(57)【要約】      （修正有）【課題】マスク搬送時にマスクに働く慣性力や振動などを吸収する機構を提供する。【解決手段】マスク交換時にハンド２３を１８０度回転するが、そのときステッピングモータが自起動運動するためにマスクにはマスクの質量と加速度に応じた慣性力が加わる。この慣性力をマスク保持機構１５の下にある平行ばね１２Ｌ、１２Ｒを用いて緩和することにより、マスクはマスク保持機構１５上を滑ることなく位置を保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを搬送するマスク搬送装置において、マスクを保持するマスク保持機構が弾性部材を介して固定されていることを特徴とするマスク搬送装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、２枚の板ばねからなる平行ばねであることを特徴とする請求項1記載のマスク搬送装置。
【請求項３】
前記弾性部材表面に振動を減衰させるための振動減衰材料が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のマスク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスまたは液晶表示素子を製造する際に使用される露光装置に搭載されるマスク搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マスクに描かれた回路パターンを、フォトレジストが塗布されたウエハ又はガラスプレート上に露光する露光装置において、一枚のウエハに異なるパターンを重ねて露光する場合がある。このような場合ウエハに露光する各パターンは、先に露光されたパターンと一致した場所に重ねて露光する必要がある。そのためマスクをマスクスキャンステージに載せて露光を行う際、マスクにある基準マークをスキャンステージ上の基準マークに対して精密に位置決めする必要がある。
【０００３】
図３を参照して、従来のマスクアライメント機構について説明する。マスクアライメント機構は３つの部分で構成されている。１つ目はハンド部分、２つ目はマスクスキャンステージ部分、３つ目はプリアライメント部分である。
【０００４】
まずハンド部分の構成について説明する。図３において３７，３１１はウエハに露光する回路の原版となるマスクである。マスク３７，３１１の左右には吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄがあり、開閉部３３ａと３３ｂの先端にある吸着パッドがマスク３７を吸着しており、吸着パッド開閉部３３ｃ，３３ｄの先端にある吸着パッドがマスク３１１を吸着している。吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、ハンド３１０に設けた不図示のアクチュエータによって、それぞれＸ方向に並進することができる。ただし吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂは互いに逆方向に同じ移動量だけ動く、開閉機構になっている。吸着パッド開閉部３３ｃ，３３ｄについても同様である。３１０はハンドであり、ハンド３１０はZ駆動部３８、θ駆動部３９によって、Ｚ方向の並進とＺ軸中心の回転ができるようになっている。Ｚ駆動部３８は主にボールねじとステッピングモータ、θ駆動部３９は主にステッピングモータとギアで構成されている。
【０００５】
次にマスクスキャンステージ部分の構成について説明する。図において３５はマスクスキャンステージである。マスクスキャンステージ３５はハンド３１０の下にあり、マスクスキャンステージ３５の左右にあるリニアモータ３１２Ｒ，３１２Ｌによって、Ｙ方向に並進運動することができる。マスクスキャンステージ３５にはマスク３７，３１１を吸着するための吸着パッド３１３Ｒ，３１３Ｌがあり、マスクスキャンステージ３５駆動中は前記マスク吸着パッド３１３Ｒ，３１３Ｌによってマスク３７及び３１１は吸着されている。
【０００６】
続いてプリアライメント部分の構成について説明する。図において、３１はプリアライメントステージである。プリアライメントステージ３１は、不図示のマスクチェンジャーから搬送されたマスクを粗くアライメントする。３２，３４は突き当てピンであり、マスク外形に突き当てピンを押し当てることで外形基準の位置決めを行う。
【０００７】
ここからは従来のマスクアライメントの流れについて説明する。マスクスキャンステージ３５がマスク３７を吸着した状態で露光をしている時、この作業と並行してマスク３１１がプリアライメントステージ３１へ搬送される。そしてマスク３１１はプリアライメントステージ３１上で粗くアライメントされる。
【０００８】
粗いアライメントが終了するとマスク３１１は、マスク３７の露光が完了するまでプリアライメントステージ３１上で待機している。マスクスキャンステージ３５上のマスク３７の露光が完了すると、マスクスキャンステージ３５はハンド３１０の下まで移動する。マスクスキャンステージ３５の移動が完了するとハンド３１０が降下し、吸着パッド開閉部３３ａと３３ｂはマスク３７の下へ入り込み、先端の吸着パッドでマスク３７を吸着する。また吸着パッド開閉部３３ｃと３３ｄも同様に、マスク３１１の下へ入り込み、先端の吸着パッドでマスク３１１を吸着する。
【０００９】
吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが２つのマスク３７，３１１を吸着した後、ハンド３１０は上昇、１８０度回転、降下をし、２つのマスクの位置関係を逆転させる。そしてハンド３１０を降下させ、マスク３７はプリアライメントステージ３１の上に、またマスク３１１はマスクスキャンステージ３５上に載せられる。
【００１０】
ただしマスクスキャンステージ３５にマスク３１１を載せる際、マスク３５にある基準マークとマスクスキャンステージ上の基準マーク３６を一致させる必要がある。そのため、図示していない受光素子を用いて前記２つのマークを観測しながら、両マークが一致するようにマスクスキャンステージ３５を動かす。そしてマークが一致すると、マスク３１１をマスクスキャンステージ３５上に載せる。
【００１１】
マスクスキャンステージ３５上の吸着パッド３１３Ｒ，３１３Ｌがマスク３１１を吸着すると、ハンド側の吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは吸着を解除する。そして前記吸着パッド開閉部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは開き、その後ハンド３１０が上昇することでマスクアライメントは完了する。
