JP2007183120A - Multilayer mirror, manufacturing method, exposure unit and device manufacturing method - Google Patents

Multilayer mirror, manufacturing method, exposure unit and device manufacturing method Download PDF

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JP2007183120A JP2006000328A JP2006000328A JP2007183120A JP 2007183120 A JP2007183120 A JP 2007183120A JP 2006000328 A JP2006000328 A JP 2006000328A JP 2006000328 A JP2006000328 A JP 2006000328A JP 2007183120 A JP2007183120 A JP 2007183120A
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洋平 大北
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer mirror, having internal stresses reduced and restrained from changing with the elapse of time. <P>SOLUTION: The multilayer mirror 1 comprises a substrate SB and a multilayer film 10 formed on the substrate, by alternately laminating silicon and molybdenum, and reflects a light with a wavelength of 20 nm or shorter. The multilayer film 10 is composed of a combination of the first layer 12, having tensile stress and the second layer 14 having a compression stress laminated, in this order, on the substrate SB. The first layer 12 has a specified cyclic structure, consisting of a molybdenum film 12a and a silicon film 12b, and is annealed, after the formation of the layer on the substrate SB. Similarly, the second layer 14 has a specified cyclic structure consisting of a molybdenum film 14a and a silicon film 14b, and the multilayer 10 is annealed at specified conditions, after formation of the layer 14 on the first layer 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般には、多層膜ミラーに係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板などの被処理体を露光する露光装置に使用される多層膜ミラーに関する。本発明は、例えば、露光光源としてEUV(Extreme ultraviolet)光(軟X線)を利用する露光装置に好適である。   The present invention generally relates to a multilayer mirror, and more particularly to a multilayer mirror used in an exposure apparatus that exposes an object to be processed such as a single crystal substrate for a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display (LCD). . The present invention is suitable, for example, for an exposure apparatus that uses EUV (Extreme Ultraviolet) light (soft X-ray) as an exposure light source.

0.1μm以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長11nm乃至14nm程度のEUV光(軟X線)を用いた露光装置(以下、「EUV露光装置」と称する)が開発されている。   In order to efficiently transfer a very fine circuit pattern of 0.1 μm or less, an exposure apparatus using EUV light (soft X-ray) having a wavelength shorter than that of ultraviolet light and having a wavelength of about 11 nm to 14 nm (hereinafter, “ "EUV exposure apparatus" has been developed.

EUV光の波長領域に対する物質の屈折率は1に非常に近く、また、その吸収も非常に大きい。従って、EUV光の波長領域では、原理的に、可視光や紫外線光で用いられるような光の屈折(レンズ作用)を利用した屈折型光学素子を用いることができない。そこで、EUV光の波長領域では、光の反射を利用した反射型光学素子(反射型光学系)が用いられる。   The refractive index of a substance with respect to the wavelength region of EUV light is very close to 1, and its absorption is very large. Accordingly, in the wavelength region of EUV light, in principle, a refractive optical element utilizing light refraction (lens action) such as that used in visible light or ultraviolet light cannot be used. Therefore, in the wavelength region of EUV light, a reflective optical element (reflective optical system) using light reflection is used.

EUV露光装置に使用される反射型光学素子としては、熱膨張率の小さい基板上に、光学定数の異なる(EUV光の波長領域の吸収が比較的少なく、互いの屈折率差が大きい)2種類の物質を交互に積層した多層膜ミラーがある。EUV露光装置は、一般的には、Mo(モリブデン)とシリコン(Si)とを交互に積層したMo/Si多層膜を有する多層膜ミラーを用いる。   Two types of reflective optical elements used in an EUV exposure apparatus have different optical constants (relatively little absorption in the wavelength region of EUV light and a large refractive index difference between them) on a substrate having a small coefficient of thermal expansion. There is a multilayer mirror in which these materials are alternately laminated. An EUV exposure apparatus generally uses a multilayer mirror having a Mo / Si multilayer film in which Mo (molybdenum) and silicon (Si) are alternately stacked.

このような多層膜は、スパッタリング法や蒸着法によって作製される。しかし、スパッタリング法で作製したMo/Si多層膜は、一般に、内部応力として数百MPaオーダーの圧縮応力を有する。Mo/Si多層膜に生じた内部応力は、多層膜ミラーの基板を変形させるため、波面収差の原因となり、光学性能に悪影響を及ぼしてしまう。また、内部応力は、経時変化する。かかる経時変化は、内部応力の初期値にかかわらず生じ、例えば、内部応力を0に抑えたとしても進行してしまう。本発明者が300nmのMo/Si多層膜を作製して内部応力値の観測を続けたところ、100日で40MPaの応力変化がみられた。   Such a multilayer film is produced by sputtering or vapor deposition. However, the Mo / Si multilayer film produced by the sputtering method generally has a compressive stress on the order of several hundred MPa as the internal stress. Since the internal stress generated in the Mo / Si multilayer film deforms the multilayer mirror substrate, it causes wavefront aberration and adversely affects optical performance. Also, the internal stress changes with time. Such a change with time occurs regardless of the initial value of the internal stress. For example, even if the internal stress is suppressed to zero, the change will proceed. When the present inventor made a 300 nm Mo / Si multilayer film and continued to observe the internal stress value, a stress change of 40 MPa was observed in 100 days.

