JPH0641127U - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷電粒子ビーム鏡筒の振動の発生を押さえる
と共に鏡筒の傾きを防止し、高精度の描画や試料の観察
を可能とする装置を実現する。 【構成】 除振台１１と、除振台１１上に載せられた荷
電粒子ビームが照射されるターゲットを有した描画室１
３と、描画室１３上に配置され、荷電粒子ビームを発生
する荷電粒子ビーム源や荷電粒子ビームの集束，偏向の
ための荷電粒子ビーム光学系を有している鏡筒１５と、
鏡筒１５とほぼ平行に配置された支柱１８と、支柱１８
の上部と鏡筒１５の上部とを一体化するための連結部材
と、除振台１１上に支持され、支柱１８を上下方向に昇
降させるための昇降手段とを備えた荷電粒子ビーム装
置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子ビーム描画装置や電子顕微鏡などの荷電粒子ビーム装置に関し 、特に、振動の影響を少なくした荷電粒子ビーム装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１は従来の電子ビーム描画装置の概念図であり、１は電子銃や電子銃から発 生した電子ビームを集束したり偏向したりする電子光学系を有した鏡筒である。 鏡筒１は描画室（チャンバー）２の上蓋３上に固定して載せられている。描画室 ２内には電子ビームによって所望のパターンが描画される材料が入れられ、また 、材料をＸ，Ｙ方向に移動するステージ４も収納されている。描画室２は除振台 ５上に載せられており、外部の振動により描画精度が劣化するのを防いでいる。 ６は４本の支柱７（２本のみ図示）によって支持され、鏡筒１の上部の高さ位置 に設けられたリフト台であり、リフト台６にはリフト８が取り付けられている。 リフト８は鏡筒１の上部をチャックできるように構成され、エアシリンダの如き 昇降機構によって上下方向に駆動される。このような構成の動作を次に説明する 。

【０００３】 通常の動作時には、除振台５上の描画室２内のステージ４上に被描画材料であ るウエハやマスク乾板などが載せられる。そして、鏡筒１内で発生した電子ビー ムが適宜整形され、集束されて材料上に投射される。所望パターンの描画は、電 子ビームを偏向すると共に、ステージ４をＸ，Ｙ方向に移動させることによって 行われる。ここで、ステージ４のメンテナンスを行う場合、リフト８によって鏡 筒１の上部をチャックし、リフト８を上方向に移動させる。この時、上蓋３と描 画室２との間を固定するためのネジなどが事前に取り外されている。その結果、 上蓋３と鏡筒１部分がリフト８によって上方向に動かされ、更にリフト８による 回転動作により、描画室２上から取り除かれる。このようにして、描画室２の上 部は解放されることから、ステージ４のメンテナンスを行うことができる。ステ ージ４のメンテナンスが終了した後にリフト８によって上蓋３と鏡筒１部分が描 画室２上に移動させられ、更に下方向に動かされて元の状態に復帰される。その 後、描画動作を実行する際にはリフト８は鏡筒１の上部から外され、リフト８と 鏡筒１の接触状態は解除される。リフト８と鏡筒１との接触状態を解除する理由 は、支柱７，リフト台６，リフト８を介しての鏡筒１への外部振動の伝達を防止 するためである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記構造において、電子ビーム描画の過程でＸＹステージ４が高速に移動し停 止する際のエネルギによって電子光学鏡筒１が振動する。この振動は描画精度に 悪影響を与えるので、振動が小さくなるようにＸＹステージの加速度の加え方を 工夫したり、ステージ４の停止後、一定の待ち時間を設けて振動が小さくなった 後に電子ビーム描画を開始している。しかしながら、このような工夫によりステ ージ４の移動速度を遅くせざるを得ず、待ち時間の設置と相俟って描画のスルー プットを劣化させる。また、このような工夫によっても振動の影響は残り、高精 度な描画は不可能である。さらに、最近描画室などのチャンバーが大きくなり、 上蓋の面積も増大しているが、上蓋の面積の増大に伴い鏡筒の重みで上蓋が撓み 、鏡筒内の電子光学系と材料や試料などのターゲットとの間の精密な位置関係に 狂いが生じてくる。このような問題点は電子ビーム描画装置のみならず、電子顕 微鏡などの他の荷電粒子ビーム装置にも同様に生じている。

【０００５】 本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、荷電粒子ビー ムの鏡筒の振動の発生を押さえると共に鏡筒の傾きを防止し、高精度の描画や試 料の観察を可能とする荷電粒子ビーム装置を実現するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に基づく荷電粒子ビーム装置は、除振台と、除振台上に載せられた荷電 粒子ビームが照射されるターゲットを有した描画室と、描画室上に配置され、荷 電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム源や荷電粒子ビームの集束，偏向のため の荷電粒子ビーム光学系を有している鏡筒と、鏡筒とほぼ平行に配置された支柱 と、支柱の上部と鏡筒の上部とを一体化するための連結部材と、除振台上に支持 され、支柱を上下方向に昇降させるための昇降手段とを備えたことを特徴として いる。

