタフェース装置３３は、制御インタフェース装置３２の上方において据え付けフレーム１１１の頂部に据え付けられ、測定フィードバック組立体２０とレーザ直接書き込みヘッド３１とに電気的に接続され、また、測定フィードバック組立体２０により検出されるプラットフォーム組立体１０の移動信号を受信するために使用される。好ましくは、位置決めインタフェース装置３３は、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と測定フィードバック組立体２０により検出された運動信号とを比較するためにデジタル集積回路チップを有する。
【００２３】
本発明に係る前記製造工程装置がワークピースにナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成するために使用されるとき、前記ワークピースは作業プラットフォーム１９の頂面上に置かれる。次に、図３及び図４を参照すると、プラットフォーム組立体１０の複合移動プラットフォームが２つのステップで移動される。第１のステップは、駆動装置１５のリニア・モータ１５１により長ストローク移動ステージ１２を長距離移動させることである。本発明において、長ストローク移動ステージ１２の移動範囲は、２００ミリメートル×２００ミリメートル（Ｘ，Ｙ）である。加えて、リニア・モータ１５１の前記磁気先導レールは、アクティブセル１５３とステータ１５２との間の磁力によりステータ１５２とアクティブセル１５３との間の摩擦抵抗を低減することができ、また、これは、長ストローク移動ステージ１２の移動速度と感度とを改善し、さらに、長ストローク移動ステージ１２の有用寿命を増大させることができる。
【００２４】
前記第１のステップの後、前記複合移動プラットフォームの第２のステップは、可撓性台座１７１を押して又は引いてＸ軸方向に移動させるか、又は、圧電アクチュエータ１７２によりＺ軸方向の周りに回転させることである。さらに、交差ローラ軸受装置１８は、可撓性台座１７１と共に、Ｚ軸方向の周りに上方向又は下方向に回転し、また、Ｘ方向及びＹ方向に移動するように、駆動されることが可能である。次に、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３の微調整可能装置１７と多数の交差ローラ軸受装置１８とが、作業プラットフォーム１９がＸ軸に沿って微小距離を正確に移動しまたＺ軸に沿って微小角度を正確に回転することを可能にする。
【００２５】
圧電被駆動マイクロ・ステージ１３の微調整可能装置１７及び交差ローラ軸受装置１８によるプラットフォーム組立体１０の作業プラットフォーム１９の位置調整後、図５を参照すると、レーザ・ビーム２１１がレーザ干渉計２１から放射される。レーザ・ビーム２１１が第１のビーム・スプリッタ２１２に放射されると、レーザ・ビーム２１１の強度が３３％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ１）と、６７％スペクトル比レーザ・ビームとに分割される。前記３３％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ１）は第１の干渉ミラー２１５と第１の反射ミラー２２１とに直接に放射され、第１の反射ミラー２２１により第１の干渉ミラー２１５に跳ね返され、また、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を得るために第１の受信機２３１により受け取られる。前記６７％スペクトル比レーザ・ビームは第２のビーム・スプリッタ２１３に放射され、前記６７％スペクトル比レーザ・ビームは５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ２）と５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ３）とに分割される。前記５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ２）は、９０度反射ミラー２１４及び第３の干渉ミラー２１７に放射されまたこれらにより反射され、第２の反射ミラー２２２により第３の干渉ミラー２１７に跳ね返され、また作業プラットフォーム１９のＹ軸移動を得るために第３の受信機２３３により受け取られる。前記５０％スペクトル比レーザ・ビーム（Ｌ３）は、第２の干渉ミラー２１６と第１の反射ミラー２２１とに放射され、第１の反射ミラー２２１により第２の干渉ミラー２１６に跳ね返され、また、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動を得るために第２の受信機２３２により受け取られる。第１の受信機２３１及び第２の受信機２３２により受け取られる作業プラットフォーム１９の前記Ｘ軸移動は、作業プラットフォーム１９の回転角度の誤差（θｚ）を計算するために使用されるようにすることができる。レーザ干渉計２１のレーザ・ビーム２１１は長距離において微細なビームに保つことができかつ消失せず、また、これが高い輝度、安定性及び精密さを有する波長を提供することができ、また、干渉現象がレーザ干渉計２１により容易に観察されることが可能である。このことから、測定フィードバック組立体２０は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動、Ｙ軸移動及び回転角度の誤差（θｚ）を正確に検出することができる。
【００２６】
