JPS61147526A - 電子ビ−ム転写装置 - Google Patents
電子ビ−ム転写装置Info
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- JPS61147526A JPS61147526A JP26838284A JP26838284A JPS61147526A JP S61147526 A JPS61147526 A JP S61147526A JP 26838284 A JP26838284 A JP 26838284A JP 26838284 A JP26838284 A JP 26838284A JP S61147526 A JPS61147526 A JP S61147526A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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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。
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、電子ビーム転写装置に係わり、特に転写後の
電子ビーム感応高分子膜（レジスト膜）に対し選択的な
グラフト重合を行なう処理室を備えた電子ビーム転写装
置に関する。
電子ビーム感応高分子膜（レジスト膜）に対し選択的な
グラフト重合を行なう処理室を備えた電子ビーム転写装
置に関する。
超Ｌｉ９Ｉ を始めとして半導体素子の集積密度が高
くなるにつれて、微細にして且つ高精度のパターン形成
技術が要求されている。このようなパターン形成技術が
量産ラインで使用されるためＫは、高速性が必要であり
、高感度のレジストが切望されていた。
くなるにつれて、微細にして且つ高精度のパターン形成
技術が要求されている。このようなパターン形成技術が
量産ラインで使用されるためＫは、高速性が必要であり
、高感度のレジストが切望されていた。
レジスト高感度化の方法のひとつにグラフト重合を応用
する場合がある。例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタク
リレート）に活性種を生成するに必要なだけの量の電子
ビームを選択的に照射し、該照射領域にアクリル酸モノ
マーを重合させて該領域をさらに高分子量化させること
により、現像液に対する非照射領域（非グラフト重合領
域）との溶解度差を高めることができる。この場合ＰＭ
ＭＡに対する電子ビーム照射量は１Ｏ−８Ｃ／ｉ 程
度でよく、通常の電子と−１、照射のみによってＰＭＭ
Ａパターンを形成する場合の１０００分の１以下で済む
（ＥＣ８ＦａｕＭｅｅｔｉｎｇ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａ
ｂｓｔｒａｅｔ＋ ｖｏｔ８３−２（１９８３）３３１
）。
する場合がある。例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタク
リレート）に活性種を生成するに必要なだけの量の電子
ビームを選択的に照射し、該照射領域にアクリル酸モノ
マーを重合させて該領域をさらに高分子量化させること
により、現像液に対する非照射領域（非グラフト重合領
域）との溶解度差を高めることができる。この場合ＰＭ
ＭＡに対する電子ビーム照射量は１Ｏ−８Ｃ／ｉ 程
度でよく、通常の電子と−１、照射のみによってＰＭＭ
Ａパターンを形成する場合の１０００分の１以下で済む
（ＥＣ８ＦａｕＭｅｅｔｉｎｇ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａ
ｂｓｔｒａｅｔ＋ ｖｏｔ８３−２（１９８３）３３１
）。
従来、電子ビーム転写装置とグラフト重合装置は夫々独
立した装置であったために、照射済みのレジスト膜を前
者から後者へ移す必要があり、その際レジスト膜中の活
性種の寿命が短くなって効率の良いグラフト重合ができ
