JP3374875B2 - 半導体写真製版装置及びそれを用いて形成された微細パターン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体写真製版装置及
びそれを用いて形成された微細パターンに関し、特に微
細パターンを形成するための半導体写真製版装置及びそ
れを用いて形成された微細パターンに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の半導体写真製版装置の構造
を示す断面模式図であり、図において、１はウェハ，２
２はガラスや樹脂等からなる厚さ約３ｍｍの板状の光透
過部材，２１は該光透過部材２２の表面に蒸着等により
形成された、厚さが約数十μｍで、幅が約数μｍの開口
部を有するＣｒ等からなる光不透過膜、２は光不透過膜
２１と光透過部材２２からなる半導体写真製版装置、２
ａ，２ｂは写真製版装置２の光入射面，及び光出射面，
３はフォトレジスト，４は写真製版装置２の光入射面２
ａに対して垂直に入射される紫外線，５は光不透過膜２
１の端部が写真製版装置２の光入射面２ａと接する部分
において発生する紫外線４の回折光，６は紫外線４の直
接透過光，７は直接透過光６によるレジスト３の露光パ
ターン部，８は回折光５によるレジスト３の露光部であ
る。

【０００３】次に従来の半導体写真製版装置の原理につ
いて説明する。まず、ウエハ１上方に配置した半導体写
真製版装置２の光入射面２ａに紫外線４が垂直に入射す
ると、光入射面２ａの光不透過膜２１の開口部から光透
過部材２２へ紫外線４が入射する。光透過部材２２に入
射した紫外線４は光透過部材２２を透過して、紫外線４
の直接透過光６としてウエハ１上に設けられたレジスト
３上に露光パターン部７を形成する。この時、光不透過
膜２１の端部が光透過部材２２と接する部分において発
生する紫外線４の回折光５により、レジスト３上に露光
部分８が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体写真製版
装置は、以上のように形成されており、光不透過膜の開
口部の幅や開口パターンを調整して、光透過部材を透過
する紫外線等の光の直接透過光でレジストを露光するこ
とにより、所望の露光パターン部を形成するものであっ
た。しかし、従来の半導体写真製版装置においては、光
不透過膜の端部と光入射面が接する部分において、この
光不透過膜が障害物となって発生する紫外線の回折光に
より、レジストの露光される領域が所望の露光パターン
部以外の露光不要な領域に及んでしまうため、正確なパ
ターン形成ができないという問題があった。

【０００５】また、回折光により、光不透過膜の開口部
の幅よりも広い幅の領域が露光されるため、例えば幅が
０．５μｍ以下の微細なパターンを露光することが非常
に困難であるという問題点があった。

【０００６】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、回折光の影響を抑えた、高
精度な微細パターン形成が可能な半導体写真製版装置及
びそれを用いて形成された微細パターンを得ることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体写
真製版装置は、板状の光透過部材と、この光透過部材の
一主面上に配置された開口部を有する光不透過膜と、上
記光透過部材の一主面上の、上記光不透過膜の開口部内
にはめ合わせるように配置された、その上記光透過部材
と接しない面に入射された入射光を狭窄して出射する機
能を有し、その周縁部において上記入射された露光光を
全反射する形状である集光機能を有する集光レンズとか
らなり、上記光透過部材の一主面に対して垂直な方向か
ら入射された露光光を、上記光不透過膜の開口部の形状
にあわせたパターンの露光光として、上記光透過部材の
一主面と反対側の面から出射させるものである。

【０００８】

【０００９】また、上記半導体写真製版装置において、
上記集光レンズが、その周縁部に、上記入射された露光
光を全反射するよう上記光透過部材の一主面に対して傾
いた側面を有しているものである。

