JP2001196021A - ターゲット移動装置 - Google Patents
ターゲット移動装置Info
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Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 確実なブレーキングとブレーキング解除を行
う。 【解決手段】 ブレーキング用レール22を従動部材2
0に取り付け、平行バネ部材24のブレーキパッド29
A,29Bがブレーキング用コイル22を挟むように平
行バネ部材24を配置する。ピエゾ素子31の変形に基
づき、ブレーキングパッド29A,29Bを、ブレーキ
を掛ける時はブレーキング用レール22を挟む方向に、
ブレーキを解除する時はブレーキング用レール22から
離れる方向に動かす様に成す。ブレーキング用レール2
2とブレーキングパッド29A,29Bを共に電極の役
目を兼ねらせ、ブレーキング時には互いに反対の極性の
電位を与えて互いの間に引力を働かせて、ブレーキング
解除時には互いに異なった極性の電位を与えて互いの間
に斥力を働かせてる様に成す。
う。 【解決手段】 ブレーキング用レール22を従動部材2
0に取り付け、平行バネ部材24のブレーキパッド29
A,29Bがブレーキング用コイル22を挟むように平
行バネ部材24を配置する。ピエゾ素子31の変形に基
づき、ブレーキングパッド29A,29Bを、ブレーキ
を掛ける時はブレーキング用レール22を挟む方向に、
ブレーキを解除する時はブレーキング用レール22から
離れる方向に動かす様に成す。ブレーキング用レール2
2とブレーキングパッド29A,29Bを共に電極の役
目を兼ねらせ、ブレーキング時には互いに反対の極性の
電位を与えて互いの間に引力を働かせて、ブレーキング
解除時には互いに異なった極性の電位を与えて互いの間
に斥力を働かせてる様に成す。
Description
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、走査電子顕微鏡等の放
射ビーム装置に使用するターゲット移動装置に関する。
射ビーム装置に使用するターゲット移動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】荷電粒子ビーム観察,検査,分析,測長
装置は、例えば、ICパターンが描かれた試料(ターゲ
ット)に荷電粒子ビームを照射することにより検出され
た荷電粒子に基づいて、それぞれパターンの観察,パタ
ーン欠陥等の検査,材料上に付着しているごみ等の分
析,パターンの測長を行うものである。又、荷電粒子ビ
ーム描画装置は、例えば、ガラス板の上にレジストが塗
布された材料(ターゲット)上に荷電粒子ビームを照射
することによりICパターンを描画するもので、これら
の荷電粒子ビーム装置は、近年、半導体製造業界等にお
いては欠かすことの出来ないものとなっている。尚、荷
電粒子の代わりにレーザービーム等の光ビームを使用し
て同様にICパターンの観察,検査,描画などを行う光
ビーム装置もある。
装置は、例えば、ICパターンが描かれた試料(ターゲ
ット)に荷電粒子ビームを照射することにより検出され
た荷電粒子に基づいて、それぞれパターンの観察,パタ
ーン欠陥等の検査,材料上に付着しているごみ等の分
析,パターンの測長を行うものである。又、荷電粒子ビ
ーム描画装置は、例えば、ガラス板の上にレジストが塗
布された材料(ターゲット)上に荷電粒子ビームを照射
することによりICパターンを描画するもので、これら
の荷電粒子ビーム装置は、近年、半導体製造業界等にお
いては欠かすことの出来ないものとなっている。尚、荷
電粒子の代わりにレーザービーム等の光ビームを使用し
て同様にICパターンの観察,検査,描画などを行う光
ビーム装置もある。
【0003】この様な荷電粒子ビーム装置や光ビーム装
置等の放射ビーム装置におけるターゲット移動装置とし
ては、通常、ターゲットを精度良く二次元方向に移動さ
せることが出来るものが使用されている。
置等の放射ビーム装置におけるターゲット移動装置とし
ては、通常、ターゲットを精度良く二次元方向に移動さ
せることが出来るものが使用されている。
【0004】図1は、ターゲット移動装置の一例を示し
たものである。図中1はターゲット室で、特に図示しな
いが、このターゲット室1の上には、例えば電子ビーム
装置を例に上げると、電子銃,該電子銃からの電子ビー
ムを材料上に集束するための集束レンズ,及び同電子ビ
ームをターゲット上の所定に位置にショットさせるため
の偏向レンズ等を備えた電子光学系カラムが設けられて
いる。
たものである。図中1はターゲット室で、特に図示しな
いが、このターゲット室1の上には、例えば電子ビーム
装置を例に上げると、電子銃,該電子銃からの電子ビー
ムを材料上に集束するための集束レンズ,及び同電子ビ
ームをターゲット上の所定に位置にショットさせるため
の偏向レンズ等を備えた電子光学系カラムが設けられて
いる。
【0005】図中2はターゲット3をX方向へ移動させ
るための第1のステージで、ホルダー4を介してターゲ
ット2を載置している。該第1ステージ2はY方向移動
用の第2のステージ5上に設けられたガイドレール6
A,6B上を移動可能で、又、送りネジ7が螺合されて
おり、該送りネジをターゲット室外に設けられた駆動源
(例えば、サーボモーター)8により回転させることに
より前記ガイドレール6A,6B上を移動することが出
来る。尚、実際には、前記送りネジ7は第1ステージ2
に螺合されずに、前記第1ステージ2に滑合されたガイ
ド9のほぼ中央部に螺合されており、このガイド9を介
して前記第1ステージ2をX方向に移動させることが可
能と成っている。又、前記ガイド9はY方向に平行に設
けられているので、前記第1ステージ2は該ガイド9に
対してY方向に摺動自在である。又、該ガイド9はター
ゲット室1の底面(ベース)上に、X方向に平行に置か
れたガイドレール10A,10B(ガイドレール10B
はステージ2,5を挟んでガイドレール10Aの反対側
