JPS6062120A - Ｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光方法Info
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- JPS6062120A JPS6062120A JP58170756A JP17075683A JPS6062120A JP S6062120 A JPS6062120 A JP S6062120A JP 58170756 A JP58170756 A JP 58170756A JP 17075683 A JP17075683 A JP 17075683A JP S6062120 A JPS6062120 A JP S6062120A
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- Japan
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- ray
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- photoelectrons
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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
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
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- 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】
本発明は１μｍ以下の微細パターンの複写に威力を発揮
するＸ線リングラフィの分野におけるＸ線ｉｉ元方法に
関する。
するＸ線リングラフィの分野におけるＸ線ｉｉ元方法に
関する。
軟Ｘ線を用い７Ｓ：Ｘ線リングラフィが高解像度パター
ンの複写技術として有望であることが、エレクトロニク
ス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）第８巻第４号第１０２〜１０４頁（１９７２年）に
発表されて以来、Ｘ線リングラフィに関する研究開発が
精力的に進められ、近年実用段階にかなり近付いてきて
いると言える。
ンの複写技術として有望であることが、エレクトロニク
ス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）第８巻第４号第１０２〜１０４頁（１９７２年）に
発表されて以来、Ｘ線リングラフィに関する研究開発が
精力的に進められ、近年実用段階にかなり近付いてきて
いると言える。
本発明者等も、長年Ｘ線リソグラフィの研究、開発に従
事してきたが、一つの重要な問題点に気が付いた。それ
は、Ｘ線マスク、特にマスク上のＸ線吸収体であるＡｕ
パターンから放出される光電子・オージェ電子の効果に
関する。もっとも、光電子・オージェ電子放出ｉこ関す
る指摘は１９７５年に発行された刊行物ジャーナル・オ
ブ・バキーウム・サイエンス・アンド・テクノロジー（
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ、８ｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｅ −ｃｈｎｏｌｏｇｙ）第１２巻第６号
第１３２９〜１３３１頁になされている。この論文では
、Ｒｈターゲット（Ｌａ １ｅｃＤ波長ハ４．６ Ａ
）、ｌ’ｂ ９ ”７’ ｙ １−（Ｌａ線の波長は４
．３７ｋ）等を使用する場合において、より多く放射さ
れる高エネルギー成分である連続Ｘ線による効果の観点
において前記光電子・オージェ電子の効果が指摘されて
いる。
事してきたが、一つの重要な問題点に気が付いた。それ
は、Ｘ線マスク、特にマスク上のＸ線吸収体であるＡｕ
パターンから放出される光電子・オージェ電子の効果に
関する。もっとも、光電子・オージェ電子放出ｉこ関す
る指摘は１９７５年に発行された刊行物ジャーナル・オ
ブ・バキーウム・サイエンス・アンド・テクノロジー（
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ、８ｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｅ −ｃｈｎｏｌｏｇｙ）第１２巻第６号
第１３２９〜１３３１頁になされている。この論文では
、Ｒｈターゲット（Ｌａ １ｅｃＤ波長ハ４．６ Ａ
）、ｌ’ｂ ９ ”７’ ｙ １−（Ｌａ線の波長は４
