JPH09306808A - マスクブランク導通機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスクブランク１を電子ビーム描画装置の試
料ステージ１０にセットする際、マスクブランク１に撓
みを生じさせることなく、マスクブランク１の表面側に
形成された金属薄膜蒸着面２にアースを接続すること。 【解決手段】 本発明のマスクブランク導通機構３０
は、下部クランプ片３７Ａと上部クランプ片３７Ｂとを
備え、マスクブランク１の縁部付近を上下から挟み込む
ことによりマスクブランク１に固定されるクランプ３１
と、上部クランプ片３７Ｂの内側にバネ４２を介して取
り付けられ、前記クランプ３１でマスクブランク１の縁
部付近を挟んだ時に、マスクブランク１の縁部の表面側
の面取り部１ａに食い込む様に配置されたナイフエッジ
３８と、マスクブランク１の表面に平行な面内で旋回す
る旋回アーム３２とを備え、前記クランプ３１は旋回ア
ーム３２の先端に取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム描画装
置において、マスクブランクのチャージアップを防止す
るために、マスクブランクを試料ステージにセットする
際に、マスクブランクにアースを接続するために使用さ
れるマスクブランク導通機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム描画装置においてマスクブラ
ンクにアースを接続する場合、一般的には、アースに接
続されたナイフエッジを使用して、このナイフエッジを
マスクブランクの縁部付近でマスクブランクの表面側に
形成された金属薄膜蒸着面に押し当てることによって、
アースを取っていた。

【０００３】マスクホルダを使用せずに、マスクブラン
クを直接、試料ステージの上にセットする場合には、ナ
イフエッジの刃の部分が試料ステージに対向する様にナ
イフエッジを試料ステージの上に配置し、マスクブラン
クを裏面側から押し上げて、マスクブランクを固定する
と同時に、アースを取っていた。

【０００４】また、マスクホルダを使用してマスクブラ
ンクを試料ステージの上にセットする場合には、マスク
ホルダ上に旋回可能に取り付けられたナイフエッジと、
バネの力によって押し上げられるマスクホルダの上面と
の間に、マスクブランクの縁部を挟み込んで、アースを
取っていた。なお、マスクブランクをマスクホルダにセ
ットする際は、マスクブランクをマスクホルダの上面と
平行に滑らせて、アースをマスクブランクの縁部付近の
表面に接触させていた。

【０００５】以上の様に、従来のマスクブランク導通機
構では、マスクブランクの裏面をその縁部付近で、試料
ステージ、マスクホルダ、あるいはマスクホルダの上面
に設けられた基準面などに押し付けることになるので、
マスクブランクの裏面とマスクホルダとの間に隙間があ
ると、マスクブランクにアースを取る際にその表面側か
ら加えられる押し付け力によって、マスクブランクに撓
みが生ずると言う問題があった。

【０００６】例えば、マスクブランクが裏面側で間隔Ｌ
で支持され、支点の中間部においてマスクブランクの裏
面とマスクホルダの上面との間に隙間δがある場合、そ
の中間部をナイフエッジで押し付けて、δの撓みを与え
たと仮定すると、マスクブランクの厚みをｔとして、マ
スクブランクの表面の歪みΔは、 Δ＝４ｔδ／Ｌ で与えられる。ここで、ｔ＝５ｍｍ、δ＝１μｍ、Ｌ＝
１００ｍｍとすると、Δ＝０．２μｍとなり、マスクブ
ランクの表面に０．２μｍの歪みを生ずることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
問題点に鑑みてなされたもので、本発明は、マスクブラ
ンクに撓みを生じさせることなく，マスクブランクにア
ースを接続するマスクブランク導通機構を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のマスクブランク
導通機構は、マスクブランクを電子ビーム描画装置の試
料ステージにセットする際に、マスクブランクの表面側
に形成された金属薄膜蒸着面にアースを接続するために
使用されるものであって、上部クランプ片と下部クラン
プ片とを備え、マスクブランクの縁部付近を表面及び裏
面から挟むことによりマスクブランクに固定されるクラ
ンプと、前記上部クランプ片に隣接し、かつ前記下部ク
ランプ片に対向して揺動可能に取り付けられ、バネによ
りマスクブランクの縁部の表面側の面取り部に食い込む
様に配置されたナイフエッジと、を備えたことを特徴と
する。

【０００９】本発明のマスクブランク導通機構では、マ
スクブランクの端面付近を上部及び下部クランプ片によ
って挟み込むとともに、下部クランプ片に対向するナイ
フエッジがマスクブランクの縁部の表面側の面取り部に
食い込んで、アースが取られる様になっているので、ア
ースを接触させる際の力によって、マスクブランクに撓
みを生じさせることはない。