に設けられているので、図示されていない)に滑合され
ている。
るための第1のステージで、ホルダー4を介してターゲ
ット2を載置している。該第1ステージ2はY方向移動
用の第2のステージ5上に設けられたガイドレール6
A,6B上を移動可能で、又、送りネジ7が螺合されて
おり、該送りネジをターゲット室外に設けられた駆動源
(例えば、サーボモーター)8により回転させることに
より前記ガイドレール6A,6B上を移動することが出
来る。尚、実際には、前記送りネジ7は第1ステージ2
に螺合されずに、前記第1ステージ2に滑合されたガイ
ド9のほぼ中央部に螺合されており、このガイド9を介
して前記第1ステージ2をX方向に移動させることが可
能と成っている。又、前記ガイド9はY方向に平行に設
けられているので、前記第1ステージ2は該ガイド9に
対してY方向に摺動自在である。又、該ガイド9はター
ゲット室1の底面(ベース)上に、X方向に平行に置か
れたガイドレール10A,10B(ガイドレール10B
はステージ2,5を挟んでガイドレール10Aの反対側
に設けられているので、図示されていない)に滑合され
ている。
【0006】前記第2ステージ5はターゲット室1の底
面(ベース)上に、Y方向に平行に置かれたガイドレー
ル11A,11Bに滑合されている。又、第2ステージ
5には送りネジ12が螺合されており、該送りネジ12
にはターゲット室外に設けられた駆動源13(例えば、
サーボモーター)により回転が与えられるように成って
いる。
面(ベース)上に、Y方向に平行に置かれたガイドレー
ル11A,11Bに滑合されている。又、第2ステージ
5には送りネジ12が螺合されており、該送りネジ12
にはターゲット室外に設けられた駆動源13(例えば、
サーボモーター)により回転が与えられるように成って
いる。
【0007】この様な構成のターゲット移動装置におい
て、サーボモーター8を駆動すると、送りネジ7が回転
し、ガイド9がガイドレール10A,10B上を移動す
る。このガイドの移動により、第1のステージ2はレー
ル6A,6B上を移動するので、ターゲット3がX方向
に所定量移動することになる。
て、サーボモーター8を駆動すると、送りネジ7が回転
し、ガイド9がガイドレール10A,10B上を移動す
る。このガイドの移動により、第1のステージ2はレー
ル6A,6B上を移動するので、ターゲット3がX方向
に所定量移動することになる。
【0008】一方、サーボモーター13を駆動すると、
送りネジ12が回転し、第2のステージ5はレール11
A,11B上を移動するので、該第2ステージ5上に載
置された第1ステージ2も一体的に移動し、ターゲット
3がY方向に所定量移動することになる。尚、このY方
向移動に際しては、前記ガイド9が静止しており、前記
第1ステージ2はこのガイド9に案内されることにな
る。
送りネジ12が回転し、第2のステージ5はレール11
A,11B上を移動するので、該第2ステージ5上に載
置された第1ステージ2も一体的に移動し、ターゲット
3がY方向に所定量移動することになる。尚、このY方
向移動に際しては、前記ガイド9が静止しており、前記
第1ステージ2はこのガイド9に案内されることにな
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】さて、この様に、モー
ターで送りネジを駆動してステージを所定量移動させ、
ターゲットの位置決めを行う場合、次の様な事態が発生
する。
ターで送りネジを駆動してステージを所定量移動させ、
ターゲットの位置決めを行う場合、次の様な事態が発生
する。
【0010】例えば、ICパターンが形成されたウエハ
上のパターンを電子ビームで走査し、該走査により検出
された二次電子に基づく画像データに基づいて表示画面
上にパターン像を表示する電子ビーム装置等において、
ウエハ上の観察したい領域が電子ビーム光軸の中心(電
子ビーム走査中心)上に来るようにモーターを駆動して
ステージを移動させ、モーター停止後、ウエハ上の所定
領域を電子ビームで走査してパターン像を表示装置画面
上に表示させた場合、パターン像が流れ続ける現象、即
ち、ドリフトが見られる。特に、高倍率でパターン像を
表示させた場合にそのドリフトが大きい。
上のパターンを電子ビームで走査し、該走査により検出
された二次電子に基づく画像データに基づいて表示画面
上にパターン像を表示する電子ビーム装置等において、
ウエハ上の観察したい領域が電子ビーム光軸の中心(電
子ビーム走査中心)上に来るようにモーターを駆動して
ステージを移動させ、モーター停止後、ウエハ上の所定
領域を電子ビームで走査してパターン像を表示装置画面
上に表示させた場合、パターン像が流れ続ける現象、即
ち、ドリフトが見られる。特に、高倍率でパターン像を
表示させた場合にそのドリフトが大きい。
【0011】このドリフトは第1ステージ2をX方向に
所定量移動させた後に停止させた直後、或いは、第2ス
テージ5をY方向に所定量移動させた後に停止させた直
後に顕著に現れ、停止後、時間の経過と共に漸減する。
所定量移動させた後に停止させた直後、或いは、第2ス
テージ5をY方向に所定量移動させた後に停止させた直
後に顕著に現れ、停止後、時間の経過と共に漸減する。
【0012】このドリフトは、次のプロセスによるもの
と考えられる。
と考えられる。
【0013】(イ)ステージ2,5を移動させることに
より送りネジ7,12が発熱する。
より送りネジ7,12が発熱する。
【0014】(ロ)サーボモーター8,13を停止させ
ても前記発熱による送りネジ7,12の熱膨張によりス
テージが移動する。
ても前記発熱による送りネジ7,12の熱膨張によりス
テージが移動する。
【0015】(ハ)サーボモーター8,13停止後、時
間の経過に従って熱的平衡に達し、徐々に熱膨張が収ま
ると共にドリフトも収まる。
間の経過に従って熱的平衡に達し、徐々に熱膨張が収ま
ると共にドリフトも収まる。
【0016】しかし、この様なドリフトの発生により次
の様な問題が起きる。
の様な問題が起きる。
【0017】サーボモーター停止直後、若しくはステー
ジ停止直後にパターンの測長等を行うと、前記ドリフト
