JP2003098297A - 多層膜除去加工装置、多層膜除去加工方法、多層膜反射鏡及びｘ線露光装置 - Google Patents

多層膜除去加工装置、多層膜除去加工方法、多層膜反射鏡及びｘ線露光装置

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哲也 押野
Katsuhiko Murakami
勝彦 村上
Hiroyuki Kondo
洋行 近藤
Katsumi Sugizaki
克己 杉崎
Masaki Yamamoto
正樹 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層膜反射鏡の多層膜を所望の分布で高精度
に除去加工できる多層膜除去加工装置および多層膜除去
加工方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る多層膜除去加工装置は、屈
折率の異なる少なくとも二種類以上の物質を交互に所定
の周期長で積層してなる多層膜１ａを基板上に成膜した
多層膜反射鏡１に対し、前記多層膜の一部を除去するこ
とにより、多層膜反射鏡の反射波面の位相を補正するも
のである。また、多層膜除去加工装置は、前記多層膜の
一部を除去する際、多層膜表面においてその除去量に所
望の分布を設ける機能を有する。これにより、多層膜反
射鏡の多層膜を所望の分布で高精度に除去加工すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば波長１〜３
０ｎｍのＸ線を用いて、Ｘ線光学系等のミラープロジェ
クション方式によりマスク上の回路パターンを反射型の
結像光学系を介してウエハ等の基板上に転写する際に好
適な装置であるＸ線露光装置、該Ｘ線露光装置に具備さ
れる多層膜反射鏡、該多層膜反射鏡を作製する多層膜除
去加工装置及び多層膜除去加工方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路素子の微細化の進
展に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解
像力を向上させるために、従来の紫外線に代わって、こ
れより波長の短い１１〜１４ｎｍ程度の波長を有する軟
Ｘ線を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている
（例えば、D.Tichenor,et al, SPIE 2437(1995)292参
照）。この技術は、最近ではＥＵＶ(Extreme Ultra Vio
let:極紫外線)リソグラフィとも呼ばれているが、その
内容は同一である（以下、ＥＵＶリソグラフィと呼
ぶ）。ＥＵＶリソグラフィは、従来の光リソグラフィ
（波長１９０ｎｍ程度以上）では実現不可能な７０ｎｍ
以下の解像力を有する将来のリソグラフィ技術として期
待されている。
【０００３】この波長域では物質の屈折率が１に非常に
近いので、屈折や反射を利用した従来の光学素子は使用
できない。屈折率が１よりも僅かに小さいことによる全
反射を利用した斜入射ミラーや、界面での微弱な反射光
の位相を合わせて多数重畳させて、全体として高い反射
率を得る多層膜反射鏡（多層膜ミラー）などが使用され
る。１３．４ｎｍ付近の波長域では、モリブデン（Ｍ
ｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層したＭｏ／Ｓ
ｉ多層膜を用いると直入射で６７．５％の反射率を得る
ことが出来、波長１１．３ｎｍ付近の波長域では、Ｍｏ
層とベリリウム（Ｂｅ）層を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ
多層膜を用いると直入射で７０．２％の反射率を得るこ
とができる（例えば、C.Montcalm, Proc. SPIE, Vol. 3
331(1998)P.42参照）。
【０００４】ＥＵＶリソグラフィ装置は、主として軟Ｘ
線光源、照明光学系、マスクステージ、投影結像光学系
（投影光学系）、ウエハステージ等により構成される。
軟Ｘ線光源には、レーザープラズマ光源、放電プラズマ
光源や放射光などが使用される。照明光学系は、反射面
に斜め方向から入射した軟Ｘ線を反射させる斜入射ミラ
ー、反射面が多層膜により形成される多層膜ミラー及び
所定の波長の軟Ｘ線のみを透過させるフィルター等によ
り構成され、マスク上を所望の波長の軟Ｘ線で照明す
る。なお、軟Ｘ線の波長域では透明な物質は存在しない
ので、マスクには従来の透過型のマスクではなく反射型
のマスクが使用される。
【０００５】マスク上に形成された回路パターンは、複
数の多層膜ミラー等で構成された投影結像光学系によ
り、レジストが塗布されたウエハ（感光性基板）上に結
像して該レジストに転写される。なお、軟Ｘ線は大気に
吸収されて減衰するため、その光路は全て所定の真空度
（例えば、１×１０-5Ｔｏｒｒ以下）に維持されてい
る。
【０００６】投影結像光学系は複数の多層膜ミラーによ
り構成される。多層膜ミラーの反射率は１００％ではな
いので、光量の損失を抑えるためにミラーの枚数は出来
るだけ少なくすることが好ましい。これまでに、４枚の
多層膜ミラーからなる光学系（例えば、T. Jewell and
K. Thompson, USP 5,315,629、 T, Jewell, USP 5,063,
586参照）や、６枚の多層膜ミラーからなる光学系（例
えば、D. Williamson,特開平9-211332、USP 5,815,310
参照）などが報告されている。
【０００７】光束が一方向に進行する屈折光学系とは異
なり、反射光学系では光学系の中で光束が往復すること
になるので、ミラーによる光束のけられを避けるという
制限のために、開口数（ＮＡ）を大きくすることが難し
い。４枚光学系ではＮＡを０．１５程度までにしか出来
ないが、６枚光学系では更にＮＡの大きい光学系の設計
が可能になる。マスクステージとウエハステージが投影
結像光学系の両側に配置できるように、ミラーの枚数は
通常は偶数になっている。
【０００８】このような投影結像光学系は、限られた面
数で光学系の収差を補正しなければならないので、各ミ
ラーには非球面形状が適用され、また、所定の像高の近
傍でのみ収差の補正されたリングフィールド光学系にな
っている。マスク上のパターン全体をウエハ上に転写す
るためには、マスクステージとウエハステージとを、光
学系の倍率分だけ異なる速度でスキャンさせながら露光
を行う。
【０００９】上記のような露光装置の投影結像光学系
は、いわゆる回折限界の光学系であり、波面収差を充分
に小さくしておかないと設計通りの性能を得ることは出
来ない。回折限界の光学系における波面収差の許容値の
目安としては、Marechalによる二乗平均値（ＲＭＳ）で
使用波長の１／１４以内という基準がある（M. Born an
d E. Wolf, Principles of Optics, 4th edition, Perg
amon Press 1970, p.469参照）。これはStrehl強度（収
差のある光学系と無収差光学系との間の点像強度の最大
値の比）が８０％以上になるための条件である。実際の
露光装置の投影結像光学系は、これよりも更に低い収差
になるように製造されている。
【００１０】現在、盛んに研究開発が行われているＥＵ
Ｖリソグラフィ技術においては、露光波長は主として１
３ｎｍあるいは１１ｎｍ付近の波長が使われている。光
学系の波面収差（ＷＦＥ）に対して、個々のミラーに許
容される形状誤差（ＦＥ）は次式で与えられる。 （数式１） ＦＥ＝ＷＦＥ／２／ｍ1/2（ＲＭＳ）
