JP2003059804A - パターン形成装置及びパターン製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低廉で且つ高速、高精度のパターン描画をす
ることができるパターン形成装置及びパターン製造方法
を提供すること。 【解決手段】 半導体の回路マスクパターンの描画にお
いてＧＬＶ素子列８による０次回折光を、レチクル２に
パターンを描画するための光線とすると共に、この光線
とＸＹステージ３とを同期させて走査することによって
レチクル２にパターンを描画することとしたので、ビー
ム描画の場合に比べ光量の増加に対しての線幅増加が少
なく線幅制御が容易となると共に、高速度でのパターン
描画を可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば回路パター
ン露光用マスク、半導体及び液晶等の回路パターンの形
成を行うパターン形成装置及びパターン製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体及び液晶等の回路パターン
の露光技術は、可視光線を使った「ｇ線ステッパー」か
ら紫外線の「ｉ線ステッパー」、更にエキシマレーザー
を光源とする「ＫｒＦエキシマ・ステッパー」へと発展
し、光源の短波長化によりパターン解像度の大幅な向上
が達成されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の半導体
及び液晶等の回路パターンの微細化要求は、特に露光工
程に関する領域での形成装置及び検査装置のコストを大
幅に上昇させると共に、描画するトランジスタ数の飛躍
的な上昇により処理時間も大幅に長くさせる原因となっ
ている。

【０００４】更に、今後予定されているシステムＬＳＩ
に代表されるＳＯＣ（ＳｙｓｔｅｍＯｎ Ｃｈｉｐ）化
は多品種少量生産が必然的に求められ、露光工程におい
てマザーパターンとなるマスクコストの割合を上昇させ
る。

【０００５】これらの要因が相乗的に働き、露光工程に
おいてマスクコストが年々上昇していることが問題とな
ってきている。

【０００６】また、リソグラフ用マスク製造に要求され
る微細化要求は、一般的に行われているレーザービーム
描画装置の管理限界を超えつつあるが、より高精度に加
工の出来る電子ビーム描画による手法は、その形成装置
コスト、検査装置コスト及び処理速度の遅さが問題とな
る。

【０００７】一方、近年のサブクォーターミクロン以下
の半導体回路パターンをリソグラフで行う際、マスクに
造型された半導体回路パターンの持つ精度は、半導体露
光装置の光学的な解像力及び収差精度以上に大きな問題
となってきている。

【０００８】すなわち、半導体回路の微細化が進むに従
い半導体ウェ一ハ上に転写されるマスク誤差は、実際の
マスク誤差より拡大されて影響される（ＭＥＥＦ：Ｍａ
ｓｋＥｒｒｏｒ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏ
ｒ）ことが知られている。

【０００９】これは、半導体回路パターンの微細化に伴
い、マスク上に発生する光近接効果、マスクの表面のラ
フネス、位相シフトマスクにおける位相差及びハーフト
ーンマスクにおける透過率の不均一性等、現在制御パラ
メータとして完全に把握されていないプロセス要因の
他、半導体回路パターンの微細化に伴う露光光量及びフ
ォーカス誤差量によって記述されるプロセスウィンドウ
の狭域化が、半導体露光装置の管理精度を超えた領域で
の半導体露光装置の利用を余儀無くさせている為であ
る。

【００１０】本発明は、このような課題を解決するため
になされるもので、低廉で且つ高速、高精度のパターン
描画をすることができるパターン形成装置及びパターン
製造方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の主たる観点に係るマスクパターン形成装置
は、被加工物を載置するステージと、前記ステージに載
置された前記被加工物にパターンを形成するための光線
を導く手段と、前記光線の光路上に設けられた回折型線
状空間光変調器と、前記光線を前記ステージに載置され
た前記被加工物上を走査させる走査手段とを具備するこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明では、１次元型回折素子の光変調器
である回折型線状空間光変調器による回折光を、被加工
物にパターンを形成するための光線とすると共に、この
光線を走査することによって被加工物にパターンを形成
することとしたので、ビームによるパターン形成の場合
に比べ光量の増加に対しての線幅増加が少なく線幅制御
が容易となると共に、高速度でのパターン形成を可能と
している。

【００１３】本発明の一の形態によれば、前記走査手段
は、前記ステージを水平方向に移動させるものであるこ
とを特徴とする。これにより、容易に１次元回折光を使
って２次元のパターンの形成を行うことができる。