そこで、Mo/Si多層膜の内部応力を低減させるための技術が従来から幾つか提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献1及び2参照)。特許文献1及び非特許文献1は、Mo/Si多層膜を成膜した後に熱処理(アニール)することによって、内部応力を圧縮から引張に変化させることを提案している。また、多層膜と基板との間に、引張応力を有する別の薄膜(以下、「応力調整層」と称する)を積層することによって、内部応力を相殺する方法も提案されている。具体的には、非特許文献2は、Mo/Si多層膜と基板との間に、Mo膜厚比が異なる別のMo/Si多層膜を積層することによって、内部応力の小さいMo/Si多層膜を作製している。
米国特許第6309705B1号 Jpn.J.Appl.Phys. Vol.41(2002)pp.4802−4805 SPIE 2004 vol.5374.101−111
Thus, several techniques for reducing the internal stress of the Mo / Si multilayer film have been proposed (see, for example, Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 propose that the internal stress is changed from compression to tension by performing heat treatment (annealing) after forming the Mo / Si multilayer film. In addition, a method of offsetting internal stress by laminating another thin film having tensile stress (hereinafter referred to as “stress adjusting layer”) between the multilayer film and the substrate has been proposed. Specifically, Non-Patent Document 2 discloses that a Mo / Si multilayer having a small internal stress is formed by laminating another Mo / Si multilayer having a different Mo film thickness ratio between the Mo / Si multilayer and the substrate. A film is produced.
US Pat. No. 6,309,705 B1 Jpn. J. et al. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) p. 4802-4805 SPIE 2004 vol. 5374.101-111

しかしながら、Mo/Si多層膜を成膜した後にアニールする方法は、内部応力を圧縮から引張に変化させることができるものの、同時に、反射率の低下を招いてしまう。また、非特許文献1は、反射率の低下に加えて、アニールする温度によっては、膜厚の圧縮に起因して反射ピーク波長がシフトしてしまうことも示唆している。換言すれば、アニールは、内部応力の低減が可能である一方で、光学性能に悪影響を及ぼしてしまう。   However, the method of annealing after forming the Mo / Si multilayer film can change the internal stress from compression to tension, but at the same time, causes a decrease in reflectance. Non-Patent Document 1 also suggests that the reflection peak wavelength shifts due to the compression of the film thickness depending on the annealing temperature in addition to the decrease in reflectance. In other words, annealing can reduce internal stress while adversely affecting optical performance.

一方、多層膜と基板との間に、応力調整層を積層する方法は、先に成膜する応力調整層の層数や内部応力を、多層膜の成膜後に調整することができない。従って、後から成膜する多層膜の内部応力の再現性によっては、数十MPaオーダーの内部応力が残留することもあり、基板の変形を抑えるには不十分である。更に、内部応力の経時変化も抑制することができない。   On the other hand, in the method of laminating the stress adjustment layer between the multilayer film and the substrate, the number of layers and the internal stress of the stress adjustment layer formed first cannot be adjusted after the multilayer film is formed. Therefore, depending on the reproducibility of the internal stress of the multilayer film to be formed later, an internal stress of the order of several tens of MPa may remain, which is insufficient to suppress the deformation of the substrate. Furthermore, it is not possible to suppress changes with time in internal stress.

そこで、本発明は、内部応力を低減すると共に、内部応力の経時変化を抑制した多層膜ミラーを提供することを例示的目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer mirror that reduces internal stress and suppresses changes in internal stress over time.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての多層膜ミラーは、シリコンとモリブデンとを交互に積層した多層膜を基板上に有し、20nm以下の波長を有する光を反射する多層膜ミラーであって、前記多層膜は、前記基板側から順に、引張応力を有する第1の層と、圧縮応力を有する第2の層とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a multilayer mirror according to one aspect of the present invention has a multilayer film in which silicon and molybdenum are alternately stacked on a substrate and reflects light having a wavelength of 20 nm or less. In the mirror, the multilayer film includes, in order from the substrate side, a first layer having a tensile stress and a second layer having a compressive stress.

本発明の別の側面としての製造方法は、波長20nm以下の光を反射する多層膜ミラーの製造方法であって、シリコンとモリブデンとを交互に積層した第1の層を成膜するステップと、前記第1の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層をアニールするステップと、アニールされた前記第1の層上に、シリコンとモリブデンとを交互に積層した第2の層を成膜するステップと、前記第2の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層及び前記第2の層をアニールするステップとを有することを特徴とする。   A manufacturing method according to another aspect of the present invention is a manufacturing method of a multilayer mirror that reflects light having a wavelength of 20 nm or less, and a step of forming a first layer in which silicon and molybdenum are alternately stacked; Annealing the first layer at a temperature higher than the deposition temperature of the first layer; and a second layer in which silicon and molybdenum are alternately stacked on the annealed first layer. Forming a film; and annealing the first layer and the second layer at a temperature higher than a film forming temperature of the second layer.

本発明の更に別の側面としての製造方法は、シリコンとモリブデンとを交互に積層した第1の層と第2の層とを有する多層膜を有し、波長20nm以下の光を反射する多層膜ミラーの製造方法であって、前記第1の層の圧縮応力を引張応力に転換させるステップと、前記第2の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層及び前記第2の層をアニールするステップとを有することを特徴とする。   The manufacturing method as still another aspect of the present invention includes a multilayer film having a first layer and a second layer in which silicon and molybdenum are alternately laminated, and reflects light having a wavelength of 20 nm or less. A method for manufacturing a mirror, the step of converting the compressive stress of the first layer into a tensile stress, and the first layer and the second layer at a temperature higher than a film forming temperature of the second layer. And an annealing step.

