JPH02304449A - 基板チャック機構 - 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〕 本発明は、基板露光装置等において回路パターンが印刷
されたマスクに対してガラス基板を位置合わせする際に
該ガラス基板を位置決めして保持する基板チャック機構
に関し、特にガラス基板のサイズ変更に対して基板チャ
ックの交換が容易にできる基板チャック機構に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の基板チャック機構は、第７図に示すよう
に、ベース部材１と、このベース部材１の上面に立設さ
れそれぞれの上端部が上下に伸縮する少なくとも三本の
チルト機構部２と、これらのチルト機構部２によって下
面を支えられると共にその上面にはガラス基板３を位置
決めして保持する基板チャック４とを有して成っていた
。ここで、上記基板チャック４は、例えば三本のチルト
機構部２に対してテンション用板バネ５によって与圧を
かけて連結されると共に、上記テンション用板バネ５の
上端部にて固定用ネジでネジ止めされていた。そして、
上記基板チャック４で保持すべきガラス基板３のサイズ
が変った場合は、上記の固定用ネジを外して新しいサイ
ズのガラス基板３に対応した基板チャック４と交換して
いた。

また、上記基板チャック４の上面には、第８図に示すよ
うに、ガラス基板３を平坦にして保持するために、矩形
状の板面に従って四角形に周回する真空吸着用の凹溝６
が何重にも形成されていた。

そして、上記凹溝６と連通された吸引孔７から図示外の
真空源により矢印Ａのように真空吸引することにより、
上記凹溝６内が真空に引かれてその上面に載せられたガ
ラス基板３が上記基板チャック４の上面に真空吸着され
るようになっていた。

さらに、上記ガラス基板３を基板チャック４の上面に位
置決めして吸着保持するときの基準位置決めピン（図示
省略）は、上記基板チャック４とは分離して該基板チャ
ック４の周囲の所定位置に別体に設けられていた。そし
て、上記基板チャック４の上面にガラス基板３を位置決
めして載せるときは、上記基準位置決めピンが位置決め
部位まで移動して位置決めするようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の基板チャック機構においては
、ガラス基板３のサイズが変った場合に。

チルト機構部２の上端部に直接取り付けられた基板チャ
ック４を交換していたので、その都度新しいガラス基板
３に対応したサイズの基板チャック４を上記チルト機構
部２の上端部に正しく載せて取り付ける作業をしなけれ
ばならなかった。この場合、チルト機構部２の上端部と
基板チャック４の下面側のボール受け８との間に介在さ
れるボール９が脱落したり、あるいはそのボール９を正
規の位置に合わせるのが難しく、上記基板チャック４の
交換作業が複雑であると共に時間もかかるものであった
。従って、基板チャック４の交換が容易に行えないもの
であった。また、交換した後の基板チャック４の取付位
置の再現性が低下するものであった。

また、上記基板チャック４の上面に形成されたガラス基
板３の真空吸着用の凹溝６と６との間には、帯状に周回
する凸条１０，１０．・・・（第８図参照）が形成され
ているので、この凸条１０の部分によりガラス基板３と
の接触面積が大きくなり。

上記凸条１０とガラス基板３との間に異物を挟み込むこ
とがあった。従って、露光後のガラス基板３に異物が付
着して、製品としての品質が低下することがあった。

さらに、上記ガラス基板３を基板チャック４の上面に吸
着保持するときの基準位置決めピンが。

上記基板チャック４とは分離してその周囲に別体に設け
られていたので、上記基板チャック４の上面に吸着保持
するガラス基板３のサイズに従って上記基準位置決めピ
ンを適宜移動しなければならなかった。従って、基準位
置決めピンの取付構造が複雑となると共に、その基準位
置の調整操作をしなければならず操作も複雑となるもの
であった。

また、ガラス基板３を上昇させてマスクに位置合わせす
るときは、その上昇の邪魔にならないように上記基準位
置決めピンを退避させなければならず、この退避構造も
複雑となるものであった。さらに、上記のように基準位
置決めピンが二種類の動きをするので、基準位置が毎回
正しく出るとは限らず、位置決め精度が低下することが
あった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決し、ガラス
基板のサイズ変更に対して基板チャックの交換が容易に
できる基板チャック機構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〕

