【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は電子ビーム露光方法に関する。更に詳
しく述べるならば、本発明は電子ビームリソグラ
フイーによりレジストパターンを形成する方法に
関する。
電子ビームリソグラフイーにおいては、電子ビ
ーム露光によりネガレジストを用いてレジストパ
ターンを形成するに際して、ほとんどの場合、所
定の露光操作の完了後電子ビーム露光装置のカラ
ム内において一定時間真空状態のまま放置するこ
とが必要である。これは、ネガレジストが露光後
においても架橋反応を持続するために、ネガレジ
ストの各露光領域において露光後空気に触れて後
重合反応を停止するまでの時間を一定以上にしな
いと、得られるパターンの精度にばらつきを生じ
るためである。しかるに、このように装置のカラ
ム内にウエーハを長時間放置することは装置のス
ループツトを低下させることとなる。
本発明の目的は、従つて、極めて効率的に電子
ビーム露光を行うことのできる方法を提供するこ
とにある。
本発明は、電子ビーム露光によりネガレジスト
を所望パターンに露光してレジストパターンを形
成する方法に於いて、電子ビーム露光を終了した
ウエーハを、直ちに、不活性ガスの雰囲気中に所
定時間保持して、レジストの後重合を進行させ、
均一化させることを特徴とする。
これにより、ウエーハを露光後長時間装置内に
放置する必要がなくなり、従つて装置のスループ
ツトを低下させることなく、均一な精度のパター
ンを得ることができるのである。
本発明においては、ウエーハ試料を露光した
後、不活性ガスを充填したウエーハホルダーにウ
エーハ試料を移してもよく、あるいはウエーハ試
料が既に収容されたウエーハホルダーに不活性ガ
スを充填してもよい。これによつて、露光された
ウエーハ試料はウエーハホルダー内において不活
性ガス雰囲気下におかれ、その後このホルダーは
気密に保持されたまま試料チヤンバー外で所定時
間放置されるのである。
本発明の方法に有用な不活性ガスとしては、例
えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、などがある。
これらのガスのウエーハホルダーへの充填はいか
なる方法により行つてもよい。
尚、第１図に、本発明の方法に有用なウエーハ
ホルダーの例を断面図で示す。このホルダーは、
ホルダー本体１と上ブタ２により構成され、ウエ
ーハ試料３がホルダー本体１上に載置される。ホ
ルダー本体１と上ブタ２の結合および解除は、ホ
ルダー本体１の突起４と上ブタ２に設けられたボ
タン５の操作により開閉されるチヤツク６により
なされ、ウエーハ試料３を不活性ガス雰囲気（も
しくは真空）下に保持する為、ホルダー本体１と
上ブタ２の間にＯリング７が設けられる。
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。
実施例 １
重量平均分子量1.8×104、分散度1.3のジアリル
オルトフタレートプレポリマーをエチルセロソル
ブアセテートに溶解して25重量％の溶液とし、こ
れをスピンコーターにより珪素ウエーハ上に1μ
ｍ厚に塗布した。80℃で20分間ベーキングした
後、加速電圧20KeVの電子ビームを照射し、こ
れにより設計寸法1μｍのラインパターンを描画
した。描画後直ちに窒素ガスを充填したウエーハ
ホルダーにウエーハ試料を移し、これを装置より
取り出した。描画後に装置内で所定時間放置した
場合と、このホルダー内で所定時間放置した場合
の、放置時間と得られたパターンの寸法を下記の
表１に示す。照射電子ビームの露光量は2.3×
10-5C／cm2であつた。
The present invention relates to an electron beam exposure method. More specifically, the present invention relates to a method of forming a resist pattern by electron beam lithography. In electron beam lithography, when a resist pattern is formed using a negative resist by electron beam exposure, in most cases, the column of the electron beam exposure device is left in a vacuum state for a certain period of time after the completion of a predetermined exposure operation. It is necessary. This is because the cross-linking reaction of the negative resist continues even after exposure, so the pattern that can be obtained is required to wait more than a certain amount of time for each exposed area of the negative resist to come into contact with air and stop the post-polymerization reaction. This is because it causes variations in accuracy. However, leaving the wafer in the column of the apparatus for a long time reduces the throughput of the apparatus. Therefore, an object of the present invention is to provide a method that can perform electron beam exposure extremely efficiently. The present invention provides a method for forming a resist pattern by exposing a negative resist to a desired pattern by electron beam exposure, in which the wafer after the electron beam exposure is immediately held in an inert gas atmosphere for a predetermined period of time. , allowing post-polymerization of the resist to proceed;
It is characterized by uniformity. This eliminates the need to leave the wafer in the apparatus for a long time after exposure, and it is therefore possible to obtain a pattern with uniform precision without reducing the throughput of the apparatus. In the present invention, after the wafer sample is exposed, the wafer sample may be transferred to a wafer holder filled with an inert gas, or the wafer holder already containing the wafer sample may be filled with an inert gas. As a result, the exposed wafer sample is placed in an inert gas atmosphere inside the wafer holder, and the holder is then left outside the sample chamber for a predetermined period of time while being kept airtight. Inert gases useful in the method of the invention include, for example, nitrogen, argon, helium, and the like.