【００１４】本発明の一の形態によれば、前記走査手段
は、前記ステージを水平方向に移動させるものであると
共に前記回折型線状空間光変調器から射出する光線を反
射する走査用反射鏡を回動させるものであることを特徴
とする。これにより、より高速なパターンの形成が可能
となると共に液晶回路直接描画及び基板回路直接描画に
おいても容易且つ正確な２次元のパターンの形成を行う
ことができる。

【００１５】本発明の一の形態によれば、前記被加工物
にパターンを形成するための光線を導く手段は、前記回
折型線状空間光変調器に入射する光線を射出する単一波
長光源を具備することを特徴とする。これにより、回折
型線状空間光変調器による回折光を、被加工物にパター
ンを形成するための光線とすることが容易となり、回路
パターンの微細化要求に対応できることとなる。

【００１６】本発明の一の形態によれば、前記被加工物
にパターンを形成するための光線を導く手段は、前記回
折型線状空間光変調器面と前記被加工物にパターンを形
成するための光線を導く手段に配置にされた照明用対物
レンズとの結像関係を維持するオートフォーカス手段を
具備することを特徴とする。これにより、回折型線状空
間光変調器面と照明用対物レンズとの結像関係を常に適
切なフォーカシング状態で維持することができ、より正
確に回路パターンの微細化を図ることができる。

【００１７】本発明の一の形態によれば、前記回折型線
状空間光変調器と前記被加工物との間に、観察用の光線
を分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタ
からの光線を受光する観察用の撮像素子とを更に具備す
ることを特徴とする。これにより、パターンを形成する
ための光線を導く手段を、観測用光学系としてそのまま
用いることができるので、別に光学式顕微鏡を用意する
必要がなくコストの低減を図ることができるのみなら
ず、パターン形成の後直ちにその結果を確認できるため
作業効率をも図ることができる。

【００１８】本発明の一の形態によれば、前記被加工物
は、レジストが塗布されたものであることを特徴とす
る。レジストのもつガンマ特性を用いることにより、回
折型線状空間光変調器の製造誤差によるノイズに反応し
ないロバストなパターン形成装置とすることができる。

【００１９】本発明の他の観点に係るパターン製造方法
は、（ａ）ステージに載置された被加工物にパターンを
形成するための光線を導く工程と、（ｂ）前記光線の光
路上に設けられた回折型線状空間光変調器を使用して、
前記光線を変調する工程と、（ｃ）前記光線を前記ステ
ージに載置された前記被加工物上を走査する工程とを具
備することを特徴とする。本発明では、１次元型回折素
子の光変調器である回折型線状空間光変調器による回折
光を被加工物に導くと共に導かれた回折光を走査するこ
ととしたので、ビームによるパターン形成の場合に比べ
光量の増加に対しての線幅増加が少なく線幅制御が容易
となると共に、高速度でのパターン形成を可能としてい
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。

【００２１】図１は本発明の第１の実施の形態に係るパ
ターン形成装置を示す光学系及び制御系の構成図、図２
は電圧が印加される前の回折型線状空間光変調器(以下
ＧＬＶ素子という)の斜視図、図３は電圧が印加された
ＧＬＶ素子の斜視図、図４は図３のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００２２】図１に示すように、このパターン形成装置
１は、パターン描画される被加工物たるレチクル２が載
置され、ＸＹ方向への移動手段となるＸＹステージ３
と、レチクル２を垂直方向（Ｚ方向）に移動させるＺス
テージ２２と、レチクル２にパターンを形成するための
光線を導く手段としての光源４、ビーム整形用レンズ５
及び照射用対物レンズ６と、パターンを形成するための
光線の光路上に設けられたＧＬＶ素子７が複数配列され
たＧＬＶ素子列８と、ＧＬＶ素子駆動制御回路９と、パ
ターンジェネレータ１２と、パターン形成装置１の全体
の制御を行う制御系１３とを備えている。

【００２３】光源４は例えば、１５０ｎｍ〜４００ｎｍ
程度の紫外線領域の発振波長を持つレーザー光を射出す
るようになっている。光源４の発振波長は、加工するパ
ターン幅により決定すれば良く、微細加工を行うには波
長はより短い方が適している。

