JP2003172715A - 電子線装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
電子線装置及びデバイス製造方法Info
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- JP2003172715A JP2003172715A JP2001372640A JP2001372640A JP2003172715A JP 2003172715 A JP2003172715 A JP 2003172715A JP 2001372640 A JP2001372640 A JP 2001372640A JP 2001372640 A JP2001372640 A JP 2001372640A JP 2003172715 A JP2003172715 A JP 2003172715A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】試料の搬送操作を高い操作速度で適正に行うこ
とができるようにする。 【解決手段】電子線を試料に照射することに基づき同試
料の評価等を行うための電子線装置であって、評価する
ための試料を受け入れる試料室１４及び（該試料室に試
料を出し入れするための）ローディング室１６の少なく
とも一方の中にある試料載置手段２０，２６が、上端が
試料載置手段の試料載置面よりも上方の位置に延びて該
載置面に載置されていた試料を押上げ可能とされた押上
げ部材４８を備え、該押上げ部材が、その上端にコイル
バネ等の可撓性部材４８’を介して取り付けられた静電
チャック４８”を備えることを特徴とする電子線装置を
提供する。押上げ部材との間で試料の受け渡しを行う試
料搬送アーム５２が、試料を静電保持するための静電チ
ャックを備えるようにすることができる。試料を静電チ
ャックにより確実に保持して搬送できる。
とができるようにする。 【解決手段】電子線を試料に照射することに基づき同試
料の評価等を行うための電子線装置であって、評価する
ための試料を受け入れる試料室１４及び（該試料室に試
料を出し入れするための）ローディング室１６の少なく
とも一方の中にある試料載置手段２０，２６が、上端が
試料載置手段の試料載置面よりも上方の位置に延びて該
載置面に載置されていた試料を押上げ可能とされた押上
げ部材４８を備え、該押上げ部材が、その上端にコイル
バネ等の可撓性部材４８’を介して取り付けられた静電
チャック４８”を備えることを特徴とする電子線装置を
提供する。押上げ部材との間で試料の受け渡しを行う試
料搬送アーム５２が、試料を静電保持するための静電チ
ャックを備えるようにすることができる。試料を静電チ
ャックにより確実に保持して搬送できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最小線幅０．１μ
ｍ以下の回路パターンを有するウエハを真空試料室内に
受け入れ、当該ウエハに電子線を照射することによっ
て、その評価を行うための電子線装置、及び、このよう
な装置を用いるデバイス製造方法に関するものである。
ｍ以下の回路パターンを有するウエハを真空試料室内に
受け入れ、当該ウエハに電子線を照射することによっ
て、その評価を行うための電子線装置、及び、このよう
な装置を用いるデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】試料室にウエハを出し入れするために使
用されるウエハ搬送アームには、ウエハ載置面が設けら
れ、その上にウエハを載置して出し入れするようになっ
ており、従来装置の搬送アームにおいては、通常、ウエ
ハを確実に保持するためのチャック等を設けないで、ウ
エハ載置面に、単にウエハとの摩擦係数の大きい保持シ
ートを貼りつけることにより、摩擦力のみでウエハが動
かないよう保持するようになっている。
用されるウエハ搬送アームには、ウエハ載置面が設けら
れ、その上にウエハを載置して出し入れするようになっ
ており、従来装置の搬送アームにおいては、通常、ウエ
ハを確実に保持するためのチャック等を設けないで、ウ
エハ載置面に、単にウエハとの摩擦係数の大きい保持シ
ートを貼りつけることにより、摩擦力のみでウエハが動
かないよう保持するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、搬送アームの
操作速度を余り大きくすることはできない。これに対し
て、操作速度を大きくすることができるように搬送アー
ムに静電チャックを設けたものが開発されてきている
が、この搬送アームの場合は、静電チャックの残留チャ
ック力が完全に０になってからでないと、ウエハ支持ス
テージへのウエハの適正なローディング・アンローディ
ングは困難である。
操作速度を余り大きくすることはできない。これに対し
て、操作速度を大きくすることができるように搬送アー
ムに静電チャックを設けたものが開発されてきている
が、この搬送アームの場合は、静電チャックの残留チャ
ック力が完全に０になってからでないと、ウエハ支持ス
テージへのウエハの適正なローディング・アンローディ
