JPH0624799Y2 - 露光装置における被露光部材位置決め装置 - Google Patents

露光装置における被露光部材位置決め装置

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JPH0624799Y2
JPH0624799Y2 JP1988152362U JP15236288U JPH0624799Y2 JP H0624799 Y2 JPH0624799 Y2 JP H0624799Y2 JP 1988152362 U JP1988152362 U JP 1988152362U JP 15236288 U JP15236288 U JP 15236288U JP H0624799 Y2 JPH0624799 Y2 JP H0624799Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ウェハ,マスク,シャドウマスク等の被露
光部材に所定のパターンを露光する露光装置において、
移動テーブルに載置する被露光部材の露光中心に対する
位置決めを容易に行うことが可能な露光装置における被
露光部材位置決め装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の露光装置における被露光部材位置決め装置として
は、第13図に示す構成のものが知られている。
この従来例は、被露光部材1を載置する移動テーブル2
の載置面上の被露光部材のサイズに応じた露光中心Oを
基準に夫々所定間隔を保って3つのピン嵌挿穴3a,3
b,3cを穿設し、載置する被露光部材1のサイズに応
じて、ピン嵌挿穴3a,3b,3cを選択して、これら
に位置決めピン4a,4b,4cを嵌挿し、両位置決め
ピン4a,4b,4cに被露光部材1の周縁を当接させ
ることにより、露光中心に対する位置決めを行うように
している。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の被露光部材の位置決め装置に
あっては、移動テーブルに位置決めピンを嵌挿するピン
嵌挿穴を被露光部材のサイズに応じて多数穿設する必要
があるので、これら多数のピン嵌挿穴によって移動テー
ブルの剛性の低下や変形を生じるおそれがあるため、移
動テーブルを肉厚にして強固に製作することが必要とな
り、移動テーブル自体の重量が増加して、露光時の高速
移動及び位置決め精度に大きな影響を与えると共に、位
置決めピン嵌挿していないピン嵌挿穴には、塵埃等が堆
積し、これが被露光部材の装着時に載置面或いは被露光
部材に付着するおそれがあり、さらに載置する被露光部
材のサイズは予め穿設されたピン嵌挿穴によって限定さ
れ、それ以外のサイズの被露光部材については位置決め
が不能である等の課題があった。
そこで、この考案は、上記従来例の課題に着目してなさ
れたものであり、被露光部材をそのサイズにかかわらず
容易に且つ正確に位置決めすることができ、しかも移動
テーブルに剛性低下等の影響を与えることがない露光装
置における被露光部材位置決め装置を提供することを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕〕 上記目的を達成するために、この考案に係る露光装置に
おける被露光部材の位置決め装置は、被露光部材をXY
方向に移動自在の移動テーブルに載置して所定のパター
ンを露光する露光装置において、前記移動テーブルの被
露光部材載置面に、当該移動テーブルの両移動方向に沿
って伸び、露光中心に対して位置決めされて配設された
X方向及びY方向固定スケールと、該X方向及びY方向
固定スケールに個別にその長手方向に移動可能に保持さ
れ且つ当該長手方向と直交して前記移動テーブル上面に
延長してX方向及びY方向移動スケールとを備えたこと
を特徴としている。
〔作用〕
この考案においては、移動テーブルの被露光部材載置面
にX方向及びY方向に個別にX方向及びY方向固定スケ
ールを配設し、これら両スケールに摺動可能に保持され
たX方向及びY方向移動スケールを予め知られた被露光
部材のサイズに応じて平行移動させることにより被露光
