JP5597502B2 - Adsorption member, adsorption apparatus using the same, light irradiation apparatus, and charged particle beam apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、吸着用部材およびこれを用いた吸着装置、並びに光照射装置および荷電粒子線装置に関する。 The present invention relates to a suction member, a suction device using the same, a light irradiation device, and a charged particle beam device.
半導体素子の製造工程において、シリコンからなる半導体ウェハなどの試料(対象物)は、半導体製造装置および半導体検査装置の吸着台上に吸着しながら保持される。対象物を吸着台上に保持する工程には、例えば、対象物を鏡面に研磨する工程、対象物上に形成されたレジストと呼ばれる感光材を光や電子線により部分的に感光させる工程、感光されたレジストを取り除く工程、対象物を検査する工程等がある。また、対象物を保持する吸着台の周囲は、大気、窒素、又は酸素などの気体が存在する。この気体の圧力は、大気圧である1×105Pa程度から高真空と呼ばれる1×10−7Pa程度までの範囲である
。例えば、特許文献1には、対象物を複数の微小な突起で支持しながら吸着台上に吸着して保持する構成が記載されている。
In a semiconductor element manufacturing process, a sample (object) such as a semiconductor wafer made of silicon is held while being adsorbed on an adsorption table of a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor inspection apparatus. Examples of the process of holding the object on the suction table include a process of polishing the object to a mirror surface, a process of partially exposing a photosensitive material called a resist formed on the object with light or an electron beam, There are a step of removing the resist, a step of inspecting an object, and the like. In addition, a gas such as air, nitrogen, or oxygen is present around the adsorption table that holds the object. The pressure of this gas ranges from about 1 × 10 5 Pa which is atmospheric pressure to about 1 × 10 −7 Pa which is called high vacuum. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which an object is sucked and held on a suction stand while being supported by a plurality of minute protrusions.
半導体ウェハは、配線の微細化が進む一方で、広面積化している。近年は外径が200mm及び300mmの大きなサイズのウェハが主に用いられている。 Semiconductor wafers are becoming larger in area while miniaturizing wiring. In recent years, large-sized wafers having outer diameters of 200 mm and 300 mm are mainly used.
一方、近年、半導体レーザを用いた光ディスク若しくはLEDなどの用途に用いられる基板を製造する際にも、半導体素子を製造する際と同様の製造装置が用いられる。この基板を製造するためのウェハの材質は、GaN若しくはInGaN等の化合物半導体、サファイア、又はSiC等が選択される。この用途のウェハの外径は、100mm程度以下と半導体ウェハに比較して小さい場合がある。 On the other hand, in recent years, when manufacturing a substrate used for an application such as an optical disk or LED using a semiconductor laser, a manufacturing apparatus similar to that for manufacturing a semiconductor element is used. As the material of the wafer for manufacturing this substrate, a compound semiconductor such as GaN or InGaN, sapphire, SiC or the like is selected. The outer diameter of the wafer for this application may be as small as about 100 mm or less compared to the semiconductor wafer.
半導体素子を製造する場合と、光ディスク若しくはLEDなどの用途に用いられる基板を製造する場合とで、例えば露光工程等を含む多くの製造工程は共通している。したがって、高面積化した半導体ウェハと、光ディスク若しくはLEDなどの用途に用いられる比較的小さいウェハに対して、同一の半導体製造装置を用いることができれば、用途に応じた異なる半導体製造装置の導入、または半導体製造装置の改造は不要となるため、製造コストが低減できると考えられる。このため、大きさの異なる対象物を保持できる吸着台が求められる。 Many manufacturing processes including, for example, an exposure process are common in the case of manufacturing a semiconductor element and in the case of manufacturing a substrate used for an application such as an optical disk or LED. Therefore, if the same semiconductor manufacturing apparatus can be used for a semiconductor wafer having an increased area and a relatively small wafer used for an application such as an optical disk or LED, introduction of a different semiconductor manufacturing apparatus according to the application, or Since it is not necessary to modify the semiconductor manufacturing apparatus, the manufacturing cost can be reduced. For this reason, the suction stand which can hold | maintain the target object from which a magnitude | size differs is calculated | required.
しかしながら、吸着台には、吸着が想定される対象物のサイズに応じて、複数の吸引孔が設けられており(このように吸着台において吸引孔が設けられている領域を「吸引孔形成領域」ともいう。)、想定されたサイズよりも小さいサイズの対象物が載置されると、その吸引孔の一部が対象物によって覆われずに露出する。すると、吸着の際に、露出した吸引孔により外気が吸引されてしまうという不具合が生じる。この場合には、対象物を安定して吸着し、保持することが困難であった。 However, the suction table is provided with a plurality of suction holes according to the size of the object to be sucked (the suction hole forming region is referred to as the suction hole formation region in this way. When an object having a size smaller than the assumed size is placed, a part of the suction hole is exposed without being covered by the object. Then, in the case of adsorption | suction, the malfunction that external air will be attracted | sucked by the exposed suction hole will arise. In this case, it is difficult to stably adsorb and hold the object.
よって、吸着台の吸引孔形成領域よりも小さいサイズの対象物を安定して保持すること
が求められている。
Therefore, it is required to stably hold an object having a size smaller than the suction hole forming region of the suction table.
本発明の一態様による吸着用部材は、複数の吸引孔が設けられた吸着台上に載置され、前記吸引孔による気体の吸引によって対象物を吸着する吸着用部材であって、前記吸着台上に載置されるベース部材と、開口部を有し、前記ベース部材上に着脱可能に載置されるカバー部材であって、前記開口部の内側に前記対象物が載置されるカバー部材と、前記カバー部材の内周縁に設けられた、前記対象物が当接する少なくとも1つの当接部と、前記カバー部材に設けられた、前記対象物を前記当接部に押し当てることにより、前記当接部との間で前記対象物を保持する保持部材とを備え、前記ベース部材は、前記吸引孔による吸引を可能にして前記対象物を吸着する複数の吸着領域を有し、前記カバー部材は、前記複数の吸着領域のうち少なくとも1つが前記開口部の内側に位置し、その他の前記吸着領域が前記カバー部材によって覆われるように前記ベース部材上に載置され、前記保持部材は、前記対象物に接触する接触部位を有する接触部と、前記対象物を前記当接部に押し当てる方向に直交する方向において前記接触部の両側の位置で前記ベース部材に固定される複数の固定部と、前記接触部と前記複数の固定部とをそれぞれ接続し、前記対象物を前記当接部に押し当てる方向に伸縮可能な複数の伸縮部とを有し、前記カバー部材を平面視したとき、前記内周縁は、前記当接部となる複数の直線部分と、所定の円の円周に沿って位置している複数の円弧状部分とを有し、前記複数の直線部分は、第1の直線部分と該第1の直線部分よりも短い第2の直線部分とを有し、前記所定の円の中心点と前記第1の直線部分の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記第2の直線部分の中心点とを結ぶ線とが直角をなしており、前記第1の直線部分の中心点と前記所定の円の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記保持部材の前記接触部位とを結ぶ線とのなす角度は、前記第2の直線部分の中心点と前記所定の円の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記保持部材の前記接触部位とを結ぶ線とのなす角度よりも大きい。 An adsorption member according to an aspect of the present invention is an adsorption member that is placed on an adsorption table provided with a plurality of suction holes and adsorbs an object by suction of a gas through the suction holes. A cover member having a base member placed thereon and an opening, and detachably placed on the base member, wherein the object is placed inside the opening. And at least one abutting portion provided on the inner peripheral edge of the cover member, on which the object abuts, and pressing the object provided on the cover member against the abutting portion, A holding member that holds the object with respect to the abutting portion, and the base member has a plurality of suction regions that allow suction by the suction hole and suck the object, and the cover member At least of the plurality of adsorption regions One is located inside of the opening, is placed on the base member on such other of the suction region is covered with the cover member, the retaining member is in contact with a contact portion in contact with the object A plurality of fixing portions fixed to the base member at positions on both sides of the contact portion in a direction orthogonal to the direction in which the object is pressed against the contact portion, and the contact portions and the plurality of fixing portions. Are connected to each other, and when the cover member is viewed in plan, the inner peripheral edge is connected to the contact portion. A plurality of linear portions, and a plurality of arc-shaped portions positioned along the circumference of a predetermined circle, the plurality of linear portions being formed from the first linear portion and the first linear portion. And a short second straight portion, and the predetermined A line connecting the center point of the first straight line portion and the center point of the first straight line portion and a line connecting the center point of the predetermined circle and the center point of the second straight line portion form a right angle, An angle formed by a line connecting the center point of one straight line portion and the center point of the predetermined circle and a line connecting the center point of the predetermined circle and the contact portion of the holding member is the second angle It is larger than an angle formed by a line connecting the center point of the straight line portion and the center point of the predetermined circle and a line connecting the center point of the predetermined circle and the contact portion of the holding member .
