(57)【要約】【課題】  ３次元構造をもった樹脂をなめらかな曲面と急峻な垂直部の双方を両立し、形成する。【解決手段】  基板に感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する露光光の量に分布をもたせ、樹脂を露光現像することにより、３次元構造をもった樹脂を形成する工程において、垂直部を境に隣接する領域を少なくとも複数の露光工程にて露光し、同時に現像することにより、なめらかな曲面と急峻な垂直部の双方を両立し、形成する。【選択図】  図１
2005331651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する露光光の量に分布をもたせ、樹脂を露光現像することにより、3次元構造をもった樹脂を形成する工程において、垂直部を境に隣接する領域を少なくとも複数の露光工程にて露光し、同時に現像することを特徴とする3次元構造形成方法。
【請求項２】
基板に、感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する基板に、感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する露光光の量に分布をもたせ、樹脂を露光現像することにより、3次元構造をもった樹脂を形成し、前記樹脂をマスクとし基板をエッチングすることにより3次元構造をもった基板を製造する工程において、垂直部を境に隣接する領域を少なくとも複数の露光工程にて露光し、同時に現像することを特徴とする3次元構造形成方法。
【請求項３】
基板が光学部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の3次元構造形成方法。
【請求項４】
基板が型であることを特徴とする請求項１または２に記載の3次元構造形成方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の３次元構造形成方法において、露光に用いるマスクが、遮光部と透過率に分布をもった部分に区割りされていることを特徴とするマスク。
【請求項６】
請求項１または２に記載の３次元構造形成方法において、平面内で一定量ずらした位置に同一マスクで、同一基板に複数回露光することを特徴とする３次元構造形成方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載の３次元構造形成方法において、区割りされた相違するマスクで、同一基板に複数回露光することを特徴とする３次元構造形成方法。
【請求項８】
請求項３または４の３次元構造形成方法を用いて製造した光学素子。
【請求項９】
請求項３または４の３次元構造形成方法を用いて製造したマイクロレンズ。
【請求項１０】
請求項８または、９記載の光学素子を少なくとも１つ採用したことを特徴とする光学系。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学系を少なくとも１つ採用したことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置を用いて製造されるデバイス製造方法。
【請求項１３】
請求項１1に記載の装置を用いて製造されるデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は3次元構造形成方法、３次元構造形成方法に用いるマスク、3次元構造形成方法を用いて作製した光学素子、マイクロレンズ、前記光学素子を用いた光学系、前記光学系をもちいた露光装置、カメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置、デバイス及びデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の微細化への要求はますます高くなっており、線幅は0.15μｍを切るようになってきている。そのため投影露光装置に対する解像力向上の要求は高くなっている。投影露光装置の解像力を向上させるために、投影レンズの高NA化と、露光波長の短波長化が近年ますます加速している。露光波長の短波長化はKrFエキシマレーザーを光源とした248nmから、ArFエキシマレーザーを光源とした193nm、そしてF2レーザーを光源とした157nmへと進んでいる。
【０００３】
