JPH077652B2 - ビーム露光装置 - Google Patents

ビーム露光装置

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JPH077652B2
JPH077652B2 JP59054116A JP5411684A JPH077652B2 JP H077652 B2 JPH077652 B2 JP H077652B2 JP 59054116 A JP59054116 A JP 59054116A JP 5411684 A JP5411684 A JP 5411684A JP H077652 B2 JPH077652 B2 JP H077652B2
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ウイレム・ウオンデルヘム
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エヌ ベー フィリップス フルーイランペンファブリケン
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/50Sealings between relatively-movable members, by means of a sealing without relatively-moving surfaces, e.g. fluid-tight sealings for transmitting motion through a wall
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は装置内の制御可能な雰囲気をもつか又は真空排
気されたスペース内に物体を位置決めする機構を具えた
ビーム露光装置に関するものである。
電子ビーム露光装置の形のかかる装置は米国特許第4,06
3,103号から既知である。この米国特許中に記載された
装置は電子ビームに露光すべき物体用の支持台を具え
る。この物体支持台は位置決め機構の一部を形成し、物
体を電子ビームを横切る平面内の2つのお互いに垂直を
なす方向に変位できるようになっている。物体の変位の
ためには、例えばベロー継手によって物体支持台に連結
される2つの駆動モータが使われる。例えば電子ビーム
露光装置、走査、透過電子顕微鏡の如き電子顕微鏡及び
X線分析装置等においては、物体を少なくとも10mmまで
の全距離にわたりせいぜい、例えば0.2μmのステップ
で変位させるのがしばしば望ましい。別例としては、大
きな範囲にわたって小さな、良く限定されたステップで
物体を回転させることが望まれる。既知の位置決め機構
の作用は普通はこの目的のためには適さないか又は十分
な再現ができず、又は時間がかかり過ぎる。更に、それ
は十分に小さいステップを得るのにはしばしば不適であ
り、制御可能な雰囲気をもつか又は真空排気されたスペ
ースの封止にはしばしば問題が生じる。ここで制御可能
な雰囲気とは、制御可能な温度、圧力、組成等の条件を
有する囲気を意味する。
本発明の目的は上記欠点を軽減することになある:この
目的のため本発明によれば、冒頭記載の種類の装置は、
位置決め機構が膜駆動装置を備え、前記膜駆動装置は固
定した膜と、前記固定した膜と圧接して置かれた一組の
相互に規則正しく離間した玉と、前記膜と圧接する側と
は反対の側で前記玉を押圧支持する軸受ディスクと、前
記軸受ディスクを駆動するために軸受ディスクに連結さ
れる主シャフトと、前記膜に関して前記玉が圧接する側
とは反対に配置された、ビーム露光装置の物体支持台に
連結される二次シャフトをもち、前記二次シャフトは前
記玉がたどって行くべき前記膜上の軌道に対向して前記
膜と圧接摺動する支持台をもち、前記軌道の内側の前記
膜の中心部に対向して設けられかつ前記二次シャフトに
軸支された支持板をもつ点に特徴を有する。
本発明による装置の位置決め機構は装置の壁部分に、又
は支持台の部品の1つに堅固に連結することができるの
で、また物体駆動装置は摩擦継手によって変位させられ
るべき支持台の一部に連結することができるので、振動
の無い、適当に再現できる位置決めを行うことができ
る。膜の大きな伝動比を簡単に得ることができるので、
極めて正確な変位が可能であり、また機構の制御の融通
性が大きいので、長い距離にわたりかつ大きな角度にわ
たる急速な変位が可能である。膜駆動装置の原理は米国
特許第4,271,713号から既知であり、この米国特許には
その作用が十分に開示されている。
本発明による好適実施例の膜は制御可能な雰囲気をもつ
