JPH07335533A

JPH07335533A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH07335533A
Application number: JP6130240A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Setoguchi; 節男瀬戸口; Fumiaki Sato; 佐藤　　文昭
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】位置精度よく、かつ安全にＸ線露光用マスク
等の処理対象物を露光装置等の受け渡すべき装置の所定
の位置に位置決めすることができる位置決め装置を提供
する。【構成】中心軸に関して回転対称な内部空間を画定す
るシリンダと、前記内部空間内に挿入され、前記シリン
ダの内面との間に所定の空間を画定するピストンと、前
記所定の空間内に一対の空洞を形成するための、前記ピ
ストン及びシリンダのうち一方に支持された第１の手
段、及び該第１の手段の軸方向の両側に前記ピストン及
びシリンダのうち他方に支持され、前記ピストンを軸方
向に摺動可能に支持する第２の手段と、前記一対の空洞
にそれぞれ所定圧力のガスを供給するためのガス供給手
段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置決め装置に関し、特
に、シンクロトロン放射光を光源とするＸ線露光に使用
されるＸ線露光用マスクの位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩ等の半導体素子を製造する
ための露光装置の分野においては、半導体素子の高集積
化に伴って、より高分解能の露光が可能なシンクロトロ
ン放射光等のＸ線を利用した露光装置が種々提案されて
いる。

【０００３】Ｘ線露光に使用されるマスクは、例えば、
厚さ４ｍｍ程度のパイレックスガラス等の保持枠で、厚
さ１ｍｍ程度のシリコンウエハからなる支持体を保持し
固定した構造を有する。支持体の中央部には開口が設け
られ、その開口部には、厚さ２μｍ程度のＳｉＮあるい
はＳｉＣからなるＸ線透過膜が形成されている。Ｘ線透
過膜の表面には、厚さ１μｍ程度のＷあるいはＴａ等の
Ｘ線吸収体により転写パターンが形成されている。

【０００４】このＸ線露光用マスクの露光装置への取り
付けには、高い位置精度が要求される。例えば、１ギガ
ビットのＤＲＡＭでは設計線幅が０．１５μｍ程度にな
ると予想され、このときの総合重ね合わせ精度は０．０
５μｍ以下の精度が要求される。また、このときに許容
されるマスク歪みは０．００５μｍ以下であるといわれ
ている。

【０００５】また、マスクのＸ線透過膜の機械的強度は
非常に弱いため、支持体のわずかな変形により容易に破
損する。このため、マスクに作用する力は十分に小さい
ことが要求される。

【０００６】さらに、Ｘ線露光用マスクは高価なもので
あるため、その取扱には特に高い安全性が要求される。
以下に、図８を参照して特開平３−２８９１２１に開示
されたマスク位置決め方法について説明する。

【０００７】図８は、マスク位置決め装置の正面図を示
す。マスク位置決め装置は、マスク搬送装置とマスクス
テージから構成されている。マスク搬送装置は、マスク
摺動部１００とガイド部１０１から構成される。マスク
摺動部１００は、連結部１０２によりガイド部１０１の
リニアガイド１０３に、図の矢印Ａの方向に摺動可能に
装着される。

【０００８】マスク摺動部１００には、マスクハンド１
０４が設けられており、マスクフレーム１０５の両側面
を保持することができる。マスクフレーム１０５は、実
際にはリング状であり、中央部にパターンを形成したマ
スクが装着されている。

【０００９】マスク摺動部１００が図の右方に移動した
ときにマスクフレーム１０５が保持される位置に、マス
クステージ１０６が配置されている。マスクステージ１
０６には、マスクフレーム１０５を押し当てて位置決め
するためのＶブロック１０７と、マスクフレーム１０５
を吸着固定するための吸着部１０８が設けられている。

【００１０】マスクを位置決めするときには、マスクハ
ンド１０４で所望のマスクフレーム１０５を保持し、マ
スク摺動部１００を図の右方に移動する。マスクフレー
ム１０５をＶブロック１０７に押し当てて図の上下左右
方向の位置決めを行う。次に、図には示さない回転機構
によりマスクフレーム１０５の中心軸回りの回転方向の
位置決めを行う。

