JP2003501681A - モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造 - Google Patents

モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造

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Abstract

(57)【要約】 極紫外線リソグラフィ用の高反射率、低固有粗度、および低ストレスの多層構造は、アモルファスモリブデンルテニウム層と、結晶質のベリリウム層から構成される。５０の二層体を有するモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造について、７０％を超える反射率が明らかにされている。モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造の光学処理量は、モリブデン／ベリリウム多層コーティングのそれより３０〜４０％高くなり得る。この処理量は、拡散隔膜を用いて、界面をより鮮鋭にすることによってさらに高めることができる。多層構造の上面上のキャッピング層を施して、耐水性の非常に薄い自然酸化物を形成することにより、多層構造の長期にわたる反射率、極紫外線放射安定性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極紫外線用途のモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造に関す
る。
【０００２】 本発明は、多層鏡、特に、極紫外線リソグラフィ光学のためのベリリウムを基
材とする多層構造、さらに具体的には、モリブデンルテニウム／ベリリウムから
構成される高反射率、低固有粗さ、低応力の多層構造に関する。この多層構造は
、界面上の拡散隔膜および／またはキャッピング層を含んでいてもよい。
【０００３】
【従来の技術】
ベリリウム（Ｂｅ）を基材とする多層構造は、１１．１ｎｍを超える波長で反
射する。これらの波長で、レーザ−プラズマ極紫外線源を有するスペクトルマッ
チは、現在使用されているモリブデン／ケイ素波長（１３．４ｎｍ）と比較して
、光学的処理量が５倍向上する。コストが低減することから、極紫外線リソグラ
フィ（ＥＵＶｌｉｔｈｏｇｒｏｐｈｙ）を商業的に成功させるためには、これよ
り高い処理量が必要である。
【０００４】 モリブデン／ベリリウム（Ｍｏ／Ｂｅ）多層構造は、Ｓｋｕｌｉｎａらによる
「極紫外線における正常入射のためのモリブデン／ベリリウム多層鏡」、Ａｐｐ
ｌ． Ｏｐｔ． ３４：３２７−３７２０（１９９５）やＳｔｒｅａｍｓらの「
ベリリウムを基材とする多層構造」Ｍａｔ． Ｒｅｓ． Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．
Ｐｒｏｃ．， Ｖｏｌ． ３８２， １９９５（材料研究協会）に記載されてい
るように、極紫外線用途のための有望な候補として研究されてきた。１１．３ｎ
ｍと０．２８ｎｍのピーク幅の７０周期（二層体）モリブデン／ベリリウムコー
ティングを用いた場合、７０％の反射率であることが明らかにされた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 モリブデン／ベリリウム多層構造は、モリブデン／ケイ素多層構造より反射率
が高いものの、その反射率に粗い（＞０．２ｎｍ ＲＭＳ）基板が影響を及ぼす
という欠点がある。粗い基板ほど、モリブデン／ベリリウム多層構造の粗度を実
質的に増加させる。Ｄ．Ｇ． Ｓｔｅａｒｎｓによる「多層コーティングにおけ
る固有欠陥：統計的分析」（１９９８）を参照されたい。
【０００６】 この理由は、モリブデン層およびベリリウム層の両層の結晶度にある。両層は
、結晶質であるため、基板上の欠点、もしくは多層の成長中に発生した欠陥を解
消する作用機構がない。これによって、モリブデン／ベリリウム多層構造は、モ
リブデン／ケイ素多層構造と比較して固有粗度が相当高くなる。
【０００７】 典型的なモリブデン／ベリリウム多層構造は、７０の二層体から構成されてい
る。ピーク幅は、二層体の数と多層構造における２つの材料の光学的性質による
