JPS62296355A - 電子ビ−ムアニ−ル装置 - Google Patents
電子ビ−ムアニ−ル装置Info
- Publication number
- JPS62296355A JPS62296355A JP61141712A JP14171286A JPS62296355A JP S62296355 A JPS62296355 A JP S62296355A JP 61141712 A JP61141712 A JP 61141712A JP 14171286 A JP14171286 A JP 14171286A JP S62296355 A JPS62296355 A JP S62296355A
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- JP
- Japan
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- electron
- electron beam
- linear
- width
- anisotropic
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- Pending
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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】
発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子ビームアニール装置、特に半導体基板等の
ワークに電子ビームを照射し熱処理する電子ビームアニ
ール装置に関する。
ワークに電子ビームを照射し熱処理する電子ビームアニ
ール装置に関する。
従来、半導体基板等のワークを熱処理するためワークに
入射する電子ビームの断面形状がほぼ矩形（線状）であ
る線状電子ビームアニール装置が用いられてきた（「エ
ネルギビーム加工」精機学会エネルギビーム分科会編、
リアライズ社、１９８５年、Ｐ、２６８）。
入射する電子ビームの断面形状がほぼ矩形（線状）であ
る線状電子ビームアニール装置が用いられてきた（「エ
ネルギビーム加工」精機学会エネルギビーム分科会編、
リアライズ社、１９８５年、Ｐ、２６８）。
従来の線状電子ビームアニール装置では、第２図に示す
ように、ワーク６表面における線状電子ビーム４の幅（
ビーム断面の長辺の長さ）は、線状カソード１の幅やウ
ェネルト電極２．アノード３、電子レンズ５等の電子銃
や電子光学系の構成、各電極の形状・寸法、相互位置関
係などによって定まる。なお、真空容器７は図示してい
ない真空排気系により内部を真空状聾にされる。
ように、ワーク６表面における線状電子ビーム４の幅（
ビーム断面の長辺の長さ）は、線状カソード１の幅やウ
ェネルト電極２．アノード３、電子レンズ５等の電子銃
や電子光学系の構成、各電極の形状・寸法、相互位置関
係などによって定まる。なお、真空容器７は図示してい
ない真空排気系により内部を真空状聾にされる。
上述した従来の線状電子ビームアニール装置では、線状
カソード・１付近が高温になることや、非回転対称ｔｉ
造の電子銃を用いなければならないことおよびビーム寸
法が比較的大きいため電子光学系での収差の影響を受は
易いことなどの理由により、ワーク６上の線状電子ビー
ムの幅を所望寸法に合わせたり長時間にわたりその寸法
を精確に保たせることは困難であった。
カソード・１付近が高温になることや、非回転対称ｔｉ
造の電子銃を用いなければならないことおよびビーム寸
法が比較的大きいため電子光学系での収差の影響を受は
易いことなどの理由により、ワーク６上の線状電子ビー
ムの幅を所望寸法に合わせたり長時間にわたりその寸法
を精確に保たせることは困難であった。
電子ビームアニールによって絶縁物上にシリコン結晶薄
膜（Ｓｏ Ｉ ： ５ｉｌｉｃｏｎ−○ｏ −Ｉ ｏｓ
ｕｌａＬ−〇「）を形成する場合には、幅数ｉｓの電子
ビームを走査して溶融・固化または固相エピタキシャル
成長させた結晶膜領域の両側端では結晶粒界が発生し易
いので、該両側端、すなわち線状電子ビームの幅の両端
がワーク（半導体基板等〉の上に形成するチップ（シリ
コン集積回路の１ユニツト）とチップの間の切りしろ（
