(57)【要約】【課題】遮光パターンを形成する際に、透明基板上にレジスト膜の残滓などの塵埃が付着した場合であっても、遮光膜としての機能を十全に発揮させる。【解決手段】透明基板１の表面にレジスト膜２を形成し（ｂ）、レジスト膜２をパターニングする（ｃ）。透明基板１上に残っているレジスト膜２をマスクとして透明基板１をエッチングすることにより、透明基板１に凸部１ａを形成する（ｄ）。凸部１ａ上に残っているレジスト膜２を除去し、透明基板１の表面を洗浄する（ｅ）。透明基板１の表面に遮光膜４を形成する（ｇ）。少なくとも遮光膜４を研磨することにより、凸部１ａが露出した状態で遮光膜４および凸部１ａを平坦にする（ｉ）。これにより、透明基板１上のレジスト膜２が完全に除去された状態で透明基板１の表面が洗浄された後、この透明基板１上に遮光膜４が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の表面にレジスト膜を形成するレジスト成膜工程と、
前記レジスト膜をパターニングするパターニング工程と、
前記透明基板上に残っている前記レジスト膜をマスクとして前記透明基板をエッチングすることにより、当該透明基板に凸部を形成する基板エッチング工程と、
前記凸部上に残っている前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
前記透明基板の表面を洗浄する基板洗浄工程と、
前記透明基板の表面に遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
少なくとも前記遮光膜を研磨することにより、前記凸部が露出した状態で前記遮光膜および前記凸部を平坦にする研磨工程と
が含まれることを特徴とする遮光パターンの形成方法。
【請求項２】
前記研磨工程において、化学機械研磨により、前記遮光膜および前記凸部を研磨することを特徴とする請求項１に記載の遮光パターンの形成方法。
【請求項３】
透明基板の表面にレジスト膜を形成するレジスト成膜工程と、
前記レジスト膜をパターニングするパターニング工程と、
前記透明基板上に残っている前記レジスト膜をマスクとして前記透明基板をエッチングすることにより、当該透明基板に凸部を形成する基板エッチング工程と、
前記凸部上に残っている前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
前記透明基板の表面を洗浄する基板洗浄工程と、
前記透明基板の表面に密着層を形成する密着層形成工程と、
前記密着層の上側に遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
少なくとも前記遮光膜および前記密着層を研磨することにより、前記凸部が露出した状態で前記遮光膜および前記凸部を平坦にする研磨工程と
が含まれることを特徴とする遮光パターンの形成方法。
【請求項４】
前記研磨工程において、化学機械研磨により、前記遮光膜、前記密着層および前記透明基板を研磨することを特徴とする請求項３に記載の遮光パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンホール板や回折格子その他の光学機器に使用される遮光パターンの形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような遮光パターンの形成方法としては、透明基板の上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をパターニングする工程と、前記パターニングの結果残った前記レジスト膜をマスクとして、前記透明基板をエッチングする工程と、前記エッチングの結果残った前記レジスト膜と前記透明基板の表面に、前記エッチングの結果、前記透明基板が減厚された厚さと同じ厚さの遮光膜を形成する工程と、前記レジスト膜を溶解し、前記レジスト膜とその上に成膜された前記遮光膜を除去する工程とを有する手法（以下、公知技術１という。）が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、本明細書において、「透明基板」とは、使用される波長に対して透明な基板を意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９２９２９号公報（段落〔０００９〕〔００１０〕〔００１４〕〔００１５〕の欄、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、公知技術１では、透明基板をエッチングした後、この透明基板上にレジスト膜の残滓などの塵埃（ごみ、異物）が付着する場合がある。この場合、この透明基板の上側にそのまま遮光膜を成膜すると、この塵埃に起因して遮光膜に小さいピンホールが余計にできてしまい、遮光膜として十全に機能しなくなる不具合があった。
【０００６】
