[发明专利]真空处理装置及真空处理方法

说明书

提供一种真空处理装置以及真空处理方法，在2个真空腔室之间搬送试样时，能够抑制搬送目的地的真空腔室中的真空度的恶化。因此，控制装置(30)控制晶圆(600)从LC(102)经由LC‑SC间闸阀(510)向SC(101)的搬送。此时，控制装置(30)在将LC‑SC间闸阀(510)控制为关闭状态的基础上，停止进行了第一时间的基于TMP(401A)的真空排气，在停止了真空排气的状态下使用压力计(103)测定LC(102)的内压，在该测定出的内压达到第一基准值的情况下，将LC‑SC间闸阀(510)控制为打开状态。

技术领域

本发明涉及真空处理装置及真空处理方法，特别是涉及进行释放气体的半导体晶圆的处理的装置。

背景技术

在器件生产线中，为了测量形成于半导体晶圆(以后，称为晶圆)的微细图案的尺寸、检查器件上的缺陷，使用应用了扫描型电子显微镜的装置。例如，在半导体器件的栅极、接触孔的尺寸测定中使用CD-SEM(Critical Dimension-Scanning ElectronMicroscope)，在缺陷检查中使用缺陷检查SEM等。

在专利文献1中示出了一种带电粒子束装置，能够对气体释放量不同的各试样适当地维持装置的吞吐量。该带电粒子束装置在将试样从更换室搬送到试样室时，在气体释放量多的试样和气体释放量少的试样之间切换用于完成更换室中的真空排气的判定值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-182792号公报

发明内容

发明要解决的课题

以作为真空处理装置之一的CD-SEM为例对真空处理装置的概要进行说明。CD-SEM构成为将负载锁定腔室(以后，称为LC)和主腔室(以后，称为SC)连接，所述负载锁定腔室从装置外将作为检查对象的晶圆取入到装置内，所述主腔室对晶圆照射电子束来进行检查。电子光学系统设置于SC，向SC内的晶圆照射电子束。

在装置的通常使用状态下，SC的压力为了能够进行基于电子束的照射的测定而需要保持为高真空状态。另一方面，LC的压力承担将晶圆在装置外与SC之间搬送时的前室的作用，因此，每当取入晶圆、取出结束了检查的晶圆时，从大气压急速地变动到高真空。因此，LC和SC分别具有涡轮分子泵(TMP(turbomolecular pump))。

此外，LC除了基于TMP的排气之外，还具有承担从大气到低真空的范围的抽真空的粗抽用的泵(干式泵等)、和用于使用氮(N₂)等使LC内恢复为大气压的通气器件。关于LC和SC的腔室容积，为LC小，SC大的关系。这是因为，从压力变动的必要性出发，优选LC的容积小。

接着，对CD-SEM中的晶圆搬送和与之相伴的真空排气过程进行说明。CD-SEM在使LC内部为大气压的状态下，打开掌管LC与装置外的开口部的开闭的闸阀，将晶圆取入到LC内，然后，关闭该闸阀。接着，CD-SEM在LC内有晶圆的状态下，用干式泵对LC进行真空排气，然后，用TMP进行真空排气直至成为高真空。

并且，CD-SEM在LC内压达到预定的值时，打开LC与SC之间的闸阀，将晶圆搬送到预先成为高真空状态的SC。晶圆在SC中被照射电子束，由此，进行检查。之后，晶圆被搬出到装置外。此时的过程大致为所述的搬入时的过程的相反的过程。即，CD-SEM在从SC向LC搬送晶圆后，在LC中存在晶圆的状态下，通过通气器件使LC内为大气压。之后，CD-SEM打开掌管LC与装置外的开口部的开闭的闸阀，将晶圆取出到装置外。

近年来，由于制造工艺的影响等，释放气体的晶圆增加。它们被称为外部气体晶圆。特别是在DRAM等存储器用晶圆中，存在气体的释放量增大的倾向。因此，要求对于气体的释放量有增大倾向的下一代外部气体晶圆也能够应对的CD-SEM。