JP2002042708A - 半導体ウェハ等の板状の試料を装填する試料ホルダ及び荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
半導体ウェハ等の板状の試料を装填する試料ホルダ及び荷電粒子ビーム装置Info
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電チャック装置を組み込んで半導体ウェハ
等の板状の試料を吸着固定する試料ホルダであって、静
電チャック装置へのダストの吸着等の問題を回避した試
料ホルダとその機構を提供する。 【解決手段】試料ホルダ１に静電チャック２を組み込
み、機械的な試料位置合わせと一時的な試料位置の保持
のために、基準ピン４と駆動ピン５を設けた。試料ホル
ダ１側に接点６を、試料ステージ２１側に接点２４を設
けて、静電チャック２への電圧の印加は、試料ホルダ１
が試料ステージ２１に装着されたときのみ行うようにし
た。更に、試料Ｗの装着・脱着を容易にし、かつダスト
の発生を押さえるために可倒型の補助リフト８を設け
た。
等の板状の試料を吸着固定する試料ホルダであって、静
電チャック装置へのダストの吸着等の問題を回避した試
料ホルダとその機構を提供する。 【解決手段】試料ホルダ１に静電チャック２を組み込
み、機械的な試料位置合わせと一時的な試料位置の保持
のために、基準ピン４と駆動ピン５を設けた。試料ホル
ダ１側に接点６を、試料ステージ２１側に接点２４を設
けて、静電チャック２への電圧の印加は、試料ホルダ１
が試料ステージ２１に装着されたときのみ行うようにし
た。更に、試料Ｗの装着・脱着を容易にし、かつダスト
の発生を押さえるために可倒型の補助リフト８を設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、荷電粒子ビーム
を用いた検査装置、加工装置あるいは描画装置等の装置
の使用に際して、半導体ウェハ等の板状の試料を装着す
る試料ホルダ及び試料交換室（予備排気室）と試料室と
を備えた荷電粒子ビーム装置に関する。
を用いた検査装置、加工装置あるいは描画装置等の装置
の使用に際して、半導体ウェハ等の板状の試料を装着す
る試料ホルダ及び試料交換室（予備排気室）と試料室と
を備えた荷電粒子ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体ウェハの径が大きくなり、
かつパターンが微細化するに従い、走査電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）等の荷電粒子ビームを用いたウェハ等の検査装置
にとって、静電吸着力を利用した静電チャック装置は極
めて有用になっている。即ち、パターンの微細化に対応
すべく分解能を極限にまで高めたＳＥＭにおいては、そ
の焦点深度が小さくなっているので、試料の表面は十分
に平坦であることが要求される。しかし試料の厚さが薄
くかつ径が大きい最近の半導体ウェハでは、試料を単に
試料ステージに載置し固定しただけでは、試料の表面は
十分に平坦にはならないからである。このようなとき、
静電チャック装置を用いれば平坦化は容易となる。
かつパターンが微細化するに従い、走査電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）等の荷電粒子ビームを用いたウェハ等の検査装置
にとって、静電吸着力を利用した静電チャック装置は極
めて有用になっている。即ち、パターンの微細化に対応
すべく分解能を極限にまで高めたＳＥＭにおいては、そ
の焦点深度が小さくなっているので、試料の表面は十分
に平坦であることが要求される。しかし試料の厚さが薄
くかつ径が大きい最近の半導体ウェハでは、試料を単に
試料ステージに載置し固定しただけでは、試料の表面は
十分に平坦にはならないからである。このようなとき、
静電チャック装置を用いれば平坦化は容易となる。
【０００３】また、試料を試料ホルダに装填した上で試
料ホルダ側ごと装置に挿入する方式は、所定の形状以外
の材料を試料とする場合には、試料ホルダだけを交換す
ればよく、応用範囲が広がり大変便利な方法である。し
かしこの場合、当然静電チャック装置を試料ホルダ側に
組み込む必要がある。
料ホルダ側ごと装置に挿入する方式は、所定の形状以外
の材料を試料とする場合には、試料ホルダだけを交換す
ればよく、応用範囲が広がり大変便利な方法である。し
かしこの場合、当然静電チャック装置を試料ホルダ側に
組み込む必要がある。
【０００４】しかしながら、静電チャック装置にも弱点
がある。即ち、静電によるダストの吸着と試料の離脱が
困難な場合があることである。また、静電チャック装置
を試料室に直接組み込むのではなく、試料ホルダ側に組
み込むようにすれば、吸着してしまったダストのクリー
ニングや静電チャック装置の保守は容易になるものの、
試料交換室から試料室に装着する際の静電チャック電源
