TW201331975A - 荷電粒子束描繪裝置及荷電粒子束描繪方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的為：提供可以抑制對於基板之刮傷之同時，且可以抑制微粒之發生的描繪裝置。本發明之構造為：描繪裝置(100)，其特徵為具備：將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋裝脫於基板之基板蓋裝脫機構(30)；及在基板蓋被裝著於基板的狀態下，使用荷電粒子束，對基板上描繪圖案之描繪部(150)；及於規定的量測位置，在藉由描繪部被描繪之前和描繪之後，且基板蓋被裝著於基板之狀態下，量測基板蓋的位置之量測機構(50)；及關於基板蓋被裝著後之基板的位置，補正被量測後之描繪後的基板蓋的位置和被量測後之描繪前的基板蓋的位置之間的位置偏差量之搬運機械臂(142)。

Description

荷電粒子束描繪裝置及荷電粒子束描繪方法
本發明係關於荷電粒子束描繪裝置及荷電粒子束描繪方法，例如，使用電子束對裝著有基板蓋之基板描繪圖案之描繪裝置及方法。
擔負半導體裝置之微細化進展之微影技術，在半導體製造製程中，也是唯一產生圖案之極為重要的製程。近年來，伴隨LSI之高集成化，半導體裝置所被要求之電路線寬年年更為微細化。為了要對此等半導體裝置形成所期望之電路圖案，需要高精度的原圖圖案(也稱為網線或光罩)。此處，電子線(電子束)描繪技術，本質上具有優異的解析性，被使用於高精度的原圖圖案的產生。
第19圖係說明可變成形電子束描繪裝置之動作用的概念圖。可變成形電子束(EB：Electron beam)描繪裝置，係如下述般動作。於第1孔隙410形成有形成電子束330用之矩形，例如長方形的開口411。另外，於第2孔隙420形成有將通過第1孔隙410的開口411之電子束330形成為所期望的矩形形狀用之可變成形開口421。從荷電粒子源430被照射，且通過第1孔隙410的開口411之電子束330，藉由偏向器被偏向，通過第2孔隙420的可變成形開口421的一部份，照射於搭載在於特定的一方向(例如設為X方向)連續移動的工作台之試料340。即 可以通過第1孔隙410的開口411和第2孔隙420的可變成形開口421之兩方的矩形形狀，被描繪於被搭載於在X方向連續移動的工作台上之試料340的描繪區域。將使通過第1孔隙410的開口411和第2孔隙420的可變成形開口421之兩方，來製作任意形狀之方式稱為可變成形方式。
於描繪裝置進行描繪時，有以藉由被照射的電子束之反射電子，成為試料之光罩(基板)的端面的絕緣部不帶電之方式，以框狀的光罩蓋來蓋住外周部進行描繪之情形。於此情形，光罩蓋係被保管於描繪裝置內之真空內的搬運路徑，於描繪時，載置於光罩。此處，例如，在載置於光罩時，基於光罩和光罩蓋間的接觸部不同時接觸，產生微小的位置偏差。例如，基於於光罩載置光罩蓋時的裝脫機構的定位誤差，產生位置偏差。在一次的搬運或描繪所產生的光罩蓋的位置偏差，雖然微小，但在不進行校準使用複數次描繪之情形，誤差被累積，有時會產生無法容許之位置偏差。因此，為了不使此種誤差累積，在載置於光罩前，期望每次進行校準，對於光罩可在高精度的位置載置光罩蓋。因此，於支撐光罩蓋之支撐台具備校準功能，在支撐光罩蓋時，進行光罩蓋的校準。但是此種支撐機構，在將光罩蓋從光罩取下時，以支撐機構支撐住光罩蓋之時間點，校準動作被開始，在位置已偏離之情形，如想要補正位置，光罩蓋需要朝和光罩面平行的方向滑動，產生對光罩產生刮傷之問題。因此，另外設置支撐光罩蓋 之支撐台和光罩蓋之校準用的支撐台，在從光罩取下光罩蓋後，進行光罩蓋的校準之方式被提出(例如，參照專利文獻1)。
但是，於此種機構中，接觸光罩蓋的地方，在支撐光罩蓋的支撐台之支撐面外，進而追加有和光罩蓋的校準用之支撐台的支撐面。因此，接觸地方變多，因而存在有增加從接觸地方產生微粒的風險之問題。微粒產生的風險如增加，單單該因素的關係，存在微粒黏附於光罩上之風險增加的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-14630號公報
如上述般，在支撐光罩蓋之支撐台具備有校準功能的情形，在從光罩取下光罩蓋時，光罩蓋和光罩滑動，存在有使光罩產生刮傷之問題。另一方面，在個別設置支撐光罩蓋之支撐台和光罩蓋之校準用的支撐台之情形，存在有產生微粒風險增加的問題。
因此，本發明之目的在於提供：克服此種問題，抑制對於基板之刮傷的同時，也可以抑制微粒之產生的描繪裝置及方法。
本發明之一型態的荷電粒子束描繪裝置，其特徵為具備：將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋裝脫於基板之基板蓋裝脫機構部；及在基板蓋被裝著於基板的狀態下，使用荷電粒子束，對基板上描繪圖案之描繪部；及於規定的量測位置，在藉由描繪部被描繪之前和描繪之後，基板蓋被裝著於基板之狀態下，量測基板蓋的位置之位置量測部；及關於基板蓋被裝著後之基板的位置，補正被量測後之描繪後的基板蓋的位置和被量測後之描繪前的基板蓋的位置之間的位置偏差量之補正部。
另外，補正部以具有將裝著有前述基板蓋之前述基板往前述描繪部搬運之搬運機械臂為佳。
另外，位置量測部，作為前述基板蓋之位置，係量測x方向位置與y方向位置及旋轉方向位置，補正部，作為第1補正部，係補正x方向位置與y方向位置之位置偏差量，且以進而具備有：關於裝著有基板蓋之基板的位置，補正旋轉方向位置的位置偏差量之第2補正部為佳。
另外，第2補正部以具有使裝著有基板蓋之基板旋轉之旋轉台為佳。
本發明之一型態之荷電粒子束描繪方法，其特徵為具備：將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋安 裝於基板之工程；及於規定的量測位置，在對基板上描繪圖案前，於基板蓋被裝著於基板之狀態下，量測基板蓋的位置之工程；及於基板蓋被裝著於基板之狀態下，利用荷電粒子束，對基板上描繪圖案之工程；及於規定的量測位置中，在對基板上描繪完圖案後，且於基板蓋被裝著於基板之狀態下，量測基板蓋的位置之工程；及關於裝著有基板蓋之基板的位置，補正被量測後之描繪後的基板蓋的位置和被量測後之描繪前的基板蓋的位置之間的位置偏差量之工程；及補正位置偏差後，將被裝著於基板之前述基板蓋予以拆下之工程。
如依據本發明，可以抑制對於基板之刮傷的同時，也可以抑制微粒的產生。
以下，於實施型態中，作為荷電粒子束之一例，說明使用電子束之構造。但是荷電粒子束並不限定於電子束，也可以是使用離子束等之荷電粒子的粒子束。
實施型態1.
