JPH0268847A

JPH0268847A - 試料ステージ

Info

Publication number: JPH0268847A
Application number: JP63220543A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Shimazu; 信生島津; Haruo Tsuyusaki; 露崎　晴夫
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-03-08

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、ウェハやガラスマスク等の試料を搭載してＸ
−Ｙ方向に位置移動可能な試料ステージに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置等に用いられる試料ステージは、一定
温度に′Ｍ御することが要求されていた。

このため、試料ステージ内に恒温化した流体を循環させ
る流路またはパイプが設けられていた。この流路は切削
等による機械加工で形成されており、加工性の点から重
量がある金属（例えば、ステンレス）が用いられていた
。また、パイプの場合も強度の面から金属パイプが用い
られていた。

また、通常試料を保持するための静電チャック部分は、
試料ステージとは別に製作されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来の試料ステージは、熱分布の均一性を
確保し、かつ恒温流体による振動を制御するため、恒温
流体を循環させる流路またはパイプを多数の小流路で形
成する必要があった。このため、切削等の機械加工の加
工費用が甚大となる欠点があった。

また、機械加工の加工性及び熱転温性から、重量のある
金属が用いられているため、試料ステージのＸ−Ｙ移動
の運動性能を低下させる結果となった。さらに、電子ビ
ーム等の電荷ビーム光学系を用いる半導体装置において
は、試料上面を金属等の導電性の部材で構成すると、電
磁レンズからの漏洩磁場内を試料ステージが移動するこ
とにより渦電流が発生し、この渦電流が形成する電場に
よって電荷ビーム軌道に悪影響を与えていた。

また、試料を保持するための静電チャック部分を別途に
製作して試料上面に接続していたため、高速移動に必須
の試料ステージの軽量化が阻害され、部品点数の増加に
よる信頬性の低下が問題となると共に、静電チャック部
の製作費用が高価になるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る試料ステージは、試料の搭載面の内部に設
けられた多孔質材からなる流体経路を備えている。

また、試料の搭載面の内部に設けられ試料に対して静電
保持力を発生させる電極を備えている。

（作用〕恒温流体は、多孔質材からなる流体経路を循環する。

また、電極に電圧を印加することにより、試料を搭載面
に吸着する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明に係る一実施例を示した電子ビーム露光
装置に用いられる試料ステージの概略図である。図にお
いて、１１は電子光学系、１２は電子光学系１１で設定
される電子ビームの軌道であり、この電子ビームがウェ
ハ１３上でパタンを描画する。また、１４は真空容器で
あり、この内部に本発明の試料ステージ５ｏが格納され
ている。

試料ステージ５０はウェハ１３を保持してＸ−Ｙ平面を
移動する上面基準部３ｏがらなり、この上面基準部３０
はモータ１８に連結された送りネジ１７を介して転動体
案内１５の上の中間ステージ１９が移動することにより
、Ｘ方向に位置移動することができる。また、図示して
いないが同様な送りネジとモータとがもう１ｉＪｌあり
、転動体案内１６の上の上面基準部３０をＹ方向（図面
に垂直な方向）に位置移動することができる。なお、電
線６０は後述する電極へ給電するためのものである。

第２図は第１図における上面基準部３０の内部構造を示
した概略図である。図において、上面基準部３０は、ウ
ェハ１３の上面を一定の高さに設定するもので、基準面
３０ａにウェハ１３の上面を押し当てることにより、こ
の高さを保っている。

本実施例では、基準面３０ａとウェハテーブル２０との
間にウェハ１３の周辺部を挟み込み、このウェハテーブ
ル２０を押上バネ４０″ｉ？基準面３０ａに押さえつけ
る構造となっている。なおζ上面基準部３０はＳｉＣを
主体とする半導電性セラミクス材料から製作されている
。また、ウェハテーブル２０はＸ−Ｙ移動により、ウェ
ハ交換位置に達したとき、ウェハ押上・押下機構で押し
下げられてウェハ交換可能な状態になるが、ここではそ
の詳細については省略する。

次に、第３図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の要部にあた
るウェハテーブル２０の構造を示したもので、同図（ａ
）はウェハテーブル２０をウェハ搭載面から見た平面断
面図、同図（ｂ）は正面から見た正面断面図である。ま
た、同図（ａ）は同図（ｂ）におるウェハテーブル２０
のＨａ−■ａ断面を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）にお
るウェハテーブル２０のＩｆｆｂ−ｍｂ断面を示してい
る。

