JPH04171715A - 電子ビーム描画装置 - Google Patents

電子ビーム描画装置

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JPH04171715A
JPH04171715A JP2297313A JP29731390A JPH04171715A JP H04171715 A JPH04171715 A JP H04171715A JP 2297313 A JP2297313 A JP 2297313A JP 29731390 A JP29731390 A JP 29731390A JP H04171715 A JPH04171715 A JP H04171715A
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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〕 本発明は半導体製造のために用いられるのに適した電子
ビーム描画装置に関する。
〔従来の技術〕
電子ビーム描画装置にあっては、試料に所定のパターン
を形成するように試料をXおよびY方向に移動させるこ
とが必要である。そのような例はたとえば特開昭52−
6084号公報に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
試料をXおよびY方向に移動する装置はそのクリーニン
グを行ったり、給油を行ったりといったいわゆるメンテ
ナンスのために1年に1度程度真空試料窓から取り出し
、その後試料案内に再び装着することが実際上必要であ
る。
しかし、通常の電子ビーム描画装置にあっては、メンテ
ナンスの容易化および再組立時の容易な装置精度再現化
といった点については特別な配慮が払われていないのが
現状である。
したがって、本発明の目的はメンテナンスの容易化およ
び再組立時の装置精度再調整の実質的な不要化を達成す
ることができる電子ビーム描画装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、電子ビームを発生し、試料に向ける手
段と、その試料に所定のパターンを形成するように前記
電子ビームの偏向とオン−オフを行う手段と、前記電子
ビームを真空にさらすように配置された真空鏡筒と、前
記試料を支持する第1のテーブルおよびこの第1のテー
ブルを支持する第2のテーブルを含む試料ステージと、
前記第1のテーブルをXおよびY方向のうちの一方に、
前記第2のテーブルを他方に移動する手段と、前記真空
鏡筒と真空的に連通し、かつ前記試料および試料ステー
ジを収容するように配置された真空試料室と、前記試料
ステージおよび移動手段を支持する手段とを備え、前記
真空試料室の一部は開口され、前記支持手段は前記真空
試料室の開口された部分に着脱自在に取り付けられてい
る電子ビーム描画装置が提供される。
〔作用〕
このような本発明によれば、試料ステージおよび試料移
動手段が支持手段によって支持され、そしてこの支持手
段は真空試料室の開口された部分に着脱可能に取り付け
られているので、試料ステージのメンテナンスのために
それを真空試料室に対して出し入れするときは移動手段
もそれと一体となって出し入れされることになる。この
ため、メンテナンス作業が容易となり、また装置精度再
調整の実質的な不要化図られる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図、第3図およ
び第4図により説明する。
第2図は装置の全体構成を示す。電子銃1aより放出さ
れた電子ビームは絞りle、ifにより所望の形状に成
形され、縮小レンズ1bと対物レンズ1cとによって試
料13上に照射される。1は真空鏡筒で、電子ビームが
真空にさらされるように配置される。電子ビームの照射
位置は試料ステージ2と偏向器1dによって位置決めさ
れ、試料ステージ2の正確な位置はレーザ干渉システム
6によって計測される。電子レンズ及び偏向器は真空鏡
筒1内に設置され、試料ステージ2は真空試料室5内に
設置されている。また、試料の交換を行う試料交換装置
(ローダ)3が試料室5に隣接して設置されている。そ
れぞれの真空容器は真空排気装置4によって高真空に排
気される。
上記各要素の制御は高圧電源7.レンズ電源8゜偏向制
御系9.ステージ、ローダ制御系10および排気制御系
11により行い、全体の制御はCPU12によって行う
。描画、すなわち試料13への所望のパターンの形成は
電子ビームの偏向とオン−オフによって行われ、またそ
の過程では電子ビームサイズの制御も行われる。もちろ
ん、これはCPU12により実行される。
第1図に試料ステージ部の詳細図を示す。試料ステージ
はXテーブル15.Yテーブル(トップテーブル)14
からなり、これらはベース16により支持される。
試料13のX方向移動の場合には、Xテーブル15とY
テーブル14が一体となって、クロスローラーガイド2
6Xによって案内されてX方向に動く。Y方向移動の場
合は、Yテーブル14だけがクロスローラーガイド26
Yによって案内されてY方向に動く。もちろんXY同時
移動もできる。
X方向の駆動は一端がXテーブル15に固定された駆動
ロッド23Xを、X駆動機構19によって直線運動する
