JPH08203800A - 試料ホルダの固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する
保持位置がずれることがなく、また、試料ホルダの支持
点を周辺に限ることなく固定でき、構成の簡素化、軽量
化、低コスト化を可能とした試料ホルダの固定装置を提
供する。 【構成】試料１６を保持する試料ホルダ１２を、移動ス
テージ４に固定された基準台１０上に固定するものにお
いて、前記基準台１０に対して接離する方向には剛性が
弱い部材で構成され、一端を前記試料ホルダ１２に固定
した複数の支持アーム５２、及びこれら支持アーム５２
の自由端側に設けられ前記試料ホルダ１２が前記基準台
１０の所定位置にあるとき該支持アーム５２を基準台１
０に固定させる静電チャック５８を有する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子ビーム描画
装置等の真空チャンバ内において使用される試料ホルダ
の固定装置に係り、詳しくはウエーハ等の試料を保持し
た試料ホルダを、移動ステージに固定された基準台上に
固定する試料ホルダの固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム描画装置においては、試料を
試料ホルダ（試料台）に固定し、その試料ホルダをＸ−
Ｙテーブル等の移動ステージに固定された基準台上に固
定するようになっている。

【０００３】従来、特に真空中において試料ホルダを基
準台上に固定する試料ホルダの固定装置は、図９及び図
１０に示すように、試料ａを保持した試料ホルダｂの周
辺部を、基準台ｃ上に突設された支持点である３つの突
起ｄ…と、これら突起ｄ…に対応して配設され、かつ引
張りばねｅにより常時下方に付勢された３つの押え片ｆ
…とでクランプする機械的なクランプ機構を採用してい
る。

【０００４】また、従来の試料ホルダの固定装置は、移
動ステージｇ（詳図しない）上で試料ａの高さ等の位置
調整を行うようになっておらず、試料ａを固定した後、
基準台ｃが固定された移動ステージｇ（詳図しない）全
体を移動させて位置を調整するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の試料ホルダの固定装置にあっては、以
下、（イ）〜（ニ）で示すような問題があった。すなわ
ち、 （イ）基準台に対して押え片の配設位置が固定されてお
り、試料ホルダを移動させると試料ホルダに対するクラ
ンプ位置がずれてしまい、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させる虞れ
があった。

【０００６】（ロ）試料ホルダの周辺部分を機械的にク
ランプする為、曲げモーメントが発生し易く、しかも、
支持点である突起の配設位置が試料ホルダの周辺部分に
制限されるため、試料ホルダの枠組構造を十分な剛性を
持つ構造としなければならず、重量の増加やコスト高を
招く原因となっていた。

【０００７】（ハ）機械的クランプ機構は、それ自体の
部品点数が多く、しかも、別にクランプを解除するため
の機構を必要とし、構造が複雑で組立性が悪いと共にコ
スト高を招く原因となっていた。

【０００８】（ニ）移動ステージ上で試料の高さ等の位
置調整を行うようになっておらず、重量が重い移動ステ
ージ全体を移動させて位置を調整する必要があり、大掛
かりな移動機構を必要とし、重量の増加やコスト高を招
く原因となっていた。

【０００９】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、第１の目的とするところは、試料ホルダを移動させ
ても試料ホルダに対する保持位置がずれることがなく、
また、試料ホルダの支持点を周辺に限ることなく固定で
き、構成の簡素化、軽量化、低コスト化を可能とした試
料ホルダの固定装置を提供する。また、第２の目的とす
るところは、移動ステージ全体を動かすことなく試料の
位置調整を行い得るようにした試料ホルダの固定装置を
提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための第１の手段として、試料を保持する試料ホ
ルダを、移動ステージに固定された基準台上に固定する
試料ホルダの固定装置であって、前記基準台に対して接
離する方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記
試料ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支
持アームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基
準台の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定
させる静電チャックを有する固定手段を具備してなる構
成としたものである。

