(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-24
(45)【発行日】2023-09-01
(54)【発明の名称】真空装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20230825BHJP
H01L 21/027 20060101ALI20230825BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20230825BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20230825BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
H01L21/30 541L
G03F7/20 521
G03F7/20 504
G03F7/20 506
H01L21/68 N
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019150237
(22)【出願日】2019-08-20
(65)【公開番号】P2021034436
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】504162958
【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100118843
【弁理士】
【氏名又は名称】赤岡 明
(72)【発明者】
【氏名】古賀 健祐
(72)【発明者】
【氏名】川口 通広
(72)【発明者】
【氏名】山口 圭介
(72)【発明者】
【氏名】金澤 駿
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０１９３７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０３５９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１５７６３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
真空中で処理対象が搬送されるチャンバと、前記処理対象を保持する保持部を有し、前記チャンバ内で前記処理対象を搬送する搬送ロボットと、
前記搬送ロボットの位置を制御することにより前記チャンバ内で弾性変形することで、前記保持部と面接触する接触部を有する弾性部材から構成され、前記保持部の温度を所定温度に調節する恒温部とを備え、
前記弾性部材の前記接触部は、前記保持部の方向に対し、突出するように湾曲することを特徴とする真空装置。
【請求項2】
前記弾性部材は、曲面を有する板状である請求項１に記載の真空装置。
【請求項3】
前記弾性部材の上面の面積は、該弾性部材の上面と対向する前記処理対象の面積よりも大きい、請求項１または請求項２に記載の真空装置。
【請求項4】
前記所定温度は、前記処理対象の処理時の温度以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の真空装置。
【請求項5】
前記搬送ロボットにより、搬送された前記処理対象を載置するステージをさらに備え、 前記恒温部は、前記保持部の温度を前記チャンバまたは前記ステージの温度に略等しく調整する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空装置。
【請求項6】
前記恒温部は、
前記チャンバに固定された板材と、
前記弾性部材を前記板材に固定する固定部とを備える、請求項１に記載の真空装置。
【請求項7】
前記接触部と固定部との間に弾性的に屈曲するように設けられた屈曲部をさらに備える、請求項６に記載の真空装置。
【請求項8】
前記屈曲部は、前記接触部の両側において、互いに向き合うようにＶ字に屈曲し、パンタグラフ状の構造である、請求項７に記載の真空装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明による実施形態は、真空装置に関する。
【背景技術】
【0002】
荷電粒子ビーム描画装置では、真空チャンバ内において搬送ロボットによりマスクが描画ステージに搬送され、マスクの描画が行われる。例えば、搬送ロボットとの接触により搬送ロボットからの熱がマスクに伝わると、マスクに温度ムラが生じる場合がある。この場合、マスクの熱膨張が不均一になり、描画精度が悪化してしまう。そこで、描画ステージに載置されたマスクの温度が略均一に描画ステージの温度とほぼ同じ温度になるまで待ってから、マスクの描画が行われる。
【0003】
しかし、真空中では、マスクの温度が略均一に描画ステージの温度とほぼ同じ温度になるまでに、例えば、数十分から数時間などの長い時間がかかってしまう。この長い待ち時間により、スループットが悪化してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１０－１５７６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
処理対象の恒温化を短時間で行うことによりスループットの向上が可能な真空装置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】
【0006】
本実施形態による真空装置は真空中で処理対象が搬送されるチャンバと、処理対象を保持する保持部を有し、チャンバ内で処理対象を搬送する搬送ロボットと、搬送ロボットの位置を制御することによりチャンバ内で弾性変形することで保持部と面接触する接触部を有し、保持部の温度を所定温度に調節する恒温部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態による真空装置である荷電粒子ビーム描画装置の構成の一例を示す模式図。
【図2】第１実施形態による真空装置である荷電粒子ビーム描画装置の構成の一例を示す平面図。
【図3】第１実施形態による恒温化機構の構成の一例を示す模式図。
【図4】第１実施形態によるマスクおよび恒温化機構の位置関係の一例を示す模式図。
【図5】第２実施形態による恒温化機構の構成の一例を示す模式図。
【図6】変形例によるエンドエフェクタおよび恒温化機構の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【0009】
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0010】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による真空装置である荷電粒子ビーム描画装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１に示す荷電粒子ビーム描画装置は、例えば、処理対象（マスクＷ）に電子ビームを照射して所定のパターンを描画する。尚、本実施形態は、描画装置の他、露光装置、電子顕微鏡、光学顕微鏡等の電子ビーム（荷電粒子ビーム）や光を処理対象に照射する装置であってもよい。従って、処理対象は、マスクの他、半導体基板等であってもよい。
図１は、第１実施形態による真空装置である荷電粒子ビーム描画装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１に示す荷電粒子ビーム描画装置は、例えば、処理対象（マスクＷ）に電子ビームを照射して所定のパターンを描画する。尚、本実施形態は、描画装置の他、露光装置、電子顕微鏡、光学顕微鏡等の電子ビーム（荷電粒子ビーム）や光を処理対象に照射する装置であってもよい。従って、処理対象は、マスクの他、半導体基板等であってもよい。
【0011】
荷電粒子ビーム描画装置は、真空引きされた描画チャンバ（ライティングチャンバ）１と、描画チャンバ１の天井部に設けられたビーム照射部である電子鏡筒２と、描画チャンバ１に隣接するように配置された真空引きされたロボットチャンバ３と、ロボットチャンバ３に収納された搬送ロボット４と、描画チャンバ１と反対側でロボットチャンバ３と隣接するように配置されたロードロックチャンバ５とを備えている。ロードロックチャンバ５は、外部からマスクＷを搬入する際には、大気開放されるが、マスクＷをロボットチャンバ３へ搬送する際には、ロボットチャンバ３と同様に真空引きされる。従って、ロードロックチャンバ５およびロボットチャンバ３の内部を真空に保ったままで、ロードロックチャンバ５とロボットチャンバ３との間でマスクＷの交換が可能である。また、アライメントチャンバ８およびソーキングチャンバ９内も、ロボットチャンバ３と同様に真空引きされている。描画チャンバ１とロボットチャンバ３との間、および、ロボットチャンバ３とロードロックチャンバ５との間には、それぞれゲートバルブ６，７が設けられている。
【0012】
図２は、第１実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０の構成の一例を示す平面図である。
【0013】