ングは困難である。
【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、ウエハのローディング・アンローディング操
作を高い操作速度で適正に行うことができるようにした
ことを特徴とする電子線装置を提供することを目的とす
る。
たもので、ウエハのローディング・アンローディング操
作を高い操作速度で適正に行うことができるようにした
ことを特徴とする電子線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】すなわち、本発明は、電
子線照射するための試料を受け入れる試料室と、試料室
に搬入するために試料を受け入れるローディング室と、
ウエハをローディング室から試料室に搬送するための試
料搬送アームと、試料室及びローディング室内にあっ
て、受け入れた試料を載置する載置面を備える試料載置
手段とを有し、試料室及びローディング室の少なくとも
一方の試料載置手段が、上端が上記載置面よりも上方の
位置に延びて載置面に載置されていた試料を押上げ可能
とされた押上げ部材を備え、該押上げ部材が、その上端
にコイルバネ等の可撓性部材を介して取り付けられた静
電チャックを備えることを特徴とする電子線装置を提供
する。
子線照射するための試料を受け入れる試料室と、試料室
に搬入するために試料を受け入れるローディング室と、
ウエハをローディング室から試料室に搬送するための試
料搬送アームと、試料室及びローディング室内にあっ
て、受け入れた試料を載置する載置面を備える試料載置
手段とを有し、試料室及びローディング室の少なくとも
一方の試料載置手段が、上端が上記載置面よりも上方の
位置に延びて載置面に載置されていた試料を押上げ可能
とされた押上げ部材を備え、該押上げ部材が、その上端
にコイルバネ等の可撓性部材を介して取り付けられた静
電チャックを備えることを特徴とする電子線装置を提供
する。
【０００６】押上げ部材は、相互に所定間隔離して設定
され、上下方向で可動とされた複数のロッドと、各ロッ
ドの上端に上記可撓性部材を介して取り付けられた静電
チャックとにより構成することができる。
され、上下方向で可動とされた複数のロッドと、各ロッ
ドの上端に上記可撓性部材を介して取り付けられた静電
チャックとにより構成することができる。
【０００７】上記試料搬送アームは、試料を静電保持す
るための静電チャックを備え、上記試料載置手段が上記
載置面に試料を静電保持するための静電チャックを備え
るような構成とすることができる。
るための静電チャックを備え、上記試料載置手段が上記
載置面に試料を静電保持するための静電チャックを備え
るような構成とすることができる。
【０００８】また、上記試料搬送アーム及び試料載置手
段の載置面の少なくとも一方が、載置面中心にある静電
チャック部材と、その周囲に僅かな間隔をあけて設けら
れ、環状の静電チャック部材とは独立して作動可能とさ
れた環状の静電チャック部材とを備え、上記ロッドは中
心の静電チャック部材と環状の静電チャック部材との間
を通って上下に伸張するようにすることができる。
段の載置面の少なくとも一方が、載置面中心にある静電
チャック部材と、その周囲に僅かな間隔をあけて設けら
れ、環状の静電チャック部材とは独立して作動可能とさ
れた環状の静電チャック部材とを備え、上記ロッドは中
心の静電チャック部材と環状の静電チャック部材との間
を通って上下に伸張するようにすることができる。
【０００９】また、本発明は、半導体デバイスの製造方
法において、上記の如き電子線装置を用いて、製造プロ
セス途中の半導体デバイスの欠陥検査等の評価を行う半
導体デバイスの製造方法を提供する。
法において、上記の如き電子線装置を用いて、製造プロ
セス途中の半導体デバイスの欠陥検査等の評価を行う半
導体デバイスの製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した本発明の
実施形態につき説明する。図１は、ウエハ表面に電子線
を照射し、その照射によって生じる同表面からの反射電
子や二次電子に基づき、当該ウエハに形成された回路パ
ターン等の評価を行うための本発明に係る電子線（評
価）装置１０を示している。
実施形態につき説明する。図１は、ウエハ表面に電子線
を照射し、その照射によって生じる同表面からの反射電
子や二次電子に基づき、当該ウエハに形成された回路パ
ターン等の評価を行うための本発明に係る電子線（評
価）装置１０を示している。
【００１１】該電子線装置は、図示のように、電子線を
ウエハＷに照射し、ウエハからの二次電子を受け入れて
所要のウエハ評価を行うための電子光学系を備える鏡筒
１２、電子線照射を受けるウエハを収納する試料室１
４、及び、該試料室内にウエハを出し入れするためのロ
ーディング室１６を備える。図示の装置では、ローディ
ング室１６の外部には、ローディング室内にウエハを出
し入れするための第１ウエハ搬送ロボット１８が設けら
れている。
ウエハＷに照射し、ウエハからの二次電子を受け入れて
所要のウエハ評価を行うための電子光学系を備える鏡筒
１２、電子線照射を受けるウエハを収納する試料室１
