JP2001126651A - 電子ビーム描画装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子ビーム描画装置において、試料ステージの
案内および駆動機構に永久磁石を用いた場合における上
記永久磁石からの漏洩磁場により電子ビーム軌道が影響
を受けるのを防止すること。 【解決手段】試料ステージ１６の案内機構にエアベアリ
ングガイド等を用い、定盤１８上に浮上したステージ１
６を永久磁石１７で定盤１８側に引き付けてステージ姿
勢を保持する。永久磁石１７からの漏洩磁場が試料７上
への電子ビーム４の照射位置に影響を及ぼすのを避ける
ために、永久磁石１７をシールド部材２１で磁気シール
ドする。また、電子レンズ５からの漏洩磁場中をシール
ド部材２１が移動することによって生じる試料７上方で
の磁場変動を小さく抑えるために電子レンズの下方にも
シールド部材２２を設ける。 【効果】ステージの案内機構を非接触とすることによ
り、試料を搭載するテーブル部材の微小変形を防ぎ、ス
テージを高精度移動させることが可能となり、高精度描
画を実現できる。
案内および駆動機構に永久磁石を用いた場合における上
記永久磁石からの漏洩磁場により電子ビーム軌道が影響
を受けるのを防止すること。 【解決手段】試料ステージ１６の案内機構にエアベアリ
ングガイド等を用い、定盤１８上に浮上したステージ１
６を永久磁石１７で定盤１８側に引き付けてステージ姿
勢を保持する。永久磁石１７からの漏洩磁場が試料７上
への電子ビーム４の照射位置に影響を及ぼすのを避ける
ために、永久磁石１７をシールド部材２１で磁気シール
ドする。また、電子レンズ５からの漏洩磁場中をシール
ド部材２１が移動することによって生じる試料７上方で
の磁場変動を小さく抑えるために電子レンズの下方にも
シールド部材２２を設ける。 【効果】ステージの案内機構を非接触とすることによ
り、試料を搭載するテーブル部材の微小変形を防ぎ、ス
テージを高精度移動させることが可能となり、高精度描
画を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム描画装
置に係わり、特に、永久磁石を利用したステージ駆動機
構からの漏洩磁場をシールドすることによって、高精度
描画を実現させてなる電子ビーム描画装置に関する。
置に係わり、特に、永久磁石を利用したステージ駆動機
構からの漏洩磁場をシールドすることによって、高精度
描画を実現させてなる電子ビーム描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の高集積化に伴い、益
々微細な加工寸法が要求されている。電子ビーム描画装
置は、試料を搭載したステージを移動させながら、電子
ビームを電子レンズで収束し、偏向器で偏向させて、試
料表面上に微細パターンを描画する装置である。
々微細な加工寸法が要求されている。電子ビーム描画装
置は、試料を搭載したステージを移動させながら、電子
ビームを電子レンズで収束し、偏向器で偏向させて、試
料表面上に微細パターンを描画する装置である。
【０００３】電子ビーム描画装置のステージには、高真
空環境下での動作が可能であることと、ステージの構成
部材が試料上の電子ビーム位置を変動させない非磁性材
料であることとが求められる。
空環境下での動作が可能であることと、ステージの構成
部材が試料上の電子ビーム位置を変動させない非磁性材
料であることとが求められる。
【０００４】一方、ステージ位置制御に用いられるレー
ザ測長系に起因したビーム位置精度低下要因にアッベ誤
差がある。このアッベ誤差は、（ステージ姿勢の変化
量）×（描画位置とレーザ測長光軸とのオフセット量）
で表現される。例えば、アッベ誤差を５ｎｍに抑える場
合には、レーザ測長光軸のオフセット量が１ｍｍであれ
ば、ステージの姿勢変化量の許容値は１秒（＝５μｒａ
ｄ）である。従来は、ステージガイドに特開平０５−１
９８４６９号公報に記載のような非磁性超硬合金（以
下、超硬）の転がりガイドが利用されてきたが、ガイド
の真直度誤差によりステージの姿勢が変わるため、ピッ
チング・ヨーイング・ローリングを１秒以下／２００ｍ
ｍに抑えることは非常に困難である。
ザ測長系に起因したビーム位置精度低下要因にアッベ誤
差がある。このアッベ誤差は、（ステージ姿勢の変化
量）×（描画位置とレーザ測長光軸とのオフセット量）
で表現される。例えば、アッベ誤差を５ｎｍに抑える場
合には、レーザ測長光軸のオフセット量が１ｍｍであれ
ば、ステージの姿勢変化量の許容値は１秒（＝５μｒａ
ｄ）である。従来は、ステージガイドに特開平０５−１
９８４６９号公報に記載のような非磁性超硬合金（以
下、超硬）の転がりガイドが利用されてきたが、ガイド
の真直度誤差によりステージの姿勢が変わるため、ピッ
チング・ヨーイング・ローリングを１秒以下／２００ｍ
ｍに抑えることは非常に困難である。
【０００５】また、セラミックステーブルは、超硬の転
動体に比べて軟らかい材料なので、転動体の移動により
テーブルが微小変形する。その結果、測長用ミラーと試
料との距離がナノメータのオーダで変化するため、計測
誤差が生ずる。このように、アッベ誤差やステージの微
小変形により、描画パターンの位置精度が低下する。
動体に比べて軟らかい材料なので、転動体の移動により
テーブルが微小変形する。その結果、測長用ミラーと試
料との距離がナノメータのオーダで変化するため、計測
誤差が生ずる。このように、アッベ誤差やステージの微
小変形により、描画パターンの位置精度が低下する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の位置精度低下
は、ステージの姿勢変化とステージ部材の変形量が原因
である。このような問題点を考慮してステージガイドに
真空環境対応のエアベアリングガイドを使用した場合、
ガイド定盤の面精度がサブミクロン程度であれば、ステ
ージの姿勢変化１秒以下を達成することは可能である。
また、非接触の移動機構であるためテーブルの変形量も
少ない。特開平１０−２１７０５３号公報に記載のポリ
ゴンミラー加工機用のエアベアリングガイドでは、ステ
ージ姿勢変化防止のための予圧付勢手段としてステージ
内部に永久磁石を用いる場合がある。この永久磁石は、
ステージ本体をガイド定盤側に引きつけるためのもので
ある。また、特開平１０−２８１１１０号公報に記載の
ような、真空中での永久磁石間の反発力を利用した非接
触拘束手段も、ステージ移動に伴うテーブル変形を防ぐ
のに効果がある。しかしながら、永久磁石からの外部漏
洩磁場をシールドしない状態では、ステージが移動する
と、永久磁石の静的磁場分布も移動して、試料上での電
子ビームの位置ずれを引き起こす。
は、ステージの姿勢変化とステージ部材の変形量が原因
である。このような問題点を考慮してステージガイドに
真空環境対応のエアベアリングガイドを使用した場合、
ガイド定盤の面精度がサブミクロン程度であれば、ステ
ージの姿勢変化１秒以下を達成することは可能である。
また、非接触の移動機構であるためテーブルの変形量も
少ない。特開平１０−２１７０５３号公報に記載のポリ
ゴンミラー加工機用のエアベアリングガイドでは、ステ
ージ姿勢変化防止のための予圧付勢手段としてステージ
内部に永久磁石を用いる場合がある。この永久磁石は、
ステージ本体をガイド定盤側に引きつけるためのもので
ある。また、特開平１０−２８１１１０号公報に記載の
ような、真空中での永久磁石間の反発力を利用した非接
触拘束手段も、ステージ移動に伴うテーブル変形を防ぐ
のに効果がある。しかしながら、永久磁石からの外部漏
洩磁場をシールドしない状態では、ステージが移動する
と、永久磁石の静的磁場分布も移動して、試料上での電
子ビームの位置ずれを引き起こす。
【０００７】ここで、図４を参照して、電子ビームの位
置精度の観点から許容磁場変化量を見積もる。電子レン
ズ５と試料７との間の空間内に存在する磁場の変動は、
電子ビーム４の照射位置を変化させる。電子レンズ５の
下面から試料７までの距離をＨとし、この空間内の磁場
の変動量をΔＢ(Ｔ)とする。電子レンズ５を通過してき
た電子は、上記磁場変動の影響を受けて、ボーア半径Ｒ
の軌道に沿って偏向角θで偏向され、目標照射位置から
ΔＸだけ離れた点に到達する。
置精度の観点から許容磁場変化量を見積もる。電子レン
ズ５と試料７との間の空間内に存在する磁場の変動は、
電子ビーム４の照射位置を変化させる。電子レンズ５の
下面から試料７までの距離をＨとし、この空間内の磁場
の変動量をΔＢ(Ｔ)とする。電子レンズ５を通過してき
た電子は、上記磁場変動の影響を受けて、ボーア半径Ｒ
の軌道に沿って偏向角θで偏向され、目標照射位置から
ΔＸだけ離れた点に到達する。
【０００８】偏向角θが十分に小さい範囲内では、 ΔＸ＝Ｈ2／(２Ｒ) ………(１) と近似できる。 (１)式にボーア半径 Ｒ＝ｍｖ／(ｅΔＢ) ………(２) ここで、ｍ：電子の質量 ｍ＝９.１×１０-31(ｋｇ) ｅ：電子の電荷 ｅ＝１.６×１０-19(Ｃ) ｖ：電子の速度 を代入すると、 ΔＸ／ΔＢ＝ｅＨ2／(２ｍｖ) ………(３) が得られる。一方、電子のエネルギーは、 Ｅ＝ｍｖ2／２ ………(４) であるから、(３)式と(４)式とから、ｖを消去すると、 ΔＸ／ΔＢ＝ｅＨ2／(２√(２ｍＥ) ) ………(５) が得られる。
