(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の感応性物質に感応性照射線を所定の照射量分布で照射し、該照射線に感応した感応性物質に物理化学処理を施すことにより回折面に相当する所定凹凸形状を得るための回折光学素子の製造条件を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定されることなく最適化する製造条件最適化システムにおいて、
回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理手段と、
前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成手段と、
前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成手段と、
前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成手段と、
前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断手段と、
前記照射量分布を更新する照射量分布更新手段とを備え、
前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断したとき、前記照射量分布更新手段に照射量分布を更新させ、更新させた照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成手段、前記予測断面形状生成手段、前記予測回折効率生成手段および比較判断手段における一連の処理を繰り返し、前記照射量分布を採用すると判断したとき、照射量分布、予測断面形状および予測回折効率の少なくとも１種を出力することを特徴とする回折光学素子の製造条件最適化システム。
【請求項２】
前記予測吸収量分布生成手段が、前記感応性物質層における照射線の散乱分布データに基づき前記感応性物質層内への実質的な到達照射量を得るように前記照射量分布を補正し、補正された該照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成することを特徴とする請求項１に記載の回折光学素子の製造条件最適化システム。
【請求項３】
前記予測断面形状生成手段が、感応性物質層に対する前記物理化学処理の処理特性データを基に、物理化学処理量を決定して、予測断面形状を生成することを特徴とする請求項１または２のいずれかの項に記載の回折光学素子の製造条件最適化システム。
【請求項４】
前記予測回折効率生成手段が、前記予測断面形状を基に、設定された複数の回折次数のそれぞれについての予測回折効率を生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の回折光学素子の製造条件最適化システム。
【請求項５】
前記照射量分布更新手段が、前記照射量分布に予め設定した変動を与えて、新たな照射量分布を生成し、前記照射量分布を更新することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の回折光学素子の製造条件最適化システム。
【請求項６】
基板の上面に感応性物質層を形成し、該感応性物質層に照射線を照射し、照射された前記感応性物質層に物理化学処理を施すことにより回折光学素子を製造する方法において、
回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理ステップと、
前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成ステップと、
前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成ステップと、
前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成ステップと、
前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断ステップと、
前記照射量分布を更新する照射量分布更新ステップとを備え、
前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断するとき、前記照射量分布更新ステップにおいて照射量分布を更新し、更新した照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成ステップ、前記予測断面形状生成ステップ、前記予測回折効率生成ステップおよび比較判断ステップにおける一連の処理を繰り返す回折光学素子の製造条件最適化方法により、回折光学素子の外形を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定することなく決定することを特徴とする回折光学素子の製造方法。
【請求項７】
基板上の感応性物質に感応性照射線を所定の照射量分布で照射し、該照射線に感応した感応性物質に物理化学処理を施すことにより回折面に相当する所定凹凸形状を得るための回折光学素子の製造条件を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定されることなく最適化する製造条件最適化システムにおいて、
回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理手段と、
前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成手段と、
前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成手段と、
前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成手段と、
前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断手段と、
前記照射量分布を更新する照射量分布更新手段とを備えたコンピュータシステムに、
前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断するとき、前記照射量分布更新手段に照射量分布を更新させ、更新させた照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成手段、前記予測断面形状生成手段、前記予測回折効率生成手段および比較判断手段における一連の処理を繰り返させ、前記照射量分布を採用すると判断したとき、照射量分布、予測断面形状および予測回折効率の少なくとも１種を出力する機能を実現させることを特徴とする回折光学素子の製造条件最適化プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波、放射線または荷電粒子線などの感応性照射線を感応性物質層に照射し、照射により反応した感応性物質層に物理化学処理を施すことによって製造される回折光学素子の製造条件最適化システム、最適化プログラムに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、上記の最適化システムによって得られる回折光学素子の製造条件に関する情報、および予測される断面形状に関する情報を基に、実際に回折光学素子を製造する回折光学素子の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
