(57)【要約】【課題】試料最外周を測定するときに局所真空パッドが試料から外れても姿勢を崩さずに、しかも高真空を維持する。【解決手段】電子ビーム照射装置は、被加工物３の外周または外周の一部分に設けられ、被加工物表面と高さを合わせた平坦なサテライトステージ１７を配置する配置手段と、サテライトステージ１７と被加工物３との隙間を密着させて封止する封止手段とを備えたので、部分真空装置において、静圧浮上パッドの真空状態を維持したままで、静圧浮上パッドの姿勢を保った状態で、被加工物３の外周部まで加工をすることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記被加工物の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記被加工物の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた被加工物が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた非接触真空シール部である静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記被加工物に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって加工するために、上記被加工物に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射装置において、
上記被加工物の外周または外周の一部分に設けられ、上記被加工物表面と高さを合わせた平坦なサテライトステージを配置する配置手段と、
上記サテライトステージと上記被加工物との隙間を密着させて封止する封止手段と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子ビーム照射装置において、
上記サテライトステージと上記被加工物の外周側の変位量を検出する検出手段と、
上記検出手段で検出された変位量に応じて上記サテライトステージを上記被加工物表面と高さを合わせるように調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項３】
被加工物に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記被加工物上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記被加工物の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記被加工物の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた被加工物が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記被加工物に電子ビームの照射による上記被加工物の表面の形状または材質の変化によって加工するために、上記被加工物に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射方法において、
上記被加工物表面から微小間隔保って配置された非接触真空シール部である上記静圧浮上パッドを、上記被加工物の外周部と上記サテライトステージの中間位置にまたがって位置させる第１の移動ステップと、
上記移動ステップによる上記静圧浮上パッドの上記中間位置への移動の後に、上記電子ビームの照射による上記被加工物の外周部の加工を行う加工ステップと、
上記静圧浮上パッドを、上記サテライトステージ上に完全に乗り移らせ、上記サテライトステージ上の外周位置に位置させる第２の移動ステップと、
上記移動ステップによる上記静圧浮上パッドの上記外周位置への移動の後に、上記被加工物の交換を部分真空状態を保持したままで行う被加工物交換ステップと、
を備えたことを特徴とする電子ビーム照射方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、被加工物に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体のデザインルールが小さくなっていく中で各プロセスでの検査工程が重要視されている。例えば、検査工程で使用されている電子ビームを使用した走査型電子顕微鏡は、細く絞られた電子ビームを試料に当てて試料から出てくる電子を検出して象を描き、測長、欠陥検査をおこなう。電子銃から引き出された電子ビームの経路や試料にあたって発生する弱いエネルギーしかもたない電子を検出器に飛ばす経路は高真空の雰囲気にしておく必要がある。
