JP2003151881A - パターンの転写方法とそのフォトマスク - Google Patents
パターンの転写方法とそのフォトマスクInfo
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- JP2003151881A JP2003151881A JP2001347547A JP2001347547A JP2003151881A JP 2003151881 A JP2003151881 A JP 2003151881A JP 2001347547 A JP2001347547 A JP 2001347547A JP 2001347547 A JP2001347547 A JP 2001347547A JP 2003151881 A JP2003151881 A JP 2003151881A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 近接場光リソグラフィー転写に用いるマスク
基板が薄くなっても正確にパターンを転写できる転写方
法を提供する。 【解決手段】 感光性のフォトレジスト層を基板上に積
層してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽膜を有する
マスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重ね、この状態で
マスク基板に近接場光を照射してマスク基板の遮蔽膜間
に位置するフォトレジスト層を感光させ、フォトレジス
ト層を現像することにより所定のパターンを記録材料基
板上のフォトレジスト層に形成するパターンの転写方法
において、マスク基板の前記露光光入射側および／また
は遮蔽膜側に反射防止膜を設けて露光するようにした。
基板が薄くなっても正確にパターンを転写できる転写方
法を提供する。 【解決手段】 感光性のフォトレジスト層を基板上に積
層してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽膜を有する
マスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重ね、この状態で
マスク基板に近接場光を照射してマスク基板の遮蔽膜間
に位置するフォトレジスト層を感光させ、フォトレジス
ト層を現像することにより所定のパターンを記録材料基
板上のフォトレジスト層に形成するパターンの転写方法
において、マスク基板の前記露光光入射側および／また
は遮蔽膜側に反射防止膜を設けて露光するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細パターン形成
方法、特に近接場光を用いた光リソグラフィにより基板
上に微細なパターンを形成する方法に関するものであ
る。
方法、特に近接場光を用いた光リソグラフィにより基板
上に微細なパターンを形成する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光リソグラフィ技術の発展は、特に縮小
投影露光技術とフォトレジスト技術の進歩により支えら
れてきた。縮小投影露光技術の性能は、主に解像度ＲＰ
と焦点深度ＤＯＰの２つの基本量で決定される。投影光
学系の露光波長をλ、投影レンズの開口数をＮＡとする
と、前記２つの基本量は、ＲＰ＝ｋ１λ/ＮＡ、ＤＯＰ
＝ｋ２λ/ＮＡ２で表される。リソグラフィの解像度を
上げるためには、波長λを小さくすることと、投影レン
ズの開口数ＮＡを大きくすることが重要である。しかし
ＮＡを大きくすると解像度は上がるが、焦点深度がＮＡ
の２乗に反比例して小さくなるため、微細化の流れとし
ては、波長λを小さくすることが求められるようになっ
た。そこで、露光波長λは、ｇ線（４３６ｎｍ）からｉ
線（３６５ｎｍ）へと短波長化され、現在では、エキシ
マレーザ（２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）がその主流となっ
ている。
投影露光技術とフォトレジスト技術の進歩により支えら
れてきた。縮小投影露光技術の性能は、主に解像度ＲＰ
と焦点深度ＤＯＰの２つの基本量で決定される。投影光
学系の露光波長をλ、投影レンズの開口数をＮＡとする
と、前記２つの基本量は、ＲＰ＝ｋ１λ/ＮＡ、ＤＯＰ
＝ｋ２λ/ＮＡ２で表される。リソグラフィの解像度を
上げるためには、波長λを小さくすることと、投影レン
ズの開口数ＮＡを大きくすることが重要である。しかし
ＮＡを大きくすると解像度は上がるが、焦点深度がＮＡ
の２乗に反比例して小さくなるため、微細化の流れとし
ては、波長λを小さくすることが求められるようになっ
た。そこで、露光波長λは、ｇ線（４３６ｎｍ）からｉ
線（３６５ｎｍ）へと短波長化され、現在では、エキシ
マレーザ（２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）がその主流となっ
ている。
【０００３】しかし、光を用いるリソグラフィーでは光
の回折限界が解像度の限界となるため、波長が２４８ｎ
ｍのＦ２エキシマレーザを用いても線幅１００ｎｍの微
細化がレンズ列光学系を用いたリソグラフィの限界と言
われている。さらにその先のナノメータオーダーの解像
度を求めようとすると、電子線やＸ線（特にＳＯＲ光：
シンクロトロン放射光）リソグラフィー技術を用いる必
要がある。
の回折限界が解像度の限界となるため、波長が２４８ｎ
ｍのＦ２エキシマレーザを用いても線幅１００ｎｍの微
細化がレンズ列光学系を用いたリソグラフィの限界と言
われている。さらにその先のナノメータオーダーの解像
度を求めようとすると、電子線やＸ線（特にＳＯＲ光：
シンクロトロン放射光）リソグラフィー技術を用いる必
要がある。
【０００４】電子線リソグラフィは、ナノメータオーダ
ーのパターンの形成を高精度で制御することができ、光
学系に比べてかなり深い焦点深度をもっている。また、
ウェハ上にマスクなしで直接描画が可能であるという利
点があるが、スループットが低く、コストもかかること
から、量産レベルにはほど遠いという欠点がある。
ーのパターンの形成を高精度で制御することができ、光
学系に比べてかなり深い焦点深度をもっている。また、
ウェハ上にマスクなしで直接描画が可能であるという利
点があるが、スループットが低く、コストもかかること
から、量産レベルにはほど遠いという欠点がある。
【０００５】また、Ｘ線リソグラフィは、１対１マスク
の等倍露光にしても、反射型結像Ｘ線光学系を用いた場
合にも、エキシマレーザ露光に比べて、１桁程度の解像
度および精度の向上が可能である。しかし、Ｘ線リソグ
ラフィは、マスクの作成が難しく実現が困難であり、ま
た装置上コストが高いという問題もある。
の等倍露光にしても、反射型結像Ｘ線光学系を用いた場
合にも、エキシマレーザ露光に比べて、１桁程度の解像
度および精度の向上が可能である。しかし、Ｘ線リソグ
ラフィは、マスクの作成が難しく実現が困難であり、ま
た装置上コストが高いという問題もある。
【０００６】また、電子線やＸ線を用いたリソグラフィ
では、その露光方法に合わせてフォトレジストを開発す
る必要があり、感度、解像度、エッチング耐性等の面に
おいてもまだ問題が多い。
では、その露光方法に合わせてフォトレジストを開発す
る必要があり、感度、解像度、エッチング耐性等の面に
おいてもまだ問題が多い。
【０００７】そこで、このような問題を解決する方法と
して、最近、照射する光の波長よりも十分小さな径の開
口からしみ出す近接場光を光源とし、フォトレジストを
感光させ、現像することにより、微細なパターンを形成
する方法が提案されている。この方法によれば、光源の
波長に関わらず、ナノメータオーダーの空間分解能を得
ることができる。図５は近接場露光による微細パターン
の転写方法を示す図である。図５（ａ）に示すように、