ロボットチャンバ３の周囲には、マスクＷを位置決めするアライメントチャンバ８およびソーキング処理を行うソーキングチャンバ９が設けられている。ソーキング処理とは、マスクＷの温度を描画チャンバ１内の温度に近づける処理である。ソーキングチャンバ９は、流水で冷やされた銅板からの輻射により、マスクＷを非接触で温調する。マスクＷの温調により、マスクＷの温度は、描画ステージ１ａの温度に近づき、かつ、マスクＷ面内において略均一化される。これにより、描画チャンバ１内にマスクＷを搬送したときに、マスクＷの温度が描画ステージ１ａの温度に近付いており、描画チャンバ１内におけるソーキングの時間が短縮される。また、マスクＷの温度がマスクＷ面内において略均一化されることによって、温度によるマスクＷの寸法変化を抑制し、描画パターンの精度の劣化を抑制することができる。
【0014】
図２に示すように、荷電粒子ビーム描画装置１０は、搬送ロボット４と、恒温部（恒温化機構）１１と、温調部１２と、温度計１３と、制御部１４とを備える。
【0015】
搬送ロボット４は、真空チャンバとしてのロボットチャンバ３内に収容され、マスクＷを保持する保持部（エンドエフェクタ４４）を有し、マスクＷを搬送する。例えば、搬送ロボット４は、鉛直軸線回りに旋回自在なロボット本体４１と、ロボット本体４１に昇降自在に支持される昇降ロッド４２と、昇降ロッド４２の上端に取り付けた屈伸自在なロボットアーム４３と、ロボットアーム４３の先端に取り付けられ、マスクＷを保持（載置）するエンドエフェクタ４４とを有している。ロボット本体４１には、ロボット本体４１の旋回用と昇降ロッド４２の昇降用とロボットアーム４３の屈伸用の駆動源が内蔵されている。
【0016】
搬送ロボット４の駆動源の発熱（例えば、通電によるジュール熱）により、駆動源からの熱がロボットアーム４３を介してエンドエフェクタ４４に伝わり、エンドエフェクタ４４の温度が上昇する場合がある。例えば、エンドエフェクタ４４にマスクＷを載置して描画ステージ１ａに搬送する際に、マスクＷの温度がエンドエフェクタ４４からの熱伝導で０．０４～０．０５℃程度上昇してしまうことがある。ＬＳＩ等の微細なパターンを描画する場合には、この程度の温度上昇でも描画精度に悪影響が及ぶ可能性がある。また、マスクＷに温度ムラが生じ、マスクＷの熱膨張が不均一になり、描画精度が悪化する可能性がある。
【0017】
通常、マスクＷの描画は、描画ステージ１ａに載置されたマスクＷが描画ステージ１ａの温度とほぼ等しい温度になるまで待ってから行われる。しかし、描画チャンバ１の真空中では、媒体の対流による熱伝達がほとんどなく、マスクＷの熱が排熱され難い。従って、マスクＷが描画ステージ１ａの温度になるまでの待ち時間（ソーキング時間）は、かなり長い時間となる。また、図２に示すように、ソーキングチャンバ９が設けられていれば、マスクＷのソーキング時間は或る程度短縮される。しかし、ソーキングチャンバ９においても、非接触によるソーキング処理が行われるため、ソーキング時間は、やはり、比較的長い時間となってしまう。従って、エンドエフェクタ４４からの熱伝導によってマスクＷの温度が上昇すると、その後のソーキング時間が長期化してしまう。
【0018】
そこで、本実施形態において、マスクＷを搬送する際に、搬送ロボット４は、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１に接触させて、エンドエフェクタ４４の温度を所定温度に維持する。恒温化機構１１は、描画チャンバ１、ロボットチャンバ３、アライメントチャンバ８、ソーキングチャンバ９のいずれかの真空チャンバの内壁に設けられており、該内壁に接触している。例えば、図２に示すように、恒温化機構１１は、搬送ロボット４が設けられるロボットチャンバ３内に設けられていることが好ましい。ロボットチャンバ３は、描画チャンバ１に繋がっており、それとほぼ同じ温度に設定されている。恒温化機構１１は、ロボットチャンバ３とほぼ同じ温度に設定される。また、描画ステージ１ａは、描画チャンバ１内に設けられており、描画チャンバ１とほぼ同じ温度になっている。これにより、恒温化機構１１は、エンドエフェクタ４４と接触することによりエンドエフェクタ４４と熱交換し、エンドエフェクタ４４の温度を描画チャンバ１および描画ステージ１ａの温度に接近させることができる。また、恒温化機構１１をロボットチャンバ３内に設けることによって、搬送ロボット４は、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１に頻繁に接触させることができる。これにより、搬送ロボット４の駆動源からの熱を頻繁に排熱して、エンドエフェクタ４４の温度を所定温度に維持することができる。この結果、搬送ロボット４は、マスクＷの温度を描画ステージ１ａの温度からさほど変化させずに、マスクＷを描画チャンバ１内の描画ステージ１ａへ搬送することができる。これは、ソーキング時間を短縮し、スループットを向上させることにつながる。尚、恒温化機構１１は、描画チャンバ１内やソーキングチャンバ９内に設けられてもよい。また、恒温化機構１１の温度の詳細については、制御部１４とともに、後で説明する。