。二層体は少数である方がピーク幅が広くなるため好ましい。例えば、典型的な
モリブデン／ケイ素多層構造コーティングは、わずか４０の二層体から成り、従
って、ピーク幅は約０．５ｎｍである。７０の二層体のモリブデン／ベリリウム
コーティングのピーク幅は、０．２８ｎｍである。従って、二層体の数が少なく
、高いピーク幅を有する極紫外線リソグラフィ光学のためには、反射率が高く、
固有粗度が低く、応力の低い多層構造が必要である。
【０００８】 本発明は、この問題を解決するために、５０の二層体で、７０％を超える反
射性能と、０．３５〜０．４５ｎｍのピーク幅を有する多層構造を提供すること
にある。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
本発明の多層構造は、モリブデンとルテニウムからなる合金のアモルファス層
と、結晶質ベリリウム層とから構成され、これによって、理論上のピーク幅が０
．４５ｎｍ、反射性能が７５％を超えるモリブデンルテニウム／ベリリウム多層
構造が得られる。二層体の厚さは、典型的には５．８５ｎｍであり、多層構造は
、１１．４ｎｍで反射する。この多層構造は、７０のモリブデン／ベリリウム二
層体からなる多層構造よりはるかに薄く、４０のモリブデン／ケイ素二層体から
なる多層構造と同等の厚さを有する。従って、厚さが均一であるため、画像の品
質は、モリブデン／ケイ素多層構造光学素子に匹敵する。モリブデンルテニウム
／ベリリウム多層構造は、応力が非常に低い（５０の二層体から成る構造で、２
１Ｍｐａ引張応力）。ピーク幅を増加すると同時に処理量を高めるため、さらに
拡散隔膜を施すことにより、界面を鮮鋭にすることができる。また、キャッピン
グ層を用いて、多層構造の長期にわたる反射率の安定性を改善することも可能で
ある。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
本発明の目的は、極紫外線リソグラフィのための改善された多層構造を提供す
ることである。
【００１１】 本発明の別の目的は、反射率が高く、固有粗度が低く、応力の低い、極紫外線
リソグラフィ光学の多層構造を提供することである。
【００１２】 本発明のさらに別の目的は、モリブデンルテニウムのアモルファス層と結晶質
のベリリウム層を含む多層構造を提供することである。
【００１３】 本発明の別の目的は、１１．４ｎｍで反射する反射率が７０％を超え、ピーク
幅が０．３５〜０．４５ｎｍの範囲にある多層構造を提供することである。
【００１４】 本発明のさらに別の目的は、固有粗度が低く、反射率が高く、処理量がモリブ
デン／ベリリウム多層構造より高い極紫外線リソグラフィ用多層鏡を提供するこ
とである。
【００１５】 本発明の別の目的は、ベリリウムとモリブデンルテニウムの界面に拡散隔膜を
有し、界面を鮮鋭にすると共に処理量を増加するモリブデンルテニウム／ベリリ
ウム多層構造を提供することである。
【００１６】 本発明のさらに別の目的は、キャッピング層を有し、多層構造の長期にわたる
反射率の安定性を改善するモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造を提供す
ることである。
【００１７】 本発明の別の目的は、約５０の二層体を有し、ピーク幅が０．４５ｎｍに達す
るモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造を提供することである。
【００１８】 本発明は、基本的には、固有粗度が低く、応力が低く、反射率が高い極紫外線
リソグラフィ用多層鏡を含む。多層構造は、モリブデンとルテニウムの合金のア
モルファス層とベリリウムの結晶質層とから構成される。５０の二層体からなる
モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造は、非常に低い引張応力を有する。
引張応力は、わずか２１Ｍｐａであると測定されている。アモルファスケイ素層
を多層構造における第１層として用いることにより、基板を平滑にすることがで
きる。
【００１９】 また、炭素もしくは炭化物（例えば、Ｂｅ２ＣまたはＢ４Ｃ）等の低Ｚ材料か
