JPS60173551A - Ｘ線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法 - Google Patents
Ｘ線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法Info
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- JPS60173551A JPS60173551A JP59029063A JP2906384A JPS60173551A JP S60173551 A JPS60173551 A JP S60173551A JP 59029063 A JP59029063 A JP 59029063A JP 2906384 A JP2906384 A JP 2906384A JP S60173551 A JPS60173551 A JP S60173551A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2037—Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation
- G03F7/2039—X-ray radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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】
１）従来の技術の概要とその問題点
従来から試みられてきたＸ線を用いたパターン転写露光
技術（Ｘ線リングラフィ技術）においては、添付図−１
のように、ポリイミドあるいは窒化シリコンなどの薄膜
上に金などでパターン形成し、Ｘ線がこの金のパターン
により大きく吸収されることを利用し、この薄膜にＸ線
を一透過させることで金などで描かれたパターンの転写
を行彦っていた０ 金などのパターンを保持する薄膜中
でのＸ線の吸収を少なくするため、波長８程度度のＸ線
を用いる場合を例にとると、この保持膜の厚みは３μｍ
程度にする必要があった。
技術（Ｘ線リングラフィ技術）においては、添付図−１
のように、ポリイミドあるいは窒化シリコンなどの薄膜
上に金などでパターン形成し、Ｘ線がこの金のパターン
により大きく吸収されることを利用し、この薄膜にＸ線
を一透過させることで金などで描かれたパターンの転写
を行彦っていた０ 金などのパターンを保持する薄膜中
でのＸ線の吸収を少なくするため、波長８程度度のＸ線
を用いる場合を例にとると、この保持膜の厚みは３μｍ
程度にする必要があった。
従来技術がこのようなものであったため。
１）大面積で安定な薄膜保持膜を製作しなければならな
いのでパターン転写用マスク製作が困難であるうえ、２
）使用するＸ線波長を数１０人程度とレジストの感度強
度の高い値を用いようとすると薄膜保持膜中でのＸ線の
減衰が大きくなり、パターン転写用マスクの製３− 作がさらに困難になるなどの問題があった。
いのでパターン転写用マスク製作が困難であるうえ、２
）使用するＸ線波長を数１０人程度とレジストの感度強
度の高い値を用いようとすると薄膜保持膜中でのＸ線の
減衰が大きくなり、パターン転写用マスクの製３− 作がさらに困難になるなどの問題があった。
芥練りソグラフィにおいては、使用するＸ、線の波長を
短かくし過ぎると、レジスト中に高子ネルギーのオージ
ェ電子および光電子が発生し、これらの電子がＸ線照射
を受けていう ない部分のレジストをも感光させてしま申ことも将来の
ナノ・メータ微細加工の際には問題になる。 また高強
度Ｘ線源として注目さ□ れるＳＯＲ（シンクロトロン軌道放射光）光は、波長が
長いほど低価格でその発生装置が入手できる０ この意
味でも従来法の持つ上記問題２）の解決がめられる。
短かくし過ぎると、レジスト中に高子ネルギーのオージ
ェ電子および光電子が発生し、これらの電子がＸ線照射
を受けていう ない部分のレジストをも感光させてしま申ことも将来の
ナノ・メータ微細加工の際には問題になる。 また高強
度Ｘ線源として注目さ□ れるＳＯＲ（シンクロトロン軌道放射光）光は、波長が
長いほど低価格でその発生装置が入手できる０ この意
味でも従来法の持つ上記問題２）の解決がめられる。
一方、Ｘ線に対しては適切な収束レンズ系を作るのが困
楚であったため、３）Ｘ線リングラフィにおいては、従
来の可視または紫外光を用いたフォトリングラフィのよ
うな縮小転写ができないという問題もあり、微細パター
ンの形成にはパターン・アスク製作時に幾つ・ かの技
術的工夫を必要とした。
楚であったため、３）Ｘ線リングラフィにおいては、従
来の可視または紫外光を用いたフォトリングラフィのよ
うな縮小転写ができないという問題もあり、微細パター
ンの形成にはパターン・アスク製作時に幾つ・ かの技
術的工夫を必要とした。
＝４−
ｕ）発明の目的
本発明は、マスクパターンを従来法のように透過投影す
るのではなく反射投影するという基本的アイデアのもと
に、ｌ）使用するＸ線の広い波長範囲でパターン転写を