【００１０】また、この発明に係る半導体写真製版装置
は、板状の光透過部材と、この光透過部材の一主面上に
配置された開口部を有する光不透過膜と、上記光透過部
材の一主面と反対側の面上の、上記光不透過膜の開口部
と対向する領域を覆うように配置された、その幅が上記
光不透過膜の開口部よりも大きく、その上記光透過部材
と接する接合面に入射された入射光を狭窄して出射する
機能を有し、その周縁部において上記入射された露光光
を全反射する形状である集光機能を有する集光レンズと
からなり、上記光透過部材の一主面に対して垂直な方向
から入射された露光光を、上記光不透過膜の開口部の形
状にあわせたパターンの露光光として、上記光透過部材
の一主面と反対側の面上に設けられた集光レンズから出
射させるものである。

【００１１】

【００１２】また、上記半導体写真製版装置において、
上記集光レンズが、その周縁部に、上記接合面側から入
射された露光光を全反射するよう上記接合面に対して傾
いた側面を有しているものである。また、この発明に係
る微細パターンは、上記半導体写真製版装置のうちのい
ずれか１つに記載の半導体写真製版装置を用いて形成さ
れたものである

【００１３】

【作用】この発明においては、板状の光透過部材と、こ
の光透過部材の一主面上に配置された開口部を有する光
不透過膜と、上記光透過部材の一主面上の上記光不透過
膜の開口部内にはめ合わせるように配置された、その上
記光透過部材と接しない面に入射された入射光を狭窄し
て出射する機能を有し、その周縁部において上記入射さ
れた露光光を全反射する形状である集光機能を有する集
光レンズとを備えたから、上記光透過部材の一主面に対
して垂直な方向から入射された露光光を、上記集光レン
ズにより狭窄して上記光透過部材に入射させることがで
き、さらにこれによって、光不透過膜の端部と光透過部
材の接点において発生する回折光の発生を抑えることが
でき、高精度な微細パターン形成が可能な半導体写真製
版装置を得ることができる。

【００１４】また、この発明においては、板状の光透過
部材と、この光透過部材の一主面上に配置された開口部
を有する光不透過膜と、上記光透過部材の一主面と反対
側の面上の、上記光不透過膜の開口部と対向する領域を
覆うように配置された、その幅が上記光不透過膜の開口
部よりも大きく、その上記光透過部材と接する接合面に
入射された入射光を狭窄して出射する機能を有し、その
周縁部において上記入射された露光光を全反射する形状
である集光機能を有する集光レンズとを備えたから、上
記光透過部材の一主面に対して垂直な方向から入射され
た露光光を、上記集光レンズにより狭窄して出射させる
ことができ、かつ光不透過膜の端部と光透過部材の接点
において発生する回折光を上記光学部材により狭窄して
出射させて、回折光による露光パターンの拡がりを抑え
られ、高精度な微細パターン形成が可能な半導体写真製
版装置を得ることができる。

【００１５】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明の第１の実施例による半導
体写真製版装置の構造を示す断面模式図であり、図にお
いて、１はウェハ，２２はガラスや樹脂等からなる厚さ
約３ｍｍの板状の光透過部材，２１は該光透過部材２２
の表面に蒸着等により形成された、厚さが光を透過しな
い厚さ，即ち約数十μｍで、幅が約数μｍのストライプ
状の開口部を有するＣｒ等からなる光不透過膜で、この
開口部の形状はストライプ形状に限らず円形形状等のそ
の他の形状であってもよい。９ａは光透過部材２２上の
光不透過膜２１の開口部内に、該開口部にはめ合わせて
形成された、その表面に入射された光を集光するガラス
や樹脂等からなる集光レンズで、その光透過部材２２と
接する面は平面となっており、該光透過部材２２に接し
ない面は曲面状となっている。また、該レンズ９ａの幅
は上記光不透過部材２１の開口部の幅と同じとなってい
る。２は光不透過膜２１と光透過部材２２と集光レンズ
９ａからなる半導体写真製版装置，２ａ，２ｂは半導体
写真製版装置２の光入射面，及び光出射面，３はウエハ
１上に設けられたフォトレジスト，４は半導体写真製版
装置２の光入射面２ａに対して垂直に入射される紫外
線、６ａはレンズ９ａによりレンズ９ａの中心方向に絞
られた後に半導体写真製版装置２から出射された透過
光、７ａは半導体写真製版装置２からの透過光６ａによ
るレジスト３の露光パターン部である。