により極めて精度の悪い測長等が行われてしまう。さり
とて、像の観察や測長等を、ドリフトが収まるまで、即
ち、モーターを停止させてから或る程度の時間をおいて
から行うと、像観察等を行うまでに時間が著しく掛か
り、スループットが悪化する。
ジ停止直後にパターンの測長等を行うと、前記ドリフト
により極めて精度の悪い測長等が行われてしまう。さり
とて、像の観察や測長等を、ドリフトが収まるまで、即
ち、モーターを停止させてから或る程度の時間をおいて
から行うと、像観察等を行うまでに時間が著しく掛か
り、スループットが悪化する。
【0018】本発明は、この様な問題を解決するもの
で、新規なターゲット移動装置を提供するものである。
で、新規なターゲット移動装置を提供するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】 本発明のターゲット移
動装置は、駆動用モータの軸に繋がった送りネジの回転
によりターゲットを載置したステージを移動させるよう
に成したターゲツト移動装置において、ステージにステ
ージ移動方向に伸びたブレーキング用レールが取り付け
られており、前記ブレーキング用レールを挟む様に対向
する少なくとも1対のブレーキングパッドと、該ブレー
キングパッドを前記ブレーキング用レールを挟む方向若
しくは逆方向に駆動するパッド駆動機構がベースに取り
付けられていることを特徴としている。
動装置は、駆動用モータの軸に繋がった送りネジの回転
によりターゲットを載置したステージを移動させるよう
に成したターゲツト移動装置において、ステージにステ
ージ移動方向に伸びたブレーキング用レールが取り付け
られており、前記ブレーキング用レールを挟む様に対向
する少なくとも1対のブレーキングパッドと、該ブレー
キングパッドを前記ブレーキング用レールを挟む方向若
しくは逆方向に駆動するパッド駆動機構がベースに取り
付けられていることを特徴としている。
【0020】又、本発明のターゲット移動装置は、駆動
用モータの軸に繋がった送りネジの回転によりターゲッ
トを載置したステージを移動させるように成したターゲ
ツト移動装置において、ステージにステージ移動方向に
伸びたブレーキング用レールが取り付けられており、内
部の変形支点部分を境に互いに対向する部分に開けられ
た一方の溝内に前記ブレーキング用レールを挟む様に対
向する少なくとも1対のブレーキングパッドが取り付け
られ、他方の溝内に電歪若しくは磁歪素子が取り付けら
れ、該電歪若しくは磁歪素子の変形に基づいて前記ブレ
ーキングパッドが前記ブレーキング用レールを挟む方向
若しくは逆方向に変位するように成したバネ部材をベー
スに取り付けたことを特徴としている。
用モータの軸に繋がった送りネジの回転によりターゲッ
トを載置したステージを移動させるように成したターゲ
ツト移動装置において、ステージにステージ移動方向に
伸びたブレーキング用レールが取り付けられており、内
部の変形支点部分を境に互いに対向する部分に開けられ
た一方の溝内に前記ブレーキング用レールを挟む様に対
向する少なくとも1対のブレーキングパッドが取り付け
られ、他方の溝内に電歪若しくは磁歪素子が取り付けら
れ、該電歪若しくは磁歪素子の変形に基づいて前記ブレ
ーキングパッドが前記ブレーキング用レールを挟む方向
若しくは逆方向に変位するように成したバネ部材をベー
スに取り付けたことを特徴としている。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【0022】図2及び図3は本発明のターゲット移動装
置の主要部であるブレーキング機構の一例を示してい
る。図3は図2のA−A断面図である。
置の主要部であるブレーキング機構の一例を示してい
る。図3は図2のA−A断面図である。
【0023】図3において、20は従動部材、21は固
定部材である。前記従動部材20は、ステージそのもの
若しくはステージに一体化したしたもので、例えば、図
1における第1ステージ2や第2ステージ5に対応し、
固定部材21は、従動部材が前者の第1ステージ2の場
合は第2ステージ5に対応し、後者の第2ステージ5の
場合はターゲット室1の底面(ベース)に対応する。
定部材である。前記従動部材20は、ステージそのもの
若しくはステージに一体化したしたもので、例えば、図
1における第1ステージ2や第2ステージ5に対応し、
固定部材21は、従動部材が前者の第1ステージ2の場
合は第2ステージ5に対応し、後者の第2ステージ5の
場合はターゲット室1の底面(ベース)に対応する。
【0024】この従動部材20と固定部材21との間に
ブレーキング機構が設けられている。このブレーキング
機構は、以下の様に構成されている。
ブレーキング機構が設けられている。このブレーキング
機構は、以下の様に構成されている。
【0025】22は従動部材20に絶縁部材23を介し
て固定されたブレーキング用レールで、従動体20の移
動を案内するガイドレールに平行になるように設けられ
いる。24は平行バネ部材で、全体としては直方体形状
をしており、その内部に断面がコの字状の溝25が前記
ブレーキング用レール22に平行になるように形成され
ている。該コの字状溝の内側の部分26の中央部の上部
と下部にはそれぞれ前記ブレーキング用レール22に平
行になるように溝27,28が開けられており、上側の
溝27は前記ブレーキング用コイル22の外径より少し
大きめの内径になるよう形成されている。そして、該上
側の溝内の中央部に前記ブレーキング用レール22が位
置するように平行バネ部材24が配置される。又、該上
側の溝27のブレーキング用レール22に対向する両内
側部には該ブレーキング用レール22との間に隙間が出
来るようにブレーキングパッド29A,29Bが取り付
けられている。これらのブレーキングパッド29A,2
9Bは電極30A,30Bの周囲を高誘電体部材30
C,30Dで覆ったものである。一方、下側の溝28内
の開口部には、前記ブレーキング用レール22に垂直な
方向に変位するピエゾ素子31が、該ブレーキングレー
ルに平行に取り付けられており、更に、同孔内の該ピエ
