(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト層が形成され、該レジスト層の上に更なる層が成膜されている基板へのリソグラフィ方法であって、
パターンのフィーチャ間距離により画定される間隔を通じて前記レジスト層を放射で露光するために、前記更なる層に前記パターンを形成することと、
前記更なる層の前記パターンの側壁の位置にあたる前記レジスト層に伝播して露光する近接場放射を生成するように、前記間隔を画定する前記パターンのフィーチャ間距離よりも大きい波長を有する放射で前記レジスト層を露光することと、
前記更なる層の前記パターンの側壁の位置にあたる前記レジスト層においてパターンフィーチャが選択的に現像可能とされるように、露光されたレジスト領域にシリル化処理をすることと、を含み、
前記近接場放射は、前記側壁の位置にあたる前記レジスト層の上層部分のみを露光強度しきい値を超えて露光し、前記上層部分は厚さが３ｎｍ以下で幅が１０ｎｍ未満であり、前記パターンフィーチャは１０ｎｍ未満のフィーチャを含むことを特徴とするリソグラフィ方法。
【請求項２】
前記更なる層の前記パターンの１つは２つの側壁を有し、前記パターンフィーチャは、前記更なる層の前記パターンの２倍のパターンピッチを有することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ方法。
【請求項３】
前記更なる層の材料は、金属、第２のレジスト、またはシリル化レジストであることを特徴とする請求項１または２に記載のリソグラフィ方法。
【請求項４】
前記金属はクロムであることを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィ方法。
【請求項５】
前記更なる層を除去することをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
【請求項６】
レジストを現像またはエッチングすることをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ方法。
【請求項７】
前記レジスト層の露光は、偏光されている放射でレジストを露光することを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
【請求項８】
前記レジスト層の露光は、レジスト層に実質的に垂直な角度で入射する放射でレジストを露光することを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
【請求項９】
基板にレジスト層を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のリソグラフィ方法。
【請求項１０】
前記レジスト層に前記更なる層を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のリソグラフィ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニングデバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが放射感応性材料（レジスト）層を有する基板（例えばシリコンウエーハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイからなる）目標部分に転写されることになる。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リソグラフィ装置を用いるデバイス製造方法において、最小のフィーチャサイズは通常クリティカルディメンジョン（ＣＤ）と呼ばれており、ＣＤはそのリソグラフィ装置で使用される露光光の波長（λ）及び投影系の開口数（ＮＡ）により定められる。クリティカルディメンジョンを小さくする技術がいろいろと開発されているが、これらの技術の効果はすべてｋ１として知られる比例定数に組み込まれている。この比例定数、開口数、露光光波長、及びクリティカルディメンジョンの関係は、ＣＤ＝ｋ１＊λ／ＮＡで与えられる。比例定数を小さくする方法の１つに近接場イメージングがある。これは、近接場放射を生成し使用してレジスト層を露光するというものである。公知の方法では近接場放射の生成には特別に設計されたマスクが使用される。このマスクは、パターンが付与されるレジスト塗布基板から独立したものである。基板のレジストにパターンを与えるべく近接場放射を使用するためには、そのレジストとマスクとの間隔がレジストの全領域にわたって正確でなければならない。あるいは、レジストの全領域にわたってマスクをレジストに接触させなければならない。レジストに正確にパターンを与えるようにマスクとレジストとの間隔を正確に設定することは実際には困難である。一方、マスクをレジストに接触させる場合においてもマスクとレジストとの接触をレジスト全領域で保証することは困難であり、さらに接触時にマスクがレジストに損傷を与える可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで例えば、上述のまたはその他の問題の１つまたは複数を解決または軽減するリソグラフィ方法を提供することが望ましい。例えば、レジスト塗布基板から正確に間隔をあけて近接場放射生成マスクを配置することを必要としないリソグラフィ方法、あるいは近接場放射生成マスクをレジストに接触させることを必要としないリソグラフィ方法を提供することが望ましい。
【０００５】
本発明の一態様によれば、レジスト層が形成され、該レジスト層の上に更なる層が形成されている基板へのリソグラフィ方法であって、パターンのフィーチャ間距離により画定される間隔を通じて前記レジスト層が放射で露光されるよう前記更なる層にパターンを形成し、レジスト領域に伝播して露光する近接場放射を生成するように、前記間隔を画定する前記パターンのフィーチャ間距離よりも大きい波長を有する放射で前記レジスト層を露光することを含むリソグラフィ方法が提供される。
【０００６】
一実施形態においては、近接場放射で露光されるレジスト層と更なる層との間には空隙が存在しないから、これら２層間の空隙を正確に制御する必要はない。同様に、一実施形態においては、更なる層はレジスト層に形成されて既に接触しているから、パターニングされるべきレジスト領域に更なる層をどのように接触させるかを考慮する必要もない。
【０００７】
前記更なる層の材料は、金属、第２のレジスト、またはシリル化レジストであってもよい。前記金属はクロムであってもよい。
【０００８】
リソグラフィ方法は、露光されたレジスト領域にシリル化処理をすることをさらに含んでもよい。
【０００９】
リソグラフィ方法は、前記更なる層を除去することをさらに含んでもよい。リソグラフィ方法は、レジストを現像またはエッチングすることをさらに含んでもよい。
【００１０】
前記レジスト層の露光は、偏光されている放射でレジストを露光することを含んでもよい。前記レジスト層の露光は、レジスト層に実質的に垂直な角度で入射する放射でレジストを露光することを含んでもよい。
【００１１】
リソグラフィ方法は、基板にレジスト層を形成することをさらに含んでもよい。リソグラフィ方法は、レジスト層に更なる層を形成することをさらに含んでもよい。
【００１２】
本発明の一態様によれば、上述の方法で製造されたデバイスまたはデバイスの一部が提供される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、表面に形成されたレジスト層と、パターンのフィーチャ間距離により画定される間隔を通じて前記レジスト層が放射で露光されるように該間隔を画定するパターンを有し、前記レジスト層に形成される更なる層と、を備える基板であって、レジスト領域に伝播して露光する近接場放射が露光中に生成されるように、前記レジスト層を露光する放射の波長よりも前記間隔を画定する前記パターンのフィーチャ間距離を小さくした基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態に係り、レジスト層にパターンを形成するために使用されるレジスト層上の更なる層を形成する処理を模式的に示す図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態に係り、レジスト層にパターンを形成するために使用されるレジスト層上の更なる層を形成する処理を模式的に示す図である。
【図２ｃ】本発明の一実施形態に係り、レジスト層にパターンを形成するために使用されるレジスト層上の更なる層を形成する処理を模式的に示す図である。
【図２ｄ】本発明の一実施形態に係り、レジスト層にパターンを形成するために使用されるレジスト層上の更なる層を形成する処理を模式的に示す図である。
【図２ｅ】本発明の一実施形態に係り、レジスト層にパターンを形成するために使用されるレジスト層上の更なる層を形成する処理を模式的に示す図である。
【図３】図２ａ乃至図２ｅに示すレジスト層にパターンを形成する露光処理及び関連する動作原理を模式的に示す図である。
【図４】更なる層により生成される近接場放射のレジスト層への露光の作用を模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にしたがって生成されるパターンフィーチャを模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ処理を模式的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。
【００１６】
本明細書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）、及び極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５乃至２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を示す。
【００１７】
本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用され得るいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。
【００１８】
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。こうして、反射ビームにパターンが付与されることになる。
【００１９】
本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系が含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられ得る。
【００２０】
リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上の支持構造）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に他の１以上のテーブルで準備工程を実行するようにしてもよい。
【００２１】
リソグラフィ装置は、基板が液体で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体であり、投影系末端の要素と基板との間の空隙を満たす。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、
放射ビームＰＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射、またはＥＵＶ放射、あるいはさらに短い波長を有する放射）を調整する照明系（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、要素ＰＬに対してパターニングデバイスを正確に位置決めする第１の位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えば支持構造）ＭＴと、
基板（例えばレジストを塗布されたウエーハ）Ｗを保持し、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエーハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ）ＰＬと、を備える。
【００２３】
図示されているのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。
【００２４】
イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。
【００２５】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整する調整手段ＡＭを備えてもよい。一般に、イルミネータの瞳面の強度分布の内径及び／または外径（それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは一般に、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯ等のその他の構成要素を備えてもよい。イルミネータＩＬは、調整された放射ビームＰＢを提供する。この調整済放射ビームＰＢは、断面に所望の均一性及び所望の強度分布を有する。
【００２６】
照明系は、放射ビームの方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子を含んでもよい。以下ではこれらの光学素子をまとめてあるいは１つを指して「レンズ」と称することがある。
【００２７】
放射ビームＰＢは、支持構造ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡを通過した放射ビームＰＢは投影系ＰＬに進入する。投影系ＰＬはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば干渉計）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＰＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭ、ＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。ステッパでは（スキャナとは逆に）、支持構造ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗとは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。
【００２８】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを支持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどのその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持構造においてはパターニングデバイスを保持するために、機械的固定、真空固定、または他の固定用技術が用いられる。他の固定技術には例えば真空中での静電固定がある。支持構造ＭＴは例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。
【００２９】
好ましくは図示の装置は例えば以下のモードで使用され得る。
【００３０】
１．ステップモードにおいては、放射ビームＰＢに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。
【００３１】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームＰＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＬの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、スキャン移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００３２】
３．別のモードにおいては、放射ビームＰＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴがプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３３】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別のモードでリソグラフィ装置を使用してもよい。
【００３４】
上述のように比例定数ｋ１を小さくすることによりパターンの最小フィーチャサイズ（すなわちクリティカルディメンジョン）を小さくする現在の方法及び装置にはいろいろな課題がある。図２ａ乃至図２ｅは、これらのまたはその他の課題の１つまたは複数を解決し得る本発明の一実施形態に係る処理の工程を示す。図２ａ乃至図２ｅは、比例定数ｋ１を０．２５よりも小さくすることを可能とし、その結果レジスト層に付与されるパターンの最小フィーチャサイズを小さくすることができる処理の工程を示す。より一般化して言えば、図２ａ乃至図２ｅは、レジストを露光する放射の波長よりも小さい寸法のフィーチャをレジスト層に与えることを可能とする処理の工程を示す。
【００３５】
図２ａは、リソグラフィの使用に適する基板２を示す。基板２は例えば、図１の装置に関連して述べた基板であってもよい。図２ｂは、レジスト層４を形成した基板２を示す。図２ｃは、クロム層６（すなわち「更なる層」にあたる）がレジスト層４の上に形成されたところを示す。レジスト層４の上に形成された更なる層は、クロム以外の素材であってもよく、例えば他の金属であってもよいし、あるいは別のレジスト層またはシリル化レジストであってもよい。
【００３６】
図２ｄは、クロム層６が処理されたところを示す。この処理により、クロムのパターンフィーチャ８はレジスト層４に残されることとなり、クロムの領域１０はレジスト層４から除去されることになる。クロムのパターンフィーチャ８は、公知のリソグラフィ処理技術を使用して形成されてもよい。例えば、クロム層６の上に更なるレジスト層を成膜し、この更なるレジスト層をパターン付き放射ビームでパターニングし、その更なるレジスト層を現像して、クロムパターンフィーチャ８を構成しないクロム領域１０をエッチングしてもよい。クロムパターンフィーチャ８は、１９３ｎｍの放射を用いてラインスペースパターンをクロム層６にリソグラフィでプリントすることにより形成してもよい。
【００３７】
図２ｅは、結果としてレジスト層４上に得られたクロムパターンフィーチャ８を示す。このクロムのフィーチャ８は４０ｎｍの幅を有し、互いに４０ｎｍの間隔を有する。言い換えれば、このクロムフィーチャは８０ｎｍのピッチで４０ｎｍの幅であるから、５０％のデューティサイクルである。図示のクロムパターンフィーチャ８は、レジスト層４に実質的に垂直な側壁を有する。しかし、クロムパターンフィーチャ８は、異なる形状を有してもよい。例えば、レジスト表面または内部に放射を収束するように側壁が傾斜（例えば逆向きの傾斜）を有していてもよい。
【００３８】
４０ｎｍのクロムパターンフィーチャ８を形成するのに使用された放射の波長が１９３ｎｍであると説明されていることを認識されたい。４０ｎｍのクロムパターンフィーチャ８、すなわちフィーチャ８を形成するための放射の波長よりも小さい寸法のフィーチャの形成は、例えば液浸リソグラフィ、二重露光、及び／またはダブルパターニング等の技術で実現することができる。
【００３９】
クロムパターンフィーチャ８の間隔は、次にレジスト層４を露光するのに使用する放射の波長よりも小さい。この間隔の重要性については以下で述べる。
【００４０】
図３は、クロムパターンフィーチャ８とその下にあるレジスト層４を垂直入射の全面露光で露光するところを示す図である。この露光は例えば、波長が４３６ｎｍでＴＭ偏光の放射による。ＴＭ偏光の放射は、パターンフィーチャ８の幅に平行な方向（すなわち、その幅によって画定され図３の紙面に直交して延びるラインに垂直な方向）に偏光されている。クロムパターンフィーチャ８及びその下のレジスト層４に対するこの露光は、隣接するクロムパターンフィーチャ８の間隔（この実施例では４０ｎｍ）よりも波長が長い放射１２を使用して行われる。一般的に、波長よりも小さい寸法の開口を放射が通過することはできない。ところが、全面露光放射１２の波長よりもクロムパターンフィーチャ８の間隔が小さいことにより、近接場放射１４が生成される。この近接場放射１４は、クロムパターンフィーチャ８の間隔の近傍へと若干漏れ出る。近接場放射には伝播成分と非伝播成分（エバネッセント成分）とが含まれる。近接場放射はクロムパターンフィーチャ８の間隔の近傍において約１００ｎｍ以下の範囲に存在する。近接場放射１４は、レジスト層４の厚さ方向に進むにつれて顕著に減衰する。
【００４１】
近接場放射１４はクロムパターンフィーチャ８の間にあるレジスト層４の領域を露光する。全面露光放射１２の波長がクロムパターンフィーチャ８の間隔よりも１０倍以上大きいにもかかわらず、下層のレジスト層４の領域を放射１２で露光することができる。近接場放射１４がレジスト層４に生成され伝播するからである。
【００４２】
クロムパターンフィーチャ８の間に位置するレジスト層４の領域は近接場放射１４に均一に露光されるわけではない。これは、近接場放射１４がクロムパターンフィーチャ８の側壁に実質的に沿って進入し、その側壁に隣接するレジスト層４の領域へと伝播して露光するからである。このように不均一な露光がクロムパターンフィーチャ８の間にあるレジスト層４の領域で生じることを図４に示す。図４は、図３に示した基板２、レジスト層４、及びクロムパターンフィーチャ８の一部を示す。グラフ１６は、モデル化された近接場放射１４の強度がレジスト内の複数の深さ位置ｚにおいてｘ方向（図４の左右方向）にどのように分布するかを示す。
【００４３】
近接場放射１４はクロムパターンフィーチャ８の側壁に沿って下方に進むので、側壁に隣接する下側の領域において近接場放射１４の強度が最も大きくなることがわかる。近接場放射１４がレジスト層４の内部に伝播するにつれて、露光（すなわち強度）は均一化されていく。グラフ１６によれば、レジスト層４の上面から約２ｎｍの深さにおいてはクロムパターンフィーチャ８の側壁の近傍で近接場放射１４の強度は大きく、側壁からｘ方向に離れるにつれて急速に減少する。グラフ１６からわかるのは、約２ｎｍから３ｎｍの深さにおいては非常に狭いレジスト領域４２０が近接場放射１４により露光強度しきい値４１０を超えて露光されるということである。グラフ１６によれば、領域４２０の幅は１０ｎｍより小さく、これはクロム層６のパターニングに用いた１９３ｎｍの波長の１９分の１より小さいことになる。よって、図２乃至図４を参照して説明したプロセスによりレジスト層に得られるパターンフィーチャのクリティカルディメンジョンの低減は、比例定数ｋ１を０．２５よりも実質的に小さくすることを可能とする。
【００４４】
グラフ１６からさらにわかることは、レジスト層４における近接場放射１４の強度のピークはクロムパターンフィーチャ８の側壁にあたる位置に生じる。１つのクロムパターンフィーチャ８には２つの側壁があるから、近接場放射１４でしきい値を超えて露光される１０ｎｍ未満の領域４２０も２つできることになる。よって、近接場放射１４で露光されたレジスト４の領域４２０は、クロムパターンフィーチャ８の２倍のパターンピッチを有するパターンを形成する。
【００４５】
レジスト層４を現像して１０ｎｍ未満の寸法のパターンフィーチャを生成することが望まれる場合には上述のように、クロムパターンフィーチャ８の間に位置するレジスト領域をシリル化し、シリル化レジストのパターンを形成することが望ましい。このシリル化処理は、露光が例えば約２ｎｍ乃至３ｎｍの深さでしか露光されていないにもかかわらずレジストを現像可能とすることを保証するのに有効である。一方、１０ｎｍ未満のフィーチャを得るレジスト現像が不要である場合にはシリル化処理も必ずしも必要でない。この場合、レジスト層４の２ｎｍの上層だけでなく近接場放射で露光されたレジスト領域全体が現像可能であり得る。この場合、レジスト層のパターンフィーチャは、同一のピッチを有し、クロムパターンフィーチャ８のパターンに対応するパターンとなる場合もある。
【００４６】
図５は、１０ｎｍ未満のレジストパターンフィーチャ１８が複数形成された基板を示す。１０ｎｍ未満のレジストパターンフィーチャ１８は、上述のパターニング、露光、及びシリル化処理を行い、さらにクロムパターンフィーチャの除去と、レジスト層４のエッチング及び現像とを行うことにより形成される。
【００４７】
公知の近接場露光装置及び方法に比べて、本発明の一実施形態は有利である。それは、近接場放射を生成する独立の近接場マスクを作成する必要もないし、そのマスクとレジスト層との間隙または接触領域を正確に制御する必要もないからである。これは、レジスト層に成膜されたクロム層（またはその他の金属またはレジスト）がレジスト露光に必要な近接場放射を生成するからである。近接場放射で露光されるレジスト層とクロム層との間には空隙が存在しないから、これら２層の間隙を正確に制御する必要はない。同様にクロム層はレジスト層に成膜されて既に接触しているから、パターニングされるべきレジスト領域にクロム層をどのように接触させるかを考慮する必要もない。
【００４８】
上述の実施形態においては放射の波長やパターンフィーチャの寸法及び間隔を特定の値として説明しているが、これらの数値は他の値とすることも可能である。例えばクロム層（または他の金属層またはレジスト層）が近接場放射で露光されるべきレジスト層の上に成膜され、１９３ｎｍ以外の適する波長の放射でパターニングが行われてもよい。同様に、近接場放射を生成するための全面露光も４３６ｎｍ以外の適する波長であってもよい。全面露光は、偏光されていない放射であってもよい。全面露光はレジストへの垂直入射ではなく異なる角度であってもよく、例えば垂直入射から数度ずれた角度で入射するようにしてもよい。また、クロム層（または他の金属層またはレジスト層）に形成するパターンフィーチャは４０ｎｍの幅または４０ｎｍの間隔でなくてもよい。パターンフィーチャは、クロム層に全面露光をするときに使用する放射の波長よりも小さい間隔を有していればよい。
【００４９】
図６は、本発明の一実施形態に係るプロセスの工程を模式的に示すフローチャート２０である。フローチャート２０は上述の実施形態の要旨を与える。第１ステップ２２においては、基板にレジスト層が形成される。第２ステップ２４においては、例えばクロム層がレジスト層に成膜される。第３ステップ２６においては、例えばクロム層にリソグラフィでパターンが形成される。このパターンは上述のように、このプロセスの以降の工程でクロム層の露光に使用される放射の波長よりも小さい幅を有する間隔を画定する。第４ステップ２８においては、クロムパターンの間隔領域が、パターン間隔の幅より大きい波長を有する放射により露光される。近接場放射が生成されて間隔領域に位置するレジストが露光される。次に、レジストの最上部の数ｎｍにおいて強く露光されたフィーチャをレジスト層から抽出することが望まれる場合には、レジストの露光済領域をシリル化する処理である第５ステップ３０が実行される。第６ステップ３２においては、クロムパターンが除去される。そして最後に、第７ステップ３４においては、レジストが現像されエッチングされて、レジスト層を露光するのに使用した波長よりも小さい寸法（例えば幅）を有するフィーチャが形成される。
【００５０】
上述の本発明の実施形態の説明にかかわらず、本発明は他の形式で実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械読取可能命令の配列を含むコンピュータプログラムの形式、またはそのようなコンピュータプログラムが記録されたデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形式をとってもよい。
【００５１】
本発明の特定の実施形態をいくつか説明したが、本発明は他の形式でも実施可能であると理解されたい。本明細書は本発明を限定することを意図するものではない。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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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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