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−６１４４５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２２２７４９号公報
【特許文献３】
特開平２００２−２５７９９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の走査型電子顕微鏡世の中の方向としてはウェーハ、ディスプレイ電極の大きさは大きくなっていく方向にあり、高真空を維持するチャンバーが大きくなり検査機も大きくなっていく。
【０００５】
今回出願人が開発した局所真空を使用した走査型電子顕微鏡は局所的に高真空領域をつくり、その空間で電子を飛ばすことにより、象を描く方式をとっている。そのため試料および試料駆動ステージ等は大気圧中に配置することが可能であり、試料の大きさが変わっても真空チャンバーの大きさを変更する必要がなく装置をコンパクトにすることができる。
【０００６】
しかし、局所真空を使用した走査型顕微鏡の場合、試料外周部は端面から局所真空パッド径の半分の位置までしか測定できなかったという不都合があった。それは、局所真空パッドが試料からはみだしていくと接触しない程度に距離を保っている局所真空パッドの姿勢が傾き試料と接触する可能性があり、姿勢がくずれることにより真空チャンバー内の真空圧に影響を与えるからである。
【０００７】
また、差動排気方式により局所真空を作り出しているため０次排気が試料から外れるとチャンバー内の高真空に影響がおよびチャンバー内の高真空が維持できなくなり、電子線を飛ばして測長することができなくなるという不都合があった。
【０００８】
特許文献１，２には、部分真空装置において、非接触真空シール部が被加工物外周部にかかった場合、非接触真空シール部と被加工物表面とで形つくる微小間隔が保てなくなり、真空度が低下し、被加工物外周は、加工できない領域が発生する点が開示されている。
【０００９】
また、複数の被加工物を処理する場合、被加工物を交換する必要があり、非接触真空シール部は、加工物表面から離れる必要があり、この時部分真空領域が保てなくなるという不都合があった。
【００１０】
また、被加工物交換後、部分真空領域を復活するまで、真空引きで時間がかかる。この解決方法として、特許文献３には、非接触真空シール部の吸引孔に真空シールバルブを設ける方法が提案されているが電子ビームコラムなどが吸引孔近くに配置する必要がある場合、シールバルブを設置するスペースがなくなる。また、バルブ開閉の機械的接触による粉塵発生の可能性があり好ましくないという不都合があった。
【００１１】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、試料最外周を測定するときに局所真空パッドが試料から外れても姿勢を崩さずに、しかも高真空を維持する電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ビーム照射装置は、被加工物の外周または外周の一部分に設けられ、被加工物表面と高さを合わせた平坦なサテライトステージを配置する配置手段と、サテライトステージと被加工物との隙間を密着させて封止する封止手段とを備えたものである。
【００１３】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
部分真空装置において、被加工物の外側に、被加工物表面と同じ高さのサテライトステージを設け、また被加工物との隙間を密着させてシールする。これにより、被加工物の外周部まで加工が出来る。また、被加工物の交換が部分真空状態を保持したまま行えるようにすることができる。
【００１４】
このとき、局所真空パッドを使用した電子ビーム照射装置として例えば走査型電子顕微鏡で試料外周部を測定するときの局所真空パッドの姿勢と真空圧低下を防ぐ機構局所的に高真空領域を作り、試料の大きさに関係なく一定の大きさの真空チャンバーをもつ局所真空パッドを使用した走査型電子顕微鏡において、試料最外周を測定するにあたり局所真空パッドの一部が試料から外れたとき発生する、局所真空パッドの姿勢の崩れに対して、試料最外周を測定するときに局所真空ＰＡＤが試料から外れても姿勢を崩さずに測定することができ、また、試料最外周を測定するときに局所真空パッドが試料から外れても局所真空パッド内の高真空を維持することができる。
【００１５】
また、本発明の電子ビーム照射方法は、被加工物表面から微小間隔保って配置された非接触真空シール部である静圧浮上パッドを、被加工物の外周部とサテライトステージの中間位置にまたがって位置させる第１の移動ステップと、移動ステップによる静圧浮上パッドの中間位置への移動の後に、電子ビームの照射による被加工物の外周部の加工を行う加工ステップと、静圧浮上パッドを、サテライトステージ上に完全に乗り移らせ、サテライトステージ上の外周位置に位置させる第２の移動ステップと、移動ステップによる静圧浮上パッドの外周位置への移動の後に、被加工物の交換を部分真空状態を保持したままで行う被加工物交換ステップとを備えたものである。
