WO2017154659A1 - マスク製造装置 - Google Patents

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WO2017154659A1
WO2017154659A1 PCT/JP2017/007689 JP2017007689W WO2017154659A1 WO 2017154659 A1 WO2017154659 A1 WO 2017154659A1 JP 2017007689 W JP2017007689 W JP 2017007689W WO 2017154659 A1 WO2017154659 A1 WO 2017154659A1
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WO
WIPO (PCT)
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mask
unit
air
plate
rail
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007689
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
米澤　良
Original Assignee
株式会社ブイ・テクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブイ・テクノロジー filed Critical 株式会社ブイ・テクノロジー
Publication of WO2017154659A1 publication Critical patent/WO2017154659A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Definitions

  • the present invention relates to a mask manufacturing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a substrate holding device that holds a substrate via a movable contact portion that is moved or deformed by a common fluid.
  • Such high-precision processing is generally performed using laser light that has been scanned and modulated (or may be deflected and modulated).
  • a substrate such as a semiconductor substrate or a liquid crystal panel
  • the mask is generated by irradiating a scanned and modulated laser beam onto a photosensitive substrate (for example, a glass substrate) held in a horizontal direction.
  • a photosensitive substrate for example, a glass substrate
  • the photosensitive substrate is held in a horizontal direction on the stage, but there is a problem that a slight amount of deflection occurs due to imperfection of the guide during the movement of the stage.
  • the photosensitive substrate is bent and the position in the height direction (vertical direction) is changed, the position where the laser beam is applied when the vertical laser beam is irradiated on the assumption that the photosensitive substrate is not bent And a position where the laser beam actually hits when the photosensitive substrate is bent.
  • Patent Document 1 a photosensitive substrate (hereinafter referred to as a mask) can be held in a horizontal direction so that there is no deflection due to its own weight.
  • Patent Document 1 does not disclose a configuration in which a mask held in a horizontal direction so that there is no deflection is moved in the horizontal direction while maintaining a state in which there is no deflection in a moving range of the stage.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a mask manufacturing apparatus capable of moving a mask in the horizontal direction without changing the height of the mask while preventing the deflection of the mask held in the horizontal direction.
  • the purpose is to provide.
  • a mask manufacturing apparatus is formed using, for example, a material having a thermal expansion coefficient of approximately 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or less, and has a first surface that is a substantially horizontal surface.
  • a plate-shaped mask holding portion on which a mask is placed which has a plurality of air holes for discharging air upward and having a plurality of air holes arranged in a two-dimensional manner on the first surface.
  • a second moving unit configured to move the holding unit in the second direction; a light irradiation unit configured to irradiate the mask with light; and a frame provided on the second surface, the light being disposed above the mask holding unit.
  • a plurality of first rails having substantially the same height fixed to the second surface such that the longitudinal direction is along the first direction.
  • a first guide part that regulates the first moving part, and the second moving part has the plate-like shape so that a longitudinal direction thereof is along the second direction.
  • a plurality of second rails having substantially the same height fixed to the third surface, the plurality of second rails on which the mask holding part is placed, and the back surface of the mask holding part
  • a plurality of second air discharge portions that are provided at positions facing the second rail and discharge air toward the second rail, and a second drive that drives the mask holding portion along the upper surface of the second rail.
  • a second guide part for restricting the movement direction of the mask holding part so that the mask holding part does not move in any direction other than the second direction.
  • a plurality of air holes for discharging air upward are two-dimensionally arranged in the mask holding portion, and an air layer is formed between the mask and the first surface.
  • a plurality of pins are provided at positions where two adjacent sides of the mask are in contact with each other, and two adjacent sides of the mask are in contact with this, whereby the horizontal position of the mask can be determined with high reproducibility.
  • the positioned mask is placed on the substantially horizontal first surface of the mask holding portion formed using a material having a thermal expansion coefficient of approximately 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or less. Thereby, expansion and contraction of the mask can be suppressed by the mask holding portion, and as a result, the deflection of the mask can be prevented.
  • the plate-like portion is placed on a plurality of first rails that are fixed to the upper surface of the surface plate along the first direction and have substantially the same height, and discharges air toward the first rail. By doing so, an air layer is formed between the plate-like portion and the first rail. Moreover, since the movement direction is regulated so that the plate-like part does not move in any direction other than the first direction by the first guide part, it is moved in the first direction along the upper surface of the first rail. Further, the mask holding portion is placed on a plurality of second rails having substantially the same height fixed to the upper surface of the plate-like portion along the second direction, and air is directed toward the second rail. By discharging, an air layer is formed between the mask holding part and the second rail.
  • the mask holding part is moved in the second direction along the upper surface of the second rail.
  • maintenance part can be guided completely.
  • the mask can be moved in the horizontal direction without changing the height of the mask holding portion (that is, the mask) while preventing the deflection of the mask held in the horizontal direction.
  • the first guide part is a first guide rail provided along the first rail, and a first groove part formed on the lower surface of the plate-like part, and the first guide rail is inserted into the first guide part.
  • a third air discharge portion that is provided in the first groove portion and discharges air toward a side surface of the first guide rail, and the second guide portion includes the second guide portion.
  • a second guide rail provided along the rail; a second groove formed on a lower surface of the mask holding portion; the second groove into which the second guide rail is inserted; and the second groove.
  • a fourth air discharge section that discharges air toward the side surface of the second guide rail.
  • the first drive unit has two first movers having electromagnetic coils and two rod-shaped first stators having permanent magnets
  • the second drive unit has electromagnetic coils.
  • the first guide rail is provided at a substantially center in the second direction of the surface plate
  • the second The guide rail is provided substantially at the center of the plate-like portion in the first direction
  • the first stator is line-symmetric about the first guide rail so that the longitudinal direction is along the first direction.
  • the second stator may be provided at a position symmetrical with respect to the second guide rail so that the longitudinal direction is along the second direction.
  • the first air discharge portion has a first air hole formed in each of the first convex portions
  • the second air discharge portion is provided in each of the second convex portions. You may have the formed 2nd air hole. Accordingly, the air layer between the plate-like portion and the first rail can be made to have a constant thickness, and the air layer between the mask holding portion and the second rail can be made to have a constant thickness.
  • the plate-like portion and the mask holding portion can be moved in the horizontal direction without changing the height of the holding portion (that is, the mask).
  • the first moving unit includes a first iron rod-shaped member provided along the first direction, and a first magnet provided at a position facing the first rod-shaped member, One of the rod-like member and the first magnet is provided on the second surface, the other is provided on the lower surface of the plate-like portion, and the second moving portion is provided in the second direction along the second direction.
  • the first moving unit includes a first air suction unit that sucks air in a space formed between the plate-like unit and the first rail
  • the second moving unit includes the first moving unit, A second air suction part for sucking air in a space formed between the mask holding part and the second rail, wherein the first air suction part is formed on the first convex part;
  • the two air suction part may be formed on the second convex part.
  • the light irradiation unit includes a surface irradiation unit capable of surface irradiation, an objective lens, and a holding frame that holds the surface irradiation unit and the objective lens, and the holding frame is used as the frame body. It is a connection part to connect, Comprising: You may provide the connection part which moves the said holding frame to an up-down direction with respect to the said frame. Thereby, even when the thickness of the mask fluctuates, the light irradiated from the light irradiation unit can be imaged on the mask.
  • a first position acquisition unit and a second position acquisition unit for acquiring the position of the plate-shaped unit in the first direction are provided, respectively.
  • a third position acquisition unit and a fourth position acquisition unit that acquire the position of the mask holding unit in the second direction are provided on both sides of the second moving unit in the first direction, respectively.
  • the first drive unit is controlled based on the average value of the result acquired by the second position acquisition unit and the second position acquisition unit, and the average value of the result acquired by the third position acquisition unit and the fourth position acquisition unit is obtained.
  • control unit controls the first drive unit so that the plate-like part does not protrude from the first rail, and the second control unit prevents the mask holding part from protruding from the second rail.
  • the drive unit may be controlled. Thereby, it is possible to prevent the mask holding position from being shifted due to the deflection of the mask holding portion.
  • an urging portion for urging the mask with a force in a horizontal direction is provided, and the control portion discharges air from the plurality of air holes and forces the mask in contact with the plurality of pins.
  • the mask holding part and the urging part may be controlled so as to stop the discharge of air from the plurality of air holes when the mask is urged to the mask and the mask comes into contact with the plurality of pins. Thereby, the mask M can be positioned with high accuracy.
  • the plurality of pins are provided on the frame body, and are between a first position where the plurality of pins are provided on the mask holding portion and a second position away from the mask holding portion.
  • the control unit moves the plurality of pins from the first position to the second position when the discharge of the air from the plurality of air holes is stopped.
  • the pin driver may be controlled. Thereby, it is possible to prevent the mask from being distorted due to the force received by the mask from the pin when the mask contacts the pin. The mask is not moved even if the pin is separated from the mask holding portion by stopping the discharge of air from the plurality of air holes and fixing the mask to the first surface.
  • the mask can be moved in the horizontal direction without changing the height of the mask while preventing the deflection of the mask held in the horizontal direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a first moving unit 20 and a second moving unit 30.
  • FIG. It is the figure which expanded the 1st moving part 20 partially. It is the perspective view which looked at the plate-shaped part 23 from the back side. It is the figure which expanded the 2nd moving part 30 partially.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the mask manufacturing apparatus 1.
  • FIG. It is a figure explaining a mode that the biasing parts 45 and 46 press the mask M, and position it. It is a figure explaining control of the drive parts 25 and 34 which the control part 151a performs. It is the figure which expanded the 1st moving part 20A in the mask manufacturing apparatus 2 partially. It is the perspective view which looked at plate-shaped part 23A from the back side. It is the figure which expanded the 2nd moving part 30A in the mask manufacturing apparatus 2 partially. It is the schematic perspective view which looked at the mask holding
  • the mask manufacturing apparatus in the present invention is an apparatus that generates a photomask by irradiating light such as laser onto a photosensitive substrate (for example, a glass substrate) held in a substantially horizontal direction.
  • a photosensitive substrate for example, a glass substrate
  • quartz glass having a very small coefficient of thermal expansion for example, about 5.5 ⁇ 10 ⁇ 7 / K is used.
  • the photomask generated by the mask manufacturing apparatus is, for example, an exposure mask used for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device.
  • the photomask is obtained by forming one or a plurality of image device transfer patterns on a large, substantially rectangular substrate having a side exceeding 1 m (for example, 1400 mm ⁇ 1220 mm).
  • the term “mask M” is used as a concept encompassing a photosensitive substrate before processing and a photosensitive substrate (photomask) after processing.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a mask manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the mask manufacturing apparatus 1 mainly includes a surface plate 11, vibration isolation tables 12 and 13, a first moving unit 20, a second moving unit 30, a mask holding unit 41, a frame body 42, and a light irradiation unit 43. And having.
  • illustration of a part of the configuration is omitted.
  • the mask manufacturing apparatus 1 is maintained at a constant temperature by a temperature adjusting unit (not shown) that covers the entire apparatus.
  • the surface plate 11 is a member having a substantially rectangular parallelepiped shape (thick plate shape), and is formed of, for example, a stone (for example, granite) or a low expansion coefficient casting (for example, a nickel-based alloy).
  • the surface plate 11 is placed on a plurality of vibration isolation tables 12 and 13 placed on an installation surface (for example, a floor). As a result, the surface plate 11 is placed on the installation surface via the vibration isolation tables 12 and 13.
  • the surface plate 11 has a substantially horizontal (substantially parallel to the xy plane) upper surface (+ z side surface) 11a.
  • the vibration isolation table 12 is an active vibration isolation table, and the vibration isolation table 13 is a weight-supporting passive vibration isolation table.
  • the vibration isolation table 13 has a passive spring element that is movable in the z direction.
  • the vibration isolation table 12 is connected to the vibration isolation table 13 with an actuator (not shown) that can move in each of the x and y directions, a sensor (not shown) for controlling the actuator, and a signal from the sensor. And a control circuit (not shown) for controlling the actuator so as to suppress vibration input from the outside. Since the vibration isolation tables 12 and 13 are already known, detailed description thereof is omitted.
  • the first moving unit 20 is placed on the upper surface 11a of the surface plate 11, the second moving unit 30 is placed on the first moving unit 20 (+ z side), and the mask holding unit 41 is moved to the second position. It is placed on the part 30.
  • the first moving unit 20 moves the mask holding unit 41 in the x direction, and the second moving unit 30 moves the mask holding unit 41 in the y direction.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the first moving unit 20 and the second moving unit 30. Although not shown in FIG. 2, air is supplied to the first moving unit 20 and the second moving unit 30 from a pump or the like.
  • the first moving unit 20 mainly sandwiches the four rails 21, the one guide rail 22, the plate 21 placed on the rail 21 and the guide rail 22, and the guide rail 22. It has the convex part 24 provided, the drive part 25 which moves the plate-shaped part 23 along the upper surface of the rail 21, the rod-shaped member 26, the magnet 27, and the position measurement part 29.
  • the four rails 21 and the guide rails 22 are elongated plate-shaped members made of ceramic, and are fixed to the upper surface 11a of the surface plate 11 so that the longitudinal direction is along the x direction.
  • the four rails 21 and the guide rails 22 have substantially the same height (position in the z direction).
  • the upper surfaces of the rails 21 and the guide rails 22 and the side surfaces of the guide rails 22 are formed with high accuracy and high flatness.
  • the guide rail 22 is provided approximately at the center of the surface plate 11 in the y direction.
  • the surface substantially parallel to the xz plane and including the guide rail 22 includes the position of the center of gravity of the mask manufacturing apparatus 1.
  • the four rails 21 are provided at positions symmetrical with respect to the guide rail 22.
  • the two rails 21 are provided on the ⁇ y side of the guide rail 22, and the two rails 21 are provided on the + y side of the guide rail 22.
  • the rail 21 a positioned at the end on the ⁇ y side is mounted with a region in the vicinity of the end surface 23 e that is the end on the ⁇ y side of the plate-like portion 23.
  • the rail 21b located at the end on the + y side is mounted on the area near the end surface 23f, which is the end on the + y side of the plate-like portion 23.
  • the plate-like portion 23 is a ceramic plate-like member, and has a substantially rectangular shape as a whole.
  • the plate-like portion 23 has a substantially horizontal upper surface 23a and lower surface 23b (see FIG. 3).
  • the second moving unit 30 is placed on the upper surface 23a.
  • the bottom surface 23b is provided with a rod-like convex portion 24 so that the longitudinal direction is along the x direction.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the first moving unit 20.
  • a groove 23 d is formed on the lower surface 23 b of the plate-like portion 23.
  • the guide rail 22 is inserted into the groove 23d.
  • the movement direction of the plate-shaped part 23 is controlled so that the position of the plate-shaped part 23 in the y direction, that is, the plate-shaped part 23 does not move in any direction other than the x direction.
  • the convex portion 24 is provided with an air discharge portion 24 a that discharges air toward the side surface of the guide rail 22.
  • the air discharge part 24 a has an air hole that opens on the side surface of the convex part 24.
  • the air discharge part 24a has an orifice with a narrowed inner diameter. Therefore, air supplied from a pump (not shown) or the like is discharged from this opening at high pressure and high speed. Thereby, an air layer is formed between the air discharge portion 24 a and the guide rail 22.
  • a convex portion 23 c is formed on the lower surface 23 b of the plate-like portion 23 at a position facing the rail 21 and the guide rail 22.
  • the protrusion 23c has a flat tip (a surface facing the rail 21 or the guide rail 22).
  • An air discharge portion 28 is provided on the convex portion 23c.
  • illustration of the convex portion 23 c formed at a position facing the guide rail 22 is omitted.
  • FIG. 4 is a perspective view of the plate-like portion 23 as seen from the back side.
  • the plurality of convex portions 23c are two-dimensionally arranged on the lower surface 23b.
  • a plurality of (for example, five) air discharge portions 28 are provided on the convex portion 23c.
  • the air discharge part 28 has an air hole opened in the front end surface of the convex part 23c.
  • the air discharge part 28 has an orifice with a narrowed inner diameter. Therefore, air supplied from a pump (not shown) or the like is discharged from the air discharge unit 28 toward the rail 21 and the guide rail 22 at high pressure and high speed. Thereby, an air layer is formed between the air discharge portion 28 and the rail 21 and the guide rail 22. Further, by providing the plurality of air discharge portions 28 on the convex portion 23c, the pressure of the air layer is increased.
