JP2008131024A - 近接場露光によるレジストパターンの形成方法 - Google Patents
近接場露光によるレジストパターンの形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008131024A JP2008131024A JP2006318071A JP2006318071A JP2008131024A JP 2008131024 A JP2008131024 A JP 2008131024A JP 2006318071 A JP2006318071 A JP 2006318071A JP 2006318071 A JP2006318071 A JP 2006318071A JP 2008131024 A JP2008131024 A JP 2008131024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- exposure
- resist
- field
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【解決手段】近接場露光によるレジストパターンの形成方法において、近接場露光用マスク100として、露光光に対し透明な基板101上に四辺形の複数の遮光膜102を備え、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向するように配設したマスクを用い、該マスクの遮光膜側を前記レジスト膜に密着させる工程と、 露光光として、レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーに基づく波長より長い波長の露光光を用い、前記遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域から発生する近接場光により、前記レジスト膜を感光させる工程と、を有する。
【選択図】図1
Description
近年における更なる微細化が進む中で、光リソグラフィーにおいても、光源の短波長化に伴い、装置の大型化、その波長域でのレンズの開発等解決すべき課題も多い。
これらを解決する一つの方法として、光の回折限界を超えて微細な加工が可能となる光近接場を用いた露光方法が提案されている。
中でも、特許文献1では、レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーに相当する光の波長よりも長い、非共鳴光をフォトマスクに対して照射し、局所領域に発生する近接場光によってフォトレジスを露光する露光方法が提案されている。
特に、近年におけるデバイスの高密度化、高集積化が進展するなか、更に高密度なホールアレイパターンやドットアレイパターンが必要とされ半導体用のコンタクトホールや量子ドット、光反射防止機能を有するサブ波長素子、等への応用が検討されている。
上記した従来例の特許文献1の露光方法では、既存の露光装置をそのまま適用することにより、非共鳴光によるリソグラフィーを可能としたことについて開示されている。
しかし、そこには2次元に配列された高密度なホールやドットパターン等の露光パターンを形成するための、具体的な露光方法等について明らかにされていない。
本発明の近接場露光によるレジストパターンの形成方法は、遮光膜パターンを有する近接場露光用マスクを、基板上に形成されたレジスト膜に密着させて、前記近接場露光用マスクを介して露光光を前記レジスト膜に向けて照射し、
前記レジスト膜に、前記遮光膜パターンを転写する近接場露光によるレジストパターンの形成方法において、
前記近接場露光用マスクとして、露光光に対し透明な基板上に四辺形の複数の遮光膜を備え、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向するように配設したマスクを用い、該マスクの遮光膜側を前記レジスト膜に密着させる工程と、
前記露光光として、前記レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーに基づく波長より長い波長の露光光を用い、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域から発生する近接場光により、前記レジスト膜を感光させる工程と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の近接場露光によるレジストパターンの形成方法は、前記近接場露光用マスクにおいて、前記複数の遮光膜の四辺形の頂点が、露光光の波長よりも小さい曲率半径の先端部を備えると共に、
前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域が、露光光の波長よりも小さい空隙を備えていることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光によるレジストパターンの形成方法は、
前記レジスト膜を感光させる工程において、前記露光光を調節することによって、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域以外の領域での近接場光の発生を抑制することを特徴とする。
また、本発明の近接場露光によるレジストパターンの形成方法は、前記露光光を調節するに際し、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域の近接場光強度勾配を、現像後の規格化膜厚が0に近くなるようにする一方、
前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域以外の領域での近接場光強度勾配を、現像後の規格化膜厚が1に近くなるようにすることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光によるレジストパターンの形成方法は、前記レジスト膜が、表面イメージング法によってパターンが形成されるフォトレジスト膜であることを特徴とする。
すなわち、通常フォトレジスト膜は、その膜を構成する分子の共鳴エネルギーと同等のエネルギーを有する光を照射することで感光する。
