JPH1012172A - 電子顕微鏡用試料ステージ - Google Patents
電子顕微鏡用試料ステージInfo
- Publication number
- JPH1012172A JPH1012172A JP8162713A JP16271396A JPH1012172A JP H1012172 A JPH1012172 A JP H1012172A JP 8162713 A JP8162713 A JP 8162713A JP 16271396 A JP16271396 A JP 16271396A JP H1012172 A JPH1012172 A JP H1012172A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moving
- disk
- sample stage
- supported
- fixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体用のシリコンウェハの全面が観察できる
移動ストロークと傾斜機能を持ちながら、低振動な試料
ステージが実現できる。 【解決手段】ベースと、上記ベースに対しＺ方向に移動
可能に支持されたＺ移動台と、上記Ｚ移動台に対し傾斜
可能に支持された傾斜テーブルと、上記傾斜テーブルに
対しＸＹ方向に移動可能に支持されたＸＹ移動テーブル
を備え、上記傾斜テーブルに一つ以上の円盤の縁状をな
す部材を設け、上記円盤の縁状部材を上記ベースに固定
開放する手段を備えたことを特徴とする電子顕微鏡用試
料ステージ。
移動ストロークと傾斜機能を持ちながら、低振動な試料
ステージが実現できる。 【解決手段】ベースと、上記ベースに対しＺ方向に移動
可能に支持されたＺ移動台と、上記Ｚ移動台に対し傾斜
可能に支持された傾斜テーブルと、上記傾斜テーブルに
対しＸＹ方向に移動可能に支持されたＸＹ移動テーブル
を備え、上記傾斜テーブルに一つ以上の円盤の縁状をな
す部材を設け、上記円盤の縁状部材を上記ベースに固定
開放する手段を備えたことを特徴とする電子顕微鏡用試
料ステージ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子顕微鏡用の試料
ステージに係り、特に、半導体素子製造分野における検
査観察用の電子顕微鏡の試料ステージに関する。
ステージに係り、特に、半導体素子製造分野における検
査観察用の電子顕微鏡の試料ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子顕微鏡用の試料ステージにはナノメ
ータオーダの低振動性が必要とされるため、防振を目的
とした技術が過去に提案されている。例えば、特開昭59
−60854 号公報に記載のもの、特開平3−159048 号公報
に記載のものなどがこれに当たる。
ータオーダの低振動性が必要とされるため、防振を目的
とした技術が過去に提案されている。例えば、特開昭59
−60854 号公報に記載のもの、特開平3−159048 号公報
に記載のものなどがこれに当たる。
【０００３】特開昭59−60854 号公報に記載のもので
は、電子レンズ下端をステージ上面に接触させたままス
テージをＸＹ方向に位置決めする方法が開示されてい
る。この方法によれば、電子レンズとステージの相対振
動が抑圧されるため、振動による画像の乱れを低減する
ことができる。
は、電子レンズ下端をステージ上面に接触させたままス
テージをＸＹ方向に位置決めする方法が開示されてい
る。この方法によれば、電子レンズとステージの相対振
動が抑圧されるため、振動による画像の乱れを低減する
ことができる。
【０００４】また、特開平3−159048 号公報に記載のも
のでは、観察時に、試料台の移動部分を電気式のロック
機構を用いて固定部分に強く押しつける方法が開示され
ている。この方法によれば、試料台移動時の必要推力の
増大などの問題点を生ずることなしに、試料を観察位置
に低振動に固定することが可能となる。
のでは、観察時に、試料台の移動部分を電気式のロック
機構を用いて固定部分に強く押しつける方法が開示され
ている。この方法によれば、試料台移動時の必要推力の
増大などの問題点を生ずることなしに、試料を観察位置
に低振動に固定することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子顕微鏡は半
導体素子の製造分野で検査・観察用途に多く用いられて
いる。これらの用途に用いる電子顕微鏡は、シリコンウ
ェハを切断せずに観察できるように、少なくともウェハ
の直径を上回る可動範囲を持つ試料ステージを備えてい
る。また、特に回路パターンの外観を検査する用途で
は、斜め側面からの観察を可能とするため、試料ステー
ジには傾斜機能が備えられている。
導体素子の製造分野で検査・観察用途に多く用いられて
いる。これらの用途に用いる電子顕微鏡は、シリコンウ
ェハを切断せずに観察できるように、少なくともウェハ
の直径を上回る可動範囲を持つ試料ステージを備えてい
る。また、特に回路パターンの外観を検査する用途で
は、斜め側面からの観察を可能とするため、試料ステー
ジには傾斜機能が備えられている。
【０００６】しかし、このように大型で傾斜機能を備え
た試料ステージは、機械共振周波数が低下するため、外
部からの振動を拾いやすくなるという問題がある。半導
体製造ラインは一般にクリーンルーム環境であるため、
空調から生じる５０〜２００Ｈｚ程度の振動のレベルが
高く、その影響は深刻なものとなる。
た試料ステージは、機械共振周波数が低下するため、外
部からの振動を拾いやすくなるという問題がある。半導
体製造ラインは一般にクリーンルーム環境であるため、
空調から生じる５０〜２００Ｈｚ程度の振動のレベルが
高く、その影響は深刻なものとなる。
【０００７】このようなステージを低振動化する目的に
用いようとする場合、特開昭59−60854 号公報に開示さ
れた方法は、傾斜機能を持つステージ、すなわちテーブ
ル上部の姿勢が傾斜角によって変化するステージには適
用できないと言う問題点を有する。
用いようとする場合、特開昭59−60854 号公報に開示さ
れた方法は、傾斜機能を持つステージ、すなわちテーブ
ル上部の姿勢が傾斜角によって変化するステージには適
用できないと言う問題点を有する。
【０００８】また、特開平3−159048 号公報に開示され
た方法では、移動が完了し移動部を固定部に押しつける
際の試料の位置ずれを防ぐため、両者を予め弱い力で擦
り合わせておかなくてはならないが、真空中であるため
金属部材同士では磨耗や凝着等の不都合を生じやすい。
これを防ぐためにルーロンなどの固体滑り材料を用いる
と、押しつけても充分な剛性が得られないため、振動の
レベルが充分には低減できないと言う問題点を生じる。
た方法では、移動が完了し移動部を固定部に押しつける
際の試料の位置ずれを防ぐため、両者を予め弱い力で擦
り合わせておかなくてはならないが、真空中であるため
金属部材同士では磨耗や凝着等の不都合を生じやすい。
これを防ぐためにルーロンなどの固体滑り材料を用いる
と、押しつけても充分な剛性が得られないため、振動の
レベルが充分には低減できないと言う問題点を生じる。
【０００９】本発明の目的は、半導体用のシリコンウェ
ハの全面が観察できる移動ストロークと傾斜機能を持ち
ながら、低振動な試料ステージ構造を実現することにあ
る。
ハの全面が観察できる移動ストロークと傾斜機能を持ち
ながら、低振動な試料ステージ構造を実現することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、試料ステー
ジをベース，高さ調整機構（Ｚ移動台），傾斜調整機
構，ＸＹ２軸移動機構の順に積み上げて構成し、傾斜テ
ーブルに円盤の縁状の部材を設け、さらにこの縁状部材
をベースに対し固定開放する手段を設ける。
ジをベース，高さ調整機構（Ｚ移動台），傾斜調整機
構，ＸＹ２軸移動機構の順に積み上げて構成し、傾斜テ
ーブルに円盤の縁状の部材を設け、さらにこの縁状部材
をベースに対し固定開放する手段を設ける。
【００１１】一般に、上記のような積み上げ型のステー
ジの振動特性は、各部の質量と機械的支持剛性によって
定まる。このうち質量の低減には限度があるため、機械
的支持剛性をいかに向上するかが課題となる。全体的振
動特性に及ぼす各部の支持剛性の影響を調べてみると、
下部の移動機構ほどその影響が大きいことがわかるが、
これは上に積み重ねられる質量が大きく、また支持点と
支持する質量の間の距離が大きいため、単体での倒れ共
振周波数が低くなることに由来する。
ジの振動特性は、各部の質量と機械的支持剛性によって
