(57)【要約】  本発明は、基板（６００）上に配置される感光性樹脂層（６０１）にパターンを生成するリソグラフィー法に関する。前記パターン（６０７）は、基板の主面の法線（ｎ）に対して傾斜する側面（６０８）を有し、その傾斜角（θ）は、先行技術により得られるパターンの傾斜角よりもずっと大きい。本発明の方法を実行するデバイスも開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上のパターンをフォトリソグラフィによって形成する方法であって、
ａ）基板の上に感光性樹脂層を堆積させる工程を含み、
前記方法は、
ｂ）前記感光性樹脂層に接合するマスク、又は前記樹脂層に接合する屈折率適応層に接合するマスクに、主方向を有する光線を通過させることによって感光性樹脂層を分離する工程であって、光線は、その前に前記マスクに接合する光学系又は前記マスクに接合する屈折率適応層に接合する光学系を通過しており、光学系が光線の主方向を所定の偏向角だけ偏向させることにより、光線がマスクを通過する際、光線の主方向が形成するマスクへの入射角が、基板の主面の法線に対して非ゼロとなる工程、
ｃ）マスクを取り外す工程、及び
ｄ）感光性樹脂層を現像して、所定の偏向角に応じて変化する、基板の主面の法線に対して傾斜する側面を有するパターンを形成する工程
を含む方法。
【請求項２】
感光性樹脂層を堆積させる工程の前に、少なくとも一つの光線吸収層を堆積させる工程を行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
感光性樹脂層を堆積させる工程ａ）の後に、感光性樹脂層の上に屈折率適応層を堆積させる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
感光性樹脂層を分離する工程の前に、光学系とマスクとの間に屈折率適応層を配置する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
光学系はプリズム、回折網、光拡散板、又はマイクロプリズムアレイから構成する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
分離工程ｂ）の間に、マスクへの入射角が変化する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
分離工程ｂ）の間に、一方で光学系を、他方で基板を、互いに対して移動させ、マスクは光学系又は基板に接続されている、請求項１記載の方法。
【請求項８】
分離工程ｂ）の間に、光学系、マスク、及び基板により構成される集合体を光線に対して動かす、請求項１記載の方法。
【請求項９】
一つ以上の傾斜パターンをフォトリソグラフィによって形成するデバイスであって、屈折率を有する感光性樹脂層が載置される基板を備え、更に、前記感光性樹脂層、又は前記樹脂層上に載置される屈折率適応層に接合された屈折率を有するマスク、マスク又はマスク上に載置される屈折率適応層に接合された光学系、及び主方向を有する光線によって感光性樹脂層を分離する手段を備え、光学系が光線の主方向を所定の偏向角だけ偏向させることにより、光線がマスクを通過する際に、光線の主方向が形成するマスクへの入射角が、基板の主面の法線に対して非ゼロとなる、デバイス。
【請求項１０】
マスクは一つ以上の開口部を含み、光学系及びマスクの開口部は近い屈折率を有する、請求項９記載のデバイス。
【請求項１１】
マスクは一つ以上の開口部を含み、光学系及びマスクの開口部は同じ材料により作製される、請求項９記載のデバイス。
【請求項１２】
マスクは感光性樹脂層に組み込まれる、請求項９記載のデバイス。
【請求項１３】
光学系はプリズム、回折網、マイクロプリズムアレイ、又は光拡散板から構成される、請求項９記載のデバイス。
【請求項１４】
感光性樹脂層とマスクとの間に屈折率適応層を備える、請求項９記載のデバイス。
【請求項１５】
光学系とマスクとの間に屈折率適応層を備える、請求項９記載のデバイス。
【請求項１６】
感光性樹脂層とマスクとの間に位置する適応層、及び／又は光学系とマスクとの間に位置する適応層は、水のような液体又は油液である、請求項１４又は１５記載のデバイス。
【請求項１７】
基板と感光性樹脂層との間に光線吸収層を備える、請求項９記載のデバイス。
【請求項１８】
光学系は基板に対して移動することができ、マスクは光学系又は基板に接続される、請求項９記載のデバイス。
【請求項１９】
光線に対して回転することができるプレートを備え、このプレートの上に基板が載置される、請求項９記載のデバイス。
【請求項２０】
光線に対して傾斜することができるプレートを備え、このプレートの上には基板が載置される、請求項９記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
技術分野
本発明は、マイクロコンポーネント又はマイクロシステムを良く制御された入射光によって構築するフォトリソグラフィ法及び前記方法を実行するデバイスに関する。
フォトリソグラフィは集積回路の形成に利用されており、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）のようなマイクロ構造を形成するために使用される基本技術でもある。フォトリソグラフィでは、適切な基板（例えばシリコンウェハ）上に所定パターンを形成してこの基板の構造を局所的に変更する（すなわち、トランジスタを設ける）か、又は基板の所定ポイントに金属を堆積させて、例えばマイクロマシンを形成する。
【０００２】
先行技術
従来、フォトリソグラフィ法は法線方向の入射光の下で行なわれる（すなわち、光により構造化される樹脂層は通常光線の主方向に直交し、この光線によって樹脂層は分離される）。第１工程では、感光性樹脂層１０１（例えば、厚さ百ミクロンのポリイミド）を基板１００（例えばシリコンにより作製される）の上に堆積させる（図１Ａ）。次に、樹脂層１０１の主面に直交する光線１０２（通常、紫外線領域の波長を有する）により、この感光性樹脂層１０１を露光してその上にパターンを形成する。このとき光線１０２は、光線１０２を透過しない不透明部分１０４（例えば、金属により作製される）及び光線１０２を透過し、且つ開口部分となり得る透明部分１０５（例えば、シリカ）を含むマスク１０３を通過させる。透明部分１０５は形成するパターンに従って配置される。次に、マスク１０３の画像を感光性樹脂層１０１の上に投影する。
この時点で樹脂層１０１の所定の部分が紫外線に晒され、一方それ以外の部分は何の影響も受けない。従って、樹脂層１０１は、分離ゾーン１０６、及び樹脂層１０１の、マスク１０３によって保護される部分に対応する非分離ゾーン１０７を含む（図１Ｂ）。
最後に、マスク１０３を取り外し、次に樹脂層１０１を強塩基のような化学薬品で現像して、樹脂層１０１の樹脂が「ポジティブ」タイプの樹脂である場合は、樹脂層１０１の分離ゾーン１０６を除去し、非分離ゾーン１０７を残す（図１Ｃ）。
【０００３】
今日では、マイクロ技術の出現により、ますます複雑な形態を有するマイクロ構造を得ることが目標となっている。このために、フォトリソグラフィ法の間に、傾斜側面を有する樹脂パターンが適宜感光性樹脂層に形成される。傾斜側面を有するパターン済み樹脂を形成する方法の一例では、まず、図１Ａに示すような基板１００の上に感光性樹脂層１０１を堆積させる。感光性樹脂層１０１はＮ２の屈折率を有する。マスク１０３をこの樹脂層１０１に接合させる。マスク１０３は、例えばクロムにより作製される不透明部分１０４、及び例えば屈折率Ｎ１を有するシリカにより作製される透明部分１０５を有する。次に、感光性樹脂層１０１及びマスク１０３に覆われる基板１００は、主方向
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を有する紫外光線１０２に対して斜めに位置する集合体を形成する。光線１０２は、１にほぼ等しいＮ０の屈折率を有する空気層を通過し、マスク１０３の透明部分１０５を通過する前の光線１０２のマスク１０３への入射角は、基板１００の主面の法線
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に対して
