(57)【要約】【課題】近接場光の強度分布を任意の強度分布に制御することが可能となる近接場光露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いた近接場光強度分布の制御方法、パターン作製方法およびパターン作製装置を提供する。【解決手段】開口幅が露光光の光源波長の１／２以下の微小開口を有し、近接場光の強度分布を制御する近接場光露光用フォトマスクであって、前記微小開口１０３の近傍に凹部または凸部１０４を有し、該凹部または凸部によって、近接場光の強度分布を任意の強度分布に制御する構成とする。【選択図】            図１
2004335905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口幅が露光光の光源波長の１／２以下の微小開口を有し、近接場光の強度分布を制御する近接場光露光用フォトマスクであって、
前記微小開口の近傍に凹部または凸部を有し、該凹部または凸部によって、近接場光の強度分布を任意の強度分布に制御する構成を備えていることを特徴とする近接場光露光用フォトマスク。
【請求項２】
前記凹部または凸部を少なくとも１つ有し、該凹部または凸部の前記微小開口に対する相対位置及び／または大きさによって、前記近接場光の強度分布を制御する構成を備えていることを特徴とする請求項１に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項３】
前記凹部または凸部を複数有し、これらを前記微小開口に対して周期的に配置し、その周期のピッチ及び／または位相のシフト量によって、前記近接場光の強度分布を制御する構成を備えていることを特徴とする請求項１に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項４】
前記周期のピッチが、前記フォトマスクを構成するマスク母材中での露光光の媒質内波長より短いことを特徴とする請求項３に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項５】
前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、前記凹部または凸部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項６】
前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が強い部分の近傍に、前記凹部または凸部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項７】
前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、第１の少なくとも１つの凹部または凸部を有し、近接場光強度の強い部分の近傍に、第２の少なくとも１つの凹部または凸部を有し、前記微小開口に対する前記第１と第２の凹部または凸部の相対位置及び／または大きさが異っていることを特徴とする請求項２に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項８】
前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、第１の周期的に配された凹部または凸部を有し、近接場光強度の強い部分の近傍に第２の周期的に配された凹部または凸部を有し、前記第１と第２の凹部または凸部における前記周期のピッチ及び／または位相が異っていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項９】
前記微小開口がスリット形状を有し、前記近接場光強度の弱い部分を該スリット形状の微小開口の終端部近傍に有するフォトマスクにおいて、前記凹部または凸部が、前記スリット形状の微小開口の終端部近傍に形成されていることを特徴とする請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項１０】
前記微小開口が縦横ともに波長サイズ以下の孤立パターンを有し、前記近接場光強度の弱い部分を該孤立パターンの近傍に有するフォトマスクにおいて、
前記凹部または凸部が、該孤立パターンの近傍に形成されていることを特徴とする請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項１１】
前記周期的に配置された凹部または凸部において、その周期の位相に不連続部を形成し、該不連続部を前記微小開口の近傍に配置したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項１２】
