JPH09281717A - Mechanism for positioning mask stage - Google Patents

Mechanism for positioning mask stage

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JPH09281717A
JPH09281717A JP8087856A JP8785696A JPH09281717A JP H09281717 A JPH09281717 A JP H09281717A JP 8087856 A JP8087856 A JP 8087856A JP 8785696 A JP8785696 A JP 8785696A JP H09281717 A JPH09281717 A JP H09281717A
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JP
Japan
Prior art keywords
mask
stage
opening
frame
closing
Prior art date
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Pending
Application number
JP8087856A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Suzuki
繁 鈴木
Masaaki Hida
正章 肥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP8087856A priority Critical patent/JPH09281717A/en
Publication of JPH09281717A publication Critical patent/JPH09281717A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to improve the positioning accuracy at the time of opening and closing a mask stage and to exactly position a mask stage to a base plate with good reproducibility. SOLUTION: The mask stage MS is composed of a mask holding frame MS1 for holding a mask and a mask opening/closing frame MS2. This mask opening/closing frame MS2 is openably and closably mounted at the base plate BP. The mask holding frame MS1 and the mask opening/closing frame MS2 are provided with first three point contraposition base elements consisting of three pieces of auxiliary ball end screws Bs2 and auxiliary V-groove bodies V2. The mask holding frame MS1 and the base plate BP are provided with second three point contraposition base elements consisting of three pieces of auxiliary ball end screws Bs1 and auxiliary V-groove bodies V1. The mask holding frame MS1 is positioned with respect to the mask opening/closing frame MS2 by the first three point contraposition base elements when the mask opening/closing frame MS2 is open. The mask holding frame MS1 is positioned with respect to the base plate BP by the second three point contraposition base elements when the mask opening/closing frame MS2 is closed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】半導体装置やプリント板、L
CD基板の生産には露光装置が使用される。これら露光
装置においては、マスクのパターンを正確に半導体ウエ
ハ、エポキシ樹脂等のワークの所定位置に露光すること
が要求される。本発明は上記した露光装置等において使
用されるマスクステージの位置決め機構に関し、特に本
発明は、マスクステージを開閉した際、マスクステージ
を再現性よく元あった位置に位置決めすることができる
マスクステージの位置決め機構に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
An exposure device is used to produce a CD substrate. In these exposure apparatuses, it is required to accurately expose the mask pattern onto a predetermined position of a work such as a semiconductor wafer or an epoxy resin. The present invention relates to a mask stage positioning mechanism used in the above-described exposure apparatus and the like. In particular, the present invention relates to a mask stage positioning mechanism that can reproducibly position a mask stage at an original position when the mask stage is opened and closed. The present invention relates to a positioning mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置等を製造する露光装置の一つ
として、マスクとワークを接近させてマスクパターンを
ワーク上に露光するプロキシミティー露光装置が知られ
ている。上記したプロキシミティー露光装置等の露光装
置においては、マスクとワーク上に印されたアライメン
ト・マークを重ね合わせるように、マスクとワークの位
置合わせを行っている。上記位置合わせは、通常、ワー
クの露光面側にアライメント・マークを設け、該アライ
メント・マークと、マスクに設けられたアライメント・
マークが重ね合わさるようにワークを載置したワークス
テージを移動させて行う(以下、この方法を表面アライ
メントという)。
2. Description of the Related Art As one of exposure apparatuses for manufacturing semiconductor devices and the like, a proximity exposure apparatus is known in which a mask and a work are brought close to each other to expose a mask pattern on the work. In the exposure apparatus such as the proximity exposure apparatus described above, the mask and the work are aligned so that the mask and the alignment mark printed on the work are overlapped. The alignment is usually performed by providing an alignment mark on the exposed surface side of the workpiece and aligning the alignment mark with the alignment mark provided on the mask.
The work is performed by moving the work stage on which the work is placed so that the marks are overlapped (hereinafter, this method is referred to as surface alignment).

【0003】図11は上記した表面アライメントにより
マスクとワークの位置合わせを行うプロキシミティー露
光装置の構成を示す図である。同図において、MSはマ
スクMが真空吸着等の手段により取り付けられるマスク
ステージである。マスクステージMSには、その両端が
基台BPに回転可能に取り付けられた軸Shが取り付け
られており、マスクステージMSは軸Shを中心として
回転する。このため、把手Haを持って上下させること
により、マスクステージMSを開閉することができる。
また、基台BPには真空吸着パッドVp1が設けられて
おり、マスクステージMSが閉じているとき、真空吸着
パッドVp1に真空を供給し、マスクステージMSを真
空吸着により固定する。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a proximity exposure apparatus for aligning a mask and a work by the above-mentioned surface alignment. In the figure, MS is a mask stage to which the mask M is attached by means such as vacuum suction. The mask stage MS is attached with an axis Sh whose both ends are rotatably attached to the base BP, and the mask stage MS rotates about the axis Sh. Therefore, the mask stage MS can be opened and closed by holding the handle Ha and moving it up and down.
A vacuum suction pad Vp1 is provided on the base BP, and when the mask stage MS is closed, a vacuum is supplied to the vacuum suction pad Vp1 to fix the mask stage MS by vacuum suction.

【0004】図12は真空吸着パッドの断面構造を示す
図であり、マスクステージMSには平ブッシュBu2が
取り付けられ、また、真空吸着パッドVp1には先端が
球面のブッシュBu1が取り付けられている。そして、
ブッシュBu1には管路が設けられ、この管路を介して
真空を吸着パッドVp1の内部空間と、マスクステージ
MS間に供給し、マスクステージMSの平ブッシュBu
2を吸着パッドVp1に吸着し、マスクステージMSを
固定する。
FIG. 12 is a view showing a sectional structure of the vacuum suction pad. A flat bush Bu2 is attached to the mask stage MS, and a bush Bu1 having a spherical tip is attached to the vacuum suction pad Vp1. And
The bush Bu1 is provided with a pipe line, and a vacuum is supplied between the internal space of the suction pad Vp1 and the mask stage MS via this pipe line, and the flat bush Bu of the mask stage MS is supplied.
2 is adsorbed on the adsorption pad Vp1 to fix the mask stage MS.

【0005】図11に戻り、WSはワークステージであ
り、ワークステージWSにはワークWが載置され、真空
吸着等の手段で固定される。ワークステージWSは間隙
設定機構GUを介してXYθステージXYSに取り付け
られており、XYθステージXYSは、さらにZステー
ジZS上に取り付けられている。そして、XYθステー
ジXYSは図示しない駆動装置により、X(同図の左右
方向)、Y(同図の紙面に対して垂直方向)方向に移動
し、またX,Y軸に直交する軸を中心として回転する
(この回転を以下、θ方向に移動するという)。さら
に、ZステージZSは図示しない駆動装置によりZ方向
(同図の上下方向)に移動する。このため、制御装置C
ntにより、上記駆動装置を制御することにより、ワー
クステージWSをX,Y,θ,Z方向に移動させること
ができる。間隙設定機構GUとしては、本出願人が先に
提案した特開平7−74096号公報に示されるものを
使用することができ、間隙設定機構GUにより、マスク
MとワークWを所定の間隙を保持させながら平行にセッ
トすることができる(以下、このような状態にセットす
ることを「平行出し」という)。
Returning to FIG. 11, WS is a work stage, and the work W is placed on the work stage WS and fixed by means such as vacuum suction. The work stage WS is attached to the XYθ stage XYS via the gap setting mechanism GU, and the XYθ stage XYS is further attached to the Z stage ZS. Then, the XYθ stage XYS moves in the X (horizontal direction in the figure) and Y (vertical direction with respect to the paper surface in the figure) directions by a driving device (not shown), and is centered on an axis orthogonal to the X and Y axes. Rotate (this rotation is hereinafter referred to as moving in the θ direction). Further, the Z stage ZS is moved in the Z direction (vertical direction in the figure) by a driving device (not shown). Therefore, the control device C
The work stage WS can be moved in the X, Y, θ, and Z directions by controlling the drive unit with nt. As the gap setting mechanism GU, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-74096 previously proposed by the present applicant can be used. The gap setting mechanism GU holds the mask M and the work W at a predetermined gap. It is possible to set them in parallel while doing so (hereinafter, setting in such a state is referred to as "parallelizing").

【0006】すなわち、間隙設定機構GUは、XYθス
テージXYS上に少なくとも3個設けられており、各間
隙設定機構GUは、XYθステージXYSに固定された
第1のユニットU1と、該ユニットU1に対してZ方向
に移動可能に取り付けた第2のユニットU2から構成さ
れている。そして、ワークステージWSは第2のユニッ
トU2上に載置されている。また、第1のユニットU1
には、外部から与えられる保持信号により第1のユニッ
トU1に対する第2のユニットU2の相対位置を保持さ
せる保持機構が設けられている。このため、Zステージ
ZSによりワークステージWSをZ方向に上昇させ、ワ
ークWの全面をマスクMに接触させた状態で、上記保持
機構により各間隙設定機構の第1のユニットU1と第2
のユニットU2の相対位置を保持させ、次いで、ワーク
ステージの姿勢を保ったまま、所定量だけワークWを所
定量Z軸方向に下降させることにより、マスクMとワー
クWの平行出しを行うことができる(間隙設定機構GU
の構成、動作の詳細については上記公報を参照された
い)。
That is, at least three gap setting mechanisms GU are provided on the XYθ stage XYS, and each gap setting mechanism GU has a first unit U1 fixed to the XYθ stage XYS and the unit U1. The second unit U2 is attached so as to be movable in the Z direction. The work stage WS is placed on the second unit U2. Also, the first unit U1
Is provided with a holding mechanism for holding the relative position of the second unit U2 with respect to the first unit U1 by a holding signal given from the outside. For this reason, the work stage WS is raised in the Z direction by the Z stage ZS, and in the state where the entire surface of the work W is in contact with the mask M, the holding mechanism causes the first unit U1 and the second unit U1 of each gap setting mechanism to move.
By holding the relative position of the unit U2, and then lowering the work W by a predetermined amount in the Z-axis direction while maintaining the posture of the work stage, the mask M and the work W can be parallelized. Yes (Gap setting mechanism GU
For details of the configuration and operation of the above, refer to the above publication).

