JPS6089922A - 電子ビ−ム照射装置 - Google Patents
電子ビ−ム照射装置Info
- Publication number
- JPS6089922A JPS6089922A JP58198935A JP19893583A JPS6089922A JP S6089922 A JPS6089922 A JP S6089922A JP 58198935 A JP58198935 A JP 58198935A JP 19893583 A JP19893583 A JP 19893583A JP S6089922 A JPS6089922 A JP S6089922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- vacuum
- stage
- chamber
- semiconductor wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の属する技術分野
本発明は１子ビーム照射装置に係り、特に半導体ウェハ
ーなどの被照射体を真空チャンバー内に挿入することな
く描画が行なえる電子ビーム照射装置に関する。
ーなどの被照射体を真空チャンバー内に挿入することな
く描画が行なえる電子ビーム照射装置に関する。
（２）従来技術の説明
半導体集積回路装ｆＩｔ、（ＩＣ）のパターンの描画（
１） には元側光が広く用いられてｂる。しかしながら、光旙
光では微細なパターンの描画は困難であるので、近年電
子ビーム照射による露光が用いられるようになって米た
。電子ビーム照射による露光装置は極めて細い、例えば
１μ７７１以下のパターンニングが容易に行なえるので
超ＬＳＩには適しているが、ホトレジストで被覆した半
導体ウェハー’ｔＸ空チャンバー内に入れる必要がある
霞めウニ／％ −の出し入れに時間がかかり処理速度が
向上しない手、ウェハーを載置するステージを真空中に
設置するためにその移動が困難である事などの欠点があ
る。
１） には元側光が広く用いられてｂる。しかしながら、光旙
光では微細なパターンの描画は困難であるので、近年電
子ビーム照射による露光が用いられるようになって米た
。電子ビーム照射による露光装置は極めて細い、例えば
１μ７７１以下のパターンニングが容易に行なえるので
超ＬＳＩには適しているが、ホトレジストで被覆した半
導体ウェハー’ｔＸ空チャンバー内に入れる必要がある
霞めウニ／％ −の出し入れに時間がかかり処理速度が
向上しない手、ウェハーを載置するステージを真空中に
設置するためにその移動が困難である事などの欠点があ
る。
第１図は従来の電子ビーム露光装置の構成図である。真
空チャンバー１内にフィラメント２が設けられ、例えば
５０ＫＶ程度の高圧１［源によって電子ビーム３がウェ
ハー４に向って照射される。電子ビーム３は電磁レンズ
５．ｆｌ、７によってその焦点が調節され、偏向電極９
によってウェハー４上をスキャンされる。８はブランキ
ング電極である。なお、高圧電源及び各電磁レンズへの
電圧は（２） 電源回路１０によって供給される。ウェハー４はＸＹス
テージ１１上に載置され、ＸＹステージ１１はブランキ
ング電極８、偏向電極９とともにコントローラ１２によ
って制御される。また、ビーム照射系は震動による影響
を除くために防震台１３上に載置される。
空チャンバー１内にフィラメント２が設けられ、例えば
５０ＫＶ程度の高圧１［源によって電子ビーム３がウェ
ハー４に向って照射される。電子ビーム３は電磁レンズ
５．ｆｌ、７によってその焦点が調節され、偏向電極９
によってウェハー４上をスキャンされる。８はブランキ
ング電極である。なお、高圧電源及び各電磁レンズへの
電圧は（２） 電源回路１０によって供給される。ウェハー４はＸＹス
テージ１１上に載置され、ＸＹステージ１１はブランキ
ング電極８、偏向電極９とともにコントローラ１２によ
って制御される。また、ビーム照射系は震動による影響
を除くために防震台１３上に載置される。
このような従来の電子ビーム篇光装置において、ＸＹス
テージ１１の正確な駆動は極めて困難である。すなわち
、ＸＹステージの駆動系まで含めて真空中に封入すると
、真空中では軸受の摩擦が極めて大鳶くなるためにバッ
クラッシ：Ｌ′＆どが大きくなりて正確な位置に移動さ
せることが困難になる。
テージ１１の正確な駆動は極めて困難である。すなわち
、ＸＹステージの駆動系まで含めて真空中に封入すると
、真空中では軸受の摩擦が極めて大鳶くなるためにバッ
クラッシ：Ｌ′＆どが大きくなりて正確な位置に移動さ
せることが困難になる。
そこで、第２図に示すように駆動系を真空外に設置する
ことが考えられた。すなわち、真空チャンバー１内には
アーム２２によって外部函体２３と連結されたステージ
２１が設けられ、この外部函体２３ｆＸ）ルクモータ２
４、Ｙトルクモータ２５によって駆動することによって
