JP3246609B2 - Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus - Google Patents

Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus

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JP3246609B2
JP3246609B2 JP34128891A JP34128891A JP3246609B2 JP 3246609 B2 JP3246609 B2 JP 3246609B2 JP 34128891 A JP34128891 A JP 34128891A JP 34128891 A JP34128891 A JP 34128891A JP 3246609 B2 JP3246609 B2 JP 3246609B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビームを用い
た荷電粒子露光技術に関し、特に荷電粒子ビームの断面
形状を成形するためのマスクを用いる荷電粒子露光装置
において、マスクのその場クリーニングを行なうクリー
ニング方法およびクリーニング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle exposure technique using a charged particle beam, and more particularly to a charged particle exposure apparatus using a mask for shaping the cross-sectional shape of the charged particle beam. The invention relates to a cleaning method and a cleaning device.

【0002】なお、本明細書において、「マスク」は荷
電粒子ビームの断面形状を成形できる部材を広く指し、
スリット、矩形開口、ブロックパターン等いずれを有す
るものでもよい。
[0002] In this specification, the term "mask" broadly refers to a member capable of shaping the cross-sectional shape of a charged particle beam.
It may have any of a slit, a rectangular opening, a block pattern, and the like.

【0003】近年の荷電粒子露光装置には高速性、高分
解能、短焦点が要求されている。高速性を満たすために
は、点状ビームの一筆書きでは足りず、ビームの断面形
状を種々に成形するためのスリットや各種開口パターン
群を有するマスクが用いられ、ある面積を同時に露光す
る。
In recent years, charged particle exposure apparatuses are required to have high speed, high resolution, and short focus. In order to satisfy the high speed, a single stroke of the point beam is not enough, and a mask having slits and various opening pattern groups for variously shaping the cross-sectional shape of the beam is used, and a certain area is simultaneously exposed.

【0004】また、高分解能は、露光対象物(レジス
ト)上で少なくともサブミクロン、典型的にはクオータ
ミクロン(μ/4)が要求されている。このような高分
解能高精度を実現するためには、焦点距離も短焦点化さ
れ、ほぼ10cm以下となっている。
[0004] High resolution is required to be at least submicron, typically quarter micron (μ / 4), on an exposure object (resist). In order to realize such high resolution and high accuracy, the focal length is also shortened, and is approximately 10 cm or less.

【0005】ところで、荷電粒子露光装置内で露光を行
なうと、装置を完全にクリーン化していても、レジスト
層に荷電粒子ビームが照射され、レジスト層から何らか
の構成物質が脱離すること等によって、マスクが次第に
汚れる。マスクの汚染を放置すると露光されるパターン
の精度が保てなくなるため、汚染されたマスクはクリー
ニングする必要がある。
By the way, when exposure is performed in a charged particle exposure apparatus, even if the apparatus is completely cleaned, the resist layer is irradiated with a charged particle beam and some constituent substances are desorbed from the resist layer. The mask gradually gets dirty. If the contamination of the mask is left unchecked, the accuracy of the exposed pattern cannot be maintained, so the contaminated mask needs to be cleaned.

【0006】[0006]

【従来の技術】従来の荷電粒子露光装置においては、荷
電粒子ビームの断面形状を成形するスリットやパターン
を有するマスクが、荷電粒子ビームの照射によって汚染
された場合、通常1×10-6Torr程度で運転される
荷電粒子露光装置の内部を大気圧に戻し、マスクを外部
に取り出して洗浄していた。
2. Description of the Related Art In a conventional charged particle exposure apparatus, when a mask having a slit or a pattern for shaping the cross-sectional shape of a charged particle beam is contaminated by the irradiation of the charged particle beam, it is usually about 1 × 10 -6 Torr. Then, the inside of the charged particle exposure apparatus operated in the step was returned to the atmospheric pressure, and the mask was taken out and washed.

【0007】したがって、使用しているマスクが汚染さ
れた場合は、荷電粒子露光装置の運転を停止し、装置内
を大気圧に戻して、今まで使用していたマスクを取り出
し、新たなマスクをセットし、装置内を再び真空引き
し、光軸合わせ等を行なった。
Therefore, when the mask used is contaminated, the operation of the charged particle exposure apparatus is stopped, the inside of the apparatus is returned to atmospheric pressure, the mask used so far is taken out, and a new mask is used. The apparatus was set, the inside of the apparatus was evacuated again, and the optical axis was adjusted.