本発明の一態様による吸着装置は、前記吸着用部材と、複数の吸引孔が設けられた吸着台とを有する。 An adsorption device according to an aspect of the present invention includes the adsorption member and an adsorption table provided with a plurality of suction holes.
本発明の一態様による荷電粒子線装置は、前記吸着装置と、前記吸着装置上に載置されて吸着された対象物に荷電粒子線を照射する荷電粒子線源とを有する。 A charged particle beam apparatus according to an aspect of the present invention includes the adsorption device, and a charged particle beam source that irradiates a charged particle beam to an object placed and adsorbed on the adsorption device.
本発明の一態様による光照射装置は、前記吸着装置と、前記吸着装置上に載置されて吸着された対象物に光を照射する光源とを有する。 A light irradiation apparatus according to an aspect of the present invention includes the suction device and a light source that irradiates light onto an object placed on the suction device and sucked.
本発明の一態様による吸着用部材および吸着装置によれば、吸着台の吸引孔形成領域よりも小さいサイズの対象物を安定して保持することができる。 According to the adsorbing member and the adsorbing device according to one aspect of the present invention, it is possible to stably hold an object having a size smaller than the suction hole forming region of the adsorption table.
本発明の一態様による荷電粒子線装置および光照射装置によれば、吸着台の吸引孔形成領域よりも小さいサイズの対象物に対して精度よく荷電粒子線又は光を照射することができる。 According to the charged particle beam apparatus and the light irradiation apparatus according to one aspect of the present invention, it is possible to accurately irradiate a charged particle beam or light to an object having a size smaller than the suction hole forming region of the suction platform.
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
吸着用部材1Bは、吸着台2上に半導体ウェハなどの対象物Tを吸着する際に用いられる。図1および図2に示すように、吸着用部材1Bは、吸着台2上に載置されるベース部材43と、ベース部材43上に着脱可能に載置されるカバー部材44とを備えている。カバー部材44は、開口部45を有する。開口部45の内側には、対象物Tが配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(First embodiment)
The
吸着台2は、気体を吸引するための吸引孔2aを有する。これらの吸引孔2aは、吸着台2上に吸着用部材1Bを用いずに吸着されることが想定される対象物のサイズに応じて設けられている。このように吸着台2において複数の吸引孔2aが設けられている領域を「吸引孔形成領域」ともいう。
The
ベース部材43は、吸引孔2aによる吸引を可能にする吸着領域46a,46b(これらの吸着領域を区別しないときは、単に吸着領域46という。)と、吸引孔2aによる吸引を遮断して、吸引孔2aによる吸引を不可にする非吸着領域48とを有している。ベース部材43は、吸着領域46a,46bにおいて貫通孔10を有し、非吸着領域48において貫通孔10を有していない。吸着領域46aは円状であり、吸着領域46bおよび非吸着領域48は環状である。図2に示すように、中央の吸着領域46aの外周に非吸着領域48が設けられ、非吸着領域48の外周に吸着領域46bが設けられている。
The
上述したように、ベース部材43は、吸着領域46において、複数の貫通孔10を有する。対象物Tが吸着領域6上に載置されると、吸着台2に設けられた吸引孔2aおよび貫通孔10を介して気体が吸引されることにより、対象物Tがベース部材43を介して吸着台2上に吸着される。また、この吸引が中止されると、対象物Tが吸着から開放され、対象物Tを吸着台2およびベース部材43から外すことができる。
As described above, the
また、ベース部材43は、吸着台2に設けられた吸引孔2aを介して気体が吸引されることによって吸着台2上に吸着され、吸引が中止されると吸着から開放される。このように、ベース部材43は、吸着力が印加および開放されることにより、吸着台2に対して着脱可能となっている。なお、吸引孔2aおよび貫通孔10を通して気体が吸引されると、対象物Tとベース部材43とを吸着台2上に同時に吸着することができる。
The
カバー部材44は、開口部45を有する。カバー部材44は、平面視したとき、開口部
45に接する内周縁54が非吸着領域48上に位置するようにベース部材43上に載置される。また、カバー部材44は、吸着領域46aの外側の吸着領域46bを覆っている。そして、対象物Tは、吸着領域46aを介して吸着台2上に吸着されている。
The
このように、吸着台2上に複数の吸着領域6と非吸着領域48とを有するベース部材43を載置し、さらにベース部材43上に対象物Tの大きさに対応した開口部45を有するカバー部材44を載置すれば、カバー部材44と対象物Tとを、ベース部材43上に非吸着領域48を隔ててそれぞれ吸着することができる。
As described above, the
以上のように、吸着台2上に対象物Tを吸着するとき、複数の吸着領域46を有するベース部材43を載置し、さらにベース部材43上に、複数の吸着領域46のうち少なくとも1つが開口部45の内側に位置し、その他の吸着領域46がカバー部材44によって覆われるように、カバー部材44を載置すると、開口部45の内側にある吸着領域46上に対象物Tが配置されたとき、その対象物Tを安定して吸着し、保持することができる。すなわち、本実施の形態による吸着用部材1Bを用いると、吸着台2の吸引孔形成領域よりも小さいサイズの対象物Tを安定して吸着し、保持することができる。
As described above, when the object T is sucked onto the
また、カバー部材44を外して、ベース部材43の複数の吸着領域46を全て覆うように対象物Tを配置して、それを吸着し、保持することも可能である。よって、吸着用部材1Bを用いることにより、サイズの異なる対象物Tをそれぞれ安定して吸着し、保持することができる。
It is also possible to remove the
ベース部材43は、ベース部材43に対する複数のカバー部材44の位置決めに用いられる少なくとも2つの凸状の位置決め部材51aを有する。また、複数のカバー部材44は、位置決め部材51aに対応する貫通孔51bを有する。図2のカバー部材44には貫通孔51bが2つある。ベース部材43に設けられた位置決め部材51aは、カバー部材44の貫通孔51bに挿入される。これにより、ベース部材43とカバー部材44との相対的な位置を固定することができる。位置決め部材51aと貫通孔51bの数は、図示したようにそれぞれ2個に限定されず、少なくとも1個ずつあればよい。しかし、ベース部材43とカバー部材44のより正確な位置決めのためには、2個以上あることが好ましい。なお、位置決め部材51aと貫通孔51bの数が1個である場合、それらの形状は、位置決め部材51aが貫通孔51b内で回転しないように、例えば角柱状であることが好ましい。また、ベース部材43に設けられる、位置決め部材51aが挿入される穴は、貫通孔に限らず、位置決め部材51aが挿入される凹部を含む穴であってよい。
The
カバー部材44は、内周縁54に設けられた、対象物Tが当接する当接部55a,55bを有する。詳細には、開口部45は貫通孔であるため、内周縁54は、貫通孔の側壁面に相当し、当接部55a,55bは、その側壁面の一部に設けられた平坦な部分である。また、吸着用部材1Bは、対象物Tを当接部55a,55bに押し当てる保持部材28を有する。カバー部材44は、その表面に凹状の部位49を有する。保持部材28は、固定部28bがその凹状部位49の側壁に固定される。保持部材28は、対象物Tを当接部55a,55bに押し当てて、保持部材28と当接部55a,55bとの間で対象物Tを保持することにより、カバー部材44の開口部45内に対象物Tを固定する。保持部材28は、対象物Tの外周面を当接部55a,55bに押し当てて、対象物Tを固定する。この対象物Tの固定は比較的簡単に行うことができるため、吸着台2に対して対象物Tの着脱を繰り返す場合であっても、煩雑さが低減される。なお、当接部55は少なくとも1つあればよい。
The
保持部材28は、対象物Tを損傷しないように、対象物Tよりも硬度の低い材質からなることが好ましい。硬度は、例えば、ビッカース硬度である。ビッカース硬度は、JIS
(日本工業規格)Z 2244:2009に基づいて測定される。
The holding member 28 is preferably made of a material having a hardness lower than that of the object T so as not to damage the object T. The hardness is, for example, Vickers hardness. Vickers hardness is JIS
Measured based on (Japanese Industrial Standard) Z 2244: 2009.
