JPH0850351A - Original plate and original plate holding device, and exposing device using same - Google Patents

Original plate and original plate holding device, and exposing device using same

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JPH0850351A
JPH0850351A JP20599794A JP20599794A JPH0850351A JP H0850351 A JPH0850351 A JP H0850351A JP 20599794 A JP20599794 A JP 20599794A JP 20599794 A JP20599794 A JP 20599794A JP H0850351 A JPH0850351 A JP H0850351A
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conical
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Abstract

PURPOSE:To make clamp force for positioning a mask small. CONSTITUTION:The mask frame 2 of the mask 10 is abutted on a first ball B1 to a third ball B3, and clamping is performed by the clamp force F1 to F3 acting toward the balls, so that the mask 10 is positioned. The first and the second balls B1 and B2 respectively is abutted on a conical groove 2a and a V-shaped groove 2b on the back surface of the frame 2 so as to position the mask 10 in terms of a horizontal surface. An inclined angle with respect to the clamp force F1 of a first conical part 21 (deep part) of the groove 2a is made larger than that of a second conical part 22 (shallow part), so that both clamp force F1 and F2 acting on the balls B1 and B2 are made small.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置やEB
描画装置あるいはパターン寸法測定機等において磁石や
真空チャック等を用いることなく安定保持できるマスク
等原版および原版保持装置ならびにこれを用いた露光装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor exposure apparatus and an EB.
The present invention relates to an original plate such as a mask and an original plate holding device that can be held stably without using a magnet or a vacuum chuck in a drawing device or a pattern dimension measuring machine, and an exposure device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体露光装置のマスクは、一般的に、
図8の(a)〜(f)に示す工程によって製作される。
すなわち、(a)に示すようにシリコン等からなる基板
Sの少なくとも片面にSiC膜Mを蒸着したうえで、
(b)に示すようにバックエッチによって基板Sの中央
部分を除去してSiC膜Mで覆われた開口部Rを形成し
たのち、(c)に示すように基板Sの底面をマスクフレ
ームHに接着し、(d)に示すように開口部RのSiC
膜(メンブレン)M上に公知のEB描画法やメッキ等に
よって重金属のパターンPを形成し、(e)に示すよう
にマスクフレームHの底面に磁性リングGを装着する。
このようにして製作されたマスクを半導体露光装置のマ
スクステージTに固定するときは、(f)に示すように
マスクステージTの永久磁石または電磁石Eにマスクフ
レームHの底面の磁性リングGを吸着させる。
2. Description of the Related Art Generally, a mask of a semiconductor exposure apparatus is
It is manufactured by the steps shown in FIGS.
That is, as shown in (a), after the SiC film M is deposited on at least one surface of the substrate S made of silicon or the like,
After the central portion of the substrate S is removed by back etching to form an opening R covered with the SiC film M as shown in (b), the bottom surface of the substrate S is formed into a mask frame H as shown in (c). Bonded, SiC in opening R as shown in (d)
A heavy metal pattern P is formed on the membrane M by a known EB drawing method or plating, and a magnetic ring G is attached to the bottom surface of the mask frame H as shown in (e).
When the mask thus manufactured is fixed to the mask stage T of the semiconductor exposure apparatus, the magnetic ring G on the bottom surface of the mask frame H is attracted to the permanent magnet or electromagnet E of the mask stage T as shown in (f). Let

【0003】マスクのパターンPを形成する工程あるい
はマスクの製作を完了した後にパターン寸法を測定する
工程等においては、電子ビームを使用するために永久磁
石や電磁石を用いたマスクチャックを使用することがで
きず、公知の真空吸着装置やバネクランプ等を用いてマ
スクを固定する。
In the step of forming the pattern P of the mask or the step of measuring the pattern dimension after the mask is manufactured, a mask chuck using a permanent magnet or an electromagnet is used in order to use an electron beam. This is not possible, and the mask is fixed using a known vacuum suction device, spring clamp, or the like.