部材の位置決め位置を任意に設定し、この設定状態でX
方向及びY方向移動スケールで形成される直角面に被露
光部材を点又は線接触させることにより、被露光部材の
露光中心に対する位置決めを行う。
〔実施例〕
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、この考案を適用し得る縮小投影露光装置の概要を
第12図について説明する。
図中、11は縮小投影露光装置であって、ウェハ,シャ
ドウマスク等の被露光部材12を載置するXYZステー
ジ13と、その上面に対向して固定配置された縮小レン
ズ14と、その上方位置に配置されたレチクル15を載
置するレチクル載置台16と、その上方位置に配置され
た光源部17とを有しており、光源部17からの露光光
線がレチクル15及び縮小レンズ14を介して移動テー
ブル装置としてのXYZステージ13上の被露光部材1
2に照射され、レチクル15に形成された回路パターン
等の所定のパターンを被露光部材12上に縮小投影露光
する。
XYZステージ13は、XYZ軸の3軸方向に移動可能
に構成され、Z軸方向に移動させることにより、焦点調
整を行う。
縮小レンズ14を保持する筒体18の被露光部材12に
対向する下端部には、露光光線を透過する透孔19と、
その周囲に等角間隔で形成された4つの空気吹き出しノ
ズル20とが設けられている。各ノズル20は、共通の
空気供給源21に絞り22を介して接続されていると共
に、共通の差圧変換器23の一方の入力側に接続されて
いる。差圧変換器23の他方の入力側は、絞り24を介
して前記空気供給源21に接続されていると共に、大気
に連通されている。これらノズル20,空気供給源2
1,絞り22,24及び差圧変換器23で空気マイクロ
メータ25が構成されている。
そして、差圧変換器23の検出信号が制御装置26に供
給され、この制御装置26で目標値設定器26aで予め
設定した所定の目標値と比較してその差値である偏差信
号が増幅器等で構成される駆動回路26bに供給され、
これにより、モータ等のアクチュエータ27を作動させ
る駆動出力を形成し、これをXYZステージ13のZ軸
駆動機構に供給してこれを駆動し、ノズル20と被露光
部材12との間の間隔を適正値に調節する。
また、XYZステージ13のXY方向の移動は、被露光
部材12に形成された原点マーク(図示せず)を光学的
に読取り、これに基づいて制御原点を設定してから、パ
ターンの露光間隔に応じてXY方向の絶対距離を検出す
る例えばレーザ測長機28からの測定値フィードバック
信号が供給される駆動回路26bによって順次ステップ
アンドリピート動作される。
XYZステージ13の上面には、第1図に示すように、
載置台30が設けられ、この載置台30の上面に被露光
部材12を吸着保持する被露光部材保持装置31が設け
られている。
この被露光部材保持装置31は、第1図に示すように、
載置台30の上面に載置中心即ち露光中心Oに吸引孔3
2aが穿設されていると共に、載置中心即ち露光中心
Oを中心とし、載置する被露光部材12の大きさに応じ
た方形枠線l〜l及び方形枠線lの左右両側に平
行な線l上に所要数の吸引孔32a〜32a及び
32aが穿設され、各吸引孔32a〜32aが載
置台30の端部側から穿設された吸引通路33を介して
互いに連通され、吸引通路33の一部が3方電磁切換弁
34を介して真空ポンプ等の空気吸引手段35に接続さ
れている。
また、載置台30の上面には、吸引孔31a〜31a
に対応する位置に案内凹部としての円形透孔36a
〜36aを夫々穿設したガイドプレート36が止めね
じによって固着されている。
そして、ガイドプレート36の円形透孔36a〜36
内に夫々平面からみて円形のチャック本体37が係
合される。
これらチャック本体37は、第9図(a)及び(b)に示すよ
うに、上面側及び下面側にガイドプレート36の円形透
孔36a〜36aの内径と略等しい外径を有する小
径部37a及び37aが形成され、これら小径部3
7a及び37a間にこれらより大径の大径部37b
が形成されて2つの段部37cが形成され、大径部37
bの小径部37a側の外周面に円環状の溝でなる目印
37dが形成されている。ここで、小径部37a及び
