(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小開口部を備えてなる近接場光ヘッドを用い、前記微小開口の一方の側に光源より光りを照射し、他方の側にエバネッセント光を滲み出させて被加工物の被加工面に配されたレジストを露光する近接場光リソグラフィー方法であって、
弾性変形可能な複数のカンチレバー及び前記複数のカンチレバーの自由端にそれぞれ設けられた微小開口部を備えた微小開口カンチレバーユニットと、前記微小開口部に対応して複数の光源を備えた光源ユニットと、を積層配置してなる近接場光ヘッドを用意する工程と、
前記レジストの表面が前記複数のカンチレバーに設けられた全ての微小開口部に接触するように前記近接場光ヘッドと前記レジストとの位置合わせを行う工程と、
前記近接場光ヘッドの前記微小開口部と前記レジストの表面とが接触した状態で前記レジストの表面を該表面面内方向に相対的に移動させる２次元走査を行う工程と、
メモリーに蓄積された露光パターンデータに基づき、前記２次元走査に同期させて前記光源からの光照射／非照射を制御する露光タイミング制御を行う工程と、
を有することを特徴とする近接場光リソグラフィー方法。
【請求項２】
前記微小開口に対して前記レジストの表面を該レジスト表面面内方向に相対的に２次元ステップ移動させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の近接場光リソグラフィー方法。
【請求項３】
前記２次元ステップ移動工程が、さらに前記レジストの表面において隣接するステップ移動前後の露光領域同士が重なり合い、かつ露光パターン同士がつながるようにステップ移動するものであることを特徴とする請求項２に記載の近接場光リソグラフィー方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はナノメートルサイズの微細加工装置及び方法に関し、特に、微小開口を備えてなる近接場光ヘッドを用い、被加工面である被露光面を露光して微細加工を行う近接場光リソグラフィー方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・大集積化の進展とともに、光リソグラフィーのさらなる微細化は必要不可欠のものとなっている。
一般に光リソグラフィー装置における微細加工限界は、用いる光の波長程度である。このため、光リソグラフィー装置に用いる光の短波長化が進み、現在は近紫外線レーザーが用いられ、０．１μｍ程度の微細加工が可能となっている。
このように微細化が進む光リソグラフィーであるが、０．１μｍ以下の微細加工を行うためには、レーザーのさらなる短波長化、その波長域でのレンズ開発等解決しなければならない課題も多い。
【０００３】
一方、光による０．１μｍ以下の微細加工を可能にする手段として、近接場光学顕微鏡（以下ＳＮＯＭと略す）の構成を用いた微細加工装置が提案されている（Ｂｅｔｚｉｇ  他、Ｓｃｉｅｎｃｅ２５７（１９９２）１８９。
例えばエッチング等で尖鋭化した光ファイバープローブの先端に１００ｎｍ以下の微小開口を形成し、他端からレーザー光を導入する。この微小開口から滲み出るエバネッセント光を用いてレジストに対し、光波長限界を越える局所的な露光を行う装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのＳＮＯＭ構成のリソグラフィー装置では、１本の加工プローブで一筆書きのように微細加工を行っていく構成であるため、スループットの向上を図る上で問題を有していた。
また、加工プローブに光を導入するためのアライメントに手間がかかるという問題点を有していた。
