JPH09251946A - 洗浄機能付き荷電ビーム装置 - Google Patents
洗浄機能付き荷電ビーム装置Info
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- JPH09251946A JPH09251946A JP5975696A JP5975696A JPH09251946A JP H09251946 A JPH09251946 A JP H09251946A JP 5975696 A JP5975696 A JP 5975696A JP 5975696 A JP5975696 A JP 5975696A JP H09251946 A JPH09251946 A JP H09251946A
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- cleaning gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｏ2 とＣＦ4 ガスとの混合ガスによる洗浄プロ
セスによって新たに形成された酸化膜を確実に除去す
る。 【解決手段】電子ビーム発生部２とこの荷電ビームを偏
向制御させる光学系３，４とを含む荷電ビーム露光装置
において、ガスをプラズマ化あるいは活性化させるため
に前記鏡筒外に設けられた放電手段１２と、この放電手
段１２によって生成され、被洗浄部に付着する第１の内
部汚染物質を除去する第１の洗浄用ガス、及びこの第１
の洗浄用ガスが供されたことにより前記被洗浄部に新た
に形成された第２の内部汚染物を除去する第２の洗浄用
ガスを前記鏡筒１内に導入するために、前記放電手段１
２と接続され、前記鏡筒１に設けられたガス導入口１３
と、前記第２の洗浄用ガスを供する際に、被洗浄部の温
度を２５℃以上に保持する温度保持手段と、前記鏡筒１
内のガスを排気する排気手段１５とを具備する。
セスによって新たに形成された酸化膜を確実に除去す
る。 【解決手段】電子ビーム発生部２とこの荷電ビームを偏
向制御させる光学系３，４とを含む荷電ビーム露光装置
において、ガスをプラズマ化あるいは活性化させるため
に前記鏡筒外に設けられた放電手段１２と、この放電手
段１２によって生成され、被洗浄部に付着する第１の内
部汚染物質を除去する第１の洗浄用ガス、及びこの第１
の洗浄用ガスが供されたことにより前記被洗浄部に新た
に形成された第２の内部汚染物を除去する第２の洗浄用
ガスを前記鏡筒１内に導入するために、前記放電手段１
２と接続され、前記鏡筒１に設けられたガス導入口１３
と、前記第２の洗浄用ガスを供する際に、被洗浄部の温
度を２５℃以上に保持する温度保持手段と、前記鏡筒１
内のガスを排気する排気手段１５とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子やイオン等の
荷電粒子を利用した荷電ビーム装置に関し、特に洗浄機
能付き荷電ビーム装置に関する。
荷電粒子を利用した荷電ビーム装置に関し、特に洗浄機
能付き荷電ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、集積回路の高密度化に伴い、微細
パターン形成技術の主流をなしてきたフォトリソグラフ
ィーには限界が指摘され、この限界を打ち破るものとし
て電子ビームによるリソグラフィー（電子ビーム露光装
置）が期待され、急速に進歩している。
パターン形成技術の主流をなしてきたフォトリソグラフ
ィーには限界が指摘され、この限界を打ち破るものとし
て電子ビームによるリソグラフィー（電子ビーム露光装
置）が期待され、急速に進歩している。
【０００３】電子ビーム露光装置では、入射電子あるい
は散乱電子と残留ガスとの反応によって、偏向用あるい
はブランキング用の電極等に炭化水素系の汚染物が付着
することがある。この汚染物は露光中に帯電することに
よって、電子ビームの軌道を変化させ、所望する回路パ
ターンを描画させない原因となっていた。
は散乱電子と残留ガスとの反応によって、偏向用あるい
はブランキング用の電極等に炭化水素系の汚染物が付着
することがある。この汚染物は露光中に帯電することに
よって、電子ビームの軌道を変化させ、所望する回路パ
ターンを描画させない原因となっていた。
【０００４】このため電子ビーム露光装置は、電極やア
パーチャ等を洗浄し、汚染物を除去する必要があった。
このような問題を解決する手段として、化学的に反応性
に富んだラジカルガスを用いて、被洗浄部を鏡筒外部に
取り出さずに洗浄するｉｎ−ｓｉｔｕ（その場）洗浄方
法が知られている（特開平５−１４４７１６号）。
パーチャ等を洗浄し、汚染物を除去する必要があった。
このような問題を解決する手段として、化学的に反応性
に富んだラジカルガスを用いて、被洗浄部を鏡筒外部に
取り出さずに洗浄するｉｎ−ｓｉｔｕ（その場）洗浄方
法が知られている（特開平５−１４４７１６号）。
【０００５】この方法は、ラジカルガスによって汚染物
を酸化、気化させることによって除去するというもので
ある。しかし、この方法は酸化プロセスを含むため、汚
染物だけでなく被洗浄部の表面を酸化してしまい、ビー
ム軌道を変化させる要因を新たに作っていた。
を酸化、気化させることによって除去するというもので
ある。しかし、この方法は酸化プロセスを含むため、汚
染物だけでなく被洗浄部の表面を酸化してしまい、ビー