４、及び、該試料室内にウエハを出し入れするためのロ
ーディング室１６を備える。図示の装置では、ローディ
ング室１６の外部には、ローディング室内にウエハを出
し入れするための第１ウエハ搬送ロボット１８が設けら
れている。
【００１２】試料室１４は、ウエハＷを支持するための
ウエハ支持ステージ２０を有しており、該ステージは、
実線で示す電子線照射位置と、一点鎖線で示すウエハ受
け渡し位置との間で移動可能とされている。
ウエハ支持ステージ２０を有しており、該ステージは、
実線で示す電子線照射位置と、一点鎖線で示すウエハ受
け渡し位置との間で移動可能とされている。
【００１３】ローディング室１６は、第１ゲートバルブ
２２を介して試料室１４に接続されており、また、第２
ゲートバルブ２４を介して外部に通じるようになってい
る。該ローディング室１６は、ウエハ載置台２６と第２
ウエハ搬送ロボット２８とを有している。ウエハ載置台
２６は、ローディング室１６の外部にある第１ウエハ搬
送ロボット１８が当該ローディング室１６に出し入れす
るウエハを載置するためのものであり、第２ウエハ搬送
ロボット２８は、ウエハ載置台２６からウエハを試料室
１４のステージ２０へ移送したり、ステージ２０からウ
エハを当該ウエハ載置台２６へ戻したりするためのもの
である。ウエハ載置台２６は、図示の試料室寄りの位置
から、第１ウエハ搬送ロボット１８寄りの位置に移動可
能とされている。ウエハ載置台６は、そのウエハ載置面
がその面内で１ダイ寸法程度Ｘ、Ｙ方向で可動で、プラ
スマイナス５度程度の回動が可能とされており、ウエハ
のプリアライメントができるようになっている。
２２を介して試料室１４に接続されており、また、第２
ゲートバルブ２４を介して外部に通じるようになってい
る。該ローディング室１６は、ウエハ載置台２６と第２
ウエハ搬送ロボット２８とを有している。ウエハ載置台
２６は、ローディング室１６の外部にある第１ウエハ搬
送ロボット１８が当該ローディング室１６に出し入れす
るウエハを載置するためのものであり、第２ウエハ搬送
ロボット２８は、ウエハ載置台２６からウエハを試料室
１４のステージ２０へ移送したり、ステージ２０からウ
エハを当該ウエハ載置台２６へ戻したりするためのもの
である。ウエハ載置台２６は、図示の試料室寄りの位置
から、第１ウエハ搬送ロボット１８寄りの位置に移動可
能とされている。ウエハ載置台６は、そのウエハ載置面
がその面内で１ダイ寸法程度Ｘ、Ｙ方向で可動で、プラ
スマイナス５度程度の回動が可能とされており、ウエハ
のプリアライメントができるようになっている。
【００１４】図２は、ウエハ支持ステージ２０及びウエ
ハ載置台２６に設けられた静電チャック３０の平面図で
ある。図示のように、該静電チャック３０は、円環状の
周辺電極３２と、中心電極３４とを備えており、中心電
極は、円盤状部３８と、該円盤状部から周辺電極３２の
一部に設けられた半径方向スリット３６を通して半径方
向外側に伸びる伸張部４０とを有している。周辺電極３
２と中心電極３４とは、僅かな隙間をもって離されてお
り、中心電極３４の周縁上には等間隔あけられた円弧状
凹部４２が設けられ、周辺電極には該円弧状凹部４２に
対応する円弧状凹部４６が設けられている。静電チャッ
ク３０は、更に、円弧状凹部４２，４６の間を垂直に延
びる４本のウエハ押し上げロッド４８を備えており、該
ロッドはその下端部において相互に連結されており（図
３）、円弧状凹部４２，４６の間を通して、当該静電チ
ャック内を上下動することができるようなっている。各
ロッドの上端には、コイルバネ４８’を介して静電チャ
ック４８”が取り付けられている。静電チャック３０
を、周辺電極３２と中心電極３４とから構成しているの
は、当該静電チャックにより保持しようとするウエハ
が、該チャックに向かって凹状に湾曲しており、ウエハ
を該チャック上に載置した状態では、ウエハの周縁部分
だけがチャックと接触し、中心部分がチャックから離れ
た状態となるような場合に、まず、中心電極３４を作動
させてウエハ中心部分を保持してから、周辺電極３２を
作動させることにより当該ウエハ全体を保持することが
できるようにするためである。中心電極の伸張部４０
は、当該電極の電源との接続のためであり、必ずしも必
要ではない。
ハ載置台２６に設けられた静電チャック３０の平面図で
ある。図示のように、該静電チャック３０は、円環状の
周辺電極３２と、中心電極３４とを備えており、中心電
極は、円盤状部３８と、該円盤状部から周辺電極３２の
一部に設けられた半径方向スリット３６を通して半径方
向外側に伸びる伸張部４０とを有している。周辺電極３
２と中心電極３４とは、僅かな隙間をもって離されてお
り、中心電極３４の周縁上には等間隔あけられた円弧状
凹部４２が設けられ、周辺電極には該円弧状凹部４２に
対応する円弧状凹部４６が設けられている。静電チャッ
ク３０は、更に、円弧状凹部４２，４６の間を垂直に延
びる４本のウエハ押し上げロッド４８を備えており、該
ロッドはその下端部において相互に連結されており（図
３）、円弧状凹部４２，４６の間を通して、当該静電チ
ャック内を上下動することができるようなっている。各
ロッドの上端には、コイルバネ４８’を介して静電チャ
ック４８”が取り付けられている。静電チャック３０
を、周辺電極３２と中心電極３４とから構成しているの
は、当該静電チャックにより保持しようとするウエハ
が、該チャックに向かって凹状に湾曲しており、ウエハ
を該チャック上に載置した状態では、ウエハの周縁部分
だけがチャックと接触し、中心部分がチャックから離れ
た状態となるような場合に、まず、中心電極３４を作動
させてウエハ中心部分を保持してから、周辺電極３２を
作動させることにより当該ウエハ全体を保持することが
できるようにするためである。中心電極の伸張部４０
は、当該電極の電源との接続のためであり、必ずしも必
要ではない。
【００１５】第１ウエハ搬送ロボット１８及び第２ウエ
ハ搬送ロボット２８は、ほぼ同様な構成となっており、
基台５０と、該基台上に取り付けられたウエハ搬送アー
ム５２とを有しており、該ウエハ搬送アームにウエハを
載置して搬送を行うようになっている。第２ウエハ搬送
ロボット２８は、アーム上に載置したウエハを確実に保
持するために、ウエハ搬送アーム５２に静電チャック５
４が設けられているが、第１ウエハ搬送ロボット１８の
ウエハ搬送アーム５２には静電チャックの代わりに真空
チャック６０が設けられている。これは、第１ウエハ搬
送ロボット１８は装置外部の大気中で操作されるのに対
して、第２ウエハ搬送ロボット２８は、後述するように
真空中で操作されるので、真空チャックは適さないから
である。第２ウエハ搬送ロボット２８のウエハ搬送アー
ム５２は、図２に示すように、その先端がコ字上になっ
ており、ロッド４８が支障にならずに操作ができるよう
にしてある。
ハ搬送ロボット２８は、ほぼ同様な構成となっており、
基台５０と、該基台上に取り付けられたウエハ搬送アー
ム５２とを有しており、該ウエハ搬送アームにウエハを
載置して搬送を行うようになっている。第２ウエハ搬送
ロボット２８は、アーム上に載置したウエハを確実に保
持するために、ウエハ搬送アーム５２に静電チャック５
４が設けられているが、第１ウエハ搬送ロボット１８の
ウエハ搬送アーム５２には静電チャックの代わりに真空
チャック６０が設けられている。これは、第１ウエハ搬
送ロボット１８は装置外部の大気中で操作されるのに対
して、第２ウエハ搬送ロボット２８は、後述するように
真空中で操作されるので、真空チャックは適さないから
である。第２ウエハ搬送ロボット２８のウエハ搬送アー
ム５２は、図２に示すように、その先端がコ字上になっ
ており、ロッド４８が支障にならずに操作ができるよう
にしてある。
【００１６】次に、上記電子装置におけるウエハのロー
ディング・アンローディング操作について説明する。 ローディング（ステージ２０へのウエハの搬送・装着） ウエハを当該電子線装置の外部からステージ２０まで搬
送し装着する（ローディング）には、次のようにして行
われる。 １） ゲートバルブ２４を開き、ウエハを真空チャック
により保持した（第１ウエハ搬送ロボット１８の）ウエ
ハ搬送アーム５２をローディング室内に動かす。このと
き、ウエハ載置台２６は第１ウエハ搬送ロボット１８寄
りの位置にあり、ウエハ搬送アーム５２はこのウエハ載
置台２６の上方位置に動かされる。 ２） ウエハ載置台２６のロッド４８を上方に動かし
て、その上端にある静電チャック４８”が当該ウエハ載
置台２６のウエハ載置面よりも上方の位置となり、第１
搬送ロボット５０のウエハ搬送アーム５２に真空保持さ
れているウエハの下面に接する位置となるようにする。 ３） 該ロッド上端の静電チャック４８”を作動させる
とともに、ウエハ搬送アームの真空チャック６０の作動
を停止して、ウエハを静電チャック４８”により静電保
持する。 ４） ウエハをロッドに渡したウエハ搬送アーム５２
を、ローディング室１６の外部に動かし、ゲートバルブ
２２を閉じる。 ５） ゲートバルブ２２が閉じられると、ローディング
室１６内が真空にされるとともに、ウエハ載置台２６
は、そのロッド４８を下げて、ウエハを当該ウエハ載置
台２６に接触させた状態とし、該ロッド４８の静電チャ
ック４８”の作動を停止し、当該ウエハ載置台２６の静
電チャック３０によるウエハの静電保持を行う。 ６） ウエハ載置台２６は、そこで、第２ウエハ搬送ロ
ボット２８寄りの位置に動かされる。 ７） この状態で、ロッド４８を再び上昇し、その静電
チャック４８”が当該ウエハ載置台２６に支持されてい
るウエハの下面に接する位置とする。ここでウエハ載置
台２６の静電チャック３０の作用を中止するとともに、
ロッド４８の静電チャック４８”を作用させて、該静電
チャック４８”によりウエハを静電保持し、上方に持ち
上げる。 ８） 第２ウエハ搬送ロボット２８のアーム５２をウエ
ハ載置台２６と、ロッド４８によって持ち上げられたウ
エハＷとの間に動かし、ロッド４８を下げ、ウエハが第
２ウエハ搬送ロボット２８のアーム５２に接するように
する。 ９） アーム５２の静電チャックを作用させ同静電チャ
ックによりウエハを静電保持するとともに、ロッドの静
電チャック５４の作用を停止し、第２ウエハ搬送ロボッ
ト２８のアーム５２に静電保持されたウエハを残して、
