JP2007294850A - Electrostatic deflecting system, electron beam irradiation apparatus, substrate processing apparatus, substrate processing method, and method of manufacturing the substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電偏向器及び電子線照射装置及び基板処理装置及び基板処理方法及び基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic deflector, an electron beam irradiation apparatus, a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a substrate manufacturing method.
近年、フォトリソグラフィ技術に代わり、電子線などを用いた露光法などが実現されてきている。 In recent years, instead of photolithography technology, an exposure method using an electron beam or the like has been realized.
従来の典型的な電子線を用いた露光装置では、円筒形のコラム内に、ウエハ上に電子線を照射するための対物レンズと、ウエハ上で電子線の位置を偏向するための静電偏向器とが設けられている。静電偏向器は、円筒状のセラミックスなどからなる基材の内壁面に複数の偏向電極が互いに電気的に分離して設けられている(例えば、特許文献1参照)。
このような露光装置の静電偏向器では、偏向電極が設けられていない円筒状基材の内壁面はセラミックスなどが露出した状態となっている。このためこの露出したセラミックスなどの放電しにくい材質部分には電荷が蓄積されてチャージアップが発生しやすい。
このチャージアップにより、電子線を目的とする場所以外の他の場所に偏向させてしまい、露光精度の低下を招く、といった課題があった。
In such an electrostatic deflector of an exposure apparatus, ceramics and the like are exposed on the inner wall surface of the cylindrical base material on which no deflection electrode is provided. For this reason, electric charges are accumulated in the exposed material portions such as ceramics which are difficult to discharge, and charge-up is likely to occur.
Due to this charge-up, there has been a problem that the electron beam is deflected to a place other than the intended place, leading to a reduction in exposure accuracy.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャージアップの発生を抑制する静電偏向器及びこれを用いた電子線照射装置及び基板処理装置及び基板処理方法及び基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrostatic deflector that suppresses the occurrence of charge-up, an electron beam irradiation apparatus using the same, a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a substrate. It is in providing the manufacturing method of.
上記課題を解決するために、本発明の静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第1導電膜とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electrostatic deflector of the present invention is provided along a cylindrical axis on a cylindrical base material having an electron beam passage portion and an inner wall surface of the cylindrical base material, and electrically A plurality of separated deflection electrodes, a space portion that communicates with a gap portion between the plurality of adjacent deflection electrodes, and is located outside the gap portion when viewed from the electron beam passage portion; and provided in the space portion. And a first conductive film.
本発明のこのような構成によれば、電子線通過部を通過する電子のうち隣り合う偏向電極の間隙部に進入した電子は、空間部内に進入して第1導電膜によって放電される。従って、チャージアップの発生が抑制され、このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置によって照射された電子線はチャージアップによる目的としない偏向の発生がないので、所望の偏向を行うことができる。また、このような電子線照射装置が組み込まれた露光装置では、高精度の露光処理を行うことができる。 According to such a configuration of the present invention, the electrons that have entered the gap between adjacent deflection electrodes among the electrons that pass through the electron beam passage portion enter the space portion and are discharged by the first conductive film. Therefore, the occurrence of charge-up is suppressed, and the electron beam irradiated by the electron beam irradiation apparatus in which such an electrostatic deflector is incorporated does not cause undesired deflection due to charge-up, and thus performs a desired deflection. be able to. An exposure apparatus incorporating such an electron beam irradiation apparatus can perform high-precision exposure processing.
また、前記偏向電極と前記第1導電膜とは絶縁されていることを特徴とする。 The deflection electrode and the first conductive film are insulated from each other.
このように偏向電極と導電膜とは絶縁される。 Thus, the deflection electrode and the conductive film are insulated.
また、前記空間部は、前記間隙部よりも幅広であることを特徴とする。 In addition, the space portion is wider than the gap portion.
このような構成によれば、間隙部を狭くすることにより、電子線通過部から空間部へ電子が進入しにくく、また一旦空間部に進入した電子は電子線通過部へ戻りにくくなる。チャージアップの原因となる電子をほぼ確実に空間部に捕獲することができる。 According to such a configuration, by narrowing the gap portion, electrons do not easily enter the space portion from the electron beam passage portion, and electrons that have once entered the space portion do not easily return to the electron beam passage portion. Electrons that cause charge-up can be trapped in the space almost certainly.
また、絶縁領域にチャージした電荷の影響を小さくすることができる。 In addition, the influence of electric charges charged in the insulating region can be reduced.
また、前記空間部は湾曲していることを特徴とする。 The space portion is curved.
このような構成によれば、空間部に入り込んだ電子が壁面に衝突し跳ね返っても、再度電子線通過部に戻りにくくなる。 According to such a configuration, even if electrons entering the space portion collide with the wall surface and bounce off, it is difficult to return to the electron beam passage portion again.
また、前記第1導電膜は、前記電子線通過部から前記空間部を目視したときに視認可能な領域に設けられていることを特徴とする。 The first conductive film is provided in a region that is visible when the space portion is viewed from the electron beam passage portion.
このように、間隙部を通って空間部に進入する電子の多数は、電子線通過部から空間部を目視したときに視認可能な領域に到達すると考えられるため、少なくとも電子線通過部から空間部を目視したときに視認可能な領域に第1導電膜が形成されていればよい。 In this way, since many of the electrons entering the space through the gaps are considered to reach an area that can be seen when the space is viewed from the electron beam passage, at least from the electron beam passage to the space. It is sufficient that the first conductive film is formed in a region that can be visually recognized.
これにより、ほぼ確実に電子を第1導電膜によって放電することができる。 Thereby, electrons can be discharged almost certainly by the first conductive film.
また、前記間隙部と前記空間部を連通する連通部を更に具備することを特徴とする。 In addition, a communication portion that communicates the gap portion with the space portion is further provided.
このような構成によれば、間隙部と空間部との間に連通部を設けることにより、絶縁領域の露出面積を小さくすることができる。また、このような構成は製造上作りやすいため製造コストを削減することができる。また、隣り合う偏向電極間の絶縁を確実にすることができる。 According to such a configuration, the exposed area of the insulating region can be reduced by providing the communication portion between the gap portion and the space portion. Further, since such a configuration is easy to manufacture in manufacturing, the manufacturing cost can be reduced. Further, insulation between adjacent deflection electrodes can be ensured.
また、前記連通部は、前記電子線通過部と連通する第1連通部と、前記第1連通部よりも幅広で前記空間部よりも幅狭の前記空間部と連通する第2連通部とを有することを特徴とする。 The communication part includes a first communication part communicating with the electron beam passage part and a second communication part communicating with the space part wider than the first communication part and narrower than the space part. It is characterized by having.
このような構成によれば、空間部で導電膜に被覆されていない部分をより小さくでき、チャージアップを抑制できる。 According to such a structure, the part which is not coat | covered with the electrically conductive film in a space part can be made smaller, and charge-up can be suppressed.
また、前記偏向電極それぞれに電気的に接続し、前記第1導電膜と絶縁された前記連通部に設けられた第2導電膜を具備することを特徴とする。 In addition, a second conductive film is provided that is electrically connected to each of the deflection electrodes and provided in the communication portion that is insulated from the first conductive film.
このような構成によれば、より電子線通過部から空間部へ電子が進入しにくく、また一旦空間部に進入した電子は電子線通過部へ戻りにくく、と同時に絶縁領域にチャージした電荷の影響を小さくすることができる。また、連通部に第2導電膜が設けられることにより、連通部に進入する電子は2つの第2導電膜間を通過することとなるので、これらの第2導電膜間の電位により電子の進入を抑制することができる。 According to such a configuration, electrons are less likely to enter the space portion from the electron beam passage portion, and electrons that have once entered the space portion are less likely to return to the electron beam passage portion, and at the same time, the influence of the charge charged in the insulating region. Can be reduced. In addition, since the second conductive film is provided in the communication portion, electrons entering the communication portion pass between the two second conductive films, so that the electrons enter due to the potential between these second conductive films. Can be suppressed.
また、前記空間部それぞれに設けられている前記第1導電膜を電気的に接続する接続導電膜を具備することを特徴とする。 In addition, a connection conductive film that electrically connects the first conductive film provided in each of the space portions is provided.
このような構成によれば、複数の第1導電膜を一括して接地することが可能となり、静電偏向器の構造を簡素化することができる。 According to such a configuration, the plurality of first conductive films can be grounded together, and the structure of the electrostatic deflector can be simplified.
また、前記第1導電膜は接地されていることを特徴とする。 The first conductive film is grounded.
このような構成によれば、第1導電膜に蓄積される電荷を速やかに放電することができる。 According to such a configuration, the charge accumulated in the first conductive film can be discharged quickly.
また、前記偏向電極と前記第1導電膜との間に設けられた絶縁領域を具備することを特徴とする。 In addition, an insulating region provided between the deflection electrode and the first conductive film is provided.
このような構成によれば、偏向電極と第1導電膜とを絶縁することができる。 According to such a configuration, the deflection electrode and the first conductive film can be insulated.
また、前記偏向電極と前記第1導電膜は同一部材からなることを特徴とする。 Further, the deflection electrode and the first conductive film are made of the same member.
このように偏向電極と第1導電膜とを同一部材から形成することができる。 Thus, the deflection electrode and the first conductive film can be formed from the same member.
また、前記筒状基材の部材は、体積抵抗率が107〜1010のΩcmのセラミックスであることを特徴とする。 Further, the member of the cylindrical base material is a ceramic of Ωcm having a volume resistivity of 10 7 to 10 10 .
このように筒状基材の部材として、体積抵抗率が107〜1010のΩcmのセラミックスを用いることができる。 Thus, as a member of the cylindrical base material, a ceramic having a volume resistivity of 10 7 to 10 10 and having an Ωcm can be used.
また、前記偏向電極は、金属膜であることを特徴とする。 Further, the deflection electrode is a metal film.
このように偏向電極として金属膜を用いることができる。 Thus, a metal film can be used as the deflection electrode.
また、前記金属膜は白金族金属からなることを特徴とする。 The metal film is made of a platinum group metal.
このように白金族金属を用いることができる。これにより、活性酸素ガスを用いたクリーニングにより電極表面が酸化されても絶縁化しない。 Thus, a platinum group metal can be used. Thereby, even if the electrode surface is oxidized by cleaning using active oxygen gas, it is not insulated.
また、白金族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金のいずれか1つであることを特徴とする。 The platinum group metal is any one of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum.
このように白金族金属として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金を用いることができる。 Thus, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum can be used as the platinum group metal.
また、前記偏向電極は、導電性酸化物からなることを特徴とする。 Further, the deflection electrode is made of a conductive oxide.
このように偏向電極として導電性酸化物を用いることができる。そして、静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置をクリーニングする際に強酸化剤を用いても酸化されにくい。 Thus, a conductive oxide can be used as the deflection electrode. And even if a strong oxidizing agent is used when cleaning the electron beam irradiation apparatus incorporating the electrostatic deflector, it is difficult to be oxidized.
また、前記導電性酸化物は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナのいずれか1つであることを特徴とする。 In addition, the conductive oxide is any one of ruthenium oxide, iridium oxide, and platinum oxide.
このように前記導電性酸化物として、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどを用いることができる。 As described above, ruthenium oxide, iridium oxide, platinum oxide, or the like can be used as the conductive oxide.
また、前記静電偏向器を所定の温度に設定可能な温度調整機構を更に具備することを特徴とする。 Further, the apparatus further includes a temperature adjustment mechanism capable of setting the electrostatic deflector to a predetermined temperature.
このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置においては、偏向電極を温度調整機構により偏向電極を加熱し、活性酸素ガスにて、電子線照射装置内をクリーニングする際に、偏向電極表面に付着した汚染物を効率よく除去できる。 In an electron beam irradiation apparatus incorporating such an electrostatic deflector, the deflection electrode is heated when the deflection electrode is heated by a temperature adjusting mechanism and the inside of the electron beam irradiation apparatus is cleaned with active oxygen gas. Contaminants attached to the surface can be removed efficiently.
本発明の電子線照射装置は、電子線を発する電子銃と、前記電子線を制御する静電偏向器とを具備する電子線照射装置であって、前記静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第1導電膜とを具備することを特徴とする。 An electron beam irradiation apparatus according to the present invention is an electron beam irradiation apparatus including an electron gun that emits an electron beam and an electrostatic deflector that controls the electron beam, wherein the electrostatic deflector includes an electron beam passage portion. A plurality of deflection electrodes provided along the cylinder axis on the inner wall surface of the cylindrical substrate and electrically separated from each other, and a gap between the adjacent deflection electrodes It communicates, The space part located outside the said gap | interval part seeing from the said electron beam passage part, The 1st electrically conductive film provided in the said space part is provided, It is characterized by the above-mentioned.
本発明のこのような構成によれば、静電偏向器において、電子線通過部を通過する電子のうち隣り合う偏向電極の間隙部に進入した電子は空間部に進入し、この電子は第1導電膜によって放電される。従って、チャージアップの発生が抑制され、このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置によって照射された電子線はチャージアップによる目的としない偏向の発生がないので、所望の偏向を行うことができる。また、このような電子線照射装置が組み込まれた露光装置では、高精度の露光処理を行うことができる。 According to such a configuration of the present invention, in the electrostatic deflector, the electrons that have entered the gap between adjacent deflection electrodes among the electrons that pass through the electron beam passage portion enter the space portion, and the electrons are the first. Discharged by the conductive film. Therefore, the occurrence of charge-up is suppressed, and the electron beam irradiated by the electron beam irradiation apparatus in which such an electrostatic deflector is incorporated does not cause undesired deflection due to charge-up, and thus performs a desired deflection. be able to. An exposure apparatus incorporating such an electron beam irradiation apparatus can perform high-precision exposure processing.
