異方性フォト・レジストによるパタ-ン転写精度の向上

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フォト・リソグラフィ-法によりパタ-ンを転写する際、そのパタ-ンを微細化すると回折によるパタ-ン端のボケの影響が大きくなるので、使用する光線の波長を短かくすることが求められる。しかし、もしフォト・レジスト自身が光の波面の進行する方向に応じて屈折率、光吸収率などが変化する光学的異方性を持つならば、必ずしも光の波長を短かくしなくとも、微細化にともなう回折の影響の増大を抑えられることが期待される。本研究は、この点に着目し、フォト・レジストが光学的な異方性を有した場合、どの程度のパタ-ン転写精度の向上が期待できるのかを基礎的に検討することを目的としたものである。まず、微細な幅を持つ無限に長いスリットをマスク・パタ-ンとした時の異方性レジスト内での露光強度分布について、コンタクト露光およびプロキシミティ-露光の両方の場合に対して理論的に検討を加えた。その結果、フォト・レジストの面方向屈折率と膜厚方向屈折率に2倍の差異があれば、使用する光線の波長の1/2ほどの狭い幅のスリット・パタ-ンもコンタクト露光で正確に転写できること、さらに、パタ-ン・マスクと試料との間が波長の10倍離れたプロキシミティ-露光の場合であっても、波長と同程度の開口幅のスリット・パタ-ンの転写が可能なことを見い出し、異方性フォト・レジストを使用することの効果を明らかにした。本研究では、この光学的異方性フォト・レジスト実現の手段として、液晶とフォト・レジスト混合物を用いることを提案しているが、実験的検討は現在初歩的な段階であり、今後の発展のための努力を継続中である。