JPH023219A - 粒子ビームリソグラフィ系においてワークと真空シール装置との間の固定されたギャップをプリセレクトし、かつ保持するための装置および粒子ビームリソグラフィ系においてワーク表面を配向する方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、ワーク、例えば半導体ウエノ・またはマスク
を加工するための粒子ビームリソグラフイ系の改良、特
にかかる系に、真空シール装置の先端とワークの表面と
の間のギャップの量をプリセレクトし、かつこの固定さ
れたギャップをワーク加工の間保持するための手段を設
けることによる上記の系の改良に関する。

従来技術 上記のような装置は例えば米国特許第４５２４２６１号
明細書〔“局所化された真空処理装置（Ｌｏｃａ−１ｉ
ｚｅｄ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐ
ａｒａｔｕｓ　）″ベトリック（Ｐｅｔｒｉｃ　）他。

〕および同第４５２８４５１号明細書゛〔“局所化され
た真空処理のためのギャップ・コントロール・システム
（Ｃ）ａｐ　Ｃｏｎｔ−ｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｏｒ
　Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ）ベトリック（Ｐｅｔｒｉｃ　）池。〕に記載さ
れている。

米国特許第４５２４２６１号明細書には局所化された真
空シール装置（以下シール装置と称す）が開示され、こ
のシール装置はこのシール装置とワークとの間で非接触
的な、段階的な真空シールを与えて、粒子ビームリソグ
ラフイ系のビームに近接の部分で相対的に高い真空ゾー
ンを達成する一方でワークの残りの範囲は、このワーク
がワーク全体の加工のためにＸ−Ｙ方向で４力せしめら
れるので囲繞圧力にある。シール装置の先端とワークの
表面との間の空間をギャップと呼ぶ。

ヤング（Ｌ、　Ｙｏｕｎｇ　）の米１特許出願シリアル
番号０６２０３８号明細書および請求の範囲には米国特
許第４５２４２６１号明細書によるシール装置の改良が
記載されており１　このヤングのシール装置はシール装
置とワークとの間でより高い真空とより小さなギャップ
を達成している。

ヤング（Ｌ、　Ｙｏｕｎｇ　）およびノ１ワード（Ｇ。

Ｈｏｗａｒｄ　）の米国特許出願シリアル番号１０３８
８３号明細書および請求の範囲にはワーク表面との［ｋ
で生じ、かつビームコラムに侵入する汚染のおそれを減
少せしめるための、シール装置の周囲の加圧されたガス
の保護リングが記載されている。

米国特許第４５２８４５１号明細書ではワーク加工の間
ギャップの量を動力学的に制御する必要が述べられ、し
たがってギャップを検出し、かつ制御するための装置が
開示されている。詳己 細にはキャシタセンサ装置がギャップ量を検出し、２１
１１つこの情報を制御・駆動機構へフィードバックして
シール装置に対してワークの相対的な鉛直方向（Ｚ軸）
の位置を変えるために使用されている。検出および制御
は連続操作であシ、ギャップ量はワーク加工の間選択さ
れ友範囲内で変動せしめられる。

本発明によればワーク装填兼取出し位置（粒子ビームリ
ソグラフイ系のビームおよびビームコラムの片側）で、
加工すべきワークはこのワークのむらまｔはそＶを除去
するために真空チャック上に置かれる。この同じ位置で
ワークはギャップセット手段によって整列せしめられ、
かつプリセレクトされた基準からの距離の所で固定され
る。この距離はプリセレクトされたギャップ量と相関し
ている。次いでワークとチャックとはシール装置および
ワーク加工のためのビームコラムの下を移動せしめられ
る。加工後ワークおよびチャックは装填・取出し位置へ
戻されてリングラフィ系から取除かれる※ワーク加工中
並びにワークの装填および取出しの間、ワークおよびチ
ャックを保持する。インタフェースプレートは基、準お
よびシール装置との精確に決められた関係でガスペアリ
ングによって維持される。インタフェースプレートはま
たワーク加工中固定された量のギャップを維持する。

インタフェースプレートはＸ−Ｙステージによって装填
・取出し位置へ、かつこの位置からワーク位置へと移動
せしめられ、かつワーク搬送系がワークをリングラフィ
系へ運び、かつこれから運び出し、かつ適切なワークカ
セットへ運び、かつここから運び出すために設けられて
いる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、粒子ビームリソグラフイ系を、これに
固定されるギャップ技術を設け、このようにしてＸ−Ｙ
ステージの機械的なノ・−ドウエア並びにシステムエレ
クトロニクスおよびン７トウエアを簡単にすることによ
って改良することである。