【0004】ところが、このように真空吸着装置やバネ
クランプを用いてマスクを固定すると、磁石または電磁
石によって露光装置のマスクステージに固定した場合と
異なる歪が発生してマスクのパターンが大きく変形す
る。
However, when the mask is fixed by using the vacuum suction device or the spring clamp as described above, distortion different from that when the mask is fixed to the mask stage of the exposure device by the magnet or electromagnet is generated, and the pattern of the mask is largely deformed.

【0005】そこで、この問題を解決するために、図7
に示すように、マスクをこれに垂直に作用する3個のク
ランプ力Fa〜Fcによってクランプするいわゆるキネ
マティックマスクが開発された。
Therefore, in order to solve this problem, FIG.
A so-called kinematic mask has been developed which clamps the mask by three clamping forces Fa to Fc acting perpendicularly thereto, as shown in FIG.

【0006】これは、マスク100のマスクフレーム1
02の裏面に3個のボールBa〜Bcを当てがい、ボー
ルBa〜Bcに向かってそれぞれ図示しないクランプ部
材を接近させて、各ボールBa〜Bcとクランプ部材の
間にマスク100のマスクフレーム102をクランプす
るもので、クランプ力Fa〜Fcによってそれぞれマス
ク100の垂直方向(Z軸方向)の位置を固定するとと
もに、第1のボールBaをマスクフレーム102の裏面
に設けられた円錐溝102aに回転自在に係合させるこ
とでこの部分のみをZ軸に垂直な水平面(XY平面)内
で固定し、第2のボールBbを円錐溝102aに対して
放射状にのびるV形溝102bに摺動自在に係合させる
ことでその回転位置を固定する。なお、第3のボールB
cはマスクフレーム102の裏面の平坦部に当接されて
任意の方向に転動自在であり、マスク100を不必要に
拘束することのないように構成される。
This is the mask frame 1 of the mask 100.
The three balls Ba to Bc are applied to the back surface of 02, and the clamp members (not shown) are brought close to the balls Ba to Bc, and the mask frame 102 of the mask 100 is placed between the balls Ba to Bc and the clamp members. Clamping is performed by fixing the position of the mask 100 in the vertical direction (Z-axis direction) by the clamping forces Fa to Fc and rotating the first ball Ba in the conical groove 102a provided on the back surface of the mask frame 102. This part is fixed in a horizontal plane (XY plane) perpendicular to the Z-axis by engaging with, and the second ball Bb is slidably engaged with the V-shaped groove 102b extending radially with respect to the conical groove 102a. The rotation position is fixed by combining them. The third ball B
The c is abutted against the flat portion on the back surface of the mask frame 102 and can roll in any direction, and is configured so as not to unnecessarily restrain the mask 100.

【0007】すなわち、マスクフレーム102を挟んで
それぞれ第1ないし第3のボールBa〜Bcに向かって
作用するクランプ力Fa〜Fcによってマスク100の
Z軸方向の位置決めと傾斜方向(ωX,ωY軸方向)の
位置決めを行ない、マスクフレーム102の第1のボー
ルBaに当接される部位のみを該第1のボールBaから
円錐溝102aの斜面に作用するクランプ力Faの反力
によってX軸方向およびY軸方向に固定したうえで第2
のボールBbからマスクフレーム102のV形溝102
bの斜面に作用するクランプ力Fbの反力によってV形
溝102bの回転角度を固定することで、マスク100
全体のX軸方向およびY軸方向の位置決めとその回転方
向(θ(ωZ)軸方向)の位置決めを行なう。
That is, the clamping force Fa to Fc acting on the first to third balls Ba to Bc sandwiching the mask frame 102, respectively, positions the mask 100 in the Z-axis direction and tilts (ωX, ωY-axis directions). ) Is performed, and only the portion of the mask frame 102 that abuts on the first ball Ba is moved in the X-axis direction and Y direction by the reaction force of the clamping force Fa acting on the slope of the conical groove 102a from the first ball Ba. Second after fixing in the axial direction
From the ball Bb to the V-shaped groove 102 of the mask frame 102.
By fixing the rotation angle of the V-shaped groove 102b by the reaction force of the clamping force Fb acting on the slope of b, the mask 100
Positioning of the entire X-axis direction and Y-axis direction and its rotation direction (θ (ωZ) axis direction) are performed.