【００１１】マスクフレーム１０５の位置決めが完了す
ると、吸着部１０８によりマスクフレーム１０５を吸着
固定する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】マスクステージ１０６
の吸着部１０８が形成されたマスクフレーム吸着面とマ
スクハンド１０４で保持されたマスクフレーム１０５の
被吸着面は、相互に平行に配置されていることが望まし
いが、完全に平行になるようにマスクフレーム１０５を
保持することは困難である。マスクフレーム１０５は、
その中央部に取り付けられたマスクを位置精度よく変形
しないように固定するために剛性が高い材料で形成され
る。また、マスクステージ１０６のマスクフレーム吸着
面も、高い位置精度が要求されるため、剛性が高い材料
で形成される。

【００１３】このように、完全には平行に配置されてい
ない剛性の高い２つの面を再現性よく吸着固定すること
は困難である。再現性よく吸着固定するためにマスクフ
レーム１０５をマスクステージ１０６の吸着面に強く押
しつけると、マスクフレーム１０５のわずかな変形によ
り、吸着固定後のマスクに歪みが残る場合がある。さら
に、マスクフレーム１０５の変形が大きくなるとマスク
が破損する場合もある。また、高い位置精度が要求され
るマスクステージ１０６の吸着面を破損したり、あるい
は寿命を縮めることになる。

【００１４】また、図８に示す従来例によるマスク搬送
装置は、機構的に接触部分や摺動部分が多いため、ごみ
が発生しやすい。発生したごみがマスクやウエハの転写
部分に付着すると半導体装置の歩留りを落とすことにな
る。

【００１５】本発明の目的は、位置精度よく、かつ安全
にＸ線露光用マスク等の処理対象物を露光装置等の受け
渡すべき装置の所定の位置に位置決めすることができる
位置決め装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の位置決め装置
は、中心軸に関して回転対称な内部空間を画定するシリ
ンダと、前記内部空間内に挿入され、前記シリンダの内
面との間に所定の空間を画定するピストンと、前記所定
の空間内に一対の空洞を形成するための、前記ピストン
及びシリンダのうち一方に支持された第１の手段、及び
該第１の手段の軸方向の両側に前記ピストン及びシリン
ダのうち他方に支持され、前記ピストンを軸方向に摺動
可能に支持する第２の手段と、前記一対の空洞にそれぞ
れ所定圧力のガスを供給するためのガス供給手段とを含
む。

【００１７】

【作用】シリンダとピストンとの間に形成された空間内
に、軸方向と交わりシリンダ側にほぼ固定された面と、
この面に対向しピストン側にほぼ固定された面により空
洞が画定されている。この空洞に所定圧力の空気を導入
することにより、ピストンを軸方向に駆動することがで
きる。

【００１８】また、シリンダ側及びピストン側にそれぞ
れ固定された面の向きが反対のもう一つの空洞が形成さ
れている。この空洞に所定圧力の空気を導入することに
より、ピストンを反対方向に駆動することができる。こ
れら２つの空洞に供給するガス圧を調整することによ
り、所望の力で所望の方向にピストンを駆動することが
できる。

【００１９】ピストン先端に取り付けられた吸着手段で
処理対象物を吸着することができる。ピストンで処理対
象物を吸着固定し、ピストンを往復駆動して処理対象物
を所望の力で押し出すことができる。

【００２０】このように、処理対象物をピストンにより
所望の力で押し出すことにより、処理対象物が受け渡さ
れるべき位置に処理対象物を安定にかつ再現性よく位置
決めして配置することができる。

【００２１】

【実施例】図１（Ａ）は、本発明の実施例によるマスク
構造体１０の正面図、図１（Ｂ）は、鎖線Ｂ１−Ｂ１に
沿う断面図を示す。

【００２２】厚さ２ｍｍ、直径３インチのシリコン基板
からなるマスク支持体３の表面にＸ線透過膜４が形成さ
れている。Ｘ線透過膜４の表面には、所定パターンのＸ
線吸収体１ａ及びマスク位置合わせ用のマスクマーク１
が形成されている。Ｘ線透過膜４には、厚さ２μｍ程度
のＳｉＮ膜またはＳｉＣ膜等が用いられる。また、Ｘ線
吸収体１ａには、厚さ１μｍ以下のタングステン（Ｗ）
またはタンタル（Ｔａ）膜等が用いられる。

