JP4299071B2

JP4299071B2 - 電子ビーム露光装置用試料ステージ

Info

Publication number: JP4299071B2
Application number: JP2003208658A
Authority: JP
Inventors: 公夫鈴木; 聡大滝; 清水　　晃; 聡安田
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Current assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP2005072040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置の試料ステージに係り、特に、各種のサイズのマスクブランク等の被処理基板に対応することができるように、被処理基板の保持機構のサイズ変更を可能にした試料ステージに係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子ビーム露光装置の試料ステージでは、各種のサイズのマスクブランクを保持することができるように、マスクブランクの各サイズに対応させてそれぞれ専用のホルダを用意し、処理対象のマスクブランクのサイズに対応するホルダを試料ステージ上に取り付け、そのホルダにマスクブランクを装着していた。このため、処理対象のマスクブランクのサイズを変更する際には、試料ステージに取り付けられるホルダをその都度交換していた。
【０００３】
特開平９−２６０４６８号公報には、専用のホルダを使用せずに、マスクブランクのサイズの変更を可能にするための装置が記載されている。この装置では、マスクブランクの互いに対向する二辺の内の一方を二つのクランプ片で保持し、他方を一つのクランプ片で保持することにより、マスクブランクを３点で支持し、前記二つのクランプ片と前記一つのクランプ片の間の間隔を可変にすることによって、マスクブランクのサイズの変更に対応している。
【０００４】
しかし、この装置では、上記クランプ片を移動するためのモータを試料室内の試料ステージ上に配置しているので、真空室内で使用することが可能で且つ完全非磁性のモータを使用しなければならない。また、モータの発熱が描画精度を低下させる要因となる。
【０００５】
なお、特開平１０−０２７７５３号公報には、マスクブランクの周縁部における電位分布を安定させるため、マスクブランクの四辺の上方を、「ひさし」のように、枠状の導電性部材で覆うことが記載されている。先の特開平９−２６０４６８号公報に記載された装置を、マスクブランクの四辺の上方を枠状部材で覆うように変形する場合には、上記クランプ片が設けられていない他の二辺の上方を覆う枠状部材の間の間隔を可変にするための駆動機構を、更に追加しなければならない。しかし、そのような変形は、装置が複雑で高価になり現実的ではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２６０４６８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−０２７７５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の電子ビーム露光装置の試料ステージの問題点に鑑み成されたものである。本発明の目的は、被処理基板の各サイズにそれぞれ対応する専用のホルダを使用することなく、被処理基板のサイズの変更に応じて被処理基板の四辺の上方を覆う枠状部材の相互の間隔を変更することが可能であり、且つ、これらの枠状部材の位置を変更するためのモータを試料室の外に配置することができる試料ステージを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ビーム露光装置用試料ステージは、
電子ビーム露光装置の試料室内で被処理基板を保持し、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動させるための試料ステージであって、
試料室内に収容されたステージ基板と、
ステージ基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動させるステージ移動機構と、
ステージ基板上に配置され、被処理基板のサイズに対応してＸ軸及びＹ軸方向の寸法が変更される保持機構と、
ステージ基板上にＸ軸に平行に配置され、前記保持機構のＸ軸方向寸法を変更するための第一送りネジと、
ステージ基板上にＹ軸に平行に配置され、前記保持機構のＹ軸方向寸法を変更するための第二送りネジと、
ステージ基板上に第一送りネジの横に並べられてＸ軸に平行に配置され、先端に取り付けられた歯車を介して第二送りネジの後端に連結された連結軸と、
シール部材により試料室の壁面を気密に貫通し、Ｘ軸に平行な駆動シャフトと、
試料室の外に配置され、駆動シャフトの後端に接続され、駆動シャフトを回転させるサイズ変更用サーボモータと、
第一送りネジの後端に取り付けられた第一カップリング部材と、
連結軸の後端に取り付けられ、第一カップリング部材の横に並べられて配置された第二カップリング部材と、
駆動シャフトの先端に取り付けられ、第一カップリング部材及び第二カップリング部材に対して連結及び切離しが可能な第三カップリング部材と、
を備え、