前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、前記周期の位相に不連続部を有する第１の周期構造を備え、近接場光強度が強い部分の近傍に、前記周期の位相に不連続部を有する第２の周期構造を備え、前記第１と第２の周期構造における位相の不連続量が異っていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の近接場光露光用フォトマスク。
【請求項１３】
近接場光の強度分布を制御する近接場光強度分布の制御方法であって、近接場光露光用のフォトマスクとして請求項１〜１２のいずれか１項に記載の近接場光露光用フォトマスクを用い、前記微小開口を伝搬する光と前記フォトマスク面におけるプラズモンポラリトンとの結合関係を調整して、近接場光の強度分布を制御することを特徴とする近接場光強度分布の制御方法。
【請求項１４】
パターン作製方法であって、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の近接場光露光用のフォトマスクを、光源波長以下の膜厚を有するフォトレジスト膜を形成した被加工基板上に対向配置し、露光光源から露光用光を前記フォトマスク裏面に所定の時間照射し、前記フォトマスクの開口パターンをもとに、近接場光の強度分布を制御して前記フォトレジスト膜に潜像を形成・転写することを特徴とするパターン作製方法。
【請求項１５】
パターン作製装置であって、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の近接場光露光用のフォトマスクを設置するステージと、露光用光源と、光源波長以下の膜厚のフォトレジストが形成された被加工基板を設置する試料台と、該被加工基板と該フォトマスクとの距離制御手段と、を有することを特徴とするパターン作製装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接場光露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いた近接場光強度分布の制御方法、パターン作製方法およびパターン作製装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリの大容量化やＣＰＵの高速化や集積化の進展とともに、光リソグラフィーのさらなる微細化は必要不可欠となっている。一般に光リソグラフィー装置における微細加工限界は、光源の波長程度である。このため、光リソグラフィー装置の光源に近紫外線レーザーを用いるなど短波長化がはかられ、  ０．１μｍ程度の微細加工が可能となっている。
このように微細化が進む光リソグラフィーであるが、０．１μｍ以下の微細加工を行なうためには、光源のさらなる短波長化、その波長域でのレンズの開発等解決すべき課題も多い。
これを解決する一つの方法として、近接場露光法が提案されている。
例えば、特許文献１のように、表側の面に幅が１００ｎｍ以下の開口からなる微小開口パターンを有し、且つ弾性体で構成されてマスク面の法線方向に弾性変形可能なマスクを用いる露光方法及び露光装置が提案されている。
また、特許文献２のように、金属膜に設けた開口と周期的に変化する表面形状を有し、表面プラズモンモードと相互作用して、開口を通ずる光伝送を強化して、像を転写するフォトリソグラフィーマスクが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４５０５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７１７６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示されるような、幅が１００ｎｍ以下の開口からなる微小開口パターンに対して、露光に波長４３６ｎｍのｇ線、波長３６５ｎｍのｉ線を用いた場合には、その開口幅は波長の半分以下となる。
金属膜上のこのように微小な開口を介して光の形成する近接場を用いて近接場露光をする場合においては、近接場の強度分布が開口の形状と異なることが生じる。このような課題に対して、特許文献２では光を増強することが提案されているが、この特許文献２のように、単に光を増強するだけでは不十分である。
【０００５】
そこで、本発明は、近接場光の強度分布を任意の強度分布に制御することが可能となる近接場光露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いた近接場光強度分布の制御方法、パターン作製方法およびパターン作製装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するため、以下のように構成した近接場光露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いた近接場光強度分布の制御方法、パターン作製方法およびパターン作製装置を提供するものである。
すなわち、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、開口幅が露光光の光源波長の１／２以下の微小開口を有し、近接場光の強度分布を制御する近接場光露光用フォトマスクであって、前記微小開口の近傍に凹部または凸部を有し、該凹部または凸部によって、近接場光の強度分布を任意の強度に制御する構成を備えている。
また、近接場光露光用フォトマスクは、前記凹部または凸部を少なくとも１つ有し、該凹部または凸部の前記微小開口に対する相対位置及び／または大きさによって、前記近接場光の強度分布を制御する構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記凹部または凸部を複数有し、これらを前記微小開口に対して周期的に配置し、その周期のピッチ及び／または位相のシフト量によって、前記近接場光の強度分布を制御する構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記周期のピッチが、前記フォトマスクを構成するマスク母材中での露光光の媒質内波長より短いことを特徴とする。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、前記凹部または凸部を有する構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が強い部分の近傍に、前記凹部または凸部を有する構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、第１の少なくとも１つ凹部または凸部を有し、近接場光強度の強い部分の近傍に、第２の少なくとも１つの凹部または凸部を有し、前記微小開口に対する前記第１と第２の凹部または凸部の相対位置及び／または大きさが異なるようにした構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、第１の周期的に配された凹部または凸部を有し、近接場光強度の強い部分の近傍に第２の周期的に配された凹部または凸部を有し、前記第１と第２の凹部または凸部における前記周期のピッチ及び／または位相が異なるようにした構成を採ることができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口がスリット形状を有し、前記近接場光強度の弱い部分を該スリット形状の微小開口の終端部近傍に有するフォトマスクにおいて、前記凹部または凸部を、前記スリット形状の微小開口の終端部近傍に形成することができる。
また、近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が縦横ともに波長サイズ以下の孤立パターンを有し、前記近接場光強度の弱い部分を該孤立パターンの近傍に有するフォトマスクにおいて、前記凹部または凸部を、該孤立パターンの近傍に形成することができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記周期的に配置された凹部または凸部において、その周期の位相に不連続部を形成し、該不連続部を前記微小開口の近傍に位置するように構成することができる。
また、本発明の近接場光露光用フォトマスクは、前記微小開口が、複数の微小開口からなる微小開口群で構成され、前記微小開口群の中で前記露光光を当てたときに生ずる近接場光強度が弱い部分の近傍に、前記周期の位相に不連続部を有する第１の周期構造を備え、近接場光強度が強い部分の近傍に、前記周期の位相に不連続部を有する第２の周期構造を備え、前記第１と第２の周期構造における位相の不連続量が異なるように構成することができる。
また、本発明の本発明の近接場光強度分布の制御方法は、近接場光露光用のフォトマスクを用い、近接場光の強度分布を制御する近接場光強度分布の制御方法であって、前記近接場光露光用のフォトマスクとして上記した近接場光露光用フォトマスクを用い、前記微小開口を伝搬する光と前記フォトマスク面におけるプラズモンポラリトンとの結合関係を調整して、近接場光の強度分布を制御するように構成することができる。
また、本発明のパターン作製方法は、上記した近接場光露光用のフォトマスクを、光源波長以下の膜厚を有するフォトレジスト膜を形成した被加工基板上に対向配置し、露光光源から露光用光を前記フォトマスク裏面に所定の時間照射し、前記フォトマスクの開口パターンをもとに、近接場光の強度分布を制御して前記フォトレジスト膜に潜像を形成・転写するパターン作製方法を構成することができる。
また、本発明のパターン作製装置は、上記した近接場光露光用のフォトマスクを設置するステージと、露光用光源と、光源波長以下の膜厚のフォトレジストが形成された被加工基板を設置する試料台と、該被加工基板と該フォトマスクとの距離制御手段と、を有することを特徴とするパターン作製装置を構成することができる。
さらに、本発明におけるこれらの細部の特徴については、以下の説明により明らかとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図を用いて発明の実施の形態について、説明する。
［第１の実施の形態］
図１に、本発明の第１の実施の形態によるフォトマスクの一部分の拡大図を示す。このフォトマスクは、露光に用いる光源の波長にたいして透明な母材１０１と、同じ光を遮光する金属膜１０２の薄膜とからなる。この薄膜の厚さは、４０〜２００ｎｍ程度である。
母材１０１は、厚さ０．１〜１００μｍ程度の薄膜であり、外周部で基板（図示せず）に支持されている。金属膜１０２には、スリット状の開口１０３が開いている。このスリットの幅は光源の波長よりも小さく、一方、長さは光源の波長よりも長い。
金属膜１０２のスリット終端部近傍には、スリットの長手方向に直交する方向（図中ではＡＡ’の方向）に、周期的な凹凸１０４が形成されている。
【０００８】
このマスクは、基板に塗布した薄膜レジストに密着させて、これに垂直な方向から光を照射して、パターンを露光するものである。ここでは、マスク近傍での光の振舞いについて、詳細に説明する。
このマスクに母材側から露光用の光を照射したときに、マスクおもて面（図１の断面図中では下側に相当）の開口部近傍に近接場光が生じる。
本実施の形態によるスリット終端部の周期的な凹凸１０４は、この凹凸近くのスリット部の光強度を増強させ、マスク開口部全域にわたる近接場光分布の強弱の差を小さくして、平坦な光強度分布に近づけさせるものである。
【０００９】
周期的な凹凸１０４がない場合には、スリット終端部近くでは近接場光分布が弱くなる。これは、以下の理由による。
図１のマスクを偏光制御しない光で照射する。入射光は、電界ベクトルがスリットと平行な成分と電界ベクトルがスリットに垂直な成分とに分けられる。電界ベクトルがスリットと平行（すなわち、スリット側面の金属表面に平行）な成分の光は、このスリットをほとんど通過しない。一方、電界ベクトルがスリットと垂直な成分の光は、このスリットの中を伝播して、マスクおもて面に近接場光を生じさせる。ところが、スリットの終端部では、電界ベクトルがスリット終端の金属表面に平行となるので、スリット内の光の伝搬損失が大きくなる。このような損失は、スリット終端から光源波長程度までの範囲に影響を及ぼす。
【００１０】
さて次に、スリット近傍に設けた前記周期的な凹凸１０４による光強度の制御は、以下のような原理に基づいている。前記周期的な凹凸１０４は、金属膜表面（あるいは母材との界面。金属膜がフォトレジストと密着しているときには、レジスト金属の界面）での界面プラズモンポラリトンとスリットを伝搬する光との結合を制御するものである。
すなわち、前記界面プラズモンポラリトンは、周期的凹凸によって散乱されて定在波を生ずる。その際、スリットの位置が、定在波の腹の近いときには近接場光の強度が強められる。また、逆に定在波の節に近いときには近接場光の強度が弱くなる。
【００１１】
このような作用について、以下、数値計算例をもって具体的に示す。数値計算のモデルを、図５に示す。金属としてＣｒ（複素屈折率１．７７５−４．０３５ｉ）、真空中の光源波長を４３６ｎｍとした。簡単のため、母材の屈折率を１とし、スリットは無限に長いとする２Ｄモデルとした。
ここで、スリットなしでの周期的凹凸の形状を記述するための２つのパラメータ、ピッチΛと凹凸の位相φについて、図５（ａ）から（ｄ）によって説明する。図中、対称軸である図中の一点鎖線の部分に、スリットを配置する。ここでは、位相とピッチを、スリット配置前の凹凸の形状に基づいての定義する。
ピッチΛは、図５（ａ）に示すように凹凸の１周期分の距離である。
また、対称軸で位相の不連続がなく、ここが凹部の中心となっている状態のとき、図５（ａ）を位相φ＝０と定義する。これに対して、図５（ｂ）に示す周期構造は位相φ＝π／４、図５（ｃ）に示す周期構造では位相φ＝π／２、図５（ｄ）に示す周期構造では位相φ＝πである。
図５（ｄ）では、スリットの左側でも、位相φがπとなっているので、周期的凹凸の形状における位相の不連続はなくなっているが、図５（ａ）とは位相の異なる周期構造である。
【００１２】
次に、この周期構造の対称軸上に、スリットを設けた［図５（ｅ）から（ｈ）がそれぞれ対応する。］。ただし、図５（ｅ）と（ｆ）では、スリットを配置した部分では凹みは埋めている。また、凹みの数をスリットの片側に２つづつとした。
このような構造に対して、周期的な凹みの形成された側から光を照射したときの近接場光の強度分布を、ＦＤＴＤ法による数値解析によって求めた。ここで、スリット幅は、８０ｎｍとし、遮光膜の厚さは６０ｎｍとした。
【００１３】
図６は、マスク表面から１０ｎｍ離れたところでの光強度（電界二乗振幅）の計算値を示す。図中実線は、周期的凹みがない場合の近接場光の強度分布であり、比較の基準である。ピッチΛ＝４１０ｎｍ、位相φ＝π／２のとき（一点鎖線）に、光強度が基準の１．５倍程度強くなり、一方ピッチΛ＝３４０ｎｍ、位相φ＝０のとき（破線）には光強度が基準の０．６倍程度まで弱くなることがわかる。ちなみに、ここで光強度を強めているときのピッチは、真空／Ｃｒ界面での表面プラズモンの波長λｓｐｐ＝λ０／［（εｍ×εｄ）／（εｍ×εｄ）］１／２＝４２８．４ｎｍに近いが、完全に一致するわけではない。ここで、εｍはＣｒの誘電率、εｄは誘電体（計算例では真空）の誘電率である。
【００１４】
図７に、図５に示すような周期構造のピッチ・ラムダ（ｎｍ）と、位相に対する開口直下の光強度として、前記周期構造がないときの光強度を１とした等高線図を示す。ここでは、図５の数値計算モデルと同様に、金属としてＣｒ（複素屈折率１．７７５−４．０３５ｉ）、真空中の光源波長を４３６ｎｍとした。簡単のため、母材の屈折率を１とし、スリットは無限に長いとする２Ｄモデルとした。
【００１５】
以上の計算例で示したような周期的凹凸による近接場の増強作用を、スリット終端部の近接場強度の低下する領域でのみ現れるようにするためには、マスクの中でスリット終端部の近傍にのみ、部分的に周期的凹凸を形成すればよい。このとき、周期的凹凸のピッチについては、上記計算例で用いた母材の屈折率１の代わりに、母材、ないしマスクと密着するフォトレジストの屈折率がｎのときには、おおよそ１／ｎをかけたピッチΛ／ｎとすればよい。
【００１６】
このように、必要に応じて、周期的な凹みのピッチ及び／または位相を適宜変えたフォトマスクを用いて近接場光の強度分布を任意に制御することで、スリット形状に近い近接場光の分布が得られ、スリット形状に近いレジストパターンを形成することができる。ここまでの説明では、金属膜の光を入射する側の表面に周期的凹凸がある場合を説明してきたが、周期的凹凸はマスクおもて面側に形成されたものであっても、程度は弱まるが同様の作用が得られる。また、周期的凹凸は金属膜の両面に形成しても良い。
【００１７】
以上では、凹みを形成する例について説明してきたが、周期的な凸部を形成しても、同様の効果が得られることは勿論のことである。
また、単一の微小開口に対しては、図２に示すように、開口を囲む四角形の凹み形状を開口の周囲に設けることで、周期的凹みによる近接場強度の増大を効率的に利用するマスクパターンとできる。
【００１８】
［第２の実施の形態］
図３に、本発明の第２の実施の形態によるフォトマスクの一部分の拡大図を示す。本実施の形態のように、近接場光の強度を制御するために、周期的な凹みによる近接場光の強度の減少を用いることもできる。
図３に示すマスクパターンでは、スリット状の開口３０３において近接場光の強度の強い中間部分の近傍に、周期的な凹み３０４を設けている。ここでは、この周期的な凹み３０４のピッチと位相を変えることにより、スリットを伝播する光とマスクおもて面での近接場光強度を減少させるようにしている。
【００１９】
このように構成しても、スリット近傍の近接場光強度の分布を制御し、スリット形状に近い露光パターンを得ることができる。
また、一つのスリットの近接場光の強度の分布を制御するのみでなく、マスク上に配置された複数のスリット状その他種々の形状の開口の近接場光の強度をそれぞれ制御して、マスクパターン全体を所望のレジストパターンとして転写する際に、このように近接場光強度を弱めるようなパターンが有用である。
【００２０】
［第３の実施の形態］
図４に、本発明の第３の実施の形態によるフォトマスクの一部分の拡大図を示す。本実施の形態のように、近接場光の強度の減少作用と増大作用とを同時に、マスク上の異なる部分や、複数の微小開口に作用させることも可能である。
図４に示すマスクパターンでは、スリット状の開口４０３が複数平行に並んだ開口パターンを示す。これに対して、スリット状の開口４０３の端では近接場光を強める周期的な凹み４０４を有し、スリット中心部では近接場光を弱める周期的な凹み４０５を有している。
これらの周期的凹みの配置によって、単一のスリット内での近接場光強度分布を制御するだけでなく、複数のスリットの間での近接場光の強度の違いを制御して、スリット形状に対応したレジストパターンを露光することができる。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
図８に、本発明の実施例１による露光装置を示す。
図８において、８０１は上記本発明の各実施の形態で説明したフォトマスクである。フォトマスク８０１のおもて面（図８では下側）は圧力調整容器８０５外に、裏面（図２では上側）は圧力調整容器８０５内に向けられている。圧力調整容器８０５は圧力調整手段８１３によって、内部の圧力を調整することができるようになっている。
【００２２】
