JP2006100706A - 電子線露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 露光室へのロード直後の時点で既に露光マスク及び試料が高い精度で温調された状態とすることを可能にし、もってスループットを向上することが可能な電子線露光装置を提供する。
【解決手段】 電子線露光装置１を、露光マスク１２に照射されこれを通過した電子ビームで、露光パターンを試料１１の表面に露光する露光室２と、大気状態にある露光装置外部２００から真空状態である露光室２へと試料１１や露光マスク１２を搬入するための搬送経路（３、４、５）とを備え、さらに、試料１１や露光マスク１２を搬送経路（３、４、５）の全経路に亘って連続的に温調するための温調手段９０を備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子線源から発生せしめた電子ビームを露光マスクに照射して、通過した電子ビームで試料表面に露光パターンを転写する電子線露光装置に関し、特に、このような露光マスク及び試料の温調機構を備えた電子線露光装置に関する。

半導体集積回路の集積度は微細加工技術により規定されており、微細加工技術には一層の高性能が要求されている。特に、露光技術においては、ステッパなどに用いられるフォトリソグラフィの技術的な限界が予想されており、一層の微細化を難しくしている。この限界を打ち破る技術として電子線露光技術が注目されている。

電子線露光は、一般にスループットが低いという問題があった。下記特許文献１は、露光パターンと同一の開口パターンを有するステンシルマスクに、感光剤（レジスト）を塗布した試料（ウエハ）を近接して配置し、大きなサイズの電子ビームでマスクを走査することにより短時間で露光を終了する近接露光方式の電子線露光技術を開示している。本発明は、電子線露光装置で使用される露光マスクであれば、露光方式には限定されないが、ここでは近接露光方式の電子線露光技術を例として以下説明を行なう。

図１は、下記特許文献１に開示された近接露光方式の電子線露光装置の基本構成を示す図である。図１に示すように、電子線露光装置１内には、電子ビーム１１５を発生する電子ビーム源１１４と、整形アパーチャ１１６と、電子ビーム１１５を平行ビームにする照射レンズ１１８とで構成される電子銃ユニット１１２、対となる主偏向器１２２，１２４を含み、電子ビームを光軸に平行走査する走査手段１２１、露光するパターンに対応する開口を有するマスク１２、及び表面にレジスト層１０１が形成された試料（半導体ウエハなど）１１が設けられている。

露光マスク１２は、厚い外縁部分内の中央に開口パターンの形成された薄い膜を有しており、試料１１は表面がマスクに近接するように配置される。この状態で、マスクに垂直に電子ビームを照射すると、マスク１２の開口を通過した電子ビームが試料１１の表面のレジスト層１０１に照射される。走査手段１２１により電子ビーム１１５を偏向して（図のＡ，Ｂ，Ｃは３箇所に偏向されたビームを示す。）、マスク１２上の薄い膜の全面を走査すると、マスク１２のすべての開口パターンが露光されることになる。
なお、走査手段には、電子ビームをわずかに傾斜させるための副偏向器１５１，１５２が設けられており、マスク１２と試料１１の位置合わせと、マスクの歪みと試料の歪みによる露光位置のずれを補正するのに使用される。

上記のような電子線露光装置では、露光工程が真空中で行なわれ、試料１１及び露光マスク１２は内部が高い真空度に維持された真空露光室内に配置されるため、試料１１及び露光マスク１２の搬入出の度に真空を解除していてはスループットの低下を招く。したがって、露光室内への試料１１及び露光マスク１２の搬入出は、図２に示す搬入出機構を使用している。