【０００９】ΔＸ＝１０ｎｍ，Ｈ＝２５ｍｍと仮定し、
加速電圧を変数にとった時のビームの位置ずれと磁場と
の関係(計算値)を図５に示す。磁場変化が２×１０-8Ｔ
以内で、かつ加速電圧が３０ｋＶ以上であれば、ビーム
の位置ずれは１０ｎｍ以下となる。従って、永久磁石か
らの漏洩磁場が２×１０-8Ｔ以内となるようシールドす
る必要がある。
加速電圧を変数にとった時のビームの位置ずれと磁場と
の関係(計算値)を図５に示す。磁場変化が２×１０-8Ｔ
以内で、かつ加速電圧が３０ｋＶ以上であれば、ビーム
の位置ずれは１０ｎｍ以下となる。従って、永久磁石か
らの漏洩磁場が２×１０-8Ｔ以内となるようシールドす
る必要がある。
【００１０】一方、電子レンズの下部空間では常に電子
レンズからの漏洩磁場が存在する。この電子レンズの漏
洩磁場中を強磁性体からなるシールド部材が移動するた
め、電子レンズの下面から試料までの空間の磁場が乱さ
れ、試料上での電子ビームの位置ずれを引き起こす。こ
の位置ずれ量を低減するためには、電子レンズからの漏
洩磁場をも小さくする必要がある。
レンズからの漏洩磁場が存在する。この電子レンズの漏
洩磁場中を強磁性体からなるシールド部材が移動するた
め、電子レンズの下面から試料までの空間の磁場が乱さ
れ、試料上での電子ビームの位置ずれを引き起こす。こ
の位置ずれ量を低減するためには、電子レンズからの漏
洩磁場をも小さくする必要がある。
【００１１】高精度描画を実施するためには、永久磁石
からの漏洩磁場と電子レンズからの漏洩磁場をそれぞれ
シールドし、試料位置での磁場変化量を２×１０-8Ｔ以
下に低減する必要がある。
からの漏洩磁場と電子レンズからの漏洩磁場をそれぞれ
シールドし、試料位置での磁場変化量を２×１０-8Ｔ以
下に低減する必要がある。
【００１２】従って、本発明の目的は、高精度描画に適
した電子ビーム描画装置を提供することであり、試料位
置での磁場変化量を２×１０-8Ｔ以下に低減することの
可能な装置構造を提供することである。
した電子ビーム描画装置を提供することであり、試料位
置での磁場変化量を２×１０-8Ｔ以下に低減することの
可能な装置構造を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、ステージ本体内部の永久磁石か
らの漏洩磁場の低減に関しては、永久磁石の吸着面を除
く全ての面を強磁性体材料でシールドすることにより対
策している。また、電子レンズからの漏洩磁場中をシー
ルドが移動することによって生ずる磁場変化の低減に関
しては、電子光学鏡筒の下面に電子レンズからの漏れ磁
場を低減するためのシールドを設けることにより対策し
ている。上記した二つのシールド対策を講じることによ
り、ステージが移動しても永久磁石や電子レンズからの
外部漏洩磁場が電子ビーム照射位置に影響を及ぼすこと
がなく、高精度の描画が実現できる。
め、本発明においては、ステージ本体内部の永久磁石か
らの漏洩磁場の低減に関しては、永久磁石の吸着面を除
く全ての面を強磁性体材料でシールドすることにより対
策している。また、電子レンズからの漏洩磁場中をシー
ルドが移動することによって生ずる磁場変化の低減に関
しては、電子光学鏡筒の下面に電子レンズからの漏れ磁
場を低減するためのシールドを設けることにより対策し
ている。上記した二つのシールド対策を講じることによ
り、ステージが移動しても永久磁石や電子レンズからの
外部漏洩磁場が電子ビーム照射位置に影響を及ぼすこと
がなく、高精度の描画が実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】ステージ本体内に組み込む磁石からの漏洩
磁場をできる限り小さくするには、磁石からの磁力線が
閉ループとなるように構成するのが良い。たとえば、Ｎ
極とＳ極が交互に配置されている多極磁石の場合、磁石
を強磁性体製のヨークに取り付けることにより、Ｎ極と
Ｓ極の磁力線が打ち消し合って、ヨーク取付面の漏洩磁
場は大幅に低減する。同様に、吸着面も定盤に接近させ
ることによって、Ｓ極とＮ極の磁力線が打ち消し合って
漏洩磁場は低減する。しかし、磁石自体の磁場が１Ｔ以
上ある場合には、磁場変化の許容値２×１０-8Ｔ以下に
まで低減させることは困難である。
磁場をできる限り小さくするには、磁石からの磁力線が
閉ループとなるように構成するのが良い。たとえば、Ｎ
極とＳ極が交互に配置されている多極磁石の場合、磁石
を強磁性体製のヨークに取り付けることにより、Ｎ極と
Ｓ極の磁力線が打ち消し合って、ヨーク取付面の漏洩磁
場は大幅に低減する。同様に、吸着面も定盤に接近させ
ることによって、Ｓ極とＮ極の磁力線が打ち消し合って
漏洩磁場は低減する。しかし、磁石自体の磁場が１Ｔ以
上ある場合には、磁場変化の許容値２×１０-8Ｔ以下に
まで低減させることは困難である。
【００１６】そこで、磁石の漏洩磁場を低減させるため
に、磁石の吸着面以外の面を透磁率の高い強磁性体でシ
ールドする。なお、強磁性体は機械加工時に着磁するの
で、加工後に熱処理を施して消磁する必要がある。
に、磁石の吸着面以外の面を透磁率の高い強磁性体でシ
ールドする。なお、強磁性体は機械加工時に着磁するの
で、加工後に熱処理を施して消磁する必要がある。
【００１７】永久磁石の漏洩磁場を低減するために、ま
ず磁力線の閉ループ構成により発生磁場を低減させ、さ
らに発生磁場をシールドする。
ず磁力線の閉ループ構成により発生磁場を低減させ、さ
らに発生磁場をシールドする。
【００１８】一方、磁場シールドの移動に伴う電子レン
ズの漏洩磁場の乱れを低減するために、描画のための偏
向には影響のない範囲内で電子光学鏡筒の下方に磁場シ
ールドを設ける。
ズの漏洩磁場の乱れを低減するために、描画のための偏
向には影響のない範囲内で電子光学鏡筒の下方に磁場シ
ールドを設ける。
【００１９】永久磁石と電子レンズの発生磁場をそれぞ
れシールドすることによって、試料位置での磁場変動量
を電子ビーム描画のための許容値２×１０-8Ｔ以下に抑
えることが可能になる。
れシールドすることによって、試料位置での磁場変動量
を電子ビーム描画のための許容値２×１０-8Ｔ以下に抑
えることが可能になる。
【００２０】〈実施例１〉図１に、本発明の第１の実施
例になる電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒から下の部
分の概略構成を示す。
例になる電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒から下の部
分の概略構成を示す。
【００２１】図２に、電子ビーム描画装置の全体構成を
模式的に示す。電子光学鏡筒１内部と試料室２内部は真
空に保たれている。電子光学鏡筒１内の電子銃３からの
電子ビーム４は、電子レンズ５で収束され、偏向器６で
偏向されて、試料７上の所定位置に照射される。試料７
は試料室２内の試料ステージ８上に搭載されている。試
料ステージ８をステージ駆動部２０により移動させつ
つ、試料７表面上に電子ビーム４を偏向走査して照射す
ることによって、試料７の全表面にわたり所望のパター
ンを描画することができる。
模式的に示す。電子光学鏡筒１内部と試料室２内部は真
空に保たれている。電子光学鏡筒１内の電子銃３からの
電子ビーム４は、電子レンズ５で収束され、偏向器６で
偏向されて、試料７上の所定位置に照射される。試料７
は試料室２内の試料ステージ８上に搭載されている。試
料ステージ８をステージ駆動部２０により移動させつ
つ、試料７表面上に電子ビーム４を偏向走査して照射す
ることによって、試料７の全表面にわたり所望のパター
ンを描画することができる。
【００２２】図３に、従来の試料ステージの一構成例を
示す。図３において、Ｙテーブル９上には、試料７とス
テージ位置測定用バーミラー１０とが搭載されている。
描画に際しての試料位置は、バーミラー１０の位置をレ
ーザ測長することにより得られる。
示す。図３において、Ｙテーブル９上には、試料７とス
テージ位置測定用バーミラー１０とが搭載されている。
描画に際しての試料位置は、バーミラー１０の位置をレ
ーザ測長することにより得られる。
【００２３】Ｙテーブル９とＸテーブル１１とは、Ａ−
Ａ’断面図に示すような関係に構成されている。Ｘテー
ブル１１の凹部内側面およびＹテーブル９の凸部外側面
とに超硬のガイド１２がそれぞれ取り付けられている。
両超硬ガイド１２の対向面にはそれぞれＶ溝が設けられ
ている。両Ｖ溝間にはクロスドローラ１３が介挿されて
おり、このクロスドローラ１３を介してＹテーブル９が
Ｘテーブル１１に対し相対移動する。図３のＢ部拡大図
に示すように、クロスドローラ１３には複数の円柱状ロ
ーラ１４が交互に９０°向きを代えて設けられている。
Ｘテーブル１１とベース１５との間も同様に構成されて
おり、Ｘテーブル１１はベース１５に対してクロスドロ
ーラ１３を介して移動する。
Ａ’断面図に示すような関係に構成されている。Ｘテー
ブル１１の凹部内側面およびＹテーブル９の凸部外側面
とに超硬のガイド１２がそれぞれ取り付けられている。
両超硬ガイド１２の対向面にはそれぞれＶ溝が設けられ
ている。両Ｖ溝間にはクロスドローラ１３が介挿されて
おり、このクロスドローラ１３を介してＹテーブル９が
Ｘテーブル１１に対し相対移動する。図３のＢ部拡大図
