JP2554894B2 - 被処理材の固定装置 - Google Patents

被処理材の固定装置

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置製造用ガラスマスク、または液
晶パネル、シャドウマスクおよびサーマルヘッド製造用
ガラスマスク等の被処理材に、パターンを描画したり、
描画されたパターンを検査したりする装置における被処
理材の固定装置に係り、特に被処理材のサイズが多種に
わたる場合の装置の単純化と、コストダウンならびにス
ループットの向上に関するものである。
(従来の技術) 従来のこの種の固定装置を第5図ないし第6図に示
す。処理ステージ1は、X方向直線ガイド2およびY方
向直線ガイド3を介してベース4に取付けられている。
処理ステージ1は、第6図に示すように、中央に穴1aを
有し、ベース4および図示しない上部フレームには後述
するように処理ステージ1上にセットされた被処理材5
を検査するための光学系6が取付けられている。処理ス
テージ1の表面には、複数の真空吸着溝7が設けられ、
ホルダ8を着脱可能に固定するようになっている。ホル
ダ8は、中央に被処理材5より若干大きな穴8aを有し、
下面に複数の基準片9が取付けられている。基準片9は
先端が前記穴8a内に伸び、その上面に真空吸着溝9aが設
けられている。しかして、被処理材5は、前記穴8a内に
入れられ、その縁部近傍の数個所を基準片9によって支
持され、真空吸着溝9aのバキュームによって固定され
る。なお、10は処理ステージ1のX,Y方向位置を測定す
るためのレーザミラーである。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のように従来は、被処理材5のサイズに応じたホ
ルダ8を用いていたが、例えば半導体装置製造用ガラス
マスクの場合、そのサイズは3,4,5,6ならびに7インチ
角または2.5および4.5インチ角、さらに7.25インチ丸な
どがあり、液晶パネルやサーマルヘッド製造用のガラス
マスクは各製品のサイズが多種であるために、各サイズ
に応じた多種のホルダ8を用意する必要があった。これ
は装置価格の上昇となり、さらにロード・アンロードを
自動化する場合、すべてのサイズのホルダ8に対応可能
にすることは現実的に困難である。また異種サイズを連
続して処理する場合、その都度ホルダ8を交換する必要
があり、スループット低下の要因となる。さらにまた自
動化する場合は、ホルダ8の交換システムも必要となる
などの問題があった。
本発明の目的は、比較的単純な構造で異種サイズの被
処理材に対応でき、コストダウンとスループットの向上
を図ることができると共に、被処理材を処理ステージ上
の所望位置に固定することのできる被処理材の固定装置
を提供するにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明は、半導体装置製造用ガラスマスク等の被処理
材を処理ステージに固定する装置において、互いに対向
して処理ステージ上に配置され被処理材の縁部近傍をそ
れぞれ保持する2つの基準片と、これらの基準片のうち
少なくともいずれか一方を処理ステージ上で他方の基準
片に対し近接または離間する方向へ所望量移動させるこ
とのできる駆動装置とを具備させると共に、前記基準片
のいずれか一方を、処理ステージの上面と平行な平面内
で回動可能に設けたものである。
(作用) 被処理材の縁部近傍を保持する基準片の間隔は駆動装
置によって所望の値に設定可能であるため、被処理材の
サイズに応じて基準片の間隔を変更することにより、種
々のサイズの被処理材を処理ステージ上にセットするこ
とができると共に、可動側の基準片の位置および回動可
能な基準片の回転角位置を該基準片に被処理材を保持し
た状態で調整することにより、被処理材を処理ステージ
上の所望位置(回転角位置を含む)に位置付けすること
ができる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を示す第1図ないし第4図につ
いて説明する。なお、本実施例は、第5図ないし第6図
に示した従来装置と同様に、本発明を半導体装置製造用
ガラスマスクの欠陥検査装置に適用した例を示すもので
あり、同一部分には同一符号を用いて説明する。処理ス
テージ1の中央の穴1aの大きさは、装置の最大処理サイ
ズに対応している。処理ステージ1の上面には、穴1aの
第1図において下方の辺に沿って基準辺11がネジなどに
より固定されている。以下、この基準片11を固定基準片
と言う。
処理ステージ1の上面には穴1aの第1図において左右
の辺に沿って互いに平行に伸びる2本のボールネジ13が
回転可能に設置され、両ボールネジ13にはそれぞれボー
ルナット14が係合されている。両ボールネジ13は別々の
モータ15により同期して正逆回転を与えられると共に、
互いに独立して正逆回転を与えることもできるようにな
っている。ボールナット14は、ボールネジ13と平行に配
置して処理ステージ1上に取付けられているガイド16に
その長手方向に移動可能に係合され、ボールネジ13の回
