(57)【要約】【課題】荷電粒子線装置自体の構造に工夫を加えることにより、鏡筒内における荷電粒子線の通過位置への外部磁場の漏洩を少なくする方法を提供する。【解決手段】上部鏡筒構成部１、２、３及び下部鏡筒構成部５、６の主要部は磁気シールドを行うため磁性体で構成されているが、外部に突出しているフランジ１ａ〜６ａは、いずれも非磁性体で構成されている。このため、外部に突出しているフランジ１ａ〜６ａが、外部磁場を鏡筒に引き込みにくくなる。特に、レチクルステージ部４内、ウエハステージ部７内には、リニアモータが配置される場合が多いが、このような場合、フランジ３ａ、５ａ、６ａのうちレチクルステージ部４、ウエハステージ部７と接合されるものが磁性体で構成されると、リニアモータの磁場を鏡筒に引き込む可能性があるが、対応するフランジ３ａ、５ａ、６ａを非磁性とすることにより、このような可能性を少なくすることができる。【選択図】　図１
2004014909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割された構成要素をフランジにより接合して組み立てられた荷電粒子線装置であって、当該フランジの少なくとも一つが、非磁性体で構成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
分割された構成要素を接合して組み立てられた荷電粒子線装置であって、当該構成要素を接合する部分が、当該構成部分の外側に出ていないことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項２に記載の荷電粒子線装置であって、前記構成要素を接合する部分が、非磁性体で構成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子線露光装置、電子顕微鏡等の荷電粒子線を用いた装置（荷電粒子線装置）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
荷電粒子線装置は、光やＸ線を使用した装置と異なり、使用する荷電粒子線の軌道が、ローレンツ力により磁場の影響を受けるため、鏡筒内での磁場をできるだけ安定に保つ必要がある。このような磁場の安定性の障害となるものに、外部磁場の影響がある。
【０００３】
従来の荷電粒子線装置においては、鏡筒の外郭を構成ずる材料に高透磁率材料を使用することにより、鏡筒内を外部磁場から遮蔽し、さらに、装置自体を、磁気シールドが施された磁気シールドルーム内に設置することにより、外部磁場の影響が鏡筒内に及ぶのを防止している。さらに、必要に応じて、浸入した外部磁場を積極的に打ち消すような磁場を発生するアクティブキャンセラを使用することが試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、１００ｎｍ以下の露光転写精度が必要となる荷電粒子線露光装置等、高度な磁気シールドが要求される場合においては、従来用いられているような磁気シールドルームに設置するだけでは、外部磁場の影響を十分に低減することができず、その結果、必要とされる露光転写精度が安定して得られないという問題点があった。また、シールドルーム内に装置を設置したとしても、装置の設置の際、構造上、磁気シールドルームの外壁に開口部を設けることが必要となり、この開口部分から磁場が漏洩し、所望の仕様を満たすことが困難となる場合がある。
【０００５】
また、アクティブキャンセラは、磁気センサで磁場を観測しその値をコイルの電流値にフィードバックするものであるが、コイルと離れている荷電粒子線装置の鏡筒位置の磁場を３次元的にキャンセルすることは、事実上非常に困難であるという問題点があった。鏡筒内の荷電粒子線が通過する位置に磁気センサを設置することは不可能であるため、特に磁気センサの設置位置を決定することが困難であり、場合によっては、磁気センサの設置位置では外部磁場をキャンセルできたとしても、荷電粒子線通過場所の外部磁場をかえって強めてしまうというような問題点があった。
【０００６】
