JPH01125932A - 電子ビーム描画装置 - Google Patents
電子ビーム描画装置Info
- Publication number
- JPH01125932A JPH01125932A JP62283292A JP28329287A JPH01125932A JP H01125932 A JPH01125932 A JP H01125932A JP 62283292 A JP62283292 A JP 62283292A JP 28329287 A JP28329287 A JP 28329287A JP H01125932 A JPH01125932 A JP H01125932A
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- Japan
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- electron beam
- substrate
- motor
- magnetic shielding
- shielding material
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- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造装置用の電子ビーム描画装置に係
り、とくに高スループツト・高解像度を特徴とする上記
装置に関する。
り、とくに高スループツト・高解像度を特徴とする上記
装置に関する。
〔従来の技術］
電子ビーム描画装置に関しては、サブミクロン・リソグ
ラフィ総合技術資料集； （株）サイエンスフォーラム
昭和６０．３発行に開示されている。
ラフィ総合技術資料集； （株）サイエンスフォーラム
昭和６０．３発行に開示されている。
近年、半導体の高集積化はますます進み、従来の光学式
縮小投影露光装置ではその回折に基づく解像限界から原
理的に対応出来なくなりつつある。
縮小投影露光装置ではその回折に基づく解像限界から原
理的に対応出来なくなりつつある。
その点、電子ビーム描画装置は、細く集束した電子ビー
ムで半導体ＩＣの回路図形（パターン）を直接描画する
もので、サブミクロンのパターン形成に非常に有用な装
置である。第３図は、従来の電子ビーム描画装置の模式
図、第４図は、その描画部まわりの装置構成図である０
次に、第３図及び第４図を用いて、従来の電子ビーム描
画装置の構成と動作を説明する。
ムで半導体ＩＣの回路図形（パターン）を直接描画する
もので、サブミクロンのパターン形成に非常に有用な装
置である。第３図は、従来の電子ビーム描画装置の模式
図、第４図は、その描画部まわりの装置構成図である０
次に、第３図及び第４図を用いて、従来の電子ビーム描
画装置の構成と動作を説明する。
電子照射系１は電子光学鏡筒２に格納されており、主に
電子銃３．電磁レンズ４．偏向電極５から成る。電子銃
３から放射された電子ビームは、電磁レンズ４で集束さ
れてＸＹ子テーブル上の描画すべき基板７に結像される
。なお、電子ビームのパワー等は電源８から供給される
。この電子ビームをパターン情報の位置データに従って
前記編向電極５によって偏向させるとともに、前記電子
銃３でオン・オフさせて基板上に回路パターンを描画す
る。
電子銃３．電磁レンズ４．偏向電極５から成る。電子銃
３から放射された電子ビームは、電磁レンズ４で集束さ
れてＸＹ子テーブル上の描画すべき基板７に結像される
。なお、電子ビームのパワー等は電源８から供給される
。この電子ビームをパターン情報の位置データに従って
前記編向電極５によって偏向させるとともに、前記電子
銃３でオン・オフさせて基板上に回路パターンを描画す
る。
なお、前記電子ビームの偏向範囲は小さいので前記基板
７の全面にパターンを描画するためには基板７を前記Ｘ
Ｙ子テーブルによってＸＹ力方向動かす必要がある。
７の全面にパターンを描画するためには基板７を前記Ｘ
Ｙ子テーブルによってＸＹ力方向動かす必要がある。
また、前記ｘＹ子テーブルの位置はレーザ測長器９で検
出し、設定値との差をテーブル駆動機構１０（Ｘ方向駆
動機構１０ａ、Ｙ方向駆動機端１０ｂ）と前記偏向電極
５にフィードバックして、電子ビームを精密に位置決め
する。これらの制御はコントローラ１１によって行なわ
れる。
出し、設定値との差をテーブル駆動機構１０（Ｘ方向駆
動機構１０ａ、Ｙ方向駆動機端１０ｂ）と前記偏向電極
５にフィードバックして、電子ビームを精密に位置決め
する。これらの制御はコントローラ１１によって行なわ
れる。
