JPS59180944A

JPS59180944A - ビ−ム露出装置

Info

Publication number: JPS59180944A
Application number: JP59054116A
Authority: JP
Inventors: ウイレム・ウオンデルヘム
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-03-23
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1984-10-15
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: EP0120535A1; EP0120535B1; JPH077652B2; US4661968A; NL8301033A; DE3473085D1

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】本発明は装置中の調整されたスペース内Ｇこ物体を位置
決めする機構を具えたビーム露出装胎に関するものであ
る。

電子ビーム露出装置の形σ〕か力）る装置Ｇ１木国特。

許第４．０６８，１０８号から既知である。こσ〕米国
特許中に記載ぎねた装置は電子ビームＧこ露出すべき物
体用の支持台を具える。この物体支持白心ま位置決め機
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つのお互に垂直をなす方向Ｇこ変位−ｃきるようにな
っている。物体の変位のため６コけ、例えばベロー継手
によって物体支持台しこ連Ｎ’Ｔぎれる２つの駆動モー
タが使わわる。例１えは電子ビーム露出装置、走査、伝
送電子顕微鏡のμｌき重子顕微鏡及びＸ線分析装膜等し
こおし１て＆ゴ、−９【を例えば少なくともｌＯ−まで
の全距離Ｇこわたりせいぜい、例えば０．２μｍのステ
゛ンブで変位ぎせるのがしけしは望ましい。側倒として
Ｇゴ、太き′ｌｊｆｍｉ囲にわたって小ざな、良く限定
芒ねたスア物体を回転だせることが望まね、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す、又は時間かかかり過ぎ
る。更に、それは十分に小さなステップを得るのにはし
ばしば不適であり、調整ぎねたスペースの封止にＧ″ｉ
シばしば問題か生じる。

本発明の目的は上記欠点を軽減することにあるこの目的
のため本発明によれば、冒頭記載の種類の装Ｗけ、位置
決め機構が固定したダイヤフラムをもつダイヤフラム駆
動装置を具え、ダイヤフラム駆動装置の二次シャフトか
物体支持台に連結される点に特徴を有する。

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ね
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なうことができ
る。ダイヤフラム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。

ダイヤプラム駆動装置の原理は米国特許第４．２７１．
７１８号から既知であり、この米国特許にはその作用が
十分に開示さねている。

本発明しこよる好適実施例のダイヤフラムは調整される
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
らねるように実現することができる。

他の好適実施例のダイヤフラム駆動装置の主シヤフトは
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ダイヤフラム駆動装置
の主シヤフトの如く、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。変位の速度は仕給電流
の紛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ャリヤに連結される。物体キャ
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Ｇこ、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
物体支持台のキャ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
のダイヤフラム駆動装置は物体の回転を与え、そねに電
気的に接続さねた第二のダイヤフラム駆動装置は例えば
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
位置決めは本装悔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基づき詳述する。

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８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１８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
さね、検出−器１１によって検出される一方、電子、Ｘ
線等が物体上の霜、子ビーム１５によって生じ、検出器
１８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は例えはお互に垂直のＸ。

Ｙ及び２方向の物体の並進移動と、この場合はビーム１
５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図に明示スル如く
タイヤフラム駆動装置１９を含む。ダイヤプラム駆動装
置は主シヤフト２３を含み、この主シヤフトは例えば二
重軸受２５に軸支さねでいる。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つの縞列配
置の軸受を含む。そのために、可撓性の継手ブロック２
６を主シヤフト上に給付嵌台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け例えば主シヤフトを中心とする軸、受ディスク
２９を介してダイヤフラム３３上で８つの玉をころがす
ように用いられる。玉３１は例えば軸受ディスク中の■
形みぞ３ｏ内に入ゎらゎ、玉保持器３２によって所定位
置に保たれる。ダイヤフラム３３は真空密な連結部３５
を介して、例えば０−４１ンク′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
してブシュ３７に連結される。取付ブロック３８は締付
装置３６によりダイヤフラムの反対側に締付ケらねる。