また、磁気シールドルーム内に設置された磁場発生部（例えばリニアモータ）から発生する磁場は、磁気シールドルームでは遮蔽できず、かつ、複雑な磁力線を有するので、アクティブキャンセラでも十分にキャンセルできないという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、荷電粒子線装置自体の構造に工夫を加えることにより、鏡筒内における荷電粒子線の通過位置への、外部磁場の漏洩を少なくする方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、分割された構成要素をフランジにより接合して組み立てられた荷電粒子線装置であって、当該フランジの少なくとも一つが、非磁性体で構成されていることを特徴とする荷電粒子線装置（請求項１）である。
【０００９】
荷電粒子鏡筒の外枠は、磁性体からなる円筒状の一体物で構成することが磁気シールドの面からは望ましいが、実際には円筒状の構造部材をいくつかに分割し接続することになる。また、鏡筒部分の他に、レチクルステージ部分やウエハステージ部分がある。この結果、荷電粒子線装置は複数の構成要素を接合して組み立てられることになり、構成要素の接合には一般にフランジが用いられる。
【００１０】
ところが、このようなフランジは通常、各構成要素の外側に飛び出した構造をしているので、その部分から外部磁場を引き込む恐れがある。特に、鏡筒の近くに、リニアモータ等の磁場発生部材が存在すると、その近くに張り出したフランジから磁場が鏡筒を構成する高透磁率材料内に引き込まれる。
【００１１】
本手段においては、このようなフランジの少なくとも一つを、非磁性体で構成しているので、このような非磁性体のフランジから外部磁場が引き込まれることが少なくなり、鏡筒内への外部磁場の影響を少なくすることができる。
【００１２】
前記課題を解決するための第２の手段は、分割された構成要素を接合して組み立てられた荷電粒子線装置であって、当該構成要素を接合する部分が、当該構成部分の外側に出ていないことを特徴とする荷電粒子線装置（請求項２）である。
【００１３】
本手段においては、構成要素を接合する部分が、当該構成部分の外側に出ていないので、前述のフランジのように、外側に突出している部分が外部磁場を引き込むことが防止される。
【００１４】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、前記構成要素を接合する部分が、非磁性体で構成されていることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１５】
構成要素を接合する部分が、当該構成部分の外側に出ていない場合でも、内側に突出している場合があり、この場合には、荷電粒子線の通過部分に近い位置にこれらの接合する部分が位置するとになるので、場合によっては、荷電粒子線の通過部分に磁気的な影響を与えることがある。本手段においては、この部分を非磁性体で構成しているので、このような問題点が回避される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である荷電粒子線露光装置の外郭部分の概要断面図である。図１において、１〜３は上部鏡筒構成部を示し、３つの部分がフランジ１ａ、２ａ、３ａによって接続されて一体化し、上部鏡筒を構成している。上部鏡筒内には、荷電粒子線発生装置と照明光学系が設けられている。
【００１７】
４はレチクルステージ部であり、この内部にレチクルステージ及びレチクルステージ駆動機構等が設けられている。５、６は下部鏡筒構成部であり、フランジ５ａ、６ａにより接合されて一体化し、下部鏡筒を構成している。下部鏡筒内には、投影光学系が設けられている。７はウエハステージ部であり、この内部にウエハステージ及びウエハステージ駆動機構が設けられている。
【００１８】
上部鏡筒は、レチクルステージ部４とはフランジ３ａにより接合され、下部鏡筒は、レチクルステージ部４とはフランジ５ａにより、ウエハステージ部７とはフランジ６ａにより接合されている。
【００１９】
なお、図において右上がり斜線のハッチングを施した部分は磁性体を示し、左上がりの斜線のハッチングを施した部分は被磁性体を示す。すなわち、上部鏡筒構成部１、２、３及び下部鏡筒構成部５、６の主要部は磁気シールドを行うため磁性体で構成されているが、外部に突出しているフランジ１ａ〜６ａは、いずれも非磁性体で構成されている。
【００２０】