【0019】
恒温化機構１１の材料は、金属などの高熱伝導材料であることが好ましい。恒温化機構１１は、例えば、金めっきした銅である。金めっきにより、表面の熱伝導を向上させることができ、また、銅の表面が錆びることによる熱伝導の減少を抑制することができる。
【0020】
また、エンドエフェクタ４４との接触面における恒温化機構１１の材料は、低発塵性の材料であることが好ましい。エンドエフェクタ４４との接触により恒温化機構１１の表面が摩耗すると、パーティクルが発生する可能性がある。そこで、恒温化機構１１の材料は、例えば、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）樹脂や、ベアリーなどのフッ素樹脂や、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）などの摩耗しづらい材料であることが好ましい。また、上記の樹脂は、例えば、フィラーにより導電性が付与されてもよい。これにより、樹脂の熱伝導が向上し、効率よく排熱することができる。また、樹脂は、真空中におけるガス放出が少ないものが好ましい。
【0021】
また、恒温化機構１１の表面を耐摩耗処理してもよい。恒温化機構１１は、例えば、硬質アルマイトとフッ素樹脂を組み合わせた複合被膜で被覆されたアルミニウムまたはアルミニウム合金である。表面処理によって恒温化機構１１の熱伝導は減少する。しかし、恒温化機構１１の内部は高い熱伝導を保ち、かつ、恒温化機構１１の発塵を抑制することができる。恒温化機構１１のより詳細な構成は、図３を参照して後で説明する。
【0022】
図２に示す温調部１２は、恒温化機構１１の温度を調節する。温調部１２は、例えば、恒温化機構１１の内部に設けられる。温調部１２は、例えば、ペルチェ素子であり、恒温化機構１１を冷却する。恒温化機構１１の冷却により、搬送ロボット４の駆動源からの熱を効率よく排熱させることができる。尚、温調部１２は、恒温化機構１１の内部に一定温度の流体（流水）を流すことにより恒温化機構１１を冷却してもよい。
【0023】
尚、ロボットチャンバ３の壁には、ロボットチャンバ３の温度を或る温度（例えば、２３℃）に維持するチャンバ温調部（図示せず）が設けられている。チャンバ温調部は、例えば、チャンバ壁の内部に一定温度の流体（流水）を流す。アライメントチャンバ８の温度もロボットチャンバ３とほぼ同じ温度に維持される。温調部１２が流水である場合、温調部１２は、チャンバ温調部とは異なる温度に制御される。
【0024】
温度計１３は、恒温化機構１１の温度を測定する。温度計１３は、例えば、恒温化機構１１に接触するように設けられる。温度計１３は、エンドエフェクタ４４との接触面に近い位置に設けられることが好ましい。温度計１３は、測定した恒温化機構１１の温度を制御部１４へ送る。温度計は、例えば、熱電対や白金抵抗体である。
【0025】
制御部１４は、測定された恒温化機構１１の温度に基づいて、温調部１２を制御する。制御部１４は、真空チャンバの外部に設けられ、温調部１２および温度計１３と接続している。例えば、制御部１４は、恒温化機構１１の測定温度に基づいて、フィードバック制御により温調部１２を制御する。これにより、制御部１４は、恒温化機構１１の温度を制御し、エンドエフェクタ４４の温度を任意の温度（所定温度）に維持することができる。また、制御部１４は、ユーザが恒温化機構１１の測定温度を確認できるように、測定温度を表示部（図示せず）に表示してもよい。
【0026】
恒温化機構１１の温度（所定温度）は、例えば、マスクＷの処理時の温度以下であることが好ましい。マスクＷの処理時の温度は、例えば、描画ステージ１ａの温度である。この場合、エンドエフェクタ４４は、恒温化機構１１により描画ステージ１ａの温度に維持される。これにより、エンドエフェクタ４４は、マスクＷの温度を描画ステージ１ａの温度からさほど変化させることなくマスクＷを描画チャンバ１内の描画ステージ１ａに搬送することができる。その結果、ソーキング時間を短縮し、スループットを向上させることができる。また、描画ステージ１ａは、水平面で直交する２方向および鉛直方向に移動自在にする駆動源を有し、搬送ロボット４と同様に、マスクＷの温度を上昇させる可能性がある。そこで、搬送ロボット４や描画ステージ１ａが有する駆動源で発生する熱を考慮して、恒温化機構１１の温度は、マスクＷの処理時の温度よりも低い温度に設定されていてもよい。尚、高温でマスクＷが処理される場合、温調部１２は、ヒータを有していてもよい。
