JP3708984B2 - 被処理材の固定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子ビーム描画装置、マスク検査装置等の半導体製造関連装置の被処理材の固定装置に係り、詳しくは、マスクガラス等の薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子ビーム描画装置、又はマスク検査装置等において、大型のマスクガラスを処理する場合の固定装置として、例えば特開昭６３−１４０５３２号公報に示されるものが知られている。
【０００３】
この従来の固定装置は、図１０、図１１に示すような構成となっている。因みに、図１０は平面図、図１１は右側面図である。
すなわち、被処理材であるマスクガラスａをマスクホルダｂの平面度の良いホルダ基板ｃ上に載置した後、このマスクガラスａを、複数の押付子ｄ…を配設した一対のクランプバーｅ，ｅを有するクランプ機構ｆ，ｆで基板ｃ側に押付けることにより固定する。
【０００４】
そして、このマスクガラスａを保持したマスクホルダｂを、移動ステージｇ上に搬送して位置決め固定するようになっている。
このホルダ基板ｃにマスクガラスａを固定する固定方式は、マスクガラスａのサイズが大小さまざまなことに対応することが可能であるが、ホルダ基板ｃを使用し固定するため下記のような問題点があった。
【０００５】
すなわち、
(1) ホルダ基板ｃの平面度加工精度が良く出来ない。また製作費用が高価。（その理由は、ホルダ基板ｃを軽くした導電性材質で作る必要があることから加工精度を高めることが難しくなる。）
(2) 一定レベルの平面度で加工できても複数のホルダ基板ｃを使用する場合、マスクホルダｂ毎の差ができて描画後の精度にバラつきが出る。
(3) マスクガラスａとホルダ基板ｃは全面接触するため、ホルダ基板ｃ上に載ったゴミにより平面度を悪くする。
等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の被処理材の固定装置にあっては、ホルダ基板の平面の加工精度が十分に確保できないことや、連続的な処理を行うために複数のホルダ基板を使用するが、ホルダ基板毎に平面度が異なり、マスクガラスの載置後の平面度に数１０μｍ程度のバラつきが出ること、また、ゴミの影響により描画精度を劣化させるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に基づきなされたもので、製作費用が高価で、しかも処理精度に影響を与えるホルダ基板を用いることなく被処理材を移動ステージに固定でき、安価で、しかも、被処理材に対する処理精度の向上を可能とした被処理材の固定装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド手段と、このホルダガイド手段を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動手段と、前記移動ステージ上に設けられ、前記ガイド移動手段によるホルダガイド手段の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持手段とを具備してなる構成としたものである。
【０００９】
また、第２の手段として、第１の手段において、さらに、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたものである。
【００１０】
また、第３の手段として、第１の手段において、さらに、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたものである。
【００１１】
また、第４の手段として、薄板平面形状物の被処理材をＸＹ方向に移動可能な移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材、及び、該受け部材上に載置された前記被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド機構と、このホルダガイド機構を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動機構と、前記移動ステージ上に設けられ前記ガイド移動機構によるホルダガイド機構の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持機構と、前記移動ステージ上に設けられ、前記被処理材支持機構により支持されて前記被処理材押圧機構により他端面側が押圧された前記被処理材の一端面部の位置を規制する位置決め部材とを具備してなる構成としたものである。
【００１２】
【作用】
本発明の上記第１の手段の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００１３】
また、第２の手段の被処理材の固定装置によれば、第１の手段の作用に加えて、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたから、被処理材の反りや捩じれを矯正でき、被処理材に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００１４】
また、第３の手段の被処理材の固定装置によれば、第１の手段の作用に加えて、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたから、種々の大きさの被処理材に対応できるとともに被処理材の搬入及び搬出及び位置決め等の移動動作が容易となる。
【００１５】
また、第４の手段の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、 また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００１６】
さらに、被処理材ホルダが、受け部材上に載置された被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が位置決め部材から外れて被処理材押圧機構の押圧力により移動ステージ上に設けられた位置決め部材で被処理材の一端面部の位置が規制される。このように、被処理材は、移動ステージ上の基準面に載置されると同時に移動ステージ上に設けられた位置決め部材でホルダガイド機構に沿う方向（Ｙ方向）の位置決めがなされ、ホルダ毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行える。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図９を参照して説明する。
図１は、本発明を適用した電子ビーム描画装置の全体図を示すもので、図中１はベースプレートで有り、このベースプレート１は、床面上に防振装置２を介して設置されている。ベースプレート１上には定盤３が載置され、さらに、この定盤３上には描画室４が形成されている。
【００１８】
描画室４内には、移動ステージとしてのＸＹステージ５が設置され、その上方には電子ビーム光学鏡筒６が設けられている。
さらに、前記ベースプレート１上には、フレーム７が載設された状態となっていると共に、このフレーム７上には被処理材であるマスクガラス８を保持する被処理材ホルダとしてのマスクガラスホルダ（以後、単にホルダという）９を搬送する第１の搬送装置１０と第２の搬送装置１１とが載設されている。
【００１９】
第２の搬送装置１１は、フレーム７上に形成されたロードロックチャンバ１２内に収納された状態となっている。
また、ロードロックチャンバ１２には、第１の搬送装置１０と対向する位置に第１のゲ−トバルブ１３が設けられ、また、描画室４とロードロックチャンバ１２との間に第２のゲ−トバルブ１４が設けられている。
