JPS6136928A

JPS6136928A - 真空装置

Info

Publication number: JPS6136928A
Application number: JP15968384A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Shigemitsu; 重光　文明; Bunro Komatsu; 小松　文朗; Shigeharu Horiuchi; 堀内　重治
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-02-21

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】〔発明の技術分野〕本発明は、真空装置に関し、特に半導体製造設備に好適
な真空装置に係わる。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、微細パターン形成技術の進歩は著しく、特に半導
体装置の分野においては実用最少パターン寸法は、５年
間に約１／２になり、開発段階ではサブミクロンパター
ンが形成されている。こうした微細パターンを有する半
導体装置の製造、或いは半導体装置のパターン形成に使
用されるフォトマスクの製造においては、真空装置を付
設した製造設備が用いられるようになっている。例えば
、露光設備では真空装置が付設された電子線露光設備、
Ｘ線露光設備が使用され、エツチング設備では真空装置
が付設された反応性ガスを用いるドライエツチング設備
が使用され、更に不純物の拡散設備では、真空装置が付
設されたイオン注入設備が使用されるようになっている
。

ところで、微細パターンの形成おいては、ゴミの付着に
よる微小欠陥の発生が歩留低下を招くことから、ゴミの
付着防止対策は重要な課題となっている。例えば、真空
装置が付設された電子線露光設備を用いて被処理基板（
例えばブランクマスク）上のレジスト膜を電子線露光を
行ない、露光終了後に真空状態を解除してブランクマス
クを設備から取出す工程において、真空状態を解除する
際に導入される空気もしくはガス（窒素ガス）が露光設
備内のマスクに移動し、それらガス中に存在するゴミが
露光されたレジスト膜に付着して微小欠陥の原因となる
。こうしたゴミの付着において、ブランクマスク表面が
帯電している場合は、そのゴミ付着は顕著となり、しか
もゴミが付着すると、帯電されていない場合に比べて除
去が著しく回能となる。事実、ブランクマスクのレジス
ト膜表面へのゴミ付着は、電子線露光時のレジスト膜表
面の帯電量と相関し、第３図に示すように描画時の照射
電子線層（μＣ／ａｐｒ”　）が大きい程レジスト膜の
表面帯電電位は増大し、描画前後、つまりブランクマス
クをチャンバ内に設置及びチャンバからの取出し後の前
後においてゴミの付着量が増大する。なお、第３図中の
Ａはゴミ付＠暴を、Ｂはレジスト膜表面の帯電電位を、
夫々示す特性線である。

このようなことから、従来より露光設備等の製造設備か
ら取出した被処理基板にその帯電電荷と逆極性のイオン
を照制し、更に高圧清浄ガスを吹付けて付着したゴミを
除去することが行われている。かかる方法によれば、付
着したゴミを僅かながら除去しえるものの、充分なゴミ
除去を達成できない。

〔発明の目的〕

本発明は、半導体装置やフォトマスクを製造するための
設備等に付設され、該設備のチャンバ内の被処理基板を
取出すために真空状態を解除した際、該被処理基板表面
にゴミが付着するのを防止し得る真空装置を提供しよう
とするものである。

（発明の概要〕本発明は、被処理基板が配置された真空チャンバと、こ
のチャンバに設けられ、該チャンバが真空状態から常圧
を含む低真空状態に戻す時にイオン化したガスを前記被
処理基板に導入する手段とを具備したことを特徴とする
ものである。かかる本発明によれば、真空チャンバ内の
真空状態を解除する際、該チャンバ内の被処理基板にイ
オン化したガス導入することにより、該被処理基板表面
の帯電を消滅できる。その結果、前記真空状態の解除に
伴って空気等がチャンバ内に移動しても、その空気中に
存在するゴミが被処理基板表面に付着するのを防止でき
、或いは被処理基板表面にゴミが付着しても清浄ガスを
吹付けることによって容易に除去できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を電子線露光設備に適用した例について第
１図を参照して詳細に説明する。

