衍射光柵制造方法、分光光度儀、以及半導體裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的第一技術(shù)的目的：提供一種適合于在分光光度儀中使用的凸部頂角約為90度且能夠滿足高衍射效率和低雜散光量的衍射光柵的制造技術(shù)。針對具有周期構(gòu)造的開口部的掩模的開口部形狀，設(shè)定曝光條件進行曝光，形成衍射光柵，使得通過曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀是非對稱三角形狀且該三角形狀的長邊和短邊所成的角度約為90度。第二技術(shù)的目的：提供一種能夠提高精度和縮短制作時間的衍射光柵的制造技術(shù)。將從光源釋放的光設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀，使其透過具備預定的周期圖案的掩模，使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的0次光和1次光在基板的表面進行干涉，對上述基板表面的感光材料進行曝光，在上述基板上形成上述具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
【專利說明】衍射光柵制造方法、分光光度儀、以及半導體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001][第一技術(shù)的【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0002]本發(fā)明涉及一種按照波長將入射光進行分光的衍射光柵的制造方法。特別涉及一種適合于在分光光度儀中使用的能高效地取出特定的衍射次數(shù)的衍射光的反射型一維閃耀光柵的制造方法。
[0003][第二技術(shù)的【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0004]本發(fā)明涉及一種衍射光柵的制造技術(shù)，特別涉及一種適合于具有閃耀狀(鋸齒波狀)的截面形狀的閃耀光柵的制造方法的有效的技術(shù)。另外，涉及一種適合于包含非對稱形狀的半導體裝置的制造方法的有效的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0005][第一技術(shù)的【背景技術(shù)】]
[0006]如專利文獻I的pp.435?442所記載的那樣,波長分散方式的分光光度儀對從光源發(fā)出的光進行分光，在只取出希望的波長的光成分后向試樣照射、或在將從光源發(fā)出的光導向試料后只取出希望的波長的光成分，測量上述試樣的透射率、反射率等。在該波長分散方式的分光光度儀中，作為波長分散元件，廣泛使用在一維方向上周期地排列有槽的衍射光柵。
[0007]在分光光度儀中，要求有效利用光源的能源在高S/N比下進行測量，因此作為衍射光柵的種類，大多使用能夠高效地只取出特定的衍射次數(shù)的衍射光的反射型閃耀光柵。
[0008]另外，在分光光度儀中一般在寬的波長范圍中使用的情況很多，理想的是在寬的入射角范圍中得到有意義的衍射效率。因此，適合于分光光度儀的反射型閃耀光柵的槽的截面形狀不是圖13 (b)所示的鋸齒狀，而是像(a)那樣成為凸部的頂角為約90度的左右非對稱的三角波狀。
[0009]在閃耀光柵中對衍射光的反射起作用的主要是傾斜的長邊，但衍射效率最大的是入射光垂直地入射到上述長邊的情況，在上述長邊的傾斜角α和能夠使衍射效率最大的波長λ之間具有以下的關(guān)系。
[0010]sina=A/ (2d.cos P )......公式 I
[0011]在此，角度P是在分光光度儀中入射狹縫中心-衍射光柵-出射狹縫中心所形成的角度的1/2。
[0012]在圖13 (b)的衍射光柵中，與長邊的傾斜角無關(guān)地將短邊保持為與衍射光柵表面垂直即可，但在圖13 (b)的衍射光柵中，根據(jù)公式1，如果根據(jù)要使衍射效率最大化的波長來改變上述長邊的傾斜角，則必須相應地也改變相對于上述短邊的衍射光柵表面的傾斜角。
[0013]現(xiàn)在，如非專利文獻I的pp.364?382所記載的那樣，主要通過使用了刻線機的機械刻線方式、或使用了激光的雙光束干涉的全息曝光方式來制造分光光度儀用的衍射光柵。
[0014]通過在工具中使用頂角約為90度的鉆石刀尖，能夠通過上述刻線機制造圖13(a)的槽形狀。另一方面，在全息曝光方式中，以前只能制造槽的截面形狀是Sin波形狀或與之近似的形狀的衍射光柵，但近年來，例如如專利文獻I所記載的那樣，還公開了以下的技術(shù)，即通過全息曝光在光阻膜上形成周期圖案，將該光阻膜作為掩模實施菱形離子束蝕刻，來制造閃耀光柵。另外，最近半導體制造領(lǐng)域中的技術(shù)進步很顯著，如專利文獻2或3所記載的那樣，公開了使用光刻技術(shù)制造閃耀光柵的技術(shù)。
[0015][第二技術(shù)的【背景技術(shù)】]
[0016]作為衍射光柵的制造技術(shù)，例如可以列舉(I)基于刻線機的衍射光柵的形成技術(shù)、
(2)基于全息曝光的衍射光柵的形成技術(shù)。
[0017](I)基于刻線機的衍射光柵的形成技術(shù)是通過基于使用了鉆石工具的刻線機進行的機械式加工而形成閃耀光柵的技術(shù)。
[0018](2)基于全息曝光的衍射光柵的形成技術(shù)是對全息曝光后的抗蝕圖案進行菱形蝕刻從而形成閃耀光柵的技術(shù)。例如，作為與全息曝光有關(guān)的技術(shù)，有特開2005-11478號公報(專利文獻4)、特開2006-259325號公報(專利文獻5)所記載的技術(shù)等。
[0019]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0020]專利文獻
[0021]專利文獻1:日本特開平11-305023號公報
[0022]專利文獻2:日本特開2007-155927號公報
[0023]專利文獻3:日本特開2002-189112號公報
[0024]專利文獻4:日本特開2005-11478號公報
[0025]專利文獻5:日本特開2006-259325號公報
[0026]非專利文獻:
[0027]非專利文獻1:工藤惠榮著“分光的基礎(chǔ)和方法”，才一 ^社刊，1985年7月發(fā)行
【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]發(fā)明要解決的問題
[0029][第一技術(shù)的發(fā)明要解決的問題]
[0030]在通過上述波長分散方式的分光光度儀測量希望波長的試樣的透射率和反射率時，取出該波長的光成分的效率依存于上述衍射光柵的衍射效率。另一方面，在上述測量時，在希望的波長的光成分中混入希望的波長以外的光成分會產(chǎn)生上述透射率、反射率的測量誤差，因此必須避免。將這樣的光成分稱為雜散光。
[0031]在分光光度儀中使用的衍射光柵中，當然要求確保高衍射效率和低雜散光量。已知上述閃耀光柵的衍射效率由在圖13 Ca)中形成了非對稱三角波形狀的截面的2個反射面中的主要對衍射光起作用的在上述截面圖上位于長邊的反射面的傾斜角、平坦度、以及2面所成的角度的垂直度所決定。另外，作為雜散光的原因，已知有槽周期的混亂、上述位于長邊的反射面的粗糙度、形成了上述鋸齒狀波形的2面相交的頂上附近的形狀的不均勻性
坐寸ο
[0032]在根據(jù)這樣的情況而制造的閃耀光柵中，要求高精度地確保上述傾斜角、2面所成的角度的垂直度、槽周期以及2面相交的頂上附近的形狀的均勻性，在上述反射面上實現(xiàn)良好的平坦度、低粗糙度。但是，在現(xiàn)有的使用了刻線機的制造方法中，被加工的面的精度由所使用的工具(一般使用具有鉆石刀尖的工具)自身的形狀精度和面精度所決定，因此難以將精度提高到一定程度以上。
[0033]另外，作為其他要求，為了分光時產(chǎn)生的像差的降低、與分光作用同時地使其具有聚光作用、成像作用等，存在希望使槽的周期成為不等間隔的要求。上述全息曝光方式在確保構(gòu)成槽的面的平坦度、粗糙度等基礎(chǔ)上比刻線機有利，但無法對應任意地不等間隔地形成槽的要求。
[0034]相對于這些現(xiàn)有技術(shù)，在靈活運用如上述那樣進步了的最近的半導體制造技術(shù)的技術(shù)中，能夠容易地預想在形成任意的不等間隔的槽、提高主要反射面的面精度的二者上有利。但是，通過上述專利文獻2或3所記載的技術(shù)制造的衍射光柵的槽的截面形狀是圖13(b)所示那樣的鋸齒狀，談到了用于使上述短邊的上升角度與衍射光柵表面垂直的技術(shù)，但并不包含用于使上述短邊與需要進行各種變化的上述長邊垂直的技術(shù)，無法確保圖13 (a)的非對稱三角波狀的截面形狀。
[0035]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于:提供一種能夠制造適合于在分光光度儀中使用的凸部的頂角約為90度而能夠滿足高衍射效率和低雜散光量的衍射光柵的制造技術(shù)。
[0036][第二技術(shù)的發(fā)明要解決的問題]
[0037]但是，關(guān)于上述那樣的衍射光柵的制造技術(shù)，了解到本發(fā)明人研究的結(jié)果為以下這樣的情況。
[0038](I)基于刻線機的衍射光柵的形成技術(shù)是機械式加工，因此精度提高存在限制。另夕卜，是衍射光柵專用技術(shù)，缺乏發(fā)展性。即，只能形成平行線。另外，花費制作時間。
[0039](2)基于全息曝光的衍射光柵的形成技術(shù)(包含上述的專利文獻4、5)必須進行追加工序，因此增加了制造偏差因素。即，衍射光柵不只是正弦曲線，為了得到良好的衍射光柵，必須進行進一步的曝光、加工。需要進行追加工序用的制造裝置。另外，難以形成非周期構(gòu)造、不等間隔等。
[0040]因此，本發(fā)明就是鑒于上述(I)基于刻線機的衍射光柵的形成技術(shù)、(2)基于全息曝光的衍射光柵的形成技術(shù)的問題而提出的，其代表目的在于:提供一種能夠提高產(chǎn)品的精度和縮短制作時間的衍射光柵的制造技術(shù)。
