(57)【要約】【課題】  ホログラフィを用いる露光方法において、被露光体の凹凸の影響を低減し正確に露光することが可能なホログラム記録媒体及びそのホログラム記録媒体の作製方法、並びに当該ホログラム記録媒体を用いた露光方法の提供を課題とする。【解決手段】  第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に第２のレーザー光をホログラム記録手段に照射することによって、ホログラム記録手段に干渉縞を形成してホログラム記録媒体を形成し、ホログラム記録媒体を介して、第２のレーザー発振器から発振された第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射する工程とを有し、マスク原版として、透光性を有する基板上に、レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜が設けられたものを用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、
前記第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に前記第２のレーザー光を前記ホログラム記録手段に照射することによって、前記ホログラム記録手段に干渉縞を形成してホログラム記録媒体を形成し、
前記ホログラム記録媒体を介して、第２のレーザー発振器から発振された第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射する工程とを有し、
前記マスク原版として、透光性を有する基板上に、前記レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜が設けられたものを用いることを特徴とする露光方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記遮光膜として、金属材料、エマルジョン、シリコン、酸化鉄、モリブデンシリサイド又は顔料若しくは染料を含有させた有機物を用いることを特徴とする露光方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記金属材料としてクロムを用いることを特徴とする露光方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記レジストへの前記第３のレーザー光の照射は、
前記第３のレーザー光の形状を線状にして、前記レジスト表面における前記第３のレーザー光の焦点を自動であわせるオートフォーカスを利用して前記レジストに照射することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記第３のレーザー光の波長を、前記第１のレーザー光及び前記第２のレーザー光の波長より短くすることを特徴とする露光方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記第１のレーザー発振器及び前記第２のレーザー発振器として、固体レーザー発振器を用いることを特徴とする露光方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記遮光膜の膜厚を０．３μｍ以上１０μｍ以下とすることを特徴とする露光方法。
【請求項８】
第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して、第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、
前記第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に前記第２のレーザー光を前記ホログラム記録手段に照射することにより、干渉縞が形成された前記ホログラム記録手段を介して、第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射するホログラム記録媒体であって、
前記干渉縞が、透光性を有する基板上に前記レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜を備える前記マスク原版を用いて形成されたものであることを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項９】
請求項８において、
前記遮光膜は、金属材料、エマルジョン、シリコン、酸化鉄、モリブデンシリサイド又は顔料若しくは染料を含有させた有機物であることを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項１０】
請求項９において、
前記金属材料はクロムであることを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のいずれか１項において、
前記遮光膜の膜厚が０．３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項１２】
第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して、第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、
前記第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に前記第２のレーザー光を前記ホログラム記録手段に照射することにより、干渉縞が形成された前記ホログラム記録手段を介して、第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射するホログラム記録媒体の作製方法であって、前記干渉縞を、透光性を有する基板上に前記レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜を備える前記マスク原版を用いて形成することを特徴とするホログラム記録媒体の作製方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記遮光膜として、金属材料、エマルジョン、シリコン、酸化鉄、モリブデンシリサイド又は顔料若しくは染料を含有させた有機物を用いることを特徴とするホログラム記録媒体の作製方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記金属材料としてクロムを用いることを特徴とするホログラム記録媒体の作製方法。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項において、
前記遮光膜の膜厚を０．３μｍ以上１０μｍ以下とすることを特徴とするホログラム記録媒体の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録媒体及びそのホログラム記録媒体の作製方法、並びに当該ホログラム記録媒体を用いた露光方法に関する。
より詳しくは、被露光物の表面のうねりや凹凸の影響を低減することができる、ホログラム記録媒体及びそのホログラム記録媒体の作製方法、並びに当該ホログラム記録媒体を用いた露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の製造工程におけるパターンの形成方法として、ホログラフィを利用した露光技術が注目されている。ホログラフィを利用した露光技術は、ホログラムを記録するための媒体（以下、「ホログラム記録媒体」と記す）に物体光と参照光を照射することによりホログラムを記録する工程（記録工程）と、ホログラム記録媒体に再生光を照射してレジストにホログラム記録媒体に形成された干渉縞の再生像を形成する工程（再生工程）とを有している。
【０００３】
記録工程では、ホログラム記録媒体に、所望のパターンが形成されたマスク（マスク原版）を介して第１のレーザー光（物体光）を照射し、当該第１のレーザー光と異なる方向から第２のレーザー光（参照光）を照射する。そして、第１のレーザー光と第２のレーザー光とが同時にホログラム記録媒体に照射されることによって、ホログラム記録媒体に干渉縞が形成される。一方、再生工程では、干渉縞が形成されたホログラム記録媒体を介して素子形成基板上に形成されたレジストに再生光としてのレーザー光を照射することによって、マスク原版のパターンを再現した回折光（再生像）を結像させてレジストを露光する。
【０００４】
また、ホログラフィを利用した露光技術の記録工程と再生工程において、異なる種類のレーザー発振器から発振されたレーザー光を用いることによって、レジストに元のパターンより微細化して形成する露光方法（縮小露光）に関する研究等が行われている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２５３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ホログラフィを用いた露光方法は、感光材料（レジスト）に光を照射して露光する際に光学レンズを必要としないためレンズによる収差が無く、フォトリソグラフィーにおける露光方法と比較して高い解像度が得られるが、焦点深度が浅くなる。そのため、ホログラフィを利用して素子形成基板上に形成されたレジストを露光する際に、素子形成基板の表面にうねりがある場合、その上に形成されるレジストにもうねりや凹凸が生じ、レジストの露光が不十分となる恐れがある。その結果、正確なレジストパターンの形成ができなくなる問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記問題を鑑み、ホログラフィを用いる露光方法において、被露光物の表面のうねりや凹凸の影響を低減し正確に露光することが可能なホログラム記録媒体及びそのホログラム記録媒体の作製方法、並びに当該ホログラム記録媒体を用いた露光方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の露光方法の一は、第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に第２のレーザー光をホログラム記録手段に照射することによって、ホログラム記録手段に干渉縞を形成してホログラム記録媒体を形成し、ホログラム記録媒体を介して、第２のレーザー発振器から発振された第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射する工程とを有し、マスク原版として、透光性を有する基板上に、レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜が設けられたものを用いる。
【０００８】
また、本発明の露光方法の一は、上記露光方法において、第３のレーザー光の形状を線状にして、レジスト表面における第３のレーザー光の焦点を自動であわせるオートフォーカスを利用してレジストに照射することを特徴とする。