との接続をどうするかとか、真空の排気やベントを頻繁
に行う試料交換室においてはダストが舞い上がり易く静
電チャックの吸着に伴いダストが静電チャックに吸着さ
れる可能性が高い等の問題がある。
がある。即ち、静電によるダストの吸着と試料の離脱が
困難な場合があることである。また、静電チャック装置
を試料室に直接組み込むのではなく、試料ホルダ側に組
み込むようにすれば、吸着してしまったダストのクリー
ニングや静電チャック装置の保守は容易になるものの、
試料交換室から試料室に装着する際の静電チャック電源
との接続をどうするかとか、真空の排気やベントを頻繁
に行う試料交換室においてはダストが舞い上がり易く静
電チャックの吸着に伴いダストが静電チャックに吸着さ
れる可能性が高い等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決すべくなされたものであり、静電チャック装
置を試料ホルダ側に組み込みながら静電チャック電源と
の接続問題を回避し、更には静電によるダストの吸着を
軽減し、試料の離脱も容易にすることを目的としてい
る。
題点を解決すべくなされたものであり、静電チャック装
置を試料ホルダ側に組み込みながら静電チャック電源と
の接続問題を回避し、更には静電によるダストの吸着を
軽減し、試料の離脱も容易にすることを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、半導体ウェハ等の板状の試料を装着する試料
ホルダにおいて、該試料ホルダは、静電チャック装置
と、該静電チャック装置への受電端子手段と、前記試料
の位置を規定するための基準部と、前記試料を前記基準
部に押し当てて位置決めし、該位置を保持するための駆
動部とを備えたことを特徴とする。
本発明は、半導体ウェハ等の板状の試料を装着する試料
ホルダにおいて、該試料ホルダは、静電チャック装置
と、該静電チャック装置への受電端子手段と、前記試料
の位置を規定するための基準部と、前記試料を前記基準
部に押し当てて位置決めし、該位置を保持するための駆
動部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】更に加えて、前記試料ホルダには、前記試
料が前記駆動部によって駆動される方向に前記試料を乗
せて倒れるようになした可倒型の試料リフト手段を備
え、前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動部と連動す
るようになしたたことを特徴とする。
料が前記駆動部によって駆動される方向に前記試料を乗
せて倒れるようになした可倒型の試料リフト手段を備
え、前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動部と連動す
るようになしたたことを特徴とする。
【０００８】また、試料交換室（予備排気室）と該試料
交換室（予備排気室）を介して試料ホルダを装填する試
料室とを備えた荷電粒子ビーム装置において、前記試料
ホルダには、静電チャック装置と、該静電チャック装置
への受電端子手段と、試料の位置を規定するための基準
部と、前記試料を前記基準部に押し当てて位置決めし、
該位置を保持するための駆動部とを備え、前記試料交換
室（予備排気室）には、前記駆動部を駆動する手段を備
え、前記試料室には、前記静電チャック装置に電力を供
給する手段を備えることを特徴とする。
交換室（予備排気室）を介して試料ホルダを装填する試
料室とを備えた荷電粒子ビーム装置において、前記試料
ホルダには、静電チャック装置と、該静電チャック装置
への受電端子手段と、試料の位置を規定するための基準
部と、前記試料を前記基準部に押し当てて位置決めし、
該位置を保持するための駆動部とを備え、前記試料交換
室（予備排気室）には、前記駆動部を駆動する手段を備
え、前記試料室には、前記静電チャック装置に電力を供
給する手段を備えることを特徴とする。
【０００９】更に加えて、前記試料ホルダには、前記試
料が前記駆動部によって駆動される方向に前記試料を乗
せて倒れるようになした可倒型の試料リフト手段を備
え、前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動部と連動す
るようになしたことを特徴とする。
料が前記駆動部によって駆動される方向に前記試料を乗
せて倒れるようになした可倒型の試料リフト手段を備
え、前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動部と連動す
るようになしたことを特徴とする。
【００１０】
【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。
【００１１】図１から図６は、本発明の試料ホルダおよ
び試料ホルダ機構の実施形態の一例を示している。図１
は試料ホルダの平面図であり、図２は断面図である。図
