JP2000199801A - 反射防止膜及びそれを施した光学系 - Google Patents
反射防止膜及びそれを施した光学系Info
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- JP2000199801A JP2000199801A JP10377508A JP37750898A JP2000199801A JP 2000199801 A JP2000199801 A JP 2000199801A JP 10377508 A JP10377508 A JP 10377508A JP 37750898 A JP37750898 A JP 37750898A JP 2000199801 A JP2000199801 A JP 2000199801A
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Abstract
mから700nmの間の可視光の2つの波長領域に対し
て極めて有効かつ良好な反射防止特性を有した反射防止
膜及びそれを施した光学系を得ること。 【解決手段】 透明な基板上に空気側から該基板側へ順
に第1層,第2層,第3層,…と複数の薄膜を施した多
層膜構成で波長λ1と、それより長い波長λ2の2つの
波長で反射防止を行った反射防止膜であって、奇数層目
が低屈折率膜、偶数層目が高屈折率膜であり、波長λ1
での該高屈折率膜と低屈折率膜の屈折率を各々Na,N
e、中心波長λ0、該第1層と第2層の光学膜厚(屈折
率×幾何学的厚さ)の和D12、該第3層の光学膜厚d
3を適切に設定したこと。
Description
れを施した光学系に関し、特に蛍石や石英等の光学素子
基板の表面に所定の屈折率層(薄膜)を複数積層し、波
長200nm以下の紫外光領域と、波長600nm〜波
長700nmの領域の2つの波長域での反射防止を行っ
た、例えば半導体デバイス製造用の各種の光学系に適用
したときに有効なものである。
l2 O3 膜を含む高屈折率層とSiO2 を含む低屈折率
層を透明基板面に交互の複数積層した反射防止膜が、例
えば特開平7-218701号公報で提案されている。
例えば特公平5-8801号公報や、特開平7-244205号公報や
特開平7-244217号公報で提案されている。
レーザー波長)と他波長(例えば:He−Neレーザー
波長633nm)の二つの波長で反射防止を行った反射
防止膜が特開平6-160602号公報、特開平6-347603号公
報、特開平7-244202号公報で提案されている。これらの
公報では、酸化物と弗化物を組み合わせた膜構成を用い
ている。
止膜が特開平7-218701号公報で、又弗化物のみの膜構成
を用いた反射防止膜が特開平7-244203号公報で提案され
ている。
射防止膜において、波長200nm以下の紫外域と、波
長600nmから波長700nmまでの領域の2つの波
長域にわたり良好に反射防止する膜構成を得るのは難し
かった。
物のみの膜構成に比べて、弗化物がH2 Oと反応しやす
い為に、耐環境性に問題があった。
吸収が小さいという特長があるが、膜厚が大きく製造が
難しいという問題があった。
生産性が良く、かつ波長200nm以下の紫外領域と波
長600nm〜波長700nmの波長域の2つの波長域
において良好なる反射防止を行った反射防止膜及びそれ
を施した光学系の提供を目的とする。
止膜は、透明な基板上に空気側から該基板側へ順に第1
層,第2層,第3層,…と複数の薄膜を施した多層膜構
成で波長λ1と、それより長い波長λ2の2つの波長で
反射防止を行った反射防止膜であって、奇数層目が低屈
折率膜、偶数層目が高屈折率膜であり、波長λ1での該
高屈折率膜と低屈折率膜の屈折率を各々Na,Ne、中
心波長λ0を
何学的厚さ)の和をD12、該第3層の光学膜厚をd3
としたとき、 1.7<Na<1.8 1.4<Ne<1.5 0.22×λ0≦D12≦0.32×λ0 0.24×λ0≦d3 ≦0.28×λ0 を満足することを特徴としている。
て、前記複数の薄膜は4つの薄膜であり、第1層から第
4層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d4としたと
き、 0.15×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.07×λ0≦d2≦0.12×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 を満足することを特徴としている。
て、前記複数の薄膜は5つの薄膜であり、第1層から第
5層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d4,d5と
したとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.14×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.35×λ0 を満足することを特徴としている。
て、前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第1層から第
6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d4,d5,
d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.16×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.55×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.3 ×λ0≦d5≦0.4 ×λ0 0.56×λ0≦d6≦0.7 ×λ0 を満足することを特徴としている。
て、前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第1層から第
6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d4,d5,
d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.13×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.75×λ0≦d4≦0.9 ×λ0 0.2 ×λ0≦d5≦0.34×λ0 0.2 ×λ0≦d6≦0.34×λ0 を満足することを特徴としている。
て、前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第1層から第
6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d4,d5,
d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.15×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.48×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.43×λ0 0.25×λ0≦d6≦0.40×λ0 を満足することを特徴としている。
項6の発明のいずれか1つにおいて、前記高屈折率層の
材料がAl2 O3 であり、低屈折率層の材料がAlF3
またはMgF2 又はNa2 AlF6 であることを特徴と
している。
項6の発明のいずれか1つにおいて、前記基板が石英又
は蛍石であることを特徴としている。
明から請求項8の発明のいずれか1つの反射防止膜を施
したレンズを備えることを特徴としている。
の発明の光学系を用いて光源手段からの光束で所定面を
照明していることを特徴としている。
の発明の光学系により原版のパターンを基板上に結像す
ることを特徴としている。
の発明の光学系により原版を照明し、かつ該原版のパタ
ーンを基板上に投影することを特徴としている。
請求項11の発明又は請求項12の発明の露光装置を用
いて原版のパターンを基板上に転写する工程を有するこ
とを特徴としている。
は、請求項1の発明から請求項8の発明のいずれか1つ
の反射防止膜をスパッタ法により形成することを特徴と
している。
は、請求項1の発明から請求項8の発明のいずれか1つ
の請求項1から8のいずれか1項記載の反射防止膜を真
空蒸着法により形成することを特徴としている。
波長λ1近傍と波長λ1より長波長の第2波長λ2近傍
の2つの波長で反射防止としている。このとき、中心波
長λ0を2/λ0=1/λ1+1/λ2としている。波
長λ1が193nmで、空気側から基板側へ順に第1
層,第2層,第3層,第4層…と数える多層膜構成で、
層数が4から6の範囲にあり、奇数層目が低屈折率膜、
偶数層目が高屈折率膜である。
1.7から1.8の範囲、低屈折率層の屈折率が1.4
から1.5の範囲である。第1層と第2層の光学膜厚の
和が中心波長λ0の0.22倍から0.32倍の範囲で
あり、第3層の光学膜厚が中心波長の0.24倍から
0.28倍の範囲である。
について説明する。
2の要部断面概略図である。本実施形態の反射防止膜は
透明な基板(石英)G面上に空気側より、第1層,第3
層が低屈折率材料のMgF2 、第2層,第4層が高屈折
率材料のAl2 O3 の4層膜より構成している。
にd1,d2,d3,d4としたとき、 0.15×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.07×λ0≦d2≦0.12×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 を満足するようにしている。
く生産性が良く、かつ波長200nm以下の紫外光と波
長600nmから700nmの光に対して反射防止効果
のある2波長の反射防止膜を達成している。
(幾何学的厚さ)である。
4の要部断面概略図である。本実施形態の反射防止膜は
透明な基板(石英)G面上に、第1層,第3層,第5層
が低屈折率材料のMgF2 、第2層,第4層が高屈折率
材料のAl2 O3 の5層膜より構成している。
にd1,d2,d3,d4,d5としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.14×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.35×λ0 を満足するようにしている。
く生産性が良く、かつ波長200nm以下の紫外光と波
長600nmから700nmの光に対して反射防止効果
のある2波長の反射防止膜を達成している。
6,7,8の要部断面概略図である。本実施形態の反射
防止膜は透明な基板(石英)G面上に、第1層,第3
層,第5層が低屈折率材料のMgF2 、第2層,第4
層,第6層が高屈折率材料のAl2 O3 の6層膜より構
成している。
厚を順にd1,d2,d3,d4,d5,d6としたと
き、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.16×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.55×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.3 ×λ0≦d5≦0.4 ×λ0 0.56×λ0≦d6≦0.7 ×λ0 を満足するようにしている。
d1,d2,d3,d4,d5,d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.13×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.75×λ0≦d4≦0.9 ×λ0 0.2 ×λ0≦d5≦0.34×λ0 0.2 ×λ0≦d6≦0.34×λ0 を満足するようにしている。
d1,d2,d3,d4,d5,d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.15×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.48×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.43×λ0 0.25×λ0≦d6≦0.40×λ0 を満足するようにしている。
く生産性が良く、かつ波長200nm以下の紫外光と波
長600nmから700nmの光に対して反射防止効果
のある2波長の反射防止膜を達成している。
の他に蛍石でも良い。又、低屈折率材料としては、Al
F3 ,Na2 AlF6 であっても良い。
を示す。
600nmから700nm間の可視光(633nm)の
共に反射防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表1に
示した膜構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、そ
の反射特性図を図4に示した。低屈折率材料としてAl