【００１６】次に製造方法について説明する。まず、光
透過部材２２の表面にレジストパターン（図示せず）を
設け、これをマスクとして、蒸着により所定形状の開口
部を有するＣｒ等からなる光不透過膜２１を形成する。
次に、レジストを除去した後、金属マスク（図示せず）
を用いて、上記光不透過膜２１の開口部に所定の厚さの
ガラスを形成し、この表面をフッ酸（ＨＦ）等を用いて
曲面状に食刻してレンズ９ａを形成する。

【００１７】次に本実施例１の半導体写真製版装置の原
理を図１を用いて説明する。ウエハ１の上方に、光出射
面２ｂがウエハ１表面に対向するよう配置された半導体
写真製版装置２の光入射面２ａに対して垂直に紫外線４
等の光が入射されると、レンズ９ａが無い場合には、上
記従来例において説明したように、紫外線４は半導体写
真製版装置２の光不透過膜２１の開口部から光透過部材
２２へ入射するが、このときに光不透過膜２１の端部と
光入射面２ａが接する部分で回折現象を生じ、回折光が
発生し、光不透過膜２１の開口部のパターンよりも大き
くレジスト３を露光してしまう。しかし、本実施例にお
いては光不透過膜２１の開口部に集光レンズ９ａが設け
られており、半導体写真製版装置１００に入射された紫
外線４はレンズ９ａに入射され、該レンズ９ａによりレ
ンズ９ａの中心方向に絞りこまれた後、光透過部材２２
に入射されるため、蒸着膜２１の端部と光入射面２ａが
接する部分を透過する光が少なくなり、回折現象を生じ
る光が減少して、回折光の発生が抑制される。これによ
り、光透過部材２２を透過して出射される光は回折光を
ほとんど伴わない透過光６ａとなり、レジスト３上に回
折光の影響を受けない高精度な露光パターン部７の形成
が可能なものとなる。また、回折光の影響を受けないた
め、従来よりも微細なパターン形成が可能となる。

【００１８】このように本実施例によれば、レンズ９ａ
を光不透過膜２１の開口部にはめ合わせるように設けた
から、写真製版装置２の光透過部材２２に入射される光
を、予め、レンズ９ａで中心方向に絞り込んで入射させ
ることができ、回折光の発生を抑えた、精密かつ微細な
露光を行うことが可能な半導体写真製版装置を得ること
ができる。

【００１９】実施例２．図２は本発明の第２の実施例に
よる半導体写真製版装置の構造を示す断面模式図であ
り、本実施例２は、上記第１の実施例において使用した
レンズが、その周縁部において入射光を全反射する形状
を有する場合についてのものであり、上記第１の実施例
と同様の製造工程により得られるものである。図２にお
いて、図１と同一符号は同一または相当する部分を示し
ており、１０ａは上記第１の実施例において用いられた
レンズ９ａの代わりに設けられた、その周縁部におい
て、上記写真製版装置２の光入射面２ａに対して垂直な
方向から入射される露光光４を全反射する形状を有して
いるレンズであり、例えば、表面が曲面である曲面レン
ズの場合においては表面の曲率半径を小さくすることに
より得られるものであり、この形状は、露光光の波長，
及びレンズの材質により異なる。

【００２０】本実施例２においては、上記第１の実施例
と同様に、半導体写真製版装置２のレンズ１０ａに入射
された紫外線４のうち、レンズ１０ａの周縁部以外の領
域に入射された紫外線は、レンズ１０ａの中心方向に集
光され、光透過部材２２より出射される。また、レンズ
１０ａの端部近傍に入射された紫外線については、レン
ズ１０ａの表面において全反射されるため、レンズ１０
ａの内部にはほとんど入射されない。この結果、光不透
過膜２１の端部と光入射面２ａが接する部分を透過する
光を上記実施例１の場合に比べて、より確実に少なくす
ることができ、回折光の発生をより確実に抑えた、精密
で、かつ微細な露光が可能な半導体写真製版装置を得る
ことができる。

