JP2007005647A - Mask substrate storage cassette and drawing transfer line for mask substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LSI製造工程において光露光装置に用いられるマスク基板に回路パターンを描画形成するマスク描画装置のマスク基板収納カセットおよびマスク基板の描画搬送ラインに関する。 The present invention relates to a mask substrate storage cassette of a mask drawing apparatus for drawing and forming a circuit pattern on a mask substrate used in an optical exposure apparatus in an LSI manufacturing process, and a drawing conveyance line of the mask substrate.
マスク描画装置のマスク基板収納カセットは、例えば、特開平9−246367号公報(特許文献1)に示される。 A mask substrate storage cassette of a mask drawing apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-246367 (Patent Document 1).
この種のマスク基板収納カセット1は、図8、図9に示すように、マスク基板2を載せる支持部材3を有する。支持部材3は、マスク基板2の端縁を掛ける載置部4を有する。載置部4は下向きの傾斜面4Dを有し、この傾斜面4Dに基板カセット2の端縁が掛けられる。
This type of mask
マスク描画装置を操作するオペレータは、手作業或いはロボット等を用いた自動収納装置により、マスク基板2をマスク基板収納カセット1に収納させる。この収納に際し、図9に示すように、両載置部4が傾斜面4Dになっているため、マスク基板2が傾斜したままの状態で収納される場合がある。このマスク基板2の傾斜に伴うマスク基板収納カセット1での収納位置誤差により、マスク基板2の搬送過程動作において、以下の問題があった。
An operator who operates the mask drawing apparatus stores the
(1).マスク基板の搬送ロボットがマスク基板を取出しに際して、位置決め機構部のマスク基板位置決めをする基準ピンに接触或いは乗り上げて、搬送エラーとなる。 (1). When the mask substrate transfer robot takes out the mask substrate, it comes into contact with or rides on a reference pin for positioning the mask substrate of the positioning mechanism unit, and a transfer error occurs.
(2).マスク基板が大きく位置ずれしてマスク基板位置決め機構部に置かれると、押し付け機構がマスク基板の端面を正確に押すことができず、位置決め不良となり、搬送エラーとなる。 (2). If the mask substrate is largely displaced and placed on the mask substrate positioning mechanism, the pressing mechanism cannot accurately press the end face of the mask substrate, resulting in poor positioning and a transport error.
(3).マスク基板の位置決めにおいて、押し付け機構による基準ピンへの押付け誤差(ピンとマスク基板に間隙)が生じたまま、ロードロック室に搬送され、マスク基板搬送治具上の所定の位置に置くことができず、搬送エラーとなる。 (3). When positioning the mask substrate, it is transported to the load lock chamber with a pressing error to the reference pin by the pressing mechanism (a gap between the pin and the mask substrate) and cannot be placed at a predetermined position on the mask substrate transport jig. A transport error occurs.
上記の問題に対処し、本発明の目的は、マスク基板収納カセットへのマスク基板の収納に際し、マスク基板が傾斜することなく、正確な位置に置かれるようにした。そして、マスク基板の搬送エラーの無い、高信頼性のマスク描画が行なわれるマスク基板収納カセットおよびマスク基板の描画搬送ラインを提供することにある。 In order to cope with the above problems, the object of the present invention is to place the mask substrate in an accurate position without being inclined when the mask substrate is stored in the mask substrate storage cassette. Another object of the present invention is to provide a mask substrate storage cassette and a mask substrate drawing / conveying line in which highly reliable mask drawing is performed without any mask substrate carrying error.
本発明は、マスク基板の端縁が掛けられる多段の載置部を有するマスク基板収納カセットにおいて、記載置部が下向きの傾斜面と、傾斜面の下端に連なる平坦面とを有することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a mask substrate storage cassette having a multi-stage placement portion on which an edge of the mask substrate is hung, the placement portion has a downwardly inclined surface and a flat surface continuous to the lower end of the inclined surface. To do.
また、本発明は、マスク描画装置で描画されるマスク基板を待機させる真空状態に保たれているロードロック室と、搬送ロボット等でロードロック室にマスク基板を移送する前にマスク基板の位置補正を行なう位置決め機構部と、位置決め機構部に搬送ロボット等で移送するマスク基板が収納されているマスク基板収納カセットとを有するマスク基板の描画搬送ラインにおいて、マスク基板収納カセットはマスク基板の端縁が掛けられる多段の載置部を有し、載置部は下向きの傾斜面と、前記傾斜面の下端に連なる平坦面とを有することを特徴とする。 Further, the present invention provides a load lock chamber that is kept in a vacuum state for waiting a mask substrate to be drawn by a mask drawing apparatus, and a mask substrate position correction before the mask substrate is transferred to the load lock chamber by a transfer robot or the like. In a mask substrate drawing / conveying line having a positioning mechanism unit for performing masking and a mask substrate storage cassette in which a mask substrate transferred by a transport robot or the like is stored in the positioning mechanism unit, the mask substrate storage cassette has an edge of the mask substrate. It has a multi-stage mounting part to be hung, and the mounting part has a downward inclined surface and a flat surface connected to the lower end of the inclined surface.
本発明によれば、マスク基板が傾斜することなく、正確な位置に置かれるマスク基板収納カセットを提供できる。また、本発明によれば、マスク基板の搬送エラーの無く、高信頼性のあるマスク描画が行なわれるマスク基板の描画搬送ラインを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a mask substrate storage cassette that is placed at an accurate position without tilting the mask substrate. Further, according to the present invention, it is possible to provide a drawing / conveying line for a mask substrate in which mask drawing with high reliability is performed without an error in conveying the mask substrate.
本発明の実施例について、図1〜図7に沿って説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、マスク描画装置の一例として、電子線描画装置について、マスク基板の描画搬送ラインを含めて説明する。 First, as an example of a mask drawing apparatus, an electron beam drawing apparatus will be described including a drawing conveyance line of a mask substrate.
マスク基板の装着からマスク基板上に回路パターンが描画形成されるまでの流れも併せて述べる。 The flow from mounting the mask substrate to drawing and forming a circuit pattern on the mask substrate will also be described.
マスク基板2は、オペレータ(装置操作者)により、治具等を用いて図1に示すマスク基板収納カセット1に収納される。マスク基板収納カセット1は、マスク基板2を保持し収納するため支持部材3を有する。支持部材3は、マスク基板2の端縁を掛ける載置部4を有する。マスク基板2の端縁を載置部4に掛ける支持することにより、マスク基板2が載置部4に接触するので接触面積は少なく、マスク基板2に付着する異物の量を低減することができる。
The
載置部4は、そろばん玉に似た形状を有する。載置部4は、図3に示すように、下向きの傾斜面4Aと、傾斜面の下端に連なる平坦面4Bを有する。傾斜面の傾斜角度θは40°〜50°であるが、45°が最良である。理由は後述する。