さらに、本発明の露光方法の一は、上記露光方法において、遮光膜の膜厚を０．３μｍ以上１０μｍ以下とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明のホログラム記録媒体の一は、第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して、第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、前記第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に前記第２のレーザー光を前記ホログラム記録手段に照射することにより、干渉縞が形成されたホログラム記録手段を介して、第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射するホログラム記録媒体であって、前記干渉縞が、透光性を有する基板上に前記レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜を備える前記マスク原版を用いて形成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のホログラム記録媒体の一は、上記ホログラム記録媒体の構成において、遮光膜の膜厚が０．３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のホログラム記録媒体の作製方法の一は、第１のレーザー発振器から発振されたレーザー光を分割して、第１のレーザー光と第２のレーザー光を形成し、
前記第１のレーザー光をマスク原版を介してホログラム記録手段に照射すると同時に前記第２のレーザー光を前記ホログラム記録手段に照射することにより、干渉縞が形成されたホログラム記録手段を介して、第３のレーザー光を素子形成基板上に形成されたレジストに照射するホログラム記録媒体の作製方法であって、前記干渉縞を、透光性を有する基板上に前記レジスト表面の最大高低差以上の膜厚を有する遮光膜を備える前記マスク原版を用いて形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のホログラム記録媒体の作製方法の一は、上記ホログラム記録媒体の作製方法において、遮光膜の膜厚を０．３μｍ以上１０μｍ以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
マスク原版の遮光膜の厚さを被露光物のうねりや凹凸等を考慮して設定し、当該遮光膜を具備するマスク原版を用いてホログラム記録媒体を介して、レーザー光を被露光物に照射することによって、露光工程における当該被露光物の表面のうねりや凹凸の影響を低減することができる。本発明を適用することにより、半導体装置の作製工程において、ホログラフィを用いた露光により配線層のパターンを形成する場合であっても、配線をエッチングする際に用いるレジストの露光不良を防止し、配線の断線等を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、ホログラフィを用いた本発明の露光方法、ホログラム記録媒体及びその作製方法の一例について図面を参照して説明する。
【００１６】
まず、本実施の形態で利用する露光装置及び露光方法の一例を図１に示す。
図１に示す露光装置は、レーザー発振器１０１と、レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光を分割するビームスプリッタ１０２と、レーザー光を所望の方向に反射するミラー１０３、１０６と、レーザー光のビームスポットのスケールを拡大する拡大光学系１０４、１０５と、ステージ１１２ａ、１１３ａとを有している。
【００１７】
ステージ１１２ａ及びステージ１１３ａは、露光に用いる試料を配置するために設けられており、上下方向及び水平方向への位置調整が可能となっている。ここでは試料として、ステージ１１２ａにマスク原版１０８が配置され、ステージ１１３ａにホログラム記録手段１１１ａが配置されている例を示している。
【００１８】
次に、図１に示す露光装置を用いて、マスク原版１０８のパターンをホログラム記録手段１１１ａに記録する工程（記録工程）について説明する。
レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光をビームスプリッタ１０２により、適当な強度比のレーザー光に分割する。ここでは、第１のレーザー光１１４ａと第２のレーザー光１１４ｂとに分割する。
【００１９】
第１のレーザー光１１４ａは、その後、拡大光学系１０５によりビームスポットのスケールが拡大された後、マスク原版１０８を通過して回折された後にホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９として入射する。一方、第２のレーザー光１１４ｂは、拡大光学系１０４によりビームスポットのスケールが拡大された後に、ホログラム記録手段１１１ａに参照光１１０として入射する。
【００２０】
このように、ホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９と参照光１１０が同時に照射されることによって、ホログラム記録手段１１１ａにはマスク原版１０８のパターンに由来する干渉縞が形成されホログラム記録媒体が得られる。なお、マスク原版１０８のパターンが干渉縞として形成されたホログラム記録手段１１１ａを、ホログラム記録媒体１１１ｂと呼ぶ（単に、「ホログラム」、「ホログラムマスク」とよばれる場合もある）。
【００２１】
次に、干渉縞が形成されたホログラム記録手段１１１ａ（ホログラム記録媒体１１１ｂ）にレーザー光を照射し、当該ホログラム記録媒体１１１ｂにより回折されたレーザー光を照射することによりレジストを露光して、マスク原版１０８のパターンを再生する工程（再生工程）の一例について図２を参照して説明する。
【００２２】
レーザー発振器１２１から発振されたレーザー光１３１は、ミラー１２３により進行方向が変えられた後、拡大光学系１２４で当該レーザー光１３１のビームスポットのスケールが拡大される。そして、ミラー１２５、１２６により進行方向が変えられた後、再生参照光１２７としてホログラム記録媒体１１１ｂに入射する。ホログラム記録媒体１１１ｂに入射した再生参照光１２７は、ホログラム記録媒体１１１ｂの干渉縞によって回折され、その一部が再生光１２８となって素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０に入射する。その後、レジストを現像することにより所望のレジストパターンを得ることができる。
【００２３】
なお、ここでは、ステージ１１２ｂには素子形成基板１２９が配置され、ステージ１１３ｂにはホログラム記録媒体１１１ｂが配置されている。また、再生参照光１２７は、図１に示した参照光１１０と反対方向からホログラム記録媒体１１１ｂに入射され、レジスト１３０は、図１に示したマスク原版１０８のあった位置に配置されている。
【００２４】
次に、上述した露光方法で用いるマスク原版１０８とホログラム記録媒体１１１ｂに関して図３を参照して説明する。
図３（Ａ）は、透光性を有する基板１０８ａ上に膜厚Ｈｃの遮光膜１０８ｂが選択的に設けられたマスク原版１０８を用いてホログラム記録手段１１１ａに干渉縞を形成する例を示している。図３（Ｂ）は、干渉縞が形成されたホログラム記録手段１１１ａ（ホログラム記録媒体１１１ｂ）を用いて、素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０の露光を行う例を示している。なお、図３において、素子形成基板１２９の表面は最大高低差ｈｂを有し、当該素子形成基板１２９上に膜厚Ｈｒのレジスト１３０を形成するものとする。
【００２５】
本実施の形態では、マスク原版１０８として、後に露光を行うレジスト１３０表面に形成されるうねりや凹凸を考慮して作製されたものを用いる。図３においては、マスク原版１０８の遮光膜１０８ｂの膜厚Ｈｃを、レジスト１３０表面の最大高低差ｈｒより大きく、好ましくは、素子形成基板１２９表面の最高位置とレジスト１３０表面の最大位置との差ｈｂｒより大きくする。例えば、遮光膜１０８ｂの膜厚Ｈｃを０．３μｍ以上１０μｍ以下とする。
【００２６】
従って、ホログラム記録媒体１１１ｂとしては、レジスト１３０表面の最大高低差ｈｒ（又は、素子形成基板１２９表面の最低位置とレジスト１３０表面の最高位置との差ｈｂｒ）より大きい膜厚を有するパターン（遮光膜１０８ｂパターン）の干渉縞が形成されたものを用いる。なお、素子形成基板１２９表面の最大高低差ｈｂ、レジスト１３０表面の最大高低差等は、ホログラム記録手段１１１ａに干渉縞を形成する前にあらかじめ測定しておくことが好ましい。
【００２７】
ここで、素子形成基板の表面の最大高低差とは、ホログラム記録媒体１１１ｂを介して被露光物（ここでは、素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０）にある瞬間に再生光１２８が照射される範囲において、素子形成基板１２９の表面に対して垂直な方向における素子形成基板１２９の表面の最も高い部分と低い部分との差をいう。表面の最大高低差は、レーザー干渉計や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ））等を用いて測定することができる。
【００２８】
例えば、再生工程において、素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０の全面に一度に再生光１２８の照射を行う場合には、素子形成基板１２９全体におけるうねりや凹凸、又はレジスト１３０の膜厚を考慮して、マスク原版１０８の遮光膜１０８ｂの膜厚を決定すればよい。また、再生工程において、素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０の一部の領域に再生光１２８の照射を行う場合には、当該一部の領域（再生光１２８が照射される範囲）における素子形成基板のうねりや凹凸、又は当該範囲のレジストの膜厚を考慮して、マスク原版１０８における遮光膜１０８ｂの膜厚を決定すればよい。
【００２９】
また、再生工程において、素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０に線状のレーザー光を再生光１２８として一方向に走査しながら照射を行う場合には、ある瞬間において線状のレーザー光が照射される範囲（整形された線状のレーザー光の面積）における素子形成基板１２９のうねりや凹凸、又は当該範囲のレジストの膜厚を考慮して、マスク原版１０８における遮光膜１０８ｂの膜厚を決定すればよい。
【００３０】
さらに、レジスト表面の最大高低差とは、ホログラム記録媒体１１１ｂを介して被露光物（ここでは、素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０）にある瞬間に再生光１２８が照射される範囲において、素子形成基板１２９の表面に対して垂直な方向におけるレジスト１３０の表面の最も高い部分と低い部分との差をいう。
