JPH11316452A - 光転写用複製マスク及びその製造方法 - Google Patents
光転写用複製マスク及びその製造方法Info
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- JPH11316452A JPH11316452A JP13614998A JP13614998A JPH11316452A JP H11316452 A JPH11316452 A JP H11316452A JP 13614998 A JP13614998 A JP 13614998A JP 13614998 A JP13614998 A JP 13614998A JP H11316452 A JPH11316452 A JP H11316452A
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- mask
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- exposure pattern
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- 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】
【課題】 安価な使い捨ても可能な量産用の、光の波長
以下の微細な線幅の二次元的なパターンを備えた光転写
用複製マスク及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 エバネッセント場を利用した光露光に用
いる光転写用複製マスクであって、光透過性の材料１３
に光の波長より小さいサイズの近接場露光パターン１２
ａを備え、該近接場露光パターン１２ａは母型１１に固
定された近接場露光パターン１２を転写して形成した。
以下の微細な線幅の二次元的なパターンを備えた光転写
用複製マスク及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 エバネッセント場を利用した光露光に用
いる光転写用複製マスクであって、光透過性の材料１３
に光の波長より小さいサイズの近接場露光パターン１２
ａを備え、該近接場露光パターン１２ａは母型１１に固
定された近接場露光パターン１２を転写して形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光転写用複製マス
ク及びその製造方法に係り、特にエバネッセント場（近
接場）を利用して、光の波長限界以下の微細パターンを
二次元的に感光性材料等に転写する光露光装置に用いて
好適な光転写用複製マスク及びその製造方法に関する。
ク及びその製造方法に係り、特にエバネッセント場（近
接場）を利用して、光の波長限界以下の微細パターンを
二次元的に感光性材料等に転写する光露光装置に用いて
好適な光転写用複製マスク及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細加工の代表例として、半導体基板上
に微細パターンを形成するには、通常以下に述べる方法
が一般的に用いられている。即ち、半導体基板上に感光
性材料（ホトレジスト）を塗布し、縮小投影露光法によ
りマスクパターンに従った投影パターンの光線を感光性
材料上に照射して露光する。このような露光方法によれ
ば、最小線幅は光の回折現象により制限され、光の波長
程度までの寸法の転写パターンを形成することが限界で
ある。このため、パターンの微細化には使用する光線の
波長を短波長化することが必要であり、現在水銀ランプ
等によるｇ線（波長：４３６ｎｍ）、ｉ線（波長：３６
５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長：２４８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）等
が用いられ、微細な線幅の要求に従って使用する光の波
長が短くなる傾向に進んでいる。しかしながら、このよ
うな光露光法を用いる限りにおいては、光の波長以下の
寸法の線幅のパターンを転写することは、上述したよう
に原理的に困難である。
に微細パターンを形成するには、通常以下に述べる方法
が一般的に用いられている。即ち、半導体基板上に感光
性材料（ホトレジスト）を塗布し、縮小投影露光法によ
りマスクパターンに従った投影パターンの光線を感光性
材料上に照射して露光する。このような露光方法によれ
ば、最小線幅は光の回折現象により制限され、光の波長
程度までの寸法の転写パターンを形成することが限界で
ある。このため、パターンの微細化には使用する光線の
波長を短波長化することが必要であり、現在水銀ランプ
等によるｇ線（波長：４３６ｎｍ）、ｉ線（波長：３６
５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長：２４８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）等
が用いられ、微細な線幅の要求に従って使用する光の波
長が短くなる傾向に進んでいる。しかしながら、このよ
うな光露光法を用いる限りにおいては、光の波長以下の
寸法の線幅のパターンを転写することは、上述したよう
に原理的に困難である。
【０００３】そこで、最近エバネッセント場（近接場）
を利用した微細パターンの形成方法が研究されている。