【００１６】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
被加工物表面から微小間隔保って配置された非接触真空シール部を、被加工物の外周部と上記サテライトステージにまたがって位置させ、被加工物の外周部の加工を行い、さらにサテライトステージ上に完全に乗り移らせ、被加工物の交換を部分真空状態を保持したままで行えるようにすることができる。
【００１７】
部分真空装置において、非接触真空シール部が被加工物外周部にかかった場合でも被加工物の外周部とサテライトステージの中間位置にまたがって移動するため、非接触真空シール部と被加工物表面とで形つくる微小間隔を保つことができるため、真空度が低下することなく、被加工物外周でも加工することができる。
【００１８】
また、複数の被加工物を処理する場合に、被加工物を交換する際に、非接触真空シール部は、加工物表面から離れてサテライトステージ上に完全に乗り移るため、この時部分真空領域を保つことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について適宜図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態は、真空装置並びに方法に関する。もっと具体的にいえば、本発明の実施の形態は真空装置と被加工物表面の間で局所的に被接触真空シールを発生させる装置並びに方法に関する。例えば、電子線走査顕微鏡（ＳＥＭ）あるいは、光ディスク原盤記録に用いられる電子ビーム照射装置などに適用される。エネルギービーム照射装置は、例えば電子ビームなど、被加工物に到達する前に気体分子と衝突して拡散する事がないように、真空環境（１０−５Ｐａなど）にする必要がある。エネルギービームの飛翔通路に限定的な真空空間を構成する手段として、部分真空装置がもちいられている。
【００２０】
一般的な部分真空装置の例を図１に示す。ここで、１は非接触真空シール部、２は加工装置、３は被加工物（半導体ウエーハなど）、４はその被加工物を載せる支持台である。非接触真空シール部１と加工装置２は、機械的に接続されており、また必要な真空領域が両方で保たれる構造になっている。非接触真空シール部１と被加工物３とは、微小間隔保って配置されており、機械的に非接触である。
【００２１】
差動排気の原理で、エネルギービーム５の飛翔通路は限定的な真空空間に保たれている。非接触真空シール部１は、エネルギービーム射出孔６、そこを通って構成される空間を排気するための第３排気手段７、第２リング状気体吸引溝８、そこを通って構成される空間を排気するための第２排気手段９、第１リング状気体吸引溝１０、そこを通って構成される空間を排気するための第１排気手段１１で構成されている。
【００２２】
加工装置２は、例えば電子線走査顕微鏡（ＳＥＭ）など電子ビーム照射装置においては、電子銃１２、コンデンサ電子レンズ１３、制御板１４、フォーカス調整手段１５、対物電子レンズ１６などで構成されている。
【００２３】
ここで、局所真空技術を使用した走査型電子顕微鏡では、電子銃１２から発射された電子ビームを光学レンズ１６等によって、電子ビームの径を絞りこみ加減速して設定された速度で、被加工物３（試料）に入射する。被加工物３に照射された電子ビームは２次電子となり被加工物３から放出し、図示しない検出器にむけて飛ぶ。検出器は検出した２次電子を使用して画像を作り出す仕組みになっている。
【００２４】
非接触真空シール部１の局所真空パッドは浮上用多孔質から窒素Ｎ２などを吹出すことにより被加工物３に接触しない程度で浮上し、第１リング状気体吸引溝１０、第２リング状気体吸引溝８、エネルギービーム射出孔６と順次排気することにより差動排気の原理を利用してエネルギービーム射出孔６の電子の通過する部分と電子が入射する被加工物３測定部分を高真空に維持する機構となっている。このため、被加工物３、支持台４に設けられる被加工物用チャック、ＸＹステージは大気中に置かれる構造をとることができる。そのため非接触真空シール部１の真空チャンバーの大きさを最小限におさえることができ、チャンバー内の高真空や大気中のＸＹステージの管理が容易な構造となっている。
【００２５】
非接触真空シール部１の局所真空パッドは、被加工物３に接触しない程度で浮上しているので、ＸＹステージが移動することにより被加工物３に傷等の影響をあたえることなく、また高真空を維持した状態で測定個所を変更することが可能な構造になっている。
【００２６】