また、保持部材28の材質は、半導体材料であってよく、樹脂または酸化ジルコニウムセラミックスであってもよい。保持部材28の材質が半導体材料であると、この保持部材28によって静電気を逃がすことができる。これは、保持部材28を露光装置内に搬送する可能性がある場合に、特に有用である。また、保持部材28の材質が樹脂または酸化ジルコニウムセラミックスであると、対象物Tがシリコンウェハの場合、保持部材28が対象物Tに接触して摩耗したとしても、その磨耗屑は金属ではないため、対象物Tに悪影響が及ぶことを抑制できる。特に、酸化ジルコニウムセラミックスは摩耗しにくいため、対象物Tに摩耗屑が付着することを抑制することができる。さらに、保持部材28は、熱伝導率がよい材質からなることが好ましい。 The material of the holding member 28 may be a semiconductor material, and may be a resin or a zirconium oxide ceramic. When the material of the holding member 28 is a semiconductor material, the holding member 28 can release static electricity. This is particularly useful when there is a possibility of transporting the holding member 28 into the exposure apparatus. Further, when the material of the holding member 28 is resin or zirconium oxide ceramics, when the object T is a silicon wafer, even if the holding member 28 is worn by contact with the object T, the wear debris is not metal. The adverse effect on the object T can be suppressed. In particular, since zirconium oxide ceramics are less likely to wear, it is possible to suppress wear debris from adhering to the object T. Furthermore, the holding member 28 is preferably made of a material having good thermal conductivity.
対象物Tがシリコンウェハの場合に、上記条件を満たす材質は、例えば、対象物Tがシリコンウェハの場合、ポリカーボネイト樹脂等がある。 When the object T is a silicon wafer, examples of the material that satisfies the above conditions include polycarbonate resin when the object T is a silicon wafer.
なお、開口部45は、対象物Tの形状に合わせて形成される。例えば、対象物Tは円形であるとき、開口部45の形状は円形である。ただし、図2に示すように、対象物Tが例えばシリコンウェハの場合、その向きを示すオリエンテーションフラット(以下、「オリフラ」と略す)が存在する。この場合は、開口部45の内周縁にもオリフラに対応する直線部分が存在してもよい。
The
なお、ベース部材43は、非吸着領域48において、環状封止部64を有していてもよい。環状封止部64は、例えば環状壁であり、環状の凸部(本実施の形態では「内側凸部」という。)からなる。この場合、内側凸部に対象物Tの外周縁およびカバー部材44の内周縁54が載置される。さらに、この場合、ベース部材43の外周部にも環状壁35が設けられる。この環状壁35は、環状の凸部(本実施の形態では「外側凸部」という。)である。そして、この外側凸部に、カバー部材44の外周縁が載置される。このような構成では、内側凸部とベース部材43の表面と対象物Tの表面(ベース部材43に対向する表面)とによって囲まれた空間内に存在する気体を、吸引孔2aおよび貫通孔10を介して吸引することにより、対象物Tを、ベース部材43を介して吸着台2上に吸着することができる。また、内側凸部と外側凸部とベース部材43の表面とカバー部材44の表面(ベース部材43に対向する表面)とによって囲まれた空間内に存在する気体を、吸引孔2aおよび貫通孔10を介して吸引することにより、カバー部材44を吸着台2上に吸着することができる。ここで、カバー部材44および対象物Tを平坦に支持するために、内側凸部と外側凸部は同じ高さであることが好ましい。
The
吸着台2に設けられた貫通孔2bは、ベース部材43又は対象物Tを載置する際に、突き上げピンが出てくる孔である。例えば、吸着台2上にベース部材43を載置する場合、貫通孔2aから突出した突き上げピンにベース部材43を一旦載せる。その後、突き上げピンを自動的に又は制御して下に移動させて貫通孔2b内に収める。これにより、ベース部材43が吸着台2上に載置される。
The through
吸着台2は、通常、半導体装置内に設置されている。この吸着台2にベース部材43等を載置する場合、自動で動くアーム等の搬送用治具によりベース部材43が吸着台2まで運ばれる。このアームによって何ら損傷を与えることなくベース部材43を直接吸着台2に載置することは困難であるため、一旦ベース部材43を突き上げピンに載せてから、その突き上げピンを沈めることにより、ベース部材43を吸着台2上に載置する。
The adsorption table 2 is usually installed in a semiconductor device. When the
また、吸着台2の外周部に設けられた環状壁2cは、吸着台2上にベース部材43を載置して吸着を行う際に外部に気体が漏れることを抑制する。本実施の形態では、この環状
壁2cと吸着台2とベース部材43の表面(吸着台2に対向する表面)とによって囲まれた閉ざされた空間を形成することができる。この空間内に存在する気体を、吸着台2に設けられた吸引孔2aおよび貫通孔10により吸引することにより、ベース部材43を吸着台2上に吸着することができる。
Moreover, the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施形態による吸着用部材について説明する。本実施の形態による吸着用部材1Cは、吸着台2上に、大きさの異なる複数の対象物Tのうちいずれか1つを選択して吸着する際により好適に用いられる。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付している。これらの構成の作用効果は同様であるため、説明を省略することがある。
(Second Embodiment)
Next, the adsorbing member according to the second embodiment of the present invention will be described. The suction member 1 </ b> C according to the present embodiment is more preferably used when selecting and sucking any one of a plurality of objects T having different sizes on the
図3から図6に示すように、吸着用部材1Cは、吸着台2上に載置されるベース部材43と、複数の対象物Tに対応する複数のカバー部材44a,44b,44c(これらのカバー部材を区別しないときは、単にカバー部材44という。)とを有する。複数のカバー部材44a,44b,44cは、それぞれベース部材43上に着脱可能に載置される。複数のカバー部材44a,44b,44cは、大きさの異なる開口部45を有する。
As shown in FIGS. 3 to 6, the suction member 1 </ b> C includes a
なお、対象物Tおよび開口部45の形状は円形である。ただし、図4に示すように、対象物Tが例えばシリコンウェハの場合、その向きを示すオリフラが存在する。この場合は、開口部45の内周縁にもオリフラに対応する直線部分が存在する。
The shapes of the object T and the
ベース部材43は、吸引孔2aによる吸引を可能にする吸着領域46a,46b,46c,46d(これらの吸着領域を区別しないときは、単に吸着領域46という。)と、吸引孔2aによる吸引を遮断して、吸引を不可にする非吸着領域48a,48b,48c(これらの非吸着領域を区別しないときは、単に非吸着領域48という。)とを有している(図4,図6参照)。ベース部材43は、吸着領域46a,46bにおいて貫通孔10を有し、非吸着領域48において、貫通孔10を有していない。吸着領域46aは円形状であり、吸着領域46b,46c,46dおよび非吸着領域48a,48b,48cは環状である。図4および図6に示すように、吸着領域46と非吸着領域48は、ベース部材43を平面視したときに、その内側から外側に向かって交互に存在する。具体的には、中央の吸着領域46aの外周に非吸着領域48aが設けられ、非吸着領域48aの外周に、環状の吸着領域46bが設けられる。以降、吸着領域46および非吸着領域48は、ベース部材43の中心側から外周側に向かって、非吸着領域48b、吸着領域46c、非吸着領域48c、および吸着領域46dの順に配置される。
The
ベース部材43は、吸着領域46において、複数の貫通孔10を有する。対象物Tが吸着領域46上に載置されると、吸着台2に設けられた吸引孔2aおよび貫通孔10を介して気体が吸引されることにより、対象物Tがベース部材43を介して吸着台2上に吸着される。また、この吸引が中止されると、対象物Tが吸着から開放され、対象物Tを吸着台2およびベース部材43から外すことができる。
