JPS63200455A

JPS63200455A - 線状電子ビ−ム装置

Info

Publication number: JPS63200455A
Application number: JP3397487A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Nakamura; 強中村; Hiromitsu Namita; 博光波田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-18

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】（産業上の利用分野）本発明は線状電子ビーム装置に関する。

（従来の技術）従来、半導体基板等を熱処理する一つの方法として断面
積がほぼ矩形（線状）である線状電子ビームを、固定さ
れた基板上に照射し走査させる方法が行われてきた。（
１）岡林秀和：エネルギビーム加工（精機学会エネルギ
ビーム分科命綱、リアライズ社、１９８５）２６８゜（
２）斎藤修−：第５凹所機能素子技術シンポジウム予稿
集（１９８６）、１４５）。従来の電子ビーム装置では
、第４図の概略構成図に示したように、線状カソード１
から出射された電子ビームをウェーネルト電極２とアノ
ード３とレンズ５の電子光学系によって試料９上に線状
電子ビーム４を収束させ、偏向器６で電子ビームを偏向
させることにより試料上を広範囲に走査させ、試料９を
熱処理（アニール）してきた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、線状電子ビームが非軸対称であることや
、偏向幅（即ち偏向角）が大きいことなどのために、ビ
ームプロファイルが崩れ、良好なビーム電極密度を持っ
た線状電子ビームを広範囲に照射することは困難であっ
た。そのため、例えば、電子ビームアニール法を５ＯＩ
（Ｓｉ１ｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）形成技
術に使用する場合、２インチあるいは４イン−ト以上の
ウェハ全面を均一にアニールすることは難しく線状電子
ビームアニール技術実用化の大きな障害となっていた。

本発明の目的は、この様な問題を解決し、大面積領域を
むらなく均一に電子ビーム照射による熱処理ができる線
状電子ビーム装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段）本発明の線状電子ビーム装置は、試料の線状電子ビーム
照射面の近傍に配置され開口部のみ電子ビームを通過さ
せ開口部以外は電子ビームを遮断する手段としてのマス
クと、該マスク開口幅及びマスク開口位置を変える手段
とから構成される。

（作用）本発明の電子ビーム装置によれば、マスクの開口幅を、
ビーム走査方向に関しては、収差等の極めて少ない安定
したビームの得られる最大偏向幅以下になるように、ま
た、線状電子ビーム長手方向に関しては、線状電子ビー
ムが所望の長さになるように調整し、マスク開口部を所
定の位置に合わせ、試料をマスク開口部を通過した電子
ビームの照射位置に合わせた後、線状電子ビームを該マ
スクの開口幅よりも大きく走査する−ことにより、電子
ビーム照射により試料の熱処理領域を電子ビームの収差
等の極めて少ない良好な状態であるマスクの開口部を通
過した電子ビームの照射領域に限定することができる。

さらに、必要ならば試料の移動手段を設け、−回の電子
ビーム照射による熱処理後、次に熱処理したい試料範囲
が電子ビーム照射領域内にくるように移動し再び電子ビ
ームを照射及び走査して電子ビーム照射による熱処理を
するという手順を繰り返し、試料面の熱処理すべき広範
囲の領域を均一に電子ビーム照射による熱処理をするこ
とができる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の主要な構成図を示したもの
である。

本装置は基本的に真空装置であり、主要部は真空容器１
５内にある。

線状カソード１とウェーネルト電極２と陽極３から構成
される電子銃から出射された線状電子ビーム４は、レン
ズ５によって試料９上に線状電子ビームとして結像され
る。結像された線状電子ビームは偏向器６によって試料
９上を走査するが、マスクが所望の開口寸法で所定の位
置にマスク開口部が位置するようにＸＹＸスリット駆動
系１５よってＸＹＸスリット８移動する。第１図で示し
た実施例ではＸＹスリットをそのままマスクとして使用
している。この場合スリットは高融点金属を使用する耐
久性が上がる。線状電子ビームはＸＹスリット（マスク
）によって遮断され、開ロア部分のみ線状電子ビームは
通過し、開ロアを通過した電子ビームの照射領域の試料
９上のみ電子ビームにより熱処理される。