３は部分の詳細を説明するための図である。更に、図４
は試料交換室（予備排気室）の構成と試料ホルダの関係
と動作を説明するための図である。図５は試料室の構成
と試料ホルダの関係と動作を説明するための図である。
図６は試料室と試料交換室及び試料搬送装置との関係を
説明するための図である。
び試料ホルダ機構の実施形態の一例を示している。図１
は試料ホルダの平面図であり、図２は断面図である。図
３は部分の詳細を説明するための図である。更に、図４
は試料交換室（予備排気室）の構成と試料ホルダの関係
と動作を説明するための図である。図５は試料室の構成
と試料ホルダの関係と動作を説明するための図である。
図６は試料室と試料交換室及び試料搬送装置との関係を
説明するための図である。
【００１２】図６において、１０は試料交換室（予備排
気室）、２０は試料Ｗの検査、加工あるいは描画を行う
試料室である。図６の他の構成については後述する。
気室）、２０は試料Ｗの検査、加工あるいは描画を行う
試料室である。図６の他の構成については後述する。
【００１３】図１および２の構成で、Ｗは半導体ウェハ
試料、１は試料ホルダ、２は静電チャックであって、中
央に孔の開いたドーナツ型のものである。３は試料Ｗを
試料ホルダ１に装脱着する際、試料Ｗを支えるリフト
（後述する）が試料ホルダ１および静電チャック２貫通
するためのリフト貫通孔、４は試料Ｗの位置決めのため
の基準ピン、５は試料１の位置決め及び試料保持のため
の駆動ピン、６は静電チャック２に所望の電圧を印加す
るための接点、７は試料ホルダ１の基準面である。
試料、１は試料ホルダ、２は静電チャックであって、中
央に孔の開いたドーナツ型のものである。３は試料Ｗを
試料ホルダ１に装脱着する際、試料Ｗを支えるリフト
（後述する）が試料ホルダ１および静電チャック２貫通
するためのリフト貫通孔、４は試料Ｗの位置決めのため
の基準ピン、５は試料１の位置決め及び試料保持のため
の駆動ピン、６は静電チャック２に所望の電圧を印加す
るための接点、７は試料ホルダ１の基準面である。
【００１４】駆動ピン５は、図３（ａ）に示すようなコ
の字型の板５ｂに取りつけられ、板５ｂは、図３（ａ）
（ｂ）に示すようにばね５ｄで基準ピン４の方向に力が
与えられ、更に、図３（ｂ）に示すように爪５ａを有し
ている。更に、図１に示すように試料ホルダ１には貫通
孔１ａが開けられ、駆動ピン５が試料ホルダ１の上面に
飛び出ているようになっている。図１において８は可倒
式の補助リフトである。補助リフト８は、図１の試料ホ
ルダ１に開けられた貫通孔１ｂを貫通して試料ホルダ１
の上面にその先端（図３（ｃ）と（ｄ）の頭部８ａ）が
飛び出ているようになっている。補助リフト８は、図３
（ｃ）に示すように８ｂを支点とし、ばね８ｃで、試料
Ｗが駆動ピン５によって駆動される方向に試料Ｗを乗せ
て倒れるように力が与えられていて、頭部８ａは静電チ
ャック２の上面よりも低くなっている。８ｄは補助リフ
ト８の駆動材である。駆動材８ｄを矢印方向に駆動する
（図示しないが、この駆動材８ｄは板５ｂと連結してい
て、図３（ｂ）の爪５ａが駆動されると同時に動く）と
補助リフト８が立ち上がって頭部８ａが静電チャック２
の上面よりも高くなるようになっている。図３（ｄ）は
可倒式の補助リフトの変形例である。ただし、この場合
は８ｄの駆動方向は図３（ｃ）とは逆となる。
の字型の板５ｂに取りつけられ、板５ｂは、図３（ａ）
（ｂ）に示すようにばね５ｄで基準ピン４の方向に力が
与えられ、更に、図３（ｂ）に示すように爪５ａを有し
ている。更に、図１に示すように試料ホルダ１には貫通
孔１ａが開けられ、駆動ピン５が試料ホルダ１の上面に
飛び出ているようになっている。図１において８は可倒
式の補助リフトである。補助リフト８は、図１の試料ホ
ルダ１に開けられた貫通孔１ｂを貫通して試料ホルダ１
の上面にその先端（図３（ｃ）と（ｄ）の頭部８ａ）が
飛び出ているようになっている。補助リフト８は、図３
（ｃ）に示すように８ｂを支点とし、ばね８ｃで、試料
Ｗが駆動ピン５によって駆動される方向に試料Ｗを乗せ
て倒れるように力が与えられていて、頭部８ａは静電チ
ャック２の上面よりも低くなっている。８ｄは補助リフ
ト８の駆動材である。駆動材８ｄを矢印方向に駆動する
（図示しないが、この駆動材８ｄは板５ｂと連結してい
て、図３（ｂ）の爪５ａが駆動されると同時に動く）と
補助リフト８が立ち上がって頭部８ａが静電チャック２
の上面よりも高くなるようになっている。図３（ｄ）は
可倒式の補助リフトの変形例である。ただし、この場合
は８ｄの駆動方向は図３（ｃ）とは逆となる。
【００１５】更に、図４（ａ）において、１１は試料交
換室１０内の試料ホルダ乗せ台、１２は試料ホルダ１を
位置決めする位置決めピン、１３は試料ホルダ１を位置
決めする際の駆動ピンであって、矢印の方向に駆動する
と試料ホルダ１は位置決め・固定される。１４ａは、リ