光学系には色収差と呼ばれる光の波長によって硝材の屈折率が異なる事に起因する結像性能を悪化させる収差がある。このため、KrFエキシマレーザーを光源として用いた投影露光装置においては、単一の光を発光するように狭帯域化されたKrFエキシマレーザーが用いられている。また、ArFエキシマレーザーを光源として用いた投影露光装置においては、投影光学系に石英と蛍石（CaF2）の2硝材を用いて色消しが行われている。
【０００４】
F2レーザーを光源とする157nmを露光波長として用いた場合、光を透過する硝材は限られている。今日、157nmの波長に対して満足のいく透過率が得られることが分かっている硝材には、蛍石(CaF2)、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化リチウム(LiF)等があるが、投影露光装置の投影光学系に用いるために必要な硝材の均一性と結晶の大口径化を達成できる硝材は蛍石(CaF2)のみである。そのため、ArFエキシマレーザーを光源とした投影露光装置のように2硝材による色消しを行うことができない。
【０００５】
そのため、特開2001-228401にて公知である、屈折レンズだけではなくミラーを用いたカタディオ系を用いて色消しを行う投影光学系が提案されている。ミラーを用いた投影光学系はミラーにおいて光を遮らないように光学系を構成する必要があり、結像領域は軸上から特定の高さの円弧領域となる。
【０００６】
結像領域が円弧領域である投影光学系をもちいて、マスクに描画されたパターンを感光剤の塗布された基板上に投影する投影露光装置においては、マスクを円弧状に照明する照明光学装置が必要となる。従来技術における円弧領域を照明領域とする照明光学装置は、矩形形状を照明し、視野絞りで円弧領域を切り出すものであった。
【０００７】
従来の円弧領域を結像領域とする投影光学系を用いた走査型投影露光装置に対する照明装置について図８を用いて説明する。
【０００８】
１は光源となるＦ２レーザーである。Ｆ２レーザーは波長１５７ｎｍの波長の光を射出する。
【０００９】
２は被照射面上の照度を制御するための減光手段である。Ｆ２レーザー等のパルス光源を走査型投影露光装置の露光光源として使用する場合、レーザーのパルス間の出力バラツキに起因する露光量バラツキが発生する。そのため露光を行うパルス数を所定のパルス数以上として、パルスバラツキをパルス平均する事によって、露光量バラツキを軽減する必要がある。そのため、感光剤の感度が高い場合。光を減光して照度を下げて、所定のパルス数以上で露光するようにする必要がある。２はそのための減光手段である。
【００１０】
３はビーム揺動手段である。Ｆ２レーザーは可干渉性があるために、被照明面にスペックルが発生する。スペックルが発生すると被照明面での照度むらとなるために露光量バラツキとなり、マスクから基板に焼き付けた像の線幅が場所によって異なる（ＣＤ均一性が悪化する）という問題が発生する。そのため、ビームを揺動してスペックルの分布を揺動して露光中に時間平均することが行われている。ビームを揺動する方法としては、傾けた平行平板を回転させる方法、ミラーを揺動する方法。クサビプリズムを回転させる方法等がある。
【００１１】
４はハエノメレンズであり、５はコンデンサレンズである。４の射出面に形成された２次光源で５のコンデンサレンズを用いて６のハエノメレンズ入射面をケーラー照明している。４のハエノメレンズはターレット上に置かれており、切り替えることによってハエノメレンズからの射出ＮＡが変えられ、６のハエノメレンズ入射面での照射範囲がかえらえる用になっている。これは、９のリレーレンズの倍率を変えた際に１０のハエノメレンズ射出面での光強度分布が集光しないようにするためである。
【００１２】
６はハエノメレンズであり、７はコンデンサレンズである。６の射出面に形成された３次光源で７のコンデンサレンズを用いて８の有効光源形成絞りをケーラー照明している。４から７の２段ハエノメレンズの構成によって、レーザービームのプロファイルが変化しても８の有効光源形成絞りでの光の分布が変化せず、常に均一な有効光源が形成できるようになっている。たとえば、４，５の１段目のハエノメレンズがないとすると、レーザーからの位置分布が変化した際に６の入射面での光強度分布が変化するので、８の有効光源形成絞りでの光の角度分布が変化する。もし、光の角度分布が変化すると、後述する１０のハエノメレンズ射出面での光強度分布がシフトする為に、１７の基板上での角度分布が傾き、基板がデフォーカスすると転写パターンの転写位置が変化するという軸上テレセン度となる。よって、４から７の２段ハエノメレンズの構成としている。
【００１３】