37aの高さh及びhは、ガイドプレート36の
厚みをHとすると、h<h≦Hに選定されてい
る。また、小径部37aの上面及び小径部37a
下面には、それぞれ外周縁より内側に吸引凹部37e
及び37eが形成され、これら吸引凹部37e及び
37eが貫通孔37fによって連通されている。
さらに、被露光部材12のサイズに応じて不使用となる
吸引孔32a〜32aは閉塞する必要があり、この
ために、閉塞具38が用意されている。この閉塞具38
は、第10図に示すように、ガイドプレート36の円形
透孔36a〜36aの内径と等しいか僅かに小径の
外径を有する円筒部38aと、この円筒部38aの上面
を閉塞すると共に、外方に突出するフランジ部38bを
有する薄肉の上面板部38cとを有する盲蓋で構成され
ている。ここで、フランジ部38bの厚みは、後述する
被露光部材位置決め装置41のX方向移動スケール44
X及びY方向移動ケール44Yが上方を通過可能なよう
にチャック本体37に比べて薄く選定されている。
また、載置台30の被露光部材載置面には、第1図〜第
3図に示すように、被露光部材位置決め装置41が着脱
自在に配設されている。
この被露光部材位置決め装置41は、被露光部材12の
X方向の位置決めを行うX方向位置決め部42Xと、被
露光部材12のY方向の位置決めを行うY方向位置決め
部42Yとを備えている。
X方向位置決め部42Xは、載置台30に着脱自在に固
定配置されるX方向固定スケール43Xと、このX方向
固定スケール43Xに摺動自在に配設されたX方向移動
スケール44Xとで構成されている。X方向固定スケー
ル43Xは、第4図及び第5図に示すように、露光中心
Oを通るX軸線上に配設されたチャック本体37又は閉
塞具38と、これらにY方向に隣接するチャック本体3
7又は閉塞具38との間に収まる所定間隔を保って平行
に延長する側板部45a,45bと、これら側板部45
a,45bをその両端部で連結する連結杆部46a,4
6bとで方形枠状に形成され、側板部45a,54bの
両端部側に穿設した4つの透孔47にねじ48を挿通し
てねじ48を載置台30に予め形成した雌ねじ49に螺
合させることにより、両側板部45a,45b間の中心
線が露光中心Oを通るX軸線と一致するように固定され
ている。ここで、側板部45a,45bは、その外方端
部が上端側から下端側に行くに従い距離が小さくなるテ
ーパー面に形成され、且つ上面には、第4図に示すよう
に、露光中心OからのX方向距離を表すインチ目盛り5
0a及びセンチメートル目盛り50bがそれぞれ刻設さ
れている。
X方向移動スケール44Xは、露光中心O側の両端部に
被露光部材12に当接する基準面51a,51bを設け
た水平板部51とその両端から下方に延長する垂直板部
52a,52bとで偏平な逆凹状に形成され、垂直板部
52a,52bの内周面がX方向固定スケール43Xの
両側板部45a,45bのテーパー面に対応するテーパ
ー面に形成されている。そして、このX方向移動スケー
ル44Xが、垂直板部52a,52bのテーパー面と両
側板部45a,45bのテーパー面との間に断面平行4
辺形状のチップ53を介挿して、X方向固定スケール4
3Xの両側板部45a,45bによって摺動自在に案内
される。ここで、チップ53は、第6図に示すように、
垂直板部52a,52bのテーパー面側に形成した凹部
内に垂直板部52a,52bに螺合された押しねじ54
の先端が係合されて保持されていると共に、所定の予圧
が与えられて移動スケール44Xが固定スケール43X
に対してガタ付くことなく平行移動可能とされ、且つ第
7図に示す垂直板部52a,52bに螺合されたストッ
パねじ55によって大きな押圧力を加えることによって
移動スケール44Xの固定スケール43Xに対する位置
が固定される。なお、X方向固定スケール43X及びX
方向移動スケール44Xの厚みは、第8図に示すように
チャック本体37に被露光部材12こ載置した状態で、
X方向移動スケール44Xの基準面51a,51bに被
露光部材12が当接し、且つ閉塞具38の上方をX方向
移動スケール44Xが通過可能な厚みに選定されてい
る。また、56a,56bは固定スケール43Xの両側