第1圖係表示實施型態1中之描繪裝置的構造概念圖。第1圖中，描繪裝置100係具備：描繪部150、控制部160、搬出入口(I/F)120、負載閉鎖(L/L)腔130、機械臂腔140、校準腔146、基板蓋裝脫腔148及真空泵170。描繪裝置100成為荷電粒子束描繪裝置之一例。然後，描繪裝置100係於基板101描繪所希望的圖案。
描繪部150係具有：電子鏡筒102、及描繪室103。於電子鏡筒102內配置有：電子槍201、照明透鏡202、第1孔隙203、投影透鏡204、偏向器205、第2孔隙206、物鏡207、及偏向器208。另外，於描繪室103內配置有可被移動地配置之XY工作台105。於XY工作台105上配置有裝著有基板蓋10之基板101。雖未圖示出，但基板101係透過基板蓋10而被接地連接(對地短路)於描繪裝置100。另外，於搬出入口(I/F)120內配置有搬運基板101之搬運機械臂122。於機械臂腔140內配置有搬運基板101之搬運機械臂142。
真空泵170係透過閥門172而將機械臂腔140、校準腔146、及基板蓋裝脫腔148內的氣體予以排氣。藉此，機械臂腔140、校準腔146、及基板蓋裝脫腔148內被維持在真空環境。另外，真空泵170係透過閥門174而將電子鏡筒102內及描繪室103內的氣體予以排氣。藉此，電子鏡筒102內及描繪室103內被維持在真空環境。另外，真空泵170係透過閥門176將負載閉鎖腔130內的氣體予以排氣。藉此，因應需要，負載閉鎖腔130內被控制在真 空環境。另外，於搬出入口120和負載閉鎖腔130和機械臂腔140和描繪室103之個別的邊界，配置有閘門閥132、134、136。作為基板101，例如包含於晶圓轉印圖案之曝光用的光罩基板。另外，此光罩基板，例如也包含還沒有形成任何圖案之空白光罩。
控制部160係具有：控制計算機110、控制電路112、記憶體61、及磁碟裝置等之記憶裝置114、116。控制計算機110、控制電路112、記憶體61、及磁碟裝置等之記憶裝置114、116，係透過未圖示出之匯流排而被相互連接。另外，描繪裝置100係藉由來自控制計算機110之訊號被控制的控制電路112而被控制，依據該控制內容，驅動：描繪部150、搬出入口(I/F)120、負載閉鎖腔130、校準腔146、及基板蓋裝脫腔148內的各機器。
於控制計算機110內配置有：描繪資料處理部60、搬運處理部62、量測處理部64、位置偏差運算部66、補正處理部68、蓋裝脫處理部70及描繪控制部72。描繪資料處理部60、搬運處理部62、量測處理部64、位置偏差運算部66、補正處理部68、蓋裝脫處理部70及描繪控制部72之各功能，可以電氣電路等之硬體來構成，也可以執行此等功能之程式等之軟體來構成。或藉由硬體與軟體之組合來構成。輸出入於描繪資料處理部60、搬運處理部62、量測處理部64、位置偏差運算部66、補正處理部68、蓋裝脫處理部70及描繪控制部72之資訊及運算中的資訊，隨時被儲存於記憶體61。
此處，於第1圖中，記載在說明實施型態1所必要的構造部分。對於描繪裝置100，通常不用說也可以包含必要的其他構造。
第2圖係表示實施型態1中之描繪方法的重要部位工程流程圖。第2圖中，實施型態1中之描繪方法，係實施：搬運工程(S102)、及蓋安裝工程(S104)、及蓋位置量測工程(S106)、及描繪工程(S108)、及蓋位置量測工程(S110)、及位置偏差運算工程(S112)、及補正工程(S114)、及蓋取下工程(S116)、及搬出工程(S118)之一連串的工程。
第3圖係表示實施型態1中之基板蓋的上視圖。
第4圖係表示第3圖之基板蓋被裝著於基板之狀態的上視圖。
第5圖係第3圖之基板蓋的剖面圖。
基板蓋10係具備：3個接點支撐構件12及托架16(框狀構件的一例)。接點支撐構件12係以3點指示而從托架16的上面側被安裝於支撐基板蓋10之位置。而且接點支撐構件12係以比托架16的內周端還內側、比外周端還外側之方式被安裝。接點支撐構件12例如以螺絲固定或熔接等被固定於托架16。於各接點支撐構件12之背面側，成為接點部之銷18，以前端朝向背面側被配置於比托架16的內周端還內側之位置。另外，於接點支撐構件12的背面側，半球狀的凸部14被配置於比托架16的外周端還外側的位置，凸部14的球面係以朝向外部側之方式 被配置。
托架16係藉由板材構成，外周尺寸比基板101的外周端還大，形成於內側之中央部的開口部之尺寸形成為比基板101的外周端還小。即如第4圖所示般，在將基板蓋10從上方重疊於基板101的上部之情形，以點線所示之基板101的外周部之全周以重疊於托架16之方式形成。如此，基板蓋10係從上方覆蓋基板101的外周部全體。然後，在將基板蓋10安裝於基板101時，3個銷18嵌入形成於基板101上之膜內，和同樣形成於基板101上之導電膜導通。
基板蓋10，以其全體是以導電性材料形成，或全體以絕緣材料形成，於其表面塗布導電性材料者等為佳。作為導電性材料，以金屬材料，例如銅(Cu)或鈦(Ti)及其合金等為佳，作為絕緣材料，例如以氧化鋁等之陶瓷材料等為佳。
作為搬運工程(S102)，搬運處理部62係進行被配置於搬出入口120之基板101的搬運處理。