さらに、アライメント調整機構など装置構成が大掛かりになってしまい、装置の剛性が低下し、床振動や音響振動等の外来ノイズの影響を受けやすく、加工精度が低下する点等に問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来のものにおける課題を解決し、高いスループットで１００ｎｍ以下の微細加工を行うことができ、加工プローブに光を導入するためのアライメントが不必要で、床振動や音響振動等の外来ノイズの影響を受けにくく、加工精度の向上を図ることのできる近接場光リソグラフィー方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、近接場光リソグラフィー方法を、つぎのように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の近接場光リソグラフィー方法は、微小開口部を備えてなる近接場光ヘッドを用い、前記微小開口の一方の側に光源より光りを照射し、他方の側にエバネッセント光を滲み出させて被加工物の被加工面に配されたレジストを露光する近接場光リソグラフィー方法であって、
弾性変形可能な複数のカンチレバー及び前記複数のカンチレバーの自由端にそれぞれ設けられた微小開口部を備えた微小開口カンチレバーユニットと、前記微小開口部に対応して複数の光源を備えた光源ユニットと、を積層配置してなる近接場光ヘッドを用意する工程と、
前記レジストの表面が前記複数のカンチレバーに設けられた全ての微小開口部に接触するように前記近接場光ヘッドと前記レジストとの位置合わせを行う工程と、
前記近接場光ヘッドの前記微小開口部と前記レジストの表面とが接触した状態で前記レジストの表面を該表面面内方向に相対的に移動させる２次元走査を行う工程と、
メモリーに蓄積された露光パターンデータに基づき、前記２次元走査に同期させて前記光源からの光照射／非照射を制御する露光タイミング制御を行う工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明の近接場光リソグラフィー方法は、前記微小開口に対して前記レジストの表面を該レジスト表面面内方向に相対的に２次元ステップ移動させる工程を有することを特徴としている。
また、本発明の近接場光リソグラフィー方法は、前記２次元ステップ移動工程が、さらに前記レジストの表面において隣接するステップ移動前後の露光領域同士が重なり合い、かつ露光パターン同士がつながるようにステップ移動するものであることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、近接場光リソグラフィー方法を上記のように構成したことにより、高いスループットで１００ｎｍ以下の微細加工を行うことが可能となる。また、これにより加工プローブに光を導入するためのアライメントが不必要で、床振動や音響振動等の外来ノイズの影響を受けにくく、加工精度の向上を図ることが可能となる。以下に、本発明の実施例について説明する。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるフォトリソグラフィー装置の一例を示す図である。
同図において、近接場光ヘッド１０１が被加工物である基板１０２上のレジスト１０３に対向するように配置されている。
近接場光ヘッド１０１は、複数のマイクロ光ヘッド１１８から成り立っている。個々のマイクロ光ヘッド１１８において、光源である面発光レーザー１０４からのレーザー光１０７が撓み方向に弾性変形が可能なカンチレバー１０５の自由端に取り付けられた微小開口１０６に対して裏側（図１では上方）から照射されている。微小開口１０６の開口径は１００ｎｍ以下である。微小開口１０６の先端は、基板１０２上レジスト１０３面に対して接触するように配置されている。
このとき、微小開口１０６の先端と基板１０２上レジスト１０３面との間に働く原子間力・分子間力・ファンデルワールス力・表面張力等により、カンチレバー１０５が弾性変形し、両者の間に働く力はほぼ一定に保たれている。このため、位置合わせ上の誤差によって近接場光ヘッド１０１全体が基板１０２上レジスト１０３面に対して近づく場合、強い斥力が加わることがなく、レジスト１０３や微小開口１０６先端を破壊することがない。逆に、遠ざかる場合も微小開口１０６先端がレジスト１０３面から離れてしまうことがない。
【００１０】
微小開口１０６からはエバネッセント光１０９と呼ばれる光が滲み出しており、これを用いてレジスト１０３に露光を行う。以下、図２を用いてエバネッセント光の滲み出しについて説明する。
微小開口２０１の開口径がレーザー光２０２の光波長より小さい場合、レーザー光２０２は微小開口２０１を通り抜けることができない。しかしながら、微小開口２０１の近傍にはエバネッセント光２０３と呼ばれる非伝搬光が局在している。エバネッセント光２０３が滲み出している領域は、縦方向には微小開口２０１の先端から１００ｎｍ以下の距離、横方向にはほぼ微小開口２０１の開口径程度の距離にある領域である。
エバネッセント光２０３が滲み出している微小開口２０１に対して１００ｎｍ以下の距離まで基板２０４上のレジスト２０５面を近接させると、エバネッセント光２０３がレジスト２０５面によって散乱され、散乱光２０６となってレジスト中に伝搬する。この散乱光によってレジスト２０５の微小領域を露光することができる。このときの露光サイズは光波長の制限を受けず、微小開口２０１の開口径とほぼ同じ程度となる。
上述のように微小開口２０１から滲み出るエバネッセント光２０３を用いて露光を行うことにより、光を用いて光波長サイズより小さい１００ｎｍ以下のフォトリソグラフィーが可能となる。
図１において、面発光レーザー１０４と微小開口１０６の間にレンズ１０８を設けることにより、レーザー光１０７を集光し、効率良く微小開口１０６近傍に照射することができる。これにより、微小開口１０６裏側で散乱光や熱になって無駄になる光を減らすことができ、微小開口１０６を構成する部材の発熱が押えられ、かつ面発光レーザー１０４の駆動電力も低減させることができるため面発光レーザー１０４における発熱を押えることができる。
【００１１】
本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるフォトリソグラフィー装置は、１００ｎｍ以下の微細なパターンを露光するための装置であるため、発熱による装置の一部分あるいは全体の膨張は露光精度を下げる要因になってしまう。また、微細加工１０６を構成する部材の発熱は対向するレジストを熱的に劣化させる要因にもなる。以上の理由からレーザー光１０７をレンズ１０８により微小開口１０６近傍に集光することは装置全体の性能を向上させる上で極めて効果的である。
近接場光ヘッド１０１には複数のマイクロ光ヘッド１１８が２次元アレイ状に設けられており、基板１０２上レジスト１０３の複数の場所において同時に並列にエバネッセント光１０９による露光をおこなう。これにより、スループットを向上させることができる。
近接場光ヘッド１０１の断面構成を図３に、平面構成を図４に示す。
図３には、近接場光ヘッド１０１が微小開口カンチレバーアレイユニット３０１、マイクロレンズアレイユニット３０２、面発光レーザーアレイユニット３０３の３ユニットから構成されている例を示す。それぞれのユニットは後述するように別々に作製され、接着剤３０４、３０５で互いに接合されている。
図４では、９個のマイクロ光ヘッドが３行×３列に２次元アレイに並んで配置されている例を示したが、実際には１００行×１００列のようにより多い２次元配列や１００行×１列のように１次元線状配列等システムに最適な配置を選べば良い。
【００１２】
本実施例における近接場光リソグラフィー方法において、図１に示した構成の近接場フォトリソグラフィー装置を駆動して露光を行う手順を図５に示す。
まず初めに近接場光ヘッド１０１とレジスト１０３／基板１０２を対向させて配置するための粗い位置合わせおよびその後に続いて微細な位置合わせを行う。ここで、位置合わせには、図１中に示したｘｙｚ３軸方向の並進に関する位置合わせと３軸のまわりの回転αβθに関する位置合わせを含む。ここで、αはｘ軸回りの回転、βはｙ軸回りの回転、θはｚ軸回りの回転をいう。
図１に示したようにレジスト１０３／基板１０２はｘｙステージ１１０上に取り付けられる。ｘｙステージ１１０はｘｙステップ移動ステージ１１９上に取り付けられる。さらにｘｙステップ移動ステージ１１９は位置合わせ機構１１１上に取り付けられ、位置合わせ回路１１３から出力される位置合わせ信号により、近接場光ヘッド１０１に対するレジスト１０３／基板１０２の横方向相対位置調整（ｘｙ方向、θ）、相対間隔調整（ｚ方向）および相対傾き調整（α、β）を行う。
このとき、基板１０２上のレジスト１０３面における凹凸やうねりの存在と近接場光ヘッド１０１の作製上の誤差から複数の微小開口１０６先端とレジスト１０３面との距離にばらつきが生じる。そこで、すべての微小開口１０６先端がレジスト１０３面に接触するまで、レジスト１０３面に対して近接場光ヘッド１０１を近づける。微小開口がカンチレバーに取り付けられているため、微小開口先端とレジスト面との距離が小さいマイクロ光ヘッドはカンチレバーの弾性変形量が大きく、距離が大きいマイクロ光ヘッドはカンチレバーの弾性変形量が小さくなり、すべての微小開口先端とレジスト面との間に働く力をほぼ均等にすることができる。
粗い位置合わせおよび微細な位置合わせを行った後、ｘｙステージ走査回路１１２から出力されるｘｙステージ走査信号により、近接場光ヘッド１０１に対してｘｙ方向にレジスト１０３／基板１０２の２次元相対走査を行う。
２次元相対走査中に基板１０２上のレジスト面１０３に凹凸やうねりが存在しても、それぞれのマイクロ光ヘッドにおいてこれらの凹凸やうねりにならうようにカンチレバーの弾性変形量が変動することによって、すべての微小開口先端のレジスト面に対する接触状態を保つことができる。
【００１３】
図６に２次元相対走査の詳細を示す。レジスト１０３／基板１０２等の被露光面６１０に対してマイクロ光ヘッド１〜９（６０１〜６０９）が一体として相対的に移動するため、被露光面６１０に対するマイクロ光ヘッド１〜９の走査軌跡（６１１〜６１９）は同じ形状となる。走査方法の一例として図６の走査軌跡に示すように、マイクロ光ヘッド並びのｘ方向のピッチと等しい距離だけｘ方向に主走査６２０を行いながら、ｙ方向に位置を少しずらすようにマイクロ光ヘッド並びのｙ方向のピッチと等しい距離だけｙ方向に副走査６２１を行うようにする。これにより、近接場光ヘッド１０１が対向している被露光面６１０に対して全マイクロ光ヘッドで切れ目なく走査を行うことができる。
２次元走査を行いながら面発光レーザーを以下に示すように駆動して露光を行う。
図１に示すように、設計に応じて入力される加工パターン情報を加工パターンデーターメモリー１１４に入力し、このデータに基づき加工タイミング制御手段１１５がｘｙステージ走査回路１１２およびレーザー駆動回路１１６のタイミング制御を行う。具体的には、加工タイミング制御手段１１５からｘｙステージ駆動制御信号を出力し、ｘｙステージ走査回路１１２の制御を行い、マイクロ光ヘッド１１８がレジスト１０３／基板１０２に対して所定の相対位置関係を満たすときに、レーザー駆動制御信号を出力し、レーザー駆動回路１１６の制御を行い、面発光レーザー１０４を駆動し、レジスト１０３の露光を行う。
レーザー駆動回路１１６は駆動配線１１７を通して近接場光ヘッド中の面発光レーザー１０４に接続されており、個々の面発光レーザー１０４を独立に駆動する。ここで面発光レーザー１０４が２次元アレイ状に並んでいる場合には、駆動配線１１７の数を減らすためにマトリックス的に駆動するようにしても良い。
【００１４】
図６に示すような相対走査を行い、被露光面６１０に対する各マイクロ光ヘッド１〜９（６０１〜６０９）の位置に応じて、図７の波形に示すように各マイクロ光ヘッドの面発光レーザーの発光／非発光制御を行う。図７の各波形の横軸は時間を示すが、これは走査位置に対応し、横軸の１目盛が図６に点線で区切って示した各マイクロ光ヘッドの走査距離の１単位を表わしている。
図６に示すように相対走査を行いながら図７に示すように面発光レーザーを駆動させた結果得られる露光パターン８０１を図８に示す。被露光面６１０に対し全マイクロ光ヘッドで切れ目なく走査を行うようにするので、隣接するマイクロ光ヘッドが露光するパターン同士がつながるようにすることができる。
実際には、露光パターンの幅は１０〜１００ｎｍ程度であるが、１マイクロ光ヘッドの走査領域すなわち（マイクロ光ヘッド並びのｘ方向ピッチ）×（ｙ方向ピッチ）を１００μｍ×１００μｍとし、ｘｙステージ１１０としてピエゾ素子等を用いれば、走査の駆動精度を１０ｎｍ以下にすることができるため、隣接するマイクロ光ヘッドが露光するパターン同士がつながるような精度が得られる。
以上のようにして、レジスト１０３／基板１０２上の近接場光ヘッド１０１が対向する部分に露光パターンを形成することができる。
【００１５】