さて、ウェハテーブル２ｏは、第３図（ｂ）に示すよう
に、セラミクス材からなるウェハテーブル２０ａ、２０
ｂ、２０ｃの三層構造を形成している。そして、とのウ
ェハテーブル２０ａの上面とウェハテーブル２０ｂの下
面とに溝部が設けられ、恒温流体が流れる経路２１と恒
温流体の供給路２２ａ、２３ａが形成されている。この
経路２１には多孔質セラミクス材が充填されており、第
３図（ａ）示すのように試料の搭載面全面にわたり蛇行
して形成されている０周知のように焼結前のセラミクス
材料は優れた機械加工性を持っており、そのためこのよ
うな恒温流体の経路を容易に形成することができる。ま
た、ウェハテーブル２０ｂの上面には静電力でウェハ１
３をウェハテーブル２０に吸着させるための電極２４．
２５が形成されている。この電極２４．２５は金属膜か
らなり、ウェハ１３の搭載面全面にわたって形成されて
いる。そして、上記のウェハテーブル２０３〜２０Ｃは
、重ね合わせて焼結され熱拡散により接合されている。

ここで、接合に万全を期するために各ウェハテーブルの
接合面に多孔質セラミクス材を薄く塗布して焼結する場
合もある。なお、恒温流体を供給するパイプ２２，２３
、及び電極２４゜２５へ電圧を供給するコネクタ２６．
２７は、上記の焼結後、必要とされる形状精度が確保で
きるまで外形をダイヤモンドで研磨して取付けられる。

次に、上記の構成において、パイプ２２より恒温流体（
例えば、恒温空気）を第３図（ａ）に示す矢印の方向に
供給すると、この恒温空気は経路２１に形成された多孔
質セラミクス材からなる極めて多数の小流路を通過し、
パイプ２３より排出される。これにより、ウェハテーブ
ル２０全体が均一の温度に保つことができる。また、コ
ネクタ２６．２７を介して電圧が電極２４．２５に印加
すると、ウェハテーブル２０に搭載されるウェハ１３に
対して静電力が発生し、このウェハ１３をウェハテーブ
ル２０上面に吸着することができる。

これにより、ウェハ１３は、ウェハテーブル２０と同様
に均一の温度に保たれ、ウェハテーブル２０に確実に保
持される。

このように本実施例における試料ステージ５０は、ウェ
ハテーブル２０の温度を’Ｍｌ　ｊ’ｆｆＪするための
恒温空気の経路２１を多孔質セラミクス材で形成してい
るため、僅かの加工で極めて多数の小経路を形成するこ
とができ、切削等の機械加工の費用を低減することがで
きる。

また、ウェハテーブル２０を高い熱伝導性を有するセラ
ミクス材で構成しているため、軽量化を図ることができ
、試料ステージの運動性能を高めることができる。さら
に、上面基準部３０も半導電性セラミクスで構成されて
いるため、渦電流の発生及び電子ビームの帯電（チャー
ジアップ）の発生を抑止できる。

また、ウェハテーブル２０内に静電チャック部にあたる
電極２４．２５を設けているため、試料ステージの軽量
化が促進され、部品点数の削減により、信頼性の向上を
図ることができる。さらに、静電チャックを別途に製作
していた従来に比べ、製作費を低減することができる。

なお、上記実施例では経路２１の平面形状を蛇行させた
形として説明したが、さらに温度分布の均一性を確保し
たい場合には、恒温空気の供給をウェハテーブル２０の
中央から行ない、この部分を中心に経路を放射状に形成
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明は、試料の搭載面の内部に設け
られた多孔質材からなる流体経路を備えているため、僅
かの加工で極めて多数の小経路を形成することができ、
切削等の機械加工の費用を低減することができる。

また、試料の搭載面の内部に設けられた試料に対して静
電保持力を発生させる電極を備えているため、試料ステ
ージの軽量化が促進され、部品点数の削減により、信頼
性の向上を図ることができる。さらに、静電チャックを
別途に製作していた従来に比べて製作費を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示した電子ビーム露光
装置に用いられる試料ステージの概略図、第２図は第１
図における上面基準部３０の内部構造を示した概略図、
第３図（ａ）はウェハテーブル２０をウェハ搭載面から
見た平面断面図、第３図（ｂ）はウェハテーブル２０を
正面から見た正面断面図ある。１３・・・ウェハ、１５．１６　　・・・転動体案内、
１７・・・送りネジ、１８・・・モータ、１９・・・中
間ステージ、２０・・・ウェハテーブル、２１・・・経
路、２１ａ　　・・・多孔質セラミクス、２２．２３　
　・・・パイプ、２２ａ、２３ａ　　・・・供給路２４
．２５　　・・・電極、２６、２７・・・コネクタ。特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハやガラスマスク等の試料を搭載してＸ−Ｙ
方向に位置移動可能な試料ステージにおいて、前記試料
の搭載面の内部に設けられた多孔質材からなる流体経路
を備えたことを特徴とする試料ステージ。
（２）請求項１において、試料の搭載面の内部に設けら
れ試料に対して静電保持力を発生させる電極を備えたこ
とを特徴とする試料ステージ。