JP2001160582A - サブストレートホルダーにさまざまなサイズのサブストレートをのせるための装置及び方法 - Google Patents
サブストレートホルダーにさまざまなサイズのサブストレートをのせるための装置及び方法Info
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Abstract
な挿着を可能にする装置を作り出す。 【解決手段】 サブストレートホルダー(50)にさま
ざまなサイズのサブストレート(8)をのせるための装
置が、周囲を巡る縁部(24)を備える底部プレート
(22)と底部プレート(22)に配設された少なくと
も三つの支持手段(26)とをもっており、それら支持
手段のそれぞれがさまざまなサブストレート(8)のた
めの異なる支え面(36、38及び42)を形成してい
る。支え面(36、38及び42)は支持手段(26)
にて階段状に配置されている。さらに、のせられたサブ
ストレートホルダー(50)が支持手段(26)を取り
囲み且つその位置について正しく合わされていて方向を
正されているようにサブストレートホルダー(50)の
ための受け要素(28)が底部プレート(26)上に配
置されている。支持手段(26)の支え面(36、38
及び42)のうちの少なくとも一つに、サブストレート
(8)のサイズを認識するために、センサエレメント
(44)が収容されている。
Description
ルダーにさまざまなサイズのサブストレート(基板)を
装着するための装置に関する。さらに、本発明は、さま
ざまなサイズのサブストレートをそれのために与えられ
たサブストレートホルダーに装着するための方法に関す
る。
CD測定システム(CD:critical distance、臨界距
離)では、サブストレートがフレームに移される。通
常、ここでは、マスクが手で且つ測定システムの外部で
フレームに挿着される。それから、フレームが、挿着さ
れたサブストレートとともに測定ステージ(XYキャリ
ッジ)上に直接のせられ、また取り除かれる。このこと
は、半導体メーカーの生産環境での使用に関して実用的
でない。Leica Microsystems Wetzlar GmbHの で使用されたサブストレートハンドリングシステムは自
動化されているが、しかしながら、大きいサブストレー
トのために、また異なるサブストレートホルダーのため
に設計されていない。
手段】それゆえ、本発明は、測定器へのさまざまなサブ
ストレートの確実な挿着を可能にする装置を作り出すこ
とを課題とする。その際、測定器へのサブストレートの
確実な移しかえは、とりわけ重要である。それに加え
て、当該装置によってサブストレートホルダでの不正確
な取り扱いによるサブストレートの損傷が防止される必
要がある。
場合に、本発明により以下のことによって解決される。
すなわち、周囲を巡る縁部を備える底部プレートが設け
られている。当該底部プレート上に、それぞれがさまざ
まなサブストレートのための異なる支え面を形成してい
る少なくとも三つの支持手段が配設されている。その
際、支持手段にて支え面が階段状に配置されている。サ
ブストレートホルダーのために受け要素が設けられてお
り、移送フレーム(ないしサブストレートホルダー)が
支持手段を取り囲み且つそれの位置について正しく合わ
されているように当該受け要素が移送フレームを支持す
る。
ブストレートをいれることを可能にする方法を提供する
ことを課題とする。それに加えて、さまざまなサブスト
レートの確実且つ損傷のない取り扱いが保証されている
ことも課題とする。
場合に、本発明により以下のことによって解決される。
すなわち、当該方法が、以下のステップ:サブストレー
トホルダーの種類を決めるステップ、前記装置の底部プ
レート上に設けられた支持手段(あるいは受け要素)に
サブストレートホルダを置くステップ、サブストレート
をそれのために設けられた支持手段上に納めるステッ
プ、サブストレートのサイズを決めるステップ、サブス
トレートホルダーとサブストレートとの間の適合を検査
するステップ、及びサブストレートをサブストレートの
ために与えられたサブストレートホルダーに引き継ぐス
テップを含んでいることによって解決される。
から判明する。サブストレートホルダーにさまざまなサ
ブストレートを納めるための積載ステーションの本発明
に係る形態によって、個々のサブストレートの確実なあ
るいは自動化された取り扱いが実行され得ることが可能
になる。その上に、サブストレートホルダーにサブスト
レートを置くことがサブストレートをすでに正しい位置
に合わせ且つそれによって所定の位置にもたらすという
