(57)【要約】【課題】  荷電粒子ビームが所定の位置にショットされる様にする。【解決手段】  描画チャンバ２上に、電子銃，集束レンズ及び偏向器等の電子光学系を備えた電子光学鏡筒１を搭載し、電子銃からの電子ビームをステージ７にセットされた被描画材料３上の所定の位置にショットする様に成す。ステージ７は駆動用モータ８の作動により移動可能に成す。カソードとアノードを収容したケー４Ａと、マグネット４Ｂが固定されたヨーク４Ｃとを有するイオンポンプ４のケース４Ａを排気管５を介して鏡筒１に取り付け、支持部材６の一端をヨーク４Ｃに取り付け、支持部材６の他端を描画チャンバ２の上壁に取り付ける。ケース４Ａとマグネット４Ｂとの間、及び、ケース４Ａとヨーク４Ｃとの間に空間を設け、各空間にダンパー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを介在させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒搭載台上に、荷電粒子ビーム発生手段，電子レンズ及び偏向器等の電子光学系を備えた電子光学鏡筒を搭載し、前記荷電粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームを移動駆動機構で移動されるステージにセットされた被ビーム照射物に照射するように成してあり、カソード及びアノードを収容したケースと、マグネットが固定されたヨークとを有するイオンポンプの前記ケースを排気管を介して前記鏡筒に取り付け、前記ヨークを前記鏡筒とは別に設けた支持部材に取り付けた荷電粒子ビーム装置において、前記ケースとマグネットとの間、及び、前記ケースとヨークとの間に空間を設け、少なくとも何れかの空間にダンパーを介在させた荷電粒子ビーム装置。          
【請求項２】
前記ダンパーは粘弾性体から成る請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記支持部材はトラス構造である請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記支持部材の一端部が前記ヨークに取り付けられ、他端部が前記鏡筒載置台に取り付けられている請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンポンプを備えた荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム若しくはイオンビームの如き荷電粒子ビームを使用して、試料を観察したり、材料上にパターンを描いたりする荷電粒子ビーム装置がある。
【０００３】
例えば、電子ビーム描画装置は荷電粒子ビーム装置の１つであり、以下に、電子ビーム描画装置について簡単に説明する。
【０００４】
図１は電子ビーム描画装置の概略を示したもので、１は電子光学鏡筒で、描画チャンバ２の上に搭載されている。前記電子光学鏡筒１内には、電子銃（図示せず）、該電子銃からの電子ビームを試料上で集束させるための集束レンズ（図示せず）、及び、前記集束された電子ビームで前記描画チャンバ２内に配置された被描画材料３上の所定領域を走査させるための偏向器（図示せず）等が備えられている。又、前記電子光学鏡筒１の側壁には、前記鏡筒１及び描画チャンバ２内を高真空にするためのイオンポンプ４（例えば、スパッタイオンポンプ）が排気管５を介して取り付けられている。該イオンポンプは、カソードとアノードを収容したケース４Ａ、マグネット４Ｂ、ヨーク４Ｃから成り、前記ヨーク４Ｃに前記マグネット４Ｂが取り付けられており、前記ヨーク４Ｃは前記ケース４Ａに固定されている。
図中６はイオンポンプ４の荷重が前記鏡筒１にあまりかからない様にするために、前記イオンポンプ４を支持する支持部材で、トラスト構造を成しており、前記ヨーク４Ｃをその一端で支持し、その他端が前記描画チャンバ２の上壁に固定されている。
【０００５】
前記描画チャンバ２内には、前記被描画材料試料３を載置するためのステージ７等が設けられている。又、前記描画チャンバ２外壁には、前記ステージ７を移動させるための駆動モータ８が取り付けられており、前記ステージ７に連結体９を介して雌ネジから成る移動体１０を連結し、該移動体を前記駆動モータ８の軸に連結したボールネジ１１に螺合させ、前記駆動モータ８の作動により前記ボールネジ１１を回転させることにより、前記ステージ７を直線移動させる様に構成されている。尚、１２，１３は軸受けで、前記駆動モータ８，連結体９，移動体１０，ボールネジ１１とでステージ駆動機構を構成している。  
