JPS61289628A - 光電子像転写方法 - Google Patents
光電子像転写方法Info
- Publication number
- JPS61289628A JPS61289628A JP60132508A JP13250885A JPS61289628A JP S61289628 A JPS61289628 A JP S61289628A JP 60132508 A JP60132508 A JP 60132508A JP 13250885 A JP13250885 A JP 13250885A JP S61289628 A JPS61289628 A JP S61289628A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- wafer
- semiconductor layer
- photoelectron
- irradiation light
- 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
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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
- G03F7/70375—Multiphoton lithography or multiphoton photopolymerization; Imaging systems comprising means for converting one type of radiation into another type of radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron 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】
〔概要〕
光が照射されたマスクから放出される光電子を投影する
光電子像転写方法において、 透光性を有する基板上に光電効果を有する半導体層とパ
ターン化された金属層とアルカリ金属またはその化合物
の薄膜とが順次層構成をなすマスクを使用して、該マス
クの基板側から光を照射することにより、 光電子の投影距離を短縮させ、転写像の解像度を向上さ
せたものである。
光電子像転写方法において、 透光性を有する基板上に光電効果を有する半導体層とパ
ターン化された金属層とアルカリ金属またはその化合物
の薄膜とが順次層構成をなすマスクを使用して、該マス
クの基板側から光を照射することにより、 光電子の投影距離を短縮させ、転写像の解像度を向上さ
せたものである。
本発明は、超ＬＳＩに用いられるウェーハなどに微細パ
ターンを露光する光電子像転写方法の改良に関す。
ターンを露光する光電子像転写方法の改良に関す。
超ＬＳＩの製造では、微細加工プロセスが重要であり、
その微細加工技術（リソグラフィ技術）の一つとしてウ
ェーハなどに微細パターンを露光する技術がある。
その微細加工技術（リソグラフィ技術）の一つとしてウ
ェーハなどに微細パターンを露光する技術がある。
従来この種の露光技術には、紫外線露光法、電子ビーム
露光法、Ｘ線露光法、イオンビーム露光法、などが知ら
れているが、それぞれ次のような問題がある。
露光法、Ｘ線露光法、イオンビーム露光法、などが知ら
れているが、それぞれ次のような問題がある。
即ち、紫外線露光法は、マスクのパターンを転写する方
式で処理能力（スループット）が大きく量産に通するが
、使用する波長から解像度が不足になる。
式で処理能力（スループット）が大きく量産に通するが
、使用する波長から解像度が不足になる。
電子ビーム露光法は、ビームスポットで描画する方式で
処理能力が小さい。
処理能力が小さい。
Ｘ線露光法は、転写方式であるが量産使用には種々の問
題解決を要する。特に光源にＳＯＲ（シンクロトロン放
射光）を使用すると設備があまりにも大損りになる懸念
がある。
題解決を要する。特に光源にＳＯＲ（シンクロトロン放
射光）を使用すると設備があまりにも大損りになる懸念
がある。
イオンビーム露光法は、ビームスポットで描画転写方式
によるもので、量産に応え得る処理能力、優れた解像度
、過大にならない設備、が期待されるものであり、転写
性能の一層の改善が望まれている。
によるもので、量産に応え得る処理能力、優れた解像度
、過大にならない設備、が期待されるものであり、転写
性能の一層の改善が望まれている。
