(57)【要約】  運動感応性機器（１０）、例えば、電子ビームリソグラフィ機械は、光学測定システムを備え、光学測定システムは、参照平面（Ａ）において機器の位置を測定して、該平面における機器の意図されない変位、例えば、前記リソグラフィ機械の普通なら固定された電子ビームカラム（１１）の下方端の熱誘導シフトを検出するように動作する。システムは、ガラス材料の一体形プレート（１７）を備え、一体形プレート（１７）は、レーザまたは他の測定用光ビームを反射するための、高い光学精度を有する、互いに直交する２つの反射面（１９）を備える。プレート（１７）は、複数のマウント（１８）によって機器（１０）上に調整可能に且つ着脱自在に搭載され、複数のマウント（１８）は、平面（Ａ）に対する面（１９）の正確な設定を可能にし、また、所望に応じてプレートの取外しを可能にする。マウント（１８）は、割れを生じる可能性がある応力の生成を防止するようにプレート（１７）を締結するよう設計される。
2010509762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照平面において機器の位置を測定して、該平面における機器の意図されない変位を検出するように動作する光学測定システムを備える運動感応性機器であって、
前記光学測定システムは、
測定用光ビームを反射する複数の反射面を備えるガラス材料の一体形部材と、
実質的に前記参照平面において機器上に該部材を調整可能に且つ着脱自在に搭載する複数のマウントと、
を含む機器。
【請求項２】
前記マウントは、前記参照平面に対して前記反射面の直交性を達成するように調整可能である請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記達成可能な直交性は、ほぼ５ミクロンの公差を有する請求項２に記載の機器。
【請求項４】
ガラス材料の前記部材は、前記光ビームの軸に対して前記反射面の垂直性を達成するように回転可能に調整可能であるように、機器上に搭載される請求項１から３のいずれか１項に記載の機器。
【請求項５】
前記部材の周縁の周りにほぼ等距離に離間した３つの前記マウントを備える請求項１から４のいずれか１項に記載の機器。
【請求項６】
前記マウントはそれぞれ、前記部材を締結によって所定位置に固定する請求項１から５のいずれか１項に記載の機器。
【請求項７】
各マウントの締結作用の方向は、前記参照平面にほぼ排他的に垂直に向く請求項６に記載の機器。
【請求項８】
前記マウントはそれぞれ、前記部材とほぼ線状のまたは点状の接触を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の機器。
【請求項９】
前記ほぼ線状の接触は、部品−円柱表面によって提供される請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
前記ほぼ点状の接触は、部品−球表面によって提供される請求項８に記載の機器。
【請求項１１】
前記部材は、各マウントの領域において機器とほぼ線状のまたは点状の接触を有する請求項１から１０のいずれか１項に記載の機器。
【請求項１２】
前記部材は複数のインサートを備え、該複数のインサートはそれぞれ、前記マウントのそれぞれ関連する１つのマウントと協働可能であり、また、前記ガラス材料より大きな耐破壊性を有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の機器。
【請求項１３】
前記複数のインサートはそれぞれ、前記部材内に固定されたスリーブと、前記参照平面に略垂直に調整可能であるように該スリーブ内に搭載され、且つ、前記関連するマウントに当たって支持するように構成された支持要素とを備える請求項１２に記載の機器。
【請求項１４】
各インサートの前記スリーブと前記支持要素は、ねじ込み式に相互係合され、前記支持要素は回転によって調整可能である請求項１３に記載の機器。
【請求項１５】
各インサートの前記支持要素は、機器の基部においてそれぞれに関連する座部に当たって支持するように更に構成される請求項１３または１４に記載の機器。
【請求項１６】
前記座部のうちの１つの座部は、前記参照平面においてガラス材料の前記部材を回転させる傾向がある力を、前記関連する支持要素に与えるように回転可能である請求項１５に記載の機器。
【請求項１７】
各マウントは、２つの調整可能部材を備え、該２つの調整可能部材はそれぞれ、前記参照平面に略平行である互いに略直交する２つの軸のそれぞれの軸の周りに旋回可能である請求項１から１６のいずれか１項に記載の機器。
【請求項１８】
