JPH03235319A - 拡大投影露光方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体、液晶素子等の電子デバイスの製造工
程において、大面露光に適した露光方法及びその装置に
関する。

〔従来の技術〕

液晶表示素子はその形状から、電子管（ＣＲＴ）に比べ
ると薄型かつ小型であり、将来有望なデイスプレィであ
る。液晶表示素子の内でも、画質の良さからアクティブ
マトリックス方式で薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）を用い
たものが主流を占めつつある。

ＴＰＴを形成するためには、半導体装置並みの性能を持
つ露光装置が必要であり、１：１のミラーあるいはレン
ズを用いたプロジェクション方式、またはプロキシミテ
ィ方式の装置が用いられている。

一方、デイスプレィのサイズとしては、ＣＲＴと同程度
の大画面のものも出現する見通しであり、その場合前記
した現状の露光装置においては種々の問題を生じる。

プロジェクション方式は、−回で露光できる範囲が狭い
ため画面内に必ず継ぎ合せ部を生じ、継ぎ合せ部におい
て精度及び電気特性的に満足な値を得られるか、また分
割露光となるためスループットが低く、かつその形式か
ら装置を低コストにすることが難しいという問題がある
。

一方、プロキシミティ方式における大面積露光の課題と
しては、大面積高精度マスクの製作、マスクと基板間の
高精度ギャップ出し、及びピンチ誤差の低減等がある。

上記した現状の露光方式の問題点を解決する一方式とし
て、電子ビーム描画装置で描画したマクスを投影光学系
で拡大して大面積を露光する方式が考えられる。この拡
大投影露光方式の例としては、特開昭６２−１２２１２
６号がある。本例は、マスクのパターンを投影光学系に
より拡大して基板上に転写するものであり、投影光学系
は基板側において平行光としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記した拡大投影露光方式における光学系は、基板側に
おいて平行光としてパターンを投影する構成としている
。通常の半導体用縮小投影露光装置も被投影側のウェハ
側において平行光としており、本方法は焦点方向のズレ
に対して形状誤差が起こりにくい。

しかしながら、投影光学系に用いるレンズは高精度に製
作しても理想値に対して必ず誤差を生じる。誤差として
は、像歪、倍率誤差、波面収差等を生じ、拡大投影とし
た場合には、その誤差の絶対値も大きくなる。

例えば、像歪０．０１％のレンズを製作したとしても５
００ｍｃａＯの画面においては、周辺部において５０μ
ｍの歪となり、パターンを形成する各層間の合せ精度と
しては前記値よりも１桁以下の値が必要である。またレ
ンズの特性は各々異なっており、しかも同一のものはで
きないため、複数台の装置でパターンを重ね合せること
は不可能である。

ただし、像歪、倍率誤差が各レンズ固有であっても、変
動がないかあるいは極微小な場合には、同一装置で全工
程のパターンを形成することが考えられるが、装置と製
品の関係が限定されるため、量産性が低下するという課
題がある。また、さらに大きな面積を継ぎ合せで露光す
る場合は、歪により継ぎ合せ部が重ならないという課題
を生じるまた、被投影側のウェハ側において平行光とな
るようなレンズでは、例えば、５００１ｍ０の画面を一
回で投影する場合はレンズ口径がφ７００ｍｍ以上とな
り、大口径の高精度なレンズの開発が必要となる。

一方、投影する範囲をそのレンズの解像力で割った値を
情報伝達量と定義すると、半導体用縮小投影露光装置の
レンズではφ２０＋＋ｍ１０．８μｍ＝２５０００、上
記拡大投影レンズの場合はφ７００ｍ＋１５μｍ＝１４
００００となり、拡大投影レンズの方が現状レンズで最
高水準を行く縮小投影露光装置のレンズよりもさらに高
い性能が要求される。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、大きな視野を
有する投影光学系を用いてマスク原版に形成された回路
パターンを正確に且つ高解像度で大面積の基板に転写露
光できるようにした露光方法及びその装置を提供するこ
とにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、マスク位置決め
手段によって位置決めされ、且つホログラム回路パター
ンが記録されたマスクに対して照明光学系により照明し
、投影光学系により上記ホログラム回路パターンを、基
板位置決め手段により位置決めされた基板上に投影露光
することを特徴とする露光方法及びその装置である。