フト貫通孔３を貫通して試料Ｗを上下させるリフトであ
る。１４はリフト１４ａを上下に駆動するためのリフト
駆動装置である。図４（ｂ）において、１５ａは爪５ａ
を駆動する駆動材、１５は駆動材１５ａと爪５ａを介し
て駆動ピン５を駆動するための駆動ピン駆動装置であっ
て、駆動材１５ａを矢印方向に駆動すると、爪５ａを介
して駆動ピン５が矢印方向に駆動され、試料Ｗの保持は
開放される。駆動ピン駆動装置１５を駆動して駆動材１
５ａを矢印の逆方向に駆動すると、ばね５ｄの働きで試
料Ｗは基準ピン４に押し付けられる。
換室１０内の試料ホルダ乗せ台、１２は試料ホルダ１を
位置決めする位置決めピン、１３は試料ホルダ１を位置
決めする際の駆動ピンであって、矢印の方向に駆動する
と試料ホルダ１は位置決め・固定される。１４ａは、リ
フト貫通孔３を貫通して試料Ｗを上下させるリフトであ
る。１４はリフト１４ａを上下に駆動するためのリフト
駆動装置である。図４（ｂ）において、１５ａは爪５ａ
を駆動する駆動材、１５は駆動材１５ａと爪５ａを介し
て駆動ピン５を駆動するための駆動ピン駆動装置であっ
て、駆動材１５ａを矢印方向に駆動すると、爪５ａを介
して駆動ピン５が矢印方向に駆動され、試料Ｗの保持は
開放される。駆動ピン駆動装置１５を駆動して駆動材１
５ａを矢印の逆方向に駆動すると、ばね５ｄの働きで試
料Ｗは基準ピン４に押し付けられる。
【００１６】更に、図５において、２１は試料室内の試
料ステージであって、試料Ｗを所望の位置に移動・駆動
できる。２２は試料ホルダ１の位置決めピン、２３は試
料ホルダ１の位置決め及び保持のための駆動ピンであっ
て、矢印の方向に駆動すると試料ホルダ１は位置決め・
固定される。２４は静電チャック２に所望の電圧を印加
するための試料ステージ２１側の接点であって、試料ホ
ルダ１が位置決め・固定されると接点５と接点る２４と
が接続される。
料ステージであって、試料Ｗを所望の位置に移動・駆動
できる。２２は試料ホルダ１の位置決めピン、２３は試
料ホルダ１の位置決め及び保持のための駆動ピンであっ
て、矢印の方向に駆動すると試料ホルダ１は位置決め・
固定される。２４は静電チャック２に所望の電圧を印加
するための試料ステージ２１側の接点であって、試料ホ
ルダ１が位置決め・固定されると接点５と接点る２４と
が接続される。
【００１７】図６において、５０はウェハ収納容器、５
１はウェハ収納容器５０から検査装置の試料交換室（予
備排気室）１０にウェハ試料１を搬送するための試料搬
送装置、５２は試料交換室１０内と装置外とを真空的に
遮断しかつ試料Ｗを出し入れするための仕切り弁、５３
は同じく試料室２１と試料交換室１１との間の仕切り弁
である。５４は試料Ｗの検査、加工あるいは描画を行う
ための荷電粒子ビーム光学系である。
１はウェハ収納容器５０から検査装置の試料交換室（予
備排気室）１０にウェハ試料１を搬送するための試料搬
送装置、５２は試料交換室１０内と装置外とを真空的に
遮断しかつ試料Ｗを出し入れするための仕切り弁、５３
は同じく試料室２１と試料交換室１１との間の仕切り弁
である。５４は試料Ｗの検査、加工あるいは描画を行う
ための荷電粒子ビーム光学系である。
【００１８】このような構成の動作について次に説明す
る。
る。
【００１９】まず始めに、試料Ｗの装着の場合について
説明する。試料室２０と試料交換室（予備排気室）１０
との間の仕切り弁５３を閉にし、試料交換室１０内を図
示しない真空ベント弁によって大気圧にし、更に、試料
交換室１０と装置外との間の仕切り弁５２を開にする。
このとき、試料ホルダ乗せ台１１に装着されている試料
ホルダ１は、位置決めピン１２と駆動ピン１３によって
決まる所定の位置にあり、更に、リフト１４ａは上方の
位置（リフト１４ａの上面が、静電チャック２の上面お
よび補助リフト８が立ち上がっているときの頭部８ａよ
りも高い位置）にあり、かつリフト１４ａ上に試料Ｗは
無い状態である。
説明する。試料室２０と試料交換室（予備排気室）１０
との間の仕切り弁５３を閉にし、試料交換室１０内を図
示しない真空ベント弁によって大気圧にし、更に、試料
交換室１０と装置外との間の仕切り弁５２を開にする。
このとき、試料ホルダ乗せ台１１に装着されている試料
ホルダ１は、位置決めピン１２と駆動ピン１３によって
決まる所定の位置にあり、更に、リフト１４ａは上方の
位置（リフト１４ａの上面が、静電チャック２の上面お
よび補助リフト８が立ち上がっているときの頭部８ａよ
りも高い位置）にあり、かつリフト１４ａ上に試料Ｗは
無い状態である。
【００２０】次いで、試料搬送装置５１によって、ウェ
ハ収納容器５０からウェハ等の試料Ｗが取り出されてリ
フト１４ａ上に載置される。試料Ｗがリフト１４ａ上に
載置されると、試料交換室１０と試料搬送装置５１との
間の仕切り弁５２を閉にして真空的に切り離し、図示し
ない真空排気装置によって試料交換室１０内の大気は排
気され、試料交換室１０内は真空となる。
