(57)【要約】      （修正有）【課題】均一性を向上した周期性を有するパターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法を提供する。【解決手段】基材と光感受性を有する第１の層２００とを備える積層体１０’を露光する方法であって、第１の方向にｍ個（ｍは２以上の整数）のパターン領域６０１を周期的に配置したレティクル６００を用いて、第１の層２００の所定の領域をレティクル６００に配置されたｍ個のパターン領域それぞれで重ねて露光する。【選択図】図４Ｂ
2017102281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と光感受性を有する第１の層とを備える積層体を露光する方法であって、
第１の方向にｍ個（ｍは２以上の整数）のパターン領域を周期的に配置したレティクルを用いて、前記第１の層の所定の領域を前記レティクルに配置されたｍ個の前記パターン領域それぞれで重ねて露光することを特徴とするパターンの露光方法。
【請求項２】
前記レティクルはさらに、前記第１の方向と直交する第２の方向にｎ個（ｎが２以上の整数）の前記パターン領域を周期的に配置し、
前記所定の領域を前記レティクルに配置されたｍ×ｎ個の前記パターン領域それぞれで重ねて露光することを特徴とする請求項１に記載のパターンの露光方法。
【請求項３】
前記第１の層の、前記パターン領域によって形成される前記第１の方向に距離ｘの幅と、前記第２の方向に距離ｙの幅とを有するパターンを形成するための前記所定の領域の境界線から、前記第１の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、前記所定の領域の境界線から前記第２の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される露光領域の境界線内を、前記第２の方向の一端であり、かつ前記第１の方向の一端である位置から、前記第１の方向の一端と向かい合う他端である位置まで距離ｘずつ前記積層体を移動させながら露光し、
前記第２の方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を、前記積層体を移動させて、前記第１の方向の一端である位置から、前記第１の方向の他端である位置まで距離ｘずつ前記積層体を移動させながら露光することを繰り返し、
前記所定の領域を、前記レティクルに配置されたｍ×ｎ個の前記パターン領域それぞれで重ねて露光することを特徴とする請求項２に記載のパターンの露光方法。
【請求項４】
前記第１の層の、前記パターン領域によって形成される前記第１の方向に距離ｘの幅と、前記第２の方向に距離ｙの幅とを有するパターンを形成するための前記所定の領域の境界線から前記第１の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、前記所定の領域の境界線から前記第２の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される露光領域の境界線内を、前記第２の方向の一端であり、かつ前記第１の方向の一端である位置から、前記第１の方向の一端と向かい合う他端である位置まで距離ｘずつ前記積層体を移動させながら露光し、
前記第２の方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を、前記積層体を移動させて、前記第１の方向の他端である位置から、前記第１の方向の一端である位置まで距離ｘずつ前記積層体を移動させながら露光することを繰り返し、
前記所定の領域を、前記レティクルに配置されたｍ×ｎ個の前記パターン領域それぞれで重ねて露光することを特徴とする請求項２に記載のパターンの露光方法。
【請求項５】
前記パターンを露光する前に、
前記所定の領域に隣接する外周部分の前記第１の層を、前記所定の領域の境界線から前記第１の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘの幅を有する領域と、前記所定の領域の境界線から前記第２の方向に沿って前記所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙの幅を有する領域を硬化することを特徴とする請求項２乃至４の何れか１つに記載のパターンの露光方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１つに記載のパターンの露光方法で露光した積層体を現像し、エッチングすることを特徴とする構造体の形成方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法で形成した構造体の前記基材の開口部を金属メッキで充填することを特徴とする金属充填構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法で形成した構造体の前記基材の開口部を金属メッキで充填することを特徴とするＸ線画像撮像用グリッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法に関する。特に、大面積の周期性を有するパターンを形成するためのステッピング露光の方法に関し、それを用いた構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造プロセスを応用したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術が実用化され、電子機器分野のみならず光学機器等の多様な分野での利用が進められている。ＭＥＭＳにおいては、高アスペクトに加工した貫通孔や有底孔等の開口部に金属等の充填材料を充填した微細構造体が用いられることがある。
【０００３】
このような開口部に充填材料を充填した微細構造体は、３次元的な電気接続に用いられる貫通電極や、Ｘ線の透過性や位相を制御するＸ線画像撮像用グリッドなどの幅広い分野で採用されている。特に、この微細構造体の加工の方法としては、例えば縮小投影型露光装置（ステッパー）及びフォトレジストを用いたフォトリソグラフィー技術が用いられている。
【０００４】
フォトリソグラフィー技術で微細加工をする場合、ステッパーを用いて、専用のフォトマスク（レティクル）の原画を縮小投影しながら１区画ずつデバイスのパターンを露光する。例えば、ステッパーのレンズの縮小率が１０倍の場合、レティクル上のパターンは１０分の１のサイズでウェハ上にパターン形成される。これを繰り返してステッピング露光することで、最終的にウェハ全面にパターンを形成する。このためレティクルとウェハ全面が１対１に対応したパターン形成よりも、微細な加工が可能となる。また露光装置の性能が、大きいエリアより小さいエリアのほうが精密に露光できるというメリットもある。
