JP2006170813A - Multilayer reflection mirror, extreme ultraviolet (euv) exposure system and soft x-ray optic equipment - Google Patents
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Description
本発明はEUV露光装置、および軟X線顕微鏡、軟X線分析装置などの軟X線光学機器に使用される多層膜反射鏡、及びEUV露光装置、軟X線光学機器に関するものである。なお、本明細書及び特許請求の範囲では、EUV光及び軟X線は同じ意味に用い、光の波長換算で1nm〜100nmの光又はX線を言う。 The present invention relates to an EUV exposure apparatus, a multilayer mirror used in a soft X-ray optical instrument such as a soft X-ray microscope and a soft X-ray analyzer, an EUV exposure apparatus, and a soft X-ray optical instrument. In the present specification and claims, EUV light and soft X-ray are used interchangeably and refer to light or X-ray having a wavelength of 1 nm to 100 nm in terms of wavelength of light.
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、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、従来の紫外線に代えてこれより短い波長(11〜14nm)のEUV光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:非特許得文献1参照)。この技術は、最近ではEUV(Extreme UltraViolet)リソグラフィと呼ばれており、従来の波長190nm程度の光線を用いた光リソグラフィでは実現不可能な、70nm以下の解像力を得られる技術として期待されている。 In recent years, with the miniaturization of semiconductor integrated circuits, EUV light having a shorter wavelength (11 to 14 nm) is used in place of conventional ultraviolet rays in order to improve the resolving power of the optical system limited by the diffraction limit of light. Projection lithography techniques have been developed (see, for example, D. Tichenor, et al, SPIE 2437 (1995) 292: Non-Patent Document 1). This technique is recently called EUV (Extreme UltraViolet) lithography, and is expected as a technique capable of obtaining a resolution of 70 nm or less, which cannot be realized by conventional optical lithography using light having a wavelength of about 190 nm.
EUV光の波長領域での物質の複素屈折率nは、n=1−δ−ik(iは複素記号)で表わされる。この屈折率の虚部kは極端紫外線の吸収を表す。δは1に比べて非常に小さいため、この領域での屈折率の実部は1に非常に近い。又、kは大きな値となり吸収が非常に大きい。したがって従来のレンズのような透過屈折型の光学素子を使用できず、反射を利用した光学系が使用される。 A complex refractive index n of a substance in a wavelength region of EUV light is represented by n = 1−δ−ik (i is a complex symbol). The imaginary part k of the refractive index represents absorption of extreme ultraviolet rays. Since δ is much smaller than 1, the real part of the refractive index in this region is very close to 1. Further, k is a large value and the absorption is very large. Accordingly, a transmission / refraction type optical element such as a conventional lens cannot be used, and an optical system utilizing reflection is used.
このようなEUV露光装置の概要を図3に示す。EUV光源31から放出されたEUV光32は、照明光学系33に入射し、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡34を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー35aおよび35bからなるオプティカルインテグレータ35に入射する。一対のフライアイミラー35aおよび35bとして、たとえば特開平11−312638号公報(特許文献1)に開示されたフライアイミラーを用いることができる。なお、フライアイミラーのさらに詳細な構成および作用については、特許文献1に詳しく説明されており、かつ、本発明と直接の関係がないので、その説明を省略する。
An outline of such an EUV exposure apparatus is shown in FIG. The EUV
こうして、第2フライアイミラー35bの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ35の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡36により偏向された後、マスクM上に細長い円弧状の照明領域を形成する(円弧状の照明領域を形成するための開口板は図示を省略している)。照明されたマスクMのパターンからの光は、複数の反射鏡(図3では例示的に6つの反射鏡M1〜M6)からなる投影光学系PLを介して、ウエハW上にマスクパターンの像を形成する。なお、マスクMはマスクステージ、ウエハWはウエハステージに保持され、このマスクステージ、ウエハステージを移動(走査)させることにより、マスクM面のパターン像全体をウエハWに転写するが、マスクステージ、ウエハステージの図示を省略している。
Thus, a substantial surface light source having a predetermined shape is formed in the vicinity of the reflecting surface of the second fly's
このようなEUV露光装置をはじめ、軟X線顕微鏡、軟X線分析装置などの軟X線光学機器に使用される反射鏡としては、基板の上に多層膜を形成し、界面での微弱な反射光を位相を合わせて多数重畳させて高い反射率を得る多層膜反射鏡が一般的に使用されている。 As a reflector used in soft X-ray optical instruments such as an EUV exposure apparatus, a soft X-ray microscope, and a soft X-ray analyzer, a multilayer film is formed on a substrate, and the reflection mirror at the interface is weak. A multilayer-film reflective mirror that obtains a high reflectance by superimposing a large number of reflected lights in phase is generally used.