図２は、試料１１及び露光マスク１２の搬送機構を含む電子線露光装置の全体構成図である。
図２において、参照番号２は露光工程が行なわれる真空露光室を示し、図１に示したような電子ビーム光学系が設けられている。露光室２には、ゲートバルブ５５を介してトランスファチャンバ５が接続され、このトランスファチャンバ５と露光室２とは真空状態で、試料１１及びマスク１２の搬入出を行なう。また、トランスファチャンバ５には、大気状態で試料１１が搬入され、真空状態で試料１１をトランスファチャンバ５内に搬出するロードロック室５１が設けられている。ロードロック室５１は、ゲートバルブ５４を介して大気状態にあるＥＦＥＭ３（Equipment Front End Module）に接続され、一方でロードロック室５１からトランスファチャンバ５内に至る経路にはゲートバルブ５６が設けられる。
ＥＦＥＭ３は、露光工程前にレジスト層１０１を成す感応性材料を試料へ塗布し、露光後に試料を現像するコータ／デベロッパ２００に接続されて、コータ／デベロッパ２００と露光装置１との間で試料１１の搬送を行なう。

試料１１が大気状態から真空露光室２に搬入される工程を、以下概略的に説明する。
コータ／デベロッパ装置によってレジスト層１０１が塗布された試料１１は、大気状態のままロボットアーム等の搬送手段３１によってＥＦＥＭ３内に受け取られる。その後、ロードロック室５１とトランスファチャンバ５内部との間のゲートバルブ５６を閉じた状態で、ＥＦＥＭ３とロードロック室５１との間のゲートバルブ５４が開放され、試料１１が大気状態のままロードロック室５１に搬入される。
試料１１をロードロック室５１に搬入した後、ゲートバルブ５４を閉じてロードロック室５１内を真空引きする。その後ゲートバルブ５６を開き、真空状態において、ロボットアーム等の搬送手段５３によりロードロック室５１からトランスファチャンバ内へ試料１１を搬入する。そしてゲートバルブ５６を閉じた後ゲートバルブ５５を開き試料１１を真空露光室２内へ搬入し、試料ステージ２１上に載置する。

また、電子線露光装置１には、使用する露光マスク１２を予めセットしておくマスクストッカ４を備える。マスクストッカ４は、複数の露光マスク１２を載置しておくためのラック４０を備えている。ラック４０に載置される露光マスク１２は、大気中のパーティクルから露光マスク１２を保護するために、本発明の出願人により下記特許文献２に開示された露光マスク収容器に収容されている。この露光マスク収容器を図３に示す。

露光マスク収容器６０は、上蓋６２と、上蓋６２との間に内部空間６６を形成するように上蓋と結合される下蓋６１と、上蓋６２と下蓋６１により形成される内部空間６６を密閉するシール部材であるＯリング６５と、露光マスク１２を上下から３点支持するために上蓋６２及び下蓋６１に設けられた、それぞれの支持部材６３、６４とを有している。内部空間６６が真空状態であれば、上蓋６２と下蓋６１とは大気圧を受けて結合され、離れることはない。

再び図２に戻ると、マスクストッカ４内において、露光マスク１２は露光マスク収容器６０に収容されたまま、大気状態でトレイ４１のような搬送機構によって、トランスファチャンバ５に設けられた露光マスク入出力機構５２に搬送される。露光マスク入出力機構５２の構造もまた、本発明の出願人による特許文献２に開示されており、その動作を図４を参照して説明する。

図４の（Ａ）に示すように、露光マスク入出力機構は、露光マスク収容器６０が載置される筐体７１と、露光マスク収容器６０を筐体７１に載置することにより密閉される接続空間７２とを有する。接続空間７２内には、露光マスク収容器６０の載置面に位置する下蓋支持支持台７３と、下蓋支持台７３を支持して上下方向に移動する第１支柱７６と、が設けられている。
さらに、接続空間７２と、トランスファチャンバにつながる筐体７１内の真空チャンバ５とを遮断する遮断板７８が設けられている。筐体７１の露光マスク収容器６０との接触部分にはＯリング８２が設けられており、接続空間７２は、露光マスク収容器６０を載置することにより、外部及び真空チャンバ５から遮断される。遮断板７８は、上下移動可能な第２支柱８１に支持されており、下方に移動することにより接続空間７２と真空チャンバ５がつながった状態になる。遮断板７８には、第１支柱７６のガイド７７が設けられており、第２支柱８１には第１支柱７６の駆動機構が設けられており、第１支柱７６に支持された下蓋支持台７３は、遮断板７８に対して上下移動可能である。

接続空間７２は、気体経路７４を介してバルブ７５につながっており、バルブ７５はさらに図示していない真空源（真空装置）及び窒素ガス源（Ｎ２パージ源）に接続されており、内部を真空状態、大気圧状態及びそれ以外の気圧状態にし、その気圧状態を維持することが可能である。

次に図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、露光マスク１２の真空チャンバとの入出力動作を説明する。図４（Ａ）に示すように、遮断板７８により接続空間７２と真空チャンバ５が遮断された状態にし、下蓋支持台７３を露光マスク収容器６０の載置面に位置させる。バルブ７５は閉じた状態にする。この状態で内部空間が真空状態に保持され、露光マスク１２を保持した露光マスク収容器６０を筐体７１と下蓋支持台７３上に載置する。この状態が図４（Ｂ）である。

この状態で接続空間７２の内部を真空状態にする。これにより、露光マスク収容器６０は大気圧により筐体７１に結合された状態になる。露光マスク収容器６０の内部空間と接続空間７２は共に真空状態であり、圧力がかからないので、下蓋６１は上蓋６２から離れることが可能である。図４（Ｃ）のように、下蓋支持台７３を降下させると、下蓋６１が露光マスク１２を支持したまま降下する。さらに、図４（Ｄ）のように遮断板７８を降下させると、接続空間７２と真空チャンバ５がつながった状態になり、露光マスク１２は真空チャンバ５内に取り込まれる。遮断板７８は更に降下して、マスク搬送機構による露光マスク取り出しが可能となる適切な位置に位置決めされる。

使用の終了した露光マスク１２を露光マスク収容器６０に戻すときには、逆の動作を行なう。マスク搬送機構が、露光マスクを下蓋６１の保持部材６４上に載せる。次に、遮断板７８を上昇して接続空間７２と真空チャンバ５を遮断状態にし、さらに下蓋支持台７３を上昇させて、下蓋６１を上蓋６２に接触させ、露光マスクを保持部材６３と６４で固定する。そして、接続空間７２内に１気圧の窒素ガスを徐々に導入すると、露光マスク収容器６０の内部空間は真空状態で、接続空間７２内は１気圧であるので、下蓋６１は上蓋６２に接合されて離れなくなる。この状態では、露光マスク収容器６０は筐体７１から取り出せる。

このようにして、トランスファチャンバ５内の真空を保ったまま、露光マスク１２がトランスファチャンバ５に搬入されると、上述した試料１１の搬入と同様に、ゲートバルブ５５を開き、ロボットアーム等の搬送手段５３により露光マスク１２を露光室２内へ搬入し、マスクステージ（図示せず）上に載置する。

なお、下記特許文献３には同様の試料搬送機構が開示されており、ここではロードロック室に試料を搬入した後の真空引きに伴って、断熱膨張により試料温度が低下することを見込んで、予め恒温槽で設定温度より高く試料を加熱しておく搬送機構が開示されている。

特許第２９５１９４７号公報 特開２００４−３９９８６号公報 特開平１０−２８４３７３号公報

試料１１及び露光マスク１２は、熱伸縮によるサイズ変動を抑制し、転写倍率を一定に（例えば上記の近接露光式電子線露光装置では等倍に）保つために、試料１１及びマスク１２を常に所定の設定温度に維持する必要がある。
しかしながら、従来の電子線露光装置では搬送経路における試料１１及びマスク１２の温度管理を実施しておらず。このため、露光室にロードされた直後は所定の設定温度と実際の試料等の温度との差が大きく、温度の安定までの待ち時間がスループットを悪化させることがあった。