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である。次いで光線１０２は、マスク１０３の透明部分１０５を通過するときに屈折する。次に、光線１０２の主方向
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が偏向し、光線が感光性樹脂層１０１を通過しようとするとき、樹脂層１０１への入射角は基板１００の主面の法線
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に対して
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となる。
【０００４】
光線は空気から屈折率の大きい（Ｎ１＞Ｎ０）媒質へと通過するので、樹脂層１０１への入射角
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は、マスク１０３への入射角
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よりも小さい。次に、光線１０２は屈折率Ｎ２の感光性樹脂層１０１を通過する。従って、光線１０２は再び偏向する。法線
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を有する感光性樹脂層１０１では、光線１０２の主方向
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により、分離角
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が生成され、この分離角は入射角
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、Ｎ２及びＮ１の関数である（図２Ａ）。従って、感光性樹脂層１０１は傾斜光線１０２によって分離され、この光線により、基板１００の主面の法線
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に対して分離角が
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となる。
次に、マスク１０３を感光性樹脂層１０１から取り外す。次に、感光性樹脂層１０１を、例えば強塩基によって現像する。現像の後、傾斜側面２０１を有する樹脂パターン２００が得られる（図２Ｂ）。パターン２００の傾斜側面２０１は、基板１００の主面の法線
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に対して、結果として得られた分離角
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にほぼ等しい角度θを形成する。
【０００５】
傾斜側面２０１を有する樹脂パターン２００を形成する本方法の場合、パターン２００の側面２０１の角度θは非常に小さい。実際、分離工程の間、光線１０２はまず、屈折率がＮ０の空気層を必ず通過し、次に、例えばシリカにより作製されるマスクの場合は１．４５にほぼ等しい屈折率Ｎ１のマスクを通過し、次に１．６（ＳＵ−８タイプの樹脂層１０１の場合は１．６７）にほぼ等しい屈折率の感光性樹脂層１０１を通過する。空気層とマスク１０３との間の屈折率の大きな差、及びマスク１０３と感光性樹脂層１０１との間の屈折率の差によって、マスク１０３への入射角
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と、結果として生じる分離角
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との差が大きくなる。一定の入射角を有する感光性樹脂層１０１を、マスク１０３を持ち上げる形で使用して分離する場合も、結果として生じる分離角
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は非常に小さいままである。更に、
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が一定の値を超えると、光線１０２がマスク１０３によって反射されるという更なる問題が生じる。
従って、感光性樹脂層１０１を現像した後、樹脂パターン２００の傾斜側面２０１が法線
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に対して形成する、パターン２００の側面２０１の角度θ（ほぼ
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に等しい）も小さくなる。
樹脂パターン２００の角度θが小さいということは非常に不利である。角度θが小さいことにより、多くのマイクロ構造を形成することができない。例えば角度が４５°のマイクロプリズムは、このような方法では作製できない。
【０００６】
樹脂パターン２００の角度θが小さいということに加えて、図２Ａに示す方法には他の問題が生じる。まず、マスク１０３と感光性樹脂層１０１との境界のフレネル反射である。フレネル反射は、マスク１０３と感光性樹脂層１０１との間に必ずできる薄い空気層に起因する。この空気層によって、感光性樹脂層の現像工程後の樹脂パターン２００のパターン精度が特に悪くなる。
フレネル反射を低減するための解決方法は、引用文献［１］に記載されている。
【０００７】
図３Ａに示す分離工程の間、まず、基板１００を載せる傾斜可能なプレート３００を使用することにより、感光性樹脂層１０１に覆われる基板１００を、主方向
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を有する紫外光線１０２に対して角度αだけ傾斜させる。感光性樹脂層１０１は、感光性樹脂層１０１に直接組み込んだ２枚のマスク３０１、３０２によって分離される。感光性樹脂層は、基板１００上に載置された、屈折率Ｎ２を有する基部サブ層３０３ａと、基部サブ層３０３ａの上に位置し、Ｎ２に等しい屈折率Ｎ１を有する中間サブ層３０３ｂにより構成される。マスク３０１、３０２はそれぞれ、チタン又はアルミニウムから成る金属層により構成され、感光性中間樹脂サブ層３０３ｂによって互いに分離される。マスク３０１は開口３０４を含む。マスク３０２は、開口３０４に対して横方向に少しだけずれている同一の開口３０５を含む。光線が感光性樹脂層１０１を通過する前に、光線１０２の主方向
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は、基板１００の主面の法線
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に対して傾斜角αに等しいマスク３０２への入射角
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を形成する。光線１０２が感光性樹脂層１０１を通過するとき、光線は屈折し、その主方向
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は、結果的に、基板１００の主面の法線
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に対して、分離角
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を形成する。従って、感光性樹脂層１０１は最終的な分離角
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に従って露光される。
【０００８】
この実施例では、マスク３０１、３０２が感光性樹脂層１０１に組み込まれているので、マスクと樹脂との間に空気層が存在せず、よって寄生反射、例えばフレネル型の反射が無い。
従って、マスク３０１、３０２を感光性樹脂層１０１に直接組み込むことにより、図２Ａに示す方法の実施例よりも解像度の高いパターンが得られる。
【０００９】
図３Ａに示す傾斜側面を有するパターンの形成方法には更に別の欠点がある。