【００２０】
また、第１の搬送装置１０は、被処理材セット部としてのマスクガラスセット部１５を兼用している。
しかして、マスクガラス８は、大気中でホルダ９にセットされる。第１の搬送装置１０からホルダ９にセットされたマスクガラス８は、第１のゲートバルブ１３を経てロードロックチャンバ１２内の第２の搬送装置１１に移載され、さらに、第２のゲートバルブ１４を経て描画室４のＸＹステージ５上に載置される。
【００２１】
そして、このＸＹステージ５によりマスクガラス８をＸＹ方向に移動させながら、電子ビーム光学鏡筒６からマスクガラス８に電子ビームを照射して描画することになる。
【００２２】
また、ホルダ９にセットされたマスクガラス８は、後述する被処理材の固定装置としてのマスクガラス固定装置１８によりＸＹステージ５上に固定されるようになっている。
【００２３】
マスクガラス固定装置１８は、図２ないし図６に示すように、被処理材ホルダとしての前記ホルダ９側に配設された機構と、前記移動ステージとしてのＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａ側に配設された機構とで構成される。
【００２４】
すなわち、前記ホルダ９は、図２に示すように、四角い枠構造のホルダ本体２０を有し、このホルダ本体２０には、支持用プレート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅが架設されている。
【００２５】
前記支持用プレート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、Ｔ溝２４がそれぞれ形成されており、ベアリングブロック２６…がスライド移動可能に取り付けられている。これらベアリングブロック２６…には、受け部材である回転体としてのベアリング２８がそれぞれ取付けられており、これら複数のベアリング２８…により、薄板平面形状物の被処理材である前記マスクガラス８Ａ、８Ｂ（これらを総称する場合は８とする）を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持するようになっている。
【００２６】
また、前記支持用プレート２２Ａ上には、マスクガラス８のＸＹ方向の位置を規制するための位置決め部材としての基準ピン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが配設されている。前記基準ピン３０Ａ，３０Ｂは、マスクガラス８のＸ方向の位置決めを、また、基準ピン３０Ｃ，３０Ｄは、マスクガラス８のＹ方向の位置決めを行うものである。以下、マスクガラス８の搬入方向に沿う方向をＹ方向、それと直交する方向をＸ方向とする。
【００２７】
ホルダ９の基準ピン３０Ａ、３０Ｂは、マスクガラス８のサイズにより位置を変え、いずれか一方のみとする。また、ベアリング２８…の位置もマスクガラス８のサイズに応じてＸ方向に移動して固定する。また、支持用プレート２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、ホルダ本体２０に対してねじ止めされており、マスクガラス８のサイズに応じてＹ方向の適当なピッチ位置に移動し固定できる。
【００２８】
支持用プレート２２Ｄには、前記マスクガラス８のＹ方向一端面８ａをＹ方向の位置決め基準ピン３０Ｃ，３０Ｄに当接するようにマスクガラス８の他端面側８ｂを押圧する被処理材押圧機構としての押付け機構３２，３２が配設されている。
【００２９】
しかして、ホルダ９により搬送されるマスクガラス８は、そのＹ方向に沿う両端縁部下面をベアリング２８…で支えられると共に、Ｘ方向を基準ピン３０Ａ又は３０Ｂに、また、搬入方向であるＹ方向を２本の基準ピン３０Ｃ、３０に突当した状態で位置決めされる。
【００３０】
また、マスクガラス８は、押付け機構３２，３２により位置決め基準ピン３０Ｃ，３０Ｄ側に押圧されることでＹ方向の移動が規制され、また、ホルダ９の少なくとも４隅のベアリングブロック２６…に取付けられた後述する被処理材押え部材としてのＺクランパ３４…（図６参照）によりクランプされ、マスクガラス８の反りや捩れが矯正されるようになっている。
【００３１】
一方、ＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａは、図３に示すように、矩形板状を呈し、その上面のＹ方向の一側縁、及び、Ｘ方向の一側縁に沿う状態に位置測定用のレーザミラー３６が搭載されている。
【００３２】
また、ＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａには、Ｙ方向に沿う両側縁部に沿って、ホルダ９を水平状態に支持するホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂが配設されている。これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂには、複数のガイドローラ４０…が配置されており、ホルダ９がＹ方向に移動し易くなっている。
【００３３】
また、これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂは、後述するガイド移動機構４２（図８及び図９参照）により上下動可能となっており、これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂを下降させることによりマスクガラス８を保持したホルダ９を下降させるようになっている。
【００３４】
また、台座５Ａ上には、複数の位置決め部材としてのＺ基準ピン４４…がＸＹ両方向に一定ピッチで固定されており、被処理材支持機構である被処理材支持機構としてのマスクガラス支持機構４６を構成している。前記Ｚ基準ピン４４…の上端面により形成されるＺ基準面の平面度は、高さを揃えたＺ基準ピン４４…を平面度良く加工された台座５Ａ上に固定しているので比較的単純に平面度の良いＺ基準面を作ることができる。微調整等行なえば数μｍの平面度も可能である。
【００３５】
そして、ガイド移動機構４２によるホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂの下降動作に伴って下降するホルダ９に保持されたマスクガラス８の下面をＺ基準ピン４４…で受け、マスクガラス８を水平に支持するようになっている。
【００３６】
さらに、台座５Ａ上には、Ｙ方向についても一対のベアリング４８，４８を備えた位置決めストッパ５０，５０が設けられ、ホルダ９の反搬入方向（図２及び図８中右方向）下面に突設された突部９Ａ（図８、図９参照）を嵌入することによりホルダ９の位置決めがなされるようになっている。
【００３７】
一方、台座５Ａ上のホルダ９の搬入方向（図３中左方向）、すなわち、レーザミラー３６のＸ方向に沿う部分の内側近傍には、前記Ｚ基準ピン４４…により支持されて前記押付け機構３２，３２により他端面部８ｂ側が押圧されたマスクガラス８の一端面部８ａの位置を規制する位置決め部材としての２本の基準体５２Ａ、５２Ｂが設けられていると共に、マスクガラス８のサイズに対応するため搬入方向に若干の位置をずらして、さらに、２本の基準体５２Ｃ、５２Ｄが設けられている。
【００３８】
そして、ホルダ９がＸＹステージ５の台座５Ａ上に後述するようにセットされた時、マスクガラス８の一端面部８ａが、ホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄから外れて、台座５Ａ上の最端位置の基準体５２Ａと残りの３本中の１本５２Ｂ（５２Ｃ又は５２Ｄ）の２本に接触した状態となってマスクガラス８のＹ方向の位置決め基準がなされるようになっている。