同ロッド４８を更に下げる。 １０） ゲートバルブ２２を開いて、第２ウエハ搬送ロ
ボットのアームを、ウエハを試料室１４内に動かす。ス
テージ２０は、ウエハ受け渡し位置（一点鎖線の位置）
にあり、そのロッド４８が上昇されて、第２ウエハ搬送
ロボット５０のアーム５２に支持されているウエハの下
面に接する位置とし、その上端にある静電チャック４
８”を作動させる。 １１） 第２ウエハ搬送ロボット５０のアーム５２の静
電チャック５４の作動を停止し、第２ウエハ搬送ロボッ
ト５０のアーム５２をローディング室１６内に戻し、ゲ
ートバルブ２２を閉じる。 １２） ステージ２０のロッド４８を下降し、支持して
いるウエハがステージ２０の静電チャック３０上に接す
る状態とし、同チャックを作動させて同静電チャックに
よるウエハ保持を行う。 １３） 静電チャック３０によりウエハを静電保持した
ステージ２０を、ウエハ受け渡し位置から電子線照射位
置（実線で示す位置）に移動する。
ディング・アンローディング操作について説明する。 ローディング（ステージ２０へのウエハの搬送・装着） ウエハを当該電子線装置の外部からステージ２０まで搬
送し装着する（ローディング）には、次のようにして行
われる。 １） ゲートバルブ２４を開き、ウエハを真空チャック
により保持した（第１ウエハ搬送ロボット１８の）ウエ
ハ搬送アーム５２をローディング室内に動かす。このと
き、ウエハ載置台２６は第１ウエハ搬送ロボット１８寄
りの位置にあり、ウエハ搬送アーム５２はこのウエハ載
置台２６の上方位置に動かされる。 ２） ウエハ載置台２６のロッド４８を上方に動かし
て、その上端にある静電チャック４８”が当該ウエハ載
置台２６のウエハ載置面よりも上方の位置となり、第１
搬送ロボット５０のウエハ搬送アーム５２に真空保持さ
れているウエハの下面に接する位置となるようにする。 ３） 該ロッド上端の静電チャック４８”を作動させる
とともに、ウエハ搬送アームの真空チャック６０の作動
を停止して、ウエハを静電チャック４８”により静電保
持する。 ４） ウエハをロッドに渡したウエハ搬送アーム５２
を、ローディング室１６の外部に動かし、ゲートバルブ
２２を閉じる。 ５） ゲートバルブ２２が閉じられると、ローディング
室１６内が真空にされるとともに、ウエハ載置台２６
は、そのロッド４８を下げて、ウエハを当該ウエハ載置
台２６に接触させた状態とし、該ロッド４８の静電チャ
ック４８”の作動を停止し、当該ウエハ載置台２６の静
電チャック３０によるウエハの静電保持を行う。 ６） ウエハ載置台２６は、そこで、第２ウエハ搬送ロ
ボット２８寄りの位置に動かされる。 ７） この状態で、ロッド４８を再び上昇し、その静電
チャック４８”が当該ウエハ載置台２６に支持されてい
るウエハの下面に接する位置とする。ここでウエハ載置
台２６の静電チャック３０の作用を中止するとともに、
ロッド４８の静電チャック４８”を作用させて、該静電
チャック４８”によりウエハを静電保持し、上方に持ち
上げる。 ８） 第２ウエハ搬送ロボット２８のアーム５２をウエ
ハ載置台２６と、ロッド４８によって持ち上げられたウ
エハＷとの間に動かし、ロッド４８を下げ、ウエハが第
２ウエハ搬送ロボット２８のアーム５２に接するように
する。 ９） アーム５２の静電チャックを作用させ同静電チャ
ックによりウエハを静電保持するとともに、ロッドの静
電チャック５４の作用を停止し、第２ウエハ搬送ロボッ
ト２８のアーム５２に静電保持されたウエハを残して、
同ロッド４８を更に下げる。 １０） ゲートバルブ２２を開いて、第２ウエハ搬送ロ
ボットのアームを、ウエハを試料室１４内に動かす。ス
テージ２０は、ウエハ受け渡し位置（一点鎖線の位置）
にあり、そのロッド４８が上昇されて、第２ウエハ搬送
ロボット５０のアーム５２に支持されているウエハの下
面に接する位置とし、その上端にある静電チャック４
８”を作動させる。 １１） 第２ウエハ搬送ロボット５０のアーム５２の静
電チャック５４の作動を停止し、第２ウエハ搬送ロボッ
ト５０のアーム５２をローディング室１６内に戻し、ゲ
ートバルブ２２を閉じる。 １２） ステージ２０のロッド４８を下降し、支持して
いるウエハがステージ２０の静電チャック３０上に接す
る状態とし、同チャックを作動させて同静電チャックに
よるウエハ保持を行う。 １３） 静電チャック３０によりウエハを静電保持した
ステージ２０を、ウエハ受け渡し位置から電子線照射位
置（実線で示す位置）に移動する。
【００１７】アンローディング（ステージ２０からのウ
エハの搬出） 電子線による評価が終了したウエハは、上記ローディン
グのときと逆の操作によって、試料室からローディング
室へ、そして、外部へ搬出される。
エハの搬出） 電子線による評価が終了したウエハは、上記ローディン
グのときと逆の操作によって、試料室からローディング
室へ、そして、外部へ搬出される。
【００１８】図４及び図５は、上記した電子線装置を用
いて、半導体デバイス製造工程におけるウエーハの評価
を行う実施形態を示す。デバイス製造工程の一例を図４
のフローチャートに従って説明する。
いて、半導体デバイス製造工程におけるウエーハの評価