次に、ｘｙステップ移動回路１２０からのｘｙステップ移動信号をｘｙステップ移動ステージ１１９に入力し、レジスト１０３／基板１０２に対して近接場光ヘッド１０１をステップ移動させた後、隣の領域に露光パターンを形成する。図９に３×３＝９個のマイクロ光ヘッドからなる近接場光ヘッドを３回ステップ移動（ステップ移動１〜３）させ、計４回の露光を行った例における露光領域の位置関係を示す。
実際に図９に示すようにステップ移動させながら計４回の露光パターン形成を行った例を図１０に示す。計４回の露光パターンはそれぞれ同一のパターンでもよいし、異なるパターンでもよい。また、ステップ移動前後に隣接する露光パターン同士が接続するようなパターンでもよいし、まったく独立したパターンでもよい。
図１０に示すようにステップ移動前後に隣接するパターン同士を接続する場合は、ステップ移動時の移動誤差を考慮し、１〜４回の露光領域がわずかずつ重なるようにステップ移動量を設定する。さらに、接続部分のパターンを大きいサイズにしておく。例えば、１回の露光領域を１０．０００ｍｍ×１０．０００ｍｍ、ステップ移動量を９．９９９ｍｍとし、露光領域が１μｍづつ重なるようにする。接続部分のパターンの大きさ（幅・長さ）を１μｍとする。ｘｙステップ移動ステージ１１９としてステッピングモーターによる回転ネジ送りステージ等を用いれば、ステップ移動の駆動精度を１μｍ以下にすることができるため、ステップ移動前後に隣接するパターン同士が接続するような精度が得られる。
以上のようにして、レジスト１０３／基板１０２に対して近接場光ヘッド１０１をステップ移動させ、複数回露光を行うことにより、広い面積に露光パターンを形成することができる。
【００１６】
本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるフォトリソグラフィー装置のスループットに関して実例を挙げて説明する。
装置の数値仕様を以下のように仮定する。
初期アライメント時間：１００ｍｓ
最小露光パターンサイズ：１０ｎｍ
最小露光パターン露光時間：１０ｎｓ
マイクロ光ヘッド並びのピッチ：ｘ方向１００μｍ，ｙ方向１００μｍ
１マイクロ光ヘッドの２次元走査領域：１００μｍ×１００μｍ
マイクロ光ヘッド数：１００００個（＝ｘ方向１００×ｙ方向１００）
近接場光ヘッドサイズ（＝１回の露光面積）：１０ｍｍ×１０ｍｍ
全露光サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ
全露光回数：１００回（＝ｘ方向１０×ｙ方向１０）
ステップ移動数：９９回（＝ｘ方向１０×ｙ方向１０−１）
１ステップ移動時間（ステップ移動後のアライメント時間を含む）：１００ｍｓこのとき、
１回の露光に要する時間＝１０ｎｓ×（１００μｍ／１０ｎｍ）
×（１００μｍ／１０ｎｍ）
＝１ｓ
全露光時間＝１ｓ×１００＋１００ｍｓ＋１００ｍｓ×９９
＝〜１１０ｓ
となる。
ここで、最小露光パターン露光時間を１０ｎｓと仮定したが、この値は面発光レーザーの光パワー、変調速度、レジストの感光効率（材料）によって異なり、これらを最適化することによりさらなる高速化が可能である。
本発明の近接場フォトリソグラフィーシステムでは、入力した露光パターンデータに基づき２次元走査中に面発光レーザーを駆動させて露光を行うため、マスクを必要としない。このため、マスク製作に要する時間を節約することができる。また、コンピュータを用いて露光パターンデータを簡単にかつ短時間で作成でき、パターンデータの変更も簡単に行うことができる。以上の特徴から本発明は、特にＡＳＩＣのような少量多品種生産用デバイス作製に適している。
【００１７】
次に本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる近接場光ヘッドの作製プロセスについて説明する。
図１１、１２は近接場光ヘッドを構成するユニットの一つである微小開口カンチレバーアレイユニットの作製プロセスを説明する図である。
表面に酸化膜（ＳｉＯ２）１１０１を形成したＳｉ（１００）基板１１０２に対し、矩形開口１１０３を設け（図１１ａ）、ＫＯＨで異方性エッチングを行うことにより、逆ピラミッド状の凹部１１０４を形成する（図１１ｂ）。低温で酸化膜（ＳｉＯ２）１１０５を成長させ、凹部の先端形状を先鋭化する（図１１ｃ）。基板面法線１１０６を回転軸として基板１１０７を回転しながら、斜め方向からＡｕを蒸着し、凹部先端に微小開口を有するＡｌ薄膜１１０８を形成する（図１１ｄ）。微小開口部分をレジスト１１０９でマスク後（図１１ｅ）Ａｕ薄膜１１０８をエッチングし、レプリカ微小開口１１１０を形成し、これをレプリカ微小開口基板１１１１とする（図１１ｆ）。
別のＳｉ（１００）基板１２０１に対し、ＬＰＣＶＤでＳｉ３Ｎ４薄膜１２０２を形成し（図１２ａ）、カンチレバーパターン１２０３を形成し、これをカンチレバー基板１２０４とする（図１２ｂ）。ここで、先にレプリカ微小開口１１１０を形成したレプリカ微小開口基板１１１１とカンチレバー基板１２０４とを圧力を加えて押し付け（図１２ｃ）、レプリカ微小開口１２０５をカンチレバーパターン１２０３上に圧着する（図１２ｄ）。最後に、基板裏面からＫＯＨでバックエッチングを行い、微小開口１２０５を取り付けたカンチレバー１２０６を形成し、微小開口カンチレバーアレイユニットとする（図１２ｅ）。
【００１８】
図１３は近接場光ヘッドを構成するユニットの一つであるマイクロレンズアレイユニットの作製プロセスを説明する図である。
一価の陽イオンを含む多成分ガラス基板１３０１の表面に蒸着法やスパッタ法で金属膜や誘電体膜を成膜し、イオン交換阻止膜１３０２とした後、イオン交換用の円形開口１３０３を形成する（図１３ａ）。続いて、このガラス基板１３０１を屈折率増加に寄与するドーパントイオンを含む溶融塩１３０４中に浸漬し、イオン交換領域１３０５を形成する（図１３ｂ）。イオン交換領域１３０５は、ドーパントイオン分布に応じた分布屈折率型レンズ部となる。このときガラス基板中の一価の陽イオンよりもイオン半径の大きいドーパントイオンを用いると、イオンの体積差に応じて基板表面が膨らみ、凸レンズ部が形成される。これをマイクロレンズアレイユニットとする。
図１４は近接場光ヘッドを構成するユニットの一つである面発光レーザーアレイユニットの構成を説明する図である。
ＧａＡｓ基板１４０１上にＭＢＥやＭＯＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ等を用い、ＧａＡｌＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸層、
ＧａＡｌＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜、Ｓｉ3Ｎ4膜を成膜し、フォトリソグラフィーを用いて、ＤＢＲミラー１（１４０２）、２（１４０３）、活性層（１４０４）、電極１（１４０５）、２（１４０６）、ポリイミド絶縁部（１４０７）、Ｓｉ3Ｎ4絶縁部（１４０８）を形成する。これを面発光レーザーアレイユニットとする。
ここでは、発振波長が０．８μｍ程度であるＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ系の面発光レーザーの例を示したが、用いるレジストの感度の光波長依存特性に応じて他の材料系の面発光レーザーでも良い。例えば、ＧａＩｎＡｌＮ／ＧａＡｌＮ等の
ＧａＮ系の材料を用いて面発光レーザーを構成すると、発振波長が０．３〜０．５μｍとなり、通常の近紫外線フォトリソグラフィーで用いられるレジストを利用することができる。
図１５は近接場光ヘッドを構成するマイクロレンズとして、回折格子レンズ１５０１を用いた例を示す。回折格子レンズは回折格子による光回折を利用し、光を集光するもので、図１３に示した屈折を用いたレンズに比べ、小型・軽量・コンパクトに形成できる。しかも、高次の回折を用いてより高ＮＡのレンズが実現できるという特徴を有している。従って、回折格子レンズを本発明の近接場光ヘッドに用いた場合、より小型・軽量・コンパクトかつ、より高効率の近接場光ヘッドを実現できる。
図１６は回折格子レンズを用いたマイクロレンズアレイユニットの作製プロセスを説明する図である。ガラス基板１６０１に回折格子レンズパターンのマスク１６０２を設けエッチングを行い、回折格子レンズ１６０３を作製する。
上述の実施例を通じて、光源として面発光レーザーを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるものでなく、面発光ＬＥＤを用いてもよい。面発光ＬＥＤを用いた場合、微小開口から滲み出る光の干渉性が減少するため、反射光や散乱光等の迷光が存在する場合に生じる可能性のあった光ビーム形状のくずれを避けることができるという効果を有する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の近接場光リソグラフィー方法においては、被加工面に対向して配置した微小開口を備えてなる近接場光ヘッドに対し、該被加工物の表面を所定以下の距離まで接近させて位置合わせし、該近接場光ヘッドを該被加工面である被露光面に対して相対的に２次元走査して、該近接場光ヘッドの位置に応じて光源からの光照射／非照射を制御し、該微小開口先端から滲み出るエバネッセント光により、該被露光面を露光して微細加工を行うようにしたことにより、１００ｎｍ以下の微細加工を高いスループットで行うことができる。
また、本発明によると、加工プローブに光を導入するためのアライメントが不必要となり、床振動や音響振動等の外来ノイズの影響を受けにくく、加工精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるフォトリソグラフィー装置を表す図である。
【図２】  微小開口から惨み出すエバネッセント光を用いた露光の原理を説明する図である。
【図３】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる近接場光ヘッドの断面構成図である。
【図４】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる近接場光ヘッドの平面構成図である。
【図５】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法において近接場光リソグラフィー装置を駆動して露光を行う手順を示す図である。
【図６】  本発明の実施例における被露光面に対するマイクロ光ヘッドの２次元相対走査の詳細を示す図である。
【図７】  本発明の実施例における各マイクロ光ヘッドにおける面発光レーザーの発光／本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる非発光制御の波形図である。
【図８】  本発明の実施例における近接場光ヘッドを相対走査し、面発光レーザーを駆動させて得られる露光パターン例を示す図である。
【図９】  本発明の実施例における近接場光ヘッドをステップ移動・露光を行った場合の露光領域の位置関係を示す図である。
【図１０】  本発明の実施例における近接場光ヘッドをステップ移動し行った露光パターン形成例を示す図である。
【図１１】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる微小開口カンチレバーアレイユニットの作製プロセスの説明図である。
【図１２】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる微小開口カンチレバーアレイユニットの作製プロセスの説明図である。
【図１３】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるマイクロレンズアレイユニットの作製プロセスの説明図である。
【図１４】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる面発光レーザーアレイユニットの構成説明図である。
【図１５】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられるマイクロレンズとして、回折格子レンズを用いた例を示す図である。
【図１６】  本発明の実施例における近接場光リソグラフィー方法に用いられる回折格子レンズを用いたマイクロレンズアレイユニットの作製プロセスの説明図である。
【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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