また、従来の電子線露光装置において露光室内のみに置いてチラー機構（温調媒体循環機構）を用いて試料１１及びマスク１２の温調制御を行なっていたが、真空状態にある露光室で試料１１及びマスク１２を全面にわたって一定温度にすることは、非常に困難であった。

さらに、特許文献３に示すように、予め試料１１をロード時の設定温度より高く試料を加熱しておき、ロードロック室内の真空引きに伴う温度低下を利用して試料を設定温度に近づける手法では、試料温度の高精度な制御が非常に複雑かつ困難であった。

上記問題点を鑑みて、本発明は、露光室へのロード直後の時点で既に露光マスク及び試料が高い精度で温調された状態とすることを可能にし、もってスループットを向上することが可能な電子線露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子線露光装置では、大気状態にある装置外部から、真空状態である露光室へと、試料又はマスクを搬入するための搬送経路の、全経路に亘って連続的に温調する。

すなわち、本発明に係る電子線露光装置は、露光パターンに応じたマスクパターンを有する露光マスクに電子ビームを照射して、露光マスクを通過した電子ビームで、露光パターンを試料の表面に露光する露光室と、大気状態にある露光装置外部から真空状態である露光室へと試料や露光マスクを搬入するための搬送経路と、を備え、さらに、上記の試料や露光マスクを前記搬送経路の全経路に亘って連続的に温調するための温調手段を備える。

搬送経路は、大気状態で試料やマスクを搬送する大気搬送室と、真空状態で試料等を搬送する真空搬送室とを有し、温調手段は、大気搬送室内においては気体温度を調整する空調手段を有することとし、真空搬送室においてはその壁面の温度を調整することとしてよい。
これに加えて又はこれに代えて、温調手段は、真空搬送室に設けられる温調プレートを有し、搬送される試料やマスクを近接させることにより温調プレートの輻射熱で試料やマスクを加熱することとしてよい。

また露光マスクが、大気状態の外部においてマスク収容器に収容された状態にあるときは、搬送経路は、マスク収容器から、真空状態で露光マスクを搬送するマスク真空搬送室へと取り出すマスク収容器開閉機構を有することとしてよく、このとき上記の大気搬送室内では、マスク収容器に収容されたまま露光マスクが搬送されることとしてよい。

さらにまた、電子線露光装置は、露光室及び真空搬送室を覆う筐体と、筐体内の気体温度を調整する空調手段と、を含むこととしてよく、上記温調手段は、さらに露光室の壁面温度を調整することとしてよい。

本発明によって、装置外部から露光室へと至る搬送経路の全経路に亘って、試料及び露光マスクが連続的に温調されるので、露光室へロードされた直後の時点で既に試料及び露光マスクを温調された状態にすることが可能となるため、露光室内での温度安定時間を極めて短くすることが可能となり、露光装置のスループットを向上する。
特に、試料は露光マスクに比べて交換の頻度が高く、ロード直後の温調時間が露光装置のスループットに影響することが問題となるが、本発明によれば、すでにロードされた前の試料を露光している際に、上述のトランスファチャンバのような試料真空搬送室に次の試料を待機させ、この待機中に次の試料を試料真空搬送室内で温調することが可能となるため、スループットに影響を与えることが防止される。

また本発明によって、搬送経路の全経路に亘って連続的に温調していくので、装置外部から露光室へと至るまでに搬送経路の各箇所における温調精度を順に高めていくことが可能となる。これによってロード時点における温調精度を容易に向上することが可能となる。

また本発明では、真空状態で試料等を搬送する真空搬送室で温調を行なうとともに、大気状態で試料やマスクを搬送する大気搬送室においても温調を行なう。したがって、真空状態にある露光室や真空搬送室にロードされる前に、露光室等における設定温度と同一温度に予め温調しておき、露光室等においてマスク１２及び試料１１を全面にわたって一定温度に温調することを容易にすることが可能となる。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図５は、本発明の実施例に係る電子線露光装置の全体構成図である。以下の説明では近接露光式の電子線露光装置を例として説明するが、本発明はこれに限定されず、露光マスクを使用する電子線露光装置に広く適用可能である。
また、電子線露光装置の基本構成は、図１〜図４に示した構成及び上記の文献１に開示された構成に類似した構成を有している。よって、これらの図と同一の機能部分に同一の参照番号を付して表し説明を省略する。