このため、外部に突出しているフランジ１ａ〜６ａが、外部磁場を鏡筒に引き込みにくくなる。特に、レチクルステージ部４内、ウエハステージ部７内には、それぞれのステージを駆動するためのリニアモータが配置される場合が多いが、このような場合、フランジ３ａ、５ａ、６ａのうちレチクルステージ部４、ウエハステージ部７と接合されるものが磁性体で構成されると、リニアモータの磁場を鏡筒に引き込む可能性がある。しかし、対応するフランジ３ａ、５ａ、６ａを非磁性とすることにより、このような可能性を少なくすることができる。
【００２１】
なお、レチクルステージ部４、ウエハステージ部７も、鏡筒に接続される上下の部材を非磁性体とすることにより、リニアモータの磁場がこれらの部材を伝わって鏡筒近くに達することを避けている。
【００２２】
図２に、本発明の第２の実施の形態である荷電粒子線露光装置の、鏡筒の接続部の例を示す。図２は、鏡筒構成部１１と鏡筒構成部１２をボルトで接続するように構成された接続部であり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂで切断した縦断面図。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａで切断した平断面図を示す。
【００２３】
鏡筒構成部１１の下部には、凹部１１ａが設けられており、その断面コ字状の下辺には、８個のボルト孔１１ｂ（バカ孔）が等間隔に設けられている。鏡筒構成部１２の上部には内部への突出部１２ａが設けられており、突出部１２ａには、８個のボルト孔（ねじ孔）１２ｂが等間隔に設けられている。
【００２４】
断面がコ字状の部分の開口部からボルトをボルト孔１１ｂ、１２ｂに差し込んで工具で締め付けることにより、鏡筒構成部１１と鏡筒構成部１２をボルトで接続する。このようにすると、鏡筒構成部１１、１２の外部側にフランジを出っ張らせることなく、鏡筒構成部１１と鏡筒構成部１２を接続できるので、外側に出っ張ったフランジ部が外部磁気を引き込むことがない。
【００２５】
なお、図において、凹部１１ａと突出部１２ａは、光軸に近くなるので、光軸近くに磁場の通路を造ることが無いように、非磁性体で形成することが望ましい。
【００２６】
【実施例】
図１に示すような荷電粒子線露光装置について、シミュレーションにより、レチクルステージ駆動用のリニアモータの磁場が光軸近傍の磁場に与える影響を調べた。フランジ１ａ〜６ａを全て非磁性体にした実施例と、レチクルステージ部４に下部鏡筒構成部５を接続するフランジ５ａのみを磁性体（比透磁率１０００）とし、他のフランジは実施例と同じように非磁性体で形成した比較例との比較を行った。荷電粒子線としては加速電圧１００ｋＶの電子線投影露光装置をシミュレーションの対象として選定した。磁場源としてレチクルステージ駆動用のリニアモータの永久磁石を光軸から約３００ｍｍの位置に配置した。
【００２７】
図３に実施例における光軸付近の磁束密度分布を、図４に比較例における光軸付近の磁束密度分布を示す。両図において横軸は光軸からの距離を示し、縦軸は磁束密度を示す。図３と図４を比較すると、実施例の方が、光軸上での磁束密度が約１０％低いことが分かる。これは、比較例において、磁性体のフランジがリニアモータの永久磁石の磁場を光軸付近に引き込んでいるのに対し、実施例ではこのようなことが無いためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例である荷電粒子線露光装置の外郭部分の概要断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である荷電粒子線露光装置の、鏡筒の接続部の例を示す図である。
【図３】本発明の実施例における光軸付近の磁束密度分布を示す図である。
【図４】比較例における光軸付近の磁束密度分布を示す図である。
【符号の説明】
１〜３：上部鏡筒構成部
４：レチクルステージ部
５，６：下部鏡筒構成部
１ａ〜６ａ：フランジ
７：ウエハステージ部
１１，１２：鏡筒構成部
１１ａ：凹部
１１ｂ：ボルト孔
１２ａ：突出部
１２ｂ：ボルト孔
【図１】
2004014909.tif 000003
【図２】
2004014909.tif 000004
【図３】
2004014909.tif 000005
【図４】
2004014909.tif 000006