【0007】マスクMとワークWの位置合わせを行うた
め、マスクMとワークWにはマスクアライメント・マー
クMAM(以下、マスクマークという)と、ワークアラ
イメント・マークWAM(以下、ワークマークという)
が印されている。上記アライメント・マークMAM,W
AMをアライメント用の表面顕微鏡AUで観察し、マス
クマークMAMとワークマークWAMが重なり合うよう
にワークステージWSを移動させてマスクMとワークW
の位置合わせを行う。
In order to align the mask M and the work W, the mask M and the work W have a mask alignment mark MAM (hereinafter referred to as a mask mark) and a work alignment mark WAM (hereinafter referred to as a work mark).
Is marked. Alignment mark MAM, W
AM is observed with the surface microscope AU for alignment, and the work stage WS is moved so that the mask mark MAM and the work mark WAM overlap with each other, and the mask M and the work W
Perform position adjustment.

【0008】次に図11に示した装置による表面アライ
メント露光手順について説明する。 (1) マスクステージMSを開き、ワークステージWS上
にワークWを載置し、真空吸着等の手段により固定す
る。 (2) マスクステージMSを閉じ、真空吸着パッドVp1
によりマスクステージMSを基台BPに固定する。 (3) 図示しないスタートスイッチを押す。これにより、
制御装置CntはマスクMとワークWの平行出しを行
う。すなわち、前記したように、ZステージZSにより
ワークステージWSを上昇させ、マスクMとワークWの
全面を接触させた状態で、前記保持機構により第1のユ
ニットU1と第2のユニットU2の相対位置を固定す
る。そして、XYθステージXYSに対するワークステ
ージWSの姿勢を保ったまま、ワークWとマスクM間に
所定の間隙が設定されるように所定量ワークステージW
Sを下降させる。
Next, the surface alignment exposure procedure by the apparatus shown in FIG. 11 will be described. (1) Open the mask stage MS, place the work W on the work stage WS, and fix it by means such as vacuum suction. (2) The mask stage MS is closed and the vacuum suction pad Vp1
The mask stage MS is fixed to the base BP by. (3) Press the start switch (not shown). This allows
The control device Cnt parallelizes the mask M and the work W. That is, as described above, the relative position of the first unit U1 and the second unit U2 by the holding mechanism in the state where the work stage WS is raised by the Z stage ZS and the entire surface of the mask M and the work W are brought into contact with each other. To fix. Then, a predetermined amount of work stage W is set so that a predetermined gap is set between the work W and the mask M while maintaining the posture of the work stage WS with respect to the XYθ stage XYS.
Lower S.

【0009】(4) 退避させておいたアライメント用表面
顕微鏡AUをマスクマークMAM上にセットし、マスク
マークMAMとワークマークWAMを観察する。そして
図示しないモニタを見ながらXYθステージXYSを制
御して、マスクマークMAMとワークマークWAMの位
置を一致させる。 (5) ZステージZSによりワークステージWSをZ方向
に移動させて、マスクMとワークWの間隙を予め定めら
れた露光時の間隙にセットし、アライメント用表面顕微
鏡AUを退避させ、図示しない露光光照射装置から露光
光をマスクM上に照射し、マスクM上にパターンをワー
クW上に露光する。 (6) ワークステージを原点位置まで戻し、間隙設定機構
GUの保持機構を解除してワークステージWSをフリー
な状態とし、さらに、ワークWを真空吸着していた真空
を解除する。 (7) 真空吸着パッドVp1に供給していた真空を解除
し、マスクステージMSを開いてワークWを取り出す。 (8) 上記(1) から(7) の操作を繰り返しワークWを露光
する。
(4) The retracted alignment surface microscope AU is set on the mask mark MAM, and the mask mark MAM and the work mark WAM are observed. Then, while watching the monitor (not shown), the XYθ stage XYS is controlled to match the positions of the mask mark MAM and the work mark WAM. (5) The work stage WS is moved in the Z direction by the Z stage ZS, the gap between the mask M and the work W is set to a predetermined exposure gap, the alignment surface microscope AU is retracted, and the exposure (not shown) is performed. The mask M is irradiated with exposure light from the light irradiation device, and a pattern is exposed on the mask M on the work W. (6) The work stage is returned to the origin position, the holding mechanism of the gap setting mechanism GU is released to set the work stage WS in a free state, and further, the vacuum that sucks the work W in vacuum is released. (7) The vacuum supplied to the vacuum suction pad Vp1 is released, the mask stage MS is opened, and the work W is taken out. (8) The work W is exposed by repeating the above operations (1) to (7).

【0010】以上説明した表面アライメントによる露光
の場合には、ワークマークWAMとマスクマークMAM
を同時に観察して位置合わせができるので、アライメン
ト中にマスクステージMSを開閉する必要がない。この
ため、マスクステージ開閉時の位置決め精度が要求され
ない。一方、近年においては、露光面の裏面側にアライ
メント・マークが記されたワークWを用いてマスクMと
ワークとの位置合わせを行う裏面アライメントに対する
要望が高まっている。
In the case of exposure by the surface alignment described above, the work mark WAM and the mask mark MAM
It is not necessary to open and close the mask stage MS during the alignment because the alignment can be performed by observing simultaneously. Therefore, the positioning accuracy when opening and closing the mask stage is not required. On the other hand, in recent years, there is an increasing demand for back surface alignment for aligning the mask M with the work using a work W having an alignment mark on the back surface side of the exposed surface.

【0011】図13は上記した裏面アライメントにより
マスクとワークの位置合わせを行うプロキシミティー露
光装置の構成を示す図である。同図において、図11に
示したものと同一のものには同一の符号が付されてお
り、図13においては、ワークステージWSにワークマ
ークWAM観察用の観察孔HWが設けられており、ま
た、該観察孔HWに対向してアライメント用裏面顕微鏡
AU’が設けられている。
FIG. 13 is a view showing the arrangement of a proximity exposure apparatus for aligning the mask and the work by the above-mentioned back surface alignment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and in FIG. 13, an observation hole HW for observing the work mark WAM is provided in the work stage WS. A rear surface microscope AU ′ for alignment is provided so as to face the observation hole HW.

【0012】図13において、裏面アライメントによる
露光は次のように行われる。 (1) マスクステージMSを閉じ、真空吸着パッドVp1
によりマスクステージMSを基台BPに固定する。 (2) アライメント用裏面顕微鏡AU’の位置は予めマス
クマークMAMが見える位置に固定されており、マスク
マークMAMが図示しないモニタ上に表示される。そし
て、例えば、作業者がフリーズスイッチ等を操作するこ
とにより、上記マスクマークMAMの位置が制御装置に
記憶される。 (3) 真空吸着パッドVp1の真空を解除し、マスクステ
ージMSを開いて、ワークWをワークステージWS上に
載置し、真空吸着等の手段により固定する。 (4) マスクステージMSを閉じ、真空吸着パッドVp1
によりマスクステージMSを基台BPに固定する。 (5) 図示しないスタートスイッチを押す。これにより、
制御装置Cntは前記したようにマスクMとワークWの
平行出しを行う。
In FIG. 13, the exposure by the back surface alignment is performed as follows. (1) The mask stage MS is closed and the vacuum suction pad Vp1
The mask stage MS is fixed to the base BP by. (2) The position of the back microscope AU ′ for alignment is fixed in advance so that the mask mark MAM can be seen, and the mask mark MAM is displayed on a monitor (not shown). Then, for example, the operator operates a freeze switch or the like to store the position of the mask mark MAM in the control device. (3) The vacuum of the vacuum suction pad Vp1 is released, the mask stage MS is opened, the work W is placed on the work stage WS, and is fixed by means such as vacuum suction. (4) The mask stage MS is closed and the vacuum suction pad Vp1
The mask stage MS is fixed to the base BP by. (5) Press the start switch (not shown). This allows
The controller Cnt parallelizes the mask M and the work W as described above.

【0013】(6) アライメント用裏面顕微鏡AU’のピ
ントをワークWの裏面のワークマークWAMを観察でき
る状態にセットし、記憶したマスクマークMAMと、現
在観察されているワークマークWAMの位置がモニタ画
面上で一致するように、XYθステージXYSを制御し
て、マスクマークMAMとワークマークWAMの位置を
一致させる。 (7) ZステージZSによりワークステージWSをZ方向
に移動させて、マスクMとワークWの間隙を予め定めら
れた露光時の間隔にセットし、図示しない露光光照射装
置から露光光をマスクM上に照射し、マスクM上にパタ
ーンをワークW上に露光する。 (8) ワークステージWSを原点位置まで戻し、間隙設定
機構GUの保持機構を解除してワークステージWSをフ
リーな状態とし、さらに、ワークWを真空吸着していた
真空を解除する。 (9) 真空吸着パッドVp1に供給していた真空を解除
し、マスクステージMSを開いてワークWを取り出す。 (10)上記(1) から(8) の操作を繰り返しワークWを露光
する。
(6) The focus of the backside microscope AU 'for alignment is set in a state where the work mark WAM on the back side of the work W can be observed, and the mask mark MAM stored and the position of the work mark WAM currently observed are monitored. The XYθ stage XYS is controlled so as to match on the screen, and the positions of the mask mark MAM and the work mark WAM are matched. (7) The work stage WS is moved in the Z direction by the Z stage ZS to set the gap between the mask M and the work W to a predetermined exposure interval, and the exposure light is irradiated from the exposure light irradiation device (not shown) to the mask M. The work W is exposed by irradiating the mask W with a pattern. (8) The work stage WS is returned to the origin position, the holding mechanism of the gap setting mechanism GU is released to set the work stage WS in a free state, and further, the vacuum that has vacuum-adsorbed the work W is released. (9) The vacuum supplied to the vacuum suction pad Vp1 is released, the mask stage MS is opened, and the work W is taken out. (10) The operations of (1) to (8) are repeated to expose the work W.

【0014】以上説明した裏面アライメントによる露光
の場合には、マスクマークMAMの位置を記憶したの
ち、マスクステージMSを開いて、ワークWをワークス
テージWS上にセットしなければならない。このため、
マスクステージMSを開いてワークWをセットしたの
ち、マスクステージMSを閉じたとき、マスクステージ
MSの位置が前にあった位置とずれてしまうと、正確な
アライメントを行うことができなくなる。すなわち、裏
面アライメントの場合には、マスクステージMS開閉時
のマスクステージ位置の再現性に高い精度が要求され
る。
In the case of the exposure by the back surface alignment described above, it is necessary to store the position of the mask mark MAM, open the mask stage MS, and set the work W on the work stage WS. For this reason,
When the mask stage MS is closed after the mask stage MS is opened and the work W is set, if the position of the mask stage MS deviates from the previous position, accurate alignment cannot be performed. That is, in the case of back surface alignment, high accuracy is required for the reproducibility of the mask stage position when opening and closing the mask stage MS.