８は有効光源形成絞りである。有効光源とはレチクル面を照明する照明光源の形状のことである。有効光源の形状は通常、円形である。一方６のハエノメレンズとしては、ハエノメレンズの素子レンズの外形が四角形である四角ハエノメレンズや、素子レンズの外形が六角形である六角ハエノメレンズ、シリンドリカルレンズを素子レンズとして並べたシリンドリカルレンズアレイといったものが使われる。そのため８の有効光源形成絞りの光源側で形成される分布は、四角ハエノメレンズ、シリンドリカルレンズアレイの場合、正方形となり、六角ハエノメレンズの場合は六角形となる。よって、有効光源の形状を円形とするために、円形の開口をもった８の有効光源形成絞りが必要となる。
【００１４】
９はズームリレーレンズであって、８の有効光源形成絞りで形成された円形の光強度分布を１０のハエノメレンズ入射面に所定の倍率で投影している。レチクルを照明する照明光源の大きさはコヒーレンスファクタと呼ばれ、投影光学系のパフォーマンスをあげるために、転写するパターンに応じて可変にすることが望まれている。それを実現するために、９のリレー光学系の倍率を可変とすることによって、１０のハエノメレンズ入射面での照射領域の大きさを変えられるようにしている。
【００１５】
１０はハエノメレンズであり１１はコンデンサレンズである。１１のハエノメレンズ射出面に形成される４次光源を用いて１３のマスキングブレード上を均一な照度分布で照明する。
【００１６】
１２はスリットであって、被照明面の照明領域を制御するものである。１０のハエノメレンズとしては、ハエノメレンズの素子レンズの外形が四角形である四角ハエノメレンズ、もしくはシリンドリカルレンズを素子レンズとして並べたシリンドリカルレンズアレイといったものが使われる。そのため１２のスリットの位置は矩形形状で照明される。ところが、前述のように投影光学系の結像領域が円弧であるために、照明領域は円弧にする必要がある。そのために１２のスリットは図９の円弧の開口を持ったものである。また走査投影露光装置においては、スリットの幅をスリットと垂直方向で変える事によって、スリットと垂直方向の露光量むらを補正する事が可能であるので、スリット幅を調整できるようにしておくことが望ましい。
【００１７】
１３は露光領域を制御するためのマスキングブレードである。所望の露光領域を得るために、走査露光にあわせて駆動される。
【００１８】
１４はマスキング結像レンズであり、１３の光強度分布を１５のレチクル面に投影する。
【００１９】
１５は回路パターンが描画されたレチクルである。１５７ｎｍの波長に対しては、従来の石英基板のレチクルでは、十分な透過率が得られない。そのためＦドープ石英や、蛍石等の１５７ｎｍの波長に対して透過率の高い基板を用いる必要がある。
【００２０】
１６はカタディオ系の投影光学系であって、レンズとミラーによって色消しを行って、円弧の結像領域において、良好な結像性能を達成している。
【００２１】
１７は感光剤の塗布された基板である。１５のレチクルの回路パターンが１６の投影光学系によって投影される。１５のレチクルと１７の感光剤の塗布された基板は、同期して走査露光され、投影光学系の結像領域よりも広い露光領域に露光される。
【００２２】
１８は１７の基板が載せられたステージであって、前記露光時の走査と、ショットごとに行われるステップを行う。
【００２３】
以上の従来技術によれば、円弧領域を照明するために、矩形照明領域から１２のスリットでの円弧切り出しを行っている。そのためスリットで光線が蹴られるために照明効率の低下が起こり、感光基板上において高い照度が得られない。感光基板上で高い照度が得られれば、露光時間の短縮化ができ、単位時間あたりの回路パターンの転写（スループット）を多くする事ができる。そのために感光基板上の高照度化を達成する事が求めらえている。
【００２４】
高照度化の技術として、特公平5-68846に提案されている光ファイバを用いる方法や、特開昭62-115718にて提案されているハエノメレンズの素子レンズの外形を円弧形状にした円弧ハエノメレンズを用いる方法が提案されている。
【００２５】
光ファイバを用いる方法は、光ファイバによる均一化が良好でないという理由と、１５７ｎｍの波長に対する光ファイバーができないという理由で実用は困難である。
【００２６】