に示すように、クロスドローラ１３には複数の円柱状ロ
ーラ１４が交互に９０°向きを代えて設けられている。
Ｘテーブル１１とベース１５との間も同様に構成されて
おり、Ｘテーブル１１はベース１５に対してクロスドロ
ーラ１３を介して移動する。
【００２４】Ｙテーブル９の移動時には、ローラ１４が
回転しながら移動するため、Ｙテーブル９の凸部はロー
ラ１４から圧縮力を受ける。この圧縮力が変動するとき
に、セラミックス製のＹテーブル９には最大５０ｎｍ程
度の微小変形が生じる。この変形により、試料７位置と
バーミラー１０との位置が変化するため、電子ビーム４
の照射位置精度を低下させていることが明らかとなっ
た。
回転しながら移動するため、Ｙテーブル９の凸部はロー
ラ１４から圧縮力を受ける。この圧縮力が変動するとき
に、セラミックス製のＹテーブル９には最大５０ｎｍ程
度の微小変形が生じる。この変形により、試料７位置と
バーミラー１０との位置が変化するため、電子ビーム４
の照射位置精度を低下させていることが明らかとなっ
た。
【００２５】そこで、本発明では、図１に示すように、
真空環境下で、ステージ１６がエアパッドから噴出され
る気流力で浮上しつつ、永久磁石１７の吸着力によって
浮上しているステージ１６を定盤１８に引き付ける構成
とした。
真空環境下で、ステージ１６がエアパッドから噴出され
る気流力で浮上しつつ、永久磁石１７の吸着力によって
浮上しているステージ１６を定盤１８に引き付ける構成
とした。
【００２６】先ず、ステージ１６底面には気体の噴出と
吸入を同時に行なうエアパッド１９が取り付けられてい
る。さらに、予圧付勢手段として、永久磁石１７の吸着
力によりステージ１６を定盤１８に引き付ける。ステー
ジ１６はステージ駆動部２０により駆動され、定盤１８
上面に沿って移動する。永久磁石１７の吸着力と気流に
よる抗力（浮力）とが釣り合うことによってステージ１
６の浮上位置が定まるため、ステージ１６の走行時の剛
性が維持される。
吸入を同時に行なうエアパッド１９が取り付けられてい
る。さらに、予圧付勢手段として、永久磁石１７の吸着
力によりステージ１６を定盤１８に引き付ける。ステー
ジ１６はステージ駆動部２０により駆動され、定盤１８
上面に沿って移動する。永久磁石１７の吸着力と気流に
よる抗力（浮力）とが釣り合うことによってステージ１
６の浮上位置が定まるため、ステージ１６の走行時の剛
性が維持される。
【００２７】永久磁石１７の磁場が電子ビームの照射位
置に影響を及ぼさないように、磁石磁場シールド２１で
もって永久磁石１７の吸着面以外の面をシールドしてい
る。また、電子レンズ５から試料室２内への漏洩磁場を
低減するために、電子レンズ漏洩磁場シールド２２が電
子光学鏡筒１の下面に取り付けられている。
置に影響を及ぼさないように、磁石磁場シールド２１で
もって永久磁石１７の吸着面以外の面をシールドしてい
る。また、電子レンズ５から試料室２内への漏洩磁場を
低減するために、電子レンズ漏洩磁場シールド２２が電
子光学鏡筒１の下面に取り付けられている。
【００２８】図６に、エアパッド１９の一構成例を示
す。同図(ａ)はエアパッド１９を下側から見た平面図で
あり、同図(ｂ)はそのＡ−Ａ’断面図である。エアパッ
ド１９には、噴気口２３と吸気口２４とが設けられてい
る。噴気口２３から気体を噴出させることによりステー
ジ１６に浮力を与えて定盤１８上に浮上させ、噴出した
気体は吸気口２４から回収している。
す。同図(ａ)はエアパッド１９を下側から見た平面図で
あり、同図(ｂ)はそのＡ−Ａ’断面図である。エアパッ
ド１９には、噴気口２３と吸気口２４とが設けられてい
る。噴気口２３から気体を噴出させることによりステー
ジ１６に浮力を与えて定盤１８上に浮上させ、噴出した
気体は吸気口２４から回収している。
【００２９】図７に、永久磁石１７の一構成例として多
極磁石構成を示す。同図(ａ)は永久磁石１７を下側から
見た平面図であり、同図(ｂ)は側面図である。複数の板
磁石２５は鉛直方向（定盤面に対し垂直方向）に分極し
ており、磁石下面（吸着面）側ではＮ極とＳ極とが交互
に配列されている。磁石上面（吸着面と反対側の面）は
ヨーク２６に固定されており、このヨーク２６により磁
石上方への漏洩磁場を低減している。
極磁石構成を示す。同図(ａ)は永久磁石１７を下側から
見た平面図であり、同図(ｂ)は側面図である。複数の板
磁石２５は鉛直方向（定盤面に対し垂直方向）に分極し
ており、磁石下面（吸着面）側ではＮ極とＳ極とが交互
に配列されている。磁石上面（吸着面と反対側の面）は
ヨーク２６に固定されており、このヨーク２６により磁
石上方への漏洩磁場を低減している。
【００３０】図８に示すように、ヨーク２６側では板磁
石２５の各極間がヨーク２６により短絡されているの
で、ヨーク２６から外部空間へ漏れ出る磁力線は殆ど無
いが、吸着面側では磁力線が外部空間を通ってＮ極から
Ｓ極へと向かう。
石２５の各極間がヨーク２６により短絡されているの
で、ヨーク２６から外部空間へ漏れ出る磁力線は殆ど無
いが、吸着面側では磁力線が外部空間を通ってＮ極から
Ｓ極へと向かう。
【００３１】図９に、ステージ１６浮上時の定盤１８，
板磁石２５，磁石磁場シールド２１の配置構成を示す。
板磁石２５及びシールド２１と定盤１８との間の距離
（ギャップ）をそれぞれｔ１，ｔ２（ｔ１，ｔ２＞０）
に設定すると、このギャップを通して磁力線の一部がシ
ールド２１の外部空間へと漏れ出る。そこで、この外部
空間への漏洩磁場をさらに効果的に低減させるために、
シールド２１を多重配置構成としても良い。図１０で
は、ヨーク２６の直ぐ外側に内側シールド２７（ギャッ
プ：ｔ２）を設け、さらにその外側に空間を隔てて外側
シールド２８（ギャップ：ｔ３）を設けている。
板磁石２５，磁石磁場シールド２１の配置構成を示す。
板磁石２５及びシールド２１と定盤１８との間の距離
（ギャップ）をそれぞれｔ１，ｔ２（ｔ１，ｔ２＞０）
に設定すると、このギャップを通して磁力線の一部がシ
ールド２１の外部空間へと漏れ出る。そこで、この外部
空間への漏洩磁場をさらに効果的に低減させるために、
シールド２１を多重配置構成としても良い。図１０で
は、ヨーク２６の直ぐ外側に内側シールド２７（ギャッ
プ：ｔ２）を設け、さらにその外側に空間を隔てて外側
シールド２８（ギャップ：ｔ３）を設けている。
【００３２】図１０の構成において、板磁石２５，内側
シールド２７及び外側シールド２８の定盤１８上面から
の高さ（ギャップ：ｔ１，ｔ２，ｔ３）を０．１ｍｍに
設定した時の外部空間への漏洩磁場強度を図１１に示
す。図１１の磁場強度曲線は、永久磁石の横方向外側の
ある特定位置での磁場強度実測値とこの磁場強度が距離
の２乗に反比例することを表わした次の(６)式とから算
出した結果である。 Ｂ＝Ｐm ／(４πμ0Ｈ2) ………(６) ここで、Ｂ ：磁場強度 Ｐm：磁気双極子(磁石)の磁気モーメント μ0：真空中の透磁率／μ0 ＝ １.３×１０-6 (Ｈ／ｍ) Ｈ ：磁気双極子(磁石)からの距離
シールド２７及び外側シールド２８の定盤１８上面から
の高さ（ギャップ：ｔ１，ｔ２，ｔ３）を０．１ｍｍに
設定した時の外部空間への漏洩磁場強度を図１１に示
す。図１１の磁場強度曲線は、永久磁石の横方向外側の
ある特定位置での磁場強度実測値とこの磁場強度が距離
の２乗に反比例することを表わした次の(６)式とから算
出した結果である。 Ｂ＝Ｐm ／(４πμ0Ｈ2) ………(６) ここで、Ｂ ：磁場強度 Ｐm：磁気双極子(磁石)の磁気モーメント μ0：真空中の透磁率／μ0 ＝ １.３×１０-6 (Ｈ／ｍ) Ｈ ：磁気双極子(磁石)からの距離
【００３３】図１１より、永久磁石から外側に１００ｍ
ｍ離れた位置では、永久磁石からの漏洩磁場強度が、シ
ールド構造を設けない場合には、１×１０-6Ｔまでしか
低減していないが、図１０のシールド構造を採用した場
合には、２×１０-8Ｔにまで低減していることが判る。
これより、図１０のシールド構造により永久磁石からの
漏洩磁場の充分な低減効果（シールド効果）が得られる
ことが確認できる。
ｍ離れた位置では、永久磁石からの漏洩磁場強度が、シ
ールド構造を設けない場合には、１×１０-6Ｔまでしか
低減していないが、図１０のシールド構造を採用した場
合には、２×１０-8Ｔにまで低減していることが判る。
これより、図１０のシールド構造により永久磁石からの
漏洩磁場の充分な低減効果（シールド効果）が得られる
ことが確認できる。
【００３４】一方、図１２に示すように、電子レンズ５
の下方には電子レンズ５からの漏洩磁場が存在してい
る。この漏洩磁場中に上述の磁石磁場シールド２１を置
くと、図１３に示すように強磁性体製の磁石磁場シール
ド２１を取り巻く領域での磁場が乱されて試料７上の磁
場が変化し、この試料７上での磁場変化に起因して電子
ビーム４の照射位置ずれが生ずる。この試料上での磁場
変化を防ぐためには、電子レンズ５からの漏洩磁場を少
なくする必要がある。
の下方には電子レンズ５からの漏洩磁場が存在してい
る。この漏洩磁場中に上述の磁石磁場シールド２１を置
くと、図１３に示すように強磁性体製の磁石磁場シール
ド２１を取り巻く領域での磁場が乱されて試料７上の磁
場が変化し、この試料７上での磁場変化に起因して電子
ビーム４の照射位置ずれが生ずる。この試料上での磁場
変化を防ぐためには、電子レンズ５からの漏洩磁場を少