【0015】図14は上記した露光装置のマスクステー
ジMSの回転部の取り付け構造を示す図である。同図に
おいて、MSはマスクステージ、Shは軸であり、マス
クステージMSと軸ShはセットビスSBにより固定さ
れている。軸Shの両端部には、支持体Sptが取り付
けられ、基台BPに取り付けられたハウジングHsと上
記支持体Spt間にベアリングBaが設けられている。
そして、ベアリングBaとハウジングHs間には、同図
に示すようにベアリングBaと軸Shのはめ合いによる
スキマG1が存在し、また、支持体Sptと軸Sh間に
は、ベアリングBaとハウジングHsのはめ合いによる
スキマG2が存在する。
FIG. 14 is a view showing the mounting structure of the rotating part of the mask stage MS of the above-mentioned exposure apparatus. In the figure, MS is a mask stage, Sh is an axis, and the mask stage MS and the axis Sh are fixed by a set screw SB. A support Spt is attached to both ends of the shaft Sh, and a bearing Ba is provided between the housing Hs attached to the base BP and the support Spt.
Then, as shown in the figure, there is a gap G1 between the bearing Ba and the housing Hs due to the fitting of the bearing Ba and the shaft Sh, and between the support Spt and the shaft Sh, there is a gap between the bearing Ba and the housing Hs. There is a gap G2 due to fitting.

【0016】上記のようにマスクステージMSの軸Sh
の取り付け部分には、スキマG1,G2が存在するた
め、マスクステージと基台間にはガタ、ズレが生じ、マ
スクステージMSの開閉時の位置決め精度は低い。この
ため、マスクステージMSを開閉したときマスクステー
ジMSの位置は約10μm〜50μm程度ずれる。な
お、上記スキマG1,G2を無くして「しまりバメ」に
すれば位置決め精度は向上するが、分解できないためメ
インテナンス性が低下する。また、「しまりバメ」で
も、マスクステージMSの開閉を繰り返すとベアリング
が摩擦によって磨耗し、やがてベアリング部でのガタが
生じ、開閉時の位置決め精度が低下する。さらに、「し
まりバメ」の場合、マスクステージMSの開閉時一定方
向以外の外力が加わると、マスクステージMSを閉じた
時、所定の位置からずれた位置のまま固定された状態に
なり、位置決め精度の再現性はよくない。また、真空吸
着パッドVp1は前記図12に示して構造であるため、
真空吸着パッドVp1によりマスクステージMSを所定
位置に規制することはできない。
As described above, the axis Sh of the mask stage MS is
Since the gaps G1 and G2 are present in the mounting portion, there is backlash and deviation between the mask stage and the base, and the positioning accuracy when opening and closing the mask stage MS is low. Therefore, when the mask stage MS is opened and closed, the position of the mask stage MS shifts by about 10 μm to 50 μm. If the above gaps G1 and G2 are eliminated and a "tight fit" is made, the positioning accuracy is improved, but the maintenance is deteriorated because the positioning accuracy cannot be disassembled. Further, even in the case of “close fit”, when the opening and closing of the mask stage MS is repeated, the bearing is worn due to friction, and backlash occurs in the bearing part in time, and the positioning accuracy at the time of opening and closing is deteriorated. Further, in the case of "close fit", when an external force other than a fixed direction is applied when the mask stage MS is opened and closed, when the mask stage MS is closed, the mask stage MS is fixed in a position displaced from a predetermined position, and the positioning accuracy is improved. Reproducibility is not good. Further, since the vacuum suction pad Vp1 has the structure shown in FIG.
The mask stage MS cannot be restricted to a predetermined position by the vacuum suction pad Vp1.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
裏面アライメントにおいては、マスク開閉時、マスクス
テージMSを精度よく位置決めする必要があるが、上記
マスクステージの回転部の構造では、マスクステージM
Sを開閉時、精度よく位置決めすることができない。一
般に、或る部材を他の部材に対して正確に位置決めする
構造として、ボール先スクリューとV溝体を用いる方法
が知られている。図15は上記方法をマスクステージM
Sの位置決めに適用した構成を示す図である。同図にお
いて、Bs1はマスクステージMSに取り付けられたボ
ール先スクリューであり、ボール先スクリューBs1は
3個設けられており、その先端にはボールが取り付けら
れている。また、基台BPには上記ボール先スクリュー
Bs1に対応させてV溝体V1が設けられている。さら
に、基台BPには前記した吸着パッドVp1が取り付け
られている。
As described above,
In the back surface alignment, it is necessary to accurately position the mask stage MS when opening and closing the mask. However, in the structure of the rotating part of the mask stage, the mask stage M is
When S is opened and closed, it cannot be positioned accurately. Generally, as a structure for accurately positioning a certain member with respect to another member, a method using a ball tip screw and a V groove body is known. FIG. 15 shows the above method using the mask stage M.
It is a figure which shows the structure applied to the positioning of S. In the figure, Bs1 is a ball tip screw attached to the mask stage MS, three ball tip screws Bs1 are provided, and a ball is attached to the tip thereof. Further, the base BP is provided with a V groove body V1 corresponding to the ball tip screw Bs1. Further, the suction pad Vp1 described above is attached to the base BP.

【0018】以上の構成において、マスクステージMS
を閉じて、真空吸着パッドVp1によりマスクステージ
MSを固定したとき、上記ボール先スクリューBs1の
先端部の全てのボールが全てのV溝体Vの溝内に正確に
入り込めば、マスクステージMSを再現性よく位置決め
することが可能である。そこで、マスクステージMSの
開閉時の位置決め精度を向上させるため、前記図13、
図14に示した構造の露光装置に上記技術を適用した
が、必ずしも、マスクステージMSの開閉時の位置決め
精度を向上させることができなかった。これは次の理由
によるものと考えられる。すなわち、マスクステージM
Sは軸Shを介して基台BPに取り付けられており、そ
の移動の自由度は限られている。
In the above structure, the mask stage MS
Is closed and the mask stage MS is fixed by the vacuum suction pad Vp1, if all the balls at the tip of the ball tip screw Bs1 accurately enter the grooves of all the V groove bodies V, the mask stage MS is Positioning can be performed with good reproducibility. Therefore, in order to improve the positioning accuracy when opening and closing the mask stage MS, as shown in FIG.
Although the above technique was applied to the exposure apparatus having the structure shown in FIG. 14, it was not always possible to improve the positioning accuracy when opening and closing the mask stage MS. This is thought to be due to the following reasons. That is, the mask stage M
The S is attached to the base BP via the axis Sh, and its freedom of movement is limited.

【0019】また、前記したように、マスクステージM
Sの軸Shの取り付け部分には、スキマG1,G2が存
在する。このため、マスクステージMSは基台BPに対
してガタを持つとともに、マスクステージ開閉時に、マ
スクステージMSに力が加わると、マスクステージMS
は力が加わった方向にズレる。このズレは、同じ程度の
力を反対方向に加えないと元にもどらない。このため、
上記ズレにより、ボール先スクリューとV溝体との相対
位置関係が図16(a)に示すようにずれた場合、真空
吸着パッドVp1によりマスクステージMSを吸着して
も、必ずしも、ボール先スクリューBs1がV溝体Vに
納まらない。すなわち、同図(b)に示すように、例え
ば片辺りの状態で止まってしまい、マスクステージMS
を元の位置に正確に位置決めすることができない場合が
ある。
Further, as described above, the mask stage M
There are gaps G1 and G2 at the mounting portion of the shaft Sh of S. Therefore, the mask stage MS has a backlash against the base BP, and when force is applied to the mask stage MS when the mask stage is opened and closed,
Shifts in the direction in which the force is applied. This gap cannot be restored unless a similar force is applied in the opposite direction. For this reason,
When the relative positional relationship between the ball tip screw and the V groove body is deviated due to the above displacement as shown in FIG. 16A, even if the mask stage MS is sucked by the vacuum suction pad Vp1, the ball tip screw Bs1 is not always required. Does not fit in the V groove V. That is, as shown in FIG. 6B, the mask stage MS stops, for example, in one side.
May not be able to be accurately positioned in its original position.

【0020】また、上記ガタ、ズレが大きすぎると、マ
スクステージMSを閉じたときのボール先スクリューB
s1とV溝体Vとが所定の位置関係になる確率が小さく
なり、図16(c)に示すように、ボール先スクリュー
Bs1の先端がV溝体に入らない場合が生ずる。この状
態の場合には、真空吸着パッドVp1によりマスクステ
ージMSを吸着しても、ボール先スクリューBs1の先
端をV溝体に引き込むことができない。本発明は上記し
た従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
って、本発明の目的は、マスクステージ開閉時の位置決
め精度を向上させ、基台に対してマスクステージを再現
性よく正確に位置決めすることができるマスクステージ
の位置決め機構を提供することである。
If the amount of backlash or deviation is too large, the ball tip screw B when the mask stage MS is closed.
The probability that s1 and the V groove body V have a predetermined positional relationship is reduced, and as shown in FIG. 16 (c), the tip of the ball tip screw Bs1 may not enter the V groove body. In this state, even if the vacuum suction pad Vp1 sucks the mask stage MS, the tip of the ball tip screw Bs1 cannot be pulled into the V groove body. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the positioning accuracy when opening and closing the mask stage and to reproducibly position the mask stage with respect to the base. It is an object of the present invention to provide a mask stage positioning mechanism that can perform accurate positioning.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては次のような構成とした。 (1)マスクステージを、マスクを保持するマスク保持
枠とマスク開閉枠とから構成し、マスク開閉枠が閉じて
いるとき、上記マスク保持枠がマスク開閉枠に対して移
動できるように、マスク保持枠をマスク開閉枠に取り付
ける。そして、上記マスク開閉枠を基台に開閉可能に取
り付け、上記マスク開閉枠と基台が、マスク開閉枠を閉
じるとき、上記マスク保持枠とマスク開閉枠が基台面に
対して略垂直方向に移動するように接続する。また、上
記マスク保持枠とマスク開閉枠に、両者の三点対偶を可
能とする第1の三点対偶基素を設け、また、上記マスク
保持枠と基台に、両者の三点対偶を可能とする第2の三
点対偶基素を設ける。そして、上記マスク開閉枠が開い
ているとき、上記第2の三点対偶基素による三点対偶を
解除して、上記マスク開閉枠に対するマスク保持枠の位
置を上記第1の三点対偶基素により位置決めし、また、
上記マスク開閉枠が閉じているとき、上記第1の三点対
偶基素による三点対偶を解除して、上記基台に対するマ
スク保持枠の位置を、上記第2の三点対偶基素により位
置決めする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. (1) The mask stage includes a mask holding frame for holding the mask and a mask opening / closing frame, and holds the mask so that the mask holding frame can move with respect to the mask opening / closing frame when the mask opening / closing frame is closed. Attach the frame to the mask open / close frame. Then, the mask opening / closing frame is attached to the base so as to be openable / closable, and when the mask opening / closing frame and the base close the mask opening / closing frame, the mask holding frame and the mask opening / closing frame move in a direction substantially perpendicular to the base surface. Connect as you would. Further, the mask holding frame and the mask opening / closing frame are provided with a first three-point pair element that enables the three-point pair of the two, and the mask holding frame and the base are capable of the three-point pair of both. A second three-point pair base element is set. Then, when the mask opening / closing frame is open, the three-point pair by the second three-point pair base element is released, and the position of the mask holding frame with respect to the mask opening / closing frame is set to the first three-point pair base element. Positioning by
When the mask opening / closing frame is closed, the three-point pair by the first three-point pair base element is released, and the position of the mask holding frame with respect to the base is positioned by the second three-point pair base element. To do.