ら成る拡散隔膜層を、多層構造のモリブデンルテニウム／ベリリウム界面に用い
て、反射率を高めると共に、ピーク幅を増加することにより、光学的処理量を向
上させ、これを、モリブデン／ベリリウム多層コーティングに対し、潜在的に３
０〜４０％高くすることができる。さらに、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２（４ｎｍ）また
はＺｎＯ（０．６ｎｍ）の薄いキャッピング層を用いることにより、多層構造の
長期にわたる反射率安定性を改善することも可能である。これらのキャッピング
材料は、自然酸化物を形成し、耐水性であり、これは、残留水蒸気が予想される
極紫外線装置には重要な特性である。キャッピング材料は、極紫外線波長で、光
学的透明性を有するものでなければならない。モリブデンルテニウム／ベリリウ
ム多層構造における二層体の最適数は５０であり、典型的周期（二層）厚さは５
．８５ｎｍである。最大ピーク反射波長は１１．４ｎｍであり、ピーク幅は０．
３５〜０．４５ｎｍである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、モリブデン（Ｍｏ）とルテニウム（Ｒｕ）のアモルファス（非晶質
）層と、ベリリウム（Ｂｅ）の結晶質層から構成された、高い反射率、低い固有
粗さ、低い応力の多層構造である。
【００２１】 この多層構造は、例えば、５０周期（二層体）から成り、各周期厚さは、典型
的に、５．８５ｎｍであり、厚さが２．４５ｎｍのモリブデンルテニウム層と、
厚さが３．４０ｎｍのベリリウム層である。モリブデンルテニウム層とベリリウ
ム層は交互に積層される。この多層構造は、７０％を超える反射率のベリリウム
のＫ−エッジ（Ｋ−ｅｄｇｅ）（１１．１ｎｍ）を超えた反射率で反射し、０．
３５〜０．４５ｎｍのピーク幅を有する。本発明のモリブデンルテニウム／ベリ
リウム多層構造の処理量は、モリブデン／ベリリウム多層コーティングより３０
〜４０％高い能力を有する。
【００２２】 多層構造の第１層は、アモルファスモリブデンルテニウムとアモルファスケイ
素のいずれでもよい。また、炭素もしくは炭化物（例えば、Ｂ４Ｃ、Ｂｅ２Ｃ）
等の低Ｚ材料から成る拡散隔膜または層は、厚さが０．２〜０．３ｎｍであり、
モリブデンルテニウム層とベリリウム層の界面を鮮鋭にして反射率を高めると共
に、ピーク幅を増大することにより光学的処理量を向上させる。
【００２３】 さらに、多層構造の上面のＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ、またはＺｎＯのキャッピング
層は、多層構造の長期にわたる反射率安定性を改善することを可能にする。これ
らキャッピング材料は、極紫外線波長で透明であり、しかも耐水性である。これ
は、残留水蒸気が予想される極紫外線装置に重要な特性である。
【００２４】 図１ないし図８は、本発明のモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造の拡
大部分断面図を示す。図１および図２は、基板／モリブデンルテニウム／ベリリ
ウム／モリブデンルテニウム／ベリリウム／モリブデンルテニウム・・・のよう
に構成される多層構造を示す。図１および図２に示す多層構造の違いは、上層の
組成物がベリリウムかモリブデンルテニウムであることである。モリブデンルテ
ニウムは、３０〜７０％のモリブデンと７０〜３０％のルテニウムの合金であり
、組成物におけるモリブデン：ルテニウムの重量比は、０．４２：０．５８であ
る。
【００２５】 図１に示すように、全体を１０で示す多層構造は、ケイ素、ゼロジュア（Ｚｅ
ｒｏｄｕｒ）、ＵＬＥ（超低膨張ガラス）または溶融シリカから成る基板１１と
、交互に積層されたアモルファスモリブデンルテニウム層１２および結晶質のベ
リリウム層１３と、上面のベリリウム層１３とから構成される。隣接するモリブ
デンルテニウム層１２とベリリウム層１３は、二層体１４を画定し、前述したよ
うに、モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造１０についての二層体の最適
数は５０である。
【００２６】 図２は、上層がモリブデンルテニウム層１２である以外は図１と同様の多層構