【００２１】なお、上記第１，及び第２の実施例におい
ては、曲面レンズを用いた場合について説明したが、本
発明は、例えば断面形状が台形のレンズ，断面形状が三
角形の三角レンズ等の、入射光を狭窄して出射する機能
を備えた光学部材を用いた場合についても適用すること
ができ、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００２２】実施例３．図３は本発明の第３の実施例に
よる半導体写真製版装置の構造を示す断面模式図であ
り、本実施例は上記第２の実施例において周縁部で入射
光を全反射するレンズを用いる代わりに、入射光を全反
射する斜面を側面として備えた光学部材を用いるように
したものである。図において、図２と同一符号は同一ま
たは相当する部分を示しており、１１ａは上記第２の実
施例のレンズ１０ａと同様に蒸着膜２１の開口部にはめ
合わせるよう配置された、その周縁部に斜面からなる側
面を有しており、その幅方向の断面形状が台形形状であ
る光学部材で、この光学部材１１ａの幅は蒸着膜２１の
開口部の幅と等しく、その側面は上記写真製版装置２の
光入射面２ａに対して垂直な方向から入射される露光光
４が、該側面により全反射されるように光入射面２ａに
対して所定の角度で傾いている。本実施例の光学部材
は、上記第１の実施例と同様の製造方法を用いて、光透
過部材上に金属マスクを利用してガラスを形成した後、
この表面の斜面以外の領域となる部分にレジストを設け
て、上記ガラスをフッ酸を用いて食刻することにより形
成されるものである。

【００２３】本実施例３においては、半導体写真製版装
置２の光学部材１１ａに入射された紫外線４のうち、光
学部材１１ａの斜面以外の面に入射された紫外線は、そ
のまま光学部材１１ａを透過して、光透過部材２２より
出射される。また、光学部材１１ａの斜面に入射された
紫外線については、光学部材１１ａの表面において全反
射されるため、光学部材１１ａ内にはほとんど入射され
ない。従って、半導体写真製版装置２に入射された紫外
線４を光学部材１１ａで狭窄することにより、光不透過
部材２１の端部と光入射面２ａが接する部分を透過する
光を上記実施例２の場合と同様に少なくすることがで
き、回折光の発生を抑えて、精密で、かつ微細な露光が
できる半導体写真製版装置を得ることができる。

【００２４】実施例４．図４はこの発明の第４の実施例
による半導体写真製版装置の構造を示す断面模式図であ
り、本実施例４は上記実施例１の光半導体写真製版装置
において、光半導体写真製版装置の光入射面側にレンズ
を設ける代わりに、光出射面側にレンズを設けるように
したものである。図において、図１と同一符号は同一又
は相当する部分を示しており、９ｂは光入射面２ａに設
けられた蒸着膜２１の開口部の下部領域を覆うように光
出射面２ｂ上に配置された、その幅が光不透過膜２１の
開口部の幅よりも大きい、ガラスや樹脂等からなる集光
レンズで、該レンズ９ｂの光透過部材２２に接する接合
面は平面で、該光透過部材２２に接しない面は曲面とな
っている。該レンズ９ｂは、該レンズ９ｂの光透過部材
２２と接する側の平面に垂直に入射した光がレンズ９ｂ
の光透過部材２２に接しない側の面と空気との界面で屈
折して、レンズ９ｂの中心方向に集光されて出射される
ように形成されている。６ｂはレンズ９ｂによりレンズ
９ｂの中心方向に絞られた後に出射された透過光、７ｂ
は半導体写真製版装置２からの透過光６ｂによるレジス
ト３の露光パターン部である。本発明の半導体写真製版
装置２は上記第１の実施例において示した半導体写真製
版装置と同様の製造方法により製造されるものである。