本発明の別の課題は、ワークの装填・取出し、および加
工中においてＸ−Ｙステージを位置決めするためにガス
ペアリングを使用することにより粒子ビームリソグラフ
イ系を改良することである。

本発明の更に別の課題は、ワークをでヤツプセット手段
を用いて基準に対して相対的に位置決めする装置全役け
て粒子ビームによる加工の間シール装置とワークとの間
にプリセットされた固定のギャップが存在するように粒
子ビームリソグラフイ系全改良することである。

更に本発明の別の課題は、粒子ビームリソグラフイ系で
加工されるワークを装填し、かつ取出Ｔｊ：ｆ？：、め
の改良された方法と装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は特許請求の
範囲に記載されている。

実施例 判シ易くするために本発明の粒子ビームリソグラフイ系
（全体として符号１０で示す）には主として２つの部分
から成ることを指摘しておく。これらの２部分は定置の
ビーム部と可動のワーク保持部であり、単に特定のため
にそれぞれＡとＷで示す。定置のビーム部Ｂは粒子ビー
ムコラム１２とこれに所属の装置とを備え、かつ可動の
ワーク保持部Ｗは装置を備えており、この装置上でワー
ク１４が装置され、加工され、かつ取出される。ワーク
１４は半導体ウェハまたはマスクであり、サブストレー
トまたは単にウェハと呼ばれる。

ビーム部Ｂはコラム１２の他にこのコラム１２のアウト
プットに配置されたシール装置１５、を備えており、ま
た保護リング２０を備えていてよく、この保護リングは
矢印で示されているようにシール装置１５、を包囲し、
かつ圧力ポンプ２２へ接続されている。シール装置１５
、と保護り／グ２０はマニホルドと称する大きなプレー
ト２４内に形成されており、マニホルド上にコラム１２
が取付けられている。マニホルド２４はポスト３０（第
１図に１個のみが示されている）によってベース２６上
に支持され、すなわち定置であり、かつベース２６から
固定された距離にある。

コラム１２は電子またはイオン化粒子源、デマグニフイ
ケーションオプテイクスおよびプａゾエクション・アン
ド・デフレクションオプティクスを包含しておシ、精密
に焦点合わせされたビーム３２を発生し、かつまた形状
を持つビームが利用される場合にはコラムはイルミネー
ション・シェービングオプテイクスを包含していてもよ
い。点線で示された中央の管３４はコラム１２内にあり
、ビーム３２によって通過せしめられ、かつコラム１２
に結合された高真空ポンプ３６によって高真空で維持さ
れている。

ビーム３２はシール装置１５、内で孔３８を通過し、ワ
ーク１４に衝突する。完全な粒子ビームリソグラフィ系
１０はコンピュータ（制御器）と付属のエレクトロニク
スとを備えており、こｎがビーム、駆動系、真空系、ワ
ーク保持系を制御し、かつパターンデータを記憶し、か
つビーム制御信号を与える；これらすべてをブロック図
４０で示す。

シール装＃１５、は複数の、同心的な孔（その１つが中
央の孔３８として示されている）を形成する円錐形のス
リーブを備えており、これらのスリーブは加工中はワー
ク１４の上方へ僅かな距離の所に位置するほぼ平らな先
端４２で終っており、この距離が上述のギャップであり
、Ｇで示され、かつシール装置１５、の操作およびこれ
によって得られる段階的なシールにとって重要である。

孔（複数、）は第１、第２、第３段階のポンプ（ゾロツ
ク図４４としてのみ示されている）に結合されており、
これらは中央の孔３８において囲繞圧力から中央の管３
４内の真空に等しい高真空レベルにまで段階的に減圧す
る。ワーク１４がシール装置に対して相対的に水平方向
に移動するときにビーム３２は中央の孔３８内における
ワークの範囲てわたってスキャンされ、他方ワーク１４
の他の部分は囲繞圧力にある。

米国特許第４５２４２６１号明細書のシール装置よりも
良好な減圧およびより小さなギャップ量（すなわち約１
０〜１５ミクロン）を達成するシール装置１５、は使用
するのに優れたシール装置であり、この優れたシール装
置についての詳細が必要ならば上記のヤングの明細書を
参照されたい。

