半導体関連の光学を独学で勉強しているところです。
資料を読んでいると、「ステッパーによる結像では、ウエハー上で少なくとも2つの回折光が干渉する必要がある」とあるのですが、その理由がよく理解できません。

0次光だけでは解像されないのでしょうか?
光があたれば、そこは露光され、フォトレジストは反応すると思うのですが。

どうか、詳しい方教えていただけませんか。よろしくお願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

 近年、最小線幅がますます小さくなっていますね。

するとマスク縁端部での回折とその干渉によって、パターンが細くなったり所望の形状が得られなくなくなるのです。そこで、ちょっと変形したマスクパターンを作成して所望の形状を得ようとします。これを光学的近接修正と呼びます。
 さらに、最小線幅が小さくなって光の波長程度になり、光学的近接修正でも修正しきれなくなると、交替位相シフト・マスクを使います。これは、パターンの一辺からくる回折光と他の辺からくる回折光の位相のずれを積極的に利用するものです。位相のずれがnπならば露光量が減少し、2nπならば増加します。これを考慮して、予め数値解析によって最適マスク形状を決めるのです。これが「ステッパーによる結像では、ウエハー上で少なくとも2つの回折光が干渉する必要がある」の意味するところだと思います。

この回答への補足

TCMさんに追加質問になりますが、もう少し単純な場合、例えば、
「レチクルで回折した±1次光がアパーチャーからはみ出してしまい、0次光のみがウエハ表面に届くような場合」
には光が当たったレジスト部分というのは全く反応が起きないのでしょうか?
2種類以上の回折光が結像しないので、ぼけたイメージが形成されるのでしょうか?
露光量が足りず、完全に抜けきらない状態になるのでしょうか?
初歩的な質問で申し訳ありませんがよろしくお願いします。

補足日時:2000/12/22 13:41
    • good
    • 0
この回答へのお礼

詳しい回答、どうもありがとうございます。

位相シフトマスクについては丁度いま勉強しようとしているところなので、またわからないところがあれば、質問するかもしれません。そのときはよろしくお願いします。

お礼日時:2000/12/22 13:40

 申し訳ありません。

うろ覚えで回答するとろくなことはないです。おっしゃる通り、0次光だけではシャープな回折格子を再現できませんよね。よく考えると(よく考えなくても)高次成分がはいるほどエッジはシャープになりますね。ただ、ギプスの現象によって無限に高次の回折光を集めても、エッジ近傍に振動が残って完全な再現がされるということはありません(のはずです(^.^; )。
 「お礼」の中の(1)から(2)の解釈はそれでよろしいかと思います。
    • good
    • 0

 #2の補足見ました。


> 初歩的な質問で申し訳ありませんが
> よろしくお願いします。
 いえいえ、私も仕事の関係で少し知っているだけで、専門家というわけではありません。どうぞよろしく。

> レチクルで回折した±1次光がアパーチャー
> からはみ出してしまい、0次光のみがウエハ表
> 面に届くような場合
 ということは、回折格子のようなものを想定しているんですね? 0次光の照射光量が、レジスト内のインヒビタを十分に破壊することができれば、露光は大丈夫でしょう。結像もシャープになると思います。でも、パターンは完全な回折格子でもないし、そういう状況ってなかなかないような気がします。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

そうですね。あまりこういう状況ないかもしれません。
レチクル内のL/Sのピッチを細くすればするほど、回折角が広がり、アパーチャーの幅を超える状況になるのでは?と考えたのでした。

TCMさんの説明だと、
(1)2種類以上の光が干渉する場合、位相が合っていればエネルギーが強くなる。露光量を確保するのに有利な状況。
(2)2種類以上の光が干渉しても、逆位相ならばエネルギーが打ち消し合う。つまり露光量がたりず、十分な反応が起きない。この現象を利用してより細いパターンを解像する技術もある(位相シフトなど)。
(3)1種類の光でも、十分なエネルギーをもっていれば、光反応は起こる。
という解釈でよいのでしょうか?

私が疑問に思っていたのは、1種類の光(0次光)のみが当たる場合、(フォーカスがずれて0次光、1次光が表面で交わらない場合もこれに当てはまると思います)、像ができるのかどうか、ということだったのですが、0次光だけでも露光量が確保できるような状況の場合、OKということですね?でも、実際は露光量不足になりそうな気がしますが。

ある講義で「通常は0次光、±1次光のみをレンズで集めて結象するが、原理的には高次の回折光を集めれば集めるほど、元のイメージに近い象が形成される。エッジのコントラストもシャープになる。」といったことを習った覚えがあります。
TCMさんの回答では、0次光だけでもシャープな像ができる、とありましたが、0次光、1次光とあるほうがよりシャープになりますよね? 違いますかね?(^_^;)

要はどれだけもとのイメージに近い像をつくるか、光エネルギーを確保できるか、という問題ですね。

疑問が少し解けた気がします。どうもありがとうございました。

お礼日時:2000/12/22 23:39

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q半導体露光ではなぜ波長より微細に解像できるのか

半導体プロセスの勉強を始めました。非常に不思議な事があります。
半導体プロセスでは90nmの微細露光に波長193nmの紫外線を使用していると書いてあります。本当でしょうか?波長以下の解像はありえないと思うのですが。

Aベストアンサー

確かにシリコンの格子定数は0.54nmですから、そろそろ限界に近づいているのは間違いないですね。
なんですが、半導体の世界は、何度となく「ムーアの法則は終わった」と言われながら、気づいてみたら、その都度、限界を突破するということを繰り返してきたんで、みんな、頭の半分では「もうそろそろ無理だろ」とは思いながらも、もう半分では「でも、なんか知らんけど結局できちゃうんだろうな」って思ってるみたいなところがあります。

しかも、半導体の世界には、「ITRSロードマップ」っていう未来技術の予言書みたいなのがあって、それを見ると何年に、何nmになるっていう未来がすでに決まっていたりします。さらに、それを達成するためには何が課題なのか、どんな技術が必要なのかが書かれていて、まだ解決策が知られていない課題は赤で書くことになっているのですが、現在(2007年版ITRS)をみると、2013年くらいから先はほとんど赤一色になっていて笑えます。なんですが、半導体の世界の人は、数年前に赤一色になっていたものが、実際には実現できたっていうのを何度も経験しているので、どこか楽観的なところがありますね。
ITRSロードマップは、眺めているだけでも非常に面白いので、一度見てみるといいと思います。
http://strj-jeita.elisasp.net/strj/ITRS07/Roadmap-2007.htm

確かにシリコンの格子定数は0.54nmですから、そろそろ限界に近づいているのは間違いないですね。
なんですが、半導体の世界は、何度となく「ムーアの法則は終わった」と言われながら、気づいてみたら、その都度、限界を突破するということを繰り返してきたんで、みんな、頭の半分では「もうそろそろ無理だろ」とは思いながらも、もう半分では「でも、なんか知らんけど結局できちゃうんだろうな」って思ってるみたいなところがあります。

しかも、半導体の世界には、「ITRSロードマップ」っていう未来技術の予...続きを読む

Qレーザー光の干渉と回折について

レポート提出が明日に迫り、分からなくてネット検索していて
こちらに辿り着きました。
すごく部分的なのですが、宜しければ回答お願い致します。


「スリットによる回折像のうち、暗線の位置は次のようにして決まる。
図(http://www.degitalscope.com/~mbspro/userfiles_res/akato666/index.html)
に示すように点A,Bからそれぞれ発した2次波の間に
Δ=(バー)ABsinθ
に相当する光路差Δができる。
従って、ABの間の距離=幅aのスリットから回折する光は
asinθ=nλ(n=±1,±2・・・)
によって決まるθの方向に強度0の暗線をつくる」