電子線露光装置１は、大気状態にあるＥＦＥＭ３のコータ／デベロッパ面から真空状態である露光室２へと至る試料用搬送経路の全経路に亘って試料１１を連続的に温調し、大気状態にあるマスクストッカ４から真空状態である露光室へと至るマスク用搬送経路の全経路に亘って露光マスク１２を連続的に温調する温調部９０を備えている。

温調部９０は、前記各搬送経路のうち大気状態で試料１１を搬送するＥＦＥＭ３、及び大気状態でマスク１２を搬送するマスクストッカ４内及び後述のエンクロージャ６の気体温度を調整する空調部９１と、前記各搬送経路のうち真空状態で試料１１及びマスク１２を搬送するトランスファチャンバ５の壁面、並びに露光室２（メインチャンバ）の壁面及び内部の温度を調節するためのチラー（温調媒体循環機構）部９２とを備えて構成される。

さらに電子線露光装置１は、露光室２及びトランスファチャンバ５の周囲の大気温度を、試料１１及びマスク１２の設定温度付近に保ち、これにより露光室２及びトランスファチャンバ５の壁面温度を調整するチラー部９２による温度調整を容易にするために、露光室２及びトランスファチャンバ５をその内部に包含してこれらを覆うためのエンクロージャ６を備える。そして温調部９０の空調部９１は、エンクロージャ６内の気体温度を調整する。

空調部９１は、搬送経路内の各区画であるＥＦＥＭ３、マスクストッカ４と、エンクロージャ６にそれぞれ対応する複数の系統の空調機で構成されている。これら各区画に対応する各系統の空調機は、各区画に設置された温度センサ（図示せず）が検出した気体温度に基づき各区画に供給するべき空気の温度を調整して、気体流通路９３、９４及び９９を介してＥＦＥＭ３、マスクストッカ４及びエンクロージャ６のそれぞれに供給する。

このように、空調部９１を各区画ごとに系統別に構成することにより、供給される空気の温度設定や予圧の設定を、各区画毎にきめ細かに設定することが可能となり、各区画内を搬送される試料１１及びマスク１２を高い精度で設定温度に維持することが可能となる。すなわち、基本的には、各区画へ供給される空気の温度は、搬送経路内の各区画においてここを搬送される試料１１及びマスク１２が同一の設定温度となるように調整することが必要であるが、各区画に設置された温度センサ（図示せず）の取り付け位置の相違により、センサの検出温度と試料１１及びマスク１２の実際の温度との間の温度差に、若干のズレが生じる。そこで、空調部９１を各区画ごとに系統別に構成することにより、各系統ごとに供給される空気の温度設定を変更することを可能とする。

空調部９１を各区画ごとに系統別に構成することにより、各区画に応じて気体流通路にエアフィルタ（図示せず）を個別に設置することが可能となる。例えば、コータ／デベロッパ２００に接続されるＥＦＥＭ３においては、試料１１に塗布されたレジスト層１０１が空気中に含まれる化学物質により変質されることを防ぐために、温調空気を供給する気体流通路９３のみに化学物質を除去するエアフィルタを設置することが可能となる。

このように、試料１１及びマスク１２を収容するマスク収容器６０が大気状態で搬送されるＥＦＥＭ３及びマスクストッカ４では、その周囲の空気温度が試料１１及びマスク１２の設定温度となるように空調することにより、試料１１及びマスク１２の温調が行なわれる。なお、エンクロージャ６内の空調については後述する。

