JPH0346221A - 荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 荷電粒子ビーム露光装置に関し、 鏡筒に損傷を与えることなく鏡筒内壁の付着物を除去す
ることを目的とし、 ガス導入部、ガス導通部及びガス導出部を備えた円筒と
、該ガス導出部の先端に配置された一対の電極と、該一
対の電極への電力供給装置とからなり、該ガス導入部か
ら導入され該ガス導通部を通って該ガス導出部から導出
されたクリーニングガスを該一対の電極間でプラズマ化
した後荷電粒子ビーム露光装置の鏡筒内に送り込み該鏡
筒内壁の付着物と反応させて該付着物を除去するように
したクリーニング用治具を有する荷電粒子ビーム露光装
置であって、該一対の電極の一方又は双方の電極に磁石
を設けるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は荷電粒子ビーム露光装置クリーニング用治具に
関する。

近年、ＩＣの高速・高密度化に伴い、従来のフォトリソ
グラフィに代わって荷電粒子ビームを用いた露光法例え
ば電子ビーム露光法が回路パターンの形成に用いられる
ようになった。この方法によればレチクルやマスクを作
成する必要がな（、計算機処理されたパターン設計デー
タによって直接電子ビームを制御してパターンを形成す
ることができるためターンアラウンドが早く＾ＳＩＣ等
の少量多品種のＩＣの生産に適している。しかしながら
この方法によって実際にサブミクロンオーダーの微細な
パターンを正確な位置に露光するためには経時変化の少
ない安定した電子ビームを得ることが必要である。

〔従来の技術〕

第３図は電子ビーム露光装置の要部断面図を示したもの
である。同図において、電子銃１１から出射した電子ビ
ーム１２はレンズ系１３、偏向系１４等の収められてい
る鏡筒１５を通って試料室１６に入り、被露光試料１７
上に到達し、この上に塗布されているレジスト膜を露光
してレジストパターンを形成する。被露光試料１７は上
下左右方向に移動可能なステージ１８に固定されてその
位置が制御される。

電子ビーム露光装置は、この他多くの制御部品からなっ
ておりこれら全ての部品が筺体１９内に収納されるとと
もにその内部は排気口２０から排気されて高真空に保持
されている。電子ビーム１２が被露光試料１７を照射す
る位置は予め用意されたパターン設計データを外部から
アンプやＤＡＣを通して上記レンズ系１３や偏向系１４
に与えることによって制御する。

ところで電子ビームの照射位置にはレンズ系の収差や歪
み等に起因する装置固有のずれが存在する。そのため被
露光試料を照射する前、照射位置のずれを実験的に取得
して補正データを作威しこれを先に述べたパターン設計
データに加えて実際に装置に与える露光データとする。

しかし、装置の使用を続けていくと電子ビームの照射位
置には再びずれが生じるようになる。これは、電子ビー
ムが鏡筒を通過する際に鏡筒内の残留ガスあるいは鏡筒
の継ぎ目部分に用いられているグリース等から揮発する
有機成分、さらには電子ビームの照射により飛散したレ
ジスト等が鏡筒内壁に付着することに起因する。このよ
うな付着物がその後に鏡筒内を通過する電子ビームによ
ってチャージアップされ、その部分に蓄積された電荷が
電子ビームに力を及ぼして照射位置にずれを生じさせる
ものである。特に同図に点線で示したように被露光試料
近傍の鏡筒内壁には多量のレジストが飛散して付着物が
蓄積され、電子ビームの照射位置のずれに大きな影響を
与える。従来、装置の使用に際して一定の使用時間毎に
補正データを変更してずれの量の修正を行っていたが、
付着物の量が多くなるとずれの量も大きくなり、補正デ
ータのみで照射位置の正確な補正をすることが困難にな
る。

従って鏡筒内壁の付着物を除去するために定期的に装置
のオーバーホール、即ち分解消掃を行わねばならない。

しかし多数の部品の複雑な組合せからなり高真空度を要
求される装置の分解消掃には多くの手数と時間を要し、
装置の稼働率を低下さ゛せる原因となる。そのため、装
置の分解を行わずに鏡筒内壁の付着物を除去することが
望ましい。

