(57)【要約】【課題】  一種類の基板ホルダにより簡単に、ウエハの向きを変えることが出来るウエハホルダを提供する。【解決手段】    ウエハ載置台２２を支持する第１ホルダ２１と、第１ホルダ２１が回転出来る様に、第１ホルダ２１を支持する第２ホルダ２７が備えられている。第１ホルダ２１と第２ホルダ２７の対向面の同一半径上で９０度毎に、第２ホルダ２７には弾性体４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄで押圧された押圧球４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが、第１ホルダ２１には前記各押圧球が入る凹部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ載置台を支持する第１ホルダ、及び、第１ホルダを支持する第２ホルダを備え、第２ホルダに対して第１ホルダーが回転出来る様に成した基板ホルダ。
【請求項２】
第１ホルダと第２ホルダの対向面の同一半径上で９０度毎に、何れか一方には弾性体で押圧された凸体が、何れか他方には前記凸体が入る凹部が設けられている請求項１記載の基板ホルダ。
【請求項３】
第２ホルダは第３ホルダに回転可能に支持されている請求項１記載の基板ホルダ。
【請求項４】
第３ホルダには押圧方向が向かい合う２本の押圧ネジを支持する支持体が取り付けられており、前記２本の押圧ネジの間に一部分が配置される様なアームを第２ホルダに取り付けた請求項３記載の基板ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子製作時等において基板を保持するための基板ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を作成する装置として、電子ビーム描画装置の如き荷電粒子を使用した荷電粒子ビーム描画やレーザービームを使用した光ビーム描画装置等がある。又、作成した半導体を検査する装置として、電子ビーム検査装置の如き荷電粒子を使用した荷電粒子ビーム検査装置やレーザービームを使用した光ビーム検査装置等がある。
【０００３】
この様な半導体作成に関わる装置においては、半導体素子が作成される被描画材料や半導体素子が作成された被検査試料はステージ上に載せられた状態で、描画や検査が行われる。
【０００４】
図１は、電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。
【０００５】
図中１は電子銃、２は該電子銃からの電子ビームをステージ３上に載置された被描画材料４上に集束させるための集束レンズ、５Ｘ，５Ｙはパターン描画位置データに基づく被描画材料上の位置に電子ビームを照射させるためのＸ，Ｙ方向偏向器である。
【０００６】
この様な装置において、半導体パターンを描画する時は、電子銃１からの電子ビームを集束レンズ２により被描画材料４上に集束させる。同時に、偏向器５Ｘ，５Ｙは制御装置（図示せず）からのパターンデータに基づく偏向信号に従って電子ビームで被描画材料４上の所定の箇所を走査させ、所定のパターンを被描画材料上に描く様にしている。
【０００７】
さて、半導体パターンが描画される被描画材料４は、実際には、ホルダに保持された状態でステージ３に載置される。
【０００８】
図２は、半導体パターンが描画されるウエハの如き基板のホルダの一概略例を示したものである。尚、図２（ａ）は基板ホルダの横断面図で、図２の（ｂ）は図２の（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００９】
図中１１は筒状のホルダ本体（四角柱にその中心軸に沿って円柱状の孔が開けられた筒状体）で、その上面には、ホルダ本体１１の内側寸法より小さい内径のドーナツ状の上面規制リング１２が取り付けられている。
【００１０】
１３は、その下面中心に、板バネ１４を保持する様に摘み１５が取り付けられたウエハ載置台である。
【００１１】
１６ａ，１６ｂは、ホルダ本体１１の内面に形成された溝で、板バネ１４の端部がそれぞれ入れられることによって、板バネ１４の弾力性によりウエハ載置台１３がホルダ本体１１に取り付けられることになる。
【００１２】
ウエハを基板ホルダにセットする場合には、ホルダ本体１１から取り外されたウエハ載置台１３上の所定箇所に所定の向きでウエハ１７を載せ、該ウエハが載せられたウエハ載置台１３をホルダ本体１１の内側空間部に持って行き、板バネ１４の端部をそれぞれ溝１６ａ，１６ｂに入れる。すると、板バネ１４の弾力性によりウエハ載置台１３がホルダ本体１１に取り付けられると同時に、ウエハ載置台１３に載せられたウエハ１７は上面規制リング１２で上面周囲が規制され、この結果、ウエハ１７は基板ホルダにセットされることになる。
【００１３】
ウエハを基板ホルダから取り外す場合には、板バネ１４の端部をそれぞれ溝１６Ａ，１６ｂから外し、摘み１５を持ってウエハ１７が載せられたウエハ載置台１３をホルダ本体１１から取り外す。そして、ウエハ載置台１３からウエハを取り外す。
【００１４】
【特許文献１】特開平４−３５６９１２号公報
【特許文献２】特開平３−２７０２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
さて、一旦ウエハを所定の状態で載せたウエハ載置台１３をホルダ本体１１に取り付けてしまうと、その後にウエハの向きを変えることは出来ない。ウエハにはオリエンテーションフラットと呼ばれる直線部を持つものや、Ｖノッチと呼ばれるＶ字状の溝を持つものがあり、オリエンテーションフラットやＶノッチの存在を考慮してパターンが描かれている。従って、オリエンテーションフラットやＶノッチが１２時の方向に向くようにウエハをセットしたい場合、３時の方向に向くようにセットしたい場合、６時の方向に向くようにセットしたい場合、９時の方向に向くようにセットしたい場合がある。