本発明の更に別の側面としての多層膜ミラーは、上述の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。   A multilayer mirror according to still another aspect of the present invention is manufactured using the above-described manufacturing method.

本発明の更に別の側面としての光学系は、複数の光学素子を有し、前記複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、上述の多層膜ミラーを有することを特徴とする。   An optical system according to still another aspect of the present invention includes a plurality of optical elements, and at least one of the plurality of optical elements includes the multilayer mirror described above.

本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の多層膜ミラーを介して光を被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする。   An exposure apparatus according to still another aspect of the present invention is characterized in that the object to be processed is exposed by irradiating the object with light through the multilayer mirror described above.

本発明の更に別の側面としての露光装置は、レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、光源からの光で前記レチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有し、前記照明光学系及び前記投影光学系を構成する光学素子は、上述の多層膜ミラーであることを特徴とする。   An exposure apparatus according to still another aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a reticle pattern onto an object to be processed, an illumination optical system that illuminates the reticle with light from a light source, and the reticle pattern as the reticle pattern. A projection optical system for projecting onto the object to be processed, and the optical element constituting the illumination optical system and the projection optical system is the multilayer mirror described above.

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing a target object using the above-described exposure apparatus; and developing the exposed target object.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、内部応力を低減すると共に、内部応力の経時変化を抑制した多層膜ミラーを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing internal stress, the multilayer film mirror which suppressed the temporal change of internal stress can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。図1は、本発明の一側面としての多層膜ミラー1の構成を示す概略断面図である。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a multilayer mirror 1 as one aspect of the present invention.

多層膜ミラー1は、図1に示すように、Mo(モリブデン)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜10を基板SB上に有し、20nm以下の波長を有する光(EUV光)を反射する。   As shown in FIG. 1, the multilayer mirror 1 has a multilayer film 10 in which Mo (molybdenum) and silicon (Si) are alternately laminated on a substrate SB, and has a wavelength of 20 nm or less (EUV light). To reflect.

多層膜10は、基板SB側から順に、第1の層12と、第2の層14とを有する。換言すれば、多層膜10は、Mo膜12aとSi膜12bとの一定の周期構造を有する第1の層12と、Mo膜14aとSi膜14bとの一定の周期構造を有する第2の層14とを組み合わせて形成される。   The multilayer film 10 includes a first layer 12 and a second layer 14 in order from the substrate SB side. In other words, the multilayer film 10 includes the first layer 12 having a constant periodic structure of the Mo film 12a and the Si film 12b, and the second layer having a constant periodic structure of the Mo film 14a and the Si film 14b. 14 in combination.

第1の層12は、引張応力を有する。第1の層12は、後述するように、基板SBに成膜された後、アニールされる。これにより、第1の層12の内部応力は、圧縮応力から引張応力に転換され、経時変化も抑制される。なお、アニール時の膜厚の圧縮を考慮して、Mo膜12a又はSi膜12bを厚めに積層させておくことで、第1の層12の周期長(即ち、アニール後の第1の層12の周期長)を所望の値に収めることができる。また、アニールの温度を変えることによって、第1の層12の引張応力の値と膜厚圧縮量を制御することができる。アニールの温度が、第1の層12の成膜温度よりも高い温度であれば、圧縮応力を弱めることができる。一方、アニールの温度が、第1の成膜温度よりも低い温度であれば、アニール(加熱)による応力低減効果はほとんどない。ここで、周期長とは、一定の周期構造において、2種類の物質の膜の厚さを加えたもの(即ち、第1の層12では、Mo膜12aの膜厚とSi膜12bの膜厚とを加えたもの)である。   The first layer 12 has a tensile stress. As will be described later, the first layer 12 is formed on the substrate SB and then annealed. Thereby, the internal stress of the first layer 12 is converted from compressive stress to tensile stress, and the change with time is also suppressed. In consideration of compression of the film thickness at the time of annealing, the Mo film 12a or the Si film 12b is laminated thickly, so that the period length of the first layer 12 (that is, the first layer 12 after annealing). Can be kept within a desired value. Further, the value of the tensile stress and the film thickness compression amount of the first layer 12 can be controlled by changing the annealing temperature. If the annealing temperature is higher than the deposition temperature of the first layer 12, the compressive stress can be weakened. On the other hand, if the annealing temperature is lower than the first film formation temperature, there is almost no stress reduction effect due to annealing (heating). Here, the periodic length is a value obtained by adding the thicknesses of two kinds of substances in a certain periodic structure (that is, in the first layer 12, the film thickness of the Mo film 12a and the film thickness of the Si film 12b). And a).

第2の層14は、第1の層12(アニールされた第1の層12)の上に成膜され、圧縮応力を有する。第2の層14を成膜する際に、第1の層12の引張応力によって、第2の層14の圧縮応力を相殺することもできるが、第2の層14が経時変化するため、時間の経過と共にその平衡は崩れることになる。そこで、多層膜ミラー1では、第2の層14を成膜した後に、多層膜10を再度アニールすることによって、経時変化を抑制する。また、これにより、残留圧縮応力を除去することもできる。アニールの温度は、第2の層14の成膜温度よりも高ければよく、残留圧縮応力を除去し、経時変化を抑制(停止)することができる温度とする。   The second layer 14 is formed on the first layer 12 (the annealed first layer 12) and has a compressive stress. When the second layer 14 is formed, the compressive stress of the second layer 14 can be offset by the tensile stress of the first layer 12, but the second layer 14 changes with time, so that time As the process progresses, the equilibrium will be lost. Therefore, in the multilayer mirror 1, after the second layer 14 is formed, the multilayer film 10 is annealed again to suppress the change with time. Thereby, residual compressive stress can also be removed. The annealing temperature only needs to be higher than the film formation temperature of the second layer 14, and is a temperature at which residual compressive stress can be removed and the change with time can be suppressed (stopped).