【００１０】また、ナイフエッジを上部クランプ片とナ
イフエッジとの間に設けたバネにより、面取り部に食い
込む付勢力を与えるようにすれば、マスクブランクの厚
さが変化しても、食い込み力をほぼ一定にすることがで
きる。

【００１１】また、前記クランプを、マスクブランクの
表面に平行な面内で旋回可能な旋回アームの先端に接続
することによって、マスクブランクをマスクホルダにセ
ットする際、前記クランプをマスクブランクの端部の外
側に逃がしておくことができるので、マスクブランクを
上方からマスクホルダに近付けることが可能になり、作
業性が向上するとともに、マスクブランクの裏面を傷付
ける危険を減らすことができる。この場合には、マスク
ブランクの表面に垂直な方向の旋回軸を、マスクブラン
クがセットされるマスクホルダで支持して、この旋回軸
に前記旋回アームの基部を取り付ける。

【００１２】また、前記クランプを、マスクブランクの
表面に垂直な方向の軸を介して前記旋回アームの先端部
に取り付けて、マスクブランクの表面に対して垂直方向
の位置の調整が可能な様に構成すれば、マスクブランク
の厚みのバラツキに起因してマスクブランクに変形が生
ずることを防止することができる。なお、前記クランプ
を、前記アームの先端部に対して着脱可能に構成すれ
ば、マスクブランクのサイズの変化に応じて前記クラン
プを交換することが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
から図６を用いて説明する。図１は、本発明に基くマス
クブランク導通機構を備えた電子ビーム描画装置の試料
ステージの平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ部断面
図である。図中、１０は試料ステージ、２０はマスクホ
ルダ、１はマスクブランク、１１はマスクブランク１を
所定高さに支持するための高さ基準部材、３０は本発明
に基くマスクブランク導通機構を表す。

【００１４】マスクブランク１は、マスクホルダ２０に
セットされ、マスクホルダ２０は、試料ステージ１０の
上にセットされる。マスクブランク１は、試料ステージ
１０に隣接して配置されたマスクセット位置（図示せ
ず）において、後述する様にマスクホルダ２０にセット
され、試料ステージ１０の上に搬入される。

【００１５】試料ステージ１０の上面には、複数の高さ
基準部材１１が配列されている。これらの高さ基準部材
１１は、マスクホルダ２０に設けられたスリット状の開
口部２１を貫通して、マスクブランク１の下面に接触
し、マスクブランク１を支持する。なお、この例では、
高さ基準部材１１としてピン形状の部材を用いている
が、マスクブランクの裏面を支持するものであれば、他
の形状でもかまわない。この他、マスクホルダ２０に
は、マスクブランク１をセットする際のガイドを兼ねた
ローラ状の支持部材２２が配置されている。

【００１６】また、マスクホルダ２０の表面の、マスク
ブランク１の端面に該当する位置には、マスクブランク
１をマスクホルダ２０の表面に平行な面上の所定位置に
位置決めする３本の基準ピン２３、２４、２５と、マス
クブランク１をこれらの基準ピン２３、２４、２５に対
して押し付ける一対のクランパ２６とが配置されてい
る。更に、マスクホルダ２０の表面の、マスクブランク
１の端面近傍に該当する位置には、本発明に基くマスク
ブランク導通機構３０が取り付けられている。

【００１７】図３及び図４に、このマスクブランク導通
機構３０の拡大図を示す。図３は平面図であり、図４は
図３のＢ−Ｂ部断面図である。図３及び図４に示す様
に、このマスクブランク導通機構３０は、旋回アーム３
２、下部クランプ片３７Ａ及び上部クランプ片３７Ｂか
らなるクランプ３１、及びナイフエッジ３８などにより
構成されている。

【００１８】旋回アーム３２の基部は、マスクホルダ２
０の上面に平行な横軸３３を介して、マスクホルダ２０
の上面に垂直な旋回軸３４に取り付けられ、この旋回軸
３４は、マスクホルダ２０に設けられた軸受に支持され
ている。これにより、旋回アーム３２は、マスクホルダ
２０の上面に垂直な面内及びマスクホルダ２０の上面に
平行な面内で、旋回可能である。

【００１９】旋回アーム３２の先端部には、軸３５を介
して、クランプ３１が上下移動及び回転自在に取り付け
られている。更に、旋回アーム３２の先端部には、軸３
５の抜け止めネジ３５Ａが設けられ、この抜け止めネジ
３５Ａを緩めることにより、クランプ３１をアーム３２
の先端部から取り外して、交換できる様になっている。