ことによって行い、この駆動機構19はベース16に固
定されている。ベース16は側壁27に固定されている
Y方向の駆動はYテーブル14と連結器22によって接
続された駆動ロッド23YをY駆動機構20で直線運動
することによって行う。Y駆動機構20は、側壁27に
固定されている。真空試料室5の一部は開口され、この
開口された部分に側壁27が耐真空的に着脱自在に取り
付けられる。
なお、側壁27は蓋状の支持体を形成する。
ここで、X方向移動時には、Yテーブル14がY方向に
移動しないで、しかもX方向にスムーズに移動しなけれ
ばならない。そこで、第3図に連結器22の詳細図を示
す。Yテーブル14には、X方向の案内、クロスローラ
ーガイド26Xに平行なガイド捧24が固定されていて
、このガイド棒24は、円柱状で片面が平面に加工され
ている。
ガイド捧24をある一定の予圧をかけたベアリング22
bとV溝プーリー22aではさみ込んでいる。予圧はコ
イルスプリング25で行っている。
この構造によって、X方向の移動をスムーズに行うこと
ができる。また、■溝プーリー22aによって駆動ロッ
ド23Yの上下変動を押えている。
第4図に駆動機構19の詳細図を示す。■溝プーリー2
9と、モータ21に結合されたV溝ローラー30とで一
定の荷重で駆動ロッド23Xをはさみ込んでいる。モー
タ21は真空試料室側壁27に固定されており、真空側
とはパツキン28と磁気流体シール31とで分離されて
いる。駆動機構19はベース16に固定されていて、ベ
ース]−6は側壁27に固定されている。
以上のように、ベース16.駆動機構19゜20は全て
真空試料室5の一つの側壁27に取り付けられており、
ベース16に付けられたローラー17が真空試料室5の
底板に固定された引き出し用レール18上をころがり、
試料ステージ全体を駆動機構ごと試料室外へ引き出すこ
とができる。
本実施例の制御方法を第6図に示す。レシーバ35で受
けたレーザ信号を計測回路36で演算する。その信号の
一つは位置判定回路37とシーケンス回路38を通り、
制御信号作成回路39へ送られ、前の計測回路36から
の信号とともに制御信号がつくられる。その制御信号は
D/Aコンバータによりアナログ信号となり、パワーア
ンプ42で増幅されてモータに送られる。−力計測回路
36からの信号をF/Vコンバータ41によりステージ
の速度に変換して、ステージの振動を抑制するため、制
御信号に加算し、タコジエネ34により、計測されたモ
ータの回転数は、モータの速度を安定に保つために、制
御信号にフィードバックされる。この制御回路により、
安定したステ一ジの制御が行なえる。
また、第5図に示すように、Yテーブル14にガイドレ
ール33を取付け、Xテーブル15には、非磁性材料で
構成された、超音波モータ32を取付ける。同様にXテ
ーブル15にガイドレール33を取付け、ベース16に
は超音波モータ32を取付ける。Xテーブル15上に取
付けられた超音波モータは、Xテーブル15の移動に伴
い、移動するが、磁場の乱れを生じさせないため、電子
ビームに悪影響を与えない。以上の構成において、ベー
ス16を側面27に取付ければ、前記実施例と同様の効
果が得られる。なお、逆に、超音波モータはガイドレー
ルが取り付けられる部材に、ガイドレールは超音波モー
タが取り付けられる部材にそれぞれに取り付けてもよい
以上の実施例のすべて摩擦駆動される駆動機構を有する
ステージとステージの位置のフィードバック制御を行う
装置により64− Mビット用ウェハの直描接描画およ
びマスク・レチクルの製作が可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、真空鏡筒を解体することなく試料ステ
ージをその移動手段とともに真空試料室へ引き出すこと
ができるので、試料ステージのメンテナンスが、容易に
なる。
また、試料ステージとその移動手段を分離することなく
、試料ステージを引き出すことができることから、再組
立て時の調整が必要なく、引き出す前の精度をそのまま
維持できるので、メンテナンス時間の大幅な短縮が可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にもとづく一実施例を示す電子ビーム描
画装置の試料ステージの斜視図、第2図は本発明の一実
施例を示す電子ビーム描画装置の概念図、第3図は第1
図の連結部の拡大斜視図、第4図は駆動機構の拡大斜視
図、第S図は第1図に対応するもう一つの実施例の斜視
図、第6図は第1図において用いられる制御ブロック図
である。 1・・・真空鏡筒、1a・・・電子銃、1b・・縮小レ
ンズ、1c・・対物レンズ、1d・・・偏向器、1e・
・絞り、1f・・・絞り、2・・・xyステージ、3・
・・試料交換装置、4・・・真空排気装置、5・・・真
空試料室、6・・・レーザ干渉システム、7・・・高圧
電源、8・・・レンズ電源、9・・・偏向制御系、10
・・・ステージ、ローダ制御系、11・・・排気制御系
、12・・・CPU、13・・試料、14・・・Yテー
ブル、15・・Xテーブル、16・・・ベース、17・
・・ローラー、18・・レール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電子ビームを発生し、試料に向ける手段と、その試
    料に所定のパターンを形成するように前記電子ビームの