【0027】
図３は、第１実施形態による恒温化機構１１の構成の一例を示す模式図である。
【0028】
恒温化機構１１は、弾性部材１１１と、板材１１２とを有する。
【0029】
弾性部材１１１は、曲面を有する板状であり、例えば、板バネである。弾性部材１１１は、図３の紙面垂直方向を長手方向とした半円筒状である。弾性部材１１１は、例えば、１枚の板を曲げて作製される。弾性部材１１１が切れ目のない１枚の板であるため、接合部による熱抵抗がなく、効率よく排熱し、または、エンドエフェクタ４４の温度を所定温度に維持することができる。また、弾性部材１１１および板材１１２は、例えば、金めっきされた銅である。
【0030】
弾性部材１１１は、接触部（湾曲部）１１１ａと、板材１１２に固定される固定部１１１ｂとを含む。
【0031】
湾曲部１１１ａは、変形することでエンドエフェクタ４４と弾性的に面接触する。例えば、湾曲部１１１ａは、エンドエフェクタ４４の方向に突出するように湾曲している。エンドエフェクタ４４が下降すると、湾曲部１１１ａは、弾性変形してエンドエフェクタ４４の下面との接触面積が増える。また、エンドエフェクタ４４の下面と湾曲部１１１ａとは、弾性力により密着し、面接触する。これにより、効率よく排熱し、または、エンドエフェクタ４４の温度を恒温化機構１１の温度に維持することができる。
【0032】
もし、恒温化機構１１が湾曲部１１１ａを有しない場合、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１に接触させる際に、エンドエフェクタ４４に強い負荷がかかる可能性がある。これは、例えば、接触面積を大きくするために、搬送ロボット４がエンドエフェクタ４４を恒温化機構１１に押しつけるためである。この負荷により、ロボットアーム４３やエンドエフェクタ４４が曲がったり、エンドエフェクタ４４に傷がついてしまう可能性がある。
【0033】
これに対して、第１実施形態による恒温化機構１１は、湾曲部１１１ａが変形することでエンドエフェクタ４４と接触するため、エンドエフェクタ４４に負荷がかかることを抑制することができる。即ち、湾曲部１１１ａは、緩衝材として機能する。また、恒温化機構１１がエンドエフェクタ４４に対してわずかに傾いている場合でも、接触させることができる。また、湾曲部１１１ａの湾曲が緩やかであれば、恒温化機構１１とエンドエフェクタ４４とを弱い力で面接触させることができる。これにより、恒温化機構１１の発塵を低減することができる。
【0034】
固定部１１１ｂは、板材１１２と固定される。固定部１１１ｂが強く板材１１２と固定されることにより、効率よく排熱し、または、エンドエフェクタ４４の温度を所定温度に維持することができる。
【0035】
板材１１２は、チャンバ底面３５と固定される。板材１１２の材料は、金属などの高熱伝導材料であることが好ましい。
【0036】
温調部１２および温度計１３は、弾性部材１１１に接触するように設けられている。しかし、温調部１２および温度計１３は、板材１１２の内部または板材１１２に接触するように設けられていてもよい。
【0037】
第１実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０において、半円筒状の弾性部材１１１の長手方向は、エンドエフェクタ４４の延伸方向と略直交してもよいが、エンドエフェクタ４４の延伸方向と略平行方向であってもよい。弾性部材１１１の長手方向をエンドエフェクタ４４の延伸方向と略平行方向にすることによって、弾性部材１１１とエンドエフェクタ４４との接触面積を大きくすることができる。
【0038】
また、弾性部材１１１は、ドーム状であってもよい。すなわち、図３の紙面垂直方向にも弾性部材１１１が延びて板材１１２と固定されてもよい。これにより、熱の伝導経路が増え、効率よく排熱し、または、エンドエフェクタ４４の温度を恒温化機構１１の温度に維持することができる。
【0039】
次に、荷電粒子ビーム描画装置の動作について説明する。
【0040】
