(57)【要約】【課題】基板サイズが大型化しても安定した露光状態が得られるホログラム露光装置、このホログラム露光装置を用いたホログラム露光方法、半導体装置の製造方法および電気光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】ホログラム露光装置１００は、ホログラムマスク１３０と感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を計測する距離計測機構１５０と、露光光源１４０と、露光光源１４０をホログラムマスク１３０に対して相対移動させる走査機構１４２と、距離計測機構１５０から得られる距離情報に基づいて、上記間隔を感光性材料膜１１２に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔に一定の距離を加えた値に設定して露光光を照射する第１の走査と上記間隔を所定の間隔から一定の距離を減らした値に設定して露光光を照射する第２の走査とを少なくとも各１回ずつ行うようにステージ駆動部１２４と走査機構１４２とを制御する２つのＰＣ１５２，１６２を備えた。【選択図】図１
2007280993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラムマスクを露光原版として基板上に形成された感光性材料膜に所望の露光パタ
ーンを露光するホログラム露光装置であって、
前記ホログラムマスクに対して対向するように前記基板を載置する載置台と、
前記載置台を前記ホログラムマスクに対して相対移動させる駆動機構と、
前記ホログラムマスクと前記感光性材料膜の表面との間隔を計測する距離計測機構と、
前記ホログラムマスクを介し前記感光性材料膜に向けて露光光を照射する露光光源と、
露光光により前記感光性材料膜の露光領域を走査するように前記露光光源を相対移動さ
せる走査機構と、
前記距離計測機構により得られた距離情報に基づいて、前記ホログラムマスクと前記感
光性材料膜の表面との間隔を前記感光性材料膜に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔に一
定の距離を加えた値に設定して露光光を照射する第１の走査と前記間隔を前記所定の間隔
から前記一定の距離を減らした値に設定して露光光を照射する第２の走査とを少なくとも
各１回ずつ行うように前記駆動機構と前記走査機構とを制御する制御部とを備えたことを
特徴とするホログラム露光装置。
【請求項２】
前記制御部は、一方向への前記第１の走査と前記一方向に対して反対方向への前記第２
の走査とを交互に繰り返して前記感光性材料膜の露光領域を露光するように前記駆動機構
と前記走査機構とを制御することを特徴とする請求項１に記載のホログラム露光装置。
【請求項３】
前記一定の距離が前記感光性材料膜の膜厚以下の値であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のホログラム露光装置。
【請求項４】
前記感光性材料膜の膜厚を計測する膜厚計測機構をさらに備え、
前記制御部は、前記膜厚計測機構から得られた膜厚情報に基づいて、前記一定の距離を
設定することを特徴とする請求項３に記載のホログラム露光装置。
【請求項５】
ホログラムマスクを露光原版として基板上に形成された感光性材料膜に所望の露光パタ
ーンを露光するホログラム露光方法であって、
前記ホログラムマスクと前記基板とを対向させ所定の位置に位置合わせするアライメン
ト工程と、
前記ホログラムマスクと前記感光性材料膜の表面との間隔を前記感光性材料膜に露光光
の焦点が結ばれる所定の間隔に一定の距離を加えた値に設定して、前記感光性材料膜の露
光領域を走査するように露光光を照射する第１の走査工程と、
前記ホログラムマスクと前記感光性材料膜の表面との間隔を前記所定の間隔から前記一
定の距離を減らした値に設定して、前記感光性材料膜の露光領域を走査するように露光光
を照射する第２の走査工程とを備えることを特徴とするホログラム露光方法。
【請求項６】
一方向へ露光光を照射する前記第１の走査工程と前記一方向に対して反対方向へ露光光
を照射する前記第２の走査工程とを交互に繰り返して前記露光領域を走査することを特徴
とする請求項５に記載のホログラム露光方法。
【請求項７】
前記第１の走査工程および前記第２の走査工程では、前記一定の距離を前記感光性材料
膜の膜厚以下の値とすることを特徴とする請求項５または６に記載のホログラム露光方法
。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか一項に記載のホログラム露光方法を用いてパターニングを
行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
薄膜素子を有する電気光学装置の製造方法であって、
請求項８に記載の半導体装置の製造方法を用いて前記薄膜素子を形成することを特徴と
する電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の感光性材料膜に所望のパターンを露光する際に用いられるホログラ
ム露光装置、このホログラム露光装置を用いたホログラム露光方法、半導体装置の製造方
法および電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置等に用いられるウェハ等の基板上に電気回路あるいは素子を形成するフォト
リソグラフィ技術において、微細パターンの露光が可能なホログラム露光装置およびホロ
グラム露光方法が注目されている。
【０００３】
このホログラム露光装置としては、基板上の被露光膜に向けて露光光を照射する光源と
、露光光の光路中に露光原板を設置する設置機構と、露光原板と被露光膜との距離を制御
する駆動機構と、被露光膜と露光光との相対位置を変化させる走査機構とを備えた露光装
置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
上記露光装置では、露光原板と被露光膜との距離を測定する距離測定装置を有し、この
距離測定装置による測定結果に基づいて、駆動機構が露光原板と被露光膜との距離を制御
する。より具体的には、露光工程では、露光光は露光原板を介して被露光膜を走査するよ
うに照射される。また、この走査に同期して駆動機構が基板が載置されたステージをＺ軸
方向に移動させることにより、露光原板と被露光膜との間隔が所望の距離となるように制
御する。したがって、被露光膜表面の高さの変動に対応して露光光の焦点位置が周期的に
変動して露光される。これにより、ホログラム露光方法における課題の１つである焦点深
度の浅さを克服しようとするものである。
