(57)【要約】      （修正有）【課題】装置を大形化すことなく、描画誤差、或いは検査誤差に繋がるステージ反力を除去し、安価で高精度な描画、及びスループットの高い検査が可能となる荷電粒子線装置を実現する。【解決手段】電子線描画装置のベース３０上にはＸテーブル３１がＸ方向に移動可能に配置され、Ｘテーブル３１上にはＹテーブル３２がＹ方向に移動可能に配置される。ベース３０とＸテーブル３１との間にはマステーブル３３が配置され、Ｘテーブル３１の移動方向とは反対方向に移動される。試料の描画方向であるスキャン方向をＸ方向とし、ステップ移動方向をＹ方向とする。これにより、Ｘテーブル３１の移動による水平方向の振動が抑制され、装置を大形化することなく、描画誤差、或いは検査誤差に繋がるステージ反力が除去される。【選択図】図２
2007184193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を発生させるカラムと、試料が配置され、少なくとも一方向に移動可能なステージとを有し、上記試料に荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置において、
上記ステージに連結され、このステージの移動方向に推力を伝達する第１の直線駆動軸と、
上記第１の直線駆動軸を接触し、この第１の直線駆動軸を直線方向に移動させる回転駆動軸と、
上記回転駆動軸を駆動するモータと、
上記回転駆動軸を挟んで上記第１の直線駆動軸と互いにほぼ平行に配置される第２の直線駆動軸と、
上記第２の直線駆動軸に連結され、上記ステージの移動方向と逆方向に移動する移動体と、
を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記移動体は、上記ステージに取付けられたガイドに沿って移動することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記移動体は非磁性材料により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４】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記移動体は磁性材料を含んでおり、上記移動体の移動範囲を覆う磁性体により磁気遮蔽されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記ステージを駆動する第１の直線駆動軸と、移動体を駆動する第２の直線駆動軸の位置ずれを修正する位置ずれ修正手段を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項５記載の荷電粒子線装置において、
上記位置ずれ修正手段により上記第１の直線駆動軸と第２の直線駆動軸との位置ずれ修正は、上記試料の交換毎に実行されることを特徴とする荷電粒線装置。
【請求項７】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記移動体の可動範囲は機械的な拘束手段により制限され、上記ステージの可動範囲よりも狭い範囲であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記ステージは、ベースと、このベースの上方に配置される一方向に直線移動可能なＸガイドと、このＸガイドによってＸ方向に移動可能なＸテーブルと、このテーブルに配置されるＸ方向と直交する方向に直線移動可能なＹガイドと、このＹガイドによってＹ方向に移動可能なＹテーブルとを有し、上記移動体は上記べースとＸテーブルとの間の空間に配置され、Ｘ方向に移動可能なことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項８記載の荷電粒子線装置において、
上記ベースに温調媒体を流すことが可能な温調部を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記回転駆動軸は、直径が互いに異なる部分を有し、上記第１の直線駆動軸が上記回転駆動軸に接触する部分と、上記第２の直線駆動軸が上記回転駆動軸に接触する部分とは、互いに直径が異なる部分であり、回転駆動軸の１回転当りの移動量が、上記第１の直線駆動軸と上記第２の直線駆動軸とで異なることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記ステージの質量より、上記移動体の質量の方が大きいことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
