(57)【要約】【課題】露光マスクとフォトレジストを塗布した基板との密着を、密着工程の最中に簡単な構成で精度良く検出することが可能となる密着検出装置および密着検出装置を備えた近接場露光装置を提供する。【解決手段】対向配置された基板の対向面における密着を検出する密着検出装置であって、  照射光に対して透明な基板からなり、該透明な基板上に照射される前記照射光の波長以下のサイズを有する金属微細構造３０４を備えた第１の基板１００と、  前記第１の基板の上面側から前記金属微細構造に前記照射光を照射する光照射手段３０５と、  前記照射光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板３０２との対向面の密着を検出する検出手段３０９と、  を有する構成とする。【選択図】            図３
2009043999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された基板の対向面における密着を検出する密着検出装置であって、
照射光に対して透明な基板からなり、該透明な基板上に照射される前記照射光の波長以下のサイズを有する金属微細構造を備えた第１の基板と、
前記第１の基板の上面側から前記金属微細構造に前記照射光を照射する光照射手段と、
前記照射光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板との対向面の密着を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする密着検出装置。
【請求項２】
前記光照射手段が波長帯域の広い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光による分光スペクトルの吸収ピークの変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の密着検出装置。
【請求項３】
前記光照射手段が波長帯域の狭い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光の強度によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の密着検出装置。
【請求項４】
前記光照射手段が、レーザーを照射する手段であることを特徴とする請求項３に記載の密着検出装置。
【請求項５】
前記金属微細構造が、金、銀、白金、パラジウム、アルミ、のいずれかの金属で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の密着検出装置。
【請求項６】
露光光の波長よりも小さい開口が形成された遮光膜を備えた近接場露光マスクと、
前記近接場露光マスクに被露光基板を対向配置させる機構と、
前記近接場露光マスクと前記被露光基板を密着させる機構と、
前記近接場露光マスクと前記被露光基板との密着を検出する密着検出機構と、  前記近接場露光マスクに露光光を照射する露光光照射機構と、を有する近接場露光装置であって、
前記近接場露光マスクとして、測定光に対して透明な基板上に前記遮光膜を備えると共に、該透明な基板上に該遮光膜と同じ厚さで前記測定光の波長以下のサイズを有する金属微細構造を備えた近接場露光マスクと、
前記密着検出機構として、
前記近接場露光マスクの前記被露光基板と対向する面の反対面側から、前記金属微細構造に前記測定光を照射する測定光照射手段と、
前記測定光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記近接場露光マスクに対向して配置された被露光基板との密着を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする近接場露光装置。
【請求項７】
前記測定光照射手段が波長帯域の広い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光による分光スペクトルの吸収ピークの変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする請求項６に記載の近接場露光装置。
【請求項８】
前記測定光照射手段が波長帯域の狭い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光の強度の変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする請求項６に記載の近接場露光装置。
【請求項９】
前記測定光照射手段が、レーザーを照射する手段であることを特徴とする請求項８に記載の近接場露光装置。
【請求項１０】