各マウントの前記２つの調整可能部材の一方は、ガラス材料の前記部材と協働可能であり、該調整可能部材の旋回軸は、ガラス材料の前記部材の中心に対してほぼ半径方向に延在する請求項１７に記載の機器。
【請求項１９】
各マウントの前記調整可能部材の前記一方は、該一方の旋回軸の周りに自由に旋回可能である請求項１８に記載の機器。
【請求項２０】
各マウントの前記２つの調整可能部材の前記他方は、前記それぞれの旋回軸の周りに旋回可能であるように前記マウントの固定部材に取付けられる請求項１８または１９に記載の機器。
【請求項２１】
前記マウントはそれぞれ、該マウントの前記固定部材に対して前記マウントの前記調整可能部材の前記他方の調整位置を決定する位置決定手段を備える請求項２０に記載の機器。
【請求項２２】
各マウントの前記位置決定手段は、前記それぞれの旋回軸の周りにおける前記マウントの前記調整可能部材の前記他方の旋回をもたらすか、または、可能にするよう動作するネジ式調整器を備える請求項２１に記載の機器。
【請求項２３】
各マウントの前記位置決定手段の前記ネジ式調整器は、該マウントの前記調整可能部材の前記他方の旋回によって前記プレートを解除するように解除可能である請求項２２に記載の機器。
【請求項２４】
前記マウントはそれぞれ、前記決定された調整位置を記録し、前記ネジ式調整器が解除されている間に該記録を維持するための調整可能基準ピンを備える請求項２３に記載の機器。
【請求項２５】
前記反射面は、互いに直交する２つの面を備える請求項１から２４のいずれか１項に記載の機器。
【請求項２６】
前記光学測定システムは、前記測定用光ビームを供給するレーザを備える請求項１から２５のいずれか１項に記載の機器。
【請求項２７】
前記レーザは、レーザ干渉測定システムに一体化される請求項２６に記載の機器。
【請求項２８】
前記ガラス材料は、室温でほぼゼロの熱膨張係数を有する請求項１から２７のいずれか１項に記載の機器。
【請求項２９】
電子ビームリソグラフィ機械である請求項１から２８のいずれか１項に記載の機器。
【請求項３０】
前記機械は電子ビームカラムを備え、前記参照平面は、該カラムの基部にあり、且つ、前記カラム軸に垂直に延在する請求項２９に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動感応性機器（movement-sensitive equipment）に関し、機器におけるコンポーネントの搭載、特に測定システムコンポーネントの搭載に特に言及する。
【背景技術】
【０００２】
運動感応性機器は、多様な種類の測定装置、いろいろな目的のための機械ツール並びに種々の方法で材料及び物品を処理し扱う機器等の多くの形態をとる。その種の機器の例は、ビーム書込みスポットを画定する収束電子ビームの作用によって、適した工作物上に集積回路等の最終的に詳細なパターンを書込むために特に使用される電子ビームリソグラフィ機械である。書込みスポットは、ビームの制御された偏向及び工作物の周期的な水平変位を通してパターンフィーチャをトレースする。工作物、例えば、半導体基板、またはより一般的には、こうした基板上でのパターン生成時の中間要素としてのマスクは、少なくとも１つの軸方向に、通常、２つの直交する（Ｘ及びＹ）軸方向に移動可能なステージによって搬送される。従来、ステージ変位は、パターンの個々のゾーンまたは主フィールドに対応する工作物の異なる領域にビーム書込みスポットを連続して位置決めするように実行され、ビーム偏向は、書込みスポットに、各主フィールドの連続する副フィールドのパターンフィーチャをトレースさせるように実行される。ステージ変位及びビーム偏向は、ステージ水平位置を検出するレーザ干渉測定システム（laser interferometry measuring system）によって、また、電磁ビーム偏向コイルの的確なソフトウェア制御によって決定される、現在のところナノメートル範囲の厳しい公差を条件とする。全体としての機械は、クリティカルな寸法及び振動等の擾乱に対して感度が高く、こうした変化及び擾乱の作用に抗するか、または、最小にするための適した対策を組込む。
【０００３】