板部45aの両端部に固着した移動スケール44Xの抜
け止め用ストッパである。
また、Y方向位置決め部42Yも、X方向位置決め部4
2Xと同様に、載置台30に着脱自在に固定配置される
Y方向固定スケール43Yと、このY方向固定スケール
43Yに摺動自在に配設されたY方向移動スケール44
Yとで構成されている。これらY方向固定スケール43
Y及びY方向移動スケール44Yの構成は、前記X方向
固定スケール43X及びX方向移動スケール44Xと同
様の構成を有するので、対応部分には同一符号を付して
その詳細説明はこれを省略するが、Y方向固定スケール
43Yがその両側板部45a,45b間の中心線が露光
中心Oを通るY軸線に一致するように載置台30に固定
されている。
次に、上記実施例の動作を説明する。まず、載置台30
上の被露光部材保持装置31の吸着領域を載置するウェ
ハ、CRTシャドウマスク、液晶マスク等の被露光部材
12のサイズに合わせて設定する。この吸着領域の設定
は、例えば第1図で実線図示の16インチ×16インチ
のシャドウマスクSMを吸引保持する場合には、3方電
磁切換弁34を大気側に切換えた状態で、ガイドプレー
36の円形透孔36aにチャック本体37を嵌合させ
ると共に、シャドウマスクSMで覆われる円形透孔36
にチャック本体37を嵌合させる。このとき、シャ
ドウマスクSMの厚みが薄い場合には、高さが小さい小
径部37aを、円形透孔37a、37aに嵌合さ
せ、被露光部材12を載置したときにその露光面が露光
基準面近傍となるようにセットする。そして、他の円形
透孔37a,37a及び37aについては、吸着
保持の必要がないので、閉塞具38の円筒部38aを嵌
合させて閉塞する。
このようにして被露光部材保持装置31の吸着領域の設
定が終了してから又はその前に、被露光部材位置決め装
置41を載置台30に装着する。
すなわち、載置台30にX方向移動スケール44X及び
Y方向移動スケール44Yを摺動可能に保持した状態で
X方向固定スケール43X及びY方向固定スケール43
Yを、それらの両側板部45a,45b間の中心線がそ
れぞれ露光中心Oを通るX軸支線及びY軸線と一致する
ようにねじ止めして位置決めする。このようにX方向固
定スケール43X及びY方向固定スケール43Yが載置
台30に位置決めして固定されることにより、両固定ス
ケール43X及び43Yの両側板部45a,45bの上
面に刻設された目盛り50a,50bが露光中心Oから
のX軸方向及びY軸方向の距離を正確に表すことにな
る。
この状態では、X方向移動スケール44X及びY方向移
動スケール44Yが閉塞具38の上方を通過して自由に
摺動可能となっているので、まず例えばX方向移動スケ
ール44Xのストッパねじ55を緩めてX方向固定スケ
ール43X上を摺動させ、X方向移動スケール44Xの
露光中心O側の端縁がX方向固定スケール43Xに刻設
した目盛り50aの16インチに合致する位置に移動さ
せる。この状態でストッパねじ55を締めつけることに
より、チップ53を固定スケール43Xの両側板部45
a,45bのテーパー面に押付けてX方向移動スケール
44Xを固定する。同様に、Y方向移動スケール44Y
をその露光中心O側の端縁がY方向固定スケール43Y
の目盛り50aの16インチに合致するように移動させ
てからストッパねじ55を締めつけて固定する。
この状態で、16インチ×16インチのシャドウマスク
SMをチャック本体37上に例えば図示しないローディ
ング装置によってシャドウマスクSMの2辺がX方向移
動スケール44X及びY方向移動スケール44Yの露光
中心O側の基準面51a,51bに当接するようにロー
ディングすることにより、シャドウマスクSMの中心が
露光中心Oに一致するように位置決めされる。
このシャドウマスクSMの位置決めが完了した時点で、
3方電磁切換弁34を気体吸引手段35側に切換える。
これにより、各チャック本体37の上面側の吸着凹部3
7eが、貫通孔37e、下面の吸着凹部37e、吸
引孔36a及び36a、吸着通路33、3方電磁切
換弁4を介して空気吸引手段35に連通されることにな
り、各チャック本体37が載置台30の載置面に真空吸