．３７ｋ）等を使用する場合において、より多く放射さ
れる高エネルギー成分である連続Ｘ線による効果の観点
において前記光電子・オージェ電子の効果が指摘されて
いる。
本発明者等は、ｉターゲット（にα線の波長は８．３４
Ａ）、Ｓｌ夕−ゲット（Ｋα線の波長は７．１３Ａ）、
Ｍｏターゲ、ト（Ｌａ線の波長は５．４１Ｘ）、及びＰ
ｂターゲット等を用いて、幅広くより詳細にＸ線マスク
から放出される光電子・オージェ電子の効果を研究して
きた。その際次の問題点と思われる実験事実を見出した
。第１図に問題点の内容を説明するための概念図が示し
である。ネガ形レジストの感度特性が示されている。
Ａ）、Ｓｌ夕−ゲット（Ｋα線の波長は７．１３Ａ）、
Ｍｏターゲ、ト（Ｌａ線の波長は５．４１Ｘ）、及びＰ
ｂターゲット等を用いて、幅広くより詳細にＸ線マスク
から放出される光電子・オージェ電子の効果を研究して
きた。その際次の問題点と思われる実験事実を見出した
。第１図に問題点の内容を説明するための概念図が示し
である。ネガ形レジストの感度特性が示されている。
第１図では、Ｘ線マスクを用いた転写において、Ｘ線吸
収体であるＡｕパターンの直下のレジストへのＸ線ドー
ス量はＤ＋（残膜零）に、またＡｕパターン無しの部分
直下のレジストへのＸ線ドース量はＤｌ （残膜１００
％）になるような露光条件を設定したケースを考えてい
る。ネガレジストの残膜率を出来るだけ上げることは、
現像の際における膨潤を抑える効果があり、結果として
高解像性につながる。本発明者等は、この観点から微細
パターンの形成を試みた。８ｉターゲツトを用い、使用
したＸ線マスクのＡｕパターンのにα線に対するマスク
コントラストは第１図のＤ０対Ｄ２を得るのに十分な場
合における転写実験を行っているうちに、計算から得ら
れる前記コントラスト比が実際の転写においてはほとん
ど実現されないことに気が付いた。Ａｕパターン無しの
部分直下のレジストへのＸ線ドース量をＤ２Ｉこ設定す
ると、Ａｕパターン下では計算上はＤｌのＸ線ドース量
であるべきである。ところが残膜から逆算すると、はる
かに大くのドース量がレジストに与えられており、例え
ばＤ３のドース量に相当するという具合である。これは
Ａｕ吸収体パターンから光電子・オージェ電子が放出さ
れ、余−剰露元がＡｕパターン直下のレジストに与えら
れるせいである。
収体であるＡｕパターンの直下のレジストへのＸ線ドー
ス量はＤ＋（残膜零）に、またＡｕパターン無しの部分
直下のレジストへのＸ線ドース量はＤｌ （残膜１００
％）になるような露光条件を設定したケースを考えてい
る。ネガレジストの残膜率を出来るだけ上げることは、
現像の際における膨潤を抑える効果があり、結果として
高解像性につながる。本発明者等は、この観点から微細
パターンの形成を試みた。８ｉターゲツトを用い、使用
したＸ線マスクのＡｕパターンのにα線に対するマスク
コントラストは第１図のＤ０対Ｄ２を得るのに十分な場
合における転写実験を行っているうちに、計算から得ら
れる前記コントラスト比が実際の転写においてはほとん
ど実現されないことに気が付いた。Ａｕパターン無しの
部分直下のレジストへのＸ線ドース量をＤ２Ｉこ設定す
ると、Ａｕパターン下では計算上はＤｌのＸ線ドース量
であるべきである。ところが残膜から逆算すると、はる
かに大くのドース量がレジストに与えられており、例え
ばＤ３のドース量に相当するという具合である。これは
Ａｕ吸収体パターンから光電子・オージェ電子が放出さ
れ、余−剰露元がＡｕパターン直下のレジストに与えら
れるせいである。
本発明者等は、真空中（≦４ ｘｌＯＭｏｒｒ）で転写
実験を行ったが、あるネガレジストについては、上記効
果のため１００％残膜にするような露光が実現できず（
計算上は可能）、〜５０％残膜が限度であるという結果
も得た。真空中では、Ａｕ吸収体から放出される光電子
・オージェ電子の飛程が大きく、レジストへの影響がよ
り顕著であると考えられる。
実験を行ったが、あるネガレジストについては、上記効
果のため１００％残膜にするような露光が実現できず（
計算上は可能）、〜５０％残膜が限度であるという結果
も得た。真空中では、Ａｕ吸収体から放出される光電子
・オージェ電子の飛程が大きく、レジストへの影響がよ
り顕著であると考えられる。
Ａｕパターンから発生する光電子・オージェ電子（二次
電子）の量を正確に評価することは難しいが、本発明者
等は次の実験結果も得た。第２図はその一例である。Ｐ
ｄ線源を用いた場合における、ネガレジストＰＧＭＡの
残存膜厚特性が示されている。全てのデータ点における
ＰｄＬａ線のＰＧＭＡに対するドース量は１３０ｍＪ／
ｃｒ１１ に設定した。Ｘ線マスク無しの場合（０印の
データ）、すなわちＸ線が直接ＰＧＭＡに照射される場