まず、マスク３０１、３０２を用いる方法は、サイズが非常に大きい（ほぼ１０マイクロメートル）簡単なパターンを形成する場合にのみ有用であり、図２Ａに示す工程にフォトリソグラフィ工程を追加して、樹脂層１０１に組み込まれるマスク３０１、３０２を形成する必要があることを意味する。
更に、図３Ａに示すフォトリソグラフィにより傾斜側面を有するパターンを形成する方法の欠点は、樹脂パターンの傾斜側面の傾斜角θが依然として小さいということである。
【００１０】
別の問題が、図２Ａ及び３Ａにより前述した２つの方法による分離工程の間に生じる。この問題は、光線１０２が基板１００上で反射されることに関連する。実際、感光性樹脂層１０１を通過した後、光線１０２の一部は基板１００上で反射され得るので、寄生反射による分離ゾーン３０７が所望の分離ゾーン３０８の外側に形成される（図３Ｂ）。従って、寄生反射による分離ゾーン３０７によって、所望の樹脂パターン２００の他に、寄生反射による樹脂パターン３３３が形成される場合がある（図３Ｃ）。
本明細書の最後に列挙する引用文献[２]は、基板１００上での反射の問題を低減する方法を提案している。感光性樹脂層１０１を堆積させる工程の前に、基板１００に、ＳｉＣ粒子から成る３００〜５００ｋＰａの加圧サンドジェット流を吹き付ける。このサンドジェット流により、基板１００の表面４００を粗くすることができる。従って、感光性樹脂層１０１を分離する局面で、基板１００上での光線１０２の反射が不規則になるので、寄生反射による分離ゾーンが小さくなる（図４）。この方法では、反射される光線を非常に広い方向に向けることにより、寄生反射による分離ゾーンにおける樹脂層の露光時間を短くしているので、この方法の欠点は、いずれにしろ、寄生反射を完全に無くすことができないことである。
【００１１】
本明細書の最後の引用文献[３]は、基板上での反射の問題を特に低減し易くする方法を利用する別の方法を提案している。この方法では、幾つかの偏光フィルタを光源に接続し、基板に対して傾斜する光線を使用して基板上に設けられる感光性樹脂層を分離する。直線偏光フィルタに接続される円偏光フィルタを使用することにより、基板上での反射の問題を著しく低減し易くなる。
文献[３]は同様に、「シャドウマスク」を使用することによって内側に屈曲する樹脂パターンを形成する方法（図示せず）を提示している。シャドウマスクは、不透明部分及び透明部分を含むマスクである。シャドウマスクの透明部分の顕著な特徴は、ポリマーから成る屈曲パターンにより覆われることである。内側に屈曲する樹脂パターンを可能にするのは、マスクの透明部分の上に配置されるマウンドである。文献[３]は同様に、シャドウマスクと樹脂に覆われた基板との間にグリセロール層を用いて、シャドウマスクと樹脂層との間に必ず生じる空気層を置き換える方法を提示している。従って、グリセロール層はマスクと樹脂層との間の屈折率適応層として機能する。
従って、この文献[３]に記載された方法によって、基板上での反射及び傾斜光線でフォトリソグラフィを行なう方法において現れる「フレネル反射」の問題が解決し易くなる。しかしながら、当該方法は、形成することが可能な樹脂パターンの角度が小さくなる問題を解決する手段とはならない。
【００１２】
傾斜側面を有する３次元マイクロ構造は、Ｘ線を用いるフォトリソグラフィ技術を使用することにより形成可能であることは公知である。例えば、ＬＩＧＡ技術（亜鉛メッキ仕上げするリソグラフィー）では、感光性樹脂層、例えばＰＭＭＡタイプのポリマー（ポリメチルメタクリレート）を、シンクロトロンから放出されるＸ線を用いて露光する。次に、感光性樹脂層を現像する。このようにして、良好なパターン精度の樹脂パターンが形成される。Ｘ線を用いるフォトリソグラフィ法を使用して傾斜側面を有する樹脂パターンを得るために、ＬＩＧＡ法を用いる、本明細書の最後に引用する文献[４]及び[５]に記載される方法を利用することができる。図５に示すこの方法では、感光性樹脂層１０１及びマスク５０１に覆われる基板１００に対して数回の露光を行なう間、シンクロトロン（図示せず）から放出される入射Ｘ線５００に対してマスク５０１及び基板１００の集合体を傾斜した姿勢に保つ。紫外線とは異なり、Ｘ線は、感光性樹脂層５０１を通過する際にほんの少し屈折するだけである。従ってＸ線によって、基板の主面の法線に対して傾斜した角度をなし、且つ紫外線を用いる従来の方法により得られる樹脂パターンよりも優れた樹脂パターンを形成することができる。しかしながら、Ｘ線を用いるフォトリソグラフィは、いずれにせよ大きな欠点を有する。
この方法を使用することによる第１の欠点は、Ｘ線によるフォトリソグラフィを行なうために利用するＸ線照射源（シンクロトロン）は非常に高価且つ大型であることである。Ｘ線によるフォトリソグラフィに使用するマスクも同様に非常に高価である。最終的に、高コスト及び実施の難しさにより、Ｘ線によるフォトリソグラフィは、現在、集積回路の製造方法において工業規模では利用されていない。
【００１３】
発明の詳細
本発明の目的は、フォトリソグラフィによるパターン形成方法、並びにこの方法を実行するデバイスを提案することにある。本方法及び本デバイスは、Ｘ線を用いる従来のフォトリソグラフィ技術に較べて実現が容易であり、且つコストが小さい。本発明では、従来技術により得られる角度よりもずっと有利な角度を形成する傾斜側面を有するパターンをフォトリソグラフィにより形成する。本発明は更に、傾斜光線を利用する従来の特定の常套的フォトリソグラフィ法に付随する寄生反射の問題を解決するデバイス及び方法に関する。
これらの目的を達成するため、本発明は、フォトリソグラフィによって一つ以上のパターンを形成する方法に関し、この方法は、
ａ）基板の上に感光性樹脂層を堆積させる工程を含み、
前記方法は、
ｂ）マスクに主方向を有する光線を通過させることによって感光性樹脂層を分離する工程であって、このとき光線は光学系を既に通過しており、光学系が光線の主方向を所定の偏向角だけ偏向させることにより、光線がマスクを通過する際、マスクへの入射角が基板の主面の法線に対して非ゼロとなる工程、
ｃ）マスクを取り外す工程、及び
ｄ）感光性樹脂層を現像することにより、基板の主面の法線に対し、所定の偏向角に応じて傾斜する側面を有するパターンを得る工程
を含む。
【００１４】
本発明は更に、フォトリソグラフィによって一つ以上のパターンを形成する方法に関し、この方法は、
ａ）基板の上に感光性樹脂層を堆積させる工程を含み、
前記方法は、
ｂ）前記感光性樹脂層に接合するマスク、又は前記樹脂層に接合する屈折率適応層に接合するマスクに、主方向を有する光線を通過させることによって感光性樹脂層を分離する工程であって、このとき光線は前記マスクに接合する光学系、又は前記マスクに接合する屈折率適応層に接合する光学系を既に通過しており、光学系が光線の主方向を所定の偏向角だけ偏向させることにより、光線がマスクを通過する際、マスクへの入射角が基板の主面の法線に対して非ゼロとなる工程、
ｃ）マスクを取り外す工程、及び
ｄ）感光性樹脂層を現像することにより、基板の主面の法線に対し、所定の偏向角に応じて傾斜する側面を有するパターンを得る工程
を含む。
本方法の特に有利な特徴によれば、感光性樹脂層を堆積させる工程の前に、少なくとも一つの光線吸収層を堆積させる工程を実行することができる。従って、感光性樹脂層の直前に光線吸収層を堆積させることにより、基板上での光線の反射を低減することができ、寄生反射による感光性樹脂層の分離を回避することができる。
本方法の特に有用な特徴によれば、感光性樹脂層を堆積させる工程ａ）の後で、感光性樹脂層の上に屈折率適応層を堆積させることができる。
【００１５】
このようにして、通常、マスクと感光性樹脂層との間の階段状に変化する屈折率に応じて選択された液体又はゲルの形態の屈折率適応層を、感光性樹脂層と、例えばシリカにより作製されるマスクとの間に堆積させることができる。屈折率適応層は、空気層の屈折率よりも大きく、好ましくはマスクの屈折率と感光性樹脂層の屈折率の間の屈折率を有する。従って、この適応層はマスクと樹脂層の間のフレネル反射を無くすように機能し、ステップｄ）では、樹脂パターンの側面の傾斜角を、先行技術により得られる傾斜角よりも大きくする。