着された保持され、これと同時に各チャック本体37の
シャドウマスクSMによって完全に覆われる吸着溝37
から空気が吸引されることになり、シャドウマスク
SMが真空吸着されてチャック本体37上に保持され
る。
この被露光部材12の保持状態で、まずXYZスライダ
13をZ軸支方向に移動させて、焦点調整を行う。この
焦点調整は、空気供給源21から圧力空気を絞り22を
介してノズル20に供給して空気マイクロメータ25を
作動状態とし、この状態で制御装置26を作動状態とす
る。
このように焦点調整制御装置26が作動状態となると、
目標値設定器26aで予め設定された焦点調整目標値
と、差圧変換器23から出力される差圧検出信号との差
値でなる偏差信号が駆動回路26bに供給され、この駆
動回路26bからアクチュエータ27にXYZステージ
13をZ軸方向に移動させる駆動信号が出力され、XY
Zステージ13が偏差信号が零となるようにZ軸支方向
に上下動されて焦点調整が行われる。
そして、焦点調整が終了すると、XYZステージ13が
XY方向に適宜移動させて、被露光部材12を所定のパ
ターン露光位置にセットし、次いで所定パターンを露光
してから、再度XYZステージ13をXYZ方向に移動
させて、被露光部材12を新たなパターン露光位置に移
動させ、再度露光を行い、全ての露光位置の露光が終了
した新たなシャドウマスクSMに交換する場合には、3
方電磁切換弁34を大気側に切換えることにより、被露
光部材保持装置31によるシャドウマスクSMの真空吸
着状態を解除してから露光済みのシャドウマスクSMを
例えば図示しないアンローディング装置でチャック本体
37上から取り出し、新たなシャドウマスクSMをチャ
ック本体37上に載置する。
そして、サイズの異なる被露光部材12を新たに位置決
めする場合には、X方向移動スケール44X及びY方向
移動スケール44Yを被露光部材12のサイズに応じて
平行移動させることにより、容易に被露光部材12の位
置決めを行うことができる。このとき、被露光部材保持
装置31の吸着領域も同時に変更する。
このように上記実施例によると、X方向固定スケール4
3X及びY方向固定スケール43Yが方形枠状に形成さ
れ、それらの両側板部45a,45bに個別にX方向移
動スケール44X及びY方向移動スケール44Yが摺動
可能に保持されているので、固定スケールの剛性が大き
く、大きなサイズの被露光部材12を位置決めする場合
でもX方向移動スケール44X及びY方向移動スケール
44Yの直角度が狂うことがなく正確な位置決めを行う
ことができる。しかも、固定スケール43X及び43Y
を方形枠状に形成することにより、固定スケール43X
及び43Y内に位置するチャック本体37又は閉塞具3
8が露出しているので、被露光部材12のサイズ変更時
におけるチャック本体37又は閉塞具38の脱着を容易
に行うことができる。
また、吸着保持する被露光部材12の厚みが厚い場合に
は、第11図に示すように、ガイドプレート36の円形
透孔36a〜36aに対するチャック本体37の嵌
合方向を逆側即ち小径部37a側を円形透孔36a
〜36aに嵌合させることにより、ガイドプレート3
6の上面とチャック本体37に載置された被露光部材1
2の上面迄の距離tを厚みが薄い被露光部材12のそれ
と一致させることができ、露光基準面が変動することが
ないので、焦点調整の際の移動量を小さくして迅速な焦
点調整を行うことができる。
なお、上記実施例においては、方形の被露光部材12を
位置決めする場合について説明したが、円形の被露光部
材12を位置決めする場合には、X方向移動スケール4
4X及びY方向移動スケール44Yの基準面51a,5
1bの中間位置にも基準面を形成し、この中間基準面に
円形の被露光部材12を点接触させるようにすればよい
ものである。
また、被露光部材12を吸着保持する被露光部材保持装
置31は、上記構成に限定されるものではなく、任意の
構造の保持装置を適用し得る。
さらに、固定スケール43X,43Yと移動スケール4
4X,44Yとの係合関係は、テーパー面による場合に
限らず、凸条と凹溝等の他の係合関係とすることがで
き、要は固定スケール43X,43Yに対して移動スケ