基板１上に感光性材料からなるフォトレジスト層３をス
ピンコート法あるいはスプレイ法により順次塗布してフ
ォトレジスト層３を形成する。一方、ガラス等の誘電体
からなるマスク基板５上に金属の微少な開口パターン６
を形成したマスク４を用意する。次に、図５（ｂ）に示
すように、マスク基板５上のパターン６を基板１側に対
向させてマスク４をフォトレジスト層３に密着させる。
図５（ｃ）では、このように基板１にマスク４を重ねた
状態で、マスク基板５の裏面からのｉ線（３６５ｎｍ）
等の光９により照射を行う。そうすると図５（ｄ）に示
すように、ｉ線等の光照射によりマスク４のパターン６
の金属が形成されていない開口部から近接場光７が浸み
だし、これにより露光が行なわれ、露光されたフォトレ
ジスト部分ｈが感光する。感光後、図５（ｅ）に示すよ
うに、マスク４を基板１から外し、フォトレジスト層３
を現像液で現像することにより、露光された部分ｈが現
像溶媒に可溶となり、ポジ型パターンを形成する。
して、最近、照射する光の波長よりも十分小さな径の開
口からしみ出す近接場光を光源とし、フォトレジストを
感光させ、現像することにより、微細なパターンを形成
する方法が提案されている。この方法によれば、光源の
波長に関わらず、ナノメータオーダーの空間分解能を得
ることができる。図５は近接場露光による微細パターン
の転写方法を示す図である。図５（ａ）に示すように、
基板１上に感光性材料からなるフォトレジスト層３をス
ピンコート法あるいはスプレイ法により順次塗布してフ
ォトレジスト層３を形成する。一方、ガラス等の誘電体
からなるマスク基板５上に金属の微少な開口パターン６
を形成したマスク４を用意する。次に、図５（ｂ）に示
すように、マスク基板５上のパターン６を基板１側に対
向させてマスク４をフォトレジスト層３に密着させる。
図５（ｃ）では、このように基板１にマスク４を重ねた
状態で、マスク基板５の裏面からのｉ線（３６５ｎｍ）
等の光９により照射を行う。そうすると図５（ｄ）に示
すように、ｉ線等の光照射によりマスク４のパターン６
の金属が形成されていない開口部から近接場光７が浸み
だし、これにより露光が行なわれ、露光されたフォトレ
ジスト部分ｈが感光する。感光後、図５（ｅ）に示すよ
うに、マスク４を基板１から外し、フォトレジスト層３
を現像液で現像することにより、露光された部分ｈが現
像溶媒に可溶となり、ポジ型パターンを形成する。
【０００８】ここで、図６に示す真空引きによる密着露
光装置の断面図を参照して、密着露光の方法を説明す
る。まず、基板１上にフォトレジスト層３が塗布された
ウェハを露光装置の台に装着し、その上に近接させてマ
スク４を装着する。露光前は、図６（ａ）に示すよう
に、装置内のマスク４とフォトレジスト層３の間にＮ2
等の不活性ガスを常時流している。露光時は、図６
（ｂ）に示すように、マスク４とフォトレジスト層３の
空間を真空引きすることにより、マスク４をフォトレジ
スト層３に密着させる。その後、マスク裏面から光９を
照射する。そして、図６（ｃ）に示すように、装置内に
もう一度Ｎ2を流し込むことにより、マスク４とフォト
レジスト層３を離す。
光装置の断面図を参照して、密着露光の方法を説明す
る。まず、基板１上にフォトレジスト層３が塗布された
ウェハを露光装置の台に装着し、その上に近接させてマ
スク４を装着する。露光前は、図６（ａ）に示すよう
に、装置内のマスク４とフォトレジスト層３の間にＮ2
等の不活性ガスを常時流している。露光時は、図６
（ｂ）に示すように、マスク４とフォトレジスト層３の
空間を真空引きすることにより、マスク４をフォトレジ
スト層３に密着させる。その後、マスク裏面から光９を
照射する。そして、図６（ｃ）に示すように、装置内に
もう一度Ｎ2を流し込むことにより、マスク４とフォト
レジスト層３を離す。
【０００９】なお、フォトレジスト層３の感光性フォト
レジストは、上記説明では露部分が現像溶媒に可溶とな
るポジ型パターンを形成するものを用いていたが、光照
射によって照射部分のみが現像溶媒に不溶なネガ型フォ
トレジストであってもよい。また、フォトレジスト層の
厚さは近接場光のしみだし深さと同程度かそれ以下が望
ましい。
レジストは、上記説明では露部分が現像溶媒に可溶とな
るポジ型パターンを形成するものを用いていたが、光照
射によって照射部分のみが現像溶媒に不溶なネガ型フォ
トレジストであってもよい。また、フォトレジスト層の
厚さは近接場光のしみだし深さと同程度かそれ以下が望
ましい。
【００１０】さらに、本実施の形態は真空引きによる密
着露光装置を用いたが、図７に露光装置の断面図を示す
ように、フォトレジスト層３が形成されている基板１の
裏面から空気Ｌを吹き付けると共に前述の真空引きによ
り、フォトレジスト層３とマスク４を密着させ、マスク
４の裏面から光９を照射し露光を行う空気吹き付け法に
よるものであってもよい。
着露光装置を用いたが、図７に露光装置の断面図を示す
ように、フォトレジスト層３が形成されている基板１の
裏面から空気Ｌを吹き付けると共に前述の真空引きによ
り、フォトレジスト層３とマスク４を密着させ、マスク
４の裏面から光９を照射し露光を行う空気吹き付け法に
よるものであってもよい。
【００１１】また、図８に示すように、マスク４とフォ
トレジスト層３を近接場光が届く範囲で近接させて露光
するプロキシミティ露光で行ってもよい。プロキシミテ
ィ露光を行うことにより、密着露光で問題となるマスク
の破損、ウェハの破損またはウェハへのごみ付着等の問
題が解決され、アウトプットを向上することができるた
め、量産性が上がる。
トレジスト層３を近接場光が届く範囲で近接させて露光
するプロキシミティ露光で行ってもよい。プロキシミテ
ィ露光を行うことにより、密着露光で問題となるマスク
の破損、ウェハの破損またはウェハへのごみ付着等の問
題が解決され、アウトプットを向上することができるた
め、量産性が上がる。
【００１２】フォトレジスト層３に用いられるフォトレ
ジスト材料としては、水性アルカリ現像液で現像可能な
材料が、有機廃液がなく膨潤が少なく高現像力で良好な
パターンを形成できることから、好ましい。より詳しく
は、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリ
マーと感光性化合物とを含有するパターン形成材料であ
る。
ジスト材料としては、水性アルカリ現像液で現像可能な
材料が、有機廃液がなく膨潤が少なく高現像力で良好な
パターンを形成できることから、好ましい。より詳しく
は、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリ
マーと感光性化合物とを含有するパターン形成材料であ
る。
【００１３】以上のように、密着露光をより完全に行う
ために、フォトマスク基板の変形を利用した密着を行っ
ていた。そのため、マスク基板の厚みはできるだけ薄い
もの、特に１ｍｍ以下のものを利用していた。しかし、
マスク基板が薄くなると正確にパターンを転写できない
という問題が発生した。この正確にパターンを転写でき
なくなる原因を究明した結果、マスク基板が薄くなると
干渉の影響が顕著になり、マスク開口に入射する光に強
度分布が生じるためであることが判明した。図９はこの
現象を説明する図である。図９（ａ）に示すように、基
板１上に感光性材料からなるフォトレジスト層３を形成
するとともに、一方、マスク基板５上に金属の微少な開
口パターン６を形成したマスク４をフォトレジスト層３
の上へパターン６をフォトレジスト層３に対向させるよ
うにして図９（ｂ）に示すように重ね、密着させる。そ
の後、マスク基板５の裏面からの光９により照射を行
う。その場合、図９（ｂ）に示すように、平行光線９の
うちの光線９１と９２がマスク基板５入射すると、一方
の光線９２がマスク基板５とパターン６の境界面で一部
反射して入射側に戻り、更に、入射側のマスク基板５と
