JPH0472611A - 荷電粒子線用中間仕切弁 - Google Patents
荷電粒子線用中間仕切弁Info
- Publication number
- JPH0472611A JPH0472611A JP2183927A JP18392790A JPH0472611A JP H0472611 A JPH0472611 A JP H0472611A JP 2183927 A JP2183927 A JP 2183927A JP 18392790 A JP18392790 A JP 18392790A JP H0472611 A JPH0472611 A JP H0472611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- gate valve
- bellows
- vacuum
- particle beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electron Beam Exposure (AREA)
- Details Of Valves (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
本発明はＩＣやＬＳＩ等のパターンを形成するための荷
電粒子線装置に係り、特に電子銃の交換といった真空装
置のメンテナンスを行う際に好適な真空シール用中間仕
切弁の一改良に関する。
電粒子線装置に係り、特に電子銃の交換といった真空装
置のメンテナンスを行う際に好適な真空シール用中間仕
切弁の一改良に関する。
半導体素子の超微細化にはイオンビームや電子線などの
荷電粒子線装置が最も有力視されている。 これらの装置では、その性能保守という観点から、電子
銃を構成している部品の交換あるいはアパーチャ類の交
換といった定期的な保守作業が必須である。その際に最
も厄介なことは、電子光学鏡筒（コラム）内金体を大気
圧にまでリークして分解後、所要の部品を交換して再び
組み立て、高真空にまで立ち上げる復元作業に多大の時
間を費やさねばならないことである。この時間は、上記
の装置が工場等における量産ラインで活用される場合に
は、稼働率拡張の見地から決して無視できないロス時間
で、極力短縮する必要がある。 そこで従来は、例えば第３図に示す電子銃の交換を行な
う場合には、コラム全体（全体図は省略）をリークせず
に、交換部品が存在する空間だけを真空的に他から遮断
してリークするようにしていた。 即ち、図中のコラム１（電子銃部だけを拡大して図示）
に於て、交換したい電子銃部３は電子銃室２の所定位置
に固定されている。いま電子銃室２だけをリークするに
は、以下の手順で行う。まずエアシリンダ１２の内管す
側に高圧ガス（窒素など）を導入することにより中間仕
切弁８を同図の矢印Ｃの右方向に移動させ、ストッパー
１３によって位置決めを行う。この支持棒１１（中空管
）の移動中は、ベローズ９は縮んだままである。その後
エアシリンダ１２の内管ｆ部から更に高圧ガスを導入す
ることによって、ベローズ９の先端にあるオーリング１
０を矢印ｄの上方向の壁面に押しつける。これによって
、電子銃室２と中間室７とは、圧力的に仕切られたこと
になる。勿論、中間室７より下方の試料室（図・示なし
）までもが仕切られたことになる。そこでリーク弁６か
ら窒素ガスａを導入しながら電子銃室２をスローリーク
させる。そして、フタ５を開け、電子銃３の交換を行う
という手順である。 しかしながら、ここで従来から問題であったことは、前
記オーリング１０がその上面壁に水平に接触せず、結局
コラム全体がリークする場合がある、ということであっ
た。その理由は、この方式ではオーリング１０の水平度
を保証することが難しい事と、仕切弁８の周囲の機械的
な組立て誤差が存在するためである。つまり、最適な水
平度は実際には、 傾きｌ］節中コラム組み立て中真空引き時動作確認とい
うプロセスを何回か繰り返さなければ達成できず、また
必ずしも調整がうまくいくとは限らない場合もある。一
方、この従来方式では第４図（ｂ）に示したように、コ
ラム１の上部が真空で、下部が大気ならばその圧力差に
よる力ｆ２でオーリング１０が押し上げられるため上部
の真空は保持され易いが（頭圧）、その反対の同図（ａ
）の場合には逆圧の関係から圧力差の力ｆ工（＝ｆｚ）
によってオーリング１０が上面壁から引き離される状態
となり、中間仕切弁８の機械的な組立てが余程うまく調
整されていないかぎりリークが発生してしまう。 これらの装置の例”としては、プロシーデイングズ・オ
ン・ザ・第１６回・シンポジウム・オン・エレクトロン