造１０’の態様を示す。前述のように、図１および図２の二層体１４の厚さは、
例えば、５．８５ｎｍであり、モリブデンルテニウム層１２の厚さは２．４５ｎ
ｍ、ベリリウム層１３は厚さ３．４０ｎｍである。多層構造の上層は、ベリリウ
ムまたはモリブデンルテニウムのいずれかでよいが、ベリリウムは厚いＢｅＯ層
（４ｎｍ）を形成し、これは、モリブデンルテニウム酸化物と比較して、かなり
安定していることから、上層はベリリウムから成るのが好ましい。
【００２７】 別の多層構造の態様を図３および図４に示す。ここでは、アモルファスケイ素
（ａ−Ｓｉ）が、基板とアモルファスモリブデンルテニウムの第１層との間に介
在している。従って、多層構造は、基板／アモルファスケイ素／モリブデンルテ
ニウム／ベリリウム／モリブデンルテニウム／ベリリウム／モリブデンルテニウ
ム・・・構造をなす。
【００２８】 図３および図４に示すように、全体を２０および２０’で示す多層構造は、基
板２１、厚さが２〜１０ｎｍのアモルファスケイ素層２２、次に、交互に積層さ
れるモリブデンルテニウム層２３およびベリリウム層２４を有する。図３では、
モリブデンルテニウムから成る上層２３を有し、図４では、ベリリウムから成る
上層２４を有する。図１および図２と同様、前述したように、隣接するモリブデ
ンルテニウム層２３／ベリリウム層２４は、二層体２５を画定し、多層構造は、
例えば、５０の二層体を有する。アモルファスケイ素層２２は、基板を平滑にす
る役割を果たす。
【００２９】 本発明は、多層コーティングにおける薄膜または層としてモリブデンルテニウ
ム合金を用いる。バルク材料としてのモリブデンルテニウムの状態図しか文献に
は存在しない。Ｋｌｅｙｋａｍｐらの「Ｍｏ−Ｒｕ構造の構成」Ｊ． ｏｆ Ｌ
ｅｓｓ Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ， １３６：２７１−２７５（１９９８）
を参照されたい。バルク材料の状態図から、モリブデンおよびルテニウムは、１
つの安定した相、すなわち、Ｍｏ５Ｒｕ３しか形成しないことがわかっている。
元素状態のモリブデンおよびルテニウムは、異なる結晶構造を有することから、
２つの材料から成る合金は、アモルファスでなければならない。しかし、バルク
材料の特性は、同じ材料の薄膜特性とは著しく異なる場合が多い。
【００３０】 本発明では、モリブデンルテニウム層は、わずか３．４０ｎｍの厚さしかなく
、これは、約１０の原子層に相当する。従って、異なるモリブデン：ルテニウム
重量比で、モリブデンルテニウム膜を製造し、ラザフォード後方散乱を用いて、
結晶構造を分析した。モリブデン：ルテニウム重量比を０．４２：０．５８、な
らびに０．６２５：０．３７５（すなわち、Ｍｏ５Ｒｕ３）として、製造したモ
リブデンルテニウム層がアモルファスであることがわかった。このように、モリ
ブデンルテニウムは、広い範囲のモリブデン：ルテニウム組成物について、アモ
ルファス薄膜層を形成する。
【００３１】 図１および図２に示すように、５０周期（二層体）を有するモリブデンルテニ
ウム／ベリリウム多層コーティングは、ベリリウム Ｋ−エッジ（１１．１ｎｍ
）を超えて反射するよう最適化した。重心位置が１１．４３ｎｍのピーク反射率
６９．３％と、０．３５ｎｍのバンド幅が達成され、図９にグラフとして示す。
同じ数の周期（５０）について７０％を超えるピーク反射率も明らかにされてい
る。コーティングは、厚さ２．４５ｎｍのモリブデンルテニウム合金層と、厚さ
３．４０ｎｍのベリリウム層を交互に重ねて付着させる。モリブデンルテニウム
層およびベリリウム層は、ケイ素（１００）磨き４インチウェファー上にマグネ
トロン・スパッターフィルム付着により形成される。
【００３２】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層コーティングは、モリブデン／ベリリ
ウムおよびモリブデン／ケイ素多層構造と比較して、少なくとも４つの大きな改
善点を有する。
【００３３】 １．高い反射率 ５０の二層体を有するモリブデンルテニウム／ベリリウムコーティングは、
理論的に、７５．４％の反射率を達成することができる。このようなコーティン