The
マスク基板2が収納されるマスク基板収納カセット1は、図5に示す電子線描画装置のマスク基板搬送ユニット5上に載置される。オペレータの操作により、描画ファイルが実行された後、マスク搬送ユニット5はマスク基板収納カセット1内のマスク基板2の有無が光センサ等により検出確認される。
The mask
マスク基板2の所在を確認した後、マスク基板の搬送ロボット6によりマスク基板2はマスク基板収納カセット1より取り出され、マスク基板の位置決め機構部7に搬送される。
After confirming the location of the
図6に示すように、マスク基板2は、マスク基板の位置決め機構部7に配置された複数個のマスク基板位置決めの基準ピン15に対してΔX、ΔY(約1mm程度)離れて載置、搬送される。
As shown in FIG. 6, the
この後、位置決め機構部7の駆動部17により、押し付け機構であるマスク押付け板16がLcだけ移動し、マスク基板2の端面を押し、基準ピン15に押付けられて、マスク基板2の位置決めが行われる。
After that, the
この位置決めは、マスク基板2をロードロック室8に載置されたマスク基板搬送治具9内の所定の位置に精度良く置く為に必須となっている。
This positioning is indispensable for accurately placing the
位置決め後、マスク基板2は、別の搬送ロボット(図示せず)により、大気開放されたロードロック室8に搬送され、ロードロック室8内にあるマスク基板搬送治具9上に載置される。
After positioning, the
マスク基板収納カセット1からロードロック室8に至る搬送経路をマスク基板の描画搬送ラインとする。
A conveyance path from the mask
マスク基板の搬送完了後、ロードロック室8は大気と遮断され、真空排気が行なわれる。その後、マスク基板2は、マスク基板搬送治具9と共に、描画室10に搬送され、XYステージ11上に搭載され、静電チャック12により静電吸着固定される。
After the transfer of the mask substrate is completed, the
マスク基板2は、XYステージ11により位置決めされて、電子光学系が組み込まれたカラム13で回路パターンのデータに基づき成形及び制御された電子線14により、マスク基板2上に回路パターンが描画、形成される。
The
描画後、マスク基板2は、XYステージ11上からマスク基盤搬送治具9と共に取り出され、描画室10からロードロック室8へ搬出される。ロードロック室8を大気開放後、マスク基板2は、マスク基板搬送治具9より取外され、マスク基板の搬送ロボット6により、マスク基板収納カセット1に搬出収納される。オペレータは、マスク基板収納カセット1より描画が済んだマスク基板2を取り出し、以降、必要なプロセス処理が行われる。
After drawing, the
マスク基板収納カセット1の載置部4は、図3を引用して前述したように、下向きの傾斜面4Aと、傾斜面の下端に連なる平坦面4Bを有する。このため、マスク基板2の端縁が一方の傾斜面4Aに接するようにマスク基板2が斜に置かれても、マスク基板2は傾斜面4Aを滑ってマスク基板2の両側の端縁が平坦面4Bに掛かるように載置される。マスク基板2は、傾くことなく平坦面4Bに安定した状態で置かれる。
As described above with reference to FIG. 3, the
これにより、マスク基板2は、マスク基板収納カセット1の載置部4に位置ずれすることなく、所定の位置に正確に置かれる。このため、搬送ロボット6で、マスク基板収納カセット1内のマスク基板2を位置決め機構部7に移送した際に、複数個のマスク基板位置決めの基準ピン15に対してΔX、ΔY(約1mm程度)離れているところに確実に載置することができる。
Accordingly, the
従来のような位置決め機構部のマスク基板位置決めをする基準ピンにマスク基板が接触或いは乗り上げてしまう、位置決め機構部への載置不良が生じず、マスク基板の搬送エラーに至らない。このため、高信頼性のあるマスク描画が行なわれるマスク基板の描画搬送ラインを提供できる。 There is no mounting failure on the positioning mechanism, which causes the mask substrate to contact or ride on a reference pin for positioning the mask substrate of the positioning mechanism as in the prior art, and no mask substrate transport error occurs. For this reason, it is possible to provide a drawing transport line for the mask substrate on which highly reliable mask drawing is performed.