ブシュ８７はこうしてダイヤプラム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ｌに堅固
に連結される。玉８１かたどって行くべきダイヤフラム
上の軌道３９に対向している支持台４１はダイヤフラム
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７）＆：を好適には二重軸受４３に軸支する。軌
道３９内にあるダイヤフラムの中心部分Ｇこ対向して設
けられる板４２は例えばピン又は玉４ｏによって軸支ざ
ねる。前記ビン又は玉は二次シャフトの中心内に位置す
る。板４２は真空圧によって生じ、うる摩擦力をダイヤ
フラム力）ら取除く。二次シャフト４５には好適には第
８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。主シヤフト２３の回転は成る伝動比での
二次シャフト４５の回転を生じ、前記伝動比はダイヤフ
ラム上の玉８１の圧力、軌道３９の直径、玉の直径、ダ
イヤフラムの厚す、ダイヤプラムと支持台４１の弾性特
性に依存する。伝動比はこゎ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
界内で逆折することができる。駆動モータとしては、直
流モータ又はステラフモータ２１を使用できる。駆動モ
ータはハウジングセクション４９内に入わらね、このセ
クションは例えば０−リングシール５１によって封止す
ることができ、また電力供給線５３を含む。

直流モータを使うときは、主シヤ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なうことがで
きる。本発明による装置の物体支持台の小ざな変位ステ
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。

第３図に示す如きダイヤフラム駆動装置を含むＸ、Ｙ並
進機構の好適実施５例は基板５０を含み、この上で第一
支持キャリジ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
ャリジ５２上に配＠ビれた支持キャリジ５８はローラ５
６上でＸ方向に変位できる。基板５０に連結されるダイ
ヤフラム駆動装置６０は摩擦継手６２を介して駆動棒又
は箔材を、それ故第−支持キャリジ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
によってダイヤフラム駆動装置の二次シャフト７２と駆
動棒６４に締付によって連結される。

この継手の締付力は調節ねじ７４によって調節できる。

第一支持キャリジ５２に連結されるダイヤフラム駆動装
Ｗ８０は同様に、Ｘ方向のキャリジ５８の変位を生じる
。簡明のため、駆動モータ８２は第一支持キャリジの下
側に設けられ、完全に類似した摩擦継手８４を介して第
二駆動装置に連結される。第一支持キャリジの変位中に
第二ダイヤフラム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Ｏこ対応する仕方で物
体に与えることができる。

第４図は原則としてダイヤフラム駆動装置と同じダイヤ
フラム駆動装置９０を含むＸ線分析装部を示す。この駆
動装置のダイヤフラム３８は検査すべき試料を配置する
ことのでさるスペース９４用の封止壁９２の一部を成す
。試料はダイヤフラム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
示の装置はまたｘｍ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
しめられて、試料を放射線入ロスリット１０６を経て照
射ぎせることができる。