【００１１】ｍは光学系を構成するミラーの数であり、
更に２で割るのは、反射光学系では入射光と反射光の両
方がそれぞれ形状誤差の影響を受けるので、波面収差に
は形状誤差の２倍の誤差が乗るからである。結局、回折
限界の光学系において、個々のミラーに許容される形状
誤差（ＦＥ）は、波長λとミラーの枚数ｍに対して次式
で与えられる。 （数式２） ＦＥ＝λ／２８／ｍ1/2（ＲＭＳ）
【００１２】この値は、波長１３ｎｍでは４枚のミラー
で構成された光学系の場合０．２３ｎｍＲＭＳとなり、
６枚のミラーで構成された光学系の場合０．１９ｎｍＲ
ＭＳとなる。
【００１３】しかしながら、このような高精度の非球面
形状ミラーを製造することは非常に困難であり、ＥＵＶ
リソグラフィがなかなか実用化できない第一の原因とな
っている。現在までに達成されている非球面の加工精度
は０．４〜０．５ｎｍＲＭＳの程度であり（C. Gwyn, E
xtreme Ultraviolet Lithography White Paper, EUVLL
C, 1998, p17参照）、ＥＵＶリソグラフィを実現するた
めには非球面の加工技術および計測技術の大幅な向上が
必要とされている。
【００１４】最近、山本によって多層膜ミラーの表面を
一層ずつ削り取ることによって、実質的にサブｎｍの形
状誤差を補正することのできる画期的な技術が報告され
た（M. Yamamoto, 7th International Conference on S
ynchrotron Radiation Instrumentation, Berlin Germa
ny, August 21-25, 2000, POS2-189）。図８をもって、
その原理を説明する。
【００１５】図８（ａ）に示すように、Ａ，Ｂ二種類の
物質を一定の周期長ｄで交互に積層した多層膜の表面か
ら、図８（ｂ）に示すように一層対を除去する場合を考
える。図８（ａ）で、多層膜表面に対して垂直方向に進
行する光線に対する、厚さｄの多層膜一層対の光路長
は、ＯＰ＝ｎAｄA＋ｎBｄBで与えられる。ここでｄA，
ｄBは各層の厚さを表し、ｄA＋ｄB＝ｄである。ｎA，ｎ
Bは物質Ａ，Ｂそれぞれの屈折率である。
【００１６】図８（ｂ）で、最表面の多層膜一層対を除
去した厚さｄの部分の光路長は、ＯＰ’＝ｎｄで与えら
れる。ｎは真空の屈折率を表し、ｎ＝１である。多層膜
の最上層を除去することによって、そこを通過する光線
が進む光学的距離が変化することになる。これは、実質
的にその変化分だけ面形状を修正したことと光学的に等
価である。
【００１７】光路長の変化（即ち、面形状の変化）は、
Δ＝ＯＰ’−ＯＰで与えられる。軟Ｘ線の波長域では、
物質の屈折率が１に近いので、Δは小さな量となり、本
方法により精密な面形状の補正が可能になる。具体例と
して、波長１３．４ｎｍでＭｏ／Ｓｉ多層膜を用いた場
合を示す。直入射で使用するために、ｄ＝６．８ｎｍ、
ｄMo＝２．３ｎｍ、ｄSi＝４．５ｎｍとする。この波長
での屈折率は、ｎMo＝０．９２、ｎSi＝０．９９８であ
る。これらの数値を用いて光路長の変化を計算すると、
ＯＰ＝６．６ｎｍ、ＯＰ’＝６．８ｎｍ、Δ＝０．２ｎ
ｍとなる。厚さ６．８ｎｍの層を除去する加工によっ
て、０．２ｎｍ相当の面形状の補正を行うことが出来
る。
【００１８】なお、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜の場合、Ｓｉ層の
屈折率は１に近いので、光路長の変化は主としてＭｏ層
の有無によるものであり、Ｓｉ層の有無には殆ど依存し
ない。従って、多層膜の層を除去する際に、Ｓｉ層の厚
さを正確に制御する必要は無い。この例ではＳｉ層の厚
さは４．５ｎｍであり、この層の途中で加工が停止すれ
ば良い。即ち、数ｎｍの精度の加工を施すことによって
０．２ｎｍ単位の面形状補正を行うことができる。
【００１９】実際には、多層膜成膜を行った後に反射波
面を測定し、その結果に基づいて部分的な多層膜の除去
加工量を決定し、実際の加工を行う。
【００２０】なお、多層膜の反射率は積層数とともに増
加して一定の層数を越えると飽和して一定になる。予め
反射率が飽和するのに充分な層数を積層しておけば、表
面から多層膜の一部を除去しても反射率の変化は生じな
い。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、多層膜の一
部を除去して多層膜ミラーの面形状を補正するためには
多層膜の除去量を高精度に制御できる加工装置が必要で
ある。しかしながら、例えば、酸やアルカリ等の液体を
用いて薄膜を除去するウエットエッチング法や、金属や
セラミックスの粉を薄膜に拭きつけて除去するブラスト
法などでは、多層膜の除去量を精密に制御することが困
難である。
【００２２】また、ミラーの形状誤差に起因する波面誤
差を多層膜の除去によって補正するためには、図８
（ｃ）に示すように、その除去量に分布を持たせる必要
がある。これは、多層膜の除去量によって補正される位
相量が変わることと、多層膜ミラーの面内で補正すべき
位相量が異なるためである。本補正のために施す加工量
は、僅か数〜数十ｎｍ程度であるため、加工量の分布も
極めて高精度に行わなければならない。
【００２３】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、多層膜反射鏡の多層膜を
所望の分布で高精度に除去加工できる多層膜除去加工装
置および多層膜除去加工方法を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、高精度に加工された多層膜反
射鏡および該多層膜反射鏡を用いた高い解像力を有する
Ｘ線露光装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る多層膜除去加工装置は、屈折率の異な
る少なくとも二種類以上の物質を交互に所定の周期長で
積層してなる多層膜を基板上に成膜した多層膜反射鏡に
対し、前記多層膜の一部を除去することにより、多層膜
反射鏡の反射波面の位相を補正することを特徴とする。
【００２５】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する際、多層膜表面
においてその除去量に所望の分布を設ける機能を有する
ことが好ましい。これにより、多層膜反射鏡の多層膜を
所望の分布で高精度に除去加工することができる。
【００２６】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法として研磨
法を用いることも可能である。
【００２７】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する研磨ツールであ
って該多層膜の表面の径よりも小さな研磨パッドを有す
る研磨ツールと、該多層膜反射鏡及び該研磨ツールの少
なくとも一つを移動させる機構と、この機構を制御する
制御部と、を具備することも可能である。
【００２８】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法としてイオ
ンビーム加工法を用いることも可能である。
【００２９】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部にイオンを照射するイオン
源と、該多層膜及び該イオン源の少なくとも一つを移動
させる機構と、多層膜の一部を除去するために該イオン
源と該機構を制御する制御部と、を具備することも可能
である。