また本発明は、基板位置決め手段にマスク原版を位置決
めして載置し、該マスク原版に形成された回路パターン
を照明して投影光学系を通して物体光として、マスク位
置決め手段によって位置決めされ、且つ記録すべきマス
クに照射すると共に参照光を上記マスクに照明してホロ
グラム回路パターン像を形成し、この形成されたマスク
を現像して該マスクにホログラム回路パターンを記録す
るホログラムマスク作成工程と、該ホログラムマスク作
成工程によってホログラム回路パターンを記録したマス
クをマスク位置決め手段によって位置決めし、この位置
決めされたマスクに対して照明光学系により照明し、投
影光学系により上記ホログラム回路パターンを、基板位
置決め手段により位置決めされた基板上に投影露光する
露光工程とを有することを特徴とする露光方法及びその
装置である。

また本発明は、上記露光方法及びその装置において、マ
スク原版に形成された回路パターンを投影光学系によっ
てマスク上にホログラム回路パターンを形成するホログ
ラムマスク作成工程のときと、マスクに記録されたホロ
グラム回路パターンを投影光学系によって基板上に投影
露光する露光工程のときとで、投影光学系の収差を相殺
することを特徴とする露光方法及びその装置である。

また本発明は、上記露光方法及びその装置において、ホ
ログラムマスク作成工程及び露光工程において用いる投
影光学系を投影レンズによって形成したことを特徴とす
る露光方法及びその装置である。

また本発明は、上記露光方法及びその装置において上記
投影レンズをマスクに記録されたホログラム回路パター
ンを拡大して基板上に投影するように形成したことを特
徴とする露光方法及びその装置である。即ち投影レンズ
はマスクのホログラム回路パターンを等倍以上に拡大し
て基板上に投影露光し、またホログラム回路パターンを
平行光としてではなく（非テレセントリック光学系）、
基板上に投影露光することにある。また基板上に投影さ
れた回路パターンと既に基板上に形成された回路パター
ンのピンチ誤差に応じて基板を投影レンズの光軸方向に
移動させてマスクのホログラム回路パターンを基板上に
転写露光するようにしたことにある。

〔作用〕

本発明はマスク原版からのホログラム回路パターンのマ
スクへの記録（作成）と、該マスクに記録されたホログ
ラム回路パターンを基板上に転写露光する露光とを同し
波面収差を有する投影光学系（投影レンズ他）を用いて
いるが、大面積の基板への回路パターンの露光を、像歪
みなく、所望の寸法で正確に、且つ波面収差がなく高解
像度で露光することができるようにしたものである。

また投影レンズを拡大光学系とすることにより、小さな
口径のレンズで大面積を投影露光でき、更に投影レンズ
を非テレセンドリンク系の拡大光学系にして基板を投影
レンズの焦点深度範囲内において投影レンズの光軸方向
に移動させることによって拡大率（回路パターンのピッ
チ誤差）を補正して転写露光することができる。

〔実施例〕

従来からの投影露光方式は、第１１図に示すように、マ
スク１０１の回路パターンを投影レンズ１０３を通して
基板１０４上に転写するものであり、転写された回路パ
ターンは投影レンズ３の精度により、必ずしも正規の形
状及び倍率とはならない。

第１０図は投影レンズの代表的な誤差である糸巻き状の
歪の例を示す。これは４隅が拡大して各辺の中央部が縮
小されて結像されるものである。

例えば、マスク１０１の格子状パターンが投影レンズ１
０３で基板１０４上に投影されると、本来投影レンズ１
０３に誤差がない場合は破線で示した様に所定の倍率で
歪がない形状で投影される。

しかし実際には実線で示した様な糸巻き状の誤差として
全体の大きさが異なる倍率誤差と像形状が変わる像歪を
生じる。

ここで、現在の投影レンズの最高水準にある縮小投影露
光装置における像歪は０．００１％であり、また投影フ
ィールドが２０ｎｕとすると歪の大きさが０．２μｍと
なる。この値は１μｍ幅程度のパターンにおける眉間合
せでは問題にはならない。しかし、対象製品を液晶表示
素子の様に大面積を一度に露光できるような、例えばφ
７００Ｉ［Ｉｌｌの投影フィールドで同じ割合の像歪と
するとその値は７μｍとなり、液晶表示素子のような比
較的パターン幅の広い製品であっても眉間合せにおいて
合せ精度の許容値以上になり製品の特性ができないこと
になる。それでは大口径のレンズにするに従って像歪の
割合を小さくすれば良いが実際には逆にその割合は大き
くなり、大面積を投影方式で一度に露光するには精度の
高い投影レンズを実現することが最も大きな課題となる
。