前記保持機構のＸ軸方向寸法を変更する際には、第三カップリング部材を第一カップリング部材に連結し、前記保持機構のＹ軸方向寸法を変更する際には、第三カップリング部材を第二カップリング部材に連結するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の試料ステージでは、保持機構のＸ軸方向寸法を変更する際には、第一カップリング部材に第三カップリング部材を連結することにより、駆動シャフトを第一送りネジに接続する。一方、保持機構のＹ軸方向寸法を変更する際には、第二カップリング部材に第三カップリング部材を連結することにより、駆動シャフトを連結軸を介して第二送りネジに接続する。
【００１１】
本発明の試料ステージによれば、保持機構のＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法の変更を、共通の一台のサイズ変更用サーボモータを用いて行うことができる。更に、このサイズ変更用サーボモータを試料室の外に配置することができるので、試料室内の雰囲気の安定性を改善することができる。
【００１２】
好ましくは、本発明の試料ステージは、前記サイズ変更用サーボモータをＸ軸方向に移動し、それにより前記駆動シャフトをＸ軸方向に前進及び後退させる駆動シャフト移動機構を備える。
【００１３】
このように構成した場合、駆動シャフトのＸ軸方向の移動とステージ基板のＹ軸方向の移動を組み合わせることによって、第一カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離し、及び第二カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離しを行うことができる。
【００１４】
即ち、例えば、第三カップリング部材を第一カップリング部材に連結した状態から第二カップリング部材に連結した状態に切替える場合には、駆動シャフトを後退させて第三カップリング部材を第一カップリング部材から切離し、その状態で、試料ステージをＹ軸方向に移動して、第三カップリング部材の正面に第二カップリング部材を位置決めし、次いで、駆動シャフトを前進させて第三カップリング部材を第二カップリング部材に連結する。
【００１５】
例えば、前記保持機構は、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第一の辺でその周縁部を把持する、少なくとも一つの第一クランプ部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第二の辺でその周縁部を把持する、少なくとも二つの第二クランプ部材と、
第一クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第一の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第一枠状部材と、
第二クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第二の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第二枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第三の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第三枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第四の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第四枠状部材と、
を備え、
前記第一送りネジは、第一クランプ部材及び第二クランプ部材の一方または双方をＸ軸方向に移動させ、
前記第二送りネジは、第三枠状部材及び第四枠状部材の一方または双方をＹ軸方向に移動させる。
【００１６】
このように構成した場合、被処理基板のＸ軸方向寸法を変更する際には、前記第一送りネジを用いて、第一クランプ部材と第二クランプ部材の間のＸ軸方向の間隔を変更する。ここで、第一クランプ部材には第一枠状部材が固定され、第二クランプ部材に第二枠状部材が固定されているので、上記の操作に伴い、第一枠状部材と第二枠状部材の間のＸ軸方向の間隔も変更される。一方、被処理基板のＹ軸方向寸法を変更する際には、前記第二送りネジを用いて、第三枠状部材と第四枠状部材の間のＹ軸方向の間隔を変更する。
【００１７】
なお、上記の構成を一部変形して、第一クランプ部材及び第二クランプ部材を被処理基板のＸ軸に平行な第三の辺及び第四の辺に沿って配置し、第一クランプ部材に第三枠状部材を固定し、第二クランプ部材に第四枠状部材を固定することもできる。その場合、前記第一送りネジは、第一枠状部材及び第二枠状部材の一方または双方をＸ軸方向に移動させ、前記第二送りネジは、第一クランプ部材及び第二クランプ部材の一方または双方をＹ軸方向に移動させることになる。
【００１８】
好ましくは、本発明の試料ステージは、
前記ステージ基板上に配置され、第一枠状部材と第二枠状部材の間のＸ軸方向の間隔を測定するためのＸ幅検出器と、
前記ステージ基板上に配置され、第三枠状部材と第四枠状部材の間のＹ軸方向の間隔を測定するためのＹ幅検出器と、
を更に備える。
【００１９】
このように、ステージ基板上にＸ幅検出器及びＹ幅検出器を配置することによって、被処理基板のサイズを変更する際、保持機構のＸ軸及びＹ軸方向寸法を測定または確認することができる。
