JP3526207B2 - 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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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300nm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SiO 2 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300nm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。
上に高屈折率層、中間屈折率層、そして低屈折率層、例
えば紫外光域でも光学的吸収が小さい高屈折率材料であ
るHfO2 、中間屈折率材料であるAl2 O3 、低屈折
率材料であるSiO2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300nm以下の紫外領域と波長600
nm〜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。
(1-1) 透明な基板上に該基板側から空気側へ順に第1
層、第2層、第3層、第4層、第5層の5つの薄膜を施
した反射防止膜であって、第1層はAl2 O3 もしくは
その混合物からなり、第2層、第4層はHfO2 もしく
はその混合物からなり、第3層、第5層はSiO2 もし
くはその混合物からなり、Al2 O3 もしくはその混合
物の屈折率をna、HfO2 もしくはその混合物の屈折
率をnh、SiO2 もしくはその混合物の屈折率をns
とした場合、波長が248nmの光に対する屈折率が、
1層から第5層まで順にd1、d2、d3、d4、d5
とし、単位をnmで表したとき、
へ順に第1層、第2層、第3層、第4層、第5層の5つ
の薄膜を施した反射防止膜であって、第1層、第4層は
Al2 O3 もしくはその混合物からなり、第2層はHf
O2 もしくはその混合物からなり、第3層、第5層はS
iO2 もしくはその混合物からなり、Al2 O3 もしく
はその混合物の屈折率をna、HfO2 もしくはその混
合物の屈折率をnh、SiO2 もしくはその混合物の屈
折率をnsとした場合、波長が248nmの光に対する
屈折率が、
1層から第5層まで順にd1、d2、d3、d4、d5
とし、単位をnmで表したとき、
おいて、 (1−3−1) 前記基板が石英または蛍石であるこ
と。
300nm以下の紫外光と、波長600nmから波長7
00nmの光に対して反射防止効果のあること等を特徴
としている。本発明の光学系は、 (2−1) 構成要件(1−1)又は(1−2)の反射
防止膜を施した光学部材を有していることを特徴として
いる。
膜を施した光学部材を有した光学系を用いて光源手段か
らの光束で所定面上を照明していることを特徴としてい
る。
防止膜を施した光学系を用いてレチクル面を照明すると
共にレチクル面上のパターンをウエハ面上に投影するよ
うにしていることを特徴としている。
成(4-1) の露光装置を用いて厚板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。
形態1〜3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層は中間屈
折率材料のAl2 O3 もしくはその混合物からなり、第
2層、第4層は高屈折率材料のHfO2 もしくはその混
合物からなり、第3層、第5層は低屈折率材料のSiO
2 もしくはその混合物からなる5層膜より構成してい
る。そして、Al2 O3 もしくはその混合物の屈折率を
na、HfO2 もしくはその混合物の屈折率をnh、S
iO2 もしくはその混合物の屈折率をnsとした場合、
波長が248nmの光に対する屈折率が条件式(1a)
を満足するようにしている。
く生産性が良く、かつ波長300nm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
のある二波長の反射防止膜を達成している。
1層から第5層まで順にd1、d2、d3、d4、d5
(単位nm)と表したとき、条件式(1b)を満足する
ようにしている。
ある二波長の反射防止膜を達成している。
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4層はAl2 O3
もしくはその混合物からなり、第2層はHfO2 もしく
はその混合物からなり、第3層、第5層はSiO2 もし
くはその混合物からなる5層膜より構成している。そし
て、Al2 O3 もしくはその混合物の屈折率をna、H
fO2 もしくはその混合物の屈折率をnh、SiO2 も
しくはその混合物の屈折率をnsとした場合、波長が2
48nmの光に対する屈折率が条件式(2a)を満足す
るようにしている。
く生産性が良く、かつ波長300nm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
のある二波長の反射防止膜を達成している。
1層から第5層まで順にd1、d2、d3、d4、d5
(単位nm)と表わしたとき、条件式(2b)を満足す
るようにしている。
ある二波長の反射防止膜を達成している。
6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層はHfO
2 もしくはその混合物からなり、第2層、第4層はSi
O2 もしくはその混合物からなる4層膜より構成してい
る。そして、HfO2 もしくはその混合物の屈折率をn
h、SiO2 もしくはその混合物の屈折率をnsとした
場合、波長が248nmの光に対する屈折率が条件式
(3a)を満足するようにしている。
く生産性が良く、かつ波長300nm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
のある二波長の反射防止膜を達成している。
1層から第4層まで順にd1、d2、d3、d4(単位
nm)と表わしたとき、条件式(3b)を満足するよう
にしている。
ある二波長の反射防止膜を達成している。
の他に螢石でも良い。
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。
尚、屈折率は波長248nmで測定した値である。
550nmから650nmの可視光に対する反射防止膜
を、表2に示した膜厚及び膜構成でスパッタリング法を
用いて製作し、その反射特性図を図5に示した。尚、屈
折率は波長248nmで測定した値である。
反射防止膜を、表3に示した膜構成及び膜厚でスパッタ
法を用いて製作し、その反射特性図を図6に示した。
尚、屈折率は波長248nmで測定した値である。
550nmから650nmの可視光に対する反射防止膜
を、表4に示した膜厚及び膜構成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。尚、屈折率は
波長248nmで測定した値である。
550nmから650nmの可視光に対する反射防止膜
を、表5に示した膜厚及び膜構成でスパッタリング法を
用いて製作し、その反射特性図を図8に示した。尚、屈
折率は波長248nmで測定した値である。
550nmから650nmの可視光に対する反射防止膜
を、表6に示した膜厚及び膜構成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。尚、屈折率は
波長248nm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、中間屈折率層、
そして低屈折率層、例えば紫外光域でも光学的吸収が小
さい高屈折率材料であるHfO2 、中間屈折率材料であ
るAl2 O3 、低屈折率材料であるSiO2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300nm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
概略図
断面概略図
図
図
図
図
図
図
ート
ート
Claims (13)
- 【請求項1】 透明な基板上に該基板側から空気側へ順
に第1層、第2層、第3層、第4層、第5層の5つの薄
膜を施した反射防止膜であって、第1層はAl2O3も
しくはその混合物からなり、第2層、第4層はHfO2
もしくはその混合物からなり、第3層、第5層はSiO
2もしくはその混合物からなり、Al2O3もしくはそ
の混合物の屈折率をna、HfO2もしくはその混合物
の屈折率をnh、SiO2もしくはその混合物の屈折率
をnsとした場合、波長が248nmの光に対する屈折
率が、 1.60≦na≦1.80 1.95≦nh≦2.25 1.45≦ns≦1.55 を満足することを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項2】 前記各層の物理的膜厚を第1層から第5
層まで順にd1、d2、d3、d4、d5とし、単位を
nmで表したとき、 18≦d1≦25 40≦d2≦60 65≦d3≦85 8≦d4≦20 40≦d5≦55 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】 透明な基板上に該基板側から空気側へ順
に第1層、第2層、第3層、第4層、第5層の5つの薄
膜を施した反射防止膜であって、第1層、第4層はAl
2O3もしくはその混合物からなり、第2層はHfO2
もしくはその混合物からなり、第3層、第5層はSiO
2もしくはその混合物からなり、Al2O3もしくはそ
の混合物の屈折率をna、HfO2もしくはその混合物
の屈折率をnh、SiO2もしくはその混合物の屈折率
をnsとした場合、波長が248nmの光に対する屈折
率が、 1.60≦na≦1.80 1.95≦nh≦2.25 1.45≦ns≦1.55 を満足することを特徴とする反射防止膜。 - 【請求項4】 前記各層の物理的膜厚を第1層から第5
層まで順にd1、d2、d3、d4、d5とし、単位を
nmで表したとき、 10≦d1≦25 40≦d2≦60 40≦d3≦60 22≦d4≦40 28≦d5≦45 を満足することを特徴とする請求項3の反射防止膜。 - 【請求項5】 前記基板が石英または蛍石であることを
特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の反射防
止膜。 - 【請求項6】 前記反射防止膜は、波長300nm以下
の紫外光と、波長600nmから波長700nmの光に
対して反射防止効果のあることを特徴とする請求項1か
ら5のいずれか1項記載の反射防止膜。 - 【請求項7】 請求項1から6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8】 請求項7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9】 請求項7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10】 請求項7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11】 請求項9又は10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12】 請求項1から6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13】 請求項1から6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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JP08500598A JP3526207B2 (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 反射防止膜及びそれを施した光学系 |
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JPH11264902A JPH11264902A (ja) | 1999-09-28 |
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- 1998-03-16 JP JP08500598A patent/JP3526207B2/ja not_active Expired - Fee Related
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