こうした不具合を避けるべく、遮光膜を成膜する前に、エッチング済みの透明基板の表面を洗浄する対処法も考えられる。しかし、これでは、透明基板の洗浄に伴い、透明基板上に残っているレジスト膜が損傷を受け、それ以降の工程に支障を来す恐れがある点で、実用性に乏しい対処法と言わざるを得ない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、透明基板をエッチングした後、この透明基板上に塵埃が付着した場合であっても、遮光膜としての機能を十全に発揮させることが可能な遮光パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１の遮光パターンの形成方法は、透明基板（１）の表面にレジスト膜（２）を形成するレジスト成膜工程と、前記レジスト膜をパターニングするパターニング工程と、前記透明基板上に残っている前記レジスト膜をマスクとして前記透明基板をエッチングすることにより、当該透明基板に凸部（１ａ）を形成する基板エッチング工程と、前記凸部上に残っている前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、前記透明基板の表面を洗浄する基板洗浄工程と、前記透明基板の表面に遮光膜（４）を形成する遮光膜形成工程と、少なくとも前記遮光膜を研磨することにより、前記凸部が露出した状態で前記遮光膜および前記凸部を平坦にする研磨工程とが含まれる遮光パターンの形成方法としたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る第２の遮光パターンの形成方法は、透明基板（１）の表面にレジスト膜（２）を形成するレジスト成膜工程と、前記レジスト膜をパターニングするパターニング工程と、前記透明基板上に残っている前記レジスト膜をマスクとして前記透明基板をエッチングすることにより、当該透明基板に凸部（１ａ）を形成する基板エッチング工程と、前記凸部上に残っている前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、前記透明基板の表面を洗浄する基板洗浄工程と、前記透明基板の表面に密着層（３）を形成する密着層形成工程と、前記密着層の上側に遮光膜（４）を形成する遮光膜形成工程と、少なくとも前記遮光膜および前記密着層を研磨することにより、前記凸部が露出した状態で前記遮光膜および前記凸部を平坦にする研磨工程とが含まれる遮光パターンの形成方法としたことを特徴とする。
【００１０】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透明基板上のレジスト膜が完全に除去された状態で透明基板の表面が洗浄された後、この透明基板上に直接または密着層を介して遮光膜が形成される。したがって、透明基板をエッチングした後、この透明基板上に塵埃が付着した場合であっても、遮光膜としての機能を十全に発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る遮光パターンの形成方法を示す工程図であって、（ａ）は基板準備工程の断面図、（ｂ）はレジスト成膜工程の断面図、（ｃ）はパターニング工程の断面図、（ｄ）は基板エッチング工程の断面図、（ｅ）はレジスト除去工程の断面図、（ｆ）は密着層形成工程の断面図、（ｇ）は遮光膜形成工程の断面図、（ｈ）は研磨工程の前半の断面図、（ｉ）は研磨工程の後半の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る図である。なお、図１においては、わかりやすさを重視して図示しているため、各構成要素の寸法比率は必ずしも正確ではない。
【００１５】
この実施の形態１に係る遮光パターンの形成方法は、次の手順で行われる。
【００１６】
まず、基板準備工程で、図１（ａ）に示すように、石英からなる透明基板１を準備する。
【００１７】
次に、レジスト成膜工程に移行し、図１（ｂ）に示すように、この透明基板１の表面（図１上面）に樹脂製のレジストを塗布してレジスト膜２を形成する。
【００１８】
次いで、パターニング工程に移行し、図１（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィにより、このレジスト膜２をパターニングする。すると、透明基板１上のレジスト膜２のうち、遮光部に対応する部分が除去され、ピンホールに対応する円板状の部分が残る。
【００１９】
その後、基板エッチング工程に移行し、図１（ｄ）に示すように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチングにより、透明基板１上に残っているレジスト膜２をマスクとして、透明基板１をエッチングする。すると、所定の直径Ｄ１（例えば、Ｄ１＝１０μｍ）および高さＨ１（例えば、Ｈ１＝１５０ｎｍ）を有する円柱状の凸部１ａが透明基板１に形成される。
【００２０】
次に、レジスト除去工程に移行し、図１（ｅ）に示すように、透明基板１の凸部１ａ上に残っているレジスト膜２を溶解して除去する。これで、透明基板１上に形成されたレジスト膜２は、遮光部に対応する部分もピンホールに対応する部分も、すべて除去された状態となる。
【００２１】
この状態で、基板洗浄工程に移行し、透明基板１の表面（つまり、レジスト膜２が形成されていた面）を化学洗浄する。こうすることにより、たとえ透明基板１の表面にレジスト膜２の残滓などの塵埃が付着していたとしても、この塵埃を透明基板１の表面から払拭することができる。また、このとき透明基板１上には既にレジスト膜２が存在していないので、透明基板１の化学洗浄を行っても、それ以降の工程に支障を来す恐れはない。
