JPS61200865A - ウエハ−等処理用試料室 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体ウェハー処理用試料室等の低発塵に係シ
、電子ビーム描画装置、集束イオンビーム装置、ＬＳ　
Ｉ／ＶＬＳＩ評価用走査型電子顕微鏡等の試料室部の発
瓢を効率良く集塵するに好適な構成に係る。

〔発明の背景〕

半導体素子は２５６にメモリーの量産時代に入シ、さら
に１Ｍビットメモリーへと開発が進む中で、素子のデザ
インルールはますます微細化して今や１μｍ領域に突入
しようとしている。これに伴い処理域、作業域のクリー
ン化は増々高度化され現実に対応がなされでいるが、製
造装置、評価装置等においては、最近必要性が認識され
、装置側からの低発塵対策が実行されはじめたばかりで
、完全な対応が行われている状態とは云えない。

〔発明の目的〕

”本発明の目的は、半導体製造装置、評価検査装置にお
ける試料挿入部、試料処理室内の塵を効率良く集塵し、
ウェハー表面への付着を低減する機能を備えた、ウェハ
ー処理用試料室を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、半導体製造装置（電子線描画装置、集束イオ
ンビーム装置等）、ウェハー評価検査装置において、ウ
ェハーを試料台に導入する系および試料台を設ける試料
室の真空容器の真空内面と相対して導電体の電極板を設
け、該電極に数ＫＶの直流電圧を印加し、真空容器内に
浮遊する厘を効率良くト２ッグさせ、試料台上、あるい
は試料搬入４上のウェハー表面に付着する烏を極力低減
しようとするものでるる。　４ 〔＠明の実施例〕 以下、本発明の内容を実施例をもとに詳述する。

第１図は本発明の一実施例でめる半導体プロセス評価専
用走査電子顕微鏡についての断面図を示す。

ＦＥ電子銃２は、ＰＥチップ３、第１アノード４、第２
アノードから構成される。ＦＥチップは単結晶タンゲス
゛テン線の先端を鋭く研磨したものを用い、このｉＮＢ
チップとｓｌアノード間に引き出し電圧（ｖｌ）を印刀
口し、陰極先端に形成される強電界（ＬＶ１人］により
ＦＥチップ嵌面よシミ子を電界放射させ、さらに放射さ
れた電子は、ＦＥチップと第２７ノード間に印加する加
速電圧（Ｖｏ）で加速する。加速された電子ビームは集
束レンズ６と対物レンズｌＯにより試料ｌｚ上で細く絞
られ、更に第１．第２偏向コイル８で試料上を二次元的
に走査される。一方、試料【２から放出する二次電子は
、二次電子検出器１１によって捕捉されて像信号に変準
しブラウン管上にディスプレイされる。

゛試料１２を装着する試料ステージは、Ｘ、Ｙ、Ｚ移動
、回転、傾斜が可能となっている。試料す、イズは最大
６インチウェハーを６０Ｑ傾斜し、全面観察出来るよう
コニカルタイプの対物レンズ１０を用いている。

試料の導入は試料導入室１３に設けられた試料導入台１
４上に載せた後、真空予備排気口１８から予備排気後、
試料室１７内部の試料ステージ１６に装着される。試料
導入室」３と試料室の継ぎ部分には真空遮断弁１５によ
って真空的に分離されており、前述の如く試料１２は予
備排気後、試料室内にローディングされる。

半導体ウェハーの表面観察、パターン幅測長等には加速
電圧を０．５　Ｋ　Ｖ〜５ＫＶの低加速として、ウェハ
ーを無蒸着の状態でチャージアップ現象を防ぐと共にデ
バイスのダメージを無くすことが一般に行われている。

このように低加速とした場合、試料室周辺の浮遊交流磁
場に対して、磁気シールド効果の高い鏡体、試料室Ｌ７
を確立することが重要でおる。このため鏡体部は磁気シ
ールドの良好なパーマロイ材等を使用するが、大型試料
室１７を前記パーマロイ材で製作することは、価格の大
巾上昇になシ現実的でない。このため試料室ｒ７を構成
する材料を鉄として真空内面に接して厚さｌ’ｗ＋程度
のパーマロイ゛の電極板２０を張りめぐらすことが行わ
れている。該電極板２０を絶縁プツシ５−２１で接地電
位から絶縁した状態で設け、高電圧導入端子から飼えば
プラス数ＫＶの直流電位を印加する。これによって電極
板２０は接地電位に対して高電位となって、試料室内の
特にウェハー近傍を浮遊するマイナス電荷を持ったごみ
は電極板２０に吸着される。この結果、ウェハー表面に
付着するごみの数を大幅に低減することが可能となると
共Ｋ、外部磁場の電子線への影響を低減することが同時
に可能となる。尚試料室１７の他、試料導入室１３の真
空側内面においても電極板２０を同様に装着することは
効果をより大きくする。

本発明になる装置を用いて実際に大型ウェハー上に装着
する１μｍの大きさのごみを測定したところ、第１図の
従来装置に比較して約１／１０低減することが確認され
た。又電源周波数の交流磁場による電子線の偏向も加速
電圧２ＫＶにおいて従来装置に比較して約５倍低減する
ことが確認され、本発明の効果は顕著なものがある。

以上実施列を電子線を用いる走査型電子顕微鏡に例をと
って説明したが、電子線描画装置、集束イオンビームを
用いるシーリング装置、レジスト露光装置等にも同様に
適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば試料導入室、試料室中に浮遊する微少な
塵を試料表面に付着する割合を従来装置に比較して約１
／ＩＯに低減することが可能となると共Ｋ、従来、外部
磁場に対して電子線の偏向を防ぐ為の磁気シールド板を
浮遊する塵を集塵する機能として用いるもので、装置の
小屋、軽量化が計れ、コストの上昇を大幅忙しないで効
果的な試料室を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を半纏値プロセス評価専用走
査電子顕微鏡について説明する断面図、第２図は従来装
置の断面図を示す。 １・・・高電圧ケーブル、２・・・フィールドエミツシ
ョ７Ｎ子銃、３・・・フイルードエミッションチップ（
ＦＥチップ）、４・・・第１アノード、５・・・第２ア
ノード、６・・・集束レンズ、７・・・パルプ、８・・
・偏向コイル、９・・・対物レンズコイル、ＩＯ・・・
対物レンズ、１１・・・２次電子検出器、１２・・・ウ
エノ・−１１３・・・試料導入室、１４・・・試料導入
台、１５・・・真空遮断弁、１６・・・試料ステー・ジ
、１７・・・試料室、１Ｂ・・・真空予備排気ボート、
１９・・・真空リークポート、２０・・・電極板、２１
・・・絶縁ブツシュ、２２名１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．試料を導入する試料導入室と試料を観察する試料台
   を備えた真空容器で構成された試料室において、前記真
   空容器の真空側内面に電極板を設け、該真空容器電位に
   対して電位差を持たせたことを特徴とするウェハー等処
   理用試料室。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、電極板を磁気シー
   ルド用シールド板と共用することを特徴とするウェハー
   等処理用試料室。