JPH04367866A - 電子ビーム描画装置 - Google Patents

電子ビーム描画装置

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Publication number
JPH04367866A
JPH04367866A JP17032591A JP17032591A JPH04367866A JP H04367866 A JPH04367866 A JP H04367866A JP 17032591 A JP17032591 A JP 17032591A JP 17032591 A JP17032591 A JP 17032591A JP H04367866 A JPH04367866 A JP H04367866A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
sample
stage
chamber
resist
Prior art date
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Pending
Application number
JP17032591A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Kuriyama
洋一 栗山
Katsuyuki Harada
原田 勝征
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH04367866A publication Critical patent/JPH04367866A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを用いて試
料表面上に微細なパタン等を描画する電子ビーム描画装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子ビーム描画装置では、試料面上に塗
布されたレジスト上の所望の位置に電子ビームを照射し
、照射部分のレジストを現像液に対して可溶または難溶
な物質に変化させることにより微細パタンの形成を行う
。この種の装置では、単位時間当たりの描画枚数を向上
させるために、レジスト感度ならびに装置の稼動率の向
上が要求されている。
【0003】従来、電子ビーム描画装置用のレジストと
しては、PMMA、αMーCMS等の分解または架橋型
レジストが用いられてきた。これらのレジストは、レジ
スト感度が80μC/cm2 程度と低いものの描画終
了から現像開始までに1週間程度放置しても現像特性に
は何らの変化もない。また、レジスト塗布後、熱処理を
行った後、描画開始までに1週間程度放置しても現像特
性には何らの変化もない。
【0004】近年、レジスト感度の向上を目指して、S
AL601ーER7等の化学増幅型レジストが開発され
てきた。これらのレジストは、レジスト感度が10μC
/cm2 程度と高い。そのため、化学増幅型レジスト
を用いれば、分解または架橋型レジストを用いる場合に
比べて描画時間を短縮することができる。
【0005】図8は従来の電子ビーム描画装置の一例を
示すブロック図である。この図で、1は鏡筒、2は描画
室、3はロードロック室、5はカセットホルダである。 鏡筒1には電子銃および電子光学系があり、真空に排気
されている。描画室2には描画用ステージがあり、真空
に排気されている。ロードロック室3は描画室2を真空
に保ったまま試料を交換するためのものである。
【0006】化学増幅型レジストは、電子ビーム照射に
より発生するプロトンを触媒として描画後熱処理により
照射部分のレジスト中で分解または架橋反応を起こさせ
て、現像液に対して可溶または難溶な物質に変化させる
ことにより微細パタンの形成を行うものである。しかし
、描画後試料を大気中に放置した後に熱処理を行うと、
大気中の水分または酸素の影響によりプロトンが失活す
ることから、現像特性の再現性が悪くなる。描画後、熱
処理、いわゆるポストエクスポージャベーク(PEB)
を行ってプロトンによる分解または架橋反応を終結させ
れば、現像開始までに1週間程度放置しても現像特性に
は大きな変化はない。また、レジスト塗布後熱処理を行
った後、描画開始までの時間が異なると、レジスト中に
含まれる溶媒量が微妙に異なるために、現像特性の再現
性が悪くなる。
【0007】一方、装置の稼動率を向上させるために、
試料を1枚ずつ処理するのではなく、25枚を単位とし
て一括して自動的に処理を行う方式が用いられている。 描画速度が最も早い電子ビーム描画装置では、描画枚数
は1時間当たり5枚程度であり、25枚の処理を終了す
るためには5時間程度必要である。分解または架橋型レ
ジストを用いる場合には、一括処理を行っても何ら問題
は生じない。しかし、化学増幅型レジストを用いる場合
には、一括処理を行うと1枚目の試料と25枚目の試料
とでは塗布から描画および描画から現像までの待ち時間
が異なるため、現像特性が大幅に異なるという問題が生
じる。
【0008】この問題を解決するためには、試料ごとに
レジスト塗布,熱処理,描画,熱処理の各工程を行えば
よい。しかし、このように1枚ずつ処理することは装置
の稼動率を低下させるとともに作業工程を著しく増加さ
せることとなり、描画時間を短縮したとしても単位時間
当たりの描画枚数を向上させることは困難である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の電子ビーム描画装置では、化学増幅型レジストを使
用することが考慮されておらず、高感度な化学増幅型レ