基板８０６の表面にレジスト膜８０７を形成したものを被露光物とする。レジスト８０７／基板８０６をステージ８０８上に取り付け、ステージ８０８を駆動して、フォトマスク８０１に対して基板８０６のマスク面内における２次元方向の相対位置合わせを行う。次に、マスク面法線方向にステージ８０８を駆動し、フォトマスク８０１を基板８０６上のレジスト８０７に密着させる。
【００２３】
圧力調整手段８１３によって圧力調整容器８０５内の圧力を調整して、エバネッセント光露光用マスク８０１のおもて面と基板８０６上のレジスト８０７との間隔が全面にわたって１００ｎｍ以下になるように両者を密着させる。
この後、露光光源８０９から出射される露光光８１０をコリメーターレンズ８１１で平行光にした後、ガラス窓８１２を通し、圧力調整容器８０５内に導入し、エバネッセント光露光用マスク８０１に対して裏面（図８では上側）から照射する。フォトマスク８０１おもて面の微小開口の近くに生じる近接場光でレジスト８０７の露光を行う。以上のフォトマスク８０１を用いることにより、フォトマスク上の様々なパターン８０４を基板８０６上に、はっきりとしたコントラストのレジストパターンとして転写することができた。
【００２４】
［実施例２］
図９に、本発明の実施例２による１層のバッファ層を含むパターン作成方法を示す。
図９（ａ）にフォトマスクと被露光物を示す。ここで、フォトマスク９０４は、上記本発明の各実施の形態で説明したフォトマスクである。
Ｓｉ基板９０１上に、ポジ型フォトレジストをスピンコータで塗布する。その後、１２０℃で３０分加熱して１層目９０２とする。１層目の膜厚は４００ｎｍとした。
【００２５】
つぎに、この上に、Ｓｉ含有ネガ型フォトレジストを塗布後、プリベークしてこれを２層目９０３とする。２層目の膜厚は、４０ｎｍとなるようにして、２層構造のフォトレジストとした。
２層構造フォトレジストが塗布されたＳｉ基板９０１とフォトマスク９０４を図８に示す露光装置によって近接させ、圧力を加えてレジスト層９０３とフォトマスク９０４を密着させる。
フォトマスクを介して露光用光９０５（この波長に合わせて、フォトマスクは作製されている）を照射して、フォトマスク９０４上のパターンをフォトレジスト層９０３に露光する（図９（ｂ））。
【００２６】
その後、フォトマスクをフォトレジスト表面から離し、フォトレジストの現像、ポストベークを行い、フォトマスク上のパターンをレジストパターンとして転写した。（図９（ｃ））。
その後、２層目のフォトレジスト９０３によるパターンをエッチングマスクとして、酸素リアクティブイオンエッチングによって１層目フォトレジスト９０２をエッチングする（図９（ｄ））。
ここで、酸素リアクティブイオンエッチングは、２層目フォトレジスト９０３に含まれているＳｉを酸化して、この層のエッチング耐性を増加させる作用を有する。
以上のような手順により、フォトマスク上の様々なパターンを基板９０１上に、はっきりとしたコントラストのレジストパターンとして転写することができた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、近接場光の強度分布を任意の強度分布に制御することが可能となる近接場光露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いた近接場光強度分布の制御方法、パターン作製方法およびパターン作製装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における近接場光露光マスク。
【図２】本発明の第１の実施の形態における別の近接場光露光マスク例。
【図３】本発明の第２の実施の形態における近接場光露光マスク。
【図４】本発明の第３の実施の形態における近接場光露光マスク。
【図５】本発明の第１の実施の形態を説明するための周期的凹凸による近接場微小開口の近接場光数値計算モデル。
【図６】本発明の第１の実施の形態を説明するための近接場光分布の計算例。
【図７】本発明の第１の実施の形態を説明するための周期構造のピッチ・ラムダ（ｎｍ）と、位相に対する開口直下の光強度の等高線図。
【図８】本発明の実施例１によるパターン作製装置。
【図９】本発明の実施例２によるパターン作製方法の説明図。
【符号の説明】
１０１：母材
１０２、２０２、３０２：金属薄膜
１０３、２０３、３０３、４０３：微小開口
１０４、２０４、３０４、４０４、４０５：周期的凹凸
８０１：フォトマスク
８０４：マスクパターン
８０５：圧力調整容器
８０６：基板
８０７：レジスト
８０８：ステージ
８０９：露光光源
８１０：露光光
８１１：コリメーターレンズ
８１２：ガラス窓
８１３：圧力調整手段
９０１：Ｓｉ基板
９０２：１層目の膜厚
９０３：２層目の膜厚
９０４：フォトマスク
９０５：露光用光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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