円弧ハエノメレンズを用いる方法も研磨や研削による従来の製造方法では、実用が困難である。円弧ハエノメレンズの従来の製造方法では、ロッドレンズを加工後、外形を円弧状に削りだすために、非常に手間がかかり、かつ加工の誤差も大きい。そのため、円弧ハエノメレンズはコストが高く、また素子レンズを積み重ねることによって加工誤差が積み上がることで全体としての性能がでない。よって円弧ハエノメレンズを利用するという方法も従来は実用が困難であった。
【００２７】
ところが近年、フォトリソグラフィー技術を利用した、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）の加工方法が提案されている。そこで、円弧ハエノメレンズをマイクロレンズアレイで製作して高照度化を達成する方法が検討されている。マイクロレンズアレイで製作した円弧ハエノメを以後円弧ＭＬＡと呼ぶ。円弧ＭＬＡはフォトリソグラフィーで製作する場合、比較的安価に製作する事が可能である。また素子レンズを積み重ねるわけではないので、加工誤差が積みあがらず、性能の悪化もすくない。図２に円弧ＭＬＡのＲ面から見た図とその断面の一例を示す。Ａ断面は曲面、Ｂ断面は垂直部と曲面で構成されている。
【００２８】
しかし、従来のフォトリソグラフィー技術では、マスクに形成された開口と遮光部の組合せで回路パターンを設計し、感光性樹脂にマスクを透過した露光光によって転写する。この際、回路パターンは二次元平面上に描画された姿が全てであり、作製すべきパターンの厚み方向は考慮しないのが一般的であった。
【００２９】
近年は、高さ方向の形状も部分的な露光量の調整によって制御しようとする試みがある。高さ方向の形状を制御する試みは例えば特開昭63-289817にはフォトレジスト（感光性樹脂）に三次元形状を形成する方法が開示されている。図12を用いて説明する。
【００３０】
図12-aに示すようにポジ型フォトレジストの特性曲線を予め実験的に求めておくことによって任意の露光量と残膜量との関係を求めることができる。ここに微小な面積(図12-b)を最小単位として、3x3の9個を一かたまりとして考えてみる。図では52が遮光部で51が開口である。9個のうち遮光部と開口部の個数比率を変えることによって離散的に開口の密度分布を変化させることができる(図12-c)。この密度分布、すなわち透過率分布によって発生する強度分布はポジ型レジストの感度特性によりレジストの膜厚変化に変換される(図12-d)。
【００３１】
その後、フォトレジストと基板とに対して異方性エッチングを行い、フォトレジストの表面形状を光学基板に彫り写して転写する。転写の結果、基板の表面に所望の三次元構造を得ることができる。このような３次元形状のレジストを用いて、光学部材をエッチングして、３次元構造をもった光学素子を製造する方法が特開2002-287370に示されている。
【特許文献１】特開２００１−２２８４０１
【特許文献２】特公平５−６８８４６
【特許文献３】特開昭６２−１１５７１８
【特許文献４】特開昭６３−２８９８１７
【特許文献５】特開２００２−２８７３７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
上記従来技術で説明したように、感光性樹脂であるフォトレジストなどを基板上に形成し、フォトレジストが感光する露光光の量に分布をもたせ、露光現像し３次元構造を形成する際には、解像限界以下ではあるがマスク上の微小な面積を最小単位として、透過率分布が作製される。そのため、図１２ｄにあるように、階段上の強度分布をなめらかなレジストの膜厚分布とするためには、露光時にデフォーカスするなど、レジストの選択や現像液の種類濃度等、曲面を得られるための工夫が必要となってくる。しかし、曲面と垂直部をあわせ持つ３次元構造をリソグラフィーにより作製する場合、曲面部と垂直部を一度に形成するのは非常に困難である。それは、曲面部と垂直部とで形状形成の最適条件が相反するからである。つまり、曲面に最適な条件を用いると、垂直部であるべきところが、傾斜をもち、有効な曲面領域が減少し、効率が劣化していた。また、前記３次元構造体が図２や図７に示す円弧ＭＬＡや回折格子のような光学素子の場合、傾斜部から、不必要な光がでることにより、フレアーとなり主要な光をみだす原因ともなっていた。反対に、垂直部に最適な条件を用いると、曲面に段差があらわれ始め、めざす形状が得られなくなった。前記３次元素子が光学素子の場合、表面粗さの劣化とともに、散乱光となり、効率の劣化とともに、やはりフレアーとして、光学系に悪影響を与えていた。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記の問題点は下記の本発明によって解決される。