以下、本発明の多層膜ミラー1の具体的な構成(多層膜10の膜構成)及びかかる多層膜ミラー1の諸特性(内部応力、反射率等)について説明する。また、図2及び図3を参照して、多層膜ミラー1の製造方法100も併せて説明する。図2は、本発明の一側面としての多層膜ミラー1の製造方法100を説明するためのフローチャートである。図3は、図2に示す製造方法100によって製造された多層膜ミラー1の各工程における内部応力の温度に対する変化を示すグラフである。図3では、縦軸に内部応力[MPa]を、横軸に温度[℃]を採用している。   Hereinafter, a specific configuration of the multilayer mirror 1 of the present invention (film configuration of the multilayer film 10) and various characteristics (internal stress, reflectance, etc.) of the multilayer mirror 1 will be described. The manufacturing method 100 of the multilayer mirror 1 will also be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart for explaining a manufacturing method 100 of the multilayer mirror 1 as one aspect of the present invention. FIG. 3 is a graph showing changes in internal stress with respect to temperature in each step of the multilayer mirror 1 manufactured by the manufacturing method 100 shown in FIG. In FIG. 3, the internal stress [MPa] is adopted on the vertical axis and the temperature [° C.] is adopted on the horizontal axis.

まず、Siからなる基板SB上に、Mo膜12aとSi膜12bとの交互層からなる第1の膜12を成膜する(ステップ102)。本実施形態では、基板SBとしてSiウェハを用いた。なお、第1の層12の成膜している間の基板SBの温度(即ち、成膜温度)は、40℃である。Mo膜12a及びSi膜12bの膜厚は、後述するアニールによる圧縮を考慮して、圧縮後に波長13nm近傍のEUV光に対して反射ピークを有する膜厚になるように設定した。第1の膜12の層数は80層であり、最終層はSi膜12bである。本実施形態の第1の層12は、図4に示すように、成膜直後では圧縮応力を有した。ここで、図4は、多層膜ミラー1の各工程における各層の周期長と内部応力を示す図である。   First, the first film 12 composed of alternating layers of the Mo film 12a and the Si film 12b is formed on the substrate SB made of Si (step 102). In this embodiment, a Si wafer is used as the substrate SB. Note that the temperature of the substrate SB during the formation of the first layer 12 (that is, the film formation temperature) is 40 ° C. The film thicknesses of the Mo film 12a and the Si film 12b were set so as to have film thicknesses having a reflection peak with respect to EUV light in the vicinity of a wavelength of 13 nm after compression in consideration of compression by annealing described later. The number of layers of the first film 12 is 80, and the final layer is the Si film 12b. As shown in FIG. 4, the first layer 12 of the present embodiment had a compressive stress immediately after film formation. Here, FIG. 4 is a diagram showing the period length and internal stress of each layer in each step of the multilayer mirror 1.

第1の層12の成膜後、第1の層12を真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気でアニール(加熱)する(ステップ104)。なお、第1の層12を成膜した基板SB全体をアニールしても、第1の層12のみをアニールしてもよい。アニールは、例えば、真空雰囲気であれば輻射熱による加熱、レーザー照射による加熱などがあり、不活性ガス雰囲気であればガスを伝熱媒体とする加熱があるが、これらに限定されるものではない。本実施形態では、窒素雰囲気において、ヒーターを用いて第1の層12を直接加熱した。   After the formation of the first layer 12, the first layer 12 is annealed (heated) in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere (step 104). Note that the entire substrate SB on which the first layer 12 is formed may be annealed, or only the first layer 12 may be annealed. Annealing includes, for example, heating by radiant heat and heating by laser irradiation in a vacuum atmosphere, and heating using a gas as a heat transfer medium in an inert gas atmosphere, but is not limited thereto. In the present embodiment, the first layer 12 is directly heated using a heater in a nitrogen atmosphere.

第1の層12の成膜温度よりも高い温度でアニールした場合、圧縮応力(図4に示す負の値)が引張応力(図4に示す正の値)に変化する。本実施形態では、50℃以上の温度でアニールすることによって内部応力の変化が生じることを確認し、300℃以上の温度でアニールすることによって内部温度が0の状態を越えて引張応力が生じる(引張応力に転換する)ことを確認した。従って、第1の層12の成膜温度よりも高い温度でアニールすれば、圧縮応力を引張応力に転換させる(引張方向に変化させる)効果があるといえる。アニールによる内部応力の変化量とアニールの温度との関係を図5に示す。図5では、縦軸に内部応力の変化量[MPa]を、横軸にアニール温度[℃]を採用している。   When annealing is performed at a temperature higher than the film formation temperature of the first layer 12, the compressive stress (negative value shown in FIG. 4) changes to tensile stress (positive value shown in FIG. 4). In the present embodiment, it is confirmed that a change in internal stress is caused by annealing at a temperature of 50 ° C. or higher, and a tensile stress is generated beyond the state where the internal temperature is 0 by annealing at a temperature of 300 ° C. or higher ( (Converted to tensile stress). Therefore, if annealing is performed at a temperature higher than the film formation temperature of the first layer 12, it can be said that there is an effect of converting the compressive stress into the tensile stress (changing in the tensile direction). FIG. 5 shows the relationship between the amount of change in internal stress due to annealing and the annealing temperature. In FIG. 5, the amount of change in internal stress [MPa] is adopted on the vertical axis and the annealing temperature [° C.] is adopted on the horizontal axis.

