JPH0521333B2 - - Google Patents
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- JPH0521333B2 JPH0521333B2 JP60031623A JP3162385A JPH0521333B2 JP H0521333 B2 JPH0521333 B2 JP H0521333B2 JP 60031623 A JP60031623 A JP 60031623A JP 3162385 A JP3162385 A JP 3162385A JP H0521333 B2 JPH0521333 B2 JP H0521333B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レジストにマスクパタンの縮小像を
露光する微細パタン形成に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to fine pattern formation in which a reduced image of a mask pattern is exposed to light on a resist.
極微細なパタンをレジスト上に形成する従来の
技術としては、例えば第8図に示すようなシヤド
ウイングと呼ばれる方法がある。この方法は基板
1上に断面が矩形の線2を形成し、該線2の表面
に例えば金を蒸着して蒸着膜3を形成する。つぎ
に第8図aに示すように斜め方向からイオンシヤ
ワーを照射し、上記蒸着膜3をエツチングする
と、同図bに示すように線2の影(シヤドウ)の
部分だけが残るため、線2を除去することにより
同図cに示すように上記線2より格段に微細な線
が繰返されたパタンを形成することができる。上
記パタン形成法は0.1μm以下の極微細なパタンを
形成できる方法としてよく知られている。
As a conventional technique for forming extremely fine patterns on a resist, there is a method called shadowing, as shown in FIG. 8, for example. In this method, a line 2 having a rectangular cross section is formed on a substrate 1, and a vapor deposited film 3 is formed by vapor depositing gold, for example, on the surface of the line 2. Next, as shown in FIG. 8a, when the vapor deposited film 3 is etched by irradiating with an ion shower from an oblique direction, only the shadow of line 2 remains as shown in FIG. By removing this, it is possible to form a pattern in which lines much finer than the line 2 are repeated, as shown in FIG. The above pattern forming method is well known as a method capable of forming extremely fine patterns of 0.1 μm or less.
また極微細なパタンを形成する他の方法には、
電子ビームあるいはイオンビームによつて露光す
る方法が知られている。 Other methods for forming ultra-fine patterns include:
A method of exposure using an electron beam or an ion beam is known.
上記の前者による極微細パタンは第8図aに示
される線2のパタンによつて決つてしまい、線と
線との間隔を変更するなどの自由度がないという
欠点があつた。また後者による極微細パタン形成
法は、大面積にわたつて極微細なパタンを形成す
ることが困難であつた。
The ultra-fine pattern according to the former method is determined by the pattern of the lines 2 shown in FIG. 8a, and has the disadvantage that there is no degree of freedom in changing the spacing between lines. Furthermore, in the latter method of forming ultra-fine patterns, it is difficult to form ultra-fine patterns over a large area.
本発明は、光束の指向性がよいX線を露光用光
源として用い、一度露光したのちに、レジスト面
とマスクとの相対的位置をずらして多重露光する
ことにより、もとのマスク上のパタンの縮小され
たパタンをレジスト上に形成するようにしたもの
である。
The present invention uses X-rays with good beam directionality as an exposure light source, and after one exposure, shifts the relative position of the resist surface and the mask and performs multiple exposure, thereby changing the pattern on the original mask. A reduced pattern is formed on the resist.
本発明による微細パタン形成法は、レジストを
塗布した基板上に、所定のパタンを形成したマス
クを所定の間隔を保つて重ね、上記マスクを通し
て光を照射し、上記マスク上のパタンをレジスト
面上に転写する微細パタン形成方法およびその装
置において、露光用光源として波長が100Åより
短かく、かつ光束の指向性のばらつきが10ミリラ
ジアン以下であるX線源を用い、上記マスクのパ
タンをレジスト面に露光したのち、移動装置によ
り上記マスクまたは基板とをそれぞれの面内で相
対的に所定の距離移動し、再び上記マスクのパタ
ーンをレジスト面に露光して、上記マスクパタン
をレジスト面に多重露光することにより、マスク
パタンの縮小パタンをレジスト上に形成する。
In the fine pattern forming method according to the present invention, a mask on which a predetermined pattern is formed is stacked on a substrate coated with a resist at a predetermined interval, and light is irradiated through the mask to transfer the pattern on the mask onto the resist surface. In a method and apparatus for forming a fine pattern for transferring onto a resist surface, an X-ray source with a wavelength shorter than 100 Å and a variation in the directivity of the light flux of 10 milliradian or less is used as an exposure light source to transfer the pattern of the mask onto a resist surface. After exposure, the mask or the substrate is moved a predetermined distance relative to each other within their respective planes by a moving device, and the pattern of the mask is exposed onto the resist surface again, thereby multiple exposing the mask pattern onto the resist surface. As a result, a reduced pattern of the mask pattern is formed on the resist.