上記目的を達成するために１本発明による基板チャック
機構は、ベース部材と、このベース部材の上面に立設さ
れそれぞれの上端部が上下に伸縮する少なくとも三本の
チルト機構部と、これらのチルト機構部によって下面を
支えられると共にその上面にはガラス基板を位置決めし
て保持する基板チャックとを有して成る基板チャック機
構において、上記チルト機構部と基板チャックとの間に
チャックベースを該チルト機構部の上端部で支持して設
け、このチャックベースの上面に基板チャックを位置決
めして着脱可能に取り付けたものである。

また、上記基板チャックの上面には、ガラス基板を真空
吸着するための凹所を形成すると共に。

この凹所内にはピン状の基板受は部材を多数配設したも
のとしてもよい。

さらに、上記基板チャックの上面にてガラス基板を位置
決めする隣接二辺部の対応位置には基準位置決めビンを
上記ガラス基板の厚さよりも頭部が低くなるように埋め
込み、該ガラス基板を間に入れて上記基準位置決めピン
と対向する部位には位置決め用の押し付けビンを設けた
ものとしてもよい。

〔作　用〕

このように構成された基板チャック機構は、チルト機構
部の上端部にチャックベースを設け、このチャックベー
スの上面に基板チャックを着脱可能に取り付けたことに
より、ガラス基板のサイズの変更に対しては上記チャッ
クベースから基板チャックだけを外して別の基板チャッ
クと交換することができる。このとき、チルト機構部の
上端部に対するチャックベースの取り付けは外さなくて
よいので、上記チルト機構部に対するチャックベースの
取付位置はくずれず、このチャックベースに対して基板
チャックだけを着脱することにより、該基板チャックの
交換が容易に行える。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による基板チャック機構の実施例を示す
正面図であり、第２図はその平面図である０図において
、ベース部材ｌは、本発明の基板チャック機構の構成要
素を組み付けるための台となるもので１例えば適宜の大
きさの矩形状の盤体に形成されている。

上記ベース部材１の上面には、チルト機構部２が立設さ
れているにのチルト機構部２は、後述のチャックベース
１１をその上端部１２で支持して例えば水平状態に保つ
もので、上端部１２がモータ等の駆動源により上下に伸
縮するようにされており１例えば成る正三角形の各頂点
の位置に対応する箇所に三本立設されている。

上記チルト機構部２の上方には、チャックベース１１が
設けられている。このチャックベース１１・は、その上
面に後述の基板チャック４を位置決めして着脱可能に取
り付けるもので、第２図に示すように矩形状の板体に形
成され、上記各チルト機構部２の上端部１２で支持して
設けられている。

すなわち、各チルト機構部２の上端部１２とチャックベ
ース１１の下面側に設けられたボール受け８との間にそ
れぞれボール９を介在させ、このボール９の球面接触に
より上記チャックベース１１が任意に傾斜可能に支持さ
れている。また、上記各チルト機構部２とチャックベー
ス１１との而は、テンション用板バネ５によって与圧を
かけて連結されると共に、上記テンション用板バネ５の
上端部にて固定用ネジでネジ止めされている。ここで、
上記チルト機構部２の上端部１２とチャックベース１１
の下面側のボール受け８との間にそれぞれボール９を介
在させてチャックベース１１を支持する具体的な構造は
次のようになっている。まず、各チルト機構部２の上端
部１２の上面には、それぞれ円錐状の凹部が形成され、
この凹部の中に各ボール９の下部が嵌合されている。こ
れに対して、チャックベース１１の下面には、第２図に
示すように、例えば成る正三角形の各頂点の位置に対応
する箇所にそれぞれボール受け８ａ、８ｂ、８ｃが設け
られている。そして１例えば第一のボール受け８ａの下
面は平面状に形成され、第二のボール受け８ｂの下面に
は円錐状の凹部が下向きに形成され、第三のボール受け
８ｃの下面には成る方向に伸びるＶ形溝が形成されてい
る。このような状態で、上記チルト彎構部２の上端部１
２に形成された円錐状の凹部に嵌合されたボール９の上
方にチャックベース１１の下面側のボール受け８ａ。