【００３０】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜に照射するイオンに所望のイオン
密度分布を設ける機構を具備することも可能である。
【００３１】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜に照射するイオンとして、集束イ
オンビーム又は湾曲グリッドで集束させたイオンビーム
を用いることも可能である。
【００３２】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜に照射するイオンのイオン種が、
アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）及びクリプトン
（Ｋｒ）のうちのいずれか一つを主成分とするガスであ
ることも可能である。
【００３３】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法としてプラ
ズマＣＶＭ法を用いることも可能である。
【００３４】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部にプラズマを近接させるプ
ラズマ生成源と、該多層膜及び該プラズマ生成源の少な
くとも一つを移動させる機構と、多層膜の一部を除去す
るために該プラズマ生成源と該機構を制御する制御部
と、を具備することも可能である。
【００３５】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法として反応
性イオンエッチング法を用いることも可能である。
【００３６】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法として光化
学反応法を用いることも可能である。
【００３７】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜の一部を除去する方法としてレー
ザーアブレーション法を用いることも可能である。
【００３８】また、本発明に係る多層膜除去加工装置に
おいては、前記多層膜反射鏡の位置を検出する位置検出
機構をさらに含むことも可能である。
【００３９】本発明に係る多層膜除去加工方法は、屈折
率の異なる少なくとも二種類以上の物質を交互に所定の
周期長で積層してなる多層膜を基板上に成膜した多層膜
反射鏡に対し、前記多層膜の一部を除去することによ
り、多層膜反射鏡の反射波面の位相を補正する多層膜除
去加工方法であって、前記多層膜の一部を除去する際、
多層膜表面においてその除去量に所望の分布を設けるこ
とを特徴とする。
【００４０】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記多層膜を構成する層の物質の種類によっ
て異なる加工条件を適用して加工することも可能であ
る。
【００４１】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記多層膜を構成する層の物質の種類によっ
て異なる加工装置を用いて加工することも可能である。
【００４２】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記多層膜の一部を除去する際、該多層膜の
表面又は表面近傍に多層膜の除去を抑制するためのマス
ク部材を配置し、このマスク部材をマスクとして多層膜
を除去加工することも可能である。
【００４３】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記マスク部材がレジストであることも可能
である。
【００４４】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記多層膜の表面にレジストを塗布し、この
レジストを露光、現像することにより、該多層膜の表面
にレジストパタンを形成し、このレジストパタンをマス
クとして多層膜の一部を除去加工し、次に、レジストの
塗布から多層膜の一部の除去加工までの手順を、レジス
トパタンを変えながら複数回繰り返すことも可能であ
る。
【００４５】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記多層膜の表面にレジストを塗布し、この
レジストを露光、現像することにより、該多層膜の表面
に厚さに分布を有するレジストを形成し、このレジスト
をマスクとして多層膜の一部を除去加工することも可能
である。
【００４６】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記レジストを露光する際、所望の光強度分
布を有する露光光束を該レジストに照射することも可能
である。
【００４７】また、本発明に係る多層膜除去加工方法に
おいては、前記所望の光強度分布を得る方法として光の
干渉効果を利用することも可能である。
【００４８】本発明に係る多層膜反射鏡は、基板と、こ
の基板上に形成され、屈折率の異なる少なくとも二種類
以上の物質を交互に所定の周期長で積層してなる多層膜
と、前記多層膜の反射波面の位相を補正するために、前
記多層膜の一部が除去された除去部と、を具備し、前記
除去部は、前記多層膜の一部が除去された際、その除去
量に所望の分布が形成されていることを特徴とする。
【００４９】また、本発明に係る多層膜反射鏡は、前述
した多層膜除去加工装置を用いて、前述した多層膜除去
加工方法により作製したことを特徴とする。
【００５０】本発明に係るＸ線露光装置は、Ｘ線を発生
させるＸ線源と、このＸ線源からのＸ線をマスクに導く
照明光学系と、前記マスクからのＸ線を感光性基板に導
く投影光学系とを有し、前記マスクのパターンを感光性
基板へ転写する露光装置において、前記照明光学系、前
記マスク及び前記投影光学系のうちの少なくとも一つに
前述した多層膜反射鏡を有することを特徴とする。
【００５１】前記Ｘ線露光装置によれば、前記照明光学
系、前記マスク及び前記投影光学系のうちの少なくとも
一つに前述した多層膜反射鏡を有するため、高い解像力
と高いスループットで露光を行うことができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】本発明による多層膜除去加工装置
には研磨法を用いた多層膜除去加工装置、イオンビーム
加工法を用いた多層膜除去加工装置、プラズマＣＶＭ(C
hemical Vaporization Machining)法を用いた多層膜除
去加工装置、反応性イオンエッチング法を用いた多層膜
除去加工装置、光化学反応法を用いた多層膜除去加工装
置、レーザーアブレーション法を用いた多層膜除去加工
装置などがある。
【００５３】研磨法を用いた多層膜除去加工装置は、例
えば先端に研磨パッドを装着した研磨ツールで多層膜を
研磨除去する装置である。イオンビーム加工法を用いた
多層膜除去加工装置はイオン源等で生成したイオンを利
用して多層膜をスパッタ除去加工する装置である。
【００５４】プラズマＣＶＭ法を用いた多層膜除去加工
装置および反応性イオンエッチング法を用いた多層膜除
去加工装置は、電極の先端あるいは電極間に生成したプ
ラズマのラジカルで多層膜を除去する装置である。光化
学反応法を用いた多層膜除去加工装置はガス雰囲気中で
多層膜に光を照射し、光励起により反応ガスを生成して
多層膜を除去加工する装置である。レーザーアブレーシ
ョン法を用いた多層膜除去加工装置は、多層膜にレーザ
ーを照射してアブレーションにより多層膜を除去加工す
る装置である。
【００５５】これらの具体的な説明は後述するが、本発
明による多層膜除去加工装置はいずれも多層膜の除去量
