JP4413736B2 - ハンドリング治具 - Google Patents
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Description
たとえば、半導体装置,表示装置,撮像装置等の製造に用いられるフォトマスクは、透明基板上に微細加工された遮光膜パターンが形成されたものが代表的であるが、フォトマスクの製造過程、すなわち、フォトマスク用基板やフォトマスクブランク(透明基板上に遮光膜が形成されたフォトマスクの素材)の状態で異物が付着することで、フォトマスクのパターン欠陥につながってしまう。さらに、フォトマスクの完成後に付着した異物は、デバイスのリソグラフィー工程において異物が転写され、デバイス欠陥を引き起こす。したがって、フォトマスク用基板の取扱いにおいて、異物の付着を防止する必要がある。
このハンドリング治具は、被搬送用平板上領域に第1腕部及び第2腕部が位置しないので、被搬送用平板上に治具から異物が落下するのを防止することができ、また、上下ハンド板(取手部)を前方下向きに傾けた状態で、水平状態の被搬送用平板(被ハンドリング体)を保持することができる。
この持ち運び治具によれば、長板状のフォトマスク基板を安定した状態で保持し、持ち運びすることができる。
また、保持した被ハンドリング体を装置の移送手段に取り付ける際、取手部の傾斜角度を合わせる必要があり、位置合わせしづらく、たとえば、移送手段の載置面に突設された位置決め部材に被ハンドリング体をぶつけてしまうといった問題があった。
また、第2のレバー先端がフォトマスク基板の主表面の下方に位置するため、フォトマスク基板の手前側に第2のレバーの操作スペースを必要とし、この条件を満足しない移送手段(ローダー)に対応することができないといった問題があった。
このようにすると、駆動部材の摺動部から磨耗粉等の異物が、被ハンドリング体の表面に落下するといった不具合を効果的に防止することができる。また、保持される被ハンドリング体の主表面に対して、把持部材の中心軸を平行としてあるので、三軸ロボットの要領で容易かつ精度よく位置合わせすることができる。さらに、駆動部材の操作範囲を被ハンドリング体の主表面より上方に設定することにより、移送手段の載置面の上方から被ハンドリング体の取付け及び取外しを行うことができ、各装置の移送手段に対応することができる。さらに、各挟持部材の直線部が、把持部材の中心軸と平行又は直交する位置関係となるので、これら直線部を目安に把持部材の状態(中心軸)を精度よく修正することができ、位置合わせ精度をさらに向上させることができる。なお、鉤状に折り曲げるとは、曲げる方向にかかわらず、ほぼ直角に折り曲げることをいうものとする。
このようにすると、ハンドリング治具から異物が落下するといった不具合を防止することができる。
このようにすると、各挟持部材が破損した場合に容易に交換することができ、また、大きさの異なる被ハンドリング体や保持位置の異なる被ハンドリング体に対して、各挟持部材を交換することにより対応することができるので、把持部材や駆動部材等の主要部を共用化することができる。
このようにすると、クリーンルームにおいて、フォトマスク基板へ異物が付着する危険性を低減することができる。
このようにすると、フォトマスク基板に形成されたペリクルと干渉するといった不具合を防止することができる。
また、保持される被ハンドリング体の主表面に対して、把持部材の中心軸を平行としてあるので、三軸ロボットの要領で容易かつ精度よく位置合わせすることができる。
さらに、駆動部材の操作範囲を被ハンドリング体の主表面より上方に設定することにより、移送手段の載置面の上方から被ハンドリング体の取付け及び取外しを行うことができ、各装置の移送手段に対応することができる。
図1は、本発明の第一実施形態にかかるハンドリング治具の全体的な構造を説明するための概略図であり、(a)は上面図を、(b)は側面図を、(c)は下面図を示している。
同図において、ハンドリング治具1は、グリップ2と、このグリップ2に回動自在に軸支されたレバー3と、グリップ2に取り付けられた固定アーム4と、この固定アーム4と対をなす、レバー3に取り付けられた回動アーム5と、固定アーム4及び回動アーム5の先端に取り付けられる爪6とからなっている。