分光器などに用いられる回折格子などの回折光学素子では、入射光を所望の回折次数に属する回折光に、高い精度、高い回折効率で分光することが要求される。そのために、回折光学素子の構造は微細なものとなり、このような微細な構造を持つ光学素子を製造する方法としては、リソグラフィ工程が広く用いられている。
【０００４】
図１は、一般的なリソグラフィ工程による回折光学素子の一製造工程を概略的に説明するための回折光学素子の断面図である。図１（ａ）に示されているように、まず、回折光学素子を形成するための基板１０２の上面にレジストなどの感応性物質層１０１を設け、電磁波、放射線または荷電粒子線などの照射線を感応性物質層１０１の上方より照射して、感応性物質層１０１を反応させる。
【０００５】
図１（ａ）には、複数の照射位置Ｄ（１）、Ｄ（２）、…、Ｄ（ｋ）、…Ｄ（Ｎ）のそれぞれから照射された照射線のプロファイルが模式的に示されており、これらの複数のプロファイルを重ね合わせて構成される照射量分布１００も同時に示されている。なお、各プロファイルおよび照射量分布１００に関する横軸は、感応性物質層１０１における水平方向の位置を、縦軸は、その位置における照射線のエネルギー強度を概略的に示している。
【０００６】
次に、図１（ｂ）に示されているように、照射により反応した感応性物質層１０１を物理化学処理手段１０３に浸して物理化学処理を施す。ここでは、上記照射における照射量分布１００を反映して、感応性物質層１０１に生成された反応箇所が、黒塗りで示されており、物理化学処理手段１０３によりこれらの反応箇所を溶解して除去するための物理化学処理の様子が、複数の矢印により概略的に示されている。なお、物理化学処理手段とは、これらの反応箇所を選択的に除去できるものであればよく、現像液、有機溶剤などの液状のものだけでなく、ガス状、粒子状の物質やプラズマなどを利用することもできる。
【０００７】
このような処理により、図１（ｃ）に示されているように、微細な構造を有する回折光学素子を製造することができる。なお、感応性物質層１０１の反応箇所が、物理化学処理により除去されるとき、感応性物質層１０１の各位置における除去速度は、照射により反応した割合に応じて変化し、また照射線から吸収したエネルギーに依存する傾向がある。したがって、理論上望まれる回折光学素子の形状に近づけるためには、これらの点を考慮に入れて照射条件を決定する必要がある。
【０００８】
回折光学素子の製造条件最適化をより困難にするものに、照射線の散乱現象がある。照射線の散乱現象は、感応性物質層１０１および基板１０２において発生し、実際に感応性物質層１０１内に照射される照射量の分布と、散乱現象を考慮しない照射量分布１００との間に相違をもたらす。特に、照射線が粒子性の強いものであるときには、感応性物質層１０１および基板１０２の物質特性によって、非線形な散乱効果が現れることが知られている。
【０００９】
図２は、感応性物質層１０１および基板１０２において発生する照射線の散乱現象を示した説明図である。図２（ａ）は、感応性物質層１０１および基板１０２の内部で発生する照射線の散乱現象を模式的に示した概念図である。感応性物質層１０１では、近接効果と呼ばれる前方散乱と後方散乱とが発生する。前方散乱は、感応性物質層１０１内の原子または分子との衝突によって感応性物質層１０１内に拡散する散乱現象であり、後方散乱は、基板１０２まで浸透した照射線が、基板１０２内の原子または分子との衝突により再び感応性物質層１０１内に反射されて拡散する散乱現象である。
【００１０】
図２（ｂ）は、矩形型の照射量分布（照射線の幅：０．２μｍ）を形成する照射線を感応性物質層に照射したときの吸収量分布を示すシミュレーション結果である。図２（ｂ）に示されているように、元の照射量分布が矩形であっても上述した散乱現象により、感応性物質層内における照射線の吸収量分布は、表層部が狭く、深くなるにつれて広がっている。このことから、目標とする回折光学素子の断面形状を製造するには、上記散乱による吸収量分布の広がり（近接効果）を考慮して照射量の設定をする必要がある。
【００１１】
照射量分布を計算する従来の技術として、照射線として電子線を用いる場合の一例について説明する。
【００１２】
１９９５年に発行されたApplied Optics誌のVol.34、2534〜2539ぺ一ジに掲載されたW.Daschner他２名による論文「Fabrication of monolithic diffractive optical elements by the use of e-beam direct write on an analog resist and a single chemically assisted ion-beam-etching step」に記載された方法では、照射線に反応する感応性物質層に、高分子化合物レジストが用いられており、また、高分子化合物レジストに物理化学処理を施す物理化学処理手段には、現像液が用いられている。
【００１３】
この論文では、予め、目的とする回折効率を持つ回折光学素子の断面形状を、回折光学素子の使用波長に応じた電磁波のMaxwellの伝播理論により決定する。次に、照射量分布を構成するそれぞれの照射位置における電子線照射量Ｄを決定する。このとき、電子線散乱を示す点像関数ｆは、近接効果として前方散乱を示す項および後方散乱を示す項を含む数式１の形で示されている。
【００１４】
【数１】
0004164630.tif 000002
【００１５】
ここでαは前方散乱係数、βは後方散乱係数、ηは相互の散乱比を示している。なお、モンテカルロ法を用いた電子の散乱の計算により、上述した点像関数ｆを求めることもできる。
【００１６】
一方、高分子化合物レジスト層の照射線吸収量分布の一形態である吸収エネルギー分布Ｅは数式２で示される。
【００１７】
【数２】
0004164630.tif 000003
【００１８】
ここでＧは照射量分布の一形態である電子線の電流密度分布を示している。数式２による吸収エネルギー分布Ｅと、実験によって得られる高分子化合物レジスト層に対する現像液の特性との関係から、ある照射量分布に従って電子線を照射し、これを現像したときに予測される、高分子化合物レジスト層に形成された回折光学素子の断面形状を求めることができる。そして、求められた回折光学素子の断面形状と、目標とする回折光学素子の断面形状とを比較する。電子線における照射量分布を少しずつ変化させ、上記の操作を繰り返すことにより、目標とする回折光学素子の断面形状を得るための照射量分布を決定することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術では、前提として目標となる回折効率をもつ回折光学素子の断面形状が既に分かっていることが必要であり、まず目標となる断面形状が、照射量分布の決定に先だって決定される。