本発明はフレネル回折の影響が小さいX線領域
の波長の光による露光であつて、特に光束の指向
性が良いレーザプラズマX線源あるいはシンクロ
トロン放射光による露光に適した方法である。す
なわち、例えば圧電素子の極微小移動量(10Å程
度)を調節できる能力と、レーザプラズマX線源
あるいはシンクロトロン放射光の指向性のよさに
着目して、パタン形状の選択の自由度が大きな極
微細パタン形成を行うもので、上記X線光源は波
長が100Åより短く、光束の指向性のばらつきが
10ミリラジアン以下であるものを用いる。 The present invention is a method of exposure using light having a wavelength in the X-ray region where the influence of Fresnel diffraction is small, and is particularly suitable for exposure using a laser plasma X-ray source or synchrotron radiation, which has good directivity of the light flux. In other words, by focusing on the ability to adjust the extremely small amount of movement (approximately 10 Å) of piezoelectric elements and the directivity of laser plasma The X-ray light source mentioned above has a wavelength shorter than 100 Å, and there is no variation in the directivity of the light beam.
Use one that is 10 milliradian or less.
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第1図は本発明による微小パタン形成装置の
一実施例を示す構成図、第2図はスリツトのパタ
ンにより露光される光の強度分布を示す図、第3
図はパタンぼけのギヤツプ依存性を示す図、第4
図、第5図は本発明によるパタン形成を示す図
で、それぞれaはマスク、bは最初の露光の光強
度分布、cは再度露光の光強度分布、dは形成さ
れたレジストパタン、第6図は本発明による他の
パタン形成を示す図で、aはマスクパタン、bは
レジストパタン、第7図は上記パタン形成のさら
に他の例を示す図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a micro pattern forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the intensity distribution of light exposed by a slit pattern, and FIG.
The figure shows the gap dependence of pattern blur.
5 are diagrams showing pattern formation according to the present invention, in which a is a mask, b is a light intensity distribution of first exposure, c is a light intensity distribution of second exposure, d is a formed resist pattern, and FIG. The figures are diagrams showing another pattern formation according to the present invention, in which a is a mask pattern, b is a resist pattern, and FIG. 7 is a diagram showing still another example of the above pattern formation.
第1図において、圧電素子5の先端に基板支持
台6が取付けられており、基板支持台6の上には
感光性樹脂8を塗布した基板7が設置されてい
る。上記基板7に対向して所定の間隔を保ちX線
マスクが支持台9の上に取付けられている。上記
X線マスクはマスク基板10上にX線の透過率が
良い薄いパタン支持膜11を有し、該パタン支持
膜11上に所定のパタン12がX線を吸収しやす
い物質、例えば金、タンタルなどによつて形成さ
れている。 In FIG. 1, a substrate support 6 is attached to the tip of the piezoelectric element 5, and a substrate 7 coated with a photosensitive resin 8 is placed on the substrate support 6. An X-ray mask is mounted on a support base 9 facing the substrate 7 and spaced apart from it at a predetermined distance. The X-ray mask has a thin pattern support film 11 with good X-ray transmittance on a mask substrate 10, and a predetermined pattern 12 is formed on the pattern support film 11 using a material that easily absorbs X-rays, such as gold or tantalum. It is formed by etc.
