JPH0567065B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は角形の表面検査装置において、ワー
クの固定に使用する基板固定機構に関するもので
ある。

［従来の技術］ 最近におけるICデバイスのパターンの高密度
化に伴つて、塵埃、欠陥の防止ないし排除は益々
重要性を増している。ICデバイスの母体である
投影用のマスク基板においては、その表面上に塵
埃などが存在するときは、これが製造されるすべ
てのICの不良原因となるので、影響するところ
が非常に大きく、ICデバイス以上に極めて高度
に清浄な環境内で、細心の注意を払つて製造並び
に検査を行うことが必要である。

従来から、マスク基板の検査装置では、検査す
べきマスク基板（以下ワークという）の装着およ
び固定化が自動化されているが、このためにエア
による吸着技術が使われており、この場合クリー
ンルーム内に残留している極めて微量の塵埃が、
基板に付着する危険があり、甚だ好ましくないと
されている。

次に、マスク基板の形状は現在では角形（正方
形）のもので、そのサイズ（辺の長さ、および厚
さ）には、各種多様のものが製作されており、従
つて検査装置へのワークの固定機構としては、出
来るだけ多種類のサイズに対応できるものが望ま
れている。また、検査用の光学系においては、ワ
ークの表面に投光するスポツトの焦点深度の関係
上、ワークの厚さに拘わらず欠陥検出部に対し
て、ワークの表面を正確な焦点の位置に、自動的
にセツトできるものが必要である。さらに、ワー
クの搬送、装着においてはワークの下面が一定の
位置におかれることが望ましい。

第６図ａ，ｂは、角形のマスク基板に対して、
従来からの検査装置に使用されているワーク固定
機構を示すもので、欠陥検出部１の下部にＬ形部
材による方形の試料台２を水平に置き、試料台２
の内側にワークの大きさ及び厚さに対応するアダ
プター３を組込み、ねじ７で固着する。固着され
た試料台２とアダプター３の４隅には、ワークを
吸着するための空気孔５が貫通して、これが吸着
管６でエアポンプ（図示しない）に接続されてい
る。これらにより、ワーク４は、真空引きされて
アダプター３に密着し、欠陥検出部１に対して所
定の距離間隔を保つものである。なお、試料台２
はＸおよびＹ軸方向に移動して、ワークの表面の
全域について光スポツトの走査を行うものであ
る。

さて、マスク基板の素材は水晶またはガラスに
よるもので、板自体に反りまたは撓みが存在する
ことがある。この場合、材質の硬度の関係から、
ワークの４隅のうちの３隅のみが吸着される。す
なわち３点接触の状態となる。このようなとき
は、残る１隅が不完全な吸着のため、周辺のエア
が集中的に吸入され、クリーンルーム内に残留し
ている極微量の塵埃を集塵する現象が発生する。
また、エアの吸着力が不十分であるときは、ワー
ク４の位置ずれがおこり、検査が不確実ないし不
能となる恐れがある。これらは甚だ不都合であ
り、対策を必要とする問題である。

次に、各種のサイズのワークに対してワーク固
定機構における対応の方法について述べる。

上記したワーク固定機構においては、サイズの
異なるワーク４の種別毎にアダプター３を用意し
ておき、検査時にワークのサイズに応じてアダプ
ターを交換すなわち段取替えを行うものである。
現行では、ワークの一辺の長さ（以下大きさとい
う）は数種類あり、同一の大きさでも厚さが２通
りあるものが多い。大きさが異なる場合はもちろ
んであるが、ワーク４の表面を欠陥検出部１に対
して、正確に所定の距離に位置決めすることが必
要なため、同一の大きさのワークでも、厚さが異
なるときは段取替えを必要とするものである。こ
のような段取替えは単に作業時間の損失ばかりで
なく、塵埃発生を伴うので、避けなければならな
い。

［発明の目的］ この発明は、表面検査装置において、上述した
コアによる集塵作用を解消し、さらに、同一の大
きさのワークに対しては、厚さが異なる場合でも
同一のアダプターを使用出来る、基板固定機構を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明においては、従来と同様に試料台にア
ダプターを併用する方式をとるものであるが、ワ
ークをアザプターに固定する方式としては、集塵
の問題を解消するためエアを使用せず、機械接触
式によるものである。ただし、マスク基板の表面
には接触することが許されないので、基板の４隅
で側面を押圧するものである。

したがつて、この発明の表面検査装置の基板固
定機構の構成は、角形のワークを位置決めするた
めに第１の隅に設けられた位置決め片と第１の隅
に隣接する第２の隅及び第３の隅にそれぞれ設け
られワークのずれを阻止するための固定片と、第
１の隅に対向する第４の隅に設けられ、外側から
押圧されることで位置決め片に向かつて前進して
位置決め片と固定片との関係においてワークを保
持し第１のばねにより元の位置に復帰する第１の
移動片とを有する角形のワークより大きな角形の
アダプターと、 第４の隅に対応する位置で第１の移動片の外側
に配置され外側にカムを有し第１の移動片を外側
から押圧し位置決め片に向かつて前進して第１の
移動片を前進させ第２のばねにより元の位置に復
帰する第２の移動片を具備しアダプターの角形よ
り大きな角形でアダプターを載置する試料台と、 試料台を支承し、ベースあるいは他の移動機構
のベースに固定され試料台を高さ方向に移動する
移動機構と、 ベース側あるいは他の移動機構のベース側ある
いはこれらに結合されかつ高さ方向の移動に対し
て固定側となる部材に固定されカムに係合して高
さ方向の移動に応じて第２の移動片を前進させる
ローラとを備えている。

このような構成を採ることにより、試料台の高
さ方向の設定位置に応じて第２の移動片の前進量
が決定され、これにより第１の移動片の前進量が
決まるので、試料台の位置決め高さに応じて第１
の移動片がワークを保持できる分移動するアダプ
ターをセツトするだけでワークを適正な高さで確
実に保持できる。

次に、アダプターの段取替えを不要とする件に
ついては、この発明では、欠陥検出部と試料台の
距離を調整する機構を設けることにより、ワーク
の厚さの変化に対応できるものとした。この機構
はボールねじにより精密な移動制御を行うもので
ある。このような距離の調整機構により、同一の
大きさのワークについては、どんな厚なのもので
も欠陥検出部に対してワークの表面の位置を一定
にすることが出来るので、アダプターの段取替え
が不要となるものである。

［実施例］ 第１図は、この発明によるマスク基板固定機構
を適用したマスク基板検査装置の外観図で、欠陥
検出部１はベース板１１の上部に支持柱１１ａを
用いて固定されている。ベース板１１には、Ｘ軸
移動機構１２が取り付けられ、該Ｘ軸移動機構１
２の上にはＹ軸移動機構１３が装着されて、Ｘ、
Ｙ軸方向の光スポツトの走査を可能としている。
次に、該Ｙ軸移動機構１３の移動部にＺ軸移動機
構１４が取り付けられ、さらに該Ｚ軸移動機構１
４の移動部に試料台２が取り付けられている。こ
れらの移動機構により、試料台２は図示矢印の
Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動が可能である。な
お、Ｚ軸移動機構１４はパルスモータ１５により
ボールねじ１６を回転する方式のもので精度の高
い移動を行うものである。これはＸ、Ｙ軸におい
ても同様である。

第２図は、この発明によるマスク基板固定機構
の平面図で、第６図に示した従来と同様の試料台
２を用い、その内側にアダプター３をワークの大
きさに応じて取り替え自在にねじ止めすることも
従来と同じである。ここでワーク押さえ機構１９
は、試料台２およびアダプター３に連係して取り
付けられている。

第３図は、ワーク押さえ機構１９の詳細な平面
図であり、矢線Ａに沿つた下側半分は断面を示し
ている。なお、図が繁雑になるので断面部分のハ
ツチングは省略している。ローラ１７がローラ支
持台１８に軸支されている。一方、カム２０と試
料台移動子２１は一体として、試料台２に取り付
けられている第１ガイド２２に沿つて可動であ
る。また、アダプター部移動子２６とワーク押圧
片２９は一体として、アダプター３に取り付けら
けれている第２ガイド２７に沿つて可動である。
また試料台移動子２１の先端には押しロツド２４
が設けてある。

第４図は、ワーク押さえ機構１９の矢線Ａに沿
つた垂直断面図を示している。図３と同様に、断
面部分のハツチングは省略している。この図と第
３図によりワーク押さえ機構１９の動作を説明す
る。

いま、Ｚ軸移動機構１４により試料台２が上昇
すると、カム２０が試料台移動子２１とともに、
ローラ１７に押されて矢印Ａ方向に移動するの
で、試料台移動子２１の先端にある押しロツド２
４がアダプター移動子２６に接触してこれを押
し、ついでワーク押圧片２９がワーク４を押し進
める。アダプター３の対向する１隅には、位置決
め片３０が固定されているので、ワーク４はこれ
に当たつて停止、すなわち位置決めされる。この
場合、ワーク４に加わる力を適当に和らげるため
に押しロツド２４に設けられた第３ばね２５が有
効に作用する。

第５図は、ワーク押圧片２９と位置決め片３０
の形状をワーク４に対して拡大した状態で示すも
のである。なお、第２図に示すようにアダプター
３の他の２隅にも、これらとほぼ同様の固定片３
０′が取り付けられており、ワーク４を位置決め
するとともに水平に維持する。

ワークの検査が終了すると、制御機構により試
料台２が下降し、第１ばね２３と第２ばね２８に
より、試料台２１とアダプター移動子２６がそれ
ぞれ元に復帰する。なお、Ｚ軸方向の上昇、下降
は、別途マイコンまたはシーケンサによるソフト
制御により行われるもので、ワークのサイズに合
わせて予め設定しておくものである。

すなわち、小さい角のワーク４を保持する場合
には、それに対応するアダプター３が用意され、
大きい角のワーク４を保持する場合には、それに
対応するアダプター３が用意される。そして、制
御部からの制御で使用されたサイズに応じてＺ方
向に試料台２が上昇して採用したアダプター３に
対応してあらかじめ設定された所定の高さに試料
台２が位置決めされる。このことでワーク押圧片
２９の移動量が所定量確保され、それに応じてワ
ーク４とアダプター３の他の位置決め片３０、固
定片３０′との関係においてワーク４が保持され
ることになる。なお、第３のばね２５があるので
Ｚ方向には多少上下に移動することができる。そ
こで、表面の厚さが多少相違するワークについて
は、ワークの表面の厚さに応じて試料台の高さを
選択しておけばよい。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、この発明による
マスク基板固定機構は機械的な固定方式をとるこ
とで、前述した問題点、すなわちエア方式におけ
る塵埃の吸着の恐れは完全に解消される。また、
ワークの４隅の側面を押圧して固定するため、ワ
ークの表面に接触する恐れなどが全くなく安全な
ものである。さらに、欠陥検出部に対するワーク
の表面がソフト的に所定の位置にセツトされるの
で、同一の大きさのワークについては、厚さが異
なるときも、アダプターの取り替えを必要としな
い。これにより、作業の効率が向上するばかりで
なく、クリーンルーム内の塵埃管理上極めて大き
い効果を有するものである。

以上に述べたこの発明によるマスク基板固定機
構は、マスク基板検査装置に限らず角形の平板を
対象とする検査装置などに適用出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるマスク基板固定機構を
適用したマスク基板検査装置の外観斜視図、第２
図はこの発明によるマスク基板固定機構の平面
図、第３図は第２図におけるワーク押さえ機構の
詳細な平面図、第４図は第２図におけるワーク押
さえ機構の垂直断面図、第５図はこの発明による
ワーク押さえ片および位置決め片の形状を示す
図、第６図ａ，ｂは、それぞれ従来のマスク基板
固定機構の側面図及び平面図である。 １……欠陥検出部、２……試料台、３……アダ
プター、４……マスク基板、５……吸着空気孔、
６……吸着管、７……ねじ、１１……ベース板、
１２……Ｘ軸移動機構、１３……Ｙ軸移動機構、
１４……Ｚ軸移動機構、１５……パルスモータ、
１６……ボールねじ、１７……ローラ、１８……
ローラ支持台、１９……ワーク押さえ機構、２０
……カム、２１……試料台移動子、２２……第１
ガイド、２３……第１ばね、２４……押しロツ
ド、２５……第３ばね、２６……アダプター部移
動子、２７……第２ガイド、２８……第２ばね、
２９……ワーク押圧片、３０……位置決め片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 角形のワークを位置決めするために第１の隅
   に固定された位置決め片と第１の隅に隣接する第
   ２の隅及び第３の隅にそれぞれ設けられ前記ワー
   クのずれを阻止するための固定片と、第１の隅に
   対向する第４の隅に設けられ、外側から押圧され
   ることで前記位置決め片に向かつて前進して前記
   位置決め片と前記固定片との関係においてその上
   に載置された前記ワークを保持し第１のばねによ
   り元の位置に復帰する第１の移動片とを有する前
   記角形のワークより大きな角形のアダプターと、 第４の隅に対応する位置で第１の移動片の外側
   に配置され外側にカムを有し第１の移動片を外側
   から押圧し前記位置決め片に向かつて前進して第
   １の移動片を前進させ第２のばねにより元の位置
   に復帰する第２の移動片を具備し前記アダプター
   の前記角形より大きな角形で前記アダプターが着
   脱可能に固定された試料台と、 前記試料台を支承し、ベースあるいは他の移動
   機構の台側に固定され前記試料台を高さ方向に移
   動する移動機構と、 前記ベース、このベースに固定された部材、前
   記台側、この台側に固定された部材、前記移動機
   構の固定側及びこの固定側に固定された部材のう
   ちのいずれか１つに固定され前記カムに係合して
   前記高さ方向の移動に応じて第２の移動片を前進
   させるローラとを備える表面検査装置の基板固定
   機構。 ２ 角形ワークはマスク基板であり、第１の移動
   片と第２の移動片とはばね付きのロツドによりガ
   イドされて前進し復帰する請求項１記載の表面検
   査装置の基板固定装置。