以上説明したように、本発明によれば、チャージアップの発生を抑制し、露光精度の低下を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of charge-up and prevent a reduction in exposure accuracy.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
図1は、本発明に係る基板処理置としての一実施の形態を示す例えば露光装置のシステム構成を示す図である。この露光装置1に係るシステムは、他の装置、例えば被処理基板、例えば半導体ウエハWの処理面にレジスト液を塗布する塗布装置(コーター;COT)と半導体ウエハWの処理面に形成されたレジスト膜を現像する現像装置(ディベロッパー;DEV)とを備えたレジスト処理装置2(図中C/D側)とインライン接続自在に構成されている。さらに、露光装置1は、大気雰囲気(非減圧雰囲気)にて半導体ウエハWを搬送する第一のユニット(インターフェイス部)としての直線状の空間部を有する大気アライナー部3(図中S1)と減圧雰囲気(非大気雰囲気)にて半導体ウエハWを搬送し、半導体ウエハWに対して露光処理を施す露光処理室4を備えた第二のユニットとしての露光処理部5(図中S2)とで構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of, for example, an exposure apparatus showing an embodiment as a substrate processing apparatus according to the present invention. The system according to the
レジスト処理装置2側には、露光装置1側に対して半導体ウエハWを渡すための物理的に半導体ウエハWを落とし込んで位置決めする図示しない位置決め機構を付帯したステージを備えた渡し部10と半導体ウエハWを受け取り自在に構成され物理的に半導体ウエハWを落とし込んで位置決めする位置決め機構を付帯したステージを備えた受け部11とが配置されており、さらに、レジスト処理装置2側には、前記渡し部10と受け部11に対して半導体ウエハWを搬送自在に構成された自走式の搬送機構12が備えられている。
On the resist
さらに、レジスト処理装置2側の作業者による作業スペースエリアA側には前記搬送機構12により搬入出自在に構成され前記半導体ウエハWを複数収納自在に構成された収納体、例えばカセットを少なくとも一つ配置自在に構成されたカセット部13と、レジスト処理装置2側の制御を司る制御機構の表示機構を備えた操作機構である操作パネル14が配置されている。
Further, at least one storage body, for example, a cassette, which is configured to be carried in and out by the
さらに、レジスト処理装置2側には、前記搬送機構12により搬入出自在に構成され、前記前記渡し部10に半導体ウエハWを渡す前または/及び前記受け部11から受け取った後の半導体ウエハWに対して半導体ウエハWの切欠部、例えばノッチ部或いはオリフラ部を基準とした位置合わせを行う位置合せ機構15が前記作業スペースエリアA側と対抗する側(非作業スペースエリア側)に配置されている。
Further, on the resist
大気アライナー部3(図中S1)には、レジスト処理装置2側の渡し部10及び受け部11に対して半導体ウエハWを搬送自在に構成された自走式の搬送機構20が配置されており、大気アライナー部3(図中S1)の前記作業スペースエリアA側(長手方向の一端側)には、搬送機構20により半導体ウエハWを搬入出自在に構成され、レジスト処理装置2側の渡し部10から搬送機構20により受け取った半導体ウエハWをまたは/及びレジスト処理装置2側の受け部11に対して搬送機構20により渡す前の半導体ウエハWに対して半導体ウエハWの切欠部、例えばノッチ部或いはオリフラ部を基準とした位置決めをする位置決め機構21が配置されている。
In the air aligner unit 3 (S1 in the figure), a self-propelled
この位置決め機構21での位置決め精度としては、露光処理での半導体ウエハWの位置決めが歩留まり等の観点から処理上重要となるので、レジスト処理装置2側の位置合せ機構15による位置合わせ精度より高い精度または/及びレジスト処理装置2側の渡し部10若しくは受け部11における物理的に落とし込んで半導体ウエハWを位置決めする位置決め精度よりも高い精度での位置合わせ精度を達成するように構成されている。
As the positioning accuracy in the
さらに、この大気アライナー部3(図中S1)には、図2,3,4にも示すように、搬送機構20の前記作業スペースエリアA側と対抗する位置(長手方向の他端側)に露光処理部5にて露光処理された半導体ウエハWに対して、熱処理としてのポストエクスポージャーベーク(PEB)処理を施すための熱処理部22が配置されている。
Further, as shown in FIGS. 2, 3, and 4, the atmospheric aligner 3 (
この熱処理部22は、半導体ウエハWをその内部に搬入出するための搬入出口25が設けられ、その内部には半導体ウエハWに対して所定の熱、例えば75°C〜650°Cの間の所定温度、例えば120°C〜300°Cの間の所定温度、例えば、250°Cの熱を発熱機構、例えばヒーター31により加えて加熱処理する加熱処理機構としての加熱プレート26と半導体ウエハWに対して所定の温調、例えば大気アライナー部3内の室温と略同温或いはレジスト処理装置2内の室温と同温等の所定温度、例えば23°Cに設定する温調処理機構としての温調プレート27とを備えている。
The
ちなみに、温調プレート27の活用としては、上記の如く、加熱プレート26に半導体ウエハWを搬送する前、或いは後の半導体ウエハWを温調することは勿論であるが、加熱プレート26に搬送しないで、レジスト処理装置2側の渡し部10から搬送機構20により受け取った半導体ウエハWをまたは/及びレジスト処理装置2側の受け部11に対して搬送機構20により渡す前の半導体ウエハWに対して温調処理をしてもよく、前述の位置決め機構21に半導体ウエハWを搬送する前または/及び後において半導体ウエハWに対して温調処理をしてもよい。
Incidentally, as to the use of the
この温調プレート27は、図3,4にも示すように、待機位置Bと加熱プレート26の上方位置Cとを図示しない移動機構により水平に移動自在に構成され、温調プレート27の待機位置Bにおいて温調プレート27の下方位置には半導体ウエハWを下方から温調プレート27の切欠部28から突出して点接触にて支持する複数、例えば3つの支持ピン29を備え上下動自在に構成された支持機構30を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、加熱プレート26には、半導体ウエハWを下方から突出して点接触にて支持する複数、例えば3つの支持ピン32を備え上下動自在に構成された支持機構33を備えている。したがって、前記搬送機構20により搬入出口25を介して搬入された半導体ウエハWは支持機構30の上昇位置にて受け取られるとともに支持ピン29上で支持され、後、支持機構30が下降することにより支持ピン29上の半導体ウエハWは温調プレート27上に移し変えられる。
Further, the
さらに、温調プレート27が熱処理部22の上方に移動した後に、支持機構33が上昇し温調プレート27上の半導体ウエハWは支持ピン32上で支持され、後、温調プレート27が待機位置方向に移動し又は移動した後に支持機構33が下降し加熱プレート26上に半導体ウエハWは移し変えられるよう構成されている。
Further, after the
さらに、大気アライナー部3(図中S1)には、図2にも示すように、その上方位置にファンフィルタユニット40(FFU)が配置されている。このFFU40は、大気アライナー部3内に温度または/及び湿度または/及び図示しないフィルター機構によりケミカル成分、例えばアミン濃度が所定値、例えば1ppb以下となる値に管理されたクリーンエアーによるダウンフローが形成され、大気アライナー部3内が所定の圧力となるよう設定されるよう構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the air aligner unit 3 (S1 in the figure) is provided with a fan filter unit 40 (FFU) at an upper position thereof. This
ここで、大気アライナー部3(図中S1)内におけるクロスコンタミネーションの発生を改善する考え方の一例を説明する。レジスト処理装置2側の渡し部10からの半導体ウエハWの搬入口である渡し部搬入口10aと受け部11との半導体ウエハWの搬出口である受け部搬出口11aの高さ位置h1とされ、露光処理部5側との半導体ウエハWの搬入出口である搬入出口41の高さ位置h2とされ、熱処理部22の半導体ウエハWの搬入出するための搬入出口25の高さ位置h3とした場合、露光処理部5側は、減圧雰囲気下にも設定されるので、更には露光処理でのパーティクルの影響はレジスト処理装置2での処理の環境よりは高いクリーン度が要求される等々の理由から、h2≧h1、好ましくはh2>h1になるように設定されている。また、熱処理部22の搬入出口25からの熱の影響を抑制する観点から、h3≧(h1orh2)、好ましくは、h3>(h1orh2)と設定されている。
Here, an example of the idea of improving the occurrence of cross contamination in the atmospheric aligner 3 (S1 in the figure) will be described. The height h1 of the receiving
さらに、渡し部搬入口10aまたは/及び受け部搬出口11aと搬入出口41との高さ位置が略同高さ位置とした場合、完全に対向する位置関係ではなく若干異なる位置のほうが好ましい。
Furthermore, when the height position of the transfer part carry-in
また、熱処理部22の搬入出口25からの熱の影響を抑制する観点から他の改善する考え方の一例を図5にて説明する。熱処理部22の半導体ウエハWの搬入出するための搬入出口25の上下に壁50を設け、熱処理部22の配置雰囲気と搬送機構20の配置雰囲気を遮断している。さらに、熱処理部22の内部の気流の流れ51の方向は、排気機構、例えば真空ポンプ52にて、温調プレート27側から加熱プレート26方向側になるよう形成される。
In addition, an example of another way of thinking from the viewpoint of suppressing the influence of heat from the carry-in / out
また、搬入出口25の開口部を開閉できる開閉機構54を設けて熱の発散を抑制することを達成することが可能となる。このような構成とすると、大気アライナー部3でのダウンフローDFの形成領域が減らせることとなり、FFU40を小型化できることとなり、システムの小型化、装置のフットプリントの小型化、装置価格の低減化等のメリットも生ずる。さらに、熱処理部22の上方に熱処理部22の制御機構53(または/及び電源機構等の発熱機構)を配置することにより、さらに大気アライナー部3内での半導体ウエハWに対する熱の影響を抑制する。
In addition, it is possible to achieve suppression of heat dissipation by providing an opening /
つぎに、露光処理部5には、図6にも示すように、搬入出口41を介して搬送機構20にて半導体ウエハWが搬入出される基板搬入出部としての予備真空室60が配置されている。この予備真空室60の搬入出口41には予備真空室60内を気密に保持できるように開閉機構61が設けられている。この予備真空室60には、搬送機構20からの半導体ウエハWを受け渡し自在に構成され下方から突出して点接触にて支持する複数、例えば3つの支持ピン62を備え上下動自在に構成された図示しない支持機構を備えた載置台63を備えている。
Next, as shown in FIG. 6, the
また、載置台63には、図示しない温調機構が備えられ、載置台63の温度を前述したレジスト処理装置2内の処理部、例えばレジスト液を塗布する塗布装置(コーター;COT)における処理時の半導体ウエハWの温度または/及びレジスト処理装置2内の雰囲気温度または/及び大気アライナー部3の雰囲気温度より0.数°C〜3°Cの間の低い温度、好ましくは0.1〜0.5°Cの間の低い温度設定される。これは、半導体ウエハWに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。
Further, the mounting table 63 is provided with a temperature control mechanism (not shown), and the temperature of the mounting table 63 is processed in the processing unit in the resist
さらに、載置台63上に載置された半導体ウエハWの上方位置には少なくとも一つの画像検出機構、例えばCCDカメラ65が複数配置され、半導体ウエハWの少なくとも周縁部の画像を検出自在に構成されている。これらのCCDカメラ65による検出目的は、少なくとも半導体ウエハWの位置角度θを検出するために配置されているものである。また、CCDカメラ65の配置については搬送機構20による半導体ウエハWの搬送方向X軸と直行する方向Y軸のY軸上に少なくとも一つ、好ましくは二つ配置し、他の角度に少なくとも一つ配置してその目的が達成される。これにより、位置角度θとX及びY軸における予め登録された基準座標に基づいた、つまり登録されたデータと検出したデータとを比較し差分が制御機構166により演算され検出されるよう構成されている。ちなみに、図中のQは半導体ウエハWの中心位置を示すものである。
Further, a plurality of at least one image detection mechanism, for example, a
また、予備真空室60のY軸方向には後述する減圧搬送室との半導体ウエハWの搬送口66が設けられ、この搬送口66には搬送口66を気密に開閉自在に構成された開閉機構67が設けられている。さらに、予備真空室60には、予備真空室60内を排気する排気口68を備え排気機構、例えば排気ポンプ69にて排気自在に構成されている。したがって、図示しない気体導入機構から所定の気体、例えば不活性ガス、例えば窒素の導入量と排気ポンプ69の排気量を制御機構166の制御により所定の真空度と大気との間の圧力が設定自在に構成されている。
In addition, a
つぎに、減圧搬送室70について図1,7に基づいて説明する。この減圧搬送室70には、前述した予備真空室60に対して半導体ウエハWの搬送を搬送口71を介して行うための搬送機構72が配置されている。この搬送機構72には半導体ウエハWの周縁部による少なくとも一箇所の面接触または/及び裏面側から複数の点接触にて支持する機能を有する支持機構としてのアーム73が設けられている。
Next, the
更に、この減圧搬送室70の予備真空室60と対向する側には減圧搬送室70の雰囲気と連通する排気室80が併設して設けられている。この排気室80の下方位置には排気口81が設けられ、この排気口81から排気経路82を介して排気機構、例えば真空ポンプ83にて排気室80は勿論のこと減圧搬送室70をも一括して排気自在に構成されている。
Further, an
したがって、減圧搬送室70には直接的に排気手段が接続されていない。これは、搬送機構72を内蔵していて更に排気機構を接続すると減圧搬送室70が大型化してしまうという欠点を解決している。これにより、小型化、薄型化が達成される。さらに、真空ポンプ83等の故障、排気経路82のメンテナンス等においても排気室80を取り外し自在に構成することによりメンテナンス時間を短縮することも可能となる。また、減圧搬送室70内の容積70aと排気室80内の容積80aの関係は、容積70a≧容積80a好ましくは、容積70a>容積80aとなるように設定されている。これにより、減圧搬送室70内における所定の真空度に維持するスループットの向上をも達成できるよう配慮されている。また、減圧搬送室70内の空間部の高さh4は、排気室80内の空間部の高さh5より大きく設定され、排気室80からの排気速度が速く行えるよう構成されている。
Therefore, no exhaust means is directly connected to the
また、減圧搬送室70内の搬送機構72は、図8に示すように、制御機構166により制御され、アーム73に支持された半導体ウエハWを、前述したCCDカメラ65のデータに基づいて演算した結果差分が生じた場合、その差分の情報に基づいて、アーム73の露光処理室4への搬入角度θ1を変化させて補正し(旋回動作による位置調整)、半導体ウエハWを減圧雰囲気に維持された露光処理室4内のステージ91に搬入口89を介して搬送するよう構成されている。また、減圧搬送室70と露光処理室4との各搬入口89は、開閉機構92により気密に開閉自在に構成されている。
Further, as shown in FIG. 8, the
さらに、露光処理室4内のステージ91は、半導体ウエハWをX1軸方向(図中左右方向)およびY1軸方向(図中上下方向)へ移動自在に構成されており、ステージ91上の半導体ウエハWのX軸及びY軸の水平位置合わせを、前述したCCDカメラ65のデータに基づいて演算した結果差分が生じた場合、その差分の情報に基づいて、制御機構166により行うよう構成されている。また、アーム73の露光処理室4への搬入角度θ1を変化させて搬送する場合、予め露光処理室4内のステージ91はアーム73による半導体ウエハWの受け渡し位置を制御機構166により予測したデータに基づいて、移動されるよう構成されている。
Further, the
したがって、半導体ウエハWからみた、全体の位置合わせの流れの概略についてはについて図9に示すように、他の装置であるレジスト処理装置2側での位置合わせ工程95、大気アライナー部3内での位置合わせ工程96、以上は大気雰囲気中での位置合わせ工程、を経た後、減圧雰囲気中にて、半導体ウエハWの位置を予備真空室60内にてCCDカメラ65にて検出する工程97、このCCDカメラ65にて検出した位置検出データに基づいて、減圧搬送室70のアーム73の移動における旋回角度を調整しつつ搬送し位置決めする工程98、この後、更に他の減圧室である露光処理室4内のステージ91にてXY軸の動作での位置合わせを行う工程99を行っている。このように、大気雰囲気中で複数個所による位置合わせ工程、減圧雰囲気中において位置確認のための位置検出と複数個所による位置合わせ工程、を行っているので、位置合せ精度を高度のものとしている。
Therefore, as shown in FIG. 9, the outline of the entire alignment flow as seen from the semiconductor wafer W is shown in FIG. 9. The
さらに、露光処理室4について、図10に示すように、天井部には、ステージ91上の半導体ウエハWに電子線を照射する電子線照射装置500が設けられている。電子線照射装置500は、電子銃501とコラム100を有する。詳細な構成については後述するが、コラム100は、GLブロック560、CLブロック561、PLブロック562及びRL/OLブロック563のブロックに分かれている。コラム100には、電子線発生源である電子銃501や、電子銃部の圧力を超高真空にするための排気機構として、例えばイオンポンプ101が設けられている。
Further, as shown in FIG. 10, in the
図11に示すように、コラム100の排気ライン106は、垂直方向に複数個所に設けられている。本実施形態においては、上方から下方、すなわち電子銃501から半導体ウエハWに向かって、10−7Pa、10−6Pa、10−5Paというように段階的に真空度が変化するように設定され、半導体ウエハWが電子線に照射される領域の真空度は10−5Paとなるように設定されている。
As shown in FIG. 11, the
本実施形態では、真空度が異なる領域毎に排気ライン106が1つづつ設けられており、それぞれの排気ライン106の排気量を異ならせることによって段階的に真空度が変化するようになっている。このように真空度を上方に行くほど高く、下方に行くほど低くなるように構成することにより、電子線の直進効率の向上或いはエネルギーの低下を抑制することが可能である。尚、本実施形態においては、真空度が異なる領域毎に排気ライン106を1つづつ設け、各排気ラインの排気量を異ならせているが、例えば、複数の排気ラインの各排気量を同一にし、用いる排気ラインの数によって真空度を変えてもよい。この場合においては、上方から下方に向かって排気ラインの数の配置密度が減少していくことになる。すなわち、実質的な排気量がコラム100の上方から下方に向かって少なくなるように設定すればよい。
In the present embodiment, one
さらに、露光処理室4には、図10に示すように、ステージ91の減圧搬送室70側と対向する側の側壁に排気口102が設けられており、排気ライン103を介して露光処理室4内を排気する排気機構、例えば、高真空ポンプ(ターボ分子ポンプ)104が設けられている。さらに、露光処理室4の天井部には、ステージ91上の半導体ウエハWの処理面に形成されたマークを光学的に確認するためのマーク検出機構105が配置され、この検出により、必要であれば、さらに、ステージ91のXY軸の動作での位置合わせを最終的に行うよう構成されている。
Further, as shown in FIG. 10, the
さらに、ステージ91は、図12、13に示すように、半導体ウエハWを静電的に吸着保持する静電チャック機構110を備えている。さらに、ステージ91は例えば絶縁材であるアルミナからなり、その表面には導電性コーティングが施されている。ここでステージ91としては、ステージの可動部重量を削減し、固有振動数を高くし、温度による伸びを小さくするために、軽くて、強くて、伸びにくい構造材を用いることが望ましい。また、導電性コーティングは薄い膜状が好ましい。これは、電子が表面に帯電すると、ビームの軌道に影響を与える等の問題があるため、電子線から見える面は全て導電性にし、電子がグランドへ流れるようにすることが望ましいが、導電性部材が肉厚であると、渦電流による電子線への影響が発生してしまうからである。
Furthermore, the
さらに、ステージ91の周囲にはリング状部材111が配置されるよう構成されている。このリング状部材111の形成物質は例えば絶縁材であるアルミナで、その表面に導電性コーティングが施されており、外周部は、ステージ91の静電吸着機構としての静電チャック機構110に吸着保持される半導体ウエハWの処理面の高さ位置と略同一の高さ位置に設定され、かつ半導体ウエハWと水平にされた平坦部112を備えている。このリング状部材111の表面には、コラム100から照射される電子線の直進の屈折を抑制するために、つまり渦電流等の発生を抑制するために渦電流防止機構として、電子線屈折防止膜としての材質、例えば、チタン系の材質、例えばTiN等の膜がコーティングしてある。さらに、リング状部材111とステージ91自体は、図に示すように接地(GND)されている。
