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JP2006066690A - Electron beam drawing apparatus, temperature control method for electron beam drawing apparatus, and circuit pattern manufacturing apparatus - Google Patents

Electron beam drawing apparatus, temperature control method for electron beam drawing apparatus, and circuit pattern manufacturing apparatus Download PDF

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JP2006066690A
JP2006066690A JP2004248177A JP2004248177A JP2006066690A JP 2006066690 A JP2006066690 A JP 2006066690A JP 2004248177 A JP2004248177 A JP 2004248177A JP 2004248177 A JP2004248177 A JP 2004248177A JP 2006066690 A JP2006066690 A JP 2006066690A
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JP
Japan
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sample
temperature
chamber
connection terminal
electron beam
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Application number
JP2004248177A
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Japanese (ja)
Inventor
Maki Mizuochi
真樹 水落
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
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Abstract

【課題】予備室に戻して再加熱による温度調整のし直しを必要とせず、しかも試料の温度調整精度が高い電子線描画装置ないし回路パターン製造装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する電子線描画装置において、前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、前記温度センサの温度測定値に基づいて前記試料の温度調整をすることを特徴とする。
【選択図】 図1
To provide an electron beam drawing apparatus or a circuit pattern manufacturing apparatus that does not require temperature adjustment by reheating by returning to a preliminary chamber and that has high temperature adjustment accuracy of a sample.
The present invention relates to a sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held on a sample holding tray, an atmospheric pressure adjustment over a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample In an electron beam lithography apparatus having the sample chamber for storing the sample to be taken in and out of the chamber while being held in the sample holding tray and a spare chamber adjacent to the sample chamber, a temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray The temperature of the sample is measured by the temperature sensor in the sample chamber and the spare chamber, and the temperature of the sample is adjusted based on the temperature measurement value of the temperature sensor.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、真空に保たれた試料室内の試料に電子線を照射して電子描画を行う電子線描画装置、あるいは真空に保たれた試料室内の試料に光線を照射して回路パターンを製造する回路パターン製造装置に関する。   The present invention provides an electron beam drawing apparatus that performs electron drawing by irradiating a sample in a sample chamber maintained in a vacuum with an electron beam, or a circuit pattern by irradiating a sample in a sample chamber maintained in a vacuum with light. The present invention relates to a circuit pattern manufacturing apparatus.

電子線描画装置は、磁気ヘッドや半導体装置の回路パターンを電子ビームで半導体基盤に描画したり、回路パターンを形成するマスクなどに原図になる回路パターンを刻む。また、反射する電子線ビームの画像処理して回路パターンの出来上がり具合を検査したりするのにも使われる。   An electron beam drawing apparatus draws a circuit pattern of a magnetic head or a semiconductor device on a semiconductor substrate with an electron beam, or engraves a circuit pattern to be an original drawing on a mask or the like for forming the circuit pattern. It is also used for image processing of the reflected electron beam to inspect the completion of the circuit pattern.

この電子線描画、検査に用いる荷電粒子線のなかでも電子線は、真空中で使用されることが必須である。   Among the charged particle beams used for electron beam drawing and inspection, it is essential that the electron beam be used in a vacuum.

また、近年、回路パターンの微細化に伴いスキャナに用いられる光源もより短波長のも光源が必要とされてきており、EUV光源を用いた装置の開発も行われている。EUV光源を使用した場合においても、電子線と同様に真空中での使用が必須とされている。   In recent years, with the miniaturization of circuit patterns, light sources used for scanners with shorter wavelengths have been required, and devices using EUV light sources have also been developed. Even when an EUV light source is used, use in a vacuum is essential as in the case of an electron beam.

以下、電子線を用いて試料に回路パターンを描画する電子線描画装置を例にして従来の技術を説明する。   Hereinafter, a conventional technique will be described using an electron beam drawing apparatus that draws a circuit pattern on a sample using an electron beam as an example.

電子線描画装置は、超高真空の環境において電子線を発生し、走査することで半導体基盤上、或いはスキャナ、或いはステッパ等の露光装置に用いられるレチクルと呼ばれるガラス基盤上にLSIパターンを形成する装置である。   An electron beam lithography system generates and scans an electron beam in an ultra-high vacuum environment to form an LSI pattern on a semiconductor substrate or a glass substrate called a reticle used in an exposure apparatus such as a scanner or a stepper. Device.

図12は、従来の電子線描画装置の構成を示す。   FIG. 12 shows a configuration of a conventional electron beam drawing apparatus.

ここでは、本発明の課題に関係するところを主に述べ、その他は本発明の実施例と共通する符号を図に付すのみにする。   Here, the points related to the problem of the present invention will be mainly described, and the other reference numerals are the same as those in the embodiments of the present invention.

カラム1内は、図示されていない真空ポンプにより真空排気されて真空に保たれている。試料室2内には、ステージ3に試料10を保持する試料保持トレー13が載置されている。カラム1内で発生した電子線は、試料室2内に置かれる試料10に照射される。試料10の位置は、ステージ3上のバーミラー12をレーザ測長することで計測される。   The column 1 is evacuated by a vacuum pump (not shown) and kept in a vacuum. A sample holding tray 13 for holding the sample 10 on the stage 3 is placed in the sample chamber 2. The electron beam generated in the column 1 is irradiated to the sample 10 placed in the sample chamber 2. The position of the sample 10 is measured by laser length measurement of the bar mirror 12 on the stage 3.

レーザは、大気中では空気の揺らぎ及び気圧の変化に影響を受けやすい。このため、位置を計測する干渉計11を真空中である試料室2内の内壁に配置している。試料室2は定盤4上に載置され、定盤4は振動絶縁の機能を有するマウント5により支持される。   Lasers are susceptible to air fluctuations and atmospheric pressure changes in the atmosphere. For this reason, the interferometer 11 for measuring the position is arranged on the inner wall in the sample chamber 2 in a vacuum. The sample chamber 2 is placed on a surface plate 4, and the surface plate 4 is supported by a mount 5 having a function of vibration isolation.

更に、マウント5を保持する本体ベース6は、床7に設置されている。また、試料室2は図示しない真空ポンプにより排気され、内部の雰囲気を高真空(例えば、10−4Pa台)に保っている。 Furthermore, the main body base 6 that holds the mount 5 is installed on the floor 7. The sample chamber 2 is evacuated by a vacuum pump (not shown), and the internal atmosphere is maintained at a high vacuum (for example, 10 −4 Pa level).

ここで、試料の搬送経路について説明する。   Here, the conveyance path of the sample will be described.

始めに大気に戻された予備室8内の支持台43上に試料保持トレー13を予め待機させておく。続いて予備室8のゲートバルブ41を開き、図示しない大気側のロボットにより試料が搬送されて試料保持トレー13に搭載されて保持される。   First, the sample holding tray 13 is made to wait in advance on the support base 43 in the preliminary chamber 8 which has been returned to the atmosphere. Subsequently, the gate valve 41 of the preparatory chamber 8 is opened, and the sample is transported by an atmosphere-side robot (not shown) and is mounted and held on the sample holding tray 13.

引き続き、ゲートバルブ41が閉じられ、図示しない真空ポンプによって予備室8内の空気が抜かれて大気雰囲気から真空に移行する。試料室2と同程度の真空度になった時にゲートバルブ40を開き、真空ロボット42により試料10を搭載した試料保持トレー13をステージ3上の固定機構14に搬送する。   Subsequently, the gate valve 41 is closed, and the air in the preliminary chamber 8 is extracted by a vacuum pump (not shown) to shift from the atmospheric atmosphere to a vacuum. When the degree of vacuum is the same as that of the sample chamber 2, the gate valve 40 is opened, and the sample holding tray 13 on which the sample 10 is loaded is conveyed to the fixing mechanism 14 on the stage 3 by the vacuum robot 42.