【００３１】
また、素子形成基板の表面の最低位置とレジスト表面の最大位置との差とは、ホログラム記録媒体１１１ｂを介して被露光物（ここでは、素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０）にある瞬間に再生光１２８が照射される範囲において、素子形成基板１２９の表面に対して垂直な方向における素子形成基板１２９の表面の最も低い部分とレジスト１３０の表面の最も高い部分との差をいう。
【００３２】
なお、素子形成基板１２９上にレジスト１３０の膜厚が均一になるように形成された場合には、素子形成基板１２９表面の最大高低差ｈｂとレジスト１３０表面の最大高低差ｈｒとが同じとなる（ｈｂ＝ｈｒ）。また、レジスト１３０の膜厚Ｈｒに比較して素子形成基板１２９表面の最大高低差ｈｂが十分に大きい場合（Ｈｒ＜＜ｈｂ）には、素子形成基板１２９表面の最低位置とレジスト１３０表面の最高位置との差ｈｂｒとレジスト１３０表面の最大高低差ｈｒとが近い値となる（ｈｂｒ≒ｈｒ）。
【００３３】
次に、上述した露光方法で用いるマスク原版やレーザー発振器等に関して具体的に説明する。
基板１０８ａとしては、石英基板を含むガラス基板を用いることができる。
遮光膜１０８ｂの材料は、クロム（Ｃｒ）等の金属薄膜材料、エマルジョン（写真乳剤）を用いることができる。また、遮光膜の材料としてクロムを用いる場合には、表面の反射率を低下させるために、クロム膜の表面に酸化クロムの干渉膜を形成した２層構造としてもよい。エマルジョンは、ゼラチンに感光成分のハロゲン化銀の微粒子を分散させたもので、ハロゲン化銀としては臭化銀を用いることができる。
【００３４】
また、他にも、遮光膜の材料として、シリコン、酸化鉄、モリブデンシリサイド等を用いてもよいし、透明な無機物又は有機物中に顔料や染料を分散させたものを用いてもよい。また、遮光膜１０８ｂは、光学濃度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）の値を２以上、好ましくは３以上、より好ましくは５以上とするように設けることが好ましい。光学濃度（ＯＤ）は、ＯＤ＝−ｌｏｇ（Ｉ’／Ｉ）で表される（Ｉは入射光の強度、Ｉ’は透過光の強度）半透明媒質の不透明の程度を示している。
【００３５】
遮光膜１０８ｂを厚く設ける際には、クロム等の金属薄膜材料を用いるとマスク原版の作製に時間やコストがかかる場合がある。しかしながら、当該遮光膜１０８ｂを備えたマスク原版は、ホログラム記録手段に干渉縞を形成するために用いるため、フォトリソグラフ工程で用いるマスクと比較して使用頻度が少なく一度作成してしまえば、長期間繰り返して利用することができるといった利点を有している。また、基板１０８ａ上に形成される遮光膜１０８ｂの厚さは同一に形成することが好ましい。この場合、遮光膜１０８ｂの厚さを被露光物のうねりや凹凸に応じて別々に設ける場合と比較してマスク原版を容易に作製することができる。
【００３６】
ホログラム記録媒体１１１ｂは、マスク原版１０８を用いて干渉縞が形成されたものの他に、計算によって求められた干渉縞が形成された計算機ホログラムを用いてもよい。計算機ホログラムは、マスク原版１０８を用いる代わりに干渉縞のパターンを計算し、電子線描画装置等を用いてホログラム記録手段に直接描画して干渉縞を形成することにより得られる。計算機ホログラムを用いる場合、マスク原版を実際に作製する必要がないという利点を有する。
【００３７】
レーザー発振器１０１、レーザー発振器１２１は、固体レーザーであるＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ＧｄＶＯ4レーザー等を用いることができる。具体的には、ＹＡＧ、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3、ＧｄＶＯ4等の結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザーを用いる。なお、本発明では、これらの固体レーザー発振器の基本波〜第５高調波を利用に応じて適用する。基本波に対する高調波は、非線形光学素子を用いることで得られる。
【００３８】
そのレーザー発振器１０１とレーザー発振器１２１として、同一のレーザー発振器を用いてもよいし、異なるレーザー発振器を用いてもよい。また、レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光１１４ａ、１１４ｂと、レーザー発振器１２１から発振されたレーザー光１３１として、同一の波長のレーザー光としてもよいし、異なる波長のレーザー光としてもよい。
【００３９】
例えば、図２に示す再生工程において、ホログラム記録媒体１１１ｂを介してレーザー光１３１をレジスト１３０に照射して露光する際に、用いるレーザー光１３１として、図１で示した記録工程に用いた第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂより波長が短いレーザー光を用いることができる。
【００４０】
また、再生工程に用いるレーザー光１３１として、記録工程で用いた第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂの高調波を用いることができる。例えば、再生工程で用いるレーザー発振器１２１として記録工程で用いたレーザー発振器１０１と同一種類又は同一のレーザー発振器を用いて、非線形光学素子を介してレーザー発振器１２１から発振されたレーザー光を高調波に変調することができる。なお、図２に示すステージ１１２ｂ及びステージ１１３ｂは、図１で示した記録工程で用いたステージ１１２ａ及びステージ１１３ａと同一のステージを用いてもよい。
【００４１】
具体的には、図１に示した記録工程において、レーザー発振器１０１としてＹＡＧレーザーを使用し、第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂとしてＹＡＧレーザーの基本波（波長１０６４ｎｍ）を用いる。一方、図２に示した再生工程において、レーザー発振器１２１としてＹＡＧレーザーを使用し、レーザー発振器１２１から発振されたレーザー光を非線形光学素子によって高調波に変調してレーザー光１３１とする。
【００４２】
レーザー光１３１として、例えば、ＹＡＧレーザーの第３高調波（波長３５５ｎｍ）を用いる。この場合、再生工程に用いるレーザー光１３１に対する記録工程に用いる第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂの波長は３倍となり、マスク原版１０８に形成されたパターンを１／３倍に縮小したパターンをレジスト１３０に露光することができる。なお、レーザー発振器としては、ＹＡＧレーザーに限られず、レーザー発振器１０１とレーザー発振器１２１として同じ種類のレーザー発振器を用いればよく、上述した固体レーザーのいずれかを用いることができる。
【００４３】
また、第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂとしてＹＡＧレーザーの第２高調波（波長５３２ｎｍ）を用い、レーザー光１３１としてＹＡＧレーザーの第３高調波（波長３５５ｎｍ）を用いてもよい。この場合、再生工程に用いるレーザー光１３１に対する記録工程に用いる第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂの波長は１．５倍となり、マスク原版１０８に形成されたパターンを１／１．５倍に縮小したパターンをレジスト１３０に露光することができる。第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂとして高調波を用いる場合には、レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光を第１のレーザー光１１４ａ及び第２のレーザー光１１４ｂに分割する前に、非線形光学素子を用いて高調波に変調すればよい。
【００４４】
このように、ホログラフィを利用した露光方法において、記録工程に用いるレーザー光の波長を再生工程に用いるレーザー光の波長より短くすることによって、マスク原版のパターンを縮小してレジストに露光することが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、素子形成基板上にレジストを形成する場合について説明したが、素子形成基板とは基板、配線層を形成する導電膜、絶縁膜、トランジスタ等の半導体素子等を含んでいる層をいい特に限定されるものではない。例えば、基板上に順に積層して形成されたトランジスタ、絶縁膜、導電膜もここでいう素子形成基板となり、この場合、素子形成基板の最大高低差とは、再生光が照射される範囲において、最表面に形成された層（この場合導電膜）の最も高い部分と低い部分との差をいう。
【００４６】
また、本実施の形態では、透過型のホログラムを用いた例を示したが、反射型のホログラムを用いてもよい。反射型のホログラムを用いる場合には、例えば、図１に示した記録工程における参照光１１０と、図２に示した再生工程における再生参照光１２７との光の入射方向を逆にすればよい。具体的には、記録工程において、参照光１１０をホログラム記録手段１１１ａを境界として物体光１０９の照射される方向と異なる方向に入射（図１におけるホログラム記録手段１１１ａの上面側から入射）させ、再生工程において、再生参照光１２７を参照光１１０の反対方向から入射（図２におけるホログラム記録媒体１１１ｂの下面側から入射）させる。
【００４７】
このように、マスク原版の遮光膜の厚さを被露光物のうねりや凹凸を考慮して決定し、当該遮光膜を具備するマスク原版を用いて干渉縞が形成されたホログラム記録手段を介して、レーザー光を被露光物に照射することによって、露光する際に、被露光物のうねりや凹凸の影響を低減することができる。従って、例えば、半導体装置の作製工程において、ホログラフィを用いた露光により配線層のパターンを形成する場合であっても、当該配線層上に形成されたレジストを正確に露光してパターンを形成することができるため、配線の断線等を防止することが可能となる。
【００４８】
また、記録工程と再生工程において、異なる波長のレーザー光を照射することによって、レジストに元のパターンをより微細化して形成する露光方法（縮小露光）を用いる場合であっても、正確にレジストパターンを形成することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【００４９】
（実施の形態２）
