JP2003195475A - ホログラムマスク作製用の露光方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方法 - Google Patents
ホログラムマスク作製用の露光方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方法Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
-
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-
- G—PHYSICS
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- G03H2001/0094—Adaptation of holography to specific applications for patterning or machining using the holobject as input light distribution
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホログラムマスクの作製において、位相シフ
トマスクの情報をホログラム材に記録することを容易に
させること。 【解決手段】 第１の露光に続く第２の露光において、
第２の原版マスクを経てホログラム材に照射される第２
の物体光と、第２の原版マスクを経ずにホログラム材に
照射される第２の参照光とを用いて、光源からホログラ
ム材に至る光路のいずれかの位置において、第１の物体
光と第１の参照光との間の第１の位相差と、第２の物体
光と第２の参照光との間の第２の位相差とが異なるよう
に、第２の位相差を変えて、第２の原版マスクの光透過
遮蔽パターンをホログラム材に露光する。
トマスクの情報をホログラム材に記録することを容易に
させること。 【解決手段】 第１の露光に続く第２の露光において、
第２の原版マスクを経てホログラム材に照射される第２
の物体光と、第２の原版マスクを経ずにホログラム材に
照射される第２の参照光とを用いて、光源からホログラ
ム材に至る光路のいずれかの位置において、第１の物体
光と第１の参照光との間の第１の位相差と、第２の物体
光と第２の参照光との間の第２の位相差とが異なるよう
に、第２の位相差を変えて、第２の原版マスクの光透過
遮蔽パターンをホログラム材に露光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路や
液晶表示装置等の製造においてフォトリソグラフィ工程
で用いる露光用ホログラムマスクを作製するための露光
方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方
法に関する。
液晶表示装置等の製造においてフォトリソグラフィ工程
で用いる露光用ホログラムマスクを作製するための露光
方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】露光用マスクの露光パターンをプロキシ
ミティ露光やレンズ投影露光あるいはミラー投影露光等
により直接に被露光物に結像させる記録方法において、
露光光の波長と同程度の線幅を有する露光パターンの解
像は光の回折現象に起因して困難である（いわゆる回折
限界）という不都合を解消するために、位相シフタと呼
ばれる位相変調層を有する位相シフトマスクを用いる記
録方法がある。
ミティ露光やレンズ投影露光あるいはミラー投影露光等
により直接に被露光物に結像させる記録方法において、
露光光の波長と同程度の線幅を有する露光パターンの解
像は光の回折現象に起因して困難である（いわゆる回折
限界）という不都合を解消するために、位相シフタと呼
ばれる位相変調層を有する位相シフトマスクを用いる記
録方法がある。
【０００３】このような位相シフトマスクを用いる記録
方法においては、例えば位相シフトマスクに形成された
２つの接近する光透過部の一方に位相シフタを形成し
て、両光透過部を透過した光の位相が互いに逆になるよ
うにすれば、逆位相で干渉し合う回折光が互いに打ち消
されるので、回折限界が緩和され、被露光物への結像の
解像度が向上する。
方法においては、例えば位相シフトマスクに形成された
２つの接近する光透過部の一方に位相シフタを形成し
て、両光透過部を透過した光の位相が互いに逆になるよ
うにすれば、逆位相で干渉し合う回折光が互いに打ち消
されるので、回折限界が緩和され、被露光物への結像の
解像度が向上する。
【０００４】しかし、位相シフトマスクを用いる記録方
法では、結像光学系としてレンズ光学系を用いているた
め、該レンズ光学系の収差及び開口数が結像の解像度に
影響を与える結果となり、最終的に得られる結像の解像
度が制限されていた。
法では、結像光学系としてレンズ光学系を用いているた
め、該レンズ光学系の収差及び開口数が結像の解像度に
影響を与える結果となり、最終的に得られる結像の解像
度が制限されていた。
【０００５】このような結像用レンズ光学系の収差及び
開口数に起因して結像の解像度が制限されるという不都
合を解消するために、位相シフトマスクの露光パターン
の情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスクを用
いて、ホログラムマスクにレーザ光を照射し、ホログラ
ムマスクの干渉縞を経た光を被露光物に結像させること
により、位相シフトマスクの露光パターンの情報を有す
るパターンを被露光物に形成する方法がある。
開口数に起因して結像の解像度が制限されるという不都
合を解消するために、位相シフトマスクの露光パターン
の情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスクを用
いて、ホログラムマスクにレーザ光を照射し、ホログラ
ムマスクの干渉縞を経た光を被露光物に結像させること
により、位相シフトマスクの露光パターンの情報を有す
るパターンを被露光物に形成する方法がある。
【０００６】このようなホログラムマスクを用いる記録
方法においては、ホログラムマスクと被露光物との間に
レンズ等の光学系を設ける場合及び設けない場合のいず
れにおいても、原理的に収差のない結像が得られると共
に、高い開口数（ＮＡ）を得やすいことから高解像度の
結像が得られる。
方法においては、ホログラムマスクと被露光物との間に
レンズ等の光学系を設ける場合及び設けない場合のいず
れにおいても、原理的に収差のない結像が得られると共
に、高い開口数（ＮＡ）を得やすいことから高解像度の
結像が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ホログラムマ
スクの作製は原版となる位相シフトマスクの情報をホロ
グラム材に記録することによって行われるものであり、
該位相シフトマスクの作製が困難であるという問題を有
していた。
スクの作製は原版となる位相シフトマスクの情報をホロ
グラム材に記録することによって行われるものであり、
該位相シフトマスクの作製が困難であるという問題を有
していた。
【０００８】本発明の目的は、ホログラムマスクの作製
において、位相シフトマスクの情報をホログラム材に記
録することを容易にさせることである。
において、位相シフトマスクの情報をホログラム材に記
録することを容易にさせることである。
【０００９】
【課題を解決する解決手段、作用及び効果】本発明に係
るホログラムマスク作製用の露光方法は、複数の原版マ
スクを用いて、各原版マスクに形成された光変調層の光
透過遮蔽パターンを同じホログラム材に露光して、光透
過率及び位相に関する変調情報を含む干渉縞を有するホ
ログラムマスクを作製するための露光方法であって、第
１の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射され
る第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記ホ
ログラム材に照射される第１の参照光とを用いて、前記
第１の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホロ
グラム材に露光する第１の露光ステップと、前記第１の
露光ステップに続く第２の露光ステップであって、第２
の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される
第２の物体光と前記第２の原版マスクを経ずに前記ホロ
グラム材に照射される第２の参照光とを用いて、光源か
ら前記ホログラム材に至る光路のいずれかの位置におい
て、前記第１の物体光と前記第１の参照光との間の第１
の位相差と、前記第２の物体光と前記第２の参照光との
間の第２の位相差とが異なるように前記第２の位相差を
変えて、前記第２の原版マスクの前記光透過遮蔽パター
ンを前記ホログラム材に露光する第２の露光ステップと
を含む。
るホログラムマスク作製用の露光方法は、複数の原版マ
スクを用いて、各原版マスクに形成された光変調層の光
透過遮蔽パターンを同じホログラム材に露光して、光透
過率及び位相に関する変調情報を含む干渉縞を有するホ
ログラムマスクを作製するための露光方法であって、第
１の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射され
る第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記ホ
ログラム材に照射される第１の参照光とを用いて、前記
第１の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホロ
グラム材に露光する第１の露光ステップと、前記第１の
露光ステップに続く第２の露光ステップであって、第２
の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される
第２の物体光と前記第２の原版マスクを経ずに前記ホロ
グラム材に照射される第２の参照光とを用いて、光源か
ら前記ホログラム材に至る光路のいずれかの位置におい
て、前記第１の物体光と前記第１の参照光との間の第１
の位相差と、前記第２の物体光と前記第２の参照光との
間の第２の位相差とが異なるように前記第２の位相差を
変えて、前記第２の原版マスクの前記光透過遮蔽パター
ンを前記ホログラム材に露光する第２の露光ステップと
を含む。
【００１０】そのようなホログラムマスク作製用の露光
方法によれば、第１の露光ステップでホログラム材に記
録される情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パターン
の情報を含み、第２の露光ステップでホログラム材に記
録される情報は第２の原版マスクの光透過遮蔽パターン
の情報と位相に関する変調情報とを含む。
方法によれば、第１の露光ステップでホログラム材に記
録される情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パターン
の情報を含み、第２の露光ステップでホログラム材に記
録される情報は第２の原版マスクの光透過遮蔽パターン
の情報と位相に関する変調情報とを含む。
【００１１】例えば位相シフトマスクの露光パターンの
光透過遮蔽に関するパターンが第１の原版マスクと第２
の原版マスクとに適宜に割り振られ、第２の露光ステッ
プにおいて位相シフトマスクの位相シフタの位相変調情