【００１１】また、第２の手段として、前記第１の手段
において、前記試料ホルダが、基準台に対して接触する
支持点としての３つの突起を有する構成としたものであ
る。また、第３の手段として、試料を保持し下面が傾斜
面となる試料ホルダを、移動ステージに固定された上面
が前記試料ホルダと同一勾配の傾斜面を有する基準台上
に固定する試料ホルダの固定装置であって、前記基準台
に対して接離する方向には剛性が弱い部材で構成され、
一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持アーム、及
びこれら支持アームの自由端側下面に設けられ前記試料
ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持アーム
を基準台に固定させる静電チャックを有する固定手段
と、この固定手段による固定前に、前記試料ホルダを前
記基準台の傾斜面に沿って移動させ前記試料ホルダの高
さを調整するための高さ位置調整手段とを具備してなる
構成としたものである。

【００１２】また、第４の手段として、試料を保持する
試料ホルダを、移動ステージに固定された基準台上に固
定する試料ホルダの固定装置であって、前記基準台に対
して接離する方向には剛性が弱い部材で構成され、一端
を前記試料ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこ
れら支持アームの自由端側下面に設けられ前記試料ホル
ダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持アームを基
準台に固定させる静電チャックを有する固定手段と、こ
の固定手段による固定前に、試料ホルダの回転位置を調
整すべく前記試料ホルダを回転させるための試料ホルダ
回転手段とを具備してなる構成としたものである。

【００１３】また、第５の手段として、試料を保持し下
面が傾斜面となる試料ホルダを、移動ステージに固定さ
れた上面が前記試料ホルダと同一勾配の傾斜面を有する
基準台上に固定する試料ホルダの固定装置であって、前
記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で構
成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持ア
ーム、及びこれら支持アームの自由端側下面に設けられ
前記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支
持アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固
定手段、この固定手段による固定後に、試料ホルダの回
転位置を調整すべく前記基準台を回転させるための基準
台回転手段とを具備してなる構成としたものである。

【００１４】また、第６の手段として、試料を保持し下
面が傾斜面となる試料ホルダを、移動ステージに固定さ
れた上面が前記試料ホルダと同一勾配の傾斜面を有する
基準台上に固定する試料ホルダの固定装置であって、前
記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で構
成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持ア
ーム、及びこれら支持アームの自由端側下面に設けられ
前記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支
持アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固
定手段と、この固定手段による固定前に、前記試料ホル
ダを前記基準台の傾斜面に沿って移動させ前記試料ホル
ダの高さを調整するための高さ位置調整手段と、この高
さ位置調整手段による試料ホルダの移動前に試料ホルダ
と基準台との間に隙間を形成すべく作動源により変位す
る低摩擦部材を介して試料ホルダを浮上させる試料ホル
ダ浮上機構とを具備してなる構成としたものである。ま
た、第７の手段として、前記試料ホルダ浮上機構の作動
源としてピエゾ素子を用いたものである。

【００１５】

【作用】上記第１の手段の試料ホルダの固定装置によれ
ば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているため、試
料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持位置が
ずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわれて、
それが試料に影響して処理精度を低下させるといったこ
とを防止できる。

【００１６】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００１７】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００１８】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、第２
の手段の試料ホルダの固定装置によれば、試料ホルダ
が、基準台に対して接触する支持点としての３つの突起
を有する構成としたから、試料ホルダを安定した状態で
支承することができ、しかも、試料ホルダが移動しても
試料ホルダに対する突起の位置が変わらず、常に安定し
た支持状態が得られる。

【００１９】上記第３の手段の試料ホルダの固定装置に
よれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００２０】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００２１】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００２２】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを基準台の傾斜面に沿
って移動させ試料ホルダの高さを調整するための高さ位
置調整手段を設けたから、従来のように、重量が重い移
動ステージ全体を移動させて位置を調整するものに比
べ、移動機構の小形化による重量の低減や低コスト化が
可能となる。

【００２３】上記第４の手段の試料ホルダの固定装置に
よれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００２４】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００２５】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００２６】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを回転させるための試
料ホルダ回転手段を設けたから、従来のように、重量が
重い移動ステージ全体を回転させて位置を調整するもの
に比べ、回転機構の小形化による重量の低減や低コスト
化が可能となる。

【００２７】上記第５の手段の試料ホルダの固定装置に
よれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００２８】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００２９】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００３０】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダの回転位置を調整すべ
く基準台を回転させるための基準台回転手段を設けたか
ら、従来のように、重量が重い移動ステージ全体を回転
させて位置を調整するものに比べ、回転機構の小形化に
よる重量の低減や低コスト化が可能となる。