空気層との境界面で再反射することにより光線９１と重
なって干渉を生じることとなった。このような干渉が生
じると、光強度の強弱ができてしまい、特に、近接場光
を用いる場合、露光部分が開口程度と小さいために、わ
ずかな強度分布が生じても、欠陥につながってしまうこ
とが判明した。実際に、このようにして得られたパター
ンを肉眼により観察したところ、汚いパターンとなって
いた。
ために、フォトマスク基板の変形を利用した密着を行っ
ていた。そのため、マスク基板の厚みはできるだけ薄い
もの、特に１ｍｍ以下のものを利用していた。しかし、
マスク基板が薄くなると正確にパターンを転写できない
という問題が発生した。この正確にパターンを転写でき
なくなる原因を究明した結果、マスク基板が薄くなると
干渉の影響が顕著になり、マスク開口に入射する光に強
度分布が生じるためであることが判明した。図９はこの
現象を説明する図である。図９（ａ）に示すように、基
板１上に感光性材料からなるフォトレジスト層３を形成
するとともに、一方、マスク基板５上に金属の微少な開
口パターン６を形成したマスク４をフォトレジスト層３
の上へパターン６をフォトレジスト層３に対向させるよ
うにして図９（ｂ）に示すように重ね、密着させる。そ
の後、マスク基板５の裏面からの光９により照射を行
う。その場合、図９（ｂ）に示すように、平行光線９の
うちの光線９１と９２がマスク基板５入射すると、一方
の光線９２がマスク基板５とパターン６の境界面で一部
反射して入射側に戻り、更に、入射側のマスク基板５と
空気層との境界面で再反射することにより光線９１と重
なって干渉を生じることとなった。このような干渉が生
じると、光強度の強弱ができてしまい、特に、近接場光
を用いる場合、露光部分が開口程度と小さいために、わ
ずかな強度分布が生じても、欠陥につながってしまうこ
とが判明した。実際に、このようにして得られたパター
ンを肉眼により観察したところ、汚いパターンとなって
いた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するもので、マスク基板が薄くなっても正確にパタ
ーンを転写できるようにし、これにより欠陥製品が出な
いようにするパターンの転写方法とそのフォトマスクを
得ることにある。
解決するもので、マスク基板が薄くなっても正確にパタ
ーンを転写できるようにし、これにより欠陥製品が出な
いようにするパターンの転写方法とそのフォトマスクを
得ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載のパターンの転写方法の発明は、光照
射による照射部分のみまたは非照射部分のみが現像溶媒
に可溶となる感光性のフォトレジスト層を基板上に積層
してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽膜を有するマ
スク基板を該遮蔽膜側を対向させるように重ね、この状
態で該マスク基板に近接場光を照射してマスク基板の遮
蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光させ、その
後、該フォトレジスト層を現像することにより前記所定
のパターンを前記記録材料基板上の前記フォトレジスト
層に形成するパターンの転写方法において、前記マスク
基板の前記遮蔽膜側のマスク面に反射防止膜を設けて露
光することを特徴とする。
め、請求項１記載のパターンの転写方法の発明は、光照
射による照射部分のみまたは非照射部分のみが現像溶媒
に可溶となる感光性のフォトレジスト層を基板上に積層
してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽膜を有するマ
スク基板を該遮蔽膜側を対向させるように重ね、この状
態で該マスク基板に近接場光を照射してマスク基板の遮
蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光させ、その
後、該フォトレジスト層を現像することにより前記所定
のパターンを前記記録材料基板上の前記フォトレジスト
層に形成するパターンの転写方法において、前記マスク
基板の前記遮蔽膜側のマスク面に反射防止膜を設けて露
光することを特徴とする。
【００１６】また、請求項２記載のパターンの転写方法
の発明は、光照射による照射部分のみまたは非照射部分
のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジスト層
を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターンの遮
蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重
ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマス
ク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光さ
せ、その後、該フォトレジスト層を現像することにより
前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォト
レジスト層に形成するパターンの転写方法において、前
記マスク基板の露光光入射側のマスク面に反射防止膜を
設けて露光することを特徴とする。
の発明は、光照射による照射部分のみまたは非照射部分
のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジスト層
を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターンの遮
蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重
ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマス
ク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光さ
せ、その後、該フォトレジスト層を現像することにより
前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォト
レジスト層に形成するパターンの転写方法において、前
記マスク基板の露光光入射側のマスク面に反射防止膜を
設けて露光することを特徴とする。
【００１７】さらに、請求項３記載のパターンの転写方
法の発明は、光照射による照射部分のみまたは非照射部
分のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジスト
層を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターンの
遮蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重
ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマス
ク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光さ
せ、その後、該フォトレジスト層を現像することにより
前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォト
レジスト層に形成するパターンの転写方法において、前
記マスク基板の前記遮蔽膜側および前記露光光入射側の
両マスク面に反射防止膜を設けて露光することを特徴と
する。
法の発明は、光照射による照射部分のみまたは非照射部
分のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジスト
層を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターンの
遮蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて重
ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマス
ク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光さ
せ、その後、該フォトレジスト層を現像することにより
前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォト
レジスト層に形成するパターンの転写方法において、前
記マスク基板の前記遮蔽膜側および前記露光光入射側の
両マスク面に反射防止膜を設けて露光することを特徴と
する。
【００１８】そして、請求項４記載のパターンの転写方
法の発明は、基板上にドライエッチングにより除去可能
な第１フォトレジスト層と、光照射による照射部分のみ
または非照射部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性の
耐ドライエッチング性を有する第２フォトレジスト層を
この順に積層してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽
膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させるように
重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマ
スク基板の遮蔽膜間に位置する第２フォトレジスト層を
感光させ、その後、該第２フォトレジスト層を現像する
ことにより、前記第２フォトレジスト層のパターンを形
成し、該パターンをマスクにして前記第１フォトレジス
ト層をドライエッチングすることにより、前記記録材料
の基板上にパターンを形成するパターンの転写方法にお
いて、前記マスク基板に請求項１〜３のいずれか１項記
載の反射防止膜を設けて露光することを特徴とする。
法の発明は、基板上にドライエッチングにより除去可能
な第１フォトレジスト層と、光照射による照射部分のみ
または非照射部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性の
耐ドライエッチング性を有する第２フォトレジスト層を
この順に積層してなる記録材料に、所定パターンの遮蔽
膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させるように
重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマ
スク基板の遮蔽膜間に位置する第２フォトレジスト層を
感光させ、その後、該第２フォトレジスト層を現像する
ことにより、前記第２フォトレジスト層のパターンを形
成し、該パターンをマスクにして前記第１フォトレジス
ト層をドライエッチングすることにより、前記記録材料
の基板上にパターンを形成するパターンの転写方法にお
いて、前記マスク基板に請求項１〜３のいずれか１項記
載の反射防止膜を設けて露光することを特徴とする。
【００１９】また、請求項５記載の発明は、近接場光リ
ソグラフィーに用いるマスクにおいて、露光光入射側お
よび／又は遮蔽膜側に反射防止膜を作製したことを特徴
とする。
ソグラフィーに用いるマスクにおいて、露光光入射側お
よび／又は遮蔽膜側に反射防止膜を作製したことを特徴
とする。
【００２０】このような構成のパターンの転写方法およ
びマスクを使用することによって、マスク面での反射が
無くなるので、入射露光光とその反射光との干渉も無く
なり、従って、マスク開口に入射する光に強度分布が生
じないため欠陥商品が発生しなくなる。
びマスクを使用することによって、マスク面での反射が
無くなるので、入射露光光とその反射光との干渉も無く
なり、従って、マスク開口に入射する光に強度分布が生
じないため欠陥商品が発生しなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
を表すもので、図１（ａ）は記録材料基板１とマスク基
板５とが離れた状態、図１（ｂ）は記録材料基板１とマ
スク基板５とを重ねて露光している状態を示している。
図１（ａ）および（ｂ）において、１は記録材料基板で
あり、３はこの記録材料基板１の上に設けられた光照射
による照射部分のみまたは非照射部分のみが現像溶媒に
可溶となる感光性のフォトレジスト層（東京応化Ｖ９
０）である。一方、５はマスク基板で、ここでは３イン
チ、厚み０．３ｔｍｍのＳｉＯ2ガラスマスク基板を用
いている。６はこのマスク基板５の上に設けられた所定
パターンの遮蔽膜６である。ここでは１００ｎｍの線
幅、長さ１ｍｍのスリットパターンを形成したクロムマ
スクとした。そして８は本発明により設けられたフッ化
マグネシウム（ＭｇＦ2 ）単層膜の反射防止膜である。
ここではマスク基板５の露光光入射側に反射防止膜８を
蒸着した。水銀灯光源のスペクトルからフィルタにより
ｇ線（４３６ｎｍ）を取り出した。そのとき、ＭｇＦ2
の膜厚は７８．７ｎｍが最適である。
を表すもので、図１（ａ）は記録材料基板１とマスク基
板５とが離れた状態、図１（ｂ）は記録材料基板１とマ
スク基板５とを重ねて露光している状態を示している。
図１（ａ）および（ｂ）において、１は記録材料基板で
あり、３はこの記録材料基板１の上に設けられた光照射
による照射部分のみまたは非照射部分のみが現像溶媒に
可溶となる感光性のフォトレジスト層（東京応化Ｖ９
０）である。一方、５はマスク基板で、ここでは３イン
チ、厚み０．３ｔｍｍのＳｉＯ2ガラスマスク基板を用
いている。６はこのマスク基板５の上に設けられた所定
パターンの遮蔽膜６である。ここでは１００ｎｍの線
幅、長さ１ｍｍのスリットパターンを形成したクロムマ
スクとした。そして８は本発明により設けられたフッ化
マグネシウム（ＭｇＦ2 ）単層膜の反射防止膜である。
ここではマスク基板５の露光光入射側に反射防止膜８を
蒸着した。水銀灯光源のスペクトルからフィルタにより
ｇ線（４３６ｎｍ）を取り出した。そのとき、ＭｇＦ2
の膜厚は７８．７ｎｍが最適である。
【００２２】フッ化マグネシウム単層膜の最適膜厚７
８．７ｎｍは次のようにして求めることができる。反射
防止の条件は単色光垂直入射として、 ｎfｔ＝ｍ×λ／４ （ｍ＝１，３，５，・・・） ｎf ＝ｎg 1/2 である。ここで、ｎfは反射防止膜の屈折率、ｎgはＳｉ
Ｏ2の屈折率、ｔは反射防止膜の厚みである。ＳｉＯ2の
ｇ線に対する屈折率は、Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒの分散式に
より、次のようにして求まる。 ｎg＝｛1+1.109275/(1-10782.29/4362)]1/2 ≒１．４７５ 最適な材料はｎf ＝１．４７５であるが、現在入手可
能な低屈折率材料であるＭｇＦ2 を用いる。 ｎMgF2＝[1+0.8628688/(1-11548.72/4362)]1/2 ≒１．３８５ となり、最適な膜厚は、 ｔ＝ｍ×λ／４×ｎMgF2 ≒７８．７ ［ｎｍ］ と求まる。同様にして、ｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４
０５ｎｍ）を用いたときも、膜厚を計算できる。
８．７ｎｍは次のようにして求めることができる。反射
防止の条件は単色光垂直入射として、 ｎfｔ＝ｍ×λ／４ （ｍ＝１，３，５，・・・） ｎf ＝ｎg 1/2 である。ここで、ｎfは反射防止膜の屈折率、ｎgはＳｉ
Ｏ2の屈折率、ｔは反射防止膜の厚みである。ＳｉＯ2の
ｇ線に対する屈折率は、Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒの分散式に