13.4nm付近の波長域では、モリブデン(Mo)層とシリコン(Si)層を交互に積層したMo/Si多層膜を用いると垂直入射で67.5%の反射率を得ることができ、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多層膜を用いると垂直入射で70.2%の反射率を得ることができる(例えば、C. Montcalm、「Proceedings of SPIE」、1998年、第3331巻、p.42 :非特許文献2参照)。 In the wavelength region near 13.4 nm, when a Mo / Si multilayer film in which molybdenum (Mo) layers and silicon (Si) layers are alternately stacked is used, a reflectance of 67.5% can be obtained at normal incidence. In the wavelength region near 11.3 nm, when a Mo / Be multilayer film in which Mo layers and beryllium (Be) layers are alternately stacked is used, a reflectivity of 70.2% can be obtained at normal incidence (for example, C.I. Montcalm, “Proceedings of SPIE”, 1998, 3331, p. 42: see Non-Patent Document 2.
これら、EUV光や軟X線用の反射鏡は、空気による吸収を防ぐために真空中で使用される。 These reflectors for EUV light and soft X-rays are used in a vacuum in order to prevent absorption by air.
しかしながら、露光装置内は完全な真空にはなっておらず、炭化水素等の有機物系のガス等が常に存在する環境にある。炭化水素を含んだ残留ガスには、真空排気系(真空ポンプ)に用いられるオイルに起因するもの、装置内部の可動部分の潤滑材に起因するもの、装置内部で使用される部品(例えば電気ケーブルの被覆材料など)に起因するものなどがある。 However, the inside of the exposure apparatus is not completely evacuated and is in an environment where organic gases such as hydrocarbons are always present. Residual gases containing hydrocarbons include those caused by oil used in the vacuum exhaust system (vacuum pump), those caused by lubricants in moving parts inside the equipment, and parts used inside the equipment (for example, electric cables) Due to the coating material).
EUV露光装置の場合は、フォトレジストを塗布したウエハが装置内部の真空中に導入される。ここにEUV光が照射されると、残留していた溶剤の蒸発やレジストを構成する樹脂の分解脱離などにより、炭化水素を含んだガスが放出される。 In the case of an EUV exposure apparatus, a wafer coated with a photoresist is introduced into a vacuum inside the apparatus. When irradiated with EUV light, hydrocarbon-containing gas is released due to evaporation of the remaining solvent, decomposition and desorption of the resin constituting the resist, and the like.
炭化水素を含んだ残留ガス分子は、多層膜反射鏡の表面に物理吸着する。物理吸着したガス分子は、脱離と吸着を繰り返しており、そのままでは厚く成長することはない。 Residual gas molecules containing hydrocarbons are physically adsorbed on the surface of the multilayer reflector. Physically adsorbed gas molecules are repeatedly desorbed and adsorbed and do not grow thick as they are.
しかし、ここにEUV光が照射されると、反射鏡の基板内部で二次電子が発生し、この二次電子が表面に吸着している炭化水素を含んだガス分子を分解して炭素を析出させる。 However, when EUV light is irradiated here, secondary electrons are generated inside the substrate of the reflector, and the secondary electrons decompose hydrocarbon molecules adsorbed on the surface to deposit carbon. Let
吸着したガス分子がどんどん分解されて析出していくので、多層膜反射鏡の表面には炭素層が形成され、その厚さはEUV光の照射量に比例して増加していく(K. Boller et al., Nucl. Instr. and Meth. 208 (1983) 273 :非特許文献3参照)。 As the adsorbed gas molecules are gradually decomposed and deposited, a carbon layer is formed on the surface of the multilayer mirror, and its thickness increases in proportion to the dose of EUV light (K. Boller et al., Nucl. Instr. and Meth. 208 (1983) 273: Non-patent document 3).
多層膜反射鏡の表面に炭素層が形成されると、反射鏡の反射率が低下してしまうという問題点が発生する。 When the carbon layer is formed on the surface of the multilayer film reflecting mirror, there arises a problem that the reflectance of the reflecting mirror is lowered.
このような炭素層析出による光学素子のコンタミネーションを防止するために、使用雰囲気中に酸素または水蒸気を導入する技術が開発されている。(M. Malinowski et al., Proc. SPIE 4343 (2001) 347 :非特許文献4参照)
この技術によれば、EUV光照射により酸素または水蒸気が分解されて酸素ラジカルが生成される。酸素ラジカルは光学素子表面に物理吸着した炭化水素を含んだガス分子、および表面に析出した炭素層と反応して炭酸ガスとなる。炭酸ガスは気体なので、真空ポンプで排気されて炭素のコンタミネーションは除去される。
In order to prevent such contamination of the optical element due to the carbon layer deposition, a technique for introducing oxygen or water vapor into the use atmosphere has been developed. (See M. Malinowski et al., Proc. SPIE 4343 (2001) 347: Non-Patent Document 4)
According to this technique, oxygen radicals are generated by the decomposition of oxygen or water vapor by EUV light irradiation. Oxygen radicals react with gas molecules containing hydrocarbons physically adsorbed on the surface of the optical element and a carbon layer deposited on the surface to become carbon dioxide. Since carbon dioxide is a gas, it is evacuated by a vacuum pump to remove carbon contamination.
しかしながら、この方法は酸素ラジカルによる酸化反応を利用しているので、表面に析出した炭素だけでなく多層膜表面も酸化させてしまう。その結果、表面酸化による反射率の低下が無視できなくなる。 However, since this method uses an oxidation reaction by oxygen radicals, not only the carbon deposited on the surface but also the surface of the multilayer film is oxidized. As a result, a decrease in reflectance due to surface oxidation cannot be ignored.
多層膜の表面酸化を抑制するために、酸素または水蒸気と同時にエタノールを導入する方法が提案されている(H. Meiling et al., abstract of 2nd International Workshop on EUV Lithography, San Francisco (2000) p. 17 :非特許文献5参照)。これは、炭素の析出と酸化による除去とをバランスさせようという試みである。 In order to suppress the surface oxidation of the multilayer film, a method of introducing ethanol simultaneously with oxygen or water vapor has been proposed (H. Meiling et al., Abstract of 2nd International Workshop on EUV Lithography, San Francisco (2000) p. 17: See non-patent document 5). This is an attempt to balance carbon deposition with oxidation removal.
しかしながら、この方法は、原理実験では効果が示されているが、実際の光学系においては、多層膜反射鏡の面内にEUV光強度の分布があり、炭素層の析出速度は一様ではないため、全ての場所で析出速度と酸化除去速度をバランスさせることが困難であり、実用的ではないと考えられる。 However, although this method has been shown to be effective in principle experiments, in an actual optical system, there is a distribution of EUV light intensity in the plane of the multilayer mirror, and the deposition rate of the carbon layer is not uniform. For this reason, it is difficult to balance the deposition rate and the oxidation removal rate at all locations, which is considered impractical.
結局、酸化性雰囲気を使用して炭素層析出による光学素子コンタミネーションを除去したり、付着防止することを前提とすると、多層膜表面の酸化を防ぐ対策が必要である。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、SiとMoを含む物質を積層して形成される多層膜の酸化を抑制することが可能な多層膜反射鏡、及びこの多層膜反射鏡を使用したEUV露光装置、及び軟X線光学機器を提供することを課題とする。 In the end, it is necessary to take measures to prevent the oxidation of the multilayer film surface on the premise that the optical element contamination due to the carbon layer deposition is removed or the adhesion prevention is performed using an oxidizing atmosphere. The present invention has been made in view of such circumstances, and a multilayer film reflecting mirror capable of suppressing oxidation of a multilayer film formed by laminating substances containing Si and Mo, and the multilayer film reflecting mirror. It is an object of the present invention to provide an EUV exposure apparatus and a soft X-ray optical instrument using the above.
