JPH07140885A - プリントされたパターンの縮尺を変化させるための方法および装置 - Google Patents
プリントされたパターンの縮尺を変化させるための方法および装置Info
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- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
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- G03H1/20—Copying holograms by holographic, i.e. optical means
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 全内反射ホログラムからプリントされたパタ
ーンの縮尺を変えるための方法および装置を提供するこ
とにある。 【構成】 全内反射ホログラム９から感光層１３へプリ
ントされたパターンの縮尺を変える方法であって、スキ
ャニングビーム１７で全内反射ホログラム９を照射する
ことにより、全内反射ホログラム９から像を再生するこ
と、ホログラム９の感光層１３に対する移動量がスキャ
ニングビーム１７の移動量に縮尺の変化分を掛けた値に
等しくなるように、そして、もしも縮尺の変化が拡大な
らば、感光層１３に対するホログラム９の上記移動の方
向がスキャニングビーム１７のそれと同じで、他方もし
も縮尺の変化が縮小ならば、感光層１３に対するホログ
ラム９の上記移動の方向がスキャニングビーム１７のそ
れと反対であるように、少なくともホログラム９と感光
層１３のうちの一方が移動することを含んでいる。
ーンの縮尺を変えるための方法および装置を提供するこ
とにある。 【構成】 全内反射ホログラム９から感光層１３へプリ
ントされたパターンの縮尺を変える方法であって、スキ
ャニングビーム１７で全内反射ホログラム９を照射する
ことにより、全内反射ホログラム９から像を再生するこ
と、ホログラム９の感光層１３に対する移動量がスキャ
ニングビーム１７の移動量に縮尺の変化分を掛けた値に
等しくなるように、そして、もしも縮尺の変化が拡大な
らば、感光層１３に対するホログラム９の上記移動の方
向がスキャニングビーム１７のそれと同じで、他方もし
も縮尺の変化が縮小ならば、感光層１３に対するホログ
ラム９の上記移動の方向がスキャニングビーム１７のそ
れと反対であるように、少なくともホログラム９と感光
層１３のうちの一方が移動することを含んでいる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロリソグラフィ
の分野に関し、特に全内反射ホログラフィに基づくマイ
クロリソグラフィに関するものである。
の分野に関し、特に全内反射ホログラフィに基づくマイ
クロリソグラフィに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】微細
構造からなる装置、最も顕著なものとして、集積回路お
よびアクティブ−マトリックス形液晶表示は、これらを
製造するためのフォトリソグラフィ法に大いに依存す
る。フォトリソグラフィの最も一般的な形式は、マスク
に定められた特徴のパターンを基板の表面上の感光層へ
移すことを遂行する。感光層の現像に続き、基板は、感
光層に記録されたパターンが要求されるデバイス特性を
与える材料に移されるように、例えばエッチング，蒸
着、或は植え込み形成のような化学処理を受ける。殆ど
のデバイスのアプリケーションに対して、このシーケン
スは、一度だけでなく、複雑で、多層構造のデバイスを
形成するために、異なるマスクパターンを使って、そし
て異なった後の露光処理を行うことにより行われる。
構造からなる装置、最も顕著なものとして、集積回路お
よびアクティブ−マトリックス形液晶表示は、これらを
製造するためのフォトリソグラフィ法に大いに依存す
る。フォトリソグラフィの最も一般的な形式は、マスク
に定められた特徴のパターンを基板の表面上の感光層へ
移すことを遂行する。感光層の現像に続き、基板は、感
光層に記録されたパターンが要求されるデバイス特性を
与える材料に移されるように、例えばエッチング，蒸
着、或は植え込み形成のような化学処理を受ける。殆ど
のデバイスのアプリケーションに対して、このシーケン
スは、一度だけでなく、複雑で、多層構造のデバイスを
形成するために、異なるマスクパターンを使って、そし
て異なった後の露光処理を行うことにより行われる。
【０００３】これらの多重露光プロセスにとって、各層
における特徴が、他の層における特徴との関連で、正確
に記録され、整列させられることが重要である。これを
定量化して、配列は、典型的なものとしては、最小の特
徴の寸法の１／５以下の精度で行われなければならな
い。リソグラフィの装置は、マスクおよびウェーハに含
まれるレファランスマーク間の不揃いの程度を測定する
ことにより、そしてマスク（またはウェーハ）を並進さ
せ、および／または回転させることにより整列を行い、
その後、露光することができる。
における特徴が、他の層における特徴との関連で、正確
に記録され、整列させられることが重要である。これを
定量化して、配列は、典型的なものとしては、最小の特
徴の寸法の１／５以下の精度で行われなければならな
い。リソグラフィの装置は、マスクおよびウェーハに含
まれるレファランスマーク間の不揃いの程度を測定する
ことにより、そしてマスク（またはウェーハ）を並進さ
せ、および／または回転させることにより整列を行い、
その後、露光することができる。
【０００４】しかしながら、この手順は、少なくとも露
光領域の寸法をどっちつかずのものとして、全露光領域
の上に、特徴の正確な重ね合わせ（overlay）を保証す
るのに不十分な場合がある。幾つかの後の露光処理、特
に熱処理は、基材のかなりの膨張或は収縮を引き起こ
し、それは１／１０4の大きさになり、それにより５０
ｃｍの基板は５０μｍだけ膨張する。
光領域の寸法をどっちつかずのものとして、全露光領域
の上に、特徴の正確な重ね合わせ（overlay）を保証す
るのに不十分な場合がある。幾つかの後の露光処理、特
に熱処理は、基材のかなりの膨張或は収縮を引き起こ
し、それは１／１０4の大きさになり、それにより５０
ｃｍの基板は５０μｍだけ膨張する。
【０００５】これらの場合における良好な重ね合わせを
達成する一つの方法は、露光領域の寸法を小さくするこ
とで、その結果この領域上の基板寸法の増大は、要求さ
れる重ね合わせ精度に比べて無視できるようになる。し
かしながら、大きな基板に対しては、これは、完全な基
板エリアを含むために多くの露光操作を要求することに
なり、そしてこれは、処理量が最も重要な商業上のプロ
セスにとって、望ましくない。好ましいアプローチは、
レファランス整列マークを使って基板の膨張或は収縮の
大きさを測定すること、それからマスクから投影された
像を拡大或は縮小することで、その結果それが基板の縮
尺の変化の埋め合わせをする。従来の反射式或は屈折式
画像光学に基づくリソグラフィ装置にとって、画像の拡
大或は縮小は、例えばマスクとウェーハとの間の画像シ
ステムにおけるレンズ或はミラーを変位させることによ
り、比較的簡単に作り出せる。全内反射ホログラフィに
基づくリソグラフィシステムにとって、これは可能では
ない。
達成する一つの方法は、露光領域の寸法を小さくするこ
とで、その結果この領域上の基板寸法の増大は、要求さ
れる重ね合わせ精度に比べて無視できるようになる。し
かしながら、大きな基板に対しては、これは、完全な基
板エリアを含むために多くの露光操作を要求することに
なり、そしてこれは、処理量が最も重要な商業上のプロ
セスにとって、望ましくない。好ましいアプローチは、
レファランス整列マークを使って基板の膨張或は収縮の
大きさを測定すること、それからマスクから投影された
像を拡大或は縮小することで、その結果それが基板の縮
尺の変化の埋め合わせをする。従来の反射式或は屈折式
画像光学に基づくリソグラフィ装置にとって、画像の拡
大或は縮小は、例えばマスクとウェーハとの間の画像シ
