(57)【要約】【課題】真空チャンバの容積が小さくてもステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内へ搬入したり真空チャンバ内から搬出したりすることが容易にできる真空用位置決め装置を提供する。【解決手段】基台１５の正面に形成された開口部から真空チャンバ１１内にＸＹステージ駆動機構１４及びＸＹステージ１２を搬入するときに使用されるリニアガイドのスライド体上面に当接してステージ駆動機構１４をジャッキアップする複数のジャッキアップボルト２０を基台１５の所定位置に設けるとともに、基台１５の下面部にリニアガイドの幅より大きい開口幅を有し且つリニアガイドの高さより大きい開口幅を有するスリット２１，２２をステージ駆動機構１４及びステージ１２の搬入出方向に沿って設ける。【選択図】図２
2005311032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器搬入出用の開口部を有する真空チャンバと、この真空チャンバの底面部に固定される基台を有するステージ駆動機構と、このステージ駆動機構により少なくとも一軸以上の方向に駆動されるステージとを備えた真空用位置決め装置であって、
前記開口部は真空チャンバの側面に有し、前記開口部から前記真空チャンバ内に前記ステージ駆動機構及び前記ステージを搬入するときに使用されるリニアガイドのスライド体上面に当接して前記ステージ駆動機構をジャッキアップする複数のジャッキアップボルトを前記基台の所定位置に設けるとともに、前記基台の下面部に前記リニアガイドの幅より大きい開口幅を有し且つ前記リニアガイドの高さより大きい開口幅を有する複数のスリットを前記ステージ駆動機構及び前記ステージの搬入出方向に沿って設けたことを特徴とする真空用位置決め装置。
【請求項２】
請求項１記載のステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入する方法であって、ガイドレールと、該ガイドレールに沿って移動可能なスライダ体とからなり、前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドを前記真空チャンバの底面部から外部の台上において敷設するとともに、前記スライド体が前記基台のスリット内に収まるように前記基台を位置させるように前記外部の台上に前記ステージ駆動機構を載置し、前記複数のジャッキアップボルトをねじ込み、前記スリット内へ前記ジャッキアップボルトの先端を突出させ、前記スライド体上面に当接させつつ更にねじ込むことにより、前記ステージ駆動機構をジャッキアップし、前記スライド体ごと前記ステージ駆動機構を前記真空チャンバ内の取付け位置へ移動させ、前記複数のジャッキアップボルトを緩めて前記基台を前記真空チャンバの底面部に降ろす工程を含むことを特徴とする真空用位置決め装置の組立方法。
【請求項３】
前記基台を前記真空チャンバ上に降ろした後、前記リニアガイドを取り外し、代わりに低摩擦材を含む板材からなる治具を前記スリット内に挿入し、前記ジャッキボルトをねじ込み、基台をジャッキアップし、低摩擦材との境界面で水平方向に前記基台を滑らせることにより、基台の微小位置決めを行なう工程を含む請求項２記載の真空用位置決め装置の組立方法。
【請求項４】
請求項１記載のステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内から搬出する方法であって、ガイドレールと、該ガイドレールに沿って移動可能なスライダ体とからなり、前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドを前記スリットに一端を挿通させ、他端が外部の台上に出るように敷設するとともに前記スライド体を前記スリット内に位置させ、前記複数のジャッキアップボルトをねじ込み、前記ジャッキアップボルトの先端を前記スライド体の上面に当接させつつ更にねじ込むことにより、前記ステージ駆動機構をジャッキアップし、前記スライド体ごと前記ステージ駆動機構を前記台上まで移動させ、前記ジャッキアップを緩め、前記基台を前記台上に降ろす工程を含むことを特徴とする真空用位置決め装置の分解方法。
【請求項５】
請求項１記載の真空用位置決め装置を組立または分解するときに使用される位置決め装置用組立／分解装置であって、ガイドレール及び該ガイドレールに沿って移動可能なスライド体からなり前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドと、前記リニアガイドのガイドレールを前記真空チャンバ内に対して搬入出するための台と、を備えてなることを特徴とする真空用位置決め装置用組立／分解装置。
【請求項６】