【００２０】
好ましくは、本発明の試料ステージは、
前記サイズ変更用サーボモータの回転角度のアブソリュート値を検出するための回転角検出器と、
各サイズの被処理基板を保持する際の前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法に一対一に対応させて予め設定されるアブソリュート値のデータ、及び現時点における前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を記憶するための記憶装置と、
前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を変更する際、前記第一カップリング部材及び第二カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離を制御するとともに、サイズ変更の前後でのアブソリュート値の前記データを用いて、前記サイズ変更用サーボモータの回転角度を制御する制御装置と、
を更に備える。
【００２１】
このように構成した場合、被処理基板のＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値の領域とＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値の領域が重複しないように、二つの領域の間に分離区域を設けた状態で、各サイズの被処理基板のＸ軸及びＹ軸方向の寸法にそれぞれ対応するアブソリュート値を予め設定しておく。更に、保持機構のＸ軸方向寸法を変更する際には、サイズ変更用サーボモータの回転角度を、変更前（即ち、現時点）における保持機構のＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値を合わせた後、第三カップリング部材を第一カップリング部材に連結し、次いで、サイズ変更用サーボモータの回転角度を、変更後のＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値まで移動する。同様に、保持機構のＹ軸方向寸法を変更する際には、サイズ変更用サーボモータの回転角度を、変更前（即ち、現時点）における保持機構のＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値に合わせた後、第三カップリング部材を第二カップリング部材に連結し、次いで、サイズ変更用サーボモータの回転角度を、変更後のＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値まで移動する。
【００２２】
保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を変更する際に、このような手順を採用することによって、保持機構のＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法に対してサイズ変更用サーボモータの回転角度のアブソリュート値を一対一に対応させることができる。その結果、被処理基板のサイズを変更する際、保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法の変更に要する時間を短縮することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１、図２及び図３に、本発明に基づく電子ビーム露光装置用試料ステージの概略構成を示す。なお、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。図中、１はマスクブランク（被処理基板）、２は試料室、３はステージ基板、１０は保持機構、２１は第一送りネジ、２２は第二送りネジ、２３は連結軸、２４は駆動シャフト、２６は第一カップリング部材、２７は第二カップリング部材、２８は第三カップリング部材、３０はサイズ変更用サーボモータを表す。
【００２４】
試料室２の中には、ステージ基板３が配置されている。ステージ基板３は、送りネジ４によってＹ軸方向に移動される。送りネジ４の後端は、試料室２の外に設置されたサーボモータ５に接続されている。同様に、ステージ基板３は、他の送りネジ（図示せず）によってＸ軸方向にも移動される。
【００２５】
ステージ基板３の上には保持機構１０が設置され、マスクブランク１はこの保持機構１０に保持される。保持機構１０は、三つのクランプ部材（１１、１２ａ，ｂ）及び四本の枠状部材（１６〜１９）から構成されている。第一クランプ部材１１は、マスクブランク１のＹ軸に平行な第一の辺に沿って配置され、マスクブランク１を周縁部で把持する。
【００２６】
この第一クランプ部材１１は、図２に示すように、基準部材１１Ａと、この基準部材１１Ａに上下動自在に取り付けられたピン１１Ｂを有している。この基準部材１１Ａは、図３に示すように、ステージ基板３上に設けられたＸ軸方向に伸びるガイド１３に沿って移動自在に搭載された可動台１４に取り付けられ、図２において左右方向へ移動自在になっている。可動台１４の図３において右端には第一送りナット２１Ａが固着され、この第一送りナット２１Ａは後述する第一送りネジ２１に螺合している。
【００２７】