前記課題を解決するための第1の手段は、少なくともモリブデンを含む物質と、少なくともシリコンを含む物質の2種類を交互に積層して形成された多層膜、又は、少なくともモリブデンを含む物質と、少なくともシリコンを含む物質の2種類以上の物質を周期的に積層して形成された多層膜であって、最表面がシリコン層である多層膜を有する多層膜反射鏡において、最表面のシリコン層の表面が水素終端化されていることを特徴とする多層膜反射鏡(請求項1)である。 A first means for solving the above problem is a multilayer film formed by alternately laminating a substance containing at least molybdenum and a substance containing at least silicon, or a substance containing at least molybdenum, and at least In the multilayer reflector formed by periodically laminating two or more kinds of substances including silicon, and having a multilayer film whose outermost surface is a silicon layer, the surface of the outermost silicon layer Is a multilayer film reflecting mirror characterized in that is hydrogen-terminated (Claim 1).
本手段においては、多層膜の最表面を構成するシリコン層が水素終端化されている。水素終端化がされたシリコンは酸化されにくいので、これにより反射膜の酸化を抑制することができる。 In this means, the silicon layer constituting the outermost surface of the multilayer film is hydrogen-terminated. Since the hydrogen-terminated silicon is not easily oxidized, this can suppress the oxidation of the reflective film.
前記課題を解決するための第2の手段は、少なくともモリブデンを含む物質と、少なくともシリコンを含む物質の2種類を交互に積層して形成された多層膜、又は、少なくともモリブデンを含む物質と、少なくともシリコンを含む物質の2種類以上の物質を周期的に積層して形成された多層膜の上に、さらにSiC層を積層して形成された多層膜を有する多層膜反射鏡において、最表面のSiC層が水素終端化されていることを特徴とするもの(請求項2)である。 A second means for solving the above-described problems is a multilayer film formed by alternately laminating at least two kinds of materials including molybdenum and at least silicon, or a material including at least molybdenum, In a multilayer film reflector having a multilayer film formed by further laminating an SiC layer on a multilayer film formed by periodically laminating two or more kinds of substances including silicon, the outermost SiC The layer is hydrogen-terminated (claim 2).
SiCも水素終端化処理ができ、それにより酸化されにくくすることができるので、SiCを最表面に成膜して水素終端化処理を行うことにより、反射膜の酸化を抑制することができる。 SiC can also be subjected to a hydrogen termination treatment, which makes it difficult to oxidize. Therefore, the oxidation of the reflective film can be suppressed by forming the SiC film on the outermost surface and performing the hydrogen termination treatment.
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第1の手段又は第2の手段であって、最表面のシリコン層、又はSiC層の水素終端化が、フッ酸処理によりなされたことを特徴とするもの(請求項3)である。 A third means for solving the problem is the first means or the second means, wherein the outermost silicon layer or the SiC layer is hydrogen-terminated by hydrofluoric acid treatment. This is a characteristic (claim 3).
本手段においては、シリコン層、又はSiC層の水素終端化が、フッ酸処理によりなされている。水素終端化処理としては、フッ酸処理以外の方法、例えば水素雰囲気中での加熱処理により行う方法もあるが、この方法によると、界面拡散が進んで膜構造が崩れたり変形したりする恐れがあるので、フッ酸処理による水素終端化処理が、特に好ましい。 In this means, the hydrogen termination of the silicon layer or the SiC layer is performed by hydrofluoric acid treatment. As the hydrogen termination treatment, there is a method other than the hydrofluoric acid treatment, for example, a heat treatment in a hydrogen atmosphere. However, this method may cause the interface structure to progress and the film structure to be destroyed or deformed. Therefore, hydrogen termination treatment by hydrofluoric acid treatment is particularly preferable.
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第3の手段であって、多層膜成膜面及びその近傍以外にはフッ酸処理がなされていないことを特徴とするもの(請求項4)である。 A fourth means for solving the above-mentioned problem is the third means, characterized in that hydrofluoric acid treatment is not performed except for the multilayer film formation surface and its vicinity (claim 4). ).