【００３１】上記第６の手段の試料ホルダの固定装置に
よれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００３２】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００３３】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００３４】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを基準台の傾斜面に沿
って移動させ試料ホルダの高さを調整するための高さ位
置調整手段を設けたから、従来のように、重量が重い移
動ステージ全体を移動させて位置を調整するものに比
べ、移動機構の小形化による重量の低減や低コスト化が
可能となる。

【００３５】また、高さ位置調整手段による試料ホルダ
の移動前に試料ホルダと基準台との間に隙間を形成すべ
く作動源により変位する低摩擦部材を介して試料ホルダ
を浮上させる試料ホルダ浮上機構を設けたから、試料ホ
ルダの移動時の抵抗が軽減され、移動機構のより小形化
が可能となる。上記第７の手段の試料ホルダの固定装置
によれば、試料ホルダ浮上機構の作動源としてピエゾ素
子を用いたから、大型化を招くことなく構成できる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１な
いし図５を参照して説明する。図１は、電子ビーム描画
装置における試料セット部の全体構成を示す概略的正面
図であり、図２は要部の平面図である。

【００３７】真空チャンバ１で構成される真空室２内に
は、Ｘ−Ｙテーブルからなる移動ステージ４が設けら
れ、その移動ステージ４上には、直交する２辺に沿って
位置検出用の２本のレーザミラー６，８が配設されてい
ると共に、その中央部には上面が傾斜面１０ａとなる基
準台１０が固定されている。

【００３８】また、基準台１０上には、下面が前記基準
台１０の傾斜面１０ａと同一勾配の傾斜面１２ａを有す
る試料ホルダ（試料台）１２が置かれ、固定手段として
の静電吸着機構１４を介して基準台１０に固定されてい
る。

【００３９】試料ホルダ１２の上面中央部には、ウエー
ハ等の試料１６が静電チャック１８（詳図しない）を介
して水平状態に保持されていると共に、上面の２つのコ
ーナ部には位置測定マーク２０，２０が配設されてい
る。

【００４０】また、図２及び図３に示すように、試料ホ
ルダ１２の下面には、支持点としての３つの突起２２…
が突設されていて、これら突起２２…が基準台１０に対
して接触するようになっている。これにより、試料ホル
ダ１２は、ガタのない安定した状態で支承でき、しか
も、試料ホルダ１２が移動しても試料ホルダ１２に対す
る突起２２…の位置が変わらず、常に安定した支持状態
が得られるようになっている。

【００４１】また、試料ホルダ１２は、高さ位置調整手
段としての試料ホルダ移動機構２４により基準台１０の
傾斜方向に沿って移動されるようになっている。そし
て、試料ホルダ１２を試料１６の厚さに応じて試料１６
の上面（試料面）が常に一定の高さとなるように調整で
きるようになっている。試料１６の上面の高さは、Ｚセ
ンサ２６（詳図しない）で測定され、一定の高さの差分
を試料ホルダ移動機構２４により調整するようになって
いる。

【００４２】試料ホルダ移動機構２４は、試料ホルダ１
２の下面に突設され、基準台１０に形成された長孔２８
を貫通する軸３０と、この軸３０に一端を連結し、他端
を異動ステージ４に形成された溝３２（図３参照）を介
して真空室２内に延出させたレバー３４を有する。この
レバー３４の他端は、連結機構３６を介して作動装置３
８の作動軸３８ａに連結されている。

【００４３】前記作動装置３８は、真空室２内に作動軸
３８ａを突出した状態で真空チャンバ１に固定され、そ
の作動軸３８ａが水平方向に往復移動するようになって
いる。

【００４４】そして、試料ホルダ１２の高さ位置を高く
したい場合には、図３に示すように、レバー３４を図中
矢印で示す右方向に引張ることで、試料ホルダ１２を右
方向、すなわち、基準台１０の傾斜方向上端側に寸法Ｌ
だけ移動させると試料ホルダ１２は、図３の実線位置か
ら二点鎖線で示す位置に移動し、その上面は寸法Ｚだけ
高くなる。

【００４５】また、逆に試料ホルダ１２の高さ位置を低
くしたい場合には、図３に示すように、レバー３４を図
中左方向に押すことで、試料ホルダ１２を左方向、すな
わち、基準台１０の傾斜方向下端側に移動させれば良い
ことになる。

