(57)【要約】【課題】マスクパターンよりも微細なパターニングができる露光方法を提供すること。【解決手段】パターン開口部２００ｃが形成されたクロム膜２００ｂを有するフォトマスク２００とフォトレジスト１００ｂとを、液体３００を介して近接させた状態で、上記フォトマスク２００に第１の光Ｌ１を照射して、上記クロム膜２００ｂのパターン開口部２００ｃの縁部２００ｄに近接場光Ｌｋを発生させ、この近接場光Ｌｋで、上記フォトレジスト１００ｂにおいて上記パターン開口部２００ｃの縁部２００ｄに対応する領域を露光する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された遮光膜を有するフォトマスクと被露光膜とを、液体を介して近接させた状態で、上記フォトマスクに露光光を照射して、上記遮光膜の開口部の周縁部に近接場光を発生させ、この近接場光で、上記被露光膜において上記開口部の周縁部に対応する領域を露光することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
上記露光光は、上記被露光膜が感光しない波長領域を有することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
【請求項３】
上記露光光は、赤色光であることを特徴とする請求項２記載の露光方法。
【請求項４】
上記液体の厚さを調整することで、上記被露光膜の露光部分の幅寸法を制御することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
【請求項５】
開口部が形成された遮光膜を有するフォトマスクと被露光膜とを、液体を介して近接させた状態で、上記フォトマスクに第１の光を照射して、少なくとも上記開口部以外の部分に第２の光を発生させ、この第２の光で上記被露光膜を露光することを特徴とする露光方法。
【請求項６】
上記液体の厚さを調整することで、上記被露光膜の露光部分の位置や数を制御することを特徴とする請求項５記載の露光方法。
【請求項７】
上記液体は少なくとも純水とグリセリンを含有し、上記純水とグリセリンの混合比を調整することで、上記液体の厚さを調整することを特徴とする請求項４または６記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被露光膜とマスクとを液体を介して密着させて上記被露光膜を露光する露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッパを用いて被露光膜にマスクパターンを縮小転写する露光方法が知られている。この露光方法では、微細加工を実現するために、短波長の光源、例えばＡｒＦレーザ（１９３ｎｍ）やＦ２レーザ（１５２ｎｍ）等を用いている。このステッパに位相シフトマスクを組み合わせて、さらなる微細加工を実現する方法も知られている。
【０００３】
しかしながら、このステッパは２５億円〜５０億円もするため、生産コストが上昇するという問題がある。
【０００４】
そこで近年、低い生産コストを実現できる方法として、被露光膜にマスクを密着させて、マスク開口部に局在する近接場光で被露光膜にマスクパターンを転写する露光方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許３３３４６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近接場光を用いる露光方法では、被露光膜に対してマスクパターンを等倍で転写するため、微細加工を実現するためには、マスクに対して微細なパターニングが必要となる。このパターニングでは電子ビームリソグラフィーにより遮光膜をエッチング加工するのが一般的だが、パターンの微細化に伴って加工が困難となるため、従来の近接場光を用いる露光方法では、微細化に限界がある。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マスクパターンよりも微細なパターニングができる露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の露光方法は次のように構成されている。
【０００８】
（１）開口部が形成された遮光膜を有するフォトマスクと被露光膜とを、液体を介して近接させた状態で、上記フォトマスクに露光光を照射して、上記遮光膜の開口部の周縁部に近接場光を発生させ、この近接場光で、上記被露光膜において上記開口部の周縁部に対応する領域を露光することを特徴とする。
【０００９】
（２）（１）に記載された露光方法において、上記露光光は、上記被露光膜が感光しない波長領域を有することを特徴とする。
【００１０】
（３）（２）に記載された露光方法において、上記露光光は、赤色光であることを特徴とする。
【００１１】
