JPH1112769A - エッチング方法並びに装置及び回折光学素子の製造方法並びに装置 - Google Patents
エッチング方法並びに装置及び回折光学素子の製造方法並びに装置Info
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- JPH1112769A JPH1112769A JP9187377A JP18737797A JPH1112769A JP H1112769 A JPH1112769 A JP H1112769A JP 9187377 A JP9187377 A JP 9187377A JP 18737797 A JP18737797 A JP 18737797A JP H1112769 A JPH1112769 A JP H1112769A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 途中でエッチングを中止した場合でもエッチ
ング深さの再現性を向上する。 【解決手段】 エッチング中は光源部１９、受光部２０
から成るエリプソメータにより、カソード１２上の試料
のエッチングモニタ部のＳｉＯ2 膜厚減少を観察し、膜
厚の減少分が１００ｎｍになったところで高周波電源１
４の出力を停止する。
ング深さの再現性を向上する。 【解決手段】 エッチング中は光源部１９、受光部２０
から成るエリプソメータにより、カソード１２上の試料
のエッチングモニタ部のＳｉＯ2 膜厚減少を観察し、膜
厚の減少分が１００ｎｍになったところで高周波電源１
４の出力を停止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置用
のフェイズシフトマスク、光導波路、回折光学素子等の
製造に際して用いるエッチング方法並びに装置及び回折
光学素子の製造方法並びに装置に関するものである。
のフェイズシフトマスク、光導波路、回折光学素子等の
製造に際して用いるエッチング方法並びに装置及び回折
光学素子の製造方法並びに装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばシリコンウェハ上のＳｉＯ
2 膜をフロン系のガスを用いて反応性イオンエッチング
を行う場合に、フッ素原子の発光強度をモニタし、シリ
コン表面が露出したときにその発光強度が変化すること
を利用して、終点を判断することが一般的に行われてお
り、信学技報ＳＳＤ８１−１３６のｐｐ３７−４３に
は、四重極質量分析器を用いてＣＯ+ 、ＣＯ2 +、ＳｉＦ
3 +等の量をモニタすることによって、ＰＳＧ、ＳｉＯ
2 、Ｓｉのそれぞれの界面での終点を検出できることが
開示されている。
2 膜をフロン系のガスを用いて反応性イオンエッチング
を行う場合に、フッ素原子の発光強度をモニタし、シリ
コン表面が露出したときにその発光強度が変化すること
を利用して、終点を判断することが一般的に行われてお
り、信学技報ＳＳＤ８１−１３６のｐｐ３７−４３に
は、四重極質量分析器を用いてＣＯ+ 、ＣＯ2 +、ＳｉＦ
3 +等の量をモニタすることによって、ＰＳＧ、ＳｉＯ
2 、Ｓｉのそれぞれの界面での終点を検出できることが
開示されている。
【０００３】また、特開平７−７２３１９号公報には、
レジストをエッチングマスクとしてアライメントして階
段構造を形成する方法が開示されている。図１２〜図１
９はこの場合の倍周期のマスクを順次に用いて、階段形
状を有する回折光学素子を作製する場合工程の説明図を
示している。
レジストをエッチングマスクとしてアライメントして階
段構造を形成する方法が開示されている。図１２〜図１
９はこの場合の倍周期のマスクを順次に用いて、階段形
状を有する回折光学素子を作製する場合工程の説明図を
示している。
【０００４】図１２において、正常な基板１上にレジス
トを滴下し、スピンコートによりレジストを１μｍ程度
の薄膜とし、べーク処理を行ってレジスト膜２を形成す
る。次に、図１３において所望の最も微細な回折パター
ンが露光可能な図示しない露光装置に基板１を装着し、
所望の回折パターンを有するレチクル３をマスクとし、
レジスト膜２へレジストが感度を有する露光光４を照射
して露光する。ポジタイプのレジストを用いたとき、図
１４に示すように露光光４により露光された領域は現像
液に可溶となり、レチクル３がレジスト膜２に転写され
てパターン化され、所望の寸法のレジストパターン５が
形成される。
トを滴下し、スピンコートによりレジストを１μｍ程度
の薄膜とし、べーク処理を行ってレジスト膜２を形成す
る。次に、図１３において所望の最も微細な回折パター
ンが露光可能な図示しない露光装置に基板１を装着し、
所望の回折パターンを有するレチクル３をマスクとし、
レジスト膜２へレジストが感度を有する露光光４を照射
して露光する。ポジタイプのレジストを用いたとき、図
１４に示すように露光光４により露光された領域は現像
液に可溶となり、レチクル３がレジスト膜２に転写され
てパターン化され、所望の寸法のレジストパターン５が
形成される。
【０００５】次に、図１５において基板１を異方性エッ
チングが可能な反応性イオンエッチング又はイオンビー
ムエッチング装置に装着し、パターン化されたレジスト
パターン５をエッチングマスクとして、基板１に所定の
時間エッチングを行い、所望の深さをエッチングする。
レジストパターン５を除去すると、図１６に示すように