第４図はそのような方法の一例を説明するための断面図
であり、第３図と同一のものには同一番号を付した。同
図は試料室１６から鏡筒１５内にクリーニング用治具を
挿入した状態を示したものである。

このクリーニング用治具は電極２２と電極２２に接続さ
れた電極支持棒２１ｅからなり、試料室内で固定台（図
示せず）に固定され、電極支持棒２１ｅのもう一方の端
からケーブル２４を通して外部の高周波電源２５に接続
される。モして鏡筒１５内にガス導入口（図示せず）を
通して酸素を含むクリーニングガスを流し高周波電源２
５から高周波電力を供給すると、電極２２と鏡筒１５の
内壁との間で放電が生じ、上記クリーニングガスがプラ
ズマ化される。プラズマ化されたクリーニングガスは鏡
筒内壁の付着物と反応し排気口２０より排気される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上記の方法ではクリーニング用治具の先端の電極
と鏡筒内壁との間に放電を生じさせるため、鏡筒内壁近
傍で生じたプラズマ中のイオンによって鏡筒内壁が直接
スパッタされて損傷を受け、例えば鏡筒内壁表面のメツ
キが黒変する等の問題があった。

そこで本発明は、鏡筒に損傷を与えることなく鏡筒内壁
の付着物を除去することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決は、ガス導入部、ガス導通部及びガス導
出部を備えた円筒と、該ガス導出部の先端に配置された
一対の電極と、該一対の電極への電力供給装置とからな
り、該ガス導入部から導入され該ガス導通部を通って該
ガス導出部から導出されたクリーニングガスを該一対の
電極間でプラズマ化した後荷電粒子ビーム露光装置の鏡
筒内に送り込み該鏡筒内壁の付着物と反応させて該付着
物を除去するようにしたクリーニング用治具を有する荷
電粒子ビーム露光装置であって、該一対の電極の一方又
は双方の電極に磁石を設けたことを特徴とする荷電粒子
ビーム露光装置によって達成される。

〔作　用〕

一対の電極の一方又は双方に設けられた磁石により上記
電極近傍に磁力線が集中する。したがって上記一対の電
極間に電力を加えてプラズマを形成した場合、生成され
たイオンは上記磁力線に沿って閉じ込められて鏡筒内壁
を直接スパッタすることがない。そのため鏡筒内壁がイ
オンによって損傷を受けることなく鏡筒内壁の付着物を
除去することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図であり、第３
図と同一のものには同一番号を付した。

同図は電子ビーム露光装置の試料室１６内にクリーニン
グ用治具を設置し、昇降機構を用いて鏡筒１５内へ挿入
した状態を示している。同図においてクリーニング用治
具はガス導入部２１ａ、ガス導通部２１ｂ及びガス導出
部２１ｃを備えた円筒２１を有し、ガス導出部２１ｃの
先端には一対の電極２２ａ　、２２ｂが設けられている
。電極２２ａには磁石２２ｃが取り付けられており、こ
れが絶縁碍子２７によってガス導出部２１ｃの先端に支
持固定される。さらに、電極２２ａにはケーブル２２ｄ
に接続されている。電極２２ｂは電極支持枠２８によっ
て円筒２１に導通して固定され、電極２２ａと対向して
いる。一方、ガス導入部２１ａはフレキシブル円筒管２
３と接続されて筺体１９の外部へ引き出され、フレキシ
ブル円筒管２３の中心を通るケーブル２４はケーブル２
２ｄと接続されかつ外部で高周波電源２５と接続されて
いる。また、クリーニング用治具を鏡筒１５内に挿入す
るための昇降機構は固定台３０、固定台支持枠３１、ポ
ールねじ３２、傘歯車３３、パルスモータ−３４、クリ
ーニング用治具固定枠３５からなっており、固定台３０
に固定台支持枠３１を通して取り付けられたボールねじ
３２の先端の傘歯車３３をパルスモータ−３４により回
転させてクリーニング用治具固定枠３５を上下に移動さ
せることによって、これに固定された円筒２１を上下に
移動させるものである。

