JPH05198663A

JPH05198663A - 試料搬送ホルダ

Info

Publication number: JPH05198663A
Application number: JP830092A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugano; 浩菅野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1993-08-06
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JP2804664B2

Abstract

(57)【要約】【目的】試料及び試料搬送ホルダの固定・保持機構の
簡略化を図りつつ、試料の高精度の位置決め，固定・保
持を可能にし、且つ、メンテナンスの簡便化，時間の短
縮を図る。【構成】試料搬送ホルダ１に静電吸着機構３が設けら
れ、この静電吸着機構は電極膜６，７付きのを絶縁基板
５を挾持するように静電吸着部材（高誘電体）８，９を
積層してなり、これにより、ホルダ１の試料載置面側に
静電吸着部材８が、試料移動台１４に接触する側の面に
静電吸着部材９が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は試料搬送ホルダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体の製造プロセスにおい
て、半導体ウエハからなる被加工物や被検査物等の試料
を加工，検査する場合は、試料移動台（移動ステージ機
構）上の試料搬送ホルダに試料を搭載して、加工，検査
を行う試料室と試料の交換を行う試料交換室との間を往
き来させている。

【０００３】従来の試料搬送ホルダとしては、例えば特
開昭５９−６７６３０号、特開昭５９−２９４３５号、
特開昭６０−９５９３１号、特開昭６０−９５９３２号
公報等に開示されるように、試料搬送ホルダに静電吸着
用の電極及び誘電体（吸着板）を設け、この電極印加時
の静電吸着力を利用して試料を位置決め，固定・保持し
たり、特開昭６１−２１４５１７号公報に開示されるよ
うに、試料移動台の上面に試料カセットの位置を規制す
るための基準ブロックを載置し、この基準ブロックに静
電吸着用の電極をもつ誘電体（吸着板）を設けて、試料
カセットを固定保持する技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の静電吸着力を
利用する技術は、機械的なチャック機構や真空吸着機構
に比べ機構の簡略化を図り得、また、試料を試料搬送ホ
ルダ上に静電吸着する場合には、その試料の反りを矯正
できるものとして評価されている。

【０００５】ところで、従来のこの種の試料搬送ホルダ
は、試料を位置決め，固定・保持するための機構を試料
搬送ホルダ側に設け、一方、試料搬送ホルダを試料移動
台に位置決め，固定・保持する機構は、試料移動台側に
設けていたために、メンテナンスを行う上で次のような
問題があった。

【０００６】すなわち、試料搬送ホルダを固定・保持す
る機構が試料移動台にあると、試料移動台が一般に常に
試料室にあるため（試料室は加工，検査時に真空状態に
ある）、その試料搬送ホルダの固定・保持機構のメンテ
ナンスを行う場合には、試料室の真空を解除して大気状
態にして、試料移動台をその設置箇所たる試料室から取
り出さなければならない。その結果、試料室を再び真空
に戻すには多大な時間を要するため、メンテナンス作業
に多大な時間を要する。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、機構の簡略化を図りつつ試料の高精度の位置決
め，固定・保持を可能にし、かつメンテナンスの簡便
化，作業時間の短縮を図り得る試料搬送ホルダを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、試料室と試
料交換室との間を試料を保持しつつ往き来する試料搬送
ホルダで、試料室側では試料移動台上に固定される試料
搬送ホルダにおいて、該試料搬送ホルダの一方の面（試
料載置面）と他方の面（試料移動台接触面）との双方に
静電吸着部材を設けることで達成される。

【０００９】

【作用】上記構成よりなれば、静電吸着部材の電極を印
加することで、試料搬送ホルダの一方の静電吸着部材が
試料載置面側で試料を静電吸着し、他方の静電吸着部材
が試料移動台の接触面に静電吸着して、結果的に試料及
び試料搬送ホルダが試料移動台に固定保持される。

【００１０】そして、この静電吸着機構のメンテナンス
を行う場合には、試料搬送ホルダを試料室から試料交換
室に移動させ、試料交換室から取り出せばよいので、試
料室の真空状態を保持することができ、メンテナンス作
業の簡便化を図ることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。

【００１２】図１は本実施例における試料搬送ホルダ及
び試料移動台の一部を示す断面図、図２は本実施例の適
用対象の一例を示す半導体製造プロセスの電子線描画シ
ステムの概略を示す透視図である。

【００１３】図２において、２０は試料室で、電子ビー
ム鏡筒２１を備え、試料室２０内に移動台（例えばＸ，
Ｙステージ）１４が配置される。試料移動台１４は図示
されないＸ軸，Ｙ軸移動機構によって位置制御がなされ
る。また、試料室２０内は真空ポンプによる排気作用に
より真空室を形成する。