【００１６】
しかし、上記特許文献１，２を含む従来の基板ホルダにはこの様な要望に応えられる構成のものがなかった。仮に、この様な要望に応えようとすると、前記４つの方向のセット状態をそれぞれ可能にする４種類の基板ホルダを用意しなくては成らず、操作が極めて面倒になり、又、費用もかかる。  
本発明は、この様な問題を解決する新規な基板ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の基板ホルダは、ウエハ載置台を支持する第１ホルダ、及び、第１ホルダを支持する第２ホルダを備え、第２ホルダに対して第１ホルダが回転出来る様に成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の基板ホルダは、基板載置台を保持するための筒状の第１ホルダと、該第１ホルダを保持したまま、該第１ホルダが回転出来るように成した筒状のホルダ本体とを備えているので、第１ホルダを回転させることにより、基板載置台にセットされた基板を任意の向きにセットすることが出来る。即ち、一種類の基板ホルダにより簡単に、オリエンテーションフラットやＶノッチを有する基板を、オリエンテーションフラットやＶノッチが１２時の方向に向くようにウエハをセットしたり、或いは、３時の方向に向くようにセットしたり、或いは、６時の方向に向くようにセットしたり、或いは、９時の方向に向くようにセットすることが可能となるので、操作上及び費用上、著しいメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図３及び第４図は本発明の基板ホルダの一概略例を示したもので、図４は基板ホルダを真下から見た断面図、図３は横断面図で、図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
図中２１はその内側空間部にウエハ載置台２２を保持する筒状の第１ホルダで、その上面には、筒状の第１ホルダ２１の内径より小さい内径のドーナツ状の第１上面規制リング２３が取り付けられている。
【００２２】
ウエハ載置台２２は、その下面中心に、板バネ２４を保持する様に摘み２５が取り付けられている。
【００２３】
２６ａ，２６ｂは、第１ホルダ２１の内面に形成された溝で、板バネ２４の端部がそれぞれ入れられることによって、板バネ２４の弾力性によりウエハ載置台２２が第１ホルダ２１に取り付けられることになる。
【００２４】
２７はその内側空間部に前記第１ホルダ２１を保持する筒状の第２ホルダで、その上面には、筒状の第２ホルダ２７の内径より小さい内径のドーナツ状の第２上面規制リング２８が取り付けられている。
【００２５】
第２ホルダ２７の内側側部３箇所に穴Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃが開けられている。各穴内において、ボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃが上面に取り付けられた軸受け３０ａ，３０ｂ，３０ｃ（３０ｂ，３０ｃは図示せず）に軸支され、各ボールネジに移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃが螺合されている。
【００２６】
各移動体は、断面がＬ字状のもので、ボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃに螺合する部分（縦の部分）と前記第１ホルダ２１の底面に対向する部分（横の部分）から成る。縦の部分でボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃに平行な面の内、外側の面が穴の側面に取り付けられたレール３２ａ，３２ｂ，３２ｃに滑合するように成っている。
【００２７】
前記各移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃの横の部分に対向する前記第１ホルダ２１の底面には、穴３３ａ，３３ｂ，３３ｃが開けられており、各穴に、先端に押圧棒３４ａ，３４ｂ，３４ｃ（３４ｂ，３４ｃは図示せず）が取り付けられたバネの如き弾性体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ（３５ｂ，３５ｃは図示せず）が取り付けられている。
【００２８】
前記第１ホルダ２１の底面には、断面がＬ字状のリング体３６が取り付けられている。尚、リング体３６の内、前記３つの移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃの縦の部分が存在する部分にはこれらの横の部分が入る様に切り欠き部が形成されている。
【００２９】
このリング体３６は、その１番上の上面（最上面）が前記第１ホルダ２１の底面に固定されており、その下の上面の所定半径上に、９０度毎に、凹部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが形成されている。一方、これらの凹部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄに対向する第２ホルダ２７の底面部４箇所には、穴３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ（３９ｂ，３９ｃ，３９ｄは図示せず）が開けられており、各穴に、先端に押圧球４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ（４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは図示せず）が取り付けられたバネの如き弾性体４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ（４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは図示せず）が取り付けられている。