【0008】このようなマスク交換・マスク洗浄方式に
よれば、マスクが汚染されるたびにマスク交換のための
時間と人手をかなり必要とした。マスク交換作業を迅速
化する1つの方法として、荷電粒子露光装置内にゲート
バルブによって露光空間と切り離すことのできるロード
用チェンバを設ける方法がある。
According to such a mask replacement / mask cleaning method, each time the mask is contaminated, a considerable amount of time and labor is required for mask replacement. As one method for speeding up the mask replacement operation, there is a method of providing a loading chamber which can be separated from an exposure space by a gate valve in a charged particle exposure apparatus.

【0009】マスクが汚染した場合はマスクをこのロー
ド用チェンバ内に移動させ、露光空間はゲートバルブで
切離し、真空に保ったままマスクの交換を行なう。この
ような方式によれば、露光空間内を大気圧に戻す必要が
なくなる。
When the mask is contaminated, the mask is moved into the loading chamber, the exposure space is cut off by a gate valve, and the mask is replaced while maintaining a vacuum. According to such a method, it is not necessary to return the inside of the exposure space to the atmospheric pressure.

【0010】以上の方式は、マスクが汚染したときはマ
スクを外部に取り出し、クリーニングした後、再び荷電
粒子露光装置内に組み立てるという考え方に基づくもの
である。新たな考え方として、荷電粒子露光装置の真空
空間内にマスクを配置したままクリーニングを行なうこ
とがある。
The above method is based on the idea that when the mask is contaminated, the mask is taken out, cleaned, and then assembled again in the charged particle exposure apparatus. As a new concept, cleaning may be performed with the mask arranged in the vacuum space of the charged particle exposure apparatus.

【0011】マスクの汚染は主として炭素系であり、た
とえば酸素のプラズマに露出することによって除去する
ことができる。この考え方にしたがうクリーニング方式
を、図3に参考技術として示す。
[0011] Mask contamination is primarily carbon-based and can be removed, for example, by exposure to an oxygen plasma. A cleaning method according to this concept is shown in FIG. 3 as a reference technique.

【0012】図3(A)においては、露光用空間33と
別個にクリーニング用空間34を設ける。このクリーニ
ング用空間34は必要に応じてゲートバルブ等によって
露光用空間33から分離してもよい。
In FIG. 3A, a cleaning space 34 is provided separately from the exposure space 33. This cleaning space 34 may be separated from the exposure space 33 by a gate valve or the like as necessary.

【0013】露光用空間33、クリーニング空間34
は、共通の気密ハウジング35によって覆われている。
露光用空間33において、金属ステージ36上に載置し
たマスク37が汚染したときは、金属ステージ36を移
動させてマスク37を露光用空間33からクリーニング
用空間34に運び込む。
Exposure space 33, cleaning space 34
Are covered by a common airtight housing 35.
When the mask 37 mounted on the metal stage 36 in the exposure space 33 becomes contaminated, the metal stage 36 is moved to carry the mask 37 from the exposure space 33 to the cleaning space 34.

【0014】クリーニング用空間34においては、金属
ステージ36に13.56MHzの高周波電源39を接
続し、マスク37と対向する位置に配置した金属極板4
1を設置し、その間に高周波電圧を印加する。
In the cleaning space 34, a 13.56 MHz high frequency power supply 39 is connected to the metal stage 36, and the metal electrode plate 4 disposed at a position facing the mask 37.
1 is installed, and a high-frequency voltage is applied during the installation.

【0015】この際、ガス導入系42からクリーニング
用ガス、たとえば酸素ガスを導入し、金属極板41と金
属ステージ36の間にRFプラズマ43を発生させる。
RFプラズマ43中の酸素原子は活性化され、マスク3
7上の汚染物を除去し、マスク37をクリーニングす
る。クリーニングが終わったマスクは、再びクリーニン
グ用空間34から露光用空間33に移動させればよい。
At this time, a cleaning gas, for example, oxygen gas is introduced from a gas introduction system 42 to generate an RF plasma 43 between the metal electrode plate 41 and the metal stage 36.
Oxygen atoms in the RF plasma 43 are activated, and the mask 3
7 are removed, and the mask 37 is cleaned. The mask after cleaning may be moved from the cleaning space 34 to the exposure space 33 again.

