JPS6386447A - 露光装置用被露光部材位置決め装置 - 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〕 この発明は、半導体の製造過程において半導体ウェハ、
マスクブランク等の被露光部材を露光装置で露光する前
処理として、被露光部材を位置決めする露光装置用被露
光部材位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の露光装置用被露光部材位置決め装置としては、例
えば実開昭５７−１３２４５４号公報に記載されている
ものがある。

この従来例は、半導体ウェハをＯリングで保持して、一
対の生血状のコーンを対向させたセンタリング部に移動
させ、この状態で０リングを下降させて半導体ウェハを
センタリング部に保持し、次いでセンタリング部を吸着
チャックでなるウェハ載置部に移動させてからセンタリ
ング部を下降させることにより、半導体ウェハを吸着チ
ャック上に載置するように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の露光装置用被露光部材位置決
め装置にあっては、センタリング部で半導体ウェハをセ
ンタリングして位置決めを行うまでの間に半導体ウェハ
は、その自重によってのみ受は渡しが行われるので、半
導体ウェハを損傷するおそれが少なく、良好な位置決め
を行うことができるものであるが、半導体ウェハの位置
決めをセンタリング部のコーンで行うようにしており、
このコーンと半導体ウェハとの接触が線接触となるので
、その接触抵抗が大きく、半導体ウェハが傾斜状態で保
持されて位置決めを行うことができないおそれがあると
共に、このコーンにはＯリングの通路を形成する必要が
あるので２つの半部に分割せざるを得なく、これら半部
を製作するには、円環状体を製作し、次いでこれを対称
位置で切断することが一般的であるが、円環状体を切断
して分割すると、その円環状体の製作過程における残留
応力（例えば表面処理、熱処理、研削等による歪）によ
る変形が生じ、更に、この変形分を是正するために雇研
削等が必要となるため、製作工程が複雑となると共に、
製作が面倒である。しかも、分割半部の取付けを行う場
合に、両者の軸心及び上下位置関係の位置決めが困難で
あり、その調整に時間が掛かる。

また、位置決めを行う半導体ウェハのサイズが複数種あ
る場合には、その曲率が異なるので、分割半部を移動さ
せたとしても異なるサイズの半導体ウェハをセンタリン
グすることはできず、したがって半導体ウェハのサイズ
に応じた種類のコーンを用意する必要があり、その保管
、管理が面倒であると共に、位置決めを行う半導体ウェ
ハのサイズに応じてセンタリング部のコーンを交換する
必要があり、その交換作業が面倒であり、しかも半導体
ウェハ以外のマスクブランクのように方形に形成されて
いる場合には、コーンの製作に手間が掛かる等の問題点
があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、位置出し板と、これに着脱自在に取
付ける位置決めピンとによって、複数種のサイズの被露
光部材を容易且つ正確に位置決めすることができ、その
製作が容易であると共に、サイズの異なる被露光部材を
位置決めする場合でもその対応を容易に行うことができ
る露光装置用被露光部材位置決め装置を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は１、搬送装置に
よって搬送されて位置決めポジションに到達した被露光
部材を位置決めするようにした露光装置用被露光部材位
置決め装置において、前記被露光部材に対してその露光
面と垂直な方向に相対移動可能な位置出し板を備えた位
置合せ手段を有し、該位置合せ手段は、前記位置出し板
に着脱自在に固定された複数の位置決めピンを有し、該
位置決めピンは、前記被露光部材の周縁と接触し且つ当
該被露光部材を支持する面を下方に行くに従い被露光部
材の中心側に突出するように傾斜させた傾斜面としたこ
とを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、位置出し板上に、複数少なくとも
３本の位置決めピンを、位置決めを行う半導体ウェハ、
マスクブランク等の被露光部材のサイズに対応させて被
露光部材の周縁に各位置決めピンの傾斜面が被露光部材
の周縁において対向するように取付ける。この状態で、
搬送装置によって被露光部材を位置決めピンに対向する
位置決めポジションまで搬送し、次いで位置出し板及び
被露光部材を、被露光部材の露光面と直交する方向で且
つそれら間の距離が縮まる方向に相対移動させることに
より、被露光部材の周縁が位置決めピンの傾斜面部に接
触して、被露光部材をその露光面を水平面とした状態で
位置決めを行う。

〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図はそ
のｎ−ｎ線上の断面図、第３図は第１図の側面図である
。

図中、１は基台であって、この基台１上に、移動機構２
と、吸着機構を有する載置台３とが固着され、且つ被露
光部材としてのマスクブランクＭを右側から左側の位置
決めポジションに向けて搬送する搬送装置としてのベル
トコンベヤ４が移動機構５によって上下に移動可能に配
設されている。