The
また、ベース部材43は、吸着台2に設けられた吸引孔2aを介して気体が吸引されることによって吸着台2に吸着され、吸引が中止されると吸着から開放される。このようにベース部材43は、吸着力が印加および開放されることにより、吸着台2に対して着脱可能な構成となっている。なお、吸引孔2aおよび貫通孔10を通して気体が吸引されると、対象物Tとベース部材43とを吸着台2上に同時に吸着することができる。
Further, the
カバー部材44a,44b,44cは、開口部45に接する内周縁54が非吸着領域48a,48b,48c上に位置するようにベース部材43上に載置される。図3および図
4に示すカバー部材44bは、開口部45の内周縁54が、非吸着領域48b上に位置するようにベース部材43上に載置される。
The
なお、カバー部材44は、ベース部材43における最も外側の吸着領域46を除いた吸着領域の数と同じ数だけ準備される。例えば、本実施の形態による吸着用部材1Cでは、最も外側の吸着領域46dを除いた吸着領域46a,46b,46cに対応する3種類のカバー部材44a,44b,44cが準備される。これら3種類のカバー部材44a,44b,44cをそれぞれ用いる場合とカバー部材44a,44b,44cを用いない場合とを合わせて、大きさの異なる4種類の対象物Tが吸着台2によって吸着可能になる。また、カバー部材44a,44b,44cは、それぞれ非吸着領域48a,48b,48cよりも外側に位置する吸着領域46を全て覆うようにベース部材43上に載置される。
The
例えば、図3では、吸着領域46c,46dがカバー部材44bで覆われ、対象物Tは吸着領域46a,46bに吸着されている。また、図5(a)では、吸着領域46b,46c,46dがカバー部材44aで覆われ、対象物Tは吸着領域46aに吸着されている。図5(b)では、吸着領域46dがカバー部材44cで覆われ、対象物Tは吸着領域46a,46b,46cに吸着されている。
For example, in FIG. 3, the
以上のように、吸着台2上に対象物Tを吸着するとき、吸着台2上に吸着領域46と非吸着領域48とを有するベース部材43を載置し、さらにベース部材43上に対象物Tの大きさに対応した開口部45を有するカバー部材44を載置すれば、カバー部材44と対象物Tとを、ベース部材43上に非吸着領域48を隔ててそれぞれ吸着することができる。
As described above, when the object T is adsorbed on the adsorption table 2, the
本実施の形態による吸着用部材1Cによれば、吸着用部材1Bと同様に、吸着台2の吸引孔形成領域よりも小さいサイズの対象物Tを安定して吸着し、保持することができる。また、カバー部材44の着脱、並びに開口部45の大きさの異なるカバー部材44a,44b,44cの交換により、吸着台2上に大きさの異なる4種類の対象物Tそれぞれ安定して吸着し、保持することができる。
According to the suction member 1 </ b> C according to the present embodiment, similarly to the suction member 1 </ b> B, the target T having a size smaller than the suction hole forming region of the
図3(c)および図6に示すように、ベース部材43は、複数の吸着領域46において、複数の突起12をそれぞれ有する。また、ベース部材43は、複数の非吸着領域48において、環状封止部64をそれぞれ有する。例えば、ベース部材43bは、図3(c)および図6(c)に示すように、非吸着領域48において環状封止部64を有している。環状封止部64は、一対の環状壁64a,64bと、この環状壁64a,64bで囲まれた領域64cとを有する。一対の環状壁64a,64bとは、2重の環状壁のことであり、環状壁64aの外側に環状壁64bが設けられている。領域64cは、環状壁64a,64bの間に形成されている。領域64cには吸着領域46のように貫通孔10が設けられておらず、この領域64c上に対象物を吸着することはできない。すなわち、領域64cは吸引孔2aによる吸引が不可である。
As shown in FIG. 3C and FIG. 6, the
好ましくは、環状壁64aと環状壁64bの高さは同じであり、それらの高さは、複数の突起12の高さと同じである。環状壁64a,64bは、複数の突起12と高さが等しい場合には、ベース部材43上に対象物Tを吸着した場合に、対象物Tの平坦度を高精度に保持することができる。
Preferably, the heights of the
また、ベース部材43の外周部にも、環状壁65が設けられる。好ましくは、環状壁65の高さは、環状壁64a、64bおよび突起12の高さと同じである。
An
ここで、ベース部材43上にカバー部材44bを載置すると、カバー部材44は吸着領
域46cにより近い環状壁64bに接触し、対象物Tは吸着領域46bにより近い環状壁64aに接触している。この状態で、吸着台2の吸引孔2aおよびベース部材43の貫通孔10を通して気体が吸引されると、領域64cを境にして、領域64cより外側ではカバー部材44が真空吸着され、領域64cより内側では対象物Tが真空吸着される。
Here, when the
具体的には、環状壁64aとベース部材43の表面と対象物Tの表面(ベース部材43に対向する表面)とによって囲まれた閉ざされた空間内に存在する気体を、吸着台2に設けられた吸引孔2aおよび貫通孔10を介して吸引することにより、対象物Tを吸着台2上に吸着することができる。また、非吸着領域48cの環状壁64bとベース部材43の外周に位置する環状壁65とベース部材43の表面とカバー部材44の表面(ベース部材43に対向する表面)とによって囲まれた空間内に存在する気体を、吸着台2に設けられた吸引孔2aおよび貫通孔10により排気(吸引)することにより、カバー部材44をおよびベース部材43および吸着台2上に吸着することができる。
Specifically, the adsorption table 2 is provided with a gas present in a closed space surrounded by the
なお、上述した非吸着領域48bの構成は、非吸着領域48a,48cについても同様に当てはまる。また、環状封止部64は、上述の構成に限らず、環状の凸部を有する構成であれば任意の構成であってよい。すなわち、環状封止部64は、上述のように2重の環状壁64a,64bを有していてもよいが、1重の環状壁であってもよい。2重の環状壁64a,64bであれば、対象物Tとカバー部材44とを別々の環状壁上に載置することができ、対象物Tとカバー部材44とをより確実により安定的に環状封止部64上に載置することができる。非吸着領域48に設けられた凸部は、対象物Tの外周部および開口部45の内周縁54を支持する。なお、凸部が対象物Tの外周部を支持しているとは、凸部が対象物Tの外周縁又は外周縁の近傍に接触している場合を含む。また、凸部が開口部45の内周縁54を支持しているとは、凸部が開口部45の内周縁54に接触している場合だけでなく、内周縁54の近傍に接触している場合を含む。
The configuration of the
また、ベース部材43の外周部に設けられた環状壁65も、上述の構成に限らず、環状の凸部を有する構成であれば任意の構成であってよい。この場合の凸部は、カバー部材44の外周部を支持する。
Further, the
ベース部材43は、ベース部材43に対する複数のカバー部材44の位置決めに用いられる少なくとも2つの凸状の位置決め部材51aを有し、複数のカバー部材44は、位置決め部材51aに対応する貫通孔51bをそれぞれ有する。図4のカバー部材44には貫通孔51bが2つある。ベース部材43に設けられた位置決め部材51aは、カバー部材44の貫通孔51bに挿入される。これにより、ベース部材43とカバー部材44との相対的な位置を固定することができる。位置決め部材51aの断面を図6(d)に示した。位置決め部材51aは、ベース部材43に接着剤等で固定され、相対的な位置関係が変化しない構造となっている。位置決め部材51aは、代表的には円柱形状を有している。位置決め部材51aの周囲には、位置決め部材51aの周囲を取り囲む環状壁64dと、環状壁64dの周囲を取り囲む環状壁64eが形成されている。環状壁64d,64eの頂部の高さは、複数の突起12、環状壁64a,64bと同じである。
The
位置決め部材51aと貫通孔51bの数は、図示したようにそれぞれ2個に限定されず、少なくとも1個ずつあればよい。しかし、ベース部材43とカバー部材44のより正確な位置決めのためには、2個以上あることが好ましい。また、位置決め部材51aの外径と貫通孔51bの内径は、はめ合い公差にすることが好ましい。貫通孔51bの一つを長穴(図5,図7参照)にすると、複数の位置決め部材51a間の相対的な位置決め寸法公差を厳しくする必要がなくなるので、さらに好ましい。
The number of the
複数のカバー部材44は、対象物Tが当接される内周縁54に設けられた当接部55a
,55bと、対象物Tを当接部55a,55bに押し当てる保持部材28とをそれぞれ有する。保持部材28は、対象物Tを当接部55a,55bに押し当て、対象物Tの位置を固定する。この対象物Tの固定は比較的簡単に行うことができるため、吸着台2に対して対象物Tの着脱を繰り返す場合であっても、煩雑さが低減される。なお、当接部55は少なくとも1つあればよい。
The plurality of
, 55b and a holding member 28 that presses the object T against the