種々の補正対策が既存の電子ビームリソグラフィ機械においてとられているにも拘わらず、ビーム向き、そのため、書込みスポットの配置（location）の誤差が、カラム位置の意図されないロケーション変化によって生じる。カラムは、強固で動かないよう搭載された構造であるが、かなりの質量を有し、温度変化の結果として、特に本体コンポーネントの膨張及び収縮を不可避的に生じる。結果として、全体としてのカラムまたはカラムの主要部分は、所与の参照点、特に、水平上でビーム軸と固定関係にあると仮定される基板上の架空の点に対するビーム軸の全てまたは一部を実際上シフトさせる変位を受ける可能性がある。関係が、固定されるのではなく、単にナノメートル範囲であっても周期的変動を受ける場合、書込み精度は、精度の高いパターンまたは他のこうした材料が必要とされるとき、悪い影響を受ける可能性がある。同様な難点は、他のタイプの運動感応性機器に関して、特に、機器の精度が、安定であり且つ位置が変動しない（実際にはそうでないが）と仮定される参照軸に著しく依存するときに生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、運動感応性機器において、保守のための機器へのアクセスに対して永久的な制限を課すことなく、熱の影響あるいは他の内部または外部の影響による機器位置の特定の望ましくないシフトを検出する対策を提供することが、本発明の目的である。
【０００５】
検出精度を高め、且つ、その位置が乱れた後のシステムの主要コンポーネントの再現性のある設定を可能にするために、こうした検出目的で使用される測定システムを調整する余地（scope for adjustment）を提供することが、こうした機器の場合における本発明の更なる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、参照平面において機器の位置を測定して、該平面における機器の意図されない変位を検出するように動作する光学測定システムを備える運動感応性機器が提供され、光学測定システムは、測定用光ビームを反射する複数の反射面を備えるガラス材料の一体形部材と、実質的に参照平面において機器上に部材を調整可能に且つ着脱自在に搭載する複数のマウントとを含む。
【０００７】
光学測定ビーム用の反射面を備えるガラス材料の部材−そのため、かなりの程度の固有剛性を有し、好ましくは、室温でほぼゼロの膨張係数を有する部材−を利用する光学測定システムを機器に含めることは、例えば、不動であることを意図される機器または機器部品の熱誘導膨張または収縮による、意図されない変位の高精度測定のための基礎を形成する。しかし、好ましくはプレートの形態のこうした部材は、脆く、そのため、割れ易いだけでなく、保守のための空間及びアクセスの可用性（availability）に関して微妙である機器エリア内への問題となる貫入（intrusion）の可能性を示す。これらの難点は、マウントの使用によって大幅に回避され、マウントは、反射面が光学測定ビームの軸と厳密に位置合わせされるように調整可能であるように、また、保守目的で機器へのアクセスを可能にするために取外し可能であるように部材を搭載する。電子ビームリソグラフィ機械の例の場合の保守は、定期的な配慮を必要とする最終レンズまたは他の機能コンポーネントの点検すること、取外すことまたは交換することである可能性がある。更に、マウントは、割れを生じる可能性がある応力を誘発し易い部材に対する圧力の印加を防止するよう設計され得る。
【０００８】
好ましくは、マウントは、参照平面に対して反射面の直交性を達成するように調整可能である。これは、機器の初期セットアップ時だけでなく、機器の保守に関連して部材が取外され再取付けされるたびに部材の正確な調整を可能にする。達成可能な直交性は、例えば、ほぼ５ミクロンの公差を有する可能性があり、５ミクロンは、適切に微細な調整移動量を設けることによって達成可能である。更に、部材は、好ましくは、光ビームの軸に対して反射面の垂直性を達成するように参照平面において回転可能に調整可能であるように、機器上に搭載される。こうした調整は、実際には非常にわずか、例えば、±１°等の範囲内の０．５°程度であってよく、特に必要である場合、例えばビーム源の熱誘導変位によるビーム軸のシフトを補償するために、光ビームに対する反射面の厳密な垂直性の設定を可能にする。
【０００９】
できれば、３つのこうしたマウントは、部材の周縁の周りにほぼ等間隔で設けられ、３つは、部材の安定な配置、調整の容易さ並びにコスト及び複雑さの最小化のための最適な数である。ガラス材料の、プレート等の内因的に剛性な部材と、等距離に離間した３つのマウントとの組合せは、機械的な起源を持つ擾乱（mechanically sourced disturbances）に抗することができる強固なシステムを生成する。
【００１０】