移動機構２は、第２図に示すように、基台ｌ上に固定さ
れた枠体６上に、タコジェネレータ７を備えた直流モー
タ８がその回転軸が下方に突出するように固定されてい
ると共に、その回転軸と平行にボールネジ軸９がボール
軸受１０ａ、１０ｂを介して回転自在に保持されている
。そして、直流モータ８の回転軸に取付けたタイミング
ギヤ１１とボールネジ軸９の下端に取付けたタイミング
ギヤ１２との間にタイミングベルト１３が張設され、直
流モータ８の回転によってボールネジ軸９が回動するよ
うに構成されている。ボールネジ軸９には、その外周面
に円周方向の移動が規制されたボールナツト１４が螺合
され、このボールナフト１４に、摺動体１６が固着され
ている。この摺動体１６は、枠体６のボールネジ軸９を
挟む第１図における前後位置に上下方向に垂設された一
対の案内軸１５ａ、１５ｂによって案内され、且つ第１
図と共に参照して明らかな如く、平面がらみて中央部１
６ａとその前後端部の右側縁から外方に僅かに延長する
突出部１６ｂ、１６ｃとからコ字状に形成され、中央部
１６ａの前後端部に、前記案内軸１５ａ、１５ｂを挿通
する挿通孔１６ｄ。

１６ｅが穿設されていると共に、中央部１６ａがボール
ナツト１４に固着されている。

そして、摺動体１６の突出部１６ｂ及び１６ｃに後述す
る位置出し板を保持するＬ字状の保持ブラケット１７が
ボルト締めされ、その平板部１７ａには載置台３を挿通
する挿通孔１７ｂが穿設されている。

この保持ブラケット１７の平板部１７ａには、方形状の
位置出し板１８が載置されている。

この位置出し板１８は、ベルトコンベヤ４によって位置
決めポジションに搬送されるマスクブランクＭの前端に
対応する四半部にストッパ兼位置決めピン２０を挿通案
内する複数の案内孔２１が穿設され、残りの位置に位置
決めピン２２を挿通案内する案内孔２３と、各案内孔２
１．２３に対応する位置にこれと同心的に雌ネジ２４．
２５が形成されている。ここで、各案内孔２１．２３及
び雌ネジ２４．２５は、ストッパ兼位置決めピン２０及
び位置決めピン２２を取付ける取付部として使用され、
図示の実施例では方形のマスクブランクＭのサイズ即ち
２．５インチ、３インチ、３．５インチ、４インチ、５
インチ及び６インチに合わせて設けられ、ストッパ兼位
置決めピン２０及び位置決めピン２２を取付けた状態で
マスクブランクＭをセンタリング保持可能に選定され、
各サイズ対応する案内孔２１．２３には該当するサイズ
表示線２６が描かれている。

ストッパ兼位置決めピン２０は、第４図に示す如く、上
端部に形成された円柱状のス）７バ部２０ａと、その下
端部に連接して形成された円錐台状の傾斜面部２０ｂと
、その下端部に連接して形成され外周面にローレット掛
けされた把持部２０Ｃと、下端部に形成された前記位置
出し板１８の雌ネジ２４に螺合する雄ネジ２０ｄと、案
内孔２１に係合する保合部２０ｅとを備えており、係合
部２０ｅの上部に軸部２０ｈと一体加工された止め用環
体２０ｇとから構成されている。

位置決めピン２２は、第５図に示すように、前記ストッ
パ兼位置決めピン２０のストッパ部２０ａが省略され、
これに応じて円錐台状の傾斜面部２０ｂが円錐状の傾斜
面部２２ｂに置換されていることを除いてはストッパ兼
位置決めピン２０と同様に構成され、ストッパ兼位置決
めピン２０との対応部分には符号２２に対応するローマ
字を付し、その詳細説明はこれを省略する。ここで、各
ピン２０．２２の傾斜面部２０ｂ及び２２ｂには、ニッ
ケルにテトラフルオロエチレン等の弗素樹脂を含浸させ
た鍍金を行うと共に、安息角が比較的小さく選定されて
マスクブランクＭに接触した際にマスクブランクＭを水
平方向に移動させる分力が大きくなるようにされている
。また、位置出し板１８、位置決め兼ストッパピン２０
及び位置決めピン２２で位置合せ手段を構成している。