このステージ3は、2次元平面内を移動可能であり、上面には固定機構14、バーミラー12、その他図示しないビーム校正用部品が取付けられている。また、試料保持トレー13は、保持手段としての試料クランプを有する。試料クランプは、試料がウエアならば静電吸着、マスクであったら機械的な押え機構など試料により様々な手段が考えられる。   The stage 3 is movable in a two-dimensional plane, and a fixing mechanism 14, a bar mirror 12, and other beam calibration parts (not shown) are attached to the upper surface. The sample holding tray 13 has a sample clamp as holding means. Various means can be considered for the sample clamp depending on the sample, such as electrostatic adsorption if the sample is wear, or a mechanical presser mechanism if the sample is a mask.

一方、試料保持トレー13をステージ3上に固定する固定機構14においても静電吸着、或いは機械的な押え等が考えられる。電子線による描画をした試料は、搬送経路を逆順に搬送される。試料保持トレー13を試料室2から予備室8内に搬送し、真空から大気へと雰囲気を戻して、試料のみ電子線描画装置の機体外へと搬送する。   On the other hand, also in the fixing mechanism 14 for fixing the sample holding tray 13 on the stage 3, electrostatic adsorption, mechanical pressing, or the like can be considered. The sample drawn with the electron beam is transported in the reverse order along the transport path. The sample holding tray 13 is transported from the sample chamber 2 into the spare chamber 8, the atmosphere is returned from vacuum to the atmosphere, and only the sample is transported outside the body of the electron beam drawing apparatus.

上記一連の動作により、試料室2が真空状態に保たれたままで試料の搬入、搬出が可能となり、スループットの向上が計られている。ステージ上には温度センサ75が取り付けられており、図示しない温度調整装置によりステージの温度調整管理がなされている。   Through the above series of operations, the sample can be loaded and unloaded while the sample chamber 2 is kept in a vacuum state, and the throughput is improved. A temperature sensor 75 is mounted on the stage, and the temperature adjustment of the stage is managed by a temperature adjustment device (not shown).

電子線描画装置では、前述したように電子線のエネルギー損失を防ぐ為に、電子線の照射経路を高真空に保つ必要があるが、従来の電子線描画装置では次のような問題点がある。すなわち、予備室の真空引きにより試料、及び試料保持手段は1/10℃以上の温度低下が発生する。温度低下は断熱膨張によるものである。これにより、ステージ側との温度差が生じ、描画中に試料及び試料保持トレーが熱膨張して描画精度が悪くなる。   In the electron beam lithography apparatus, as described above, in order to prevent the energy loss of the electron beam, it is necessary to keep the irradiation path of the electron beam at a high vacuum. However, the conventional electron beam lithography apparatus has the following problems. . That is, a temperature drop of 1/10 ° C. or more occurs in the sample and the sample holding means by evacuating the preliminary chamber. The temperature drop is due to adiabatic expansion. As a result, a temperature difference from the stage side occurs, and the sample and the sample holding tray are thermally expanded during drawing, resulting in poor drawing accuracy.

これに対し、従来は、例えば、特許文献1(特開平8−97130号公報)に示されているように、試料保持トレーに温度センサと発熱手段を設け、予備室での断熱膨張による温度低下を補うようにした電子線描画装置が提案されている。   On the other hand, conventionally, as shown in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-97130), a temperature sensor and a heating means are provided in the sample holding tray, and the temperature is lowered due to adiabatic expansion in the preliminary chamber. There has been proposed an electron beam drawing apparatus that compensates for the above.

また、特許文献2(特開平11−186126号公報)では、試料を保持したカセット(試料保持トレー)を掴むアームに温度測定素子を設け、予備室での温度変化を計測して温度調整をしている。特許文献2は、試料室ではステージに設けた別の温度測定素子によりステージの温度を計り、ステージの温度調整をすることにより、試料の温度を調整するようにしている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-186126), a temperature measuring element is provided on an arm that grips a cassette (sample holding tray) holding a sample, and a temperature change in a preliminary chamber is measured to adjust the temperature. ing. In Patent Document 2, in the sample chamber, the temperature of the sample is adjusted by measuring the temperature of the stage using another temperature measuring element provided on the stage and adjusting the temperature of the stage.

特開2002−65548号公報JP 2002-65548 A 特開平11−186126号公報JP-A-11-186126

しかしながら、特許文献1においては、予備室から試料室への搬入が遅れ、目標温度以下になると、予備室に戻して再加熱による温度調整のし直しが必要である。   However, in Patent Document 1, when the carry-in from the preliminary chamber to the sample chamber is delayed and falls below the target temperature, it is necessary to return to the preliminary chamber and re-adjust the temperature by reheating.

また、特開平11−186126号公報においては、予備室と試料室で別の温度測定素子を用いるので、測定値にバラツキが生じ、試料の温度調整精度が低下する。これに加え、試料室ではステージの温度を計測して試料の温度調整をしているので、更に試料の温度調整精度が低下する。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-186126, since separate temperature measuring elements are used in the preliminary chamber and the sample chamber, the measurement values vary, and the temperature adjustment accuracy of the sample decreases. In addition, since the temperature of the sample is adjusted by measuring the temperature of the stage in the sample chamber, the temperature adjustment accuracy of the sample is further reduced.

特に近年の回路パターンの微細化に伴い、試料に求められる精度は先端レベルにおいて数nmとなっており、試料の温度調整管理は1/100℃台〜1/1000℃台が要求される。   In particular, with the recent miniaturization of circuit patterns, the accuracy required for a sample is several nm at the leading edge level, and the temperature adjustment management of the sample is required to be in the range of 1/100 ° C. to 1/1000 ° C.

本発明は、上記の問題に鑑み、予備室に戻して再加熱による温度調整のし直しを必要とせず、しかも試料の温度調整精度が高い電子線描画装置ないし回路パターン製造装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides an electron beam drawing apparatus or a circuit pattern manufacturing apparatus that does not require temperature adjustment by reheating by returning to a preliminary chamber and that has a high temperature adjustment accuracy of a sample. Objective.

本発明は、試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する電子線描画装置において、前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、前記温度センサの温度測定値に基づいて前記試料の温度調整をすることを特徴とする。   The present invention includes a sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held on a sample holding tray, an atmospheric pressure adjustment in a range from vacuum to atmospheric pressure, and taking in and out of the sample chamber. In the electron beam drawing apparatus having the sample chamber for keeping the sample held in the sample holding tray and a spare chamber adjacent to the sample chamber, a temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray, The temperature measurement of the sample in the sample chamber and the spare chamber is performed by the temperature sensor, and the temperature of the sample is adjusted based on the temperature measurement value of the temperature sensor.

また、本発明は、試料保持トレーに保持された試料に回路パターンの形成を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する回路パターン製造装置において、前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、前記温度センサの温度測定値に基づいて前記試料の温度調整をすることを特徴とする。   The present invention also provides a sample chamber maintained in a vacuum for forming a circuit pattern on a sample held on a sample holding tray, an atmospheric pressure adjustment in a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample chamber In a circuit pattern manufacturing apparatus having the sample chamber for storing the sample to be taken in and out while being held in the sample holding tray and a spare chamber adjacent to the sample chamber, a temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray The temperature measurement of the sample in the sample chamber and the spare chamber is performed by the temperature sensor, and the temperature of the sample is adjusted based on the temperature measurement value of the temperature sensor.

本発明によれば、予備室に戻して再加熱による温度調整のし直しを必要とせず、試料の温度調整精度が高く、描画精度の良い電子線描画装置ないし回路パターン製造装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an electron beam drawing apparatus or a circuit pattern manufacturing apparatus with high drawing accuracy with high temperature adjustment accuracy of a sample without requiring temperature adjustment by reheating by returning to the preliminary chamber.