また、前記基板７は、低膨張ガラスまたは石英板にＣｒ
／ Ｃｒ Ｏｚを蒸着したマスク基板、またはシリコ
ンウェハで、これに０．５〜２μｍ厚のレジストを塗布
しである。電子ビームの照射により、これを溶剤に可溶
化（ポジ形）、または不溶化（ネガ形）してレジスト像
を形成する。
／ Ｃｒ Ｏｚを蒸着したマスク基板、またはシリコ
ンウェハで、これに０．５〜２μｍ厚のレジストを塗布
しである。電子ビームの照射により、これを溶剤に可溶
化（ポジ形）、または不溶化（ネガ形）してレジスト像
を形成する。
なお、装置には前記基板のオートフィーダ１２が設けて
あり、自動連続運転ができる。
あり、自動連続運転ができる。
また、装置全体は定盤１３に固定され、さらに防振台１
４上に設けられている。
４上に設けられている。
なお、電子ビームは磁気の影響を極めて受けやすいため
、前記ＸＹ子テーブルを駆動するモータは描画室１３の
外部に設けである。第５図に、従来のＸＹ子テーブルそ
の駆動機構の詳細を示す。
、前記ＸＹ子テーブルを駆動するモータは描画室１３の
外部に設けである。第５図に、従来のＸＹ子テーブルそ
の駆動機構の詳細を示す。
すなわち、ＤＣモータ１５から減速機１６を介してボー
ルネジ１７を駆動し、ガイドレール１８に案内された外
部テーブル１９を駆動する。また、前記外部テーブル１
９と内部テーブル２０ａは中間をベローズ２１で真空遮
断出来るようにした連結棒２２で連結されている。内部
テーブルは、Ｘテーブル２０ａとＹテーブル２０ｂが段
重ねになっており、それぞれ直交したガイドレール２３
に案内されている。さらに、前記Ｘテーブル２０ａに固
定された基板保持テーブル２４の上にはレーザ光反射用
のミラー２５及び基板７の固定及びバンドリンク用のカ
セット２６がある。
ルネジ１７を駆動し、ガイドレール１８に案内された外
部テーブル１９を駆動する。また、前記外部テーブル１
９と内部テーブル２０ａは中間をベローズ２１で真空遮
断出来るようにした連結棒２２で連結されている。内部
テーブルは、Ｘテーブル２０ａとＹテーブル２０ｂが段
重ねになっており、それぞれ直交したガイドレール２３
に案内されている。さらに、前記Ｘテーブル２０ａに固
定された基板保持テーブル２４の上にはレーザ光反射用
のミラー２５及び基板７の固定及びバンドリンク用のカ
セット２６がある。
しかし、上記の従来技術の電子ビーム描画装置では、Ｘ
Ｙ子テーブル駆動機構が複雑であるため動力伝達部の剛
性が低く、またガタの影響も避けられないことから、Ｘ
Ｙ子テーブル位置決めの高精度化及び高速化にとって障
害になっていた。
Ｙ子テーブル駆動機構が複雑であるため動力伝達部の剛
性が低く、またガタの影響も避けられないことから、Ｘ
Ｙ子テーブル位置決めの高精度化及び高速化にとって障
害になっていた。
そこで、本発明の目的は、高速で高精度なＸＹ子テーブ
ル備えた電子ビーム描画装置を提供することにある。
ル備えた電子ビーム描画装置を提供することにある。
本発明の上記の目的は、リニア直流モータでＸＹ子テー
ブル直接駆動し、しかも前記リニア直流モータの磁界が
前記電子ビームに影響を与えないように、超電導材料の
マイスナー効果を利用した磁気シールド材で磁気遮蔽す
ることによって達成される。
ブル直接駆動し、しかも前記リニア直流モータの磁界が
前記電子ビームに影響を与えないように、超電導材料の
マイスナー効果を利用した磁気シールド材で磁気遮蔽す
ることによって達成される。
本発明によれば、リニア直流モータでＸＹ子テーブル直
接駆動し゛、しかも超電導材料のマイスナー効果を利用
した磁気シールド材で前記リニア直流モータの磁界が前
記電子ビームに影響を与えないように磁気遮蔽している
ため、高速で高精度なＸＹ子テーブル備えた電子ビーム
描画装置を提供することができる。
接駆動し゛、しかも超電導材料のマイスナー効果を利用
した磁気シールド材で前記リニア直流モータの磁界が前
記電子ビームに影響を与えないように磁気遮蔽している
ため、高速で高精度なＸＹ子テーブル備えた電子ビーム
描画装置を提供することができる。
以下１本発明の一実施例について説明する。
第１図は１本発明の電子ビーム描画装置の一実施例を示
した図であり、さらに第２図はその中に含まれるリニア
直流モータ駆動ｘＹテーブルの詳細図である。これらの
図において、第３図及び第４図と同一記号は同一部分を
表わす。
した図であり、さらに第２図はその中に含まれるリニア
直流モータ駆動ｘＹテーブルの詳細図である。これらの
図において、第３図及び第４図と同一記号は同一部分を
表わす。
第２図において、ＸＹ子テーブル、平面内の互い直交す