そして、位置出し板１８の位置が摺動体１６に突設され
た遮蔽板１６ｆとこの遮蔽板１６ｆの通路に沿って設け
られた３つのフォトインクラブタＰ１．〜Ｐ１．によっ
て検出される。この場合、フォトインタラプタＰＩ、は
、第２図で実線図示のように位置出し板１８が最下降し
てストッパ兼位置決めビン２０の上端が！３！置装３の
載置部３ａより下側となる最下位置を検出し、フォトイ
ンクラブタＰＩ！は、位置出し板１８が中位置部ちスト
ッパ兼位置決めビン２０のストッパ部２０ａの先端がベ
ルトコンベヤ４の上側に突出してマスクブランクＭの先
端が当接する位置にあることを検出し、さらにフォトイ
ンクラブタＰＩ２は、位置出し板１８が最上位置即ちス
トッパ兼位置決めビン２０の傾斜面部２０ｂ及び位置決
めビン２２の傾斜面部２２ｂでマスクブランクＭをセン
タリング保持する位置にあることを検出する。

また、載置台３は、上端部に真空吸着ヘッド（図示せず
）を形成した回転自在の載置部３ａを有し、この載置部
３ａがステップモータ等の回転駆動機構によって回転駆
動される。

さらに、ベルトコンベヤ４は、位置出し板１８の上面に
対向してその前半部及び後半部にそれぞれ２本ずつ計４
本の丸ベル）４ａがストッパ兼位置決めビン２０及び位
置決めビン２２を位置出し板１８に取付けた状態でこれ
らと接触しないようにプーリ４ｂ、４ａ間に張設され、
プーリ４ｃが回転駆動機構４ｄによって回転駆動される
と共に、プーリ４ｂ、４ｃが上下移動機構５によって上
下動され、上側丸ベルト４ａ上にマスクブランクＭを載
置して位置出し板１８上に搬送する。ここで、前記移動
機構２と上下移動機構５とで相対移動機構が構成されて
いる。

通常状態では、下側から載置台３の載置面３ａ、ベルト
コンベヤ４に載置したマスクブランクＭの下面、及びス
トッパ兼位置決めビン２０のストッパ部２０ａの順に高
くなるように、それらの相対位置が選定されている。

そして、移動機構２の直流モータ８、ベルトコンベヤ４
の回転駆動機構４ｄ及び上下移動機構５が制御装置３０
によって制御される。この制御装置３０には、位置出し
板１８の位置を検出するフォトインクラブタＰ■１〜Ｐ
Ｉ３からの検出信号、タコジェネレータ７からの電圧信
号をＡ／Ｄ変換器３１で変換したディジタル信号、位置
出し板１８上に配設されたマスクブランクＭの先端位置
を検出するフォトセンサＰＳからの検出信号、ベルトコ
ンベヤ４が上位置即ちベルトコンベヤ４で搬送されるマ
スクブランクＭが載置台３の載置面３ａに衝突しない位
置にあることを検出するリミットスイッチ３２のスイッ
チ信号及び外部からの起動信号が入力されると共に、搬
送するマスクブランクＭのサイズを選択するサイズ設定
器３３の設定信号が入力され、これらに基づき直流モー
タ８、回転駆動機構４ｄ及び上下移動機構５を制御する
。

すなわち、起動信号が入力されると、先ず、直流モータ
８を正転させて位置出し板１８を上昇させ、フォトイン
クラブタＰ１．の検出信号が入力されたときに直流モー
タ８を停止させ、その駆動回路をインターロックすると
共に、上下移動機構５が上側位置にあることをリミット
スイッチ３２の検出信号によって確認して上下移動機構
５の駆動回路をインターロックする０次いで、回転駆動
機構４ｄを駆動してマスクブランクＭの搬送を開始し、
その先端をフォトセンサＰＳで検出してその検出信号が
入力されると、サイズ設定器３３で設定されたマスクブ
ランクＭのサイズに応じた時間だけタイマをセットし、
このタイマがタイムアンプしたときに、回転駆動機構４
ｄの駆動を停止し、次いで上下移動機構５を作動させて
、マスクブランクＭを載置面３ａ上に載置し、その後直
流モータ８を正転させて位置出し仮１８を上昇させ、フ
ォトインタラプタＰＩ３から検出信号が出力されると直
流モータ８を停止させる。その停止と同時又は僅かに遅
れて直流モータ８を逆転させて位置出し板１８を下降さ
せ、フォトインクラブタＰ■。

から検出信号が入力されると直流モータ８を停止させる
。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、ベルトコンベ
ヤ４上にマスクブランクＭが載置されておらず、且つ載
置台３の載置面３ａにもマスクブランクＭが載置されて
おらず、さらに、ベルトコンベヤ４が上位置にあると共
に、位置出し板１８が最下位置にあるものとする。

この状態で、先ず、位置決めを行うマスクブランクＭの
サイズをサイズ設定器３３に設定すると共に、位置出し
板１８の案内孔２１．２３中のマスクブランクＭに相当
する案内孔２１．２３を選択する。この場合、マスクブ
ランクＭが６インチである場合には、位置出し板１８の
最外周の案内孔２１．２３を選択し、これらにそれぞれ
２本のストッパ兼位置決めピン２０及び５本の位置決め
ピン２２を取付ける。すなわち、両ビン２０及び２２の
雄ネジ２０ｄ及び２２ｄをそれぞれ雌ネジ２４及び２５
に螺合させる。これによって、両ピン２０及び２２の係
合部２０ｅ及び２２ｅが位置出し板１８の案内孔２１及
び２３に係合すると共に、止め用環体２０ｇの底面が位
置出し板１８の上面と係合して正確な位置決めが行われ
る。

その後、ベルトコンベヤ４上にブーＩＪ　６　ｄ側でマ
スクブランクＭが載置され、この状態で起動信号が制御
装置３０に入力されると、先ず、移動機構２の直流モー
タ８を正転させて、位置出し板１８を中位置に上昇させ
る。これと同時にベルトコンベヤ４０回転駆動機構６ｄ
を駆動してマスクブランクＭの搬送を開始する。そして
、マスクブランクＭの前端がフォトセンサＰＳ位置に達
すると、制御装置３０内のセットされたタイマがタイム
アツプすると、回転駆動機構６ｄが停止されて、ベルト
コンベヤ４が停止状態となる。このベルトコンベヤ４の
停止直前に、マスクブランクＭの前端がストッパ兼位置
決めピン２０のストツバ部２０ａに当接してその左方へ
の移動が規制される。その後、コンベヤ４は、上下移動
機構５により作動され、載置面３ａの下側に下降し、マ
スクブランクＭを載置面３ａ上に載置する。

その後、制御装置３０によって移動機構２の直流モータ
８が正転されて、位置出し板１８が最上位置まで上昇さ
れる。このように位置出し板１８が上昇すると、マスク
ブランクＭの外周面にストッパ兼位置決めピン２０及び
位置決めピン２２の傾斜面部２０ｂ及び２２ｂが係合す
ることになり、これら傾斜面部２０ｂ及び２２ｂによっ
て、マスクブランクＭが徐々に右寄せされながらセンタ
リングされ、位置出し板１８が最上位置に達する前にマ
スクブランクＭが完全にセンタリングされた状態で載置
面３ａから上方に離間した位置に保持される。

これと同時又は僅かに遅れて制御装置３０によって移動
機構２の直流モータ８が逆転され、位置出し板１８が比
較的緩やかに下降し、その下降過程で、マスクブランク
Ｍが載置台３の載置面３ａに当接して、これに受は渡さ
れる。このとき、載置台３の載置面３ａでは真空吸着チ
ャックが作動されており、マスクブランクＭが真空吸着
される。

そして、載置台３の載置面３ａの上に位置決めされたマ
スクブランクＭは、図示しない真空吸着チャックを備え
たスイングアームによってフォトリピータ等の露光装置
に転送される。

また、位置決めを行うマスクブランクＭのサイズを変更
する場合には、そのサイズをサイズ設定器３３に設定す
ると共に、位置出し板１８上のストッパ兼位置決めピン
２０及び位置決めピン２２の取付位置をサイズに合わせ
て変更することにより、容易に行うことができる。

なお、上記実施例においては、位置出し板１８が、マス
クブランクＭをセンタリングするための案内孔２１．２
３及び雌ネジ２４．２５を有する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、第６図に示すよう
に、略円形の半導体ウェハ４０をセンタリング保持する
ようにそのウェハサイズに対応した案内孔２１．２３及
び雌ネジ２４．２５を設けるようにしてもよい。この場
合、マスクブランク用と半導体ウェハ用との２種類の位
置出し仮１８が必要となるが、両者を１つの位置決め装
置で、位置決めを行うことはないので、別体としても何
ら支障はなく、位置決めするマスクブランク、半導体ウ
ェハの種類が少ない場合には、両者に対応する案内孔及
び雌ネジを１つの位置出し板１８上に形成してマスクブ
ランク及び半導体ウェハの双方の位置決めを行うように
してもよい。