【００２４】すなわち、加工するパターン幅は半導体回
路のデザインルールにより決定され、本発明の応用例で
ある液晶回路直接描画及び基板配線直接描画では、半導
体回路に比べデザインルールが相当に広いので、光源４
の発振波長は、例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の可
視領域の発振波長をもつレーザー光源でも構わない。

【００２５】ビーム整形用レンズ５は、光源４から射出
したビームを線形にしてＧＬＶ素子７上に照射する。

【００２６】ＧＬＶ素子列８は、例えばＧＬＶ素子７が
縦方向に１０８０個配列されている。

【００２７】ＧＬＶ素子７は、図２に示すように電圧の
印加によって発生するクーロン引力を用いた変形可能な
リボン構造をもつ回折格子型空間変調器であって、３本
の可動リボン１４と３本の固定リボン１５の６本のリボ
ンが設けられている。

【００２８】また、ＧＬＶ素子７は電圧が印加されてい
ないときには、３本の可動リボン１４のリボン上面が残
りの３本の固定リボン１５のリボン上面に並ぶ形とな
り、単なる反射鏡となる。

【００２９】更に、図３及び図４に示すように制御系１
３及びＧＬＶ素子駆動制御回路９による制御下３本の可
動リボン１４に電圧が印加されると、可動リボン１４の
ＧＬＶ素子基板１６からリボン上面までの高さと、固定
リボン１５のＧＬＶ素子基板１６からリボン上面までの
高さとが、異なるものとなる。この３本の可動リボン１
４と３本の固定リボン１５における反射光の光路長の違
いにより、回折光が生じることとなる。

【００３０】また、回折光は各素子の間隔と、照射され
る光源波長によって決定される回折角に従って、各ＧＬ
Ｖ素子７に印加される電圧に応じた変調度で回折され
る。

【００３１】これにより、ビーム描画に比べ光量が増加
したときにも描画線幅の変動量が極めて少なくできるの
で、回路パターンの微細化要求に十分対応できることと
なる。

【００３２】即ち、光学的な分解能を十分に持たせるこ
とにより、回路パターンマスクの微細化要求に対応さ
せ、光近接効果を補正する為のＯＰＣパターンと呼ばれ
る修飾パターンの描画にも十分対応させている。

【００３３】また、ＧＬＶ素子列８は１０８０個のＧＬ
Ｖ素子７を並べているので、ビーム描画に比べ線状描画
が可能であり、処理速度が非常に高速となる。

【００３４】照射用対物レンズ６は図１に示すように、
ＧＬＶ素子列８から入射した回折光をレチクル２に導く
が、ＧＬＶ素子列８により発生した回折光のうち、信号
成分である０次光のみを透過し、１次以上の回折光を除
去する瞳フィルター(図示せず)を備えている。

【００３５】更に、照射用対物レンズ６はフォーカス用
光源２０及びフォーカス用検出部２１を備えており、フ
ォーカス用光源２０として例えばレーザダイオードが用
いられ、フォーカス用検出部２１としてはフォトディテ
クターが用いられる。

【００３６】これによって、照射用対物レンズ６はＧＬ
Ｖ素子面とによって結像関係が成立しており、オートフ
ォーカス手段としてのフォーカス用光源２０、フォーカ
ス用検出部２１、Ｚステージ２２及び制御系１３によ
り、加工中は常に適正な焦点位置が維持されている。

【００３７】ＸＹステージ３は、図１に示すようにパタ
ーン描画されるレチクル２が載置される。

【００３８】ここで、ＧＬＶ素子列８は線状の変調素子
であるため、二次元のパターンの描画を行う為には、Ｇ
ＬＶ素子列８の変調を連続的に変化させ、それに同期さ
せた走査手段が必要である。

【００３９】すなわち、ＸＹステージ３はＸＹ方向に移
動可能であって走査手段駆動制御回路１０及び制御系１
３の制御下、駆動用モータ(図示せず)によりパターンを
形成するための光線を走査する走査手段でもあり且つ、
走査手段駆動制御回路１０は同期回路１１により常にＧ
ＬＶ素子列８を駆動及び制御を行うＧＬＶ素子駆動制御
回路９と同期が保たれ、描画に必要な位置精度を確保し
ている。

【００４０】また、ＸＹステージ３はレチクル２を吸着
してＸＹステージ３上に固定するための吸着プレート
(図示せず)を備えている。

【００４１】更に、Ｚステージ２２は制御系１３の制御
下、駆動用モータ(図示せず)によりレチクル２を垂直方
向に移動させることができる。これによって、容易に照
射用対物レンズ６の適正な焦点位置が維持される。