（４）（１）に記載された露光方法において、上記液体の厚さを調整することで、上記被露光膜の露光部分の幅寸法を制御することを特徴とする。
【００１２】
（５）開口部が形成された遮光膜を有するフォトマスクと被露光膜とを、液体を介して近接させた状態で、上記フォトマスクに第１の光を照射して、少なくとも上記開口部以外の部分に第２の光を発生させ、この第２の光で上記被露光膜を露光することを特徴とする。
【００１３】
（６）（５）に記載された露光方法において、上記液体の厚さを調整することで、上記被露光膜の露光部分の位置や数を制御することを特徴とする。
【００１４】
（７）（４）または（６）に記載された露光方法において、上記液体は少なくとも純水とグリセリンを含有し、上記純水とグリセリンの混合比を調整することで、上記液体の厚さを調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マスクパターンよりも微細なパターニングができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するために最良の形態について説明する。
【００１７】
まず、図１を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る露光方法を説明する説明図。
【００１９】
図１中の１００は基板である。この基板１００は、ウエーハ１００ａと、このウエーハ１００ａの表面に形成されたフォトレジスト１００ｂとから構成されている。なお、フォトレジスト１００ｂとしては、ポジ型のｉ線レジストを用いている。ちなみに、ｉ線レジストとは、ｉ線（波長：３６５［ｎｍ］）によってのみ感光するレジストのことである。
【００２０】
また、図１中の２００はフォトマスクである。このフォトマスク２００は、石英基板２００ａと、この石英基板２００ａの表面に形成されたクロム膜２００ｂとから構成されている。このクロム膜２００ｂには、上記フォトレジスト１００ｂを露光するためのパターン開口部２００ｃが形成されている。なお、パターン開口部２００ｃの幅寸法は、１００［ｎｍ］より大きく設定されている。
【００２１】
上記基板１００とフォトマスク２００は、図１（ａ）に示すように、フォトレジスト１００ｂとクロム膜２００ｂとが液体３００を介して密着するように貼り合わされている。液体３００としては、純水とグリセリンを所定の比率で混合したものを用いる。
【００２２】
基板１００とフォトマスク２００とを貼り合わせたら、フォトマスク２００に向けて石英基板２００ａ側から第１の光Ｌ１を照射する。この第１の光Ｌ１としては、フォトレジスト１００ｂが感光しない波長領域を持つものが用いられる。ちなみに、本実施の形態では赤色光を用いている。
【００２３】
フォトマスク２００に第１の光Ｌ１が照射されると、パターン開口部２００ｃの縁部２００ｄに近接場光Ｌｋが発生し、フォトレジスト１００ｂのうち、上記縁部２００ｄに沿った部分だけを露光する。ちなみに、フォトレジスト１００ｂはｉ線レジストであり、フォトマスク２００に照射する第１の光Ｌ１は赤色光であるため、この第１の光Ｌ１がフォトレジスト１００ｂを露光しているわけではない。
【００２４】
フォトレジスト１００ｂの露光が終了したら、基板１００からフォトマスク２００を取り外し、フォトレジスト１００ｂを現像する。これによって、フォトレジスト１００ｂには、図１（ｂ）に示すように、レジストパターンが形成される。このレジストパターンは、フォトレジスト１００ｂのうちのパターン開口部２００ｃの縁部２００ｄに沿った部分だけが露光されるため、マスクパターンよりも微細化されたのもとなっている。なお、図１（ｃ）は、フォトレジスト１００ｂの素材として、ネガ型のｉレジストを用いた場合のレジストパターンを示している。
【００２５】
フォトレジスト１００ｂの露光部分１０１の幅寸法Ｗは、フォトレジスト１００ｂとクロム膜２００ｂの間に介在する液体３００の厚さにより調整することができる。例えば、液体３００を厚くすると露光部分１０１の幅寸法Ｗが狭まり、液体３００を薄くすると露光部分１０１の幅寸法Ｗが広がる。
【００２６】
液体３００の厚さは、純水とグリセリンの混合比率により調整することができる。すなわち、純水とグリセリンの混合比率を調整するだけで、レジストパターンの細かさを制御することができる。
【００２７】
上述の露光方法によれば、基板１００のフォトレジスト１００ｂとフォトマスク２００のクロム膜２００ｂとを液体３００を介して密着させ、フォトレジスト１００ｂの素材としてｉ線レジストを用いるとともに、露光用の第１の光Ｌ１として赤色光を用いている。
【００２８】
そのため、フォトレジスト１００ｂのうち、クロム膜２００ｂに形成されたパターン開口部２００ｃの縁部２００ｄに沿った部分だけが露光されるから、マスクパターンよりも微細なレジストパターンを形成することができる。
【００２９】