図２は、非接触真空シール部１が被加工物外周部の限界位置にある状態を示しているが、非接触真空シール部１がこれより更に、左側に位置した場合、第１リング状気体吸引溝１０の下面に被加工物３は存在せず、非接触シール部１と被加工物３との微小間隔の状態が崩れてしまい、エネルギービーム飛翔通路において限定的な真空状態を維持する事ができない。
【００２７】
具体的には、非接触シール部１の大きさにもよるが、被加工物外周から十数ｍｍ程度が加工限界となる。しかし、非接触真空シール部１の局所真空パッドの高真空を維持している空間は中心にあるエネルギービーム射出孔６部分であり、被加工物３の最外周部分を測定するためには局所真空パッドの半分以上が被加工物３から外れなければならない。局所真空パッドが試料から外れると浮上用多孔質から吹出している窒素Ｎ２の圧力と第１リング状気体吸引溝１０、第２リング状気体吸引溝８、エネルギービーム射出孔６内の真空圧とのバランスがくずれ、局所真空パッドの姿勢が崩れてしまう。また、第１リング状気体吸引溝１０部分が被加工物３の最外周部分に近づくにつれ真空圧が低下し、差動排気に支障をきたし、エネルギービーム射出孔６部分の高真空に影響を与えてしまう。
【００２８】
上記の問題を解決するために後述するように被加工物３外周に高さ方向の調整機構をもったサテライトステージ１７を用意し、被加工物３から非接触真空シール部１の局所真空パッドが外れてもステージのおかげで窒素Ｎ２吹出し圧と真空のバランスを崩さず、局所真空パッドの姿勢を維持できる構造とした。また、このステージは被加工物３との隙間をふさぐ構造をもっており、高さ調整後に隙間をふさぐことによって、接触真空シール部１の局所真空パッドが隙間にかかったときエネルギービーム射出孔６部分の高真空を維持することが可能な構造になっている。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態の構成例について図３を説明する。ここにおいて、３は被加工物、例えば半導体ウエーハ、４は、支持台。１７は、被加工物３の表面と高さを合わせられる構造をもったステージ（サテライトステージ）である。サテライトステージ１７の被加工物に接する断面部分に弾性体でできた突起物１８がついている。突起物１８は、例えば、ウレタン、シリコンなどの合成ゴム、あるいは、天然ゴム、エラストマなどでできていて、大気圧状態では、実線の形をしていて、静圧を加える事で、チューブが直径方向に膨張し、点線で示した様に横方向に広がり、被加工物３を、一定の力で押し付け、隙間をシールする様になっている。突起物１８は、被加工物３の交換の時には、大気圧に戻すことで、シールを解除し（実線の状態）、隙間をつくる事ができる。
【００３０】
図４は、弾性体でできた突起物１８の応用例を示すものであり、サテライトステージ１７と被加工物３の隙間をシールする事を目的としている。
【００３１】
図４Ａにおいて、大気圧状態では、突起物１８は、斜線の被加工物３の外周端部を覆う形をしていて、静圧を加える事で、点線で示した様に横方向に広がり、被加工物３を、一定の力で押し付け、隙間をシールする様になっている。
【００３２】
また、図４Ｂにおいて、大気圧状態では、突起物１８は、斜線の略Ｃ字形をしていて、静圧を加える事で、点線で示した様に横方向に広がり、被加工物３を、一定の力で押し付け、隙間をシールする様になっている。
【００３３】
以下の図５，６，７で部分真空装置における、本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３４】
図５は、被加工物３の内側領域の加工時の位置関係および作用を説明する図である。図５において、すでに説明しているように１は非接触真空シール部、２はは加工装置、３は被加工物、４は支持台、１７はサテライトステージ、１８は、突起物である。１９は、被加工物交換時、被加工物３を支持台４から浮かせるための、被加工物用ピンチャック、２０は、支持台４、サテライトステージ１７が乗っていて、平面方向に移動でき、非接触真空シール部１と被加工物３との位置関係を変えることができる移動ステージ、２１は移動ステージ２０の更に下にある真空装置架台である。
【００３５】
また、図６は被加工物３の外周加工時の位置関係および作用を説明する図である。この時、非接触真空シール部１は、被加工物３と、サテライトステージ１７の両方にかかっているが、サテライトステージ１７に組み込まれた突起物１８により被加工物３との隙間がシールされていて、非接触真空シール部１のエネルギービーム飛翔通路は真空に保たれている。そこで、被加工物３の外周まで加工が可能になる。
【００３６】
図７は、被加工物３の交換時の位置関係および作用を説明する図である。図７において、２２は被加工物交換時、被加工物３を受け取る供給排出システムの搬送チャックである。非接触真空シール部１は、完全にサテライトステージ１７上にあり、非接触真空シール部１のエネルギービーム飛翔通路は真空に保たれている。