前記金属微細構造が、金、銀、白金、パラジウム、アルミ、のいずれかの金属で構成されていることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の近接場露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密着検出装置および密着検出装置を備えた近接場露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィー技術の進化・多様化が進み、新たな可能性を探るエマージングリソグラフィー技術として、様々な露光方法について提案がなされている。
このような露光方法において、これまでの投影方式の露光方式に対して、解像度が光の波長に依らないローコストな露光方式の一つとして、コンタクト方式の近接場露光方法が提案されている。（特許文献１）
この近接場露光では、露光マスクに発生した近接場光をフォトレジストに照射し、フォトレジストに潜像を形成する露光方式である。
近接場光は露光マスクの開口パターンからマスクの法線方向に数十ｎｍの距離にしか存在しないため、露光マスクと基板に塗布されたフォトレジストを密着させる必要がある。
【０００３】
また、近年表面プラズモンを利用した技術が盛んに研究されるようになってきている。このような技術の一つとして、例えば、金属膜周囲の屈折率変化を測定する技術が挙げられる。
この屈折率変化の測定には、金属膜に光を入射し、金属膜表面に表面プラズモンを励起し、金属膜から反射した光を検出する構成の屈折率センサが用いられる。
この屈折率センサとして、入射する光を広い波長帯域の光で照射し、金属膜から反射した光を分光検出すると、金属膜周囲の屈折率変化と入射する光の角度に応じたスペクトル変化が得られるようにしたものが知られている。
あるいは、レーザーのような単色光を金属膜に入射し、光の入射角度と金属膜周囲の屈折率変化に応じた反射強度変化が得られるようにしたものも知られている。
【０００４】
また、特許文献２では、近接場光を利用したプローブとして、つぎのような距離測定用導波路を付加したプローブが提案されている。
すなわち、光導波路の端面を微小開口を有する金属膜で覆い、その脇にその金属膜に全反射する角度で光を入射するための光導波路を設け、金属膜に表面プラズモンを励起する。
そして、この表面プラズモンを励起した後に、金属膜から反射する光を検出することで、金属膜表面に対象物が近づく距離を推測するように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−１４５０５１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に提案されている近接場露光では、露光マスクとフォトレジストが塗布された基板とが密着するように構成されているが、そこには近接場光がフォトレジストを感光させることが可能な数十ｎｍ以下の密着を確認する手段が具備されていない。
そのため、露光マスクとフォトレジストが塗布された基板を密着させるには、露光マスクに露光光を照射し近接場光を発生させ、フォトレジストを感光させ、実際にパターンが形成できることを確認するまで、露光マスクに印加する圧力を変化させる。このようなトライアンドエラーによって、露光マスクをフォトレジストが塗布された基板に密着させる力を経験的に導き出していた。
しかし、フォトレジストを塗布する基板として、加工プロセスを経て表面に様々な凹凸形状を持った基板を用いる場合があり、その凹凸形状に応じて個々に密着させる力を導き出す必要が生じる。
各種の基板に対してそれぞれ密着させる力の条件を出すことは、生産効率を低下させることとなる。
このようなことから、露光マスクとフォトレジストが塗布された基板を密着している最中に、密着を検出する方法が望まれる。  
【０００６】
また、特許文献２では、金属膜に励起した表面プラズモンを利用して、金属膜と試料間の距離を推測しているが、この方法では、距離変化を精度良く検出できない場合が生じる。
すなわち、表面プラズモンは、金属膜から数百ｎｍのオーダーで滲み出しており、滲み出す距離が長く数ｎｍの距離変化を検出するには、ダイナミックレンジが広いため精度良く検出できないことがある。
さらに、この方法においては、表面プラズモンを金属膜に励起するために、光が導波路と金属膜の界面に全反射する角度で入射する必要があり、光路が大きく、複雑になることがある。  
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑み、露光マスクとフォトレジストを塗布した基板との密着を、密着工程の最中に簡単な構成で精度良く検出することが可能となる密着検出装置および密着検出装置を備えた近接場露光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のように構成した密着検出装置および密着検出装置を備えた近接場露光装置を提供するものである。
本発明の密着検出装置は、対向配置された基板の対向面における密着を検出する密着検出装置であって、
照射光に対して透明な基板からなり、該透明な基板上に照射される前記照射光の波長以下のサイズを有する金属微細構造を備えた第１の基板と、
前記第１の基板の上面側から前記金属微細構造に前記照射光を照射する光照射手段と、
前記照射光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板との対向面の密着を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の密着検出装置は、
前記光照射手段が波長帯域の広い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光による分光スペクトルの吸収ピークの変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする。
また、本発明の密着検出装置は、
前記光照射手段が波長帯域の狭い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光の強度によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする。
また、本発明の密着検出装置は、前記光照射手段が、レーザーを照射する手段であることを特徴とする。
また、本発明の密着検出装置は、前記金属微細構造が、金、銀、白金、パラジウム、アルミ、のいずれかの金属で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光装置は、
露光光の波長よりも小さい開口が形成された遮光膜を備えた近接場露光マスクと、
前記近接場露光マスクに被露光基板を対向配置させる機構と、
前記近接場露光マスクと前記被露光基板を密着させる機構と、
前記近接場露光マスクと前記被露光基板との密着を検出する密着検出機構と、  前記近接場露光マスクに露光光を照射する露光光照射機構と、を有する近接場露光装置であって、
前記近接場露光マスクとして、測定光に対して透明な基板上に前記遮光膜を備えると共に、該透明な基板上に該遮光膜と同じ厚さで前記測定光の波長以下のサイズを有する金属微細構造を備えた近接場露光マスクと、
前記密着検出機構として、
前記近接場露光マスクの前記被露光基板と対向する面の反対面側から、前記金属微細構造に前記測定光を照射する測定光照射手段と、
前記測定光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記近接場露光マスクに対向して配置された被露光基板との密着を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の近接場露光装置は、
前記測定光照射手段が波長帯域の広い照射光を照射する光照射手段であり、前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光による分光スペクトルの吸収ピークの変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光装置は、前記測定光照射手段が波長帯域の狭い照射光を照射する光照射手段であり、
前記密着を検出する検出手段が前記金属微細構造から反射する光の強度の変化によって密着を検出する検出手段であることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光装置は、前記測定光照射手段が、レーザーを照射する手段であることを特徴とする。
また、本発明の近接場露光装置は、前記金属微細構造が、金、銀、白金、パラジウム、アルミ、のいずれかの金属で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、露光マスクとフォトレジストを塗布した基板との密着を、密着工程の最中に簡単な構成で精度良く検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は対向配置された基板の対向面における密着を検出するものである限り、以下において具体的に説明する近接場露光装置に限定されることなく、その他の用途にも適用可能である。
すなわち、照射光に対して透明な基板からなり、該透明な基板上に照射される前記照射光の波長以下のサイズを有する金属微細構造を備えた第１の基板と、
前記第１の基板の上面側から前記金属微細構造に前記照射光を照射する光照射手段と、
前記照射光が照射された金属微細構造から反射する光を計測し、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板との対向面の密着を検出する検出手段と、
を備えた構成によって、対向配置された基板の対向面における密着を検出することによって、近接場露光装置に限定されることなく、その他の用途にも適用可能である。
【００１１】
以下に、本発明の密着検出装置をより詳細に説明するため、本発明の密着検出装置を適用した密着センサ部を備えた近接場露光マスクの構成例について説明する。
図１に、本実施形態における密着センサ部を備えた近接場露光装置に用いる近接場露光マスクの構成例を説明する図を示す。
図１において、１００は近接場露光マスク、１０１は密着センサ部、１０２は金属微細構造、１０３は透明な基板、１０４は遮光膜、１０５は微小開口、１０６は支持材である。
【００１２】
まず、本発明の実施の形態における露光マスク１００の基本構成について説明する。
近接場露光マスク１００として、露光光に透明な基板１０３の上層に露光光を遮光する遮光膜１０４を形成し、この遮光膜１０４に露光に用いる光の波長よりも小さな微小開口１０５を形成する。
この微小開口１０５とは別に光の波長よりも充分大きい開口を形成し、この開口部に金属微細構造１０２を形成し、密着センサ部１０１を構成する。
さらに、微小開口１０５部および密着センサ部１０１が形成されている箇所を薄膜とする。
この金属微細構造１０２は、周囲の遮光膜１０４と高さを略同一として作製することで、遮光膜１０４と金属微細構造１０２は、露光マスク１００とフォトレジストの密着時に同じ条件で密着させることが可能とする。
両者を同時に密着させ、金属微細構造１０２の密着を検出することで、微小開口部の密着の検出が可能となる。
【００１３】
この露光マスクに用いる透明な基板１０３としては、石英や窒化シリコン、光学樹脂などが挙げられるがこれらに限るものではなく、露光光が透過することのできる基板であればよい。
また、遮光膜１０４としては、クロムやアルミなどの金属材料や、シリコンなどの不透明な誘電体であってもよく、また露光光を遮光する材料であればこれらに限られるものではない。
また、特許文献１に記載されている露光マスクと基板との密着方法として用いるために、ここで説明した露光マスクは、微小開口部と密着センサ部の存在する領域を薄膜としている。
その他、露光マスクと基板を密着させる方法の構成例として、露光マスクの透明基板１０３に光学樹脂などのヤング率の低い材料を用いた場合、光学樹脂自体が基板にならうことが可能となる。
このような構成例においては、基板に微小開口部と密着センサ部が存在する領域を薄膜としなくてもよい。
【００１４】
つぎに、本実施形態における露光マスクに形成した密着センサ部について説明する。
近接場露光マスク１００の一部に、密着を検出するための密着センサ部１０１が設けてある。
この密着センサ部１０１は、ｎｍオーダーの金属微細構造で構成されている。
ここで用いる金属は、特に制限されるものではないが、センシングに使用する波長帯域において誘電損失の小さな材料が好ましい。
具体的には、金、銀、白金、銅、パラジウム、アルミなどが挙げられる。
これらのいずれかの金属で、上記金属微細構造を構成することにより、特に検出する光の変化をＳＮ比を良く検出することが可能となり、センサとして好ましい特性を発現する。
【００１５】
金属微細構造としては、つぎのような測定に使用する波長と同程度もしくはそれよりも小さい構造が並んでいる構成などがある。
例えば、クエン酸による塩化金酸の還元によって作製した金微粒子を密着センサ部に配置するような微粒子のランダム配列や、銀の薄膜にナノ加工を施し多角形や円のドットやホールなど、を挙げることができる。
その他にも、後述する局在プラズモンが発生するような、波長よりも小さな金属の構造であればよい。
【００１６】
この金属微細構造に光を照射すると、金属微細構造のサイズや金属周囲の屈折率に応じて特定の波長の光において局在プラズモン共鳴が生じ、特定波長の光の散乱や吸収が著しく増大し透過する（もしくは反射する）光の強度が変化する。この局在プラズモン共鳴条件は、金属周囲の屈折率の変化によって決まる。
したがって、金属構造周囲の屈折率変化を共鳴条件の変化、つまり、光の散乱や吸収が著しく増大する波長が変化することによって検出することができる。
【００１７】
つぎに、上記した密着センサ部を備えた露光マスクを用いて、フォトレジストを塗布した基板との密着を検出する密着検出方法について説明する。
図２に、本実施形態における露光マスクと基板との密着検出方法について説明する図を示す。
図２において、２００は近接場露光マスク、２０１は密着センサ部、２０２は金属微細構造、２０３はフォトレジストが塗布された基板（被露光基板）、２０４は光源、２０５は検出器である。
【００１８】
密着検出に際し、まず金属微細構造２０２が形成された近接場露光マスク２００の面と、被露光基板であるフォトレジストが塗布された基板２０３の面とを対向させ、両者間に間隔を設けて配置する。
このとき、近接場露光マスク２００の透明基板側（図中上側）から密着センサ部２０１へ光源２０４から広い波長帯域を有した測定光を照射する。
密着センサ部から反射した光を検出器２０５にて、分光スペクトル、及び（もしくは）、反射光の強度を計測する。
その際、近接場露光マスク２００に形成された金属微細構造２０２に、周囲の屈折率（この場合は、周囲に何も密着していないので空気である）に応じた局在プラズモン共鳴が生じ、その共鳴波長に吸収を有する分光スペクトルが得られる（図６破線）。
【００１９】
次に、近接場露光マスク２００とフォトレジストが塗布された基板２０３の両者を密着し始める。このとき、常に測定光は照射しつづけている。
測定光を照射しつづけている間、金属微細構造２０２に局在プラズモンが発生し続けており、この局在プラズモンの存在している領域は、金属微細構造２０２から数十ｎｍの距離で広がっている。
この局在プラズモンがフォトレジストに接する距離、つまり近接場露光マスク２００表面とフォトレジストが塗布された基板２０３のフォトレジスト表面の間隔が数十ｎｍの距離にまで近づいた場合、局在プラズモン共鳴の条件が変化し始める。
このとき、検出器２０５で計測する分光スペクトルは当初の分光スペクトルに比較し、強い吸収を有する波長域（以後、吸収ピークと呼ぶ）が、長波長側にシフトし始める。
【００２０】
さらに、露光マスクと基板の密着をすすめ、露光マスク表面とフォトレジスト表面が密着すると、金属微細構造２０２の周囲の屈折率が大きく変化し、共鳴の条件が大きく変化する。
このとき、検出器で計測する分光スペクトルは当初の分光スペクトルと比較し、吸収ピークが大きく長波長側にシフトする（図６中実線）。
この共鳴条件は、局在プラズモン強度の強い領域で起こる屈折率変化により敏感に変化する。
局在プラズモン強度は、金属微細構造表面が最も強く、遠ざかるにつれ減衰する。
そのため、この密着センサは局在プラズモンとフォトレジストが接しはじめる数十ｎｍの距離よりも、金属微細構造２０２とフォトレジストが数ｎｍの距離まで近づいた場合の方が、より敏感に両者の距離変化を検出可能となる。
【００２１】
共鳴条件が変化しなくなるまで露光マスク２００表面とフォトレジスト表面を近づけた後、つまり、近接場露光マスク２００とフォトレジスト表面が密着した後、フォトレジストが感光する波長の露光光を露光マスクに透明基板側から照射する。
そして、微小開口から発生する近接場光でフォトレジストに潜像を形成する。
その後、現像処理を施すことで、フォトレジストに微小開口の形状に対応したパターンを形成することができる。
【００２２】
ここでは、分光スペクトルの吸収ピークのシフト量を検出することで、密着を検出している。
そのほかにも、ある特定の波長の反射光強度の変化を検出することで、密着を検出しても良い。
例えば、図７に示すように、密着前の分光スペクトルの吸収ピーク波長λ１の光を密着センサ部に照射しておき、露光マスクとフォトレジストが密着し共鳴条件が変化すると、λ１での反射率が大きくなることがわかる。
このように、分光器を用いて反射光の分光スペクトルを得る以外にも、単色光の反射率の変化を見ることでも、密着を検出することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００２４】
［実施例１］
実施例１においては、本発明の密着検出方法を適用した露光装置の構成例について説明する。
図３に、本実施例における近接場露光装置の構成例を説明する図を示す。
図３において、３０１は圧力調整容器、３０２はレジスト付き基板、３０３はステージ、３０４は密着センサ部、３０５は測定光源（測定光照射手段）、３０６は露光光照射機構における露光光源である。
３０７は照明光学系、３０８は圧力調整機構、３０９は検出器（密着検出機構）、３１０はハーフミラーである。
【００２５】
本実施例において、露光マスクとして、図１の近接場露光マスク１００と基本的に同じ構成のものを用い、支持材１０６を構成するシリコン基板に支持された、透明な基板１０３によるマスク母材として５００ｎｍの厚さのＳｉＮ上に、
遮光膜層１０４として５０ｎｍの厚さのアモルファスシリコンの膜を形成する。
この遮光膜層１０４には、露光光の波長よりも小さな微小開口１０５（開口幅  ＜１００ｎｍ）と、密着センサ部３０４となる露光光の波長よりも大きい、５０μｍ程度の開口が形成されている。
その後、密着センサ部３０４にアミノ基を有するシランカップリング剤を塗布し、１２０度で１０分間加熱しアミノ基を露出させる。
そして、クエン酸による塩化金の還元によって作製した直径５０ｎｍの金微粒子のコロイド溶液に浸漬させ、金属微細構造１０２としての金微粒子を配置する。
このように近接場露光マスク１００を作製することで、遮光膜１０４と金微粒子１０２としての金微粒子は、同じ高さで露光マスク上に構成される。
【００２６】
次に、この近接場露光マスク１００を圧力調整容器３０１にマスクおもて面を圧力調整容器の外側（図３中では下側）に向けて取り付ける。
また、波長３６５ｎｍに感度を有するポジ型感光性フォトレジストを塗布したレジスト付き基板３０２の基板おもて面を露光マスクに対向するようステージ３０３に取り付ける。
その後、ステージ３０３によって近接場露光マスク１００とレジスト付き基板３０２をステージ３０３を駆動することで、５０μｍの間隔をあけて両者を平行に対向させる。
【００２７】
その後、図中近接場露光マスク１００の上方に設置した測定光源３０５であるハロゲンランプから測定光であるＭＲ１を、前記近接場露光マスクの前記被露光基板と対向する面の反対面側から、近接場露光マスク１００の密着センサ部３０４に照射する。
そして、反射した測定光ＭＲ２をハーフミラー３１０によって、検出器３０９としての分光器に照射し、図６中破線の分光スペクトルを得る。
この図６には、分光スペクトルの吸収スペクトルがシフトすることが示されている。
【００２８】
その後、圧力調整機構３０８により圧力調整容器３０１内を加圧し、近接場露光マスク１００のおもて面と裏面の間に圧力差を設けて、近接場露光マスク１００をたわませ、近接場露光マスク１００とレジスト付き基板３０２を密着させる。
この加圧する圧力値が１０ｋＰａ程度になると、密着検出機構である検出器３０９から得られる図６中実線の分光スペクトルの吸収ピークがほとんどシフトしなくなり、露光マスク１００とレジスト付き基板３０２が密着したことがわかる。
【００２９】
その後、露光光源３０６である水銀ランプからｉ−ｌｉｎｅ（波長３６５ｎｍ）の露光光ＥＬを照明光学系３０７を通して近接場露光マスク１００に照射する。
そして、近接場露光マスク１００に形成した微小開口１０５に近接場光を発生させ、この近接場光によってレジスト付き基板３０２を露光する。
次に、圧力調整容器３０１内の圧力を大気圧に戻し、近接場露光マスク１００とレジスト付き基板３０２を剥離し、ステージ３０３により次に露光を行う個所に移動し上述した工程を繰り返し行い、レジスト付き基板３０２上に複数個所露光を行う。
【００３０】
以上の構成、及び工程を経ることで、露光マスクをレジスト付き基板に密着させる工程の最中に、両者の密着を検出することができる。
また、両者の密着を検出することで、再現性よく密着が行え、レジストへの近接場光による安定した露光を行うことが可能となる。
【００３１】
［実施例２］
実施例２においては、実施例１とは異なる露光マスクを用い、本発明の密着検出方法を適用した露光装置の構成例について説明する。
図４に、本実施例における近接場露光装置の構成例を説明する図を示す。
また、図５に本実施例に用いる露光マスクの構成例を説明する図を示す。
図４において、４０１は圧力調整容器、４０２はレジスト付き基板、４０３はステージ、４０５は測定光源（測定光照射手段）、４０６は露光光源、４０７は照明光学系、４０８は圧力調整機構、４０９は検出器である。
また、図５において、５００は近接場露光マスク、５０１は密着センサ部、５０２は金属微細構造、５０３は透明な基板、５０４は遮光膜、５０５は微小開口である。
【００３２】
本実施例において、近接場露光マスク５００に、透明な基板５０３によるマスク母材として厚さ５００μｍの合成樹脂を、遮光膜５０４として厚さ５０ｎｍのアモルファスシリコンによって構成されている露光マスクを用いる。
このマスク母材５０３を構成する合成樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニルなどのポリオレフィン、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂を挙げることができる。
あるいは、ポリメチルメタクリル酸などのアクリル樹脂、ポリスチレンポリカーボネート、ポリイミドなどのようなプラスチックフィルムないしはシート等、の公知のものが挙げられる。
透明性、耐熱性、耐薬品性などの観点から、これらに用いられる合成樹脂としては、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリル酸が好ましい。
より具体的には、ＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ、日本ゼオン（株）製ＺＥＯＮＯＲＲ、ＺＥＯＮＥＸＲ（以上、環状ポリオレフィン）、東レ（株）製ルミラーＲ、帝人デュポンフィルム（株）製テトロンＲ（以上、ポリエチレンテレフタラート）、
帝人化成パンライトＲ（ポリカーボネート）が好ましく用いることができる。
【００３３】
遮光膜５０４に実施例１と同様に、微小開口と密着センサ部の開口を形成する。その後、この基板に電子線リソグラフィ法を用いて、密着センサ部の開口に、２００ｎｍ四方の正方形上の孔を作製する。
その後、真空蒸着法を用いて孔に銀を蒸着し、電子線レジストを取り除くことで、密着センサ部に銀の微細構造を作製し、露光マスク５００を得る。
次に、この近接場露光マスク５００を圧力調整容器４０１にマスクおもて面を圧力調整容器の内側に向けて取り付ける。
また、波長３６５ｎｍに感度を有するポジ型感光性フォトレジストを塗布したレジスト付き基板４０２を基板おもて面を露光マスクに対向するよう圧力調整容器内に設置されるステージ４０３に取り付ける。
そして、近接場露光マスク５００とレジスト付き基板４０２をステージ４０３を駆動することで、５０μｍの間隔をあけて両者を平行に対向させる。