ム軌道を変化させる要因を新たに作っていた。
【０００６】現在、被洗浄部の表面に新たに形成された
酸化膜を除去する方法としてＮ2 ガスによるダウンフロ
ー処理が有効であることが分かっている。しかし、これ
までのＮ2 ダウンフロー処理における条件等は明確にさ
れていなかった。そのため、内部汚染部の除去が確実に
行えないという問題があった。
酸化膜を除去する方法としてＮ2 ガスによるダウンフロ
ー処理が有効であることが分かっている。しかし、これ
までのＮ2 ダウンフロー処理における条件等は明確にさ
れていなかった。そのため、内部汚染部の除去が確実に
行えないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来、被洗浄部に新た
に形成された酸化物を除去するためのＮ2 ダウンフロー
処理の条件が明確でなかったために、酸化物の除去が確
実に行えないという問題があった。本発明の目的は、被
洗浄部に新たに形成された酸化物の除去条件を明確に
し、酸化物を確実に除去する洗浄機能付き荷電ビーム装
置を提供することにある。
に形成された酸化物を除去するためのＮ2 ダウンフロー
処理の条件が明確でなかったために、酸化物の除去が確
実に行えないという問題があった。本発明の目的は、被
洗浄部に新たに形成された酸化物の除去条件を明確に
し、酸化物を確実に除去する洗浄機能付き荷電ビーム装
置を提供することにある。
【０００８】
（構成） （１）鏡筒と、この鏡筒内に設置され荷電ビームを生成
する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納され前
記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に接続さ
れ、前記光学系によって偏向された前記荷電ビームが照
射される試料を収容する試料室と、前記鏡筒内の被洗浄
部に付着した第１の内部汚染物を除去するために、第１
の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒
内に導入する手段と、前記第１の洗浄用ガスの導入によ
り形成された第２の内部汚染物を除去するために、第２
の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒
内に導入する手段と、前記被洗浄部の温度を２５℃以上
に保持する温度調整手段と、前記鏡筒内のガスを排気す
る排気手段とを具備する。 （２）鏡筒と、この鏡筒内に設置され荷電ビームを生成
する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納され前
記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に接続さ
れ、前記光学系によって偏向された前記荷電ビームが照
射される試料を収容する試料室と、金あるいは白金から
なる被洗浄部に付着した第１の内部汚染物を除去するた
めに、酸化性の第１の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは
活性化して前記鏡筒内に導入する手段と、前記第１の洗
浄用ガスの導入により形成された酸化物からなる第２の
内部汚染物を除去するために、窒素を含む第２の洗浄用
ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒内に導入
する手段と、前記被洗浄部の温度を２５℃以上に保持す
る手段と、前記鏡筒内のガスを排気する排気手段とを具
備する。 （３）前記鏡筒内の前記荷電ビーム発生部と前記光学系
とを真空的に分離する第１の分離手段、あるいは前記鏡
筒と前記試料室とを真空的に分離する第２の分離手段の
少なくとも一方を具備する。 （４）前記温度調整手段が、前記第２の洗浄用ガスの流
量、あるいは前記鏡筒内の圧力の少なくとも一方を調節
するものであることを特徴とする。 （５）前記第１及び前記第２の洗浄用ガスを前記鏡筒内
に導入する手段が、ガスをプラズマ化あるいは活性化さ
せる洗浄用ガス生成部と、この洗浄用ガス生成部に、前
記第１の洗浄用ガスあるいは前記第２の洗浄用ガスを選
択的に供給するガス切り替え部と、前記洗浄用ガス生成
部と接続し、前記鏡筒に設けられたガス導入口とを含
む。 （６）前記第２の洗浄用ガスの流量、又は鏡筒内の圧力
に対する前記汚染物の除去効率の依存性の測定を行い、
前記第２の洗浄用ガスの流量又は鏡筒内の圧力を、前記
測定結果の前記除去効率が飽和する部分に対応する流
量、又は圧力の間に設定し、前記汚染物の除去を行うこ
とを特徴する。 （７）前記第１の洗浄用ガスの原料が酸素とＣＦ4 ガス
の混合ガスであることを特徴とする。 （８）被洗浄部に温度コントローラを設置し、それと連
動する流量調節器によってガスの流量を調節し、被洗浄
部の温度を調節する。 （９）被洗浄部に恒温装置を設置し、この恒温装置によ
って被洗浄部の温度を調節する。
する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納され前
記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に接続さ
れ、前記光学系によって偏向された前記荷電ビームが照
射される試料を収容する試料室と、前記鏡筒内の被洗浄
部に付着した第１の内部汚染物を除去するために、第１
