(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全内反射ホログラムからこのホログラムに平行に配置された感光層へプリントされたパターンの縮尺を１／１０４までだけ拡大或いは縮小させる方法であって、
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互いに平行な方向に移動させること
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の収束或は発散の程度を調節して、上記スキャニングビームによって上記全内反射ホログラムから局部的に再生された像が縮尺を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法
【請求項３】
全反射ホログラムからこのホログラムに平行に配置された感光層へプリントされた像の縮尺を１／１０４までだけ拡大或いは縮小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） 少なくとも上記ホログラムと上記感光層のうちの一方を互いに平行な方向に、かつ縮尺の変化が拡大である場合には、上記スキャニングビームの移動方向に、逆に上記縮尺の変化が縮小である場合には、上記スキャニングビームの移動方向とは反対の方向に移動させるとともに、上記スキャニングビームの移動量に上記縮尺の変化分を掛けた値に等しい距離だけ相対的に移動させる手段と、
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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５０ｃｍ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。
【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（ＵＳ 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（integration）を要求してきた。しかしながら、背景技術はＴＩＲ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拡大或いは縮小す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このホログラムに平行に配置された感光層へプリントされたパターンの縮尺を拡大或いは縮小する方法であって、
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互いに平行な方向に移動させること
を含む方法を提供することである。
【０００９】
例えば、もしも、照射ビームがスキャンパスおよびスキャンステップの交互に変わる手順からなるラスターパターン内においてホログラムを横切ってスキャニングし、パターンの倍率が要求されるならば、ビームの各スキャンパスの間、感光層はＭ×ｖの速度でスキャニンギビームとは反対方向に変位させられるべきで、ここでＭは要求されるパターンの縮尺の変化で、ｖはスキャンパスの間の照射ビームの速度で、そしてビームの各スキャンステップの間、感光層はＭｔの距離だけ上記ステップとは反対方向に変位させられるべきであって、ここでｔはスキャンパス間の距離である。したがって、照射ビームがホログラムを横切ってスキャンパス（或いはスキャパス間でのステップ）をするときには、感光層はホログラムからのパターンの所望の倍率に対応した距離だけホログラムに対して相対的に変位している。
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。
【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。
【００１１】
本発明の第二の面によれば、全内反射ホログラムからこのホログラムに平行に配置された感光層へプリントされたパターンの縮尺を拡大或いは縮小す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） 少なくとも上記ホログラムと上記感光層のうちの一方を互いに平行な方向に、かつ縮尺の変化が拡大である場合には、上記スキャニングビームの移動方向に、逆に上記縮尺の変化が縮小である場合には、上記スキャニングビームの移動方向とは反対の方向に移動させるとともに、上記スキャニングビームの移動量に上記縮尺の変化分を掛けた値に等しい距離だけ相対的に移動させる手段と
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。
【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２００μｍ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１５μｍ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。
【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２００μｍ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.Struchen, J.C.Tisserrand, “Holographic MAsk-Aligner”， SPIE 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１２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１０ｎｍ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２１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、４ｃｍ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１６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２８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。
【００２３】
第一に、ビームデコリメータ２２のレンズ２４は、レンズ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２４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】
0003616658.tif 000002
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。
【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９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。
【数２】
0003616658.tif 000003
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。
【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。
【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）
【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。
【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φｙ′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】
0003616658.tif 000004
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。
【００３０】
入射光の角度において、小さい変化δθｘ′およびδθｙ′の場合、次式が得られる。
【数４】
0003616658.tif 000005
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。
【数５】
0003616658.tif 000006
【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。
【数６】
0003616658.tif 000007
【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。
【数７】
0003616658.tif 000008
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縮尺の変化を記述していると認識できる。
【数８】
0003616658.tif 000009
【００３３】
これに関して、続いて、もしも要求される像の縮尺の変化が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】
0003616658.tif 000010
【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。
【数１０】
0003616658.tif 000011
ここで、Ｍｘはｘ方向における正確な像の縮尺の変化である。
【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縮尺の変化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】
0003616658.tif 000012
ここで、Ｍｙはｙ方向における正確な像の縮尺の変化である。
【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縮尺の変化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２００μｍ，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縮尺の変化が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。
【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。
【００３９】
低い像の倍率および／または低い特徴の解像度の場合、コリメ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）。これらの場合において所望の倍率を得るために、スキャニングの手順の間にホログラムに対して相対的にウェーハを変位させれば十分である。例えば、もしも解像度が−４ｍｍで、要求される像の縮尺の変化Ｍ＝４×１０−６であるならば、照射ビームがラスターパターン内でスキャンパスの間、速度ｖ＝１０ｃｍ／ｓでホログラムを横切ってｘ方向にスキャンしているとき、ウェーハは同時に、スキャニングビームのスキャニング速度に縮尺の変化を掛けた値に等しい速度、即ち１０ｃｍ／ｓ×４×１０−６＝０．４ｍｍ／ｓで−ｘ方向に変位させられるべきである。同様に、照射ビームがスキャンパス間で距離ｔ＝５ｍｍだけｙ方向にステップするとき、ウェーハはスキャニングビームのステップ寸法に縮尺の変化を掛けた値に等しい距離、即ち５ｍｍ×４×１０−６＝２０ｎｍだけ−ｙ方向にステップさせられるべきである。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＩＲホログラフィの主原理を示す図である。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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