  • adjacent convex portions 23c are separated in both the x and y directions, but the form of the convex portions 23c is not limited to this.
  • the convex portion may be a long rib shape along the x direction, and a plurality of rib-shaped convex portions may be arranged in the y direction.
  • the convex portion 41c is moved in the x direction and the y direction. It is desirable to arrange in two dimensions.
  • An iron bar-like member 26 is provided on the upper surface 11a of the surface plate 11 so that the longitudinal direction is along the x direction.
  • a magnet 27 is provided on the lower surface 23 b of the plate-like portion 23. The rod-shaped member 26 and the magnet 27 are provided at opposing positions.
  • the drive unit 25 is a linear motor having a stator 25a having a permanent magnet and a mover 25b having an electromagnetic coil. Two stators 25a and two movers 25b are provided.
  • the stator 25a is a rod-shaped member having a substantially U-shaped cross section, and is provided such that the longitudinal direction is along the x direction.
  • the stator 25a is provided at a line-symmetrical position around the guide rail 22.
  • a pipe 25d through which a cooling liquid (for example, a fluorine-based inert liquid) flows is provided inside the stator 25a.
  • a cooling liquid for example, a fluorine-based inert liquid
  • the mover 25b is provided on the lower surface 23b of the plate-like portion 23 so that the electromagnetic coil is inserted into the stator 25a.
  • the mover 25b has U-phase, V-phase, and W-phase coils (not shown) arranged in order, and moves along the stator 25a.
  • a pipe 25c through which the coolant flows is provided inside the mover 25b so as to sew between the coils.
  • the position measuring unit 29 is, for example, a linear encoder, and is provided at both ends of the first moving unit 20 in the y direction (the + y side end and the ⁇ y side end).
  • the position measuring unit 29 includes a scale 29a provided on the end surface on the + y side of the rail 21a and an end surface on the ⁇ y side of the rail 21b, and a detection head 29b provided on the end surface 23e and the end surface 23f of the plate-like portion 23.
  • the scale 29a and the detection head 29b positioned on the + y side of the first moving unit 20 are not shown.
  • the scale 29a is, for example, a laser hologram scale, and a memory is formed with a width of about 0.1 nm to 1 nm.
  • the detection head 29b irradiates light (for example, laser light), and acquires the light reflected by the scale 29a. Since the position measuring unit 29 is already known, detailed description thereof is omitted.
  • the second moving part 30 mainly includes two rails 31, one guide rail 32, a convex part 33 provided so as to sandwich the guide rail 32, and a mask holding part 41 along the upper surface of the rail 21.
  • a drive unit 34 to be moved and a position measurement unit 39 are provided.
  • the two rails 31 and the guide rails 32 are elongated plate-like members made of ceramic, and are fixed to the upper surface 23a of the plate-like portion 23 along the y direction.
  • the two rails 31 and the guide rail 32 have substantially the same height.
  • the upper surfaces of the rail 31 and the guide rail 32 and the side surfaces of the guide rail 32 are formed with high accuracy and high flatness.
  • the guide rail 32 is provided approximately at the center of the plate-like portion 23 in the x direction.
  • the two rails 31 are provided at line symmetrical positions with the guide rail 32 interposed therebetween.
  • the rail 31 a located at the end on the ⁇ x side is placed in the vicinity of the end surface 41 h that is the end on the ⁇ x side of the mask holding portion 41.
  • On the rail 31b located at the + x side end a region in the vicinity of the end surface 41i that is the + x side end portion of the mask holding portion 41 is placed.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of the second moving unit 30.
  • a rod-like convex portion 33 is provided so that the longitudinal direction is along the x direction.
  • a groove 41g is formed on the lower surface 41b of the mask holding portion 41.
  • the guide rail 32 is inserted into the groove 41g.
  • the convex portion 33 is provided with an air discharge portion 33 a that discharges air toward the side surface of the guide rail 32.
  • the opening of the air discharge part 33 a is exposed on the side surface of the convex part 33.
  • the air discharge part 33a has an orifice with a narrowed inner diameter. Therefore, air supplied from a pump (not shown) or the like is discharged from this opening at high pressure and high speed. Thereby, an air layer is formed between the air discharge portion 33 a and the guide rail 32.
  • a convex portion 41 c is formed at a position facing the rail 31 and the guide rail 32.
  • the protrusion 41c has a flat tip (surface facing the rail 31 or the guide rail 32).
  • An air discharge portion 38 is provided on the convex portion 41c. The convex portion 41c and the air discharge portion 38 will be described in detail later.
  • an iron rod-like member 36 is provided so that the longitudinal direction is along the x direction.
  • a magnet 37 is provided on the lower surface 41 b of the mask holding portion 41. The rod-shaped member 36 and the magnet 37 are provided at opposing positions.
  • the drive unit 34 is a linear motor having a stator 34a having a permanent magnet and a mover 34b having an electromagnetic coil. Two stators 34a and two movers 34b are provided.
  • the stator 34a is provided in a line-symmetric position with the guide rail 32 as the center.
  • the stator 34a has a pipe 34d through which the coolant flows, and the mover 34b has a pipe 34c through which the coolant flows. Since the stator 34a has the same configuration as the stator 25a, and the mover 34b has the same configuration as the mover 25b, a detailed description thereof will be omitted.
  • the position measurement unit 39 is, for example, a linear encoder, and is provided at both ends ( ⁇ x side end and + x side end) of the second moving unit 30 in the x direction.
  • the position measuring unit 39 includes a scale 39 a provided on the end surface on the ⁇ x side of the plate-like portion 23 (or the rail 31 a) and an end surface on the plate-like portion 23 (or the rail 31 b) + x side, and an end surface of the mask holding portion 41. 41h and a detection head 39b provided on the end face 41i. In FIG. 2, the scale 39a and the detection head 39b located on the + x side are not shown.
  • the scale 39a is the same as the scale 29a, and the detection head 39b is the same as the detection head 29b.
  • the mask holding part 41 is plate-shaped and has a substantially horizontal upper surface 41a and a lower surface 41b (see FIG. 7).
  • the mask holding portion 41 is formed using a low expansion ceramic having a thermal expansion coefficient of approximately 0.5 to 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / K. Thereby, the deformation
  • the mask holding portion 41 can also be formed using an ultra-low expansion glass ceramic having a thermal expansion coefficient of approximately 5 ⁇ 10 ⁇ 8 / K. In this case, even if a temperature change that cannot be controlled occurs, the mask holding portion 41 can be reliably prevented from being deformed.
  • a mask M (not shown) is placed on the upper surface 41a.
  • the end face 41 h is provided with a biasing portion 45 that biases the mask M with a force in the + x direction and a biasing portion 46 that biases the mask M with a force in the + y direction.
  • the urging units 45 and 46 are, for example, rotary cylinders. The urging portions 45 and 46 will be described in detail later.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the mask holding portion 41 as viewed from obliquely above.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the mask holding portion 41 as viewed obliquely from below.
  • the mask holding portion 41 is formed with a plurality of mask lifter holes 41d penetrating in the plate pressure direction.
  • a rod-shaped mask lifter (not shown) is inserted into the mask lifter hole 41d.
  • a mask lifter (not shown) is movable in the z direction and is used when the mask M is placed on the mask holding unit 41.
  • a plurality of air holes 41e are two-dimensionally arranged on the upper surface 41a of the mask holding part 41.
  • the air holes 41e are provided every 20 mm to 50 mm. Air supplied from a pump (not shown) or the like is discharged upward (+ z direction) from the air hole 41e. Thereby, the mask M mounted on the upper surface 41a of the mask holding part 41 can be temporarily levitated.
  • bar mirrors 41f are provided on two adjacent sides (here, the + x side and the -y side).
  • holes 41j, 41k, 41l into which the pins 44a, 44b, 44c are inserted are formed in the upper surface 41a of the mask holding part 41.
  • the pins 44a, 44b, and 44c are made of resin (for example, polyether ether ketone (PEEK)) and are rod-shaped members having a diameter of about 10 mm.
  • the pins 44a, 44b, and 44c are frame bodies, respectively. 42, and can be moved in the y direction and the z direction by a pin driving unit 44d (see FIG. 10) and a moving mechanism (not shown).
  • the pin driver 44d moves the pins 44a, 44b, 44c in the z direction, so that the positions where the pins 44a, 44b, 44c are inserted into the holes 41j, 41k, 41l, and the pins 44a, 44b, 44c into the holes 41j,
  • the pins 44a, 44b, and 44c move between positions where the pins 44a, 44b, and 44c are separated from the mask holding portion 41 by being removed from the terminals 41k and 41l.
  • the position where the pins 44a, 44b and 44c are inserted into the hole 41j and the position where the pins 44a, 44b and 44c are inserted into the hole 41k as the pin drive unit 44d moves the pins 44a, 44b and 44c in the y direction.
  • the pins 44a, 44b and 44c move between the positions where the pins 44a, 44b and 44c are inserted into the holes 41l.
  • Various known techniques can be used for the configuration in which the pins 44a, 44b, and 44c are provided so as to be movable in the y direction and the z direction.
  • the holes 41j, 41k, and 41l are selectively used depending on the size of the mask M.
  • the pins 44 a, 44 b, 44 c are inserted into the holes 41 j
  • the pins 44 a, 44 b, 44 c are inserted into the holes 41 k
  • the pins 44a, 44b and 44c are inserted into the holes 41l.
  • the pins 44a, 44b, and 44c are detachably provided at positions where two adjacent sides of the mask M abut.
  • the positions of the holes 41j, 41k, and 41l are formed at positions where the center of the mask holding portion 41 and the center of the mask M substantially coincide with each other when two adjacent sides of the corresponding mask M are in contact with each other.
  • a plurality of convex portions 41 c are formed two-dimensionally on the lower surface 41 b of the mask holding portion 41.
  • the protrusion 41c has a flat tip (surface facing the rail 31 or the guide rail 32).
  • a plurality of (for example, five) air discharge portions 38 are provided on the convex portion 41c.
  • the air discharge part 38 has an air hole opened in the front end surface of the convex part 41c.
  • the air discharge part 38 has an orifice with a narrowed inner diameter. Therefore, air supplied from a pump (not shown) or the like is discharged from the air discharge unit 38 toward the rail 31 and the guide rail 32 at high pressure and high speed. Thereby, an air layer is formed between the air discharge part 38 and the rail 31 and the guide rail 32. Further, by providing a plurality of air discharge portions 38 on the convex portion 41c, the pressure of the air layer is increased.
  • adjacent convex portions 41c are separated in both the x and y directions, but the form of the convex portions 41c is not limited to this.
  • the convex portion may be a long rib shape along the y direction, and a plurality of rib-shaped convex portions may be arranged in the x direction.
  • the convex portion 41c is moved in the x direction and the y direction. It is desirable to arrange in two dimensions.
  • the frame body 42 is provided on the upper surface 11a of the surface plate 11, and holds the light irradiation unit 43 above the mask holding unit 41 (+ z direction).
  • the frame body 42 has two pillars 42a and a beam 42b connecting the pillars 42a.
  • the light irradiation unit 43 irradiates the mask M with light (in this embodiment, laser light).
  • the light irradiation unit 43 is provided on the beam 42b at regular intervals (for example, approximately every 200 mm).
  • FIG. 8 is a perspective view showing a main part of the light irradiation part 43a.
  • the light irradiation unit 43 a mainly includes a frame body 431, a light source 432 provided inside the frame body 431, and an objective lens 433 provided at the lower end of the frame body 431.
  • the light irradiation part 43a has a temperature adjusting part (not shown) that keeps the temperature inside the frame body 431 constant.
  • the light source 432 is a light source that can be irradiated with a planar laser beam, and for example, a digital mirror device (Digital Mirror Device, DMD) can be used.
  • the objective lens 433 focuses the laser light emitted from the light source 432 on the surface of the mask M.
  • the frame body 431 is provided on the beam 42b through the connecting portion 434.
  • the surface 434a is fixed to the frame body 431, and the surface 434b is fixed to the beam 42b.
  • the connecting portion 434 has a link mechanism that can move in the z direction while two parallel surfaces 434a and 434b are kept parallel by forming a hole 434c therein.
  • the connecting portion 434 is provided with a piezo element 434d that moves the surface 434a in the z direction and a linear encoder 434e that measures the amount of movement of the surface 434a.
  • a laser interferometer 51 is provided on the column 42a provided on the ⁇ y side.
  • a laser interferometer 52 (not shown in FIG. 1) is provided on the side surface of the surface plate 11 on the + x side.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing how the laser interferometers 51, 52, 53 measure.
  • the laser beam path is indicated by a two-dot chain line.
  • the positions of the light irradiation unit 43a to the light irradiation unit 43g are indicated by dotted lines.
  • Laser interferometers 51, 52, and 53 emit four laser beams. Two of the four laser beams are reflected by the bar mirror 41f, and the reflected light is received by the laser interferometers 51 and 52.
  • a mirror 435 is provided on the side surface on the -y side of the light irradiation unit 43a. The remaining two lights emitted from the laser interferometer 51 are reflected by the mirror 435, and the reflected light is received by the laser interferometer 51.
  • Mirrors 436 are provided on the side surfaces on the + x side of the light irradiation units 43a to 43g. The remaining two lights emitted from the laser interferometer 52 are reflected by the mirror 436, and the reflected light is received by the laser interferometers 52 and 53.
  • the laser interferometers 52 and 53 are movable along the rail 11b by the drive unit 11c.
  • the rail 11b is provided on the surface plate 11 so that the longitudinal direction is along the y direction.
  • the laser interferometers 52 and 53 are movable in the y direction.
  • the laser interferometer 52 on the -y side is provided at a position where light is irradiated to the light irradiation unit 43a at the time of drawing. At the time of calibration, a position where the light irradiation unit 43a is irradiated with light, and the light irradiation unit 43b is irradiated with light. The position where the light is irradiated, the position where the light irradiation unit 43c is irradiated with light, and so on.
  • a laser interferometer light source capable of emitting eight or more laser beams (for example, twelve) is used as the laser interferometer 52
  • the laser interferometer 52 has a mechanism that moves along the y direction. You don't have to.
  • the laser interferometer 53 on the + y side is always provided at a position where the light irradiation unit 43g is irradiated with light.
  • the + y side laser interferometer 53 may not have a mechanism that moves along the y direction.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the mask manufacturing apparatus 1.
  • Mask manufacturing apparatus 1 includes CPU (Central Processing Unit) 151, RAM (Random Access Memory) 152, ROM (Read Only Memory) 153, input / output interface (I / F) 154, and communication interface (I / F). ) 155 and media interface (I / F) 156, which are driving units 25 and 34, position measuring units 29 and 39, light irradiation unit 43, biasing units 45 and 46, laser interferometer 51, 52 and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • I / F input / output interface
  • I / F input / output interface
  • I / F input / output interface
  • communication interface I / F
  • media interface I / F
  • the CPU 151 operates based on programs stored in the RAM 152 and the ROM 153, and controls each part. Signals are input to the CPU 151 from the position measuring units 29 and 39, the laser interferometers 51 and 52, and the like. A signal output from the CPU 151 is output to the drive units 25 and 34 and the light irradiation unit 43.
  • the RAM 152 is a volatile memory.
  • the ROM 153 is a non-volatile memory in which various control programs and the like are stored.
  • the CPU 151 operates based on programs stored in the RAM 152 and the ROM 153, and controls each unit.
  • the ROM 153 stores a boot program executed by the CPU 151 when the mask manufacturing apparatus 1 is started up, a program depending on the hardware of the mask manufacturing apparatus 1, and the like.
  • the RAM 152 stores programs executed by the CPU 151, data used by the CPU 151, and the like.
  • the CPU 151 controls the input / output device 141 such as a keyboard and a mouse via the input / output interface 154.
  • the communication interface 155 receives data from other devices via the network 142 and transmits the data to the CPU 151, and transmits data generated by the CPU 151 to other devices via the network 142.
  • the media interface 156 reads the program or data stored in the storage medium 143 and stores it in the RAM 152.
  • the storage medium 143 is, for example, an IC card, an SD card, a DVD, or the like.
  • achieves each function is read from the storage medium 143, for example, is installed in the mask manufacturing apparatus 1 via RAM152, and is performed by CPU151.