    偏向とオン−オフを行う手段と、前記電子ビームを真空
    にさらすように配置された真空鏡筒と、前記試料を支持
    する第1のテーブルおよびこの第1のテーブルを支持す
    る第2のテーブルを含む試料ステージと、前記第1のテ
    ーブルをXおよびY方向のうちの一方に、前記第2のテ
    ーブルを他方に移動する手段と、前記真空鏡筒と真空的
    に連通し、かつ前記試料および試料ステージを収容する
    ように配置された真空試料室と、前記試料ステージおよ
    び移動手段を支持する手段とを備え、前記真空試料室の
    一部は開口され、前記支持手段は前記真空試料室の開口
    された部分に着脱自在に取り付けられていることを特徴
    とする電子ビーム描画装置。 2、前記支持手段は前記第2のテーブルを前記Xおよび
    Y方向のうちの他方に移動するように支持する支持体を
    含んでいる請求項1に記載された電子ビーム描画装置。 3、前記支持体の移動用案内レールを備え、前記支持体
    は前記案内レール上をころがり接触移動するように構成
    されている請求項2に記載された電子ビーム描画装置。 4、前記移動手段は前記第1のテーブルの移動方向には
    移動するがその直角方向における移動は阻止されるよう
    に前記第1のテーブルに結合された第1の移動軸と、第
    1のモータと、この第1のモータの回転を前記第1の移
    動軸方向 移動に変換する手段とを備え、更に前記第1の移動軸と
    直交するように前記第2のテーブルに連結された第2の
    移動軸と、第2のモータと、この第2のモータの回転を
    前記第2の移動軸の軸方向移動に変換する手段とを備え
    ている請求項3に記載された電子ビーム描画装置。 5、前記支持手段は前記開口を開閉する蓋状支持体を含
    み、前記第1の移動軸および第2のモータの軸は前記蓋
    状支持体を貫通していることを特徴とする請求項4に記
    載された電子ビーム描画装置。 6、前記移動手段は前記第1のテーブルの移動手段と前
    記第2のテーブルの移動手段とを備え、前記第1のテー
    ブルの移動手段は前記第1のテーブルおよび第2のテー
    ブルの一方に設けられた非磁性体製の超音波モータと、
    他方にその超音波モータを案内するように設けられた案
    内レールとを備え、前記第2のテーブルの移動手段は前
    記第2のテーブルおよび支持体の一方に設けられた非磁
    性超音モータと、他方にその超音波モータを案内するよ
    うに設けられた案内レールとを備えていることを特徴と
    する請求項2に記載された電子ビーム描画装置。 7、試料を支持する第1のテーブルおよび該第1のテー
    ブルを支持する第2のテーブルを含む、真空試料案内に
    配置された試料ステージと、前記第1のテーブルをXお
    よびY方向のうちの一方に、前記第2のテーブルを他方
    に移動する手段と、前記試料ステージおよび移動手段を
    支持する手段とを備え、前記真空試料室の一部は開口さ
    れ、前記支持手段は前記真空試料室の開口された部分に
    着脱可能に取り付けられていることを特徴とする試料支
    持装置。 8、前記支持手段は前記第2のテーブルを前記Xおよび
    Y方向のうちの他方に移動するように支持する支持体を
    含んでいる請求項7に記載された試料支持装置。 9、前記支持体の移動用案内レールを備え、前記支持体
    は前記案内レール上をころがり接触移動するように構成
    されている請求項8に記載された試料支持装置。 10、前記移動手段は前記第1のテーブルの移動方向に
    は移動するがその直角方向における移動は阻止されるよ
    うに前記第1のテーブルに結合された第1の移動軸と、
    第1のモータと、この第1のモータの回転を前記第1の
    移動軸の軸方向移動に変換する手段とを備え、更に前記
    第1の移動軸と直交するように前記第2のテーブルに連
    結された第2の移動軸と、第2のモータと、この第2の
    モータの回転を前記第2の移動軸の軸方向移動に変換す
    る手段とを備えている請求項9に記載された試料支持装
    置。 11、前記支持手段は前記開口を開閉する蓋状支持体を
    含み、前記第1の移動軸および第2のモータの軸は前記
    蓋状支持体を貫通していることを特徴とする請求項10
    に記載された試料支持装置。 12、前記移動手段は前記第1のテーブルの移動手段と
    前記第2のテーブルの移動手段とを備え、前記第1のテ
    ーブルの移動手段は前記第1のテーブルおよび第2のテ
    ーブルの一方に設けられた非磁性体製の超音波モータと
    、他方にその超音波モータを案内するように設けられた
    案内レールとを備え、前記第2のテーブルの移動手段は
    前記第2のテーブルおよび支持体の一方に設けられた非
    磁性体製の超音波モータと、他方にその超音波モータを
    案内するように設けられた案内レールとを備えているこ
    とを特徴とする請求項8に記載された試料支持装置。
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