支持部材3、特に傾斜面4Aと平坦面4Bは、滑りやすい摩擦抵抗の小さい部材を使用する。また傾斜面4Aと平坦面4Bは表面の粗さが小さくなるよう加工処理する。これにより、傾斜面4Aの滑りがより良くなる。
The
傾斜面4Aは45°が最良である。角度が小さくなると、傾斜面4Aの勾配が緩くなってマスク基板2の滑りが悪くなる。マスク基板2の両端縁が平坦面4Bに掛からないマスク基板2の傾斜状態が生じる恐れがあるので、傾斜面4Aの傾きは40°以上にするのが望ましい。
The
逆に角度が大きくなると、傾斜面4Aの勾配が急になって滑りが良くなる。しかし、滑る速度が速くなり、坦面4Bとの衝突が大きくなって、発塵の問題が発生する。また両支持部材3の間口幅が狭くなるので、マスク基板の出し入れがし難くなる。したがって、傾斜面4Aの傾きは50°以下にするのが望ましい。
On the contrary, when the angle is increased, the slope of the
図2に示すように、マスク基板2の両端縁が掛けられるように支持部材3の載置部4を向き合わせに設ける。そして、傾斜面4Aと平坦面4Bの交点を両載置部4間に亘って結ぶ長さLと、マスク基板2の両端間の長さLmがほぼ同じにしている。
As shown in FIG. 2, the mounting
これにより、マスク基板2の両端縁の角部が傾斜面4Aと平坦面4Bの交点に接するようにマスク基板2はマスク基板収納カセット1に載置されるので、マスク基板2は所定の位置に、より正確に置かれるようになる。
As a result, the
マスク基板収納カセット1に載置するマスク基板2の載置位置精度が向上し、位置決め機構部7に移送したマスク基板2は位置ずれが殆ど無く置かれる。このため、搬送エラーがなく、高信頼性を維持したマスク描画を実現できる。
The placement accuracy of the
また、載置部4は傾斜面4Aと平坦面4Bを有した形状であり、加工する上で同一寸法にするのが難しい場合は0.5〜1mm程度長さ寸法差があっても問題は無い。
In addition, the mounting
また、図4に示すように、載置部4は、マスク基板との接触面積を最小限にしたい場合は、平坦面4Bを僅かに傾斜させることが望ましい。平坦面4Bの傾斜角度θpは5°程度以下である。マスク基板2を滑らせるための傾斜面4Aの傾斜角度θよりも極めて小さくし、また、傾斜面4Aとの交わりが鋭角にならないように構成することが望ましい。
Further, as shown in FIG. 4, it is desirable that the mounting
位置決め機構部の位置決めについて、マスク基板の描画搬送ラインを加えて詳しく説明する。図7を引用して述べる。 The positioning of the positioning mechanism will be described in detail with reference to the drawing conveyance line of the mask substrate. Reference is made to FIG.
マスク基板の搬送は、マスク基板収納カセット1からロードロック室8に至るマスク基板の描画搬送ラインで行なわれる。
The mask substrate is transported on a mask substrate drawing transport line from the mask
マスク基板収納カセット1は、マスク基板2を多段に収納している。マスク基板の搬送ロボット6Aは、マスク基板収納カセット1からマスク基板2を抜いて位置決め機構部7Aまたは位置決め機構部7Bに置く。
The mask
ニ種の位置決め機構部7A、7Bを挙げたが、通常、マスク基板の描画搬送ラインの備える位置決め機構部は一つである。 Although two types of positioning mechanism portions 7A and 7B have been described, there is usually only one positioning mechanism portion provided on the drawing / conveying line of the mask substrate.