【００２３】マスク支持体３の中央部には、裏面からシ
リコン基板をエッチングしてほぼ正方形の開口が形成さ
れＸ線透過領域５が画定されている。マスク保持枠２
は、厚さ４ｍｍのパイレックスガラス板であり、その外
周は一辺の長さが約１２７ｍｍの正方形の各頂点が三角
形状に切り落とされた八角形状をしている。また、その
中央部には直径約５６ｍｍの開口２ａが設けられてい
る。なお、形状は必ずしも円形である必要はなく、Ｘ線
透過領域５を内包するように形成されていればよい。

【００２４】マスク支持体３は、その中心が開口２ａの
中心と一致し、Ｘ線透過領域５の一辺がマスク保持枠２
の外周の一辺とほぼ並行になるように接着剤で接着され
ている。

【００２５】マスク保持枠２の上部の一辺には、長さ約
１５５ｍｍ、幅約１７ｍｍ、厚さ約３ｍｍの剛性の高い
位置決め用部材６が、その上部の一辺に沿って接着され
ている。位置決め用部材６の両端は、それぞれマスク保
持枠２の外周から約１４ｍｍ突出している。

【００２６】一方の突出部の下辺には、Ｖ字状の切り欠
き７が設けられている。他方の突出部の下辺には、一辺
が水平方向をなすＬ字状の切り欠き８が設けられてい
る。なお、位置決め用部材６は、左右別の部材で構成し
てもよいが、一体構造の方が位置決め操作が１回ですむ
利点がある。

【００２７】また、Ｖ字状の切り欠き部は、後述する位
置決めピンと実質的に２点で接するものであればその他
の形状でもよい。例えば、台形状であってもよい。さら
に、位置決めピンと実質的に２点で接する互いに平行で
なくかつ鉛直面を挟んで向かい合うように形成された２
つの平面を有するものであれば、切り欠き部以外のもの
でもよい。例えば、三角形状の貫通孔であってもよい。

【００２８】また、Ｌ字状の切り欠き部は、位置決めピ
ンと実質的に１点で接するものであればその他の形状で
もよい。例えば、ほぼ水平に形成された１つの平面が画
定されていれば切り欠きを設ける必要はない。

【００２９】位置決め用部材６をマスク保持枠２に接着
する際に、Ｖ字状切り欠き７及びＬ字状切り欠き８と、
マスクマーク１との相対位置が所定の関係になるように
精度よく接着することにより、マスク支持体３をマスク
保持枠２に接着する際に発生した相対位置の誤差を吸収
することができる。

【００３０】位置決め用部材６は、マスク支持体３より
も機械的強度が強いため、マスク支持体３を接着する場
合よりも容易に位置決めして接着することができる。次
に、図２を参照して、マスク構造体１０をマスクチャッ
クまで搬送する機構について説明する。

【００３１】図２は、マスク構造体１０を保管している
マスク保管部、マスク構造体１０をマクス保管部からマ
スクチャックに搬送するためのハンドリングアーム、及
びマスク構造体１０が受け渡されるマスクチャックの正
面図を示す。

【００３２】図２の左側にマスク構造体１０を保管する
ためのマスク保管部を示す。レール１１の図中左側に複
数のマスク構造体１０が紙面に垂直な方向に一列に並ん
でマスクストッカ１９に保管されている。レール１１上
には、図の左右方向に移動可能な搬送チャック１２が載
置されている。露光すべき所望のパターンのマスク構造
体１０が、搬送チャック１２によりマスクストッカ１９
から取り出される。

【００３３】図２の右側に、Ｘ線露光時にマスク構造体
１０を固定するためのマスクチャック１４を示す。マス
クチャック１４の所定の位置にはマスク構造体１０に設
けられたＶ字状及びＬ字状の切り欠き７、８を載せてマ
スク構造体１０を保持するためのマスク位置決めピン１
５、１６が設けられている。

【００３４】マスク保管部とマスクチャック１４との間
には、ハンドリングアーム１３が配置されている。ハン
ドリングアーム１３の先端には、マスク移し替え装置２
０が取り付けられている。ハドリングアーム１３は、搬
送チャック１２によって取り出された所望のマスク構造
体１０をマスク移し替え装置２０に真空吸着して保持
し、支点を中心に所定角回転することによって、マスク
チャック１４の位置に搬送する。