ハ収納容器５０からウェハ等の試料Ｗが取り出されてリ
フト１４ａ上に載置される。試料Ｗがリフト１４ａ上に
載置されると、試料交換室１０と試料搬送装置５１との
間の仕切り弁５２を閉にして真空的に切り離し、図示し
ない真空排気装置によって試料交換室１０内の大気は排
気され、試料交換室１０内は真空となる。
【００２１】試料Ｗを載置したリフト１４ａは、試料ホ
ルダ乗せ台１１に設けられたリフト駆動装置１４によっ
て、下方に下げられ、試料Ｗは補助リフト８の頭部８ａ
上に載置される。更に、試料ホルダ乗せ台１１に設けら
れた駆動ピン駆動装置１５が駆動ピン５を駆動すること
によって、試料Ｗは基準ピン４に押し付けられるように
して、位置決めされ、かつ水平方向には動かないように
保持されることになる。このとき、補助リフト８も連動
して基準ピン４の方向に倒されて、補助リフト８の頭部
８ａ上に乗った試料Ｗはスムーズに基準ピン４側に押し
付けられ位置決めされる。
ルダ乗せ台１１に設けられたリフト駆動装置１４によっ
て、下方に下げられ、試料Ｗは補助リフト８の頭部８ａ
上に載置される。更に、試料ホルダ乗せ台１１に設けら
れた駆動ピン駆動装置１５が駆動ピン５を駆動すること
によって、試料Ｗは基準ピン４に押し付けられるように
して、位置決めされ、かつ水平方向には動かないように
保持されることになる。このとき、補助リフト８も連動
して基準ピン４の方向に倒されて、補助リフト８の頭部
８ａ上に乗った試料Ｗはスムーズに基準ピン４側に押し
付けられ位置決めされる。
【００２２】試料Ｗが位置決めされると、駆動ピン１３
は図示しない駆動装置によって位置決めピン１２の逆の
方向に駆動され、試料ホルダ１の固定は開放される。次
いで、試料室２０と試料交換室１０との間の仕切り弁５
３を開にして、図示しない試料ホルダ移動装置によっ
て、試料ホルダ１は試料ホルダ乗せ台１１から試料ステ
ージ２１へと移動・装填される。続いて、駆動ピン２３
は図示しない駆動装置によって位置決めピン２２の方向
に駆動されると、試料ホルダ１の基準面７が位置決めピ
ン２２に押し付けられるようにして位置決めされる。そ
して試料ホルダ１が位置決め・固定されると、それに伴
って試料ホルダ１に設けた接点６と試料ステージ２１に
設けた接点２４とが接続され、静電チャック２に所望の
電圧が印加されて、静電チャック２は吸着力を得て試料
Ｗを静電チャック２面上に吸着する。
は図示しない駆動装置によって位置決めピン１２の逆の
方向に駆動され、試料ホルダ１の固定は開放される。次
いで、試料室２０と試料交換室１０との間の仕切り弁５
３を開にして、図示しない試料ホルダ移動装置によっ
て、試料ホルダ１は試料ホルダ乗せ台１１から試料ステ
ージ２１へと移動・装填される。続いて、駆動ピン２３
は図示しない駆動装置によって位置決めピン２２の方向
に駆動されると、試料ホルダ１の基準面７が位置決めピ
ン２２に押し付けられるようにして位置決めされる。そ
して試料ホルダ１が位置決め・固定されると、それに伴
って試料ホルダ１に設けた接点６と試料ステージ２１に
設けた接点２４とが接続され、静電チャック２に所望の
電圧が印加されて、静電チャック２は吸着力を得て試料
Ｗを静電チャック２面上に吸着する。
【００２３】このようにした後、試料Ｗ上の所望の場所
について、ウェハ検査装置であれば検査を行い、加工装
置であれば加工を行い、描画装置であれば描画を行う。
について、ウェハ検査装置であれば検査を行い、加工装
置であれば加工を行い、描画装置であれば描画を行う。
【００２４】次に、試料Ｗの脱着の場合について説明す
る。まず、試料交換室１０と装置外との間の仕切り弁５
２を閉にし、試料交換室１０内を真空にした上で、試料
交換室１０と試料室２０との間の仕切り弁５３を開に
し、図示しない駆動装置を駆動して駆動ピン２３を位置
決めピン２２の逆の方向に動かして緩めて、試料ホルダ
１が脱着可能な状態にした上で、図示しない前記試料ホ
ルダ移動装置によって、試料ホルダ１は試料ステージ２
１から試料ホルダ乗せ台１１へと移動される。この操作
に伴って、試料ホルダ１に設けた接点６と試料ステージ
２１に設けた接点２４とが離れ、静電チャック２は吸着
力を失う。次いで、駆動ピン１３の図示しない駆動装置
を駆動して駆動ピン１３を位置決めピン１２の方向に駆
動して、試料ホルダ１を位置決め・固定する。続いて、
駆動装置１５が駆動ピン５を基準ピン４の逆の方向に駆
動することによって、駆動ピン５は試料Ｗから離れ、か
つ倒れていた補助リフト８が８ｄを介して立ち上がり、
頭部８ａによって試料Ｗは確実に静電チャック２から離
脱すると共に、試料Ｗは基準ピン４からも離れる。更に
続いて、リフト１４ａが、リフト駆動装置１４によっ
て、上方に上げられ、これと並行或いは前後して、試料
室２０と試料交換室１０との間の仕切り弁５３を閉にす
る。
る。まず、試料交換室１０と装置外との間の仕切り弁５
２を閉にし、試料交換室１０内を真空にした上で、試料