  • the CPU 151 has a function of a control unit 151a that controls each unit of the mask manufacturing apparatus 1 based on an input signal.
  • the control unit 151a is constructed by executing a predetermined program read by the CPU 151. The processing performed by the control unit 151a will be described in detail later.
  • the configuration of the mask manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 10 is the main configuration for explaining the features of the present embodiment, and does not exclude, for example, the configuration of a general information processing apparatus.
  • the constituent elements of the mask manufacturing apparatus 1 may be classified into more constituent elements according to the processing contents, or one constituent element may execute processing of a plurality of constituent elements.
  • the operation of the mask manufacturing apparatus 1 configured as described above will be described.
  • the following processing is mainly performed by the control unit 151a.
  • the mask M is placed on the mask lifter with the control portion 151a protruding the mask lifter from the mask lifter hole 41d in the + z direction.
  • the controller 151a moves the mask lifter in the ⁇ z direction while discharging air from the air hole 41e. As a result, the mask M is moved in the ⁇ z direction.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining how the urging portions 45 and 46 perform positioning by pressing the mask M.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining how the urging portions 45 and 46 perform positioning by pressing the mask M.
  • the controller 151a drives the pin driver 44d to move the pins 44a, 44b, 44c in the -z direction, and inserts the pins 44a, 44b, 44c into any of the holes 41j, 41k, 41l. In FIG. 11, pins 44a, 44b, and 44c are inserted into the holes 41l.
  • the urging unit 45 has an arm 45a, and a roller 45b is provided at the tip of the arm 45a.
  • the control unit 151a rotates the arm 45a clockwise about the axis 45ax (see the arrow in FIG. 11)
  • the roller 45b comes into contact with the end surface on the ⁇ x side of the mask M, and a force in the + x direction is applied to the mask M.
  • Energize see white arrow in FIG. 11). Since an air layer is formed between the mask M and the upper surface 41a, the mask M moves in the + x direction, and as a result, the mask M and the pins 44b and 44c come into contact with each other. Thereby, the mask M is positioned in the x direction.
  • the urging unit 45 is preferably provided at a position where the roller 45b presses the approximate center of the mask M in the y direction.
  • a roller (not shown) that contacts the upper surface 41a may be provided on the lower surface of the arm 45a.
  • the urging unit 46 has an arm 46a, and a roller 46b is provided at the tip of the arm 46a.
  • the roller 46b comes into contact with the end surface on the ⁇ y side of the mask M, and the force in the + y direction is applied to the mask M. (See the white arrow in FIG. 11). Since an air layer is formed between the mask M and the upper surface 41a, the mask M moves in the + y direction, and as a result, the mask M and the pin 44a come into contact with each other. Thereby, the mask M is positioned in the y direction.
  • the urging unit 46 is desirably provided at a position where the roller 46b pushes near the corners of the mask M in the ⁇ x direction and the ⁇ y direction. Further, in order to make the distance between the arm 46a and the upper surface 41a constant, a roller (not shown) that contacts the upper surface 41a may be provided on the lower surface of the arm 46a.
  • the control unit 151a controls the mask holding unit 41 to stop the discharge of air from the air holes 41e.
  • the mask M is placed on the upper surface 41a in a state where the positioning in the x direction and the y direction is performed.
  • the controller 151a can determine that the pins 44a, 44b, 44c and the mask M are in contact with each other based on the detection result of a sensor (not shown) provided on the pins 44a, 44b, 44c.
  • control unit 151a controls the pin driving unit 44d to move the pins 44a, 44b, 44c in the + z direction, and removes the pins 44a, 44b, 44c from any of the holes 41j, 41k, 41l. 44 a, 44 b and 44 c are separated from the mask holding part 41. Thereby, the mask M can be positioned with high accuracy.
  • the mask M Since the mask M is placed on the upper surface 41a, the mask M is fixed to the upper surface 41a by friction between the upper surface 41a and the lower surface of the mask M. Therefore, after the mask M is placed on the upper surface 41a, even if the pins 44a, 44b, and 44c move in the + z direction, for example, the mask M is deformed and moved as long as the mask holding portion 41 is not deformed. There is nothing. Further, since the pins 44a, 44b and 44c are removed from the holes 41j, 41k and 41l, the mask M comes into contact with the pins 44a, 44b and 44c and the mask M receives a force from the pins 44a, 44b and 44c. It is possible to prevent M from being distorted.
  • the controller 151a calibrates the position measuring units 29 and 39 using the laser interferometers 51, 52, and 53 prior to the drawing process. Next, based on the measurement values acquired by the position measuring units 29 and 39, the control unit 151a moves to a position where the light irradiation unit 43a irradiates light to the ⁇ x side end and ⁇ y side end of the mask M. The mask holding part 41 is moved. Thereafter, the control unit 151a performs the drawing process by moving the mask holding unit 41 while irradiating light from the light irradiation unit 43.
  • the control unit 151a continuously discharges air from the air discharge units 28 and 38 during the drawing process. As a result, an air layer is formed between the plate-like portion 23 and the rail 21 and the guide rail 22, so that the plate-like portion 23 moves smoothly on the rail 21 and the guide rail 22. Further, since an air layer is formed between the mask holding portion 41 and the rail 31 and the guide rail 32, the mask holding portion 41 moves smoothly on the rail 31 and the guide rail 32. Thereby, the mask holding
  • the projections 23c and the projections 41c are arranged two-dimensionally, and the air layer has a constant thickness, so that the plate-like portion 23 and the mask holding unit 41 are not changed without changing the height of the mask holding unit 41. Can be moved horizontally.
  • the rod-like member 26 is attracted by the magnet 27 while discharging air from the air discharge portion 28 to form an air layer between the plate-like portion 23 and the rail 21 or the guide rail 22.
  • the portion 23 is prevented from floating too much from the rail 21 or the guide rail 22.
  • the rod-shaped member 36 is attracted to the magnet 37 while air is discharged from the air discharge portions 28 and 38 to form an air layer between the mask holding portion 41 and the rail 31 or the guide rail 32.
  • the mask holding portion 41 is prevented from floating too much from the rail 31 or the guide rail 32.
  • maintenance part 41 can be prevented.
  • the rod-like member 26 is attracted by the magnet 27, so that the air layer formed between the plate-like portion 23 and the rail 21 or the guide rail 22 is thinned, thereby increasing the pressure of the air layer.
  • the rigidity of the plate-like portion 23 can be increased.
  • the rod-shaped member 36 is attracted by the magnet 37, so that the air layer formed between the mask holding portion 41 and the rail 31 or the guide rail 32 is thinned, thereby increasing the pressure of the air layer.
  • the rigidity of the mask holding part 41 can be increased.
  • the driving unit 25 Since the driving unit 25 is provided in the vicinity of the guide rail 22 at a line-symmetrical position with the guide rail 22 as the center, the driving unit 25 does not rotate the plate-like unit 23 (mask holding unit 41) in the horizontal plane. The plate-like portion 23 (mask holding portion 41) can be moved in the x direction.
  • the drive unit 34 since the drive unit 34 is provided in the vicinity of the guide rail 32 at a line-symmetrical position with the guide rail 32 as the center, the drive unit 34 does not rotate the mask holding unit 41 in the horizontal plane. 41 can be moved in the y direction.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the control of the drive units 25 and 34 performed by the control unit 151a.
  • the thrust converters 164 and 174 output signals to the U phase, the V phase, and the W phase of the movers 25b and 34b, respectively, and the thrust converters 164 and 174, based on the results,
  • the power factors (power factor information) of the U phase, V phase, and W phase are obtained in advance.
  • the measurement signal in the position measuring unit 29 on the ⁇ y side of the first moving unit 20 is input to the X counter (1) 161, and the measurement signal in the position measuring unit 29 on the + y side is input to the X counter (2) 162.
  • the control unit 151a sets the average value of the output of the X counter (1) 161 and the output of the X counter (2) 162 as the current position.
  • the target coordinate calculation unit 163 calculates the target coordinates (position command) at the present time based on the pulse output from the CPU 151 and the like.
  • the control unit 151a calculates a linear function (P) of a deviation between the output signals from the X counter (1) 161 and the X counter (2) 162 and the position command output from the target coordinate calculation unit 163. Further, the control unit 151a calculates an input value (I) that changes in proportion to the integral of the deviation and an input value (D) that changes in proportion to the derivative of the deviation. These values are input to the thrust converter 164.
  • control unit 151a calculates a primary differential term for first-order differentiation of the position command calculated by the target coordinate calculation unit 163 and a secondary differential term for second-order differentiation of the position command. These values are input to the thrust converter 164. Origin information serving as a reference for managing the position of the drive unit 25 from the origin sensor 165 is input to the thrust conversion unit 164.
  • the thrust converting unit 164 generates a signal for driving the driving unit 25 based on the input information.
  • the thrust conversion unit 164 is based on PID control that combines proportional operation, integration operation, and differentiation operation, and a position command, a primary differential term, and a secondary differential term input from the target coordinate calculation unit 163. Feed-forward control. Then, the thrust converter 164 generates a drive signal based on the control result, power factor information, and the like.
  • the drive signal is a signal corresponding to each of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • the amplifiers 166, 167, and 168 After being amplified by the amplifiers 166, 167, and 168, the drive signal is applied to each of the U phase, V phase, and W phase coils of the mover 25b. Is output. Therefore, the mask holding part 41 can be moved accurately.
  • the amplifiers 166, 167, and 168 are desirably DC linear amplifiers.
  • the measurement signal in the position measuring unit 39 on the ⁇ x side of the second moving unit 30 is input to the Y counter (1) 171, and the measurement signal in the position measuring unit 39 on the + x side is input to the Y counter (2) 172.
  • the controller 151a sets the average value of the output of the Y counter (1) 171 and the output of the Y counter (2) 172 as the current position.
  • the target coordinate calculation unit 173 calculates a position command in the same manner as the target coordinate calculation unit 163.
  • the control unit 151a calculates a linear function (P) of a deviation between the output signals from the Y counter (1) 171 and the Y counter (2) 172 and the position command output from the target coordinate calculation unit 173. Further, the control unit 151a calculates an input value (I) that changes in proportion to the integral of the deviation and an input value (D) that changes in proportion to the derivative of the deviation. These values are input to the thrust converter 174.
  • control unit 151a calculates the first derivative term of the position command calculated by the target coordinate calculation unit 173 and the second derivative term of the position command. These values are input to the thrust converter 174. Origin information serving as a reference for managing the position of the drive unit 34 from the origin sensor 175 is input to the thrust conversion unit 174.
  • the thrust conversion unit 174 generates a signal for driving the drive unit 25 based on the input information. Specifically, the thrust conversion unit 174 performs PID control and feedforward control similarly to the thrust conversion unit 164, and generates a drive signal based on the control result, power factor information, and the like.
  • the drive signal is a signal corresponding to each of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • the drive signal is applied to each of the U phase, V phase, and W phase coils of the mover 34b. Is output. Therefore, the plate-like portion 23 can be accurately moved.
  • the amplifiers 176, 177, and 178 are desirably DC linear amplifiers.
  • control unit 151 a controls the driving unit 34 so that the mask holding unit 41 does not protrude from the plate-like unit 23 when the mask holding unit 41 is moved. Further, the control unit 151 a controls the driving unit 25 so that the plate-like portion 23 does not protrude from the rail 21 and the guide rail 22 when the plate-like portion 23 is moved. Thereby, it can prevent that the holding position of the mask M shift
  • control unit 151a corrects the position error of the mask holding unit 41 (for example, the error in the yawing direction) based on the measurement values acquired by the position measurement units 29 and 39, and the drawing data timing and the data position. And correct.
  • the control unit 151a controls the light irradiation unit 43 using the corrected result.
  • the control unit 151a moves the frame body 431 in the z direction as necessary during drawing. The movement of the frame 431 is performed by driving the piezo element 434d while measuring the amount of movement of the frame 431 in the z direction by the linear encoder 434e. Thereby, even if the thickness of the mask M fluctuates, the light emitted from the light irradiation unit 43 can be imaged on the mask M.
  • the mask holding portion 41 cannot be controlled by using the ceramic having a thermal expansion coefficient of approximately 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or less (smaller than the thermal expansion coefficient of the mask M). Even when there is a temperature change (about 0.01 degrees), the mask holding portion 41 can be prevented from being deformed, and the deflection (deflection due to expansion and contraction) of the mask M due to this can be prevented.
  • an air layer is formed between the air discharge unit 28 and the rail 21 and the guide rail 22 and between the air discharge unit 38 and the rail 31 and the guide rail 32. Regardless of the weight of the plate-like portion 23 and the mask holding portion 41, the plate-like portion 23 can be smoothly moved along the upper surfaces of the rail 21 and the guide rail 22, and the upper surfaces of the rail 31 and the guide rail 32.
  • the mask holding portion 41 can be smoothly moved along In addition, since the rail 21 and the guide rail 22 have substantially the same height, the plate-like portion 23 can be moved in the x direction without changing the height of the plate-like portion 23, and the rail 31 and the guide rail Since the height of 32 is substantially the same, the mask holding portion 41 can be moved in the y direction without changing the height of the mask holding portion 41.
  • the first moving unit 20 and the second moving unit 30 are provided on a surface plate that is extremely small in deformation, and the mask M is moved in the horizontal direction using these, the first movement.
  • the deformation of the portion 20 and the second moving portion 30 can be prevented, and thereby the mask M can be moved in the horizontal direction with high accuracy.
  • an air layer is formed between the guide rail 22 and the groove 23d, and an air layer is formed between the guide rail 32 and the groove 41g.
  • the plate-like portion 23 and the mask holding portion 41 can be smoothly moved while restricting the moving direction of the portion 41.
  • the pipe 25c through which the coolant flows is provided inside the mover 25b and the pipe 34c through which the coolant flows is provided inside the mover 34b.
  • the pipes 25c and 34c are not essential.
  • the pipes 25d and 34d inside the stators 25a and 34a are not essential.
  • the method of cooling the movers 25b, 34b and the stators 25a, 34a is not limited to the form in which the pipes 25c, 25d, 34c, 34d are provided inside the movers 25b, 34b and the stators 25a, 34a.
  • a metal jacket made of a non-magnetic material may be provided around the movers 25b and 34b and the stators 25a and 34a, and a pipe through which coolant flows may be provided.
  • the rod-shaped member 26 and the magnet 27 are provided between the surface plate 11 and the plate-like portion 23, and the rod-like member 36 and the magnet 37 are provided between the plate-like portion 23 and the mask holding portion 41.
  • the rod-shaped member 26, the magnet 27, the rod-shaped member 36, and the magnet 37 are not essential.
  • the first moving unit 20 that moves the mask holding unit 41 in the x direction is provided on the surface plate 11, and the second moving unit 30 that moves the mask holding unit 41 in the y direction is the first.
  • the first moving unit 20 may be provided on the second moving unit 30.
  • the mask holding unit 41 is moved about 1300 mm in the x direction, it is only necessary to move about 200 mm (the interval between the light irradiation units 43) in the y direction. In order to achieve this, it is desirable to provide the second moving unit 30 with a small moving amount on the first moving unit 20.
  • the number of light irradiation units 43 is not limited to seven and may be one. However, in order to reduce the amount of movement in the y direction, it is desirable to provide a plurality of light irradiation units 43.
  • the pins 44a, 44b, 44c are provided so as to be movable with respect to the frame body 42, and the pins 44a, 44b, 44c are inserted into any of the holes 41j, 41k, 41l as necessary.
  • the pins 44a, 44b, and 44c are provided in the mask holding portion 41, but the pins 44a, 44b, and 44c may be provided in the mask holding portion 41 in advance.
  • the mask 44 is held on the mask holding portion 41 and then the pins 44a, 44b, 44c are held on the mask. It is desirable to remove from the portion 41.
  • the pins 44a, 44b, 44c are provided so as to be movable with respect to the frame body 42, and the control unit 151a connects the pins 44a, 44b, 44c to the holes 41j, via the pin driving unit 44d and the moving mechanism.
  • the pins 44a, 44b, and 44c are removed from any of 41k and 41l, the form in which the pins 44a, 44b, and 44c are inserted into and removed from the holes 41j, 41k, and 41l is not limited thereto.
  • the pin holder 44d and a moving mechanism may be provided in the mask holder 41.
  • the user may remove the pins 44a, 44b, 44c from any of the holes 41j, 41k, 41l. Further, for example, the user may insert the pins 44a, 44b, 44c into any of the holes 41j, 41k, 41l.
  • the rod-like member 26 is attracted by the magnet 27, so that the air layer formed between the plate-like portion 23 and the rail 21 or the guide rail 22 is thinned, and the rod-like member is Since the member 36 is attracted by the magnet 37, the air layer formed between the mask holding part 41 and the rail 31 or the guide rail 32 is thinned. Not limited.
  • the rod-like members 26 and 36 and the magnets 27 and 37 are not provided, but a mechanism for attracting air is provided to make the air layer thinner.
  • the mask manufacturing apparatus 2 (the whole figure is omitted) according to the present embodiment will be described. Since the difference between the first embodiment and the second embodiment is only the configuration of the first moving unit, the second moving unit, and the mask holding unit, the mask manufacturing apparatus according to the second embodiment. Will describe only the configuration of the first moving unit, the second moving unit, and the mask holding unit, and the description of the other parts will be omitted.
  • FIG. 13 is a partially enlarged view of the first moving unit 20A in the mask manufacturing apparatus 2.
  • the first moving unit 20A mainly includes four rails 21, one guide rail 22, a plate-like part 23A, a convex part 24A, a driving part 25, and a position measuring part 29.
  • the convex part 24A is provided with an air discharge part 24a and an air suction part 24b.
  • the air suction portion 24b has an air hole that opens on the side surface of the convex portion 24A. This air hole is connected to a vacuum pump (not shown) or the like. Therefore, the air suction part 24b sucks air in the space formed between the convex part 24A and the guide rail 22. In this way, by discharging air from the air suction part 24b while discharging air from the air discharge part 24a (see the white arrow in FIG. 13), the convex part 24A falls down so that the tip of the groove part 23dA spreads, It is possible to prevent the plate-like portion 23A from being partially deformed.
  • the air discharge part 28, the air release hole 28a, and the air suction part 28b are provided on the convex part 23c of the plate-like part 23A.
  • the air discharge portion 28 discharges air to the rail 21 and the guide rail 22 to form a space (hereinafter referred to as a space S1) between the convex portion 23c and the rail 21 and the guide rail 22 (FIG. 13 thick arrow). reference).
  • the air release hole 28a and the air suction part 28b discharge the air in the space formed between the convex part 23c, the rail 21 and the guide rail 22 from this space (see thick arrows in FIG. 13).
  • FIG. 14 is a perspective view of the plate-like portion 23A as seen from the back side.
  • the air release hole 28 a is formed in a substantially rectangular shape outside the air discharge portion 28.
  • the air suction part 28b is formed in a substantially rectangular shape outside the atmosphere opening hole 28a.
  • the positions and shapes of the air opening hole 28a and the air suction portion 28b are not limited to this.
  • the atmosphere opening hole 28a has an air hole having one end opened on the tip surface of the convex portion 23c and the other end opened on the side surface of the plate-like portion 23 (not shown).
  • the air hole communicates the space S1 and the external space of the first moving unit 20A.
  • the pressure of the air discharge part 28 and space S1 is higher than atmospheric pressure (positive pressure). Therefore, due to this pressure difference, the air in the space S1 is naturally discharged to the external space through the atmosphere opening hole 28a.
  • the air suction part 28b has an air hole that opens at the tip surface of the convex part 23c. This air hole is connected to a vacuum pump (not shown) or the like. Therefore, the pressure of the air suction part 28b is lower than the atmospheric pressure (negative pressure), and the air in the space S1 is sucked by the air suction part 28b.
  • the air suction unit 28b is connected to a vacuum regulator (not shown), and the pressure of the air suction unit 28b is adjusted by the vacuum regulator.
  • the balance between the repulsion and suction between the protrusion 23c and the rail 21 and the guide rail 22 can be achieved within the area of one protrusion 23c. Can keep. Therefore, it is possible to prevent the plate-like portion 23A from being partially bent (for example, a portion having the convex portion 23c is convex and a portion having no convex portion 23c is concave).
  • FIG. 15 is a partially enlarged view of the second moving unit 30A in the mask manufacturing apparatus 2.
  • the second moving unit 30A mainly includes two rails 31, one guide rail 32, a convex portion 33A, a driving unit 34, and a position measuring unit 39.
  • the convex portion 33A is provided with an air discharge portion 33a and an air suction portion 33b. Since the air suction part 33b has the same configuration as the air suction part 24b, detailed description thereof is omitted.
  • the convex part 33A falls down so that the tip of the groove part 41gA spreads, and the mask holding part 41A Partial deformation can be prevented.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view of the mask holding portion 41A as viewed obliquely from below.
  • the mask holding part 41A is provided with an air discharge part 38, an atmosphere opening hole 38a, and an air suction part 38b.
  • the atmosphere opening hole 38a is the same as the air discharge part 28, and the air suction part 38b has the same configuration as the air suction part 28b, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the air discharge part 38 discharges air to the rail 31 and the guide rail 32 to form a space (hereinafter referred to as space S2) between the convex part 41c and the rail 31 and the guide rail 32 (FIG. 15 thick arrow). reference). Further, due to the pressure difference between the space S2 and the external space, the air in the space S2 is naturally discharged to the external space through the atmosphere opening hole 38a (see the thick arrow in FIG. 15). Further, the air in the space S1 is sucked by the air suction portion 28b (see thick arrow in FIG. 15).
  • the balance of the repulsion and suction between the convex part 41c, the rail 31, and the guide rail 32 can be achieved within the area of one convex part 41c. Can keep. Therefore, it is possible to prevent the mask holding portion 41A from being partially bent.
  • the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A it is possible to prevent the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A from being partially bent by balancing the positive pressure and the negative pressure within the region of the convex portions 23c and 41c. it can.
  • the plate-shaped portion 23A and the mask holding portion 41A bulge by a minute amount at the portion where the convex portions 23c and 41c are located, and the rod-shaped members 26 and 36 and the magnet 27 37, the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A are dented by a minute amount, which may cause the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A to bend by a minute amount, but the convex portions 23c and 41c.
  • Such a deflection does not occur by balancing the positive pressure and the negative pressure in the region. Thereby, the deflection of the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A, that is, the deflection of the mask M can be prevented. Furthermore, height fluctuation when the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A move in the horizontal direction can be prevented, and the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A can be moved with high accuracy.
  • the convex portion 23c and the air layer formed between the convex portion 23c and the rail 21 and the guide rail 22 are provided.
  • the thickness can be reduced (when the air opening hole 28a and the air suction portion 28b are not provided, the air layer is approximately 4 ⁇ m, whereas in the present embodiment, it is approximately 2 ⁇ m).
  • the thickness of the convex portion 41c and the air layer formed between the convex portion 41c and the rail 31 and the guide rail 32 can be reduced. it can. Therefore, the rigidity of the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A can be increased. Further, by reducing the thickness of these air layers to a constant thickness, fluctuations in the height of the plate-like portion 23A and the mask holding portion 41A (that is, the mask M) can be prevented.
  • substantially is a concept that includes not only a case where they are exactly the same but also errors and deformations that do not lose the identity.
  • substantially horizontal is not limited to being strictly horizontal, but is a concept including an error of about several degrees, for example.
  • “near” means including a region in a certain range (which can be arbitrarily determined) near a reference position. For example, in the case of the vicinity of A, it is a concept indicating that it is an area in a certain range near A and may or may not include A.