【0008】このようにして、3個のボールBa〜Bc
に向かって作用するクランプ力Fa〜Fcのみによっ
て、マスク100のX,Y,Z軸と、ωX,ωY,ωZ
軸の合計6軸の位置決めを行なうように構成されてい
る。
In this way, the three balls Ba to Bc
Only the clamping forces Fa to Fc acting toward the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis of the mask 100, and ωX, ωY, and ωZ.
It is configured to position a total of 6 axes.

【0009】このようなキネマティックマスクは、マス
クを安定保持できるうえに不必要な拘束力を与えること
がなく、従って、マスクの熱歪等によるパターンの変形
を防ぐことができる。加えて、磁力や真空吸着力を必要
とせず、露光装置、EB描画装置およびパータン検査機
等のマスク保持装置をすべて同一構成にすることでマス
クを移し変えたときの転写パターンの変形を防ぐことも
できるため、高精度のX線露光装置等に好適である。
Such a kinematic mask can hold the mask in a stable manner and does not give an unnecessary binding force, and therefore, the deformation of the pattern due to the thermal strain of the mask can be prevented. In addition, the magnetic force and the vacuum suction force are not required, and the exposure device, the EB drawing device, and the mask holding device such as the pattern inspection device are all configured in the same structure to prevent the transfer pattern from being deformed when the mask is transferred. Therefore, it is suitable for a high precision X-ray exposure apparatus and the like.

【0010】また、3個のクランプ力が互いに干渉する
のを防ぐために、まず図6の二点鎖線で示すように、円
錐溝102aに作用するクランプ力によってマスク10
0のこの部位をX軸方向およびY軸方向に固定し、続い
てV形溝102bに作用するクランプ力を発生させてマ
スク100全体を実線で示す位置に回転させたうえで残
りのクランプ力を作用させる方法も開発されている。こ
のような手順でマスクの位置決めを行なえば、マスクの
位置決めを極めて円滑かつ迅速に行ない、さらに、極め
て小さいクランプ力でマスクを安定保持できるというす
ぐれた効果があることが判明している。
In order to prevent the three clamping forces from interfering with each other, first, as shown by the chain double-dashed line in FIG. 6, the mask 10 is acted upon by the clamping force acting on the conical groove 102a.
This portion of 0 is fixed in the X-axis direction and the Y-axis direction, and then the clamping force acting on the V-shaped groove 102b is generated to rotate the entire mask 100 to the position shown by the solid line, and the remaining clamping force is applied. Methods of working have also been developed. It has been found that the positioning of the mask by such a procedure has an excellent effect that the positioning of the mask can be performed extremely smoothly and quickly, and the mask can be stably held with an extremely small clamping force.

【0011】なお、近年では転写パターンの高精細化が
一層進み、マスクのパターンを変形させるおそれのある
クランプ力はできるだけ小さくすることが望まれてい
る。
It should be noted that in recent years, the transfer pattern has been further refined, and it is desired to reduce the clamping force that may deform the mask pattern as much as possible.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、初めにクランプされる円錐溝の頂角が
小さい程、これに作用させるクランプ力が小さくてすむ
反面、V形溝に必要とするクランプ力を大きくしなけれ
ばならず、逆に、円錐溝の頂角を大きくすればV形溝に
必要とするクランプ力は小さくなるが、円錐溝に作用さ
せるクランプ力を大きくしなければならないという未解
決の課題がある。その理由は以下の通りである。
However, according to the above-mentioned conventional technique, the smaller the apex angle of the conical groove to be clamped first, the smaller the clamping force applied to the conical groove, but the V-shaped groove is required. The clamping force required for the V-shaped groove is reduced by increasing the apex angle of the conical groove, but the clamping force applied to the conical groove must be increased. There is an unsolved problem. The reason is as follows.