第二クランプ部材は二つの部材１２ａ，ｂからなり、マスクブランク１のＹ軸に平行な第二の辺に沿って配置され、マスクブランク１を周縁部で把持する。これらの第二クランプ部材１２ａ、ｂは、第一クランプ部材１１と同様に基準部材１２Ａと、これらの基準部材１２Ａにそれぞれ上下動自在に取り付けられたピン１２Ｂを有している。両基準部科１２Ａは、支柱３Ａを介してステージ基板３と平行に取り付けられたステージ上板３Ｂに固定されている。上記計３本のピン１１Ｂ、１２Ｂの下端は、ステージ基板３に上下動可能に取り付けられた昇降板１５に受け止められ、駆動装置（図示せず）により上下動される。マスクブランク１は、上記計３本のビン１１Ｂ、１２Ｂによって基準部材１１Ａ、１２Ａのコの字形の溝の上の面に押し付けられ、マスクブランク１の上面が所定高さ位置となるように、３点で支持されることになる。
【００２８】
第一クランプ部材１１の上には第一枠状部材１６が固定されている。第一枠状部材１６は、マスクブランク１の前記第一の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う。同様に、第二クランプ部材１２ａ，ｂの上には第二枠状部材１７が固定されている。第二枠状部材１７は、マスクブランク１の前記第二の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う。
【００２９】
第一枠状部材１６及び第二枠状部材１７の下側には、それらに対して直交して第三枠状部材１８及び第四枠状部材１９が配置されている。第三枠状部材１８は、マスクブランク１のＸ軸に平行な第三の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う。同様に、第四枠状部材１９は、マスクブランク１のＸ軸に平行な第四の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う。
【００３０】
ステージ基板３上には、第一送りネジ２１及び連結軸２３がＸ軸に対して平行に配置され、第二送りネジ２２がＹ軸に対して平行に配置されている。連結軸２３は、保持機構１０の外側に第三枠状部材１８に沿って配置され、連結軸２３の先端は、カサ歯車２３ａ及び２２ａを介して第二送りネジ２２の後端に直角に連結されている。第一送りネジ２１は、保持機構１０の下側に第三枠状部材１８に沿って配置され、前述したように第一送りナット２１Ａに螺合して、第一クランプ部材１１をＸ軸方向に移動させ、第一クランプ部材１１と第二クランプ部材１２ａ，ｂの間の間隔を変更する。第二送りネジ２２は、保持機構１０の外側に第一枠状部材１６に沿って配置されている。第三枠状部材１８及び第四枠状部材１９は、図３に示すように、ステージ基板３上に設けられたＹ軸方向に伸びるガイド１８Ａ、１９Ａに沿って移動自在に取り付けられるとともに、第二送りネジ２２に螺合する第二及び第三送りナット１８Ｂ、１９Ｂを有し、第二送りネジ２２の回転によりＹ軸方向へ互いに逆向きに移動され、両者の間隔を変更する。
【００３１】
駆動シャフト２４は、Ｘ軸に対して平行に設置され、シール部材（図示せず）により試料室２の壁面を気密に貫通している。駆動シャフト２４の後端は、試料室２の外に配置されたサイズ変更用サーボモータ３０の軸に接続されている。第一送りネジ２１の後端には第一カップリング部材２６が取り付けられ、連結軸２３の後端には第二カップリング部材２７が取り付けられている。第一カップリング部材２６と第二カップリング部材２７は、互いに隣接して横に並べられて配置されている。駆動シャフト２３の先端には、第一カップリング部材２６及び第二カップリング部材２７に対して向かい合うように、第三カップリング部材２８が取り付けられている。第三カップリング部材２８は、第一カップリング部材２６及び第二カップリング部材２７に対して連結及び切離しが可能である。
【００３２】
上記のような構成を備えた試料ステージにおいて、マスクブランク１のＸ軸方向寸法を変更する際には、第一送りネジ２１を用いて、第一クランプ部材１１と第二クランプ部材１２ａ，ｂの間のＸ軸方向の間隔を変更する。ここで、第一クランプ部材１１の上には第一枠状部材１６が固定され、第二クランプ部材１２ａ，ｂの上には第二枠状部材１７が固定されているので、上記の操作に伴い、第一枠状部材１６と第二枠状部材１７の間のＸ軸方向の間隔も変更される。一方、マスクブランク１のＹ軸方向寸法を変更する際には、第二送りネジ２２を用いて、第三枠状部材１８と第四枠状部材１９の間のＹ軸方向の間隔を変更する。
【００３３】
なお、この例では、サイズ変更用サーボモータ３０のハウジングは、駆動シャフト移動機構４０上に支持され、Ｘ軸方向に移動させることができる。この駆動シャフト移動機構４０は、送りネジ４２、サーボモータ４１、ロータリ・エンコーダ４３及びサーボドライバ４４などから構成されている。サーボモータ４１を駆動することにより、駆動シャフト２４をＸ軸方向に前進及び後退させることができる。駆動シャフト２４の位置は、ロータリ・エンコーダ４３の出力を換算することにより求められる。
【００３４】
ステージ基板３をＹ軸方向に移動し、第一カップリング部材２６（または第二カップリング部材２７）が第三カップリング部材２８の正面となる位置で停止させる。次いで、駆動シャフト２４をＸ軸方向に前進させことにより、第三カップリング部材２８を第一カップリング部材２６（または第二カップリング部材２７）に連結する。また、その連結した状態から、駆動シャフト２４をＸ軸方向に後退させることにより、第三カップリング部材２８を第一カップリング部材２６（または第二カップリング部材２７）から切離す。