圧電素子5は電圧印加によつてその長さを変化
させる性質を有し、変化量は材料によつて異る
が、例えば1Vで100Åから10Å程度の長さの変化
を容易に実現することができる。従つて上記第1
図の構成では一度露光したのち、圧電素子5に電
圧を印加し基板支持台6を図の右方向に所定の距
離だけ移動させ再度露光することにより、マスク
上のパタン12を感光性樹脂8の表面に、第1回
目の露光と第2回目の露光とで所定の長さだけで
ずれた形の二重露光を行うことができる。ここで
特に100Åオーダの極微細パタンを形成するため
には、装置を構成する物質の熱膨張による変化の
影響を除去することが本質的に重要である。従つ
て基板支持台6およびX線マスクの支持台9を、
熱膨張係数が1×10-6より小さい材料、例えば石
英やスーパーインバーなどの物質で構成するほ
か、圧電素子5自体も熱膨張係数が小さな水晶で
構成することが望ましい。また装置全体を真空中
に収納し、室温変動の影響と音響振動の影響を除
くことも効果的であり、真空中に収納すること
は、シンクロトロン放射光の発生源が高真空を必
要とすることからも、上記光源を利用するうえで
整合性がよい。 The piezoelectric element 5 has the property of changing its length by applying a voltage, and although the amount of change varies depending on the material, for example, a change in length of about 100 Å to 10 Å can be easily realized at 1 V. can. Therefore, the first
In the configuration shown in the figure, after exposure is performed once, the pattern 12 on the mask is transferred to the photosensitive resin 8 by applying a voltage to the piezoelectric element 5, moving the substrate support 6 by a predetermined distance to the right in the figure, and exposing again. A double exposure can be performed on the surface in which the first exposure and the second exposure are shifted by a predetermined length. In particular, in order to form ultra-fine patterns on the order of 100 Å, it is essentially important to eliminate the effects of changes due to thermal expansion of the materials constituting the device. Therefore, the substrate support stand 6 and the X-ray mask support stand 9 are
In addition to being made of a material with a coefficient of thermal expansion smaller than 1×10 -6 , such as quartz or superinvar, it is also desirable that the piezoelectric element 5 itself be made of crystal with a small coefficient of thermal expansion. It is also effective to house the entire device in a vacuum to remove the effects of room temperature fluctuations and acoustic vibrations. Therefore, there is good consistency in using the above light source.
つぎに上記構成の微細パタン形成装置によつて
形成される微細パタンの例および微細化を制限す
る要因を説明する。第2図に、幅lのスペースを
有するパタンがギヤツプgだけ離れて置かれた感
光性樹脂面上に露光されるときの光の強度分布を
示す。転写されるパタンの光の強度は、フレネル
回折によりエツジ部がぼけた形になり、このぼけ
の幅dを回折によるぼけと呼ぶ。上記装置により
微細パタンを形成する場合、パタンの微細化を制
限する第1要因は上記回折によるぼけであり、該
ぼけはギヤツプgが小さい程、また露光する光の
波長が短い程小さい。さらに微細化を制限する第
2要因は、露光する光の光束の指向性がそろって
いないことにより生じるいわゆる半影ぼけと呼ば
れるものである。上記半影ぼけは光束の指向性が
完全にそろつている場合はゼロである。また光束
の指向性がそろっていない場合はギヤツプgに比
例して大きくなる。第3図に波長10ÅのX線を用
いた場合の回折によるぼけdのギヤツプgに対す
る依存性A、および通常の電子ビームをターゲツ
トに照射する方式のX線の場合における半影ぼけ
のギヤツプ依存性B、さらに電子シンクロトロン
放射光をX線源とした場合における半影ぼけのギ
ヤツプ依存性Cについての代表的な数値例を示
す。図から明らかなように、通常のX線源を用い
ると微細パタンのぼけは回折によるぼけと半影ぼ
けの両方のぼけが加わる形になるのに対し、シン
クロトロン放射光を用いる場合は半影ぼけの影響
をほぼ完全に無視することができ、回折によるぼ
けだけによつてパタンの微細化の限界が決められ
る。すなわち露光用光源の波長が100Å以上の場
合は回折によるぼけを生じ、また光束の指向性の
ばらつきが10ミリラジアンをこえる場合は半影ぼ
けを生じるが、光源の波長および指向性のばらつ
きが上記領域内にあるときは、上記ギヤツプさえ
十分小さく制御できるならば、100〜150Åの微細
パタンの形成が可能である。 Next, examples of fine patterns formed by the fine pattern forming apparatus having the above configuration and factors that limit miniaturization will be explained. FIG. 2 shows the intensity distribution of light when a pattern having a space of width l is exposed on a photosensitive resin surface placed a gap g apart. The intensity of the light of the pattern to be transferred has a blurred edge portion due to Fresnel diffraction, and the width d of this blur is called a blur due to diffraction. When a fine pattern is formed