【００２０】
このため、目標となる断面形状そのものが、実現可能な照射量分布の制限から必ずしも製造可能とは言えない。目標となる断面形状が製造不可能な場合は、これを製造可能なものに変更する必要がある。通常、この変更によって得られた回折効率は、目標としていた回折効率に比べて低くなってしまう。さらに、得られた回折効率より目標に近い回折効率を有する回折光学素子が製造可能である場合も十分にあり、持てる製造能力を十分に発揮させることができないという課題があった。
【００２１】
本発明は、目標とする回折効率を初期条件として与えたときに、その回折効率が得られる回折光学素子の断面形状および製造条件を求めることのできる回折光学素子の製造条件最適化システム、最適化プログラムを提供することを目的としている。そして、これにより得られた製造条件を用いて回折光学素子を製造することができる回折光学素子の製造方法を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、下記の回折光学素子の製造条件最適化システム、最適化プログラムおよび製造方法にある。
【００２３】
本発明に係る回折光学素子の製造条件最適化システムは、基板上の感応性物質に感応性照射線を所定の照射量分布で照射し、該照射線に感応した感応性物質に物理化学処理を施すことにより回折面に相当する所定凹凸形状を得るための回折光学素子の製造条件を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定されることなく最適化する製造条件最適化システムにおいて、回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理手段と、前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成手段と、前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成手段と、前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成手段と、前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断手段と、前記照射量分布を更新する照射量分布更新手段とを備え、前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断したとき、前記照射量分布更新手段に照射量分布を更新させ、更新させた照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成手段、前記予測断面形状生成手段、前記予測回折効率生成手段および比較判断手段における一連の処理を繰り返し、前記照射量分布を採用すると判断したとき、照射量分布、予測断面形状および予測回折効率の少なくとも１種を出力することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る回折光学素子の製造条件最適化システムによれば、目標とする回折光学素子の回折効率を設定することにより、目標回折効率を有する回折光学素子を得るのに最適な製造条件を決定することができる。そのため、目標の回折光学素子の断面形状が既知である必要はなく、また、予めこのような従属的な目標値を指定する必要もなくなる。
【００２５】
また、使用する照射線や感応性物質、基板、物理化学処理手段などの製造条件を予め設定し、製造条件を決定することができるので、製造装置の持つ能力を十分に発揮させることができる。
【００２６】
ここで、前記予測吸収量分布生成手段が、前記感応性物質層における照射線の散乱分布データに基づき前記感応性物質層内への実質的な到達照射量を得るように前記照射量分布を補正し、補正された該照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成することが望ましい。
【００２７】
このように散乱現象による効果を一連の演算に盛り込むことで、製造条件がより精度よく反映された回折光学素子を設計することができる。
【００２８】
また、前記予測断面形状生成手段が、感応性物質層に対する前記物理化学処理の処理特性データを基に、物理化学処理量を決定して、予測断面形状を生成することが望ましい。
【００２９】
このように物理化学処理による効果を一連の演算に盛り込むことで、製造条件がより精度よく反映された回折光学素子を設計することができ、また、物理化学処理量を変化させることでより最適な製造条件を得ることができる。
【００３０】
また、前記予測回折効率生成手段が、前記予測断面形状を基に、設定された複数の回折次数のそれぞれについての予測回折効率を生成することが望ましい。
【００３１】
このように設定された複数の回折次数のそれぞれについての予測回折効率を生成することで、各回折次数間のバランスを目標値として設定することができ、必要な回折次数の回折効率を高め、不要な回折次数の回折効率を低く抑えることが可能となる。
【００３２】
また、前記照射量分布更新手段が、前記照射量分布に予め設定した変動を与えて、新たな照射量分布を生成し、前記照射量分布を更新することが望ましい。
【００３３】
このように照射量分布に予め設定した変動を与えることにより、最適化のために繰り返される処理ごとに新たな演算式や分布状態を設定する必要もなく、自然に多様な形態の回折光学素子の製造条件最適化を実現することができる。なお、予め設定した変動は、所定の関数やテーブルに従った変動や、ランダムな変動等を含む。
【００３４】
さらに、本発明に係る回折光学素子の製造方法は、基板の上面に感応性物質層を形成し、該感応性物質層に照射線を照射し、照射された前記感応性物質層に物理化学処理を施すことにより回折光学素子を製造する方法において、回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理ステップと、前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成ステップと、前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成ステップと、前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成ステップと、前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断ステップと、前記照射量分布を更新する照射量分布更新ステップとを備え、前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断するとき、前記照射量分布更新ステップにおいて照射量分布を更新し、更新した照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成ステップ、前記予測断面形状生成ステップ、前記予測回折効率生成ステップおよび比較判断ステップにおける一連の処理を繰り返す回折光学素子の製造条件最適化方法により、回折光学素子の外形を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定することなく決定することを特徴とする。