囲繞圧力の空気が中央の孔３８の所で高真空レベルにま
で減圧されるので、雰囲気中および／またはワーク１４
上の汚染物が中央の孔／内へ、そしてコラム１２内へ吸
引される可能性がある。この可能性を減じるため、また
は回避するためＫは保護リング２０が有利には粒子ビム
リソグラフイ系１０内に組入れられている。

この保護リング２０はシール装置１５、を包囲してワー
ク１４上に当たる圧縮ガスの輪であり、かつ濾過された
乾燥空気またはガス、または不活性またはイオン化ガス
であってよい。これらはすべて前加熱してもよい。この
保護リング２０に関する詳細は上記のヤングとノ１ワー
ドの明細書を参照されたい。

粒子ビームリソグラフイ系の可動のワーク保持部Ｗは定
置のプレート５２を有する通常のＸ−Ｙステージ５０を
備えている。プレート５２はレベリングジヤツキ５４に
よってベース２６上に支持されでおり、ジヤツキは最初
にＸ−Ｙステージ５０を一７ニホルド２４に対して相対
的に水平にするために用いられている。Ｘ−Ｙステージ
５０は通常のＸ−Ｙ駆動装置（ブロック図６２）によっ
てＸ−Ｙ方向で駆動される。

Ｘ−Ｙステージによって可動であるインタフェースプレ
ート６４が普通、Ｘ、Ｙおよびθ方向で剛性であり、し
かしＺ方向で軟性でバイアスされている動的なマウント
６６によってステージ５０の上面に支持されている。上
記の軸の定義は第６図に示されている。

インタフェースプレート６４は６個のガスベアリングパ
ッド７０を備え、これらのパッドはインタフェースプレ
ート６４の上面７２よりも上方の突出しており、かつイ
ンタフェースプレート６４をマニホルド２４の底部７４
に対して相対的に安定化させるためにこれらのパッドは
第４図により良く示されているように６角形を成してい
る。第４図に示されているように各パッド７０は圧縮ガ
スのための複数のポート７６（円に配置されている）と
真空の帰還路のための中央のポート８０とを有している
。ポート７６と８０の他の配列も可能であり円形配列は
１例である。ガスのポートγ６および真空の帰還ポート
８０は内部の通路８２．８４を介して真空ポンプおよび
ガスポンプ（ブロック図８６として示されている）へ接
続されて、マニホルドの底部７４と各パッド７０との間
に矢印９０で示されているようにガス膜、すなわちガス
ベアリングを形成し、これによってパッド７０をマニホ
ルドの底部７４から約２〜６ミクロンの所定の距離の所
に位置せしめる。このガス膜は動的なマウント６６に対
して連続的に応答する。

インタフェースプレート６４はまたミラー９２を備え、
ミラー９２は位置検出系（通常は干渉計、ブロック図９
４により示される）の−部を成していて、インタフェー
スプレート６４とＸ−Ｙステージ５０の位置を検出し、
かつリソグラフィ系エレクトロニクスの制御下に位置情
報をＸ−Ｙ駆動装置へフィードバックする。

インタフェースプレート６４は中央の凹所９６を有し、
この凹所内で真空チャック１００がＺ方向でバイアスさ
れたばね力の弱いばね１０２によって支持されている。

真空チャック１００は真空ポンプ１０４へ接続されてい
て、ワークをチャック表面に対して平らに保持してワー
ク１４でむらやそりを回避すために真空を適用している
。真空チャック１００は真空ポンプ１０４と複数の孔１
０６とを接続するための内部の真空室（図示せず）を有
し、孔は、ワク１４の一部が破断された第４図に示され
ているように真空チャック１００の上面に形成されてい
る。同様に第４図および他の図面に示されているように
、中央に配置された３つのりフタ１１０が６角形に配列
されており、ワーク１４の真空チャック１００への装填
、これからの取出しを助ける。真空チャック１００は一
般的なものであり、かつ他のワーク加工系で使用されて
いる。

第１図、第２図に矢印として示されているように、イン
タフェースプレート６４はまた基準カップ・アンド・グ
リッド１１２と複数のクランプ部材１１４とを備えてい
て、真空チャック１００とワーク１４とを所望の位置で
、有利にはインタフェースプレート６４の上面７２とで
きる限り同一の平面で固定するようになっている。