ここで、カバー部材44の構成をより詳細に説明する。図7に示すように、カバー部材44を平面視したとき、開口部45の内周縁54は、当接部55aとなる第1の直線部分56aと、第1の直線部分56aと異なる方向に沿って配置され、当接部55bとなる第2の直線部分56bとを有する。保持部材28の接触部28a(後述する)を伸縮部28b(後述する)の伸縮方向に沿って仮想的に開口部45に向かって直線的に延長してできる領域を仮想直線領域とすると、仮想直線領域と内周縁54との交差部は、第1の直線部分56aと第2の直線部分56bとの間に位置している。この場合、接触部28aによって対象物Tを押圧したとき、対象物Tが第1の直線部分56aおよび第2の直線部分56bに押圧され、対象物Tを開口部45の内側により安定して配置することができる。
Here, the configuration of the
また、次のような構成であってもよい。図7に示すように、カバー部材44を平面視したとき、開口部45の内周縁54は、対象物Tとの当接部55a,55bとなる複数の直線部分56a,56bと、所定の円の円周に沿って位置している複数の円弧状部分57a,57b,57cとを有する。複数の直線部分56a,56bは、第1の直線部分56aと、第1の直線部分56aよりも短い第2の直線部分56bとを有する。所定の円の中心点C0と第1の直線部分56aの中心点C1とを結ぶ線と、所定の円の中心点C0と第2の直線部分56bの中心点C2とを結ぶ線とは直角をなしている。
Moreover, the following structures may be sufficient. As shown in FIG. 7, when the
また、第1の直線部分56aの中心点C1と所定の円の中心点C0とを結ぶ線と、所定の円の中心点C0と保持部材28の接触部28aが対象物Tに接触する接触部位(後述する)とを結ぶ線とのなす角度は、第2の直線部分56bの中心点C2と所定の円の中心点C0とを結ぶ線と、所定の円の中心点C0と保持部材28の接触部28aの接触部位とを結ぶ線とのなす角度よりも大きい。これにより、第2の直線部分56bよりも長い第1の直線部分56aにかかる力が大きくなるため、対象物Tを開口部45の内側により安定して配置することができる。その結果、保持部材28を用いて対象物Tを当接部55a,55bに対して繰り返し当接しても、対象物Tとカバー部材44との相対的な位置が変化しにくい。
Further, a line connecting the center point C1 of the first
なお、上述の説明ではカバー部材44を平面視したときの構成について説明しているが、実際には、カバー部材44は、開口54となる貫通孔の側壁面に当接部55a,55bとなる複数の平坦部と、それら複数の平坦部の間に設けられ、円弧状の曲面を有する曲面部とを有している。そして、対象物Tの外周面(側面)は、カバー部材44の開口54の側壁面に当接するように配置されている。また、保持部材28の接触部28aは、その接触面(図8(b),図9(b),図10(b)参照)が、対象物Tの外周面に接触する。ここでは、対象物Tが円板状であり、保持部材28の接触部28aの接触面となる下側面が平坦面であることから、保持部材28の接触部28aの接触面と対象物Tの外周面とは、平面視したときに、一点で接触する。よって、カバー部材44を平面視したときに、保持部材28の接触部28aが対象物Tに接触する接触部位は、一点とみなすことができる。
In the above description, the configuration when the
図8から図11および図13に示した保持部材28A,28A’,28B,28B’(保持部材28A,28A’,28B,28B’を区別しない場合は、単に「保持部材28」と表記する。)は、対象物Tに接触する接触部28aと、対象物Tを当接部15に押し当てる方向(以下、「押し当て方向」ともいい、図11,図12におけるY方向をいう。
)に直交する方向(X方向)において接触部28aの両側に位置する複数の固定部28bと、接触部28aと複数の固定部28bとをそれぞれ接続し、押し当て方向に伸縮可能な複数の伸縮部28cとを有する。
The holding
) In a direction orthogonal to (X direction), a plurality of fixed
なお、図9の保持部材28A’は、図8の保持部材28Aと比較して、対象物Tがより確実に接触部28aに接触するように、対象物Tが接触部28aに接触可能な部位、すなわち接触部28aをVB方向からみたときの側面(図9(b)参照)の面積をより大きくした場合を示している。
Note that the holding
また、図8および図9に示した保持部材28A,28A’は、引っ張り部28d(後述する)がY方向において固定部28bよりも外側に位置しているのに対し、図10に示した保持部材28Bは、引っ張り部28dがY方向において固定部28bと同じ位置又は固定部28bよりも内側に位置している。
Further, the holding
以下に、図11を用いて、保持部材28Bの構成を詳細に説明する。なお、説明は、保持部材28Bについて行うが、同様の説明が図8および図9に示した保持部材28Aおよび保持部材28A’についても当てはまる。
Hereinafter, the configuration of the holding
図11に示すように、保持部材28Bは、接触部28aが、X方向が長手方向となる矩形状であり、その接触部28aが2つの固定部28bから等しい距離にある。伸縮部28cは、接触部28aの長手方向における端部と固定部28bとを接続する。伸縮部28cは、固定部28bと接触部28aとの間で折り曲げられた部位を有し、押し当て方向(Y方向)に沿って伸縮可能である。具体的に、伸縮部28cは、固定部28bに接続された端部(以下、「第1端部」ともいう。)から押し当て方向に直交する方向(X方向)に沿って延在し、U字状に折り曲げられ、再びX方向に沿って延在する。これをU字状部位とすると、U字状部位は、固定部28bに接続される端部とは異なる端部(以下、「第2端部」ともいう。)が、Y方向に沿って延在する部位(以下、「接続部」)を介して、接触部28aの端部に接続される。これにより、伸縮部28cは、Y方向に伸縮するばねのように作用する。なお、以下では、第1端部から折り曲げられる部位までX方向に延在する部位を「第1延在部」、折り曲げられた部位から第2端部までX方向に延在する部位を「第2延在部」ともいう。
As shown in FIG. 11, in the holding
固定部28bは、カバー部材44、具体的には凹状の部位49の内壁に固定される。接触部28aは、押し当て方向に変位可能である。
The fixing
また、保持部材28Bは、接触部28aをY方向に移動させるために、接触部28aに接続された引っ張り部28dを有する。引っ張り部28dは、X方向における2つの固定部28bの間において、接触部28aに接続される。ここで、図8および図9に示した保持部材28Aは、引っ張り部28dが、Y方向において固定部28bよりも外側に位置している。この場合、引っ張り部28dをY方向に沿って容易に引っ張ることができる。一方、保持部材28Bは、接触部28aが、Y方向において固定部28bと同じ又は固定部よりも内側にあり、固定部28bよりも外側に突出しているわけではない。この場合は、保持部材28をより小型にすることができる。なお、引っ張り部28dが、Y方向において固定部28bよりも外側に位置しているとは、Y方向において引っ張り部28dの外縁が、固定部28bの外縁よりも外側にあることをいう。また、引っ張り部28dが、Y方向において固定部28bと同じ位置又は固定部28bよりも内側にあるとは、Y方向において引っ張り部28dの外縁が、固定部28bの外縁と同じ位置にある、又は固定部28bの外縁よりも内側にあることをいう。
Further, the holding
また、保持部材28Bの引っ張り部28dは、孔部29を有する。この孔部29に、例
えばピン状の引っ掛け部材の先端を挿入して引っ張り部28dをY方向に引っ張ると、接触部28aを吸着領域6から離れるようにY方向に沿って外側に変位させることができる。また、引っ張り部28dに加えていた力を減少若しくは除去すると、引っ張り部28dおよび接触部28aを、吸着領域46に近づくようにY方向に沿って内側に変位させることができる。なお、引っ張り部28dは、Y方向において、固定部28bと同じ位置又は固定部28bよりも内側に位置することがより好ましい。この場合、保持部材28をより小型化することができる。また、保持部材28Aは、引っ張り部28dがY方向において固定部28bよりも外側に位置しているため、引っ張り部28dの先端を屈曲させるなど、引っ掛け部材が引っかかるように容易に構成することができる。よって、孔部29を必ずしも設ける必要はない。
Further, the pulling
次に、保持部材28の作用について説明する。まず、力を加えて引っ張り部28dを吸着領域6から離れるようにY方向に沿って外側に変位させ、吸着領域6内に対象物Tを位置する。その後、引っ張り部28dに加えていた力を減少若しくは除去し、引っ張り部28dおよび接触部28aを、吸着領域6に近づくようにY方向に沿って内側に変位させる。これにより、伸縮部28cが元の位置に戻ろうとする力を利用して対象物Tを当接部55a,55bに押し当てる。すなわち、保持部材28は、Y方向に伸縮するばねのように作用する。なお、保持部材28は、X方向において変位可能なヒンジ形状にするのが好ましい。
Next, the operation of the holding member 28 will be described. First, force is applied to displace the pulling