【００３５】図３は、ハンドリングアーム１３の先端に
取り付けられたマスク移し替え装置２０の斜視図を示
す。マスク構造体１０を真空吸着する吸着面２４の中央
部に、円環状凸部の端面に真空吸引口が設けられた吸着
部２１が形成されている。吸着部２１は、図１に示すマ
スク構造体１０のマスク保持枠２を真空吸着して固定す
る。

【００３６】吸着部２１の周囲には、吸着面２４の法線
方向に平行な中心軸を有し、吸着面２４に開口を有する
３本のシリンダ２２が設けられている。シリンダ２２の
中には、シリンダ軸に対して平行な方向に摺動可能なピ
ストン２３が収納されている。

【００３７】次に、シリンダ２２及びピストン２３の構
造について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、
図３のマスク移し替え装置２０のシリンダ２２及びピス
トン２３の断面図を示す。図４（Ａ）は、シリンダ２２
の軸方向に沿う断面、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の一点
鎖線Ｂ４−Ｂ４における断面を示す。シリンダ２２の内
部は、吸着面２４に連続するパッド収納部３３、パッド
収納部３３に連続し、一定の内径を有する円筒状形状の
案内部３０、案内部３０に連続し、案内部３０の内径よ
りも小さな内径を有する絞り部３２、及び絞り部３２に
連続し、案内部３０とほぼ同径の案内部３１から構成さ
れている。

【００３８】案内部３０の中には、その内径よりもわず
かに小さい外径を有する円柱状のピストン前段部３４が
収納されている。同様に、案内部３１の中には、その内
径よりもわずかに小さい外径を有する円柱状のピストン
後段部３５が収納されている。案内部３０、３１の内周
面とピストン前段部３４、後段部３５の外周面との間隙
部は、２μｍ〜２０μｍ程度とすることが好ましい。

【００３９】ピストン前段部３４とピストン後段部３５
は、絞り部３２の内径よりもわずかに小さい外径を有す
る円柱状のピストン中段部３６により連結されている。
このように、ピストン２３は、ピストン前段部３４、ピ
ストン後段部３５及びピストン中段部３６から構成され
ている。

【００４０】ピストン中段部３６の長さは、絞り部３２
の軸方向の長さよりも長く構成されており、案内部３
０、３１の中に、それぞれシリンダ２２の内面とピスト
ンとに囲まれた前段空洞４０、後段空洞４１が形成され
る。

【００４１】シリンダ２２の側壁には、前段空洞４０と
シリンダ外部とを接続するガス流路４２、及び後段空洞
４１とシリンダ外部とを接続するガス流路４３が設けら
れている。

【００４２】絞り部３２の内周面には、円周方向に環状
の溝３８が形成されている。溝３８の内部空間は、シリ
ンダ２２に９０度間隔で対称的に設けられた４本のガス
流路３７によってシリンダ外部と接続されている。

【００４３】ピストン前段部３４には、一端が前段空洞
４０に開口し、他端が案内部３０の内周面とピストン前
段部３４の外周面との間の間隙部に開口する複数のガス
流路４４が形成されている。同様に、ピストン後段部３
５には、一端が後段空洞４１に開口し、他端が案内部３
１の内周面とピストン後段部３５の外周面との間の間隙
部に開口する複数のガス流路４５が形成されている。ガ
ス流路４４、４５のピストン外周面側の開口部は、ピス
トン外周面の円周方向に沿ってほぼ等間隔に配列されて
いる。

【００４４】ピストン前段部３４の前面には、マスク構
造体１０を吸着するための吸着パッド４６が取り付けら
れている。吸着パッド４６は、例えばシリコンゴム等の
弾性体で形成される。一端が吸着パッド４６の内面に開
口し、他端がピストン後段部３５の背面に開口するガス
流路４７がピストン２３の中心軸に沿って形成されてい
る。