【００１２】
図４は吸着パッド開閉部を示した図である。この図において４１Ｌ，４１Ｒは吸着パッド開閉部であり、各吸着パッド開閉部には吸着パッド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄがある。吸着パッド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄはレチクル４３を吸着している。
【特許文献１】特開平６−３２９２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところでθ駆動部のステッピングモータが回転を始めようとする瞬間、自起動運転によりある初速度で回転し始める。そのためにマスクには質量と加速度に応じた慣性力が掛かる。この慣性力が、マスクとマスク保持機構の間の静止摩擦力より大きくなると、マスクが保持機構上を滑ることが起き、マスクの送り込み精度が悪くなる。またハンド回転中において、構造的な要因によりハンドが共振し大きな振動が発生する。この振動によりマスクはマスク保持機構上を滑ることが起き、マスクの送り込み精度を悪くしている。
【００１４】
本発明は上記の事を鑑みてなされたものであり、その目的はマスクに働く慣性力や振動などを吸収する機構を提供することでマスクを精度良く搬送することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的を達成するため、本発明は、マスクを保持する吸着パッド等のマスク保持機構が平行ばね等からなる弾性材を介してマスク搬送装置に固定されること特徴とする。ただし平行ばねは、自起動運転時にマスクに働く慣性力の方向に自由度を持つようにする。また上記平行ばねには、板ばねの振動を減衰させるためにゴム等の振動減衰機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マスクに働く慣性力を平行ばねで逃がすことができまた、ハンド自体から発生する振動を板ばねにより吸収することができるため、精度良くマスクを送り込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の一実施例を示したものである。図１において１１Ｌ，１１Ｒはゴム等の振動減衰材料であり、１２Ｌ，１２Ｒは板ばねである。そして１５は吸着パッド等のマスク保持機構であり、このマスク保持機構１５がマスク１６を保持している。またマスク保持機構１５はベース１４に固定されている。１３はマスク保持機構開閉部であり、マスク保持機構開閉部１３とマスク保持機構１５は、２枚の振動減衰材１１Ｌ，１１Ｒそして２枚の板ばね１２Ｌ，１２Ｒによって構成される平行ばねで接続されている。なお前記平行ばねはハンドが自起動運転している時に、マスクに発生する慣性力の作用方向と同方向に自由度を持つようにする。
【００１８】
図２は本発明を用いたマスクアライメント機構である。本発明のマスク保持機構は２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈである。また２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは保持機構開閉部である。これら保持機構開閉部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、ハンド２３上にある不図示のアクチュエータによりＸ方向に駆動することができる。ただし２７ａ，２７ｂは互いに逆方向に同じ移動量で駆動する。同様に２７ｃ，２７ｄは互いに逆方向に同じ移動量で駆動する。
【００１９】
図２におけるマスクアライメント機構のマスク交換及びアライメント方法は、従来と変わらない。
【００２０】
マスク交換の際、ハンドを１８０度回すが、この時ステッピングモータが自起動運転するために、マスクにはマスクの質量と加速度に応じた慣性力が加わる。この慣性力をマスク保持機構の下にある平行ばねを用いて逃がすことにより、マスクはマスク保持機構上を滑ることがなく位置を保つことができる。
【００２１】
またハンド回転中に、ハンドなど構造的な共振により大きな振動が発生する場合がある。その振動によりマスクがマスク保持機構上を滑ることがある。よって平行ばねを使うことで構造的な振動を吸収し、マスクが保持機構上を滑るのを防ぐことができる。
【００２２】
ただし板ばねに発生する振動が長い間続いてしまうと、振動が収まるまで待つ必要がある。そのため、板ばねにゴム等の振動減衰材料を設けることで振動を減衰させるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明を用いたマスクアライメント機構の一実施形態を示す図である。
【図３】従来のマスクアライメント機構を示す図である。
【図４】従来のマスクアライメント機構における吸着パッド開閉部を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１Ｌ  振動減衰材料
１１Ｒ  振動減衰材料
１２Ｌ  板ばね
１２Ｒ  板ばね
１３  マスク保持機構開閉部
１４  ベース
１５  マスク保持機構
１６  マスク
２１  θ駆動部
２２  Ｚ駆動部
２３  ハンド
２４ａ  マスク保持機構
２４ｂ  マスク保持機構
２４ｃ  マスク保持機構
２４ｄ  マスク保持機構
２４ｅ  マスク保持機構
２４ｆ  マスク保持機構
２４ｇ  マスク保持機構
２４ｈ  マスク保持機構
２５  マスク
２６  マスク
２７ａ  吸着パッド開閉部
２７ｂ  吸着パッド開閉部
２７ｃ  吸着パッド開閉部
２７ｄ  吸着パッド開閉部
３１  プリアライメントステージ
３２  突き当てピン
３３ａ  吸着パッド開閉部
３３ｂ  吸着パッド開閉部
３３ｃ  吸着パッド開閉部
３３ｄ  吸着パッド開閉部
３４  突き当てピン
３５  マスクスキャンステージ
３６  基準マーク
３７  マスク
３８Ｚ  駆動部
３９θ  駆動部
３１０  ハンド
３１１  マスク
３１２Ｌ  リニアモータ
３１２Ｒ  リニアモータ
３１３Ｌ  吸着パッド
３１３Ｒ  吸着パッド
４１Ｌ  マスク保持機構開閉部
４１Ｒ  マスク保持機構開閉部
４２ａ  マスク保持機構
４２ｂ  マスク保持機構
４２ｃ  マスク保持機構
４２ｄ  マスク保持機構
４３  マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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