JPH0674244U - Suction holding device - Google Patents
Suction holding deviceInfo
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- JPH0674244U JPH0674244U JP1581193U JP1581193U JPH0674244U JP H0674244 U JPH0674244 U JP H0674244U JP 1581193 U JP1581193 U JP 1581193U JP 1581193 U JP1581193 U JP 1581193U JP H0674244 U JPH0674244 U JP H0674244U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】真空吸着領域を任意に自動的に変化させること
が可能で、異なるサイズのワークであっても即座にかつ
容易に対応することができる吸引保持装置を提供する。
【構成】ワーク載置テーブルの吸引路27aに連通する
チャンバ3をチャック本体4に形成し、このチャンバ3
に軸方向に移動自在にピストン部材5を装着して、これ
を弾性部材6で上方に付勢している。ピストン部材3
は、チャック面2aにワークが無いときは大気圧で下動
して吸引路を自動的に遮断し、チャック面2aにワーク
が載置されたときは下動せずに吸引路27aをチャック
面2aの吸引開口に連通させる。
(57) [Summary] [Object] To provide a suction-holding device capable of automatically changing a vacuum suction region arbitrarily and quickly and easily responding to works of different sizes. [Structure] A chamber 3 communicating with a suction path 27a of a work placing table is formed in a chuck body 4, and the chamber 3 is formed.
A piston member 5 is mounted on the shaft movably in the axial direction, and an elastic member 6 urges the piston member 5 upward. Piston member 3
When there is no work on the chuck surface 2a, it moves down at atmospheric pressure to automatically shut off the suction path, and when a work is placed on the chuck surface 2a, it does not move down and the suction path 27a does not move. It communicates with the suction opening of 2a.
Description
【0001】[0001]
この考案は、ウェハ,シャドウマスク等の被露光部材を露光装置に吸引保持し たり、被加工部材を旋削,プレス,シャリング等の加工装置に吸引保持したりす る保持装置、特に被保持部材の有無に応じて吸引経路を自動的に開閉できる吸引 保持装置に関する。 This invention is a holding device for sucking and holding a member to be exposed such as a wafer and a shadow mask in an exposure device, or holding and holding a member to be processed in a processing device such as turning, pressing and shearing, in particular, the presence or absence of the held member. The present invention relates to a suction holding device that can automatically open and close the suction path according to the type.
【0002】[0002]
従来の吸引保持装置としては、例えば本出願人による実開平1−16132 5号公報に提案されたものがある。このものは、ウエハやシャドウマスクの露光 装置に取り付けて用いられるもので、特に試作実験用の多用途露光装置のように 、サイズの異なった種々のワークを対象とする場合に適している。すなわち、露 光装置のXYステージ上に、図6に示すような載置台26が載置されて、載置台 26の上面には真空ポンプ等の空気吸引手段27dに連通する多数の吸引孔27 a0 〜27a4 が所定間隔で碁盤目状に穿設されている。すなわち、載置台26 の上面に載置中心Oに吸引孔27a0 が穿設されていると共に、載置中心Oを中 心とし、載置する被露光部材(ワーク)の大きさに応じた方形枠線l1 〜l3 及 び方形枠線l3 の左右両側に平行な線l4 上に所要数の吸引孔27a1 〜27a 3 及び27a4 が穿設され、各吸引孔27a0,27a1 〜27a4 が載置台26 の端部側から穿設された吸引通路27bを介して互いに連通され、吸引通路27 bの一部が3方電磁切換弁27cを介して真空ポンプ等の空気吸引手段27dに 接続されている。 As a conventional suction holding device, for example, there is one proposed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-163125 by the present applicant. This is used by being attached to an exposure apparatus for wafers and shadow masks, and is particularly suitable for a variety of workpieces of different sizes such as a multipurpose exposure apparatus for trial production. That is, a mounting table 26 as shown in FIG. 6 is mounted on the XY stage of the exposure device, and a large number of suction holes 27 a communicating with the air suction means 27 d such as a vacuum pump are mounted on the upper surface of the mounting table 26.0~ 27aFourAre formed in a grid pattern at predetermined intervals. That is, the suction hole 27a is provided on the upper surface of the mounting table 26 at the mounting center O.0With the mounting center O as the center, and a rectangular frame line 1 corresponding to the size of the exposed member (workpiece) to be mounted.1~ L3And rectangular frame line l3Parallel to the left and right sides ofFourAbove the required number of suction holes 27a1~ 27a 3 And 27aFourEach suction hole 27a0,27a1~ 27aFourAre communicated with each other via a suction passage 27b bored from the end side of the mounting table 26, and a part of the suction passage 27b is connected to an air suction means 27d such as a vacuum pump via a three-way electromagnetic switching valve 27c. Has been done.
【0003】 吸引保持装置27はその載置台26の上面に取り付けられており、載置台26 の上面の各吸引孔27a0 〜27a4 に対応した位置に、円形の案内凹部27e 0 〜27e4 を有し、その各案内凹部にチャック本体27f0 及び27f1 が係 合されている。 これらチャック本体27f0 及び27f1 は、図7(a)及び(b)に示すよ うに、上下面にそれぞれ吸引凹部27k1 及び27k2 が形成され、これら吸引 凹部27k1 及び27k2 が貫通孔27lによって連通され、被吸引部材である ワークWを吸引保持する。The suction holding device 27 is attached to the upper surface of the mounting table 26, and each suction hole 27 a on the upper surface of the mounting table 26.0~ 27aFourCircular guide recess 27e at a position corresponding to 0 ~ 27eFourAnd the chuck body 27f is provided in each of the guide recesses.0And 27f1Are engaged. These chuck bodies 27f0And 27f1As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the suction recesses 27k are formed on the upper and lower surfaces, respectively.1And 27k2Are formed, and these suction recesses 27k are formed.1And 27k2Are communicated with each other through the through holes 27l, and hold and hold the work W, which is the member to be sucked.
