JPH0374803B2 - - Google Patents
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- JPH0374803B2 JPH0374803B2 JP1501685A JP1501685A JPH0374803B2 JP H0374803 B2 JPH0374803 B2 JP H0374803B2 JP 1501685 A JP1501685 A JP 1501685A JP 1501685 A JP1501685 A JP 1501685A JP H0374803 B2 JPH0374803 B2 JP H0374803B2
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Classifications
-
- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 産業上の利用分野
本発明は、アスペクト比の大きい微細パターン
の制作方法に関する。
の制作方法に関する。
近年、軟Ｘ線領域での分光素子として透過型グ
レーテイングや、結像素子として、フレネルゾー
ンプレートが注目されている。これらの素子は軟
Ｘ線（１Å〜数100Å）の吸収帯と透過帯が交互
に隣り合つた配列構造をもつが、吸収帯の材料と
しては金が最もよく用いられる。この金を用いた
場合、波長４Åで１％以下の透過率にするために
は金の厚みは、1μm以上必要である。また配列構
造のピツチも1μm前後であるから吸収帯の幅は
0.5μm程度である。この様な厚みと幅をもつた金
の微細パターンを作るには、一般に基板上に展設
した金箔上に金メツキの型としてポリイミドで必
要なパターンを作り、基板上の金箔を電極として
電気メツキを行ない、後でポリイミドを除去し
て、厚みのある金パターンを作成する方法がとら
れる。本発明はこの軟Ｘ線用透過型グレーテイン
グ及びフレネルゾーンプレートの金パターンの電
気メツキの型に相当するアスペクト比の大きな微
細パターンを作成する方法に関する。又上記の様
なアスペクト比の大きい微細パターンを他の用途
に使つても効果が期待できる。
レーテイングや、結像素子として、フレネルゾー
ンプレートが注目されている。これらの素子は軟
Ｘ線（１Å〜数100Å）の吸収帯と透過帯が交互
に隣り合つた配列構造をもつが、吸収帯の材料と
しては金が最もよく用いられる。この金を用いた
場合、波長４Åで１％以下の透過率にするために
は金の厚みは、1μm以上必要である。また配列構
造のピツチも1μm前後であるから吸収帯の幅は
0.5μm程度である。この様な厚みと幅をもつた金
の微細パターンを作るには、一般に基板上に展設
した金箔上に金メツキの型としてポリイミドで必
要なパターンを作り、基板上の金箔を電極として
電気メツキを行ない、後でポリイミドを除去し
て、厚みのある金パターンを作成する方法がとら
れる。本発明はこの軟Ｘ線用透過型グレーテイン
グ及びフレネルゾーンプレートの金パターンの電
気メツキの型に相当するアスペクト比の大きな微
細パターンを作成する方法に関する。又上記の様
なアスペクト比の大きい微細パターンを他の用途
に使つても効果が期待できる。
ロ 従来技術
軟Ｘ線用透過型グレーテイングやフレネルゾー
ンプレートを作成する場合、ホトレジスト上に微
細パターンを作るには、必要なパターンの拡大像
をマスクとして光学的縮小投影を繰り返す方法が
あるが、これでは1μm程度のライン巾が限界であ
る。又電子ビーム直接描画でパターンを描く場
合、特に透過型グレーテイングの場合、非常に時
間がかかる。これに比べて二光束の干渉によるホ
ログラフイツク露光法でパターンを形成する場合
は、レジストパターン作成に要する時間が数秒で
すむだけでなく、パターンの周期精度そのものも
向上するという利点がある。しかしホログラフイ
ク露光法では正弦波状の断面形状であり、アスペ
クト比が小さい為、ホログラフイク露光法で作成
したレジストパターンを前述したような必要とさ
れるアスペクト比の大きい金メツキの型に移し変
えることが強く望まれていた。
ンプレートを作成する場合、ホトレジスト上に微
細パターンを作るには、必要なパターンの拡大像
をマスクとして光学的縮小投影を繰り返す方法が
あるが、これでは1μm程度のライン巾が限界であ
る。又電子ビーム直接描画でパターンを描く場
合、特に透過型グレーテイングの場合、非常に時
間がかかる。これに比べて二光束の干渉によるホ
ログラフイツク露光法でパターンを形成する場合
は、レジストパターン作成に要する時間が数秒で
すむだけでなく、パターンの周期精度そのものも
向上するという利点がある。しかしホログラフイ
ク露光法では正弦波状の断面形状であり、アスペ
クト比が小さい為、ホログラフイク露光法で作成
したレジストパターンを前述したような必要とさ
れるアスペクト比の大きい金メツキの型に移し変
えることが強く望まれていた。
ハ 発明が解決しようとする問題点
本発明は露光法によつて作成された微細構造の
レジストパターンをその下の金メツキの型となる
絶縁体層に移し変えてアスペクト比の大きい絶縁
体の微細パターンを作成しようとするものであ
る。
レジストパターンをその下の金メツキの型となる
絶縁体層に移し変えてアスペクト比の大きい絶縁
体の微細パターンを作成しようとするものであ
る。
ニ 問題点解決のための手段
本発明は絶縁体層をホトレジストのパターンに
従つて幅よりも深さを深く溝を掘り下げて断面の
アスペクト比の大きい透し彫り状の微細構造を作
成しようとするもので、アスペクト比の大きな微
細構造を形成しようとする目的層とホトレジスト
層との間に一層以上の介在層を設け、ホトレジス
ト層から目的層に向つてエツチング比が順次大き
くなるように介在層及び目的層の材質及びエツチ
ング手段を選択するようにした。
従つて幅よりも深さを深く溝を掘り下げて断面の
アスペクト比の大きい透し彫り状の微細構造を作
成しようとするもので、アスペクト比の大きな微
細構造を形成しようとする目的層とホトレジスト
層との間に一層以上の介在層を設け、ホトレジス
ト層から目的層に向つてエツチング比が順次大き
くなるように介在層及び目的層の材質及びエツチ
ング手段を選択するようにした。
ホ 作用
エツチング方法は具体的にはイオンビームエツ
チングが適当で被エツチング材の組合せ及びガス
の種類を選択することでエツチング比を色々に設
定することができる。目的層とその上の介在層を
考え、介在層に所望のパターンが形成されて目的
層の彫り込むべき部分は目的層が露出していると
する。こゝでエツチングを行うと、介在層も目的
層も共にエツチングが進行するが、目的層の方が
エツチング比が大きいので、介在層がエツチング
されて行くよりも目的層の方が多くエツチングさ
れ、介在層がなくなつてしまう迄に目的層は介在
層の厚さ以上の深さまでエツチングが進行する。
同じ関係がホトレジスト層とその下の介在層との
間でも成立し、介在層にはホトレジスト層の厚さ
より深い彫り込みができ、このようにして順次よ
り深い彫り込みが形成されて行つて最後の目的層
では非常にアスペクト比の大きい微細構造が形成
されるのである。
チングが適当で被エツチング材の組合せ及びガス
の種類を選択することでエツチング比を色々に設
定することができる。目的層とその上の介在層を
考え、介在層に所望のパターンが形成されて目的
層の彫り込むべき部分は目的層が露出していると
する。こゝでエツチングを行うと、介在層も目的
層も共にエツチングが進行するが、目的層の方が
エツチング比が大きいので、介在層がエツチング
されて行くよりも目的層の方が多くエツチングさ
れ、介在層がなくなつてしまう迄に目的層は介在
層の厚さ以上の深さまでエツチングが進行する。
同じ関係がホトレジスト層とその下の介在層との
間でも成立し、介在層にはホトレジスト層の厚さ
より深い彫り込みができ、このようにして順次よ
り深い彫り込みが形成されて行つて最後の目的層
では非常にアスペクト比の大きい微細構造が形成
されるのである。
ヘ 実施例
この実施例は第１図に示すような軟Ｘ線用金
（Au）グレーテイングを製作しようとするもの
で、ｇが格子の吸収帯の部分、ｔが透過帯の部分
で、６は補強のささえ梁で、ｇと一体的に電鋳法
で形成される。以下このグレーテイングの製作法
を第２図について説明する。
（Au）グレーテイングを製作しようとするもの
で、ｇが格子の吸収帯の部分、ｔが透過帯の部分
で、６は補強のささえ梁で、ｇと一体的に電鋳法
で形成される。以下このグレーテイングの製作法
を第２図について説明する。
まずSiウエハーＢ上にNi1を蒸着した後Au２
を蒸着する。NiはSiウエハーとAuとの密着性を
よくするためのコーテイングで必ずしも必要では
ない。そしてAu薄膜上にポリイミド３をスピン
ナー塗布した後SiO2層４をスパツター法でコー
テイングする。最後にホトレジストAZ1350Jの層
５をスピンナー塗布して試料を作成する（第２図
Ａ）。本実施例では例えばNi＝200Å，Au500Å，
ポリイミド＝2μmSiO2＝2000Å，AZ1350J＝1μm
である。又、本実施例として1000本／mmの透過
型グレーテイングを作成する場合を例にとれば
Auの厚みは0.5μm程度が最適である為、金メツ
キの型としてのポリイミドは0.5μm以上必要であ
るがここでは2μmとした。又、SiO2の厚みは
CHF3イオンビームエツチングによるエツチング
比がレジスト：SiO2＝約１：10，又O2イオンビ
ームによるエツチング比がSiO2：ポリイミド＝
約１：20であることを考慮して2000Åとした。
を蒸着する。NiはSiウエハーとAuとの密着性を
よくするためのコーテイングで必ずしも必要では
ない。そしてAu薄膜上にポリイミド３をスピン
ナー塗布した後SiO2層４をスパツター法でコー
テイングする。最後にホトレジストAZ1350Jの層
５をスピンナー塗布して試料を作成する（第２図
Ａ）。本実施例では例えばNi＝200Å，Au500Å，
ポリイミド＝2μmSiO2＝2000Å，AZ1350J＝1μm
である。又、本実施例として1000本／mmの透過
型グレーテイングを作成する場合を例にとれば
Auの厚みは0.5μm程度が最適である為、金メツ
キの型としてのポリイミドは0.5μm以上必要であ
るがここでは2μmとした。又、SiO2の厚みは
CHF3イオンビームエツチングによるエツチング
比がレジスト：SiO2＝約１：10，又O2イオンビ
ームによるエツチング比がSiO2：ポリイミド＝
約１：20であることを考慮して2000Åとした。
次ニホログラフイク露光法によりホトレジスト
層５にレジストパターンを作成する（第２図Ｂ）。
このレジストパターンをマスクとしてCHF3イオ
ンビームエツチングによりレジストパターンを
SiO2層４のパターンに移し換えた後、レジスト
５をアセトンや、プラズマ灰化により除去する。
この段階でSiO2層の残存部分はレジストとSiO2
のエツチレートによりエツチング中レジスト層５
をかぶつたまゝであるからSiO2のパターンの肩
の傾斜角が大きくなる。（第２図Ｃ） 次に第２図Ｂで作つたSiO2パターンをマスク
としてO2イオンビームエツチングでポリイミド
層３を彫り込みパターンをポリイミド層３に移し
変える。ここで、SiO2とポリイミドのエツチン
グ比によりポリイミドパターンは角が削られるこ
となく垂直に切り立つ（第２図Ｄ）。
層５にレジストパターンを作成する（第２図Ｂ）。
このレジストパターンをマスクとしてCHF3イオ
ンビームエツチングによりレジストパターンを
SiO2層４のパターンに移し換えた後、レジスト
５をアセトンや、プラズマ灰化により除去する。
この段階でSiO2層の残存部分はレジストとSiO2
のエツチレートによりエツチング中レジスト層５
をかぶつたまゝであるからSiO2のパターンの肩
の傾斜角が大きくなる。（第２図Ｃ） 次に第２図Ｂで作つたSiO2パターンをマスク
としてO2イオンビームエツチングでポリイミド
層３を彫り込みパターンをポリイミド層３に移し
変える。ここで、SiO2とポリイミドのエツチン
グ比によりポリイミドパターンは角が削られるこ
となく垂直に切り立つ（第２図Ｄ）。
次にこのポリイミドパターンを電気メツキの型
としてAuメツキ層２をメツキの電極としてポリ
イミドパターンの彫り込んだ所を埋めるように
Au電気メツキを行なう（第２図Ｅ）。
としてAuメツキ層２をメツキの電極としてポリ
イミドパターンの彫り込んだ所を埋めるように
Au電気メツキを行なう（第２図Ｅ）。
次にフツ酸、又はCF4プラズマでSiO2を除去し
た後O2プラズマでポリイミドを除去する（第２
図Ｆ）。
た後O2プラズマでポリイミドを除去する（第２
図Ｆ）。
次にフオトリソグラフイーあるいは電子ビーム
露光によりささえパターンを形成する。そして第
２図Ｅと同様にこのパターンをメツキの型とし、
Auパターンを電極としてAu電気メツキを行なつ
た後、アセトンあるいはO2プラズマでレジスト
を除去してささえ梁６を形成する（第２図Ｇ）。
露光によりささえパターンを形成する。そして第
２図Ｅと同様にこのパターンをメツキの型とし、
Auパターンを電極としてAu電気メツキを行なつ
た後、アセトンあるいはO2プラズマでレジスト
を除去してささえ梁６を形成する（第２図Ｇ）。
これは、軟Ｘ線領域全体にわたつて、透過率の
高い適当な材料がないため、透過型グレーテイン
グを中空の状態にしなければならず、その為グレ
ーテイングのラインの強度を強めるための支持し
てささえパターンを入れるのである。
高い適当な材料がないため、透過型グレーテイン
グを中空の状態にしなければならず、その為グレ
ーテイングのラインの強度を強めるための支持し
てささえパターンを入れるのである。
次にArイオンビームでメツキの電極の金層２
を取り除き、そして最後にSiウエハーＢのバツク
エツチングをふつ酸と硝酸の混酸、あるいは
KOHなどで行なう（第２図Ｈ）。
を取り除き、そして最後にSiウエハーＢのバツク
エツチングをふつ酸と硝酸の混酸、あるいは
KOHなどで行なう（第２図Ｈ）。
この時作成したパターンのまわりのSiを残して
おくことにより、グレーテイングの保持枠となる
とともに緊張度を高めることができる。
おくことにより、グレーテイングの保持枠となる
とともに緊張度を高めることができる。
なお、レジスト類、エツチングガスが同等の効
果を期待できるものであれば上記のものに限定し
ないことは勿論であり、又バツクエツチング等や
Au電気メツキ以外の方法でも同等のことが期待
できれば勿論これに限定されない。要はホログラ
フイク露光法と反応性イオンビームエツチングを
用いて作つたポリイミド等のアスペクト比の大き
い微細パターンを作ることが重要であり、又この
微細パターンの製作方法が他の種々の製品に応用
できることも勿論期待できる。
果を期待できるものであれば上記のものに限定し
ないことは勿論であり、又バツクエツチング等や
Au電気メツキ以外の方法でも同等のことが期待
できれば勿論これに限定されない。要はホログラ
フイク露光法と反応性イオンビームエツチングを
用いて作つたポリイミド等のアスペクト比の大き
い微細パターンを作ることが重要であり、又この
微細パターンの製作方法が他の種々の製品に応用
できることも勿論期待できる。
ト 効果
本発明によれば、ホログラフイク露光法を用い
る為短時間で大面積の精度のよいレジストパター
ンを作成でき、その後イオンビームエツチングを
用いることによりAu電気メツキの為の大面積で
精度のよいパターンが作成でき、これを型として
Au電気メツキを行なうことにより大面積で精度
のよい軟Ｘ線用透過型グレーテイングを作成する
ことができる。又この方法で必要な厚みをもつた
精度のよい金のフレネルゾーンプレートも製作で
きる。
る為短時間で大面積の精度のよいレジストパター
ンを作成でき、その後イオンビームエツチングを
用いることによりAu電気メツキの為の大面積で
精度のよいパターンが作成でき、これを型として
Au電気メツキを行なうことにより大面積で精度
のよい軟Ｘ線用透過型グレーテイングを作成する
ことができる。又この方法で必要な厚みをもつた
精度のよい金のフレネルゾーンプレートも製作で
きる。
第１図は本発明を用いたAu透過型グレーテイ
ングの一部斜視部、第２図はＡからＨまでその順
に進行する本発明の一実施例製造法の各段階の半
製品及び完成品の断面を模型的に示した図であ
る。
ングの一部斜視部、第２図はＡからＨまでその順
に進行する本発明の一実施例製造法の各段階の半
製品及び完成品の断面を模型的に示した図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ホログラフイク露光法によりホトレジスト上
に形成された、断面形状が正弦波状（一般に正弦
波の正の部分）のレジストパターンを目的層に転
写して目的層にアスペクト比が大きく断面形状が
矩形状のパターンを形成するに当つて、目的層と
ホトレジスト層の間に少なくとも一層以上の均一
層を形成し、目的層側から、順次第１層、第２層
…とするとき、エツチング比が常に第１層＞第２
層＞…＞ホトレジストとなるように適当な各層の
物質および、隣り合う各層間のエツチングガスを
選び順次マスクパターンを番号の小さい層に転換
して行き、最終の第１層に目的のパターンを形成
することを特徴とするアスペクト比の大きい微細
パターンの製作法。 ２ 第１層としてポリイミド、第２層として
SiO2、第３層として特許請求の範囲第１項記載
のホトレジストを用い、同ホトレジスト上のレジ
ストパターンを第２層SiO2パターンに転換する
のにCHF3反応性イオンエツチングあるいは反応
性イオンビームエツチングで行い、転換された
SiO2パターンを第１層ポリイミドパターンに転
換するのにO2反応性イオンエツチグ或は反応性
イオンビームエツチングで行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のポリイミドのアス
ペクト比の大きい微細パターンの制作法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015016A JPS61174546A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | アスペクト比の大きい微細パタ−ンの製作法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015016A JPS61174546A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | アスペクト比の大きい微細パタ−ンの製作法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174546A JPS61174546A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0374803B2 true JPH0374803B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=11877070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015016A Granted JPS61174546A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | アスペクト比の大きい微細パタ−ンの製作法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174546A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63240502A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Shimadzu Corp | Ａｕ透過型グレ−テイングの製作法 |
| JPH01283515A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Stanley Electric Co Ltd | カラーフィルタを有する液晶表示装置の製造方法 |
| JP2636658B2 (ja) * | 1993-01-29 | 1997-07-30 | 株式会社島津製作所 | Ａｕ透過型グレーティングの製作法 |
| DE4432811B4 (de) * | 1993-09-15 | 2006-04-13 | Carl Zeiss | Phasenkontrast-Röntgenmikroskop |
| JP4608679B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-01-12 | 財団法人新産業創造研究機構 | Ｘ線タルボ干渉計に用いられる位相型回折格子と振幅型回折格子の製造方法 |
| JP6245794B2 (ja) | 2011-07-29 | 2017-12-13 | キヤノン株式会社 | 遮蔽格子の製造方法 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60015016A patent/JPS61174546A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174546A (ja) | 1986-08-06 |
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