なお、ここで、フォトレジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーとは、レジスト膜を構成する分子が感光に至る光化学反応を起こすために、必要な電子の遷移エネルギーと共鳴するエネルギーのことを指す。
しかしながら本発明では、近接場光を用いることで、フォトレジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーよりも低いエネルギーの光を照射しフォトレジスト膜を感光させるようにされている。
図1に、本発明の実施の形態における近接場露光マスクの構成を説明するための図を示す。
図1(a)はパターンを有する近接場露光マスクの一例を示す図であり、図1(b)は基板面垂直方向から見た近接場露光マスクを示す図である。
図1において、100は近接場露光マスク、101は透明基板、102は遮光膜、103は近接場露光マスクの遮光膜パターン領域、104は遮光膜の頂点部である。
図1(b)のように、この遮光膜102は、基板面垂直方向から見て正方形の形状をしており、透明基板101上に複数周期的に配列している。
さらに、この遮光膜102の頂点は、隣り合う遮光膜102の頂点と対向して配置する。
このような近接場露光マスクの遮光膜パターン領域103に露光光を照明すると、遮光膜102の頂点部104に非常に強度の強い近接場光が発生する。
レジスト201を塗布した基板202に対して、上述した遮光膜パターンを有する近接場露光マスク203の遮光膜102が形成されている面(以下マスクおもて面という)と、
レジスト201を塗布した基板202のレジスト201が露出されている面(以下レジストおもて面という)とを、近接場光の存在する領域にまで近接もしくは接触させる。
次に近接場露光マスク203の透明基板101側から、レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーに基づく波長よりも長い波長の光(露光光EL)を照明する。
このとき、図3に示すように遮光膜102の縁(頂点が対向している領域301、及び遮光膜の各辺の領域302)に近接場光が発生する。特に隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域301では、非常に強い近接場光が発生する。
また、遮光膜が無い領域は通常の伝播する光として、露光光は近接場露光マスク203を透過する。
その中で、隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域301において、特に非常に大きい強度勾配を持った近接場光が発生する。
ここで、図6に近接場光強度勾配と現像後におけるレジストの規格化膜厚の関係を表すグラフを示す。
このグラフにあるように、隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域301の近接場光強度勾配では、現像後の規格化膜厚が0に近くなるように、
また、遮光膜の各辺の領域302における近接場光強度勾配では、現像後の規格化膜厚が1に近くなるように露光光を調節する。
このようにすることで、隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域301から発生した近接場光でのみフォトレジストを感光させることができる。
また、遮光膜102が存在しない領域では、通常の感光しない波長の光が伝播するのみであるためレジストは感光しない。
その後、レジストを現像することで、遮光膜の頂点部のみが露光されたレジストパターンを得ることができる。
以上の本実施の形態における近接場露光方法によれば、レジストに対する非共鳴な光によって発生させた近接場光を用いて、2次元に配列したホールやドットパターン等による高密度な露光パターンを形成することが可能となる。
図4に、本実施例に用いる近接場露光マスクの遮光膜パターンを示す。
図4において、400は近接場露光マスク、401は石英基板、402はクロムによる遮光膜である。
本実施例の近接場露光マスク400では、一辺の長さL=90nmの正方形で厚さ50nmのクロムによる遮光膜402が、正方形の対角線方向に約141nmピッチP1で周期的に平坦な石英基板401上に配置されている。
このとき隣り合う正方形の頂点同士の間隔x1は約13nmとなっている。
図5に、その作製手順を説明するための工程図を示す。
まず、被露光物であるレジスト付き基板500としては、以下のように、シリコン基板501/下層レジスト502/中間層503/上層レジスト504という3層構成の表面イメージング法によってパターン形成が可能なレジストが塗布されている基板を用いる。
具体的には、シリコン基板501に、下層レジスト502として酸素ガスによるドライエッチングが容易なポジ型レジストを150nmの厚さで塗布し、120℃で加熱し感光性を消失させる。
次に、中間層503としてスパッタリング法にて、酸素ドライエッチング耐性を有するSiO2を20nmの厚さで膜を形成する。
さらに、上層レジスト504として波長436nmの光に感度を有するポジ型フォトレジストをスピンコート法にて20nmの厚さで形成し、90℃で加熱しプリベークを行う(図5(a))。
その後、波長532nmの光を近接場露光マスク400の石英基板側から照明し、遮光膜の縁に近接場光を発生させる。このとき遮光膜の頂点が対向している部分404に、特に強い近接場光が発生する。
このとき、隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域404(図3の領域301)の近接場光強度勾配が、現像後の規格化膜厚が0に近くなるように、
また、遮光膜の各辺の領域(図3の領域302)における近接場光強度勾配が、現像後の規格化膜厚が1に近くなるように露光光を調節する。
その後、レジスト付き基板を現像し、上層レジスト504にパターンを形成する(図5(b))。
この上層レジストパターンをエッチングマスクとして、CHF3とSF6の混合ガスを用いたドライエッチングによって、中間層503のSiO2をパターニングする(図5(c))。
さらに中間層503のSiO2をエッチングマスクとして、酸素とArの混合ガスを用いたドライエッチングによって下層レジスト502をエッチングする(図5(d))。
上記の工程を経ることで、シリコン基板501の加工に耐えられる厚さの周期100nmの正方格子状に並んだホールアレイのレジストパターンを形成することができる。