作業プラットフォーム１９の位置が測定フィードバック組立体２０により確認されると、位置決めインタフェース装置３３の前記デジタル集積回路が、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と、測定フィードバック組立体２０により検出された作業プラットフォーム１９の実際の位置とを比較するために使用されるようにすることができる。次いで、レーザ直接書き込みヘッド３１が前記ワークピースに広い範囲のナノメートルパターン又はナノメートル穴群を迅速かつ正確に形成することができる。
【００２７】
本発明に係る前記製造工程装置は、プラットフォーム組立体１０の２つのステップの操作を用いて、作業プラットフォーム１９のための長ストローク及びナノメートル距離効果を実現する。第１のステップでは、Ｈ形状の長ストローク移動ステージ１２により作業プラットフォーム１９が２００ミリメートル×２００ミリメートル（Ｘ，Ｙ）で移動することが可能であり、また、レーザ作業組立体３０が作業プラットフォーム１９上の前記ワークピースに広範囲のナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することが可能である。第２のステップでは、圧電被駆動マイクロ・ステージ１３により、作業プラットフォーム１９が微小距離を移動して作業プラットフォーム１９の実際の位置を修正し、プラットフォーム組立体１０の位置決めの正確性がナノレベルを達成し、また、本発明に係る前記製造工程装置が前記ワークピースにナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を形成することが可能である。
【００２８】
さらに、測定フィードバック組立体２０のレーザ・ビーム２１１は長距離において微細なビームに保つことができかつ消失せず、また、これが高い輝度、安定性及び精密さを有する波長を提供することができ、また、干渉現象がレーザ干渉計２１により容易に観察されることが可能である。このことから、測定フィードバック組立体２０は、作業プラットフォーム１９のＸ軸移動、Ｙ軸移動及び回転角度の誤差（θｚ）を正確に検出することができる。加えて、レーザ作業組立体３０の位置決めインタフェース装置３３は、レーザ直接書き込みヘッド３１の所望位置と、測定フィードバック組立体２０により検出された作業プラットフォーム１９の実際の位置とを比較するために使用されるようにすることができる。
【００２９】
したがって、本発明に係る前記製造工程装置は、前記ワークピースに広範囲のナノメートル構造パターン又はナノメートル穴群を迅速かつ正確に形成することができ、これが、前記ワークピースへのナノメートル構造パターンの形成コストを低減させ、競争力を引き上げることを可能にする。加えて、本発明に係る製造工程装置のプラットフォーム組立体１０と、測定フィードバック組立体２０と、レーザ作業組立体３０とは、モジュール式で組み立てられ、前記製造工程装置を維持するための時間を低減することが可能である。
【００３０】
本発明の多くの特徴及び利点が、本発明の構造及び特徴の詳細と共に前述の説明において述べられたが、その開示は説明だけのためにあり、変形、特に、部分の形状、サイズ及び配列の事項においては添付の特許請求の範囲が表されている用語の広い一般的な意味によって示される限り本発明の原理内において、詳細になされる。
【符号の説明】
【００３１】
１０ プラットフォーム組立体
１１ ベース
１２ 長ストローク移動ステージ
１３ 圧電被駆動マイクロ・ステージ
１４ 基準セット
１５ 駆動装置
１６ 負荷フレーム
１７ 微調整可能装置
１８ 交差ローラ軸受装置
１９ 作業プラットフォーム
２０ 測定フィードバック組立体
２１ レーザ干渉計
２２ 反射装置
２３ 信号受信装置
３０ レーザ作業組立体
３１ レーザ直接書き込みヘッド
３２ 制御インタフェース装置
３３ 位置決めインタフェース装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースであって、頂部と、前記ベースの頂部上に据えられた、頂部と底部とを有する据え付けフレームとを備えるベースと、前記据え付けフレームの下方において前記ベースの頂面上に据えられた複合移動プラットフォームであって、前記据え付けフレームの下方において前記ベースの頂部上に据えられた、Ｈ形状にされかつ前記ベースの頂部上に堅固に据え付けられた基準セットと、該基準セット上に据えられた駆動装置であって前記基準セット上に据えられた多数のリニア・モータを有する駆動装置とを備える長ストローク移動ステージと、該長ストローク移動ステージに接続された、頂面を有する作業プラットフォームを備える圧電被駆動マイクロ・ステージとを備えるプラットフォーム組立体と、
前記プラットフォーム組立体に堅固に据え付けられた測定フィードバック組立体であって、レーザ・ビームを放射するために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられたレーザ干渉計と、前記作業プラットフォームの頂面に据えられた反射装置と、前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた信号受信装置であって該受信装置により反射される前記レーザ・ビームを受け取る信号受信装置とを備える測定フィードバック組立体と、
前記プラットフォーム組立体上に据えられ、前記測定フィードバック組立体に電気的に接続されたレーザ作業組立体であって、前記作業プラットフォームの上方において前記ベースの据え付けフレーム上に堅固に据え付けられたレーザ直接書き込みヘッドと、前記据え付けフレームの底部に堅固に据え付けられ、前記レーザ直接書き込みヘッドに電気的に接続され、前記レーザ直接書き込みヘッドの作業電力と自動焦点制御を管理する制御インタフェース装置と、前記制御インタフェース装置の上方において前記据え付けフレームの頂部上に据えられ、前記測定フィードバック組立体と前記レーザ直接書き込みヘッドとに電気的に接続され、前記レーザ直接書き込みヘッドの所望位置と前記測定フィードバック組立体により検出された移動信号とを比較するために前記測定フィードバック組立体により検出された前記プラットフォームの移動信号を受け取る位置決めインタフェース装置とを含む、製造工程装置。
【請求項２】
各リニア・モータは、
上方側部と、
下方側部と、
磁気先導レールを形成するために間隔をおいて前記リニア・モータの前記側部に堅固に据え付けられた多数のステータと、
前記リニア・モータの前記側部に据えられた前記ステータ間の前記リニア・モータの磁気先導レールに移動可能に据えられた、前記リニア・モータから伸びる外端部を有するアクティブセルと、
前記アクティブセルの外端部に接続された、前記アクティブセルに相対する接続側部を有する接続ボードとを備える、請求項１に記載の製造工程装置。
【請求項３】
前記圧電被駆動マイクロ・ステージは、
前記駆動装置の接続ボードに接続された、頂部を有する負荷フレームと、
前記負荷フレームの頂部に据えられた微調整可能装置であって、前記負荷フレームの頂部に据えられ周縁を有する可撓性台座と、前記負荷フレームの頂部に堅固に据え付けられ前記可撓性台座の周縁に隣接する多数の圧電アクチュエータとを備える微調整可能装置と、
前記微調整可能装置のそばにおいて前記負荷フレームの頂部に堅固に据え付けられた、頂端部を有する多数の交差ローラ軸受装置とを備え、また、
前記作業プラットフォームは、前記負荷フレームの上方において、前記可撓性台座と前記交差ローラ軸受装置の頂端部とに堅固に据え付けられている、請求項２に記載の製造工程装置。
【請求項４】
前記レーザ干渉計は、
前記ベースの頂部に堅固に据え付けられかつ前記レーザ・ビームの放射路上に据えられた第１のビーム・スプリッタと、
前記第１のビーム・スプリッタの近くにおいて前記ベースの頂部に堅固に据え付けられかつ前記レーザ・ビームの放射路上に据えられた第２のビーム・スプリッタと、
前記レーザ・ビームの放射方向を直角に変更するために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられ、両ビームス・プリッタと整列する９０度反射ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記第１のビーム・スプリッタにより分割された前記レーザ・ビームを受け取る第１の干渉ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記第２のビーム・スプリッタにより分割された前記レーザ・ビームを受け取る第２の干渉ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記９０度反射ミラーにより反射された前記レーザ・ビームを受け取る第３の干渉ミラーとを備える、請求項１又は３に記載の製造工程装置。
【請求項５】
前記反射装置は、
前記作業プラットフォームの頂面上に堅固に据え付けられ、前記第１の干渉ミラー及び前記第２の干渉ミラーにより放射されたレーザ・ビームを反射する第１の反射ミラーと、
前記第３の干渉ミラーにより放射された前記レーザ・ビームを反射させるために前記第１の反射ミラーに対して直角に前記作業プラットフォームの頂面に堅固に据え付けられた第２の反射ミラーとを備え、また、
前記信号受信装置は、
前記第１の反射ミラーにより反射された前記第１の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第１の受信機と、
前記第１の反射ミラーにより反射された前記第２の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第２の受信機と、
前記第２の反射ミラーにより反射された前記第３の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第３の受信機とを備える、請求項４に記載の製造工程装置。
【請求項１】
ベースであって、頂部と、前記ベースの頂部上に据えられた、頂部と底部とを有する据え付けフレームとを備えるベースと、前記据え付けフレームの下方において前記ベースの頂面上に据えられた複合移動プラットフォームであって、前記据え付けフレームの下方において前記ベースの頂部上に据えられた、Ｈ形状にされかつ前記ベースの頂部上に堅固に据え付けられた基準セットと、該基準セット上に据えられた駆動装置であって前記基準セット上に据えられた多数のリニア・モータを有する駆動装置とを備える長ストローク移動ステージと、該長ストローク移動ステージに接続された、頂面を有する作業プラットフォームを備える圧電被駆動マイクロ・ステージとを備えるプラットフォーム組立体と、
前記プラットフォーム組立体に堅固に据え付けられた測定フィードバック組立体であって、レーザ・ビームを放射するために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられたレーザ干渉計と、前記作業プラットフォームの頂面に据えられた反射装置と、前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた信号受信装置であって該受信装置により反射される前記レーザ・ビームを受け取る信号受信装置とを備える測定フィードバック組立体と、