【0004】 それらの吸引孔27a1 〜27a4 のうちで、例えばワークであるシャドウマ スクSMのサイズに応じて不使用となる吸引孔は、チャック本体27fを取り外 し、図8に示すように閉塞具27mで閉塞することにより、吸引領域をワークサ イズに応じて任意に変更できるようにされている。 このように、チャック本体と閉塞具とを、作業者の手で適宜に配置して吸引領 域をその都度設定する代わりに、予め複数種のワークサイズを想定し、その種類 に対応させた領域の吸引孔のグループ毎に真空配管系統を独立に設けて、必要に 応じバルブを切換えて吸引領域を設定するようにすることも考えられる。Of these suction holes 27a 1 to 27a 4 , the suction holes which are not used according to the size of the shadow mask SM, which is a work, are removed by removing the chuck body 27f, as shown in FIG. The suction area can be arbitrarily changed according to the work size by closing with the closing tool 27m. In this way, instead of arranging the chuck body and the obturator appropriately by the operator's hand and setting the suction area each time, a plurality of work sizes are assumed in advance and the area corresponding to that type is assumed. It is also possible to independently provide a vacuum piping system for each group of suction holes, and switch the valve as necessary to set the suction region.
【0005】[0005]
しかしながら、上記従来の吸引保持装置にあっては、ワークサイズに合わせて チャック本体と閉塞具の入れ換えを一つ一つ作業者の手で行わねばならず、取扱 いが面倒で時間を要する。また、ワークの自動着脱という要求に対しては、ワー クサイズが一種類に固定されていれば対応可能であるが、異なったサイズの複数 ワークを取り扱う場合には対応できない(チャック配置を各ワークサイズに対し て最適に変化させられない)という重大な問題点があった。 However, in the above-mentioned conventional suction holding device, the chuck body and the obturator must be replaced by the operator one by one according to the work size, and the handling is troublesome and time consuming. The demand for automatic work attachment / detachment can be met if the work size is fixed to one type, but not when handling multiple works of different sizes. However, there is a serious problem that it cannot be changed optimally.
【0006】 一方、チャック本体と閉塞具の交換ではなく、予め想定したワークサイズの種 類に対応させた領域の吸引孔グループ毎に独立に設けた真空配管系統を自動的に 切換える方式の場合は、当初に想定したワークサイズから外れたサイズを扱う必 要が生じた時に柔軟に対応しにくく、柔軟に対応できるようにしようとすると配 管系統が複雑になってコストが高くなり過ぎ、かつメインテナンスの点でも不利 になってしまうという問題点があった。On the other hand, instead of exchanging the chuck body and the obturator, in the case of a method of automatically switching the vacuum piping system independently provided for each suction hole group in the region corresponding to the kind of work size assumed in advance, However, when it is necessary to handle sizes that deviate from the initially assumed work size, it is difficult to respond flexibly, and trying to be able to respond flexibly complicates the distribution system, resulting in too high cost and maintenance. There was a problem in that it would also be disadvantageous.
【0007】 そこで、この考案は、上記従来例の問題点に着目してなされたものであり、真 空吸着領域を任意に自動的に変化させることが可能で、異なるサイズのワークで あっても即座にかつ容易に対応することができる吸引保持装置を提供することを 目的としている。Therefore, the present invention has been made by paying attention to the problems of the above-mentioned conventional example, and it is possible to arbitrarily and automatically change the vacuum adsorption region, even if the workpieces have different sizes. It is an object of the present invention to provide a suction holding device that can respond immediately and easily.
【0008】[0008]
上記目的を達成するために、この考案は、載置テーブルに、気体吸引手段に接 続されて被吸引部材を吸引保持するチャックを配設し、前記被吸引部材を載置テ ーブル上に脱着する吸引保持装置に係り、前記載置テーブルの載置面側に前記気 体吸引手段に連通する吸引路を配設し、前記チャックは、前記吸引路の開口に連 通するシリンダチャンバが内設されるとともに、そのシリンダチャンバに連通す る吸引孔を有して被吸引部材が気密に密着するチャック面および前記載置テーブ ルの載置面に気密に密着する接合面を有するチャック本体と、そのチャック本体 のシリンダチャンバ内に隙間を介して軸方向に移動自在に装着したピストン部材 と、そのピストン部材を常時前記チャック面の方向に付勢する付勢手段とを備え ていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a mounting table with a chuck that is connected to a gas suction means and suction-holds a member to be sucked, and the member to be sucked is detached from the mounting table. The suction holding device is provided with a suction path communicating with the gas suction means on the mounting surface side of the mounting table, and the chuck has a cylinder chamber communicating with an opening of the suction path. And a chuck body having a suction surface communicating with the cylinder chamber and having a chucking surface to which the member to be sucked adheres in an airtight manner and a joining surface which adheres to the mounting surface of the mounting table in an airtight manner, It is characterized by comprising a piston member mounted axially movably in the cylinder chamber of the chuck body and a biasing means for constantly biasing the piston member toward the chuck surface. To.
【0009】[0009]
この考案においては、被吸引部材であるワークを載置する載置テーブルの載置 面側に形成した空気吸引手段に連通する吸引路に連通するチャンバをチャック本 体に形成し、このチャンバに隙間を介して軸方向に移動自在にピストン部材を装 着して、これを弾性部材で一定方向に弾性付勢している。このピストン部材と弾 性部材とでバルブ機構を構成している。ピストン部材は、チャック本体のチャッ ク面にワークが無い箇所では差圧で自動的に作動して空気吸引手段に連通する吸 引路を自動的に遮断する盲蓋として機能する。一方、チャック面にワークが載置 された箇所では、チャンバ内で前記ピストンが自己位置を保持するかあるいはワ ーク重量によりチャンバ内を軸方向に自動的に移動して当吸引路をチャック面の 吸引開口に連通させるため、ワークはチャック面に吸着される。 In this invention, the chuck body is provided with a chamber communicating with the suction passage communicating with the air suction means formed on the mounting surface side of the mounting table on which the workpiece to be suctioned is mounted. A piston member is mounted so as to be movable in the axial direction via the, and is elastically biased in a certain direction by an elastic member. A valve mechanism is constituted by the piston member and the elastic member. The piston member functions as a blind lid that automatically operates at a pressure difference where there is no work on the chuck surface of the chuck body and automatically shuts off the suction passage communicating with the air suction means. On the other hand, at the place where the work is placed on the chuck surface, the piston keeps its own position in the chamber, or the weight of the work automatically moves axially in the chamber to move the suction path to the chuck surface. The workpiece is attracted to the chuck surface so that it is communicated with the suction opening.