アニールによる内部応力の変化量は、昇温速度や恒温保持時間によっても変化する。多数のサンプルを用いて実験したところ、本実施形態と同じ条件下では、昇温速度が5℃/分の場合、60分の恒温保持時間で変化量が飽和することが確認された。図5は、全て5℃/分の昇温速度、60分の恒温保持時間で実施された結果を示している。本実施形態では、内部応力の初期値が−381MPaであったため(図3参照)、引張応力を発現させるためにアニールの温度を350℃とした。   The amount of change in internal stress due to annealing also changes depending on the rate of temperature rise and the constant temperature holding time. As a result of experiments using a large number of samples, it was confirmed that, under the same conditions as in this embodiment, when the rate of temperature increase was 5 ° C./min, the amount of change was saturated at a constant temperature holding time of 60 minutes. FIG. 5 shows the results obtained with a temperature rising rate of 5 ° C./minute and a constant temperature holding time of 60 minutes. In the present embodiment, since the initial value of the internal stress was −381 MPa (see FIG. 3), the annealing temperature was set to 350 ° C. in order to develop the tensile stress.

上述したように、アニールをすると多層膜10(この場合、第1の層12)の膜厚に圧縮が生じてします。但し、かかる圧縮量は、アニールの温度によって変わるため、その圧縮量を膜厚の設計値に反映しておくことで、アニール後の膜厚を所望の値に収めることができる。多層膜10(第1の層12)の周期長の圧縮量とアニールの温度との関係を図6及び図7に示す。図6は、100℃以上のアニールの温度に対する多層膜10(第1の層12)の周期長の圧縮量を、図7は、100℃以下のアニールの温度に対する多層膜10(第1の層12)の周期長の圧縮量を示している。また、図6及び図7は、縦軸に周期長の圧縮量[nm]を、横軸に温度[℃]を採用している。   As described above, annealing causes the film thickness of the multilayer film 10 (in this case, the first layer 12) to be compressed. However, since the amount of compression varies depending on the annealing temperature, the thickness after annealing can be kept within a desired value by reflecting the amount of compression on the design value of the film thickness. FIG. 6 and FIG. 7 show the relationship between the compression amount of the periodic length of the multilayer film 10 (first layer 12) and the annealing temperature. 6 shows the compression amount of the periodic length of the multilayer film 10 (first layer 12) with respect to the annealing temperature of 100 ° C. or higher, and FIG. 7 shows the multilayer film 10 (first layer with respect to the annealing temperature of 100 ° C. or lower. 12) shows the compression amount of the period length. 6 and 7 employ a period length compression amount [nm] on the vertical axis and a temperature [° C.] on the horizontal axis.

ステップ102及びステップ104によって、引張応力を有する第1の層12が作製される。本実施形態では、図4に示すように、130MPaの引張応力を有する第1の層12を製作した。   Steps 102 and 104 produce a first layer 12 having a tensile stress. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the first layer 12 having a tensile stress of 130 MPa was manufactured.

次に、アニールされた第1の層12の上に、第2の層14を成膜する(ステップ106)。第2の層14は、第1の層12と同様に、Mo膜14aとSi膜14bとの交互層であり、アニールによる圧縮量を考慮した膜厚を積層する。本実施形態では、第2の層14の層数は、24層である。   Next, the second layer 14 is formed on the annealed first layer 12 (step 106). Similar to the first layer 12, the second layer 14 is an alternating layer of the Mo film 14a and the Si film 14b, and has a thickness that takes into account the amount of compression due to annealing. In the present embodiment, the number of second layers 14 is 24.

第2の層14も圧縮応力を有するが、下地となる第1の層12の有する引張応力によって相殺されるため、多層膜10全体としては、第2の層14を単体で成膜した場合に比べて圧縮応力が小さい。本実施形態では、図4に示すように、多層膜10全体で−25MPaの内部応力が残存した。多層膜10に残存する内部応力は小さいが無視できる値ではなく、また、このままでは第2の層14の内部応力が経時変化するため、面形状の変化によって多層膜ミラー1の光学特性が悪化してしまう。   The second layer 14 also has a compressive stress, but is canceled by the tensile stress of the first layer 12 serving as a base. Therefore, when the second layer 14 is formed alone as the multilayer film 10 as a whole, the second layer 14 has a compressive stress. Compared with the compressive stress is small. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an internal stress of −25 MPa remains in the entire multilayer film 10. Although the internal stress remaining in the multilayer film 10 is small but not negligible, and as it is, the internal stress of the second layer 14 changes with time, so that the optical characteristics of the multilayer mirror 1 deteriorate due to changes in the surface shape. End up.