【００４６】なお、このように、試料ホルダ１２を移動
させると、Ｘ−Ｙ方向位置は移動しただけ移動ステージ
４上ではずれることになるが、試料ホルダ１２に固定し
た位置測定マーク２０，２０より試料ホルダ１２の位置
を測定することができ、描画基準位置が狂うようなこと
がないように補正可能となっている。

【００４７】また、基準台１０の上面側には、図４に示
すように、試料ホルダ浮上機構４０が組み込まれてお
り、前記試料ホルダ移動機構２４による高さ調整時前、
すなわち、試料ホルダ１２の移動前に、前記試料ホルダ
１２と基準台１０との間、具体的には試料ホルダ１２の
下面に突設された突起２２…の下端面と基準台１０の傾
斜面１０ａとの間に隙間を形成すべく浮上させ、試料ホ
ルダ１２の移動時の抵抗を軽減するようになっている。
これにより、試料ホルダ１２を移動させるための試料ホ
ルダ移動機構２４の小形化を図っている。

【００４８】試料ホルダ浮上機構４０は、図２のように
配設された４つの低摩擦部材としてのベアリング４２…
を有する。これらベアリング４２…は、図４に示すよう
に、保持部材４４，４４（１部材のみ図示）にそれぞれ
２つずつ回転自在に保持され、前記基準台１０の上面側
かつ前記支持点としての突起２２…が落ち込まない位置
に形成された凹所４６，４６（１箇所のみ図示）に収容
された状態となっている。

【００４９】ベアリング４２…を保持した保持部材４
４，４４は、図示しないガイド機構により上下動自在と
なっていると共に、保持部材４４，４４の下面側には作
動源であるピエゾ素子４８，４８が配設された状態とな
っている。そして、これらピエゾ素子４８，４８に電圧
を印加することによりベアリング４２…を保持した保持
部材４４，４４を押上げ、試料ホルダ１２を浮上させる
ものである。

【００５０】次に、試料ホルダ１２を基準台１０に固定
する固定手段としての静電吸着機構１４について図２及
び図５を参照して説明する。図２に示すように、試料ホ
ルダ１２の移動方向と直交する方向の両端縁部には、図
５に示すように一端を試料ホルダ１２の下面にネジ５
０，５０（１本のみ図示）によって支持アーム５２がそ
れぞれ固定されている。この支持アーム５２は、前記基
準台１０に対して接離する方向、すなわち上下方向には
剛性が弱い絶縁材製の弾性薄板材からなっている。

【００５１】また、支持アーム５２の自由端側下面に
は、平板状の内部電極５４が設けられ、さらに、この内
部電極５４の上面を覆う状態に絶縁層からなる膜状の強
誘電体５６が設けられている。また、前記内部電極５４
には図示しない給電用のリード線が接続されている。そ
して、前記支持アーム５２を基準台１０に固定させる静
電チャック５８を構成している。

【００５２】なお、静電チャックそのものについては、
例えば特公平６−１５１３０号公報等において公知であ
り、詳細な説明は省略する。しかして、この実施例にお
いては、移動ステージ４がロード位置に位置決めされる
と、試料１６が試料ホルダ１２上に載せられ、試料用静
電チャック１８により固定される。

【００５３】ついで、試料面の高さをＺセンサ２６で測
定し、一定の高さの差分が調整される。すなわち、ま
ず、試料ホルダ１２が、試料ホルダ浮上機構４０（図４
参照）で持ち上げられ、試料ホルダ１２の下面に突設さ
れた突起２２…の下端面と基準台１０の傾斜面１０ａと
の間に隙間が形成された状態となる。

【００５４】ついで、試料ホルダ１２が、高さ位置調整
手段としての試料ホルダ移動機構２４により、その高さ
に応じて一定量、基準台１０の傾斜面１０ａに沿って所
定方向に移動し、再度、Ｚ測定し一定高さに収束させ
る。

【００５５】試料１６の高さが一定高さに収束すると、
試料ホルダ１２に固定された支持アーム５２，５２をそ
の自由端部に形成された静電チャック５８，５８により
基準台１０に吸着固定する。