【0010】 このようにして、被吸引部材を載置台上に載置したときに、被吸引部材が置か れた領域のチャック本体のみが吸引路に連通し、他の領域の吸引路はピストン部 材で閉塞されることにより、吸引領域がワークサイズに応じて自動的に設定され る。In this way, when the suction target member is placed on the mounting table, only the chuck body in the region where the suction target member is placed communicates with the suction passage, and the suction passages in the other regions are connected to the piston portion. By being blocked by the material, the suction area is automatically set according to the work size.
【0011】[0011]
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。 まず、この考案を適用し得る対象装置として、縮小投影露光装置の概要を図5 について説明する。 図中、101は縮小投影露光装置であって、ウェハ,シャドウマスク等の被露 光部材でありワークWを載置するステージ103と、その上面に対向して固定配 置された縮小レンズ104と、その上方位置に配置されたレチクル105を載置 するレチクル載置台106と、その上方位置に配置された光源部107とを有し ており、光源部107からの露光光線がレチクル105及び縮小レンズ104を 介して移動テーブル装置としてのXYZステージ103上の被露光部材102に 照射され、レチクル105に形成された回路パターンを被露光部材102上に縮 小投影露光する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an outline of a reduction projection exposure apparatus as a target apparatus to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 101 denotes a reduction projection exposure apparatus, which is a light exposure member such as a wafer and a shadow mask, on which a work W is mounted, and a reduction lens 104 which is fixedly arranged facing the upper surface thereof. It has a reticle mounting table 106 on which the reticle 105 placed above the reticle 105 and a light source section 107 placed above the reticle table 106. The member to be exposed 102 on the XYZ stage 103 as a moving table device is irradiated via 104, and the circuit pattern formed on the reticle 105 is reduced and projected onto the member to be exposed 102.
【0012】 XYZステージ103は、XYZ軸の3軸方向に移動可能に構成され、Z軸方 向に移動させることにより焦点調整を行う。 縮小レンズ104を保持する筒体108の被露光部材102に対向する下端部 には、露光光線を透過する透孔109と,その周囲に等角間隔で4つの空気吹き 出しノズル110が形成されている。各ノズル110は、共通の空気供給源11 1に絞り112を介して接続されていると共に、共通の差圧変換器113の一方 の入力側に接続されている。差圧変換変換器113の他方の入力側は、絞り11 4を介して前記空気供給源111に接続されていると共に、大気に連通されてい る。これらノズル110,空気供給源111,絞り112,114及び差圧変換 器113で空気マイクロメータ115が構成されている。The XYZ stage 103 is configured to be movable in three XYZ axis directions, and performs focus adjustment by moving in the Z axis direction. At the lower end of the cylindrical body 108 holding the reduction lens 104 facing the exposed member 102, there are formed through holes 109 for transmitting the exposure light beam and four air blowing nozzles 110 around the through holes 109 at equiangular intervals. There is. Each nozzle 110 is connected to a common air supply source 111 via a throttle 112, and is also connected to one input side of a common differential pressure converter 113. The other input side of the differential pressure conversion converter 113 is connected to the air supply source 111 via a throttle 114 and is in communication with the atmosphere. The nozzle 110, the air supply source 111, the throttles 112 and 114, and the differential pressure converter 113 constitute an air micrometer 115.
【0013】 そして、差圧変換器113の検出信号が焦点調整制御装置116に供給され、 この制御装置116で目標値設定器116aで予め設定した所定の目標値と比較 してその差値である偏差信号が増幅器等で構成される駆動回路116bに供給さ れ、これにより、モータ等のアクチュエータ117を作動させる駆動出力を形成 し、これをXYZステージ103のZ軸駆動機構に供給してこれを駆動し、ノズ ル110と被露光部材102との間の間隔を適正値に調節する。Then, the detection signal of the differential pressure converter 113 is supplied to the focus adjustment control device 116, and this control device 116 compares the detected signal with a predetermined target value preset by the target value setting device 116a and obtains the difference value. The deviation signal is supplied to the drive circuit 116b composed of an amplifier or the like, thereby forming a drive output for operating the actuator 117 such as a motor, and supplying the drive output to the Z-axis drive mechanism of the XYZ stage 103 to supply it. By driving, the gap between the nozzle 110 and the exposed member 102 is adjusted to an appropriate value.
【0014】 前記XYZステージ103に、被露光部材Wを保持する載置テーブル26が設 置されている。図1はこの載置テーブル26の平面図で、その上面にワークWを 吸引保持する吸引保持装置1が形成されている。 吸引保持装置1には、図1に示すように、載置テーブル26の上面の載置中心 Oに吸引路27aが開設されていると共に、載置中心Oを中心とし、載置するワ ークWの大きさに対応させて所要数の吸引路27aが開設され、各吸引路27a が載置テーブル26の端部側から穿設された吸引通路27bを介して互いに連通 され、吸引通路27bの一部が3方電磁切換弁27cを介して真空ポンプ等の空 気吸引手段27dに接続されている。On the XYZ stage 103, a mounting table 26 that holds the exposed member W is installed. FIG. 1 is a plan view of the mounting table 26, and a suction holding device 1 for sucking and holding the work W is formed on the upper surface thereof. In the suction holding device 1, as shown in FIG. 1, a suction path 27a is provided in a mounting center O on the upper surface of the mounting table 26, and a work is placed around the mounting center O as a center. A required number of suction passages 27a are opened in correspondence with the size of W, and the suction passages 27a are connected to each other via suction passages 27b formed from the end side of the mounting table 26 to form suction passages 27b. A part is connected to the air suction means 27d such as a vacuum pump via a three-way electromagnetic switching valve 27c.