第６図にはクランプ部材１１４の１実施例が示されてい
る。真空チャック１００は複数の半径方向でみて外方へ
延びたタブ１１５、（１個のみ示されている）を備え、
タブはインタフェースプレート６４内のスロット１２０
内へ延びている。スロット内では適切なりランプ、例え
ばビン１２２が真空チャックを適切な時に締付けたり、
放したりするためにタブ１１５、に係合し、あるいは解
離する。図示のようにタブ１１５、０片側はクランプ作
用によって真空チャックへ及ぼされるモーションを最小
にするためにスロット１２００片側へ接触している。理
想的にはクランプ作用が真空チャックへモーションを及
ぼさない。

第１図にはビーム３２によって加工される位置にあるワ
ーク１４が示されており、ワーク１４はビーム３２の下
方でＸ−Ｙ方向にＸ−Ｙステージ５０によって常法で移
動せしめられる。

上述したようにこの系ではガスベアリング膜９０がパッ
ド７０をマニホルドの底部７４から所定の距離の所で支
持し、次いでワーク１４をシール装置１５、の平らな先
端４２から所定の固定された距離（ギャツ７°Ｇ）の所
で支持する。

このギャップＧ（ワーク加工中はプリセレクトされた量
で固定される）が本発明を米国特許第４５２８４５１号
明細書に示されたような公知の可変ギャップ系から区別
する。

第２図、第４図に示されているように、インタフェース
プレート６４がＸ−Ｙステージ５０によってコラム１２
の一方の側へ移動せしめられると、基準カップ・アンド
・グリッド１１２はビーム３２の直下のニュートラルな
位置へもたらされ、もちろんガスベアリング膜９０はイ
ンタフェースプレート６４をマニホルドの底部７４から
所定の距離の所で支持し続ける。これがワーク装填／取
出し位置であり、第２図ではコラム１２の右に示され、
かつ第４図ではコラム１２の下方に示されている。

第４図にはワーク搬送系１３００２つの真空の竿１２４
．１２６が示されている。単にこれらの竿がどのように
働くかを示すために竿１２４を２つの位置で示す、すな
わち１つはカセット１３２内へ延び、かつ他方は真空チ
ャック１００の上方であってワーク１４の下方へ延びて
いる。

竿１２４は、第４図に粒子ビームリソグラフイ系の左側
に示されたカセット１３２から未加工のワーク１４を粒
子ビームリソグラフイ系１０へ搬送し、他方の竿１２６
は加工されたワークを粒子ぎ一ムリソグラフイ系からこ
の粒子ビームリソグラフィ系の右側に示されたカセット
１３４へ搬送する。また第４図に見られるように、ワー
ク搬送系１３０はエアパー１３６．１４０を備えており
、このエアバー上を竿１２４．１２６が矢印１４２によ
って示されるように水平方向に移動する。エアパー１３
６．１４０内部の適切な手段、例えば磁気およびコイル
アセンブリ（図示せず）が竿をエアバー上を水平方向に
移動させる。エアベアリングスリーブブロック１４４．
１４６がエアパー１３６．１４０を包囲して、しかも竿
の滑動のためのエアベアリングを形成するために必要な
圧力の下で空気を供給する空気圧縮ポンプ１５０へ接続
されている。竿１２４．１２６はワーク１４をカセット
１３２からワーク装填位置へ、かつワーク取出し位置か
らカセット１３４へ持ち上げて運ぶために必要な真空を
供給するための真空ポンプ１５２へ接続されている。竿
１２４．１２６はまた矢印１５４に欠って示されている
ようにワ−り装填および取出しの間エア・バー１３６．
１４０に対して垂直方向に移動することができる。実際
には竿とパラ１フ００間隔を適正にした場合にはエアパ
ー１３６．１４０はリソグラフィ系１０から図示されて
いるよりももつと遠方に位置する筈である。第４図に示
された位置は図の寸法を縮小して示されている。他の形
の竿も可能であり、例えば竿のワーク持上げ部分は水平
に回転してワークを真空チャック上へ位置決めし、かつ
加工後ワークを取去ることができるようにしてもよい。

すなわちワーク搬送系１３０の操作中卒１２４内で真空
を適切に作用させることにより未加工のワーク１４をカ
セット１３２から取出し、かつノリアライナ１５、０上
へ置く、ここで未加工のワークは真空チャック１００上
での後の位置決めのためにθ方向で配向され、かつその
中心が決められる。ワークアライナの例としては米国特
許第４４２５０７５号明細書〔（名称”ウエノ・・アラ
イナ（Ｗａｆｅｒ　Ａｌｉｇｎｅｒ　）、フィン（Ｑｕ
ｉｎｎ　）　’ｌを参照されたい。この特許にはまたワ
ークを持上げて、位置決めするための真空アームも示さ
れている。

