JPS63200454A - 線状電子ビ−ム装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は線状電子ビーム装置に関する。

（従来の技術） 従来、半導体基板等を熱処理する一つの方法として断面
形状がほぼ矩形（線状）である線状電子ビームを、固定
された基板上に照射し走査させる方法が行われてきた。

（［エネルギビーム加工」精機学会エネルギビーム分科
命綱、リアライズ社、１９８５年、２６Ｂ頁。「第５凹
所機能素子技術シンポジウム予稿集」新機能素子開発協
会、１９８６年、１４５頁〜１５２頁）、従来の電子ビ
ーム装置では、第２図の概略構成図に示したように、試
料９上に線状電子ビームを収束させ、偏向器６で電子ビ
ームを偏向させることにより試料上を広範囲に走査させ
、試料９を熱処理してきた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、線状電子ビーム４の収束状態は、線状カ
ソード１とウェーネルト電極２とアノード３の電子銃や
レンズ５と偏向器６の電子光学系によって調整されるが
、線状電子ビームが非軸対称であることや、偏向幅が大
きいことなどのために、良好なビーム電流密度を持った
線状電子ビームを広範囲で得るように制御することは困
難であった。そのため、例えば、電子ビームアニール法
を５ｏｌ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
）形成技術に使用する場合、２インチあるいは４インチ
以上のウェハ全面を均一にアニールするとき広範囲のア
ニールが難しく実用化の大きな障害となっていた。

本発明の目的は、この様な問題を解決し、大面積領域を
むらなく均一に電子ビーム照射による熱処理ができる線
状電子ビーム装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本発明の線状電子ビーム装置は、試料の線状電子ビーム
照射面直近に配置され開口部のみ電子ビームを通過させ
該開口部以外は電子ビームを遮断する手段としてのマス
クと、試料を所定温度に加熱する手段と、該マスクと試
料の間に設置されマスク遮蔽板とから構成されるれ以上
の寸法の開口を有した熱遮蔽板とから構成される。

（作用） 本発明の線状電子ビーム装置によれば、マスクの開口幅
を収差等の極めて少ない安定したビームの得られる最大
偏向幅以下にし、試料をマスク開口部を通過した電子ビ
ームの照射位置に合わせた後、該マスクの開口幅よりも
大きく線状電子ビームを走査することにより、電子ビー
ム照射による熱処理領域を、マスクの開口部を通過した
収差等の極めて少ない良好な電子ビームの照射領域に限
定することが出来る。また熱遮蔽板により、予備加熱さ
れた試料とマスク間の輻射等による熱伝達を遮断し、試
料予備加熱等の熱損失を抑えることができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の主要な構成図を示したもの
である。

真空容器１３内の線状カソード１とウェーネルト電極２
と陽極３から構成される電子銃から出射された線状電子
ビーム４は、レンズ５によって試料９上に線状電子ビー
ムとして結像される。結像された線状電子ビームは偏向
器６によって試料９上を走査するが、マスク８によって
線状電子ビームは遮断されマスク開ロア部分のみ線状電
子ビームは通過し、マスク開ロアを通過した電子ビーム
の照射領域の試料９上のみ電子ビームによる熱処理がさ
れる。マスク８は必要に応じ、例えば水冷パイプ１５を
設けてその伝熱効果により冷却してもよい、試料９は試
料ホルダ１０にセットされ、試料加熱し−タ１４等によ
って所定温度、例えば約６００℃に予備加熱されるが、
熱遮蔽板１６により試料９とマスクの間の輻射等による
熱伝達は抑制される。

さらに試料を移動させる機構を設けてもよく、例えば、
試料ホルダ１０はＸＹテーブル１２上にセットし、ＸＹ
テーブル駆動系１１によって電子ビーム照射により熱処
理したい処理範囲がマスク開ロアを通過した電子ビーム
の照射領域内に位置するように試料９を移動し線状電子
ビームを照射し熱処理する。電子ビーム照射による熱処
理復改に熱処理したい試料範囲がマスク開ロアを通過し
た電子ビームの照射領域内に位置するように試料９を移
動し電子ビーム照射による熱処理をする。この繰り返し
により、試料の所定の領域をむら無く均一に広範囲に電
子ビームによる熱処理をすることが出来る。

（発明の効果） 以上述べた通り本発明によれば、電子ビーム照射により
熱処理される領域をマスクによって線状電子ビームが良
好な状態の部分のみに限定し、電子ビームの収差等の不
安定な要素を減らすことが出来る。また、試料を例えば
間欠移動方式で順次移動させるため、広範囲に均一な電
子ビーム照射による熱処理を行うことが出来る。また熱
遮蔽板により試料とマスクの間の輻射等による熱伝達が
抑えられるため試料予備加熱等の熱効率を上げ、試料予
備加熱時の試料面内温度分布を均一にしやすくなる。上
記諸効果により、大口径ウェハ等の電子ビーム照射によ
る大面積熱処理の歩留りを飛躍的に向上させることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例の全体概略構成図
、第２図は従来装置の全体概略構成図を示したものであ
る。 図に於て、 １は線状カソード、２はウェーネルト電極、３は陽極、
４は線状電子ビーム、５はレンズ、６は偏向器、７は開
口、８はマスク、９は試料、１０は試料ホルダ、１１は
ＸＹテーブル駆動系、１２はＸＹ半　　１　　図 ４、浦す沢電）ピ゛−ム　　　　　　　　　　１．で１
史カンード１１、ＸＹチーフル葛区ｖ７慕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線状電子ビーム装置に於て、試料の線状電子ビーム照射
   面直近に配置され開口部のみ電子ビームを通過させ該開
   口部以外は電子ビームを遮断する手段としてのマスクと
   、試料を所定温度に加熱する手段と、該マスクと試料と
   の間に設置されマスク開口部と同じかまたはそれ以上の
   寸法の開口を有した一枚または二枚以上の熱遮蔽板とを
   備えたことを特徴とする線状電子ビーム装置。