F3 ,NA3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得ら
れた。尚、屈折率は波長193nmで測定した値であ
る。
から700nmの間の可視光(633nm)の共に反射
防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表2に示した膜
構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、その反射特
性図を図5に示した。低屈折率材料としてAlF3 ,N
a3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得られた。
尚、屈折率は波長193nmで測定した値である。
600nmから700nmの間の可視光(633nm)
の共に反射防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表3
に示した膜構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、
その反射特性図を図6に示した。低屈折率材料としてA
lF3 ,Na3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得
られた。尚、屈折率は波長193nmで測定した値であ
る。
から700nmの間の可視光(633nm)の共に反射
防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表4に示した膜
構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、その反射特
性図を図7に示した。低屈折率材料としてAlF3 ,N
a3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得られた。
尚、屈折率は波長193nmで測定した値である。
600nmから700nmの間の可視光(633nm)
の共に反射防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表5
に示した膜構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、
その反射特性図を図8に示した。低屈折率材料としてA
lF3 ,Na3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得
られた。尚、屈折率は波長193nmで測定した値であ
る。
600nmから700nmの間の可視光(633nm)
の共に反射防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表6
に示した膜構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、
その反射特性図を図9に示した。低屈折率材料としてA
lF3 ,Na3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得
られた。尚、屈折率は波長193nmで測定した値であ
る。
600nmから700nmの間の可視光(633nm)
の共に反射防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表7
に示した膜構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、
その反射特性図を図10に示した。低屈折率材料として
AlF3 ,Na3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が
得られた。尚、屈折率は波長193nmで測定した値で
ある。
から700nmの間の可視光(633nm)の共に反射
防止膜効果のある2波長反射防止膜を、表8に示した膜
構成及び膜厚で真空蒸着法を用いて製作し、その反射特
性図を図11に示した。低屈折率材料としてAlF3 ,
Na3 AlF6 を用いてもほぼ同様の特性が得られた。
尚、屈折率は波長193nmで測定した値である。
ラー面等に適用した光学系を紫外光領域を対象とした各
種の装置に用いている。例えば、前述した構成の反射防
止膜を施した光学系を半導体デバイスを製造するときに
回路パターンが形成されているレチクル面を照明すると
きの照明装置やレチクル面上のパターンをウエハ面上に
投影露光するときの露光装置等に用いている。又、この
ときの露光装置によって得られたウエハを現像処理工程
を介してデバイスを製造するようにしている。
系を用いた半導体デバイス製造用の露光装置の要部概略
図である。
射する光源である。2は照明装置であり、光源1からの
光束でレチクル4を照明している。3はミラー面であ
る。5は投影光学系であり、レチクル4面上のパターン
をウエハ6に投影している。
2や投影光学系5に使われているレンズ等の光学要素に
は本発明の反射防止膜が施されている。これによって光
束の各面での反射防止を図り、フレアーやゴーストの発
生を防止して良好なる投影パターン像を得ている。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造の
フローチャートである。
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。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前行程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する行程であり、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。
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。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。
の詳細なフローチャートである。まずステップ11(酸
化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(C
VD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打
込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
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取る。ステップ19(レジス
ト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
尚、本実施形態の製造方法を用いれば、高集積度の半導
体デバイスを容易に製造することができる。
折率を有する透明基板上に高屈折率層と低屈折率層とを
適切な光学的膜厚で積層することによって、耐環境性が
良く、膜厚が小さく生産性が良く、かつ波長200nm
以下の紫外領域と波長600nm〜波長700nmの波
長域の2つの波長域において良好なる反射防止を行った
反射防止膜及びそれを施した光学系を達成することがで
きる。
断面概略図
断面概略図
8の要部断面概略図
図
図
図
図
図
図
性図
性図
ート
ート
Claims (15)
- 【請求項1】 透明な基板上に空気側から該基板側へ順
に第1層,第2層,第3層,…と複数の薄膜を施した多
層膜構成で波長λ1と、それより長い波長λ2の2つの
波長で反射防止を行った反射防止膜であって、奇数層目
が低屈折率膜、偶数層目が高屈折率膜であり、波長λ1
での該高屈折率膜と低屈折率膜の屈折率を各々Na,N
e、中心波長λ0を 【数1】 としたとき、該第1層と第2層の光学膜厚(屈折率×幾
何学的厚さ)の和をD12、該第3層の光学膜厚をd3
としたとき、 1.7<Na<1.8 1.4<Ne<1.5 0.22×λ0≦D12≦0.32×λ0 0.24×λ0≦d3 ≦0.28×λ0 を満足することを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項2】 前記複数の薄膜は4つの薄膜であり、第
1層から第4層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d
4としたとき、 0.15×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.07×λ0≦d2≦0.12×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 を満足することを特徴とする請求項1の反射防止膜。 - 【請求項3】 前記複数の薄膜は5つの薄膜であり、第
1層から第5層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d
4,d5としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.14×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.5 ×λ0≦d4≦0.63×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.35×λ0 を満足することを特徴とする請求項1の反射防止膜。 - 【請求項4】 前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第
1層から第6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d
4,d5,d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.16×λ0 0.24×λ0≦d3≦0.27×λ0 0.55×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.3 ×λ0≦d5≦0.4 ×λ0 0.56×λ0≦d6≦0.7 ×λ0 を満足することを特徴とする請求項1の反射防止膜。 - 【請求項5】 前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第
1層から第6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d
4,d5,d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.17×λ0 0.1 ×λ0≦d2≦0.13×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.75×λ0≦d4≦0.9 ×λ0 0.2 ×λ0≦d5≦0.34×λ0 0.2 ×λ0≦d6≦0.34×λ0 を満足することを特徴とする請求項1の反射防止膜。 - 【請求項6】 前記複数の薄膜は6つの薄膜であり、第
1層から第6層の光学膜厚を順にd1,d2,d3,d
4,d5,d6としたとき、 0.14×λ0≦d1≦0.16×λ0 0.13×λ0≦d2≦0.15×λ0 0.25×λ0≦d3≦0.28×λ0 0.48×λ0≦d4≦0.68×λ0 0.28×λ0≦d5≦0.43×λ0 0.25×λ0≦d6≦0.40×λ0 を満足することを特徴とする請求項1の反射防止膜。 - 【請求項7】 前記高屈折率層の材料がAl2 O3 であ
り、低屈折率層の材料がAlF3 またはMgF2 又はN
a2 AlF6 であることを特徴とする請求項1から6の
いずれか1項の反射防止膜。 - 【請求項8】 前記基板が石英又は蛍石であることを特
徴とする請求項1から6のいずれか1項の反射防止膜。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれか1項記載の反
射防止膜を施したレンズを備えることを特徴とする光学
系。 - 【請求項10】 請求項9の光学系を用いて光源手段か
らの光束で所定面を照明していることを特徴とする照明
装置。 - 【請求項11】 請求項9の光学系により原版のパター
ンを基板上に結像することを特徴とする露光装置。 - 【請求項12】 請求項9の光学系により原版を照明
し、かつ該原版のパターンを基板上に投影することを特
徴とする露光装置。 - 【請求項13】 請求項11又は12の露光装置を用い
て原版のパターンを基板上に転写する工程を有すること
を特徴とするデバイス製造方法。 - 【請求項14】 請求項1から8のいずれか1項記載の
反射防止膜をスパッタ法により形成することを特徴とす
る反射防止膜の製造方法。 - 【請求項15】 請求項1から8のいずれか1項記載の
反射防止膜を真空蒸着法により形成することを特徴とす
る反射防止膜の製造方法。
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1998
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