【００３５】
また、この例では、第一枠状部材１６の端部に、そのＸ方向位置を検出するためのＸ幅検出器５１が取り付けられ、第四枠状部材１９の端部に、そのＹ軸方向位置を検出するためのＹ幅検出器５２が取り付けられている。これらのＸ幅検出器５１及びＹ幅検出器５２は、マスクブランク１のサイズを変更する際、第一枠状部材１６と第二枠状部材１７の間のＸ軸方向の間隔、及び第三枠状部材１８と第四枠状部材１９の間のＹ軸方向の間隔を測定または確認するために使用される。
【００３６】
更に、これらのＸ幅検出器５１及びＹ幅検出器５２は、後述のように、各サイズのマスクブランク１に一対一に対応させてサイズ変更用サーボモータ３０の回転角度のアブソリュート値を予め設定する際に、上記のＸ軸及びＹ軸方向の間隔を測定するためにも使用される。
【００３７】
次に、上記のような構成を備えた試料ステージにおいて、マスクブランク１のサイズを変更する際に、保持機構１０のＸ軸及びＹ軸方向の寸法の変更作業を短時間で済ませるための方法について説明する。
【００３８】
サイズ変更用サーボモータ３０には、その回転角度のアブソリュート値を検出するためロータリ・エンコーダ３３が取り付けられている。サイズ変更用サーボモータ３０は、サーボドライバ３４を介して制御ユニット３１に接続される。このサーボドライバ３４には、ロータリ・エンコーダ３３からの出力がフィードバック入力として送られる。また、制御ユニット３１に内蔵された記憶装置３２には、各サイズのマスクブランク１のＸ軸及びＹ軸方向の寸法に一対一に対応させて、後述の方法により設定されるアブソリュート値のデータ、及び現時点（即ち、サイズ変更前の時点）における保持機構１０のＸ軸及びＹ軸方向の寸法のデータを記憶させる。
【００３９】
下記の手順に従い、保持機構１０に保持されるマスクブランク１のＸ軸方向寸法の各値に対応するアブソリュート値、及びＹ軸方向寸法の各値に対応するアブソリュート値を測定し、それらを記憶装置３２に記憶させる。
【００４０】
即ち、先ず、第一カップリング部材２６に第三カップリング部材２８を連結した後、サイズ変更用サーボモータ３０を駆動して、第一枠状部材１６をＸ幅検出器５１の原点位置で停止させる（図４参照）。この原点位置から、第一枠状部材１６がマスクブランク１の各サイズ（例えば、９″，８″，７″，６″，５″）に対応する位置になるように、サイズ変更用サーボモータ３０を回転させ、それぞれの位置において、回転検出器３３により得られる回転角度のアブソリュート値（例えば、Ｐ（Ｘ９），Ｐ（Ｘ８），Ｐ（Ｘ７），Ｐ（Ｘ６），Ｐ（Ｘ５））を検出し、それを記憶装置３２に貯える。
【００４１】
次に、第一カップリング部材２６から第三カップリング部材２８を切離し、サイズ変更用サーボモータ３０を空送りする（この空送り量については後述する）。次いで、第二カップリング部材２７に第三カップリング部材２８を連結した後、サイズ変更用サーボモータ３０を駆動して、第四枠状部材１９をＹ幅検出器５２の原点位置で停止させる。この原点位置から、第四枠状部材１９及び第三枠状部材１８がマスクブランク１の各サイズ（例えば、９″，８″，７″，６″，５″）に対応する位置になるように、サイズ変更用サーボモータ３０を回転させ、それぞれの位置において、回転検出器３３により得られる回転角度のアブソリュート値（例えば、Ｐ（Ｙ９），Ｐ（Ｙ８），Ｐ（Ｙ７），Ｐ（Ｙ６），Ｐ（Ｙ５））を検出して、それを記憶装置３２に貯える。
【００４２】
ここで、上記各アブソリュート値を設定する際、図４に示すように、マスクブランクのＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値の領域とＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値の領域が互いに重複しないように、両者の間に分離区域を設ける必要がある。従って、先の空送り量は、この分離区域が確保できるように定められる。
【００４３】
以上のように、各サイズのマスクブランクのＸ軸及びＹ軸方向の寸法にそれぞれ対応させてアブソリュート値を設定し、それらのデータを予め記憶装置３２に貯えておく。
【００４４】
その後、保持機構１０のＸ軸方向寸法を変更する際には、サイズ変更用サーボモータ３０の回転角度を、変更前における保持機構１０のＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値に合わせた後、第一カップリング部材２６に第三カップリング部材２８を連結する。次いで、サイズ変更用サーボモータ３０の回転角度を、変更後のＸ軸方向寸法に対応するアブソリュート値まで移動する。
【００４５】
同様に、保持機構１０のＹ軸方向寸法を変更する際には、サイズ変更用サーボモータ３０の回転角度を、変更前における保持機構１０のＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値に合わせた後、第二カップリング部材２７に第三カップリング部材２８を連結する。次いで、サイズ変更用サーボモータ３０の回転角度を、変更後のＹ軸方向寸法に対応するアブソリュート値まで移動する。
【００４６】
保持機構１０のサイズ変更を上記の手順に従って行うことによって、サイズ変更用サーボモータ３０の回転角度のアブソリュート値を保持機構１０のＸ軸及びＹ軸方向の寸法に対して一対一に対応させることができる。
【００４７】