【0022】(2)上記(1)において、上記第1およ
び/または第2の三点対偶基素を、先端部に曲面を有す
る3個の突起体と、V溝を有する3個のV溝体から構成
する。そして、上記V溝体の中心軸が所定の一点で交差
するように配置する。 (3)上記(1)において、上記第1および/または第
2の三点対偶基素を、先端部に曲面を有する第1の突起
体と、該第1の突起体の先端部と接触するピボット軸受
と、先端部に曲面を有する第2の突起体と、該第2の突
起体の先端部と接触し、中心軸が略上記ピボット軸受方
向に向かうV溝体と、先端部に曲面を有する第3の突起
体と、該第3の突起体と接触する平面体から構成する。
(2) In (1) above, the above-mentioned first and / or second three-point pair substrate is provided with three protrusions having a curved surface at the tip and three V-grooves having V-grooves. Consists of the body. Then, the V-shaped groove is arranged so that the central axes thereof intersect at a predetermined point. (3) In the above (1), the first and / or second three-point pair substrate is brought into contact with a first protrusion having a curved surface at the tip and the tip of the first protrusion. The pivot bearing, the second protrusion having a curved surface at the tip, the V-groove body in contact with the tip of the second protrusion and having the central axis directed substantially in the direction of the pivot bearing, and the curved surface at the tip. The third projection body has a flat body that is in contact with the third projection body.

【0023】本発明の請求項1の発明においては、上記
(1)のように、マスク開閉枠が開いているときには、
第1の三点対偶基素によりマスク開閉枠に対するマスク
保持枠の位置を位置決めし、マスク開閉枠が閉じると
き、第1の三点対偶基素の対偶を解除してマスク保持枠
をマスク開閉枠に対して移動可能とし、第2の三点対偶
基素により基台に対するマスク保持枠の位置を位置決め
するように構成したので、マスク開閉枠の位置がマスク
開閉時にずれても、マスク保持枠を基台に対して正確に
位置決めすることができる。
According to the first aspect of the present invention, as described in (1) above, when the mask opening / closing frame is open,
The position of the mask holding frame with respect to the mask opening / closing frame is positioned by the first three-point pair element, and when the mask opening / closing frame is closed, the pair of the first three-point pair elements is released to open the mask holding frame. Since the mask holding frame is configured to be movable with respect to the base and the second three-point pair element is used to position the mask holding frame with respect to the base, even if the position of the mask opening / closing frame shifts during opening / closing of the mask, the mask holding frame is It can be accurately positioned with respect to the base.

【0024】本発明の請求項2の発明においては、上記
(2)のように構成したので、マスク保持枠、マスク開
閉枠、基台が熱膨張しても、V溝体の中心軸を結ぶ線が
交差する点を一定位置に保持させることができる。この
ため、上記交差点にマスクのアライメント・マークを配
置すれば、熱膨張が発生してもマスクのアライメント・
マークの位置が移動せず、アライメント精度を向上させ
ることができる。本発明の請求項3の発明は上記(3)
のように構成したので、比較的簡単な構成で、マスク保
持枠とマスク開閉枠、もしくは、マスク保持枠と基台の
位置決めを行うことができる。
In the invention of claim 2 of the present invention, since it is configured as in the above (2), even if the mask holding frame, the mask opening / closing frame, and the base are thermally expanded, the central axis of the V groove body is connected. The points where the lines intersect can be held in place. Therefore, if the mask alignment marks are placed at the intersections, the mask alignment marks will not be affected even if thermal expansion occurs.
The position of the mark does not move, and the alignment accuracy can be improved. The invention of claim 3 of the present invention is the above (3).
With this configuration, the mask holding frame and the mask opening / closing frame or the mask holding frame and the base can be positioned with a relatively simple structure.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1、図2、図3は本発明の第1
の実施例のマスクステージと基台の断面構造を示す図、
図4は図1、図2に示すマスクステージと基台の分解斜
視図、図5は上記図1、図2、図3の状態におけるボー
ル先スクリューの先端部とV溝体の位置関係を示す図で
ある。また図1、図2、図3において、図1はマスクを
開いている状態、図2はマスクを閉じたが、まだ真空吸
着していない状態、図3はマスクを閉じて真空吸着パッ
ドによりマスクステージを真空吸着して固定した状態を
示している。なお、図1、図2、図3は図4におけるA
−A線の断面構造を示しており、また、図1〜図4にお
いては、前記図13に示したワークステージ等の構成が
省略されている。
1, 2 and 3 show a first embodiment of the present invention.
A diagram showing a cross-sectional structure of the mask stage and the base of the embodiment of
FIG. 4 is an exploded perspective view of the mask stage and the base shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 5 shows the positional relationship between the tip of the ball tip screw and the V groove body in the state of FIGS. 1, 2, and 3 described above. It is a figure. 1, FIG. 2, and FIG. 3, FIG. 1 shows a state in which the mask is opened, FIG. 2 shows a state in which the mask is closed but has not yet been vacuum-sucked, and FIG. The state where the stage is vacuum-adsorbed and fixed is shown. Note that FIGS. 1, 2, and 3 are A in FIG.
1 shows a sectional structure taken along line A, and in FIGS. 1 to 4, the work stage and the like shown in FIG. 13 are omitted.

【0026】まず、本実施例のマスクステージと基台の
構造を図1〜図4により説明する。図1〜図4に示すよ
うに、本実施例のマスクステージMSは、マスクMを吸
着して固定するマスク保持枠MS1と、軸Shにより基
台BPに回転可能に取り付けられたマスク開閉枠MS2
から構成されている。マスク保持枠MS1には図4に示
すように、3個の補助ボール先スクリューBs2が取り
付けられており、補助ボール先スクリューBs2の先端
部のボールは、マスク開閉枠MS2上に取り付けられた
補助V溝体V2に形成された溝に係合する。補助ボール
先スクリューBs2は例えば、先端部にボールが設けら
れた雄ねじから構成されており、そのねじ込み深さを調
整することにより、マスク保持枠MS1とマスク開閉枠
MS2の間隔を調整することができる。補助ボール先ス
クリューBs2のねじ込み深さはナットNtにより固定
される。また、マスク保持枠MS1には3本のピンPn
が貫通する孔H1が設けられており、ピンPnは上記孔
H1を貫通して、マスク開閉枠MS2に設けられた孔h
1に固定されている。
First, the structures of the mask stage and the base of this embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 4, the mask stage MS of the present embodiment includes a mask holding frame MS1 for adsorbing and fixing the mask M, and a mask opening / closing frame MS2 rotatably attached to the base BP by an axis Sh.
It is composed of As shown in FIG. 4, three auxiliary ball tip screws Bs2 are attached to the mask holding frame MS1, and the ball at the tip of the auxiliary ball tip screw Bs2 is an auxiliary V attached to the mask opening / closing frame MS2. It engages with the groove formed in the groove body V2. The auxiliary ball tip screw Bs2 is composed of, for example, a male screw having a ball at the tip thereof, and the interval between the mask holding frame MS1 and the mask opening / closing frame MS2 can be adjusted by adjusting the screwing depth. . The screw-in depth of the auxiliary ball tip screw Bs2 is fixed by the nut Nt. Further, the mask holding frame MS1 has three pins Pn.
Is provided in the mask opening / closing frame MS2 through the hole H1.
It is fixed at 1.

【0027】上記孔H1の径は図1〜図3に示すように
ピンPnの外径より大きく、ピンPnの長さは、マスク
保持枠MS1がマスク開閉枠MS2に対してZ方向(図
4矢印参照)に移動できる長さに構成されている。さら
に、ピンPnにはバネSpが設けられており、マスク保
持枠MS1は、ピンPnに設けられたバネSpによりマ
スク開閉枠MS2側に付勢されている。さらに、マスク
保持枠MS1には3個のボール先スクリューBs1が取
り付けられており、上記ボール先スクリューBs1の先
端部のボールは、マスク開閉枠MS2に設けられた孔H
2を貫通して基台BPに取り付けられたV溝体V1に形
成された溝に係合する。ボール先スクリューBs1は、
補助ボール先スクリューBs2と同様、例えば雄ねじか
ら構成されており、そのねじ込み深さを調整することに
より、マスク保持枠MS1と基台BP間のの間隔を調整
することができる。ボール先スクリューBs1のねじ込
み深さはナットNtにより固定される。
The diameter of the hole H1 is larger than the outer diameter of the pin Pn as shown in FIGS. 1 to 3, and the length of the pin Pn is such that the mask holding frame MS1 is in the Z direction with respect to the mask opening / closing frame MS2 (FIG. 4). (Refer to the arrow) It is configured to be movable. Further, a spring Sp is provided on the pin Pn, and the mask holding frame MS1 is biased toward the mask opening / closing frame MS2 by the spring Sp provided on the pin Pn. Further, three ball tip screws Bs1 are attached to the mask holding frame MS1, and the ball at the tip of the ball tip screw Bs1 has a hole H provided in the mask opening / closing frame MS2.
It penetrates 2 and engages with the groove formed in the V groove body V1 attached to the base BP. The ball tip screw Bs1 is
Similar to the auxiliary ball tip screw Bs2, the auxiliary ball tip screw Bs2 is formed of, for example, a male screw, and the interval between the mask holding frame MS1 and the base BP can be adjusted by adjusting the screwing depth. The screwing depth of the ball tip screw Bs1 is fixed by the nut Nt.