グは、１周期厚さが５．８４ｎｍであり、１１．４４ｎｍで反射し、ピーク幅は
０．４５ｎｍである。これに対し、同じ１周期厚さと、同じ数の二層体を有する
理想的なモリブデン／ベリリウムコーティングは、反射率が７３．７％で、ピー
ク幅は０．３９ｎｍである。
【００３４】 ７つの反射性光学素子から成る光学装置の処理量は： 光学的処理量＝Ｉｓｏｕｒｃｅ・σＭＬ・Ｒ７ ＭＬ 式中、Ｉｓｏｕｒｃｅ＝光源の強さ、σＭＬ＝ピーク幅、Ｒ７ ＭＬ＝反射率 光源の強さが同じであると仮定すると、理想的なモリブデンルテニウム／ベリ
リウム多層構造の処理量は、理想的なモリブデン／ベリリウムコーティングの処
理量より２６％以上高い。
【００３５】 ２．ピーク幅増大（モリブデン／ベリリウムの０．２８ｎｍに対して、モリブ
デンルテニウム／ベリリウムは０．３５ｎｍ） ピーク幅は、処理量を算出する上で重要なパラメータである。例えば、モリブ
デンルテニウム／ベリリウム（反射率６９．３％、ピーク幅０．３５ｎｍ）の処
理量を比較すると、平均的モリブデンルテニウム／ベリリウムは、モリブデン／
ベリリウム多層構造より処理量が１４％高いことがわかった。さらに、ピーク幅
が大きいと、重複部分が増加するため、同じ極紫外線装置における一連の光学コ
ーティングに適合させるためのコーティング規格を緩和しアライメント工程を容
易にする。
【００３６】 ３．二層体の数が少ない（モリブデン／ベリリウムの７０に対して、モリブデ
ンルテニウム／ベリリウムは５０）。
【００３７】 二層体の数が少ないということは、コーティングがさらに薄くなる、従って、
光学基板上の応力および図形エラー（ｆｉｇｕｒｅ ｅｒｒｏｒ）が減少するこ
とを意味する。測定された応力は、引張で約２１Ｍｐａであり、典型的モリブデ
ン／ベリリウム多層構造（＞３００Ｍｐａ）より約１５倍小さい。
【００３８】 ４．アモルファスモリブデンルテニウム層により固有粗度が小さい。
【００３９】 実験結果から、基板粗度が０．２８ｎｍ以上である場合には、モリブデンルテ
ニウム／ベリリウム多層構造は、これ以上の粗度をもたらさない。０．２８ｎｍ
を超えるＲＭＳ粗度では、モリブデンルテニウム／ベリリウムは、実際に表面粗
度を低減することができる。同じ効果は、モリブデン／ケイ素多層構造でも起こ
るが、モリブデン／ベリリウム多層構造は、表面にさらに粗度を加える。
【００４０】 本発明の多層構造は、アモルファスモリブデンルテニウム合金層と結晶質ベリ
リウム層から構成される。モリブデンルテニウム層およびベリリウム層の結晶度
を確認するために、一連の測定を実施した。第一にＸ線回析測定（Θ〜２Θ）を
典型的モリブデンルテニウム／ベリリウム多層上の３０〜５０度で実施した。さ
らに、電子小角回析測定を実施したところ、ベリリウム層が多結晶質であること
がわかった。結晶質のモリブデンまたはルテニウムに対応する回析ピーク、リン
グ、もしくは点が認められなかったことから、モリブデンルテニウム合金層はア
モルファスであるという結論が導き出された。
【００４１】 アモルファスモリブデンルテニウム層は、界面に平滑化作用を及ぼす。界面で
のベリリウムおよびモリブデンルテニウムの相互拡散は、理想的反射率より低い
反射率、小さいピーク幅の原因となる。相互拡散層の厚さは、界面に左右される
。例えば、ベリリウムにモリブデンルテニウムが載っている（ＭｏＲｕ−ｏｎ−
Ｂｅ）の相互拡散層の厚さは、モリブデンルテニウムにベリリウムが載っている
（Ｂｅ−ｏｎ−ＭｏＲｕ）の相互拡散層の厚さより大きい。これらの界面をさら
に鮮鋭にすることにより、モリブデンルテニウム／ベリリウムコーティングの反
射率を高めることができる。これは、モリブデンルテニウム層およびベリリウム
層間に約０．２〜０．３ｎｍの極めて薄い拡散隔膜または層を挿入することによ
り達成される。１つの有望な候補は、炭素層、または、炭化ホウ素もしくは炭化
ベリリウム等の炭化物層である。１つの界面、特に、最大強度の場（ｆｉｅｌｄ
）に載っている界面に炭素をスパッタリングすれば十分なはずである。モリブデ
ンルテニウム／ベリリウム構造では、感受性の高い界面は、モリブデンルテニウ
ムにベリリウムが載っている（Ｂｅ−ｏｎ−ＭｏＲｕ）である。界面の鮮鋭度を
高めるため、多層構造は、基板／モリブデンルテニウム／拡散隔膜／ベリリウム
