JPH022104A - マスク保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体露光装置でマスクをマスク保持手段に保
持する時衝突等によってマスクに破損を与えない様に、
安全に保持できるようにしたマスク保持手段に関するも
のである。

〔従来の技術〕

半導体露光装置で、ウェハ上にパターンを形成する時に
は、マスクは露光投影上の決められた位置に位置決めさ
れる。

マスクは、マスクカセット内もしくはマスクホルダー等
に装着され、これらが複数枚、例えばマスクキャリアボ
ックス内に収納されている。マスクを露光投影上の位置
に位置決めする場合の搬送は、マスクキャリアボックス
内に収められた所望のマスクカセット或はマスクホルダ
ーがマスク取出位置まで移動する。そして搬送部となる
マスクハンド等がマスク取出し位置にあるマスクカセッ
ト内或はマスクホルダーのマスクを、機械的に保持して
露光投影上に搬送される。そして、搬送されたマスクは
、マスクホルダーに受は渡され、吸着保持されるが、従
来この様な装置に於いては、マスクのマスクホルダーへ
の受は渡し時に以下の様な問題があった。従来の装置に
は、マスクホルダーとマスクとの接触を検知する手段が
なく、マスクハンドは制御手段によって、移動量によっ
てマスクの搬送をコントロールされていて、通常マスク
をマスクチャックに対して近接若しくは、接触位置で止
まる様に設定されているが、あらかじめ移動量は決って
いるためマスクの厚さが変った場合などは、マスクをマ
スクチャックに対して衝突させてしまい、マスクに損傷
を与えてしまうなどの問題があった。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上述した従来の問題点を解決するため、搬送さ
れて来たマスクとマスクホルダーとの位置を検出する手
段を設け、その手段の検出結果に応じて、吸着力のＯＮ
、ＯＦＦおよび搬送手段の制御を行うことによって、マ
スクとマスクホルダーとの衝突等の問題を解決している
。詳しくは、以下の実施例で述べる。

〔実施例〕

第１図は従来のマグネチャックの吸着ユニットの構成を
示すもので、５はマスクチャック、１は吸着磁気ユニッ
トを示す。ユニットの詳しい構成については後述する。

磁気ユニット１はマスクチャック５の下面に円周方向に
９０°間隔で配置されている。

３は消磁用のコイル、４はマスクを吸着保持する永久磁
石、６は前記コイルの端子であり、マスクを離脱する際
には消磁用の電流が加えられる。

第２図は、上記磁気ユニットの構成図である。

前記第１図と同番号のものについては、同一のものを示
す。２はヨークである。ヨークは永久磁石をはさむ形で
コの字状をしている。永久磁石は、マスクを保持するの
に十分な吸着力を持ち、且っ消磁時に多くの電流を必要
としない程度の大きさである。

以上が従来に於けるマスクチャックの構成である。この
様なマスクチャックにマスクを保持するとき、上述した
様な問題があった。

本発明に於けるマスクチャックの構成の説明と、そのマ
スクチャックを使ってマスクの吸着及び離脱する際の作
動を第３図を使って説明する。

１１はマスクをつかむハンドである。このハンド１１は
図面の左右方向にハンドを移動させ、右方向に移動した
際、該ハンドによってマスクフレーム７をつかませ、又
左方向に移動した際、マスクをはなすための駆動装置で
ある。又、このハンド１１はモータ１３を有する上下移
動装置１４によって上下し、チャック５の下面に対して
マスク８の上面を近接若しくは接触させたり、遠ざから
したりする。１は磁気ユニットであり、マスクチャック
下面での配置及び構成は先で述べた従来例と特に変わる
所はない。２はヨーク、３は消磁用コイル、４は永久磁
石である。２１はマスクチャック９に設けられた光源で
、マスクフレーム６の上面に光を投光する。マスクフレ
ームからの反射光量は、光センサ−２０によって受光さ
れる。この光センサーの出力は、信号処理回路１９に入
力され、マスク８の上面とマスクチャック９の下面が接
触した際得られるであろう光量基準信号と比較される。

光センサーの出力と上記基準信号とが一致した場合、回
路１９はマスクとチャックが接触した旨の信号を出す。

尚、光センサーを光点位置検出器として、マスクフレー
ムから反射した光点の位置によって接触信号を得ても良
い。

又、光センサーのかわりにエアセンサーや静電容量セン
サーを用いても良い。又、特別に上述した様な位置検出
センサーを設けなくても、マスクチャック内の磁気ユニ
ットを使っても検出できる。

つまりは、磁気ユニット内のコイルに電流を流した時生
じるインダクタンスの変化を検出する事によっても可能
である。

更に詳しく述べれば、−船釣に磁性体に巻いたコイルに
電流を流した時に発生するインダクタンスは次の様に与
えられる。

ここで、■はコイルに流す電流、ｎはコイルの巻数、φ
はコイルに発生する磁束、Ｓは磁性体の断面積、ｌは磁
性体の平均磁路長、μ。は真空中での透磁率。

マスクとチャックが接触時のインダクタンスの値を基準
信号として、非接触時のインダクタンスの検出値とマス
クとマスクチャックとの距離の関係をあらかじめ求めて
おき、信号回路１８に入力しておけば、マスク位置並び
にマスクの接触、非接触を検知する事ができる。