ステムにおけるレンズ或はミラーを変位させることによ
り、比較的簡単に作り出せる。全内反射ホログラフィに
基づくリソグラフィシステムにとって、これは可能では
ない。
【０００６】全内反射（ＴＩＲ）ホログラフィックリソ
グラフィの原理は、図１に示されている。基板３上にホ
ログラフィ記録層２を備えたホログラフィ板１は、プリ
ズム４のベースと光学的に接触した状態に置かれてい
る。マスク５の形式の対象物は、記録層２の近くに位置
している。二つの互いにコヒーレントなビームが、この
システムを照射し、その内の一方の対物ビーム６が、マ
スク５を通り抜けて、記録層２に達し、他方のレファラ
ンスビーム７は、プリズム４の直角三角形の斜辺の面を
照射し、ホログラフィ層２の面から内部全反射するよう
になっている。二つのビーム６および７の光学的な干渉
は、ホログラフィ層２内の感光性材料によって記録さ
れ、ＴＩＲホログラムを形成するようになっている。ホ
ログラムの現像および／または定着に続いて、プリズム
４上のホログラム基板３が、記録中、その方位に関して
１８０°回転させられるようにホログラム基板３を方向
付けすることによりホログラムが再生される。ビーム７
による照射は、オリジナルマスク５に含まれるパターン
の像を作り出す。ＴＩＲホログラフィックリソグラフィ
は、従来のリソグラフィを超えた多くの重要な利点を提
供してくれる。レンズ或はミラー画像システムと違っ
て、それは、高解像度（high-resolution）の結像と非
常に大きな露光領域の双方を許容し、例えば一度の露光
で０．５μｍの特徴が４００×４００ｍｍ2の基板上に
プリントされるのを可能にする。ＴＩＲホログラフィの
マイクロリソグラフィへの成功した応用は、多くの付加
的な技術とサブシステム、特にi）プリント露光の良好
な一様性を与えるためのスキャニング照射システム（Ｕ
Ｓ 4,966,428）、ii）ホログラムと一様にピントの合っ
た像がプリントされるようにホログラムが再生された基
板との間の局部的な分離を正確に測定し、調整するため
の手段、そしてiii） 正確な重ね合わせを可能にする整
列システム（ＵＳ 5,187,371）の進歩と統合（integrat
ion）を要求してきた。しかしながら、背景技術はＴＩ
Ｒホログラムからプリントされたパターンを拡大し、或
は縮小するための方法を与えておらず、オリジナルのマ
スクにおけるパターンに比して、画像パターンの縮尺
は、厳密に１：１である。この能力なしで、ＴＩＲホロ
グラフィックリソグラフィは、アプリケーションのある
領域、特にアクティブ−マトリックスフラットパネル表
示装置を満足のゆくようにアドレス指定できない。
グラフィの原理は、図１に示されている。基板３上にホ
ログラフィ記録層２を備えたホログラフィ板１は、プリ
ズム４のベースと光学的に接触した状態に置かれてい
る。マスク５の形式の対象物は、記録層２の近くに位置
している。二つの互いにコヒーレントなビームが、この
システムを照射し、その内の一方の対物ビーム６が、マ
スク５を通り抜けて、記録層２に達し、他方のレファラ
ンスビーム７は、プリズム４の直角三角形の斜辺の面を
照射し、ホログラフィ層２の面から内部全反射するよう
になっている。二つのビーム６および７の光学的な干渉
は、ホログラフィ層２内の感光性材料によって記録さ
れ、ＴＩＲホログラムを形成するようになっている。ホ
ログラムの現像および／または定着に続いて、プリズム
４上のホログラム基板３が、記録中、その方位に関して
１８０°回転させられるようにホログラム基板３を方向
付けすることによりホログラムが再生される。ビーム７
による照射は、オリジナルマスク５に含まれるパターン
の像を作り出す。ＴＩＲホログラフィックリソグラフィ
は、従来のリソグラフィを超えた多くの重要な利点を提
供してくれる。レンズ或はミラー画像システムと違っ
て、それは、高解像度（high-resolution）の結像と非
常に大きな露光領域の双方を許容し、例えば一度の露光
で０．５μｍの特徴が４００×４００ｍｍ2の基板上に
プリントされるのを可能にする。ＴＩＲホログラフィの
マイクロリソグラフィへの成功した応用は、多くの付加
的な技術とサブシステム、特にi）プリント露光の良好
な一様性を与えるためのスキャニング照射システム（Ｕ
Ｓ 4,966,428）、ii）ホログラムと一様にピントの合っ
た像がプリントされるようにホログラムが再生された基
板との間の局部的な分離を正確に測定し、調整するため
の手段、そしてiii） 正確な重ね合わせを可能にする整
列システム（ＵＳ 5,187,371）の進歩と統合（integrat
ion）を要求してきた。しかしながら、背景技術はＴＩ
Ｒホログラムからプリントされたパターンを拡大し、或
は縮小するための方法を与えておらず、オリジナルのマ
スクにおけるパターンに比して、画像パターンの縮尺
は、厳密に１：１である。この能力なしで、ＴＩＲホロ
グラフィックリソグラフィは、アプリケーションのある
領域、特にアクティブ−マトリックスフラットパネル表
示装置を満足のゆくようにアドレス指定できない。
【０００７】それ故に、本発明の目的は、全内反射ホロ
グラムからプリントされたパターンの縮尺を変えるため
の方法および装置を提供することにある。以下、縮尺の
変化は、背景技術の標準的な方法を使ってプリントされ
たパターンの寸法わずかな変化として定義されている。
グラムからプリントされたパターンの縮尺を変えるため
の方法および装置を提供することにある。以下、縮尺の
変化は、背景技術の標準的な方法を使ってプリントされ
たパターンの寸法わずかな変化として定義されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の面によれ
ば、全内反射ホログラムから感光層へプリントされたパ
ターンの縮尺を変える方法であって、 ａ） スキャニングビームで全内反射ホログラムを照射
することにより、全内反射ホログラムから像を再生する
こと、 ｂ） ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニン
グビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくな
るように、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感
光層に対するホログラムの上記移動の方向がスキャニン
グビームのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小
ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向が
スキャニングビームのそれと反対であるように、少なく
ともホログラムと感光層のうちの一方を移動させること
を含む方法を提供することである。
ば、全内反射ホログラムから感光層へプリントされたパ
ターンの縮尺を変える方法であって、 ａ） スキャニングビームで全内反射ホログラムを照射
することにより、全内反射ホログラムから像を再生する
こと、 ｂ） ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニン
グビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくな
るように、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感
光層に対するホログラムの上記移動の方向がスキャニン
グビームのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小
ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向が
スキャニングビームのそれと反対であるように、少なく
ともホログラムと感光層のうちの一方を移動させること
を含む方法を提供することである。
【０００９】要求される縮尺の変化は、二つの直交する
方向で異なっていてもよい。この場合、感光層に対する
ホログラムの移動量は、スキャニングビームが移動する