上記ステージの移動方向を軸とした上記ステージの回運を抑制するアクチュエータを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１３】
請求項１２載の荷電粒子線装置において、
上記アクチュエータは、上記ステージの移動予測に従って、駆動されることを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画装置、電子顕微鏡、イオンビーム加工／観察装置等の荷電粒子線装置に係り、特に、荷電粒子線装置の描画等の高精度化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製品の集積度は益々向上し、その回路パターンの更なる高精細化が要求されてきている。高精細化を実現させる為には、製造装置のパターン解像性に加えて、回路パターンの位置精度が不可欠となる。
【０００３】
回路パターンの製造装置としては、電子線を用いてマスクに回路パターンを形成する電子線描画装置が挙げられる。上記のような回路パターンの位置精度を向上させる為には、ステージ移動時の反力に伴う本体振動の低減が不可欠となる。
【０００４】
一方、試料に形成された回路パターンの欠陥を検出する検査装置については、解像性に加えて高いスループットが要求されることから、必然的に試料を移動させるステージは高速化、大加速化が進み、それに伴うステージ反力は増加する。
【０００５】
従って、ステージ反力に起因する本体振動が増長されるが、観察時に本体が揺れると観察像も揺れ、正しく観察することが出来ない。これを回避するために、振動が許容範囲内に収まるまで待ち時間を設ける必要があるが、待ち時間の増加はスループットの低下に繋がる。
【０００６】
図１０ないし図１３を参照しつつ、従来の電子線描画装置について説明する。
【０００７】
図１０は従来の電子線描画装置の本体構成を示した図である。電子線描画装置は、電子線を発生させて試料１０に照射させるカラム１と、試料保持手段１１により固定された試料１０を配置し水平面内を移動するステージ３と、ステージ３がその内部に配置され、内側を図示しない真空ポンプにより１０−４Ｐａ〜１０−６Ｐａ程度に真空排気される試料室２と、試料室２を搭載する定盤４と、床振動を遮蔽するエアマウント５と、エアマウント５を支持する架台６とを備える。
【０００８】
ステージ３は試料室２の内壁に取付けられた干渉計２０とバーミラー２１をレーザ測長することで位置管理され、試料１０の位置情報を基に電子線を偏向制御して所望の回路パターンを試料１０上に形成する。
【０００９】
図１１及び図１２は、Ｙ方向、及びＸ方向から見たステージ及び駆動系を示したもので、図１３は駆動系の斜視図である。
【００１０】
図１１〜図１３において、ベース３０と、ベース３０に配置されるＸ方向に直線移動可能なXガイド４０と、そのXガイド４０によってX方向に移動可能なXテーブル３１と、Xテーブル３１に配置されるＸ方向と直交方向（Ｙ方向）に直線移動可能なＹガイド４１と、そのＹガイド４１によってＹ方向に移動可能なＹテーブル３２によりステージ３が形成される。
【００１１】
一方、駆動系については、Ｘテーブル３１及びＹテーブル３２に連結されたＸ直線駆動軸５０、及びＹ直線駆動軸５１と、モータ６４と連結されている回転駆動軸６２は直角方向に接触することで回転運動を直線運動に変換する摩擦駆動を実現している。
【００１２】
ここで、Ｘ駆動ブロック６０は、回転駆動軸６２及びカムフォロア６３を保持し、Ｘ直線駆動軸５０と回転駆動軸６２にカムフォロア６３によって予圧を与えることで、両者の位置ずれ（スリップ）を防いでいる。
【００１３】
Ｙ軸の駆動系も同様であるが、Ｙ直線駆動軸５１とＹテーブル３２間にはＸ方向の移動を許容できるようにスライダ５３とローラフック５４が配置されており、Ｙテーブル３２、及び試料１０の水平面内移動を可能にしている。
【００１４】
従来から試料への描画方法は、ステージを一方向（例えばＹ方向）に移動させながらビームの偏向可能幅分を描画し（スキャン移動）、その列が描画し終わったら直交方向（ここではＸ方向）にステージを偏向幅分だけ移動させて（ステップ移動）、次の列を描画するステップ・アンド・スキャン方式によりステージを移動させている。この移動方式は、連続移動しなが描画する為、ステップ移動のみの描画に比べて高いスループットが得られる。
【００１５】