ＸＹステージ２１を移動中る。外部函体２３はＸエアベ
アリン（３） グ２６．２７、Ｙエアベアリング２８．２９によって保
持され、Ｘ空チャンバー１との間はベローズ３０によっ
て大気とし中断されている。このような構成にすると真
空中でのステージ移動の問題は解決されるが、そのため
に駆動系が複雑になって結局精度が上がらない。
ことが考えられた。すなわち、真空チャンバー１内には
アーム２２によって外部函体２３と連結されたステージ
２１が設けられ、この外部函体２３ｆＸ）ルクモータ２
４、Ｙトルクモータ２５によって駆動することによって
ＸＹステージ２１を移動中る。外部函体２３はＸエアベ
アリン（３） グ２６．２７、Ｙエアベアリング２８．２９によって保
持され、Ｘ空チャンバー１との間はベローズ３０によっ
て大気とし中断されている。このような構成にすると真
空中でのステージ移動の問題は解決されるが、そのため
に駆動系が複雑になって結局精度が上がらない。
（３）発明の目的
本発明の目的は、かかる従来の欠点を解決した電子ビー
ム照射装置Ｒ１−提供することにある。
ム照射装置Ｒ１−提供することにある。
（４）発明の特徴
本発明の特徴は、基板に電子ビームを照射する電子ビー
ム照射装置において、ステージに電子ビームが照射され
る被照射体の載置部分が設けられ、この載置部分に対向
した開口部を有する複数の真空チャンバーが設けられ、
これら複数の真空チャンバーの少なくとも一つに電子ビ
ーム発生手段が設けられ、被照射体の被照射面と真空チ
ャンバー開口部とが極めて接近可能である電子ビーム照
射装置にある。
ム照射装置において、ステージに電子ビームが照射され
る被照射体の載置部分が設けられ、この載置部分に対向
した開口部を有する複数の真空チャンバーが設けられ、
これら複数の真空チャンバーの少なくとも一つに電子ビ
ーム発生手段が設けられ、被照射体の被照射面と真空チ
ャンバー開口部とが極めて接近可能である電子ビーム照
射装置にある。
そして、複数の真空チャンバーは同心円状に配（４）
置され、それらの中心部に設けられた真空チャンバー内
から開口端へ向って電子ビームが照射されることが好ま
しい。さらに複数の同心円状のＸ窒チャンバーはその真
空度が中心側の真空チャンバー Ｐｉど高くなるように
することが好ましい。
から開口端へ向って電子ビームが照射されることが好ま
しい。さらに複数の同心円状のＸ窒チャンバーはその真
空度が中心側の真空チャンバー Ｐｉど高くなるように
することが好ましい。
また同心円状チャンバーの最外側に同じく同心円状にガ
ス吹出口を設け、その吹出口形状をくふうするｉとによ
ってガスを外側方向に吹出して中心側にベルヌーイの定
理を利用した負圧を発生さ讐ることも出来る。
ス吹出口を設け、その吹出口形状をくふうするｉとによ
ってガスを外側方向に吹出して中心側にベルヌーイの定
理を利用した負圧を発生さ讐ることも出来る。
（５）発明の効果
本発明によれば、被照射体を真空チャンバー内に入れる
ことなく電子ビーム照射を行なうことが可能となり、電
子ビームを照射する位置の精度、処理速度が大ｉに改臂
される□。
ことなく電子ビーム照射を行なうことが可能となり、電
子ビームを照射する位置の精度、処理速度が大ｉに改臂
される□。
（６）実施例
第３図は本発明の第１の実施例の電子ビーム照射装置の
部分断面図である。ステージ３１はＸ豆テージ３２、Ｙ
ステージ３３、Ｚ−Ｋｆ−ジ３４を組み合わせて構成さ
れ、Ｙステージ３３と２ステージ３４とは圧電素子３１
５によって結合される。
部分断面図である。ステージ３１はＸ豆テージ３２、Ｙ
ステージ３３、Ｚ−Ｋｆ−ジ３４を組み合わせて構成さ
れ、Ｙステージ３３と２ステージ３４とは圧電素子３１
５によって結合される。
２ステージ３４の主表面には切欠部３６が設けられ、こ
の切欠部３６に半導体ウェハー３７がはめ込まれている
。本実施例では半導体ウェハー３７Ｖ１４．００・μｍ
であり、切欠部３６の深さも４００μｍに設定されてい
る。半導体ウェハー３７は２ステージ３４に真空吸着（
図示せず）され、その浮き上りは完全に防止される。半
導体ウェハー８７はホトレジストで覆われておわ、対向
する真空チャンバーから電子ビームが照射される・真空
チャンバーは第１のチャンバー３８、第２のチャンバー
３９、第３のチャンバー４０が各々同心円状に重ねられ
て形成されており、各々真空ポンプ（図示せず）Ｋより
て吸引される。各々のチャンバーは半導体ウェハー３７
に対向する部分に開口が設けられており、真空吸引によ
ってこの部分から空気分子管吸い込むが、本実施例では
半導体ウェハー３７と開口部との距離は２μｍであり、
すき間から入る空気の量は真空ポンプの能力に比べて小
さいので％真空度は維持される。
の切欠部３６に半導体ウェハー３７がはめ込まれている
。本実施例では半導体ウェハー３７Ｖ１４．００・μｍ