る方向に移動可能なＸテーブル２０ａとＹテーブル２０
ｂの段重ね構造になっている。各テーブルの案内機構は
、ころがり案内機構２７ａ。
る方向に移動可能なＸテーブル２０ａとＹテーブル２０
ｂの段重ね構造になっている。各テーブルの案内機構は
、ころがり案内機構２７ａ。
２７ｂまたは滑り案内機構となっている。また。
駆動機構は、各テーブルの重心下側にＸ方向及びＹ方向
のリニア直流モータ２８ａ、２８ｂが配置され、モータ
の推力が伝達機構を介さずに直接テーブルに伝わるダイ
レクトドライブ機構のため高速でしかも高精度の位置決
めができる極めて制御性能の優れた駆動機構である。
のリニア直流モータ２８ａ、２８ｂが配置され、モータ
の推力が伝達機構を介さずに直接テーブルに伝わるダイ
レクトドライブ機構のため高速でしかも高精度の位置決
めができる極めて制御性能の優れた駆動機構である。
また、ＸＹ子テーブル位置は、Ｘテーブル上に配置され
たミラー２５にレーザ光をあてるレーザ測長器によって
十分な精度で検出される。
たミラー２５にレーザ光をあてるレーザ測長器によって
十分な精度で検出される。
なお、轡画すべき基板７は、前記Ｘテーブル上に図では
省略しであるがカセット等の固定手段によって固定され
る。
省略しであるがカセット等の固定手段によって固定され
る。
なお、前記リニア直流モータは、複数の永久磁石を固定
側に、コイルを可動側に配置した多極コイル形リニア直
流モータであり、推力を高めるために永久磁石として希
土類磁石を用いている。この強力な磁界によって描画用
電子ビームが影響を受けないようにするため１本発明で
は、高透磁率磁性合金や、あるいは、近年開発が進めら
れている高温超電導材料のマイスナー効果を利用した磁
気シールド材で磁気遮蔽した。
側に、コイルを可動側に配置した多極コイル形リニア直
流モータであり、推力を高めるために永久磁石として希
土類磁石を用いている。この強力な磁界によって描画用
電子ビームが影響を受けないようにするため１本発明で
は、高透磁率磁性合金や、あるいは、近年開発が進めら
れている高温超電導材料のマイスナー効果を利用した磁
気シールド材で磁気遮蔽した。
第１図に示す本発明の一実施例では、前記磁気シールド
材は、゛描画すべき基板の下部にあって基板の描画範囲
より広い面、たとえば前記Ｘテーブル２０ａの上面に設
置された磁気シールド材Ａ；２９ａ、及び前記偏向電極
５と前記基板７との間にあって前記電子ビームの偏向範
囲に穴を設けしかも前記基板７との間に数μｍ〜数十μ
ｍの微小間隙を設けて設置された磁気シールド材Ｂ；２
９ｂから構成される。
材は、゛描画すべき基板の下部にあって基板の描画範囲
より広い面、たとえば前記Ｘテーブル２０ａの上面に設
置された磁気シールド材Ａ；２９ａ、及び前記偏向電極
５と前記基板７との間にあって前記電子ビームの偏向範
囲に穴を設けしかも前記基板７との間に数μｍ〜数十μ
ｍの微小間隙を設けて設置された磁気シールド材Ｂ；２
９ｂから構成される。
このような磁気シールド材の配置によって、描画中にＸ
Ｙ子テーブル移動した場合でも、はぼ完全に磁気シール
ド効果が保持できるため、電子ビームに対する影響を除
去でき、高解像度の電子ビーム描画装置を実現できる。
Ｙ子テーブル移動した場合でも、はぼ完全に磁気シール
ド効果が保持できるため、電子ビームに対する影響を除
去でき、高解像度の電子ビーム描画装置を実現できる。
なお、本発明におけるリニア直流モータのコイルを超電
導材料で製作すれば、動作中の発熱がまっ□たくないこ
とから、ＸＹ子テーブル熱膨張も生ずることなく、さら
に高解像度の電子ビーム描画装置を実現することができ
る。
導材料で製作すれば、動作中の発熱がまっ□たくないこ
とから、ＸＹ子テーブル熱膨張も生ずることなく、さら
に高解像度の電子ビーム描画装置を実現することができ
る。
なお１本実施例に用いる高温超電導材は、例えばカリフ
ォルニア大学ローレンス・バークレー研究所やヒユース
トン大学のボール・チュー教授の研究グループの開発し
た酸化物系新物質を使用し得る（昭和６２年度３月５日
付読売新聞、昭和６２年度５月２４日付読売新聞参照）
。
ォルニア大学ローレンス・バークレー研究所やヒユース
トン大学のボール・チュー教授の研究グループの開発し
た酸化物系新物質を使用し得る（昭和６２年度３月５日
付読売新聞、昭和６２年度５月２４日付読売新聞参照）
。
（−１３℃対応）
本実施例に用いる高温超電導材は１例えば米国ニューヨ
ークのエナージー・コンバージョン・デバイス社の発見
によるイツトリウム・バリウム・銅・酸素系のペロブス
カイト型セラミクス超電導材を使用し得る（昭和６２年