using the above apparatus, the first factor that limits the miniaturization of the pattern is the blur caused by the diffraction, and the smaller the gap g and the shorter the wavelength of the exposure light, the smaller the blur. The second factor that further limits miniaturization is what is called penumbral blur, which is caused by the fact that the directivity of the light flux of the exposing light is not uniform. The above-mentioned penumbra blur is zero when the directivity of the light flux is completely aligned. Furthermore, if the directivity of the light beams is not uniform, the difference will increase in proportion to the gap g. Figure 3 shows the dependence A of the blur d due to diffraction on the gap g when X-rays with a wavelength of 10 Å are used, and the gap dependence of the penumbra blur in the case of X-rays using a normal electron beam irradiation method. B shows a typical numerical example of the gap dependence C of penumbra blur when electron synchrotron radiation is used as an X-ray source. As is clear from the figure, when a normal X-ray source is used, the blur of a fine pattern becomes a form in which both diffraction blur and penumbra blur are added, whereas when synchrotron radiation is used, a penumbra blur is added. The effect of blur can be almost completely ignored, and the limit of pattern refinement is determined only by the blur caused by diffraction. In other words, if the wavelength of the light source for exposure is 100 Å or more, blurring will occur due to diffraction, and if the dispersion in the directivity of the light flux exceeds 10 milliradians, penumbra blur will occur. If the above-mentioned gap can be controlled to be sufficiently small, it is possible to form a fine pattern of 100 to 150 Å.
本発明の方法により形成する微細パタンの第1
例を示す第4図において、aはX線マスクを示
し、基板10上のX線透過率が良いパタン支持膜1
1の表面に、X線を吸収しやすい物質でパタン1
2が形成されている。上記パタンは本実施例では
ラインアンドスペースになつている。上記パタン
12により露光される転写パタンの強度分布はb
に示すようになる。上記bのパタンを転写したの
ち、X線マスクを相対的に右方に所定の距離Sだ
け移動しcに示す強度分布のパタンを転写する
と、bとcの強度分布を重ね合わせた形の二重露
光を行うことになる。感光性樹脂8としてポジ形
レジストを用いるならば、最終的に形成されるパ
タンはdに示すようなレジストパタンになり、従
ってX線マスク上のパタンのライン幅Lを縮小し
た微細な幅L′のラインを形成することができる。
本発明の装置によれば、上記第2図および第3図
の説明より明らかなように、比較的広いラインパ
タンから100〜500Åの幅のラインパタンの形成が
可能になる。 The first fine pattern formed by the method of the present invention
In FIG. 4 showing an example, a indicates an X-ray mask, and a pattern support film 1 with good X-ray transmittance on a substrate 10 is shown.
Pattern 1 is made of a substance that easily absorbs X-rays on the surface of 1.
2 is formed. The above pattern is line and space in this embodiment. The intensity distribution of the transfer pattern exposed by the pattern 12 is b
It becomes as shown in . After transferring the pattern b above, move the X-ray mask relatively to the right by a predetermined distance S and transfer the pattern of intensity distribution shown in c. This will require heavy exposure. If a positive resist is used as the photosensitive resin 8, the pattern finally formed will be a resist pattern as shown in d, and therefore has a fine width L' which is a reduction of the line width L of the pattern on the X-ray mask. lines can be formed.
According to the apparatus of the present invention, as is clear from the description of FIGS. 2 and 3 above, it is possible to form a line pattern with a width of 100 to 500 Å from a relatively wide line pattern.