前述した発明の実施の形態では、第一送りネジ２１により第一クランプ部材１１のみをＸ軸方向に移動させる例を示したが、第二クランプ部材１２ａ、ｂをもＸ軸方向に移動させるようにしてもよく、また、前述した発明の実施の形態では、第二送りネジ２２により第三枠状部材１８と第四枠状部材１９をＹ軸方向へ互いに逆向きに移動させる例を示したが、これらのうちの一方は固定し、他方のみをＹ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００４８】
さらにまた、前述した発明の実施の形態では、第一、第二カップリング部材２６、２７と第三カップリング部材２８との連結及び切離しを、ステージ基板３のＹ軸方向移動と、駆動シャフト移動機構４０によるサイズ変更用サーボモータ３０の移動により行う例を示したが、サイズ変更用サーボモータ３０は移動させず、ステージ基板３のＹ軸方向とＸ軸方向の移動により上記連結及び切離しを行うようにしてもよい等、種々変形実施可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の試料ステージによれば、保持機構のＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法の変更を、共通の一台のサイズ変更用サーボモータを用いて行うことができる。更に、このサイズ変更用サーボモータを試料室の外に配置することができるので、試料室内の雰囲気の安定性を改善することができる。
【００５０】
また、本発明の試料ステージによれば、保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を変更する際に上記の手順を採用することによって、保持機構のＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法に対してサイズ変更用サーボモータの回転角度のアブソリュート値を一対一に対応させることができる。その結果、被処理基板のサイズを変更する際、保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法の変更に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく電子ビーム露光装置用試料ステージの概略構成を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】保持機構のＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法に対してサイズ変更用サーボモータの回転角度のアブソリュート値を一対一に対応させるための方法について説明する図。
【符号の説明】
１…マスクブランク（被処理基板）、２…試料室、３…ステージ基板、４…送りネジ、５…サーボモータ、１０…保持機構、１１…第一クランプ部材、１２ａ，ｂ…第二クランプ部材、１６…第一枠状部材、１７…第二枠状部材、１８…第三枠状部材、１９…第四枠状部材、２１…第一送りネジ、２２…第二送りネジ、２２ａ…カサ歯車、２３…連結軸、２３ａ…カサ歯車、２４…駆動シャフト、２６…第一カップリング部材、２７…第二カップリング部材、２８…第三カップリング部材、３０…サイズ変更用サーボモータ、３１…制御装置、３２…記憶装置、３３…ロータリ・エンコーダ（回転角検出器）、３４…サーボドライバ、４０…駆動シャフト移動機構、４１…サーボモータ、４２…送りネジ、４３…ロータリ・エンコーダ、４４…サーボドライバ、５１…Ｘ幅検出器、５２…Ｙ幅検出器。

Claims

電子ビーム露光装置の試料室内で被処理基板を保持し、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動させるための試料ステージであって、
試料室内に収容されたステージ基板と、
ステージ基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動させるステージ移動機構と、
ステージ基板上に配置され、被処理基板のサイズに対応してＸ軸及びＹ軸方向の寸法が変更される保持機構と、
ステージ基板上にＸ軸に平行に配置され、前記保持機構のＸ軸方向寸法を変更するための第一送りネジと、
ステージ基板上にＹ軸に平行に配置され、前記保持機構のＹ軸方向寸法を変更するための第二送りネジと、
ステージ基板上に第一送りネジの横に並べられてＸ軸に平行に配置され、先端に取り付けられた歯車を介して第二送りネジの後端に連結された連結軸と、
シール部材により試料室の壁面を気密に貫通し、Ｘ軸に平行な駆動シャフトと、
試料室の外に配置され、駆動シャフトの後端に接続され、駆動シャフトを回転させるサイズ変更用サーボモータと、
第一送りネジの後端に取り付けられた第一カップリング部材と、
連結軸の後端に取り付けられ、第一カップリング部材の横に並べられて配置された第二カップリング部材と、
駆動シャフトの先端に取り付けられ、第一カップリング部材及び第二カップリング部材に対して連結及び切離しが可能な第三カップリング部材と、
を備え、
前記保持機構のＸ軸方向寸法を変更する際には、第三カップリング部材を第一カップリング部材に連結し、前記保持機構のＹ軸方向寸法を変更する際には、第三カップリング部材を第二カップリング部材に連結するように構成されていることを特徴とする電子ビーム露光装置用試料ステージ。
前記サイズ変更用サーボモータをＸ軸方向に移動し、それによって前記駆動シャフトをＸ軸方向に前進及び後退させる駆動シャフト移動機構を備え、