本方法の特に着目すべき特徴によれば、感光性樹脂層を分離する工程の前に、光学系とマスクとの間に屈折率適応層を配置する。
【００１６】
このようにして、ちょうど感光性樹脂層とマスクとの間に屈折率適応層を堆積させるように、分離工程の前に、マスクと光学系との間に屈折率適応層を配置することができる。第２の屈折率適応層は、例えばマスク上に堆積させたゲル又は液体の形態であり、毛細管現象によって光学系と接合マスクとの間に拡散する。
従って、この屈折率適応層によって、光学系とマスクとの間のフレネル反射が無くなり、ステップｄ）では、樹脂パターンの側面の傾斜角が、先行技術により得られる傾斜角よりも大きくなる。
【００１７】
本発明による本方法の特に有利な特徴によれば、光学系はプリズム、回折網、マイクロプリズムアレイ、又は光拡散板から構成することができる。
このように、プリズム、回折網、マイクロプリズムアレイ、又は光拡散板が光学系であり、これらの光学系は、分離工程の間に光線の主方向を所定の偏向角だけ偏向させることにより、光線がマスクを通過する際に、マスクへの入射角が基板の主面の法線に対して非ゼロとなるように作用することができる。
【００１８】
本方法の特に有利な特徴によれば、分離工程の間に、マスクへの入射角を変えることができる。
このようにして、例えば光学系の傾斜を光線の主方向に対して変化させることにより、基板の主面の法線に対して光線の主方向が形成するマスクへの入射角を変化させることができる。このようにして、結果として生じる感光性樹脂層の分離角を変化させることができ、現像後、側面の傾斜角を変化させることが可能な樹脂パターンが得られる。
【００１９】
本方法の特に有用な特徴によれば、分離工程ｂ）の間に、光学系又は基板を、互いに対して動かすことができ、この場合マスクは光学系又は基板に接続されている。
このようにして、基板、感光性樹脂層、及びマスクにより構成される集合体自体が回転する一方、光学系、例えばプリズムは固定とすることができる。これによって、異なる方向に傾斜する側面を有する樹脂パターンを形成することができる。光学系、例えば回折網は、マスク、基板、感光性樹脂層により構成される集合体が固定された状態で、それ自体回転できる。
最後に、光学系に接続されるマスクも同じように、それ自体回転可能であり、それに対して感光性樹脂層により覆われる基板は固定されたままである。光学系及び／又はマスクを基板に対して回転させることにより、必ずしも平面ではない側面を有し、且つ異なる方向に傾斜する樹脂パターンを形成することができる。
【００２０】
本方法の特に着目すべき特徴によれば、分離工程ｂ）の間に、光学系、マスク、及び基板により構成される集合体を光線に対して移動させることができる。
このようにして、光線の主方向を変化させながら、光学系、例えばプリズムにより、基板及び感光性樹脂層により構成される集合体を固定することができる。これによって、傾斜が可変である樹脂層を形成することができる。
【００２１】
本発明は更に、フォトリソグラフィによって一つ以上の傾斜パターンを形成するデバイスに関し、このデバイスはプレートを備え、このプレート上に基板が載置され、この基板の上に感光性樹脂層、マスク、及び主方向を有する光線によって感光性樹脂層を分離する手段が載置され、光線が光学系を通過する際、光学系によって光線の主方向が所定の偏向角だけ偏向し、光線がマスクを通過する際、光線の主方向が作るマスクへの入射角が、基板の主面の法線に対して非ゼロとなる。
本発明は更に、フォトリソグラフィによって一つ以上の傾斜パターンを形成するデバイスに関し、このデバイスは、上に感光性樹脂層が載置される基板を備え、デバイスは更に、前記感光性樹脂層又は前記樹脂層上に載置される屈折率適応層に接合された、屈折率を有するマスク、マスク又はマスク上に載置される屈折率適応層に接合される光学系、及び感光性樹脂層を所定の主方向を有する光線によって分離する手段を備え、光学系が、所定の偏向角だけ光線の主方向を偏向させることにより、光線がマスクを通過する際に、光線の主方向が作るマスクへの入射角が、基板の主面の法線に対して非ゼロとなる。
【００２２】
デバイスのマスクは一つ以上の開口を含む。本デバイスの特に着目すべき特徴によれば、光学系及びマスクの開口部の屈折率を近似させることができる。
本デバイスの特に着目すべき特徴によれば、光学系及びマスクの開口部は同じ材料により作製することができる。
このようにして、光学系とマスクとの間の急激な屈折率変化を小さくする対策が施されるので、光線が光学系から出てマスクを通過する際の光線の偏向が小さくなる。
【００２３】
本デバイスの特に有利な特徴によれば、マスクは感光性樹脂層に組み込まれる。
このようにして、感光性樹脂層に組み込まれるエッチング金属層によってマスクを構成することができるので、光線がマスクから感光性樹脂層へと通過する際に屈折が生じない。よって、マスクと樹脂層との間のフレネル反射も無くなる。
【００２４】
本デバイスの特に有用な特徴によれば、光学系はプリズム、回折網、マイクロプリズムアレイ、又は光拡散板から構成することができる。このようにして、光線が法線方向の入射角に従ってプリズム、回折網、マイクロプリズムアレイ、又は光拡散板を通過する場合も、プリズム、回折網、光拡散板、マイクロプリズムアレイは、基板の主面の法線に対して傾斜する光線により、基板上に載置された、光により構造化される感光性樹脂層を効果的に分離する。
本デバイスの特に着目すべき特徴によれば、デバイスは感光性樹脂層とマスクとの間に屈折率適応層を有することができる。
感光性樹脂層とマスクとの間の屈折率適応層は、感光性樹脂層とマスクとの間に不可避的に形成される薄い空気層に効果的に置き換わるので、感光性樹脂層とマスクとの間の境界における光線のフレネル反射を制限する。
【００２５】
本デバイスの特に有利な特徴によれば、デバイスはマスクと光学系との間に屈折率適応層を有する。
マスクと光学系との間の屈折率適応層は、マスクと光学系との間の境界に不可避的に形成される薄い空気層に効果的に置き換わるので、マスクと光学系との間の境界における光線のフレネル反射を制限する。
本デバイスの特に着目すべき特徴によれば、感光性樹脂層とマスクとの間に位置する適応層、及び／又は光学系とマスクとの間に位置する適応層は、水又は油液のような液体とすることができる。
【００２６】
本デバイスの特に着目すべき特徴によれば、デバイスは基板と感光性樹脂層との間に光線吸収層を備える。
このようにして、光により構造化される感光性樹脂層の真下に位置する紫外線吸収層によって、露光工程の間の、感光性樹脂層の下方に位置する層での寄生反射が制限される。これらの寄生反射は、樹脂に入射する光線が基板の主面の法線に対して傾斜する場合に生じる。従って、寄生反射によって感光性樹脂層に寄生露光ゾーンが形成され、感光性樹脂層の現像後に寄生樹脂パターンが形成され得る。
【００２７】
本デバイスの特に有用な特徴によれば、光学系は基板に対して移動することができ、マスクは光学系又は基板のいずれかに接続される。
このようにして、基板を載せるプレートは移動させることができるので、例えば光学系を固定したまま、基板、感光性樹脂層、及びマスクにより形成される集合体をプレートの上で回転させることができる。
【００２８】
本発明による本デバイスの特に有用な特徴によれば、デバイスは、基板を載せるプレートであって、光線に対して回転するプレートを備えることができる。
本発明による本デバイスの特に有利な特徴によれば、デバイスは、基板を載せるプレートであって、光線に対して傾斜することができるプレートを備えることができる。
プレートを回転させながらプレートの複数の動きを合成し、且つプレートの傾斜を変えることができる。
【００２９】
本発明に対する理解を深めるため、例示のみを目的とする非限定的実施形態を、添付図を参照しながら説明する。
異なる図面中の同一、類似、又は等価な構成要素に同じ参照番号を付することで、図面間の繋がりを分かり易くした。
図示された異なる構成要素は、図を分かり易くするために、必ずしも共通の縮尺に従ってはいない。
【実施例】
【００３０】
特定の実施形態の詳細な説明