であり、切欠部３６の深さも４００μｍに設定されてい
る。半導体ウェハー３７は２ステージ３４に真空吸着（
図示せず）され、その浮き上りは完全に防止される。半
導体ウェハー８７はホトレジストで覆われておわ、対向
する真空チャンバーから電子ビームが照射される・真空
チャンバーは第１のチャンバー３８、第２のチャンバー
３９、第３のチャンバー４０が各々同心円状に重ねられ
て形成されており、各々真空ポンプ（図示せず）Ｋより
て吸引される。各々のチャンバーは半導体ウェハー３７
に対向する部分に開口が設けられており、真空吸引によ
ってこの部分から空気分子管吸い込むが、本実施例では
半導体ウェハー３７と開口部との距離は２μｍであり、
すき間から入る空気の量は真空ポンプの能力に比べて小
さいので％真空度は維持される。
（６）
本実施例では各々第１のチャンバー３８を１Ｏ−２Ｔｏ
ｒｒ、第２のチャンバー３９ ｋ １０−’Ｔｏｒｒｓ
第３のチャンバー４０を１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空度
にする。
ｒｒ、第２のチャンバー３９ ｋ １０−’Ｔｏｒｒｓ
第３のチャンバー４０を１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空度
にする。
このように真空度が各チャンバー毎に異なって除徐に変
化するように構成することによって各真空ポンプの負担
は大幅に軽減され、第３のチャンバーでは容易に１０−
６Ｔｏｒｒ程度の高真空が実現できる。
化するように構成することによって各真空ポンプの負担
は大幅に軽減され、第３のチャンバーでは容易に１０−
６Ｔｏｒｒ程度の高真空が実現できる。
本実施例では第１のチャンバー３８はブースター付ロー
タリーポンプ、第２および第３のチャンバーは各々分子
流ポンプに接続されているが、これらのポンプはいずれ
も公知なものであるので、あえて説明を要しないであろ
う。
タリーポンプ、第２および第３のチャンバーは各々分子
流ポンプに接続されているが、これらのポンプはいずれ
も公知なものであるので、あえて説明を要しないであろ
う。
なお、被照射体とチャンバー閉口部とのすき間はポンプ
の能力に応じて広げることも可能であり５本実施例の２
μｍでは接触する可能性がある場合には２０μｍ程度ま
で広くすることが出来る。なお、すき間はギャップセン
サー４１によって半導体ウェハー３７との間の距離を測
ることによって行なわれる。ギャップセンサー４１は牛
導体つェノ・−３７との間の容量を測定する一般的なも
ので、半（７） 導体ウェハー３７の表面に蓄積された電荷の影響を無視
でらるようにするために２０μｍ程度のすき間としなる
べく大面積とすることが望ましい。ギヤツブセンサー４
１の検出値によって圧Ｖｉｔ素子３５の制御回路（図示
せず）が働き、その結果すき間は常に一定に保たれる。
の能力に応じて広げることも可能であり５本実施例の２
μｍでは接触する可能性がある場合には２０μｍ程度ま
で広くすることが出来る。なお、すき間はギャップセン
サー４１によって半導体ウェハー３７との間の距離を測
ることによって行なわれる。ギャップセンサー４１は牛
導体つェノ・−３７との間の容量を測定する一般的なも
ので、半（７） 導体ウェハー３７の表面に蓄積された電荷の影響を無視
でらるようにするために２０μｍ程度のすき間としなる
べく大面積とすることが望ましい。ギヤツブセンサー４
１の検出値によって圧Ｖｉｔ素子３５の制御回路（図示
せず）が働き、その結果すき間は常に一定に保たれる。
重子ビーム拙射が終了すると半導体ウニ・・−３７が真
空チャンバーから外れた位置までステージが移動するが
、この時真空チャンバー下にはステージの半導体ウェハ
ー３７の主表面と同じレベルの面が来るため、真空チャ
ンバー内の真空度が低下することはない。なお、この半
導体ウェハー取り換え時には２ステージを上げて真空チ
ャンバーの開口部分を完全に閉じることも可能である。
空チャンバーから外れた位置までステージが移動するが
、この時真空チャンバー下にはステージの半導体ウェハ
ー３７の主表面と同じレベルの面が来るため、真空チャ
ンバー内の真空度が低下することはない。なお、この半
導体ウェハー取り換え時には２ステージを上げて真空チ
ャンバーの開口部分を完全に閉じることも可能である。
第４図は本発明の第２の実施例の部分断面図である。こ
の実施例におりては、第１の実施例の第１の真空チャン
バー３８に代えて、この部分に加圧した空気を送り込み
、先端からチャンバー外方向Ｋ 向って吹き出される。
の実施例におりては、第１の実施例の第１の真空チャン
バー３８に代えて、この部分に加圧した空気を送り込み
、先端からチャンバー外方向Ｋ 向って吹き出される。
これによってチャンバーと半導体ウェハーとの間にベル
ヌーイの負圧が（８） 発生する。このような構成によってまス１０−２Ｔｏｒ