そこで、多層膜10(即ち、第1の層12及び第2の層14)をアニールする(ステップ108)。かかるアニールは、第2の層14の内部応力の経時変化を抑制すること及び多層膜10に残留する内部応力を除去することを目的とする。多数のサンプルを用いて実験したところ、5℃/分の昇温速度、60分の恒温保持時間の条件下では、アニールの温度が100℃以上であれば、経時変化が停止するという結果を得た。本実施形態では、多層膜10に残留した内部応力の関係から、多層膜10を105℃でアニールした。なお、第1の層12は、ステップ104において一度アニールされているが、そのアニールの温度よりも低い温度で再度アニールされても内部応力の変化や膜厚の圧縮は生じない。本実施形態でも、第1の層12の周期長が変化しないことを確認した。   Therefore, the multilayer film 10 (that is, the first layer 12 and the second layer 14) is annealed (step 108). The purpose of the annealing is to suppress the temporal change of the internal stress of the second layer 14 and to remove the internal stress remaining in the multilayer film 10. An experiment was conducted using a large number of samples, and under the conditions of a temperature rising rate of 5 ° C./min and a constant temperature holding time of 60 minutes, if the annealing temperature was 100 ° C. or higher, the change over time was obtained. It was. In the present embodiment, the multilayer film 10 is annealed at 105 ° C. because of the internal stress remaining in the multilayer film 10. The first layer 12 has been annealed once in step 104, but even if it is annealed again at a temperature lower than the annealing temperature, no change in internal stress or compression of the film thickness occurs. Also in this embodiment, it was confirmed that the periodic length of the first layer 12 did not change.

一方、多層膜10をアニールすると、EUV光に対する反射率の低下を招いてしまうという問題がある。図8に示すように、多層膜10に対するアニールの温度が高いほど反射率の低下量は大きい。図8は、多層膜ミラー1の反射率の低下量とアニールの温度との関係を示すグラフである。図8では、縦軸に反射率の低下量[%]を、横軸にアニールの温度[℃]を採用している。   On the other hand, when the multilayer film 10 is annealed, there is a problem that the reflectivity for EUV light is reduced. As shown in FIG. 8, the higher the annealing temperature for the multilayer film 10, the greater the decrease in reflectance. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of decrease in the reflectance of the multilayer mirror 1 and the annealing temperature. In FIG. 8, the vertical axis employs the reflectance reduction amount [%] and the horizontal axis employs the annealing temperature [° C.].

本実施形態では、第2の層14の圧縮応力は、第1の層12の引張応力によってある程度相殺されているため、第2の層14を成膜した後の多層膜10に対するアニールの温度は低くすることができる。従って、多層膜10の上部(光の入射側)にあって、光の反射への寄与が大きい第2の層14の反射率を高く維持することができる。本実施形態では、多層膜10を105℃でアニールしているため、その反射率の低下量は0.1%程度である。   In this embodiment, since the compressive stress of the second layer 14 is offset to some extent by the tensile stress of the first layer 12, the annealing temperature for the multilayer film 10 after the second layer 14 is formed is Can be lowered. Therefore, the reflectance of the second layer 14 that is located above the multilayer film 10 (on the light incident side) and greatly contributes to the reflection of light can be maintained high. In this embodiment, since the multilayer film 10 is annealed at 105 ° C., the amount of decrease in the reflectance is about 0.1%.

また、上述したように、第1の層12の周期長は、波長13nm近傍のEUV光に対して反射ピークを有するように設計されている。従って、多層膜10全体として特定波長のEUV光に対して反射ピークを有する多層膜ミラー1を製造することができる。   Further, as described above, the periodic length of the first layer 12 is designed so as to have a reflection peak with respect to EUV light in the vicinity of a wavelength of 13 nm. Therefore, the multilayer mirror 1 having a reflection peak with respect to EUV light having a specific wavelength as the entire multilayer film 10 can be manufactured.

第2の層14を成膜した後に、多層膜10全体をアニールした結果を図9に示す。換言すれば、図9は、図3から105℃でアニールする工程を抜き出したグラフになる。図4及び図9から明らかなように、本実施形態の多層膜ミラー1は、多層膜10の内部応力を−1MPaの低い値に抑えていることが確認できる。   The result of annealing the entire multilayer film 10 after forming the second layer 14 is shown in FIG. In other words, FIG. 9 is a graph obtained by extracting the step of annealing at 105 ° C. from FIG. As is clear from FIGS. 4 and 9, it can be confirmed that the multilayer mirror 1 of the present embodiment suppresses the internal stress of the multilayer film 10 to a low value of −1 MPa.

このように、本発明の多層膜ミラー1は、波長13.0nm乃至14.0nmのEUV光に対する反射率の最大値が60%以上、且つ、多層膜の内部応力が±10MPa以内に抑えることができる。また、製造方法100は、そのような多層膜ミラーを製造することができる。なお、多層膜ミラー1及び製造方法100によって製造された多層膜ミラーは、内部応力の経時変化を抑制することができるため、基板の変形による光学性能の劣化を防ぐことができる。   As described above, in the multilayer mirror 1 of the present invention, the maximum value of the reflectance with respect to EUV light having a wavelength of 13.0 nm to 14.0 nm can be suppressed to 60% or more, and the internal stress of the multilayer film can be suppressed to within ± 10 MPa. it can. Moreover, the manufacturing method 100 can manufacture such a multilayer mirror. In addition, since the multilayer mirror manufactured by the multilayer mirror 1 and the manufacturing method 100 can suppress the change of internal stress with time, it can prevent the optical performance from being deteriorated due to the deformation of the substrate.