多層膜反射鏡の基板には、ガラスが用いられることが多く、そのため、余分な場所に弗酸処理を行うと、基板が浸食されて寸法精度に影響を与えることがある。本手段においては、フッ酸処理がなされるのは多層膜成膜面及びその近傍に限られるので、このような恐れがない。なお、「近傍」とは、多層膜成膜面のフッ酸処理を行うのに、作業上やむを得ず一緒にフッ酸処理を行わなければならない領域のことをいう。 Glass is often used for the substrate of the multilayer-film reflective mirror. For this reason, if the hydrofluoric acid treatment is applied to an extra place, the substrate may be eroded and affect the dimensional accuracy. In this means, the hydrofluoric acid treatment is performed only on the multilayer film formation surface and its vicinity, so there is no such fear. Note that the “vicinity” refers to a region where the hydrofluoric acid treatment of the multilayer film formation surface is unavoidable due to work and must be performed together.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第1の手段から第4の手段のいずれかの多層膜反射鏡を備えたことを特徴とするEUV露光装置(請求項5)である。 A fifth means for solving the above-mentioned problems is an EUV exposure apparatus (Claim 5) comprising the multilayer film reflecting mirror of any one of the first to fourth means.
前述のように、EUV露光装置内では、特にコンタミネーションの影響が問題となるので、前記第1の手段から第4の手段のいずれかである多層膜反射鏡を使用することが有効であり、これにより、反射鏡の反射率がコンタミネーションによって低下するのを防ぎ、スループットの低下を、長期間に亘って防止することができる。 As described above, since the influence of contamination becomes a problem in the EUV exposure apparatus, it is effective to use a multilayer film reflecting mirror that is one of the first to fourth means. Thereby, it is possible to prevent the reflectance of the reflecting mirror from being reduced by contamination, and to prevent a reduction in throughput over a long period of time.
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第1の手段から第4の手段のいずれかの多層膜反射鏡を備えたことを特徴とする軟X線光学機器(請求項6)である。 A sixth means for solving the above-mentioned problem is a soft X-ray optical instrument (Claim 6) characterized by comprising a multilayer film reflecting mirror of any one of the first to fourth means. is there.
EUV露光装置以外の、軟X線顕微鏡、軟X線分析装置などの軟X線光学機器においても、コンタミネーションの付着による反射鏡反射率の低下が問題となるときは、前記第1の手段から第4の手段のいずれかである多層膜反射鏡を使用することが有効である。 Even in soft X-ray optical instruments such as a soft X-ray microscope and a soft X-ray analyzer other than the EUV exposure apparatus, if the reduction in the reflectance of the reflecting mirror due to the adhesion of contamination becomes a problem, the first means is used. It is effective to use a multilayer mirror that is one of the fourth means.
本発明によれば、SiとMoを含む物質を積層して形成される多層膜の酸化を抑制することが可能な多層膜反射鏡、及びこの多層膜反射鏡を使用したEUV露光装置、及び軟X線光学機器を提供することができる。 According to the present invention, a multilayer film reflecting mirror capable of suppressing oxidation of a multilayer film formed by laminating substances containing Si and Mo, an EUV exposure apparatus using the multilayer film mirror, and a soft film An X-ray optical instrument can be provided.
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態の1例である多層膜反射鏡における水素終端化処理の方法の概要を示す図である。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a method for hydrogen termination in a multilayer reflector as an example of an embodiment of the present invention.
非常に高精度に研磨された凹面低熱膨張ガラス基板1の表面に50ペア層のMo/Si多層膜2(Mo層:2.8nm,Si層:4.2nm)が成膜されている(ガラス基板1の表面は凹面となっている)。ガラス基板1の形状は円板に近く、成膜領域も円形の領域である。多層膜の最上層は厚さ7nmのシリコン層であるが、成膜後、このガラス基板1は大気雰囲気に曝されるため、最表面シリコン層の表面には酸化物層が形成されており、さらにその表面には有機系の汚れが付着している。 50 pairs of Mo / Si multilayer films 2 (Mo layer: 2.8 nm, Si layer: 4.2 nm) are formed on the surface of the concave low thermal expansion glass substrate 1 polished with very high precision (glass) The surface of the substrate 1 is concave). The shape of the glass substrate 1 is close to a circular plate, and the film formation region is also a circular region. Although the uppermost layer of the multilayer film is a silicon layer having a thickness of 7 nm, since this glass substrate 1 is exposed to the air atmosphere after the film formation, an oxide layer is formed on the surface of the outermost silicon layer. Furthermore, organic stains are attached to the surface.
このガラス基板1(実際にはガラス基板1の上に多層膜が成膜されたものであるが、単にガラス基板と呼ぶ)を(a)に示すように密閉容器3に配置し、ガス導入口4から適量の酸素を混ぜた窒素を導入しながら低圧水銀ランプ5の紫外線を照射することにより、シリコン層の表面に付着した有機汚れを除去する。汚れを含んだ窒素は、ガス排出口6から排出される。
This glass substrate 1 (actually a multilayer film formed on the glass substrate 1 is simply referred to as a glass substrate) is placed in a sealed
有機汚れを除去した後、(b)に示すように、このガラス基板1に対し成膜領域の外周のわずかに外側に端面が接するようなテフロン(登録商標)製の円筒7を取り付け、全有機炭素量が50ppb以下の超純水で希釈した1%のフッ酸溶液を円筒内に導入する。円筒7とガラス基板1との接触面にはリング状のシリコンゴム(不図示)を挟むことによりフッ酸が円筒7の外には漏れないようになっている。なお、円筒7にはフッ酸溶液の導入口8と排出口9が設けられている。
After removing the organic stains, as shown in (b), a Teflon (registered trademark)
Mo/Si多層膜は、多くの場合石英ガラス、低熱膨張ガラスなどの基板上に成膜される。これらの基板材はフッ酸によって侵されるが、EUV光を使用する多層膜反射鏡には非常に高い精度が要求されるため、表面が侵されることによって、位置決め、基板の支持などに影響が生じることは避けなければならない。上述のように、フッ酸が円筒7の外には漏れないようにして、水素終端化処理がなされる領域を多層膜及びその近傍の領域に限定することにより、このような問題を回避し、たとえばEUV露光装置用多層膜反射鏡として十分な性能を発揮することができるようにする。
In many cases, the Mo / Si multilayer film is formed on a substrate such as quartz glass or low thermal expansion glass. Although these substrate materials are attacked by hydrofluoric acid, the multilayer reflector using EUV light is required to have a very high accuracy, so that the surface is affected, which affects positioning, substrate support, etc. That must be avoided. As described above, by preventing the hydrofluoric acid from leaking out of the
フッ酸処理後、超純水で置換し、乾燥窒素を吹き付けることでガラス基板1を乾燥させる。ガラス基板1は傾斜可能な支持台(不図示)に載っており、溶液や純水の排出の際は基板を傾斜させる。なお、有機汚れを除去した後は密閉容器3の内部を窒素雰囲気とし、表面が酸化することを極力防いでいる。以後、EUV露光装置用投影光学系として組み立て、調整、及び装置内設置の工程を通じて、保管環境を窒素雰囲気とし、調整時等の作業環境も極力窒素置換雰囲気とすることにより、表面の酸化が進むのを防いでいる。
After the hydrofluoric acid treatment, the glass substrate 1 is dried by replacing with ultrapure water and blowing dry nitrogen. The glass substrate 1 is placed on a tiltable support (not shown), and the substrate is tilted when the solution or pure water is discharged. In addition, after removing organic stain | pollution | contamination, the inside of the
なお、上述の処理工程の過程で、最初に表面に形成されていたシリコンの酸化物層は1nm程度除去されるので、最初の最上層シリコンはこの分を見込んで厚く成膜しておくようにする。 Since the silicon oxide layer initially formed on the surface is removed by about 1 nm in the course of the above-described processing steps, the first uppermost silicon layer should be formed thick in view of this amount. To do.
又、Si表面を水素終端化する方法としては、0.1Torr程度の水素雰囲気中で1000℃程度に加熱する手法もあるが、Mo/Si多層膜は200度以上に加熱されると界面拡散が進んで膜構造が崩れるため、室温で処理が可能なフッ酸処理が適している。 Moreover, as a method for hydrogen termination of the Si surface, there is a method of heating to about 1000 ° C. in a hydrogen atmosphere of about 0.1 Torr. However, when the Mo / Si multilayer film is heated to 200 ° C. or more, interfacial diffusion proceeds. Therefore, hydrofluoric acid treatment that can be treated at room temperature is suitable.
