JPS5816529A - 電子線装置のカセツト保持装置 - 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】 持したカセットを試料台上に高精度に位置決めして安定
に固定保持することのできる電子線装置のカセット保持
装置に関する。

半導体ウェハやマスク婢の試料を電子線によってサブミ
クロンオーダに微細加工するものにあっては，上記試料
を固定保持−したカセットを電子線装置の試料台上に高
精度に，且つ確実安定に保持する必要がある。“・第１
図（ａ）〜（ｃ）はこのような従来のカセット保持装置
の一例を示すもので，図中１は試料を固定保持するカセ
ット。

２はカセット１を載置固定する試料台を示している，試
料台２上の端部には．挿入カセットの端部に当接してカ
セット１の挿入位置を規制する位置規制体（ストッパ）
３が設けられており・また試料台２の側方には上記力七
ツ°ト１の挿入方向に沿って第１図（ｂｌに示す如き鋼
球４と，この鋼球４を押圧するバネ体５．そしてこれら
を収納したホルダ６とからなるカセット保持機構７が複
数個所に設けられている。保持機構７はホルダ６の基部
をねじ８によって試料台２上に固定され念もので，ホル
ダ６の側方突出部にバネ体５によって下方向に押圧され
た鋼球４を備えている。しかして前記カセット１は，そ
の側辺部を試料台２と鋼球４との間に挿入し，鋼球４か
ら加えられる押圧力に抗して前記位置規制体３に当接す
る位置まで装填され，上記押圧力によって試料台２上に
固定保持される。

ところ努，このような従来構造のカセット保持装置にあ
っては，カセット１がその側辺部を鋼球４に当接し，鋼
球４を押上げて装填されるので鋼球４から加えられる押
圧力によってカセット１と試料台２との間に著しい摩耗
を招来する．この摩耗によシ生じる摩耗粉は，摩擦係数
を変えてカセット保持力を変化させたり，電子線による
帯電源となる等の問題を招く。また。

カセット保持機能の低下によってカセットの位置ずれを
生じ走り，あるいは第１図（ｃｌに示すように摩耗凹凸
による形状変化によって側方向への移動力Ｆを生起した
シする。この為，長期に亘る使用において徐々に位置決
め精度が低下し。

同時に安定で確実な保持性が失われると云う欠点があっ
た。

本発明は上記し九番情を考慮してなされたもので，そ９
目的とするところは，電子線照射に供される試料を固定
保持したカセットを試料台上に高い位置精度を維持して
確実安定に保持することのできる簡易で実用性の高い電
子線装置のカセット保持装置を提供することにある。

まず本発明の詳細な説明する。本発明は，カセットの保
持機構をカセットを上下方向から押圧して試料台上に固
定し，且つカセットの送込み時および取出し時には上記
抑圧作用を解除する構成にすると共に，上記カセットの
送込み時および取出し時に試料台上面より上方向に突出
してカセットの下面に当接する転動体からなるカセット
案内機構を設けたものである。したがって、カセットの
円滑な送込みおよび取出しを可能とし，さらに正確に位
置規制されたカセットを高い位置精度で確実安定に保持
し得る等の効果を奏する。

以下，図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第２図（ａ１〜（ｃ）は第１の実施例を示すもので。

（ａｌは平面構成図，（ｂｌおよび（ｃｌは作用を示す
側面構成図である。図中１１＃ｉ試料台で，例えば電子
線装置の露光室内に設けられたＸ−Ｙテーブルからなり
，この試料台１１上にカセット１２が載置されて固定保
持される。このカセット１２は先に説明したように．１
子線照射，例えば露光に供される半導体ウ．エハやマス
ク等の試料を所定の接着剤やばね力により抑圧して固定
保持したもので、長方体板状の長手方向側面に２ランジ
を突設した形状を有する。そして、カセット１２は後述
する移動棒の先端部に支持されて上記長手方向から試料
台１１上への送込みおよび取出しが行なわれる。− しかして試料台ＩＪ上の長手方向端部には位置規制体（
ストッパ）１３が直線上に配置固定されている。これら
の位置規制体１３け、試料台１ノ上に装填されるカセッ
ト１２の長手方向端面に当接して同カセット１２の位置
を規制するものである。また試料台１１上の短手方向両
側部には、ペースブロック１４がそれぞれ突設されてい
る。これらのベースブロック１４に揺動アーム１５の端
部がビンＪ４Ｍによって連結され、上下方向に回動自在
に支持されている。