孔部29は、その中心が、Y方向に沿って、上記第2延在部の第1延在部側の外縁と同じ位置又は外縁から接触部28a側に位置することが好ましい。孔部29をそのような位置に設けると、孔部29に引っ掛け部材の先端を挿入してY方向外側に接触部28aを引っ張った場合に、接触部28aが浮いてしまうこと、すなわちX方向およびY方向に垂直な方向(Z方向)に移動することを効果的に抑制することができる。より好ましくは、孔部29は、接触部28aに設けるか、若しくは引っ張り部28dにおいてY方向に沿って接触部28aにより近い位置に設けるとよい。そのような位置に設けると、孔部29に引っ掛け部材の先端を挿入してY方向外側に接触部28aを引っ張った場合に、接触部28aが浮いてしまうことをより効果的に抑制することができる。しかし、接触部28aは、対象物Tに接触する部位であるため、剛性等の問題から、Y方向の距離(幅)を小さくする場合も考えられる。その場合は、接触部28aに孔部29を設けること自体が困難であるため、引っ張り部28dに設けても差し支えない。また、引っ張り部28dも、上述の剛性等の問題から、接触部28aに近い部位は、X方向における幅を小さくしなければならない場合がある。その場合は、引っ張り部28dにおいて、孔部29を設けても保持部材28の動作に問題ない部位に設ければよい。
It is preferable that the center of the
さらに、保持部材28Bは、図11(b)に示すように、接触部28aの長さをL、接触部のY方向における距離(幅)をWとすると、例えば、W/Lが0.05以上0.07以下であることが好ましい。この関係にあると、引っ張り部28dに対してY方向に力を加えたときに、接触部28aが引っ張り部28dに追従してY方向に変位しやすくなる。
Further, as shown in FIG. 11B, the holding
また、W/Lが小さすぎると、接触部28aによって対象物Tに働く押圧力が小さくなって対象物Tを精度よく保持することが困難になり、W/Lが大きすぎると、接触部28aによって対象物Tに働く押圧力が大きくなり、対象物Tの変形又は破損を招く場合がある。よって、W/Lは、0.05以上0.07以下であることが好ましい。
In addition, if W / L is too small, the pressing force acting on the object T by the
また、伸縮部28cの接続部の幅をBとすると、W/Bは、0.5以上2以下であることが好ましい。W/Bが小さすぎると、接触部28aの変位量が小さくなり、接触部28aによって対象物Tに働く押圧力が小さくなるため、対象物Tを精度良く保持することが困難となる。また、W/Bが大きすぎると、伸縮部28cの変形が大きくなりすぎて、伸
縮部28cがY方向以外の方向にぶれてしまい、対象物TにY方向に沿って押圧力を加えることが困難になる。その結果、対象物Tを精度良く保持することが困難となる。よって、W/Bは、0.5以上2以下であることが好ましい。
Further, when the width of the connecting portion of the
また、接触部28aは、対象物Tに接触する接触面Sを有する。接触面Sは、図10(b)に示すように、接触部28aをY方向に沿って下側からみたときの表面である。この接触面Sは、対象物Tと接触する部位において、例えば図12(a)に示すように、押し当て方向(Y方向)に対して垂直である。
The
また、接触面Sは、押し当て方向(Y方向)および該押し当て方向に垂直な方向(X方向)のいずれにも垂直な方向(Z方向)に沿って傾斜していてもよい。例えば、図12(b)に示した接触面Sは、押し当て方向(Y方向)および該押し当て方向に垂直なX方向のいずれにも垂直な方向(Z方向)において、吸着台2の表面から離れるにつれて対象物T側に突出するように傾斜している。接触面Sがこのように傾斜していると、接触面Sが対象物Tの端部に覆いかぶさるように位置することから、対象物Tが吸着台2から離れて浮いてしまうことを抑制し、対象物Tを精度良く位置決めすることができる。また、対象物Tがベース部材43から外れてしまうことを抑制することができる。一方、接触面Sの傾斜角度が大きくなりすぎると、接触面Sから対象物Tに対してY方向の押圧力が伝わりにくくなるため、この傾斜角度Mは、0度よりも大きく30度以下であるとより好ましい。
Further, the contact surface S may be inclined along a direction (Z direction) perpendicular to both the pressing direction (Y direction) and the direction perpendicular to the pressing direction (X direction). For example, the contact surface S shown in FIG. 12B is the surface of the
また、図13に示した保持部材28B’のように、接触面Sを対象物Tの外周面の形状に沿って曲面にすれば、面全体で対象物Tを押圧することができ、より精度良く、より確実に対象物Tを保持することができる。なお、図13の保持部材28B’を用いた場合、円板状の対象物Tの外周面と保持部材28の接触部28aの接触面とが接触する部位は、平面視したときに曲線になる。この場合は、その曲線の中心点を、保持部材28が対象物Tに接触する接触部位とすればよい。
Further, if the contact surface S is curved along the shape of the outer peripheral surface of the object T as in the holding
以上のように保持部材28と当接部15とを用いた上記構成によれば、対象物Tの径方向の寸法がばらついていても、対象物Tは、保持部材28および当接部55a,55bによって安定的に固定され、開口部45の内周縁54に沿って回転することが抑制される。よって、上記構成によれば、対象物Tを開口部45内に高い位置精度で位置することができる。
As described above, according to the above-described configuration using the holding member 28 and the contact portion 15, even if the radial dimension of the object T varies, the object T can be held by the holding member 28 and the
また、上記保持部材28によれば、保持部材28の接触部28aをY方向に移動させるだけで、対象物Tを保持したり、取り外したりすることが可能であるため、対象物Tの設置作業が比較的簡単となる。
Further, according to the holding member 28, the object T can be held or removed simply by moving the
以上により、本実施の形態による吸着用部材1Cによれば、サイズの異なる対象物Tをそれぞれ高い位置決め精度で吸着台2上に吸着させることができる。
As described above, according to the
なお、上述した第1又は第2の実施形態による吸着用部材1B,1Cと、吸着用部材1B,1Cを載置するための吸着台2は、吸着装置を構成する。吸着装置は、さらに吸着台2の貫通孔2a内を減圧するための真空ポンプ(不図示)を有していてもよい。
The
なお、ベース部材43は、吸着台2上に載置される側の被載置面が凹状に反っていることが好ましい。この場合は、突き上げピンを下降させてベース部材43を吸着台2に載置しようとするとき、ベース部材43が平坦な場合よりもベース部材43の外周部を吸着台2の環状壁2cにより早く接触させることができる。これにより、環状壁2cと吸着台2とベース部材43の表面(吸着台2に対向する表面)とによって囲まれた空間内の気体の
吸引をより早く開始することができるため、吸着台2に対する吸着用部材1Aの載置、吸着、取り外しのサイクルにかかる時間を短縮することができる。その結果、多数のベース部材43を取り替えて露光等の処理を行う際の処理のスループットを上げることができる。なお、上記凹状の反りは、例えば20μm〜200μmであることが好ましい。反り量があまり大きいと、吸着用部材1Aの吸着自体に時間がかかってしまうため、吸着を早く開始したメリットが減少する。反り量が200μm以下であれば、処理のスループットを高く維持することができる。このように反りを形成するためには、対象物Tが載置される載置面をブラスト加工する一方、吸着台2上に載置される側の被載置面を鏡面加工するなどして、載置面と被載置面とに内在される応力に差を生じさせればよい。これにより、被載置面に内在される応力を載置面に内在される応力よりも高くすれば、ベース部材43は、被載置面が凹状に反った形状となる。
In addition, as for the
ところで、第1又は第2の実施の形態による吸着用部材のベース部材43およびカバー部材44を形成する材質としては、セラミックスであることが好ましく、さらに、アルミナ質焼結体や炭化珪素質焼結体で形成することが好ましい。
By the way, it is preferable that the material for forming the
アルミナ質焼結体は、高剛性でかつ高強度、高硬度の部品とすることができる。即ち、ベース部材43およびカバー部材44のヤング率として280〜400GPa、3点曲げ強度として250〜500MPa、ビッカース硬度(Hv1)として12〜18GPaの値をそれぞれ得ることができるので、ベース部材43およびカバー部材44を、歪みが小さく、且つ傷の付きにくいものとすることができる。
The alumina sintered body can be a part having high rigidity, high strength and high hardness. That is, the
また、ベース部材43およびカバー部材44を、炭化珪素質焼結体を用いて形成した場合でも、アルミナ質焼結体を用いて形成した場合のように、ベース部材43およびカバー部材44を高剛性かつ高強度とすることができる。よって、ベース部材43およびカバー部材44を、歪みが小さく、且つ傷の付きにくいものとすることができ、さらに放熱効果も高いことから、さらに歪みや変形を低減することが可能となる。そして、ベース部材43およびカバー部材44のヤング率として350〜500GPa、3点曲げ強度として450〜600MPa、ビッカース硬度(Hv1)として20〜23GPa、熱伝導率として60〜200W/(m・K)をそれぞれ得ることができる。