第6圖係表示實施型態1中之描繪裝置內的搬運路徑之上面概念圖。
第7圖係說明藉由實施型態1中之搬運機械臂之搬運的樣子用之概念圖。
被配置於搬出入口120之基板101，在打開閘門閥132後，藉由搬運機械臂122被搬運於L/L腔130內之支撐構件上。然後，關閉閘門閥132後，打開閘門閥134， 藉由搬運機械臂142，透過機械臂腔140被搬運於校準腔146內的工作台。然後，在校準腔146內，基板101被校準。被校準的基板101則藉由搬運機械臂142而透過機械臂腔140被搬運於基板蓋裝脫腔148內的基板蓋裝脫機構上。於校準腔146內，基板101在校準之外，以被進行恆溫化處理為佳。
作為蓋安裝工程(S104)，蓋裝脫處理部70控制基板蓋裝脫機構，基板蓋裝脫機構係將從上方覆蓋描繪對象基板101之外周部全體的基板蓋10安裝於基板101。
第8圖係表示實施型態1中之基板蓋裝脫機構的構造及動作概念圖。於第8(a)圖中，基板蓋裝脫機構30(基板蓋裝脫部)係具備：棒狀之3個校準支撐構件20、22、24、升降台26、升降軸28、基台21及棒狀的3個基板支撐銷40。基板蓋裝脫機構30係將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋10裝脫於基板101。基板蓋裝脫機構30係被配置於基板蓋裝脫腔148內。3個校準支撐構件20、22、24係被固定於升降台26上。升降台26係藉由升降軸28，其背部被支撐。升降軸28被配置為可上下移動，伴隨升降軸28的移動，校準支撐構件20、22、24上下移動。另外，3個基板支撐銷40被固定於基台21上。另外，以不與3個基板支撐銷40接觸之方式，於升降台26形成有開口部。3個校準支撐構件20、22、24係被配置於基板蓋10的3個凸部14個別可被載置之位置。3個基板支撐銷40係被配置於3點支撐基板101的背 面之位置。
第9圖係表示實施型態1中之3個校準支撐構件的上面之形狀的概念圖。第9(a)圖係表示校準支撐構件20上面圖，第9(b)圖係表示校準支撐構件20的正面剖面圖。於校準支撐構件20的上面形成有形成為圓錐形的溝之圓錐溝部。第9(c)圖係表示校準支撐構件22的上面圖，第9(d)圖係表示校準支撐構件22的正面剖面圖。於校準支撐構件22的上面形成有形成為V字狀的溝之V溝部。然後，於第9(e)係表示校準支撐構件24的上面圖，第9(f)圖係表示校準支撐構件24之正面剖面圖。校準支撐構件24之上面形成有形成為平面之平面部。然後，各校準支撐構件20、22、24係載置基板蓋10的半球狀之凸部14。校準支撐構件20、22、24係藉由著地之基板蓋10的自重來進行基板蓋10的校準。即1個凸部14係藉由沿著圓錐溝部的傾斜移動而被定位於某1點。另外，別的一個凸部14藉由V溝部的傾斜朝平面方向中之某一方向移動而被定位。然後，剩下之1個凸部14係在平面部上對於平面方向成為自由。因此，能以藉由圓錐溝部被定位的點為基準來確定位置。另外，如第9圖所示般，校準支撐構件24之上面高度係以凸部14被載置於其他2個校準支撐構件20、22時的高度成為一致之方式形成。此處，利用校準支撐構件20、22、24和凸部14之最大靜摩擦係數μ，對圓錐溝部和V溝部之對於z軸的傾斜角θ，以滿足sinθ×cosθ>2μ之方式被設定為佳。
第8(a)圖係表示基板101被搬運至基板蓋裝脫腔148內前之階段。於此階段中，成為基板蓋10被支撐於基板蓋裝脫機構30的狀態。於此階段中，如上述般，藉由基板蓋10的自重，成為基板蓋10的校準完成之狀態。於此階段中，即使基板101被搬入也沒有關係，升降軸28上升，藉此，被支撐於3個校準支撐構件20、22、24之基板蓋10，以位於比基板101的配置位置還上方之方式被配置。
在此狀態下，如第8(b)圖所示般，基板101係藉由搬運機械臂142而被搬運至基板蓋裝脫機構30的3個基板支撐銷40上。然後，如第8(c)圖所示般，藉由使升降軸28下降，基板蓋10被載置於基板101上。此處，以可以將安裝有基板蓋10的基板101搬出之方式，使3個校準支撐構件20、22、24下降至位於比凸部14還下方。然後，搬運機械臂142將本身的臂部插入基板101的背面下方，將安裝有基板蓋10的基板101舉起。
作為蓋位置量測工程(S106)，量測處理部64係於規定的量測位置，在對基板101上描繪圖案前，以基板蓋10被裝著於基板101之狀態，控制量測機構50來量測基板蓋10的位置。於基板蓋裝脫腔148內配置有量測基板蓋10的位置之量測機構50。量測機構50係於規定的量測位置中，在對基板101上描繪圖案前，於基板蓋10被裝著於基板101的狀態下，量測基板蓋10的位置。量測機構50係位置量測部的一例。基板蓋10的位置係在基板蓋 10沒有了3個校準支撐構件20、22、24之支撐後被量測。例如，如第8(c)圖所示般，使升降軸28下降，校準支撐構件20、22、24從基板蓋10分開，裝著有基板蓋10之基板基板101被以3個基板支撐銷40支撐之狀態下被量測。或是藉由搬運機械臂142之臂部(機械臂)，安裝有基板蓋10之基板101被支撐之狀態下被量測。於此情形，例如藉由搬運機械臂142的臂部(機械臂)，將安裝有基板蓋10的基板101從基板蓋裝脫機構30舉起後之位置被量測。