(最下行↑)のは、何故か?を教えていただきたいのです。
すごく説明も曖昧で、私自身も理解が全然足りてないので、申し訳ないのですが、この通り
レポートを提出したら、先生から「なぜ?」の
一言で返却されてきたので、私もさっぱり分からなくて困っています。

宜しければ、ご回答お願い致します。

Aベストアンサー

>asinθ=nλ(n=±1,±2・・・)
によって決まるθの方向に強度0の暗線をつくる」<

この式って絶対合ってますか?

asinθ=(2n+1)λ/2だと思うのですが。
光路差がλの整数倍(λ/2の偶数倍)だと、
光が強めあって明線となり、λ/2の奇数倍
となる場合は、逆位相となるため、
光が弱め合って暗線になると思います。

Q光の回折と干渉

実験で行ったのですが、いまいち考察ができません。。。

まず、光の回折ですが、単スリット(幅0.10~0.40mm)にレーザーを照射して、スクリーンに映し、暗線の幅を調べる実験なのですが(フラウンホーファー回折と考えることが前提で)、暗線って線ではなくちょっとした幅を持ちますよね?次数が高くなるにつれて暗線の幅が小さくなるのですが、それはどうしてでしょうか?
またスリット幅が0.1と0.2の時と、0.3と0.4の時では、暗線の(位置の)間隔が大きく違いました。それはどのような理由でしょうか?

干渉ですが、目盛(1mm)が刻まれたノギスにレーザーを当てて、明線の幅を調べるのですが、こちらも先ほどと同様に次数が高くなるにつれて、幅が小さくなります。これの理由が知りたいです。

もしかしたら他の質問と被ってるかもしれませんが、いまいちそれぞれの内容が分からないので、投稿しました。
大学でも物理を学んでいるので、少々の難しい話でも少しは理解できると思います。
長々と書いてしまいましたが、どなたか宜しくお願いします。

Aベストアンサー

筑波大学の物理B?のテキスト。
http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/ecm/onoda/butsurib1/node75.html

ここに、数学的な解説が出ています。ご参考に。

Q光の回折 (回折格子)

回折格子に光線を当てると離れた壁のところに干渉縞ができます。そもそも、干渉縞というのは壁に光が当たったために現れるのですよね?では回折格子と壁の間の空間に粉のような小さい粒子をばらまいたらどうなるのですか?予想としては、水面に多数の点波源をつくったときのような強めあう場所ができるとおもうのですが、自信がありません。どのようになるのかということと、その理由を教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

予想の通りです。
煙を入れてみれば、縞が壁までずっと続いているのがよく見えます。

Q光学系の結像

どなたか教えて下さい。お願いします。
光源(発光ダイオード等)→半球凸レンズ→凸レンズ→スクリーンの順に光が進む時、スクリーンと半球凸レンズが共役になるため、スクリーンにはレンズの像(おそらく丸い像)が映るはずなのにくっきりと光源の像が映ってしまいました。

光源は半球凸レンズ内側の焦点位置(球の中心)にあるので、光が広がって半球凸レンズ上で結像せずに光源とスクリーンが共役になったという事でしょうか。また、この時の光の経路(光源の倍率など)はどのように考えれば良いのでしょうか?

Aベストアンサー

焦点距離には光源の位置は関係ないかと思います。(軸上の)無限遠に対する共役点が焦点で、主点と(軸上)焦点の間隔が焦点距離なので。2枚のレンズのパラメータ(焦点距離、主点の位置)とレンズの間隔が決まれば、自動的に合成焦点距離は定まるかと思います。

焦点でなく像点(結像点)は合成した光学系の焦点距離、主点と光源の位置関係がわかれば、求めることができるかと思います。

途中の像が虚像になる場合。その場合も、虚像からの光線を使って(あたかも虚像の位置に物体があるとみなして)、次のレンズでの結像を求めればよいかと思います。


人気Q&Aランキング

おすすめ情報