【0013】図5の(a)に示すように、円錐溝102
aに作用するクランプ力Faは、一般的に、まず、円錐
溝102aの頂点Aoから遠い部分をボールBaに押圧
する。従って、クランプ力Faによって円錐溝102a
をXY平面内で位置決めする力は、ボールBaから円錐
溝102aの斜面に受ける反力Naの水平方向の分力Q
aに等しい。円錐溝102aの半頂角をαとすれば、反
力Na=Fa/sinαであるからその水平方向の分力
Qaは以下の式で表わされる。
As shown in FIG. 5A, the conical groove 102
In general, the clamping force Fa acting on a presses the portion of the conical groove 102a far from the apex Ao against the ball Ba. Therefore, the conical groove 102a is generated by the clamping force Fa.
In the XY plane is the horizontal component force Q of the reaction force Na received from the ball Ba on the slope of the conical groove 102a.
equal to a. Assuming that the half-vertical angle of the conical groove 102a is α, the reaction force Na = Fa / sin α, so the horizontal component force Qa is expressed by the following equation.

【0014】 Qa=Fa・cosα/sinα・・・・・(1) 他方、円錐溝102aに作用するクランプ力Faによる
位置決めを終えてV形溝102bに作用するクランプ力
Fbによる回転方向の位置決めが行なわれるときは円錐
溝102aに係合したボールBaは、図5の(b)に示
すように、円錐溝102aの最も深い部分すなわち、頂
点Aoに最も近い位置にあり、両者の摩擦力に打ち勝っ
て前記回転方向の位置決めを行なうために必要なトルク
Kbは以下のように求められる。
Qa = Fa · cos α / sin α (1) On the other hand, the positioning in the rotational direction by the clamping force Fb acting on the V-shaped groove 102b is completed after the positioning by the clamping force Fa acting on the conical groove 102a is completed. When performed, the ball Ba engaged with the conical groove 102a is located at the deepest portion of the conical groove 102a, that is, at the position closest to the apex Ao, as shown in FIG. The torque Kb required to perform the positioning in the rotation direction is obtained as follows.

【0015】 Kb=μ・r・Fa・cosα/sinα・・・・・(2) ここで、r:ボールBaの半径 μ:摩擦係数 式(1)および(2)から、円錐溝102aの頂角を小
さくすれば、これに係合するボールに作用するクランプ
力Faは小さくてすむがV形溝に係合するボールに作用
するクランプ力Fbは大きくしなければならず、双方を
小さくすることはできない。
Kb = μ · r · Fa · cos α / sin α (2) where r: radius of the ball Ba μ: coefficient of friction From equations (1) and (2), the top of the conical groove 102a The smaller the angle, the smaller the clamping force Fa that acts on the ball that engages with it, but the greater the clamping force Fb that acts on the ball that engages the V-shaped groove, the smaller both. I can't.

【0016】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであって、マスク等原版の
位置決めのためのクランプ力を全体的に低減できる原版
および原版保持装置ならびにこれを用いた露光装置を提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and is an original plate and an original plate holding device capable of reducing the clamping force for positioning an original plate such as a mask, and the same. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus using the.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の原版は、基板と、これと一体である平板状
の支持部材を有し、該支持部材がその表面に垂直なクラ
ンプ力によってそれぞれクランプされる円錐溝とV形溝
と平坦部を備えている原版であって、前記円錐溝の斜面
の前記クランプ力に対する傾斜角が、前記円錐溝の浅い
部分で小さく、深い部分で大きいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an original plate of the present invention has a substrate and a flat plate-like supporting member which is integral with the substrate, and the supporting member has a clamping force perpendicular to the surface thereof. An original plate having a conical groove, a V-shaped groove, and a flat portion, which are respectively clamped by, the inclination angle of the slope of the conical groove with respect to the clamping force is small at the shallow portion of the conical groove and large at the deep portion. It is characterized by

【0018】傾斜角が、円錐溝が浅くなるほど減少して
いてもよい。
The tilt angle may decrease as the conical groove becomes shallower.