前記プラットフォーム組立体上に据えられ、前記測定フィードバック組立体に電気的に接続されたレーザ作業組立体であって、前記作業プラットフォームの上方において前記ベースの据え付けフレーム上に堅固に据え付けられたレーザ直接書き込みヘッドと、前記据え付けフレームの底部に堅固に据え付けられ、前記レーザ直接書き込みヘッドに電気的に接続され、前記レーザ直接書き込みヘッドの作業電力と自動焦点制御を管理する制御インタフェース装置と、前記制御インタフェース装置の上方において前記据え付けフレームの頂部上に据えられ、前記測定フィードバック組立体と前記レーザ直接書き込みヘッドとに電気的に接続され、前記レーザ直接書き込みヘッドの所望位置と前記測定フィードバック組立体により検出された移動信号とを比較するために前記測定フィードバック組立体により検出された前記プラットフォームの移動信号を受け取る位置決めインタフェース装置とを含む、製造工程装置。
【請求項２】
各リニア・モータは、
上方側部と、
下方側部と、
磁気先導レールを形成するために間隔をおいて前記リニア・モータの前記側部に堅固に据え付けられた多数のステータと、
前記リニア・モータの前記側部に据えられた前記ステータ間の前記リニア・モータの磁気先導レールに移動可能に据えられた、前記リニア・モータから伸びる外端部を有するアクティブセルと、
前記アクティブセルの外端部に接続された、前記アクティブセルに相対する接続側部を有する接続ボードとを備える、請求項１に記載の製造工程装置。
【請求項３】
前記圧電被駆動マイクロ・ステージは、
前記駆動装置の接続ボードに接続された、頂部を有する負荷フレームと、
前記負荷フレームの頂部に据えられた微調整可能装置であって、前記負荷フレームの頂部に据えられ周縁を有する可撓性台座と、前記負荷フレームの頂部に堅固に据え付けられ前記可撓性台座の周縁に隣接する多数の圧電アクチュエータとを備える微調整可能装置と、
前記微調整可能装置のそばにおいて前記負荷フレームの頂部に堅固に据え付けられた、頂端部を有する多数の交差ローラ軸受装置とを備え、また、
前記作業プラットフォームは、前記負荷フレームの上方において、前記可撓性台座と前記交差ローラ軸受装置の頂端部とに堅固に据え付けられている、請求項２に記載の製造工程装置。
【請求項４】
前記レーザ干渉計は、
前記ベースの頂部に堅固に据え付けられかつ前記レーザ・ビームの放射路上に据えられた第１のビーム・スプリッタと、
前記第１のビーム・スプリッタの近くにおいて前記ベースの頂部に堅固に据え付けられかつ前記レーザ・ビームの放射路上に据えられた第２のビーム・スプリッタと、
前記レーザ・ビームの放射方向を直角に変更するために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられ、両ビームス・プリッタと整列する９０度反射ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記第１のビーム・スプリッタにより分割された前記レーザ・ビームを受け取る第１の干渉ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記第２のビーム・スプリッタにより分割された前記レーザ・ビームを受け取る第２の干渉ミラーと、
前記ベースの頂部に据えられ、前記９０度反射ミラーにより反射された前記レーザ・ビームを受け取る第３の干渉ミラーとを備える、請求項１又は３に記載の製造工程装置。
【請求項５】
前記反射装置は、
前記作業プラットフォームの頂面上に堅固に据え付けられ、前記第１の干渉ミラー及び前記第２の干渉ミラーにより放射されたレーザ・ビームを反射する第１の反射ミラーと、
前記第３の干渉ミラーにより放射された前記レーザ・ビームを反射させるために前記第１の反射ミラーに対して直角に前記作業プラットフォームの頂面に堅固に据え付けられた第２の反射ミラーとを備え、また、
前記信号受信装置は、
前記第１の反射ミラーにより反射された前記第１の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第１の受信機と、
前記第１の反射ミラーにより反射された前記第２の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第２の受信機と、
前記第２の反射ミラーにより反射された前記第３の干渉ミラーからの前記レーザ・ビームを受け取るために前記ベースの頂部に堅固に据え付けられた第３の受信機とを備える、請求項４に記載の製造工程装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１７７９（Ｐ２０１３−１１７７９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５２５５（Ｐ２０１１−１４５２５５）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０９１６１２９９）國立虎尾科技大學 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０９１６１２９９）國立虎尾科技大學 (4)
【Ｆターム（参考）】
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