【0016】なお、この方式による場合、露光中の真空
雰囲気はたとえば約1×10-6Torr程度であり、ク
リーニング時にはたとえば酸素ガスを1×10-1Tor
r〜1Torr程度導入してプラズマ43を発生させ
る。
In this method, the vacuum atmosphere during exposure is, for example, about 1 × 10 -6 Torr, and oxygen gas is supplied, for example, at 1 × 10 -1 Torr during cleaning.
The plasma 43 is generated by introducing about r to 1 Torr.

【0017】図3(A)に示す構成の場合、クリーニン
グは露光用空間とは別のクリーニング用空間において行
なわれるが、クリーニングに要する時間は長いものでな
いので、クリーニング後、マスクは再び露光用空間に戻
され、露光を続けることになる。そこで、特にクリーニ
ング用空間を設けず、露光用空間においてそのままクリ
ーニングを行なう方式が考えられる。
In the case of the structure shown in FIG. 3A, cleaning is performed in a cleaning space different from the exposure space. However, since the time required for cleaning is not long, after cleaning, the mask is returned to the exposure space. And the exposure is continued. In view of this, a method is conceivable in which the cleaning space is not provided, and the cleaning is directly performed in the exposure space.

【0018】図3(B)は、その場クリーニングの可能
な構成を示す。露光用空間33において、金属ステージ
36上に配置されたマスク37が汚染されたときは、露
光用空間33にガス導入系42からO2 等のクリーニン
グ用ガスを導入し、金属ステージ36を高周波電源39
に接続し、マスク37直上に金属棒45を導入して金属
棒45とマスク37の間に高周波電界を発生させる。
FIG. 3B shows a configuration capable of in-situ cleaning. When the mask 37 disposed on the metal stage 36 is contaminated in the exposure space 33, a cleaning gas such as O 2 is introduced into the exposure space 33 from the gas introduction system 42, and the metal stage 36 is switched to a high frequency power supply. 39
And a metal rod 45 is introduced directly above the mask 37 to generate a high-frequency electric field between the metal rod 45 and the mask 37.

【0019】この高周波電界により、金属棒45の先端
とマスク37との間にプラズマ43が発生し、マスク3
7をクリーニングする。金属棒45は、たとえば先端に
球状の金属部分を有し、その先端部に接続するステム部
は絶縁体で覆われた構成を有する。
Due to this high-frequency electric field, plasma 43 is generated between the tip of the metal rod 45 and the mask 37, and the plasma
7 is cleaned. The metal rod 45 has, for example, a spherical metal portion at the tip and a stem connected to the tip is covered with an insulator.

【0020】なお、気密ハウジング35を一方の電極と
して用い、マスク37との間に高周波電界を印加するこ
とも可能であるが、気密ハウジング35はマスク直上の
部分には存在しないため、発生するプラズマの密度はマ
スク直上部分において低くなってしまう。有効にマスク
37直上でプラズマを発生させるためには、金属棒45
をマスク直上に導入する方が好ましい。
It is also possible to use the airtight housing 35 as one electrode and apply a high-frequency electric field between the airtight housing 35 and the mask 37. However, since the airtight housing 35 does not exist directly above the mask, the generated plasma is generated. Is low in the portion immediately above the mask. In order to effectively generate plasma directly above the mask 37, a metal rod 45 is required.
Is preferably introduced directly above the mask.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の技術によれば、荷電粒子露光装置においてマスク
が汚染したときは、マスクを外部に取り出して洗浄して
いたため、マスク交換に要する時間が長く、多くの手間
が必要であった。
As described above,
According to the conventional technique, when the mask is contaminated in the charged particle exposure apparatus, the mask is taken out and washed, so that the time required for mask replacement is long and much labor is required.

【0022】本発明の目的は、荷電粒子露光装置からマ
スクを取り出すことなく、マスクをクリーニングするこ
とのできるクリーニング方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a cleaning method capable of cleaning a mask without taking out the mask from the charged particle exposure apparatus.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明のクリーニング方
法は、荷電粒子露光装置において、露光時に露光用マス
クを配置する空間に露光用マスクを置いたままクリーニ
ング用ガスを導入する工程と、マスク上方の金属部とマ
スクを保持する金属台との間に高周波の電圧を印加する
工程と、マスク上方の電磁レンズによって磁場を発生さ
せる工程とを含む。
According to the present invention, there is provided a cleaning method comprising the steps of: introducing a cleaning gas into a charged particle exposure apparatus while exposing the exposure mask in a space where the exposure mask is to be disposed during exposure; A step of applying a high-frequency voltage between the metal part and the metal stage holding the mask, and a step of generating a magnetic field by an electromagnetic lens above the mask.

【0024】[0024]

【作用】荷電粒子露光装置においては、マスク上の狭い
空間に電磁レンズや静電偏向電極が配置される。したが
って、マスク上方に電極として利用できる金属部が存在
する。このマスク上方の金属部と、マスクを保持する金
属台との間に高周波の電圧を印加すれば、マスク上にプ
ラズマを発生させることが可能となる。
In a charged particle exposure apparatus, an electromagnetic lens and an electrostatic deflection electrode are arranged in a narrow space on a mask. Therefore, there is a metal part that can be used as an electrode above the mask. If a high-frequency voltage is applied between the metal part above the mask and the metal table holding the mask, it becomes possible to generate plasma on the mask.

【0025】さらに、マスク上方に電磁レンズが存在す
る。電磁レンズによってマスク上方に磁場を発生させれ
ば、磁場によってプラズマ密度を高めることが可能にな
る。また、電磁レンズに挟まれた部分からマスクの存在
する空間にかけて発生する磁場は発散磁場となるため、
プラズマ中で発生したイオンをマスクに向かって引き出
すことができる。
Further, there is an electromagnetic lens above the mask. If a magnetic field is generated above the mask by the electromagnetic lens, the magnetic field can increase the plasma density. Also, the magnetic field generated from the portion between the electromagnetic lenses to the space where the mask exists is a divergent magnetic field,
Ions generated in the plasma can be extracted toward the mask.

【0026】このようにして、高周波電界発生のための
電源以外、参考技術で示したような新たな付加的部材も
特に必要とせず、荷電粒子露光装置内においてマスクを
効率的にその場クリーニングすることが可能となる。
In this manner, the mask is efficiently cleaned in-situ in the charged particle exposure apparatus without requiring any additional members as described in the reference art other than the power supply for generating the high-frequency electric field. It becomes possible.

【0027】[0027]

【実施例】図1に、本発明の実施例による電子ビーム露
光装置を示す。露光用空間10上方に配置された静電偏
向電極11は、復数組の対向電極であり、その間を通過
する電子ビームを所定方向に偏向させる。
FIG. 1 shows an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The electrostatic deflecting electrodes 11 arranged above the exposure space 10 are a multiple number of opposing electrodes, and deflect the electron beam passing between them in a predetermined direction.

【0028】これら静電偏向電極11は、絶縁物で形成
されたスペーサ13によって真空シール金属筒15に保
持されている。静電偏向電極11上方には、真空シール
金属筒に接続された金属キャップ12が配置されてい
る。
These electrostatic deflection electrodes 11 are held in a vacuum-sealed metal cylinder 15 by spacers 13 formed of an insulator. Above the electrostatic deflection electrode 11, a metal cap 12 connected to a vacuum seal metal cylinder is arranged.

【0029】静電偏向電極11の下方には、真空シール
金属筒15の外側に電磁レンズ17が配置されている。
電磁レンズ17は、光軸1に関して軸対称なレンズ磁場
19を発生し、そこを通過する電子ビームに対してレン
ズ機能を作用させる。
Below the electrostatic deflection electrode 11, an electromagnetic lens 17 is arranged outside the vacuum seal metal cylinder 15.
The electromagnetic lens 17 generates a lens magnetic field 19 that is axially symmetric with respect to the optical axis 1 and causes a lens function to act on an electron beam passing therethrough.