ことになる。このことには、サブストレートの測定の際
に所定の条件から出発され得るという利点がある。サブ
ストレートはサブストレートホルダーと一緒に測定器に
移される。このことには、サブストレート自体が操作者
によって手で測定器に挿入される必要がないという利点
がある。それによって、手で触れることによって生じる
可能性のあるサブストレートにおける温度勾配が回避さ
れる。
的に示されている。次に、本発明の対象物を図をもとに
して説明する。その際、図1は、測定器の図式的な側面
図を示し、図2は、積載ステーションの斜視図を示し、
図3は、支持手段の側面図を示し、図4は、支持手段の
いくつかの支え面の平面図を示し、図5は、積載ステー
ションに挿着されたサブストレートホルダーの斜視図を
示し、図6は、サブストレートホルダーがサブストレー
トと一緒に積載ステーションから持ち上げられている状
態での斜視図を示す。
脚部2、3上に振動が減衰(抑制)されるように装着さ
れた花崗岩ブロック(Granitblock)1からなる。花崗岩
ブロック1上では、フレームとして構成されたXYキャ
リッジ4が、気体軸受(空気軸受)5、6上で矢印によ
って示唆された二つの方向においてすべるように移動さ
せられ得る。XYキャリッジ4のフレームは、有利に
は、小さい熱膨張率をもつガラスセラミックスからな
る。それのための駆動装置は図示されていない。XYキ
ャリッジ4のポジションは、レーザー干渉計システム7
でX方向及びY方向について測定される。
ート8が納められている。サブストレート8は、例えば
石英ガラス製である。サブストレート表面上には、構造
(パターン)9が与えられている。XYキャリッジ4が
フレームとして構成されているので、サブストレート8
は、下からも光を通され得る。光を通さないサブストレ
ートの場合には、そのとき、投射光(入射光)での照明
が使用される。ひき続いての記述は、光を通すサブスト
レートの照明に限定される。このことは、決して本願の
限定と解されるべきでない。
特性をもつ結像システム10がある。当該結像システム
は、焦点を合わせるためにそれの光軸11に沿ってZ方
向にて位置を変えられ得る。ビームスプリッターミラー
12によって、一方では光源13の光が光ビーム路に導
入され、他方では結像光線が検出器装置14へ向けられ
る。検出器装置14は、例えば高解像度ピクセル配列を
もつCCDカメラである。光源13は、近紫外スペクト
ル領域において放射する。
光器(集光レンズ)15と光源16とからなる別の照明
装置が組み込まれている。光源16として、光ガイドの
出口面が設けられていてもよい。集光器15の光軸は、
結像システム10の光軸11と一直線に並んでいる。光
源16を伴う集光器15の高さ調整は、構造9へ照準を
合わされるべき照明光線をサブストレート8の異なる光
学的厚さに適合させるために用いられる。集光器頭部
は、特にXYキャリッジ4のフレームの開いた部分の中
にまで達し得る。サブストレート面全体にわたってのス
テージ移動の際の損傷から守るために、集光器頭部は花
崗岩ブロック1の表面より下にひっぱり込まれ得る。光
源13及び16は、互いに独立にスイッチを入れられ得
る。
示す。当該積載ステーションは底部プレート22を有
し、当該底部プレートに取り囲んでいる縁部24が形成
されている。底部プレート22上には、いくつかの支持
手段26が配置されている。当該支持手段は、サブスト
レート8のための安定した支えが保証されているように
底部プレート22上に分散させられている。ここに示す
ケースでは、四つの支持エレメント26が設けられてい
る。支持手段26が三つだけ設けられていることも考え
得る。そのとき、これらの三つの支持手段は、サブスト
レート8のための安定且つ確実な支えが保証されている
ように配置されている。支持手段26に加えて、底部プ
レート22上に受け要素28が取り付けられている。当
該受け要素は、サブストレートホルダー50(図5参
照)を、当該サブストレートホルダーが支持手段26を
取り囲み且つその位置について正しく合わされ且つ方向
を正されている状態であるように支持する。そのため
に、複数の受け要素28にストッパエッジ28aが形成
されている。当該ストッパエッジは、サブストレートホ
ルダー50の所定の精確な位置を保証する。受け要素2
8は、この実施例では、それらが支持手段26よりも縁
部24の近くに位置するように底部プレート22上に配
置されている。
断面A−Aに沿っての側面図を示す。支持手段26は、
一つの部材として適当な材料から製造されていることが
可能である。この実施例では、支持手段26がいくつか
