(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光試料の露光処理が行われるチャンバと、前記被露光試料を搭載し且つ前記チャンバ内で水平方向に移動制御されるステージと、前記チャンバの上部の開口部を包含するように該チャンバに結合され、荷電粒子ビームを発生し収束させ偏向させて前記被露光試料上に照射するための電子光学手段を内蔵するコラムと、前記チャンバの下部の開口部を包含するように該チャンバに結合され、露光時に該チャンバ内を真空状態とするためのポンプとを備えた荷電粒子ビーム露光装置において、
前記チャンバの下部の開口部の近傍において該チャンバ内で該チャンバの内壁から所定の距離の位置に、前記ポンプからの輻射熱をシールドする熱反射板を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装置において、前記熱反射板を前記チャンバの下部に固定する支持脚を備え、該支持脚を熱伝導性が良好な材料で形成したことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム等の荷電粒子ビームを用いた露光装置に係り、特に、露光処理が行われるチャンバ内を真空状態とするためのポンプを備えた電子ビーム露光装置において該ポンプからの輻射熱による影響を軽減するのに有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置の基本的な動作は、露光処理が行われるチャンバに結合されたコラム内で電子ビームを発生し収束させ偏向させたビームを、チャンバ内のステージ上に搭載された被露光試料（特定的にはウエハ）上に照射して露光し、さらにステージを移動させることで、ウエハ全面にパターンを描画していくことである。この際に、露光装置の性能のポイントとなるのは、露光の精度（つまり所望とするパターンの正確な描画）であり、この時に重要なことは、コラムとウエハ上の描画位置を正確に知ることである。
【０００３】
他方、電子ビーム露光装置は、露光の際にチャンバ内を高真空に保つ必要がある。チャンバ内を真空状態とするための手段として典型的にはポンプが用いられるが、その中でも特にターボ分子ポンプを使用するのが有効とされている。
図２には、かかるターボ分子ポンプを用いた従来の電子ビーム露光装置の構成が一部断面図の形で模式的に示される。
【０００４】
図中、１０はウエハ（被露光試料）、１１はウエハ１０を搭載し且つ水平方向に移動制御されるステージ、１２はウエハ１０の露光処理が行われるチャンバ、１３はチャンバ１２の上部の開口部を包含するようにチャンバ１２に結合され、電子ビームを発生し収束させ偏向させてウエハ１０上に照射するための電子光学手段（電子銃、主偏向器、副偏向器等）を内蔵するコラム、１４はチャンバ１２の下部の開口部を包含するようにチャンバ１２に結合され、露光時にチャンバ１２内の空気を吸引して真空状態とするためのターボ分子ポンプ、１５ａ及び１５ｂはそれぞれチャンバ１２を支持する脚を示す。また、ＥＢはウエハ１０上に照射される電子ビーム、ＲＨはターボ分子ポンプ１４で発生した熱（輻射熱）の流れをそれぞれ模式的に示したものである。なお、チャンバ１２は、図示の例では２本の脚１５ａ及び１５ｂで支持されているが、実際には４本以上の脚で支持されている。
【０００５】
図２に示すように、ターボ分子ポンプ１４は、真空チャンバ１２の内部に対して「むき出し」状態で取り付けられている。従って、ターボ分子ポンプ１４からの輻射熱ＲＨは、図示のようにステージ１１及びコラム１３に直接伝わることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の構成では、ターボ分子ポンプ１４からの輻射熱ＲＨがステージ１１及びコラム１３に直接伝わるため、それによってステージ１１及びコラム１３の温度が上昇し、熱膨張をひき起こす。これでは、正確な描画位置の測定は困難となる。なぜならば、ステージ１１の位置の測定は実際には描画位置から離れた場所で行っており、熱によってステージ１１が膨張すると、この測定位置と描画位置との間の距離が変化してしまうからである。
【０００７】
このように、従来知られているターボ分子ポンプを用いた電子ビーム露光装置の構成では、ターボ分子ポンプからの輻射熱がステージ等に直接当たることに起因して、パターンを描画すべき位置を正確に測定することができないといった問題があった。これは、露光時のパターン位置合わせの精度の低下、ひいては露光精度の低下につながり、改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、チャンバ内を真空状態とするためのポンプからの輻射熱による影響を抑制し、露光精度の低下を防ぐことができる荷電粒子ビーム露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明によれば、被露光試料の露光処理が行われるチャンバと、前記被露光試料を搭載し且つ前記チャンバ内で水平方向に移動制御されるステージと、前記チャンバの上部の開口部を包含するように該チャンバに結合され、荷電粒子ビームを発生し収束させ偏向させて前記被露光試料上に照射するための電子光学手段を内蔵するコラムと、前記チャンバの下部の開口部を包含するように該チャンバに結合され、露光時に該チャンバ内を真空状態とするためのポンプとを備えた荷電粒子ビーム露光装置において、前記チャンバの下部の開口部の近傍において該チャンバ内で該チャンバの内壁から所定の距離の位置に、前記ポンプからの輻射熱をシールドする熱反射板を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置が提供される。