を高精度に制御できるという特徴がある。具体的には、
多層膜の各層の膜厚以下の精度で除去量を制御できる。
【００５６】また、本発明による多層膜除去加工装置
は、面内の加工量に所望の分布を設ける手段を有してお
り、これによって多層膜の除去量分布を精密に制御する
ことができる。例えば、研磨法を用いた装置においては
加工ツールを小型にしたり、イオンビーム法においては
イオンビームを収束したり、ＣＶＭ法においてはプラズ
マを一部に閉じ込めたり、光化学反応法およびレーザー
アブレーション法においては照射する光およびレーザー
光の光束サイズを多層膜ミラーより小さくしたりする。
これにより、多層膜の一部のみを除去できるようにし
た。さらに、被加工物を相対的に移動させることによっ
て多層膜の任意の位置を加工して、多層膜の加工量に分
布を持たせることができる。
【００５７】また、他の例としては、イオンビーム加工
においてはイオンビームの照射量に分布を持たせる。反
応性イオンエッチング法においては多層膜表面にパタン
ニングしたレジストを形成して加工する。光化学反応法
およびレーザーアブレーション法においては照射する光
およびレーザー光の照射量に分布を持たせる。このよう
にすることにより、多層膜の加工量に分布を持たせるこ
とができた。
【００５８】多層膜を除去加工する際は、多層膜をすべ
て除去するのではなく、その一部を残すように加工す
る。残った多層膜はＸ線を反射させるために利用するの
で、除去加工する際には、残留する多層膜の機能を損な
わないようにしなければならない。例えば、多層膜は一
般に熱に弱いので、加工時にミラーの温度が上昇しない
ように工夫する必要がある。例えば、多層膜除去加工装
置に多層膜の冷却機構を設けて、熱を外へ逃がすように
すると良い。また、多層膜は加工による変質を起こす場
合がある。例えば、研磨法にて加工する場合は、多層膜
に必要以上の圧力がかからないようにすることが好まし
い。また、イオンビーム加工法等で加工する場合は、イ
オン等が多層膜内部にまで侵入しないような条件で加工
することが好ましい。
【００５９】多層膜は２種類以上の層で構成され、例え
ば波長１３ｎｍ付近のＸ線用ミラーにはＭｏとＳｉを交
互に積層した多層膜が用いられるので、多層膜除去加工
装置としては２種類の層の両方を除去加工できる装置で
あることが好ましい。本発明による多層膜加工方法にお
いては除去加工の条件を、異なる種類の層それぞれに対
して好ましい条件を選択し、それぞれの層を異なる条件
で加工することにより、より高精度な加工を行うことが
可能となる。
【００６０】また、多層膜の種類によっては、多層膜を
構成する複数の層を、同一の多層膜除去加工装置で加工
できない場合がある。そのような場合は、複数の多層膜
除去加工装置を用いて加工を行ってもよい。例えば、多
層膜が層Ａと層Ｂで構成され、層Ａの加工には多層膜除
去加工装置Ａが適しており、層Ｂの加工には多層膜除去
加工装置Ｂが適している場合は、多層膜を二つの装置に
交互に搬送して、層Ａと層Ｂを交互に加工するとよい。
複数の装置の間に多層膜ミラーを搬送する装置を配置す
ることで、高いスループットで加工を行うことができ
る。
【００６１】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
について説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。また、以下の実施の形態では加工する多
層膜としてモリブデンとシリコンからなる多層膜を挙げ
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
く、他の物質層からなる多層膜に本発明を適用すること
も可能である。
【００６２】図１は、本発明に係る第１の実施の形態に
よる多層膜除去加工装置を示す概略図である。この多層
膜除去加工装置は、主に、多層膜ミラー（多層膜反射
鏡）１を支持するステージ２と、研磨ツール３ａ，３ｂ
と、該多層膜ミラーの位置を検出する位置検出機構４
と、研磨液供給機構５ａ，５ｂと、から構成されてい
る。
【００６３】研磨ツール３ａ，３ｂは、その先端にスポ
ンジ状等の部材である研磨パッド６ａ，６ｂが取り付け
られており、この研磨パッドは多層膜１ａの表面の径
（多層膜ミラーの反射面の直径）よりも小さいものであ
る。研磨時には、これを矢印のように回転させながら多
層膜ミラー表面の多層膜１ａに接触させるようになって
いる。研磨ツールには、研磨パッドを回転させる機構と
研磨パッドを矢印のように上下に移動させる機構が備え
られている。この機構は、図示せぬ制御部によって制御
されるようになっている。多層膜を研磨加工する際は、
位置検出機構４により多層膜ミラーの位置を検出して研
磨パッドを多層膜１ａに接触させ、研磨液（図示せず）
を研磨液供給機構５ａ，５ｂから多層膜１ａの表面に供
給する。そして、研磨パッド６ａ，６ｂを回転させるこ
とで多層膜１ａの一部が研磨除去される。
【００６４】多層膜の除去量は、研磨パッド６ａ，６ｂ
の材質、研磨液の材料およびその濃度や粘性、研磨パッ
ドを多層膜１ａに押し当てる圧力、研磨パッドの回転速
度などの条件によって変化する。従って、多層膜を構成
する複数種類の層に対して、除去量が精密に制御できる
ように、これらの条件を選択する。研磨ツールとして
は、ツール３ａとツール３ｂの２種類を設け、それぞれ
多層膜を構成するモリブデン層とシリコン層の研磨に用
いる。つまり、研磨ツール３ａはモリブデン層の研磨に
用い、研磨ツール３ｂはシリコン層の研磨に用いる。
【００６５】２種類の研磨ツールは、それぞれモリブデ
ン層とシリコン層に最適化された条件を選択し、研磨パ
ッドの材質や研磨液の種類、およびその他の加工条件の
一部又は全部を異なるものに設定できるようになってい
る。また、これらの条件は、研磨後残留させる多層膜へ
のダメージがほとんど生じないようなものを選ぶことが
好ましい。
【００６６】多層膜ミラー１を支持するステージ２は、
Ｘ−ＹステージあるいはＸ−θステージ等の２次元移動
ステージであって、多層膜ミラー表面の任意の位置に研
磨パッド６ａ，６ｂを押し当てることができるようにな
っている。多層膜ミラー１の位置は位置検出機構４で検
出する。具体的には、位置検出機構４は例えば顕微鏡で
あり、あらかじめ多層膜ミラー表面に設けられた基準マ
ークを観察して、その位置を検出する。さらに、ステー
ジ２を駆動する際の多層膜ミラー１の位置は、ステージ
内に設けられた送り量センサの値から検知できるように
なっている。本実施の形態では送り量センサにエンコー
ダーを用いている。このようにステージ２の駆動を制御
部で制御することにより、多層膜ミラー表面の各位置に
おける研磨量を所望の量に制御することができる。
【００６７】なお、本実施の形態では、位置検出機構４
として顕微鏡やエンコーダーを用いているが、本発明は
これに限定されるものではなく、他の位置検出機構を用
いることも可能である。
【００６８】研磨を行う際は、まず、多層膜１ａの最表
面であるシリコン層を研磨ツール３ｂで研磨し、さらに
その下の層であるモリブデン層を削る時は研磨ツール３
ａを用いて研磨を行う。これを交互に繰り返して、所望
の層数の研磨を行う。
【００６９】本実施の形態による多層膜除去加工装置を
用いてＭｏとＳｉからなる多層膜ミラー１の除去加工を
行うことにより、多層膜除去加工の加工精度約１ｎｍを
達成することができる。また、加工後の多層膜反射率を
測定したところ、加工前に比べてほぼ同等の反射率を得
ることができた。
【００７０】図２は、本発明に係る第２の実施の形態に
よる多層膜除去加工装置を示す概略図である。この多層