上記実施の形態で示した再生工程において、素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０に線状のレーザー光を再生光１２８として一方向に走査しながら照射を行う場合には、オートフォーカスを利用して行ってもよい。以下に図４を参照して、オートフォーカスを利用した場合に関して説明する。なお、ここでは、素子形成基板１２９の表面が、Ｘ軸方向とＹ軸方向に平行である矩形状に関して説明する。また、図４（Ａ）は被露光物（ここでは素子形成基板１２９上に形成されたレジスト１３０）の上面図を示しており、図４（Ｂ）は図４（Ａ）における被露光物の断面図を示している。
【００５０】
本実施の形態では、長軸と短軸を有する線状のレーザー光１４０をＸ軸方向に走査してレジスト１３０に照射する場合を示している（図４（Ａ））。なお、線状のレーザー光１４０の短軸方向とＸ軸方向が平行となるようにレーザー光１４０を照射することによって、効率的にレーザー光の照射が行うことができる。また、本実施の形態では、レーザー光１４０をＸ軸方向と平行に走査する場合に、オートフォーカスを用いる。
そのオートフォーカスとは、被露光物に照射されるレーザー光の焦点を当該被露光物上に自動にあわせることをいい、レーザー光１４０の照射時において素子形成基板１２９の表面とホログラム記録媒体１１１ｂとの間隔を一定に保つことができる。
【００５１】
オートフォーカスを用いて被露光物に、線状のレーザー光１４０を照射することによって、矩形状の素子形成基板１２９において、一方向（ここではＸ軸方向）における素子形成基板１２９のうねりや凹凸等の影響を低減することができる。従って、ホログラム記録媒体１１１ｂを用いて被露光物に露光を行う場合、他の方向（ここではＹ軸方向）におけるレーザー光１４０が照射される素子形成基板１２９の範囲（図４（Ｂ）のａ−ｂ間）のうねりや凹凸等の影響を考慮すればよい。
【００５２】
また、オートフォーカスを用いる場合には、素子形成基板１２９のＸ軸方向又はＹ軸方向において、うねりや凹凸が大きい方向をレーザー光の進行方向（ここではＸ軸方向）とすることによって、ホログラム記録媒体１１１ｂを用いて被露光物に露光を行う場合の素子形成基板１２９のうねりや凹凸等の影響をより低減することが可能となる。
【００５３】
例えば、厚さが０．７ｍｍ、「Ｘ」×「Ｙ」＝６００ｍｍ×７２０ｍｍのガラス基板をステージ上に設置した際に、当該ガラス基板のうねりを測定したところ、一方向１０ｃｍにおける最大高低差が、Ｘ方向で７．４μｍ／１０ｃｍ、Ｙ方向で４．８μｍ／１０ｃｍあることが確認された。また、ガラス基板だけでの最大高低差は、Ｘ方向で３．５μｍ／１０ｃｍ、Ｙ方向で１．６μｍ／１０ｃｍが確認された。
【００５４】
従って、上述したうねりを有するガラス基板においては、再生光としてのレーザー光の照射はＸ軸方向に平行な方向に走査すればよく、レーザー光の長軸方向と平行なＹ軸方向におけるガラス基板のうねりを考慮すればよい。例えば、長軸方向が１０ｃｍである線状のレーザー光１４０をＸ軸方向に走査した場合、Ｙ軸方向における１０ｃｍの範囲におけるガラス基板のうねりや凹凸（ここでは、１．６μｍ（ステージに配置した場合は、４．８μｍ））を考慮して、上記実施の形態１に示したようにマスク原版の遮光膜の厚さを決定すればよい。一方、Ｘ軸方向における基板のうねりや凹凸等による影響はオートフォーカスにより低減することができる。
【００５５】
このように、再生工程において線状のレーザー光を再生光として一方向に走査しながら被露光物に照射を行う場合、オートフォーカスを利用することによって、線状のレーザー光の進行方向における素子形成基板のうねりや凹凸等の影響を低減することができる。また、オートフォーカスを利用することにより、進行方向における素子形成基板のうねりや凹凸等の影響を低減できるため、マスク原版においてより膜厚の小さい遮光膜を用いて露光を行うことが可能となる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態では上記実施の形態と異なる露光方法に関して図面を参照して説明する。具体的にはプリズムを用いた全反射ホログラフィを利用した露光方法に関して説明する。
まず、マスク原版のパターンをホログラム記録手段に記録する工程（記録工程）において利用する露光装置の一例を図５に示す。
【００５７】
図５に示す露光装置は、レーザー発振器１０１と、レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光を分割するビームスプリッタ１０２と、レーザー光を所望の方向に反射するミラー１０３、１２５ａ、１２６ａと、レーザー光のビームスポットのスケールを拡大する拡大光学系１０４、１０５と、ステージ１１２ａ、１１３ａとを有している。
【００５８】
ステージ１１２ａ及びステージ１１３ａは、露光に用いる試料を配置するために設けられており、上下方向及び水平方向への位置調整が可能となっている。ここでは試料として、ステージ１１２ａにはマスク原版１０８が配置され、ステージ１１３ａにはプリズム１３２に装着されたホログラム記録手段１１１ａが配置されている例を示している。
【００５９】
次に、図５に示す露光装置を用いて、マスク原版１０８のパターンをプリズム１３２に装着されたホログラム記録手段１１１ａに記録する工程（記録工程）について説明する。
レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光をビームスプリッタ１０２により、適当な強度比のレーザー光に分割する。ここでは、第１のレーザー光１１４ａと第２のレーザー光１１４ｂとに分割する。
【００６０】
第１のレーザー光１１４ａは、その後、拡大光学系１０５によりビームスポットのスケールが拡大された後、マスク原版１０８により回折された後ホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９として入射する。一方、第２のレーザー光１１４ｂは、拡大光学系１０４によりビームスポットのスケールが拡大され、ミラー１２５ａ、１２６ａによって進行方向が変えられた後、ホログラム記録手段１１１ａに参照光１１０として入射する。ここでは、参照光１１０は、プリズム１３２を介してホログラム記録手段１１１ａと空気の境界面で全反射する。
【００６１】
このように、ホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９と参照光１１０とが同時に照射されることによって、ホログラム記録手段１１１ａには、マスク原版１０８のパターンに依存する干渉縞が形成される。
レーザー発振器１０１としては、固体レーザーであるＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ＧｄＶＯ4レーザー等を用いることができる。具体的にはＹＡＧ、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3、ＧｄＶＯ4等の結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザーを用いる。なお、本発明ではこれらの固体レーザー発振器の基本波〜第５高調波を利用に応じて適用する。基本波に対する高調波は非線形光学素子を用いることで得ることができる。
【００６２】
次に、上記図５で形成されたホログラム記録手段１１１ａに記録されたホログラムをレジストに露光して再生する工程（再生工程）の一例を図６に示す。
レーザー発振器１２１から発振されたレーザー光１３１は、ミラー１２３により進行方向が変えられた後、拡大光学系１２４で当該レーザー光１３１のビームスポットのスケールが拡大される。そして、ミラー１２５ｂ、１２６ｂにより進行方向が変えられた後、再生参照光１２７としてプリズム１３２を介してホログラム記録媒体１１１ｂに入射する。
【００６３】
そのホログラム記録媒体１１１ｂに入射した再生参照光１２７は、ホログラム記録媒体１１１ｂの干渉縞によって回折し、その一部が再生光１２８となって素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０に入射する。なお、図６に示した拡大光学系１２４、ミラー１２５ｂ、１２６ｂは、それぞれ図５に示した拡大光学系１０４、ミラー１２５ａ、１２６ａと同一のものを用いることができる。
【００６４】
なお、ここでは、ステージ１１２ｂには素子形成基板１２９が配置され、ステージ１１３ｂにはホログラム記録媒体１１１ｂが配置されている。また、再生参照光１２７は、図５に示した参照光１１０と反対方向からプリズム１３２を介してホログラム記録媒体１１１ｂに入射され、レジスト１３０は、図５に示したマスク原版１０８のあった位置に配置されている。
また、本実施の形態で用いるマスク原版１０８は、上記実施の形態１で示したものと同様のものを用いることができる。
【００６５】
このように、マスク原版の遮光膜の厚さを被露光物のうねりや凹凸を考慮して決定し、当該遮光膜を具備するマスク原版を用いて干渉縞が形成されたホログラム記録媒体を介して、レーザー光を被露光物に照射することによって、露光する際に、被露光物のうねりや凹凸の影響を低減することができる。従って、例えば、半導体装置の作製工程において、ホログラフィを用いた露光により配線層のパターンを形成する場合であっても、当該配線層上に形成されたレジストを正確に露光してパターンを形成することができるため、配線の断線等を防止することが可能となる。また、記録工程と再生工程において、異なる波長のレーザー光を照射することによって、レジストに元のパターンをより微細化して形成する露光方法（縮小露光）を用いる場合であっても、正確にレジストパターンを形成することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態において、記録工程と再生工程において同一の装置を用いて行うことも可能である。この場合、再生工程において、ホログラム記録媒体１１１ｂを１８０度回転させるか、又は、記録工程で用いたプリズム１３２を１８０度回転させて行うこと（図１７参照）により実現できる。
さらに、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。例えば、再生工程において、上記実施の形態２で示したオートフォーカスを利用してもよい。
【００６７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる露光方法に関して図面を参照して説明する。具体的には、ホログラフィを用いた露光方法において、同一のレーザー発振器及び露光装置を用いて記録工程及び再生工程を行う場合に関して説明する。
まず、本実施の形態で利用する露光装置の例を図１５に示す。
【００６８】
図１５に示す露光装置は、レーザー発振器１０１と、レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光を高調波に変調する非線形光学素子１２２ａと、レーザー光を分割するビームスプリッタ１０２、１３３と、レーザー光を所望の方向に反射するミラー１０３、１０６、１２６、１３４、１３５と、レーザー光のビームスポットのスケールを拡大する拡大光学系１０４、１０５と、ステージ１１２、１１３と、レーザー光を遮るシャッター１４１ａ〜１４１ｃとを有している。
