(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブストレートホルダー（５０）にさまざまなサイズのサブストレート（８）をのせるための装置において、
ａ）周辺縁部（２４）を備える底部プレート（２２）、
ｂ）上記底部プレート（２２）に配設された少なくとも三つの支持手段（２６）、
ｃ）サブストレートホルダー（５０）用受け要素（２８）
を備え、上記支持手段の各々がさまざまなサブストレート（８）のためにそれぞれに異なる支え面（３６、３８、４２）を有し、これら支え面（３６、３８、４２）が支持手段（２６）に階段状に配置されていること、及び
サブストレートホルダー（５０）がその位置に正しく合わせられ且つ支持手段（２６）に貫かれるように、上記受け要素がサブストレートホルダー（５０）を支持し、上記支持手段が支え面でサブストレート（８）を支持すること
を特徴とする装置。
【請求項２】
支え面（３６、３８、４０、４２）がストッパ（３６ａ、３８ａ、４２ａ）によって、さまざまなサブストレート（８）が正しい位置に合わされる状態にあるように画成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記支持手段（２６）の一つの支え面（３６、３８、４２）のうちの少なくとも一つに、サブストレートサイズを検出するための少なくとも一つのセンサエレメント（４４）が収容されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
さまざまなサブストレートサイズのためのサブストレートホルダー（５０）が同じ外側寸法を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブストレートホルダーにさまざまなサイズのサブストレート（基板）を装着するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過光測定のために方向付けられているＣＤ測定システム（ＣＤ：critical distance、臨界距離）では、サブストレートがフレームに移される。通常、ここでは、マスクが手で且つ測定システムの外部でフレームに挿着される。それから、フレームが、挿着されたサブストレートとともに測定ステージ（ＸＹキャリッジ）上に直接のせられ、また取り除かれる。このことは、半導体メーカーの生産環境での使用に関して実用的でない。Leica Microsystems Wetzlar GmbHの
0003639782.tif 000002
で使用されたサブストレートハンドリングシステムは自動化されているが、しかしながら、大きいサブストレートのために、また異なるサブストレートホルダーのために設計されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題、課題を解決するための手段】
それゆえ、本発明は、測定器へのさまざまなサブストレートの確実な挿着を可能にする装置を作り出すことを課題とする。その際、測定器へのサブストレートの確実な移しかえは、とりわけ重要である。それに加えて、当該装置によってサブストレートホルダでの不正確な取り扱いによるサブストレートの損傷が防止される必要がある。
【０００４】
この課題は、はじめに述べた様式の装置において、本発明により以下のようにして解決される。すなわち、ａ）周辺縁部を備える底部プレート、ｂ）上記底部プレートに配設された少なくとも三つの支持手段、ｃ）サブストレートホルダー用受け要素が設けられる；上記支持手段の各々がさまざまなサブストレートのためにそれぞれに異なる支え面を有し、これら支え面が支持手段に階段状に配置されている；そして、サブストレートホルダーがその位置に正しく合わせられ且つ支持手段に貫かれるように、上記受け要素がサブストレートホルダーを支持し、上記支持手段が支え面でサブストレートを支持する。
【０００７】
有利な別の構成は、従属する請求項の特徴から判明する。
サブストレートホルダーにさまざまなサブストレートを納めるための積載ステーションの本発明に係る形態によって、個々のサブストレートの確実なあるいは自動化された取り扱いが実行され得ることが可能になる。その上に、サブストレートホルダーにサブストレートを置くことがサブストレートをすでに正しい位置に合わせ且つそれによって所定の位置にもたらすということになる。このことには、サブストレートの測定の際に所定の条件から出発され得るという利点がある。サブストレートはサブストレートホルダーと一緒に測定器に移される。このことには、サブストレート自体が操作者によって手で測定器に挿入される必要がないという利点がある。それによって、手で触れることによって生じる可能性のあるサブストレートにおける温度勾配が回避される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面には、本発明が図式的に示されている。次に、本発明を図面に基づいて説明する。
その際、
図１は、測定器の図式的な側面図を示し、
図２は、積載ステーションの斜視図を示し、
図３は、支持手段の側面図を示し、
図４は、支持手段のいくつかの支え面の平面図を示し、
図５は、積載ステーションに挿入されたサブストレートホルダーの斜視図を示し、
図６は、サブストレートホルダーがサブストレートと共に積載ステーションから持ち上げられている状態での斜視図を示す。
【０００９】