【0028】マスク保持枠MS1の基台BPに対する高
さ方向の位置はV溝体V1とボール先スクリューBs1
により規制されており、この高さはマスク開閉枠MS2
の補助V溝体V2と、マスク保持枠MS1の補助ボール
先スクリューBs2とが離間する高さに調整されてい
る。このため、マスク保持枠MS1とマスク開閉枠MS
2をバネSpに抗して離間させると、補助ボール先スク
リューBs2の先端が補助V溝体V2から離れ、マスク
保持枠MS1をマスク開閉枠MS2に対してXY方向
(図4矢印参照)に移動させることができる。また、上
記補助V溝体V1とV溝体V2との相対的な位置ずれは
±50μm以下になるように組み立てられており、ま
た、補助ボール先スクリューBs2の先端が補助V溝体
V2から離れたときの、マスク開閉枠MS2に対するマ
スク保持枠MS1の移動量もこの範囲内に納まるように
構成されている。
The position of the mask holding frame MS1 in the height direction with respect to the base BP is the V groove V1 and the ball tip screw Bs1.
This height is regulated by the mask opening / closing frame MS2.
The auxiliary V groove body V2 and the auxiliary ball tip screw Bs2 of the mask holding frame MS1 are adjusted to be separated from each other. Therefore, the mask holding frame MS1 and the mask opening / closing frame MS
When 2 is separated from the spring Sp, the tip of the auxiliary ball tip screw Bs2 separates from the auxiliary V groove V2, and the mask holding frame MS1 moves in the XY directions (see the arrow in FIG. 4) with respect to the mask opening / closing frame MS2. Can be made. Further, the auxiliary V-shaped groove body V1 and the V-shaped groove body V2 are assembled so that the relative positional deviation is ± 50 μm or less, and the tip of the auxiliary ball tip screw Bs2 is separated from the auxiliary V-shaped groove body V2. The amount of movement of the mask holding frame MS1 with respect to the mask opening / closing frame MS2 at this time is also configured to fall within this range.

【0029】V溝体V1には真空吸着パッドVp2が取
り付けられており、真空吸着パッドVp2には図1〜図
3に示すように真空源と接続された管路が設けられてい
る。そして、V溝体V1内にボール先スクリューBs1
が正確に入り込んだとき、上記管路に真空を供給してボ
ール先スクリューBs1をV溝体V1に固定する。ま
た、図4に示すように、基台BP上に取り付けられたV
溝体V1は、その溝の方向が、同図に示すように基台B
P上の一点Qで交差するように配置されている。V溝体
V1の溝の方向を上記のように一点Qで交差させること
により、マスクステージMS、基台BPが熱膨張して
も、各V溝体V1の溝と点Qを結ぶ直線がなす角度は一
定に保たれ、点Qの位置は変化しない。このため、上記
点QにマスクマークMAMを位置させれば、マスクステ
ージMS、基台BPの熱膨張に係わらず、マスクマーク
MAMの位置を一定に保つことができる。
A vacuum suction pad Vp2 is attached to the V-shaped groove V1, and the vacuum suction pad Vp2 is provided with a pipe line connected to a vacuum source as shown in FIGS. Then, the ball tip screw Bs1 is inserted into the V groove V1.
When is correctly entered, a vacuum is supplied to the above-mentioned pipe line to fix the ball point screw Bs1 to the V groove body V1. Further, as shown in FIG. 4, the V mounted on the base BP
In the groove body V1, the direction of the groove is the base B as shown in FIG.
It is arranged so as to intersect at one point Q on P. By intersecting the direction of the groove of the V groove body V1 at one point Q as described above, even if the mask stage MS and the base BP are thermally expanded, a straight line connecting the groove of each V groove body V1 and the point Q is formed. The angle is kept constant and the position of point Q does not change. Therefore, if the mask mark MAM is located at the point Q, the position of the mask mark MAM can be kept constant regardless of the thermal expansion of the mask stage MS and the base BP.

【0030】次に本実施例のマスクステージの位置決め
動作について説明する。図1はマスクステージMSが開
いている状態を示している。この状態においては、マス
ク保持枠MS1は、ピンPnに設けられたバネSpによ
りマスク開閉枠MS2側に付勢されている。このため、
マスク保持枠MS1に設けられた補助ボール先スクリュ
ーBs2の先端は、マスク開閉枠MS2に設けれた補助
V溝体V2の溝内に入り込んでおり、マスク保持枠MS
1とマスク開閉枠MS2は所定の位置関係にある。すな
わち、ボール先スクリューBs1、補助ボール先スクリ
ューBs2とV溝体V1,補助V溝体V2の位置関係
は、図5(a)に示すような状態にある。なお、同図の
(i) はマスク開閉枠MS2の位置ずれがない場合を示
し、(ii)はマスク開閉枠MS2の位置ずれがある場合を
示している。
Next, the positioning operation of the mask stage of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a state in which the mask stage MS is open. In this state, the mask holding frame MS1 is biased toward the mask opening / closing frame MS2 by the spring Sp provided on the pin Pn. For this reason,
The tip of the auxiliary ball tip screw Bs2 provided in the mask holding frame MS1 is inserted into the groove of the auxiliary V groove body V2 provided in the mask opening / closing frame MS2, and the mask holding frame MS
1 and the mask opening / closing frame MS2 have a predetermined positional relationship. That is, the positional relationship between the ball tip screw Bs1 and the auxiliary ball tip screw Bs2 and the V groove body V1 and the auxiliary V groove body V2 is in the state shown in FIG. 5 (a). In addition, in the figure
(i) shows the case where the mask opening / closing frame MS2 is not displaced, and (ii) shows the case where the mask opening / closing frame MS2 is displaced.

【0031】図2はマスクステージMSを閉じたが、ま
だ、真空吸着パッドVp1、Vp2に真空を供給してお
らず、マスクステージMSが基台BP側に引き寄せられ
ていない状態を示している。この状態においては、マス
ク保持枠MS1に設けられた補助ボール先スクリューB
s2の先端は補助V溝体V2の溝内に入り込んでおり、
また、マスク保持枠MS1に設けられてボール先スクリ
ューBs1の先端は基台BPに設けられたV溝体V1と
接触した状態になっており、マスク開閉枠MS2に設け
られた平ブッシュBu2は真空吸着パッドVp1のブッ
シュBu1と接触していない。すなわち、ボール先スク
リューBs1、補助ボール先スクリューBs2とV溝体
V1,補助V溝体V2の位置関係は、マスク開閉枠MS
2の位置が開閉時にずれなかった場合には、図5(b)
(i) の状態にあり、マスク開閉枠MS2の位置が開閉時
にずれていると、図5(b)(ii)に示すように、ボール
先スクリューBs1はV溝体V1に対して片当たりの状
態となる。
FIG. 2 shows a state in which the mask stage MS is closed, but the vacuum suction pads Vp1 and Vp2 are not yet supplied with the vacuum, and the mask stage MS is not pulled toward the base BP side. In this state, the auxiliary ball tip screw B provided on the mask holding frame MS1
The tip of s2 has entered the groove of the auxiliary V-groove V2,
Further, the tip of the ball tip screw Bs1 provided on the mask holding frame MS1 is in contact with the V groove V1 provided on the base BP, and the flat bush Bu2 provided on the mask opening / closing frame MS2 is in a vacuum state. It is not in contact with the bush Bu1 of the suction pad Vp1. That is, the positional relationship between the ball tip screw Bs1 and the auxiliary ball tip screw Bs2 and the V groove body V1 and the auxiliary V groove body V2 is the mask opening / closing frame MS.
If the position of 2 does not shift when opening and closing,
In the state of (i) and the position of the mask opening / closing frame MS2 is displaced during opening / closing, as shown in FIGS. 5 (b) and (ii), the ball tip screw Bs1 contacts the V groove body V1 by one side. It becomes a state.

【0032】図3は真空吸着パッドVp1,Vp2に真
空を供給し、マスクステージMSを基台BP側に引き込
んだ状態を示している。この状態においては、吸着パッ
ドVp1によりマスク開閉枠MS2が基台BP側に引き
寄せられ、吸着パッドVp1のブッシュBu1はマスク
開閉枠MS2の平ブッシュBu2と接触し、また、ボー
ル先スクリューBs1の先端がV溝体V1の溝内に入り
込む。ここで、前記したようにマスク保持枠MS1の基
台BPに対する高さ方向の位置は、V溝体V1とボール
先スクリューBs1により規制されており、この高さは
マスク開閉枠MS2の補助V溝体V2と、マスク保持枠
MS1の補助ボール先スクリューBs2とが離間する高
さに調整されている。このため、基台BPの吸着パッド
Vp1の真空引きする力を、ピンPnのバネSpがマス
ク保持枠MS1をマスク開閉枠MS2に押しつける力よ
り大きくし、マスク開閉枠MS2を基台BP側に引き寄
せると、ボール先スクリューBs1によりマスク保持枠
MS1は押し上げられ、マスク保持枠MS1とマスク開
閉枠MS2は離間する。
FIG. 3 shows a state in which a vacuum is supplied to the vacuum suction pads Vp1 and Vp2 and the mask stage MS is pulled toward the base BP side. In this state, the suction pad Vp1 pulls the mask opening / closing frame MS2 toward the base BP side, the bush Bu1 of the suction pad Vp1 contacts the flat bush Bu2 of the mask opening / closing frame MS2, and the tip of the ball tip screw Bs1 is It enters into the groove of the V-shaped groove body V1. Here, as described above, the position of the mask holding frame MS1 in the height direction with respect to the base BP is regulated by the V groove body V1 and the ball tip screw Bs1, and this height is the auxiliary V groove of the mask opening / closing frame MS2. The height at which the body V2 and the auxiliary ball tip screw Bs2 of the mask holding frame MS1 are separated is adjusted. Therefore, the vacuum suction force of the suction pad Vp1 of the base BP is made larger than the force of the spring Sp of the pin Pn pressing the mask holding frame MS1 against the mask opening / closing frame MS2, and the mask opening / closing frame MS2 is drawn toward the base BP side. Then, the mask holding frame MS1 is pushed up by the ball tip screw Bs1, and the mask holding frame MS1 and the mask opening / closing frame MS2 are separated from each other.

