JP5311757B2 - 反射光学素子、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置等に用いられる反射光学素子に関する。

テレビやパーソナルコンピュータに使用される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等の表示素子に対する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。

液晶露光装置では、ディスプレイの大画面化（すなわ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。ただし、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、反射ミラー（反射光学素子）を用いて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、原理的に色収差を発生しないため、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として使うことができる。したがって、露光光の波長帯域を広げる（すなわちｉ線、ｇ線及びｈ線、さらにはより短波長側のｊ線まで広げることもある）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、露光光とは別の波長において高い反射率を有し、かつＳ偏光反射成分とＰ偏光反射成分との間に所望の位相差を得ることができる反射ミラーが必要である。さらに、アライメント光を数種類使用する場合には、全てのアライメント使用波長域で上記光学特性が必要となる。

したがって、液晶露光装置の光学系を構成する反射ミラーには、露光光の波長領域では所望の反射特性を、アライメント光の波長領域では所望の反射特性及び位相差特性を有する必要がある。

従来、位相差を制御する反射ミラーには、ガラス基板の表面にアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の高い高反射率を有する金属膜を形成し、該金属膜の上に腐食を保護する保護膜や反射率を高める増反射膜を形成した多層膜ミラーがある。このような多層膜ミラーは、特許文献１，２にて開示されている。

また、全層が誘電体材料からなる反射ミラーとして、高屈折材料と低屈折材料を交互に積層した多層膜ミラーが特許文献３にて開示されている。
特開平６−１３８３１０号公報 特開２００６−２２７０９９号公報 特開平５−２１５９１５号公報

従来の金属と誘電体で構成される反射ミラーは、位相差特性は安定した特性（製造誤差の少ない特性）を示すが、反射率特性や対摩耗特性に限界がある。例えば、露光装置に必要な反射ミラーの吸収率特性は、極めて小さくならなければならない。露光装置では、反射像の明瞭性が求められ、わずかな熱の影響で解像度が劣化するためである。つまり、反射ミラーには１００％近い反射率が必要である。しかし、金属膜を用いるとこのような１００％近い反射率を達成することが難しい。

また、耐摩耗性においても、反射ミラーの表面にキズが入らないよう取り扱いに多大な注意が必要となり、メンテナンス性に欠ける。

また、吸収率特性と耐摩耗性に優れた全層が誘電体材料からなる全誘電体ミラーでは、例えば１／４波長膜厚積層群の反射率及び反射帯域幅が最大となり、その帯域で位相差特性をほぼ一定値にすることが可能である。しかも、全誘電体ミラーでは、さらに周期長が異なる１／４波長膜厚積層群を積層することで、高反射領域の幅を広げることができる。

しかし、このような１／４波長膜厚積層群を積層した場合の位相差特性は、いわゆる急峻なリップルを持ち、広帯域で安定した特性を持たなくなる。つまり、高反射帯域は広げられるが、安定した位相差特性（製造誤差の少ない特性）は得られなくなる。

現状では、露光装置等に求められるように、耐摩耗性に優れ、広帯域で高反射率を有し、Ｓ偏光及びＰ偏光の反射位相差の波長に対する特性変化が緩やかな反射ミラーは存在しない。

本発明は、ミラー投影光学系を用いる露光装置に特に好適な、耐摩耗性に優れ、広い波長領域で高反射率を有し、Ｓ偏光反射成分とＰ偏光反射成分の位相差の波長に対する特性変動が小さい反射光学素子及びこれを用いた露光装置を提供する。

本発明の一側面としての反射光学素子は、光源からの露光光を用いてレチクルからの光を被処理体に投影する投影光学系に用いられる反射光学素子であって、基板と、前記基板上に積層された誘電体多層膜とを有し、前記誘電体多層膜は、前記基板側から順に、互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が第１の光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された第１の積層群と、互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が前記第１の光学膜厚換算周期長より長い第２の光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された第２の積層群とを含み、前記露光光の波長を含む第１波長範囲内であって前記反射光学素子に入射する光の設計中心波長をλ _０ とし、ｋ _min 、ｋ _max を定数とし、前記反射光学素子に入射し、前記レチクルと前記被処理体との位置合わせのために用いられるアライメント光であって波長が前記第１波長範囲とは異なり前記設計中心波長λ _０ より大きい光の第２波長範囲を２ｋ _min λ _０ ／４以上２ｋ _max λ _０ ／４以下とすると、ｋ _min は２より大きく、前記第１の積層群および前記第２の積層群の光学膜厚換算周期長はｋ _min λ _０ ／４以上ｋ _max λ _０ ／４以下であり、前記誘電体多層膜は、前記第１の積層群および前記第２の積層群より前記基板側に、互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が２×λ _０ ／４より小さい光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された積層群を含むことを特徴とする。