より、次のようにして求まる。 ｎg＝｛1+1.109275/(1-10782.29/4362)]1/2 ≒１．４７５ 最適な材料はｎf ＝１．４７５であるが、現在入手可
能な低屈折率材料であるＭｇＦ2 を用いる。 ｎMgF2＝[1+0.8628688/(1-11548.72/4362)]1/2 ≒１．３８５ となり、最適な膜厚は、 ｔ＝ｍ×λ／４×ｎMgF2 ≒７８．７ ［ｎｍ］ と求まる。同様にして、ｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４
０５ｎｍ）を用いたときも、膜厚を計算できる。
【００２３】この記録材料基板１とマスク基板５とを図
１（ｂ）のように、マスク基板５上のパターン６を基板
１側に対向させてマスク４をフォトレジスト層３に重ね
密着させて、近接場光ｇ線９をマスク基板５に照射す
る。そうすると、図１（ｂ）に示すように、平行光線９
のうちの光線９２がマスク基板５とパターン６の境界面
で一部反射して入射側に戻っても、入射側の反射防止膜
８によって光線９２は再反射することがなくなるので、
光線９１と干渉を生じなくなる。したがって、マスク基
板５の遮蔽膜６間に位置するフォトレジスト層３を反射
のない入射光９１だけで感光させることとなり、その
後、フォトレジスト層を現像すると、精度の良いきれい
なフォトレジスト層のパターンを形成することができ
る。形成されたフォトレジスト層のパターンについて肉
眼によりパターンの精度を観察したところ、反射防止膜
８をつけた場合は図９の場合と比べてきれいにパターン
が転写できていた。
１（ｂ）のように、マスク基板５上のパターン６を基板
１側に対向させてマスク４をフォトレジスト層３に重ね
密着させて、近接場光ｇ線９をマスク基板５に照射す
る。そうすると、図１（ｂ）に示すように、平行光線９
のうちの光線９２がマスク基板５とパターン６の境界面
で一部反射して入射側に戻っても、入射側の反射防止膜
８によって光線９２は再反射することがなくなるので、
光線９１と干渉を生じなくなる。したがって、マスク基
板５の遮蔽膜６間に位置するフォトレジスト層３を反射
のない入射光９１だけで感光させることとなり、その
後、フォトレジスト層を現像すると、精度の良いきれい
なフォトレジスト層のパターンを形成することができ
る。形成されたフォトレジスト層のパターンについて肉
眼によりパターンの精度を観察したところ、反射防止膜
８をつけた場合は図９の場合と比べてきれいにパターン
が転写できていた。
【００２４】図２は本発明の第２の実施の形態を表すも
ので、図２（ａ）は記録材料基板１とマスク基板５とが
離れた状態、図２（ｂ）は記録材料基板１とマスク基板
５とを重ねて露光している状態を示している。図２
（ａ）および（ｂ）において、第１の実施の形態と同じ
く、１は記録材料基板であり、３は感光性のフォトレジ
スト層である。一方、５はマスク基板、６はこのマスク
基板５の上に設けられた所定パターンの遮蔽膜６であ
る。そして８’は本発明により設けられたフッ化マグネ
シウム単層膜の反射防止膜で、ここではマスク基板５の
遮蔽膜側に設けた点が第１の実施の形態と異なる点であ
る。水銀灯光源のスペクトルからフィルタによりｇ線を
取り出した。ＭｇＦ2の膜厚は７８．７ｎｍで、その計
算式は上述したとおりである。
ので、図２（ａ）は記録材料基板１とマスク基板５とが
離れた状態、図２（ｂ）は記録材料基板１とマスク基板
５とを重ねて露光している状態を示している。図２
（ａ）および（ｂ）において、第１の実施の形態と同じ
く、１は記録材料基板であり、３は感光性のフォトレジ
スト層である。一方、５はマスク基板、６はこのマスク
基板５の上に設けられた所定パターンの遮蔽膜６であ
る。そして８’は本発明により設けられたフッ化マグネ
シウム単層膜の反射防止膜で、ここではマスク基板５の
遮蔽膜側に設けた点が第１の実施の形態と異なる点であ
る。水銀灯光源のスペクトルからフィルタによりｇ線を
取り出した。ＭｇＦ2の膜厚は７８．７ｎｍで、その計
算式は上述したとおりである。
【００２５】この記録材料基板１とマスク基板５とを図
２（ｂ）のように、マスク基板５上のパターン６を基板
１側に対向させてマスク４をフォトレジスト層３に重ね
密着させて、近接場光ｇ線９をマスク基板５に照射す
る。そうすると、図２（ｂ）に示すように、平行光線９
のうちの光線９２がマスク基板５内をパターン６側に向
かって進んだとき反射防止膜８’によって光線９２は反
射することがなくなるので、もはや光線９１と干渉を生
じなくなる。したがって、フォトレジスト層３を入射光
９１だけで感光させることとなり、精度の良いきれいな
フォトレジスト層のパターンを形成することができる。
形成されたフォトレジスト層のパターンについて肉眼に
よりパターンの精度を観察したところ、反射防止膜８’
をつけた場合はきれいにパターンが転写できていた。
２（ｂ）のように、マスク基板５上のパターン６を基板
１側に対向させてマスク４をフォトレジスト層３に重ね
密着させて、近接場光ｇ線９をマスク基板５に照射す
る。そうすると、図２（ｂ）に示すように、平行光線９
のうちの光線９２がマスク基板５内をパターン６側に向
かって進んだとき反射防止膜８’によって光線９２は反
射することがなくなるので、もはや光線９１と干渉を生
じなくなる。したがって、フォトレジスト層３を入射光
９１だけで感光させることとなり、精度の良いきれいな
フォトレジスト層のパターンを形成することができる。
形成されたフォトレジスト層のパターンについて肉眼に
よりパターンの精度を観察したところ、反射防止膜８’
をつけた場合はきれいにパターンが転写できていた。
【００２６】本発明の第３の実施の形態は、図１の反射
防止膜と図２の反射防止膜とを両方備えたマスク基板に
ついてのものである。第３の実施の形態については特に
図示はしないが、フッ化マグネシウム単層膜の反射防止
膜をマスク基板の露光光入射側と遮蔽膜側の両側に蒸着
し、後は第１の実施の形態と同じ条件でフォトレジスト
層のパターンを形成し、肉眼によりパターンの精度を観
察した。その結果、反射防止膜を両側につけたものは第
１および第２の実施の形態と比べてさらにきれいにパタ
ーンが転写できていた。
防止膜と図２の反射防止膜とを両方備えたマスク基板に
ついてのものである。第３の実施の形態については特に
図示はしないが、フッ化マグネシウム単層膜の反射防止
膜をマスク基板の露光光入射側と遮蔽膜側の両側に蒸着
し、後は第１の実施の形態と同じ条件でフォトレジスト
層のパターンを形成し、肉眼によりパターンの精度を観
察した。その結果、反射防止膜を両側につけたものは第
１および第２の実施の形態と比べてさらにきれいにパタ
ーンが転写できていた。
【００２７】一方、図９のような反射防止膜をつけなか
ったマスク基板についても、それを使用して同じ条件で
フォトレジスト層のパターンを形成し、肉眼によりパタ
ーンの精度を観察したところ、上述のように、汚いパタ
ーンとなった。すなわち、反射防止膜をつけないと強度
分布ができるために深さ方向にムラができ、それに伴っ
て幅方向にも均一性がなくムラが多くできていたものと
推測される。
ったマスク基板についても、それを使用して同じ条件で
フォトレジスト層のパターンを形成し、肉眼によりパタ
ーンの精度を観察したところ、上述のように、汚いパタ
ーンとなった。すなわち、反射防止膜をつけないと強度
分布ができるために深さ方向にムラができ、それに伴っ
て幅方向にも均一性がなくムラが多くできていたものと
推測される。
【００２８】なお、上記各実施の形態では、反射防止膜
として単層の反射防止膜を用いた例を示したが、単層の
反射防止膜に代えて２層反射防止膜を用いることも可能
である。単層反射防止膜の場合は層の屈折率が一義的に
決まり、屈折率は自在に変えられるパラメータではない
ので、薄膜として使用できる物質に限りがあり、設計者
は利用できるものの中から選ぶしか方法がなく、また、
単層反射防止膜はわずか１つの波長でしかゼロ反射を与
えず、狭い波長領域でしか低反射率が得られないという
制約があったが、これに対して、２層反射防止膜を用い
ると設計上扱えるパラメータの数が増えるので、薄膜と
して使用できる複数の物質の中から選択できる物質選択
可能性が増え、また、広い波長領域で高性能を得ること
ができる。
として単層の反射防止膜を用いた例を示したが、単層の
反射防止膜に代えて２層反射防止膜を用いることも可能
である。単層反射防止膜の場合は層の屈折率が一義的に
決まり、屈折率は自在に変えられるパラメータではない
ので、薄膜として使用できる物質に限りがあり、設計者
は利用できるものの中から選ぶしか方法がなく、また、
単層反射防止膜はわずか１つの波長でしかゼロ反射を与
えず、狭い波長領域でしか低反射率が得られないという
制約があったが、これに対して、２層反射防止膜を用い
ると設計上扱えるパラメータの数が増えるので、薄膜と
して使用できる複数の物質の中から選択できる物質選択
可能性が増え、また、広い波長領域で高性能を得ること
ができる。
【００２９】２層反射防止膜の選定手法には、日刊工業
社発行「光学薄膜」Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ著、ｐｐ８
５〜１５１．第３章「反射防止膜」によてば種々のもの
が紹介されている。ここでは、そのうちＳｃｈｕｓｔｅ
ｒの手法について説明する。図３は垂直入射を仮定した
場合のＳｃｈｕｓｔｅｒ図上に描いた空気中に置かれた
ゲルマニウム基板に対して許される屈折率ｎ１とｎ２の
値を示す。空気層（屈折率ｎ0＝１．０） 、ゲルマニウ
ム基板（屈折率ｎm＝４．０）の間に空気層側からそれ
ぞれ屈折率ｎ１とｎ２の物質のλ／４コーテイング層を
設けた構成の場合、直線（１）は ｎ1＝ｎ2、直線
（２）は ｎ1＝（ｎ0／ｎm）1/2×ｎ2、曲線（３）は
ｎ1×ｎ2＝ｎ0×ｎmを表している。意味のある解を得
るためには、ｎ1＜ｎ2、と ｎ1＞（ｎ0／ｎm）1/2×ｎ2
を同時に満足する領域Ａ（斜線部分）で、かつ、曲線
（３）を満足させる領域でなければならないから、太線
Ｂの上にある屈折率ｎ１の物質と屈折率ｎ２の物質をそ
れぞれ使用する波長のλ／４でコーティングすれば、所
望の２層反射防止膜が得られることとなる。
社発行「光学薄膜」Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ著、ｐｐ８
５〜１５１．第３章「反射防止膜」によてば種々のもの
が紹介されている。ここでは、そのうちＳｃｈｕｓｔｅ
ｒの手法について説明する。図３は垂直入射を仮定した
場合のＳｃｈｕｓｔｅｒ図上に描いた空気中に置かれた
ゲルマニウム基板に対して許される屈折率ｎ１とｎ２の
値を示す。空気層（屈折率ｎ0＝１．０） 、ゲルマニウ
ム基板（屈折率ｎm＝４．０）の間に空気層側からそれ
ぞれ屈折率ｎ１とｎ２の物質のλ／４コーテイング層を
設けた構成の場合、直線（１）は ｎ1＝ｎ2、直線
（２）は ｎ1＝（ｎ0／ｎm）1/2×ｎ2、曲線（３）は
ｎ1×ｎ2＝ｎ0×ｎmを表している。意味のある解を得
るためには、ｎ1＜ｎ2、と ｎ1＞（ｎ0／ｎm）1/2×ｎ2
を同時に満足する領域Ａ（斜線部分）で、かつ、曲線
（３）を満足させる領域でなければならないから、太線
Ｂの上にある屈折率ｎ１の物質と屈折率ｎ２の物質をそ
れぞれ使用する波長のλ／４でコーティングすれば、所
望の２層反射防止膜が得られることとなる。
【００３０】さらに、多層反射防止コーティング、等価
膜などを用いても有効である。多層反射防止コーティン
グについて説明する。３層反射防止膜を設けた例で考え
ると次のようになる。空気（屈折率ｎ0＝１．０）中に
置かれたゲルマニウム基板（ｎm＝４．０）に対して各
層が波長λ０でλ／４の光学膜厚を持つ屈折率ｎ１、ｎ
２、ｎ３の値を示す物質を設けた構成の場合、 ｎ0＜ｎ１＜ｎ２＜ｎ３＜ｎm であれば、波長（２／３）λ０、λ０、２λ０で互いに
正対し、さらに、これらのベクトルがすべて等しい長さ
であれば、上記した波長で完全にうち消し合うので、０
反射が得られる。２相反射防止膜系の２つの零点が（３
／４）λ０と（３／２）λ０にあるとき、この層系の零
点は（２／３）λ０と２λ０まで拡がり、非常に広い低
反射率領域が得られる。これらのベクトルが互いに等し
い長さをもつための条件は、 ｎ1／ｎ0＝ｎ2／ｎ1＝ｎ3／ｎ1＝ｎm／ｎ3 であり、少し変形すると、 ｎ1 4＝ｎ0 3×ｎm 、ｎ2 4＝ｎ0 2×ｎm 2 、ｎ3 4＝ｎ0×ｎ
m 3 となる。そこで、空気中でゲルマニウム基板に垂直入射
する場合には、 ｎ0＝１．００、ｎm＝４．００ であるから、３層として必要な屈折率は ｎ1＝１．４１、ｎ2＝２．００、ｎ3＝２．８３とな
る。ちなみに、これらの理論値に近い膜系として、ゲル
マニウム基板に接する層を、屈折率３．３のシリコン、
続いて順に屈折率２．２の酸化セリウム、屈折率１．３
５のフッ化マグネシウムの構成が考えられる。
膜などを用いても有効である。多層反射防止コーティン
グについて説明する。３層反射防止膜を設けた例で考え
ると次のようになる。空気（屈折率ｎ0＝１．０）中に
置かれたゲルマニウム基板（ｎm＝４．０）に対して各
層が波長λ０でλ／４の光学膜厚を持つ屈折率ｎ１、ｎ
２、ｎ３の値を示す物質を設けた構成の場合、 ｎ0＜ｎ１＜ｎ２＜ｎ３＜ｎm であれば、波長（２／３）λ０、λ０、２λ０で互いに
正対し、さらに、これらのベクトルがすべて等しい長さ
であれば、上記した波長で完全にうち消し合うので、０
反射が得られる。２相反射防止膜系の２つの零点が（３
／４）λ０と（３／２）λ０にあるとき、この層系の零
点は（２／３）λ０と２λ０まで拡がり、非常に広い低
反射率領域が得られる。これらのベクトルが互いに等し
い長さをもつための条件は、 ｎ1／ｎ0＝ｎ2／ｎ1＝ｎ3／ｎ1＝ｎm／ｎ3 であり、少し変形すると、 ｎ1 4＝ｎ0 3×ｎm 、ｎ2 4＝ｎ0 2×ｎm 2 、ｎ3 4＝ｎ0×ｎ
m 3 となる。そこで、空気中でゲルマニウム基板に垂直入射
する場合には、 ｎ0＝１．００、ｎm＝４．００ であるから、３層として必要な屈折率は ｎ1＝１．４１、ｎ2＝２．００、ｎ3＝２．８３とな
る。ちなみに、これらの理論値に近い膜系として、ゲル
マニウム基板に接する層を、屈折率３．３のシリコン、
続いて順に屈折率２．２の酸化セリウム、屈折率１．３
５のフッ化マグネシウムの構成が考えられる。
【００３１】次に、等価膜について簡単に説明する。上
記反射防止膜の例では、各層の膜厚がλ／４またはその
整数倍としていたが、これによって得られる屈折率の物
質がかならずしも存在しているとは限らない。ところが
この等価膜手法を用いると、所望の中間屈折率の層を高
屈折率層と低屈折率層からなる等価な組み合わせと置き
換えることができるので、便利である。これの手法には
Ｖｅｒｍｅｕｌｅｎ法やＨｅｒｐｉｎ法がよく知られて
いるところである。詳しくは、前述の日刊工業社発行
「光学薄膜」Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ著、ｐｐ８５〜１
５１．第３章「反射防止膜」に説明されているとおりで
ある。
記反射防止膜の例では、各層の膜厚がλ／４またはその
整数倍としていたが、これによって得られる屈折率の物
質がかならずしも存在しているとは限らない。ところが
この等価膜手法を用いると、所望の中間屈折率の層を高
屈折率層と低屈折率層からなる等価な組み合わせと置き
換えることができるので、便利である。これの手法には
Ｖｅｒｍｅｕｌｅｎ法やＨｅｒｐｉｎ法がよく知られて
いるところである。詳しくは、前述の日刊工業社発行
「光学薄膜」Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ著、ｐｐ８５〜１
５１．第３章「反射防止膜」に説明されているとおりで
ある。
【００３２】また、膜作製方法としては、蒸着のほか
に、半導体用反射防止コーティング剤のスピンコート
（米国ブリューワー・サイエンス社・日産化学工業株式
会社、製造販売）も有効である。
に、半導体用反射防止コーティング剤のスピンコート
（米国ブリューワー・サイエンス社・日産化学工業株式
会社、製造販売）も有効である。
【００３３】以上の近接場光は、フォトレジスト層のみ
から成る単層リソグラフィに適用した例であるが、単層
リソグラフィでは分解能が高いパターンができても近接
場光しみ出しの深さが浅いため、所望の深さのパターン
を得ることが困難な場合がある。これを解決するため
に、上層は感光性フォトレジスト、下層はドライエッチ
ングでエッチングできるレジストをから成る二層レジス
ト手法が開発されている。 図４は本発明を二層レジス
ト手法に適用した第４の実施の形態を示す図である。図
４（ａ）に示すように、基板１上に有機高分子からなる
第１フォトレジスト膜２と感光性材料からなる第２フォ
トレジスト層３をスピンコート法あるいはスプレイ法に
より順次塗布し、２層フォトレジスト層３'を形成す
る。一方、４はマスクで、マスク基板５とこのマスク基
板５の上に設けられた所定パターンの遮蔽膜６と、そし
ては本発明により設けられたフッ化マグネシウム単層膜
の反射防止膜８’とから構成されている。ここでは反射
防止膜８’は第２の実施の形態のようにマスク基板５の
遮蔽膜側に設けている。次に、図４（ｂ）に示すよう
に、マスク４を遮蔽膜６側を２層フォトレジスト３’に
対向させて２層フォトレジスト３’に密着させる。そし
て、マスク基板５の裏面からのｉ線等の光９の照射によ
りマスク４の金属が形成されていない開口部からしみ出
す近接場光７により露光を行うと、第２の実施の形態で
述べたように反射防止膜８によってマスク面での反射が
無くなるので、入射露光光とその反射光との干渉が無く
なり、図４（ｃ）に示すようにフォトレジストが露光さ
れた部分ｈのみきれいに感光する。次に、図４（ｄ）に
示すように、第２フォトレジスト層３を現像液で現像す
ることにより、露光された部分ｈが現像溶媒に可溶とな
りポジ型パターンを形成する。その後、図４（ｅ）に示
すように、第２フォトレジスト層３のパターンをマスク
にして、第１フォトレジスト層２をＯ2プラズマにより
ドライエッチングして、図４（ｆ）に示すようなアスペ
クト比の高い微細なパターンを形成する。ドライエッチ
ングはイオンドライエッチングまたはガスエッチングで
もよい。その後、２層フォトレジストのパターンによ
り、基板をエッチング、または蒸着等により加工した
後、２層フォトレジストを剥離する。この剥離は、第１
フォトレジストは露光等により、何ら変質していないた
め、第１フォトレジストの溶解により簡単に実施するこ
とができる。また、プラズマアッシングにより剥離する
ことも可能である。
から成る単層リソグラフィに適用した例であるが、単層
リソグラフィでは分解能が高いパターンができても近接
場光しみ出しの深さが浅いため、所望の深さのパターン
を得ることが困難な場合がある。これを解決するため
に、上層は感光性フォトレジスト、下層はドライエッチ
ングでエッチングできるレジストをから成る二層レジス
ト手法が開発されている。 図４は本発明を二層レジス
ト手法に適用した第４の実施の形態を示す図である。図
４（ａ）に示すように、基板１上に有機高分子からなる
第１フォトレジスト膜２と感光性材料からなる第２フォ
トレジスト層３をスピンコート法あるいはスプレイ法に
より順次塗布し、２層フォトレジスト層３'を形成す
る。一方、４はマスクで、マスク基板５とこのマスク基
板５の上に設けられた所定パターンの遮蔽膜６と、そし
ては本発明により設けられたフッ化マグネシウム単層膜
の反射防止膜８’とから構成されている。ここでは反射
防止膜８’は第２の実施の形態のようにマスク基板５の
遮蔽膜側に設けている。次に、図４（ｂ）に示すよう
に、マスク４を遮蔽膜６側を２層フォトレジスト３’に
対向させて２層フォトレジスト３’に密着させる。そし
て、マスク基板５の裏面からのｉ線等の光９の照射によ
りマスク４の金属が形成されていない開口部からしみ出
す近接場光７により露光を行うと、第２の実施の形態で
述べたように反射防止膜８によってマスク面での反射が
無くなるので、入射露光光とその反射光との干渉が無く
なり、図４（ｃ）に示すようにフォトレジストが露光さ
れた部分ｈのみきれいに感光する。次に、図４（ｄ）に
示すように、第２フォトレジスト層３を現像液で現像す
ることにより、露光された部分ｈが現像溶媒に可溶とな
りポジ型パターンを形成する。その後、図４（ｅ）に示
すように、第２フォトレジスト層３のパターンをマスク
にして、第１フォトレジスト層２をＯ2プラズマにより
ドライエッチングして、図４（ｆ）に示すようなアスペ
クト比の高い微細なパターンを形成する。ドライエッチ
ングはイオンドライエッチングまたはガスエッチングで
もよい。その後、２層フォトレジストのパターンによ
り、基板をエッチング、または蒸着等により加工した
後、２層フォトレジストを剥離する。この剥離は、第１
フォトレジストは露光等により、何ら変質していないた
め、第１フォトレジストの溶解により簡単に実施するこ
とができる。また、プラズマアッシングにより剥離する
ことも可能である。
【００３４】第１フォトレジスト層２の有機高分子材料
は、酸素プラズマによりエッチングされるものであれば
何でもよく、公知のフォトレジストでもよいが、パター
ン形成後、これをマスクとして、基板をドライエッチン
グする際の耐プラズマ性を考慮すると、芳香族含有ポリ
マーが望ましい。
は、酸素プラズマによりエッチングされるものであれば
何でもよく、公知のフォトレジストでもよいが、パター
ン形成後、これをマスクとして、基板をドライエッチン
グする際の耐プラズマ性を考慮すると、芳香族含有ポリ
マーが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように、近接場光リソグ
ラフィーに用いるマスクとして、露光光入射側および／
又は遮蔽膜側に反射防止膜を作製したものを用いること
によって、マスク基板が薄くなっても正確にパターンを
転写できるようにし、これにより欠陥製品が出ないよう
にすることができるようになる。
ラフィーに用いるマスクとして、露光光入射側および／
又は遮蔽膜側に反射防止膜を作製したものを用いること
によって、マスク基板が薄くなっても正確にパターンを
転写できるようにし、これにより欠陥製品が出ないよう
にすることができるようになる。
【図１】本発明の第１の実施の形態について説明する図
を示している。
を示している。
【図２】本発明の第２の実施の形態について説明する図
を示している。
を示している。
【図３】Ｓｃｈｕｓｔｅｒによる２層反射防止膜の選定
手法について説明する図を示している。
手法について説明する図を示している。
【図４】本発明を二層レジスト手法に適用した第４の実
施の形態を示す図である。
施の形態を示す図である。
【図５】近接場露光による微細パターンの転写方法を示
す図である。
す図である。
【図６】真空引きによる密着露光装置の断面図を示して
いる。
いる。
【図７】空気吹き付け法による露光装置の断面図を示し
ている。
ている。
【図８】プロキシミティ露光による露光装置の断面図を
示している。
示している。
【図９】従来方法の光干渉の影響について説明する図を
示している。
示している。
１ 記録材料基板
２ 第１フォトレジスト膜
３ 感光性のフォトレジスト層
３’ ２層フォトレジスト層
４ マスク
５ マスク基板
６ 所定パターンの遮蔽膜
７ 近接場光
８、８’ 反射防止膜
９ 平行光線
９１、９２ 光線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大野 尚
神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富
士写真フイルム株式会社内
Ｆターム(参考） 2H095 BA03 BB14 BC04 BC13
5F046 AA25 BA01 BA10 CB17
Claims (5)
- 【請求項１】 光照射による照射部分のみまたは非照射
部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジス
ト層を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターン
の遮蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させる
ように重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射
してマスク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層
を感光させ、その後、該フォトレジスト層を現像するこ
とにより前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前
記フォトレジスト層に形成するパターンの転写方法にお
いて、 前記マスク基板の露光光入射側のマスク面に反射防止膜
を設けて露光することを特徴とするパターンの転写方
法。 - 【請求項２】 光照射による照射部分のみまたは非照射
部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジス
ト層を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターン
の遮蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて
重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマ
スク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光
させ、その後、該フォトレジスト層を現像することによ
り前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォ
トレジスト層に形成するパターンの転写方法において、 前記マスク基板の前記遮蔽膜側のマスク面に反射防止膜
を設けて露光することを特徴とするパターンの転写方
法。 - 【請求項３】 光照射による照射部分のみまたは非照射
部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性のフォトレジス
ト層を基板上に積層してなる記録材料に、所定パターン
の遮蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させて
重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射してマ
スク基板の遮蔽膜間に位置するフォトレジスト層を感光
させ、その後、該フォトレジスト層を現像することによ
り前記所定のパターンを前記記録材料基板上の前記フォ
トレジスト層に形成するパターンの転写方法において、 前記マスク基板の前記露光光入射側および前記遮蔽膜側
の両マスク面に反射防止膜を設けて露光することを特徴
とするパターンの転写方法。 - 【請求項４】 基板上にドライエッチングにより除去可
能な第１フォトレジスト層と、光照射による照射部分の
みまたは非照射部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性
の耐ドライエッチング性を有する第２フォトレジスト層
をこの順に積層してなる記録材料に、所定パターンの遮
蔽膜を有するマスク基板を該遮蔽膜側を対向させるよう
に重ね、この状態で該マスク基板に近接場光を照射して
マスク基板の遮蔽膜間に位置する第２フォトレジスト層
を感光させ、その後、該第２フォトレジスト層を現像す
ることにより、前記第２フォトレジスト層のパターンを
形成し、該パターンをマスクにして前記第１フォトレジ
スト層をドライエッチングすることにより、前記記録材
料の基板上にパターンを形成するパターンの転写方法に
おいて、前記マスク基板に請求項１〜３のいずれか１項
記載の反射防止膜を設けて露光することを特徴とするパ
ターンの転写方法。 - 【請求項５】近接場光リソグラフィーに用いるマスクに
おいて、露光光入射側および／又は遮蔽膜側に反射防止
膜を作製したことを特徴とする近接場光リソグラフィー
用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347547A JP4095791B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | パターンの転写方法とそのフォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347547A JP4095791B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | パターンの転写方法とそのフォトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003151881A true JP2003151881A (ja) | 2003-05-23 |
| JP4095791B2 JP4095791B2 (ja) | 2008-06-04 |
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ID=19160534
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001347547A Expired - Fee Related JP4095791B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | パターンの転写方法とそのフォトマスク |
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| JP (1) | JP4095791B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171791A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Ushio Inc | フォトマスク及びフォトマスクを備えた露光装置 |
| JP2007171790A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Ushio Inc | フォトマスク及びフォトマスクを備えた露光装置 |
| JP2007220933A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Ushio Inc | 露光装置 |
| JP2010531462A (ja) * | 2007-06-05 | 2010-09-24 | イーストマン コダック カンパニー | レリーフ画像を形成するためのマスクフィルムおよび使用方法 |
| JP2010274460A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Dainippon Printing Co Ltd | ナノインプリントモールドおよびパターン形成方法 |
-
2001
- 2001-11-13 JP JP2001347547A patent/JP4095791B2/ja not_active Expired - Fee Related
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