【００４５】吸着面２４のシリンダ２２開口部近傍に
は、マスク構造体１０を吸着固定するための吸着部２１
が設けられている。ガス流路４２、４３からそれぞれ前
段空洞４０、後段空洞４１に圧縮ガスを供給すると、前
段空洞４０、後段空洞４１内は加圧される。加圧された
ガスは、ガス流路４４、４５を通ってシリンダ２２の内
面とピストン２３の外周面との間の間隙部に吹き出す。
このため、ピストン２３は、シリンダ２２の内周面に接
触しないように保持される。このように、静圧気体軸受
け機構が形成される。なお、間隙部に、より均一にガス
を吹きだすために、ピストン前段部３４及びピストン後
段部３５の外周面に円周方向に沿って所定の深さの溝を
形成し、この溝の底面にガス流路４４、４５が開口する
ようにしてもよい。

【００４６】また、前段空洞４０及び後段空洞４１内の
ガス圧に差を設けることにより、ピストン２３を前方ま
たは後方に平行移動することができる。この駆動力は、
ピストンの受圧面の面積のうち駆動方向に垂直な成分に
圧力差を乗じた大きさとなる。従って、前段空洞４０及
び後段空洞４１内の圧力を調整することによって、駆動
力を変化させることができる。

【００４７】前段空洞４０、後段空洞４１から絞り部３
２の隙間に流入したガスは環状の溝３８及びガス流路３
７を通って外部に排出される。このため、前段空洞４０
と後段空洞４１内の圧力が相互に干渉し合うことを防止
できる。

【００４８】シリンダ２２及びピストン２３は、例えば
アルミニウム等の軽金属により形成される。シリンダ２
２の内周面及びピストン２３の外周面は、摩擦低減及び
耐久性向上のための表面処理を施しておくことが好まし
い。例えば、アルマイト処理を施し、テフロンを含侵さ
せてもよい。

【００４９】図５は、図４に示すピストン２３を駆動
し、あるいは吸着パッド４６によりマスク構造体１０を
吸着するためのガス系統図を示す。一つのマスク移し替
え装置２０には，図３に示すように３つのシリンダ及び
ピストンが設けられており、各ピストンは、ガスの供給
排気系に並列に接続されている。

【００５０】清浄な圧縮空気を供給する圧縮空気源５０
から導出されたガス流路が、バルブ５１を通った後に分
岐し、それぞれ圧力制御弁５２、５３に導入されてい
る。圧縮空気源５０は、例えば４ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧
された圧縮空気を供給する。

【００５１】圧力制御弁５２、５３は、外部から与えら
れた電気信号に応じて出力側のガス圧を調整する。出力
側の圧力が設定圧力よりも低くなったときには、設定圧
力になるように昇圧し、設定圧力よりも高くなったとき
には、出力側のガスを外部に逃がすことにより設定圧力
になるように降圧する。このように、圧力制御弁５２、
５３は、出力側の圧力が常に設定圧力になるように正確
に、かつ応答性よく制御することができる。

【００５２】圧力制御弁５２から導出されたガス流路
は、各シリンダ２２内の後段空洞４１に開口するガス流
路４３に接続されている。圧力制御弁５３から導出され
たガス流路は、各シリンダ２２内の前段空洞４０に開口
するガス流路４２に接続されている。

【００５３】圧力制御弁５２、５３の出力側の圧力を制
御することにより、前段空洞４０及び後段空洞４１内が
所望の圧力になるように制御することができる。このよ
うにして前段空洞４０と後段空洞４１内の圧力差を所望
の大きさにすることにより、所望の力でピストン２３を
駆動することができる。例えば、前段空洞４０と後段空
洞４１との圧力差を０．１〜０．５ｋｇｆ／ｃｍ²の範
囲で変化させることにより、ピストン２３を駆動するこ
とができる。

【００５４】各吸着パッド４６の内面に開口するガス流
路４７は、流路切り換え弁５５に接続されている。流路
切り換え弁５５を切り替えることにより、ガス流路４７
を真空源５６または減圧弁５４に接続することができ
る。減圧弁５４は圧縮空気源５０に接続されており、所
定圧力の圧縮空気をガス流路４７に供給することができ
る。

【００５５】ガス流路４７を真空源５６に接続すると、
吸着パッド４６はマスク構造体１０を吸着保持する。ガ
ス流路４７を圧縮空気源５０に接続すると、吸着パッド
４６からマスク構造体１０に向かって圧縮空気が吹きつ
けられる。