【００３７】
一方、被加工物３は、突起物１８が、被加工物３から離れ、サテライトステージ１７との隙間のシールを解除された後、被加工物用ピンチャック１９によって、支持台４から、浮いた状態になり、この時供給排出システム側の搬送チャック２２が被加工物３の下面まで移動してきて、被加工物３をピックアップし、排出、新たな被加工物３をセットする。こうして、被加工物３の交換を、非接触真空シール部１のエネルギービーム飛翔通路を真空に保った状態で行う事が出来る。
【００３８】
図８は、本発明の実施の形態を半導体ウエーハ用サテライトステージにて実施した例を示す上面図である（ウエーハ表面高さにサテライトステージ高さを合わせる機構例）。図９は、図８の側面図およびイ矢視図である。
【００３９】
サテライトステージ１７は、支持台４の外周に配置され、回転できる回転リング２３−１、２３−２，２３−３と、その回転リング２３−１、２３−２，２３−３の下にあり、回転リング２３−１、２３−２，２３−３を支えているリング受け台２４−１、２４−２，２４−３とから構成されている。
【００４０】
リング受け台２４−１、２４−２，２４−３は、図９Ｂのイ矢視図に示すように、回転リング２３−１、２３−２，２３−３との接触部が傾斜のついた構造になっていて、回転リング２３−１、２３−２，２３−３が横方向に移動すると、サテライトステージ１７を上下方向に移動できる。
【００４１】
２５−１、２５−２，２５−３は、回転リング２３−１、２３−２，２３−３の回転軸を横方向に移動させるアクチエータ、２６−１、２６−２，２６−３は、サテライトステージ１７とウエーハ３の表面高さの違いを測定できる高さ測定器、２７−１、２７−２，２７−３はその測定器の測定器コントローラ、２８−１、２８−２，２８−３はアクチエータ２５−１、２５−２，２５−３の位置きめコントローラで、測定器コントローラ２７−１、２７−２，２７−３からの段差情報３０から、段差を無くすようにアクチエータ２５−１、２５−２，２５−３をコントロールすることができる。
【００４２】
２９−１、２９−２，２９−３はサテライトステージ１７が回転する時支持台４に対して中心を合わせるガイドである。高さ測定器２６−１、２６−２，２６−３、アクチエータ２５−１、２５−２，２５−３、回転リング２３−１、２３−２，２３−３の組合せを、支持台４の外周に３個所設けて、それぞれの場所でサテライトステージ１７とウエーハ３の高さが合うように制御することで、ウエーハ３の外周のどこでもサテライトステージ１７と高さを合わせることができる。この例では、サテライトステージを、ウエーハ外周全部で密着する構造にしたが、ウエーハ外周の一部で密着され、ウエーハを中心に対して回転させる構造の例も考えられる。また、被加工物の形状は、円形である必要は無い。
【００４３】
半導体ウエーハは円形、液晶基板など表示装置は、長方形であるが、サテライトステージをそれに合わせて作り、隙間を密着できる構造にすればよい。また、ウエーハノッチやオリフラなどの形状にも、サテライトステージをそれに合わせて作り、隙間を密着できる構造にすればよい。
【００４４】
上述した本発明の実施の形態によれば、第１に、部分真空装置において、被加工物の外周部まで加工が出来る。第２に、部分真空装置において、被加工物の交換を、非接触真空シール部のエネルギービーム飛翔通路を真空状態に保ったままで行う事ができ、一旦真空開放、再度真空引きする場合に比べ、複数枚の被加工物の処理を短時間で実現できる。
【００４５】
次に本発明の他の実施の形態について説明する。
図１０は、部分的に配置され、または移動するサテライトステージを示す図である。
【００４６】
例えば支持台４の静電チャックや、真空チャックで保持された被加工物３の外周部全周に被加工物３上面高さと同じ高さに、例えばエア圧を使用して高さ調整が可能な機構をもったステージ１７を被加工物３の径方向の形状バラツキを吸収できる必要最小限の隙間を空けた位置に配置する。
【００４７】
例えばエア圧を利用した高さ測定器２６を使用して被加工物３の厚みのバラツキやセットによるバラツキにより発生するサテライトステージ１７上面との段差を、サテライトステージ１７のエア圧を利用した高さ調整機構３１で被加工物３上面とサテライトステージ１７上面の段差がないように高さ合わせをし、非接触真空シール部１の局所真空パッドが被加工物３の最外周部分に移動しても被加工物３と同じ高さにあわせたサテライトステージ１７の上面を利用して局所真空パッドの姿勢をくずさずに維持することを可能な構造とした。
【００４８】