図2に、本発明の実施の形態の1例である多層膜反射鏡の断面図を示す。なお、簡単のために多層膜の積層数を実際よりも少なく描いてある。また、一般に多層膜反射鏡は曲率を持っているが、図では簡略化のために平面鏡として描いてある。 FIG. 2 shows a cross-sectional view of a multilayer mirror as an example of an embodiment of the present invention. For the sake of simplicity, the number of stacked multilayer films is drawn smaller than the actual number. In general, the multilayer mirror has a curvature, but in the figure, it is drawn as a plane mirror for the sake of simplicity.
ガラス基板1の上にMo層11とSi層12が交互に成膜され、最上層のSi層12の表面が水素終端化処理Si13となっている。
Mo layers 11 and Si layers 12 are alternately formed on the glass substrate 1, and the surface of the
上述の例においては、最表面のシリコン層の厚さを7nmとしたが、この厚さはこれに限るものではない。水素終端処理した表面は耐酸化性を有するが、全く酸化が進まないわけではない。使用中に酸化物層が形成された場合には、再びフッ酸処理により酸化物層を除去してもよい。この場合、シリコン層の最表面はわずかながら除去されるため、その除去量を見込んで厚くしておく必要がある。ただし、シリコン層が厚すぎると反射率が低下するためその厚さは10nm以下であることが望ましい。 In the above example, the thickness of the outermost silicon layer is 7 nm, but this thickness is not limited to this. The hydrogen-terminated surface has oxidation resistance, but it does not mean that oxidation does not proceed at all. When an oxide layer is formed during use, the oxide layer may be removed again by hydrofluoric acid treatment. In this case, since the outermost surface of the silicon layer is slightly removed, it is necessary to increase the thickness in anticipation of the removal amount. However, if the silicon layer is too thick, the reflectance is lowered, so that the thickness is desirably 10 nm or less.
本実施の形態では水素終端処理のためにフッ酸を利用しているが、使用する薬液はこれに限るものではなく、pH8程度に調整したフッ化アンモニウム溶液でもよい。 In this embodiment, hydrofluoric acid is used for the hydrogen termination treatment, but the chemical solution to be used is not limited to this, and an ammonium fluoride solution adjusted to about pH 8 may be used.
又、本実施の形態では最表面がシリコンであるMo/Si多層膜において最表面を水素終端化しているが、最表面にSiC層を形成しその表面を水素終端処理してもよい。 In the present embodiment, the outermost surface is hydrogen-terminated in the Mo / Si multilayer film whose outermost surface is silicon. However, an SiC layer may be formed on the outermost surface and the surface may be hydrogen-terminated.
このようにして、表面を水素終端化処理された多層膜反射鏡は、図3に示すEUV露光装置用反射鏡、特に投影光学系を構成する反射鏡M1〜M6として使用するのに好適である。 In this way, the multilayer film reflecting mirror whose surface is hydrogen-terminated is suitable for use as the reflecting mirror for an EUV exposure apparatus shown in FIG. 3, particularly as the reflecting mirrors M1 to M6 constituting the projection optical system. .
1…ガラス基板、2…多層膜、3…密閉容器、4…ガス導入口、5…低圧水銀ランプ、6…ガス排出口、7…円筒、8…導入口、9…排出口、11…Mo層、12…Si層、水素終端化処理Si
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate, 2 ... Multilayer film, 3 ... Sealed container, 4 ... Gas inlet, 5 ... Low pressure mercury lamp, 6 ... Gas outlet, 7 ... Cylinder, 8 ... Inlet, 9 ... Exhaust, 11 ... Mo Layer, 12 ... Si layer, hydrogen-terminated Si
Claims (6)
A soft X-ray optical apparatus comprising the multilayer-film reflective mirror according to any one of claims 1 to 4.
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JP2004363914A JP2006170813A (en) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Multilayer reflection mirror, extreme ultraviolet (euv) exposure system and soft x-ray optic equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016530553A (en) * | 2013-07-11 | 2016-09-29 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Hollow optical waveguide assembly |
-
2004
- 2004-12-16 JP JP2004363914A patent/JP2006170813A/en active Pending
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