【０００７】

【作用】

本考案に基づく荷電粒子ビーム装置は、同一の除振台上に鏡筒と昇降手段を設 け、昇降手段によって上下動する支柱の上部と鏡筒の上部とを一体化する。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。図２は本考案に基づ く電子ビーム描画装置の一実施例を示しており、１１は除振台である。除振台１ １の上部には内部にＸＹステージ１２を収納した描画室（チャンバー）１３が載 せられており、描画室１３の上部の上蓋１４上には電子光学鏡筒１５が載置され ている。上蓋１４には連結梁１６がネジ１７によって一体的に取り付けられてい るが、連結梁１６には支柱１８が鏡筒１５と平行して取り付けられている。支柱 １８の上部には調整フランジ１９を介して鏡筒１の上部に繋がっている連結梁２ ０が固定されており、この調整フランジ１９と連結梁２０の両連結部材により、 支柱１８の上部と鏡筒１５の上部とは一体化されている。なお、調整フランジ１ ９は各部材の加工精度，組み立て誤差を吸収するために設けられている。２１も 支柱であるが、支柱２１は除振台１１に固定され、スライド棒２２のガイドの役 割を有している。２３はエア導入と排出口２４，２５を有した昇降手段としての エアシリンダであり、エアシリンダ２３も除振台１１に固定されている。エアシ リンダ２３は上下方向にスライド棒２２を駆動するが、このスライド棒２２の動 きは連結梁１６に伝達される。このような構成の動作を次に説明する。

【０００９】 描画室１３内のメンテナンスを行う場合、上蓋１４と描画室１３を接続してい るネジ（図示せず）などを取り外し、上蓋１４と描画室１３との間の固着状態を あらかじめ解除する。次にエアシリンダ２３を動作させてエアシリンダ２３によ ってスライド棒２２を上方向に押し上げる。スライド棒２２は連結梁１６，支柱 １８と一体化されていることから、スライド棒２２の上方向への移動により支柱 １８も上方向に移動し、結果として連結梁１６と支柱１８の上部に繋がった連結 梁２０を介して鏡筒１５が上方向に持ち上げられる。その結果、上蓋１４は描画 室１３から取り外され、その後支柱１８を軸にして回転させることにより描画室 １３の上部は解放され、内部のメンテナンスを実行することができる。メンテナ ンスの終了後、上記とは逆のステップで鏡筒１５が描画室１３上に取り付けられ る。なお、鏡筒１５部分のみ持ち上げる場合には、ネジ１７を取り外し、連結梁 １６と上蓋１４との間の固着状態を解除し、エアシリンダ２３によって支柱を上 方向に移動させれば良い。

【００１０】 このような構成とすることにより、実際の描画時には鏡筒１５の上部が連結梁 ２０，支柱１８，上蓋１４を介して描画室１３と一体化して固定されているので 、鏡筒１５の剛性が著しく向上し、ステージの移動停止時などにおける鏡筒の振 動の発生を極力押さえることができる。また、連結梁２０，支柱１８，連結梁１ ６によって上蓋１４と鏡筒１５が支持される構造となっており、上蓋１４が鏡筒 １５の重みによって傾くことはなくなり、鏡筒１５と描画室１３内のＸＹステー ジとの位置関係や角度関係は精密に維持され、描画精度に悪影響を与えることは ない。

【００１１】 以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案はこの実施例に限定されない。 例えば、電子ビーム描画装置を例に説明したが、電子顕微鏡や更にはイオンビー ム装置にも本考案を用いることができる。また、鏡筒の昇降のためにエアシリン ダを用いたが、油圧機構など他の昇降機構を使用しても良い。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に基づく荷電粒子ビーム装置は、同一の除振台上 に鏡筒と昇降機構を設け、昇降機構によって上下動する支柱の上部と鏡筒の上部 とを一体化するように構成したので、荷電粒子ビームの鏡筒の振動の発生を押さ えると共に鏡筒の傾きを防止し、高精度の描画や試料の観察を可能とすることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電子ビーム描画装置の概念図を示す。

【図２】本考案に基づく電子ビーム描画装置の一実施例
を示す図である。

【符号の説明】

１１ 除振台 １２ ＸＹステージ １３ 描画室 １４ 上蓋 １５ 電子光学鏡筒 １６，２０ 連結梁 １８，２１ 支柱 １９ 調整フランジ ２２ スライド棒 ２３ エアシリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 除振台と、除振台上に載せられた荷電粒
   子ビームが照射されるターゲットを有した描画室と、描
   画室上に配置され、荷電粒子ビームを発生する荷電粒子
   ビーム源や荷電粒子ビームの集束，偏向のための荷電粒
   子ビーム光学系を有している鏡筒と、鏡筒とほぼ平行に
   配置された支柱と、支柱の上部と鏡筒の上部とを一体化
   するための連結部材と、除振台上に支持され、支柱を上
   下方向に昇降させるための昇降手段とを備えた荷電粒子
   ビーム装置。