ここで、冒頭に述べたようにステージ移動に伴う電子描画装置本体の揺れは、その加速度により本来一定の距離に保たれるべき干渉計とカラムの距離を変動させ、測長誤差に起因する描画誤差を生じさせる。このような不具合を解決させる方法として、従来、様々な案が提案されてきた。
【００１６】
特許文献１に記載された装置では、ステージ及び投影レンズを支持するマシンフレームに対して、水平方向に発生する力アクチュエータによって、ステージの駆動に伴う反力と同等の補償力を付与することによって、反力による装置の揺れを軽減するシステムとなっている。
【００１７】
また、特許文献２及び特許文献３では、ステージのアクチュエータに可動子と固定子からなるリニアモータを採用し、その固定子を駆動反力により移動させることで、ステージ内の運動量が保存され、ステージ以外への影響を除去するカウンタマス方式が提案されている。
【００１８】
また、特許文献４には、荷電粒子ビーム描画装置等において、ステージの一側面に、ステージを左右方向に移動させる第１のボールネジ軸と、この第１のボールネジ軸を回転駆動する第１のモータと、ウエイトを移動させる第２のボールネジ軸と、この第２のボールネジ軸を回転駆動する第２のモータとを備え、ステージの移動に伴う振動を抑制している。
【００１９】
また、ステージの他の側面にも、上記機構と同様な機構が備えられ、ステージの移動に伴う振動を抑制している。
【００２０】
【特許文献１】特開平５−１２１２９４号公報
【特許文献２】特開２００２−８９７１号公報
【特許文献３】特開２００２−２０８５６２号公報
【特許文献４】特開平５−３０４０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述した従来の方法において、ステージ反力を架台や床に逃した場合、床を揺らすこととなり、周辺の装置に悪影響を与えるばかりか、自身のエアマウントで減衰しきれない振動が装置を揺らしてしまうことが考えられる。
【００２２】
また、リニアモータによるカウンタマスを実装した場合、リニアモータ特有の強力な磁場変動が荷電粒子線に影響を及ぼし、描画精度を劣化させてしまう。仮に、リニアモータをビームから離れた位置に配置することや、強磁性体による磁場シールドを実装することで荷電粒子への影響を低減させることが出来ても、替りに試料室内の空間を大きくする必要があり、装置の大形化、及びコストの増加は避けられない。
【００２３】
また、一般的なアクチュエータである回転モータに比べてリニアモータは高価であり、コストの増加か避けられない。更に、リニアモータは発熱量が大きいため、本来一定であるべきバーミラーと試料間の距離変動や、ガイドの進直精度劣化などの影響も問題となる。
【００２４】
また、特許文献４に記載された技術では、構成が複雑となり、装置が大型化してしまう。
【００２５】
本発明の目的は、装置を大形化することなく、描画誤差、或いは検査誤差に繋がるステージ反力を除去し、安価で高精度な描画、及びスループットの高い検査が可能となる荷電粒子線装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の荷電粒子線装置は、荷電粒子線を発生させるカラムと、試料が配置され、少なくとも一方向に移動可能なステージとを有し、上記試料に荷電粒子線を照射する。
【００２７】
そして、上記荷電粒子線装置は、上記ステージに連結され、このステージの移動方向に推力を伝達する第１の直線駆動軸と、上記第１の直線駆動軸を接触し、直線方向に移動させる回転駆動軸と、この回転駆動軸を駆動するモータと、上記回転駆動軸を挟んで上記第１の直線駆動軸と互いにほぼ平行に配置される第２の直線駆動軸と、この第２の直線駆動軸に連結され、上記ステージの移動方向と逆方向に移動する移動体とを備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、装置を大形化することなく、描画誤差、或いは検査誤差に繋がるステージ反力を除去し、安価で高精度な描画、及びスループットの高い検査が可能となる荷電粒子線装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、本発明を電子線描画装置に適用した場合の例として説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施形態である電子線描画装置の、ステージ及び駆動系を示す平面図であり、図２は側面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面を示した図である。
【００３１】