本発明による、傾斜側面を有する一つ以上のパターンをフォトリソグラフィによって形成する方法の第１の実施例を図６Ａ〜６Ｃに示す。
図６Ａに示す本方法の第１工程では、感光性樹脂層６０１を基板６００上に堆積させる。感光性樹脂層６０１、例えばＭｉｃｒｏ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが「ＳＵ−８」という製品名で販売しているようなエポキシ系のネガ型感光性樹脂層を従来の方法を使用して堆積させ、この感光性樹脂層の厚さを例えば約１００μｍとする。基板６００は、例えばガラス、シリコンなどにより作製される。
【００３１】
次に、図６Ｂに示す工程の間に、マスク６０３を感光性樹脂層６０１に取り付け、次に屈折率Ｎの光学系６０６をマスク６０３の上に取り付ける。マスク６０３は光を透過しない、例えばクロムのような金属により作製されるゾーン６０４と、光を透過する、例えばシリカにより作製されるゾーン６０５を含む。次に、屈折率Ｎ２の感光性樹脂層６０１を、屈折率Ｎ１のマスク６０３により分離する。分離は、例えば波長約３６５ｎｍの光を放出する紫外光源（図示せず）から放出される光線６０２によって行なう。光線６０２は主方向
2007501951.tif 000033
を有し、且つ法線方向に入射すると、マスク６０３に接合する屈折率Ｎの光学系６０６を通過する。光学系６０６は、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000034
を偏向角
2007501951.tif 000035
だけ偏向させる。偏向角
2007501951.tif 000036
は、光学系６０６の形状及び／又は物理特性に従って予め決定される。光学系６０６から出射すると、光線の主方向は、基板６００の主面の法線ｎに対してマスク６０３への入射角
2007501951.tif 000037
を形成する。次に、光線６０２はマスク６０３を通過し、光線の主方向
2007501951.tif 000038
は再び偏向して、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000039
に対して樹脂層６０１への入射角
2007501951.tif 000040
を形成する。次に、光線６０２は感光性樹脂層６０１を通過し、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000041
は再び偏向して、その結果、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000042
に対して分離角
2007501951.tif 000043
を形成する。従って、感光性樹脂層６０１は、基板６００の主面の法線に対して傾斜した分離ゾーン６０９を含む。
【００３２】
光線６０２の主方向
2007501951.tif 000044
を偏向させることができる光学系６０６の導入によって、マスク６０３への入射角
2007501951.tif 000045
と、結果として生じる分離角
2007501951.tif 000046
との差を小さくすることができる。従って、光学系６０６により、先行技術による方法におけるよりも大きな最終的分離角
2007501951.tif 000047
によって感光性樹脂層６０１を分離することができる。
有利には、光学系６０６は、マスク６０３の屈折率に近い屈折率を有する材料により形成することができるので、マスク６０３の屈折率Ｎ１に近い屈折率Ｎを持つ。この場合、樹脂層６０１への入射角
2007501951.tif 000048
は、マスク６０３への入射角
2007501951.tif 000049
とほぼ等しく、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000050
は、光線６０２が光学系６０６を通過するとき、及び光線６０２がマスク６０３を通過するときに変化しない。同じ材料により作製される光学系６０６とマスク６０３を使用することにより、入射角
2007501951.tif 000051
と、結果として生じる分離角
2007501951.tif 000052
との差を更に小さくすることができ、更に大きな分離角
2007501951.tif 000053
により感光性樹脂層を分離することができる。
【００３３】
分離工程の後、マスク６０３及び光学系６０６を感光性樹脂層６０１から取り外す。次に、感光性樹脂層６０１を現像して、傾斜側面６０８を有する樹脂パターン６０７を生成する。パターン６０７の傾斜側面６０８は、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000054
に対して角度θを形成する（図６Ｃ）。角度θは、最終的な分離角
2007501951.tif 000055
にほぼ等しい。従って、本発明による方法により、パターン６０７の側面６０８の角度θを有する樹脂パターン６０７が形成され、この角度θは、光学系６０６の所定の偏向角
2007501951.tif 000056
に応じて変わる。更に、パターン６０７の側面６０８の角度θは、先行技術による方法を使用して得られる角度よりもずっと大きくなる。
【００３４】
本発明による方法の一実施形態では、図６Ａに示す感光性樹脂層６０１を堆積させる工程の前に、基板６００の上に光線吸収層７００を堆積させる。光線吸収層７００の堆積の後には、保護層７０１を堆積させ、基板６００に大きな制約が課される場合に、基板６００の樹脂６０１の溶剤によって光線吸収層７００が溶解することを防ぐ（図７）。紫外線を用いてフォトリソグラフィを行なう場合、光線吸収層７００によって、基板６００上での紫外線の反射を効果的に防止することができる。光線吸収層７００は、例えばＢＡＲＣ（裏面反射防止コーティング。反射防止下地層を意味する。）タイプの薄い有機層とすることができる。この厚さは、例えばほぼ８０ｎｍとすることができる。一実施形態として、この光線吸収層７００は炭素粉末と混合した樹脂又はポリマーとすることができるか、又は少なくともＳｉＯ２／ＴｉＯ２から成る積層を含む層のような無機層とすることができる。層７０１は、例えばエラストマー系のポリマーを含むことができる。
【００３５】
本発明による方法の別の実施形態では、図６Ｂに示す分離工程の前に、感光性樹脂層６０１の上に屈折率適応層８００を堆積させる。屈折率適応層８００は屈折率Ｎ３を有し、感光性樹脂層６０１と、感光性樹脂層６０１上に配置されるマスク６０３との間に配置される。屈折率Ｎ３は、マスク６０３の屈折率Ｎ１及び感光性樹脂層６０１の屈折率Ｎ２に近く、マスク６０３と感光性樹脂層６０１との間に屈折率適応層８００が配置されることにより、マスク６０３と感光性樹脂層６０１との間の境界でのフレネル反射が最小化される。フレネル反射は実際、マスク６０３と感光性樹脂層６０１との間に必ず形成される薄い空気層に起因している。従って、屈折率適応層８００は、１に等しい屈折率を有する薄い空気層を、それよりも屈折率の大きい材料によって置き換えるのに寄与する。従って、薄い空気層によって生じる屈折率の階段状の変化は、１よりも大きく、且つＮ１とＮ２との間の屈折率を有する屈折率適応層８００によって空気層を置き換えることにより小さくすることができる。屈折率適応層８００はゲル又は水のような液体の形を採ることができる。屈折率適応層は、例えばマイクロピペットを用いる滴下によって感光性樹脂層上に堆積させることができる。
水はＮ１とＮ２との間の１．３３にほぼ等しい屈折率を有し、感光性樹脂層６０１と、感光性樹脂層上に配置されるマスク６０３との間に毛細管現象により拡散して屈折率適応層８００を形成する（図８）。同様に、屈折率適応層８００は、Ｎ１とＮ２との間の１．４７にほぼ等しい屈折率のグリセリン系、又は液相体により形成することができる。
【００３６】
本発明による方法の別の実施形態では、屈折率適応層８００及びマスク６０３を堆積させた後、図６Ｂに示す分離工程の前に、別の屈折率適応層９００をマスク６０３上に堆積させる。別の屈折率適応層９００は、マスク６０３と、上に取り付けられる光学系６０６との間に配置される。薄い空気層がマスク６０３と光学系６０６との間に必ず位置する。別の屈折率適応層９００は、理想的には光学系６０６の屈折率Ｎと、樹脂層６０１の屈折率Ｎ２との間の値になる屈折率Ｎ４を有する。この屈折率適応層は、ほぼ１の屈折率を有する薄い空気層を、それよりも大きい屈折率を有する材料に置き換えるのに寄与する。従って、別の屈折率適応層９００は、光学系６０６とマスク６０３との間の屈折率の階段状の変化を小さくすることにより、マスク６０３と光学系６０６との間のフレネル反射を防止する。
別の屈折率適応層９００は、例えば水のような液体、又は有利にはグリセリン含有ゲル又はマスク６０３上に広がった油液によって構成することができる。グリセリンの利点は、光学系６０６をマスク６０３に対してシフトさせながら、これらの２つの素子の屈折率を確実に適応させることもできることである。
マスク６０３上に広がる流体又は液体は、その上に配置される光学系６０６によって圧縮される。流体は、毛細管現象によってマスク６０３と光学系６０６との間に拡散し、別の屈折率適応層を形成する（図９）。
【００３７】
図１０Ａに示す方法の一実施形態によれば、図６Ｂに示す分離工程の間に利用される光学系６０６は、プリズム１０００によって形成することができる。プリズム１０００は屈折率Ｎを有し、頂点の角度が
2007501951.tif 000057
となるようなサイズに作製され、よって光線６０２が、空気の屈折率Ｎ０、プリズムの屈折率Ｎ、及びプリズムの頂角
2007501951.tif 000058
に応じて所定の偏向角
2007501951.tif 000059
だけ偏向する。
光線６０２は主方向
2007501951.tif 000060
を有し、入射するとマスク６０３に接合するプリズム１０００を通過する。次に、プリズム１０００は、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000061
を偏向角
2007501951.tif 000062
だけ偏向させる。プリズム１０００を出ると、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000063
は、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000064
に対して、マスク６０３への入射角
2007501951.tif 000065
を形成する。次に、光線６０２はマスク６０３を通過し、光線の主方向
2007501951.tif 000066
が再び偏向するので、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000067
に対して、樹脂層６０１への入射角
2007501951.tif 000068
が形成される。次に、光線６０２は感光性樹脂層６０１を通過し、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000069
が再び偏向する。従って、主方向
2007501951.tif 000070
は、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000071
に対して、最終的に分離角
2007501951.tif 000072
を形成する。
【００３８】
プリズム１０００は、無機材料、又は例えばポリマーにより作製することができる。更に、プリズム１０００は、有利には、マスク６０３の屈折率に近い、従ってＮ１に近い屈折率Ｎを有する材料により作製することができる。プリズム１０００は、プリズムを通過する光線６０２の入射角に関係なく、光線の主方向
2007501951.tif 000073
を偏向させる。これは、このような方法において、基板６００を傾斜させて感光性樹脂層６０１を傾斜光線により分離する必要がないことを意味する。
図１０Ａに示す方法の実施例の一変形例によれば、光線の主方向
2007501951.tif 000074
は分離工程の間に変化し、これによってマスク６０３への入射角
2007501951.tif 000075
が変化する。このように、最終的な感光性樹脂層６０１の分離角
2007501951.tif 000076
は、分離工程の間に変化させることができる。感光性樹脂層６０１の最終的な分離角
2007501951.tif 000077
を変化させることにより、傾斜せず、且つ平坦ではない側面を有する樹脂パターンをフォトリソグラフィにより形成することができる。
【００３９】
図１０Ｂは、図１０Ａに示すデバイスを使用する方法を用いて得られたパターン６０７の側面６０８の角度θを実線で描いた変化曲線Ｃ１を示す。ここで利用する光学系は１．４６に等しい屈折率Ｎを有するプリズム１０００であり、この屈折率Ｎは、マスク６０３への入射角
2007501951.tif 000078
によって変化する。利用する感光性樹脂層は１．６７に等しい屈折率Ｎ２を有する。図１０Ｂは同様に、パターン６０７の側面６０８の角度θを実線で描いた変化曲線Ｃ２を示し、この角度θは、図６Ｂ〜６Ｃに示す先行技術による方法と同様の方法によるが光学系を使用しないで得られるマスク６０３への入射角
2007501951.tif 000079
の変化に応じて変わる。
マスク６０３への入射角
2007501951.tif 000080
が０°から５０°まで変化すると、曲線Ｃ１及びＣ２はほぼ直線的に徐々に大きくなる。曲線Ｃ１は曲線Ｃ２よりも大きな増加率を有する。マスクへの入射角
2007501951.tif 000081
がほぼ５０°に等しい場合、パターン６０７の側面６０８の角度θの値は、例えば曲線Ｃ２では約２８°であり、曲線Ｃ１では約４２°である。次に、入射角
2007501951.tif 000082
が５０°から８０°まで変化すると、曲線Ｃ１及びＣ２は徐々に大きくなって、入射角
2007501951.tif 000083
はほぼ８０°に等しい閾値制限値に達する。入射角
2007501951.tif 000084
が８０°に等しい場合、パターン６０７の側面６０８の角度θの値は、曲線Ｃ２では約３８°であり、曲線Ｃ１では約６０°である。従って、図１０Ｂから、プリズム１０００を光学系として使用する図１０Ａに示す方法によって、パターン６０７の側面６０８の角度θを有する側面を有するパターンをフォトリソグラフィにより形成することができ、この場合の角度θは、光学系を用いない方法により得られ、且つ３８°を超えることがない角度よりもずっと大きいことが分かる。
【００４０】
図１１Ａに示す、図６Ｂの方法の分離工程の実施例の一変形例によれば、利用する光学系６０６は、例えばガラスにより作製されるプラーク（plaque）の形態の回折網１１００により作製することができ、この回折網では、例えば約３６５ｎｍの波長を放出する光線の場合、約０．３μｍとなる幅ａで平行にエッチングされた構造１１０１が一様に配列される。
回折網１１００は、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000085
を、光線６０２の波長及びａによって決まる偏向角
2007501951.tif 000086
だけ偏向させる。回折網１１００は、偏向角
2007501951.tif 000087
に応じて決まる、最終的な分離角
2007501951.tif 000088
及び
2007501951.tif 000089
で感光性樹脂層を分離する。
【００４１】
更に、図１１Ａに示す変形例は、マスク６０３に接続される回折網１１００が、分離工程の間に、感光性樹脂層６０１及び基板６００が固定されたまま回折網自体が回転する点で図６Ｂの方法とは異なる。
図１１Ｂに示す、図６Ｂに示す方法の分離工程の実施例の一実施形態によれば、利用する光学系はマイクロプリズムアレイ１１１１を含むことができる。マイクロプリズムアレイは、マイクロプリズムが一様に分布するプラークに覆われた、光線を透過するプラークの形態とすることができる。マイクロプリズムアレイ１１１１は、例えばガラス系、シリカ系、又はポリマー系の材料により作製することができる。マイクロプリズムアレイ１１１１は、図１１Ａに示す回折網１１００と同様の機能を有する。
【００４２】
実際、マイクロプリズムアレイ１１１１は、光線６０２の主方向