ジストを用いた場合には、描画時間の短縮と単位時間当
たりの描画枚数の向上を両立させることができなかった
【0010】本発明の目的は、装置の稼動率を低下させ
ることなく、化学増幅型レジストを使用可能とする電子
ビーム描画装置を提供することにある。
【0011】本発明は、従来は他の装置で行っていた化
学増幅型レジストの描画前熱処理または描画後熱処理を
、電子ビーム描画装置において試料搬送中に行うことを
最も主要な特徴とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる電子ビー
ム描画装置は、試料搬送機構中に描画後の試料を所定の
雰囲気中で所定の温度に加熱する熱処理をする熱処理機
構を設けたものである。
【0013】また、描画前の試料を熱処理する熱処理機
構を設けたものである。
【0014】
【作用】本発明においては、描画後、あるいは描画前の
試料が試料搬送中に熱処理を受けるので、各試料に対す
る条件が同じとなり、レジストに化学増幅型レジストを
用いても作業工程を増加せずに特性の揃った処理を行う
ことができる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を説明する電子ビ
ーム描画装置の模式図であって、乾燥窒素ガス雰囲気、
大気圧下で熱処理を実施するものである。この図で、4
は熱処理室であり、その他は図7と同じである。
【0016】熱処理室4には、図2に示すように、第1
熱処理用ステージ10,第2熱処理用ステージ11およ
び冷却用ステージ12があり、第1熱処理用ステージ1
0および第2熱処理用ステージ11にはそれぞれステー
ジ加熱用のヒータ13およびヒータ14があり、冷却用
ステージ12には冷却水循環用パイプ15があり、これ
らで熱処理機構が構成される。また、熱処理室4にはガ
ス導入管16から導入される乾燥窒素ガスが充満してい
る。なお、カセットホルダ5と描画室2の間を試料を搬
入,排出する試料搬送機構としては、ベルト,チェーン
、アームその他を用いうる。
【0017】レジストに化学増幅型レジストSAL70
1ーER7を用いた場合の試料の搬送例を図1および図
2を用いて説明する。レジストを塗布した試料を、まず
、カセットホルダ5から熱処理室4にある第1熱処理用
ステージ10に搬送する。試料搬送終了後、第1熱処理
用ステージ10をヒータ13を用いて95℃に加熱して
、試料を1分間熱処理する。熱処理終了後、試料を冷却
用ステージ12に搬送し冷却する。冷却用ステージ12
は、冷却水循環用パイプ15を流れる冷却水により23
℃に設定されている。冷却後、試料をロードロック室3
を経て描画室2にある描画用ステージに搬送し描画を行
う。描画終了後、試料を描画室2からロードロック室3
を経て熱処理室4にある第2熱処理用ステージ11に搬
送する。試料搬送終了後、第2熱処理ステージ11をヒ
ータ14を用いて105℃に加熱して、試料を2分間熱
処理する。熱処理終了後、試料をカセットホルダ5に搬
送して搬送が終了する。
【0018】図3は本発明の第2実施例を説明する電子
ビーム描画装置の模式図であって、真空中で熱処理を実
施するものである。21は鏡筒であり、22は描画室で
あり、24は熱処理室であり、23はロードロック室で
あり、25はカセットホルダである。鏡筒21には電子
銃および電子光学系があり、真空に排気されている。描
画室22には描画用ステージがあり、真空に排気されて
いる。ロードロック室23は、熱処理室24を真空に保
ったまま試料を交換するためのものである。熱処理室2
4には図4に示すように、第1熱処理用ステージ30,
第2熱処理用ステージ31および冷却用ステージ32が
あり、第1熱処理用ステージ30および第2熱処理用ス
テージ31にはそれぞれステージ加熱用のヒータ33お
よびヒータ34があり、冷却用ステージ32には冷却水
循環用パイプ35がある。また、熱処理室24は真空ポ
ンプ36により真空排気されている。
【0019】レジストに化学増幅型レジストSAL70
1ーER7を用いて試料を搬送する例を図3および図4
を用いて説明する。レジストを塗布した試料を、まず、
カセットホルダ25からロードロック室23を経て熱処
理室24にある第1熱処理用ステージ30に搬送する。 試料搬送終了後、第1熱処理用ステージ30をヒータ3
3を用いて95℃に加熱して、試料を1分間熱処理する
。熱処理終了後、試料を冷却用ステージ32に搬送し冷
却する。冷却用ステージ32は、冷却水循環用パイプ3
5を流れる冷却水により23℃に設定されている。冷却
後、試料を描画室22にある描画用ステージに搬送し描
画を行う。描画終了後、試料を描画室22から熱処理室
24にある第2熱処理用ステージ31に搬送する。試料
搬送終了後、第2熱処理ステージ31をヒータ34を用
いて105℃に加熱して、試料を2分間熱処理する。 熱処理終了後、試料をロードロック室23を経てカセッ
トホルダ25に搬送して搬送が終了する。
【0020】図5は本発明の第3実施例を説明する電子
ビーム描画装置の模式図であって、描画前熱処理を真空
中、描画後熱処理を乾燥窒素ガス雰囲気、大気圧下で実
施するものである。41は鏡筒であり、42は描画室で
あり、44はロードロック室兼熱処理室であり、45は
カセットホルダである。鏡筒41には電子銃および電子
光学系があり、真空に排気されている。描画室42には
描画用ステージがあり、真空に排気されている。ロード
ロック室兼熱処理室44には、図6に示すように、第1
熱処理用ステージ50,第2熱処理用ステージ51およ
び冷却用ステージ52があり、第1熱処理用ステージ5
0および第2熱処理用ステージ51にはそれぞれステー