【００５６】次に、図６を参照してマスク構造体１０を
マスク移し替え装置からマスクチャックへ移し替える方
法について説明する。図６（Ａ）に示すように、マスク
構造体１０をマスク移し替え装置２０で真空吸着し、マ
スクチャック１４の正面に移動する。このとき、ピスト
ン２３は、完全にシリンダ２２内に収納されており、マ
スク構造体１０は図３に示す吸着部２１により真空吸着
されている。

【００５７】ピストン２３を前方に移動し、吸着パッド
４６でマスク構造体１０を真空吸着する。吸着パッド４
６で真空吸着した後、吸着部２１による吸着を解除す
る。図６（Ｂ）に示すように、ピストン２３をさらに前
方に移動し、マスク構造体１０をマスクチャック１４の
マスク保持面に押しつける。このとき、ピストン２３の
駆動力を調整することにより、マスク構造体１０を所望
の圧力でマスクチャック１４に押しつけることができ
る。このようにして、マスク構造体１０とマスクチャッ
ク１４の接触面同士をなじませることができる。

【００５８】図６（Ｃ）に示すように、吸着パッド４６
による真空吸着を解除し、真空パッド４６及びマスクチ
ャック１４の両方から圧縮空気を吹き出す。ピストン２
３の前方への駆動力よりも圧縮空気の吹き出しによる後
方への駆動力の方が大きくなるように各部のガス圧を調
整しておくことにより、ピストン２３はわずかに後方に
移動する。マスク構造体１０は自重で落下し、位置決め
用部材６のＶ字状切り欠きが位置決めピン１５にはまり
込む。

【００５９】図６（Ｄ）に示すように、マスクチャック
１４からの圧縮空気の吹き出しを停止する。ピストン２
３を後方へ駆動する力が弱くなり、ピストン２３が前方
へ移動する。同時に、マスク構造体１０がマスクチャッ
ク１４に押しつけられる。マスクチャック１４により、
マスク構造体１０を真空吸着する。

【００６０】図６（Ｅ）に示すように、ピストン２３を
後方へ移動させシリンダ２２内に収納する。このよう
に、３本のピストン２３でマスク構造体１０を真空吸着
してマスクチャック１４に押し当てることにより、マス
ク構造体１０とマスクチャック１４の接触面同士を安全
により確実になじませることができる。

【００６１】次に、図７を参照して他の実施例によるシ
リンダとピストンの構造について説明する。図７（Ａ）
は、他の実施例によるシリンダとピストンの軸方向に沿
う断面図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の一点鎖線Ｂ７−
Ｂ７における断面図を示す。シリンダとピストンの構造
以外の部分は、上記実施例と同様の構造である。

【００６２】シリンダ２２の内面は一定の内径を有する
円筒状形状である。ピストン２３は、シリンダ２２の内
径よりも小さい外径を有する円柱状形状である。シリン
ダ２２の軸方向の中間部に、内径がピストン２３の外径
よりもやや大きく外径がシリンダ２２の内径よりもやや
小さい円環状の固定リング６０が配置されている。固定
リング６０の外周面には円周方向に３本の溝が形成さ
れ、この溝のうち両端の溝にシリコーンゴム等の弾性体
からなるＯリング６１がはめ込まれている。Ｏリング６
１は、固定リング６０の外周面とシリンダ２２の内周面
に密着し、固定リング６０は、Ｏリング６１により半径
方向に弾性的に支持される。

【００６３】また、固定リング６０の外周面に形成され
た中央の溝には、シリンダ２２に形成されたネジ穴に挿
入された固定ピン６２の先端部が係合している。固定リ
ング６０は、固定ピン６２により軸方向に移動しないよ
うに拘束されている。なお、固定ピン６２は、図７
（Ｂ）に示すように１２０度間隔で三方から挿入されて
いる。固定ピン６２による拘束はゆるやかなものであ
り、固定リング６０は、軸方向にわずかに移動すること
ができ、また軸方向に対してわずかに傾くことができ
る。

【００６４】固定リング６０の内周面には円周方向に環
状の溝８１が形成されている。溝８１内の空間は、固定
リング６０に６０度間隔で対称的に設けられた６本のガ
ス流路８１及びシリンダ２２に１２０度間隔で固定ピン
６２と交互に設けられた３本のガス流路７９を介してシ
リンダ外部と接続されている。