The wafer holder may be filled with these gases by any method. Incidentally, FIG. 1 shows a cross-sectional view of an example of a wafer holder useful in the method of the present invention. This holder is
It is composed of a holder body 1 and an upper cover 2, and a wafer sample 3 is placed on the holder body 1. The holder body 1 and the upper cover 2 are coupled and released by a chuck 6 that is opened and closed by operating the protrusion 4 of the holder body 1 and the button 5 provided on the upper cover 2, and the wafer sample 3 is placed in an inert gas atmosphere (or An O-ring 7 is provided between the holder body 1 and the upper cover 2 to maintain the holder under vacuum. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 A diallyl orthophthalate prepolymer having a weight average molecular weight of 1.8×10 4 and a dispersity of 1.3 was dissolved in ethyl cellosolve acetate to make a 25% by weight solution, and this was coated on a silicon wafer with a spin coater to 1 μm.
It was applied to a thickness of m. After baking at 80° C. for 20 minutes, an electron beam with an acceleration voltage of 20 KeV was irradiated, thereby drawing a line pattern with a design size of 1 μm. Immediately after drawing, the wafer sample was transferred to a wafer holder filled with nitrogen gas and taken out from the apparatus. Table 1 below shows the leaving time and the dimensions of the obtained pattern when the pattern was left for a predetermined time in the apparatus after drawing and when it was left for a predetermined time in this holder. The exposure amount of the irradiated electron beam is 2.3×
It was 10 -5 C/cm 2 .
【表】
以上の如く、窒素ガスを充填したホルダー内で
放置することにより、装置のカラム内において真
空状態で放置したのと同様な結果が得られる。
実施例 ２
重量平均分子量9.5×104、分散度1.8のポリグリ
シジルメタクリレートのエチルセロソルブ25重量
％溶液を調製し、スピンコーテイングにより珪素
ウエーハ上に0.85μｍ厚に塗布した。これを90℃
で20分間ベーキングした後、実施例１と同様な方
法で露光し、放置時間とパターン寸法との関係を
調べた。結果を下記の表２に示す。尚、露光量は
1.0×10-6C／cm2であつた。[Table] As described above, by leaving the sample in a holder filled with nitrogen gas, results similar to those obtained by leaving the sample in a vacuum state in the column of the apparatus can be obtained. Example 2 A 25% by weight solution of polyglycidyl methacrylate in ethyl cellosolve having a weight average molecular weight of 9.5×10 4 and a dispersity of 1.8 was prepared and coated onto a silicon wafer to a thickness of 0.85 μm by spin coating. This is 90℃
After baking for 20 minutes, the pattern was exposed to light in the same manner as in Example 1, and the relationship between the standing time and pattern size was investigated. The results are shown in Table 2 below. Furthermore, the exposure amount is
It was 1.0×10 -6 C/cm 2 .
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明の方法に有用なウエーハホルダ
ーの例を示す断面図である。
１……ホルダー本体、２……上ブタ、３……ウ
エーハ試料、４……突起、５……ボタン、６……
チヤツク、７……Ｏリング。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a wafer holder useful in the method of the present invention. 1...Holder body, 2...Upper lid, 3...Wafer sample, 4...Protrusion, 5...Button, 6...
Check, 7...O-ring.