なくする必要がある。
【００３５】そこで、本発明では、電子レンズ５の下方
に電子レンズ漏洩磁場シールド２２を設けている。この
場合の漏洩磁場シールド効果を図１４に示す。電子レン
ズ５(高さ位置:ｈ1)内での磁場強度は最大１０-2Ｔであ
るが、漏洩磁場強度はレンズ５から遠ざかるにつれて減
衰し、シールド２２を設けない場合は、試料７の高さ位
置ｈ2 で１０-4Ｔ、シールド２１の高さ位置ｈ3 では１
０-6Ｔであった。この場合は、磁石磁場シールド２１の
移動に起因して生じる磁場変動量が１０-8Ｔを超えてし
まい、試料７への電子ビーム４の照射位置にずれを生じ
させてしまう。
に電子レンズ漏洩磁場シールド２２を設けている。この
場合の漏洩磁場シールド効果を図１４に示す。電子レン
ズ５(高さ位置:ｈ1)内での磁場強度は最大１０-2Ｔであ
るが、漏洩磁場強度はレンズ５から遠ざかるにつれて減
衰し、シールド２２を設けない場合は、試料７の高さ位
置ｈ2 で１０-4Ｔ、シールド２１の高さ位置ｈ3 では１
０-6Ｔであった。この場合は、磁石磁場シールド２１の
移動に起因して生じる磁場変動量が１０-8Ｔを超えてし
まい、試料７への電子ビーム４の照射位置にずれを生じ
させてしまう。
【００３６】一方、本発明によりシールド２２を設けた
場合には、電子レンズ５からの漏洩磁場強度は、試料７
の位置で１０-8Ｔに、シールド２１の位置では １０-11
Ｔにまで低減できるため、磁石磁場シールド２１の移動
に起因して生じる磁場変動量は必然的に １０-11Ｔ以下
となり、この程度の磁場変動量では試料７上での電子ビ
ーム４の照射位置に殆ど影響を与えることがない。
場合には、電子レンズ５からの漏洩磁場強度は、試料７
の位置で１０-8Ｔに、シールド２１の位置では １０-11
Ｔにまで低減できるため、磁石磁場シールド２１の移動
に起因して生じる磁場変動量は必然的に １０-11Ｔ以下
となり、この程度の磁場変動量では試料７上での電子ビ
ーム４の照射位置に殆ど影響を与えることがない。
【００３７】以上の構成により、試料ステージ１６を非
接触状態でその高さ位置及び姿勢を拘束することがで
き、かつ、永久磁石１７および電子レンズ５からの漏洩
磁場が電子ビーム照射位置に影響を及ぼすことを防止す
ることができ、高精度の描画を実現できる。
接触状態でその高さ位置及び姿勢を拘束することがで
き、かつ、永久磁石１７および電子レンズ５からの漏洩
磁場が電子ビーム照射位置に影響を及ぼすことを防止す
ることができ、高精度の描画を実現できる。
【００３８】なお、図９の構成において、漏洩磁場のシ
ールド効果をより高めるには、前記磁力拘束手段として
の板磁石２５と定盤１８との間の距離をｔ1 、磁石磁場
シールド２１と定盤１８との間の距離をｔ2 としたと
き、ｔ1 ＞ｔ2 なる関係が成立するように、板磁石２５
及び磁石磁場シールド２１を定盤１８に対して配置構成
するのが望ましい。また、図１０の構成において、漏洩
磁場シールド効果をより高めるには、ｔ1 ＞ｔ2 及びｔ
1 ＞ｔ3 とするのが望ましい。
ールド効果をより高めるには、前記磁力拘束手段として
の板磁石２５と定盤１８との間の距離をｔ1 、磁石磁場
シールド２１と定盤１８との間の距離をｔ2 としたと
き、ｔ1 ＞ｔ2 なる関係が成立するように、板磁石２５
及び磁石磁場シールド２１を定盤１８に対して配置構成
するのが望ましい。また、図１０の構成において、漏洩
磁場シールド効果をより高めるには、ｔ1 ＞ｔ2 及びｔ
1 ＞ｔ3 とするのが望ましい。
【００３９】〈実施例２〉図１５に、本発明の第２の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例は、ステージ駆動に１軸リニアモ
ータを用いた場合における磁場シールド構造に関するも
のである。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例は、ステージ駆動に１軸リニアモ
ータを用いた場合における磁場シールド構造に関するも
のである。
【００４０】図１５において、ステージ１６の上面には
試料７が搭載されている。定盤１８とステージ１６との
間にはローラ１４を介在させてある。ステージ１６本体
には動力伝達フレーム２９が取り付けられており、動力
伝達フレーム２９の端部には駆動コイル３０が固定され
ている。駆動コイル３０の両側に永久磁石３１，３２が
配置されている。永久磁石３１，３２は案内部を兼ねて
いる固定ヨーク３３の内側壁上に取り付けられている。
図示した１軸リニアモータの原理は、永久磁石３１，３
２による固定磁場と移動可能な駆動コイル３０の発生磁
場との相互作用によって駆動力を発生すると云うもので
ある。
試料７が搭載されている。定盤１８とステージ１６との
間にはローラ１４を介在させてある。ステージ１６本体
には動力伝達フレーム２９が取り付けられており、動力
伝達フレーム２９の端部には駆動コイル３０が固定され
ている。駆動コイル３０の両側に永久磁石３１，３２が
配置されている。永久磁石３１，３２は案内部を兼ねて
いる固定ヨーク３３の内側壁上に取り付けられている。
図示した１軸リニアモータの原理は、永久磁石３１，３
２による固定磁場と移動可能な駆動コイル３０の発生磁
場との相互作用によって駆動力を発生すると云うもので
ある。
【００４１】永久磁石３１，３２からの漏洩磁場は、そ
れを取り囲んでいる固定ヨーク３３に透磁率の高い材料
を用いることにより低減できる。駆動コイル３０の発生
磁場に対しては、駆動コイル３０下面に高透磁率材から
なる可動ヨーク３４を設けることによって、外部への漏
洩磁場を低減している。上記の高透磁率材としては、例
えばパーマロイを挙げることができる。
れを取り囲んでいる固定ヨーク３３に透磁率の高い材料
を用いることにより低減できる。駆動コイル３０の発生
磁場に対しては、駆動コイル３０下面に高透磁率材から
なる可動ヨーク３４を設けることによって、外部への漏
洩磁場を低減している。上記の高透磁率材としては、例
えばパーマロイを挙げることができる。
【００４２】図１６に、図１５のＣ−Ｃ’断面を上方か
ら見た図を示す。駆動コイル３０に電流を流し磁場を発
生させると、駆動コイル３０と永久磁石３５，３６との
間に吸引力が、駆動コイル３０と永久磁石３７，３８と
の間には反発力が働く。この吸引力と反発力とによっ
て、駆動コイル３０は一方向（図の左方向）に移動する
力を受ける。
ら見た図を示す。駆動コイル３０に電流を流し磁場を発
生させると、駆動コイル３０と永久磁石３５，３６との
間に吸引力が、駆動コイル３０と永久磁石３７，３８と
の間には反発力が働く。この吸引力と反発力とによっ
て、駆動コイル３０は一方向（図の左方向）に移動する
力を受ける。
【００４３】図１５においては、定盤１８上のローラ１
４によってステージ本体１６を支持し案内する構成例を
示したが、本例に限らず、ニードルローラガイド，クロ
スドローラガイド，エアベアリングガイド等によっても
よいことは云うまでもない。
４によってステージ本体１６を支持し案内する構成例を
示したが、本例に限らず、ニードルローラガイド，クロ
スドローラガイド，エアベアリングガイド等によっても
よいことは云うまでもない。
【００４４】〈実施例３〉図１７に、本発明の第３の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例では、ステージ駆動用リニアモー
タを構成している永久磁石３１，３２を強磁性体製の固
定ヨーク３９で取り囲むことにより、永久磁石３１，３
２からの外部漏洩磁場を低減させている。さらに、固定
ヨーク３９の外周に高透磁率材製の固定シールド４０を
設けて、固定ヨーク３９外への漏洩磁場をシールドして
いる。可動部の駆動コイル３０からの発生磁場について
も、強磁性体製の可動ヨーク４１と高透磁率材製の可動
シールド４２とによって外部への漏洩磁場を低減させて
いる。上記の強磁性体材としては例えば鉄系の材料を挙
げることができ、また、上記の高透磁率材としては例え
ばパーマロイを挙げることができる。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例では、ステージ駆動用リニアモー
タを構成している永久磁石３１，３２を強磁性体製の固
定ヨーク３９で取り囲むことにより、永久磁石３１，３
２からの外部漏洩磁場を低減させている。さらに、固定
ヨーク３９の外周に高透磁率材製の固定シールド４０を
設けて、固定ヨーク３９外への漏洩磁場をシールドして
いる。可動部の駆動コイル３０からの発生磁場について
も、強磁性体製の可動ヨーク４１と高透磁率材製の可動
シールド４２とによって外部への漏洩磁場を低減させて
いる。上記の強磁性体材としては例えば鉄系の材料を挙
げることができ、また、上記の高透磁率材としては例え
ばパーマロイを挙げることができる。
【００４５】本実施例の２重シールド構造は、リニアモ
ータ内の強力な発生磁場の外部漏洩を防止するのにより
効果的である。
ータ内の強力な発生磁場の外部漏洩を防止するのにより
効果的である。
【００４６】〈実施例４〉図１８に、本発明の第４の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例では、ステージ駆動用リニアモー
タ内部の永久磁石３１，３２が発生する磁場を高透磁率