エバネッセント場とは、光を透過する材料の表面に光の
波長以下の微細な凹凸を設け、この凹凸表面に例えば感
光性材料を塗布した基板を、その表面が前述の凹凸パタ
ーンの凸部に対して光の波長以下の位置に近接して配置
することにより、その部分にエバネッセント場と呼ばれ
る電磁場が形成され、この電磁場を介して光が伝達され
る。このエバネッセント場は、凹凸部の表面から光の波
長程度以上に離れると指数関数的に急激に弱くなるの
で、凹凸の段差を例えば数十ｎｍ程度にしておくことに
より、主として凹凸パターンの凸部のみから感光性材料
に光を伝達し、その光の伝達部分を露光することができ
る。このようなエバネッセント場によれば、露光される
感光性材料の線幅はマスクに設けられた凹凸部である近
接場露光パターンの寸法により決まってきて、光の波長
に依存しない。このため、光の波長の限界を超えた微細
なパターンを転写することが可能となる。
を利用した微細パターンの形成方法が研究されている。
エバネッセント場とは、光を透過する材料の表面に光の
波長以下の微細な凹凸を設け、この凹凸表面に例えば感
光性材料を塗布した基板を、その表面が前述の凹凸パタ
ーンの凸部に対して光の波長以下の位置に近接して配置
することにより、その部分にエバネッセント場と呼ばれ
る電磁場が形成され、この電磁場を介して光が伝達され
る。このエバネッセント場は、凹凸部の表面から光の波
長程度以上に離れると指数関数的に急激に弱くなるの
で、凹凸の段差を例えば数十ｎｍ程度にしておくことに
より、主として凹凸パターンの凸部のみから感光性材料
に光を伝達し、その光の伝達部分を露光することができ
る。このようなエバネッセント場によれば、露光される
感光性材料の線幅はマスクに設けられた凹凸部である近
接場露光パターンの寸法により決まってきて、光の波長
に依存しない。このため、光の波長の限界を超えた微細
なパターンを転写することが可能となる。
【０００４】このようなエバネッセント場を利用した微
細パターンの形成方法として、光ファイバの先端部を光
の波長以下に尖鋭化したものを用いることが知られてい
る。先端を光の波長以下に尖鋭化した光ファイバにレー
ザ光線を供給し、その先端を感光性材料を塗布した基板
の表面に密着又は光の波長以下に極めて近接して配置す
ることにより、その部分に近接場が生じ、光がその近接
場を通して伝達し、感光性材料が露光される。従って、
光ファイバの先端部を光の波長以下の寸法に予め加工し
ておくことにより、光の波長以下の線幅のパターンを基
板表面の感光性材料に露光することができる。そして感
光性材料を現像して、感光性材料の露光部分をマスクと
してエッチングすることにより、基板上に光の波長以下
の線幅の線を形成することが可能である。
細パターンの形成方法として、光ファイバの先端部を光
の波長以下に尖鋭化したものを用いることが知られてい
る。先端を光の波長以下に尖鋭化した光ファイバにレー
ザ光線を供給し、その先端を感光性材料を塗布した基板
の表面に密着又は光の波長以下に極めて近接して配置す
ることにより、その部分に近接場が生じ、光がその近接
場を通して伝達し、感光性材料が露光される。従って、
光ファイバの先端部を光の波長以下の寸法に予め加工し
ておくことにより、光の波長以下の線幅のパターンを基
板表面の感光性材料に露光することができる。そして感
光性材料を現像して、感光性材料の露光部分をマスクと
してエッチングすることにより、基板上に光の波長以下
の線幅の線を形成することが可能である。
【０００５】しかしながら、係る加工方法によれば、近
接場が形成されるのは光ファイバのプローブの先端部の
みの点であるので、その露光パターンは一筆書きとなら
ざるを得ない。このため、半導体集積回路等に使用され
る二次元パターンの形成に応用しようとすると、プロー
ブの先端を走査する必要があり、膨大な時間と複雑な機
構を必要とすることになり、実質的に不可能である。
接場が形成されるのは光ファイバのプローブの先端部の
みの点であるので、その露光パターンは一筆書きとなら
ざるを得ない。このため、半導体集積回路等に使用され
る二次元パターンの形成に応用しようとすると、プロー
ブの先端を走査する必要があり、膨大な時間と複雑な機
構を必要とすることになり、実質的に不可能である。
【０００６】このため、近接場露光パターンを有するマ
スクを用いて、二次元パターンを転写することが試みら
れている。即ち、ガラス材等の光透過性材料からなるプ
リズムを用いて、その下面に光の波長以下の微細な凹凸
を有する近接場露光パターンを形成したマスクを装着す
る。そして、この近接場露光パターンのマスク部分のプ
リズム下面で光線が全反射するような角度で光を入射さ
せ、プリズム下面により光を反射させる。そして、この
近接場露光パターンに光の波長以下に極めて近接して感
光性材料を表面に塗布した基板を配置することにより、
エバネッセント場が形成され、近接場露光パターンに従
った二次元パターンの露光を行うことができる。即ち、
レーザ光をプリズムの一斜面から入射して、近接場露光
パターンを有する面で入射光を全反射させ、プリズムの
もう一つの斜面からレーザ光を大気中に取り出すように
構成した光照射系を備え、この近接場露光パターン面に
基板表面の感光性材料を密着し、これによりエバネッセ
ント場を生じさせ、露光パターンに従った光線を感光性
材料に伝搬させて、光の波長以下の微細パターンを形成
するようにしたものである。
スクを用いて、二次元パターンを転写することが試みら