【００２０】旋回アーム３２を、旋回量規制手段（図示
せず）により制限された範囲内で、マスクホルダ２０の
上面に平行な面内で旋回させることによって、図３の中
で、それぞれ実線及び二点鎖線で示される様に、クラン
プ３１がマスクブランク１の縁部の外側に逃げる待機位
置と、クランプ３１の先端部分がマスクブランク１の端
部に所定量入り込む作動位置とに、交互に切替え可能な
様になっている。

【００２１】次に、クランプ３１及びナイフエッジ３８
の構造について説明する。下部クランプ片３７Ａの上側
には、マスクブランク１の縁部に平行な軸３６が取り付
けられ、軸３６の後方（マスクブランク１の縁部から離
れる方向、図４において左方）には、同様にマスクブラ
ンク１の縁部に平行な軸３９が取り付けられている。上
部クランプ片３７Ｂ、及び上部クランプ片３７Ｂの左右
に配置された２つのナイフエッジ３８は、この軸３６を
介してそれぞれ下部クランプ片３７Ａに対向するよう
に、下部クランプ片３７Ａに取り付けられており、軸３
６を支点にして上下方向に揺動可能である。更に、上部
クランプ片３７Ｂは、軸３９に係合されたネジリバネ４
０により、クランプの先端側を閉じる方向の付勢力が与
えられるとともに、上部クランプ片３７Ｂの下側に一体
的に設けられたストッパ部４１により、図４に示す様
に、閉じ限界位置が規制されるようになっている。

【００２２】また、ナイフエッジ３８は、軸３６に係合
され、両端をナイフエッジ３８と上部クランプ片３７Ｂ
に、それぞれ係止されたネジリバネ４２により、クラン
プ３１の先端側を閉じる方向と同じ方向（図４において
時計回り方向）の付勢力が与えられている。また、この
付勢力によるナイフエッジ３８の回転は、ナイフエッジ
３８に設けられたストッパ部４３が上部クランプ片３７
Ｂに当接することにより規制される。なお、このネジリ
バネ４２の付勢力は、上部クランプ片３７Ｂのネジリバ
ネ４０の付勢力よりも小さく設定されている。

【００２３】図５及び図６に示したクランプ部分の断面
図を用いて、このマスクブランク導通機構の使い方につ
いて説明する。なお、図５は、クランプ３１によって、
マスクブランク１の縁部を挟み込む直前の状態、図６
は、クランプ３１によって、マスクブランク１の縁部を
挟み込んで、ナイフエッジ３８を同縁部の面取り部１ａ
に食い込ませて、アースを接続した状態を表す。図中、
１０は試料ステージ、２０はマスクホルダ、１はマスク
ブランク、２はマスクブランク表面に施されたクロム蒸
着膜、３はクロム蒸着膜の上に施されたレジスト膜を表
す。

【００２４】先ず、試料ステージ１０に隣接したマスク
ブランクセット位置（図示せず）に於いて、マスクホル
ダ２０のクランパ２６（図１）をアンクランプ位置にセ
ットし、且つ、マスクブランク導通機構３０を図３中の
実線で示される待機位置とした状態で、マスクブランク
１をローラ状の支持部材２２上に置く。次いで、クラン
パ２６をクランプ位置に切り換えて、マスクブランク１
を基準ピン２３、２４、２５に対して押し付けた状態で
保持する。

【００２５】次に、上部クランプ片３７Ｂの元端側（図
４において左端側）を上から押圧して、上部クランプ片
３７Ｂの先端側をネジリバネ４０に抗して開く。この上
部クランプ片３７Ｂの動きに伴って、ナイフエッジ３８
はその先端側を開く方向（図４において反時計回り方
向）に動く。この様に、上部クランプ片３７Ｂ及びナイ
フエッジ３８の先端側が開いた状態にして、クランプ３
１を、図３中で二点鎖線で示される作動位置まで移動さ
せる。図５は、この時の状態を示している。

【００２６】この位置において、上部クランプ片３７Ｂ
の先端を解放する方向の力を弱め、ネジリバネ４０の付
勢力によって、上部クランプ片３７Ｂの先端を静かに閉
じる。この上部クランプ片３７Ｂの動きに伴って、ナイ
フエッジ３８はその先端側を閉じる方向（図４において
時計回り方向）に動いて、ナイフエッジ３８がマスクブ
ランク１の縁部に接触する。更に、上部クランプ片３７
Ｂを閉じると、ナイフエッジ３８は、ネジリバネ４２の
付勢力を受けて、マスクブランク１の縁部の上面側の面
取り部１ａに食い込む。この時、下部クランプ片３７Ａ
の先端部分は、マスクブランク１の下面側に当接して、
ナイフエッジ３８による押し付け力を受け止める。