転により該ボールネジ13上を移動するようになってい
る。このボールナット14の移動量は、モータ15を数値制
御可能なサーボモータとするか、またはボールナット14
の位置を検出してモータ15の駆動制御部(図示せず)に
フィードバックすることなどの公知の制御手段により、
指令に従った所望の値を得られるように構成されてい
る。
両ボールナット13には、後述する連結部17を介して他
の基準片12の両端がそれぞれ連結されている。以下、こ
の基準片12を可動基準片と言う。この可動基準片12は、
第1図に示すように、固定基準片11に対し略平行に配置
され、前記モータ15,ボールネジ13,ボールナット14,ガ
イド16ならびに図示しない駆動制御部からなる駆動装置
によって固定基準片11との間隔を変えるべく第1図にお
いて上下方向へ移動可能になっている。
前記連結部17は、第3図に示すように、処理ステージ
1の上面と略平行に伸びるように配置して一端をボール
ナット14に固定された板バネ18と、この板バネ18の他端
と可動基準片12との間に介在されたXバネ19とを有して
いる。Xバネ19は、2本の板バネ19a,19bからなり、第
3図および第4図に示すように、処理ステージ1の上面
に対し各板バネ19a,19bの幅方向が垂直になるように配
置されて該上面と平行な面上で十文字に交叉し、それぞ
れ一端は板バネ18の他端に取付けられたブロック20に固
定され、他端は可動基準片12の端部に固定されたブロッ
ク21にそれぞれ固定されている。
可動基準片12は、処理ステージ1の上面に対向する両
端寄りの下面に真空吸着溝22を有している。これらの真
空吸着溝22は流路23と、これに接続された図示しない可
とう性チューブおよび切換弁を介して同じく図示しない
真空源と空圧源にそれぞれ選択的に接続されるようにな
っている。
固定基準片11および可動基準片12の上面には、被処理
材5を固定するための、真空吸着溝24が設けられてい
る。真空吸着溝24は各種サイズの被処理材5に対応でき
るように、長手方向に数分割されている。数分割された
真空吸着溝24は各溝毎に図示しない切換弁を介して同じ
く図示しない真空源に選択的に接続されるようになって
いる。なお、固定基準片11の真空吸着溝24は図示しない
切換弁により同じく図示しない空圧源にも接続されるよ
うになっている。なお、可動基準片12上には、被処理材
5のXY方向の位置決め片25が設けられている。
次いで本装置の作用について説明する。まず、可動基
準片12の位置を被処理材5のサイズに合わせるために、
両モータ15を同期して作動させ、両ボールネジ13の回転
によって両ボールナット14を移動させ、可動基準片12を
移動させる。
このとき、可動基準片12の下面の真空吸着溝22には図
示しない空圧源を接続して、空圧力を作用させることに
より、可動基準片12と処理ステージ1との間に流体ベア
リングを形成する。この空圧力による可動基準片12の浮
上は板バネ18の弾性によって吸収される。
可動基準片12の移動量すなわち位置は、モータ15に対
する指令値によって定められ、被処理材5のサイズに応
じた位置に停止する。
次いで、真空吸着溝22に作用させていた空圧力を切っ
て、代りに真空吸着溝22を図示しない真空源に接続し、
可動基準片12を処理ステージ1の上面に密着固定させ
る。
こうして可動基準片12の位置設定が終ったならば、被
処理材5のセットを行なう。被処理材5の搬入は、好ま
しくは図示しないオートローダによって行なわれる。被
処理材5は、第1図に示すように、位置決め片25に当接
されて位置決めされ、対向する2辺の縁部近傍が固定基
準片11と可動基準片12の上面に設けられている真空吸着
溝24を塞ぐように載置される。このとき、被処理材5の
サイズが小さい場合は、真空吸着溝24の左端側は露出し
て塞ぐことができない。そこで、真空吸着溝24と図示し
ない真空源との間に設けた同じく図示しない切換弁によ
り被処理材5によって塞ぐことのできる真空吸着溝24の
みを真空源に接続するように予じめセットしておく。な
お、この切換えを行なう代りに、被処理材5によって塞
ぐことのできない真空吸着溝24を予じめ用意した別の板
を載せることなどによって塞ぐようにしてもよい。
処理ステージ1に対する被処理材5の位置決めは前記
のように可動基準片12に設けた位置決め片25によって行
なわれ、これらの位置決め片25の処理ステージ1に対す
る位置決めはモータ15による可動基準片12の位置決めに
よって行なわれているため、被処理材5は処理ステージ
1に対し一定の許容値内に位置決めしてセットされる。
しかしながら、位置決め片25に当接する被処理材5の基
準辺(第1図において上辺および右辺)と内部に形成さ
れているパターンなどの被処理部(図示せず)の位置と
が一定の許容値内にない場合があるため、処理に先立っ
て光学系6や図示しない他の位置検出装置により前記被
処理部の位置を検出して、処理ステージ1をX・Y軸方
向へ駆動し、該被処理部上の基準位置を光学系6に対し
許容値内に入れる必要がある。また、前記被処理部の位
置が、基準辺に対して許容値を越える回転誤差を有して