【００２５】次に本実施例の半導体写真製版装置の原理
を図２について説明する。ウエハ１の上方に光出射面２
ｂ側がウエハ１表面に対向するよう配置された、半導体
写真製版装置２の光入射面２ａに対して垂直に紫外線４
等の光が入射されると、紫外線４は光透過部２２に入射
される。この光透過部２２を透過した光は、レンズ９ｂ
に入射される。このレンズ９ｂに入射された紫外線４
は、レンズ９ｂにより、レンズ９ｂの中心方向に向かっ
て絞りこまれて透過光６ｂとして出射される。従って、
このレンズ９ｂから出射される光のパターンが微細なも
のとなるようにレンズ９ｂを設計しておくことにより、
微細な露光を行うことが可能となる。ここで、光不透過
膜２１の端部と光入射面２ａが接する部分において発生
する回折光は、レンズ９ｂの幅が光不透過膜２１の開口
部の幅よりも大きくなるよう形成されているため、レン
ズ９ｂの周縁部に入射される。この結果、回折光の多く
は中心方向に集光されて出射される。このため、従来の
半導体写真製版装置と異なり、回折光による光不透過膜
２１の開口部の幅よりも拡がった領域のレジスト３の露
光を抑えることができ、精密な露光を行うことができ
る。

【００２６】このように本実施例によれば、半導体写真
製版装置２の光出射面２ｂ側にレンズ９ｂを設けたか
ら、半導体写真製版装置２に入射される紫外線４をレン
ズ９ｂの中心方向に狭窄して出射させるとともに、回折
光をレンズの中心方向に集光させて出射させることがで
き、露光パターンの拡がりを抑え、精密かつ微細な露光
を行うことができる半導体写真製版装置を得ることがで
きる。

【００２７】実施例５．本発明の第５の実施例は、上記
第４の実施例において使用したレンズが、その周縁部に
おいて入射光を全反射する形状を有する場合について説
明するものである。

【００２８】図５は、この発明の第５の実施例による半
導体写真製版装置の構造を示す断面模式図であり、図に
おいて、図４と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、１０ｂは上記実施例４のレンズ９ｂの代わりに
設けられたレンズで、該レンズ１０ｂはその周縁部にお
いて、上記光入射面２ａに対して垂直な方向から入射さ
れ、光透過部材２２を経て該レンズ１０ｂに入射された
露光光を、空気との界面において全反射する形状を有し
ている。このようなレンズ１０ｂは、例えば表面が曲面
である曲面レンズの場合においては曲率半径を小さくす
ることにより得ることができるものであり、この形状
は、露光光の波長，及びレンズの材質により異なる。本
発明の半導体写真製版装置２は上記第１の実施例におい
て示した半導体写真製版装置と同様の製造方法により製
造されるものである。

【００２９】次に本実施例の半導体写真製版装置の原理
を図５について説明する。本実施例においては上記第４
の実施例と同様に、半導体写真製版装置５００の蒸着膜
２１の開口部を経て、光透過部材２２に入射された紫外
線４のうち、レンズ１０ｂの周縁部以外の領域に入射さ
れた紫外線は、レンズ１０ｂの中心方向に絞りこまれ、
該レンズ１０ｂより出射光６ｂとして出射される。ま
た、レンズ１０ｂの周縁部に入射された紫外線について
は、レンズ１０ｂと空気の界面において全反射され、レ
ンズ１０ｂの周縁部からは出射されない。従って、この
レンズ１０ｂの中心部から出射される光の幅が微細なも
のとなるようにレンズ１０ｂを設計しておくことによ
り、上記第４の実施例よりも微細な露光を行うことが可
能となる。また、上記実施例４と同様に回折光の多くは
レンズ１０ｂの周縁部に入射され、レンズの中心方向に
集光されて出射される。このため、上記実施例４と同様
に精密な露光を行うことができる。

【００３０】このように本実施例によれば、その周縁部
において、光入射面２ａに対して垂直な方向から入射さ
れた露光光を、空気との界面において全反射する形状を
有するレンズ１０ｂを光出射面２ｂ側に設けるようにし
たから、上記実施例４と同様の効果を奏するとともに、
より微細な露光を行うことができる半導体写真製版装置
を得ることができる。

【００３１】なお、上記第４，及び第５の実施例におい
ては、曲面レンズを用いた場合について説明したが、本
発明は、例えば断面形状が台形のレンズ，断面形状が三
角形の三角レンズ等の、入射光を狭窄して出射する機能
を備えた光学部材を用いた場合についても適用すること
ができ、上記第４，及び第５の実施例と同様の効果を奏
する。