れている。即ち、ガラス材等の光透過性材料からなるプ
リズムを用いて、その下面に光の波長以下の微細な凹凸
を有する近接場露光パターンを形成したマスクを装着す
る。そして、この近接場露光パターンのマスク部分のプ
リズム下面で光線が全反射するような角度で光を入射さ
せ、プリズム下面により光を反射させる。そして、この
近接場露光パターンに光の波長以下に極めて近接して感
光性材料を表面に塗布した基板を配置することにより、
エバネッセント場が形成され、近接場露光パターンに従
った二次元パターンの露光を行うことができる。即ち、
レーザ光をプリズムの一斜面から入射して、近接場露光
パターンを有する面で入射光を全反射させ、プリズムの
もう一つの斜面からレーザ光を大気中に取り出すように
構成した光照射系を備え、この近接場露光パターン面に
基板表面の感光性材料を密着し、これによりエバネッセ
ント場を生じさせ、露光パターンに従った光線を感光性
材料に伝搬させて、光の波長以下の微細パターンを形成
するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法によれば、
エバネッセント場を利用して光の波長以下の微細パター
ンを二次元的に基板の感光性材料に転写することが可能
となる。しかしながら、この露光方法においては近接場
露光パターンを感光性材料に密着させるか、または光の
波長以下に近接して配置する必要があり、近接場露光パ
ターンに汚れが付着する等の問題がある。ところが近接
場露光パターンは、光の波長以下の微細な線幅の二次元
的なパターンであり、そのオリジナルマスクは、電子線
露光を用いて直接描画するか、又はＸ線露光を用いてレ
チクルから描画する必要がある。このため、オリジナル
マスクは量産には使用できず、安価な使い捨ても可能な
量産用の近接場露光パターンを備えたマスクが必要であ
った。
エバネッセント場を利用して光の波長以下の微細パター
ンを二次元的に基板の感光性材料に転写することが可能
となる。しかしながら、この露光方法においては近接場
露光パターンを感光性材料に密着させるか、または光の
波長以下に近接して配置する必要があり、近接場露光パ
ターンに汚れが付着する等の問題がある。ところが近接
場露光パターンは、光の波長以下の微細な線幅の二次元
的なパターンであり、そのオリジナルマスクは、電子線
露光を用いて直接描画するか、又はＸ線露光を用いてレ
チクルから描画する必要がある。このため、オリジナル
マスクは量産には使用できず、安価な使い捨ても可能な
量産用の近接場露光パターンを備えたマスクが必要であ
った。
【０００８】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、安価な使い捨ても可能な量産用の、光の波長以下
の微細な線幅の二次元的なパターンを備えた光転写用複
製マスク及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
ので、安価な使い捨ても可能な量産用の、光の波長以下
の微細な線幅の二次元的なパターンを備えた光転写用複
製マスク及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
エバネッセント場を利用した光露光に用いる光転写用複
製マスクであって、光透過性の材料に光の波長より小さ
いサイズの近接場露光パターンを備え、該近接場露光パ
ターンは母型に固定された近接場露光パターンを転写し
て形成したことを特徴とするものである。
エバネッセント場を利用した光露光に用いる光転写用複
製マスクであって、光透過性の材料に光の波長より小さ
いサイズの近接場露光パターンを備え、該近接場露光パ
ターンは母型に固定された近接場露光パターンを転写し
て形成したことを特徴とするものである。
【００１０】上記本発明によれば、光透過性の材料を母
型に流し込むことにより、母型に固定された近接場露光
パターンを転写して光転写用複製マスクを形成するの
で、量産用の複製マスクを容易に且つ低コストで製作す
ることができる。これにより、エバネッセント場を利用
した光の波長以下の微細パターンのホトレジスト上への
転写に際して、高価なオリジナルマスクを用いることな
く、安価な量産用マスクを用いて行うことができる。従
って、エバネッセント場を利用した露光技術を、例えば
半導体ＬＳＩの製造等に実用的に利用することが可能と
なる。
型に流し込むことにより、母型に固定された近接場露光
パターンを転写して光転写用複製マスクを形成するの
で、量産用の複製マスクを容易に且つ低コストで製作す
ることができる。これにより、エバネッセント場を利用
した光の波長以下の微細パターンのホトレジスト上への
転写に際して、高価なオリジナルマスクを用いることな
く、安価な量産用マスクを用いて行うことができる。従
って、エバネッセント場を利用した露光技術を、例えば
半導体ＬＳＩの製造等に実用的に利用することが可能と
なる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、前記母型は金属
であることを特徴とするものである。
であることを特徴とするものである。
【００１２】上記本発明によれば、金属を母型にするこ
とにより、複製マスクの光透過性の材料であるガラス又
は樹脂に対して離型性が良好であり、複製マスクのパタ
ーンの転写精度を良好に保つことができる。又、金属は
光の波長以下の微小サイズのアスペクト比の高い加工が
容易であるので、これにより複製マスクに精度の高い微
小パターンの転写を行うことができる。
とにより、複製マスクの光透過性の材料であるガラス又
は樹脂に対して離型性が良好であり、複製マスクのパタ
ーンの転写精度を良好に保つことができる。又、金属は
光の波長以下の微小サイズのアスペクト比の高い加工が
容易であるので、これにより複製マスクに精度の高い微
小パターンの転写を行うことができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、光の波長より小
さいサイズの近接場露光パターンを備えた母型金属に、
光透過性の材料を加熱により溶解している状態で流し込
み、その後冷却することにより前記母型に固定された近
接場露光パターンを転写して形成し、その後前記母型よ
り分離することを特徴とするものである。
さいサイズの近接場露光パターンを備えた母型金属に、
光透過性の材料を加熱により溶解している状態で流し込
み、その後冷却することにより前記母型に固定された近
接場露光パターンを転写して形成し、その後前記母型よ
り分離することを特徴とするものである。
【００１４】上記本発明によれば、光透過性の材料とし
て、ガラス、樹脂（ＰＭＭＡ）、プラスチック材等を用
いることができ、比較的安価な材料に光の波長以下の微
細パターンを容易に形成することができる。これによ
り、光転写用複製マスクを低製造コストで製造すること
が可能となる。
て、ガラス、樹脂（ＰＭＭＡ）、プラスチック材等を用
いることができ、比較的安価な材料に光の波長以下の微
細パターンを容易に形成することができる。これによ
り、光転写用複製マスクを低製造コストで製造すること
が可能となる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、前記母型より分
離する際に、前記複製マスクの材料と、前記母型の材料
との熱膨張の差を利用して行うことを特徴とするもので
ある。
離する際に、前記複製マスクの材料と、前記母型の材料
との熱膨張の差を利用して行うことを特徴とするもので
ある。
【００１６】上記本発明によれば、複製マスクの材料
は、光透過性のガラス、樹脂等であるので母型を金属材
とすることにより熱膨張の差を利用して離型を容易に行
うことができる。
は、光透過性のガラス、樹脂等であるので母型を金属材
とすることにより熱膨張の差を利用して離型を容易に行
うことができる。
【００１７】請求項５に記載の発明は、前記母型に予め
溶解性薄膜を被着し、光透過性の材料を加熱により溶解
している状態で前記母型に流し込み、前記光透過性の材
料に近接場露光パターンを転写して形成し、前記母型よ
り分離する際に、前記溶解性薄膜を除去して行うことを
特徴とするものである。
溶解性薄膜を被着し、光透過性の材料を加熱により溶解
している状態で前記母型に流し込み、前記光透過性の材
料に近接場露光パターンを転写して形成し、前記母型よ
り分離する際に、前記溶解性薄膜を除去して行うことを
特徴とするものである。
【００１８】これにより、母型に予め溶解性薄膜を被着
し、複製マスクの転写パターンの形成後に、溶解性薄膜
を除去することにより、複製マスクの離型を容易且つ確
実に行うことができる。
し、複製マスクの転写パターンの形成後に、溶解性薄膜
を除去することにより、複製マスクの離型を容易且つ確
実に行うことができる。
【００１９】ここに母型を製造する際に、基板上にＳｉ
Ｏ2膜を被着し、更にレジスト膜を形成し、これに電子
線の直接露光を行い、近接場露光パターンを形成する。
そして、現像後にレジスト膜の近接場露光パターンをマ
スクとして、ＳｉＯ2膜の高速原子線等によるエッチン
グを行い近接場露光パターンを転写し、更に金属の蒸着
膜等を該パターン上に被着することで近接場露光パター
ンを転写して、その後ＳｉＯ2膜をフッ酸により除去す
ることで、金属の蒸着膜に近接場露光パターンを備えた
母型とするようにしても良い。
Ｏ2膜を被着し、更にレジスト膜を形成し、これに電子
線の直接露光を行い、近接場露光パターンを形成する。
そして、現像後にレジスト膜の近接場露光パターンをマ
スクとして、ＳｉＯ2膜の高速原子線等によるエッチン
グを行い近接場露光パターンを転写し、更に金属の蒸着
膜等を該パターン上に被着することで近接場露光パター
ンを転写して、その後ＳｉＯ2膜をフッ酸により除去す
ることで、金属の蒸着膜に近接場露光パターンを備えた
母型とするようにしても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。
て添付図面を参照しながら説明する。
【００２１】図１は、本発明の第１実施例の光転写用複
製マスクの製造方法を示す。（ａ）に示すように、光の
波長より小さいサイズの近接場露光パターンを備えた母
型１１を準備する。この母型は金属材より構成されてい
る。（ｂ）に示すように、光透過性の材料であり、ガラ
ス、樹脂（ＰＭＭＡ）、プラスチック材等の複製マスク
材料１３を加熱により溶解している状態で母型１１上に
流し込む。次に（ｃ）に示すように、加力発生器１５を
用いて、複製マスク材料１３に圧力を加える。これによ
り、複製マスクの溶解されている液状での材料１３が、
母型の微細な凹凸である近接場露光パターンの隅々まで
行き渡り、冷却することにより母型の近接場露光パター
ン１２を正確に転写することが可能である。
製マスクの製造方法を示す。（ａ）に示すように、光の
波長より小さいサイズの近接場露光パターンを備えた母
型１１を準備する。この母型は金属材より構成されてい
る。（ｂ）に示すように、光透過性の材料であり、ガラ
ス、樹脂（ＰＭＭＡ）、プラスチック材等の複製マスク
材料１３を加熱により溶解している状態で母型１１上に
流し込む。次に（ｃ）に示すように、加力発生器１５を
用いて、複製マスク材料１３に圧力を加える。これによ
り、複製マスクの溶解されている液状での材料１３が、
母型の微細な凹凸である近接場露光パターンの隅々まで
行き渡り、冷却することにより母型の近接場露光パター
ン１２を正確に転写することが可能である。
【００２２】次に（ｄ）に示すように冷却された光透過
性材料１３を母型１１から分離することにより転写され
た近接場露光パターン１２ａを備えた複製マスク１３が
完成する。離型に際しては、母型が金属材料であり、複
製マスク材料がガラス又は樹脂であり、これらは熱膨張
率が異なり、特に複製マスク材料が加熱状態で母型に流
し込まれ、その後冷却により固化するので、容易に離型
することができる。
性材料１３を母型１１から分離することにより転写され
た近接場露光パターン１２ａを備えた複製マスク１３が
完成する。離型に際しては、母型が金属材料であり、複
製マスク材料がガラス又は樹脂であり、これらは熱膨張
率が異なり、特に複製マスク材料が加熱状態で母型に流
し込まれ、その後冷却により固化するので、容易に離型
することができる。
【００２３】図２は、母型の製造方法を示す。（ａ）に
示すように、金属材１１ａにレジスト膜１７を塗布す
る。金属材１１としては、例えばステンレス鋼（Ns-P/S
US）等が好適である。次に（ｂ）に示すように、電子線
の直接露光を行い、電子線による露光パタ−ン１７ａを
形成する。この電子線の直接露光法によれば、電子線は
光線のような波長限界の影響がないため、光の波長以下
の微細なパターンの形成が容易に可能である。次に
（ｃ）に示すように、現像を行い、レジスト膜１７中の
露光部分１７ａを除去することにより、レジスト膜パタ
ーン１７ｂを形成する。このレジスト膜パターン１７ｂ
は、電子線で直接描画した近接場露光パターンである。
示すように、金属材１１ａにレジスト膜１７を塗布す
る。金属材１１としては、例えばステンレス鋼（Ns-P/S
US）等が好適である。次に（ｂ）に示すように、電子線
の直接露光を行い、電子線による露光パタ−ン１７ａを
形成する。この電子線の直接露光法によれば、電子線は
光線のような波長限界の影響がないため、光の波長以下
の微細なパターンの形成が容易に可能である。次に
（ｃ）に示すように、現像を行い、レジスト膜１７中の
露光部分１７ａを除去することにより、レジスト膜パタ
ーン１７ｂを形成する。このレジスト膜パターン１７ｂ
は、電子線で直接描画した近接場露光パターンである。
【００２４】そして、現像後のリンス及びポストベイク
を行い、レジスト膜パターン１７ｂを加工耐性を高め、
次に（ｄ）に示すようにレジスト膜パターン１７ｂをマ
スクとして金属材１１のエッチング加工を行う。このエ
ッチング加工は高速原子線（ＦＡＢ）を用いることが好
適である。特に平行平板型のＦＡＢ源により照射される
高速原子線は直進性が高く、又電荷によるビームの拡散
という問題が生じないため、レジスト膜パターン１７ｂ
をマスクとして、極めてアスペクト比の高いエッチング
加工を金属材料１１に対して行うことができる。これに
より近接場露光パターン１２を備えた金属材からなる母
型１１を形成することができる。
を行い、レジスト膜パターン１７ｂを加工耐性を高め、
次に（ｄ）に示すようにレジスト膜パターン１７ｂをマ
スクとして金属材１１のエッチング加工を行う。このエ
ッチング加工は高速原子線（ＦＡＢ）を用いることが好
適である。特に平行平板型のＦＡＢ源により照射される
高速原子線は直進性が高く、又電荷によるビームの拡散
という問題が生じないため、レジスト膜パターン１７ｂ
をマスクとして、極めてアスペクト比の高いエッチング
加工を金属材料１１に対して行うことができる。これに
より近接場露光パターン１２を備えた金属材からなる母
型１１を形成することができる。
【００２５】図３は、本発明の第３実施例の複製マスク
の製造方法を示す。この実施例においては、近接場露光
パターン１２を備えた金属材からなる母型１１の表面に
溶解性の薄膜１６を被着する。この溶解性の薄膜は水溶
性であり、後の離型のために被着する。そして（ｂ）に
示すように、加熱して溶解している状態の光透過性の材
料１３を流し込む。次に（ｃ）に示すように、ローラ１
８を用いて加圧することにより、複製マスクの材料であ
る光透過性の材料１３を近接場露光パターン１２の隅々
まで行き渡らせる。そして冷却することにより、固形の
近接場露光パターン１２の転写パターン１２ａが複製マ
スクの材料１３上に形成される。
の製造方法を示す。この実施例においては、近接場露光
パターン１２を備えた金属材からなる母型１１の表面に
溶解性の薄膜１６を被着する。この溶解性の薄膜は水溶
性であり、後の離型のために被着する。そして（ｂ）に
示すように、加熱して溶解している状態の光透過性の材
料１３を流し込む。次に（ｃ）に示すように、ローラ１
８を用いて加圧することにより、複製マスクの材料であ
る光透過性の材料１３を近接場露光パターン１２の隅々
まで行き渡らせる。そして冷却することにより、固形の
近接場露光パターン１２の転写パターン１２ａが複製マ
スクの材料１３上に形成される。
【００２６】そして（ｄ）に示すように、容器１９中に
入れられた水２０に浸漬することにより、溶解性の材料
１６が水２０中に溶解し、これにより複製マスク１３が
母型１１から分離される。これにより、（ｅ）に示すよ
うに、母型から転写された近接場露光パターン１２ａを
備えた複製マスク１３が完成する。
入れられた水２０に浸漬することにより、溶解性の材料
１６が水２０中に溶解し、これにより複製マスク１３が
母型１１から分離される。これにより、（ｅ）に示すよ
うに、母型から転写された近接場露光パターン１２ａを
備えた複製マスク１３が完成する。
【００２７】図４は、本発明の第４実施例の母型の製造
方法を示す。まず例えばＳｉの基板２２にＳｉＯ2薄膜
２３を０．１〜５μｍ程度の厚さに被着する。そしてそ
の上にレジスト膜２４を１０〜１００ｎｍ程度の厚さに
被着する。そして、（ａ）に示すように電子線を用いた
直接露光により近接場露光パターンの描画を行う。電子
線は上述したように光線と違いその回折等の影響がない
ので、光の波長の限界を超えた１００ｎｍ以下の微細パ
ターンの露光を行うことができる。これにより、レジス
トの感光した部分を符号２４ａで示す。次に（ｂ）に示
すように現像により露光部分２４ａを除去し、レジスト
膜により近接場露光パターン２４ｂを形成する。そして
リンス及びポストベイクによりレジスト膜の加工耐性を
高め、例えば高速原子線の照射によりレジスト膜パター
ン２４ｂをマスクとしてＳｉＯ2膜のエッチングを行
う。これにより電子線照射により形成された近接場露光
パターン２４ａがＳｉＯ2膜２３に転写される。特に平
行平板型の高速原子線源を用いることにより、レジスト
膜パターンをマスクとして、ＳｉＯ2膜に良好なアスペ
クト比で近接場露光パターン２３ａを転写することがで
きる。
方法を示す。まず例えばＳｉの基板２２にＳｉＯ2薄膜
２３を０．１〜５μｍ程度の厚さに被着する。そしてそ
の上にレジスト膜２４を１０〜１００ｎｍ程度の厚さに
被着する。そして、（ａ）に示すように電子線を用いた
直接露光により近接場露光パターンの描画を行う。電子
線は上述したように光線と違いその回折等の影響がない
ので、光の波長の限界を超えた１００ｎｍ以下の微細パ
ターンの露光を行うことができる。これにより、レジス
トの感光した部分を符号２４ａで示す。次に（ｂ）に示
すように現像により露光部分２４ａを除去し、レジスト
膜により近接場露光パターン２４ｂを形成する。そして
リンス及びポストベイクによりレジスト膜の加工耐性を
高め、例えば高速原子線の照射によりレジスト膜パター
ン２４ｂをマスクとしてＳｉＯ2膜のエッチングを行
う。これにより電子線照射により形成された近接場露光
パターン２４ａがＳｉＯ2膜２３に転写される。特に平
行平板型の高速原子線源を用いることにより、レジスト
膜パターンをマスクとして、ＳｉＯ2膜に良好なアスペ
クト比で近接場露光パターン２３ａを転写することがで
きる。
【００２８】そして（ｄ）に示すように、Ｃｒ、Ａｌ、
Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ等の金属膜をスパッタリング、ＣＶＤ、
ＭＢＥ、蒸着等により形成する。この金属膜の被着は、
上述したように蒸着等により行うので、微細なサイズの
凹凸パターンの隅々まで行き渡らせることができ、これ
により金属被着膜の凹凸が正確に形成される。そして
（ｅ）に示すように、ＳｉＯ2膜２３をフッ酸溶液等に
浸漬することにより溶解し、基板２２から分離すること
ができる。このようにして形成されたＳｉＯ2膜２５は
近接場露光パターン２５ａが転写されているので、量産
マスクの母型として利用することができる。尚、金属膜
２５に替えてガラス、ポリイミド等の樹脂、プラスチッ
ク材等をスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により形成し
ても良い。又、スパッタリング等の蒸着に限らず、加熱
して溶解した状態でこれらの樹脂を塗布するようにして
も良い。いずれにしても、ＳｉＯ2膜を除去すること
で、これらの材料の表面に近接場露光パターンを備えた
母型を取り出すことができる。
Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ等の金属膜をスパッタリング、ＣＶＤ、
ＭＢＥ、蒸着等により形成する。この金属膜の被着は、
上述したように蒸着等により行うので、微細なサイズの
凹凸パターンの隅々まで行き渡らせることができ、これ
により金属被着膜の凹凸が正確に形成される。そして
（ｅ）に示すように、ＳｉＯ2膜２３をフッ酸溶液等に
浸漬することにより溶解し、基板２２から分離すること
ができる。このようにして形成されたＳｉＯ2膜２５は
近接場露光パターン２５ａが転写されているので、量産
マスクの母型として利用することができる。尚、金属膜
２５に替えてガラス、ポリイミド等の樹脂、プラスチッ
ク材等をスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により形成し
ても良い。又、スパッタリング等の蒸着に限らず、加熱
して溶解した状態でこれらの樹脂を塗布するようにして
も良い。いずれにしても、ＳｉＯ2膜を除去すること
で、これらの材料の表面に近接場露光パターンを備えた
母型を取り出すことができる。
【００２９】このようにして形成された母型に、図１又
は図３に示す方法で量産用マスクを製作し、この量産用
マスクを用いてエバネッセント場を利用した露光を行う
ことができる。この複製マスクは、上述したように簡単
に且つ低コストで製造できるので、使い捨てとすること
もでき、これによりエバネッセント場を利用した光の波
長以下の微細サイズのフォトリソグラフィ技術を半導体
ＬＳＩの製造等に利用することも可能となる。
は図３に示す方法で量産用マスクを製作し、この量産用
マスクを用いてエバネッセント場を利用した露光を行う
ことができる。この複製マスクは、上述したように簡単
に且つ低コストで製造できるので、使い捨てとすること
もでき、これによりエバネッセント場を利用した光の波
長以下の微細サイズのフォトリソグラフィ技術を半導体
ＬＳＩの製造等に利用することも可能となる。
【００３０】尚、複製マスクの製造に際して、その材料
としてＳｉＯ2の熱重合性溶液を石英ガラス又はプラス
チック材等の基板上に塗布し、次に金属等の母型をその
表面上に上から押し当て加圧することにより、母型の表
面の近接場露光パターンの熱重合性溶液に半液状で転写
し、加熱によりＳｉＯ2を重合し、その後母型を除去す
るようにしても良い。このように種々の材料を用いて母
型及び量産用マスクを製造することができ、それぞれの
材料に応じた利点が得られる。
としてＳｉＯ2の熱重合性溶液を石英ガラス又はプラス
チック材等の基板上に塗布し、次に金属等の母型をその
表面上に上から押し当て加圧することにより、母型の表
面の近接場露光パターンの熱重合性溶液に半液状で転写
し、加熱によりＳｉＯ2を重合し、その後母型を除去す
るようにしても良い。このように種々の材料を用いて母
型及び量産用マスクを製造することができ、それぞれの
材料に応じた利点が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
近接場露光パターンを備えた複製マスクを容易に且つ低
コストで製造することができる。これによりエバネッセ
ント場を利用した微細パターンのホトレジスト等への転
写を量産用マスクを用いて行うことができ、従って、光
の波長限界を超えた微細パターンの転写を半導体ＬＳＩ
の製造等に利用することが可能となる。
近接場露光パターンを備えた複製マスクを容易に且つ低
コストで製造することができる。これによりエバネッセ
ント場を利用した微細パターンのホトレジスト等への転
写を量産用マスクを用いて行うことができ、従って、光
の波長限界を超えた微細パターンの転写を半導体ＬＳＩ
の製造等に利用することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例の複製マスクの製造方法を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の第２実施例の母型の製造方法を示す図
である。
である。
【図３】本発明の第３実施例の複製マスクの製造方法を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の第４実施例の母型の製造方法を示す図
である。
である。
１１ 金属母型 １１ａ 母型材料 １２ 近接場露光パターン １２ａ 複製マスクに転写された近接場露光パ
ターン １３ 複製マスク材料 １５ 加圧器 １６ 溶解性薄膜 １７，２４ レジスト膜 １７ａ，２４ｂ 電子線の照射パターン １７ｂ，２４ｂ レジスト膜パターン ２３ ＳｉＯ2膜 ２５ 母型材料（蒸着膜）
ターン １３ 複製マスク材料 １５ 加圧器 １６ 溶解性薄膜 １７，２４ レジスト膜 １７ａ，２４ｂ 電子線の照射パターン １７ｂ，２４ｂ レジスト膜パターン ２３ ＳｉＯ2膜 ２５ 母型材料（蒸着膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐竹 徹 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 畑村 洋太郎 東京都文京区小日向２−12−11 (72)発明者 中尾 政之 千葉県松戸市新松戸４−272 Ｄ−805
Claims (5)
- 【請求項１】 エバネッセント場を利用した光露光に用
いる光転写用複製マスクであって、光透過性の材料に光
の波長より小さいサイズの近接場露光パターンを備え、
該近接場露光パターンは母型に固定された近接場露光パ
ターンを転写して形成したことを特徴とする光転写用複
製マスク。 - 【請求項２】 前記母型は金属であることを特徴とする
請求項１に記載の光転写用複製マスク。 - 【請求項３】 光の波長より小さいサイズの近接場露光
パターンを備えた母型金属に、光透過性の材料を加熱に
より溶解している状態で流し込み、その後冷却すること
により前記母型に固定された近接場露光パターンを転写
して形成し、その後前記母型より分離することを特徴と
する光転写用複製マスクの製造方法。 - 【請求項４】 前記母型より分離する際に、前記複製マ
スクの材料と、前記母型の材料との熱膨張の差を利用し
て行うことを特徴とする請求項３に記載の光転写用複製
マスクの製造方法。 - 【請求項５】 前記母型に予め溶解性薄膜を被着し、光
透過性の材料を加熱により溶解している状態で前記母型
に流し込み、前記光透過性の材料に近接場露光パターン
を転写して形成し、前記母型より分離する際に、前記溶
解性薄膜を除去して行うことを特徴とする請求項３に記
載の光転写用複製マスクの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13614998A JPH11316452A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光転写用複製マスク及びその製造方法 |
| US09/301,311 US6671034B1 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-29 | Microfabrication of pattern imprinting |
| US10/699,873 US7115354B2 (en) | 1998-04-30 | 2003-11-04 | Microfabrication of pattern imprinting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13614998A JPH11316452A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光転写用複製マスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11316452A true JPH11316452A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=15168466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13614998A Pending JPH11316452A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光転写用複製マスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11316452A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100407602B1 (ko) * | 2001-04-17 | 2003-12-01 | 주식회사 미뉴타텍 | 디웨팅 현상을 이용한 미세 패턴 형성 방법 |
| KR100409013B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2003-12-06 | 엘지전자 주식회사 | 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법 |
| KR100456242B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2004-11-10 | 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 성형광학패널 및 그 성형금형 |
| JP2008112142A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-05-15 | Canon Inc | 近接場露光用マスク、近接場露光装置、近接場露光方法、レジストパターンの形成方法、デバイスの製造方法 |
| WO2008129982A1 (ja) * | 2007-04-19 | 2008-10-30 | Nikon Corporation | 基板処理方法及びシステム、並びにデバイス製造方法 |
| CN102221775A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-10-19 | Hoya株式会社 | 基板制造方法、坯体制造方法、再生光掩模及其制造方法 |
| CN115791333A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-14 | 郑州轻工业大学 | 一种现场金相覆膜块的制备及其使用方法 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP13614998A patent/JPH11316452A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456242B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2004-11-10 | 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 성형광학패널 및 그 성형금형 |
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| CN102221775A (zh) * | 2010-04-19 | 2011-10-19 | Hoya株式会社 | 基板制造方法、坯体制造方法、再生光掩模及其制造方法 |
| CN115791333A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-14 | 郑州轻工业大学 | 一种现场金相覆膜块的制备及其使用方法 |
| CN115791333B (zh) * | 2022-12-05 | 2025-02-14 | 郑州轻工业大学 | 一种现场金相覆膜块的制备及其使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050609 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051220 |