また、このサテライトステージ１７は被加工物３の上面と高さ合わせをしたあと被加工物３との間の必要最小限の隙間を例えば隙間に設けたチューブ内にエアを注入し、チューブ外形寸法を変化させることにより、サテライトステージ１７と被加工物３との間をふさぐような隙間封止機構を設けることにより、高さ合わせをしたあと隙間をふさぐことにより局所真空パッドが被加工物３の最外周部分に移動しても第１リング状期待吸引溝１０の真空圧に影響を与えることなく電子ビームの経路の高真空を維持することを可能にした。
【００４９】
また、この機構を被加工物３の外周部全周に設置するのではなく部分的に配置し、必要に応じて被加工物３の外周を回転し、局所真空パッドを受ける構造も考えられる。被加工物３の一部分に設置させたサテライトステージ１７は局所真空パッドの移動する場所に前もって移動し、高さ測定器２６の情報をもとにステージ高さ調整機構３１を使用して被加工物３上面とサテライトステージ１７上面の高さを合わせておく。
【００５０】
上記動作が終了後、隙間封止機構が動作をして被加工物３とサテライトステージ１７の隙間をふさぐ。
【００５１】
また、上記のように一部分に設置したサテライトステージ１７を使用する場合は隙間防止機構として被加工物３とサテライトステージ１７の隙間でステージ１７側に例えばテープなどのクッション材を貼り、被加工物３とサテライトステージ１７の上面高さ合わせが終了したあとサテライトステージ１７がステージ駆動機構３２で移動ガイド３３に沿って必要最小限の隙間分被加工物３側に移動し、テープと被加工物３を密着することにより局所真空パッドが被加工物３の最外周部分に移動しても真空圧に影響を与えない構造も考えられる。上記の方法で被加工物３の外周形状とサテライトステージ１７の接触部分の形状を同サイズにすることが可能でサテライトステージ１７の被加工物３があたる面の表面粗さを真空がもれない程度によくすることが可能であればテープなどのクッション材を貼る必要はない。
【００５２】
図１１は、隙間を吸引することで真空圧を維持する方法を示す図である。
また、上記のように一部分に設置したサテライトステージ１７を使用する場合は被加工物３とサテライトステージ１７の上面高さ合わせが終了した後、図１１に示すように、サテライトステージ１７と被加工物３の必要最小限の隙間をサテライトステージ１７に一個以上あけた吸引用穴４１もしくは溝を利用して吸引することにより、局所真空パッドと被加工物３とサテライトステージ１７の必要最小限の隙間を真空状態にすることで局所真空パッドの第１リング状吸引溝１０〜第２リング状吸引溝８および、エネルギービーム射出孔６部分の真空圧が電子線を飛ばすのに必要な真空圧を維持する方法も考えられる。
【００５３】
上記の方法をとり、被加工物３の外周部に上面の高さをあわせたサテライトステージ１７を用意し、隙間を封止したあとに局所真空Ｐパッドが被加工物３最外周部の測定場所に移動し測定を行う。
【００５４】
今回の発明を使用することにより局所真空パッドを使用した走査型電子顕微鏡で被加工物３である測定試料の最外周まで測定が可能になった。被加工物３である試料の交換時に真空圧を低下させることなく、サテライトステージ１７上に局所真空パッドを移動することが可能になった。
【００５５】
【発明の効果】
この発明の電子ビーム照射装置は、被加工物に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記被加工物の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記被加工物の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた被加工物が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた非接触真空シール部である静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記被加工物に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって加工するために、上記被加工物に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射装置において、上記被加工物の外周または外周の一部分に設けられ、上記被加工物表面と高さを合わせた平坦なサテライトステージを配置する配置手段と、上記サテライトステージと上記被加工物との隙間を密着させて封止する封止手段とを備えたので、部分真空装置において、静圧浮上パッドの真空状態を維持したままで、静圧浮上パッドの姿勢を保った状態で、被加工物の外周部まで加工をすることができるという効果を奏する。
【００５６】
また、この発明の電子ビーム照射装置は、上述において、上記サテライトステージと上記被加工物の外周側の変位量を検出する検出手段と、上記検出手段で検出された変位量に応じて上記サテライトステージを上記被加工物表面と高さを合わせるように調整する調整手段とを備えたので、段差を無くすようにサテライトステージと被加工物の高さが合うように制御することで、被加工物の外周のどこでもサテライトステージと高さを合わせることができるという効果を奏する。