【００３２】実施例６．図６は、この発明の第６の実施
例による半導体写真製版装置の構造を示す断面模式図で
あり、本実施例は上記第５の実施例において端部近傍で
入射光を全反射するレンズを用いる代わりに、入射光を
全反射する斜面を側面として備えた光学部材を用いるよ
うにしたものである。図において、図５と同一符号は同
一又は相当する部分を示しており、１１ｂは上記第５の
実施例のレンズ１０ｂの代わりに設けられた、その周縁
部に斜面からなる側面を有しており、その幅方向の断面
形状が台形形状である光学部材で、この光学部材１１ｂ
の幅は光不透過膜２１の開口部の幅よりも大きく、その
側面は上記半導体写真製版装置２の光入射面２ａに対し
て垂直な方向から入射され、光透過部２２を透過して光
学部材１１ｂに入射された露光光４が、該側面と空気と
の界面において全反射されるように光出射面２ｂに対し
て所定の角度で傾いている。６ｃは光学部材１１ｂから
出射された透過光、７ｃは透過光６ｃによるレジスト３
の露光パターン部、５ｃは半導体写真製版装置６００に
入射された後、レンズ１１ｂの側面と空気との界面で全
反射された紫外線である。本実施例の半導体写真製版装
置２は上記第３の実施例と同様の製造方法により製造さ
れる。

【００３３】次に本実施例の原理について説明する。半
導体写真製版装置２の光入射面２ａに対して垂直に紫外
線４が入射されると、紫外線４は光不透過膜２１の開口
部を経て光透過部材２２に入射される。この光透過部材
２２を透過した光は、光学部材１１ｂに入射される。こ
の光学部材１１ｂに入射された紫外線４のうち、光学部
材１１ｂの側面に設けられた周縁部以外の領域に達した
光については光学部材１１ｂからそのまま出射される。
また、光学部材１１ｂの周縁部である側面に入射された
光は空気との界面で全反射され、光学部材１１ｂからは
ほとんど出射されない。したがって、この光学部材１１
ｂの側面以外の面、即ち光学部材１１ｂの周縁部以外の
領域から出射される光の幅が微細なものとなるように光
学部材１１ｂを設計しておくことにより、微細な露光を
行うことが可能となる。ここで、光不透過膜２１の端部
と光入射面２ａが接する部分において発生する回折光
は、光学部材１１ｂが光不透過膜２１の開口部の幅より
も大きくなるよう形成されているため、光学部材１１ｂ
の斜面を有する周縁部に入射される。この結果、回折光
の多くは中心方向に集光されて出射されることとなり、
本実施例６によれば、上記第４の実施例と同様に精密な
露光を行うことができる。

【００３４】このような本実施例においても、その周縁
部において、光入射面２ａに対して垂直な方向から入射
された露光光を、空気との界面において全反射する形状
を有する光学部材１１ｂを光出射面２ｂ側に設けるよう
にしたから、回折光を光学部材の中心方向に集光させて
出射させるとともに、光学部材の周縁部以外の領域のみ
から光を出射させることができ、精密かつ微細な露光を
行うことが可能な半導体写真製版装置を得ることができ
る。

【００３５】なお、上記各実施例においては、紫外線を
用いて露光を行うことができる半導体写真製版装置につ
いて説明したが、本発明は、光学部材，光透過部材，及
び蒸着膜の材料を代えることにより、紫外線以外の光を
用いて露光を行う半導体写真製版装置にも適用できるも
のであり、例えば、光学部材，及び光透過部材としてＸ
線透過部材を用い、蒸着膜としてＸ線不透過部材を用い
るようにすることにより、Ｘ線を用いて露光を行うこと
ができる半導体写真製版装置を得ることのでき、このよ
うな場合においても、上記各実施例と同様の効果を奏す
る。