また、アーム１５の他端部には、試料台１１の側方向に
突出し九ベース体１１゛ａに螺合するねじ１６に一端を
固定し九ばね体１７の他端部が係止されており、このば
ね体１７の圧縮力にょつて前記アーム１５は下方向に付
勢されている。

しかしてアーム−１５の中間部には、ビン１５ａによっ
て回動自在に支持されて押え板１８が設けられている。

この押え板１８は試料台１１の長手方向に長い板体から
なり、アーム１５の下方向による付勢力が伝達されて下
方向に押圧力を生起するものである。また、アーム１５
には下方向に板体１９ａが突設され、この板体１９ａの
下端部にビン１９ｂを介してローラ１．９Ｃ（転動体）
が連結されている。そして、カセット１２の送込み時お
よび取出し時には、第３図（ａｌに示す如くカセット１
２は試料台１１および押え板１８と非接触でローラ１９
ｃにより案内される。また、カセット１２の固定時には
カセット１２が図中ｈｌｌだけ沈み込み、第３図１に、
１に示す如くカセット１２の側辺２ランジが押え板１８
と試料台１１との間に挾み込まれるものとなっている。

　　　　　゛ 一方、前記アーム１５の他端部、即ちばね１７を連結し
た端部゛には内側方向に当接片２ｏが設けられている。

この当接片２ｏは固定ブロック２１に回動自在に支持さ
れ走部動軸２２によって図中入方向に付勢される脚体２
３に当接して第２図（ｈ）に示す如く持ち上げられるも
のである。

即ち１脚体２３　＃′ｉｓ常時は前記駆動軸２２によっ
て第２図（ｃ）に示すようにその端部を下方向に押し下
げて当接片２０から離間させている。また、前記カセッ
ト１２あるいはカセット１２の送込み、取出しを行う移
動棒が装填されたとき・つまりカセット１２の送込みあ
るいは取出し時には脚体２３は駆動軸２２によって第２
図（ｂｌに示す如く入方向に回動される。この脚体２３
の回動によって脚体２３の先端部が前記当接片２０に下
方向よシ当接して当接片２０を持ち上げる。従って、当
接片２０と一体構造を為す前記アーム１５は、前記ばね
体１７の圧縮力に抗して端部を持ち上げられることにな
り、この結果、前記押え板１８が上方向に移動されてカ
セット１２の２ランジ面から離間することになる。

なお、前記駆動棒２２或いは脚体２３の駆動には空気圧
シリンダ等が用いられるものとなっている。

このように構成された本装置によれば試料台１１上への
カセット１２の送込みおよび取出し時にＦｉ１脚体２３
によるアーム１５力持上げによって押え板１８によるカ
セット１２の保持固定機能が解除されて、上記押え板１
８とカセット１．２とが非接触に保たれると同時にカセ
ット１２はローラ１９Ｃにより上方向に持ち上げられて
試料台１１とも非接触な状態となる。従ってカセット１
２を試料台１１に対してフリーな状態で出し入れするこ
とが可能となる。そして試料台１１上へのカセット１２
の装填時には。

上記フリーな状態でカセット１２を試料台ｂｌ上に送り
込み、カセット１２の端部を位置規制体１３に当接させ
て位置規制したのち、当接片２０の脚体２３による係止
力を解除すれば、アーム１５はばね体１７のばね力を受
けて下方向に回動される。このアーム１５の下方向への
回動力をｉけて押え板１８が下方向に移動して押圧力を
与えることになるので、試料台１１上に挿填され九カセ
ット１２は位置規制された状態で試料台１１上に強固に
固定保持されることになる。ま九、この押え板１８によ
る保持力は。

ばね体１７のばね力と、アーム１５の回動支点（ビン１
４８．２５＆の位置）のレバー比により決定され、前記
ねじ１６の回転進退によって調節可能である。また、カ
セット１２の取出し時には脚体２３を回動させればアー
ム１５の回動によって押え板１８が持上げられ、その抑
圧固定保持力が解除されるので、カセット１２を簡易に
取出すこ−とができる。