基本的なステージの構成は、ベース３０と、ベース３０に配置されるＸ方向に直線移動可能なXガイド４０と、このXガイド４０によってX方向に移動可能なXテーブル３１と、Xテーブル３１に配置されるＸ方向と直交方向（Ｙ方向）に直線移動可能なＹガイド４１と、このＹガイド４１によってＹ方向に移動可能なＹテーブル３２によりステージ３が形成される。
【００３２】
一方、駆動系については、Ｘテーブル３１及びＹテーブル３２に連結されたＸ直線駆動軸５０及びＹ直線駆動軸５１と、モータ６４と連結されている回転駆動軸６２は直角方向に接触することで回転運動を直線運動に変換する摩擦駆動を実現している。
【００３３】
ここで、Ｘ駆動ブロック６０は回転駆動軸６２、及びカムフォロア６３を保持し、Ｘ直線駆動軸５０と回転駆動軸６２にカムフォロア６３によって予圧を与えることで、両者の位置ずれ（スリップ）を防いでいる。
【００３４】
Ｙ軸の駆動系も同様であるが、Ｙ直線駆動軸５１とＹテーブル３２間にはＸ方向の移動を許容できるようにスライダ５３とローラフック５４が配置されており、Ｙテーブル３２、及び試料１０の水平面内移動を可能にしている。
【００３５】
ここで、ベース３０にはＸガイド４０に加えて、中心部にＭガイド４２が取付けられており、移動体であるマステーブル３３がＸ方向に移動可能な構成になっている。
【００３６】
また、マステーブル３３にはＭ直線駆動軸５２が連結されており、回転駆動軸６２に対してＸ直線駆動軸５０と上下方向で対称になるよう配置されている。Ｍ直線駆動軸５２は、Ｘ直線駆動軸５０と同様にカムフォロア６３によって予圧を与えられており、位置ずれ（スリップ）を防いでいる。マステーブル３３は、Ｘテーブル３１、Ｙガイド４１、Ｙテーブル３２、試料１０、試料保持手段１１、及びバーミラー２１等の総和であるＸ方向移動時の移動質量とほぼ同じ質量になるよう設計されている。
【００３７】
次に、図４を参照しつつ、駆動系の詳細を説明する。
【００３８】
モータ６４の回転軸と、カップリング６５により連結された回転駆動軸６２はＸ駆動ブロック６０内のベアリング６６により支持され、回転以外のガタが無いよう固定される。
【００３９】
Ｘ直線駆動軸５０は、カムフォロア６３の予圧Ｆによって回転駆動軸６２に押付けられており、このＸ直線駆動軸５０と上下方向で対称になるようにＭ直線駆動軸５２はカムフォロア６３の予圧Ｆ’によって回転駆動軸６２に押付けられている。
【００４０】
上記構成により、図４中の矢印方向にモータ６４が回転すると、Ｘ直線駆動軸５０及びＭ直線駆動軸５２は、矢印のように互いに反対方向に移動する。Ｘ直線駆動軸５０及びＭ直線駆動軸５２は、同じ直径の回転駆動軸６２により駆動される。このため、モータ６４の単位回転角当りの移動量は、両者とも同じ距離であり、且つ反対方向となり、Ｘ方向移動時のステージ質量とマステーブルの質量はほぼ同じであるから、運動量保存の法則により、並進方向のステージ反力は相殺される。
【００４１】
しかしながら、図３に示すように、Ｘ方向移動時のステージ重心９０と、マステーブル重心９１とは上下方向で、ΔＺだけ位置が異なっており、偶力ＭＹが発生する。この偶力ＭＹは、装置本体に対してＹ軸回りの揺れ（ピッチング）を引起す可能性がある。従って、偶力ＭＹを小さく押える為に、出来るだけΔＺが小さくなるようマステーブル３３を高い位置に配置することが望ましい。
【００４２】
或いは、ステージを支持すると共に、床振動を除去するエアマウントが、エア流量を制御可能なサーボバルブによって位置制御されている場合、そのサーボバルブに対して偶力ＭＹを打ち消すような制御信号を制御部（図示せず）により与えることも効果的である。
【００４３】
また、エアマウントは、一般的に応答速度が遅いことから、ステージ移動パターンを予め見込んだ制御信号を伝達するフィードフォワード制御の方が、遅れが小さくなり効果的である。
【００４４】
さらには、より応答性の高いアクチュエータであるリニアモータをマウントに付加することで、一段と応答遅れの小さい優れた防振が可能となる。リニアモータについては、上述したフィードフォワード制御の他、定盤に変位センサ、或いは、加速度センサが予め装置に取り付けられている場合は、各センサからの信号に基づいてフィードバック制御しても十分効果を期待することができる。
【００４５】
一方、図２に示すように、Ｙテーブル３２がＹ０からＹ１に移動した場合において、移動後のステージ重心９０と、マステーブル重心９１とはＹ方向でΔＹだけ異なっており、このとき、Ｘ方向に移動すれば、偶力ＭＺが発生する。この偶力ＭＺは装置本体に対してＺ軸回りの揺れ（ヨーイング）を引起す可能性がある。
【００４６】