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ネガ型レジストを用いて上記の工程を行うことで、周期100nmの正方格子状に並んだドットアレイのレジストパターンを形成することもできる。
また、本実施例ではフォトレジスト膜として3層レジストを用いた。
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、1層のレジスト膜へ露光後、シリル化を行いドライエッチングにて現像する方法を用いても良い。
あるいは、シリコン原子を含有した上層レジストへ露光・現像し、上層レジストをマスクとして下層をドライエッチングにてパターンを形成する方法など、様々な表面イメージング法を用いてパターンを形成しても良い。
101:透明基板
102:遮光膜
103:近接場露光マスクの遮光膜パターン領域
104:遮光膜の頂点部
201:レジスト
202:基板
203:近接場露光マスク
301:隣り合う遮光膜の頂点が対向している領域
302:遮光膜の各辺の領域
400:近接場露光マスク
401:石英基板
402:遮光膜
404:遮光膜の頂点が対向している部分
500:レジスト付き基板
501:シリコン基板
502:下層レジスト
503:中間層
504:上層レジスト
Claims (4)
- 遮光膜パターンを有する近接場露光用マスクを、基板上に形成されたレジスト膜に密着させて、前記近接場露光用マスクを介して露光光を前記レジスト膜に向けて照射し、
前記レジスト膜に、前記遮光膜パターンを転写する近接場露光によるレジストパターンの形成方法において、
前記近接場露光用マスクとして、露光光に対し透明な基板上に四辺形の複数の遮光膜を備え、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向するように配設したマスクを用い、該マスクの遮光膜側を前記レジスト膜に密着させる工程と、
前記露光光として、前記レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーに基づく波長より長い波長の露光光を用い、前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域から発生する近接場光により、前記レジスト膜を感光させる工程と、
を有することを特徴とする近接場露光によるレジストパターンの形成方法。 - 前記近接場露光用マスクにおいて、前記複数の遮光膜の四辺形の頂点が、露光光の波長よりも小さい曲率半径の先端部を備えると共に、
前記複数の遮光膜における隣り合う四辺形の頂点と頂点とが相互に対向する領域が、露光光の波長よりも小さい空隙を備えていることを特徴とする請求項1に記載の近接場露光によるレジストパターンの形成方法。 - 前記レジスト膜が、表面イメージング法によってパターンが形成されるフォトレジスト膜であることを特徴とする請求項1に記載の近接場露光によるレジストパターンの形成方法。
- 前記レジスト膜を構成する分子の共鳴エネルギーとは、該レジスト膜を構成する分子が感光に至る光化学反応を起こすために、必要な電子の遷移エネルギーと共鳴するエネルギーであることを特徴とする請求項1に記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318071A JP2008131024A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 近接場露光によるレジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318071A JP2008131024A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 近接場露光によるレジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008131024A true JP2008131024A (ja) | 2008-06-05 |
Family
ID=39556517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006318071A Pending JP2008131024A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 近接場露光によるレジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008131024A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011055618A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 低温ポリシリコン膜の形成装置及び方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000021732A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 露光装置の検査方法 |
JP2002062489A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Canon Inc | 光変調装置、該装置による光スイッチ、移動量検出装置及び該装置による距離測定装置、位置合わせ装置及び該装置による半導体露光装置、並びにこれらの方法 |
JP2003114184A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Hitachi Ltd | 近接場光発生装置 |
JP2004235574A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Japan Science & Technology Agency | レジストパターン形成方法、デバイスの作製方法 |
JP2005039203A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Canon Inc | 露光用マスク、露光用マスクの設計方法及び製造方法、露光方法及び装置、パターン形成方法、デバイスの作製方法 |