膜除去加工装置は、主に、多層膜１ａを備えた多層膜ミ
ラー（多層膜反射鏡）１を支持するステージ１１と、多
層膜１ａに照射するイオン１６を発生させるイオン源１
２と、真空チャンバ１３と、ガス供給機構１４ａ，１４
ｂと、該多層膜ミラーの位置を検出する位置検出機構
（図示せず）と、から構成されている。
【００７１】多層膜ミラー１は、真空チャンバ１３内に
配置され、高エネルギーなイオンを照射させることが可
能な環境に配置している。イオン源１２にはガス供給機
構１４ａ，１４ｂからガスが供給され、そこで発生した
イオンを、イオン源内の電極グリッド（図示せず）に電
圧を印加することによって加速させて、多層膜１ａの表
面に照射させる。ここでの電極グリッドには湾曲型のグ
リッドを用いている。この湾曲型のグリッドによりイオ
ンを集束させて、多層膜の一部にイオン１６を照射さ
せ、それにより、イオンを照射した部分の多層膜が除去
されるように多層膜除去加工装置は構成されている。
【００７２】多層膜の除去量は、イオン源１２の操作条
件である加速電圧や加速電流などや、イオン源に供給す
るガスの種類、ガスの流量、真空チャンバ１３内の圧
力、イオン源と多層膜１ａとの間隔、イオン１６の多層
膜への入射角などによって変化する。従って、多層膜の
除去量が精密に制御できるように、これらの条件を選択
する。モリブデン層とシリコン層では、その最適加工条
件が異なるので、それぞれの層をそれらの最適条件で加
工する。
【００７３】例えば、本装置では、モリブデン層とシリ
コン層を異なるガスを用いて加工できるように、ガス供
給機構を２種類設けている。モリブデン層を加工する際
は、一方のガス供給機構１４ａからガスを供給し、シリ
コン層を加工する際は、もう一方のガス供給機構１４ｂ
からガスを供給する。ガス供給機構１４ａとガス供給機
構１４ｂでは、異なる種類のガスを供給するようになっ
ている。
【００７４】具体的には、モリブデン層にはキセノン
（Ｘｅ）ガスを用い、シリコン層にはクリプトン（Ｋ
ｒ）ガスを用いることが好ましい。このようなガスを用
いることにより、除去加工後に残留する多層膜へのダメ
ージをほとんど発生させないようにすることができる。
なお、本実施の形態では、供給ガスとしてキセノンとク
リプトンを用いているが、本発明はこれらに限定される
ものではなく、他の種類のガスを用いることも可能であ
る。
【００７５】多層膜ミラー１を支持するステージ１１
は、Ｘ−ＹステージあるいはＸ−θステージ等の真空中
で駆動する２次元移動ステージであって、多層膜ミラー
表面の任意の位置にイオン１６を照射できるようになっ
ている。ステージ１１の駆動は図示せぬ制御部で制御す
るようになっている。この制御部により、多層膜ミラー
表面の各位置における除去量を所望の量に制御すること
が可能となる。なお、本実施の形態では、多層膜ミラー
を移動させる機構（ステージ１１）を採用しているが、
これの代わりにイオン源１２を移動させる機構を採用し
ても良い。
【００７６】さらに、図２には示していないが、本装置
は第１の実施の形態と同様に多層膜ミラーの位置を検出
する位置検出機構も備えている。
【００７７】多層膜の一部を除去加工する際は、まず、
多層膜の最表面であるシリコン層をある最適な加工条件
で加工し、さらにその下の層であるモリブデン層を加工
する時はモリブデンに対して最適化されたシリコンの場
合とは異なる条件を用いて加工する。これを交互に繰り
返して、所望の層数の加工を行う。
【００７８】ステージ１１を静止させた際の多層膜の除
去面積は、グリッドの湾曲の曲率や、イオン源１２と多
層膜ミラー１の多層膜１ａとの間隔で適宜選択すること
ができる。除去面積を小さくすると（除去面積が小さく
なるように前記曲率や前記間隔を選択すると）、多層膜
の除去分布を複雑なものにできるので好ましい。
【００７９】加工領域を狭める場合は、多層膜表面近傍
にマスク部材１５を配置することが好ましい。これによ
り、不要なイオンが多層膜に入射されないようにするこ
とができる。また、イオン源１２と多層膜ミラー１との
間に電子レンズ等のイオンの軌道を電場や磁場で曲げる
機能を付加して、イオンを多層膜表面に集束させても良
い。このような例としてはＦＩＢ(Focused Ion Beam)が
ある。
【００８０】本実施の形態による多層膜除去加工装置を
用いてモリブデンとシリコンからなる多層膜ミラー１の
除去加工を行うことにより、多層膜除去加工の加工精度
約０．５ｎｍを達成することができる。また、加工後の
多層膜反射率を測定したところ、加工前に比べてほぼ同
等の反射率を得ることができた。
【００８１】図３は、本発明に係る第３の実施の形態に
よる多層膜除去加工装置を示す概略図である。この多層
膜除去加工装置は、主に、多層膜１ａを備えた多層膜ミ
ラー（多層膜反射鏡）１を真空中に配置する真空チャン
バ２１と、多層膜１ａに照射するイオン２５を発生させ
るイオン源１２と、ガス供給機構１４ａと、該多層膜ミ
ラーの位置を検出する位置検出機構（図示せず）と、か
ら構成されている。
【００８２】多層膜ミラー１は、真空チャンバ２１内に
配置され、高エネルギーなイオン２５を照射させること
が可能な環境に配置している。イオン源１２にはガス供
給機構１４ａからガスが供給され、そこで発生したイオ
ンを、イオン源内の電極グリッド（図示せず）に電圧を
印加することによって加速させて、多層膜１ａの表面に
照射させる。この際、本装置は、多層膜表面における除
去量の分布が所望の分布となるような機能を備えてい
る。本実施の形態では、イオン２５の空間分布を意図的
に設けて、除去量の分布を制御している。イオンの空間
分布は、例えばグリッドをイオンが通過するように設け
た複数の穴の形状や大きさやその分布を選択することで
制御している。また、イオン源１２と多層膜ミラー１と
の間にコイル２６等で電場を生成して電場によりイオン
の分布を制御しても良い。これらの制御は図示せぬ制御
部で行っている。
【００８３】本装置を用いてモリブデン層とシリコン層
が交互に積層された多層膜ミラーの加工を行う。多層膜
の除去量は、イオン源１２の操作条件である加速電圧や
加速電流などや、イオン源に供給するガスの種類、ガス
の流量、真空チャンバ２１内の圧力、イオン源と多層膜
１ａとの間隔、イオン２５の多層膜への入射角などによ
って変化する。従って、多層膜の除去量が精密に制御で
きるように、これらの条件を選択する。本実施の形態で
は、モリブデン層とシリコン層がいずれも精密に加工で
きるような条件を選択する。イオン源に供給するガスに
はアルゴンを用いることが好ましい。
【００８４】本装置は、多層膜ミラー１の温度を制御す
るための温度制御機構２７を配置している。加工時は多
層膜ミラーの温度を赤外線センサ（図示せず）等の温度
センサでモニタして、多層膜ミラーの温度が変化しない
ように温度制御機構２７で多層膜ミラーの温度を制御す
る。
【００８５】多層膜の一部を除去加工する際は、所望の
空間分布に制御されたイオン２５を多層膜１ａの全面に
照射する。多層膜の除去量は、イオンを照射する時間で
制御する。この時間はあらかじめ調べておいた多層膜の
除去速度から求める。
【００８６】本実施の形態による多層膜除去加工装置を
用いてモリブデンとシリコンからなる多層膜ミラー１の
除去加工を行うことにより、多層膜除去加工の加工精度
約２ｎｍを達成することができる。本実施の形態では、
第２の実施の形態に比べて短時間で加工を行うことがで
きる。また、加工後の多層膜反射率を測定したところ、
加工前に比べてほぼ同等の反射率を得ることができた。
【００８７】図４は、本発明に係る第４の実施の形態に
よる多層膜除去加工装置を示す概略図である。この多層