尚、前記偏向器としては、Ｘ方向走査用のものとＹ方向走査用のものが備えられており、又、前記ステージとステージ駆動機構は一方向のものだけしか説明しなかったが、実際には、両方とも、Ｘ方向移動用のものとＹ方向移動用のものから成る。
【０００６】
この様な電子ビーム描画装置において、イオンポンプ４により電子光学鏡筒１内及び描画チャンバ２内を所定の高真空状態する。この状態において、電子銃（図示せず）からの電子ビームを集束レンズ（図示せず）により被描画材料３上に集束し、パターンデータに基づいて作成された位置信号が供給された偏向器（図示せず）により前記電子ビームを被描画材料３上の所定の位置にショットさせることにより、被描画材料３上の所定の位置に所定のパターンを描く。
【０００７】
この様なパターン描画が所定の大きさの領域、即ち、偏向歪みが許容される大きさの領域内で行われ、次の領域内にパターン描画を行う場合、一旦、電子銃（図示せず）からの電子ビームをブランキングオンし（ブランキングをかけ）、そのブランキングオン期間中に、前記ステージ駆動機構を作動させてステージ７を移動させ、電子ビームの中心軸が次に描画すべき領域の中心に来る様にする。そして、ステージを停止させた状態で、電子ビームのブランキングオフし（ブランキングを外し）、その領域内にパターンを描画する。
尚、この様な描画方式は良く知られているステップアンドリピート描画方式であるが、前記ステージ７を一定速度で連続的に移動させながらパターンを描画する連続走行描画方式もあり、この様な方式の場合にも前記ステージ７は前記ステージ駆動機構により移動させられる。
さて、何れの描画方式においても、ステージ７は移動させられるのであるが、該ステージ７の移動時、該ステージ７の慣性反力や前記駆動モータ８の振動等により、前記イオンポンプ４の固有振動が励起され、該イオンポンプの振動によって前記排気管５を通じて前記鏡筒１に力が作用し、前記鏡筒１が曲げられることがある。
この様に鏡筒１が曲げられると、電子銃（図示せず）からの電子ビームの軌道が変化して被描画材料３上への電子ビームのショット位置が所定の位置からずれてしまい、描画精度が低下してしまう。
この様な描画精度の低下を招くことなく高い描画精度を得ようとすると、前記イオンポンプ４の固有振動が減衰して小さくなるのを待たねばならない。しかし、前記イオンポンプ４を成すマグネット４Ｂやヨーク４Ｃは数ｋｇから数１０ｋｇと可成り重く、前記排気管５を含めた部分の固有振動数は３０Ｈｚから１００Ｈｚ程度の間に複数発生し、一旦振動が励起されるとなかなか減衰せず、結果的にパターン製作に関するスループットが低下してしまう。
振動の減衰を早める方法として、固有振動数を高める方法がある。前記トラス構造の支持部材６はイオンポンプ４の支持構造の剛性を高めることによりイオンポンプ４の固有振動数を高めてイオンポンプの固有振動の減衰を早めようとするものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９０７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、この様な支持部材６はイオンポンプ４を介して前記鏡筒１に繋がっているので、この支持部材６が外部振動を受けて振動すると、この振動がイオンポンプ４を介して前記鏡筒１に伝わり、描画精度低下に繋がってしまう。
又、前記鏡筒１自体、６０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度の固有振動数を有し、前記ステージ７の移動によって、この様な固有振動が励起されることにより、描画精度低下に繋がってしまう。  
本発明は、この様な問題を解決する新規な荷電粒子ビーム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、鏡筒搭載台上に、荷電粒子ビーム発生手段，電子レンズ及び偏向器等の電子光学系を備えた電子光学鏡筒を搭載し、前記荷電粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームを移動駆動機構で移動されるステージにセットされた被ビーム照射物に照射するように成してあり、カソード及びアノードを収容したケースと、マグネットが固定されたヨークとを有するイオンポンプの前記ケースを排気管を介して前記鏡筒に取り付け、前記ヨークを前記鏡筒とは別に設けた支持部材に取り付けた荷電粒子ビーム装置において、前記ケースとマグネットとの間、及び、前記ケースとヨークとの間に空間を設け、少なくとも何れかの空間にダンパーを介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の荷電粒子ビーム装置によれば、ステージの移動により鏡筒に繋がった排気管とイオンポンプのケースの部分の固有振動が励起されても、これらの部分の質量は排気管とイオンポンプ全体の質量の数分の１乃至１０分の１なので、励起される固有振動数は高くなり、短時間に減衰する。この結果、高精度な描画が可能となる。