[0041]根據(jù)本說明書的記述和附圖可以了解本發(fā)明的上述以及其他目的和新的特征。
[0042]解決問題的方案
[0043][用于解決第一技術(shù)的問題的方案]
[0044]解決上述問題的制造方法如下。
[0045]一種衍射光柵的制造方法，其特征在于，針對具有周期構(gòu)造的開口部的掩模的開口部形狀，設(shè)定曝光條件進行曝光，使得通過曝光而形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀是非對稱的三角形狀且該三角形狀的長邊和短邊所成的角度約為90度。
[0046][用于解決第二技術(shù)的問題的方案]
[0047]以下簡單地說明在本申請中公開的發(fā)明中的代表性發(fā)明的概要。
[0048]S卩，代表性發(fā)明的概要的特征在于，適用于具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵的制造方法，將從光源釋放的光設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀，使其透過具備預定的周期圖案的掩模，使通過透過該掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在基板的表面進行干涉，對基板的表面的感光材料進行曝光，在基板上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
[0049]進而最好是在對基板的表面的感光材料進行曝光時，使通過透過掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對感光材料進行曝光，在基板上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
[0050]發(fā)明效果
[0051][第一技術(shù)的發(fā)明的效果]
[0052]在本發(fā)明中，能夠制造凸部的頂角約是90度且能夠滿足高衍射效率和低雜散光量的衍射光柵。特別地是對通過曝光形成的圖案不進行蝕刻就能夠制造凸部的頂角約是90度的衍射光柵。
[0053][第二技術(shù)的發(fā)明的效果]
[0054]以下簡單地說明通過在本申請中公開的發(fā)明中的代表性發(fā)明而得到的效果。
[0055]即，代表性效果是能夠提供一種能夠提高成品精度和縮短制作時間的衍射光柵的制造技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]圖1[第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法中使用的灰色掩模的構(gòu)造的圖。
[0057]圖2 [第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法中制造的衍射光柵的截面的圖。
[0058]圖3[第一技術(shù)]是表示本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法的步驟的圖。
[0059]圖4[第一技術(shù)]是表示本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法的其他步驟的圖。
[0060]圖5[第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法中改變聚焦值和曝光量時的效果的圖。
[0061]圖6[第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法中改變照明的σ值時的效果的圖。
[0062]圖7[第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第一實施例的衍射光柵制造方法中使用的灰色掩模的其他構(gòu)造的圖。
[0063]圖8[第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第二實施例的衍射光柵制造方法中使用的二值掩模的構(gòu)造的圖。
[0064]圖9[第一技術(shù)]是表示本發(fā)明的第二實施例的衍射光柵制造方法的步驟的圖。
[0065]圖10[第一技術(shù)]是表示本發(fā)明的第二實施例的衍射光柵制造方法的其他步驟的圖。
[0066]圖11 [第一技術(shù)]是表示在本發(fā)明的第二實施例的衍射光柵制造方法中改變重疊量時的效果的圖。
[0067]圖12[第一技術(shù)]是表示使用了在本發(fā)明的第三實施例的衍射光柵制造方法中制造的衍射光柵的分光光度儀的結(jié)構(gòu)的圖。[0068]圖13[第一技術(shù)]是說明閃耀光柵的截面形狀的種類的圖。
[0069]圖14[第二技術(shù)](a)?(e)是表示實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式I的衍射光柵的制造方法的曝光裝置的一個例子的概要圖。
[0070]圖15[第二技術(shù)]是表示在圖14所示的曝光裝置中使用的孔徑的一個例子的概要圖。
[0071]圖16[第二技術(shù)](a)?(C)是表示在圖14所示的曝光裝置中使用的掩模和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖。
[0072]圖17[第二技術(shù)](a)?(e)是表示圖15所示的孔徑和光蝕劑形狀的變形例子的概要圖。
[0073]圖18[第二技術(shù)](a)、(b)是表不圖16所不的掩模和抗蝕劑形狀的第一變形例子的概要圖。
[0074]圖19[第二技術(shù)](a)?(e)是表示圖16所示的掩模和抗蝕劑形狀的第二變形例子的概要圖。
[0075]圖20[第二技術(shù)](a)?(d)是表示圖16所示的掩模和抗蝕劑形狀的第三變形例子的概要圖。
[0076]圖21 [第二技術(shù)](a)?(C)是表示本發(fā)明的實施例2的在圖14所示的曝光裝置中使用的孔徑和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖。
[0077]圖22[第二技術(shù)](a)、(b)是實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式3的衍射光柵的制造方法的曝光裝置和其中使用的孔徑的一個例子的概要圖。
[0078]圖23[第二技術(shù)](a)、(b)是表示在圖22所示的曝光裝置中使用的掩模和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖。
【具體實施方式】
[0079][實施第一技術(shù)的發(fā)明的方式]
[0080]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0081]實施例1
[0082]在此，使用圖2所示的衍射光柵100作為要制造的衍射光柵的截面形狀的例子進行說明。
[0083]圖2的衍射光柵100是適合于在分光光度儀中使用的槽周期為1.6 μ m的反射型閃耀光柵，在公式I的P是12°的柴爾尼-特納底座的單色儀中使用的情況下，在波長546nm下能夠得到最高的衍射效率。這時，上述長邊的傾斜角是約10.05°，槽的深度是約
0.275 μ mD
[0084]此外，這些各數(shù)值只是一個例子，本發(fā)明的效果并不限于這些數(shù)值和數(shù)值的組合。
[0085]在圖3中表示在Si晶片上制造衍射光柵100的步驟。在此，灰色掩模是指以下的光掩模，其構(gòu)成為能夠在光掩模上的每個位置改變實質(zhì)的透射率，使得能夠在Si晶片等的基板上通過縮小投影曝光裝置同時曝光的拍攝區(qū)域內(nèi)的每個位置多階段地改變曝光量而進行曝光。
[0086]步驟1:制造具有與希望制造的衍射光柵的截面的槽的深度分布大致成正比的透射率分布的灰色掩模10。[0087]步驟2:在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向測試曝光用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0088]步驟3:針對步驟2的Si晶片，使用灰色掩模10通過縮小投影曝光裝置來轉(zhuǎn)印上述灰色掩模10上的透射率分布。這時，一邊在上述Si晶片上改變區(qū)域，一邊分別多階段地改變上述曝光裝置的聚焦值、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的σ值(σ值是指從曝光面看到的、光源的開口數(shù)與投影透鏡的開口數(shù)的比)，重復多次拍攝進行上述轉(zhuǎn)印。
[0089]步驟4:在對步驟3的Si晶片進行顯影后實施后烘烤。
[0090]步驟5:測量形成在步驟4的Si晶片上的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀。選擇上述截面形狀與希望制造的衍射光柵的截面形狀(在本實施例中例如是圖3)最相配的拍攝，將其聚焦值和曝光量作為最佳曝光條件進行記錄。
[0091]步驟6:如果在哪個拍攝中都沒有找到與希望制造的衍射光柵的截面形狀很好相配的情況下，變更在步驟I中制造的灰色掩模10的透射率分布，制造新的灰色掩模，再次重復進行步驟S2?步驟5的步驟。在存在與希望制造的衍射光柵的截面形狀很好相配的拍攝的情況下，前進到步驟7的步驟。
[0092]步驟7:在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向衍射光柵制造用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后，實施預烘烤。
[0093]步驟8:針對步驟7的Si晶片，使用灰色掩模10通過縮小投影曝光裝置來轉(zhuǎn)印上述灰色掩模10上的透射率分布。這時，對上述曝光裝置設(shè)定在步驟5中記錄的聚焦值和曝光量。
[0094]步驟9:在對步驟8的Si晶片進行顯影后，實施后烘烤。