図１に示された高精度の測定器１００は、脚部２、３上に振動が減衰（抑制）されるように装着された花崗岩（御影石）ブロック１からなる。花崗岩ブロック１上では、フレームとして構成されたＸＹキャリッジ４が、気体軸受（空気軸受）５、６上で矢印によって示唆された二つの方向においてすべるように移動させられ得る。ＸＹキャリッジ４のフレームは、好ましくは、小さい熱膨張率をもつガラスセラミックスからなる。それのための駆動装置は図示されていない。ＸＹキャリッジ４のポジションは、レーザー干渉計システム７でＸ方向及びＹ方向について測定される。
【００１０】
ＸＹキャリッジ４のフレームにサブストレート８が納められている。サブストレート８は、例えば石英ガラス製である。サブストレート表面上には、構造（パターン）９が与えられている。ＸＹキャリッジ４がフレームとして構成されているので、サブストレート８は、下からも光を通され得る。光を通さないサブストレートの場合には、そのとき、投射光（入射光）での照明が使用される。ひき続いての記述は、光を通すサブストレートの照明に限定される。このことは、決して本願の限定と解されるべきでない。
【００１１】
サブストレート８の上方には、高い光学的特性をもつ結像システム１０がある。当該結像システムは、焦点を合わせるためにそれの光軸１１に沿ってＺ方向にて位置を変えられ得る。ビームスプリッターミラー１２によって、一方では光源１３の光が光ビーム路に導入され、他方では結像光線が検出器装置１４へ向けられる。検出器装置１４は、例えば高解像度ピクセル配列をもつＣＣＤカメラである。光源１３は、近紫外スペクトル領域において放射する。
【００１２】
花崗岩ブロック１には、高さ調整可能な集光器（集光レンズ）１５と光源１６とからなる別の照明装置が組み込まれている。光源１６として、光ガイドの出口面が設けられていてもよい。集光器１５の光軸は、結像システム１０の光軸１１と一直線に並んでいる。光源１６を伴う集光器１５の高さ調整は、パターン９に向けられる照明光線をサブストレート８の種々の光学的厚さに適合させるために用いられる。集光器頭部は、特にＸＹキャリッジ４のフレームの開いた部分の中にまで達し得る。サブストレート面全体にわたるステージ移動の際の損傷から守るために、集光器頭部は花崗岩ブロック１の表面より下にひっぱり込まれ得る。光源１３及び１６は、互いに独立にスイッチを入れられ得る。
【００１３】
図２は、積載ステーション２０の斜視図を示す。当該積載ステーションは底部プレート２２を有し、当該底部プレートに周辺縁部２４が形成されている。底部プレート２２上には、いくつかの支持手段２６が配置されている。当該支持手段は、サブストレート８に対する安定した支えを保証するように底部プレート２２上に分布させられている。ここに示すケースでは、四つの支持手段（支持エレメント）２６が設けられている。支持手段２６が三つだけ設けられていることも考え得る。そのとき、これらの三つの支持手段は、サブストレート８のための安定且つ確実な支えを保証するように配置される。支持手段２６に加えて、底部プレート２２上に受け要素２８が取り付けられている。当該受け要素は、サブストレートホルダー５０（図５参照）を、当該サブストレートホルダーが支持手段２６を取り囲み且つその位置について正しく合わされ且つ方向を正されている状態であるように支持する。そのために、複数の受け要素２８にストッパエッジ２８ａが形成されている。当該ストッパエッジは、サブストレートホルダー５０の所定の精確な位置を保証する。受け要素２８は、この実施例では、それらが支持手段２６よりも縁部２４の近くに位置するように底部プレート２２上に配置されている。
【００１４】
図３は、支持手段２６の実施例の図４の切断面Ａ−Ａに沿っての側面図を示す。支持手段２６は、適当な材料から一つの部材として製造されていることが可能である。この実施例では、支持手段２６がいくつかの個別部材から組み立てられている。基部３０が第一及び第二の部材３１及び３２を支持する。第一及び第二の部材３１及び３２は、空間的に互いから空所３４によって隔てられている。図３では、支持手段２６の第二の部材３２上に第一及び第二の支え面３６及び３８が形成されている。支持手段２６の第一の部材３１上には、第三の支え面４２が形成されている。支持手段２６は、空間的に、底部プレート２２上に、さまざまなサブストレートサイズのためのさまざまな支持手段２６の同じ支え面３６、３８、４０あるいは４２がそれぞれ一つの安定な保持具（サポート）を具現するように配置されている。第一の支え面３６の画成のために、それに第一のストッパエッジ３６ａが形成されている。第二の支え面３８の画成のために、それに第二のストッパエッジ３８ａが形成されている。第三の支え面４２の画成のために、それに第三のストッパエッジ４０ａが形成されている。第四の支え面４２の画成のために、それに第四のストッパエッジ４２ａが形成されている。この装置で測定され得るサブストレートは、ＳＥＭＩスタンダードを満たさねばならない。これについてのいくつかの例は、タイプ６０２５（６×６インチ及び０．２５インチ厚）（換算すると１５．２４×１５．２４ｃｍ及び０．６３５ｃｍ厚）、タイプ５００９（５×５インチ及び０．０９インチ厚）（換算すると１２．７×１２．７ｃｍ及び０．２２８６ｃｍ厚）の石英マスクあるいは２３０×２３０×９ミリメートル寸法の石英マスクである。
【００１５】