なお、ハンドリング治具1は、フォトマスク用基板10をハンドリングする治具としてあるが、被ハンドリング体としては、フォトマスク用基板10に限定されるものではない。
把持部材であるグリップ2は、ポリカーボネート製の四角棒としてあり、グリップ2に取り付けられた固定アーム4がフォトマスク用基板10の主表面11に対して所定の距離Hだけ離れた状態で設けてある。
ここで、所定の距離Hは、レバー3の操作範囲がフォトマスク用基板10の主表面より上方に位置するように、レバー3を設けることが可能な距離としてある。このようにすると、製造装置の移送手段(図示せず)における載置面100の上方からフォトマスク用基板10の取付け及び取外しを行うことができ、各装置の移送手段に対応することができる。
また、フォトマスク用基板10に、保護部材としてペリクルフレーム(図示せず)が取り付けられる場合には、フォトマスク用基板10の主表面11から固定アーム4までの距離Hを、少なくともペリクルフレームの高さ(たとえば、約7mm)よりも長くするとよい。このようにすると、ペリクルフレームを取り付けた状態のフォトマスク用基板10を、支障なく保持することができ、ペリクルフレームと干渉するといった不具合を回避することができる。
また、三軸ロボットの要領で三次元の直交軸方向にグリップ2を移動することにより、位置合わせ精度を向上させることができ、フォトマスク用基板10に衝撃を与えるといった不具合を防止することができる。
なお、グリップ2は、この構造に限定されるものではなく、たとえば、樹脂及び/又は金属からなる棒状部材であればよい。
駆動部材であるレバー3は、被ハンドリング体側の端部がグリップ2に回動自在に軸支され、四角棒31がグリップ2とほぼ平行に手前側に延設された構造としてある。
また、レバー3は、被ハンドリング体側の下端部に、回動アーム5が二本のねじ51によって交換自在に固定されている。本実施形態では、被ハンドリング体側の下端部に溝32を形成し、この溝32に回動アーム5の手前側端部を嵌合させた状態で、ねじ(たとえば、十字穴付き皿小ねじ)51を用いて固定してある(図2(a)参照)。このようにすると、回動アーム5が破損した場合に容易に交換することができ、また、大きさの異なるフォトマスク用基板10や保持位置の異なるフォトマスク用基板10に対して、回動アーム5を交換することにより対応することができるので、グリップ2やレバー3等の主要部を共用化することができる。
上記構成とすることにより、レバー3は、開方向に回動されると、回動アーム5が開かれ、閉方向に回動されると、回動アーム5が閉じられる。
一対の挟持部材の一つである固定アーム4は、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、手前側先端が、上述したようにグリップ2に固定され、被ハンドリング体側先端に、爪6が取り付けられている。
また、固定アーム4は、鉤状に折り曲げられることにより、前後方向直線部42と上下方向直線部43が形成される。そして、前後方向直線部42は、グリップ2の中心軸20と平行な位置関係となるので、一般的にグリップ2より長い前後方向直線部42を目安にグリップ2の中心軸20を、フォトマスク用基板10の主表面11と平行に精度よく修正することができ、位置合わせ精度をさらに向上させることができる。
また、上下方向直線部43は、グリップ2の中心軸20と直角な位置関係となるので、上下方向直線部43をフォトマスク用基板10の主表面11と直交するように位置合わせすることにより、グリップ2の前後方向(Y軸方向)廻りの角度を精度よく修正することができ、位置合わせ精度をさらに向上させることができる。
一対の挟持部材のもう一つであり、駆動アームとしての回動アーム5は、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、手前側先端が、上述したようにレバー3に固定され、被ハンドリング体側先端に、爪6が取り付けられている。
また、回動アーム5は、鉤状に折り曲げられることにより、前後方向直線部52と上下方向直線部53が形成される。そして、上下方向直線部53は、グリップ2の中心軸20とほぼ直角な位置関係となるので、上下方向直線部53をフォトマスク用基板10の主表面11と直交するように位置合わせすることにより、グリップ2の前後方向(Y軸方向)廻りの角度を精度よく修正することができ、位置合わせ精度をさらに向上させることができる。