有利には、マウントはそれぞれ、好ましくは締結作用の方向が参照平面にほぼ排他的に垂直に向いた状態で、部材を締結（clamping）によって所定位置に固定する。プレートの形態の部材の場合、プレート押さえ力が、プレートの主面間でプレートを通って横に作用するため、プレートのガラス材料内の応力の生成、そのため、プレートの割れのリスクが最小化される。実際には割れを生じない応力が生じても、熱変動（thermal excursion）が、応力再分配及び相対運動をもたらし、最終的に測定誤差源となる可能性がある。マウントの規定された締結作用は、そのリスクを大幅になくす。この関連で、マウントはそれぞれ、部材と、好ましくは、各マウントの領域内で機器とほぼ線状のまたは点状の（punctiform）接触を有することができる。こうした線状接触は、部品−円柱表面によって提供され、点状接触は、部品−球表面（a part-spherical surface）によって提供され得る。この種の機構は、特に精密な部材の配置及び要求される微小公差範囲内に設定する能力を提供する。
【００１１】
マウントの作用ロケーションにおいて部材内の応力を最小にするために、部材は好ましくは、複数のインサートを備え、複数のインサートはそれぞれ、マウントのそれぞれ関連する１つのマウントと協働可能であり、また、ガラス材料より大きな耐破壊性（resistance to fracture）を有する。こうして、高強度インサートは、マウントによって加えられる締結力または他の固定力を受容し、部材の脆いガラス材料に直接負荷がかからない状態で機器に力を伝える。インサートはそれぞれ、例えば接着によって部材内に固定されたスリーブと、参照平面に略垂直に調整可能であるようにスリーブ内に搭載され、且つ、関連するマウントに当たって支持するように構成された支持要素とを備える。スリーブ内での支持要素の調整可能性は、好ましくは、支持要素が単純な方法で回転によって調整可能であるように、スリーブと支持要素のねじ込み式相互係合によって達成される。支持要素自体は、好ましくは更に、機器の基部においてそれぞれに関連する座部に当たって支持するように構成される。スリーブ内での支持要素の調整位置は、ロックナットまたは他の単純なロック手段によって固定され得る。有利には、座部のうちの１つの座部は、参照平面においてガラス材料の部材を回転させる傾向がある力を、関連する支持要素に与えるように回転可能であり、それにより、測定用光ビーム軸に対する反射面の垂直性を設定するための部材の上述した回転が、単純な方法で達成されてもよい。
【００１２】
ガラス材料部材に対する応力誘導力の伝達の防止及び非常に精密な部材調整能力の装備は、２つ以上の軸の周りの運動の自由を可能にする各マウントの設計によって達成され得る。特に有効な実施形態では、各マウントは、２つの調整可能部材を備え、２つの調整可能部材はそれぞれ、参照平面に略平行である互いに略直交する２つの軸のそれぞれの軸の周りに旋回可能である。そのため、マウントは、全ての方向へのガラス材料部材の傾斜、特に、それぞれの１つまたは複数のスリーブにおける支持要素の１つまたは複数の垂直調整から生じる傾斜に対処するために、ユニバーサルジョイントのようにある程度機能する。その場合、各マウントの２つの調整可能部材の一方は、ガラス材料部材と協働可能であり、且つ、旋回軸が、ガラス材料部材の中心に対してほぼ半径方向に延在するように構成され得る。こうして、ほぼ半径方向の旋回軸を有する調整可能部材は、ガラス材料部材の向きの変化に対処するために運動が必要であるとき、相互競合無しで揺動することができる。こうした変化に対処するのに必要であるラチチュードは、好ましくは、こうした調整可能部材が、実質的にその半径方向の旋回軸の周りに自由に旋回可能であるようにすることによって達成される。
【００１３】
好ましくは、各マウントの２つの調整可能部材の他方は、それぞれの旋回軸の周りに旋回可能であるようにマウントの固定部材に取付けられる。こうした固定部材は、ガラス材料部材の外の短い距離のところで機器の基部に固定されてもよい。
【００１４】
ガラス材料部材の中心に対してほぼ半径方向の軸の周りに旋回可能な調整可能部材の自由運動性と対照的に、他の調整可能部材は、マウントの固定部材に対して調整位置に、調整位置を決定する位置決定手段によって位置付けられ得る。特に、ネジ式調整器（threaded adjuster）は、他の調整可能部材のその旋回軸の周りにおける旋回をもたらすか、または、可能にするよう動作する。ネジ式調整器は、また、ガラス材料部材の解除を可能にする程度に、関連する調整可能部材の旋回を可能にするように解除可能であり得、そのことは、機器コンポーネントの保守または交換を可能にするために、ガラス材料部材の上のエリアに対してアクセスするという観点からかなり重要である場合がある。