【００３５】
これにより、回折光学素子の製造条件最適化と製造とを一体化させることができ、製造条件に適合させた高性能な回折光学素子を設計し、その設計に基づく回折光学素子を製造することができる。
【００３６】
本発明に係る回折光学素子の製造条件最適化プログラムは、基板上の感応性物質に感応性照射線を所定の照射量分布で照射し、該照射線に感応した感応性物質に物理化学処理を施すことにより回折面に相当する所定凹凸形状を得るための回折光学素子の製造条件を、目標とする回折光学素子の断面形状を予め設定されることなく最適化する製造条件最適化システムにおいて、回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理手段と、前記照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成手段と、前記予測吸収量分布を基に、前記照射線の照射により反応した前記感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成手段と、前記予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成手段と、前記目標回折効率と前記予測回折効率とを比較して、前記照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断手段と、前記照射量分布を更新する照射量分布更新手段とを備えたコンピュータシステムに、前記判断の結果、前記照射量分布を採用しないと判断するとき、前記照射量分布更新手段に照射量分布を更新させ、更新させた照射量分布を基に、前記予測吸収量分布生成手段、前記予測断面形状生成手段、前記予測回折効率生成手段および比較判断手段における一連の処理を繰り返させ、前記照射量分布を採用すると判断したとき、照射量分布、予測断面形状および予測回折効率の少なくとも１種を出力する機能を実現させることを特徴とする。
【００３７】
このように最適化プログラムとすることで、上記のシステムが有する特性に加え、複製の容易性、設計変更の容易性などプログラムが享有する優れた特性を得ることができる。ここで、上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていることが望ましい。これにより、記録媒体が享有する優れた特性を得ることができる。例えば、プログラムを記述した記録媒体によって、任意のオペレーティングシステムで機能させることが可能である。
【００３８】
回折効率とは、回折光学素子に入射する光の強度に対する回折光の強度の比率で表されるものであり、入射光の波長に対して、各回折次数ごとに計算されることが望ましい。
【００３９】
目標回折効率とは、ユーザが、製造すべき回折光学素子に求める回折効率の目標値であり、入射光の波長に対して回折光の次数ごとに設定されていることが望ましい。一方、照射量分布とは、感応性物質層に照射される照射量の空間的な分布であり、２次元または３次元の広がりを持つ。初期値には、目標回折効率、シミュレーション上定められた照射量分布の初期値や、各手段での処理に必要な参照データが含まれる。
【００４０】
予測吸収量分布とは、上記初期照射量分布または照射量分布に基づく照射が感応性物質層になされたとき、感応性物質層において吸収されるエネルギーの分布、すなわち、感応性物質層内の各位置における照射線の吸収量を示す分布であり、２次元または３次元の広がりを持つ。
【００４１】
予測断面形状とは、物理化学処理が施されたときの感応性物質層の形状を示すデータである。これは、例えば、感応性物質層面内の各位置における、感応性物質層底面からの高さの分布で表現できる。
【００４２】
予測回折効率とは、予測断面形状で示される回折光学素子が有すると考えられる回折効率の予測値である。目標回折効率と同様に、入射光の波長に対して回折光の次数ごとに設定されていることが望ましい。
【００４３】
散乱分布とは、上述した散乱現象により、感応性物質層に照射線を照射したときの広がりを示す分布である。
【００４４】
反応量とは、照射により感応性物質層に生成された反応箇所において、反応箇所が物理化学処理により除去されるときの除去速度または除去量である。これは、物理化学処理の時間、物理化学処理に用いる手段の種類、濃度、強度等を変化させることにより、変化する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムの構成およびそのシステムにおける動作について、詳細に説明する。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムを示すブロック図である。このシステムには、入力部１、処理部２、記憶部３および出力部４が含まれており、処理部２が、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムの主要部に該当する。
【００４７】
入力部１は、処理部２にデータを入力するためのものであり、キーボードやポインティングデバイスなどの入力装置で実現される。
【００４８】
処理部２は、本システムの動作を制御し、数値計算と判定を実行するためのものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、これを含む電気回路で実現される。
【００４９】
記憶部３は、本システムを動作させるプログラムや、処理部２により生成されるデータを保存するためのものであり、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリなどの記憶装置で実現される。
【００５０】
出力部４は、本システムにより生成されるデータを出力するためのものであり、ＣＲＴや液晶などのディスプレイやプリンタなどの出力装置で実現される。
【００５１】
図３に示されているように、処理部２は、回折光学素子の目標回折効率、および製造時の照射線の照射量分布を含む初期値を設定する設定処理手段１１と、照射量分布から、基板に設けられた感応性物質層における予測吸収量分布を生成する予測吸収量分布生成手段１２と、予測吸収量分布を基に、照射線の照射により反応した感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する予測断面形状生成手段１３と、予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する予測回折効率生成手段１４と、目標回折効率と予測回折効率とを比較して、照射量分布を採用するか否かを判断する比較判断手段１５と、照射量分布を更新する照射量分布更新手段１６とを備える。
【００５２】