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Abstract

水平方向に保持したマスクのたわみを防止したまま、マスクの高さを変えることなく、マスクを水平方向に移動させることができる。　マスク保持部を支持する板状部（２３）は、第１方向（Ｘ方向）に沿って定盤の上面に固定された高さが略同一の複数の第１レール（２１）の上に載置されており、第１レールに向けて空気を吐出することで板状部と第１レールとの間に空気の層を形成する。板状部は、第１ガイド部（２２，２４）により第１方向以外に移動しないように移動方向が規制されている。　さらに、マスク保持部は、第２方向（Ｙ方向）に沿って板状部の上面に固定された高さが略同一の複数の第２レール（３１）の上に載置されており、第２レールに向けて空気を吐出することでマスク保持部と第２レールとの間に空気の層を形成する。マスク保持部は、第２ガイド部（３２，３３）により第２方向以外に移動しないように移動方向が規制されている。

Description

マスク製造装置
　本発明は、マスク製造装置に関する。
　特許文献１には、共通の流体によって移動若しくは変形する可動接触部を介して基板を保持する基板保持装置が開示されている。
特開２０１２－７９９１７号公報
　半導体基板や液晶パネル等を生成する場合に、表示ムラ等の不具合が無い製品を生成するためには、一般的に１０ｎｍ以下（好ましくは２ｎｍ以下）の誤差範囲内で基板を加工する必要がある。そして、このような精度の高い加工は、一般的に、スキャン・変調（偏向・変調でもよい）されたレーザ光を用いて行われる。
　しかしながら、半導体基板や液晶パネル等の基板を、スキャン・変調されたレーザ光を用いて高精度で加工しようとすると、１枚の基板を加工するのに長時間（数日程度）を要してしまう。したがって、半導体基板や液晶パネル等を生成するための精度の高いマスクをレーザ光を用いて生成し、そのマスクのパターンを半導体基板や液晶パネル等の基板に転写している。
　マスクは、水平方向に保持した感光性基板（例えば、ガラス基板）にスキャン・変調されたレーザ光を照射して生成される。このようなマスク生成装置においては、感光性基板はステージ上に水平方向に保持されるが、ステージの移動中におけるガイドの不完全性により、微小量であるがたわみが生ずるという問題がある。
　感光性基板がたわみ、高さ方向（鉛直方向）の位置が変わってしまうと、感光性基板がたわんでいないことを前提として鉛直方向のレーザビームを照射したときにレーザビームを当てようとしている位置と、感光性基板がたわんでいるときに実際レーザビームが当たる位置との間には、誤差が生じる。
　このように、ステージガイドの不完全性による感光性基板のたわみは、パターンの誤差に直結するため、感光性基板のたわみを極力小さくすることが望まれている。
　特許文献１に記載の発明では、自重によるたわみが無いように感光性基板（以下、マスクという）を水平方向に保持することができる。しかしながら、特許文献１には、たわみが無いように水平方向に保持したマスクを、ステージの移動範囲において、たわみが無い状態を保ったまま水平方向に移動させる構成は開示されていない。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水平方向に保持したマスクのたわみを防止したまま、マスクの高さを変えることなく、マスクを水平方向に移動させることができるマスク製造装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明に係るマスク製造装置は、例えば、熱膨張係数が略１×１０－７／Ｋ以下の材料を用いて形成され、略水平な面である第１面の上にマスクが載置される板状のマスク保持部であって、上向きに空気を吐出する複数の空気孔であって、前記第１面に２次元状に配列される複数の空気孔を有し、かつ、前記第１面の前記マスクの隣接する２辺が当接する位置に複数のピンが着脱可能に設けられるマスク保持部と、設置面上に載置された複数の除振台の上に載置された略直方体の定盤と、前記定盤の上面である第２面に載置された第１移動部であって、前記マスク保持部を第１方向に移動させる第１移動部と、前記第１移動部の上に載置され、前記マスク保持部が上に載置された第２移動部であって、前記マスク保持部を第２方向に移動させる第２移動部と、前記マスクに光を照射する光照射部と、前記第２面に設けられた枠体であって、前記マスク保持部の上方に前記光照射部を保持する枠体と、を備え、前記第１移動部は、長手方向が前記第１方向に沿うように前記第２面に固定された高さが略同一の複数の第１レールと、前記第１レールの上に載置された板状部と、前記板状部の裏面の前記第１レールと対向する位置に設けられ、前記第１レールに向けて空気を吐出する複数の第１空気吐出部と、前記第１レールの上面に沿って前記板状部を移動させる第１駆動部と、前記板状部が前記第１方向以外に移動しないように前記板状部の移動方向を規制する第１ガイド部と、を有し、前記第２移動部は、長手方向が前記第２方向に沿うように前記板状部の上面である第３面に固定された高さが略同一の複数の第２レールであって、前記マスク保持部が載置された複数の第２レールと、前記マスク保持部の裏面の前記第２レールと対向する位置に設けられ、前記第２レールに向けて空気を吐出する複数の第２空気吐出部と、前記第２レールの上面に沿って前記マスク保持部を駆動する第２駆動部と、前記マスク保持部が前記第２方向以外に移動しないように前記マスク保持部の移動方向を規制する第２ガイド部と、を有することを特徴とする。
　本発明に係るマスク製造装置によれば、マスク保持部には、上向きに空気を吐出する複数の空気孔が２次元状に配列され、マスクと第１面との間に空気の層を形成するとともに、マスクの隣接する２辺が当接する位置に複数のピンが設けられ、これにマスクの隣接する２辺が当接することで、マスクの水平方向の位置が高い再現性で決められる。そして、位置決めされたマスクは、熱膨張係数が略１×１０－７／Ｋ以下の材料を用いて形成されたマスク保持部の、略水平な第１面に載置される。これにより、マスク保持部によりマスクの膨張、収縮を抑え、その結果マスクのたわみを防止することができる。
　さらに、板状部は、第１方向に沿って定盤の上面に固定された高さが略同一の複数の第１レールの上に載置されており、第１レールに向けて空気を吐出することで板状部と第１レールとの間に空気の層を形成する。また、板状部は、第１ガイド部により第１方向以外に移動しないように移動方向が規制されているため、第１レールの上面に沿って第１方向に移動される。さらに、マスク保持部は、第２方向に沿って板状部の上面に固定された高さが略同一の複数の第２レールの上に載置されており、第２レールに向けて空気を吐出することでマスク保持部と第２レールとの間に空気の層を形成する。また、マスク保持部は、第２ガイド部により第２方向以外に移動しないように移動方向が規制されているため、第２レールの上面に沿って第２方向に移動される。これにより、板状部、マスク保持部を完全にガイドすることができる。その結果、水平方向に保持したマスクのたわみを防止したまま、マスク保持部（すなわち、マスク）の高さを変えることなく、マスクを水平方向に移動させることができる。
　ここで、前記第１ガイド部は、前記第１レールに沿って設けられた第１ガイドレールと、前記板状部の下面に形成された第１溝部であって、前記第１ガイドレールが挿入される第１溝部と、前記第１溝部に設けられ、前記第１ガイドレールの側面に向けて空気を吐出する第３空気吐出部と、を有し、前記第２ガイド部は、前記第２レールに沿って設けられた第２ガイドレールと、前記マスク保持部の下面に形成された第２溝部であって、前記第２ガイドレールが挿入される第２溝部と、前記第２溝部に設けられ、前記第２ガイドレールの側面に向けて空気を吐出する第４空気吐出部と、を有してもよい。これにより、板状部やマスク保持部の移動方向を規制しつつも、板状部やマスク保持部を滑らかに移動させることができる。
　ここで、前記第１駆動部は、電磁コイルを有する第１可動子と、永久磁石を有する棒状の第１固定子と、を２つずつ有し、前記第２駆動部は、電磁コイルを有する第２可動子と、永久磁石を有する棒状の第２固定子と、を２つずつ有し、前記第１ガイドレールは、前記定盤の前記第２方向における略中央に設けられ、前記第２ガイドレールは、前記板状部の前記第１方向における略中央に設けられ、前記第１固定子は、長手方向が前記第１方向に沿うように、前記第１ガイドレールを中心として線対称の位置に設けられ、前記第２固定子は、長手方向が前記第２方向に沿うように、前記第２ガイドレールを中心として線対称の位置に設けられてもよい。これにより、板状部やマスク保持部を、水平面内で回転させることなく、水平方向に移動させることができる。
　ここで、前記板状部の裏面には、先端が平面の複数の第１凸部が２次元状に配列され、前記マスク保持部の裏面には、先端が平面の複数の第２凸部が２次元状に配列され、前記第１空気吐出部は、前記第１凸部のそれぞれに形成された第１空気穴を有し、前記第２空気吐出部は、前記第２凸部のそれぞれに形成された第２空気穴を有してもよい。これにより、板状部と第１レールとの間の空気の層を一定の厚さとし、マスク保持部と第２レールとの間の空気の層を一定の厚さとすることができ、その結果マスク保持部（すなわち、マスク）の高さを変えることなく、板状部やマスク保持部を水平方向に移動させることができる。
　ここで、前記第１移動部は、前記第１方向に沿って設けられる鉄製の第１棒状部材と、前記第１棒状部材と対向する位置に設けられる第１磁石と、を有し、前記第１棒状部材及び前記第１磁石は、一方が前記第２面に、他方が前記板状部の下面に設けられ、前記第２移動部は、前記第２方向に沿って設けられる鉄製の第２棒状部材と、前記第２棒状部材と対向する位置に設けられる第２磁石と、を有し、前記第２棒状部材及び前記第２磁石は、一方が前記第３面に、他方が前記マスク保持部の下面に設けられてもよい。これにより、空気の層により、板状部が第１レールから浮きすぎることや、マスク保持部が第２レールから浮きすぎることを防止し、その結果、板状部やマスク保持部（すなわち、マスク）の高さの変動を防止することができる。
　ここで、前記第１移動部は、前記板状部と前記第１レールとの間に形成された空間にある空気を吸引する第１空気吸引部を有し、前記第２移動部は、前記マスク保持部と前記第２レールとの間に形成された空間にある空気を吸引する第２空気吸引部を有し、前記第１空気吸引部は、前記第１凸部に形成され、前記第２空気吸引部は、前記第２凸部に形成されてもよい。これにより、板状部やマスク保持部が部分的に曲がることを防止することができる。その結果、マスクＭのたわみを小さくすることができ、かつ、板状部やマスク保持部を高い精度で移動させることができる。
　ここで、前記光照射部は、面照射が可能な面照射部と、対物レンズと、前記面照射部及び前記対物レンズを保持する保持枠と、を有し、前記保持枠を前記枠体に連結する連結部であって、前記保持枠を前記枠体に対して上下方向に移動させる連結部を備えてもよい。これにより、マスクの厚さが変動等した場合にも、光照射部から照射される光をマスク上に結像させることができる。
　ここで、前記第１移動部の前記第２方向における両側には、それぞれ、前記板状部の前記第１方向における位置を取得する第１位置取得部及び第２位置取得部が設けられ、前記第２移動部の前記第１方向における両側には、それぞれ、前記マスク保持部の前記第２方向における位置を取得する第３位置取得部及び第４位置取得部が設けられ、前記第１位置取得部及び前記第２位置取得部により取得された結果の平均値に基づいて前記第１駆動部を制御し、前記第３位置取得部及び前記第４位置取得部により取得された結果の平均値に基づいて前記第２駆動部を制御する制御部を備えてもよい。これにより、板状部やマスク保持部を正確に移動させることができる。
　ここで、前記制御部は、前記板状部が前記第１レールからはみ出ないように前記第１駆動部を制御し、かつ、前記マスク保持部が前記第２レールからはみ出ないように前記第２駆動部を制御してもよい。これにより、マスク保持部がたわむことにより、マスクの保持位置がずれてしまうことを防止することができる。
　ここで、前記マスクに水平方向の力を付勢する付勢部を備え、前記制御部は、前記複数の空気孔から空気を吐出させるとともに、前記マスクが前記複数のピンに当接する方向の力を前記マスクに付勢し、前記マスクが前記複数のピンに当接したら、前記複数の空気孔からの空気の吐出を止めるように前記マスク保持部及び前記付勢部を制御してもよい。これにより、高精度でマスクＭの位置決めを行うことができる。
　ここで、前記複数のピンは、前記枠体に設けられており、前記複数のピンを前記マスク保持部に設けられる第１の位置と、前記マスク保持部から離れた第２の位置との間で移動させるピン駆動部を備え、前記制御部は、前記複数の空気孔からの空気の吐出を止めたら、前記複数のピンを前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させるように前記ピン駆動部を制御してもよい。これにより、マスクがピンに当接することでマスクがピンから受ける力により、マスクがゆがむことを防止することができる。なお、複数の空気孔からの空気の吐出を止めてマスクが第１面に固定されることで、ピンをマスク保持部から離しても、マスクが移動することは無い。
　本発明によれば、水平方向に保持したマスクのたわみを防止したまま、マスクの高さを変えることなく、マスクを水平方向に移動させることができる。
第１の実施の形態に係るマスク製造装置１の概略を示す斜視図である。 第１移動部２０及び第２移動部３０の概略を示す斜視図である。 第１移動部２０を部分的に拡大した図である。 板状部２３を裏側からみた斜視図である。 第２移動部３０を部分的に拡大した図である。 マスク保持部４１を斜め上から見た概略斜視図である。 マスク保持部４１を斜め下から見た概略斜視図である。 光照射部４３ａの概略を示す要部透視図である。 レーザ干渉計５１、５２、５３が計測する様子を示す模式図である。 マスク製造装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 付勢部４５、４６がマスクＭを押圧して位置決めを行う様子を説明する図である。 制御部１５１ａが行う駆動部２５、３４の制御について説明する図である。 マスク製造装置２における第１移動部２０Ａを部分的に拡大した図である。 板状部２３Ａを裏側からみた斜視図である。 マスク製造装置２における第２移動部３０Ａを部分的に拡大した図である。 マスク保持部４１Ａを斜め下から見た概略斜視図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、重複する部分については説明を省略する。
　本発明におけるマスク製造装置とは、略水平方向に保持した感光性基板（例えば、ガラス基板）上にレーザ等の光を照射してフォトマスクを生成する装置である。感光性基板としては、例えば、熱膨張率が非常に小さい（例えば、約５．５×１０－７／Ｋ程度）石英ガラスが用いられる。
　マスク製造装置により生成されるフォトマスクは、例えば液晶表示装置用の基板を製造するために用いられる露光用マスクである。フォトマスクは、一辺が例えば１ｍを超える（例えば、１４００ｍｍ×１２２０ｍｍ）大型の略矩形形状の基板上に、１個または複数個のイメージデバイス用転写パターンが形成されたものである。以下、加工前の感光性基板及び加工後の感光性基板（フォトマスク）を包括する概念として、マスクＭという用語を使用する。
　＜第１の実施の形態＞
　図１は、第１の実施の形態に係るマスク製造装置１の概略を示す斜視図である。マスク製造装置１は、主として、定盤１１と、除振台１２、１３と、第１移動部２０と、第２移動部３０と、マスク保持部４１と、枠体４２と、光照射部４３と、を有する。なお、図１においては、一部の構成について図示を省略している。また、マスク製造装置１は、装置全体を覆う図示しない温度調整部により、一定温度に保たれている。
　定盤１１は、略直方体形状（厚板状）の部材であり、例えば、石（例えば、花崗岩）や低膨張率の鋳物（例えば、ニッケル系の合金）で形成される。定盤１１は、設置面（例えば、床）上に載置された複数の除振台１２、１３の上に載置される。これにより、定盤１１が除振台１２、１３を介して設置面上に載置される。定盤１１は、略水平（ｘｙ平面と略平行）な上面（＋ｚ側の面）１１ａを有する。
　除振台１２は、アクティブ除振台であり、除振台１３は、重さ支えのパッシブ除振台である。除振台１３は、ｚ方向に移動可能な受動型バネ要素を有する。除振台１２は、除振台１３に、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれに移動可能なアクチュエータ（図示せず）と、アクチュエータを制御するためのセンサ（図示せず）と、センサからの信号に基づいて外部から入力する振動を抑制するようにアクチュエータを制御する制御回路（図示せず）と、を追加したものである。除振台１２、１３については、すでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
　第１移動部２０は、定盤１１の上面１１ａに載置され、第２移動部３０は、第１移動部２０の上（＋ｚ側）に載置され、マスク保持部４１は、第２移動部３０の上に載置される。第１移動部２０は、マスク保持部４１をｘ方向に移動させ、第２移動部３０は、マスク保持部４１をｙ方向に移動させる。
　図２は、第１移動部２０及び第２移動部３０の概略を示す斜視図である。なお、図２では図示しないが、第１移動部２０及び第２移動部３０には、ポンプ等から空気が供給される。
　第１移動部２０は、主として、４本のレール２１と、１本のガイドレール２２と、レール２１及びガイドレール２２の上に載置される板状部２３と、ガイドレール２２を挟むように設けられる凸部２４と、レール２１の上面に沿って板状部２３を移動させる駆動部２５と、棒状部材２６と、磁石２７と、位置測定部２９と、を有する。
　４本のレール２１及びガイドレール２２は、セラミック製の細長い板状の部材であり、定盤１１の上面１１ａに、長手方向がｘ方向に沿うように固定される。４本のレール２１及びガイドレール２２は、高さ（ｚ方向の位置）が略同一である。レール２１及びガイドレール２２の上面と、ガイドレール２２の側面とは、高精度及び高平坦度で形成される。
　ガイドレール２２は、定盤１１のｙ方向における略中央に設けられる。ｘｚ平面と略平行な面であって、ガイドレール２２を含む面には、マスク製造装置１の重心位置が含まれる。
　４本のレール２１は、ガイドレール２２を挟んで線対称の位置に設けられる。本実施の形態では、２本のレール２１がガイドレール２２の－ｙ側に設けられ、２本のレール２１がガイドレール２２の＋ｙ側に設けられる。また、４本のレール２１のうちの－ｙ側の端に位置するレール２１ａは、板状部２３の－ｙ側の端部である端面２３ｅ近傍の領域が載置され、４本のレール２１のうちの＋ｙ側の端に位置するレール２１ｂは、板状部２３の＋ｙ側の端部である端面２３ｆ近傍の領域が載置される。
　板状部２３は、セラミック製の板状の部材であり、全体として略矩形形状である。板状部２３は、略水平な上面２３ａ及び下面２３ｂ（図３参照）を有する。上面２３ａには、第２移動部３０が載置される。下面２３ｂには、長手方向がｘ方向に沿うように、棒状の凸部２４が設けられる。
　図３は、第１移動部２０を部分的に拡大した図である。凸部２４が下面２３ｂに設けられることで、板状部２３の下面２３ｂに溝２３ｄが形成される。この溝２３ｄには、ガイドレール２２が挿入される。これにより、板状部２３のｙ方向の位置、すなわち板状部２３がｘ方向以外に移動しないように板状部２３の移動方向が規制される。
　凸部２４には、ガイドレール２２の側面に向けて空気を吐出する空気吐出部２４ａが設けられる。空気吐出部２４ａは、凸部２４の側面に開口する空気穴を有する。また、空気吐出部２４ａは、内径が絞られたオリフィスを有する。したがって、この開口からは、ポンプ（図示せず）等から供給された空気が高圧及び高速で吐出される。これにより、空気吐出部２４ａとガイドレール２２との間に、空気の層が形成される。