幅約１００μｍ）の部分にくることが望まれるが、従来
の線状電子ビームアニール装置では、そのように精密な
制御は行えないという欠点があった。
膜（Ｓｏ Ｉ ： ５ｉｌｉｃｏｎ−○ｏ −Ｉ ｏｓ
ｕｌａＬ−〇「）を形成する場合には、幅数ｉｓの電子
ビームを走査して溶融・固化または固相エピタキシャル
成長させた結晶膜領域の両側端では結晶粒界が発生し易
いので、該両側端、すなわち線状電子ビームの幅の両端
がワーク（半導体基板等〉の上に形成するチップ（シリ
コン集積回路の１ユニツト）とチップの間の切りしろ（
幅約１００μｍ）の部分にくることが望まれるが、従来
の線状電子ビームアニール装置では、そのように精密な
制御は行えないという欠点があった。
本発明の目的は、ワーク表面における線状電子ビームの
幅を精密に補正制御できる電子ビームアニール装置を提
供することにある。
幅を精密に補正制御できる電子ビームアニール装置を提
供することにある。
本発明の電子ビームアニール装置は、矩形状の電子放出
面を有するカソードと、該カソードを囲み矩形状の電子
通過孔を有するウェネルト電極と、矩形状電子通過孔を
有する電子引き出し用アノードと、ビームアライメント
機構と、異方性ビーム集束・発散調整器とを備えている
。
面を有するカソードと、該カソードを囲み矩形状の電子
通過孔を有するウェネルト電極と、矩形状電子通過孔を
有する電子引き出し用アノードと、ビームアライメント
機構と、異方性ビーム集束・発散調整器とを備えている
。
一般に線状電子ビームアニール装置では、ワーク上にお
ける電子ビームの幅を機械的に規制している訳ではない
ので、電子銃や電子光学系における僅かな変化や電子ビ
ーム通路の汚れ、温度、磁界の変動などにより、電子ビ
ーム幅は多少の変化を示す。そこで本発明は、電子ビー
ム通路途中に設けた異方性ビーム集束・発散調整器によ
りワーク表面でのビーム幅を補正制御するようにしてい
る。
ける電子ビームの幅を機械的に規制している訳ではない
ので、電子銃や電子光学系における僅かな変化や電子ビ
ーム通路の汚れ、温度、磁界の変動などにより、電子ビ
ーム幅は多少の変化を示す。そこで本発明は、電子ビー
ム通路途中に設けた異方性ビーム集束・発散調整器によ
りワーク表面でのビーム幅を補正制御するようにしてい
る。
異方性ビーム集束・発散調整器としては非点収差補正器
（スティグマトール）、４極子型レンズ等が知られてい
る。第３図はそのうちで最もよく使用されるものの一例
である６ｔｉの電磁スティグマト−ルの断面略図である
。同図において、磁極Ａｌｌと磁極Ａ′１２の磁極対、
磁極８１Ｂと磁極Ｂ′１４の磁極対、磁極Ｃ１５と磁［
ＩＣ’１６の磁極対の各励磁電流を調整することにより
、図の紙面に垂直に通過する電子ビーム１７に異方性の
集束や発散作用を与え、結局ワーク上での電子ビームの
幅を制御することが可能となる。
（スティグマトール）、４極子型レンズ等が知られてい
る。第３図はそのうちで最もよく使用されるものの一例
である６ｔｉの電磁スティグマト−ルの断面略図である
。同図において、磁極Ａｌｌと磁極Ａ′１２の磁極対、
磁極８１Ｂと磁極Ｂ′１４の磁極対、磁極Ｃ１５と磁［
ＩＣ’１６の磁極対の各励磁電流を調整することにより
、図の紙面に垂直に通過する電子ビーム１７に異方性の
集束や発散作用を与え、結局ワーク上での電子ビームの
幅を制御することが可能となる。
電子ビーム１７の通路がこのようなスティグマトールの
中心軸からずれると、電子ビーム１７での磁界（や電界
）の分布状態が変り電子ビーム１７の断面の幅（長軸ま
たは長辺の長さ）の変化度に影響するので、スティグマ
トールに入る前の電子ビーム１７をビームアライメント
機構に通して軸合わせする。ビームアライメント機構の
例としては、電子銃を機械的に動かすもの、電界や磁界
により電子ビームを偏向するものなどが知られている。
中心軸からずれると、電子ビーム１７での磁界（や電界
）の分布状態が変り電子ビーム１７の断面の幅（長軸ま
たは長辺の長さ）の変化度に影響するので、スティグマ
トールに入る前の電子ビーム１７をビームアライメント
機構に通して軸合わせする。ビームアライメント機構の
例としては、電子銃を機械的に動かすもの、電界や磁界
により電子ビームを偏向するものなどが知られている。