ゾ素子の直ぐ上に引っ張りバネ32が取り付けられてい
る(図3においては引っ張りバネ32は示されていな
い)。尚、前記上側の溝27と下側の溝28との境界部
33は中心部に近づくに従って薄くなるように、上側の
溝27と下側の溝28の対向部は半円柱状に形成されて
おり、該境界部はブレーキ支点のヒンジを成している。
て固定されたブレーキング用レールで、従動体20の移
動を案内するガイドレールに平行になるように設けられ
いる。24は平行バネ部材で、全体としては直方体形状
をしており、その内部に断面がコの字状の溝25が前記
ブレーキング用レール22に平行になるように形成され
ている。該コの字状溝の内側の部分26の中央部の上部
と下部にはそれぞれ前記ブレーキング用レール22に平
行になるように溝27,28が開けられており、上側の
溝27は前記ブレーキング用コイル22の外径より少し
大きめの内径になるよう形成されている。そして、該上
側の溝内の中央部に前記ブレーキング用レール22が位
置するように平行バネ部材24が配置される。又、該上
側の溝27のブレーキング用レール22に対向する両内
側部には該ブレーキング用レール22との間に隙間が出
来るようにブレーキングパッド29A,29Bが取り付
けられている。これらのブレーキングパッド29A,2
9Bは電極30A,30Bの周囲を高誘電体部材30
C,30Dで覆ったものである。一方、下側の溝28内
の開口部には、前記ブレーキング用レール22に垂直な
方向に変位するピエゾ素子31が、該ブレーキングレー
ルに平行に取り付けられており、更に、同孔内の該ピエ
ゾ素子の直ぐ上に引っ張りバネ32が取り付けられてい
る(図3においては引っ張りバネ32は示されていな
い)。尚、前記上側の溝27と下側の溝28との境界部
33は中心部に近づくに従って薄くなるように、上側の
溝27と下側の溝28の対向部は半円柱状に形成されて
おり、該境界部はブレーキ支点のヒンジを成している。
【0026】一方、前記コの字状溝25の外側の両柱状
部34,35の各上部と下部の2カ所34A,34B、
35A,35Bは、両側から前記ブレーキング用レール
22に平行に半円柱状に削られており、該ブレーキング
用レールに対して垂直な方向に変位できるように、バネ
作用のヒンジ部を形成している。
部34,35の各上部と下部の2カ所34A,34B、
35A,35Bは、両側から前記ブレーキング用レール
22に平行に半円柱状に削られており、該ブレーキング
用レールに対して垂直な方向に変位できるように、バネ
作用のヒンジ部を形成している。
【0027】図中36は前記ブレーキング用レール22
に直流電圧を印加するための直流電源、37は前記ブレ
ーキパッド29A,29Bの各電極30A,30Bに直
流電圧を印加するための直流電源である。
に直流電圧を印加するための直流電源、37は前記ブレ
ーキパッド29A,29Bの各電極30A,30Bに直
流電圧を印加するための直流電源である。
【0028】さて、この様な構成のブレーキング機構を
図1に示す如き装置に使用した場合についての動作を説
明する。尚、前記した様に、従動部材20は第1ステー
ジ2及び第2ステージ5に対応し、固定部材21は、従
動部材が前者の第1ステージ2の場合は第2ステージ5
に対応し、後者の第2ステージ5の場合はターゲット室
1の底面(ベース)に対応するが、説明の便宜上、第2
ステージ5の移動,停止等の動作について説明し、同様
な動作を行う第1ステージ2の動作の説明は省略する。
図1に示す如き装置に使用した場合についての動作を説
明する。尚、前記した様に、従動部材20は第1ステー
ジ2及び第2ステージ5に対応し、固定部材21は、従
動部材が前者の第1ステージ2の場合は第2ステージ5
に対応し、後者の第2ステージ5の場合はターゲット室
1の底面(ベース)に対応するが、説明の便宜上、第2
ステージ5の移動,停止等の動作について説明し、同様
な動作を行う第1ステージ2の動作の説明は省略する。
【0029】図4はタイミング図で、(a)サーボモー
ター8の移動・停止と同期しているステージの状態、即
ち、ステージの移動・停止のタイミング、(b)はブレ
ーキーパッド29A,29Bの状態、即ちブレーキング
レール22に対する非接触・接触のタイミング、(c)
は直流電源36からブレーキングレール22への電圧の
印加のタイミング、(d)は直流電源37からブレーキ
パッド29A,29Bへの電圧の印加のタイミング、
(e)はピエゾ素子31への電圧の印加のタイミング図
を示しており、以下の動作説明はこのタイミング図に従
っている。
ター8の移動・停止と同期しているステージの状態、即
ち、ステージの移動・停止のタイミング、(b)はブレ
ーキーパッド29A,29Bの状態、即ちブレーキング
レール22に対する非接触・接触のタイミング、(c)
は直流電源36からブレーキングレール22への電圧の
印加のタイミング、(d)は直流電源37からブレーキ
パッド29A,29Bへの電圧の印加のタイミング、
(e)はピエゾ素子31への電圧の印加のタイミング図
を示しており、以下の動作説明はこのタイミング図に従
っている。
【0030】最初、ピエゾ素子電源(図示せず)からの
ピエゾ素子31への印加電圧を0としておく。従って、
ピエゾ素子31は何ら変形せず、ブレーキング用レール
22とブレーキングパッド29A,29Bとの各間は隙
間が維持されたままである。尚、ステージ操作を行って
いる最中、直流電源37からブレーキパッド29A,2
9Bの電極30A,30Bに正の電圧を印加し続けてお
く。この状態において、直流電源36からブレーキング
レール22に正の電圧を印加する。そして、サーボモー
ター13をサーボオンの状態、即ち、フィードバック制
御(モータのシャフトを所定の量回転させるための制御
で、シャフトの回転は常に監視されており、所定の回転
量と検出した回転量の差に対応した電気信号を送る様に
成した制御)が行われる状態にし、モーター制御装置
(図示せず)からサーボモーター13に第2ステージ移
動量に相応するシャフト回転量に対応した電気信号を送
る。すると、モーター13のシャフトの回転に同期して