試料によって分散したビーム１１０は検出器スＩＪ　ツ
）　１１２を経て検出器１１４によってさえぎらねる。

試料は試料を傾けることによって角度依存の、そｊ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ーブ
レンタノ（Ｂｒａｇ　−Ｂｒｅｎｔａｎｏ　１機構Ｇこ
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、第一ダイヤフラム駆動装置の駆
動と一緒に電気的に制御ざねる第二ダイヤフラム駆動装
置（図示せず）を使用することができる。また単一のダ
イヤフラム駆動装置と、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かでき
る。また、例えは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法め枦構を含む装置の関連部
分の主要構成を示す図；第２図は前記機構用のダイヤフラム駆動装置の詳細図；第３図は電子顕微鏡用のＸ−Ｙ位置決め機構を示す図５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　　　８・・・真空スペース７・
・・物体支持台　　　　５・・・対物レンズ１１、１８
・・・検出器　　　　１５・・・電子ビーム１９・・・
ダイヤフラム駆動装置２１・・・ステップモータ　　２３・・・主シヤフト２
５・・・二重軸受　　　　　２６・・・継手ブロック２
７・・・ばね構造　　　　　２９・・・軸受ディスク３
０・・・■形みぞ　　　　　８１・・・玉８２・・・玉
保持器　　　　　３３・・・ダイヤフラム３６・・・締
付装置　　　　　３７・・・ブシュ３９・・・軌道　　
　　　　　４ｏ・・・玉４１・・・支持台　　　　　　
４２・・・板４５・・・二次シャフト　　　５１・・・
０−リングシール５２・・・第一支持キャリジ５３・・・電力供給源　　　　５４．５６・・・ローラ
５８・・・支持キャリジ６０・・・ダイヤフラム駆動装置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・・・ダイヤフラム駆動
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１
０４・・・ＸｆｆＮヒ−ｈ　　　　１１ｏ・・・ビーム
１０６・・・放射線入ロスリット１１２・・・検出器スリット。

Claims

【特許請求の範囲】１　装置内の調整で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出装置において、位置
決め機構が固定したダイヤフラム（３３）をもつダイヤ
フラム駆動装置（１９）を具え、ダイヤフラム駆動装置
の二次シャフト（＋５１が物体支持台（７）に連結され
ていることを特徴とするビーム露出装置。２、特許請求の範囲１記蕨のビーム露出装置において、
ダイヤプラム駆動装置の固定したダイヤフラム（３８）
が調整きれたスペース（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出装置。＆　特許請求の範囲２記載のビーム露出装置において前
記ダイヤフラムの中心部の反対側に支持板（４２）が設
けろわ、前記支持板はダイヤフラム駆動装置の二次シャ
フトの中心内に位置したピン又は玉（４ｏ）によって軸
支されることを特徴とするビーム露出装＠。表　特許請求の範囲１乃至８の何ゎが１つに記載のビー
ム露出装置において、ダイヤフラム駆動装置はパルス形
の直流供給源をもつ直流モータ（２１）を含むことを特
徴とするビーム露出装置。収　特許請求の範囲１乃至４の何れが１つに記載のビー
ム露出装置において、ダイヤフラム駆動装置によって行
な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出装置。６　特許請求の範囲１乃至５の何ゎが１つに記載（７）
ヒ−ムｇ　出装置において、ダイヤフラム駆動装置の二
次シャフトが摩擦継ｆｌｅｏ＋翳介して変位させらゎる
べき物体支持台の一婦に連結されることを特徴とするビ
ーム露出装置。７、　特許請求の範囲６記載のビーム露出装置において
、摩擦継手は２つの摩擦車（６６゜６８）を含み、これ
らの間に物体支持台用σ〕駆動棒又は箔材（６４）がダ
イヤフラム駆動装置の二次シャフトζ共【こ締付（すら
ねてし）ることを特徴とするビーム露出装置。８　特許請求の範囲１乃至７の何ね、力）１つＧこ言ｅ
。載のビーム露出装置において、前記夕”イヤフラムが金
″属を含むシール（３５）を介して前言上調整さねたス
ペースの壁【こ連結さね、ることを特徴とするビーム露
出装置。９　特許請求の範囲１乃至８の何ね力）１つｃ’：　Ｗ
８載のビーム露出装置において、変位回行１こ配置でれ
る物体に照射するためσ）電子ビームを発生フる電子発
生源を具えることを特徴とするビーム露出装置。１０　　特許請求の範囲１乃至８の何ね力）１つに言己
製、のビーム露出装置こおｌ／）で、回転自在Ｇこ西装
置した物体（９６）に照射するためのＸ線ビーム（１０
４）を発生するＸ線発生源（１００）を具えることを特
徴とするビーム露出装置。