８ｂ、８ｃを位置させ、まず第二のボール受け８ｂの円
錐状の凹部を対応するボール９の上部に嵌合させ１次に
第三のボール受け８Ｃの■形溝を対応するボール９の上
部に嵌合させ、その後に第一のボール受け８ａの平面部
を対応するボール９の上面に当接させることにより、上
記ボール９の球面接触によってチャックベース１１が任
意に傾斜可能に支持される。なお、このチャックベース
１１の上面の両側部には、第２図に示すように、二本の
位置決めピン１３．１３が植設されている。

上記チャックベース１１の上面には、基板チャック４が
取り付けられている。この基板チャック４は、その上面
に露光対象物としてのガラス基板３を位置決めして保持
するもので、第２図に示すように矩形状の板体に形成さ
れ、上記チャックベース１１の上面に位置決めして着脱
可能に取り付けられている。すなわち、第２図に示すよ
うに。

基板チャック４の両側部にて上記チャックベース１１の
位置決めピン１３の植設位置に対応する箇所には位置決
め用孔１４．１４が穿設されており、上記基板チャック
４の四隅部には該基板チャック４をチャックベース１１
にネジ止めする固定用ネジ１５，１５．・・・が設けら
れている。従って、これらの固定用ネジ１５を緩めるこ
とにより上記基板チャック４をチャックベース１１から
取り外すことができると共に、該チャックベース１１の
位置決めピン１３に位置決め用孔１４を嵌合して組み合
わせ固定用ネジ１５を締め付けることにより、基板チャ
ック４をチャックベース１１上に位置決めして取り付け
ることができる。

第３図は上記基板チャック４におけるガラス基板３の保
持構造を示す要部拡大斜視図である。この保持構造は、
基板チャック４の上面に、周囲の縁部１６を残してその
内側をくり抜いて上記ガラス基板３を真空吸着するため
の凹所１７を形成すると共に、その凹所１７内にはピン
状の基板受は部材１８を多数配設して成る。上記基板受
は部材１８は、上記凹所１７で真空吸着されるガラス基
板３のたわみを防止して平坦に保つためのもので。

第４図に示すように、−辺がａで深さｄの小さい角柱状
に形成され、各々の基板受は部材１８，１８間の配設ピ
ッチがｐとして凹所１７内の全域にわたって設けられて
いる。そして、上記の各寸法は１例えばａ　＝０．５ｍ
ｍ、　ｄ　＝＝０．５ｍ、　ｐ　＝　４　＋ｍとされて
いる。なお、上記凹所１７には吸引孔７が連通されてお
り、この吸引孔７から図示外の真空源により矢印Ａのよ
うに真空吸引することにより５上記四所１７内が真空に
引かれてその上面に載せられたガラス基板３が上記基板
チャック４の上面に真空吸着される。このとき、基板受
は部材１８はピン状に形成されて微小化されているので
、上記ガラス基板３との接触面積が極めて小さくなり、
上記基板受は部材１８とガラス基板３との間に異物を挟
み込むことはほとんど無くなる。

第５図は上記基板チャック４におけるガラス基板３の位
置決め構造を示す平面説明図である。この位置決め構造
は、基板チャック４の上面に、ガラス基板３を位置決め
する隣接二辺部の対応位置において基準位置決めピン１
９ａ、１９ｂ、１９Ｃを上記ガラス基板３の厚さよりも
頭部が低くなるように埋め込み（第６図参照）、該ガラ
ス基板３を間に入れて上記基準位置決めピン１９ａ、１
９ｂ、１９ｃと対向する部位には位置決め用の押し付け
ピン２０　ａ　、　２．Ｏｂ　、　２０　ｃを設けて成
る。

上記押し付けピン２０ａ〜２０ｃは、ガラス基板３を基
準位置決めピン１９ａ〜１９ｃに対して弾性的に押し付
けて正しく位置決めするもので、例えば圧縮スプリング
等により上記ガラス基板３を押圧するようになっている
。従って、ガラス、ｌλ板３を基板チャック４の上面ま
で搬送し、そのガラス基板３の隣接二辺部をそれぞれ基
準位置決めピン１９ａ〜１９ｃに当接し、その後押し付
けピン２０ａ〜２０ｃを作動して上記隣接二辺部に対向
する二辺部をそれぞれ弾性的に押し付けるだけで、上記
ガラス基板３を基板チャック４の上面に位置決めするこ
とができる。また、上記基準位置決めピン１９ａ〜１９
ｃの頭部はガラス基板３の厚さよりも低くされているの
で、露光時においてマスクに位置合わせする際の邪魔に
ならない。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、チルト機構部２
の上端部にチャックベース１１を設け、このチャックベ
ース１１の上面に基板チャック４を着脱可能に取り付け
たことにより、ガラス基板３のサイズの変更に対しては
上記チャックベース１１から基板チャック４だけを外し
て別の基板チャック４と交換することができる。このと
き、チルト機構部２の上端部に対するチャックベース１
１の取り付けは外さなくてよいので、上記チルト機構部
２に対するチャックベース１１の取付位置はくずれず、
このチャックベース１１に対して基板チャック４だけを
着脱することにより、該基板チャック４の交換が容易に
行える。このことにより、交換した後の基板チャック４
の取付位置の再現性を向上することができる。