図中の１は、真空状態に保持されるワーキングチャンバ
であり、このワーキングチャンバ１には真空状態に保持
されるプリチャンバ２が隣接して配設されている。これ
らチャンバ１．２間の隔壁にはゲートバルブ３が介装さ
れている。前記ワーキングチャンバ１内には、ホルダを
保持すると共に、ＸＹ方向に移動可能なステージ４が配
設されいる。前記ワーキングチャンバ１の土壁には、電
子線の照射窓５が開口されている。また、前記ワーキン
グチャンバ１の土壁には電子光学鏡筒６が設けられてい
る。この電子光学鏡筒６の上部には、電子銃７が取付け
られており、該電子銃７は制御装置１ｆ８に接続されて
いる。なお、該制御装置８は電子銃７のυ１１１１のみ
ならず、前記電子光学鏡筒６及びステージ４のＸＹ方向
の駆動の制御も行なうものである。前記プリチャンバ２
の下壁は、真空ポンプ９に配管１０を介して連結されて
いる。この配管１０には、真空用バルブ１１が介装され
ている。前記プリチャンバ２内には、ホルダが載置され
る基台１２が配設されており、かつ該基台１２上のホル
ダを移動させるローダ１３が配設されている。更に、前
記プリチャンバ２の上壁には配管１４が取着されており
、該配管１４の他端は窒素ボンベ１５に連結されている
。前記配管１４のプリチャンバ２側にはリークバルブ１
６が介装されている。そして、前記リークバルブ１６と
前記窒素ボンベ１５間の配管１４部分にはイオン発生装
置１７が設けられている。この発生装置１７は、前記配
管１４の膨出部１４ａに配置されたアース電極１８と、
このアース電極１８と対向配置される放電電極１９と、
この放電電極１９に接続される高電圧発生器２０とから
構成されている。

次に、前述した露光設備による被処理基板、例えばブラ
ンクマスクの露光操作を説明する。

（Ｉ）まず、例えば厚さ０．６μｍの電子線感応レジス
ト膜が塗布されたブランクマスク２１をホー〇− ルダ２２に装着し、該ホルダ２２をプリチャンバ２の図
示しない畔から挿入し、該チャンバ２内の基台１２上に
セットする。

（ＴＩ＞次いで、前記酢を閉じた後、真空用バルブ１１
を開き、リークバルブ１６を閉じる。つづいて、真空ポ
ンプ９を作動してプリチャンバ２内を真空にし、その真
空度が例えば１０う〜１０１ｔｏｒｒに達した時、グー
１〜バルブ３を開き、基台１２上のホルダ２２をローダ
１３によりワーキングチャンバ１内に移動させ、ステー
ジ４上に載置する。ローダ１３を元の位置に戻すと共に
、ゲートバルブ３を閉じる。

（ＩＩＩ）次いで、制御装置８からの信号により電子銃
７を作動して電子線２３を射出し、その電子線２３を電
子光学鏡筒６内で制御して前記ステージ４上に保持され
たボルダ２２のブランクマスク２１（レジスト膜）に照
射してパターンを描画する。

この工程において、前記制御装置８によりステージ４が
ＸＹ方向に移動され、マスク上のレジスト膜の所定領域
にパターンが描画される。

（ＩＶ）次いで、ゲートバルブ３を開き、ローダ１３に
よりステージ４土のホルダ２２をプリチャンバ２内の基
台１２上に戻し、ゲートバルブ３を閉じる。つづいて、
真空ポンプ９の作動を停止した後、真空用バルブ１１を
閉じ、リークバルブ１６を開く。ひきつづき、窒素ボン
ベ１５から窒素ガスを配管１４内に供給すると共に、イ
オン発生装置１７を作動して配管１４に供給された窒素
ガスをイオン化した後、このイオン化した窒素ガスをプ
リチャンバ２内に導入する。しかる後、図示しない扉を
開いてプリチャンバ２内の真空状態を解除して大気圧状
態にし、該チャンバ２内のホルダ２２を取出す。