本発明の実施形態に係わる実施例について、図を引用して説明する。   Examples according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1、及び図2に沿って電子線描画装置の概要、および試料保持トレーについて述べる。この電子線描画装置は、磁気ヘッドや半導体装置の回路パターンを電子ビームで半導体基盤に描画したり、回路パターンを形成するマスクなどに原図になる回路パターンを刻んだりする。   First, the outline of the electron beam drawing apparatus and the sample holding tray will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This electron beam drawing apparatus draws a circuit pattern of a magnetic head or a semiconductor device on a semiconductor substrate with an electron beam, or engraves a circuit pattern to be an original drawing on a mask or the like for forming the circuit pattern.

さて、カラム1は、試料室2に立ち上がるように設けられる。試料室2内のステージ3は、2次元平面内を移動可能である。つまり、前後左右に移動自在な台になっている。ステージ3は、上側に固定機構14、バーミラー12を有する。   The column 1 is provided so as to rise in the sample chamber 2. The stage 3 in the sample chamber 2 can move in a two-dimensional plane. In other words, it is a stand that can be moved back and forth and left and right. The stage 3 has a fixing mechanism 14 and a bar mirror 12 on the upper side.

試料室2の内壁に設けた干渉計11とバーミラー12とで、ステージ3上の試料10の位置が計測される。試料10は、試料保持トレー13に保持されたままで、ステージ3の固定機構14に試料クランプ等を用いて保持される。   The position of the sample 10 on the stage 3 is measured by the interferometer 11 and the bar mirror 12 provided on the inner wall of the sample chamber 2. The sample 10 is held on the fixing mechanism 14 of the stage 3 using a sample clamp or the like while being held on the sample holding tray 13.

試料室2は定盤4に載置される。床7に敷いた本体ベース6の上にマウント5を介して定盤4が置かれるので、試料室2は振動が伝わらないように振動絶縁が行なわれる。   The sample chamber 2 is placed on the surface plate 4. Since the surface plate 4 is placed on the main body base 6 laid on the floor 7 via the mount 5, the sample chamber 2 is subjected to vibration isolation so that vibration is not transmitted.

試料室2に隣合う予備室8内には、支持台43、真空ロボット42が備わる。支持台43上に試料保持トレー13を予め待機させて置く。予備室8のゲートバルブ41を開き、図示しない大気側のロボットにより搬送される試料10は、待機している試料保持トレー13上に搭載されて保持される。   In the preliminary chamber 8 adjacent to the sample chamber 2, a support base 43 and a vacuum robot 42 are provided. A sample holding tray 13 is placed on the support base 43 in advance. The gate valve 41 of the preliminary chamber 8 is opened, and the sample 10 transported by a robot on the atmosphere side (not shown) is mounted and held on the waiting sample holding tray 13.

この後、ゲートバルブ41が閉じられ、図示しない真空ポンプによって予備室8内の空気が抜かれて大気雰囲気から真空に移行する。試料室2と同程度の真空度になった時にゲートバルブ40を開き、真空ロボット42により試料10を搭載した試料保持トレー13をステージ3上の固定機構14に搬送する。   Thereafter, the gate valve 41 is closed, and the air in the preliminary chamber 8 is extracted by a vacuum pump (not shown) to shift from the atmospheric atmosphere to a vacuum. When the degree of vacuum is the same as that of the sample chamber 2, the gate valve 40 is opened, and the sample holding tray 13 on which the sample 10 is loaded is conveyed to the fixing mechanism 14 on the stage 3 by the vacuum robot 42.

試料室2内で、試料10に描画の処理が行われる。描画は、カラム1内で発生した電子線のビームを試料10に照射することに行われ、回路パターンが形成される。描画を終えた試料は、搬送の経路を逆順に搬送される。試料保持トレー13を試料室2から予備室8内に搬送し、真空から大気へと雰囲気を戻して、試料のみ電子線描画装置の機体外へと搬送する。   A drawing process is performed on the sample 10 in the sample chamber 2. Drawing is performed by irradiating the sample 10 with a beam of an electron beam generated in the column 1 to form a circuit pattern. The sample that has been drawn is transported in the reverse order along the transport path. The sample holding tray 13 is transported from the sample chamber 2 into the spare chamber 8, the atmosphere is returned from vacuum to the atmosphere, and only the sample is transported outside the body of the electron beam drawing apparatus.

試料の温度調整について説明する。   The temperature adjustment of the sample will be described.

試料保持トレー13の内部には、温度センサ20が取り付けられる。温度センサ20の引き出し線がつながるトレー側センサ接続端子21Aは試料保持トレー13の下面に設けられる。また、ステージ3上には、ステージ側センサ用接続端子22Cが設けられる。試料保持トレー13がステージ3の固定機構14に載置されると、トレー側センサ接続端子21Aとステージ側センサ用接続端子22Cが接触して温度センサ20による試料室2内での温度測定が可能となる。   A temperature sensor 20 is attached inside the sample holding tray 13. A tray-side sensor connection terminal 21 </ b> A to which the lead wire of the temperature sensor 20 is connected is provided on the lower surface of the sample holding tray 13. On the stage 3, a stage-side sensor connection terminal 22C is provided. When the sample holding tray 13 is placed on the fixing mechanism 14 of the stage 3, the tray side sensor connection terminal 21 </ b> A and the stage side sensor connection terminal 22 </ b> C come into contact with each other and the temperature sensor 20 can measure the temperature in the sample chamber 2. It becomes.

予備室8には、支持台43上に支持台側センサ用接続端子22Dが設けられる。試料保持トレー13が支持台43に載置されると、トレー側センサ接続端子21Aと支持台側センサ用接続端子22Dが接触して温度センサ20による予備室8内での温度測定が可能となる。   In the preliminary chamber 8, a support base side sensor connection terminal 22 </ b> D is provided on the support base 43. When the sample holding tray 13 is placed on the support base 43, the tray-side sensor connection terminal 21A and the support-base-side sensor connection terminal 22D come into contact with each other, and the temperature in the spare chamber 8 can be measured by the temperature sensor 20. .

このように試料10の温度測定は、試料室2内に置かれているときも、予備室8内で待機しているときも行われる。しかも、試料室2内と予備室8内の異なるところでの温度測定が試料保持トレー13に設けた同じ温度センサ20で行われるので、温度センサのゲイン特性やオフセットの差異が小さく抑えられ、別々の温度センサを用いるものに比べ、温度測定にバラツキが生じず、温度の測定精度が向上する。   Thus, the temperature measurement of the sample 10 is performed both when the sample 10 is placed in the sample chamber 2 and when the sample 10 is on standby in the spare chamber 8. In addition, since temperature measurement at different locations in the sample chamber 2 and the spare chamber 8 is performed by the same temperature sensor 20 provided in the sample holding tray 13, differences in gain characteristics and offset of the temperature sensor can be suppressed to be small, and Compared with a device using a temperature sensor, temperature measurement does not vary and temperature measurement accuracy is improved.

また、試料の温度測定は、試料に近いところで安定した温度測定ができる。   Moreover, the temperature measurement of a sample can be performed stably at a location close to the sample.

すなわち、試料の温度測定は、本来なら試料の温度を直接測定するのが望ましいが、試料は温度センサを接触させる位置を選ぶので、接触するところが制限されたりする。また、温度センサが接触する接触圧力により試料の変形し、描画誤差が生じたりする恐れがある。しかし、本発明の実施例によれば、試料保持トレーに温度センサを設けたので、温度センサの接触位置選定が不要で、温度センサの接触による試料の変形もなく、試料に近いところで安定した温度測定が可能になった。   That is, it is desirable to measure the temperature of the sample directly, but it is desirable to directly measure the temperature of the sample. However, since the sample is selected at a position where the temperature sensor is brought into contact, the place of contact is limited. In addition, the sample may be deformed by the contact pressure with which the temperature sensor contacts, and drawing errors may occur. However, according to the embodiment of the present invention, since the temperature sensor is provided in the sample holding tray, it is not necessary to select the contact position of the temperature sensor, there is no deformation of the sample due to the contact of the temperature sensor, and a stable temperature near the sample. Measurement is now possible.

また、試料10の温度測定は、試料室2内でも予備室8内でも試料保持トレー13に設けた温度センサ20で行われるので、温度センサの設けるところがステージ側と試料保持トレー側に分けられているものに比べ、温度差がなく、それだけ温度の測定精度が向上する。   Further, the temperature measurement of the sample 10 is performed by the temperature sensor 20 provided in the sample holding tray 13 in the sample chamber 2 and in the spare chamber 8, so that the temperature sensor is provided on the stage side and the sample holding tray side. There is no temperature difference compared to the existing one, and the temperature measurement accuracy is improved accordingly.

なお、ステージ側と試料保持トレー側での温度差は、百分の数℃程度である
また、温度の加減調整をする電熱線のヒータ30が固定機構14、及び支持台43に備えられている。予備室内と試料室内での温度調整は、ヒータ30の通電を制御して行われる。
The temperature difference between the stage side and the sample holding tray side is about a few hundred degrees Celsius. Further, a heating wire heater 30 for adjusting the temperature is provided in the fixing mechanism 14 and the support base 43. . The temperature adjustment in the preliminary chamber and the sample chamber is performed by controlling energization of the heater 30.

温度センサ20の温度測定値は、温度変換機52で変換され、変換された温度情報と目標温度との差が制御部50で演算され、制御部50はその差が小さくなるようヒータドライバ51をコントロールすることにより、試料を所定の温度に保つことができ、精度の高い描画を行うことができる。   The temperature measurement value of the temperature sensor 20 is converted by the temperature converter 52, the difference between the converted temperature information and the target temperature is calculated by the control unit 50, and the control unit 50 controls the heater driver 51 so that the difference is reduced. By controlling, it is possible to keep the sample at a predetermined temperature and to perform drawing with high accuracy.

図3ないし図6に沿って接続端子について詳しく説明する。   The connection terminals will be described in detail with reference to FIGS.

まず、図3に基づいて説明する。   First, it demonstrates based on FIG.

ステージ3のステージ側センサ用接続端子22Cは、ピンで形成した。ピンのステージ側センサ用接続端子22Cは、接続端子ケース62に摺動自在に保持されている。接続端子ケース62は、ステージ3の取り付け台63に取り付けられている。接続端子ケース62内には、押しバネ60が収納されている。この押しバネ60により、ステージ側センサ用接続端子22Cは、押圧されている。ステージ側センサ用接続端子22Cの後端には、センサ用リード線がつながっている。このセンサ用リード線の他端は温度変換機52に接続されている。   The stage side sensor connection terminal 22C of the stage 3 is formed of a pin. The pin stage side sensor connection terminal 22 </ b> C is slidably held in the connection terminal case 62. The connection terminal case 62 is attached to the mounting base 63 of the stage 3. A push spring 60 is housed in the connection terminal case 62. The stage-side sensor connection terminal 22 </ b> C is pressed by the pressing spring 60. A sensor lead wire is connected to the rear end of the stage side sensor connection terminal 22C. The other end of the sensor lead wire is connected to the temperature converter 52.

ステージ側センサ用接続端子22Cは、試料保持トレー13のトレー側センサ接続端子21Aに接触する。押しバネ60により、ステージ側センサ用接続端子22Cはトレー側センサ接続端子21Aに押し付けられるので、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触には所定の接触圧力が保たれる。このため、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触状態は良好に保たれる。   The stage-side sensor connection terminal 22 </ b> C contacts the tray-side sensor connection terminal 21 </ b> A of the sample holding tray 13. Since the stage-side sensor connection terminal 22C is pressed against the tray-side sensor connection terminal 21A by the pressing spring 60, a predetermined contact pressure is maintained in contact between the stage-side sensor connection terminal 22C and the tray-side sensor connection terminal 21A. . For this reason, the contact state of the stage side sensor connection terminal 22C and the tray side sensor connection terminal 21A is kept good.

図4は、接続端子の他の実施例を示す。   FIG. 4 shows another embodiment of the connection terminal.

この実施例は、トレー側センサ接続端子21Aの方をピンのような形状にしたところが、図3に示す実施例との違いである。この実施例においても、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触状態は良好に保たれる。   This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 3 in that the tray side sensor connection terminal 21A is shaped like a pin. Also in this embodiment, the contact state between the stage-side sensor connection terminal 22C and the tray-side sensor connection terminal 21A is kept good.

また、図3、図4で述べた接続端子の構成は、予備室8の支持台43にも採用するものである。   Further, the configuration of the connection terminal described in FIGS. 3 and 4 is also used for the support base 43 of the spare chamber 8.

このように接続端子の接触は、予備室8でも試料室2でも、押しバネ60の押し付け力により、所定の接触圧力で良好な接触状態が維持されるので、接続端子の接続不良が生じることはなく、温度センサ20の温度測定値の信号を温度変換機52に確実に取り込むことができる。   As described above, since the contact of the connection terminal is maintained in a good contact state at a predetermined contact pressure by the pressing force of the pressing spring 60 in both the preliminary chamber 8 and the sample chamber 2, a connection failure of the connection terminal may occur. In addition, the signal of the temperature measurement value of the temperature sensor 20 can be reliably taken into the temperature converter 52.

図5は接続端子の他の実施例である。この実施例は板バネを用いたものである。   FIG. 5 shows another embodiment of the connection terminal. In this embodiment, a leaf spring is used.

ステージ側センサ用接続端子22Cは、板バネで形成され、ステージ3の支柱65に支持される。ステージ側センサ用接続端子22Cと試料保持トレー13のトレー側センサ接続端子21Aに接触する。板バネの作用により、ステージ側センサ用接続端子22Cはトレー側センサ接続端子21Aに押し付けられるので、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触には所定の接触圧力が保たれる。このため、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触状態は良好に保たれる。板バネを用いるので、構成が非常に簡単で製作コストが安価である。   The stage-side sensor connection terminal 22 </ b> C is formed of a leaf spring and is supported by the column 65 of the stage 3. The stage-side sensor connection terminal 22 </ b> C contacts the tray-side sensor connection terminal 21 </ b> A of the sample holding tray 13. The stage-side sensor connection terminal 22C is pressed against the tray-side sensor connection terminal 21A by the action of the leaf spring, so that a predetermined contact pressure is maintained in contact between the stage-side sensor connection terminal 22C and the tray-side sensor connection terminal 21A. It is. For this reason, the contact state of the stage side sensor connection terminal 22C and the tray side sensor connection terminal 21A is kept good. Since a leaf spring is used, the configuration is very simple and the manufacturing cost is low.

図6は他の接続端子の実施例である。この実施例は、接続端子の接触する部分を板バネを用いて挟持したものである。   FIG. 6 is an example of another connection terminal. In this embodiment, the contact portion of the connection terminal is sandwiched using a leaf spring.

トレー側センサ用接続端子21Aは、ピンで形成されている。ステージ側センサ接続端子22Cは、一対の板バネで形成され、ステージ3の取り付け台66に支持されている。   The tray-side sensor connection terminal 21A is formed of pins. The stage side sensor connection terminal 22 </ b> C is formed by a pair of leaf springs and is supported by the mounting base 66 of the stage 3.

