JPH03179726A - 電子ビーム描画装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は高精度なパターン描画を行う電子ビーム描画装
置に関するものである。

従来の技術 近年、半導体集積回路の高集積化、高密度化の進展は目
覚ましく、それらの製造においてパターン形成の基本と
なるフォトマスクに高い精度が要求されてきている。こ
のような高精度なフォトマスクは電子ビーム描画装置を
用いて製作される。

そして、一般に電子ビーム描画装置では、高いパターン
描画精度実現のために、描画領域を数ｍｍ’以下に制限
し、それ以上の領域の描画には試料を乗せたステージを
移動して行っている。したがって、ステージ移動の精度
が電子ビーム描画装置を用いたパターン形成において重
要な要因となる。

以下、従来の電子ビーム描画装置について説明する。

６１３図は従来の電子ビーム描画装置の試料固定の構成
と座標測定機構を示すものである。

試料１は試料固定用ばね２により試料ホルダー３に固定
され、この試料ホルダー３は固定用ばね４によりステー
ジ５に固定されており、ステージ５はステージ５内に出
没可能な駆動シャフト６をステージ駆動用モータ７によ
り駆動することによって移動する。またチャンバー８の
内壁にレーザ干渉計９を設け、チャンバー８内にレーザ
光線１０を導き、これをステージ５に設置したミラー１
１により反射させて、この反射光１２と入射光１０との
干渉から位置を測定する機構、いわゆるレーザ干渉式座
標測定機構を設けている。

なお、ステージ５と試料１との固定には、真空中である
ことなどから他分野で広く用いられている真空チャック
や静電チャックは使えず、上記ばね２の復元力で試料１
の端の数点を固定する方法が用いられている。

発明が解決しようとする課題 しかし上記の従来の構成では、試料１に対して間接的な
座標測定を行っているにすぎず、試料１の位置を直接測
定することはできない。このためばね２．４の力を十分
強くして、ステージ５と試料１との一体性を高めるとい
う方法で対応するのが一般的である。しかし、昨今、描
画の高速化のためにステージ５の移動速度を速く、すな
わち試料１にかかる加速度を大きくする傾向にあること
や、ばね２．４の力を大きくしすぎることにより。

試料ｌに歪が生じるという問題があった。

大発明は上記従来の問題を解決するものであり、試料の
位置を直接測定することのできる電子ビーム描画装置を
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記問題を解決するため大発明の電子ビーム描画装置は
、ステージ上に、試料上面および下面に平行に近接し、
互いに対向した２枚１組の電極を設け、前記電極間に一
定の交流電圧を印加し、前記試料の動きを静電容量の変
化で検出する試料位置検出装置を備えたものである。

作用 上記構成によって、試料の動きが静電容量の変化として
検出され、試料位置を直接測定することで、高精度な位
置制御が行える。

実施例 以下、大発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は大発明による電子ビーム描画装置の直接座標測
定機構の構成図である。なお、従来例の第３図と同一の
構成には同一の符号を付して説明を省略する。

大発明の電子ビーム描画装置は、従来のレーザ干渉式座
標測定機構に換えて、直接座標測定機構を設けている。

この直接座標測定機構は、ｊ１１図および第２図に示す
ように、ステージ５上Ｓと試料１の上面および下面に平
行に近接し、互いに対向して設けた２枚１組からなる２
組の電極２１１．２１ｂ。

２１（１，２１ｄと、互いに対向した電極２１ｍ、２１
ｂおよび電極２９．２１ｄ　ｉｆｉにそれぞれ一定の交
流電圧を印加し、試料ｌの動きを静電容量の変化で検出
する試料位置検出装置２２から構成されている。

以上のように構成された直接座標測定機構について、以
下その動作を説明する。まず、電極２１＆。

２１ｂ、２Ｃ，２１ｄはチャンバー８に半固定されてい
る。

つまり、第２図において、電極２１ｍ、２１ｂは１４の
方向、電極２１１．２１ｄは１５の方向にそれぞれステ
ージ５と一体となって移動するが、それとは直角方向（
１５の方向、１４の方向）には固定されている。そのた
めステージ５の移動のうち、電極が固定された方向につ
いては、ステージ５の移動に伴って試料１の電極にはさ
まれる領域の面積が変化する。

今、電極面積を８１．電極間距離をｄｌ、試料１の厚さ
をｄゎ試料ｌが電極にはさまれる領域の面積を８□、真
空の誘電率をε。、試料１の比誘電率をε−１このコン
デンサーの静電容量をＣとすると、となる。ここで変化
するのはＳｔのみであるから、静電容ｉ１ｃはＳ−１次
関数となる。また、９１４２図に示すように、試料１が
電極２１＆、２１ｂ　するいは２１１．２１ｄにはさま
れる幅は一定であるから、Ｓ、は試料１の移動量に比例
する。したがって、たとえば電極２１ｍ、２１ｂ　ｉ！
Ｉｔに一定の交流電圧を印加し、流れる電流を測定すれ
ば静電容ｇｃを測定できるので、この測定値から試料１
の位置を求めることができる。

以上のように太実施例によれば、試料１を上下にはさむ
電極２１ｍ、２１ｂ、２１１．２１ｄを設けることによ
り、試料１の位置に依存して変化する静電容１ｃを測定
し、試料ｌの位置を直接的に高精度に検出することがで
きる。

なお、従来のレーザ干渉式の座標測定機構に、特定の電
極、たとえば１４の方向のみに移動可能な電極２９．２
１ｂと、この電極２１ｍ、２１ｂに交流電圧を印加して
静電容量を検出する検出装置とを付加し、従来のレーザ
干渉式の座標測定機構の１４の方向の検出精度を向上さ
せることも可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ステージ上に試料を上下
にはさむ電極を対向して設けることにより、試料の動き
を静電容量の変化として検出でき、高精度な位置制御を
行える優れた電子ビーム描画装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子ビーム描画装置の
ステージ系構成図、第２図は第１図の要素図、第３図は
従来の電子ビーム描画装置のステージ系構成図である。 １−・・試料、５・・・ステージ、２１ｍ、２１ｂ、２
１ａ、２１ｄ　−電極、２２・・・試料位置検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステージ上に、試料上面および下面に平行に近接し
   、互いに対向した２枚１組の電極を設け、前記電極間に
   一定の交流電圧を印加し、前記試料の動きを静電容量の
   変化で検出する試料位置検出装置を備えた電子ビーム描
   画装置。