ジ加熱用のヒータ53およびヒータ54があり、冷却用
ステージ52には冷却水循環用パイプ55がある。また
、ロードロック室兼熱処理室44にはリーク用ガス導入
管56および真空ポンプ57がある。
【0021】レジストに化学増幅型レジストSAL70
1ーER7を用いて試料を搬送する例を図5および図6
を用いて説明する。ロードロック室兼熱処理室44をリ
ーク用ガス導入管56から導入される乾燥窒素ガスを用
いて大気圧とした後、レジストを塗布された試料をカセ
ットホルダ45からロードロック室兼熱処理室44にあ
る第1熱処理用ステージ50に搬送する。ロードロック
室兼熱処理室44を真空ポンプ57を用いて真空に排気
した後、第1熱処理用ステージ50をヒータ53を用い
て95℃に加熱して、試料を1分間熱処理する。熱処理
終了後、試料を冷却用ステージ52に搬送し冷却する。 冷却用ステージ52は、冷却水循環用パイプ55を流れ
る冷却水により23℃に設定されている。冷却後、試料
を描画室42にある描画用ステージに搬送し描画を行う
。描画終了後、試料を描画室42からロードロック室兼
熱処理室44にある第2熱処理用ステージ51に搬送す
る。ロードロック室兼熱処理室44をリーク用ガス導入
管56から導入される乾燥窒素ガスを用いて大気圧にし
た後、第2熱処理ステージ51をヒータ54を用いて1
05℃に加熱して、試料を2分間熱処理する。熱処理終
了後、試料をカセットホルダ45に搬送して搬送が終了
する。
【0022】これらの実施例では、熱処理用ステージを
ヒータにより加熱したが、加熱源として恒温の液体の循
環または赤外線またはハロゲンランプを用いる方式を用
いても差し支えない。また、これらの実施例では、試料
を熱処理用ステージにおいた状態でステージを昇温した
が、予めステージ温度を所望の温度にしておくことも可
能である。また、これらの実施例では熱処理用ステージ
を2つ用いたが、1つの熱処理用ステージを用いてステ
ージ温度を所望の温度に上下させて用いてもよい。また
、これらの実施例では熱処理を描画前および描画後のど
ちらも行ったが、必ずしも両方必要というわけではなく
、どちらを行うかは使用する化学増幅型レジストの特性
による。また、乾燥窒素ガス雰囲気中での加熱または真
空中での加熱も化学増幅型レジストの特性により使い分
けるとよい。
【0023】このように、本発明によれば、化学増幅型
レジストを用いる際に必要な描画前または描画後熱処理
を試料搬送中に行うことができ、描画時間の短縮と単位
時間当たりの描画枚数の向上を両立させることができる
【0024】図7(a)〜(c)は試料搬送機構の一例
を説明するための図である。図7(a)はアーム60を
示し、図7(b)は第1,第2熱処理ステージ50,5
1の平面図で、透孔58がそれぞれ形成され、この透孔
58に押し上げ部61の押し上げ杆62が挿入されるよ
うになっている。
【0025】図7(c)により、第1熱処理ステージ5
0から第2熱処理ステージ51へ試料70を搬送する場
合について説明する。押し上げ部61を上昇させ、杆6
2を第1熱処理ステージ51の透孔58に通して試料7
0を持上げ、その状態でアーム60を試料70の下側に
層入する。アームには空間になった部分があるので、押
し上げ杆62が邪魔になることはない。次いで、押し上
げ部61を下げて復旧させ、アーム60に試料70を載
せたまま第2熱処理ステージ51の上まで運ぶ。次に、
押し上げ部61を上昇させ、試料70を下方から支承し
、継いで、アーム60を引き抜き、押し上げ部61を下
げると試料70は第2熱処理ステージ51上に載置され
る。これで、第1熱処理ステージ50から第2熱処理ス
テージ51への搬送が完了する。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、化学増
幅型レジストの描画前または描画後の熱処理を試料搬送
中に行うようにしたので、装置の稼動率を低下させるこ
となく、単位時間当たりの描画処理枚数を向上させるこ
とができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の電子ビーム描画装置の模
式図である。
【図2】熱処理室の詳細説明図である。
【図3】本発明の第2実施例の電子ビーム描画装置の模
式図である。
【図4】熱処理室の詳細説明図である。
【図5】本発明の第3実施例の電子ビーム描画装置の模
式図である。
【図6】ロードロック室兼熱処理室の詳細説明図である
【図7】本発明の試料搬送機構としてアームを用いた場
合の説明図である。
【図8】従来の電子ビーム描画装置の模式図である。
【符号の説明】
1    鏡筒 2    描画室 2    ロードロック室 4    熱処理室 5    カセットホルダ 10  第1熱処理用ステージ 11  第2熱処理用ステージ 12  冷却用ステージ 13  ヒータ 14  ヒータ 15  冷却水循環用パイプ 16  ガス導入管 21  鏡筒 22  描画室 23  ロードロック室 24  熱処理室 25  カセットホルダ 30  第1熱処理用ステージ 31  第2熱処理用ステージ 32  冷却用ステージ 33  ヒータ 34  ヒータ 35  冷却水循環用パイプ 36  真空ポンプ 41  鏡筒 42  描画室 44  ロードロック室兼熱処理室 45  カセットホルダ 50  第1熱処理用ステージ 51  第2熱処理用ステージ 52  冷却用ステージ 53  ヒータ 54  ヒータ 55  冷却水循環用パイプ 56  リーク用ガス導入管 57  真空ポンプ 58  透孔 60  アーム 61  押し上げ部 62  押し上げ杆 70  試料

