(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射防止層を形成する方法であって、
アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、第１のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第１の混合物を物体に塗布することと、
塗布された前記第１の混合物からアルコールを除去することと、
除去後、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド、前記第１のキレート剤とは異なる第２のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第２の混合物を前記物体に塗布することと、
塗布された前記第２の混合物からアルコールを除去することと、
を備える、方法。
【請求項２】
塗布された前記第１の混合物および前記第２の混合物を少なくとも５０℃の温度の水にさらすことをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のキレート剤または前記第２のキレート剤がアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のキレート剤または前記第２のキレート剤がアセト酢酸エチル（ＥＡＡ）を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のキレート剤がアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）を含み、前記第２のキレート剤がアセト酢酸エチル（ＥＡＡ）を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ＡＴＳＢ対水のモル比は、１：２〜１：４から選択される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記アルコールは、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記反射防止層は、少なくとも３００ｎｍの厚さを有する、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記反射防止層は、１％以下の反射率を有する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記反射防止層は、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲にわたって、法線入射で０．３％以下の反射率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記反射防止層は、前記反射防止層に入射する放射に対し、０°〜４５°の入射角範囲にわたって、５００〜８００ｎｍ波長放射の範囲で０．４％以下の平均反射率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記アルコールがイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり、前記第１のキレート剤または前記第２のキレート剤がアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）であり、ＡＴＳＢ対水のモル比が１：２〜１：４から選択される、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記アルコールがイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり、前記第１のキレート剤または前記第２のキレート剤がエチルアセトアセテート（ＥＡＡ）であり、ＡＴＳＢ対水のモル比が１：２〜１：４から選択される、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記物体が溶融シリカから成る、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１７年４月４日に出願された米国仮特許出願第６２／４８１，５４８号の優先権を要求し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本説明は、概して反射防止コーティングに関し、より詳細には光学素子用の反射防止コーティングに関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体デバイスなどのデバイスの製造は、通常、多数の製造プロセスを使用して基板（例えば、半導体ウェハ）を処理して、デバイスのさまざまなフィーチャ及びしばしば多層を形成することを含む。そのような層および／またはフィーチャは、通常、例えば蒸着、リソグラフィ、エッチング、化学機械研磨、およびイオン注入を使用して製造および処理される。基板上の複数のダイ上に複数のデバイスを作成し、個々のデバイスに分離することができる。このデバイス製造プロセスは、パターニングプロセスと見なされる。パターニングプロセスは、基板上にパターンを提供するために、リソグラフィ装置を使用した光学および／またはナノインプリントリソグラフィなどのパターン転写ステップを含み、通常、しかしオプションとして、現像装置によるレジスト現像、ベークツールを使用した基板のベーキング、エッチング装置によるパターンのエッチングなどの１つ以上の関連するパターン処理ステップを含む。さらに、パターニングプロセスには１つ以上の計測プロセスが含まれる。
【０００４】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する
機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に形成されるべきパターンを形成するために使用されうる。このパターンが基板（例えばシリコンウェハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的に露光される。
【０００５】
さらに、計測プロセスは、プロセスを監視および／または制御するために、パターニングプロセス中のさまざまなステップで使用される。たとえば、計測プロセスは、例えば、パターニングプロセスの実行が１つ以上の特性から決定され得るように、パターニングプロセスの巻に基板上に形成されるフィーチャの相対位置（レジストレーション、オーバーレイ、アライメントなど）または寸法（線幅、限界寸法（ＣＤ）、厚さなど）など、基板の１つ以上の特性を測定するために使用される。１つ以上の特性が許容できない場合（例えば、特性が所定の範囲外）、パターニングプロセスの１つ以上の変数は、パターニングプロセスによって製造された基板が許容可能な特性を持つように、例えば１つ以上の特性の測定に基づいて設計または変更されてもよい。これらの計測プロセスの多くは、通常、さまざまな表面に放射を入射させることを含む。
【０００６】
一度そのような計測の例は位置合わせである。パターニングプロセスの一部として、異なる処理ステップでは、基板上に異なる層を連続して形成する必要がある。したがって、基板を、その上に形成された以前のパターンに対して高い精度で位置決めすることが必要となる。一般に、アライメントマークは、位置合わせされる基板上に配置され、２番目のオブジェクトを基準にして配置される。例えばリソグラフィ装置の位置合わせシステムを使用して、アライメントマークの位置（例えば、ＸおよびＹ位置）を検出し、アライメントマークを使用して基板を位置合わせして、パターニングデバイスからの正確な露光を保証できる。通常、アライメントシステムには独自の照明システムと検出システムがある。
【０００７】
計測の別の例はレベル検知である。パターニングプロセスの一部として、処理ステップでは、リソグラフィ装置の焦点または焦点付近で基板上に層を形成する必要がある。したがって、高い精度で、基板を焦点に対して位置決めすること、および／または基板の特定のレベルの近くに焦点を高精度で調整することが必要である。したがって、投影システムに対する基板の高さおよび／または方向（オリエンテーション）を決定するために、レベルセンサを設けることができる。一実施形態では、これは、１つ以上の放射ビームを基板に対して傾斜角で投影し、反射された放射を捕捉することにより行われる。検出された反射放射を使用して、基板の高さ（たとえばＺ方向）および／または方向（たとえばＸまたはＹ周りの回転）を決定できる。その後、これらの結果を使用して、焦点に対する基板の位置を制御したり、および／または、基板に対する焦点を調整したりできる。通常、レベルセンサには独自の照明システムと検出システムがある。
【０００８】