報に対応するように第２の位相差が変えられれば、第１
の露光ステップでホログラム材に記録される情報と、第
２の露光ステップでホログラム材に記録され、位相に関
する変調情報を含む情報とが２回の露光によってホログ
ラム材に記録される。
光透過遮蔽に関するパターンが第１の原版マスクと第２
の原版マスクとに適宜に割り振られ、第２の露光ステッ
プにおいて位相シフトマスクの位相シフタの位相変調情
報に対応するように第２の位相差が変えられれば、第１
の露光ステップでホログラム材に記録される情報と、第
２の露光ステップでホログラム材に記録され、位相に関
する変調情報を含む情報とが２回の露光によってホログ
ラム材に記録される。
【００１２】位相シフトマスクの位相差を含むパターン
が第１の原版マスクと第２の原版マスクに光透過遮蔽パ
ターンとして割り振られるので、位相シフトマスクを原
版として用いる場合と比較して必要な原版マスクの枚数
は増すが、位相シフトマスクを作製する必要がない。
が第１の原版マスクと第２の原版マスクに光透過遮蔽パ
ターンとして割り振られるので、位相シフトマスクを原
版として用いる場合と比較して必要な原版マスクの枚数
は増すが、位相シフトマスクを作製する必要がない。
【００１３】前記位相差を変えるステップは、好ましく
は、前記光源から前記第２の原版マスクを経て前記ホロ
グラム材に至る光路及び前記光源から前記第２の原版マ
スクを経ずに前記ホログラム材に至る光路の少なくとも
一方の光路長を変えるステップを備えることができる。
そのような位相差を変えるステップにおいて光路長が変
えられた光の位相が変調され、第２の位相差が変更され
る。
は、前記光源から前記第２の原版マスクを経て前記ホロ
グラム材に至る光路及び前記光源から前記第２の原版マ
スクを経ずに前記ホログラム材に至る光路の少なくとも
一方の光路長を変えるステップを備えることができる。
そのような位相差を変えるステップにおいて光路長が変
えられた光の位相が変調され、第２の位相差が変更され
る。
【００１４】前記光透過遮蔽パターンを、所定の幅寸法
を有する帯状の光透過部であって縞模様状に配置された
複数の光透過部と、該複数の光透過部間に配置された帯
状の複数の光遮蔽部とを含むパターンとし、前記第１の
原版マスクの前記光透過部を、前記第２の原版マスクの
前記光遮蔽部で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応
するようにし、前記第１の位相差と前記第２の位相差と
の間の相違を略πになるようにしてもよい。これによ
り、交互に縞模様状に配置された帯状の複数の光透過部
と光遮蔽部とにより低減された空間周波数を有するパタ
ーンの情報と、２つの波が互いに逆位相になった情報と
がホログラム材に記録される。このような位相シフトマ
スクは一般に「渋谷レベンソン型」と呼ばれる。
を有する帯状の光透過部であって縞模様状に配置された
複数の光透過部と、該複数の光透過部間に配置された帯
状の複数の光遮蔽部とを含むパターンとし、前記第１の
原版マスクの前記光透過部を、前記第２の原版マスクの
前記光遮蔽部で遮蔽される領域の少なくとも一部に対応
するようにし、前記第１の位相差と前記第２の位相差と
の間の相違を略πになるようにしてもよい。これによ
り、交互に縞模様状に配置された帯状の複数の光透過部
と光遮蔽部とにより低減された空間周波数を有するパタ
ーンの情報と、２つの波が互いに逆位相になった情報と
がホログラム材に記録される。このような位相シフトマ
スクは一般に「渋谷レベンソン型」と呼ばれる。
【００１５】さらに、前記第１の露光ステップで前記ホ
ログラム材に形成される第１の干渉縞による回折効率と
前記第２の露光ステップで前記ホログラム材に形成され
る第２の干渉縞による回折効率との間に差を生じさせる
回折効率変更ステップを含んでもよい。このような回折
効率変更ステップを含む露光方法により、位相シフトマ
スクの光半透過性の位相シフタが有する機能と同様の機
能を備えたホログラムマスクを作製することができる。
このような位相シフトマスクは一般に「ハーフトーン
型」と呼ばれる。
ログラム材に形成される第１の干渉縞による回折効率と
前記第２の露光ステップで前記ホログラム材に形成され
る第２の干渉縞による回折効率との間に差を生じさせる
回折効率変更ステップを含んでもよい。このような回折
効率変更ステップを含む露光方法により、位相シフトマ
スクの光半透過性の位相シフタが有する機能と同様の機
能を備えたホログラムマスクを作製することができる。
このような位相シフトマスクは一般に「ハーフトーン
型」と呼ばれる。
【００１６】前記回折効率変更ステップは、参照光に対
する物体光の光強度比を前記回折効率を最大とするため
に必要な光強度比より小さくなるように前記原版マスク
より前記光源側において減少させる光強度減少ステッ
プ、又は前記ホログラム材に与える露光量を前記回折効
率を最大とするために必要な露光量より小さくなるよう
に調整する露光量調整ステップを備えてもよい。このよ
うな光強度減少ステップ又は露光量調整ステップを備え
る回折効率変更ステップを含む露光方法により位相シフ
トマスクの種々の光透過率を有する位相シフタが有する
機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製する
ことができる。
する物体光の光強度比を前記回折効率を最大とするため
に必要な光強度比より小さくなるように前記原版マスク
より前記光源側において減少させる光強度減少ステッ
プ、又は前記ホログラム材に与える露光量を前記回折効
率を最大とするために必要な露光量より小さくなるよう
に調整する露光量調整ステップを備えてもよい。このよ
うな光強度減少ステップ又は露光量調整ステップを備え
る回折効率変更ステップを含む露光方法により位相シフ
トマスクの種々の光透過率を有する位相シフタが有する
機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製する
ことができる。
【００１７】前記ホログラム材に最終的に形成される干
渉縞は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分と
光半透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を含
むようにし、前記第１の原版マスク及び前記第２の原版
マスクは、前記ホログラム材の前記縞模様状の干渉縞の
前記光半透過性の部分又は前記光透過性の部分に対応す
る前記光遮蔽部を有し、前記第１の原版マスクの前記光
透過部は、前記第２の原版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽
される領域の少なくとも一部に対応するようにし、前記
第１の位相差と前記第２の位相差との相違を略πになる
ようにし、前記ホログラム材の回折効率を前記光半透過
性の部分で小さくなるように変更させる回折効率変更ス
テップを備えるようにしてもよい。これにより、位相シ
フトマスクの種々の光透過率を有する位相シフタが有す
る機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製す
ることができる。
渉縞は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分と
光半透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を含
むようにし、前記第１の原版マスク及び前記第２の原版
マスクは、前記ホログラム材の前記縞模様状の干渉縞の
前記光半透過性の部分又は前記光透過性の部分に対応す
る前記光遮蔽部を有し、前記第１の原版マスクの前記光
透過部は、前記第２の原版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽
される領域の少なくとも一部に対応するようにし、前記
第１の位相差と前記第２の位相差との相違を略πになる
ようにし、前記ホログラム材の回折効率を前記光半透過
性の部分で小さくなるように変更させる回折効率変更ス
テップを備えるようにしてもよい。これにより、位相シ
フトマスクの種々の光透過率を有する位相シフタが有す
る機能と同様の機能を備えたホログラムマスクを作製す
ることができる。
【００１８】前記ホログラム材は、前記第１の露光ステ
ップ及び前記第２の露光ステップの両方に用いられる同
一の感光膜又は感光層が形成されていてもよいし、前記
第１の露光ステップ及び前記第２の露光ステップのそれ
ぞれに用いられる異なる感光膜又は感光層が形成されて
いてもよい。
ップ及び前記第２の露光ステップの両方に用いられる同
一の感光膜又は感光層が形成されていてもよいし、前記
第１の露光ステップ及び前記第２の露光ステップのそれ
ぞれに用いられる異なる感光膜又は感光層が形成されて
いてもよい。
【００１９】本発明に係るホログラムマスクを作製する
ための露光装置は、複数の原版マスクを用いて、各原版
マスクに形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同
じホログラム材に露光して、光透過率及び位相に関する
変調情報を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製
するための露光装置であって、連続する少なくとも２つ
の露光において、先に行われる第１の露光における前記
第１の原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される
第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記ホロ
グラム材に照射される第１の参照光との間の第１の位相
差と、次に行われる第２の露光における前記第２の原版
マスクを経て前記ホログラム材に照射される第２の物体
光と前記第２の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に
照射される第２の参照光との間の第２の位相差とが異な
るように、光源から前記ホログラム材に至る光路のいず
れかの位置で前記第２の位相差を変える位相変調手段を
含む。
ための露光装置は、複数の原版マスクを用いて、各原版
マスクに形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同
じホログラム材に露光して、光透過率及び位相に関する
変調情報を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製
するための露光装置であって、連続する少なくとも２つ
の露光において、先に行われる第１の露光における前記
第１の原版マスクを経て前記ホログラム材に照射される
第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記ホロ
グラム材に照射される第１の参照光との間の第１の位相
差と、次に行われる第２の露光における前記第２の原版
マスクを経て前記ホログラム材に照射される第２の物体
光と前記第２の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に
照射される第２の参照光との間の第２の位相差とが異な
るように、光源から前記ホログラム材に至る光路のいず
れかの位置で前記第２の位相差を変える位相変調手段を
含む。
【００２０】そのようなホログラムマスク作製用の露光