第10圖係說明實施型態1中之基板蓋的位置量測方法之一例用的概念圖。第10圖中，基板蓋10的位置，例如量測從基準位置(X0,Y0)至X’,X”之各位置中的基板蓋10的端面為止之y方向的距離△Y’、△Y”、及從基準位置(X0,Y0)至Y’的位置中之基板蓋10的端面為止之x方向的距離△X’。藉由此3點的位置資訊，可以量測量測座標系中之基板蓋10的x位置(x1)與y位置(y1)與旋轉位置(θ1)。於第10圖之例子中，X’,X”的位置雖成為被以搬運機械臂142的機械臂支撐之兩側的位置，但並不限定於此。X’,X”的位置也可比搬運機械臂142的機械臂更位於基準位置側。或在其相反側亦可。此處，作為基板蓋10的位置，雖求得(x1,y1,θ1)，但並不限定於此，在實施型態1中，至少如求得x,y位置(x1,y1)即可。然後，於此描繪前所量測的基板蓋10的位置資訊，被儲存(記憶)於記憶裝置116。
第11圖係表示實施型態1中之量測機構的一例的概念圖。第11圖中，量測機構50係具有相機51及照明裝置52。在量測處理部64的控制下，例如相機51係以從上方被以照明裝置52照明的基板蓋10的4個角落中之1角落進入攝影範圍之方式，從下方側攝影。作為相機51例如以使用CCD相機為佳。不限定為CCD，也可以使用其他機構之相機。相機51與照明裝置52之配置位置也可以倒過來。然後，所攝取之圖像資料被輸出至量測處理部64。量測處理部64係使用圖像資料來運算基板蓋10的位置。具體而言，從圖像資料中之基準位置(X0,Y0)量測X’,X”之各位置中之基板蓋10為止的y方向的距離△Y’、△Y”、及從基準位置(X0,Y0)至Y’的位置中之基板蓋10為止之x方向的距離△X’。
第12圖係表示實施型態1中之量測機構的其他一例之概念圖。第12圖中，量測機構50係具有複數個變位感測器53。此處，配置有3個變位感測器53a、b、c。具體而言，個別被配置於從圖像資料中之基準位置(X0,Y0)至X’,X”之各位置，及從基準位置(X0,Y0)至Y’之位置。然後從此3處之各位置來量測至基板蓋10的端面為止之距離。於3個變位感測器53a、b、c中，個別從雷射發光器54所產生的雷射在基板蓋10的端面反射，以受光器55接受反射光之方式，來量測其位置即可。然後，獲得的位置資料被輸出於量測處理部64。量測處理部64係使用位置資料，來運算基板蓋10的位置。
然後，裝著有基板蓋10且基板蓋10的位置被量測之基板101，藉由搬運機械臂142，之後打開閘門閥136，被搬運至描繪室103的XY工作台105上。然後，關閉閘門閥136後，特定的圖案被描繪於XY工作台105上的基板101。
作為描繪工程(S108)，描繪部150在基板蓋10被裝著於基板101之狀態下，使用電子束200，對基板101上描繪圖案。具體而言，首先描繪資料處理部60從記憶裝置114讀出描繪資料，進行複數段的資料轉換處理，產生裝置固有的描射資料。然後，描繪控制部72依循此描射資料，控制控制電路112，驅動描繪部150。且在描繪部150內進行如下之動作。
從成為照射部的一例之電子槍201所被射出的電子束200，藉由照明透鏡202照射具有矩形，例如長方形孔之第1孔隙203全體。此處，將電子束200首先形成為矩形，例如長方形。然後，通過第1孔隙203之第1孔隙影像之電子束200，藉由投影透鏡204被投影於第2孔隙206上。於此第2孔隙206上之第1孔隙影像的位置，藉由偏向器205被偏向控制，可以使電子束形狀與尺寸改變(可變形成)。其結果為，電子束200每次描射時都可變地形成。然後，通過第2孔隙206之第2孔隙影像的電子束200，藉由物鏡207使焦點一致，且藉由偏向器208被偏向。其結果為，被照射於連續移動之XY工作台105上的基板101的所期望位置。藉由以上的動作，照射複數的 描射之電子束200，以將藉由各描射所被形成之描射圖形予以接合起來，可描繪出所期望的圖案。
描繪一結束時，打開閘門閥136，藉由搬運機械臂142，從描繪室103的XY工作台105將裝著有基板蓋10之基板101移動至機械臂腔140內。然後，關閉閘門閥136後，被搬入基板蓋裝脫腔148內。於此處，維持原樣地，將裝著有基板蓋10之基板101載置於基板蓋裝脫機構30，從基板101取下基板蓋10時，會產生上述之刮傷。因此，在實施型態1中，如下述地動作。
作為蓋位置量測工程(S110)，在量測處理部64之控制下，量測機構50在和描繪前量測的規定的量測位置相同的位置下，此次，在對基板101上描繪圖案後，在基板蓋10被裝著於基板101之狀態下，再度量測基板蓋10的位置。此處，基板蓋10的位置，係在基板蓋10被3個校準支撐構件20、22、24支撐前被量測。例如，如第8(c)圖所示般，處於升降軸28下降的狀態下，裝著有基板蓋10的基板101被3個基板支撐銷40支撐之狀態下被量測。或是藉由搬運機械臂142之臂部(機械臂)，在安裝有基板蓋10之基板101被支撐的狀態下被量測亦可。在此種情形，例如藉由搬運機械臂142之臂部(機械臂)將安裝有基板蓋10之基板101送入(搬運至)基板蓋裝脫機構30之上方為止的位置來被量測。基板蓋10的位置之量測方法和描繪前的量測方法相同。藉此，可以獲得描繪後之基板蓋10的位置(x2,y2,θ2)。此處也和描繪前 的量測相同，只要至少求得x,y位置(x2,y2)即可。然後，此描繪後被量測之基板蓋10的位置資訊，被儲存於記憶裝置116(記憶)。藉由以上，可以獲得在相同搬運途中位置被支撐的基板蓋10的描繪前後中之個別的位置。換言之，可以獲得藉由基板蓋裝脫機構30被校準之基板蓋10的位置，及再度藉由基板蓋裝脫機構30被校準前之基板蓋10的位置。
作為位置偏差運算工程(S112)，位置偏差運算部66係於裝著有基板蓋10之基板101的位置中，運算被量測之描繪後的基板蓋10的位置(x2,y2,θ2)及被量測後之描繪前的基板蓋10的位置(x1,y1,θ1)之間的位置偏差量(△x,△y,△θ)。運算如運算各要素的差量即可。即個別運算△x=x2-x1、△y=y2-y1、△θ=θ2-θ1即可。如上述般，在基板蓋10的位置資訊只有x,y位置之情形，不用說如運算位置偏差量(△x,△y)亦可。
作為補正工程(S114)，在補正處理部68的控制下，搬運機械臂142在裝著有基板蓋10的基板101的位置中，補正被量測後之描繪後的基板蓋10的位置和被量測後之描繪前的基板蓋10的位置之間的位置偏差量(△x,△y)。位置偏差量(△x,△y)的補正，係藉由控制搬運機械臂142之臂部位置來進行。具體而言，係如下述般控制。例如，如第8(c)圖所示般，於升降軸28下降後的狀態下，且裝著有基板蓋10之基板101以3個基板支撐銷40支撐之狀態下，基板蓋10的位置被量測之例子中， 一旦藉由搬運機械臂142之臂部(機械臂)將安裝有基板蓋10之基板101予以舉起。然後，補正處理部68控制搬運機械臂142，對載置於基板蓋裝脫機構30之基板101的位置僅僅補正位置偏差量(△x,△y)，如此地進行控制。例如，在藉由搬運機械臂142的臂部(機械臂)，安裝有基板蓋10的基板101被支撐之狀態下，基板蓋10的位置被量測的例子中，維持以搬運機械臂142的臂部被支撐之狀態，且在補正處理部68的控制下，搬運機械臂142對載置於基板蓋裝脫機構30之基板101的位置僅僅補正位置偏差量(△x,△y)。搬運機械臂142為補正部或第1補正部的一例。如上述般地進行，搬運機械臂142補正x方向與y方向的位置偏差量。藉由以上，可以使載置於基板蓋裝脫機構30時之基板蓋10的位置接近描繪前之基板蓋10的位置。
作為蓋取下工程(S116)，蓋裝脫處理部70在位置偏差被補正後，從裝著有基板蓋10之基板101取下基板蓋10。具體而言，係如下述般地動作。搬運機械臂142首先，在被補正後的位置，如第8(c)圖所示般，於升降軸28已經下降的狀態下，將裝著有基板蓋10之基板101載置於3個基板支撐銷40上。於此狀態下，藉由使升降軸28上升，如第8(b)圖所示般，基板蓋10被從基板101取下。
第13圖係為了說明實施型態1中之基板蓋的位置未被補正之情形的比較例的概念圖。於第13圖中，在描繪 前後，基板蓋10的位置未被補正之情形，在描繪前後，存在基板蓋10的位置有偏差之情形。於此狀態下，使升降軸28上升，一使校準支撐構件20、22、24接觸基板蓋10時，基板蓋10開始和校準支撐構件20、22、24接觸，校準動作開始。因此，基板蓋10為了進行對位，於平面方向移動(橫向滑動)。其結果，基板蓋10和基板101相互滑動，基板產生刮傷。
和此種沒有補正位置的情形相比，於實施型態1中，補正後的基板蓋10的位置，與在描繪前藉由3個校準支撐構件20、22、24被校準的位置接近。因此，即使使升降軸28上升，基板蓋10開始和校準支撐構件20、22、24接觸，也不會引起基板蓋10的平面方向之移動(橫向滑動)。或即使引起滑動，也只是少量而已。因此，可以抑制或降低基板蓋10和基板101之滑動。其結果，可以抑制或降低對基板101因滑動所引起的刮傷。
第14圖係說明實施型態1中之位置補正效果用的圖。第14(a)圖係表示，基板蓋10的位置未被補正，以基板蓋裝脫機構30取下基板蓋10後之情形的刮傷的一例。相對於此，藉由進行實施型態1中之基板蓋10的位置補正，如第14(b)圖所示般，可以大幅降低刮傷的大小。
另外，於實施型態1中，支撐基板蓋10的支撐台和基板蓋10的校準用之支撐台，係同樣藉由3個校準支撐構件20、22、24來構成。因此，比起另外設置支撐基板蓋10之支撐台和基板蓋10的校準用之支撐台的情形，可 以抑制微粒產生的風險。如上述般，在基板蓋裝脫腔148內，藉由基板蓋裝脫機構30，基板蓋10從基板101被取下。
作為搬出工程(S118)，搬運處理部62將基板蓋10被取下後的基板101搬出。具體而言，首先將搬運機械臂142的臂部插入基板蓋10被取下後之基板101的背面側，予以舉起。然後，藉由拉回基板101被支撐的臂部，基板101被搬運至機械臂腔140。然後，打開閘門閥134，基板101藉由搬運機械臂142被搬運至負載閉鎖腔130內的工作台。然後，關閉閘門閥134後，打開閘門閥132，藉由搬運機械臂122，基板101被搬出搬出入口120。
於以上說明的搬運動作時，各腔內的真空度已下降的情形，每次真空泵170動作，維持真空度。或閥門172或閥門174打開、關閉，藉由動作中的真空泵170來抽真空，維持所期望的真空度即可。
實施型態2.
於實施型態1中，作為基板蓋10的位置，補正了x,y方向位置。於實施型態2中，進而針對旋轉方向位置θ也補正的情形做說明。以下，無特別說明之點，和實施型態1相同。於實施型態2中之描繪裝置100的構造中，在進而配置有恆溫化處理腔145，代替校準腔146和基板蓋裝脫腔148，配置有兼有彼等的功能之基板蓋裝脫腔147之點以外，和第1圖相同。另外，描繪裝置100係藉由來自 控制計算機110的訊號被控制的控制電路112而被控制，依循該控制內容，驅動描繪部150、搬出入口120、負載閉鎖腔130、恆溫化處理腔145、及基板蓋裝脫腔147內的各機器。
第15圖係表示實施型態2中之描繪裝置內的搬運路徑的上面概念圖。
第16圖係說明實施型態2中之藉由搬運機械臂的搬運樣子用之概念圖。
於第15圖及第16圖中，機械臂腔140係從上方來看被形成為6角形，L/L腔130和描繪室103以6角形的相向2邊被連接。基板蓋裝脫腔147係被連接於L/L腔130和描繪室103被連接之2邊間的3邊的中間之邊，例如，被配置於和第6圖中之校準腔146相同位置。恆溫化處理腔145係被連接於L/L腔130和基板蓋裝脫腔147被連接之2邊間之邊。但是並不限定於此，L/L腔130和描繪室103和恆溫化處理腔145和基板蓋裝脫腔147只要被連接於機械臂腔140之6角形的任一邊即可。
作為搬運工程(S102)，搬運處理部62係進行被配置於搬出入口120之基板101的搬運處理。被配置於搬出入口120之基板101，在打開閘門閥132後，藉由122被搬運至L/L腔130內的支撐構件上。然後，關閉閘門閥132後，打開閘門閥134，藉由搬運機械臂142透過機械臂腔140被搬運至恆溫化處理腔145內的工作台。然後，基板101在恆溫化處理腔145內進行恆溫化處理。
接著，被恆溫化處理之基板101，藉由搬運機械臂142透過機械臂腔140被搬運至基板蓋裝脫腔147內的基板蓋裝脫機構50上。於基板蓋裝脫腔147內配置有量測基板101的位置及基板蓋10的位置之量測機構50。量測機構50的構造，係可以和實施型態1相同。
第17圖係表示實施型態2中之基板蓋裝脫機構的構造及動作之概念圖。第17圖中，在旋轉軸23被連接於基台21，以3個基板支撐銷40的中心位置為軸，可以水平方向地旋轉之外，係與第8圖相同。另外，3個基板支撐銷40的中心位置，成為基板101被配置時之基板面的中心位置。校準支撐構件20、22、24的形狀和第9圖相同。
於第17(a)圖中，係表示基板101被搬運至基板蓋裝脫腔147內前的階段。於此階段中，係為基板蓋10被支撐於基板蓋裝脫機構30之狀態。於此階段中，如上述般，成為藉由基板蓋10的自重，完成了基板蓋10之校準之狀態。於此階段中，以即使基板101被搬入也沒有關係之方式，升降軸28上升，藉此，被支撐於校正支撐構件20、22、24之基板蓋10，被配置於比基板101的配置位置還上方之位置。
於此狀態下，如第17(b)圖所示般，基板101藉由搬運機械臂142被搬運至基板蓋裝脫機構30的3個基板支撐銷40上。於此處，首先進行基板101的校準。基板101的位置係藉由量測機構50而被量測，x,y方向位置係 藉由搬運機械臂142，旋轉方向位置θ係藉由旋轉軸23的旋轉被調整(△θ’)來進行校準處理。基板101的位置之量測方法，可以和在實施型態1中量測基板蓋10時相同的手法。量測機構50也可以被配置於基板蓋10和基板101兩方的位置可被量測的位置。或者量測機構50也可以被配置為能在量測基板蓋10的位置之量測位置和量測基板101的位置之量測位置之間移動。
作為蓋安裝工程(S104)，蓋裝脫處理部70係控制基板蓋裝脫機構，基板蓋裝脫機構係將從上方覆蓋描繪對象基板101的外周部全體之基板蓋10安裝於基板101。
如第17(b)圖所示般，從被校準之基板101被載置於3個基板支撐銷40上之狀態，如第17(c)圖所示般，藉由使升降軸28下降，基板蓋10被載置於基板101上。此處，以可以將安裝有基板蓋10之基板101搬出之方式，使3個校正支撐構件20、22、24下降至比凸部14還下方之位置為止。然後，搬運機械臂142將本身的臂部插入基板101的背面下方，舉起安裝有基板蓋10之基板101。
蓋位置量測工程(S106)的內容，係和實施型態1相同。但是，於實施型態2中，在量測處理部64的控制下，量測機構50係求得(x1,y1,θ1)作為描繪前之基板蓋10的位置。然後，於此描繪前被量測之基板蓋10的位置資訊，係被儲存(記憶)於記憶裝置116。
然後，裝著有基板蓋10且基板蓋10的位置被量測之 基板101，藉由搬運機械臂142，之後，打開閘門閥136，被搬運至描繪室103的XY工作台105上。然後，關閉閘門閥136後，於XY工作台105上的基板101描繪特定的圖案。描繪工程(S108)的內容，係和實施型態1相同。
描繪一結束時，打開閘門閥136，藉由搬運機械臂142，裝著有基板蓋10之基板101從描繪室103的XY工作台105被移動至機械臂腔140內。然後，關閉閘門閥136後，被搬入基板蓋裝脫腔147內。於此，維持原樣地，將裝著有基板蓋10之基板101載置於基板蓋裝脫機構30，且從基板101取下基板蓋10時，產生上述之刮傷。因此，於實施型態2中，如下述般地動作。
作為蓋位置量測工程(S110)，於量測處理部64之控制下，量測機構50於和描繪前量測之規定的量測位置相同位置中，此次於基板101上描繪圖案後，在基板蓋10被裝著於基板101之狀態下，再度量測基板蓋10的位置。蓋位置量測工程(S110)的內容，係和實施型態1相同。但是在實施型態2中，於量測處理部64之控制下，量測機構50係求得(x2,y2,θ2)作為描繪後之基板蓋10的位置。然後，此描繪後被量測之基板蓋10的位置資訊，係被儲存(記憶)於記憶裝置116。
位置偏差運算工程(S112)之內容，係和實施型態1相同。但是於實施型態2中，位置偏差運算部66係針對裝著有基板蓋10之基板101的位置，運算被量測後之描繪後的基板蓋10的位置(x2,y2,θ2)與被量測後之描繪 前的基板蓋10的位置(x1,y1,θ1)之間的位置偏差量(△x,△y,△θ)。
作為補正工程(S114)，在補正處理部68之控制下，搬運機械臂142係針對裝著有基板蓋10的基板101之位置，補正被量測後之描繪後的基板蓋10的位置與被量測後之描繪前的基板蓋10的位置之間的位置偏差量(△x,△y)。首先，位置偏差量(△x,△y)之補正，係在控制搬運機械臂142之臂部的位置下進行。x,y方向的位置偏差量(△x,△y)的補正方法，係和實施型態1相同。於實施型態2中，進而在補正處理部68的控制下，旋轉台機構補正旋轉方向的位置偏差量(△θ)。旋轉台機構係具有：3個基板支撐銷40、及以3個基板支撐銷40的中心位置為軸心，可在水平方向旋轉之旋轉軸23被連接於基台21之機構。具體而言，係如下述般地補正。例如，如第17(c)圖所示般，在升降軸28已下降之狀態下，將裝著有x,y方向的位置偏差量(△x,△y)被補正之基板蓋10的基板101配置於3個基板支撐銷40上。然後，藉由旋轉軸23之旋轉來補正位置偏差量(△θ)。旋轉台機構係成為第2補正部的一例。此種旋轉台係既使裝著有基板蓋10之基板101旋轉來補正位置偏差量(△θ)。藉由以上，可以使載置於基板蓋裝脫機構30時之基板蓋10的位置回到描繪前之基板蓋10的位置。
蓋取下工程(S116)之內容，係和實施型態1相同。於實施型態2中，補正後之基板蓋10的位置，係回到在 描繪前，藉由3個校準支撐構件20、22、24被校準之位置。因此，即使使升降軸28上升，基板蓋10與校準支撐構件20、22、24開始接觸，也不會引起基板蓋10的平面方向的移動(橫向滑動)。或者，即使引起，和實施型態1相比，更為少量。因此，可以抑制或進而降低基板蓋10和基板101之滑動。其結果，可以抑制或進而降低對基板101給予因滑動所引起的刮傷。
第18圖係說明實施型態2中之位置補正的效果圖。第18(a)圖中，係和第14(a)圖相同，表示基板蓋10的位置未被補正，以基板蓋裝脫機構30取下基板蓋10之情形的刮傷之一例。相對於此，藉由進行實施型態2中之基板蓋10的位置補正，如第18(b)圖所示般，可以將刮傷的大小更大幅度地比沒有補正位置偏差量(△θ)之第14(b)圖所示結果降低。第18(b)圖的結果，係表示實質上並沒有引起蓋取下時之基板蓋10的平面方向的移動(橫向滑動)。
另外，於實施型態2中，和實施型態1相同，支撐基板蓋10之支撐台和基板蓋10的校準用支撐台，係同樣藉由3個校準支撐構件20、22、24所構成。因此，比起另外設置支撐基板蓋10之支撐台和基板蓋10之校準用支撐台之情形，可以抑制微粒的產生風險。如上述般，在基板蓋裝脫腔148內，基板蓋10藉由基板蓋裝脫機構30從基板101被取下。
搬出工程(S118)之內容，係和實施型態1相同。
以上，一面參照具體例子一面就實施型態進行說明。但是，本發明並不限定於此等之具體例子。於實施型態2中，旋轉台機構雖係補正旋轉方向的位置偏差量(△θ)，但並不限定於此。搬運機械臂142之構造，可以在x,y方向位置之外，進而補正旋轉方向位置的位置偏差量(△θ)。
另外，裝置構造或控制手法等，在本發明說明上不是直接必要的部分等，雖省略其記載，但可以適當地選擇使用必要的裝置構造或控制手法。例如，針對控制描繪裝置100之控制部構造，雖省略記載，不用說可以適當選擇使用必要的控制部構造。
其他，具備本發明之要素，該業者可以適當地設計變更之全部的對基板之蓋裝脫機構、對基板之蓋裝脫方法、描繪裝置、及描繪方法，都被包含於本發明的範圍。
10‧‧‧基板蓋
12‧‧‧接點支撐構件
14‧‧‧凸部
16‧‧‧托架
18‧‧‧銷
20、22、24‧‧‧校準支撐構件
21‧‧‧基台
23‧‧‧旋轉軸
26‧‧‧升降台
28‧‧‧升降軸
30‧‧‧基板蓋裝脫機構
40‧‧‧基板支撐銷
50‧‧‧量測機構
51‧‧‧相機
52‧‧‧照明裝置
53‧‧‧變位感測器
54‧‧‧雷射發光器
55‧‧‧受光器
60‧‧‧描繪資料處理部
61‧‧‧記憶體
62‧‧‧搬運處理部
64‧‧‧量測部
66‧‧‧位置偏差運算部
68‧‧‧補正部
70‧‧‧蓋裝脫處理部
72‧‧‧描繪控制部
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧基板
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY工作台
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧控制電路
114、116‧‧‧記憶裝置
120‧‧‧搬出入口
122、142‧‧‧搬運機械臂
130‧‧‧負載閉鎖腔
132、134、136‧‧‧閘門閥
140‧‧‧機械臂腔
145‧‧‧恆溫化處理腔
146‧‧‧校準腔
147、148‧‧‧基板蓋裝脫腔
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
170‧‧‧真空泵
172、174、176‧‧‧閥門
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203、410‧‧‧第1孔隙
204‧‧‧投影透鏡
205、208‧‧‧偏向器
206、420‧‧‧第2孔隙
207‧‧‧物鏡
330‧‧‧電子線
340‧‧‧試料
411‧‧‧開口
421‧‧‧可變成形開口
430‧‧‧荷電粒子源
第1圖係表示實施型態1中之描繪裝置的構造概念圖。
第2圖係表示實施型態1中之描繪方法的重要部位工程的流程圖。
第3圖係表示實施型態1中之基板蓋的上視圖。
第4圖係表示第3圖之基板蓋被裝著於基板之狀態的上視圖。
第5圖係第3圖之基板蓋的剖面圖。
第6圖係表示實施型態1中之描繪裝置內的搬運路徑 的上面概念圖。
第7圖係說明藉由實施型態1中之搬運機械臂之搬運的樣子之概念圖。
第8圖係表示實施型態1中之基板蓋裝脫機構的構造及動作概念圖。
第9圖係表示實施型態1中之3個校準支撐構件的上面的形狀概念圖。
第10圖係說明實施型態1中之基板蓋的位置量測方法的一例用之概念圖。
第11圖係表示實施型態1中之量測機構的一例之概念圖。
第12圖係表示實施型態1中之量測機構的其他例之概念圖。
第13圖係說明實施型態1中之基板蓋的位置未被補正之情形的比較例用之概念圖。
第14圖係說明實施型態1中之位置補正的效果用之圖。
第15圖係表示實施型態2中之描繪裝置內的搬運路徑之上面概念圖。
第16圖係說明藉由實施型態2中之搬運機械臂之搬運的樣子用之概念圖。
第17圖係表示實施型態2中之基板蓋裝脫機構的構造及動作概念圖。
第18圖係說明實施型態2中之位置補正效果用之 圖。
第19圖係說明可變成形電子數描繪裝置的動作用之概念圖。
10‧‧‧基板蓋
101‧‧‧基板
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY工作台
130‧‧‧負載閉鎖腔
142‧‧‧搬運機械臂
146‧‧‧校準腔
148‧‧‧基板蓋裝脫腔

Claims (5)

  1. 一種荷電粒子束描繪裝置，其特徵為具備：將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋裝卸於前述基板之基板蓋裝卸機構部；在前述基板蓋被裝著於前述基板的狀態下，使用荷電粒子束，對前述基板上描繪圖案之描繪部；於規定的量測位置，在藉由前述描繪部描繪之前和描繪之後，前述基板蓋被裝著於前述基板之狀態下，量測前述基板蓋的位置之位置量測部；及針對前述基板蓋被裝著後之前述基板的位置，補正被量測後之描繪後的前述基板蓋的位置和被量測後之描繪前的前述基板蓋的位置之間的位置偏差量之補正部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之荷電粒子束描繪裝置，其中前述補正部，係具有將裝著有前述基板蓋之前述基板往前述描繪部搬運之搬運機械臂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之荷電粒子束描繪裝置，其中前述位置量測部，作為前述基板蓋之位置，係量測x方向位置與y方向位置及旋轉方向位置，前述補正部，作為第1補正部，係補正前述x方向位置與y方向位置之位置偏差量，且進而具備有：針對裝著有前述基板蓋之前述基板的位置，補正前述旋轉方向位置的位置偏差量之第2補正部。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之荷電粒子束描繪裝 置，其中前述第2補正部，係具有使裝著有前述基板蓋之前述基板旋轉之旋轉台。
  5. 一種荷電粒子束描繪方法，其特徵為具備：將從上方覆蓋描繪對象基板的外周部全體之基板蓋安裝於前述基板之工程；於規定的量測位置，在對前述基板上描繪圖案前，於前述基板蓋被裝著於前述基板之狀態下，量測前述基板蓋的位置之工程；於前述基板蓋被裝著於前述基板之狀態下，使用荷電粒子束，對前述基板上描繪圖案之工程；於前述規定的量測位置中，在對前述基板上描繪完圖案後，且於前述基板蓋被裝著於前述基板之狀態下，量測前述基板蓋的位置之工程；針對裝著有前述基板蓋之前述基板的位置，補正被量測之描繪後的前述基板蓋的位置和被量測之描繪前的前述基板蓋的位置之間的位置偏差量之工程；及補正位置偏差後，將被裝著於前述基板之前述基板蓋予以拆下之工程。
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