　板状部２３の下面２３ｂには、レール２１及びガイドレール２２と対向する位置に凸部２３ｃが形成される。凸部２３ｃは、先端（レール２１又はガイドレール２２と対向する面）が平面である。凸部２３ｃには、空気吐出部２８が設けられる。なお、図３では、ガイドレール２２と対向する位置に形成された凸部２３ｃの図示を省略している。
　図４は、板状部２３を裏側からみた斜視図である。複数の凸部２３ｃは、下面２３ｂに２次元状に配列される。凸部２３ｃには、複数（例えば、５個）の空気吐出部２８が設けられる。空気吐出部２８は、凸部２３ｃの先端面に開口する空気穴を有する。また、空気吐出部２８は、内径が絞られたオリフィスを有する。したがって、空気吐出部２８からは、レール２１及びガイドレール２２に向けて、ポンプ（図示せず）等から供給された空気が高圧及び高速で吐出される。これにより、空気吐出部２８とレール２１及びガイドレール２２との間に、空気の層が形成される。また、凸部２３ｃに複数の空気吐出部２８を設けることで、この空気の層の圧力が高くなる。
　なお、本実施の形態では、隣接する凸部２３ｃはｘ方向にもｙ方向にも離れているが、凸部２３ｃの形態はこれに限られない。例えば、凸部がｘ方向沿って長いリブ状であり、リブ状の凸部がｙ方向に複数並べられていてもよい。ただし、空気吐出部２８とレール２１及びガイドレール２２との間に形成された空気の層の厚さを一定にするには、図４に示すように、凸部４１ｃをｘ方向及びｙ方向に２次元状に配列することが望ましい。
　図３の説明に戻る。定盤１１の上面１１ａには、長手方向がｘ方向に沿うように、鉄製の棒状部材２６が設けられる。板状部２３の下面２３ｂには、磁石２７が設けられる。棒状部材２６と磁石２７とは、対向する位置に設けられる。
　駆動部２５は、永久磁石を有する固定子２５ａと、電磁コイルを有する可動子２５ｂと、を有するリニアモータである。固定子２５ａ及び可動子２５ｂは、それぞれ２本ずつ設けられる。
　固定子２５ａは、断面略コの字形状の棒状の部材であり、長手方向がｘ方向に沿うように設けられる。固定子２５ａは、ガイドレール２２を中心として線対称の位置に設けられる。また、固定子２５ａの内部には、冷却液（例えば、フッ素系不活性液体）が流れる配管２５ｄが設けられている。例えば、－ｚ側の配管２５ｄにおいては、紙面奥側から手前側に向けて冷却液が流れ、＋ｚ側の配管２５ｄにおいては、紙面手前側から奥側に向けて冷却液が流れる。
　可動子２５ｂは、電磁コイルが固定子２５ａ内に挿入されるように、板状部２３の下面２３ｂに設けられる。可動子２５ｂは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル（図示せず）が順番に並べられており、固定子２５ａに沿って移動する。また、可動子２５ｂの内部には、コイルの間を縫うように、冷却液が流れる配管２５ｃが設けられている。
　図２の説明に戻る。位置測定部２９は、例えばリニアエンコーダであり、第１移動部２０のｙ方向の両端（＋ｙ側の端及び－ｙ側の端）に設けられる。位置測定部２９は、レール２１ａの＋ｙ側の端面及びレール２１ｂの－ｙ側の端面に設けられるスケール２９ａと、板状部２３の端面２３ｅ及び端面２３ｆに設けられる検出ヘッド２９ｂと、を有する。なお、図２においては、第１移動部２０の＋ｙ側に位置するスケール２９ａ及び検出ヘッド２９ｂは図示されていない。
　スケール２９ａは、例えばレーザホログラムスケールであり、０．１ｎｍ～１ｎｍ程度の幅でメモリが形成されている。検出ヘッド２９ｂは、光（例えば、レーザ光）を照射し、スケール２９ａで反射された光を取得する。位置測定部２９は、すでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
　第２移動部３０は、主として、２本のレール３１と、１本のガイドレール３２と、ガイドレール３２を挟むように設けられる凸部３３と、レール２１の上面に沿ってマスク保持部４１を移動させる駆動部３４と、位置測定部３９と、を有する。
　２本のレール３１及びガイドレール３２は、セラミック製の細長い板状の部材であり、板状部２３の上面２３ａに、ｙ方向に沿って固定される。２本のレール３１及びガイドレール３２は、高さが略同一である。レール３１及びガイドレール３２の上面と、ガイドレール３２の側面とは、高精度及び高平坦度で形成される。
　ガイドレール３２は、板状部２３のｘ方向における略中央に設けられる。２本のレール３１は、ガイドレール３２を挟んで線対称の位置に設けられる。２本のレール３１のうちの－ｘ側の端に位置するレール３１ａは、マスク保持部４１の－ｘ側の端部である端面４１ｈ近傍の領域が載置され、２本のレール３１のうちの＋ｘ側の端に位置するレール３１ｂは、マスク保持部４１の＋ｘ側の端部である端面４１ｉ近傍の領域が載置される。
　図５は、第２移動部３０を部分的に拡大した図である。マスク保持部４１の下面４１ｂには、長手方向がｘ方向に沿うように、棒状の凸部３３が設けられる。凸部３３が下面４１ｂに設けられることで、マスク保持部４１の下面４１ｂに溝４１ｇが形成される。この溝４１ｇには、ガイドレール３２が挿入される。これにより、マスク保持部４１のｘ方向の位置、すなわち板状部２３がｙ方向以外に移動しないようにマスク保持部４１の移動方向が規制される。
　凸部３３には、ガイドレール３２の側面に向けて空気を吐出する空気吐出部３３ａが設けられる。空気吐出部３３ａの開口は、凸部３３の側面に露出している。空気吐出部３３ａは、内径が絞られたオリフィスを有する。したがって、この開口からは、ポンプ（図示せず）等から供給された空気が高圧及び高速で吐出される。これにより、空気吐出部３３ａとガイドレール３２との間に、空気の層が形成される。
　マスク保持部４１の下面４１ｂには、レール３１及びガイドレール３２と対向する位置に凸部４１ｃが形成される。凸部４１ｃは、先端（レール３１又はガイドレール３２と対向する面）が平面である。凸部４１ｃには、空気吐出部３８が設けられる。凸部４１ｃ及び空気吐出部３８については後に詳述する。
　板状部２３の上面２３ａには、長手方向がｘ方向に沿うように、鉄製の棒状部材３６が設けられる。マスク保持部４１の下面４１ｂには、磁石３７が設けられる。棒状部材３６と磁石３７とは、対向する位置に設けられる。
　駆動部３４は、永久磁石を有する固定子３４ａと、電磁コイルを有する可動子３４ｂと、を有するリニアモータである。固定子３４ａ及び可動子３４ｂは、それぞれ２本ずつ設けられる。固定子３４ａは、ガイドレール３２を中心として線対称の位置に設けられる。固定子３４ａは、冷却液が流れる配管３４ｄを有し、可動子３４ｂは、冷却液が流れる配管３４ｃを有する。固定子３４ａは固定子２５ａと同様の構成であり、可動子３４ｂは可動子２５ｂと同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
　図２の説明に戻る。位置測定部３９は、例えばリニアエンコーダであり、第２移動部３０のｘ方向の両端（－ｘ側の端及び＋ｘ側の端）に設けられる。位置測定部３９は、板状部２３（レール３１ａでもよい）の－ｘ側の端面及び板状部２３（レール３１ｂでもよい）＋ｘ側の端面に設けられるスケール３９ａと、マスク保持部４１の端面４１ｈ及び端面４１ｉに設けられる検出ヘッド３９ｂと、を有する。なお、図２においては、＋ｘ側に位置するスケール３９ａ及び検出ヘッド３９ｂは図示されていない。スケール３９ａはスケール２９ａと同様であり、検出ヘッド３９ｂは検出ヘッド２９ｂと同様であるため、説明を省略する。
　マスク保持部４１は、板状であり、略水平な上面４１ａと、下面４１ｂ（図７参照）と、を有する。マスク保持部４１は、熱膨張係数が略０．５～１×１０－７／Ｋの低膨張性セラミックを用いて形成される。これにより、マスク保持部４１の変形を防止することができる。なお、マスク保持部４１は、熱膨張係数が略５×１０－８／Ｋの超低膨張性ガラスセラミックを用いて形成することもできる。この場合には、制御しきれない温度変化が発生したとしても、マスク保持部４１の変形を確実に防止することができる。
　上面４１ａには、マスクＭ（図示省略）が載置される。端面４１ｈには、マスクＭに＋ｘ方向の力を付勢する付勢部４５と、マスクＭに＋ｙ方向の力を付勢する付勢部４６と、が設けられる。付勢部４５、４６は、例えばロータリーシリンダである。付勢部４５、４６については、後に詳述する。
　図６は、マスク保持部４１を斜め上から見た概略斜視図である。図７は、マスク保持部４１を斜め下から見た概略斜視図である。
　マスク保持部４１には、板圧方向に貫通する複数のマスクリフター用孔４１ｄが形成される。マスクリフター用孔４１ｄには、図示しない棒状のマスクリフターが挿入される。図示しないマスクリフターは、ｚ方向に移動可能であり、マスクＭをマスク保持部４１に載置する時に用いられる。
　マスク保持部４１の上面４１ａには、複数の空気孔４１ｅが２次元状に配列される。空気孔４１ｅは、２０ｍｍ～５０ｍｍおきに設けられている。ポンプ（図示せず）等から供給された空気は、空気孔４１ｅから上向き（＋ｚ向き）に吐出される。これにより、マスク保持部４１の上面４１ａに載置されるマスクＭを一時的に浮上させることができる。
　また、マスク保持部４１の上面４１ａには、隣接する２辺（ここでは、＋ｘ側の辺と、－ｙ側の辺）にバーミラー４１ｆが設けられる。
　さらに、マスク保持部４１の上面４１ａには、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが挿入される穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌが形成される。ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、樹脂（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ　ｅｔｈｅｒ　ｋｅｔｏｎｅ、ＰＥＥＫ）製であり、直径が略１０ｍｍ程度の棒状の部材である。ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、それぞれ枠体４２に設けられており、ピン駆動部４４ｄ（図１０参照）及び図示しない移動機構によりｙ方向及びｚ方向に移動可能である。
　ピン駆動部４４ｄがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをｚ方向に移動させることで、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌに挿入された位置と、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌから抜いてピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃがマスク保持部４１から離れた位置と、の間でピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが移動する。ピン駆動部４４ｄがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをｙ方向に移動させることで、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが穴４１ｊに挿入される位置と、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが穴４１ｋに挿入される位置と、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが穴４１ｌに挿入される位置と、の間でピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが移動する。ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをｙ方向及びｚ方向に移動可能に設ける構成は、すでに公知の様々な技術を用いることができる。
　穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌは、マスクＭの大きさによって使い分ける。８００ｍｍ×５２０ｍｍのマスクＭを用いる場合には、穴４１ｊにピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを挿入し、９２０ｍｍ×８００ｍｍのマスクＭを用いる場合には、穴４１ｋにピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを挿入し、１４００ｍｍ×１２２０ｍｍのマスクＭを用いる場合には、穴４１ｌにピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを挿入する。このように、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、マスクＭの隣接する２辺が当接する位置に着脱可能に設けられる。
　なお、穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌの位置は、それぞれ、対応するマスクＭの隣接する２辺が当接した時に、マスク保持部４１の中心と、マスクＭの中心とが略一致する位置に形成される。
　マスク保持部４１の下面４１ｂには、凸部４１ｃが２次元状に複数形成される。凸部４１ｃは、先端（レール３１又はガイドレール３２と対向する面）が平面である。凸部４１ｃには、複数（例えば、５個）の空気吐出部３８が設けられる。空気吐出部３８は、凸部４１ｃの先端面に開口する空気穴を有する。また、空気吐出部３８は、内径が絞られたオリフィスを有する。したがって、空気吐出部３８からは、レール３１及びガイドレール３２に向けて、ポンプ（図示せず）等から供給された空気が高圧及び高速で吐出される。これにより、空気吐出部３８とレール３１及びガイドレール３２との間に、空気の層が形成される。また、凸部４１ｃに複数の空気吐出部３８を設けることで、この空気の層の圧力が高くなる。
　なお、本実施の形態では、隣接する凸部４１ｃはｘ方向にもｙ方向にも離れているが、凸部４１ｃの形態はこれに限られない。例えば、凸部がｙ方向沿って長いリブ状であり、リブ状の凸部がｘ方向に複数並べられていてもよい。ただし、空気吐出部３８とレール３１及びガイドレール３２との間に形成された空気の層の厚さを一定にするには、図７に示すように、凸部４１ｃをｘ方向及びｙ方向に２次元状に配列することが望ましい。
　図１の説明に戻る。枠体４２は、定盤１１の上面１１ａに設けられ、マスク保持部４１の上方（＋ｚ方向）に光照射部４３を保持する。枠体４２は、２本の柱４２ａと、柱４２ａを連結する梁４２ｂと、を有する。
　光照射部４３は、マスクＭに光（本実施の形態では、レーザ光）を照射する。光照射部４３は、一定間隔（例えば、略２００ｍｍおき）で梁４２ｂに設けられる。本実施の形態では、７個の光照射部４３ａ、光照射部４３ｂ、光照射部４３ｃ、光照射部４３ｄ、光照射部４３ｅ、光照射部４３ｆ、光照射部４３ｇを有する。光照射部４３ａ～光照射部４３ｇは、同一の構成であるため、以下、光照射部４３ａについて説明する。
　図８は、光照射部４３ａの概略を示す要部透視図である。光照射部４３ａは、主として、枠体４３１と、枠体４３１の内部に設けられた光源４３２と、枠体４３１の下端に設けられた対物レンズ４３３と、を有する。また、光照射部４３ａは、枠体４３１の内部の温度を一定に保つ図示しない温度調整部を有する。
　光源４３２は、面状のレーザ光が照射可能な光源であり、例えばデジタルミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）を用いることができる。対物レンズ４３３は、光源４３２から照射されたレーザ光をマスクＭの表面に結像させる。
　描画時には、光照射部４３ａ～光照射部４３ｇそれぞれの光源４３２から光が照射され、この光がマスクＭ上で結像することにより、マスクＭにパターンが描画される。
　枠体４３１は、連結部４３４を介して梁４２ｂに設けられる。面４３４ａは、枠体４３１に固定され、面４３４ｂは、梁４２ｂに固定される。連結部４３４は、内部に孔４３４ｃが形成されていることにより、平行な２つの面４３４ａ、４３４ｂが平行を保ったままｚ方向に移動可能なリンク機構を有する。
　連結部４３４は、面４３４ａをｚ方向に移動させるピエゾ素子４３４ｄと、面４３４ａの移動量を測定するリニアエンコーダ４３４ｅが設けられる。
　図１の説明に戻る。－ｙ側に設けられた柱４２ａには、レーザ干渉計５１が設けられる。また、定盤１１の＋ｘ側の側面には、レーザ干渉計５２（図１では図示省略）が設けられる。
　図９は、レーザ干渉計５１、５２、５３が計測する様子を示す模式図である。図９において、レーザ光の経路を２点鎖線で示す。また、図９では、光照射部４３ａ～光照射部４３ｇの位置を点線で示す。
　レーザ干渉計５１、５２、５３は、４本のレーザ光を照射する。４本のレーザ光のうちの２本はバーミラー４１ｆで反射して、その反射光がレーザ干渉計５１、５２で受光される。
　光照射部４３ａの－ｙ側の側面には、ミラー４３５が設けられる。レーザ干渉計５１から照射される光のうちの残りの２本は、ミラー４３５で反射されて、その反射光がレーザ干渉計５１で受光される。
　光照射部４３ａ～光照射部４３ｇの＋ｘ側の側面には、ミラー４３６が設けられる。レーザ干渉計５２から照射される光のうちの残りの２本はミラー４３６で反射して、その反射光がレーザ干渉計５２、５３で受光される。
　レーザ干渉計５２、５３は、駆動部１１ｃにより、レール１１ｂに沿って移動可能である。レール１１ｂは、長手方向がｙ方向に沿うように定盤１１に設けられる。このように、レーザ干渉計５２、５３は、ｙ方向に移動可能である。
　－ｙ側のレーザ干渉計５２は、描画時には、光照射部４３ａに光を照射する位置に設けられ、キャリブレーション時には、光照射部４３ａに光を照射する位置、光照射部４３ｂに光を照射する位置、光照射部４３ｃに光を照射する位置・・・というように順番に移動する。なお、レーザ干渉計５２として、８本以上のレーザ光（例えば、１２本）を照射できるレーザ干渉計用光源を用いる場合には、レーザ干渉計５２は、ｙ方向に沿って移動する機構を有しなくても良い。
　＋ｙ側のレーザ干渉計５３は、常時、光照射部４３ｇに光を照射する位置に設けられる。なお、＋ｙ側のレーザ干渉計５３については、ｙ方向に沿って移動する機構を有しなくても良い。
　図１０は、マスク製造装置１の電気的な構成を示すブロック図である。マスク製造装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５４と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５５と、メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）１５６と、を有し、これらは駆動部２５、３４、位置測定部２９、３９、光照射部４３、付勢部４５、４６、レーザ干渉計５１、５２等と互いに接続されている。
　ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＣＰＵ１５１には、位置測定部２９、３９、レーザ干渉計５１、５２等から信号が入力される。ＣＰＵ１５１から出力された信号は、駆動部２５、３４、光照射部４３に出力される。
　ＲＡＭ１５２は、揮発性メモリである。ＲＯＭ１５３は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。また、ＲＯＭ１５３は、マスク製造装置１の起動時にＣＰＵ１５１が行うブートプログラムや、マスク製造装置１のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。また、ＲＡＭ１５２は、ＣＰＵ１５１が実行するプログラム及びＣＰＵ１５１が使用するデータなどを格納する。
　ＣＰＵ１５１は、入出力インターフェース１５４を介して、キーボードやマウス等の入出力装置１４１を制御する。通信インターフェース１５５は、ネットワーク１４２を介して他の機器からデータを受信してＣＰＵ１５１に送信すると共に、ＣＰＵ１５１が生成したデータを、ネットワーク１４２を介して他の機器に送信する。
　メディアインターフェース１５６は、記憶媒体１４３に格納されたプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２に格納する。なお、記憶媒体１４３は、例えば、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等である。
　なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体１４３から読み出されて、ＲＡＭ１５２を介してマスク製造装置１にインストールされ、ＣＰＵ１５１によって実行される。
　ＣＰＵ１５１は、入力信号に基づいてマスク製造装置１の各部を制御する制御部１５１ａの機能を有する。制御部１５１ａは、ＣＰＵ１５１が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。制御部１５１ａが行う処理については、後に詳述する。
　図１０に示すマスク製造装置１の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。マスク製造装置１の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、１つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。
　このように構成されたマスク製造装置１の作用について説明する。以下の処理は、主として制御部１５１ａによって行われる。
　制御部１５１ａがマスクリフター用孔４１ｄからマスクリフターを＋ｚ方向に突出させた状態で、マスクリフター上にマスクＭが載置される。マスクリフター上にマスクＭが載置されると、制御部１５１ａは、空気孔４１ｅから空気を吐出しながら、マスクリフターを－ｚ方向に移動させる。その結果、マスクＭは－ｚ方向に移動される。
　上面４１ａには空気孔４１ｅが多数形成されており、全ての空気孔４１ｅから同じ圧力で空気が吐出される。したがって、マスクリフターがマスクリフター用孔４１ｄの内部に引き下げられると、空気によりマスクＭが均等に押し上げられ、マスクＭと上面４１ａとの間に形成された空気の層を介してマスクＭが上面４１ａの上に載置される。この状態において、制御部１５１ａは、付勢部４５、４６を駆動してマスクＭに水平方向の力を加えて、マスクＭのｘ方向及びｙ方向の位置決めを行う。
　図１１は、付勢部４５、４６がマスクＭを押圧して位置決めを行う様子を説明する図である。
　制御部１５１ａは、ピン駆動部４４ｄを駆動して、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを－ｚ方向に移動させ、穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかにピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを挿入する。図１１では、穴４１ｌにピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが挿入されている。
　付勢部４５はアーム４５ａを有し、アーム４５ａの先端にはローラ４５ｂが設けられている。制御部１５１ａが、アーム４５ａを軸４５ａｘを中心に時計回りに回動させる（図１１矢印参照）と、ローラ４５ｂがマスクＭの－ｘ側の端面に当接し、マスクＭに＋ｘ方向の力を付勢する（図１１白抜き矢印参照）。マスクＭと上面４１ａとの間に空気の層が形成されているため、マスクＭは、＋ｘ方向に移動し、その結果マスクＭとピン４４ｂ、４４ｃとが当接する。これにより、マスクＭがｘ方向に位置決めされる。なお、付勢部４５は、ローラ４５ｂがマスクＭのｙ方向の略中央を押すような位置に設けることが望ましい。また、アーム４５ａと上面４１ａとの距離を一定にするため、アーム４５ａの下面に上面４１ａと当接するローラ（図示せず）を設けてもよい。
　付勢部４５と同様に、付勢部４６はアーム４６ａを有し、アーム４６ａの先端にはローラ４６ｂが設けられている。制御部１５１ａが、アーム４６ａを軸４６ａｘを中心に反時計回りに回動させる（図１１矢印参照）と、ローラ４６ｂがマスクＭの－ｙ側の端面に当接し、マスクＭに＋ｙ方向の力を付勢する（図１１白抜き矢印参照）。マスクＭと上面４１ａとの間に空気の層が形成されているため、マスクＭは、＋ｙ方向に移動し、その結果マスクＭとピン４４ａとが当接する。これにより、マスクＭがｙ方向に位置決めされる。なお、付勢部４６は、ローラ４６ｂがマスクＭの－ｘ方向及び－ｙ方向の角近傍を押すような位置に設けることが望ましい。また、アーム４６ａと上面４１ａとの距離を一定にするため、アーム４６ａの下面に上面４１ａと当接するローラ（図示せず）を設けてもよい。
　ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃとマスクＭとが当接してマスクＭの水平方向の位置決めがされたら、制御部１５１ａは、マスク保持部４１を制御して、空気孔４１ｅからの空気の吐出を止める。その結果、マスクＭは、ｘ方向及びｙ方向の位置決めがされた状態で上面４１ａの上に載置される。なお、制御部１５１ａは、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃに設けた図示しないセンサ等の検出結果に基づいて、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃとマスクＭとが当接したと判定することができる。
　その後、制御部１５１ａは、ピン駆動部４４ｄを制御してピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを＋ｚ方向に移動させて、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかから抜いて、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをマスク保持部４１から離す。これにより、高精度でマスクＭの位置決めを行うことができる。
　マスクＭは上面４１ａの上に載置されているため、上面４１ａとマスクＭ下面との摩擦により、マスクＭが上面４１ａに固定される。したがって、マスクＭは上面４１ａの上に載置された後は、例えばピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが＋ｚ方向に移動したとしても、マスク保持部４１が変形しない限り、マスクＭが変形、移動等することは無い。また、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌから抜くため、マスクＭがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃに当接してマスクＭがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃから力を受け、その力によりマスクＭがゆがむことを防止することができる。
　制御部１５１ａは、描画処理に先立って、レーザ干渉計５１、５２、５３を用いて位置測定部２９、３９のキャリブレーションを行う。次に、制御部１５１ａは、位置測定部２９、３９で取得した測定値に基づいて、光照射部４３ａがマスクＭの－ｘ側の端及び－ｙ側の端に光を照射する位置へとマスク保持部４１を移動させる。その後、制御部１５１ａは、光照射部４３から光を照射しつつマスク保持部４１を移動させて、描画処理を行う。
　制御部１５１ａは、描画処理の間、空気吐出部２８、３８から継続して空気を吐出する。これにより、板状部２３と、レール２１、ガイドレール２２との間に空気の層が形成されるため、板状部２３がレール２１、ガイドレール２２の上を滑らかに移動する。また、マスク保持部４１と、レール３１、ガイドレール３２との間に空気の層が形成されるため、マスク保持部４１がレール３１、ガイドレール３２の上を滑らかに移動する。これにより、マスク保持部４１を滑らかに水平方向（ｘ方向及びｙ方向）に移動させることができる。特に、凸部２３ｃや凸部４１ｃを２次元状に配置し、空気の層を一定の厚さとすることで、マスク保持部４１の高さを変えることなく、板状部２３やマスク保持部４１を水平方向に移動させることができる。
　空気吐出部２８から空気を吐出して、板状部２３とレール２１やガイドレール２２との間に空気の層を形成しつつも、棒状部材２６が磁石２７に吸引されることで、板状部２３がレール２１やガイドレール２２から浮きすぎることを防止する。また、空気吐出部２８、３８から空気を吐出して、マスク保持部４１とレール３１やガイドレール３２との間に空気の層を形成しつつも、棒状部材３６が磁石３７に吸引されることで、マスク保持部４１がレール３１やガイドレール３２から浮きすぎることを防止する。これにより、板状部２３やマスク保持部４１の高さの変動を防止することができる。また、凸部２３ｃ部、４１ｃにそれぞれ複数の空気吐出部２８、３８を設けることで、板状部２３とレール２１やガイドレール２２との間に形成される空気の層、及びマスク保持部４１とレール３１やガイドレール３２との間に形成される空気の層の圧力を高くし、これにより板状部２３やマスク保持部４１の剛性を高くすることができる。
　さらに、棒状部材２６が磁石２７に吸引されることで、板状部２３とレール２１やガイドレール２２との間に形成された空気の層を薄くし、これにより空気の層の圧力を高くして、板状部２３の剛性を高くすることができる。また、棒状部材３６が磁石３７に吸引されることで、マスク保持部４１とレール３１やガイドレール３２との間に形成された空気の層を薄くし、これにより空気の層の圧力を高くして、マスク保持部４１の剛性を高くすることができる。
　駆動部２５が、ガイドレール２２の近傍に、ガイドレール２２を中心として線対称の位置に設けられるため、駆動部２５は、板状部２３（マスク保持部４１）を水平面内で回転させることなく、板状部２３（マスク保持部４１）をｘ方向に移動させることができる。また、駆動部３４が、ガイドレール３２の近傍に、ガイドレール３２を中心として線対称の位置に設けられるため、駆動部３４は、マスク保持部４１を水平面内で回転させることなく、マスク保持部４１をｙ方向に移動させることができる。
　また、制御部１５１ａは、マスク保持部４１を移動させる時に、位置測定部２９から取得した情報に基づいて駆動部２５を制御し、位置測定部３９から取得した情報に基づいて駆動部３４を制御する。図１２は、制御部１５１ａが行う駆動部２５、３４の制御について説明する図である。
　まず、推力変換部１６４、１７４は、可動子２５ｂ、３４ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ信号を出力し、推力変換部１６４、１７４は、その結果に基づいて可動子２５ｂ、３４ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の力率（力率情報）を求めておく。
　第１移動部２０の－ｙ側の位置測定部２９における計測信号は、Ｘカウンタ（１）１６１に入力され、＋ｙ側の位置測定部２９における計測信号は、Ｘカウンタ（２）１６２に入力される。制御部１５１ａは、Ｘカウンタ（１）１６１の出力と、Ｘカウンタ（２）１６２の出力との平均値を、現在位置とする。
　目標座標算出部１６３では、ＣＰＵ１５１から出力されるパルス等に基づいて、現時点における目標座標（位置指令）が算出される。制御部１５１ａは、Ｘカウンタ（１）１６１、Ｘカウンタ（２）１６２からの出力信号と、目標座標算出部１６３から出力された位置指令との偏差の一次関数（Ｐ）を算出する。また、制御部１５１ａは、偏差の積分に比例して変化する入力値（Ｉ）と、偏差の微分に比例して変化する入力値（Ｄ）を算出する。これらの値は、推力変換部１６４へ入力される。
　さらに、制御部１５１ａは、目標座標算出部１６３で算出された位置指令を１次微分する１次微分項と、位置指令を２次微分する２次微分項と、を算出する。これらの値は、推力変換部１６４へ入力される。推力変換部１６４には、原点センサ１６５から駆動部２５の位置を管理するために基準となる原点情報が入力される。
　推力変換部１６４は、入力された情報に基づいて駆動部２５を駆動するための信号を生成する。具体的には、推力変換部１６４は、比例動作、積分動作、微分動作を組み合わせたＰＩＤ制御と、目標座標算出部１６３から入力された位置指令、１次微分項、２次微分項とに基づいたフィードフォワード制御と、を行う。そして、推力変換部１６４では、制御結果、力率情報等に基づいて駆動信号を生成する。駆動信号は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する信号であり、アンプ１６６、１６７、１６８でそれぞれ増幅された後、可動子２５ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルそれぞれに出力される。したがって、マスク保持部４１を正確に移動させることができる。なお、精度の高い制御（ｎｍ～数十ｎｍ単位の制御）を行うためには、アンプ１６６、１６７、１６８は、ＤＣリニアアンプであることが望ましい。
　第２移動部３０の－ｘ側の位置測定部３９における計測信号は、Ｙカウンタ（１）１７１に入力され、＋ｘ側の位置測定部３９における計測信号は、Ｙカウンタ（２）１７２に入力される。制御部１５１ａは、Ｙカウンタ（１）１７１の出力と、Ｙカウンタ（２）１７２の出力との平均値を、現在位置とする。
　目標座標算出部１７３では、目標座標算出部１６３と同様に、位置指令を算出する。制御部１５１ａは、Ｙカウンタ（１）１７１、Ｙカウンタ（２）１７２からの出力信号と、目標座標算出部１７３から出力された位置指令との偏差の一次関数（Ｐ）を算出する。また、制御部１５１ａは、偏差の積分に比例して変化する入力値（Ｉ）と、偏差の微分に比例して変化する入力値（Ｄ）を算出する。これらの値は、推力変換部１７４へ入力される。
　さらに、制御部１５１ａは、目標座標算出部１７３で算出された位置指令の１次微分項と、位置指令の２次微分項と、を算出する。これらの値は、推力変換部１７４へ入力される。推力変換部１７４には、原点センサ１７５から駆動部３４の位置を管理するために基準となる原点情報が入力される。
　推力変換部１７４は、入力された情報に基づいて駆動部２５を駆動するための信号を生成する。具体的には、推力変換部１７４は、推力変換部１６４と同様に、ＰＩＤ制御と、フィードフォワード制御とを行い、制御結果、力率情報等に基づいて駆動信号を生成する。駆動信号は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する信号であり、アンプ１７６、１７７、１７８でそれぞれ増幅された後、可動子３４ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルそれぞれに出力される。したがって、板状部２３を正確に移動させることができる。なお、アンプ１６６、１６７、１６８と同様、アンプ１７６、１７７、１７８はＤＣリニアアンプであることが望ましい。
　また、制御部１５１ａは、マスク保持部４１を移動させる時に、マスク保持部４１が板状部２３からはみ出ないように駆動部３４を制御する。また、制御部１５１ａは、板状部２３を移動させる時に、板状部２３がレール２１、ガイドレール２２からはみ出ないように駆動部２５を制御する。これにより、マスク保持部４１がたわむことにより、マスクＭの保持位置がずれてしまうことを防止することができる。
　さらに、制御部１５１ａは、位置測定部２９、３９で取得した測定値に基づいて、マスク保持部４１の位置の誤差（例えば、ヨーイング方向の誤差）を補正するように、描画データタイミングとデータ位置とを補正する。制御部１５１ａは、この補正した結果を用いて光照射部４３を制御する。また、制御部１５１ａは、描画時に、必要に応じて枠体４３１をｚ方向に移動させる。枠体４３１の移動は、リニアエンコーダ４３４ｅで枠体４３１のｚ方向の移動量を測定しつつ、ピエゾ素子４３４ｄを駆動することにより行われる。これにより、マスクＭの厚さが変動等したとしても、光照射部４３から照射される光を、マスクＭ上に結像させることができる。
　本実施の形態によれば、熱膨張係数が略１×１０－７／Ｋ以下（マスクＭの熱膨張係数より小さい）のセラミックを用いてマスク保持部４１を形成することで、制御しきれない温度変化（０．０１度程度）があった場合にも、マスク保持部４１の変形を防止し、これによるマスクＭのたわみ（膨張、収縮によるたわみ）を防止することができる。
　また、本実施の形態によれば、空気吐出部２８とレール２１及びガイドレール２２との間、及び空気吐出部３８とレール３１及びガイドレール３２との間に空気の層が形成されるため、板状部２３やマスク保持部４１の重さによらず、レール２１及びガイドレール２２の上面に沿って板状部２３を滑らかに移動させることができ、かつ、レール３１、ガイドレール３２の上面に沿ってマスク保持部４１を滑らかに移動させることができる。また、レール２１及びガイドレール２２の高さが略同一であるため、板状部２３の高さを変えることなく板状部２３をｘ方向に移動させることができ、かつ、レール３１及びガイドレール３２の高さが略同一であるため、マスク保持部４１の高さを変えることなくマスク保持部４１をｙ方向に移動させることができる。
　また、本実施の形態によれば、変形が極めて小さい定盤の上に第１移動部２０、第２移動部３０を設け、これらを用いてマスクＭを水平方向に移動させるため、第１移動部２０、第２移動部３０の変形を防止し、これにより精度良くマスクＭを水平方向に移動させることができる。
　また、本実施の形態では、ガイドレール２２と溝２３ｄとの間に空気の層を形成し、ガイドレール３２と溝４１ｇとの間に空気の層を形成するため、板状部２３やマスク保持部４１の移動方向を規制しつつも、板状部２３やマスク保持部４１を滑らかに移動させることができる。
　なお、本実施の形態では、可動子２５ｂの内部に冷却液が流れる配管２５ｃが設けられ、可動子３４ｂの内部に冷却液が流れる配管３４ｃが設けられるが、配管２５ｃ、３４ｃは必須ではない。また、固定子２５ａ、３４ａの内部の配管２５ｄ、３４ｄも必須ではない。ただし、温度変化を０．０１度以下に抑えるためには、可動子２５ｂ、３４ｂに配管２５ｃ、３４ｃを設け、固定子２５ａ、３４ａに配管２５ｄ、３４ｄを設けることが望ましい。
　なお、可動子２５ｂ、３４ｂや固定子２５ａ、３４ａを冷却する方法は、可動子２５ｂ、３４ｂや固定子２５ａ、３４ａの内部に配管２５ｃ、２５ｄ、３４ｃ、３４ｄを設ける形態に限られない。例えば、可動子２５ｂ、３４ｂや固定子２５ａ、３４ａの周囲に非磁性体の金属ジャケットを設け、その中に冷却液が流れる配管を設けてもよい。
　また、本実施の形態では、定盤１１と板状部２３との間に棒状部材２６及び磁石２７を設け、板状部２３とマスク保持部４１との間に棒状部材３６及び磁石３７を設けたが、棒状部材２６、磁石２７、棒状部材３６及び磁石３７は必須ではない。
　また、本実施の形態では、マスク保持部４１をｘ方向に移動させる第１移動部２０を定盤１１の上に設け、マスク保持部４１をｙ方向に移動させる第２移動部３０を第１移動部２０の上に設けたが、第２移動部３０の上に第１移動部２０を設けてもよい。ただし、マスク保持部４１は、ｘ方向には１３００ｍｍ程度移動させるのに対し、ｙ方向には２００ｍｍ程度（光照射部４３同士の間隔）移動させればよいため、精度良くマスク保持部４１を移動させるためには、移動量の小さい第２移動部３０を第１移動部２０の上に設けることが望ましい。
　また、本実施の形態では、光照射部４３を７個設けたが、光照射部４３の数は７個に限られず、１つでもよい。ただし、ｙ方向の移動量を小さくするためには、光照射部４３を複数設けることが望ましい。
　また、本実施の形態では、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃが枠体４２に対して移動可能に設けられ、必要に応じてピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかに挿入することで、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃがマスク保持部４１に設けられるが、予めピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをマスク保持部４１に設けておいてもよい。ただし、マスクＭがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃに常時当接することによるマスクＭの歪みを防止するためには、マスクＭをマスク保持部４１に載置した後、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃをマスク保持部４１から外すことが望ましい。