装置によれば、第１の露光でホログラム材に記録される
情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報を
含み、第２の露光でホログラム材に記録される情報は第
２の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報と位相に関
する変調情報とを含む。
装置によれば、第１の露光でホログラム材に記録される
情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報を
含み、第２の露光でホログラム材に記録される情報は第
２の原版マスクの光透過遮蔽パターンの情報と位相に関
する変調情報とを含む。
【００２１】本発明に係るホログラムマスクを用いた記
録方法は、複数の原版マスクを用いて、各原版マスクに
形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じホログ
ラム材に露光して、光透過率及び位相に関する変調情報
を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製する予備
露光ステップと、前記ホログラムマスクへの光照射によ
り前記光透過率及び位相に関する変調情報を前記被露光
物に記録する本露光ステップとを含む、ホログラムマス
クを用いた記録方法であって、前記予備露光ステップ
は、少なくとも第１の原版マスクと第２の原版マスクと
を用意するマスク用意ステップと、前記第１の原版マス
クを経て前記ホログラム材に照射される第１の物体光と
前記第１の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射
される第１の参照光とを用いて、前記第１の原版マスク
の前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光す
る第１の副露光ステップと、前記第１の露光ステップに
続く第２の露光ステップであって、前記第２の原版マス
クを経て前記ホログラム材に照射される第２の物体光と
前記第２の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射
される第２の参照光とを用いて、光源から前記ホログラ
ム材に至る光路のいずれかの位置において、前記第１の
物体光と前記第１の参照光との間の第１の位相差と、前
記第２の物体光と前記第２の参照光との間の第２の位相
差とが異なるように前記第２の位相差を変えて、前記第
２の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログ
ラム材に露光する第２の副露光ステップとを含む。
録方法は、複数の原版マスクを用いて、各原版マスクに
形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じホログ
ラム材に露光して、光透過率及び位相に関する変調情報
を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製する予備
露光ステップと、前記ホログラムマスクへの光照射によ
り前記光透過率及び位相に関する変調情報を前記被露光
物に記録する本露光ステップとを含む、ホログラムマス
クを用いた記録方法であって、前記予備露光ステップ
は、少なくとも第１の原版マスクと第２の原版マスクと
を用意するマスク用意ステップと、前記第１の原版マス
クを経て前記ホログラム材に照射される第１の物体光と
前記第１の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射
される第１の参照光とを用いて、前記第１の原版マスク
の前記光透過遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光す
る第１の副露光ステップと、前記第１の露光ステップに
続く第２の露光ステップであって、前記第２の原版マス
クを経て前記ホログラム材に照射される第２の物体光と
前記第２の原版マスクを経ずに前記ホログラム材に照射
される第２の参照光とを用いて、光源から前記ホログラ
ム材に至る光路のいずれかの位置において、前記第１の
物体光と前記第１の参照光との間の第１の位相差と、前
記第２の物体光と前記第２の参照光との間の第２の位相
差とが異なるように前記第２の位相差を変えて、前記第
２の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホログ
ラム材に露光する第２の副露光ステップとを含む。
【００２２】そのようなホログラムマスクを用いた記録
方法によれば、第１の副露光ステップでホログラム材に
記録される情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パター
ンの情報を含み、第２の副露光ステップでホログラム材
に記録される情報は第２の原版マスクの光透過遮蔽パタ
ーンの情報と位相に関する変調情報とを含む。
方法によれば、第１の副露光ステップでホログラム材に
記録される情報は第１の原版マスクの光透過遮蔽パター
ンの情報を含み、第２の副露光ステップでホログラム材
に記録される情報は第２の原版マスクの光透過遮蔽パタ
ーンの情報と位相に関する変調情報とを含む。
【００２３】このようなホログラムマスクを用いて該ホ
ログラムマスクへの光照射により光透過率及び位相に関
する変調情報を被露光物に記録すれば、位相シフトマス
クの有する効果により、結像されるパターンの解像度が
向上する。
ログラムマスクへの光照射により光透過率及び位相に関
する変調情報を被露光物に記録すれば、位相シフトマス
クの有する効果により、結像されるパターンの解像度が
向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明に係るホ
ログラムマスク作製用の露光装置を説明する。図１に示
す露光装置は、ホログラムマスク作製用の露光装置の一
実施例であり、他の露光装置を用いてもよい。
ログラムマスク作製用の露光装置を説明する。図１に示
す露光装置は、ホログラムマスク作製用の露光装置の一
実施例であり、他の露光装置を用いてもよい。
【００２５】図１において、露光装置１０は、光源１２
と、光源１２から導かれ原版マスク１４を経た光１６を
ホログラムマスク１８の感光材料２０に物体光２２とし
て集束させる集光光学系２４と、光源１２からの光２６
を原版マスク１４を経ずに感光材料２０に参照光２８と
して導く参照光形成光学系３０とを含む。
と、光源１２から導かれ原版マスク１４を経た光１６を
ホログラムマスク１８の感光材料２０に物体光２２とし
て集束させる集光光学系２４と、光源１２からの光２６
を原版マスク１４を経ずに感光材料２０に参照光２８と
して導く参照光形成光学系３０とを含む。
【００２６】光源１２として、コヒーレントを有するレ
ーザ、例えばＡｒレーザやＫｒレーザ、ＹＡＧレーザの
ような各種のレーザを用ることができる。
ーザ、例えばＡｒレーザやＫｒレーザ、ＹＡＧレーザの
ような各種のレーザを用ることができる。
【００２７】原版マスク１４は、光透過性のマスク基板
と、該マスク基板に形成された光透過部及び光遮蔽部を
有する光変調層とを含む。マスク基板は、石英ガラス等
の光透過性に優れたガラス材料を用いて作られている。
光遮蔽部は、薄膜技術により金属薄膜で形成されてい
る。図１の実施例では、金属薄膜の材料としてクロムが
用いられている。
と、該マスク基板に形成された光透過部及び光遮蔽部を
有する光変調層とを含む。マスク基板は、石英ガラス等
の光透過性に優れたガラス材料を用いて作られている。
光遮蔽部は、薄膜技術により金属薄膜で形成されてい
る。図１の実施例では、金属薄膜の材料としてクロムが
用いられている。
【００２８】感光材料２０として、ホログラム情報とし
て記録することが可能な材料を用いることができ、例え
ば銀塩感光材料、ダイクロメートゼラチンや、米国イー
・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニ
ー（Ｅ． Ｉ． Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ
＆ Ｃｏｍｐａｎｙ）社のホログラム用フォトポリマ
ー（例えば、商品名Ｏｍｎｉｄｅｘ）を用いることがで
きる。
て記録することが可能な材料を用いることができ、例え
ば銀塩感光材料、ダイクロメートゼラチンや、米国イー
・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニ
ー（Ｅ． Ｉ． Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ
＆ Ｃｏｍｐａｎｙ）社のホログラム用フォトポリマ
ー（例えば、商品名Ｏｍｎｉｄｅｘ）を用いることがで
きる。
【００２９】さらに、露光装置１０は、光源１２から原
版マスク１４を経てホログラムマスク１８の感光材料２
０に至る光路に配置された位相変調装置３２を含む。位
相変調装置３２は、光源１２からの光２６がビームスプ
リッタ３４により分割された光３６、３８の一方の光３
８の光路長を変える。これにより、結果として、物体光
２２と参照光２８との間の位相差が変更される。
版マスク１４を経てホログラムマスク１８の感光材料２
０に至る光路に配置された位相変調装置３２を含む。位
相変調装置３２は、光源１２からの光２６がビームスプ
リッタ３４により分割された光３６、３８の一方の光３
８の光路長を変える。これにより、結果として、物体光
２２と参照光２８との間の位相差が変更される。
【００３０】図２に示す位相変調装置は代表的な２例で
あり、他の位相変調装置を用いてもよい。図２（ａ）に
示す位相変調装置３２は、第１の反射ミラー５４と、コ
ーナーキューブ５６と、第２の反射ミラー５８とを含
む。
あり、他の位相変調装置を用いてもよい。図２（ａ）に
示す位相変調装置３２は、第１の反射ミラー５４と、コ
ーナーキューブ５６と、第２の反射ミラー５８とを含
む。
【００３１】コーナーキューブ５６は、互いに垂直な３
つの反射面６０、６２、６４を有し、コーナーキューブ
５６に入射する光６６とコーナーキューブ５６から出る
光６８とが平行になるように形成されている。コーナー
キューブ５６は、図示しない駆動装置によって矢印７０
の方向に移動されて、位置を調整される。
つの反射面６０、６２、６４を有し、コーナーキューブ
５６に入射する光６６とコーナーキューブ５６から出る
光６８とが平行になるように形成されている。コーナー
キューブ５６は、図示しない駆動装置によって矢印７０
の方向に移動されて、位置を調整される。
【００３２】光源１２（図１を参照。）から導かれた光
３８は、位相変調装置３２に入射し、第１の反射ミラー
５４で反射され、光６６としてコーナーキューブ５６に
入射する。コーナーキューブ５６に入射した光は、反射
面６０、６２、６４で順に反射され、コーナーキューブ
５６から光６８として出る。光６８は、コーナーキュー
ブ５６に入射した光６８と平行に反対方向に進み、第２
の反射ミラー５８で反射され、光７２として位相変調装
置３２から出る。
３８は、位相変調装置３２に入射し、第１の反射ミラー
５４で反射され、光６６としてコーナーキューブ５６に
入射する。コーナーキューブ５６に入射した光は、反射
面６０、６２、６４で順に反射され、コーナーキューブ
５６から光６８として出る。光６８は、コーナーキュー
ブ５６に入射した光６８と平行に反対方向に進み、第２