まず、マスクＷは、図外のロボットによりロードロックチャンバ５に搬入される。このとき、ロードロックチャンバ５は、大気開放されている。荷電粒子ビーム描画装置は、ロードロックチャンバ５を真空にした後、ゲートバルブ７を開き、搬送ロボット４はマスクＷをロードロックチャンバ５からソーキングチャンバ９に搬送する。ソーキングチャンバ９でソーキング処理が行われる。このソーキング処理中に、搬送ロボット４は、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１と接触させて待機してもよい。これにより、エンドエフェクタ４４の温度を恒温化機構１１の温度に維持することができる。
【0041】
次に、ソーキング処理後、搬送ロボット４は、マスクＷをソーキングチャンバ９からアライメントチャンバ８に搬送する。アライメントチャンバ８でマスクＷの位置決めが行われる。この位置決め処理中に、搬送ロボット４は、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１と接触させて待機してもよい。これにより、エンドエフェクタ４４の温度を恒温化機構１１の温度に維持することができる。
【0042】
次に、位置決め処理後、搬送ロボット４は、マスクＷをアライメントチャンバ８から搬出する。荷電粒子ビーム描画装置はゲートバルブ６を開き、搬送ロボット４は描画チャンバ１に収納された描画ステージ１ａにマスクＷを搬送する。このとき、エンドエフェクタ４４は、恒温化機構１１の温度（即ち、描画ステージ１ａの温度に近い温度）に維持されている。従って、エンドエフェクタ４４は、マスクＷの温度を描画ステージ１ａの温度に近い温度で搬送する。その後、荷電粒子ビーム描画装置は、マスクＷと描画ステージ１ａとがほぼ等しい温度になるまで待つ。このとき、マスクＷの温度は、描画ステージ１ａの温度と大差ないため、短時間で描画ステージ１ａの温度とほぼ等しい温度になる。ソーキング時間の経過後、荷電粒子ビーム描画装置は、描画ステージ１ａに載置したマスクＷに電子鏡筒２から電子ビームを照射しながら描画ステージ１ａを移動させ、マスクＷに電子ビームを走査して所定のパターンを描画する。
【0043】
以上のように、第１実施形態によれば、恒温化機構１１がロボットチャンバ３に設けられており、描画ステージ１ａの温度に近い温度に維持されている。搬送ロボット４が真空チャンバ内においてエンドエフェクタ４４を恒温化機構１１に直に接触させることによって、エンドエフェクタ４４の温度を恒温化機構１１の温度に維持する。即ち、恒温化機構１１は、エンドエフェクタ４４と直に接触して、真空中でも熱伝導により効率よく排熱することができる。これにより、搬送ロボット４で発生する熱によるエンドエフェクタ４４の温度上昇を抑制することができる。従って、マスクＷの搬送によるマスクＷの温度変化を抑制することができる。この結果、ソーキング時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【0044】
また、第１実施形態によれば、制御部１４は、測定された恒温化機構１１の温度に基づいて、温調部１２を制御する。これにより、エンドエフェクタ４４の温度を任意の温度に維持することができる。
【0045】
尚、搬送ロボット４は、マスクＷの搬送中に、マスクＷをエンドエフェクタ４４に載置したまま、エンドエフェクタ４４を恒温化機構１１と接触させてもよい。これにより、マスクＷの搬送中におけるマスクＷの温度変化を抑制することができる。
【0046】
図４は、第１実施形態によるマスクＷおよび恒温化機構１１の位置関係の一例を示す模式図である。図４は、エンドエフェクタ４４および恒温化機構１１の接触時に、マスクＷおよび恒温化機構１１を上方から見た図である。図４の破線は、エンドエフェクタ４４に載置されたマスクＷの位置を示す。また、マスクＷは、３つの接点４４１と接触して、エンドエフェクタ４４によって支持される。
【0047】
鉛直上方から見たときに、恒温化機構１１は、エンドエフェクタ４４に載置されたマスクＷの面積よりも広い範囲にわたって設けられる。例えば、図４において、恒温化機構１１の上方とロボットチャンバ３のチャンバ底面３５の上方とでは、放射される輻射熱が異なる。これは、恒温化機構１１とチャンバ底面３５との間に温度差や放射率の差がある場合があるためである。この場合、マスクＷが恒温化機構１１およびチャンバ底面３５の両方に対向していると、マスクＷは、恒温化機構１１だけでなく、チャンバ底面３５からも輻射熱を受ける。これは、マスクＷの面内における温度のばらつき（温度ムラ）の原因となる。一方、恒温化機構１１がマスクＷの範囲よりも広い範囲にわたって設けられると、エンドエフェクタ４４に載置されたマスクＷは、恒温化機構１１と対向するが、チャンバ底面３５とは対向しない。この場合、輻射による熱伝達は、マスクＷと恒温化機構１１との間において専ら行われる。これにより、マスクＷの温度ムラを抑制し、マスクＷの温度をより均一にすることができる。即ち、恒温化機構１１の上面の面積をエンドエフェクタ４４に載置されたマスクＷの面積よりも広くすることによって、マスクＷの温度ムラを抑制することができる。