アライメントおよび／または高さを決定するために使用される照明システムは、通常、放射波長の範囲を提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、パターニングプロセスの装置およびプロセスの多くは放射を伴うが、意図しない反射の後、放射が望ましくない領域に位置する可能性がある。したがって、反射防止コーティングを、パターニングプロセスにおけるいくつかの異なるオブジェクトのいずれかに適用することができる（例えば、リソグラフィ装置の一部、アライメントシステムの一部、レベルセンサまたは他の計測ツールなど）。例えば、反射防止コーティングは、迷放射を除去するのを助けるために、リソグラフィまたは計測装置内のさまざまな物体（例えば、不要な反射を減らすための光学素子の露出領域、壁など）に配置することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態では、反射防止層を形成する方法が提供される。この方法は、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、第１のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第１の混合物を物体に塗布することと、塗布された第１の混合物からアルコールの大部分を除去することと、除去後、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド、第１のキレート剤とは異なる第２のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第２の混合物を物体に塗布することと、塗布された第２の混合物からアルコールの大部分を除去することと、を備える。塗布された第１の混合物および第２の混合物は、反射防止層を形成するために使用される。
【００１１】
このセクションは、実施形態を要約し、簡単に紹介するためのものである。セクションの目的を不明瞭にしないために、単純化または省略が行われる場合がある。そのような単純化または省略は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作は、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。そのような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に提示される。追加の実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付図面は、本発明を例示し、説明とともに、発明の原理を説明し、当業者が発明を行い使用することを可能とするのにさらに役立つ。
【００１３】
【図１】リソグラフィ装置の一実施形態を示す図である。
【００１４】
【図２】リソグラフィセル又はクラスタの一実施形態を示す図である。
【００１５】
【図３】例示的な検査装置および計測技術を概略的に示す図である。
【００１６】
【図４】例示的な検査装置を概略的に示す図である。
【００１７】
【図５】検査装置の照明スポットと計測ターゲットとの間の関係を示す図である。
【００１８】
【図６Ａ】ターゲットを測定するように構成された検査装置の概略図である。
【００１９】
【図６Ｂ】所定の照明方向に対するターゲット周期構造の回折スペクトルの詳細を概略的に示す図である。
【００２０】
【図６Ｃ】回折に基づく測定のために図６Ａの検査装置を使用する際にさらなる照明モードを提供するための照明開口を概略的に示す図である。
【００２１】
【図６Ｄ】図６Ａの検査装置で使用するためのさらなる照明開口を概略的に示す図である。
【００２２】
【図７】複数の周期構造ターゲットの形およびターゲット上の測定スポットの輪郭を示す図である。
【００２３】
【図８】図６Ａの検査装置で得られた図７のターゲットの像を示す図である。
【００２４】
【図９】反射防止コーティングを形成する方法の実施形態のフローチャートである。
【００２５】
【図１０Ａ−１０ｃ】本方法の物理的実施を非常に概略的に示す図である。
【００２６】
【図１１】一実施形態による反射防止コーティングに入射する放射の波長に対する反射率のグラフである。
【００２７】
【図１２】一実施形態による反射防止コーティングへの放射の入射角に対する反射率のグラフである。
【００２８】
本発明のさらなる特徴および利点は、図面を参照した以下の詳細な説明から、より明らかであろう。これらの図面において、同一の参照符号は、全体を通じて対応する要素を示す。図面において、同一の参照番号は、概して、同一、機能的に同様、および／または構造的に同様の要素を示す。要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号の最も左の数字によって示される。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態をより詳細に説明する前に、実施形態を実装可能である例示的な環境を提示することが有益である。
【００３０】
図１は、リソグラフィ装置ＬＡを模式的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成された照明光学システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第１位置決め装置ＰＭに接続されているパターニングデバイスサポートまたはサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェハ）Ｗを保持し、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成された第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成されている投影光学システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。
【００３１】
照明光学システムは、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射の向きや形状を整え、あるいは放射を制御するためのものである。
【００３２】
パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。パターニングデバイスサポートは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証してもよい。本明細書における「レチクル」または「マスク」なる用語の使用は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同じ意味と見なしてよい。
【００３３】
本明細書において「パターニングデバイス」なる用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するために放射ビーム断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスについて言及するものとして広義に解釈される。放射ビームに付与されたパターンは、基板のターゲット部分に望まれるパターンに厳密に一致していなくてもよい。例えば、位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャがパターンに含まれていてもよい。一般に、放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００３４】
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。
【００３５】
ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。装置が反射型である一実施形態では、投影システムは、主に反射光学素子（ミラー）で構成されてよい。
【００３６】
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の高い液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板との間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸液は例えばマスクと投影システムとの間などの、リソグラフィ装置の他の空間に与えられてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を大きくするため技術として周知である。本明細書で使用される「液浸（immersion）」という用語は、基板などの構造が液体の中に沈められなければならないことを意味するものではなく、むしろ露光中投影システムと基板との間に液体がある程度のことを意味するものである。
【００３７】
図１に示されるように、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラーおよび／またはビームエキスパンダを含む。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００３８】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するよう構成されるアジャスタＡＤを含んでもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径および／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの種々の他の要素を含んでもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性および強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００３９】
放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを通過した放射ビームＢは投影光学システムＰＳに進入する。投影システムＰＬはそのビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束し、それにより、ターゲット部分Ｃ上にパターンの像を投影する。第２の位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路上に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサ（図１には明示せず）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするのに使用されうる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械検索後や走査中に行われる。
【００４０】
パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブレーン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。 デバイスフィーチャの中で、ダイ内に小さなアライメントマーカを含めてもよい。その場合、マーカはできるだけ小さく、隣接するフィーチャとは異なる結像またはプロセス条件を必要としないことが望ましい。アライメントマーカを検出するアライメントシステムについては、以下でさらに説明する。
【００４１】
この例のリソグラフィ装置ＬＡは、基板テーブルを交換できる２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂおよび２つのステーション（露光ステーションおよび測定ステーション）を有するいわゆるデュアルステージタイプのものである。１つの基板テーブル上の１つの基板が露光ステーションで露光されている間に、別の基板を測定ステーションで他の基板テーブルにロードし、さまざまな準備ステップを実行できる。
【００４２】
例えば、基板の露出の制御を容易にするために、光学レベルセンサＬＳによって基板の表面を検査して、その高さを決定することができる。既知の高さで、基板と投影光学システムとの間の相対位置を制御して、例えば、投影システムの焦点に基板を配置または維持するのを助けることができる。
【００４３】
さらに、例えば基板の露光の制御を容易にするために、基板および／または基板テーブル上のアライメントマーカの位置は、光学アライメントセンサＡＳを使用して測定することができる。基板および／または基板テーブルにおけるアライメントマークの既知の位置により、パターニングデバイスからのパターンを基板上の所望の位置に比較的正確に配置することができる。
【００４４】
一実施形態では、基板および／または基板テーブルのこの高さ測定および／またはアライメント測定は、基板の露光前に測定ステーションで行うことができる。これにより、装置のスループットを大幅に向上させることができる。
【００４５】
図示の装置は、例えばステップモードまたはスキャンモードを含む様々なモードで使用することができる。リソグラフィ装置の構造および動作は、当業者には周知であり、本発明の実施形態を理解するためにさらに説明する必要はない。
【００４６】
図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソグラフィセルＬＣまたはリソセル（lithocell）またはクラスタ（cluster）とも称されるリソグラフィシステムの一部を形成している。リソグラフィセルＬＣは、基板に露光前プロセスおよび露光後プロセスを実行する装置も含む。従来、これらは、レジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するディベロッパＤＥ、チルプレートＣＨ、およびベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラー、つまりロボットＲＯは、入力／出力ポートＩＯ１，ＩＯ２から基板を持ち上げ、これを異なるプロセス装置間で移動させ、これをリソグラフィ装置のローディングベイＬＢへと送出する。これらの装置は、往々にしてまとめてトラックと呼ばれ、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、監視制御系ＳＣＳにより制御される。監視制御系ＳＣＳは、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。したがって、様々な装置を操作して、スループットおよび処理効率を最大限にすることができる。
【００４７】
少なくとも１つのパターニングステップ（例えば、光リソグラフィステップ）を含むパターニングプロセス（例えば、デバイス製造プロセス）を設計、監視、制御などするために、パターニングされた基板を検査し、パターニングされた基板の１つ以上のパラメータを測定することができる。１つ以上のパラメータは、例えば、パターニングされた基板内または上に形成された連続層間のオーバーレイ、例えば、パターニングされた基板内または上に形成されたフィーチャの限界寸法（ＣＤ）（例えば、限界線幅）、光学リソグラフィ工程の焦点または焦点誤差、光学リソグラフィ工程の線量または線量誤差、光学リソグラフィ工程の光学収差などを含む。この測定は、製品基板自体のターゲットおよび／または基板上に設けられた専用の計測ターゲットで実行されうる。走査型電子顕微鏡、画像ベースの測定または検査ツール、および／またはさまざまな専用ツールの使用を含む、パターニングプロセスで形成された構造の測定を行うためのさまざまな手法がある。専用の計測および／または検査ツールの比較的高速かつ非侵襲的（non-invasive）な形式は、放射ビームが基板の表面上のターゲットに向けられ、散乱（回折／反射）ビームの特性が測定されるものである。基板によって散乱される前後のビームの１つ以上の特性を比較することにより、基板の１つ以上の特性を決定することができる。これは、回折ベースの計測または検査と呼ばれる場合がある。
【００４８】
図３は、例示的な検査装置（例えば、スキャトロメータ）を示している。それは、基板Ｗ上に放射を投影する広帯域（白色光）放射プロジェクタ２を含む。方向転換（リダイレクト）された放射は、たとえば、左下のグラフに示されるように、鏡面反射放射のスペクトル１０（波長の関数としての強度）を測定する分光計（スペクトロメータ）検出器４に送られる。このデータから、検出されたスペクトラムを生じさせる構造又はプロファイルが、プロセッサＰＵによって（例えば厳密結合波解析及び非線形回帰によって、又は、図３の右下部に示されるようなシミュレートされたスペクトルのライブラリとの比較によって）再構成されうる。一般に、再構成のためには、構造の大体の形態が既知であり、いくつかの変数がその構造が作られたプロセスの知識から推測され、それにより、測定データから判定される構造の変数はほんの幾つかでよい。このような検査装置は、法線入射検査装置、又は斜入射検査装置として構成されうる。
【００４９】
使用可能な別の検査装置を図４に示す。このデバイスでは、放射源２から放出された放射は、レンズシステム１２０を使用してコリメートされ、干渉フィルタ１３０および偏光子１７０を透過し、部分反射面１６０によって反射され、望ましくは少なくとも０．９または少なくとも０．９５の高い開口数（ＮＡ）を有する対物レンズ１５０を介して基板Ｗ上のスポットＳに焦点が合わせられる。浸漬検査装置（水などの比較的高い屈折率の流体を使用）は、1を超える開口数を持つことさえある。
【００５０】
次に、基板Ｗによって方向を変えられた放射は、スペクトルを検出するために、部分反射面１６０を通過して検出器１８０に入る。検出器１８０は、後方投影焦点面１１０に（すなわち、レンズシステム１５０の焦点距離に）配置されてもよく、または平面１１０は、補助光学系（図示せず）を用いて検出器１８０に再結像されてもよい。基板ターゲット３０の二次元角散乱スペクトルを測定できるように、二次元検出器であってもよい。検出器１８０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサのアレイであってよく、例えば、フレーム当たり４０ミリ秒の積分時間を使用し得る。
【００５１】
参照ビームが、例えば入射放射の強度を測定するために使用されてもよい。これを行うために、放射ビームが部分反射面１６０に入射するとき、その一部は基準ミラー１４０に向かう参照ビームとして部分反射面１６０を透過をする。参照ビームは、次に同じ検出器１８０の異なる部分、或いは異なる検出器（図示せず）上に投影される。
【００５２】
例えば４０５〜７９０ｎｍの範囲、または２００〜３００ｎｍなどのさらに低い範囲の対象波長を選択するために、１つまたは複数の干渉フィルタ１３０が利用可能である。干渉フィルタは、異なるフィルタのセットを含むよりも調整可能である。干渉フィルタの代わりに格子を使用できる。開口絞りまたは空間光変調器（図示せず）を照明経路に設けて、ターゲットへの放射の入射角の範囲を制御してもよい。
【００５３】
検出器１８０は、方向転換された放射の強度を、単一波長（又は狭波長範囲）で、複数の波長で別々に、又は波長範囲にわたって積分して測定しうる。さらに、検出器は、ＴＭ偏光及びＴＥ偏光の強度、及び／又は、ＴＭ偏光とＴＥ偏光との位相差を別々に測定しうる。
【００５４】
基板Ｗ上のターゲット３０は、１Ｄ格子であってよく、この格子は、現像後にバーが中実レジストラインから形成されるようにプリントされる。ターゲット３０は、現像後に格子が中実のレジストピラー又はレジスト内のビアから形成されるようにプリントされる２Ｄ格子であってもよい。バー、ピラー、又はビアは、基板内または基板上（例えば基板上の一つまたは複数の層内に）にエッチングされてもよい。パターン（例えばバー、ピラーまたはビア）は、パターニングプロセスの処理の変化（リソグラフ投影装置（特に投影システムＰＳ）の光学収差、焦点の変化、線量の変化など）に敏感であり、プリントされた格子における変動という形で現れる。したがって、プリントされた格子の測定データは、格子を再構成するために使用される。ライン幅及び／又は形状といった１Ｄ格子の１つ以上のパラメータ、又は、ピラー又はビア幅又は長さ或いは形状といった２Ｄ格子の１つ以上のパラメータは、プリンティングステップの知識からプロセッサＰＵによって行われる再構成プロセス及び／又は他の検査プロセスに入力されうる。
【００５５】
図５は、典型的なターゲット３０の平面図と、図４の装置における照明スポットＳの範囲を示している。周囲の構造からの干渉がない回折スペクトルを得るために、一実施形態では、ターゲット３０は、照明スポットＳの幅（例えば、直径）よりも大きい周期構造（例えば、格子）である。Ｓは、ターゲットの幅と長さよりも小さい場合がある。言い換えれば、ターゲットは照明によって「アンダーフィル」されており、回折信号は、ターゲット自体の外側の製品の特徴などからの信号を実質的に含まない。照明装置２、１２０、１３０、１７０は、対物レンズ１５０の後焦点面にわたって均一な強度の照明を提供するように構成され得る。あるいは、例えば、照明経路に開口を含めることにより、照明は、軸上又は軸外方向に制限され得る。
【００５６】
再構成によるパラメータの測定に加えて、製品および／またはレジストパターンのフィーチャの非対称性の測定において、回折に基づく計測または検査を使用することができる。非対称性測定の特定の用途は、たとえばオーバーレイの測定であるが、他の用途も知られている。この場合、ターゲット３０は通常、別のセットに重ねられた１セットの周期的フィーチャを含む。たとえば、非対称性は、ターゲット３０からの回折スペクトルの反対部分を比較することで測定できる（たとえば、周期格子の回折スペクトルの−１次と＋１次を比較する）。図３または図４の機器を使用した非対称測定の概念は、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００６−０６６８５５に記載されている。簡単に言えば、ターゲットの回折スペクトルの回折次数の位置はターゲットの周期性によってのみ決定されるが、回折スペクトルの非対称性は、ターゲットを構成する個々のフィーチャの非対称性を示す。検出器１８０が画像センサであり得る図４の機器では、このような回折次数の非対称性は、検出器１８０により記録された瞳像の非対称性として直接現れる。この非対称性は、ユニットＰＵにおけるデジタル画像処理により測定し、既知のオーバーレイの値に対して較正することができる。
【００５７】
実施形態での使用に適したさらなる計測装置を図６Ａに示す。ターゲットＴおよびターゲットを照射するために使用される測定放射の回折光線が、図６Ｂにより詳細に示されている。図示されている検査装置は、暗視野計測装置として知られているタイプのものである。検査装置は、独立式の装置であってもよいし、リソグラフィ装置ＬＡ（例えば、測定ステーションにて）またはリソグラフィセルＬＣのいずれかに組み込まれてもよい。装置を通じて複数の分岐を有する光軸は、破線Ｏで示される。この装置において、光源１１（例えば、キセノンランプ）により出力される放射は、レンズ１２，１４および対物レンズ１６を備える光学システムにより、光学素子１５を介して基板Ｗ上に向けられる。これらレンズは、４Ｆ配置の二重シーケンスで構成される。例えば検出器上に基板の像を与えるのであれば、異なるレンズ配置を用いることもでき、同時に、このレンズ配置は、空間周波数フィルタリング用の中間瞳面の利用を可能にする。したがって、放射が基板に入射する位置での角度範囲は、基板面での空間スペクトルを示し、本書で（共役）瞳面と称される面内の空間強度分布を定義することにより選択できる。具体的には、レンズ１２と１４の間であって対物レンズ瞳面の逆投影像である面内に適切な形状のアパーチャプレート１３を挿入することによりこれを実現できる。図示される例では、符号１３Ｎ，１３Ｓのアパーチャプレート１３が異なる形状を有し、異なる照明モードの選択を可能にする。第１照明モードにおいて、アパーチャプレート１３Ｎは、説明のみを目的として「北」と指定された方向からの軸外放射を提供する。第２照明モードにおいて、アパーチャプレート１３Ｓは、同様であるが「南」と名付けられた反対方向からの照明を提供するために用いられる。所望の照明モード外のいずれの不要な放射も所望の測定信号に干渉することから、瞳面の残りは暗闇であることが望ましい。
【００５８】
図６Ｂに示されるように、ターゲットＴは、対物レンズ１６の光軸Ｏに直交するよう基板Ｗに配置される。基板Ｗは、サポート（図示せず）により支持されてよい。軸Ｏからずれた角度からターゲットＴに入射する測定放射Ｉの光線は、ゼロ次の光線（実線０）および二つの１次光線（一点破線＋１および二点破線−１）を生じさせる。はみ出る小さなターゲットの場合、これらの光線は、計測ターゲットＴおよび他のフィーチャを含む基板の領域をカバーする多数の平行光線の一つにすぎないことを忘れてはならない。プレート１３のアパーチャは（有効な放射量を認めるのに必要な）有限の幅を有するため、実際には入射光線Ｉがある角度範囲を占め、回折光線０および＋１／−１は多少拡がるであろう。小さいターゲットの点像分布関数によれば、＋１および−１の各次数は、ある角度範囲にわたってさらに拡がり、図示されるような単一の理想的な光線とならないであろう。ターゲットの周期構造ピッチおよび照明角度は、１次光線が中心光軸の近くにアライメントされて対物レンズに入射するように設計または調整されることができることに留意する。図６Ａおよび図６Ｂに示される光線は、図面において純粋にこれらが容易に識別可能となるように、多少軸外しとなるよう示されている。
【００５９】
基板Ｗ上のターゲットＴにより回折される少なくとも０および＋１の次数は、対物レンズ１６により収集され、光学素子１５を通って戻るように方向付けられる。図６Ａに戻ると、北（Ｎ）および南（Ｓ）の符号が付された径方向に反対のアパーチャを指定することにより、第１および第２照明モードの双方が示される。測定放射の入射光線Ｉが光軸の北側からである場合、つまり、アパーチャプレート１３Ｎを用いて第１照明モードが適用される場合、＋１（Ｎ）の符号が付された＋１の回折光線が対物レンズ１６に入射する。反対に、アパーチャプレート１３Ｓを用いて第２照明モードが適用される場合、（−１（Ｓ）の符号が付された）−１の回折光線が対物レンズ１６に入射するものとなる。
【００６０】
ビームスプリッタ１７は、回折ビームを二つの測定路に分割する。第１測定路において、光学システム１８は、ゼロ次および１次の回折ビームを用いて第１センサ１９（例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ）上でターゲットの回折スペクトル（瞳面像）を形成する。各回折次数がセンサ上の異なる点でぶつかるため、画像処理は、次数を比較および対比できる。センサ１９に撮像される瞳面像は、検査装置のピント調整および／または１次回折ビームの強度測定の規格化に用いることができる。瞳面像は、再構成などの多くの測定の目的のために用いることもできる。
【００６１】
第２測定路において、光学システム２０，２２は、センサ２３（例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ）上にターゲットＴの像を形成する。第２測定路において、瞳面に共役となる面内に開口絞り２１が設けられる。開口絞り２１は、ゼロ次の回折ビームを遮るように機能し、センサ２３上に形成されるターゲットの画像が−１または＋１次のビームからのみ形成されるようにする。センサ１９および２３の撮像画像は、画像を処理する処理部ＰＵに出力される。ＰＵの機能は、実行すべき測定の具体的な形式に依存するであろう。なお、本書に用いられる「画像」の用語は広義である。仮に−１次および＋１次の一方しか存在しなければ、周期構造フィーチャの画像自体は形成されないであろう。
【００６２】
図６Ａ、６Ｃおよび６Ｄに示されるアパーチャプレート１３および視野絞り２１の具体的形状は、純粋に例にすぎない。実施形態において、ターゲットの軸上照明が用いられ、実質的に一方の１次回折放射のみをセンサに向けて通過させるために軸外アパーチャを持つ開口絞りが用いられる。さらに別の実施形態において、１次ビームの代わりに又は１次ビームに加えて、２次、３次、さらに高次のビーム（図６Ａ、６Ｂ、６Ｃまたは６Ｄに不図示）を測定に用いることができる。
【００６３】
これら異なる形式の測定に適用可能な測定放射を作るため、アパーチャプレート１３は、所望のパターンを所定の位置にもたらすように回転するディスクの周りに形成される多数のアパーチャパターンを備えてもよい。なお、アパーチャプレート１３Ｎまたは１３Ｓは、一方向（設定に応じてＸまたはＹ）に方向付けられた周期構造の測定にのみ用いることができる。直交する周期構造の測定のため、９０°または２７０°のターゲットの回転が実行されてもよい。異なるアパーチャプレートが図６Ｃおよび６Ｄに示されている。 これらの使用、および装置の他の多数の変形形態および用途は、上記の特許出願公開に記載されている。
【００６４】
図７は、既知のプラクティスに従って基板上に形成された（複合）ターゲットを示す。この例におけるターゲットは、それらが全て検査装置の計測放射照明ビームによって形成される測定スポット３１内にあるように互いに密接に配置された４つの周期構造（例えば、格子）３２〜３５を含む。したがって、４つの周期構造は、すべて同時に照射され、センサ１９および２３上に同時に結像される。オーバーレイ測定専用の例では、周期構造３２〜３５は、それ自体、例えば基板Ｗ上に形成される半導体の異なる層にパターニングされた周期構造を重ね合わせることによって形成される複合周期構造である。周期構造３２〜３５は、複合周期構造の異なる部分が形成されている層間のオーバレイの測定を容易にするために、異なるバイアスをかけられたオーバレイオフセットを有することができる。オーバーレイバイアスの意味は、図７を参照して以下に説明される。周期構造３２〜３５はまた、入射する放射をＸ方向およびＹ方向に回折するように、図示のようにそれらの向きが異なってもよい。一例では、周期構造３２および３４は、それぞれバイアスオフセット＋ｄ、−ｄを有するＸ方向周期構造である。周期構造３３および３５は、それぞれバイアスオフセット＋ｄ、−ｄを有するＹ方向周期構造である。これらの周期構造の別々の画像は、センサ２３によって捕捉された画像において識別することができる。これはターゲットの一例にすぎない。ターゲットは、４つより多い、または少ない数の周期構造、または単一の周期構造のみを含むことができる。
【００６５】
図８は、図６の装置内の図７のターゲットを使用し、図３（ｄ）のアパーチャプレート１３ＮＷまたは１３ＳＥを用いるときに、センサ２３上に形成され、センサ２３により検出されうる画像例を示す。瞳面イメージセンサ１９は異なる個別の周期構造３２〜３５を分解できないが、イメージセンサ２３であればできる。黒い四角は、センサ上の画像の視野を示し、この範囲内の円形領域４１に対応する箇所に基板上の照明されたスポット３１が結像する。この範囲内では、矩形領域４２−４５が小さいターゲット周期構造３２〜３５の像を表す。仮にターゲットが製品領域に位置していれば、この画像の視野の周辺に製品フィーチャも視認しうる。画像処理制御システムＰＵは、周期構造３２〜３５の個別画像４２〜４５を識別するためのパターン認識を用いてこれらの画像を処理する。このようにして、センサフレーム内の特定の場所に極めて正確に画像がアライメントされる必要がなくなり、測定装置全体としてのスループットが大きく改善される。
【００６６】
いったん周期構造の個別画像が識別されると、例えば、識別された領域内で選択されたピクセルの強度値を平均化または合計することにより、それら個別画像の強度を測定できる。画像の強度および／または他の特性は互いに比較できる。これらの結果は、パターニング工程の異なるパラメータ測定のために組み合わせることができる。オーバレイ性能はこのようなパラメータの重要な一例である。
【００６７】
上述のように、本明細書に記載のリソグラフィ装置（アライメントセンサ、レベルセンサ、干渉計などの光学計測装置を含む）、本明細書に記載の検査装置、本明細書に記載の装置のいずれかで使用する物品（例えば、デバイス基板、パターニングデバイスなど）は、放射を利用するか、または放射の影響を受ける可能性がある。しかしながら、たとえば、放射が特定の部分にのみ到達することがよく望まれる。そのため、反射防止コーティングは、不要な放射（迷放射線など）を防ぐためによく使用される。
【００６８】
反射防止コーティングは、しばしば物理的気相成長法によって表面に堆積される。しかしながら、この方法で形成されたコーティングは、波長帯域幅（可視アプリケーションの場合は４５０〜７００ｎｍなど）が比較的制限されており、コーティングに入射する放射の入射角範囲（０〜３０度）が比較的制限されていることがよくある。コーティングが１％以下または０．５％以下の反射率を持つのに効果的であるためである。
【００６９】
したがって、本明細書では、反射防止コーティング、および反射防止コーティングを堆積する方法が提供され、それは、例えばより広い波長範囲（例えば３００〜１２００ｎｍの範囲のすべてではないとしても大部分での低反射率）および／または、より大きな入射角範囲（例えば、全てではないが、例えばリソグラフィ装置または計測ツールで一般的な０°〜５５°の入射角の範囲の大部分での低反射率）にわたって、１％以下または０．５％以下の低い反射率を提供することができる。
【００７０】
一実施形態では、反射防止コーティングは、屈折率が基板の屈折率から入射媒体（典型的には空気）の屈折率へと実質的に単調に変化する屈折率分布型反射防止コーティングである。このような反射防止は、広い波長帯域および広い入射角範囲で０％近くの反射を有することができる。
【００７１】
一実施形態では、酸化アルミニウムのグレーデッドインデックス反射防止コーティングが提供される。一実施形態では、本明細書でさらに説明するように、酸化アルミニウムのグレーデッドインデックス反射防止コーティングは、ゾルゲルプロセスによって作られる。
【００７２】
図９は、酸化アルミニウムのグレーデッドインデックス反射防止コーティングを作成するプロセスの例示的な実施形態を表す。図１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、本方法の物理的実施を非常に概略的に示す図である。
【００７３】
９００で、第１の混合物が形成される。一実施形態では、第１の混合物は溶液である。一実施形態では、第１の混合物は、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、キレート剤、アルコールおよび水を含む。したがって、一実施形態では、第２の混合物はアルミニウム水和酸化物を含む。一実施形態では、アルコールはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。一実施形態では、キレート剤はアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）である。一実施形態では、水に対するＡＴＳＢのモル比は、約１：２〜約１：４から選択される。一実施形態では、第１の混合物は、約ＡＴＳＢ：ＡｃＡｃＨ：Ｈ２Ｏ：ＩＰＡ ：：約１：１：２：２０のモル比を有する。
【００７４】
第１の混合物を調製する実施形態では、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）をアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合して、第１の混合物用のＡＴＳＢ混合物を形成する。一実施形態では、ＡＴＳＢはアルコール（例えば、ＩＰＡ）と約１：５のモル比で混合される。さらに、キレート剤（例えば、ＡｃＡｃＨ）をアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合して、第１の混合物用のキレート剤混合物を形成する。一実施形態において、キレート剤（例えば、ＡｃＡｃＨ）は、約１：１５のモル比でアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合される。次に、第１の混合物用のキレート剤混合物は、水と共に第１の混合物用のＡＴＳＢ混合物と組み合わされる。一実施形態では、約１：２〜約１：４から選択されるＡＴＳＢ対水のモル比を得るように水が添加される。
【００７５】
一実施形態では、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、キレート剤、アルコールおよび水が組み合わされると、第１の混合物中に沈殿物が形成される。一実施形態では、比較的透明な溶液が得られるまで硝酸が添加される。
【００７６】
９１０で、第２の混合物が形成される。一実施形態では、第２の混合物は溶液である。一実施形態では、第２の混合物は、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、キレート剤、アルコールおよび水を含む。したがって、一実施形態では、第２の混合物はアルミニウム水和酸化物を含む。一実施形態では、アルコールはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。一実施形態では、第２の混合物のキレート剤は、第１の混合物のキレート剤とは異なる。一実施形態では、第２の混合物内の粒子は、平均して、第１の混合物内の粒子よりも小さい（例えば、最大寸法）。一実施形態では、キレート剤はアセト酢酸エチル（ＥＡＡ）である。一実施形態では、水に対するＡＴＳＢのモル比は、約１：２から約１：４から選択される。一実施形態では、第２の混合物は、約ＡＴＳＢ：ＥＡＡ：Ｈ２Ｏ：ＩＰＡ ：：約１：１：２：２０のモル比を有する。
【００７７】
