JP2006201700A - 反射防止膜、当該反射防止膜を有する光学系、露光装置、並びに、デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 広い入射角度の光に対して優れた反射防止特性を有し、特に、ｓ偏光の光の反射率を低減して、優れた光学性能を達成可能な反射防止膜、当該反射防止膜を有する光学系、露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上に施され、光の反射を防止する反射防止膜であって、前記光の入射角度範囲０度乃至６５度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜１．５％を満たし、前記光の入射角度範囲０度乃至５５度において、ｓ偏光及びｐ偏光の光の平均反射率ＲａがＲａ＜１．２％を満たし、前記光の入射角度範囲５５度乃至７０度において、ｓ偏光の光の反射率Ｒｓ及びｐ偏光の光の反射率ＲｐがＲｐ＞Ｒｓを満たし、前記光の入射角度６７度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜３％を満たし、前記光の波長に対する屈折率が１．３５乃至２．２、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下の材料のみで構成されることを特徴とする反射防止膜を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般には、反射防止膜に係り、特に、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光装置の光学素子に施され、反射を防止又は低減する反射防止膜に関する。本発明は、例えば、真空紫外域から遠赤外域までの波長範囲において用いられる各種光学素子、レンズ、窓材、プリズム等に施される反射防止膜に好適である。

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。

投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、及び、ＮＡを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化の要求に伴い、露光光の短波長化及び投影光学系の高ＮＡ化が進められてきた。一方、露光光の短波長化及び投影光学系の高ＮＡ化によってレンズに施される反射防止膜の膜材料は限られてきており、限られた膜材料を用いてできる限り信頼性の高い反射防止膜の設計を行うことが要求されている。

短波長化という観点では、光学的吸収の問題から特に２００ｎｍより短い波長において、屈折率が１．９よりも大きく、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下となるような膜材料が存在しない。また、１．３５以下の屈折率の膜材料に関しても、その充填率の低さから生じる光学特性のシフトや膜強度の小ささなど、高解像の実現に向けて多くの問題を克服する必要がある。

また、露光装置の光学系においては、１つのレンズ内に様々な入射角度で光が入射し、レンズ内の位置の違いによって光線入射角度の分布が異なっており、投影光学系の高ＮＡ化に伴い、レンズへの光線入射角度が更に大きくなっている。そこで、高ＮＡ化という観点では、反射防止膜には、入射角度に依存することなくレンズ表面で光線の反射を抑えることが要求されるようになってきている。

更に、高ＮＡの投影光学系においては、像面に対してｐ偏光で入射する光線が結像に関与しないことが報告されており、反射防止膜には、特に、ｓ偏光の光線の反射を低減することが重要となってきている。

従来の反射防止膜は、例えば、設計波長λ_０＝１９３ｎｍの場合、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２（屈折率ｎ＝１．５０））基板上に、第１層目に光学的膜厚が０．２５λ_０のフッ化ランタン（ＬａＦ_３（屈折率ｎ＝１．６８０））からなる高屈折率材料層、第２層目に光学的膜厚が０．２５λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層を順次積層した構成や、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２（屈折率ｎ＝１．５０））基板上に、第１層目に光学的膜厚が０．２５λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層、第２層目に光学的膜厚が０．２５λ_０のフッ化ランタン（ＬａＦ_３（屈折率ｎ＝１．６８０））からなる高屈折率材料層、第３層目に光学的膜厚が０．２５λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層を順次積層した構成が一般的である（例えば、特許文献１参照。）。

従来の２層構成の反射防止膜へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を図７に示し、従来の３層構成の反射防止膜へ設計波長を５％長波長側に設定して高入射角度光線に対応させた光が入射する場合の入射角度に対する反射率を図８に示す。図７及び図８は、横軸に反射防止膜に入射する光の入射角度［度］を、縦軸に反射率［％］を採用している。なお、図７及び図８において、Ｒｐ、Ｒｓ及びＲａは、各々、ｐ偏光反射率、ｓ偏光反射率及び平均反射率を示す。図７及び図８を参照するに、従来の反射防止膜は、入射角度０度乃至３０度、及び、０度乃至５０度において、反射（平均反射率）を抑えていることが分かる。
特開平９−３２９７０２号公報

しかしながら、従来の反射防止膜は、図７及び図８に示すように、光線の入射角度が５５度以上になると平均反射率が急激に大きくなると共に、特に、ｓ偏光の光線の反射率が大きくなってしまう。これにより、フレアやゴーストなどを生じたり、結像に関与するｓ偏光の光（の光量）が低減しまったりするため、光学系の解像（結像）性能に悪影響を与えてしまう。