【００２７】更に、上部クランプ片３７Ｂを閉じること
により、ナイフエッジ３８の押し付け力は増加するが、
これは、上部クランプ片３７Ｂの先端部分がマスクブラ
ンク１の表面に到達するまでであり、ナイフエッジ３８
の上部クランプ片３７Ｂに対する相対的な移動量は、マ
スクブランク１の厚さにほとんど影響されず、ほぼ一定
に維持される。従って、マスクブランク１の厚さが多少
変化しても、ナイフエッジ３８は、予め設定された所定
の押し付け力でマスクブランク１に押し付けられる。こ
の結果、ナイフエッジ３８は、マスクブランク１の表面
に施されたレジスト膜３を突き破ってクロム蒸着膜２に
到達し、このクロム蒸着膜２にアースを導通させる。図
６は、この時の状態を示している。

【００２８】上部クランプ片３７Ｂの先端部分がマスク
ブランク１の表面に接触すると、これと下部クランプ片
３７Ａの先端部分とによりマスクブランク１を把持し
て、クランプ３１がマスクブランク１に固定される。こ
の固定力は、ネジリバネ４０による付勢力とネジリバネ
４２による付勢力とが、上部クランプ片３７Ｂに対して
逆向きに作用するため、両者の付勢力の差で決定され
る。そこで、ネジリバネ４０による付勢力は、ネジリバ
ネ４２による付勢力との関係から、クランプ３１をマス
クブランク１に固定するのに適した把持力が得られるよ
うに設定されている。

【００２９】なお、マスクブランク１の厚さが大きく変
わる場合には、上記把持力が適正値から外れると共に、
ナイフエッジ３８の接触角度も変化するので、マスクブ
ランク１の厚さに適した寸法に製作された別のクランプ
部分と交換する必要がある。この場合、旋回アーム３２
の先端部に取り付けられている抜け止めネジ３５Ａを緩
めて、下部クランプ片３７Ａの下に取り付けられた軸３
５を旋回アーム３２の先端部から取り外して、クランプ
部分の交換を行う。

【００３０】以上の様にして、マスクブランク１をマス
クホルダ２０にセットした後、搬送装置（図示せず）を
用いて試料ステージ１０の上へ搬送し、図１及び図２に
示した様に、マスクホルダ２０と試料ステージ１０の上
に配列された高さ基準部材１１とが干渉しない様にし
て、マスクホルダ２０を試料ステージ１０上の所定位置
に降ろす。この時、マスクホルダ２０の支持部材２２に
よって支持されていたマスクブランク１は、スリット状
の開口部２１を通して突き出て来る高さ基準部材１１に
よって、図６に示す様に、僅かに押し上げられ、それ以
降、この高さ基準部材１１によって支持される。この
時、マスクブランク導通機構３０は、軸３５の摺動によ
り下部クランプ片３７Ａが旋回アーム３２の先端部に対
して高さ方向に移動するか、あるいは旋回アーム３２が
横軸３３により上方へ僅かに旋回することによってマス
クブランク１とともに高さ方向に移動する。

【００３１】以上の例では、マスクホルダ２０にセット
されたマスクブランク１が、試料ステージ１０上に配置
された基準部材１１によって、マスクホルダ２０の上面
から僅かに持ち上げられた状態で、試料ステージ１０の
上にセットされる方式のマスクホルダを例に取って、こ
の様なマスクホルダ２０にマスクブランク導通機構３０
を取り付ける例を示したが、マスクホルダにセットされ
たマスクブランク１が、マスクホルダ上に固定されてマ
スクホルダから持ち上げられない方式のマスクホルダの
場合には、クランプ３１を上下移動可能に取り付ける必
要はない。また、マスクブランク１をマスクホルダの上
面と平行に移動させてマスクホルダにセットする方式の
マスクホルダの場合には、クランプ３１を待機位置へ移
動させる必要はなく、作動位置に固定的に配置してもよ
い。

