JPH033225A - 荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 荷電粒子ビーム露光装置に関し、 露光用スリットマスクの付着物を効果的に除去すること
を目的とし、 荷電粒子ビームを整形する露光用スリットマスクを備え
た荷電粒子ビーム露光装置において、前記露光用スリッ
トマスクの極近傍にプラズマ源を配置し、該プラズマ源
によってガス供給源から供給される原料ガスをプラズマ
化することを特徴として構成している。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、荷電粒子ビーム露光装置に関し、詳しくは、
露光用スリットマスクの付着物をプラズマアッシングす
る洗浄機能を備えた荷電粒子ビーム露、光装置に関する
。

ビーム発生源からの荷電粒子ビーム（例えば電子ヒーム
）を露光用スリットマスクによって整形し、この整形ビ
ームを用いて例えばウェハ露光を行う荷電粒子ビーム露
光装置では、露光用スリットマスクに、露光装置内を減
圧する排気ポンプからの微量の油が付着したり、ウェハ
上のレジスト変質物が付着したりすることがある。こう
した付着物は、荷電粒子ビームの照射によって荷電粒子
ビームと同電位に帯電し、荷電粒子ビームを不本意に偏
向させるので問題である。

このため、露光用スリットマスクの付着物を必要に応じ
て除去することが求められ、例えばプラズマアッシング
による洗浄機能を備えた荷電粒子ビーム露光装置が提案
されている。

〔従来の技術〕

従来のこの種の洗浄機能を備えた荷電粒子ビーム露光装
置としては、例えば特開昭５７−９７６２５号公報に記
載の「露光用スリット板の洗浄方法」が知られている。

この方法では、電子ビーム露光装置のカラムの外部にプ
ラズマ発生装置を設け、プラズマ発生装置に原料ガスを
供給してプラズマガスを発生し、このプラズマガスによ
って露光用スリットマスク上の付着物を除去しようとす
るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記の方法にあっては、露光装置のカラムの
外部にプラズマ源を設ける構成、すなわち、露光用スリ
ットマスクからある程度層れた位置にプラズマ発生源を
設ける構成となっていたため、プラズマガスが露光用ス
リットマスクに到達するまでの所要時間が長く、プラズ
マガスの一部あるいは大部分が非活性化してしまうとい
った問題があった。

すなわち、プラズマガスは、電子、正イオンおよびラジ
カルが乱雑に飛びまわるいわゆる活性化した電離状態で
あるが、この電離状態は外部磁界の影響や系内部の衝突
などによって時間とともに非活性化の状態に戻る性質、
言い換えれば元の原料ガスに戻る性質があり、したがっ
て、従来例の方法では、プラズマ源で発生したプラズマ
ガスが、露光用スリットマスクに到達する前に途中でそ
の一部が非活性化の状態に戻ってしまい、その結果、効
果的に付着物を除去できないといった解決すべき課Ｊが
あった。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は、プラズマ源の位置を工夫することに
より、露光用スリットマスクの付着物を効果的に除去す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置は上記目的を達成
するために、荷電粒子ビームを整形する露光用スリット
マスクを備えた荷電粒子ビーム露光装置において、前記
露光用スリットマスクの極近傍にプラズマ源を配置し、
該プラズマ源によってガス供給源から供給される原料ガ
スをプラズマ化することを特徴として構成している。

〔作用〕

本発明では、露光用スリットマスクの極近傍でプラズマ
ガスが発生される。したがって、搬送経路が極短槽され
、プラズマガスによる付着物の除去が効果的に行われる
。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の第１実
施例を示す図である。

第１図において、ｌは荷電粒子ビーム発生源（例えば電
子銃）、２は試料（例えばウェハ）を内部に収容する露
光チャンバ、３．４は偏向器、５は露光装置のカラムで
、カラム５は上筒部５ａ、マスク部５ｂおよび上筒部５
Ｃを有している。上筒部５Ｃは排気通路６を介して排気
ポンプ７に連絡し、また、マスク部５ｂは給気通路８を
介して原料ガスを供給するガス供給源９に連絡している
。

なお、原料ガスとしては、例えば後述の露光用スリット
マスク１０の材料がシリコンの場合に、酸素（Ｃｈ　）
　　（Ｃｈ　）　、窒素（Ｎ２　）　、アルゴン（Ａ、
）あるいはフレオン（ＣＦ、）やこれらの混合ガスが好
ましい。要は、露光用スリットマスク１０の材料にダメ
ージを与えず、かつ、プラズマ化しやすいものを原料ガ
スにすればよい。マスク部５ｂ内には露光用スリットマ
スクｌＯが配置され、この露光用スリットマスク１０は
金属若しくはシリコンからなり、多数の荷電粒子ビーム
整形用の開口（スリット）が形成され、接地電位に保た
れている。１１はプラズマ源として機能する高周波電極
で、高周波電極１１は露光用スリットマスク１０に対し
て電気的に接触しない程度のきわめて接近した距離すな
わち極近傍に例えば平行平板となるように配置されてお
り、この高周波電極１１には必要に応じて高周波型１ｊ
Ａ１２からの高周波信号ＲＦが印加されるようになって
いる。