膜除去加工装置は、主に、多層膜１ａを備えた多層膜ミ
ラー（多層膜反射鏡）１を支持するステージ３１と、加
工電極３２と、ガス供給機構３３ａ，３３ｂと、真空チ
ャンバ３４と、該多層膜ミラーの位置を検出する位置検
出機構（図示せず）と、から構成されている。
【００８８】本装置においては、加工電極３２に電圧を
印加して多層膜ミラー１に近接させ、その先端にプラズ
マ３５を発生させ、そのプラズマにハロゲンなどの電気
陰性度の高いガスをガス供給機構３３ａ，３３ｂにより
供給する。これにより、反応ガスのラジカルが生成し
て、多層膜の一部を除去することができる。つまり、本
装置では、プラズマ３５を加工電極の先端に局在させる
ことにより、多層膜の一部を除去することが可能とな
る。このような加工電極の制御は図示せぬ制御部により
制御している。また、ラジカルにより化学反応で除去す
るので、除去加工後に残留する多層膜へのダメージをほ
とんど発生させないようにすることができる。
【００８９】また、多層膜の一部を除去加工する際、多
層膜表面とは非接触の金属プレート（図示せず）を用
い、この金属プレートをマスクとして多層膜の所定部分
を除去加工することも可能である。また、多層膜表面に
レジストパタンを形成し、このレジストパタンをマスク
として多層膜の所定部分を除去加工することも可能であ
る。
【００９０】多層膜の除去量は、加工電極３２への印加
電圧や供給するガスの種類、ガスの流量、真空チャンバ
内の圧力、加工電極と多層膜１ａとの間隔、多層膜表面
に対する加工電極の角度などによって変化する。従っ
て、多層膜の除去量が精密に制御できるように、これら
の条件を選択する。モリブデン層とシリコン層では、そ
の最適加工条件が異なるので、それぞれの層をそれらの
最適条件で加工する。
【００９１】例えば、本装置では、モリブデン層とシリ
コン層を異なるガスを用いて加工できるように、ガス供
給機構を２種類設けている。モリブデン層を加工する際
は、一方のガス供給機構３３ａからガスを供給し、シリ
コン層を加工する際は、もう一方のガス供給機構３３ｂ
からガスを供給する。ガス供給機構３３ａとガス供給機
構３３ｂでは、異なる種類のガスを供給するようになっ
ている。
【００９２】多層膜ミラー１を支持するステージ３１
は、Ｘ−ＹステージあるいはＸ−θステージ等の真空中
で駆動する２次元移動ステージであって、多層膜ミラー
表面の任意の位置に加工電極３２を近接できるようにな
っている。ステージ３１の駆動は図示せぬ制御部で制御
するようになっている。この制御部により、多層膜ミラ
ー表面の各位置における除去量を所望の量に制御するこ
とが可能となる。なお、本実施の形態では、多層膜ミラ
ーを移動させる機構（ステージ３１）を採用している
が、これの代わりに加工電極３２を移動させる機構を採
用しても良い。
【００９３】さらに、図４には示していないが、本装置
は第１の実施の形態と同様に多層膜ミラーの位置を検出
する位置検出機構も備えている。
【００９４】多層膜の一部を除去加工する際は、まず、
多層膜の最表面であるシリコン層をある最適な加工条件
で加工し、さらにその下の層であるモリブデン層を加工
する時はモリブデンに対して最適化されたシリコンの場
合とは異なる条件を用いて加工する。これを交互に繰り
返して、所望の層数の加工を行う。
【００９５】本実施の形態による多層膜除去加工装置を
用いてモリブデンとシリコンからなる多層膜ミラー１の
除去加工を行うことにより、多層膜除去加工の加工精度
約０．５ｎｍを達成することができる。また、加工後の
多層膜反射率を測定したところ、加工前に比べてほぼ同
等の反射率を得ることができた。
【００９６】図５は、本発明に係る第５の実施の形態に
よる多層膜除去加工装置を示す概略図である。この多層
膜除去加工装置は、主に、多層膜１ａを備えた多層膜ミ
ラー（多層膜反射鏡）１を真空に配置する真空チャンバ
４２と、高周波電極４３と、その対向電極４４と、ガス
供給機構４５ａ，４５ｂと、から構成されている。
【００９７】本装置は、真空チャンバ４２内にガス供給
機構により反応性のガスを供給し、高周波電極４３に電
圧を印加することで、多層膜ミラーと対向電極４４との
間にプラズマ４６を発生させ、それによって反応ガスの
ラジカルが生成して多層膜が除去されるものである。
【００９８】多層膜の除去量は、高周波電極４３への印
加電圧や、供給するガスの種類、ガスの流量、真空チャ
ンバ内の圧力などによって変化する。従って、多層膜の
除去量が精密に制御できるように、これらの条件を選択
する。モリブデン層とシリコン層では、その最適加工条
件が異なるので、それぞれの層をそれらの最適条件で加
工する。
【００９９】例えば、本装置では、モリブデン層とシリ
コン層を異なるガスを用いて加工できるように、ガス供
給機構を２種類設けている。モリブデン層を加工する際
は、一方のガス供給機構４５ａからガスを供給し、シリ
コン層を加工する際は、もう一方のガス供給機構４５ｂ
からガスを供給する。ガス供給機構４５ａとガス供給機
構４５ｂでは、異なる種類のガスを供給するようになっ
ている。具体的には、モリブデン層にはＣＦ4とＡｒと
Ｏ2の混合ガスを用い、シリコン層にはＳＦ6ガスを用い
ることが好ましい。
【０１００】本装置で多層膜を除去する場合は、除去し
ない部分をマスクで覆ってマスクのない部分のみを除去
する。これにより、多層膜ミラーの多層膜１ａの任意の
場所を除去加工できる。
【０１０１】マスクとしては、例えばレジストを用いる
ことが好ましい。レジストを用いた加工手順の例につい
て図６を用いて説明する。まず、図６（ａ）に示すよう
に、多層膜１ａの表面全面にレジスト５１を塗布する。
次いで、図６（ｂ）に示すように、このレジスト５１の
一部を除去加工する。この除去加工は、フォトリソグラ
フィー工程（露光、現像）を用いることが好ましい。つ
まり、レジストの一部にレジストが感光する紫外線等の
光を照射して、現像処理により感光した部分（あるいは
感光しない部分）のレジストを除去する。
【０１０２】次に、図６（ｃ）に示すように、本実施の
形態による多層膜除去加工装置を用いて多層膜ミラーを
除去加工することにより、レジスト５１のない多層膜１
ａの露出した部分のみを所望量だけ除去する。最後に、
剥離液等を用いてレジストを剥離する。
【０１０３】以上の工程を繰り返して行い、その際に多
層膜の露出面を変えていくと、図６（ｄ）に示すような
分布を有する多層膜の除去加工を行うことができる。こ
のような手順により、多層膜ミラー表面の各位置におけ
る除去量を所望の量に制御することができる。
【０１０４】また、他の例としては、図６（ｅ）に示す
ように、多層膜表面においてレジスト５１の厚さに分布
を設ける加工（連続的にレジストの厚さが変わるような
形態のレジストを形成する加工）を行う。この加工は、
フォトリソグラフィー工程（露光、現像）を用いること
が好ましい。つまり、レジストにレジストが感光する紫
外線等の光を照射し、その際、所望の光強度分布を有す
る露光光束をレジストに照射し、現像処理により感光し
た部分のレジストを除去する。これにより、厚さに分布
を設けたレジストを形成することができる。なお、所望
の光強度分布を得る手段としては、光の干渉効果を利用
することが好ましい。例えば、ＣＧＨ(Computer Genera
ted Holograph)等のホログラフィ素子を用いることで干
渉縞を生成するとよい。
【０１０５】次に、本実施の形態による多層膜除去加工
装置を用いてレジストをマスクとして多層膜ミラーを除
去加工することにより、レジストの形状が多層膜に転写
されて、図６（ｆ）に示すような多層膜表面において除