JP2006269936A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Japan Science & Technology Agency | 回路パターン転写装置及び方法 |
-
2006
- 2006-11-27 JP JP2006318071A patent/JP2008131024A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000021732A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 露光装置の検査方法 |
JP2002062489A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Canon Inc | 光変調装置、該装置による光スイッチ、移動量検出装置及び該装置による距離測定装置、位置合わせ装置及び該装置による半導体露光装置、並びにこれらの方法 |
JP2003114184A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Hitachi Ltd | 近接場光発生装置 |
JP2004235574A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Japan Science & Technology Agency | レジストパターン形成方法、デバイスの作製方法 |
JP2005039203A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Canon Inc | 露光用マスク、露光用マスクの設計方法及び製造方法、露光方法及び装置、パターン形成方法、デバイスの作製方法 |
JP2006269936A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Japan Science & Technology Agency | 回路パターン転写装置及び方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011055618A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 低温ポリシリコン膜の形成装置及び方法 |
JP2011100838A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | V Technology Co Ltd | 低温ポリシリコン膜の形成装置及び方法 |
CN102714149A (zh) * | 2009-11-05 | 2012-10-03 | 株式会社V技术 | 用于形成低温多晶硅膜的装置和方法 |
US8748326B2 (en) | 2009-11-05 | 2014-06-10 | V Technology Co., Ltd. | Device and method for forming low-temperature polysilicon film |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5570688B2 (ja) | 微細レジストパターン形成方法及びナノインプリントモールド構造 | |
JP2001308002A (ja) | フォトマスクを用いたパターン作製方法、及びパターン作製装置 | |
JP2006019445A (ja) | フォトマスク及び近接場露光方法 | |
JP4674105B2 (ja) | 回路パターン転写装置及び方法 | |
TW201229659A (en) | A method of patterning NAND strings using perpendicular SRAF | |
KR100907898B1 (ko) | 반도체 소자 제조 방법 | |
JP2007093798A (ja) | フォトマスク及びその製造方法 | |
CN101713914B (zh) | 光掩膜及其制造方法 | |
CN107643651B (zh) | 一种光刻辅助图形的设计方法 | |
JP2007095859A (ja) | リソグラフィ方法 | |
JP2008131024A (ja) | 近接場露光によるレジストパターンの形成方法 | |
WO2005076935A2 (en) | Wavelength filtering in nanolithography | |
US6428939B1 (en) | Enhanced bright peak clear phase shifting mask and method of use | |
JP2008227337A (ja) | 近接場露光方法 | |
JP2012220919A (ja) | フォトマスク | |
US7625675B2 (en) | Method for producing masks for photolithography and the use of such masks | |
KR20090068003A (ko) | 포토마스크의 제조 방법 | |
JPH0651489A (ja) | ハーフトーン位相シフトフォトマスクの製造方法 | |
KR100914296B1 (ko) | 어시스트 패턴을 구비한 포토마스크 형성방법 | |
TW201011460A (en) | Method for manufacturing photo mask | |
KR100230377B1 (ko) | 요철부가 있는 정렬키를 갖는 포토마스크 | |
KR100658886B1 (ko) | 광 경로 변경부가 구비된 광학 마스크 및 이를 이용한사진 식각 공정 | |
JP2012226129A (ja) | フォトマスク | |
JP2002050566A (ja) | 蜂の巣格子パターンの露光方法 | |
JPH05198491A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120216 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121106 |