これらのことから、光学系のレンズに入射する様々な角度の光（特に、ｓ偏光の光）に対して大きな反射を生じることなく透過できるように、反射防止膜を改善する必要がある。

そこで、本発明は、広い入射角度の光に対して優れた反射防止特性を有し、特に、ｓ偏光の光の反射率を低減して、優れた光学性能を達成可能な反射防止膜、当該反射防止膜を有する光学系、露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての反射防止膜は、基板上に施され、光の反射を防止する反射防止膜であって、前記光の入射角度範囲０度乃至６５度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜１．５％を満たし、前記光の入射角度範囲０度乃至５５度において、ｓ偏光及びｐ偏光の光の平均反射率ＲａがＲａ＜１．２％を満たし、前記光の入射角度範囲５５度乃至７０度において、ｓ偏光の光の反射率Ｒｓ及びｐ偏光の光の反射率ＲｐがＲｐ＞Ｒｓを満たし、前記光の入射角度６７度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜３％を満たし、前記光の波長に対する屈折率が１．３５乃至２．２、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下の材料のみで構成されることを特徴とする。

本発明の別の側面としての反射防止膜は、基板上に施され、光の反射を防止する反射防止膜であって、前記基板側から順に、前記基板より屈折率の低い第１の層と、前記基板より屈折率の高い第２の層と、前記基板より屈折率の低い第３の層と、前記基板より屈折率の高い第４の層と、前記基板より屈折率の低い第５の層と、前記基板より屈折率の高い第６の層と、前記基板より屈折率の低い第７の層とを有し、前記光の波長λ_０に対して、前記第１の層が０．３９−０．５９λ_０の光学的膜厚を、前記第２の層が０．２９−０．４９λ_０の光学的膜厚を、前記第３の層が０．２８−０．４８λ_０の光学的膜厚を、前記第４の層が０．３０−０．５０λ_０の光学的膜厚を、前記第５の層が０．２３−０．４３λ_０の光学的膜厚を、前記第６の層が０．１８−０．３８λ_０の光学的膜厚を、前記第７の層が０．１６−０．３６λ_０の光学的膜厚を有することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての光学系は、波長１５０ｎｍ乃至３００ｎｍの光に用いられる光学系であって、複数の光学素子を有し、前記複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、上述の反射防止膜を有することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の光学系を介して光を被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての露光装置は、レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、光源からの光で前記レチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有し、前記照明光学系及び前記投影光学系の少なくとも一方を構成する複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、上述の反射防止膜を有することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、広い入射角度の光に対して優れた反射防止特性を有し、特に、ｓ偏光の光の反射率を低減して、優れた光学性能を達成可能な反射防止膜、当該反射防止膜を有する光学系、露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての反射防止膜について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の反射防止膜１の構成を示す概略断面図である。

本発明の反射防止膜１は、光の反射を防止又は低減する機能を有し、用いられる光の波長に対する屈折率が１．３５乃至２．２、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下の材料（膜材料）から構成される。膜材料の屈折率が１．３５以下であると、膜密度が小さくなるため耐久性が低下し、光が照射されることによって光学特性（例えば、透過率など）が変動してしまう。一方、膜材料の屈折率が２．２以上であると、光の吸収が大きな材料しか存在しなくなる。換言すれば、屈折率が２．２以上であると共に、消衰係数が小さい（本実施形態では、３×１０^−４以下）膜材料は存在しない。

具体的には、反射防止膜１は、図１に示すように、基板ＳＢ上に、低屈折率材料層（第１の層）１０と、高屈折率材料層（第２の層）２０と、低屈折率材料層（第３の層）３０と、高屈折率材料層（第４の層）４０と、低屈折率材料層（第５の層）５０と、高屈折率材料層（第６の層）６０と、低屈折率材料層（第７の層）７０とを順次積層した構成を有する。

低屈折率材料層１０、３０、５０及び７０は、基板ＳＢよりも屈折率の低い材料からなる。低屈折率材料層１０、３０、５０及び７０は、本実施形態では、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ_２）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ_２）、六フッ化ナトリウムアルミニウム（Ｎａ_３ＡｌＦ_６）、チオライト（Ｎａ_５Ａｌ_３Ｆ_１４）、又は、これらの混合物の一を材料とする。低屈折率材料層１０、３０、５０及び７０は、それぞれ同種の材料を使用しても、異種の材料を使用してもよく、所望の反射防止効果を得ることが可能である。