交換室１０と試料室２０との間の仕切り弁５３を開に
し、図示しない駆動装置を駆動して駆動ピン２３を位置
決めピン２２の逆の方向に動かして緩めて、試料ホルダ
１が脱着可能な状態にした上で、図示しない前記試料ホ
ルダ移動装置によって、試料ホルダ１は試料ステージ２
１から試料ホルダ乗せ台１１へと移動される。この操作
に伴って、試料ホルダ１に設けた接点６と試料ステージ
２１に設けた接点２４とが離れ、静電チャック２は吸着
力を失う。次いで、駆動ピン１３の図示しない駆動装置
を駆動して駆動ピン１３を位置決めピン１２の方向に駆
動して、試料ホルダ１を位置決め・固定する。続いて、
駆動装置１５が駆動ピン５を基準ピン４の逆の方向に駆
動することによって、駆動ピン５は試料Ｗから離れ、か
つ倒れていた補助リフト８が８ｄを介して立ち上がり、
頭部８ａによって試料Ｗは確実に静電チャック２から離
脱すると共に、試料Ｗは基準ピン４からも離れる。更に
続いて、リフト１４ａが、リフト駆動装置１４によっ
て、上方に上げられ、これと並行或いは前後して、試料
室２０と試料交換室１０との間の仕切り弁５３を閉にす
る。
【００２５】仕切り弁５２が閉になったら、図示しない
前記真空ベント弁によって試料交換室１０を大気圧にし
た上で、試料交換室１０と装置外との間の仕切り弁５２
を開にし、リフト１４ａ上に載置されている試料Ｗを、
試料搬送装置５１によって取りだし、前記ウェハ収納容
器５０または別のウェハ収納容器に収める。
前記真空ベント弁によって試料交換室１０を大気圧にし
た上で、試料交換室１０と装置外との間の仕切り弁５２
を開にし、リフト１４ａ上に載置されている試料Ｗを、
試料搬送装置５１によって取りだし、前記ウェハ収納容
器５０または別のウェハ収納容器に収める。
【００２６】本発明では、上記のように、試料ホルダ１
に静電チャック２を組み込み、機械的な試料位置合わせ
と一時的な試料位置の保持のために、基準ピン４と駆動
ピン５を設け、更に、試料ホルダ１側に接点６を、試料
ステージ２１側に接点２４を設けて、静電チャック２へ
の電圧の印加は、試料ホルダ１が試料ステージ２１に装
着されたときのみ行うようにした。更に、試料Ｗの装着
・脱着を容易かつ確実にするために可倒型の補助リフト
８を設けた。
に静電チャック２を組み込み、機械的な試料位置合わせ
と一時的な試料位置の保持のために、基準ピン４と駆動
ピン５を設け、更に、試料ホルダ１側に接点６を、試料
ステージ２１側に接点２４を設けて、静電チャック２へ
の電圧の印加は、試料ホルダ１が試料ステージ２１に装
着されたときのみ行うようにした。更に、試料Ｗの装着
・脱着を容易かつ確実にするために可倒型の補助リフト
８を設けた。
【００２７】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明は上記形態に限定されるものではない。例えば、前
記実施の形態では、静電チャック２はドーナツ型としそ
の中央にリフト１４ａを貫通させたが、ドーナツ型でな
い静電チャックを用いてリフトは静電チャックの周りに
複数個設けてもよい。また、接点６および２４は静電チ
ャック２への電圧印加用として説明したが、荷電粒子ビ
ームの吸収電流測定用の端子や試料にバイアス電圧を掛
けるための端子等の複数の接点を持たせてもよい。更
に、試料ホルダ１の基準面７は下に開いたテーパ型と
し、位置決めピン１２、２２、駆動ピン１３、２３等も
上に開いたテーパ型とすると試料ホルダ１の固定がより
確実にできる。同様に、駆動ピン５も上に開いたテーパ
型としてもよい。
発明は上記形態に限定されるものではない。例えば、前
記実施の形態では、静電チャック２はドーナツ型としそ
の中央にリフト１４ａを貫通させたが、ドーナツ型でな
い静電チャックを用いてリフトは静電チャックの周りに
複数個設けてもよい。また、接点６および２４は静電チ
ャック２への電圧印加用として説明したが、荷電粒子ビ
ームの吸収電流測定用の端子や試料にバイアス電圧を掛
けるための端子等の複数の接点を持たせてもよい。更
に、試料ホルダ１の基準面７は下に開いたテーパ型と
し、位置決めピン１２、２２、駆動ピン１３、２３等も
上に開いたテーパ型とすると試料ホルダ１の固定がより
確実にできる。同様に、駆動ピン５も上に開いたテーパ
型としてもよい。
【００２８】更に、前記実施の形態では、可倒型補助リ
フト８は、駆動ピン５と連動して動くと説明したが、そ
れぞれ独立に駆動してもよい。
フト８は、駆動ピン５と連動して動くと説明したが、そ
れぞれ独立に駆動してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、機械的な試料位置合わせ機構を一時的な試料保持機
構として利用することによって、静電チャック２への電
圧の印加は試料室２０内でのみで行うことができ、最も
ダストの舞い上がりが起こり得る試料交換室１０内では
印加しないようにしたので、静電チャック２へのダスト