[0095]步驟10:在步驟9的Si晶片上形成Al膜。
[0096]步驟11:將在步驟10中形成的衍射光柵切割為適當?shù)拇笮　?br> [0097]通過以上步驟，能夠制造凸部的頂角約是90度且能夠滿足高衍射效率和低雜散光量的衍射光柵。特別在對通過曝光形成的圖案不進行蝕刻的情況下也能夠制造凸部的頂角約是90度的衍射光柵。
[0098]圖3的步驟I?步驟6的步驟實際上是制造灰色掩模，使用Si晶片進行曝光測試的步驟，但也可以代替它通過計算機模擬來決定曝光裝置的最佳條件。
[0099]計算機模擬單元(以下稱為曝光模擬器)通過給出灰度掩模的透射率分布數(shù)據(jù)、縮小投影曝光裝置的曝光特性、光致抗蝕劑的靈敏度等特性、其他必要的參數(shù)的實際數(shù)值，而能夠通過計算機模擬作為數(shù)值數(shù)據(jù)得到進行圖3的步驟I?步驟4的步驟的結(jié)果所能夠形成的三維光致抗蝕劑圖案的立體形狀，還能夠使用本曝光模擬決定最佳曝光條件。
[0100]在圖4中表示利用曝光模擬時的衍射光柵制造步驟。在本步驟中，在圖3的步驟7之前，插入了進行實際的灰度掩模的制造的步驟(圖4的步驟5)。
[0101]在圖1中表示在圖3或圖4所示的步驟中使用的灰色掩模10的構(gòu)造。
[0102]圖1所示的灰色掩模10是在每個位置由使曝光光束以大致固定的高透射率通過的開口部和大致遮蔽而不通過的遮光部中的任意一個構(gòu)成的二值掩模，將在圖1中用I個長方形表示的小開口的長邊和短邊的長度設(shè)定為在上述步驟中使用的縮小投影曝光裝置的析像限界以下。因此，在經(jīng)過縮小投影曝光裝置投影在Si晶片上的光量分布中，圖1中的小開口完全沒有被分辨，在每個位置與該位置的上述小開口的開口率成正比地，實際上作為透射率連續(xù)變化的灰色掩模發(fā)揮作用。
[0103]在圖1中，在與衍射光柵100的槽的長度方向垂直的方向上排列具有相等寬度的上述小開口，但如果每個位置的開口率分布相等，則也可以如圖7所示，在與衍射光柵100的槽的長度方向平行的方向上排列具有相等寬度的上述小開口。另外，如果每個位置的開口率分布相同，則可以將上述小開口的形狀從寬度不同的長方形變更為直徑不同的圓形，也可以排列為在一定直徑的圓中分布密度進行變化。
[0104]在圖5中表示使用圖1的灰色掩模10，在圖3的步驟2中改變曝光量和聚焦值而進行曝光時形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀的例子?？芍劢怪?0.4 μ m和曝光量180mJ/cm2組合時的截面形狀最接近圖2的截面形狀。
[0105]接著，在圖6中表示在將聚焦值和曝光量設(shè)定為上述組合的基礎(chǔ)上，曝光透鏡的開口數(shù)(NA)固定為0.6，改變照明的西格瑪(σ )值而進行曝光時形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀的例子?？芍讦抑禐?.6時的截面形狀最接近圖2的截面形狀。在該情況下，將照明的σ值決定為0.6。
[0106]另外，在圖3的步驟6、或圖4的步驟4中，在需要進一步修正灰色掩模10的截面形狀的情況下，將所形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀和希望制造的衍射光柵的截面形狀之間的差作為修正項，追加到圖3或圖4的步驟I的截面形狀數(shù)據(jù)中即可。
[0107]作為在所形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀和希望制造的衍射光柵的截面形狀之間產(chǎn)生差的原因，一般是縮小投影曝光裝置的分辨率不足、或在灰色掩模10中開口率分布的變化的調(diào)諧數(shù)的不足，因此上述修正項是比上述衍射光柵的槽的重復周期更高階的空間頻率成分。由此，在上述灰色掩模10的截面形狀的修正時，可以代替追加所形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀和希望制造的衍射光柵的截面形狀之間的差作為修正項，而追加將成為上述衍射光柵的槽的重復周期的諧波的Sin波形乘以適當?shù)南禂?shù)所得的結(jié)果O
[0108]在圖1的灰色掩模10中，說明了使衍射光柵的槽間隔為固定的情況，但為了在分光光度儀中使用了上述衍射光柵的情況下產(chǎn)生的像差的降低、與分光作用同時地使其具有聚光作用、成像作用等，在希望槽的周期為不等間隔的情況下，在上述灰色掩模10上，將與上述槽的排列對應的透射率分布設(shè)為不等間隔即可。
[0109]在如以上那樣構(gòu)成的本實施例中，其構(gòu)成為，使用灰色掩模進行縮小投影曝光，為了使這時形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀與希望制造的衍射光柵的截面形狀符合，控制縮小投影曝光裝置的聚焦、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的σ值、上述灰色掩模上的透射率分布中的至少一個，因此能夠制造適合于在分光光度儀中使用的、凸部的頂角約為90°且具有高精度的截面形狀的閃耀光柵。
[0110]在本實施例中，縮小投影曝光裝置的曝光波長使用紫外線區(qū)域、例如365nm、248nm、193nm等波長,但也可以是其他波長。
[0111]在本實施例中，在上述Si晶片上直接涂抹光致抗蝕劑，但在曝光時光阻膜中的駐波產(chǎn)生壞影響的情況下，也可以在涂抹上述光致抗蝕劑之前，在Si晶片上涂抹反射防止膜。
[0112]在本實施例中，在所形成的三維光致抗蝕劑圖案上直接形成Al膜，但也可以在形成Al膜之前，在上述三維光致抗蝕劑圖案上形成介電膜作為保護涂層。[0113]在本實施例中，將在形成在上述Si晶片上的三維光致抗蝕劑圖案上形成Al膜所得的結(jié)果直接用作衍射光柵，但也可以將上述三維光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模對上述Si晶片進行蝕刻，將在上述Si晶片自身上轉(zhuǎn)印了上述三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀所得的結(jié)果用作衍射光柵，或者將上述三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀壓接在向其他的基板、例如玻璃基板涂抹了圖案轉(zhuǎn)印用的樹脂所得的結(jié)果等來進行轉(zhuǎn)印，將上述基板用作衍射光柵。
[0114]另外，作為光致抗蝕劑，可以使用曝光部和未曝光部中的光致抗蝕劑殘余膜厚的差大致與上述曝光部的曝光量成正比的低伽瑪光致抗蝕劑。
[0115]這些也可以適用于實施例2中也能夠應用它們
[0116]實施例2
[0117]參照圖8?圖11的各圖說明本發(fā)明的第二實施例。
[0118]在圖9中表示在Si晶片上制造衍射光柵100的步驟。
[0119]步驟1:制作二值掩模20，其使得希望制作的衍射光柵的槽周期大致進行N分割所得的寬度的直線狹縫狀開口與上述槽周期對應并平行地排列有多個。
[0120]步驟2:在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向測試曝光用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0121]步驟3:針對步驟2的Si晶片，通過縮小投影曝光裝置使上述二值掩模20在衍射光柵的槽的排列方向上離散地偏移，對每個偏移改變曝光量而進行曝光。這時，一邊在上述Si晶片上改變區(qū)域，一邊分別多階段地改變上述曝光裝置的聚焦值、每個偏移的曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的σ值，重復多次拍攝進行上述轉(zhuǎn)印。
[0122]步驟4:在對步驟3的Si晶片進行顯影后實施后烘烤。
[0123]步驟5:測量形成在步驟4的Si晶片上的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀，選擇上述截面形狀與希望制作的衍射光柵的截面形狀(例如圖13 (a))最相配的拍攝，將其聚焦值和各偏移的曝光水平作為最佳曝光條件進行記錄。
[0124]步驟6:在哪個拍攝中都沒有找到與希望制作的衍射光柵的截面形狀很好相配的情況下，變更在步驟I中制造的二值掩模20的開口寬度，制作新的二值掩模，再次重復進行步驟S2?步驟5的步驟。在存在與希望制造的衍射光柵的截面形狀很好相配的拍攝的情況下，前進到步驟7的步驟。
[0125]步驟7:在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向衍射光柵制造用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0126]步驟8:針對步驟7的Si晶片，通過縮小投影曝光裝置使上述二值掩模20在衍射光柵的槽的排列方向上離散地偏移，用對每個偏移決定的曝光量進行曝光。這時，在上述曝光裝置設(shè)定在步驟S5中記錄的聚焦值和每個偏移的曝光水平。
[0127]步驟9:在對步驟8的Si晶片進行顯影后實施后烘烤。
[0128]步驟10:在步驟9的Si晶片上形成Al膜。
[0129]步驟11:將在步驟10中形成的衍射光柵切割為適當?shù)拇笮　?br> [0130]在圖9的步驟I?步驟6的步驟與第一實施例同樣使用曝光模擬來決定最佳曝光條件的情況下，衍射光柵制造步驟成為圖10那樣。
[0131]在圖8中表示在圖9或圖10所示的步驟中使用的二值掩模20的構(gòu)造。圖8的二值掩模由使曝光光束以大致固定的高透射率直線狹縫狀地通過的開口部和存在于其間的大致遮蔽曝光光束而使其不通過的遮光部中的周期重復構(gòu)成。該重復周期與希望制造的衍射光柵的槽周期P對應。
[0132]上述開口的短邊方向的寬度W (其中用投影到上述Si晶片上時的尺寸表示)為大致對上述希望制造的衍射光柵的槽周期進行N分割(N>P/N)所得的寬度，作為N為N=4?8左右的數(shù)值。如后述那樣，N越大，所形成的三維光致抗蝕劑圖案的反射面的平坦度越平滑，但與之對應地，重復進行曝光的次數(shù)增加，曝光所需要的時間增加，因此N的大小應該由其權(quán)衡決定。