例えば電子ビームリソグラフィ機械の場合、機械の電子ビームカラム内でガラス材料部材のすぐ上に配設された電子コンポーネントは、点検のために定期的にアクセスされなければならないことになり、また、これは、部材の解除及び取外しを必要とすることになり、手順は、述べた好ましい形態でマウントを構築することによって容易になり、そのとき、ネジ式調整器は、マウントの調整可能部材が、例えば、部材から落下分離することを可能にするように解除可能である。ガラス材料部材は、再搭載されると、元の位置に戻ることができ、そのことは、マウントの好ましい構造において、固定部材に取付けられた調整可能部材の、ネジ式調整器によって決定される特定の設定を記録する調整可能基準ピンを、マウントがそれぞれ組込む場合に好都合に達成され得ることが同様に重要である。こうして、例えば、基準ピンは、マウントの調整可能コンポーネント、特に、ガラス材料部材の取外しを可能にするために解除可能なコンポーネントの位置を、コンポーネントの解除前に登録するようにセットされ得るため、コンポーネントは、以前の設定により容易に戻ることができる。この位置再現性は、機器、特に、その光学測定システムの反射面を、保守後に最適な向きに戻すことにとってかなり重要である。こうして、これらの設定を回復するための面倒な調整は、回避されるか、または、せいぜい、正確な設定を回復するネジ式調整器の最終微小移動に簡略化される場合がある。
【００１５】
光学測定システムでは、２つの反射面は、好ましくは、互いに直交し、そのため、Ｘ軸及びＹ軸に関連することができる。こうした面は、ガラス材料部材上に機械加工されると、測定用光ビームを供給するレーザを使用する高精度な測定システムのための基礎を提供するために、λ／１０の公差まで光学的に平坦である可能性がある。こうしたレーザは、例えば、レーザ干渉測定システムに組込まれ得る。
【００１６】
本発明による運動感応性機器は、導入部で述べたように、種々の形態をとり、その中の１つの特定の例は、電子ビームリソグラフィ機械であり、電子ビームリソグラフィ機械では、参照平面は、機械の電子ビームカラムの基部にあり、且つ、カラム軸に垂直に延在するであろう。本発明は、機能コンポーネントを有する固定の超構造（それでも、望ましくない運動を受ける）が、機械加工または他の形態の処理が実行される参照平面上に大部分または完全に位置する機械等の他の機械に同様に適用可能である。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態は、ここで、添付図面を参照して例としてより詳細に述べられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具現化する電子ビームリソグラフィ機械の電子ビームカラムの基部領域の略図である。
【図２】図１の機械のカラムの下面に関連する光学測定システムのコンポーネントの略反転平面図である。
【図３】カラムの下面にミラープレートを締結するシステムのマウントの略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで図面を参照すると、本発明が適用可能である運動感応性機器の例として、とりわけ、基板上に集積回路パターンまたは他の細密なパターンを書込むのに使用され得る電子ビームリソグラフィ機械の一部が図１に示される。この目的で、機械１０は、電子ビームカラム１１（図１では下方端だけが示される）を備え、電子ビームカラム１１では、電子ビーム１２が生成されて、カラムの軸１３に沿って伝播し、それにより、可動ステージ１５上でカラムの下に搭載された基板１４に作用する。基板及びステージは、真空チャンバ内に位置し、その上側終端壁は１６で概略的に示される。書込みは、ビームスポットの書込み作用ゾーンにおいて、基板の、パターンの複数の部分に相当する連続領域を位置付けるために、軸１３に対して電子ビーム１２を偏向させて、収束ビームスポットによって基板１４上のパターンフィーチャを走査すること、及び、ステージ１５の周期的運動によって実行される。ステージ運動は、通常、互いに直交した２つの水平方向に、そのため、Ｘ及びＹ座標系のＸ軸及びＹ軸に沿って行われ、カラム軸１３は、常に原点に位置すると仮定される。
【００２０】