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ０３／０１０８０３、頁４、頁１３、図８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の露光装置において、露光される基板が大型化すれば、ステージも大型にする
必要がある。これに伴ってステージの慣性質量が増加すると、上記駆動機構による周期的
な露光光の焦点位置の制御は誤差が大きくなり易い。よって、被露光膜の表面の凹凸や基
板のうねりに対して露光光の焦点位置が追従せず未露光部が発生する惧れがあるという課
題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、基板サイズが大型化しても安定し
た露光状態が得られるホログラム露光装置、このホログラム露光装置を用いたホログラム
露光方法、半導体装置の製造方法および電気光学装置の製造方法を提供することを目的と
する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のホログラム露光装置は、ホログラムマスクを露光原版として基板上に形成され
た感光性材料膜に所望の露光パターンを露光するホログラム露光装置であって、ホログラ
ムマスクに対して対向するように基板を載置する載置台と、載置台をホログラムマスクに
対して相対移動させる駆動機構と、ホログラムマスクと感光性材料膜の表面との間隔を計
測する距離計測機構と、ホログラムマスクを介し感光性材料膜に向けて露光光を照射する
露光光源と、露光光により感光性材料膜の露光領域を走査するように露光光源を相対移動
させる走査機構と、距離計測機構により得られた距離情報に基づいて、ホログラムマスク
と感光性材料膜の表面との間隔を感光性材料膜に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔に一
定の距離を加えた値に設定して露光光を照射する第１の走査と該間隔を所定の間隔から該
一定の距離を減らした値に設定して露光光を照射する第２の走査とを少なくとも各１回ず
つ行うように駆動機構と走査機構とを制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、制御部は、ホログラムマスクと感光性材料膜の表面との間隔を感光
性材料膜に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔に一定の距離を加えた値に設定して露光光
を照射する第１の走査と該間隔を所定の間隔から該一定の距離を減らした値に設定して露
光光を照射する第２の走査とを少なくとも各１回ずつ行うように駆動機構と走査機構とを
制御する。したがって、ホログラム露光技術における焦点深度の浅さを改善するために、
焦点位置を周期的に振動させる場合に比べて、第１の走査と第２の走査が終了した時点で
は、焦点位置を平均化し、実質的に一定の距離の倍の範囲まで焦点深度を大きくすること
ができる。よって、露光対象である基板の表面に多少の凹凸を有していても焦点深度が大
きくなるので、駆動機構により基板が載置される載置台をホログラムマスクに対して頻繁
に相対移動させて露光しなくてもよい。すなわち、基板サイズが大型化しても載置台の慣
性質量の増大による駆動機構の制御誤差の増大を抑制することができ、安定した露光状態
が得られるホログラム露光装置を提供することができる。
【００１０】
上記制御部は、一方向への第１の走査と一方向に対して反対方向への第２の走査とを交
互に繰り返して感光性材料膜の露光領域を露光するように駆動機構と走査機構とを制御す
ることが好ましい。これによれば、感光性材料膜の露光領域において、一方向への第１の
走査と一方向に対して反対方向への第２の走査とを交互に繰り返して露光が行われる。し
たがって、実質的に焦点深度が大きい状態で露光領域において複数回の走査がおこなわれ
、基板サイズが大型化しても基板のうねりの影響を受け難く、より安定した露光状態が得
られる。
【００１１】
また、上記一定の距離が感光性材料膜の膜厚以下の値であることを特徴とする。これに
よれば、焦点深度を実質的に感光性材料膜の膜厚の値の倍の範囲で確保することができる
。すなわち、基板表面に多少の凹凸があっても、安定した露光状態が得られる。なお、こ
の場合、感光性材料膜の膜厚は、例えば、サンプリングによる計測結果の平均値を用いる
ことができる。
【００１２】
また、上記感光性材料膜の膜厚を計測する膜厚計測機構をさらに備え、制御部は、膜厚
計測機構から得られた膜厚情報に基づいて、上記一定の距離を設定することが好ましい。
これによれば、制御部は、膜厚計測機構から得られた膜厚情報に基づいて、一定の距離を
設定するので、露光領域に露光光を照射する走査において、走査領域の感光性材料膜の膜
厚変動に対応して適正な焦点深度で露光することができる。例えば、感光性材料膜の膜厚
変動が起き易い基板の周辺部の走査条件を適正化して露光することが可能となる。すなわ
ち、基板サイズが大型化してもより安定した露光状態が得られる。
【００１３】
本発明のホログラム露光方法は、ホログラムマスクを露光原版として基板上に形成され
た感光性材料膜に所望の露光パターンを露光するホログラム露光方法であって、ホログラ
ムマスクと基板とを対向させ所定の位置に位置合わせするアライメント工程と、ホログラ
ムマスクと感光性材料膜の表面との間隔を感光性材料膜に露光光の焦点が結ばれる所定の
間隔に一定の距離を加えた値に設定して、感光性材料膜の露光領域を走査するように露光
光を照射する第１の走査工程と、ホログラムマスクと感光性材料膜の表面との間隔を該所
定の間隔から該一定の距離を減らした値に設定して、感光性材料膜の露光領域を走査する
ように露光光を照射する第２の走査工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この方法によれば、アライメント工程では、ホログラムマスクと基板とを所定の位置と
なるように対向配置する。そして、第１の走査および第２の走査を行うことにより、露光
領域において照射された露光光の焦点位置が平均化される。したがって、感光性材料膜に
露光光の焦点が結ばれる所定の間隔を維持して露光する場合に比べて、実質的に焦点深度
が大きくなり、基板表面に多少の凹凸が生じていても安定した露光状態が得られるホログ
ラム露光方法を提供することができる。
【００１５】
また、一方向へ露光光を照射する第１の走査工程と一方向に対して反対方向へ露光光を
照射する第２の走査工程とを交互に繰り返して露光領域を走査することが好ましい。これ
によれば、感光性材料膜の露光領域において、一方向への第１の走査工程と一方向に対し
て反対方向への第２の走査工程とを交互に繰り返して露光を行う。したがって、実質的に
焦点深度が大きい状態で露光領域において複数回の走査が行われ、基板サイズが大型化し
ても基板のうねりの影響を受け難く、より安定した露光状態が得られるホログラム露光方