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】描画室へ試料搬送機構を介してレジストが
    塗布された試料を搬入し、描画後に前記試料搬送機構を
    介して排出する電子ビーム描画装置において、前記試料
    搬送機構中に描画後の試料を熱処理する熱処理機構を有
    することを特徴とする電子ビーム描画装置。
  2. 【請求項2】描画室へ試料搬送機構を介してレジストが
    塗布された試料を搬入し、描画後に前記試料搬送機構を
    介して排出する電子ビーム描画装置において、前記試料
    搬送機構中に描画前の試料を熱処理する熱処理機構を有
    することを特徴とする電子ビーム描画装置。
JP17032591A 1991-06-17 1991-06-17 電子ビーム描画装置 Pending JPH04367866A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17032591A JPH04367866A (ja) 1991-06-17 1991-06-17 電子ビーム描画装置

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JP17032591A JPH04367866A (ja) 1991-06-17 1991-06-17 電子ビーム描画装置

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JPH04367866A true JPH04367866A (ja) 1992-12-21

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JP (1) JPH04367866A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003041135A1 (fr) * 2001-11-07 2003-05-15 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Dispositif d'exposition a faisceau d'electrons
JP2006228776A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Advantest Corp 荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法

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WO2003041135A1 (fr) * 2001-11-07 2003-05-15 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Dispositif d'exposition a faisceau d'electrons
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