【０００５】
しかしながらこのステッピング露光の工程で、ウェハの移動時にズレが生じると、各露光区画のパターンのつなぎ目が不連続になったり、パターンのピッチが一定にならないといった、ウェハ全面ではパターンにムラが発生する（図１４の比較例参照）。
【０００６】
特許文献１には、大面積の3次元構造物の露光方法で、レティクルの外周部分が透過率の異なるグレートーンパターンを用いて、この透過率の低い外周部分を隣り合うパターン同士で重なるように多重露光することで、各露光のつなぎ目部分の露光量誤差を低減させる技術が記載されている。また特許文献２には、大面積の微小立体形状配列の露光方法で、マスクのパターンの投影する位置をパターンの寸法だけずらして露光した上で、マスクのパターンの投影する位置をパターンサイズのＮ分の1だけ２つの軸の方向にずらしながらＮ回重ねて露光することで、つなぎ目部分の露光量誤差を低減させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１９３２４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−９３５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、高価なグレートーンマスクが必要となる。また、特許文献２では、デバイスのパターンの外周部分が他の部分と比較して少ない露光となるため、デバイスのパターン全面ではムラが生じる可能性がある。
【０００９】
本発明は、そのような課題に鑑みてなされたものであり、均一性を向上した周期性を有するパターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造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】
【００１０】
本発明の一実施形態によると、基材と光感受性を有する第１の層とを備える積層体を露光する方法であって、第１の方向にｍ個（ｍは２以上の整数）のパターン領域を周期的に配置したレティクルを用いて、第１の層の所定の領域をレティクルに配置されたｍ個のパターン領域それぞれで重ねて露光することを特徴とするパターンの露光方法が提供される。
【００１１】
レティクルはさらに、第１の方向と直交する第２の方向にｎ個（ｎが２以上の整数）のパターン領域を周期的に配置し、所定の領域をレティクルに配置されたｍ×ｎ個のパターン領域それぞれで重ねて露光してもよい。
【００１２】
また、第１の層の、パターン領域によって形成される第１の方向に距離ｘの幅と、第２の方向に距離ｙの幅とを有するパターンを形成するための所定の領域の境界線から、第１の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線から第２の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される露光領域の境界線内を、第１の方向の一端であり、かつ第２の方向の一端である位置から、第１の方向の一端と向かい合う他端である位置まで距離ｘずつ積層体を移動させながら露光し、第２の方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を、前記積層体を移動させて、第１の方向の一端である位置から、第１の方向の他端である位置まで距離ｘずつ積層体を移動させながら露光することを繰り返し、所定の領域を、レティクルに配置されたｍ×ｎ個のパターン領域それぞれで重ねて露光してもよい。
【００１３】
また、第１の層の、パターン領域によって形成される第１の方向に距離ｘの幅と、第２の方向に距離ｙの幅とを有するパターンを形成するための所定の領域の境界線から第１の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線から第２の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される露光領域の境界線内を、第１の方向の一端であり、かつ第２の方向の一端である位置から、第１の方向の一端と向かい合う他端である位置まで距離ｘずつ積層体を移動させながら露光し、第２の方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を、前記積層体を移動させて、第１の方向の他端である位置から、第１の方向の一端である位置まで距離ｘずつ積層体を移動させながら露光することを繰り返し、所定の領域を、レティクルに配置されたｍ×ｎ個のパターン領域それぞれで重ねて露光してもよい。
【００１４】
パターンを露光する前に、所定の領域に隣接する外周部分の第１の層を、所定の領域の境界線から第１の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘの幅を有する領域と、所定の領域の境界線から第２の方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙの幅を有する領域を硬化してもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る露光方法で露光した積層体を現像し、エッチングしてもよい。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る方法で形成した構造体の基材の開口部を金属メッキで充填してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、均一性を向上した周期性を有するパターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の概要を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体のＡ−Ａ’での断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、基材上に第１の層となるフォトレジストを塗布する工程を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストのパターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分を硬化する工程を示す平面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストのパターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分を硬化する工程を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに周期性を有するパターンを露光する方法を示す平面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに周期性を有するパターンを露光する方法を示す拡大断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに露光したパターンを現像する工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、基材をエッチングする工程を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストを除去する工程を示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、基材に絶縁層を形成する工程を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、開口部の底部の絶縁層を除去する工程を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、開口部にめっき層を形成する工程を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【図１２】本発明の実施例に係る微細構造体のパターン形成方法を示す模式図（Ａ）、及び写真（Ｂ）である。
【図１３】比較例に係る微細構造体のパターン形成方法を示す模式図（Ａ）、及び写真（Ｂ）である。
【図１４】実施例及び比較例におけるパターンのサイズのばらつきの分布を示すグラフである。
【図１５】実施例及び比較例におけるパターンのサイズのばらつきと位置関係を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係るパターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法について説明する。但し、本発明のパターンの露光方法、構造体の形成方法、金属充填構造体の製造方法及びＸ線画像撮像用グリッドの製造方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、説明の便宜上、上又は下という語句を用いて説明するが、構造体が反転することで、上下方向が逆転してもよい。
【００２０】
〈実施形態１〉
図１乃至図９を用いて、本発明の実施形態１に係る周期性を有するパターンの露光方法について説明する。なお本実施形態においては、金属充填構造体１０の製造方法を、パターンの露光方法の一例として説明する。
【００２１】
［金属充填構造体１０の構成］
図１Ａは、本発明の実施形態１に係るパターンの露光方法を用いて製造する金属充填構造体１０の概要を示す平面図である。また、図１Ｂは、図１Ａにおける金属充填構造体のＡ−Ａ’での断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、金属充填構造体１０は、基材１００及び充填材料３００を有する。基材１００には開口部１１０が設けられている。充填材料３００は開口部１１０に配置されており、開口部１１０の内壁において基材１００の絶縁層１１１と接している。図１Ａに示すように、開口部１１０及び充填材料３００は、基材１００の第１側１０２から第１側１０２とは反対側の第２側１０４に向かって延在する。
【００２２】
充填材料３００の平面形状は、周期性を有するパターンであればよい。図１Ａでは、充填材料３００のパターンは第１側１０２から第２側１０４に向かって延びる複数の線がそれぞれ独立に配列されたラインアンドスペース形状を例示したが、この形状に限定されない。例えば、複数の線がそれぞれ異なる方向に延び、一部の線が交差する又は一部の線が連結してもよい。また、充填材料３００のパターンは線状に限らず、円形又は多角形の点状であってもよい。また、充填材料３００のパターンは線状及び点状等の組み合わせであってもよい。充填材料３００の幅、つまり開口部１１０の開口幅は、用途に応じて適宜選択でき、例えば、金属充填構造体１０がＸ線画像撮像用グリッドである場合、２μｍ以上１００μｍ以下の範囲で選択することができる。なお、基材１００は、単一の基材によって構成された例を図示したが、この構成に限定されず、複数の基材又は層が積層された構造であってもよい。
【００２３】
また、図１Ａでは、基材１００が矩形である構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、基材１００はシリコンウェハのように円形であってもよい。この場合、充填材料３００のパターンはシリコンウェハの円形の外周付近まで配置されていてもよく、シリコンウェハ内部の矩形の領域に配置されていてもよい。
【００２４】
基材１００の材料は特に制限はないが、例えば、シリコン基材などの半導体基材を用いることができる。半導体基材としては、シリコン基材の他に炭化シリコン基材、ガリウムヒ素基材、窒化ガリウム基材などの基材を用いることができ、それぞれ単結晶基材を用いることができる。
【００２５】
また、半導体基材として、単結晶基材以外にも多結晶基材やアモルファス基材を用いることもできる。多結晶基材やアモルファス基材は基材１００上に物理蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＶＤ法）又は化学蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）を用いて形成することができる。ＰＶＤ法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、めっき法、及び分子線エピタキシー法などを用いることができる。また、ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法（Ｃａｔ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ）−ＣＶＤ法又はホットワイヤＣＶＤ法）などと用いることができる。
【００２６】
また、半導体基材の他にもステンレス基材などの導電性基材や、少なくとも開口部１１０によって露出される領域に導電性を有する材料が配置された絶縁基材を用いることができる。絶縁基材としては、ガラス基材、石英基材、サファイア基材、樹脂基材などの基材を用いることができる。
【００２７】
充填材料３００の材料は、白金、金、銀、銅、ニッケル等を用いることができ、用途に応じて適宜選択するとよい。例えば、金属充填構造体１０を貫通電極基材として用いる場合は充填材料３００として銅を用いることができる。
【００２８】
なお、金属充填構造体１０をＸ線画像撮影用グリッドとして用いる場合、充填材料３００は、基材１００に比べてＸ線に対する透過率が低い材料を用いることができる。例えば、充填材料３００として金、白金、ロジウム、ルテニウム、又はイリジウム等を含む材料を用いることができる。図１Ｂでは、充填材料３００が開口部１１０を充填するように配置された構造を例示したが、この構造に限定されない。充填材料３００は、目的に応じて、少なくとも開口部１１０の一部に配置されていればよい。