【００６９】
ステージ１１２及びステージ１１３は、露光に用いる試料を配置するために設けられており、上下方向及び水平方向への位置調整が可能となっている。ここでは試料として、ステージ１１２にはマスク原版１０８が配置され、ステージ１１３にはホログラム記録手段１１１ａが配置されている例を示している。
また、シャッター１４１ａ〜１４１ｃは、レーザー光を遮断する材質で設けられており、シャッター１４１ａ〜１４１ｃの開閉によって選択的にレーザー光を遮断することが可能となっている。
【００７０】
次に、マスク原版１０８のパターンをホログラム記録手段１１１ａに記録する工程（記録工程）について説明する。
レーザー発振器１０１から発振されたレーザー光は、非線形光学素子１２２ａにより高調波に変調されレーザー光１４２となる。次に、レーザー光１４２は、ビームスプリッタ１０２により適当な強度比のレーザー光に分割される。ここでは、第１のレーザー光１４２ａと第２のレーザー光１４２ｂとに分割される。なお、記録工程において基本波を用いる場合には、非線形光学素子１２２ａを介さずにレーザー光をビームスプリッタ１０２に入射させる。
【００７１】
そして、第１のレーザー光１４２ａは、その後、拡大光学系１０５によりビームスポットのスケールが拡大された後、マスク原版１０８により回折された後ホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９として入射する。一方、第２のレーザー光１４２ｂは、拡大光学系１０４によりビームスポットのスケールが拡大された後に、ビームスプリッタ１３３により第３のレーザー光１４２ｃと第４のレーザー光１４２ｄとに分割される。
【００７２】
その第３のレーザー光１４２ｃは、ミラー１０６により進行方向が変えられた後にホログラム記録手段１１１ａに参照光１１０として入射する。第４のレーザー光１４２ｄは、ミラー１２６、１３４により進行方向が変えられた後にシャッター１４１ｃによって遮断される。また、本実施の形態において、ビームスプリッタ１３３は、ミラーであってもよく、記録工程時には移動して光路を妨げない構成とすることができる。
【００７３】
このように、ホログラム記録手段１１１ａに物体光１０９と参照光１１０とが同時に照射されることによって、ホログラム記録手段１１１ａには物体光１０９と参照光１１０との干渉縞が形成される。つまり、ホログラム記録手段１１１ａにマスク原版１０８のパターンのホログラムが記録される。
なお、記録工程においては、シャッター１４１ａ及び１４１ｂは開いた状態（レーザー光を遮断しない状態）となっており、シャッター１４１ｃは閉じた状態（レーザー光を遮断する状態）となっている。
【００７４】
次に、上記図１５で形成されたホログラム記録手段１１１ａに記録されたホログラムをレジストに露光して再生する工程（再生工程）の一例を図１６に示す。
図１５に示した記録工程で利用したレーザー発振器１０１から発振されたレーザー光は、非線形光学素子１２２ｂにより高調波に変調されレーザー光１４３となる。レーザー光１４３は記録工程で用いたレーザー光１４２より波長が短くなるように高調波に変調する。  次に、レーザー光１４３は、ビームスプリッタ１０２により、適当な強度比のレーザー光に分割される。ここでは、第５のレーザー光１４３ａと第６のレーザー光１４３ｂとに分割される。また、レーザー光１４３の波長は、レーザー光１４２の波長と同じか又はレーザー光１４２の波長より短くする。
【００７５】
そして、第５のレーザー光１４３ａは、シャッター１４１ａによって遮断される。第６のレーザー光１４３ｂは、拡大光学系１０４で当該第６のレーザー光１４３ｂのビームスポットのスケールが拡大された後に、ビームスプリッタ１３３により第７のレーザー光１４３ｃと第８のレーザー光１４３ｄとに分割される。第７のレーザー光１４３ｃは、シャッター１４１ｂによって遮断される。また、第８のレーザー光１４３ｄは、ミラー１３４、１２６、１３５により進行方向が変えられた後、再生参照光１２７としてホログラム記録媒体１１１ｂに入射する。
【００７６】
そのホログラム記録媒体１１１ｂに入射した再生参照光１２７は、ホログラム記録媒体１１１ｂに形成された干渉縞によって回折し、その一部が再生光１２８となって素子形成基板１２９上に設けられたレジスト１３０に入射する。なお、ここでは、ステージ１１２にはレジスト１３０が配置され、ステージ１１３には干渉縞が形成されたホログラム記録媒体１１１ｂが配置されている。
【００７７】
また、再生参照光１２７は、図１５に示した参照光１１０と反対方向からホログラム記録媒体１１１ｂに入射され、レジスト１３０は、図１５に示したマスク原版１０８のあった位置に配置されている。
なお、記録工程においては、シャッター１４１ａ及び１４１ｂは開いた状態（レーザー光を遮断しない状態）となっており、シャッター１４１ｃは閉じた状態（レーザー光を遮断する状態）となっている。
【００７８】
以上のように、シャッター１４１ａ〜１４１ｃを設けることによって、ホログラフィを用いた露光方法において、同一のレーザー発振器及び露光装置を用いて記録工程及び再生工程を行うことができる。また、本実施の形態では、記録工程と再生工程において、マスク原版とレジストが同一のステージに配置され、且つホログラム記録媒体１１１ｂの配置する位置が変化しないため、ステージの荒さや凹凸に依存する被露光物へのうねりや凹凸の影響を低減することが可能となる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【００７９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した露光方法を用いて、半導体装置を作製する方法に関して図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、一例として、６個のトランジスタを有するスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）のセルを例として説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
本実施の形態で示すＳＲＡＭは、インバータ３０１、３０２を有しており、当該インバータ３０１、３０２の各入力は、スイッチＳ１、Ｓ２を介してビット線ＢＬ１、ＢＬ２にそれぞれ接続されている（図７）。スイッチＳ１、Ｓ２は、ワード線ＷＬによって伝達される行選択信号によって制御される。各インバータ３０１、３０２は、高電圧ＶＤＤと一般に接地である低電圧ＧＮＤとにより電力供給される。メモリセルに情報を書き込むために、電圧ＶＤＤがビット線ＢＬ１、ＢＬ２の一方に印加され、電圧ＧＮＤはそれらのビット線ＢＬ１、ＢＬ２の他方に印加される。
【００８１】
インバータ３０１は、直列接続されたｎチャネル型トランジスタＮ１とｐチャネル型トランジスタＰ１とを含んでいる。ｐチャネル型トランジスタＰ１のソースは電圧ＶＤＤに接続され、ｎチャネルトランジスタＮ１のソースは電圧ＧＮＤに接続されている。また、ｐチャネル型トランジスタＰ１のドレインとｎチャネルトランジスタＮ１のドレインが接続されており、ｐチャネル型トランジスタＰ１のゲートとｎチャネルトランジスタＮ１のゲートが接続されている。
【００８２】
同様に、インバータ３０２は、ｐチャネル型トランジスタＰ１、ｎチャネル型トランジスタＮ１のように接続されたｐチャネル型トランジスタＰ２、ｎチャネル型トランジスタＮ２を含み、ｐチャネル型トランジスタＰ２とｎチャネル型トランジスタＮ２のドレインが接続され、ｐチャネル型トランジスタＰ２のゲートとｎチャネル型Ｎ２のゲートが接続されている。
【００８３】
図７で示すＳＲＡＭの動作では、スイッチＳ１、Ｓ２がオンとなり、インバータ３０１、３０２の入力及び出力の状態が設定される。次いで、スイッチＳ１、Ｓ２がオフとなり、インバータ３０１、３０２内の信号の状態が保持される。メモリセルから情報を読み出すために、各ビット線ＢＬ１、ＢＬ２は、電圧ＶＤＤとＧＮＤとの間の電圧範囲にプリチャージされる。スイッチＳ１、Ｓ２がオンとなり、ビット線上の電圧がインバータ３０１、３０２の信号の状態に基づいて変化するようになっている。ビット線に接続されたセンスアンプによって、メモリセル内に保存されているデータが読み出される。
【００８４】
図７で示すＳＲＡＭの回路配置の一例を図８に示す。図８は、半導体膜と、ゲート配線層を含む２層の配線層で形成されるＳＲＡＭである。ｎチャネル型トランジスタが形成される半導体膜４０８ｂと、ｐチャネル型トランジスタが形成される半導体膜４０８ａが下層に配置されるものとすると、その上層には絶縁膜を介して第１配線層４５６、４５８、４６０が配置されている。
【００８５】
その第１配線層４５６はゲート電極を形成する層であり、半導体膜４０８ｂ、４０８ａと交差してｎチャネル型トランジスタＮ１及びｐチャネル型トランジスタＰ１を形成している。第１配線層４５８はゲート電極を形成する層であり、半導体膜４０８ｂ、４０８ａと交差してｎチャネル型トランジスタＮ２及びｐチャネル型トランジスタＰ２を形成している。第１配線層４６０はワード線（ＷＬ）であり、半導体膜４０８ｂと交差してスイッチＳ１、Ｓ２を形成している。第１配線層４５６、４５８、４６０は、半導体膜４０８ｂ、４０８ａとこのような関係にあり、ゲート電極を形成している。
【００８６】
第２配線層４６２、４３２ｂ、４３２ｃ、４６４は、第１配線層４５６、４５８、４６０と絶縁層を介して形成されている。第２配線層４６２はビット線（ＢＬ１）、第２配線層４６４はビット線（ＢＬ２）、第２配線層４３２ｂは電源線（ＶＤＤ）、第２配線層４３２ｃは接地電位線（ＧＮＤ）を形成している。
【００８７】
コンタクトホールＣ１は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４６２と半導体膜４０８ｂとを接続する。コンタクトホールＣ２は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４６４と半導体膜４０８ｂとを接続する。コンタクトホールＣ３は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層を形成する導電膜４３１ａと半導体膜４０８ｂとを接続する。コンタクトホールＣ４は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層を形成する導電膜４３１ａと半導体膜４０８ａとを接続する。コンタクトホールＣ５は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４３２ｄと半導体膜４０８ｂとを接続する。コンタクトホールＣ６は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４３２ｄと半導体膜４０８ａとを接続する。
【００８８】