なかった。
立した装置であったために、照射済みのレジスト膜を前
者から後者へ移す必要があり、その際レジスト膜中の活
性種の寿命が短くなって効率の良いグラフト重合ができ
なかった。
高効率のグラフト重合を実施するためには、電子ビーム
照射によって生成された、レジスト膜（高分子膜）中の
活性種の寿命を損なうことのないような手段が必要であ
った。
照射によって生成された、レジスト膜（高分子膜）中の
活性種の寿命を損なうことのないような手段が必要であ
った。
本発明の目的は、レジストパターン形成の高速化即ちレ
ジスト感度の向上化につながるレジスト膜のグラフト重
合を効率良く行なわせしめる電子ビーム転写装置を提供
することＫある。
ジスト感度の向上化につながるレジスト膜のグラフト重
合を効率良く行なわせしめる電子ビーム転写装置を提供
することＫある。
本発明の骨子は、転写室に隣接して、転写後のレジスト
膜にグラフト重合処理を行なうレジスト処理室を設ける
ようにしたことにある。
膜にグラフト重合処理を行なうレジスト処理室を設ける
ようにしたことにある。
即ち、本発明は電子ビーム転写に供される試料が配置さ
れるとともに、光電面マスクから放射された電子ビーム
を集束偏向制御して上記試料上に照射し、該試料上に被
着された感電子ビームレジスト膜を所望パターンに転写
する光電面マスク転写機構を備えた電子ビーム転写装置
において、前記転写室に隣接して前記試料への照射後に
、該試料上のレジスト膜の照射領域にレジストのグラフ
ト重合処理を行なうための処理室を設けるようにしたも
のである。
れるとともに、光電面マスクから放射された電子ビーム
を集束偏向制御して上記試料上に照射し、該試料上に被
着された感電子ビームレジスト膜を所望パターンに転写
する光電面マスク転写機構を備えた電子ビーム転写装置
において、前記転写室に隣接して前記試料への照射後に
、該試料上のレジスト膜の照射領域にレジストのグラフ
ト重合処理を行なうための処理室を設けるようにしたも
のである。
本発明によれば、レジス）Ｊｌｌ上に所定パターンが得
られるように電子ビームを選択的に照射した後、レジス
）１１を空気に晒すことなく、グラフト重合処理を連続
して行なうことができる。
られるように電子ビームを選択的に照射した後、レジス
）１１を空気に晒すことなく、グラフト重合処理を連続
して行なうことができる。
このためレジスト膜中に生成された活性種の寿命が充分
に保存されるので、効率の良いグラフト重合が可能とな
る。
に保存されるので、効率の良いグラフト重合が可能とな
る。
上記グラフト重合を行なうために必要な活性種は少量の
電子ビーム照射で生成されるので、し、）ストの見かけ
の電子ビーム感度が高くなって、電子ビームによるパタ
ーンの転写時間が著しく短棒され、パターン形成の高速
化が可能になることは云うまでもない。
電子ビーム照射で生成されるので、し、）ストの見かけ
の電子ビーム感度が高くなって、電子ビームによるパタ
ーンの転写時間が著しく短棒され、パターン形成の高速
化が可能になることは云うまでもない。
第１図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム転写装置
を示す概略構成図である。図中１１は電子ビーム転写グ
ラフト重合に供されるレジスト膜付被処理基板（試料）
１２が配置される転写室であり、この転写室１１の上方
には、所定のパターンを施し、その表面にＣｓｌの光電
子放射物質を被覆した光電面マスク１３と照明光源１７
、及び集束コイル１８並びに偏向コイル１９、咳光電面
から放射された電子ビームを集束偏向制御して転写室１
１内に配置された試料１２上に所定パターンを転写する
態様になっている。転写室１ノの左方には試料を導入す
るための予・儒家１５がゲートバルブ１４ｂを介して連
設されている。また、転写室１１の右方にはグラフト重
合処理室１６がゲートバルブ１４ｃを介して連設されて
いる。なお、図中１４３゜Ｊ４ｄは何れもゲートバルブ
°を示している。
を示す概略構成図である。図中１１は電子ビーム転写グ