従って本装置によれば、従来機構のようにカセットと鋼
球との摩擦がないので１位置決め精度の高精度化を図り
得る。しかも、従来のようニカセット１２を試料台１１
上をすべらせることなく、ローラ１９Ｇによりころがす
ようにしているので、高精度に製作され北試料台１ノお
よびカセット１２に摩耗が生じることがない。

このため、カセット１２の保持を経時的にも確実安定に
行うことができる。また、上下方向の押圧力によってカ
セット１２を確実に保持するの−で、試料台１１の移動
に伴う位置ずれを招く虞れがなく、前述した分力に起因
する位置ずれ力Ｆの発生がないので保持特性に優れてい
る。

その上、摩耗粉による帯電源の配慮も全く不要である。

更には、カセット１２の送込みおよび取出しを非常に円
滑に行なうことができ、構成自体も簡易で実用的である
等の効果を奏する。

第４図および第５図はそれぞれ本発明の＃！２の実施例
を示すもので第４図は平面図、第５図は一部切欠し友拡
大側面図である。なお、第２図（ａｌ〜ｌｃｌと同一部
分には同一符号を符して、その詳しい説明は省略する。

押え板１８の試料台１１上面に対する上下方向の移動を
果す揺動アーム１５には、前記実施例と同様にばね体ｚ
７が接続されており、常時Ｂ方向に回動付勢されている
。また、′両アー五１５の先端間にはプリツチ板３１が
かけ渡されており、このプリツチ板３１０回動によって
同時に両アーム１５が回動される。このブリツチ板３１
の駆動機構３２は軸受は筒３３中に回動可能に支承され
九回動シャフト３４を有する。このシャフト３４には軸
受は筒３３を介して突出し、先端がプリツチ板３１の下
（に面した１対のアーム３５が設けられている。また、
シャフト３４の一端にはピニオン３６が同軸的に固着さ
れており、このピニオン３６には、垂直方向に移動可能
にラック３７が歯合されている。このラック３７は第５
図に示すようにプランジャー３Ｂの軸３８Ｂに固定され
ており、かくして仁のプランジャー３８によりラック３
７は選択的に上下動される。

前記試料台１１の上面側方には４個の案内ローラ３９ａ
、〜３９ｄが垂直軸を中心として回転可能に設けられて
いる。これら案内ローラはカセットの装填並びに取出し
用の移動時にカセットの側面を転接して、カセットの過
度Ｘ方向へのシフトを防止する。３個のローラ３９ａ。

３９Ｃ，Ｊ９ｄは試料台１１の上面よりカセットの２ラ
ック部の厚味以上能れて設けられており、カセット本体
の側面と転接し、一方ローラ３ｙｂＦｉ、はぼ試料台１
１の上面近くに設けられておりカセットの２ラック部の
側面と転接する。

前記試料台１１の上面の後部方向には、カセット１２が
位置規制体１３に当接する。そのカセット１２の位置を
検出する検出機構４０が設けられている。この検出機構
４０は１例えばカセット１２上面の所定位置に形成され
た反射部に晃を入射させるホトダイオードと、この反射
部から光を受光しギ電気信号に変えるホトセルとの組合
せにより構成され得る。この検出機構４０からの信号は
制御器４１−に送られ、前記プランジャー３８を制御す
る。なお、９４４図および第５図には示さないが、押え
板１８の下方には先の実施例と同様に板体１９ａ、ピン
１９ｂおよびローラ１９Ｇからなるカセット案内機構が
設けられている。

上記のような構成のカセット保持装置においては、カセ
ット１２が挿入される時に、手動によるス゛イツチもし
くはカセット１２の動きを検出するスイッチによシブラ
ンジャー３８が下降され１回動シャット３４を介して両
揺動アームｌεがばね体１７の付勢力に抗して反矢印Ｂ
方向に回動される。この結果押え板１８が上昇され、カ
セット挿入可能位置に持たらされる。この状態でカセッ
トＩ２をこの７ランジｆ’ｌ　７５（押噌板１８の下方
に位置するようにして、前方に摺動し、その前端を位置
規制体１３に当接させる。

このときカセット１２は試料台１１および押え板１８と
非接触の状態にありローラ１９Ｃにより案内される。そ
して１、カセット１２が所定−位置に特恵らせ走状態を
検出機構４０が検知し。