【００５６】これにより、試料ホルダ１２は、高さ方向
は支持点としての３つの突起２２…で支持され、Ｘ−Ｙ
面（斜面）内は静電チャック５８，５８を備えた支持ア
ーム５２，５２で固定されることになる。

【００５７】このように、試料ホルダ１２側に固定手段
としての静電吸着機構１４、すなわち、静電チャック５
８付き支持アーム５２，５２が固定されているため、試
料ホルダ１２を移動させても試料ホルダ１２に対する保
持位置がずれることがなく、試料ホルダ１２の平面度が
損なわれて、それが試料に影響して処理精度を低下させ
るといったことを防止できる。

【００５８】また、固定手段としての静電吸着機構１４
が、基準台１０に対して接離する方向には剛性が弱い部
材で構成され、一端を試料ホルダ１２に固定した複数の
支持アーム５２，５２、及びこれら支持アーム５２，５
２の自由端側に設けられ試料ホルダ１２が基準台１０の
所定位置にあるとき該支持アーム５２，５２を基準台１
０に固定させる静電チャック５８，５８を有し、試料ホ
ルダ１２を基準台１０上に静電吸着力で保持するように
したから、従来のように、部品点数が多く機構が複雑な
機械的クランプ機構を用いるものに比べ、構成の簡素化
が図れ、組立性の容易化、低コスト化が可能となる。

【００５９】また、試料ホルダ１２を基準台１０上に静
電吸着力で保持するため、従来の機械的クランプ機構の
ように試料ホルダ１２の周辺部分をクランプする必要が
なく、モーメントの発生による試料ホルダ１２の変形を
招くことがなく、試料ホルダ１２の変形に伴う描画精度
の低下を防止し、精度の高い描画が可能となる。

【００６０】さらに、試料ホルダ１２の変形を低減させ
るべく、試料ホルダ１２の枠組構造の剛性を上げる必要
がなくなり、重量の軽減や低コスト化が可能となる。ま
た、試料ホルダ１２が、基準台１０に対して接触する支
持点としての３つの突起２２…を有する構成としたか
ら、試料ホルダ１２を安定した状態で支承することがで
き、しかも、試料ホルダ１２が移動しても試料ホルダ１
２に対する突起２２…の位置が変わらず、常に安定した
支持状態が得られる。

【００６１】また、固定手段としての静電吸着機構１４
による固定前に、試料ホルダ１２を基準台１０の傾斜面
１０ａに沿って移動させ試料ホルダ１２の高さを調整す
るための高さ位置調整手段としての試料ホルダ移動機構
２４を設けたから、従来のように、重量が重い移動ステ
ージ全体を移動させて位置を調整するものに比べ、移動
機構の小形化による重量の低減や低コスト化が可能とな
る。

【００６２】また、高さ位置調整手段としての試料ホル
ダ移動機構２４による試料ホルダ１２の移動前に試料ホ
ルダ１２と基準台１０との間に隙間を形成すべく作動源
により変位する低摩擦部材としてのベアリング４２…を
介して試料ホルダ１２を押上げる試料ホルダ浮上機構４
０を設けたから、試料ホルダ１２の移動時の抵抗が軽減
され、試料ホルダ移動機構２４のより小形化が可能とな
る。

【００６３】また、試料ホルダ浮上機構４０の作動源と
してピエゾ素子４８，４８を用いたから、大型化を招く
ことなく構成できる。次に、図６を参照して、第２の実
施例について説明する。なお、前述の第１の実施例と同
一部分は同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００６４】この第２の実施例は、固定手段としての静
電吸着機構１４による試料ホルダ１２′の固定前に、試
料ホルダ１２′の回転位置（Θ回転）を調整すべく試料
ホルダ１２′を回転させるための試料ホルダ回転手段と
しての試料ホルダ回転機構６０を設けたものである。

【００６５】すなわち、試料ホルダ１２′の下面中央部
には、基準台１０′に形成された軸挿通孔６２を開通す
ると共に、前記軸挿通孔６２に配設されたベアリング６
４，６４により回転自在に軸支される軸６６が突設され
ている。

【００６６】軸６６の下端部にはピニオン６８が取付け
られ、移動ステージ４に形成された溝３２内に介在され
た往復動可能なレバー３４′に形成されたラック７０と
噛合した状態となっている。