【0030】静電偏向電極11、電磁レンズ17を通過
した電子ビームが、金属ステージ23上に保持されたマ
スク21の所定部分に照射される。電子ビームは、マス
ク21によって所定形状に成形され、対象物上に照射さ
れる。電子ビームを照射するために、電子ビーム露光装
置はさらに縮小レンズ、投影レンズ、偏向器等を含む。
The electron beam having passed through the electrostatic deflection electrode 11 and the electromagnetic lens 17 irradiates a predetermined portion of the mask 21 held on the metal stage 23. The electron beam is shaped into a predetermined shape by the mask 21 and is irradiated on the object. In order to irradiate an electron beam, the electron beam exposure apparatus further includes a reduction lens, a projection lens, a deflector, and the like.

【0031】マスク21が多数のブロックパターンを有
し、その1つを選択して電子ビームを形成する場合、ブ
ロックパターンの選択は静電偏向電極11で行なう。ま
た可変矩形露光の場合の矩形状の変更も静電変更電極1
1によって行なう。
When the mask 21 has a large number of block patterns and one of them is selected to form an electron beam, the block pattern is selected by the electrostatic deflection electrode 11. In the case of variable rectangular exposure, the rectangular shape is also changed by the electrostatic change electrode 1.
Perform by 1.

【0032】電子ビームによって照射されたレジスト層
等から発生する物質によってマスク21が汚染したとき
は、電子ビーム露光動作を中断し、マスク21のクリー
ニングを行なう。
When the mask 21 is contaminated by a substance generated from the resist layer or the like irradiated by the electron beam, the electron beam exposure operation is interrupted and the mask 21 is cleaned.

【0033】ガス導入系25から、たとえばO2 ガスを
約1×10-2Torr程度導入し、静電偏向電極11を
接地し、金属ステージ23に直流バイアス電源28およ
び高周波電源27を接続する。直流バイアス電源28
は、たとえば10〜20V程度のバイアス電圧を発生
し、高周波電源27はたとえば13.56MHzのRF
高周波を約50〜200W程度発生させる。
An O 2 gas, for example, of about 1 × 10 −2 Torr is introduced from the gas introduction system 25, the electrostatic deflection electrode 11 is grounded, and a DC bias power supply 28 and a high-frequency power supply 27 are connected to the metal stage 23. DC bias power supply 28
Generates a bias voltage of, for example, about 10 to 20 V, and the high-frequency power supply 27 outputs, for example, an RF of 13.56 MHz.
A high frequency of about 50 to 200 W is generated.

【0034】また、電磁レンズ17に電流を流し、光軸
1に関して軸対称なレンズ磁場19を発生させる。レン
ズ磁場19は、マスク21上の部分においては、下方に
広がる発散磁場20を形成する。この磁場は、高周波電
界によって上下に動く電子を螺旋運動させる。また、電
子が外側に動こうとする時、その向きを変更させ、磁場
内に閉じ込める役割を果たす。
An electric current is applied to the electromagnetic lens 17 to generate a lens magnetic field 19 that is axially symmetric with respect to the optical axis 1. The lens magnetic field 19 forms a divergent magnetic field 20 that spreads downward in a portion on the mask 21. This magnetic field causes electrons moving up and down by a high-frequency electric field to spiral. Also, when an electron tries to move outward, it changes its direction and serves to confine it in a magnetic field.

【0035】このように、磁場19、20が存在する空
間において、RF電界が印加されると、電子とガス分子
との衝突によってO2 ガスはプラズマ化し、プラズマ3
1を発生させる。このプラズマ31は、有磁場プラズマ
となり、限られた空間内に効率良く発生する。
As described above, when an RF electric field is applied in the space where the magnetic fields 19 and 20 are present, the O 2 gas is turned into plasma by collision of electrons and gas molecules, and the plasma 3 is turned on.
1 is generated. The plasma 31 becomes a magnetic field plasma and is efficiently generated in a limited space.

【0036】このような有磁場酸素プラズマによって、
マスク21をたとえば30秒〜1分程度クリーニングす
れば汚染物を除去し、マスク21を清浄な状態に回復す
ることができる。
With such a magnetic oxygen plasma,
If the mask 21 is cleaned, for example, for about 30 seconds to 1 minute, contaminants can be removed and the mask 21 can be restored to a clean state.