可能にする。
るのではなく反射投影するという基本的アイデアのもと
に、ｌ）使用するＸ線の広い波長範囲でパターン転写を
可能にする。
２）使用するパターン反射板に薄膜を用いず機械的、熱
的に安定で製作の簡単なマスクを使用できるようにする
。さらに３） Ｘ線領域でのパターンの縮小転写を可能
にすることを目的とした新しいＸ線リソグラフィ法及び
これらを可能とする装置に関するものである。
的に安定で製作の簡単なマスクを使用できるようにする
。さらに３） Ｘ線領域でのパターンの縮小転写を可能
にすることを目的とした新しいＸ線リソグラフィ法及び
これらを可能とする装置に関するものである。
また本発明の基本的考えは、Ｘ線以外の領域、つまり従
来の７ トリングラフィの領域オ にも適用可能である。
来の７ トリングラフィの領域オ にも適用可能である。
１ｉｉ）発明の具体例
（Ａ）構成
本発明は、添付図−２にそのもつとも原理的な図を示す
ようにＸ線■をある角度θでパターン反射板■に入射さ
せ、■に描かれたパターンを試料■に投影し、その試料
を露光する新しいリングラフィ法およびそれを実現する
装置から構成されているＯパターン反射板■としては１
例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭素（０）ｌ アルミニウ
ム（ＡＩ）＋石英板（５ｉｏ２）など比較的低い電子密
度の物質で構成される平面板上に金（Ａｕ）、白金（Ｐ
ｔ ）など高い電子密度の物質によりパターンを蒸着、
フォトリングラフィ技術など任意のパターン形成技術を
用いてり添付図−３に示すように付着させたものを用い
るＯ Ｘ線は、平面板表面から測っである臨界角θ。以
下で平面板に入射すると全反射を起こすが、その全反射
臨界角θ。は同一波長のＸ線に対しては平面板を構成す
る物質の電子密度が大きくなるほど大きくなる。 添付
図−４はこの全反射臨界角θ。
ようにＸ線■をある角度θでパターン反射板■に入射さ
せ、■に描かれたパターンを試料■に投影し、その試料
を露光する新しいリングラフィ法およびそれを実現する
装置から構成されているＯパターン反射板■としては１
例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭素（０）ｌ アルミニウ
ム（ＡＩ）＋石英板（５ｉｏ２）など比較的低い電子密
度の物質で構成される平面板上に金（Ａｕ）、白金（Ｐ
ｔ ）など高い電子密度の物質によりパターンを蒸着、
フォトリングラフィ技術など任意のパターン形成技術を
用いてり添付図−３に示すように付着させたものを用い
るＯ Ｘ線は、平面板表面から測っである臨界角θ。以
下で平面板に入射すると全反射を起こすが、その全反射
臨界角θ。は同一波長のＸ線に対しては平面板を構成す
る物質の電子密度が大きくなるほど大きくなる。 添付
図−４はこの全反射臨界角θ。
の電子密度依存性に関する実線で表わす理論値、および
幾つかの元素に対する銅にα。
幾つかの元素に対する銅にα。
波長１．５４人のＸ線に対する実験値を示しである０
つまり９本発明においては、平面板を構成する元素に対
しては透過し、パターンを描いた金などの高電子密度を
有する物質に対しては全反射する角度θでＸ線などの光
線を入射するとパターン形状そのものを投影した反射光
線が得られることを基本的アイデアとしている０ また
、物質による反射率の違いをただ単に利用して反射投影
板を構成することも本発明に含まれる。
つまり９本発明においては、平面板を構成する元素に対
しては透過し、パターンを描いた金などの高電子密度を
有する物質に対しては全反射する角度θでＸ線などの光
線を入射するとパターン形状そのものを投影した反射光
線が得られることを基本的アイデアとしている０ また
、物質による反射率の違いをただ単に利用して反射投影
板を構成することも本発明に含まれる。
さらに９本発明の特徴の一つは９本方法により、試料■
に投影されるパターンは反射板上のパターンに対し９図
中Ｘ方向にｓｉｎθ倍に縮小されるので１本方法によれ
ばパターン縮小転写が可能になるという点にある。 こ
れＦｉＸ方向１軸のパターン縮小であるが、この縮小さ
れて作られた試料■を反射パターン板として加工し９０
度回転して新たな反射板として用いることにより１本発
明の方法により２次元パターンの縮小投影ができる。
に投影されるパターンは反射板上のパターンに対し９図
中Ｘ方向にｓｉｎθ倍に縮小されるので１本方法によれ
ばパターン縮小転写が可能になるという点にある。 こ
れＦｉＸ方向１軸のパターン縮小であるが、この縮小さ
れて作られた試料■を反射パターン板として加工し９０
度回転して新たな反射板として用いることにより１本発
明の方法により２次元パターンの縮小投影ができる。
７−
パターン形状を投影した反射光線を添付図−２のように
試料■に直接投影することも可能な１方法だが、将来ナ
ノメータ加工を可能にする精度を出すため９回折による
パターンのボケを抑えることを目的として添付図−５の
ように１反射板から反射した後。