2007501951.tif 000090
を偏向角
2007501951.tif 000091
だけ偏向させる。従って、マイクロプリズムアレイ１１１１は、偏向角
2007501951.tif 000092
に応じて変化する最終的な分離角
2007501951.tif 000093
で感光性樹脂層を分離する。
更に、図１１Ｂに示す実施形態は、分離工程の間、マイクロプリズムアレイ１１１１を固定したままで、感光性樹脂層６０１及び基板６００に接続されるマスク６０３を回転させる点で図６Ｂの方法とは異なる。
【００４３】
図６Ｂに示す方法の分離工程の実施例の、図１２に示す一実施形態によれば、利用する光学系６０６は、屈折率Ｎの光拡散板１２００によって形成することができ、この拡散板は光線６０２をＮによって変わる所定の偏向角
2007501951.tif 000094
だけ偏向させる。拡散板１２００の利点は、平坦であるのでフォトリソグラフィ用デバイスに容易に組み込めることであり、このフォトリソグラフィ用デバイスは、偏向角
2007501951.tif 000095
によって変化する最終的な分離角
2007501951.tif 000096
で感光性樹脂層を分離することができる。拡散板１２００は、例えば単なる窓ガラスとすることができる。
【００４４】
図１３Ａは、フォトリソグラフィにより傾斜側面を有するパターンを形成するデバイスの一実施例を示している。デバイスは、上に屈折率Ｎ２の感光性樹脂層６０１が載置される基板６００、感光性樹脂層６０１に接合する屈折率Ｎ１のマスク６０３、及びマスク６０３に接合する屈折率Ｎの光学系６０６を備える。デバイスは同様に、主方向
2007501951.tif 000097
を有する光線６０２を含み、この光線がマスク６０３を通過することにより感光性樹脂層６０１が分離される。デバイスは同様に、可変の傾斜角αを調節し、基板６００を載せてそれ自体回転するプレート３００を備える。光学系６０６は、光学系を通過する光線６０２の主方向
2007501951.tif 000098
に関係なく、主方向
2007501951.tif 000099
を所定の偏向角
2007501951.tif 000100
だけ偏向させることができるので、光線が感光性樹脂層６０１を通過するとき、主方向
2007501951.tif 000101
は、基板６００の主面の法線
2007501951.tif 000102
に対して傾斜できる。光線６０２は、光源（図１３Ａには示さず）、例えば紫外光源から放出される。光学系６０６は光源の波長を透過する材料により作製される。光学系６０６は、例えばシリカ系又はポリマー系材料により作製される。マスク６０３は同様に、シリカ系又はポリマー系材料により作製することができる。
【００４５】
図１３Ｂは本発明によるデバイスの別の実施例を示しており、この実施例は、光学系が角度
2007501951.tif 000103
を有するプリズム１０００である点において図１３Ａの実施例とは異なる。プリズム１０００は、マスク６０３、感光性樹脂層６０１、基板６００、及びプレート１３００によって構成される集合体１３０１に対して固定される。プレート１３００は、角度
2007501951.tif 000104
にほぼ等しい傾斜角αを調節し、それ自体が回転して集合体１３０１自体を回転させることができる。プレート１３００を、角度
2007501951.tif 000105
にほぼ等しい角度αだけ傾斜させることにより、プリズム１０００に直交する光線６０２が生成され、感光性樹脂層６０１が最大光度で分離される。プリズム１０００は、マスク６０３と同じ材料、例えばポリマー系材料により作製され、マスク６０３に接合される。プリズムは、マスクの屈折率Ｎ１に等しい屈折率Ｎを有する。更に、プリズム１０００は、空気の屈折率Ｎ０、プリズムの屈折率Ｎ、及び角度
2007501951.tif 000106
に応じて変化する所定の偏向角
2007501951.tif 000107
だけ光線６０２を偏向させる角度
2007501951.tif 000108
を有する大きさに作製される。他方、図１３Ｂのデバイスは同じように、感光性樹脂層６０１とマスク６０３との間に位置し、屈折率Ｎ３を有する第１の屈折率適応層８００を含む点において図１３Ａのデバイスとは異なる。第１の屈折率適応層８００は、例えば水、又はグリセリンのような液相体であり、その屈折率Ｎ３はマスクの屈折率Ｎ１及び感光性樹脂層６０１の屈折率Ｎ２に近い。
第１の屈折率適応層８００は、マスク６０３と感光性樹脂層６０１との間のフレネル反射を最小化する。同様に、図１３Ｂのデバイスは、屈折率Ｎ４を有する第２の屈折率適応層９００も含む点で図１３Ａのデバイスとは異なる。第２の屈折率適応層９００は、例えば水、又はグリセリンのような油液である。第２の屈折率適応層９００は、マスク６０３と光学系６０６との間に位置する。第２の屈折率適応層９００は、光学系６０６の屈折率Ｎ及びマスク６０３の屈折率Ｎ１に近い屈折率Ｎ４を有する。一方で光学系６０６とマスク６０３との間の空気を、他方でマスク６０３と樹脂層６０１との間の空気を最小化することにより、屈折率適応層８００及び９００を連結して、樹脂パターン側面の傾斜角を、先行技術において得られる傾斜角よりも大きくできる。
最後に、図１３Ｂのデバイスは、基板６００と感光性樹脂層６０１との間に位置する光線吸収層７００を含む点で図１３Ａのデバイスとは異なる。光線吸収層７００は、光線６０２が紫外光源から放出されるとき、紫外線が基板上で反射されることを防止する。光線吸収層７００は、１つの層又は複数の層からなる積層構造により形成することができる。光線吸収層７００は、例えば炭素顔料と混合した樹脂とすることができる。
【００４６】
図１３Ｃは、本発明によるデバイスの別の実施例を示し、この実施例は、光学系が回折網１１００である点で図１３Ｂの実施例とは異なる。更に、回折網１１００は、マスク６０３、感光性樹脂層６０１、基板６００、及びプレート１３００によって構成される第１の集合体１３０１に対して移動可能である。最終的に、プレート１３００の傾斜角αはゼロになる。プレートはそれ自体回転可能である。
【００４７】
図１３Ｄは、本発明によるデバイスの別の実施例を示し、この実施例は、光学系が光拡散板１２００である点で図１３Ａの実施例とは異なる。光拡散板１２００、マスク６０３、感光性樹脂層６０１、基板６００、及びプレート１３００は、第２の集合体１３０２を形成し、この集合体は回転可能であり、且つ光線６０２に対して移動することができる。
同様に、このデバイスは、マスク６０３、例えばエッチングにより形成されるクロム層が直接感光性樹脂層６０１に組み込まれる点で異なっている。この場合、マスクの屈折率Ｎ１は樹脂の屈折率Ｎ２に等しい。このデバイスは同じように、基板６００と感光性樹脂層６０１との間に位置する光線吸収層７００と、屈折率Ｎ４を有する屈折率適応層９００とを含む。最終的に、プレート１３００は傾斜角αを有する。
【００４８】
図１３Ｅは、本発明によるデバイスの別の実施例を示し、この実施例は、光学系がマイクロプリズムアレイ１１１１である点で図１３Ａの例とは異なる。マスク６０３に接続されるマイクロプリズムアレイ１１１１は第３の集合体１３０３を構成し、この集合体は、感光性樹脂層６０１、基板６００及びプレート１３００に対してそれ自体回転可能である。第３の集合体１３０３は同じように光線６０２に対して移動可能である。最終的に、プレート１３００はゼロに等しい傾斜角αを有する。
【００４９】
引用文献
［１］：  “Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  Ｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃｌｉｎｅｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｂｙ  ＵＶ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ”；  Ｃ．  Ｂｅｕｒｅｔ，  Ｇ．−Ａ  Ｒａｃｉｎｅ，  Ｊ．Ｇｏｂｅｔ，  Ｒ．  Ｌｕｔｈｅｒ，  Ｎ．  Ｆ．  ｄｅ  Ｒｏｏｉｊ；  ａｓｕｌａｂ  Ｓ．  Ａ．  Ｎｅｕｃｈａｔｅｌ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ；  １９９４  ＩＥＥＥ．