ｒ程度の真空度を実現する。他の構成は舘１の実施例の
場合と同様である。
ヌーイの負圧が（８） 発生する。このような構成によってまス１０−２Ｔｏｒ
ｒ程度の真空度を実現する。他の構成は舘１の実施例の
場合と同様である。
なお、これらの実施例では同心円状に複数の真空チャン
バーが配置された装置の例を示したが、多数の穴の集合
体を用いてそれらの多数の穴のうちの中心部の穴から電
子ビームが出るような構造も好ましい特性が得られる。
バーが配置された装置の例を示したが、多数の穴の集合
体を用いてそれらの多数の穴のうちの中心部の穴から電
子ビームが出るような構造も好ましい特性が得られる。
また、本実施例は両側ともチャンバーの外径１５ｓｕ＋
（直径）、電子ビームの出る部分の開口径は３龍であ
るが、外径はより大きくすることがポンプの負担を軽く
し、中心の開口径は１．７絽程度まで小さくすることに
よってより安定な電子ビームが得られる。逆に開口径を
大きくすると電子ビームの出る真空チャンバー内の真空
度が低下して、ついにはアーク放電圧到るので注意が必
要である。
（直径）、電子ビームの出る部分の開口径は３龍であ
るが、外径はより大きくすることがポンプの負担を軽く
し、中心の開口径は１．７絽程度まで小さくすることに
よってより安定な電子ビームが得られる。逆に開口径を
大きくすると電子ビームの出る真空チャンバー内の真空
度が低下して、ついにはアーク放電圧到るので注意が必
要である。
第１図は従来の電子ビーム露光装置の構成図、第２図は
従来のステージ駆動系の一例、第３図は本発明の第１の
実施例の部分断面図、第４図は本（９） 発明の第２の実施例の部分断面図である。 なお図において、１・・・・・・真空チャンバー、２・
・・フィラメント、３・・・・・・電子ビーム、４・・
・ウニノー−１５、６，７・・・・・・電磁レンズ、８
・・・・・・ブランキング電極、９・・・・・・偏向電
極、ｌＯ・・・・・・電源回路、１１・・・ＸＸステー
ジ、１２・・・・・・コンｌ−ｏ−ラ、１３・・・防震
台、２１・・・・・・ステージ、２２・・・・・・アー
ム、２３・・・・・・外部函体、２４・・・・・・Ｘト
ルクモータ、２５・・・・・・Ｘトルクモータ、２６．
２７・・・・・・Ｘエアベアリング、２８、２９・・・
・・・Ｙエアベアリング、３０・・・ベローズ、３１・
・・・・・ステージ、３２・・・・・Ｘステージ、３３
・・・Ｘステージ、３４・・・・・・２ステージ、３５
・・・・・・圧電素子、３６・・・・・・切欠部、３７
・・・・・・半導体ウニ’・−１３８・・・・・・第１
の真空チャンバー、３９・・・・・・第２の真空チャン
バー、４０・・・・・・第３の真空チャンバー、４１・
・・・・・ギャップセンサー、４２・・・・・・加圧空
気室である。 特軒出願人 チル・パリアン株式会社 １０１ 第 １ 図 第２５！Ｉ
従来のステージ駆動系の一例、第３図は本発明の第１の
実施例の部分断面図、第４図は本（９） 発明の第２の実施例の部分断面図である。 なお図において、１・・・・・・真空チャンバー、２・
・・フィラメント、３・・・・・・電子ビーム、４・・
・ウニノー−１５、６，７・・・・・・電磁レンズ、８
・・・・・・ブランキング電極、９・・・・・・偏向電
極、ｌＯ・・・・・・電源回路、１１・・・ＸＸステー
ジ、１２・・・・・・コンｌ−ｏ−ラ、１３・・・防震
台、２１・・・・・・ステージ、２２・・・・・・アー
ム、２３・・・・・・外部函体、２４・・・・・・Ｘト
ルクモータ、２５・・・・・・Ｘトルクモータ、２６．
２７・・・・・・Ｘエアベアリング、２８、２９・・・
・・・Ｙエアベアリング、３０・・・ベローズ、３１・
・・・・・ステージ、３２・・・・・Ｘステージ、３３
・・・Ｘステージ、３４・・・・・・２ステージ、３５
・・・・・・圧電素子、３６・・・・・・切欠部、３７
・・・・・・半導体ウニ’・−１３８・・・・・・第１
の真空チャンバー、３９・・・・・・第２の真空チャン
バー、４０・・・・・・第３の真空チャンバー、４１・
・・・・・ギャップセンサー、４２・・・・・・加圧空
気室である。 特軒出願人 チル・パリアン株式会社 １０１ 第 １ 図 第２５！Ｉ
Claims (1)
- 基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置におい
て、ステージ上に電子ビームが照射される被照射体の載
置部分が設けられ、該載置部分に対向した開口部を有す
る複数の真空チャンバーが設けられ、該複数の真空チャ
ンバーの少なくとも一つに電子ビーム発生手段が設けら
れ、前記被照射体の被照射面と前記開口部とが極めて接