【0019】[0019]

【作用】原版保持装置の第1ないし第3のボールに原版
の支持部材の円錐溝とV形溝と平坦部をそれぞれ当接
し、順次、支持部材の表面に垂直なクランプ力によって
クランプすることで原版の6軸方向の位置決めを行な
う。この位置決め工程において、円錐溝に当接される第
1のボールは、まず円錐溝の浅い部分に当接され、クラ
ンプ力の反力によって円錐溝のみが水平面内で位置決め
される。円錐溝の位置決めに必要なクランプ力は円錐溝
の浅い部分の傾斜角が小さいほど少なくてすむ。また、
第2のボールに作用するクランプ力による回転方向の位
置決めが行なわれるときは、第1のボールが円錐溝の深
い部分に当接されており、第1のボールと円錐溝の間の
摩擦に打ち勝って原版を回転させるために必要なトルク
は円錐溝の深い部分の傾斜角が大きいほど少なくてす
む。従って、円錐溝の浅い部分の傾斜角を深い部分より
小さくすることで、円錐溝に作用するクランプ力とV形
溝に作用するクランプ力の双方を低減し、原版のパター
ンを変形させるおそれのある応力を大幅に軽減できる。
The conical groove, the V-shaped groove and the flat portion of the support member of the original plate are brought into contact with the first to third balls of the original plate holding device, respectively, and are sequentially clamped by the clamping force perpendicular to the surface of the support member. Position the original plate in 6 axes. In this positioning step, the first ball that contacts the conical groove first contacts the shallow portion of the conical groove, and only the conical groove is positioned within the horizontal plane by the reaction force of the clamping force. The smaller the inclination angle of the shallow portion of the conical groove, the smaller the clamping force required for positioning the conical groove. Also,
When the rotational force is determined by the clamping force acting on the second ball, the first ball is in contact with the deep portion of the conical groove and overcomes the friction between the first ball and the conical groove. The torque required to rotate the master plate is smaller as the inclination angle of the deep part of the conical groove is larger. Therefore, by making the inclination angle of the shallow portion of the conical groove smaller than that of the deep portion, both the clamping force acting on the conical groove and the clamping force acting on the V-shaped groove may be reduced, and the pattern of the original plate may be deformed. The stress can be significantly reduced.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】図1は一実施例による原版であるマスク1
0を示すもので、これは、中央の開口に図示しない重金
属のパターンを有するメンブレン1aを備えた基板1
と、その外周縁に一体的に設けられた支持部材であるマ
スクフレーム2を有し、マスクフレーム2の裏面には、
円錐溝2aとこれに対して放射状にのびるV形溝2bが
設けられており、円錐溝2aとV形溝2bは、それぞ
れ、露光装置の原版保持装置であるマスクステージに設
けられた第1および第2のボールB1 ,B2 に当接さ
れ、該マスクステージの第3のボールB3 はマスクフレ
ーム2の裏面の平坦部に当接される。なお、露光装置
は、図示しないウエハステージに保持されたウエハを、
マスク10を経て照射される露光光によって露光するた
めの露光手段を有する。
FIG. 1 shows an original mask 1 according to one embodiment.
No. 0, which is a substrate 1 having a membrane 1a having a heavy metal pattern (not shown) in the central opening.
And a mask frame 2 that is a support member integrally provided on the outer peripheral edge of the mask frame 2.
A conical groove 2a and a V-shaped groove 2b extending radially to the conical groove 2a are provided. The conical groove 2a and the V-shaped groove 2b are provided on a mask stage which is an original holding device of an exposure apparatus, respectively. The second balls B 1 and B 2 are brought into contact with each other, and the third ball B 3 of the mask stage is brought into contact with the flat portion on the back surface of the mask frame 2. In addition, the exposure apparatus uses a wafer held on a wafer stage (not shown)
It has an exposure means for exposing with the exposure light irradiated through the mask 10.