【0033】このため、ピンPnに設けられたバネSp
が若干縮み、マスク保持枠MS1に設けられた補助ボー
ル先スクリューBs2は補助V溝体V2から離れ、マス
ク保持枠MS1はマスク開閉枠MS2に対してXY方向
に移動可能となる。この状態において、ボール先スクリ
ューBs1、補助ボール先スクリューBs2とV溝体V
1,補助V溝体V2の位置関係は、図5(c)に示すよ
うになり、マスク開閉枠MS2の位置がマスクステージ
MSの開閉時にずれていても、マスク保持枠MS1に設
けられたボール先スクリューBs1はV溝体V1内に完
全に収まり、マスク保持枠MS1は正確に位置決めされ
る。
For this reason, the spring Sp provided on the pin Pn
Is slightly contracted, the auxiliary ball tip screw Bs2 provided on the mask holding frame MS1 is separated from the auxiliary V groove body V2, and the mask holding frame MS1 becomes movable in the XY directions with respect to the mask opening / closing frame MS2. In this state, the ball tip screw Bs1, the auxiliary ball tip screw Bs2 and the V groove V
The positional relationship between the auxiliary V-shaped groove body V2 and the auxiliary V-shaped groove body V2 is as shown in FIG. 5C. Even if the position of the mask opening / closing frame MS2 is shifted when the mask stage MS is opened / closed, the balls provided on the mask holding frame MS1. The front screw Bs1 is completely set in the V groove body V1, and the mask holding frame MS1 is accurately positioned.

【0034】すなわち、本実施例においては、吸着パッ
ドVp1によりマスク開閉枠MS2を基台BP側に引き
寄せたとき、補助ボール先スクリューVp2が補助V溝
体V2から離れ、マスク保持枠MS1はマスク開閉枠M
S2に対してX,Y方向に自由に移動可能となるので、
マスク開閉枠MS2の位置がずれていても、マスク保持
枠MS1に設けられたボール先スクリューBs1はV溝
体V1内に完全に収まり、マスク保持枠MS1は正確に
位置決めされる。以上のように、本実施例においては、
マスク開閉枠MS2を基台BP側に引き寄せたとき、マ
スク保持枠MS1がXY方向に自由に移動可能となるよ
うに構成し、ボール先スクリューBs1とV溝体V1に
よりマスク保持枠MS1を位置決めしている。このた
め、上記マスク保持枠MS1がXY方向に移動する量が
少ない程、確実にかつ正確に位置決めすることができ
る。
That is, in this embodiment, when the mask opening / closing frame MS2 is pulled toward the base BP side by the suction pad Vp1, the auxiliary ball tip screw Vp2 separates from the auxiliary V groove body V2 and the mask holding frame MS1 opens / closes the mask. Frame M
Since it can move freely in the X and Y directions with respect to S2,
Even if the position of the mask opening / closing frame MS2 is displaced, the ball tip screw Bs1 provided on the mask holding frame MS1 is completely set within the V groove body V1, and the mask holding frame MS1 is accurately positioned. As described above, in this embodiment,
When the mask opening / closing frame MS2 is pulled toward the base BP side, the mask holding frame MS1 is configured to be freely movable in the XY directions, and the mask holding frame MS1 is positioned by the ball tip screw Bs1 and the V groove body V1. ing. Therefore, the smaller the amount of movement of the mask holding frame MS1 in the XY directions, the more reliably and accurately the positioning can be performed.

【0035】上記のようにマスク保持枠MS1がXY方
向に移動する量を少なくするには、マスク開閉枠MS2
を開放したときの、マスク開閉枠MS2に対するマスク
保持枠MS1の位置、および/または、マスク開閉枠M
S2を基台BPに固定したときの、基台BPに対するマ
スク保持枠MS1の位置を調整すればよい。この調整は
次のように行うことができる。例えば、マスク保持枠M
S1に設けられた補助ボール先スクリューBs2のXY
方向の位置を、図6に示すように、固定ネジB11によ
り調整可能としておく。そして次のよう調整する。 (1) ボール先スクリューBs1とV溝体V1により、マ
スク保持枠MS1と基台BPの相対位置を定める。 (2) 図6に示す固定ネジB11を緩めて、補助ボール先
スクリューBs2のXY方向の位置を調整して、全ての
補助ボール先スクリューBs2の先端のボールが補助V
溝体V2に所定の位置に入るようにする。 (3) 補助ボール先スクリューBs2の高さを調整し、真
空吸着パッドVp1によりマスク開閉枠MS2が吸着さ
れたとき、補助ボール先スクリューBs2がV溝体V2
と所定距離だけ離間するようにする。
To reduce the amount of movement of the mask holding frame MS1 in the XY directions as described above, the mask opening / closing frame MS2
Position of the mask holding frame MS1 with respect to the mask opening / closing frame MS2 and / or the mask opening / closing frame M
The position of the mask holding frame MS1 with respect to the base BP when S2 is fixed to the base BP may be adjusted. This adjustment can be performed as follows. For example, the mask holding frame M
XY of auxiliary ball tip screw Bs2 provided on S1
The position in the direction can be adjusted by a fixing screw B11 as shown in FIG. Then adjust as follows. (1) The relative positions of the mask holding frame MS1 and the base BP are determined by the ball tip screw Bs1 and the V groove body V1. (2) Loosen the fixing screw B11 shown in FIG. 6 and adjust the positions of the auxiliary ball tip screws Bs2 in the XY directions so that the balls at the tips of all the auxiliary ball tip screws Bs2 are auxiliary Vs.
The groove V2 is placed in a predetermined position. (3) The height of the auxiliary ball tip screw Bs2 is adjusted, and when the mask opening / closing frame MS2 is adsorbed by the vacuum adsorption pad Vp1, the auxiliary ball tip screw Bs2 moves the V groove body V2.
And a predetermined distance apart.

【0036】以上の実施例では、基台BPに対するマス
ク保持枠MS1の位置決め、マスク開閉枠MS2に対す
るマスク保持枠MS1の位置決めのため3個のV溝体を
使用しているが、本発明は、3個のV溝体の代わりに、
例えば、ピボット軸受けと、V溝体と平面体から構成す
ることもできる。図7は上記構成の一例を示す図であ
り、同図は、基台BPによるマスク保持枠MS1の位置
決め機構を示している。同図において、BPは基台、V
11はV溝体、P11はピボット軸受、F11は平面体
でありV溝体V11の溝の方向は、ピボット軸受P1の
中心方向を向いている。また、Bs1はマスク保持枠M
S1に設けられたボール先スクリューの先端部のボール
である。
In the above embodiment, three V-grooves are used for positioning the mask holding frame MS1 with respect to the base BP and positioning the mask holding frame MS1 with respect to the mask opening / closing frame MS2. Instead of three V-grooves,
For example, the pivot bearing, the V groove body, and the flat body may be used. FIG. 7 is a diagram showing an example of the above-mentioned configuration, which shows a positioning mechanism of the mask holding frame MS1 by the base BP. In the figure, BP is a base, V
11 is a V groove body, P11 is a pivot bearing, F11 is a plane body, and the groove of the V groove body V11 is directed toward the center of the pivot bearing P1. Bs1 is a mask holding frame M
This is the ball at the tip of the ball tip screw provided in S1.

【0037】同図の構成とすることにより、ピボット軸
受P11とV溝体V11によりマスク保持枠MS1の位
置が規制され、基台BPに対してマスク保持枠MS1を
所定の位置に位置決めすることができる。また、上記図
7に示した位置決め機構を、マスク開閉枠MS2に設け
られた補助V溝体V2の代わりに用いることもでき、図
7の機構を用いて、マスク保持枠MS1をマスク開閉枠
MS2に対して位置決めするように構成してもよい。さ
らに、上記実施例ではネジの先端にボールが設けられた
ボール先スクリューを用いる例について示したが、ボー
ルの代わりに、先端部が曲面を有する突起した構造体を
使用してもよく、要は、V溝体、ピボット軸受に一点で
係合する形状であればどのようなものを用いてもよい。
With the configuration shown in the figure, the position of the mask holding frame MS1 is restricted by the pivot bearing P11 and the V groove V11, and the mask holding frame MS1 can be positioned at a predetermined position with respect to the base BP. it can. Further, the positioning mechanism shown in FIG. 7 can be used instead of the auxiliary V-groove V2 provided in the mask opening / closing frame MS2, and the mask holding frame MS1 can be replaced with the mask opening / closing frame MS2 by using the mechanism shown in FIG. It may be configured to position with respect to. Furthermore, in the above-described embodiment, an example of using a ball tip screw in which a ball is provided at the tip of the screw is shown, but instead of the ball, a protruding structure having a curved tip may be used. , V-groove or pivot bearing may be used as long as they can be engaged at one point.

【0038】以上説明した第1の実施例では、マスクス
テージMSを開閉するため回転軸Shを使用している。
このため、マスクステージMSを閉じたときのボール先
スクリューBs1の先端部のボール位置と略等しい面上
に回転軸Shの中心を位置させ、マスクステージMSを
閉じるとき、マスク保持枠MS1に設けられたボール先
スクリューBs1が、基台BPのV溝体V1に対しでき
るだけ垂直状態に入り込むように構成している。上記構
造は、比較的構成が簡単であるという長所はあるが、マ
スクステージMSの移動は円弧状であるため、ボール先
スクリューBs1がV溝体V1に入り込むとき、必ずし
も垂直状態にならず、ボール先スクリューBs1がやや
斜めからV溝体V1に入り込み、位置合わせの精度が落
ちる場合がある。また、円弧状の移動なので、3個のボ
ール先スクリューBs1先端部のボールの中心と回転軸
Shの中心を結んだそれぞれの回転半径は異なる。この
ため、V溝体V1にボール先スクリューBs1が接触す
るときの衝撃も異なったものとなり、場合によっては位
置合わせの精度が低下することもある。
In the first embodiment described above, the rotating shaft Sh is used to open and close the mask stage MS.
Therefore, when the mask stage MS is closed, the center of the rotation axis Sh is located on a surface substantially equal to the ball position of the tip of the ball tip screw Bs1 when the mask stage MS is closed, and the mask holding frame MS1 is provided with the center. The ball tip screw Bs1 is configured to enter the V groove body V1 of the base BP as vertically as possible. The above structure has an advantage that the structure is relatively simple, but since the movement of the mask stage MS is an arc, when the ball tip screw Bs1 enters the V groove body V1, it does not necessarily become a vertical state, The front screw Bs1 may enter the V-shaped groove body V1 slightly obliquely, and the alignment accuracy may decrease. Further, since the movement is an arc, the respective turning radii connecting the center of the ball at the tip of the three ball tip screws Bs1 and the center of the rotation axis Sh are different. Therefore, the impact when the ball tip screw Bs1 comes into contact with the V groove body V1 also becomes different, and in some cases, the alignment accuracy may decrease.