Further, a ring-shaped
また、ステージ91には、加熱機構、例えばヒーター170が設けられており制御機構166により図示しない冷却機構とともにステージ91の半導体ウエハWを所定の温度に設定自在に構成されている。上記所定温度は、半導体ウエハWの処理時において、実質的に、前述したレジスト処理装置2内の処理部、例えばレジスト液を塗布する塗布装置(コーター;COT)における処理時の半導体ウエハWの温度または/及びレジスト処理装置2内の雰囲気温度または/及び大気アライナー部3の雰囲気温度より0.数°C〜3°Cの間の低い温度、好ましくは0.1〜0.5°Cの間の低い温度設定される。
Further, the
これは、半導体ウエハWに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。例えば、ロードロック(例えば予備真空室60等)で真空排気するときにウエハから熱量が奪われるため、ステージに運ばれた直後のウエハWは、大気アライナー部3などロードロック手前の温度より低い傾向がある。そのため、ステージ側の温度を真空排気によるウエハの温度低下程度下げておけば、ステージ上部へ搬送されたウエハの温度安定(伸びの収束)を待つ時間を省くことができる。
This is for suppressing the loss of the accuracy of the exposure process due to the expansion and contraction of the resist film formed on the semiconductor wafer W. For example, since the amount of heat is taken from the wafer when evacuating with a load lock (for example, the preliminary vacuum chamber 60), the wafer W immediately after being carried to the stage tends to be lower than the temperature before the load lock such as the
また、静電チャック機構110は、図14に示すように、絶縁体、例えばセラミックス等で形成された絶縁体部299に複数、例えば、二つの電極として、第一の電極300と第二の電極301が内蔵されている。第二の電極301の外方には、絶縁体部299を貫通する貫通孔302を移動自在に構成され半導体ウエハWの裏面の所定位置と接触自在に構成された導電性機構(接地自在にも構成された接地機構)、としての導通針303が設けられ、さらに、導通針303を半導体ウエハWの裏面と所定の圧力で接触させるため導通針303を上下動させる上下動機構(第一の導通針接触機構)304が設けられている。
Further, as shown in FIG. 14, the
さらに、半導体ウエハWの導通針303の接触する位置と対向する位置より所定の距離、例えば図中X2の距離だけ外方の位置の半導体ウエハWの処理面側であってレジスト膜が形成されている領域から半導体ウエハWと接触自在に構成された導電性機構、としての導通針305が設けられ、さらに、導通針305を半導体ウエハWの処理面と所定の圧力で接触させるため導通針305を移動させる移動機構(第二の導通針接触機構)306が設けられている。
Further, a resist film is formed on the processing surface side of the semiconductor wafer W at a predetermined distance, for example, a distance X2 in the drawing, from the position facing the position where the
導通針303と導通針305による半導体ウエハWの接触については、半導体ウエハWの裏面側に形成されている窒化膜、例えばSiN膜とその下地膜としての酸化膜、例えばSi02膜の内のSi02膜に少なくとも接触するように上下動機構304により導通針303を押圧する。したがって、SiN膜を突き抜ける程度の押圧力が上下動機構304には必要である。なお、複数の膜、例えば、SiN、SiO2を突き破ってSiに接触させるようにしてもよい。ちなみに、Si312は半導体ウエハW自体の材質である。これにより、半導体ウエハWの裏面側からの導通針303による半導体ウエハWの除電は効率的に行え、半導体ウエハW自体の材質であるSi312まで達しないことから半導体ウエハW自体の破損等の問題も改善することができる。
The contact of the semiconductor wafer W by the
また、導通針303は、処理面側に比べ硬度な膜であるSiN膜を突き抜ける必要があるので、その先端部には、導電性の硬度材質、例えば、導電性ダイヤモンドが複数埋め込まれて形成されている。なお、この先端部の材質或いは導通針の材質は、前述の導電性ダイヤモンドの他にタングステンカーバイド、アルミナチタンカーバイド系セラミック(Al2O3+TiC)、サーミット(TiC+TiN)タングステン、パラジウム、イリジウム、ベリリウム−銅合金のいずれかで形成してもよい。また、導通針に用いられる材質として特に重要な性質は、導電性、硬度、非磁性である。
Further, since the
さらに、導通針305による半導体ウエハWの処理面側との接触に関しては、一例として、半導体ウエハWの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の上に形成されたレジスト膜、レジスト膜の上に形成された帯電防止膜と接触するようにされる。また、他の例として、半導体ウエハWの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の上に形成された導電性膜、導電性膜の上に形成されたレジスト膜の内の導電性膜と接触するようにされる。また、他の例として、半導体ウエハWの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の中に形成されている導電性膜、回路パターン領域の上に形成されたレジスト膜にて、導電性膜と接触するようにされる。
Furthermore, regarding contact of the
このように、半導体ウエハW自体のSiとの直接接触ではなく、半導体ウエハW自体のSi上に形成された、導電性を有する膜と接触することとしたので半導体ウエハWの処理面側からの導通針305による半導体ウエハWの除電は効率的に行え、半導体ウエハW自体の材質であるSiまで達しないことから半導体ウエハW自体の破損等の問題も改善することができる。
As described above, since the semiconductor wafer W itself is not in direct contact with Si but is in contact with the conductive film formed on the Si of the semiconductor wafer W itself, The charge removal of the semiconductor wafer W by the
また、半導体ウエハW自体の材質であるSiまで達しないことからレジスト膜或いは回路パターンが形成される領域等に導通針305による接触穴が小さくできるので、後の工程、例えば、レジスト処理装置2における現像処理における現像液の塗布における現像液盛等の処理の影響も抑えることができ歩留まりを向上することが可能となる。
Further, since it does not reach Si, which is the material of the semiconductor wafer W itself, the contact hole by the
さらに、導通針303及び導通針305は、図14に示すように、切替機構、例えばスイッチSW1を介して、導通針303または/及び導通針305に流れる電流を検出するための電流検出機構、例えば電流計の第一の切り替え端子320、または、導通針303または/及び導通針305をGNDに接地するための第二の切り替え端子321、導通針303または/及び導通針305に対して所定の電圧を印加するための電源VP5に接続された第三の切り替え端子322と切り替え自在に構成されている。
Further, as shown in FIG. 14, the
なお、導通針303または/及び導通針305にて、または/及びとしたのは、図中では、導通針303及び導通針305とは接続されて、共に第一の切り替え端子320第二の切り替え端子321第三の切り替え端子322に接触している例を示したのであるが、それぞれの導通針303,305にて、それぞれ独立した前述の第一の切り替え端子320第二の切り替え端子321第三の切り替え端子322を設けてもよいからである。
The
さらに、第一の切り替え端子320の電流計の電流値のデータは制御機構166にてモニター可能に構成されている。また、第三の切り替え端子322の電源において、図中において便宜上、導通針303,305に負の電位が印加されるように記載しているが、正の電位が印加されるように構成してもよく、適宜必要に応じて設定されるよう構成されている。
Furthermore, the current value data of the ammeter at the
また、第一の電極300は、切替機構、例えばスイッチSW2と切替機構、例えばスイッチSW3とは接続され、このスイッチSW3にて、所定の負の電圧を印加する電源VP1或いは所定の正の電圧を印加する電源VP2に接続自在に構成され、さらに電源VP1及び電源VP2は、切替機構、例えばスイッチSW4を介して基準電位を発生する電源VP4に接続自在に構成されている。また、スイッチSW4は、電源VP4側またはGND側のいずれか一方側を選択自在に構成されている。したがって、スイッチSW4がGNDを選択した場合、基準電位は0Vとなる。
The
また、第二の電極301は、切替機構、例えばスイッチSW5を介して所定の負の電圧を印加する電源VP3に接続自在に構成され、さらに電源VP3は、切替機構、例えばスイッチSW4を介して基準電位を発生する電源VP4に接続自在に構成されている。また、スイッチSW4は、前述同様、電源VP4側またはGND側のいずれか一方側を選択自在に構成されている。したがって、スイッチSW4がGNDを選択した場合、基準電位は0Vとなる。
The
なお、上記において、所定の負の電圧を印加する電源VP1とし、所定の正の電圧を印加する電源VP2とし、所定の負の電圧を印加する電源VP3としたが逆電位として、所定の正の電圧を印加する電源VP1とし、所定の負の電圧を印加する電源VP2とし、所定の正の電圧を印加する電源VP3としてもよい。また、図中にて基準電位を発生する電源VP4の電位を負に記載しているが正の電位として動作させてもよく適宜必要に応じて設定してもよい。 In the above description, the power source VP1 applies a predetermined negative voltage, the power source VP2 applies a predetermined positive voltage, and the power source VP3 applies a predetermined negative voltage. A power source VP1 that applies a voltage, a power source VP2 that applies a predetermined negative voltage, and a power source VP3 that applies a predetermined positive voltage may be used. In addition, although the potential of the power source VP4 that generates the reference potential is described as negative in the figure, it may be operated as a positive potential or may be set as necessary.
このように、半導体ウエハWの裏面側より接触する導通針303の接触位置と半導体ウエハWの処理面側より接触する導通針305の接触位置は、接触位置の方がより半導体ウエハWの中心位置に近くなるように設定されている。
As described above, the contact position of the
これは、導通針は半導体ウエハWに蓄積される電子線、或いは静電チャック機構による電位を除電したいのであるが、半導体ウエハWの処理面側より接触する導通針305を半導体ウエハWの中心位置に近づけるのには半導体ウエハレジスト膜を露光処理するために電子線を照射しなくてはいけないので限界があるからである。また、半導体ウエハWの処理面側より接触する導通針305を絶縁体部299上の上方位置にて行うのは、半導体ウエハWの処理面側より接触する導通針305を絶縁体部299から外れた位置にて行うと、導通針305の押圧力で半導体ウエハWが絶縁体部299上から外れたり飛散したりするのを防止するためである。
This is because the conductive needle is intended to remove the potential of the electron beam accumulated on the semiconductor wafer W or the electrostatic chuck mechanism, but the
次に、露光処理室4の電子線照射装置500の詳細な構成について、図15を用いて説明する。
Next, a detailed configuration of the electron
図15は、電子線照射装置500の基本的な構成を示す概念図である。
FIG. 15 is a conceptual diagram showing a basic configuration of the electron
図15に示すように、電子線照射装置500は、電子線502を半導体ウエハWに向かって照射する電子銃501と、コラム100とを具備する。
As shown in FIG. 15, the electron
コラム100は、ガンレンズ(以下、GL)ブロック560、コンデンサレンズ(以下、CL)ブロック561、プロジェクションレンズ(以下、PL)ブロック562及びレデュースレンズ/オブジェクトレンズ(以下、RL/OL)ブロック563の4つのブロックに分かれている。PLブロック562は、第1成形アパーチャS1−AP553及び第2成形アパーチャS2−AP555の間に位置している。なお、第1成形アパーチャS1−AP553と第2成形アパーチャS2−AP555と前述の排気ライン106との関係については、電子銃501と第1成形アパーチャS1−AP553との間に配置される排気ライン106の数は、第1成形アパーチャS1−AP553と第2成形アパーチャS2−AP555との間に配置される排気ライン106の数よりも多いまたは/及び電子銃501と第1成形アパーチャS1−AP553との間に配置される複数の排気ライン106の間隔は、第1成形アパーチャS1−AP553と第2成形アパーチャS2−AP555との間に配置される複数の排気ライン106の間隔よりも近接して配置されるよう構成されている。
The
GLブロック560は電子銃501から放射される電子線502を収束する領域であり、ガンレンズ511、第1調整用静電偏向器(AL1)521及びガンレンズアパーチャ(以下、GL−AP)551を有している。放射された電子線502は、GL511により収束され、第1調整用静電偏向器(AL1)521によってコラム100中心に調整され、GL−AP551によって電子線の最も電流の大きい部分を切り出す。
The
CLブロック561は、第1成形アパーチャS1−AP553へ電子線を照射する領域であり、第2調整用静電偏向器(AL2)522、コンデンサレンズアパーチャ(以下、CL−AP)552、CL512、第3調整用静電偏向器(AL3)523を有している。
The
GLブロック560を通過した電子線502は、第2調整用静電偏向器(AL2)522によりCL512中心を通るように調整され、CL−AP552及びCL512により電子の数が所望の数となるように調整されて明るさが調整され、第3調整用静電偏向器(AL3)によりS1−AP553上に照射される。
The
S1−AP553は、電子線502を所望の形状に成形するものであり、CLブロック561を通過した電子線502はS1−AP553により所望の形状に成形される。なお、
電子銃501から第1成形アパーチャS1−AP553までの間(第1の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器521,522,523の各厚み(幅)については図15に示すように、各厚みが異なるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、厚くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。
S1-AP553 shapes the
FIG. 15 shows the thicknesses (widths) of a plurality of electrostatic deflectors (for example,
PLブロック562は、S1−AP553の像を第2成形アパーチャS2−AP555上に結像する領域であり、第1ブランキング用静電偏向器(BLK1)531、第4調整用静電偏向器(AL4)524、ブランキングアパーチャ(以下、BLK−AP)554、第5調整用静電偏向器(AL5)525、第2ブランキング用静電偏向器(BLK2)532、第6調整用静電偏向器(AL6)526、PL513及び第1キャラクタープロジェクション(以下、CP)用静電偏向器(CP1)541を有している。なお、第1成形アパーチャS1−AP553からBLK−AP554までの間(第2の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器531,524の各厚み(幅)については図15に示すように、各厚みが異なるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、薄くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。
The
S1−AP553を通過した電子線502は、第1ブランキング用静電偏向器(BLK1)531により、半導体ウエハW上の不必要な場所が露光されないように偏向され、第4調整用静電偏向器(AL4)524によって電子線がBLK−AP554を通るように調整されてBLK−AP554上へ偏向され、半導体ウエハW上の不必要な場所に電子線502が到達しないようにカットされる。
The
BLK−AP554を通過した電子線502は、第5調整用静電偏向器(AL5)525及び第6調整用静電偏向器(AL6)526によりPL中心を通るように調整され、PL513によりS1−AP553の像は第2成形アパーチャS2−AP555上に結像される。そして、電子線502は、第1CP静電偏向器(CP1)541によりS2−AP555上の任意のキャラクターまたは任意の大きさの電子線として選択される。なお、BLK−AP554から第2成形アパーチャS2−AP555までの間(第3の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器525,526の各厚み(幅)については図15に示すように、各厚みが略同一の厚みとなるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。さらに、他の静電偏向器として、例えば第1CP静電偏向器(CP1)541も考慮すると、第1CP静電偏向器(CP1)541の厚みは静電偏向器525,526の各厚み(幅)より厚い厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。このように、略同一の厚みの複数の静電偏向器525,526を有し、さらに、それらの静電偏向器525,526より厚い厚みの静電偏向器541を組み合わせることにより適切な電子線の制御を行うよう構成されている。
The
S2−AP555は任意のキャラクター及び任意のサイズに電子線を成形するアパーチャであり、PLブロック562を通過した電子線502はS2−AP555により所望の形に成形される。
S2-AP555 is an aperture that shapes an electron beam into any character and any size, and the
RL/OLブロック563は、S2−AP555の像を半導体ウエハW上に結像する領域であり、第2CP静電偏向器(CP2)542、RL514及びOL571などを有する。S2−AP555を通過した電子線502は、第2CP静電偏向器(CP2)542によりRL中心を通るように調整され、RL514によって半導体ウエハW上に転写される。なお、第2CP静電偏向器(CP2)542厚み(幅)については図15に示すように、第1CP静電偏向器(CP1)541の厚みと略同一の厚み、または、それ以上の厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。さらに、第2CP静電偏向器(CP2)542厚み(幅)については、後述にも説明するように第1CP静電偏向器(CP1)541以外の前述の静電偏向器より以上の厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。なお、静電偏向器の厚みについては前述の構成のみには限定せず適宜選択可能であるし組み合わせにて適宜電子線の制御が適正に行われるよう構成してもよいことはいうまでもない。
The RL / OL block 563 is a region where an image of S2-AP555 is formed on the semiconductor wafer W, and includes a second CP electrostatic deflector (CP2) 542, an
上述の調整用静電偏向器521〜526は、その偏向電極数が複数、例えば4極であり、ブランキング用静電偏向器531及び532は、その偏向電極数が複数、例えば2極であり、CP静電偏向器541及び542は、その偏向電極数が複数、例えば8極である。このようにコラム100には、偏向電極数が異なる複数の静電偏向器が混在して設けられており、半導体ウエハW側に偏向電極数が多い静電偏向器が設けられ、電子銃501側に偏向電極数が少ない静電偏向器が設けられている。更に、2極のブランキング用静電偏向器531及び532は、複数の4極の調整用静電偏向器521〜526の間に設けられている。ここで、静電偏向器においては、偏向電極数が多いほど電子線偏向時に歪みが小さい反面、その加工が難しくなってくる。
The adjustment