位置決め機構部7A,7Bは保持ピン30を有する。マスク基板2は、保持ピン30の上に載置する。位置決め機構部7Aでは、基準ピン15にマスク基板2を押し付けるようにマスク押付け板16(押し付け機構)で押す。これにより、マスク基板2の位置決めが行われる。
The positioning mechanism portions 7A and 7B have holding pins 30. The
位置決め機構部7Bでは、一対のマスク押付け板16(押し付け機構)でマスク基板2を挟み込む。つまり、マスク基板2は対角方向から押さえつけられるように押し付け機構で押されて、マスク基板2の位置決めが行われる。
In the positioning mechanism portion 7B, the
位置決めがなされたマスク基板2は、マスク基板の搬送ロボット6Bによってロードロック室8に移送され、マスク基板搬送治具9に置かれる。
The
斯かるマスク基板の搬送で、マスク基板2がマスク基板収納カセット1内に載置される位置精度が良く置かれていないと位置決め機構部7A,7Bでの位置決めができなく、搬送エラーになる。
If the
すなわち、搬送ロボット6Aがマスク基板2を位置決め機構部7A,7Bへ搬送した際に、マスク基板2は保持ピン30上に載せられる。通常、マスク基板2の裏面への保持ピン30の接触は外周5mm程度以下の限られた領域に限定されている。そのため、保持ピン30は、位置決め作動時に動く分も考慮するとマスク基板の外周から1.5〜3mm程度の範囲内に設置されることになる。搬送ロボット6Aにより搬送された時のマスクの位置に1.5mm程度の位置ずれが生じていると、保持ピン30上に正しく載らず、脱落の搬送事故(搬送エラー)につながる可能性がある。
That is, when the
また搬送されたマスク基板が位置決め機構部7Aの基準ピン15の上におかれないように、マスク基板は基準ピン15からある一定距離オフセットさせて載せることとなる。このような載置状況のもとでも、マスク基板が保持ピン30から脱落しないようにするには、基準ピン15に対するオフセット量は0.5〜1mm程度となる。
Further, the mask substrate is placed with a certain distance offset from the
したがって、マスク基板収納カセット1内でのマスク基板の位置差が0.5mm以上ある場合、基準ピン15上への乗り上げまたは保持ピン30からのマスク基板の脱落等搬送事故につながる可能性がある。
Therefore, when the position difference of the mask substrate in the mask
マスク基板の位置ずれが発生する要因としては、マスク基板収納カセットをオペレータが持ち運ぶ際の振動、搬送ユニット5へマスク基板収納カセットをセットする際の衝撃、人手・ロボット等によるマスク基板の収納時毎の誤差等があるが、いずれもゼロにすることは困難である。
Causes of positional deviation of the mask substrate include vibrations when the operator carries the mask substrate storage cassette, impacts when the mask substrate storage cassette is set in the
これらの搬送トラブルを招かないためには、マスク基板が位置決め機構部へ搬送される前から、マスク基板がある一定範囲内のずれ量に収まっている必要がある。 In order not to cause these transport troubles, the mask substrate needs to be within a certain amount of deviation before the mask substrate is transported to the positioning mechanism.
そこで、位置決め機構部による位置決め前にずれ量を抑える手段として、最も有効なのが、マスク基板収納カセット内でのカセット基板の遊度合を狭めることである。支持部材3によって形成されるマスク基板収納カセットの出入開口寸法を極力マスク基板の外形に近づけることで、マスク基板収納カセット内でのマスク基板のがたつきが抑えられ、結果としてずれ量の抑制につながる。
Therefore, the most effective means for suppressing the shift amount before positioning by the positioning mechanism is to narrow the degree of play of the cassette substrate in the mask substrate storage cassette. By making the opening / closing opening size of the mask substrate storage cassette formed by the
しかし、搬送ロボットによるマスク基板収納カセットへのマスク基板の出し入れが難しくなり、実用的ではない。 However, it becomes difficult to put the mask substrate in and out of the mask substrate storage cassette by the transfer robot, which is not practical.
本発明の実施例では、上述したように支持部材3の載置部4に、下向きの傾斜面4Aと、傾斜面の下端に連なる平坦面4Bを設けた。これにより、マスク基板収納カセット1内でのカセット基板2の遊度合を狭めることができ、カセット基板2の位置ずれを抑えることができた。併せて、マスク基板収納カセットの出入開口寸法を狭められないので、搬送ロボットによるマスク基板収納カセットへのマスク基板の出し入れが支障なく容易に行える。
In the embodiment of the present invention, as described above, the mounting
1…マスク基板収納カセット、2…マスク基板、3…マスク基板の支持部材、4…マスク基板の載置部、4A…傾斜面、4B…平坦面、5…マスク基板搬送ユニット、6,6A,6B…マスク基板の搬送ロボット、7…位置決め機構部、8…ロードロック室、9…マスク基板搬送治具、10…描画室、11…XYステージ、12…静電チャック、13…カラム、14…電子線、15…基準ピン、16…マスク基板の押付け板、17…駆動部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記載置部は、下向きの傾斜面と、前記傾斜面の下端に連なる平坦面とを有することを特徴とするマスク基板収納カセット。 In the mask substrate storage cassette having a multi-stage placement section on which the edge of the mask substrate is hung
The mask substrate storage cassette according to claim 1, wherein the placement unit has a downward inclined surface and a flat surface continuous with a lower end of the inclined surface.
前記平坦面が前記傾斜面よりも小さな傾斜角度で下向きに傾斜することを特徴とするマスク基板収納カセット。 The mask substrate storage cassette according to claim 1,
The mask substrate storage cassette, wherein the flat surface is inclined downward at an inclination angle smaller than that of the inclined surface.
前記マスク基板の両端縁が掛けられるように前記載置部を向き合わせて設け、
前記傾斜面と前記平坦面の交点を前記両載置部間に亘って結ぶ長さLと、前記マスク基板の両端間の長さLmがほぼ同じであることを特徴とするマスク基板収納カセット。 The mask substrate storage cassette according to claim 1,
The mounting portion is provided facing each other so that both end edges of the mask substrate are hung,
A mask substrate storage cassette characterized in that a length L connecting an intersection of the inclined surface and the flat surface across the mounting portions is substantially the same as a length Lm between both ends of the mask substrate.
前記傾斜面の傾斜角度は、45°を含む近傍であることを特徴とするマスク基板収納カセット。 In the mask substrate storage cassette according to any one of claims 1 to 3,
2. The mask substrate storage cassette according to claim 1, wherein an inclination angle of the inclined surface is in the vicinity including 45 °.
前記平坦面の傾斜角度は、5°以下であることを特徴とするマスク基板収納カセット。 In the mask substrate storage cassette according to claim 2,
A mask substrate storage cassette, wherein the flat surface has an inclination angle of 5 ° or less.
前記マスク基板収納カセットは、マスク基板の端縁が掛けられる多段の載置部を有し、
前記載置部は、下向きの傾斜面と、前記傾斜面の下端に連なる平坦面とを有することを特徴とするマスク基板の描画搬送ライン。 A load lock chamber in which a mask substrate to be drawn by a mask drawing apparatus is kept in a vacuum state, and a positioning mechanism for correcting the position of the mask substrate before transferring the mask substrate to the load lock chamber by a transfer robot or the like A mask substrate drawing transport line including a mask substrate storing cassette storing the mask substrate transported to the positioning mechanism unit by a transport robot or the like,
The mask substrate storage cassette has a multi-stage mounting portion on which an edge of the mask substrate is hung,
The mask substrate drawing / conveying line characterized in that the placement portion has a downward inclined surface and a flat surface connected to the lower end of the inclined surface.
前記位置決め機構部は、前記マスク基板の位置を定める基準ピンと、前記基準ピンに前記マスク基板を押圧する押し付け機構を有することを特徴とするマスク基板の描画搬送ライン。 In the drawing conveyance line of the mask substrate according to claim 6,
The mask substrate drawing / conveying line, wherein the positioning mechanism section includes a reference pin that determines a position of the mask substrate, and a pressing mechanism that presses the mask substrate against the reference pin.
前記位置決め機構部は、前記マスク基板を対角方向から押し付ける一対の押し付け機構を有することを特徴とするマスク基板の描画搬送ライン。 In the drawing conveyance line of the mask substrate according to claim 6,
The positioning mechanism section has a pair of pressing mechanisms for pressing the mask substrate from a diagonal direction.
前記位置決め機構部は、前記マスク基板を保持する保持ピンを有することを特徴とするマスク基板の描画搬送ライン。 In the drawing conveyance line of the mask substrate according to claim 6,
The drawing transport line for a mask substrate, wherein the positioning mechanism portion has a holding pin for holding the mask substrate.
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