[0133]一邊使具有上述寬度W的開口部的二值掩模在與希望制造的衍射光柵的槽方向垂直的方向每次偏移間距S，一邊進行N次曝光。S〈W，具有SXN=P的關(guān)系。這時，在各次曝光中，與上次的曝光區(qū)域產(chǎn)生W-S的重疊，但即使S固定，如果改變W，則也能夠改變重疊量。如果改變上述重疊量，則通過曝光形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀例如如圖11那樣變化。在圖11的例子中，可知在重疊量=200nm的情況下最接近圖2的截面形狀。這樣決定最佳的重疊量。除此以外，改變縮小投影曝光裝置的聚焦、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的σ值使得所形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀與希望制造的衍射光柵的截面形狀最接近的過程及其所需要的結(jié)構(gòu)與第一實施例相同。
[0134]實施例3
[0135]參照圖12說明本發(fā)明的第三實施例。圖12表示安裝有通過本發(fā)明的實施例1的形式或?qū)嵤├?的形式所示的衍射光柵制造方法制造出的衍射光柵100的分光光度儀的結(jié)構(gòu)。
[0136]從光源201發(fā)出的白色光入射到單色儀202。單色儀202內(nèi)置有被波長驅(qū)動系統(tǒng)209驅(qū)動的衍射光柵100，依照CPU207的指令，取出希望的測定波長的單色光。在將上述單色光二分割為試料側(cè)光束203和參照側(cè)光束204后，上述試料側(cè)光束203通過試料205，根據(jù)試料的分光吸收特性而受到影響。這時，如果試料的濃度高，則強烈受到吸收，通過試料205的試料側(cè)光束203表示出微弱的強度。這時，如果衍射光柵100的衍射效率低，則無法充分利用光源201的光量，無法得到高S/N。另外，如果試料光束中包含試料205不顯示吸收的希望波長以外的成分、即雜散光，則只有該雜散光的強度部分測光值會包含誤差。
[0137]在通過試料205后，試料側(cè)光束203和參照側(cè)光束204分別入射到光檢測器206。光檢測器206的輸出信號被取入到CPU207，根據(jù)兩者的強度比，計算出希望波長下的試料205的吸光度，進而將上述吸光度換算為試料205的濃度。根據(jù)本發(fā)明的上述第一實施例或第二實施例所示的衍射光柵制作方法，能夠制造衍射效率高、雜散光少的衍射光柵，因此如果安裝上述衍射光柵而構(gòu)成分光光度儀，則即使是濃度高而光吸收量大的試料，也能夠S/N良好地正確測量微弱的被測定光的光量，并且線性好地正確測量濃度值。
[0138][第二技術(shù)的【具體實施方式】]
[0139]在以下的實施方式中，在為了方便需要時，分割為多個實施方式或部分地進行說明，但除了特別明示的情況，它們相互沒有關(guān)系，而一方具有另一方的一部分或全部的變形例子、詳細、補足說明等關(guān)系。另外，在以下的實施方式中，在談到要素的數(shù)量等(個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)的情況下，除了特別明示的情況、以及原理上明確限定于特定的數(shù)量的情況等，并不限于該特定的數(shù)量，可以是特定的數(shù)量以上或以上。[0140]進而，在以下的實施方式中，其構(gòu)成要素(也包含要素步驟等)除了特別明示的情況以及原理上可以認為明確必需的情況等，當然并不一定是必需的。同樣，在以下的實施方式中，在談到構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時，除了特別明示的情況以及原理上可以認為明確不是的情況等，包含實質(zhì)上與其形狀等近似或類似的情況等。這對于上述數(shù)值和范圍也一樣。
[0141]以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。此外，在用于說明實施方式的全部圖中，對相同的構(gòu)件原則上賦予相同的符號，省略其重復的說明。
[0142]<本發(fā)明的實施方式的概要>
[0143]作為本發(fā)明的實施方式的衍射光柵的制造方法適用于具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵的制造方法，其特征在于，將從光源(照明光源10)釋放的光設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀(使用孔徑20)，使其透過具備預定的周期圖案的掩模(掩模40)，使通過透過該掩1?而廣生的O次光和I次光在基板(Si晶片60)的表面進行干涉，對基板的表面的感光材料(光致抗蝕劑70)進行曝光，在基板上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵(作為一個例子在()內(nèi)附加與圖14對應的構(gòu)成要素)。
[0144]以下根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實施方式的概要，具體說明各實施方式。以下說明的實施方式是利用本發(fā)明的一個例子，并不通過以下的實施方式限定本發(fā)明。
[0145][實施方式I]
[0146]使用圖14~圖20說明本發(fā)明的實施方式I。
[0147]在本實施方式I的衍射光柵的制造方法中，在形成相對于光軸非對稱的照明形狀時，使用具備相對于光軸非對稱的開口部的孔徑。另外，對掩模使用與衍射光柵的閃耀狀的間距(等間隔、不等間隔)對應地配置了圖案的掩模。另外，在對Si晶片的表面的光致抗蝕劑進行曝光時，使從光源釋放的光經(jīng)由孔徑透過掩模，使通過透過該掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)(+散焦側(cè)、-散焦側(cè))對光致抗蝕劑進行曝光，在Si晶片上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。以下，使用圖14~圖20具體進行說明。
[0148]〈曝光裝置〉
[0149]使用圖14，說明實現(xiàn)本實施方式I的衍射光柵的制造方法的曝光裝置。圖14是表示該曝光裝置的一個例子的概要圖。在圖14中，(a)表示曝光裝置的概要，(b)表示孔徑的形狀，(c)表示掩模的形狀，Cd)表示對Si晶片上的光致抗蝕劑進行曝光的DOF周圍的詳細，(e)表示+散焦的位置和-散焦的位置處的光學圖像和抗蝕劑形狀。
[0150]本實施方式I的曝光裝置如圖14 Ca)所示那樣，由照明光源10、孔徑20、聚光透鏡30、掩模40、投影透鏡50等構(gòu)成。該曝光裝置是應用了利用變形照明法的三維抗蝕劑圖案形成技術(shù)而對涂抹在Si晶片60的表面的光致抗蝕劑70進行曝光的裝置。
[0151]照明光源10為用于進行曝光的光源。對該照明光源10例如使用g線、i線、KrF、ArF等準分子激光器等。
[0152]孔徑20如圖14 (b)(在圖15中圖示詳細)所示那樣，具備相對于照明光源10的光軸非對稱的開口部21，用于使從照明光源10釋放的光成為相對于光軸非對稱的照明形狀。對于該孔徑20，開口部21是透過光的部分，除此以外的部分是對光進行遮光的遮光部22。在該圖14 (b)所示的孔徑20的例子中，相對于光軸(X軸和Y軸的交點)在右側(cè)設(shè)置圓形的開口部21 (白色表示)。
[0153]聚光透鏡30是用于將透過了孔徑20的開口部21的光聚光到掩模40上的透鏡。
[0154]掩模40如圖14 (C)(在圖16 (a)中圖示詳細)所示那樣，具備預定的周期圖案，與衍射光柵的閃耀狀的間距對應地配置圖案。該掩模40的圖案由作為對光進行遮光的遮光部的線41和作為透過光的透過部的空間42的重復構(gòu)成。在該圖14 (c)所示的掩模40的例子中，設(shè)置有4條等間隔的線41 (黑線表示)，在各線41的相互之間設(shè)置有間隔42 (白色表示)。
[0155]投影透鏡50是用于將掩模40的線41和間隔42的重復圖案投影到Si晶片60的光致抗蝕劑70上的透鏡。此外，在后述的衍射光柵的制造方法中，以將掩模40的圖案縮小而進行投影的縮小投影型的曝光裝置為例子進行說明。
[0156]在以上那樣構(gòu)成的曝光裝置中，使用變形照明法。該變形照明法為，加入具備不在光學系統(tǒng)的光軸上的開口部21的孔徑20，使曝光光束斜著入射到掩模40。根據(jù)該變形照明法，只用通過掩模40衍射的O次光和I次光進行曝光，由此能夠提高分辨率和DOF (depthof focus:焦點深度)。該DOF是能夠維持一定的成像性能的焦點范圍。
[0157]在本實施方式中，如圖14(d)所示那樣，相對于該DOF的正確聚焦位置，在-側(cè)(接近照明光源10側(cè))的散焦位置(-散焦)、+側(cè)(遠離照明光源10 —側(cè))的散焦位置(+散焦)處，對Si晶片60上的光致抗蝕劑70進行曝光。
[0158]在該+散焦的位置和-散焦的位置處對Si晶片60上的光致抗蝕劑70的曝光進行模擬的結(jié)果得到圖14(e)所示那樣的光學圖像(光強度分布)、抗蝕劑形狀。即，可以按照閃耀狀的截面形狀形成抗蝕劑形狀，已知在+散焦的位置和-散焦的位置處形狀反轉(zhuǎn)。即，在-散焦的位置，成為從鋸齒波的各頂部向左側(cè)的V字槽急劇地傾斜而向右側(cè)的V字槽平緩地傾斜的鋸齒，相反，在+散焦的位置，成為從鋸齒波的各頂部向左側(cè)的V字槽平緩地傾斜而向右側(cè)的V字槽急劇地傾斜的鋸齒。
[0159]在本實施方式中，其特征在于，在通過使用了以上那樣的變形照明法的曝光裝置對Si晶片60的表面的光致抗蝕劑70進行曝光時，使從照明光源10釋放的光經(jīng)由孔徑20透過掩模40，使通過透過該掩模40而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片60的表面進行干涉，在DOF的+散焦的位置、或-散焦的位置對光致抗蝕劑70進行曝光，形成在Si晶片60上形成具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑70的衍射光柵。