また、基板チャック４の上面に、ガラス基板３を真空吸
着するための凹所１７を形成すると共に、この凹所１７
内にピン状の基板受は部材１８を多数配設したものにお
いては、ガラス基板３の吸着保持の際に該ガラス基板３
の下面との間に異物を挟み込むことがほとんど無くなり
、製品としての品質を向上することができる。

さらに、基板チャック４の上面にてガラス基板３を位置
決めする隣接二辺部の対応位置に、基準位置決めピン１
９ａ〜１９ｃを上記ガラス基板３の厚さよりも頭部が低
くなるように埋め込み、該ガラス基板３を間に入れて上
記基準位置決めピン１９ａ〜１９ｃと対向する部位には
位置決め用の押し付けピン２０ａ〜２０ｃを設けたもの
においては、上記基準位置決めピン１９ａ〜１９ｃの取
付構造を極めて簡単にすることができると共に。

従来のような基準位置の調整操作を不要として操作も簡
単とすることができる。また、上記基準位置決めピン１
９ａ〜１９ｃは基板チャック４の上面に埋め込まれて移
動しないので、上記基板チャック４を位置決めして取り
付けるだけで基準位置が毎回正しく出現し、ガラス基板
３の位置決め精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基板チャック機構の実施例を示す
正面図、第２図はその平面図、第３図は基板チャックに
おけるガラス基板の保持構造を示す要部拡大斜視図、第
４図はその中央横断面図、第５図は基板チャックにおけ
るガラス基板の位置決め構造を示す平面説明図、第６図
はその正面説明図、第７図は従来の基板チャック機構を
示す正面図、第８図は従来例の基板チャックにおけるガ
ラス基板の保持構造を示す要部拡大斜視図である。 １・・・ベース部材、　２・・・チルト機構部、　３・
・・ガラス基板、　４・・・基板チャック、　８・・・
ボール受け、　９・・・ボール、　　１１・・・チャッ
クベース。 １２・・・チルト機構部の上端部、　　１３・・・位置
決めピン、　　１４・・・位置決め用孔、　　　１５・
・・固定用ネジ、　１７・・・凹所、　１８・・・基板
受は部材、　　１９ａ〜１９ｃ・・・基準位置決めピン
、　　２０ａ〜２０ｃ・・・押し付けピン。 出願人　日立電子エンジニアリング株式会社喀　１１ｉ
１ １１２　　慶

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース部材と、このベース部材の上面に立設され
   それぞれの上端部が上下に伸縮する少なくとも三本のチ
   ルト機構部と、これらのチルト機構部によって下面を支
   えられると共にその上面にはガラス基板を位置決めして
   保持する基板チャックとを有して成る基板チャック機構
   において、上記チルト機構部と基板チャックとの間にチ
   ャックベースを該チルト機構部の上端部で支持して設け
   、このチャックベースの上面に基板チャックを位置決め
   して着脱可能に取り付けたことを特徴とする基板チャッ
   ク機構。
2. （２）基板チャックの上面には、ガラス基板を真空吸着
   するための凹所を形成すると共に、この凹所内にはピン
   状の基板受け部材を多数配設したことを特徴とする請求
   項１記載の基板チャック機構。
3. （３）基板チャックの上面にてガラス基板を位置決めす
   る隣接二辺部の対応位置には基準位置決めピンを上記ガ
   ラス基板の厚さよりも頭部が低くなるように埋め込み、
   該ガラス基板を間に入れて上記基準位置決めピンと対向
   する部位には位置決め用の押し付けピンを設けたことを
   特徴とする請求項１または２記載の基板チャック機構。