の反射ミラー５８で反射され、光７２として位相変調装
置３２から出る。
【００３３】コーナーキューブ５６を矢印７０の方向に
移動させることにより、光３８が位相変調装置３２内を
通る光路長を任意に調整することができる。
移動させることにより、光３８が位相変調装置３２内を
通る光路長を任意に調整することができる。
【００３４】図２（ｂ）に示す位相変調装置３２は、１
より大きい屈折率Ｎ０を有する光透過部材７４を含む。
光透過部材７４は、光軸方向における厚さ寸法を階段状
に変化させる面７６、７８、８０、８２、８４を有す
る。光透過部材７４は、図示しない駆動装置によって矢
印８６、８８の向きに移動され、位置を調整することが
できる。
より大きい屈折率Ｎ０を有する光透過部材７４を含む。
光透過部材７４は、光軸方向における厚さ寸法を階段状
に変化させる面７６、７８、８０、８２、８４を有す
る。光透過部材７４は、図示しない駆動装置によって矢
印８６、８８の向きに移動され、位置を調整することが
できる。
【００３５】光源１２（図１を参照。）から導かれた光
３８は、位相変調装置３２に入射し、光透過部材７４に
入射する。光透過部材７４に入射した光は、光透過部材
７４中を進んで、光透過部材７４を面７６から出て、光
９０として位相変調装置３２から出る。光透過部材７４
は１より大きい屈折率Ｎ０を有するので、光３８が通過
する光透過部材７４の箇所の厚さ寸法と｛屈折率Ｎ０−
１．０（空気の屈折率）｝との積に応じて光３８の光路
長が変更される。
３８は、位相変調装置３２に入射し、光透過部材７４に
入射する。光透過部材７４に入射した光は、光透過部材
７４中を進んで、光透過部材７４を面７６から出て、光
９０として位相変調装置３２から出る。光透過部材７４
は１より大きい屈折率Ｎ０を有するので、光３８が通過
する光透過部材７４の箇所の厚さ寸法と｛屈折率Ｎ０−
１．０（空気の屈折率）｝との積に応じて光３８の光路
長が変更される。
【００３６】光透過部材７４を矢印８６の方向に移動さ
せて、光３８が光透過部材７４から出る面を面７８、８
０、８２、８４のいずれかに設定することができる。こ
れにより、光３８が通過する光透過部材７４の箇所の厚
さ寸法を変更することができ、光３８の光路長を調整す
ることができる。
せて、光３８が光透過部材７４から出る面を面７８、８
０、８２、８４のいずれかに設定することができる。こ
れにより、光３８が通過する光透過部材７４の箇所の厚
さ寸法を変更することができ、光３８の光路長を調整す
ることができる。
【００３７】このような位相差を変更することができる
位相変調装置３２により、物体光と参照光との間の位相
差を変えることができる。
位相変調装置３２により、物体光と参照光との間の位相
差を変えることができる。
【００３８】本発明に係るホログラムマスク作製用の露
光方法を、図１を参照して説明する。光源１２からの光
２６は、ビームスプリッタ３４により光３６、３８に分
割される。光３６は、レンズ４０、４２を含む参照光形
成光学系３０を経て、参照光２８としてホログラムマス
ク１８の感光材料２０に入射する。
光方法を、図１を参照して説明する。光源１２からの光
２６は、ビームスプリッタ３４により光３６、３８に分
割される。光３６は、レンズ４０、４２を含む参照光形
成光学系３０を経て、参照光２８としてホログラムマス
ク１８の感光材料２０に入射する。
【００３９】光３８は、位相変調装置３２、ミラー４
４、４６及びレンズ４８、５０を経て、原版マスク１４
に入射する。原版マスク１４を透過した光１６は、集光
光学系２４により物体光２２として集光され、ホログラ
ムマスク１８の感光材料２０上又はその近傍に結像され
る。
４、４６及びレンズ４８、５０を経て、原版マスク１４
に入射する。原版マスク１４を透過した光１６は、集光
光学系２４により物体光２２として集光され、ホログラ
ムマスク１８の感光材料２０上又はその近傍に結像され
る。
【００４０】このように、２つの光すなわち原版マスク
１６及び集光光学系２４を経た物体光２２と原版マスク
１６を経ない参照光２８とが感光材料２０又はその近傍
で干渉して、原版マスク１６の光透過遮蔽パターンがホ
ログラムマスク１８の感光材料２０に干渉縞の情報とし
て記録される。
１６及び集光光学系２４を経た物体光２２と原版マスク
１６を経ない参照光２８とが感光材料２０又はその近傍
で干渉して、原版マスク１６の光透過遮蔽パターンがホ
ログラムマスク１８の感光材料２０に干渉縞の情報とし
て記録される。
【００４１】露光においては、複数の原版マスク１４を
用いて、各原版マスク１４に形成された光変調層の光透
過遮蔽パターンを同じホログラムマスク１８の感光材料
２０に露光することにより、光透過率及び位相に関する
変調情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスク１
８が作製される。
用いて、各原版マスク１４に形成された光変調層の光透
過遮蔽パターンを同じホログラムマスク１８の感光材料
２０に露光することにより、光透過率及び位相に関する
変調情報を含む干渉縞が形成されたホログラムマスク１
８が作製される。
【００４２】第１の露光において、第１の原版マスク１
４を経て感光材料２０に照射される第１の物体光２２と
第１の原版マスク１４を経ずに感光材料２０に照射され
る第１の参照光２８とを用いて、第１の原版マスク１４
の光透過遮蔽パターンを感光材料２０に露光する。
４を経て感光材料２０に照射される第１の物体光２２と
第１の原版マスク１４を経ずに感光材料２０に照射され
る第１の参照光２８とを用いて、第１の原版マスク１４
の光透過遮蔽パターンを感光材料２０に露光する。
【００４３】第１の露光においては位相変調装置３２は
ある状態にあるが、これが第１の露光の物体光と参照光
との間の位相差を決定する。
ある状態にあるが、これが第１の露光の物体光と参照光
との間の位相差を決定する。
【００４４】第１の露光において、感光材料２０は、露
光により光が照射された領域が光化学反応により潜像を
生じている。
光により光が照射された領域が光化学反応により潜像を
生じている。
【００４５】第１の露光に続く第２の露光において、第
２の原版マスク１４を経て感光材料２０に照射される第
２の物体光２２と第２の原版マスク１４を経ずに感光材
料２０に照射される第２の参照光２８とを用いて、第２
の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンを感光材料２０
に露光する。
２の原版マスク１４を経て感光材料２０に照射される第
２の物体光２２と第２の原版マスク１４を経ずに感光材
料２０に照射される第２の参照光２８とを用いて、第２
の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンを感光材料２０
に露光する。
【００４６】第２の露光の前に、位相変調装置３２を作
動させて、第１の物体光２２と第１の参照光２８との間
の第１の位相差と第２の物体光２２と第２の参照光２８
との間の第２の位相差とが異なるように第２の位相差を
変化させるべく、光源１２からビームスプリッタ３４を
経た光３８の光路長を変える。
動させて、第１の物体光２２と第１の参照光２８との間
の第１の位相差と第２の物体光２２と第２の参照光２８
との間の第２の位相差とが異なるように第２の位相差を
変化させるべく、光源１２からビームスプリッタ３４を
経た光３８の光路長を変える。
【００４７】したがって、第２の露光においては、光路
長を変更された光が第２の原版マスク１４に入射し、第
２の物体光となり、感光材料２０に入射する。すなわ
ち、第２の物体光２２と第２の参照光２８との間の位相
差は、光源１２から第２の原版マスク１４を経て感光材
料２０に至る光路において生じた光路長の変更量に応じ
て、第１の物体光２２と第１の参照光２８との間の位相
差と異なる。
長を変更された光が第２の原版マスク１４に入射し、第
２の物体光となり、感光材料２０に入射する。すなわ
ち、第２の物体光２２と第２の参照光２８との間の位相
差は、光源１２から第２の原版マスク１４を経て感光材
料２０に至る光路において生じた光路長の変更量に応じ
て、第１の物体光２２と第１の参照光２８との間の位相
差と異なる。
【００４８】第１の露光で感光材料２０に記録される情
報は第１の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンの情報
を含み、第２の露光で感光材料２０に記録される情報は
第２の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンの情報と位
相に関する変調情報とを含む。第１の露光で感光材料２
０に記録される情報と、第２の露光で感光材料２０に記
録され、位相に関する変調情報を含む情報とが２回の露
光によって感光材料２０材に記録される。
報は第１の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンの情報
を含み、第２の露光で感光材料２０に記録される情報は
第２の原版マスク１４の光透過遮蔽パターンの情報と位
相に関する変調情報とを含む。第１の露光で感光材料２
０に記録される情報と、第２の露光で感光材料２０に記
録され、位相に関する変調情報を含む情報とが２回の露
光によって感光材料２０材に記録される。
【００４９】上記のように、複数の原版マスクを用いれ
ば、作製が困難な位相シフトマスクを作製することなく
位相シフトマスクの情報と同じ情報をホログラム材すな
わち感光材料２０に記録することができる。
ば、作製が困難な位相シフトマスクを作製することなく
位相シフトマスクの情報と同じ情報をホログラム材すな
わち感光材料２０に記録することができる。
【００５０】位相差を変更する位相変調装置３２は、上
記の説明においては、光源１２から原版マスク１４を経
てホログラムマスク１８の感光材料２０に至る光路に配
置されているが、光源１２から原版マスク１４を経ずに
ホログラムマスク１８の感光材料２０に至る光路の例え
ば図１に番号５２を付した位置に配置されるようにして
もよい。
記の説明においては、光源１２から原版マスク１４を経
てホログラムマスク１８の感光材料２０に至る光路に配
置されているが、光源１２から原版マスク１４を経ずに
ホログラムマスク１８の感光材料２０に至る光路の例え
ば図１に番号５２を付した位置に配置されるようにして
もよい。
【００５１】また、位相変調装置３２を、光源１２から
原版マスク１４を経て感光材料２０に至る光路及び光源
１２から第２の原版マスク１４を経ずに感光材料２０に
至る光路のいずれにも配置するようにしてもよい。
原版マスク１４を経て感光材料２０に至る光路及び光源
１２から第２の原版マスク１４を経ずに感光材料２０に
至る光路のいずれにも配置するようにしてもよい。
【００５２】さらに、第１の露光で感光材料２０に形成
される干渉縞による回折効率と、第２の露光で感光材料
２０に形成される干渉縞による回折効率とが異なるよう
に、参照光２８に対する物体光２２の光強度比が第１の
露光と第２の露光とで異なるように原版マスク１４より
光源１２側において減少させる光強度減少装置を設けて
もよい。
される干渉縞による回折効率と、第２の露光で感光材料
２０に形成される干渉縞による回折効率とが異なるよう
に、参照光２８に対する物体光２２の光強度比が第１の
露光と第２の露光とで異なるように原版マスク１４より
光源１２側において減少させる光強度減少装置を設けて
もよい。
【００５３】光強度減少装置は、感光材料２０に与えら
れる露光量が、感光材料２０に形成される干渉縞による
回折効率を最大とするために必要な露光量より小さくな
るように、感光材料２０に与える露光量を調整する露光
量調整装置を備えてもよい。
れる露光量が、感光材料２０に形成される干渉縞による
回折効率を最大とするために必要な露光量より小さくな
るように、感光材料２０に与える露光量を調整する露光
量調整装置を備えてもよい。
【００５４】感光材料２０は、第１の露光及び第２の露
光のいずれにも用いられる同一の感光膜又は感光層が形
成されていてよい。また、感光材料２０は、第１の露光
及び第２の露光のそれぞれに用いられる異なる層の感光
膜又は感光層が形成されていてもよい。
光のいずれにも用いられる同一の感光膜又は感光層が形
成されていてよい。また、感光材料２０は、第１の露光
及び第２の露光のそれぞれに用いられる異なる層の感光
膜又は感光層が形成されていてもよい。
【００５５】ホログラムマスク１２の作製において、前
記した装置以外にも種々の装置を採用することができ
る。例えば、辻内順平著、物理学選書２２「ホログラフ
ィー」（１９９７年）、裳華房社、第３５４頁〜第３５
８頁に記載の原理に基づく作製装置、米国特許第４，８
５７，４２５号や米国特許第４，９６６，４２８号等の
明細書に記載の方法に基づく作製装置等がある。後者の
作製装置においては、ホログラム材と原版マスクとの間
にレンズ系を設ける必要がない。
記した装置以外にも種々の装置を採用することができ
る。例えば、辻内順平著、物理学選書２２「ホログラフ
ィー」（１９９７年）、裳華房社、第３５４頁〜第３５
８頁に記載の原理に基づく作製装置、米国特許第４，８
５７，４２５号や米国特許第４，９６６，４２８号等の
明細書に記載の方法に基づく作製装置等がある。後者の
作製装置においては、ホログラム材と原版マスクとの間
にレンズ系を設ける必要がない。
【００５６】また、前記米国特許の出願人である、英国
ロンドン市のホルトロニック・テクノロジーズ社（Ｈｏ
ｌｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｉｍｉ
ｔｅｄ）製の露光装置「ＨＭＡシリーズ」を用いてホロ
グラムマスクを作製することもできる。
ロンドン市のホルトロニック・テクノロジーズ社（Ｈｏ
ｌｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｉｍｉ
ｔｅｄ）製の露光装置「ＨＭＡシリーズ」を用いてホロ
グラムマスクを作製することもできる。
【００５７】具体的に、渋谷レベンソン型の位相シフト
マスクと同様の機能を有するホログラムマスクを作製す
る場合について説明する。
マスクと同様の機能を有するホログラムマスクを作製す
る場合について説明する。
【００５８】渋谷レベンソン型の位相シフトマスク９２
は、図３（ａ）に示すように、マスク基板９４と、光透
過部９６と、光遮蔽部９８と、位相シフタ１００とを含
む。一部の光透過部９６に位相シフタ１００が形成され
ている。位相シフタ１００を有しない光透過部９６を経
た光の位相を基準にすれば（位相０）、位相シフタ１０
０を有する光透過部９６を経た光は位相がπだけ変化し
ている（位相π）。
は、図３（ａ）に示すように、マスク基板９４と、光透
過部９６と、光遮蔽部９８と、位相シフタ１００とを含
む。一部の光透過部９６に位相シフタ１００が形成され
ている。位相シフタ１００を有しない光透過部９６を経
た光の位相を基準にすれば（位相０）、位相シフタ１０
０を有する光透過部９６を経た光は位相がπだけ変化し
ている（位相π）。
【００５９】このような渋谷レベンソン型の位相シフト
マスク９２と同様の機能を有するホログラムマスクを、
２つの原版マスクを用いて２重露光法により作製するた
めに、図２（ｂ）に示す第１の原版マスク１０２と、図
２（ｃ）に示す第２の原版マスク１０４とを用いる。
マスク９２と同様の機能を有するホログラムマスクを、
２つの原版マスクを用いて２重露光法により作製するた
めに、図２（ｂ）に示す第１の原版マスク１０２と、図
２（ｃ）に示す第２の原版マスク１０４とを用いる。
【００６０】第１の原版マスク１０２は、マスク基板１
０６と、光透過部１０８と、光遮蔽部１１０とを含む。
第２の原版マスク１０４は、マスク基板１０６と、光透
過部１１２と、光遮蔽部１１４とを含む。第１の原版マ
スク１０２の光透過部１０８は、第２の原版マスク１０
４の光遮蔽部１１４で遮蔽される領域の少なくとも一部
に対応している。
０６と、光透過部１０８と、光遮蔽部１１０とを含む。
第２の原版マスク１０４は、マスク基板１０６と、光透
過部１１２と、光遮蔽部１１４とを含む。第１の原版マ
スク１０２の光透過部１０８は、第２の原版マスク１０
４の光遮蔽部１１４で遮蔽される領域の少なくとも一部
に対応している。
【００６１】図３に示す実施例においては、光透過部１
０８、１１２は所定の幅寸法を有する帯状に形成されて
縞模様状に配置されており、１以上の光遮蔽部１１０、
１１４は帯状に形成されて複数の光透過部１０８、１１
２間に配置されている。
０８、１１２は所定の幅寸法を有する帯状に形成されて
縞模様状に配置されており、１以上の光遮蔽部１１０、
１１４は帯状に形成されて複数の光透過部１０８、１１
２間に配置されている。
【００６２】第１の原版マスク１０２を用いる第１の露
光において、位相シフトマスク９２の光透過部９６に対
応する透過及び位相０の領域となる光透過部１０８を含
む第１の原版マスク１０２の光透過遮蔽パターンをホロ
グラムマスク１８の感光材料２０に露光する。
光において、位相シフトマスク９２の光透過部９６に対
応する透過及び位相０の領域となる光透過部１０８を含
む第１の原版マスク１０２の光透過遮蔽パターンをホロ
グラムマスク１８の感光材料２０に露光する。
【００６３】続いて、第２の原版マスク１０４を用いる
第２の露光において、位相シフトマスク９２の位相シフ
タ１００を有する光透過部９６に対応する透過及び位相
πの領域となる光透過部１１２を含む第２の原版マスク
１０４の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク１８の
感光材料２０に露光する。第２の露光においては、光透
過部１１２に入射する光の位相が第１の露光と比べてπ
ずれるように、位相変調装置３２によって光路長が変更
されている。
第２の露光において、位相シフトマスク９２の位相シフ
タ１００を有する光透過部９６に対応する透過及び位相
πの領域となる光透過部１１２を含む第２の原版マスク
１０４の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク１８の
感光材料２０に露光する。第２の露光においては、光透
過部１１２に入射する光の位相が第１の露光と比べてπ
ずれるように、位相変調装置３２によって光路長が変更
されている。
【００６４】位相変調装置３２によって第２の露光にお
いて物体光と参照光との間の位相差が変わり、第２の露
光において感光材料２０に記録される情報は位相変調情
報を含む。
いて物体光と参照光との間の位相差が変わり、第２の露
光において感光材料２０に記録される情報は位相変調情
報を含む。
【００６５】別の具体例として、ホログラムマスクとし
てハーフトーン型の位相シフトマスクと同様の機能を有
するホログラムマスクを作製する場合について説明す
る。このようなホログラムマスクを作製するために用い
る露光装置においては、後述するように、光強度比を減
少させる光強度減少装置（図示しない）が原版マスクよ
り光源側に配置されている。
てハーフトーン型の位相シフトマスクと同様の機能を有
するホログラムマスクを作製する場合について説明す
る。このようなホログラムマスクを作製するために用い
る露光装置においては、後述するように、光強度比を減
少させる光強度減少装置（図示しない）が原版マスクよ
り光源側に配置されている。
【００６６】ハーフトーン型の位相シフトマスク１１６
は、図４（ａ）に示すように、マスク基板９４と、光透
過部１１８と、位相シフタ１２０とを含む。位相シフタ
１２０は、所定の透過率を有する光半透過性の材料を用
いて形成されている。光透過部１１８を経た光の位相を
基準にすれば（位相０）、位相シフタ１２０を経た光は
位相がπだけ変化している（位相π）。
は、図４（ａ）に示すように、マスク基板９４と、光透
過部１１８と、位相シフタ１２０とを含む。位相シフタ
１２０は、所定の透過率を有する光半透過性の材料を用
いて形成されている。光透過部１１８を経た光の位相を
基準にすれば（位相０）、位相シフタ１２０を経た光は
位相がπだけ変化している（位相π）。
【００６７】このようなハーフトーン型の位相シフトマ
スク１１６と同様の機能を有するホログラムマスクを、
２つの原版マスクを用いて２重露光法により作製するた
めに、図４（ｂ）に示す第１の原版マスク１２２と、図
４（ｃ）に示す第２の原版マスク１２４とを用いる。
スク１１６と同様の機能を有するホログラムマスクを、
２つの原版マスクを用いて２重露光法により作製するた
めに、図４（ｂ）に示す第１の原版マスク１２２と、図
４（ｃ）に示す第２の原版マスク１２４とを用いる。
【００６８】第１の原版マスク１２２は、マスク基板１
０６と、光透過部１２６、光遮蔽部１２８とを含む。第
２の原版マスク１２４は、マスク基板１０６と、光透過
部１３０と、光遮蔽部１３２とを含む。第１の原版マス
ク１２２の光透過部１２６は、第２の原版マスク１２４
の光遮蔽部１３２で遮蔽される領域の少なくとも一部に
対応している。
０６と、光透過部１２６、光遮蔽部１２８とを含む。第
２の原版マスク１２４は、マスク基板１０６と、光透過
部１３０と、光遮蔽部１３２とを含む。第１の原版マス
ク１２２の光透過部１２６は、第２の原版マスク１２４
の光遮蔽部１３２で遮蔽される領域の少なくとも一部に
対応している。
【００６９】図４に示す実施例においては、ホログラム
マスク１８の感光材料２０に最終的に形成される干渉縞
は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分と光半
透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を含む。
第１の原版マスク１２２の光遮蔽部１２８は感光材料２
０の縞模様状の干渉縞の光半透過性の部分に対応し、第
２の原版マスク１２４の光遮蔽部１３２は感光材料２０
の縞模様状の干渉縞の光透過性の部分に対応している。
マスク１８の感光材料２０に最終的に形成される干渉縞
は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分と光半
透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を含む。
第１の原版マスク１２２の光遮蔽部１２８は感光材料２
０の縞模様状の干渉縞の光半透過性の部分に対応し、第
２の原版マスク１２４の光遮蔽部１３２は感光材料２０
の縞模様状の干渉縞の光透過性の部分に対応している。
【００７０】第１の原版マスク１２２の光透過部１２６
は、第２の原版マスク１２４の光遮蔽部１３２で遮蔽さ
れる領域の少なくとも一部に対応している。
は、第２の原版マスク１２４の光遮蔽部１３２で遮蔽さ
れる領域の少なくとも一部に対応している。
【００７１】第１の原版マスク１２２を用いる第１の露
光において、位相シフトマスク１１６の光透過部１１８
に対応する透過及び位相０の領域となる光透過部１２６
を含む第１の原版マスク１２２の光透過遮蔽パターンを
ホログラムマスク１８の感光材料２０に露光する。
光において、位相シフトマスク１１６の光透過部１１８
に対応する透過及び位相０の領域となる光透過部１２６
を含む第１の原版マスク１２２の光透過遮蔽パターンを
ホログラムマスク１８の感光材料２０に露光する。
【００７２】続いて、第２の原版マスク１２４を用いる
第２の露光において、位相シフトマスク１１６の光半透
過性の位相シフタ１２０に対応する光半透過及び位相π
の領域となる光透過部１３０を含む第２の原版マスク１
２４の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク１８の感
光材料２０に露光する。第２の露光においては、光透過
部１３０に入射する光の位相が第１の露光と比べてπず
れるように、位相変調装置３２によって光路長が変更さ
れている。
第２の露光において、位相シフトマスク１１６の光半透
過性の位相シフタ１２０に対応する光半透過及び位相π
の領域となる光透過部１３０を含む第２の原版マスク１
２４の光透過遮蔽パターンをホログラムマスク１８の感
光材料２０に露光する。第２の露光においては、光透過
部１３０に入射する光の位相が第１の露光と比べてπず
れるように、位相変調装置３２によって光路長が変更さ
れている。
【００７３】また、第２の露光においては、位相シフト
マスク１１６の光半透過性の位相シフタ１２０が有する
透過率に対応するように、露光装置内の第２の原版マス
ク１２４より光源１２側に配置された光強度減少装置
（図示しない）によって光強度比を減少させる。
マスク１１６の光半透過性の位相シフタ１２０が有する
透過率に対応するように、露光装置内の第２の原版マス
ク１２４より光源１２側に配置された光強度減少装置
（図示しない）によって光強度比を減少させる。
【００７４】光強度減少装置として、例えば、光吸収フ
ィルタ装置を用いることができる。このような光吸収フ
ィルタ装置は、一例として複数の光吸収フィルタを備え
ておき、光吸収フィルタのいずれか少なくとも１つを適
宜に光路に移動させることにより、通過する光の強度を
減少させるようなものでもよい。
ィルタ装置を用いることができる。このような光吸収フ
ィルタ装置は、一例として複数の光吸収フィルタを備え
ておき、光吸収フィルタのいずれか少なくとも１つを適
宜に光路に移動させることにより、通過する光の強度を
減少させるようなものでもよい。
【００７５】このような光強度減少装置によって、第１
の露光で感光材料２０に形成される干渉縞による回折効
率と、第２の露光で感光材料２０に形成される干渉縞に
よる回折効率とが異なるように、第２の参照光に対する
第２の物体光の光強度比が減少される。
の露光で感光材料２０に形成される干渉縞による回折効
率と、第２の露光で感光材料２０に形成される干渉縞に
よる回折効率とが異なるように、第２の参照光に対する
第２の物体光の光強度比が減少される。
【００７６】光強度比の減少は、ホログラムマスク１８
の感光材料２０に与えられる露光量が、回折効率を最大
にするために必要な露光量より小さくなるように、感光
材料２０に与える露光量を調整することによって行うこ
ともできる。感光材料２０に与える露光量の調整は、露
光時間や光源からの光の強度を調整することにより行
う。
の感光材料２０に与えられる露光量が、回折効率を最大
にするために必要な露光量より小さくなるように、感光
材料２０に与える露光量を調整することによって行うこ
ともできる。感光材料２０に与える露光量の調整は、露
光時間や光源からの光の強度を調整することにより行
う。
【００７７】前記したようなホログラムマスクを用いて
該ホログラムマスクへの光照射により光透過率及び位相
に関する変調情報を被露光物に記録する方法について説
明する。
該ホログラムマスクへの光照射により光透過率及び位相
に関する変調情報を被露光物に記録する方法について説
明する。
【００７８】図５に示す記録装置１３４は、本発明に係
るホログラムマスクを用いた記録方法に用いる記録装置
の一実施例であり、他の記録装置を用いてもよい。記録
装置１３４は、図１に示した露光装置１０に用いられる
光学系と同様の光学系を用いる。
るホログラムマスクを用いた記録方法に用いる記録装置
の一実施例であり、他の記録装置を用いてもよい。記録
装置１３４は、図１に示した露光装置１０に用いられる
光学系と同様の光学系を用いる。
【００７９】記録装置１３４は、光源１３６と、照射光
学系１３８と、集光光学系１４０とを含む。
学系１３８と、集光光学系１４０とを含む。
【００８０】照射光学系１３８は、レンズ１４２、１４
４を含み、光源１３６らの光１４６を、平行光１４８に
変換してホログラムマスク１８の感光材料２０に導く。
平行光１４８がホログラムマスクの記録時の参照光２８
とちょうど逆向きとなるように、照射光学系１３８は記
録装置１３４に配置されている。
４を含み、光源１３６らの光１４６を、平行光１４８に
変換してホログラムマスク１８の感光材料２０に導く。
平行光１４８がホログラムマスクの記録時の参照光２８
とちょうど逆向きとなるように、照射光学系１３８は記
録装置１３４に配置されている。
【００８１】集光光学系１４０は、ホログラムマスク１
８を経た光１５０を、光１５２に変換して被露光物１５
４に集光させ、被露光物１５４に結像させる。集光光学
系１４０は、ホログラムマスクの記録時の光学系２４と
同一のものを用いる。
８を経た光１５０を、光１５２に変換して被露光物１５
４に集光させ、被露光物１５４に結像させる。集光光学
系１４０は、ホログラムマスクの記録時の光学系２４と
同一のものを用いる。
【００８２】「被露光物」は、「レジスト層が形成され
た半導体基板」を含む。ここで、「半導体基板」は、
「積層領域が形成された基材」の意味で用い、したがっ
て、基材がガラス等である場合を含む。また、少なくと
も「基材」は、「半導体又はガラス等からなる、円形、
矩形等の基材」の意味で用い、「積層領域」は、基材に
形成された層状の材料の領域の意味で用い、例えば、配
線や電極等の導電層、電気絶縁材料や光選択材料等の
層、半導体層等を含む。
た半導体基板」を含む。ここで、「半導体基板」は、
「積層領域が形成された基材」の意味で用い、したがっ
て、基材がガラス等である場合を含む。また、少なくと
も「基材」は、「半導体又はガラス等からなる、円形、
矩形等の基材」の意味で用い、「積層領域」は、基材に
形成された層状の材料の領域の意味で用い、例えば、配
線や電極等の導電層、電気絶縁材料や光選択材料等の
層、半導体層等を含む。
【００８３】さらに、「被露光物」は、特殊な照明やイ
ルミネーション効果を出すために特定の波長を選択する
光選択材料を積層したような基板でもよく、その趣旨を
逸脱しない限り、種々変更することができる。
ルミネーション効果を出すために特定の波長を選択する
光選択材料を積層したような基板でもよく、その趣旨を
逸脱しない限り、種々変更することができる。
【００８４】ホログラムマスク１８の感光材料２０に記
録された情報を被露光物に記録するときには、光源１３
６からの光１４６は、レンズ１４２、１４４を含む照射
光学系１３８を経てホログラムマスク１８の感光材料２
０に入射し、ホログラムマスク１８を経た光１５０が集
光光学系１４０により被露光物１５４上に結像される。
録された情報を被露光物に記録するときには、光源１３
６からの光１４６は、レンズ１４２、１４４を含む照射
光学系１３８を経てホログラムマスク１８の感光材料２
０に入射し、ホログラムマスク１８を経た光１５０が集
光光学系１４０により被露光物１５４上に結像される。
【００８５】このとき、位相シフトマスクの情報と同じ
情報がホログラム材すなわち感光材料２０に記録されて
いることから、該位相シフトマスクが有する効果と同様
に、結像されるパターンの解像度が向上する。
情報がホログラム材すなわち感光材料２０に記録されて
いることから、該位相シフトマスクが有する効果と同様
に、結像されるパターンの解像度が向上する。
【００８６】前記したような２重露光方法における光学
特性について以下に説明する。また、このような２重露
光方法と、位相シフトマスクを用いた１回のみの露光方
法との比較についても説明する。
特性について以下に説明する。また、このような２重露
光方法と、位相シフトマスクを用いた１回のみの露光方
法との比較についても説明する。
【００８７】１回目の露光に用いる第１の原版マスクを
経て形成された物体光Ａの振幅分布をＰＡとしたとき、
ホログラム材すなわち感光材料に入射する直前の光の複
素振幅分布ＧＡは、以下に示す式（１）により求められ
る。
経て形成された物体光Ａの振幅分布をＰＡとしたとき、
ホログラム材すなわち感光材料に入射する直前の光の複
素振幅分布ＧＡは、以下に示す式（１）により求められ
る。
【００８８】
【数１】ＧＡ＝ＰＡ×ｅｘｐ［ｉα］ ・・・（１）
【００８９】ここで、αは、物体光Ａの位相を表す。
【００９０】１回目の露光に用いる参照光Ｒ１の振幅分
布をＰＲ１としたとき、ホログラム材に入射する直前の
光の複素振幅分布ＧＲ１は、以下に示す式（２）により
求められる。γ１は、参照光Ｒ１の位相を表す。
布をＰＲ１としたとき、ホログラム材に入射する直前の
光の複素振幅分布ＧＲ１は、以下に示す式（２）により
求められる。γ１は、参照光Ｒ１の位相を表す。
【００９１】
【数２】
ＧＲ１＝ＰＲ１×ｅｘｐ［ｉγ１］ ・・・（２）
【００９２】２回目の露光に用いる第２の原版マスクを
経て形成された物体光Ｂの振幅分布をＰＢとしたとき、
感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布ＧＢは、以
下に示す式（３）により求められる。βは、物体光Ｂの
位相を表す。
経て形成された物体光Ｂの振幅分布をＰＢとしたとき、
感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布ＧＢは、以
下に示す式（３）により求められる。βは、物体光Ｂの
位相を表す。
【数３】ＧＢ＝ＰＢ×ｅｘｐ［ｉβ］ ・・・（３）
【００９３】２回目の露光に用いる参照光Ｒ２の振幅分
布をＰＲ２としたとき、ホログラム材に入射する直前の
光の複素振幅分布ＧＲ２は、以下に示す式（４）により
求められる。γ２は、参照光Ｒ２の位相を表す。
布をＰＲ２としたとき、ホログラム材に入射する直前の
光の複素振幅分布ＧＲ２は、以下に示す式（４）により
求められる。γ２は、参照光Ｒ２の位相を表す。
【００９４】
【数４】
ＧＲ２＝ＰＲ２×ｅｘｐ［ｉγ２］ ・・・（４）
【００９５】したがって、１回目の露光及び２回目の露
光によって感光材料に与えられる光強度Ｉ２ＡＢは、以
下の示す式（５）により求められる。
光によって感光材料に与えられる光強度Ｉ２ＡＢは、以
下の示す式（５）により求められる。
【００９６】
【数５】
Ｉ２ＡＢ＝｜ＧＡ＋ＧＲ１｜２＋｜ＧＢ＋ＧＲ２｜２
＝｜ＧＡ｜２＋｜ＧＲ１｜２＋ＧＡ×ＧＲ１ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＲ１
＋｜ＧＢ｜２＋｜ＧＲ２｜２＋ＧＢ×ＧＲ２ ＊＋ＧＢ ＊×ＧＲ２。 ・
・・（５）
【００９７】ここで、ＧＡ ＊、ＧＢ ＊、ＧＲ１ ＊、Ｇ
Ｒ２ ＊は、それぞれＧＡ、ＧＢ、ＧＲ １、ＧＲ２の共役
複素数を表す。
Ｒ２ ＊は、それぞれＧＡ、ＧＢ、ＧＲ １、ＧＲ２の共役
複素数を表す。
【００９８】１回目の露光に用いる参照光Ｒ１及び２回
目の露光に用いる参照光Ｒ２として同じ参照光Ｒを用い
れば、ＧＲ１＝ＧＲ２＝ＧＲになり、式（５）を以下の
式（６）に書き換えることができる。
目の露光に用いる参照光Ｒ２として同じ参照光Ｒを用い
れば、ＧＲ１＝ＧＲ２＝ＧＲになり、式（５）を以下の
式（６）に書き換えることができる。
【００９９】
【数６】
Ｉ２ＡＢ＝｜ＧＡ＋ＧＲ｜２＋｜ＧＢ＋ＧＲ｜２
＝｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋２×｜ＧＲ｜２
＋ＧＡ×ＧＲ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＲ＋ＧＢ×ＧＲ ＊＋ＧＢ ＊×ＧＲ ・
・・（６）
【０１００】ここで、参照光Ｒの振幅分布をＰＲとした
とき、感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布ＧＲ
は、以下に示す式（７）により求められる。γは、参照
光Ｒの位相を表す。
とき、感光材料に入射する直前の光の複素振幅分布ＧＲ
は、以下に示す式（７）により求められる。γは、参照
光Ｒの位相を表す。
【０１０１】
【数７】ＧＲ＝ＰＲ×ｅｘｐ［ｉγ］ ・・・（７）
【０１０２】２回の露光の後に、ホログラムマスクの感
光材料を現像処理する。感光材料として例えば銀塩感光
材料のような強度分布が透過率分布として記録される材
料を用いた場合、感光材料に記録された振幅透過率分布
Ｔ２ＡＢは、以下の式（８）により求められる。
光材料を現像処理する。感光材料として例えば銀塩感光
材料のような強度分布が透過率分布として記録される材
料を用いた場合、感光材料に記録された振幅透過率分布
Ｔ２ＡＢは、以下の式（８）により求められる。
【０１０３】
【数８】
Ｔ２ＡＢ＝Ｔ０＋ｔ１×Ｉ２ＡＢ ・・・（８）
【０１０４】ここで、Ｔ０、ｔ１は、用いる感光材料の
種類や感光材料への記録方法によって決まる定数であ
る。
種類や感光材料への記録方法によって決まる定数であ
る。
【０１０５】現像処理後、感光材料に記録された情報を
被露光物に記録する。光源から導かれ感光材料に入射さ
れる光すなわち照明光ＲＬとして、前記した参照光Ｒを
用いた場合、被露光物に照射される光すなわち再生光Ｓ
は、式（６）、式（７）、式（８）を用いて、以下の式
（９）により求められる。
被露光物に記録する。光源から導かれ感光材料に入射さ
れる光すなわち照明光ＲＬとして、前記した参照光Ｒを
用いた場合、被露光物に照射される光すなわち再生光Ｓ
は、式（６）、式（７）、式（８）を用いて、以下の式
（９）により求められる。
【０１０６】
【数９】
Ｓ＝ＧＲ×Ｔ２ＡＢ＝ＧＲ×（Ｔ０＋ｔ１×Ｉ２ＡＢ）
＝ＧＲ×Ｔ０＋ＧＲ×ｔ１×｛｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋２×｜ＧＲ｜２｝
＋ｔ１×（ＧＡ×｜ＧＲ｜２＋ＧＡ ＊×ＧＲ ２）
＋ｔ１×（ＧＢ×｜ＧＲ｜２＋ＧＢ ＊×ＧＲ ２） ・・・（９）
【０１０７】式（９）において、以下の式（１０−
１）、式（１０−２）、式（１０−３）に示すように理
解することができる。
１）、式（１０−２）、式（１０−３）に示すように理
解することができる。
【０１０８】
【数１０】
（０次光）＝ＧＲ×Ｔ０＋ＧＲ×ｔ１×｛｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋２×｜Ｇ Ｒ
｜２｝ ・・・（１０−１）
（物体光Ａの±１次光）＝ｔ１×（ＧＡ×｜ＧＲ｜２＋ＧＡ ＊×ＧＲ ２） ・
・・（１０−２）
（物体光Ｂの±１次光）＝ｔ１×（ＧＢ×｜ＧＲ｜２＋ＧＢ ＊×ＧＲ ２） ・
・・（１０−３）
【０１０９】また、式（９）において、項ｔ１×（ＧＡ
×｜ＧＲ｜２）は物体光Ａの再生を表し、項ｔ１×（Ｇ
Ｂ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ｂの再生を表している。
×｜ＧＲ｜２）は物体光Ａの再生を表し、項ｔ１×（Ｇ
Ｂ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ｂの再生を表している。
【０１１０】以上のように、２重露光方法においては、
再生光Ｓを表す式において、いわゆるノイズ項が生ずる
ことがない。これは、不要なノイズが発生しないことを
意味する。
再生光Ｓを表す式において、いわゆるノイズ項が生ずる
ことがない。これは、不要なノイズが発生しないことを
意味する。
【０１１１】上記した２重露光方法との比較のために、
位相シフトマスクを用いた１回のみの露光方法について
説明する。位相シフトマスクを用いた１回のみの露光に
おいては、２重露光方法における１回目の露光の物体光
Ａと２回目の露光の物体光Ｂと参照光Ｒとが、１回の露
光で感光材料に照射される。したがって、位相シフトマ
スクを用いた１回のみの露光によって感光材料に与えら
れる光強度Ｉ１ＡＢは、以下の示す式（１１）により求
められる。
位相シフトマスクを用いた１回のみの露光方法について
説明する。位相シフトマスクを用いた１回のみの露光に
おいては、２重露光方法における１回目の露光の物体光
Ａと２回目の露光の物体光Ｂと参照光Ｒとが、１回の露
光で感光材料に照射される。したがって、位相シフトマ
スクを用いた１回のみの露光によって感光材料に与えら
れる光強度Ｉ１ＡＢは、以下の示す式（１１）により求
められる。
【０１１２】
【数１１】
Ｉ１ＡＢ＝｜ＧＡ＋ＧＢ＋ＧＲ｜２
＝｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋｜ＧＲ｜２
＋ＧＡ×ＧＢ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＢ
＋ＧＡ×ＧＲ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＲ
＋ＧＢ×ＧＲ ＊＋ＧＢ ＊×ＧＲ ・・・（１１）
【０１１３】１回の露光で感光材料に記録された振幅透
過率分布Ｔ１ＡＢは、以下の式（１２）により求められ
る。
過率分布Ｔ１ＡＢは、以下の式（１２）により求められ
る。
【０１１４】
【数１２】
Ｔ１ＡＢ＝Ｔ０＋ｔ１×Ｉ１ＡＢ ・・・（１２）
【０１１５】被露光物に照射される光すなわち再生光Ｓ
１は、式（７）、式（１１）、式（１２）を用いて、以
下の式（１３）により求められる。
１は、式（７）、式（１１）、式（１２）を用いて、以
下の式（１３）により求められる。
【０１１６】
【数１３】
Ｓ＝ＧＲ×Ｔ１ＡＢ＝ＧＲ×（Ｔ０＋ｔ１×Ｉ１ＡＢ）
＝ＧＲ×Ｔ０＋ＧＲ×ｔ１×｛｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋｜ＧＲ｜２｝
＋ＧＲ×ｔ１×（ＧＡ×ＧＢ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＢ）
＋ｔ１×（ＧＡ×｜ＧＲ｜２＋ＧＡ ＊×ＧＲ ２）
＋ｔ１×（ＧＢ×｜ＧＲ｜２＋ＧＢ ＊×ＧＲ ２） ・・・（１３）
【０１１７】式（１３）において、以下の式（１４−
１）、式（１４−２）、式（１４−３）、式（１４−
４）に示すように理解することができる。
１）、式（１４−２）、式（１４−３）、式（１４−
４）に示すように理解することができる。
【０１１８】
【数１４】
（０次光）＝ＧＲ×Ｔ０＋ＧＲ×ｔ１×｛｜ＧＡ｜２＋｜ＧＢ｜２＋｜ＧＲ｜ ２
｝ ・・・（１４−１）
（ノイズ）＝ＧＲ×ｔ１×（ＧＡ×ＧＢ ＊＋ＧＡ ＊×ＧＢ） ・・・（１４−
２）
（物体光Ａの±１次光）＝ｔ１×（ＧＡ×｜ＧＲ｜２＋ＧＡ ＊×ＧＲ ２） ・
・・（１４−３）
（物体光Ｂの±１次光）＝ｔ１×（ＧＢ×｜ＧＲ｜２＋ＧＢ ＊×ＧＲ ２） ・
・・（１４−４）
【０１１９】また、式（１４）において、項ｔ１×（Ｇ
Ａ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ａの再生を表し、項ｔ１×
（ＧＢ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ｂの再生を表している。
Ａ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ａの再生を表し、項ｔ１×
（ＧＢ×｜ＧＲ｜２）は物体光Ｂの再生を表している。
【０１２０】以上のように、位相シフトマスクを用いた
１回のみの露光においては、再生光Ｓ１を表す式におい
て、いわゆるノイズ項が生ずる。これは、不要なノイズ
が発生することを意味する。この点からも本発明の方法
は従来の方法と比較して利点を有することを理解するこ
とができる。
１回のみの露光においては、再生光Ｓ１を表す式におい
て、いわゆるノイズ項が生ずる。これは、不要なノイズ
が発生することを意味する。この点からも本発明の方法
は従来の方法と比較して利点を有することを理解するこ
とができる。
【０１２１】本発明は、上記実施例に限定されず、その
趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図１】本発明に係るホログラムマスク作製用の露光装
置の実施例を示す図。
置の実施例を示す図。
【図２】本発明に係るホログラムマスク作製用の露光装
置に用いられる位相変更装置のの実施例を示す図。
（ａ）は、コーナーキューブを用いた位相変更装置を示
す図、（ｂ）は、光透過部材を用いた位相変更装置を示
す図。
置に用いられる位相変更装置のの実施例を示す図。
（ａ）は、コーナーキューブを用いた位相変更装置を示
す図、（ｂ）は、光透過部材を用いた位相変更装置を示
す図。
【図３】本発明に係るホログラムマスク作製用の露光方
法の実施例を説明するための図。（ａ）は位相シフトマ
スクを示す図、（ｂ）は第１の原版マスク及びホログラ
ムマスクを示す図、（ｃ）は第２の原版マスク及びホロ
グラムマスクを示す図。
法の実施例を説明するための図。（ａ）は位相シフトマ
スクを示す図、（ｂ）は第１の原版マスク及びホログラ
ムマスクを示す図、（ｃ）は第２の原版マスク及びホロ
グラムマスクを示す図。
【図４】本発明に係るホログラムマスク作製用の露光方
法の他の実施例を説明するための図。（ａ）は位相シフ
トマスクを示す図、（ｂ）は第１の原版マスク及びホロ
グラムマスクを示す図、（ｃ）は第２の原版マスク及び
ホログラムマスクを示す図。
法の他の実施例を説明するための図。（ａ）は位相シフ
トマスクを示す図、（ｂ）は第１の原版マスク及びホロ
グラムマスクを示す図、（ｃ）は第２の原版マスク及び
ホログラムマスクを示す図。
【図５】本発明に係るホログラムマスクを用いた記録方
法の実施例に用いる記録装置の１例を示す図。
法の実施例に用いる記録装置の１例を示す図。
１０ 露光装置
１２、１３６ 光源
１４ 原版マスク
１８ ホログラムマスク
２０ 感光材料
２２ 物体光
２４、１４０ 集光光学系
２８ 参照光
３０ 参照光形成光学系
３２ 位相変調装置
３４ ビームスプリッタ
５４ 第１の反射ミラー
５６ コーナーキューブ
５８ 第２の反射ミラー
７４ 光透過部材
１０２、１２２ 第１の原版マスク
１０４、１２４ 第２の原版マスク
１０６ マスク基板
１０８、１１２、１２６、１３０ 光透過部
１１０、１１４、１２８、１３２ 光遮蔽部
１３４ 記録装置
１３８ 照射光学系
１５４ 被露光物
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ
５１５Ｄ
Ｆターム(参考） 2H049 CA01 CA05 CA08 CA11 CA23
CA28