【００３２】また、マスクホルダを使用しない場合に
は、マスクブランク導通機構３０を試料ステージ１０の
上に直接、取り付けてもよい。更に、以上では、マスク
ブランク１の厚さが多少変化しても、ナイフエッジ３８
の押し付け力がほぼ一定に保たれる様に、ナイフエッジ
３８と上部クランプ３７Ｂとの間にネジリバネ４２を取
り付ける例を示したが、ネジリバネ４２は下部クランプ
片３７Ａとナイフエッジ３８との間で付勢力を生じさせ
る様に取り付けてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明のマスクブランク導通機構は、マ
スクブランクにアースを接続するためのナイフエッジ
を、上部クランプ片に隣接して下部クランプ片に対向す
るように配置し、クランプでマスクブランクの縁部を把
持するとともに、ナイフエッジがマスクブランクの縁部
の表面側の面取り部に食い込む様に構成した結果、マス
クブランクにアースを接続させる力に起因して生ずるマ
スクブランクの撓みを大幅に減少させることができ、マ
スクブランクに形成されるマスクパターンの精度向上に
効果がある。

【００３４】また、ナイフエッジを上部クランプ片とナ
イフエッジとの間に設けたバネによって付勢力を与える
ようにしたため、マスクブランクの厚さが変化しても食
い込み力をほぼ所定の値に設定することができ、的確な
アース接続が可能となった。

【００３５】また、上記のクランプを旋回アームを介し
てマスクホルダに取り付けるとともに、この旋回アーム
をマスクホルダの表面に垂直な軸の回りに回転可能な様
に構成した結果、マスクホルダにマスクブランクにセッ
トする際、マスクブランクをマスクホルダの上で滑らせ
ることなく、マスクホルダの上方からマスクホルダにセ
ットすることが可能になるので、マスクブランクを傷つ
ける危険が減少し、同時に、発塵の原因を除去すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基くマスクブランク導通機構を備えた
電子ビーム描画装置の試料ステージの平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ部断面図。

【図３】本発明に基くマスクブランク導通機構を拡大し
た平面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ部断面図。

【図５】マスクブランク導通機構の動作を示すクランプ
部分の断面図。

【図６】マスクブランク導通機構の動作を示すクランプ
部分の断面図。

【符号の説明】

１・・・マスクブランク、１ａ・・・面取り部、２・・
・クロム蒸着膜、３・・・レジスト膜、１０・・・試料
ステージ、１１・・・高さ基準部材、２０・・・マスク
ホルダ、２１・・・スリット状の開口部、２２・・・ロ
ーラ状の支持部材、２３、２４、２５・・・基準ピン、
２６・・・クランパ、３０・・・マスクブランク導通機
構、３１・・・クランプ、３２・・・旋回アーム、３３
・・・横軸、３４・・・旋回軸、３５・・・軸、３５Ａ
・・・抜け止めネジ、３６・・・軸、３７Ａ・・・下部
クランプ片、３７Ｂ・・・上部クランプ片、３８・・・
ナイフエッジ、３９・・・軸、４０・・・ネジリバネ、
４１・・・ストッパ部、４２・・・ネジリバネ、４３・
・・ストッパ部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクブランクを電子ビーム描画装置の
   試料ステージにセットする際に、マスクブランクの表面
   側に形成された金属薄膜蒸着面にアースを接続するマス
   クブランク導通機構において、 上部クランプ片と下部クランプ片とを備え、マスクブラ
   ンクの縁部付近を表面及び裏面から挟むことによりマス
   クブランクに固定されるクランプと、 前記上部クランプ片に隣接し、かつ前記下部クランプ片
   に対向して揺動可能に取り付けられ、バネによりマスク
   ブランクの縁部の表面側の面取り部に食い込む様に配置
   されたナイフエッジと、 を備えたことを特徴とするマスクブランク導通機構。
2. 【請求項２】 前記ナイフエッジは、前記上部クランプ
   片と前記ナイフエッジとの間に設けられたバネにより、
   前記面取り部に食い込む付勢力を与えられるように構成
   されていることを特徴とする請求項１に記載のマスクブ
   ランク導通機構。
3. 【請求項３】 前記マスクブランク導通機構は、 マスクブランクを保持するマスクホルダに支持され、マ
   スクブランクの表面に垂直な方向の旋回軸と、 この旋回軸にその基部が取り付けられ、マスクブランク
   の表面に平行な面内で旋回可能な旋回アームとを備え、 前記クランプは、この旋回アームの先端部に取り付けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載のマスクブラ
   ンク導通機構。
4. 【請求項４】 前記クランプは、マスクブランクの表面
   に垂直な方向の軸を備え、この軸を介して前記旋回アー
   ムの先端部に取り付けられ、マスクブランクの表面に対
   して垂直方向の位置調整が可能であることを特徴とする
   請求項３に記載のマスクブランク導通機構。
5. 【請求項５】 前記クランプは、前記旋回アームの先端
   部に対して着脱可能であることを特徴とする請求項４に
   記載のマスクブランク導通機構。