【0037】なお、マスク21は、たとえばSi基板に
開口部を設け、パターンを形成したものである。このよ
うなマスクに対して比較的高い圧力のクリーニングガス
によってクリーニングを行なうと、マスクそのものがダ
メージを受けるマイクロローディングの問題がある。本
実施例においては、有磁場プラズマによって低圧におい
てクリーニングが行なえるため、マイクロローディング
によるマスクの劣化を防止することができる。
The mask 21 is formed by, for example, providing an opening in a Si substrate and forming a pattern. When such a mask is cleaned with a cleaning gas having a relatively high pressure, there is a problem of microloading in which the mask itself is damaged. In this embodiment, since cleaning can be performed at a low pressure by the magnetic field plasma, deterioration of the mask due to microloading can be prevented.

【0038】また、クリーニング時のガス圧力が低いた
め、クリーニング後電子ビーム露光装置の露光空間の再
排気に必要な時間を短縮することができる。クリーニン
グ用ガスとしては酸素ガス(オゾンガスを含む)の他、
塩素ガス、Ar等の希ガスを用いることもできる。ただ
し、クリーニング速度、排気速度の速いガスを用いるこ
とが好ましい。
Since the gas pressure at the time of cleaning is low, the time required for re-evacuating the exposure space of the electron beam exposure apparatus after cleaning can be reduced. In addition to oxygen gas (including ozone gas),
A rare gas such as chlorine gas or Ar can also be used. However, it is preferable to use a gas having a high cleaning speed and a high exhaust speed.

【0039】電子ビーム露光装置内において、マスクの
位置を変更することなくその場クリーニングが行なえる
ため、クリーニング後マスクの位置合わせを行なう必要
はない。なお、クリーニングによってマスクは加熱され
るが、汚染防止のためもともとマスクを加熱している場
合もあり、クリーニングによる加熱は特に問題とならな
い。
In the electron beam exposure apparatus, in-situ cleaning can be performed without changing the position of the mask, so that it is not necessary to align the mask after cleaning. Although the mask is heated by the cleaning, the mask may be heated in some cases to prevent contamination, and the heating by the cleaning is not particularly problematic.

【0040】図2は、本発明の他の実施例による電子ビ
ーム露光装置を示す。本装置においては、静電偏向電極
11が電磁レンズ17の内側に配置されている。真空シ
ール金属筒15の上部には、絶縁物で形成されたスペー
サ14を介して金属キャップ12aが配置されている。
本構成において、金属キャップ12aは電極としての役
割も果たす。金属キャップ12aは、たとえばステンレ
ス鋼(SVS)で形成する。
FIG. 2 shows an electron beam exposure apparatus according to another embodiment of the present invention. In this device, the electrostatic deflection electrode 11 is arranged inside the electromagnetic lens 17. A metal cap 12a is arranged above the vacuum seal metal cylinder 15 via a spacer 14 formed of an insulating material.
In this configuration, the metal cap 12a also serves as an electrode. The metal cap 12a is formed of, for example, stainless steel (SVS).

【0041】露光用のその他の構成は、図1に示すもの
と同等である。図2に示す電子ビーム露光装置におい
て、露光は図1に示す電子ビーム露光装置と同様に行な
われる。すなわち、上方から下方に向かう電子ビームに
対して、静電偏向電極11が偏向電界を印加し、電磁レ
ンズ17がレンズ作用を有するレンズ磁界を形成する。
このようにしてマスク21の所定の部分が選択され、成
形された電子ビームが下方に向かい、縮小投影されてレ
ジスト上に所望パターンを形成する。
Other structures for exposure are the same as those shown in FIG. In the electron beam exposure apparatus shown in FIG. 2, exposure is performed in the same manner as in the electron beam exposure apparatus shown in FIG. That is, the electrostatic deflecting electrode 11 applies a deflecting electric field to the electron beam traveling downward from above, and the electromagnetic lens 17 forms a lens magnetic field having a lens action.
A predetermined portion of the mask 21 is selected in this manner, and the formed electron beam is directed downward, and is reduced and projected to form a desired pattern on the resist.