【００３０】
４２はその内側空間部に前記第２ホルダ２７及び第１ホルダ２１を保持する筒状の第３ホルダ（四角柱にその中心軸に沿って円柱状の孔が開けられた筒状体）で、第２ホルダ２７が微動可能に構成されている。即ち、第２ホルダ２７の底面の一部分に、第２ホルダの底面の半径方向に伸びたアーム４３の一部分が取り付けられており、第３ホルダ４２の底面には押しネジ支持体４４が取り付けられている。この押しネジ支持体は、図５に示す様に、断面がコの字状にもので、その２つの縦部分に、それぞれ先端部が同一ライン上で対向する様に、押しネジ４５ａ，４５ｂがねじ込まれており、該２つの押しネジ４５ａ，４５ｂの間に前記アーム４３の他方の部分が位置する様に成っており、押しネジ４５ａ，４５ｂでアーム４３を押圧することにより、第２ホルダ２７及び第１ホルダ２１が第３ホルダ４２に対して微量回転する様に成っている。
【００３１】
尚、第３ホルダ４２の底面３箇所には断面Ｌ字状の支持体４６ａ，４６ｂ，４６ｃ（４６ａ，４６ｃ図示せず）が固定されており、前記各支持体４６ａ，４６ｂ，４６ｃの横の部分に対向する前記第２ホルダ２７の底面には、穴４７ａ，４７ｂ，４７ｃ（４７ａ，４７ｃ図示せず）が開けられており、各穴に、先端に押圧棒４８ａ，４８ｂ，４８ｃ（４８ｂ，４８ｃは図示せず）が取り付けられたバネの如き弾性体４９ａ，４９ｂ，４９ｃ（４９ｂ，４９ｃは図示せず）が取り付けられている。
【００３２】
この様な構成の基板ホルダにウエハをセットする場合、次の様に行われる。
【００３３】
先ず、第１ホルダ２１から取り外されたウエハ載置台２２上の所定箇所に所定の向きでウエハ４７を載せ、該ウエハが載せられたウエハ載置台２２を所定の向きにして第１ホルダ２１の内側空間部の所定位置に持って行き、板バネ２４の端部をそれぞれ溝２６ａ，２６ｂに入れる。すると、板バネ２４の弾力性によりウエハ載置台２２が第１ホルダ２１に取り付けられると同時に、ウエハ載置台２２に載せられたウエハ４７は第１上面規制リング２３で上面周囲が規制され、この結果、ウエハ４７は第１ホルダ２１にセットされることになる。尚、特に説明しなかったが、ウエハ載置台が、例えば、オリエンテーションフラット型ウエハ用の場合、図６に示す様に、ウエハ載置台ＷＳ上に、ウエハのオリエンテーションフラット部ＯＦを規制する２本のピンＰ１，Ｐ２と、オリエンテーションフラット部以外の周辺部１箇所を規制するピンＰ３が設けられており、ウエハＷを載置台ＷＳ上にセットする際、ウエハＷの周辺部をこれらのピンで規制することにより、ウエハＷは載置台上に正確に所定の位置に所定向きにセットされることになる。
【００３４】
次に、この様な第１ホルダ２１を第２ホルダ２７にセットする。このセットの少なくとも直前においては、移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、第１ホルダ２１を載せることが出来る様に、ボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを所定量逆転させて、下の方に移動している。
【００３５】
この状態において、第１ホルダ２１を所定の向きにして第２ホルダ２７の内側空間部の所定位置に持って行き、第１ホルダ２１を移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃの上に載せ、ボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを所定量正転させて移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃを押圧棒３４ａ，３４ｂ，３４ｃの押圧に抗して上方に移動させる。すると、第１ホルダ２１は下面が移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃで支えられ、上面が第２上面規制リング２８で規制され、この結果、第１ホルダ２１は第２ホルダ２７にセットされることになる
さて、第２ホルダ２７は第３ホルダ４２に最初からセットされているので、第１ホルダ２１を第２ホルダ２７にセットした時点で、基板ホルダへのウエハのセットは大体終了していると言って良い。しかし、実際には、第１ホルダ２１が第２ホルダ２７に対して所定位置から回転方向に僅かにずれている場合がある。この様な誤差は、次の様にして修正される。
【００３６】
例えば、第１ホルダ２１に取り付けられたリング体３６の外側側面と、第２ホルダ２７の下面には同じアライメント用の目盛りが付けられており、両者の目盛りのずれで、第１ホルダ２１の第２ホルダに対するずれた方向と誤差が分かる。そこで、ずれた方向に対応した押しネジ（４５ａ若しくは４５ｂ）を、誤差分だけ回転させ、アーム４３を通じて第２ホルダ２７と第１ホルダ２１を誤差量だけ回転させる。
【００３７】