In addition, even when the
特に、ベース部材43およびカバー部材44を炭化珪素質焼結体を用いて形成し、室温における熱伝導率を180W/(m・K)以上とすることができるものでは、対象物Tに局所的に熱が加わった場合でも放熱性が優れ、熱膨張に伴う対象物Tの歪みが生じにくく、半導体製造工程において露光の発熱による精度の悪化を低減することができる。
In particular, when the
次いで、上述のベース部材43およびカバー部材44がセラミックスからなる場合に、ベース部材43およびカバー部材44の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
(1)セラミック原料粉末の成形、焼成
ベース部材43およびカバー部材44がアルミナからなる場合は、主成分であるアルミナ粉体に、所望の焼結助剤を添加して湿式混合し、噴霧乾燥してアルミナ粉体を得る。このアルミナ粉体を78MPa〜120MPaの成形圧でCIP、金型を用いた粉末プレス成形などの公知の成形方法にて成形する。得られた成形体をベース部材43およびカバー部材44に近似した所望の形状に切削加工する。この成形体を大気雰囲気中にて1500〜1700℃で焼成する。
(1) Molding and firing of ceramic raw material powder When the
ベース部材43およびカバー部材44が炭化珪素からなる場合は、主成分である炭化珪素の粉末に、添加剤として少なくともホウ素の化合物及び炭素の化合物の粉末を添加した原料粉末を得る。この原料粉末を公知の成形方法を用いて成形して成形体を得る。成形体
をAr等の不活性雰囲気中で焼成を行う。前記のようにして得られた成形体を真空中またはAr等の不活性雰囲気中で1900〜2100℃で焼結し、さらにボイドを低減する目的で、HIP処理することができる。
When the
(2)焼結体の加工
上記のようにして作製した焼結体を加工する。ベース部材43およびカバー部材44の厚み方向を研削して、所定の厚さにする。次に、ベース部材43およびカバー部材44の外径側の端面を加工する。
(2) Processing of sintered body The sintered body manufactured as described above is processed. The thickness direction of the
カバー部材44を作製する場合には、端面が加工された焼結体に開口部45および貫通孔51bを形成する穴加工を施す。また、ベース部材3を作製する場合には、貫通孔10を形成する穴加工を施す。
When the
さらに、ベース部材3を作製する場合には、端面が加工された焼結体における突起12および環状封止部35,64を形成すべき表面をブラスト加工して、複数のピン(突起)12および環状封止部35,64を形成する。ここで、ブラスト加工の前に、突起12および環状封止部34,64となるべき部分には、予めブラスト加工を防止するためのマスク(非加工領域)を設けておく。また、カバー部材44を作製する場合には、凹状部位49を形成すべき表面をブラスト加工して、凹状部位49を形成する。ここで、ブラスト加工の前に、凹状部位49となるべき部分以外の部分には、予めブラスト加工を防止するためのマスクを設けておく。
Further, when the base member 3 is manufactured, the
通常は、複数の突起12および環状封止部35,64の高さが不揃いになるので、ブラスト加工の後に、複数の突起12の高さと、環状封止部35,64の高さを同一にするためのラップ加工を行う。
Normally, the heights of the plurality of
(3)凸状部材、保持部材の接合
最後に、凸状部材51a,保持部材28を、ベース部材43およびカバー部材44にそれぞれ接合する。これらは、上記(1)、(2)の工程で作製した後、そのカバー部材44に接合してもよいし、上記(1)、(2)の工程を通じて、ベース部材43とともに、ベース部材43と一体的に形成してもよい。
(3) Joining of convex member and holding member Finally, the
(第3の実施の形態)
次に、本発明の吸着用部材の第3の実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置は、図14に示すように、上記第1又は第2の実施形態に係る吸着用部材を用いた吸着装置69と、吸着装置69上に載置されて吸着された対象物Tに荷電粒子線70を照射するための荷電粒子線源71とを有する。荷電粒子線70としては、電子ビーム、又はイオンビームなどを選択できる。荷電粒子線装置が例えば露光装置であるとき、荷電粒子線70は、電子ビームである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the adsorption member of the present invention will be described. As shown in FIG. 14, a charged particle beam device according to an embodiment of the present invention is placed on an
また、荷電粒子線装置は、荷電粒子を出射する荷電粒子線源71の出射口および吸着装置69を内部に有する真空チャンバ72を有している。
Moreover, the charged particle beam apparatus has a
次に、吸着用部材1B,1Cの使用方法の一例を、図15のフローチャートを用いて説明する。ここでは、対象物Tを露光装置内で露光する場合を説明する。まず、ベース部材43上にカバー部材44を載置する。その際、ベース部材43上に設けた凸状の位置決め部材51aを、カバー部材4の貫通孔51bに挿入する。これにより、ベース部材43上に載置されたカバー部材44の相対的な位置ずれを抑制できる。カバー部材44の内周縁54は、ベース部材43の非吸着領域48上に載置される。
Next, an example of how to use the
ベース部材43上に載置されたカバー部材44の開口部45内に、対象物Tを嵌め込む。その際、保持部材28の引っ張り部28dを引くことにより、保持部材28の接触部28aが対象物TからY方向に沿って離れるように変位し、対象物Tを開口部45内に嵌め込むことができる。その後、引っ張り部28dを戻し、対象物Tをカバー部材44の内周縁54に設けた第1および第2の直線部分(当接部)56a,56bに当接させる。この時点でベース部材43上に載置されたカバー部材44と対象物Tとの相対的な位置が固定される。
The object T is fitted into the
対象物Tを載置した吸着用部材1を例えば露光装置の対象物取り込み口(不図示)に載置し、さらにこの取り込み口から吸着用部材1B,1Cが搬送用治具等を用いて、露光装置内の吸着台2上に載置される。そして、吸着台2の吸引孔2aを通して外気を吸引すると、ベース部材43に設けた貫通孔10から気体が吸引される。その結果、環状封止部35,64に囲まれた吸着領域46内の気圧が低下し、対象物Tとカバー部材44が吸着される。その後、対象物Tに刻印されたアライメントマーク(位置検知用の印)を検知して対象物Tの位置を正確に検知した後、対象物Tに電子ビームを照射して対象物Tを露光することができる。
The suction member 1 on which the object T is placed is placed, for example, on a target take-in port (not shown) of the exposure apparatus, and the
なお、同じ露光装置でも対象物Tに対して紫外光等の光を照射する光照射装置の場合、荷電粒子線源71は光源に置き換わり、対象物Tに電子ビームの代わりに光が照射される。
In the case of a light irradiation apparatus that irradiates the object T with light such as ultraviolet light even in the same exposure apparatus, the charged
この場合、ベース部材43は、照射光70に対する反射率が小さいことが好ましい。反射率が小さければ、対象物Tがサファイア基板などのように光透過性を有している場合でも、照射光70が対象物Tを通ってさらにベース部材43の表面で反射することを抑制できる。このため、ベース部材43の表面で反射した光が対象物Tの裏面(対象物Tのベース部材43側の面)に再び照射され、その結果、対象物Tの裏面が加工されることを抑制することができる。例えば、荷電粒子線70の波長が紫外光である場合、ベース部材43は、明度の値が60以下の黒色アルミナからなる。
In this case, the
T:対象物
1B,1C:吸着用部材
2:吸着台
2a:吸引孔
2c:環状壁
10:貫通孔(吸引用)
12:突起
28A,28A’,28B,28B’,28C:保持部材
28a:接触部
28b:固定部
28c:伸縮部
28d:引っ張り部
35:環状壁
43:基板
44:カバー部材
45:開口
46,46a,46b,46c,46d:吸着領域
48,48a、48b、48c:非吸着領域
51a:位置決め部材
51b:貫通孔(位置決め部材挿入用)
54:内周縁
55a,55b:当接部
56a,56b:直線部分
64:環状封止部
64a,64b,64d:環状壁
64c:領域
T:
12:
54: inner
Claims (15)
前記吸着台上に載置されるベース部材と、
開口部を有し、前記ベース部材上に着脱可能に載置されるカバー部材であって、前記開口部の内側に前記対象物が載置されるカバー部材と、
前記カバー部材の内周縁に設けられた、前記対象物が当接する少なくとも1つの当接部と、前記カバー部材に設けられた、前記対象物を前記当接部に押し当てることにより、前記当接部との間で前記対象物を保持する保持部材と