ラフト重合に供されるレジスト膜付被処理基板（試料）
１２が配置される転写室であり、この転写室１１の上方
には、所定のパターンを施し、その表面にＣｓｌの光電
子放射物質を被覆した光電面マスク１３と照明光源１７
、及び集束コイル１８並びに偏向コイル１９、咳光電面
から放射された電子ビームを集束偏向制御して転写室１
１内に配置された試料１２上に所定パターンを転写する
態様になっている。転写室１ノの左方には試料を導入す
るための予・儒家１５がゲートバルブ１４ｂを介して連
設されている。また、転写室１１の右方にはグラフト重
合処理室１６がゲートバルブ１４ｃを介して連設されて
いる。なお、図中１４３゜Ｊ４ｄは何れもゲートバルブ
°を示している。
このように構成された本装置を用いてレジストパターン
を形成する工程ば以下のようになる。
を形成する工程ば以下のようになる。
まず、被処理基板１２ａ上にレジスト膜を形成後、バル
ブ１４ａを開いて（すべてのゲートノぐルブは被処理基
板がそこを通過する時以外は閉じている）、この基板１
２ａを予備室１５内に導入する。次いで予備室１５内の
真空度を十分に高めた後、基板１２ｂをバルブ１４ｂの
開閉操作によって高真空状態にある転写室１１内に移動
させ、電子ビームによって所定のパターンをレジスト膜
付基板１２ｅに転写する。レジストとしてＰＭＭＡを用
いる場合には、電子ビームの加速電圧を２０ＫＶとする
と、電子ビーム照射量は１０−？〜１０ ””” Ｃ／
ｃｔｌ程度でよい。次いで、開閉バルブ１４ｃを操作し
て描画済み基板１２ｅを高真空状態にあるグラフト重合
処理室１６内に移す。次に、グラフト重合室１６内に導
入されたレジメ）ＪＩＫ付基板基板１２ｄ度を所定値に
設定した後、重合させるべきモノマーを該重合室１６内
に所定流量で導入し、重合室１６内の圧力を最適重合反
応が得られる所定値に設定、維持し、所定の重合反応処
理を行なう。上記モノマーの重合室への導入に際しては
窒素（Ｎ、）アルゴン（Ａ ｒ ）などをキャリアガス
として用いてもよい。前記ＰＭＭＡの高分子量化を図る
目的でグラフト重合処理を行なう場合、例えば電子ビー
ム照射量１０−’ 〜１０−” Ｃ／ｃｒ／（に対し、
例えばモノマーとしてアクリル酸モノマーを用いその蒸
気圧を１〜ｌ Ｑ Ｔｏｒｒ 、 基板温度を室温〜
１００℃に設定すれば、レジスト膜中の活性種が存在す
る電子ビーム被照射領域に所定のグラフト重合反応を生
せしめることができる。前記反応時間は１０〜１５分程
度である。
ブ１４ａを開いて（すべてのゲートノぐルブは被処理基
板がそこを通過する時以外は閉じている）、この基板１
２ａを予備室１５内に導入する。次いで予備室１５内の
真空度を十分に高めた後、基板１２ｂをバルブ１４ｂの
開閉操作によって高真空状態にある転写室１１内に移動
させ、電子ビームによって所定のパターンをレジスト膜
付基板１２ｅに転写する。レジストとしてＰＭＭＡを用
いる場合には、電子ビームの加速電圧を２０ＫＶとする
と、電子ビーム照射量は１０−？〜１０ ””” Ｃ／
ｃｔｌ程度でよい。次いで、開閉バルブ１４ｃを操作し
て描画済み基板１２ｅを高真空状態にあるグラフト重合
処理室１６内に移す。次に、グラフト重合室１６内に導
入されたレジメ）ＪＩＫ付基板基板１２ｄ度を所定値に
設定した後、重合させるべきモノマーを該重合室１６内
に所定流量で導入し、重合室１６内の圧力を最適重合反
応が得られる所定値に設定、維持し、所定の重合反応処
理を行なう。上記モノマーの重合室への導入に際しては
窒素（Ｎ、）アルゴン（Ａ ｒ ）などをキャリアガス
として用いてもよい。前記ＰＭＭＡの高分子量化を図る
目的でグラフト重合処理を行なう場合、例えば電子ビー
ム照射量１０−’ 〜１０−” Ｃ／ｃｒ／（に対し、
例えばモノマーとしてアクリル酸モノマーを用いその蒸
気圧を１〜ｌ Ｑ Ｔｏｒｒ 、 基板温度を室温〜
１００℃に設定すれば、レジスト膜中の活性種が存在す
る電子ビーム被照射領域に所定のグラフト重合反応を生
せしめることができる。前記反応時間は１０〜１５分程
度である。