第5図は本発明の方法により形成する微細パタ
ーンの第2例を示す図で、aはX線マスクでスペ
ースが一定の間隔で繰返されているパタン12を
有する。100Å以下の幅のスペースパタンを同程
度の幅の間隔をあけ広い面積にわたって繰返し形
成することは、従来の技術では困難であるが、こ
れを広い間隔をあけて作ることは例えばシヤドウ
イング法などにより可能である。また本発明によ
る上記第4図に示した方法によつても可能であ
る。従つて第5図aに示すようなスペースパタン
をb,cに示すように僅かにシフトして二重露光
することにより、dに示すように繰返し周期を2
倍にしたようなパタンを形成することができる。
すなわち本発明により、まず第4図に示すパタン
形成法により微細な幅のスペースパタンを作製
し、つぎに上記スペースパタンを第5図に示した
パタン形成を行うことにより、100〜500Åの幅の
ラインアンドスペースを形成することができる。
また繰返し周期を3倍、4倍あるいはそれ以上に
することも同様に可能である。 FIG. 5 is a diagram showing a second example of a fine pattern formed by the method of the present invention, in which a shows a pattern 12 in which spaces are repeated at regular intervals using an X-ray mask. It is difficult with conventional technology to repeatedly form space patterns with a width of 100 Å or less over a wide area with intervals of the same width, but it is possible to create these with wide intervals using, for example, the shadowing method. It is. It is also possible by the method shown in FIG. 4 according to the present invention. Therefore, by slightly shifting the space pattern shown in FIG.
It is possible to form a pattern that looks like it is doubled.
That is, according to the present invention, first a space pattern with a fine width is created by the pattern forming method shown in FIG. 4, and then the space pattern is formed into a pattern shown in FIG. Can form lines and spaces.
It is also possible to increase the repetition period three times, four times or more.
第6図は本発明によつて形成できる微細パタン
の第3例を示す図で、aに示すような大面積パタ
ンの配列において、X線マスクとレジスト面との
相対的位置を、パタンの上下方向に所定の距離だ
け移動させて再度露光したのち、さらにパタンの
左右方向に所定の距離移動させて多重露光を行う
ことにより、bに示すような微小なパタンの配列
を形成することができる。 FIG. 6 is a diagram showing a third example of a fine pattern that can be formed according to the present invention. In a large-area pattern arrangement as shown in a, the relative positions of the X-ray mask and the resist surface are adjusted above and below the pattern. By moving the pattern by a predetermined distance in the direction and exposing it again, and then moving the pattern by a predetermined distance in the left-right direction and performing multiple exposure, it is possible to form a fine pattern array as shown in b.
上記の説明において元のマスクのパタン形成法
について言及していないが、例えば第4図、第5
図に示すラインとスペースが繰返された周期パタ
ンを、レーザの二光束干渉法で作成すれば、周期
パタンの周期が上記レーザの周波数の安定度で定
まる極めて高精度なものとなる。従って上記第4
図および第5図に示す第1例および第2例の実施
例において、上記方法により作成したマスクを用
いれば、周期の精度が極めて高く、かつ極めて微
細で周期的なレジストパタンを形成することが可
能である。 Although the above explanation does not mention the method of forming the original mask pattern, for example, FIGS.
If a periodic pattern in which lines and spaces are repeated as shown in the figure is created by laser two-beam interferometry, the periodic pattern will have extremely high precision, with the period determined by the stability of the laser frequency. Therefore, the fourth
In the first and second examples shown in FIG. 5 and FIG. 5, if the mask prepared by the above method is used, it is possible to form an extremely fine periodic resist pattern with extremely high periodic precision. It is possible.
また、本発明により形成されたパタンの応用例
としては、X線領域で用いる透過形回折格子の形
成、横方向の超格子構造を有する結晶の形成、あ
るいは周期が変調された形の超格子(チヤープト
グレーテイングスーパーラテイス)の形成、さら
に光周波数混合用の点接触ダイオードの形成や、
DFB半導体レーザの形成など、単体素子の他に
第7図に一例を示すようなLSIパターンの形成に
も応用が可能である。第7図はMOS FETのゲ
ートパタンを示すが、上記パタンは細長い線状の
ゲート部と広い面積の電極取出し部とから構成さ
れており、LSIパターンにおいては上記単位パタ
ンが1つのチツプ中に多数形成される必要がある
が、上記単位パタンの配置法は、細長いゲート部
が一方向に揃っているか、または第7図に示すよ
うに互いに直交する形で配置されているのが通常
である。また素子の高速動作のためには、上記ゲ
ート部の線の幅を極めて細く(0.1μm前後)し、
かつ高い寸法精度で作る必要がある。本発明によ
る微細パタン形成方法によつて第7図に示すゲー
トパタンを形成するには、ゲートパタンの線幅が
比較的広い(1μm程度)ゲートパタンを形成し
ておき、上記実施例に記した方法により上記ゲー
トパタンのゲート部の線幅を縮小することにより
目的のパタンを得ることができる。第7図に示す
ようにゲート部が互に直交する2つの方向に配置
されている場合は、圧電素子5による基板支持台
6のシフトを第7図の矢印aおよびbに示す2つ
の方向に2度行い、合計3回の多重露光を行えば
よい。 Examples of applications of the patterns formed according to the present invention include the formation of transmission diffraction gratings used in the X-ray region, the formation of crystals having a lateral superlattice structure, and the formation of superlattice structures with a modulated period ( Formation of chirp grating super lattice), point contact diode for optical frequency mixing,
In addition to single devices such as the formation of DFB semiconductor lasers, the present invention can also be applied to the formation of LSI patterns, an example of which is shown in FIG. Figure 7 shows the gate pattern of a MOS FET. The above pattern consists of an elongated linear gate part and a wide area electrode lead-out part, and in an LSI pattern, there are many unit patterns in one chip. However, the method of arranging the unit patterns is usually such that the elongated gate portions are aligned in one direction or are arranged orthogonal to each other as shown in FIG. In addition, for high-speed operation of the device, the width of the gate line is made extremely thin (about 0.1 μm).
It also needs to be manufactured with high dimensional accuracy. In order to form the gate pattern shown in FIG. 7 by the fine pattern forming method according to the present invention, a gate pattern having a relatively wide line width (about 1 μm) is formed, and the gate pattern described in the above embodiment is used. A desired pattern can be obtained by reducing the line width of the gate portion of the gate pattern using this method. When the gate portions are arranged in two mutually orthogonal directions as shown in FIG. 7, the substrate support 6 is shifted by the piezoelectric element 5 in the two directions shown by arrows a and b in FIG. Multiple exposure may be performed twice, for a total of three times.
本発明においてはマスクとレジスト面との間隔
が狭いほどフレネル回折および半影ぼけの影響を
小さくでき、より微細なパタンの形成が可能であ
る。しかし上記マスクもしくはレジスト基板を移
動させる時は、マスクの損傷を避けるために間隔
が広いことが望ましい。したがつて、電磁石への
電流の断続あるいは油圧の断続等により、上記レ
ジスト面とマスクとの間隔を変化できるように構
成し、所定の狭い間隔で露光し、移動時には所定
の広い間隔に変更することによつて所望の解決が
得られる。 In the present invention, the narrower the distance between the mask and the resist surface, the smaller the effects of Fresnel diffraction and penumbra blur, and the more fine the pattern can be formed. However, when moving the mask or resist substrate, it is desirable that the interval be wide to avoid damage to the mask. Therefore, the distance between the resist surface and the mask is configured to be changeable by intermittent application of current to the electromagnet or intermittent application of hydraulic pressure, etc., and exposure is performed at a predetermined narrow interval, and when moving, the interval is changed to a predetermined wide interval. This results in the desired solution.