請求項５記載の真空用位置決め装置用組立／分解装置において、前記スライド体は、前記ガイドレール上に摺動自在に配設された複数のスライダと、これらスライダの上面に固定されたスライド台とからなり、前記スライド台は、前記ジャッキアップボルトの先端部と係合する係合穴部を上面前端部と上面後端部に有することを特徴とする真空用位置決め装置用組立／分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造装置等に用いられる真空中で使用されるＸＹステージ装置のような真空用位置決め装置及びその組立方法ならびに分解方法、真空用位置決め装置用組立／分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子ビームを用いて被露光部材に微細パターンを露光する電子ビーム露光装置は、特許文献１に開示されているように、真空チャンバを備えており、この真空チャンバ内には、被露光部材を載置するＸＹステージが設けられているとともに、ＸＹステージを水平な平面内で互いに直交する二軸方向（Ｘ方向とＹ方向）に駆動するＸＹステージ駆動機構が設けられている。
【０００３】
このような電子ビーム露光装置をはじめとする半導体製造装置や各種検査装置等は、重量物である例えばＸＹステージ駆動機構のようなステージ駆動機構を真空チャンバ内に搬入するために、クレーンやリフターを使用して組立てられる場合が多い。
【特許文献１】特開２００３−３７０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ステージ駆動機構を真空チャンバ内に搬入する手段としてクレーンやリフターを使用すると、例えばクレーンに吊り下げられたステージ駆動機構が真空チャンバに当たって破損することがあるため、間口の大きい真空チャンバを使用する必要があり、真空用位置決め装置の大型化を招くとともに作業も困難を伴うという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、真空チャンバの容積が小さくてもステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内へ搬入したり真空チャンバ内から取り出すことが容易にできる真空用位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入することができる真空用位置決め装置の組立方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内から搬出することのできる真空用位置決め装置の分解方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入したり真空チャンバ内から搬出したりすることができる真空用位置決め装置用組立／分解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、機器搬入出用の開口部を有する真空チャンバと、この真空チャンバの底面部に固定される基台を有するステージ駆動機構と、このステージ駆動機構により少なくとも一軸以上の方向に駆動されるステージとを備えた真空用位置決め装置であって、前記開口部は真空チャンバの側面に有し、前記開口部から前記真空チャンバ内に前記ステージ駆動機構及び前記ステージを搬入するときに使用されるリニアガイドのスライド体上面に当接して前記ステージ駆動機構をジャッキアップする複数のジャッキアップボルトを前記基台の所定位置に設けるとともに、前記基台の下面部に前記リニアガイドの幅より大きい開口幅を有し且つ前記リニアガイドの高さより大きい開口幅を有する複数のスリットを前記ステージ駆動機構及び前記ステージの搬入出方向に沿って設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入する方法であって、ガイドレールと、該ガイドレールに沿って移動可能なスライダ体とからなり、前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドを前記真空チャンバの底面部から外部の台上において敷設するとともに、前記スライド体が前記基台のスリット内に収まるように前記基台を位置させるように前記外部の台上に前記ステージ駆動機構を載置し、前記複数のジャッキアップボルトをねじ込み、前記スリット内へ前記ジャッキアップボルトの先端を突出させ、前記スライド体上面に当接させつつ更にねじ込むことにより、前記ステージ駆動機構をジャッキアップし、前記スライド体ごと前記ステージ駆動機構を前記真空チャンバ内の取付け位置へ移動させ、前記複数のジャッキアップボルトを緩めて前記基台を前記真空チャンバの底面部に降ろす工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２記載の真空用位置決め装置の組立方法において、前記基台を前記真空チャンバ上に降ろした後、前記リニアガイドを取り外し、代わりに低摩擦材を含む板材からなる治具を前記スリット内に挿入し、前記ジャッキボルトをねじ込み、基台をジャッキアップし、低摩擦材との境界面で水平方向に前記基台を滑らせることにより、基台の微小位置決めを行なう工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１記載のステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内から搬出する方法であって、ガイドレールと、該ガイドレールに沿って移動可能なスライダ体とからなり、前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドを前記スリットに一端を挿通させ、他端が外部の台上に出るように敷設するとともに前記スライド体を前記スリット内に位置させ、前記複数のジャッキアップボルトをねじ込み、前記ジャッキアップボルトの先端を前記スライド体の上面に当接させつつ更にねじ込むことにより、前記ステージ駆動機構をジャッキアップし、前記スライド体ごと前記ステージ駆動機構を前記台上まで移動させ、前記ジャッキアップを緩め、前記基台を前記台上に降ろす工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１記載の真空用位置決め装置を組立または分解するときに使用される位置決め装置用組立／分解装置であって、ガイドレール及び該ガイドレールに沿って移動可能なスライド体からなり前記スリットに挿通可能な複数のリニアガイドと、前記リニアガイドのガイドレールを前記真空チャンバ内に対して搬入出するための台と、を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の真空用位置決め装置用組立／分解装置において、前記スライド体は、前記ガイドレール上に摺動自在に配設された複数のスライダと、これらスライダの上面に固定されたスライド台とからなり、前記スライド台は、前記ジャッキアップボルトの先端部と係合する係合穴部を上面前端部と上面後端部に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、ステージ駆動機構を真空チャンバ内に搬入する手段としてクレーンやリフターを使用しないで済むので、真空チャンバの容積が小さくてもステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内へ搬入したり真空チャンバ内から搬出したりすることが容易にできる。
請求項２及び３の発明によれば、ステージ駆動機構を真空チャンバ内に搬入する手段としてクレーンやリフターを使用しないで済むので、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入することができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、ステージ駆動機構を真空チャンバ内から搬出する手段としてクレーンやリフターを使用しないで済むので、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内から搬出することができる。
請求項５及び６の発明によれば、ステージ駆動機構を真空チャンバ内に搬入したり真空チャンバ内から搬出したり手段としてクレーンやリフターを使用しないで済むので、ステージ駆動機構の損傷や真空チャンバの大型化等を招くことなくステージ駆動機構及びステージを真空チャンバ内に搬入したり真空チャンバ内から搬出したりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る真空用位置決め装置を真空チャンバ内の試料の位置決めのためのＸＹステージ装置に適用した場合の一実施形態を図１及び図２に示す。図１及び図２において、符号１１は略箱形に形成された真空チャンバ、１１ａは真空チャンバ１１の正面に形成された機器搬入出用の開口部を閉塞する蓋体を示しており、真空チャンバ１１の内部には、図示しない試料を保持するＸＹステージ１２およびＸＹステージ１２を水平な平面内で互いに直交する二軸方向（図中Ｘ及びＹ方向）に駆動するＸＹステージ駆動機構１４が設けられている。なお、蓋体１１ａには、試料を出し入れするためのゲートバルブ（図示せず）が設けられている。
【００１５】
ＸＹステージ駆動機構１４は、二本のリニアガイド２４（図３参照）を用いて真空チャンバ１１内に搬入されている。ここで、リニアガイド２４は、図３に示すように、ＸＹステージ駆動機構１４の基台１５の底面部に配置されるガイドレール２５と、このガイドレール２５の長手方向に移動可能に設けられたスライド体２６とからなり、スライド体２６は、ガイドレール２５上に摺動自在に配設された二つのスライダ２７ａ，２７ｂと、これらスライダ２７ａ，２７ｂの上面に固定された長方形状のスライド台２８とから構成されている。
【００１６】
また、ＸＹステージ駆動機構１４は略方形状の基台１５を有しており、ＸＹステージ１２は基台１５上に搭載されたボールねじユニット１６，１７により図中Ｘ及びＹ方向に駆動されるようになっている。なお、ＸＹステージ駆動機構１４のボールねじユニット１６，１７を駆動するボールねじ駆動ユニット１８，１９は、それぞれモータ１８ａ，１９ａ及びボールねじのねじ軸とモータとを接続するシールユニット１８ｂ，１９ｂとからなり、真空チャンバ１１の外部に設けられている。
【００１７】