チラー部９２は、水などの温調媒体を、トランスファチャンバ５の壁面に沿わせて配設された温調媒体循環経路９６を通過させて、トランスファチャンバ５の壁面の温度を調整する。またチラー部９２は、同様に温調媒体を露光室２の壁面に沿わせて配設された温調媒体循環経路９５を通過させて露光室２の壁面の温度を調整する。このようにトランスファチャンバ５の壁面及び露光室２の壁面を温調することにより、真空状態であるこれらチャンバ内においても、試料１１及びマスク１２の温調を行なうことが可能である。

また露光室２内部の主要箇所２１、２２に、それぞれ温調媒体循環経路９７、９８を通過させてこれら主要箇所の温度を調整することとしてよい。ここに露光室２内部の主要箇所として、例えば試料１１やマスク１２に直接接触するそれぞれ試料用チャック又はマスク用チャック２１に温調媒体循環経路９７を設けることが好適であり、また、顕微鏡光源などの発熱体２２に温調媒体循環経路９８を設けることが好適である。試料１１やマスク１２に直接接触する部位２１を温調することにより、真空状態下でも試料１１やマスク１２の温調が容易となり、また発熱体２２を温調することによりこれら発熱体による試料１１やマスク１２の不要な温度変化を防ぐことができるからである。

チラー部９２もまた、温調媒体循環経路９５〜９８のそれぞれに対応する複数の系統のチラー装置で構成されている。これら各循環経路に対応する各系統のチラー装置は、各循環経路が温調しようとする部位に設置された温度センサ（図示せず）が検出した各部位の温度に基づき各循環経路に供給するべき温調媒体の温度、流量及び圧力を調整して、各温調媒体循環経路９５〜９８に供給する。

このように、チラー部９２を各温調部位ごとに系統別に構成することにより、供給される温調媒体の温度、流量及び圧力の設定を、各部位毎にきめ細かに設定することが可能となり、トランスファチャンバ５及び露光室２内にある試料１１及びマスク１２を高い精度で設定温度に維持することが可能となる。すなわち、基本的には、各循環経路へ供給される温調媒体の温度は、トランスファチャンバ５及び露光室２内の各位置において搬送される試料１１及びマスク１２が同一の設定温度となるように調整することが必要であるが、温度センサ（図示せず）の取り付け位置や、各温調部位の発熱量の相違のために、各循環経路に供給する温調媒体の温度を若干変更する必要がある。そこで、チラー部９２を各循環経路ごとに系統別に構成することにより、各系統ごとに供給される温調媒体の温度設定を変更することを可能とする。

さらに、トランスファチャンバ５及び露光室２の壁面をチラーによって温調することに加えて、これらを囲うクロージャ６内部を空調することにより、トランスファチャンバ５及び露光室２の外部の温度変化をクロージャ６内部の空調によって大部分平定して、チラー部９２を小型かつ安価に構成することが可能となる。
一方で、クロージャ６内部の空調に加えて、トランスファチャンバ５及び露光室２の壁面をチラーによって温調することにより、試料１１及びマスク１２をより高精度に温調するとともに、トランスファチャンバ５及び露光室２の周囲に偏在する各機器から生じる熱の影響を防止することが可能となり、トランスファチャンバ５及び露光室２内の試料１１及びマスク１２の温調精度向上に資する。

上述の説明のように、大気状態にある露光装置装置１の外部から真空状態である露光室へ２と至る搬送経路の全経路に亘って（すなわち試料１１の搬送に関してはＥＦＥＭ３〜トランスファチャンバ５〜露光室２の全経路に亘って、また露光マスク１２の搬送に関してはマスクストッカ４〜トランスファチャンバ５〜露光室２の全経路に亘って）、連続して試料１１及びマスク１２の温調を行なうことにより、露光室２へ搬送されるまでの間に温調精度を徐々に向上させ、露光工程を行なう時点ではすでに必要な温調精度で温調された状態とすることが可能となる。