該シャフトに繋がった送りネジ12が回転し、第2ステ
ージ5はレール11A,11B上を移動するので、ター
ゲット3がY方向に所定量移動することになる。
ピエゾ素子31への印加電圧を0としておく。従って、
ピエゾ素子31は何ら変形せず、ブレーキング用レール
22とブレーキングパッド29A,29Bとの各間は隙
間が維持されたままである。尚、ステージ操作を行って
いる最中、直流電源37からブレーキパッド29A,2
9Bの電極30A,30Bに正の電圧を印加し続けてお
く。この状態において、直流電源36からブレーキング
レール22に正の電圧を印加する。そして、サーボモー
ター13をサーボオンの状態、即ち、フィードバック制
御(モータのシャフトを所定の量回転させるための制御
で、シャフトの回転は常に監視されており、所定の回転
量と検出した回転量の差に対応した電気信号を送る様に
成した制御)が行われる状態にし、モーター制御装置
(図示せず)からサーボモーター13に第2ステージ移
動量に相応するシャフト回転量に対応した電気信号を送
る。すると、モーター13のシャフトの回転に同期して
該シャフトに繋がった送りネジ12が回転し、第2ステ
ージ5はレール11A,11B上を移動するので、ター
ゲット3がY方向に所定量移動することになる。
【0031】次に、サーボーモーター13が停止し、第
2ステージ5も停止するが、この停止とほぼ同時に(或
いは停止直後に)、ピエゾ素子電源(図示せず)からピ
エゾ素子31へ正の電圧を印加する。すると、ピエゾ素
子31は中心部から右側が+X方向に、左側が−X方向
に広がる変形を起こし、コの字状溝25の内側部26の
内、境界部33より下側の両柱部34,35が引っ張り
バネ32の引っ張り力に抗して該境界部33を支点とし
てブレーキング用レール22に垂直な方向に広がるよう
に変位する。即ち、右側の柱部34が+X方向に、左側
の柱部35が−X方向に広がる変位を起こし、該変形に
より、ブレーキングパッド29A,29Bが前記境界部
33を支点としてブレーキング用レール22を挟む方向
に変位する。従って、ブレーキング用レール22とブレ
ーキングパッド29A,29Bとの各隙間が無くなり、
ブレーキングパッド29A,29Bはブレーキング用レ
ール22と接触する。この時更に、ピエゾ素子電源(図
示せず)からピエゾ素子31へ印加される正の電圧を大
きくしてピエゾ素子31の変形を大きくして、ブレーキ
ング用レール22に対するブレーキングパッド29A,
29Bの圧縮力を強め、ステージ停止のためのブレーキ
ングを完全にする。そして、この状態において、直流電
源36からブレーキング用レール22に負の電圧を印加
する。この様にブレーキングパッド29A,29Bとブ
レーキングレール22とが接触した状態(この状態にお
いては、高誘電体部材30C,30Dをそれぞれ挟んだ
ブレーキングパッド29A,29Bとブレーキング用レ
ール22とがそれぞれキャパシタを形成する状態にな
る)において該ブレーキング用レール22へ負の電圧を
印加すると、ブレーキングパッド29A,29Bの電極
30A,30Bには正の電圧が印加されているので、各
電極30A,30Bの周囲を覆っているブレーキングパ
ッド29A,29Bの高誘電体部30C,30D表面に
電荷がチャージされ、ブレーキング用レール22とブレ
ーキングパッド29A,29Bとはクーロン力(引力)
により、よりブレーキングが強くなる。そして、サーボ
モーター13をサーボオフの状態にして、サーボモータ
13のシャフトが外力により自由に回転出来る状態にし
ておく。そして、この様なブレーキングの効いた第2ス
テージ5の停止中に、電子ビーム走査に基づく、或る領
域におけるICパターンの観察や測長等が行われる。
2ステージ5も停止するが、この停止とほぼ同時に(或
いは停止直後に)、ピエゾ素子電源(図示せず)からピ
エゾ素子31へ正の電圧を印加する。すると、ピエゾ素
子31は中心部から右側が+X方向に、左側が−X方向
に広がる変形を起こし、コの字状溝25の内側部26の
内、境界部33より下側の両柱部34,35が引っ張り
バネ32の引っ張り力に抗して該境界部33を支点とし
てブレーキング用レール22に垂直な方向に広がるよう
に変位する。即ち、右側の柱部34が+X方向に、左側
の柱部35が−X方向に広がる変位を起こし、該変形に
より、ブレーキングパッド29A,29Bが前記境界部
33を支点としてブレーキング用レール22を挟む方向
に変位する。従って、ブレーキング用レール22とブレ
ーキングパッド29A,29Bとの各隙間が無くなり、
ブレーキングパッド29A,29Bはブレーキング用レ
ール22と接触する。この時更に、ピエゾ素子電源(図
示せず)からピエゾ素子31へ印加される正の電圧を大
きくしてピエゾ素子31の変形を大きくして、ブレーキ
ング用レール22に対するブレーキングパッド29A,
29Bの圧縮力を強め、ステージ停止のためのブレーキ
ングを完全にする。そして、この状態において、直流電
源36からブレーキング用レール22に負の電圧を印加
する。この様にブレーキングパッド29A,29Bとブ
レーキングレール22とが接触した状態(この状態にお
いては、高誘電体部材30C,30Dをそれぞれ挟んだ
ブレーキングパッド29A,29Bとブレーキング用レ
ール22とがそれぞれキャパシタを形成する状態にな
る)において該ブレーキング用レール22へ負の電圧を
印加すると、ブレーキングパッド29A,29Bの電極
30A,30Bには正の電圧が印加されているので、各
電極30A,30Bの周囲を覆っているブレーキングパ
ッド29A,29Bの高誘電体部30C,30D表面に
電荷がチャージされ、ブレーキング用レール22とブレ
ーキングパッド29A,29Bとはクーロン力(引力)
により、よりブレーキングが強くなる。そして、サーボ
モーター13をサーボオフの状態にして、サーボモータ
13のシャフトが外力により自由に回転出来る状態にし
ておく。そして、この様なブレーキングの効いた第2ス
テージ5の停止中に、電子ビーム走査に基づく、或る領
域におけるICパターンの観察や測長等が行われる。