合、ＰＧＭＡの残存膜厚は露光雰囲気の圧力増加に伴っ
て次第に減少する。一方、全面に薄いＡｕ膜（１７ｎｍ
厚）を有するＸ線マスクを通してＰＧＭＡレジストにＸ
線が照射された場合（ｍ印のデータ）・ＰＧＭＡの残存
膜厚は圧力によらずほぼ一定の値を示し、しかも極めて
高い残膜率（９０％以上）を有する。これは、前述のよ
うに、Ａｕ表面から多量の光電子・オージェが放出され
、ＰＧＭＡレジストへの余剰露光が生じるためと考えら
れる。
電子）の量を正確に評価することは難しいが、本発明者
等は次の実験結果も得た。第２図はその一例である。Ｐ
ｄ線源を用いた場合における、ネガレジストＰＧＭＡの
残存膜厚特性が示されている。全てのデータ点における
ＰｄＬａ線のＰＧＭＡに対するドース量は１３０ｍＪ／
ｃｒ１１ に設定した。Ｘ線マスク無しの場合（０印の
データ）、すなわちＸ線が直接ＰＧＭＡに照射される場
合、ＰＧＭＡの残存膜厚は露光雰囲気の圧力増加に伴っ
て次第に減少する。一方、全面に薄いＡｕ膜（１７ｎｍ
厚）を有するＸ線マスクを通してＰＧＭＡレジストにＸ
線が照射された場合（ｍ印のデータ）・ＰＧＭＡの残存
膜厚は圧力によらずほぼ一定の値を示し、しかも極めて
高い残膜率（９０％以上）を有する。これは、前述のよ
うに、Ａｕ表面から多量の光電子・オージェが放出され
、ＰＧＭＡレジストへの余剰露光が生じるためと考えら
れる。
以上述べたようなＡｕ吸収体パターンから放出される光
電子・オージェ電子によるレジストへの余剰露光は、微
細パターンの正確な転写を実現するという観点において
は、重大な問題点である。
電子・オージェ電子によるレジストへの余剰露光は、微
細パターンの正確な転写を実現するという観点において
は、重大な問題点である。
すなわち、実際のＸ線露光転写において、高残膜を得る
ようなＸ線ドースを設定できないこと、及び残存膜膜厚
の大幅な増加等は、微細レジストパターン（特にサブミ
クロン幅パターン）の形成において大きな障害である。
ようなＸ線ドースを設定できないこと、及び残存膜膜厚
の大幅な増加等は、微細レジストパターン（特にサブミ
クロン幅パターン）の形成において大きな障害である。
本発明の目的は、このような従来の問題点を除去せしめ
てＸ線マスクから発生する光電子・オージェ電子による
悪影響を回避し、Ｘ線リングラフィにおける微細パター
ン転写を、より精度よく行うことのできるＸ線露光方法
を提供することにある。
てＸ線マスクから発生する光電子・オージェ電子による
悪影響を回避し、Ｘ線リングラフィにおける微細パター
ン転写を、より精度よく行うことのできるＸ線露光方法
を提供することにある。
以下本発明について実施例を示す図面を参照して説明す
る。第３図は１、本発明の一実施例であり、Ｘ線露光方
法の概略図である。Ｘ線源部１のＸ線取出し窓２からＸ
線束３が放射される、Ｘ線束３はＸ線マスク４を通゛過
してレジスト８を塗布された被加工物５に照射される。
る。第３図は１、本発明の一実施例であり、Ｘ線露光方
法の概略図である。Ｘ線源部１のＸ線取出し窓２からＸ
線束３が放射される、Ｘ線束３はＸ線マスク４を通゛過
してレジスト８を塗布された被加工物５に照射される。
Ｘ線マスク４は、Ｘ線束に対して透過率の大きい基板６
とこの基板上に形成されたＸ線の吸収体パターン７とか
ら構成される。Ｘ線露光転写によって、所定のパターン
が前記レジスト８に転写されるわけであるが、この時前
述のようにＡｕパターン７から多数の光電子・オージェ
電子９が放出される。これ郷党電子・オージェ電子は前
記ネガレジスト８０表面近傍を露光する為、所定の現像
液に対して本来容易に溶解すべき箇所が不溶化したり又
は溶は難くなる。
とこの基板上に形成されたＸ線の吸収体パターン７とか
ら構成される。Ｘ線露光転写によって、所定のパターン
が前記レジスト８に転写されるわけであるが、この時前
述のようにＡｕパターン７から多数の光電子・オージェ
電子９が放出される。これ郷党電子・オージェ電子は前
記ネガレジスト８０表面近傍を露光する為、所定の現像
液に対して本来容易に溶解すべき箇所が不溶化したり又
は溶は難くなる。
そこで本発明の方法に於いては、Ｘ線照射後、酸素ガス
を用いたプラズマエツチング又は反応性スパッタエツチ
ング等のドライエツチング法によって前記レジスト８の
表面層を約１００ Ｋないし数千穴の厚さだけ除去した
後、通常の現像液を用いて残るレジスト層をパターニン
グする。上記のドライエ、チングによって除去すべきレ
タスト表面層の厚さは、レジストの感度およびコントラ
ストによって異なるが、ＬＫｅＶないし数ＫｅＶのエネ
ルギーを有するＸ線の照射によって放射される二次電子
のレジスト中Ｅこ於ける飛程はおよそ数百へない〜 し３千Ａであるから、一般には約１０００ Ｘ程度酸素
プラズマ中で除去すれば、高コントラストのレジストパ