の吸着が押さえられる。また、これによって、試料交換
室１０から試料室２０への試料ホルダ１の移動の際の静
電チャック２への電圧供給のための機構を不要にした。
は、機械的な試料位置合わせ機構を一時的な試料保持機
構として利用することによって、静電チャック２への電
圧の印加は試料室２０内でのみで行うことができ、最も
ダストの舞い上がりが起こり得る試料交換室１０内では
印加しないようにしたので、静電チャック２へのダスト
の吸着が押さえられる。また、これによって、試料交換
室１０から試料室２０への試料ホルダ１の移動の際の静
電チャック２への電圧供給のための機構を不要にした。
【００３０】更に、可倒型の補助リフト８を設けること
によって、試料Ｗの位置合わせの際の静電チャック２の
上面と試料Ｗ下面との摩擦による抵抗やダストの発生を
防ぎ、更には静電チャック２からの試料Ｗの脱着を容易
にした。この補助リフト８の採用によって、ばね５ｄは
十分弱くでき、静電チャック２の吸着の際、無用な力が
試料Ｗに掛からず、試料Ｗ面の平坦化がスムーズに得ら
れる。更に、試料Ｗの脱着に際して、リフト１４ａで試
料Ｗを上方に上げるとき、この補助リフト８の作用によ
って、試料Ｗの周縁部が基準ピン４から離されるので、
ここでの摩擦による抵抗やダストの発生を防ぐことがで
きる。
によって、試料Ｗの位置合わせの際の静電チャック２の
上面と試料Ｗ下面との摩擦による抵抗やダストの発生を
防ぎ、更には静電チャック２からの試料Ｗの脱着を容易
にした。この補助リフト８の採用によって、ばね５ｄは
十分弱くでき、静電チャック２の吸着の際、無用な力が
試料Ｗに掛からず、試料Ｗ面の平坦化がスムーズに得ら
れる。更に、試料Ｗの脱着に際して、リフト１４ａで試
料Ｗを上方に上げるとき、この補助リフト８の作用によ
って、試料Ｗの周縁部が基準ピン４から離されるので、
ここでの摩擦による抵抗やダストの発生を防ぐことがで
きる。
【００３１】また、試料ホルダ方式を採用したので、試
料の形状、厚さ、径等の異なる材料にも容易に対応可能
となり、静電チャック装置のクリーニングや保守が容易
になる。
料の形状、厚さ、径等の異なる材料にも容易に対応可能
となり、静電チャック装置のクリーニングや保守が容易
になる。
【００３２】
【図１】本発明にかかる試料ホルダの一実施例を示す平
面図である。
面図である。
【図２】本発明にかかる試料ホルダの一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明にかかる試料ホルダの細部を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】本発明にかかる試料ホルダの試料交換室（予備
排気室）内における構成と動作を説明するための図であ
る。
排気室）内における構成と動作を説明するための図であ
る。
【図５】本発明にかかる試料ホルダの試料室内における
構成と動作を説明するための図である。
構成と動作を説明するための図である。
【図６】試料搬送装置と試料交換室（予備排気室）と試
料室との関係を説明するための図である。
料室との関係を説明するための図である。
Ｗ…半導体ウェハ試料、１…試料ホルダ、２…静電チャ
ック、３…リフト貫通孔、４…基準ピン、５…駆動ピ
ン、６…接点、７…基準面、８…補助リフト（可倒リフ
ト）、１０…試料交換室（予備排気室）、１１…試料ホ
ルダ乗せ台、１２…位置決めピン、１３…駆動ピン、１
４…リフト駆動装置、１４ａ…リフト、１５…駆動ピン
駆動装置、２０…試料室、２１…試料ステージ、２２…
位置決めピン、２３…駆動ピン、２４…接点、５０…ウ
ェハ収納容器、５１…試料搬送装置、５２…仕切り弁、
５３…仕切り弁、５４…荷電粒子ビーム光学系
ック、３…リフト貫通孔、４…基準ピン、５…駆動ピ
ン、６…接点、７…基準面、８…補助リフト（可倒リフ
ト）、１０…試料交換室（予備排気室）、１１…試料ホ
ルダ乗せ台、１２…位置決めピン、１３…駆動ピン、１
４…リフト駆動装置、１４ａ…リフト、１５…駆動ピン
駆動装置、２０…試料室、２１…試料ステージ、２２…
位置決めピン、２３…駆動ピン、２４…接点、５０…ウ
ェハ収納容器、５１…試料搬送装置、５２…仕切り弁、
５３…仕切り弁、５４…荷電粒子ビーム光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｒ Ｇ Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA07 CA03 GA06 GA08 GA09 GA11 JA07 LA11 PA01 PA02 PA07 PA11 PA14 QA02 QA03 3C016 GA10 4M106 AA01 BA02 CA38 DB01 DB11 DB18 DJ03 5C001 AA01 AA02 BB07 DD01 5F031 CA02 FA01 FA12 HA16 HA33 KA02