第３図は従来の光電子像転写方法の説明図である。
同図に示す方法は、処理能力などを改善するものとして
、本願の発明者が特願昭５９−２４３３４３号および特
願昭５９−２５２１５１号などにて開示した光電子像転
写方法である。
、本願の発明者が特願昭５９−２４３３４３号および特
願昭５９−２５２１５１号などにて開示した光電子像転
写方法である。
即ち、真空中において、ステージ３上のウェーハｌをマ
スク２に対向配置させておき、照射光４がウェーハ１と
マスク２との間に配置されている反射板５で反射してマ
スク２前面の光電子放出面を照射し、該面から放出され
る光電子６が、マスク２とウェーハ１との間の電界と、
磁石のＮ極７およびＳ極８が形成する均一磁界との作用
により、ウェーハ１の表面に集束して露光する方法であ
る。
スク２に対向配置させておき、照射光４がウェーハ１と
マスク２との間に配置されている反射板５で反射してマ
スク２前面の光電子放出面を照射し、該面から放出され
る光電子６が、マスク２とウェーハ１との間の電界と、
磁石のＮ極７およびＳ極８が形成する均一磁界との作用
により、ウェーハ１の表面に集束して露光する方法であ
る。
マスク２は、第４図の側断面図に示す如く、光電効果を
有する半導体の基板１１上にパターン化されて窓１２ａ
を有する金属層１２と光電子放出面を形成するアルカリ
金属またはその化合物の薄ＩＩ！１３とが積層されてな
っている。
有する半導体の基板１１上にパターン化されて窓１２ａ
を有する金属層１２と光電子放出面を形成するアルカリ
金属またはその化合物の薄ＩＩ！１３とが積層されてな
っている。
基板１１の半導体としては、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）
＊インジウム砒素（ＩｎＡｓ）などの■−ｖ族、硫化
カドミウム（ＣｄＳ）などのＩＩ−Ｖｌ族およびシリコ
ン（Ｓｔ）などが、金属層１２の金属としては、白金（
Ｐｔ）、金（Ａｕ） 、銀（Ａｇ）などが、また薄ＩＩ
！１３のアルカリ金属としてはセシウム（Ｃｓ）、その
化合物としてはセシウムテルル（Ｃｓｚ Ｔｅ）、セシ
ウムアンチモン（Ｃ３３Ｓｂｚ ）などが用いられる。
＊インジウム砒素（ＩｎＡｓ）などの■−ｖ族、硫化
カドミウム（ＣｄＳ）などのＩＩ−Ｖｌ族およびシリコ
ン（Ｓｔ）などが、金属層１２の金属としては、白金（
Ｐｔ）、金（Ａｕ） 、銀（Ａｇ）などが、また薄ＩＩ
！１３のアルカリ金属としてはセシウム（Ｃｓ）、その
化合物としてはセシウムテルル（Ｃｓｚ Ｔｅ）、セシ
ウムアンチモン（Ｃ３３Ｓｂｚ ）などが用いられる。
そして薄ＩＩ！１３の被着は真空中で行い、大気中に取
り出すことなしに露光に使用される。
り出すことなしに露光に使用される。
露光に際して、前述したように照射光４が照射されると
、光電子放出面となる薄１１１１３表面から前方に向か
って光電子６を放出するが、基板１１の表面層、金属層
１２、薄膜１３の組み合わせにより、金属層１２の窓１
２ａ領域からの放出強度が窓１２ａ以外の領域に比べて
極端に強く、金属層１２のパターンがウェーハｌ上に転
写される。
、光電子放出面となる薄１１１１３表面から前方に向か
って光電子６を放出するが、基板１１の表面層、金属層
１２、薄膜１３の組み合わせにより、金属層１２の窓１
２ａ領域からの放出強度が窓１２ａ以外の領域に比べて
極端に強く、金属層１２のパターンがウェーハｌ上に転
写される。
そして、ウェーハ１上に転写される転写像の解像度は、
光電子６の投影距離即ちマスク２とウェーハ１との間隔
寸法ａに反比例し、マスク２とウェーハ１との間の電界
強度に比例する。
光電子６の投影距離即ちマスク２とウェーハ１との間隔
寸法ａに反比例し、マスク２とウェーハ１との間の電界
強度に比例する。
従って上記解像度を向上させるためには間隔寸法ａを小
さくすることが望ましい。
さくすることが望ましい。
然るに上記転写方法は、マスク２に対し薄膜１３側から
照射光４を照射するため間隔寸法ａが大きくならざるを
得す、それに伴う解像度低下の問題を有する。
照射光４を照射するため間隔寸法ａが大きくならざるを
得す、それに伴う解像度低下の問題を有する。
第１図は本発明による光電子像転写方法実施例の説明図
である。
である。
上記問題点は、第１図に示される如く、透光性を有する
基板上に光電効果を有する半導体層とパターン化された
金属層とアルカリ金属またはその化合物の薄膜とが順次
層構成をなし、咳ｌｌ膜表面を光電子放出面としたマス