本発明は大面積を一度で投影露光する方法で最大の課題
である投影レンズの性能を高精度のものとせずに、比較
的低精度のもので実現できるようにしたものである。

即ち、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明に係るホログラムを利用したレンズ投影方
式の露光装置の一実施例の全体構成を示した図である。

第２図は第１図に示す装置において露光光学系を示した
図、第３図は第１図及び第２図に示す露光光学系におい
てマクス原版からホログラムマクスを形成するための主
に照明系を示した図、第４図は第１図及び第２図に示す
露光光学系においてホログラムマスクに形成された回路
パターンを基板上に投影露光するための主に照明系を示
した図である。

まず、ホログラムマスク１の作成方法について説明する
。即ち、ホログラムマスク１に転写する回路パターンを
記録するために、第１図、第２図及び第３図に示すよう
に記録用の照明系（■）８とマスク原版１１を用いる。

マスクホルダ２は、ホログラムマスク１を位置決めして
保持するものである。チャック５は回路パターンが露光
転写される基板４を位置決めして載置すると共にマスク
原版１１を位置決めして載置するものである。投影レン
ズ３は、ホログラムマスク１に記録された電子回路等の
回路パターンを投影すると共に上記マスク原版１１に形
成された回路パターンを逆投影するものである。照明系
（■）８は、例えばＨｅ　−Ｃｄレーザ（４４１ｎｍ）
、ＸｅＦレーザ（３５１ｎｍ）等のレーザ光（ビーム）
を出力するレーザ光源７と、該レーザ光源７からのレー
ザビームを分岐するハーフミラ−等の分岐光学要素３１
と、該分岐光学要素３１によって分岐されたレーザビー
ムを平行光に拡大すべくレンズ３２及び円状（回転対称
）の放物面鏡３３からなる拡大光学系３４を備え、チャ
ック５に位置決めされて載置されたマスク原版１１を照
明して物体光とする光路（ｉ）９と、上記分岐光学要素
３１によって分岐されたレーザビームを平行光に拡大す
べくレンズ３５及びレンズ３６からなる拡大光学系３７
を備え、更にミラー３８を備えて感光材料で形成された
ホログラムマスク１に対して斜め下方より照明して参照
光とする光路（ｉｉ）１０とによって構成する。なお、
光路（ｉｉ）１０の光軸は、照明系（■）６のホログラ
ムマスク１を照明する最終光路（ミラー３９で反射され
る光束）の光軸と一致させ、ホログラムマスク１の記録
された干渉縞像からの回折光が投影レンズ３の光軸に対
して同一角度に進むようにする。ここで、まずマスク原
版１１をチャック５上の基板表面位置と同等の高さに設
定する。即ち、マスク原版１１の表面の高さを検出する
高さ検出手段（具体的にはエアマイクロや光学的検出手
段等で形成する。）４３でマスク原版１１の表面の高さ
を検出してその信号をインターフェイス１７を介してコ
ンピュータ１８を入力し、コンピュータ１８は、この高
さが基準の高さとなるように駆動系１９を能動してチャ
ック５をＺ方向に移動させ、マスク原版１１の表面を基
準の高さに位置決めする。更にマスク原版１１について
傾きを調整する必要がある場合には、上記駆動系１９に
よってマスク原版１１の表面を投影レンズ３に対して傾
きのないように制御する。更にホログラムマスク１上に
形成された位置合せパターン（図示せず。）を顕微鏡４
４によりその像をＷ１察して得られる信号をインターフ
ェイス１７を介してコンピュータ１８を入力し、コンピ
ュータ１８は上記信号に基づいて顕微鏡４４の基準位置
に上記位置合せパターンが位置するように駆動系４５に
よりマスクホルダ２をＸ−Ｙ方向に微移動させて基準位
置にホログラムマスク１を位置させる。この状態におい
て光路（ｉ）９によりレーザ光束をマスク原版１１に対
して下方より照明して、投影レンズ３を介して結像関係
にある感光材料で形成されたホログラムマウス１にマス
ク原版１１に形成された回路パターンの像を物体光とし
て投影する。これと同時に光路（ｉｉ）１０によりホロ
グラムマスク１の斜め下方よりレーザ光束を参照光とし
て照射して感光材料で形成されたホログラムマスク１上
に干渉縞像を形成する。その後、干渉縞像が形成された
ホログラムマスク１をマスクホルダ２から取外し、現像
してホログラムマスク１にマスク原版１１に形成された
回路パターン通りの干渉縞像を記録する。この記録され
た干渉縞像は、上記投影レンズ３の波面収差（非点、収
差、コマ収差２球面収差等）を含んだものとなる。なお
電場・加熱等によって干渉縞像を現像できる場合には、
必ずしもホログラムマスク１を外す必要はない。