配向後竿１２４を再び作用させて、配向された未加工の
ワークを持上げ、かつこれを第４図に示されているよう
に真空チャック１００の上へ移動させる。加工済みのワ
ークが真空チャック１００上にあった場合には、このワ
ークは竿１２６によって取去り、かつカセット１３４内
へ置いておく。

第５ａ図から第５ｇ図にはギャップ量を予め選択し、か
つ固定するためにワークを取去り、かつ装填し、かつマ
ニホルドの底部７４の底面に対して相対的に配向させる
工程を含む工程が示されている。第４図も第５ａ図から
第５ｇ図の工程との関連で考えるべきである。それとい
うのもこれらの工程はインタフェースプレート６４が第
４図の装填／取出し位置にあるときに実施されるからで
ある。

第５ａ図ではワーク１４の載っていない真空チャック１
４が示されており、この真空チャックから離れた矢印に
よって示されているようにクランプ部材１１４は外され
ている。真空チャック１００は一番上方の位置にあり、
かつ略示されているチャック引込み部材１５６は真空チ
ャックの底部との接触によって作動される。このときに
は真空チャック１００への真空は切られている。チャッ
ク引込み部材１５６は任意の好適な形状を持っていてよ
い。分離可能に、チャックの底部およびモータ装置（第
１図第２図のブロック図１５０）に結合することができ
るフックはかかる部材の１つの好適な形状である。

モータ手段は真空チャックを迅速に移動させる。

第５ｂ図には次の、未加工のワーク１４を真空チャック
１００へ装填する前の工程が示されている。クランプ部
材１１４は依然として外れており、チャック引込み部材
１５６をして真空チャックなばね１０２に抗して降下さ
せるのを許し、その結果マニホルドの底部７４の下方に
は竿１２４がワークを真空チャック上へ位置決めするの
に十分な空間が得られる。チャック引込木部材１５６は
依然として真空チャック１００に係合しているが、ただ
しその操作を略示するだめにより短かく示されている。

真空チャックへの真空は依然として切られている。

第５ｃ図には真空チャック１００の上方に位置した竿１
２４とワーク１４とが示されている。

真空チャックは依然として一番下方の位置にあり、かつ
クランプ部材１１４は依然として外れている。

第５ｄ図にはワークの下面に係合するために上昇せしめ
られたりフタ１１０が示されている。

この工程が行なわれると、竿１２４は取去られる。真空
チャック１ｏｏは依然として一番下方の位置にありがっ
クランプ部材１１４は依然として係合していない。

第５ｅ図ではりフタ１１０が引込むことによってワーク
が真空チャック１ｏｏの上面に載せられた状態が示され
ている。真空チャックは依然として一番下方の位置にあ
り、かつクランゾ部材１１４は依然として係合していな
い。この時点で真空チャックへ真空が適用され、ワーク
は真空チャック上に平らに保持される。

第５ｆ図には上昇せしめられたワークと真空チャックと
が示されている。クランプ部材１１４は依然として外れ
ている。真空チャックからのチャック引込み部材１５６
の分離によって略示されているように、チャック引込み
部材は取外され、したがってばね１０２が真空チャック
を図示の位置へ伸長するのを許す。この時点でギャップ
セット装置１５、２が作動せしめられる。

第２図、第４図にギャップセット装置１５、２の優れた
形が示されている。このギャップセット装置１５、２は
、圧縮ガス源１７０へ接続された複数の通路１５、６（
第２図には１つのみ示す）からワーク上へ衝突する複数
のガスジェット（矢印１５、４により示す）を備えてい
る。ガスジェット路１５、４は第４図には円形に配置さ
れており、これは配置の１例である。

これがワークを基準（−７ニホルドの底部７４）に対し
て平行に固定されたギャップを置いて配向する。

最後にワークと真空チャックとが適切に配向せしめられ
、位置せしめられると、真空チャックに接触した矢印に
よって示されているようにクランプ部材１１４が作動さ
れて真空チャックおよびワークに係合し、かつこれらを
所定位置で保持する。ガスジェットのガスは切られる。

次いでワークを常法で加工するためにインタフェースプ
レート６４がコラム１２の下方へ移動せしめられる。

上述したように第２図、第４図には本発明の侵れた実施
例が示されており、ここではギャップセット装置１５、
２がマニホルドの底部７４とワークとの間にガス膜を形
成し、このようにしてワークをマニホルドの底部から所
定の間隔で保持する。このガス膜は水平方向の矢印１５
、４ａによって略示されている。次にブロック図１７２
と矢印１７４によって示された好適なセンサ、例えば光
学センサが作動され、これはマニホルドの底部とワーク
との間の距離が正確であるかどうかを測定する。距離が
正確であれば、次にはインタフェースプレート６４が上
述のようにワーク加工のためにコラムの下方へ運ばれる
。

合には、クランプ部材１１４が外され、かつギャップセ
ット装置によるワーク配向の工程を正しい距離が得られ
るまで繰返す。正しい距離が得られ、かつ真空チャック
が締付けられた後圧縮ガスが切られる。

第７図、第８図には本発明の別の実施例が示されており
、この例ではギャップセット装置１５、２ｂ（ギャップ
セット装置の第２の実施例）は６つのハイドデー′ジガ
スジエツ）１５、４ｂを備えており、これは圧縮ガスを
ワーク１４へ向けて発生する。ワーク１４は圧電式駆動
装置１０２ｂによってＺ方向で移動せしめられる。

圧電式駆動装置１０２ｂはＺ方向の微調整を行なう。こ
れらのノ・イトケ９−ジガスジエツＮ６４ｋ）は６角形
状に配置され、かつ通路１５、６ｂを介して圧縮ガス源
１７０ｂへ接続されている。

これらのハイトデージガスジエツ）１５、４ｂおよびＺ
方向の微調整部材１０２ｂは他の半導体アライニング装
置におけるガスジェットと２方向微調整部材と同様に作
用し、かつ空気圧式、光学式または容量性のセンサ装置
（ブロック図１７２ｂと矢印１７４ｂによって示す）を
備えている。

センサ装置はワーク１４とマニホルド２４との間の正確
は距離を測定する。

このタイプのガスジェット１５、４ｂは・マニホルド２
４とワーク１４間のより大きな距離を必要トスるので、
マニホルド２４の底部には凹所が設けられている。凹所
の寸法は棚１８０によって示されている。この・７ニホ
ルドの底部を上記の実施例の底部７４と区別するために
、この凹設されたマニホルドの底部（上述の実施例と同
様に基準である）を符号７４ｂで示す。しかしギャップ
Ｇを固定し、保持する思想は上記の実施例と同じである
、それというのも凹所の深さがワークに対して相対的な
量として既知量であるからである。

装填工程中のみ、センサ（ブロック図１７２ｂと矢印１
７４ｂによって示されている）は有効であり、ワーク１
４とマニホルドの底部７４ｂとの間の距離を、ワーク１
４が正しい位置にもたらされるまでモニターし、ワーク
１４が正しく位置されたときにクランプ部材１１４は第
５ｆ図、第５ｇ図と同じように作動され、かつ圧縮ガス
は切られる。したがってインタフェースプレート６４は
カラム１２の下方へもたらすことができ、ここでワーク
１４を加工することができる。

第７図、第８図の実施例において、上記の実施例のもの
と同じ機能を持つ構成部材には同一の符号が付けられて
おり、上記の実施例のものに類似の機能を果す構成部材
は同一の符号にｂを付けて示した。これはこれら後者の
図面の構成部材の記述を簡略にし、短くするためである
。