高屈折率材料層２０、４０及び６０は、基板ＳＢよりも屈折率の高い材料からなる。高屈折率材料層２０、４０及び６０は、本実施形態では、フッ化ランタン（ＬａＦ_３）、フッ化ネオジウム（ＮｄＦ_３）、フッ化ガドリニウム（ＧｄＦ_３）、フッ化サマリウム（ＳｍＦ_３）、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、フッ化ジスプロシウム（ＤｙＦ_３）、フッ化鉛（ＰｂＦ_２）、フッ化イットリウム（ＹＦ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、又は、これらの混合物の一を材料とする。高屈折率材料層２０、４０及び６０は、それぞれ同種の材料を使用しても、異種の材料を使用してもよく、所望の反射防止効果を得ることが可能である。

低屈折率材料層１０、３０、５０及び７０、及び、高屈折率材料層２０、４０及び６０は、公知の成膜技術である真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって基板ＳＢ上に形成される。

設計波長λ_０＝１９３ｎｍとした場合の反射防止膜１の膜構成の一例を説明する。本実施形態の反射防止膜１は、基板ＳＢとしての合成石英基板（屈折率ｎ＝１．５５６）の上に、基板ＳＢ側から順に、第１の層として光学的膜厚が０．４７９λ_０の酸素ドープフッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３（屈折率ｎ＝１．４５４））からなる低屈折率材料層１０、第２の層として光学的膜厚が０．３１７λ_０のフッ化ランタン（ＬａＦ_３（屈折率ｎ＝１．６５５））からなる高屈折率材料層２０、第３の層として光学的膜厚が０．４７９λ_０の酸素ドープフッ化アルミニウムからなる低屈折率材料層３０、第４の層として光学的膜厚が０．３９４λ_０のフッ化ランタンからなる高屈折率材料層４０、第５の層として光学的膜厚が０．２１８λ_０の酸素ドープフッ化アルミニウムからなる低屈折率材料層５０、第６の層として光学的膜厚が０．３３４λ_０のフッ化ランタンからなる高屈折率材料層６０、第７の層として光学的膜厚が０．２５７λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層７０を積層した構成を有する。

本実施形態の反射防止膜１へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を図２に示す。図２は、横軸に反射防止膜１に入射する光の入射角度［度］を、縦軸に反射率［％］を採用している。なお、図２において、Ｒｐ、Ｒｓ及びＲａは、各々、ｐ偏光反射率、ｓ偏光反射率及び平均反射率を示す。図２を参照するに、本実施形態の反射防止膜１は、入射角度０度乃至６５度において、ｓ偏光反射率ＲｓをＲｓ＜１．５％に抑え、入射角度０度乃至５５度において、平均反射率ＲａをＲａ＜１．２％に抑え、入射角度５５度乃至７０度において、Ｒｐ＞Ｒｓ、且つ、入射角度６７度において、ｓ偏光反射率ＲｓをＲｓ＜３％に抑えている。このように、反射防止膜１は、優れた反射防止特性を有し、特に、ｓ偏光反射率Ｒｓを極めて低いことが分かる。

また、設計波長λ０＝１９３ｎｍとした場合の反射防止膜１の膜構成の別の例を説明する。本実施形態の反射防止膜１は、基板ＳＢとしての蛍石（フッ化カルシウム）基板（屈折率ｎ＝１．５０）の上に、基板ＳＢ側から順に、第１の層として光学的膜厚が０．４８４λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４５））からなる低屈折率材料層１０、第２の層として光学的膜厚が０．３７７λ_０のフッ化ランタン（ＬａＦ_３（屈折率ｎ＝１．６５５））からなる高屈折率材料層２０、第３の層として光学的膜厚が０．４λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層３０、第４の層として光学的膜厚が０．３９４λ_０のフッ化ランタンからなる高屈折率材料層４０、第５の層として光学的膜厚が０．３０１λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層５０、第６の層として光学的膜厚が０．３０９λ_０のフッ化ランタンからなる高屈折率材料層６０、第７の層として光学的膜厚が０．２４６λ_０のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２（屈折率ｎ＝１．４１７））からなる低屈折率材料層７０を積層した構成を有する。