【0022】3個のボールB1 〜B3 に当接されたマス
ク10は、これを各ボールB1 〜B3 との間に垂直方向
(Z軸方向)にクランプする図示しないクランプ手段の
クランプ力F1 〜F3 によってクランプされ、従来例と
同様に、X,Y,Z軸方向と、ωX,ωY,ωZ軸方向
の6軸方向の位置決めが行なわれる。
The mask 10 is in contact with the three balls B 1 .about.B 3, this clamping of the clamping means (not shown) clamps the vertical direction (Z axis direction) between each ball B 1 .about.B 3 It is clamped by the forces F 1 to F 3 , and the positioning in the X-, Y-, and Z-axis directions and the 6-axis directions of the ωX, ωY, and ωZ-axis directions is performed as in the conventional example.

【0023】円錐溝2aの斜面は、従来例のような平坦
な円錐面とは異なり、図2および図3に拡大して示すよ
うに、その頂点A1 に近い深い部分である第1の円錐部
分21の頂角を大きく、残りの浅い部分である第2の円
錐部分22の頂角を小さく構成したもので、このよう
に、円錐溝2aの斜面を異なる頂角を有する2つの円錐
部分21,22によって構成させることで、円錐溝2a
をクランプするのに必要なクランプ力F1 とV形溝2b
をクランプするクランプ力F2 の双方を小さくすること
ができる。その理由は以下の通りである。
The inclined surface of the conical groove 2a is different from the flat conical surface as in the conventional example, and as shown in an enlarged view in FIGS. 2 and 3, the first cone is a deep portion close to its apex A 1. The apex angle of the portion 21 is made large, and the apex angle of the second conical portion 22 which is the remaining shallow portion is made small, and thus the slope of the conical groove 2a has two conical portions 21 having different apex angles. , 22 to form the conical groove 2a
Clamping force F 1 and V-shaped groove 2b required to clamp
It is possible to reduce both the clamping force F 2 that clamps. The reason is as follows.

【0024】図3に示すように、円錐溝2aに作用する
クランプ力F1 によってこの部分を第1のボールB1
の間にクランプするとき、一般的に、まず、一点鎖線で
示すように、円錐溝2aの第2の円錐部分22が第1の
ボールB1 に当接され、このときのボールB1 から円錐
溝2aが受ける反力N1 の水平方向の分力Q1 によって
この部位の位置決めが行なわれ、位置決めが完了したと
き、第1のボールB1は実線で示すように円錐溝2aの
第1の円錐部分21に当接される。
As shown in FIG. 3, when this portion is clamped between the first ball B 1 and the first ball B 1 by the clamping force F 1 acting on the conical groove 2a, first, as shown by a chain line, , The second conical portion 22 of the conical groove 2a is brought into contact with the first ball B 1, and the horizontal force component Q 1 of the reaction force N 1 received by the conical groove 2a from the ball B 1 at this time causes this portion. When the positioning is completed and the positioning is completed, the first ball B 1 is brought into contact with the first conical portion 21 of the conical groove 2a as shown by the solid line.

【0025】続いて、V形溝2bに係合する第2のボー
ルB2 に向かってクランプ力F2 が作用するときは、第
1のボールB1 が円錐溝2aの第1の円錐部分21に当
接されており、V形溝2bに作用するクランプ力F2
は第1のボールB1 と円錐溝2aの第1の円錐部分21
の間の摩擦に打ち勝ってマスク10を水平方向に回転さ
せるだけの大きさが必要である。
Subsequently, when the clamping force F 2 acts on the second ball B 2 which engages with the V-shaped groove 2b, the first ball B 1 moves the first conical portion 21 of the conical groove 2a. The clamping force F 2 acting on the V-shaped groove 2b is applied to the first ball B 1 and the first conical portion 21 of the conical groove 2a.
It must be large enough to overcome the friction between and rotate the mask 10 horizontally.