【００２９】
例えば、金属充填構造体１０がＸ線画像撮影用グリッドである場合、開口部１１０のアスペクト比が５以上、好ましくは１０以上、より好ましくは３０以上になるように選択されるとよい。ここで、開口部１１０のアスペクト比は、開口幅に対する開口の深さとして定義される。開口部１１０の平面形状が図１Ａに示す形状とは異なる場合、開口部１１０のアスペクト比は、開口部１１０のうち最も幅が狭い箇所の幅に対する深さとして定義されてもよい。開口部１１０のアスペクト比が下限よりも小さいと、金属充填構造体１０を貫通電極基材として用いる場合は微細パターンを形成することが困難になり、金属充填構造体１０をＸ線画像撮像用グリッドとして用いる場合はＸ線を充填材料３００で阻止することができなくなり、Ｘ線映像を撮影するための信号にノイズが多く含まれてしまう。
【００３０】
基材１００の材料として、熱膨張係数が２×１０−６［／Ｋ］以上１７×１０−６［／Ｋ］以下の範囲の材料を使用することができる。基材１００の厚さは、特に制限はないが、例えば、１００μｍ以上８００μｍ以下の厚さの基材を使用することができる。上記の基材の厚さの下限よりも基材が薄くなると、基材のたわみが大きくなる。その影響で、製造過程におけるハンドリングが困難になるとともに、基材１００と充填材料３００との内部応力の差により基材が反ってしまう。一方、上記の基材の厚さの上限よりも基材が厚くなると基材の重量が増加し、ハンドリングを行う装置への負担が大きくなる。また、金属充填構造体１０をＸ線画像撮影用グリッドとして用いる場合、Ｘ線が基材１００を透過する距離が長くなるため、基材１００によるＸ線の散乱及び吸収が大きくなり、Ｘ線映像を撮影するための信号が弱くなってしまう。
【００３１】
また、充填材料３００はＸ線に対する透過率が基材１００のＸ線に対する透過率に比べて低いことで、金属充填構造体１０にＸ線を照射したときに、Ｘ線が基材１００の領域を透過し、充填材料３００によって遮蔽される。したがって、金属充填構造体１０をＸ線画像撮影用グリッドとして用いることができる。
【００３２】
また、基材１００として単結晶基材を用いることで、基材１００において均一なＸ線の透過率を得ることができる。また、充填材料３００が金を含むことで、充填材料３００によるＸ線の阻止効率を向上させることができる。したがって、Ｘ線映像を撮影するための信号に含まれるノイズを小さくすることができる。また、充填材料３００が基材１００の開口部１１０側壁に接していることで、Ｘ線が透過する領域が基材１００に限定される。したがって、透過したＸ線の強度ムラを抑制することができる。
【００３３】
［金属充填構造体１０の製造方法］
図２乃至図８を用いて、本発明の実施形態１に係る周期性を有するパターンの露光方法の一例として、金属充填構造体の製造方法を説明する。図２乃至図８において、図１に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、基材上にフォトレジストを塗布する工程を示す断面図である。図２に示すように、基材１００上に光感受性の第１の層であるフォトレジスト２００を塗布して積層体１０’を得る。本実施形態においてフォトレジスト２００はイメージリバーサルタイプを用いたが、これに限定されず、ネガタイプでもよい。
【００３５】
図３Ａは、本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストのパターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分を硬化する工程を示す平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ’での断面図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、基材１００上のフォトレジスト２００を、パターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分が現像液に対して不溶化するよう硬化する。フォトレジスト２００がイメージリバーサルタイプの場合、パターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分を、フォトマスク５００を用いて露光した後、焼結することで硬化させる。フォトレジスト２００がネガタイプの場合、パターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分を、フォトマスク５００を用いて露光することで硬化させる。図４Ａ以降、外周部分の硬化したフォトレジストを２００’とする。
【００３６】
ここで図３Ａ及び図３Ｂでは、パターンを形成するための所定の領域の外周部分すべてを硬化したが、その１部分だけ硬化してもよい。具体的には、後述するステッピング露光の工程において露光不足となりうる領域である。Ｘ方向（第１の方向）にｘの幅を有し、Ｙ方向（第２の方向）にｙの幅を有するパターンを形成する時、少なくとも所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に距離（ｍ−１）・ｘの幅を有し、所定の領域の境界線からＸ方向と直交するＹ方向に距離（ｎ−１）・ｙの幅を有する領域を硬化すればよい。ここでｍ及びｎは、後述するレティクルがＸ方向及びＹ方向に有するパターン領域の数である。
【００３７】
図４Ａは本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに周期性を有するパターンを露光する方法を示す平面図である。パターン領域６０１は、レティクル６００が有する周期的なパターンの最小繰り返し単位である。パターン領域６０１によってフォトレジストに露光されるパターンは、Ｘ方向に距離ｘの幅を有し、Ｙ方向に距離ｙの幅を有する。本発明の一実施形態では、説明を簡単にするために、投影倍率を１倍とした例を示す。このため本発明の実施形態１に係るパターン領域６０１は、Ｘ方向に距離ｘの幅を有し、Ｙ方向に距離ｙの幅を有する。
【００３８】
本発明の実施形態１に係るレティクル６００は、パターン領域６０１を、Ｘ方向にｍ個と、Ｙ方向にｎ個とを配置した周期性を有するパターンを含む。図４Ａ〜４Ｃでは、説明を簡単にするために、ｍ及びｎがそれぞれ３であるレティクル６００（３ｘ、３ｙ）を例示するが、これに限定されない。ｍ及びｎは２以上の整数であればよい。またｍ＝ｎである必要もない。
【００３９】
レティクル６００の周期性を有するパターンを、ステッパーのレンズ７００を介して縮小投影しながら、フォトレジスト２００のパターンを形成するための所定の領域に露光する。１回の露光で照射できる領域を露光区画２０１とする。１回の露光で照射できるのは、Ｘ方向にｍ個と、Ｙ方向にｎ個のパターンとなる。すなわち図４Ａにおいては、Ｘ方向に３個と、Ｙ方向に３個で計９個のパターンを１回の露光で照射する。
【００４０】
本実施形態では投影倍率を１倍とした例を示すが、これに限定するものではなく、５分の１倍でも１倍でもよい。投影倍率によってレティクル上でのパターンのサイズと、所定の領域上でのパターンのサイズが変わることは自明である。なお図中のレティクル上のパターンのサイズと、所定の領域上でのパターンのサイズの違いは意図するものではない。
【００４１】
フォトレジスト２００の所定の領域全面にパターンを形成するため、積層体１０’を移動させながら露光を繰り返す。このとき、Ｘ方向に距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら繰り返し露光する。言い換えると、相対的に露光区画２０１は、フォトレジスト２００の所定の領域をＸ方向に距離ｘずつ移動させながら繰り返し露光する。すなわち、露光区画２０１がＸ方向に距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。同様に、Ｙ方向に距離ｙずつ積層体１０’を移動させながら繰り返し露光する。言い換えると、相対的に露光区画２０１は、フォトレジスト２００の所定の領域をＹ方向に距離ｙずつ移動させながら繰り返し露光する。すなわち、露光区画２０１がＹ方向に距離（ｎ−１）・ｙずつ重なった状態で繰り返し露光する。すなわち、図４Ａでは、Ｘ方向に距離ｘを移動させながら、距離２ｘが重なった状態で繰り返し露光し、Ｙ方向に距離ｙを移動させながら、距離２ｙが重なった状態で繰り返し露光する。
【００４２】
図４Ｂは、本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに周期性を有するパターンを露光する方法を示す拡大断面図である。図４Ｂでは、説明を簡単にするために、Ｘの１方向への繰り返し露光を例示する。１回の露光でｍ・ｘずつ、積層体１０’をＸ方向へ距離ｘを移動させながら繰り返し露光する。言い換えると、露光区画２０１がＸ方向に距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。すなわち図４Ｂでは、積層体１０’を距離ｘずつ移動させながら、露光区画２０１がＸ方向に距離２ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。このときパターンの最大露光回数はｍ回になる。なお図４Ｂにおいて、多重露光する様子を上下に展開したが、分かりやすいようにずらしただけで、上下の位置の違いを意図するものではない。
【００４３】
図４Ａにおいて、Ｙ方向も、Ｘ方向と同様に繰り返し露光をすることで、パターンの最大露光回数はｍ×ｎ回になる。このため最終的な総露光量が適正になるように、１回の露光量は１/ｍ×ｎに調整する。すなわち、本実施形態に係る繰り返し露光では、適正露光量の１/９ずつ９回露光する。
【００４４】
一方で、露光領域の外周部分Ｘ方向に距離（ｍ−１）・ｘの幅と、Ｙ方向に距離（ｎ−１）・ｙの幅を有する領域は露光が不十分となる。本実施形態に係る周期性を有するパターンの露光方法の場合、露光領域の外周部分がＸ方向に距離２ｘの幅と、Ｙ方向に距離２ｙの幅を有する領域は露光が不十分となる。露光が不十分だとエッチング工程が細い、または浅くなってしまう可能性がある。さらには、エッチングが不十分だとメッキ充填が均一にできず、最終的に不均一な金属充填構造体となる可能性がある。したがって、このような所定の領域の外周部は、金属充填構造体のメッキ充填には用いない。
【００４５】
このため、本実施形態に係る周期性を有するパターンの露光方法では、所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線からＹ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される領域を露光領域４００とする。すなわち、本実施形態に係る露光の工程では、Ｘ方向に距離２ｘ、Ｙ方向に距離２ｙ、パターンを形成するための所定の領域の境界線より隣接する外周部分の方向に大きくステッピング露光を行う。このとき、パターンを形成するための所定の領域に隣接する外周部分のフォトレジスト２００’はすでに硬化されているので、露光の影響を受けることは無い。すなわち露光不足になりうる所定の領域の外周部分である、Ｘ方向に距離（ｍ−１）・ｘの幅と、Ｙ方向に距離（ｎ−１）・ｙの幅を有する領域が、硬化されたフォトレジスト２００’の領域に重なるように配置する。
【００４６】
上記の方法により、レティクル上に配置されたｍ×ｎ個の全てのパターン領域６０１が、パターンを形成するための所定の領域においてｍ×ｎ回ずつ露光に用いられることになる。すなわちパターンを形成するための所定の領域内全面において、すべてのパターンの露光回数はｍ×ｎ回になる。このため、所定の領域内全面において形成されるパターンは平均化され、総露光量も同一となり、パターンの均一性が向上する。
【００４７】
図４Ｃを用いて、ステッピング露光時の積層体の動きについてより詳しく説明する。図４Ｃは本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【００４８】
パターンを形成するための所定の領域の形状が矩形である場合、所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線からＹ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される領域を露光領域４００とする。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向に距離２ｘ、Ｙ方向に距離２ｙ、パターンを形成するための所定の領域の境界線より隣接する外周部分の方向に大きくステッピング露光を行う。
【００４９】
露光領域４００において、Ｙ方向の一端であり、かつＸ方向の一端である位置から、Ｘ方向の一端と向かい合う他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光する。すなわち露光区画２０１をＸ方向へ距離ｘずつ移動させながら、Ｘ方向へ距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。さらに、Ｙ方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を移動させて、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光を繰り返す。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光し、Ｙ方向の他端の方向に距離ｙの幅ずらしながら、Ｘ方向に沿って常に同様の向きで繰り返し露光を行う。
【００５０】
これを繰り返すことで、露光領域４００においてＹ方向の他端となる位置まで露光をする。なお図４Ｃにおいては説明を簡単にするために、露光区画２０１がＸ方向を左から右に移動開始し、Ｙ方向を上から下に移動するよう示したが、実際には積層体１０’が露光区画２０１とは反対の方向に移動する。また本発明はこれに限定されず、上下、左右の向きは逆になってもよい。
【００５１】
このように露光を重ねることで各パターンのつなぎ目の不連続性を低減することができる。またレティクル上に配置されたｍ×ｎ個の全てのパターン領域６０１それぞれで重ねて露光することで、レティクルの精度、レンズの収差、照度分布に起因する各区画内のパターンのムラを、平均化することで改善することができる。露光不足となる外周部分のフォトレジスト２００’をあらかじめ硬化しておくことで、所定の領域が有するパターンの均一性を向上することができる。
【００５２】
この効果はステッパーのステージの動きの精度に対して、パターンのサイズが十分大きい場合に得られる。具体的には、ステッピング時の動きのばらつきが３０ｎｍ以下で、パターンのサイズが１μｍ以上の場合に効果的である。
【００５３】
図５は本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストに露光したパターンを現像する工程を示す断面図である。ステッパーにより露光されたフォトレジスト２００は、現像することで露光した部分のみ選択的に可溶化される。この工程で溶けずに残ったフォトレジスト２００及び２００’はレジストマスクとして機能する。レジストマスク２００及び２００’は、少なくとも図２に示す開口部１１０が形成される領域を露出するように形成される。
【００５４】
図６は本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、基材をエッチングする工程を示す図である。図５に示す状態で、レジストマスク２００及び２００’から露出された基材１００のエッチングを行う。単結晶シリコン基材である基材１００のエッチングはウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ウェットエッチングによって基材１００をエッチングする場合、ＫＯＨ水溶液、エチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ）、又は４メチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）を使用することができる。一方、ドライエッチングによって基材１００をエッチングする場合、４フッ化炭素（ＣＦ４）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、臭化水素（ＨＢｒ）を使用したドライエッチングを行うことができる。上記のようにして、基材１００の開口部１１０を形成する。
【００５５】
図７は、本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストを除去する工程を示す図である。レジストマスク２００及び２００’を除去することで、図７に示す断面構造の基材を得ることができる。レジストマスク２００及び２００’の除去は、有機溶媒を用いてもよく、又は酸素プラズマ処理などのアッシングを用いてもよい。フォトレジストの除去の後はＩＰＡ乾燥によって基材を乾燥してもよい。
【００５６】
図８は、本発明の実施形態１に係る金属充填構造体の製造方法において、めっき層を形成する工程を示す図である。まず図８Ａに示すように、開口部１１０の側壁及び底部に絶縁層１１１を形成する。本実施形態では、基材１００を熱酸化し、複数の開口部１１０の側壁及び底部に、絶縁層１１１として熱酸化膜を形成する。熱酸化膜の厚さは、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、本実施形態においては１００ｎｍとする。
【００５７】
次いで、開口部１１０の底部の絶縁層１１１を除去する（図８Ｂ）。絶縁層１１１の膜厚が比較的薄い場合には、基材１００のエッチングに適したガスを用いた深堀エッチング（ＤＲＩＥ）によって、絶縁層１１１を除去することができる。また、開口部１１０の底部の絶縁層１１１を除去するための他の方法として、絶縁層１１１のエッチングに適したガスを用いてもよい。
【００５８】
次いで、開口部１１０に充填材料３００を充填する（図８Ｃ）。充填材料３００の充填は、電解めっき法により、開口部１１０の底部から開口部１１０の開口端部へ向けて充填材料３００を充填することにより実施することができる。基材１００に通電する電解めっき法によって、開口部１１０の底部に露出された基材１００から開口端部へ向けてめっき層３１０を成長させる。つまり、基材１００上面と同じ高さまでめっき層３１０を形成することで、図１に示す充填材料３００を充填することができる。
【００５９】
以上のように、実施形態１に係る金属充填構造体１０の製造方法によると、微細構造を有する構造体の、各パターンのつなぎ目の不連続性を低減することができる。また、レティクルの精度、レンズの収差、照度分布に起因する各パターンのムラを平均化することで改善することができる。これにより、金属充填構造体１０の周期性を有するパターンの均一性を向上することができる。
【００６０】
〈実施形態２〉
図９を用いて、本発明の実施形態２に係るステッピング露光時の積層体の動きについてより詳しく説明する。ここで、金属充填構造体１０の構成及び製造方法は、ステッピング露光時の積層体の動き以外、実施形態１と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００６１】
図９は本発明の実施形態２に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【００６２】
パターンを形成するための所定の領域の形状が矩形である場合、所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線からＹ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される領域を露光領域４００とする。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向に距離２ｘ、Ｙ方向に距離２ｙ、パターンを形成するための所定の領域の境界線より隣接する外周部分の方向に大きくステッピング露光を行う。
【００６３】
露光領域４００において、Ｙ方向の一端であり、かつＸ方向の一端である位置から、Ｘ方向の一端と向かい合う他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光する。すなわち露光区画２０１をＸ方向へ距離ｘずつ移動させながら、Ｘ方向へ距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。さらに、Ｙ方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を移動させて、Ｘ方向の他端である位置から、Ｘ方向の一端である位置まで距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光を繰り返す。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光し、Ｙ方向の他端の方向に距離ｙの幅ずらしながら、Ｘ方向に沿って他端から一端へと、交互に繰り返し露光を行う。
【００６４】
これを繰り返すことで、露光領域４００においてＹ方向の他端となる位置まで露光をする。なお図９においては説明を簡単にするために、露光区画２０１がＸ方向を左から右に移動開始し、Ｙ方向を上から下に移動するよう示したが、実際には積層体１０’が露光区画２０１とは反対の方向に移動する。また本発明はこれに限定されず、上下、左右の向きは逆になってもよい。
【００６５】
このように露光を重ねることで各パターンのつなぎ目の不連続性を低減することができる。またレティクル上に配置されたｍ×ｎ個の全てのパターン領域６０１それぞれで重ねて露光することで、レティクルの精度、レンズの収差、照度分布に起因する各区画内のパターンのムラを、平均化することで改善することができる。露光不足となる外周部分のフォトレジスト２００’をあらかじめ硬化しておくことで、所定の領域が有するパターンの均一性を向上することができる。
【００６６】
実施形態１と比較して、ステッピング露光のＹ方向における行間での移動距離が短いことから、よりステージの動きの誤差を低減することができる。
【００６７】
この効果はステッパーのステージの動きの精度に対して、パターンのサイズが十分大きい場合に得られる。具体的には、ステッピング時の動きのばらつきが３０ｎｍ以下で、パターンのサイズが１μｍ以上の場合に効果的である。
【００６８】
〈実施形態３〉
図１０を用いて、本発明の実施形態３に係るステッピング露光時の積層体の動きについてより詳しく説明する。ここで、金属充填構造体１０は円形であるが、構成及び製造方法は実施形態１と同様であるので、重複する説明は省略する。またパターンを形成するための所定の領域の形状も異なるが、実施形態１と同様、その外周部分はすべて硬化したフォトレジスト２００’であり、構成及び製造方法は実施形態１と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００６９】
図１０は本発明の実施形態３に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【００７０】
パターンを形成するための所定の領域の形状が矩形以外である場合も、所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線からＹ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される領域を露光領域４００とする。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向に距離２ｘ、Ｙ方向に距離２ｙ、パターンを形成するための所定の領域の境界線より隣接する外周部分の方向に大きくステッピング露光を行う。
【００７１】
露光領域４００において、Ｙ方向の一端であり、かつＸ方向の一端である位置から、Ｘ方向の一端と向かい合う他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光する。すなわち露光区画２０１をＸ方向へ距離ｘずつ移動させながら、Ｘ方向へ距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。さらに、Ｙ方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を移動させて、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光を繰り返す。ここで、Ｙ方向への移動前後で、Ｘ方向における一端と他端である位置がそれぞれ異なってもよい。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光し、Ｙ方向の他端の方向に距離ｙの幅ずらしながら、Ｘ方向に沿って常に同様の向きで一端から他端まで繰り返し露光を行う。
【００７２】
これを繰り返すことで、露光領域４００においてＹ方向の他端となる位置まで露光をする。なお図１０においては説明を簡単にするために、露光区画２０１がＸ方向を左から右に移動開始し、Ｙ方向を上から下に移動するよう示したが、実際には積層体１０’が露光区画２０１とは反対の方向に移動する。また本発明はこれに限定されず、上下、左右の向きは逆になってもよい。
【００７３】
このように露光を重ねることで各パターンのつなぎ目の不連続性を低減することができる。またレティクル上に配置されたｍ×ｎ個の全てのパターン領域６０１それぞれで重ねて露光することで、レティクルの精度、レンズの収差、照度分布に起因する各区画内のパターンのムラを、平均化することで改善することができる。露光不足となる外周部分のフォトレジスト２００’をあらかじめ硬化しておくことで、所定の領域が有するパターンの均一性を向上することができる。
【００７４】
この効果はステッパーのステージの動きの精度に対して、パターンのサイズが十分大きい場合に得られる。具体的には、ステッピング時の動きのばらつきが３０ｎｍ以下で、パターンのサイズが１μｍ以上の場合に効果的である。
【００７５】
〈実施形態４〉
図１１を用いて、本発明の実施形態４に係るステッピング露光時の積層体の動きについてより詳しく説明する。ここで、金属充填構造体１０は円形であるが、構成及び製造方法は実施形態１と同様であるので、重複する説明は省略する。またパターンを形成するための所定の領域の形状も異なるが、実施形態１と同様、その外周部分はすべて硬化したフォトレジスト２００’であり、構成及び製造方法は実施形態１と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００７６】
図１１は本発明の実施形態４に係る金属充填構造体の製造方法において、フォトレジストにパターンをステッピング露光する時の露光区域の動きを示す平面図である。
【００７７】
