JP2003218575A - 磁気シールドルーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開口部がある場合でも、外部からの磁界の侵
入を有効に調整できる磁気シールドルームを提供する 【解決手段】 開口部３からの漏れ磁場５をキャンセル
するために、コイル１が、開口部３の外周にコイル中心
をずらして配置されている。コイル１の鏡筒外の配線２
は、配線から発生する磁場が小さくなるようにツイスト
されている。図中の６組（４個／組）のコイル１は別々
の電源で駆動され、漏れ磁場５の及ぼす影響が最も小さ
くなるように各々の電流値が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気シールドルーム
に関するものであり、特に、半導体デバイスの製造工程
でリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光装置を設
置し、外部磁場を抑制して、荷電粒子線の光路内の磁場
を目的のものに保つのに好適な磁気シールドルームに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の荷電粒子線を利用した装置におい
ては、外部の静磁場や変動磁場により電子光学鏡筒の光
学特性が劣化しないように、種々の磁気シールドがなさ
れてきた。例えば、パーマロイ等の初透磁率の高い材料
で鏡筒や真空チャンバを一重、又は二重、三重に覆った
り、更には鏡筒や真空チャンバ自体をパーマロイで作成
することも行われてきた。

【０００３】実際の鏡筒には例えば真空引き用の穴や配
線用の穴、レチクルステージやウェハステージ等のメカ
機構を導入するための穴が数多く開けられている。従っ
てどんなにシールド材で覆おうとも、結局はシールド材
自体にも穴を開けたり、シールド材を分割しなければな
らなかったためシールド特性は劣化せざるを得ず、仕様
を満足するシールド効果が得られない場合もある。その
ような場合には、装置を設置する部屋又は周囲を完全に
磁気シールド材で覆うということまで行われている。こ
の磁気的にシールドされた密閉空間のことを、通常は磁
気シールドルームと称している。この磁気シールドルー
ムにおいても、電源供給、真空配管等のための開口部を
設けなければならないため、シールド効果は低減してし
まっている。

【０００４】このような磁気シールドルームの従来例を
図４に示す。１１は鏡筒、１２はチャンバ、１３は真空
配管、１４は荷電粒子源、１５は電子ビーム、１６は試
料台、１７は磁気シールド、１８は磁気シールドルーム
である。また１９は真空配管等のための開口部、２０は
内部への電源供給のための開口部である。これらの開口
部からの外部磁場２１の漏れ２２が磁気シールドルーム
全体のシールド効果を著しく低減させている。

【０００５】シールドしきれなかった外部磁場を抑制す
る方法として他に鏡筒やチャンバからある程度離れた距
離に、任意方向の磁場を発生できるコイルを置き、この
コイルから発生する磁場により外部の磁場をキャンセル
するという方法も行われてきた。この方法に用いられる
装置はアクティブキャンセラーと呼ばれている。アクテ
ィブキャンセラーの例を図５に示す。

【０００６】２３と２３’、２４と２４’、２５と２
５’がそれぞれコイル対になっている。図中の矢印はコ
イルに流れる電流の向きを表している。３対のコイルは
それぞれ直交する方向の磁場を発生することができ、そ
れぞれに流す電流の強さを調整することにより、アクテ
ィブキャンセラー内部に任意方向、任意強度の磁場を作
り外部磁場を打ち消すような構造になっている。しか
し、開口部からの漏れが著しく大きい場合にアクティブ
キャンセラーを併用しても対処できない場合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のような技術にお
いては磁場環境の悪い場所に鏡筒を設置する場合、又は
外部磁場に対して敏感な鏡筒を設置する場合には、磁気
シールドルームとアクティブキャンセラーを併用せざる
得なくなるが、前述のように、磁気シールドルーム内に
電源供給、真空配管等のための開口部を設けなければな
らないため、シールド効果は低減してしまい、シールド
効果を得ることが困難であった。

【０００８】アクティブキャンセラーの手法では、例え
ば筒のような単純な形状をしたものには有効であるが、
シールドルームの開口部がもたらすような外部磁場の不
均一性が大きいような状況下では、磁場を仕様値の大き
さまでキャンセルし、磁場分布を任意の分布にすること
は至難であった。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、開口部がある場合でも、外部からの磁界の侵入
を有効に調整できる磁気シールドルームを提供すること
を課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、磁気シールドルームにおける開口部の
周囲にコイルを配置し、当該コイルに流す電流を調整す
ることにより、開口部から漏れる外部磁場を調節する機
能を有することを特徴とする磁気シールドルーム（請求
項１）である。

【００１１】本手段においては、磁気シールドルーム開
口部にアクティブキャンセラーの手法を適用し、磁場を
発生するコイルをシールド開口部近傍に任意の位置関係
で配置し、各々に流す電流をそれぞれ独立に制御し、各
々開口部から漏れる外部磁場を調節する。すなわち、外
部磁場をコイルの発生する磁場によりキャンセルして小
さくしたり、均一なものとすることができる。開口部か
ら漏れる磁界が、磁気シールドルーム内で均一になれ
ば、その中に設けられたアクティブキャンセラーや磁気
シールドで、有効に外部磁場を低減できる。