次に、マスク原版１１をチャック５から取外す。

そして回路パターンの干渉縞像が記録されたホログラム
マスク１を上記マスクホルダ２上に載置する。そしてホ
ログラムマスク１上に形成された位置合せパターンを顕
微鏡４４によりその像をＩ！察して得られる信号をイン
ターフェイス１７を介してコンピュータ１８を入力し、
コンピュータ１８は上記信号に基いて顕微鏡４４の基準
位置に上記位置合せパターンが位置するように駆動系４
５によりマスクホルダ２をＸ−Ｙ方向に微移動させて基
準位置にホログラムマスク１を位置させる。これにより
、ホログラムマスク１は、回路パターンの干渉縞像を記
録するのと同じ位置に位置決めして載置されることにな
る。その後露光すべきレジストを塗布した基板４をチャ
ック５上に位置決めして載置する。更に基板４の表面の
高さを検出する高さ検出手段４３で基板４の表面の高さ
を検出してその信号をインターフェイス１７を介してコ
ンピュータ１８を入力し、コンピュータ１８は、この高
さが基準の高さとなるように駆動系１９を駆動してチャ
ック５をＺ方向に移動させ、基板４の表面を基準の高さ
に位置決めすると共に上記駆動系１９によって基板４の
表面を投影レンズ３に対して傾きのないように制御する
。

次に第１図、第２図及び第４図に示すように、干渉縞像
で回路パターンを記録したホログラムマスク１に対して
照明系（Ｉ）６により斜め上方からレーザビームを照射
して投影レンズ３を介して基板４上に露光する。これら
の構成について次に説明する。即ち、照明系（Ｉ）６は
、上記レーザ光源７から出射され、上記分岐光学要素３
１によって分岐され、上記拡大光学系３４によって拡大
されたレーザ光束を更に分岐するハーフミラ−等の分岐
光学要素４０と、該分岐光学要素４０で分岐されたレー
ザ光束を反射するミラー４１．４２と、該ミラー４２で
反射されたレーザ光束を上記位置決めされたホログラム
マスク１に対して斜め上方より上記光路（ｉ）１０（参
照光）の光軸と同じ光軸でもってホログラムマスク１に
照明すべく反射するミラー３９とで構成される。この照
明系（Ｉ）６には、ホログラムマスク１の回路パターン
部へのレーザ光束を透過、遮蔽を自在とすべく、例えば
回転式のアクチュエータ２１に接続されたシャッタ２０
を設けている。更に、基板上に既に形成された回路パタ
ーンと位置合わせして基板上に新たな回路パターンを露
光する必要があるため、検出光学系１５νこよってチャ
ック５に載置された基板４とホログラムマスク１との相
対的位置合わせをする必要がある。この検出光学系１５
による位置合わせについては後で詳細に説明する。

なお、ホログラムマスク１とチャック５に載置された基
板４とは、投影レンズ３を介して結像関係にある。

従って、マスクホルダ２に位置決めされて載置されたホ
ログラムマスク１に記録された回路パターンの干渉縞像
を上記照明系（Ｉ）６で照明すると、回路パターンが投
影レンズ３により基板４上に露光転写される。即ち、照
明系（Ｉ）６からレーザ光束をホログラムマスク１に斜
め上方より照射すると、ホログラムマスク１に記録され
た回路パターンの干渉縞像からの回折光が投影レンズ３
を介してレジストが塗布された基板４上に投影結像する
が、投影レンズ３を通過するときに波面収差が補正゛さ
れて基板４上にマスク原版１１と全く同じ形状の回路パ
ターンの光像が形成される。照明光源であるレーザ光源
７としては、基板上に塗布されたレジストが感光する波
長の光を射出するものを用いれば、マスク原版１１に形
成された回路パターンと同じ形状の回路パターンを基板
上に焼き付けることができる。レジストに反応するレー
ザ光としては、例えばＨｅ−Ｃｄレーザ光（４４１ｎｍ
）　、ＸｅＦレーザ光（３５１ｎｍ）等が考えられる。