従って、この偶力ＭＺを小さく押える為に、出来るだけＹ方向移動時のステージ質量を小さくし、Ｘ方向移動時のステージ重心９０の位置変動を押えた方が良い。
【００４７】
また、Ｘテーブル３１、及びマステーブル３３の質量を増加させて、Ｙ方向移動時のステージ質量の割合を相対的に小さくすることも改善策の１つである。
【００４８】
ここで、本発明の第１の実施形態では、水平に実装された回転駆動軸に対して上下方向に対向するようＸ直線駆動軸、及びＭ直線駆動軸を配置しているが、鉛直方向に回転駆動軸が実装されている場合は、回転駆動軸に対して水平方向に対向するようＸ直線駆動軸、及びＭ直線駆動軸を配置すれば同様の効果が得られる。
【００４９】
第１の実施形態の構成では、Ｘ方向移動時のステージ反力を除去する構成になっている為、試料の描画方向であるスキャン方向をＸ方向にして、ステップ移動方向をＹ方向とする。これにより、描画中のステージ移動に伴う反力を除去することができ、精度の良い回路パターンを得ることが可能となる。
【００５０】
従来から、電子線（荷電粒子線）に影響を与える磁性体をステージの可動部に使用することは、描画精度の劣化を招く恐れが有り、使用を制限してきた。マステーブル３３とＭガイド４２についても同様に、セラミックス、アルミ、非磁性超鋼等の非磁性材料を適用することが望ましい。銅、或いは銅合金は、セラミックスやアルミに比べて比重が大きい為、マステーブル３３の大きさを小さく設計することが出来る。
【００５１】
ここで、回転駆動軸と直線駆動軸との位置ずれ防止の為、カムフォロア６３により予圧を与えているが、摩擦状態の微小なずれが蓄積されてくると、その位置ずれ量は無視出来なくなる。ステージ移動はレーザにより位置管理され駆動制御されるが、マステーブル３３は位置情報を管理されてない為、位置ずれ量が大きくなってくるとストッパに当り、カウンタマスの機能を果せなくなるばかりか、その衝撃により描画劣化を生じさせてしまうと共に、制御したいステージの移動自体が出来なくなる。
【００５２】
図５は、マステーブル３３の位置ずれを修正するステージ動作を示す図である。図５において、Ｘストッパ７０の手前にＸテーブル３１を位置決めさせた時（Ｐ１、Ｐ２位置）に、マステーブル３３がＭストッパ７２に丁度当るような位置（Ｐ３、Ｐ４位置）になるよう設計する。
【００５３】
図５に示した構成では、Ｍ直線駆動軸５２とＸ直線駆動軸５０との相対関係にずれが生じても、Ｘテーブル３１をＰ１、Ｐ２の位置に少なくとも１回づつ移動させることで、その動作の最中にマステーブル３３が、ずれた方向でＭストッパ７２に当る。さらに、Ｘテーブル３１を目標位置に対して移動させようと回転駆動軸６２を回転させることで、回転駆動軸６２とＭ直線駆動軸５２を強制的にスリップさせ、マステーブル３３を元の設計位置に修正することが出来る。
【００５４】
この時、カムフォロア６３による予圧が強過ぎると、モータ６４の駆動過電流を引起したり、駆動回転軸６２及びＭ直線駆動軸５２に損傷を与えてしまう為、Ｍ直線駆動軸５２に与える予圧Ｆ’を適切に調整する必要がある。
【００５５】
予圧を与える機構については、板バネ、コイルバネ、押しネジなど様々な手段が考えられるが、いずれの方式もステージ駆動に伴う振動や、温度変化により予圧量が変化しないような機構にすることが重要である。また、上記のようなマステーブルの位置修正動作時のステージ移動については、通常のフィードバック制御では、マスステージ３３がＭストッパ７２に当る衝撃によって、発振等の問題が引起される可能性があるので、フォトインタラプタなどを用いたリミットセンサ７３をＰ１、Ｐ２位置に設置して、そのリミットセンサ７３を作動させるまで一定の駆動電流をモータ６４に流すオープン制御によりステージ動作を行えば、ステージの発振等の問題を回避できる。
【００５６】
このような位置修正動作は、例えば、試料交換毎、定めたステージ走行距離毎、などの一定期間毎にシーケンス動作として実施すれば、マステーブルの位置ずれによる不具合が解消できる。
【００５７】
上述した第１の実施形態では、Ｘ方向のステージ移動に伴う反力を除去する構成について示してきたが、同様にＹ方向のステージ移動に伴う反力を除去する構成も実現可能である。但し、マステーブル３３のガイドをＸテーブルに取付ける為、Ｙテーブル３２と同様にＸ方向の移動を許容できるように直線駆動軸とマステーブル３３間にはスライダとローラフックの取付けが必要である。
【００５８】
Ｘ方向、及びＹ方向のステージ反力を上記方法により除去できれば、描画中のスキャン移動に加えて、ステップ移動時の反力も除去されることから、ステップ移動時の本体振動が収まるまでの待ち時間を削減でき、更なるスループット向上が可能となる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６ないし図９を参照して説明する。
【００６０】
図６は、本発明の第２の実施形態である電子線描画装置の側面図、図７は図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図８は駆動系を示した斜視図、図９は駆動系の側面図である。
【００６１】
この第２の実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、Ｘ方向のステージ移動に伴う反力を除去する為に、Ｘ方向に移動可能なマスステージ３３を実装している。
【００６２】
この第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、Ｘ直線駆動軸５０と、Ｍ直線駆動軸５２とが接触している回転駆動軸６２の直径がそれぞれの位置で異なった形状となっており、モータ１回転当りの移動量が、Ｘテーブル３１とマステーブル３３で違うことである。
【００６３】
ステージ３の運動量と、マステーブル３３の運動量とを等しくする為には、下記式（１）の条件を満たす必要がある。
【００６４】
φＤＸ：φＤＭ＝ＭＭ：ＭＸ    −−−（１）
ただし、上記式（１）において、φＤＸは、Ｘ直線駆動軸が接触している回転駆動軸の直径、φＤＭは、Ｍ直線駆動軸が接触している回転駆動軸の直径、ＭＭは、マステーブルの質量、ＭＸは、Ｘ方向のステージ移動質量である。
【００６５】
上記構成の場合、Ｍ直線駆動軸５２が接触している回転駆動軸６２の直径ＤＭが小さいので、マステーブル３３の質量をＸ方向のステージ移動質量よりも大きくする必要がある為、マステーブル３３の材料を比重の大きい材料を用いると比較的小さく構成できる。
【００６６】
この第２の実施形態の特徴は、マステーブル３３の移動距離をステージ３のＸ方向移動距離よりも大幅に短くして、コンパクトに実装出来ることである。
【００６７】
また、強磁性材料（例えばパーマロイ）を用いた磁気シールド８０によりマステーブル３３の可動範囲を覆うことで、Ｍガイド４２やマステーブル３３の材質を磁性の有無に関わらず選択することが可能となる。
【００６８】
本発明の第２の実施形態においては、Ｍガイド４２を一般的な直線ガイドであるＬＭガイドを想定し、記載している。非磁性のガイドは殆どが特注品の為、一般の鉄系ガイドよりもコストが高く、且つ納期も長い。磁気シールド８０を実装することにより、一般のガイドが使用できれば、カウンタマスの機能を低コストで実現できる。
【００６９】
同様に、マステーブル３３の材質も選択が広がり、最も一般的な構造用圧延鋼材（ＳＳ材）等の材料による製作が可能となり、低コスト化、短納期化が実現できる。
【００７０】
ここで、強磁性材料を磁気シールドとして使用する為、ビームへの影響を考慮すると、移動するＸテーブル３１上には実装できない。従って、固定されているベース３０にＭガイド４２を構成する必要があり、Ｘ方向をスキャン方向として描画を行う装置構成にしている。
【００７１】
また、ベース３０には温調媒体が流せるように流路８１が形成されており、温調媒体を流すことでベース３０の温度を一定に保つことができる。なお、８２は継手である。
【００７２】
本発明の第２の実施形態における構成では、スキャン方向をＸ方向としている為、試料１枚当りの処理工程で比較すると、ステージのＸ方向の移動距離がＹ方向の移動距離に比べて長くなる。このため、Ｙガイド４１に比べて、Ｘガイド４０、及びＭガイド４２の摩擦による発熱量が大きくなる。
【００７３】
よって、ベース３０に温調流体を流すことで効率的にステージ移動時の発熱量を吸熱でき、ステージ温度を一定に保つことが可能となる。
【００７４】
逆に、Ｙ方向をステージのスキャン方向として、マステーブル３３をＹ方向に移動可能なようにＸテーブル３１上に実装すると、Ｙガイド４１とＭガイド４２の発熱量が、Ｘガイド４０の発熱量より大きくなり、且つベース３０からの吸熱では距離が離れている為、効率が悪くステージ温度を一定に保つことが難しい。
【００７５】
このように、ベース３０、Ｘテーブル３１、Ｙテーブル３２と順々に積上げられた状態で構成されるステージ３においては、固定テーブル（ベース）にガイドを有する移動テーブル（Ｘテーブル）の移動方向（Ｘ方向）をスキャン方向としてマステーブルを配置した方が、使用材料の選択範囲、コスト、構成の容易性、温調効率の何れも有利になる。
【００７６】
以上説明した、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態は、電子線描画装置への適用例について述べてきたが、同じ荷電粒子線を試料に照射する電子顕微鏡、或いはイオンビーム加工／観察装置に発明を適用しても同様の効果が得られる。
【００７７】
すなわち、装置コストを抑えつつ、装置を大形化させることなく、検査誤差に繋がるステージ反力を除去し、スループットの高い検査が可能な電子線描画装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施形態である電子線描画装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態をＸ方向から見た側面図である。
【図３】本発明の第１の実施例をＹ方向から見た図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における駆動系を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるステージの位置修正動作を示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態をＸ方向から見た側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態をＹ方向から見た図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における駆動系を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における駆動系を示す側面図である。
【図１０】従来の電子線描画装置の構成例を示す側面図である。
【図１１】従来の電子線描画装置の構成例をＸ方向から見た側面図である。
【図１２】従来の電子線描画装置の構成例をＹ方向から見た図１１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１３】従来の電子線描画装置の構成における駆動系を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
１              カラム
２              試料室
３              ステージ
４              定盤
５              エアマウント
６              架台
１０            試料
１１            試料保持手段
２０            干渉計
２１            バーミラー
３０            ベース
３１            Ｘテーブル
３２            Ｙテーブル
３３            マステーブル
４０            Ｘガイド
４１            Ｙガイド
４２            Ｍガイド
５０            Ｘ直線駆動軸
５１            Ｙ直線駆動軸
５２            Ｍ直線駆動軸
５３            スライダ
５４            ローラフック
６０            Ｘ駆動ブロック
６１            Ｙ駆動ブロック
６２            回転駆動軸
６３            カムフォロア
６４            モータ
６５            カップリング
６６            ベアリング
７０            Ｘストッパ
７１            Ｙストッパ
７２            Ｍストッパ
７３            リミットセンサ
７４            シャッター
８０            磁気シールド
８１            流路
８２            継手
９０            Ｘ方向移動時のステージ重心
９１            マステーブル重心
【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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【図１２】
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【図１３】
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