重合処理室１６は簡単な構造でよく、基板支持機構、基
板温度制御機構１重合モノマー蒸気導入孔、処理室真空
排気孔などが設けられていれば十分である。重合処理室
１６の一例を第２図に示す。本例では基板１２ｄは支持
具２１上に熱接触良く＠置され、支持具２１にはヒータ
ー２２を埋め込み温度検知器２３と組み合わせて基板温
度の制御を行なうようにしである。該処理室にはゲート
バルブ１４ｃ、１４ｄの他に、モノマー導入孔２４．真
空排気孔２５ ａ 、 ２５ｂが所定の位置に設けられ
、夫々は開閉バルブ２６．２７ａ、２７ｂを有している
。モノマー導入孔や真空排気孔の数や配置は、被処理基
板の位置や方向等を考慮して、重合反応が均一に進行す
るように設定しなければならないことは云うまでもない
。勿論、高精度のパターンを得るためには、基板面温度
分布も均一にして重合反応を均一にしなければならない
。
板温度制御機構１重合モノマー蒸気導入孔、処理室真空
排気孔などが設けられていれば十分である。重合処理室
１６の一例を第２図に示す。本例では基板１２ｄは支持
具２１上に熱接触良く＠置され、支持具２１にはヒータ
ー２２を埋め込み温度検知器２３と組み合わせて基板温
度の制御を行なうようにしである。該処理室にはゲート
バルブ１４ｃ、１４ｄの他に、モノマー導入孔２４．真
空排気孔２５ ａ 、 ２５ｂが所定の位置に設けられ
、夫々は開閉バルブ２６．２７ａ、２７ｂを有している
。モノマー導入孔や真空排気孔の数や配置は、被処理基
板の位置や方向等を考慮して、重合反応が均一に進行す
るように設定しなければならないことは云うまでもない
。勿論、高精度のパターンを得るためには、基板面温度
分布も均一にして重合反応を均一にしなければならない
。
さて、上記態様にてグラフト重合反応を終えたレジスト
膜付被処理基板１２ｄは、重合処理室１６内のモノマー
蒸気を完全に排気するか、無害なガスに置換した後、ゲ
ートバルブ１４ｄの開閉操作によって外部へ取り出す。
膜付被処理基板１２ｄは、重合処理室１６内のモノマー
蒸気を完全に排気するか、無害なガスに置換した後、ゲ
ートバルブ１４ｄの開閉操作によって外部へ取り出す。
そして、該レジスト膜付基板１２ｅＫ所定の現像処理（
更に必要とあらばリンス処理を付加する）を施して所望
のレジストパターンを形成する。
更に必要とあらばリンス処理を付加する）を施して所望
のレジストパターンを形成する。
電子ビーム転写後、転写室１１内でモノマー重合反応処
理を行なえば、重合処理室１６を設ける必要はなくなる
が、敢えて転写室１ノと重合処理室１６とを分離するの
は、転写室１１内をモノマーで汚染させないためである
。転写室１ノと重合処理室１６との間にバッファ室など
を付加すれば、この種の汚染は更に軽減されるであろう
。
理を行なえば、重合処理室１６を設ける必要はなくなる
が、敢えて転写室１ノと重合処理室１６とを分離するの
は、転写室１１内をモノマーで汚染させないためである
。転写室１ノと重合処理室１６との間にバッファ室など
を付加すれば、この種の汚染は更に軽減されるであろう
。
重合処理室１６の構造は第２図の形態に限定されるもの
ではなく、迅速且つ均一な基板温度制御機構、前記基板
温度制御を保証する基板支持機構、モノマー導入孔、真
空排気孔等は、均一なモノマー重合反応が進行できるよ
うに、種々の配置や形態の変更が可能である。また、上
記実施例では、レジストとしてＰＭＭＡ、モノマーとし
てアクリル酸をとり上げたが、本発明の装置による重合
反応は、これらのレジストやモノマーに限定されるもの
ではない。さらに、最適重合反応条件に関しては、使用
するレジスト及び七ツマ−の１類に応じて適宜選択して
ゆく必要があることは云うまでもない。その他、本発明
はその趣旨を逸脱し々い範囲で、種々変形して実施する
ことができる。
ではなく、迅速且つ均一な基板温度制御機構、前記基板
温度制御を保証する基板支持機構、モノマー導入孔、真
空排気孔等は、均一なモノマー重合反応が進行できるよ
うに、種々の配置や形態の変更が可能である。また、上
記実施例では、レジストとしてＰＭＭＡ、モノマーとし