方向に要求される特有の縮尺の変化にしたがうべきであ
る。
方向で異なっていてもよい。この場合、感光層に対する
ホログラムの移動量は、スキャニングビームが移動する
方向に要求される特有の縮尺の変化にしたがうべきであ
る。
【００１０】しかしながら、この方法は、プリントされ
た像の鮮明度（definition）において幾分ロスを生じ
る。低い解像度のパターンおよび／または縮尺の小さい
変化に対して、この低下は、非常に小さく、そして通常
無視できるが、高解像度のパターンおよび／または縮尺
の大きな変化に対しては、それは無視できない。これら
の場合に対して、本発明に係る方法の価値は高められ、
上記スキャニングビームにより上記全内反射ホログラム
から再生された像が、縮尺の変化を含むように、さらに
スキャニングビームの収束或は発散の程度を変化せるこ
とを含むようになる。
た像の鮮明度（definition）において幾分ロスを生じ
る。低い解像度のパターンおよび／または縮尺の小さい
変化に対して、この低下は、非常に小さく、そして通常
無視できるが、高解像度のパターンおよび／または縮尺
の大きな変化に対しては、それは無視できない。これら
の場合に対して、本発明に係る方法の価値は高められ、
上記スキャニングビームにより上記全内反射ホログラム
から再生された像が、縮尺の変化を含むように、さらに
スキャニングビームの収束或は発散の程度を変化せるこ
とを含むようになる。
【００１１】本発明の第二の面によれば、全反射ホログ
ラムから感光層へプリントされたパターンの縮尺を変化
させるための装置であって、 ａ） スキャニングビームで上記全内反射ホログラムを
照射することにより、上記全内反射ホログラムから像を
再生するための手段と、 ｂ） 上記全内反射ホログラムの感光層に対する移動量
がスキャニングビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた
値に等しくなるように、そして、もしも縮尺の変化が拡
大ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向
がスキャニングビームのそれと同じで、他方もしも縮尺
の変化が縮小ならば、感光層に対するホログラムの上記
移動の方向がスキャニングビームのそれと反対であるよ
うに、少なくともホログラムと感光層のうちの一方を移
動させる手段とを含む装置を提供することである。
ラムから感光層へプリントされたパターンの縮尺を変化
させるための装置であって、 ａ） スキャニングビームで上記全内反射ホログラムを
照射することにより、上記全内反射ホログラムから像を
再生するための手段と、 ｂ） 上記全内反射ホログラムの感光層に対する移動量
がスキャニングビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた
値に等しくなるように、そして、もしも縮尺の変化が拡
大ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向
がスキャニングビームのそれと同じで、他方もしも縮尺
の変化が縮小ならば、感光層に対するホログラムの上記
移動の方向がスキャニングビームのそれと反対であるよ
うに、少なくともホログラムと感光層のうちの一方を移
動させる手段とを含む装置を提供することである。
【００１２】高解像パターンおよび／または縮尺の大き
な変化に対しては、本発明に係る装置の価値は、上記ス
キャニングビームによって上記ＴＩＲホログラムから再
生された像が縮尺の変化を含むようにスキャニングビー
ムの収束或は発散の程度を変化させるための手段によっ
て高められる。
な変化に対しては、本発明に係る装置の価値は、上記ス
キャニングビームによって上記ＴＩＲホログラムから再
生された像が縮尺の変化を含むようにスキャニングビー
ムの収束或は発散の程度を変化させるための手段によっ
て高められる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。最初に図２を参照すると、底面にＴＩＲホロ
グラム９を支持した一辺が６インチの正方形の基板８
が、反射率をマッチングさせた液体１０により４５°，
４５°，９０°のガラスプリズム１１の底面と光学的接
触状態に置かれている。ホログラム基板８用に適した材
料は、熱膨張が小さい故、溶融シリカである。反射率を
マッチングさせた液体に適した材料は低揮発性炭化水素
キシレンである。
説明する。最初に図２を参照すると、底面にＴＩＲホロ
グラム９を支持した一辺が６インチの正方形の基板８
が、反射率をマッチングさせた液体１０により４５°，
４５°，９０°のガラスプリズム１１の底面と光学的接
触状態に置かれている。ホログラム基板８用に適した材
料は、熱膨張が小さい故、溶融シリカである。反射率を
マッチングさせた液体に適した材料は低揮発性炭化水素
キシレンである。
【００１４】ＴＩＲホログラム９は、垂直な入射角でマ
スク内のパターンを照射するための平行化した対物ビー
ム、４５°の入射角（プリズム内の角度）でホログラフ
ィック層を照射するための平行化したレファランスビー
ム、およびマスクとホログラフィック層との間の２００
μｍの分離を使った先行技術によって記録されている。
記録材料は、Dupont & Co社によって製造されている高
解像度，低散乱のフォトポリマであるHRS-352の１５μ
ｍの層である。
スク内のパターンを照射するための平行化した対物ビー
ム、４５°の入射角（プリズム内の角度）でホログラフ
ィック層を照射するための平行化したレファランスビー
ム、およびマスクとホログラフィック層との間の２００
μｍの分離を使った先行技術によって記録されている。
記録材料は、Dupont & Co社によって製造されている高
解像度，低散乱のフォトポリマであるHRS-352の１５μ
ｍの層である。
【００１５】プリズム１１上のホログラム基板８の角度
方位（angular orientation）は、プリズム１１の図面
上斜辺を形成する面に垂直に入射するビームが、記録
中、レファランスビームのそれに対して逆方向にホログ
ラム９を照射するようにしてある。
方位（angular orientation）は、プリズム１１の図面
上斜辺を形成する面に垂直に入射するビームが、記録
中、レファランスビームのそれに対して逆方向にホログ
ラム９を照射するようにしてある。
【００１６】上面がフォトレジスト層１３で被覆され、
真空チャック１４に装着されたシリコンウェーハ１２
は、フォトレジスト層１３がホログラム９の面から２０
０μｍの距離の所にあって、かつそれに平行になるよう
にピエゾエレクトリック変換器１５を使って配置されて
いる。
真空チャック１４に装着されたシリコンウェーハ１２
は、フォトレジスト層１３がホログラム９の面から２０
０μｍの距離の所にあって、かつそれに平行になるよう
にピエゾエレクトリック変換器１５を使って配置されて
いる。
【００１７】ホログラム９とフォトレジスト層１３との
間の分離および平行度の決定は、好ましくは、プリズム
１１の垂直面を通るレーザビームを採り入れることによ
り、そして干渉計を使ってホログラム９とフォトレジス
ト層１３の表面から反射されたビームの干渉を検出する
ことにより得るのがよい。引き続いてのプリントの間、
再生された像が、フォトレジスト１３上に正確にピント
合わせされたままでいるためには、連続的な局部的測定
がなされるように、測定レーザビームのスキャンがプリ
ントビームと重複させられるのが望ましく、そしてピエ
ゾエレクトリック変換器１５を使って分離が連続的に調
整されるのが望ましい。（しかしながら、この測定装置
は図示されていない、なぜならばそれは本発明にとって
本質的なものでなく、ともかく、背景技術に十分に記載
されているからである。例えば、“EP-A-02421645”お
よび“F.S.M. Clube,S.Gray,M.Hamidi,B.Omar,D.Struch
en,J.C.Tisserrand,“Holographic MAsk-Aligner”，SP
IE Optical/Laser Microlithography V, Vol.1674, pp.