制御器４１を介してプランジャー３８を消勢させる。こ
の結果、ばね１７によシ揺動アームＩＩが矢印の方向に
回動され、押え板１８が下降してカセット１２の２ラン
グ部を試料台１１上に押圧し、カセット１２を前記所定
位置に保持する。カセット１２を取出す時には再びプラ
ンジャー３８を駆動し、揺動アーム１５を介して押え板
１８をカセットの２ラング部上面より離せば良い。

かくして本装置によれば、先に説明した第１の実施例と
同様に、試料台１１へのカセット１２の送込みおよび取
出し時には、゛アーム１５の持ち上げによって押え板１
８によるカセットｔＸσ）礫持機能が−除きれると共１
し、力牡ット１２はローラ１９Ｃにより持ち上げられて
試料台１ノおよび押え板１８と非接触な状態に保たれる
ことになる。したがって、先の第１の実施例と同様の効
果を伽する。

第６図（ａｌ　、　（ｂｌは本発明の第３の実施例を示
す４（７）で、（ａ）は固定機構の断面構成図、（ｂ）
はその側面構成図である。この機構は、試料台１１上に
固定され九ペース体５ノにばね５２によって上方向に付
勢され九押え部材５３を設けている◎この押え部材５３
は上端部にローラ５４を回転自在に支持し、とのローラ
５４をベース体５１の上部に回転自在に支持され九ロー
ラ６５に対向させている。これらのローラ５４．５１間
には固定機構制御体である所定のテーパを有し内部空洞
で上下方向のばね力がばね体５２より大きい楔片５６が
介挿されるようになっており。

この楔片５６によって前記ローラ５４が下方向に押圧さ
れて押え部材５３が前記ばね５２に抗して下方向に押出
されるように構成されている。

このベース体５１から押圧された押え部材５３の下端部
と試料台１１との間にカセット１２０２ランジが挿入さ
れて固定保持される。なお第６図（ａ）　、　（ｂ）に
は示さないが試料台１１の上面には凹部が形成され、と
の凹部にスプリング等で試料台１１の上面より上に押し
上げられたローラ等からなるカセット案内機構が設けら
れている。そして、上記ローラ等はカセット１２を下方
向に押圧することにより試料台１１の上面より、下に押
し下げられるものとなっている。

従って、カセット１２の送込みおよび取出し時には、楔
片５６をローラ５４．５５間から抜出せば、押え部材５
３が上方向に引込まれるので、カセット１２は案内機構
により試料台１１上面から持ち上げられたフリーな状態
となり。

且つ楔片５６をローラ６４，５５間に押込んだときには
押え部材５３が下方向に押圧されるので、安定確実なカ
セット１２の保持固定が行なわれることになる。故に先
の実施例−と同様な効果が奏せられる。

第７図は本発明の第４の実施例を示す要部構成図である
。この実施例は、試料台１１上に設けられたベース体６
１の内筒部に鋼球６２ととの鋼球を押圧するばね６３を
設けたものである。

鋼球６２の下方向突出量は２ランシロ４によって規制さ
れて′１試料台１１上に載置されるカセット１２０２ラ
ンジとの所定の間隙を有するように設定されている。一
方、カセット１２には横方向にスライド自在な僕体６５
が設けられており、常時は当接部６６を°前記鋼球６２
と非対向な位置に設定されている。そして、構体６５の
スライドによって当接部６６を鋼球６２との対向位置に
移動させて鋼球６２との当接により鋼球６２を持ち上げ
るように構成されている。

従って、この鋼球６２の持ち上げばばね６３に抗して行
われることになるので、当接部６６は鋼球６２を介して
ばね６３による下方向への押圧力を受け、これによって
カセット１２の２ランジを押圧して固定保持することに
なる。またこの場合も先の第３の実施例と同様に試料台
゛１ノ上に案内機構（図示せず）が設けられている。故
に構体６５をスライド操作することによって、カセット
１２を円滑に試料台１１上にセットし、その後鋼球６２
．当接部６６を介してカセット１２を確実に固定するこ
とが可能となるので、上述し九各害施例と同様な効果を
奏する。

尚１本発明は上述し念書実施例にのみ限定されるもので
はない、実施例ではカセットの固定をメカニカルに制御
したが、プランジャ機構を用いて電気的に行うようにし
てもよいことは勿論のことである。ｔ＋位曽規制体にカ
セット１２の存在（当接）を検出するセンサを設け。