基板１に２段の段差を有するパターンが形成される。図
１７において再び図１２の工程と同様に基板１上にレジ
スト膜６を形成する。
チングが可能な反応性イオンエッチング又はイオンビー
ムエッチング装置に装着し、パターン化されたレジスト
パターン５をエッチングマスクとして、基板１に所定の
時間エッチングを行い、所望の深さをエッチングする。
レジストパターン５を除去すると、図１６に示すように
基板１に２段の段差を有するパターンが形成される。図
１７において再び図１２の工程と同様に基板１上にレジ
スト膜６を形成する。
【０００６】続いて、図１８において基板１を露光装置
に装着し、通常のレチクル３の倍の周期の回折パターン
を有するレチクル７をマスクとし、図１６の工程までに
形成したパターンに対し、露光装置が有するアライメン
ト精度においてアライメントを行った後に、レジスト膜
６を露光して現像し、パターン化されたレジストパター
ン８を形成する。
に装着し、通常のレチクル３の倍の周期の回折パターン
を有するレチクル７をマスクとし、図１６の工程までに
形成したパターンに対し、露光装置が有するアライメン
ト精度においてアライメントを行った後に、レジスト膜
６を露光して現像し、パターン化されたレジストパター
ン８を形成する。
【０００７】その後に、図１５の工程と同様にドライエ
ッチングを行い、図１６の工程と同様にレジストパター
ン８を除去すると、基板１に図１９に示すような４段の
段差を有するパターン９が形成される。このようにして
４段の段差を有する回折光学素子を形成することがで
き、更に倍周期のレチクルを用いて同様の工程を繰り返
すことにより、８段の段差を有する回折光学素子を形成
することができる。
ッチングを行い、図１６の工程と同様にレジストパター
ン８を除去すると、基板１に図１９に示すような４段の
段差を有するパターン９が形成される。このようにして
４段の段差を有する回折光学素子を形成することがで
き、更に倍周期のレチクルを用いて同様の工程を繰り返
すことにより、８段の段差を有する回折光学素子を形成
することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、エッチング終了が他物質の露出した時
点である場合は可能であるが、単一の物質をエッチング
して途中でエッチングを中止する場合は、発光強度やイ
オン量が変化しないので終点の検出が難しく、このため
にエッチング時間を固定して終点検出を行っているが、
この方式は再現性に問題がある。
来例においては、エッチング終了が他物質の露出した時
点である場合は可能であるが、単一の物質をエッチング
して途中でエッチングを中止する場合は、発光強度やイ
オン量が変化しないので終点の検出が難しく、このため
にエッチング時間を固定して終点検出を行っているが、
この方式は再現性に問題がある。
【０００９】また、エッチング深さにばらつきが存在す
ると、回折光学素子の回折効率が低下し、更にこの回折
光学素子を組込んだ光学装置の性能が低下するという問
題がある。
ると、回折光学素子の回折効率が低下し、更にこの回折
光学素子を組込んだ光学装置の性能が低下するという問
題がある。
【００１０】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
エッチングモニタ部のエッチング深さを測定して、エッ
チングの終点を検出するエッチング方法を提供すること
にある。
エッチングモニタ部のエッチング深さを測定して、エッ
チングの終点を検出するエッチング方法を提供すること
にある。
【００１１】本発明の他の目的は、途中でエッチングを
中止した場合でもエッチング深さを正確に検出して、エ
ッチングレートの再現性を向上するエッチング装置を提
供することにある。
中止した場合でもエッチング深さを正確に検出して、エ
ッチングレートの再現性を向上するエッチング装置を提
供することにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、エッチングモニ
タ部のエッチング深さを測定して、エッチングの終点を
検出し、段階構造を形成する回折光学素子の製造方法を
提供することにある。
タ部のエッチング深さを測定して、エッチングの終点を
検出し、段階構造を形成する回折光学素子の製造方法を
提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、途中でエッチングを
中止した場合でもエッチング深さを正確に検出して、回
折光学素子のエッチングレートの再現性を向上する回折
光学素子の製造装置を提供することにある。
中止した場合でもエッチング深さを正確に検出して、回
折光学素子のエッチングレートの再現性を向上する回折
光学素子の製造装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係るエッチング方法は、光透過性を有する
被エッチング物を選択的に任意の深さにエッチングする
エッチング方法において、前記被エッチング物とは別
に、少なくとも光学的反射層及び前記被エッチング物と
同一層を所望のエッチング深さよりも厚く積層したエッ
チングモニタ部を、前記被エッチング物と同一のエッチ
ング環境に設置し、光学的エッチング深さ検出手段によ
り前記エッチングモニタ部のエッチング深さを検知する
ことによって、エッチングの終点を検出することを特徴
とする。
めの本発明に係るエッチング方法は、光透過性を有する
被エッチング物を選択的に任意の深さにエッチングする
エッチング方法において、前記被エッチング物とは別
に、少なくとも光学的反射層及び前記被エッチング物と
同一層を所望のエッチング深さよりも厚く積層したエッ
チングモニタ部を、前記被エッチング物と同一のエッチ
ング環境に設置し、光学的エッチング深さ検出手段によ
り前記エッチングモニタ部のエッチング深さを検知する
ことによって、エッチングの終点を検出することを特徴
とする。
【００１５】また、本発明に係るエッチング装置は、光
透過性を有する被エッチング物を選択的に任意の深さに
エッチングするために、前記被エッチング物とは別に、
少なくとも光学的反射層及び前記被エッチング物と同一
層を所望のエッチング深さよりも厚く積層したエッチン
グモニタ部を、前記被エッチング物と同一のエッチング
環境に設置し、光学的エッチング深さ検出手段により前
記エッチングモニタ部のエッチング深さを検知すること
によって、エッチングの終点を検出する反応性イオンエ
ッチング装置において、所望のエッチング深さを予め記
憶する記憶手段と、エッチング途中で放電を一時停止す
る放電停止機構と、放電停止中にエッチングによる膜厚
の減少分を自動的に検知する検出手段と、エッチング開
始から所定時間までの全膜厚減少分のデ−タ及び予め記
憶したエッチング深さのデータを比較する比較手段と、
エッチング継続を判断する判別手段とを有し、エッチン
グ深さが所望のエッチング深さになるまで作業を継続す
る継続手段とを有することを特徴とする。
透過性を有する被エッチング物を選択的に任意の深さに
エッチングするために、前記被エッチング物とは別に、
少なくとも光学的反射層及び前記被エッチング物と同一
層を所望のエッチング深さよりも厚く積層したエッチン
グモニタ部を、前記被エッチング物と同一のエッチング
環境に設置し、光学的エッチング深さ検出手段により前
記エッチングモニタ部のエッチング深さを検知すること
によって、エッチングの終点を検出する反応性イオンエ
ッチング装置において、所望のエッチング深さを予め記
憶する記憶手段と、エッチング途中で放電を一時停止す
る放電停止機構と、放電停止中にエッチングによる膜厚
の減少分を自動的に検知する検出手段と、エッチング開
始から所定時間までの全膜厚減少分のデ−タ及び予め記
憶したエッチング深さのデータを比較する比較手段と、
エッチング継続を判断する判別手段とを有し、エッチン
グ深さが所望のエッチング深さになるまで作業を継続す
る継続手段とを有することを特徴とする。
【００１６】本発明に係る回折光学素子の製造方法は、
光透過性を有する基板を選択的に任意の深さにエッチン
グするエッチング方法において、前記基板とは別に、少
なくとも光学的反射層及び前記基板と同一層を所望のエ
ッチング深さよりも厚く積層したエッチングモニタ部
を、前記基板と同一のエッチング環境に設置し、光学的
エッチング深さ検出手段により前記エッチングモニタ部
のエッチング深さを検知することによって、エッチング
の終点を検出し、前記基板に階段構造を形成することを
特徴とする。
光透過性を有する基板を選択的に任意の深さにエッチン
グするエッチング方法において、前記基板とは別に、少
なくとも光学的反射層及び前記基板と同一層を所望のエ
ッチング深さよりも厚く積層したエッチングモニタ部
を、前記基板と同一のエッチング環境に設置し、光学的
エッチング深さ検出手段により前記エッチングモニタ部
のエッチング深さを検知することによって、エッチング
の終点を検出し、前記基板に階段構造を形成することを
特徴とする。
【００１７】本発明に係る回折光学素子の製造装置は、
光透過性を有する基板を選択的に任意の深さにエッチン
グするために、前記基板とは別に、少なくとも光学的反
射層及び前記基板と同一層を所望のエッチング深さより
も厚く積層したエッチングモニタ部を、前記基板と同一
のエッチング環境に設置し、光学的エッチング深さ検出
手段により前記エッチングモニタ部のエッチング深さを
検知することによって、エッチングの終点を検出する装
置において、所望のエッチング深さを予め記憶する記憶
手段と、エッチング途中で放電を一時停止する放電停止
機構と、放電停止中にエッチングによる膜厚の減少分を
自動的に検知する検出手段と、エッチング開始から所定
時間までの全膜厚減少分のデ−タ及び予め記憶したエッ
チング深さのデータを比較する比較手段と、エッチング
継続を判断する判別手段とを有し、エッチング深さが所
望のエッチング深さになるまで作業を継続する継続手段
とを有し、前記基板に階段構造を形成することを特徴と
する。
光透過性を有する基板を選択的に任意の深さにエッチン
グするために、前記基板とは別に、少なくとも光学的反
射層及び前記基板と同一層を所望のエッチング深さより
も厚く積層したエッチングモニタ部を、前記基板と同一
のエッチング環境に設置し、光学的エッチング深さ検出
手段により前記エッチングモニタ部のエッチング深さを
検知することによって、エッチングの終点を検出する装
置において、所望のエッチング深さを予め記憶する記憶
手段と、エッチング途中で放電を一時停止する放電停止
機構と、放電停止中にエッチングによる膜厚の減少分を
自動的に検知する検出手段と、エッチング開始から所定
時間までの全膜厚減少分のデ−タ及び予め記憶したエッ
チング深さのデータを比較する比較手段と、エッチング
継続を判断する判別手段とを有し、エッチング深さが所
望のエッチング深さになるまで作業を継続する継続手段