てアクリル酸をとり上げたが、本発明の装置による重合
反応は、これらのレジストやモノマーに限定されるもの
ではない。さらに、最適重合反応条件に関しては、使用
するレジスト及び七ツマ−の１類に応じて適宜選択して
ゆく必要があることは云うまでもない。その他、本発明
はその趣旨を逸脱し々い範囲で、種々変形して実施する
ことができる。
第１図は本発明の一実施例に系わる電子ビーム転写装置
を示す概略構成図、第２図は上記装置に使用される七ツ
マー重合処理室の一例を示す断面図である。 １ノ・・・転写室、１２ａ〜１２ｅ・・・被処理基板（
試料）、１３・・・光電面マスク、１４ａ〜１．ｉｄ・
・・ゲートバルブ、１５・・・予備室、１６・・・グラ
フト重合処理室、１７・・・照明光源、１８・・・集束
コイル、１９・・・偏向コイル、２１・・・基板支持具
、２２・・・ヒーター、２．７・・・温度検知器、２４
・・・モノマー導入孔、２５ａ〜２５Ｉ）・・・真空排
気孔、２６．２７ａ〜２７ｂ・・・開閉バルブ。 代理人 弁恩士 則 近 憲 佑 （ｔミか１名）
を示す概略構成図、第２図は上記装置に使用される七ツ
マー重合処理室の一例を示す断面図である。 １ノ・・・転写室、１２ａ〜１２ｅ・・・被処理基板（
試料）、１３・・・光電面マスク、１４ａ〜１．ｉｄ・
・・ゲートバルブ、１５・・・予備室、１６・・・グラ
フト重合処理室、１７・・・照明光源、１８・・・集束
コイル、１９・・・偏向コイル、２１・・・基板支持具
、２２・・・ヒーター、２．７・・・温度検知器、２４
・・・モノマー導入孔、２５ａ〜２５Ｉ）・・・真空排
気孔、２６．２７ａ〜２７ｂ・・・開閉バルブ。 代理人 弁恩士 則 近 憲 佑 （ｔミか１名）
Claims (1)
- 光の照射により所定パターン状に光電子を放出する光電
面マスクと、該光電面マスクの光電面に平行に対向配置
され電子ビーム転写に供される試料と該光電面との間に
所定の電界を印加する手段と、該電界に平行に集束磁界
を印加する手段と、該電界及び該磁界によって導びかれ
た光電子を偏向する手段とを具えた転写室と、該転写室
に隣接して設けられ、該試料への所定パターン状の光電
子照射の後に該試料の光電子照射領域にモノマーをグラ
フト重合させる処理室とを具備したことを特徴とする電
子ビーム転写装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26838284A JPS61147526A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電子ビ−ム転写装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26838284A JPS61147526A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電子ビ−ム転写装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147526A true JPS61147526A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17457709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26838284A Pending JPS61147526A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電子ビ−ム転写装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147526A (ja) |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26838284A patent/JPS61147526A/ja active Pending
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