の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒
内に導入する手段と、前記第１の洗浄用ガスの導入によ
り形成された第２の内部汚染物を除去するために、第２
の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒
内に導入する手段と、前記被洗浄部の温度を２５℃以上
に保持する温度調整手段と、前記鏡筒内のガスを排気す
る排気手段とを具備する。 （２）鏡筒と、この鏡筒内に設置され荷電ビームを生成
する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納され前
記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に接続さ
れ、前記光学系によって偏向された前記荷電ビームが照
射される試料を収容する試料室と、金あるいは白金から
なる被洗浄部に付着した第１の内部汚染物を除去するた
めに、酸化性の第１の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは
活性化して前記鏡筒内に導入する手段と、前記第１の洗
浄用ガスの導入により形成された酸化物からなる第２の
内部汚染物を除去するために、窒素を含む第２の洗浄用
ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒内に導入
する手段と、前記被洗浄部の温度を２５℃以上に保持す
る手段と、前記鏡筒内のガスを排気する排気手段とを具
備する。 （３）前記鏡筒内の前記荷電ビーム発生部と前記光学系
とを真空的に分離する第１の分離手段、あるいは前記鏡
筒と前記試料室とを真空的に分離する第２の分離手段の
少なくとも一方を具備する。 （４）前記温度調整手段が、前記第２の洗浄用ガスの流
量、あるいは前記鏡筒内の圧力の少なくとも一方を調節
するものであることを特徴とする。 （５）前記第１及び前記第２の洗浄用ガスを前記鏡筒内
に導入する手段が、ガスをプラズマ化あるいは活性化さ
せる洗浄用ガス生成部と、この洗浄用ガス生成部に、前
記第１の洗浄用ガスあるいは前記第２の洗浄用ガスを選
択的に供給するガス切り替え部と、前記洗浄用ガス生成
部と接続し、前記鏡筒に設けられたガス導入口とを含
む。 （６）前記第２の洗浄用ガスの流量、又は鏡筒内の圧力
に対する前記汚染物の除去効率の依存性の測定を行い、
前記第２の洗浄用ガスの流量又は鏡筒内の圧力を、前記
測定結果の前記除去効率が飽和する部分に対応する流
量、又は圧力の間に設定し、前記汚染物の除去を行うこ
とを特徴する。 （７）前記第１の洗浄用ガスの原料が酸素とＣＦ4 ガス
の混合ガスであることを特徴とする。 （８）被洗浄部に温度コントローラを設置し、それと連
動する流量調節器によってガスの流量を調節し、被洗浄
部の温度を調節する。 （９）被洗浄部に恒温装置を設置し、この恒温装置によ
って被洗浄部の温度を調節する。
【０００９】（作用）本発明の洗浄機能付き荷電ビーム
装置によれば、第２の洗浄用ガスを流す際、被洗浄部の
温度を２５度以上にすることによって、従来最適条件が
不明であったため確実に行えなかったビームドリフトの
原因となる酸化膜の除去が確実に行えるようになる。
装置によれば、第２の洗浄用ガスを流す際、被洗浄部の
温度を２５度以上にすることによって、従来最適条件が
不明であったため確実に行えなかったビームドリフトの
原因となる酸化膜の除去が確実に行えるようになる。
【００１０】また、第２洗浄用ガスの流量、あるいは鏡
筒内の圧力の少なくとも一方を調節することによって、
被洗浄部の温度を調節し、酸化物を除去することができ
る。従って、簡易な装置の構成で酸化膜を除去すること
ができる。
筒内の圧力の少なくとも一方を調節することによって、
被洗浄部の温度を調節し、酸化物を除去することができ
る。従って、簡易な装置の構成で酸化膜を除去すること
ができる。
【００１１】
（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
洗浄機能付き電子ビーム露光装置の概略構成を示す模式
図である。鏡筒１の内部に電子ビームを生成する電子ビ
ーム発生部２が設置されている。その電子ビーム発生部
２の下部には、電子ビームを制限させる第１のアパーチ
ャ３ａ及び第２のアパーチャ３ｂと、電子ビームを偏向
させる静電偏向用電極４とが鏡筒１の内部に設置されて
いる。第１及び第２のアパーチャ３（３ａ，３ｂ）と静
電偏向用電極４とからなる光学系の構成は、第１のアパ
ーチャ３ａの下に静電偏向用電極４が設置され、またそ
の静電偏向用電極４の下に第２のアパーチャ３ｂが設置
されている。ここで、アパーチャ３及び偏向用電極４の
表面は金から形成されている。電子ビーム発生部２と第
１のアパーチャ３ａの間には第１のゲートバルブ５が接
続されている。また電子ビームを照射する試料を収納す
る露光チャンバ６が鏡筒１の下部に設置されるものとな
っている。露光チャンバ６と鏡筒１との間には第２のゲ
ートバルブ７が接続されている。
洗浄機能付き電子ビーム露光装置の概略構成を示す模式
図である。鏡筒１の内部に電子ビームを生成する電子ビ
ーム発生部２が設置されている。その電子ビーム発生部
２の下部には、電子ビームを制限させる第１のアパーチ
ャ３ａ及び第２のアパーチャ３ｂと、電子ビームを偏向