パターンを形成するための所定の領域の形状が矩形以外である場合も、所定の領域の境界線からＸ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｍ−１）・ｘとなる位置と、所定の領域の境界線からＹ方向に沿って所定の領域に隣接する外周の方向に少なくとも距離（ｎ−１）・ｙとなる位置により定義される領域を露光領域４００とする。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向に距離２ｘ、Ｙ方向に距離２ｙ、パターンを形成するための所定の領域の境界線より隣接する外周部分の方向に大きくステッピング露光を行う。
【００７８】
露光領域４００において、Ｙ方向の一端であり、かつＸ方向の一端である位置から、Ｘ方向の一端と向かい合う他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光する。すなわち露光区画２０１をＸ方向へ距離ｘずつ移動させながら、Ｘ方向へ距離（ｍ−１）・ｘずつ重なった状態で繰り返し露光する。さらに、Ｙ方向の一端と向かい合う他端の方向に距離ｙの幅を移動させて、Ｘ方向の他端である位置から、Ｘ方向の一端である位置まで距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光を繰り返す。ここで、Ｙ方向への移動前後で、Ｘ方向における一端と他端である位置がそれぞれ異なってもよい。すなわち、本実施形態に係るステッピング露光の工程では、Ｘ方向の一端である位置から、Ｘ方向の他端である位置まで、Ｘ方向に沿って距離ｘずつ積層体１０’を移動させながら露光し、Ｙ方向の他端の方向に距離ｙの幅ずらしながら、Ｘ方向に沿って他端から一端へと、交互に繰り返し露光を行う。
【００７９】
これを繰り返すことで、露光領域４００においてＹ方向の他端となる位置まで露光をする。なお図１１においては説明を簡単にするために、露光区画２０１がＸ方向を左から右に移動開始し、Ｙ方向を上から下に移動するよう示したが、実際には積層体１０’が露光区画２０１とは反対の方向に移動する。またまた本発明はこれに限定されず、上下、左右の向きは逆になってもよい。
【００８０】
このように露光を重ねることで各パターンのつなぎ目の不連続性を低減することができる。またレティクル上に配置されたｍ×ｎ個の全てのパターン領域６０１それぞれで重ねて露光することで、レティクルの精度、レンズの収差、照度分布に起因する各区画内のパターンのムラを、平均化することで改善することができる。露光不足となる外周部分のフォトレジスト２００’をあらかじめ硬化しておくことで、所定の領域が有するパターンの均一性を向上することができる。
【００８１】
実施形態３と比較して、ステッピング露光のＹ方向における行間での移動距離が短いことから、よりステージの動きの誤差を低減することができる。
【００８２】
この効果はステッパーのステージの動きの精度に対して、パターンのサイズが十分大きい場合に得られる。具体的には、ステッピング時の動きのばらつきが３０ｎｍ以下で、パターンのサイズが１μｍ以上の場合に効果的である。
【００８３】
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【実施例】
【００８４】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、かかる実施例に限定されるものではない。
【００８５】
［実施例］
図１２Ａは実施例に係る周期性を有するパターンの露光方法を示す模式図である。
【００８６】
本実施例においては、フォトレジストＡＺ５２１８（メルクパフォーマンスマテリアルズ合同会社製）を厚さ３μｍに塗布した構造体を用いた。フォトレジストを塗布した積層体は、１１０℃で７５秒、仮焼結して固化した。パターンを形成するための所定の領域の外周部分を硬化するため５００ｍｓｅｃ露光した後、１１０℃で７５秒、焼結して不溶化した。周期性を有するパターンの露光は、１回の露光サイズ５×５ｍｍ、露光時間１００ｍｓｅｃ、パターン幅ｘ＝２．５ｍｍ、ｙ＝２．５ｍｍ、パターン周期数ｍ＝２、ｎ＝２で行った。すなわち１パターン当たり４回ずつ露光することになり、総露光量は４００ｍｓｅｃとなる。露光した積層体は現像液ＮＭＤ−Ｗ（東京応化工業株式会社製）で１２０秒、現像した。
【００８７】
［比較例］
図１３Ａは比較例に係る周期性を有するパターンの露光方法を示す模式図である。
【００８８】
比較例においては、フォトレジストＡＺ５２１８（メルクパフォーマンスマテリアルズ合同会社製）を厚さ３μｍに塗布した積層体を用いた。フォトレジストを塗布した構造体は、１１０℃で１５０秒、仮焼結して固化した。周期性を有するパターンの露光は、１回の露光サイズ５×５ｍｍ、露光時間４００ｍｓｅｃ、パターン幅ｘ＝５ｍｍ、ｙ＝５ｍｍ、パターン周期数ｍ＝１、ｎ＝１で行った。すなわち１パターン当たり１回ずつ露光することになり、総露光量は４００ｍｓｅｃとなる。露光した積層体は現像液ＮＭＤ−Ｗ（東京応化工業株式会社製）で１２０秒、現像した。
【００８９】
本実施例における各種測定は、以下に示す方法で行った。
【００９０】
（１）パターンつなぎ目の観察
図１２Ａ及び１３Ａで示す丸の部分のパターンのつなぎ目を観察した。つなぎ目部分の写真を図１２Ｂ及び図１３Ｂに示す。
【００９１】
図１２Ｂで、本発明に係る実施例では周期性を有するパターンが連続していることがわかる。一方図１３Ｂでは、従来の方法で露光した比較例では周期性を有するパターンのつなぎ目が不連続であることが視認できる。
【００９２】
（２）パターンサイズの測定
図１２Ａ及び１３Ａで示す四角の領域のパターンのサイズを０．５ｍｍ間隔で１００箇所測定した。ばらつきの分布を図１４にグラフで示す。
【００９３】
図１４で、本発明に係る実施例ではパターンのサイズの分布が２．６９〜２．７０μｍをピークに集束している。一方、従来の方法で露光した比較例ではパターンのサイズの分布のピークが分散していて、パターンのサイズのばらつきが大きいことがわかる。
【００９４】
（３）パターンサイズばらつきのマップ化
（２）で測定したパターンサイズのばらつきと位置関係を示すマップを図１５に示す。
【００９５】
図１５で、本発明に係る実施例では測定領域内のパターンが均一であることがわかる。一方、従来の方法で露光した比較例では測定領域内のパターンにムラがあることがわかる。
【符号の説明】
【００９６】
１０：金属充填構造体
１０’：積層体
１００：基材    
１０２：第１側  
１０４：第２側
１１０：開口部  
１１１：絶縁層
２００：第１の層、フォトレジスト（レジストマスク）
２０１：露光区画
３００：充填材料
３１０：めっき層
４００：露光領域
５００：フォトマスク
６００：レティクル
６０１：パターン領域
７００：ステッパーのレンズ
【図１Ａ】
2017102281.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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