／モリブデンルテニウム／拡散隔膜／ベリリウム・・・のような構造であり、そ
の態様を図５および図６に示す。
【００４２】 図５および図６に示すように、多層構造の態様は、上層の組成物が図５ではモ
リブデンルテニウム、図６ではベリリウムであることを除いて同じである。図示
したように、全体を３０および３０’で示す多層構造は、基板３１、モリブデン
ルテニウム層３２、炭素層３３、ベリリウム層３４、積層するモリブデンルテニ
ウム層、炭素層、ベリリウム層と、上層のモリブデンルテニウム層３２から構成
される。隣接するベリリウムおよびモリブデンルテニウム層は二層体３５を形成
する。
【００４３】 炭素またはその他の材料から成る拡散隔膜は、相互拡散を防止し、これにより
、反射率を高めると共にピーク幅を増大する。界面上に粗度もしくは相互拡散層
がない理想的な多層構造は、約０．４５ｎｍのピーク幅を有する必要がある。反
射率が７２％（ピーク幅０．４ｎｍ）のモリブデンルテニウム／ベリリウム多層
構造は、モリブデン／ベリリウム多層構造より処理量が４２．５％高い。モリブ
デンルテニウム／ベリリウム多層構造の反射率が７０％（ピーク幅０．４ｎｍ）
であっても、モリブデンルテニウム／ベリリウムの処理量はモリブデン／ベリリ
ウム多層構造より３０％高い。
【００４４】 多層構造の理想的反射率より低くなるもう一つの原因は、上層または外側層の
酸化である。例えば、ベリリウム上層は、厚さ４ｎｍの酸化ベリリウム（ＢｅＯ
）層を形成する。表面に適切な材料を用いることにより、表面酸化を低減し、多
層構造を極紫外線に対してさらに安定化させることができる。キャッピング層と
して多層構造の端面となる材料は、ＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ、またはＺｎＯ等があり
、２つのキャッピング層を図７および図８に示す。キャッピング層は、モリブデ
ンルテニウムまたはベリリウムのいずれかの上層上に、ケイ素、ジルコニウムも
しくは亜鉛を付着させることにより形成される。これらの材料は、空気の存在下
で酸化物を形成する。
【００４５】 極紫外線に対する安定性の実験によれば、ＳｉＯ２は、ＢｅＯより優れた表面
酸化隔膜である。Ｗｅｄｏｗｓｋｉらによる「極紫外線リソグラフィ用モリブデ
ン／ケイ素およびモリブデン／ベリリウム多層コーティング、ソフトＸ線コーテ
ィングの寿命研究」Ａｓｐｈｅｒｉｃｓ， ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ−Ｄｅｎｖｅｒ（１９９９）を参
照されたい。酸化亜鉛は、水と反応しないことから利である。これは、残留水蒸
気を有する極紫外線装置では重要なことである。Ｇ．Ｖ． Ｓａｍｓｏｎｏｖ（
編集者）、Ｔｈｅ Ｏｘｉｄｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ， ＩＦＩ／Ｐｌｅｎｕｍ，
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９７３）を参照のこと。さらに、亜鉛は、厚さがわずか
０．５〜０．６ｎｍの酸化物を形成する。これは、厚さが２〜４ｎｍのＳｉＯ２ より薄い。例えば、酸化されない理想的モリブデンルテニウム／ベリリウム多層
構造の反射率は７５．４％であり、上層として０．６ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を有するモリブデンルテニウム／ベリリウムの反射率は７５．３％である。この
ことは、最善の場合、ＺｎＯが極紫外線を吸収しないことを示している。上層が
、１ｎｍの亜鉛（Ｚｎ）と０．６ｎｍのＺｎＯから構成されると仮定した場合で
も、反射率はまだ７３．５％であり、ＳｉＯ２でキャップした多層構造の反射率
よりはるかに高い（２．５％）。
【００４６】 図７および図８は、４０および４０’で示されるキャッピングされた多層構造
を示し、これらは、図５および図６の拡散隔膜層を含む。キャッピング層の組成
物以外の図７および図８の相違点は、多層構造の上層または外側層が異なる点で
ある。図示する通り、多層構造４０および４０’は、基板４１、交互に積層され
るモリブデンルテニウム４２、炭素４３およびベリリウム４４と、図７では、Ｓ