【００１０】
本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の構成によれば、ポンプが結合されているチャンバの開口部の近傍に熱反射板が設けられているので、この熱反射板のシールド作用により、ポンプからの輻射熱がステージ及びコラムに直接伝わるのを防ぐことができる。これによってステージ及びコラムの温度上昇が抑制され、熱膨張を防ぐことができるので、パターンの正確な描画位置の測定が可能となり、露光精度の低下を防ぐことができる。
【００１１】
また、上記の荷電粒子ビーム露光装置において、熱反射板をチャンバの下部に固定する支持脚を備え、該支持脚を熱伝導性が良好な材料で形成してもよい。
この構成によれば、熱反射板が輻射熱をシールドする過程においてそれ自体に生じた熱は、一部分はチャンバ内に放出されるが、大部分は支持脚を介して効果的にチャンバに伝達され、最終的にチャンバ外部に放出される。これは、ステージやコラムの温度上昇の抑制に更に寄与するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成が一部断面図の形で模式的に示される。
図示の例は露光時の状態を示している。図中、１０〜１４、１５ａ、１５ｂ、ＥＢ及びＲＨは、それぞれ図２に示した対応する要素と同じものであり、その説明については省略する。
【００１３】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成上の特徴は、ターボ分子ポンプ１４が結合されているチャンバ１２の下部の開口部の近傍においてチャンバ１２内で該チャンバの内壁から所定の距離の位置に、ターボ分子ポンプ１４からの輻射熱ＲＨをシールドする熱反射板１６を配置したことである。さらに、この熱反射板１６は、図示の例では２本の支持脚１７ａ及び１７ｂによってチャンバ１２の下部に固定されている。
【００１４】
熱反射板１６は、例えばステンレスで形成することができるが、原理的には輻射熱ＲＨをシールドできる機能を備えていれば十分であるので、必ずしも金属で形成する必要はない。また、熱反射板１６とチャンバ１２の下部の内壁との間隔（上記の所定の距離）は、例えば４０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内で選定される。
一方、支持脚１７ａ及び１７ｂは、熱伝導性が良好な金属（例えば銅）等の材料で形成することが望ましく、更にその断面積は大きい方が好ましい。なぜならば、熱反射板１６は輻射熱ＲＨをシールドする過程においてそれ自体も熱くなるので、これによって生じた熱は、多少なりともチャンバ１２内に放出されてステージ１１の温度に影響を及ぼす可能性があり、出来ればチャンバ１２の外部に逃がした方が望ましいからである。本実施形態によれば、熱反射板１６で生じた熱の大部分は、熱伝導性の良い支持脚１７ａ及び１７ｂを介して効果的にチャンバ１２に伝達され、最終的にチャンバ１２の外部に放出される。
【００１５】
かかる本実施形態の装置の構成によれば、ターボ分子ポンプ１４が結合されているチャンバ１２の下部の開口部の近傍に、ターボ分子ポンプ１４からの輻射熱ＲＨをシールドする熱反射板１６が設けられているので、ターボ分子ポンプ１４からの輻射熱ＲＨがステージ１１及びコラム１３に直接伝わるのを防ぐことができる。従って、ステージ１１及びコラム１３の温度上昇が抑制され、熱膨張を防ぐことができるので、正確な描画位置の測定が可能となり、露光精度の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、支持脚１７ａ及び１７ｂを熱伝導性の良い材料で形成しているので、熱反射板１６が輻射熱ＲＨをシールドする過程においてそれ自体に生じた熱は、その大部分が支持脚１７ａ及び１７ｂを介して効果的にチャンバ１２に伝達され、最終的にチャンバ１２の外部に放出される。これは、ステージ１１やコラム１３の温度上昇の抑制に更に寄与する。
【００１７】
なお、上述した実施形態では、熱反射板１６は２本の支持脚１７ａ及び１７ｂによって固定されているが、支持脚の本数は、熱反射板１６の形状に応じて適宜選定してもよいことはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の荷電粒子ビーム露光装置によれば、露光処理が行われるチャンバ内を真空状態とするために設けられたポンプからの輻射熱による影響を抑制することができ、これによって、パターンの正確な描画位置の測定が可能となり、露光精度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成を一部断面図の形で模式的に示した図である。
【図２】従来技術の一例としての電子ビーム露光装置の構成を一部断面図の形で模式的に示した図である。
【符号の説明】
１０…ウエハ（被露光試料）
１１…ステージ
１２…チャンバ
１３…コラム
１４…ターボ分子ポンプ
１５ａ，１５ｂ…チャンバの支持脚
１６…熱反射板
１７ａ，１７ｂ…熱反射板の支持脚
ＥＢ…電子ビーム（荷電粒子ビーム）
ＲＨ…輻射熱
【図１】
0003832965.tif 000002
【図２】
0003832965.tif 000003