【００１４】２２は試料室２０に隣接して設けた試料交
換室で、真空ポンプにより真空状態（真空度は試料室の
よりも低い）にすることが可能で、その内部に試料交換
台２５が収納される。

【００１５】試料室２０と試料交換室２２との間には、
試料搬送ホルダ１を通過させる通過口２３が設けられ、
この通過口２３はシャッタ２４により開閉可能にしてあ
る。

【００１６】試料に電子線描画を施す場合には、試料交
換室２２にて試料搬送ホルダ１上に試料をセットした
後、この試料搬送ホルダ１を試料室２０内の試料移動台
１４へ搬送機構（図示省略）を介して搬送する。電子ビ
ーム描画が完了すると、試料は試料搬送ホルダ１と共に
試料室２０から試料交換室２２に搬送され、試料交換室
２２にて、加工された試料が取り出され、新たな試料と
交換され、再度、試料室２０内の試料移動台１４に試料
ホルダ１が搬送される。

【００１７】この試料交換のプロセスにおいて、通過口
２３が開いている状態（試料ホルダ１が往来する過程）
では、試料交換室２２も真空状態にあって試料室２０側
の真空低下を極力抑え、試料交換室２２から試料を取り
出す場合には、通過口２３を閉めて試料室２０内の真空
低下を防止している。

【００１８】次に本実施例における試料搬送ホルダ１を
図１により詳述する。

【００１９】試料搬送ホルダ１は、枠体２，静電吸着機
構３，試料位置決め用のピン４ａ，ばね４ｂ等で構成さ
れる。

【００２０】静電吸着機構３は、基板（絶縁部材）５の
両面に膜状の電極６，７が形成され、各電極６，７に接
するようにして静電吸着部材８，９が配設される。すな
わち静電吸着部材８，９は、電極膜付き絶縁基板５をサ
ンドイッチ状に挾むように積層される。静電吸着部材
８，９は例えばＳｉｃのような誘電率の高い部材で形成
され、機械加工によって表面が平滑に仕上げられてい
る。

【００２１】１０は電極６，７を印加するための導入端
子で、本実施例では、基板５及び一方の静電吸着部材９
に孔１１をあけ、孔１１に導入端子１０を挿入固着する
ことで、導入端子１０を電極６と電極７とに接触させて
いる。このようにして搬送ホルダ１の本体となる静電吸
着機構が形成され、ホルダ１の一方の面（試料載置面）
と他方の面（移動台接触面）との双方に静電吸着部材
８，９が配設される。

【００２２】試料位置決め用のピン４ａは、枠体２上に
おけるホルダ１の試料載置面側に配設され、このピン４
ａと協働して試料１２を挾持するばね４ｂが枠体２上に
配設される。枠体２の下面には、試料移動台１４上での
位置決めのためのピン穴１３が設けてある。

【００２３】試料移動台１４は、その上面に機械加工に
よって平滑に仕上げられた試料搬送ホルダ接触面１５が
形成され、接触面１５周囲に試料搬送ホルダ１側の位置
決め穴１３に対応する位置決めピン１６が配設され、ま
た、試料搬送ホルダ接触面１５には試料搬送ホルダ１側
の導入端子１０と電気的に接触する給電端子１７が設け
てある。給電端子１７は試料移動台１４に設けた穴部１
９にばね１８により支持されて、その一部がホルダ接触
面１５から突出するようにして組み込んである。

【００２４】次に試料１２の試料搬送ホルダ１へのセッ
ト及び、試料搬送ホルダ１の試料移動台１４への取付け
について説明する。

【００２５】試料搬送ホルダ１へ試料１２をセットする
場合には、図２で示すような試料交換室２２で行われ
る。まず、試料保持用ばね４ｂを開放状態にし、試料１
２を試料位置決めピン４ａに接触させて位置決めしたの
ちにばね４ｂの力で試料１２を静電吸着部材８上に保持
する。

【００２６】試料１２を保持した試料搬送ホルダ１は、
試料交換室２２から試料室２０内の試料移動台１４上に
搬送され、図１の矢印に示す移動過程を経てピン穴１３
にピン１６を嵌合させて試料搬送ホルダ１が試料移動台
１４上に位置決めされ、ホルダ接触面１５に載置され
る。この時、給電端子１７と導入端子１０は接触してお
り、給電端子１７から導入端子１０を介して電極６，７
を印加することにより、ホルダ１両面に配置した静電吸
着部材８，９に静電気が帯電し、静電吸着部材８は試料
１２を吸着し、静電吸着部材９は試料移動台１４側の試
料搬送ホルダ接触面１５に吸着する。