【００４２】レチクル２は例えば紫外線透過材料である
石英基板上に、光反応材を塗布したものが用いられる。

【００４３】ＧＬＶ素子駆動制御回路９は、制御系１３
の制御下ＧＬＶ素子７に必要な電圧を印加するものであ
り、制御系１３はＧＬＶ素子駆動制御回路９、同期回路
１１、走査手段駆動制御回路１０、光源４、フォーカス
用光源２０、フォーカス用検出部２１及びＺステージ等
の制御を行うことで、パターン描画等の制御を可能とし
ている。

【００４４】パターンジェネレータ１２は、ＣＡＤデー
タをＧＬＶ素子列８の駆動データ形式へとデータ変換を
行う。

【００４５】次に、上記のように構成されたパターン形
成装置１の動作について説明する。

【００４６】例えばマスクパターンを製造する場合は、
まず図１に示すように、描画する被加工物であるフォト
レジストを塗布したレチクル２がＸＹステージ３上に載
せられる。

【００４７】更に、制御系１３の電源が投入されると、
ビーム整形用レンズ５の光源４からビームが射出される
と共に、レチクル２が吸着プレートによって吸着され、
ＸＹステージ３上に固定される。これによって、パター
ン描画中にレチクル２がずれることを防止すると共にレ
チクル２に傷がつくのを防げる。

【００４８】次に、制御系１３、同期回路１１及び走査
手段駆動制御回路１０の制御下、ＧＬＶ素子駆動制御回
路９と同期が図られ、駆動用モータによりＸＹステージ
３が水平方向であるＸＹ方向に移動され、レチクル２の
描画すべき位置が照射用対物レンズ６の直下にセットさ
れる。

【００４９】また、制御系１３の制御下、フォーカス用
光源２０からレチクル２の描画すべき位置にビームが射
出され、反射光がフォーカス用検出部２１に入射する。

【００５０】フォーカス用検出部２１に入射したビーム
は電気信号となり制御系１３の制御下、Ｚステージ２２
が駆動用モータ(図示せず)によってフォーカス方向に移
動される。

【００５１】これによって、ＧＬＶ素子面と、照射用対
物レンズ６との結像関係は、描画中常に適正な焦点位置
を保持でき、常に正確に微細な回路パターンを描画でき
ることとなる。

【００５２】更に、光源４から射出されたビームはビー
ム整形用レンズ５により線形均一照明とされ、ＧＬＶ素
子７上に照射される。

【００５３】また、レチクル２の描画すべきパターン設
計データは、パターンジェネレータ１２を介してＧＬＶ
素子駆動用のデータへと変換され、制御系１３の制御下
ＧＬＶ素子駆動制御回路９を介してＧＬＶ素子７に電圧
が印加される。

【００５４】これによって、図３及び図４に示すように
可動リボン１４が固定リボン１５よりＧＬＶ素子基板１
６の方向に凹み、この可動リボン１４の上面による反射
光と固定リボン１５の上面による反射光との光路長の差
により、回折光が生じ変調させることができる。

【００５５】また、ＧＬＶ素子７により任意に変調を掛
けることが出来る為、露光後の現像及び拡散工程の特性
を活かし、描画線幅の任意制御を可能としている。

【００５６】更に、パターン形成装置１毎に光学収差補
正データを登録しておき、描画データにフェードバック
させる事で、パターン形成装置１個々に最適なパターン
の作成を可能としている。

【００５７】次に、図１に示すようにＧＬＶ素子列８か
ら射出した回折光は照射用対物レンズ６に入射し、瞳フ
ィルターにより信号成分である０次回折光のみが透過さ
れ、１次以上の回折光は除去される。

【００５８】更に、この０次回折光がＸＹステージ３上
に載置されたレチクル２に結像されることとなる。

【００５９】ここで結像したＧＬＶ素子面の回折像は、
パターン設計データのある一部の１次元データを表現し
ている。従ってＧＬＶ素子列８をデータに従って変調さ
せ、制御系１３を用いて、走査手段によるレチクル２面
の走査とＧＬＶ素子列８の変調周期との同期を行いなが
ら、連続的に露光を行うことで、所望のパターン造型を
可能としている。

【００６０】例えば、ＧＬＶ素子列８の変調を連続的に
変化させ、これに同期させたＸＹステージ３によりレチ
クル２を走査手段駆動制御回路１０、同期回路１１及び
制御系１３の制御下ＸＹ方向に走査させる。これによっ
て２次元のパターンの描画が行われる。

【００６１】また、０次回折光を、パターン製造用の光
線信号として用いているが、０次回折光のゼロレベルは
ＧＬＶ素子７に電圧を最大限印加し、１次回折効率を最
大限にした状態であるが、ＧＬＶ素子７の製造誤差上、
若干のノイズが生じる。

【００６２】しかしながら、一般に半導体レジストに代
表される紫外線領域の光反応材では、選択比が非常に高
い為、エネルギースレッシュホールド以下のＧＬＶ素子
７のノイズに対して、光反応材が反応しないと言う特性
があり、この特性を活かすことでＧＬＶ素子７のノイズ
に反応しないロバストな装置システムを可能としてい
る。

【００６３】更に、描画に用いた光学系をそのまま検査
用光学系として用い、高速ラインセンサを検出器(図示
せず)とし、描画に用いたデータと直接比較する事でデ
ータ対パターンの高速検査を可能としている。

【００６４】このように本実施形態によれば、半導体の
回路パターンマスクの描画においてＧＬＶ素子列８によ
る０次回折光を、レチクル２にパターンを描画するため
の光線とすると共に、この光線とＸＹステージ３とを同
期させて走査することによってレチクル２にパターンを
描画することとしたので、ビーム描画の場合に比べ光量
の増加に対しての線幅増加が少なく線幅制御が容易とな
ると共に、高速度でのパターン描画を可能としている。

【００６５】また、ビーム描画によるガウス分布に比べ
ＧＬＶ素子７による回折光の０次回折光の方が強度分布
の立ち上りが急であり且つ、半導体レジストの選択比が
非常に高いためＧＬＶ素子７の製造誤差上生じる若干の
ノイズも問題とならず、精度の高い微細な回路パターン
を描画できることとなる。

【００６６】次に、図５は本発明の第２の実施の形態に
係る走査用反射鏡を回動する場合の光学系及び制御系の
構成図である。

【００６７】なお、図５において第１の実施形態で示し
た図１における構成要素と同一の構成要素については同
一の符号を付すものとし、その説明を省略する。

【００６８】図５に示すように、ビーム整形用レンズ５
の代わりにホモジナイザ光学系２３が設けられており、
更にホモジナイザ光学系２３を射出した光線をＧＬＶ素
子列８の方向へ反射させる反射鏡２４と、ＧＬＶ素子列
８による回折光をレチクル２の方向へ反射させる走査用
反射鏡２５と、レチクル２においてＸ方向に走査できる
ように走査用反射鏡２５を回動させる走査用反射鏡駆動
手段２６とが設けられている。

【００６９】図５を参照しながら本実施形態の動作につ
いて説明する。ここでＧＬＶ素子面と、照射用対物レン
ズ６との結像関係が、描画中常に適正な焦点位置を保持
できるまでは、第１の実施の形態の場合と同一である。

【００７０】次に、光源４から射出されたビームはホモ
ジナイザ光学系２３に入射し、更にホモジナイザ光学系
２３から射出されたビームが、反射鏡２４によってＧＬ
Ｖ素子列８の方向に反射される。

【００７１】この後、制御系１３の制御下ＧＬＶ素子列
８によって回折光が生じ変調されるまでは、第１の実施
の形態の場合と同一である。

【００７２】次に、ＧＬＶ素子列８から射出した回折光
は走査用反射鏡２５によって反射され、照射用対物レン
ズ６に入射し、瞳フィルターにより信号成分である０次
回折光のみが透過され、１次以上の回折光は除去され
る。

【００７３】更に、この０次回折光がＸＹステージ３上
に載置されたレチクル２に結像されることとなる。

【００７４】次に、制御系１３及び同期回路１１の制御
下、走査用反射鏡駆動手段２６によって走査用反射鏡２
５は、ＧＬＶ素子列８の変調周期との同期を行いながら
θ方向に回動される。これによって、照射用対物レンズ
６によりレチクル２に結像される像はＸ_１からＸ_２へ移
動し、Ｘ方向に直線的にパターンが描かれることとな
る。

【００７５】次に、走査用反射鏡２５はＸ_１に戻るよう
に走査用反射鏡駆動手段２６によって回動されると共
に、ＸＹステージ３がＹ方向に制御系１３、同期回路１
１及び走査手段駆動制御回路１０の制御下、ＧＬＶ素子
列８の変調周期との同期を行いながら移動される。

【００７６】以上の繰り返しによってレチクル２に所望
の２次元パターンの描画が行われることとなる。

【００７７】このように本実施形態によれば、走査手段
をＸＹステージ３によるＹ方向の移動と走査用反射鏡駆
動手段２６による走査用反射鏡２５のθ方向の回動とに
よることとしたので、より高速な２次元パターンの描画
が可能となり、且つ液晶回路直接描画及び基板回路直接
描画においても容易に正確な２次元パターンの描画が可
能となる。

【００７８】次に、図６は本発明の第３の実施の形態に
係るパターン形成装置を観察用の顕微鏡として用いる場
合の光学系及び制御系の構成図である。

【００７９】なお、図６において第１の実施形態で示し
た図１における構成要素と同一の構成要素については同
一の符号をするものとし、その説明を省略する。

【００８０】図６に示すように照射用対物レンズ６に
は、ビームスプリッタ１７及び撮像素子１８がＧＬＶ素
子列８とレチクル２との間に配設されている。これによ
って、パターン形成装置１が観察用の顕微鏡としても用
いることができることとなる。

【００８１】図６を参照しながら本実施形態の動作につ
いて説明する。制御系１３の電源が投入されると、ビー
ム整形用レンズ５の光源４からビームが射出されると共
に、レチクル２が吸着プレートによって吸着され、ＸＹ
ステージ３上に固定されるまでは、第１の実施の形態の
場合と同一である。

【００８２】次に、制御系１３の制御下、駆動用モータ
によりＸＹステージ３が水平方向であるＸＹ方向に移動
され、レチクル２の観測すべき位置が照射用対物レンズ
６の直下にセットされる。

【００８３】更に、光源４から射出されたビームがビー
ム整形用レンズ５により線形均一照明とされ、ＧＬＶ素
子７上に照射される。

【００８４】次に、制御系１３及びＧＬＶ素子駆動制御
回路９の制御下、ＧＬＶ素子列８の全ＧＬＶ素子７に印
加する電圧を一定にすることで、均一な照明光がＧＬＶ
素子列８から射出される。

【００８５】更に、ＧＬＶ素子列８から射出された照明
光はビームスプリッタ１７を透過し、照射用対物レンズ
６によりＸＹステージ３に載置されたレチクル２に照射
される。

【００８６】次に、レチクル２から反射されたビームは
照射用対物レンズ６を射出し、ビームスプリッタ１７に
より反射され撮像素子１８に像が結ばれる。

【００８７】このように本実施形態によれば、パターン
形成装置１の光学系をそのまま使いその光路中にビーム
スプリッタ１７と撮像素子１８とを配設して、例えば回
路パターンが描画されたレチクル２を観測することとし
たので、別に観察用の顕微鏡を用意する必要がなくなり
コストの軽減を図ることができるだけでなく、パターン
描画の後直ちにその結果を確認できるため作業効率の向
上をも図ることができる。

【００８８】なお、本発明は上述したいずれの実施形態
にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変形
して実施できる。

【００８９】例えば、上述の実施形態では、半導体回路
パターンマスクの直接描画について主として説明した
が、そのまま光源波長、照明手段、投影手段及び走査手
段を変更する事で、半導体回路パターン、液晶回路及び
高密度実装基板配線等の直接描画への応用が可能であ
る。

【００９０】これによって、半導体回路パターン、液晶
回路及び高密度実装基板配線等の直接描画においても、
ビーム描画の場合に比べ光量の増加に対しての線幅増加
が少なく線幅制御が容易となると共に、高速度でのパタ
ーン形成が可能となる。

【００９１】また、上述の実施形態では、描画用の信号
として０次回折光を用いたが±１次回折光の両方若しく
はいずれか一方であっても良い。

【００９２】これにより、より適切な回折光を使用でき
るため更に正確な微細回路パターンの直接描画が可能と
なる。

【００９３】更に、上述の実施形態では、ＧＬＶ素子７
として６本リボンのうち３本の固定リボン１５と３本の
可動リボン１４としたが、これに限られるものでなく６
本リボンの全部が可動リボン１４であってもよい。

【００９４】これにより、より複雑な回折光の制御が可
能となり、各種の微細回路パターンに最も適合した直接
描画が可能となる。

【００９５】また、上述の実施形態では、ＧＬＶ素子列
８としてＧＬＶ素子７を１０８０個直線的に並べたが、
１０８０個に限られるものではない。更に、直線的に並
べる方法も１列に限られるものではなく、複数列であっ
てもかまわない。

【００９６】これにより、より被加工物に最適な回折光
を作成できると共に更にパターン形成スピードが増すこ
ととなる。

【００９７】更に、上述の実施形態では、オートフォー
カス手段として照射用対物レンズ６に設けられたフォー
カス用光源２０、フォーカス用検出部２１及びＺステー
ジ２２によったが、これに限られるものではなく例えば
Ｚステージ２２の代わりに照射用対物レンズ６に設けら
れたアクチュエータによってもよい。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば回
折型線状空間光変調器を用いることによって低廉で且つ
高速、高精度な各種パターンの形成をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るパターン形成装置を示
す光学系及び制御系の構成図である。

【図２】本発明の実施形態に係る電圧が印加される前の
ＧＬＶ素子の斜視図である。

【図３】本発明の実施形態に係る電圧が印加されたＧＬ
Ｖ素子の斜視図である。

【図４】本発明の実施形態に係る電圧が印加されたＧＬ
Ｖ素子の斜視図のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る走査用反射鏡を
回動する場合の光学系及び制御系の構成図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係るパターン形成装
置を観察用の顕微鏡として用いる場合の光学系及び制御
系の構成図である。

【符号の説明】

１ パターン形成装置 ２ レチクル ３ ＸＹステージ ４ 光源 ５ ビーム整形用レンズ ６ 照射用対物レンズ ７ ＧＬＶ素子 １７ ビームスプリッタ １８ 撮像素子 ２０ フォーカス用光源 ２１ フォーカス用検出部 ２２ Ｚステージ ２５ 走査用反射鏡

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 9/02 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ ５１８ (72)発明者 今井 裕 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 菊池 啓記 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H041 AA12 AA23 AB14 AC06 AZ01 AZ05 2H045 AB01 BA02 DA31 2H049 AA06 AA55 AA61 5F046 BA05 CB01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を載置するステージと、 前記ステージに載置された前記被加工物にパターンを形
   成するための光線を導く手段と、 前記光線の光路上に設けられた回折型線状空間光変調器
   と、 前記光線を前記ステージに載置された前記被加工物上を
   走査させる走査手段とを具備することを特徴とするパタ
   ーン形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパターン形成装置にお
   いて、 前記走査手段は、前記ステージを水平方向に移動させる
   ものであることを特徴とするパターン形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のパターン形成装置にお
   いて、 前記走査手段は、前記ステージを水平方向に移動させる
   ものであると共に前記回折型線状空間光変調器から射出
   する光線を反射する走査用反射鏡を回動させるものであ
   ることを特徴とするパターン形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
   項に記載のパターン形成装置において、 前記被加工物にパターンを形成するための光線を導く手
   段は、前記回折型線状空間光変調器に入射する光線を射
   出する単一波長光源を具備することを特徴とするパター
   ン形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のうちいずれか１
   項に記載のパターン形成装置において、 前記被加工物にパターンを形成するための光線を導く手
   段は、前記回折型線状空間光変調器面と前記被加工物に
   パターンを形成するための光線を導く手段に配置にされ
   た照明用対物レンズとの結像関係を維持するオートフォ
   ーカス手段を具備することを特徴とするパターン形成装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載のパターン形成装置において、 前記回折型線状空間光変調器と前記被加工物との間に、
   観察用の光線を分岐するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタからの光線を受光する観察用の撮
   像素子とを更に具備することを特徴とするパターン形成
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のうちいずれか
   １項に記載のパターン形成装置において、 前記被加工物は、レジストが塗布されたものであること
   を特徴とするパターン形成装置。
8. 【請求項８】 （ａ）ステージに載置された被加工物に
   パターンを形成するための光線を導く工程と、 （ｂ）前記光線の光路上に設けられた回折型線状空間光
   変調器を使用して、前記光線を変調する工程と、 （ｃ）前記光線を前記ステージに載置された前記被加工
   物上を走査する工程とを具備することを特徴とするパタ
   ーン製造方法。