支持手段２６のさまざまな支え面３６、３８及び４２の平面図が図４に示されている。ここで示された実施例では、サブストレート８を安定な（変動しない）位置にて保持するために、すべてのストッパエッジ３６ａ、３８ａ及び４２ａが直角に成形されている。ストッパエッジ３６ａ、３８ａ、及び４２ａの別の形態が考えられ且つ明らかである。支え面３６、３８及び４２のそれぞれに、サブストレート８が積載ステーション２０に挿着されたかどうか及びどのサブストレートが積載ステーションに挿着されたかを確認するセンサエレメント４４が収容されている。センサエレメント４４は、個々の支持手段２６のさまざまな支え面３６、３８、及び４２に設けられている必要はない。全く同様に、それぞれの支持手段２６が、常に別の支え面に組み込まれているセンサエレメント４４を含むことも考えられる。例えば四つの支持手段を考えるならば、センサエレメント４４が、第一の支持手段２６のところで第一の支え面３６にあり、第二の支持手段２６のところで第二の支え面３８にあり、且つ第三の支持手段２６のところで第三の支え面４２にある。全く同様に、サブストレートが挿着されているか否かの決定を容認するセンサエレメント４４のあらゆる別の配置が考えられる。センサエレメント４４自体は、例えば接触スイッチ（タッチスイッチ）、容量センサ、あるいは光センサのような異なった形態を有し得る。
【００１６】
サブストレート８が積載ステーション２０に挿着される前に、サブストレートホルダー５０が積載ステーション２０にもたらされる（図５）。サブストレートホルダー５０には、使用されるサブストレート８の長さ及び幅に対応して決められている空所５２が規定されている。付加的に、サブストレートホルダー５０にガイド空所５４が設けられている。当該ガイド空所は、それらが底部プレート２２上における支持手段２６の空間的な配置に対応するようにサブストレートホルダー５０に配置されている。積載ステーション２０へのサブストレートホルダー５０の組み込みの際に、支持手段２６の一部分がサブストレートホルダー５０のガイド空所５４に食い込み、それによって大まかなガイドを保証する。ガイド空所５４は、それらと支持手段２６との間に遊びがあるように寸法決めされている。サブストレートホルダー５０が積載ステーション２０に組み込まれているならば、サブストレートホルダーが受け要素２８にのって、当該受け要素によってサブストレートホルダーが厳密に正しく合わされ且つ位置決めされる。
【００１７】
図６は、挿入されたサブストレート８と共にサブストレートホルダー５０を持ち上げて取り外すことを示す。すでに上述したように、使用されたサブストレートホルダー５０に適したサブストレート８がセンサエレメント４４（図４）によって確認されたならば、サブストレートホルダー５０が積載ステーション２０から持ち上げ取り外され得る。このために、ロボットアーム（不図示）に取り付けられているフォーク６０が、受け要素２８上にのっているサブストレートホルダー５０の下へ動く。ロボットアーム（不図示）の持ち上げ運動によって、フォーク６０がサブストレートホルダー５０を持ち上げる。サブストレートホルダーは、その際、積載ステーション２０にあるサブストレート８を連行する。サブストレート８は、サブストレートホルダー５０の空所５２に位置することになる。全く同様に、ロボットアーム（不図示）の持ち上げ運動によって積載ステーション２０の支持手段２６がサブストレートホルダー５０のガイド空所５４から動かされる。サブストレートホルダー５０とサブストレート８とのユニットは、いまや、ロボットアーム６０によって高精度の測定器１００に、あるいはマガジン（不図示）に運ばれ得る。
【００１８】
本発明が実施例に関連して説明された。しかしながら、請求項の保護範囲を離れることなしに変更及び変形が行われ得ることはこの専門分野の当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定器の図式的な側面図である。
【図２】積載ステーションの斜視図である。
【図３】支持手段の側面図である。
【図４】支持手段のいくつかの支え面の平面図である。
【図５】積載ステーションに挿着されたサブストレートホルダーの斜視図である。
【図６】サブストレートホルダーがサブストレートと一緒に積載ステーションから持ち上げられている状態での斜視図である。
【符号の説明】
１        花崗岩ブロック
２        脚部
３        脚部
４        ＸＹキャリッジ
５        気体軸受
６        気体軸受
７        レーザー干渉計
８        サブストレート
９        構造
１０      結像システム
１１      光軸
１２      ビームスプリッターミラー
１３      光源
１４      検出器装置
１５      高さ調整可能な集光器
１６      光源
２０      積載ステーション
２２      底部プレート
２４      縁部
２６      支持手段
２６ａ    内側面
２６ｂ    外側面
２８      受け要素
２８ａ    ストッパエッジ
３０      基部
３１      第一の部材
３２      第二の部材
３４      （フライス盤で削られた）開口
３６      第一の支え面
３６ａ    第一のストッパエッジ
３８      第二の支え面
３８ａ    第二のストッパエッジ
４２      第三の支え面
４２ａ    第三のストッパエッジ
４４      センサエレメント
５０      サブストレートホルダー
５２      空所
５４      ガイド空所
６０      フォーク
【図１】
0003639782.tif 000003
【図２】
0003639782.tif 000004
【図３】
0003639782.tif 000005
【図４】
0003639782.tif 000006
【図５】
0003639782.tif 000007
【図６】
0003639782.tif 000008