定まる。このうち質量の低減には限度があるため、機械
的支持剛性をいかに向上するかが課題となる。全体的振
動特性に及ぼす各部の支持剛性の影響を調べてみると、
下部の移動機構ほどその影響が大きいことがわかるが、
これは上に積み重ねられる質量が大きく、また支持点と
支持する質量の間の距離が大きいため、単体での倒れ共
振周波数が低くなることに由来する。
【００１２】したがって上記のように、下部に位置する
Ｚ及び傾斜機構を固定する方法を取ると、構造を複雑に
することなしに、振動特性を大きく改善することができ
る。また、傾斜テーブルを直接ベースに固定することに
より、Ｚ移動台の弾性変形の影響を除けるため、Ｚ移動
台および傾斜テーブルをそれぞれ個別に摺動部で固定す
るよりも支持剛性を高くすることができる。
Ｚ及び傾斜機構を固定する方法を取ると、構造を複雑に
することなしに、振動特性を大きく改善することができ
る。また、傾斜テーブルを直接ベースに固定することに
より、Ｚ移動台の弾性変形の影響を除けるため、Ｚ移動
台および傾斜テーブルをそれぞれ個別に摺動部で固定す
るよりも支持剛性を高くすることができる。
【００１３】また本発明では、円盤の縁状部材と固定側
部材に対し、非接触にばね支持されたパッドを押しつけ
る方法により上記の固定動作を実現する。
部材に対し、非接触にばね支持されたパッドを押しつけ
る方法により上記の固定動作を実現する。
【００１４】車両によく用いられるようなディスクブレ
ーキ機構では、パッドの押さえ方向の剛性を高くすると
押さえ動作が不可能となるため、通常パッドは移動部材
の移動方向には高剛性に、押しつけ方向には低剛性とな
るように支持される。このため、固定動作を行っても押
しつけ方向の固定を実現することができない。また、固
定部材に移動部材を押しつける方法では、固定動作に伴
う移動部の位置ずれを防ぐために部材同士を擦り合わせ
る必要が生じる。
ーキ機構では、パッドの押さえ方向の剛性を高くすると
押さえ動作が不可能となるため、通常パッドは移動部材
の移動方向には高剛性に、押しつけ方向には低剛性とな
るように支持される。このため、固定動作を行っても押
しつけ方向の固定を実現することができない。また、固
定部材に移動部材を押しつける方法では、固定動作に伴
う移動部の位置ずれを防ぐために部材同士を擦り合わせ
る必要が生じる。
【００１５】これに対し、上記のようにばね支持された
パッドを円盤の縁状部材と固定側部材に押しつける方法
を取ると、全ての方向に対する支持剛性を高く取れるう
え、固定動作により傾斜テーブルの位置が変化しないよ
うに予め固定側部材の取付け位置あるいは傾斜テーブル
の案内位置を調整しておくことができる。このため、固
定動作に伴う移動部の位置ずれを防ぐために部材同士を
擦り合わせる必要がなくなる。
パッドを円盤の縁状部材と固定側部材に押しつける方法
を取ると、全ての方向に対する支持剛性を高く取れるう
え、固定動作により傾斜テーブルの位置が変化しないよ
うに予め固定側部材の取付け位置あるいは傾斜テーブル
の案内位置を調整しておくことができる。このため、固
定動作に伴う移動部の位置ずれを防ぐために部材同士を
擦り合わせる必要がなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて
説明する。図１および図２はそれぞれ本発明による試料
ステージ機構を示す正面図および側面図である。図でベ
ース１上に固定されたＺ案内部材２により、Ｚ移動台３
がＺ方向に移動可能に支持されている。Ｚ移動台３の上
部には傾斜テーブル４が支持されており、傾斜テーブル
４の一部をなす円盤の縁状部材１２に沿ってＺ移動台３
上を摺動可能なようになっている。傾斜テーブル４の上
にはＹ移動テーブル５およびＸＹ移動テーブル６がこの
順に積み重ねられ、それぞれＹ方向およびＸ方向に摺動
可能としてある。７は回転テーブル、８は試料の固定手
段である。
説明する。図１および図２はそれぞれ本発明による試料
ステージ機構を示す正面図および側面図である。図でベ
ース１上に固定されたＺ案内部材２により、Ｚ移動台３
がＺ方向に移動可能に支持されている。Ｚ移動台３の上
部には傾斜テーブル４が支持されており、傾斜テーブル
４の一部をなす円盤の縁状部材１２に沿ってＺ移動台３
上を摺動可能なようになっている。傾斜テーブル４の上