ピンのトレー側センサ用接続端子21Aは、一対の板バネで形成されたステージ側センサ接続端子22Cに挟持されるように接触する。この板バネを用いた接触は、所定の接触圧力が保たれるので、ステージ側センサ用接続端子22Cとトレー側センサ接続端子21Aの接触状態は良好に保たれる。また、この接続端子の接続は、ステージ3への試料保持トレー13の重ね合わせに依存するものではない。板バネの挟持による接触にあるので、重ね合わせに依存するものと違って、試料保持トレー13の載置状況により接触状態が変ることなく、安定した接触状態を得ることができる。   The pin tray-side sensor connection terminal 21A contacts the stage-side sensor connection terminal 22C formed by a pair of leaf springs. The contact using this leaf spring maintains a predetermined contact pressure, so that the contact state between the stage-side sensor connection terminal 22C and the tray-side sensor connection terminal 21A is kept good. Further, the connection of the connection terminals does not depend on the overlay of the sample holding tray 13 on the stage 3. Since the contact is made by sandwiching the leaf springs, unlike the case of depending on the overlapping, the contact state does not change depending on the mounting state of the sample holding tray 13, and a stable contact state can be obtained.

このように押しバネや板バネを用いた接続端子の接続は、接触面の表面粗さが小さい方が望ましい。接触面の接触抵抗が小さくなり、測定値の誤差が小さくなる。また、接触部分の材料自体を押しバネ、或いは板バネなどの弾性体にすることで、より安定した接触状態を得ることができる。   In this way, it is desirable that the connection terminal connection using a push spring or a leaf spring has a smaller surface roughness of the contact surface. The contact resistance of the contact surface is reduced, and the measurement error is reduced. Further, a more stable contact state can be obtained by making the material of the contact portion itself an elastic body such as a push spring or a leaf spring.

予備室の温度調整について、図7及び図8を引用して説明する。   The temperature adjustment of the preliminary chamber will be described with reference to FIGS.

図7は、図12で説明した従来の電子線描画装置における試料の温度変化について示した図である。大気中(A区間)から、予備室内に搬送され試料保持トレーに保持された後、試料室と同程度の真空度になるまで真空引きされる(B区間)。   FIG. 7 is a diagram showing the temperature change of the sample in the conventional electron beam lithography apparatus described with reference to FIG. From the atmosphere (A section), it is transported into the preliminary chamber and held on the sample holding tray, and then evacuated until the degree of vacuum is the same as that of the sample chamber (B section).

真空引きにより、試料が断熱膨張で冷え、目標温度から降下する。降下温度は、0.1℃程度である。B区間の時間は、20分程度である。一旦、0.1℃程度下がってから温度が上昇して来るのは、周りの温度を受けるからである。   By evacuation, the sample is cooled by adiabatic expansion and falls from the target temperature. The temperature drop is about 0.1 ° C. The time of B section is about 20 minutes. The reason why the temperature rises once it falls by about 0.1 ° C. is because it receives the surrounding temperature.

次に試料は、試料保持トレーに載置したまま試料室に搬送してステージに移され、電子線の校正を行い(C−1区間)、試料温度がステージ温度と馴染むまで待ち時間を設けて(C−2区間)、その後描画を行う(C−3区間)。尚、C−1区間、C−2区間、C−3区間は試料が試料室内にある時の時間である。C−2区間は(20〜30)分程度である。   Next, the sample is transported to the sample chamber while being placed on the sample holding tray, transferred to the stage, the electron beam is calibrated (section C-1), and a waiting time is provided until the sample temperature becomes compatible with the stage temperature. (C-2 section), and then drawing is performed (C-3 section). The sections C-1, C-2, and C-3 are times when the sample is in the sample chamber. C-2 section is about (20-30) minutes.

本発明の実施例における試料の温度変化について図8に示す。   FIG. 8 shows the temperature change of the sample in the example of the present invention.

予備室8内では真空引きされている間、試料10と試料保持トレー13の温度は低下する。この時、試料保持トレー13に設けた温度センサ20の温度情報を基に予備室8内の支持台43に実装されているヒータ30の加熱により試料保持トレー13を介して試料10を目標温度に近づけるようにフィードバック制御される。   While the preliminary chamber 8 is evacuated, the temperature of the sample 10 and the sample holding tray 13 decreases. At this time, based on the temperature information of the temperature sensor 20 provided on the sample holding tray 13, the sample 10 is brought to the target temperature via the sample holding tray 13 by heating of the heater 30 mounted on the support base 43 in the preliminary chamber 8. Feedback control is performed so as to approach.

これにより、試料保持手段13によって保持される試料10の温度は上昇して目標温度に近づく為、温度曲線は従来例よりも早く立上がる。   As a result, the temperature of the sample 10 held by the sample holding means 13 rises and approaches the target temperature, so that the temperature curve rises earlier than in the conventional example.

次に試料保持トレー13に載置したまま試料室2に搬送してステージ3に移され、従来と同様に校正を行うが、同時にステージ3上の固定機構14に具備されるヒータ30によって更に目標温度に近づくよう加熱制御される。その後、温度が許容値内に収まったら描画を開始する。   Next, it is transported to the sample chamber 2 while being placed on the sample holding tray 13 and transferred to the stage 3 and calibrated in the same manner as in the prior art, but at the same time further targeted by the heater 30 provided in the fixing mechanism 14 on the stage 3. Heating is controlled to approach the temperature. Thereafter, when the temperature falls within the allowable value, drawing is started.

これら一連の動作により、予備室8内で低下した試料10及び試料保持トレー13の温度は、短時間で目標温度に近づけることが出来る。これにより、従来の温度待ち時間(C−2区間)は短く、或いは除去することができ、スループットを低下させることなく高精度な描画が可能となる。(20〜30)分程度の温度待ち時間(C−2区間)が短縮、或いは不要になるので、スループットは大幅に改善される。   Through these series of operations, the temperature of the sample 10 and the sample holding tray 13 that have decreased in the preliminary chamber 8 can be brought close to the target temperature in a short time. Thereby, the conventional temperature waiting time (C-2 section) is short or can be removed, and high-precision drawing can be performed without reducing the throughput. Since the temperature waiting time (C-2 section) of about (20-30) minutes is shortened or unnecessary, the throughput is greatly improved.

また、描画中においても温度センサ20の温度情報を基にヒータ30をフィードバックすることで、更に描画精度を向上させることが可能である。   Moreover, even during drawing, the drawing accuracy can be further improved by feeding back the heater 30 based on the temperature information of the temperature sensor 20.

本発明の実施例では、温度調整の加熱手段としてヒータを例に説明してきたが、温調水や加熱冷却が可能なペルチェ素子を使用しても同様の効果が得られる。但し、温調水の場合は、ステージでは配管の破損による試料室内の汚染を回避する点から、動かない部分に実装した方が望ましい。   In the embodiment of the present invention, the heater has been described as an example of the heating means for temperature adjustment, but the same effect can be obtained even if a Peltier element capable of temperature adjustment water or heating / cooling is used. However, in the case of temperature-controlled water, it is desirable that the stage is mounted on a non-moving part from the viewpoint of avoiding contamination in the sample chamber due to piping damage.

また、温調水の高精度なフィードバック制御はヒータ等の電気的な制御手段に比べると難しい為、一定温度(例えば目標温度)で常に温調しておき、温度センサの値が許容範囲内(例えば目標値に対して0.03℃)に収まったら試料室へ搬送する、或いは描画を開始するなどのシーケンス動作にしても高精度な描画が可能となる。   Also, since highly accurate feedback control of temperature-controlled water is difficult compared to electrical control means such as a heater, the temperature is constantly adjusted at a constant temperature (for example, the target temperature), and the temperature sensor value is within an allowable range ( For example, when the temperature falls within 0.03 ° C. with respect to the target value, highly accurate drawing is possible even in a sequence operation such as transporting to the sample chamber or starting drawing.

次に図9、及び図10を引用して他の実施例を用いて説明する。   Next, another embodiment will be described with reference to FIG. 9 and FIG.

ここでは、図1に示した実施例と違うところを主に述べ、その他は図1の実施例と共通する符号を付して重複説明はできるだけ省略する。   Here, the differences from the embodiment shown in FIG. 1 are mainly described, and the other portions are denoted by the same reference numerals as those in the embodiment of FIG.

この実施例は、試料保持トレー13に加熱手段になる電熱線のヒータ70を設けたところが特徴である。ヒータ70の発熱が試料保持トレー13の全面に伝わるように全面に亘り配線することが望ましい。   This embodiment is characterized in that the sample holding tray 13 is provided with a heating wire heater 70 as a heating means. It is desirable to wire over the entire surface so that the heat generated by the heater 70 is transmitted to the entire surface of the sample holding tray 13.

ヒータ70につながるトレー側加熱用接続端子21Bは、試料保持トレー13の下面に設けられる。また、ステージ3上には、ステージ側加熱用接続端子22Eが設けられる。ステージ側加熱用接続端子22Eには、加熱用外部リード線がつながる。加熱用外部リード線の他端は、ヒータドライバ51に接続される。   The tray-side heating connection terminal 21 </ b> B connected to the heater 70 is provided on the lower surface of the sample holding tray 13. On the stage 3, a stage-side heating connection terminal 22E is provided. An external heating lead wire is connected to the stage side heating connection terminal 22E. The other end of the heating external lead wire is connected to the heater driver 51.

予備室8の支持台43は、支持台側加熱用接続端子22Fを有する。支持台側加熱用接続端子22Fには、加熱用外部リード線がつながる。加熱用外部リード線の他端は、ヒータドライバ51に接続される。   The support base 43 of the preliminary chamber 8 includes a support base side heating connection terminal 22F. An external heating lead wire is connected to the support base side heating connection terminal 22F. The other end of the heating external lead wire is connected to the heater driver 51.

このように試料保持トレー13に加熱手段のヒータ70が設けられ、かつステージ3上にトレー側加熱用接続端子21Bと着脱自在に接触するステージ側加熱用接続端子22Eを設け、支持台43にもトレー側加熱用接続端子21Bと着脱自在に接触する支持台側加熱用接続端子22Fを設けた。これにより、試料保持トレー13を単に移し変えるだけで、予備室8でも試料室2でも試料保持トレー13のヒータ70による加熱を行うことができる。また、予備室8でも試料室2でも同じヒータ70で加熱が行われるので、加熱バラツキが生じない。また、予備室8でも試料室2でも試料10が直に接触する試料保持トレー13に設けられたヒータ70により、加熱温度の調整が行われるので、応答性が良く、短時間で目標の温度に近づけることが可能となる。   In this manner, the sample holding tray 13 is provided with the heater 70 as a heating means, and the stage side heating connection terminal 22E that is detachably contacted with the tray side heating connection terminal 21B is provided on the stage 3, and the support base 43 is also provided. A support-side heating connection terminal 22F that is detachably in contact with the tray-side heating connection terminal 21B is provided. As a result, the sample holding tray 13 can be heated by the heater 70 of the sample holding tray 13 in either the preliminary chamber 8 or the sample chamber 2 simply by changing the sample holding tray 13. Further, since heating is performed by the same heater 70 in both the preliminary chamber 8 and the sample chamber 2, there is no variation in heating. In addition, since the heating temperature is adjusted by the heater 70 provided in the sample holding tray 13 in direct contact with the sample 10 in both the preliminary chamber 8 and the sample chamber 2, the responsiveness is good and the target temperature can be quickly reached. It becomes possible to approach.

また、試料保持トレー13にヒータ70を設けたので、ステージ3、及び支持台43にヒータを実装する必要が無く、電子線描画装置のコスト低減を計ることができる。   Further, since the heater 70 is provided on the sample holding tray 13, it is not necessary to mount a heater on the stage 3 and the support base 43, and the cost of the electron beam drawing apparatus can be reduced.

最近の温度センサは測定精度を向上させるために、各温度センサに対する構成データをROM等の記憶装置に記憶させて信号の校正を行う温度測定方式になっている。本発明の実施例では、上記温度測定方式を適用した例となっており、記憶装置を温度変換機52の直前に介在することで測定データの校正を行うことができる。   In order to improve measurement accuracy, recent temperature sensors have a temperature measurement method in which configuration data for each temperature sensor is stored in a storage device such as a ROM to calibrate the signal. In the embodiment of the present invention, the above temperature measurement method is applied, and the measurement data can be calibrated by interposing a storage device immediately before the temperature converter 52.

ステージ3、及び支持台43からの温度センサ20のセンサ用リード線である信号線を記憶装置の手前で結線部53を設けて結線することにより、同じ校正データを使用することが可能となった。これにより、1チャンネルの温度変換機、1個の記憶装置、1個の温度センサで作られる最小の構成で、異なる場所での試料保持トレー13や試料10の温度を高精度に測定することが可能となり、電子線描画装置のコストを低減できる。   The same calibration data can be used by connecting the signal wire which is the sensor lead wire of the temperature sensor 20 from the stage 3 and the support base 43 by providing the connection portion 53 in front of the storage device. . As a result, the temperature of the sample holding tray 13 and the sample 10 at different locations can be measured with high accuracy with a minimum configuration made up of a one-channel temperature converter, one storage device, and one temperature sensor. Therefore, the cost of the electron beam drawing apparatus can be reduced.

同様にヒータドライバ51の直前でステージ3、及び支持台43からのヒータ30の配線を結線部53により結線することで、1チャンネルのヒータドライバ、1個のヒータで作られる最小の構成で、異なる場所での試料保持トレー13や試料10の温度調整制御が可能となる。   Similarly, the wiring of the heater 30 from the stage 3 and the support base 43 is connected by the connecting portion 53 immediately before the heater driver 51, and the difference is the minimum configuration that can be made with one channel heater driver and one heater. It is possible to control the temperature adjustment of the sample holding tray 13 and the sample 10 at the place.

また、温度センサ、或いはヒータのどちらにおいても、図示しない切替えスイッチを前記結線部53に設けて、試料保持トレーが置かれるところに応じて切替えスイッチを切替えるようにすると、試料保持トレーが置かれていない方のヒータや温度センサの線路が遮断されているので、より安全に電子線描画装置を運用することが可能である。   Further, in either the temperature sensor or the heater, if a changeover switch (not shown) is provided in the connection portion 53 so that the changeover switch is switched according to the place where the sample holding tray is placed, the sample holding tray is placed. Since the heater and temperature sensor lines that are not present are cut off, the electron beam drawing apparatus can be operated more safely.

次に、図11を引用して磁場対策について説明する。   Next, the countermeasure against the magnetic field will be described with reference to FIG.

試料保持トレ−13に実装されるヒータ30に通電すると、磁場が発生し、電子線描画に影響を与え、描画精度を損ねる。次のような磁場対策を講じる。   When the heater 30 mounted on the sample holding tray 13 is energized, a magnetic field is generated, which affects electron beam drawing and impairs drawing accuracy. Take the following magnetic field countermeasures.

(1).ヒータに流す電流を制限する
ヒータを流れる電流量と発生する磁場の大きさは比例するため、許容できる磁場変動量以上の磁場が発生しないようにソフト、或いは制御回路により電流制限をする。
(1). Limiting the current flowing through the heater Since the amount of current flowing through the heater is proportional to the magnitude of the generated magnetic field, the current is limited by software or a control circuit so that a magnetic field exceeding the allowable magnetic field fluctuation amount is not generated.