783-972(1992)”参照）．
間の分離および平行度の決定は、好ましくは、プリズム
１１の垂直面を通るレーザビームを採り入れることによ
り、そして干渉計を使ってホログラム９とフォトレジス
ト層１３の表面から反射されたビームの干渉を検出する
ことにより得るのがよい。引き続いてのプリントの間、
再生された像が、フォトレジスト１３上に正確にピント
合わせされたままでいるためには、連続的な局部的測定
がなされるように、測定レーザビームのスキャンがプリ
ントビームと重複させられるのが望ましく、そしてピエ
ゾエレクトリック変換器１５を使って分離が連続的に調
整されるのが望ましい。（しかしながら、この測定装置
は図示されていない、なぜならばそれは本発明にとって
本質的なものでなく、ともかく、背景技術に十分に記載
されているからである。例えば、“EP-A-02421645”お
よび“F.S.M. Clube,S.Gray,M.Hamidi,B.Omar,D.Struch
en,J.C.Tisserrand,“Holographic MAsk-Aligner”，SP
IE Optical/Laser Microlithography V, Vol.1674, pp.
783-972(1992)”参照）．
【００１８】ピエゾエレクトリック変換器１５はｘおよ
びｙ方向にウェーハ６の変位を許容するコンピュータ制
御されたステージ１６に装着される。このステージは１
０ｎｍ以下の移動の解像度を有している。
びｙ方向にウェーハ６の変位を許容するコンピュータ制
御されたステージ１６に装着される。このステージは１
０ｎｍ以下の移動の解像度を有している。
【００１９】ホログラム９を再生するためのビーム１７
は、３６３．８ｎｍの波長で働き、同じくホログラム記
録用として使われるアルゴンイオンレーザ１８から得ら
れる。シャッター１９が開くとレーザ１８からのビーム
はビームエキスパンダ２０を通り抜け、ガウス形のモー
ドパターンおよび直径５ｍｍ（１／ｅ2強度の点で決め
られる）を有する平行化されたビームを作り出す。そし
て、このビームはミラー２１によって方向を変えられ、
ｘ軸に平行に進む。ところが、図は、図示するのを簡単
にするため、レーザ１８の出力がｚ軸方向に進み、ミラ
ー２１は、ビームがｘ軸方向に向けられるように、方向
付けられており、現実には、レーザ１８の出力はｙ方向
で、ミラー２４は、それに対応した方向に向けられてい
る（下記するスキャニングシステムを参照）
は、３６３．８ｎｍの波長で働き、同じくホログラム記
録用として使われるアルゴンイオンレーザ１８から得ら
れる。シャッター１９が開くとレーザ１８からのビーム
はビームエキスパンダ２０を通り抜け、ガウス形のモー
ドパターンおよび直径５ｍｍ（１／ｅ2強度の点で決め
られる）を有する平行化されたビームを作り出す。そし
て、このビームはミラー２１によって方向を変えられ、
ｘ軸に平行に進む。ところが、図は、図示するのを簡単
にするため、レーザ１８の出力がｚ軸方向に進み、ミラ
ー２１は、ビームがｘ軸方向に向けられるように、方向
付けられており、現実には、レーザ１８の出力はｙ方向
で、ミラー２４は、それに対応した方向に向けられてい
る（下記するスキャニングシステムを参照）
【００２０】ミラー２１からビームはビームデコリメー
タ２２を通り抜け、このビームデコリメータ２２は、二
つの完全な、共役な（対をなす）レンズ２３および２４
を備え、そのうちの第一のレンズ２３は１ｃｍの口径と
２．５ｃｍの焦点長さを有し、第二のレンズ２４は、４
ｃｍの口径と１０ｃｍの焦点長さを有し、二つのレンズ
は、それらの焦点長さの和だけ分離されている。ところ
で、第一のレンズ２３は固定され、第二のレンズ２４
は、１０ｍｍの走行範囲にわたって１０μｍの移動の解
像度でもってｘ方向にインクリメントさせてゆくことが
可能なステージ２５に装着されている。
タ２２を通り抜け、このビームデコリメータ２２は、二
つの完全な、共役な（対をなす）レンズ２３および２４
を備え、そのうちの第一のレンズ２３は１ｃｍの口径と
２．５ｃｍの焦点長さを有し、第二のレンズ２４は、４
ｃｍの口径と１０ｃｍの焦点長さを有し、二つのレンズ
は、それらの焦点長さの和だけ分離されている。ところ
で、第一のレンズ２３は固定され、第二のレンズ２４
は、１０ｍｍの走行範囲にわたって１０μｍの移動の解
像度でもってｘ方向にインクリメントさせてゆくことが
可能なステージ２５に装着されている。
【００２１】ビームデコリメータ２２を通り過ぎるビー
ムは、それから、３２．３°，５７．７°，９０°のプ
リズムの面に垂直に入射し（プリズム材料の屈折率＝
１．５）、それは一次元ビームを縮小させるものとして
機能し、ｘｙ平面内にてビームの直径を２1/2だけ小さ
くする。このビームコリメータ２２，ビーム縮小プリズ
ム２６およびデフレクターミラー２７は、ミラー２９
を、そしてそれからホログラム９を横切るビームのラス
タースキャンを作り出すためのコンピュータ制御された
スキャニングシステムの一部であるステージ２８に装備
されている（注意：スキャニングシステムおよびウェー
ハ並進ステージ１７は同じコンピュータにより制御さ
れ、それらの運動は容易に結び合わされるようになって
いる）。ラスターパターンは、スキャニング運動の好ま
しい形式であるが、他のパターンも採用できる。ラスタ
ーパターンのスキャンパスは、ｘ方向に進むステージ２
８によって作り出され、他方スキャンパス間のステップ
は他のステージ（図示されていない）によって作りださ
れ、この他のステージは、ステージ２８とミラー２１を
ｙ方向に並進させる。速度１０ｃｍ／ｓのｘ方向のビー
ムスキャンおよびｙ方向のステップの寸法は、５ｍｍ以
下になるように選ばれ、その結果、ホログラム９に統合
された露光エネルギは非常に均一になっている。ホログ
ラム９へのビームデコリメータ２２のレンズ２４からの
ビームの伝播距離は１ｍである。
ムは、それから、３２．３°，５７．７°，９０°のプ
リズムの面に垂直に入射し（プリズム材料の屈折率＝
１．５）、それは一次元ビームを縮小させるものとして
機能し、ｘｙ平面内にてビームの直径を２1/2だけ小さ
くする。このビームコリメータ２２，ビーム縮小プリズ
ム２６およびデフレクターミラー２７は、ミラー２９
を、そしてそれからホログラム９を横切るビームのラス
タースキャンを作り出すためのコンピュータ制御された
スキャニングシステムの一部であるステージ２８に装備
されている（注意：スキャニングシステムおよびウェー
ハ並進ステージ１７は同じコンピュータにより制御さ
れ、それらの運動は容易に結び合わされるようになって
いる）。ラスターパターンは、スキャニング運動の好ま
しい形式であるが、他のパターンも採用できる。ラスタ
ーパターンのスキャンパスは、ｘ方向に進むステージ２
８によって作り出され、他方スキャンパス間のステップ
は他のステージ（図示されていない）によって作りださ
れ、この他のステージは、ステージ２８とミラー２１を
ｙ方向に並進させる。速度１０ｃｍ／ｓのｘ方向のビー
ムスキャンおよびｙ方向のステップの寸法は、５ｍｍ以