にはＹ移動テーブル５およびＸＹ移動テーブル６がこの
順に積み重ねられ、それぞれＹ方向およびＸ方向に摺動
可能としてある。７は回転テーブル、８は試料の固定手
段である。
【００１７】１１ａ，１１ｂ，１１ｃは円盤の縁状部材
１２の固定開放手段であって、ベース１に固定されてい
る。試料のＺ位置及び傾斜を決めた後、１１ａ，１１
ｂ，１１ｃによって円盤の縁状部材１２を固定すること
により低振動化がなされる。この際、ＸＹ移動テーブル
６は、傾斜テーブル４に対し固定されないので、低振動
な状態で画像を確認しながら位置の調整を行うことがで
きる。
１２の固定開放手段であって、ベース１に固定されてい
る。試料のＺ位置及び傾斜を決めた後、１１ａ，１１
ｂ，１１ｃによって円盤の縁状部材１２を固定すること
により低振動化がなされる。この際、ＸＹ移動テーブル
６は、傾斜テーブル４に対し固定されないので、低振動
な状態で画像を確認しながら位置の調整を行うことがで
きる。
【００１８】図３及び図４は固定開放手段１１ａ，１１
ｂ，１１ｃの構造を示す断面図及び分解図である。固定
側部材１３に固定されたばね部材１５により、パッド１
４ａ，１４ｂが、固定側部材１３および円盤の縁状部材
１２に近接して支持されている。パッド１４ａ，１４ｂ
の中央部にはそれぞれ左ねじ穴及び右ねじ穴が設けら
れ、左ねじ及び右ねじを備えた押しつけ手段１６が鉗合
されている。
ｂ，１１ｃの構造を示す断面図及び分解図である。固定
側部材１３に固定されたばね部材１５により、パッド１
４ａ，１４ｂが、固定側部材１３および円盤の縁状部材
１２に近接して支持されている。パッド１４ａ，１４ｂ
の中央部にはそれぞれ左ねじ穴及び右ねじ穴が設けら
れ、左ねじ及び右ねじを備えた押しつけ手段１６が鉗合
されている。
【００１９】押しつけ手段１６を図３左側から見て左に
回転すると、パッド１４ａ，１４ｂは互いに近接し、固
定動作が行われる。また、逆方向に回転すると開放動作
が行われる。ばね部材１５には、両側に薄板のたわみを
利用したばね部が設けられているので、固定開放動作が
阻害されることがない。一方、薄板は面内方向の変形に
は比較的に剛であるため、押しつけ手段１６に固定開放
動作のためのトルクがかけられても、パッド１４ａ，１
４ｂが押しつけ方向以外の方向に変位することによる円
盤の縁状部材１２のずれを生じることがない。また、予
め円盤の縁状部材１２の案内位置を調整して、固定動作
によって固定される位置に一致するようにしておくこと
により、固定動作による押さえ方向のずれを防ぐことが
できる。
回転すると、パッド１４ａ，１４ｂは互いに近接し、固
定動作が行われる。また、逆方向に回転すると開放動作
が行われる。ばね部材１５には、両側に薄板のたわみを
利用したばね部が設けられているので、固定開放動作が
阻害されることがない。一方、薄板は面内方向の変形に
は比較的に剛であるため、押しつけ手段１６に固定開放
動作のためのトルクがかけられても、パッド１４ａ，１
４ｂが押しつけ方向以外の方向に変位することによる円
盤の縁状部材１２のずれを生じることがない。また、予
め円盤の縁状部材１２の案内位置を調整して、固定動作
によって固定される位置に一致するようにしておくこと
により、固定動作による押さえ方向のずれを防ぐことが
できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、半導体用のシリコンウ
ェハの全面が観察できる移動ストロークと傾斜機能を持
ちながら、低振動な試料ステージが実現できる。
ェハの全面が観察できる移動ストロークと傾斜機能を持
ちながら、低振動な試料ステージが実現できる。
【図１】本発明の一実施例である試料ステージを示す説
明図。
明図。
【図２】本発明の一実施例である試料ステージを示す側
面図。
面図。
【図３】固定開放手段の一形態を示す断面図。
【図４】固定開放手段の一形態を示す分解図。
１…ベース、３…Ｚ移動台、４…傾斜テーブル、５…Ｙ
移動テーブル、６…ＸＹ移動テーブル、７…回転テーブ
ル、８…試料固定手段、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…固定
開放手段、１２…円盤の縁状部材、１３…固定側部材、
１４ａ，１４ｂ…パッド、１５…ばね部材、１６…押し
つけ手段。