ク２ａを使用して、該マスク２ａの基板側から光４を照
射し該光電子放出面から放出される光電子６を投影する
本発明の光電子像転写方法によって解決される。
基板上に光電効果を有する半導体層とパターン化された
金属層とアルカリ金属またはその化合物の薄膜とが順次
層構成をなし、咳ｌｌ膜表面を光電子放出面としたマス
ク２ａを使用して、該マスク２ａの基板側から光４を照
射し該光電子放出面から放出される光電子６を投影する
本発明の光電子像転写方法によって解決される。
本方法では、照射光４をマスク２ａの基板側から照射す
るため、先に説明した間隔寸法ａを従来例より大幅に短
縮させることが可能で、この短縮により転写像の解像度
を大幅に向上させることが出来る。
るため、先に説明した間隔寸法ａを従来例より大幅に短
縮させることが可能で、この短縮により転写像の解像度
を大幅に向上させることが出来る。
然も、マスク２ａの上記半導体層、上記金属層、上記薄
膜が従来例のマスク２と同様に機能して、従来例の処理
能力を失うことがない。
膜が従来例のマスク２と同様に機能して、従来例の処理
能力を失うことがない。
以下、第１図、その実施例に使用するマスク例を示す第
２図の側断面図、を用い、実施例について説明する。
２図の側断面図、を用い、実施例について説明する。
第１図に示す方法は、真空中において、ステージ３上の
ウェーハ１をマスク２ａに対向配置させておき、照射光
４がマスク２ａをその背面側から照射し、マスク２ａの
前面部に達した照射光４の作用により該前面なる光電子
放出面から放出される光電子６が、マスク２とウェーハ
１との間の電界と、ヘルムホルツコイル９が形成する従
来例と同様な均一磁界との作用により、ウェーハ１の表
面に集束して露光する方法である。
ウェーハ１をマスク２ａに対向配置させておき、照射光
４がマスク２ａをその背面側から照射し、マスク２ａの
前面部に達した照射光４の作用により該前面なる光電子
放出面から放出される光電子６が、マスク２とウェーハ
１との間の電界と、ヘルムホルツコイル９が形成する従
来例と同様な均一磁界との作用により、ウェーハ１の表
面に集束して露光する方法である。
マスク２ａは、第２図に示す如く、照射光４を透過させ
る材料例えばガリウム燐（ＧａＰ）の透光基板１１ａ上
に光電効果を有する半導体例えばＧａＡｓの半導体層１
１ｂ（厚さ約し口）を形成したものを第４図図示従来例
の半導体基板１１に対応させ、その上に従来例と同様に
パターン化されて窓１２ａを有する金属層１２と光電子
放出面を形成するアルカリ金属またはその化合物の薄１
１１１３とが積層されてなっている。
る材料例えばガリウム燐（ＧａＰ）の透光基板１１ａ上
に光電効果を有する半導体例えばＧａＡｓの半導体層１
１ｂ（厚さ約し口）を形成したものを第４図図示従来例
の半導体基板１１に対応させ、その上に従来例と同様に
パターン化されて窓１２ａを有する金属層１２と光電子
放出面を形成するアルカリ金属またはその化合物の薄１
１１１３とが積層されてなっている。
露光に際して、照射光４がマスク２ａに透光基板１１ａ
側から照射されると、照射光４は半導体層１１ｂに達し
上述したように光電子放出面となる薄膜１３表面から前
方に向かって光電子６を放出するが、半導体層１１ｂ、
金属層１２１．薄ＩＩｌ！１３の組み合わせが従来例マ
スク２の基板１１表面層、金属層１２、薄膜１３の組み
合わせと同等になり、金属層１２の窓１２ａ領域からの
放出強度が窓１２ａ以外の領域に比べて極端に強く、従
来例と同様に金属層１２のパターンがウェーハ１上に転
写される。
側から照射されると、照射光４は半導体層１１ｂに達し
上述したように光電子放出面となる薄膜１３表面から前
方に向かって光電子６を放出するが、半導体層１１ｂ、
金属層１２１．薄ＩＩｌ！１３の組み合わせが従来例マ
スク２の基板１１表面層、金属層１２、薄膜１３の組み
合わせと同等になり、金属層１２の窓１２ａ領域からの
放出強度が窓１２ａ以外の領域に比べて極端に強く、従
来例と同様に金属層１２のパターンがウェーハ１上に転
写される。
そして転写像の解像度は先に述べたようにマスク２ａと
ウェーハ１との間隔寸法ａに反比例するが、この転写方
法は、第３図図示従来例の場合に照射光４を通すためマ
スク２とウェーハ１との間に設ける必要があった空間が
不要となるため、例えば従来例でマスク２の寸法が約５
３角の場合に約５備の間隔寸法ａを必要としたのに対し
て、本方法では同一寸法のマスク２ａの場合間隔寸法ａ
を約１（２）にすることが出来て、解像度は実に従来例