【0015】 また、載置テーブル26の上面には、各吸引路27aに対応する位置にそれぞ れにチャック2が配設され、図外の止めねじによって固着されている。 これらのチャック2は、図2に示すように、吸引路27aの開口に連通するシ リンダチャンバ3を有するチャック本体4と、これに内蔵されたピストン部材5 と、このピストン部材5を弾圧する付勢手段としてのコイルばね6とを備えてい る。Further, the chucks 2 are arranged on the upper surface of the mounting table 26 at positions corresponding to the respective suction passages 27a, and are fixed by set screws (not shown). As shown in FIG. 2, these chucks 2 include a chuck body 4 having a cylinder chamber 3 communicating with the opening of the suction passage 27a, a piston member 5 incorporated therein, and an attachment for elastically pressing the piston member 5. The coil spring 6 is provided as a biasing means.
【0016】 前記チャック本体4は、円柱状の上部材4Aの下部に取付け部材4Bをボルト 4Cで固着してなり、上面がチャック面2a、下面が載置テーブル26への接合 面2bである。シリンダチャンバ3は、上部材4Aの下部に形成した円柱状の凹 部を取付け部材4Bで蓋することにより形成されており、チャンバ天井面の中心 部にはチャンバ内に僅かに突出させた段差面3aが設けられている。また、チャ ック面2aはワークWが気密に密着できるように精度の良い平面とされると共に 、リング状の浅い吸引凹部4aが形成されている。そして、この吸引凹部4aか らシリンダチャンバ3に連通する上吸引孔4bが上部材4Aを軸方向に貫通して 複数本設けられている。さらに、取付け部材4Bの下面である接合面2bも気密 に密着できるように精度の良い平面とされると共に、その中心部に、前記載置テ ーブル26の吸引路27aに連通する吸引凹部4cが形成され、そこからシリン ダチャンバ3に連通する下吸引孔4dが取付け部材4Bを軸方向に貫通して複数 本設けられている。The chuck body 4 is formed by fixing a mounting member 4B to a lower portion of a cylindrical upper member 4A with bolts 4C, an upper surface thereof is a chuck surface 2a, and a lower surface thereof is a bonding surface 2b to a mounting table 26. The cylinder chamber 3 is formed by covering a cylindrical recess formed in the lower portion of the upper member 4A with a mounting member 4B, and a step surface slightly projected into the chamber at the center of the chamber ceiling surface. 3a is provided. In addition, the chuck surface 2a is a highly accurate flat surface so that the work W can be airtightly adhered thereto, and a ring-shaped shallow suction concave portion 4a is formed. A plurality of upper suction holes 4b communicating from the suction concave portion 4a to the cylinder chamber 3 are provided so as to penetrate the upper member 4A in the axial direction. Further, the joint surface 2b, which is the lower surface of the mounting member 4B, is also formed into a highly accurate flat surface so that it can be airtightly adhered, and the suction concave portion 4c communicating with the suction passage 27a of the mounting table 26 is provided at the center thereof. A plurality of lower suction holes 4d that are formed and communicate with the cylinder chamber 3 are provided through the mounting member 4B in the axial direction.
【0017】 前記ピストン部材5は円板状であり、その外径は、シリンダチャンバ3内壁と の間に空気流通すき間βを確保できかつ大きなガタもなく軸方向に自在に摺動で きる大きさである。一方、その厚さは、ピストン部材5の下面5aとシリンダチ ャンバ3の床面、すなわち取付部材4Bの上面4Baとの間に隙間αが形成され る寸法にしている。ピストン部材5の下面5aは前記下吸引孔4dがつながるリ ング状の浅い凹溝5bを有している。その下面5a及びこれと密着する取付部材 4Bの上面4Baとでシール面を形成している。The piston member 5 is disk-shaped, and its outer diameter is such that an air flow clearance β can be secured between the piston member 5 and the inner wall of the cylinder chamber 3 and the piston member 5 can freely slide in the axial direction without large play. Is. On the other hand, its thickness is set to a dimension such that a gap α is formed between the lower surface 5a of the piston member 5 and the floor surface of the cylinder chamber 3, that is, the upper surface 4Ba of the mounting member 4B. The lower surface 5a of the piston member 5 has a ring-shaped shallow concave groove 5b to which the lower suction hole 4d is connected. A sealing surface is formed by the lower surface 5a and the upper surface 4Ba of the mounting member 4B which is in close contact therewith.
【0018】 前記コイルばね6は、取付部材4Bの上面4Baの中心部に形成された凹部か らなるばね座6aに下端を収納して取り付けてあり、常時、ピストン部材5をチ ャック面2aの方向に弾圧し、シリンダチャンバ3の段差面3aに押しつけるよ うに弾性付勢している。 次に、上記実施例の動作について説明する。The coil spring 6 has its lower end housed and attached to a spring seat 6a consisting of a recess formed in the center of the upper surface 4Ba of the attachment member 4B, and the piston member 5 is always attached to the chuck surface 2a. It is elastically biased so that it is pressed in the direction and pressed against the stepped surface 3a of the cylinder chamber 3. Next, the operation of the above embodiment will be described.