【００２２】
その後、密着層形成工程に移行し、図１（ｆ）に示すように、透明基板１の表面に、所定の厚さＴ１（例えば、Ｔ１＝２０ｎｍ）を有する酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）からなる密着層３を形成する。
【００２３】
次に、遮光膜形成工程に移行し、図１（ｇ）に示すように、この密着層３の上側に、所定の厚さＴ２（例えば、Ｔ２＝２００ｎｍ）を有する白金（Ｐｔ）からなる遮光膜４を成膜する。これで、透明基板１上に密着層３を介して遮光膜４が密着した状態となる。
【００２４】
このとき、遮光膜４の厚さＴ２は、透明基板１の凸部１ａの高さＨ１から密着層３の厚さＴ１を減じた値より大きくする（Ｔ２＞Ｈ１−Ｔ１）。その結果、この遮光膜４の上面の高さは、遮光部に対応する部分において、透明基板１の凸部１ａの上面より高くなる。
【００２５】
その後、研磨工程に移行し、図１（ｈ）に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）により、まず遮光膜４を平坦に研磨する。この研磨作業は、ピンホールに対応する部分の遮光膜４が残らず除去されて、透明基板１の凸部１ａ上の密着層３が露出するまで行う。
【００２６】
引き続き、図１（ｉ）に示すように、化学機械研磨により、透明基板１の凸部１ａ上の密着層３および遮光部に対応する部分の遮光膜４を同時に平坦に研磨した後、透明基板１の凸部１ａおよび遮光部に対応する部分の遮光膜４を同時に平坦に研磨する。この研磨作業は、透明基板１の凸部１ａ上の密着層３が残らず除去されて、透明基板１の凸部１ａが露出するまで行う。
【００２７】
すると、これらの研磨により、透明基板１の凸部１ａが露出した状態で遮光膜４および透明基板１の凸部１ａが平坦になる。
【００２８】
なお、透明基板１、密着層３および遮光膜４は、それぞれ材質が異なり、この順で研磨レート（単位時間当たりの研磨量）が低下する。そのため、この研磨工程が終了した時点で、透明基板１の凸部１ａの露出面１ｂが少し凹んで段差が生じる可能性がある。しかし、透明基板１、密着層３および遮光膜４の研磨に用いる研磨剤の選択を最適化することにより、或いは、透明基板１、密着層３および遮光膜４の実際の研磨量をフィードバックして研磨条件を適宜制御することにより、この露出面１ｂの凹み量を僅少（例えば、２０ｎｍ以下）に抑えて、段差がほとんどない平坦な露出面１ｂを形成することができる。その結果、透明基板１の凸部１ａの露出面１ｂ上に塵埃が溜まる事態の発生を未然に防止することが可能となる。
【００２９】
ここで、遮光パターンの形成方法が終了し、表面が平坦な遮光パターンが形成される。
【００３０】
このように、この実施の形態１に係る遮光パターンの形成方法では、透明基板１上のレジスト膜２が完全に除去された状態で透明基板１の表面が化学洗浄された後、この透明基板１上に密着層３を介して遮光膜４が形成される。したがって、透明基板１をエッチングした後、この透明基板１上にレジスト膜２の残滓などの塵埃が付着した場合であっても、遮光膜４を成膜する前に、この塵埃を除去することができる。その結果、レジスト膜２の塵埃に起因して遮光膜４に小さいピンホールが生じることを阻止し、遮光膜４としての機能を十全に発揮させることが可能となる。
【００３１】
また、この実施の形態１に係る遮光パターンの形成方法では、上述したとおり、透明基板１と遮光膜４との間に密着層３が介在するため、透明基板１と遮光膜４との密着性が良好でない場合であっても適用可能である。
【００３２】
しかも、上述した公知技術１では、平坦化のための研磨工程が含まれないことから、遮光膜４を成膜するときに、透明基板１上の遮光膜４の表面と、透明基板１のピンホールに対応する部分の表面とが同一面となるようにしなければならない。そうしないと、その後工程で、透明基板１上のレジスト膜２と、その上に成膜された遮光膜４とを除去しても、表面に段差が生じて平坦にならない。したがって、その分だけ慎重な作業が要求され、勢い生産性が低下する。これに対して、この実施の形態１では、平坦化のための研磨工程が含まれることから、上述した公知技術１における不都合を伴わないので、生産性を高めることが可能となる。
［発明の実施の形態２］
【００３３】
この実施の形態２に係る遮光パターンの形成方法は、透明基板１と遮光膜４との密着性が良好である場合に適用可能であり、レジスト除去工程から密着層形成工程を経て遮光膜形成工程に移行する代わりに、レジスト除去工程から直ちに（つまり、密着層形成工程を経ずに）遮光膜形成工程に移行する点を除き、上述した実施の形態１と基本的に同じ構成を有している。
【００３４】
したがって、この実施の形態２に係る遮光パターンの形成方法では、透明基板１と遮光膜４との間に密着層３が介在しなくなる。そのため、密着層形成工程が不要となるほか、遮光膜形成工程において、透明基板１の表面に遮光膜４を成膜するとともに、この遮光膜４の厚さＴ２は、透明基板１の凸部１ａの高さＨ１より大きくする（Ｔ２＞Ｈ１）。また、研磨工程においては、透明基板１の凸部１ａが露出するまで遮光膜４を平坦に研磨した後、透明基板１の凸部１ａおよび遮光部に対応する部分の遮光膜４を同時に平坦に研磨する。