爪6は、樹脂製の直方体状としてあり、側面に溝61を形成してある。このように、溝61を設けることにより、フォトマスク用基板10を溝61に係止した状態で、保持することができる。
また、固定アーム4に取り付けられた爪6と回動アーム5に取り付けられた爪6は、同じ高さに対向して配設してある。
なお、爪6は、固定アーム4及び回動アーム5に交換自在に、たとえば、ねじ(図示せず)により固定されており、このようにすることにより、フォトマスク用基板10の厚さに応じて、爪6を容易に交換することができ、グリップ2及びレバー3等の主要部を共用化することができる。
次に、ハンドリング治具1の軸支機構について、図面を参照して説明する。
図2は、本発明の実施形態にかかるハンドリング治具の軸支機構を説明するための概略拡大図であり、(a)は図1におけるA−A断面図を、(b)はB−B断面図を示している。
同図において、グリップ2は、被ハンドリング体側の端部下面に、レバー3の被ハンドリング体側の端部を、非摺動の状態で収納する収納溝22が形成してある。また、収納溝22の被ハンドリング体側の端部に、レバー3と当接する凸部221が突設してあり、この凸部221により、閉方向に付勢されたレバー3の閉方向限界位置が設定される。
また、グリップ2は、溝21の手前側上面から、レバー3に向けて、雌ねじ28が形成され、さらに、雌ねじ28とほぼ同径の貫通孔281が穿設してあり、圧縮ばね(駆動用ばね)29が取り付けられる。
圧縮ばね29は、貫通孔281に貫入され、先端部がレバー3の位置決め穴34に係止された状態で、すり割付き止めねじ291が雌ねじ28に締め込まれることにより、レバー3を閉方向に付勢する。
図3は、本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具の全体的な構造を説明するための概略図であり、(a)は上面図を、(b)は側面図を示している。
同図において、ハンドリング治具1aは、第一実施形態と比較して、フォトマスク用基板10の真上領域の外側に、固定アーム4a及び回動アーム5aを設けた点が相違する。他の構成要素は第一実施形態と同様としてある。
したがって、図3において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
固定アーム4aは、フォトマスク用基板10の真上領域の外側に、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、前後方向直線部42a,上下方向直線部43a及び水平方向直線部44aとからなっている。また、前後方向直線部42aの手前側先端が、上述したようにグリップ2に固定され、水平方向直線部44aの先端に、爪6が取り付けられている。
回動アーム5aは、フォトマスク用基板10の真上領域の外側に、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、前後方向直線部52a,上下方向直線部53a及び水平方向直線部54aとからなっている。また、前後方向直線部52aの手前側先端が、上述したようにレバー3に固定され、水平方向直線部54aの先端に、爪6が取り付けられている。
なお、本実施形態は、手前側から見てフォトマスク用基板10の右側にグリップ2を設けた構成としてあり、フォトマスク用基板10の右側に作業スペースがある場合に好適である。また、フォトマスク用基板10の左側に作業スペースがある場合には、フォトマスク用基板10の左側にグリップ2を設けた構成とするとよい。
図4は、本発明の第三実施形態にかかるハンドリング治具の全体的な構造を説明するための概略図であり、(a)は上面図を、(b)は側面図を示している。
同図において、ハンドリング治具1bは、第一実施形態と比較して、垂直状態にあるフォトマスク用基板10の前後方向の縁部上端を支持することにより、フォトマスク用基板10を保持する点が相違する。他の構成要素は第一実施形態と同様としてある。
したがって、図4において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