【0019】 この場合、載置台26上の吸引保持装置1の上に、ワークWとしてウェハ、C RTシャドウマスク、液晶マスク等の被露光部材のいずれかを載置すると、吸引 領域の設定が自動的に行われる。 例えば図1で22インチ×28インチのシャドウマスクSMを吸引保持する場 合には、シャドウマスクSMをチャック本体4上に図示しないローディング装置 等によって位置決めしてローディングし、ローディングが完了した時点で3方電 磁切換弁27cを気体吸引手段27d側に切換える。これにより、各チャック本 体4の真空引きが開始される。各チャック本体のうちチャック面2aにシャドウ マスクSMが乗っていないものでは、チャック面2aに開口している上吸引路4 bから大量の空気がシリンダチャンバ3内に流れこんでくる。しかし、シリンダ チャンバ3の側壁とピストン部材5の側壁間のすき間βの開口面積が小さく設定 してあるため、そのすき間βの通気抵抗が大きくなりピストン部材5の上面側と 下面側とで圧力差が発生する。その結果、ピストン部材5には下向きに加圧力が 作用してコイルばね6の付勢力に抗してピストン部材5を下降させる。そして、 ピストン部材下面のシール面5aが取付部材4Bのシール面4Baに密着する。 これにより下吸引孔4dが蓋されて、真空吸引経路は自動的に遮断される。すな わち、この実施例の場合、ピストン部材5は常時開の状態で載置テーブル26の 吸引路27aを大気開放しており、ワークが乗らない場合は真空吸引の起動と同 時に大気圧が作用して閉塞する自動切換弁として機能している。In this case, when one of the exposed members such as the wafer, the CRT shadow mask, and the liquid crystal mask is placed as the work W on the suction holding device 1 on the mounting table 26, the suction area is automatically set. Is done in a regular manner. For example, in the case of suction-holding the 22-inch × 28-inch shadow mask SM in FIG. 1, the shadow mask SM is positioned and loaded on the chuck body 4 by a loading device (not shown) or the like. The directional electromagnetic switching valve 27c is switched to the gas suction means 27d side. As a result, the evacuation of each chuck body 4 is started. In the case where the shadow mask SM is not placed on the chuck surface 2a of each chuck body, a large amount of air flows into the cylinder chamber 3 from the upper suction passage 4b opening to the chuck surface 2a. However, since the opening area of the gap β between the side wall of the cylinder chamber 3 and the side wall of the piston member 5 is set to be small, the ventilation resistance of the gap β becomes large, and the pressure difference between the upper surface side and the lower surface side of the piston member 5 is increased. Occurs. As a result, a downward pressure is applied to the piston member 5 to lower the piston member 5 against the biasing force of the coil spring 6. Then, the seal surface 5a on the lower surface of the piston member comes into close contact with the seal surface 4Ba of the mounting member 4B. As a result, the lower suction hole 4d is covered, and the vacuum suction path is automatically shut off. That is, in the case of this embodiment, the piston member 5 is normally open and the suction passage 27a of the mounting table 26 is open to the atmosphere. Acts as an automatic switching valve that is closed by the action of.
【0020】 一方、各チャック本体のうちチャック面2aにシャドウマスクSMが乗ったも のでは、そのワークWがチャック面2aに気密に密着して蓋するので、上吸引孔 4b内の空気のみが真空引きされる。一時的にはピストン部材5の上下間に圧力 差が生じても、シリンダチャンバ3内のピストン部材5の上部空間SU の容量は 非常に小さく、瞬時にピストン部材上下の圧力が等しくなる。上部空間SU の容 量が小さい程、ピストン部材上下の圧力が等しくなる時間は短い。その結果、ピ ストン部材5はコイルばね6に弾圧されてシリンダチャンバ3の天井側の段差面 3aに押しつけられたままで自己位置を保持することとなり、チャック本体4内 の空気は下吸引孔4dから気体吸引手段27dにより排気されて減圧し、シャド ウマスクSMは自動的にチャック面2aに吸引保持される。On the other hand, in the case where the shadow mask SM is placed on the chuck surface 2a of each chuck body, the work W is airtightly adhered to and covers the chuck surface 2a, so that only the air in the upper suction hole 4b is removed. It is evacuated. Even if the pressure difference between the upper and lower sides of the piston member 5 is temporarily generated, the capacity of the upper space S U of the piston member 5 in the cylinder chamber 3 is very small, and the upper and lower pressures of the piston member 5 are instantly equalized. The smaller the capacity of the upper space S U, the shorter the time during which the pressures above and below the piston member are equalized. As a result, the piston member 5 is elastically pressed by the coil spring 6 and maintains its own position while being pressed against the step surface 3a on the ceiling side of the cylinder chamber 3, and the air in the chuck body 4 is discharged from the lower suction hole 4d. The shadow mask SM is evacuated and decompressed by the gas suction means 27d, and the shadow mask SM is automatically sucked and held on the chuck surface 2a.
【0021】 このようにしてシャドウマスクSMが吸引保持装置1に保持されると、シャド ウマスクSMに対する焦点調整が実行される。この焦点調整時には、図5に示さ れる空気供給源111から圧力空気を絞り112を介してノズル110に供給し て空気マイクロメータ115を作動状態とし、この状態で焦点調整制御装置11 6を作動状態とする。When the shadow mask SM is held by the suction holding device 1 in this way, focus adjustment for the shadow mask SM is executed. At the time of this focus adjustment, pressure air is supplied from the air supply source 111 shown in FIG. 5 to the nozzle 110 through the throttle 112 to activate the air micrometer 115, and in this state the focus adjustment control device 116 is activated. And
【0022】 このように焦点調整制御装置116が作動状態となると、目標値設定器116 aで予め設定された焦点調整目標値と、差圧変換器113から出力される差圧検 出信号との差値でなる偏差信号が駆動回路116bに供給され、この駆動回路1 16bから出力されるパルス信号が直線駆動機構20のステッピングモータ21 (図1)に供給される。その回転力が図示しない伝達機構を介して伝達されて載 置テーブル26が上方または下方に移動してシャドウマスクSMとノズル110 との間の間隔が変化し、これが基準値と一致した時点で載置テーブル26の移動 が停止することにより焦点調整が行われる。続いて、載置テーブル26をXY方 向に移動させて位置調整が行われ、シャドウマスクSMのXY方向のミクロンオ ーダの位置決めが終了してから、シャドウマスクSMの露光処理がなされる。When the focus adjustment control device 116 is activated in this way, the focus adjustment target value preset by the target value setting device 116 a and the differential pressure detection signal output from the differential pressure converter 113 are detected. A deviation signal having a difference value is supplied to the drive circuit 116b, and a pulse signal output from the drive circuit 116b is supplied to the stepping motor 21 (FIG. 1) of the linear drive mechanism 20. The rotational force is transmitted through a transmission mechanism (not shown), and the mounting table 26 moves upward or downward to change the distance between the shadow mask SM and the nozzle 110. Focusing is performed by stopping the movement of the table 26. Subsequently, the mounting table 26 is moved in the XY directions to adjust the position, and after the positioning of the shadow mask SM in the XY directions is completed, the shadow mask SM is exposed.
