JPH0830890B2 - Method of forming resist pattern having thickness distribution - Google Patents
Method of forming resist pattern having thickness distributionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、レジストパターンの形成方法に係り、特
に、ブレーズド回折格子のような、厚さ分布を有するレ
ジストパターンの形成方法に関するものである。The present invention relates to a method for forming a resist pattern, and more particularly to a method for forming a resist pattern having a thickness distribution such as a blazed diffraction grating.
[従来の技術] 従来、厚さ分布を有するレジストパターンを形成する
方法としては、例えば、西原浩ほか著“光集積回路”第
220頁から第224頁(昭和60年2月,オーム社発行)に記
載されているように、電子ビーム描画法が知られてい
る。[Prior Art] Conventionally, as a method of forming a resist pattern having a thickness distribution, for example, Hirohara Nishihara et al.
The electron beam drawing method is known as described on pages 220 to 224 (published by Ohmsha in February 1985).
この方法は、細く絞った電子ビームを電子線レジスト
へ照射し、照射された部分の電子線レジストへ3次元架
橋させ、有機溶剤の現像液に溶解しない残存部分によっ
てレジストパターンを形成する、いわゆる電子線リソグ
ラフイによるものである。レジストパターンの厚さは、
電子線レジストへのビーム照射量により変化させること
が可能であり、たとえばビーム照射量を大にすることに
よりレジストパターンの厚さを厚く、また小にすること
により薄くすることができる。This method irradiates the electron beam resist with a finely focused electron beam, three-dimensionally cross-links the electron beam resist in the irradiated portion, and forms a resist pattern by the remaining portion which is not dissolved in a developing solution of an organic solvent. This is due to the line lithography. The thickness of the resist pattern is
It can be changed depending on the beam irradiation amount to the electron beam resist. For example, the resist pattern can be made thicker by increasing the beam irradiation amount and can be thinned by decreasing the beam irradiation amount.
ところで、電子ビームのスポット径は0.05μm程度ま
で絞ることができることから、たとえば1μm幅程度の
微細パターンを形成する場合には、1μm幅を20分割し
て、各分割された線幅毎にビーム照射量を変化させれ
ば、厚さ分布を有するレジストパターンを得ることがで
きるものである。By the way, since the spot diameter of the electron beam can be narrowed down to about 0.05 μm, for example, when forming a fine pattern of about 1 μm width, the 1 μm width is divided into 20 and the beam irradiation is performed for each divided line width. A resist pattern having a thickness distribution can be obtained by changing the amount.
[発明が解決しようとする課題] 上記した、従来の電子ビーム描画法による、厚さ分布
を有するレジストパターンの形成方法は、電子ビームを
制御するためのプログラムが複雑であること、また照射
に長時間を要すること、この方法の実施に使用する電子
線描画装置が高価であること、などから量産性に大きな
難点があった。[Problems to be Solved by the Invention] The above-described method of forming a resist pattern having a thickness distribution by the conventional electron beam drawing method requires a complicated program for controlling the electron beam and long irradiation time. Since it takes time and the electron beam drawing apparatus used for carrying out this method is expensive, there are major problems in mass productivity.
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、厚さ
分布を有するレジストパターンを、高能率に且つ安価に
形成することができる、レジストパターンの形成方法の
提供を、その目的とするものである。It is an object of the present invention to provide a method for forming a resist pattern, which is capable of forming a resist pattern having a thickness distribution with high efficiency and at a low cost by solving the above-mentioned problems of the prior art. Is.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために本発明に係る厚さ分布を有
するレジストパターンの形成方法の構成は、紫外線を透
過するホトマスク用基板の一方の面に形成した、深さ分
布を有する溝内へ紫外線吸収剤を埋設し、その表面を平
坦化し、さらにホトマスクの少なくとも一方の面に、紫
外線反射防止膜を形成した該ホトマスクの紫外線吸収材
埋設面側と、ホトレジストを形成したパターン形成用基
板の前記ホトレジストとを対向させ、前記ホトマスク側
からホトレジストへ紫外線を露光したのち、前記ホトレ
ジストを現像するようにしたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the structure of the method for forming a resist pattern having a thickness distribution according to the present invention has a structure in which one surface of a photomask substrate that transmits ultraviolet rays is UV absorber is embedded in the groove having a depth distribution, the surface is flattened, and the UV mask is formed on at least one surface of the photomask, and the UV absorber embedded surface side of the photomask is formed. The photoresist of the patterned substrate is opposed to the photoresist, the photoresist is exposed to ultraviolet rays from the photoresist side, and then the photoresist is developed.