去量に分布を持たせることができる。このようにして、
多層膜ミラー表面の各位置における除去量を所望の量に
制御することができる。
【０１０６】多層膜の一部を除去加工する際は、まず、
多層膜の最表面であるシリコン層をある最適な加工条件
で加工し、さらにその下の層であるモリブデン層を加工
する時はモリブデンに対して最適化されたシリコンの場
合とは異なる条件を用いて加工する。これを交互に繰り
返して、所望の層数の加工を行う。
【０１０７】本実施の形態による多層膜除去加工装置を
用いてモリブデンとシリコンからなる多層膜ミラー１の
除去加工を行うことにより、多層膜除去加工の加工精度
約２ｎｍを達成することができる。また、加工後の多層
膜反射率を測定したところ、加工前に比べてほぼ同等の
反射率を得ることができた。
【０１０８】なお、図６に示した多層膜除去加工を行う
ための加工装置は、図５に示す反応性イオンエッチング
法による多層膜除去加工装置に限定されるものではな
く、他の加工装置を用いても同様な効果を得ることがで
きる。
【０１０９】図７は、本発明に係る第６の実施の形態に
よるＸ線露光装置であって第１〜第５の実施の形態によ
り多層膜の一部を除去加工した多層膜反射鏡を備えたＸ
線露光装置の一例を示す構成図である。
【０１１０】このＸ線露光装置は、主に、Ｘ線源７７、
Ｘ線源から射出したＸ線７９ａをマスク７２に照射させ
る照明光学系７８、マスク上の回路パターンをウエハ７
４上に投影転写するＸ線投影光学系７１、マスクステー
ジ７３およびウエハステージ７５から構成されている。
【０１１１】本装置は、Ｘ線源としてレーザープラズマ
Ｘ線源を用い、ここから発したＸ線７９ａがＸ線照明光
学系７８を通過する。この通過したＸ線７９ｂがマスク
７２に照射される。この時、露光波長は１３．４ｎｍと
し、マスクは反射型のものを用いる。マスクで反射した
Ｘ線７９ｃはＸ線投影光学系７１を通過する。この通過
したＸ線７９ｄはウエハ７４上に到達し、マスクパター
ンがウエハ上に縮小転写される。
【０１１２】Ｘ線投影光学系は６枚の多層膜反射鏡で構
成され、倍率は１／５であり、幅２ｍｍ、長さ３０ｍｍ
の輪帯状の露光視野を有する。６枚の反射鏡は、鏡筒内
に支持されている。鏡筒をインバー製とすることで熱変
形が生じにくいようにしている。
【０１１３】反射鏡は反射面形状が非球面であり、その
表面にはＸ線の反射率を向上するためのＭｏ／Ｓｉ多層
膜がコートされている。多層膜反射鏡は、第１〜第５の
実施の形態による多層膜除去加工装置を用い、本発明に
よる多層膜除去加工方法を施して作製したものを用い
る。その結果、Ｘ線投影光学系の波面収差は、０．５ｎ
ｍＲＭＳという極めて優れた性能を有していた。
【０１１４】露光時、マスク７２およびウエハ７４はそ
れぞれステージ７３，７５により走査される。ウエハの
走査速度は、常にマスクの走査速度の１／５となるよう
に同期している。その結果、マスク上のパターンをウエ
ハ上に１／５に縮小して転写することができる。
【０１１５】以上の機構により、本露光装置は、最小サ
イズ０．０５μｍのレジストパターンを、所望の領域で
あるウエハ上の半導体チップ１個分の領域全面に所望の
形状で得ることができる。さらに、高い歩留まりかつ高
いスループットでデバイスを作製することができる。
【０１１６】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
層膜反射鏡の多層膜を所望の分布で高精度に除去加工で
きる多層膜除去加工装置および多層膜除去加工方法を提
供することができる。また、本発明によれば、高精度に
加工された多層膜反射鏡および該多層膜反射鏡を用いた
高い解像力を有するＸ線露光装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態による多層膜除
去加工装置を示す概略図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態による多層膜除
去加工装置を示す概略図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態による多層膜除
去加工装置を示す概略図である。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態による多層膜除
去加工装置を示す概略図である。
【図５】本発明に係る第５の実施の形態による多層膜除
去加工装置を示す概略図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る第５の実施の
形態による多層膜除去加工方法を示す断面図である。
【図７】本発明に係る第６の実施の形態によるＸ線露光
装置であって第１〜第５の実施の形態により多層膜の一
部を除去加工した多層膜反射鏡を備えたＸ線露光装置の
一例を示す構成図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、多層膜除去による反射波面
の制御を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…多層膜ミラー（多層膜反射鏡） １ａ…多層膜 ２，１１，３１…ステージ ３ａ，３ｂ…
研磨ツール ４…位置検出機構 ５ａ，５ｂ…
研磨液供給機構 ６ａ，６ｂ…研磨パッド １２…イオン源 １３，２１，３４，４２…真空チャンバ １４ａ，１４ｂ，３３ａ，３３ｂ，４５ａ，４５ｂ…ガ
ス供給機構 １５…マスク部材 １６，２５…
イオン ２６…コイル ２７…温度制
御機構 ３２…加工電極 ３５，４６…
プラズマ ４３…高周波電極 ４４…対向電
極 ５１…レジスト ７１…Ｘ線投
影光学系 ７２…マスク ７３…マスク
ステージ ７４…ウエハ ７５…ウエハ
ステージ ７７…Ｘ線源 ７８…照明光
学系 ７９ａ〜７９ｄ…Ｘ線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 5/28 Ｇ０２Ｂ 5/28 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｘ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ａ (72)発明者 近藤 洋行 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式 会社ニコン内 (72)発明者 杉崎 克己 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式 会社ニコン内 (72)発明者 山本 正樹 宮城県仙台市青葉区片平２−１−１ Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA08 DA12 DB00 DC01 DC02 DC05 DE00 2H048 FA05 FA07 FA09 FA11 FA24 GA07 GA11 GA32 GA34 GA60 GA61 5F046 GA03 GB01

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屈折率の異なる少なくとも二種類以上の
    物質を交互に所定の周期長で積層してなる多層膜を基板
    上に成膜した多層膜反射鏡に対し、前記多層膜の一部を
    除去することにより、多層膜反射鏡の反射波面の位相を
    補正することを特徴とする多層膜除去加工装置。
  2. 【請求項２】 前記多層膜の一部を除去する際、多層膜
    表面においてその除去量に所望の分布を設ける機能を有
    することを特徴とする請求項１に記載の多層膜除去加工
    装置。
  3. 【請求項３】 前記多層膜の一部を除去する方法として
    研磨法を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載
    の多層膜除去加工装置。
  4. 【請求項４】 前記多層膜の一部を除去する研磨ツール
    であって該多層膜の表面の径よりも小さな研磨パッドを
    有する研磨ツールと、該多層膜反射鏡及び該研磨ツール
    の少なくとも一つを移動させる機構と、この機構を制御
    する制御部と、を具備することを特徴とする請求項３に
    記載の多層膜除去加工装置。
  5. 【請求項５】 前記多層膜の一部を除去する方法として
    イオンビーム加工法を用いることを特徴とする請求項１
    又は２に記載の多層膜除去加工装置。
  6. 【請求項６】 前記多層膜の一部にイオンを照射するイ
    オン源と、該多層膜及び該イオン源の少なくとも一つを
    移動させる機構と、多層膜の一部を除去するために該イ
    オン源と該機構を制御する制御部と、を具備することを
    特徴とする請求項５に記載の多層膜除去加工装置。
  7. 【請求項７】 前記多層膜に照射するイオンに所望のイ
    オン密度分布を設ける機構を具備することを特徴とする
    請求項５又は６に記載の多層膜除去加工装置。
  8. 【請求項８】 前記多層膜に照射するイオンとして、集
    束イオンビームを用いることを特徴とする請求項５〜７
    のうちいずれか１項記載の多層膜除去加工装置。
  9. 【請求項９】 前記多層膜に照射するイオンのイオン種
    が、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）及びクリプト
    ン（Ｋｒ）のうちのいずれか一つを主成分とするガスで
    あることを特徴とする請求項５〜８のうちいずれか１項
    記載の多層膜除去加工装置。
  10. 【請求項１０】 前記多層膜の一部を除去する方法とし
    てプラズマＣＶＭ法を用いることを特徴とする請求項１
    又は２に記載の多層膜除去加工装置。
  11. 【請求項１１】 前記多層膜の一部にプラズマを近接さ
    せるプラズマ生成源と、該多層膜及び該プラズマ生成源
    の少なくとも一つを移動させる機構と、多層膜の一部を
    除去するために該プラズマ生成源と該機構を制御する制
    御部と、を具備することを特徴とする請求項１０に記載
    の多層膜除去加工装置。
  12. 【請求項１２】 前記多層膜の一部を除去する方法とし
    て反応性イオンエッチング法を用いることを特徴とする
    請求項１又は２に記載の多層膜除去加工装置。
  13. 【請求項１３】 前記多層膜の一部を除去する方法とし
    て光化学反応法を用いることを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の多層膜除去加工装置。
  14. 【請求項１４】 前記多層膜の一部を除去する方法とし
    てレーザーアブレーション法を用いることを特徴とする
    請求項１又は２に記載の多層膜除去加工装置。
  15. 【請求項１５】 前記多層膜反射鏡の位置を検出する位
    置検出機構をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１
    ４のうちいずれか１項記載の多層膜除去加工装置。
  16. 【請求項１６】 屈折率の異なる少なくとも二種類以上
    の物質を交互に所定の周期長で積層してなる多層膜を基
    板上に成膜した多層膜反射鏡に対し、前記多層膜の一部
    を除去することにより、多層膜反射鏡の反射波面の位相
    を補正する多層膜除去加工方法であって、前記多層膜の
    一部を除去する際、多層膜表面においてその除去量に所
    望の分布を設けることを特徴とする多層膜除去加工方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記多層膜を構成する層の物質の種類
    によって異なる加工条件を適用して加工することを特徴
    とする請求項１６に記載の多層膜除去加工方法。
  18. 【請求項１８】 前記多層膜を構成する層の物質の種類
    によって異なる加工装置を用いて加工することを特徴と
    する請求項１６又は１７に記載の多層膜除去加工方法。
  19. 【請求項１９】 前記多層膜の一部を除去する際、該多
    層膜の表面又は表面近傍に多層膜の除去を抑制するため
    のマスク部材を配置し、このマスク部材をマスクとして
    多層膜を除去加工することを特徴とする請求項１６〜１
    ８のうちいずれか１項記載の多層膜除去加工方法。
  20. 【請求項２０】 前記マスク部材がレジストであること
    を特徴とする請求項１９に記載の多層膜除去加工方法。
  21. 【請求項２１】 前記多層膜の表面にレジストを塗布
    し、このレジストを露光、現像することにより、該多層
    膜の表面にレジストパタンを形成し、このレジストパタ
    ンをマスクとして多層膜の一部を除去加工し、次に、レ
    ジストの塗布から多層膜の一部の除去加工までの手順
    を、レジストパタンを変えながら複数回繰り返すことを
    特徴とする請求項２０に記載の多層膜除去加工方法。
  22. 【請求項２２】 前記多層膜の表面にレジストを塗布
    し、このレジストを露光、現像することにより、該多層
    膜の表面に厚さに分布を有するレジストを形成し、この
    レジストをマスクとして多層膜の一部を除去加工するこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の多層膜除去加工方
    法。
  23. 【請求項２３】 前記レジストを露光する際、所望の光
    強度分布を有する露光光束を該レジストに照射すること
    を特徴とする請求項２２に記載の多層膜除去加工方法。
  24. 【請求項２４】 前記所望の光強度分布を得る方法とし
    て光の干渉効果を利用することを特徴とする請求項２３
    に記載の多層膜除去加工方法。
  25. 【請求項２５】 基板と、 この基板上に形成され、屈折率の異なる少なくとも二種
    類以上の物質を交互に所定の周期長で積層してなる多層
    膜と、 前記多層膜の反射波面の位相を補正するために、前記多
    層膜の一部が除去された除去部と、 を具備し、 前記除去部は、前記多層膜の一部が除去された際、その
    除去量に所望の分布が形成されていることを特徴とする
    多層膜反射鏡。
  26. 【請求項２６】 請求項１〜１５のうちのいずれか１項
    に記載の多層膜除去加工装置を用いて、請求項１６〜２
    ４のうちのいずれか１項に記載の多層膜除去加工方法に
    より作製したことを特徴とする多層膜反射鏡。
  27. 【請求項２７】 Ｘ線を発生させるＸ線源と、このＸ線
    源からのＸ線をマスクに導く照明光学系と、前記マスク
    からのＸ線を感光性基板に導く投影光学系とを有し、前
    記マスクのパターンを感光性基板へ転写する露光装置に
    おいて、 前記照明光学系、前記マスク及び前記投影光学系のうち
    の少なくとも一つに請求項２５又は２６に記載の多層膜
    反射鏡を有することを特徴とするＸ線露光装置。
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