下になるように選ばれ、その結果、ホログラム９に統合
された露光エネルギは非常に均一になっている。ホログ
ラム９へのビームデコリメータ２２のレンズ２４からの
ビームの伝播距離は１ｍである。
【００２２】もしも、レンズ２４が、スキャニングビー
ム１７が正確に平行化される（collimated）ようにレン
ズ２３に対して配置されているならば、ホログラム９か
ら再生された像はオリジナルのマスクにて決められるパ
ターンと同じ寸法を有している（記録の後、ホログラム
基板のホログラムの寸法に変化はないとする）。一般的
な表現で、プリントされたパターンの寸法の変化を作り
出す手順は、ここに記述されている。
ム１７が正確に平行化される（collimated）ようにレン
ズ２３に対して配置されているならば、ホログラム９か
ら再生された像はオリジナルのマスクにて決められるパ
ターンと同じ寸法を有している（記録の後、ホログラム
基板のホログラムの寸法に変化はないとする）。一般的
な表現で、プリントされたパターンの寸法の変化を作り
出す手順は、ここに記述されている。
【００２３】第一に、ビームデコリメータ２２のレンズ
２４は、ビーム２４から現れたビームをデコリメイト
（非平行化）するために縦方向に変位させられる。角度
によってビームデコリメーションを表現すると、半径１
／ｅ2の位置における光線は中心光線とともにデコリメ
ーションをなしており（正のデコリメーションは発散、
負のデコリメーションは収束を言う）、レンズ２３に向
かうレンズ２４の変位ｘによって作り出されるレンズ２
４から現れるビームのデコリメーション，Ｗは、次式で
与えられる：
２４は、ビーム２４から現れたビームをデコリメイト
（非平行化）するために縦方向に変位させられる。角度
によってビームデコリメーションを表現すると、半径１
／ｅ2の位置における光線は中心光線とともにデコリメ
ーションをなしており（正のデコリメーションは発散、
負のデコリメーションは収束を言う）、レンズ２３に向
かうレンズ２４の変位ｘによって作り出されるレンズ２
４から現れるビームのデコリメーション，Ｗは、次式で
与えられる：
【数１】 ここで、Ｒは、レンズ２４から現れるビームの半径の１
／ｅ2で、Ｆは、レンズ２４の焦点長さである。
／ｅ2で、Ｆは、レンズ２４の焦点長さである。
【００２４】デコリメイトされたビームは、それから、
ビーム縮小プリズム２６を通過し、そしてそれはｘｙ平
面内でビームの直径を２1/2だけ小さくするのに加え
て、その平面内でビームのデコリメーションをも同じ率
だけ増大させる。縮小プリズム２６から、ビームはミラ
ー２７および２９を経てホログラム２に伝播する。
ビーム縮小プリズム２６を通過し、そしてそれはｘｙ平
面内でビームの直径を２1/2だけ小さくするのに加え
て、その平面内でビームのデコリメーションをも同じ率
だけ増大させる。縮小プリズム２６から、ビームはミラ
ー２７および２９を経てホログラム２に伝播する。
【００２５】ここで、座標（ｘ′，ｙ′）が、デコリメ
ートされたビームの中心光線のホログラムとの交点を表
すホログラム平面内（図３参照）内において座標系
（ｘ′，ｙ′）を定めると、点（ｘ′，ｙ′）において
ホログラムを照射している光線３１のｘ′，ｙ′方向に
おける発散／収束の角度成分、Ｗｘ′およびＷｙ′のそ
れぞれは、次式で与えられる。
ートされたビームの中心光線のホログラムとの交点を表
すホログラム平面内（図３参照）内において座標系
（ｘ′，ｙ′）を定めると、点（ｘ′，ｙ′）において
ホログラムを照射している光線３１のｘ′，ｙ′方向に
おける発散／収束の角度成分、Ｗｘ′およびＷｙ′のそ
れぞれは、次式で与えられる。
【数２】 ここで、Ｌはレンズ２４からホログラム９へのビームの
伝播距離、そしてｎはプリズム材料の屈折率である。
伝播距離、そしてｎはプリズム材料の屈折率である。
【００２６】実際は、これは厳密には正しくなく、その
理由は、プリズム４を通ったビームの発散が空気を通っ
たものと同じであると部分的に仮定されているからであ
る。また、プリズム１１を通しての伝播距離は、ビーム
１７がｘ方向にスキャンするとき変化する。しかしなが
ら、Ｌ≫プリズム寸法の場合、この離脱およびその変動
は小さく、したがってこの記述の目的のためには無視さ
れるであろう。どの場合でも、実際問題として、それら
は、ビームデコリメータ２２に対する小さい調整によっ
て除かれる。
理由は、プリズム４を通ったビームの発散が空気を通っ
たものと同じであると部分的に仮定されているからであ
る。また、プリズム１１を通しての伝播距離は、ビーム
１７がｘ方向にスキャンするとき変化する。しかしなが
ら、Ｌ≫プリズム寸法の場合、この離脱およびその変動
は小さく、したがってこの記述の目的のためには無視さ
れるであろう。どの場合でも、実際問題として、それら
は、ビームデコリメータ２２に対する小さい調整によっ
て除かれる。
【００２７】ビームをデコリメートすることがホログラ
ム平面におけるスポット半径を変える点に注目すべきで
ある。明らかに、これは、そうでなくて、もしもスポッ
トが余りにも小さいのならば、重ね合わせラスタースキ
ャンは、良好な一様性を作り出さず、他方もしもスポッ
トが余りにも大きいのならば、基板の非平坦性から生じ
る焦点への集まりが貧弱な像となる。好ましくは、スポ
ット寸法の変化は、±２０％以下に保たれるべきであ
る。もしも、これが受け入れられずに得られる像の倍率
を制限するならば、再生された像のホログラムからの距
離、換言すれば記録の際のマスクとホログラフィック層
との間の分離は増大されるべきである（以下、参照）
ム平面におけるスポット半径を変える点に注目すべきで
ある。明らかに、これは、そうでなくて、もしもスポッ
トが余りにも小さいのならば、重ね合わせラスタースキ
ャンは、良好な一様性を作り出さず、他方もしもスポッ
トが余りにも大きいのならば、基板の非平坦性から生じ
る焦点への集まりが貧弱な像となる。好ましくは、スポ
ット寸法の変化は、±２０％以下に保たれるべきであ
る。もしも、これが受け入れられずに得られる像の倍率
を制限するならば、再生された像のホログラムからの距
離、換言すれば記録の際のマスクとホログラフィック層
との間の分離は増大されるべきである（以下、参照）
【００２８】ここで、デコリミネートされたビーム１７
とホログラム９との相互作用について考察する。図４お
よび５を参照すると、それぞれｘｚおよびｙｚ平面にて
見られる光線３３とホログラムとの相互作用を示してお
り、斜めの線３４は、それぞれ層内でＴＩＲ透過ホログ
ラム（TIR transmission hologram）の局部的に記録さ
れた干渉縞を表している。このＴＩＲホログラムは、実
際上、より複雑な構造をしており、ＴＩＲ透過ホログラ
ムと同様に、像形成に寄与するＴＩＲ反射ホログラム、
像形成に寄与しないリップマンホログラムがある。続く
解析における方程式は、ＴＩＲホログラムの反射および
透過成分の双方からの像再生に対しては有効である。
とホログラム９との相互作用について考察する。図４お
よび５を参照すると、それぞれｘｚおよびｙｚ平面にて
見られる光線３３とホログラムとの相互作用を示してお
り、斜めの線３４は、それぞれ層内でＴＩＲ透過ホログ
ラム（TIR transmission hologram）の局部的に記録さ
れた干渉縞を表している。このＴＩＲホログラムは、実
際上、より複雑な構造をしており、ＴＩＲ透過ホログラ
ムと同様に、像形成に寄与するＴＩＲ反射ホログラム、
像形成に寄与しないリップマンホログラムがある。続く
解析における方程式は、ＴＩＲホログラムの反射および
透過成分の双方からの像再生に対しては有効である。
【００２９】ＴＩＲホログラムから再生された光線の
ｘ′およびｙ′方向における角度成分φｘ′およびφ
ｙ′のそれぞれは、次式によってホログラムに（ガラス
から）入射した光線の角度成分θｘ′およびθｙ′に関
係付けられる。
ｘ′およびｙ′方向における角度成分φｘ′およびφ
ｙ′のそれぞれは、次式によってホログラムに（ガラス
から）入射した光線の角度成分θｘ′およびθｙ′に関
係付けられる。
【数３】 ここで、ｄｘおよびｄｙはホログラム９に局部的に記録
された干渉パターンのｘおよびｙ方向の周期で（ＴＩＲ
反射透過ホログラムの値はＴＩＲ反射ホログラムの周期
と同じである。）、ｎはホログラム基板材料の屈折率
で、λは光の波長である。
された干渉パターンのｘおよびｙ方向の周期で（ＴＩＲ
反射透過ホログラムの値はＴＩＲ反射ホログラムの周期
と同じである。）、ｎはホログラム基板材料の屈折率
で、λは光の波長である。
【００３０】入射光の角度において、小さい変化δθ
ｘ′およびδθｙ′の場合、次式が得られる。
ｘ′およびδθｙ′の場合、次式が得られる。
【数４】 ホログラム９は、直角の入射角で対物ビームで記録され
るので、続いて、何等ビームデコリメータなしで、特徴
はホログラム表面に直角な方向に再生されるであろう。
それ故に、入射光の角度変位から生じる再生された特徴
の角度変位は、次式に、φｘ′＝０，φｙ′＝０（同様
に、θｘ′＝４５°，θｙ′＝０）を代入することによ
り分かる。
るので、続いて、何等ビームデコリメータなしで、特徴
はホログラム表面に直角な方向に再生されるであろう。
それ故に、入射光の角度変位から生じる再生された特徴
の角度変位は、次式に、φｘ′＝０，φｙ′＝０（同様
に、θｘ′＝４５°，θｙ′＝０）を代入することによ
り分かる。
【数５】
【００３１】したがって、もしも再生された像が、ホロ
グラムから距離ｄの所に形成されるならば、照射光線の
角度変位によって引き起こされる再生された特徴の横方
向の変位δｘ′およびδｙ′は、それぞれ次式によって
与えられる。
グラムから距離ｄの所に形成されるならば、照射光線の
角度変位によって引き起こされる再生された特徴の横方
向の変位δｘ′およびδｙ′は、それぞれ次式によって
与えられる。
【数６】
【００３２】それ故に、式（２），（３），（１０）お
よび（１１）から、照射ビームのデコリメーションは、
次式にしたがって再生された像内の点（ｘ′，ｙ′）で
の特徴の横方向の変位（δｘ′，δｙ′）を作り出す。
よび（１１）から、照射ビームのデコリメーションは、
次式にしたがって再生された像内の点（ｘ′，ｙ′）で
の特徴の横方向の変位（δｘ′，δｙ′）を作り出す。
【数７】 もしも、Ｒ≫ＷＬとなるように、そして上記の式の分母
をＲ＋１．５ＷＬとする近似が、要求される重ね合わせ
に関して無視できる特徴のシフトに対応するようにＲが
選ばれると、上記の式は次式の大きさの局部的に再生さ
れた像の倍率を記述していると認識できる。
をＲ＋１．５ＷＬとする近似が、要求される重ね合わせ
に関して無視できる特徴のシフトに対応するようにＲが
選ばれると、上記の式は次式の大きさの局部的に再生さ
れた像の倍率を記述していると認識できる。
【数８】
【００３３】これに関して、続いて、もしも要求される
像の倍率がＭならば、ビームデコリメータ２２を通り過
ぎるビームのデコリメーションは次式のようになる必要
がある。
像の倍率がＭならば、ビームデコリメータ２２を通り過
ぎるビームのデコリメーションは次式のようになる必要
がある。
【数９】
【００３４】要求されるデコリメーションは増大するｄ
によって、換言すれば、記録時のマスクおよびホログラ
フィック層の分離を増大させることによって、小さくな
ることに注目すべきである。式（１２）から、もしも速
度ｖでｘ（或は−ｘ）方向に照射ビームがスキャンする
と、局部的に再生された像は、次式で表される速度とは
反対方向に“移行する（migrate）”ことは明らかであ
る。
によって、換言すれば、記録時のマスクおよびホログラ
フィック層の分離を増大させることによって、小さくな
ることに注目すべきである。式（１２）から、もしも速
度ｖでｘ（或は−ｘ）方向に照射ビームがスキャンする
と、局部的に再生された像は、次式で表される速度とは
反対方向に“移行する（migrate）”ことは明らかであ
る。
【数１０】 ここで、Ｍｘはｘ方向における正確な像の倍率である。
【００３５】再生された像がスキャンが通る間、フォト
レジストに対して静止したままであるように、また完全
なプリントされた像が倍率Ｍを有するように、フォトレ
ジスト層１３がスキャンしているビーム１７の速度と反
対方向に速度Ｍｖで変位することが必要である。同様
に、照射ビーム１７がスキャンパス間で距離ｔだけｙ方
向にステップすると、局部的に再生された像は次式で表
される距離だけ反対方向にシフトする。
レジストに対して静止したままであるように、また完全
なプリントされた像が倍率Ｍを有するように、フォトレ
ジスト層１３がスキャンしているビーム１７の速度と反
対方向に速度Ｍｖで変位することが必要である。同様
に、照射ビーム１７がスキャンパス間で距離ｔだけｙ方
向にステップすると、局部的に再生された像は次式で表
される距離だけ反対方向にシフトする。
【数１１】 ここで、Ｍｙはｙ方向における正確な像の倍率である。
【００３６】それ故に、ビームがステップすることが、
フォトレジスト層１３に関して再生された像の変位を引
き起こさないように、そして完全なプリントされた像が
倍率Ｍを有するように、フォトレジスト層１３は、距離
Ｍｔだけ反対方向にステップしなければならない。ここ
で、前にｄ，Ｒ，Ｌ，ｖおよびｔ（それぞれ２００μ
ｍ，１０ｍｍ，１ｍ，１０ｃｍ／ｓおよび５ｍｍ）に属
すると考えられる値を使って特定の例を挙げると、もし
も要求される像の倍率が２×１０-5ならば、ビームデコ
リメータ２２から現れるビームのデコリメーションは、
１．２ｍＲとなる必要がある（式（１５）より）。この
デコリメーションはレンズ２４をレンズ２３に向けて
１．２ｍｍの距離だけ変位させることによって作り出さ
れる（式（１）より）。再生された像が、ビーム１７が
スキャンするとき、フォトレジスト層１３に関して静止
したままでいるためには、ｘ軸に平行なスキャンパスの
間、ウェーハ１２は２μｍ／ｓの速度とは反対方向に変
位しなければならず（式（１６）より）、そしてビーム
１７がスキャンパス間をｙ方向にステップするとき、ウ
ェーハ１２は反対方向に距離０．１μｍだけステップし
なければならない（式（１７）より）。