５月２９日付日本経済新聞参照）。
ークのエナージー・コンバージョン・デバイス社の発見
によるイツトリウム・バリウム・銅・酸素系のペロブス
カイト型セラミクス超電導材を使用し得る（昭和６２年
５月２９日付日本経済新聞参照）。
（７℃対応）
本実施例に用いる高温超電導材は、例えば米国のエナジ
ー・コンバージョン・デバイシズ社が発表したイツトリ
ウム・バリウム・銅の酸化物にフッ素を加えたペロブス
カイト型セラミクス超電導材を使用し得る（昭和６２年
度６月９日付日本経済新聞参照）。
ー・コンバージョン・デバイシズ社が発表したイツトリ
ウム・バリウム・銅の酸化物にフッ素を加えたペロブス
カイト型セラミクス超電導材を使用し得る（昭和６２年
度６月９日付日本経済新聞参照）。
（３５℃対応）
モクスワ大グループの発表によるイツトリウム・バリウ
ム・銅め酸化物にスカンジウム・ストロンチウム及び他
の金属元素を含む材料を使用し得る（昭和６２年６月９
日付日本経済新聞参照）。
ム・銅め酸化物にスカンジウム・ストロンチウム及び他
の金属元素を含む材料を使用し得る（昭和６２年６月９
日付日本経済新聞参照）。
以上述べたように、本発明によれば、リニア直流モータ
でｘＹ子テーブル直接駆動し、しかも超電導材料のマイ
スナー効果を利用した磁気シールド材で前記リニア直流
モータの磁界が前記電子ビームに影響を与えないように
磁気遮蔽しているため、高速で高精度なＸＹ子テーブル
備えた電子ビーム描画装置を提供することができ、電子
ビーム描画装置の高スルーブツト化・高解像度化が実現
できる。
でｘＹ子テーブル直接駆動し、しかも超電導材料のマイ
スナー効果を利用した磁気シールド材で前記リニア直流
モータの磁界が前記電子ビームに影響を与えないように
磁気遮蔽しているため、高速で高精度なＸＹ子テーブル
備えた電子ビーム描画装置を提供することができ、電子
ビーム描画装置の高スルーブツト化・高解像度化が実現
できる。
第１図は本発明の第一の実施例を示した図、第２図は前
記実施例に含まれるＸＹ子テーブル詳細図、第３図は従
来の電子ビーム描画装置の模式図。 第４図は従来の描画部まわりの装置構成図、第５図は従
来のＸＹ子テーブル動機構の詳細図である。 １・・・電子照射系、３・・・電子銃、４・・・電磁レ
ンズ、５・・・偏向電極、６・・・ＸＹ子テーブル７・
・・基板、９・・・レーザ測長器、１０・・・テーブル
駆動機構、２０ａ・・・Ｘテーブル、２０ｂ・・・Ｙテ
ーブル、２８ａ。 ２８ｂ・・・リニア直流モータ。
記実施例に含まれるＸＹ子テーブル詳細図、第３図は従
来の電子ビーム描画装置の模式図。 第４図は従来の描画部まわりの装置構成図、第５図は従
来のＸＹ子テーブル動機構の詳細図である。 １・・・電子照射系、３・・・電子銃、４・・・電磁レ
ンズ、５・・・偏向電極、６・・・ＸＹ子テーブル７・
・・基板、９・・・レーザ測長器、１０・・・テーブル
駆動機構、２０ａ・・・Ｘテーブル、２０ｂ・・・Ｙテ
ーブル、２８ａ。 ２８ｂ・・・リニア直流モータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子ビームで描画すべき基板を搭載して移動させる
ＸＹテーブルを備えた電子ビーム描画装置において、描
画室内にあつて前記ＸＹテーブルを駆動するリニア直流
モータと、前記リニア直流モータと前記電子ビームとの
間にあつて前記リニア直流モータの磁気をしやへいする
磁気シールド材とを備えたことを特徴とする電子ビーム
描画装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム描画装置に
おいて、前記磁気シールド材は、描画すべき基板の下部
にあつて基板の描画範囲より広い面を有して設置された
磁気シールド材Ａと、前記電子ビームの偏向電極と前記
基板との間にあつて前記電子ビームの偏向範囲に穴を設
けしかも前記基板との間に微小間隙を設けて設置された
磁気シールド材Ｂとで構成されたことを特徴とする電子
ビーム描画装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム描画装置に
おいて、前記磁気シールド材は高透磁率磁性合金である
ことを特徴とする電子ビーム描画装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム描画装置に
おいて、前記磁気シールド材は高温超電導材であること
を特徴とする電子ビーム描画装置。 ５、特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム描画装置に
おいて、前記リニア直流モータのコイルを高温超電導材