そこで、本実施形態においては、電子線偏向時の歪みによる露光精度の影響が顕著な半導体ウエハW側領域に設ける静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば8極とし、電子線偏向時の歪みによる影響が少ないCL軸及びPL軸調整用の静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば4極とし、単に不要な電子線を遮断する遮断機能を要する静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば2極としている。これにより静電偏向器の製造コストを削減することができる。なお、前述の静電偏向器の偏向電極数の数について、電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、2の整数または偶数倍である例えば、2×2の4極の静電偏向器の少なくとも1種の群で構成された領域、例えば電子銃501から第1成形アパーチャS1−AP553までの間の領域と、2の整数倍である例えば、2×1の2極の静電偏向器と2×2の4極の静電偏向器の複数、例えば2種以上の群で構成された領域、例えば第1成形アパーチャS1−AP553からBLK−AP554までの間の領域、他の言い方をすると2の整数倍または偶数倍である例えば、2×1の2極の静電偏向器と2×2の4極の静電偏向器の組み合わせで構成され、さらに2×4の8極の静電偏向器との複数、例えば3種以上の群で構成された領域、例えば第1成形アパーチャS1−AP553からS2−AP555までの間の領域と、2の整数倍または偶数倍である例えば、2×4の8極の静電偏向器との、例えば少なくとも1種の群で構成された領域、例えばS2−AP555から半導体ウエハWまでの間(第4の領域)の領域とで構成されているが、前述の静電偏向器の内少なくとも1つの静電偏向器を2の偶数倍でなく2の奇数倍の偏向電極数、例えば6極または10極等の静電偏向器としてもよいしその静電偏向器との組み合わせを使用してもよいことは言うまでもない。さらに、前述の静電偏向器の内少なくとも1つの静電偏向器を2の偶数倍でなく3の偶数倍或いは整数倍若しくは奇数倍の偏向電極数、例えば3極等の静電偏向器としてもよいしその静電偏向器との組み合わせを使用してもよいことは言うまでもない。
Therefore, in the present embodiment, the number of deflection electrodes of the electrostatic deflector provided in the region on the semiconductor wafer W side where the influence of exposure accuracy due to distortion at the time of electron beam deflection is remarkable is plural, for example, eight, and The number of deflecting electrodes of the electrostatic deflector for adjusting the CL axis and the PL axis, which is less influenced by the distortion, is set to a plurality of, for example, 4 poles, and the number of deflecting electrodes of the electrostatic deflector that simply needs to block unnecessary electron beams is reduced. A plurality of, for example, two poles are used. Thereby, the manufacturing cost of an electrostatic deflector can be reduced. Note that the number of deflection electrodes of the above-described electrostatic deflector is an integer or an even multiple of 2 from the
また、CP静電偏向器541及び542は、他の静電偏向器よりも長さが長くなっている。言い換えると、静電偏向器は筒状基材からなるが、その筒軸に沿った長さが長くなっている。このように長さを長くすることによって少ない電圧で電子線の偏向量をより大きくすることができる。したがって、半導体ウエハW上の所望の位置に電子線を照射するために、半導体ウエハW側に位置する静電偏向器は、前述にも述べたように他の静電偏向器よりも長さが長くなっている。
Further, the CP
また、本実施形態においては、ブランキング用静電偏向器をBLK−AP554を挟み込むようにして2つ設けているが、少なくともBLK−AP554よりも電子銃501側に1つ設ければよく、電子線をカットできる。尚、本実施形態のようにBLK−AP554よりも半導体ウエハW側に更にもう1つ第2ブランキング用静電偏向器(BLK2)532を設けることにより電子線をカットする際の漏れ電子線の量を減らすことができる。上述したように、第1ブランキング用静電偏向器(BLK1)531及び第2ブランキング用静電偏向器(BLK2)532は、それぞれ2極の偏向電極を有しているが、上方からこれら2つの静電偏向器を見たときに各偏向電極の配置位置が一致している。なお、前述の各静電偏向電極の配置位置の一致については、後述する電子線通過部609の各位置は、電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、電子線が通過できるように各静電偏向電極の電子線通過部609の中心位置が電子線の通過線上に一致するよう構成されている。また、各静電偏向電極の内の同一の数の極を有する各静電偏向電極の空間部608についても同様に電子線の通過線上に一致するよう構成されている。
In this embodiment, two blanking electrostatic deflectors are provided so as to sandwich the BLK-
また、第2ブランキング用静電偏向器(BLK2)532以外の静電偏向器は、その電子線通過部の径がほぼ同じであるのに対し、第2ブランキング用静電偏向器(BLK2)532の電子線通過部の径は他の静電偏向器のそれもよりも大きくなっている。これは、2つのブランキング用静電偏向器を用いることによってビームの絞りのように作用させることができるように偏向感度を調整しているためである。 The electrostatic deflectors other than the second blanking electrostatic deflector (BLK2) 532 have substantially the same diameter of the electron beam passage portion, whereas the second blanking electrostatic deflector (BLK2). ) The diameter of the electron beam passage portion of 532 is larger than that of other electrostatic deflectors. This is because the deflection sensitivity is adjusted by using two blanking electrostatic deflectors so as to act like a beam stop.
調整用静電偏向器521〜526には−100V〜100Vの電圧が、ブランキング用静電偏向器531及び532には、調整用静電偏向器521〜526の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が小さい電圧値に制御設定される電圧値、例えば、−20V〜20Vの電圧が、CP静電偏向器541及び542には、調整用静電偏向器521〜526の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が小さい電圧値に制御設定される電圧値かつブランキング用静電偏向器531及び532の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が大きい電圧値に制御設定される電圧値、例えば、−40V〜40Vの電圧が印加できるよう設計されている。これら複数の静電偏向器は各々電気的に独立しており、個別に制御可能となっている。なお、電圧印加については各々対向する電極に正負は異なっても同等の電圧、例えば−40と+40の様に印加してもよい。
The adjustment
また、各静電偏向器は、ヒータなどの図示しない温度調整機構を有しており、所定の温度に設定可能となっている。これは、不要な生成物が各静電偏向器に付着するのを抑制するためである。 Each electrostatic deflector has a temperature adjusting mechanism (not shown) such as a heater and can be set to a predetermined temperature. This is for suppressing unwanted products from adhering to each electrostatic deflector.
図15に示すように、GL511、CL512、PL513及びRL514といったレンズは、半導体ウエハWに近いほど、その厚みが薄く形成されている。GL511には所定の電圧値、例えば、−4200V〜−4900V、CL512には所定の電圧値、例えば、−3000V〜−3500V、PL513には所定の電圧値、例えば、−2800V、RL514には所定の電圧値、例えば、−4300Vの電圧印加が可能に設計されている。
As shown in FIG. 15, the lenses such as
次に、前述の静電偏向器の構造について図16〜図19を用いて説明する。尚、ここでは、調整用静電偏向器として用いられる4極の静電偏向器について説明するが、2極及び8極の静電偏向器も偏向電極の極数が異なるのみで基本的な構成は変わらない。また、図面においては各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺等が異なっている。 Next, the structure of the aforementioned electrostatic deflector will be described with reference to FIGS. Here, a four-pole electrostatic deflector used as an adjustment electrostatic deflector will be described. However, the two-pole and eight-pole electrostatic deflectors also have a basic configuration except that the number of deflection electrodes is different. Will not change. In the drawings, the scales and the like of each structure are different in order to make each structure easy to understand.
図16は、図15に示す電子線照射装置のコラム100の静電偏向器の概略斜視図である。図17は、図16に示す静電偏向器を上方から見た平面図である。図18は、図16に示す静電偏向器を軸方向に切断した概略斜視図である。図19は、図16に示す静電偏向器の部分平面図である。
FIG. 16 is a schematic perspective view of the electrostatic deflector of the
図に示すように、調整用静電偏向器521(522〜526)は、電子線通過部609を有する筒状基材612と、筒状基材612の内壁面に筒軸に沿って放射状に設けられ、互いに電気的に分離された4つの偏向電極603と、隣り合う偏向電極603間の間隙部611に連通し、電子線通過部609からみて間隙部611よりも外側に位置する4つの空間部608と、間隙部611と空間部608と連通する連通部607と、空間部608の壁面に設けられた筒軸に沿って設けられた第1導電膜602と、各第1導電膜602を電気的に接続し、平面的にみて概略リング状の接続導電膜703と、偏向電極603に対して電圧を印加する電圧導入端子605を具備する。連通部607の壁面には偏向電極603と電気的に接続する第2導電膜610が設けられている。なお、第2導電膜610については、連通部607の空間部608の入り口まで設けられているが多少空間部608内にせり出していてもよく、第1導電膜602と電気的に接触していなければよいということは言うまでもない。
As shown in the figure, the adjustment electrostatic deflector 521 (522 to 526) includes a
筒状基材612は内層606、中層604及び外層601の3層からなり、いずれも同一材質のセラミックスからなる。互いに電気的に接続する偏向電極603及び第2導電膜610は、互いに電気的に接続する第1導電膜602及び接続導電膜703と、電気的に絶縁されており、本実施形態においては絶縁領域としての中層604によって絶縁されている。中層604部分に設けられた空間部608は、セラミックスが露出した状態となっている。すなわち、空間部608の壁面は、第1導電膜602が設けられた導通領域とセラミックスが露出した絶縁領域とからなっている。また、接続導電膜703を設けることにより外部電界の影響を受けることがなくシールド効果を得ることができる。
The
偏向電極603及び第2導電膜610は、筒状の基材を筒軸方向に4分割した形状の4つの内層606それぞれの内壁面及び分割面に形成されている。そして、4分割された各内層606に形成されている偏向電極603及び第2導電膜610は、異なる内層606間で電気的に絶縁されている。連通部607は、電子線通過部609と連通する第1連通部607aと、第1連通部607aよりも幅広の空間部608と連通する第2連通部607bとを有する。なお、偏向電極603及び第2導電膜610は、筒状の基材を筒軸方向に4分割した形状の4つの内層606それぞれの内壁面及び分割面に形成したが、内層606の面(上面または/及び下面)には導電膜を被覆する必要がない場合は導電膜を被覆しなくてもよい。さらに、外層601の面(上面または/及び下面)には接続導電膜703または/及び第1導電膜602と電気的に接続された導電膜を被覆しておいてもよい。
The
このように、連通部607の電子線通過部609側(すなわち第1連通部607a)の幅を狭くすることにより、電子線の空間部608への進入量を少なくすることができる。また、第2連通部607の空間部608側(すなわち第2連通部607b)の幅を広くすることにより、空間部608の第1導電膜が被覆されていない中層604のセラミックスの露出領域を小さくすることができる。また連通部607に第2導電膜610が設けられることにより、連通部607に進入する電子は2つの第2導電膜610間を通過することとなるので、これらの第2導電膜610間の電位により電子の進入を更に抑制することができる。
Thus, by narrowing the width of the
空間部608は連通部607よりも幅広であり、空間部608はその平面形状がほぼ円形状に湾曲している。第1導電膜602は、第2導電膜610と電気的に絶縁し、電子線通過部609から空間部608を目視したときに視認可能な領域に少なくとも設けられている。なお、空間部608の平面形状について円形状の例を示したが、角状或いは楕円状或いはそれらの組み合わせの形状としてもよく空間部608の容積は或いは径或いは距離等についてこの空間部内にて異常放電が起こらないような配慮が必要である。さらに、空間部608を実質的に形成する容積は、後述する連通部607を実質的に形成する容積より多い容積とされることが好ましい。さらに、詳しく述べると連通部607の連通部607aを実質的に形成する容積と連通部607bを実質的に形成する容積と空間部608を実質的に形成する容積との関係は、連通部607aを実質的に形成する容積<連通部607bを実質的に形成する容積<空間部608を実質的に形成する容積、となるよう構成されている。なお、連通部607の連通部607aを実質的な連通部としたときに連通部607bを第1の空間部とした場合、空間部608は第2の空間部として見立てることもできる。また、形状が角状としたとしても電子線通過部609から空間部608を目視したときに視認可能な領域に第1導電膜602が配置されておくことが好ましい。
The
外層601と中層604との間に設けられている接続導電膜703は、4つの第1導電膜602と電気的に接続されているので、互いに電気的に接続された接続導電膜703及び第1導電膜602の任意の1箇所を接地することにより、複数の第1導電膜602を一括して接地でき、静電偏向器521(522〜526)の構成を簡素化することができる。
Since the connection
また、空間部608は、電子線通過部609の真空度を上げる排気穴としても活用でき、またクリーニング時のガス導入用及びガス排気用の穴としても活用できる。また、空間部608にこの空間部608内における異常放電を検出可能な異常放電検出機構を設けておくこともシステムの安全上等から必要である。さらに前述したようにこの空間部608を所定の温度に設定する温度調整機構、例えばヒータ等にて不要な付着物の付着を抑制するように構成してもよい。
The
本実施形態における静電偏向器521(522〜526)においては、電子線通過部609及び隣り合う偏向電極603間の間隙部611に連通して空間部608を設け、この空間部608に第1導電膜602を設けることにより、電子線通過部609から空間部608内に進入した電子は、再度電子線通過部609へ出にくい。このように空間部608は電子捕獲領域として機能する。そして、間隙部611を通過して空間部608内で蓄積された電子は、第1導電膜602によって速やかに放電される。従ってチャージアップの発生が抑制されるので、電子線を所望の形状に偏向でき、チャージアップによる露光精度の低下を防止することができる。
In the electrostatic deflector 521 (522 to 526) in the present embodiment, a
また、上述のように第1導電膜602は、電子線通過部609から空間部608を目視したときに視認可能な領域に少なくとも設けられていることが望ましく、間隙部611を通過して空間部608に入り込んだ電子は第1導電膜602によりほぼ確実に捕獲され、放電される。
Further, as described above, the first
ここで、電子は連通部607を通ることにより空間部608まで到達する電子の進行方向が制限されるので、電子線通過部609から空間部608を目視したときに視認可能な領域に第1導電膜602を少なくとも設ければ、ほぼ確実に電子を第1導電膜602によって捕獲できる。
Here, since the traveling direction of the electrons that reach the
また、空間部608は、偏向電極603と電気的に絶縁するために、中層604のセラミックスが露出する領域がある。ここで筒状基材612の外層601、中層604及び内層606の材質としては、CR値(Cは容量、Rは抵抗)が電子線の走査周波数100μs以下であって、かつ容量Cが100pF以下であって、かつ抵抗Rが106〜107Ωの条件を満たす材質を用いることが望ましい。このように、容量Cを100pFとすることにより、例え空間部608のセラミックスが露出する領域にチャージアップが生じても、次の電子が入るまでに放電されやすく、チャージアップをある程度まで抑制することができる。
Further, the
また、本実施形態においては、空間部608を湾曲した形状としているので、空間部608に入り込んだ電子が、空間部608を形成する壁部に衝突して跳ね返っても、再度電子線通過部609に戻りにくい形状となっている。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、空間部608を間隙部611及び連通部607の幅よりも広く設計しているので、一度空間部608に入り込んだ電子は再度電子線通過部609に戻りにくく、電子線通過部609を通過する電子線に影響を与えることがない。
In this embodiment, the
また、本実施形態においては、連通部607は幅が異なる第1連通部607aと第2連通部607bを有している。これにより空間部608における第1導電膜が被覆されていない中層604のセラミックスの露出領域を小さくすることができ、チャージアップを抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、電気的に接続した第1導電膜602及び接続導電膜703を接地しているが、第1導電膜602をプラスの電位に設定することにより電子をより確実に捕獲することができる。
In this embodiment, the first
露光処理室4において、コラム100の全ての静電偏向器の各第1導電膜602は接地され、また半導体ウヘハWも接地されている。これにより、半導体ウエハWと静電偏向器との間で電位が生じず、半導体ウエハWに電荷が蓄積されることがない。また、第1導電膜602と半導体ウエハWが同電位となるように設計してもよい。これにより、半導体ウエハWと静電偏向器との間で電位が生じず、半導体ウエハWに電荷が蓄積されることがない。
In the
筒状基材612の部材としては、例えば体積抵抗率が107〜1010のΩ・cmのアルミナ、セラミックス、導電性セラミックス等の不導体部材を用いることができる。このように、筒状基材の部材として、体積抵抗率が107〜1010のΩ・cmの不導体部材を用いることにより、電荷がチャージしても放電しやすく、またグランド(GND)と電極とを絶縁することができる。本実施形態においては、筒状基材612として導電性セラミックスを用いたが、絶縁性セラミックスを用いても良い。絶縁性セラミックスを用いる場合、例えば体積抵抗率は10の∞乗Ω・cmでもよい。さらに、筒状基材612の部材としては、中層604のセラミックスの比抵抗を外層601または/及び内層606の材質の比低抗より高い値の材質、例えば、中層604のセラミックスの比抵抗を107Ω・cm台以上とし、外層601または/及び内層606の材質の比低抗107Ω・cm台以下として構成してもよく、さらに、筒状基材612の部材としては、中層604のセラミックスの比抵抗を外層601または/及び内層606の材質の比低抗より高い値の材質とし、外層601の材質の比低抗を内層606の材質の比低抗より低い或いは高い値の材質として構成してもよい。
As the member of the
更に、上述したように筒状基材612には、CR値(Cは容量、Rは抵抗)が電子線の走査周波数100μs以下であって、かつ容量Cが100pF以下であって、かつ抵抗Rが106〜107Ωの条件を満たす材質を用いることが望ましい。偏向電極603は、ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd),オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)などの白金族金属や、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどの導電性酸化物などからなる。