このように、ホログラムを利用した露光装置を実現する
には、第３図に示すホログラムマスク１の作成機能と、
第４図に示すホログラムマスク１の再生機能とが必要で
あるので、第１図及び第２図に示すように構成する必要
がある。ここで、照明系（Ｉ）６と照明系（■）８とは
、必ずしも同一レーザ光源７からのレーザビームを用い
る必要はない。しかし、照明系（Ｉ）６と照明系（■）
８とを同一のレーザ光源７から光路を分岐して用いるこ
とにより、互いの照明光を干渉させて干渉縞像を形成で
きると共に照明系の構成の簡素化を図ることができる。

またチャック５は光路（ｉ）９によりマスク原版１１を
下方より照明するため回路パターン部は開口させておく
。

上記した方法により、投影レンズ３によりホログラムマ
スク１上に形成される像は、像歪、倍率誤差、波面収差
（非点収差、コマ収差、球面収差等）を含んだものでも
、同じ投影レンズ３により基板４上に再生されるため、
大面積（例えば２ｏＯ１ｍ０）の基板４上にマスク原版
１１と同じ精度の回路パターンを露光転写することがで
きる１次に基板４上に前工程によって形成された回路パ
ターンとの相対的位置合わせ方法について第１図に基づ
いて説明する。即ち、ホログラムマスク１と基板４との
相対的ずれを検出する検出光学系１５を２個所に設け、
検品したホログラムマスク１と基板４とのアライメント
マーク２２，２３の光像を光電変換手段で明暗レベル信
号として入力後、例えばＡ／Ｄ変換器１６及びインター
フェイス１７を介してコンピュータ１８に接続してその
位置を演算する。一方、チャック５も駆動系１９及びイ
ンターフェイス１７を介してコンピュータ１８に接続し
ている。また光路（Ｉ）６には、照明系（Ｉ）６のホロ
グラムマスク１の回路パターン部へのレーザ光束を透過
・遮蔽するシャッタ２０を設け、これは回転式のアクチ
ュエータ２１により光束の透過・遮蔽を自在とする。こ
こで検出光学系１５は投影レンズ（■）３の光束を遮ら
ない個所に設置する。

第５図にホログラムマスク１と基板４との相対的位置合
せを行なうためのアライメントマークの一例を示す。第
６図（ａ）に示すように、ホログラムマスク１にはアラ
イメントマーク（４桁マーク）２２を少なくとも２個所
以上に配置する。このアライメントマーク２２は、回路
パターンのホログラムマスク１上に記録するのと同様に
マスク原版１１に形成されているアライメントマークを
照明系（■）８による照明により干渉縞像（ホログラム
）として記録しておく。第６図（ｂ）に示すように、基
板４にもアライメントマーク（十字マーク）２３を少な
くとも２個所以上に上記アライメントマーク２２と同じ
ピッチ（距離）を形成して配置する。第６図（ｃ）に示
すように、ホログラムマスク１と基板４が位置合せされ
ていない状態では、ホログラムマスク１のアライメント
マーク２２に対して基板４のアライメントマーク２３は
中心位置にない。なお、アライメントマーク２２．２３
を検出する照明光として、照明系（■）６によるレーザ
光を用いる場合について説明する。即ち、両者を位置合
せする際アライメントマーク配置個所以外は遮光し、ホ
ログラムマスクエにホログラムとして記録された回路パ
ターンを基板上に露光転写する際ホログラムマスク１の
全面について照明する必要があることは明らかである。

そこで上記の状態において、第６図に示すように、回転
式のアクチュエータ２１でシャッタ２０により照明系（
Ｉ）６のホログラムマスク１の回路パターン部へのレー
ザ光束を遮蔽する。即ち回路パターン部を露光させない
で、アライメントマーク２２．２３を照明するために、
シャッタ２０の一部にレーザ照明光を透過させる穴４６
を穿設しである。これによりホログラムマスク１のアラ
イメントマーク２２を照明すると回折光が投影レンズ３
を通して基板４上のアライメントマーク２３上に投影さ
れる。

そして検出光学系１５は各々、基板４上に投影レンズ３
によって投影されたホログラムマスク１のアライメント
マーク２２の光像と基板４上のアライメントマーク２３
の光像を撮像して映像信号に変換し、該映像信号を例え
ばＡ／Ｄ変換器１６でディジタル信号に変換し、このデ
ィジタル信号をインターフェイス１７を介してコンピュ
ータ１８に入力し、両アライメントマークの位置ずれ量
をコンピュータ１８で演算して算出し、インターフェイ
ス１７を介して能動系１９に駆動信号を出力し、チャッ
ク５をＸ、Ｙ方向に微動させて上記位置ずれ量がなくな
るようにホログラムマスク１を基準にして基板４を位置
合せする。そして両者が位置合せされた状態では、第６
図（ｄ）に示すように、ホログラムマスク１のアライメ
ントマーク２２に対して基板４のアライメントマーク２
３は中心にある状態となる。なお、アライメントパター
ン２２．２３の各々のピッチ（距離）をｄとする。また
、上記のように必ずしも、ホログラムマスク１と基板４
とを位置合せする必要はない。即ち、露光すべきホログ
ラムマスク１をマスクホルダ２に載置した際、そのホロ
グラムマスク１の位置を検出して基準位置を求めておけ
ば、この基準位置に基板４上に形成されたアライメント
マーク２３を位置合せすればよいことは明らかである。

また上記検出光学系１５は基板４の上方に設置したが、
基板４の下方に設置して基板上のアライメントパーンを
光学的に検出することもできることは明らかである。

次に、第１図乃至第４図に示した実施例より大面積を露
光できる方法及びその装置について第８図に基づいて説
明する。なお、装置構成としてはホログラムマスク１の
作成と回路パターンの転写露光との両方の機能を持った
ものを示す。この実施例は、投影レンズ３として拡大系
とした拡大投影レンズ（１）１３を用いるものである。

この拡大投影レンズ（１）１３は、基板側で平行光とな
る一般に言われているテレセントリック光学系であり、
口径は投影フィールドよりも大きくなる。

そこで、予め大きく作成したマスク原版１１をチャック
５に載置して、前記実施例と同様に照明系（■）８の光
路（ｉ）９よりの照明により拡大投影レンズ（１）１３
で縮小した物体光をホログラムマスク１上に与え、一方
照明系（■）８の光路（ｉｉ）１０により参照光をホロ
グラムマスク１上に与えてホログラムマスク１上に干渉
縞像を焼き付ける。そしてこのホログラムマスク１を現
像することによってホログラムからなる回路パターンが
ホログラムマスク１上に形成される。そしてホログラム
からなる回路パターンを形成したホログラムマスク１を
前記実施例と同様にマスクホルダ２に載置して位置決め
し、更にチャック５に露光しようとする基板４を載置し
てホログラムマスク１と相対的に位置決めし、照明系（
Ｉ）６からの照明によってホログラムマスク１上に記録
された回路パターンを拡大投影レンズ（１）１３によっ
て基板４上に拡大投影されて露光することができる。こ
のように、拡大投影レンズ（１）１３にすることによっ
てホログラムマスク１が小さくとも基板４に対して大き
な面積を露光できるため、装置構成上コンパクト化（簡
素化）を実現できると共にホログラムマスク１の取扱い
が容易となり、操作性をも向上させることができる。な
お、マスク原版１１は上記に説明したように、拡大投影
レンズ（１）１３によって決まる拡大倍率と同じ倍率で
ホログラムマスク１より大きくなる。

また、本発明の第８図と異なる他の実施例を第９図に示
す。即ち第９図に示す拡大投影レンズ（Ｉｆ）１４は、
基板側で平行光ではなく、光束が広がる非テレセントリ
ック光学系である。この実施例の特徴は、拡大投影レン
ズ（ｎ）１４の口径を投影フィールドよりも小さくする
ことが可能になり、投影レンズの製作が容易になる。そ
の他非テレセントリ゛ツク光学系を用いた場合の効果と
しては、温度変化等により大きく表れるホログラムマス
ク１と基板４のピッチ誤差と呼ばれる長寸法誤差を補正
することができる。

第１０図にその補正例を示す。拡大投影レンズ（ＩＩ）
　１４からの光束が基板側へ広がるため、基板４に転写
される転写回路パターンを大きくするためにはチャック
５と共に基板４を下方に移動させればよい。一方これと
反対に基板４に転写される転写回路パターンを小さくす
るためにはチャック５と共に基板４を上方に移動させれ
ばよい。このように非テレセンドリンク光学系であれば
、ピッチ誤差があっても前工程で露光転写された回路パ
ターンに対して次の工程において露光転写される回路パ
ターンを合せることが可能となる。但し、基板４を拡大
投影レンズ（ＩＩ）　１４の光軸方向に移動させて露光
する回路パターンのピッチを変える本方法は、拡大投影
レンズ（ｎ）１４の焦点深度内で行う必要がある９ また、上記実施例において、ホログラムマスク１にホロ
グラムの回路パターンを作成する場合、マスク原版１１
に形成された回路パターンを分割照明して干渉縞像を分
割して形成して焼き付けることができる。また、チャッ
ク５をステップアンドリピートさせて一つの基板４上に
同じ回路パターンを繰りかえして露光転写させることも
可能である。

なお、第１図及び第２図に示すようにホログラムマスク
作成装置と露光装置とを一体的に形成したが、第３図に
示したホログラムマスク作成装置は専用機にし、第４図
に示す露光装置を別に設けて、この露光装置で基板に専
用に露光してもよいことは明らかである。その場合１両
者の装置において照明光軸を一致させておくことが必要
であり、しかも投影レンズ３の波面収差（非点収差、コ
マ収差、球面収差等）を一致させておくことが必要であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高視野の投影光学
系（例えば投影レンズ）を用いて、マクティブマトリッ
クス形液晶表示素子等のような大面積の高精度のデバイ
スを高スループツトで、且つ高精度で、しかも高解像度
で露光することができる。また本発明によればマスク原
版からコピーしたホログラム乾板をマスクとすることに
よりマスクの再製あるいは複数枚製作することが容易で
あり、実用にあったマスクの取扱いがマスク原版を用い
るよりも比較的容易になるという効果がある。

また、本発明によれば投影レンズを拡大系とすることに
より、さらに大面積のデバイスに対応が可能になり、さ
らに前記投影レンズを非テレセンドリンク系とすること
によりレンズ口径を投影フィールドよりも小さくして製
作を容易にすると共に基板を光軸方向に移動してマスク
と基板のピッチ誤差を補正することが可能になり、製品
の歩留り向上に寄与することができる。さらに拡大系と
することにより、マスクとなるホログラム乾板をパター
ンが投影される基板よりも小さくすることができ装置と
してコンパクト化が可能になると共にマスクの取扱いも
容易になるという効果がある。