材製の固定ヨーク４３で低減させている。さらに、非磁
性材製のスペーサ４４を介して、高透磁率材製の固定シ
ールド４５でシールドする。可動部の駆動コイル３０か
らの発生磁場についても、高透磁率材製の可動シールド
４６を設けて、外部への漏洩磁場を低減させている。上
記の高透磁率材としては例えばパーマロイ材を用いるこ
とができる。本実施例の２重シールド構成により、ステ
ージ駆動系からの磁場が直接外部へ漏れ出るのをより効
果的に防止することができる。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例では、ステージ駆動用リニアモー
タ内部の永久磁石３１，３２が発生する磁場を高透磁率
材製の固定ヨーク４３で低減させている。さらに、非磁
性材製のスペーサ４４を介して、高透磁率材製の固定シ
ールド４５でシールドする。可動部の駆動コイル３０か
らの発生磁場についても、高透磁率材製の可動シールド
４６を設けて、外部への漏洩磁場を低減させている。上
記の高透磁率材としては例えばパーマロイ材を用いるこ
とができる。本実施例の２重シールド構成により、ステ
ージ駆動系からの磁場が直接外部へ漏れ出るのをより効
果的に防止することができる。
【００４７】〈実施例５〉図１９に、本発明の第５の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例はシールド部材をより小型軽量化
することのできる構成例に関するものである。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。本実施例はシールド部材をより小型軽量化
することのできる構成例に関するものである。
【００４８】本実施例では、試料ステージとリニアモー
タ間を結ぶ動力伝達フレーム２９のリニアモータ側の端
部に高透磁率材製の可動ヨーク６０が固定され、可動ヨ
ーク６０の互いに対向する内壁面に永久磁石３１，３２
が取り付けられている。永久磁石３１，３２の対向面間
には、駆動コイル３０が固定ヨーク６１を介して定盤１
８上に固定されて配置されている。すなわち、本実施例
では、先の実施例とは異なって、リニアモータのヨーク
６０及び永久磁石３１，３２側を可動部とし、ヨーク６
１及び駆動コイル３０側を固定部としてある。駆動コイ
ル３０は、空心コイルであり、強磁性体製の磁心を有し
ていない。従って、この駆動コイル３０は、通電しない
限り磁場を発生することはない。
タ間を結ぶ動力伝達フレーム２９のリニアモータ側の端
部に高透磁率材製の可動ヨーク６０が固定され、可動ヨ
ーク６０の互いに対向する内壁面に永久磁石３１，３２
が取り付けられている。永久磁石３１，３２の対向面間
には、駆動コイル３０が固定ヨーク６１を介して定盤１
８上に固定されて配置されている。すなわち、本実施例
では、先の実施例とは異なって、リニアモータのヨーク
６０及び永久磁石３１，３２側を可動部とし、ヨーク６
１及び駆動コイル３０側を固定部としてある。駆動コイ
ル３０は、空心コイルであり、強磁性体製の磁心を有し
ていない。従って、この駆動コイル３０は、通電しない
限り磁場を発生することはない。
【００４９】図２０に、図１９のＤ−Ｄ’断面構造を示
す。図２０では、駆動コイルは複数の駆動コイル３０ａ
〜３０ｆからなっている。可動ヨーク６０の移動方向の
長さは、永久磁石３１，３２と相互作用をする駆動コイ
ル（駆動のために通電される２つの駆動コイル３０ｃ，
３０ｄ）を囲むことができる長さに設定されており、こ
れによりステージの電磁駆動に際して発生する漏洩磁場
をシールドすることができる。
す。図２０では、駆動コイルは複数の駆動コイル３０ａ
〜３０ｆからなっている。可動ヨーク６０の移動方向の
長さは、永久磁石３１，３２と相互作用をする駆動コイ
ル（駆動のために通電される２つの駆動コイル３０ｃ，
３０ｄ）を囲むことができる長さに設定されており、こ
れによりステージの電磁駆動に際して発生する漏洩磁場
をシールドすることができる。
【００５０】上述したように、可動ヨーク６０によって
囲まれていない駆動コイル（図２０では３０ａ，３０
ｂ，３０ｅ，３０ｆ）は通電されていないので磁場を発
生しておらず、それらの部分からの磁場漏洩は生じ得な
いからである。従って、前掲の実施例２〜４では、ステ
ージの全移動範囲に略等しい領域を高透磁率材製の部材
でシールドする必要があったが、本実施例では、移動す
る永久磁石３１，３２をシールドすると共に、両永久磁
石と相互作用している（通電されている）２つの駆動コ
イル（図２０では３０ｃ，３０ｄ）だけをシールドすれ
ば良いので、前掲の実施例２〜４に比べて、所要シール
ド範囲が狭まり、シールド部材をより小型軽量化するこ
とができる。また、図２０中の３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄ，３０ｅ及び３０ｆからなる駆動コイル群の
両端部のみを支持することによって、図１９の可動ヨー
クをロの字形状つまり移動軸の回りに完全に閉じた形状
とすることができ、可動ヨーク内永久磁石３１，３２か
らの漏洩磁場をさらに低減することができる。
囲まれていない駆動コイル（図２０では３０ａ，３０
ｂ，３０ｅ，３０ｆ）は通電されていないので磁場を発
生しておらず、それらの部分からの磁場漏洩は生じ得な
いからである。従って、前掲の実施例２〜４では、ステ
ージの全移動範囲に略等しい領域を高透磁率材製の部材
でシールドする必要があったが、本実施例では、移動す
る永久磁石３１，３２をシールドすると共に、両永久磁
石と相互作用している（通電されている）２つの駆動コ
イル（図２０では３０ｃ，３０ｄ）だけをシールドすれ
ば良いので、前掲の実施例２〜４に比べて、所要シール
ド範囲が狭まり、シールド部材をより小型軽量化するこ
とができる。また、図２０中の３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄ，３０ｅ及び３０ｆからなる駆動コイル群の
両端部のみを支持することによって、図１９の可動ヨー
クをロの字形状つまり移動軸の回りに完全に閉じた形状
とすることができ、可動ヨーク内永久磁石３１，３２か
らの漏洩磁場をさらに低減することができる。
【００５１】〈実施例６〉図２１に、本発明の第６の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。同図の(ａ)はステージ部分を上から見た平
面図、同図の(ｂ)はそのＥ−Ｅ’部の断面図である。本
実施例では、実施例１において予圧付勢用永久磁石の漏
洩磁場シールドを施したステージを、実施例２，実施例
３，実施例４，または実施例５のリニアモータで駆動す
るように構成している。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。同図の(ａ)はステージ部分を上から見た平
面図、同図の(ｂ)はそのＥ−Ｅ’部の断面図である。本
実施例では、実施例１において予圧付勢用永久磁石の漏
洩磁場シールドを施したステージを、実施例２，実施例
３，実施例４，または実施例５のリニアモータで駆動す
るように構成している。
【００５２】本実施例では、図２１に示すように、３台
の１軸リニアモータをＨ字状に組み合わせて、試料ステ
ージ１６をＸ，Ｙ方向に２次元駆動できるようにしてい
る。すなわち、２台のリニアモータＹ１，Ｙ２でステー
ジ１６をＹ方向駆動し、もう１台のリニアモータＸ１で
ステージをＸ方向駆動するように構成している。
の１軸リニアモータをＨ字状に組み合わせて、試料ステ
ージ１６をＸ，Ｙ方向に２次元駆動できるようにしてい
る。すなわち、２台のリニアモータＹ１，Ｙ２でステー
ジ１６をＹ方向駆動し、もう１台のリニアモータＸ１で
ステージをＸ方向駆動するように構成している。
【００５３】リニアモータＹ１では、Ｙ１案内部４７上
をＹ１可動体４８がＹ方向移動し、リニアモータＹ２で
は、Ｙ２案内部４９上をＹ２可動体５０がＹ方向移動す
る。リニアモータＸ１のＸ１案内部５１の両端は、Ｙ１
可動体４８とＹ２可動体５０に結合されており、Ｙ１可
動体４８とＹ２可動体５０の同期動作によってリニアモ
ータＸ１がＹ方向に移動される。リニアモータＸ１で
は、Ｘ１案内部５１上を試料ステージ１６を載せたＸ１
可動体５２がＸ方向移動する。
をＹ１可動体４８がＹ方向移動し、リニアモータＹ２で
は、Ｙ２案内部４９上をＹ２可動体５０がＹ方向移動す
る。リニアモータＸ１のＸ１案内部５１の両端は、Ｙ１
可動体４８とＹ２可動体５０に結合されており、Ｙ１可
動体４８とＹ２可動体５０の同期動作によってリニアモ
ータＸ１がＹ方向に移動される。リニアモータＸ１で
は、Ｘ１案内部５１上を試料ステージ１６を載せたＸ１
可動体５２がＸ方向移動する。
【００５４】以上の駆動部構成により、試料ステージ１
６はＸ，Ｙ方向に２次元移動でき、試料７表面全域にわ
たっての描画が実現できる。試料ステージ１６の２次元
方向位置は、試料ステージ１６上に固定設置した２本の
バーミラー１０のＸ，Ｙ方向位置をそれぞれレーザ測長
することにより計測される。
６はＸ，Ｙ方向に２次元移動でき、試料７表面全域にわ
たっての描画が実現できる。試料ステージ１６の２次元
方向位置は、試料ステージ１６上に固定設置した２本の
バーミラー１０のＸ，Ｙ方向位置をそれぞれレーザ測長
することにより計測される。