Further, as described above, the
尚、露光処理室4内をクリーニングする際、強い酸化剤を用いるため、偏向電極603として酸化されにくい材質を用いることが望ましい。第1導電膜602、接続導電膜703及び第2導電膜610は、偏向電極603と同一部材でも異なる部材でもよく、偏向電極603と同様に、部材としてルテニウム(Ru),ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd),オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)などの白金族金属や、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどの導電性の酸化物などを用いることができる。また、第1導電膜602、偏向電極603、接続導電膜703及び第2導電膜610として、金メッキにより形成した金属膜を用いることもできる。本実施形態においては、偏向電極603、第1導電膜602、接続導電膜703及び第2導電膜610は同一部材からなり、金からなる。なお、導電性の酸化物には前述以外に、例えば、二酸化バナジウム(V02)、二酸化クロム(Cr02)、二酸化モリブデン(Mo02)、二酸化タングステン(W02)、二酸化レニウム(Re02)、二酸化ニオブ(Nb02)、二酸化ルテニウム(Ru02)、二酸化ロジウム(Rh02)、二酸化イリジウム(Ir02)、二酸化パラジウム(Pd02)、二酸化白金(Pt02)、二酸化オスミウム(Os02)等の導電性金属酸化物や、ランタンニッケル複合酸化物(LaNi03)、バナジン酸ストロンチウム(SrV03)、バナジン酸カルシウム(SrV03)、バナジン酸カルシウム(CaV03)、鉄酸ストロンチウム(SrFe03)、チサン酸ランタン(LaTi03)、ランタンストロンチウムニッケル複合酸化物(LaSrNi04)、クロム酸ストロンチウム(SrCr03)、クロム酸カルシウム(CaCr03)、ルテニウム酸カルシウム(CaRu03)、ルテニウム酸ストロンチウム(SrRu03)、イリジウム酸ストロンチウム(SrIr03)等の導電性複合酸化物を適宜選択使用することができる。なお、これらの導電膜は電解メッキ法またはスパッタリング法により形成することが好ましい。
Note that when the inside of the
図19において、間隙部611の幅aは、所定の幅、例えば、1mm以下の所定値、例えば約0.5mmとされ、連通部607の長さbは、所定の長さ、例えば50mm以下の所定値、例えば約1.5mm〜25mmであり、本実施形態においては幅aと長さbとが1:10の関係となるように設計した。ここで、電子線通過部609の直径及び筒状基材612の直径が同じ場合、長さbを長くするほど、電子が空間部608へ進入しにくく、空間部608内でチャージアップした電荷の電子線通過部を通過する電子線に対する影響を軽減することができる。
In FIG. 19, the width a of the
しかしながら、長さbが長くなるほど、空間部608の直径dが小さくなってしまうため、十分な電子捕獲領域を確保しつつ、空間部608におけるセラミックスの露出面積をできるだけ小さくするために、幅aと長さbとが所定の比、例えば、1:1以上の所定比、例えば、1:3〜1:10にすることが望ましい。
However, as the length b becomes longer, the diameter d of the
更に、本実施形態においては、第1連通部607aよりも幅広の第2連通部607bを設けることにより、連通部607の幅を第1連通部607aの幅、すなわち間隙部611の幅で一定とするよりも空間部608におけるセラミックスの露出面積を小さくすることができる。
Furthermore, in the present embodiment, by providing the
本実施形態において、第1導電膜602の厚さは所定の厚さ、例えば、0.5μm〜5μmの所定の厚さ、例えば約2〜3μmであり、空間部608の直径dは所定の径、例えば、10mm以下の所定の径、例えば約2〜3mmである。外層601の厚さは所定の厚さ、例えば、10mm以下の所定の厚さ、例えば約1〜5mmであり、中層の厚さは所定の厚さ、例えば、5mm以下の所定の厚さ、例えば0.5〜1mm、内層606の厚さは所定の厚さ、例えば、10mm以下の所定の厚さ、例えば約1.5〜5mm、偏向電極603の厚さは所定の厚さ、例えば、10μm以下の所定の厚さ、例えば約2〜3μm、電子線通過部609の直径は所定の径、例えば、20mm以下の所定の径、例えば約4〜11mmである。尚、静電偏向器の種類によってこれらの数値は適宜調整される。なお、本実施例では、外層601の厚さと中層の厚さと内層606の厚さとの関係は、内層606の厚さ≧外層601の厚さ>中層の厚さの関係とされているが、外層601の厚さ≧内層606の厚さ>中層の厚さの関係としてもよい。
In the present embodiment, the thickness of the first
また、本実施形態のコラム100において、全ての静電偏向器について空間部608を設けているが、チャージアップによる露光精度の低下がより顕著に影響する半導体ウエハWの近傍に位置する静電偏向器、本実施形態においては例えばCP静電偏向器に少なくとも空間部を設ければよく、露光精度の低下を抑制することができる。
In the
静電偏向器は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、図20は、変形例である静電偏向器1521の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、連通部607の壁面に第2導電膜610を設けているが、図に示すように連通部607の壁面に導電膜を設けず、内層606のセラミックスが露出するようにしてもよい。
The electrostatic deflector is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. For example, FIG. 20 is a plan view of an
図21は、更に他の変形例である静電偏向器2521の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、連通部607の形状が部分的に幅が異なっていたが、図に示すように空間部608と電子線通過部609とを連通する連通部707の形状をその幅が一定となるようにしてもよい。これにより幅が狭いためより電子が進入しにくくなり、また幅aと長さbの実質的な比が大きくなる。
FIG. 21 is a plan view of an
図22は、更に更に他の変形例である静電偏向器3521の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、複数の第1導電膜602は接続導電膜703によって電気的に接続されているが、図に示すように接続導電膜703を設けず、各第1導電膜602毎に接地を行っても良い。なお、第1導電膜602毎に接地される接地経路に電流計を備えそれぞれの電極のチャージアップ量を検出しつつ制御機構によりそれぞれの極に印加する電圧値を制御するよう構成してもよい。尚、筒状基材612の上面と下面の外層601及び内層606部分に金などでメッキしていてもよく、このようなメッキされてなる導電膜を用いて接地してもよい。
FIG. 22 is a plan view of an
次にGL511、CL512、PL513、RL514の構造について図23及び図24を用いて説明する。いずれのレンズも基本的な構造は同じである。 Next, the structures of GL511, CL512, PL513, and RL514 will be described with reference to FIGS. Both lenses have the same basic structure.
図23はレンズ511(512〜514)の概略斜視図である。図24は、レンズ511(512〜514)がコラム100内に組み込まれた状態を示す概略断面図である。
FIG. 23 is a schematic perspective view of the lens 511 (512 to 514). FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the lens 511 (512 to 514) is incorporated in the
図に示すように、レンズ511(512〜514)は、その断面がレール状となっている。レンズ511(512〜514)は支持部材801によって支持、固定されている。レンズ511(512〜514)はチタンなどからなり、支持部材801はセラミックなどからなる。レンズ511と支持部材801との間には金からなる膜が設けられている。なお、GL511、CL512、PL513、RL514の厚みについては、図15にも示すように、電子銃501から第1成形アパーチャS1−AP553までの間の複数のレンズ、例えば、レンズ511,512の各厚み(幅)については、各厚みが略同一になるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃501から半導体ウエハWの方向に向かって、或いは電子銃501からの電子線の進行方向に向かって、厚くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。さらに、第1成形アパーチャS1−AP553から第2成形アパーチャS2−AP555までの間のレンズ513の厚み(幅)については前記レンズ511,512の各厚み(幅)より薄い厚みとなるよう構成されている。さらに、第2成形アパーチャS2−AP555から半導体ウエハWの配置位置までの間のレンズ514の厚み(幅)については前記レンズ513の厚み(幅)より薄い厚みとなるよう構成されている。少なくともそれぞれの領域に上述した条件の厚みのレンズをそれぞれ有している。さらに好ましくは、電子銃501から第1成形アパーチャS1−AP553までの間の複数のレンズ、例えば、レンズ511,512の各厚み(幅)は、前記レンズ511の厚み(幅)>512の厚み(幅)≒513の厚み(幅)>514の厚み(幅)と設定されるよう構成されてもよい。
As shown in the drawing, the lens 511 (512 to 514) has a rail-shaped cross section. The lenses 511 (512 to 514) are supported and fixed by a
図に示すように、レンズ511(512〜514)は、その材質が、導電性部材、例えば非磁性部材で導電性を有する部材、例えば、タングステンカーバイド等で形成されている。また、レンズ511(512〜514)には、直流電圧がそれぞれ独立して印加されるよう構成されており、前記レンズ511の電圧としては、4.0〜5.0kVの所定値に設定、前記レンズ512の電圧としては、2.0〜4.0kVの所定値に設定、前記レンズ513の電圧としては、2.5〜3.5kVの所定値に設定、前記レンズ514の電圧としては、3.5〜4.0kVの所定値に設定、自在に制御機構により設定自在に構成されている。好ましくは、前記レンズ511の電圧>514の電圧>512の電圧または513の電圧と設定される方が好ましい。なお、513の電圧は、第1成形アパーチャS1−AP553を第2成形アパーチャS2−AP555に投影するためのレンズであるので電圧としては2.8〜3.2kVの間の所定値に設定することが好ましい。また、レンズ511(512〜514)の内径については、前記レンズ513の内径≒前記レンズ512の内径>前記レンズ514の内径と設定されている。なお、図中のレンズ511(512〜514)の上部及び下部に配置された部材2010については各々その材質が、導電性部材、例えば非磁性部材で導電性を有する部材、例えば、タングステンカーバイド等で形成され、接地されるよう構成されている。また、前記レンズ512のみ、例えば、図46に示すように電子銃側の接地部材2010側のみ延長部2011を設けることにより内径を前記レンズ512の内径より小さい内径とし被処理基板配置側の接地部材2010側の内径を前記レンズ512の内径と略同一の内径として設定してもよい。なお、他のレンズ511,513,514の接地部材2010はそれぞれのレンズの内径と略同一の内径に設定されている方が好ましい。
As shown in the drawing, the lens 511 (512 to 514) is made of a conductive member, for example, a non-magnetic member and a conductive member, for example, tungsten carbide. The lens 511 (512 to 514) is configured to be independently applied with a DC voltage, and the voltage of the
また、前記レンズ511の他の実施の形態としては、図47に示すように、電子線の進行方向に向かってその内径が末広がりに大きくなるよう構成されたリング部材511にて構成してもよい。この場合、被処理基板配置側の接地部材2010の内径はリング部材511の下の幅広の内径と略同一とされている。さらに、電子銃側の接地部材2010は電子線の発生源とリング部材511との間隔を極力短くするために設けていない。このように構成したことにより電子線の通過の効率を向上するよう構成してもよい。また、前記レンズ511の他の実施の形態としては、図48に示すように、電子線の進行方向に向かってその内径が広く構成された複数のリング部材2012により構成してもよく、適宜開示した技術の組み合わせにより選択構成することができる。
As another embodiment of the
次に、半導体ウエハWに電子線を照射して露光処理を施す露光処理室4の磁気の進入を抑制する構成について説明する。図25に示すように、露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60は、磁性進入抑制機構、例えば磁性シールド部材121、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材にて覆われている。この磁性シールド部材にて覆う理由としては、電子線が外部からの磁気にて偏向等の影響を受け、半導体ウエハWの露光処理に対する歩留まりの発生を抑制するということを目的としている。装置全体を覆えばよいのであるが装置が大型化する等にて非現実的或いは非経済的であるし、また装置内にも制御機器等の磁気発生源も有することから露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60自体を覆うことが好ましい。また、露光処理室4だけを覆うことも考えられるが、それだけでは減圧搬送室70及び予備真空室60からの磁気を防止することも不十分である。したがって、少なくとも、露光処理室4及び減圧搬送室70を覆う、好ましくは露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60を覆うことが好ましい。
Next, a configuration for suppressing magnetic entry in the
したがって、装置内の実質的床面積の半分以上で全部以下の領域120を覆うよう構成されている。また、磁性シールド部材121の磁場抑制の効力としては磁気シールド外の磁場或いは装置外の磁場に比べ1/2以下の磁場となるような厚み或いは構造とすることが好ましい。
Therefore, it is configured so as to cover the following
さらに、磁気発生源の一つとして、図26に示すように、電子線を形成するエネルギー源としての電源部、特に例えばアンプ部130があるが、このアンプ部130は、露光処理室4の減圧搬送室70と対向する側に配置され、その配置位置は、ステージ91の半導体ウエハWの載置面の高さ位置h5より上方位置、好ましくは、露光処理室4の半導体ウエハWの搬送口としての搬入口89の搬送高さ位置h6より上方の位置、更に好ましくはコラム100照射される電子線の照射位置h7より上方位置に配置されている。これはアンプ部130からの電磁波による処理に用いる電子線への影響を考慮されているからである。
Furthermore, as one of the magnetic generation sources, as shown in FIG. 26, there is a power supply unit as an energy source for forming an electron beam, particularly an
さらに、アンプ部130の下方には露光処理室4等を作業者がメンテナンスを行うためのメンテナンス空間部131とされている。したがって、電磁波の影響の配慮のみならずメンテナンス時の作業効率をも考慮され、装置内のスペースを有効に活用することにより、装置の小型化、フットプリントの低減化を達成するよう配置されている。
Further, below the
また、露光処理部5の大気アライナー部3と対向する側には、図27に示すように、装置全体に少なくとも温度或いは湿度を管理された気体、例えばクリーンエアーを供給するための気体供給機構140が設けられている。この気体供給機構140は、その上方位置からクリーンエアー141を露光処理部5の上方に設けられた気体流通経路142を介してFFU40にもクリーンエアー141を供給するよう構成されている。さらに、気体流通経路142から所定の流量でクリーンエアー141を露光処理部5内に供給し、露光処理部5内にダウンフローDFが形成されるよう構成されている。さらに、露光処理部5内及び大気アライナー部3内の下方位置からクリーンエアー141は回収され、その回収されたクリーンエアー141は、気体回収経路143を通じて気体供給機構140して効率的に循環システムが形成されるよう構成されている。
Further, as shown in FIG. 27, on the side of the
さらに、気体流通経路142は、図28に示すように、水平に複数の領域Z1,Z2,Z3(図中)で分割、つまりゾーン化されている。また、露光処理部5の両側壁には垂直に複数の領域Z11,Z12,Z13,Z14,Z15(図中)でゾーン化された気体流通経路150が複数設けられている。気体流通経路142の領域Z2の領域は気体供給機構140からクリーンエアーを取り込む取り込み口151から取り込んだクリーンエアーを前述したように露光処理部5内にクリーンエアーを供給するための流路で、かつ、FFU40にクリーンエアーを供給するための気体供給口152を備えている。
Furthermore, as shown in FIG. 28, the
さらに、気体流通経路142の領域Z1と領域Z3の領域は気体流通経路150の少なくとも一つの領域、例えば領域Z11の流路に気体供給機構140からクリーンエアーを供給するための気体供給口153を備えており、この導入されたクリーンエアーは、領域Z11の流路の上方に設けられた気体導入口154からクリーンエアーを取り込むように構成されている。この取り込まれたクリーンエアーは、図に示すように上方から下方に向かうダウンフローDFが形成される。さらに、このダウンフローDFは、領域Z11の流路の下方位置から、複数の領域Z12,Z13,Z14,Z15の流路に導かれるよう構成されており、この導かれたクリーンエアーは、図に示すように複数の領域Z12,Z13,Z14,Z15の流路内で、アップフローUPFとして形成されるよう構成されている。さらに、複数の領域Z12,Z13,Z14,Z15の流路のアップフローUPFは、複数の領域Z12,Z13,Z14,Z15の流路の上方位置に設けられた各気体回収口155から気体流通経路142にて一括に回収され、気体回収口156を介して気体供給機構140に回収され効率的に循環システムが形成されるよう構成されている。
Further, the region Z1 and the region Z3 of the
したがって、領域Z1,Z3の流路内には領域Z11に対してクリーンエアーする気体供給経路と領域Z12,Z13,Z14,Z15からのクリーンエアーの気体回収経路が形成されるように気体仕切部材としての仕切り板157が配置されている。また、ダウンフローDFが形成された領域Z11の流路には、発熱源、例えば、露光処理部5の制御機構166が配置されている。さらに、領域Z12,Z13,Z14,Z15、例えば領域Z15のアップフローUPF領域に、発熱量が制御機構166より少ない制御機構166の操作機構、例えば操作パネル160が配置されている。
Accordingly, as a gas partition member, a gas supply path for clean air to the area Z11 and a clean air gas recovery path from the areas Z12, Z13, Z14, and Z15 are formed in the flow paths of the areas Z1 and Z3. A
このように、内部を磁気シールドで磁気の進入を抑制させ、その外側、つまりその周囲にて装置内への熱の管理を施すことによりシステム全体の外部からの環境的影響を抑制するとともに、システム外への環境の影響も配慮したシステムが以上構成されている。また、アップフローUPF領域Z12,Z13,Z14,Z15の少なくとも一つの領域に発熱源を設け、発熱源からの熱の上昇を促進して回収することにより、装置内への熱の熱溜りを抑制する事により、処理室への熱の影響を抑制し、半導体ウエハWの歩留まりを向上させる構造とすれば更に好ましい。 In this way, the inside of the system is suppressed by a magnetic shield, and the outside, that is, the management of heat inside the device is performed on the outside, thereby suppressing the environmental impact from the outside of the entire system, and the system The system that considers the influence of the environment to the outside has been constructed. In addition, a heat source is provided in at least one of the upflow UPF regions Z12, Z13, Z14, and Z15, and the rise of heat from the heat source is promoted and recovered, thereby suppressing heat accumulation in the apparatus. By doing so, it is more preferable to have a structure that suppresses the influence of heat on the processing chamber and improves the yield of the semiconductor wafers W.
