JPH05175112A - Method and apparatus for cleaning in charged particle exposure device - Google Patents
Method and apparatus for cleaning in charged particle exposure deviceInfo
- Publication number
- JPH05175112A JPH05175112A JP34128891A JP34128891A JPH05175112A JP H05175112 A JPH05175112 A JP H05175112A JP 34128891 A JP34128891 A JP 34128891A JP 34128891 A JP34128891 A JP 34128891A JP H05175112 A JPH05175112 A JP H05175112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- cleaning
- metal
- exposure
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【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 in particular, in-situ cleaning of a mask in a charged particle exposure apparatus using a mask for shaping the cross-sectional shape of the charged particle beam. The present 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。In the present specification, "mask" broadly refers to a member capable of shaping the cross-sectional shape of a charged particle beam,
It may have any of slits, rectangular openings, block patterns, 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。Recently, charged particle exposure apparatuses are required to have high speed, high resolution and short focus. In order to satisfy the high speed, one-stroke writing of a point beam is not enough, and a mask having slits and various aperture pattern groups for forming various beam cross-sectional shapes is used to expose a certain area at the same time.
【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。Further, high resolution is required to be at least submicron, typically, quarter micron (μ / 4) on an object to be exposed (resist). In order to realize such high resolution and high accuracy, the focal length is also shortened to about 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 carried out in a charged particle exposure apparatus, even if the apparatus is completely cleaned, the resist layer is irradiated with the charged particle beam and some constituent substances are desorbed from the resist layer. The mask gradually becomes dirty. If the contamination of the mask is left as it is, the accuracy of the exposed pattern cannot be maintained, and thus 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 slits or patterns 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. The inside of the charged particle exposure apparatus operated in step 1 was returned to 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 up to now is taken out, and a new mask is used. After setting, 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 system, every time the mask is contaminated, a considerable amount of time and manpower are required for mask replacement. As one method of speeding up the mask exchange work, there is a method of providing a loading chamber in the charged particle exposure apparatus which can be separated from the exposure space by a gate valve.
【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 separated by the gate valve, and the mask is replaced while keeping the vacuum. According to such a system, there is no need to return the exposure space to 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 idea, cleaning may be performed while the mask is placed 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。Mask contamination is primarily carbon-based and can be removed by exposure to, for example, 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. The cleaning space 34 may be separated from the exposure space 33 by a gate valve or the like, if 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 and cleaning space 34
Are covered by a common hermetic housing 35.
In the exposure space 33, when the mask 37 placed on the metal stage 36 is contaminated, the metal stage 36 is moved to bring 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 source 39 is connected to the metal stage 36, and the metal electrode plate 4 is arranged at a position facing the mask 37.
1 is installed and a high frequency voltage is applied between them.
【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 such as oxygen gas is introduced from the gas introduction system 42 to generate 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
The contaminants on 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 system, the vacuum atmosphere during exposure is, for example, about 1 × 10 -6 Torr, and, for example, oxygen gas is 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, but since the time required for cleaning is not long, the mask is exposed again after the cleaning. And will continue exposure. Therefore, a method is conceivable in which the cleaning space is not provided and the cleaning is performed as it is 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 structure 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 from the gas introduction system 42 into the exposure space 33, and the metal stage 36 is supplied with a high frequency power source. 39
The 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 mask 3
Clean 7. The metal rod 45 has, for example, a spherical metal portion at its tip, and a stem portion connected to the tip portion 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 of the electrodes and apply a high frequency electric field between it and the mask 37. However, since the airtight housing 35 does not exist immediately above the mask, plasma generated is generated. Density becomes low in the area directly above the mask. In order to effectively generate plasma directly above the mask 37, the metal rod 45
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 it takes a long time to replace the mask 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 removing 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、高分解能、短焦点型の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 cleaning method of the present invention, in a high resolution, short focus type charged particle exposure apparatus, a cleaning gas is supplied with an exposure mask in a space where the exposure mask is arranged at the time of exposure. Introducing process,
The method includes a step of applying a high-frequency voltage between the metal part above the mask and a metal table holding the mask, and a step of generating a magnetic field by the electromagnetic lens above the mask.
