JPS6242533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は電子ビーム露光装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 電子ビーム露光装置の一例として、例えば特開
昭51−118968号公報に記載された装置が知られて
いる。

ここにおいて、被露光材料例えばフオトレジス
ト膜が置かれる露光室内のXYテーブル台中に恒
温水の通るパイプを内蔵させ、鏡筒の発熱や電子
ビーム照射による発熱に対してXYテーブル台の
温度を一定に保ち温度変化によるXYテーブル台
移動距離測長誤差及び被露光材料の変形をなく
し、正確な描画を行なうことが知られている。そ
して通常この種の電子ビーム露光装置全体は、±
１℃前後の温度変動内にコントロールされた室内
に設置され、より安定化が図られている。

ところで、最近この種の露光装置で処理される
被露光材料（特に半導体工業の分野ではフオトマ
スク用レジスト膜が多用されている。）は、例え
ば、100mm×100mmと大型化し、又描画されるパタ
ーンもサブミクロンオーダーと微細化してきてい
ると同時に、１個の被露光材料の描画に数時間も
かかる場合もあり、多数個の被露光材料を効率よ
く処理し、生産性の向上を図る要請が強くなつて
きており、これらの要請を満たす為に、従来露光
室と連通可能な多数個の被露光材料を収納する予
備室を設け、これら両室を真空に保持して被露光
材料の移送を順次行ない、排気を最初の予備室収
納時のみで済むようにしている。しかしながら最
初に予め恒温化した被露光材料を予備室内に収納
して露光室内へ供給しても露光室内の被露光材料
を所定温度に安定化させるのに異常に長時間を要
した。

［考案の目的］ 本考案はこのような事情に鑑みなされたもので
その目的とするところは、露光を速やかに開始で
きるようにした電子ビーム露光装置を提供するも
のである。

［考案の概要］ 本考案は、露光室と連通して予備室を設け、露
光室に置かれる被露光材料と、予備室に収納され
る被露光材料とを恒温に保持する手段を設けるこ
とにより、多数個の被露光材料に対し電子ビーム
を用いた高精度な描画が効率よく行なえるように
したものである。即ち本考案者は、被露光材料を
露光室内で恒温化するのに長時間を要する原因
が、本来露光室と異なり熱の侵入等の問題のほと
んどない予備室内に被露光材料を収納した直後の
排気により大気の断熱膨張が起り、予備室内がそ
の周囲の空調による温度制御に係わらず急速に温
度低下しまうことにあることを確認した。そして
被露光材料を予備室内に収納後、予備室内に熱を
与えて恒温化すれば露光開始時間の短縮化に有効
であることが判明した。

［考案の実施例］ 以下本考案を図面に示す一実施例を参照して説
明する。鏡筒１内に設置された図示しない電子銃
から放出された電子ビームは通常の集束レンズや
偏向板等により集束及び偏向され、露光室２内の
ウエハ、マスク等の被露光材料３に照射される。

被露光材料３は、例えば100mm×100mm四方の平
板状ガラス基板上にクロム被膜及び感電子ビーム
レジスト、例えばPMMAを積層形成したものを
用いた。被露光材料３を載せるXYテーブル４は
支持台２１上のコロ２０上に載置され、露光室２
の外部にある駆動装置４（図示せず）により互い
に直交するＸ方向及びＹ方向に駆動される。XY
テーブルは例えばアルミニウム、ステンレス材で
構成し、コロとしては、例えばWCを用いた。鏡
筒１から照射される電子ビームの走査とXYテー
ブル台４の移動操作により、被露光材料３の上に
大規模集積回路のパターンが形成される。一方露
光室２と仕切弁５で仕切られ連通可能な予備室６
が設けられている。予備室６内は、高真空に保持
されている。そして被露光材料を、マガジン８中
に１個又は複数個例えば10枚入れた状態で、上記
予備室６内に収納しておく。勿論、被露光材料の
入つたマガジン８は、予備室６内に蓋７を開閉す
ることにより出し入れされる。このように構成さ
れた電子ビーム露光装置は±１℃前後の温度変動
内に制御された室内に設置される。

一方、描画中の被露光材料３及び予備室６内の
被露光材料を恒温、例えば夫々25℃±0.1℃に保
持するため恒温装置が設けられている。設定温度
は、レジスト材料、使用態様により適宜可変であ
る。一例として、恒温水を用いた恒温装置につい
て説明する。なお恒温水の代りに、恒温流体
（油、気体）一般の使用、直接加熱等が可能であ
る。恒温水溜９より出た温度一定例えば25℃の恒
温水は配管３５に導かれ例えば二分岐されて、一
方は露光室恒温水入口１０から露光室２の上・
下・側壁２２の中、及び支持台２１中に設けられ
た水路（図示せず）に入り、これらを通過すると
き熱交換され、露光室２壁２２は恒温に保持され
る。又配管分岐の他方は予備室６の恒温水入口１
２から予備室６の上・下・側壁２３中の水路（図
示せず）を通り、予備室６壁を恒温にする。露光
室２内及び予備室６内は高真空状態であり、被露
光材料３は壁２２，２３からの熱の伝導、輻射に
よつて約±0.1℃の許容温度変化範囲内で恒温に
制御できることが確認された。なお、局所的に見
た場合電子ビーム照射点では被露光材料温度が一
時上がるが、被露光材料全体では温度は一定に保
持されており、最終的に出来上つたフオトマスク
のパターン精度の劣化はみられなかつた。