さらに詳しくは、次のとおりである。 More details are as follows.
ホトマスク(詳細後述)を使用し、紫外線によるホト
リソグラフイにより、厚さ分布を有するレジストパター
ンを高能率に形成するものである。Using a photomask (details will be described later), a resist pattern having a thickness distribution is formed with high efficiency by photolithography with ultraviolet rays.
すなわち、機械加工により、石英基板あるいは透明な
ガラス基板の上面に深さ分布を有する溝を形成し、この
溝内へ紫外線を吸収する物質、すなわち紫外線吸収剤を
埋め込んだのち、上面の吸収剤を研磨により平坦化して
得られたものをホトマスクとして用い、パターン形成用
基板上に形成したホトレジストを前記ホトマスクを介し
て紫外線によって露光する。そして、このホトレジスト
を現像することにより、レジスト露光部が消失し、レジ
スト未露光部が残存し、厚さ分布を有するレジストパタ
ーンが形成される。That is, a groove having a depth distribution is formed on the upper surface of a quartz substrate or a transparent glass substrate by machining, and a substance that absorbs ultraviolet rays, that is, an ultraviolet absorber is embedded in the groove, and then the absorber on the upper surface is removed. The photoresist obtained by flattening by polishing is used as a photomask, and the photoresist formed on the pattern forming substrate is exposed to ultraviolet rays through the photomask. By developing this photoresist, the resist exposed portion disappears, the resist unexposed portion remains, and a resist pattern having a thickness distribution is formed.
なお、前記ホトマスクの、吸収剤埋設面もしくは反対
側の下面、あるいは両面に紫外線反射防止膜を形成する
ようにすれば、さらに高精度な厚さ分布を有するレジス
トパターンを形成することができる。If an ultraviolet ray antireflection film is formed on the absorber-embedded surface, the opposite lower surface, or both surfaces of the photomask, a resist pattern having a more accurate thickness distribution can be formed.
[作用] ホトマスク用基板の一方の面に、所望形状,寸法の深
さ分布を有する溝を形成し、この溝内へ紫外線吸収剤を
埋設してなるホトマスクを使用して、パターン形成用基
板上のホトレジストを露光すれば、前記溝がホトレジス
トへ転写され、所望の厚さ分布を有するレジストパター
ンが高能率に生産される。[Operation] A pattern forming substrate is formed on one surface of the photomask substrate by forming a groove having a depth distribution of a desired shape and size and burying an ultraviolet absorber in the groove. When the photoresist is exposed to light, the groove is transferred to the photoresist, and a resist pattern having a desired thickness distribution is produced with high efficiency.
[実施例] 以下、本発明を実施例によって、図面を用いて説明す
る。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described by examples with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例に係る厚さ分布を有する
レジストパターンの形成方法の実施に使用される、ホト
マスクの製造プロセスの一例を示す製造プロセス図、第
2図は、このホトマスクを使用して、厚さ分布を有する
レジストパターンを形成するプロセスの一例を示すレジ
ストパターン形成プロセス図である。FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing an example of a manufacturing process of a photomask used for carrying out a method of forming a resist pattern having a thickness distribution according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows this manufacturing process. It is a resist pattern formation process figure which shows an example of the process of forming the resist pattern which has thickness distribution using.
このレジストパターンの形成方法の概要を、第1,2図
を用いて説明すると、これは、紫外線を透過するホトマ
スク用基板1の一方の面に形成した、深さ分布を有する
溝2内へ紫外線吸収剤3を埋設し、その表面を平坦化
し、さらに両面に紫外線反射防止膜4を形成してなるホ
トマスク5の吸収剤埋設面側5aと、ホトレジストに係る
ポジ型ホトレジスト7を形成したパターン形成用基板6
の前記ポジ型ホトレジスト7とを対向させ、ホトマスク
5側からポジ型ホトレジスト7へ紫外線11を露光したの
ち、ポジ型ホトレジスト7を現像するようにしたもので
ある。これにより、ポジ型ホトレジスト7のレジスト露
光部8が消失し、レジスト未露光部9が残存して、これ
が厚さ分布を有するレジストパターン10となるものであ
る。The outline of the method of forming the resist pattern will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This is because ultraviolet rays are introduced into the groove 2 having a depth distribution formed on one surface of the photomask substrate 1 that transmits ultraviolet rays. Absorbent 3 is embedded, the surface is flattened, and the absorbent-embedded surface side 5a of a photomask 5 having ultraviolet protection films 4 formed on both sides, and a positive photoresist 7 related to photoresist are formed. Board 6
The positive photoresist 7 is opposed to the positive photoresist 7 and the positive photoresist 7 is exposed to ultraviolet rays 11 from the photomask 5 side, and then the positive photoresist 7 is developed. As a result, the resist exposed portion 8 of the positive photoresist 7 disappears and the resist unexposed portion 9 remains, which becomes the resist pattern 10 having a thickness distribution.
