JP3368225B2

JP3368225B2 - 回折光学素子の製造方法

Info

Publication number: JP3368225B2
Application number: JP06564199A
Authority: JP
Inventors: 裕一岩崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP2000258607A; US6514674B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に断面が階段状
に形成されて成るバイナリオプティクス（ＢＯＥ：Bina
ry Optical Element）による回折機能体を表面に形成す
る回折光学素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高精度の回折光学素子を製造する
ために、ＢＯＥが注目を集めている。ＢＯＥは図１７
(a)に示すようなブレーズド状の断面形状を有する回折
光学素子１を、図１７(b)に示すような階段形状を有す
る回折光学素子２で近似したものである。

【０００３】また、通常の透過型の光学素子の表面に
は、反射(光)を抑制するための反射防止膜が設けられて
おり、屈折型レンズの場合には表面が滑らかであるた
め、反射防止膜の形成は容易に行うことができる。一
方、ＢＯＥ表面は滑らかではないが、ＢＯＥ表面におけ
る反射防止膜の形成に関して、例えばE.Pawlowski and
B.Kuhlow,”Antireflection-coated deffractive optic
al elements fabricated bythin-film deposition”,Op
t.Eng.33(11),3537-3546(1994)の論文に開示されてい
る。

【０００４】この論文に開示されている方法は、図１８
に示すようにイオンビームスパッタリング技術を使用し
て、階段形状を有する基板１１の上方から、反射防止膜
を構成する物質ｍを、基板１１に対して垂直に堆積させ
ることにより、反射防止膜１２を形成している。ＢＯＥ
のような微細構造上に反射防止膜１２を形成する場合に
は、理想的には図１８に示すように、光軸に平行入射光
に対し垂直な面であるステップ面１１ａにのみ反射防止
膜が形成されることが望ましい。

【０００５】また、別の反射防止手段として、例えばS.
J.Wilson and M.C.Hutley,”The opticalproperties of
‘moth eye’antireflection surfaces”,Optica.Act
a.,Vol.29,No7,993-1009(1982)の論文においては、ＢＯ
Ｅの表面に微細構造を設けることにより、表面付近の屈
折率を表面垂直方向に連続的に変化させ、これによって
反射を防止する方法が開示されている。即ち、図１９
(a)に示すように、基板３１上に塗布したレジスト膜３
２に、アルゴン又はクリプトンイオンレーザー光Ｌ１
（波長λ＝４５８ｎｍ又は３５１ｎｍ）をＸ、Ｙ方向に
それぞれに干渉させ、レジスト膜３２を露光し、図１９
(b)に示すような微細な突起３３を形成することによ
り、反射を防止することができる。

【０００６】また同様に、別の方法がF.T.Chen,H.G.Cra
ighead,”Diffractive phase elements based on two-d
imensional artificial dielectrics”,Opt.Lett.,Vol.
20,No2,121-123(1995)の論文に開示されている。この方
法は、図２０(a)に示すように石英基板４１上に膜厚１
００ｎｍのアルミニウム膜４２を成膜し、更にこのアル
ミニウム膜４２上にレジスト膜４３を塗布した後に、電
子ビーム露光法を用いてビーム径７０ｎｍの電子ビーム
Ｌ２をレジスト膜４３を図２０(b)に示すように露光、
現像する。そして、図２０(c)に示すように、リアクテ
ィブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて、レジス
ト膜４３をマスクとして、アルミニウム膜４２をエッチ
ングする。更に、図２０(d)に示すように、アルミニウ
ム膜４２及びレジスト膜４３をマスクとして石英基板４
１をエッチングする。そして、アルミニウム膜４２及び
レジスト膜４３を除去することにより、図２０(e)に示
すような反射防止効果を有する円柱状の微細構造４４を
形成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
で示したスパッタリング技術でＢＯＥ等の微細な階段構
造上に反射防止膜を形成すると、階段構造が微細なため
に、図２１に示すように成膜される反射防止膜５２の膜
厚が不均一となり、また入射光に対して平行階段構造の
側面５１ａにも反射防止膜５２が成膜されてしまい、反
射防止効果が低減してしまう。

【０００８】更に、反射防止膜を用いて反射防止を行う
ためには、使用する波長に合わせて適切な屈折率を有す
る膜材料を選択する必要がある。また、光源に３００ｎ
ｍよりも短い波長を用いる場合には、適切な光学特性を
有する膜材料は乏しく、特に膜の吸収率が大きいこと
や、大きな屈折率差の得られる材料が少なく、反射防止
効果の得られる波長範囲が狭くなる。また、成膜方法や
耐久性等の実績も低い。

【０００９】また、図１９に示したレーザー光の干渉に
よる干渉縞で露光を行って微細構造を設ける方法は、レ
ーザー光の干渉が不十分であり、反射防止構造となるレ
ジストパターンが不均一となり、反射防止効果が低減し
てしまう場合がある。更に、反射防止構造となるレジス
ト膜は有機物質であるため、光の吸収が生じて利用可能
な波長も限定され、安定性や耐久性にも問題を生ずる。

【００１０】また、図２０の電子ビーム露光法を用いて
レジスト膜を露光、現像した後にエッチングし、基板表
面に微細構造を設けることにより反射防止を行う場合
に、微細構造を有する表面においてレジスト膜を露光す
ると、デフォーカスによりレジストパターンが不均一と
なり、反射防止構造として形成される円柱状のピラー又
はホールの大きさが不均一となる。また、電子ビーム露
光法においては１本のビームにより露光するため、大面
積のパターニングには多大な時間を要し、実用には適さ
ない。

【００１１】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
光学素子の階段状構造の表面に微細構造を形成すること
により、効果的な反射防止機能又は増反射機能を持つ回
折光学素子の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る回折光学素子の製造方法は、階段状構造に
よる回折機能を持つ回折光学素子を製造する場合におい
て、基板の一方の面に前記階段状構造を形成する工程
と、前記階段状構造に薄膜の形成過程における核成長の
形態において形成される核又は島構造をエッチングマス
クとして形成する工程と、該エッチングマスクを介して
前記階段状構造に反射防止効果を有する微細構造をエッ
チングする工程と、前記基板の他方の面に通常の反射防
止膜を形成する工程とを有することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１６に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。図１は微細構造の形成
方法を示す模式図であり、図１(a)において、物体６１
上にスパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法やＣ
ＶＤ法等を用いて、薄膜の形成機構の核形成様式に成膜
する物質６２により、島と呼ばれる島構造６３を形成す
る。一般に核が成長することにより、直径約１〜１０ｎ
ｍ以上に成長したものが島と呼ばれている。

【００１４】続いて、図１(b)に示すように、島構造６
３をエッチングマスクとして用い、物体６１の表面をエ
ッチングする。そして、図１(c)に示すように、エッチ
ングマスクとして使用した島構造６３を除去することに
より、物体６１の表面に微細構造６４が形成される。従
って、所望する微細構造６４のサイズ及び分布密度は、
島構造６３となる物質６２、成膜方法及び成膜条件によ
って決定する。また、微細構造６４の立体形状はエッチ
ング方法により決定される。

【００１５】図２は図１(a)における島構造６３の形成
の説明図を示している。前述した種々の成膜方法によ
り、基板７１上に付着した原子７２或いは分子の多く
は、基板７１上を拡散するが、原子７２は単独で存在す
る間は不安定であり、或る滞留時間が経過すると再蒸発
する。しかし、基板７１の表面を運動中に他の原子７２
或いは原子集団と互いに衝突し結合すると、核７３に成
長する。この核７３は他の原子７２や他の核７３と合体
し、成長することにより図１(a)に示すような島構造６
３に成長し、更にはこの島構造６３が合体することによ
り、より大きくなると架橋部を形成する。更に成長する
と網目構造と成り、幅約５０〜２００オングストローム
のチャンネル構造から、多くの小さな穴のある状態を経
て、最後には穴が塞がり連続した膜となる。

【００１６】また、島構造６３の大きさや密度は、図２
に示す核７３の状態から島構造６３が合体形成する間の
成膜物質及び成膜方法の組み合わせと成膜時間、成膜温
度等の条件により制御が可能となる。例えば、スパッタ
法と蒸着法を比較すると、スパッタ法を用いて形成され
た島構造６３は寸法は小さいが密度は高い。一方、蒸着
法を用いて形成された島構造６３は寸法は大きいが密度
は低い。また、イオンを利用したイオンプレーティング
法やイオンビームスパッタ法等の成膜方法を用いた場合
には、イオンビーム照射強度が核７３の成長に影響を及
ぼし、島構造６３の密度や大きさの制御が可能である。

【００１７】更に、図１(c)に示す微細構造６４の立体
形状は、使用するエッチング様式により制御することが
できる。例えば異方性の高いリアクティブイオンエッチ
ング（ＲＩＥ）法を用いると、図３(a)に示すように、
二次元形状を有する柱状の微細構造８１を形成すること
ができる。また、等方性の高いエッチング法を用いる
と、島構造６３の下部にアンダカットを生じ、図３(b)
に示すような円錐形状の微細構造８２を形成することが
できる。これらの微細構造８１、８２の高さは、エッチ
ング速度と、エッチング時間とにより制御を行うことが
できる。また、ウエットエッチングを用いる際には、エ
ッチング液の濃度を調整することにより円錐形状の側壁
角度の制御を行うことも可能である。

【００１８】図４は反射防止条件を説明するための図を
示しており、上述した方法を用いて形成された微細構造
６４、８１、８２に反射防止又は反射増加効果を付与す
るためには、以下に示す式(1)、(2)を満たす条件が必要
となる。例えば、屈折率ｎ_sを有する物質９１上に屈折
率ｎ、膜厚ｄの透明な単層反射防止膜９２が形成されて
いる際の空気との界面における反射防止条件は、波長λ
の光に対して、次の式(1)、(2)のようになる。ｎｄ＝（１／４＋ｍ／２）λ （ただしｍ＝０、１、２、…） …(1) ｎ＝(ｎ_s)^1/2 …(2)

【００１９】ここで、式(1)は位相条件、式(2)は振幅条
件と呼ばれ、これらの式(1)、(2)の条件を満足するよう
な物質を用いることにより、反射防止を実現することが
できる。

【００２０】物体の表面に微細構造を設けることによ
り、外部媒質と物質９１の間に中間の屈折率を有する単
層反射防止膜９２が存在することと同様の効果が得ら
れ、基板表面の反射を減少又はなくすことができる。例
えば、図４に示す構造において、波長λに対して物質９
１の屈折率ｎ_s＝１．５１のとき、厚さｄは同じで、単
層反射防止膜９２の代りに、屈折率ｎ＝１．２３を示す
反射防止用微細構造を設ければ、反射を防止することが
できる。

【００２１】また図５に示すように、物体表面１０１の
断面を三角形状の構造にすることにより、三角形状の深
さ方向に対して徐々に屈折率が変化し、反射防止効果が
得られる。更に、二次元周期構造、例えばピラミッド形
状の微細構造は、反射防止の効果が大きいことは‘moss
eye’として知られている。

【００２２】図６は上述した本発明の方法を用いて、上
述の反射防止の光学的条件を満たすように物質表面に形
成した反射防止効果を有する微細構造の概略図であり、
異方性のエッチング方法を用い、物質１１１上に柱状の
微細構造１１２を形成したものを示している。この場合
の反射防止の条件は、物質１１１の屈折率と図６に示す
柱状の微細構造１１２の間隔ａ、大きさｂ、高さｃとそ
の間隔比ｆ(fill factor）により決定される。図７は間
隔比ｆと反射防止層の役割を果たす微細構造の屈折率の
関係を示し、従来例において示したDiffractive phase
elements basedon two-dimensional artificial dielec
tricsの論文を基に計算し、この結果と上述の式(2)から
柱状の微細構造１１２の間隔ａと大きさｂを計算するこ
とができる。また、柱状の微細構造１１２の高さｃは、
上述した(1)式から求めることができる。