この様にして、基板ホルダへのウエハのセットが完全に行われるのであるが、そのセット状態は、ウエハが、オリエンテーションフラットが１２時の方向に向くようにセットされているか、３時の方向に向くようにセットされているか、６時の方向に向くようにセットされているか、９時の方向に向くようにセットされているかの何れかである。このセットは、通常は正確に行われるので、初めからセットの方向が決まっている場合には、希望の方向にセットされる。しかし、何らかの手違いで、希望以外の方向にセットされる場合がある。その様な場合や、希望する方向にセットした後にセット方向を変えたい場合には、一旦セットした方向をセットし直す必要がある。その様な場合、次の様にセットし直しが行われる。
【００３８】
基板ホルダへウエハがセットされた時のウエハのセット方向は、オリエンテーションフラットを見れば分かるので、リング体３６を回転させることにより第１ホルダ２１を回転させる。この際、オリエンテーションフラットの方向に対応させて９０度毎に、前記した様に、リング体３６には凹部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが、第２ホルダー２７には、先端に押圧球４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが取り付けられたバネの如き弾性体４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが取り付けられているので、９０度回転させる度に、凹部に押圧球が入り、強い力でリング体を回さない限り、リング体３６は９０度毎に止まる。従って、ウエハを所望の向きの状態にセットすることが出来る。
【００３９】
ウエハを基板ホルダから取り外す場合には、ボールネジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを逆転させて移動体３１ａ，３１ｂ，３１ｃを下方に移動させ、その状態で、第１ホルダ２１を第２ホルダ２７から取り外す。そして、板バネ２４の端部をそれぞれ溝２６ａ，２６ｂから外し、摘み２５を持ってウエハ４７が載せられたウエハ載置台２２を第１ホルダ２１から取り外す。そして、ウエハ載置台２２からウエハ４７を取り外す。
【００４０】
尚、本発明の基板ホルダの構成は前記図４及び図５に示す如き例に限定されない。例えば、ウエハや第１ホルダを上面から規制する場合、上面周囲全てを規制するリング状のもの使用したが、適宜三箇所で規制する上面規制体を使用しても良い。  
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】電子ビーム描画装置の一概略例を示している。
【図２】従来の基板ホルダの一概略例を示している。
【図３】本発明の基板ホルダの一概略例を示している。
【図４】本発明の基板ホルダの一概略例を示している。
【図５】押しネジ支持体の斜視図である。
【図６】ウエハ載置台へオリエンテーションフラット型ウエハをセットした１例を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１…電子銃
２…集束レンズ
３…ステージ
４…被描画材料
５Ｘ…Ｘ方向偏向器
５Ｙ…Ｙ方向偏向器
１１…ホルダ本体
１２…上面規制リング
１３…ウエハ載置台
１４…板バネ
１５…摘み
１６ａ，１６ｂ…溝
１７…ウエハ
２１…第１ホルダ
２２…ウエハ載置台
２３…第１上面規制リング
２４…板バネ
２５…摘み
２６ａ，２６ｂ…溝
２７…第２ホルダ
２８…第２上面規制リング
Ｈａ，ｈｂ，Ｈｃ…穴
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ…ボールネジ
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…軸受け
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…移動体
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…レール
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…穴
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…押圧棒
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…弾性体
３６…リング体
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ…凹部
３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ…穴
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…押圧棒
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ…弾性体
４２…第３ホルダ
４３…アーム
４４…ネジ支持体
４５ａ，４５ｂ…押しネジ
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ…支持体
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ…穴
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ…押圧棒
４９ａ，４９ｂ，４９ｃ…弾性体
Ｗ…ウエハ
ＷＳ…ウエハ支持台
ＯＦ…オリエンテーションフラット
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ピン  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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