【００３５】
この実施の形態２では、上述した実施の形態１と同じ作用効果を奏する。これに加えて、密着層形成工程を省くことができるので、その分だけ生産性を高めることが可能となる。
［発明のその他の実施の形態］
【００３６】
なお、上述した実施の形態１では、遮光膜形成工程において、遮光膜４の厚さＴ２を適宜設定することにより、遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さが透明基板１の凸部１ａの上面より高くなるようにした。したがって、研磨工程においては、上述したとおり、遮光膜４のみを研磨した後、密着層３と遮光膜４とを同時に研磨し、さらに、透明基板１の凸部１ａと遮光膜４とを同時に研磨することになる。しかし、遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さは、必ずしも透明基板１の凸部１ａの上面より高くする必要はない。遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さが透明基板１の凸部１ａの上面より低い場合は、研磨工程において、ピンホールに対応する部分の遮光膜４、密着層３および透明基板１の凸部１ａを順に研磨した後、透明基板１の凸部１ａと遮光膜４とを同時に研磨することになる。この場合も、上述した実施の形態１と同じ作用効果を奏する。
【００３７】
また、上述した実施の形態２では、遮光膜形成工程において、遮光膜４の厚さＴ２を適宜設定することにより、遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さが透明基板１の凸部１ａの上面より高くなるようにした。したがって、研磨工程においては、上述したとおり、遮光膜４のみを研磨した後、透明基板１の凸部１ａと遮光膜４とを同時に研磨することになる。しかし、遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さは、必ずしも透明基板１の凸部１ａの上面より高くする必要はない。遮光部に対応する部分の遮光膜４の上面の高さが透明基板１の凸部１ａの上面より低い場合は、研磨工程において、ピンホールに対応する部分の遮光膜４および透明基板１の凸部１ａを順に研磨した後、透明基板１の凸部１ａと遮光膜４とを同時に研磨することになる。この場合も、上述した実施の形態２と同じ作用効果を奏する。
【００３８】
また、上述した実施の形態１、２では、基板洗浄工程において、透明基板１の表面を化学洗浄する場合について説明したが、化学洗浄以外の洗浄方法（例えば、ブラシ洗浄、超音波洗浄など）を代用または併用することもできる。
【００３９】
また、上述した実施の形態１では、研磨工程において、透明基板１の凸部１ａ、密着層３および遮光膜４を研磨するときに化学機械研磨を用いる場合について説明し、上述した実施の形態２では、研磨工程において、透明基板１の凸部１ａおよび遮光膜４を研磨するときに化学機械研磨を用いる場合について説明した。しかし、透明基板１の凸部１ａなどを所定の精度で平坦化することができる限り、化学機械研磨以外の研磨法（例えば、固定砥粒研磨法など）を代用または併用することも可能である。
【００４０】
また、上述した実施の形態１では、研磨工程において、透明基板１の凸部１ａ、密着層３および遮光膜４を研磨する場合について説明した。しかし、透明基板１の凸部１ａが露出した状態で遮光膜４および透明基板１の凸部１ａを平坦にすることができる限り、密着層３および遮光膜４のみを研磨してもよい。
【００４１】
また、上述した実施の形態２では、研磨工程において、透明基板１の凸部１ａおよび遮光膜４を研磨する場合について説明した。しかし、透明基板１の凸部１ａが露出した状態で遮光膜４および透明基板１の凸部１ａを平坦にすることができる限り、遮光膜４のみを研磨してもよい。
【００４２】
また、上述した実施の形態１、２では、石英からなる透明基板１を用いて遮光パターンを形成する場合について説明したが、透明基板１の材質は石英に限るわけではない。例えば、螢石などを透明基板１の材質として採用することもできる。
【００４３】
また、上述した実施の形態１では、酸化クロムからなる密着層３を用いて遮光パターンを形成する場合について説明したが、密着層３の材質は酸化クロムに限るわけではない。例えば、クロム、タンタルなどを密着層３の材質として採用することも可能である。
【００４４】
さらに、上述した実施の形態１、２では、白金からなる遮光膜４を用いて遮光パターンを形成する場合について説明したが、遮光膜４の材質は白金に限るわけではない。例えば、クロム、タンタルなどを遮光膜４の材質として採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば、液浸方式の縮小投影露光装置に組み込まれる波面収差測定器を製造する際に適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１……透明基板
１ａ……凸部
１ｂ……露出面
２……レジスト膜
３……密着層
４……遮光膜
Ｄ１……凸部の直径
Ｈ１……凸部の高さ
Ｔ１……密着層の厚さ
Ｔ２……遮光膜の厚さ
【図１】
2011242473.tif 000003