ステージ運動は、不変基準としての軸１３をベースに行われるが、導入部で説明したように、普通なら固定されるカラムの、意図されない熱誘導変位がこの基準をシフトさせることが確かに可能である。このシフトは、ステージ運動に関連する座標系のある程度の歪曲（falsification）、その結果、基板１４上でのパターン位置の変位をもたらすか、あるいは、書込み中に基準シフトが起こる場合、微細パターンフィーチャの潜在的なミスアライメントまたは他の書込み精度の低下をもたらす可能性がある。この基準のシフトを検出し、機械動作、例えば、ビーム偏向またはステージ運動を補正するときに使用するためのデータを得るために、特に、カラム軸がステージのＸ及びＹ座標系の原点で占める仮定される不変位置に対して、カラム軸の、この領域の参照平面Ａにおける運動を検出することによって、カラムの下方端において、ビームの問題ゾーンの瞬時のカラム位置を測定するための光学測定システムが設けられる。参照平面Ａは、カラムの下方端領域内で最終レンズ開口（図示せず）とほぼ同一平面上にあるように選択される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、光学測定システムは、ほぼゼロの熱膨張係数を有するガラス材料、例えば、室温でおそらく±０．０２×１０−６Ｋ−１程度に小さい熱膨張係数を有する、よく知られているＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）ガラスセラミック複合物の一体形プレート１７を備える。プレート１７は、ほぼ等距離に離間した３つのマウント１８が、プレートの円周の周りに、そのため、約１２０°の間隔で配列されることによってカラムの下面に調整可能に且つ着脱自在に搭載される。参照平面Ａは、プレートの搭載位置において、プレートのほぼ中央を通過する、すなわち、２つの主面を媒介する。構造的に非常に安定しているが、カラム構築において普通なら使用される金属材料と比較して本来的に脆いガラス材料プレートは、その円周上に２つの機械加工面１９を形成され、２つの機械加工面１９は、λ／１０、従って、６９．３ナノメートルの光学平坦度公差（optical flatness tolerance）までラップ加工され（ｌａｐ）、所望の反射レベルを提供するためにメッキされる。２つの面１９は、できれば、ステージ変位のＸ及びＹの２つの軸方向にそれぞれ直角である、互いに直交する平面内に位置し、それにより、光学測定システムが、ステージ運動を測定し制御するために更なる光学測定システム（図示せず）の同じ座標系に基づかせる前提条件が生成される。
【００２２】
プレート１７の２つの反射またはミラー面１９は、それぞれ、２つのレーザ干渉測定システムと協働し、レーザ干渉測定システムはそれぞれ、平面Ａ内でレーザビーム２１を放出するレーザ光エミッタ２０を備え、レーザビーム２１は、それぞれの面上に向けて送られ、また、それぞれの面によって反射され、そこから、放出光と反射光の干渉によって、それぞれの軸方向（ＸまたはＹ）における瞬時面位置を指示する測定信号値が、導出され、例えば、機械の制御コンポーネントに適用される。面１９の瞬時位置は、カラム１１の下端の位置の基準を連携して規定し、所定の基準と比較することによって、参照平面Ａにおいて、推定される静的位置からのカラム軸１３のオフセットとして、カラム位置のシフトの認識を可能にする。認識されるシフトは、機械動作に影響を及ぼすときに使用するための上述したデータの基礎を形成する。しかし、特にカラム軸のシフトを認識する目的で、瞬時面位置に関連するデータを処理することは必要でない。例えば、単に軸の瞬時位置、そのため、浮遊基準位置を参照して、機械コンポーネントを制御することが同様に可能である。
【００２３】
機械加工された反射面を有する一体形ガラス材料プレートを使用する測定システムは、構造上及び光学的な安定性に関してかなりの利点を提供するが、プレート１７の搭載は、システムの調整、点検または交換のためのカラムの基部にあるコンポーネントに対するアクセス、及び、割れ誘導応力の防止によるプレートの比較的脆性のある材料の保管に関する特定の難点を示す。これらの問題は、プレート１７の調整、特に、その中心の周りの傾斜、所望のアクセスを可能にするためのプレートの取外し、及び、局所応力を防止するようなプレートの保持を可能にするマウントの設計によって対処される。マウントは、更に、プレートが取外され再取付けされた後におけるプレート設定の迅速且つ正確な回復を可能にするよう設計される。
【００２４】
述べるように、プレート円周の周りに等距離に離間したマウント１８は、相応してそれぞれ、参照平面Ａに平行な互いに直交する軸の周りでの相対運動を可能にする複数の相互連結要素を備える。これらの要素は、図３に示すように、固定ブロック２２であって、ブロック内の垂直ボアを通過するネジ２３（概略的に示す）によってカラム１１の下面に固定される、固定ブロック２２と、固定ブロック２２に旋回可能に連結される第１調整可能部材２４と、第１部材に旋回可能に連結される第２調整可能部材２５からなる。第１部材２４は、中心ウェブ２６を残す２つの横凹所を有し、固定ブロック２２は、凹所内に受取られ、且つ、ウェブの両側に延在する２つの突出ラグ２７を有する。ブロック２２と部材２４の旋回式相互連結は、ウェブ及びラグを通過する軸ピン２８による。軸ピンは、参照平面Ａに平行に延在する互いに直交する２つの旋回軸の一方を画定し、この例では、プレート１７の円周の接線に平行でもある。