すなわち本発明の露光装置によれば、例えば、露光装置装置１の外部のクリーンルームに試料１１がある間に所望の設定温度±２°Ｃに温調されていたとすれば、ＥＦＥＭ３内において設定温度±０．５°Ｃに温調精度を上げ、トランスファチャンバ５において設定温度±０．５°Ｃのまま精度を保ち、露光室２内では設定温度±０．０５°Ｃに温調することが可能となる。
また同様に、外部のクリーンルームに露光マスク１２がある間に設定温度±２°Ｃに温調されていたとすれば、マスクストッカ４内において設定温度±０．５°Ｃに温調精度を上げ、トランスファチャンバ５において設定温度±０．５°Ｃのまま精度を保ち、露光室２内では設定温度±０．０５°Ｃに温調することが可能となる。
さらに実際には、試料１１及び露光マスク１２の温調の目標となる設定温度を、これらＥＦＥＭ３、マスクストッカ４、トランスファチャンバ５及び露光室２のそれぞれにおいて変えて設定してもよい。

上述の説明のように、本発明の実施例に係る露光装置１は、試料１１が露光室２へ搬送されるまでの間に温調精度を徐々に向上させ、露光を行なう時点ではすでに温調された状態となっているため、試料１１の温調時間が露光装置のスループットに影響を及ぼすことを防止する。
特に、本発明の実施例に係る露光装置１は、ロードロック室５１内での真空引きによって試料１１の温度が低下しても、試料１１がトランスファチャンバ５内の真空搬送ロボットハンド５３上で待機する間にトランスファチャンバ５の壁面からの輻射熱により温調が行なわれるため、露光装置のスループットへの影響を防ぐ。

しかしながら、露光装置１のスループットがさらに高速になりトランスファチャンバ５における待機時間が短縮された場合には、以下に説明する温調プレートをトランスファチャンバ５内に設けて、試料１１の温調を高速に行なうこととしてよい。

図６は、図５に示す電子線露光装置のトランスファチャンバに上記温調プレートを付加した場合における、トランスファチャンバ５付近の部分構成図である。
温調プレート１００は、その輻射熱で試料１１を加熱することが可能な温調手段であり、トランスファチャンバ５の真空搬送ロボットハンド５３による試料１１の搬送経路に近接して設けられる。温調プレート１００自体は、温調部９０のチラー部９２により温度調整されるチラー機構によって温度調整されることが可能であるが、これに限定されることなく、例えば温調部９０により制御される電力印加によって発熱する発熱手段などの、真空状態下で利用可能な温度調整手段のいずれによっても温度調整されることが可能である。

そして、温調部９０は、真空搬送ロボットハンド５３によって試料１１を搬送する際に、温調プレート１００に接触しないぎりぎりの距離まで試料１１を接近させることにより高速に試料１１を温調することを可能とする。
なお、この温調プレート１００は、試料１１の温調のみに限らず、同様の方法により露光マスク１２を温調するために使用することも可能である。

なお、図５に示されるＥＦＥＭ３は本発明の請求項に係る試料大気搬送室をなし、マスクストッカ４は本発明の請求項に係るマスク大気搬送室をなし、トランスファチャンバ５は本発明の請求項に係る試料真空搬送室及びマスク真空搬送室をなし、これらを併せて、本発明の請求項に係る搬送経路をなす。
また、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示される露光マスク入出力機構は、本発明の請求項に係るマスク収容器開閉機構をなす。
さらに、同様に図５に示されるエンクロージャ６は、本発明の請求項に係る、露光室と試料真空搬送室又はマスク搬送室とを覆う筐体をなす。

本発明は、半導体ウエハ、半導体メモリ用フォトマスクまどの製造工程に使用される電子線露光装置に利用可能である。

近接露光方式の電子線露光装置の基本構成図である。 試料等の搬送機構を含む電子線露光装置の全体構成図である。 露光マスク収容器の構成を示す図である。 露光マスク入出力機構の動作を示す図である。 本発明の実施例に係る試料等の搬送機構を含む電子線露光装置の全体構成図である。 温調プレートを付加した、本発明の実施例に係る電子線露光装置の部分構成図である。

符号の説明

１ 電子線露光装置
２ 露光室
３ ＥＦＥＭ
４ マスクストッカ
５ トランスファチャンバ
６ エンクロージャ
１１ 試料
１２ 露光マスク
５１ ロードロック室
５２ 露光マスク入出力機構
５４、５５、５６ ゲートバルブ
９３、９４、９９ 気体流通路
９５、９６、９７、９８ 温調媒体循環経路
２００ コータ／デベロッパ

Claims (12)

1. 露光パターンに応じたマスクパターンを有する露光マスクに電子ビームを照射して、該露光マスクを通過した電子ビームで、前記露光パターンを試料の表面に露光する露光室と、
   大気状態にある装置外部から、真空状態である前記露光室へと、前記試料を搬入するための搬送経路と、
   を備える電子線露光装置において、
   さらに、前記試料を、前記搬送経路の全経路に亘って連続的に温調するための温調手段を備える電子線露光装置。
2. 前記搬送経路は、大気状態で前記試料を搬送する試料大気搬送室を有し、
   前記温調手段は、前記試料大気搬送室内の気体温度を調整する空調手段を有する、
   請求項１に記載の電子線露光装置。
3. 前記搬送経路は、真空状態で前記試料を搬送する試料真空搬送室を有し、
   前記温調手段は、前記試料真空搬送室の壁面の温度を調整する、
   請求項１に記載の電子線露光装置。
4. 前記搬送経路は、真空状態で前記試料を搬送する試料真空搬送室を有し、
   前記温調手段は、前記試料真空搬送室に設けられる温調プレートを有し、搬送される前記試料を近接させることにより前記温調プレートの輻射熱で前記試料を加熱する、
   請求項１に記載の電子線露光装置。
5. さらに、前記露光室及び前記試料真空搬送室を覆う筐体と、
   該筐体内の気体温度を調整する空調手段と、
   を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子線露光装置。
6. 露光パターンに応じたマスクパターンを有する露光マスクに電子ビームを照射して、該露光マスクを通過した電子ビームで、前記露光パターンを試料の表面に露光する露光室と、
   大気状態にある装置外部から、真空状態である前記露光室へと、前記露光マスクを搬入するための搬送経路と、
   を備える電子線露光装置において、
   さらに、前記露光マスクを、前記搬送経路の全経路に亘って連続的に温調するための温調手段を備える電子線露光装置。
7. 前記搬送経路は、大気状態の外部においてマスク収容器に収容されている前記露光マスクを、該マスク収容器から、真空状態で前記露光マスクを搬送するマスク真空搬送室へと取り出すマスク収容器開閉機構を有する、請求項６に記載の電子線露光装置。
8. 前記搬送経路は、大気状態で前記マスク収容器に収容されたまま前記露光マスクを搬送するマスク大気搬送室を有し、
   前記温調手段は、前記マスク大気搬送室内の気体温度を調整する空調手段を有する、
   請求項７に記載の電子線露光装置。
9. 前記搬送経路は、前記マスク収容器から取り出された前記露光マスクを真空状態で搬送するマスク真空搬送室を有し、
   前記温調手段は、前記マスク真空搬送室の壁面の温度を調整する、
   請求項７に記載の電子線露光装置。
10. 前記搬送経路は、前記マスク収容器から取り出された前記露光マスクを真空状態で搬送するマスク真空搬送室を有し、
    前記温調手段は、前記マスク真空搬送室に温調プレートを有し、搬送される前記露光マスクを近接させることにより前記温調プレートの輻射熱で前記マスクを加熱する、
    請求項７に記載の電子線露光装置。
11. さらに、前記露光室及び前記試料真空搬送室を覆う筐体と、
    該筐体内の気体温度を調整する空調手段と、
    を含む請求項７〜１０のいずれか一項に記載の電子線露光装置。
12. 前記温調手段は、さらに前記露光室の壁面温度を調整する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子線露光装置。

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