[0160]<衍射光柵的制造方法>
[0161]使用圖15和圖16說明使用了圖14所示的曝光裝置的衍射光柵的制造方法。圖15是表示在曝光裝置中使用的孔徑的一個例子的概要圖。圖16是表示在曝光裝置中使用的掩模和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖，(a)表不掩模的概要，(b)表不與(a)的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀，(C)表示模擬產(chǎn)生的與(a)的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀。圖16 (b)、(C)所示的光致抗蝕劑的截面形狀的例子是在+散焦的位置進行曝光的情況。此外，在-散焦的位置進行曝光的情況下形狀反轉(zhuǎn)。
[0162](I)準備具有相對于光軸非對稱的開口部21的孔徑20。在該孔徑20中例如如圖15所示那樣，相對于光軸在右側(cè)設(shè)置有透過光的圓形的開口部21 (白色顯示)。
[0163](2)準備按照希望制作的衍射光柵的間距配置了線圖案的掩模40。在該掩模40中，例如如圖16 (a)所示，設(shè)置有4條對光遮光的等間隔的線41 (黑線表示)，在各線41的相互之間設(shè)置有透過光的間隔42。
[0164](3)在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向測試曝光用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0165](4)針對上述(3)的Si晶片，使用掩模40通過縮小投影型的曝光裝置轉(zhuǎn)印圖案。這時，在DOF的+散焦側(cè)、或-散焦側(cè)進行曝光，一邊在Si晶片上改變區(qū)域，一邊分別多階段地改變曝光裝置的聚焦值、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)，重復多次拍攝地進行轉(zhuǎn)印。
[0166](5)在對上述(4)的Si晶片進行顯影后，根據(jù)需要實施后烘烤。
[0167](6)測量在上述(5)的Si晶片上形成的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀，選擇上述截面形狀與希望制造的衍射光柵的截面形狀(在本實施例中例如是圖16 (b)、(c))最相配的拍攝，將其聚焦值和曝光量作為最佳曝光條件進行記錄。
[0168](7)在哪個拍攝中都沒有找到與希望制作的衍射光柵的截面形狀很好相配的情況下，變更上述(I)的孔徑20的開口面積、開口位置和開口形狀，使用新的孔徑20，再次重復進行步驟(3)?步驟(6)的步驟。在存在與希望制作的衍射光柵的截面形狀很好相配的拍攝的情況下，為了制作成為產(chǎn)品的衍射光柵，前進到下述(8)的步驟。
[0169](8)在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向衍射光柵制作用的Si晶片60上涂抹了光致抗蝕劑70后實施預烘烤。
[0170](9)針對上述(8)的Si晶片60，使用具備相對于光軸非對稱的開口部21的孔徑20，通過縮小投影型的曝光裝置轉(zhuǎn)印掩模40。這時，在DOF的+散焦側(cè)、或-散焦側(cè)進行曝光，在該曝光裝置設(shè)定上述(6)中所記錄的最佳曝光條件的聚焦值和曝光量。
[0171](10)在對上述(9)的Si晶片60進行顯影后，根據(jù)需要實施后烘烤。在該時刻，其結(jié)構(gòu)如圖16 (c)所示那樣，在Si晶片60上形成了具有等間隔的閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑70。
[0172](11)在上述(10)的Si晶片60的光致抗蝕劑70上形成Al膜。
[0173](12)將在上述(11)中形成的衍射光柵切割為適當?shù)拇笮　Ｓ纱?，完成在Si晶片60上等間隔地形成閃耀狀的光致抗蝕劑70并在光致抗蝕劑70上形成了 Al膜的衍射光柵的廣品。
[0174]〈孔徑的變形例子〉
[0175]使用圖17說明圖15所示的孔徑的變形例子。圖17是表示孔徑和抗蝕劑形狀的變形例子的概要圖。在圖17中，(a)?(e)分別與孔徑的形狀一起表示模擬產(chǎn)生的光致抗蝕劑的截面形狀。另外，為了容易理解變形例子的形狀的不同，作為(a)還同時圖示了圖15所示的圓形的開口部的例子。
[0176]除了圖17 (a)所示的孔徑20以外，如果是具備圖17 (b)?(e)所示那樣的相對于光軸非對稱的開口部的孔徑，則同樣能夠形成衍射光柵。圖17 (b)是具備半圓形的開口部21a (白色表示)的孔徑20a的例子，圖17 (c)是具備2個圓形的開口部21b (白色顯示)的孔徑20b的例子，圖17 (d)是具備半環(huán)形形狀的開口部21c (白色表示)的孔徑20c的例子，圖17 (e)是具備1/6環(huán)形形狀的開口部21d (白色表示)的孔徑20d的例子。在這樣的變形例子中，能夠制造在Si晶片60上等間隔地形成閃耀狀的光致抗蝕劑70并在光致抗蝕劑70上形成了 Al膜的衍射光柵。
[0177]<掩模的第一變形例子>[0178]使用圖18說明圖16所示的掩模的第一變形例子。圖18是表示掩模和抗蝕劑形狀的第一變形例子的概要圖。在圖18中，(a)表示掩模的概要，(b)表示模擬產(chǎn)生的與(a)的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀。
[0179]不只是圖16 (a)所示的等間隔的布局圖案的掩模40，對于圖18 (a)所示那樣的不等間隔的掩模40a，也同樣能夠形成衍射光柵。在圖18 (a)所示的掩模40的例子中，分別以不同的間距設(shè)置有5條線41 (黑線表示)。在該變形例子中，如圖18 (b)所示那樣，能夠制造在Si晶片60上不等間隔地形成閃耀狀的光致抗蝕劑70并在光致抗蝕劑70上形成了 Al膜的衍射光柵。
[0180]作為這樣的不等間隔的衍射光柵的用途，例如在以下的情況下使用:(1)降低凸面衍射光柵的像差，提高分辨率的情況；(2)凹面衍射光柵的成像面是曲面，但使成像面成為平面，使得能夠使用二極管陣列檢測器、CCD (電荷耦合器件)的情況；(3)使平面衍射光柵具有成像性能的情況。
[0181]<掩模的第二變形例子>
[0182]使用圖19說明圖16所示的掩模的第二變形例子。圖19是表示掩模和抗蝕劑形狀的第二變形例子的概要圖。在圖19中，(a)表示有輔助圖案(Y方向)的掩模的概要，(b)表不有輔助圖案(X方向)的掩模的概要，(C)表不模擬產(chǎn)生的與沒有輔助圖案的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀，(d)表示模擬產(chǎn)生的與(a)的有輔助圖案(Y方向)掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀，Ce)表示模擬產(chǎn)生的與(b)的有輔助圖案(X方向)的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀。
[0183]使用上述那樣的具備相對于光軸非對稱的開口部的孔徑20 (20a?20d)，使用除了圖19 (a)所示的主圖案的線41a (黑線表示)以外還在Y方向上配置了輔助圖案的線43a(黑線表示)所得的掩模40b、或除了圖19 (b)所示的主圖案的線41b (黑線表示)以外還在X方向上配置了輔助圖案的線43b (黑線表示)所得的掩模40c。在這樣的掩模40b、掩模40c中，通過調(diào)整輔助圖案的大小(線的線寬、條數(shù)等)，能夠變更閃耀光柵的角度(深度)。該閃耀光柵的角度也被稱為閃耀角，在圖19 (c)中用Θ表示。在圖19 (c)中用d表示閃耀光柵的深度。
[0184]對于與沒有輔助圖案的掩模(相當于圖16 (a)所示的掩模40)對應的圖19 (c)所示的光致抗蝕劑70的截面形狀，在與圖19 (a)所示的有輔助圖案(Y方向)的掩模40b對應的圖19 (d)所示的光致抗蝕劑70的截面形狀中，能夠減小閃耀狀的角度。換言之，能夠使深度變淺。同樣，在與圖19 (b)所示的有輔助圖案(X方向)的掩模40c對應的圖19Ce)所示的光致抗蝕劑70的截面形狀中，也能夠減小閃耀狀的角度(深度變淺)。
[0185]作為這樣的能夠變更角度(深度)的衍射光柵的用途，例如在一個衍射光柵(相同間距)中角度相同的情況、角度不同的情況等下使用。進而，在一個衍射光柵(相同間距)中角度相同的情況下，也存在圖19 (C)所示那樣的角度大(深度深)的情況、圖19 (d)、(e)所示那樣的角度小(深度淺)的情況等。另外，作為在一個衍射光柵(相同間距)中角度不同的情況，例如對衍射光柵進行4分割，減小角度(使深度變淺)、增大角度(使深度變深)、減小、增大，這樣在寬波長區(qū)域中提高衍射效率的情況等下使用。
[0186]<掩模的第三變形例子>
[0187]使用圖20說明圖16所示的掩模的第三變形例子。圖20是表示掩模和抗蝕劑形狀的第三變形例子的概要圖。在圖20中，(a)表示在析像限界以下配置的布線間距的掩模的概要，(b)表示模擬產(chǎn)生的與(a)的布線間距的長度為IOOnm的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀，(c)表不模擬產(chǎn)生的與(a)的布線間距的長度為150nm的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀，(b)表不模擬產(chǎn)生的與(a)的布線間距的長度為IOOnm的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀。
