JP2007207807A - Testpiece positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、線幅等を測定する検査装置に関する。特に、アクチュエータ等の位置制御ユニットによって摺動抵抗の小さい試料を位置決めする技術に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus that measures line width and the like. In particular, the present invention relates to a technique for positioning a sample having a small sliding resistance by a position control unit such as an actuator.
被検査対象物を試料として、試料台上にエアー吹き出し穴を設け、試料台と試料の間にエアーを吹き込み試料が十分浮上させる。各辺にアクチュエータを(両長手方向に例えば各2箇所、両短手方向に例えば各1箇所〜各2箇所)配置し、アクチュエータによって試料を押し当て位置決めを行う(例えば、特許文献1参照。)。
本発明は、試料が大きくなったことから試料台からのエアー吹き出しでは、十分試料が浮上しない。そのため試料と試料台の摺動抵抗が大きくなり、アクチュエータが十分機能せず、必要な位置決め精度を確保できなかった。
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、試料が大きくなっても、試料位置決め精度が確保できる位置決め装置を提供することにある。
In the present invention, since the sample becomes large, the sample does not sufficiently float by air blowing from the sample stage. As a result, the sliding resistance between the sample and the sample stage increased, the actuator did not function sufficiently, and the required positioning accuracy could not be ensured.
An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a positioning device that can ensure sample positioning accuracy even when the sample becomes large.
上記の目的を達成するために、本発明の試料位置決め方法及び装置は、昇降ピンの先端をボール形状にすることにより、摺動抵抗を小さくした。それに伴い、大型試料にも対応し、試料位置決め精度の向上を図ることができた。また、位置制御ユニットを斜めに配置し、クランプピンを昇降させ対物レンズとの接触による干渉を回避した。 In order to achieve the above object, in the sample positioning method and apparatus of the present invention, the tip of the elevating pin is formed into a ball shape to reduce the sliding resistance. Along with this, it was possible to cope with large samples and improve sample positioning accuracy. In addition, the position control unit was arranged obliquely, and the clamp pin was raised and lowered to avoid interference due to contact with the objective lens.
即ち、本発明の位置決め装置は、搬入される試料を載置する試料台であって、試料を試料台の所定の位置に位置決めする位置決め手段とを有し、位置決め手段は、試料を位置決めするまでの間に、試料の摺動抵抗を小さくするための接触面が球面状の昇降ピンを備えたことを特徴とする。
また、本発明の試料位置決め装置の位置決め手段は、試料の設置方向に対して所定の角度を有することを特徴とする。
That is, the positioning device of the present invention is a sample stage on which a sample to be carried is placed, and has positioning means for positioning the sample at a predetermined position on the sample stage, and the positioning means until the sample is positioned. In the meantime, the contact surface for reducing the sliding resistance of the sample is provided with a spherical lifting pin.
Further, the positioning means of the sample positioning device of the present invention is characterized by having a predetermined angle with respect to the sample installation direction.
本発明によれば、摺動抵抗を小さくした昇降ピンを用いることにより、大型試料でも摺動抵抗が小さくでき、比較的小さな浮力であっても、試料を容易に位置決め可能となった。 また、位置制御ユニットを斜めに配置し、クランプピンを昇降させ対物レンズとの干渉を回避した。 According to the present invention, by using the elevating pins having a reduced sliding resistance, the sliding resistance can be reduced even with a large sample, and the sample can be easily positioned even with a relatively small buoyancy. In addition, the position control unit was arranged obliquely, and the clamp pin was moved up and down to avoid interference with the objective lens.
本発明の一実施形態を、図1と図2の測定装置によって説明する。図1は、LCD 線幅測定装置を上方から見た場合の図である。また図2は、図1の LCD 線幅測定装置を横方向(図1矢印Aの方向)から見た図である。
図1と図2において、試料 1 が試料台 3 に位置決めされるまでの測定装置での位置決めの手順を説明する。
One embodiment of the present invention will be described with reference to the measuring apparatus of FIGS. FIG. 1 is a view of the LCD line width measuring device as viewed from above. FIG. 2 is a diagram of the LCD line width measuring apparatus of FIG. 1 viewed from the lateral direction (the direction of arrow A in FIG. 1).
In FIG. 1 and FIG. 2, the positioning procedure in the measuring apparatus until the sample 1 is positioned on the
まず、図示しない搬送ロボットが試料 1 を昇降ピン 2 上に搬入することによって試料 1 が試料台 3 に搭載される。このとき、昇降ピン 2 の先端は、ボール状になっている。このため試料 1 と昇降ピン 2 との間に発生する摺動抵抗は、昇降ピン 2 の先端が平坦であったときよりも小さくなる。
次に、昇降ピン 2 が、試料台 3 の直上まで降下してから停止する。
その後、位置制御ユニット上に配置したクランプピン 4 が可動し、試料 1 の端面を押し付け、位置決めを行う。位置制御ユニットは、例えば、エアシリンダ、モータ等のアクチュエータである。
位置決め終了後、昇降ピン 2 は、試料台 3 の下部まで移動したあと、クランプピン 4 が元の位置に戻る(押し付けを終了する)。ここで、クランプピン 4 は、各辺にアクチュエータを(両長手方向に例えば各2箇所、両短手方向に例えば各1箇所〜各2箇所)あり、両長手方向及び両短手方向のそれぞれ一辺が基準面で他辺が押し付ける面となっている。
First, the sample 1 is mounted on the sample table 3 by carrying the sample 1 onto the lifting pins 2 by a transfer robot (not shown). At this time, the tip of the lifting pin 2 has a ball shape. Therefore, the sliding resistance generated between the sample 1 and the lifting pin 2 is smaller than when the tip of the lifting pin 2 is flat.
Next, the elevating pin 2 descends to just above the sample table 3 and then stops.
After that, the
After the positioning is completed, the lift pin 2 moves to the lower part of the
試料 1 が試料台 3 の直上に停止したときの詳細を図2に示す。
試料台 3 の直上に試料 1 が停止したとき、試料 1 と試料台 3 の距離が近いと、試料 1 の「たわみ」によって試料 1 と試料台 3 とが接触する。このため、摺動抵抗が大きくなり、試料位置決め精度が悪くなる。
The details when sample 1 stops right above sample table 3 are shown in FIG.
When sample 1 stops immediately above sample table 3 and sample 1 and sample table 3 are close to each other, sample 1 will come into contact with sample table 3 due to the “deflection” of sample 1. For this reason, sliding resistance becomes large and sample positioning accuracy deteriorates.
この問題は、試料 1 と試料台 3 との距離を長くすることにより解決できるが、クランプピン 4 の位置を高くする必要性がある。クランプピン 4 の位置を高くした場合には、測定時に、撮像装置の一部である対物レンズ 5 と試料 1 とが接触する。この対物レンズ 5 と試料 1 との接触を避けるため、位置制御ユニットを傾斜させ、位置決め時はクランプピン 4 を上昇させ、それ以外のとき(例えば、測定時)には、クランプピン 4 が位置決め時より下がった位置に停止するようにした。試料位置決め時には、対物レンズ 5 が退避位置に留まっているため、クランプピン 4 と対物レンズ 5 とは接触しない。
This problem can be solved by increasing the distance between the sample 1 and the
以上述べたように、上記実施例では、昇降ピン 2 の先端をボール形状にすることにより、摺動抵抗を小さくした。それに伴い、大型試料にも対応し、試料位置決め精度の向上を図ることができる。
更に、位置制御ユニットを斜めに配置し、クランプピン 4 を昇降させ、対物レンズ 5 と接触しない構成とした。
As described above, in the above embodiment, the sliding resistance is reduced by making the tip of the elevating pin 2 into a ball shape. Accordingly, it is possible to cope with a large sample and improve the sample positioning accuracy.
Further, the position control unit is arranged obliquely, and the
次に、本発明の昇降ピン 2 の一実施例を図3によって説明する。
図3は、昇降ピンの一実施例の断面を示す図である。図3において、昇降ピンの下部分 52 は省略し、試料 1 と接触する頭部を中心に描いている。頭部には、ボールベアリング部 51 があり、球状の面が試料 1 と接触し、かつ、試料 1 のクランプ時に試料 1 の移動に合せてボール部分が回転し、摺動抵抗が少なくなるようにしている。
なお、この実施例のほか、昇降ピンを、その内部に微小な上下動が可能なスプリングを設けたスプリングピンを用いて試料 1 との接触の圧力が高い場合に、スプリングによって昇降ピンの頭部の高さが少し下がることによって摺動抵抗を少なくするようにしても良い。
Next, an embodiment of the lifting pin 2 according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a view showing a cross section of one embodiment of the lifting pins. In FIG. 3, the
In addition to this embodiment, when the pressure of contact with the sample 1 is high by using a spring pin provided with a spring that can move up and down slightly, the head of the lift pin is moved by the spring. The sliding resistance may be reduced by slightly lowering the height.
また、本発明の一実施例を説明する図2において、試料 1 が波打っているように描いているが、これは、試料 1 がその大きさに比べ十分薄いガラス基板である場合の例をやや大げさに描いているものである。
更に、図2において、クランプピン 4 は、水平に設置された試料台 3 に対して斜めの角度(例えば、10°(≒17.4 rd ))を持って設置している。そして、クランプピン 4 を移動させ試料 1 を押し付けるためのクランプローラの移動方向もまた、同じ角度を有している。ただし、クランプローラ(クランプピン 4 )と試料 1 との接触面は、水平面に対して垂直になるように、クランプピン 4 の端面に角度を持たせている。
また、クランプピン 4 の端面は、位置決めが終わると試料 1 から、例えば 25 mm離すようにする。このストロークは、試料 1 の基板寸法が大きくなればその搬入誤差も大きくなるため、基板寸法の大きさに対応して大きくする。
In FIG. 2 for explaining an embodiment of the present invention, the sample 1 is drawn as a wave, but this is an example in which the sample 1 is a sufficiently thin glass substrate compared to its size. It is a little exaggerated.
Further, in FIG. 2, the
Also, the end face of the
1:試料、 2:昇降ピン、 3:試料台、 4:クランプピン、 51:ボールベアリング部、 52:昇降ピンの下部分。 1: Sample, 2: Lifting pin, 3: Sample stage, 4: Clamp pin, 51: Ball bearing part, 52: Lower part of lifting pin.
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