【0042】マスク21が汚染し、クリーニングを行な
うときには、マスク21を保持する金属ステージ23に
μ波の高周波電源27aを接続する。また、金属キャッ
プ12aを接地電源26に接続し、金属キャップ12a
と金属ステージ23との間に直流バイアス電源28を接
続する。
When the mask 21 is contaminated and cleaning is performed, a microwave high-frequency power supply 27a is connected to the metal stage 23 holding the mask 21. Further, the metal cap 12a is connected to the ground power supply 26, and the metal cap 12a
A DC bias power supply 28 is connected between the power supply and the metal stage 23.

【0043】なお、μ波電源27aはたとえば2.45
GHzのμ波電圧を発生する。また、直流バイアス電源
28は、5〜15V程度のバイアス電圧を金属キャップ
12aと金属ステージ23との間に印加する。
The microwave power supply 27a is, for example, 2.45.
Generate a microwave microwave voltage of GHz. Further, the DC bias power supply 28 applies a bias voltage of about 5 to 15 V between the metal cap 12 a and the metal stage 23.

【0044】また、電磁レンズ17は、電子サイクロト
ロン共鳴(ECR)を実現する強度の磁場を発生させ
る。すなわち、レンズ磁場19によって電子は螺旋運動
を行なうが、この螺旋運動の周期とμ波による周期が一
致し、電子の振動周期と磁場による回転運動の周期が一
致することによって、電子とガス原子との衝突回数が極
大になるようにする。このような条件に合致するとき、
プラズマ発生効率は飛躍的に増大する。
The electromagnetic lens 17 generates a magnetic field having a strength for realizing electron cyclotron resonance (ECR). That is, the electrons make a helical motion by the lens magnetic field 19, and the period of the helical motion and the period of the μ-wave coincide, and the oscillation period of the electron and the period of the rotational motion by the magnetic field coincide with each other. So that the number of collisions is maximized. When these conditions are met,
The plasma generation efficiency increases dramatically.

【0045】そのため、導入するガス圧は約10-3〜1
-4Torr程度で足りる。たとえば、導入するO2
ス圧は5×10-4Torrとする。なお、電子サイクロ
トロン共鳴を実現するため、電磁レンズ17は、プラズ
マ発生空間において少なくとも5000〜6000ガウ
ス以上の磁場を発生させる。
Therefore, the gas pressure to be introduced is about 10 -3 to 1
About 0 -4 Torr is enough. For example, the introduced O 2 gas pressure is 5 × 10 −4 Torr. In order to realize electron cyclotron resonance, the electromagnetic lens 17 generates a magnetic field of at least 5000 to 6000 gauss in the plasma generation space.

【0046】本実施例によれば、ECRプラズマを利用
することにより、クリーニング時に導入されるクリーニ
ングガス圧はさらに低くできるため、クリーニング後の
排気、再立ち上げに必要な時間はさらに短縮できる。
According to this embodiment, by using the ECR plasma, the pressure of the cleaning gas introduced at the time of cleaning can be further reduced, so that the time required for exhausting and restarting after cleaning can be further reduced.

【0047】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
荷電粒子露光装置においてマスクのその場クリーニング
が、特別の付加的部材を真空槽内に導入する必要なく、
実行できる。
As described above, according to the present invention,
In-situ cleaning of the mask in the charged particle exposure system eliminates the need to introduce special additional components into the vacuum chamber,
I can do it.