いる場合、従来は一般的にいわゆるθ軸を中心にして処
理ステージ上で回転されるθステージ(図示せず)を設
けて回転誤差を除去している。本装置は、前記のような
回転誤差があった場合には、左右のモータ15によるボー
ルナット14の位置決め量に差を与えることによって可動
基準片12を傾斜させることにより行なうことができる。
そこで、θステージは不用となる。なお、このとき両モ
ータ15は互いに独立して駆動されるか、または同期して
互いに逆方向へ駆動される。
前記可動基準片12の傾斜により回転誤差を修正すると
きは、可動基準片12の真空吸着溝24は前述したように真
空源に接続したままとし、他方の固定基準片11の真空吸
着溝24には図示しない空圧源を接続して、吸着を解除
し、さらには空圧によって被処理材5を固定基準片11に
対して浮かせた状態にして行なう。なお、可動基準片12
の傾斜は、Xバネ19によって許容される。
こうして被処理材5が処理ステージ1上にセットさ
れ、その中の被処理部の位置が光学系6に対して一定の
許容値内に位置決めされたならば、レーザミラー10を用
いて処理ステージ1のXおよびY軸方向位置を測定しつ
つ光学系6によりパターン検査などの処理を行なう。
前述した実施例は、本発明を半導体装置製造用ガラス
マスクなどの欠陥検査装置に適用した場合の例を示した
が、本発明は、荷電ビーム描画装置などの種々の装置に
適用できる。
また、前述した実施例は、可動基準片12を傾斜させる
ことにより回転誤差を修正する例を示したが、固定基準
片11をわずかに傾斜可能にして回転誤差を修正してもよ
く、また連結部17はバネによらない種々の方式を採用し
得ることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、各サイズ毎のホル
ダや該ホルダの交換装置を必要とせず、比較的単純な構
造の装置で種々のサイズの被処理材に対応できるため、
コストダウンとスループットの向上を図ることができる
と共に、被処理材を処理ステージ上の所望位置(回転角
位置を含む)に固定することができ、特に異種サイズの
被処理材をオートローダにて搬出入する場合に非常に大
きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2図は第1
図のII−II線断面図、第3図は第2図のA部拡大詳細
図、第4図は第3図のIV−IV線断面図、第5図は従来装
置の平面図、第6図は第5図のVI−VI線断面図である。 1……処理ステージ、2……X方向直線ガイド、3……
Y方向直線ガイド、4……ベース、5……被処理材、6
……光学系、11……固定基準片、12……可動基準片、1
3,14,15,16……駆動装置(13……ボールネジ、14……ボ
ールナット、15……モータ、16……ガイド)、17……連
結部(18……板バネ、19……Xバネ)、22,24……真空
吸着溝。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置製造用ガラスマスク等の被処理
    材を処理ステージに固定する装置において、互いに対向
    して処理ステージ上に配置され被処理材の縁部近傍をそ
    れぞれ保持する2つの基準片と、同基準片のうち少なく
    ともいずれか一方を前記処理ステージ上で他方の基準片
    に対し接近または離間する方向へ所望量移動させるため
    の駆動装置とを具備し、被処理材のサイズによって前記
    基準片の間隔を調節可能に構成されると共に、前記基準
    片のいずれか一方が、処理ステージの上面と平行な平面
    内で回動可能に設けられていることを特徴とする被処理
    材の固定装置。
  2. 【請求項2】駆動装置が、可動側の基準片の両端にそれ
    ぞれ連結されると共に互いに同期および独立して作動さ
    せることのできる2つの駆動源を有していることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の被処理材の固定装
    置。
  3. 【請求項3】可動側の基準片と駆動装置との連結部が、
    処理ステージの上面と平行な平面内における相対的回動
    および処理ステージの高さ方向の相対的変位を可能にす
    る弾性部材を介在していることを特徴とする特許請求の
    範囲第1または2項記載の被処理材の固定装置。
  4. 【請求項4】可動側の基準片が、同基準片の処理ステー
    ジ対向面に設けた真空吸着溝によって処理ステージに対
    し固定可能に構成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1、2または3項記載の被処理材の固定装置。
  5. 【請求項5】前記真空吸着溝が、空圧源にも接続可能に
    構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第4項
    記載の被処理材の固定装置。
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