したがって、フォトレジスト１００ｂに形成すべきレジストパターンと等倍のマスクパターンをフォトマスク２００に形成する必要がないから、フォトマスク２００の製造が容易になる。
【００３０】
しかも、液体３００を構成する純水とグリセリンの混合比率を調整することで、液体３００の厚さを調整し、フォトレジスト１００ｂの露光部分１０１の幅寸法Ｗを制御している。
【００３１】
そのため、非常に簡単にレジストパターンの精細度を制御することができる。
【００３２】
次に、図２〜図４を用いて本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、ここでは上記実施の形態と同様の構成、作用については、その説明を省略する。
【００３３】
図２は本発明の第２の実施の形態に係る露光方法を説明する説明図、図３は同実施の形態に係る露光方法により得られた第１のレジストパターンの写真図、図４は同実施の形態に係る露光方法により得られた第２のレジストパターンの写真図である。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、本実施の形態では、クロム膜２００ｂに形成されたパターン開口部２００ｃの幅寸法を約１００［ｎｍ］としている。そのため、フォトマスク２００に照射する第１の光Ｌ１は、その波長が３６５［ｎｍ］なので、パターン開口部２００ｃを透過することができない。
【００３５】
フォトマスク２００に第１の光Ｌ１を照射すると、パターン開口部２００ｃの部分と、隣接するパターン開口部２００ｃの丁度真中の部分に第２の光Ｌ２が発生し、図２（ｂ）に示すように、フォトレジスト１００ｂのうち、上記部分と対応する箇所を露光する。
【００３６】
フォトレジスト１００ｂの露光が終了したら、基板１００からフォトマスク２００を取り外し、フォトレジスト１００ｂを現像する。これによって、フォトレジスト１００ｂには、図２（ｂ）に示すように、第１のレジストパターンが形成される。この第１のレジストパターンは、フォトレジスト１００ｂのうち、パターン開口部２００ｃと対応する部分と、隣接するパターン開口部２００ｃの丁度真中の部分だけが露光されることで、マスクパターンよりも微細化されたのもとなっている。
【００３７】
ここで、発明者らは、液体３００の厚さを種々に調整してフォトレジスト１００ｂに形成されるレジストパターンの形状を調べた。図２（ｃ）は液体３００の厚さを変えて露光したときに得られた第２のレジストパターンを示している。なお、ここで用いる液体３００は、第１の実施の形態と同様に、純水とグリセリンを所定の比率で混合したものである。
【００３８】
その結果、図２（ｃ）に示すように、液体３００の厚さを変えただけで、パターン開口部２００ｃと対応する部分は全く露光されず、その代わりに隣接するパターン開口部２００ｃの間の２箇所が露光された。
【００３９】
これにより得られた第１、第２のレジストパターンの平面形状を図３と図４に示しておく。なお、図中の点線で囲われた部分は、パターン開口部２００ｃと対応する部分を示している。
【００４０】
本実施の形態の露光方法によれば、フォトレジスト１００ｂのうち、隣接するパターン開口部２００ｃの間に位置する、パターン開口部２００ｃの存在しない部分も露光することができる。そのため、フォトマスク２００に形成したマスクパターンよりも微細なレジストパターンを形成することができる。
【００４１】
したがって、フォトレジスト１００ｂに形成すべきレジストパターンと等倍のマスクパターンをフォトマスク２００に形成する必要がないから、フォトマスク２００の製造が容易になる。
【００４２】
しかも、基板１００とフォトマスク２００の間に介在させる液体３００の厚さを調整するだけで、露光部分１０１の位置と数をも制御することができるから、極めて容易に所望の形状、細かさを持つレジストパターンを形成することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る露光方法を説明する説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る露光方法を説明する説明図。
【図３】同実施の形態に係る露光方法により得られたレジストパターンを示す写真図。
【図４】同実施の形態に係る露光方法により得られたレジストパターンを示す写真図。
【符号の説明】
【００４５】
１００ｂ…フォトレジスト、１０１…露光部分、２００…フォトマスク、２００ｂ…クロム膜、２００ｃ…パターン開口部、２００ｄ…縁部、３００…液体、Ｌ１…第１の光、Ｌ２…第２の光、Ｌｋ…近接場光、Ｗ…幅寸法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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