固定アーム4bは、フォトマスク用基板10の真上領域の外側に、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、前後方向直線部42b,上下方向直線部43b及び水平方向直線部44bとからなっている。また、前後方向直線部42bの手前側先端が、上述したようにグリップ2に固定され、水平方向直線部44bの先端に、溝61が上下方向に沿うように、爪6が取り付けられている。
回動アーム5bは、フォトマスク用基板10の真上領域の外側に、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、前後方向直線部52b,上下方向直線部53b及び水平方向直線部54bとからなっている。また、前後方向直線部52bの手前側先端が、上述したようにレバー3に固定され、水平方向直線部54bの先端に、溝61が上下方向に沿うように、爪6が取り付けられている。
なお、本実施形態において、レバー3の操作範囲がフォトマスク用基板10の主表面11より上方に位置するように、レバー3を設けるとは、レバー3の操作範囲がフォトマスク用基板10の主表面11よりX軸方向に位置するように、レバー3を設けることを意味する。
なお、フォトマスク用基板10を支持する方向及び位置は、上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、図5に示すハンドリング治具1cは、固定アーム4c及び回動アーム5cが垂直状態にあるフォトマスク用基板10の上下方向の縁部中央を支持することにより、フォトマスク用基板10を保持する構成としてある。
たとえば、上記各実施形態では、ボールベアリング33を介して、レバー3がグリップ2に付勢された状態で回動自在に軸支されているが、この構成に限定されるものではなく、図示してないが、リニアベアリング等を介して、レバー3をグリップ2に往復移動自在に付勢した状態で取り付ける構成としてもよい。このようにすると、リニアベアリングのローラやボールが回転するので、磨耗粉の発生量を大幅に低減することができる。
2 グリップ
3 レバー
4,4a,4b,4c 固定アーム
5,5a,5b,5c 回動アーム
6 爪
10 フォトマスク用基板
11 主表面
12 中心軸
13 ペリクルフレーム
20 中心軸
21 溝
22 収納溝
25 ホルダー
26 固定軸
27 すり割り付き止めねじ
28 雌ねじ
29 圧縮ばね(駆動用ばね)
31 四角棒
32 溝
33 ボールベアリング
34 位置決め穴
41 ねじ
42,42a,42b 前後方向直線部
43,43a,43b 上下方向直線部
44a,44b 水平方向直線部
51 ねじ
52,52a,52b 前後方向直線部
53,53a,53b 上下方向直線部
54a,54b 水平方向直線部
61 溝
100 載置面
281 貫通孔
291 すり割付き止めねじ
Claims (3)
- 載置面の上方からフォトマスク基板を取り付け及び取り外し可能な、フォトマスク基板用のハンドリング治具であって、
グリップと、前記グリップの下面において、前記グリップに回動自在に軸支されたレバーと、
前記グリップに取り付けられた固定アームと、前記レバーに取り付けられた回動アームを有し、
前記固定アームと前記回動アームは、それぞれ鉤状に折り曲げられた形状を有することによって、前記フォトマスク基板を挟持し、
前記グリップの中心軸が、前記固定アームと前記回動アームに挟持された前記フォトマスク基板の主表面と平行になり、
前記固定アームと前記回動アームは、それぞれ前後方向、上下方向、又は水平方向の直線部を有し、
前記グリップは、前記固定アームが、前記フォトマスク基板の主表面より所定距離(H)だけ離れた状態であって、前記所定距離(H)は、レバーの操作範囲が載置面に載置された前記フォトマスク基板の主表面より上方となるように設けられており、
かつ、前記駆動部材の摺動部が、前記フォトマスク基板の主表面の外側上方に位置した
ことを特徴とするハンドリング治具。 - 前記固定アームと前記回動アームには、前記フォトマスク基板側の先端に、交換可能な爪を有することを特徴とした請求項1記載のハンドリング治具。
- 前記固定アームと前記回動アームを、前記フォトマスク基板上に形成されるペリクルを避けた位置に設けたことを特徴とした請求項1又は2記載のハンドリング治具。
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