前記駆動シャフトのＸ軸方向の移動と前記ステージ基板のＹ軸方向の移動を組み合わせることによって、第一カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離し、及び第二カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離しを行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置用試料ステージ。
前記保持機構は、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第一の辺でその周縁部を把持する、少なくとも一つの第一クランプ部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第二の辺でその周縁部を把持する、少なくとも二つの第二クランプ部材と、
第一クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第一の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第一枠状部材と、
第二クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第二の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第二枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第三の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第三枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第四の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第四枠状部材と、
を備え、
前記第一送りネジは、第一クランプ部材及び第二クランプ部材の一方または双方をＸ軸方向に移動させ、
前記第二送りネジは、第三枠状部材及び第四枠状部材の一方または双方をＹ軸方向に移動させること、
を特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置用試料ステージ。
前記保持機構は、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第一の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第一枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＹ軸に平行な第二の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第二枠状部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第三の辺でその周縁部を把持する、少なくとも一つの第一クランプ部材と、
前記ステージ基板上に配置され、被処理基板のＸ軸に平行な第四の辺でその周縁部を把持する、少なくとも二つの第二クランプ部材と、
前記第一クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第三の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第三枠状部材と、
前記第二クランプ部材に固定され、被処理基板の前記第四の辺に沿ってその周縁部を上方から覆う第四枠状部材と、
を備え、
前記第一送りネジは、第一枠状部材及び第二枠状部材の一方または双方をＸ軸方向に移動させ、
前記第二送りネジは、第一クランプ部材及び第二クランプ部材の一方または双方をＹ軸方向に移動させること、
を特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置用試料ステージ。
前記ステージ基板上に配置され、第一枠状部材と第二枠状部材の間のＸ軸方向の間隔を測定するためのＸ幅検出器と、
前記ステージ基板上に配置され、第三枠状部材と第四枠状部材の間のＹ軸方向の間隔を測定するためのＹ幅検出器と、
を備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の電子ビーム露光装置用試料ステージ。
前記サイズ変更用サーボモータの回転角度のアブソリュート値を検出するための回転角検出器と、
各サイズの被処理基板を保持する際の前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法に一対一に対応させて予め設定されるアブソリュート値のデータ、及び現時点における前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を記憶するための記憶装置と、
前記保持機構のＸ軸及びＹ軸方向の寸法を変更する際、前記第一カップリング部材及び第二カップリング部材に対する第三カップリング部材の連結及び切離を制御するとともに、サイズ変更の前後でのアブソリュート値の前記データを用いて、前記サイズ変更用サーボモータの回転角度を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置用試料ステージ。