このセンナの出力に応動してカセット保持機構を駆動す
る構成としても勿論よい。また、カセット保持機構の押
え板を空気シリ″ンダ等によって制御するように構成し
てもよく、試料台１１上に設けられる押え板（部材）の
数やその位置等は仕様に応じて適宜設定すればよい。さ
らに案内機構は第２図に示したように押え板と、一体に
なっている必要はなく、スプリング等で試料台上から押
し上げられるように固定されていてカセットが下がるこ
とによって下に押し下げられる構造、あるいは独立に他
の駆動方式を用いて上下されるようにしてもよい。要す
るに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｂｌは従来装置の一例を示す図、第２
図（ａ１〜（ｃｌは本発明め第１の実施例を示す概略構
成図、第３図（ａｌ　、（ｂ）　／ｄ上記実施例の作用
を説明する丸めの要部構成図、第４図および第５図はそ
れぞれ第２の実施例を示す概略構成図、第６図（ａｌ　
、　’　ｔｂｌ　棟第３の実施例を示す要部構成図。 第７図は第４の実施例を示す要部構成図である。 １　ｆ　＠・・試料台、１２・・・カセット、１３・−
位置規制体、１４・・・ベースブロック、１５・・・揺
動アーム、１７・・・ばね体、１８・・・押え板、１９
ａ・°・板体、１９ｂ・・・ピン、１９Ｇ−・・ローラ
、２０・・・当接片、２１・・・固定ブロックＳ２２・
・・駆動軸。 ２３・・・脚体、３１・・・ブリッジ板、３２・・・駆
動機構、３３・・瞭軸受は筒、３４・・・シャフト、３
５・・・アーム％３６・・・ビニオン％３７・・・ラッ
ク、３８・・・プランジャ、５１・・・ペース体、５２
・・・ばね。 ５３・・・押え部材、５４．５５・・・ローラ、５６・
・・楔片、　６１−・・ペース体、６２・・・鋼球、６
３・・・ばね、６５・・・構体、６６・・・当接部。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 （ａ） （ｂ）（ｃ） 第６図 １７図 ３ 第１頁の続き ０発　明　者　向山晴久 沼津市大岡２ｏ６８の３東芝機械株 式会社沼津事業所内 ■出　願　人　東芝機械株式会社 東京都中央区銀座４丁目２番１１ 号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　電子線露光に供される試料を固定保持したカ
   セットが載蓋される試料台と、この試料台のと面に設け
   られ、上記カセットの端部に当接してカセットの停止位
   置を規制する位置゛規制体と、上記位置規制されたカセ
   ットを上下方向から押圧して前記試料台上に固定すると
   共に、上記カセットの送込み時および取出し時には、上
   記押圧作用を解除するカセット案内機構と、上記カセッ
   トの送込み時および取゛出し時に前記試料台上面より上
   方向に突出してカセットの下面に当接する転動体からな
   るカセット案内機構とを具備し之ことを特徴−とする電
   子線装置のカセット保持装置。 （２１前記カセット保持機構は、前記試料台の上下方向
   に移動可能に設けられ、前記カセットの′上面両側部を
   押圧しでカセットを保持する押え板と、前記試料台に対
   して第１の水平軸を中心として回動可能に設けられ、前
   記押え板を上記第１の水平軸と平行な第２の水平軸を中
   心として回動可能に支承する揺動アームと、との揺動ア
   ームを一方向に回動付勢して前記押え板を前記カセット
   の上面両側部に押圧せしめる弾性体と、前記揺動アーム
   を上記弾性体の抑圧に抗して他方向に付勢し、上記押え
   板による抑圧作用を解除する駆動機構とからなるもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項１ｉ？載の
   電子線装置のカセット保持装置。 （３１前記揺動アームはその一端で、前記試料台に回動
   可能に支承され、前記押え板は上記揺動アームの中間に
   回動可能に支承されたものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の電子線装置のカセット保持装置
   。 １４）　　前記駆動機構は、電磁プランジャからなるも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第２項Ｍ己載
   の電子線装置のカセット保持装置。 （５）　　前記駆動機構は、空気シリンダからなるもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   子線装置のカセット保持装置。 （６１前記カセット案内機構は、前記押え板に取付けら
   れたものであり、押え板の移動に応じで上下動するもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   子線装置のカセット保持装置。