【００６５】ピストン２３の前方部分に、内径がピスト
ン２３の外径よりもやや大きく外径がシリンダ２２の内
径よりもやや小さい円環状のピストンリング６５がはめ
込まれている。同様に、ピストン２３の反対側の端部に
も、ピストンリング６６がはめ込まれている。

【００６６】ピストンリング６５、６６が係合する部分
のピストン２３の外周面には、円周方向に溝が形成さ
れ、Ｏリング６７、６８がはめ込まれて装着されてい
る。ピストンリング６５、６６は、それぞれＯリング６
７、６８により半径方向に弾性的に支持されている。Ｏ
リング６７、６８によりピストンリング６５、６６の内
周面とピストン２３の外周面との間を気密にシールして
いる。

【００６７】また、ピストンリング６５、６６は、それ
ぞれピストン２３の端部側で外周面の円周方向に形成さ
れた溝にはめ込まれた軸止め輪６９、７０によって軸方
向外側の位置が固定されている。

【００６８】このように、シリンダ２２の内周面とピス
トン２３の外周面との間には、ピストンリング６５と固
定リング６０とに挟まれた前段空洞７１と、固定リング
６０とピストンリング６６とに挟まれた後段空洞７２が
形成される。

【００６９】シリンダ２２の側壁には、前段空洞７１及
び後段空洞７２とシリンダ２２の外部とを接続するガス
流路７３、７４がそれぞれ形成されている。ピストンリ
ング６５には、一端が前段空洞７１に開口し、他端がピ
ストンリング６５とシリンダ２２との間隙部に開口する
複数のガス流路７５が形成されている。同様に、ピスト
ンリング６６には、一端が後段空洞７２に開口し、他端
がピストンリング６６とシリンダ２２との間隙部に開口
する複数のガス流路７６が形成されている。

【００７０】ピストン２３の先端部には、マスク構造体
１０を吸着するための吸着パッド７８が取り付けられて
いる。ピストン２３には、中心軸に沿って一端が吸着パ
ッド７８の内面に開口し、他端がピストン２３の他方の
端面に開口するガス流路７７が形成されている。

【００７１】このように構成されたシリンダ、ピストン
構造は、固定リング６０、ピストンリング６５、６６が
それぞれ図４に示すシリンダ及びピストンの絞り部３
２、ピストン前段部３４及びピストン後段部３５と同様
の機能を果たす。ガス流路７９、８１は、図４に示すガ
ス流路３７と同様の機能を果たす。ガス流路７３、７
４、７７は、それぞれ図４に示すガス流路４２、４３、
４７に対応する。従って、これらガス流路を図５に示す
ガス系の対応するガス流路に接続することにより、図４
に示すシリンダ、ピストン構造と同様の機能を果たすこ
とができる。

【００７２】また、図７に示すピストン、シリンダ構造
においては、ピストンリング６５、６６とシリンダ２２
との間隙、固定リング６０とピストン２３との間隙の精
度は、部品の単品加工精度によって決まり、組み立て精
度に依存しない。従って、より高精度の微小な間隙を実
現することができる。

【００７３】さらに、ピストンリング６５、６６はピス
トン２３に対して、固定リング６０はシリンダ２２に対
して半径方向に弾性体からなるＯリングによって弾性的
に支持されている。このため、半径方向の加工精度、組
み立て誤差を吸収することができる。

【００７４】また、摺動部に静圧気体軸受けが形成され
ない場合でも、Ｏリング６１、６７、６８として適当な
弾性係数を有する材料を選ぶことにより、摺動部の最大
摩擦抵抗を小さくし、摺動によるごみの発生を抑制する
ことができる。

【００７５】上記実施例では、シリンダに支持された絞
り部あるいは固定リングの両側に、ピストンに支持され
たピストン前段部、後段部あるいはピストンリングを配
置した場合について説明したが、この位置関係を逆にし
てもよい。例えば、ピストンの中間部に円環状に突出し
た部分を設け、この突出した部分の両側にシリンダから
円環状に内方に突出した絞り部を設けてもよい。また
は、ピストンの中間部にピストンに支持された１つのピ
ストンリングを配置し、このピストンリングの両側にシ
リンダに支持された固定リングを配置してもよい。