【0049】有磁場プラズマを用いることによって導入
ガス圧を低減することができ、クリーニング後の排気、
再立ち上げに必要な時間を短縮化することができる。ク
リーニング中、マスクの位置を変更する必要がないた
め、クリーニング後にマスクの位置合わせを行なう必要
もない。
By using the magnetic field plasma, the pressure of the introduced gas can be reduced.
The time required for restarting can be reduced. Since there is no need to change the position of the mask during cleaning, there is no need to align the mask after cleaning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による電子ビーム露光装置の概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例による電子ビーム露光装置
の概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an electron beam exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】参考技術による電子ビーム露光装置内のマスク
のクリーニングを示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating cleaning of a mask in an electron beam exposure apparatus according to a reference technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 静電偏向電極 12 金属キャップ 13、14 スペーサ 15 真空シール金属筒 17 電磁レンズ 19 レンズ磁場 20 発散磁場 21 マスク 23 金属ステージ 25 ガス導入系 26 接地電源 27 高周波電源 28 直流バイアス電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Electrostatic deflection electrode 12 Metal cap 13, 14 Spacer 15 Vacuum seal metal cylinder 17 Electromagnetic lens 19 Lens magnetic field 20 Divergent magnetic field 21 Mask 23 Metal stage 25 Gas introduction system 26 Ground power supply 27 High frequency power supply 28 DC bias power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 樹一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−308856(JP,A) 特開 昭62−202517(JP,A) 特開 平3−46221(JP,A) 特開 平3−19314(JP,A) 特開 昭61−59826(JP,A) 特開 平3−3225(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 H01L 21/326 H01J 37/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kiichi Sakamoto 1015 Ueodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (56) References JP-A-63-308856 (JP, A) JP-A-62- 202517 (JP, A) JP-A-3-46221 (JP, A) JP-A-3-19314 (JP, A) JP-A-61-59826 (JP, A) JP-A-3-3225 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 H01L 21/326 H01J 37/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 荷電粒子露光装置において、 露光時に露光用マスクを配置する空間(10)に露光用
マスクを置いたままクリーニング用ガス(25)を導入
する工程と、 マスク上方の金属部(11、12)とマスクを保持する
金属台(23)との間に高周波の電圧(27)を印加す
る工程と、 マスク上方の電磁レンズ(17)によって磁場を発生さ
せる工程とを含むクリーニング方法。
In a charged particle exposure apparatus, a step of introducing a cleaning gas (25) while leaving an exposure mask in a space (10) in which the exposure mask is arranged during exposure, and a metal part (11) above the mask. , 12) and a metal stage (23) for holding a mask, a high-frequency voltage (27); and a magnetic field generated by an electromagnetic lens (17) above the mask.
【請求項2】 さらに、前記マスク上方の金属部とマス
クを保持する金属台との間に直流バイアス電圧を印加す
る工程を含む請求項1記載のクリーニング方法。
2. The cleaning method according to claim 1, further comprising a step of applying a DC bias voltage between a metal portion above the mask and a metal table holding the mask.
【請求項3】 前記高周波の周波数および磁場の強度を
電子サイクロトロン共鳴が生じるように選択する請求項
1ないし2記載のクリーニング方法。
3. The cleaning method according to claim 1, wherein the frequency of the high frequency and the intensity of the magnetic field are selected so as to generate electron cyclotron resonance.
【請求項4】 前記クリーニング用ガスが酸素ガス、オ
ゾンガス、希ガス、塩素ガスの少なくとも1種を含み、
前記マスク上方の金属部は静電偏向電極か真空シール用
の金属部品であり、前記磁場はマスクに向かって発散す
る発散磁場である請求項1〜3のいずれかに記載のクリ
ーニング方法。
4. The cleaning gas contains at least one of oxygen gas, ozone gas, rare gas, and chlorine gas,
The cleaning method according to claim 1, wherein the metal part above the mask is an electrostatic deflection electrode or a metal part for vacuum sealing, and the magnetic field is a diverging magnetic field diverging toward the mask.
【請求項5】静電偏向電極、電磁レンズ、露光用マスク
保持用の金属台、マスク上方の絶縁金属部材等を含む荷
電粒子露光装置において、 前記静電偏向電極ないし絶縁金属部材に接続された接地
電源と前記金属台に接続された高周波の電源とを含むプ
ラズマ発生用電源と、 前記金属台を含む空間内にクリーニング用ガスを供給す
る手段とを含むクリーニング装置
5. A charged particle exposure apparatus including an electrostatic deflection electrode, an electromagnetic lens, a metal table for holding an exposure mask, an insulating metal member above the mask, and the like, wherein the charged particle exposure apparatus is connected to the electrostatic deflection electrode or the insulating metal member. A cleaning apparatus including: a plasma generation power supply including a ground power supply and a high-frequency power supply connected to the metal base; and a unit for supplying a cleaning gas into a space including the metal base.
【請求項6】 さらに前記静電偏向電極ないし絶縁金属
部材と前記金属台との間に所定の直流バイアス電圧を印
加する手段を含む請求項5記載のクリーニング装置。
6. The cleaning apparatus according to claim 5, further comprising means for applying a predetermined DC bias voltage between said electrostatic deflection electrode or insulating metal member and said metal base.
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