次に、各部内における圧力の関係については、図29に示すように、レジスト処理装置2内の圧力をP1、大気アライナー部3内の圧力をP2、熱処理部22内の圧力(熱処理部の開閉機構がある場合の開放時)をP3、熱処理部22の配置されている空間の圧力(この空間には、気体供給機構140からクリーンエアーを供給してもよいし、FFU40からクリーンエアーを供給してダウンフローを形成してもよい)をP4、予備真空室60内の圧力(開閉機構61の開放時)をP5、露光処理部5内の圧力をP6、領域Z11,Z12,Z13,Z14,Z15内の圧力をP7、装置が配置されるクリーンルーム内の圧力をP8とすると、まず、P6>P2,P1>P2,P5>P2,P2>P4,P2>P3,P6≧P7と設定されている。
Next, as shown in FIG. 29, the relationship between the pressures in the respective parts is as follows. The pressure in the resist
P6>P2,P1>P2,P5>P2とされているのは、大気アライナー部3側にレジスト処理装置2及び露光処理部5の処理室側にクリーンエアーを流出し処理環境を損なわないようにしているためである。これに寄り添う置換のクロスコンタミネーションの問題も解決するよう構成されている。
P6> P2, P1> P2, P5> P2 is set so that clean air flows out to the processing chamber side of the resist
さらに、P6>P2,P1>P2,P5>P2の条件にクリーンルーム内の圧力をP8との比較を行うと、P2>P8という関係にある。したがって、クリーンルーム内のエアーによる処理環境が損なわないようにしている。次に、P2>P4,P2>P3の関係について説明すると、前述したように熱処理部22内の排気方向は温調機構から熱処理機構側に流れるようにしている。これは、熱の影響を搬送機構側に漏らさないということもあるが、熱処理機構による熱処理において半導体ウエハWから発生するパーティクル等を搬送機構側に漏らさないということを考慮している。さらに熱処理部の上方に電源部・熱処理にかかる制御機構等の熱の発生源があるので、これについても熱の影響を搬送機構側に漏らさないということを配慮しているためである。当然のことながら、クリーンルーム内の圧力をP8との比較を行うと、(P2,P4,P3)>P8という関係にある。また、P4,P3の関係からするとP3≧P4の関係にあるのが好ましい。熱処理部22内への熱の影響を配慮するからである。
Further, when the pressure in the clean room is compared with P8 under the conditions of P6> P2, P1> P2, P5> P2, the relationship is P2> P8. Therefore, the processing environment by the air in the clean room is not impaired. Next, the relationship of P2> P4, P2> P3 will be described. As described above, the exhaust direction in the
さらに、P6≧P7の条件としているのは、露光処理部5内にはダウンフローが形成されて入るが処理室等が配置されているのでダウンフローの一部が横方向にも流出したりする下方向で排気するとしても装置内で気流の攪拌等を抑制するために、万が一気流が漏れたとしてもP7を低圧として側壁方向にて回収するように配慮している方が好ましい。この状態としては、例えば、装置内をメンテナンスしている際にパネルのつけ忘れ等、隙間の発生等に配慮している。また、クリーンルーム内の圧力P8との比較を行うと、(P6,P7)>P8という関係にある。したがって、クリーンルーム内のエアーによる処理環境が損なわないようにしている。
Further, the condition of P6 ≧ P7 is that a downflow is formed in the
また、P5,P2,P1の関係を述べると、P5≧P1>P2の関係に設定されている。これは、万が一にも予備真空室60内にパーティクル等の進入を抑制するという配慮からである。クリーンルーム内の圧力P8との比較を行うと、P2>P8という関係にある。
Further, when describing the relationship of P5, P2, and P1, the relationship of P5 ≧ P1> P2 is set. This is due to the consideration that the entry of particles or the like into the
また、予備真空室60内の圧力(開閉機構67の開放時)と減圧搬送室70内の圧力(開閉機構67の開放時)との圧力の関係については、予備真空室60内の圧力≧減圧搬送室70内の圧力、好ましくは、予備真空室60内の圧力>減圧搬送室70内の圧力とされ、減圧搬送室70内の圧力(開閉機構92の開放時)と露光処理室4内(開閉機構92の開放時)の圧力との圧力の関係については、露光処理室4内の圧力≧減圧搬送室70内の圧力、好ましくは、露光処理室4内の圧力>減圧搬送室70内の圧力と、されている。これは、減圧搬送室70内側に予備真空室60内或いは露光処理室4内からのパーティクルは減圧搬送室70内にて回収し、露光処理室4内にパーティクルの侵入を防ぐことが可能としている。
Further, regarding the relationship between the pressure in the preliminary vacuum chamber 60 (when the opening /
したがって、この設定においても被処理基板の歩留まりの向上を図っている。さらに、好ましくは、減圧搬送室70内の圧力と予備真空室60内との圧力の関係は、予備真空室60内との圧力の関係>露光処理室4内の圧力>減圧搬送室70内の圧力の関係である。
Therefore, even in this setting, the yield of the substrate to be processed is improved. More preferably, the relationship between the pressure in the reduced
また、雰囲気温度の関係であるが、レジスト処理装置2内の雰囲気温度≧大気アライナー部3内の雰囲気温度、好ましくは、レジスト処理装置2内の雰囲気温度>大気アライナー部3内の雰囲気温度とされている。この温度差は、前述にも述べたように大気アライナー部3の雰囲気温度がレジスト処理装置2内の雰囲気温度より0.数°C〜3°Cの間の低い温度、好ましくは0.1〜0.5°Cの間の低い温度設定される。これは、半導体ウエハWに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。例えば、温調プレート27を用いて、ステージ91上部より若干温度を上げた状態でロードロック(予備真空室60)へ搬送すれば、ロードロック(予備真空室60等)での真空排気によるウェーハW温度低下分をオフセットさせることができる。さらに、大気アライナー部3内の雰囲気温度=露光処理部5内の雰囲気温度=領域Z11,Z12,Z13,Z14,Z15内の雰囲気温度とされている。ちなみに、上記『=』というのは、略という意味であり、3°C以内の誤差であればこの範囲とする。
Further, regarding the relationship of the atmospheric temperature, the atmospheric temperature in the resist
また、雰囲気湿度の関係であるが、大気アライナー部3内の雰囲気湿度=露光処理部5内の雰囲気湿度=領域Z11,Z12,Z13,Z14,Z15内の雰囲気湿度=レジスト処理装置2内の雰囲気湿度の条件とし、かつ、大気アライナー部3内の雰囲気湿度≧予備真空室60内の雰囲気湿度(開閉機構61の開放時)、好ましくは、大気アライナー部3内の雰囲気湿度>予備真空室60内の雰囲気湿度(開閉機構61の開放時)としている。したがって、当然、レジスト処理装置2内の雰囲気湿度>予備真空室60内の雰囲気湿度(開閉機構61の開放時)である。これは、予備真空室60内は、大気圧と減圧の状態に設定されるため、湿度の混入は減圧のスループット等を低下させる原因となるために予備真空室60内から大気アライナー部3方向に希ガス、例えばN2を流出させる必要があるためである。
Further, regarding atmospheric humidity, the atmospheric humidity in the
次に、制御信号及び制御機構の構成については、図30に示すように、露光処理部5には、前述したように制御機構166が配置され、更にその表示機構を有する操作機構160を有しており、制御機構166は、露光処理部5内の機器についての制御を司るよう構成されている。また、制御機構166は、本装置が配置される工場の管理ホストコンピュータ182と通信により信号の送受信がなされるよう構成されている。(図中L)さらに、大気アライナー部3には、大気アライナー部3内の機器についての制御を司る制御機構180が設けられており、この制御機構180には、表示機構を有する操作機構181が接続されている。この操作機構181については、前述の操作機構160で代用できれば無くてもよいが、必要な場合、例えば大気アライナー部3を一つの装置として独立させて製造し販売する場合或いはメンテナンス時等においては接続自在に構成されている。
Next, regarding the configuration of the control signal and the control mechanism, as shown in FIG. 30, the
さらに、制御機構180は、前述したように熱処理部を制御する制御機構53と信号の送受信を行い、さらに、搬送機構20を制御する制御機構183との信号の送受信をも行うよう構成されている(図中M)。また、制御機構180は、レジスト処理装置2側の制御機構184と信号線185を介して信号の送受信を行うよう構成され、さらに、制御機構184は、表示機構を有する操作パネル14と接続されている。レジスト処理装置2側との信号の送受信における信号としては、搬送機構20とレジスト処理装置2側の渡し部10或いは受け部11との半導体ウエハWの受け渡しにかかる信号の他に、前述した、レジスト処理装置2内の雰囲気圧力の信号が受信できるよう構成されている。
Further, as described above, the
また、レジスト処理装置2の制御機構184に対して制御機構180を介して大気アライナー部3内の雰囲気圧力の信号することにより、相互に雰囲気圧の確認を行う構成としてもよい。その情報に基づいて制御機構166は、装置全体の雰囲気圧の制御を行うよう構成されている。ここでは、制御機構180と制御機構184について説明したが、制御機構184から一旦制御機構166が信号を信号線186を介して受け取って、制御機構166から制御機構180に指示を出して、制御してもよいことはいうまでも無い。
Alternatively, the atmospheric pressure may be mutually confirmed by sending a signal of the atmospheric pressure in the
また、制御機構166と制御機構180は、信号線187を介して信号の送受信を行っているが、制御機構180から制御機構166側への情報としては、制御機構166が装置全体の制御の管理を行っているので、大気アライナー部3内の各機能の状態を受信自在に構成されているということは言うまでも無いが、制御機構166から制御機構180への送信される信号のうち重要な信号の一つとしては、露光処理室4にて半導体ウエハWが露光処理され、この処理の開始時間或いは終了時間等の時間を基準として制御機構180を介して制御機構53に指示して加熱処理を開始する時間の管理としなくてはならないことである。
The
このような、露光処理からPEBの加熱処理の時間管理は、半導体ウエハW上に形成されたレジスト膜の状態が時間的に変化(経時変化)することから、半導体ウエハWの歩留まりの低下要因の一つとなる。したがって、この管理は重要である。したがって、露光装置全体を管理している制御機構166において指示がなされるのでこの歩留まりの低下を抑制している。
Such time management from the exposure process to the heat treatment of PEB is caused by the fact that the state of the resist film formed on the semiconductor wafer W changes with time (changes with time). Become one. This management is therefore important. Accordingly, since an instruction is given by the
また、半導体ウエハW上に形成されたレジスト膜の状態の経時変化の観点から、レジスト処理装置2側の制御装置184から制御機構180に対してレジスト塗布の終了時間が通知され、大気アライナー部3内での搬送時間等の時間情報を制御機構166に通知するようにし、制御機構166は、減圧搬送室70、予備真空室60、露光処理室4における搬送時間または/及び減圧雰囲気のレジスト膜の状態の変化要因を加味して、露光処理室4にて半導体ウエハWに対して露光処理を施す。さらに露光処理が終了した半導体ウエハWは、同様にレジスト膜の状態の変化要因を加味して制御機構166からの情報に基づいて制御機構180は、PEBの加熱処理の開始時間等の時間管理を行う。
In addition, from the viewpoint of the temporal change in the state of the resist film formed on the semiconductor wafer W, the
さらに、制御機構180は、PEBの加熱処理終了に基づいて、レジスト処理装置2に対する受け渡しまでの時間等の情報を制御機構184に送信し、制御機構184は、半導体ウエハWに対する時間的管理等を行い、半導体ウエハWに形成されたレジスト膜に対する現像処理の開始時間の管理を施すように構成される。これにより、複数の半導体ウエハWの処理における基板間差が抑制でき、歩留まりの向上につながる。上記説明にて制御機構180を介在させて説明したが、制御機構166にて少なくとも制御機構180の機能の一部を有してもよいことはいうまでも無い。さらに、それらの情報は各制御機構の記憶機構、例えば、揮発性メモリー、CDR等に蓄えられ、その蓄えられた情報は各操作機構の表示機構にて、表示自在に構成されている。
Furthermore, the
また、制御機構166または制御機構180は、大気アライナー部3内でのPEBの加熱処理の終了時間等の時間情報または/及び大気アライナー部3内の雰囲気情報を制御機構184にデータを送信できるよう構成され、制御機構184は、現像を開始するまでの時間を管理することができ、半導体ウエハWの歩留まりを向上させるよう構成されている。また、制御機構166または制御機構180は、制御機構184からレジスト液を塗布した時間或いはレジスト液を塗布した後熱処理を施した時間或いは熱処理の熱情報等を受信し、露光処理を開始する時間を管理するよう構成されている。
Further, the
また、制御機構166には、露光処理室5内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー190、領域Z11,Z12,Z13,Z14,Z15内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー群191、予備真空室60内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー192がそれぞれ接続されている。
Further, the
さらに、制御機構180には、大気アライナー部3内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー193、大気アライナー部3内の所定の部署のケミカル成分、例えばアンモニア成分等を検出するケミカル検出機構194が接続されている。さらに、制御機構184には、レジスト処理装置2内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー195、レジスト処理装置2内の所定の部署のケミカル成分、例えばアンモニア成分等を検出するケミカル検出機構196がそれぞれ接続されている。
Further, the
さらに、制御機構166または/及び制御機構184には、装置外、例えば装置が配置されているクリーンルーム内の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー197に接続されている。このようにして適宜各部署の圧力等はモニター自在に構成されている。ここで、レジスト処理装置2内及び大気アライナー部3内においてケミカル検出機構にてケミカル成分がモニターされているのは、レジスト処理装置2内の処理部にてケミカル成分が半導体ウエハWの処理に重大な欠陥を与える成分の一つであるからである。したがって、レジスト処理装置2内のみならず大気アライナー部3内においても監視しておく必要があるためである。
Further, the
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置は以上の様に構成されている。次に、半導体ウエハWの処理に係る動作について説明を行う。 The substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention is configured as described above. Next, operations related to the processing of the semiconductor wafer W will be described.