設定処理手段１１で設定される初期値には、目標回折効率、シミュレーション上定められた照射量分布の初期値や、各手段での演算や制御の処理に必要な参照データが含まれる。参照データには、照射線、感応性物質層、基板、物理化学処理手段の種類や特性、これらの系に対応する散乱分布データ、回折光学素子に使用する光の波長など、回折光学素子の製造条件最適化に必要な物理化学の処理特性データ、各手段における演算や制御のための数値情報などが必要に応じて含まれる。設定処理手段１１は、入力部１からこれらのデータを読み込み、これらのデータを記憶部３に保存するが、予め記憶部３に設定しておくこともできる。
【００５３】
予測吸収量分布生成手段１２は、設定処理手段１１で設定された照射量分布、あるいは照射量分布更新手段１６で更新された照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成し、これを記憶部３に保存する。このとき、上述した前方散乱や後方散乱などの散乱現象を反映させるため、予測吸収量分布生成手段１２が、感応性物質層における照射線の散乱分布データに基づき前記感応性物質層内への実質的な到達照射量を得るように照射量分布を補正し、補正された照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成するように設定しておくことが望ましい。
【００５４】
予測断面形状生成手段１３が予測断面形状を生成するとき、照射により反応した感応性物質層に対する物理化学処理手段の特性データを参照する。このとき、予測断面形状生成手段１３が、感応性物質層に施された物理化学処理の処理特性データを基に、物理化学処理の時間、物理化学処理に用いる物理化学処理手段の種類または濃度を変化させることにより、物理化学処理量を決定して、予測断面形状を生成することが望ましい。なお、物理化学処理手段の特性データは記憶部３から読み出され、生成された予測断面形状は記憶部３に保存される。
【００５５】
予測回折効率生成手段１４は、回折光学素子に使用される光の波長ごとに、電磁波のMaxwellの伝播理論に基づく演算によって、予測断面形状に対応する予測回折効率を生成する。この演算に必要な値は記憶部３から読み出され、その結果は記憶部３に保存される。なお、予測回折効率生成手段１４が、予測断面形状を基に、設定された複数の回折次数のそれぞれについての予測回折効率を生成することが望ましい。さらに、予測断面形状生成手段１３が、物理化学処理量を変化させる場合、物理化学処理量を変化させるごとに予測回折効率を生成することが望ましい。
【００５６】
比較判断手段１５は、設定処理手段１１により設定された目標回折効率、および予測回折効率生成手段１４により生成された予測回折効率を記憶部３から読み出して、両者を比較する。この結果、照射量分布を採用すると判断したとき、照射量分布、予測断面形状および予測回折効率の少なくとも１種を出力する。
【００５７】
照射量分布更新手段１６は、比較判断手段１５での判断の結果、予測回折効率生成手段１４により生成された予測回折効率が目標回折効率に満たなかった場合、照射量分布を更新して、上記の処理を繰り返す。なお、照射量分布更新手段１６が、照射量分布を構成する複数の照射位置における照射量のそれぞれに予め設定した変動を与えて、新たな照射量分布を生成し、照射量分布を更新することが望ましい。
【００５８】
上記のような処理を繰り返すことより、目標回折効率に至るまで最適な照射量分布を探索することができ、この過程で生成される予測断面形状は実現可能な照射量分布の条件が満たされた製造可能なものとなる。したがって、製造装置が持つ能力を十分に発揮させることができ、高い回折効率を有する回折光学素子を実現することができる。
【００５９】
図４は、図３に示した本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムにおける動作を示すフローチャートである。
【００６０】
本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムは、まず、設定処理ステップＳ１において、目標回折効率および照射量分布を含む初期値を設定する。初期値は、具体的には、設定された回折次数ｊとそれに対する目標回折効率ηjDや、製造される回折光学素子に使用される光の波長、照射量分布を構成する複数の照射位置における各照射量Ｄの初期値などである。電子線などの照射線を用いる場合、散乱分布ｆ等の初期条件もこれに含まれることが望ましい。設定処理手段１１は、入力部１からこれらのデータを読み込み、これらのデータを記憶部３に保存するが、予め記憶部３に格納されていてもよい。
【００６１】
次に、予測吸収量分布生成ステップＳ２に進行して、照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成する。このとき、予測吸収量分布生成手段１２が、感応性物質層における照射線の散乱分布データに基づき前記感応性物質層内への実質的な到達照射量を得るように照射量分布を補正し、補正された照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成することが望ましい。詳細には、予測吸収量分布生成手段１２は、記憶部３から散乱分布ｆや、照射量分布として照射ビームの強度をガウシアン分布や矩形分布などのプロファイルで表現した、照射ビーム電流密度分布Ｇを読み出す。そして、下記の数式３に示す積分を実行して照射線に反応する高分子化合物レジストなどの感応性物質層の予測吸収量分布Ｅを計算し、これを記憶部３に保存する。
【００６２】
【数３】
0004164630.tif 000004
【００６３】
数式３においてｘは感応性物質層の水平方向座標を、ｚは感応性物質層の厚さ方向座標を示す．またＮは周期的または非周期的領域において、照射量分布を構成するための感応性物質層の水平方向における照射量Ｄを照射する照射位置の総数を示す。例えば、領域１００μｍ内に広がり幅２μｍをもつ照射を連続的に行うとき、総数Ｎは５０であるとしてよい。
【００６４】
次に、予測断面形状生成ステップＳ３に進行して、予測吸収量分布を基に、照射により反応した感応性物質層に物理化学処理が施されたときの予測断面形状を生成する。このとき、予測断面形状生成手段１３が、感応性物質層に施された物理化学処理の処理特性データを基に、物理化学処理量を決定して、予測断面形状を生成することが望ましい。物理化学処理の処理特性データとは、例えば物理化学処理が現像で、物理化学処理手段が現像液であるとき、高分子化合物レジストの反応度に対する現像速度などである。予測断面形状生成手段１３は、予測吸収量分布や、物理化学処理の処理特性データを記憶部３から読み出す。このようにして、物理化学変化後の感応性物質層に形成される回折光学素子の断面形状を計算し、予測断面形状を生成すると、これを記憶部３に保存する。
【００６５】
次に、予測回折効率生成ステップＳ４に進行して、予測断面形状を基に、予測回折効率を生成する。このとき、予測回折効率生成手段１４が、予測断面形状を基に、設定された複数の回折次数のそれぞれについての予測回折効率を生成することが望ましい。予測回折効率生成手段１４は、記憶部３から予測断面形状を読み出し、製造する回折光学素子に使用する光の波長に応じて電磁波のMaxwellの伝播理論により、発生する複数の回折次数ｊに対する予測回折効率ηjを計算し、これを記憶部３に保存する。
【００６６】
次に、比較判断ステップＳ５に進行して、目標回折効率と予測回折効率とを比較して、現在の照射量分布を採用するか否かを判断する。このとき、比較判断手段１５は、計算された予測回折効率ηjが目標となる範囲内にあるか否かを判断し、照射量分布の修正が必要か否かを決定する。
【００６７】
この判断の結果、現在の照射量分布を採用しないと判断するとき、前記照射量分布更新ステップＳ６に進行して、現在の照射量分布を更新する。このとき、照射量分布更新手段１６が、前記照射量分布を構成する複数の照射位置における照射量のそれぞれに予め設定した変動を与えて、新たな照射量分布を生成し、前記照射量分布を更新することが望ましい。照射量分布を更新すると、予測吸収量分布生成ステップＳ２に戻り、新たな照射量分布を基に、ステップＳ４において計算される予測回折効率ηjの結果が目標となる範囲内に収まるまで、上記一連の処理を繰り返す。
【００６８】
一方、上記判断の結果、現在の照射量分布を採用すると判断するとき、終了ステップＳ７に進行して、比較判断手段１５は、照射量分布や予測吸収量分布、予測断面形状、予測回折効率などの結果を記憶部３または出力部４に出力する。
【００６９】
図５は、図４に示した比較判断ステップＳ５、照射量分布更新ステップＳ６および終了ステップＳ７において、比較判断手段１５が行う動作を詳細に示すフローチャートである。図５において、ステップＳ５１〜Ｓ５６が図４における比較判断ステップＳ５、出力ステップＳ５７が図４における終了ステップＳ７、修正ステップＳ５８が図４における照射量分布更新ステップＳ６にそれぞれ対応している。
【００７０】
まず、ステップＳ５１において、判断すべき回折次数についての初期設定を行い、ステップＳ５２に進行する。そして、ステップＳ５２において、比較判断手段１５は、予測回折効率生成ステップＳ４において予測回折効率生成手段１４が生成した、理論上発生する複数の回折次数ｊに対する予測回折効率ηjと、記憶部３に保存されている、設定処理ステップＳ１において設定処理手段１１が設定した回折次数ｊに対する目標回折効率ηjDとを読み出し、数式４で与えられる評価関数ξを計算する。
【００７１】
【数４】
0004164630.tif 000005
【００７２】
ここでＷjは回折次数ｊにおけるウエイトを示している。設定された回折次数ｊのうち、目的とする回折次数に対する予測回折効率ηjと目標回折効率ηjDとの差が上記判断で強く影響するように、設定された回折次数ｊに対するウエイトＷjに重みを示す値が設定されていることが望ましいが、回折次数によらず同一の値が設定されていてもよい。
【００７３】
評価関数ξを計算すると、ステップＳ５３に進行して、判断すべきすべての回折次数について評価関数ξの計算を終了したか否かを判断する。他に判断すべき回折次数があり、計算を終了していないと判断するとステップＳ５１に戻る。このようにして、判断すべきすべての回折次数ｊを考慮した評価関数ξを計算する。
【００７４】
ここで、数式４におけるウエイトＷjの設定については、少なくとも発生する最大回折次数までのすべての回折次数において、目的とする回折次数ｋ以外の回折次数ｍに対する目標回折効率ηmDと予測回折効率ηmとの差のウエイトＷmには、０以外の値を指定するのが望ましい。なお、最大回折次数とは、基板面に垂直な方向を０°としたとき、少なくとも回折角が９０°に最も近い回折次数を意味する。これにより、目的外の回折次数ｍに対する回折効率ηmの影響を考慮しながら、目的とする回折次数ｋについての照射量Ｄの修正に関する正確な判定が実行される。
【００７５】
一方、出現するすべての回折次数ｊのうち、無視されるべきでない回折次数に対する評価関数ξの計算が実行されると、ステップＳ５３において評価関数ξの計算を終了したと判断して、ステップＳ５４に進行する。ステップＳ５４において、比較判断手段１５は、目標回折効率に最も近い回折効率が得られる評価関数の値、つまり最も小さい評価関数の値ξminを用いて数式５が成立するか否かを判断する。
【００７６】
｜ξ−ξmin｜＜Δξ          …  数式５
ここで△ξは初期設定として与えられる任意の微小な数である。
【００７７】
ステップＳ５４において、数式５が成立すると判断すると、出力ステップＳ５７に進行して、照射量分布更新手段１６が更新した電子線などの照射量Ｄとして得られている照射量分布、予測吸収量分布生成手段１２が生成した予測吸収量分布、予測断面形状生成手段１３により感応性物質層に形成された回折光学素子の予測断面形状、および予測回折効率生成手段１４が生成した予測回折効率ηjなどの結果を記憶部３または出力部４に出力する。そして、これらの結果を出力して回折光学素子の製造条件最適化処理を終了する。一方、ステップＳ５４において、数式５が成立しないと判断すると、ステップＳ５５に進行して、照射量分布更新手段１６は、数式６が成立するか否かを判断する。
【００７８】
ξ≦ξmin                    …  数式６
ステップＳ５５において数式６が成立すると判断すると、予測回折効率ηjは目標回折効率ηjDに最も近い回折効率であると判定し、ステップＳ５６に進行して数式７および数式８に示すように評価関数の最小値ξminを現時点における評価関数ξに更新し、また現時点における照射量分布を構成する電子線などの照射量Ｄmin（ｋ）を、評価関数の最小値ξminを与えるときの照射量分布を構成する照射量Ｄ（ｋ）に更新して、修正ステップＳ５８に進行する。
【００７９】
ξmin＝ξ                              …  数式７
Ｄmin（ｋ）＝Ｄ（ｋ）、（ｋ＝１，…，Ｎ）…  数式８
一方、ステップＳ５５において数式６が成立しないと判断すると、上記数式７および数式８による更新を行うことなく修正ステップＳ５８に進行する。修正ステップＳ５８において、照射量分布更新手段１６（図３）は、更新された照射量Ｄminを用いて、照射量Ｄの修正を行う。
【００８０】
図６は、図４に示した照射量分布更新ステップＳ６において照射量分布更新手段１６が行う動作を詳細に示すフローチャートである。ここでは、電子線などの照射量分布を構成するそれぞれの地点における照射量Ｄの総数Ｎを使って、Ｎ個の照射量Ｄのすべてについて値の修正を行う。これにより高分子化合物レジスト層などの感応性物質層に形成される回折光学素子の断面形状の変化に、より高い自由度を持たせることができる。
【００８１】
照射量分布更新手段１６は、まず、ステップＳ６１において、評価関数の最小値ξminを与えるときの照射量分布を構成する照射量Ｄmin（ｋ）（ｋ＝１，…，Ｎ）を読み出すと、ステップＳ６２に進行して、Ｎ個の照射量Ｄのすべてについて値の修正を行う準備として循環処理用変数ｋを定め、ステップＳ６３に進行する。
【００８２】
ステップＳ６３において、照射量分布更新手段１６は、照射量Ｄの修正のために数式９で表現される２種類の任意数Ｒ、Ｓを設定する。
【００８３】
∀Ｒ∈［０、１］、  ∀Ｓ∈［０、１］  …  数式９
ここで２つの任意数ＲおよびＳは、互いに影響を及ばさない独立した関係にある実数である。そして、ステップＳ６４に進行して２つの任意数のうち、任意数Ｒに対して、数式１０が成立するか否かを判断する。
【００８４】
Ｒ＞０．５                        …  数式１０
ステップＳ６４において、数式１０が成立すると判断すると、ステップＳ６５に進行して、照射量分布を構成する総数Ｎ個の照射量のうち、ｋ番目の照射量Ｄ（ｋ）の修正を、もう一方の任意数Ｓを用いた下記の数式１１によって行い、ステップＳ６７に進行する。
【００８５】
Ｄ（ｋ）＝Ｄmin（ｋ）＋ＳΔＤ    …  数式１１
ここで△Ｄは、照射量の変化量の最大値であり、上記の初期値に含まれて記憶部３に保存されていることが望ましい。このとき照射量は、現在の値よりも高い値に修正される。
【００８６】
一方、ステップＳ６４において、数式１０が成立しないと判断すると、ステップＳ６６に進行して、照射量分布を構成する総数Ｎ個の照射量のうち、ｋ番目の照射量Ｄ（ｋ）の修正を、もう一方の任意数Ｓを用いた下記の数式１２によって行い、ステップＳ６７に進行する。
【００８７】
Ｄ（ｋ）＝Ｄmin（ｋ）−ＳΔＤ    …  数式１２
Ｄは上記の数式１１の場合と同様であるが、このとき照射量は、現在の値よりも低い値に修正される。
【００８８】
ステップＳ６７において、照射量分布更新手段１６は、Ｎ個の照射量Ｄのすべてについて値の修正が終了したか、すなわちｋがＮに至ったか否かを判断する。このとき、修正が終了したと判断すると、ステップＳ６８に進行して照射量Ｄ（ｋ）の更新を終了する。一方、ステップＳ６７において、修正が終了していないと判断すると、ステップＳ６２に戻って、ｋを一つ進めて次の照射量Ｄ（ｋ）についての修正を開始する。
【００８９】
以上の処理を繰り返すにより、照射量分布を構成する総数Ｎ個の照射量Ｄを互いに独立して修正することができ、この処理により、高分子化合物レジスト層などの感応性物質層に形成される回折光学素子において、その予測断面形状を高い自由度で変化させることができる。
【００９０】
照射量分布更新手段１６は、上記の処理を、照射量分布を構成する総数Ｎ個の照射量に対して行って、照射量分布に予め設定した変動を与えて、新たな照射量分布を生成し、照射量分布を更新する。そして、予測吸収量分布生成手段１２が、更新された照射量分布から感応性物質層における予測吸収量分布を生成し、この予測吸収量分布を基に、予測断面形状生成手段１３、予測回折効率生成手段１４および比較判断手段１５における一連の処理を繰り返す。
【００９１】
上記一連の処理によって、初期値として、製造すべき回折光学素子に求める目標回折効率ηjDを与えることにより、製造装置に適合させた製造条件によって得られる高性能な回折光学素子を設計することができる。すなわち、高分子化合物レジスト層などの感応性物質層上に形成される回折光学素子の予測断面形状や、それを製造するための電子線などの照射量分布の算出が可能となる。
【００９２】
本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造方法は、以上のような一連の処理を繰り返す最適化方法により得られた最適化された製造条件の下に行われる。これにより、回折光学素子の製造条件の最適化と製造とを一体化させることができ、製造条件に適合させた高性能な回折光学素子を設計し、その設計に基づく回折光学素子を製造することができる。
【００９３】
なお、回折光学素子を製造するとき、レジストなどの感応性物質層に形成されたそのものを回折光学素子として得ることができるが、量産を前提とする場合は通常、レジスト現像後に、下記のような型を製造する後工程が置かれる。
【００９４】
例えば、電鋳により金型材質に転写する方法が挙げられる。これは、まず、レジスト現像後の光学素子の断面形状を電鋳により金型材質（ニッケルなど）に転写し、転写した金型材質を金型として回折光学素子を製造する方法である。
【００９５】
この場合、予測吸収量分布生成ステップと予測断面形状生成ステップの計算では、基板を金属（シリコンなど、必ずしも金型材質でなくても良い）に設定し、回折効率の計算部では、基板を光学素子材料（ガラスやプラスチックなど）に設定して、照射量分布を計算することができる。
【００９６】
他の方法として、エッチング工程を用いて成形型そのものを製作する方法が挙げられる。これは、レジスト現像後に、エッチング装置などを用いてプラズマを発生させて、レジストなどの感応性物質層や基板の化学組成に物理化学処理を与えることにより、感応性物質層や基板を削っていく方法である。これにより、感応性物質層に形成された断面形状をレジスト下部の基板に転写させることができ、転写した基板を成形型として、回折光学素子を製作することができる。
【００９７】
この場合、予測吸収量分布生成ステップと予測断面形状生成ステップの計算では、基板を型の材質に設定するが、予測断面形状生成ステップでの予測断面形状は型のものであるため、回折効率生成ステップの計算では、断面形状を上下反転させてから光学素子材料に設定して計算するとよい。
【００９８】
他の方法として、エッチング工程を用いて回折光学素子そのものを製作する方法が挙げられる。これは、レジスト現像後に、エッチング装置などを用いてプラズマを発生させて、レジストなどの感応性物質層や基板の化学組成に物理化学処理を与えることにより、感応性物質層や基板を削っていく方法である。これにより、感応性物質層に形成された断面形状をレジスト下部の基板に転写させることができ、転写した基板をそのまま回折光学素子として使用することができる、少量生産向きの方法である。
【００９９】
この場合、予測吸収量分布生成ステップ、予測断面形状生成ステップおよび予測回折効率生成ステップの計算において、基板を回折光学素子の材料に設定するとよい。
【０１００】
これらの方法を適用するとき、エッチング、電鋳などの転写性、転写率を求める必要があるが、これにはレジスト特性から、実験で求められた比率を適用するとよい。なお、電鋳ではレジスト形状に対する金型形状の転写比率は、ほぼ１００％であり、電鋳に関しての計算を行わなくても、ほとんど問題はない。
【０１０１】
また、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化プログラムは、コンピュータシステムに、上述したシステムが有する機能を実現させるためのプログラムであり、このプログラムはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていることが望ましい。
【０１０２】
以上、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムと、その動作について詳細に説明したが、以下、実施例として、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムによって設計された回折光学素子について説明する。
【０１０３】
図７は、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムに具体的な初期値を設定して、設計された回折光学素子に関する計算結果を示すグラフである。
【０１０４】
この実施例では、電子線リソグラフィープロセスによる製造、すなわち照射線として電子線を想定し、感応性物質層には、電子線に反応する高分子化合物レジスト層として、材質がポリメタクリル酸メチルであるレジスト層を想定している。また、基板にはガラス（ＳｉＯ2）を想定し、物理化学処理手段には現像液を想定している。
【０１０５】
このとき、照射線から吸収したエネルギー値に応じて、レジスト層の反応箇所は、現像液により除去されて現像される。その結果、レジスト層上に電子線の照射量分布を反映した回折光学素子の断面形状が得られる。
【０１０６】
また、この実施例において、回折光学素子の光学的条件として、製造すべき回折光学素子に求める目標回折効率は、回折光学素子に使用する光の波長が６５０ｎｍとしたとき、回折光が１次光と３次光をそれぞれ入射光の強度に対して互いに５０％ずつになるように設定する。そして、素子の大きさは５００μｍで、１周期が１０μｍの周期的な構造を有すると設定する。
【０１０７】
さらに、製造条件として、各照射位置における電子線の照射量Ｄの幅が、それぞれ０．５μｍ、照射量分布を構成する各照射量Ｄを与える照射位置の総数Ｎが、１０００となるように設定する。
【０１０８】
図７（ａ）は、従来の技術により目標回折効率を実現するために計算された回折光学素子の断面形状である。図に示されているように、従来の技術を用いて回折光学素子の製造条件最適化を行った場合、計算される回折光学素子の断面形状には急峻な形状が現れる。この場合、急峻部分を含めて、計算された断面形状を再現するように電子線の照射量分布を決定する必要があるが、電子線照射量の広がりが０．５μｍであるため、より微小な構造である急峻形状を正確に表現することができず、急峻形状の代わりに、実現できる最も微細な構造を適用することとなる。そのため、回折光学素子の断面形状は近似的なものとなり、得られる回折効率は目標値に比べて低下する。
【０１０９】
図７（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムにより生成された、ポリメタクリル酸メチルのレジスト層に形成される回折光学素子の予測断面形状である。この製造条件最適化システムにおいては、予測吸収量分布生成手段１２および予測断面形状生成手段１３により、設定された製造条件の範囲内に計算を制限する。そのため、生成された予測断面形状は、図７（ａ）に示されているような、従来の技術によって計算された断面形状に比べ、急峻形状を生じない製造可能なものとなる。
【０１１０】
図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示した回折光学素子の断面形状を製造するための電子線の照射量分布についての計算結果である。本発明に係る回折光学素子の製造条件最適化システムによれば、このような照射線の製造条件を自動的に生成することができ、この照射量分布を電子線の照射制御装置に適用することにより回折光学素子を製造することができる。
【０１１１】
図７（ｄ）は、図７（ｂ）の回折光学素子の断面形状における予測回折効率を示した計算結果である。１次および３次の回折効率は、４０％前後であり、他の回折効率に比べて著しく高い。ただし、１次回折光および３次回折光は、入射光の強度に対して５０％には至っておらず、これは、他の回折次数による回折光の出現により、１次回折光および３次回折光は全体的に低下するためであり、このことは製造可能な断面形状の限界であると考えられる。しかし、１次回折光および３次回折光における相互の回折効率の均一性は保たれており、光学特性は要求に合致した結果であるといえる。
【０１１２】
上記の実施例では、照射線が電子線、感応性物質層が高分子化合物レジスト層、物理化学処理手段が現像液である場合を例示したが、このことは、システムの動作機構を明確に説明するためであり、システムの適用範囲を狭めるものではない。本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムは、電子線だけでなく、電磁波や、放射線、イオンビームなどの照射線が適用可能である。これらを採用すると、感応性物質層や物理化学処理手段なども最適なものに変更する必要があり、それによって散乱分布ｆなども変化するが、処理部２での動作や基本的な演算方法は同様である。そのため、上記のような電子線のみに制限されることなく、その他の照射線も適用可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明に係る回折光学素子の製造条件最適化システムによれば、目標とする回折光学素子の目標回折効率から、目標回折効率を実現するための回折光学素子の予測断面形状や、その予測回折効率、製造条件である照射量分布などを得ることができる。そのため、目標の回折光学素子の断面形状が既知である必要はなく、また、予めこのような従属的な目標値を指定する必要もなくなる。
【０１１４】
また、使用する照射線や感応性物質層、基板、物理化学処理手段などの製造条件を前提とした最適化または製造となるので、求められた形状は、十分に製造可能な範囲のものとなる。そして、この製造条件に最適なものとして、回折光学素子の断面形状および照射量分布を計算することができるので、製造条件に適合させた高性能な回折光学素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般的なリソグラフィ工程による回折光学素子の一製造工程を概略的に示した回折光学素子の断面図である。
【図２】  感応性物質層および基板において発生する照射線の散乱現象を示した説明図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムを示すブロック図である。
【図４】  図３に示した本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】  図４に示した比較判断ステップ、照射量分布更新ステップおよび終了ステップにおいて比較判断手段が行う動作を詳細に示すフローチャートである。
【図６】  図４に示した照射量分布更新ステップにおいて照射量分布更新手段が行う動作を詳細に示すフローチャートである。
【図７】  本発明の実施の形態に係る回折光学素子の製造条件最適化システムに具体的な初期値を設定して、設計された回折光学素子に関する計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  入力部
２  処理部
３  記憶部
４  出力部
１１  設定処理手段
１２  予測吸収量分布生成手段
１３  予測断面形状生成手段
１４  予測回折効率生成手段
１５  比較判断手段
１６  照射量分布更新手段
１００  照射量分布
１０１  感応性物質層
１０２  基板
１０３  物理化学処理手段
【図１】
0004164630.tif 000006
【図２】
0004164630.tif 000007
【図３】
0004164630.tif 000008
【図４】
0004164630.tif 000009
【図５】
0004164630.tif 000010
【図６】
0004164630.tif 000011
【図７】
0004164630.tif 000012