以下、図10を参照して、本発明の例示的な露光装置200について説明する。ここで、図10は、本発明の露光装置200の構成を示す概略断面図である。本発明の露光装置200は、露光用の照明光としてEUV光(例えば、波長13.4nm)を用いる投影露光装置である。露光装置200は、例えば、ステップ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド・スキャン方式でマスク220に形成された回路パターンを被処理体240に露光する。   Hereinafter, an exemplary exposure apparatus 200 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 10 is a schematic sectional view showing the structure of the exposure apparatus 200 of the present invention. The exposure apparatus 200 of the present invention is a projection exposure apparatus that uses EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) as exposure illumination light. The exposure apparatus 200 exposes the processing object 240 with a circuit pattern formed on the mask 220 by, for example, the step-and-repeat method or the step-and-scan method.

露光装置200は、照明装置210と、マスク220を載置するマスクステージ225と、投影光学系230と、被処理体240を載置するウェハステージ245と、アライメント検出機構250と、フォーカス位置検出機構260とを有する。   The exposure apparatus 200 includes an illumination device 210, a mask stage 225 on which a mask 220 is placed, a projection optical system 230, a wafer stage 245 on which an object 240 is placed, an alignment detection mechanism 250, and a focus position detection mechanism. 260.

また、図7に示すように、少なくとも、EUV光が通る光路を真空環境とするため、真空チャンバVCを設けている。EUV光は、大気に対する透過率が低く、また、残留ガス(高分子有機ガスなど)成分との反応によりコンタミナントを生成してしまうからである。   Further, as shown in FIG. 7, a vacuum chamber VC is provided so that at least the optical path through which the EUV light passes is a vacuum environment. This is because EUV light has a low transmittance to the atmosphere and generates contaminants due to a reaction with a residual gas (polymer organic gas or the like) component.

照明装置210は、投影光学系230の円弧状の視野に対応して円弧状のEUV光によりマスク220を照明する照明装置であって、EUV光源212と、照明光学系214とを有する。   The illumination device 210 is an illumination device that illuminates the mask 220 with arcuate EUV light corresponding to the arcuate field of view of the projection optical system 230, and includes an EUV light source 212 and an illumination optical system 214.

照明光学系214は、集光ミラー214a、オプティカルインテグレーター214bから構成される。集光ミラー214aは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるEUV光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター214bは、マスク220を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系214は、マスク220と共役な位置に、マスク220の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャを有してもよい。照明光学系214を構成する反射型光学素子(集光ミラー212a等)は、本発明の多層膜ミラー1又は製造方法100によって製造された多層膜ミラーである。これにより、照明光学系214は、優れた光学性能を発揮することができる。   The illumination optical system 214 includes a condensing mirror 214a and an optical integrator 214b. The condensing mirror 214a serves to collect EUV light emitted from the laser plasma almost isotropically. The optical integrator 214b has a role of uniformly illuminating the mask 220 with a predetermined numerical aperture. The illumination optical system 214 may have an aperture for limiting the illumination area of the mask 220 to an arc shape at a position conjugate with the mask 220. A reflective optical element (such as a condensing mirror 212a) that constitutes the illumination optical system 214 is a multilayer mirror manufactured by the multilayer mirror 1 or the manufacturing method 100 of the present invention. Thereby, the illumination optical system 214 can exhibit excellent optical performance.

マスク220は、反射型マスクで、その上には転写されるべき回路パターン(又は像)が形成され、マスクステージ225により支持及び駆動される。マスク220から発せられた回折光は、投影光学系230で反射されて被処理体240上に投影される。マスク220と被処理体240とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置200は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク220と被処理体240とを走査することにより、マスク220のパターンを被処理体240上に縮小投影する。   The mask 220 is a reflective mask, on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, and is supported and driven by a mask stage 225. Diffracted light emitted from the mask 220 is reflected by the projection optical system 230 and projected onto the object 240. The mask 220 and the workpiece 240 are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 200 is a step-and-scan exposure apparatus, the pattern of the mask 220 is reduced and projected onto the object 240 by scanning the mask 220 and the object 240.

マスクステージ225は、マスク220を支持し、図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ225は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。露光装置200は、マスク220と被処理体240とを同期した状態で走査する。ここで、マスク220又は被処理体240面内で走査方向をX、それに垂直な方向をY、マスク220又は被処理体240面に垂直な方向をZとする。   The mask stage 225 supports the mask 220 and is connected to a moving mechanism (not shown). Any structure known in the art can be applied to the mask stage 225. The exposure apparatus 200 scans the mask 220 and the workpiece 240 in a synchronized state. Here, X is the scanning direction within the surface of the mask 220 or the object to be processed 240, Y is the direction perpendicular thereto, and Z is the direction perpendicular to the surface of the mask 220 or object 240.

投影光学系230は、複数の反射ミラー230aを用いて、マスク220面上のパターンを像面に配された被処理体240上に縮小投影する。投影光学系230を構成する反射型光学素子(反射ミラー730a等)は、本発明の多層膜ミラー1又は製造方法100によって製造された多層膜ミラーである。これにより、投影光学系230は、優れた光学性能を発揮することができる。   The projection optical system 230 uses the plurality of reflection mirrors 230a to reduce and project the pattern on the mask 220 surface onto the object 240 to be processed disposed on the image plane. A reflective optical element (such as a reflective mirror 730a) constituting the projection optical system 230 is a multilayer mirror manufactured by the multilayer mirror 1 or the manufacturing method 100 of the present invention. Thereby, the projection optical system 230 can exhibit excellent optical performance.