【００３６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、板状の
光透過部材と、この光透過部材の一主面上に配置された
開口部を有する光不透過膜と、上記光透過部材の一主面
上の、上記光不透過膜の開口部内にはめ合わせるように
配置された、その上記光透過部材と接しない面に入射さ
れた入射光を狭窄して出射する機能を有し、その周縁部
において上記入射された露光光を全反射する形状である
集光機能を有する集光レンズとを備えたから、回折光の
発生を抑えることができ、高精度な微細パターン形成が
可能な半導体写真製版装置を得られる効果がある。

【００３７】また、この発明によれば、板状の光透過部
材と、この光透過部材の一主面上に配置された開口部を
有する光不透過膜と、上記光透過部材の一主面と反対側
の面上の、上記光不透過膜の開口部と対向する領域を覆
うように配置された、その幅が上記光不透過膜の開口部
よりも大きく、その上記光透過部材と接する接合面に入
射された入射光を狭窄して出射する機能を有し、その周
縁部において上記入射された露光光を全反射する形状で
ある集光機能を有する集光レンズとを備えたから、回折
光による露光パターンの拡がりを抑えられ、高精度な微
細パターン形成が可能な半導体写真製版装置を得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図２】 この発明の第２の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図３】 この発明の第３の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図４】 この発明の第４の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図５】 この発明の第５の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図６】 この発明の第６の実施例による半導体写真製
版装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図７】 従来の半導体写真製版装置の構造を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

１ ウェハ、２ 半導体写真製版装置、２ａ 光入射
面、２ｂ 光出射面、３フォトレジスト、４ 紫外線、
５ 紫外線の回折光、５ｂ，５ｃ 全反射された紫外
線、６，６ａ，６ｂ，６ｃ 紫外線の直接透過光、７，
７ａ，７ｂ，７ｃ露光パターン部、８ 回折光によるレ
ジストの露光部分、９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ レン
ズ、１１ａ，１１ｂ 光学部材、２１ 光不透過膜、２
２ 光透過部材。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−66551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−168654（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−250378（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139450（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−250377（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−148861（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−287388（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−20971（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の光透過部材と、 該光透過部材の一主面上に配置された開口部を有する光
   不透過膜と、 上記光透過部材の一主面上の、上記光不透過膜の開口部
   内にはめ合わせるように配置された、その上記光透過部
   材と接しない面に入射された露光光を狭窄して出射する
   機能を有し、その周縁部において上記入射された露光光
   を全反射する形状である集光機能を有する集光レンズと
   からなり、 上記光透過部材の一主面に対して垂直な方向から入射さ
   れた露光光を、上記光不透過膜の開口部の形状にあわせ
   たパターンの露光光として、上記光透過部材の一主面と
   反対側の面から出射させることを特徴とする半導体写真
   製版装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体写真製版装置にお
   いて、 上記集光レンズは、その周縁部に、上記入射された露光
   光を全反射するよう上記光透過部材の一主面に対して傾
   いた側面を有していることを特徴とする半導体写真製版
   装置。
3. 【請求項３】 板状の光透過部材と、 該光透過部材の一主面上に配置された開口部を有する光
   不透過膜と、 上記光透過部材の一主面と反対側の面上の、上記光不透
   過膜の開口部と対向する領域を覆うように配置された、
   その幅が上記光不透過膜の開口部よりも大きく、その上
   記光透過部材と接する接合面に入射された露光光を狭窄
   して出射する機能を有し、その周縁部において上記入射
   された露光光を全反射する形状である集光機能を有する
   集光レンズとからなり、 上記光透過部材の一主面に対して垂直な方向から入射さ
   れた露光光を、上記光不透過膜の開口部の形状にあわせ
   たパターンの露光光として、上記光透過部材の一主面と
   反対側の面上に設けられた集光レンズから出射させ るこ
   とを特徴とする半導体写真製版装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体写真製版装置にお
   いて、 上記集光レンズは、その周縁部に、上記接合面側から入
   射された露光光を全反射するよう上記接合面に対して傾
   いた側面を有していることを特徴とする半導体写真製版
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載の半導体写真製版装置を用いて形成された微細パタ
   ーン。