まず、レジスト処理装置2内にてレジスト液を塗布する塗布装置(コーター;COT)部にて半導体ウエハWの処理面にレジスト液が塗布される、この後、所定の温度にて半導体ウエハWは加熱処理され、レジスト処理装置2内の雰囲気温度と略同温に温調処理される。その後、搬送機構12にて半導体ウエハWは、位置合わせ機構15に搬送され、位置合わせされる(レジスト処理装置2内第一の位置決め)。さらにこの後、半導体ウエハWは、搬送機構12にて半導体ウエハWは、渡し部10に搬送され、物理的落とし込みによる位置決めがなされる(レジスト処理装置2内第二の位置決め)。制御機構184は、渡し部10に半導体ウエハWの有無をセンサーで確認した後に、制御機構166または/及び制御機構180に、『搬送準備完了』の信号を送信する。
First, a resist solution is applied to the processing surface of the semiconductor wafer W by a coating device (coater; COT) unit for applying a resist solution in the resist
この『搬送準備完了』の信号を受信した送信制御機構166または/及び制御機構180は、搬送機構20により渡し部10から半導体ウエハWを受け取り、搬送機構20のセンサーにて半導体ウエハWの有無をセンサーで確認した後に、制御機構184に対して『搬出完了』の信号を送信する。平行して搬送機構20にて、半導体ウエハWは、位置合わせ機構21に搬送され、位置合わせされる(大気アライナー部3内位置決め)。この搬送工程中において、半導体ウエハWは、レジスト処理装置2内の雰囲気温度より略同一或いはそれより低い温度に、大気アライナー部3内の雰囲気温にて設定される。
The
さらに、上記工程の後、半導体ウエハWは搬送機構20にて、露光処理部5の基板搬入出部である予備真空室60に搬入される。予備真空室60は、大気アライナー部3内の雰囲気圧力より高い陽圧から所定の減圧値に設定(この減圧値は後述する減圧搬送室70との半導体ウエハWの受け渡しに係るときの圧力値と略同一圧力値である。(若干予備真空室60内の方が圧力値が低い方が減圧搬送室70内にパーティクルの進入をさせないように設定してもよい))するためにその室内を排気する。この排気終了の後或いは排気途中段階において、複数のCCDカメラ65にて、半導体ウエハWの位置の状態を検出する(位置検出工程)。この後、開閉機構67を開状態とし、半導体ウエハWは、減圧搬送室70の搬送機構72により予備真空室60から減圧搬送室70内に搬送され、開閉機構67が閉じられる。
Further, after the above process, the semiconductor wafer W is carried into the
この後、減圧搬送室70内の圧力は所定の減圧値に設定された露光処理部90内の圧力と略同一(若干減圧搬送室70内の方の圧力値が低い方が露光処理部90内にパーティクルの進入をさせないように設定してもよい)とするように真空ポンプ83を駆動する。この後、開閉機構92を開状態とし、減圧搬送室70内の搬送機構72は、前述したCCDカメラ65の位置検出データに基づいて露光処理部90内への半導体ウエハWの進入角度を調整して搬送する。この搬送前或いは搬送後において露光処理部90内のステージ91は、半導体ウエハWの搬送機構72との受け渡し位置が想定された位置に移動する。(露光処理部5内第一の位置決め)
さらに、ステージ91に備えられ、半導体ウエハWの裏面側から支持する支持機構、例えば複数の支持ピンが上昇することにより搬送機構72の半導体ウエハWを受け取り、支持ピンが下降することにより静電チャック機構110の絶縁体部299上に半導体ウエハWが載置される。この間或いはこの後、搬送機構72が露光処理部90内から退避した後に開閉機構92が閉じられる。
Thereafter, the pressure in the reduced
Further, a support mechanism that is provided on the
つぎに、半導体ウエハWは静電チャック機構110の絶縁体部299上に載置される。この後、半導体ウエハWの処理面の前述した所定の膜に対して導通針305を移動機構306により移動押圧して接触させる。次に、静電チャック機構110上に半導体ウエハWを静電的に吸着する。この後、半導体ウエハWの裏面側の前述した所定の膜に対して導通針303を移動機構としての上下動機構304により移動押圧して接触させ、半導体ウエハWにチャージされた電荷を所定値以下まで除電する。
Next, the semiconductor wafer W is placed on the
つぎに、露光処理部90内にてマーク検出機構105によりステージ91上に静電チャック機構110にて保持された半導体ウエハWの位置合わせマークが検出され、この検出データに基づいてステージ91はXY移動し、最終的に半導体ウエハWの位置合わせを行う。(露光処理部5内第二の位置決め)この位置合わせ終了後、コラム100から半導体ウエハWに形成されたレジスト膜に対して、加速電圧、例えば、1〜60KVの間の所定電圧、好ましくは、1〜10KVの間の所定電圧、更に好ましくは、5KVにて電子線を照射し、所定のパターンが形成されるよう、露光処理を施す。ここで、電子線の加速電圧については、半導体ウエハWに形成されたレジスト膜に電子線が作用する程度の電圧に設定する方が好ましい。圧力との関係にも左右されるが、半導体ウエハWの基盤であるシリコン(Si)中に照射した電子線の電子が拡散しないようにすることが肝要である。また、露光処理時、コラム100内の各静電偏向器の空間部に設けられている第1導電膜は接地される。
Next, the alignment mark of the semiconductor wafer W held by the
露光処理終了後、ステージ91は搬送機構72との半導体ウエハWの受け渡し位置に移動し、まず、第一の電極300と第二の電極301に印加された電圧をOFFし、さらに、SW2とSW5のスイッチを開状態とし、導通針303または/及び導通針305に流れるリーク電流の電流値を測定しつつ規定値以外であれば導通針303または/及び導通針305に所定の電圧を少なくとも一回印加するか或いはエラーとして処理する。リーク電流の電流値が規定値内と判断した後に、導通針305と導通針303の半導体ウエハWの接触の解除の確認の後、半導体ウエハWを静電チャック機構110より離間し、搬送機構72により露光処理室4内から搬出される。
After the exposure processing is completed, the
この後、半導体ウエハWは、搬送機構72にて予備真空室60に搬出される。予備真空室60の半導体ウエハWは、搬送機構20にて予備真空室60から搬出され、熱処理部22の温調プレート27に搬送機構20にて搬送される。ここで、前述した露光処理が終了した時間を基に減圧値・減圧雰囲気下での時間等の状態も加味して制御機構166にて演算した情報に基づいて、半導体ウエハWを温調プレート27上或いは搬送機構20による保持し待機させ所定時間経過の後(複数の半導体ウエハWにてこの時間は一定とする)、半導体ウエハWを加熱プレート26上に配置し、加熱処理を施す。この加熱処理開始時間までの時間を複数の半導体ウエハWにて時間を一定とする必要があるので、当然、温調プレート27で待機させるときは、温調プレート27から加熱プレート26への半導体ウエハWの搬送時間、搬送機構20待機させる場合は、搬送機構20から温調プレート27までの搬送時間と温調プレート27から加熱プレート26への半導体ウエハWの搬送時間とを管理する必要がある。
Thereafter, the semiconductor wafer W is carried out to the
加熱プレート26にて所定の温度にて所定時間加熱処理された半導体ウエハWは、温調プレート27に受け渡され、さらに、温調プレート27から搬送機構20に受け渡された後に、搬送機構20にて熱処理部22内から搬出される。この後、搬送機構20は半導体ウエハWを位置決め機構21にて一旦位置決めした後、或いは直接、レジスト処理装置2の受け部11に半導体ウエハWを搬送する。この搬送について、予め制御機構180または/及び制御機構166は、制御機構184に対して受け部11に半導体ウエハWが有るか無いかの問い合わせを行っておく必要が有る。無いと確認した場合のみレジスト処理装置2の受け部11に半導体ウエハWを搬送する。また、制御機構180または/及び制御機構166は、半導体ウエハWを受け部11に搬送する前または後にて、半導体ウエハWの基板情報と前記加熱プレート26にて処理終了した時間等の情報を制御機構184に対して送信するものとする。
The semiconductor wafer W heated at a predetermined temperature for a predetermined time on the
この情報に基づいて、制御機構184は、時間的管理をしつつ半導体ウエハWを現像装置(ディベロッパー;DEV)に搬送し現像処理を施し、一連の処理動作を終了する。
Based on this information, the
次に、本実施例の基板処理装置における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図31に示すように、露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60は、磁性進入抑制機構(第一の磁気シールド)、例えば非電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材121、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材にて上下左右等前後の六面を覆われている。前述したように、この磁性シールド部材にて覆う理由としては、電子線が外部からの磁気にて偏向等の影響を受け、半導体ウエハWの露光処理に対する歩留まりの発生を抑制するということを目的としている。装置全体を覆えばよいのであるが装置が大型化する等にて非現実的或いは非経済的であるし、また装置内にも制御機器等の磁気発生源も有することから露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60自体を覆うことが好ましい。また、露光処理室4とコラム100だけを覆うことも考えられるが、それだけでは減圧搬送室70及び予備真空室60からの磁気を防止することも不十分である。したがって、少なくとも、露光処理室4及び減圧搬送室70を覆う、好ましくは露光処理室4及び減圧搬送室70及び予備真空室60を覆うことが好ましい。さらにシステムの小型化等の観点からみれば、さらに好ましくは露光処理室4のみとしてしてもよい。
Next, another embodiment of the substrate processing apparatus of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 31, the
さらに、磁性シールド部材121の内側には、磁性進入抑制機構(第二の磁気シールド)、例えば電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材1500、例えば、ヘルムホイルコイルが上下左右等前後の六面に配置されている。これらそれぞれのヘルムホイルコイル1500には各々或いは対面するコイル毎に所定の周波数及び電流値が流れるように電源1501が接続されている。さらに、磁性シールド部材1500の内側の領域の所定位置には磁気を測定する磁気センサー1502が配置され、この磁気センサー1502の測定に基づいて制御機構1503は、所定の電流値・周波数コイルに流す電流の方向を電源1501に指令して磁性シールド部材1500の内側の領域の磁場をコントロールするよう構成している。
Further, on the inner side of the
このような構成にしたことにより、さらに装置外からの磁場の影響を露光処理室4は受けるのを抑制できるので露光処理の歩留まりを向上することができる。また、ヘルムホイルコイル1500は一種の変動磁場を発生するが磁性シールド部材121で覆っているので装置外への磁場の影響を抑えるという効果も有している。したがって、効率的に装置外の磁場に比べ1/2以下の磁場となるようにすることができる。
By adopting such a configuration, the
さらに、電源1501の配置は、前述したアンプ部130と同様に、露光処理室4の減圧搬送室70と対向する側に配置され、その配置位置は、ステージ91の半導体ウエハWの載置面の高さ位置h5より上方位置、好ましくは、露光処理室4の半導体ウエハWの搬送口としての搬入口89の搬送高さ位置h6より上方の位置、更に好ましくはコラム100照射される電子線の照射位置h7より上方位置に配置されるのが好ましい。これは電源1501からの電磁波による処理に用いる電子線への影響を考慮されているからである。
Further, the
また、磁気センサー1502の配置位置としては、露光処理室4の外側或いは内側の所定位置に配置するほうが好ましく、露光処理室4内での処理位置にて半導体ウエハWの露光処理に対する磁場影響が少なくなるのをコントロールできうる位置であればいずれでもよい。仮に、磁気センサー1502を露光処理室4内に配置できない場合は予め露光処理室4内の磁場のデータを制御機構1503によりそれぞれのコイルを制御したデータに対応する磁気データ測定し記憶機構により記憶して、露光処理室4外に配置する磁気センサー1502との相関関係に基づいて各コイルを制御するようにしてもよい。
The
また、ヘルムホイルコイル1500の制御については、図32にも示すように、左右コイル1510,1511と上下コイル1512,1513が配置されているが(便宜上前後コイルについての説明は除く。)、それぞれ対抗するコイル、例えば左右コイル1510,1511には同一方向の電流の流れ(図中矢印方向)が電源1501より供給され、同様に上下コイル1512,1513にも同一方向の電流の流れ(図中矢印方向)が電源1501より供給されるよう構成されている。当然、前後コイルについても同様である。しかしながら、周波数または/及び電流値または/及びDC(直流成分)値については、異なる条件、例えば、左右コイル1510と1511の周波数または/及び電流値を異ならせる或いは、左右コイル1510,1511と上下コイル1512,1513との周波数をまたは/及び電流値または/及びDC値を異ならせるよう制御機構1503によりコントロールして所定位置Oの磁場が所定の値、例えば0になるように制御することが好ましい。なお、説明では、左右コイル1510,1511と上下コイル1512,1513で便宜上説明したが、当然前後コイルとの関係も適宜所定の制御で行うということは言うまでもなく、所定位置Oの磁場が所定の値になるようXYZ軸にて制御することが必要である。
As for the control of the
さらに、ヘルムホイルコイル1500の制御については、前述した静電チャックの電流計320の値により静電チャック自体の経時的な電荷の蓄積等に応じて或いは予め記憶されたデータに基づいて制御することも必要がある場合は、それを考慮して制御すればよいということは言うまでもない。また、ヘルムホイルコイル1500は、上述したように変動磁場を発生するので装置外に対して磁場を発生してしまう恐れが生じる。したがって、磁性シールド部材121は、磁性進入抑制機構として磁場の装置内への進入を抑制すると言う意味で使用していたが、ヘルムホイルコイル1500からの磁場を装置外に拡散させない磁場発生を抑制する機構という機能も供えていることになる。
Further, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図33に示すように、静電偏向器の筒状基材612の上面(図中の上部(電子銃501側))には、円状の切欠き部としての凹部1600が形成され、静電偏向器の筒状基材612の下面(図中の下部(半導体ウエハWの配置側))には、円状の突出部としての凸部1601が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器と静電偏向器と或いは他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在して上下に積層して配置する場合に位置決めが容易にできメンテナンス或いは取り付けに要する時間の短縮効率化が図れることになる。なお、凹部1600または/及び凸部1601の外側は中層604の途中から切り込んでいるが内層606にのみに形成してもよい。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 33, a
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図34に示すように、静電偏向器の筒状基材612の上面(図中の上部(電子銃501側))には、円状の切欠き部としての第1の凹部1600が形成され、静電偏向器の筒状基材612の下面(図中の下部(半導体ウエハWの配置側))には、円状の切欠き部としての第2の凹部1602が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器と静電偏向器と或いは他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在して上下に積層して配置する場合に位置決めが容易にできメンテナンス或いは取り付けに要する時間の短縮効率化が図れることになる。なお、凹部1600,1602の外側は中層604の途中から切り込んでいるが内層606にのみに形成してもよい。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 34, a
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図35に示すように、静電偏向器の筒状基材612の上面(図中の上部(電子銃501側))には、リング状の切欠き部としての第1の凹部1600が形成され、静電偏向器の筒状基材612の下面(図中の下部(半導体ウエハWの配置側))には、リング状の切欠き部としての第2の凹部1602が形成されている。さらに、第1の凹部1600または/及び第2の凹部1602の内側には円状の切欠き部としての第3の凹部1603が形成されている。このように電気的に絶縁である材質の中層604だけ突出させることにより例えば、静電偏向器を上下に積層させた場合、互いの中層604だけの接触となるので他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在しなくてもよくシステムの効率化が図れることになる。また、外層601にはリング状の切欠き部としての第4の凹部1604が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器の外周からの他の部材として絶縁体等で形成された支持部材による支持が容易となる。なお、凹部1600,1602,1603の外側は中層604の途中から切り込んでいるが内層606にのみに形成してもよい。以上の様に静電偏向器の上面または/及び下面側に多様な凸部または/及び凹部を備えた例を述べたがそれぞれ静電偏向器の取り付け或いは位置合わせに効率を上げるために組み合わせで静電偏向器の上面または/及び下面側に多様な凸部または/及び凹部を備えてもよい。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 35, a
次に、本実施例の静電偏向器における製造について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図36に示すように、まず、静電偏向器の内層606の電子線通過部609側に電圧導入端子605と接触自在に構成された所定の部材、例えば、導電性の部材1700を配置する。この導電性の部材1700に電圧導入端子孔1605に電圧導入端子605を外層601の外側より挿入し、電圧導入端子605の先端部1701を導電性の部材1700に押圧し電圧導入端子605を静電偏向器自体に取り付ける。なお、電圧導入端子605の先端部1701は、導電性の部材1700と電気的接触を確実とするために凸部1701、例えば複数の針形状の物を有している。この後、図37にも示すように、導電性の部材1700を所定の厚みまで削り落とす。この削り落とす際の厚みは電極膜603の厚みより薄くする方が好ましい。なお、導電性の部材1700は少なくともその一部は削り落とされることから犠牲部材と言うこともできる。
Next, manufacture in the electrostatic deflector of a present Example is demonstrated. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 36, first, a predetermined member configured to be in contact with the
この後、静電偏向器の内層606の電子線通過部609側に前述した電極膜603をスパッタ法或いはメッキ法にて所定の厚みに形成する。このとき静電偏向器の内層606の電子線通過部609側の電極膜603は凸凹が発生しないようにすることが好ましい。したがって、電子銃501からの電子線に対してフラットな面にすることで悪影響を及ぼすことを抑制している。なお、他の例として、一旦、電極膜603の下地膜(第1の膜)を形成しておいた後に導電性の部材1700を配置し、この導電性の部材1700に電圧導入端子孔1605に電圧導入端子605を外層601の外側より挿入し、電圧導入端子605の先端部1701を導電性の部材1700に押圧し電圧導入端子605を静電偏向器自体に取り付ける。この後、導電性の部材1700を所定の厚みまで削り落とす。この後、静電偏向器の内層606の電子線通過部609側に前述した本地膜(第2の膜)としての電極膜603をスパッタ法或いはメッキ法にて所定の厚みに形成することとしてもよい。
Thereafter, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図38に示すように、静電偏向器の筒状基材612の空間部608は、楕円状に形成され、さらに楕円状の凹部1800が複数個所、例えば2ヶ所設けられている。また、電極603の一部は均等に空間部608の所定部分まで形成されている。さらに前記凹部1800の終端部近傍より第1の導電膜602が配置されるよう構成されている。このように、空間部608を楕円状に形成したことにより静電偏向器自体の径方向の大きさを小さくすることが可能となる。また、凹部1800を備えたことにより空間部608自体の実質的な容積を確保でき異常放電等の不具合の発生を抑制することができる。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 38, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図39に示すように、静電偏向器の筒状基材612は、導電部材、例えば金属で内層1800部が形成され、その外周に外層601が前述の絶縁部材、例えばセラミックスにて形成されている。なお、ここでの静電偏向器は8極の電極の場合を示している。なお、連通部607は図40にも示すように、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層601が見えるように構成されている。また、内層1800部と外層601とは実質的に材質が異なるために接合或いはロウ付けにて一体化されている。このように構成したことにより、従来技術に比べ1つの連通部607(溝)に対し絶縁面積を小さくできると言う効果がある。また、溝加工が金属であるために加工がしやすいという利点がある。さらに、加工が容易となるので絶縁箇所である外層601までのアスペクト比(溝の長さ/溝幅)を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 39, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図41に示すように、静電偏向器の筒状基材612連通部607は、静電偏向器の中心部から放射線状に溝が形成されるが複数の階段状に形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層601が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比(溝の長さ/溝幅)を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 41, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図42に示すように、静電偏向器の筒状基材612連通部607は、静電偏向器の中心部から放射線状の溝または静電偏向器の中心部から放射線状より所定の角度(第1の角度)、例えば放射線状を0度とした場合、θ1度の直線の溝と所定の距離の後、静電偏向器の中心部から放射線状の溝または静電偏向器の中心部から放射線状より所定の角度(第1の角度)、例えば放射線状を0度とした場合、−θ2度の直線の溝とで形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層601が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比(溝の長さ/溝幅)を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 42, the
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図43に示すように、内層1800部には、凹部1801が形成され、静電偏向器の積層における接触取り付け、或いは支持部材との取り付け位置決め等を容易とした構造とされている。なお、本実施の形態においては、外層601の厚みより内層1800の厚みが薄くなっているが、例えば凹部1801は、外層601の径方向の途中から内層1800まで形成してもよく適宜選択することが可能である。静電偏向器の筒状基材612連通部607は、静電偏向器の中心部から放射線状に溝が形成されるが複数の階段状に形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層601が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比(溝の長さ/溝幅)を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 43, a
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図44に示すように、静電偏向器の筒状基材612は、導電部材、例えば金属で内層1800部(この部分が前述の内層606の部分)が形成され、その外周に中層604が前述した部材で形成され、その外周に外層601が前述の絶縁部材、例えばセラミックスにて形成されている。なお、ここでの静電偏向器は8極の電極の場合を示している。なお、連通部607は図40にも示すように、静電偏向器の中心部か階段状(放射状でもよい)に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層601が見えないように構成されている。また、内層1800部と中層604とは実質的に材質が異なるために接合或いはロウ付けにて一体化されている。このように構成したことにより、従来技術に比べ1つの連通部607(溝)に対し絶縁面積を小さくできると言う効果がある。また、溝加工が金属であるために加工がしやすいという利点がある。さらに、加工が容易となるので絶縁箇所である外層601までのアスペクト比(溝の長さ/溝幅)を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。このように、静電偏向器の構成については以上の実施の形態での組み合わせにおいて想定の範囲で適宜構成すればよいことはいうまでもない。