ＸＹステージ駆動機構１４の基台１５は図示しない複数のボルトにより真空チャンバ１１の底面部に固定されており、この基台１５には、複数（例えば４本）のジャッキアップボルト２０が設けられている。これらのジャッキアップボルト２０はその先端がＸＹステージ駆動機構１４を真空チャンバ１１内に搬入するときに使用したリニアガイド２４のスライド体２６の上面に当接するように基台１５の前端部と後端部に二本ずつ設けられており、従って、ＸＹステージ駆動機構１４を真空チャンバ１１内に搬入するときには、ＸＹステージ駆動機構１４はジャッキアップボルト２０によりスライド体２６の上面からジャッキアップされるようになっている。なお、リニアガイド２４のスライド台２８の上面前端部と上面後端部には、ジャッキアップボルト２０の先端部と係合する係合穴部２９（図３参照）が設けられている。また、スライド体２６の長さは真空チャンバ１１の奥行きより小さく且つ基台１５の前端部と後端部に二本ずつ設けられたジャッキアップボルト２０の前後方向の間隔より大きい長さとなっている。
【００１８】
また、ＸＹステージ駆動機構１４の基台１５には、スリット２１，２２がリニアガイド２４に対応して設けられている。これらのスリット２１，２２はリニアガイド２４の幅より大きい開口幅で且つリニアガイド２４の高さより大きい開口高さで基台１５の下面部に設けられており、ＸＹステージ駆動機構１４を真空チャンバ１１内に組込むときに使用したリニアガイド２４は基台１５の下面部に設けられたスリット２１，２２を通じて真空チャンバ１１内から引き出されている。
【００１９】
このような構成において、ＸＹステージ駆動機構１４を真空チャンバ１１内に搬入する場合には、先ず、図３に示すように、上面に二組のリニアガイド２４，２４が互いに平行に設置された搬送台車１００を用意する。次に、搬送台車１００の上面に設置されたリニアガイド２４，２４のスライド台２８上に基台１５のスリット２１，２２が位置するようにＸＹステージ駆動機構１４の基台１５を搬送台車１００の上に載置した後、図４及び図５に示すように、搬送台車１００の上面から水平に突出したリニアガイド２４のガイドレール２５を真空チャンバ１１内に挿入するように、搬送台車１００を真空チャンバ１１に横づけし、リニアガイド２４を位置決めする。
【００２０】
搬送台車１００上のリニアガイド２４を位置決めしたならば、次に、ジャッキアップボルト２０の先端部をスライド台２８の上面に設けられた係合穴部２９に係合させた後、基台１５の前端部と後端部に二本ずつ設けられたジャッキアップボルト２０を締め付けてＸＹステージ駆動機構１４をリニアガイド２４のスライド体２６の上面からジャッキアップする。なお、搬送台車１００の上面の高さは微調整可能で、真空チャンバ１１に横づけし、位置決めしたら、ガイドレール２５の底面が真空チャンバ１１の底面部に密着するように、すなわち搬送台車１００の上面の高さが真空チャンバ１１の底面の高さと同じ高さとなるように調整を行う。好ましくは、真空チャンバ１１の底面部に例えばボルトによりガイドレール２５を（後で取り外しできる位置にて）固定できるようにしておくとよい。
【００２１】
また、スライド台２８の端部位置が基台１５のスリット２１，２２の入口の面の略面一となるようにすると、係合穴部２９がジャッキアップボルト２０と係合する位置にくるように設定されている。これにより、容易にジャッキアップボルト２０の先端を係合穴部２９に係合させることが可能となる。そして、この状態でスライダ２６及びスライド台２８を走行させてＸＹステージ駆動機構１４及びＸＹステージ１２を真空チャンバ１１内に搬入する。なお、リニアガイド２４を用いてＸＹステージ駆動機構１４及びＸＹステージ１２を真空チャンバ１１内に搬入するときには、ＸＹステージ１２及びＸＹステージ駆動機構１４の重量があるため、ジャッキアップボルト２０の先端とスライド台２８との横滑りは生じ難いが、本実施の形態ではボルト２０の先端部を受容する係合穴部２９を設けたことにより、より確実に横滑りを防止できる。
【００２２】
このようにして、リニアガイド２４を用いてＸＹステージ駆動機構１４及びＸＹステージ１２を真空チャンバ１１内に搬入したならば、ジャッキアップボルト２０を緩めてＸＹステージ駆動機構１４の基台１５を真空チャンバ１１の底面部に載置した後、図６に示すように、基台１５の下面部に設けられたスリット２１，２２を通じてリニアガイド２４を真空チャンバ１１内から引き出す。
【００２３】
なお、基台１５の下面部に設けられたスリット２１，２２を通じてリニアガイド２４を真空チャンバ１１内から引き出した後は、スリット２１，２２内に位置調整治具を挿入し、ＸＹステージ駆動機構１４をジャッキアップボルト２０でジャッキアップした状態でＸＹステージ駆動機構１４の位置調整を行なってから、再度ジャッキアップボルト２０を緩めて基台１５を真空チャンバ１１の底面部に降ろし、ＸＹステージ駆動機構１４の基台１５を不図示のボルトにより真空チャンバ１１に固定する。この場合、スリット２１，２２内に挿入される位置調整用治具として、図７及び図８に示すように、ベースプレート３１と、このベースプレート３１上に摺動自在に配置された低摩擦係数ブロック３２と、この低摩擦係数ブロック３２の上面に固定された金属板３３とからなる位置調整用治具３０を用いることで、ＸＹステージ駆動機構１４の位置調整を容易に且つ正確に行うことができる。ここで、金属板３３をスライド台２８と略同一の寸法とし、金属板３３の上面にも係合穴部２９と同様の凹部を設け、ジャッキアップボルト２０が係合するようにしている。