【００７６】また、上記実施例では、ピストン前段部と
ピストン後段部の外径が等しい場合について説明した
が、異なる径としてもよい。以上実施例に沿って本発明
を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能な
ことは当業者に自明であろう。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ線露光用のマスク等を安全に、かつ確実に露光装置等
の対象物に位置決めして固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるＸ線露光用マスク構造体
の正面図及び断面図である。

【図２】本発明の実施例によるＸ線露光用マスク構造体
搬送装置の正面図である。

【図３】本発明の実施例によるマスク移し替え装置の斜
視図である。

【図４】図３に示すマスク移し替え装置のシリンダとピ
ストンの断面図である。

【図５】図３に示すマスク移し替え装置を駆動するため
のガス系統図である。

【図６】マスク構造体をマスク移し替え装置からマスク
チャックへ移し替える方法を説明するためのマスク移し
替え装置及びマスクチャックの部分側面図である。

【図７】図３に示すマスク移し替え装置のシリンダとピ
ストンの他の構成例による断面図である。

【図８】従来例によるマスク移し替え装置の正面図であ
る。

【符号の説明】

１マスクマーク１ａＸ線吸収体２マスク保持枠２ａ開口３マスク支持体４Ｘ線透過膜５Ｘ線透過領域６位置決め用部材７Ｖ字状切り欠き８Ｌ字状切り欠き１０マスク構造体１１レール１２搬送チャック１３ハンドリングアーム１４マスクチャック１５、１６位置決めピン１９マスクストッカ２０マスク移し替え装置２１吸着部２２シリンダ２３ピストン２４吸着面３０、３１案内部３２絞り部３３パッド収納部３４ピストン前段部３５ピストン後段部３６ピストン中段部４０前段空洞４１後段空洞４２、４３、４４、４５、４７ガス流路４６吸着パッド５０圧縮空気源５１バルブ５２、５３圧力制御弁５４減圧弁５５流路切り換え弁５６真空弁６０固定リング６１、６７、６８Ｏリング６２固定ピン６５、６６ピストンリング６９、７０軸止め輪７１前段空洞７２後段空洞７３、７４、７５、７６、７７ガス流路７８吸着パッド１００マスク摺動部１０１ガイド部１０２連結部１０３リニアガイド１０４マスクハンド１０５マスクフレーム１０６マスクステージ１０７Ｖブロック１０８吸着部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心軸に関して回転対称な内部空間を画
定するシリンダと、前記内部空間内に挿入され、前記シリンダの内面との間
に所定の空間を画定するピストンと、前記所定の空間内に一対の空洞を形成するための、前記
ピストン及びシリンダのうち一方に支持された第１の手
段、及び該第１の手段の軸方向の両側に前記ピストン及
びシリンダのうち他方に支持され、前記ピストンを軸方
向に摺動可能に支持する第２の手段と、前記一対の空洞にそれぞれ所定圧力のガスを供給するた
めのガス供給手段とを含む位置決め装置。
【請求項２】前記第１の手段は、前記一方に径方向に
柔軟に支持されている請求項１記載の位置決め装置。
【請求項３】前記第２の手段は、前記他方に径方向に
柔軟に支持されている請求項１または２記載の位置決め
装置。
【請求項４】前記第２の手段と前記一方との間には隙
間が形成されており、さらに、前記隙間に圧縮ガスを吹きだすためのガス流路
を含む請求項１〜３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項５】前記ガス流路は、前記一対の空洞に一端
が開口し、前記隙間に他端が開口するガス流路である請
求項４記載の位置決め装置。
【請求項６】さらに、前記ピストンの一端に設けら
れ、処理対象物を吸着するための吸着手段を含む請求項
１〜５のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項７】前記吸着手段は、前記ピストンの前記一端に取り付けられた弾性材料から
なる吸着パッドと、前記吸着パッド内に一端が開口し、前記ピストンの反対
側の端部に他端が開口する他のガス流路とを含んで構成
される請求項１〜６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項８】前記第１の手段と前記他方との間には他
の隙間が形成されており、さらに前記他の隙間から前記シリンダの外部にガスを排
出するためのガス排出手段を含む請求項１〜７のいずれ
かに記載の位置決め装置。