【００２７】静電吸着部材８は、試料１２を矯正して平
坦にするための必要で十分な吸着力を発生する平滑な面
を有し、静電吸着部材９は、試料移動台１４が移動した
ときの加速度でも試料搬送ホルダ１を位置ずれなく保持
するために必要で十分な吸着力を発生する。

【００２８】本実施例によれば、試料搬送ホルダ１は、
その一方の静電吸着部材８が試料１２を平坦に矯正しつ
つ位置決めと固定・保持を行い、その他方の静電吸着部
材９が試料移動台１４に対する固定保持を行い、試料の
加工，検査の精度を保証する。具体的には、本実施例
を電子線描画装置等の荷電粒子線を使用する装置に適用
した場合、試料保持部を平面度５μｍ／１００ｍｍに機
械加工し、試料上で荷電粒子線を２ｍｍ移動させたと
き、試料の反りに起因する荷電粒子線のずれ量を５×１
０×１／１０³μｍ以下におさえることができるので、
荷電粒子線による高精度な加工，検査，測定が可能とな
る。

【００２９】また、試料１２のホルダ１上の固定・保持
と、ホルダ１の試料移動台１４上の固定・保持に静電吸
着機構を利用することで、この種固定・保持機構の簡略
化を図り得る。かつ、これらの静電吸着機構を全て試料
搬送ホルダ１側に設けることで、静電吸着機構のメンテ
ナンスは、試料交換室２２にて試料搬送ホルダ１を取り
出せば良く、そのメンテナンス時に従来のように試料室
を大気状態にして試料室の移動台を取り出すようなこと
がない。従って、試料室２０は、この種メンテナンス時
に高真空状態を保持できる。なお、試料交換室２２は上
記メンテナンス時に大気状態になるが、試料室２０に比
べて真空度が低く且つその管理が簡便であるので、真空
に戻すのが容易である。その結果、メンテナンスの簡便
化，時間短縮を大幅に図れる。

【００３０】なお、上記実施例では試料搬送ホルダ１を
試料移動台１４に設置後に、給電端子１７を介して静電
吸着部材８，９用の電極６，７を電圧印加するが、試料
搬送ホルダ１にバッテリを内蔵させて、少なくとも試料
載置側の静電吸着部材８を搬送中も印加できるようにし
て試料を静電吸着することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料搬送
ホルダの両面（試料載置面及び試料移動台接触面）の双
方に静電吸着部材を設けることで、機構の簡略化を図り
つつ試料の高精度の位置決め，固定・保持を可能にし、
かつメンテナンスの簡便化，作業時間の短縮を図り得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る試料搬送ホルダ及び試
料移動台の一部を示す断面図

【図２】上記実施例の適用対象の一例たる電子線描画装
置の概略を示す透視図

【符号の説明】

１…試料搬送ホルダ、３…静電吸着機構、４ａ，４ｂ…
試料位置決め部材（位置決めピン，ばね）、５…絶縁基
板、６，７…電極、８，９…静電吸着部材、１０…導入
端子、１２…試料、１３…ホルダ位置決め穴、１４…試
料移動台、１６…ホルダ位置決めピン、１７…給電端
子、２０…試料室、２２…試料交換室、２５…試料交換
台。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料室と試料交換室との間を試料を保持
しつつ往き来する試料搬送ホルダで、試料室側では試料
移動台上に固定される試料搬送ホルダにおいて、該試料
搬送ホルダの一方の面（試料載置面）と他方の面（試料
移動台接触面）との双方に静電吸着部材を設けたことを
特徴とする試料搬送ホルダ。
【請求項２】請求項１において、前記静電吸着部材の
表面は機械加工により平滑面としてあることを特徴とす
る試料搬送ホルダ。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記試
料搬送ホルダの試料載置面側には試料の位置決めを行う
部材を配設してある試料搬送ホルダ。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
において、前記静電吸着部材は、両面に電極膜を形成し
た絶縁基板をサンドイッチ状に挾むように積層して成る
ことを特徴とする試料搬送ホルダ。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項
において、前記試料搬送ホルダにはバッテリが内蔵さ
れ、搬送中にも、少なくとも前記試料載置面側の静電吸
着部材の電極に電圧を印加可能に設定してあることを特
徴とする試料搬送ホルダ。