の個別部材から組み立てられている。基部30が第一及
び第二の部材31及び32を支持する。第一及び第二の
部材31及び32は、空間的に互いから空所34によっ
て隔てられている。図3では、支持手段26の第二の部
材32上に第一及び第二の支え面36及び38が形成さ
れている。支持手段26の第一の部材31上には、第三
の支え面42が形成されている。支持手段26は、空間
的に、底部プレート22上に、さまざまなサブストレー
トサイズのためのさまざまな支持手段26の同じ支え面
36、38、40あるいは42がそれぞれ一つの安定な
保持具(サポート)を具現するように配置されている。
第一の支え面36の画成のために、それに第一のストッ
パエッジ36aが形成されている。第二の支え面38の
画成のために、それに第二のストッパエッジ38aが形
成されている。第三の支え面42の画成のために、それ
に第三のストッパエッジ40aが形成されている。第四
の支え面42の画成のために、それに第四のストッパエ
ッジ42aが形成されている。この装置で測定され得る
サブストレートは、SEMIスタンダード を満たさねばならない。これについてのいくつかの例
は、タイプ6025(6×6インチ及び0.25インチ
厚)(換算すると15.24×15.24cm及び0.6
35cm厚)、タイプ5009(5×5インチ及び0.0
9インチ厚)(換算すると12.7×12.7cm及び
0.2286cm厚)の石英マスクあるいは寸法230×
230×9ミリメータをもつ石英マスクである。
8及び42の平面図が図4に示されている。ここで示さ
れた実施例では、サブストレート8を安定な(変動しな
い)位置にて保持するために、すべてのストッパエッジ
36a、38a及び42bが直角に成形されている。ス
トッパエッジ36a、38a、及び42bの別の形態が
考えられる且つ明らかである。支え面36、38及び4
2のそれぞれに、サブストレート8が積載ステーション
20に挿着されたかどうか及びどのサブストレートが積
載ステーションに挿着されたかを確認するセンサエレメ
ント44が収容されている。センサエレメント44は、
個々の支持手段26のさまざまな支え面36、38、及
び42に設けられている必要はない。全く同様に、それ
ぞれの支持手段26が、常に別の支え面に組み込まれて
いるセンサエレメント44を含むことも考えられる。例
えば四つの支持手段を考えるならば、センサエレメント
44が、第一の支持手段26のところで第一の支え面3
6にあり、第二の支持手段26のところで第二の支え面
38にあり、且つ第三の支持手段26のところで第三の
支え面42にある。全く同様に、サブストレートが挿着
されているかどうかを決定することを許すセンサエレメ
ント44のあらゆる別の配置が考えられる。センサエレ
メント44自体は、例えば接触スイッチ(タッチスイッ
チ)、容量センサ、あるいは光センサのような異なった
形態を有し得る。
に挿着される前に、サブストレートホルダー50が積載
ステーション20にもたらされる(図4)。サブストレ
ートホルダー50には、使用されるサブストレート8の
長さ及び幅に対応して決められている空所52が規定さ
れている。付加的に、サブストレートホルダー50にガ
イド空所54が設けられている。当該ガイド空所は、そ
れらが底部プレート22上における支持手段26の空間
的な配置に対応するようにサブストレートホルダー50
に配置されている。積載ステーション20へのサブスト
レートホルダー50の組み込みの際に、支持手段26の
部材がサブストレートホルダー50のガイド空所54に
食い込み、それによって大まかなガイドを保証する。ガ
イド空所54は、それらと支持手段26との間にあそび
があるように量定されている。サブストレートホルダー
50が積載ステーション20に組み込まれているなら
ば、それが受け要素28にのっており、当該受け要素に
よってそれが厳密に正しく合わされて且つポジショニン
グされる。
緒にサブストレートホルダー50を持ち上げて取り外す
ことを示す。すでに上述したように、使用されたサブス
トレートホルダー50に適したサブストレート8がセン
サエレメント44(図4)によって確認されたならば、
サブストレートホルダー50が積載ステーション20か
ら持ち上げて取り外され得る。このために、ロボットア
ーム(不図示)に取り付けられているフォーク60が、
受け要素28上にのっているサブストレートホルダー5
0の下へ動く。ロボットアーム(不図示)の持ち上げ運
動によって、フォーク60がサブストレートホルダー5
0を持ち上げる。サブストレートホルダーは、その際、
積載ステーション20にあるサブストレート8を連行す