移動テーブル、６…ＸＹ移動テーブル、７…回転テーブ
ル、８…試料固定手段、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…固定
開放手段、１２…円盤の縁状部材、１３…固定側部材、
１４ａ，１４ｂ…パッド、１５…ばね部材、１６…押し
つけ手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅谷 昌和 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】ベースと、上記ベースに対しＺ方向に移動
可能に支持されたＺ移動台と、上記Ｚ移動台に対し傾斜
可能に支持された傾斜テーブルと、上記傾斜テーブルに
対しＸＹ方向に移動可能に支持されたＸＹ移動テーブル
を備え、上記傾斜テーブルに一つ以上の円盤の縁状をな
す部材を設け、上記円盤の縁状部材を上記ベースに固定
開放する手段を備えたことを特徴とする電子顕微鏡用試
料ステージ。 - 【請求項２】請求項１において、上記固定開放手段が、
ベースに対し固定された固定側部材と、ばね部材によっ
て上記円盤の縁状部材と上記固定側部材の両方に非接触
に支持された、上記円盤の縁状部材一つ当たり複数組の
パッドの対と、上記パッドを上記円盤の縁状部材と上記
固定側部材の両方に同時に押しつける押しつけ手段から
構成される電子顕微鏡用の試料ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162713A JPH1012172A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 電子顕微鏡用試料ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162713A JPH1012172A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 電子顕微鏡用試料ステージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012172A true JPH1012172A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15759886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162713A Pending JPH1012172A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 電子顕微鏡用試料ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012172A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165635A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Daiwa Techno Systems:Kk | 角度変更機能を有する小型試料台 |
| CN105158050A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-16 | 核工业理化工程研究院 | 一种用于纤维扫描电镜试验的固定装置与试验方法 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8162713A patent/JPH1012172A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165635A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Daiwa Techno Systems:Kk | 角度変更機能を有する小型試料台 |
| CN105158050A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-16 | 核工业理化工程研究院 | 一种用于纤维扫描电镜试验的固定装置与试验方法 |
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