【００２４】
また、ＸＹステージ駆動機構１４の基台１５を真空チャンバ１１の底面部に固定したら、蓋体１１ａを真空チャンバ１１の開口の面に取り付ける。また、ボールねじ駆動ユニット１８，１９と対応するボールねじとを接続する。真空チャンバ１１からＸＹステージ１２及びＸＹステージ駆動機構１４を取り外す場合は、蓋体１１ａを取り外し、ボールねじ駆動ユニット１８，１９とボールねじとの接続を外し、基台１５を真空チャンバ１１に固定するボルトを外し、搬送台車１００をリニアガイド２４がスリット２１，２２に挿入されるように横づけし、リニアガイド２４を真空チャンバ１１の底面部に設置して、スライド体２６をスライドさせてスリット２１，２２内に挿入、位置決めし、ジャッキアップボルト２０により基台１５をジャッキアップしてスライド台２８上に乗せて真空チャンバ１１の外へ引き出し、その後、ジャッキアップボルト２０を緩めて搬送台車１００上へ降ろせばよい。
【００２５】
上述のように、基台１５の正面に形成された開口部から真空チャンバ１１内にステージ駆動機構１４及びステージ１２を搬入するときに使用されるリニアガイド２４のスライド体上面に当接してステージ駆動機構１４をジャッキアップする複数のジャッキアップボルト２０を基台１５の所定位置に設けたことで、ステージ駆動機構１４を真空チャンバ１１内に搬入する手段としてクレーンやリフターを使用しないで済むので、真空チャンバ１１の容積が小さくてもステージ駆動機構１４及びステージ１２を真空チャンバ１１内へ搬入したり真空チャンバ１１内から搬出したりすることが容易にできる。
【００２６】
また、上述した実施の形態では基台１５の下面部にリニアガイド２４の幅より大きい開口幅を有し且つリニアガイド２４の高さより大きい開口幅を有するスリット２１，２２をステージ駆動機構１４及びステージ１２の搬入出方向に沿って設けたことで、ステージ駆動機構１４及びステージ１２を真空チャンバ１１内に搬入するときに使用したリニアガイド２４を真空チャンバ１１内から容易に引き出すことができる。
【００２７】
なお、スライド台２８は必ずしも設けなくてもよい、また、ガイドレール２５を二分割し、真空チャンバ１１側と搬送台車１００側にそれぞれ固定し、連結して搬入／搬出するようにしてもよい。また、取付け／取外しの対象はＸＹステージ及びＸＹステージ駆動機構のみならず、真空チャンバ内に収容される重量物に対して本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００２８】
また、搬送台車（単なる台でもよい）の上面の高さを真空チャンバの底面部と同じ高さのものとすれば、高さ調整機構は不要である。このような場合でも高さ調整機構を有する台車（または台）の場合でも、搬入の手順を、まず搬送台車（または台）を真空チャンバに横付けし、次にリニアガイドを敷設し、その後、搬入物を搬送台車（または台）に載せ、その後は上述の手順と同様としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を電子ビーム露光装置に適用した場合の一実施形態を示す一部断面側面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１に示す真空チャンバ内へＸＹステージ駆動機構を搬入するときに用いるリニアガイドを示す平面図である。
【図４】図１に示す真空チャンバ内へのＸＹステージ駆動機構の搬入方法を説明するための図である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】図５に示すリニアガイドを真空チャンバ内から取り出す方法を説明するための図である。
【図７】ＸＹステージ駆動機構の位置を調整するときに用いる位置調整治具の平面図である。
【図８】図７に示す位置調整治具の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  真空チャンバ
１２  ＸＹステージ
１４  ＸＹステージ駆動機構
１５  基台
１６，１７  ボールねじユニット
１８，１９  ボールねじ駆動ユニット
１８ａ，１９ａ  モータ
１８ｂ，１９ｂ  シールユニット
２０  ジャッキアップボルト
２１，２２  スリット
２４  リニアガイド
２５  ガイドレール
２６  スライド体
２７  スライダ
２８  スライド台
２９  係合穴部
３０  位置調整用治具
３１  ベースプレート
３２  低摩擦係数ブロック
３３  金属板
【図１】
2005311032.tif 000003
【図２】
2005311032.tif 000004
【図３】
2005311032.tif 000005
【図４】
2005311032.tif 000006
【図５】
2005311032.tif 000007
【図６】
2005311032.tif 000008
【図７】
2005311032.tif 000009
【図８】
2005311032.tif 000010