第２の混合物を調製する実施形態では、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）をアルコールと混合して、第２の混合物用のＡＴＳＢ混合物を形成する。一実施形態では、ＡＴＳＢはアルコール（例えば、ＩＰＡ）と約１：５のモル比で混合される。さらに、キレート剤（例えば、ＥＡＡ）をアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合して、第２の混合物用のキレート剤混合物を形成する。一実施形態において、キレート剤（例えば、ＥＡＡ）は、約１：５のモル比でアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合される。次に、第２混合物用のキレート剤混合物は、水と共に第２混合物用のＡＴＳＢ混合物と組み合わされる。水を添加する実施形態では、水をアルコール（例えば、ＩＰＡ）と混合して水溶液を得る。一実施形態では、水溶液は約１：５のモル比の水とＩＰＡを有する。水溶液は、第２混合物用のキレート剤混合物と第２混合物用のＡＴＳＢ混合物の組み合わせに添加される。したがって、第２混合物は、第２混合物用のキレート剤混合物、第２混合物用のＡＴＳＢ混合物、および水溶液の組み合わせによって形成される。
【００７８】
一実施形態では、適切な量の材料を適切な容器に分配して第１および／または第２の混合物を形成する１つ以上のディスペンサを有するシステムを使用することにより、第１および／または第２の混合物を自動的に作ることができる。そのような分配および形成は、適切な制御システムおよび／またはソフトウェアによって制御することができる。
【００７９】
９２０において、図１０Ａを参照すると、第１の混合物１０１０が物体１０００に塗布される。一実施形態では、物体はガラスまたはガラス状材料の構造である。一実施形態では、物体は溶融シリカから成る。一実施形態では、第１の混合物はスピンコーティングによって塗布される。一実施形態では、スピンコーティングは約５０００ｒｐｍ以上で約３０秒以上である。一実施形態では、第１の混合物は浸漬コーティングによって塗布される。一実施形態では、第１の混合物はアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）を含む。一実施形態において、第１の混合物は、第１の混合物の塗布を実行するシステム、例えば、適切な制御システムおよび／またはソフトウェアにより制御されるスピンコータおよび／または浸漬コーティング装置を使用することにより自動的に塗布することができる。
【００８０】
９３０で、塗布された第１混合物からアルコールの大部分が除去される。一実施形態では、アルコールの除去後、塗布された第１の混合物はゲル状態にある。一実施形態では、そのような除去は、塗布された第１の混合物を５０℃を超える温度でベーキングすることを含む。一実施形態では、塗布された第１混合物は、少なくとも１８０℃で少なくとも１時間ベーキングされる。一実施形態では、例えば、適切な制御システムおよび／またはソフトウェアによって制御されるベーキングシステムを使用することにより、アルコールの大部分を自動的に除去することができる。
【００８１】
９４０で、第２の混合物１０２０が物体１０００に塗布され、物体上に塗布された第１の混合物１０１０上に塗布される。一実施形態では、第２の混合物は、そのアルコールの大部分が除去された塗布された第１の混合物に塗布される。有利には、反射防止層の生成は、所望の厚さを得るために２段階でコーティングすることによる。そのような二段階コーティングプロセスは、一段階コーティングプロセスと比較して、クラッキングおよび／またはストライエーションを実質的に低減できることが発見された。
【００８２】
一実施形態では、第２の混合物はスピンコーティングによって塗布される。一実施形態では、スピンコーティングは約５０００ｒｐｍ以上で約３０秒以上である。一実施形態では、第２の混合物は浸漬コーティングによって塗布される。一実施形態では、第２の混合物は、アセト酢酸エチル（ＥＡＡ）を含む。一実施形態において、第２の混合物は、第２の混合物の塗布を行うシステム、例えば適切な制御システムおよび／またはソフトウェアにより制御されるスピンコータおよび／または浸漬コーティング装置を使用することにより自動的に塗布できる。
【００８３】
９５０で、塗布された第２混合物から大部分のアルコールが除去される。一実施形態では、アルコールの除去後、塗布された第１の混合物はゲル状態にある。一実施形態では、そのような除去は、塗布された第２の混合物を５０℃を超える温度でベーキングすることを含む。一実施形態では、塗布された第２の混合物は、少なくとも１８０℃で少なくとも１時間ベーキングされる。一実施形態では、例えば、適切な制御システムおよび／またはソフトウェアによって制御されるベーキングシステムを使用することにより、アルコールの大部分を自動的に除去することができる。
【００８４】
９６０では、水が物体上の第１および第２の混合物に塗布される。一実施形態では、塗布された第１および第２の混合物は、水浴中に提供されるか、水浴と接触するように配置される。一実施形態では、水は少なくとも５０℃の温度を有する。一実施形態では、少なくとも８０℃の水が少なくとも２０分間塗布される。一実施形態では、水を塗布するシステム、例えば、水浴、および適切な制御システムおよび／またはソフトウェアを制御して水浴に物体を配置する機械装置を使用することにより、水を自動的に塗布することができる。
【００８５】
９７０では、９６０での水の塗布後、第１および第２の混合物が塗布された物体が乾燥される。一実施形態では、乾燥前に物体を水またはアルコールですすぐ。一実施形態では、物体は、１００℃を超える温度の温度で乾燥される。一実施形態では、乾燥は、例えば、適切な制御システムおよび／またはソフトウェアによって制御されるベーキングシステムを使用することにより、自動的に実行することができる。
【００８６】
一実施形態において、プロセスは、グレーデッドインデックス構造（図１０Ｃの層１０３０の段階的な塗りつぶしによって表される）を有する酸化アルミニウムの反射防止薄膜コーティング１０３０をもたらす。一実施形態では、グレーデッドインデックス構造は、物体とコーティング１０３０上の環境との間の屈折率整合を提供する。一実施形態では、グレーデッドインデックス構造は、屈折率が単調に変化する。一実施形態では、グレーデッドインデックス構造は、屈折率が連続的に変化する。
【００８７】
一実施形態では、反射防止薄膜コーティングは、酸化アルミニウムの単層を効果的に形成する。すなわち、実施形態では、第１および第２の混合物のミーティング位置に不連続性はない。一実施形態では、酸化アルミニウムは、層を通じて局所密度変動を有する結晶またはウェブ状の構造を形成し、層は、物体の近くでより密度が高く（例えば、単位体積あたりの酸化アルミニウムがガスより多い）、反対側（例えばガスまたは真空側）でより密度が低い（例えば、単位体積あたりの酸化アルミニウムがガスより少ない）。
【００８８】
一実施形態において、反射防止コーティングは、少なくとも３００ｎｍの厚さを有する。一実施形態では、第１および第２の混合物は、等しい厚さまたは異なる厚さを有することができる。２段階プロセスにより、反射防止コーティングは、実質的にクラックフリーおよび／またはストライエーションフリーとなり得る。一実施形態では、反射防止コーティングの厚さは、物体の屈折率に応じて選択される。たとえば、屈折率が溶融シリカより大きい（たとえば、約１．４５）または溶融シリカより小さい場合、物体と第１の混合物との間の屈折率整合をとるために、１つ以上の誘電体層を物体と第１の混合物の間に挿入することができる。
【００８９】
一実施形態では、反射防止層は、１％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、３００ｎｍから１２００ｎｍの波長範囲の大部分にわたって１％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、法線入射での３００ｎｍから１０００ｎｍの波長範囲の大部分（例えば、すべて）にわたって０．３％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、反射防止層に入射する放射に対して０°から５５°の入射角範囲の大部分にわたって１％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、反射防止層に入射する放射線に対して、０°〜５５°の入射角範囲の大部分（例えば、すべて）にわたって０．４％以下の（５００〜８００ｎｍの範囲にわたる）平均反射率を有する。図９のプロセスによって生成された反射防止層の実施形態の反射率の例を図１１および１２に示す。図１１は、一実施形態に係る反射防止コーティングに入射する放射の波長（ナノメートル単位の水平軸に沿う）に対する反射率（パーセンテージ単位の縦軸に沿う）のグラフである。線１１００は、反射防止層の実施形態で４５度の入射角で与えられる放射の結果に対応する。線１１１０は、反射防止層の実施形態で８度の入射角で与えられる放射の結果に対応する。図１２は、一実施形態に係る反射防止コーティングへの放射の入射角（度単位で水平軸に沿う）に対する平均反射率（５００〜８００ｎｍの範囲にわたって、パーセント単位の縦軸に沿う）のグラフである。ライン１２００は、図９のプロセスにより生成された反射防止層の一実施形態に与えられる放射に対する結果に対応する。ライン１２１０は、従来の蒸着プロセスにより生成された薄膜反射防止層の比較例に対する結果に対応する。
【００９０】
したがって、一実施形態において、２つの混合物と二重層プロセスとの組み合わせは、３００〜１０００ｎｍの波長範囲で低い反射率を有するクラックフリーでストライエーションフリーのコーティングを生成する。
【００９１】
本明細書に記載される反射防止コーティングは、様々な用途を有することができる。例えば、説明したように、本明細書で説明したリソグラフィ装置（アライメントセンサＡＳ、レベルセンサＬＳ、干渉計ＩＦなどの光学計測装置を含む）、本明細書で説明した検査装置（図３、４および６の要素など）、本明細書で説明した装置とともに使用する物品（例えば、デバイス基板、パターニングデバイスなど）の一部であるか、またはそれらに設けられる物体に適用することができる。
【００９２】
そのような用途の１つは、ゴースト像または反射を低減することである。光学アセンブリの平行面からの多重反射は、従来の反射防止コーティングを使用した後でさえも検出されるゴースト像または反射の一因となる。このようなゴースト像や反射を減らすために、表面を傾けたりくさび状にして不要な反射を減らすことができるが、製造コストが増加する。典型的な物理的気相成長法の広帯域反射防止コーティングよりも波長および入射角に対して優れた性能を備えた本明細書で提供されるような屈折率分布反射防止コーティングは、ゴースト像または反射を低減することにより性能を改善できる。さらに、高入射角で広い波長範囲にわたって反射率が低いため、本明細書で提供される反射防止コーティングを使用して、ゴースト像または反射を低減するために使用される傾斜／くさび面を排除できる。したがって、本明細書で提供される反射防止コーティングは、本明細書で説明される検査装置および／またはアライメントセンサにおけるゴースト像または反射を低減または排除するために使用することができる。
【００９３】
別のそのような用途は、高入射角の面からの望ましくない放射を減らすことである。たとえば、高開口数の光学システム（たとえば、開口数０．５以上）では、高入射角で放射が表面に到達する可能性がある。したがって、本明細書で提供されるようなグレーデッドインデックス反射防止コーティングは、そのような高開口数システムであり得る高い入射角範囲にわたって低い反射率を提供することができる。したがって、本明細書に記載のグレーデッドインデックス反射防止コーティングは、より高い開口数にわたって対物レンズの性能を改善することができる。追加的または代替的に、本明細書に記載のグレーデッドインデックス反射防止コーティングは、異なる偏光に対して対物レンズの性能を改善することができる。特定の例として、本明細書に記載のグレーデッドインデックス反射防止コーティングは、高開口数のセンサ対物レンズ（本明細書に記載の検査装置またはアライメントセンサなど）のレンズ素子に対する入射角が大きい場合の性能を向上させることができる。
【００９４】
説明は、パターニングプロセスまたはその装置で使用される物体に焦点を当てているが、本明細書で説明される反射防止コーティングは他の用途に使用できるため、物体という用語はパターニングプロセスまたはその装置で使用される構造に限定されると見なされるべきではないことが理解されよう。さらに、説明は不要な放射の防止に役立つ反射防止コーティングの使用に焦点を合わせているが、反射防止コーティングは他の目的を持つことができるため、本明細書での反射防止コーティングは不要な放射を防止する目的に限定されない。
【００９５】
一実施形態において、反射防止層を形成する方法が提供される。この方法は、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド（ＡＴＳＢ）、第１のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第１の混合物を物体に塗布することと、塗布された第１の混合物からアルコールの大部分を除去することと、除去後、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド、第１のキレート剤とは異なる第２のキレート剤、水およびアルコールを含む組み合わせから作られた第２の混合物を物体に塗布することと、塗布された第２の混合物からアルコールの大部分を除去することと、を備える。塗布された第１の混合物および第２の混合物は、反射防止層を形成するために使用される。
【００９６】
一実施形態では、この方法は、塗布された第１および第２の混合物を少なくとも５０℃の温度の水にさらすことをさらに含む。一実施形態では、第１または第２のキレート剤はアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）を含む。一実施形態では、第１または第２のキレート剤は、アセト酢酸エチル（ＥＡＡ）を含む。一実施形態では、第１のキレート剤はアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）を含み、第２のキレート剤はエチルアセトアセテート（ＥＡＡ）を含む。一実施形態では、ＡＴＳＢ対水のモル比は、約１：２から約１：４から選択される。一実施形態では、アルコールはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。一実施形態では、反射防止層は少なくとも３００ｎｍの厚さを有する。一実施形態では、反射防止層は、１％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、法線入射で、３００ｎｍから１２００ｎｍの波長範囲の大部分にわたって０．３％以下の反射率を有する。一実施形態では、反射防止層は、反射防止層は、反射防止層に入射する放射に対し、０°〜４５°の入射角範囲の大部分にわたって、５００〜８００ｎｍ波長放射の範囲で０．４％以下の平均反射率を有する。一実施形態では、アルコールはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり、第１または第２のキレート剤はアセチルアセトン（ＡｃＡｃＨ）であり、ＡＴＳＢ対水のモル比は約１：２〜約１：４から選択される。一実施形態では、アルコールはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり、第１または第２のキレート剤はアセト酢酸エチル（ＥＡＡ）であり、ＡＴＳＢ対水のモル比は約１：２〜約１：４から選択される。一実施形態では、物体は溶融シリカから成る。
【００９７】
一実施形態では、本明細書に記載の方法に従って作製された反射防止層を有する物体が提供される。
【００９８】
本書では、デバイスの製造のための装置の使用に特に言及する場合があるが、ここで説明する装置には、統合光学システムの製造、磁区メモリ、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの用途を有していてもよい。当業者は、そのような代替用途の文脈において、用語「ウエハ」又は「ダイ」は、それぞれより一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同義と見なすことができる。本明細書で言及される基板は、露光の前後に、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）又は計測ツールおよび／または検査ツールで処理されてもよい。適用可能な場合、本明細書の開示は、そのような及び他の基板処理ツールに適用されてもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作成するために、基板を複数回処理することができ、したがって、本明細書で使用する基板という用語は、すでに複数の処理層を含む基板を指すこともある。
【００９９】
本発明の一実施形態は、本明細書に開示される方法の性能を引き起こすための機械可読命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はそのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態を取り、そこに保存され得る。さらに、機械可読命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで具現化されてもよい。２つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に格納されてもよい。
【０１００】
本明細書で開示される１つまたは複数の態様は、制御システムに実装され得る。本明細書に記載される任意の制御システムは、装置の少なくとも１つの構成要素内に位置する１つ以上のコンピュータプロセッサにより１つ以上のコンピュータープログラムが読み取られるときに、それぞれまたは組み合わせて動作可能であってもよい。制御システムは、それぞれまたは組み合わせて、信号を受信、処理、および送信するための任意の適切な構成を備えていてもよい。制御システムの少なくとも１つと通信するように、１つ以上のプロセッサが構成されている。例えば、各制御システムは、上記の方法のための機械可読命令を含むコンピュータプログラムを実行するための１つ以上のプロセッサを含んでもよい。制御システムは、そのようなコンピュータプログラムを保存するためのデータ記憶媒体、および／またはそのような媒体を受け取るためのハードウェアを含むことができる。したがって、制御システムは、１つまたは複数のコンピュータプログラムの機械可読命令に従って動作し得る。
【０１０１】
上記では光学システムにおける実施の形態の使用に具体的に言及したかもしれないが、本発明の実施形態は他の用途においても使用されうるものであることは理解されよう。例えば、実施形態は、インプリントリソグラフィで用いるものであり得る。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィによって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスのトポグラフィを基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離すと、レジストの硬化後にパターンが残される。
【０１０２】
本明細書で使用される「放射線」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長、または約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する。
【０１０３】
「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、またはその組合せを指してもよい。
【０１０４】
特に明記しない限り、議論から明らかなように、本明細書の議論全体を通して、「処理」、「コンピューティング」、「計算する」、「決定する」などは、専用コンピュータ又は同様の専用電子処理／計算デバイスなどの特定の装置のアクション又はプロセスを指す。
【０１０５】
特定の機能および関係の実現を例証する機能的な構成要素の助けを用いて本発明を説明してきた。これらの機能的な構成要素の境界は、説明の便宜上、適宜定義されている。それらの特別な機能および関係が適切に実行される限り、別の境界も定義することができる。
【０１０６】
読者は、本出願がいくつかの発明を説明していることを理解すべきである。これらの発明を複数の独立した特許出願に分けるのではなく、出願人は関連する主題が出願プロセスの経済に役立つため、これらの発明を単一の文書にグループ化し。しかし、そのような発明の明確な利点と側面を混同すべきではない。いくつかの場合、実施形態は本明細書に記載されたすべての欠陥に対処するが、本発明は独立して有用であり、いくつかの実施形態はそのような問題のサブセットのみに対処するか、又は当業者に明らかな他の言及されていない利点を提供することを理解されたい。コストの制約により、ここに開示されたいくつかの発明は現在請求されていない可能性があり、継続出願のような後の出願で、又は現在の請求項を修正することにより請求される。同様に、スペースの制約により、本文書の発明の要約セクションも概要セクションも、そのようなすべての発明又はそのような発明のすべての態様の包括的なリストを含むと解釈されるべきではない。
【０１０７】
説明及び図面は、開示された特定の形態に本発明を限定することを意図するものではなく、反対に、添付のクレームで定義されているとおり、本発明の精神及び範囲内にあるすべての修正、均等物、及び代替物を網羅することを理解されたい。
【０１０８】
本発明の様々な態様の修正及び代替実施形態は、この説明に鑑みて当業者には明らかであろう。したがって、この説明及び図面は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示する目的のためのものである。本明細書に示され説明された本発明の形態は、実施形態の例として解釈されるべきであることを理解されたい。要素及び材料は、本明細書で図示及び説明されたものの代わりになり、本発明のこの説明の利益を得た後の当業者により、部品及びプロセスは逆になり又は省略され、特定の特徴が独立して利用され、実施形態又は実施形態の特徴がすべて組み合わされる可能性がある。添付の特許請求の範囲に記載される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される要素に変更を加えることができる。ここで使用される見出しは、組織的な目的のためだけのものであり、説明の範囲を制限するために使用されることを意図したものではない。
【０１０９】
このアプリケーション全体で使用されているように、「ｍａｙ」という言葉は、強制的な意味（つまり、「しなければならない」という意味）ではなく、寛容な意味（つまり、可能性があるという意味）で使用されている。「含む」、「含む」、「含む」などの語は、含むことを意味するが、これに限定されない。このアプリケーション全体で使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」には、コンテンツで明示的に示されていない限り、複数の指示対象が含まれる。したがって、例えば、「ａｎ」要素又は「ａ」要素への言及は、「１つ以上」などの１つ以上の要素に対する他の用語及び句の使用にもかかわらず、２つ以上の要素の組み合わせを含む。「又は」という用語は、特に明記しない限り、非排他的、つまり「及び」と「又は」の両方を包含する。複数の属性又は機能が複数のオブジェクトにマップされる（例えば、ステップＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤを実行する１つ以上のプロセッサ）には、すべてのそのようなオブジェクト又は属性のサブセットにマップされるすべての属性又は機能のサブセットにマッピングされている機能（例えば、すべてがステップＡからＤを実行するすべてのプロセッサと、プロセッサ１がステップＡを実行し、プロセッサ２がステップＢとステップＣの一部を実行し、プロセッサ３が一部を実行する場合特に指定がない限り、ステップＣ及びステップＤ）が含まれる。さらに、特に明記しない限り、１つの値又はアクションが別の条件又は値に「基づいている」という記述は、条件又は値が唯一の要因である場合と、条件又は値が複数の要因のうちの１つの要因である場合の両方を含む。特に指定のない限り、コレクションの「各」インスタンスにプロパティがあるというステートメントは、大きなコレクションの同一又は類似のメンバーがプロパティを持たない場合、つまり、それぞれが必ずしもすべてを意味するわけではない場合を除外するために読むべきではない。
【０１１０】
本明細書において「一実施形態」、「実施形態の一実施例」等は、説明した実施形態が特定のフィーチャ、構造、または特徴を含んでいてもよいことを表すが、すべての実施形態がその特定のフィーチャ、構造、または特徴を必ずしも含んでいるわけではない。さらにまた、上記のフレーズは必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定のフィーチャ、構造、または特徴を一実施形態に関して説明するとき、明示的に説明しようがしまいが、他の実施形態に関してそのような特定のフィーチャ、構造、または特徴を作用させることは、当業者の知識の範囲内であるとして理解すべきである。
【０１１１】
特定の米国特許、米国特許出願、又はその他の資料（例、記事）が参照により組み込まれている限り、そのような米国特許、米国特許出願、及びその他の資料の本文は、矛盾しない範囲でのみ参照により組み込まれる。そのような矛盾が生じた場合、参照により組み込まれた米国特許、米国特許出願、及びその他の資料におけるそのような矛盾したテキストは、参照により本明細書に具体的に組み込まれない。
【０１１２】
特定の実施形態についての上記説明は発明の実施形態の一般的性質を明らかにしており、したがって、当分野の能力に含まれる知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、および本発明の一般概念から逸脱することなく、種々の応用に対してそのような特定の実施形態を直ちに修正しおよび／または適応させることができる。したがって、そのような適応および修正は、本明細書に提示された教示および助言に基づき、開示された実施形態の意義および等価物の範囲内であると意図されている。本明細書の表現または専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の専門用語または表現は教示および助言を考慮して当業者によって解釈されるべきものであることを理解されたい。
【０１１３】
上記の説明は、制限ではなく例示を目的としている。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された開示に変更を加えることができ、本発明の広さおよび範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかにより制限されるべきではないが、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物に従ってのみ定義されるべきであることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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