【００３４】
即ち、本発明とは、基板に、感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する露光光の量に分布をもたせ、樹脂を露光現像することにより、3次元構造をもった樹脂を形成する工程において、垂直部を境に隣接する領域を少なくとも複数の露光工程にて露光し、同時に現像することを特徴とする3次元構造形成方法である。更には、前記3次元構造形成方法を用いることにより、製造される光学素子、光学系、前記光学系をもちいた露光装置、カメラ、望遠鏡，顕微鏡等の装置、デバイス及びデバイス製造方法である。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、基板に感光性樹脂を塗布形成し、前記樹脂が感光する露光光の量に分布をもたせ、樹脂を露光現像することにより、3次元構造をもった樹脂を形成する工程において、垂直部を境に隣接する領域を少なくとも複数の露光工程にて露光し、同時に現像することにより、なめらかな曲面と急峻な垂直部の双方を両立し、形成することができる。また、前記樹脂をマスクとし基板をエッチングすることにより所望の3次元構造をもった基板を得ることができた。更には、前記3次元構造形成方法を用いることにより、高効率、高精度、高性能な光学素子、光学系、前記光学系をもちいた露光装置，カメラ，望遠鏡，顕微鏡等の装置、デバイス及びデバイス製造方法を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（実施例１）
図１は本発明の３次元構造形成方法を表す図面であり，中心を通る直径方向での断面図を表している。図２は本実施例で作製しようとする円弧マイクロレンズアレイである。図２のマイクロレンズアレイは球面レンズを複数集めることで構成されている。ＭＬＡのＲ面から見た図とその断面の一例を示す。Ａ断面は曲面、Ｂ断面は垂直部と曲面で構成されている。
【００３７】
図1において２１は紫外線にも用いることができる合成石英基板である。特に、Ｆ２レーザー用の光学素子として使用される場合は、Ｆドープト石英や蛍石を用いる。基板２1上に、AZ-P４６２０（クラリアント社製）をコーターを用いて塗布し、レジスト２２を形成し、図１（ａ）とした。
【００３８】
所望の３次元構造を得るために設計された透過率分布を２３ａと２３ｂの２枚のマスクにわけて作製した。１枚目のマスク２３ａは、透過率分布がほとんど０の部分（遮光部）と分布をもった部分に区割りされている。２３ａとは、逆の構成をもった２３ｂも作製されている。まず、マスク２３ａをもちいて、露光する（図１（ｂ））。更に、マスク２３ｂをもちいて、露光する（図１（ｃ））。マスクの平面図は、模式図として、正方形であらわしたが、実際は、１素子（円弧）の形状となっている。専用現像液を用いて現像することにより、３次元構造をもった感光性樹脂２２‘を作製し、図１（ｄ）とした。感光性樹脂２２‘の形状は、垂直部はほぼ垂直に、曲面はなめらかに形成された。
【００３９】
光学素子を使用する波長（例えば、He-Neレーザー、633nm）によっては、感光性樹脂２２‘で形成された３次元構造を光学素子として、そのまま使用することもできる。
【００４０】
本実施例では、ドライエッチング装置を用いて、選択比１の異方性エッチングを行うことにより、感光性樹脂２２‘の形状を石英基板に転写し、図１（ｅ）とした。
【００４１】
非有効領域が少ないため、効率が高く不要光の少ない、光学素子を作製することができた。
【００４２】
（比較例１）
図５は比較例の３次元構造形成方法を表す図面であり，実施例１と同様のレジストが塗布された基板が用いられる。（図５（ａ））
所望の３次元構造を得るために設計された透過率分布は、１枚のマスク２３に作製されている。図５（ｂ）のように、実施例１と同様露光現像を行い、３次元構造をもった感光性樹脂２２‘を形成した。
【００４３】
感光性樹脂２２‘は、曲面はすべらかに形成されたが、垂直部は傾斜の発生および、図５（ｂ）の拡大図にあるようにすそがひろがる形となった。
【００４４】
非有効領域が多いため、効率が低く不要光が発生した。
【００４５】
（実施例２）
図３は本発明の３次元構造形成方法を表す図面であり，中心を通る直径方向での断面図を表している。
【００４６】
図３において２４はガラスモールドの型となるセラミックス基板である。本実施例では、フッ素系でも塩素系のガスでも加工可能な、ＳｉＣを用いた。セラミックスは、高温の加熱冷却を繰り返しに耐え、低熱膨張材料であるため、ガラスモールドの型として、すぐれている。しかし、表面性や加工が難しいなどの問題があった。表面性は、貴金属などのコーティングで、容易に解決されるが、加工性に関しては、要求される加工精度や形状が複雑になるにつれ、大きな課題であった。
【００４７】
基板２４上に、ＰＭＥＲ  P-LA900PM（東京応化社製）をコーターを用いて、レジスト２２を形成し、図３（ａ）とした。
【００４８】
所望の３次元構造を得るために設計された透過率分布を２３ａと２３ｂの２枚のマスクにわけて作製した。１枚目のマスク２３ａは、透過率分布がほとんど０の部分（遮光部）と分布をもった部分に区割りされている。２３ａとは、逆の構成をもった２３ｂも作製されている。まず、マスク２３ａをもちいて、露光する（図３（ｂ））。更に、マスク２３ｂをもちいて、露光する（図３（ｃ））。専用現像液を用いて現像することにより、３次元構造をもった感光性樹脂２２‘を作製し、図３（ｄ）とした。感光性樹脂２２‘の形状は、垂直部はほぼ垂直に、曲面はすべらかに形成された。
【００４９】
本実施例では、ドライエッチング装置を用いて、選択比１の異方性エッチングを行うことにより、感光性樹脂２２‘の形状をSiC基板２４に転写し、図３（ｅ）とした。SiC基板２４にPtをコーテイングし、図３（ｆ）のように、ガラスモールドの型として使用し、ガラス２５を成形した(図３（ｇ）)。
【００５０】
高温の成形に耐えることができ、非球面などの複雑な形状も容易に加工することができ、非有効領域が少ないため、効率の高く不要光の少ない、光学素子を大量に安価に作製することができた。
【００５１】
（実施例３）
図４は、本発明の実施例を説明する図である。実施例1と同様円弧ＭＬＡを作製する。
【００５２】
実施例１では、所望の３次元構造を得るために設計された透過率分布を２３ａと２３ｂの２枚のマスクにわけて作製したが、マイクロレンズのように、同じ素子が複数個形成に露光される場合、必要領域よりも、ｘまたは、ｙ方向のいずれか一方の長さを１素子分以上大きなマスクを用意する。
【００５３】
１回目の露光では、マスクの第１回露光領域（Ｓ１）を露光する。Ｓ１以外の領域は、マスキングブレードなどで、マスキングしてもよいし、基板の不使用領域に露光される場合、そのまま覆うことなく、露光しても構わない。２回目の露光では、同じマスクを用い、１素子分位置を動かして、マスクの第２回露光領域（Ｓ２）を露光する。
【００５４】
用いる露光装置のアライメント精度と、素子のサイズにもよるが、１素子のサイズがμｍオーダー以上で、露光装置にステッパーを用いた場合は、十分な精度で作製することができる。マスク製造費がより安く、効率が高く不要光の少ない、光学素子を作製することができた。
【００５５】
（実施例４）
図６は、本発明の実施例を表す図である。実施例1と同様円弧ＭＬＡを作製する。
【００５６】
円弧ＭＬＡは垂直部がＸまたは、Ｙ方向のどちらか１方向のみであるので、図６のようなマスクを準備する。位置合わせが１方向のみであるので、誤差の要因は、減少する。実施例１のように２枚、実施例３のように１枚のマスクを用いて露光してもかまわない。
【００５７】
（実施例５）
図７は実施例５を説明する図である。図７のようなブレーズド形状の回折格子を作製する。曲面と垂直部をもつが、垂直部が円形に発生するため、マスクは円形に区割りされたものとなる。所望の３次元構造を得るために設計された透過率分布を２３ａと２３ｂの２枚のマスクにわけて作製する。マイクロレンズの場合と違い、同一のマスクで、位置をずらして露光することはできない。マスク以外は、実施例1と同様の工程を行う。以上のように回折格子を作製することによって、非有効領域が少ないため、効率が高く不要光の少ない、光学素子を作製することができた。
【００５８】
（実施例６）
図８は本発明の光学系及び半導体露光装置をあらわす図面である。図８は従来例で示したものと同じ構成であり、但し、１０に円弧ＭＬＡが搭載されている。円弧ＭＬＡは、実施例１から４のいずれかの方法を用いて製造されたものである。
【００５９】
高解像、高性能な半導体露光装置を得ることができた。
【００６０】
（実施例７）
実施例６に記載したハエの目レンズを搭載した半導体露光装置を利用した半導体デバイス（半導体素子）の製造方法の実施例を説明 する。
【００６１】