【0023】 そして、シャドウマスクSMに対する露光処理が終了して新たなシャドウマス クSMに交換する場合には、3方電磁切換弁27cを大気側に切換えることによ り、吸引保持装置1によるシャドウマスクSMの真空吸着状態を解除してから露 光済みのシャドウマスクSMを例えば図示しないアンローディング装置でチャッ ク本体4上から取り出し、新たなシャドウマスクSMをチャック本体4上に載置 する。このとき、シャドウマスクSMのサイズを例えば16インチ×20インチ のように変更して小さなシャドウマスクSM1 にする場合は、外側のチャック本 体4が不要となる。しかし、この実施例では、従来のようにその不要となったチ ャック本体4を取り外して代わりに閉塞具を取り付け吸引孔を閉塞する必要はな い。When the exposure process for the shadow mask SM is completed and the shadow mask SM is replaced with a new shadow mask SM, the shadow of the suction holding device 1 is changed by switching the three-way electromagnetic switching valve 27c to the atmosphere side. After releasing the vacuum suction state of the mask SM, the exposed shadow mask SM is taken out from the chuck body 4 by, for example, an unloading device (not shown), and a new shadow mask SM is placed on the chuck body 4. At this time, when the size of the shadow mask SM is changed to, for example, 16 inches × 20 inches to make a small shadow mask SM 1 , the outer chuck body 4 is not necessary. However, in this embodiment, it is not necessary to remove the unnecessary chuck body 4 and attach an obturator instead to obstruct the suction hole as in the prior art.
【0024】 すなわち、サイズの異なるシャドウマスクSM1 であっても、そのまま載置テ ーブル26上に置くだけで良い。それだけで、後は上記と同様の動作が繰り返す されて自動的にシャドウマスクSM1 のチャッキングを行うことができる。 図3に、チャック本体4の他の実施例を示す。 この実施例のチャック本体4は常時閉型の弁体として機能するピストン部材5 を備えている。そのピストン部材5は軸部5aの下端に円板状フランジ5bを有 する逆T字状で、軸心にはシリンダチャンバ3と外部とを連通する吸引孔5c及 びばね収納孔5dが形成され、フランジ5bの上面は環状溝からなる吸引凹部5 eを有するシール面5fとされている。このピストン部材5のフランジ5bは、 チャック本体4の取付け部材4Bに設けられたシリンダチャンバ3内に収納され ている。ピストン部材5の軸部5aは、中部材4Dと上部材4Aとを摺動自在に 貫通しており、コイルばね6の付勢力で押圧されてピストン頭部5Tがチャック 面2aから幾らか上に突き出している。That is, even shadow masks SM 1 of different sizes may be placed on the mounting table 26 as they are. Only then, the same operation as described above is repeated, and the shadow mask SM 1 can be automatically chucked. FIG. 3 shows another embodiment of the chuck body 4. The chuck body 4 of this embodiment includes a piston member 5 that functions as a normally closed valve body. The piston member 5 has an inverted T-shape having a disc-shaped flange 5b at the lower end of a shaft portion 5a, and a suction hole 5c and a spring accommodating hole 5d for communicating the cylinder chamber 3 with the outside are formed in the shaft center. The upper surface of the flange 5b is a sealing surface 5f having a suction recess 5e formed of an annular groove. The flange 5b of the piston member 5 is housed in the cylinder chamber 3 provided in the attachment member 4B of the chuck body 4. The shaft portion 5a of the piston member 5 slidably penetrates the middle member 4D and the upper member 4A, and is pressed by the urging force of the coil spring 6 so that the piston head 5T rises slightly above the chuck surface 2a. It is sticking out.
【0025】 取付け部材4B内を軸方向に貫通する下吸引孔4dは、中部材4Dに形成され た外径寄りの吸引孔4fと、上部材4Aの下面に形成された連通路4gと、中部 材4Dの内径寄りに形成された他の吸引孔4hとを経て、シリンダチャンバ3の 天井側に連通して開口している。 この実施例のチャック本体4を用いた場合は、ピストン部材5の軸部5aが吸 引回路の開閉切換ピンとして機能する。すなわち、チャック面2aにワークWが 載らない状態では、コイルばね6の弾性力で常時チャック面2aの方向に向かっ て弾圧されているピストン部材5は、シール面5fがシリンダチャンバ3の天井 面3bに気密に密着して吸引孔4hの開口を閉塞している。このとき、ピストン 部材の軸部5aの頭部5Tはチャック面2aより上方に突き出しており、シリン ダチャンバ3は外気に連通している。そのため、真空引きされるとシール面5f とシリンダチャンバの天井面3bとがますます強く密着してシールされる。The lower suction hole 4d that axially penetrates through the mounting member 4B includes a suction hole 4f near the outer diameter formed in the middle member 4D, a communication passage 4g formed in the lower surface of the upper member 4A, and a middle portion. It is opened to communicate with the ceiling side of the cylinder chamber 3 through another suction hole 4h formed near the inner diameter of the material 4D. When the chuck body 4 of this embodiment is used, the shaft portion 5a of the piston member 5 functions as an open / close switching pin of the suction circuit. That is, in the state where the workpiece W is not placed on the chuck surface 2a, the piston member 5 is constantly elastically pressed toward the chuck surface 2a by the elastic force of the coil spring 6, and the seal surface 5f of the piston member 5 is the ceiling surface 3b of the cylinder chamber 3. And airtightly closes to close the opening of the suction hole 4h. At this time, the head portion 5T of the shaft portion 5a of the piston member projects above the chuck surface 2a, and the cylinder chamber 3 communicates with the outside air. Therefore, when a vacuum is drawn, the sealing surface 5f and the ceiling surface 3b of the cylinder chamber are more strongly adhered and sealed.
【0026】 一方、チャック面2aにワークWが載せられると、その重量でピストン部材5 がコイルばね6の付勢力に抗して下降し、軸部5aの頭部5Tがチャック面2a と同レベルになる。これにより、ピストン部材のシール面5fがシリンダチャン バ3の天井面3bから離れて、シリンダチャンバ3は吸引孔4h,連通路4g, 吸引孔4f,吸引孔4d,吸引凹部4cを介して吸引路27aに連通する。この 状態で真空吸引されれば、ワークWはチャック本体4に吸引保持される。On the other hand, when the workpiece W is placed on the chuck surface 2a, the weight of the workpiece W causes the piston member 5 to move downward against the urging force of the coil spring 6, and the head portion 5T of the shaft portion 5a has the same level as the chuck surface 2a. become. As a result, the sealing surface 5f of the piston member is separated from the ceiling surface 3b of the cylinder chamber 3, and the cylinder chamber 3 is sucked through the suction hole 4h, the communication passage 4g, the suction hole 4f, the suction hole 4d, and the suction concave portion 4c. 27a. If vacuum suction is performed in this state, the work W is suction-held by the chuck body 4.