さらにまた、上記のレジスト面とマスクとの間
隔を移動時と露光時とにおいて変更する他の方法
には、つぎに述べるような方法がある。すなわち
第1図に示した微小パタン形成装置において、装
置全体の所定のガス圧(例えばヘリウム、窒素な
ど)を満した容器に入れ、マスクのパタン支持膜
11を弾力性がある材料(例えばポリイミド膜、
窒化膜など)で形成し、上記パタン支持膜11に
おける感光性樹脂8を塗布した基板7側の圧力
P1とその反対側の圧力P2について、露光時には
P1をP2より小さくし、上記パタン支持膜11が
基板7側に凸の形状となつて上記基板7に密着
し、移動時にはP1をP2より大きくし、上記パタ
ン支持膜11が基板7と反対の側に凸の形状とな
り、基板7から離れた状態にして移動することに
よつて所望の解決が得られる。上記方法による場
合はパタン支持膜11を破損することなく密着露
光が可能であるという利点もある。 Furthermore, other methods for changing the distance between the resist surface and the mask during movement and during exposure include the following methods. That is, in the micro pattern forming apparatus shown in FIG. 1, the entire apparatus is placed in a container filled with a predetermined gas pressure (for example, helium, nitrogen, etc.), and the pattern support film 11 of the mask is made of an elastic material (for example, a polyimide film). ,
pressure on the side of the substrate 7 coated with the photosensitive resin 8 in the pattern support film 11;
Regarding P 1 and the pressure P 2 on the opposite side, at the time of exposure
P 1 is made smaller than P 2 so that the pattern support film 11 has a convex shape on the substrate 7 side and comes into close contact with the substrate 7, and when moving, P 1 is made larger than P 2 so that the pattern support film 11 is in contact with the substrate 7. By forming a convex shape on the side opposite to the substrate 7 and moving it away from the substrate 7, the desired solution can be obtained. The above method also has the advantage that contact exposure can be performed without damaging the pattern support film 11.
上記のように本発明による微細パタン形成方法
およびその装置は、レジストを塗布した基板上
に、所定のパタンを形成したマスクを所定の間隔
を保つて重ね、上記マスクを通して光を照射し、
上記マスク上のパタンをレジスト面に転写する微
細パタン形成方法およびその装置において、上記
マスクを支持する支持台および圧電素子の先端に
取付けた基板支持台を熱膨張係数が小さい材料で
構成し、露光用光源として波長100Åより短かく、
かつ光束の指向性のばらつきが10ミリラジアン以
下であるX線源を用い、上記マスクのパタンをレ
ジスト面に露光したのち、移動装置により上記マ
スクと基板とをそれぞれの面内で相対的に所定の
距離移動し、再び上記マスクのパタンをレジスト
面に露光することによつて、上記マスクパタンを
レジスト面に多重露光して、極めて微細な微小パ
タンを得ることができる。
As described above, the method and apparatus for forming a fine pattern according to the present invention includes stacking a mask on which a predetermined pattern is formed on a substrate coated with a resist at a predetermined interval, and irradiating light through the mask.
In the fine pattern forming method and apparatus for transferring the pattern on the mask onto the resist surface, the support base that supports the mask and the substrate support base attached to the tip of the piezoelectric element are made of a material with a small coefficient of thermal expansion, and the exposure As a light source for use, the wavelength is shorter than 100Å,
Using an X-ray source with a directivity variation of 10 milliradian or less, the pattern of the mask is exposed on the resist surface, and then the mask and the substrate are moved relative to each other in a predetermined position within their respective planes using a moving device. By moving a distance and exposing the mask pattern to the resist surface again, the mask pattern can be multiple-exposed to the resist surface, and an extremely fine micro pattern can be obtained.
第1図は本発明による微小パタン形成装置の一
実施例を示す構成図、第2図はスリツトのパタン
により露光される光の強度分布を示す図、第3図
はパタンぼけのギヤツプ依存性を示す図、第4
図、第5図は本発明によるパタン形成を示す図
で、それぞれaはマスク、bは最初の露光の光強
度分布、cは再度露光の光強度分布、dは形成さ
れたレジストパタン、第6図は本発明による他の
パタン形成を示す図で、aはマスクパタン、bは
レジストパタン、第7図は上記パタン形成のさら
に他の例を示す図である。第8図は従来の微細パ
タン形成法を示す図a,b,cは各工程を示す。
5……圧電素子(移動装置)、6……基板支持
台、7……基板、8……レジスト、9……支持
台、12……マスクパタン。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a micro pattern forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the intensity distribution of light exposed by a slit pattern, and FIG. 3 is a diagram showing the gap dependence of pattern blur. Figure shown, 4th
5 are diagrams showing pattern formation according to the present invention, in which a is a mask, b is a light intensity distribution of first exposure, c is a light intensity distribution of second exposure, d is a formed resist pattern, and FIG. The figures are diagrams showing another pattern formation according to the present invention, in which a is a mask pattern, b is a resist pattern, and FIG. 7 is a diagram showing still another example of the above pattern formation. FIG. 8 shows a conventional fine pattern forming method, and figures a, b, and c show each step. 5... Piezoelectric element (moving device), 6... Substrate support stand, 7... Substrate, 8... Resist, 9... Support stand, 12... Mask pattern.