【００１２】コイルを用いて外部磁場を補正したり低減
しているため、シールド材用の余分なスペースを必要と
せず所望の空間を確保できる。製作が容易であるととも
に軽量であることは言うまでもない。

【００１３】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記開口部の周りに磁気経路
となるヨーク材を設けたことを特徴とするもの（請求項
２）である。

【００１４】本手段においては、開口部の周りに磁気経
路となるヨーク材を付加することでより効率的なキャン
セル磁場発生磁気回路を構成することができるとともに
コイル自身の発生する磁場の影響を抑えることができる
ため、より外部磁場の影響を抑制でき、アクティブキャ
ンセラーの制御が容易になる。なお、本発明でいう「キ
ャンセル」とは、必ずしも０とすることを意味するもの
ではなく、目的とする位置における外部磁場の影響を、
装置構成上問題とならない程度まで低減することをい
う。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第
１の例である荷電粒子線露光装置の磁気シールドルーム
の例を示す概要図である。図１(ａ１)、（ａ２）は図１
（ｂ１）、（ｂ２）部におけるコイルの配置を示す図で
ある。図１の６は荷電粒子露光装置全体、７は磁気シー
ルドルームである。図１の４の矢印は外部磁場であり、
３はシールドルーム開口部である。また５の矢印は開口
部３からの漏れ磁場である。１はこの漏れ磁場をキャン
セルするためのコイルであり、開口部３の外周に各々の
コイルの中心をずらして、複数のコイルが配置されてい
る。

【００１６】図１（ａ１）は円形のコイル形状、図１
（ａ２）は矩形のコイル形状である。２はコイル１の鏡
筒外の配線であるが、配線から発生する磁場が小さくな
るようにツイストされている。配線２から生じる磁場が
ツイストだけでは小さくならない場合には、配線２に磁
気シールドテープを巻きつけてもよい。図中の６組（４
個／組）のコイル１は別々の電源で駆動され、漏れ磁場
５の及ぼす影響が最も小さくなるように各々の電流値が
調整される。なお、漏れ磁場５の大きさは、磁気センサ
により容易に測定できる。

【００１７】図２は、本発明の実施の形態の第２の例で
ある荷電粒子線露光装置の磁気シールドルームの例を示
す概要図である。図２を含め以下の図において、図１に
示された構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して
その説明を省略する。図中の太い実線は全てコイルを表
している。図１ではコイルの内側に重複する部位を設
け、その部分に開口部３を配置し、ビームに及ぼす影響
が最も小さくなるように各々の電流値が調整したが、こ
こでは開口部３の外部に複数のコイル１を配置し、各々
独立して制御することによって、その重ね合わせで実施
例１と同様に、外部磁場の影響を補正もしくは低減す
る。図１、図２の全てにおいて一組のコイル形状を同一
に示しているが、形状が異なるものの組み合わせでもよ
い。

【００１８】図３は、本発明の実施の形態の第３の例で
ある磁気シールドルームにおける一つの開口部でのコイ
ルの配置を示す図である。図３(ａ１)は開口部３を（ｂ
１）方向から見た図である。図３の４は外部磁場で５は
漏れ磁場である。１はこの漏れ磁場をキャンセルするた
めのコイルであり、開口部の外周に各々のコイルの中心
をずらして、複数のコイルが配置されている。図３の８
はコイル形状外周の磁気経路となるヨーク部材である。
開口部用キャンセルコイル１から発生する磁場９、１０
はキャンセルすべき開口部以外はヨーク部材８を磁気経
路として磁気回路を構成する。このヨーク部材８を磁気
飽和しないよう十分な大きさを確保することでキャンセ
ルしきれない外部磁場を引き込むようにも作用しより効
果的なキャンセリングを実現する。

【００１９】以上３つの実施の形態を別々に説明した
が、実際のシールドには図１、図２、図３のキャンセラ
ーを複合して使用することが望ましい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
開口部がある場合でも、外部からの磁界の侵入を有効に
調整できる磁気シールドルームを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の例である荷電粒子
線露光装置の磁気シールドルームの例を示す概要図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の第２の例である荷電粒子
線露光装置の磁気シールドルームの例を示す概要図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の第３の例である磁気シー
ルドルームにおける一つの開口部でのコイルの配置を示
す図である。

【図４】従来の磁気シールドルームの例を示す図であ
る。

【図５】アクティブキャンセラーの例を示す図である。 １…コイル ２…コイルの配線 ３…開口部 ４…外部磁場 ５…開口部からの漏れ磁場 ６…荷電粒子露光装置 ７…磁気シールドルーム ８…ヨーク部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気シールドルームにおける開口部の周
   囲にコイルを配置し、当該コイルに流す電流を調整する
   ことにより、開口部から漏れる外部磁場を調節する機能
   を有することを特徴とする磁気シールドルーム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気シールドルームで
   あって、前記開口部の周りに磁気経路となるヨーク材を
   設けたことを特徴とする磁気シールドルーム。