【００５７】
また、この発明の電子ビーム照射方法は、被加工物に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記被加工物上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記被加工物の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記被加工物の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた被加工物が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記被加工物に電子ビームの照射による上記被加工物の表面の形状または材質の変化によって加工するために、上記被加工物に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射方法において、上記被加工物表面から微小間隔保って配置された非接触真空シール部である上記静圧浮上パッドを、上記被加工物の外周部と上記サテライトステージの中間位置にまたがって位置させる第１の移動ステップと、上記移動ステップによる上記静圧浮上パッドの上記中間位置への移動の後に、上記電子ビームの照射による上記被加工物の外周部の加工を行う加工ステップと、上記静圧浮上パッドを、上記サテライトステージ上に完全に乗り移らせ、上記サテライトステージ上の外周位置に位置させる第２の移動ステップと、上記移動ステップによる上記静圧浮上パッドの上記外周位置への移動の後に、上記被加工物の交換を部分真空状態を保持したままで行う被加工物交換ステップとを備えたので、部分真空装置において、被加工物の外周部まで加工をすることができ、さらに、被加工物の交換を、非接触真空シール部のエネルギービーム飛翔通路を真空状態に保ったままで行うことができ、一旦真空開放、再度真空引きする場合に比べ、複数枚の被加工物の処理を短時間で実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用される一般的な部分真空装置を説明する図である。
【図２】非接触真空シール部が被加工物外周部の限界位置にある状態を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図４】突起物の応用例を示す図であり、図４Ａは被加工物の外周端部を覆うもの、図４Ｂは略Ｃ字形である。
【図５】本発明の実施の形態の被加工物の内側位置における作用を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態の被加工物の外周側位置における作用を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態の被加工物の交換位置における作用を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態を半導体ウエーハ用サテライトステージにて実施した例を示す上面図である（ウエーハ表面高さにサテライトステージ高さを合わせる機構例）。
【図９】図９は、図８の側面図およびイ矢視図であり、図９Ａは側面図、図９Ｂイ矢視図である。
【図１０】部分的に配置され、または移動するサテライトステージを示す図である。
【図１１】隙間を吸引することで真空圧を維持する方法を示す図である。
【符号の説明】
１……非接触真空シール部、２……加工装置、３……被加工物、４……支持台、５……エネルギービーム（電子ビーム）、６……エネルギービーム射出孔、７……第３排気手段、８……第２リング状気体吸引溝、９……第２排気手段、１０……第１リング状気体吸引溝、１１……第１排気手段、１２……電子銃、１３……コンデンサ電子レンズ、１４……制御板、１５……フォーカス調整手段、１６……対物電子レンズ、１７……サテライトステージ、１８……突起物、１９……被加工物用ピンチャック、２０……移動ステージ、２１……真空装置架台、２２……供給排出システムの搬送チャック、２３……回転リング、２４……リング受け台、２５……アクチエータ、２６……高さ測定器、２７……測定器コントローラ、２８……位置きめコントローラ、２９……ガイド、３０……段差情報、３１……高さ調整機構、３２……駆動機構、３３……移動ガイド、３４……ステージ回転機構、４１……吸引用孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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