Next, another embodiment of the electrostatic deflector of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 44, the
次に、本実施例の基板処理装置における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図45に示すように、排気機構、例えば、イオンポンプ、例えば、同軸型のイオンポンプ等の磁場発生機構を使用する場合、図の様にある一定方向の磁場1900が発生することとなる。この磁場1900は、電子銃501から発生する電子線の直進を妨げ曲折2002させることとなる。この障害を抑制するためにイオンポンプ等のような磁場発生源、例えば移動機構で使用するモーター、電源、例えばアンプ部130或いは制御機構等を囲う露光処理室4外から電子線の進行を補正する偏向補正手段としての磁場抑制機構(第三の磁気シールド)、例えば非電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材2001、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材を備えている。磁性シールド部材2001は、図示しない移動機構により磁場1900を補正し電子線の曲折部2002を補正するよう構成されている。なお、磁性シールド部材2001の移動については制御機構により自動的に移動機構を制御するように構成してもよく、手動にて位置合わせ自在に構成してもよい。
Next, another embodiment of the substrate processing apparatus of this example will be described. In addition, about the same structure as the Example mentioned above, detailed description shall be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. As shown in FIG. 45, when a magnetic field generating mechanism such as an exhaust mechanism, for example, an ion pump, for example, a coaxial ion pump, is used, a
また、磁性シールド部材2001に上記のような固定シールドではなく変動磁性抑制機構(第三の磁気シールド)、例えば電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材、例えば、ヘルムホイルコイルを使用する場合、必要でない場合は移動機構を設けなくてもよい。なお、このような磁場を発生するものはDC的な磁場を発生するものでその目的が達成できる場合はそのようなシールドを使用してもよい。コラム100自体を本シールドで囲うことも考えられる。
Also, it is necessary when the
また、前述の第二の磁気シールドである磁性シールド部材1500との関係についてはいずれかが外側に配置してもよく、例えば第二の磁気シールドの内側に第三の磁気シールドを配置または第三の磁気シールドの内側に第二の磁気シールドを配置または第二の磁気シールドの内側に第三の磁気シールドを配置と第三の磁気シールドの内側に第二の磁気シールドを配置との混在配置としてもよい。ただし、前述の固定シールドとしての第一の磁気シールドは第二の磁気シールド及び第三の磁気シールドの外側に配置するほうが磁気を装置外に発生させないという観点から好ましい。
Any one of the relations with the
以上のように、本実施形態においては、露光処理室に設けられる電子線照射装置に組み込まれるコラムの静電偏向器に電子捕獲領域となる空間部を設けているので、電子は空間部内に入り込んで、再び電子線通過部に戻りにくい。更に、空間部内に入り込んだ電子によってチャージアップされても、それは第1導電膜によって速やかに放電される。従って、チャージアップによって電子線が目的の場所以外に偏向されることがなく、チャージアップによる露光精度の低下がない。 As described above, in the present embodiment, since a space portion serving as an electron capture region is provided in the electrostatic deflector of the column incorporated in the electron beam irradiation apparatus provided in the exposure processing chamber, electrons enter the space portion. Therefore, it is difficult to return to the electron beam passage again. Furthermore, even if it is charged up by electrons entering the space, it is quickly discharged by the first conductive film. Therefore, the electron beam is not deflected to a place other than the target location by the charge-up, and the exposure accuracy is not lowered by the charge-up.
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、既述の実施の形態において、被処理基板として半導体ウエハを挙げて説明したが、LCD基板等の基板状のものであってもよい。また、例えば空間部の形状を湾曲部を有する円形状としたが、これに限られるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiments, the semiconductor wafer is described as the substrate to be processed. However, the substrate may be a substrate such as an LCD substrate. Further, for example, the space portion has a circular shape having a curved portion, but is not limited thereto.
500 電子線照射装置
501 電子銃
521 第1調整用静電偏向器(AL1)
522 第2調整用静電偏向器(AL2)
523 第3調整用静電偏向器(AL3)
524 第4調整用静電偏向器(AL4)
525 第5調整用静電偏向器(AL5)
526 第6調整用静電偏向器(AL6)
531 第1ブランキング用静電偏向気(BLK1)
532 第2ブランキング用静電偏向気(BLK2)
541 第1CP偏向器(CP1)
542 第2CP偏向器(CP2)
602 第1導電膜
603 偏向電極
604 中層
607 連通部
607a 第1連通部
607b 第2連通部
608 空間部
609 電子線通過部
610 第2導電膜
611 間隙部
612 筒状基材
703 接続導電膜
707 連通部
1521、2521、3521 静電偏向器
500 Electron
522 Electrostatic deflector for second adjustment (AL2)
523 Third adjustment electrostatic deflector (AL3)
524 Fourth adjustment electrostatic deflector (AL4)
525 Electrostatic deflector for fifth adjustment (AL5)
526 Sixth adjustment electrostatic deflector (AL6)
531 Electrostatic deflection air for the first blanking (BLK1)
532 Electrostatic deflection air for second blanking (BLK2)
541 First CP deflector (CP1)
542 Second CP deflector (CP2)
602 First
Claims (31)
前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、
隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、
前記空間部に設けられた第1導電膜と
を具備することを特徴とする静電偏向器。 A cylindrical substrate having an electron beam passage part;
A plurality of deflection electrodes provided along the cylinder axis on the inner wall surface of the cylindrical substrate and electrically separated from each other;
A space portion that communicates with a gap portion between the plurality of adjacent deflection electrodes, and is located outside the gap portion when viewed from the electron beam passage portion; and
An electrostatic deflector comprising: a first conductive film provided in the space portion.
前記静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第1導電膜とを具備することを特徴とする電子線照射装置。 An electron beam irradiation apparatus comprising: an electron gun that emits an electron beam; and an electrostatic deflector that controls the electron beam,
The electrostatic deflector includes a cylindrical base material having an electron beam passage portion, a plurality of deflection electrodes provided on the inner wall surface of the cylindrical base material along the cylindrical axis, and electrically separated from each other. A space portion that communicates with a gap portion between the plurality of deflection electrodes and that is located outside the gap portion when viewed from the electron beam passage portion; and a first conductive film provided in the space portion. An electron beam irradiation apparatus characterized by the above.
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器を有する第1の領域と、この第1の領域の電子線の下流側に設けられ電子線の進行方向に向かって厚み略同一の複数の静電偏向器を有する第2の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
An electron beam generating mechanism that emits an electron beam, a first region having a plurality of electrostatic deflectors whose thickness gradually increases in the traveling direction of the electron beam, and a downstream side of the electron beam in the first region And a second region having a plurality of electrostatic deflectors having substantially the same thickness in the traveling direction of the electron beam.
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器を有する第1の領域と、この第1の領域の電子線の下流側に設けられ電子線の進行方向に向かって厚み略同一の複数の静電偏向器を有する第2の領域と、第1の領域と第2の領域にそれぞれ少なくとも1つ設けられ、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に小さく複数のレンズと、を具備したことを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
An electron beam generating mechanism that emits an electron beam, a first region having a plurality of electrostatic deflectors whose thickness gradually increases in the traveling direction of the electron beam, and a downstream side of the electron beam in the first region At least one second region having a plurality of electrostatic deflectors having a thickness substantially the same in the traveling direction of the electron beam, and at least one each in the first region and the second region, the traveling direction of the electron beam A substrate processing apparatus, comprising: a plurality of lenses having a gradually decreasing thickness toward the surface.
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって第1の極数を有する複数の静電偏向器を有する第1の領域と、この第1の領域の電子線の下流側に設けられ前記第1の極数を偶数で割った数または/及び前記第1の極数に偶数をかけた数の第2の極数を有する静電偏向器を有する第2の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
An electron beam generating mechanism for emitting an electron beam, a first region having a plurality of electrostatic deflectors having a first pole number in the traveling direction of the electron beam, and the downstream side of the electron beam in the first region A second region having an electrostatic deflector having a second pole number which is a number obtained by dividing the first pole number by an even number and / or a number obtained by multiplying the first pole number by an even number; A substrate processing apparatus comprising:
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって第1の極数を有する複数の静電偏向器を有する第1の領域と、この第1の領域の電子線の下流側に設けられ前記第1の極数を偶数で割った数の第2の極数を有する静電偏向器を有する第2の領域と、前記第1の極数に偶数をかけた数であっての第1の極数及び第2の極数より多い極数の第3の極数を少なくとも1つ有する静電偏向器を有する第3の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
An electron beam generating mechanism for emitting an electron beam, a first region having a plurality of electrostatic deflectors having a first pole number in the traveling direction of the electron beam, and the downstream side of the electron beam in the first region A second region having an electrostatic deflector having a second number of poles obtained by dividing the first number of poles by an even number, and a number obtained by multiplying the first number of poles by an even number. And a third region having an electrostatic deflector having at least one third pole number greater than the first pole number and the second pole number of the substrate processing apparatus. .
前記排気機構または/及びコラムの近傍或いは周囲に配置され電子線の進行を処理装置外から実質的に偏向させる磁気シールド機構と、この磁気シールド機構を移動自在に構成された移動機構と、コラムの内部に複数設けられ電子線の進行を処理装置内から実質的に偏向させる静電偏向器と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for irradiating and processing an electron beam from a column electron beam generating mechanism on a substrate to be processed in a processing chamber configured to be freely evacuated by an exhaust mechanism,
A magnetic shield mechanism disposed near or around the exhaust mechanism or / and the column to substantially deflect the progress of the electron beam from outside the processing apparatus; a moving mechanism configured to move the magnetic shield mechanism; A substrate processing apparatus comprising: a plurality of electrostatic deflectors provided therein for substantially deflecting the progress of an electron beam from within the processing apparatus.
第1の領域にて電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第1の厚みの第1のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、前記第1の領域の電子線の下流側に設けられた第2の領域にて電子線の進行方向に向かって厚みが略同一の複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第1の厚みより薄い厚みの第2のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、を具備したことを特徴とする基板処理方法。 In a substrate processing method for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
The electron beam is deflected by each of a plurality of electrostatic deflectors whose thickness gradually increases in the traveling direction of the electron beam in the first region, and the electron beam is deflected by the first lens having the first thickness. A plurality of electrostatic deflectors having substantially the same thickness in the traveling direction of the electron beam in the second region provided on the downstream side of the electron beam in the first region; And a step of focusing and controlling the electron beam with a second lens having a thickness smaller than the first thickness by deflecting each electron beam.
第1の領域にて電子線の進行方向に向かって第1の極数を有する複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第1の厚みの第1のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、
前記第1の領域の電子線の下流側に設けられた第2の領域にて電子線の進行方向に向かって前記第1の極数を偶数で割った数の第2の極数を有する静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第1の厚みより薄い厚みの第2のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、
前記第2の領域の電子線の下流側に設けられた第3の領域にて電子線の進行方向に向かって前記第1の極数に偶数をかけた数であっての第1の極数及び第2の極数より多い極数の第3の極数を少なくとも1つ有する静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第2の厚みより薄い厚みの第3のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、を具備したことを特徴とする基板処理方法。 In a substrate processing method for processing by irradiating a substrate to be processed with an electron beam,
The electron beam is deflected by a plurality of electrostatic deflectors having a first pole number in the first region in the traveling direction of the electron beam, and the first lens having a first thickness is used. The process of focusing and controlling
In the second region provided on the downstream side of the electron beam in the first region, a static pole having a second pole number equal to the first pole number divided by an even number in the traveling direction of the electron beam. A step of deflecting each electron beam with an electric deflector and focusing and controlling the electron beam with a second lens having a thickness smaller than the first thickness;
A first pole number that is a number obtained by multiplying the first pole number by an even number toward the traveling direction of the electron beam in a third region provided downstream of the electron beam in the second region. And each of the electron beams is deflected by an electrostatic deflector having at least one third pole number greater than the second pole number, and electrons are deflected by a third lens having a thickness smaller than the second thickness. And a step of focusing and controlling the line.
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