以下詳細に説明する。 This will be described in detail below.
まず、ホトマスク5について述べる。 First, the photomask 5 will be described.
ホトマスク用基板1の材料としては、紫外線を透過す
る物質全般が使用できる。たとえば石英,合成石英,Si
O2系ガラス,LiNbO3などがよく、これらのうち特に加工
性,光透過性の良い合成石英,SiO2系ガラスが適してい
る。As the material of the photomask substrate 1, all substances that transmit ultraviolet rays can be used. For example, quartz, synthetic quartz, Si
O 2 type glass, LiNbO 3 and the like are preferable, and among these, synthetic quartz and SiO 2 type glass, which have good workability and light transmittance, are particularly suitable.
このホトマスク用基板1の一方の面に、深さ分布を有
する溝4を形成する方法は、ダイアモンドバイトを装着
した公知の数値制御方式の切削装置を用いることにより
形成するのがよい。あるいは、先端をシャープにみがい
たダイアモンドバイトをホトマスク用基板1の表面へ押
しつけて、該基板1を所望の形状に塑性変形させて凹凸
を形成したのち、その凸部分をラッピングして取り除く
ことによって形成してもよい。さらにまた、ルーリング
エンジンを用いた超精密塑性加工を行なったのち、ラッ
ピングすれば線幅がサブミクロンの微細パターン溝を形
成することができる。The method of forming the groove 4 having the depth distribution on one surface of the photomask substrate 1 is preferably formed by using a known numerical control type cutting device equipped with a diamond bite. Alternatively, it is formed by pressing a diamond bite with a sharp tip on the surface of the photomask substrate 1, plastically deforming the substrate 1 into a desired shape to form irregularities, and then lapping and removing the convex portions. You may. Furthermore, after performing ultra-precision plastic working using a ruling engine and lapping, fine pattern grooves having a line width of submicron can be formed.
溝2内へ埋設する紫外線吸収剤3は、ホトマスク用基
板1との界面で紫外線が反射しないように、ホトマスク
用基板1とほぼ同一の屈折率を有する材料から選択する
ことが望ましい。具体的には、各種の高分子材料,SiO2
系ガラス,カルコゲナイド化合物,金属酸化物,窒化物
などがよい。これらのうち特に高分子材料が有効であっ
て、高分子材料に紫外線吸収剤を混合し、これを有機溶
剤に溶解した液を使用するのがよい。The ultraviolet absorber 3 to be embedded in the groove 2 is preferably selected from materials having a refractive index substantially the same as that of the photomask substrate 1 so that ultraviolet rays are not reflected at the interface with the photomask substrate 1. Specifically, various polymer materials, SiO 2
Glass, chalcogenide compounds, metal oxides, nitrides, etc. are preferable. Of these, a polymer material is particularly effective, and it is preferable to use a liquid prepared by mixing a polymer material with an ultraviolet absorber and dissolving this in an organic solvent.
この紫外線吸収剤3を溝2内へ埋設する方法として
は、高分子材料の紫外線吸収剤3の場合には、スピンコ
ート法により膜を塗布し、加熱することにより有機溶剤
を飛ばしたのち、研磨して余分の膜を削り取ればよい。
SiO2系のガラス,カルコゲナイド化合物,金属酸化物,
窒化物の紫外線吸収剤3の場合には、真空蒸着法,スパ
ッタリング法,CVD法などにより成膜したのち、研磨して
余分の膜を削り取るとともに平坦化することにより形成
することができる。As a method of burying the ultraviolet absorber 3 in the groove 2, in the case of the ultraviolet absorber 3 made of a polymer material, a film is applied by a spin coating method and heated to remove the organic solvent, followed by polishing. Then, the extra film may be scraped off.
SiO 2 glass, chalcogenide compounds, metal oxides,
In the case of the nitride ultraviolet absorber 3, it can be formed by forming a film by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method or the like, and then polishing it to scrape off the excess film and flatten it.
紫外線反射防止膜4は、紫外線の利用効率を高めると
ともに、ポジ型ホトレジスト7,パターン形成用基板6か
らの反射光を少なくし、感度と解像度をさらに向上させ
るのに有効であり、その材料としては、酸化クロムある
いは、TiO2,SiO2の多層膜などが用いられる。この紫外
線反応防止膜4は、紫外線吸収剤3の保護膜としての作
用をも有するものであって、紫外線吸収剤3に傷がつい
たり、ほこりがついたりするのを防止することができ
る。The ultraviolet antireflection film 4 is effective in improving the utilization efficiency of ultraviolet rays, reducing the light reflected from the positive photoresist 7 and the pattern forming substrate 6, and further improving the sensitivity and resolution. , Chromium oxide, or a multilayer film of TiO 2 and SiO 2 is used. The ultraviolet reaction preventing film 4 also has a function as a protective film for the ultraviolet absorbent 3, and can prevent the ultraviolet absorbent 3 from being scratched or dusted.
上記のように構成したホトマスク5を使用して、その
吸収剤埋設面側5aとポジ型ホトレジスト7とを密着さ
せ、紫外線11をホトマスク5を介してポジ型ホトレジス
ト7へ照射すると、現像時に、ポジ型ホトレジスト7の
レジスト露光部8が現像液に溶解して消失し、レジスト
未露光部9が残存して、所望の厚さ分布を有するレジス
トパターン10が得られる。Using the photomask 5 configured as described above, the absorbent-embedded surface side 5a and the positive photoresist 7 are brought into close contact with each other, and ultraviolet rays 11 are applied to the positive photoresist 7 through the photomask 5. The resist exposed portion 8 of the mold photoresist 7 is dissolved in the developing solution and disappears, and the resist unexposed portion 9 remains to obtain a resist pattern 10 having a desired thickness distribution.
次に、厚さ分布を有するレジストパターンが形成され
る原理を、図面を用いて説明する。Next, the principle of forming a resist pattern having a thickness distribution will be described with reference to the drawings.
第3〜5図は、第1図に係る方法によって、厚さ分布
を有するレジストパターンが形成される原理を説明する
ためのものであり、第3図は、紫外線吸収剤を通過した
紫外線によるポジ型ホトレジストの露光状態を示す模式
図、第4図は、前記ポジ型ホトレジストの露光量とレジ
スト残膜率との関係を示す露光量−残膜率特性図、第5
図は、紫外線吸収剤の厚さとレジスト残膜率との関係を
示す吸収剤厚さ−残膜率特性図である。3 to 5 are for explaining the principle of forming a resist pattern having a thickness distribution by the method according to FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the exposure state of the positive photoresist, FIG. 4 is an exposure dose-residual film rate characteristic diagram showing the relationship between the exposure dose of the positive photoresist and the resist residual film rate, FIG.
The figure is an absorbent thickness-residual film rate characteristic diagram showing the relationship between the thickness of the ultraviolet absorbent and the resist residual film rate.
第3図において、ホトマスク5へ入射する入射光強度
をIO、紫外線吸収剤3の厚さをx,吸光係数をα、紫外線
吸収剤3を透過した透過光強度をIxとすれば、光透過率
Tは、次の(1)式によって表わされる。In FIG. 3, if the incident light intensity incident on the photomask 5 is I O , the thickness of the ultraviolet absorber 3 is x, the extinction coefficient is α, and the transmitted light intensity transmitted through the ultraviolet absorber 3 is I x , The transmittance T is represented by the following equation (1).
一方、ポジ型ホトレジスト7の露光量(ただし常用対
数表示)とレジスト残膜率との関係は、第4図に示すよ
うになるが、その直線領域を使用するものとする。この
直線領域の傾斜角をθとすれば、この傾斜角θは、次の
(2)式によって表わされる。 On the other hand, the relationship between the exposure amount of the positive type photoresist 7 (however, the common logarithmic display) and the resist residual film rate is as shown in FIG. 4, but the linear region is used. Assuming that the inclination angle of this straight line region is θ, this inclination angle θ is expressed by the following equation (2).
θ=tan-1γ ……(2) ただし、γはポジ型ホトレジスト7の解像度を示すパ
ラメータγ値である。θ = tan −1 γ (2) where γ is a parameter γ value indicating the resolution of the positive photoresist 7.
また、レジスト残膜率が0となるときの露光量をEO、
レジスト残膜率が1となるときの露光量をE1とすれば、
露光量Eのときのレジスト残膜率は、次の(3)式によ
って表わされる。Further, the exposure amount when the resist residual film ratio becomes 0 is E O ,
If the exposure amount when the resist residual film ratio becomes 1 is E 1 ,
The resist residual film rate at the exposure amount E is expressed by the following equation (3).
ところで、光量E0の光が紫外線吸収剤3の厚さxの部
分を透過したときの露光量は、前記光透過率Tを使用す
ればTE0である。このTE0を前記(3)式に代入すれば、
レジスト残膜率は、次の(4)式で表わされる。 By the way, when the light amount E 0 of light is transmitted through the thickness x portion of the ultraviolet absorbent 3, the exposure amount is TE 0 if the light transmittance T is used. Substituting this TE 0 into the equation (3),
The resist residual film rate is expressed by the following equation (4).
すなわ、紫外線吸収剤3の厚さxとレジスト残膜率と
の関係は、第5図に示すように直接関係になり、ポジ型
ホトレジスト7のパラメータγ値,紫外線吸収剤3の吸
光係数αの値を適当にコントロールしたものを使用する
ことにより、溝4に形成したとほぼ同一形状の、厚さ分
布を有するレジストパターンを形成することができる。 That is, the relationship between the thickness x of the ultraviolet absorber 3 and the resist residual film rate has a direct relationship as shown in FIG. 5, and the parameter γ value of the positive photoresist 7 and the extinction coefficient α of the ultraviolet absorber 3 are shown. It is possible to form a resist pattern having substantially the same shape as that formed in the groove 4 and having a thickness distribution by using a resist pattern whose value is appropriately controlled.
具体例を、第6,7図を参照して説明する。 A specific example will be described with reference to FIGS.
第6,7図は、厚さ分布を有するレジストパターンの形
成方法の具体例を示すものであり、第6図は、その露光
量−残膜率特性図、第7図は、吸収剤厚さ−残膜率特性
図である。FIGS. 6 and 7 show specific examples of the method for forming a resist pattern having a thickness distribution. FIG. 6 shows the exposure dose-residual film rate characteristic diagram, and FIG. 7 shows the absorber thickness. -It is a residual film rate characteristic diagram.
厚さ1.5mm,大きさ10cm角のホトマスク用基板1に係る
合成石英基板に、ダイアモンドバイトを用いた切削によ
り、第1図に示すような三角形の溝2を形成した。この
溝2の深さは1.2μm,三角形の角度は45度,溝間のピッ
チは1.2μm,溝の長さは1cm,本数は100本とした。研磨に
より切削時に生じたバリを除去したのち、吸光係数αが
1×10-4(cm-1)の高分子材料の紫外線吸収剤3をスピ
ンコート法によって塗布した。次に研磨により余分の紫
外線吸収剤を除去して、第1図に示すように上面を平坦
化したのち、酸化クロムの紫外線反射防止膜4をスパッ
タリングにより形成し、ホトマスク5を製造した。A triangular groove 2 as shown in FIG. 1 was formed by cutting with a diamond bite on a synthetic quartz substrate of a photomask substrate 1 having a thickness of 1.5 mm and a size of 10 cm. The depth of the groove 2 was 1.2 μm, the angle of the triangle was 45 °, the pitch between the grooves was 1.2 μm, the length of the groove was 1 cm, and the number was 100. After removing burrs generated during cutting by polishing, a UV absorber 3 of a polymeric material having an extinction coefficient α of 1 × 10 −4 (cm −1 ) was applied by spin coating. Then, the excess ultraviolet absorber was removed by polishing and the upper surface was flattened as shown in FIG. 1, and then an ultraviolet antireflection film 4 of chromium oxide was formed by sputtering to manufacture a photomask 5.
パターン形成用基板6に係るSiO2系ガラス基板(BK7
ガラス)にポジ型ホトレジスト7を1μm塗布した。こ
のポジ型ホトレジスト7の露光量とレジスト残膜率の関
係は、第6図に示すようになっており、露光量が50mj/c
m2(i線)のときレジスト残膜率は0、露光量が15.8mj
/cm2(i線)のときレジスト残膜は1であり、パラメー
タγ値は2である。The SiO 2 glass substrate (BK7) related to the pattern forming substrate 6
A positive photoresist 7 was applied to the glass (1 μm). The relationship between the exposure amount of the positive photoresist 7 and the resist residual film rate is as shown in FIG. 6, and the exposure amount is 50 mj / c.
When m 2 (i-line), the resist residual film rate is 0, and the exposure amount is 15.8 mj
When / cm 2 (i-line), the residual resist film is 1, and the parameter γ value is 2.
前記ホトマスク5を、BK7ガラス上のポジ型ホトレジ
スト7に密着させて、ポジ型ホトレジスト7を露光し
た。この際の露光量は、50mj/cm2とした。露光時間は、
20秒であった。この露光後に有機溶剤で現像し、レジス
トパターンを形成した。ホトマスク5に形成した紫外線
吸収剤3の厚さと、レジスト残膜率の関係を調べたとこ
ろ、第7図に示す関係が得られた。すなわち得られたレ
ジストパターンは、ホトマスク5に形成した、紫外線吸
収剤3を埋め込んだ溝2の形状を転写しており、最大厚
さ1μm,ピッチ1.2μmののこぎり形の厚さ分布をもっ
たレジストパターンが形成されていることが確認され
た。The photoresist 5 was brought into close contact with the positive photoresist 7 on the BK7 glass, and the positive photoresist 7 was exposed. The exposure amount at this time was 50 mj / cm 2 . The exposure time is
20 seconds. After this exposure, it was developed with an organic solvent to form a resist pattern. When the relationship between the thickness of the ultraviolet absorber 3 formed on the photomask 5 and the resist residual film rate was examined, the relationship shown in FIG. 7 was obtained. That is, the obtained resist pattern transferred the shape of the groove 2 in which the ultraviolet absorber 3 was embedded, which was formed in the photomask 5, and had a sawtooth-shaped thickness distribution with a maximum thickness of 1 μm and a pitch of 1.2 μm. It was confirmed that the pattern was formed.
このような厚さ分布を有するレジストパターン付きBK
−7ガラス板は、たとえば回折格子として使用すること
ができる。特にレジストパターンが三角形であることか
ら、いわゆるブレーズド回折格子であり、一般に矩形の
回折格子に比較して、効率の高い回折格子として使用す
ることができるものである。BK with resist pattern having such thickness distribution
The -7 glass plate can be used, for example, as a diffraction grating. In particular, since the resist pattern is triangular, it is a so-called blazed diffraction grating and can be used as a diffraction grating having a higher efficiency than a generally rectangular diffraction grating.
以上説明した実施例によれば、次の効果がある。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
ホトマスク用基板1に所望の溝2を形成し、そこに紫
外線吸収剤3を入れたホトマスク5を使用すれば、溝2
がポジ型ホトレジスト7へ転写されるため、厚さ分布を
もったレジストパターン10が効率良く生産できる。If the desired groove 2 is formed in the photomask substrate 1, and the photomask 5 in which the ultraviolet absorber 3 is put therein is used, the groove 2 is formed.
Is transferred to the positive photoresist 7, the resist pattern 10 having a thickness distribution can be efficiently produced.
このような厚さ分布をもったレジストパターン10は、
たとえばそれを光学ガラス上に形成すれば、フレネルレ
ンズなど各種のレンズ,性能の良い回折格子となる。ま
た、このレジストパターン10をマスクにして、ドライエ
ッチングなどでレジストパターン下部の膜あるいは基板
を削ることにより、レジスト材料とは材質の異なる光学
素子を形成することもできる。The resist pattern 10 having such a thickness distribution,
For example, if it is formed on optical glass, various lenses such as a Fresnel lens and a diffraction grating with good performance can be obtained. Further, by using the resist pattern 10 as a mask, the film or the substrate under the resist pattern is shaved by dry etching or the like, whereby an optical element different in material from the resist material can be formed.
[発明の効果] 以上詳細に説明したように本発明によれば、従来高価
な電子線描画装置を使用し、長時間を要して形成してい
た厚さ分布を有するレジストパターンを、高能率に且つ
安価に形成することができる、レジストパターンの形成
方法を提供することができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, a resist pattern having a thickness distribution, which has been formed over a long period of time by using an expensive electron beam drawing apparatus, can be efficiently manufactured. It is possible to provide a method of forming a resist pattern that can be formed at low cost.
第1図は、本発明の一実施例に係る厚さ分布を有するレ
ジストパターンの形成方法の実施に使用される、ホトマ
スクの製造プロセスの一例を示す製造プロセス図、第2
図は、このホトマスクを使用して、厚さ分布を有するレ
ジストパターンを形成するプロセスの一例を示すレジス
トパターン形成プロセス図、第3〜5図は、第1図に係
る方法によって、厚さ分布を有するレジストパターンが
形成される原理を説明するためのものであり、第3図
は、紫外線吸収剤を通過した紫外線によるポジ型ホトレ
ジストの露光状態を示す模式図、第4図は、前記ポジ型
ホトレジストの露光量とレジスト残膜率との関係を示す
露光量−残膜率特性図、第5図は、紫外線吸収剤の厚さ
とレジスト残膜率との関係を示す吸収剤厚さ−残膜率特
性図、第6,7図は、厚さ分布を有するレジストパターン
の形成方法の具体例を示すものであり、第6図は、その
露光量−残膜率特性図、第7図は、吸収剤厚さ−残膜率
特性図である。 1…ホトマスク用基板、2…膜、3…紫外線吸収剤、4
…紫外線反射防止膜、5…ホトマスク、5a…吸収剤埋設
面側、6…パターン形成用基板、7…ポジ型ホトレジス
ト、10…厚さ分布を有するレジストパターン、11…紫外
線。FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing an example of a manufacturing process of a photomask used for carrying out a method of forming a resist pattern having a thickness distribution according to an embodiment of the present invention.
The figure shows a resist pattern forming process diagram showing an example of a process for forming a resist pattern having a thickness distribution using this photomask. FIGS. 3 to 5 show the thickness distribution by the method according to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing an exposure state of a positive photoresist by ultraviolet rays passing through an ultraviolet absorber, and FIG. 4 is a diagram showing the positive photoresist. Dose-residual film ratio characteristic diagram showing the relationship between the exposure amount and the resist residual film ratio, and FIG. 5 shows the relationship between the ultraviolet absorber thickness and the resist residual film ratio. 6 and 7 show characteristic examples of a method of forming a resist pattern having a thickness distribution. FIG. 6 is a characteristic diagram of the exposure amount-residual film ratio, and FIG. 7 is an absorption chart. It is an agent thickness-residual film rate characteristic view. 1 ... Photomask substrate, 2 ... Film, 3 ... UV absorber, 4
... UV reflection preventing film, 5 ... Photomask, 5a ... Absorbent-embedded surface side, 6 ... Pattern forming substrate, 7 ... Positive photoresist, 10 ... Resist pattern having thickness distribution, 11 ... UV rays.
フロントページの続き (72)発明者 川本 和民 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 伊藤 顕知 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−271265(JP,A)Front page continued (72) Inventor Kazuto Kawamoto 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Production Technology Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Production Engineering Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-63-271265 (JP, A)
Claims (1)
の面に形成した、深さ分布を有する溝内へ紫外線吸収剤
を埋設し、その表面を平坦化し、さらにホトマスクの少
なくとも一方の面に、紫外線反射防止膜を形成した該ホ
トマスクの紫外線吸収材埋設面側と、ホトレジストを形
成したパターン形成用基板の前記ホトレジストとを対向
させ、前記ホトマスク側からホトレジストへ紫外線を露
光したのち、前記ホトレジストを現像するようにしたこ
とを特徴とする、厚さ分布を有するレジストパターンの
形成方法。1. An ultraviolet absorber is embedded in a groove having a depth distribution formed on one surface of a photomask substrate that transmits ultraviolet light, the surface is flattened, and further, at least one surface of the photomask is provided. The UV absorber embedded surface side of the photomask on which the UV antireflection film is formed and the photoresist of the pattern forming substrate on which the photoresist is formed are opposed to each other, and the photoresist is exposed to UV rays from the photomask side, and then the photoresist is developed. A method for forming a resist pattern having a thickness distribution, characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278888A JPH0830890B2 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method of forming resist pattern having thickness distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2278888A JPH0830890B2 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method of forming resist pattern having thickness distribution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200258A JPH01200258A (en) | 1989-08-11 |
| JPH0830890B2 true JPH0830890B2 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=12092418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2278888A Expired - Lifetime JPH0830890B2 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method of forming resist pattern having thickness distribution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830890B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-02-04 JP JP2278888A patent/JPH0830890B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200258A (en) | 1989-08-11 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |