JP2002048902A - 多層システム生産方法 - Google Patents
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】全体として高い反射率と改善された波長選択性
とを有する干渉システムを作製するための多層システム
の生産方法を提供する。 【解決手段】所定の厚さを有するＮ個の層を持つ多層シ
ステムの生産方法は、堆積速度及び／又は除去速度・前
記層の材料・前記所定の層の厚さ・前記反射率測定に使
用されるビームの波長と入射角を考慮して生産すべき多
層システムの反射率−時間曲線を計算する工程と、ｉ番
目の層の堆積が停止されるべき時間ｔiにおける点を決
定する工程と、堆積のためのパラメータｋiを計算する
工程と、反射率を同時測定しながら第１の層を堆積する
と共に反射率測定の強度に基づいて現在のパラメータｋ
c/iを計算する工程と、ｋc/i＝ｋiになったら直ちに堆
積を停止させる工程と、Ｎ番目の層まで順次続く全ての
層に対して前記工程を繰り返す工程とを有している。
とを有する干渉システムを作製するための多層システム
の生産方法を提供する。 【解決手段】所定の厚さを有するＮ個の層を持つ多層シ
ステムの生産方法は、堆積速度及び／又は除去速度・前
記層の材料・前記所定の層の厚さ・前記反射率測定に使
用されるビームの波長と入射角を考慮して生産すべき多
層システムの反射率−時間曲線を計算する工程と、ｉ番
目の層の堆積が停止されるべき時間ｔiにおける点を決
定する工程と、堆積のためのパラメータｋiを計算する
工程と、反射率を同時測定しながら第１の層を堆積する
と共に反射率測定の強度に基づいて現在のパラメータｋ
c/iを計算する工程と、ｋc/i＝ｋiになったら直ちに堆
積を停止させる工程と、Ｎ番目の層まで順次続く全ての
層に対して前記工程を繰り返す工程とを有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の厚さを有す
るＮ層を持つ多層システムを生産するための方法に関す
る。特に、Ｎ個の層が堆積され、必要に応じて堆積後に
１つ以上の層が部分的除去され、また層の蒸着及び／又
は除去と同時に層厚に依存した層の反射率が測定される
極紫外及び軟Ｘ線範囲の波長範囲のための多層システム
の生産に関する。
るＮ層を持つ多層システムを生産するための方法に関す
る。特に、Ｎ個の層が堆積され、必要に応じて堆積後に
１つ以上の層が部分的除去され、また層の蒸着及び／又
は除去と同時に層厚に依存した層の反射率が測定される
極紫外及び軟Ｘ線範囲の波長範囲のための多層システム
の生産に関する。
【０００２】
【従来の技術】干渉システムとして使用される人工的に
調整された多層システムが数十年間にわたって知られて
いる。可視波長範囲では、冷光ミラー、フィルタ等の光
学製品にとって多層システムが重要な役割を果たす。し
かし、多層システムにおいて、所定の波長範囲で可能な
限り完全な反射が行われるか、またはある種の状況での
透過が行われるかは疑問であり、可能な限り遷移無し
で、その波長範囲外で無視できるほどの透過／反射が起
こる。たとえば、高反射率の多層Ｘ線ミラーを生産する
ために、本質的に位相が等しい層のすべてが反射された
ビームに対して関与するようにして多くの数の薄層が適
用されなければならない。
調整された多層システムが数十年間にわたって知られて
いる。可視波長範囲では、冷光ミラー、フィルタ等の光
学製品にとって多層システムが重要な役割を果たす。し
かし、多層システムにおいて、所定の波長範囲で可能な
限り完全な反射が行われるか、またはある種の状況での
透過が行われるかは疑問であり、可能な限り遷移無し
で、その波長範囲外で無視できるほどの透過／反射が起
こる。たとえば、高反射率の多層Ｘ線ミラーを生産する
ために、本質的に位相が等しい層のすべてが反射された
ビームに対して関与するようにして多くの数の薄層が適
用されなければならない。
【０００３】原則として、積層は屈折率が異なる複数の
材料からなるいくつかの別の層によって構成される。特
定の波長に対して、干渉による新たな反射が周期的構造
を有する全ての層の組み合わせで生ずるもので、第１次
近似では以下のブラッグの式によって表される。すなわ
ち、 ２・ｄ ｓｉｎ θm ＝ ｍ・λ 式中、ｄは材料Ａからなる層の厚さｄAと材料Ｂからな
る層の厚さｄBとの合計（すなわちｄ＝ｄA＋ｄB）、λ
は波長、θmは入射角、さらにｍは回折の次数である。
材料からなるいくつかの別の層によって構成される。特
定の波長に対して、干渉による新たな反射が周期的構造
を有する全ての層の組み合わせで生ずるもので、第１次
近似では以下のブラッグの式によって表される。すなわ
ち、 ２・ｄ ｓｉｎ θm ＝ ｍ・λ 式中、ｄは材料Ａからなる層の厚さｄAと材料Ｂからな
る層の厚さｄBとの合計（すなわちｄ＝ｄA＋ｄB）、λ
は波長、θmは入射角、さらにｍは回折の次数である。
【０００４】最大反射率は、２つの正反対の可能性によ
って最適化することができる。一方の可能性は、可能な
限り互いの屈折率が異なる材料を用いることから構成さ
れる。複数の層全てが同一の光学的厚さを有する。入射
角が９０°の場合、層の厚さは同位相で反射する波長の
１／４に一致する。他方の可能性は、「理想的なブラッ
グ結晶」を再現することから構成されるもので、吸光材
料からなり、可能な限り薄く、好ましくは単原子膜であ
る複数の層が、非吸光材料からなる厚い層と交互する。
薄い吸光層を入射及び反射ビームによって生じた定常波
の節平面に配置することで吸光による損失は最小限とな
る。
って最適化することができる。一方の可能性は、可能な
限り互いの屈折率が異なる材料を用いることから構成さ
れる。複数の層全てが同一の光学的厚さを有する。入射
角が９０°の場合、層の厚さは同位相で反射する波長の
１／４に一致する。他方の可能性は、「理想的なブラッ
グ結晶」を再現することから構成されるもので、吸光材
料からなり、可能な限り薄く、好ましくは単原子膜であ
る複数の層が、非吸光材料からなる厚い層と交互する。
薄い吸光層を入射及び反射ビームによって生じた定常波
の節平面に配置することで吸光による損失は最小限とな
る。
【０００５】Ｘ線ミラーは、たとえばＸ線蛍光分析及び
Ｘ線天文学で使用される。Ｘ線及び紫外領域で干渉ミラ
ーの商業的にかなり重要な堆積は半導体リソグラフィで
ある。この堆積によって、マルチコンポーネント多層シ
ステムから作られた光学素子は、ウェハ上の半導体回路
構造を再現するために主に使われる。
Ｘ線天文学で使用される。Ｘ線及び紫外領域で干渉ミラ
ーの商業的にかなり重要な堆積は半導体リソグラフィで
ある。この堆積によって、マルチコンポーネント多層シ
ステムから作られた光学素子は、ウェハ上の半導体回路
構造を再現するために主に使われる。
【０００６】干渉システムの理論反射率からの偏差は個
々の層の厚さにおける欠点による。この問題はもし層の
数が非常に多い場合によりいっそう重大な問題となる。
また、個々の層の間の境界面に粗い箇所があることによ
って、この粗い箇所で散乱が起こり境界面上の反射率が
減少する。
々の層の厚さにおける欠点による。この問題はもし層の
数が非常に多い場合によりいっそう重大な問題となる。
また、個々の層の間の境界面に粗い箇所があることによ
って、この粗い箇所で散乱が起こり境界面上の反射率が
減少する。
【０００７】ドイツ特許明細書DE27 50 421 C2は可視波
長範囲用の多層システムの生産に関する測定方法及び測
定装置を記述している。この明細書では、透明な基板上
に反射率が高い層と反射率が低い層とが交互に配置され
ている。同時に一つの材料について一つの試験用ガラス
に複数の層が各々形成されており、該試験用ガラスは基
板と同様のコーティング材料フローにさらされている。
長範囲用の多層システムの生産に関する測定方法及び測
定装置を記述している。この明細書では、透明な基板上
に反射率が高い層と反射率が低い層とが交互に配置され
ている。同時に一つの材料について一つの試験用ガラス
に複数の層が各々形成されており、該試験用ガラスは基
板と同様のコーティング材料フローにさらされている。
【０００８】コーティングの間、層の透過及び／又は反
射の挙動は、連続的に記録される。この目的のために、
コーティングされたばかりの試験用ガラスに単色ビーム
を当て、該試験用ガラスによって反射される光又はそれ
を等価する光の比率を測定する。反射率から層の厚さを
得るために、特長は層の上面で反射されるビームと層の
下面、すなわち試験用ガラスの場合は層材料とガラスと
の間の境界面で反射されるビームが重畳するという事実
を利用することである。それら２つの構成の相対的な遅
延又は位相差に応じて、負又は正の干渉現象が得られる
であろう。
射の挙動は、連続的に記録される。この目的のために、
コーティングされたばかりの試験用ガラスに単色ビーム
を当て、該試験用ガラスによって反射される光又はそれ
を等価する光の比率を測定する。反射率から層の厚さを
得るために、特長は層の上面で反射されるビームと層の
下面、すなわち試験用ガラスの場合は層材料とガラスと
の間の境界面で反射されるビームが重畳するという事実
を利用することである。それら２つの構成の相対的な遅
延又は位相差に応じて、負又は正の干渉現象が得られる
であろう。
【０００９】理想的には、反射率は層の厚さに正弦的に
依存する。したがって、反射率測定結果はコーティング
プロセスの一定の制限のために使用されよう。生成され
た多層システムは、λ／４の一定層厚を有する。λは反
射率が測定された波長と同様に、後での使用の場合の波
長となる波長である。コーティングプロセスは、常に最
大又は最小反射率のいずれかで常に干渉される。極値
は、多くの出費なしに十分かつ性格に可視波長範囲につ
いて手作業又は自動で記録することができる。
依存する。したがって、反射率測定結果はコーティング
プロセスの一定の制限のために使用されよう。生成され
た多層システムは、λ／４の一定層厚を有する。λは反
射率が測定された波長と同様に、後での使用の場合の波
長となる波長である。コーティングプロセスは、常に最
大又は最小反射率のいずれかで常に干渉される。極値
は、多くの出費なしに十分かつ性格に可視波長範囲につ
いて手作業又は自動で記録することができる。
【００１０】「最小最大法（minimum-maximum metho
d）」は、米国特許第５，５５１，５８７号、米国特許
第５，１５１，２９５号、及び日本特許出願第６１２９
６３０５号にも適用されている。日本特許出願６１２９
６３０５号によれば、互いに波長が異なる２つのビーム
を測定して層の堆積中の時間に依存した透過を測定する
ために使用される。このことは、透過のピーク値決定の
正確さを改善する。実際の堆積停止は各々のピーク値の
わずか後に生ずる。
d）」は、米国特許第５，５５１，５８７号、米国特許
第５，１５１，２９５号、及び日本特許出願第６１２９
６３０５号にも適用されている。日本特許出願６１２９
６３０５号によれば、互いに波長が異なる２つのビーム
を測定して層の堆積中の時間に依存した透過を測定する
ために使用される。このことは、透過のピーク値決定の
正確さを改善する。実際の堆積停止は各々のピーク値の
わずか後に生ずる。
【００１１】米国特許第５，５５１，５８７号の固有の
特徴は、多の材料によって層の中に材料の一つを浸透さ
せることをシミュレーションし、その後にエッチングに
よって最初の材料からなる本来の層厚を取り除くことで
多層ミラーを製造することである日本特許出願第６３０
２８８６２号は、二次回帰によって測定透過率又は反射
率データを適応させることにより「最小最大法」の精度
を改善している。層の目標蒸着は得られた値に基づいて
いる。
特徴は、多の材料によって層の中に材料の一つを浸透さ
せることをシミュレーションし、その後にエッチングに
よって最初の材料からなる本来の層厚を取り除くことで
多層ミラーを製造することである日本特許出願第６３０
２８８６２号は、二次回帰によって測定透過率又は反射
率データを適応させることにより「最小最大法」の精度
を改善している。層の目標蒸着は得られた値に基づいて
いる。
【００１２】１８０年代のはじめに、反射率測定による
層厚制御の原理もまた極紫外及び軟Ｘ線範囲のための干
渉システムの生産に首尾よく移された。この関係では、
刊行物（E. Spiller et al., Appl. Phys. Lett. 37 (1
1), pp 1048-1050 (1980)、E.spiller, Proc. SPIE 563,
367 (1985), M. P. Bruijin, Dissertation, Universi
ty of Amsterdam (1986)、及びJ. Verhoeven et al., Va
cuum 39 pp 711-716(1989)）も参照のこと。
層厚制御の原理もまた極紫外及び軟Ｘ線範囲のための干
渉システムの生産に首尾よく移された。この関係では、
刊行物（E. Spiller et al., Appl. Phys. Lett. 37 (1
1), pp 1048-1050 (1980)、E.spiller, Proc. SPIE 563,
367 (1985), M. P. Bruijin, Dissertation, Universi
ty of Amsterdam (1986)、及びJ. Verhoeven et al., Va
cuum 39 pp 711-716(1989)）も参照のこと。
【００１３】「極紫外」及び「軟Ｘ線範囲」という用語
を、ここでは約１乃至１０ｎｍの波長を意味するものと
理解する。また、この短波長範囲に対する干渉システム
の生産の倍、反射率は、基本的に最終堆積の波長と互換
性のある波長（すなわち、軟Ｘ線範囲又は極紫外範囲）
の光を用いて、その場（in situ）で測定され、最上層
の厚さは反射率から演繹され、極値で材料のどれか一つ
によるコーティング間で変わる。
を、ここでは約１乃至１０ｎｍの波長を意味するものと
理解する。また、この短波長範囲に対する干渉システム
の生産の倍、反射率は、基本的に最終堆積の波長と互換
性のある波長（すなわち、軟Ｘ線範囲又は極紫外範囲）
の光を用いて、その場（in situ）で測定され、最上層
の厚さは反射率から演繹され、極値で材料のどれか一つ
によるコーティング間で変わる。
【００１４】上記したE. Spillerの１９８５年の刊行物
において、層の厚さは反射率を介してのみならず、水晶
振動子モニタを介してもモニタされる。特有の干渉シス
テムでは反射率測定によって決定される吸光層の厚さが
かなり薄い。吸光度が低い層の堆積のみが反射率測定に
よって制御される。
において、層の厚さは反射率を介してのみならず、水晶
振動子モニタを介してもモニタされる。特有の干渉シス
テムでは反射率測定によって決定される吸光層の厚さが
かなり薄い。吸光度が低い層の堆積のみが反射率測定に
よって制御される。
【００１５】吸光度の低い層の堆積から吸光度の強い層
へ移行するため、反射率の発生において最大の点が選択
される。吸光度の強い層の厚さを決定するために水晶振
動子を用いることで、層の厚さの不正確さが著しく増加
する。
へ移行するため、反射率の発生において最大の点が選択
される。吸光度の強い層の厚さを決定するために水晶振
動子を用いることで、層の厚さの不正確さが著しく増加
する。
【００１６】可視波長範囲と比較して、極紫外及び軟Ｘ
線範囲では、「理想のブラッグ結晶」を実質的に再現す
るために、吸光度及び低吸光度材料が使用される。この
ことは、層の厚さを変えながら作業することを意味す
る。異なる材料によるコーティング間の反射率の時に発
生の極点（extreme points）で移行する場合、パラメー
タである層の厚さ、反射率測定ビームの波長、及び反射
率測定構成の角度の選択が制限される。また、層の厚さ
が小さいことから、可視波長範囲用の干渉システムの場
合よりも極点の決定を正確に行う必要性が高い。
線範囲では、「理想のブラッグ結晶」を実質的に再現す
るために、吸光度及び低吸光度材料が使用される。この
ことは、層の厚さを変えながら作業することを意味す
る。異なる材料によるコーティング間の反射率の時に発
生の極点（extreme points）で移行する場合、パラメー
タである層の厚さ、反射率測定ビームの波長、及び反射
率測定構成の角度の選択が制限される。また、層の厚さ
が小さいことから、可視波長範囲用の干渉システムの場
合よりも極点の決定を正確に行う必要性が高い。
【００１７】極紫外及び軟Ｘ線波長範囲用の干渉システ
ムによって生ずる最良の反射率は、約６９％である。半
導体リソグラフィで干渉システムを正確に使用するため
に、さらに反射率を最適化する努力が払われている。半
導体リソグラフィ等、大規模に工業的に堆積するため
に、コーティングプロセスを完全自動化する意義は大き
い。
ムによって生ずる最良の反射率は、約６９％である。半
導体リソグラフィで干渉システムを正確に使用するため
に、さらに反射率を最適化する努力が払われている。半
導体リソグラフィ等、大規模に工業的に堆積するため
に、コーティングプロセスを完全自動化する意義は大き
い。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
極紫外及び軟Ｘ線波長範囲内の波長の反射用の干渉シス
テムの生産において、全体として高い反射率と改善され
た波長選択性とを有する干渉システムがその助けにより
作製され得る、薄層が形成され必要に応じて除去される
ときに層厚を制御する方法を見いだすことである。
極紫外及び軟Ｘ線波長範囲内の波長の反射用の干渉シス
テムの生産において、全体として高い反射率と改善され
た波長選択性とを有する干渉システムがその助けにより
作製され得る、薄層が形成され必要に応じて除去される
ときに層厚を制御する方法を見いだすことである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この課題は、以下の工程
を有する請求項１に記載の方法によって解決される。 ・ 堆積速度及び／又は除去速度・層の材料・所定の層
の厚さ・反射率の測定に使用されるビームの波長と入射
角を考慮した、生産すべき多層システムの反射率−時間
曲線の計算。 ・ ｉ番目の層の堆積が停止されるべき時間ｔi（ｉ＝
１，２，．．，Ｎ）における点の決定と、必要に応じて
ｉ番目の層の部分的除去が停止されるべき時間ｔ i'（ｉ
＝１，２，．．，Ｎ）における点の決定。ｔi又はｔi'
における反射率は反射率−時間曲線の変向点の範囲内に
ある。 ・ 堆積のためのパラメータｋi（ｉ＝１，２，．．，
Ｎ）の計算と、必要に応じて部分的除去のためのパラメ
ータｋi'（ｉ＝１，２，．．，Ｎ）の計算。ｋiとｋi'
は反射率−時間曲線の所定の値における強度の比として
定義される。 ・ 反射率測定を同時に行ないながらの第１の層の堆積
と、反射率測定の強度に基づく現在のパラメータｋc/i
の計算。 ・ ｋc/i＝ｋiになると直ぐの堆積の停止。 ・ 必要に応じて反射率測定を同時に行ないながらの第
１の層の部分的除去と、反射率測定の強度に基づく現在
のパラメータｋC'/iの計算。 ・ ｋC'/i＝ｋiになると直ぐの部分的除去の停止。 ・ Ｎ番目の層まで、それも含めて、順次続く全ての層
に対する前述の工程の繰り返し。
を有する請求項１に記載の方法によって解決される。 ・ 堆積速度及び／又は除去速度・層の材料・所定の層
の厚さ・反射率の測定に使用されるビームの波長と入射
角を考慮した、生産すべき多層システムの反射率−時間
曲線の計算。 ・ ｉ番目の層の堆積が停止されるべき時間ｔi（ｉ＝
１，２，．．，Ｎ）における点の決定と、必要に応じて
ｉ番目の層の部分的除去が停止されるべき時間ｔ i'（ｉ
＝１，２，．．，Ｎ）における点の決定。ｔi又はｔi'
における反射率は反射率−時間曲線の変向点の範囲内に
ある。 ・ 堆積のためのパラメータｋi（ｉ＝１，２，．．，
Ｎ）の計算と、必要に応じて部分的除去のためのパラメ
ータｋi'（ｉ＝１，２，．．，Ｎ）の計算。ｋiとｋi'
は反射率−時間曲線の所定の値における強度の比として
定義される。 ・ 反射率測定を同時に行ないながらの第１の層の堆積
と、反射率測定の強度に基づく現在のパラメータｋc/i
の計算。 ・ ｋc/i＝ｋiになると直ぐの堆積の停止。 ・ 必要に応じて反射率測定を同時に行ないながらの第
１の層の部分的除去と、反射率測定の強度に基づく現在
のパラメータｋC'/iの計算。 ・ ｋC'/i＝ｋiになると直ぐの部分的除去の停止。 ・ Ｎ番目の層まで、それも含めて、順次続く全ての層
に対する前述の工程の繰り返し。
【００２０】「極値外れ（off-extreme）法」と呼ばれ
る新規の方法では、最上層からの反射振幅がその下に積
層された層からの反射振幅によって部分的に位相がずれ
る時にスイッチングが成される。位相シフトは、モニタ
信号の特定の強度変化と相関関係があり、また特定の多
層構造の設計パラメータに反応する。特定の位相シフト
を生成するために、Ｘ線源の波長又はモニタリング角が
調整される。従来の方法とは異なり、新規な方法はモニ
タリング及び制御プロセスにおける任意の瞬間でのスイ
ッチングが可能である。
る新規の方法では、最上層からの反射振幅がその下に積
層された層からの反射振幅によって部分的に位相がずれ
る時にスイッチングが成される。位相シフトは、モニタ
信号の特定の強度変化と相関関係があり、また特定の多
層構造の設計パラメータに反応する。特定の位相シフト
を生成するために、Ｘ線源の波長又はモニタリング角が
調整される。従来の方法とは異なり、新規な方法はモニ
タリング及び制御プロセスにおける任意の瞬間でのスイ
ッチングが可能である。
【００２１】本方法は、これに限定されるものではない
が、電子ビーム蒸着又はイオンビーム蒸着／スパッタリ
ングに基づくコーティングプロセスに適用することがで
きる。
が、電子ビーム蒸着又はイオンビーム蒸着／スパッタリ
ングに基づくコーティングプロセスに適用することがで
きる。
【００２２】従来の方法と同様に、本発明にもとづく方
法でも、堆積、及び／又は、必要に応じて、基板上の又
はそれに加えて試験用基板上の薄層の除去の間じゅう、
層システムの反射率が測定される。反射を測定するため
の試験用基板の使用は、コーティングプラントの個々の
コンポーネントが、光源と基板と検出器が互いに理想的
に配向することができないように配置されている場合、
それ自体が提供される。しかし、試験用基板を使用する
場合、該試験用基板が実際の基板と同様の材料フローに
晒されることが保証されなければならない。本発明にも
とづく方法によれば、単一の試験用基板で十分であり、
その上に全ての層が形成される。反射率測定は常に単色
ビームで行なわれる。
法でも、堆積、及び／又は、必要に応じて、基板上の又
はそれに加えて試験用基板上の薄層の除去の間じゅう、
層システムの反射率が測定される。反射を測定するため
の試験用基板の使用は、コーティングプラントの個々の
コンポーネントが、光源と基板と検出器が互いに理想的
に配向することができないように配置されている場合、
それ自体が提供される。しかし、試験用基板を使用する
場合、該試験用基板が実際の基板と同様の材料フローに
晒されることが保証されなければならない。本発明にも
とづく方法によれば、単一の試験用基板で十分であり、
その上に全ての層が形成される。反射率測定は常に単色
ビームで行なわれる。
【００２３】Ｎ個の層の堆積の準備のために、層材料の
パラメータ・ｉ番目の各層の所望の厚さ・反射率測定ビ
ームの波長と入射角に応じて、層の厚さに依存する反射
率曲線が計算される。層の一部分の厚さはコーティング
時間に依存する。層の厚さとコーティング時間との正確
な関係は、コーティングプロセスによって定まる。１次
近似では、直線関係を仮定することができる。時間及び
／又は時間内の複数の点が以下に言及されるが、これは
層厚のひとつのパラメータ化を意味するものと理解され
るべきである。他のパラメータ化も可能である。
パラメータ・ｉ番目の各層の所望の厚さ・反射率測定ビ
ームの波長と入射角に応じて、層の厚さに依存する反射
率曲線が計算される。層の一部分の厚さはコーティング
時間に依存する。層の厚さとコーティング時間との正確
な関係は、コーティングプロセスによって定まる。１次
近似では、直線関係を仮定することができる。時間及び
／又は時間内の複数の点が以下に言及されるが、これは
層厚のひとつのパラメータ化を意味するものと理解され
るべきである。他のパラメータ化も可能である。
【００２４】パラメータ化なしで実施し、特定の層の厚
さ（例えばｄ1、Ｄ1）を直接言及することも可能であ
る。時間の経過に伴うパラメータ化は限定的ではなく、
多くの可能性の一つとして理解されるべきである。反射
率曲線の計算の理論は、例えばM. P. Bruijin, Dissert
ation, University of Amsterdam, 1985に見出される。
理論的計算と測定反射率曲線との間の最も可能な対応を
得るために、他のものの間で、下層の寄与及び表面粗さ
の影響及び／又は境界面粗さもまた考慮されなければな
らない。
さ（例えばｄ1、Ｄ1）を直接言及することも可能であ
る。時間の経過に伴うパラメータ化は限定的ではなく、
多くの可能性の一つとして理解されるべきである。反射
率曲線の計算の理論は、例えばM. P. Bruijin, Dissert
ation, University of Amsterdam, 1985に見出される。
理論的計算と測定反射率曲線との間の最も可能な対応を
得るために、他のものの間で、下層の寄与及び表面粗さ
の影響及び／又は境界面粗さもまた考慮されなければな
らない。
【００２５】表面及び下面で反射するビームの位相差が
ゼロ又はπ／２の整数倍となるように、ｉ番目の各層に
対して時間ｔiにおける点が選択される。次に、時間ｔi
における点は、基本的に反射率曲線の変向点（turning
point）の範囲（すなわち最も急峻な範囲）内にあり、
時間ｔiの点の直接的な決定に対する感度は測定プロセ
スの間じゅうで最も高くなる。このことはｉ番目の個々
の層の厚さにおける誤りを減少させる。
ゼロ又はπ／２の整数倍となるように、ｉ番目の各層に
対して時間ｔiにおける点が選択される。次に、時間ｔi
における点は、基本的に反射率曲線の変向点（turning
point）の範囲（すなわち最も急峻な範囲）内にあり、
時間ｔiの点の直接的な決定に対する感度は測定プロセ
スの間じゅうで最も高くなる。このことはｉ番目の個々
の層の厚さにおける誤りを減少させる。
【００２６】堆積の工程と、ｔiに達したかどうかを決
定する工程と、堆積を停止させる工程とが、最後のＮ番
目の層まで、これを含めて、順次続く全ての層に対して
繰り返される。
定する工程と、堆積を停止させる工程とが、最後のＮ番
目の層まで、これを含めて、順次続く全ての層に対して
繰り返される。
【００２７】極値の現れる時間における点は、好都合に
Ｔ1と指定される。時間ｔ1における切換点は常に、時間
Ｔ1におけるその前の極値に関連して、定められるべき
である。境界に極値を持たないデータ範囲が評価に使用
され得るので、反射率及び層厚の測定の間じゅう、極値
が可能な限り正確に決定され得るという利点がある。ｔ
1を対応する正確さで決定することができる。
Ｔ1と指定される。時間ｔ1における切換点は常に、時間
Ｔ1におけるその前の極値に関連して、定められるべき
である。境界に極値を持たないデータ範囲が評価に使用
され得るので、反射率及び層厚の測定の間じゅう、極値
が可能な限り正確に決定され得るという利点がある。ｔ
1を対応する正確さで決定することができる。
【００２８】時間ｔiの点を計算するための手段の選択
は、時間Ｔiの点の決定までの時間間隔がＴiとｔiとの
間の時間間隔よりも小さいという事実を考慮すべきであ
る。かなり高いコーティング速度とかなり薄い層を除い
て、このことはいかなる問題を表すものではない。
は、時間Ｔiの点の決定までの時間間隔がＴiとｔiとの
間の時間間隔よりも小さいという事実を考慮すべきであ
る。かなり高いコーティング速度とかなり薄い層を除い
て、このことはいかなる問題を表すものではない。
【００２９】従来の方法によれば、極値の前にあるそれ
らのデータのみが評価される。しかし、極値の周囲で
は、厚さにもとづく反射率曲線の導出はゼロになる傾向
があり、すなわち厚さが大きく変化することで反射率の
わずかな変化が生じ、従来の方法における極点が不完全
なかたちでのみ決定される。このことは、極点の決定が
信号のバックグラウンドノイズ又は統計的変動によって
さらに破壊されるという事実によってよりいっそう困難
なものとなっている。
らのデータのみが評価される。しかし、極値の周囲で
は、厚さにもとづく反射率曲線の導出はゼロになる傾向
があり、すなわち厚さが大きく変化することで反射率の
わずかな変化が生じ、従来の方法における極点が不完全
なかたちでのみ決定される。このことは、極点の決定が
信号のバックグラウンドノイズ又は統計的変動によって
さらに破壊されるという事実によってよりいっそう困難
なものとなっている。
【００３０】本発明による方法では、極値の両側にある
データの評価によって、極値の位置がより正確に決定さ
れ、時間ｔiにおける点の位置もまた、反射率曲線のよ
り急峻な範囲にあることから、同時反射率測定でより正
確に決定され得る。本発明にもとづく方法において層の
厚さのよりいっそう高い精度によって、反射率が改善さ
れた干渉システムを生産することが可能となる。
データの評価によって、極値の位置がより正確に決定さ
れ、時間ｔiにおける点の位置もまた、反射率曲線のよ
り急峻な範囲にあることから、同時反射率測定でより正
確に決定され得る。本発明にもとづく方法において層の
厚さのよりいっそう高い精度によって、反射率が改善さ
れた干渉システムを生産することが可能となる。
【００３１】全てのコーティングパラメータが確立され
た後、第１の層の堆積が実施される。同時に、この層の
反射率又は試験用基板上の等価な層の反射率が測定され
る。測定している間、時間Ｔiにおける点、すなわちこ
のｉ番目の層に対する反射率曲線の極値の位置が測定さ
れたデータから決定される。時間Ｔiにおける点を通過
した後に、時間ｔiの点に達するや否や、層の堆積が停
止される。
た後、第１の層の堆積が実施される。同時に、この層の
反射率又は試験用基板上の等価な層の反射率が測定され
る。測定している間、時間Ｔiにおける点、すなわちこ
のｉ番目の層に対する反射率曲線の極値の位置が測定さ
れたデータから決定される。時間Ｔiにおける点を通過
した後に、時間ｔiの点に達するや否や、層の堆積が停
止される。
【００３２】実際には方法は時間に対してすなわち時間
ｔi及びｔi'における点に対して依存していない。なぜ
なら、時間における点はパラメータｋi及びＫi'の定義
に使用されるからである。現在のパラメータＫc/iとＫ
c'/iがそれぞれパラメータＫiとＫi'に達したとき、堆
積と部分的除去が停止される。もし堆積速度又は除去速
度が堆積又は堆積の間じゅう一定でなければ、所定の堆
積又は除去時間は一致しないであろう。堆積又は除去が
時間独立パラメータＫc/iとＫc'/iに相関しているの
で、精度がいかなる場合でも観察することができる。
ｔi及びｔi'における点に対して依存していない。なぜ
なら、時間における点はパラメータｋi及びＫi'の定義
に使用されるからである。現在のパラメータＫc/iとＫ
c'/iがそれぞれパラメータＫiとＫi'に達したとき、堆
積と部分的除去が停止される。もし堆積速度又は除去速
度が堆積又は堆積の間じゅう一定でなければ、所定の堆
積又は除去時間は一致しないであろう。堆積又は除去が
時間独立パラメータＫc/iとＫc'/iに相関しているの
で、精度がいかなる場合でも観察することができる。
【００３３】好ましくは、パラメータＫiとＫi'の定義
は、アプスと、このアプスの近くの開始値と終了値、及
び／又は時間間隔ｔi−ｔi-1における第２のアプスに基
づいている。
は、アプスと、このアプスの近くの開始値と終了値、及
び／又は時間間隔ｔi−ｔi-1における第２のアプスに基
づいている。
【００３４】好ましくは、多層システムの２つの材料の
ためのパラメータｋiとｋi'は、以下のように定義され
る。 ・ 第１の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対
し、ＩB＝アプス、ＩA＝開始値、ＩC＝終了値として、
ｋi＝｜（ＩC−ＩB）／（ＩB−ＩA）｜。 ・ 第２の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対
し、ＩE＝アプス、ＩF＝終了値、ＩD＝第２のアプスと
して、ｋi＝｜（ＩF−ＩE）／（ＩD−ＩE）｜。 ・ 第２の材料の部分的除去に対しては、時間間隔ｔi
−ｔi-1に対し、ＩE＝アプス、ＩF＝終了値、現在のス
テージに対し、ＩG＝終了値として、ｋi＝｜（ＩF−
ＩG）／（ＩF−ＩE）｜。
ためのパラメータｋiとｋi'は、以下のように定義され
る。 ・ 第１の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対
し、ＩB＝アプス、ＩA＝開始値、ＩC＝終了値として、
ｋi＝｜（ＩC−ＩB）／（ＩB−ＩA）｜。 ・ 第２の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対
し、ＩE＝アプス、ＩF＝終了値、ＩD＝第２のアプスと
して、ｋi＝｜（ＩF−ＩE）／（ＩD−ＩE）｜。 ・ 第２の材料の部分的除去に対しては、時間間隔ｔi
−ｔi-1に対し、ＩE＝アプス、ＩF＝終了値、現在のス
テージに対し、ＩG＝終了値として、ｋi＝｜（ＩF−
ＩG）／（ＩF−ＩE）｜。
【００３５】パラメータを定義するための別の可能性は
以下の通りである。（第１の材料に対して）ｋi＝ＩC／
ＩB、さらに（第２の材料に対して）ｋi＝ＩP／ＩE、ｋ
i'＝ＩG／ＩE。
以下の通りである。（第１の材料に対して）ｋi＝ＩC／
ＩB、さらに（第２の材料に対して）ｋi＝ＩP／ＩE、ｋ
i'＝ＩG／ＩE。
【００３６】ｋi、ｋi'値は、特定の多層設計に依存し
た一つのピリオドから別のピリオドへと変化することが
できる。
た一つのピリオドから別のピリオドへと変化することが
できる。
【００３７】一般に、実際のモニタリング曲線はシミュ
レーションしたものからいくぶん逸脱することができ
る。その結果、モニタリングプロセスにおいて点の決定
をスイッチングするための異なる手順によって、制御の
精度をわずかに異なるものとすることができる。
レーションしたものからいくぶん逸脱することができ
る。その結果、モニタリングプロセスにおいて点の決定
をスイッチングするための異なる手順によって、制御の
精度をわずかに異なるものとすることができる。
【００３８】それらのプロセス工程は、制御装置に移す
ことができる。この目的のために、コーティングパラメ
ータが制御装置に格納される。堆積の間、制御装置は反
射率データからＴ1を決定し、コーティングパラメータ
と測定値とを比較して、時間ｔi又はｋiにおける点がす
でに達して堆積を停止しなければならないかどうかを確
かめる。このようにして、本発明にもとづく方法は完全
に自動化することができ、半導体リソグラフィにおいて
大規模な工業的使用の対象となる。
ことができる。この目的のために、コーティングパラメ
ータが制御装置に格納される。堆積の間、制御装置は反
射率データからＴ1を決定し、コーティングパラメータ
と測定値とを比較して、時間ｔi又はｋiにおける点がす
でに達して堆積を停止しなければならないかどうかを確
かめる。このようにして、本発明にもとづく方法は完全
に自動化することができ、半導体リソグラフィにおいて
大規模な工業的使用の対象となる。
【００３９】反射率もまた、ｉ＋１番目の層が設けられ
る前にｉ番目の層の表面を研磨することで高めることが
できる。また、堆積が停止する時間ｔi'又はｋi'におけ
る点は、計算された反射率曲線に基づいて事前に確立さ
れるべきである。この関係において、ここで注目してお
くべきことは研磨によって生ずる除去は設けられる層の
厚さを考慮するということである。このことは、所望の
層の厚さよりも若干厚く設けるべきであることを意味し
ている。
る前にｉ番目の層の表面を研磨することで高めることが
できる。また、堆積が停止する時間ｔi'又はｋi'におけ
る点は、計算された反射率曲線に基づいて事前に確立さ
れるべきである。この関係において、ここで注目してお
くべきことは研磨によって生ずる除去は設けられる層の
厚さを考慮するということである。このことは、所望の
層の厚さよりも若干厚く設けるべきであることを意味し
ている。
【００４０】ｉ番目の層をある程度除去することを含む
研磨が計画されると、このことは時間ｔiの点から時間
ｔi'又はｋi'に至るまで実行される。また、このことは
制御装置によっても実行することができる。
研磨が計画されると、このことは時間ｔiの点から時間
ｔi'又はｋi'に至るまで実行される。また、このことは
制御装置によっても実行することができる。
【００４１】さらに、層の厚さの大まかなモニタリング
のために、水晶振動子モニタ又はマススペクトロメータ
を使用することができる。
のために、水晶振動子モニタ又はマススペクトロメータ
を使用することができる。
【００４２】特に、本発明にもとづく方法によって極紫
外及び軟Ｘ線範囲にある波長範囲に対して干渉システム
を生産するために、層の厚さは０．１ｎｍ乃至５０ｎｍ
の間で選択されるべきである。特に好ましくは層の厚さ
は１ｎｍ乃至３０ｎｍである。
外及び軟Ｘ線範囲にある波長範囲に対して干渉システム
を生産するために、層の厚さは０．１ｎｍ乃至５０ｎｍ
の間で選択されるべきである。特に好ましくは層の厚さ
は１ｎｍ乃至３０ｎｍである。
【００４３】もし反射率測定のビームの波長が２ｎｍと
２００ｎｍとの間にあるならば、最良の結果が達成され
る。層の厚さ及び波長に対応するように入射角が選択さ
れる。
２００ｎｍとの間にあるならば、最良の結果が達成され
る。層の厚さ及び波長に対応するように入射角が選択さ
れる。
【００４４】従来の方法を克服する主な利点は、波長の
選択、及び反射率測定のための単色光ビームの入射角の
選択が測定方法それ自体によってはもはや制限されない
が、今や実験的セットアップによってのみ制限されると
いうことである。このことによって、従来の方法によっ
てはアクセス不可能である層の厚さ条件を持つ干渉シス
テムを製造することが可能である。特に、不均一な層の
厚さ条件を持つ干渉システム又は非平面及び非球面干渉
システムの生産は大いに促進されよう。干渉システムの
全体的な厚さを通じた層厚さ条件の変更によって、反射
率をさらに高めることができる。
選択、及び反射率測定のための単色光ビームの入射角の
選択が測定方法それ自体によってはもはや制限されない
が、今や実験的セットアップによってのみ制限されると
いうことである。このことによって、従来の方法によっ
てはアクセス不可能である層の厚さ条件を持つ干渉シス
テムを製造することが可能である。特に、不均一な層の
厚さ条件を持つ干渉システム又は非平面及び非球面干渉
システムの生産は大いに促進されよう。干渉システムの
全体的な厚さを通じた層厚さ条件の変更によって、反射
率をさらに高めることができる。
【００４５】層の数Ｎは、好ましくは２乃至１０００で
ある。特に好ましくは、８０乃至１０００層を持つイン
タフェースシステムである。特に、層の数は非常に短い
波長の場合には特に多くすべきである。
ある。特に好ましくは、８０乃至１０００層を持つイン
タフェースシステムである。特に、層の数は非常に短い
波長の場合には特に多くすべきである。
【００４６】個々の層を異なる方法を使用して積層する
ことができる。材料の熱蒸着に基づいた方法やスパッタ
リング方法を用いることができる。スパッタリング方法
の利点は、はっきりしているイオンエネルギーと入射角
とによってスパッタリングプロセスそれ自体が十分制御
可能であるということである。熱蒸着に基づいた方法の
場合、上記した電子ビーム蒸着及びレーザ蒸着の全てが
極紫外及び軟Ｘ線範囲用の干渉システムの生産にとって
かなり重要である。電子ビーム蒸着が好ましくは使用さ
れる。電子ビーム蒸着の利点は、ほとんどのプロセスパ
ラメータ（エネルギー、角度等）が互いに独立し、それ
によって個々に最適化することができるということであ
る。指摘した最後の二つのプロセスでは、蒸着による堆
積によって殆ど粗さがない層が形成される。しかし、全
ての材料が電子ビーム又はレーザパルスによって蒸着可
能であるわけではない。厚さ及び表面粗さに関して、レ
ーザ蒸着によって堆積される膜の品質は、電子ビーム蒸
着の場合よりも良好であるが、蒸着による堆積の速度は
非常に遅い。さらに、蒸着による堆積は限定された立体
角度内でのみ実施することができるので、より広い面積
をコーティングすることは不可能である。
ことができる。材料の熱蒸着に基づいた方法やスパッタ
リング方法を用いることができる。スパッタリング方法
の利点は、はっきりしているイオンエネルギーと入射角
とによってスパッタリングプロセスそれ自体が十分制御
可能であるということである。熱蒸着に基づいた方法の
場合、上記した電子ビーム蒸着及びレーザ蒸着の全てが
極紫外及び軟Ｘ線範囲用の干渉システムの生産にとって
かなり重要である。電子ビーム蒸着が好ましくは使用さ
れる。電子ビーム蒸着の利点は、ほとんどのプロセスパ
ラメータ（エネルギー、角度等）が互いに独立し、それ
によって個々に最適化することができるということであ
る。指摘した最後の二つのプロセスでは、蒸着による堆
積によって殆ど粗さがない層が形成される。しかし、全
ての材料が電子ビーム又はレーザパルスによって蒸着可
能であるわけではない。厚さ及び表面粗さに関して、レ
ーザ蒸着によって堆積される膜の品質は、電子ビーム蒸
着の場合よりも良好であるが、蒸着による堆積の速度は
非常に遅い。さらに、蒸着による堆積は限定された立体
角度内でのみ実施することができるので、より広い面積
をコーティングすることは不可能である。
【００４７】ノイズによる反射率の減少は完全に抑制す
ることはできないので、時間に依存する測定反射率を合
わせることによって時間Ｔ1、ｔi、及びｔi'における点
を決定することが有利であることが証明された。この点
について、最小二乗法が特に効を奏することが証明され
た。データを合わせるために、極点の周囲にほぼ対称的
に横たわる時間間隔内にある測定反射率を検討する。デ
ータを合わせることで、時間Ｔ1、ｔi、及びｔi'におけ
る点は、バックグラウンドノイズから得られるエラーが
基本的に計算されているところから得られる。
ることはできないので、時間に依存する測定反射率を合
わせることによって時間Ｔ1、ｔi、及びｔi'における点
を決定することが有利であることが証明された。この点
について、最小二乗法が特に効を奏することが証明され
た。データを合わせるために、極点の周囲にほぼ対称的
に横たわる時間間隔内にある測定反射率を検討する。デ
ータを合わせることで、時間Ｔ1、ｔi、及びｔi'におけ
る点は、バックグラウンドノイズから得られるエラーが
基本的に計算されているところから得られる。
【００４８】ｉ番目の層を除去するために、イオンビー
ムの使用が首尾よく実証された。イオンビームを用いる
ことで、材料が取り除かれるとともに同時に表面が研磨
される。さらに、一種の再結晶効果があり、その表面で
よりいっそう稠密となり始め、それによって、例えば放
射線傷害に対してよりいっそう強くなる。
ムの使用が首尾よく実証された。イオンビームを用いる
ことで、材料が取り除かれるとともに同時に表面が研磨
される。さらに、一種の再結晶効果があり、その表面で
よりいっそう稠密となり始め、それによって、例えば放
射線傷害に対してよりいっそう強くなる。
【００４９】好ましくは、吸光度が高い材料と吸光度が
低い材料とが交互となった複数の層が設けられる。層の
厚さを巧みに選択することで、理想の「ブラッグ結晶」
が再生される。原則として、遷移金属及び耐火金属又は
それらの化合物が吸光度の高い材料として選択される。
本発明による方法との組み合わせで特に好ましくは、モ
リブデン、モリブデンカーバイド、ケイ化タングステ
ン、ニッケル又はケイ化ニッケルである。選択された吸
光度の低い材料は、主に光非金属、シリコン、炭素、臭
素、又はさらにベリリウムも好ましい。
低い材料とが交互となった複数の層が設けられる。層の
厚さを巧みに選択することで、理想の「ブラッグ結晶」
が再生される。原則として、遷移金属及び耐火金属又は
それらの化合物が吸光度の高い材料として選択される。
本発明による方法との組み合わせで特に好ましくは、モ
リブデン、モリブデンカーバイド、ケイ化タングステ
ン、ニッケル又はケイ化ニッケルである。選択された吸
光度の低い材料は、主に光非金属、シリコン、炭素、臭
素、又はさらにベリリウムも好ましい。
【００５０】吸光度が高い材料からなる層の厚さと吸光
度が低い材料からなる層の厚さとの合計に対して、吸光
度が強い材料からなる層の厚さの比、「ガンマ比」が好
ましくは０．２乃至０．８の間で選択される。ガンマ比
０．３５乃至０．４５の間が特に好ましい。
度が低い材料からなる層の厚さとの合計に対して、吸光
度が強い材料からなる層の厚さの比、「ガンマ比」が好
ましくは０．２乃至０．８の間で選択される。ガンマ比
０．３５乃至０．４５の間が特に好ましい。
【００５１】本発明による方法の利点は、ガンマ比が望
み通りに調整することができるということである。特
に、ガンマ比はコーティングプロセスの最中に変動し、
特に高い反射率を持つ干渉システムが生産される。特
に、本発明による方法によって、従来の干渉システムの
場合よりも高い出費なしに、ガンマ比が変動する干渉シ
ステムの生産が自動化される。このことは従来の方法で
は不可能である。
み通りに調整することができるということである。特
に、ガンマ比はコーティングプロセスの最中に変動し、
特に高い反射率を持つ干渉システムが生産される。特
に、本発明による方法によって、従来の干渉システムの
場合よりも高い出費なしに、ガンマ比が変動する干渉シ
ステムの生産が自動化される。このことは従来の方法で
は不可能である。
【００５２】可能な限り最大の反射率を達成するため
に、吸光度が強い材料からなる層と吸光度が低い材料か
らなる層とからなる対の各々の堆積、すなわちピリオド
の後に、次の層のさらなる堆積前にイオンビームによる
最上層の研磨が有利であることが実証される。このこと
は、任意の面の粗さが連続し、かつ層システム全体を通
じて堆積されるので、反射率が減少することが示される
ことを意味している。
に、吸光度が強い材料からなる層と吸光度が低い材料か
らなる層とからなる対の各々の堆積、すなわちピリオド
の後に、次の層のさらなる堆積前にイオンビームによる
最上層の研磨が有利であることが実証される。このこと
は、任意の面の粗さが連続し、かつ層システム全体を通
じて堆積されるので、反射率が減少することが示される
ことを意味している。
【００５３】好ましくは、層毎の堆積の後に、層の一部
をイオンビームによって除去する。
をイオンビームによって除去する。
【００５４】以下、本発明を図面を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
【００５５】
【発明の実施の形態】図１は、モリブデン及びシリコン
から作られた干渉システム用の時間又は厚さに依存する
計算した反射率曲線を示す。入射角１６．８８°及び波
長λ＝３１６ｎｍの反射率測定用のビームについて計算
した。曲線は時間及び／厚さに依存した任意の単位で強
度を計算することを示す。この目的のために、厚さは時
間の直線関数として仮定した。
から作られた干渉システム用の時間又は厚さに依存する
計算した反射率曲線を示す。入射角１６．８８°及び波
長λ＝３１６ｎｍの反射率測定用のビームについて計算
した。曲線は時間及び／厚さに依存した任意の単位で強
度を計算することを示す。この目的のために、厚さは時
間の直線関数として仮定した。
【００５６】点Ａにおいて、モリブデンの電子ビーム蒸
着を用いた蒸着による堆積が開始される。厚さが増加す
るにつれて、反射率が最大値Ｂに上昇する。この点にお
いて、モリブデン層の表面からの反射ビームと、モリブ
デン層とその下にある層との間の境界面からの反射ビー
ムとは同相にある。さらに厚さが増加するにつれて、二
本の反射ビームはもはや同相でなくなり、はや完全には
計算されない。このため、強度は点Ｃまで下がる。それ
は、もし堆積が中断されないならば、仮定することので
きる反射曲線の変向点の範囲内にあり、モリブデン層ｉ
＝１の堆積のために停止時間ｔ1として確立される。
着を用いた蒸着による堆積が開始される。厚さが増加す
るにつれて、反射率が最大値Ｂに上昇する。この点にお
いて、モリブデン層の表面からの反射ビームと、モリブ
デン層とその下にある層との間の境界面からの反射ビー
ムとは同相にある。さらに厚さが増加するにつれて、二
本の反射ビームはもはや同相でなくなり、はや完全には
計算されない。このため、強度は点Ｃまで下がる。それ
は、もし堆積が中断されないならば、仮定することので
きる反射曲線の変向点の範囲内にあり、モリブデン層ｉ
＝１の堆積のために停止時間ｔ1として確立される。
【００５７】最大値Ｂの位置は、時間Ｔ1における点に
よって示されている。また、ｔ1は比｜（ＩC−ＩB）／
（ＩB−ＩA）｜＝ｋ1を介してＴ1との関係で定められて
いる。コーティングパラメータｋ1もまた異なって、例
えばＩC／ＩB＝ｋ1を介して定義される。ひとたび、時
間Ｔ1及び／又は最大値Ｂを通過すると、コーティング
は比ｋc/1＝｜（Ｉ現在−ＩB）／（ＩB−ＩA）｜≧ｋ1
まで続く。
よって示されている。また、ｔ1は比｜（ＩC−ＩB）／
（ＩB−ＩA）｜＝ｋ1を介してＴ1との関係で定められて
いる。コーティングパラメータｋ1もまた異なって、例
えばＩC／ＩB＝ｋ1を介して定義される。ひとたび、時
間Ｔ1及び／又は最大値Ｂを通過すると、コーティング
は比ｋc/1＝｜（Ｉ現在−ＩB）／（ＩB−ＩA）｜≧ｋ1
まで続く。
【００５８】閾値ｋ1を通るや否や、プロセスはシリコ
ンの蒸着による堆積に移行する。最初に、反射率が少し
立ち上がって最大値Ｄとなるが、このコーティングプロ
セスの制御とは関連していない。続いて、反射率は最小
値Ｅまで減少し、そこでは、シリコン層の表面で反射さ
れるビームと、モリブデンとの境界面で反射されるビー
ムとが逆相であり、互いに完全に打ち消し合う。最小値
Ｅの位置は時間Ｔ2によって示される。
ンの蒸着による堆積に移行する。最初に、反射率が少し
立ち上がって最大値Ｄとなるが、このコーティングプロ
セスの制御とは関連していない。続いて、反射率は最小
値Ｅまで減少し、そこでは、シリコン層の表面で反射さ
れるビームと、モリブデンとの境界面で反射されるビー
ムとが逆相であり、互いに完全に打ち消し合う。最小値
Ｅの位置は時間Ｔ2によって示される。
【００５９】シリコンの蒸着による堆積がスイッチオフ
される時間ｔ2における点は、比｜（ＩF−ＩE）／（ＩD
−ＩB）｜＝ｋ2を介して時間Ｔ2に関連して定義され
る。最小値Ｅを通過した後に、蒸着による堆積のプロセ
スは比ｋc/1＝｜（Ｉ現在−ＩE）／（ＩD−ＩE）｜≧ｋ
2になるや否やスイッチオフされる。比はＩDの代わりに
ＩCを用いても形成することができる。
される時間ｔ2における点は、比｜（ＩF−ＩE）／（ＩD
−ＩB）｜＝ｋ2を介して時間Ｔ2に関連して定義され
る。最小値Ｅを通過した後に、蒸着による堆積のプロセ
スは比ｋc/1＝｜（Ｉ現在−ＩE）／（ＩD−ＩE）｜≧ｋ
2になるや否やスイッチオフされる。比はＩDの代わりに
ＩCを用いても形成することができる。
【００６０】点Ｆにおいて、研磨目的のためのシリコン
層の除去が開始される。点Ｆは、もし堆積が中断されな
いならば、仮定することのできる反射率曲線の変向点の
近くにある。研磨の最終点は点Ｆに対して直接関係して
いる。ｋ2'は、｜（ＩG−ＩF）／（ＩF−ＩG）｜として
定義される。したがって、研磨は比ｋc/2＝｜（Ｉ現 在
−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜≧ｋ2'が定数ｋ3に等しくなる
や否や停止される。点Ｅを再び参照することが絶対的に
必要であるというわけではない。研磨後、次のモリブデ
ン層の堆積が再び開始される。
層の除去が開始される。点Ｆは、もし堆積が中断されな
いならば、仮定することのできる反射率曲線の変向点の
近くにある。研磨の最終点は点Ｆに対して直接関係して
いる。ｋ2'は、｜（ＩG−ＩF）／（ＩF−ＩG）｜として
定義される。したがって、研磨は比ｋc/2＝｜（Ｉ現 在
−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜≧ｋ2'が定数ｋ3に等しくなる
や否や停止される。点Ｅを再び参照することが絶対的に
必要であるというわけではない。研磨後、次のモリブデ
ン層の堆積が再び開始される。
【００６１】図２及び図３は、Ｘ線干渉ミラー製造中に
実際に測定された反射率曲線を示す。図２においては、
モリブデンとシリコンの交互多層の層が２時間３０分に
わたって形成され、図３においては、干渉システムもま
たモリブデンとシリコンとから７時間で生産される。反
射率はどちらの場合でも３．１６ｎｍにおいて観察され
た。図２では、入射角が１６．８８°であり、図３では
１６．０６°であった。どちらの場合も、最初の１０周
期に対するｋ1、ｋ2、ｋ2'が以下の周期に対する定数と
異なる。
実際に測定された反射率曲線を示す。図２においては、
モリブデンとシリコンの交互多層の層が２時間３０分に
わたって形成され、図３においては、干渉システムもま
たモリブデンとシリコンとから７時間で生産される。反
射率はどちらの場合でも３．１６ｎｍにおいて観察され
た。図２では、入射角が１６．８８°であり、図３では
１６．０６°であった。どちらの場合も、最初の１０周
期に対するｋ1、ｋ2、ｋ2'が以下の周期に対する定数と
異なる。
【００６２】図２の干渉システムに対しては、パラメー
タは連続的に以下のように選択される。ｋ1＝０．２
３、ｋ2＝０．２５、ｋ2'＝０．７０。結果として得ら
れる位相の厚さは６．４０ｎｍ、ガンマ比は０．３６３
である。合計で２０周期、すなわち４０個の層が形成さ
れた。
タは連続的に以下のように選択される。ｋ1＝０．２
３、ｋ2＝０．２５、ｋ2'＝０．７０。結果として得ら
れる位相の厚さは６．４０ｎｍ、ガンマ比は０．３６３
である。合計で２０周期、すなわち４０個の層が形成さ
れた。
【００６３】図３では、パラメータは以下のように選択
された。ｋ1＝０．２３、ｋ2＝０．２３、ｋ2'＝０．７
０。結果として得られる位相の厚さは６．７２ｎｍ、ガ
ンマ比は０．３５８である。合計で５０周期、すなわち
１００個の層が形成された。
された。ｋ1＝０．２３、ｋ2＝０．２３、ｋ2'＝０．７
０。結果として得られる位相の厚さは６．７２ｎｍ、ガ
ンマ比は０．３５８である。合計で５０周期、すなわち
１００個の層が形成された。
【００６４】図２及び図３のいずれも長期間にわたる振
幅の安定が際だっている。これは、厚さの偏差が非常に
小さく、多層システムの周期性が高いことを証明する。
幅の安定が際だっている。これは、厚さの偏差が非常に
小さく、多層システムの周期性が高いことを証明する。
【００６５】図２のミラーでは、６９．２％の反射率が
１２．８ｎｍで９０°において達成された。図３のミラ
ーでは、６９．４％の反射率が１２．８ｎｍで９０°に
おいて達成された。
１２．８ｎｍで９０°において達成された。図３のミラ
ーでは、６９．４％の反射率が１２．８ｎｍで９０°に
おいて達成された。
【図１】時間ｔiとＴiとｔi'における点によって得られ
た計算強度曲線を示すグラフである。
た計算強度曲線を示すグラフである。
【図２】本発明による干渉システムの測定干渉曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】本発明による干渉システムの別の測定干渉曲線
を示すグラフである。
を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月２８日（２００１．８．２
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】点Ｆにおいて、研磨目的のためのシリコン
層の除去が開始される。点Ｆは、もし堆積が中断されな
いならば、仮定することのできる反射率曲線の変向点の
近くにある。研磨の最終点は点Ｆに対して直接関係して
いる。ｋ2'は、｜（ＩG−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜として
定義される。したがって、研磨は比ｋc/2＝｜（Ｉ現 在
−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜≧ｋ2'が定数ｋ3に等しくなる
や否や停止される。点Ｅを再び参照することが絶対的に
必要であるというわけではない。研磨後、次のモリブデ
ン層の堆積が再び開始される。
層の除去が開始される。点Ｆは、もし堆積が中断されな
いならば、仮定することのできる反射率曲線の変向点の
近くにある。研磨の最終点は点Ｆに対して直接関係して
いる。ｋ2'は、｜（ＩG−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜として
定義される。したがって、研磨は比ｋc/2＝｜（Ｉ現 在
−ＩF）／（ＩF−ＩE）｜≧ｋ2'が定数ｋ3に等しくなる
や否や停止される。点Ｅを再び参照することが絶対的に
必要であるというわけではない。研磨後、次のモリブデ
ン層の堆積が再び開始される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレイ・イー・ヤクシン オランダ国、エヌエル−3432 ビーディ ー・ニューベゲイン、カンペルフェステ ２ (72)発明者 エリック・ルイス オランダ国、エヌエル−3402 ゼットジ ー・イーゼルスタイン、トパーショフ ３ (72)発明者 フレデリック・ビーケルク オランダ国、エヌエル−1016 アールディ ー・アムステルダム、ラオリエルグラハト 13 Ｆターム(参考） 2H048 FA05 FA07 FA11 FA24 GA07 GA11 GA33 GA60 2K009 BB04 CC03 CC12 CC14 DD00 DD03 DD04 4K029 BA11 BA12 BA33 BA34 BA35 BA52 BA55 BB02 BC07 CA05 DB20 DB21 EA00 EA02
Claims (15)
- 【請求項１】所定の厚さを有するＮ個の層を持つ多層シ
ステムの生産方法、特に極紫外及び軟Ｘ線波長範囲にあ
る波長範囲用の多層システムの生産方法であって、Ｎ個
の層は堆積され、堆積後に必要に応じて１以上の層が部
分的除去され、それと同時に、層の体積や除去の間、層
の厚さに依存するそれらの反射率が測定される、多層シ
ステムの生産方法において、 ・ 堆積速度及び／又は除去速度・前記層の材料・前記
所定の層の厚さ・前記反射率測定に使用されるビームの
波長と入射角を考慮して、生産すべき多層システムの反
射率−時間曲線を計算する工程と、 ・ ｉ番目の層の堆積が停止されるべき時間ｔi（ｉ＝
１，２，．．，Ｎ）における点と、必要に応じてｉ番目
の層の部分的除去が停止されるべき時間ｔi'（ｉ＝１，
２，．．，Ｎ）における点とを決定する工程であって、
ｔi又はｔi'での反射率が前記反射率−時間曲線の変向
点の範囲内にある、工程と、 ・ 堆積のためのパラメータｋi（ｉ＝１，２，．．，
Ｎ）と、必要に応じて部分的除去のためのパラメータｋ
i'（ｉ＝１，２，．．，Ｎ）とを計算する工程であっ
て、ｋiとｋi'は前記反射率−時間曲線の所定の値にお
ける強度の比として定義される、工程と、 ・ 反射率測定を同時に行ないながら第１の層を堆積
し、前記反射率測定の強度に基づいて現在のパラメータ
ｋc/iを計算する工程と、 ・ ｋc/i＝ｋiになったら直ちに堆積を停止させる工程
と、 ・ 必要に応じて前記反射率測定を同時に行ないながら
第１の部分的除去を行ない、反射率測定の強度に基づい
て現在のパラメータｋC'/iを計算する工程と、 ・ ｋC'/i＝ｋiになったら直ちに堆積を停止させる工
程と、 ・ Ｎ番目の層まで、これを含めて、順次続く全ての層
に対して前記工程の各々を繰り返す工程とを有してい
る、多層システム生産方法。 - 【請求項２】前記パラメータｋiとｋi'の定義は、時間
間隔ｔi−ｔi-1において、アプスと、このアプスの近く
の開始値と終了値、及び／又は第２のアプスとに基づい
ていることを特徴とする請求項１に記載の多層システム
生産方法。 - 【請求項３】多層システムの２つの材料のための前記パ
ラメータｋiとｋi'は、 第１の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対し、Ｉ
B＝アプス、ＩA＝開始値、ＩC＝終了値として、ｋi＝｜
（ＩC−ＩB）／（ＩB−ＩA）｜で、 第２の材料に対しては、時間間隔ｔi−ｔi-1に対し、Ｉ
E＝アプス、ＩF＝終了値、ＩD＝第２のアプスとして、
ｋi＝｜（ＩF−ＩE）／（ＩD−ＩE）｜で、 第２の材料の部分的除去に対しては、時間間隔ｔi−ｔ
i-1に対し、ＩE＝アプス、ＩF＝終了値、また現在のス
テージに対し、ＩG＝終了値として、ｋi＝｜（ＩF−
ＩG）／（ＩF−ＩE）｜で、定義されることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の多層システム生産方
法。 - 【請求項４】前記時間ｔiにおける点は、前記ｉ番目の
層の厚さが０．１ｎｍ乃至５０ｎｍの間となるようにし
て選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれか一項に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項５】前記反射率測定のためのビームの波長は、
２ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内で選択されることを特徴
とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の多
層システム生産方法。 - 【請求項６】前記層の数Ｎは、２乃至１０００の範囲内
で選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いずれか一項に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項７】前記ｉ番目の層は、電子ビーム蒸着、レー
ザ蒸着、又はスパッタリングによって形成されることを
特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載
の多層システム生産方法。 - 【請求項８】時間Ｔ1とｔiとｔi'における点は時間に依
存する測定された反射率を合わせることによって決定さ
れることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか
一項に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項９】前記ｉ番目の層は、ｔiとｔi'との間の時
間間隔の間でイオンビームによって除去されることを特
徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の
多層システム生産方法。 - 【請求項１０】反射率が高い材料又は吸光度が高い材料
から作られた層と反射率が低い材料又は吸光度が低い材
料から作られた層とが交互に設けられることを特徴とす
る請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の多層シ
ステム生産方法。 - 【請求項１１】モリブデン、モリブデンカーバイド、ケ
イ化モリブデン、レニウムタングステン、タングステ
ン、タングステンカーバイド、ケイ化タングステン、ニ
ッケル、又はケイ化ニッケルが前記反射率が高い材料又
は前記吸光度が高い材料として選択されること特徴とす
る請求項１０に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項１２】シリコン、炭素、ベリリウム、又は硼素
が前記反射率が低い材料又は前記吸光度が低い材料とし
て選択されることを特徴とする請求項１０又は請求項１
１に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項１３】前記反射率の低い材料からなる層の厚さ
と前記反射率の高い材料からなる層の厚さとの合計に対
する前記反射率の高い材料からなる層の厚さの比は、
０．２乃至０．８の範囲内で選択されることを特徴とす
る請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項に記載の多
層システム生産方法。 - 【請求項１４】前記反射率の高い材料からなる層と前記
反射率の低い材料からなる層との組み合わせ、又は前記
吸光度の高い材料からなる層と前記吸光度の低い材料か
らなる層との組み合わせを各々堆積した後に、最も上に
位置する層をイオンビームによって部分的に除去するこ
とを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれか一
項に記載の多層システム生産方法。 - 【請求項１５】各々の層を堆積するごとに、該層をイオ
ンブームによって部分的に除去することを特徴とする請
求項１０乃至請求項１３のいずれか一項に記載の多層シ
ステム生産方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10019045.6 | 2000-04-18 | ||
| DE10019045A DE10019045B4 (de) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | Verfahren zum Herstellen von Viellagensystemen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048902A true JP2002048902A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=7639077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119713A Pending JP2002048902A (ja) | 2000-04-18 | 2001-04-18 | 多層システム生産方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6483597B2 (ja) |
| EP (1) | EP1148149B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002048902A (ja) |
| DE (2) | DE10019045B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002228833A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光学フィルタおよびその光学フィルタの製造方法 |
| CN106017338A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 国家纳米科学中心 | 一种确定薄膜连续性的临界厚度的方法 |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| US20070281109A1 (en) * | 2000-03-31 | 2007-12-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| US6798499B2 (en) | 2001-07-18 | 2004-09-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Method of forming optical thin films on substrate at high accuracy and apparatus therefor |
| US20040245090A1 (en) * | 2001-10-24 | 2004-12-09 | Yakshin Andrey E | Process for manufacturing multilayer systems |
| JP2003342728A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Alps Electric Co Ltd | 光学薄膜の成膜装置及び成膜方法 |
| EP2188406B1 (en) | 2007-09-12 | 2018-03-07 | Flisom AG | Method for manufacturing a compound film |
| DE102011077983A1 (de) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines reflektiven optischen Elements für die EUV-Lithographie |
| IL253578B (en) * | 2017-07-19 | 2018-06-28 | Nova Measuring Instr Ltd | Measurement of patterns using x-rays |
Family Cites Families (14)
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|---|---|---|---|---|
| DE2750421C2 (de) | 1977-11-11 | 1986-09-25 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Meßverfahren und Meßvorrichtungen für die Herstellung von Vielfach-Schichtsystemen |
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| JPS61296305A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | Horiba Ltd | 多層膜干渉フイルタの製造方法 |
| JPH0798993B2 (ja) * | 1986-07-23 | 1995-10-25 | 日本板硝子株式会社 | 膜厚制御方法 |
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| CA1323234C (en) * | 1989-09-21 | 1993-10-19 | Gordon G. Shepherd | Phase-controlled thin film multilayers for michelson interferometers |
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| BE1007607A3 (nl) * | 1993-10-08 | 1995-08-22 | Philips Electronics Nv | Multilaagspiegel met verlopende brekingsindex. |
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-
2000
- 2000-04-18 DE DE10019045A patent/DE10019045B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-11 EP EP01109003A patent/EP1148149B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-11 DE DE60121091T patent/DE60121091D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-17 US US09/836,654 patent/US6483597B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-18 JP JP2001119713A patent/JP2002048902A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE10019045B4 (de) | 2005-06-23 |
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| US20010038456A1 (en) | 2001-11-08 |
| EP1148149A2 (en) | 2001-10-24 |
| US6483597B2 (en) | 2002-11-19 |
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| EP1148149B1 (en) | 2006-06-28 |
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