ワークがマニホルドの凹所を有する底部７４ｂ内で装填
／取出しをされ、かつこの実施例では竿１２４．１２６
がベース２６に対して相対的に上記の実施例よりも高い
位置に配置されることに注意すべきである。またＺ方向
の荒調整部材１５０．１５６およびばね１０２が第７図
、第８図の実施例では省略されたこと、したがってこれ
らの構成部材は第５ａ図から第５ｇ図のギャップＧを調
整する工程としては省かれるが、ギャップを形成する他
の工程はそのままであることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークが加工位置にある状態の、本発明の装置
を組入れた粒子ビームリソグラフイ系の略示図、第２図
は第１図と同様の図であるが、ワークが装填／取出し位
置にある状態を示した図、第３図はチャック、インタフ
ェースプレートクランプ部材の１例を示した部分図、第
４図はワークが装填／取出し位置にあるときの粒子ビー
ムリソグラフイ系の平面図であり、同時にワーク搬送系
および第２図のギャップセット装置を示した図、第５ａ
図、第５ｂ図、第５ｃ図、第５ｄ図、第５ｅ図、第５ｆ
図、第５ｇ図はワークの装填、取出し、インタフェース
プレトに対する相対的な配向を含む各工程を示す略示部
分横断面図、第６図は本明細書における軸の定義を示し
た図、第７図は別の形のギャップセット装置を備えだ粒
子ビームリソグラフイ系の、第２図と同様の図、第８図
はチャックおよびワークおよび第７図のギャップセット
装置の３角形に配置されたガスジェットの部分平面部で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ウェハまたはマスクを加工するための粒子ビ
   ームリソグラフイ系であつて、粒子ビーム源と、粒子ビ
   ームを発生し、かつ加工ビームとして孔を通して上記の
   ワーク表面上へ導くための装置とを備えており、上記の
   孔が上記ワークの表面の一部のみを真空内で保持するた
   めの装置の部分を形成している形式のものにおいて、ワ
   ーク表面の、孔に対して相対的な向きと位置および孔か
   らの距離を決める装置が孔からの所定距離の所で保持さ
   れたＸ−Ｙステージ上のプレート装置と、プレート装置
   とは独立に孔に対して相対的に位置決め可能である、プ
   レート装置内のワークを保持するためのチャック装置と
   、ワークおよびチャックを孔に対して相対的に配向し、
   かつ位置決めするために操作可能なギャップセット装置
   と、ギャップセット装置によつて配向および位置決めの
   後チャック装置をプレート装置内でロックする装置とを
   備えており、ワークがプレート装置内で配向され、かつ
   位置決めされるときにプレート装置およびＸ−Ｙステー
   ジが孔に対して相対的に連続的に保持されるので、ワー
   ク表面と孔との間の距離がＸ−Ｙステージの位置とは無
   関係に一定であることを特徴とする、半導体ウェハまた
   はマスクを加工するための粒子ビームリソグラフイ系。 ２、プレート装置およびＸ−Ｙステージがガスベアリン
   グによつて孔から所定の距離の所で保持されている、請
   求項１記載の粒子ビームリソグラフィ系。 ３、プレート装置が粒子ビームおよび孔の一方の側の、
   ワークを装填し、かつチャック装置から取出すことがで
   きる装填／取出し位置へ移動可能である、請求項２記載
   の粒子ビームリソグラフィ系。 ４、装填／取出し位置でエアベアリングがプレート装置
   およびＸ−Ｙステージを孔に対して相対的に保持する、
   請求項６記載の粒子ビームリソグラフィ系。 ５、ワークが装填／取出し位置にある間ギャップセット
   装置がワークの上方に位置しているので、ワークおよび
   チャックが配向され、位置決めされて、ビームによるワ
   ーク処理が行なわれるビームの下方の場所への移動が用
   意されるようになつている、請求項４記載の粒子ビーム
   リソグラフィ系。 ６、半導体ウェハまたはマスクワーク表面を加工するた
   めの粒子ビームリソグラフイ系において、粒子ビームを
   発生して、ワーク表面へ向けて導くための装置を備えた
   ビームコラムが設けられており、ワーク表面の一部分の
   みを真空中で保持するためのシール装置が設けられてお
   り、そのためにビームを真空内の部分に向けることがで
   き、ワーク表面の他の部分は囲繞圧力にあり、かつワー
   クをシール装置に対して相対的な固定された関係で配向
   しかつ位置決めするための装置が設けられており、その
   ためにワーク加工の間シール装置とワークとの間に所定
   量の静的なギャップが形成され、かつシール装置の下方
   で真空を維持しながらワーク表面の別の部分を別の時に
   ビームにより処理することを可能にするためにワーク表
   面をビームをほぼ横断する方向に移動させることができ
   るようになつていることを特徴とする、半導体ウェハま
   たはマスクワーク表面を加工するための粒子ビームリソ
   グラフィ系。 ７、ワークをシール装置に対して相対的な固定された関
   係で配向し、かつ位置決めするための装置が基準と、ワ