また、ワークのアニールにおいて電子ビームを走査する
際、ワーク上のビーム幅が変化してもこの異方性ビーム
集束・発散調整器の電磁界分布や強度をビーム走査に同
期させて制御することにより、ビーム幅を補正して一定
化することが可能となる。
際、ワーク上のビーム幅が変化してもこの異方性ビーム
集束・発散調整器の電磁界分布や強度をビーム走査に同
期させて制御することにより、ビーム幅を補正して一定
化することが可能となる。
なお、ビーム幅を計測するには周知のいろいろな方法を
用いることができるが、例えば、光学的観察系によりワ
ーク上で停止あるいはくり返し走査させた電子ビームの
照射部の拡大像を目視して計測するのも一方法である。
用いることができるが、例えば、光学的観察系によりワ
ーク上で停止あるいはくり返し走査させた電子ビームの
照射部の拡大像を目視して計測するのも一方法である。
次に、本発明について第１図を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の主要部の構成を示す図であ
る。
る。
真空容器７内の線状カソード１．ウェネルト電ｆｉ２お
よびアノード３からなる電子銃から出射された線状電子
ビーム４は、電子レンズ５によりワークホルダ２１上の
ワーク６の表面に線状断面の電子ビームとして結像され
る。シールド電極２２は真空容器７．ワーク６と共に接
地電位に接続され、アノード３等の電子銃側電極の電位
を調節してもシールド電極２２以降へ影響しないように
している。ビームアライメント機構としては電磁コイル
で磁界を発生させて線状電子ビームをその進行方向に垂
直な平面内で任意の方向に曲げることのできるアライメ
ントコイル２３を用い、異方性ビーム集束・発散調整器
２４．電子レンズ５．偏向コイル２５のほぼ中心軸を線
状電子ビーム４が通るように軸合わせする。偏向コイル
２５により線状電子ビーム４はワーク６の表面を走査で
き、スティグマトール等の異方性ビーム集束・発散調整
器２４によりワーク６上での線状電子ビーム４の幅を補
正する。線状電子ビーム４とワーク６の相対運動（走査
や位置合わせ）を行わせるには、偏向コイル２５の代わ
りにワークホルダ２１を移動する機構を設けてもよい。
よびアノード３からなる電子銃から出射された線状電子
ビーム４は、電子レンズ５によりワークホルダ２１上の
ワーク６の表面に線状断面の電子ビームとして結像され
る。シールド電極２２は真空容器７．ワーク６と共に接
地電位に接続され、アノード３等の電子銃側電極の電位
を調節してもシールド電極２２以降へ影響しないように
している。ビームアライメント機構としては電磁コイル
で磁界を発生させて線状電子ビームをその進行方向に垂
直な平面内で任意の方向に曲げることのできるアライメ
ントコイル２３を用い、異方性ビーム集束・発散調整器
２４．電子レンズ５．偏向コイル２５のほぼ中心軸を線
状電子ビーム４が通るように軸合わせする。偏向コイル
２５により線状電子ビーム４はワーク６の表面を走査で
き、スティグマトール等の異方性ビーム集束・発散調整
器２４によりワーク６上での線状電子ビーム４の幅を補
正する。線状電子ビーム４とワーク６の相対運動（走査
や位置合わせ）を行わせるには、偏向コイル２５の代わ
りにワークホルダ２１を移動する機構を設けてもよい。
ワーク６をアニールしないときは、偏向コイル２５で線
状電子ビーム４を大きく振って適当な受電千木（図示せ
ず）に向けるようにするか、あるいはウェネルト電極２
に線状カソード１に対し深い負の（カットオフ）電圧を
印加して線状電子ビーム４の発射を止めるようにする。
状電子ビーム４を大きく振って適当な受電千木（図示せ
ず）に向けるようにするか、あるいはウェネルト電極２
に線状カソード１に対し深い負の（カットオフ）電圧を
印加して線状電子ビーム４の発射を止めるようにする。
ウェネルト電極２とアノード３の電子通過孔は矩形にし
て、広いビーム電流範囲において良好な線状電子ビーム
４を得るようにするが、シールド電極２２の電子通過孔
はいろいろな形状を選ぶことができ、本実施例では比較
的大きな直径の円形孔としている。
て、広いビーム電流範囲において良好な線状電子ビーム
４を得るようにするが、シールド電極２２の電子通過孔
はいろいろな形状を選ぶことができ、本実施例では比較
的大きな直径の円形孔としている。
以上説明したように本発明は、ワーク表面における線状
電子ビームの幅を精密に補正して所要値に合わせられる
ので、電子ビームの幅の両端部がワーク表面の特定箇所
にのみ当たるようにすることができ、所望の領域は電子
ビームの両端部以外の部分により良好なアニールが行え
るという効果をもたらす。
電子ビームの幅を精密に補正して所要値に合わせられる
ので、電子ビームの幅の両端部がワーク表面の特定箇所
にのみ当たるようにすることができ、所望の領域は電子
ビームの両端部以外の部分により良好なアニールが行え
るという効果をもたらす。
第１図は本発明の一実施例の主要部の構成を示す図、第
２図は従来の線状電子ビームアニール装置の一例の主要
部の構成を示す図、第３図は第１図における異方性ビー
ム集束・発散調整器の一例を示す６極電磁ステイグマト
ールの断面略図である。 １・・・線状カソード、２・・・ウェネルト電極、３・
・・アノード、４・・・線状電子ビーム、５・・・電子
レンズ、６・・・ワーク、７・・・真空容器、２１・・
・ワークホルダ、２２・・・シールド電極、２３・・・
アライメントコイル、２４・・・異方性ビーム集束・発
散調整器、２５・・・偏向コイル。
２図は従来の線状電子ビームアニール装置の一例の主要
部の構成を示す図、第３図は第１図における異方性ビー
ム集束・発散調整器の一例を示す６極電磁ステイグマト
ールの断面略図である。 １・・・線状カソード、２・・・ウェネルト電極、３・
・・アノード、４・・・線状電子ビーム、５・・・電子
レンズ、６・・・ワーク、７・・・真空容器、２１・・
・ワークホルダ、２２・・・シールド電極、２３・・・
アライメントコイル、２４・・・異方性ビーム集束・発
散調整器、２５・・・偏向コイル。
Claims (1)
- 矩形状の電子放出面を有するカソードと、該カソードを
囲み矩形状の電子通過孔を有するウェネルト電極と、矩
形状電子通過孔を有する電子引き出し用アノードと、ビ
ームアライメント機構と、異方性ビーム集束・発散調整
器とを備えることを特徴とする電子ビームアニール装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141712A JPS62296355A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 電子ビ−ムアニ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141712A JPS62296355A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 電子ビ−ムアニ−ル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296355A true JPS62296355A (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=15298444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141712A Pending JPS62296355A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 電子ビ−ムアニ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0439852A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-10 | Kawasaki Steel Corp | 電子ビーム照射方法 |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61141712A patent/JPS62296355A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0439852A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-10 | Kawasaki Steel Corp | 電子ビーム照射方法 |
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