さらに、コンタクトホールＣ７は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４３２ｂと半導体膜４０８ａとを接続する。コンタクトホールＣ８は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４３２ｃと半導体膜４０８ｂとを接続する。コンタクトホールＣ９は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層を形成する導電膜４３１ａと第１配線層４５８を接続する。コンタクトホールＣ１０は絶縁層に形成される開口であって、第２配線層４３２ｄと第１配線層４５６を接続する。このように半導体膜と第１配線層及び第２配線層の間を接続するコンタクトホールＣ１〜Ｃ１０によって、図８に示すＳＲＡＭが形成されている。
【００８９】
次にこのようなＳＲＡＭの製造工程について、図８に示すＡ−Ｂ線（ｐチャネル型トランジスタＰ１及びｎチャネル型トランジスタＮ２）に対応する断面図について図９を参照して説明する。
まず、基板４０１上に下地膜として機能する絶縁膜４０２を介して半導体膜４０３を形成し、当該半導体膜４０３上にレジスト４０４を形成する（図９（Ａ））。
【００９０】
基板４０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばセラミック基板またはステンレス基板など）、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。他にもプラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択することもできる。
【００９１】
絶縁膜４０２は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜４０２を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成してもよい。
【００９２】
このように、ブロッキング層として機能する絶縁膜４０２を形成することによって、基板４０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、この上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板４０１として石英を用いるような場合には絶縁膜４０２を省略してもよい。
【００９３】
半導体膜４０３は、結晶性半導体膜で形成することが好ましい。結晶性半導体膜は、絶縁膜４０２上に形成した非晶質半導体膜を熱処理やレーザー光の照射によって結晶化させたもの、絶縁膜４０２上に形成した結晶性半導体膜を非晶質化した後、再結晶化させたものなどが含まれる。
【００９４】
レーザー光の照射によって結晶化若しくは再結晶化を行う場合には、レーザー光の光源としてＬＤ励起の連続発振（ＣＷ）レーザー（ＹＶＯ4、第２高調波（波長５３２ｎｍ））を用いることができる。特に第２高調波に限定する必要はないが、第２高調波はエネルギー効率の点で、さらに高次の高調波より優れている。ＣＷレーザーを半導体膜に照射すると、連続的に半導体膜にエネルギーが与えられるため、一旦半導体膜を溶融状態にすると、溶融状態を継続させることができる。さらに、ＣＷレーザーを走査することによって半導体膜の固液界面を移動させ、この移動の方向に沿って一方向に長い結晶粒を形成することができる。
【００９５】
また、固体レーザーを用いるのは、気体レーザー等と比較して、出力の安定性が高く、安定した処理が見込まれるためである。なお、ＣＷレーザーに限らず、繰り返し周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザを用いることも可能である。繰り返し周波数が高いパルスレーザを用いると、半導体膜が溶融してから固化するまでの時間よりもレーザーのパルス間隔が短ければ、常に半導体膜を溶融状態にとどめることができ、固液界面の移動により一方向に長い結晶粒で構成される半導体膜を形成することができる。
【００９６】
その他のＣＷレーザー及び繰り返し周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザを使用することもできる。例えば、気体レーザーとしては、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、ＣＯ2レーザー等がある。固体レーザーとして、ＹＡＧレーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ＧｄＶＯ4レーザー、ＫＧＷレーザー、ＫＹＷレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、Ｙ2Ｏ3レーザー、ＹＶＯ4レーザー等がある。
【００９７】
また、ＹＡＧレーザー、Ｙ2Ｏ3レーザー、ＧｄＶＯ4レーザー、ＹＶＯ4レーザーなどのセラミックスレーザがある。金属蒸気レーザーとしてはヘリウムカドミウムレーザ等が挙げられる。また、レーザー発振器において、レーザー光をＴＥＭ00（シングル横モード）で発振して射出すると、被照射面において得られる線状のビームスポットのエネルギー均一性を上げることができるので好ましい。その他にも、パルス発振のエキシマレーザーを用いても良い。
【００９８】
レジスト４０４は、感光剤を含む組成物を用いればよく、ネガ型（現像後、露光部分がパターンとして残るフォトレジスト）、ポジ型（現像後、非露光部分がパターンとして残るフォトレジスト）ともに用いることが可能である。なお、本実施の形態では、ネガ型のレジストを用いた場合を示している。
【００９９】
次に、透光性を有するフィルム４０５上に光を遮光する金属４０６が選択的に設けられたマスクを介して、レジスト４０４を露光した後エッチングすることによって、レジスト４０４を選択的に除去してレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンに覆われていない半導体膜４０３を選択的に除去して、島状の半導体膜を形成する（図９（Ｂ））。ここでは、レジスト４０４を選択的に除去することによりレジスト４０７ａ、４０７ｂを形成し、当該レジスト４０７ａ、４０７ｂに覆われていない半導体膜４０３を選択的に除去することにより島状の半導体膜４０８ａ、４０８ｂを形成した例を示している。また、ここでは、レジスト４０４の露光は、ステッパー又はＭＰＡ等の露光方法を用いて行う。
【０１００】
次に、島状の半導体膜４０８ａ及び４０８ｂを覆うようにゲート絶縁膜４０９を介して導電膜４１０を形成し、当該導電膜４１０上にレジスト４１１を形成する（図９（Ｃ））。
ゲート絶縁膜４０９は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）（ｘ＞ｙ＞０）等を適用する。このような絶縁層は、気相成長法やスパッタリング法で形成する。
【０１０１】
また、半導体膜４０８ａ、４０８ｂに酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ2）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、または酸素と水素（Ｈ2）と希ガス雰囲気下）または窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ2）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、又は窒素と水素と希ガス雰囲気下またはＮＨ3と希ガス雰囲気下）で高密度プラズマ処理を半導体膜４０８ａ、４０８ｂの表面を酸化処理または窒化処理することによって、ゲート絶縁膜４０９を形成することもできる。高密度プラズマ処理により半導体膜４０８ａ、４０８ｂの表面を酸化処理または窒化処理を行うことによってゲート絶縁膜４０９を形成することにより、電子やホールのトラップとなる欠陥準位密度を低減することができる。
【０１０２】
導電膜４１０は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、クロム、ニオブなどその他高融点金属を用いて形成する。或いは、モリブデンとタングステンの合金、窒化チタン、窒化タングステンなど上述した金属の合金又は導電性金属窒化物若しくは導電性酸化物を用いても良い。そして、窒化タンタルとタングステンとの積層構造で形成することができる。また、リン等の不純物元素をドーピングしたポリシリコンを用いても良い。
【０１０３】
次に、ホログラム記録媒体４１２を用いてレジスト４１１を選択的に露光した後、当該レジスト４１１をエッチングして選択的に除去することによりレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンに覆われていない導電膜４１０を選択的に除去して、ゲート電極となる導電膜を形成する（図１０（Ａ））。ここでは、レジスト４１１を選択的に除去することによりレジスト４１３ａ、４１３ｂを形成し、当該レジスト４１３ａ、４１３ｂに覆われていない導電膜４１０を選択的に除去することによりゲート電極４１４ａ、４１４ｂを形成した例を示している。
【０１０４】
その図１０（Ａ）におけるゲート電極４１４ａ及び４１４ｂとなる導電膜を形成する際に用いたレジスト４１３ａ及び４１３ｂは、レジスト４１１にホログラフィを用いた露光方法を用いることにより形成する。具体的には、上記実施の形態で示したいずれかの記録工程を利用してホログラム記録手段に干渉縞を形成し、当該干渉縞が形成されたホログラム記録手段（ホログラム記録媒体４１２）を介してレジスト４１１にレーザー光を照射することによって露光を行う。なお、レジスト４１１に照射するレーザー光は、ホログラム記録媒体４１２に干渉縞を形成する記録工程に用いるレーザー光の高調波を用いることによって、マスク原版に形成されたパターンより微細な構造のパターンを得ることも可能である。
【０１０５】
次に、ゲート電極４１４ａ、４１４ｂ及びレジスト４１３ａ、４１３ｂ、又はゲート電極４１４ａ、４１４ｂをマスクとして、半導体膜４０８ａ及び４０８ｂにＮ型を付与する不純物元素を低濃度に添加して低濃度の不純物領域４１５を形成する。その後、半導体膜４０８ｂ及びゲート電極４１４ｂの上方にレジスト４１６を選択的に形成し、ゲート電極４１４ａをマスクとして半導体膜４０８ａにＰ型を付与する高濃度の不純物元素を選択的に添加する（図１０（Ｂ））。この工程によって、ゲート電極４１４ａの下方に位置する半導体膜４０８ａの領域にチャネル領域が形成され、それ以外の領域にソース領域又はドレイン領域となるＰ型の高濃度不純物領域４１７が形成される。
【０１０６】
次に、レジスト４１６を除去した後、ゲート絶縁膜４０９とゲート電極４１４ａ及びゲート電極４１４ｂを覆うように絶縁膜を形成する。絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む層や、有機樹脂などの有機材料を含む層を、単層又は積層して形成する。その形成後絶縁層を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、ゲート電極４１４ａ及びゲート電極４１４ｂの側面に接する絶縁膜４１８（サイドウォールともよばれる）を形成する。