試料■に直接投影することも可能な１方法だが、将来ナ
ノメータ加工を可能にする精度を出すため９回折による
パターンのボケを抑えることを目的として添付図−５の
ように１反射板から反射した後。
または反射板に入射する光線そのものを反射鏡などを用
いた収束系■によりしぼり込むよう装置を構成すること
も本発明の一部である０ （Ｂ）作用 添付図−５で本発明による新しいＸ線すングラフィＩ法
およでそのための装置の使用法を説明する。
いた収束系■によりしぼり込むよう装置を構成すること
も本発明の一部である０ （Ｂ）作用 添付図−５で本発明による新しいＸ線すングラフィＩ法
およでそのための装置の使用法を説明する。
ＳＯＲ光または通常のＸ線源により発生可能人眼り平行
に近い光線■を反射板■に上述した条件を満たす角度、
つまりパターン投影が可能な角度θで入射する。 パタ
ーン形状に沿って全反射した光線は収束系８− ■を経て試料■を照射する。
に近い光線■を反射板■に上述した条件を満たす角度、
つまりパターン投影が可能な角度θで入射する。 パタ
ーン形状に沿って全反射した光線は収束系８− ■を経て試料■を照射する。
この試料にはあらかじめレジストが塗布されており、こ
れによりＸ軸方向にｓｉｎθ倍縮小されたパターンが露
光される。 これによりｌ軸方向の縮小転写ができるが
、さらに２次元縮小を行なうためにはこの時の試料とし
てシリコン 酸化膜など低電子密度の材料を用いておき
９次に、この露光されたパターンを利用して試料基板上
に金。
れによりＸ軸方向にｓｉｎθ倍縮小されたパターンが露
光される。 これによりｌ軸方向の縮小転写ができるが
、さらに２次元縮小を行なうためにはこの時の試料とし
てシリコン 酸化膜など低電子密度の材料を用いておき
９次に、この露光されたパターンを利用して試料基板上
に金。
白金などで１次元縮小されたパターンを描く０ これを
９０度回転し１次に■の位置にセットする。 つまり、
これを新たな反射板とする。 こうしてこの次からは試
料■には、デバイスを形成したい試料を設置すれば、２
次元にｓｉｎθ倍縮小されたパターンがたえず投影され
る。
９０度回転し１次に■の位置にセットする。 つまり、
これを新たな反射板とする。 こうしてこの次からは試
料■には、デバイスを形成したい試料を設置すれば、２
次元にｓｉｎθ倍縮小されたパターンがたえず投影され
る。
このマスクには１反射板の位置合わせのためにマークを
付けておく。 このマークに対応した反射光線が試料の
特定の点に付したマークと一致した時に生じる発光など
を利用することを一方法としてマスク合わせを行なう。
付けておく。 このマークに対応した反射光線が試料の
特定の点に付したマークと一致した時に生じる発光など
を利用することを一方法としてマスク合わせを行なう。
また２本発明の方法および、それを実現する装置を用い
て単にレジストを塗布した試料にパターンを転写するの
みならず、パターン像を含む高エネルギーのＸ線などの
光線によりレジストを塗布していない試料を直接そのパ
ターン形状に沿ってエツチングしたり、あるいは、その
パターン形状に沿って試料上に他の物質をデポジション
することもできる。
て単にレジストを塗布した試料にパターンを転写するの
みならず、パターン像を含む高エネルギーのＸ線などの
光線によりレジストを塗布していない試料を直接そのパ
ターン形状に沿ってエツチングしたり、あるいは、その
パターン形状に沿って試料上に他の物質をデポジション
することもできる。
（０）効果
本発明による効果は以下のようである。
ａ）製作の困難な薄膜マスクを用いることなくＸ線によ
るパターン転写ができるＯ ｂ）使用する光線の波長に制限のある薄膜マスクを用い
ることなくＸ線によるパターン転写ができる。
るパターン転写ができるＯ ｂ）使用する光線の波長に制限のある薄膜マスクを用い
ることなくＸ線によるパターン転写ができる。
ｃ） Ｘ線波長領域におけるパターンの縮小転写ができ
るＯ ｄ）レジストの感光強度の高い任意の波長のＸ線による
パターン転写ができる０ θ）試料と反射板の間を離してパターン転写ができる投
影方式である。
るＯ ｄ）レジストの感光強度の高い任意の波長のＸ線による
パターン転写ができる０ θ）試料と反射板の間を離してパターン転写ができる投
影方式である。
ｆ）使用するパターン反射板は原理的に永久に使用でき
る。
る。
ｇ）パターン像を含むＸ線など高エネルギーの光線を投
影することにより、レジストを用いず直接試料をエツチ
ング、または試料上に他の物質を堆積する寿ど、試料の
加工ができる。
影することにより、レジストを用いず直接試料をエツチ
ング、または試料上に他の物質を堆積する寿ど、試料の
加工ができる。
＋Ｄ）発明の要点
本発明の要点、範囲は以下のようである。
■ Ｘ線などの光線をパターンの描かれたパそ
ターン反射板に入射し、畔の反射光線にパターン像を含
ませることによりパターン転写を行なう。
ませることによりパターン転写を行なう。
■ Ｘ線などの光線に対し基板とパターンを描１１−
〈物質の電子密度の違いによる全反射臨界角の差異を利
用し、もしくは物質による反射率の違いそのものを利用
し２反射光線のに 中中パターン像を含ませる。
用し、もしくは物質による反射率の違いそのものを利用
し２反射光線のに 中中パターン像を含ませる。
■パターン反射板に、ある角度θで光線を入射させるこ
とによりｓｉｎθ倍の縮小投影を行なう。
とによりｓｉｎθ倍の縮小投影を行なう。
■ ｌ軸方向に縮小投影された試料を反射板として９０
度回転して用い、最終的に２次元の縮小投影露光を行な
う。
度回転して用い、最終的に２次元の縮小投影露光を行な
う。
■ Ｘ線などの光線をパターンの描かれたマスク板に入
射させる前または後に反射凹面鏡などの光線収束系を置
き、パターン像の回折および入射光線の拡がりによるパ
ターンのボケを防ぎながら縮小投影する。
射させる前または後に反射凹面鏡などの光線収束系を置
き、パターン像の回折および入射光線の拡がりによるパ
ターンのボケを防ぎながら縮小投影する。
■上記全てを実現するための装置０
■上記方法および装置をＸ線リングラフィに用いる。お
よび、上記方法により得られるパターン像を含む高エネ
ルギー光線を用いて試料をエツチングし、または試料に
他の１２− 物質をデポジションするなど試料を特徴する 特許出願人 松材 英樹（他１名） 手続補正書 昭和５９年６月１９日 ２、発明の名称 Ｘ線など光線の反射投影によるパターン転写法３゜補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所（居所） 広島県東広島市西条上市町３−５ 本岡ビル ２０５号
〒７２４ Ｔｌｎ１． Ｑ８２４−２３−９１５２４、
補正命令の日付 昭和５９年５月２９日５、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄及び図面６、補正の内容 別紙の通り、内容の変更はなし 別 紙 明細書１４ペ一ジ３行目に次のものを加える。
よび、上記方法により得られるパターン像を含む高エネ
ルギー光線を用いて試料をエツチングし、または試料に
他の１２− 物質をデポジションするなど試料を特徴する 特許出願人 松材 英樹（他１名） 手続補正書 昭和５９年６月１９日 ２、発明の名称 Ｘ線など光線の反射投影によるパターン転写法３゜補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所（居所） 広島県東広島市西条上市町３−５ 本岡ビル ２０５号
〒７２４ Ｔｌｎ１． Ｑ８２４−２３−９１５２４、
補正命令の日付 昭和５９年５月２９日５、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄及び図面６、補正の内容 別紙の通り、内容の変更はなし 別 紙 明細書１４ペ一ジ３行目に次のものを加える。
図面の簡単な説明
（図−１） 従来のＸ線リソグラフィの方法。
１図−２） 本発明の方法の基本原理。
（図−３） 本発明の方法を用いるパターンマスクの一
例０（図−４） 全反射臨界角の電子密度依存性０（図
−５） 数束系の一例をも含めた本発明の方法の原理図
。
例０（図−４） 全反射臨界角の電子密度依存性０（図
−５） 数束系の一例をも含めた本発明の方法の原理図
。
□ する
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光線をある角度で入射させ、そこからの反射パターン像
を含ませることにより、パターンを半導体及び微細加工
する物に転写することを特徴とする反射型パターン転写
法、およびパターン露光法。 （２、特許請求の範囲第１号記載のパターンの描いであ
る反射板とは、光線の全反射の臨界角の小さい物質から
なる基板上に全反射臨界角の大きい物質でパターンを描
いているものなどを指し、光線の入射角をその２種類の
物質の全反射臨界角の間の値に設定することにより、あ
るいはまた９反射率の異なる２種類の物質の一方を基板
の物質とし他方でパターンを描いたものなどを反射板と
して用いることにより９反射光線にパターン像を含ませ
ることを特徴とする反射型パターン転写法およびパター
ン露光法。 （３）特許請求の範囲第１号記載の反射光線を凹面鏡な
どの光・線収束系を置きパターン像の回と 析によるボケを防ぎながら投影するこ唾を特徴とする反
射型パターン転写法、およびパターン露光法。 （４）パターン反射板にある角度θでＸ線などの光線を
入射させることにより、その角度の正弦分だけ１軸方向
に縮小投影することを特徴とする反射型パターン転写法
、およびパターン露光法。 （５）特許請求の範囲第４号記載の縮小投影法を用いて
、１回縮小投影して製作した試料を反射板として９０度
回転して用いることにより２次元の縮小投影をすること
を特徴とする反射型パターン転写法、およびパターン露
光法０（６）特許請求範囲第１号から第５号までを実現
するための装置０ これには、パターン転写のためのパ
ターン板位置合わせ機構をも内蔵する装置も含まれる。 （７）特許請求範囲第１号から第５号までを実現するた
めの装置を用い、Ｘ線などの光線を用いたパターン転写
法およびその転写された高エネルギーの光線中に含まれ
るパターン像を利用して、レジストの塗布などせず試料
をパターン像に従って直接エツチングし、もしくは、雰
囲気ガスを分解するなどしてパターン像に従って物質の
直接デポジションするなど試料を加工することを特徴と
するパターン転写法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029063A JPS60173551A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | Ｘ線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029063A JPS60173551A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | Ｘ線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173551A true JPS60173551A (ja) | 1985-09-06 |
Family
ID=12265903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029063A Pending JPS60173551A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | Ｘ線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173551A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318626A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Canon Inc | 投影露光装置 |
| GB2200766A (en) * | 1986-03-28 | 1988-08-10 | Shimadzu Corp | X-ray reflective mask and system for image formation with use of the same |
| EP0279670A2 (en) * | 1987-02-18 | 1988-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | A reflection type mask |
| JPS6410625A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Nippon Telegraph & Telephone | X-ray reduction projection aligner |
| EP0947882A2 (en) * | 1986-07-11 | 1999-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray reduction projection exposure system of reflection type |
| US6465272B1 (en) | 1999-07-22 | 2002-10-15 | Corning Incorporated | Extreme ultraviolet soft x-ray projection lithographic method and mask devices |
| US6776006B2 (en) | 2000-10-13 | 2004-08-17 | Corning Incorporated | Method to avoid striae in EUV lithography mirrors |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59029063A patent/JPS60173551A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2200766A (en) * | 1986-03-28 | 1988-08-10 | Shimadzu Corp | X-ray reflective mask and system for image formation with use of the same |
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| EP0947882A3 (en) * | 1986-07-11 | 1999-10-13 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray reduction projection exposure system of reflection type |
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