　また、本実施の形態では、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを枠体４２に対して移動可能に設け、制御部１５１ａがピン駆動部４４ｄ及び移動機構を介してピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかから抜いたが、ピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌに挿入したり抜いたりする形態はこれに限られない。例えば、ピン駆動部４４ｄや図示しない移動機構をマスク保持部４１に設けてもよい。また、例えば、マスクＭがマスク保持部４１の上面４１ａに載置されたら、ユーザがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかから抜いてもよい。また、例えば、ユーザがピン４４ａ、４４ｂ、４４ｃを穴４１ｊ、４１ｋ、４１ｌのいずれかに挿入してもよい。
　＜第２の実施の形態＞
　本発明の第１の実施の形態は、棒状部材２６が磁石２７に吸引されることで、板状部２３とレール２１やガイドレール２２との間に形成された空気の層を薄くし、棒状部材３６が磁石３７に吸引されることで、マスク保持部４１とレール３１やガイドレール３２との間に形成された空気の層を薄くしたが、これらの空気の層を薄くする方法はこれに限られない。
　本発明の第２の実施の形態は、棒状部材２６、３６及び磁石２７、３７を設けず、空気を吸引する機構を設けることで、空気の層を薄くする形態である。以下、本実施の形態に係るマスク製造装置２（全体図は省略）について説明する。第１の実施の形態と第２の実施の形態との差異は、第１移動部、第２移動部及びマスク保持部の構成のみであるため、第２の実施の形態に係るマスク製造装置については、第１移動部、第２移動部及びマスク保持部の構成についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
　図１３は、マスク製造装置２における第１移動部２０Ａを部分的に拡大した図である。第１移動部２０Ａは、主として、４本のレール２１と、１本のガイドレール２２と、板状部２３Ａと、凸部２４Ａと、駆動部２５と、位置測定部２９と、を有する。
　凸部２４Ａには、空気吐出部２４ａと、空気吸引部２４ｂと、が設けられる。空気吸引部２４ｂは、凸部２４Ａの側面に開口する空気穴を有する。この空気穴は、真空ポンプ（図示せず）等と連結されている。したがって、空気吸引部２４ｂは、凸部２４Ａとガイドレール２２との間に形成された空間にある空気を吸引する。このように、空気吐出部２４ａから空気を吐出しながら、空気吸引部２４ｂから空気を吸引する（図１３白抜き矢印参照）ことで、溝部２３ｄＡの先端が広がるように凸部２４Ａが倒れて、板状部２３Ａが部分的に変形することを防止することができる。
　板状部２３Ａの凸部２３ｃには、空気吐出部２８と、大気開放孔２８ａと、空気吸引部２８ｂと、が設けられる。空気吐出部２８は、レール２１及びガイドレール２２に空気を吐出して、凸部２３ｃと、レール２１及びガイドレール２２との間に空間（以下、空間Ｓ１という）を形成する（図１３太矢印参照）。また、大気開放孔２８ａ及び空気吸引部２８ｂは、凸部２３ｃと、レール２１及びガイドレール２２との間に形成された空間にある空気を、この空間から排出する（図１３太矢印参照）。
　図１４は、板状部２３Ａを裏側からみた斜視図である。大気開放孔２８ａは、空気吐出部２８の外側に、略矩形形状に形成されている。また、空気吸引部２８ｂは、大気開放孔２８ａの外側に、略矩形形状に形成されている。ただし、大気開放孔２８ａ、空気吸引部２８ｂの位置及び形状はこれに限られない。
　大気開放孔２８ａは、一端が凸部２３ｃの先端面に開口し、他端が板状部２３の側面に開口する（図示省略）空気孔を有する。この空気孔は、空間Ｓ１と、第１移動部２０Ａの外部空間とを連通する。空気吐出部２８が空気を吐出することで、空気吐出部２８及び空間Ｓ１の圧力は大気圧より高くなっている（正圧）。したがって、この圧力差により、大気開放孔２８ａを介して、空間Ｓ１にある空気が自然と外部空間へ排出される。
　空気吸引部２８ｂは、凸部２３ｃの先端面に開口する空気穴を有する。この空気穴は、真空ポンプ（図示せず）等と連結されている。したがって、空気吸引部２８ｂの圧力は大気圧より低く（負圧）、空気吸引部２８ｂにより空間Ｓ１にある空気が吸引される。また、空気吸引部２８ｂは、図示しない真空レギュレータが連結されており、真空レギュレータによって空気吸引部２８ｂの圧力が調整される。
　空気吐出部２８の周りを大気開放孔２８ａ及び空気吸引部２８ｂで囲むことで、１個の凸部２３ｃの領域内で、凸部２３ｃとレール２１、ガイドレール２２との反発、吸引のバランスを保つことができる。したがって、板状部２３Ａが部分的に曲がる（例えば、凸部２３ｃがある部分は凸となり、凸部２３ｃが無い部分は凹む）ことを防止することができる。
　図１５は、マスク製造装置２における第２移動部３０Ａを部分的に拡大した図である。第２移動部３０Ａは、主として、２本のレール３１と、１本のガイドレール３２と、凸部３３Ａと、駆動部３４と、位置測定部３９と、を有する。凸部３３Ａには、空気吐出部３３ａと、空気吸引部３３ｂと、が設けられる。空気吸引部３３ｂは、空気吸引部２４ｂと同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
　空気吐出部３３ａから空気を吐出しながら、空気吸引部３３ｂから空気を吸引する（図１５太矢印参照）ことで、溝部４１ｇＡの先端が広がるように凸部３３Ａが倒れて、マスク保持部４１Ａが部分的に変形することを防止することができる。
　図１６は、マスク保持部４１Ａを斜め下から見た概略斜視図である。マスク保持部４１Ａには、空気吐出部３８と、大気開放孔３８ａと、空気吸引部３８ｂと、が設けられる。大気開放孔３８ａは空気吐出部２８と同様であり、空気吸引部３８ｂは空気吸引部２８ｂと同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
　空気吐出部３８は、レール３１及びガイドレール３２に空気を吐出して、凸部４１ｃと、レール３１及びガイドレール３２との間に空間（以下、空間Ｓ２という）を形成する（図１５太矢印参照）。また、空間Ｓ２と外部空間との圧力差により、大気開放孔３８ａを介して、空間Ｓ２にある空気が自然と外部空間へ排出される（図１５太矢印参照）。さらに、空気吸引部２８ｂにより、空間Ｓ１にある空気が吸引される（図１５太矢印参照）。
　空気吐出部３８の周りを大気開放孔３８ａ及び空気吸引部３８ｂで囲むことで、１個の凸部４１ｃの領域内で、凸部４１ｃとレール３１、ガイドレール３２との反発、吸引のバランスを保つことができる。したがって、マスク保持部４１Ａが部分的に曲がることを防止することができる。
　本実施の形態によれば、凸部２３ｃ、４１ｃの領域内で正圧と負圧とのバランスをとることで、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａが部分的に曲がることを防止することができる。例えば、棒状部材２６、３６及び磁石２７、３７を用いる形態では、凸部２３ｃ、４１ｃが位置する部分で板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａが微小量だけふくらみ、棒状部材２６、３６及び磁石２７、３７が設けられた部分で板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａが微小量だけへこみ、これにより板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａが微小量だけたわむ可能性があるが、凸部２３ｃ、４１ｃの領域内で正圧と負圧とのバランスをとることで、このようなたわみは発生しなくなる。これにより、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａのたわみ、すなわちマスクＭのたわみを防止することができる。さらに、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａが水平方向に移動する時の高さ変動を防止し、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａを高い精度で移動させることができる。
　また、本実施の形態によれば、大気開放孔２８ａ及び空気吸引部２８ｂを設けることで、凸部２３ｃと、凸部２３ｃとレール２１、ガイドレール２２との間に形成される空気の層の厚さを薄くする（大気開放孔２８ａ及び空気吸引部２８ｂが設けられていない場合は空気の層が略４μｍなのに対し、本実施の形態では略２μｍ）ことができる。同様に、大気開放孔３８ａ及び空気吸引部３８ｂを設けることで、凸部４１ｃと、凸部４１ｃとレール３１、ガイドレール３２との間に形成される空気の層の厚さを薄くすることができる。したがって、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａの剛性を高くすることができる。さらに、これらの空気の層の厚さを薄く、一定の厚さとすることで、板状部２３Ａやマスク保持部４１Ａ（すなわち、マスクＭ）の高さの変動を防止することができる。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。当業者であれば、実施形態の各要素を、適宜、変更、追加、変換等することが可能である。
　また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略水平とは、厳密に水平の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合において、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、Ａの近傍という場合に、Ａの近くのある範囲の領域であって、Ａを含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
１、２　　：マスク製造装置
１１　　　：定盤
１１ａ　　：上面
１１ｂ　　：レール
１１ｃ　　：駆動部
１２、１３：除振台
２０、２０Ａ：第１移動部
２１、２１ａ、２１ｂ：レール
２２　　　：ガイドレール
２３、２３Ａ：板状部
２３ａ　　：上面
２３ｂ　　：下面
２３ｃ　　：凸部
２３ｄ　　：溝
２３ｅ、２３ｆ：端面
２４、２４Ａ：凸部
２４ａ　　：空気吐出部
２５　　　：駆動部
２５ａ　　：固定子
２５ｂ　　：可動子
２５ｃ、２５ｄ：配管
２６　　　：棒状部材
２７　　　：磁石
２８　　　：空気吐出部
２９　　　：位置測定部
２９ａ　　：スケール
２９ｂ　　：検出ヘッド
３０、３０Ａ：第２移動部
３１、３１ａ、３１ｂ：レール
３２　　　：ガイドレール
３３、３３Ａ：凸部
３３ａ　　：空気吐出部
３４　　　：駆動部
３４ａ　　：固定子
３４ｂ　　：可動子
３４ｃ、３４ｄ：配管
３６　　　：棒状部材
３７　　　：磁石
３８　　　：空気吐出部
３９　　　：位置測定部
３９ａ　　：スケール
３９ｂ　　：検出ヘッド
４１、４１Ａ：マスク保持部
４１ａ　　：上面
４１ｂ　　：下面
４１ｃ　　：凸部
４１ｄ　　：マスクリフター用孔
４１ｅ　　：空気孔
４１ｆ　　：バーミラー
４１ｇ　　：溝
４１ｈ、４１ｉ：端面
４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ：穴
４２　　　：枠体
４２ａ　　：柱
４２ｂ　　：梁
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ、４３ｇ：光照射部
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ：ピン
４４ｄ　　：ピン駆動部
４５、４６：付勢部
５１、５２：レーザ干渉計
１４１　　：入出力装置
１４２　　：ネットワーク
１４３　　：記憶媒体
１５１　　：ＣＰＵ
１５１ａ　：制御部
１５２　　：ＲＡＭ
１５３　　：ＲＯＭ
１５４　　：入出力インターフェース
１５５　　：通信インターフェース
１５６　　：メディアインターフェース
１６３　　：目標座標算出部
１６４　　：推力変換部
１６５　　：原点センサ
１６６、１６７、１６８：アンプ
１７３　　：目標座標算出部
１７４　　：推力変換部
１７５　　：原点センサ
１７６、１７７、１７８：アンプ
４３１　　：枠体
４３２　　：光源
４３３　　：対物レンズ
４３４　　：連結部
４３４ａ　：面
４３４ｂ　：面
４３４ｃ　：孔
４３４ｄ　：ピエゾ素子
４３４ｅ　：リニアエンコーダ
４３５、４３６：ミラー

Claims (11)

  1. 　熱膨張係数が略１×１０－７／Ｋ以下の材料を用いて形成され、略水平な面である第１面の上にマスクが載置される板状のマスク保持部であって、上向きに空気を吐出する複数の空気孔であって、前記第１面に２次元状に配列される複数の空気孔を有し、かつ、前記第１面の前記マスクの隣接する２辺が当接する位置に複数のピンが着脱可能に設けられるマスク保持部と、
    　設置面上に載置された複数の除振台の上に載置された略直方体の定盤と、
    　前記定盤の上面である第２面に載置された第１移動部であって、前記マスク保持部を第１方向に移動させる第１移動部と、
    　前記第１移動部の上に載置され、前記マスク保持部が上に載置された第２移動部であって、前記マスク保持部を第２方向に移動させる第２移動部と、
    　前記マスクに光を照射する光照射部と、
    　前記第２面に設けられた枠体であって、前記マスク保持部の上方に前記光照射部を保持する枠体と、
    　を備え、
    　前記第１移動部は、長手方向が前記第１方向に沿うように前記第２面に固定された高さが略同一の複数の第１レールと、前記第１レールの上に載置された板状部と、前記板状部の裏面の前記第１レールと対向する位置に設けられ、前記第１レールに向けて空気を吐出する複数の第１空気吐出部と、前記第１レールの上面に沿って前記板状部を移動させる第１駆動部と、前記板状部が前記第１方向以外に移動しないように前記板状部の移動方向を規制する第１ガイド部と、を有し、
    　前記第２移動部は、長手方向が前記第２方向に沿うように前記板状部の上面である第３面に固定された高さが略同一の複数の第２レールであって、前記マスク保持部が載置された複数の第２レールと、前記マスク保持部の裏面の前記第２レールと対向する位置に設けられ、前記第２レールに向けて空気を吐出する複数の第２空気吐出部と、前記第２レールの上面に沿って前記マスク保持部を駆動する第２駆動部と、前記マスク保持部が前記第２方向以外に移動しないように前記マスク保持部の移動方向を規制する第２ガイド部と、を有することを特徴とするマスク製造装置。
  2. 　前記第１ガイド部は、前記第１レールに沿って設けられた第１ガイドレールと、前記板状部の下面に形成された第１溝部であって、前記第１ガイドレールが挿入される第１溝部と、前記第１溝部に設けられ、前記第１ガイドレールの側面に向けて空気を吐出する第３空気吐出部と、を有し、
    　前記第２ガイド部は、前記第２レールに沿って設けられた第２ガイドレールと、前記マスク保持部の下面に形成された第２溝部であって、前記第２ガイドレールが挿入される第２溝部と、前記第２溝部に設けられ、前記第２ガイドレールの側面に向けて空気を吐出する第４空気吐出部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のマスク製造装置。
  3. 　前記第１駆動部は、電磁コイルを有する第１可動子と、永久磁石を有する棒状の第１固定子と、を２つずつ有し、
    　前記第２駆動部は、電磁コイルを有する第２可動子と、永久磁石を有する棒状の第２固定子と、を２つずつ有し、
    　前記第１ガイドレールは、前記定盤の前記第２方向における略中央に設けられ、
    　前記第２ガイドレールは、前記板状部の前記第１方向における略中央に設けられ、
    　前記第１固定子は、長手方向が前記第１方向に沿うように、前記第１ガイドレールを中心として線対称の位置に設けられ、
    　前記第２固定子は、長手方向が前記第２方向に沿うように、前記第２ガイドレールを中心として線対称の位置に設けられたことを特徴とする請求項２に記載のマスク製造装置。
  4. 　前記板状部の裏面には、先端が平面の複数の第１凸部が２次元状に配列され、
    　前記マスク保持部の裏面には、先端が平面の複数の第２凸部が２次元状に配列され、
    　前記第１空気吐出部は、前記第１凸部のそれぞれに形成された第１空気穴を有し、
    　前記第２空気吐出部は、前記第２凸部のそれぞれに形成された第２空気穴を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマスク製造装置。
  5. 　前記第１移動部は、前記第１方向に沿って設けられる鉄製の第１棒状部材と、前記第１棒状部材と対向する位置に設けられる第１磁石と、を有し、
    　前記第１棒状部材及び前記第１磁石は、一方が前記第２面に、他方が前記板状部の下面に設けられ、
    　前記第２移動部は、前記第２方向に沿って設けられる鉄製の第２棒状部材と、前記第２棒状部材と対向する位置に設けられる第２磁石と、を有し、
    　前記第２棒状部材及び前記第２磁石は、一方が前記第３面に、他方が前記マスク保持部の下面に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマスク製造装置。
  6. 　前記第１移動部は、前記第１空気吐出部により前記板状部と前記第１レールとの間に形成された空間にある空気を吸引する第１空気吸引部を有し、
    　前記第２移動部は、前記第２空気吐出部により前記マスク保持部と前記第２レールとの間に形成された空間にある空気を吸引する第２空気吸引部を有し、
    　前記第１空気吸引部は、前記第１凸部に形成され、
    　前記第２空気吸引部は、前記第２凸部に形成されたことを特徴とする請求項４に記載のマスク製造装置。
  7. 　前記光照射部は、面照射が可能な面照射部と、対物レンズと、前記面照射部及び前記対物レンズを保持する保持枠と、を有し、
    　前記保持枠を前記枠体に連結する連結部であって、前記保持枠を前記枠体に対して上下方向に移動させる連結部を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のマスク製造装置。
  8. 　前記第１移動部の前記第２方向における両側には、それぞれ、前記板状部の前記第１方向における位置を取得する第１位置取得部及び第２位置取得部が設けられ、
    　前記第２移動部の前記第１方向における両側には、それぞれ、前記マスク保持部の前記第２方向における位置を取得する第３位置取得部及び第４位置取得部が設けられ、
    　前記第１位置取得部及び前記第２位置取得部により取得された結果の平均値に基づいて前記第１駆動部を制御し、前記第３位置取得部及び前記第４位置取得部により取得された結果の平均値に基づいて前記第２駆動部を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のマスク製造装置。
  9. 　前記制御部は、前記板状部が前記第１レールからはみ出ないように前記第１駆動部を制御し、かつ、前記マスク保持部が前記第２レールからはみ出ないように前記第２駆動部を制御することを特徴とする請求項８に記載のマスク製造装置。
  10. 　前記マスクに水平方向の力を付勢する付勢部を備え、
    　前記制御部は、前記複数の空気孔から空気を吐出させるとともに、前記マスクが前記複数のピンに当接する方向の力を前記マスクに付勢し、前記マスクが前記複数のピンに当接したら、前記複数の空気孔からの空気の吐出を止めるように前記マスク保持部及び前記付勢部を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載のマスク製造装置。
  11. 　前記複数のピンは、前記枠体に設けられており、
    　前記複数のピンを前記マスク保持部に設けられる第１の位置と、前記マスク保持部から離れた第２の位置との間で移動させるピン駆動部を備え、
    　前記制御部は、前記複数の空気孔からの空気の吐出を止めたら、前記複数のピンを前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させるように前記ピン駆動部を制御することを特徴とする請求項１０に記載のマスク製造装置。
     
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