【００６７】そして、前述の試料ホルダ移動機構２４の
場合と同様な作動装置（図示しない）によりレバー３
４′が往動あるいは復動することにより、試料ホルダ１
２′が時計回りあるいは反時計回りに回転するようにな
っている。そして、回転位置調整がなされた後に、支持
アーム５２，５２を介して静電チャック５８，５８を基
準台１０′に吸着させることで試料ホルダ１２′を基準
台１０′に固定することになる。

【００６８】このように構成することにより、従来のよ
うに、重量が重い移動ステージ全体を回転させて位置を
調整するものに比べ、回転機構の小形化による重量の低
減や低コスト化が可能となる。

【００６９】この第３の実施例は、固定手段としての静
電吸着機構１４による試料ホルダ１２の固定前に、試料
ホルダ１２の回転位置（Θ回転）を調整すべく基準台を
回転させるための基準台回転手段を設けたから、従来の
ように、重量が重い移動ステージ全体を回転させて位置
を調整するものに比べ、回転機構の小形化による重量の
低減や低コスト化が可能となる。

【００７０】次に、図７および図８を参照して、第３の
実施例について説明する。なお、前述の第１の実施例と
同一部分は同一の符号を付して重複説明を省略する。こ
の第３の実施例は、固定手段としての静電吸着機構１４
（図７および図８においては省略してある）による試料
ホルダ１２の固定前に、試料ホルダ１２の高さ位置を調
整するための高さ位置調整手段としての試料ホルダ移動
機構２４と、試料ホルダ１２が固定された基準台１０を
基準台用静電チャック７０…により移動ステージ４に固
定する前に、基準台１０の回転位置（Θ回転）を調整す
べく基準台１０を回転させるための基準台回転手段とし
ての基準台回転機構７２と、基準台回転機構７２を回転
させる前に、基準台１０と移動ステージ４との間に隙間
を形成すべく浮上させる基準台浮上手段としての基準台
浮上機構７４を組み込んだものとなっている。

【００７１】高さ位置調整手段としての試料ホルダ移動
機構２４の構成と調整方法は第１の実施例と全く同じで
あるため説明は省略する。また、基準台回転機構７２
は、基準台１０の下面中央部に突設され移動ステージ４
に形成された軸受部７６により回転自在に軸支される中
空軸７８を有している。中空軸７８の下端部にはピニオ
ン８０が取付けられ、移動ステージ４に形成された溝３
２内に介在された往復動可能なレバー３４′に形成され
たラック８２と噛合した状態となっている。

【００７２】そして、前述の試料ホルダ移動機構２４の
場合と同様な作動装置（図示しない）によりレバー３
４′が往動あるいは復動することにより、基準台１０が
時計回りあるいは反時計回りに回転するようになってい
る。なお、この基準台回転機構７２による回転量は極く
僅かである。

【００７３】そして、回転位置調整がなされた後に、基
準台１０を基準台用静電チャック７０…を介して移動ス
テージ４に吸着固定することになる。基準台浮上機構７
４は、複数の低摩擦部材としてのベアリング８４…を有
する。これらベアリング８４…は、環状の保持部材８６
に軸８８を介してそれぞれ回転自在に保持され、前記移
動ステージ４の上面側に形成された凹所９０に収容され
た状態となっている。

【００７４】ベアリング８４…を保持した保持部材８６
は、図示しないガイド機構により上下動自在となってい
ると共に、保持部材８６の下面側には作動源であるピエ
ゾ素子９２…（１つのみ図示）が配設された状態となっ
ている。そして、これらピエゾ素子９２…に電圧を印加
することによりベアリング８４…を保持した保持部材８
６を押上げ、基準台１０を浮上させるものである。な
お、本発明は上記実施例に限らず、本発明の要旨を変え
ない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
つぎのような効果を奏する。請求項１記載の試料ホルダ
の固定装置によれば、試料ホルダ側に固定手段が固定さ
れているため、試料ホルダを移動させても試料ホルダに
対する保持位置がずれることがなく、試料ホルダの平面
度が損なわれて、それが試料に影響して処理精度を低下
させるといったことを防止できる。

【００７６】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００７７】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００７８】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、請求
項２記載の試料ホルダの固定装置によれば、試料ホルダ
が、基準台に対して接触する支持点としての３つの突起
を有する構成としたから、試料ホルダを安定した状態で
支承することができ、しかも、試料ホルダが移動しても
試料ホルダに対する突起の位置が変わらず、常に安定し
た支持状態が得られる。