しかして、本発明によれば電子線によりパターン描画さ
れたブランクマスクをプリチャンバ２内の真空状態を解
除して取出す際、予め該プリチャンバ２に設けたイオン
発生装置１７でイオン化した窒素ガスを該チャンバ２内
に導入した後、真空状態を解除して大気圧状態する。こ
のＩ；め、プリチャンバ２内のホルダ２２に装着された
ブランクマスク２１の表面帯電は、大気圧状態になるこ
とに伴う空気のプリチャンバ２内への流入前に、イオン
化した窒素ガスにより消滅される。したがって、プリチ
ャンバ２内の真空状態を解除して大気圧状態にする際、
空気がプリチャンバ２内に導入されも、空気中のゴミが
ブランクマスク２１上のレジスト膜に付着するのを防止
できる。しかも、仮に該レジスト膜にゴミが付着しても
清浄な高圧窒素ガスを該レジスト膜に吹付けることによ
り、ゴミを容易に除去できる。

事実、前記操作により取出したブランクマスクの表面電
位を測定したところ、ＯＶであり、かつレジスト膜表面
上にはほとんどゴミの付着は認められなかった。この後
、現像処理を行なって所望のレジストパターンを形成し
たところ、欠陥数は大幅に減少され、歩留の向上を達成
できた。また、ブランクマスク２１上のレジスト膜に付
着した僅かなゴミは、清浄な高圧窒素ガスの吹付けによ
り容易に除去することが可能であった。

なお、上記実施例では窒素ガスが流通する配管にイオン
発生装置を設けることにより、イオン化した窒素ガスを
チャンバ内の被処理基板に導入する構造にしたが、これ
に限定されない。例えば第２図に示すようにプリチャン
バ２の配管１４の連結部近傍にイオン発生装置１７−の
−構成部材であるアース電極１８′及び放電ｌ！極１９
′を互いに対向するように配設し、前記配管１４からプ
リチャンバ２内に供給された窒素ガスを該チャンバ２内
でイオン化し、このガスをチャンバ２内にセットされた
被処理基板としてのブランクマスク２１のレジスト膜表
面に導入するようにしてもよい。

上記実施例では、被処理基板としてブランクマスクを用
いたが、これに限定されず半導体つｌハを用いても同様
な効果を達成できる。

また、本発明の真空装置は、上記実施例の如く露光設備
に付設して適用する場合に限定されず、例えばプラズマ
エツチングやりアクティブイオンエツチングを行なうド
ライエツチング設備、イオン注入設備、真空蒸着設備、
真空乾燥設備又は気相成長設備等に付設して適用するこ
とも同様に可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば半導体装置やフォト
マスクの製造するための設備に付設され、該設備のチャ
ンバ内の被処理基板を取出すために真空状態を解除した
際、該被処理基板表面にゴミが付着するのを防止でき、
ひいては微小欠陥のない良好のパターン等を形成し得る
真空装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す真空装置を付設した露
光設備の概略図、第２図は本発明の他の実施例を示す真
空装置を付設した露光設備の要部概略図、第３図は照射
電子線量とブランクマスク上のレジスト膜表面における
描画前後のゴミ付着量及び帯電電位との関係を示す特性
図である。１・・・ワークチャンバ、２・・・プリチャンバ、３・
・・ゲートバルブ、７・・・電子銃、８・・・制御装置
、９・・・真空ポンプ、１３・・・ローダ、１５・・・
窒素ボンベ、１７．１７−・・・イオン発生装置、２１
・・・ブランクマスク（被処理基板）、２２・・・ホル
ダ。

Claims

【特許請求の範囲】

　被処理基板が配置された真空チャンバと、このチャン
バに設けられ、該チャンバが真空状態から常圧を含む低
真空状態に戻す時にイオン化したガスを前記被処理基板
に導入する手段とを具備したことを特徴とする真空装置
。