の約５倍に向上した。
ウェーハ１との間隔寸法ａに反比例するが、この転写方
法は、第３図図示従来例の場合に照射光４を通すためマ
スク２とウェーハ１との間に設ける必要があった空間が
不要となるため、例えば従来例でマスク２の寸法が約５
３角の場合に約５備の間隔寸法ａを必要としたのに対し
て、本方法では同一寸法のマスク２ａの場合間隔寸法ａ
を約１（２）にすることが出来て、解像度は実に従来例
の約５倍に向上した。
なお、上記実施例ではマスク２ａの透光基板１１ａと半
導体層１１ｂにＧａＰとＧａＡｓを用いたが、例えばサ
ファイヤ（Ａ１２０３）とＳｔを用いるなど、他の材料
を用いても良い。
導体層１１ｂにＧａＰとＧａＡｓを用いたが、例えばサ
ファイヤ（Ａ１２０３）とＳｔを用いるなど、他の材料
を用いても良い。
以上説明したように、本発明の構成によれば、光が照射
されたマスクから放出される光電子を投影する光電子像
転写方法において、処理能力を保持しながらマスクとウ
ェーハとの間隔寸法短縮による転写像の解像度向上が出
来て、転写性能の一層の改善を可能にさせる効果がある
。
されたマスクから放出される光電子を投影する光電子像
転写方法において、処理能力を保持しながらマスクとウ
ェーハとの間隔寸法短縮による転写像の解像度向上が出
来て、転写性能の一層の改善を可能にさせる効果がある
。
第１図は本発明による光電子像転写方法実施例の説明図
、 第２図はその実施例に使用するマスク例の側断面図、 第３図は従来の光電子像転写方法の説明図、第４図はそ
の従来方法に使用するマスク例の側断面図、 である。 図において、 １はウェーハ、 ２．２ａはマスク、３は
ステージ、 ４は照射光、５は反射板、
６は光電子、７は磁石のＮ極、
８は磁石のＳ極、９はへルムホルツコイル、１１は
半導体基板、１１ａは透光基板、 ｌｌｂは半
導体層、１２は金属層、 １２ａは意、１
３は薄膜、 ａは間隔寸法、である。 本ＮＥＩ可失指社イタリＱ脆Ｑｌ 茶１ 図 茅２閣
、 第２図はその実施例に使用するマスク例の側断面図、 第３図は従来の光電子像転写方法の説明図、第４図はそ
の従来方法に使用するマスク例の側断面図、 である。 図において、 １はウェーハ、 ２．２ａはマスク、３は
ステージ、 ４は照射光、５は反射板、
６は光電子、７は磁石のＮ極、
８は磁石のＳ極、９はへルムホルツコイル、１１は
半導体基板、１１ａは透光基板、 ｌｌｂは半
導体層、１２は金属層、 １２ａは意、１
３は薄膜、 ａは間隔寸法、である。 本ＮＥＩ可失指社イタリＱ脆Ｑｌ 茶１ 図 茅２閣
Claims (1)
- 透光性を有する基板上に光電効果を有する半導体層とパ
ターン化された金属層とアルカリ金属またはその化合物
の薄膜とが順次層構成をなし、該薄膜表面を光電子放出
面としたマスク（２ａ）を使用して、該マスクの基板側
から光（４）を照射し該光電子放出面から放出される光
電子（６）を投影することを特徴とする光電子像転写方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60132508A JPS61289628A (ja) | 1985-06-18 | 1985-06-18 | 光電子像転写方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60132508A JPS61289628A (ja) | 1985-06-18 | 1985-06-18 | 光電子像転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61289628A true JPS61289628A (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=15082991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60132508A Pending JPS61289628A (ja) | 1985-06-18 | 1985-06-18 | 光電子像転写方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61289628A (ja) |
-
1985
- 1985-06-18 JP JP60132508A patent/JPS61289628A/ja active Pending
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