図９は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローチャートである。本実施例において、ステップ１（回路設計）では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウェハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウェハ製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意した半導体露光装置によってウェハ上に実際の回路を形成する。
【００６２】
次のステップ５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって製作されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。
【００６３】
ステップ６（検査）ではステップ５で製作された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６４】
図１０は上記ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。まず、ステップ１１（酸化）ではウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウェハ表面に絶縁膜を形成する。
【００６５】
ステップ１３（電極形成）ではウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウェハにレジストを塗布する。
【００６６】
ステップ１６（露光）では前記用意した半導体露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに焼付け露光する。ウェハをローディングしてウェハをマスクと対向させ、アライメントユニットで両者のズレを検出して、ウェハステージを駆動して両者の位置あわせを行う。両者が合致したならば露光を行う。露光終了後、ウェハは次のショットへステップ移動し、アライメント以下の動作を繰り返す。
【００６７】
ステップ１７（現像）では露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト以外の部分を削りとる。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００６８】
尚、本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスの量産に対応することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る製造工程を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る構造を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る製造工程を説明する図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係るマスクを説明する図である。
【図５】比較例に係る製造工程を説明する図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係るマスクを説明する図である。
【図７】本発明の第５の実施例に係る構造を説明する図である。
【図８】本発明の第６の実施例に係る露光装置を説明する図である。
【図９】本発明の第６の実施例に係る露光装置のスリットを説明する図である。
【図１０】本発明の第７の実施例に係る半導体デバイスの製造フロ−である。
【図１１】本発明の第７の実施例に係る半導体デバイスの製造フロ−の中のウェハ−プロセスの詳細なフロ−である。
【図１２】３次元構造形成方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  Ｆ２レーザー
２  減光手段
３  ビーム揺動手段
４，６，１０  ハエノメレンズ
５，７，１１  コンデンサレンズ
８  有効光源形成絞り
９  リレーレンズ
１２  スリット
１３  マスキングブレード
１４  マスクキング結像レンズ
１５  レチクル
１６  投影光学系
１７  ウェハー
２１  基板
２２，２２‘  レジスト（感光性樹脂）
２３，２３ａ，２３ｂ  マスク
２４  基板（型）
２５  光学素子
【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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