させる静電偏向用電極４とが鏡筒１の内部に設置されて
いる。第１及び第２のアパーチャ３（３ａ，３ｂ）と静
電偏向用電極４とからなる光学系の構成は、第１のアパ
ーチャ３ａの下に静電偏向用電極４が設置され、またそ
の静電偏向用電極４の下に第２のアパーチャ３ｂが設置
されている。ここで、アパーチャ３及び偏向用電極４の
表面は金から形成されている。電子ビーム発生部２と第
１のアパーチャ３ａの間には第１のゲートバルブ５が接
続されている。また電子ビームを照射する試料を収納す
る露光チャンバ６が鏡筒１の下部に設置されるものとな
っている。露光チャンバ６と鏡筒１との間には第２のゲ
ートバルブ７が接続されている。
【００１２】鏡筒１の外部に第１の原料タンク８と第２
の原料タンク９とが、タンク切り替えバルブ（ガス切り
替え部）１０及び供給パイプ１１を通して、例えばマイ
クロ波を発生するプラズマ生成装置（洗浄用ガス生成
部）１２に接続されている。第１の原料タンク８内には
例えばＯ2 とＣＦ4 の混合ガスが第１の洗浄用ガスとし
て充填されている。また、第２の原料タンク９には例え
ばＮ2 ガスが第２の洗浄用ガスとして充填されている。
切り替えバルブ１０によってプラズマ生成装置１２に導
入するガスが選択される。そして、プラズマ生成装置１
２に導入されたガスは、マイクロ波励起されてプラズマ
が生成される。プラズマまたはラジカル（活性化）ガス
はプラズマ生成装置１２と鏡筒１とを接続する導入パイ
プ１３によって鏡筒１の内部に導入される。導入パイプ
１３は、鏡筒１内部の第１のゲートバルブ５と第１のア
パーチャ３ａとの間に位置するよう接続されている。
の原料タンク９とが、タンク切り替えバルブ（ガス切り
替え部）１０及び供給パイプ１１を通して、例えばマイ
クロ波を発生するプラズマ生成装置（洗浄用ガス生成
部）１２に接続されている。第１の原料タンク８内には
例えばＯ2 とＣＦ4 の混合ガスが第１の洗浄用ガスとし
て充填されている。また、第２の原料タンク９には例え
ばＮ2 ガスが第２の洗浄用ガスとして充填されている。
切り替えバルブ１０によってプラズマ生成装置１２に導
入するガスが選択される。そして、プラズマ生成装置１
２に導入されたガスは、マイクロ波励起されてプラズマ
が生成される。プラズマまたはラジカル（活性化）ガス
はプラズマ生成装置１２と鏡筒１とを接続する導入パイ
プ１３によって鏡筒１の内部に導入される。導入パイプ
１３は、鏡筒１内部の第１のゲートバルブ５と第１のア
パーチャ３ａとの間に位置するよう接続されている。
【００１３】鏡筒１の外部に排気パイプ１４を介してド
ライポンプやロータリーポンプ等の排気ポンプ１５が接
続されいる。排気パイプ１４は、鏡筒１内部のアパーチ
ャ３ｂと第２のゲートバルブ７との間に位置するように
接続されている。
ライポンプやロータリーポンプ等の排気ポンプ１５が接
続されいる。排気パイプ１４は、鏡筒１内部のアパーチ
ャ３ｂと第２のゲートバルブ７との間に位置するように
接続されている。
【００１４】次に、上記のように構成された洗浄機能付
き電子ビーム露光装置の洗浄方法について述べる。洗浄
の際、第１，第２のゲートバルブ５，７を閉じることに
よって、洗浄後再び、高真空を回復する時間を短時間に
することができる。
き電子ビーム露光装置の洗浄方法について述べる。洗浄
の際、第１，第２のゲートバルブ５，７を閉じることに
よって、洗浄後再び、高真空を回復する時間を短時間に
することができる。
【００１５】まず、切り替えバルブ１０によって第１の
原料タンク８内のＣＦ4 ガスとＯ2ガスとの混合ガスを
選択的にプラズマ発生装置１２に供給し、上記ガスのプ
ラズマ又はラジカルガスを生成する。ここで生成された
ガスが第１の洗浄用ガスである。生成されたガスを鏡筒
１内に導入し、被洗浄部であるアパーチャ３及び静電偏
向用電極４の表面に付着している炭化水素系の内部汚染
物（第１の汚染物）を酸化、気化させることによって除
去する。また、気化した汚染物質はポンプ１５により排
気パイプ１４を通って鏡筒１の外部に排出される。この
時、被洗浄部３，４の表面は従来と同様に酸化され、Ａ
ｕ2 Ｏ3 膜（第２の内部汚染物）が形成される。
原料タンク８内のＣＦ4 ガスとＯ2ガスとの混合ガスを
選択的にプラズマ発生装置１２に供給し、上記ガスのプ
ラズマ又はラジカルガスを生成する。ここで生成された
ガスが第１の洗浄用ガスである。生成されたガスを鏡筒
１内に導入し、被洗浄部であるアパーチャ３及び静電偏
向用電極４の表面に付着している炭化水素系の内部汚染
物（第１の汚染物）を酸化、気化させることによって除
去する。また、気化した汚染物質はポンプ１５により排
気パイプ１４を通って鏡筒１の外部に排出される。この
時、被洗浄部３，４の表面は従来と同様に酸化され、Ａ
ｕ2 Ｏ3 膜（第２の内部汚染物）が形成される。
【００１６】次に切り替えバルブ１２により、第２の原
料タンク９内のＮ2 ガスを選択的にプラズマ発生装置１
２に供給し、上記ガスのプラズマまたはラジカルを形成
し、鏡筒１内に導入する。ここで生成されたガスが第２
の洗浄用ガスである。この時、被洗浄部３，４の表面の
温度が３０度以上になるようにＮ2 ガスの流量及び鏡筒
１内の圧力を設定する。この処理により、酸化膜が除去
でき、清浄な金表面が得られる。
料タンク９内のＮ2 ガスを選択的にプラズマ発生装置１
２に供給し、上記ガスのプラズマまたはラジカルを形成