１５は電源で、電流調整回路１６を介して、コイル３に
消磁用の電流を流す。そして、電流調整回路１６は、回
路１９の出力によって消磁用電流の流れをＯＦＦする。

１１６，１１７はモーター制御回路である。

次に、第３図の装置の作動を第４図のフローチャートに
従って説明すると、マスク８をハンド１１で下方位置で
つかんだ後、上下移動装置１４のモーター１３を駆動さ
せ、マスク８をマスクチャック９の下面方向に移動する
。この際コイル３には消磁用の電流が流れ、永久磁石は
見かけ上、マスクを吸着する力は０若しくはほとんどな
い。マスク８が上昇している間、光センサーはマスクの
位置を検出している。マスクがチャックに接触した際、
回路１９は接触信号を発生する。この信号によって、消
磁用電流はＯＦＦされ、永久磁石によってマスクフレー
ムは吸着される。これと共にモーター１３が停止する。

これによってマスクは強固にチャックに吸着される。次
でハンド１１が左方向に移動し、チャッキング動作は終
了する。

尚、以上の説明では、マスクがチャックに接触した際、
消磁用の電流をＯＦＦしたか、極狭に一定の間隔にマス
クとチャックの間隔があった際に消磁用電流を流しても
良い。この様にマスクとマスクチャックが極近接若しく
は接触したことを確認した後に、永久磁石でマスクを保
持しているため、チャッキングに際してマスクに衝突に
よる強い衝激を与えない。

特にマスクが薄い膜で形成されているＸ線露光用のマス
クの場合、この衝激によってマスクが破損される場合が
有るが、この方法によれば、この破損が取り除かれる。

次で、第５図を使って、マスクの離脱を説明すると、移
動装置１２を作動させ、ハンド１１を右方向に移動させ
る。不図示のセンサーによって、マスクフレーム７をグ
リップしたグリップ完了信号を得る。この信号は処理回
路１９に入力される。回路１９からの信号によってコイ
ル３には電流が流され、磁気ユニット１は吸着力を失う
。次で、上下移動装置１４が作動してマスクを下方向に
移動させる。

尚、以上の説明では、吸着力として永久磁石の磁力を使
ったものを使って説明したが、これは静電チャックでも
エアーによる真空吸着であってもかまわない。

又、上記実施例で説明したマグネチャックの場合は、マ
スクの保持時まで吸着力つまり磁力をコイルに通電する
ことによって消磁しているが、これは発熱等の問題を生
じるため、マスクがマスクチャックの近傍にある時はマ
スクに急激な吸着力が働かないために消磁させておく必
要があるが、マスクがマスクチャックより全く下方にあ
る場合などは、コイルに通電してない方がマスクに吸着
力は働かないのだから、発熱の問題を考慮するとより良
い。つまりは、マスクがマスクハンドによって搬送され
る上で、マスクチャックに対してマスクに吸着力が働か
ない位置まではコイルに通電して消磁するのをやめ、マ
スクに吸着力が及ぶ範囲内にマスクの位置が達したら、
コイルに通電して消磁する様にする。吸着力の及ぶ範囲
はあらかじめわかっているから、その位置に於ける検出
値をメモリーしておけば、前記位置検知の出力に応じて
、上述した様な保持時以外のコイルへの通電のＯＮ、Ｏ
ＦＦも制御をする事ができる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によればマスクがマスクハン
ド等の搬送機構によってマスクチャックに搬送される時
、マスクとマスクチャックとの接触、非接触を検知する
手段を設けているため、マスクとマスクチャックとの衝
突によるマスクへの損傷を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来に於けるマスク保持装置（マスクチャッ
ク）の構成図。 第２図は、第１図のマスク保持装置に於ける磁気ユニッ
ト構成図。 第３図は、本発明の実施例１を説明するためのマスク保
持装置及びマスク搬送機構図。 第４図は、本発明の実施例１を説明するためのマスクの
保持動作を示すフローチャート。 第５図は、本発明の実施例１を説明するためのマスクの
離脱動作を示すフローチャート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、照射エネルギーをマスクを透して感応体上に照射し
   、該マスクに形成されたパターンを該感応体上に転写す
   る転写装置のマスク保持装置は以下のものを含む。 該マスクを吸着手段によって保持面に保持 する手段と、該マスクを上記保持面方向に移動させる手
   段と、 該マスクの上記マスクと上記保持面とが接 触若しくは一定の極近接間隔になった際、その旨の信号
   を発する位置検出手段と、 該位置検出手段の上記信号に対応して、前 記吸着手段の吸着力を生じさせる制御手段。 ２、前記移動手段は、前記信号に対応して保持面方向の
   移動を停止させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のマスク保持装 置。 ３、前記吸着手段は、保持力を発生する永久磁石と前記
   永久磁石の磁力を解く相殺コイルの組み合せであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスク保持装
   置。 ４、前記吸着手段が複数に設置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のマスク保持装置。 ５、前記位置検出手段は、光センサーであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のマスク保持装置。 ６、前記位置検出手段は、前記相殺コイルのインダクタ
   ンスを検知するものである特許請求の範囲第３項記載の
   マスク保持装置。