か又は真空排気されるべき物体スペースの仕切の一部を
なす。従って仕切を永久的に密封することに関して起こ
り得る問題は回避される。本発明は堅固な継手が少なく
とも所望方向において得られるように実現することがで
きる。
他の好適実施例の膜駆動装置の主シャフトは例えばパル
ス電流を供給される直流電気モータにより駆動される。
簡単なパルス計数器が膜駆動装置の主シャフトの如く、
モータシャフトの速度と方向を制御し、測定するのに使
用される。変位の速度は供給電流の繰り返し周波数に基
づいて大きな範囲にわたり決定できる。
他の好適実施例の駆動機構の二次シャフトは例えば摩擦
車により物体支持台のキヤリヤに連結される。物体キヤ
リヤの駆動棒は二次シャフトと共に2つのローラ間に締
め付けることができ、このため横の力が運動機構に作用
せず、物体支持台に遊び無しの変位が保証される。
物体の回転のために、物体支持台の関連部分は変位機構
の二次シャフトに直接に連結することができる。複合変
位のためには、1つの変位のためのモータユニットを物
体支持台のキヤリジ上に設けることができる。
X線分析装置の形の本発明による好適実施例では、第一
の膜駆動装置は物体の回転を与え、それに電気的に接続
された第二の膜駆動装置は例えば物体の角速度の2倍に
等しい角速度で回転する検出器の回転を与える。物体の
正確な角度調節と検出器の正確な位置決めは本装置によ
り簡単に達成される。
以下、本発明の好適実施例を図につき詳述する。
第1図は電子顕微鏡のハウジング壁1の一部分を示し、
この部分は真空スペース3を包囲しており、このスペー
スは対物レンズ5、物体9を有する物体支持台7、第一
検出器11及び第二検出器13を収容している。物体9を照
射する電子ビームの一部17は物体によって伝送され、検
出器11によって検出される一方、電子、X線等が物体に
当たる電子ビーム15によって生じ、検出器13によって検
出されることができる。線図的に示しただけの物体支持
台7は例えばお互いに垂直のX、Y及びZ方向の物体の
並進移動と、この場合はビーム15の主光線に一致するZ
軸のまわりの回転wと、X軸とY軸のまわりの傾斜運動
を与える。
この目的のために、本発明装置は第2図に明示する如く
膜駆動装置19を含む。膜駆動装置は主シャフト23を含
み、この主シャフトは例えば二重軸受25に軸支されてい
る。この二重軸受はこの区域に生じる比較的大きな荷重
を支えるために2つの縦列配置の軸受を含む。このため
に、可撓性の継手ブロク26を主シャフト上に締付嵌合状
に取付けることができる。前記ブロックはばね構造27を
含んでいる。このばね構造27は例えば主シャフトを中心
とする軸受ディスク29を介して膜33上で3つの玉31をこ
ろがすように用いられる。玉31は例えば軸受ディスク中
のV形みぞ30内に入れられ玉保持器32によって所定位置
に保たれる。膜33は真空蜜な連結部35を介して、例えば
O−リング又は(特に真空密封性を改善するために)例
えばインジウムを含むシールを介してブシユ37に連結さ
れる。取付ブロック38は締付装置36により膜の反対側に
締付けられる。ブシユ37はこうして膜駆動装置の主部の
ためのハウジングを形成し、例えばハウジング壁1に堅
固に連結される。玉31がたどって行くべき膜上の軌道39
に対向している支持台41は膜から遠い側に二次シャフト
45を形成しており、この二次シャフトは好適には二重軸
受43に軸支する。軌道39の内側にある膜の中心部分に対
向して設けられる支持板42は例えばピン又は玉40によっ
て軸支される。前記ピン又は玉は二次シャフトの中心内
に位置する。支持板42は真空圧によって生じ得る摩擦力
を膜から取り除く。二次シャフト45には好適には第3図
につき後述する構造を介して物体支持台7の部品の1つ
のための駆動棒又は帯材が連結される。前記構造は摩擦
車を含む。主シャフト23の回転は或る伝動比での二次シ
ャフト45の回転を生じ、前記伝動比は膜上の玉31の圧
力、軌道39の直径、玉の直径、膜の厚さ、膜と支持台41
の弾性特性に依存する。伝動比はこれらのパラメータの
選択によって例えば1対500と、1対50,000の間の広い
限界内で選択することができる。駆動モータとしては、
直流モータ又はステップモータ21を使用できる。駆動モ
ータはハウジングセクション49内に入れられ、このセク
ションは例えばO−リングシール51によって封止するこ
とができ、また電力供給源53を含む。直流モータを使う
ときには、主シャフトの回転速度はパルス形の供給電流
の周波数によって制御することができる。その表示のた
めには計数表示器を使用できる。物体の並進移動又は回
転の測定は既知の方法で行うことができる。本発明によ
る装置の物体支持台の小さい変位ステップの計数又は測
定のためには例えば米国特許第3,962,663号中に開示さ
れた誘導性位置検出器を使用できる。前記主シャフトは
モータを使用せずに手動で回転させることができる。
第3図に示す如き膜駆動装置を含むX、Y並進機構の好
適実施例は基板50を含み、この上で第一支持キヤリジ52
は、既知の手段によりX方向に変位できる。前記手段は
この場合はローラ54である。支持キヤリジ52上に配置さ
れた支持キヤリジ58はローラ56上でY方向に変位でき
る。基板50に連結される膜駆動装置60は摩擦継手62を介
して駆動棒又は帯材64を、それ故第一支持キヤリジ52を
駆動する。この場合摩擦継手62は2つのローラ66、68を
含み、これらのローラは基板に連結されたブラケット70
によって膜駆動装置の二次シャフト72と駆動棒64に締付
により連結される。
この継手の締付力は調節ねじ74によって調節できる。
第一支持キヤリジ52に連結される膜駆動装置80は同様
に、Y方向のキヤリジ58の変位を生じる。簡明のため、
駆動モータ82は第一支持キヤリジの下側に設けられ、完
全に類似した摩擦継手84を介して第二駆動棒86に連結さ
れる。第一支持キヤリジの変位中に第二膜駆動装置がた
どって行く経路の区域に基板50は開口をもつ。傾斜運動
は僅かに変更した摩擦継手と駆動棒によって上記の仕方
に対応する仕方で物体に与えることができる。
第4図は原則として膜駆動装置と同じ膜駆動装置90を含
むX線分析装置を示す。この駆動装置の膜33は検査すべ
き試料(物体)96を配置することのできるスペース94用
の封止壁92の一部を成す。試料は膜駆動装置の二次シャ
フト45に連結されるシャフト98のまわりに傾くことがで
きる。図示の装置はまだX線管100を含み、このX線管
ではX線ビーム104が直線ターゲット102において発生せ
しめられ、試料を放射線入口スリット106を経て照射さ
せることができる。
試料によって分散したビーム110は検出器スリット112を
経て検出器114によってさえぎられる。試料は試料を傾
けることによって角度依存の、それ故波長依存の既知の
方式で分析することができる。既知の如く、検出器スリ
ットをもつ検出器は例えばブラッグ−ブレンタノ(Brag
−Brentano)機構における如く試料に対して角速度の2
倍で回転するべきである。この目的のため、第一膜駆動
装置の駆動と一緒に電気的に制御される第二膜駆動装置
(図示せず)を使用することができる。また単一の膜駆
動装置と、試料回転とシャフト98のまわりの検出器回転
の間に2対1の継手を用いることができる。また、例え
ば誘導性位置検出器によって試料と検出器の方位を測定
することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による位置決め機構を含む装置の関連部
分の主要構成を示す図; 第2図は前記機構の膜駆動装置の詳細図; 第3図は電子顕微鏡用のX−Y位置決め機構を示す図; 第4図は本発明による回転機構を具えたX線分析装置の
関連部分を示す図である。 1…ハウジング壁、3…真空スペース 7…物体支持台、5…対物レンズ 11、13…検出器、15…電子ビーム 19…膜駆動装置、21…ステップモータ 23…主シャフト、25…二重軸受 26…継手ブロック、27…ばね構造 29…軸受ティスク、30…V形みぞ 31…玉、32…玉保持器 33…膜、36…締付装置 37…ブシユ、39…軌道 40…玉、41…支持台 42…板、45…二次シャフト 51…O−リングシール 52…第一支持キヤリジ 53…電力供給源、54、56…ローラ 58…支持キヤリジ、60…膜駆動装置 62…摩擦継手、64…駆動棒 66、68…ローラ、72…二次シャフト 84…摩擦継手、90…膜駆動装置 94…スペース、98…二次シャフト 100…X線管、102…直線ターゲット 104…X線ビーム、110…ビーム 106…放射線入口スリット 112…検出器スリット。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】装置内の制御可能な雰囲気をもつか又は真
    空排気されたスペース内に照射すべき物体を位置決めす
    る機構を含むビーム露光装置において、位置決め機構が
    膜駆動装置(19)を備え、前記膜駆動装置(19)は固定
    した膜(33)と、前記固定した膜(33)と圧接して置か
    れた一組の相互に規則正しく離間した玉(31)と、前記
    膜(33)と圧接する側とは反対の側で前記玉(31)を押
    圧支持する軸受ディスク(29)と、前記軸受ディスク
    (29)を駆動するために軸受ディスク(29)に連結され
    る主シャフト(23)と、前記膜(33)に関して前記玉
    (31)が圧接する側とは反対側に配置された、ビーム露
    光装置の物体支持台(7)に連結される二次シャフト
    (45)をもち、前記二次シャフト(45)は前記玉(31)
    がたどって行くべき前記膜(33)上の軌道(39)に対向
    して前記膜(33)と圧接摺動する支持台(41)をもち、
    前記軌道(39)の内側の前記膜(33)の中心部に対向し
    て設けられかつ前記二次シャフト(45)に軸支された支
    持板(42)をもつことを特徴とするビーム露光装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲1記載のビーム露光装置に
    おいて、前記膜駆動装置(19)の固定した前記膜(33)
    が制御可能な雰囲気をもつか又は真空排気されたスペー
    ス(3)の境界をなす壁(1)の一部を形成することを
    特徴とするビーム露光装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲1又は2に記載のビーム露
    光装置において、前記膜駆動装置(19)はパルス形の直
    流供給源をもつ直流モータ(21)を含むことを特徴とす
    るビーム露光装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲1乃至3の何れか1つに記
    載のビーム露光装置において、前記膜駆動装置(19)に
    よって行われる物体の変位を測定する誘導性位置検出器
    を含むことを特徴とするビーム露光装置。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲1乃至4の何れか1つに記
    載のビーム露光装置において、前記膜駆動装置(19)の
    前記二次シャフト(45)が摩擦継手(60)を介して変位
    させられるべき前記物体支持台(7)の一部に連結され
    ることを特徴とするビーム露光装置。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲5に記載のビーム露光装置
    において、前記摩擦継手(60)は2つの摩擦車(66,6
    8)を含み、これらの間に前記物体支持台(7)用の駆
    動棒又は帯材(64)が前記膜駆動装置(19)の前記二次
    シャフト(45)と共に締付けられていることを特徴とす
    るビーム露光装置。
  7. 【請求項7】特許請求の範囲1乃至6の何れか1つに記
    載のビーム露光装置において、前記膜(33)が金属を含
    むシール(35)を介して前記制御可能な雰囲気をもつか
    又は真空排気された前記スペース(2)の壁に連結され
    ることを特徴とするビーム露光装置。
  8. 【請求項8】特許請求の範囲1乃至7の何れか1つに記
    載のビーム露光装置において、変位可能に配置される物
    体(9)に照射するための電子ビーム(15)を発生する
    電子発生源を具えることを特徴とするビーム露光装置。
  9. 【請求項9】特許請求の範囲1乃至7の何れか1つに記
    載のビーム露光装置において、回転自在に配置した物体
    (96)に照射するためのX線ビーム(104)を発生する
    X線発生源(100)を具えることを特徴とするビーム露
    光装置。
JP59054116A 1983-03-23 1984-03-21 ビーム露光装置 Expired - Fee Related JPH077652B2 (ja)

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JPS59180944A JPS59180944A (ja) 1984-10-15
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EP (1) EP0120535B1 (ja)
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DE (1) DE3473085D1 (ja)
NL (1) NL8301033A (ja)

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