【００２４】[0024]
【作用】高分解能、短焦点型の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、マスクを指示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 high resolution, short focus type 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 portion above the mask that can be used as an electrode. If a high frequency voltage is applied between the metal portion above the mask and the metal base that points the mask, plasma can be generated 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, since the magnetic field generated from the part sandwiched by the electromagnetic lens 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。Thus, in addition to the power supply for generating a high frequency electric field, a new additional member as shown in the reference art is not particularly required, and the mask can be efficiently cleaned in situ in the charged particle exposure apparatus. 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 deflection electrodes 11 arranged above the exposure space 10 are a plurality of sets of counter 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 seal metal cylinder 15 by spacers 13 made of an insulating material. 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 which is axially symmetric with respect to the optical axis 1 and causes the electron beam passing therethrough to have a lens function.
【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 that has passed through the electrostatic deflection electrode 11 and the electromagnetic lens 17 is applied to 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 onto the object. To irradiate the 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. Also, in the case of variable rectangular exposure, the electrostatic change electrode 1 can be used to change the rectangular shape.
Do 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 the substance generated from the resist layer or the like irradiated with 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。For example, about 1 × 10 -2 Torr of O 2 gas is introduced from the gas introduction system 25, the electrostatic deflection electrode 11 is grounded, and the DC bias power supply 28 and the 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 generates an RF of 13.56 MHz, for example.
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。A current is passed through the electromagnetic lens 17 to generate a lens magnetic field 19 which 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 the portion on the mask 21. This magnetic field causes electrons that move up and down by a high frequency electric field to spiral. Also, when electrons try to move outward, they change the direction and confine them in the 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 the RF electric field is applied in the space where the magnetic fields 19 and 20 exist, the O 2 gas is turned into plasma by the collision of the electrons and the gas molecules, and the plasma 3
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 field oxygen plasma,
By cleaning the mask 21 for, for example, 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, for example, a Si substrate provided with openings and patterned. 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 the cleaning can be performed at a low pressure by the magnetic field plasma, the deterioration of the mask due to the 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。Further, since the gas pressure during cleaning is low, the time required for re-evacuating the exposure space of the electron beam exposure apparatus after cleaning can be shortened. As a cleaning gas, other than oxygen gas (including ozone gas),
It is also possible to use a rare gas such as chlorine gas or Ar. However, it is preferable to use a gas having a high cleaning rate and a high exhaust rate.
【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。Since the in-situ cleaning can be performed in the electron beam exposure apparatus without changing the position of the mask, it is not necessary to align the mask after cleaning. Although the mask is heated by the cleaning, the mask may be originally heated to prevent contamination, and heating by the cleaning does not cause any particular problem.
【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 made 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 the electron beam exposure apparatus shown in FIG. That is, the electrostatic deflection electrode 11 applies a deflection electric field to the electron beam traveling downward from above, and the electromagnetic lens 17 forms a lens magnetic field having a lens action.
In this way, a predetermined portion of the mask 21 is selected, the shaped 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 is to be cleaned, the microwave stage high frequency power source 27a is connected to the metal stage 23 holding the mask 21. In addition, 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 metal stage 23 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 μ-wave power source 27a is, for example, 2.45.
Generates μ-wave 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 also generates a magnetic field having an intensity that realizes electron cyclotron resonance (ECR). That is, the lens magnetic field 19 causes the electrons to make a spiral motion, and the period of the spiral motion and the period of the μ-waves match, and the vibration period of the electrons and the rotation motion period of the magnetic field match, so that electrons and gas atoms Try to maximize the number of collisions. When such a condition is met,
Plasma generation efficiency increases dramatically.
【００４５】そのため、導入するガス圧は約１０-3〜１
０-4Ｔｏｒｒ程度で足りる。たとえば、導入するＯ2 ガ
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 set to 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 the present embodiment, by using ECR plasma, the pressure of the cleaning gas introduced at the time of cleaning can be further lowered, so that the time required for exhausting and restarting after cleaning can be further shortened.
【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 above with reference to the 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 a charged particle exposure system, without the need to introduce a special additional member 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。The introduction gas pressure can be reduced by using the magnetic field plasma, and the exhaust gas after cleaning,
The time required for restarting can be shortened. Since it is not necessary to change the position of the mask during cleaning, it is not necessary to align the mask after cleaning.
【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 showing cleaning of a mask in an electron beam exposure apparatus according to a reference technique.
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 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 Introducing 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kiichi Sakamoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (6)
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。1. A high-resolution, short-focus type charged particle exposure apparatus, which introduces a cleaning gas (25) with the exposure mask left in the space (10) in which the exposure mask is placed during exposure, A step of applying a high frequency voltage (27) between the metal part (11, 12) above the mask and a metal table (23) holding the mask, and a step of generating a magnetic field by the electromagnetic lens (17) above the mask Cleaning methods including and.
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 the step of applying a DC bias voltage between the metal portion above the mask and a metal base holding the mask.
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 strength of the magnetic field are selected so that electron cyclotron resonance occurs.
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,
4. 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 divergent magnetic field diverging toward the mask.
ク保持用の金属台、マスク上方の絶縁金属部材等を含む
高分解能、短焦点型の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 high-resolution, short-focus type charged particle exposure apparatus including an electrostatic deflection electrode, an electromagnetic lens, a metal base for holding an exposure mask, an insulating metal member above the mask, and the like. A cleaning device comprising: a plasma generating power source including a ground power source connected to an insulating metal member; and a high frequency power source connected to the metal table; and a means for supplying a cleaning gas into a space containing the metal table.
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 the electrostatic deflection electrode or the insulating metal member and the metal base.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34128891A JP3246609B2 (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34128891A JP3246609B2 (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175112A true JPH05175112A (en) | 1993-07-13 |
| JP3246609B2 JP3246609B2 (en) | 2002-01-15 |
Family
ID=18344898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34128891A Expired - Fee Related JP3246609B2 (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246609B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001196296A (en) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Advantest Corp | Charged particle beam exposure apparatus |
| JP2019175761A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Charged particle beam irradiation device |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP34128891A patent/JP3246609B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001196296A (en) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Advantest Corp | Charged particle beam exposure apparatus |
| JP2019175761A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Charged particle beam irradiation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3246609B2 (en) | 2002-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6924493B1 (en) | Ion beam lithography system | |
| US6849857B2 (en) | Beam processing apparatus | |
| US4277304A (en) | Ion source and ion etching process | |
| JP4117507B2 (en) | Ion implantation apparatus, method for removing contaminants from the inner surface thereof, and removal apparatus therefor | |
| US10840054B2 (en) | Charged-particle source and method for cleaning a charged-particle source using back-sputtering | |
| US5146088A (en) | Method and apparatus for surface analysis | |
| JP3414398B2 (en) | Ion beam gun | |
| JPH08296069A (en) | Ion-beam treating device | |
| JP4042817B2 (en) | Neutral particle beam processing equipment | |
| JP7183056B2 (en) | Charged particle source and method for cleaning charged particle source using backsputtering | |
| Livesay | Large‐area electron‐beam source | |
| JP4073173B2 (en) | Neutral particle beam processing equipment | |
| US6486480B1 (en) | Plasma formed ion beam projection lithography system | |
| JP3246609B2 (en) | Cleaning method and cleaning device in charged particle exposure apparatus | |
| US6888146B1 (en) | Maskless micro-ion-beam reduction lithography system | |
| US20040051053A1 (en) | Universal pattern generator with multiplex addressing | |
| JPS63107118A (en) | Ion beam apparatus | |
| JPH0534433B2 (en) | ||
| JPH0684835A (en) | Method and apparatus for surface treatment | |
| KR20000063075A (en) | Method for reducing topography dependent charging effects in a plasma enhanced semiconductor wafer processing system | |
| JPS6328993B2 (en) | ||
| JP6637146B2 (en) | Ion beam apparatus and method for analyzing three-dimensional structure of sample | |
| JPH0429439Y2 (en) | ||
| JP2654769B2 (en) | Ion implanter | |
| JP3134942B2 (en) | Wafer stage pretreatment method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011009 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |