JP2007156365A - 反射防止膜、光学素子、光学系、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの波長領域に対して所望の反射防止特性を有する反射防止膜を提供する。
【解決手段】露光光である波長３２０〜４５０ｎｍの反射率が１．５％以下、アライメント光である波長８００ｎｍ以上（特に８８０ｎｍ）の赤外光の反射率が２％以下となる４〜１２層で積層される多層膜で構成され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、露光装置に用いられる光学素子に施され、光の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、液晶基板露光装置に好適である。

テレビやパーソナルコンピューターなどの表示素子として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）が多く使用され、最近ではディスプレイの大画面化への要求が高くなっている。ＬＣＤは、フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いてガラス基板上に透明薄膜電極を形成して製造される。ＬＣＤを製造する露光装置（液晶露光装置）は、投影光学系を有し、スリット状の領域に対しマスクとガラス基板を走査することによって、透明薄膜電極のパターンを形成する。

近年の液晶露光装置では、ディスプレイの大画面化（即ち、ガラス基板の大型化）に伴って、露光光の照射領域の拡大が進んでいる。但し、露光光の照射領域を拡大すると、照度低下を招き、スループットが向上しなくなってしまう。そこで、ミラー（反射型光学素子）で構成された投影光学系（ミラー投影光学系）を使用する液晶露光装置が提案されている。ミラー投影光学系は、原理的に色収差が発生しないため、光源に水銀ランプを使用した場合、水銀ランプの輝線スペクトル全てを同時に露光エネルギーとして使うことができる。従って、従来の露光光の波長帯域を広げる（即ち、ｉ線、ｇ線及びｈ線をより短波長側のｊ線まで広げる）ことで、高い照度を得ることができる。

一方、露光装置のマスクとガラス基板との位置合わせ（アライメント）に使用するアライメント光は、フォトレジストを感光しない光を選ぶ必要がある。半導体を製造する露光装置は、一般的に、アライメント光に可視光を用いると、ウェハのアライメントマークを高精度に検出することができる。しかしながら、カラー液晶基板のカラーフィルターを露光する場合には、レジストが、赤、緑、青の可視光領域の全てに対して感度を有するため、アライメント光には８００ｎｍ以上の赤外光を用いらなければならない。

従って、液晶露光装置の光学系を構成するレンズ等（透過型光学素子）に施される反射防止膜は、露光光とアライメント光のそれぞれの波長領域で所望の反射防止特性を有する必要がある。露光光とアライメント光の２波長反射防止膜については、従来から幾つか提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２７９７０２号公報

しかしながら、広帯域化する露光光とアライメント光（赤外光）のそれぞれの波長領域で所望の反射防止特性を有する反射防止膜は、これまで提案されていなかった。換言すれば、液晶露光装置においては、露光光であるｉ線近傍（ｉ線乃至ｊ線）に対する反射防止特性の反射防止帯域をより広帯域化し、アライメント光である赤外光に対して反射防止特性を有する反射防止膜の開発が望まれている。

そこで、本発明は、２つの波長領域（特に、真空紫外光及び赤外光）に対して所望の反射防止特性を有する反射防止膜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、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数番目の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（０．１以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、（０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、（０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、（０．３以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、（１．８以上２．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層と、（０．１以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１１の層と、（０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１２の層とを有す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、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数番目の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．０５以上０．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（０．２以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（０．６以上１．０以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（０．１５以上０．３５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（０．１以上０．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（０．１５以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、（０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、（１．１以上１．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、（０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、（０．６以上０．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．１以上０．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（１．４以上１．７以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（０．０８以上０．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（０．５以上０．７５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（２．２以上２．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（１．６以上１．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（１．４以上１．７以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、（０．３５以上０．５５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、（０．３以上０．５８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、（０．５５以上０．７５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、（０．４５以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層と、（０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１１の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（１．７以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（１．６以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（１．７以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（０．６以上０．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（０．３５以上０．５５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、（０．３以上０．４５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、（０．７以上１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、（０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（１．４以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（１．６以上２．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、（０．２以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、（０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（０．９以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（２．２以上２．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（０．４以上０．６５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（０．３５以上０．６５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、（０．９以上１．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と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反射防止膜は、１．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成され、光の反射を防止する反射防止膜であって、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以下１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、（２．５以上２．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、（１．５以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、（１．６以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、（０．７５以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と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、上述の光学素子を含む光学系を有し、露光光を、前記光学系を介して被処理体に照射して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、マスク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マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系と、前記投影光学系の収差を補正する補正光学系とを有し、前記補正光学系を構成する光学素子は、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、２つの波長領域に対して所望の反射防止特性を有する反射防止膜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。ここで、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。図２は、本発明の別の反射防止膜１Ａの構成を示す概略断面図である。

図１に示す反射防止膜１は、基板ＳＢ上に形成され、基板ＳＢ側から数えて偶数（２ｎ）の層に高屈折率層１２を、基板ＳＢ側から数えて奇数（２ｎ−１）の層に低屈折率層１４を順次積層させた多層膜１０で構成される。

基板ＳＢは、１．４〜１．５５の屈折率を有し、石英などの透明基板（ガラス基板）である。ここで、「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上Ｂ以下」の意味で用いる。

高屈折率層１２は、１．８５〜２．４の屈折率を有する。高屈折率層１２は、例えば、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）及び酸化スカンジウム（Ｓｃ_２Ｏ_３）の一を材料とする。

低屈折率層１４は、１．３５〜１．５５の屈折率を有する。低屈折率層１４は、例えば、石英（ＳｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）及びフッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３）の一を材料とする。

図２に示す反射防止膜１Ａは、基板ＳＢ上に形成され、基板ＳＢ側から数えて偶数（２ｎ）の層に高屈折率層１２を、基板ＳＢ側から数えて奇数（２ｎ−１）の層に中間屈折率層１６を順次積層し、最終層に低屈折率層１４を積層させた多層膜１０Ａで構成される。なお、最終層とは、最も空気側の層である。

中間屈折率層１６は、１．６〜１．７５の屈折率を有する。中間屈折率層１６は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）及び二酸化トリウム（ＴｈＯ_２）の一を材料とする。

反射防止膜１及び１Ａは、光の反射を防止（低減）する機能を有し、後述するように、２つの波長領域に対して所望の反射防止特性を有する。具体的には、反射防止膜１及び１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長の光に対して１．５％以下の反射率を有し、８００ｎｍ以上の波長の光に対して２％以下の反射率を有する反射防止特性を実現する。なお、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長は、例えば、水銀ランプの輝線スペクトルに対応し、８００ｎｍ以上の波長は、赤外線に対応する。

なお、高屈折率層１２、低屈折率層１４及び中間屈折率層１６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。

以下、本発明の反射防止膜１及び１Ａの具体的な材料及び数値（即ち、基板ＳＢ、高屈折率層１２、低屈折率層１４及び中間屈折率層１６の材料や膜厚など）について説明する。なお、反射防止膜１は、実施例１乃至３に、反射防止膜１Ａは、実施例４乃至８に示す。

実施例１の反射防止膜１は、高屈折率層１２にＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を、低屈折率層１４にＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を用いた。また、実施例１の反射防止膜１は、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例１の反射防止膜１の膜層数と膜設計値を表１に示す。

実施例１の反射防止膜１の分光反射率特性を図３に示す。図３は、横軸に反射防止膜１に入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図３を参照するに、実施例１の反射防止膜１は、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例１の反射防止膜１は、８８０ｎｍの波長においても、２．０２％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例２の反射防止膜１は、高屈折率層１２にＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を、低屈折率層１４にＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を用いた。また、実施例２の反射防止膜１は、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例２の反射防止膜１の膜層数と膜設計値を表２に示す。

実施例２の反射防止膜１の分光反射率特性を図４に示す。図４は、横軸に反射防止膜１に入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図４を参照するに、実施例２の反射防止膜１は、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例２の反射防止膜１は、８８０ｎｍの波長においても、２．０２％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例３の反射防止膜１は、高屈折率層１２にＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を、低屈折率層１４にＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を用いた。また、実施例３の反射防止膜１は、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例３の反射防止膜１の膜層数と膜設計値を表３に示す。

実施例３の反射防止膜１の分光反射率特性を図５に示す。図５は、横軸に反射防止膜１に入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図５を参照するに、実施例３の反射防止膜１は、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例３の反射防止膜１は、８８０ｎｍの波長においても、２．０２％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例４の反射防止膜１Ａは、高屈折率層１２にＨｆ_２Ｏ（屈折率：１．９８）を、低屈折率層１４にＭｇＦ_２（屈折率：１．３９）を、中間屈折率層１６にＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。また、実施例４の反射防止膜１Ａは、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例４の反射防止膜１Ａの膜層数と膜設計値を表４に示す。

実施例４の反射防止膜１Ａの分光反射率特性を図６に示す。図６は、横軸に反射防止膜１Ａに入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図６を参照するに、実施例４の反射防止膜１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例４の反射防止膜１Ａは、８８０ｎｍの波長においても、２．０％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例５の反射防止膜１Ａは、高屈折率層１２にＨｆ_２Ｏ（屈折率：１．９８）を、低屈折率層１４にＭｇＦ_２（屈折率：１．３９）を、中間屈折率層１６にＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。また、実施例５の反射防止膜１Ａは、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例５の反射防止膜１Ａの膜層数と膜設計値を表５に示す。

実施例５の反射防止膜１Ａの分光反射率特性を図７に示す。図７は、横軸に反射防止膜１Ａに入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図７を参照するに、実施例５の反射防止膜１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例５の反射防止膜１Ａは、８８０ｎｍの波長においても、２．０％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例６の反射防止膜１Ａは、高屈折率層１２にＨｆ_２Ｏ（屈折率：１．９８）を、低屈折率層１４にＭｇＦ_２（屈折率：１．３９）を、中間屈折率層１６にＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。また、実施例６の反射防止膜１Ａは、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例６の反射防止膜１Ａの膜層数と膜設計値を表６に示す。

実施例６の反射防止膜１Ａの分光反射率特性を図８に示す。図８は、横軸に反射防止膜１Ａに入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図８を参照するに、実施例６の反射防止膜１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例６の反射防止膜１Ａは、８８０ｎｍの波長においても、２．０％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例７の反射防止膜１Ａは、高屈折率層１２にＨｆ_２Ｏ（屈折率：１．９８）を、低屈折率層１４にＭｇＦ_２（屈折率：１．３９）を、中間屈折率層１６にＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。また、実施例７の反射防止膜１Ａは、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例７の反射防止膜１Ａの膜層数と膜設計値を表７に示す。

実施例７の反射防止膜１Ａの分光反射率特性を図９に示す。図９は、横軸に反射防止膜１Ａに入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図９を参照するに、実施例７の反射防止膜１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例７の反射防止膜１Ａは、８８０ｎｍの波長においても、２．０％以下の反射率を得ていることが分かる。

実施例８の反射防止膜１Ａは、高屈折率層１２にＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を、低屈折率層１４にＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を、中間屈折率層１６にＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。また、実施例８の反射防止膜１Ａは、設計中心波長λを４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。実施例８の反射防止膜１Ａの膜層数と膜設計値を表８に示す。

実施例８の反射防止膜１Ａの分光反射率特性を図１０に示す。図１０は、横軸に反射防止膜１Ａに入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸に反射率［％］を採用している。

図１０を参照するに、実施例８の反射防止膜１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、１．５％以下の低い反射率を得ていることが分かる。また、実施例８の反射防止膜１Ａは、８８０ｎｍの波長においても、２．０％以下の反射率を得ていることが分かる。

以上、説明したように、本発明の反射防止膜１及び１Ａは、２つの波長領域に対して所望の反射防止特性を実現することができる。具体的には、反射防止膜１及び１Ａは、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長の光に対して１．５％以下の反射率を有し、８００ｎｍ以上の波長の光に対して２％以下の反射率を有する反射防止特性を実現する。

以下、図１１を参照して、本発明の反射防止膜１又は１Ａを有する光学素子を備えた露光装置１００について説明する。ここで、図１１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１００は、マスクＲＴに形成されたパターンを、フォトレジストＰＲが塗布された被処理体ＧＳに露光する装置である。露光装置１００は、例えば、液晶ディスプレイの製造に好適である。被処理体ＧＳは、本実施形態では、ガラス基板である。

露光装置１００は、図１１に示すように、照明装置１１０と、投影光学系１２０と、補正光学系１３０と、アライメント機構１４０とを有する。

照明装置１１０は、転写用のパターンが形成されたマスクＲＴ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、本実施形態では、光源として水銀ランプを使用する。換言すれば、光源部１１２は、真空紫外光を射出する。なお、光源の個数は限定されない。

照明光学系１１４は、マスクＲＴを照明する光学系である。照明光学系１１４は、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。例えば、コンデンサーレンズ、オプティカルインテグレーター、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。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。

投影光学系１２０は、マスクＲＴのパターンを被処理体ＧＳに投影する光学系である。投影光学系１２０は、本実施形態では、平面ミラー１２２と、凹面ミラー１２４と、凸面ミラー１２６とを有する。

補正光学系１３０は、投影光学系１２０の収差を補正する光学系である。補正光学系１３０は、一以上の光学素子を含む。補正光学系１３０は、本実施形態では、透過型光学素子の補正ガラスで構成され、マスクＲＴと投影光学系１２０との間に配置される。補正光学系１３０を構成する光学素子（本実施形態では、補正ガラス）には、本発明の反射防止膜１及び／又は１Ａが施されている。従って、補正光学系１３０は、露光光（紫外光）及び後述するアライメント光（赤外光）に対して優れた反射防止特性を有し、露光光及びアライメント光の光量の損出を極めて低減することができる。これにより、露光装置１は、マスクＲＴと被処理体ＧＳとの高精度なアライメントが可能となり、優れた結像性能を実現することができる。また、露光装置１は、露光光の光量を抑えて、スループットの低下を防止することができる。

アライメント機構１４０は、マスクＲＴと被処理体ＧＳとのアライメント（位置合わせ）を行う機能を有する。アライメント機構１４０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、アライメント機構１４０は、マスクＲＴ上のアライメントマークＡＭ１に対する被処理体ＧＳ上のアライメントマークＡＭ２の位置を、投影光学系１２０を介して検出する。アライメント機構１４０は、本実施形態では、アライメント光として赤外光を射出するＬＥＤで構成されたアライメント光源１４１と、ハーフミラー１４２と、ミラー１４３と、検出器１４４とから構成される。

露光において、照明装置１１０から発せられた光束は、マスクＲＴを、例えば、ケーラー照明する。マスクＲＴを通過しパターンを反映する光は、投影光学系１２０により被処理体ＧＳに結像される。露光装置１００は、本発明の反射防止膜１及び／又は１Ａが施された光学素子を有し、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を提供することができる。なお、本実施形態では、補正光学系１３０のみに反射防止膜１及び／又は１Ａを施している。これは、露光光及びアライメント光の両方を透過する透過型の光学素子が、本実施形態では、補正光学系１３０のみだからである。従って、実際には、露光光及びアライメント光の両方を透過する透過型の光学素子の全てに反射防止膜１及び／又は１Ａを施すことが好ましい。これにより、露光光及びアライメント光の光量の損失を抑え、スループットの低減を防止すると共に、高精度なアライメントが可能となる。

次に、図１２及び図１３を参照して、露光装置１００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１２は、デバイス（液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＣＤ、ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ等）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、ＬＣＤの製造を例に説明する。ステップ１（アレイ設計）では、ＬＣＤのアレイ設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計したアレイパターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（基板製造）では、ガラスなどの材料を用いてガラス基板を製造する。ステップ４（アレイ製造）では、マスクとガラス基板を用いてリソグラフィー技術によってガラス基板上に実際のアレイを形成する。ステップ５（パネル製造）では、ステップ４によって作成されたガラス基板と、カラーフィルターとを整合して液晶パネル化する工程であり、配向処理工程（ラビング、ラビング後洗浄）、貼り合せ工程（アライメント、パネルギャップ制御、シール本硬化）、分断工程、液晶注入工程（液晶注入、封止、洗浄、過熱徐冷）等の工程を含む。ステップ６（モジュール製造）では、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）方式やＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式を用いてステップ５で作成された液晶パネルを液晶チップ化する工程である。ステップ７（検査）では、ステップ６で作成された液晶ディスプレイの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て液晶ディスプレイが完成し、それが出荷（ステップ８）される。

図１３は、ステップ４のアレイ製造の詳細なフローチャートである。ステップ１１（薄膜形成）では、ガラス基板上に薄膜をＣＶＤ法などによって形成する。ステップ１２（酸化）では、ガラス基板の表面を酸化させる。ステップ１３（ドーピング）では、ガラス基板にドーピングを施す。ステップ１４（アニール）では、ガラス基板のアニールを行う。ステップ１５（レジスト処理）では、ガラス基板に感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１００によってマスクのパターンをガラス基板に露光する。ステップ１７（現像）では、露光したガラス基板を現像する。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。本実施例のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位の液晶ディスプレイをスループットよく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。なお、これらのステップを繰り返し行うことによってデバイスを製造してもよいことは言うまでもない。

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偏光が可能である。

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。 実施例１の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例２の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例３の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例４の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例５の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例６の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例７の反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフである。 実施例８の反射防止膜の分光反射率特性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（液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＣＤ、ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ等）の製造を説明するためのフローチャートである。 図１１に示すステップ４のアレイ製造の詳細なフローチャートである。

符号の説明

１ 反射防止膜
１０ 多層膜
１２ 高屈折率層
１４ 低屈折率層
１Ａ 反射防止膜
１６ 中間屈折率層
１００ 露光装置
１１０ 照明装置
１１２ 光源部
１１４ 照明光学系
１２０ 投影光学系
１２２ 平面ミラー
１２４ 凹面ミラー
１２６ 凸面ミラー
１３０ 補正光学系
１４０ アライメント機構
１４１ アライメント光源
１４２ ハーフミラー
１４３ ミラー
１４４ 検出器
ＲＴ レチクル
ＧＳ 被処理体
ＡＭ１及びＡＭ２ アライメントマーク

Claims (16)

1. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数番目の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （０．１以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、
   （０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、
   （０．２以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、
   （０．３以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、
   （１．８以上２．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層と、
   （０．１以上０．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１１の層と、
   （０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１２の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
2. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数番目の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．０５以上０．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （０．２以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （０．６以上１．０以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （０．１５以上０．３５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （０．１以上０．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （０．１５以上０．４以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、
   （０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、
   （１．１以上１．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、
   （０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、
   （０．６以上０．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
3. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   前記基板側から数えて奇数番目の層が１．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層で構成され、前記基板側から数えて偶数の層が１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層で構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．１以上０．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （１．４以上１．７以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （０．０８以上０．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （０．５以上０．７５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
4. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   １．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （０．１以上０．３以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （２．２以上２．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （１．６以上１．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （１．４以上１．７以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、
   （０．３５以上０．５５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、
   （０．３以上０．５８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、
   （０．５５以上０．７５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層と、
   （０．４５以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１０の層と、
   （０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１１の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
5. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   １．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （１．７以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （１．６以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （１．７以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （０．６以上０．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （０．３５以上０．５５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、
   （０．３以上０．４５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層と、
   （０．７以上１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第８の層と、
   （０．８以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第９の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
6. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   １．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．６以上０．９以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （１．４以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （１．２以上１．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （１．６以上２．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層と、
   （０．２以上０．６以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第６の層と、
   （０．８以上１．２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第７の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
7. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成される反射防止膜であって、
   １．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以上１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （０．９以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （２．２以上２．５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （０．４以上０．６５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （０．３５以上０．６５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層と、
   （０．９以上１．２５以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第５の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
8. １．４以上１．５５以下の屈折率を有する基板上に形成され、光の反射を防止する反射防止膜であって、
   １．８５以上２．４以下の屈折率を有する高屈折率層と、１．３５以下１．５５以下の屈折率と有する低屈折率層と、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する中間屈折率層とで構成された多層膜を有し、
   前記多層膜は、前記光の波長λに対して、前記基板側から順に、
   （２．５以上２．８以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第１の層と、
   （１．５以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第２の層と、
   （１．６以上２以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第３の層と、
   （０．７５以上１．１以下）×λ／４の光学的膜厚を有する第４の層とを有することを特徴とする反射防止膜。
9. 前記高屈折率層は、五酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム及び酸化スカンジウムの一を材料とし、
   前記低屈折率層は、石英、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム及びフッ化アルミニウムの一を材料とすることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の反射防止膜。
10. 前記高屈折率層は、五酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム及び酸化スカンジウムの一を材料とし、
    前記低屈折率層は、石英、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム及びフッ化アルミニウムの一を材料とし、
    前記中間屈折率層は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び二酸化トリウムの一を材料とすることを特徴とする請求項４乃至８のうちいずれか一項記載の反射防止膜。
11. 請求項１乃至１０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光学素子。
12. 請求項１１記載の光学素子を含む光学系を有し、露光光を、前記光学系を介して被処理体に照射して被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
13. マスク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マスクを照明する照明光学系と、
    前記マスクのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系と、
    前記投影光学系の収差を補正する補正光学系とを有し、
    前記補正光学系を構成する光学素子は、請求項１乃至１０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。
14. 前記投影光学系は、前記光源からの光を反射する反射ミラーを有することを特徴とする請求項１３記載の露光装置
15. 前記マスクと前記被処理体との位置を合わせるアライメント機構を更に有し、
    前記補正光学系を構成する光学素子は、前記光源からの光及び前記アライメント機構からの赤外光を透過することを特徴とする請求項１３記載の露光装置。
16. 請求項１２乃至１５のうちいずれか一項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。