[0188]使用上述那樣的具備相對于光軸非對稱的開口部的孔徑20 (20a?20d)，使用將圖20 (a)所示的析像限界以下的間距的細微的布線間距44 (線的部分為黑線表示)配置為希望的衍射光柵的間距所得的掩模40d。在該掩模40d中，通過改變布線間距44的長度X，能夠變更衍射光柵的角度(深度)。
[0189]如圖20 (b)、(c) (d)所示那樣，隨著將布線間距44的長度X設(shè)為IOOnm — 150nm — 200nm,能夠增大閃耀狀的角度(使深度變深)。在與圖19所示那樣的衍射光柵相同的用途中使用這種能夠變更角度(深度)的衍射光柵。
[0190]〈實施方式I的效果〉
[0191]根據(jù)以上說明的實施方式I，使用具備相對于光軸非對稱的開口部21(21a?21d)的孔徑20 (20a?20d)，另外使用與衍射光柵的閃耀狀的間距對應地配置了圖案所得的掩模40 (40a?40d)，使從照明光源10釋放的光經(jīng)由孔徑20 (20a?20d)透過掩模40(40a?40d)，使通過透過該掩模40 (40a?40d)而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片60的表面進行干涉，在DOF的+散焦側(cè)、或-散焦側(cè)對Si晶片60的表面的光致抗蝕劑70進行曝光，制造以下的衍射光柵，該衍射光柵在Si晶片60上形成有以等間隔或不等間隔、并且以相同角度(深度)或不同角度(深度)地具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑70，由此能夠得到以下這樣的效果。
[0192](I)與刻線機相比，能夠縮短制作時間(例如生成掩模:1個月/個一I日/個)、提高精度，進而還能夠形成平行線以外。
[0193](2)與全息曝光相比，不需要進行菱形蝕刻等的追加工序，因此能夠縮短制作時間、提高產(chǎn)品的精度。另外，能夠同時形成不等間隔和改變了閃耀角/深度的衍射光柵。
[0194](3)作為從衍射光柵的產(chǎn)品整體看到的效果，通過降低制造偏差，能夠?qū)μ岣哐苌湫?、降低雜散光這樣的衍射光柵的性能提高起作用。
[0195](4)作為從衍射光柵的產(chǎn)品整體看到的效果，能夠提供可以提高產(chǎn)品的精度和縮短制作時間的衍射光柵的制造技術(shù)。
[0196]能夠得到以上(I)?(4)那樣的效果的理由如下。
[0197](11)光刻技術(shù)是為了對應半導體產(chǎn)品的大量生產(chǎn)的高生產(chǎn)量的制造方法，因此能夠縮短制作時間。
[0198](12)是為了對應半導體產(chǎn)品的細微化/高精度化而用短波長光源形成圖案的技術(shù)，能夠?qū)τ门c所制造的衍射光柵相同大小的鉆石工具進行機械刻線的刻線機進行高精度化。
[0199](13)本實施方式能夠在一次曝光中使光學圖像具有傾斜，因此不需要進行追加工序。因此，相對于需要進行追加工序的全息曝光，能夠降低制造偏差、提高加工精度。
[0200](14)光刻技術(shù)是將任意的掩模布局圖案轉(zhuǎn)印到涂抹在Si晶片上的光致抗蝕劑上的技術(shù)，因此能夠形成不等間隔的圖案。另外，還有通過配置輔助圖案而能夠變更閃耀角的應用技術(shù)，因此能夠同時形成改變了閃耀角/深度的衍射光柵。[0201][實施方式2]
[0202]使用圖21說明本發(fā)明的實施方式2。
[0203]在本實施方式2的衍射光柵的制造方法中，在形成相對于光軸非對稱的照明形狀時，使用具備相對于光軸非對稱的開口部的第一孔徑、具備相對于該第一孔徑反轉(zhuǎn)非對稱的開口部的第二孔徑。另外，對于掩模，使用與衍射光柵的閃耀狀的間距(等間隔、不等間隔)對應地配置圖案所得的掩模。另外，在對Si晶片的表面的光致抗蝕劑進行曝光時，使從光源釋放的光經(jīng)由第一孔徑和第二孔徑透過掩模，使通過透過該掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片60的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)(+散焦側(cè)之間、-散焦側(cè)之間、+散焦側(cè)和-散焦側(cè)的組合)對光致抗蝕劑進行曝光，在Si晶片上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。以下，以與上述實施方式I不同的部分為主，使用圖21具體進行說明。
[0204]<衍射光柵的制造方法(雙重曝光)>
[0205]使用圖21說明本實施方式2使用了圖14所示的曝光裝置的衍射光柵的制造方法。圖21是表示在曝光裝置中使用的孔徑和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖，(a)表示使用第一孔徑只在變形照明法右側(cè)適用DOF的情況下的模擬產(chǎn)生的光致抗蝕劑的截面形狀，(b)表示使用第二孔徑只在變形照明法左側(cè)適用DOF的情況下的模擬產(chǎn)生的光致抗蝕劑的截面形狀，Ca)表示使用第一孔徑和第二孔徑來適用變形照明法的雙重曝光DOF的情況下的模擬產(chǎn)生的光致抗蝕劑的截面形狀。
[0206]圖21 (a)所示的孔徑20與圖15所示的孔徑相同，相對于光軸在右側(cè)設(shè)置有透過光的圓形的開口部21(白色表示)。使用該孔徑20進行模擬的結(jié)果為以下的結(jié)果，即光致抗蝕劑的截面形狀在-1.5 μ m的-散焦的位置處為X (不好)，在-1.3 μ m的-散焦的位置處為Λ (稍好)，在-1.1 μ m、_0.9 μ m、_0.7 μ m的-散焦的位置處為〇(好),在-0.5 μ m的-散焦的位置處為Λ，在-0.3 μ m、-0.1 μ m的-散焦的位置處為X。
[0207]另一方面，圖21 (b)所示的孔徑80相對于圖21 Ca)所示的孔徑20反轉(zhuǎn)地具備開口部21，相對于光軸在左側(cè)設(shè)置有透過光的圓形的開口部21 (白色表示)。使用該孔徑80進行模擬的結(jié)果為以下的結(jié)果，即光致抗蝕劑的截面形狀在-0.1 μ m的-散焦的位置處為X ,在+0.1 μ m的+散焦的位置處為Λ,在+0.3 μ m、+0.5 μ m、+0.7 μ m的+散焦的位置處為〇，在+0.9 μ m的+散焦的位置處為Λ,在+1.1 μ m、+l.3 μ m的+散焦的位置處為X。
[0208]根據(jù)這些結(jié)果，在本實施方式的衍射光柵的制造方法中，如圖21 (C)所示那樣，使用圖21 (a)所示的孔徑20和圖21 (b)所示的孔徑80，第一次使用圖21 (a)所示的孔徑20進行曝光，第二次使用圖21 (b)所示的孔徑80進行曝光。使用該2個孔徑20、80進行模擬的結(jié)果為以下的結(jié)果，即光致抗蝕劑的截面形狀在-1.5 μ m和-0.1 μ m、-1.3 μ m和 +0.1 μ m、-1.1 μ m 和 +0.3 μ m、_0.9 μ m 和 +0.5 μ m、-0.7 μ m 和 +0.7 μ m、-0.5 μ m 和+0.9 μ m、-0.3 μ m和+1.1 μ m、-0.1 μ m和+1.3 μ m的各散焦的位置的任意一個處都為〇。
[0209]通過在該圖21(c)所示那樣的-散焦的位置之間、-散焦的位置和+散焦的位置的組合、或在該例子中沒有的+散焦的位置之間進行雙重曝光，能夠提高聚焦界限地形成衍射光柵。以下，說明衍射光柵的制造方法(雙重曝光)。
[0210](I)準備2個相對于光軸非對稱的照明形狀、以及對該形狀進行了鏡像反轉(zhuǎn)的照明形狀。即，例如準備如圖21 (a)所示那樣相對于光軸在右側(cè)設(shè)置有開口部21的孔徑20、如圖21 (b)所示那樣相對于光軸在左側(cè)設(shè)置有開口部21的孔徑80。
[0211](2)準備按照希望制作的衍射光柵的間距配置了線圖案的掩模40 (例如實施方式I的圖16 (a)所不的掩模)。
[0212](3)在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向測試曝光用的2個Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0213](4)針對上述(3)的I個Si晶片，使用孔徑20和掩模40通過縮小投影型的曝光裝置轉(zhuǎn)印圖案。這時，在DOF的+散焦側(cè)和/或-散焦側(cè)進行曝光，一邊在Si晶片上改變區(qū)域，一邊分別多階段地改變曝光裝置的聚焦值、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)，重復多次拍攝地進行轉(zhuǎn)印。接著，針對上述(3)的Si晶片的另一個，使用孔徑80和掩模40進行同樣的曝光。
[0214](5)在對上述(4)的2個Si晶片進行顯影后，根據(jù)需要實施后烘烤。
[0215](6)測量形成在上述(5)的Si晶片上的三維光致抗蝕劑圖案的截面形狀。選擇該截面形狀與希望制作的衍射光柵的截面形狀最相配的拍攝，將其聚焦值和曝光量作為最佳曝光條件進行記錄。
[0216](7)在哪個拍攝中都沒有找到與希望制作的衍射光柵的截面形狀很好相配情況下，變更上述(I)的孔徑20和80的開口面積、開口位置和開口形狀，使用新的孔徑20和80，再次重復進行上述(3)?(6)的步驟。在存在與希望制作的衍射光柵的截面形狀很好相配的拍攝的情況下，為了制作成為產(chǎn)品的衍射光柵，前進到下述步驟8的步驟。
[0217](8)在通過旋轉(zhuǎn)涂布機向衍射光柵制作用的Si晶片上涂抹了光致抗蝕劑后實施預烘烤。
[0218](9)針對上述(8)的Si晶片，使用相對于光軸非對稱的照明形狀、以及該形狀進行鏡像反轉(zhuǎn)的孔徑20和80，通過縮小投影型的曝光裝置轉(zhuǎn)印2次掩模40。這時，在DOF的+散焦側(cè)和/或-散焦側(cè)進行曝光，對該曝光裝置設(shè)定在上述(6)中記錄的最佳曝光條件的聚焦值和曝光量的1/2值。
[0219](10)在對上述(9)的Si晶片進行顯影后，根據(jù)需要實施后烘烤。在該時刻，成為在Si晶片上形成了具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑的構(gòu)造。
[0220](11)在上述(10)的Si晶片的光致抗蝕劑上形成Al膜。
[0221](12)將在上述(11)中形成的衍射光柵切割為適當?shù)拇笮　Ｓ纱?，完成在Si晶片上形成閃耀狀的光致抗蝕劑且在光致抗蝕劑上形成了 Al膜的衍射光柵的產(chǎn)品。
[0222]<孔徑的變形例子>
[0223]對于孔徑，能夠進行與上述實施方式I同樣的變形，除了圖21 (a)、(b)所示的孔徑20和80以外，只要是圖17 (b)?(e)所示的孔徑20a?20d、相對于各該孔徑20a?20d形狀進行了鏡像反轉(zhuǎn)的孔徑，就能夠同樣地形成衍射光柵。
[0224]<掩模的變形例子>
[0225]對于掩模，能夠進行與上述實施方式I同樣的變形，不只是圖16 Ca)所示的等間隔的掩模40，對于圖18 (a)所示的不等間隔的掩模40a、圖19 (a)、(b)所示的除了主圖案以外還配置了輔助圖案的能夠變更角度(深度)的掩模40b、40c、圖20 (a)所示的在析像限界以下配置了布線間距的能夠變更角度(深度)的掩模40d，也能夠同樣地形成衍射光柵。[0226]<實施方式2的效果>
[0227]根據(jù)以上說明的實施方式2，使用具備相對于光軸非對稱的開口部的孔徑20(20a?20d)、相對于該孔徑20反轉(zhuǎn)地具備非對稱的開口部的孔徑80，另外使用與衍射光柵的閃耀狀的間距對應地配置了圖案的掩模40 (40a?40d)，使從照明光源釋放的光經(jīng)由孔徑20 (20a?20d)和孔徑80透過掩模40 (40a?40d)，使通過透過該掩模40 (40a?40d)而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片的表面進行干涉，在DOF的+散焦側(cè)和/或-散焦側(cè)對光致抗蝕劑進行曝光，制造以下的衍射光柵，該衍射光柵在Si晶片上形成有等間隔或不等間隔、并且以相同角度(深度)或不同角度(深度)地具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕齊U，由此，能夠得到與上述實施方式I相同的效果。
[0228][實施方式3]
[0229]使用圖22?圖23說明本發(fā)明的實施方式3。
[0230]在本實施方式3的衍射光柵的制造方法中，在形成相對于光軸非對稱的照明形狀時，相對于光軸傾斜地使用具備相對于光軸非對稱的開口部的孔徑。另外，對掩模使用與衍射光柵的閃耀狀的間距(等間隔、不等間隔)對應地配置了圖案的掩模。另外，在對Si晶片的表面的光致抗蝕劑進行曝光時，使從光源釋放的光經(jīng)由孔徑透過掩模，使通過透過該掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)(+散焦側(cè)、-散焦側(cè))對光致抗蝕劑進行曝光，在Si晶片上形成具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。以下，以與上述實施方式1、2不同的部分為主，使用圖22?圖23具體進行說明。
[0231 ] <曝光裝置(照明傾斜法)>
[0232]使用圖22和圖23說明實現(xiàn)本實施方式3的衍射光柵的制造方法的曝光裝置。圖22是表示該曝光裝置和其中使用的孔徑的一個例子的概要圖，Ca)表示在曝光裝置中使用的照明傾斜法的概要，(b)表示孔徑的形狀。圖23是表示在圖22所示的曝光裝置中使用的掩模和抗蝕劑形狀的一個例子的概要圖，Ca)表示掩模的概要，(b)表示模擬產(chǎn)生的與(a)的掩模對應的光致抗蝕劑的截面形狀。
[0233]在本實施方式3中，如上述實施方式1、2那樣使照明形狀為非對稱，如圖22所示那樣對孔徑90賦予傾斜，由此模擬地得到與變形照明同樣的效果。即，對孔徑90使用具備如圖22 (b)用虛線所示那樣相對于光軸對稱的開口部23的孔徑。另外，在對Si晶片的表面的光致抗蝕劑進行曝光時，如圖22 (a)所示那樣，使該孔徑90相對于通過光軸的X軸傾斜傾斜角度(例如20° )。由此，如圖22 (b)所示，能夠模擬地成為具備相對于光軸非對稱的開口部24 (白色表示)的照明形狀。
[0234]另外，對在本實施方式3中使用的掩模使用圖23 (a)所示那樣的等間隔的掩模40(與圖16 (a)相同)，由此能夠形成圖23 (b)所示那樣的形成了具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑70的衍射光柵。
[0235]<孔徑的變形例子>
[0236]對于孔徑，能夠進行與上述實施方式I同樣的變形，除了圖22 (a)、(b)所示的孔徑90以外，只要是對圖17 (b)?(e)所示的孔徑20a?20d進行變更而具備相對于光軸對稱的開口部的孔徑，通過同樣傾斜地進行曝光就能夠形成衍射光柵。例如，如果對圖17(b)進行變更，則成為具備圓形的開口部的孔徑，如果對圖17 (c)進行變更，則成為具備4個圓形的開口部的孔徑，如果對圖17 (d)進行變更，則成為具備環(huán)形形狀的開口部的孔徑，如果對圖17 Ce)進行變更，則成為具備2個1/6環(huán)形形狀的開口部的孔徑。
[0237]<掩模的變形例子>
[0238]對于掩模，能夠進行與上述實施方式I同樣的變形，不只是圖23 Ca)所示的等間隔的掩模40，對于圖18 (a)所示的不等間隔的掩模40a、圖19 (a)和(b)所示的除了主圖案以外還配置了輔助圖案的能夠變更角度(深度)的掩模40b與40c、圖20 (a)所示的在析像限界以下配置了布線間距的能夠變更角度(深度)的掩模40d，也能夠同樣地形成衍射光柵。
[0239]<實施方式3的效果>
[0240]根據(jù)以上說明的本實施方式3，相對于光軸傾斜地使用具備相對于光軸對稱的開口部的孔徑90，另外，使用與衍射光柵的閃耀狀的間距對應地配置了圖案的掩模40(40a?40d)，使從照明光源釋放的光經(jīng)由孔徑90透過掩模40 (40a?40d)，使通過透過該掩模40 (40a?40d)而產(chǎn)生的O次光和I次光在Si晶片的表面進行干涉，在DOF的+散焦側(cè)、或-散焦側(cè)對光致抗蝕劑進行曝光，制造以下的衍射光柵，該衍射光柵在Si晶片上形成有等間隔或不等間隔、并且以相同角度(深度)或不同角度(深度)地具有閃耀狀的截面形狀的光致抗蝕劑，由此能夠得到與上述實施方式I相同的效果。
[0241]以上，根據(jù)實施方式具體說明了由本發(fā)明人提出的發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不脫離其主要內(nèi)容的范圍內(nèi)當然能夠進行各種變更。
[0242]例如，在上述各實施方式中，在形成相對于光軸非對稱的照明形狀時使用孔徑設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀，但并不限于此，也可以使用從照明光源自身釋放出相對于光軸非對稱的照明形狀的光的裝置。
[0243]另外，在使用孔徑的情況下，并不限于具備圖17所示那樣的各形狀的開口部的孔徑，也能夠?qū)﹂_口部的形狀等進行各種變形。另外，對于掩模，在變更閃耀角(深度)的情況下，也可以使用與圖19所示那樣的輔助圖案、圖20所示那樣的布線間距不同的掩模。
[0244]以上，說明了本發(fā)明的衍射光柵的制造方法，但本發(fā)明并不限于衍射光柵的制造方法，能夠適用于包含非對稱形狀的半導體裝置的制造方法。例如在MEMS (微電機系統(tǒng))的一部分中作為截面要求非對稱形狀的情況下，可以適用實施方式I?3，在半導體基板上形成非對稱的截面形狀。另外，該非對稱的截面形狀并不限于感光材料，通過適用公知的半導體的蝕刻方法，能夠?qū)⒏泄獠牧系慕孛嫘螤钷D(zhuǎn)印到半導體基板上，在半導體基板上形成非對稱的截面形狀。
[0245]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0246][第二技術(shù)的產(chǎn)業(yè)上的可利用性]
[0247]本發(fā)明的衍射光柵的制造技術(shù)特別適用使用了變形照明法的三維抗蝕劑圖案形成技術(shù)，能夠用于具有閃耀狀的截面形狀的閃耀光柵的制造方法。另外，本發(fā)明的制造技術(shù)能夠用于包含非對稱形狀的半導體裝置的制造方法。
[0248]符號的說明
[0249][第一技術(shù)(圖1?圖13)的符號說明]
[0250]10、10’:灰色掩模；20:二值掩模；100:衍射光柵；200:分光光度儀；201:光源；202:單色儀；203:試料側(cè)光束;204:參照側(cè)光束；205:試料；206:光檢測器；207 =CPU ；208:顯不/記錄部；209:波長驅(qū)動系統(tǒng)；
[0251][第二技術(shù)(圖14?圖23)的符號說明]
[0252]10:照明光源；20、20a、20b、20c、20d:孔徑;21、21a、21b、21c、21d:開 口部；22:遮光部；23:開口部；24:開口部；30:聚光透鏡;40、40a、40b、40c、40d:掩模;41、41a、41b:線；42:間隔；43a、43b:線；44:布線間距；50:投影透鏡；60 =Si晶片；70:光致抗蝕劑；80:孔徑；90:孔徑。
【權(quán)利要求】
1.一種衍射光柵的制造方法，其特征在于， 針對具有周期構(gòu)造的開口部的掩模的開口部形狀，設(shè)定曝光條件進行曝光，使得通過曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀是非對稱的三角形狀且該三角形狀的長邊和短邊所成的角度約為90度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 變更上述掩模的開口部形狀、曝光的聚焦、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的O值中的至少一個，對通過曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀進行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模在與衍射光柵的槽的方向垂直的方向或平行的方向上具有周期構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模具備比曝光時的分辨率細且曝光量在上述基板上按照每個位置模擬地連續(xù)變化而構(gòu)成的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模上的每個位置的透射率分布與對制造的衍射光柵的槽的截面形狀施加了修正項的形狀為大約相似形狀而構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在上述基板上具有反射防止膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在形成在基板上的抗蝕劑的上層形成介電膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在形成在基板上的抗蝕劑的上層形成金屬膜。
9.一種衍射光柵的制造方法，其特征在于， 針對具有周期構(gòu)造的開口部的掩模的開口部形狀，在該掩模相對于基板在預定方向上每移動預定距離時進行曝光，設(shè)定曝光條件進行曝光，使得通過該曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀是非對稱的三角形狀且該三角形狀的長邊和短邊所成的角度約為90度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模在與衍射光柵的槽的方向平行的方向上具有開口，使掩模在與衍射光柵的槽的方向垂直的方向上移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 變更上述掩模的移動距離、曝光的聚焦、曝光量、曝光透鏡的開口數(shù)、照明的O值中的至少一個，對通過曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀進行比較。
12.—種分光光度儀,安裝有衍射光柵，該分光光度儀的特征在于， 該衍射光柵是如以下那樣進行制造的，即針對具有周期構(gòu)造的開口部的掩模的開口部形狀，一邊使該掩模相對于基板在預定方向上移動一邊進行曝光，設(shè)定曝光條件進行曝光，使得通過該曝光形成的基板上的抗蝕劑的凸部的截面形狀是非對稱的三角形狀且該三角形狀的長邊和短邊所成的角度約為90度。
13.一種衍射光柵的制造方法，是具有閃耀狀的截面形狀的衍射光柵的制造方法，其特征在于，將從光源釋放的光設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀，使其透過具備預定的周期圖案的掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和1次光在基板的表面進行干涉，對上述基板的表面的感光材料進行曝光， 在上述基板上形成具有上述閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在相對于上述光軸形成非對稱的照明形狀時，使用具備相對于上述光軸非對稱的開口部的孔徑， 對上述掩模使用根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和1次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 在上述基板上形成具有上述閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置主圖案、并且在上述主圖案相互之間配置了輔助圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和1次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 調(diào)整上述輔助圖案的大小，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了基于分辨率極限以下的配置的布線間距的圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和1次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 改變上述布線間距的圖案的長度，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的間距在一個衍射光柵中是等間隔或不等間隔的。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的角度在一個衍射光柵中是相同或不同的。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在形成相對于上述光軸非對稱的照明形狀時，使用具備相對于上述光軸非對稱的開口部的第一孔徑、相對于上述第一孔徑反轉(zhuǎn)地具備非對稱的開口部的第二孔徑， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時，使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述第一孔徑和上述第二孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 在上述基板上形成具有上述閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置主圖案、并且在上述主圖案相互之間配置了輔助圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述第一孔徑和上述第二孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的0次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 調(diào)整上述輔助圖案的大小，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了基于分辨率極限以下的配置的布線間距的圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述第一孔徑和上述第二孔徑透過上述掩模，` 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的`0次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 改變上述布線間距的圖案的長度，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的間距在一個衍射光柵中是等間隔或不等間隔的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的角度在一個衍射光柵中是相同或不同的。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 在形成相對于上述光軸非對稱的照明形狀時，相對于上述光軸傾斜地使用具備相對于上述光軸對稱的開口部的孔徑， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的0次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 在上述基板上形成具有上述閃耀狀的截面形狀的衍射光柵。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置主圖案、并且在上述主圖案相互之間配置了輔助圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的0次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 調(diào)整上述輔助圖案的大小，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述掩模使用一種根據(jù)上述衍射光柵的閃耀狀的間距而配置了基于分辨率極限以下的配置的布線間距的圖案的掩模， 在對上述基板的表面的感光材料進行曝光時， 使從上述光源釋放的光經(jīng)由上述孔徑透過上述掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在基板的表面進行干涉，在能夠維持一定的成像性能的焦點范圍的散焦側(cè)對上述感光材料進行曝光， 改變上述布線間距的圖案的長度，變更上述衍射光柵的閃耀狀的角度。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的間距在一個衍射光柵中是等間隔或不等間隔的。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的衍射光柵的制造方法，其特征在于， 上述衍射光柵的閃耀狀的角度在一個衍射光柵中是相同或不同的。
29.—種半導體裝置的制造方法，是具有非對稱的截面形狀的半導體裝置的制造方法，其特征在于， 將從光源釋放的光設(shè)為相對于光軸非對稱的照明形狀，使其透過具備預定的周期圖案的掩模， 使通過透過上述掩模而產(chǎn)生的O次光和I次光在半導體基板的表面進行干涉，對上述半導體基板的表面的感光材料進行曝光， 在上述半導體基板上形成上述非對稱的截面形狀。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于， 將上述感光材料的截面形狀轉(zhuǎn)印到上述半導體基板，在上述半導體基板形成非對稱的截面形狀。
【文檔編號】G01J3/18GK103688198SQ201280024203
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】江畠佳定, 松井繁, 長谷川升雄, 角田和之, 小野塚利彥 申請人:株式會社日立高新技術(shù)