(2).ヒータの配線により磁場を打消す
図11の(B)に示すようにヒータ30である一対の電熱線を撚り配線にする、或いは一対の電熱線が平行に這うように配線する。このような配線により、一対の電熱線に流れる電流向80が逆になり、発生する磁束が打ち消し合い、磁場の発生を抑制することが可能となる。
(2). The magnetic field is canceled by the wiring of the heater. As shown in FIG. 11B, a pair of heating wires as the heater 30 is twisted or wired so that the pair of heating wires run in parallel. Such wiring reverses the current direction 80 flowing through the pair of heating wires, cancels out the generated magnetic flux, and suppresses the generation of a magnetic field.

次に実施例の補充説明をする。   Next, supplementary explanation of the embodiment will be given.

上記の実施例では試料保持トレーの内部に温度センサを取り付けた例を述べてきたが、試料に近い部分、或いは試料と反対の側に取り付けても同様の効果を得ることができる。更には、2個以上の温度センサを取り付けて測定データを平均化するなどの演算を行えば更に高精度な温度測定が可能となる。   In the above embodiment, the example in which the temperature sensor is attached to the inside of the sample holding tray has been described. However, the same effect can be obtained even if the temperature sensor is attached to the portion close to the sample or the side opposite to the sample. Furthermore, it is possible to perform temperature measurement with higher accuracy by performing calculations such as attaching two or more temperature sensors and averaging the measurement data.

また、試料室と予備室の間に更に別の真空室(例えば試料を待機させる待機室)がある場合などは、前述した予備室と同様な構成を採用することにより、試料保持トレーの温度情報収集、或いは温度調整制御が可能なことは言うまでもない。   In addition, when there is another vacuum chamber (for example, a standby chamber for waiting for a sample) between the sample chamber and the spare chamber, the temperature information of the sample holding tray can be obtained by adopting the same configuration as the above-described spare chamber. Needless to say, collection or temperature adjustment control is possible.

また、ステージに温度センサ、及び温度調整手段を実装してステージの温度を一定に保つ機能を備えることで、より高精度な描画が可能となる。つまり、試料及び試料保持トレーの温度調整制御によってステージ自体が温度変化しても描画精度が悪化するため、別個に温度調整制御機能を備えることが望ましい。   In addition, it is possible to perform drawing with higher accuracy by providing a function for keeping the temperature of the stage constant by mounting a temperature sensor and temperature adjusting means on the stage. That is, since the drawing accuracy deteriorates even if the temperature of the stage itself changes due to temperature adjustment control of the sample and the sample holding tray, it is desirable to provide a temperature adjustment control function separately.

また、試料保持トレーの目標温度よりもステージ設定温度を低くすることで、ヒータの加熱調整制御のみで常に制御可能になる。つまり、加熱量を小さくすればステージの温度が試料保持トレーの目標温度より低いため、温度が下がり、加熱量を大きくすれば温度が上げられる。   Further, by setting the stage set temperature lower than the target temperature of the sample holding tray, it becomes possible to always control only by the heating adjustment control of the heater. That is, if the heating amount is reduced, the temperature of the stage is lower than the target temperature of the sample holding tray, so the temperature is lowered, and if the heating amount is increased, the temperature is raised.

また、電子線描画装置を例に説明してきたが、真空中での露光が必要なスキャナ等のその他の回路パターン製造装置においても同様の効果を得ることができる。   Further, although the electron beam drawing apparatus has been described as an example, the same effect can be obtained in other circuit pattern manufacturing apparatuses such as a scanner that requires exposure in a vacuum.

本発明の実施例で、電子線描画装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the electron beam drawing apparatus in the Example of this invention. 本発明の実施例で、試料保持トレーの斜視図。In the Example of this invention, the perspective view of a sample holding tray. 本発明の実施例で、押圧接触用弾性体を用いた接続端子の組み合わせを示す図。The figure which shows the combination of the connection terminal using the elastic body for press contacts in the Example of this invention. 本発明の他の実施例で、押圧接触用弾性体を用いた接続端子の組み合わせを示す図。The figure which shows the combination of the connection terminal using the elastic body for press contacts in the other Example of this invention. 本発明の他の実施例で、押圧接触用弾性体を用いた接続端子の組み合わせを示す図。The figure which shows the combination of the connection terminal using the elastic body for press contacts in the other Example of this invention. 本発明の他の実施例で、押圧接触用弾性体を用いた接続端子の組み合わせを示す図。The figure which shows the combination of the connection terminal using the elastic body for press contacts in the other Example of this invention. 従来例に係わるもので、試料の温度グラフを示す図。The figure which concerns on a prior art example and shows the temperature graph of a sample. 本発明の実施例で、試料の温度グラフを示す図。The figure which shows the temperature graph of a sample in the Example of this invention. 本発明の他の実施例で、電子線描画装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the electron beam drawing apparatus in the other Example of this invention. 本発明の他の実施例で、試料保持トレーの斜視図。The perspective view of a sample holding tray in other examples of the present invention. 本発明の実施例で、発熱線の配線を示す図。The figure which shows the wiring of a heat generating line in the Example of this invention. 従来例に係わるもので、電子線描画装置の概略構成を示す図。The figure which concerns on a prior art example and shows schematic structure of an electron beam drawing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

2…試料室、8…予備室、13…試料保持トレー、20…温度センサ。   2 ... Sample chamber, 8 ... Preliminary chamber, 13 ... Sample holding tray, 20 ... Temperature sensor.

Claims (10)