【０１０７】
その後、半導体膜４０８ａ及びゲート電極４１４ａの上方にレジスト４１９を選択的に形成し、ゲート電極４１４ｂ及びゲート電極４１４ｂの側面に接する絶縁膜４１８をマスクとして半導体膜４０８ｂにＮ型を付与する高濃度の不純物元素を選択的に添加する（図１０（Ｃ））。この工程によって、ゲート電極４１４ｂの下方に位置する半導体膜４０８ｂの領域にチャネル領域が形成され、絶縁膜４１８の下方に位置する半導体膜４０８ｂの領域にＮ型を示す低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域ともいう）が形成され、それ以外の領域にソース領域又はドレイン領域となるＮ型の高濃度不純物領域４２０が形成される。
【０１０８】
次に、半導体膜４０８ａ、４０８ｂ及びゲート電極４１４ａ、４１４ｂを覆うように絶縁膜を形成し、その後、当該絶縁膜上にレジストを形成する（図１１（Ａ））。ここでは、絶縁膜として、絶縁膜４２１と絶縁膜４２２を積層して形成した後に、絶縁膜４２２上にレジスト４２３を形成した場合を示している。
【０１０９】
絶縁膜４２１、４２２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等で形成した、酸化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）（ｘ＞ｙ＞０）などを用いることができる。また、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料、またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料、オキサゾール樹脂などからなる単層または積層構造で設けることができる。
【０１１０】
なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１１１】
オキサゾール樹脂は、例えば、感光性ポリベンゾオキサゾール等である。感光性ポリベンゾオキサゾールは、誘電率が低く（常温１ＭＨｚで誘電率２．９）、耐熱性が高く（示差熱天秤（ＴＧ／ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）で昇温５℃／ｍｉｎで熱分解温度５５０℃）、吸水率が低い（常温２４時間で０．３％）材料である。オキサゾール樹脂は、ポリイミド等の比誘電率（３．２〜３．４程度）と比較すると、比誘電率が低いため（２．９程度）、寄生容量の発生を抑制し、高速動作を行うことができる。
【０１１２】
ここでは、絶縁膜４２１については、ＣＶＤ法により酸化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）（ｘ＞ｙ＞０）又は窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）（ｘ＞ｙ＞０）を用いて形成し、絶縁膜４２２については、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料、シロキサン樹脂等のシロキサン材料、又はオキサゾール樹脂を用いて形成する。
【０１１３】
次に、ホログラム記録媒体４２４を介してレーザー光をレジスト４２３に選択的に照射する。その後、レジスト４２３をエッチングして選択的に除去することによりレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンに覆われていない絶縁膜４２１、４２２を選択的に除去して、半導体膜４０８ａ、４０８ｂを露出する（図１１（Ｂ））。ここでは、レジスト４２３を選択的に除去することによりレジスト４２５ａ〜４２５ｅを形成し、当該レジスト４２５ａ〜４２５ｅに覆われていない絶縁膜４２１、４２２を選択的に除去することによりコンタクトホール４２６ａ〜コンタクトホール４２６ｄを形成した例を示している。
【０１１４】
ホログラフィを用いた縮小露光によって、マスク原版より小さい口径のコンタクトホールを形成することができる。その結果、コンタクトホール４２６ａ〜コンタクトホール４２６ｄ同士の間隔を狭めることができ、集積度を向上させることができる。
【０１１５】
また、作製工程において、工程によって（例えば、導電膜形成前後において）基板のうねりが異なる場合がある。この場合、被露光物の表面における最大高低差が異なってくるため、工程に応じてホログラム記録手段に干渉縞を形成するために用いるマスク原版の遮光膜の厚さを変えることが好ましい。
【０１１６】
次に、レジスト４２５ａ〜４２５ｅを除去した後、絶縁膜４２２上及びコンタクトホール４２６ａ〜コンタクトホール４２６ｄに導電膜４２７を形成し、当該導電膜４２７上にレジスト４２８を形成する（図１１（Ｃ））。
その導電膜４２７は、アルミニウム、タングステン、チタン、タンタル、モリブデン、ニッケル、ネオジウムから選ばれた一種の元素または当該元素を複数含む合金からなる単層構造または積層構造を用いることができる。
【０１１７】
例えば、当該元素を複数含む合金からなる導電膜として、チタンを含有したアルミニウム合金、ネオジウムを含有したアルミニウム合金などで形成することができる。また、積層構造で設ける場合、例えば、アルミニウム層若しくは上述したようなアルミニウム合金層を、チタン層で挟んで積層させた構造としても良い。また、ここでは、導電膜４３１ｂは電源線（ＶＤＤ）、導電膜４３１ｃは接地電位線（ＧＮＤ）を形成している。
【０１１８】
次に、ホログラム記録媒体４２９を介してレーザー光をレジスト４２８に照射し、その後レジスト４２８をエッチングして選択的に除去することによりレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンに覆われていない導電膜４２７を選択的に除去して、ソース電極又はドレイン電極となる導電膜を形成する（図１２（Ａ））。ここでは、レジスト４２８を選択的に除去することによりレジスト４３０ａ〜４３０ｄを形成し、当該レジスト４３０ａ〜４３０ｄに覆われていない導電膜４２７を選択的に除去することによりソース電極又はドレイン電極となる導電膜４３１ａ〜４３１ｄを形成した例を示している。
【０１１９】
そして、レジスト４３０ａ〜４３０ｄを除去することによって、トランジスタを形成することができる。このように半導体装置の作製工程において、上記実施の形態１〜４に示したホログラフィを用いた露光方法を適用することによって、異なる露光方法と組み合わせる場合であっても、微細なパターンを形成する際にも位置あわせを高精度で行うことができる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、ゲート電極の形成、コンタクトホールの形成、ソース電極又はドレイン電極の形成を行う際に、ホログラフィを用いた露光方法を適用したが、これに限られず、島状の半導体膜の作製工程等の全ての工程においてホログラフィを用いた露光方法を適用してもよいし、ゲート電極の形成の工程に限ってホログラフィを用いた露光方法を適用することも可能である。つまり、半導体装置の作製工程において、少なくとも一つの工程においてホログラフィを用いた露光方法を適用すればよい。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。例えば、本実施の形態で示した露光方法に変えて、全反射ホログラフィを利用してもよい。
【０１２１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態５で示した作製方法を用いて得られた半導体装置の使用形態の一例について説明する。具体的には、非接触でデータの入出力が可能である半導体装置の適用例に関して図面を参照して以下に説明する。非接触でデータの入出力が可能である半導体装置は利用の形態によっては、ＲＦＩＤタグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグまたは無線チップともよばれる。
【０１２２】
半導体装置８０は、非接触でデータを交信する機能を有し、高周波回路８１、電源回路８２、リセット回路８３、クロック発生回路８４、データ復調回路８５、データ変調回路８６、他の回路の制御を行う制御回路８７、記憶回路８８およびアンテナ８９を有している（図１３（Ａ））。高周波回路８１はアンテナ８９より信号を受信して、データ変調回路８６より受信した信号をアンテナ８９から出力する回路であり、電源回路８２は受信信号から電源電位を生成する回路であり、リセット回路８３はリセット信号を生成する回路であり、クロック発生回路８４はアンテナ８９から入力された受信信号を基に各種クロック信号を生成する回路であり、データ復調回路８５は受信信号を復調して制御回路８７に出力する回路であり、データ変調回路８６は制御回路８７から受信した信号を変調する回路である。
【０１２３】
また、制御回路８７としては、例えばコード抽出回路９１、コード判定回路９２、ＣＲＣ判定回路９３および出力ユニット回路９４が設けられている。なお、コード抽出回路９１は制御回路８７に送られてきた命令に含まれる複数のコードをそれぞれ抽出する回路であり、コード判定回路９２は抽出されたコードとリファレンスに相当するコードとを比較して命令の内容を判定する回路であり、ＣＲＣ判定回路９３は判定されたコードに基づいて送信エラー等の有無を検出する回路である。
【０１２４】
図１３（Ａ）では、制御回路８７の他に、アナログ回路である高周波回路８１、電源回路８２を含んでいる。このような回路であっても、上記実施の形態で説明したように、ホログラフィを用いた露光方法を用いることができる。このような露光法を用いることで、トランジスタのサイズを縮小することができるため、平坦性が低いガラス基板等を用いた場合であってもチップサイズの縮小を図ることができる。
【０１２５】
次に、上述した半導体装置の動作の一例について説明する。まず、アンテナ８９により無線信号が受信される。無線信号は高周波回路８１を介して電源回路８２に送られ、高電源電位（以下、ＶＤＤと記す）が生成される。ＶＤＤは半導体装置８０が有する各回路に供給される。また、高周波回路８１を介してデータ復調回路８５に送られた信号は復調される（以下、復調信号）。さらに、高周波回路８１を介してリセット回路８３およびクロック発生回路８４を通った信号及び復調信号は制御回路８７に送られる。制御回路８７に送られた信号は、コード抽出回路９１、コード判定回路９２およびＣＲＣ判定回路９３等によって解析される。
【０１２６】
そして、解析された信号にしたがって、記憶回路８８内に記憶されている半導体装置の情報が出力される。出力された半導体装置の情報は出力ユニット回路９４を通って符号化される。さらに、符号化された半導体装置８０の情報はデータ変調回路８６を通って、アンテナ８９により無線信号に載せて送信される。なお、半導体装置８０を構成する複数の回路においては、低電源電位（以下、ＶＳＳ）は共通であり、ＶＳＳはＧＮＤとすることができる。