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体ウェハ等の板状の試料を装着する
試料ホルダにおいて、該試料ホルダは、静電チャック装
置と、該静電チャック装置への受電端子手段と、前記試
料の位置を規定するための基準部と、前記試料を前記基
準部に押し当てて位置決めし、該位置を保持するための
駆動部とを備えたことを特徴とする試料ホルダ。 - 【請求項２】 前記試料ホルダには、前記試料が前記駆
動部によって駆動される方向に前記試料を乗せて倒れる
ようになした可倒型の試料リフト手段を備えたことを特
徴とする請求項１記載の試料ホルダ。 - 【請求項３】 前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動
部と連動するようになしたことを特徴とする請求項２記
載の試料ホルダ。 - 【請求項４】 試料交換室（予備排気室）と該試料交換
室（予備排気室）を介して試料ホルダを装填する試料室
とを備えた荷電粒子ビーム装置において、前記試料ホル
ダには、静電チャック装置と、該静電チャック装置への
受電端子手段と、試料の位置を規定するための基準部
と、前記試料を前記基準部に押し当てて位置決めし、該
位置を保持するための駆動部とを備え、前記試料交換室
（予備排気室）には、前記駆動部を駆動する手段を備
え、前記試料室には、前記静電チャック装置に電力を供
給する手段を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装
置。 - 【請求項５】 前記試料ホルダには、前記試料が前記駆
動部によって駆動される方向に前記試料を乗せて倒れる
ようになした可倒型の試料リフト手段を備えることを特
徴とする請求項４記載の荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項６】 前記可倒型の試料リフト手段は前記駆動
部と連動するようになしたことを特徴とする請求項５記
載の荷電粒子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228718A JP4027580B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 荷電粒子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228718A JP4027580B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 荷電粒子ビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002042708A true JP2002042708A (ja) | 2002-02-08 |
| JP4027580B2 JP4027580B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=18721956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000228718A Expired - Fee Related JP4027580B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 荷電粒子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4027580B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020009880A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 株式会社日立ハイテクマニファクチャ＆サービス | 基板保持具及び走査型電子顕微鏡装置 |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000228718A patent/JP4027580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020009880A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 株式会社日立ハイテクマニファクチャ＆サービス | 基板保持具及び走査型電子顕微鏡装置 |
| JP6994437B2 (ja) | 2018-07-06 | 2022-01-14 | 株式会社日立ハイテク | 基板保持具及び走査型電子顕微鏡装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4027580B2 (ja) | 2007-12-26 |
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