【0048】
また、温調部１２、温度計１３および制御部１４は省略してもよい。この場合、恒温化機構１１は、真空チャンバの内面に接触するように設けられているので、上述の通り、ロボットチャンバ３の内面とほぼ同じ温度になる。この場合であっても、搬送によるマスクＷの温度変化を抑制することができる。また、荷電粒子ビーム描画装置１０の構成が簡易になる。尚、恒温化機構１１は、エンドエフェクタ４４の下面に限られず、エンドエフェクタ４４の側面と接触してもよい。
【0049】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態による恒温化機構１１の構成の一例を示す模式図である。第２実施形態によれば、弾性部材１１１の構造が異なる点で、第１実施形態と異なる。
図５は、第２実施形態による恒温化機構１１の構成の一例を示す模式図である。第２実施形態によれば、弾性部材１１１の構造が異なる点で、第１実施形態と異なる。
【0050】
弾性部材１１１は、屈曲部１１１ｃをさらに含む。屈曲部１１１ｃは、湾曲部１１１ａと固定部１１１ｂとの間に弾性的に屈曲するように設けられている。屈曲部１１１ｃは、バネ状である。従って、エンドエフェクタ４４が下降して屈曲部１１１ｃに押しつけられると、屈曲部１１１ｃは、弾性力により湾曲部１１１ａをエンドエフェクタ４４に押しつける。これにより、エンドエフェクタ４４および恒温化機構１１を損傷することなく、エンドエフェクタ４４と弾性部材１１１とを広い接触面積で接触させることができる。
【0051】
湾曲部１１１ａの両側にある２つの対向する屈曲部１１１ｃは、例えば、互いに向き合うようにＶ字に屈曲し、パンタグラフ状の構造を有する。これにより、弾性部材１１１の安定性を向上させることができる。
【0052】
【0053】
第２実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０のその他の構成は、第１実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０の対応する構成と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【0054】
第２実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０は、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１０に下記変形例を組み合わせてもよい。
（変形例）
第１又は第２実施形態の変形例は、エンドエフェクタ４４と恒温化機構１１との接触面が下に凸である点で、第１又は第２実施形態と異なる。
（変形例）
第１又は第２実施形態の変形例は、エンドエフェクタ４４と恒温化機構１１との接触面が下に凸である点で、第１又は第２実施形態と異なる。
【0055】
図６は、変形例によるエンドエフェクタ４４および恒温化機構１１の一例を示す図である。
【0056】
本変形例によれば、エンドエフェクタ４４と恒温化機構１１との接触面が、湾曲している。例えば、図６に示すように、エンドエフェクタ４４の下面は恒温化機構１１に向かって突出するように湾曲しており、恒温化機構１１の上面に接触することにより、上面が窪むように弾性変形する。これにより、接触面積が大きくなり、効率よく排熱し、または、エンドエフェクタ４４の温度を所定温度に維持することができる。
【0057】
また、本変形例による荷電粒子ビーム描画装置１０は、第１または第２実施形態と同様の効果を得ることができる
【0058】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、真空装置として実施形態において荷電粒子ビーム描画装置について説明したが、これに限定されるものではなく、搬送によりウェハやマスクなどの温度変化が生じる検査装置等についても適用することができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0059】
Ｗ マスク、３ ロボットチャンバ、４ 搬送ロボット、１０ 荷電粒子ビーム描画装置、１１ 恒温化機構、１２ 温調部、１３ 温度計、１４ 制御部、４４ エンドエフェクタ、１１１ 弾性部材、１１１ａ 湾曲部、１１１ｃ 屈曲部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】