2H095 BB01
2K008 AA08 BB01 BB06 DD13 HH19
HH24 HH25
5F046 AA25 BA09 CB17
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の原版マスクを用いて、各原版マス
クに形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じホ
ログラム材に露光して、光透過率及び位相に関する変調
情報を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製する
ための露光方法であって、 第１の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に照射さ
れる第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記
ホログラム材に照射される第１の参照光とを用いて、前
記第１の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホ
ログラム材に露光する第１の露光ステップと、 前記第１の露光ステップに続く第２の露光ステップであ
って、第２の前記原版マスクを経て前記ホログラム材に
照射される第２の物体光と前記第２の原版マスクを経ず
に前記ホログラム材に照射される第２の参照光とを用い
て、光源から前記ホログラム材に至る光路のいずれかの
位置において、前記第１の物体光と前記第１の参照光と
の間の第１の位相差と、前記第２の物体光と前記第２の
参照光との間の第２の位相差とが異なるように前記第２
の位相差を変えて、前記第２の原版マスクの前記光透過
遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第２の露光
ステップとを含む、ホログラムマスク作製用の露光方
法。 - 【請求項２】 前記位相差を変えるステップは、前記光
源から前記第２の原版マスクを経て前記ホログラム材に
至る光路及び前記光源から前記第２の原版マスクを経ず
に前記ホログラム材に至る光路の少なくとも一方の光路
長を変えるステップを備える、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記光透過遮蔽パターンは、所定の幅寸
法を有する帯状の光透過部であって縞模様状に配置され
た複数の光透過部と、該複数の光透過部間に配置された
帯状の複数の光遮蔽部とを含み、 前記第１の原版マスクの前記光透過部は、前記第２の原
版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽される領域の少なくとも
一部に対応しており、 前記第１の位相差と前記第２の位相差との間の相違は略
πである、請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 さらに、前記第１の露光ステップで前記
ホログラム材に形成される第１の干渉縞による回折効率
と前記第２の露光ステップで前記ホログラム材に形成さ
れる第２の干渉縞による回折効率との間に差を生じさせ
る回折効率変更ステップを含む、請求項１又は２に記載
の方法。 - 【請求項５】 前記回折効率変更ステップは、参照光に
対する物体光の光強度比を前記回折効率を最大とするた
めに必要な光強度比より小さくなるように前記原版マス
クより前記光源側において減少させる光強度減少ステッ
プ、又は前記ホログラム材に与える露光量を前記回折効
率を最大とするために必要な露光量より小さくなるよう
に調整する露光量調整ステップを備える、請求項４に記
載の方法。 - 【請求項６】 前記ホログラム材に最終的に形成される
干渉縞は、所定の幅寸法を有する帯状の光透過性の部分
と光半透過性の部分とが交互に並ぶ縞模様状の干渉縞を
含み、 前記第１の原版マスク及び前記第２の原版マスクは、前
記ホログラム材の前記縞模様状の干渉縞の前記光半透過
性の部分又は前記光透過性の部分に対応する前記光遮蔽
部を有し、前記第１の原版マスクの前記光透過部は、前
記第２の原版マスクの前記光遮蔽部で遮蔽される領域の
少なくとも一部に対応しており、 前記第１の位相差と前記第２の位相差との相違は略πで
あり、 前記ホログラム材の回折効率を前記光半透過性の部分で
小さくなるように変更させる回折効率変更ステップを備
える、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記ホログラム材は、前記第１の露光ス
テップ及び前記第２の露光ステップの両方に用いられる
同一の感光膜又は感光層が形成されている、請求項１又
は２に記載の方法。 - 【請求項８】 前記ホログラム材は、前記第１の露光ス
テップ及び前記第２の露光ステップのそれぞれに用いら
れる異なる感光膜又は感光層が形成されている、請求項
１又は２に記載の方法。 - 【請求項９】 複数の原版マスクを用いて、各原版マス
クに形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じホ
ログラム材に露光して、光透過率及び位相に関する変調
情報を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製する
ための露光装置であって、 連続する少なくとも２つの露光において、先に行われる
第１の露光における前記第１の原版マスクを経て前記ホ
ログラム材に照射される第１の物体光と前記第１の原版
マスクを経ずに前記ホログラム材に照射される第１の参
照光との間の第１の位相差と、次に行われる第２の露光
における前記第２の原版マスクを経て前記ホログラム材
に照射される第２の物体光と前記第２の原版マスクを経
ずに前記ホログラム材に照射される第２の参照光との間
の第２の位相差とが異なるように、光源から前記ホログ
ラム材に至る光路のいずれかの位置で前記第２の位相差
を変える位相変調手段を含む、ホログラムマスク作製用
の露光装置。 - 【請求項１０】 複数の原版マスクを用いて、各原版マ
スクに形成された光変調層の光透過遮蔽パターンを同じ
ホログラム材に露光して、光透過率及び位相に関する変
調情報を含む干渉縞を有するホログラムマスクを作製す
る予備露光ステップと、前記ホログラムマスクへの光照
射により前記光透過率及び位相に関する変調情報を前記
被露光物に記録する本露光ステップとを含む、ホログラ
ムマスクを用いた記録方法であって、 前記予備露光ステップは、 少なくとも第１の原版マスクと第２の原版マスクとを用
意するマスク用意ステップと、 前記第１の原版マスクを経て前記ホログラム材に照射さ
れる第１の物体光と前記第１の原版マスクを経ずに前記
ホログラム材に照射される第１の参照光とを用いて、前
記第１の原版マスクの前記光透過遮蔽パターンを前記ホ
ログラム材に露光する第１の副露光ステップと、 前記第１の露光ステップに続く第２の露光ステップであ
って、前記第２の原版マスクを経て前記ホログラム材に
照射される第２の物体光と前記第２の原版マスクを経ず
に前記ホログラム材に照射される第２の参照光とを用い
て、光源から前記ホログラム材に至る光路のいずれかの
位置において、前記第１の物体光と前記第１の参照光と
の間の第１の位相差と、前記第２の物体光と前記第２の
参照光との間の第２の位相差とが異なるように前記第２
の位相差を変えて、前記第２の原版マスクの前記光透過
遮蔽パターンを前記ホログラム材に露光する第２の副露
光ステップとを含む、ホログラムマスクを用いた記録方
法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397021A JP4022398B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 位相シフトマスクの作成方法及び装置 |
| US10/269,205 US6994938B2 (en) | 2001-12-27 | 2002-10-10 | Exposure method for producing a hologram mask |
| TW091123397A TW539915B (en) | 2001-12-27 | 2002-10-11 | Exposure method and apparatus for producing a hologram mask and recording method using the hologram mask |
| KR10-2002-0062631A KR100510193B1 (ko) | 2001-12-27 | 2002-10-15 | 위상 전이 마스크의 작성방법 및 장치 |
| CH01803/02A CH693393A5 (de) | 2001-12-27 | 2002-10-25 | Belichtungsverfahren und Belichtungsvorrichtung zur Herstellung einer Hologramm-Maske. |
| CNB021557659A CN1213345C (zh) | 2001-12-27 | 2002-12-06 | 移相光罩的制作方法及装置 |
| KR20050026014A KR100538461B1 (ko) | 2001-12-27 | 2005-03-29 | 위상 전이 마스크의 작성방법 및 장치 |
| US11/258,333 US7675663B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-10-24 | Apparatus for producing a hologram mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397021A JP4022398B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 位相シフトマスクの作成方法及び装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003195475A true JP2003195475A (ja) | 2003-07-09 |
| JP2003195475A5 JP2003195475A5 (ja) | 2005-07-28 |
| JP4022398B2 JP4022398B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=19189148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001397021A Expired - Fee Related JP4022398B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 位相シフトマスクの作成方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6994938B2 (ja) |
| JP (1) | JP4022398B2 (ja) |
| KR (2) | KR100510193B1 (ja) |
| CN (1) | CN1213345C (ja) |
| CH (1) | CH693393A5 (ja) |
| TW (1) | TW539915B (ja) |
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