【００２３】一方、図８は本発明において等方性のエッ
チング方法を用い、物質１１３上に円錐状の微細構造１
１４の形成したものを示しており、この場合の反射防止
の条件は、従来例において示したThe optical properti
es of ’moth eye’antireflection surfacesの論文か
ら物質１１３の屈折率ｎと微細構造１１２の間隔ａ、高
さｃにより計算することができ、次の式(3)、(4)を満足
するようにすればよい。 λ＜２．５ｃ …(3) λ＞ｎａ …(4)

【００２４】これらの式(3)、(4)から、それぞれの形状
において微細構造１１４の間隔ａ、大きさｂ及び高さｃ
が得られ、それに基づいて島構造の形成及びエッチング
工程を制御することにより、所望の反射防止効果を付与
する微細構造１１４を物質１１３上に形成することがで
きる。

【００２５】図９は本発明の第１の実施例を示す模式図
であり、ＢＯＥの表面への反射防止構造の形成方法を示
している。先ず、図９(a)に示すように石英から成るＢ
ＯＥ１２１の裏面にレジスト膜１２２を成膜し、ＢＯＥ
１２１上にはクロム１２３を電子ビーム蒸着法を用い
て、基板温度を１５０℃、成膜速度を５オングストロー
ム／秒において１０秒間成膜することにより、直径約５
０ｎｍ、間隔約８０ｎｍの島構造１２４を形成すること
ができる。続いて、図９(b)に示すように島構造１２４
をマスクとし、ＢＯＥ１２１を４０％ＨＦ：ＮＨ₄Ｆ水
溶液：２％ＡｇＮＯ₃：３０％Ｈ₂Ｏ₂：Ｈ₂Ｏ＝１：１：
１：１：９から成るエッチング液により深さ５５ｎｍエ
ッチングし、錐状の微細構造１２５を形成する。

【００２６】更に、図９(c)に示すように、硝酸第２セ
リウムアンモン、過塩素酸、Ｈ₂Ｏの混合液から成るエ
ッチング液を用いて、ウエットエッチングすることによ
りマスクとして使用した島構造１２４を除去する。そし
て、ＢＯＥ１２１の裏面に形成したレジスト膜１２４を
レジスト剥離液を用いて除去する。このようにして形成
された微細構造１２５は、波長λ＝２４８ｎｍの入射光
に対し、反射率が１％以下の反射防止効果を得ることが
できる。また、ＢＯＥ１２１の裏面には通常の反射防止
膜を形成すればよい。更に、ＢＯＥ１２１の材料は石英
の他にガラス、ＣａＦ₂を用いることもできる。

【００２７】図１０は本発明の第２の実施例を示す模式
図であり、ＢＯＥの両面への反射防止構造の形成方法を
示している。先ず、図１０(a)に示すようにＢＯＥ１３
１の片面１３１ａ上にアルミニウム１３２をイオンビー
ムアシスト蒸着法を用いて、基板温度を室温、成膜速度
を５オングストローム／秒において５秒間成膜すること
により、直径約１５ｎｍの島構造１３３ａを約４０ｎｍ
の間隔で形成することができる。続いて、図１０(b)に
示すように島構造１３３ａをマスクとし、ＢＯＥ１３１
をＲＩＥ法によりＣＨＦ₃系エッチングガスを用いて、
深さ４０ｎｍエッチングし、柱状の微細構造１３４ａを
形成する。そして、図１０(c)に示すように裏面１３１
ｂにおいても図１０(a)、(b)と同様に島構造１３３ｂを
形成し、この島構造１３３ｂをマスクとし、柱状の微細
構造１３４ｂを形成する。その後に、図１０(d)に示す
ように、Ｈ₃ＰＯ₄、ＨＮＯ₃、ＣＨ₃ＣＯＯＨ、Ｈ₂Ｏの
混合液を用いて、マスクとして使用したＢＯＥ１３１の
両面に設けられた島構造１３３ａ、１３３ｂをウエット
エッチングにより除去する。このようにして形成された
微細構造１３４ａ、１３４ｂは、波長λ＝１９３ｎｍの
入射光に対し、反射率１％以下の反射防止効果を得るこ
とができる。

【００２８】図１１は本発明の第３の実施例を示し、反
射防止構造を有するマスク１４１の断面図を示してお
り、このマスクは露光装置において使用する。マスク１
４１のガラス面１４２には、第１又は第２の実施例と同
様な方法により、反射防止の機能を有する微細構造１４
３を形成する。微細構造１４３の高さ、間隔や形状は使
用する露光装置の露光光の波長λに応じた構造とすれば
よい。なお、マスク１４１の下面には遮光部１４４が設
けられている。また、必要に応じてマスク１４１の他面
にも反射防止構造を設けることができる。

【００２９】図１２は本発明の第４の実施例を示す模式
図であり、反射防止構造の形成方法を示している。先
ず、図１２(a)に示すように石英から成るＢＯＥ１５１
上にをレジスト膜１５２を塗布する。続いて、図１２
(b)に示すように、ＢＯＥ１５１の１段の大きさが約１
μｍ以下の部分のＢＯＥ１５１ａ上に塗布されているレ
ジスト膜１５２ａを露光、現像することにより除去し、
露出したＢＯＥ１５１ａ上に、第１の実施例と同様に電
子ビーム蒸着法を用いてクロムの島構造１５３に形成
し、この島構造１５３をマスクとし、ＢＯＥ１５１ａを
ＲＩＥ法を用いて深さ４０ｎｍエッチングし、柱状の微
細構造１５４を形成する。そして図１２(c)に示すよう
に、島構造１５３を第１の実施例と同様のエッチング液
により除去し、また残りのレジスト膜１５２ｂを除去
し、ＢＯＥ１５１ｂを露出させる。

【００３０】その後に、図１２(d)に示すように再度、
微細構造１５４上にレジスト膜１５５を塗布する。ま
た、スパッタ法を用いてレジスト膜１５５、ＢＯＥ１５
１ｂ上にＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃から成る通常の反射防止膜
１５６ａ、１５６ｂを形成する。最後に、図１２(e)に
示すように、レジスト膜１５５及び反射防止膜１５６ａ
を除去する。ＢＯＥ１５１の表面において回折素子構造
の１段の大きさが１μｍ以下で微細のため、反射防止膜
が十分に機能しない部分のＢＯＥ１５１ａ上には、微細
構造１５４による反射防止構造が形成され、反射防止膜
が機能する部分のＢＯＥ１５１ｂには通常の反射防止膜
１５６が形成される。従って、このＢＯＥ１５１は波長
λ＝２４８ｎｍの入射光に対し、反射率１％以下の反射
防止効果を得られる。また、本実施例においては成膜し
ないが、ＢＯＥ１５１の裏面には通常の反射防止膜を形
成してもよい。

【００３１】図１３は第１〜第４の実施例におけるＢＯ
Ｅの何れかを有する投影光学系の構成図を示しており、
ＢＯＥ１６１は通常のレンズ１６２と共働して光学系の
各種収差を補正する。なお、通常のレンズ１６２の表面
には反射防止膜が形成されている。

【００３２】このような投影光学系は、各種カメラや、
一眼レフレックスカメラに取り付ける交換レンズ、複写
機等の事務機、液晶パネル製造用の投影露光装置、ＬＳ
Ｉ等の半導体製造用の投影露光装置に用いられる。

【００３３】図１４は上述した投影露光装置の概略図を
示している。露光光を供給する照明光学系１７１から出
射した光束は、マスク１７２を介し、マスク１７２に描
かれたデバイスパターンの像を投影する投影光学系１７
３を透過し、レジストが塗布されたガラス基板やシリコ
ン基板１７４に照射する。この投影光学系１７３は第１
〜第３の実施例における微細構造を備えたＢＯＥから成
る回折光学素子の何れかを有する。また、照明光学系１
７１も第１〜第４の実施例における同様の回折光学素子
の何れかを有する。同様に、マスク１７２にも反射防止
構造が設けられている。照明光学系１７１や投影光学系
１７３を構成する通常のレンズには、通常の反射防止膜
が成膜されている。

【００３４】図１５はＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、
液晶パネル或いはＣＣＤ等の半導体デバイスの製造工程
のフローチャート図を示している。先ず、ステップＳ１
において半導体デバイスの回路設計を行い、続いてステ
ップＳ２においてステップＳ１で設計した回路パターン
をＥＢ描画装置等を用いマスクを作成する。

【００３５】一方、ステップＳ３においてシリコン等の
材料を用いてウェハを製造する。その後に、前工程と呼
ばれるステップＳ４において、ステップＳ２、Ｓ３にお
いて用意したマスク及びウェハを用い、リソグラフィ技
術によってウェハ上に回路を形成する。

【００３６】更に、後工程と呼ばれるステップＳ５にお
いて、ステップＳ４によって製造されたウェハを用いて
ダイシング、ボンディング等のアッセンブリ工程、チッ
プ封入等のパッケージング工程を経て半導体チップ化す
る。チップ化された半導体デバイスは、ステップＳ６に
おいて動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こ
のような一連の工程を経て半導体デバイスは完成し、ス
テップＳ７に進み出荷される。

【００３７】図１６は図１５におけるステップＳ３にお
いて、ウェハ製造の詳細な製造工程のフローチャート図
を示している。先ず、ステップＳ１１においてウェハ表
面を酸化させる。続いて、ステップＳ１２においてウェ
ハ表面をＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、ステップＳ１
３において電極を蒸着法により形成する。更にステップ
Ｓ１４に進み、ウェハにイオンを打込む。続いて、ステ
ップＳ１５においてウェハ上に感光剤を塗布する。ステ
ップＳ１６では半導体露光装置によりマスクの回路パタ
ーンをウェハ上の感光剤上に焼付ける。

【００３８】ステップＳ１７において、ステップＳ１６
において露光したウェハ上の感光剤を現像する。更に、
ステップＳ１８でステップＳ１７において現像したレジ
スト像以外の部分をエッチングする。その後に、ステッ
プＳ１９においてエッチングが済んで不要となったレジ
ストを剥離する。更に、これらの一連の工程を繰り返し
行うことにより、ウェハ上に多重の回路パターンを形成
することができる。

【００３９】以上述べた本発明の実施例において、下記
のような実施態様が考えられる。

【００４０】(a)マスクとなる島構造形成のための成膜
方法は、電子ビーム蒸着法、イオンビームアシスト蒸着
法に限らず、各種蒸着方法、ＣＶＤ法、レーザーアブレ
ーション法等その他の成膜技術を用いてもよい。

【００４１】(b)基板の材質は、使用目的に合わせて選
択すればよい。透過型の素子の場合は石英やＳｉが使用
でき、反射型の素子の場合Ｓｉが使える。なお、反射型
の素子の場合に、本発明の方法により増反射層を形成す
ることになる。

【００４２】(c)マスクとなる島構造を形成する成膜物
質は、本実施例に限らず、金属、金属酸化物、金属窒化
物、金属炭化物等を利用することができる。

【００４３】(d)島構造の直径及び間隔は、基板の材
質、成膜物質、成膜法、成膜時間及び基板温度等によっ
て制御することが可能であり、その使用目的に合わせて
材質、条件を適宜選択すればよい。

【００４４】(e)基板の材質とマスクとなる成膜物質の
組み合わせは、用いるエッチング法において被エッチン
グ物質である基板材質とマスクとなる成膜物質のエッチ
ング選択比が取れるようにそれぞれを選択すればよい。

【００４５】(f)表面に形成される微細構造の形状の制
御は、基板の材質と成膜物質の組み合わせ、及びエッチ
ング方法やエッチング選択比及び異方性の強さによって
制御することが可能であり、その使用目的に合わせて適
宜選択すればよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回折光
学素子の製造方法は、ＢＯＥのような微細な階段状構造
を有する光学素子の表面に、更に微細な構造を形成する
ことができ、例えば光学素子表面の反射防止が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本微細構造の形成方法の一例を示す模式図であ
る。

【図２】島構造の形成における説明図である。

【図３】微細構造の形成方法の他の例を示す模式図であ
る。

【図４】反射防止条件の説明図である。

【図５】反射防止構造の一例の断面図である。

【図６】反射防止構造の他の例の概略図である。

【図７】反射防止効果を有する微細構造とその屈折率の
関係の説明図である。

【図８】反射防止構造の別の例の概略図である。

【図９】本発明の微細構造形成方法の第１の実施例の反
射防止構造を製作する場合を示す模式図でる。

【図１０】本発明の微細構造形成方法の第２の実施例の
反射防止構造を製作する場合を示す模式図でる。

【図１１】本発明の微細構造形成方法の第３の実施例の
マスクに反射防止構造を形成した様子を示す断面図であ
る。

【図１２】本発明の微細構造形成方法の第４の実施例の
反射防止構造を製作する場合を示す模式図である。

【図１３】投影光学系の構成図である。

【図１４】投影露光装置の概略図である。

【図１５】半導体デバイスの製造フローチャート図であ
る。

【図１６】ウエハ製造の詳細なフローチャート図であ
る。

【図１７】(a)はキノフォーム素子、(b)はバイナリ光学
素子とした回折光学素子の概略図である。

【図１８】従来の微細構造の製作方法を示す模式図であ
る。

【図１９】従来の微細構造の製作方法を示す模式図であ
る。

【図２０】従来の微細構造の製作方法を示す模式図であ
る。

【図２１】図１８による方法で反射防止膜を形成したＢ
ＯＥの概略図である。

【符号の説明】

６１物体６２、９１、１１１、１１２、１１３物質６３、１２４、１３３、１５３島構造６４、８１、８２、１１２、１１４、１３４、１４３、
１５４微細構造７１基板７２原子７３核９２単層反射防止膜１０１物体表面１２１、１３１、１５１ＢＯＥ１２２、１５２、１５５レジスト膜１２３クロム１３２アルミニウム１４１マスク１４２ガラス面１４４遮光部１５６反射防止膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/18 G02B 1/11 C03C 15/00 H01L 21/302

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】階段状構造による回折機能を持つ回折光
学素子を製造する場合において、基板の一方の面に前記
階段状構造を形成する工程と、前記階段状構造に薄膜の
形成過程における核成長の形態において形成される核又
は島構造をエッチングマスクとして形成する工程と、該
エッチングマスクを介して前記階段状構造に反射防止効
果を有する微細構造をエッチングする工程と、前記基板
の他方の面に通常の反射防止膜を形成する工程とを有す
ることを特徴とする回折光学素子の製造方法。
【請求項２】前記基板は、ガラス、石英、ＣａＦ₂の
何れかであることを特徴とする請求項１に記載の回折光
学素子の製造方法。
【請求項３】前記微細構造は、波長３００ｎｍ以下の
光に対して機能することを特徴とする請求項１に記載の
回折光学素子の製造方法。
【請求項４】請求項１〜３の何れかの製造方法で製造
された回折光学素子を有することを特徴とする照明光学
系。
【請求項５】請求項４の照明光学系を有することを特
徴とする光学機器。
【請求項６】請求項４の照明光学系を有することを特
徴とする露光装置。
【請求項７】請求項１〜３の何れかの製造方法で製造
された回折光学素子を有することを特徴とする投影光学
系。
【請求項８】請求項７の投影光学系を有することを特
徴とする光学機器。
【請求項９】請求項７の投影光学系を有することを特
徴とする露光装置。
【請求項１０】請求項４の照明光学系と請求項７の投
影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】請求項６、９、１０の何れかの露光装
置により前記基板上にデバイスパターンを露光する工程
と、該露光された前記基板を現像する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体デバイス製造方法。