し、鏡筒１内に導入する。ここで生成されたガスが第２
の洗浄用ガスである。この時、被洗浄部３，４の表面の
温度が３０度以上になるようにＮ2 ガスの流量及び鏡筒
１内の圧力を設定する。この処理により、酸化膜が除去
でき、清浄な金表面が得られる。
【００１７】本装置において重要なことは、Ｎ2 ガスを
導入する際に被洗浄部を２５度以上に保つことである。
しかし、現実的な処理時間を考慮すると、被洗浄部の温
度を３０度以上にすることが望ましい。今回我々の行っ
た実験において、被洗浄部が３０度以下であると、酸化
膜の除去効果が急激に減少することが分かった。
導入する際に被洗浄部を２５度以上に保つことである。
しかし、現実的な処理時間を考慮すると、被洗浄部の温
度を３０度以上にすることが望ましい。今回我々の行っ
た実験において、被洗浄部が３０度以下であると、酸化
膜の除去効果が急激に減少することが分かった。
【００１８】以下このことについて具体的に説明する。
当初、我々は酸化膜除去効果には活性なガス分子（ラジ
カルあるいはイオン等）のみが作用していると考えてい
た。この場合、Ｎ2 ガスの流量あるいはチャンバ内の圧
力の増加により酸化膜の除去効果は単調に増加すると考
えられる。
当初、我々は酸化膜除去効果には活性なガス分子（ラジ
カルあるいはイオン等）のみが作用していると考えてい
た。この場合、Ｎ2 ガスの流量あるいはチャンバ内の圧
力の増加により酸化膜の除去効果は単調に増加すると考
えられる。
【００１９】これに対して今回我々の行った実験結果を
図２、３、４、５に示す。除去効果は被洗浄部の表面の
被洗浄部全体と酸化膜（Ａｕ2 Ｏ3 ）との表面積の百分
率［Ａｕ2 Ｏ3 ／（Ａｕ2 Ｏ3 ＋Ａｕ）×１００］で表
し、「Ａｕ2 Ｏ3 ｒａｔｉｏ」と記す。従って、酸化
膜の除去効果については「０％」に近いほど除去効果が
高いことを示すこととなる。又、図中の「ｒｅｆ．」は
除去前の「Ａｕ2 Ｏ3ｒａｔｉｏ」を示している。
図２、３、４、５に示す。除去効果は被洗浄部の表面の
被洗浄部全体と酸化膜（Ａｕ2 Ｏ3 ）との表面積の百分
率［Ａｕ2 Ｏ3 ／（Ａｕ2 Ｏ3 ＋Ａｕ）×１００］で表
し、「Ａｕ2 Ｏ3 ｒａｔｉｏ」と記す。従って、酸化
膜の除去効果については「０％」に近いほど除去効果が
高いことを示すこととなる。又、図中の「ｒｅｆ．」は
除去前の「Ａｕ2 Ｏ3ｒａｔｉｏ」を示している。
【００２０】ここで、図２はＮ2 ガスの流量に対する除
去効果とその処理中の温度を表しており、横軸が流量、
縦軸は酸化膜の量及び温度を表している。また、図３は
鏡筒内の圧力に対する除去効果とその処理中の温度を表
しており、横軸が圧力、縦軸は酸化膜の量及び温度を表
している。図２、３から分かるように、酸化膜の除去効
果は単調に現れる訳ではなく、流量に対しては５００〜
６００ｓｃｃｍ、圧力に対しては３〜４Ｔｏｒｒ付近で
急激に変化することが分かる。処理中の温度は効果が現
れ始める５００〜６００ｓｃｃｍ付近から上昇が始まっ
ていることが分かり、２５度を越える付近から除去効果
が急激に現れ始めている。また、圧力依存性に対して、
最も効果が現れている４Ｔｏｒｒの時の温度は約４０度
である。このことから酸化膜の除去効果を得るには、被
洗浄部の温度を２５度以上に維持することが必要である
と予想される。
去効果とその処理中の温度を表しており、横軸が流量、
縦軸は酸化膜の量及び温度を表している。また、図３は
鏡筒内の圧力に対する除去効果とその処理中の温度を表
しており、横軸が圧力、縦軸は酸化膜の量及び温度を表
している。図２、３から分かるように、酸化膜の除去効
果は単調に現れる訳ではなく、流量に対しては５００〜
６００ｓｃｃｍ、圧力に対しては３〜４Ｔｏｒｒ付近で
急激に変化することが分かる。処理中の温度は効果が現
れ始める５００〜６００ｓｃｃｍ付近から上昇が始まっ
ていることが分かり、２５度を越える付近から除去効果
が急激に現れ始めている。また、圧力依存性に対して、
最も効果が現れている４Ｔｏｒｒの時の温度は約４０度
である。このことから酸化膜の除去効果を得るには、被
洗浄部の温度を２５度以上に維持することが必要である
と予想される。
【００２１】そこで、実際に流量４００ｓｃｃｍ、４Ｔ
ｏｒｒにおける温度に対する除去効果の依存性を調べ、
その結果を図４に示す。温度が２５度付近以上になる
と、急激に除去効果が高くなることがわかる。
ｏｒｒにおける温度に対する除去効果の依存性を調べ、
その結果を図４に示す。温度が２５度付近以上になる
と、急激に除去効果が高くなることがわかる。
【００２２】また、図５には処理の違いによる除去効果
を示してある。処理方法はＮ2 を用いたラジカルガスに
よる処理（図中のＡ）、及び真空ベーキング（図中の
Ｂ）である。図の縦軸は図２、３と同様である。又、処
理中の温度は両者共に約４０度である。図から分かるよ
うにベーキングだけでは除去効果は少なく、加熱とラジ
カルガスを組み合わせた処理の除去効果が高いことが分
かる。
を示してある。処理方法はＮ2 を用いたラジカルガスに
よる処理（図中のＡ）、及び真空ベーキング（図中の
Ｂ）である。図の縦軸は図２、３と同様である。又、処
理中の温度は両者共に約４０度である。図から分かるよ
うにベーキングだけでは除去効果は少なく、加熱とラジ
カルガスを組み合わせた処理の除去効果が高いことが分
かる。
【００２３】以上の結果から酸化膜の除去にはラジカル
ガスを用い、さらに被洗浄部の温度を約２５度以上に保
つことが必要であることが今回我々の実験によって明か
となり、酸化膜の除去を確実に行うことが可能になっ
た。
ガスを用い、さらに被洗浄部の温度を約２５度以上に保
つことが必要であることが今回我々の実験によって明か
となり、酸化膜の除去を確実に行うことが可能になっ
た。
【００２４】また、非洗浄部の表面が白金で形成されて
いた場合にも, 本実施形態と同様な方法を用いることに
よって、同様な結果が得られる。また、第２のボンベ
に、窒素を含む混合ガスを充填し、第２の洗浄用ガスと
して用いた場合にも、窒素単独の場合と同様な結果が得
られた。
いた場合にも, 本実施形態と同様な方法を用いることに
よって、同様な結果が得られる。また、第２のボンベ
に、窒素を含む混合ガスを充填し、第２の洗浄用ガスと
して用いた場合にも、窒素単独の場合と同様な結果が得
られた。
【００２５】（第２実施形態）第１の実施形態に示した
装置を用いて洗浄を行う場合、適切な条件を設定する手
法について説明する。その手法は予め、図２、３に対応
する流量あるいは圧力に対する除去効果の依存性のデー
タを取得しておく。そして除去効果が急激に現れ始める
部分と効果が飽和する部分の中間点、あるいは飽和直前
の値を処理条件として設定する。この方法であれば高温
になることを避ける必要のある鏡筒において、処理に必
要な最低限の温度（約２５〜４０度程度）を認知するこ
とが可能となる。
装置を用いて洗浄を行う場合、適切な条件を設定する手
法について説明する。その手法は予め、図２、３に対応
する流量あるいは圧力に対する除去効果の依存性のデー
タを取得しておく。そして除去効果が急激に現れ始める
部分と効果が飽和する部分の中間点、あるいは飽和直前
の値を処理条件として設定する。この方法であれば高温
になることを避ける必要のある鏡筒において、処理に必
要な最低限の温度（約２５〜４０度程度）を認知するこ
とが可能となる。
【００２６】（第３実施形態）流量あるいは圧力を利用
した温度調節機構を備えた処理方法について説明する。
した温度調節機構を備えた処理方法について説明する。
【００２７】図６は第３実施形態に係わる洗浄機能付き
電子ビーム露光装置の概略構成を示す模式図である。な
お、図１に対応する部分には図１と同一な符号を付し、
詳細な説明は省略する。本実施形態の特徴は、温度を監
視する温度モニター１６が静電偏向用電極４に設置さ
れ、この温度モニター１６と連動して動作する流量調節
器１７によってガスの流量が調節されることによって、
静電偏向用電極４の温度を２５度以上に保つことであ
る。
電子ビーム露光装置の概略構成を示す模式図である。な
お、図１に対応する部分には図１と同一な符号を付し、
詳細な説明は省略する。本実施形態の特徴は、温度を監
視する温度モニター１６が静電偏向用電極４に設置さ
れ、この温度モニター１６と連動して動作する流量調節
器１７によってガスの流量が調節されることによって、
静電偏向用電極４の温度を２５度以上に保つことであ
る。
【００２８】ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスによる
炭化水素系の汚染物の除去後、新たに形成された酸化膜
を除去するために鏡筒１内にＮ2 ガスを導入する際、温
度モニター１６の温度が設定温度になるまで流量調節器
１７によって一定流量を保つ。次に温度が設定した上限
値を越えると、流量調節器１７によってガスの流量を減
少させ、偏向用電極４の温度上昇を防ぐ。この時、ある
温度以上に温度が上昇していれば流量を減少させても酸
化膜の除去効果は十分得られる。また、温度が下限温度
値より下がってしまった場合は、流量調節器によってＮ
2 ガスの流量を増加させれば、温度を上げることがで
き、再び適切な除去効果が得られる。
炭化水素系の汚染物の除去後、新たに形成された酸化膜
を除去するために鏡筒１内にＮ2 ガスを導入する際、温
度モニター１６の温度が設定温度になるまで流量調節器
１７によって一定流量を保つ。次に温度が設定した上限
値を越えると、流量調節器１７によってガスの流量を減
少させ、偏向用電極４の温度上昇を防ぐ。この時、ある
温度以上に温度が上昇していれば流量を減少させても酸
化膜の除去効果は十分得られる。また、温度が下限温度
値より下がってしまった場合は、流量調節器によってＮ
2 ガスの流量を増加させれば、温度を上げることがで
き、再び適切な除去効果が得られる。
【００２９】Ｎ2 ガスの流量を調節することで被洗浄部
の温度調節を行えば、鏡筒１内に付加する装置を最小限
に抑えることができるので、簡素な洗浄機構を実現する
ことが可能である。
の温度調節を行えば、鏡筒１内に付加する装置を最小限
に抑えることができるので、簡素な洗浄機構を実現する
ことが可能である。
【００３０】本実施形態ではＮ2 ガスの流量により温度
調節を行う手法を述べたが、鏡筒１内の圧力、あるいは
圧力と流量との両方により、被洗浄部の温度を調節する
ことも可能である。
調節を行う手法を述べたが、鏡筒１内の圧力、あるいは
圧力と流量との両方により、被洗浄部の温度を調節する
ことも可能である。
【００３１】（第４実施形態）図７は本発明の第４実施
形態に係わる洗浄機能付き電子ビーム露光装置の概略構
成を示す模式図である。ここで図１と同一な部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の特徴
は、温度を一定に保つための恒温装置１８が静電偏向用
電極４に設置されていることである。恒温装置１８は、
例えばヒーターあるいは中に冷媒を通すパイプ等からな
る。
形態に係わる洗浄機能付き電子ビーム露光装置の概略構
成を示す模式図である。ここで図１と同一な部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の特徴
は、温度を一定に保つための恒温装置１８が静電偏向用
電極４に設置されていることである。恒温装置１８は、
例えばヒーターあるいは中に冷媒を通すパイプ等からな
る。
【００３２】Ｎ2 ガスを鏡筒１内に導入して酸化物を除
去する際、恒温装置１８によって電極４の表面は例えば
約３０度の温度に保たれている。この処理により酸化膜
が除去でき清浄な金表面が得られる。
去する際、恒温装置１８によって電極４の表面は例えば
約３０度の温度に保たれている。この処理により酸化膜
が除去でき清浄な金表面が得られる。
【００３３】第１〜３実施形態に示したように流量また
は圧力を調整することにより、被洗浄部の温度を２５度
以上にする事によって、酸化膜の除去を行うことは可能
である。しかし、流量が大きくなりすぎたり、処理にプ
ラズマを用いたりした場合、被洗浄部の温度が１００度
を越えることもあるので装置を保護する意味において
も、被洗浄部の温度を低く保つために恒温装置１８が必
要なこともある。ただし、この場合も被洗浄部の温度を
２５度以上に設定する除去する必要がある。
は圧力を調整することにより、被洗浄部の温度を２５度
以上にする事によって、酸化膜の除去を行うことは可能
である。しかし、流量が大きくなりすぎたり、処理にプ
ラズマを用いたりした場合、被洗浄部の温度が１００度
を越えることもあるので装置を保護する意味において
も、被洗浄部の温度を低く保つために恒温装置１８が必
要なこともある。ただし、この場合も被洗浄部の温度を
２５度以上に設定する除去する必要がある。
【００３４】（変形例）電子ビーム発生部がイオンビー
ム発生部であっても良い。電子ビーム露光装置の場合に
ついて示したが、電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）または集束イオンビーム加工装置等の荷電ビーム
を用いる装置に適用しても良い。
ム発生部であっても良い。電子ビーム露光装置の場合に
ついて示したが、電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）または集束イオンビーム加工装置等の荷電ビーム
を用いる装置に適用しても良い。
【００３５】又、本実施形態に記載の光学系と異なる光
学系を有しいても良い。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することが可能である。
学系を有しいても良い。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明の洗浄機能付き荷電ビーム露光装
置は、第２の洗浄用ガスを導入する際に、被洗浄部の温
度を２５℃以上にすることによって、第１の洗浄用ガス
によって形成された酸化膜の除去効果が高い。
置は、第２の洗浄用ガスを導入する際に、被洗浄部の温
度を２５℃以上にすることによって、第１の洗浄用ガス
によって形成された酸化膜の除去効果が高い。
【図１】第１実施形態に係わる洗浄機能付き電子ビーム
露光装置の概略構成を示す模式図。
露光装置の概略構成を示す模式図。
【図２】Ｎ2 ガス流量に対する酸化膜の除去効果及び被
洗浄部の温度を示す図。
洗浄部の温度を示す図。
【図３】圧力に対する酸化膜の除去効果及び被洗浄部の
温度を示す図。
温度を示す図。
【図４】酸化膜の除去効果の温度依存性を示す図。
【図５】処理方法の違いによる酸化膜の除去効果を示す
図。
図。
【図６】第３実施形態に係わる洗浄機能付き電子ビーム
露光装置の概略構成を示す模式図。
露光装置の概略構成を示す模式図。
【図７】第４実施形態に係わる洗浄機能付き電子ビーム
露光装置の概略構成を示す模式図。
露光装置の概略構成を示す模式図。
１…鏡筒 ２…電子ビーム発生部 ３…アパーチャ ４…静電偏向用電極 ５…第１のゲートバルブ（第１の分離手段） ６…露光チャンバ ７…第２のゲートバルブ（第２の分離手段） ８…第１の原料タンク ９…第２の原料タンク １０…タンク切り替えバルブ（ガス切り替え部） １１…供給パイプ １２…プラズマ生成装置（洗浄用ガス生成部） １３…供給パイプ １４…排気パイプ １５…排気ポンプ １６…温度コントローラ １７…流量調節器 １８…恒温装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｚ (72)発明者 高松 潤 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 小池 徹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (5)
- 【請求項１】鏡筒と、この鏡筒内に設置され荷電ビーム
を生成する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納
され前記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に