を行う実施形態を示す。デバイス製造工程の一例を図４
のフローチャートに従って説明する。
【００１９】この製造工程例は以下の各主工程を含む。
ウエーハを製造するウエーハ製造工程（又はウエー
ハを準備する準備工程）（ステップ１００） 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程
（又はマスクを準備するマスク準備工程）（ステップ１
０１） ウエーハに必要な加工処理を行うウエーハプロセッ
シング工程（ステップ１０２） ウエーハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程（ステップ１
０３） 組み立てられたチップを検査するチップ検査工程
（ステップ１０４） なお、各々の工程は、更に幾つかのサブ工程からなって
いる。
ハを準備する準備工程）（ステップ１００） 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程
（又はマスクを準備するマスク準備工程）（ステップ１
０１） ウエーハに必要な加工処理を行うウエーハプロセッ
シング工程（ステップ１０２） ウエーハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程（ステップ１
０３） 組み立てられたチップを検査するチップ検査工程
（ステップ１０４） なお、各々の工程は、更に幾つかのサブ工程からなって
いる。
【００２０】これらの主工程の中で、半導体デバイスの
性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウエーハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウエーハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして
動作するチップを多数形成する。このウエーハプロセッ
シング工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる） 形成された薄膜層やウエーハを酸化する酸化工程 薄膜層やウエーハ等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層やウエーハを加工
するエッチング工程（例えばドライエッチング技術を用
いる） イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 加工されたウエーハを検査する検査工程 なお、ウエーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰
り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。
性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウエーハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウエーハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして
動作するチップを多数形成する。このウエーハプロセッ
シング工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる） 形成された薄膜層やウエーハを酸化する酸化工程 薄膜層やウエーハ等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層やウエーハを加工
するエッチング工程（例えばドライエッチング技術を用
いる） イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 加工されたウエーハを検査する検査工程 なお、ウエーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰
り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。
【００２１】上記ウエーハプロセッシング工程の中核を
なすリソグラフィー工程を図５のフローチャートに示
す。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウエーハ上
にレジストをコートするレジスト塗布工程（ステップ２
００） レジストを露光する露光工程（ステップ２０１） 露光されたレジストを現像してレジストのパターン
を得る現像工程（ステップ２０２） 現像されたパターンを安定化させるためのアニール
工程（ステップ２０３） 以上の半導体デバイス製造工程、ウエーハプロセッシン
グ工程、リソグラフィー工程には周知の工程が適用され
る。
なすリソグラフィー工程を図５のフローチャートに示
す。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウエーハ上
にレジストをコートするレジスト塗布工程（ステップ２