【0026】円錐溝2aの第1、第2の円錐部分21,
22のそれぞれの傾斜角である半頂角をβ1 ,β2 とす
れば、円錐溝2aを水平方向に位置決めする力Q1 は式
(1)から Q1 =F1 cosβ2 /sinβ2 ・・・・・(3) 第1のボールB1 と円錐溝2aの摩擦に打ち勝ってマス
ク10を回転させるトルクK2 は式(2)から K2 =μ・r・F1 cosβ1 /sinβ1 ・・・(4) 前述のようにβ1 >β2 であるから、β1 =β2 の場合
に比べて、第1および第2のボールB1 ,B2 に向って
作用するクランプ力F1 ,F2 の双方を小さくすること
ができる。
The first and second conical portions 21 of the conical groove 2a,
Assuming that the half-vertical angles that are the respective inclination angles of 22 are β 1 and β 2 , the force Q 1 for positioning the conical groove 2a in the horizontal direction is expressed by the formula (1) as follows: Q 1 = F 1 cos β 2 / sin β 2 · (3) The torque K 2 for rotating the mask 10 by overcoming the friction between the first ball B 1 and the conical groove 2a is expressed by the equation (2) as K 2 = μ · r · F 1 cos β 1 / sin β 1 (4) Since β 1 > β 2 as described above, the clamping force F acting toward the first and second balls B 1 and B 2 is larger than that in the case of β 1 = β 2. Both 1 and F 2 can be reduced.

【0027】本実施例は、マスク10の裏面に配設され
る円錐溝2aの浅い部分22のクランプ力F1 に対する
傾斜角を小さく、深い部分21の傾斜角を大きくするこ
とによって、円錐溝2aに作用するクランプ力F1 とV
形溝2bに作用するクランプ力F2 の双方を小さくする
もので、このようにマスク10を位置決めするクランプ
力を全体的に小さくすることでマスク10に発生する応
力を低減し、メンブレン1a上のパターンが歪むのを防
ぐとともに、マスク10の位置決めの高速化を促進でき
る。加えて、第1のボールB1 が円錐溝2aの浅い部分
22に係合して位置決めが行われるときと、位置決めを
終了後に円錐溝2aの深い部分21に係合するときとで
は、円錐溝2aに対するボール表面の接触点が大きくず
れるため、第1のボールB1 の摩耗が少ないという利点
がある。
In this embodiment, the conical groove 2a provided on the back surface of the mask 10 has a small inclination angle with respect to the clamping force F 1 of the shallow portion 22 and a large inclination angle of the deep portion 21 so that the conical groove 2a has a large inclination angle. Clamping force F 1 and V acting on
Both of the clamping forces F 2 acting on the shaped groove 2b are made small, and thus the clamping force for positioning the mask 10 is made small as a whole to reduce the stress generated in the mask 10 and to reduce the stress on the membrane 1a. It is possible to prevent the pattern from being distorted and to accelerate the positioning of the mask 10. In addition, when the first ball B 1 is engaged with the shallow portion 22 of the conical groove 2a for positioning and when it is engaged with the deep portion 21 of the conical groove 2a after the positioning is completed, Since the contact point of the ball surface with respect to 2a is largely deviated, there is an advantage that the wear of the first ball B 1 is small.

【0028】円錐溝2aの深い部分21と浅い部分22
のそれぞれの傾斜角β1 ,β2 の差等については、例え
ば、位置決めが終了して第1のボールB1 が深い部分2
1に係合したときに、浅い部分22と第1のボールB1
との間にはめ合い公差程度のすき間εが形成されるよう
に選定するのが望ましい。
Deep portion 21 and shallow portion 22 of the conical groove 2a
Regarding the difference between the respective inclination angles β 1 and β 2 of, for example, the portion 2 where the first ball B 1 is deep after the positioning is completed,
1 engages the shallow portion 22 and the first ball B 1
It is desirable to select so as to form a clearance ε close to the fitting tolerance.