法を提供することができる。
【００１６】
上記第１の走査工程および上記第２の走査工程では、上記一定の距離を感光性材料膜の
膜厚以下の値に設定することが好ましい。これによれば、第１の走査工程と第２の走査工
程が終了した時点では、焦点深度を感光性材料膜の膜厚の値の倍の範囲まで大きくするこ
とができる。すなわち、基板表面に多少の凹凸があっても、安定した露光状態が得られる
ホログラム露光方法を提供することができる。
【００１７】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記発明のホログラム露光方法を用いてパターニン
グを行うことを特徴とする。この方法によれば、基板サイズが大型化しても安定した露光
状態が得られるホログラム露光方法を用いているので、安定したパターン形状が得られ安
定した動作品質を有する半導体装置を大型基板上に製造することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の製造方法は、薄膜素子を有する電気光学装置の製造方法であっ
て、上記発明の半導体装置の製造方法を用いて薄膜素子を形成することを特徴とする。こ
の方法によれば、安定したパターン形状が得られ安定した動作品質を有する半導体装置を
大型基板上に製造可能な半導体装置の製造方法を用いて薄膜素子を形成するので、安定し
た品質を有する大型の電気光学装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
＜ホログラム露光装置＞
まず、本発明の一実施形態であるホログラム露光装置について図１から図７に基づいて
説明する。図１は、ホログラム露光装置の構成を示す概略図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のホログラム露光装置１００は、ホログラムマスク１３
０を露光原版として基板１１０上に形成された感光性材料膜１１２に所望の露光パターン
を露光する装置である。ホログラムマスク１３０が装着されたプリズム１３４と、ホログ
ラムマスク１３０に対して対向するように基板１１０を載置する載置台としてのステージ
１２２と、ステージ１２２をホログラムマスク１３０に対して相対移動させる駆動機構と
してのステージ駆動部１２４とを備えている。また、ホログラムマスク１３０の表面１３
２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を計測する距離計測機構１５０と、感
光性材料膜１１２の膜厚を計測する膜厚計測機構１６０と、測定用光源１７０と、を備え
ている。プリズム１３４およびホログラムマスク１３０を介し感光性材料膜１１２に向け
て露光光を照射する露光光源１４０と、露光光により感光性材料膜１１２の露光領域を走
査するように露光光源１４０をホログラムマスク１３０に対して相対移動させる走査機構
１４２とを備えている。さらに、ステージ駆動部１２４を制御する制御部としての第１情
報処理装置（パーソナルコンピュータ；ＰＣ）１５２と、走査機構１４２を制御する制御
部としての第２情報処理装置（パーソナルコンピュータ；ＰＣ）１６２とを備えている。
【００２１】
ホログラムマスク１３０は、石英ガラスなどの透明基材と、ホログラム露光によって予
め所望の露光パターンが干渉パターンとして記録されたホログラム記録層１３２とを有し
ている（図５参照）。ホログラム記録層１３２の表面１３２ａ（以降ホログラム記録面と
言う）が露光対象である基板１１０上に形成された感光性材料膜１１２の表面１１２ａと
対向するように、ホログラムマスク１３０がプリズム１３４に装着されている。装着方法
としては、プリズム１３４との間に隙間が生じないようにマッチングリキッド等の光学的
接着方法が用いられている。この場合、ホログラム記録面１３２ａの面積は、基板１１０
の露光される露光面積とほぼ同等であり、ホログラム記録面１３２ａと基板１１０上に塗
布された感光性材料膜１１２の表面１１２ａとは１００μｍ程度の距離を介して互いの面
が平行となるように対向して配置される。
【００２２】
基板１１０は、例えば、半導体ウェハ、透明なガラス基板等で構成されている。所謂フ
ォトレジストや自己組織化膜等の感光性材料をスピンコートなどの方法で表面に塗布して
形成された感光性材料膜１１２を備え、ステージ１２２に真空吸着等の方法で固定されて
いる。
【００２３】
ホログラム記録層１３２に記録された干渉パターンを感光性材料膜１１２に露光するた
めの再生波照射用光源として、感光性材料膜１１２に適合する波長の光を射出する露光光
源１４０を設ける（本図では露光光の波長をλ1とする）。ホログラムマスク１３０の作
成時に、元レチクルの露光パターンの回折波と参照光とがホログラムマスク１３０のホロ
グラム記録層１３２で干渉して生じる干渉光の進行方向と反対の方向から再生波（すなわ
ち露光光）をホログラム記録面１３２ａに照射する。上記露光光源１４０からホログラム
記録面１３２ａ及び基板１１０上に照射される露光ビームの露光径及び形状は、微細加工
しようとするパターンの設計により任意に選択可能であるが、この場合は、直径１０ｍｍ
程度のスポット状の露光ビームである。
【００２４】
露光光源１４０は、走査機構１４２により移動可能であり、走査機構１４２を制御する
ＰＣ１６２の駆動制御信号に応じて駆動され、ステージ１２２に載置された基板１１０の
所望の領域に露光光を照射することが可能である。
【００２５】
また、露光光源１４０から照射される露光光の光量は、露光後のパターンの幅又は膜厚
が露光領域の全域に渡って均一になるように好適な露光光量が選択される。
【００２６】
具体的には、後述する膜厚計測機構１６０により、測定ビームが照射する感光性材料膜
１１２の膜厚に対応して生じる干渉光情報がＰＣ１６２に送られ膜厚情報へと変換される
。この測定ビームは、露光ビームと同一領域を照射するように同期して移動する。ＰＣ１
６２は算出された感光性材料膜１１２の膜厚に適合する露光光の光量を算出し、更に、算
出された露光量に関する情報を露光光源１４０の光量制御のための電気信号に変換して露
光光源１４０の露光量調整を行う。これにより、感光性材料膜１１２の膜厚が露光スポッ
トが照射する領域毎に異なっていても、被露光面の全域に渡って露光後の状態を同一とす
る露光が可能となる。
【００２７】
ステージ駆動部１２４は、基板１１０が載置されたステージ１２２を少なくともＺ軸方
向に移動可能な構成を備えている。ＰＣ１５２は、距離計測機構１５０から得られる距離
情報と、膜厚計測機構１６０から得られる膜厚情報とに基づいて、ホログラム記録面１３
２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔が露光時に適正な間隔となるように制
御信号をステージ駆動部１２４に送ってＺ軸方向のステージ１２２の高さを調整すること
ができる。
【００２８】
図２は、ステージ駆動部の構成を示す概略図である。詳しくは、ステージ１２２をＺ軸
方向に駆動する構成を示す図である。図２に示すように、ステージ駆動部１２４は、基台
１２９と、基台１２９上に配設された永久磁石１２８と、筒状コイル１２７を有する隔壁
部１２６と、隔壁部１２６とステージ１２２との間に配設された圧電素子１２５とを備え
ている。筒状コイル１２７は、磁力に影響を与えない筒状の部材に電線が所定の回数巻か
れたものであり、筒状コイル１２７の内部の空洞にコア磁石としての永久磁石１２８が挿
入された状態となっている。すなわち、基台１２９と隔壁部１２６との関係は、スピーカ
ーのボイスコイルの構造となっており、筒状コイル１２７の両端に印加される電圧Ｖ１に
対応して流れる電流により隔壁部１２６をＺ軸方向に変位（ΔＺ１）させることができる
。
【００２９】
圧電素子１２５は、強誘電体の圧電セラミックスを電極で挟んだ構造を備えており、電
極間に印加される電圧Ｖ２に応じてΔＺ２の歪を生ずる。シリコン等からなる隔壁部１２
６上にその一方の電極である下部電極が積層され、他方の電極である上部電極がステージ
１２２に固定されている。この構成によれば、筒状コイル１２７の両端に電圧Ｖ１を印加
することによりステージ１２２をミクロンオーダーで変位させ、圧電素子１２５の上部電
極と下部電極とに電圧Ｖ２を印加することによりステージ１２２をサブミクロンオーダー
で変位させることが可能である。
【００３０】
なお、ステージ駆動部１２４は、必要に応じてＺ軸に対して垂直なＸ，Ｙ軸方向にステ
ージ１２２を移動可能な構成を備えてもよく、さらに、Ｘ，Ｙ軸により規定される面内で
ステージ１２２を回転可能な構成を備えてもよい。
【００３１】
次に距離計測機構１５０と膜厚計測機構１６０について説明する。図１に示すように、
ホログラム露光装置１００は、ホログラム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１
１２ａとの間の距離計測と、感光性材料膜１１２の膜厚計測とを可能とするために、測定
用光源１７０を備えている。測定用光源１７０は、露光光源１４０が射出する露光ビーム
に対して異なる２つの波長λ2，λ3の測定ビーム（レーザ光）を射出可能な多波長レーザ
を用いている。この場合、波長λ2と波長λ3の測定ビームは、互いに干渉することがなく
、かつ基板１１０上の感光性材料膜１１２を感光させない波長を選択する。例えば、波長
λ1は７００ｎｍ、波長λ2は７５０ｎｍ、波長λ3は８００ｎｍを選択することができる
。また、前述したように、この測定ビームは、露光ビームと同一領域を照射するように同
期して移動する。なお、各波長λ2，λ3に対応する単一波長の光を射出するレーザ光源を
別個に設けてもよい。
【００３２】
図１に示すように、測定用光源１７０から射出された測定ビームは、アパーチャ１７２
およびアパーチャ１７４を通過してプリズム１３４の斜面で反射し、ホログラムマスク１
３０の表面１３２ａ及び感光性材料膜１１２の表面１１２ａに対して垂直に入射する。入
射した測定ビームは、各表面１３２ａ，１１２ａおよび感光性材料膜１１２と基板１１０
との界面で反射し、入射経路とは逆の光路を辿ってプリズム１３４の外部へと導かれる。
反射した測定ビームは、各波長λ2，λ3に対応して用意されたビームスプリッタ１５１，
１６１により反射して光路が変更され、波長λ2の測定ビームは距離計測機構１５０へ、
波長λ3の測定ビームは膜厚計測機構１６０へと導かれる。
【００３３】
距離計測機構１５０は、波長λ2の測定ビームを反射するビームスプリッタ１５１と、
シリンドリカルレンズ１５３と、光センサ１５４と、誤差信号検出器１５５とを備えてい
る。ビームスプリッタ１５１で反射した波長λ2の測定ビームは、シリンドリカルレンズ
１５３を通過して光センサ１５４に入射する。光センサ１５４は、入射光の入射状態に応
じた電気信号を誤差信号検出器１５５に送る。誤差信号検出器１５５は、光センサ１５４
からの電気信号に基づいて演算を行い誤差信号としてＰＣ１５２に出力する。
【００３４】
図３は距離計測機構のメカニズムを示す概略図、図４（ａ）および（ｂ）は測定ビーム
の集光状態を示す概略図である。本実施形態では、走査露光を行う全領域にわたってホロ
グラム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を適正な距離に制御
する手段として、非点収差を利用したフォーカスサーボ機構を採用している。図３に示す
ように、例えば、測定用光源１７０から射出され、ホログラム記録面１３２ａを通過して
感光性材料膜１１２の表面１１２ａで反射した波長λ2の測定ビームは、シリンドリカル
レンズ１５３に導かれる。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ１５３は半柱状のレンズであり、単一
方向（Ｘ方向）にのみレンズとして作用し、もう一方の方向（Ｙ方向）には光に対して何
ら作用しないため、図４（ａ）のＢ点では縦方向（Ｙ方向）に１本の線として集光する一
方、図４（ａ）のＡ点では横方向（Ｘ方向）に１本の線として集光する。従って、シリン
ドリカルレンズ１５３の焦点Ｊ近傍での集光形状は図４（ｂ）のようになり、点Ａでは横
長形状の円、点Ｂでは縦長形状の円、また点Ａおよび点Ｂの中間点Ｊで真円のスポットと
なる。
【００３６】
シリンドリカルレンズ１５３を透過した測定ビームは、図４（ｂ）に示すように４分割
された光センサ１５４に入射する。光センサ１５４は、上記スポット形状に対応する光信
号を受信し、これを誤差信号検出器１５５へと送信する。誤差信号検出器１５５は、上記
４分割された光センサ１５４からの４つの信号を基にフォーカス誤差信号を演算する。
【００３７】
感光性材料膜１１２の表面１１２ａが光学系の焦平面に位置する場合、すなわちジャス
トフォーカス位置にある場合には、光センサ１５４が受光する光ビーム形状は真円となり
誤差信号がゼロとなる。一方、感光性材料膜１１２の表面１１２ａが焦平面よりも上又は
下にありフォーカスがずれている場合には、受光ビーム形状は真円からずれて縦長又は横
長の形状となり、プラス又はマイナスの誤差信号を発生させる。従って、上記誤差信号が
ゼロからずれている場合には、これをゼロとするようにステージ１２２のＺ軸方向の位置
を調整してフォーカス制御を行うことが可能である。
【００３８】
具体的には、誤差信号検出器１５５により演算された誤差信号がＰＣ１５２へと送信さ
れ、ＰＣ１５２は上記誤差信号がゼロとなるようにステージ駆動部１２４を用いてステー
ジ１２２のＺ軸方向の位置を制御する。この場合、図２に示したように、ＰＣ１５２によ
り算出された電圧Ｖ１を筒状コイル１２７に印加してミクロンオーダーの粗調整を行い、
ＰＣ１５２により算出された電圧Ｖ２を圧電素子１２５に印加することによりサブミクロ
ンオーダーの微調整行う。
【００３９】
これにより、走査露光のいずれの露光位置においても、ホログラム記録面１３２ａと感
光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔が適正な距離となるように保つことが可能とな
る。
【００４０】
図１に示すように、膜厚計測機構１６０は、波長λ3の測定ビームを反射するビームス
プリッタ１６１と、フォトディテクタ１６３と、増幅器１６４と、ＡＤ変換器１６５とを
備えている。ビームスプリッタ１６１により反射されて光路を変更した波長λ3の測定ビ
ームは、フォトディテクタ１６３に導かれ、増幅器１６４、ＡＤ変換器１６５を介して受
光信号が電気信号へ変換されてＰＣ１６２へと送られる。ＰＣ１６２はこの情報を基に感
光性材料膜１１２の膜厚を算出して、これに対応する適正な露光が行われる露光光量を算
出して露光光源１４０の光量制御を行う。フォトディテクタ１６３に入射した波長λ3の
測定ビームには、感光性材料膜１１２の表面１１２ａで反射する光の成分と、感光性材料
膜１１２と基板１１０との界面で反射する光の成分とがあり、実際にフォトディテクタ１
６３へ入射する光はこれら２種類の光の干渉波である。干渉波には感光性材料膜１１２の
膜厚の２倍に対応する光路差に起因する情報が含まれているから、反射光を解析すること
により、感光性材料膜１１２の膜厚を求めることが可能である。
【００４１】
具体的には、反射光のエネルギー反射率をＲ、反射度をＲｐ、２種類の反射光の可干渉
度をΓ、とすると、反射度Ｒｐは以下の数式で導かれる。
Ｒｐ≒Ｒ〔１＋（１−Ｒ）2−２（１−Ｒ）Γｃｏｓ（２Δ）〕となる。
【００４２】
ここで、Δ＝（π／λ3）ΔＬ、および、ΔＬ＝２ｎｄｃｏｓθ、であり、ｎは感光性
材料膜１１２の屈折率、ｄは膜厚であり、更に、θは屈折角である。
【００４３】
本実施形態では、入射光は感光性材料膜１１２に垂直に入射するから反射光も膜に垂直
に射出し屈折現象は生じず屈折角θはゼロとなる。
【００４４】
従って、ΔＬは単純に２ｎｄで与えられるから、Δ＝２（π／λ3）ｎｄ、となる。よ
って、Ｒｐ≒Ｒ〔１＋（１−Ｒ）2−２（１−Ｒ）Γｃｏｓ（４πｎｄ／λ3）〕が得られ
る。従って、反射度Ｒｐは膜厚により変動することになる。また、エネルギー反射率Ｒも
膜厚によって変化するから、反射度Ｒｐは、膜厚が厚くなると共に周期的に変動しながら
減少することとなる。膜厚が変化すると、反射度Ｒｐは、波長λ3に相当する膜厚変化に
対応した周期で変動するとともに、膜厚の増加に伴って反射度Ｒｐは減少してゆく。これ
により、Ｒｐの包絡線検波出力によっておおよその光路差が得られ、更に当該部分の波形
値によって微小な光路差が正確に得られる。
【００４５】
従って、予め厚みが既知の標準試料を用いてエネルギー反射率Ｒを測定することで膜厚
算出のための条件設定を行っておけば、基板１１０の反射率測定によって得られる反射度
Ｒｐから、上記膜厚の２倍に相当する光路差が求められ、感光性材料膜１１２の膜厚を算
出することが可能となる。
【００４６】
本実施形態のホログラム露光装置１００において、制御部としての各ＰＣ１５２，１６
２は、距離計測機構１５０により得られた距離情報と膜厚計測機構１６０により得られた
膜厚情報とに基づいて、ホログラムマスク１３０のホログラム記録面１３２ａと感光性材
料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に露光光の焦点が結ばれる所定
の間隔に一定の距離を加えた値に設定して露光光を照射する第１の走査と該間隔を所定の
間隔から一定の距離を減らした値に設定して露光光を照射する第２の走査とを少なくとも
各１回ずつ行うように駆動機構としてのステージ駆動部１２４と走査機構１４２とを制御
する。
【００４７】
図５（ａ）および（ｂ）は、ホログラムマスクと露光対象の基板とのオフセット状態を
示す概略図である。より具体的には、図５（ａ）に示すように、ＰＣ１５２は、ステージ
駆動部１２４を駆動し、プリズム１３４に装着されたホログラムマスク１３０のホログラ
ム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に
露光光の焦点が結ばれる所定の間隔Ｇ0にΔＧを加えた値となるように制御する。所定の
間隔Ｇ0は、ホログラム記録層１３２に元レチクルの露光パターンを干渉パターンとして
露光記録したときの、ホログラム記録面１３２ａと元レチクルとの距離である。すなわち
、所定の間隔Ｇ0から＋ΔＧだけオフセットした位置に基板１１０をホログラムマスク１
３０に対して相対配置する。そして、ＰＣ１６２は、走査機構１４２により露光光源１４
０を移動させ、ホログラム記録層１３２の露光領域を走査するように露光ビームを照射す
る第１の走査を行う。
【００４８】
また、図５（ｂ）に示すように、ＰＣ１５２は、ホログラムマスク１３０のホログラム
記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に露
光光の焦点が結ばれる所定の間隔Ｇ0から−ΔＧだけオフセットした位置に基板１１０を
ホログラムマスク１３０に対して相対配置するようにステージ駆動部１２４を制御する。
そして、ＰＣ１６２は、走査機構１４２により露光光源１４０を移動させ、ホログラム記
録層１３２の露光領域を走査するように露光ビームを照射する第２の走査を行う。
【００４９】
この場合、所定の間隔Ｇ0は、およそ１００μｍであり、ΔＧは、感光性材料膜１１２
の膜厚に相当するおよそ１．０〜１．５μｍの値である。
【００５０】
以上のような第１の走査と第２の走査とを行うことにより、ホログラム記録層１３２に
記録された干渉パターンに露光ビームが照射されて生じた再生光の焦点位置が平均化され
、実質的に感光性材料膜１１２の膜厚の値の倍に相当する範囲まで焦点深度を大きくする
ことが可能となる。焦点深度が大きくなるので、基板１１０の表面に多少の凹凸が生じて
いても、該凹凸による感光性材料膜１１２の表面１１２ａの変動の影響を受けずに所望の
露光領域において元レチクルの露光パターンを再生することが可能となる。さらには、Δ
Ｇを感光性材料膜１１２の膜厚以下で且つ基板１１０の表面の凹凸に対した値に設定して
もよい。これによれば、焦点位置における結像がボケることなく、より適正な焦点深度と
することが可能である。
【００５１】
また、実際には、基板１１０のサイズが大きくなると基板１１０のうねりや基板１１０
上に形成された感光性材料膜１１２の膜厚変動も無視できない。ホログラム露光装置１０
０において、距離計測機構１５０は、露光ビームを照射する走査中にホログラム記録面１
３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間の距離を計測可能である。また、膜厚
計測機構１６０も同様に走査中に感光性材料膜１１２の膜厚を計測可能である。
【００５２】
図６は、距離計測機構から発信される誤差信号を示すグラフである。図７は、基板上の
焦点位置を示すグラフである。図６に示すように、ホログラム記録面１３２ａと感光性材
料膜１１２の表面１１２ａとの間隔が所定の間隔Ｇ0のときは、光センサ１５４が受光す
る光ビーム形状は真円となり誤差信号がゼロとなる。例えば、基板１１０のうねりにより
位置座標がＺｄになれば電圧Ｖｄの誤差信号となる。ＰＣ１５２は、該誤差信号を受けて
これをゼロとするようにステージ駆動部１２４を制御する。また、膜厚計測機構１６０か
ら得られた膜厚情報に基づきΔＧを設定して、±ΔＧに相当する位置座標Ｚ１，Ｚ２に対
応する電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２の誤差信号から第１の走査において＋ΔＧ、第２の走査におい
て−ΔＧオフセットされるようにステージ駆動部１２４を制御する。よって、図７に示す
ように、基板１１０のうねりや感光性材料膜１１２の膜厚変動に対応して、ホログラムマ
スク１３０に対して露光される基板１１０を所定の間隔Ｇ0に対して＋ΔＧオフセットし
た第１の走査と−ΔＧオフセットした第２の走査とを行うことが可能である。
【００５３】
＜ホログラム露光方法＞
次に本発明の一実施形態としてのホログラム露光方法について説明する。図８は実施例
１のホログラム露光方法を示す概略図、図９は実施例２のホログラム露光方法を示す概略
図である。
【００５４】
先ず、従来のホログラム露光技術の問題点を説明する。図１１は、従来の投影システム
光学系の解像度（ｌｍ）及び焦点深度（ΔＺ）の概略を説明する図である。
【００５５】
一般に、パターン形成可能な最小線幅である投影露光光学系の解像度（ｌｍ）は、次の
の数式  ｌｍ＝ｋ・（λ／ＮＡ）で与えられる。ここで、係数ｋは０．６〜０．７、λは
光の波長、ＮＡは光学系に用いられるレンズの開口数（明るさ）である。
【００５６】
ホログラム露光の場合は、原理的にレンズを用いることなく露光を行うため、上記開口
数（ＮＡ）は使用するレンズの特性ではなく、ホログラムマスクと被露光基板との配置関
係で決まり、ホログラムマスクと被露光基板との間隔を約１００μｍとした場合、約０．
８となる。この値は、多数のレンズで構成された複雑な光学系を有するステッパと同等な
解像度をシンプルな光学系（プリズム＋ホログラムマスク）で実現できることを意味して
いる。
【００５７】
一方、焦点深度（ΔＺ）は、次の数式ΔＺ≒±λ／２（ＮＡ）2で与えられるから、Ｎ
Ａが大きくなるほど焦点深度は小さくなることになる。
【００５８】
すなわち、ホログラフィック露光技術は、通常のマスク露光に比較して解像度が高い反
面、焦点深度が小さいという特徴を有している。
【００５９】
焦点深度が小さくなると、所望の解像度での露光を行う場合に感光性材料膜が感光する
ために十分な光エネルギを与え得る厚み方向での領域が小さくなることを意味する。
【００６０】
従って、被露光用基板上にすでに予めパターンが形成されており凹凸を有する表面とな
っている場合には、一度の露光で所望の露光を完了することができず、フォーカス位置を
感光性材料膜の厚み方向に変化させて複数回の露光を行う必要が生じる。
【００６１】
本実施形態のホログラム露光方法は、上記ホログラム露光装置１００を用い、ホログラ
ムマスク１３０と基板１１０とを対向させ所定の位置に位置合わせするアライメント工程
と、ホログラムマスク１３０と感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料
膜１１２に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔に一定の距離を加えた値に設定して、感光
性材料膜１１２の露光領域を走査するように露光光を照射する第１の走査工程と、ホログ
ラムマスク１３０と感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を該所定の間隔から一定
の距離を減らした値に設定して、感光性材料膜１１２の露光領域を走査するように露光光
を照射する第２の走査工程とを備えている。
【００６２】
アライメント工程では、図１に示すように、感光性材料膜１１２が形成された基板１１
０をステージ１２２に載置する。プリズム１３４に装着されたホログラムマスク１３０と
対向させ、感光性材料膜１１２の所望の露光領域に露光パターンを再生できるように、例
えば、ホログラムマスク１３０に設けられたアライメントマークと基板１１０に設けられ
たアライメントマークとによりステージ１２２を相対移動させてＸ，Ｙ軸方向の位置合わ
せを行う。
【００６３】
（実施例１）
図８に示すように、実施例１のホログラム露光方法では、一方向（Ａ方向）へ露光光を
照射する第１の走査工程と一方向に対して反対方向（Ｂ方向）へ露光光を照射する第２の
走査工程とを交互に繰り返して露光領域を走査する。より具体的には、第１の走査工程で
は、図５（ａ）に示したように、ホログラム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面
１１２ａとの間隔を所定の間隔Ｇ0にΔＧ加えた値に設定して、Ａ方向に向けて露光ビー
ムの照射を行う。第２の走査工程では、図５（ｂ）に示したように、ホログラム記録面１
３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を所定の間隔Ｇ0からΔＧ減じた値
に設定して、Ａ方向とは反対のＢ方向に向けて露光ビームの照射を行う。このような第１
の走査工程と第２の走査工程が感光性材料膜１１２の点Ｅ１から点Ｅ２に至る露光領域に
おいて繰り返し行われる。すべての露光領域においてＡ方向とＢ方向への走査は、露光ビ
ームの径が互いにオーバーラップするようにＹ方向にずらして行われる。露光ビームは、
その径内において中心部に行くほど光強度Ｉが強い光強度分布を有している。したがって
、露光ビームの径が互いにオーバーラップするように走査することにより、露光領域内を
適正な露光量で露光することができる。また、Ａ方向への走査とＢ方向への走査を繰り返
して行うので、基板１１０のうねりの影響を小さくして焦点位置を平均化し、実質的に焦
点深度を±ΔＧの範囲まで大きくした状態で露光することが可能である。
【００６４】
（実施例２）
図９に示すように、実施例２のホログラム露光方法では、走査方向をＸ方向において変
えながら感光性材料膜１１２の点Ｅ１から点Ｅ２に至るＣ方向へ露光ビームを照射する第
１の走査工程と、点Ｅ２から点Ｅ１に戻るＤ方向へ露光ビームを照射する第２の走査工程
とを備えている。第１の走査工程では、前述したようにホログラム記録面１３２ａと感光
性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を所定の間隔Ｇ0にΔＧ加えた値に設定して、Ｃ
方向に向けて露光ビームの照射を行う。第２の走査工程では、ホログラム記録面１３２ａ
と感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を所定の間隔Ｇ0からΔＧ減じた値に設定
して、Ｄ方向に向けて露光ビームの照射を行う。このようにすれば、ステージ駆動部１２
４によるステージ１２２のＺ軸方向への移動を少なくして露光することができる。すなわ
ち、ステージ１２２の慣性重量が大きくなっても、Ｚ軸方向への移動制御による制御誤差
の影響を少なくして、Ｚ軸方向において、適正な焦点深度で露光することが可能である。
【００６５】
上記ホログラム露光方法を用い、例えば、ホログラム記録層１３２に半導体装置の半導
体膜のパターンをホログラム記録させたホログラムマスク１３０と、基板１１０とを対向
させて第１の走査工程と第２の走査工程とによる露光を行えば、より大きい焦点深度で基
板１１０の表面の凹凸やうねりの影響を受けずに安定した露光を行うことができる。これ
により、安定したパターン形状の半導体膜の形成が可能である。
【００６６】
上記実施形態１の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態１のホログラム露光装置１００において、制御部としての各ＰＣ１
５２，１６２は、距離計測機構１５０により得られた距離情報と膜厚計測機構１６０によ
り得られた膜厚情報とに基づいて、ホログラムマスク１３０のホログラム記録面１３２ａ
と感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に露光光の焦点が結
ばれる所定の間隔Ｇ0に＋ΔＧ加えた値に設定して露光光を照射する第１の走査と該間隔
を所定の間隔Ｇ0から−ΔＧ減らした値に設定して露光光を照射する第２の走査とを少な
くとも各１回ずつ行うように駆動機構としてのステージ駆動部１２４と走査機構１４２と
を制御する。よって、第１の走査と第２の走査が終了した時点では、焦点位置が平均化さ
れ、実質的に焦点深度が±ΔＧの範囲まで大きくなった状態で露光対象の基板１１０を露
光することができる。すなわち、基板１１０の表面に多少の凹凸やうねりを生じていても
、あるいは感光性材料膜１１２の膜厚が変動しても、焦点深度が大きくなっているので、
安定した露光状態が得られる。
【００６７】
（２）上記実施形態１のホログラム露光装置１００において、ホログラムマスク１３０
のホログラム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料
膜１１２に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔Ｇ0に対して、＋ΔＧと−ΔＧにそれぞれ
オフセットした状態で第１の走査と第２の走査を行う。よって、焦点深度を大きくするた
めに、所定の間隔Ｇ0に対して焦点位置を所定の幅で振動させるようにステージ駆動部１
２４を制御する場合に比べて、ステージ１２２のＺ軸方向での移動を少なくすることがで
きる。すなわち、基板１１０のサイズが大型化し、ステージ１２２の慣性質量が増大して
も、ステージ駆動部１２４による制御誤差を少なくすることができる。
【００６８】
（３）上記実施形態１の実施例１のホログラム露光方法において、ホログラム記録面１
３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に露光光の焦
点が結ばれる所定の間隔Ｇ0に対して＋ΔＧオフセットした状態でＡ方向に露光ビームを
照射する第１の走査工程と、該所定の間隔Ｇ0から−ΔＧオフセットした状態で露光ビー
ムを照射する第２の走査工程とを繰り返して、感光性材料膜１１２の点Ｅ１から点Ｅ２に
至る露光領域を露光する。また、Ａ方向とＢ方向とは互いに反対の向きであり、露光ビー
ムの径がオーバーラップするように走査する。したがって、Ａ方向への走査とＢ方向への
走査を繰り返して行うので、基板１１０のうねりの影響を小さくして焦点位置を平均化し
、実質的に焦点深度を±ΔＧの範囲まで大きくなった状態で露光することができると共に
、露光領域内を適正な露光量で露光することができる。ゆえに、安定した露光状態を得る
ことができる。
【００６９】
（４）上記実施形態１の実施例２のホログラム露光方法において、ホログラム記録面１
３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔を感光性材料膜１１２に露光光の焦
点が結ばれる所定の間隔Ｇ0に対して＋ΔＧオフセットした状態で露光領域の点Ｅ１から
点Ｅ２に至るＣ方向に露光ビームを照射する第１の走査工程と、該所定の間隔Ｇ0に対し
て−ΔＧオフセットした状態で露光領域の点Ｅ２から点Ｅ１に戻るＤ方向に露光ビームを
照射する第２の走査工程とを行う。したがって、実施例１に比べて、ホログラムマスク１
３０に対して基板１１０のＺ軸方向における相対位置を移動させるステージ１２２の動作
をより少なくして、大きい焦点深度で露光することができる。すなわち、ステージ１２２
の慣性重量が大きくなっても、Ｚ軸方向への移動制御による制御誤差の影響を少なくして
、安定した露光状態で露光することができる。
【００７０】
（５）上記実施形態１のホログラム露光装置１００およびこれを用いたホログラム露光
方法において、ホログラム記録面１３２ａと感光性材料膜１１２の表面１１２ａとの間隔
を感光性材料膜１１２に露光光の焦点が結ばれる所定の間隔Ｇ0に対してオフセットする
一定の距離ΔＧは、膜厚計測機構１６０によって得られる干渉波の情報から算出された膜
厚の値を用いる。したがって、露光光の焦点深度を実質的に膜厚の値の倍の範囲まで大き
くして安定した露光状態を得ることができる。
【００７１】
（実施形態２）
本実施形態は、本発明の一実施形態であるホログラム露光方法を用いて製造する半導体
装置としての薄膜素子を備えた電気光学装置の製造方法を例に説明する。
【００７２】
＜半導体装置の製造方法としての電気光学装置の製造方法＞
図１０は、電気光学装置の構成を示す概略回路図である。
【００７３】
図１０に示すように、電気光学装置２００は、薄膜素子としての４つの薄膜トランジス
タ２０１，２０２，２０３，２０４、キャパシタ２０５及び発光素子２０６を含んで構成
される画素回路２０７を基板上の画素領域２０８にマトリクス状に配置してなる回路基板
（アクティブマトリクス基板）と、画素回路２０７に駆動信号を供給するドライバ２０９
及びドライバ２１０を含んで構成されている。ドライバ２０９は、走査線Ｖｓｅｌおよび
発光制御線Ｖｇｐを介して各画素領域２０８に駆動信号を供給する。ドライバ２１０は、
データ線Ｉｄａｔａおよび電源線Ｖｄｄを介して各画素領域２０８に駆動信号を供給する
。走査線Ｖｓｅｌとデータ線Ｉｄａｔａとを制御することにより、各画素領域２０８に対
する電流プログラムが行われ、発光素子２０６による発光が制御可能になっている。画素
回路２０７を構成する各薄膜トランジスタ２０１，２０２，２０３，２０４及びドライバ
２０９，２１０を構成する薄膜素子としての各薄膜トランジスタが上記実施形態１のホロ
グラム露光方法を用いた半導体装置の製造方法を適用して形成される。なお、電気光学装
置の製造方法の一例として電気光学装置２００の製造方法について説明したが、これ以外
にも、液晶表示装置など各種の電気光学装置の製造方法についても同様にして適用するこ
とが可能である。
【００７４】
上記実施形態２の効果は、以下の通りである。
（１）上記実施形態２の電気光学装置２００の製造方法は、上記ホログラム露光方法を
用いて画素回路２０７を構成する各薄膜トランジスタ２０１，２０２，２０３，２０４及
びドライバ２０９，２１０を構成する薄膜素子としての各薄膜トランジスタを形成してい
る。したがって、回路基板サイズが大型化しても安定した露光状態が得られるホログラム
露光方法を用いているので、安定した薄膜素子形状が得られ高い品質を有する電気光学装
置２００を製造することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態に対しては、本発明の趣
旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態１および
上記実施形態２以外の変形例は、以下の通りである。
【００７６】
（変形例１）上記実施形態１のホログラム露光装置１００において、オフセットするΔ
Ｇの値は、膜厚計測機構１６０から得られる膜厚情報を基に算出して設定する方法に限定
されない。例えば、基板１１０に感光性材料膜１１２を形成する工程では、ねらいの膜厚
となるように形成する。よって、該ねらいの膜厚を用いてもよい。また、触針法など別の
測定方法で実際の膜厚を測定した結果に基づいて設定してもよい。
【００７７】
（変形例２）上記実施形態１のホログラム露光装置１００において、載置台としてのス
テージ１２２をホログラムマスク１３０に対して相対移動させる駆動機構は、ステージ駆
動部１２４に限定されない。例えば、ホログラムマスク１３０が装着されたプリズム１３
４を露光対象の基板１１０が載置されたステージ１２２に対して相対移動させるように駆
動機構を設けてもよい。これによれば、基板１１０のサイズが大型化しても、ステージ駆
動部１２４をＸ，Ｙ軸方向へ移動可能とする構成のみとして簡略化することができる。
【００７８】
（変形例３）上記実施形態１のホログラム露光方法において、第１の走査工程は、所定
の間隔Ｇ0に対してオフセットする値を＋ΔＧとすることに限定されない。第１の走査工
程と第２の走査工程のいずれか一方で＋ΔＧオフセットし、他方で−ΔＧオフセットすれ
ばよい。また、第１の走査工程と第２の走査工程を行う順序は、逆でもよい。さらに、点
Ｅ１から点Ｅ２に至る露光領域を走査する方法は、基板１１０の表面状態に対応して、予
め凹凸を有する領域が判明しているならば、当該領域において第１の走査工程と第２の走
査工程とを行い、他の凹凸を有しない領域では、ホログラム記録面１３２ａと感光性材料
膜１１２の表面１１２ａとの間隔を所定の間隔Ｇ0に設定して露光光を照射する第３の走
査工程を備えてもよい。これによれば、ステージ１２２のＺ軸方向への相対移動をより少
なくすることができる。
【００７９】
（変形例４）上記実施形態１のホログラム露光装置１００およびこれを用いたホログラ
ム露光方法において、基板１１０上に形成された感光性材料膜１１２に露光光の焦点を結
ぶ所定の間隔Ｇ0は、感光性材料膜１１２の表面１１２ａに焦点を結ぶ場合に限定されな
い。例えば、予め基板１１０の表面に薄膜素子を構成する半導体膜が形成され凹凸が生じ
ている場合、この凹凸に対応して厚めに感光性材料膜１１２を形成することがある。この
ような場合には、感光性材料膜１１２の内部に焦点を結ぶように所定の間隔Ｇ0を設定し
て露光したほうが露光光の焦点深度を考慮して安定した露光状態が得られる。よって、制
御部としてのＰＣ１５２の距離演算プログラムをどこに焦点を位置させるか基準を設定し
て設計すればよい。
【００８０】
（変形例５）上記実施形態１のホログラム露光方法を適用可能な製造方法は、電気光学
装置の製造方法に限定されず、種々のデバイスの製造に適用することができる。例えば、
ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric  RAM）、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＯＲ型ＲＡＭ、ＮＡＮＤ型
ＲＡＭ、浮遊ゲート型不揮発性メモリ、マグネティックＲＡＭ、などの各種メモリの製造
方法、また、マイクロ波を用いた非接触型の通信システムにおいて、微小な回路チップ（
ＩＣチップ）を搭載した安価なタグの製造方法にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ホログラム露光装置の構成を示す概略図。
【図２】ステージ駆動部の構成を示す概略図。
【図３】距離計測機構のメカニズムを示す概略図。
【図４】（ａ）および（ｂ）は測定ビームの集光状態を示す概略図。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、ホログラムマスクと露光対象の基板とのオフセット状態を示す概略図。
【図６】距離計測機構から発信される誤差信号を示すグラフ。
【図７】基板上の焦点位置を示すグラフ。
【図８】実施例１のホログラム露光方法を示す概略図。
【図９】実施例２のホログラム露光方法を示す概略図。
【図１０】電気光学装置の構成を示す概略回路図。
【図１１】従来の投影システム光学系の解像度（ｌｍ）及び焦点深度（ΔＺ）の概略を説明する図。
【符号の説明】
【００８２】
１００…ホログラム露光装置、１１０…基板、１１２…感光性材料膜、１１２ａ…感光
性材料膜の表面、１２２…載置台としてのステージ、１２４…駆動機構としてのステージ
駆動部、１３０…ホログラムマスク、１４０…露光光源、１４２…走査機構、１５０…距
離計測機構、１５２…制御部としての第１情報処理装置（ＰＣ）、１６０…膜厚計測機構
、１６２…制御部としての第２情報処理装置（ＰＣ）、２００…電気光学装置、Ｇ0…所
定の間隔、ΔＧ…一定の距離。
【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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