フォトレジスト層１３に関して再生された像の変位を引
き起こさないように、そして完全なプリントされた像が
倍率Ｍを有するように、フォトレジスト層１３は、距離
Ｍｔだけ反対方向にステップしなければならない。ここ
で、前にｄ，Ｒ，Ｌ，ｖおよびｔ（それぞれ２００μ
ｍ，１０ｍｍ，１ｍ，１０ｃｍ／ｓおよび５ｍｍ）に属
すると考えられる値を使って特定の例を挙げると、もし
も要求される像の倍率が２×１０-5ならば、ビームデコ
リメータ２２から現れるビームのデコリメーションは、
１．２ｍＲとなる必要がある（式（１５）より）。この
デコリメーションはレンズ２４をレンズ２３に向けて
１．２ｍｍの距離だけ変位させることによって作り出さ
れる（式（１）より）。再生された像が、ビーム１７が
スキャンするとき、フォトレジスト層１３に関して静止
したままでいるためには、ｘ軸に平行なスキャンパスの
間、ウェーハ１２は２μｍ／ｓの速度とは反対方向に変
位しなければならず（式（１６）より）、そしてビーム
１７がスキャンパス間をｙ方向にステップするとき、ウ
ェーハ１２は反対方向に距離０．１μｍだけステップし
なければならない（式（１７）より）。
【００３７】本発明の他の実施例では、デコリメーショ
ンモジュール２２とビーム縮小プリズムがスキャニング
ステージの前に配置されている。しかしながら、この装
置の場合、ビームがスキャンしているとき、デコリメー
ションモジュールとホログラムでのスキャニングビーム
との間の伝播距離は変化し、そしてホログラムにおける
ビームのデコリメーションが一定であるためには、微調
整がビームがスキャンしているときにビームデコリメー
ションモジュールにてなされるのが好ましい。
ンモジュール２２とビーム縮小プリズムがスキャニング
ステージの前に配置されている。しかしながら、この装
置の場合、ビームがスキャンしているとき、デコリメー
ションモジュールとホログラムでのスキャニングビーム
との間の伝播距離は変化し、そしてホログラムにおける
ビームのデコリメーションが一定であるためには、微調
整がビームがスキャンしているときにビームデコリメー
ションモジュールにてなされるのが好ましい。
【００３８】本発明のさらに別の実施例では、ｘｚおよ
びｙｚ平面でのビームのデコリメーションは、これらの
平面の各々に対する一組の柱状デコリメーション光学を
用いることにより（そして、ビーム縮小プリズム２６を
省くことにより）緩和されている。このシステムは、基
板の膨張が等方でないアプリケーションに対して好まし
い異なる値を、ｘおよびｙ方向における像の倍率が有す
ることを許容している。
びｙｚ平面でのビームのデコリメーションは、これらの
平面の各々に対する一組の柱状デコリメーション光学を
用いることにより（そして、ビーム縮小プリズム２６を
省くことにより）緩和されている。このシステムは、基
板の膨張が等方でないアプリケーションに対して好まし
い異なる値を、ｘおよびｙ方向における像の倍率が有す
ることを許容している。
【００３９】低い像の倍率および／または低い特徴の解
像度の場合、コリミネートされたスキャニングビーム
は、特徴の鮮明度の受け入れられない低下をきたすこと
なく採用される（Ｎ．Ｂ低下もまた、ビーム寸法の関数
である）。例えば、もしも、同じｄ，Ｒ，Ｌ，ｖおよび
ｔの値に対して、特徴の解像度が４μｍ以下で、そして
要求される像の倍率が４×１０-6であるならば、ビーム
がスキャンしているとき０．４μ／ｓの速度で（式（１
６）より）ｘ方向にウェーハを変位させ、ビームがステ
ップしているとき、２０ｎｍの距離だけ（式（１７）よ
り）ｙ方向にそれをステップさせるのに十分である。
像度の場合、コリミネートされたスキャニングビーム
は、特徴の鮮明度の受け入れられない低下をきたすこと
なく採用される（Ｎ．Ｂ低下もまた、ビーム寸法の関数
である）。例えば、もしも、同じｄ，Ｒ，Ｌ，ｖおよび
ｔの値に対して、特徴の解像度が４μｍ以下で、そして
要求される像の倍率が４×１０-6であるならば、ビーム
がスキャンしているとき０．４μ／ｓの速度で（式（１
６）より）ｘ方向にウェーハを変位させ、ビームがステ
ップしているとき、２０ｎｍの距離だけ（式（１７）よ
り）ｙ方向にそれをステップさせるのに十分である。
【００４０】ホログラフィック像形成に関連して常軌を
逸する効果が本発明の適用時に考慮されるべきであるこ
とに言及されるべきで、記録中、レファレンスビームの
逆方向から遠ざかる再生ビームを角度変位させること
が、再生された像に常軌を逸したことが導入されてい
る。それ故に、拡大された像の質が、倍率の増大ととも
にどうしても低下し、さらに特徴の解像度に強く依存す
る。しかしながら、殆どの現実の適用に対して、これら
の効果は無視できる。
逸する効果が本発明の適用時に考慮されるべきであるこ
とに言及されるべきで、記録中、レファレンスビームの
逆方向から遠ざかる再生ビームを角度変位させること
が、再生された像に常軌を逸したことが導入されてい
る。それ故に、拡大された像の質が、倍率の増大ととも
にどうしても低下し、さらに特徴の解像度に強く依存す
る。しかしながら、殆どの現実の適用に対して、これら
の効果は無視できる。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の第一の面によれば、全内反射ホログラムから感光層へ
プリントされたパターンの縮尺を変える方法であって、
スキャニングビームで全内反射ホログラムを照射するこ
とにより、全内反射ホログラムから像を再生すること、
ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニングビー
ムの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくなるよう
に、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感光層に
対するホログラムの上記移動の方向がスキャニングビー
ムのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小なら
ば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向がスキ
ャニングビームのそれと反対であるように、少なくとも
ホログラムと感光層のうちの一方を移動させることを含
んでいる。
の第一の面によれば、全内反射ホログラムから感光層へ
プリントされたパターンの縮尺を変える方法であって、
スキャニングビームで全内反射ホログラムを照射するこ
とにより、全内反射ホログラムから像を再生すること、
ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニングビー
ムの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくなるよう
に、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感光層に
対するホログラムの上記移動の方向がスキャニングビー
ムのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小なら
ば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向がスキ
ャニングビームのそれと反対であるように、少なくとも
ホログラムと感光層のうちの一方を移動させることを含
んでいる。
【００４２】このため、本発明に係る方法の価値は高め
られ、上記スキャニングビームにより上記全内反射ホロ
グラムから再生された像が、縮尺の変化を含むように、
本発明は、スキャニングビームの収束或は発散の程度を
変化せることを含むようになり、高解像度のパターンお
よび／または縮尺の大きな変化に対しても、鮮明度のロ
スを無視し得るようになるという効果を奏する。
られ、上記スキャニングビームにより上記全内反射ホロ
グラムから再生された像が、縮尺の変化を含むように、
本発明は、スキャニングビームの収束或は発散の程度を
変化せることを含むようになり、高解像度のパターンお
よび／または縮尺の大きな変化に対しても、鮮明度のロ
スを無視し得るようになるという効果を奏する。
【００４３】本発明の第二の面によれば、全反射ホログ
ラムから感光層へプリントされたパターンの縮尺を変化
させるための装置であって、スキャニングビームで上記
全内反射ホログラムを照射することにより、上記全内反
射ホログラムから像を再生するための手段と、上記全内
反射ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニング
ビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくなる
ように、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感光
層に対するホログラムの上記移動の方向がスキャニング
ビームのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小な
らば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向がス
キャニングビームのそれと反対であるように、少なくと
もホログラムと感光層のうちの一方を移動させる手段と
を含んでいる。
ラムから感光層へプリントされたパターンの縮尺を変化
させるための装置であって、スキャニングビームで上記
全内反射ホログラムを照射することにより、上記全内反
射ホログラムから像を再生するための手段と、上記全内
反射ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニング
ビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくなる
ように、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感光
層に対するホログラムの上記移動の方向がスキャニング
ビームのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小な
らば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向がス
キャニングビームのそれと反対であるように、少なくと
もホログラムと感光層のうちの一方を移動させる手段と
を含んでいる。
【００４４】このため、高解像度のパターンおよび／ま
たは縮尺の大きな変化に対しては、本発明に係る装置の
価値は、上記スキャニングビームによって上記ＴＩＲホ
ログラムから再生された像が縮尺の変化を含むようにス
キャニングビームの収束或は発散の程度を変化させるた
めの手段によって高められるという効果を奏する。
たは縮尺の大きな変化に対しては、本発明に係る装置の
価値は、上記スキャニングビームによって上記ＴＩＲホ
ログラムから再生された像が縮尺の変化を含むようにス
キャニングビームの収束或は発散の程度を変化させるた
めの手段によって高められるという効果を奏する。
【図１】 ＴＩＲホログラフィの主原理を示す図であ
る。
る。
【図２】 本発明を含むＴＩＲホログラフィックリソグ
ラフシステムの概略を示す図である。
ラフシステムの概略を示す図である。
【図３】 ホログラムをスキャンしている非平行化され
たビームを示す図である。
たビームを示す図である。
【図４】 ｘｚ平面内で見たＴＩＲホログラムによる光
線の回折を示す図である。
線の回折を示す図である。
【図５】 ｘｚ平面内で見たＴＩＲホログラムによる光
線の回折を示す図である。
線の回折を示す図である。
９ 全内反射（ＴＩＲ）ホログラム １３ フォトレジスト層 １７ スキャニングビーム（照射ビーム）
Claims (3)
- 【請求項１】 全内反射ホログラムから感光層へプリン
トされたパターンの縮尺を変える方法であって、 ａ） スキャニングビームで全内反射ホログラムを照射
することにより、全内反射ホログラムから像を再生する
こと、 ｂ） ホログラムの感光層に対する移動量がスキャニン
グビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた値に等しくな
るように、そして、もしも縮尺の変化が拡大ならば、感
光層に対するホログラムの上記移動の方向がスキャニン
グビームのそれと同じで、他方もしも縮尺の変化が縮小
ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向が
スキャニングビームのそれと反対であるように、少なく
ともホログラムと感光層のうちの一方を移動させること
を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記スキャニングビームに収束或は発散
を導入して、上記スキャニングビームによって上記ＴＩ
Ｒホログラムから局部的に再生された像が縮尺の変化を
含ませたことを特徴とする請求項１に記載の装置 - 【請求項３】 全反射ホログラムから感光層へプリント
されたパターンの縮尺を変化させるための装置であっ
て、 ａ） スキャニングビームで上記全内反射ホログラムを
照射することにより、上記全内反射ホログラムから像を
再生するための手段と、 ｂ） 上記全内反射ホログラムの感光層に対する移動量
がスキャニングビームの移動量に縮尺の変化分を掛けた
値に等しくなるように、そして、もしも縮尺の変化が拡
大ならば、感光層に対するホログラムの上記移動の方向
がスキャニングビームのそれと同じで、他方もしも縮尺
の変化が縮小ならば、感光層に対するホログラムの上記
移動の方向がスキャニングビームのそれと反対であるよ
うに、少なくともホログラムと感光層のうちの一方を移
動させる手段とを含むことを特徴とする装置。
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|---|---|---|---|
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