Claims (1)
を形成したマスクを所定の間隔を保つて重ね、上
記マスクを通して光を照射し、上記マスク上のパ
タンをレジスト面上に転写する微細パタン形成方
法において、露光用光源として波長が100Åより
短かく、かつ光束の指向性のばらつきが10ミリラ
ジアン以下であるX線源を用い、上記マスクのパ
タンをレジスト面に露光したのち、移動装置によ
り上記マスクまたは基板をそれぞれの面内で相対
的に所定の距離移動し、再び上記マスクのパター
ンをレジスト面に露光することにより、上記マス
クパンタをレジスト面に多重露光することを特徴
とする微細パタン形成方法。 2 上記露光用光源は、電子シンクロトロン放射
光であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の微細パタン形成方法。 3 上記基板とマスクとの間隔は、露光時に所定
の狭い間隔とし、マスクまたは基板の移動時に所
定の広い間隔を保持するようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項または第2項記載の微
細パタン形成方法。 4 レジストを塗布した基板上に、所定のパタン
を形成したマスクを所定の間隔を保つて重ね、上
記マスクを通して光を照射し、上記マスク上のパ
タンをレジスト面上に転写する微細パタン形成装
置において、上記マスクを支持する熱膨張係数が
小さい材料よりなる支持台と、圧電素子の先端に
取付けられた熱膨張係数が小さい材料よりなる基
板支持台とを備えたことを特徴とする微細パタン
形成装置。[Claims] 1. A mask on which a predetermined pattern is formed is stacked on a substrate coated with a resist at a predetermined interval, and light is irradiated through the mask to transfer the pattern on the mask onto the resist surface. In the fine pattern forming method, an X-ray source with a wavelength shorter than 100 Å and a variation in the directivity of the light flux of 10 milliradians or less is used as an exposure light source to expose the pattern of the mask on the resist surface, and then move the mask. The method is characterized in that the mask panter is multiple-exposed to the resist surface by moving the mask or the substrate a predetermined distance relatively within their respective planes using a device and exposing the pattern of the mask to the resist surface again. Fine pattern formation method. 2. The fine pattern forming method according to claim 1, wherein the exposure light source is electron synchrotron radiation light. 3. The distance between the substrate and the mask is a predetermined narrow interval during exposure, and a predetermined wide interval is maintained when the mask or substrate is moved. The described fine pattern forming method. 4. In a fine pattern forming apparatus that overlaps a mask with a predetermined pattern at a predetermined interval on a substrate coated with resist, irradiates light through the mask, and transfers the pattern on the mask onto the resist surface. , a fine pattern forming apparatus comprising: a support base made of a material with a small coefficient of thermal expansion that supports the mask; and a substrate support base made of a material with a low coefficient of thermal expansion attached to the tip of the piezoelectric element. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031623A JPS61193444A (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Method of forming fine pattern and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031623A JPS61193444A (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Method of forming fine pattern and device therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193444A JPS61193444A (en) | 1986-08-27 |
| JPH0521333B2 true JPH0521333B2 (en) | 1993-03-24 |
Family
ID=12336339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60031623A Granted JPS61193444A (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Method of forming fine pattern and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193444A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4148627B2 (en) * | 2000-03-30 | 2008-09-10 | 株式会社東芝 | Charged particle beam device and sample chamber for charged particle beam device |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60031623A patent/JPS61193444A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61193444A (en) | 1986-08-27 |
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