試料９は試料ホルダ１１にセットされ、試料加熱し−タ
１０によって所定温度、例えば約６００°Ｃに予備加熱
される。さらに試料ホルダ１１はＸＹテーブル１２上に
セットされており、ＸＹテーブル駆動系１３によって試
料９の電子ビーム照射により熱処理したい部分を開ロア
を通過した電子ビームの照射領域に位置するように移動
し、線状電子ビームを照射し熱処理する。電子ビーム照
射による熱処理後、試料９の、次に熱処理したい部分を
開ロアを通過した電子ビームの照射領域に移動し、電子
ビーム照射による熱処理をする。上記動作の繰り返しに
より、試料の所定の領域をむら無く均一に広範囲に電子
ビームによる熱処理をすることができる。

第２図は本実施例でマスクとして使用したＸＹスリット
の概念図である。

ＸＹスリットは２枚−組のスリット２組から成っている
。スリットはそれぞれに駆動系を持っており、Ｘスリッ
ト１（１６）はＸスリット１用駆動系２０、Ｘスリット
２（１７）はＸスリット２用駆動系２１、Ｙスリット１
（１８）はＹスリット１用駆動系２２、Ｙスリット２（
１９）はＹスリット２用駆動系２３によってそれぞれ駆
動できる。４枚のスリットを独立に駆動できるためマス
ク開口幅及びマスク開口位置が任意に設定できる。

また、第３図はＸＹスリットの別の一例で、スリットの
駆動はＸＹの対のスリットをそれぞれ対称に動かしく即
ち、Ｘスリット２４はＸスリット駆動系２６によって対
のスリットがそれぞれ逆方向に移動しく図中では−、→
で区別されている）、Ｙスリット２５もＹスリット駆動
系２７によって対のスリットがそれぞれ逆方向に移動す
る機構とし）、ＸＹスリット全体をｘＹ千圃面上移動す
る機構を別に設けても良い（図示せず）。

（発明の効果）以上述べたとおり本発明によれば、電子ビーム照射によ
り熱処理される領域をマスクによって線状電子ビームが
良好な状態の部分のみに限定することができ、マスク位
置及びマスク開口幅も任意に設定できることにより線状
電子ビームの走査幅及び線状電子ビーム長さを制御でき
電子ビームの収差等の不安定な要素を減らすことができ
る。また、必要に応じ試料を間欠移動方式で順次移動さ
せてビームを照射するということを繰り返すことにより
、広範囲に均一な電子ビーム照射による熱処理を行うこ
とができる。上記諸効果により、大口径ウェハ等の電子
ビーム照射による熱処理の歩留りを飛躍的に向上させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例の全体概略構成図
、第２図は第１図で示したＸＹＸスリット一実施例の概
念図、第３図はＸＹＸスリット別の一実施例の概念図、
第４図は従来装置の全体概略構成図を示したものである
。図に於て、１は線状カソード、２はウェーネルト電極、３は陽極、
４は線状電子ビーム、５はレンズ、６は偏向器、７は開
口、８はＸＹＸスリット９は試料、１０は試料加熱ヒー
タ、１１は試料ホルダ、１２はＸＹテーブル、１３はＸ
Ｙテーブル駆動系、１４はＸＹＸスリット駆動系１５は
真空容器、１６はＸスリット１．１７はＸスリット２．
１８はＹスリット１．１９はＹスリット２．２０はＸス
リット１用駆動系、２１はＸスリット２用駆動系、２２
はＹスリット１用駆動系、２３はＹスリット２用駆動系
、２４はＸスリット、２５はＹスリット、２６はＸスリ
ット駆動系、２７はＹスリット駆動系をそれぞ２０、Ｘ
スリット１用！区−ｆｉ系ｚ６．ｘズリッ）兎殉Ｗ飛２７．γスリ７）記動系

Claims

【特許請求の範囲】

線状電子ビーム装置に於て、試料の線状電子ビーム照射
面の近傍に配置され開口部のみ電子ビームを通過させ開
口部以外は電子ビームを遮断する手段としてのマスクと
、該マスク開口寸法及びマスク開口位置を変える手段を
備えたことを特徴とする線状電子ビーム装置。