【００１２】
又、ステージ移動により、鏡筒の固有振動が励起され、それにより排気管とケースが振動して、ケースとマグネット及びケースとヨークとの間に相対振動が発生しても、ケースとマグネット及びケースとヨークとの間に介在しているダンパーの減衰能によって鏡筒の固有振動が抑制される。この結果、高精度な描画が可能となる。又、排気管とケースの固有振動についてもこのダンパーにより速やかに減衰され、この結果、高精度な描画が可能となる。
【００１３】
更に、支持部材が外部振動を受けて振動しても、前記ダンパーにより、ケースへの振動伝達が抑制され、鏡筒への振動伝達が遮断される。この結果、高精度な描画が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図２は本発明の荷電粒子ビーム装置の１例として電子ビーム描画装置の概略例を示したものである。図中、図１と同一記号を付したものは同一構成要素である。
【００１６】
図２に示す装置が前記図１に示す装置と異なる構成は以下の通りである。
【００１７】
図１の装置ではヨーク４Ｃがケース４Ａに固定され、該ヨークを支持部材６で支持することにより、イオンポンプ４全体及び該イオンポンプ４を介して支持部材６が鏡筒１に繋がっていたのに対し、図２の装置では、マグネット４Ｂを取り付けたヨーク４Ｃをケース４Ａから離し、該ヨークとケースとの間に空間を設け、実質的に、前記鏡筒１と繋がるのは前記排気管５を介したケース４Ａのみにした。
そして、前記ヨーク４Ｃとケース４Ａとの空間と、及び、前記ケース４Ａとマグネット４Ｂとの間の空間に、それぞれ、例えば粘弾性材料（高分子材料若しくはゴム系材料を主原料とする）から成るダンパー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを介在させる。
尚、互いに直接繋がっている前記支持部材６、マグネット４Ｂ及びヨーク４Ｃは、これら全体の固有振動数が前記鏡筒１の曲げ周波数より高くなる様に設計されている。  
この様な装置において、ステージ７が移動すると、該ステージの慣性反力や駆動モータ８の振動等により、鏡筒１に繋がった排気管５とイオンポンプ４のケース４Ａの部分の固有振動が励起される。しかし、これらの部分の質量は排気管５とイオンポンプ４全体の質量の数分の１なので、励起される固有振動数は数倍高く、数分の１の短時間に減衰する。
【００１８】
又、この様なステージ移動により、前記鏡筒１の固有振動が励起された場合、この振動により前記排気管５と前記ケース４Ａが振動し、該ケースと前記マグネット４Ｂ及び該ケースとヨーク４Ｃとの間に相対振動が発生する。しかし、前記介在しているダンパー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの減衰能によって前記鏡筒１の固有振動が抑制される。尚、前記排気管５と前記ケース４Ａの固有振動についても前記ダンパーにより速やかに減衰される。
【００１９】
又、支持部材６が外部振動を受けて振動しても、前記介在しているダンパー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより、前記ケース４Ａへの振動伝達が抑制され、前記鏡体１への振動伝達が遮断される。
【００２０】
尚、前記例では電子ビーム描画装置を例に上げて説明したが、他の荷電粒子ビーム装置、例えば、走査型電子顕微鏡や、集束イオンビームを利用して試料像を観察したり或いは加工したりする装置等にも本願発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子ビーム描画装置の概略を示している。
【図２】本発明の荷電粒子ビーム装置の１例を示したものである。
【符号の説明】
【００２２】
１…電子光学鏡筒
２…描画チャンバ
３…被描画材料
４…イオンポンプ
４Ａ…ケース
４Ｂ…マグネット
４Ｃ…ヨーク
５…排気管
６…支持部材
７…ステージ
８…駆動モータ
９…連結体
１０…移動体
１１…ボールネジ
１２…軸受け
１３…軸受け
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…ダンパー
【図１】
2008052947.tif 000003
【図２】
2008052947.tif 000004