   ークに反応してこの基準に対して相対的にワークを配向
   し、かつ位置決めするためのギャップセット装置、およ
   び基準に対して相対的に配向され、かつ位置決めされた
   後にこの位置でワークを保持し、かつロックするための
   装置を備えている、請求項６記載の粒子ビームリソグラ
   フィ系。 ８、基準およびギャップセット装置がビームコラムに対
   して相対的な離れた位置にある、請求項７記載の粒子ビ
   ームリソグラフィ系。 ９　配向され、かつ位置決めされたワークを離れた位置
   からビームコラムの下方へ移動させるためのＸ−Ｙステ
   ージが設けられており、そのためにビームがワークをこ
   れがコラムの下方にある間Ｘ方向とＹ方向で処理するこ
   とができるようになつている、請求項８記載の粒子ビー
   ムリソグラフィ系。 １０、Ｘ−Ｙステージが加工されたワークを離れた位置
   へ戻すことができる、請求項９記載の粒子ビームリソグ
   ラフィ系。 １１、Ｘ−Ｙステージがガスベアリングに応答してワー
   クを配向され、かつ位置決めされた状態で保持するよう
   になつている、請求項１０記載の粒子ビームリソグラフ
   ィ系。 １２、ウェハまたはマスクのような半導体ワークを加工
   するための粒子ビームリソグラフィ系において、ビーム
   装置とワーク保持装置とが設けられており、ビーム装置
   がビームコラムと、粒子ビームを発生してワークへ向け
   て導くための装置と；ビームがこれを通つてワーク処理
   のために導かれ、かつ変向される孔を有する、この孔の
   下方のワークの範囲を真空内に保持するためのシール装
   置と；このシール装置を支持していて、しかもワーク保
   持装置に対して相対的に固定された表面を有しているマ
   ニホルド；を備えており、ワーク保持装置がＸ−Ｙステ
   ージと、ワークを孔に対して相対的な所定の距離の所で
   保持して、ワークと孔間のギャップを形成するためのチ
   ャック装置と；ビームがワークを加工している間ワーク
   とチャックとを方向とＹ方向で移動させるためのＸ−Ｙ
   ステージ上に支持されていて、このＸ−Ｙステージに応
   答するチャック保持装置と；チャック保持装置上のがス
   ベアリング装置とを備えており、チャック保持装置がマ
   ニホルド表面に対してバイアスされており、ワークがＸ
   方向とＹ方向で移動せしめられるときにがスベアリング
   装置が負圧のがスをマニホルド表面に向けて導き、かつ
   上記のバイアスに抗してチャック保持装置をマニホルド
   表面から所定の距離の所で保持するようになつているこ
   とを特徴とする、ウェハまたはマスクのような半導体ワ
   ークを加工するための粒子ビームリソグラフィ系。 １５、ワークがビームによつて処理される第１の位置と
   、ワークをチャック装置へ装填し、あるいはこれから取
   出すことができる第２の位置とが設けられており、チャ
   ック保持装置が第１の位置と第２の位置との間でＸ−Ｙ
   ステージによつて移動せしめられ、ガスベアリング装置
   がチャック保持装置を第１と第２の両方の位置において
   マニホルド表面から所定の距離の所で保持するように操
   作可能である、請求項１２記載の粒子ビームリソグラフ
   ィ系。 １４、ビーム装置が更に、マニホルド表面に対して相対
   的にワークを配向し、かつギャップの所望の量と相関関
   係にある間隔を置いて位置せしめるために負圧のガスを
   未処理のワーク上へ、これがチャック装置上へ装填され
   たときに導くためのギャップセット装置と、ワークをこ
   のギャップセット装置によつて決められた配向および間
   隔で固定するための装置とを備えており、そのためにチ
   ャック保持装置およびワークがＸ−Ｙステージにより第
   １の位置へ移動せしめられ、かつこの位置でワークを孔
   の下方でビームによつて処理することができるように移
   動せしめられるときにワークがマニホルドに対して相対
   的に固定されて保持され、かつギャップが持続的に固定
   されたままであるように構成されている、請求項１３記
   載の粒子ビームリソグラフィ系。 １５、粒子ビームが孔を通つて真空中でこの孔に近いワ
   ーク表面の部分へ導かれる形式の粒子ビーム装置におい
   てワーク表面を配向するための方法において、ガスベア
   リング装置によつて孔に対して相対的に、連続的にワー
   ク保持装置の配向を行ないながらこのワーク保持装置を
   横方向に孔の一方の側へ移動させ；ワーク保持装置内の
   チャック内へワークを配置し、かつギャップセット装置
   からのガスをワークへ当ててワークとチャックとをワー
   ク保持装置および所定の基準に対して相対的に配向させ
   ；チャックをワーク保持装置内でギャップセット装置に
   よつて決められた配向にしたがつてロックし；ガスベア
   リング装置によつてワーク保持装置を孔に対して相対的
   に保持しながらワークを所定のパターンにしたがつて処
   理するためにワークを横方向に孔近くへ移動させること
   を特徴とする、粒子ビーム装置でワーク表面を配向する
   方法。