【0032】次に、サーボモーター13をサーボオンの
状態にして、サーボモータ13のシャフトが外力により
自由に回転出来ない状態にしておく。そして、ピエゾ素
子電源(図示せず)からのピエゾ素子31への印加電圧
を0とし、ピエゾ素子31を元の変形にない状態に戻
す。すると、このピエゾ素子31の動きに同期して右側
の柱部34が−X方向に、左側の柱部35が+X方向に
変位して元の変位の無い状態に戻る。それにより、ブレ
ーキングパッド29A,29Bが境界部33を支点とし
てブレーキング用レール22から離れる方向に変位し、
ブレーキング用レール22とブレーキングパッド29
A,29Bとの間に隙間が出来る。この状態において、
直流電源36からブレーキング用レール22に正の電圧
を印加すると、ブレーキングパッド29A,29Bの電
極30A,30Bには正の電圧が印加されているので、
ブレーキング用レール22とブレーキングパッド29
A,29Bとはクーロン力(斥力)により互いに反発し
合い、ブレーキング用レール22とブレーキングパッド
29A,29とは非接触がより完全になる。この状態に
おいて、モーター制御装置(図示せず)からサーボモー
ター13に第2ステージ移動量に相応するシャフト回転
量に対応した電気信号を送る。すると、モーター13の
シャフトの回転に同期して該シャフトに繋がった送りネ
ジ12が回転し、第2ステージ5はレール11A,11
B上を移動するので、ターゲット3がY方向に所定量移
動することになる。
状態にして、サーボモータ13のシャフトが外力により
自由に回転出来ない状態にしておく。そして、ピエゾ素
子電源(図示せず)からのピエゾ素子31への印加電圧
を0とし、ピエゾ素子31を元の変形にない状態に戻
す。すると、このピエゾ素子31の動きに同期して右側
の柱部34が−X方向に、左側の柱部35が+X方向に
変位して元の変位の無い状態に戻る。それにより、ブレ
ーキングパッド29A,29Bが境界部33を支点とし
てブレーキング用レール22から離れる方向に変位し、
ブレーキング用レール22とブレーキングパッド29
A,29Bとの間に隙間が出来る。この状態において、
直流電源36からブレーキング用レール22に正の電圧
を印加すると、ブレーキングパッド29A,29Bの電
極30A,30Bには正の電圧が印加されているので、
ブレーキング用レール22とブレーキングパッド29
A,29Bとはクーロン力(斥力)により互いに反発し
合い、ブレーキング用レール22とブレーキングパッド
29A,29とは非接触がより完全になる。この状態に
おいて、モーター制御装置(図示せず)からサーボモー
ター13に第2ステージ移動量に相応するシャフト回転
量に対応した電気信号を送る。すると、モーター13の
シャフトの回転に同期して該シャフトに繋がった送りネ
ジ12が回転し、第2ステージ5はレール11A,11
B上を移動するので、ターゲット3がY方向に所定量移
動することになる。
【0033】以後同様な一連の操作が繰り返される。
【0034】尚、前記プレーキングパッド29A,29
Bの各電極30A,30Bを覆っている高誘電体部材3
0C,30Dとして、例えば、PZT(チタン酸ジルコ
ン酸鉛)の如き誘電率の9l強い誘電体を用いても良
い。この様な誘電体を使用することにより、ステージ停
止時における高誘電体部材30C,30Dの電荷のチャ
ージ量をより高め、それにより、ステージ移動時のブレ
ーキング用レール22とブレーキングパッド29A,2
9B間の斥力をより大きくでき、結果として、ステージ
移動時のブレーキングレール22とブレーキングパッド
29A,29B間の非接触をより確実に出来る。
Bの各電極30A,30Bを覆っている高誘電体部材3
0C,30Dとして、例えば、PZT(チタン酸ジルコ
ン酸鉛)の如き誘電率の9l強い誘電体を用いても良
い。この様な誘電体を使用することにより、ステージ停
止時における高誘電体部材30C,30Dの電荷のチャ
ージ量をより高め、それにより、ステージ移動時のブレ
ーキング用レール22とブレーキングパッド29A,2
9B間の斥力をより大きくでき、結果として、ステージ
移動時のブレーキングレール22とブレーキングパッド
29A,29B間の非接触をより確実に出来る。
【0035】又、前記例ではピエゾ素子を用いたが磁歪
素子を用いても良い。
素子を用いても良い。
【0036】又、本発明は電子ビームを使用したICパ
ターンの測長や観察等を行う装置のターゲット移動装置
だけではなく、イオンビームを使用した同様な装置や、
電子ビームやイオンビームを使用した描画装置のターゲ
ット移動装置や、レーザービーム等を使用した同様な装
置等の放射ビーム装置のターゲット移動装置に使用可能
である。
ターンの測長や観察等を行う装置のターゲット移動装置
だけではなく、イオンビームを使用した同様な装置や、
電子ビームやイオンビームを使用した描画装置のターゲ
ット移動装置や、レーザービーム等を使用した同様な装
置等の放射ビーム装置のターゲット移動装置に使用可能
である。
【0037】以上説明したように本発明では、モーター
若しくはステージ停止時にブレーキング機構を使用して
ステージが移動しないようにしているので、譬え、送り
ネジの発熱があっても、該発熱に基づくステージの移動
が発生しない。従って、モーター若しくはステージ停止
直後にパターンの測長等を行っても、精度の良い測長等
が行われる。又、精度の高い測長などが、モーター若し
くはステージ停止直後に行えるので、スループットが向
上する。
若しくはステージ停止時にブレーキング機構を使用して
ステージが移動しないようにしているので、譬え、送り
ネジの発熱があっても、該発熱に基づくステージの移動
が発生しない。従って、モーター若しくはステージ停止
直後にパターンの測長等を行っても、精度の良い測長等
が行われる。又、精度の高い測長などが、モーター若し
くはステージ停止直後に行えるので、スループットが向
上する。
【0038】又、本発明のブレーキング機構は、ピエゾ
素子の変形に基づき、複数のブレーキングパッドを、ブ
レーキを掛ける時はステージに取り付けられたブレーキ