【００７９】上記請求項３記載の試料ホルダの固定装置
によれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００８０】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００８１】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００８２】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを基準台の傾斜面に沿
って移動させ試料ホルダの高さを調整するための高さ位
置調整手段を設けたから、従来のように、重量が重い移
動ステージ全体を移動させて位置を調整するものに比
べ、移動機構の小形化による重量の低減や低コスト化が
可能となる。

【００８３】上記請求項４記載の試料ホルダの固定装置
によれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００８４】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００８５】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００８６】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを回転させるための試
料ホルダ回転手段を設けたから、従来のように、重量が
重い移動ステージ全体を回転させて位置を調整するもの
に比べ、回転機構の小形化による重量の低減や低コスト
化が可能となる。

【００８７】上記請求項５記載の試料ホルダの固定装置
によれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００８８】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００８９】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００９０】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダの回転位置を調整すべ
く基準台を回転させるための基準台回転手段を設けたか
ら、従来のように、重量が重い移動ステージ全体を回転
させて位置を調整するものに比べ、回転機構の小形化に
よる重量の低減や低コスト化が可能となる。

【００９１】上記請求項６記載の試料ホルダの固定装置
によれば、試料ホルダ側に固定手段が固定されているた
め、試料ホルダを移動させても試料ホルダに対する保持
位置がずれることがなく、試料ホルダの平面度が損なわ
れて、それが試料に影響して処理精度を低下させるとい
ったことを防止できる。

【００９２】また、固定手段が、基準台に対して接離す
る方向には剛性が弱い部材で構成され、一端を前記試料
ホルダに固定した複数の支持アーム、及びこれら支持ア
ームの自由端側に設けられ前記試料ホルダが前記基準台
の所定位置にあるとき該支持アームを基準台に固定させ
る静電チャックを有し、試料ホルダを基準台上に静電吸
着力で保持するようにしたから、従来のように、部品点
数が多く機構が複雑な機械的クランプ機構を用いるもの
に比べ、構成の簡素化が図れ、組立性の容易化、低コス
ト化が可能となる。

【００９３】また、試料ホルダを上記のような支持アー
ムを介して基準台上に静電吸着力で保持するため、従来
の機械的クランプ機構のように試料ホルダの周辺部分を
クランプする必要がなく、モーメントの発生による試料
ホルダの変形を招くことがなく、試料ホルダの変形に伴
う描画精度の低下を防止し、精度の高い描画が可能とな
る。

【００９４】さらに、試料ホルダの変形を低減させるべ
く、試料ホルダの枠組構造の剛性を上げる必要がなくな
り、重量の軽減や低コスト化が可能となる。また、固定
手段による固定前に、試料ホルダを基準台の傾斜面に沿
って移動させ試料ホルダの高さを調整するための高さ位
置調整手段を設けたから、従来のように、重量が重い移
動ステージ全体を移動させて位置を調整するものに比
べ、移動機構の小形化による重量の低減や低コスト化が
可能となる。

【００９５】また、高さ位置調整手段による試料ホルダ
の移動前に試料ホルダと基準台との間に隙間を形成すべ
く作動源により変位する低摩擦部材を介して試料ホルダ
を浮上させる試料ホルダ浮上機構を設けたから、試料ホ
ルダの移動時の抵抗が軽減され、移動機構のより小形化
が可能となる。上記請求項７記載の試料ホルダの固定装
置によれば、試料ホルダ浮上機構の作動源としてピエゾ
素子を用いたから、大型化を招くことなく構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を適用した電子ビーム描
画装置における試料セット部の全体構成を示す概略的正
面図。

【図２】同実施例の要部の構成を示す平面図。

【図３】同実施例の試料ホルダ移動機構部の構成を示す
一部断面正面図。

【図４】同実施例の試料ホルダ浮上機構部の構成を示す
一部断面正面図。

【図５】同実施例の静電吸着機構の構成を示す一部断面
側面図。

【図６】本発明の第２の実施例を示す一部断面正面図。

【図７】本発明の第３の実施例を示す一部断面正面図。

【図８】図７の一部拡大図。

【図９】従来例を示す平面図。

【図１０】図９に示す従来例の一部断面正面図。

【符号の説明】

１…真空チャンバ、２…真空室、４…移動ステージ、１
０ａ…傾斜面、１０，１０′…基準台、１２ａ…傾斜
面、１２，１２′…試料ホルダ（試料台）、１４…静電
吸着機構（固定手段）、１６…試料、２２…突起（支持
点）、２４…試料ホルダ移動機構（高さ位置調整手
段）、４０…試料ホルダ浮上機構、４２…ベアリング
（低摩擦部材）、４８…ピエゾ素子（作動源）、５２…
支持アーム、５８…静電チャック、６０…試料ホルダ回
転機構（試料ホルダ回転手段）、７２…基準台回転機構
（基準台回転手段）、７４…基準台浮上機構（基準台浮
上手段）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料を保持する試料ホルダを、移動ステー
   ジに固定された基準台上に固定する試料ホルダの固定装
   置であって、 前記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で
   構成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持
   アーム、及びこれら支持アームの自由端側に設けられ前
   記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持
   アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固定
   手段を具備してなることを特徴とする試料ホルダの固定
   装置。
2. 【請求項２】前記試料ホルダが、基準台に対して接触す
   る支持点としての３つの突起を有する請求項１記載の試
   料ホルダの固定装置。
3. 【請求項３】試料を保持し下面が傾斜面となる試料ホル
   ダを、移動ステージに固定された上面が前記試料ホルダ
   と同一勾配の傾斜面を有する基準台上に固定する試料ホ
   ルダの固定装置であって、 前記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で
   構成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持
   アーム、及びこれら支持アームの自由端側に設けられ前
   記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持
   アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固定
   手段と、 この固定手段による固定前に、前記試料ホルダを前記基
   準台の傾斜面に沿って移動させ前記試料ホルダの高さを
   調整するための高さ位置調整手段と、を具備してなるこ
   とを特徴とする試料ホルダの固定装置。
4. 【請求項４】試料を保持する試料ホルダを、移動ステー
   ジに固定された基準台上に固定する試料ホルダの固定装
   置であって、 前記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で
   構成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持
   アーム、及びこれら支持アームの自由端側に設けられ前
   記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持
   アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固定
   手段と、 この固定手段による固定前に、試料ホルダの回転位置を
   調整すべく前記試料ホルダを回転させるための試料ホル
   ダ回転手段と、を具備してなることを特徴とする試料ホ
   ルダの固定装置。
5. 【請求項５】試料を保持し下面が傾斜面となる試料ホル
   ダを、移動ステージに固定された上面が前記試料ホルダ
   と同一勾配の傾斜面を有する基準台上に固定する試料ホ
   ルダの固定装置であって、 前記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で
   構成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持
   アーム、及びこれら支持アームの自由端側に設けられ前
   記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持
   アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固定
   手段と、 この固定手段による固定後に、試料ホルダの回転位置を
   調整すべく前記基準台を回転させるための基準台回転手
   段と、を具備してなることを特徴とする試料ホルダの固
   定装置。
6. 【請求項６】試料を保持し下面が傾斜面となる試料ホル
   ダを、移動ステージに固定された上面が前記試料ホルダ
   と同一勾配の傾斜面を有する基準台上に固定する試料ホ
   ルダの固定装置であって、 前記基準台に対して接離する方向には剛性が弱い部材で
   構成され、一端を前記試料ホルダに固定した複数の支持
   アーム、及びこれら支持アームの自由端側に設けられ前
   記試料ホルダが前記基準台の所定位置にあるとき該支持
   アームを基準台に固定させる静電チャックを有する固定
   手段と、 この固定手段による固定前に、前記試料ホルダを前記基
   準台の傾斜面に沿って移動させ前記試料ホルダの高さを
   調整するための高さ位置調整手段と、 この高さ位置調整手段による試料ホルダの移動前に試料
   ホルダと基準台との間に隙間を形成すべく作動源により
   変位する低摩擦部材を介して試料ホルダを浮上させる試
   料ホルダ浮上機構と、を具備してなることを特徴とする
   試料ホルダの固定装置。
7. 【請求項７】試料ホルダ浮上機構の作動源としてピエゾ
   素子を用いたことを特徴とする請求項６記載の試料ホル
   ダの固定装置。