ターンが得られる。
を用いたプラズマエツチング又は反応性スパッタエツチ
ング等のドライエツチング法によって前記レジスト８の
表面層を約１００ Ｋないし数千穴の厚さだけ除去した
後、通常の現像液を用いて残るレジスト層をパターニン
グする。上記のドライエ、チングによって除去すべきレ
タスト表面層の厚さは、レジストの感度およびコントラ
ストによって異なるが、ＬＫｅＶないし数ＫｅＶのエネ
ルギーを有するＸ線の照射によって放射される二次電子
のレジスト中Ｅこ於ける飛程はおよそ数百へない〜 し３千Ａであるから、一般には約１０００ Ｘ程度酸素
プラズマ中で除去すれば、高コントラストのレジストパ
ターンが得られる。
以上説明したように本発明を適用するならば、第一にＸ
線リングラフィにおけるサブミクロン幅の高解像度転写
をより確実にでき、第２にＸ線マスクに対して大きな技
術上の自由度を与えることができ、第３にＸ線露光の露
光雰囲気等のシステム設計に自由度を与えることができ
る。
線リングラフィにおけるサブミクロン幅の高解像度転写
をより確実にでき、第２にＸ線マスクに対して大きな技
術上の自由度を与えることができ、第３にＸ線露光の露
光雰囲気等のシステム設計に自由度を与えることができ
る。
第１図は、従来技術の問題点であるネガ形レジストでの
二次電子による余剰露光効果を示した感度特性図、第２
図は同じ（ＰＧＭＡの残膜特性を示した図、Ｍ３図は本
発明にがかる一実施例であるＸ線露光方法の概略図であ
る。 図中各番号はそれぞれ次のものを示す。 ｌ・・・Ｘ線源、２・・・Ｘ線取出し窓、３・・・Ｘ線
束、４・・・Ｘ線マスク、５・−・被加工物、６・・・
マスク基板、７・・・Ｘ線吸収体パターン、８・・・ネ
ガ形レジスト、９・・・光電子・オージェ電子。 ７ｉ′２ 図 １２５１０ ＋０２１♂ ｔｏ’ 圧 力 （ＰＯ） ；＋ ３ 図
二次電子による余剰露光効果を示した感度特性図、第２
図は同じ（ＰＧＭＡの残膜特性を示した図、Ｍ３図は本
発明にがかる一実施例であるＸ線露光方法の概略図であ
る。 図中各番号はそれぞれ次のものを示す。 ｌ・・・Ｘ線源、２・・・Ｘ線取出し窓、３・・・Ｘ線
束、４・・・Ｘ線マスク、５・−・被加工物、６・・・
マスク基板、７・・・Ｘ線吸収体パターン、８・・・ネ
ガ形レジスト、９・・・光電子・オージェ電子。 ７ｉ′２ 図 １２５１０ ＋０２１♂ ｔｏ’ 圧 力 （ＰＯ） ；＋ ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被加工物表面上にネガ型レジストを塗布し、このネガ型
レジスト上にＸ線吸収体パターンを有するＸ線露光マス
クを介してＸ線を照射し現像して、前記ネガ型レジスト
のパターンを形成するＸ線露光方法に於いて、Ｘ線を照
射した後、ドライエ。 チング法によってレジスト表面をエツチングした後、残
ったレジストを現像してレジストのパターンを形成する
ことを特徴とするＸ線露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170756A JPS6062120A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170756A JPS6062120A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062120A true JPS6062120A (ja) | 1985-04-10 |
Family
ID=15910797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170756A Pending JPS6062120A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369396A (en) * | 1992-05-14 | 1994-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting a level of liquid |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58170756A patent/JPS6062120A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369396A (en) * | 1992-05-14 | 1994-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting a level of liquid |
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