JPH10223743A - 荷電粒子線描画装置及びそれに用いる静電チャック - Google Patents
荷電粒子線描画装置及びそれに用いる静電チャックInfo
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- JPH10223743A JPH10223743A JP3141197A JP3141197A JPH10223743A JP H10223743 A JPH10223743 A JP H10223743A JP 3141197 A JP3141197 A JP 3141197A JP 3141197 A JP3141197 A JP 3141197A JP H10223743 A JPH10223743 A JP H10223743A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空排気時の基板（ウエーハ）の冷えに起因
するスループット低下の問題を解消すべく改良を加えた
荷電粒子線描画装置を提供する。 【解決手段】 荷電粒子線描画装置１のロードロック室
３１内には、静電チャック２９が設置してある。この静
電チャック２９の台座４５の下には、その周縁の沿って
ループ状導線４７が付設されている。このループ状導線
４７には、高周波電源４９が接続されており、高周波電
流が流れる。これによって、静電チャック２９を上下に
貫通する磁界が生じ、この磁界の影響で上述の渦電流が
ウエーハ２７に生じ、ウエーハ２７が加熱される。
するスループット低下の問題を解消すべく改良を加えた
荷電粒子線描画装置を提供する。 【解決手段】 荷電粒子線描画装置１のロードロック室
３１内には、静電チャック２９が設置してある。この静
電チャック２９の台座４５の下には、その周縁の沿って
ループ状導線４７が付設されている。このループ状導線
４７には、高周波電源４９が接続されており、高周波電
流が流れる。これによって、静電チャック２９を上下に
貫通する磁界が生じ、この磁界の影響で上述の渦電流が
ウエーハ２７に生じ、ウエーハ２７が加熱される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体集積回
路等のリソグラフィーに用いられる電子ビーム露光装
置、イオンビーム露光装置等の荷電粒子線描画装置に関
するものである。特には、真空排気時の基板（ウエー
ハ）の冷えに起因するスループット低下の問題を解消す
べく改良を加えた荷電粒子線描画装置に関する。なお、
本明細書においては描画装置は、一筆書きの狭義の描画
装置の他に、レチクルパターンを基板上に転写する転写
露光装置も含むものである。
路等のリソグラフィーに用いられる電子ビーム露光装
置、イオンビーム露光装置等の荷電粒子線描画装置に関
するものである。特には、真空排気時の基板（ウエー
ハ）の冷えに起因するスループット低下の問題を解消す
べく改良を加えた荷電粒子線描画装置に関する。なお、
本明細書においては描画装置は、一筆書きの狭義の描画
装置の他に、レチクルパターンを基板上に転写する転写
露光装置も含むものである。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム露光装置のロードロック室等
を真空排気する際には、空気の断熱膨張によりロードロ
ック室内の温度が下がる現象が知られている。この際
に、ロードロック室内のウエーハの温度も、所望の温度
より低下する（例えば１℃程度）ので、従来は、所望の
温度に復帰するのを、数分以上時間をかけて待たなけれ
ばならなかった。ウエーハが温度低下したままで描画し
たのでは、ウエーハ上に形成するパターンの精度が保証
できないからである。
を真空排気する際には、空気の断熱膨張によりロードロ
ック室内の温度が下がる現象が知られている。この際
に、ロードロック室内のウエーハの温度も、所望の温度
より低下する（例えば１℃程度）ので、従来は、所望の
温度に復帰するのを、数分以上時間をかけて待たなけれ
ばならなかった。ウエーハが温度低下したままで描画し
たのでは、ウエーハ上に形成するパターンの精度が保証
できないからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記温度低下したウエ
ーハは、接触している物質との熱伝導、ロードロック室
壁面との真空を介した熱交換により、真空排気前の温度
に復帰する。ここで、ウエーハが接触している物質と
は、通常、ウエーハを固定するための静電チャック等で
ある。静電チャックは熱の不良導体であるセラミックか
らなる。また、ウエーハの裏面（静電チャック側の面）
にも、やはり熱の不良導体であるＳｉＯ2 の膜が付けら
れていることも多い。さらに、静電チャック面とウエー
ハ裏面との接触熱抵抗も無視できない大きさである。も
ちろん、ウエーハ周囲の真空は熱の不良導体であること
は明らかである。したがって、ウエーハの周囲の物質を
いくら恒温化しても、一度温度の下がったウエーハが、
露光を開始できる程度の温度に復帰するには数分以上を
要してしまう。このように、毎回露光開始前に数分間以
上の待ち時間が生じることは、高スループットを目指す
露光装置としては、到底無視しえない重要問題である。
ーハは、接触している物質との熱伝導、ロードロック室
壁面との真空を介した熱交換により、真空排気前の温度
に復帰する。ここで、ウエーハが接触している物質と
は、通常、ウエーハを固定するための静電チャック等で
ある。静電チャックは熱の不良導体であるセラミックか
らなる。また、ウエーハの裏面（静電チャック側の面）
にも、やはり熱の不良導体であるＳｉＯ2 の膜が付けら
れていることも多い。さらに、静電チャック面とウエー
ハ裏面との接触熱抵抗も無視できない大きさである。も
ちろん、ウエーハ周囲の真空は熱の不良導体であること
は明らかである。したがって、ウエーハの周囲の物質を
いくら恒温化しても、一度温度の下がったウエーハが、
露光を開始できる程度の温度に復帰するには数分以上を
要してしまう。このように、毎回露光開始前に数分間以
上の待ち時間が生じることは、高スループットを目指す
露光装置としては、到底無視しえない重要問題である。
【０００４】本発明は、主に半導体集積回路等のリソグ
ラフィーに用いられる電子ビーム露光装置、イオンビー
ム露光装置等の荷電粒子線描画装置であって、真空排気
時の基板（ウエーハ）の冷えに起因するスループット低
下の問題を解消すべく改良を加えた荷電粒子線描画装置
を提供することを目的とする。
ラフィーに用いられる電子ビーム露光装置、イオンビー
ム露光装置等の荷電粒子線描画装置であって、真空排気
時の基板（ウエーハ）の冷えに起因するスループット低
下の問題を解消すべく改良を加えた荷電粒子線描画装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の荷電粒子線描画装置は、 荷電粒子線を用
いて基板上にパターンを描画する荷電粒子線描画装置で
あって； 基板に渦電流を発生させる手段を備えること
を特徴とする。また、本発明の静電チャックは、 基板
を静電力で吸引固定する静電チャックであって； 基板
に渦電流を発生させる手段を備えることを特徴とする。
め、本発明の荷電粒子線描画装置は、 荷電粒子線を用
いて基板上にパターンを描画する荷電粒子線描画装置で
あって； 基板に渦電流を発生させる手段を備えること
を特徴とする。また、本発明の静電チャックは、 基板
を静電力で吸引固定する静電チャックであって； 基板
に渦電流を発生させる手段を備えることを特徴とする。
【０００６】渦電流とは、電気の導伝体に高周波の磁場
を印加した場合、電磁誘導によって導体中に閉ループの
電流が流れる現象である。物体に電流が流れると、抵抗
により発熱することになる。この渦電流による加熱の特
徴は、対象となる物質を、熱伝導媒体を介さずに、直接
加熱できることである。したがって、真空排気による断
熱冷却により温度が低下したウエーハも瞬時にして所望
の温度に復帰できる。
を印加した場合、電磁誘導によって導体中に閉ループの
電流が流れる現象である。物体に電流が流れると、抵抗
により発熱することになる。この渦電流による加熱の特
徴は、対象となる物質を、熱伝導媒体を介さずに、直接
加熱できることである。したがって、真空排気による断
熱冷却により温度が低下したウエーハも瞬時にして所望
の温度に復帰できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつより詳し
く説明する。図１は、本発明の１実施例に係る転写方式
の電子ビーム露光装置の構成を示す図である。（Ａ）は
電子ビーム露光装置全体の概略構成を示す図であり、
（Ｂ）は（Ａ）の電子ビーム露光装置に備える静電チャ
ックの構造を示す模式的断面図である。電子ビーム露光
装置１は、本体５とロードロック室３１とからなる。本
体５内には、上から下に向かって、電子銃７、照明光学
系１１、レチクル１３、結像光学系１５、ウエーハステ
ージ２１等が配置されている。電子銃７は、下方に向け
て電子ビーム９を放出する。この電子ビーム９は、照明
光学系１１を経てレチクル１３に当てられる。レチクル
１３のパターンを抜けた電子ビームは、結像光学系１５
で縮小されウエーハ１７表面のレジストに結像する。ウ
エーハ１７は、静電チャック１９上に吸着固定されて、
Ｘ・Ｙ・Ｚ３軸方向に移動可能なステージ２１上に載せ
られている。
く説明する。図１は、本発明の１実施例に係る転写方式
の電子ビーム露光装置の構成を示す図である。（Ａ）は
電子ビーム露光装置全体の概略構成を示す図であり、
（Ｂ）は（Ａ）の電子ビーム露光装置に備える静電チャ
ックの構造を示す模式的断面図である。電子ビーム露光
装置１は、本体５とロードロック室３１とからなる。本
体５内には、上から下に向かって、電子銃７、照明光学
系１１、レチクル１３、結像光学系１５、ウエーハステ
ージ２１等が配置されている。電子銃７は、下方に向け
て電子ビーム９を放出する。この電子ビーム９は、照明
光学系１１を経てレチクル１３に当てられる。レチクル
１３のパターンを抜けた電子ビームは、結像光学系１５
で縮小されウエーハ１７表面のレジストに結像する。ウ
エーハ１７は、静電チャック１９上に吸着固定されて、
Ｘ・Ｙ・Ｚ３軸方向に移動可能なステージ２１上に載せ
られている。
【０００８】電子ビーム露光装置本体５内は、真空ポン
プ３によって真空排気されている。本体５内の真空度
は、上に行くほど高真空（電子銃７部１０-4Pa）となっ
ている。なお、本体５内には、何段階かの差動排気用の
アパーチャ（図示されず）が挿入されている。
プ３によって真空排気されている。本体５内の真空度
は、上に行くほど高真空（電子銃７部１０-4Pa）となっ
ている。なお、本体５内には、何段階かの差動排気用の
アパーチャ（図示されず）が挿入されている。
【０００９】本体５の下部側方には、ウエーハを出し入
れするためのロードロック室３１が設けられている。ロ
ードロック室３１は、外部とはゲートバルブ３３によっ
て、露光装置本体５とはゲートバルブ２５によって、開
閉可能に接続されている。ロードロック室３１内にも、
ウエーハ２７固定用の静電チャック２９が設置されてい
る。ロードロック室３１内は、真空ポンプ３５によって
真空排気される。ロードロック室３１内には図示せぬウ
エーハ搬送装置が設けられている。そして、露光装置本
体５内を真空状態としたままで、ウエーハのハンドリン
グが行えるようになっている。
れするためのロードロック室３１が設けられている。ロ
ードロック室３１は、外部とはゲートバルブ３３によっ
て、露光装置本体５とはゲートバルブ２５によって、開
閉可能に接続されている。ロードロック室３１内にも、
ウエーハ２７固定用の静電チャック２９が設置されてい
る。ロードロック室３１内は、真空ポンプ３５によって
真空排気される。ロードロック室３１内には図示せぬウ
エーハ搬送装置が設けられている。そして、露光装置本
体５内を真空状態としたままで、ウエーハのハンドリン
グが行えるようになっている。
【００１０】次に、図１（Ｂ）を参照しつつ、ロードロ
ック室３１内に設置してある静電チャックの構造を説明
する。静電チャック２９は、円板状のセラミック構造体
である。静電チャック２９の上面部は、アルミナ等の誘
電セラミックス層４１が設けられている。この誘電セラ
ミックス層４１の下には、１対のチャック用電極４３が
埋設されている。このチャック用電極４３には、図示せ
ぬ直流電源が接続されており、チャッキング時には各々
プラス・マイナスの電圧が印加される。電極４３の下は
チャックの基体である肉厚のセラミックス台座４５とな
っている。
ック室３１内に設置してある静電チャックの構造を説明
する。静電チャック２９は、円板状のセラミック構造体
である。静電チャック２９の上面部は、アルミナ等の誘
電セラミックス層４１が設けられている。この誘電セラ
ミックス層４１の下には、１対のチャック用電極４３が
埋設されている。このチャック用電極４３には、図示せ
ぬ直流電源が接続されており、チャッキング時には各々
プラス・マイナスの電圧が印加される。電極４３の下は
チャックの基体である肉厚のセラミックス台座４５とな
っている。
【００１１】セラミックス台座４５の下には、台座４５
の周縁近くにループ状導線４７が付設されている。この
ループ状導線４７には、高周波電源４９が接続されてお
り、高周波電流（１００ＭＨｚ、１０００Ｗ程度）が印
加される。これによって、静電チャック２９を上下に貫
通する磁界が生じ、この磁界の影響で上述の渦電流がウ
エーハ２７に生じ、ウエーハ２７が加熱される。
の周縁近くにループ状導線４７が付設されている。この
ループ状導線４７には、高周波電源４９が接続されてお
り、高周波電流（１００ＭＨｚ、１０００Ｗ程度）が印
加される。これによって、静電チャック２９を上下に貫
通する磁界が生じ、この磁界の影響で上述の渦電流がウ
エーハ２７に生じ、ウエーハ２７が加熱される。
【００１２】渦電流による加熱は瞬時（２秒程度）に行
えるので、露光を行わない時間、又はメカ振動等の要因
により露光が行えない無駄時間の間に、ウエーハを加熱
することができる。例えば、ウエーハ交換のため、露光
室とロードロック室の間のゲートバルブを開けている瞬
間、又はロードロック室の真空排気開始直後に瞬間的に
加熱し、断熱冷却によって冷える分を見込んでウエーハ
温度を高めに設定しておいてもよい。なお、ウエーハの
温度を熱電対又は非接触式の赤外線温度計等で計測し
て、その温度をフィードバックコントロールすることも
できる。
えるので、露光を行わない時間、又はメカ振動等の要因
により露光が行えない無駄時間の間に、ウエーハを加熱
することができる。例えば、ウエーハ交換のため、露光
室とロードロック室の間のゲートバルブを開けている瞬
間、又はロードロック室の真空排気開始直後に瞬間的に
加熱し、断熱冷却によって冷える分を見込んでウエーハ
温度を高めに設定しておいてもよい。なお、ウエーハの
温度を熱電対又は非接触式の赤外線温度計等で計測し
て、その温度をフィードバックコントロールすることも
できる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱伝導
媒質を介さずに直接ウェーハ温度を高め、短時間の内に
所望温度に調整できるので、ウエーハの温度上昇待ちが
なくなるため、荷電粒子線描画装置のスループットを低
下させることがない。また、短時間の内に加熱できるの
を利用し、露光を行わない、又は行い得ない無駄時間の
間に加熱することもできる。こういう瞬間に加熱すれ
ば、たとえ高周波磁場がロードロック室外へ漏れよう
と、荷電ビームはブランキングされているので、被露光
物に悪影響を与えることもない。
媒質を介さずに直接ウェーハ温度を高め、短時間の内に
所望温度に調整できるので、ウエーハの温度上昇待ちが
なくなるため、荷電粒子線描画装置のスループットを低
下させることがない。また、短時間の内に加熱できるの
を利用し、露光を行わない、又は行い得ない無駄時間の
間に加熱することもできる。こういう瞬間に加熱すれ
ば、たとえ高周波磁場がロードロック室外へ漏れよう
と、荷電ビームはブランキングされているので、被露光
物に悪影響を与えることもない。
【図１】本発明の１実施例に係る転写方式の電子ビーム
