JP7166865B2 - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係る制振装置の概念的な構成を示す図である。この実施形態の制振装置は、例えば、図3を参照して後述される荷電粒子ビーム描画装置1に使用することができる。
アクチュエータ64は、湾曲型アクチュエータ本体41と、固定軸受け部44と、可動軸受け部45と、台座46と、連結ユニット49を有している。湾曲型アクチュエータ本体41は、圧電素子が湾曲の曲率を変化させることによって湾曲頂部に上下方向の変位を生じさせ、変位方向に力を生じさせるアクチュエータである。湾曲型アクチュエータ本体41は、基材42と、圧電素子43とを有している。基材42は、平坦な板形状の例えば、可撓性の金属板で形成される。この基材42は、湾曲させることで所望の張力を有する板バネとして用いられている。ここでは、架台11側に向かう凸状に湾曲されている。
試料17は、ステージ12上に固定される保持部材16により保持されている。試料17は、例えば、ガラス基板を主体とするフォトマスク用基板である。
制振装置100は、圧電素子を用いた1対の第1,第2アクチュエータ2、圧電素子を用いた第3アクチュエータ3、及び、空気圧を用いた複数の第4アクチュエータ5と、第1,第2,第3アクチュエータ2,3を制振のために制御するアクチュエータ制御回路4と、第4アクチュエータ5の空気圧を調整する空圧調整機構32と、空圧調整機構32を駆動制御する空圧調整機構制御回路33と、振動測定機構である加速度センサ25a,25b,29と、を有する。
この第2の配置例では、架台11のX方向の重心軸上の両端部に、架台11に対してステージ12の移動方向と垂直な方向に抑制力を与えるアクチュエータ対2が配置される。また、架台11の重心近傍に、ステージ12の移動方向(図6ではX軸方向)に平行な方向の抑制力を架台11に与えるアクチュエータ3が配置される(第3の位置)。この第2の配置例では、ステージ12の移動方向と垂直な方向の抑制力を発生するアクチュエータ対2を重心軸上に配置したので、アクチュエータ対2が架台11を撓ませるような力を発生することは、避けられる。
第3の配置例において、ステージ12の移動方向と垂直な方向に上下異なる向きの抑制力を架台11に与える2つのアクチュエータからなる対2が、X方向の重心軸を中央に挟んで点対称となる位置に配置される。対2を構成する2つのアクチュエータが点対称に配置されたので、アクチュエータ対2が架台11を撓ませるような抑制力を架台11に与えることは、避けられる。また、ステージ12の移動方向に平行な方向の抑制力を発生する2つのアクチュエータ3を用いる場合、2つのアクチュエータ3は、必ずしも、ステージ12の移動方向の重心軸に垂直な方向に並んで配置される必要はない。2つのアクチュエータ3は、図7に示したように、ステージ12の移動方向に沿った架台11の両側部の任意の位置に配置されてよい。
Claims (8)
- 試料を搭載するステージと、
前記試料の所定位置に荷電粒子ビームを照射する機構を有する鏡筒と、
前記鏡筒を直接または間接的に支持するとともに、前記試料の前記所定位置に前記荷電粒子ビームが照射されるように直交する2軸方向に移動可能に構成された前記ステージを、直接または間接的に支持する架台と、
前記ステージおよび前記鏡筒の動きに関する動き情報を検出する動き検出機構と、
可撓性の材料により湾曲する板形状に形成された湾曲板と、
前記湾曲板の上に設けられ、電圧の印加による伸縮により前記湾曲板の曲率を変えるよう構成された圧電素子と、
前記湾曲板の湾曲部と連結し、前記架台に対して、前記湾曲板の曲率の変化によって生じる力を、前記ステージの動きに起因して前記架台に加わる力に抗する方向に伝達する連結ユニットと、
を含むアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記圧電素子に印加される電圧を、前記動き検出機構が検出する前記動き情報に応じて制御するアクチュエータ制御回路と、
を有し、
前記アクチュエータ制御回路は、前記ステージの動きに起因して前記架台に作用する力によって生じる予め設定された周波数又は周波数帯域の振動を制振するために、前記動き検出機構によって検出された前記ステージの動きに対して、前記周波数又は周波数帯域の振動を生じるような前記ステージの動きに起因する力に抗する力を生成するための応答特性を有するフィルタ回路を含み、
前記フィルタ回路の前記応答特性は、前記ステージの位置や加速度の範囲に基づいて、前記抗する力の大きさへの反応しやすさが変わるように設定される、
荷電粒子ビーム装置。 - 前記湾曲板の曲率の変化によって生じる力を、前記架台に対して、前記架台に対する前記ステージの動きの方向と垂直な方向に伝達するように配置された第1、第2のアクチュエータを含む少なくとも一対の前記アクチュエータを有し、
前記アクチュエータ制御回路は、前記第1、第2のアクチュエータが、前記ステージの動き検出機構により検出された前記ステージの動きに応じ、前記ステージの動きに起因して前記架台に対して前記ステージの動きの方向と垂直な方向に作用する力に抗する力を前記架台に伝達するように、前記第1、第2のアクチュエータの前記圧電素子に印加される電圧を制御する、
請求項1に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 前記湾曲板の曲率の変化によって生じる力を、前記架台に対して、前記ステージの動きと平行な方向に伝達するように配置された第3のアクチュエータとして、少なくとも1つの前記アクチュエータを有し、
前記アクチュエータ制御回路は、前記第3のアクチュエータが、前記ステージの動き検出機構により検出された前記ステージの動きに応じ、前記ステージの動きに起因して前記架台に対して前記ステージの動きの方向に平行に作用する力に抗する力を前記架台に伝達するように、前記第3のアクチュエータの前記圧電素子に印加される電圧を制御する、
請求項1または請求項2に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 空圧により重力と平行な方向に伸縮することによって、前記架台に対し重力と平行な方向の力を伝達する第4のアクチュエータと、
前記第4のアクチュエータに供給する空圧を調整して、前記第4のアクチュエータの伸縮を制御する空圧調整機構と、
を備える、
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 前記ステージの動き検出機構は、前記架台に対する前記ステージの動きを測定する測定機構を備える、
請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 前記第1のアクチュエータ及び、前記第2のアクチュエータを含む一対の前記アクチュエータを二対備え、
二対の前記アクチュエータは、前記ステージの移動方向に平行な前記架台の第1の重心軸を対称軸として、前記架台の対称な位置に前記抗する力を与えるように配置され、
前記第3のアクチュエータを2つ備え、
2つの前記第3のアクチュエータは、前記第1の重心軸と直交する方向の前記架台の両端部に配置される、
請求項2を引用する請求項3に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 前記第1のアクチュエータ及び、前記第2のアクチュエータからなる一対の前記アクチュエータは、前記ステージの移動方向に平行な前記架台の重心軸上で前記架台の両端部に配置され、
前記第3のアクチュエータを1つ備え、
1つの前記第3のアクチュエータは、前記架台の重心の近傍に配置される、請求項2を引用する請求項3に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 前記アクチュエータ制御回路は、前記第1、第2のアクチュエータの各々が、前記架台に対する前記ステージの動きの方向と垂直な方向で異なる向きの力を前記架台に伝達するように、前記第1、第2のアクチュエータの前記圧電素子に印加される電圧を制御する、
請求項2、請求項6及び、請求項7のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
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