【０１２７】
このように、リーダ／ライタから半導体装置８０に信号を送り、当該半導体装置８０から送られてきた信号をリーダ／ライタで受信することによって、半導体装置のデータを読み取ることが可能となる。
なお、半導体装置８０は、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリー）を搭載せず電磁波により行うタイプとしてもよいし、電源（バッテリー）を搭載して電磁波と電源（バッテリー）により各回路に電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１２８】
次に、非接触でデータの入出力が可能な半導体装置の使用形態の一例について説明する。表示部３２１０を含む携帯端末の側面には、リーダ／ライタ３２００が設けられ、品物３２２０の側面には半導体装置３２３０が設けられる（図１３（Ｂ））。品物３２２０が含む半導体装置３２３０にリーダ／ライタ３２００をかざすと、表示部３２１０に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。
【０１２９】
また、商品３２６０をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダ／ライタ３２４０と、商品３２６０に設けられた半導体装置３２５０を用いて、該商品３２６０の検品を行うことができる（図１３（Ｃ））。このように、システムに半導体装置を活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。
【０１３０】
なお、上述した以外にも本発明の露光方法を用いて作製した半導体装置の用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図１４を用いて説明する。
【０１３１】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは小切手、証券、約束手形等を指す（図１４（Ａ））。証書類とは運転免許証、住民票等を指す（図１４（Ｂ））。無記名債券類とは切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す（図１４（Ｃ））。包装用容器類とはお弁当等の包装紙、ペットボトル等を指す（図１４（Ｄ））。書籍類とは書物、本等を指す（図１４（Ｅ））。
【０１３２】
さらに、記録媒体とはＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１４（Ｆ））。乗物類とは自転車等の車両、船舶等を指す（図１４（Ｇ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１４（Ｈ））。食品類とは食料品、飲料等を指す。衣類とは衣服、履物等を指す。保健用品類とは医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは家具、照明器具等を指す。薬品類とは医薬品、農薬等を指す。電子機器とは液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話機等を指す。
【０１３３】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等に半導体装置８０を設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等に半導体装置８０を設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等に半導体装置８０を設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。
【０１３４】
その半導体装置８０の設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。また、半導体装置を紙等に設けた場合であっても、上記実施の形態で示した露光方法を用いて微細化して半導体装置を設けることによって、当該半導体装置に含まれる素子の破損等を防止することができる。
【０１３５】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に半導体装置を設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類に半導体装置を設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にセンサーを備えた半導体装置を埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等はもちろん体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図２】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図３】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図４】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図５】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図６】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図７】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図８】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図９】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１０】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１１】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１２】本発明の露光方法を用いた半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１３】本発明の露光方法を用いて作製した半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１４】本発明の露光方法を用いて作製した半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１５】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図１６】本発明の露光方法の一例を示す図。
【図１７】本発明の露光方法の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１３７】
８０    半導体装置
８１    高周波回路
８２    電源回路
８３    リセット回路
８４    クロック発生回路
８５    データ復調回路
８６    データ変調回路
８７    制御回路
８８    記憶回路
８９    アンテナ
９１    コード抽出回路
９２    コード判定回路
９３    ＣＲＣ判定回路
９４    出力ユニット回路
１０１    レーザー発振器
１０２    ビームスプリッタ
１０３    ミラー
１０４    拡大光学系
１０５    拡大光学系
１０６    ミラー
１０８    マスク原版
１０９    物体光
１１０    参照光
１１１ａ    ホログラム記録手段
１１１ｂ    ホログラム記録媒体
１１２    ステージ
１１３    ステージ
１２１    レーザー発振器
１２２    非線形光学素子
１２３    ミラー
１２４    拡大光学系
１２５    ミラー
１２６    ミラー
１２７    再生参照光
１２８    再生光
１２９    素子形成基板
１３０    レジスト
１３１    レーザー光
１３２    プリズム
１３３    ビームスプリッタ
１３４    ミラー
１４０    レーザー光
１４２    レーザー光
１４３    レーザー光
３０１    インバータ
３０２    インバータ
４０１    基板
４０２    絶縁膜
４０３    半導体膜
４０４    レジスト
４０５    フィルム
４０６    金属
４０９    ゲート絶縁膜
４１０    導電膜
４１１    レジスト
４１２    ホログラム記録媒体
４１５    不純物領域
４１６    レジスト
４１７    高濃度不純物領域
４１８    絶縁膜
４１９    レジスト
４２０    高濃度不純物領域
４２１    絶縁膜
４２２    絶縁膜
４２３    レジスト
４２４    ホログラム記録媒体
４２７    導電膜
４２８    レジスト
４２９    ホログラム記録媒体
４５６    配線層
４５８    配線層
４６０    配線層
４６２    配線層
４６４    配線層
１０８ａ    基板
１０８ｂ    遮光膜
１１２ａ    ステージ
１１２ｂ    ステージ
１１３ａ    ステージ
１１３ｂ    ステージ
１１４ａ    レーザー光
１１４ｂ    レーザー光
１２２ａ    非線形光学素子
１２２ｂ    非線形光学素子
１２５ａ    ミラー
１２５ｂ    ミラー
１４１ａ    シャッター
１４１ｂ    シャッター
１４１ｃ    シャッター
１４２ａ    レーザー光
１４２ｂ    レーザー光
１４２ｃ    レーザー光
１４２ｄ    レーザー光
１４３ａ    レーザー光
１４３ｂ    レーザー光
１４３ｃ    レーザー光
１４３ｄ    レーザー光
３２００    リーダ／ライタ
３２１０    表示部
３２２０    品物
３２３０    半導体装置
３２４０    リーダ／ライタ
３２５０    半導体装置
３２６０    商品
４０７ａ    レジスト
４０８ａ    半導体膜
４０８ｂ    半導体膜
４１３ａ    レジスト
４１４ａ    ゲート電極
４１４ｂ    ゲート電極
４２５ａ    レジスト
４２６ａ    コンタクトホール
４２６ｂ    コンタクトホール
４２６ｃ    コンタクトホール
４２６ｄ    コンタクトホール
４３０ａ    レジスト
４３１ａ    導電膜
４３１ｂ    導電膜
４３１ｃ    導電膜
４３２ｂ    配線層
４３２ｃ    配線層
４３２ｄ    配線層
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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