とを有し、前記基板に階段構造を形成することを特徴と
する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１１に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。図１は反応性イオンエ
ッチング装置の構成図を示し、真空容器１１内に平板カ
ソード１２及び平板アノード１３が平行に配置され、カ
ソード１２には高周波電源１４がマッチングボックス１
５及びブロッキングコンデンサ１６を介して接続されて
おり、カソード１２上にはイオンエッチングを行う試料
が載置されるようになっている。また、真空容器１１及
びアノード１３は接地されており、真空容器１１の側面
には光透過性のガラス窓１７、１８が設けられている。
ガラス窓１７、１８の外側には、膜厚測定器であるエリ
プソメータの光源部１９及び受光部２０が配置されてい
る。
施例に基づいて詳細に説明する。図１は反応性イオンエ
ッチング装置の構成図を示し、真空容器１１内に平板カ
ソード１２及び平板アノード１３が平行に配置され、カ
ソード１２には高周波電源１４がマッチングボックス１
５及びブロッキングコンデンサ１６を介して接続されて
おり、カソード１２上にはイオンエッチングを行う試料
が載置されるようになっている。また、真空容器１１及
びアノード１３は接地されており、真空容器１１の側面
には光透過性のガラス窓１７、１８が設けられている。
ガラス窓１７、１８の外側には、膜厚測定器であるエリ
プソメータの光源部１９及び受光部２０が配置されてい
る。
【００１９】なお、膜厚検出手段としては干渉方式の光
学膜厚計等を使用してもよい。エリプソメータによる光
ビームは経路Ｌを進み、入射角及び検出角は被測定厚さ
により任意に変更可能で、更にプラズマの発光をカット
するために、光ビーム以外の光をカットするフィルタが
必要に応じて挿入できるようになっている。
学膜厚計等を使用してもよい。エリプソメータによる光
ビームは経路Ｌを進み、入射角及び検出角は被測定厚さ
により任意に変更可能で、更にプラズマの発光をカット
するために、光ビーム以外の光をカットするフィルタが
必要に応じて挿入できるようになっている。
【００２０】予め、ｌｍｍ厚さの石英ＳｉＯ2 の基板２
１上にクロム膜２２を１００ｎｍスパッタリング法によ
り成膜し、次にその上層にＳｉＯ2 膜２３を１μｍ成膜
すると、図２に示すような状態となる。次に、エッチン
グモニタ部２４となる部分をフォトレジストで覆い、不
要なＳｉＯ2 膜２３をドライエッチングで除去し、続い
てクロム膜２２をエッチングすると、図３に示すように
なる。
１上にクロム膜２２を１００ｎｍスパッタリング法によ
り成膜し、次にその上層にＳｉＯ2 膜２３を１μｍ成膜
すると、図２に示すような状態となる。次に、エッチン
グモニタ部２４となる部分をフォトレジストで覆い、不
要なＳｉＯ2 膜２３をドライエッチングで除去し、続い
てクロム膜２２をエッチングすると、図３に示すように
なる。
【００２１】そして、図４に示すようにフォトレジスト
２５をスピンコート法により塗布し、次にステッパによ
り所望のパターンを露光し現像する。このとき、エッチ
ングモニタ部２４となる部分にはフォトレジスト２５を
残さないようにすると、図５に示すような状態となる。
２５をスピンコート法により塗布し、次にステッパによ
り所望のパターンを露光し現像する。このとき、エッチ
ングモニタ部２４となる部分にはフォトレジスト２５を
残さないようにすると、図５に示すような状態となる。
【００２２】この状態とした基板２１を、図１の反応性
イオンエッチング装置のカソード１２上に載置し、フォ
トレジスト２５をマスクとして例えば１００ｎｍイオン
エッチングする。このとき、真空容器１１内のエッチン
グ条件を、例えばＣＦ4 ガスの流量：２０ｃｍ3 ／分、
Ｈ2 ガスの流量：６ｃｍ3 ／分、エッチング時の圧力：
４Pa、高周波電力：６０Ｗとしてイオンエッチングを行
う。
イオンエッチング装置のカソード１２上に載置し、フォ
トレジスト２５をマスクとして例えば１００ｎｍイオン
エッチングする。このとき、真空容器１１内のエッチン
グ条件を、例えばＣＦ4 ガスの流量：２０ｃｍ3 ／分、
Ｈ2 ガスの流量：６ｃｍ3 ／分、エッチング時の圧力：
４Pa、高周波電力：６０Ｗとしてイオンエッチングを行
う。
【００２３】エッチング中は、エリプソメータによりエ
ッチングモニタ部２４のＳｉＯ2 膜２３の厚みの減少を
観察し、膜厚の減少分がエッチングの終点である１００
ｎｍになったところで高周波電源１４を停止する。ま
た、プラズマがエリプソメータに影響を及ぼす場合に
は、瞬間的に高周波電源１４をオフし、その間に膜厚測
定を自動的に行い、エッチング開始から一定時間までの
全膜厚減少分のデータと、予め記憶したエッチング深さ
とのデータを比較し、エッチングを継続する必要がある
か否かを判断し、所定のエッチング深さになるまでエッ
チング工程を繰り返す。
ッチングモニタ部２４のＳｉＯ2 膜２３の厚みの減少を
観察し、膜厚の減少分がエッチングの終点である１００
ｎｍになったところで高周波電源１４を停止する。ま
た、プラズマがエリプソメータに影響を及ぼす場合に
は、瞬間的に高周波電源１４をオフし、その間に膜厚測
定を自動的に行い、エッチング開始から一定時間までの
全膜厚減少分のデータと、予め記憶したエッチング深さ
とのデータを比較し、エッチングを継続する必要がある
か否かを判断し、所定のエッチング深さになるまでエッ
チング工程を繰り返す。
【００２４】上述の例では、１０回のエッチングにおけ
る平均エッチング時間は約１０分であった。なお、エリ
プソメータによりエッチング停止信号を出力して、自動
的に高周波電源１４を停止する機構を設けることもでき
る。
る平均エッチング時間は約１０分であった。なお、エリ
プソメータによりエッチング停止信号を出力して、自動
的に高周波電源１４を停止する機構を設けることもでき
る。
【００２５】そして、１０回のエッチングにおける深さ
のばらつきは３σで±３％であった。一方、エッチング
時間の１０分を固定して、エッチングを１０回行った場
合の深さのばらつきは３σで±１４％であり、本方法に
よればエッチングレートの再現性が相当に向上すること
が分かる。
のばらつきは３σで±３％であった。一方、エッチング
時間の１０分を固定して、エッチングを１０回行った場
合の深さのばらつきは３σで±１４％であり、本方法に
よればエッチングレートの再現性が相当に向上すること
が分かる。
【００２６】イオンエッチングが終了した状態を図６に
示し、次に酸素アッシング又はレジスト剥離液を用いて
フォトレジスト２５を除去すると、図７に示すような回
折光学素子が完成する。
示し、次に酸素アッシング又はレジスト剥離液を用いて
フォトレジスト２５を除去すると、図７に示すような回
折光学素子が完成する。
【００２７】また、エッチングモニタ部２４が必要ない
場合は、更にフォトリソグラフィ法により、エッチング
モニタ部２４だけを選択してＳｉＯ2 膜２３及びクロム
膜２２の除去を行い、図８に示すような回折光学素子と
することもできる。
場合は、更にフォトリソグラフィ法により、エッチング
モニタ部２４だけを選択してＳｉＯ2 膜２３及びクロム
膜２２の除去を行い、図８に示すような回折光学素子と
することもできる。
【００２８】なお、本発明においては回折光学素子のエ
ッチングについて説明したが、それ以外にも各種の光学
素子に適用することができる。
ッチングについて説明したが、それ以外にも各種の光学
素子に適用することができる。
【００２９】図９はｉ線又はＫｒＦ等の紫外線を用いた
半導体用露光装置（ステッパ）に上述の回折光学素子を
適用した構成図を示している。本ステッパは波長２４８
ｎｍの照明光学系３１、所定のパターンを有するレチク
ル３２、１／５の縮小倍率の結像光学系３３、半導体基
板３４を載置するウェハステージ３５から構成されてお
り、結像光学系３３には色収差低減と非球面効果を持た
せる目的で、光学的に凸レンズの役割を有する回折光学
素子３６が組み込まれている。また、図１０は回折光学
素子３６の斜視図、図１１は４段形状の回折光学素子３
６の断面図を示している。
半導体用露光装置（ステッパ）に上述の回折光学素子を
適用した構成図を示している。本ステッパは波長２４８
ｎｍの照明光学系３１、所定のパターンを有するレチク
ル３２、１／５の縮小倍率の結像光学系３３、半導体基
板３４を載置するウェハステージ３５から構成されてお
り、結像光学系３３には色収差低減と非球面効果を持た
せる目的で、光学的に凸レンズの役割を有する回折光学
素子３６が組み込まれている。また、図１０は回折光学
素子３６の斜視図、図１１は４段形状の回折光学素子３
６の断面図を示している。
【００３０】照明光学系３１からの光束は、結像光学系
３３によりウェハステージ３５上の半導体基板３４に、
レチクル３２に描かれたパターンを１／５に縮小して描
画する。８段形状の回折光学素子３６では、１段の段差
の目標値は６１ｎｍ、最外周の階段１段の幅は０．３５
μｍで、回折光学素子３６の直径は１２０ｍｍである。
３３によりウェハステージ３５上の半導体基板３４に、
レチクル３２に描かれたパターンを１／５に縮小して描
画する。８段形状の回折光学素子３６では、１段の段差
の目標値は６１ｎｍ、最外周の階段１段の幅は０．３５
μｍで、回折光学素子３６の直径は１２０ｍｍである。
【００３１】このとき、階段状の回折光学素子３６に入
射した光は、主に１次、９次、１７次の回折光に分かれ
て透過する。理想的には非回折光である０次光は発生し
ないが、目標値からエッチング深さが外れる程、０次光
は増加する。
射した光は、主に１次、９次、１７次の回折光に分かれ
て透過する。理想的には非回折光である０次光は発生し
ないが、目標値からエッチング深さが外れる程、０次光
は増加する。
【００３２】従来例の方法により、段数が８段、最外周
の階段１段の幅が０．３５μｍ、直径が１２０ｍｍの回
折光学素子３６を、エッチング深さが６１ｎｍから大き
く外れた状態で製造すると、この回折光学素子３６を用
いることによって０次の非回折光が発生するために、こ
れらの不要光が像面に擬パターンを形成して像性能が劣
化する。一方、本発明の方法により製造する場合はこの
ような問題が生じないので、回折効率の高い回折光学素
子３６を実現することができ、結像性能の高いステッパ
等の光学装置を得ることができる。
の階段１段の幅が０．３５μｍ、直径が１２０ｍｍの回
折光学素子３６を、エッチング深さが６１ｎｍから大き
く外れた状態で製造すると、この回折光学素子３６を用
いることによって０次の非回折光が発生するために、こ
れらの不要光が像面に擬パターンを形成して像性能が劣
化する。一方、本発明の方法により製造する場合はこの
ような問題が生じないので、回折効率の高い回折光学素
子３６を実現することができ、結像性能の高いステッパ
等の光学装置を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエッチ
ング方法は、エッチング深さをモニタするエッチングモ
ニタ部を設けることにより、エッチング深さを精度良く
検出して、エッチングレートの再現性を向上することが
できる。
ング方法は、エッチング深さをモニタするエッチングモ
ニタ部を設けることにより、エッチング深さを精度良く
検出して、エッチングレートの再現性を向上することが
できる。
【００３４】本発明に係るエッチング装置は、放電停止
中にエッチングによる膜厚の減少分を予め記憶したエッ
チング深さと比較し、自動的にエッチング深さを再現し
てエッチングを継続することにより、途中でエッチング
を停止した場合でも、均一な性能を有する素子を製造す
ることができ、歩留まりが向上する。
中にエッチングによる膜厚の減少分を予め記憶したエッ
チング深さと比較し、自動的にエッチング深さを再現し
てエッチングを継続することにより、途中でエッチング
を停止した場合でも、均一な性能を有する素子を製造す
ることができ、歩留まりが向上する。
【００３５】本発明に係る回折光学素子の製造方法は、
エッチング深さをモニタするエッチングモニタ部を設け
ることにより、エッチング深さを精度良く検出して、エ
ッチングレートの再現性を向上し、高精度の回折光学素
子を製造できる。
エッチング深さをモニタするエッチングモニタ部を設け
ることにより、エッチング深さを精度良く検出して、エ
ッチングレートの再現性を向上し、高精度の回折光学素
子を製造できる。
【００３６】本発明に係る回折光学素子の製造装置は、
放電停止中にエッチングによる膜厚の減少分を予め記憶
したエッチング深さと比較し、自動的にエッチング深さ
を再現してエッチングを継続することにより、途中でエ
ッチングを停止した場合でも、均一な光学性能を有する
回折光学素子を製造することができ、歩留まりが向上す
る。
放電停止中にエッチングによる膜厚の減少分を予め記憶
したエッチング深さと比較し、自動的にエッチング深さ
を再現してエッチングを継続することにより、途中でエ
ッチングを停止した場合でも、均一な光学性能を有する
回折光学素子を製造することができ、歩留まりが向上す
る。
【図１】反応性イオンエッチング装置の構成図である。
【図２】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図３】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図４】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図５】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図６】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図７】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図８】他の回折光学素子の断面図である。
【図９】半導体用露光装置の構成図である。
【図１０】回折光学素子の斜視図である。
【図１１】回折光学素子の断面図である。
【図１２】従来例の回折光学素子の製造工程の説明図で
ある。
ある。
【図１３】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１４】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１５】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１６】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１７】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１８】回折光学素子の製造工程の説明図である。
【図１９】回折光学素子の製造工程の説明図である。
１１ 真空容器 １２ カソード １３ アノード １４ 高周波電源 １５ マッチングボックス １９ 光源部 ２０ 受光部 ２１ 石英基板 ２２ クロム膜 ２３ ＳｉＯ2 膜 ２４ エッチングモニタ部 ２５ フォトレジスト ３１ 照明光学系 ３２ レチクル ３３ 結像光学系 ３４ 半導体基板 ３５ ウェハーステージ ３６ 回折光学素子
Claims (8)
- 【請求項１】 光透過性を有する被エッチング物を選択
的に任意の深さにエッチングするエッチング方法におい
て、前記被エッチング物とは別に、少なくとも光学的反
射層及び前記被エッチング物と同一層を所望のエッチン
グ深さよりも厚く積層したエッチングモニタ部を、前記
被エッチング物と同一のエッチング環境に設置し、光学
的エッチング深さ検出手段により前記エッチングモニタ
部のエッチング深さを検知することによって、エッチン
グの終点を検出することを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項２】 前記エッチング方法は反応性イオンエッ
チング法とした請求項１に記載のエッチング方法。 - 【請求項３】 前記エッチング方法を反応性イオンエッ
チング法とし、前記被エッチング物を石英とした請求項
１に記載のエッチング方法。 - 【請求項４】 エッチング途中で放電を一時停止してこ
の間にエッチング量の検出を行う作業を複数回繰り返す
請求項２又は３に記載のエッチング方法。 - 【請求項５】 前記被エッチング物は石英とした請求項
１に記載のエッチング方法。 - 【請求項６】 光透過性を有する被エッチング物を選択
的に任意の深さにエッチングするために、前記被エッチ
ング物とは別に、少なくとも光学的反射層及び前記被エ
ッチング物と同一層を所望のエッチング深さよりも厚く
積層したエッチングモニタ部を、前記被エッチング物と
同一のエッチング環境に設置し、光学的エッチング深さ
検出手段により前記エッチングモニタ部のエッチング深
さを検知することによって、エッチングの終点を検出す
る反応性イオンエッチング装置において、所望のエッチ
ング深さを予め記憶する記憶手段と、エッチング途中で
放電を一時停止する放電停止機構と、放電停止中にエッ
チングによる膜厚の減少分を自動的に検知する検出手段
と、エッチング開始から所定時間までの全膜厚減少分の
デ−タ及び予め記憶したエッチング深さのデータを比較
する比較手段と、エッチング継続を判断する判別手段と
を有し、エッチング深さが所望のエッチング深さになる
まで作業を継続する継続手段とを有することを特徴とす
るエッチング装置。 - 【請求項７】 光透過性を有する基板を選択的に任意の
深さにエッチングするエッチング方法において、前記基
板とは別に、少なくとも光学的反射層及び前記基板と同
一層を所望のエッチング深さよりも厚く積層したエッチ
ングモニタ部を、前記基板と同一のエッチング環境に設
置し、光学的エッチング深さ検出手段により前記エッチ
ングモニタ部のエッチング深さを検知することによっ
て、エッチングの終点を検出し、前記基板に階段構造を
形成することを特徴とする回折光学素子の製造方法。 - 【請求項８】 光透過性を有する基板を選択的に任意の
深さにエッチングするために、前記基板とは別に、少な
くとも光学的反射層及び前記基板と同一層を所望のエッ
チング深さよりも厚く積層したエッチングモニタ部を、
前記基板と同一のエッチング環境に設置し、光学的エッ
チング深さ検出手段により前記エッチングモニタ部のエ
ッチング深さを検知することによって、エッチングの終
点を検出する装置において、所望のエッチング深さを予
め記憶する記憶手段と、エッチング途中で放電を一時停
止する放電停止機構と、放電停止中にエッチングによる
膜厚の減少分を自動的に検知する検出手段と、エッチン
グ開始から所定時間までの全膜厚減少分のデ−タ及び予
め記憶したエッチング深さのデータを比較する比較手段
と、エッチング継続を判断する判別手段とを有し、エッ
チング深さが所望のエッチング深さになるまで作業を継
続する継続手段とを有し、前記基板に階段構造を形成す
ることを特徴とする回折光学素子の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187377A JPH1112769A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | エッチング方法並びに装置及び回折光学素子の製造方法並びに装置 |
| US09/104,779 US20030085197A1 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | Etching method and apparatus |
| EP98305049A EP0889359A3 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | Etching method for manufacture of a phase-shift mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187377A JPH1112769A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | エッチング方法並びに装置及び回折光学素子の製造方法並びに装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112769A true JPH1112769A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16204955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9187377A Pending JPH1112769A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | エッチング方法並びに装置及び回折光学素子の製造方法並びに装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030085197A1 (ja) |
| EP (1) | EP0889359A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1112769A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528073B2 (en) | 2004-11-04 | 2009-05-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dry etching method and diffractive optical element |
| US20090278059A1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Helen Maynard | Apparatus for detecting film delamination and a method thereof |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136712A (en) * | 1998-09-30 | 2000-10-24 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for improving accuracy of plasma etching process |
| JP2008089923A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光学素子の製造方法 |
| KR102595286B1 (ko) * | 2016-09-05 | 2023-10-31 | 삼성전자주식회사 | 시간에 따라 연속적으로 제어되는 파라미터를 포함하는 이온 빔 장비, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 및 이를 이용한 자기 기억 소자의 제조방법 |
| CN116107156B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-06-23 | 深圳市龙图光罩股份有限公司 | 掩模版刻蚀设备、方法、***及计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131455A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Canon Inc | ドライエツチング装置のエツチング量検出方法 |
| JPH02208951A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の測定方法 |
| JP3261660B2 (ja) * | 1992-04-21 | 2002-03-04 | アルバック成膜株式会社 | ドライエッチングに於けるエッチングモニター方法 |
| US5413884A (en) * | 1992-12-14 | 1995-05-09 | American Telephone And Telegraph Company | Grating fabrication using electron beam lithography |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9187377A patent/JPH1112769A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-26 US US09/104,779 patent/US20030085197A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-26 EP EP98305049A patent/EP0889359A3/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528073B2 (en) | 2004-11-04 | 2009-05-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dry etching method and diffractive optical element |
| US20090278059A1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Helen Maynard | Apparatus for detecting film delamination and a method thereof |
| WO2009134753A3 (en) * | 2008-04-28 | 2009-12-23 | Varian Semiconductor Equipment Associates | An apparatus for detecting film delamination and a method thereof |
| US8698106B2 (en) * | 2008-04-28 | 2014-04-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus for detecting film delamination and a method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0889359A3 (en) | 2000-12-27 |
| EP0889359A2 (en) | 1999-01-07 |
| US20030085197A1 (en) | 2003-05-08 |
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