ール44X,44Yを平行移動可能に構成されていれば
よいものである。
さらに、上記実施例においては、この考案を縮小投影露
光装置に適用した場合について説明したが、他の露光装
置にも適用し得るものである。
〔考案の効果〕
以上説明したように、この考案によれば、被露光部材を
載置する移動テーブルの載置面に、それぞれ露光中心に
向かって延長するX方向固定スケール及びY方向固定ス
ケールを配置し、両固定スケールに個別にその延長方向
に摺動可能にX方向移動スケール及びY方向移動スケー
ルを配設した構成としたので、被露光部材を載置する移
動テーブルの上面に位置決め用の加工を何ら施す必要が
なく、従来例のようなピン挿通穴内で堆積した塵埃によ
る載置面及び被露光部材の汚染を防止することができる
と共に、移動テーブルの剛性を損なうことがないので、
移動テーブル自体を軽量化することができ、しかも第1
及び第2の移動スケールはステップ状ではなく連続的に
移動可能であるので、位置決めする被露光部材のサイズ
が限定されることがなく、あらゆるサイズの被露光部材
の位置決めを容易に行うことができ、さらにX方向及び
Y方向固定スケールの剛性を高めることができるので、
X方向及びY方向移動スケールで形成される位置決め基
準面の直角度を高精度に維持することができ、被露光部
材が大型化しても正確な位置決めを行うこができる等の
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図この考案の一実施例を示す平面図、第2は第1図
の要部を拡大した平面図、第3図は第2図の正面図、第
4図及び第5図はそれぞれX方向固定スケールを示す平
面図及び正面図、第6図及び第7図はそれぞれ第2図の
VI−VI線及びVII−VII線断面図、第8図は第7図の端面
図、第9図(a)及び(b)はそれぞれチャック本体の一例を
示す平面図及び断面図、第10図は閉塞具の一例を示す
断面図、第11図はチャック本体を倒立させた状態の断
面図、第12図はこの考案を適用し得る縮小投影露光装
置を示す概略構成図、第13図は従来例を示す平面図で
ある。 図中、11は縮小投影露光装置、12は被露光部材、1
3はXYZステージ、14は縮小レンズ、15はレチク
ル、16レチクル載置台、17は光源部、30は載置
台、31は被露光部材保持装置、37はチャック本体、
38は閉塞具、41は被露光部材位置決め装置、43X
はX方向固定スケール、43YはY方向固定スケール、
44XはX方向移動スケール、44YはY方向移動スケ
ール、50aはインチ目盛り、50bはセンチメートル
目盛り、55はストッパねじである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 21/68 P 8418−4M

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】被露光部材をXY方向に移動自在の移動テ
    ーブルに載置して所定のパターンを露光する露光装置に
    おいて、前記移動テーブルの被露光部材載置面に、当該
    移動テーブルの両移動方向に沿って伸び、露光中心に対
    して位置決めされて配設されたX方向及びY方向固定ス
    ケールと、該X方向及びY方向固定スケールに個別にそ
    の長手方向に移動可能に保持され且つ当該長手方向と直
    交して前記移動テーブル上面に延長したX方向及びY方
    向移動スケールとを備えたことを特徴とする露光装置に
    おける被露光部材位置決め装置。
  2. 【請求項2】前記X方向及びY方向固定スケールは、露
    光中心からの目盛りを備えている請求項(1)記載の露光
    装置における被露光部材位置決め装置。
  3. 【請求項3】前記X方向及びY方向固定スケールは、所
    定間隔を保つ一対の側板部と、該側板部間をその両端位
    置で連接する連結杆部とを有する方形枠状に形成されて
    いる請求項(1)又は(2)記載の露光装置における被露光部
    材位置決め装置。
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