試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する電子線描画装置において、
前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、
前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、
前記温度センサの温度測定値に基づいて前記試料の温度調整をすることを特徴とする電子線描画装置。
A sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held in a sample holding tray, and a sample in which the pressure is adjusted over a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample is taken in and out of the sample chamber. In the electron beam lithography apparatus having the sample chamber to be kept in the sample holding tray and the adjacent spare chamber,
A temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray;
Perform temperature measurement of the sample in the sample chamber and the reserve chamber with the temperature sensor,
An electron beam drawing apparatus, wherein the temperature of the sample is adjusted based on a temperature measurement value of the temperature sensor.
試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室と、
前記試料室に備えられ、かつ前記試料を保持した前記試料保持トレーが載置される移動自在なるステージと、前記予備室に設けられ、かつ前記試料を保持した前記試料保持トレーが置かれる支持台とを有する電子線描画装置において、
前記ステージと前記支持台に前記試料を加熱する加熱手段を設け、
前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、
前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、
前記温度センサの温度測定値に基づいて前記加熱手段の発熱量を加減することを特徴とする電子線描画装置。
A sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held in a sample holding tray, and a sample in which the pressure is adjusted over a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample is taken in and out of the sample chamber. A spare chamber next to the sample chamber to be kept in the sample holding tray;
A movable stage that is provided in the sample chamber and on which the sample holding tray holding the sample is placed, and a support base that is provided in the spare chamber and on which the sample holding tray holding the sample is placed. In an electron beam drawing apparatus having
A heating means for heating the sample is provided on the stage and the support base,
A temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray;
Perform temperature measurement of the sample in the sample chamber and the reserve chamber with the temperature sensor,
An electron beam drawing apparatus characterized in that the heating value of the heating means is adjusted based on a temperature measurement value of the temperature sensor.
試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室と、前記試料室に備えられ、かつ前記試料を保持した前記試料保持トレーが載置される縦横に移動自在なるステージと、前記予備室に設けられ、かつ前記試料を保持した前記試料保持トレーが置かれる支持台とを有する電子線描画装置において、
前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、
前記試料を加熱する加熱手段を前記試料保持トレーに設け、
前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、
前記温度センサの温度測定値に基づいて前記加熱手段の発熱量を加減することを特徴とする電子線描画装置。
A sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held in a sample holding tray, and a sample in which the pressure is adjusted over a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample is taken in and out of the sample chamber. A preparatory chamber adjacent to the sample chamber that is held in the sample holding tray, and a stage that is provided in the sample chamber and that can move vertically and horizontally on which the sample holding tray holding the sample is placed. An electron beam lithography apparatus having a support table provided in the preliminary chamber and on which the sample holding tray holding the sample is placed;
A temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray;
A heating means for heating the sample is provided in the sample holding tray,
Perform temperature measurement of the sample in the sample chamber and the reserve chamber with the temperature sensor,
An electron beam drawing apparatus characterized in that the heating value of the heating means is adjusted based on a temperature measurement value of the temperature sensor.
請求項2記載の電子線描画装置において、
前記試料保持トレーには、前記温度センサの引き出し線がつながるトレー側センサ用接続端子を設け、
前記支持台には、前記試料保持トレーを前記支持台に載置した際に前記トレー側センサ用接続端子に着脱自在接触するところのセンサ用リード線がつながっている支持台側センサ用接続端子を設け、
前記ステージには、前記試料保持トレーを前記ステージに載置した際に前記トレー側センサ用接続端子に着脱自在に接触するところのセンサ用リード線がつながっているステージ側センサ用接続端子を設けたことを特徴とする電子線描画装置。
The electron beam drawing apparatus according to claim 2, wherein
The sample holding tray is provided with a tray side sensor connection terminal to which the lead wire of the temperature sensor is connected,
The support base has a sensor-side sensor connection terminal connected to a sensor lead wire that is detachably contacted with the tray-side sensor connection terminal when the sample holding tray is placed on the support base. Provided,
The stage is provided with a stage-side sensor connection terminal connected to a sensor lead wire that is detachably contacted with the tray-side sensor connection terminal when the sample holding tray is placed on the stage. An electron beam drawing apparatus.
請求項3記載の電子線描画装置において、
前記試料保持トレーには、前記温度センサの引き出し線がつながるトレー側センサ用接続端子と、前記加熱手段につながるトレー側加熱用接続端子を設け、
前記支持台には、前記試料保持トレーを前記支持台に載置した際に、前記トレー側センサ用接続端子に着脱自在に接触するところのセンサ用リード線がつながっている支持台側センサ用接続端子と、前記トレー側加熱用接続端子に着脱自在に接触するところの加熱用リード線がつながっている支持台側加熱用接続端子とを設け、
前記ステージには、前記試料保持トレーを前記ステージに載置した際に、前記トレー側センサ用接続端子に着脱自在に接触するところのセンサ用リード線がつながっているステージ側センサ用接続端子と、前記トレー側加熱用接続端子に着脱自在に接触するところの加熱用外部リード線がつながっているステージ側加熱用接続端子を設けたことを特徴とする電子線描画装置。
The electron beam drawing apparatus according to claim 3.
The sample holding tray is provided with a tray-side sensor connection terminal connected to the lead wire of the temperature sensor, and a tray-side heating connection terminal connected to the heating means,
When the sample holding tray is placed on the support table, the support table is connected to a sensor lead wire that removably contacts the tray-side sensor connection terminal. A support base side heating connection terminal connected to a terminal and a heating lead wire in a detachable contact with the tray side heating connection terminal;
When the sample holding tray is placed on the stage, the stage has a sensor-side connection terminal connected to a sensor lead wire that removably contacts the tray-side sensor connection terminal; 2. An electron beam drawing apparatus comprising: a stage side heating connection terminal connected to a heating external lead wire in a detachable contact with the tray side heating connection terminal.
請求項4記載の電子線描画装置において、
前記トレー側センサ用接続端子と前記支持台側センサ用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせ、および前記トレー側センサ用接続端子とステージ側センサ用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせは、何れの組み合わせも、少なくとも一方の接続端子が押圧接触用弾性体を有することを特徴とする電子線描画装置。
The electron beam drawing apparatus according to claim 4.
A combination of connection terminals in which the tray side sensor connection terminal and the support base side sensor connection terminal are detachably contacted, and the tray side sensor connection terminal and the stage side sensor connection terminal are detachably contacted. The combination of connection terminals is an electron beam drawing apparatus characterized in that at least one of the connection terminals has an elastic body for pressing contact.
請求項5記載の電子線描画装置において、
前記トレー側センサ用接続端子と前記支持台側センサ用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせ、前記トレー側加熱用接続端子と前記支持台側加熱用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせ、前記トレー側センサ用接続端子とステージ側センサ用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせ、および前記トレー側加熱用接続端子とステージ側加熱用接続端子とが着脱自在に接触する接続端子の組み合わせは、何れの組み合わせも、少なくとも一方の接続端子が押圧接触用弾性体を有することを特徴とする電子線描画装置。
The electron beam drawing apparatus according to claim 5.
A combination of connection terminals in which the tray side sensor connection terminal and the support base side sensor connection terminal are detachably contacted, and the tray side heating connection terminal and the support base side heating connection terminal are detachably in contact. A combination of connection terminals to be connected, a combination of connection terminals in which the tray-side sensor connection terminal and the stage-side sensor connection terminal are detachably contacted, and a connection of the tray-side heating connection terminal to the stage-side heating connection terminal An electron beam drawing apparatus characterized in that at least one connection terminal has an elastic body for pressing contact in any combination of connection terminals that freely come into contact.
請求項2記載の電子線描画装置において、
前記加熱手段として一対の発熱線を用い、前記一対の発熱線に流れる電流の方向が互いに逆向きになるように撚り配線、あるいは平行配線にしたことを特徴とする電子線描画装置。
The electron beam drawing apparatus according to claim 2, wherein
An electron beam drawing apparatus characterized in that a pair of heating wires is used as the heating means, and twisted wirings or parallel wirings are used so that directions of currents flowing through the pair of heating wires are opposite to each other.
試料保持トレーに保持された試料に電子線による描画を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する電子線描画装置の温度制御方法において、
前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、
前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、
前記温度センサの温度測定値と目標温度との差を制御部で演算し、前記差が小さくなるように前記試料の温度制御を制御部で行うことを特徴とする電子線描画装置の温度制御方法。
A sample chamber maintained in a vacuum for performing drawing with an electron beam on a sample held in a sample holding tray, and a sample in which the pressure is adjusted over a range from vacuum to atmospheric pressure, and the sample is taken in and out of the sample chamber. In the temperature control method of the electron beam lithography apparatus having the sample chamber to be kept in the sample holding tray and the adjacent spare chamber,
A temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray;
Perform temperature measurement of the sample in the sample chamber and the reserve chamber with the temperature sensor,
A temperature control method for an electron beam lithography apparatus, wherein a difference between a temperature measurement value of the temperature sensor and a target temperature is calculated by a control unit, and the temperature control of the sample is performed by the control unit so that the difference becomes small .
試料保持トレーに保持された試料に回路パターンの形成を行う真空に保たれた試料室と、真空から大気圧の範囲に亘って気圧調整が行われ、かつ前記試料室に出し入れをする前記試料を前記試料保持トレーに保持したままで預かる前記試料室と隣り合せの予備室とを有する回路パターン製造装置において、
前記試料の温度を測定する温度センサを前記試料保持トレーに設け、
前記試料室内と前記予備室内での前記試料の温度測定を前記温度センサで行い、
前記温度センサの温度測定値に基づいて前記試料の温度調整をすることを特徴とする回路パターン製造装置。
A sample chamber kept in a vacuum for forming a circuit pattern on a sample held in a sample holding tray, and a sample whose pressure is adjusted over a range from vacuum to atmospheric pressure and which is taken in and out of the sample chamber. In the circuit pattern manufacturing apparatus having the sample chamber to be kept in the sample holding tray and the adjacent spare chamber,
A temperature sensor for measuring the temperature of the sample is provided in the sample holding tray;
Perform temperature measurement of the sample in the sample chamber and the reserve chamber with the temperature sensor,
A circuit pattern manufacturing apparatus that adjusts the temperature of the sample based on a temperature measurement value of the temperature sensor.
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