また、上記実施例においては、位置出し板１８を移動機
構２によって移動させる場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、ベルトコンベヤ４、位置出
し板１８及びｉｌ！置台３を相対的に移動させることに
より、これら間でのマスクブランクＭの受は渡しを行う
ようにしてもよいことは勿論である。

さらに、上記実施例においては、位置出し板１８にスト
ッパ兼位置決めピン２０及び位置決めピン２２を着脱自
在に取付ける場合について説明したが、これに限らず各
ピン２０及び２２を進退自在に位置出し板１８に取付け
、各ピン２０及び２２をソレノイド等の駆動機構で進退
させて被露光部材のサイズに応じて選択するようにして
もよい。

またさらに、上記実施例においては、位置出し板１８の
移動機構２として、直流モータ８によって回転駆動され
るボールネジ軸を適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、ギャードモータやパルス
モータを使用したり、ワイヤで摺動体１６を移動させた
りしてセンタリング保持した被露光部材に揺動を与える
ことなく比較的低速度で位置出し板１８を移動させるこ
とが可能な他の移動機構を適用し得ることは言うまでも
ない。

また、上記実施例においては、位置出しＦｉ１８にスト
ッパ兼位置決めピン２０及び位置決めピン２２をネジ止
めする場合について説明したが、これに限らず他の着脱
自在の取付は手段を適用することもできる。

さらに、上記実施例においては、ストッパ兼位置決めピ
ン２０及び位置決めピン２２の傾斜面部２０ｂ及び２２
ｂがそれぞれ円錐台状及び円錐状に形成されている場合
について説明したが、これに限らず被露光部材の外周面
に接触する面だけを傾斜面とするようにしてもよい。

またさらに、上記実施例においては、位置決め兼ストッ
パビン２０を適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、別途被露光部材のストッパを
設ける場合には、位置決めピンのみを使用するようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、位置決めピン
を位置出し板に着脱自在に取付け、この位置出し板と被
露光部材とを相対的に移動させることにより、搬送装置
によって搬送された被露光部材を位置決めピンでセンタ
リング保持するように構成されているので、その製造が
容易であると共に、位置決めピンによって被露光部材を
点接触で支持するので、被露光部材の位置決めを行う際
の接触抵抗が少なく、被露光部材が傾いたりすることな
く水平状態で保持することができると共に、円板上及び
方形上の被露光部材においても位置決めピンの取付は位
置を変更するだけで容易に異なるサイズの被露光部材を
位置決めすることができ、しかも位置決めピンを適用し
ているので、搬送装置の通路の確保が容易となり、さら
に上側のようにストッパ兼位置決めピンで被露光部材の
ストッパを兼ねてさせると、別途ストッパを設ける必要
がなくこの分部品点数を減少させることができる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図は第
１図の■−■線上の断面図、第３図は第１図の左側面図
、第４図はこの発明に適用し得るストッパ兼位置決めピ
ンの一例を示す正面図、第５図はこの発明に適用し得る
位置決めピンの一例を示す正面図、第６図は位置出し板
の他の実施例を示す平面図である。 図中、■は基台、２は移動機構、３は載置台、Ｍはマス
クブランク、４はベルトコンベヤ、４ｅは上下移動機構
、８は直流モータ、９はボールネジ軸、１１はポールナ
ツト、１８は位置出し板、２０はストッパ兼位置決めピ
ン、２０ａはストッパ部、２０ｂは傾斜面部、２０ｄは
雄ネジ、２０ｅは保合部、２１．２３は案内孔、２２は
位置決めピン、２２ｂは傾斜面部、２２ｄは雄ネジ、２
２ｅは保合部、２４．２５は雌ネジ、３０は制御装置、
３３はサイズ設定器である。 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送装置によって搬送されて位置決めポジション
   に到達した被露光部材を位置決めするようにした露光装
   置用被露光部材位置決め装置において、前記被露光部材
   に対してその露光面と垂直な方向に相対移動可能な位置
   出し板を備えた位置合せ手段を有し、該位置合せ手段は
   、前記位置出し板に着脱自在に固定された複数の位置決
   めピンを有し、該位置決めピンは、前記被露光部材の周
   縁と接触し且つ当該被露光部材を支持する面を下方に行
   くに従い被露光部材の中心側に突出するように傾斜させ
   た傾斜面としたことを特徴とする露光装置用被露光部材
   位置決め装置。
2. （２）搬送される被露光部材の前端に前記着脱自在に固
   定する位置決めピンは、傾斜面部の上端に被露光部材の
   前端が当接するストッパ部を備えている特許請求の範囲
   第１項記載の露光装置用被露光部材位置決め装置。