マスクのパターンと基板のパターンの相対位置関係を露
光照明光で投影レンズを通して行なうため、投影レンズ
の色収差を考慮しなくても良く、精度の高い相対位置合
せが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の露光装置の一実施例を示す全体構成図
、第２図は第１図において位置合せ手段の関係を除いて
示した構成図、第３図は本発明に係るホログラムマスク
作成手段の一実施例を示した構成図、第４図は本発明に
係る露光手段の一実施例を示した構成図、第５図は第１
図に示す検出光学系で用いられるマスクと基板のアライ
メントマークの関係を示した図、第６図及び第７図は各
々第１図に示すシャッタ関係を示した図、第８図は第１
図及び第２図に示す露光装置において投影レンズとして
テレセントリック光学系で構成された拡大投影レンズを
用いた一実施例を示した構成図、第９図は第１図及び第
２図に示す露光装置において投影レンズとして非テレセ
ントリック光学系で構成された拡大投影レンズを用いた
一実施例を示した構成図、第１０図は第９図に示す装置
構成におけるピッチ誤差補正方法を説明するための斜視
図、第１１図は本発明の詳細な説明するための図である
。 符号の説明 １　ホログラムマスク、３，１４・・・投影レンズ４・
・・基板、６・・・照明系（１）、７・・レーザ、８・
・・照明系（ＩＩ）、１１・・・マスク原版、１５・・
・検出光学系、１８・・シャッタ、２０．２１・・・ア
ライメントマーク。 第　１　図 第２図 ’７：７２りＪＰ！ 弔　３ フ 菓 （α） 又 第 牛 図 に 竿 ９ 叉 に 第 と 圓 第 ０ 「 乃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マスク位置決め手段によって位置決めされ、且つホ
   ログラム回路パターンが記録されたマスクに対して照明
   光学系により照明し、投影光学系により上記ホログラム
   回路パターンを、基板位置決め手段により位置決めされ
   た基板上に投影露光することを特徴とする露光方法。 ２、上記投影光学系を投影レンズによって形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の露光方法。 ３、上記投影レンズをマスクに記録されたホログラム回
   路パターンを拡大して基板上に投影するように形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の露光方法。 ４、基板位置決め手段にマスク原版を位置決めして載置
   し、該マスク原版に形成された回路パターンを照明して
   投影光学系を通して物体光として、マスク位置決め手段
   によって位置決めされ、且つ記録すべきマスクに照射す
   ると共に参照光を上記マスクに照明してホログラム回路
   パターン像を形成し、この形成されたマスクを現像して
   該マスクにホログラム回路パターンを記録するホログラ
   ムマスク作成工程と、該ホログラムマスク作成工程によ
   ってホログラム回路パターンを記録したマスクをマスク
   位置決め手段によって位置決めし、この位置決めされた
   マスクに対して照明光学系により照明し、投影光学系に
   より上記ホログラム回路パターンを、基板位置決め手段
   により位置決めされた基板上に投影露光する露光工程と
   を有することを特徴とする露光方法。 ５、マスク原版に形成された回路パターンを投影光学系
   によってマスク上にホログラム回路パターンを形成する
   ホログラムマスク作成工程のときと、マスクに記録され
   たホログラム回路パターンを投影光学系によって基板上
   に投影露光する露光工程のときとで、投影光学系の収差
   を相殺することを特徴とする請求項４記載の露光方法。 ６、ホログラムマスク作成工程及び露光工程において用
   いる投影光学系を投影レンズによって形成したことを特
   徴とする請求項４記載の露光方法。 ７、上記投影レンズをマスクに記録されたホログラム回
   路パターンを拡大して基板上に投影するように形成した
   ことを特徴とする請求項６記載の露光方法。 ８、ホログラム回路パターンが記録されたマスクを位置
   決めするマスク位置決め手段と、該マスク位置決め手段
   によって位置決めされたマスクに対して照明する照明光
   学系と、基板を位置決めする基板位置決め手段と、上記
   照明光学系によって照明されたホログラム回路パターン
   を、上記基板位置決め手段により位置決めされた基板上
   に投影露光する投影光学系とを備えたことを特徴とする
   露光装置。 ９、上記投影光学系を投影レンズによって形成したこと
   を特徴とする請求項８記載の露光装置。 １０、上記投影レンズをマスクに記録されたホログラム
   回路パターンを拡大して基板上に投影するように形成し
   たことを特徴とする請求項９記載の露光装置。 １１、基板位置決め手段にマスク原版を位置決めして載
   置し、該マスク原版に形成された回路パターンを照明し
   て投影光学系を通して物体光として、マスク位置決め手
   段によって位置決めされ。 且つ記録すべきマスクに照射すると共に参照光を上記マ
   スクに照明してホログラム回路パターン像を形成し、こ
   の形成されたマスクを現像して該マスクにホログラム回
   路パターンを記録するホログラムマスク作成手段と、該
   ホログラムマスク作成手段によってホログラム回路パタ
   ーンを記録したマスクをマスク位置決め手段によって位
   置決めし、この位置決めされたマスクに対して照明光学
   系により照明し、投影光学系により上記ホログラム回路
   パターンを、基板位置決め手段により位置決めされた基
   板上に投影露光する露光手段とを有することを特徴とす
   る露光装置。 １２、上記ホログラムマスク作成手段及び露光手段の投
   影光学系を共に投影レンズによって形成したことを特徴
   とする請求項１１記載の露光装置。 １３、上記投影レンズをマスクに記録されたホログラム
   回路パターンを拡大して基板上に投影するように形成し
   たことを特徴とする請求項１２記載の露光装置。 １４、上記ホログラムマスク作成手段の投影光学系と上
   記露光手段の投影光学系とが同じ波面収差を有すること
   を特徴とする請求項１２記載の露光装置。 １５、上記ホログラムマスク作成手段がマスク原版に形
   成された回路パターンを投影光学系によってマスク上に
   ホログラム回路パターンを形成するときと、上記露光手
   段がマスクに記録されたホログラム回路パターンを投影
   光学系によって基板上に投影露光するときとで、投影光
   学系の収差を相殺するように形成したことを特徴とする
   請求項１４記載の露光装置。 １６、上記ホログラムマスク作成手段の投影光学系、基
   板位置決め手段及びマスク位置決め手段と上記露光手段
   の投影光学系、基板位置決め手段及びマスク位置決め手
   段とを互いに同じもので構成し、上記ホログラムマスク
   作成手段と上記露光手段とを一体的に形成したことを特
   徴とする請求項１１記載の露光装置。 １７、上記ホログラムマスク作成手段及び露光手段の投
   影光学系を共に投影レンズによって形成したことを特徴
   とする請求項１６記載の露光装置。 １８、上記投影レンズをマスクに記録されたホログラム
   回路パターンを拡大して基板上に投影するように形成し
   たことを特徴とする請求項１７記載の露光装置。 １９、上記ホログラムマスク作成手段がマスク原版に形
   成された回路パターンを投影光学系によってマスク上に
   ホログラム回路パターンを形成するときと、上記露光手
   段がマスクに記録されたホログラム回路パターンを投影
   光学系によって基板上に投影露光するときとで、投影光
   学系の収差を相殺するように形成したことを特徴とする
   請求項１７記載の露光装置。