［２］：  “Ｐｒｏｃｅｄｅ  ｄｅ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅ  ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｄｅ  ｃｏｎｎｅｘｉｏｎ  ｄｅ  ｆｏｒｍｅ  ｃｏｎｉｑｕｅ”；  Ｔ，  ＩＥＥ  Ｊａｐａｎ  ｖｏｌ．１２２−Ｅ  ｎｏ．２；  １３  ０９  ２００２．
［３］：  “Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｈａｄｏｗ  Ｍａｓｋ  ａｎｄ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｉｎｃｌｉｎｅｄ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｃｕｒｖｅｄ  ＳＵ−８  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｏｎ  Ｉｎｃｌｉｎｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ”；  Ｋｕｏ−Ｙｕｎｇ  Ｈｕｎｇ，  Ｆａｎ−Ｇａｎｇ  Ｔｓｅｎｇ，  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｔｓｉｎｇ  Ｈｕａ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｉｎ  Ｔａｉｗａｎ，  ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ｄｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ＨＡＭＳＴ  ２００３  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｔ  Ｍｏｎｔｒｅｒｅｙ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ  ＵＳＡ，  １５−１７  Ｊｕｎｅ  ２００３．
［４］：  “Ｓｌｏｐｅｄ  Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｄｅｅｐ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｆｏｒ  ３−Ｄ  ｓｈａｐｉｎｇ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”；  Ｇｒｅｇｏｒ  Ｆｅｉｅｒｔａｇ，  Ｗｏｌｆｇａｎｇ  Ｅｈｒｆｅｌｄ，  Ｈｅｉｎｚ  Ｌｅｈｒ，  Ｍａｒｔｉｎ  Ｓｃｈｍｉｄｔ；  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｍａｉｎｚ  ＧｍｂＨ，Ｃａｒｌ−Ｚｅｉｓｓ−Ｓｔｒａβｅ  ５５２１９  Ｍａｉｎｚ，  Ｇｅｒｍａｎｙ；  １９９７  ＳＰＩＥ．
［５］：  “Ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｍｏｌｄ  Ｉｎｓｅｒｔｓ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｗｉｔｈ  Ｐｌａｎａｒ  ａｎｄ  Ｏｂｌｉｑｕｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｏｆ  ＳＵ−８  Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ”；  Ｌｉｎｋｅ  Ｊｉａｎ，  Ｙｏｈａｎｅｓ  Ｍ．  Ｄｅｓｔａ，  Ｊｏｓｔ  Ｇｏｅｔｔｅｒｔ；  Ｌｏｕｉｓｉａｎａ  Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ；  ２００１  ＳＰＩＥ．
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】Ａ〜Ｃは、既知の技術によるフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図２】Ａ、Ｂは、既知の技術により、フォトリソグラフィを用いて傾斜側面を有する樹脂パターンを形成することができる、フォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図３】Ａ〜Ｃは、既知の技術により、フォトリソグラフィを用いて傾斜側面を有する樹脂パターンを形成することができる、フォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図４】既知の技術により、フォトリソグラフィを用いて傾斜側面を有する樹脂パターンを形成することができる、フォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図５】既知の技術により、フォトリソグラフィを用いて傾斜側面を有する樹脂パターンを形成することができる、フォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図６】Ａ〜Ｃは、本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図７】本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図８】本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図９】本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図１０】Ａ、Ｂは、本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図１１】Ａ、Ｂは、本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図１２】本発明による傾斜側面を有する一つ以上の樹脂パターンを形成するフォトリソグラフィ法の実施例を示す。
【図１３】Ａ〜Ｅは、本発明によるフォトリソグラフィによって傾斜側面を有する一つ以上のパターンを形成するデバイスの実施例を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
2007501951.tif 000112
【図２Ｂ】
2007501951.tif 000113
【図３Ａ】
2007501951.tif 000114
【図３Ｂ】
2007501951.tif 000115
【図３Ｃ】
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【図４】
2007501951.tif 000117
【図５】
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【図６Ａ】
2007501951.tif 000119
【図６Ｂ】
2007501951.tif 000120
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
2007501951.tif 000129
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
2007501951.tif 000132
【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【国際調査報告】
2007501951.tif 000135
2007501951.tif 000136
2007501951.tif 000137
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