を備え、
前記ベース部材は、前記吸引孔による吸引を可能にして前記対象物を吸着する複数の吸着領域を有し、
前記カバー部材は、前記複数の吸着領域のうち少なくとも1つが前記開口部の内側に位置し、その他の前記吸着領域が前記カバー部材によって覆われるように前記ベース部材上に載置され、
前記保持部材は、前記対象物に接触する接触部位を有する接触部と、前記対象物を前記当接部に押し当てる方向に直交する方向において前記接触部の両側の位置で前記ベース部材に固定される複数の固定部と、前記接触部と前記複数の固定部とをそれぞれ接続し、前記対象物を前記当接部に押し当てる方向に伸縮可能な複数の伸縮部とを有し、
前記カバー部材を平面視したとき、前記内周縁は、前記当接部となる複数の直線部分と、所定の円の円周に沿って位置している複数の円弧状部分とを有し、前記複数の直線部分は、第1の直線部分と該第1の直線部分よりも短い第2の直線部分とを有し、前記所定の円の中心点と前記第1の直線部分の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記第2の直線部分の中心点とを結ぶ線とが直角をなしており、前記第1の直線部分の中心点と前記所定の円の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記保持部材の前記接触部位とを結ぶ線とのなす角度は、前記第2の直線部分の中心点と前記所定の円の中心点とを結ぶ線と、前記所定の円の中心点と前記保持部材の前記接触部位とを結ぶ線とのなす角度よりも大きい吸着用部材。 A suction member that is placed on a suction table provided with a plurality of suction holes and sucks an object by suction of gas through the suction holes,
A base member placed on the adsorption table;
A cover member that has an opening and is detachably mounted on the base member, and the cover member on which the object is mounted inside the opening ;
At least one abutting portion provided on the inner peripheral edge of the cover member and against which the object contacts, and the abutting portion provided on the cover member by pressing the object against the abutting portion. A holding member for holding the object between the two parts ,
The base member has a plurality of suction areas that allow suction by the suction holes and suck the object.
The cover member is placed on the base member so that at least one of the plurality of suction regions is located inside the opening, and the other suction regions are covered by the cover member ,
The holding member is fixed to the base member at positions on both sides of the contact portion in a direction orthogonal to a contact portion having a contact portion that contacts the object and a direction in which the object is pressed against the contact portion. A plurality of fixed portions, and a plurality of expandable portions that connect the contact portions and the plurality of fixed portions, respectively, and can be expanded and contracted in a direction of pressing the object against the contact portion,
When the cover member is viewed in plan, the inner peripheral edge has a plurality of linear portions serving as the contact portions and a plurality of arc-shaped portions positioned along a circumference of a predetermined circle, The plurality of straight line portions have a first straight line portion and a second straight line portion shorter than the first straight line portion, and the center point of the predetermined circle and the center point of the first straight line portion are A connecting line and a line connecting the center point of the predetermined circle and the center point of the second straight line portion form a right angle, and the center point of the first straight line portion and the center point of the predetermined circle point And an angle formed by a line connecting the center point of the predetermined circle and the contact portion of the holding member is an angle between the center point of the second straight line portion and the center point of the predetermined circle. A member for suction larger than an angle formed by a line connecting and a line connecting a center point of the predetermined circle and the contact portion of the holding member.
前記カバー部材は、前記開口部に接する内周縁が前記非吸着領域上に位置するように、前記ベース部材上に載置される請求項1に記載の吸着用部材。 The base member has one or more annular non-adsorption regions that block suction by the plurality of suction holes,
The suction member according to claim 1, wherein the cover member is placed on the base member such that an inner peripheral edge in contact with the opening is positioned on the non-suction region.
該複数のカバー部材は、前記開口部の大きさが異なり、それぞれが前記ベース部材上に載置されたとき、前記開口部の内側に位置する前記吸着領域の数が異なる請求項1から請求項10のいずれかに記載の吸着用部材。 A plurality of the cover members;
The plurality of cover members have different sizes of the openings, and when each of the cover members is placed on the base member, the number of the adsorption regions located inside the openings is different. 1 0 adsorbing member according to any one of.
Adsorbers and, a charged particle beam device having a charged particle beam source for irradiating a charged particle beam to an object that is adsorbed is placed on the adsorption apparatus according to claim 1 3.
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