ｉＯ２キャッピング層４５を有するモリブデンルテニウム上層４２、ならびに、
図８では、ＺｎＯキャッピング層４６を有するベリリウム層４４を含む。尚、隣
接するベリリウムおよびモリブデンルテニウム層は、二層体４７を形成する。
【００４７】 このように、本発明は、極紫外線リソグラフィ装置における鏡に使用するため
の粗度が低く、応力が低く、しかも反射率の高いモリブデンルテニウム／ベリリ
ウム多層構造を提供する。モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造は、モリ
ブデン／ベリリウム多層構造体より処理量が高く、ピーク幅が大きい。また、二
層体の界面を鮮鋭化する拡散隔膜または層を使用することにより、反射率および
ピーク幅を増加することも可能である。さらに、キャッピング層を使用すること
により、多層構造体の長期にわたる反射率安定性を高めることもできる。
【００４８】 本発明の原理を例示および教示するために、具体的態様、材料およびパラメー
ターを記載もしくは示してきたが、これらに限定されることはない。当業者には
、修正および変更が明らかである。また、本発明は、請求の範囲によってのみ限
定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ベリリウム上層を有するモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造の部分図
である。
【図２】 モリブデンルテニウム上層を有するモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構
造の部分図である。
【図３】 基板とモリブデンルテニウム層との間に非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）層を有する
モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造を示す図である。
【図４】 ベリリウム上層を有する以外は図３と同様の多層構造を示す図である。
【図５】 モリブデンルテニウムおよびベリリウム層間に炭素拡散層を有するモリブデン
ルテニウム／ベリリウム多層構造を示す図である。
【図６】 ベリリウム上層を有する以外は図５と同様の多層構造を示す図である。
【図７】 ＳｉＯ２キャッピング層を有する図５と同様の多層構造を示す図である。
【図８】 ＺｎＯキャッピング層を有する図６と同様の多層構造を示す図である。
【図９】 ベリリウム Ｋ−エッジ（１１．１ｎｍ）を超えて反射するよう最適化したモ
リブデンルテニウム／ベリリウム多層構造の反射率を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 サーサ、シー．バイト アメリカ合衆国カリフォルニア州、リバー モア、メラニー、ウェイ、1312 Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA09 4F100 AA17D AA20D AA25D AA27D AA37C AB09A AB09B AB11E AB20A AS00C AS00D AT00E BA02 BA08 BA11 GB90 JA11B JA12A JA12E JN06A JN06B YY00A YY00B YY00C YY00D 5F046 CB02 GB01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 極紫外線リソグラフィ用の鏡の形態をした、低固有粗度、低応力および高反射
    率のモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造。
  2. 【請求項２】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造は、モリブデンルテニウムのアモ
    ルファス層と、結晶質のベリリウム層とから構成されることを特徴とする請求項
    １に記載の多層構造。
  3. 【請求項３】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造が、５０のモリブデンルテニウム