以上のように構成されたクリーニング用治具に対し、外
部から酸素を含むガスをフレキシブル円筒管２３を通し
て送り込む一方、排気口２ｏから鏡筒内を排気して内部
の圧力を０．０１　Ｔｏｒｒに保持する。

また一対の電極２２ａ　、２２ｂには周波数５００ＫＨ
ｚ、電力５０Ｗの電力を加えて放電させてガス導出部２
１ｃから鏡筒１５内に導出されるガスをプラズマ化する
。

このとき、電極２２ａの先端に取り付けた磁石２２ｃの
近傍の磁力線に沿ってプラズマ中のイオンが集中するた
め鏡筒１５の内壁はイオンの衝突によって直接損傷を受
けることなく、その表面の付着物が除去される。

ガス導出部に設ける一対の電極として、上記実施例に示
したものの他、例えば第２図に示したような形状のもの
を用いることができる。即ち、ガス導入部、ガス導通部
及びガス導出部を備えた円筒２１の先端に同図に示した
ような対向する電極２２ａ、２２ｂを設け、′磁石２２
ｃを取り付けた一方の電極２２ａには円筒２１の外側に
沿って該円筒２１とは絶縁されたケーブル２２ｄを通し
て外部から電力を供給し電極２２ｂとの間で放電させる
ものである。

なお、本発明に係るクリーニング用治具は電子ビーム露
光装置に限らず、イオンビーム等の荷電粒子ビーム露光
装置に利用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、装置の分解を行うことな
く、かつ鏡筒に損傷を与えることなく迅速かつ効果的に
鏡筒内壁の付着物を除去することができるため、装置の
信頼性向上、稼働率の向上に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１．図、第２図は本発明の実施例を示す断面図、第３
図、第４図は従来例の問題点を示す断面図、である。 図において、 １１は電子銃、 １２は電子ビーム、 １３はレンズ系、 １４は偏向系、 １５は鏡筒、 １６は試料室、 １７は被露光試料、 １８はステージ、 １９は筐体、 ２０は排気口、 ２１は円筒、 ２１ａはガス導入部、 ２１ｂはガス導通部、 ２１ｃはガス導出部、 ２１ｅは電極支持棒、 ２２．２２ａ　、　２２ｂは電極、 ２２ｃは磁石、 ２２ｄ　、　２４はケーブル、 ２３はフレキシブル円筒、 ２５は高周波電源、 ２７は絶縁碍子、 ２８は電極支持枠、 ３０は固定台、 ３１は固定台支持枠、 ３２はボールねじ、 ３３は傘歯車、 ３４はパルスモータ− ３５はクリーニング用治具固定枠、 である。 ＊ｅａＭ　の＠ｉイＦＩＫＭ４＃ａａ 冨　１　図 ２Ｆｅｅ＠　の　実う１Ｑイ列゛Σ、テトＶ？面ぷコ第 図 従来中１の間層点Σ示ず断面図 第 閉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガス導入部（２１ａ）、ガス導通部（２１ｂ）及びガス
   導出部（２１ｃ）を備えた円筒（２１）と、該ガス導出
   部（２１ｃ）の先端に配置された一対の電極（２２ａ、
   ２２ｂ）と、該一対の電極への電力供給装置とからなり
   、該ガス導入部（２１ａ）から導入され該ガス導通部（
   ２１ｂ）を通って該ガス導出部（２１ｃ）から導出され
   たクリーニングガスを該一対の電極間でプラズマ化した
   後荷電粒子ビーム露光装置の鏡筒（１５）内に送り込み
   該鏡筒内壁の付着物と反応させて該付着物を除去するよ
   うにしたクリーニング用治具を有する荷電粒子ビーム露
   光装置であって、 該一対の電極の一方又は双方の電極に磁石（２２ｃ）を
   設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。