００） レジストを露光する露光工程（ステップ２０１） 露光されたレジストを現像してレジストのパターン
を得る現像工程（ステップ２０２） 現像されたパターンを安定化させるためのアニール
工程（ステップ２０３） 以上の半導体デバイス製造工程、ウエーハプロセッシン
グ工程、リソグラフィー工程には周知の工程が適用され
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る電子線装置は、上記のよう
な構成を有するので、ウエハを当該電子線装置に対して
ローディング・アンローディングするために当該ウエハ
を搬送するときに、同ウエハを確実に静電保持すること
ができるので、搬送速度を早くすることができ、従っ
て、当該電子線装置におけるウエハ評価速度を高くする
ことができる。
な構成を有するので、ウエハを当該電子線装置に対して
ローディング・アンローディングするために当該ウエハ
を搬送するときに、同ウエハを確実に静電保持すること
ができるので、搬送速度を早くすることができ、従っ
て、当該電子線装置におけるウエハ評価速度を高くする
ことができる。
【００２３】しかも、ウエハをウエハ載置台、ウエハ搬
送アーム、ウエハ支持ステージ間で受け渡しするときに
用いられるウエハ押上げロッドの静電チャックは、弱い
コイルバネでロッドと接続されているので、静電チャッ
クがウエハ裏面に接した時に、ウエハに衝撃がほとんど
かからず、特に、平面度が悪い状態で支持されているウ
エハに当該ウエハ押上げロッドが接触するときには、そ
の平面度の悪さはコイルバネによって吸収されるので、
当該ウエハに不適正な応力をかけることが無い。
送アーム、ウエハ支持ステージ間で受け渡しするときに
用いられるウエハ押上げロッドの静電チャックは、弱い
コイルバネでロッドと接続されているので、静電チャッ
クがウエハ裏面に接した時に、ウエハに衝撃がほとんど
かからず、特に、平面度が悪い状態で支持されているウ
エハに当該ウエハ押上げロッドが接触するときには、そ
の平面度の悪さはコイルバネによって吸収されるので、
当該ウエハに不適正な応力をかけることが無い。
【００２４】受け渡し途中で電源が切られた側の静電チ
ャックに多少残留静電力が残っていても、コイルバネが
ウエハにかかる応力を吸収するので、電源を切った後た
だちに受け渡し作業に移れる。
ャックに多少残留静電力が残っていても、コイルバネが
ウエハにかかる応力を吸収するので、電源を切った後た
だちに受け渡し作業に移れる。
【００２５】ウエハ押上げ棒を４本としたので、ローデ
ィングアームのウエハに接する面積を大きくとれる。ウ
エハ押上げ棒を２つの電極の境界に設けたので、静電チ
ャック面積のロスを最小にできる。
ィングアームのウエハに接する面積を大きくとれる。ウ
エハ押上げ棒を２つの電極の境界に設けたので、静電チ
ャック面積のロスを最小にできる。
【００２６】また、半導体デバイス製造工程における、
上記のウエーハ検査工程において、本発明の上記実施
形態に係る電子線装置を用いた場合、微細なパターンを
有する半導体デバイスでも、スループットよく検査でき
るので、全数検査が可能となり、製品の歩留向上、欠陥
製品の出荷防止が可能となる。
上記のウエーハ検査工程において、本発明の上記実施
形態に係る電子線装置を用いた場合、微細なパターンを
有する半導体デバイスでも、スループットよく検査でき
るので、全数検査が可能となり、製品の歩留向上、欠陥
製品の出荷防止が可能となる。
【図１】本発明に係る電子線装置全体の概略側面図であ
る。
る。
【図２】ウエハ載置台の静電チャックの平面図である。
【図３】ウエハ押上げロッドの側面図である。
【図４】半導体デバイス製造プロセスのフローチャート
である。
である。
【図５】リソグラフィー工程のフローチャートである。
１０ 電子線（評価）装置
１２ 鏡筒
１４ 試料室
１６ ローディング室
１８ ウエハ搬送装置
２０ ステージ
２２ ゲートバルブ
２４ ゲートバルブ
２６ ウエハ支持台
２８ ウエハ移送ロボット
３０ 静電チャック
３２ 周辺電極
３４ 中心電極
３６ 半径方向スリット
３８ 伸張部
４０ 伸張部
４２ 円形穴
４８ ロッド
４８’可撓性部材（コイルバネ）
４８”静電チャック
５０ 基台
５２ ウエハ搬送アーム
５４ 静電チャック
６０ 真空チャック
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｊ 37/20 Ｈ０１Ｊ 37/20 Ｂ ５Ｆ０３１
Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ ５Ｆ０５６
21/66 21/68 Ｂ
21/68 21/30 ５４１Ｌ
(72)発明者 狩俣 努
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA07 BA15 CA03 GA06
JA07 KA03 LA11 MA05 PA01
PA07 PA11 PA12 PA14 QA01
2G052 AA13 AD52 CA04 CA35 CA46
GA35
2H097 AA03 CA16 DB07 DB20 LA10
4M106 AA01 BA02 CA39 DB30
5C001 AA02 AA07 CC04
5F031 FA01 FA12 FA15 GA08 GA09
HA18 HA33 HA57 HA60 MA33
NA09 PA13 PA21
5F056 CB21 EA14 EA15
Claims (5)
- 【請求項１】 電子線を試料に照射することに基づき同
試料の評価等を行うための電子線装置であって、 電子線照射するための試料を受け入れる試料室と、 試料室に搬入するために試料を受け入れるローディング
室と、 ウエハをローディング室から試料室に搬送するための試
料搬送アームと、 試料室及びローディング室内にあって、受け入れた試料
を載置する載置面を備える試料載置手段と、 を有し、試料室及びローディング室の少なくとも一方の
試料載置手段が、上端が上記載置面よりも上方の位置に
延びて載置面に載置されていた試料を押上げ可能とされ
た押上げ部材を備え、該押上げ部材が、その上端にコイ
ルバネ等の可撓性部材を介して取り付けられた静電チャ
ックを備えることを特徴とする電子線装置。 - 【請求項２】前記押上げ部材が、相互に所定間隔離して
設定され、上下方向で可動とされた複数のロッドを備
え、各ロッドの上端に上記可撓性部材を介して上記静電
チャックが、相互に同じ高さになるように取り付けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。 - 【請求項３】上記試料搬送アームが、試料を静電保持す
るための静電チャックを備えており、上記試料載置手段
が上記載置面に試料を静電保持するための静電チャック
を備えていることを特徴とする請求項１若しくは２に記
載の電子線装置。 - 【請求項４】上記試料搬送アーム及び試料載置手段の載
置面の少なくとも一方が、載置面中心にある静電チャッ
ク部材と、その周囲に僅かな間隔をあけて設けられ、環
状の静電チャック部材とは独立して作動可能とされた環
状の静電チャック部材とを備え、上記ロッドは中心の静
電チャック部材と環状の静電チャック部材との間を通っ
て上下に伸張していることを特徴とする請求項２若しく
は３に記載の電子線装置。 - 【請求項５】半導体デバイスの製造方法において、製造
プロセス途中の半導体デバイスの欠陥検査等の評価のた
めに請求項１ないし４のいずれかに記載の電子線装置を
用いたことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372640A JP2003172715A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電子線装置及びデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372640A JP2003172715A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電子線装置及びデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172715A true JP2003172715A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372640A Withdrawn JP2003172715A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電子線装置及びデバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172715A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103975234A (zh) * | 2011-11-15 | 2014-08-06 | 原子能及能源替代委员会 | 借助微探针分析辐照材料的分析装置 |
| CN111595878A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 雅视特科技（杭州）有限公司 | 一种基于流水线的元素成分自动检测装置及其检测方法 |
-
2001
- 2001-12-06 JP JP2001372640A patent/JP2003172715A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103975234A (zh) * | 2011-11-15 | 2014-08-06 | 原子能及能源替代委员会 | 借助微探针分析辐照材料的分析装置 |
| CN103975234B (zh) * | 2011-11-15 | 2016-05-18 | 原子能及能源替代委员会 | 借助微探针分析辐照材料的分析装置 |
| CN111595878A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 雅视特科技（杭州）有限公司 | 一种基于流水线的元素成分自动检测装置及其检测方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |