JP2007116016A - Diffractive optical element, pattern forming apparatus, and pattern forming method - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な装置で、安定した干渉露光によるパターン形成を行う。
【解決手段】レーザ発振器101と、レーザ発振器101から発振されたビームの入射を受け、複数の回折ビームを発生させる回折光学素子200を備え、回折ビームを用いて干渉露光を行うことにより基板300にパターンを形成するパターン形成装置100において、回折光学素子200は、強度の等しい±1次の回折ビームと±1次の回折ビームよりも強度の小さい0次の回折ビームを発生させ、±1次の回折ビームが干渉することにより回折光学素子200の直後に形成される干渉光強度分布によって、干渉露光が行われる。
【選択図】図1
Pattern formation by stable interference exposure is performed with a simple apparatus.
A substrate includes a laser oscillator 101 and a diffractive optical element 200 that receives a beam oscillated from the laser oscillator 101 and generates a plurality of diffracted beams. The substrate 300 is subjected to interference exposure using the diffracted beams. In the pattern forming apparatus 100 for forming a pattern, the diffractive optical element 200 generates a ± 1st order diffracted beam having the same intensity and a 0th order diffracted beam having a smaller intensity than the ± 1st order diffracted beam. Interference exposure is performed by the interference light intensity distribution formed immediately after the diffractive optical element 200 due to interference of the diffracted beam.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、回折光学素子、干渉露光によるパターン形成装置、およびパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a diffractive optical element, a pattern forming apparatus using interference exposure, and a pattern forming method.
光学素子や半導体素子等のデバイスサイズの微細化に伴い、微細パターンの加工精度の向上が求められている。
微細パターンを形成する方法として、レーザービームの二光束干渉による方法が知られている。この方法は、例えばビームスプリッタ等によって分割された2本のレーザービームを基板上に形成したフォトレジストなどの感光性材料上で交差させ、この時発生する干渉光強度分布を用いて感光性材料を露光する。その後、基板の現像処理を行い、基板上にパターンを形成するというものである。
このような、レーザービームの二光束干渉を利用したパターン形成方法は、例えば特許文献1などに開示されている。
With the miniaturization of device sizes such as optical elements and semiconductor elements, improvement in processing accuracy of fine patterns is required.
As a method for forming a fine pattern, a method using two-beam interference of a laser beam is known. In this method, for example, two laser beams divided by a beam splitter or the like are crossed on a photosensitive material such as a photoresist formed on a substrate, and the photosensitive material is formed using an interference light intensity distribution generated at this time. Exposure. Thereafter, the substrate is developed to form a pattern on the substrate.
Such a pattern forming method using two-beam interference of a laser beam is disclosed in
上述したような方法では、所望の干渉光強度分布を得るために、レーザービームをビームスプリッタ等によって分割した後、2本のビームを空気中で長い距離伝搬させてから基板上で干渉させる必要がある。このため、それぞれのビームが空気のゆらぎや装置の振動等の影響を受け、干渉光強度分布が基板上で一定に保たれず安定した干渉露光を行うことが困難になる。また、空気のゆらぎや装置の振動を防止するためには、大掛かりな設備工事が必要であり、そのために多額のコストがかかる。 In the method as described above, in order to obtain a desired interference light intensity distribution, it is necessary to split the laser beam by a beam splitter or the like and then propagate the two beams in the air for a long distance and then interfere with each other on the substrate. is there. For this reason, each beam is affected by air fluctuations, vibrations of the apparatus, etc., and the interference light intensity distribution is not kept constant on the substrate, making it difficult to perform stable interference exposure. Further, in order to prevent air fluctuations and vibrations of the apparatus, a large-scale facility construction is required, which requires a large amount of cost.
そこで本発明の目的は、簡易な装置で、安定した干渉露光によるパターン形成を行うことである。 Therefore, an object of the present invention is to perform pattern formation by stable interference exposure with a simple apparatus.
本発明の回折光学素子は、支持基板と、周期的な凹凸形状を有する周期構造層と、前記支持基板と前記周期構造層の間に、前記支持基板および前記周期構造層とは異なる屈折率を有する中間層を備えたものである。
また、好ましくは前記中間層の屈折率は、前記支持基板の屈折率および前記周期構造層の平均屈折率よりも大きい。
これにより、強度の等しい±1次の回折ビームを得られると共に、中間層の厚みを調整することにより0次の回折ビームの強度を小さく抑えることができ、良好な干渉光強度分布を得ることができる。
The diffractive optical element of the present invention has a support substrate, a periodic structure layer having a periodic uneven shape, and a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate and the periodic structure layer. Having an intermediate layer.
Preferably, the refractive index of the intermediate layer is larger than the refractive index of the support substrate and the average refractive index of the periodic structure layer.
As a result, ± 1st order diffracted beams having the same intensity can be obtained, and by adjusting the thickness of the intermediate layer, the intensity of the 0th order diffracted beam can be kept small, and a good interference light intensity distribution can be obtained. it can.
本発明のパターン形成装置は、レーザ発振器と、前記レーザ発振器から発振されたビームの入射を受け、複数の回折ビームを発生させる回折光学素子を備え、前記回折ビームを用いて干渉露光を行うことにより被加工物上にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記回折光学素子は、強度の等しい±1次の回折ビームと前記±1次の回折ビームよりも強度の小さい0次の回折ビームを発生させ、前記±1次の回折ビームが干渉することにより前記回折光学素子の直後に形成される干渉光強度分布によって、前記干渉露光が行われるものである。
これにより、前記±1次の回折ビームが干渉するまでに空気中を伝搬する距離が非常に短くなるため、空気ゆらぎや装置の振動等の外乱による影響を受けにくくなり、簡易な装置で、安定した干渉露光によるパターン形成を行うことができる。
A pattern forming apparatus according to the present invention includes a laser oscillator and a diffractive optical element that receives a beam oscillated from the laser oscillator and generates a plurality of diffracted beams, and performs interference exposure using the diffracted beams. A pattern forming apparatus for forming a pattern on a workpiece, wherein the diffractive optical element includes a ± 1st order diffracted beam having the same intensity and a 0th order diffracted beam having a smaller intensity than the ± 1st order diffracted beam. The interference exposure is performed by an interference light intensity distribution formed immediately after the diffractive optical element due to the interference of the ± 1st order diffracted beams.
As a result, the distance that the ± 1st-order diffracted beam propagates in the air becomes very short before it interferes, making it less susceptible to disturbances such as air fluctuations and vibrations of the device. Pattern formation by interference exposure can be performed.
また、前記回折光学素子は、支持基板と、周期的な凹凸形状を有する周期構造層と、前記支持基板と前記周期構造層の間に、前記支持基板および前記周期構造層とは異なる屈折率を有する中間層を備え、前記中間層の屈折率n、前記レーザ発振器から発振されるビーム波長λ、前記周期構造層の周期Pとの間には、n>2λ/Pの関係が成り立つ。
また、前記中間層は、前記0次の回折ビームの強度がもっとも小さくなるように、層の厚さが調整されている。
これにより、強度の等しい±1次の回折ビームを得られると共に、0次の回折ビームの強度を小さく抑えることができ、良好な干渉光強度分布を得ることができる。
The diffractive optical element has a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate, the periodic structure layer having a periodic uneven shape, and the support substrate and the periodic structure layer. A relationship of n> 2λ / P is established among the refractive index n of the intermediate layer, the beam wavelength λ oscillated from the laser oscillator, and the period P of the periodic structure layer.
Further, the thickness of the intermediate layer is adjusted so that the intensity of the 0th-order diffraction beam is minimized.
As a result, ± 1st order diffracted beams having the same intensity can be obtained, the intensity of the 0th order diffracted beam can be kept small, and a good interference light intensity distribution can be obtained.
本発明のパターン形成方法は、レーザ発振器からビームを出射する工程と、前記ビームを回折光学素子に入射し、複数の回折ビームを発生させる工程と、前記回折ビームを用いて干渉露光を行うことにより被加工物上にパターンを形成する工程を有し、前記回折ビームを発生させる工程では、強度の等しい±1次の回折ビームと前記±1次の回折ビームよりも強度の小さい0次の回折ビームが発生し、前記±1次の回折ビームが干渉することにより前記回折光学素子の直後に形成される干渉光強度分布によって、前記干渉露光が行われるものである。
これにより、前記±1次の回折ビームが干渉するまでに空気中を伝搬する距離が非常に短くなるため、空気ゆらぎや装置の振動等の外乱による影響を受けにくくなり、簡易な方法で、安定した干渉露光によるパターン形成を行うことができる。
The pattern forming method of the present invention includes a step of emitting a beam from a laser oscillator, a step of causing the beam to enter a diffractive optical element to generate a plurality of diffracted beams, and performing interference exposure using the diffracted beams. A step of forming a pattern on the workpiece, and in the step of generating the diffracted beam, a ± 1st order diffracted beam having the same intensity and a 0th order diffracted beam having a smaller intensity than the ± 1st order diffracted beam The interference exposure is performed by an interference light intensity distribution formed immediately after the diffractive optical element due to interference of the ± 1st order diffracted beams.
As a result, the distance that the ± 1st-order diffracted beam propagates in the air becomes very short before it interferes, making it less susceptible to disturbances such as air fluctuations and vibrations of the device. Pattern formation by interference exposure can be performed.
また、前記回折光学素子は、支持基板と、周期的な凹凸形状を有する周期構造層と、前記支持基板と前記周期構造層の間に、前記支持基板および前記周期構造層とは異なる屈折率を有する中間層を備え、前記中間層の屈折率n、前記レーザ発振器から出射されるビーム波長λ、前記周期構造層の周期Pとの間には、n>2λ/Pの関係が成り立つ。
また、前記中間層の厚さは、前記0次の回折ビームの強度がもっとも小さくなるように調整する。
これにより、強度の等しい±1次の回折ビームを得られると共に、0次の回折ビームの強度を小さく抑えることができ、良好な干渉光強度分布を得ることができる。
The diffractive optical element has a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate, the periodic structure layer having a periodic uneven shape, and the support substrate and the periodic structure layer. The relationship n> 2λ / P is established among the refractive index n of the intermediate layer, the beam wavelength λ emitted from the laser oscillator, and the period P of the periodic structure layer.
The thickness of the intermediate layer is adjusted so that the intensity of the 0th-order diffracted beam is minimized.
As a result, ± 1st order diffracted beams having the same intensity can be obtained, the intensity of the 0th order diffracted beam can be kept small, and a good interference light intensity distribution can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明によるパターン形成装置100の構成を示す図である。図に示すように、パターン形成装置100は、レーザ発振器101、ミラー102,103、シャッター104、レンズ105、空間フィルタ106、回折光学素子200、ステージ107を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
また、図2は、本発明による回折光学素子200の構造を示す図である。図に示すように、回折光学素子200は支持基板201、中間層202、周期構造層203を備えている。
支持基板201と周期構造層203は例えば石英(屈折率1.501)で形成されている。中間層202は支持基板201と周期構造層203の間に形成され、支持基板201および周期構造層203とは屈折率の異なる材料で形成される。例えば、LaSF(屈折率2.087)を用いることができる。なお、ここで引用した屈折率は、後述する光波長266nmに対する値である。
また、周期構造層203の平均屈折率navは次式で与えられる。
nav=1.0+f(n−1.0)…(1)
ただし、fはフィルファクタ(1周期における凸部の割合)、nは周期構造層203の素材の屈折率であり、入射光はTE偏光(偏光方位が入射面と直交する直線偏光)とする。例えば、f=0.4とすると、nav=1.200となる。
したがって、中間層202の屈折率は、支持基板201の屈折率および周期構造層203の平均屈折率よりも大きくなる。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the diffractive
The
Further, the average refractive index n av of the
n av = 1.0 + f (n−1.0) (1)
Here, f is a fill factor (ratio of convex portions in one period), n is a refractive index of the material of the
Therefore, the refractive index of the
周期構造層203は中間層202上に形成された周期を有する微細構造(周期P)から構成される。周期Pと入射レーザービームの波長λとの間には以下の関係が成り立つように設計されている。
λ<P…(2)
これにより、支持基板201または周期構造層203側からレーザービームがほぼ垂直に入射すると、等しい強度の±1次の回折ビームと0次回折ビームが発生する。
The
λ <P (2)
Thereby, when the laser beam is incident substantially perpendicularly from the
レーザ発振器101には、各種のレーザ発振器を用いることができるが、ここでは、固体UVレーザーのNd:YVO4(第四高調波:波長266nm、最大出力200mW程度、CW発振)をレーザ光源として用いる。また、出射されるビーム径は、ここでは約1mmである。
なお、レーザービームは波長400nm以下のUV領域のものが望ましい。また、ビームは直線偏光であり、方位が入射面と直交するTE偏光とする。
Various laser oscillators can be used as the
The laser beam is preferably in the UV region with a wavelength of 400 nm or less. Further, the beam is linearly polarized light, and TE polarized light whose azimuth is orthogonal to the incident surface.
レーザ発振器101から出射されたレーザービームは、ミラー102,103により光路を変更され、シャッター104を通過した後にレンズ105で集光され、空間フィルタ106を通過して回折光学素子200へ入射する。
The laser beam emitted from the
シャッター104は、レーザービームを通過させ、または遮断する機能を有する。
レンズ105と空間フィルタ106はビームエキスパンダを構成している。空間フィルタ106はピンホールを有しており、レンズ105による集光後のレーザービームが当該ピンホールに入射することにより、レーザービームのビーム径が拡大される。ここでは、ビームエキスパンダを通過することでビーム系が約200mmまで拡大される。
The
The
なお、空間フィルタ106と回折光学素子200の間にコリメータレンズを配置することにより、平面波を干渉露光に用いることもできる。
A plane wave can also be used for interference exposure by disposing a collimator lens between the
図3は、回折光学素子200によって発生する干渉光を説明する図である。レーザービーム(B0)が回折光学素子200にほぼ垂直に入射すると、+1次と−1次の強度の等しい2本の回折ビーム(B1、B2)が発生する。これらの回折ビーム同士の干渉により、回折光学素子200の直後に干渉光強度分布(F)が形成される。ここで、入射レーザービーム(B0)の波長をλ、±1次回折ビームの交叉角度をθ、干渉光強度分布F(干渉縞)の周期をP’とすると、周期P’は以下の式で与えられる。
P’=λ/(2sinθ)…(3)
FIG. 3 is a diagram for explaining the interference light generated by the diffractive
P ′ = λ / (2 sin θ) (3)
なお、回折光学素子200の周期構造層203の周期Pと干渉光強度分布の周期P’の間には以下の式の関係が成り立つ。
P=2P’…(4)
よって、例えば、P’=140nmの干渉縞を形成したい場合には、回折光学素子200の周期P=280nmとすればよい。
Note that the relationship of the following equation holds between the period P of the
P = 2P ′ (4)
Therefore, for example, when it is desired to form an interference fringe with P ′ = 140 nm, the period P of the diffractive
回折光学素子200の直後に配置されたステージ107には基板300が設置されており、基板300の表面には、入射ビームの波長に合わせて調整されたフォトレジストの層が形成されている。
このフォトレジストを回折光学素子200の直後に形成される干渉光によって露光する。
A
This photoresist is exposed by interference light formed immediately after the diffractive
その後、露光後の基板300に現像処理を施すことにより、現像後のフォトレジスト層によって干渉光強度分布に対応したパターンが形成される。さらに、フォトレジスト層をマスクとしてエッチングを行うことにより、基板300にレジストパターンが転写される。
Thereafter, the exposed
アスペクトが高く、形状が良好なレジストパターンを形成するためには、干渉縞のコントラストを充分に高めることが必須となる。干渉縞のコントラストCは、干渉縞の変位をΔxとすると、以下の式で与えられる。図4はこの式の関係を示した図(グラフ)である。
C=sin(Δx)/(Δx)…(5)
In order to form a resist pattern having a high aspect and a good shape, it is essential to sufficiently increase the contrast of interference fringes. The contrast C of the interference fringes is given by the following equation, where Δx is the displacement of the interference fringes. FIG. 4 is a diagram (graph) showing the relationship of this equation.
C = sin (Δx) / (Δx) (5)
図4のグラフから分かるように、干渉縞のコントラストを高めるには露光中の干渉縞の変位をほぼゼロに抑えなければならない。このことを実現するには空気のゆらぎや装置の振動等を排除する必要がある。 As can be seen from the graph of FIG. 4, in order to increase the contrast of the interference fringes, the displacement of the interference fringes during exposure must be suppressed to almost zero. In order to realize this, it is necessary to eliminate air fluctuations and vibrations of the apparatus.
パターン形成装置100においては、回折光学素子200に入射したビームは回折光学素子200の直後に干渉縞を形成するため、回折光学素子200と基板300の間の距離は例えば1mm以下とすることができる。このため、ビームがこの間を伝搬する間に受ける空気のゆらぎや装置の振動等の影響を非常に小さくすることが可能である。
In the
上述したように、回折光学素子200は、レーザービームがほぼ垂直に入射すると、等しい強度の±1次のビームが発生するように設計されているが、この時0次回折ビームも発生する。0次ビームの強度が一定以上になると、パターン形成に必要な干渉光強度分布が得られなくなる。
As described above, the diffractive
図5は、支持基板と周期構造層の間に中間層を備えない回折光学素子を用いた場合の、0次および±1次のビームの強度と、回折光学素子200の周期構造層203の深さHとの関係の例を示す図(グラフ)である。グラフは、回折光学素子200の周期Pを280nm、入射ビームの偏光をTE、周期構造層203のフィルファクタを0.4とした時の値を示している。図5(A)はビームを支持基板201側から入射した場合の結果であり、図5(B)はビームを周期構造層203側から入射した場合の結果である。図から、0次回折ビームの強度は一定以下に下がらないことが分かる。
FIG. 5 shows the intensities of the zero-order and ± first-order beams and the depth of the
図6および図7は、本発明による回折光学素子200を用いた場合の、0次および±1次のビームの強度と、中間層202の厚みとの関係の例を示す図(グラフ)である。図6はビームを支持基板201側から入射した場合の結果であり、図7はビームを周期構造層203側から入射した場合の結果である。ここで、中間層202の屈折率nはいずれも2.05である。
FIGS. 6 and 7 are diagrams (graphs) showing an example of the relationship between the zero-order and ± first-order beam intensities and the thickness of the
中間層202の厚みを0nmから500nmまで変えると、0次および±1次のビームの強度も変化し、特定の厚みにおいて、0次回折ビームの強度が顕著に小さくなる現象が認められる。0次回折ビームの強度が小さくなる理由は、中間層202の屈折率が支持基板201および周期構造層203の屈折率と異なるために、それぞれの層の間での境界条件が変化し、共鳴領域における一種のアノマリ(特異点)が生じるためである。図6(B)および図7(B)は、アノマリが認められる厚み114.5nm付近のグラフを拡大したものである。
When the thickness of the
図6、7から分かるように、アノマリを生じさせる中間層202の厚みの許容誤差は大きくないが、例えば入射ビームの角度を調節することにより、厚みの誤差を補正してアノマリを発生させることも可能である。
As can be seen from FIGS. 6 and 7, the tolerance of the thickness of the
なお、アノマリを発生させるためには、中間層202の屈折率nと入射ビーム波長λ、回折光学素子200の周期Pとの間には、以下の関係が成り立つ必要がある。
n>2λ/P…(6)
nの値が大きくなるほど、多くの条件(中間層202の厚み)においてアノマリが発生する。
In order to generate anomalies, the following relationship must be established between the refractive index n of the
n> 2λ / P (6)
As the value of n increases, anomalies occur under more conditions (thickness of the intermediate layer 202).
図6、7に示した例では、n=2.05であり、式(6)を満たしているが、n≦2λ/P=2・266/280=1.90の条件では、アノマリは発生しなかった。 In the examples shown in FIGS. 6 and 7, n = 2.05, which satisfies Expression (6), but anomalies occur under the condition of n ≦ 2λ / P = 2 · 266/280 = 1.90. I did not.
また、周期Pと入射レーザービームの波長λの値については、値が大きく離れていないことがアノマリを発生させる点で望ましい。 Further, it is desirable that the values of the period P and the wavelength λ of the incident laser beam are not far apart from each other in terms of generating anomalies.
以上のように、本発明のパターン形成装置100によれば、干渉光強度分布を形成する各々のビームが空気ゆらぎや装置の振動等の外乱による影響を受けにくいので、簡易な装置で安定した干渉露光を行うことができる。
As described above, according to the
本発明のパターン形成装置100は、例えば無機偏光素子のような光学薄膜デバイスの製造に用いることができる。
例えばホームユース向け液晶プロジェクタの長寿命化が課題となっているが、この課題を解決するためには液晶プロジェクタに用いる偏光素子の耐光性を向上させることが必須である。この点、無機偏光素子は高分子から形成される偏光素子に比べて耐光性が優れている。
The
For example, extending the life of a liquid crystal projector for home use has become a problem, but in order to solve this problem, it is essential to improve the light resistance of a polarizing element used in the liquid crystal projector. In this respect, the inorganic polarizing element is superior in light resistance as compared with a polarizing element formed of a polymer.
無機偏光素子は、基板300(ガラス基板)上にまずスパッタや真空蒸着等の手段によりアルミ膜を成膜し、その上にスピンコートにより反射防止層を形成し、さらにその上にスピンコートによりレジスト層を形成する。干渉露光後、レジストをベーキングした後に現像すると、アルミ膜上に所望のレジストパターンを形成することができる。形成されたレジストパターンをICPやECR等の方法でドライエッチングすることにより、アルミ膜にレジストパターンを転写することができる。また、レジスト反射防止層を形成したことにより、裏面での反射による干渉定常波を防止し、良好なパターン形成が可能となる。 In the inorganic polarizing element, an aluminum film is first formed on a substrate 300 (glass substrate) by means such as sputtering or vacuum deposition, an antireflection layer is formed thereon by spin coating, and a resist is formed thereon by spin coating. Form a layer. When the resist is baked and developed after the interference exposure, a desired resist pattern can be formed on the aluminum film. The resist pattern can be transferred onto the aluminum film by dry etching the formed resist pattern by a method such as ICP or ECR. Further, by forming the resist antireflection layer, it is possible to prevent an interference standing wave due to reflection on the back surface and to form a good pattern.
なお、レジストパターンの転写は、上記のアルミ膜以外にも、例えば石英やシリコン等への転写も可能である。 The resist pattern can be transferred to, for example, quartz or silicon other than the above aluminum film.
100 パターン形成装置、101 レーザ発振器、102,103 ミラー、104 シャッター、105 レンズ、106 空間フィルタ、107 ステージ、200 回折光学素子、201 支持基板、202 中間層、203 周期構造層、300 基板
100 pattern forming apparatus, 101 laser oscillator, 102, 103 mirror, 104 shutter, 105 lens, 106 spatial filter, 107 stage, 200 diffractive optical element, 201 support substrate, 202 intermediate layer, 203 periodic structure layer, 300 substrate
Claims (8)
周期的な凹凸形状を有する周期構造層と、
前記支持基板と前記周期構造層の間に、前記支持基板および前記周期構造層とは異なる屈折率を有する中間層を備えた回折光学素子。 A support substrate;
A periodic structure layer having a periodic uneven shape;
A diffractive optical element comprising an intermediate layer having a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate and the periodic structure layer.
前記レーザ発振器から発振されたビームの入射を受け、複数の回折ビームを発生させる回折光学素子を備え、前記回折ビームを用いて干渉露光を行うことにより被加工物上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記回折光学素子は、強度の等しい±1次の回折ビームと前記±1次の回折ビームよりも強度の小さい0次の回折ビームを発生させ、前記±1次の回折ビームが干渉することにより前記回折光学素子の直後に形成される干渉光強度分布によって、前記干渉露光が行われることを特徴とするパターン形成装置。 A laser oscillator;
A pattern forming apparatus that includes a diffractive optical element that receives a beam oscillated from the laser oscillator and generates a plurality of diffracted beams, and forms a pattern on a workpiece by performing interference exposure using the diffracted beams Because
The diffractive optical element generates a ± 1st order diffracted beam having the same intensity and a 0th order diffracted beam having a lower intensity than the ± 1st order diffracted beam, and the ± 1st order diffracted beam interferes to cause the interference. The pattern forming apparatus, wherein the interference exposure is performed by an interference light intensity distribution formed immediately after the diffractive optical element.
前記中間層の屈折率n、前記レーザ発振器から発振されるビーム波長λ、前記周期構造層の周期Pとの間には、
n>2λ/P
の関係が成り立つことを特徴とする請求項3記載のパターン形成装置。 The diffractive optical element includes a support substrate, a periodic structure layer having a periodic concavo-convex shape, and an intermediate having a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate and the periodic structure layer. With layers,
Between the refractive index n of the intermediate layer, the beam wavelength λ oscillated from the laser oscillator, and the period P of the periodic structure layer,
n> 2λ / P
The pattern forming apparatus according to claim 3, wherein:
前記ビームを回折光学素子に入射し、複数の回折ビームを発生させる工程と、
前記回折ビームを用いて干渉露光を行うことにより被加工物上にパターンを形成する工程とを有し、
前記回折ビームを発生させる工程では、強度の等しい±1次の回折ビームと前記±1次の回折ビームよりも強度の小さい0次の回折ビームが発生し、
前記±1次の回折ビームが干渉することにより前記回折光学素子の直後に形成される干渉光強度分布によって、前記干渉露光が行われることを特徴とするパターン形成方法。 Emitting a beam from a laser oscillator;
Incident the beam on a diffractive optical element to generate a plurality of diffracted beams;
Forming a pattern on the workpiece by performing interference exposure using the diffracted beam,
In the step of generating the diffracted beam, a ± 1st order diffracted beam having the same intensity and a 0th order diffracted beam having a smaller intensity than the ± 1st order diffracted beam are generated,
The pattern forming method, wherein the interference exposure is performed by an interference light intensity distribution formed immediately after the diffractive optical element due to interference of the ± first-order diffracted beams.
前記中間層の屈折率n、前記レーザ発振器から出射されるビーム波長λ、前記周期構造層の周期Pとの間には、
n>2λ/P
の関係が成り立つことを特徴とする請求項6記載のパターン形成方法。 The diffractive optical element includes a support substrate, a periodic structure layer having a periodic concavo-convex shape, and an intermediate having a refractive index different from that of the support substrate and the periodic structure layer between the support substrate and the periodic structure layer. With layers,
Between the refractive index n of the intermediate layer, the beam wavelength λ emitted from the laser oscillator, and the period P of the periodic structure layer,
n> 2λ / P
The pattern forming method according to claim 6, wherein:
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009192783A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of optical parts for laser processing |
| JP2011501430A (en) * | 2007-10-17 | 2011-01-06 | エルジー・ケム・リミテッド | Laser interference lithography method using diffraction grating |
| JP2011155080A (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Toyoda Gosei Co Ltd | Exposure device and exposure method |
| US20110310328A1 (en) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
| JP2013011757A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Phase modulation mask, exposure device and exposure method |
| JP2013016696A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Dainippon Printing Co Ltd | Exposure device and exposure method |
| USRE45993E1 (en) | 2010-06-16 | 2016-05-03 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
-
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501430A (en) * | 2007-10-17 | 2011-01-06 | エルジー・ケム・リミテッド | Laser interference lithography method using diffraction grating |
| JP2009192783A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of optical parts for laser processing |
| JP2011155080A (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Toyoda Gosei Co Ltd | Exposure device and exposure method |
| US20110310328A1 (en) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
| USRE45993E1 (en) | 2010-06-16 | 2016-05-03 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
| USRE47179E1 (en) | 2010-06-16 | 2018-12-25 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
| USRE49885E1 (en) | 2010-06-16 | 2024-03-26 | Seiko Epson Corporation | Polarization device, method of manufacturing the same, liquid crystal device, and electronic apparatus |
| JP2013011757A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Phase modulation mask, exposure device and exposure method |
| JP2013016696A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Dainippon Printing Co Ltd | Exposure device and exposure method |
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