本実施形態の反射防止膜１へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を図３に示す。図３は、横軸に反射防止膜１に入射する光の入射角度［度］を、縦軸に反射率［％］を採用している。なお、図３において、Ｒｐ、Ｒｓ及びＲａは、各々、ｐ偏光反射率、ｓ偏光反射率及び平均反射率を示す。図３を参照するに、本実施形態の反射防止膜１は、入射角度０度乃至６５度において、ｓ偏光反射率ＲｓをＲｓ＜１．５％に抑え、入射角度０度乃至５５度において、平均反射率ＲａをＲａ＜１．２％に抑え、入射角度５５度乃至７０度において、Ｒｐ＞Ｒｓ、且つ、入射角度６７度において、ｓ偏光反射率ＲｓをＲｓ＜３％に抑えている。このように、反射防止膜１は、優れた反射防止特性を有し、特に、ｓ偏光反射率Ｒｓを極めて低いことが分かる。

以上、説明したように、本発明の反射防止膜１は、レンズ光学系などにおける反射防止膜として、広範囲な入射角度の光（特に、ｓ偏光の光）に対して優れた反射防止特性を有して、優れた光学特性を達成可能とする。なお、反射防止膜１は、入射する光の偏光方向がｓ偏光に限られた場合、フレアやゴーストといった問題を低減し、高ＮＡでの結像性能を大きく改善することができる。

以下、図４を参照して、本発明の反射防止膜１が施された光学素子を有する光学系を搭載した露光装置１００について説明する。ここで、図４は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１は、図４に示すように、回路パターンが形成されたレチクル（マスク）１２０を照明する照明装置１１０と、照明されたレチクルパターンから生じる回折光を被処理体１４０に投影する投影光学系１３０と、被処理体１４０を支持するウェハステージ１４５とを有する。

露光装置１００は、例えば、ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式でレチクル１２０に形成された回路パターンを被処理体１４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。

照明装置１１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル１２０を照明し、光源部１１２と、照明光学系１１４とを有する。

光源部１１２は、例えば、光源としては、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーなどを使用することができるが、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ_２レーザーを使用してもよいし、その光源の個数も限定されない。さらにスペックルを低減するために光学系を直線的又は回動的に揺動させてもよい。また、光源部１１２にレーザーが使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザー光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。

照明光学系１１４は、複数の光学素子１１４ａを有し、レチクル１２０を照明する光学系である。光学素子１１４ａは、例えば、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。照明光学系１１４は、軸上光、軸外光を問わずに使用することができる。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーター等を含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。

照明光学系１１４のレンズなどの光学素子１１４ａに本発明の反射防止膜１を施した光学素子を使用することができ、広範囲な入射角度の光（特に、ｓ偏光の光）に対して優れた反射防止特性を発揮し、フレアやゴーストなどを低減して、優れた光学性能を維持することができる。

レチクル１２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、図示しないレチクルステージに支持及び駆動される。レチクル１２０から発せられた回折光は、投影光学系１３０を通り被処理体１４０上に投影される。レチクル１２０と被処理体１４０は、光学的に共役の関係にある。本実施形態の露光装置１００はスキャナーであるため、レチクル１２０と被処理体１４０を縮小倍率比の速度比でスキャンすることによりレチクル１２０のパターンを被処理体１４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合には、レチクル１２０と被処理体１４０を静止させた状態で露光が行われる。

投影光学系１３０は、複数の光学素子１３０ａを有し、レチクル１２０上のパターンを反映する光を被処理体１４０上に投影する光学系である。投影光学系１３０に色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。

投影光学系１３０のレンズなどの光学素子１３０ａに本発明の反射防止膜１を施した光学素子を使用することができ、広範囲な入射角度の光（特に、ｓ偏光の光）に対して優れた反射防止特性を発揮し、フレアやゴーストなどを低減して、優れた光学性能（結像性能）を維持することができる。

被処理体１４０は、本実施形態では、ウェハであるが、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体１４０には、フォトレジストが塗布されている。

ウェハステージ１４５は、被処理体１４０を支持する。ウェハステージ１４５は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ウェハステージ１４５は、リニアモーターを利用してＸＹ方向に被処理体１４０を移動することができる。レチクル１２０と被処理体１４０は、例えば、同期走査され、ウェハステージ１４５と図示しないレチクルステージの位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ウェハステージ１４５は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられ、レチクルステージ及び投影光学系１３０は、例えば、床等に載置されたベースフレーム上にダンパを介して支持される鏡筒定盤上に設けられる。

露光において、光源部１１２から発せられた光束は、照明光学系１１４によりレチクル１２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル１２０を通過しレチクルパターンを反映する光は、投影光学系１３０により被処理体１４０に結像される。露光装置１００が使用する照明光学系１１４及び／又は投影光学系１３０を構成する光学素子１１４ａ及び１３０ａに施される反射防止膜は、広範囲な入射角度の光（特に、ｓ偏光の光）に対して優れた反射防止特性を発揮し、フレアやゴーストなどを低減して、優れた光学性能を達成するため、露光装置１００は、高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。

次に、図５及び図６を参照して、上述の露光装置１００を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、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。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、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。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。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。

図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、上述の露光装置１００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像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うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の一側面としての反射防止膜の構成を示す概略断面図である。 本発明の反射防止膜の一例へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を示すグラフである。 本発明の反射防止膜の別の例へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を示すグラフである。 本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。 デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。 図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。 従来の２層構成の反射防止膜へ波長１９３ｎｍの光が入射する場合の入射角度に対する反射率を示すグラフである。 従来の３層構成の反射防止膜へ設計波長を５％長波長側に設定して高入射角度光線に対応させた光が入射する場合の入射角度に対する反射率を示すグラフである。

符号の説明

１ 反射防止膜
１０ 低屈折率材料層（第１の層）
２０ 高屈折率材料層（第２の層）
３０ 低屈折率材料層（第３の層）
４０ 高屈折率材料層（第４の層）
５０ 低屈折率材料層（第５の層）
６０ 高屈折率材料層（第６の層）
７０ 低屈折率材料層（第７の層）
１００ 露光装置
１１４ 照明光学系
１１４ａ 光学素子
１３０ 投影光学系
１３０ａ 光学素子

Claims (9)

1. 基板上に施され、光の反射を防止する反射防止膜であって、
   前記光の入射角度範囲０度乃至６５度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜１．５％を満たし、
   前記光の入射角度範囲０度乃至５５度において、ｓ偏光及びｐ偏光の光の平均反射率ＲａがＲａ＜１．２％を満たし、
   前記光の入射角度範囲５５度乃至７０度において、ｓ偏光の光の反射率Ｒｓ及びｐ偏光の光の反射率ＲｐがＲｐ＞Ｒｓを満たし、
   前記光の入射角度６７度において、ｓ偏光の光の反射率ＲｓがＲｓ＜３％を満たし、
   前記光の波長に対する屈折率が１．３５乃至２．２、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下の材料のみで構成されることを特徴とする反射防止膜。
2. 基板上に施され、光の反射を防止する反射防止膜であって、
   前記基板側から順に、前記基板より屈折率の低い第１の層と、
   前記基板より屈折率の高い第２の層と、
   前記基板より屈折率の低い第３の層と、
   前記基板より屈折率の高い第４の層と、
   前記基板より屈折率の低い第５の層と、
   前記基板より屈折率の高い第６の層と、
   前記基板より屈折率の低い第７の層とを有し、
   前記光の波長λ_０に対して、前記第１の層が０．３９−０．５９λ_０の光学的膜厚を、前記第２の層が０．２９−０．４９λ_０の光学的膜厚を、前記第３の層が０．２８−０．４８λ_０の光学的膜厚を、前記第４の層が０．３０−０．５０λ_０の光学的膜厚を、前記第５の層が０．２３−０．４３λ_０の光学的膜厚を、前記第６の層が０．１８−０．３８λ_０の光学的膜厚を、前記第７の層が０．１６−０．３６λ_０の光学的膜厚を有することを特徴とする反射防止膜。
3. 前記光の波長に対する屈折率が１．３５乃至２．２、且つ、消衰係数が３×１０^−４以下の材料のみで構成されることを特徴とする請求項２記載の反射防止膜。
4. 前記光は、１５０ｎｍ乃至３００ｎｍの波長を有することを特徴とする請求項１又は２記載の反射防止膜。
5. 前記基板は、光を透過する透過部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の反射防止膜。
6. 波長１５０ｎｍ乃至３００ｎｍの光に用いられる光学系であって、
   複数の光学素子を有し、
   前記複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、請求項１又は２記載の反射防止膜を有することを特徴とする光学系。
7. 請求項６記載の光学系を介して光を被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
8. レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
   光源からの光で前記レチクルを照明する照明光学系と、
   前記レチクルのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有し、
   前記照明光学系及び前記投影光学系の少なくとも一方を構成する複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の反射防止膜を有することを特徴とする露光装置。
9. 請求項７又は８記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
   露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。