    ／ベリリウム二層体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の多層構造
    。
  4. 【請求項４】 二層体の各々が、約５．８５ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項３に
    記載の多層構造。
  5. 【請求項５】 二層体の厚さが、約２．４５ｎｍのモリブデンルテニウムと、約３．４０ｎｍ
    のベリリウムから成ることを特徴とする請求項４に記載の多層構造。
  6. 【請求項６】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造が、０．３５〜０．４５ｎｍの範
    囲のピーク幅を有することを特徴とする請求項１に記載の多層構造。
  7. 【請求項７】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造が、約６９％より高い反射率を有
    することを特徴とする請求項１に記載の多層構造。
  8. 【請求項８】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造が、ベリリウムを上としモリブデ
    ンルテニウムとの界面に拡散隔膜を有することを特徴とする請求項１に記載の多
    層構造。
  9. 【請求項９】 拡散隔膜が、炭素および炭化物から成る群より選択される材料で構成され、約
    ０．２〜０．３ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項８に記載の多層構造
    。
  10. 【請求項１０】 モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造が、ベリリウム、モリブデンルテ
    ニウム、ケイ素、ジルコニウムおよび亜鉛の酸化物から成る群より選択され、厚
    さが約０．５〜４．０ｎｍのキャッピング層を含むことを特徴とする請求項１に
    記載の多層構造。
  11. 【請求項１１】 キャッピング層が、厚さ約０．５〜０．６ｎｍの酸化亜鉛から成ることを特徴
    とする請求項１０に記載の多層構造。
  12. 【請求項１２】 各々が、基板と、モリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造と、基板とモリ
    ブデンルテニウム／ベリリウム多層構造間のアモルファスケイ素層から構成され
    ることを特徴とする請求項１に記載の多層構造。
  13. 【請求項１３】 モリブデンルテニウム合金のアモルファス層と、ベリリウムの結晶質層とから
    構成されるモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造。
  14. 【請求項１４】 基板と、基板とモリブデンルテニウム／ベリリウム多層構造の第１層間のアモ
    ルファスケイ素層とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の多層構造。
  15. 【請求項１５】 外側層が、ベリリウムＢｅまたはモリブデンルテニウムから成ることを特徴と
    する請求項１３に記載の多層構造。
  16. 【請求項１６】 モリブデンルテニウムとベリリウムから成る二層体同士の間に拡散隔膜層を含
    むことを特徴とする請求項１３に記載の多層構造。
  17. 【請求項１７】 拡散隔膜層が、炭素および炭化物から成る群より選択されることを特徴とする
    請求項１６に記載の多層構造。
  18. 【請求項１８】 ケイ素、ジルコニウムおよび亜鉛の酸化物から成る群より選択されるキャッ
    ピング層を含むことを特徴とする請求項１３に記載の多層構造。
  19. 【請求項１９】 約５０のモリブデンルテニウムとベリリウムから成る二層体から構成されるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の多層構造。
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