【0027】 図4に、チャック本体4のさらに他の実施例を示す。 この実施例のピストン部材5も上記第2の実施例のものと同じく常時閉型の自 動弁として機能する。そのピストン部材5は、軸部5aの下端が円板状フランジ 5bよりさらに下方に延長して突出部5sが設けられている。シリンダチャンバ 3と外部とを連通する吸引孔5cは軸部5aからフランジ5b内を貫通してL形 に形成されている。フランジ5bの下面と取付け部材4Bの上面4Baとの間に 介装されたコイルばね6の弾性力により、ピストン部材5は常時チャック面2a の方向に付勢され、ピストン頭部5Tがチャック面2aから幾らか上に突き出し ている。FIG. 4 shows still another embodiment of the chuck body 4. The piston member 5 of this embodiment also functions as a normally-closed type automatic valve as in the second embodiment. In the piston member 5, the lower end of the shaft portion 5a extends further downward than the disc-shaped flange 5b, and a protruding portion 5s is provided. A suction hole 5c that communicates the cylinder chamber 3 with the outside is formed in an L shape so as to penetrate from the shaft portion 5a into the flange 5b. The piston member 5 is constantly urged in the direction of the chuck surface 2a by the elastic force of the coil spring 6 interposed between the lower surface of the flange 5b and the upper surface 4Ba of the mounting member 4B, and the piston head 5T moves toward the chuck surface 2a. Something sticks out from above.
【0028】 また、取付け部材4Bの上面4Baの中心には、径方向に延びた長溝4Bbと 、球面状凹部4Bcとが形成されていて、長溝4Bb内に下吸引孔4d,4dが 開口している。そしてこの下吸引孔4d,4dの開口を蓋するようにして、弁体 としての細長い板ばね10が前記長溝4Bbに収納されている。非吸引時は、そ の板ばね10と前記ピストン部材5の下突出部5sの下端とは非接触となるよう に形成している。Further, in the center of the upper surface 4Ba of the mounting member 4B, a long groove 4Bb extending in the radial direction and a spherical recess 4Bc are formed, and the lower suction holes 4d, 4d are opened in the long groove 4Bb. There is. Then, the elongated leaf spring 10 as a valve body is housed in the long groove 4Bb so as to cover the openings of the lower suction holes 4d, 4d. When not attracted, the leaf spring 10 and the lower end of the lower protrusion 5s of the piston member 5 are not in contact with each other.
【0029】 この実施例のチャック本体4を用いた場合は、ピストン部材5の軸部5aが上 記同様に吸引回路の開閉切換ピンとして機能する。すなわち、チャック面2aに ワークWが載らない状態では、ピストン部材5はコイルばね6の弾性力で常時チ ャック面2aの方向に向かって弾圧されており、板ばね10がシリンダチャンバ 3の底面である長溝4Bbの底面に気密に密着して下吸引孔4d,4dの開口を 閉塞している。このとき、ピストン部材の軸部5aの頭部5Tはチャック面2a より上方に突き出しており、シリンダチャンバ3は吸引孔5cにより外気に連通 している。When the chuck body 4 of this embodiment is used, the shaft portion 5a of the piston member 5 functions as the open / close switching pin of the suction circuit in the same manner as above. That is, when the workpiece W is not placed on the chuck surface 2 a, the piston member 5 is constantly elastically pressed toward the chuck surface 2 a by the elastic force of the coil spring 6, and the leaf spring 10 is pressed by the bottom surface of the cylinder chamber 3. The lower suction holes 4d, 4d are closed in airtight contact with the bottom surface of a certain long groove 4Bb. At this time, the head portion 5T of the shaft portion 5a of the piston member projects above the chuck surface 2a, and the cylinder chamber 3 communicates with the outside air through the suction hole 5c.
【0030】 一方、チャック面2aにワークWが載せられると、その重量でピストン部材5 がコイルばね6の付勢力に抗して下降し、図4の(c)に示すように、軸部5a の下突出部5sの下端が板ばね10の中心を下方に押圧する。これにより、板ば ね10が球面凹部4Bcの曲面に沿って湾曲して、下吸引孔4d,4dが開口す る。この状態で真空吸引されれば、シリンダチャンバ3内の空気が排気されてワ ークWはチャック本体4に吸引保持される。On the other hand, when the work W is placed on the chuck surface 2a, the weight of the work W lowers the piston member 5 against the urging force of the coil spring 6, and as shown in FIG. The lower end of the lower protrusion 5s presses the center of the leaf spring 10 downward. As a result, the plate bar 10 is curved along the curved surface of the spherical concave portion 4Bc, and the lower suction holes 4d, 4d are opened. If vacuum suction is performed in this state, the air in the cylinder chamber 3 is exhausted and the work W is suction-held by the chuck body 4.
【0031】 以上述べたように、上記各実施例によれば、チャック面2aのワークWの有無 に応じてチャック本体4に内蔵されているピストン部材5が作動して、空気吸引 手段に連通する吸引路27aを自動的に開閉するから、ワークWを載置台26上 に載置するだけで、ワークWが置かれた領域のチャック本体4のみが吸引路27 aに連通し、他の領域の吸引路27aは閉塞され、吸引領域がワークサイズに応 じて自動的に設定される。As described above, according to each of the above-described embodiments, the piston member 5 incorporated in the chuck body 4 operates depending on the presence or absence of the work W on the chuck surface 2a and communicates with the air suction means. Since the suction passage 27a is automatically opened / closed, only by placing the work W on the mounting table 26, only the chuck body 4 in the region where the work W is placed communicates with the suction passage 27a, and the other of the other regions. The suction passage 27a is closed, and the suction area is automatically set according to the work size.