る。サブストレート8は、サブストレートホルダー50
の空所52に位置することになる。全く同様に、ロボッ
トアーム(不図示)の持ち上げ運動によって積載ステー
ション20の支持手段26がサブストレートホルダー5
0のガイド空所54から外へ動かされる。サブストレー
トホルダー50とサブストレート8とのユニットは、い
まや、ロボットアーム60によって高精度の測定器10
0にあるいはマガジン(不図示)に運ばれ得る。
かしながら、請求項の保護範囲を離れることなしに変更
及び変形が行われ得ることはこの専門分野の当業者には
明らかである。
ホルダーの斜視図である。
緒に積載ステーションから持ち上げられている状態での
斜視図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 サブストレートホルダー(50)にさま
ざまなサイズのサブストレート(8)をのせるための装
置において、 a)取り囲んでいる縁部(24)を備える底部プレート
(22)、 b)底部プレート(22)に配設された少なくとも三つ
の支持手段(26)であって、それらのうちのそれぞれ
がさまざまなサブストレート(8)のための異なる支え
面(36、38及び42)を形成し、支持手段(26)
にて支え面(36、38及び42)が階段状に配置され
ている支持手段、及び c)サブストレートホルダー(50)が支持手段(2
6)を取り囲み且つその位置について正しく合わされて
いるようにサブストレートホルダー(50)を支持する
サブストレートホルダー(50)のための受け要素(2
8)を備えることを特徴とする装置。 - 【請求項2】 支え面(36、38、40及び42)が
ストッパ(36a、38a及び42a)によって、さま
ざまなサブストレート(8)が正しい位置に合わされて
いる状態にあるように画成されていることを特徴とす
る、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 一つのサブストレートサイズのための支
持手段(26)の支え面(36、38、40及び42)
のうちの少なくとも一つに、少なくとも一つのセンサエ
レメント(44)が収容されていることを特徴とする、
請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 少なくとも一つの別のセンサエレメント
が設けられており、その結果、同一のサイズのサブスト
レートの場合にそれの異なる厚さを識別可能であること
を特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 さまざまなサブストレートサイズのため
のサブストレートホルダー(50)が同じ外側寸法を有
することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】 さまざまなサイズのサブストレートをそ
れのために設けられたサブストレートホルダー(50)
にのせるための方法において、以下のステップ: a)サブストレートホルダー(50)の種類を決めるス
テップ、 b)装置の底部プレート(22)に設けられた支持手段
(26)にサブストレートホルダー(50)を据えるス
テップ、 c)サブストレートをそれのために設けられた支持手段
(26)に納めるステップ、 d)サブストレート(8)のサイズを決めるステップ、 e)サブストレートホルダー(50)とサブストレート
(8)との間の適合を検査するステップ、 f)サブストレートをサブストレートのために設けられ
たサブストレートホルダー(50)に移すステップを備
えることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 サブストレート(8)をそれのために設
けられた支持手段(26)に納めることが操作者によっ
て手で行われることを特徴とする、請求項6に記載の方
法。 - 【請求項8】 サブストレート(8)をそれのために設
けられた支持手段(26)に納めることが自動化された
器具によって行われることを特徴とする、請求項6に記
載の方法。 - 【請求項9】 サブストレートホルダー(50)の種類
の決定のステップが、サブストレートホルダー(50)
に与えられているコードを用いて行われることを特徴と
する、請求項6に記載の方法。 - 【請求項10】 サブストレート(8)のタイプを決定
するステップが、支持手段の支え面に与えられているセ
ンサエレメント(44)を用いて行われることを特徴と
する、請求項6に記載の方法。
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