近可能であることを特徴とする電子ビーム照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198935A JPS6089922A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電子ビ−ム照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198935A JPS6089922A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電子ビ−ム照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089922A true JPS6089922A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16399412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198935A Pending JPS6089922A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電子ビ−ム照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089922A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5493125A (en) * | 1993-03-25 | 1996-02-20 | Agency Of Industrial Science And Technology | Charged beam apparatus |
| EP1308985A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-07 | JEOL Ltd. | System and method for wafer mounting and evacuation in an electron beam irradiation device |
| US6734437B2 (en) | 2002-02-26 | 2004-05-11 | Jeol Ltd. | System and method for electron beam irradiation |
| JP2006019280A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Fei Co | サンプルを真空排気するための装置 |
| JP2013513831A (ja) * | 2009-12-15 | 2013-04-22 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュート | 円筒状の磁気浮上ステージ及び露光装置 |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58198935A patent/JPS6089922A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5493125A (en) * | 1993-03-25 | 1996-02-20 | Agency Of Industrial Science And Technology | Charged beam apparatus |
| EP1308985A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-07 | JEOL Ltd. | System and method for wafer mounting and evacuation in an electron beam irradiation device |
| US6831278B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-12-14 | Sony Corporation | System and method for electron beam irradiation |
| US6734437B2 (en) | 2002-02-26 | 2004-05-11 | Jeol Ltd. | System and method for electron beam irradiation |
| JP2006019280A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Fei Co | サンプルを真空排気するための装置 |
| JP2013513831A (ja) * | 2009-12-15 | 2013-04-22 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュート | 円筒状の磁気浮上ステージ及び露光装置 |
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