・イオン・アンド・フォトンビーム・テクノロジー・９
４１頁から９４５頁（１９８１）（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ１６ｔｈ Ｓｙｎｐｏｓｉｕｍ ｏ
ｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｉｏｎ、ａｎｄ Ｐｈｏｔｏ
ｎ Ｂｅａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｐｐ９４１
−９４５゜Ｍａｙ ２６−２９（１９８１））などに記
載がある。 （発明が解決しようとする課題１ 上記従来の中間仕切弁はコラムのリーク時に、その上下
方向に生ずる圧力差によってオーリング面の接触が不完
全となるためにリークが発生していた０本発明の目的は
、中間仕切弁の上下に前記第４図の如き順または逆方向
のいかなる圧力差があっても、また機械的な水平度調整
を高精度にしなくともリークの発生を防止して、真空装
置の円滑なメンテナンスを行える新規な中間仕切弁を提
供することにある。
荷電粒子線装置が最も有力視されている。 これらの装置では、その性能保守という観点から、電子
銃を構成している部品の交換あるいはアパーチャ類の交
換といった定期的な保守作業が必須である。その際に最
も厄介なことは、電子光学鏡筒（コラム）内金体を大気
圧にまでリークして分解後、所要の部品を交換して再び
組み立て、高真空にまで立ち上げる復元作業に多大の時
間を費やさねばならないことである。この時間は、上記
の装置が工場等における量産ラインで活用される場合に
は、稼働率拡張の見地から決して無視できないロス時間
で、極力短縮する必要がある。 そこで従来は、例えば第３図に示す電子銃の交換を行な
う場合には、コラム全体（全体図は省略）をリークせず
に、交換部品が存在する空間だけを真空的に他から遮断
してリークするようにしていた。 即ち、図中のコラム１（電子銃部だけを拡大して図示）
に於て、交換したい電子銃部３は電子銃室２の所定位置
に固定されている。いま電子銃室２だけをリークするに
は、以下の手順で行う。まずエアシリンダ１２の内管す
側に高圧ガス（窒素など）を導入することにより中間仕
切弁８を同図の矢印Ｃの右方向に移動させ、ストッパー
１３によって位置決めを行う。この支持棒１１（中空管
）の移動中は、ベローズ９は縮んだままである。その後
エアシリンダ１２の内管ｆ部から更に高圧ガスを導入す
ることによって、ベローズ９の先端にあるオーリング１
０を矢印ｄの上方向の壁面に押しつける。これによって
、電子銃室２と中間室７とは、圧力的に仕切られたこと
になる。勿論、中間室７より下方の試料室（図・示なし
）までもが仕切られたことになる。そこでリーク弁６か
ら窒素ガスａを導入しながら電子銃室２をスローリーク
させる。そして、フタ５を開け、電子銃３の交換を行う
という手順である。 しかしながら、ここで従来から問題であったことは、前
記オーリング１０がその上面壁に水平に接触せず、結局
コラム全体がリークする場合がある、ということであっ
た。その理由は、この方式ではオーリング１０の水平度
を保証することが難しい事と、仕切弁８の周囲の機械的
な組立て誤差が存在するためである。つまり、最適な水
平度は実際には、 傾きｌ］節中コラム組み立て中真空引き時動作確認とい
うプロセスを何回か繰り返さなければ達成できず、また
必ずしも調整がうまくいくとは限らない場合もある。一
方、この従来方式では第４図（ｂ）に示したように、コ
ラム１の上部が真空で、下部が大気ならばその圧力差に
よる力ｆ２でオーリング１０が押し上げられるため上部
の真空は保持され易いが（頭圧）、その反対の同図（ａ
）の場合には逆圧の関係から圧力差の力ｆ工（＝ｆｚ）
によってオーリング１０が上面壁から引き離される状態
となり、中間仕切弁８の機械的な組立てが余程うまく調
整されていないかぎりリークが発生してしまう。 これらの装置の例”としては、プロシーデイングズ・オ
ン・ザ・第１６回・シンポジウム・オン・エレクトロン
・イオン・アンド・フォトンビーム・テクノロジー・９
４１頁から９４５頁（１９８１）（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ１６ｔｈ Ｓｙｎｐｏｓｉｕｍ ｏ
ｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｉｏｎ、ａｎｄ Ｐｈｏｔｏ
ｎ Ｂｅａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｐｐ９４１
−９４５゜Ｍａｙ ２６−２９（１９８１））などに記
載がある。 （発明が解決しようとする課題１ 上記従来の中間仕切弁はコラムのリーク時に、その上下
方向に生ずる圧力差によってオーリング面の接触が不完
全となるためにリークが発生していた０本発明の目的は
、中間仕切弁の上下に前記第４図の如き順または逆方向
のいかなる圧力差があっても、また機械的な水平度調整
を高精度にしなくともリークの発生を防止して、真空装
置の円滑なメンテナンスを行える新規な中間仕切弁を提
供することにある。
【課題を解決するための手段１
上記目的は、電子銃部品等のメンテナンス時において、
予め電子線通路上まで挿入可能な中間仕切り弁の先端に
互いに背向した２つの真空シール部を設け、それらの接
触面位置は主としてガス圧力に基づくベローズの伸縮力
によって上下面へ同時に押し付けるようにする。 【作用］ 従来の片面シールだけの場合に比べて背向した両面の真
空シール部を伸縮力のある柔軟なベローズで同時に押し
つけるため、該真空シール部の機械的な水平度調整が楽
になる。即ち、些少の真空シール面の機械的な傾きは、
背向した２つのベローズの柔軟性によって吸収できる。 従って、従来よりリークが発生しにくくなる。 【実施例】 以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例を示す図である。図中で前記
第３図と重複している番号は、同一物であることを意味
する。第１図に於て今電子銃室２だけをリークする場合
には、まずエアシリンダ１２により支持棒１１の先端に
ある中間仕切弁１６を電子線通路側のストッパー１３位
置まで移動させる。支持棒１１の移動中は、ベローズ９
ａ、９ｂは縮んだ状態にしておく。電子線通路位置まで
移動させた後、エアシリンダ１２の内管ｆ部より２〜４
ｋｇ／ａｊ程度の高圧窒素ガスを導入する。 その結果、２つの背向したベローズ９ａ、９ｂがそれぞ
れ、オーリング１０ａ、１０ｂを上と下の壁面に強く押
しつける。 この両ベローズ９ａ、９ｂは上下方向に伸縮性があるた
め、オーリング１０ａ、１０ｂ面が若干傾いて取り付け
られていても、常にそれらを上下の壁面と平行に接触さ
せる。これによって電子銃室２と中間室７とが圧力的に
遮断されたことになる。本例ではオーリング１０ａ、１
０ｂがそれぞれのベローズ９ａ、９ｂ側に固定している
場合で説明したが、これらのオーリングとその対向接触
面との位置関係が逆になっても（接触面板をベローズ側
に固定）、同様の効果は得られる。なお、この状態で中
間室７部分は真空を引けない空間になる場合には、オー
リング１０ｂの下方に通気孔１７を設けておいてもよい
。 以上の操作の後、前記第３図の時と同様に、リーク弁６
を開は窒素ガスａを導入することによって電子銃室２内
をリークさせる。分解して電子銃部３を交換後は、リー
ク弁６の後方のバイパス路（図示省略）よりロータリー
ポンプまたはターボ、イオンポンプ等により所定の高真
空まで立ちあげる。電子銃室２の真空度が中間室７のそ
れと同程度になったら、エアシリンダ１２の内管ｆのガ
スを止めベローズ９ａ、９ｂを充分に縮める。続いて、
エアシリンダ１２の内管０部へ高圧ガスを導入して支持
棒１１を左方へ戻し中間仕切弁１６を収納する。従って
本実施例では、リーク個所は電子銃室２だけで済むこと
になる。 ここで、上記本実施例では、ベローズ９ａ、９ｂが共通
のガス配管により同時に伸縮動作させる場合で説明した
が、これらはそれぞれ独立なガス配管を別途に設け、そ
の伸縮動作を同時または別々に行うことも可能である。 コラム内にある他のアパーチャ類は、そのより中間部に
位置する場合が多いので、その上下方向の最低２個所に
前述した仕切弁を設けて置けば良い。 また、第２図は本発明の第２の実施例である。 即ち、前記第３図のオーリング１０の接触面側には、経
験的にオーリングの繰返し接触による汚れが付着する。 その結果、電子銃から電子ビームを放出させた時、周囲
の壁面に当たって散乱してきた電子がその部位に蓄積し
メインビームの軌道を曲げてしまう場合があった。そこ
で本発明では、散乱電子等からオーリング、及びその接
触面部が直接見えないように突起部１７ａ、１７’ｂを
設けた。 【発明の効果１ 以上、本発明によれば、電子銃あるいは絞り等の交換を
行うにあたり真空状態のコラムの一部だけを大気にリー
クしたい時は、その部位だけを確実にシールする。その
結果、部品の交換等により装置の稼動を停止しなければ
ならない時間（ｄ。 ｗｎ ｔｉｍｅ）を大幅に減少させることができ、装
置全体の稼動率向上に貢献できる。また本発明では電子
線装置を例に取って説明してきたが、類似の真空装置に
はいずれも応用可能であることは言うまでもない。
予め電子線通路上まで挿入可能な中間仕切り弁の先端に
互いに背向した２つの真空シール部を設け、それらの接
触面位置は主としてガス圧力に基づくベローズの伸縮力
によって上下面へ同時に押し付けるようにする。 【作用］ 従来の片面シールだけの場合に比べて背向した両面の真
空シール部を伸縮力のある柔軟なベローズで同時に押し
つけるため、該真空シール部の機械的な水平度調整が楽
になる。即ち、些少の真空シール面の機械的な傾きは、
背向した２つのベローズの柔軟性によって吸収できる。 従って、従来よりリークが発生しにくくなる。 【実施例】 以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例を示す図である。図中で前記
第３図と重複している番号は、同一物であることを意味
する。第１図に於て今電子銃室２だけをリークする場合
には、まずエアシリンダ１２により支持棒１１の先端に
ある中間仕切弁１６を電子線通路側のストッパー１３位
置まで移動させる。支持棒１１の移動中は、ベローズ９
ａ、９ｂは縮んだ状態にしておく。電子線通路位置まで
移動させた後、エアシリンダ１２の内管ｆ部より２〜４
ｋｇ／ａｊ程度の高圧窒素ガスを導入する。 その結果、２つの背向したベローズ９ａ、９ｂがそれぞ
れ、オーリング１０ａ、１０ｂを上と下の壁面に強く押
しつける。 この両ベローズ９ａ、９ｂは上下方向に伸縮性があるた
め、オーリング１０ａ、１０ｂ面が若干傾いて取り付け
られていても、常にそれらを上下の壁面と平行に接触さ
せる。これによって電子銃室２と中間室７とが圧力的に
遮断されたことになる。本例ではオーリング１０ａ、１
０ｂがそれぞれのベローズ９ａ、９ｂ側に固定している
場合で説明したが、これらのオーリングとその対向接触
面との位置関係が逆になっても（接触面板をベローズ側
に固定）、同様の効果は得られる。なお、この状態で中
間室７部分は真空を引けない空間になる場合には、オー
リング１０ｂの下方に通気孔１７を設けておいてもよい
。 以上の操作の後、前記第３図の時と同様に、リーク弁６
を開は窒素ガスａを導入することによって電子銃室２内
をリークさせる。分解して電子銃部３を交換後は、リー
ク弁６の後方のバイパス路（図示省略）よりロータリー
ポンプまたはターボ、イオンポンプ等により所定の高真
空まで立ちあげる。電子銃室２の真空度が中間室７のそ
れと同程度になったら、エアシリンダ１２の内管ｆのガ
スを止めベローズ９ａ、９ｂを充分に縮める。続いて、
エアシリンダ１２の内管０部へ高圧ガスを導入して支持
棒１１を左方へ戻し中間仕切弁１６を収納する。従って
本実施例では、リーク個所は電子銃室２だけで済むこと
になる。 ここで、上記本実施例では、ベローズ９ａ、９ｂが共通
のガス配管により同時に伸縮動作させる場合で説明した
が、これらはそれぞれ独立なガス配管を別途に設け、そ
の伸縮動作を同時または別々に行うことも可能である。 コラム内にある他のアパーチャ類は、そのより中間部に
位置する場合が多いので、その上下方向の最低２個所に
前述した仕切弁を設けて置けば良い。 また、第２図は本発明の第２の実施例である。 即ち、前記第３図のオーリング１０の接触面側には、経
験的にオーリングの繰返し接触による汚れが付着する。 その結果、電子銃から電子ビームを放出させた時、周囲
の壁面に当たって散乱してきた電子がその部位に蓄積し
メインビームの軌道を曲げてしまう場合があった。そこ
で本発明では、散乱電子等からオーリング、及びその接
触面部が直接見えないように突起部１７ａ、１７’ｂを
設けた。 【発明の効果１ 以上、本発明によれば、電子銃あるいは絞り等の交換を
行うにあたり真空状態のコラムの一部だけを大気にリー
クしたい時は、その部位だけを確実にシールする。その
結果、部品の交換等により装置の稼動を停止しなければ
ならない時間（ｄ。 ｗｎ ｔｉｍｅ）を大幅に減少させることができ、装
置全体の稼動率向上に貢献できる。また本発明では電子
線装置を例に取って説明してきたが、類似の真空装置に
はいずれも応用可能であることは言うまでもない。
第１図及び第２図は本発明の実施例の真空装置の要部縦
断面図、第３図及び第４図は従来技術を説明するための
真空装置の要部縦断面図である。 符号の説明
断面図、第３図及び第４図は従来技術を説明するための
真空装置の要部縦断面図である。 符号の説明
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子線またはイオンビーム等を用いる荷電粒子線装
置に於て、電子光学鏡筒内の荷電粒子源と加工試料の間
にあって任意の空間の真空を保持して仕切るために該荷
電粒子線の通路を遮断できる位置まで出し入れ可能な中
間仕切弁に於て、該仕切弁は前記荷電粒子線の通路に沿
って２つの背向した真空シール部から構成されているこ
とを特徴とする荷電粒子線用中間仕切弁。 ２、上記２つの背向した真空シールは、高圧ガスの導入
あるいは遮断によるベローズの伸縮操作で行うことを特
徴とする請求項１記載の荷電粒子線用中間仕切弁。 ３、上記２つの背向したベローズは、中央部の支持体を
基点にして、同時に伸縮させて用いることを特徴とする
請求項１記載の荷電粒子線用中間仕切弁。 ４、上記２つの背向した真空シール部のうち、いずれか
一方が常に順圧となるように選択して用いることを特徴
とする請求項１記載の荷電粒子線用中間仕切弁。 ５、上記２つの背向した真空シール用オーリング、及び
その対向接触面は一次粒子線およびその後方散乱粒子線
等から直接見えないように充分な高さの突起部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線用中間仕切
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183927A JPH0472611A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 荷電粒子線用中間仕切弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183927A JPH0472611A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 荷電粒子線用中間仕切弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472611A true JPH0472611A (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=16144247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183927A Pending JPH0472611A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 荷電粒子線用中間仕切弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0472611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477503A (zh) * | 2016-07-13 | 2019-03-15 | 韩电原子力燃料株式会社 | 压力补偿式负荷传递装置 |
| WO2019064521A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | 電子ビーム装置及びデバイス製造方法 |
| WO2019064516A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | 電子ビーム装置及びデバイス製造方法 |
| AT521891A1 (de) * | 2018-11-23 | 2020-06-15 | Vat Holding Ag | Ventil |
-
1990
- 1990-07-13 JP JP2183927A patent/JPH0472611A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477503A (zh) * | 2016-07-13 | 2019-03-15 | 韩电原子力燃料株式会社 | 压力补偿式负荷传递装置 |
| CN109477503B (zh) * | 2016-07-13 | 2020-06-30 | 韩电原子力燃料株式会社 | 压力补偿式负荷传递装置 |
| WO2019064521A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | 電子ビーム装置及びデバイス製造方法 |
| WO2019064516A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社ニコン | 電子ビーム装置及びデバイス製造方法 |
| AT521891A1 (de) * | 2018-11-23 | 2020-06-15 | Vat Holding Ag | Ventil |
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