【００３４】
図中露光マスク１００の上方に設置した測定光源４０５であるハロゲンランプから測定光としてＭＲ１を、露光マスク５００の密着センサ部５０１に照射する。
そして、反射した測定光ＭＲ２をハーフミラー４１０によって、検出器４０９として分光器に照射し、分光スペクトル１を得る。
その後、圧力調整機構４０８により圧力調整容器４０１内を減圧し、露光マスク５００のおもて面と裏面の間に圧力差を設けて、露光マスク５００をたわませ、露光マスク５００とレジスト付き基板４０２を密着させる。
この減圧する圧力値が−１０ｋＰａ程度になると、検出機４０９から得られる分光スペクトル２の吸収ピークがほとんどシフトしなくなり、露光マスク５００とレジスト付き基板４０２が密着したことがわかる。
【００３５】
［実施例３］
実施例３においては、実施例１のように分光スペクトルの吸収ピークの変化によって密着検出を行うのではなく、単色の光を密着検出部に照射し、その反射光の強度によって密着を検出するようにした構成例について説明する。
図７に、本実施例における反射光強度を測定することで、密着が検出可能であることを説明する図を示す。
本実施例において用いられる近接場露光装置は、測定光源等を除いて図３に示す近接場露光装置と基本構成が変わらないことから、図３を用いて説明する。
【００３６】
本実施例において、実施例１と同様に、露光マスクを作製し露光装置に取り付ける。
その後、測定光源３０５として、波長５３２ｎｍのＹＡＧの第二高調波レーザーを照射し、その反射光の強度を検出器３０９にて測定する。
その後、実施例１と同様に露光マスクとレジスト付き基板を密着させる。このとき検出器３０９にて検出される光強度は、密着前に比べ低くなる。
このとき、加圧する圧力値が１０ｋＰａ程度になると、検出器３０９から得られる信号強度の変化がほとんど無くなり、露光マスクとレジスト付き基板が密着したことがわかる。
【００３７】
このとき得られる反射光強度は図７から読み取れる。
図７中の一点鎖線は、波長５３２ｎｍを指し、この線と密着前の分光スペクトル（破線）の交点が、密着前の反射光強度である。
また、密着後の分光スペクトル（実線）との交点が、密着後の反射光強度であり、反射光強度の変化で密着が検出できることがわかる。
以上の構成とすることで、検出器に分光器を用いずにすみ、反射光強度のみ測定を行うことで密着を検出することが可能となり、装置構成が簡略化できる。
また、レジストが感度を有さない波長の光のみを使用することが可能となり、レジストを感光させないで密着を検出することが可能となる。
【００３８】
以上のように、本発明の密着検出方法を近接場露光装置に用いると、露光マスクとフォトレジストの密着をその場で測定が可能となり、安定した近接場露光結果を得ることができる。
また、本発明の密着検出装置は、近接場露光装置に限定されるものではない。対向配置された基板の対向面における密着を検出する用途である限り、その他の用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態における密着センサ部を備えた近接場露光装置に用いる露光マスクの構成例を説明する図。
【図２】本発明の実施形態における密着センサ部を備えた近接場露光マスクを用いて、フォトレジストを塗布した基板との密着を検出する密着検出方法について説明する図。
【図３】本発明の実施例１における近接場露光装置の構成例を説明する図。
【図４】本発明の実施例２における近接場露光装置の構成例を説明する図。
【図５】本発明の実施例２に用いる露光マスクの構成を説明する図。
【図６】本発明の実施例１における分光スペクトルの吸収スペクトルがシフトすることを説明する図。
【図７】本発明の実施例３における反射光強度を測定することで、密着が検出可能であることを説明する図。
【符号の説明】
【００４０】
１００：近接場露光マスク
１０１：密着センサ部
１０２：金属微細構造
１０３：透明な基板
１０４：遮光膜
１０５：微小開口
１０６：支持材
２００：近接場露光マスク
２０１：密着センサ部
２０２：金属微細構造
２０３：フォトレジストが塗布された基板
２０４：光源
２０５：検出器
３０１：圧力調整容器
３０２：レジスト付き基板
３０３：ステージ
３０４：密着センサ部
３０５：測定光源
３０６：露光光源
３０７：照明光学系
３０８：圧力調整機構
３０９：検出器
３１０：ハーフミラー
４０１：圧力調整容器
４０２：レジスト付き基板
４０３：ステージ
４０５：測定光源
４０６：露光光源
４０７：照明光学系
４０８：圧力調整機構
４０９：検出器
５００：近接場露光マスク
５０１：密着センサ部
５０２：金属微細構造
５０３：透明な基板
５０４：遮光膜
５０５：微小開口
【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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