【００２５】
固定ブロック２２の対する第１調整可能部材２４の調整可能で且つ固定可能な設定の決定は、ブロック２２及び部材２４内の整列ボアを通して所定のクリアランスを持って延在し、且つ、部材２４内で、軸ピン２８に平行に延在する横ボア内に回転可能に搭載されるクロスバー３０にねじ込み式に係合したネジ２９の形態のネジ調整器によって達成される。部材２４は、以下の説明から明らかになるように、プレート１７の重量によって負荷がかかり、プレート１７の重量は、図３において時計方向に、そのため、ネジ２９が延在するボアの拡大端セクションの基部に、ネジ２９が当たって支持させるように、軸ピン２８の周りに部材を回転させる傾向があるモーメントを部材２４に加える。こうして、ネジ２９を締付けることは、クロスバー３０をブロック２２の方に引寄せ、それにより、ボア内でクロスバー３０が回転している間に、図３の反時計方向に部材２４を旋回させる。逆に、ネジを緩めることは、プレート１７によって加えられるモーメントによって部材２４が時計方向に旋回することを可能にする。ネジ２９及びクロスバー３０によって形成されるネジ式調整器は、適したネジピッチで、第１調整可能部材２４の角度設定の微調整を可能にする。ネジ２９がクロスバー３０から完全に緩められる場合、以降で述べるように、部材２４は、プレート１７を解除するのに十分に、時計方向に自由に旋回する。ブロック２２に対する部材２４の確立される設定は、基準ピン３１によって記録され得、基準ピン３１は、ブロック２２内のネジ付きボア内にねじ込まれ、且つ、ブロックから突出する端セクションによって、部材２４の隣接面に接触する。ネジ式調整器２９、３０が動作して、プレートを解除した場合、ブロック２２及び部材２４の相対設定は、部材２４が、停止部として機能する基準ピン３１の突出端セクションに当たって支持するまでネジ２９をクロスバー３０内にねじ込むことによって、少なくとも小さな公差以内に回復される可能性がある。停止部は、また、以下で更に説明するように、部材２４の過剰調整及びその結果生じる可能性があるプレート１７の損傷を防止する。
【００２６】
第２調整可能部材２５は、第１部材２４から離れる方向に腕部３３がそこから延在する本体３２からなる。第１部材２４との第２部材２５の旋回可能連結は、第１部材２４内のボア内でねじ込み式に係合し、且つ、第２部材２５の本体３２内の同軸ボア内で自由に回転可能に係合する軸ピン３４によって実現される。部材２４内の凹所に着座し、且つ、これら２つのコンポーネントの安定性のために拡大支持エリアを提供する中心カラーを有する軸ピン３４は、参照平面Ａに平行に、この例では、プレート１７の中心に関して半径方向に延在する、互いに直交する２つの旋回軸の他の軸を規定する。第２部材２５は、第１部材２４に対して自由に回転可能であるため、マウント１８のネジ式調整器２９、３０の一方によるプレート１７の位置の調整は、競合及び局所応力の発生を伴うことなく他のマウントにおいて対処され得る。
【００２７】
プレート１７を搭載するために、各マウント１８の第２調整可能部材２５の各腕部３３は、２つの軸方向に離間したローラ３５（そのうちの１つだけが図３に示される）を受取る溝を有し、ローラ３５によって、垂直に向く締結力、そのため、参照平面Ａに対して略垂直の力は、機械の下面に対してプレートを締結するように、それぞれのマウントによって加えられ得る。各マウントによって加えられる締結力は、プレート１７の脆いガラス材料によってではなく、プレートを貫通して延在するボア内に固定されたそれぞれのインサート３６によって直接受容される。各インサート３６は、接着によってプレート内に固定された内部にネジを切ったスリーブ３７を備え、スリーブは、接着剤を受取る外部溝と、スリーブ内にねじ込まれ、且つ、ロックナット３９によって選択された軸方向位置でスリーブ内にロック可能な外部にネジを切った支持要素３８とを備える。支持要素３８は、その下方端に、関連するマウント１８のローラ３５上に載る平坦ヘッドを有し、それにより、マウント１８とインサート３６との間に線状接触が達成される。その上端では、支持要素３８は、カラム１１内にねじ込み式に搭載された着座本体４０に、着座本体４０の下面に当たって支持する部品−球先端を有する。
【００２８】