ング用レールを挟む方向に、ブレーキを解除する時はブ
レーキング用レールから離れる方向に動かす様に成した
ので、ソフトなブレーキング及びブレーキング解除が出
来る。従って、ブレーキング時に反力が発生がしない。
譬え反力が発生しても、極めて小さい。従って、反力に
よるがステージへのブレが無く、試料像の観察や測長等
などが精度良く行われる。
素子の変形に基づき、複数のブレーキングパッドを、ブ
レーキを掛ける時はステージに取り付けられたブレーキ
ング用レールを挟む方向に、ブレーキを解除する時はブ
レーキング用レールから離れる方向に動かす様に成した
ので、ソフトなブレーキング及びブレーキング解除が出
来る。従って、ブレーキング時に反力が発生がしない。
譬え反力が発生しても、極めて小さい。従って、反力に
よるがステージへのブレが無く、試料像の観察や測長等
などが精度良く行われる。
【0039】又、本発明のブレーキング機構は、更に、
ブレーキング用レールとブレーキングパッドを共に電極
の役目を兼ねらせ、ブレーキング時には互いに反対の極
性の電位を与えて互いの間に引力を働かせてブレーキン
グ用レールとブレーキングパッドの接触を強いものと
し、ブレーキング解除時には互いに異なった極性の電位
を与えて互いの間に斥力を働かせてブレーキング用レー
ルとブレーキングパッドの非接触を確実なものに成るよ
うにしたので、ブレーキング及びブレーキング解除が確
実に行われる。しかも、この様に、ブレーキング解除時
にブレーキング用レールとブレーキングパッドとを確実
に非接触状態に出来るので、ブレーキング解除後に行わ
れるステージ移動中に、ブレーキング用レールとブレー
キングパッドの接触に基づく発塵の発生が全くない。
ブレーキング用レールとブレーキングパッドを共に電極
の役目を兼ねらせ、ブレーキング時には互いに反対の極
性の電位を与えて互いの間に引力を働かせてブレーキン
グ用レールとブレーキングパッドの接触を強いものと
し、ブレーキング解除時には互いに異なった極性の電位
を与えて互いの間に斥力を働かせてブレーキング用レー
ルとブレーキングパッドの非接触を確実なものに成るよ
うにしたので、ブレーキング及びブレーキング解除が確
実に行われる。しかも、この様に、ブレーキング解除時
にブレーキング用レールとブレーキングパッドとを確実
に非接触状態に出来るので、ブレーキング解除後に行わ
れるステージ移動中に、ブレーキング用レールとブレー
キングパッドの接触に基づく発塵の発生が全くない。
【0040】尚、前記例では、コの字状溝25の外側の
両柱状部34,35の各上部と下部の2カ所に、ブレー
キング用レール22に対して垂直な方向に柔軟に変位で
きるように、バネ作用のヒンジ部34A,34B、35
A,35Bが形成されているので、前記ブレーキング用
レール22とブレーキングパッド29A,29Bが互い
に反発し合った時に、ステージ移動時におけるブレーキ
ング用レール22とブレーキングパッド29A,29B
との間の隙間がより確実に維持される。
両柱状部34,35の各上部と下部の2カ所に、ブレー
キング用レール22に対して垂直な方向に柔軟に変位で
きるように、バネ作用のヒンジ部34A,34B、35
A,35Bが形成されているので、前記ブレーキング用
レール22とブレーキングパッド29A,29Bが互い
に反発し合った時に、ステージ移動時におけるブレーキ
ング用レール22とブレーキングパッド29A,29B
との間の隙間がより確実に維持される。
【図1】 ターゲット移動装置の一概略例を示す。
【図2】 本発明のターゲット移動装置の主要部である
ブレーキング機構の一例を示している。
ブレーキング機構の一例を示している。
【図3】 図2のA−A断面図である。
【図4】 図2及び図3に示すターゲット移動装置に関
するタイミング図でる。
するタイミング図でる。
【符号の説明】 1…ターゲット室 2…第1ステージ 3…ターゲット 4…ホルダ 5…第2ステージ 6A,6B,10A,10B,11A,11B…ガイド
レール 7,12…送りネジ 8,13…サーボモーター 9…ガイド 20…従動部材 21…固定部材 22…ブレへキング用レール 23…絶縁部材 24…平行バネ部材 25…コの字状溝 27,28…溝 29A,29B…ブレーキングパッド 30A,30B…電極 30C,30D…高誘電体部材 31…ピエゾ素子 32…引っ張りバネ 33…境界部 34,35…柱状部 36,37…直流電源
レール 7,12…送りネジ 8,13…サーボモーター 9…ガイド 20…従動部材 21…固定部材 22…ブレへキング用レール 23…絶縁部材 24…平行バネ部材 25…コの字状溝 27,28…溝 29A,29B…ブレーキングパッド 30A,30B…電極 30C,30D…高誘電体部材 31…ピエゾ素子 32…引っ張りバネ 33…境界部 34,35…柱状部 36,37…直流電源
Claims (7)
- 【請求項1】 駆動用モータの軸に繋がった送りネジの
回転によりターゲットを載置したステージを移動させる
ように成したターゲツト移動装置において、ステージに
ステージ移動方向に伸びたブレーキング用レールが取り
付けられており、前記ブレーキング用レールを挟む様に
対向する少なくとも1対のブレーキングパッドと、該ブ
レーキングパッドを前記ブレーキング用レールを挟む方
向若しくは逆方向に駆動するパッド駆動機構がベースに
取り付けられていることを特徴とするターゲット移動装
置。 - 【請求項2】 駆動用モータの軸に繋がった送りネジの
回転によりターゲットを載置したステージを移動させる
ように成したターゲツト移動装置において、ステージに
ステージ移動方向に伸びたブレーキング用レールが取り
付けられており、内部の変形支点部分を境に互いに対向
する部分に開けられた一方の溝内に前記ブレーキング用
レールを挟む様に対向する少なくとも1対のブレーキン
グパッドが取り付けられ、他方の溝内に電歪若しくは磁
歪素子が取り付けられ、該電歪若しくは磁歪素子の変形
に基づいて前記ブレーキングパッドが前記ブレーキング
用レールを挟む方向若しくは逆方向に変位するように成