【0032】 なお、上記実施例においては、吸引保持装置を露光装置に適用した場合につい て説明してきたが、これに限定するものではなく、その他例えば板部材に旋削, プレス,シャリング等の種々の加工を施す際のワークの保持装置など、あらゆる 板材の加工におけるワーク固定手段として利用可能である。In the above embodiment, the case where the suction holding device is applied to the exposure device has been described, but the present invention is not limited to this, and various other types such as turning, pressing, and shearing on a plate member are also possible. It can be used as a work fixing device in the processing of all plate materials, such as a work holding device for processing.
【0033】[0033]
以上説明したように、この考案によれば、被加工物であるワークを吸引保持す るチャックとしての吸引保持装置において、載置テーブルの載置面側に吸引路を 配設するとともに、その吸引路の開口に連通するシリンダチャンバとそのシリン ダチャンバに連通する吸引孔を有して被吸引部材が気密に密着するチャック面お よび前記載置テーブルに気密に密着する接合面を有するチャック本体を載置テー ブルに取り付け、このチャック本体のシリンダチャンバ内に、隙間を介して軸方 向に移動自在に装着したピストン部材とそのピストン部材を常時前記チャック面 の方向に付勢する付勢手段とを設けた。このピストン部材と付勢手段とでバルブ 機構を構成し、ピストン部材をチャック本体のチャック面のワークの有無に応じ て自動的に作動させて空気吸引手段に連通する吸引路を開閉でき、その結果ワー クを載置台上に載置しただけで、ワークが置かれた領域のチャック本体のみが吸 引路に連通し、他の領域の吸引路はピストン部材で閉塞されることにより、吸引 領域がワークサイズに応じて自動的に設定できて、サイズの異なるワークの自動 チャッキングが極めて確実かつ容易になされるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, in the suction holding device as a chuck for holding the workpiece as the workpiece by suction, the suction path is provided on the mounting surface side of the mounting table and the suction is performed. Mount a chuck body that has a cylinder chamber that communicates with the opening of the passage and a suction hole that communicates with the cylinder chamber with which the member to be attracted is in close airtight contact, and a chuck body that has a joining surface that is in intimate airtight contact with the placement table. A piston member mounted on a mounting table and axially movably mounted in the cylinder chamber of the chuck body, and a biasing means for constantly biasing the piston member toward the chuck surface. Provided. A valve mechanism is composed of this piston member and the urging means, and the piston member is automatically actuated according to the presence or absence of the work on the chuck surface of the chuck body to open and close the suction passage communicating with the air suction means. Only by placing the work on the mounting table, only the chuck body in the area where the work is placed communicates with the suction path, and the suction path in the other area is blocked by the piston member. It is possible to set automatically according to the size, and there is an effect that automatic chucking of works of different sizes can be carried out very surely and easily.
【図1】この考案の一実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1のチャック本体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the chuck body of FIG.
【図3】チャック本体の他の実施例の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the chuck body.
【図4】(a)はチャック本体の更に他の実施例の断面
図、(b)は取付け部材4Bの一部を示す平面図、
(c)は開閉動作を説明する部分断面図である。4A is a sectional view of still another embodiment of a chuck body, FIG. 4B is a plan view showing a part of a mounting member 4B, FIG.
FIG. 6C is a partial cross-sectional view illustrating the opening / closing operation.
【図5】この考案を適用し得る縮小投影露光装置の一例
を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a reduction projection exposure apparatus to which the present invention can be applied.
【図6】従来の吸引保持装置の一例を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing an example of a conventional suction holding device.
【図7】(a)は図6のチャック本体の平面図、(b)
は同じく断面図である。7A is a plan view of the chuck body of FIG. 6, and FIG.
Is a sectional view of the same.
【図8】従来の吸引口閉塞手段を説明する断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a conventional suction port closing unit.
2 チャック 2a チャック面 2b 接合面 3 シリンダチャンバ 4 チャック本体 4b 吸引孔 4d 吸引孔 5 ピストン部材 5c 吸引孔 6 付勢手段 α すき間 β すき間 26 載置テーブル 2 chuck 2a chuck surface 2b joining surface 3 cylinder chamber 4 chuck body 4b suction hole 4d suction hole 5 piston member 5c suction hole 6 biasing means α gap β gap 26 mounting table
Claims (1)
れて被吸引部材を吸引保持するチャックを配設し、前記
被吸引部材を載置テーブル上に脱着する吸引保持装置に
おいて、 前記載置テーブルの載置面側に前記気体吸引手段に連通
する吸引路を配設し、前記チャックは、前記吸引路の開
口に連通するシリンダチャンバが内設されるとともに該
シリンダチャンバに連通する吸引孔を有して被吸引部材
が気密に密着するチャック面および前記載置テーブルの
載置面に気密に密着する接合面を有するチャック本体
と、該チャック本体のシリンダチャンバ内に隙間を介し
て軸方向に移動自在に装着したピストン部材と、該ピス
トン部材を常時前記チャック面の方向に付勢する付勢手
段とを備えていることを特徴とする吸引保持装置。1. A suction holding device for disposing the chucked member on a mounting table, the chuck being connected to a gas suction means for sucking and holding the member to be sucked, and detaching the member to be sucked onto the mounting table. A suction passage communicating with the gas suction means is disposed on the mounting surface side of the table, and the chuck has a cylinder chamber communicating with the opening of the suction passage and a suction hole communicating with the cylinder chamber. A chuck body having a chuck surface with which the member to be sucked is airtightly adhered and a joint surface that is airtightly adhered to the mounting surface of the mounting table, and an axial direction in the cylinder chamber of the chuck body via a gap. A suction holding device comprising: a movably mounted piston member; and a urging means for constantly urging the piston member toward the chuck surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1581193U JPH0674244U (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Suction holding device |
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JP1581193U JPH0674244U (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Suction holding device |
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JPH0674244U true JPH0674244U (en) | 1994-10-21 |
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Family Applications (1)
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JP1581193U Pending JPH0674244U (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Suction holding device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0674244U (en) |
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