このような構成において、ガス供給源９からの原料ガス
をマスク部５ｂ内に導入しながら高周波電極１１にＲＦ
を印加すると、導入された原料ガスが、プラズマ化され
、そして、このプラズマ化された原料ガス（以下、プラ
ズマガス）によって露光用スリットマスク１０の付着物
が除去されることになる。ここで、プラズマ源を構成す
る高周波電極１１は、露光用スリットマスク１０の極近
傍、すなわち接触しない程度のきわめて近い距離に配置
されている。したがって、プラズマガスはほとんど搬送
距離を経ることなく露光用スリットマスク１０に到達す
ることになり、その結果、はとんどのガス成分の活性化
を保ったままで付着物の除去に関与させることができ、
付着物の除去を効果的に行うことができる。

また、プラズマ源１１がスリットマスク１０より小さい
場合、プラズマを発生させながら、マスクステージを移
動させることによっても同様にしてスリットマスクｌＯ
上の付着物を除去できる。

なお、付着物を除去した後のプラズマガスは、上筒部５
Ｃから排気通路６を通って排気ポンプ７により排気され
、この排気経路途中の上筒部５ｃ内壁の付着物も除去さ
れるようになっている。また、上筒部５ａの上部からも
併せて排気するようにすれば、上筒部５ａの内壁の付着
物も除去されるのでより好ましい。

第２図は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の第２実
施例を示す要部の構成図で、高周波電極１１と露光用ス
リットマスク１０の間に、グリッド電極Ｇを設けた例で
ある。ちなみに、グリッド電極Ｇの電位は、接地電位あ
るいは負電位であればよい。この実施例によれば、グリ
ッド電極Ｇによってプラズマガス成分中から正イオン（
正電荷をもつ粒子）を吸収、除去することができ、プラ
ズマガス中の成分を主としてラジカル（電気的に中性な
粒子）とすることができる。これにより次に述べる効果
が得られる。すなわち、カラム５を構成する上筒部５ａ
や下部部５Ｃ内壁面には、一般に、チャージアップ防止
のための金メツキが施され、この金は、プラズマガス中
の正イオン（特にイオン化した酸素）によって黒変しや
すいことが指摘されているが、プラズマガス内から正イ
オンを除くようにすれば、金メツキの黒変を防止するこ
とができる。なお、露光用スリットマスク１０の付着物
除去は、ラジカルによって支障なく行うことができる。

また、グリッド電極Ｇの高周波電極１１側の圧力を高く
、露光用スリットマスク１０側の圧力を低くすれば、プ
ラズマガスの露光用スリットマスク１０への導入を促進
できるので好ましい。

さらにまた、前記各実施例の露光用スリットマスク１０
を、常温よりも高い温度でかつ露光用スリットマスク１
０の材料に悪影響を与えない程度に加熱できるようにす
るとより好ましいものになる。

すなわち、プラズマガスの発生時に露光用スリットマス
ク１０を加熱すれば、プラズマガスと露光用スリットマ
スク１０付着物との反応を促進してより効果的なプラズ
マアッシングを行うことができ、仮に、プラズマガスの
一部が非活性状態となった場合でも、残余の活性化状態
のプラズマガスによって充分に付着物の除去を行うこと
ができる。

なお、上記実施例では、プラズマ源に、高周波プラズマ
源を使用した例を示したが本発明はこれに限るものでは
なく、他のプラズマ源、例えば、パルスプラズマ源、準
定常プラズマ源、定常プラズマ源、直流放電プラズマ源
またはＰＩＱプラズマ源などの放電によるものや、ある
いはレーザ光による電離を用いたものでもよい。

また、露光用スリットマスク１０は、そのスリットによ
って荷電粒子ビームを整形するものであればよく、スリ
ット形状が矩形状のものや、スリット形状が露光パター
ンと同一のものあるいは微小開口のスリットを多数配列
して各スリット縁部に電極を設け、任意の電極に負電圧
を印加して、使用するスリットを選択するようにしたも
のなどの何れであってもよい。要は、粒子ビームの経路
途中に位置して１つを含む複数のスリットを有し、しか
も付着物が堆積する可能性のあるものであれば全てが対
象となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、露光用スリットマスクの極近傍にプラ
ズマ源を設けたので、プラズマガスの搬送経路を短くす
ることができ、効果的に付着物を除去することができる
。

また、露光用スリットマスクを加熱するようにすれば、
プラズマガスと付着物との反応を促進してより効果的な
除去を行うことができる。

さらにまた、露光用スリットマスクとプラズマ源との間
に、グリソト電極を設けるようにすれば、プラズマガス
の成分中から正イオンを除くことができ、コラム内部の
金メツキ黒変を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の第１実
施例を示すその概念構成図、 第２図は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の第２実
施例を示すその要部の構成図である。 ９・・・・・・ガス供給源、 １０・・・・・・露光用スリットマスク、１１・・・・
・・高周波電極（プラズマ源）、Ｇ・・・・・・ブリッ
ト電極。 ＋＋　−一＋＋／＼−Ｇニゲリフト電極第２実施例の要
部の構成図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷電粒子ビームを整形する露光用スリットマスク
   を備えた荷電粒子ビーム露光装置において、 前記露光用スリットマスクの極近傍にプラズマ源を配置
   し、 該プラズマ源によってガス供給源から供給される原料ガ
   スをプラズマ化することを特徴とする荷電粒子ビーム露
   光装置。
2. （２）原料ガスをプラズマ化する間、前記露光用スリッ
   トマスクを加熱することを特徴とする請求項（１）記載
   の荷電粒子ビーム露光装置。
3. （３）前記プラズマ源と露光用スリットマスクとの間に
   、グリッド電極を設けたことを特徴とする請求項（１）
   若しくは（２）記載の荷電粒子ビーム露光装置。