【0039】次に示す第2、第3の実施例は上記欠点を
改善するため、マスクステージMSの開閉時、マスクス
テージが出来るだけ基台BPに対して垂直に接近するよ
うに構成したものである。図8は本発明の第2の実施例
を示す図であり、同図はリンク機構によりマスクステー
ジMSを開閉する実施例を示している。なお、同図は理
解を容易にするため、主としてマスクステージMSの開
閉機構とワークWを示しているが、マスク保持枠MS1
の位置決め機構は前記図1〜図4に示したものと同一で
ある。
In order to remedy the above-mentioned drawbacks, the second and third embodiments shown below are constructed so that the mask stage approaches the base BP as vertically as possible when the mask stage MS is opened and closed. is there. FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, which shows an embodiment in which the mask stage MS is opened and closed by a link mechanism. It should be noted that although the drawing mainly shows the opening / closing mechanism of the mask stage MS and the work W for easy understanding, the mask holding frame MS1
The positioning mechanism of is the same as that shown in FIGS.

【0040】図8において(a)はマスクステージを閉
じた状態を示し、(b)はマスクステージを開いた状態
を示しており、MS1はマスクMが吸着されたマスク保
持枠、MS2はマスク開閉枠であり、マスク保持枠MS
1、マスク開閉枠MS2によりマスクステージMSを構
成している。マスク保持枠MS1には前記したボール先
スクリューBs1が設けられ、マスクが閉じていると
き、ボール先スクリューBs1の先端部のボールは基台
BPに設けられたV溝体V1に嵌合する。また、マスク
保持枠MS1には前記した補助ボール先スクリューBs
2が設けられており、マスクステージが完全に閉じてい
ないとき、補助ボール先スクリューBs2の先端部のボ
ールはマスク開閉枠MS2に設けられた補助V溝体V2
に嵌合する。LK1,LK2はリンク機構であり、リン
ク機構LK1,LK2の一端はマスク開閉枠MS2に回
転可能に取り付けられ、リンク機構LK1,LK2の他
端は、基台BPに固定された支持体SPT1、SPT2
に回転可能に取り付けられている。また、Wはワーク、
WSはワークステージであり、同図においては省略され
ているが、前記図13に示したようにワークステージW
Sは間隙設定機構を介してXYθステージ、Zステージ
に取り付けられており、ワークステージWSはXYθZ
方向に駆動される。
8A shows a state in which the mask stage is closed, and FIG. 8B shows a state in which the mask stage is opened. MS1 is a mask holding frame to which the mask M is adsorbed, and MS2 is a mask opening / closing. Frame, mask holding frame MS
1. The mask opening / closing frame MS2 constitutes the mask stage MS. The above-mentioned ball tip screw Bs1 is provided in the mask holding frame MS1, and when the mask is closed, the ball at the tip of the ball tip screw Bs1 fits into the V groove body V1 provided in the base BP. Further, the auxiliary ball tip screw Bs described above is attached to the mask holding frame MS1.
2 is provided, and when the mask stage is not completely closed, the ball at the tip of the auxiliary ball tip screw Bs2 is the auxiliary V groove body V2 provided in the mask opening / closing frame MS2.
To fit. LK1 and LK2 are link mechanisms, one ends of the link mechanisms LK1 and LK2 are rotatably attached to the mask opening / closing frame MS2, and the other ends of the link mechanisms LK1 and LK2 are support bodies SPT1 and SPT2 fixed to the base BP.
It is rotatably mounted on. Also, W is the work,
WS is a work stage, which is omitted in the figure, but as shown in FIG.
S is attached to the XYθ stage and the Z stage via a gap setting mechanism, and the work stage WS is XYθZ.
Driven in the direction.

【0041】以上の構成において、図8(a)のマスク
ステージMSを閉じた状態から、図示しない把手等を持
ってマスクステージMSを持ち上げると、リンク機構L
K1,LK2は、ストッパStpに当たるまで回転し、
マスクステージMSは同図(b)に示すように上昇す
る。この状態でワークWをワークステージWS上に載置
したり、ワークWを交換することができる。本実施例に
おいては、上記のようにリンク機構LK1,LK2を利
用してマスクステージMSを上昇させているので、マス
ク保持枠MS1に設けられたボール先スクリューBs1
の先端部のボールは円弧状に移動して、V溝体V1に入
り込む。このため、前記したように位置合わせの精度が
落ちる場合がある。しかしながら、リンク機構LK1,
LK2を用いているため、各ボール先スクリューBs1
は同一の回転半径で移動する。このため、マスクステー
ジを閉じたとき、ボール先スクリューBs1がV溝体V
1に接触するときの衝撃は同一となり、前記した第1の
実施例よりスムーズにボール先スクリューBs1をV溝
体V1に挿入することができる。
In the above structure, when the mask stage MS shown in FIG. 8A is closed and the mask stage MS is lifted by a grip (not shown) or the like, the link mechanism L
K1 and LK2 rotate until they hit the stopper Stp,
The mask stage MS moves up as shown in FIG. In this state, the work W can be placed on the work stage WS or the work W can be exchanged. In this embodiment, since the mask stage MS is raised by utilizing the link mechanisms LK1 and LK2 as described above, the ball tip screw Bs1 provided on the mask holding frame MS1.
The ball at the tip end of moves in an arc shape and enters the V groove body V1. Therefore, as described above, the alignment accuracy may decrease. However, the link mechanism LK1,
Since LK2 is used, each ball tip screw Bs1
Move with the same radius of gyration. Therefore, when the mask stage is closed, the ball tip screw Bs1 moves to the V groove V
The same impact is exerted upon contact with No. 1, and the ball point screw Bs1 can be inserted into the V groove V1 more smoothly than in the first embodiment described above.

【0042】図9は本発明の第3の実施例を示してお
り、同図はマスクステージMSをZ方向に移動させて開
閉する実施例を示している。なお、同図は、図8と同
様、理解を容易にするため、主としてマスクステージM
Sの開閉機構とワークWを示しているが、マスク保持枠
MS1の位置決め機構は前記図1〜図4に示したものと
同一である。同図において、図8に示したものと同一の
ものには同一の符号が付されており、図9(a)はマス
クステージMSが閉じている状態を示し、(b)はマス
クステージが開いている状態を示している。本実施例
は、図8に示したリンク機構LK1,LK2に換えて、
マスク開閉枠MS2をZ方向(同図に上下方向)に移動
させるZ方向移動機構ZDが設けた点で図8と相違し、
その他の構成は図8の実施例と同様である。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, which shows an embodiment in which the mask stage MS is moved in the Z direction to open and close. It should be noted that, in order to facilitate understanding, the figure mainly shows the mask stage M, as in FIG.
Although the opening / closing mechanism of S and the work W are shown, the positioning mechanism of the mask holding frame MS1 is the same as that shown in FIGS. In the figure, the same components as those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, FIG. 9A shows a state in which the mask stage MS is closed, and FIG. It shows the state. In this embodiment, instead of the link mechanisms LK1 and LK2 shown in FIG.
It differs from FIG. 8 in that a Z-direction moving mechanism ZD for moving the mask opening / closing frame MS2 in the Z direction (vertical direction in the figure) is provided.
Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

【0043】図9の構成において、同図(a)のマスク
ステージMSが閉じた状態から、マスクステージMSを
持ち上げると、Z方向移動機構ZDによりマスクステー
ジMSは同図(b)に示すように上昇する。この状態で
ワークWをワークステージWS上に載置したり、ワーク
Wを交換することができる。なお、上記のようにマスク
ステージMSを持ち上げる代わりに、上記Z方向移動機
構ZDに駆動手段を設け、電動、油圧、あるいは空気圧
等でマスクステージMSを上昇させるようにしてもよ
い。本実施例においては、上記のようにZ方向移動機構
ZDを用いて、マスクステージMSを上昇させているの
で、マスク保持枠MS1に設けられたボール先スクリュ
ーBs1の先端部のボールは垂直に移動して、V溝体V
1に入り込む。このため、前記したように位置合わせの
精度が落ちることがない。なお、上記のように、マスク
ステージMSを上昇させるだけでは、マスクステージM
SとワークステージWSの間隔を充分開けることができ
ず、ワークWの交換等の作業に支障がでる場合がある。
In the structure of FIG. 9, when the mask stage MS is lifted from the closed state of the mask stage MS of FIG. 9A, the mask stage MS is moved by the Z-direction moving mechanism ZD as shown in FIG. To rise. In this state, the work W can be placed on the work stage WS or the work W can be exchanged. Instead of lifting the mask stage MS as described above, a drive means may be provided in the Z-direction moving mechanism ZD to raise the mask stage MS by electric power, hydraulic pressure, pneumatic pressure or the like. In this embodiment, since the mask stage MS is raised by using the Z-direction moving mechanism ZD as described above, the ball at the tip of the ball tip screw Bs1 provided on the mask holding frame MS1 moves vertically. Then, V groove body V
Go into one. Therefore, as described above, the alignment accuracy does not decrease. It should be noted that, as described above, the mask stage M can be simply moved by raising the mask stage MS.
The space between S and the work stage WS cannot be sufficiently opened, which may hinder work such as replacement of the work W.

【0044】そこで、例えば、図10に示すように、マ
スクステージMSが上昇しているとき、Z方向駆動機構
ZDを中心としてマスクステージMSが回転できるよう
な構成とすれば、ワークステージWS上の空間を開放す
ることができ、ワークWの交換を容易に行うことが可能
となる。また、上記のようにマスクステージを回転させ
る代わりに、マスクステージMSが上昇しているとき、
マスクステージMSを同図の右方向にスライドさせるよ
うに構成してもよい。さらに、ガイド機構を用いてマス
クステージMSを開閉するようにしてもよい。なお、上
記実施例では、主としてプロキシミティー露光装置のマ
スクステージについて説明したが、本発明のマスクステ
ージ位置決め機構は、上記したプロキシミティー露光装
置以外に、開閉時の位置決め精度を要求される種々の装
置に適用することができる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 10, when the mask stage MS is rotatable about the Z-direction drive mechanism ZD when the mask stage MS is moving upward, the work stage WS can be rotated. The space can be opened, and the work W can be easily replaced. Further, instead of rotating the mask stage as described above, when the mask stage MS is raised,
The mask stage MS may be configured to slide to the right in the figure. Further, the mask stage MS may be opened and closed by using a guide mechanism. Although the mask stage of the proximity exposure apparatus has been mainly described in the above embodiments, the mask stage positioning mechanism of the present invention is not limited to the proximity exposure apparatus described above, and various apparatuses that require positioning accuracy during opening and closing. Can be applied to.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 (1)マスク開閉枠が開いているときには、第1の三点
対偶基素によりマスク開閉枠に対するマスク保持枠の位
置を位置決めし、マスク開閉枠が閉じるとき、第1の三
点対偶基素の対偶を解除してマスク保持枠をマスク開閉
枠に対して移動可能とし、第2の三点対偶基素により基
台に対するマスク保持枠の位置を位置決めするように構
成したので、マスク開閉枠の位置がマスク開閉時にずれ
ても、マスク保持枠を基台に対して正確に位置決めする
ことができる。このため、本発明を裏面アライメントを
行うプロキシミティー露光装置等に適用することにより
アライメント精度を向上させることが可能となる。
As described above, in the present invention,
The following effects can be obtained. (1) When the mask opening / closing frame is open, the position of the mask holding frame with respect to the mask opening / closing frame is positioned by the first three-point pair base element, and when the mask opening / closing frame is closed, the first three-point pair base element Since the mask holding frame can be moved with respect to the mask opening / closing frame by releasing the pair and the position of the mask holding frame with respect to the base is positioned by the second three-point pair base, the position of the mask opening / closing frame Even if the mask shifts when opening and closing the mask, the mask holding frame can be accurately positioned with respect to the base. Therefore, the alignment accuracy can be improved by applying the present invention to a proximity exposure apparatus or the like that performs back surface alignment.

【0046】(2)第1および/または第2の三点対偶
基素を、先端部に曲面を有する3個の突起体と、V溝を
有する3個のV溝体から構成し、上記V溝体の中心軸が
所定の一点で交差するように配置することにより、マス
ク保持枠、マスク開閉枠、基台が熱膨張しても、V溝体
の中心軸を結ぶ線が交差する点を一定位置に保持させる
ことができる。このため、上記交差する点にマスクのア
ライメント・マークを配置することにより、熱膨張が発
生してもアライメント・マークの位置がずれることがな
く、アライメント精度を向上させることが可能となる。
(2) The first and / or second three-point pair base element is composed of three protrusions having curved surfaces at their tips and three V-grooves having V-grooves, By arranging the central axes of the groove bodies so as to intersect at a predetermined point, even if the mask holding frame, the mask opening / closing frame, and the base are thermally expanded, the point where the line connecting the central axes of the V groove bodies intersects each other. It can be held in a fixed position. Therefore, by disposing the alignment marks of the mask at the intersecting points, the position of the alignment marks does not shift even if thermal expansion occurs, and the alignment accuracy can be improved.

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

【図1】本発明の実施例のマスクステージの構成(その
1)を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration (No. 1) of a mask stage according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のマスクステージの構成(その
2)を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration (No. 2) of the mask stage according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例のマスクステージの構成(その
3)を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration (No. 3) of the mask stage according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例のマスクステージの分解斜視図
である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the mask stage according to the embodiment of the present invention.

【図5】ボール先スクリューとV溝体の位置関係を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a ball tip screw and a V groove body.

【図6】補助ボール先スクリューの位置調整構造を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a position adjusting structure of an auxiliary ball tip screw.

【図7】マスク保持枠の位置決め機構の他の実施例を示
す図である。
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the mask holding frame positioning mechanism.

【図8】リンク機構を利用した本発明の第2の実施例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention using a link mechanism.

【図9】Z方向移動機構を利用した本発明の第3の実施
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention using a Z-direction moving mechanism.

【図10】図9においてマスクステージの回転機構を設
けた実施例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment in which a rotation mechanism of the mask stage is provided in FIG.

【図11】表面アライメントによるプロキシミティー露
光装置の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a proximity exposure apparatus using surface alignment.

【図12】真空吸着パッドの断面構造を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a cross-sectional structure of a vacuum suction pad.

【図13】裏面アライメントによるプロキシミティー露
光装置の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a proximity exposure apparatus using back surface alignment.

【図14】図13におけるマスクステージの回転部の取
り付け構造を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a mounting structure of a rotating unit of the mask stage in FIG.

【図15】ボール先スクリューとV溝体を用いた位置決
め方法を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a positioning method using a ball tip screw and a V groove body.

【図16】ボール先スクリューとV溝体との相対位置が
ずれた場合を示す図である。
FIG. 16 is a view showing a case where the relative positions of the ball tip screw and the V groove body are displaced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M マスク MS マスクステージ MS1 マスク保持枠 W ワーク BP 基台 Bs1 ボール先スクリュー Bs2 補助ボール先スクリュー V1 V溝体 V2 補助V溝体 Vp1 マスク開閉枠吸着パッド Vp2 吸着パッド Pn ピン Sp バネ H1,H2,h1 孔 Sh 軸 P11 ピボット軸受 V11 V溝体 F11 平面板 Bu1 ブッシュ(先端球面) Bu2 平ブッシュ B11 調整ネジ LK1,LK2 リンク機構 ZD Z方向移動機構 M Mask MS Mask stage MS1 Mask holding frame W Work BP Base Bs1 Ball tip screw Bs2 Auxiliary ball tip screw V1 V groove body V2 Auxiliary V groove body Vp1 Mask opening / closing frame suction pad Vp2 suction pad Pn pin Sp spring H1, H2, h1 Hole Sh Axis P11 Pivot bearing V11 V Groove F11 Plane plate Bu1 Bush (Spherical tip) Bu2 Flat bush B11 Adjustment screw LK1, LK2 Link mechanism ZD Z movement mechanism

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスクを保持するマスク保持枠とマスク
開閉枠とから構成され、マスク開閉枠が閉じていると
き、上記マスク保持枠がマスク開閉枠に対して移動でき
るように取り付けられたマスクステージと、 上記マスク開閉枠を開閉可能に支持する基台と、 上記マスク開閉枠と基台が、マスク開閉枠を閉じると
き、上記マスク保持枠とマスク開閉枠が基台面に対して
略垂直方向に移動するように接続されているマスクステ
ージの位置決め機構であって、 上記マスク保持枠とマスク開閉枠は、両者の三点対偶を
可能とする第1の三点対偶基素を備え、また、上記マス
ク保持枠と基台は、両者の三点対偶を可能とする第2の
三点対偶基素を備えており、 上記マスク開閉枠が開いているとき、上記第2の三点対
偶基素による三点対偶を解除して、上記マスク開閉枠に
対するマスク保持枠の位置を、上記第1の三点対偶基素
により位置決めし、 上記マスク開閉枠が閉じているとき、上記第1の三点対
偶基素による三点対偶を解除して、上記基台に対するマ
スク保持枠の位置を、上記第2の三点対偶基素により位
置決めすることを特徴とするマスクステージの位置決め
機構。
1. A mask stage comprising a mask holding frame for holding a mask and a mask opening / closing frame, wherein the mask holding frame is attached so as to be movable with respect to the mask opening / closing frame when the mask opening / closing frame is closed. A base for opening and closing the mask opening and closing frame, and the mask opening and closing frame and the base for closing the mask opening and closing frame, the mask holding frame and the mask opening and closing frame in a direction substantially perpendicular to the base surface. A mask stage positioning mechanism connected so as to move, wherein the mask holding frame and the mask opening / closing frame are provided with a first three-point pair element that enables a three-point pair of the two. The mask holding frame and the base are provided with a second three-point pair element that enables the pair of three-point pairs, and when the mask opening / closing frame is open, the second three-point pair element is used. Release the three-point pair The position of the mask holding frame with respect to the mask opening / closing frame is positioned by the first three-point pair base element, and when the mask opening / closing frame is closed, the three-point pair formed by the first three-point pair base element is released. The mask stage positioning mechanism is characterized in that the position of the mask holding frame with respect to the base is positioned by the second three-point pair substrate.
【請求項2】 上記第1および/または第2の三点対偶
基素が、先端部に曲面を有する3個の突起体と、V溝を
有する3個のV溝体から構成されており、 上記V溝体の中心軸が所定の一点で交差するように配置
されていることを特徴とする請求項1のマスクステージ
の位置決め機構。
2. The first and / or second three-point pair base element is composed of three projections having a curved surface at the tip and three V-grooves having V-grooves, The mask stage positioning mechanism according to claim 1, wherein the central axes of the V-shaped grooves intersect each other at a predetermined point.
【請求項3】 上記第1および/または第2の三点対偶
基素が、先端部に曲面を有する第1の突起体と、該第1
の突起体の先端部と接触するピボット軸受と、 先端部に曲面を有する第2の突起体と、該第2の突起体
の先端部と接触し、中心軸が略上記ピボット軸受方向に
向かうV溝体と、 先端部に曲面を有する第3の突起体と、該第3の突起体
と接触する平面体から構成されていることを特徴とする
請求項1のマスクステージの位置決め機構。
3. The first and / or second three-point pair base element, a first protrusion having a curved surface at the tip, and the first protrusion
Of the projection, the second bearing having a curved surface at the tip, the second bearing having a curved surface at the tip, and the center axis of the second bearing having the central axis directed substantially in the direction of the pivot bearing. 2. The mask stage positioning mechanism according to claim 1, comprising a groove body, a third projection body having a curved surface at its tip, and a flat body in contact with the third projection body.
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