また、上記反射光学素子を含む投影光学系を介して露光光を被処理体に照射することにより、該被処理体を露光する露光装置も本発明の他の側面を構成する。また、上記露光装置を用いて被処理体を露光する工程と、露光された前記被処理体を現像する工程とを有するデバイス製造方法も本発明の他の側面を構成する。

本発明によれば、耐摩耗性に優れ、広い波長領域で高反射率を有し、Ｓ偏光反射成分とＰ偏光反射成分との間に９０°以下の位相差を得ることができ、かつその位相差特性の波長に対する変動が小さい反射光学素子を実現できる。

そして、この反射光学素子を露光装置に用いることで、スループット、結像性能及び位置精度が良好な露光装置を実現することができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

まず、後述する具体的な実施例に共通する事項について説明する。図１は、代表的な実施例としての反射ミラー（反射光学素子）１の断面を示す概略図である。

反射ミラー１は、光源からの照明光でレチクルを照明する照明光学系と、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系と、レチクルと被処理体との位置を合わせるアライメント機構とを有する露光装置の投影光学系を構成する光学素子として用いられる。

実施例では、反射ミラー１に入射する光の波長の中心波長（設計中心波長）λ_０を４００ｎｍとする。また、露光装置は、露光光として、３６５ｎｍ，４０５ｎｍ及び４３５ｎｍの波長を有する光を、アライメント光として５４６ｎｍ，５７８ｎｍ，６４４ｎｍ及び７４０ｎｍの波長を有する光を用いるものとする。

反射ミラー１は、図１に示すように、精密な形状に研磨された基板ＳＢ上に成膜された誘電体多層膜１２を有する。誘電体多層膜１２における基板ＳＢとは反対側の面は、空気に面している。

誘電体多膜層１２は、第１の屈折率を有する誘電体層（以下、低屈折率層という）ａと第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する誘電体層（以下、高屈折率層という）ｂとが交互に積層されて構成されている。なお、低屈折率層ａと高屈折率層ｂの積層順は逆でもよい。また、低屈折率層ａの屈折率と高屈折率層ｂの屈折率との間の屈折率を有する誘電体層を中間屈折率層とするとき、低屈折率層、中間屈折率層、高屈折率層、中間屈折率層、低屈折率層、中間屈折率層、高屈折率層、…と積層してもよい。

誘電体多層膜１２は、互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が４層以上積層されて構成された、光学膜厚換算周期長（以下、単に周期長という）が互いに異なる積層群（例えば、積層群１０，１１）の組を複数含む。各積層群は、例えば、低屈折率層ａと高屈折率層ｂとが交互に積層された誘電体積層群（以下、交互積層群という）である。ただし、前述したように、交互積層群において、低屈折率層ａと高屈折率層ｂとの間に中間屈折率層が配置されていてもよい。すなわち、３つ以上の互いに屈折率が異なる誘電体層を含むようにしてもよい。

そして、上記各組を構成する２つの交互積層群を比較した場合、空気側の交互積層群の周期長は、基板側の交互積層群の周期長よりも長くなっている。例えば、図１に示す基板側の交互積層群（第１の積層群）１０の周期長よりも空気側の交互積層群（第２の積層群）１１の周期長の方が長い。言い換えれば、誘電体多層膜１２は、積層群１０，１１と同様の周期長の関係を有する複数組の交互積層群を含む。

また、反射ミラー１に入射する光のうち少なくとも一部の波長範囲を、２ｋ_minλ_０／４以上２ｋ_maxλ_０／４以下とする。この場合において、上記複数組の交互積層群を構成する交互積層群であって周期長がｋ_minλ_０／４以上ｋ_maxλ_０／４以下である複数の特定積層群は以下の条件を満足することが好ましい。

すなわち、特定積層群の周期長は、基板側の特定積層群から順に、
ｋ_１λ_０／４＜ｋ_２λ_０／４＜…ｋ_ｉλ_０／４…＜ｋ_ｎλ_０／４ …（１）
を満足するとよい。ただし、ｋ_min≦ｋ_１＜ｋ_２＜…ｋ_ｉ…＜ｋ_ｎ≦ｋ_max、１≦ｉ≦ｎ、ｎ≧２、ｋ_ｎは正の数、ｉは正の整数である。

なお、実施例では、誘電体多層膜１２に含まれる全ての交互積層群が、基板側から周期長が短い順に、すなわち条件（１）を満たすように積層されているが、反射ミラー１が後述するＳ−Ｐ反射位相差特性を制御する波長範囲外では、必ずしも条件（１）を満たさなくてもよい。また、反射ミラー１に入射する光の全体の波長範囲が、２ｋ_minλ_０／４以上２ｋ_maxλ_０／４以下であってもよい。

さらに、反射ミラー１に入射する光の中心波長をλ_０（本実施例では４００ｎｍ）とするとき、実施例では、上記交互積層群を構成する４層以上の各誘電体層は、λ_０／４の整数倍とは異なる光学膜厚を有するとよい。ただし、該４層以上の誘電体層のうち少なくとも１つがλ_０／４の整数倍の光学膜厚を有していてもよい。

実施例において、基板ＳＢは、石英、ＢＫ７（ホウケイ酸クラウンガラス）、zerodur等のガラス基板により構成されている。

低屈折率層ａは、１．３５以上１．５５以下の屈折率を有する。低屈折率層ａ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）のうち１つ又は２つ以上の混合物を材料とする。

高屈折率層ｂは、１．８５以上２．４以下の屈折率を有する。高屈折率層ｂ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）のうち１つ又は２つ以上の混合物を材料とする。

中間屈折率層は、１．６以上１．７５以下の屈折率を有する。中間屈折率層は、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）のうち１つ又は２つ以上の混合物を材料とする。

誘電体多層膜１２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等によって基板ＳＢ上に形成される。実施例では、各誘電体層の膜厚を最適化し、かつ上記条件（１）を満足することで、後述する光学特性を得ることが可能である。ただし、条件（１）は必ずしも満足すべき条件ではなく、満足することが好ましい条件である。

以下、反射光学素子の具体的な実施例（材料及び数値のシミュレーション例）について説明する。なお、各実施例では、複数の交互積層群を、最も基板側の交互積層群から順に、第１群、第２群、第３群…と称する。

実施例１の反射ミラー１では、低屈折率層ａの材料としてＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を、高屈折率層ｂの材料としてＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を用いた。また、本実施例の反射ミラー１は、設計中心波長λ_０を４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。本実施例の反射ミラー１の膜構成を表１に示す。

表１より、基板側から空気側に順に、すなわち第１群から第７群に順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

また、反射ミラー１がＳ偏光反射成分とＰ偏光反射成分の位相差特性（Ｓ−Ｐ反射位相差特性）を制御する波長範囲、つまりは反射ミラー１に入射する光のうち一部の波長範囲は、５４０（５．４λ_０／４）ｎｍから７５０（７．５λ_０／４）ｎｍである。このため、第１〜第７群のうち、２．７λ_０／４以上３．７５λ_０／４以下の周期長を持つ特定積層群である第５群、第６群及び第７群は、基板側から空気側に順に、すなわち第５群から第７群の順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

本実施例の反射ミラー１に、入射角度２０度で光を入射させた場合の分光反射率特性を図２に示す。図２において、横軸には反射ミラー１に入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸には反射率［％］を示す。なお、このことは、後述する他の実施例における分光反射率特性のグラフでも同様である。

また、本実施例の反射ミラー１に、入射角度２０度で光を入射させた場合のＳ−Ｐ反射位相差特性を図３に示す。図３において、横軸には反射ミラー１に入射する光の波長［ｎｍ］を、縦軸にはＳ−Ｐ反射位相差［ｄｅｇ．］を示す。なお、このことは、後述する他の実施例における分光反射率特性のグラフでも同様である。

図２に示すように、本実施例の反射ミラー１は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、９８％以上の高い反射率を実現している。また、図２と図３に示すように、本実施例の反射ミラー１は、５４０ｎｍ〜７５０ｎｍの広い波長範囲においても８８％以上の高い反射率を有し、かつＳ偏光反射成分とＰ偏光反射成分との間に極大値で１２．９°、極小値で７．８°と平坦な位相差特性を有する。すなわち、波長に対する変動の少ない位相差特性を有する。

実施例２の反射ミラー１では、低屈折率層ａの材料としてＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を、高屈折率層ｂの材料としてＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を用いた。また、低屈折率層の一部を中間屈折率層に置き換え、その材料としてＡｌ_２Ｏ_３（屈折率：１．６７）を用いた。

また、本実施例の反射ミラー１は、設計中心波長λ_０を４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。本実施例の反射ミラー１の膜構成を表２に示す。

表２より、基板側から空気側に順に、すなわち第１群から第７群に順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

また、反射ミラー１がＳ−Ｐ反射位相差特性を制御する波長範囲は、５２０（５．２λ_０／４）ｎｍから７５０（７．５λ_０／４）ｎｍである。このため、第１〜第７群のうち、２．６λ_０／４以上３．７５λ_０／４以下の周期長を持つ特定積層群である第４群、第５群、第６群及び第７群は、基板側から空気側に順に、すなわち第５群から第７群の順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

本実施例の反射ミラー１に、入射角度１０度で光を入射させた場合の分光反射率特性を図４に示す。また、本実施例の反射ミラー１に、入射角度１０度で光を入射させた場合のＳ−Ｐ反射位相差特性を図５に示す。

図４に示すように、本実施例の反射ミラー１は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの広い波長範囲において、９６％以上の高い反射率を実現している。また、図４と図５に示すように、本実施例の反射ミラー１は、５２０ｎｍ〜７５０ｎｍの広い波長範囲においても７０％以上の高い反射率を有し、かつＳ偏光反射成分とＰ偏光反射成分との間に極大値で３．５°、極小値で１．５°と平坦な位相差特性を有する。すなわち、波長に対する変動の少ない位相差特性を有する。

実施例３の反射ミラー１では、低屈折率層ａの材料としてＳｉＯ_２（屈折率：１．４７）を、高屈折率層ｂの材料としてＴａ_２Ｏ_５（屈折率：２．２６）を用いた。

また、本実施例の反射ミラー１は、設計中心波長λ_０を４００ｎｍとし、基板ＳＢに石英（屈折率：１．４７）を用いた。本実施例の反射ミラー１の膜構成を表３に示す。

表３より、基板側から空気側に順に、すなわち第１群から第８群の順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

また、反射ミラー１がＳ−Ｐ反射位相差特性を制御する波長範囲は、５３０（５．３λ_０／４）ｎｍから８００（８．０λ_０／４）ｎｍである。このため、第１〜第８群のうち、２．６５λ_０／４以上４．０λ_０／４以下の周期長を持つ特定積層群である第４群、第５群及び第６群は、基板側から空気側に順に、すなわち第４群から第６群の順に、周期長が長くなっていることが確認できる。

本実施例の反射ミラー１に、入射角度４５度で光を入射させた場合の分光反射率特性を図６に示す。また、本実施例の反射ミラー１に、入射角度４５度で光を入射させた場合のＳ−Ｐ反射位相差特性を図７に示す。

図６に示すように、本実施例の反射ミラー１は、３５０ｎｍ〜４４０ｎｍの広い波長範囲において、９６％以上の高い反射率を実現している。また、図６と図７に示すように、本実施例の反射ミラー１は、５３０ｎｍ〜８００ｎｍの広い波長範囲においても８３％以上の高い反射率を有し、かつＳ偏光反射成分とＰ偏光反射成分との間に極大値で５７．４°、極小値で３２．８°と平坦な位相差特性を有する。すなわち、波長に対する変動の少ない位相差特性を有する。

以上説明したように、上記実施例の反射ミラー１は、後述する露光装置での露光光やアライメント光の波長帯域に対して高い反射率を有するとともに、アライメント波長域におけるＳ−Ｐ反射位相差特性のリップルが低減されている。これにより、安定した光学特性を得ることができ、反射ミラーとしての製造誤差を低減することができる。

次に、図８を用いて、上記各実施例で説明した反射ミラー１を用いた露光装置の一例について説明する。

露光装置１００は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式で、レチクルＲＴに形成された回路パターンを、フォトレジストＰＲが塗布された被処理体ＧＳに露光する投影露光装置である。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、本実施例では、ガラス基板である。また、露光装置１００は、レチクルＲＴや被処理体ＧＳを観察する観察装置としての機能も有し、図８には、被処理体ＧＳを観察している状態を示している。

露光装置１００は、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レチクル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、本実施例では、光源として水銀ランプを使用する。つまり、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、レチクル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、レチクル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、本実施例では、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。投影光学系１２０を構成する全てのミラーに上記実施例の反射ミラー１を使用することができる。上述したように、反射ミラー１は、露光光の波長域で高い反射率を有するので、高い照度を得ることができ、高スループットを実現する。

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、１以上の光学素子を含む。補正光学系１３０は、本実施例では、透過型光学素子としての補正ガラスで構成され、レチクルＲＴと投影光学系１２０との間に配置される。

アライメント機構１４０は、レチクルＲＴと被処理体ＧＳとのアライメント（位置合わせ）を行う機能を有し、アライメント光源１４１と、偏光板１４５と、ハーフミラー１４２と、ミラー１４３と、偏光板１４６と、検出器１４４を有する。アライメント光源１４１は、アライメント用の照明光源であり、レチクル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との位置合わせに用いる。

アライメント光源１４１からの光束は、偏光板１４５によって直線偏光となり、ハーフミラー１４２及びミラー１４３を介してアライメントマークＡＭ１を照明する。レチクルＲＴの裏面で反射された反射光は、ミラー１４３及びハーフミラー１４２を通り、偏光板１４６に入射するが、該反射光を検出器１４４に入射させないように偏光板１４６を回転させ遮断する。

一方、アライメントマークＡＭ１を透過した光は、投影光学系１２０に入射する。なお、本実施例では、平面ミラー１２２、凹面ミラー１２４、凸面ミラー１２６を５回反射して被処理体ＧＳ上のアライメントマークＡＭ２に到達するまでに９０度の位相差が生じるように設定されており、到達した時には円偏光になっている。

被処理体ＧＳ上のアライメントマークＡＭ２で反射した光は、再度、投影光学系１２０を通過してレチクルＲＴに戻る。この時、光束は、再度位相差を与えられるため、レチクルＲＴに到達する光は直線偏光となっている。該光束の偏光面は、レチクルＲＴに入射する照明光束の偏光面と直交している。

被処理体ＧＳからの反射光は、レチクルＲＴを照明し、レチクルＲＴパターンによって散乱される。該散乱光は、被処理体ＧＳからの反射光と同じ偏光状態を有する。したがって、被処理体ＧＳからの反射光及びレチクルＲＴでの散乱光は、ハーフミラー１４２及び偏光板１４６を通過し、検出器１４４に入射する。これにより、検出器１４４は、レチクルＲＴと被処理体ＧＳとを検出することができる。

レチクルＲＴと被処理体ＧＳは共役関係にある。このため、レチクルＲＴの裏面で反射される直線偏光の光を除去することによって、レチクルＲＴからの直線の反射光に起因するフレアを防止し、コントラストに優れたレチクルＲＴ及び非処理体ＧＳの像を同時に検出することができる。これにより、レチクルＲＴと被処理体ＧＳとの高精度なアライメントが可能になる。

露光において、照明装置１１０から発せられた光束は、レチクルＲＴを、例えば、ケーラー照明する。レチクルＲＴを通過しレチクル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。本実施例では、投影光学系１２０に上記実施例の反射ミラー１を有している。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、高いスループットで露光すると共に、高精度なアライメントが可能となる。

次に、図９及び図１０を参照して、上述の露光装置１００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。ここで、図９は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤセンサ等）の製造を説明するためのフローチャートである。

ステップ１（回路設計）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。

一方、ステップ３（ウェハ製造）では、シリコン等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、上記用意したマスクとウェハを用いて、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。

次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製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で作製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１０は、図９に示したステップ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等によって形成する。

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）ではウェハに感光材を塗布する。

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。本実施形態の製造方法は、高精度に測定した収差に基づいて調整された投影光学系を用いているため、従来は製造が難しかった高精度の半導体デバイスを製造することができる。

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。例えば、本発明は、ステップアンドリピート方式の露光装置にも適用することができる。

本発明の実施例である反射ミラーの概略構成を示す断面図。 実施例１の反射ミラーの分光反射率特性を示す図。 実施例１の反射ミラーのＳ−Ｐ反射位相差特性を示す図。 実施例２の反射ミラーの分光反射率特性を示す図。 実施例２の反射ミラーのＳ−Ｐ反射位相差特性を示す図。 実施例３の反射ミラーの分光反射率特性を示す図。 実施例３の反射ミラーのＳ−Ｐ反射位相差特性を示す図。 本発明の実施例４である露光装置の概略構成を示す断面図。 上記露光装置を使用したデバイス製造方法を説明するためのフローチャート。 図９に示したステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。

符号の説明

１ 反射ミラー
１２ 誘電体多層膜
ａ 低屈折率層
ｂ 高屈折率層
１００ 露光装置
１１０ 照明装置
１１２ 光源
１１４ 照明光学系
１２０ 投影光学系
１４０ アライメント機構
１４１ アライメント光源
１４４ 検出器
ＲＴ レチクル
ＧＳ 被処理体
ＡＭ１、ＡＭ２ アライメントマーク
ＰＲ フォトレジスト

Claims (10)

1. 光源からの露光光を用いてレチクルからの光を被処理体に投影する投影光学系に用いられる反射光学素子であって、
   基板と、
   前記基板上に積層された誘電体多層膜とを有し、
   前記誘電体多層膜は、前記基板側から順に、
   互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が第１の光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された第１の積層群と、
   互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が前記第１の光学膜厚換算周期長より長い第２の光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された第２の積層群とを含み、
   前記露光光の波長を含む第１波長範囲内であって前記反射光学素子に入射する光の設計中心波長をλ _０ とし、ｋ _min 、ｋ _max を定数とし、
   前記反射光学素子に入射し、前記レチクルと前記被処理体との位置合わせのために用いられるアライメント光であって波長が前記第１波長範囲とは異なり前記設計中心波長λ _０ より大きい光の第２波長範囲を２ｋ _min λ _０ ／４以上２ｋ _max λ _０ ／４以下とすると、ｋ _min は２より大きく、
   前記第１の積層群および前記第２の積層群の光学膜厚換算周期長はｋ _min λ _０ ／４以上ｋ _max λ _０ ／４以下であり、
   前記誘電体多層膜は、前記第１の積層群および前記第２の積層群より前記基板側に、互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が２×λ _０ ／４より小さい光学膜厚換算周期長で４層以上積層されて構成された積層群を含むことを特徴とする反射光学素子。
2. 前記誘電体多層膜は、前記基板側から順に、
   光学膜厚換算周期長が２×λ _０ ／４より小さい前記積層群であって、
   互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が４層以上積層されて構成された、第３の光学膜厚換算周期長を有する第３の積層群と、
   互いに屈折率が異なる２以上の誘電体層が４層以上積層されて構成された、前記第３の光学膜厚換算周期長より長い第４の光学膜厚換算周期長を有する第４の積層群とを含むことを特徴とする請求項１に記載の反射光学素子。
3. 前記４層以上の各誘電体層は、λ_０／４の整数倍とは異なる光学膜厚を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の反射光学素子。
4. 前記誘電体多層膜は、それぞれ前記第１及び第２の積層群の関係を有する積層群の組を複数含み、
   前記複数組の積層群を構成する積層群であって光学膜厚換算周期長がｋ_minλ_０／４以上ｋ_maxλ_０／４以下である複数の特定積層群は以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の反射光学素子。
   前記特定積層群の光学膜厚換算周期長は、基板側の特定積層群から順に、
   ｋ_１λ_０／４＜ｋ_２λ_０／４＜…ｋ_ｉλ_０／４…＜ｋ_ｎλ_０／４
   ただし、ｋ_min≦ｋ_１＜ｋ_２＜…ｋ_ｉ…＜ｋ_ｎ≦ｋ_max、１≦ｉ≦ｎ、ｎ≧２、ｋ_ｎは正の数、ｉは正の整数である。
5. 前記第２波長範囲における前記反射光学素子の反射率は、前記露光光の波長を含む第１波長範囲における前記反射光学素子の反射率よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の反射光学素子。
6. 前記第２波長範囲において、前記反射光学素子によって反射されたＳ偏光反射成分およびＰ偏光反射成分との間に平坦な位相差特性があることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の反射光学素子。
7. 露光光を、請求項１乃至６の何れか１項に記載の反射光学素子を含む投影光学系を介して被処理体に照射することにより、該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
8. 光源からの露光光でレチクルを照明する照明光学系と、
   前記レチクルからの光を前記被処理体に投影する前記投影光学系と、
   前記レチクルと前記被処理体との位置を合わせるアライメント機構とを有し、
   前記アライメント機構に使用されるアライメント光の波長範囲は前記第２波長範囲であり、前記アライメント光が前記反射光学素子に入射することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記アライメント光がＳ偏光成分およびＰ偏光成分として前記反射光学素子に入射することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
10. 請求項７乃至９の何れか１項に記載の露光装置を用いて被処理体を露光する工程と、
    露光された前記被処理体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。