で構成したことを特徴とする電子ビーム描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62283292A JPH01125932A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子ビーム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62283292A JPH01125932A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子ビーム描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125932A true JPH01125932A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17663558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62283292A Pending JPH01125932A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子ビーム描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01125932A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5214290A (en) * | 1990-11-05 | 1993-05-25 | Hitachi, Ltd. | Electron beam lithography and workpiece supporting apparatus having supporting means for workpiece stage and moving means detachably mounted to cover opening in vacuum chamber |
| WO1999027540A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-06-03 | Ebara Corporation | Stage positioning device |
| US6730916B1 (en) | 1999-10-22 | 2004-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam lithography apparatus |
| JP2015191752A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62283292A patent/JPH01125932A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5214290A (en) * | 1990-11-05 | 1993-05-25 | Hitachi, Ltd. | Electron beam lithography and workpiece supporting apparatus having supporting means for workpiece stage and moving means detachably mounted to cover opening in vacuum chamber |
| WO1999027540A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-06-03 | Ebara Corporation | Stage positioning device |
| US6437864B1 (en) | 1997-11-25 | 2002-08-20 | Ebara Corporation | Stage positioning device |
| US6730916B1 (en) | 1999-10-22 | 2004-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam lithography apparatus |
| JP2015191752A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
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