接続され、前記光学系によって偏向された前記荷電ビー
ムが照射される試料を収容する試料室と、前記鏡筒内の
被洗浄部に付着した第１の内部汚染物を除去するため
に、第１の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して
前記鏡筒内に導入する手段と、前記第１の洗浄用ガスの
導入により形成された第２の内部汚染物を除去するため
に、第２の洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して
前記鏡筒内に導入する手段と、前記被洗浄部の温度を２
５℃以上に保持する温度調整手段と、前記鏡筒内のガス
を排気する排気手段とを具備することを特徴とする洗浄
機能付き荷電ビーム装置。 - 【請求項２】鏡筒と、この鏡筒内に設置され荷電ビーム
を生成する荷電ビーム発生部と、前記鏡筒の内部に収納
され前記荷電ビームを偏向させる光学系と、前記鏡筒に
接続され、前記光学系によって偏向された前記荷電ビー
ムが照射される試料を収容する試料室と、金あるいは白
金からなる被洗浄部に付着した第１の内部汚染物を除去
するために、酸化性の第１の洗浄用ガスをプラズマ化あ
るいは活性化して前記鏡筒内に導入する手段と、前記第
１の洗浄用ガスの導入により形成された酸化物からなる
第２の内部汚染物を除去するために、窒素を含む第２の
洗浄用ガスをプラズマ化あるいは活性化して前記鏡筒内
に導入する手段と、前記被洗浄部の温度を２５℃以上に
保持する手段と、前記鏡筒内のガスを排気する排気手段
とを具備することを特徴とする洗浄機能付き荷電ビーム
装置。 - 【請求項３】前記鏡筒内の前記荷電ビーム発生部と前記
光学系とを真空的に分離する第１の分離手段、あるいは
前記鏡筒と前記試料室とを真空的に分離する第２の分離
手段の少なくとも一方を具備することを特徴とする請求
項１又は２に記載の洗浄機能つき荷電ビーム装置。 - 【請求項４】前記温度調整手段が、前記第２の洗浄用ガ
スの流量、あるいは前記鏡筒内の圧力の少なくとも一方
を調節するものであることを特徴とする請求項１又は２
に記載の洗浄機能付き荷電ビーム装置。 - 【請求項５】前記第１及び前記第２の洗浄用ガスを前記
鏡筒内に導入する手段が、ガスをプラズマ化あるいは活
性化させる洗浄用ガス生成部と、この洗浄用ガス生成部
に、前記第１の洗浄用ガスあるいは前記第２の洗浄用ガ
スを選択的に供給するガス切り替え部と、前記洗浄用ガ
ス生成部と接続し、前記鏡筒に設けられたガス導入口と
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄機
能付き荷電ビーム装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05975696A JP3410897B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
| US08/804,672 US5949076A (en) | 1996-02-26 | 1997-02-25 | Charged beam applying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05975696A JP3410897B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09251946A true JPH09251946A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3410897B2 JP3410897B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=13122430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05975696A Expired - Fee Related JP3410897B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-03-15 | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410897B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09251968A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Toshiba Corp | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP05975696A patent/JP3410897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09251968A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Toshiba Corp | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3410897B2 (ja) | 2003-05-26 |
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