【００３９】
この時、マスクガラス８は、ホルダ９に配設された押付機構３２，３２で他端面部８ｂが押圧された状態となっている。
押付機構３２は、図４に拡大して示すような構成となっている。
【００４０】
すなわち、５４はホルダ９の支持用プレート２２Ｄ上に固定された押圧部材であり、この押圧部材５４は自由端部に前記マスクガラス８の他端面部８ｂに当接する回転自在なボール５６を備えたバネ要素を有するアーム部５４Ａを有する。
【００４１】
押圧部材５４は、回転ピン５８を回転中心とし円弧状長孔６０の範囲で回動可能となっており、固定ねじ６２を締めることで所定の位置に固定できるようになっている。
【００４２】
また、押圧部材５４には、前記ボール５６を保持するボール保持部５４Ｂの裏面側に先端部が対向するように押付ピン６４と、ねじからなる固定ストッパ６６が並び設けられている。押付ピン６４は、盲蓋６８により一端面が支持された圧縮コイルばね７０により、先端がボール保持部５４Ｂの裏面を押圧するように常時突出した状態となっている。また、固定ストッパ６６は、押圧部材５４に形成されたねじ孔７２に螺合されており、その先端突出量が自由に調整できるようになっている。
【００４３】
しかして、マスクガラス８をロード、すなわち、ホルダ９にセットする時には押圧部材５４を回転ピン５８を回転中心としてＹ方向（矢印Ａ方向）に逃がし、ロード後、マスクガラス８の他端面部８ｂにボール５６を押し当ててこの状態で固定ねじ６２により押圧部材５４を固定する。ボール５６を他端面部８ｂに押し当てる際には予め固定ストッパ６６を突出した形とし、固定ねじ６２で固定した後、固定ストッパ６６を引込める。これにより、マスクガラス８の他端面部８に圧縮コイルばね７０で付勢されたボール５６のみを当接させることにより常に一定の押付力を確保している。
【００４４】
また、ＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上の基準体５２Ａ〜５２Ｄは、図５に示すように、その上方にそれぞれベアリング７４が回転自在に取り付けられており、このベアリング７４の周面位置は、基準体５２Ａ〜５２Ｄのマスク接触面から１０μｍ程度引っ込んだ状態、すなわち、寸法Ｇが１０μｍ程度となる殆ど同一面となる状態となっている。
【００４５】
また、マスクガラス８の反りや捩れが大きい場合には、Ｚ方向に矯正する必要が生じるため、ホルダ９の少なくとも４隅のベアリングブロック２６…にＺクランパ３４…を設けるが、そのＺクランパ３４は図６に示すような構成となっている。
【００４６】
Ｚクランパ３４は、一端部をＵ字状に曲成した板バネ部材７６からなるもので、Ｕ字状一端部をベアリングブロック２６に固定して直線状の他端側にバネ要素を持たせたもので、ホルダ９上にマスクガラス８がセットされた状態では、マスクガラス８とＺクランパ３４との間に隙間Ｇ1 を保っている。この隙間Ｇ1 は、ＸＹステージ５の台座５Ａ上に搬入されてマスクガラス８のＹ基準への位置決めがされる時に移動動作に支障がないようにする役目を持たせている。
【００４７】
そして、後述するようにホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂの下降に伴ってホルダ９が下降することにより、マスクガラス８がＸＹステージ５の台座５Ａ上に配設されたＺ基準ピン４４…に載置され、高さ位置が規制されるようになっている。さらに、ホルダ９が下降することで、このホルダ９と一体的なベアリングブロック２６…に取付けられたＺクランパ３４…がマスクガラス８の上面に接触しクランプするようになっている。
【００４８】
つぎに、図７ないし図９を加えてＸＹステージ５の台座５Ａ上へのマスクガラス８の固定動作について説明する。
大気中においてマスクガラス８がセットされたホルダ９が、図１に示すロードロックチャンバ１２を経て描画室４に搬入され、ＸＹステージ５の台座５Ａ上にセットされる。
【００４９】
図７、図８、図９は、ＸＹステージ５の台座５Ａ上にホルダ９が位置決めされた状態を示す。
マスクガラス８は、ホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄに押付機構３２，３２で押付け位置決めされた状態で台座５Ａ上に搬入され、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂにより支承された状態となる。
【００５０】
これらガイド機構３８Ａ、３８Ｂは、ガイド移動機構４２により、上下移動可能であり、図８、図９に示す上昇位置がロードロックチャンバ１２から搬入されたホルダ９をガイドする位置となっている。
【００５１】
ガイド移動機構４２は、台座５Ａを上下動可能に貫通し、その上端部がガイド機構３８Ａ、３８Ｂに連結された支持脚８０，８０と、これら支持脚８０，８０を連結する連結アーム８２と、この連結アーム８２が貫通する長孔８４を中途部に有し、一端を支軸８６を介して回動可能に支持されたレバー８８を有する。
【００５２】
そして、レバー８８の他端部をソレノイド等の図示しない作動機構を介して下方（矢印Ｃ方向）に押下げることにより、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂを下方に移動させるようになっている。
【００５３】
ホルダ９がＸＹステージ５の台座５Ａ上の定位置まで搬送されると、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂが下降し始める。これにより、ホルダ９に保持されたマスクガラス８の一端面部８ａが台座５Ａ上に配設された基準体５２Ａと５２Ｂ、５２Ｃ又は５２Ｄの上端部のベアリング７４，７４の周面に接触し、マスクガラス８は、ホルダ９の押付機構３２，３２の押付け力に抗してホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄから離れるように移動する。
【００５４】
さらに、下がり切る少し前の状態で台座５Ａ上に配設された基準体５２Ａと５２Ｂ、５２Ｃ又は５２Ｄとに接触した状態となる。
この時点では、マスクガラス８はホルダ９のベアリング２８…上に載っている状態でありＹ方向には移動し易い状況となっている。さらに、ホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂが下がるとマスクガラス８は台座５Ａ上のＺ基準ピン４４…の上端面で支承されベアリング２８…から離れた状態となる。
【００５５】
また、ホルダ９は、台座５上に載置されＹ方向についても、ストッパ５０，５０を構成するそれぞれ２つのベアリング４８，４８の間にホルダ９の突部９Ａが嵌入することで位置決めされる。
【００５６】
本発明は、上記したように、ホルダ９が、移動ステージとしてのＸＹステージ５上で下降することで、この被処理材ホルダとしてのホルダ９に保持されているマスクガラス８が、ＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上に配設された複数の位置決め部材としてのＺ基準ピン４４…に直接載置され、位置決めされる。
【００５７】
このように、ＸＹステージ５上に被処理材であるマスクガラス８を載置するためのＺ基準ピン４４…を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、ＸＹステージ５上でのマスクガラス８の平面度は、ＸＹステージ５上に配設された複数のＺ基準ピン４４…により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、マスクガラス８間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００５８】
また、ホルダ９が、被処理材押え部材としてのＺクランパ３４…を備え、ホルダ９が下降したとき被処理材支持手段としてのマスクガラス支持機構４６により支持されたマスクガラス８の上面を押さえクランプする構成としたから、マスクガラス８の反りや捩じれを矯正でき、マスクガラス８に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００５９】
また、ホルダ９の複数の受け部材として、マスクガラス８の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体（ベアリング）２８からなる構成としたから、種々の大きさのマスクガラス８に対応できるとともにマスクガラス８の搬入及び搬出及び位置決め等のＸＹ方向の移動動作が容易となる。
【００６０】
さらに、ホルダ９が、受け部材であるベアリング２８上に載置されたマスクガラス８の一端面部の位置を規制するための位置決め部材としての基準ピン３０Ｃ，３０Ｄ、及び、該基準ピン３０Ｃ，３０Ｄに前記一端面が当接するように前記マスクガラス８の他端面側を押圧する被処理材押圧機構としての押付け機構３２，３２を有し、ホルダ９が、ＸＹステージ５上で下降することで、このホルダ９に保持されているマスクガラス８が基準ピン３０Ｃ，３０Ｄから外れて押付け機構３２，３２の押圧力によりＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上に設けられた位置決め部材としての２本の基準体５２Ａ、５２Ｂでマスクガラス８の一端面部８ａの位置が規制される。このように、マスクガラス８は、ＸＹステージ５上の基準面、すなわち、Ｚ基準ピン４４…の上端面に載置されると同時にＸＹステージ５上に設けられた基準体５２Ａ、５２ＢでＹ方向の位置決めがなされ、ホルダ９…毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行えるものである。
【００６１】
なお、上記一実施例において電子ビーム描画装置のＸＹステージにマスクガラスを固定する場合について説明したが、これに限るものでなく、例えばマスク検査装置等の半導体製造関連装置に適用しても良く、要は、薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定するものであればどの様なものに適用してもよいことは勿論である。
その他、本発明は上記一実施例に限らず、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によればつぎのような効果を奏する。
請求項１記載の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００６３】
また、請求項２記載の被処理材の固定装置によれば、請求項１記載の効果に加えて、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたから、被処理材の反りや捩じれを矯正でき、被処理材に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００６４】
また、請求項３記載の被処理材の固定装置によれば、請求項１記載の効果に加えて、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたから、種々の大きさの被処理材に対応できるとともに被処理材の搬入及び搬出及び位置決め等のＸＹ方向の移動動作が容易となる。
【００６５】
また、請求項４記載の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、 また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００６６】
さらに、被処理材ホルダが、受け部材上に載置された被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が位置決め部材から外れて被処理材押圧機構の押圧力により移動ステージ上に設けられた位置決め部材で被処理材の一端面部の位置が規制される。このように、被処理材は、移動ステージ上の基準面に載置されると同時に移動ステージ上に設けられた位置決め部材でＹ方向の位置決めがなされ、ホルダ毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行えるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子ビーム描画装置の全体を示す概略図。
【図２】本発明の一実施例に使用されるホルダの平面図。
【図３】図２に示すホルダがセットされる移動ステージ上の台座の平面図。
【図４】同実施例に付設される押付機構の拡大詳細図。
【図５】図２に示す台座上に設けられた基準体の部分拡大図。
【図６】同実施例に付設されるＺクランプの部分拡大断面図。
【図７】台座上にホルダが位置決めされた状態を示す平面図。
【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図７の右側面図。
【図１０】従来装置の平面図。
【図１１】従来装置の側面図。
【符号の説明】
５…ＸＹステージ（移動ステージ）、５Ａ…台座、８（８Ａ，８Ｂ）…マスクガラス（被処理材）、９…ホルダ（被処理材ホルダ）、１８…マスクガラス固定装置（被処理材固定装置）、２０…ホルダ本体、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ…支持用プレート、２６…ベアリングブロック、２８…ベアリング（受け部材）、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…基準ピン（位置決め部材）、３２…押付け機構（被処理材押圧機構）、３４…Ｚクランパ（被処理材押え部材）、３８Ａ，３８Ｂ…ホルダガイド機構、４０…ガイドローラ、４２…ガイド移動機構、４４…Ｚ基準ピン（位置決め部材）、４６…マスクガラス支持機構（マスクガラス支持手段）、４８…ベアリング、５０…位置決めストッパ、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ…基準体（位置決め部材）。
【産業上の利用分野】
本発明は、電子ビーム描画装置、マスク検査装置等の半導体製造関連装置の被処理材の固定装置に係り、詳しくは、マスクガラス等の薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子ビーム描画装置、又はマスク検査装置等において、大型のマスクガラスを処理する場合の固定装置として、例えば特開昭６３−１４０５３２号公報に示されるものが知られている。
【０００３】
この従来の固定装置は、図１０、図１１に示すような構成となっている。因みに、図１０は平面図、図１１は右側面図である。
すなわち、被処理材であるマスクガラスａをマスクホルダｂの平面度の良いホルダ基板ｃ上に載置した後、このマスクガラスａを、複数の押付子ｄ…を配設した一対のクランプバーｅ，ｅを有するクランプ機構ｆ，ｆで基板ｃ側に押付けることにより固定する。
【０００４】
そして、このマスクガラスａを保持したマスクホルダｂを、移動ステージｇ上に搬送して位置決め固定するようになっている。
このホルダ基板ｃにマスクガラスａを固定する固定方式は、マスクガラスａのサイズが大小さまざまなことに対応することが可能であるが、ホルダ基板ｃを使用し固定するため下記のような問題点があった。
【０００５】
すなわち、
(1) ホルダ基板ｃの平面度加工精度が良く出来ない。また製作費用が高価。（その理由は、ホルダ基板ｃを軽くした導電性材質で作る必要があることから加工精度を高めることが難しくなる。）
(2) 一定レベルの平面度で加工できても複数のホルダ基板ｃを使用する場合、マスクホルダｂ毎の差ができて描画後の精度にバラつきが出る。
(3) マスクガラスａとホルダ基板ｃは全面接触するため、ホルダ基板ｃ上に載ったゴミにより平面度を悪くする。
等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の被処理材の固定装置にあっては、ホルダ基板の平面の加工精度が十分に確保できないことや、連続的な処理を行うために複数のホルダ基板を使用するが、ホルダ基板毎に平面度が異なり、マスクガラスの載置後の平面度に数１０μｍ程度のバラつきが出ること、また、ゴミの影響により描画精度を劣化させるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に基づきなされたもので、製作費用が高価で、しかも処理精度に影響を与えるホルダ基板を用いることなく被処理材を移動ステージに固定でき、安価で、しかも、被処理材に対する処理精度の向上を可能とした被処理材の固定装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド手段と、このホルダガイド手段を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動手段と、前記移動ステージ上に設けられ、前記ガイド移動手段によるホルダガイド手段の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持手段とを具備してなる構成としたものである。
【０００９】
また、第２の手段として、第１の手段において、さらに、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたものである。
【００１０】
また、第３の手段として、第１の手段において、さらに、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたものである。
【００１１】
また、第４の手段として、薄板平面形状物の被処理材をＸＹ方向に移動可能な移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材、及び、該受け部材上に載置された前記被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド機構と、このホルダガイド機構を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動機構と、前記移動ステージ上に設けられ前記ガイド移動機構によるホルダガイド機構の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持機構と、前記移動ステージ上に設けられ、前記被処理材支持機構により支持されて前記被処理材押圧機構により他端面側が押圧された前記被処理材の一端面部の位置を規制する位置決め部材とを具備してなる構成としたものである。
【００１２】
【作用】
本発明の上記第１の手段の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００１３】
また、第２の手段の被処理材の固定装置によれば、第１の手段の作用に加えて、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたから、被処理材の反りや捩じれを矯正でき、被処理材に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００１４】
また、第３の手段の被処理材の固定装置によれば、第１の手段の作用に加えて、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたから、種々の大きさの被処理材に対応できるとともに被処理材の搬入及び搬出及び位置決め等の移動動作が容易となる。
【００１５】
また、第４の手段の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、 また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００１６】
さらに、被処理材ホルダが、受け部材上に載置された被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が位置決め部材から外れて被処理材押圧機構の押圧力により移動ステージ上に設けられた位置決め部材で被処理材の一端面部の位置が規制される。このように、被処理材は、移動ステージ上の基準面に載置されると同時に移動ステージ上に設けられた位置決め部材でホルダガイド機構に沿う方向（Ｙ方向）の位置決めがなされ、ホルダ毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行える。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図９を参照して説明する。
図１は、本発明を適用した電子ビーム描画装置の全体図を示すもので、図中１はベースプレートで有り、このベースプレート１は、床面上に防振装置２を介して設置されている。ベースプレート１上には定盤３が載置され、さらに、この定盤３上には描画室４が形成されている。
【００１８】
描画室４内には、移動ステージとしてのＸＹステージ５が設置され、その上方には電子ビーム光学鏡筒６が設けられている。
さらに、前記ベースプレート１上には、フレーム７が載設された状態となっていると共に、このフレーム７上には被処理材であるマスクガラス８を保持する被処理材ホルダとしてのマスクガラスホルダ（以後、単にホルダという）９を搬送する第１の搬送装置１０と第２の搬送装置１１とが載設されている。
【００１９】
第２の搬送装置１１は、フレーム７上に形成されたロードロックチャンバ１２内に収納された状態となっている。
また、ロードロックチャンバ１２には、第１の搬送装置１０と対向する位置に第１のゲ−トバルブ１３が設けられ、また、描画室４とロードロックチャンバ１２との間に第２のゲ−トバルブ１４が設けられている。
【００２０】
また、第１の搬送装置１０は、被処理材セット部としてのマスクガラスセット部１５を兼用している。
しかして、マスクガラス８は、大気中でホルダ９にセットされる。第１の搬送装置１０からホルダ９にセットされたマスクガラス８は、第１のゲートバルブ１３を経てロードロックチャンバ１２内の第２の搬送装置１１に移載され、さらに、第２のゲートバルブ１４を経て描画室４のＸＹステージ５上に載置される。
【００２１】
そして、このＸＹステージ５によりマスクガラス８をＸＹ方向に移動させながら、電子ビーム光学鏡筒６からマスクガラス８に電子ビームを照射して描画することになる。
【００２２】
また、ホルダ９にセットされたマスクガラス８は、後述する被処理材の固定装置としてのマスクガラス固定装置１８によりＸＹステージ５上に固定されるようになっている。
【００２３】
マスクガラス固定装置１８は、図２ないし図６に示すように、被処理材ホルダとしての前記ホルダ９側に配設された機構と、前記移動ステージとしてのＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａ側に配設された機構とで構成される。
【００２４】
すなわち、前記ホルダ９は、図２に示すように、四角い枠構造のホルダ本体２０を有し、このホルダ本体２０には、支持用プレート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅが架設されている。
【００２５】
前記支持用プレート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、Ｔ溝２４がそれぞれ形成されており、ベアリングブロック２６…がスライド移動可能に取り付けられている。これらベアリングブロック２６…には、受け部材である回転体としてのベアリング２８がそれぞれ取付けられており、これら複数のベアリング２８…により、薄板平面形状物の被処理材である前記マスクガラス８Ａ、８Ｂ（これらを総称する場合は８とする）を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持するようになっている。
【００２６】
また、前記支持用プレート２２Ａ上には、マスクガラス８のＸＹ方向の位置を規制するための位置決め部材としての基準ピン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが配設されている。前記基準ピン３０Ａ，３０Ｂは、マスクガラス８のＸ方向の位置決めを、また、基準ピン３０Ｃ，３０Ｄは、マスクガラス８のＹ方向の位置決めを行うものである。以下、マスクガラス８の搬入方向に沿う方向をＹ方向、それと直交する方向をＸ方向とする。
【００２７】
ホルダ９の基準ピン３０Ａ、３０Ｂは、マスクガラス８のサイズにより位置を変え、いずれか一方のみとする。また、ベアリング２８…の位置もマスクガラス８のサイズに応じてＸ方向に移動して固定する。また、支持用プレート２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、ホルダ本体２０に対してねじ止めされており、マスクガラス８のサイズに応じてＹ方向の適当なピッチ位置に移動し固定できる。
【００２８】
支持用プレート２２Ｄには、前記マスクガラス８のＹ方向一端面８ａをＹ方向の位置決め基準ピン３０Ｃ，３０Ｄに当接するようにマスクガラス８の他端面側８ｂを押圧する被処理材押圧機構としての押付け機構３２，３２が配設されている。
【００２９】
しかして、ホルダ９により搬送されるマスクガラス８は、そのＹ方向に沿う両端縁部下面をベアリング２８…で支えられると共に、Ｘ方向を基準ピン３０Ａ又は３０Ｂに、また、搬入方向であるＹ方向を２本の基準ピン３０Ｃ、３０に突当した状態で位置決めされる。
【００３０】
また、マスクガラス８は、押付け機構３２，３２により位置決め基準ピン３０Ｃ，３０Ｄ側に押圧されることでＹ方向の移動が規制され、また、ホルダ９の少なくとも４隅のベアリングブロック２６…に取付けられた後述する被処理材押え部材としてのＺクランパ３４…（図６参照）によりクランプされ、マスクガラス８の反りや捩れが矯正されるようになっている。
【００３１】
一方、ＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａは、図３に示すように、矩形板状を呈し、その上面のＹ方向の一側縁、及び、Ｘ方向の一側縁に沿う状態に位置測定用のレーザミラー３６が搭載されている。
【００３２】
また、ＸＹステージ５の上面部を構成する台座５Ａには、Ｙ方向に沿う両側縁部に沿って、ホルダ９を水平状態に支持するホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂが配設されている。これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂには、複数のガイドローラ４０…が配置されており、ホルダ９がＹ方向に移動し易くなっている。
【００３３】
また、これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂは、後述するガイド移動機構４２（図８及び図９参照）により上下動可能となっており、これらホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂを下降させることによりマスクガラス８を保持したホルダ９を下降させるようになっている。
【００３４】
また、台座５Ａ上には、複数の位置決め部材としてのＺ基準ピン４４…がＸＹ両方向に一定ピッチで固定されており、被処理材支持機構である被処理材支持機構としてのマスクガラス支持機構４６を構成している。前記Ｚ基準ピン４４…の上端面により形成されるＺ基準面の平面度は、高さを揃えたＺ基準ピン４４…を平面度良く加工された台座５Ａ上に固定しているので比較的単純に平面度の良いＺ基準面を作ることができる。微調整等行なえば数μｍの平面度も可能である。
【００３５】
そして、ガイド移動機構４２によるホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂの下降動作に伴って下降するホルダ９に保持されたマスクガラス８の下面をＺ基準ピン４４…で受け、マスクガラス８を水平に支持するようになっている。
【００３６】
さらに、台座５Ａ上には、Ｙ方向についても一対のベアリング４８，４８を備えた位置決めストッパ５０，５０が設けられ、ホルダ９の反搬入方向（図２及び図８中右方向）下面に突設された突部９Ａ（図８、図９参照）を嵌入することによりホルダ９の位置決めがなされるようになっている。
【００３７】
一方、台座５Ａ上のホルダ９の搬入方向（図３中左方向）、すなわち、レーザミラー３６のＸ方向に沿う部分の内側近傍には、前記Ｚ基準ピン４４…により支持されて前記押付け機構３２，３２により他端面部８ｂ側が押圧されたマスクガラス８の一端面部８ａの位置を規制する位置決め部材としての２本の基準体５２Ａ、５２Ｂが設けられていると共に、マスクガラス８のサイズに対応するため搬入方向に若干の位置をずらして、さらに、２本の基準体５２Ｃ、５２Ｄが設けられている。
【００３８】
そして、ホルダ９がＸＹステージ５の台座５Ａ上に後述するようにセットされた時、マスクガラス８の一端面部８ａが、ホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄから外れて、台座５Ａ上の最端位置の基準体５２Ａと残りの３本中の１本５２Ｂ（５２Ｃ又は５２Ｄ）の２本に接触した状態となってマスクガラス８のＹ方向の位置決め基準がなされるようになっている。
【００３９】
この時、マスクガラス８は、ホルダ９に配設された押付機構３２，３２で他端面部８ｂが押圧された状態となっている。
押付機構３２は、図４に拡大して示すような構成となっている。
【００４０】
すなわち、５４はホルダ９の支持用プレート２２Ｄ上に固定された押圧部材であり、この押圧部材５４は自由端部に前記マスクガラス８の他端面部８ｂに当接する回転自在なボール５６を備えたバネ要素を有するアーム部５４Ａを有する。
【００４１】
押圧部材５４は、回転ピン５８を回転中心とし円弧状長孔６０の範囲で回動可能となっており、固定ねじ６２を締めることで所定の位置に固定できるようになっている。
【００４２】
また、押圧部材５４には、前記ボール５６を保持するボール保持部５４Ｂの裏面側に先端部が対向するように押付ピン６４と、ねじからなる固定ストッパ６６が並び設けられている。押付ピン６４は、盲蓋６８により一端面が支持された圧縮コイルばね７０により、先端がボール保持部５４Ｂの裏面を押圧するように常時突出した状態となっている。また、固定ストッパ６６は、押圧部材５４に形成されたねじ孔７２に螺合されており、その先端突出量が自由に調整できるようになっている。
【００４３】
しかして、マスクガラス８をロード、すなわち、ホルダ９にセットする時には押圧部材５４を回転ピン５８を回転中心としてＹ方向（矢印Ａ方向）に逃がし、ロード後、マスクガラス８の他端面部８ｂにボール５６を押し当ててこの状態で固定ねじ６２により押圧部材５４を固定する。ボール５６を他端面部８ｂに押し当てる際には予め固定ストッパ６６を突出した形とし、固定ねじ６２で固定した後、固定ストッパ６６を引込める。これにより、マスクガラス８の他端面部８に圧縮コイルばね７０で付勢されたボール５６のみを当接させることにより常に一定の押付力を確保している。
【００４４】
また、ＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上の基準体５２Ａ〜５２Ｄは、図５に示すように、その上方にそれぞれベアリング７４が回転自在に取り付けられており、このベアリング７４の周面位置は、基準体５２Ａ〜５２Ｄのマスク接触面から１０μｍ程度引っ込んだ状態、すなわち、寸法Ｇが１０μｍ程度となる殆ど同一面となる状態となっている。
【００４５】
また、マスクガラス８の反りや捩れが大きい場合には、Ｚ方向に矯正する必要が生じるため、ホルダ９の少なくとも４隅のベアリングブロック２６…にＺクランパ３４…を設けるが、そのＺクランパ３４は図６に示すような構成となっている。
【００４６】
Ｚクランパ３４は、一端部をＵ字状に曲成した板バネ部材７６からなるもので、Ｕ字状一端部をベアリングブロック２６に固定して直線状の他端側にバネ要素を持たせたもので、ホルダ９上にマスクガラス８がセットされた状態では、マスクガラス８とＺクランパ３４との間に隙間Ｇ1 を保っている。この隙間Ｇ1 は、ＸＹステージ５の台座５Ａ上に搬入されてマスクガラス８のＹ基準への位置決めがされる時に移動動作に支障がないようにする役目を持たせている。
【００４７】
そして、後述するようにホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂの下降に伴ってホルダ９が下降することにより、マスクガラス８がＸＹステージ５の台座５Ａ上に配設されたＺ基準ピン４４…に載置され、高さ位置が規制されるようになっている。さらに、ホルダ９が下降することで、このホルダ９と一体的なベアリングブロック２６…に取付けられたＺクランパ３４…がマスクガラス８の上面に接触しクランプするようになっている。
【００４８】
つぎに、図７ないし図９を加えてＸＹステージ５の台座５Ａ上へのマスクガラス８の固定動作について説明する。
大気中においてマスクガラス８がセットされたホルダ９が、図１に示すロードロックチャンバ１２を経て描画室４に搬入され、ＸＹステージ５の台座５Ａ上にセットされる。
【００４９】
図７、図８、図９は、ＸＹステージ５の台座５Ａ上にホルダ９が位置決めされた状態を示す。
マスクガラス８は、ホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄに押付機構３２，３２で押付け位置決めされた状態で台座５Ａ上に搬入され、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂにより支承された状態となる。
【００５０】
これらガイド機構３８Ａ、３８Ｂは、ガイド移動機構４２により、上下移動可能であり、図８、図９に示す上昇位置がロードロックチャンバ１２から搬入されたホルダ９をガイドする位置となっている。
【００５１】
ガイド移動機構４２は、台座５Ａを上下動可能に貫通し、その上端部がガイド機構３８Ａ、３８Ｂに連結された支持脚８０，８０と、これら支持脚８０，８０を連結する連結アーム８２と、この連結アーム８２が貫通する長孔８４を中途部に有し、一端を支軸８６を介して回動可能に支持されたレバー８８を有する。
【００５２】
そして、レバー８８の他端部をソレノイド等の図示しない作動機構を介して下方（矢印Ｃ方向）に押下げることにより、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂを下方に移動させるようになっている。
【００５３】
ホルダ９がＸＹステージ５の台座５Ａ上の定位置まで搬送されると、ガイド機構３８Ａ、３８Ｂが下降し始める。これにより、ホルダ９に保持されたマスクガラス８の一端面部８ａが台座５Ａ上に配設された基準体５２Ａと５２Ｂ、５２Ｃ又は５２Ｄの上端部のベアリング７４，７４の周面に接触し、マスクガラス８は、ホルダ９の押付機構３２，３２の押付け力に抗してホルダ９の基準ピン３０Ｃ、３０Ｄから離れるように移動する。
【００５４】
さらに、下がり切る少し前の状態で台座５Ａ上に配設された基準体５２Ａと５２Ｂ、５２Ｃ又は５２Ｄとに接触した状態となる。
この時点では、マスクガラス８はホルダ９のベアリング２８…上に載っている状態でありＹ方向には移動し易い状況となっている。さらに、ホルダガイド機構３８Ａ，３８Ｂが下がるとマスクガラス８は台座５Ａ上のＺ基準ピン４４…の上端面で支承されベアリング２８…から離れた状態となる。
【００５５】
また、ホルダ９は、台座５上に載置されＹ方向についても、ストッパ５０，５０を構成するそれぞれ２つのベアリング４８，４８の間にホルダ９の突部９Ａが嵌入することで位置決めされる。
【００５６】
本発明は、上記したように、ホルダ９が、移動ステージとしてのＸＹステージ５上で下降することで、この被処理材ホルダとしてのホルダ９に保持されているマスクガラス８が、ＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上に配設された複数の位置決め部材としてのＺ基準ピン４４…に直接載置され、位置決めされる。
【００５７】
このように、ＸＹステージ５上に被処理材であるマスクガラス８を載置するためのＺ基準ピン４４…を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、ＸＹステージ５上でのマスクガラス８の平面度は、ＸＹステージ５上に配設された複数のＺ基準ピン４４…により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、マスクガラス８間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００５８】
また、ホルダ９が、被処理材押え部材としてのＺクランパ３４…を備え、ホルダ９が下降したとき被処理材支持手段としてのマスクガラス支持機構４６により支持されたマスクガラス８の上面を押さえクランプする構成としたから、マスクガラス８の反りや捩じれを矯正でき、マスクガラス８に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００５９】
また、ホルダ９の複数の受け部材として、マスクガラス８の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体（ベアリング）２８からなる構成としたから、種々の大きさのマスクガラス８に対応できるとともにマスクガラス８の搬入及び搬出及び位置決め等のＸＹ方向の移動動作が容易となる。
【００６０】
さらに、ホルダ９が、受け部材であるベアリング２８上に載置されたマスクガラス８の一端面部の位置を規制するための位置決め部材としての基準ピン３０Ｃ，３０Ｄ、及び、該基準ピン３０Ｃ，３０Ｄに前記一端面が当接するように前記マスクガラス８の他端面側を押圧する被処理材押圧機構としての押付け機構３２，３２を有し、ホルダ９が、ＸＹステージ５上で下降することで、このホルダ９に保持されているマスクガラス８が基準ピン３０Ｃ，３０Ｄから外れて押付け機構３２，３２の押圧力によりＸＹステージ５の上部を構成する台座５Ａ上に設けられた位置決め部材としての２本の基準体５２Ａ、５２Ｂでマスクガラス８の一端面部８ａの位置が規制される。このように、マスクガラス８は、ＸＹステージ５上の基準面、すなわち、Ｚ基準ピン４４…の上端面に載置されると同時にＸＹステージ５上に設けられた基準体５２Ａ、５２ＢでＹ方向の位置決めがなされ、ホルダ９…毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行えるものである。
【００６１】
なお、上記一実施例において電子ビーム描画装置のＸＹステージにマスクガラスを固定する場合について説明したが、これに限るものでなく、例えばマスク検査装置等の半導体製造関連装置に適用しても良く、要は、薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定するものであればどの様なものに適用してもよいことは勿論である。
その他、本発明は上記一実施例に限らず、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によればつぎのような効果を奏する。
請求項１記載の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００６３】
また、請求項２記載の被処理材の固定装置によれば、請求項１記載の効果に加えて、被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたから、被処理材の反りや捩じれを矯正でき、被処理材に対する処理精度のより向上が可能となる。
【００６４】
また、請求項３記載の被処理材の固定装置によれば、請求項１記載の効果に加えて、被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなる構成としたから、種々の大きさの被処理材に対応できるとともに被処理材の搬入及び搬出及び位置決め等のＸＹ方向の移動動作が容易となる。
【００６５】
また、請求項４記載の被処理材の固定装置によれば、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材に直接載置され、位置決めされる。このように、移動ステージ上に被処理材を載置するための位置決め部材を設けることにより、基準面の製作精度は向上するし、従来のホルダ毎のバラつきは考慮しなくて良くなる。また、移動ステージ上の基準面は全面でなく接触面１カ所毎は小さく、全体でも非常に小さくするためゴミの載る確率はほとんど無視できる。これにより、移動ステージ上での被処理材の平面度は、移動ステージ上に配設された複数の位置決め部材により常に一定となり、 また、平面度自体も数μｍのオーダまで可能となり、描画等の処理精度が向上し、被処理材間でのバラつきも非常に小さくなる。
【００６６】
さらに、被処理材ホルダが、受け部材上に載置された被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、被処理材ホルダが、移動ステージ上で下降することで、この被処理材ホルダに保持されている被処理材が位置決め部材から外れて被処理材押圧機構の押圧力により移動ステージ上に設けられた位置決め部材で被処理材の一端面部の位置が規制される。このように、被処理材は、移動ステージ上の基準面に載置されると同時に移動ステージ上に設けられた位置決め部材でＹ方向の位置決めがなされ、ホルダ毎のバラつきは考慮しなくてすみ、少なくともＹ方向の位置決めが安定して行えるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子ビーム描画装置の全体を示す概略図。
【図２】本発明の一実施例に使用されるホルダの平面図。
【図３】図２に示すホルダがセットされる移動ステージ上の台座の平面図。
【図４】同実施例に付設される押付機構の拡大詳細図。
【図５】図２に示す台座上に設けられた基準体の部分拡大図。
【図６】同実施例に付設されるＺクランプの部分拡大断面図。
【図７】台座上にホルダが位置決めされた状態を示す平面図。
【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図７の右側面図。
【図１０】従来装置の平面図。
【図１１】従来装置の側面図。
【符号の説明】
５…ＸＹステージ（移動ステージ）、５Ａ…台座、８（８Ａ，８Ｂ）…マスクガラス（被処理材）、９…ホルダ（被処理材ホルダ）、１８…マスクガラス固定装置（被処理材固定装置）、２０…ホルダ本体、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ…支持用プレート、２６…ベアリングブロック、２８…ベアリング（受け部材）、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…基準ピン（位置決め部材）、３２…押付け機構（被処理材押圧機構）、３４…Ｚクランパ（被処理材押え部材）、３８Ａ，３８Ｂ…ホルダガイド機構、４０…ガイドローラ、４２…ガイド移動機構、４４…Ｚ基準ピン（位置決め部材）、４６…マスクガラス支持機構（マスクガラス支持手段）、４８…ベアリング、５０…位置決めストッパ、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ…基準体（位置決め部材）。
Claims (4)
- 薄板平面形状物の被処理材を移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、
前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、
前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド手段と、
このホルダガイド手段を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動手段と、
前記移動ステージ上に設けられ、前記ガイド移動手段によるホルダガイド手段の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持手段と、
を具備してなることを特徴とする被処理材の固定装置。 - 被処理材ホルダが、被処理材押え部材を備え、被処理材ホルダが下降したとき被処理材支持手段により支持された被処理材の上面を押さえクランプする構成としたことを特徴とする請求項１記載の被処理材の固定装置。
- 被処理材ホルダの複数の受け部材が、被処理材の大きさに応じて配設位置が変更可能な回転体からなることを特徴とする請求項１記載の被処理材の固定装置。
- 薄板平面形状物の被処理材をＸＹ方向に移動可能な移動ステージ上に固定する被処理材の固定装置であって、
前記被処理材の下面を支承する複数の受け部材、及び、該受け部材上に載置された前記被処理材の一端面部の位置を規制するための位置決め部材、及び、該位置決め部材に前記一端面が当接するように前記被処理材の他端面側を押圧する被処理材押圧機構を有し、前記被処理材を水平状態かつ下面が部分的に露出する状態に保持する被処理材ホルダと、
前記移動ステージ上に設けられ前記被処理材ホルダを水平状態に支持すると共に上下動可能なホルダガイド機構と、
このホルダガイド機構を下降させることにより前記被処理材を保持した被処理材ホルダを下降させるガイド移動機構と、
前記移動ステージ上に設けられ前記ガイド移動機構によるホルダガイド機構の下降動作に伴って下降する被処理材ホルダに保持された前記被処理材の下面を複数の位置決め部材で受け、前記被処理材を水平に支持する被処理材支持機構と、
前記移動ステージ上に設けられ、前記被処理材支持機構により支持されて前記被処理材押圧機構により他端面側が押圧された前記被処理材の一端面部の位置を規制する位置決め部材と、
を具備してなることを特徴とする被処理材の固定装置。
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