【0029】なお、マスクの円錐溝に頂角の異なる2つ
の円錐部分を設ける替わりに、図4に示すように、円錐
溝32aの浅い部分41を球面状に湾曲させてもよい。
Instead of providing two conical portions having different apex angles in the conical groove of the mask, the shallow portion 41 of the conical groove 32a may be curved spherically as shown in FIG.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0031】マスク等の原版の位置決めのためのクラン
プ力を全体的に低減し、原版のパターンを変形させるお
それのある応力を大幅に軽減できる。その結果、露光装
置の高精度化を大きく促進できる。
The clamping force for positioning the original plate such as the mask can be reduced as a whole, and the stress that may deform the pattern of the original plate can be greatly reduced. As a result, the precision of the exposure apparatus can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例によるマスクを示すもので、(a)は
その斜視図、(b)は(a)を裏返した状態で示す斜視
図である。
1A and 1B show a mask according to an embodiment, FIG. 1A is a perspective view thereof, and FIG. 1B is a perspective view showing a state in which FIG.

【図2】図1のマスクの円錐溝の形状を拡大して説明す
る説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view for explaining an enlarged shape of a conical groove of the mask of FIG.

【図3】図2の円錐溝にボールが係合した状態を説明す
る説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view illustrating a state in which a ball is engaged with the conical groove of FIG.

【図4】一変形例による円錐溝を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conical groove according to a modification.

【図5】従来例による円錐溝とこれに係合するボールに
よる位置決めを説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating positioning by a conical groove and balls engaging with the conical groove according to a conventional example.

【図6】従来例による円錐溝とV形溝による位置決めを
説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating positioning by a conical groove and a V-shaped groove according to a conventional example.

【図7】従来例によるマスクを示すもので、(a)はそ
の斜視図、(b)は(a)を裏返した状態で示す斜視図
である。
7A and 7B show a mask according to a conventional example, in which FIG. 7A is a perspective view thereof, and FIG. 7B is a perspective view showing a state in which FIG.

【図8】マスクを製造する工程を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a step of manufacturing a mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1a メンブレン 2 マスクフレーム 2a,32a 円錐溝 2b V形溝 10 マスク 21 第1の円錐部分 22 第2の円錐部分 1 substrate 1a membrane 2 mask frame 2a, 32a conical groove 2b V-shaped groove 10 mask 21 first conical portion 22 second conical portion

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、これと一体である平板状の支持
部材を有し、該支持部材がその表面に垂直なクランプ力
によってそれぞれクランプされる円錐溝とV形溝と平坦
部を備えている原版であって、前記円錐溝の斜面の前記
クランプ力に対する傾斜角が、前記円錐溝の浅い部分で
小さく、深い部分で大きいことを特徴とする原版。
1. A substrate, and a flat plate-shaped supporting member integral with the substrate, the supporting member having a conical groove, a V-shaped groove, and a flat portion clamped by a clamping force perpendicular to the surface of the substrate. The original plate, wherein the inclination angle of the slope of the conical groove with respect to the clamping force is small in the shallow part of the conical groove and large in the deep part.
【請求項2】 傾斜角が、円錐溝が浅くなるほど減少し
ていることを特徴とする請求項1記載の原版。
2. The original plate according to claim 1, wherein the inclination angle decreases as the conical groove becomes shallower.
【請求項3】 請求項1または2記載の原版の支持部材
の円錐溝に当接される第1のボールと、前記支持部材の
V形溝に当接される第2のボールと、前記支持部材の平
坦部に当接される第3のボールと、前記支持部材を前記
第1ないし前記第3のボールとの間にクランプするクラ
ンプ手段を有する原版保持装置。
3. A first ball abutting on a conical groove of the support member of the original plate according to claim 1, a second ball abutting on a V-shaped groove of the support member, and the support. An original holding device having a third ball which is brought into contact with a flat portion of the member, and a clamping means which clamps the supporting member between the first ball and the third ball.
【請求項4】 請求項3の原版保持装置と、これに保持
された原版を透過してウエハを露光する露光手段を有す
る露光装置。
4. An exposure apparatus comprising: the original holding device according to claim 3; and an exposing unit that exposes a wafer through the original held by the original.
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