したバネ部材をベースに取り付けたことを特徴とするタ
ーゲット移動装置。 - 【請求項3】 前記ブレーキング用レールを導電体部材
で、前記ブレーキングパッドを誘電体部材で覆われた導
電体部材で成し、各々の導電体部材に直流電圧を印加す
る事が出来る電圧源を設けたことを特徴とする請求項1
〜2記載の何れかのターゲット移動装置。 - 【請求項4】 前記バネ部材は、直方体形状をしてお
り、その内部に断面がコの字状の溝が前記ブレーキング
用レールに平行になるように形成されており、該溝内部
の変形支点部分を境に互いに対向する部分に開けられ一
方の溝内に前記ブレーキング用レールを挟む様に対向す
る少なくとも1対のブレーキングパッドが取り付けら
れ、他方の溝内に電歪若しくは磁歪素子が取り付けら
れ、該電歪若しくは磁歪素子の変形に基づいて前記ブレ
ーキングパッドが前記ブレーキング用レールを挟む方向
若しくは逆方向に変位するように成し、前記コの字状溝
の外側の両方の各柱状部の少なくとも1カ所に前記ブレ
ーキング用レールに対して垂直な方向に変位できるバネ
作用のヒンジ部を形成したことを特徴とする請求項1〜
請求項3記載の何れかのターゲット移動装置。 - 【請求項5】 前記電歪素子若しくは磁歪素子は、ステ
ージ停止時には前記ブレーキングパッドが前記ブレーキ
ング用レールを挟む方向に、ステージ移動時には逆方向
に変位するように変形するように駆動されることを特徴
とする請求項1〜4記載の何れかのターゲット移動装置 - 【請求項6】 前記電圧源から前記ブレーキング用レー
ルと前記ブレーキングパッドへ印加される電圧は、前記
ステージ移動時には同じ極性の電圧が印加され、ステー
ジ停止時には互いに逆極性の電圧が印加されることを特
徴とする請求項3〜5記載の何れかのターゲット移動装
置。 - 【請求項7】 前記バネ部材は平行バネであることを特
徴とする請求項1〜6記載の何れかのターゲット移動装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000005591A JP2001196021A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | ターゲット移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000005591A JP2001196021A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | ターゲット移動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001196021A true JP2001196021A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18534236
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000005591A Withdrawn JP2001196021A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | ターゲット移動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001196021A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007317626A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料載置用のステージ、xyステージおよび荷電粒子線装置 |
JP2007324045A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡装置およびブレーキ機構 |
JP2008218163A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ機構、及びそれを備えた電子顕微鏡、並びにステージ機構の位置決め制御方法 |
JP2009259528A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ装置 |
JP2010182543A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ装置 |
JP2011159462A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料ステージ及び同ステージを用いた電子顕微鏡装置 |
JP2012009888A (ja) * | 2011-08-29 | 2012-01-12 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ装置及びステージ装置におけるステージの位置決め制御方法 |
WO2013069722A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料位置決め装置、試料ステージ、荷電粒子線装置 |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000005591A patent/JP2001196021A/ja not_active Withdrawn
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US7791043B2 (en) | 2007-03-02 | 2010-09-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Stage mechanism, electron microscope having the stage mechanism and method of controlling positioning of stage mechanism |
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