【００５５】なお、リニアモータからの漏洩磁場強度
は、Ｘ１可動体５２から離れる程小さくなり、ステージ
１６上の試料７の位置では、電子ビームの照射位置精度
に影響を及ぼさないレベルにまで減衰している。
は、Ｘ１可動体５２から離れる程小さくなり、ステージ
１６上の試料７の位置では、電子ビームの照射位置精度
に影響を及ぼさないレベルにまで減衰している。
【００５６】本実施例によれば、試料ステージ１６を非
接触に支持することにより、試料７を保持している部分
が変形しにくくなるため、試料７が歪まないので、高精
度の描画を実現できる。また、試料室の外形寸法はステ
ージ移動範囲とリニアモータ部の設置面積分に留めるこ
とができ、コンパクトな装置構成が実現できる。
接触に支持することにより、試料７を保持している部分
が変形しにくくなるため、試料７が歪まないので、高精
度の描画を実現できる。また、試料室の外形寸法はステ
ージ移動範囲とリニアモータ部の設置面積分に留めるこ
とができ、コンパクトな装置構成が実現できる。
【００５７】〈実施例７〉図２２に、本発明の第７の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。なお、リニアモータ部の構成は、先の実施
例６の場合と同様である。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。なお、リニアモータ部の構成は、先の実施
例６の場合と同様である。
【００５８】先の実施例６の構成では、描画時に試料ス
テージ１６が電子光学鏡筒の直下に移動する場合があ
る。この電子光学鏡筒の直下は、電子レンズからの漏洩
磁場が最も大きい位置であり、この位置にＸ１可動体５
２が移動した時に、電子レンズからの漏洩磁場の大きさ
やステージ速度に応じて、強磁性体のＸ１可動体５２の
内部に渦電流が流れる。この渦電流による発生磁場もま
た、試料表面上への電子ビーム照射位置精度を低下させ
る要因となる。
テージ１６が電子光学鏡筒の直下に移動する場合があ
る。この電子光学鏡筒の直下は、電子レンズからの漏洩
磁場が最も大きい位置であり、この位置にＸ１可動体５
２が移動した時に、電子レンズからの漏洩磁場の大きさ
やステージ速度に応じて、強磁性体のＸ１可動体５２の
内部に渦電流が流れる。この渦電流による発生磁場もま
た、試料表面上への電子ビーム照射位置精度を低下させ
る要因となる。
【００５９】そこで、本実施例７では、Ｘ１可動体５２
に渦電流が流れるのを抑制するために、Ｘ１可動体５２
をステージ１６本体の側面に取り付けて、ステージ移動
範囲内ではＸ１可動体５２が電子光学鏡筒の直下に来な
いように構成している。このような配置構成によって、
Ｘ１可動体５２に渦電流が流れることにより発生する磁
場の影響を低減させることができ、高精度の描画を実現
できる。
に渦電流が流れるのを抑制するために、Ｘ１可動体５２
をステージ１６本体の側面に取り付けて、ステージ移動
範囲内ではＸ１可動体５２が電子光学鏡筒の直下に来な
いように構成している。このような配置構成によって、
Ｘ１可動体５２に渦電流が流れることにより発生する磁
場の影響を低減させることができ、高精度の描画を実現
できる。
【００６０】〈実施例８〉図２３に、本発明の第８の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。
【００６１】先の実施例７のステージ構成においては、
ステージ１６をＸ方向に加減速する時には、ステージ１
６の慣性力がＸ１可動体５２に作用し、ステージ１６の
姿勢はヨーイング方向に変化し易い。そこで、本実施例
では、２台のＸ方向駆動用のリニアモータＸ１，Ｘ２を
ステージ１６本体の両側にそれぞれ配置した。リニアモ
ータＸ１では、Ｘ１案内部５１上をＸ１可動体５２がＸ
方向に移動し、リニアモータＸ２では、Ｘ２案内部７０
上をＸ２可動体７１がＸ方向移動する。また、Ｘ１案内
部５１及びＸ２案内部７０の両端部はそれぞれＹ１可働
体４８及びＹ２可動体５０に結合されており、ステージ
１６の支持剛性および駆動剛性を高めた構成となってい
る。
ステージ１６をＸ方向に加減速する時には、ステージ１
６の慣性力がＸ１可動体５２に作用し、ステージ１６の
姿勢はヨーイング方向に変化し易い。そこで、本実施例
では、２台のＸ方向駆動用のリニアモータＸ１，Ｘ２を
ステージ１６本体の両側にそれぞれ配置した。リニアモ
ータＸ１では、Ｘ１案内部５１上をＸ１可動体５２がＸ
方向に移動し、リニアモータＸ２では、Ｘ２案内部７０
上をＸ２可動体７１がＸ方向移動する。また、Ｘ１案内
部５１及びＸ２案内部７０の両端部はそれぞれＹ１可働
体４８及びＹ２可動体５０に結合されており、ステージ
１６の支持剛性および駆動剛性を高めた構成となってい
る。
【００６２】上記の構成により、リニアモータからの漏
洩磁場が電子ビームの照射位置精度に及ぼす影響を抑
え、かつ、Ｘ方向に支持剛性の高いステージ移動を実現
でき、高速，高精度の描画を実施できる。
洩磁場が電子ビームの照射位置精度に及ぼす影響を抑
え、かつ、Ｘ方向に支持剛性の高いステージ移動を実現
でき、高速，高精度の描画を実施できる。
【００６３】〈実施例９〉図２４に、本発明の第９の実
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。
施例になる電子ビーム描画装置におけるステージ部分の
構成を示す。
【００６４】本実施例では、実施例１に適用していた予
圧付勢用永久磁石１７の漏洩磁場と実施例２から実施例
８に適用していたリニアモータＸ１可動体５２の漏洩磁
場の影響を低減するために、永久磁石は用いずに、完全
拘束型のエアベアリング案内とし、リニアモータの配置
は試料７から離れた位置とする。
圧付勢用永久磁石１７の漏洩磁場と実施例２から実施例
８に適用していたリニアモータＸ１可動体５２の漏洩磁
場の影響を低減するために、永久磁石は用いずに、完全
拘束型のエアベアリング案内とし、リニアモータの配置
は試料７から離れた位置とする。
【００６５】図２５に示すように、１軸のエアベアリン
グは静圧案内部７２及び静圧移動体７３から構成され、
静圧移動体７３の内側にはエアパッド１９が取り付けら
れている。エアパッド１９には噴気口２３と吸気口２４
があり、噴気口２３から気体を噴出させる力によって抗
力（浮力）を得ている。４面のエアパッド１９の抗力が
釣り合うことで、静圧移動体７３の移動方向以外の自由
度は拘束されている。なお、噴出された気体は吸気口２
４より回収される。
グは静圧案内部７２及び静圧移動体７３から構成され、
静圧移動体７３の内側にはエアパッド１９が取り付けら
れている。エアパッド１９には噴気口２３と吸気口２４
があり、噴気口２３から気体を噴出させる力によって抗
力（浮力）を得ている。４面のエアパッド１９の抗力が
釣り合うことで、静圧移動体７３の移動方向以外の自由
度は拘束されている。なお、噴出された気体は吸気口２
４より回収される。
【００６６】図２４におけるエアベアリングＹ１は、Ｙ
１静圧案内部７４とＹ１静圧移動体７５から構成され、
Ｙ１静圧移動体７５はＹ１静圧案内部７４に対して無摺
動で移動できる機構となっている。同様にして、エアベ
アリングＹ２はＹ２静圧案内部７６とＹ２静圧移動体７
７とから構成されている。Ｙ１静圧移動体７５とＹ２静
圧移動体７７にはＸ１静圧案内部７８が固定されてお
り、このＸ１静圧案内部７８に対してＸ１静圧移動体７
９が移動できる機構となっている。
１静圧案内部７４とＹ１静圧移動体７５から構成され、
Ｙ１静圧移動体７５はＹ１静圧案内部７４に対して無摺
動で移動できる機構となっている。同様にして、エアベ
アリングＹ２はＹ２静圧案内部７６とＹ２静圧移動体７
７とから構成されている。Ｙ１静圧移動体７５とＹ２静
圧移動体７７にはＸ１静圧案内部７８が固定されてお
り、このＸ１静圧案内部７８に対してＸ１静圧移動体７
９が移動できる機構となっている。
【００６７】エアベアリングＹ１静圧移動体７５の駆動
は、リニアモータＹ１により行なわれる。リニアモータ
Ｙ１可動体４８は、Ｙ１静圧移動体７５に結合されてい
る。リニアモータＹ１案内部４７はエアベアリングＹ１
静圧案内部７４に平行に配置されている。Ｙ１静圧案内
部７４とＹ１案内部４７とを平行配置する上で多少の平
行度誤差を生じるが、Ｙ１可動体４８とＹ１案内部４７
間の位置ずれは数ｍｍまで許容できるので、Ｙ１可動体
４８がＹ１静圧移動体７５の軌道に倣うことになる。ま
た、本実施例では、リニアモータ漏洩磁場及び渦電流に
よる磁場の発生を抑えるために、エアベアリングＹ１に
関して試料７とは反対側の位置すなわち試料７からより
離れた位置にリニアモータＹ１を配置している。
は、リニアモータＹ１により行なわれる。リニアモータ
Ｙ１可動体４８は、Ｙ１静圧移動体７５に結合されてい
る。リニアモータＹ１案内部４７はエアベアリングＹ１
静圧案内部７４に平行に配置されている。Ｙ１静圧案内
部７４とＹ１案内部４７とを平行配置する上で多少の平
行度誤差を生じるが、Ｙ１可動体４８とＹ１案内部４７
間の位置ずれは数ｍｍまで許容できるので、Ｙ１可動体
４８がＹ１静圧移動体７５の軌道に倣うことになる。ま
た、本実施例では、リニアモータ漏洩磁場及び渦電流に
よる磁場の発生を抑えるために、エアベアリングＹ１に
関して試料７とは反対側の位置すなわち試料７からより
離れた位置にリニアモータＹ１を配置している。
【００６８】エアベアリングＹ２静圧移動体７７の駆動
方法についても上記と同様であり、Ｙ２静圧移動体７７
はＹ２案内部４９とＹ２可動体５０とからなるリニアモ
ータＹ２により駆動される。
方法についても上記と同様であり、Ｙ２静圧移動体７７
はＹ２案内部４９とＹ２可動体５０とからなるリニアモ
ータＹ２により駆動される。
【００６９】エアベアリングＸ１静圧移動体７９の駆動
は、リニアモータＸ１により行なわれる。リニアモータ
Ｘ１案内部５１の両端部は、それぞれＹ１静圧移動体７
５とＹ２静圧移動体７７に結合されている。リニアモー
タＸ１についても、そこからの漏洩磁場と渦電流による
磁場の発生を低減するために、エアベアリングＸ１の下
方にリニアモータＸ１を配置している。
は、リニアモータＸ１により行なわれる。リニアモータ
Ｘ１案内部５１の両端部は、それぞれＹ１静圧移動体７
５とＹ２静圧移動体７７に結合されている。リニアモー
タＸ１についても、そこからの漏洩磁場と渦電流による
磁場の発生を低減するために、エアベアリングＸ１の下
方にリニアモータＸ１を配置している。
【００７０】上記のように、完全拘束型のエアベアリン
グガイドにより浮上拘束されているＸＹステージを試料
７位置から離れて設けた３台のリニアモータで駆動する
ことによって、リニアモータからの漏洩磁場の低減とリ
ニアモータ可動体(強磁性体)移動時の渦電流による磁場
の発生を抑えることができ、高精度の描画を実現するこ
とができる。
グガイドにより浮上拘束されているＸＹステージを試料
７位置から離れて設けた３台のリニアモータで駆動する
ことによって、リニアモータからの漏洩磁場の低減とリ
ニアモータ可動体(強磁性体)移動時の渦電流による磁場
の発生を抑えることができ、高精度の描画を実現するこ
とができる。
【００７１】〈実施例１０〉図２６に本発明の第１０の
実施例として本発明の電子ビーム描画装置を用いた半導
体集積回路素子の製造工程を示す。図２６の(ａ)から
(ｄ)は、その製造工程を示す素子断面図である。
実施例として本発明の電子ビーム描画装置を用いた半導
体集積回路素子の製造工程を示す。図２６の(ａ)から
(ｄ)は、その製造工程を示す素子断面図である。
【００７２】ここには、実験的な実施例を示しており、
全てのパターン形成工程に本発明の電子ビーム描画装置
を用いた描画方法を適用しているのではなく、同図の
(ｃ)における感光剤１０９のパターニング工程のみに本
発明による電子ビーム描画方法を適用し、他の工程では
従来の描画方法を用い、本発明の効果を対比確認した。
全てのパターン形成工程に本発明の電子ビーム描画装置
を用いた描画方法を適用しているのではなく、同図の
(ｃ)における感光剤１０９のパターニング工程のみに本
発明による電子ビーム描画方法を適用し、他の工程では
従来の描画方法を用い、本発明の効果を対比確認した。
【００７３】まず、Ｎマイナスのシリコン基板１００
に、通常の方法でＰウエル層１０１，Ｐ層１０２，フィ
ールド酸化膜１０３，多結晶シリコン／シリコン酸化膜
ゲート１０４，Ｐ高濃度拡散層１０５，Ｎ高濃度拡散層
１０６等を形成した（図２６の(ａ)）。
に、通常の方法でＰウエル層１０１，Ｐ層１０２，フィ
ールド酸化膜１０３，多結晶シリコン／シリコン酸化膜
ゲート１０４，Ｐ高濃度拡散層１０５，Ｎ高濃度拡散層
１０６等を形成した（図２６の(ａ)）。
【００７４】次に、リンガラス（ＰＳＧ）の絶縁膜１０
７を被着し、絶縁膜１０７をドライエッチングしてコン
タクトホール１０８を形成した（図２６の(ｂ)）。
７を被着し、絶縁膜１０７をドライエッチングしてコン
タクトホール１０８を形成した（図２６の(ｂ)）。
【００７５】次いで、通常の方法でＷ／ＴｉＮ電極配線
１１０材を被着し、その上に感光剤１０９を塗布し、本
発明の電子ビーム描画装置を用いた電子ビーム描画法に
より感光剤１０９のパターニングを行なった。そして、
ドライエッチングなどによりＷ／ＴｉＮ電極配線１１０
を形成した（図２６の(ｃ)）。
１１０材を被着し、その上に感光剤１０９を塗布し、本
発明の電子ビーム描画装置を用いた電子ビーム描画法に
より感光剤１０９のパターニングを行なった。そして、
ドライエッチングなどによりＷ／ＴｉＮ電極配線１１０
を形成した（図２６の(ｃ)）。
【００７６】次に、層間絶縁膜１１１を形成し、通常の
方法でホールパターン１１２を形成し、ホールパターン
１１２中にＷプラグを埋め込み、これにＡｌ第２配線１
１３を連結した（図２６の(ｃ)）。それ以降のパッシベ
ーション工程には、従来方法を用いた。
方法でホールパターン１１２を形成し、ホールパターン
１１２中にＷプラグを埋め込み、これにＡｌ第２配線１
１３を連結した（図２６の(ｃ)）。それ以降のパッシベ
ーション工程には、従来方法を用いた。
【００７７】本実施例では、主な製造工程のみにつき説
明したが、Ｗ／ＴｉＮ電極配線形成のためのリソグラフ
ィ工程で本発明の電子ビーム描画方法を用いた以外はす
べて従来法と同じ工程を用いた。以上の工程により、微
細なパターンを精度良く形成することができ、ＣＭＯＳ
ＬＳＩを高歩留まりで製造することができた。本発明の
電子ビーム描画装置を用いて半導体集積回路素子を製作
した結果、配線の解像不良の発生を防止でき、製品の良
品歩留まりが大幅に向上した。
明したが、Ｗ／ＴｉＮ電極配線形成のためのリソグラフ
ィ工程で本発明の電子ビーム描画方法を用いた以外はす
べて従来法と同じ工程を用いた。以上の工程により、微
細なパターンを精度良く形成することができ、ＣＭＯＳ
ＬＳＩを高歩留まりで製造することができた。本発明の
電子ビーム描画装置を用いて半導体集積回路素子を製作
した結果、配線の解像不良の発生を防止でき、製品の良
品歩留まりが大幅に向上した。
【００７８】
【発明の効果】本発明によれば、試料ステージの支持・
案内機構を非接触としたことにより、試料を搭載するテ
ーブル部材がステージ移動に伴って変形することを防
ぎ、かつステージを高精度移動させることが可能とな
り、高精度描画が実現できる。
案内機構を非接触としたことにより、試料を搭載するテ
ーブル部材がステージ移動に伴って変形することを防
ぎ、かつステージを高精度移動させることが可能とな
り、高精度描画が実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例になる電子ビーム描画装
置の電子光学鏡筒から下の部分の概略構成を示す図。
置の電子光学鏡筒から下の部分の概略構成を示す図。
【図２】電子ビーム描画装置の全体構成を模式的に示す
図。
図。
【図３】従来の試料ステージの一構成例を示す図。
【図４】試料上方空間内に存在する一様磁場により電子
ビームの軌道が変化する様子を説明するための図。
ビームの軌道が変化する様子を説明するための図。
【図５】電子ビームの照射位置ずれと磁場変化量との関
係を示す図。
係を示す図。
【図６】第１の実施例におけるエアパッドの構成例を示
す図。
す図。
【図７】第１の実施例における永久磁石（多極磁石）の
構成例を示す図。
構成例を示す図。
【図８】図７に示した多極磁石からの磁力線の放出状態
を示す図。
を示す図。
【図９】第１の実施例における単層シールドの配置構成
を示す図。
を示す図。
【図１０】第１の実施例における多重シールドの配置構
成を示す図。
成を示す図。
【図１１】第１の実施例における磁石磁場シールド構造
体による磁石漏洩磁場の低減効果を示す図。
体による磁石漏洩磁場の低減効果を示す図。
【図１２】第１の実施例において電子レンズ漏洩磁場が
磁石磁場シールド構造体に及ぼす影響を示す図。
磁石磁場シールド構造体に及ぼす影響を示す図。
【図１３】強磁性体製の磁石磁場シールドによる一様磁
場の乱れを示す図。
場の乱れを示す図。
【図１４】電子レンズ漏洩磁場シールドのシールド効果
を示す図。
を示す図。
【図１５】本発明の第２の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図１６】図１５におけるＣ−Ｃ’断面構造を示す図。
【図１７】本発明の第３の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図１８】本発明の第４の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図１９】本発明の第５の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図２０】図１９におけるＤ−Ｄ’断面構造を示す図。
【図２１】本発明の第６の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図２２】本発明の第７の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図２３】本発明の第８の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図２４】本発明の第９の実施例になる電子ビーム描画
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
装置における試料ステージ部分の構成を示す図。
【図２５】図２４におけるＧ部の詳細構成を示すための
Ｇ部拡大図。
Ｇ部拡大図。
【図２６】本発明の第１０の実施例としての本発明の電
子ビーム描画装置を用いた半導体集積回路素子の製造方
法を示す製造工程図。
子ビーム描画装置を用いた半導体集積回路素子の製造方
法を示す製造工程図。
１：電子光学鏡筒， ２：試料室，
３：電子銃，４：電子ビーム， ５：電子レン
ズ， ６：偏向器，７：試料，
８：試料ステージ， ９：Ｙテーブル，１０：バー
ミラー， １１：Ｘテーブル， １２：ガイ
ド，１３：クロスドローラ， １４：ローラ，
１５：ベース，１６：試料ステージ， １７：永久
磁石， １８：定盤，１９：エアパッド，
２０：ステージ駆動部， ２１：磁場シールド，２２：
磁場シールド， ２３：噴気口， ２４：吸
気口，２５：板磁石， ２６：ヨーク，
２７：内側シールド，２８：外側シールド， ２
９：動力伝達フレーム，３０：駆動コイル，３１：永久
磁石， ３２：永久磁石， ３３：固定ヨ
ーク，３４：可動ヨーク， ３５：永久磁石，
３６：永久磁石，３７：永久磁石， ３８：
永久磁石， ３９：固定ヨーク，４０：固定シー
ルド， ４１：可動ヨーク， ４２：可動シール
ド，４３：固定ヨーク， ４４：非磁性スペーサ，
４５：固定シールド，４６：可動シールド， ４
７：Ｙ１案内部， ４８：Ｙ１可動体，４９：Ｙ２
案内部， ５０：Ｙ２可動体， ５１：Ｘ１案
内部，５２：Ｘ１可動体， ６０：可動ヨーク，
６１：固定ヨーク，７０：Ｘ２案内部， ７
１：Ｘ２可動体， ７２：静圧案内部，７３：静圧
移動体， ７４：Ｙ１静圧案内部， ７５：Ｙ１静
圧，７６：Ｙ２静圧案内部， ７７：Ｙ２静圧移動体，
７８：Ｘ１静圧案内部，７９：Ｘ１静圧移動体，１０
０：シリコン基板， １０１：Ｐウエル層，１０２：Ｐ
層， １０３：酸化膜， １０４：ゲー
ト，１０５：Ｐ高濃度拡散層，１０６：Ｎ高濃度拡散
層，１０７：ＰＳＧ絶縁膜，１０８：コンタクト穴，
１０９：感光剤， １１０：電極配線，１１１：
層間絶縁膜， １１２：ホールパターン，１１３：Ａ
ｌ第２配線。
３：電子銃，４：電子ビーム， ５：電子レン
ズ， ６：偏向器，７：試料，
８：試料ステージ， ９：Ｙテーブル，１０：バー
ミラー， １１：Ｘテーブル， １２：ガイ
ド，１３：クロスドローラ， １４：ローラ，
１５：ベース，１６：試料ステージ， １７：永久
磁石， １８：定盤，１９：エアパッド，
２０：ステージ駆動部， ２１：磁場シールド，２２：
磁場シールド， ２３：噴気口， ２４：吸
気口，２５：板磁石， ２６：ヨーク，
２７：内側シールド，２８：外側シールド， ２
９：動力伝達フレーム，３０：駆動コイル，３１：永久
磁石， ３２：永久磁石， ３３：固定ヨ
ーク，３４：可動ヨーク， ３５：永久磁石，
３６：永久磁石，３７：永久磁石， ３８：
永久磁石， ３９：固定ヨーク，４０：固定シー
ルド， ４１：可動ヨーク， ４２：可動シール
ド，４３：固定ヨーク， ４４：非磁性スペーサ，
４５：固定シールド，４６：可動シールド， ４
７：Ｙ１案内部， ４８：Ｙ１可動体，４９：Ｙ２
案内部， ５０：Ｙ２可動体， ５１：Ｘ１案
内部，５２：Ｘ１可動体， ６０：可動ヨーク，
６１：固定ヨーク，７０：Ｘ２案内部， ７
１：Ｘ２可動体， ７２：静圧案内部，７３：静圧
移動体， ７４：Ｙ１静圧案内部， ７５：Ｙ１静
圧，７６：Ｙ２静圧案内部， ７７：Ｙ２静圧移動体，
７８：Ｘ１静圧案内部，７９：Ｘ１静圧移動体，１０
０：シリコン基板， １０１：Ｐウエル層，１０２：Ｐ
層， １０３：酸化膜， １０４：ゲー
ト，１０５：Ｐ高濃度拡散層，１０６：Ｎ高濃度拡散
層，１０７：ＰＳＧ絶縁膜，１０８：コンタクト穴，
１０９：感光剤， １１０：電極配線，１１１：
層間絶縁膜， １１２：ホールパターン，１１３：Ａ
ｌ第２配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｌ (72)発明者 染田 恭宏 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 齋藤 徳郎 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 福嶋 芳雅 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 井上 充 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H097 AA03 AB05 BA10 CA16 LA10 5C001 AA01 AA03 AA04 BB07 CC06 5C034 BB02 BB06 BB10 5F056 BA09 CC02 EA06 EA14
Claims (11)
- 【請求項１】電子ビームを収束する電子レンズと該電子
ビームを偏向する偏向器とからなる電子光学鏡筒と、描
画されるべき試料を真空状態に保持する試料室と、上記
試料を搭載する試料ステージを少なくとも含んでなる電
子ビーム描画装置であって、上記試料ステージの姿勢を
磁力を用いて拘束する磁力拘束手段と、上記磁力拘束手
段から上記試料室内部空間への漏洩磁場をシールドする
ための第１の漏洩磁場シールド手段と、上記電子光学鏡
筒から上記試料室内部空間への漏洩磁場をシールドする
ための第２の漏洩磁場シールド手段とを具備してなるこ
とを特徴とする電子ビーム描画装置。 - 【請求項２】上記磁力拘束手段は、永久磁石の発生磁力
を利用して上記試料ステージの姿勢を拘束するように構
成されてなるものであることを特徴とする請求項１に記
載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項３】電子ビームを収束する電子レンズと該電子
ビームを偏向する偏向器とからなる電子光学鏡筒と、描
画されるべき試料を真空状態に保持する試料室と、上記
試料を搭載する試料ステージを少なくとも含んでなる電
子ビーム描画装置であって、上記試料ステージを電磁駆
動するための電磁駆動手段と、上記電磁駆動手段から上
記試料室内部空間への漏洩磁場をシールドするための第
１の漏洩磁場シールド手段とを具備してなることを特徴
とする電子ビーム描画装置。 - 【請求項４】上記電子光学鏡筒から上記試料室内部空間
への漏洩磁場をシールドするための第２の漏洩磁場シー
ルド手段をさらに具備してなることを特徴とする請求項
３に記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項５】上記の電磁駆動手段は、上記第１の漏洩磁
場シールド手段を構成する固定設置された磁場シールド
部材の内部に上記試料ステージの駆動方向に並べて複数
個の永久磁石を固定して配列し、上記永久磁石に対向さ
せて駆動コイルを可動に設置し、上記駆動コイルに上記
試料ステージを連結して、上記駆動コイルに通電するこ
とにより上記駆動コイルを駆動することによって上記試
料ステージを駆動するよう構成されてなることを特徴と
する請求項３または４に記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項６】上記の電磁駆動手段は、上記第１の漏洩磁
場シールド手段を構成する可動設置された永久磁石を固
定して設け、上記永久磁石に対向させて上記試料ステー
ジの駆動方向に並べて複数個の駆動コイルを固定配列
し、上記磁場シールド部材及び上記永久磁石に上記試料
ステージを連結して、上記複数個の駆動コイルのうちの
上記磁場シールド部材の内部に位置する駆動コイルに通
電することによって上記永久磁石及び上記磁場シールド
部材を駆動することにより、上記試料ステージを駆動す
るように構成されてなることを特徴とする請求項３また
は４に記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項７】電子ビーム描画装置に用いられるステージ
装置であって、試料を載置する試料ステージと、前記試
料ステージに予圧を付勢する磁力手段と、前記磁力手段
からの漏洩磁場をシールドするための漏洩磁場シールド
手段とを有することを特徴とするステージ装置。 - 【請求項８】前記試料ステージは、エアにより定盤上に
浮上していることを特徴とする請求項７に記載のステー
ジ装置。 - 【請求項９】前記漏洩磁場シールド手段は、前記磁力手
段の外側に設けられていることを特徴とする請求項７ま
たは８に記載のステージ装置。 - 【請求項１０】前記磁力手段と前記定盤との間の距離を
ｔ1 、前記漏洩磁場シールド手段と前記定盤との間の距
離をｔ2 としたとき、ｔ1 ＞ｔ2 なる関係が満たされる
ように配置構成されていることを特徴とする請求項７〜
９のいずれかに記載のステージ装置。 - 【請求項１１】電子ビームを収束する電子レンズと前記
電子ビームを偏向する偏向器とを具備した電子光学鏡筒
と、定盤と、前記定盤上を移動可能な試料ステージと、
前記試料ステージに予圧を付勢するための磁力手段と、
前記磁力手段からの漏洩磁場をシールドするための漏洩
磁場シールド手段とを備えてなる電子ビーム描画装置を
使用して、前記試料ステージ上に試料を載置して、前記
試料に前記電子ビームによりパターニングすることを特
徴とする電子ビーム描画方法。
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1999
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