好ましい機構では、３つのマウント１８の第１マウントの支持要素３８は、図３に示すように、関連する着座本体４０のＶ形状凹所の壁に当たって支持するが、マウントのうちの第２マウントの要素３８は関連本体４０の円錐凹所の壁に当たって支持し、マウントのうちの第３マウントの要素３８は関連本体４０の平坦面に当たって支持して、円錐凹所及び平坦面を有する本体４０がプレート１７の中心から第１の半径方向間隔で存在し、Ｖ形状凹所を有する本体４０が中心から第２のより長い半径方向間隔で存在する低摩擦運動学的搭載システムを提供する。ねじ込み式に搭載した最後に述べた本体４０の回転は、図２から明らかになるように、レーザビーム２１の軸に対する面１９の垂直性の微調整のために、例えば、±１°の範囲にわたるプレート１７の回転を引き起こし、回転した本体４０は、その後、最適設定に固定される。
【００２９】
光学測定システムのガラス材料プレート１７をカラム１１の下面に搭載するための機構の機能は、マウント１８の配置及び構造の先の説明並びにマウントを構成するコンポーネントの関連する運動の自由から大部分自明である。特に、反射面１９が参照平面Ａに精密に垂直であるようなプレート１７の調整は、マウント１８のネジ式調整器２９、３０によって、すなわち、ネジ２９をクロスバー３０内にねじ込むかまたはクロスバー３０から緩め、それにより、第１調整可能部材２４を適切に旋回させることによって、また、プレート内のインサート３８によって、すなわち、支持要素３８をスリーブ３７の上方または下方にねじ込み、それにより、プレートの関連するエッジ領域を上げ下げすることによって達成される。クリティカルな参照平面Ａに対する面１９の直交性は、約５ミクロンの公差によって達成されてもよい。第１調整可能部材２４に対する、特に、プレートのほぼ半径方向に延在する軸の周りの、マウント１８の第２調整可能部材２５の自由回転は、プレートの傾斜運動に対処する運動の自由を可能し、マウントは、ユニバーサルジョイントとして有効に機能する。各マウントの固定ブロック２２に対する部材２４の旋回運動は、同様に、ネジ２９と関連するボアの壁との間のクリアランスによって、また、部材２４内でのクロスバー３０の回転によって対処される。ネジ２９が部材２４から完全に取出される場合、全てのマウントの部材２４及び２５が落下して、取外しのためにプレート１７を開放することができ、それにより、とりわけ電子ビームカラムの基部に存在する感度のよい最終レンズ並びに偶然の故障を受け易い関連ダイオード及び他の電子コンポーネントに対するアクセスを可能にする。マウント１８の以前の設定、そのため、プレート１７の設定は、既に述べたように基準ピン３１を使用して回復され得る。停止部としてのこれらのピンの補助機能は、ネジ２９の締付け過ぎ及びプレート材料の割れの潜在的なリスクを防止する。
【００３０】
平面Ａに対して面の直交性を確保する調整に加えて、ビーム２１の軸に対する面の垂直性を確保する調整は、述べたように、Ｖ形状凹所に関して着座本体４０を回転させて、プレートに回転運動を与えることによって達成される。
【００３１】
こうして、本発明は、電子ビームリソグラフィ機械によって述べた実施形態において例証された、運動感応性機器の望ましくない変位を参照平面において測定する有効な手段を提供し、測定手段は、レーザ干渉法に基づき、且つ、低い熱膨張係数を有するガラス材料の一体形部材上に形成されたミラーの使用によって達成される高いレベルの光学精度と安定性を有する光学システムを備える。こうした材料の部材の使用によって生じる可能性がある欠点は、プレート材料内での機械的な起源を持つ応力を防止するように向けられた締結力によって、部材の調整及び取外し並びに部材の固定を可能にする特別なマウントによって完全にまたは大部分克服される。
【符号の説明】
【００３２】
１０  機械
１１  電子ビームカラム
１２  電子ビーム
１３  カラムの軸
１４  基板
１５  可動ステージ
１６  上側終端壁
１７  一体形プレート
１８  マウント
１９  反射またはミラー面
２０  レーザ光エミッタ
２１  レーザビーム
２２  固定ブロック
２３  ネジ
２４  第１調整可能部材
２５  第２調整可能部材
２６  中心ウェブ
２７  突出ラグ
２８  軸ピン
２９  ネジ
３０  クロスバー
３１  基準ピン
３２  本体
３３  腕部
３４  軸ピン
３５  ローラ
３６  インサート
３７  スリーブ
３８  支持要素
３９  ロックナット
４０  着座本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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