露光装置の構成を示す図である。（Ａ）は電子ビーム露
光装置全体の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）
の電子ビーム露光装置に備える静電チャックの構造を示
す模式的断面図である。
露光装置の構成を示す図である。（Ａ）は電子ビーム露
光装置全体の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）
の電子ビーム露光装置に備える静電チャックの構造を示
す模式的断面図である。
１ 電子ビーム露光装置 ３ 真空ポンプ ５ 本体 ７ 電子銃 ９ 電子ビーム １１ 照明光学系 １３ レチクル １５ 結像光学系 １７ ウエーハ １９ 静電チャッ
ク ２１ ステージ ２３ 隔壁 ２５ ゲートバルブ ２７ ウエーハ ２９ 静電チャック ３１ ロードロッ
ク室 ３３ ゲートバルブ ３５ 真空ポンプ ４１ 誘電セラミックス層 ４３ チャック用
電極 ４５ セラミックス台座 ４７ ループ状導
線 ４９ 高周波電源
ク ２１ ステージ ２３ 隔壁 ２５ ゲートバルブ ２７ ウエーハ ２９ 静電チャック ３１ ロードロッ
ク室 ３３ ゲートバルブ ３５ 真空ポンプ ４１ 誘電セラミックス層 ４３ チャック用
電極 ４５ セラミックス台座 ４７ ループ状導
線 ４９ 高周波電源
Claims (4)
- 【請求項１】 荷電粒子線を用いて基板上にパターンを
描画する荷電粒子線描画装置であって；基板に渦電流を
発生させる手段を備えることを特徴とする荷電粒子線描
画装置。 - 【請求項２】 上記渦電流を発生させるタイミングを、
描画に適さない状態に装置がある時の中から選択するこ
とを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線描画装置。 - 【請求項３】 基板を静電力で吸引固定する静電チャッ
クであって；基板に渦電流を発生させる手段を備えるこ
とを特徴とする静電チャック。 - 【請求項４】 上記渦電流を発生させる手段として、チ
ャックの裏面にループ状の導線が配置されていることを
特徴とする請求項３記載の静電チャック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141197A JPH10223743A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 荷電粒子線描画装置及びそれに用いる静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141197A JPH10223743A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 荷電粒子線描画装置及びそれに用いる静電チャック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223743A true JPH10223743A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12330524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141197A Pending JPH10223743A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 荷電粒子線描画装置及びそれに用いる静電チャック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223743A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128206A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置 |
| US7828504B2 (en) * | 2006-05-12 | 2010-11-09 | Axcellis Technologies, Inc. | Combination load lock for handling workpieces |
| JP2016101614A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 吸着加熱ヘッド |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP3141197A patent/JPH10223743A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128206A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置 |
| US7828504B2 (en) * | 2006-05-12 | 2010-11-09 | Axcellis Technologies, Inc. | Combination load lock for handling workpieces |
| JP2016101614A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 吸着加熱ヘッド |
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