また被露光材料を予備室６内に収納した後の排
気真空化によるガスの断熱膨張による前記材料の
異常な温度低下も上記恒温制御による熱の付与に
より速やかに所定温度に戻され露光室２にスムー
ズに供給され生産性が大幅に向上する。

このようにして露光室２及び予備室６を介した
恒温水は露光室の恒温水出口１１及び予備室の恒
温水出口１３に達し、各々配管３３，３４を通し
て恒温水溜９に戻り繰り返し循環される。温度制
御のため露光室２の上壁及び予備室６の側壁内に
は温度センサー、例えばサーミスタ３１，３２が
埋め込まれており、温度検出信号を恒温水溜の制
御系にフイードバツクし、恒温水の流量、温度を
制御し、両室内の被露光材料の恒温化を図る。

このように、露光室２及び予備室６の壁中の温
度をサーミスタ３１，３２で測定することにより
被露光材料の温度を恒温化できることが、実際に
確認できた。

又、100mm×100mmのフオトマスク描画を行つた
ところ、描画開始から描画が終了するまでの約１
時間で、マガジン８内の10枚の被露光材料は露光
室内の材料３と同じ恒温定常状態に達し安定化す
ることが確かめられた。開かれた仕切弁５の開口
部から露光室２内の材料３を予備室６に取り出し
マガジン８に納める。この操作は予備室６内部に
ある操作棒１４を操作して行なわれる。この操作
棒１４は端部において予備室６外に設けられた図
示しない駆動棒と磁気カツプリングされ、予備室
６外から自在に操作できるようになつている。続
いて同じ操作棒１４でマガジン８内で待機してい
る材料を仕切弁５の開口部から露光室２内のXY
テーブル４の上に載せる。そして操作棒１４を元
の位置に戻して仕切弁５を閉じる。このとき露光
室２内の雰囲気、真空度、温度はそれぞれ変化し
ないから、直ちに新しい材料の描画を開始するこ
とができ生産性がすぐれている。材料の交換が終
つた後、予備室６の蓋７を開いて真空を破り描画
済の良質の材料を外部へ取り出すことができる。
あるいは待機する材料がまだ残されている場合に
は、そのままこれまで述べた方法を繰り返えし、
全体の処理が終了してから取り出すこともでき
る。

尚、上述した実施例では１個の恒温水溜により
露光室２及び予備室６を同時に恒温化する例につ
いて説明したが、例えば恒温水溜を２個設け、各
室２，６を異なる恒温系で恒温制御することも可
能である。この際、露光室２と予備室との温度差
を実質的に無くすことが望ましいが、両室の温度
差が、±0.1℃前後であれば、本考案の効果は得ら
れる。

［考案の効果］ 以上述べたように本考案によれば、露光室内で
１個の被露光材料を描画中に次に描画する被露光
材料を本来熱侵入の問題がなく温度制御を要しな
い予備室内で予め恒温化しておくため、露光室と
予備室の温度差を短縮化して、待機する材料を露
光室内に導入して直ちに描画を行なつても、描画
パターンの歪みの少ない露光を行なうことがで
き、かつ材料を効率よく描画することができ生産
性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す概略構成図であ
る。 ２……露光室、３……被露光材料、４……XY
テーブル、６……予備室、９……恒温水溜。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 感電子ビームレジスト層を形成した基板が置
   かれ真空状態で使用される露光室と、この露光
   室上に設けられ前記レジスト層に対して電子ビ
   ームを放出する電子銃及び放出された電子ビー
   ムを集束及び偏向して前記レジスト層に照射し
   てパターンを描画する手段とを有する鏡筒と、
   前記露光室に仕切弁を介して連結されると共に
   非真空の外部から仕切るための蓋手段を通じて
   内部に感電子ビームレジスト層を形成した複数
   の基板が収納され真空状態にされる予備室と、
   前記仕切弁を開いた状態で前記感電子ビームレ
   ジスト層を形成した基板を前記露光室と予備室
   間で出し入れするための操作手段と、前記露光
   室内の前記感電子ビームレジスト層を形成した
   基板を恒温にする手段と、前記予備室内に収納
   された前記感電子ビームレジスト層を形成した
   基板の温度を所定温度に安定化せしめる為の恒
   温流体路及びこの恒温流体路に流れる恒温流体
   の温度並びに流量を制御する手段とを具備した
   電子ビーム露光装置。 (2) 露光室内の被覆光材料と予備室内の被露光材
   料が別の恒温制御系により恒温化されることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載した電子ビーム露光装置。