ウェハステージ245は、ウェハチャック245aを介して被処理体240を支持する。マスク220と被処理体240とは、同期して走査される。   The wafer stage 245 supports the workpiece 240 via the wafer chuck 245a. The mask 220 and the workpiece 240 are scanned synchronously.

アライメント検出機構250は、マスク220の位置と投影光学系230の光軸との位置関係、及び、被処理体240の位置と投影光学系230の光軸との位置関係を計測する。更に、アライメント検出機構250は、マスク220の投影像が被処理体240の所定の位置に一致するようにマスクステージ225及びウェハステージ245の位置と角度を設定する。   The alignment detection mechanism 250 measures the positional relationship between the position of the mask 220 and the optical axis of the projection optical system 230, and the positional relationship between the position of the object 240 to be processed and the optical axis of the projection optical system 230. Further, the alignment detection mechanism 250 sets the positions and angles of the mask stage 225 and the wafer stage 245 so that the projected image of the mask 220 matches a predetermined position of the workpiece 240.

フォーカス位置検出機構260は、被処理体240面でZ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ245の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体240面を投影光学系230による結像位置に保つ。   The focus position detection mechanism 260 measures the focus position in the Z direction on the surface of the object 240 to be processed and controls the position and angle of the wafer stage 245 so that the surface of the object 240 to be processed is always projected by the projection optical system 230 during exposure. Keep at the imaging position.

露光において、照明装置210から射出されたEUV光はマスク220を照明し、マスク220面上のパターンを被処理体240面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状(リング状)の像面となり、マスク220と被処理体240を縮小倍率比の速度比で走査することにより、マスク220の全面を露光する。   In exposure, the EUV light emitted from the illumination device 210 illuminates the mask 220 and forms a pattern on the surface of the mask 220 on the surface of the object 240 to be processed. In the present embodiment, the image surface is an arc-shaped (ring-shaped) image surface, and the entire surface of the mask 220 is exposed by scanning the mask 220 and the workpiece 240 at a speed ratio of the reduction ratio.

露光装置200が使用する照明光学系214及び投影光学系230は、本発明の多層膜ミラー1又は製造方法100で製造される多層膜ミラーを含む。従って、照明光学系214及び投影光学系230は、EUV光を高い反射率で反射し、優れた結像性能を有する。これにより、露光装置200は、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス(半導体素子、LCD素子、撮像素子(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。   The illumination optical system 214 and the projection optical system 230 used by the exposure apparatus 200 include the multilayer mirror manufactured by the multilayer mirror 1 or the manufacturing method 100 of the present invention. Therefore, the illumination optical system 214 and the projection optical system 230 reflect EUV light with a high reflectance and have excellent imaging performance. Thereby, the exposure apparatus 200 can provide a high-quality device (semiconductor element, LCD element, imaging element (CCD, etc.), thin film magnetic head, etc.) with high throughput and high cost efficiency.

次に、図11及び図12を参照して、上述の露光装置200を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図11は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。   Next, an example of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique of the present invention using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4. The assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation), and the like are performed. Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図12は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、上述の露光装置200によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置200を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。   FIG. 12 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is transferred onto the wafer by the exposure apparatus 200 described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to this device manufacturing method, it is possible to manufacture a higher quality device than before. Thus, the device manufacturing method using the exposure apparatus 200 and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

本発明の一側面としての多層膜ミラーの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the multilayer film mirror as 1 side surface of this invention. 本発明の一側面としての多層膜ミラーの製造方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the multilayer film mirror as 1 side surface of this invention. 図2に示す製造方法によって製造された多層膜ミラーの各工程における内部応力の温度に対する変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change with respect to the temperature of the internal stress in each process of the multilayer mirror manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 多層膜ミラーの各工程における各層の周期長と内部応力を示す図である。It is a figure which shows the periodic length and internal stress of each layer in each process of a multilayer film mirror. アニールによる内部応力の変化量とアニールの温度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the variation | change_quantity of the internal stress by annealing, and the temperature of annealing. 多層膜(第1の層)の周期長の圧縮量とアニールの温度(100℃以上)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the compression amount of the period length of a multilayer film (1st layer), and the temperature (100 degreeC or more) of annealing. 多層膜(第1の層)の周期長の圧縮量とアニールの温度(100℃以下)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the compression amount of the periodic length of a multilayer film (1st layer), and the temperature (100 degrees C or less) of annealing. 多層膜ミラーの反射率の低下量とアニールの温度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the fall amount of the reflectance of a multilayer film mirror, and the temperature of annealing. 第2の層を成膜した後に、多層膜全体をアニールした結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of annealing the whole multilayer film after forming the second layer. 本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of devices (semiconductor chips, such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 図8に示すステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。9 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 8.

符号の説明Explanation of symbols

1 多層膜ミラー
10 多層膜
12 第1の層
12a Mo膜
12b Si膜
14 第2の層
14a Mo膜
14b Si膜
SB 基板
200 露光装置
210 照明装置
212 EUV抗原
214 照明光学系
214a 集光ミラー
220 マスク
225 マスクステージ
230 投影光学系
230a 反射ミラー
240 被処理体
245 ウェハステージ
250 アライメント検出機構
260 フォーカス位置検出機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multilayer film 10 Multilayer film 12 1st layer 12a Mo film 12b Si film 14 2nd layer 14a Mo film 14b Si film SB Substrate 200 Exposure apparatus 210 Illumination apparatus 212 EUV antigen 214 Illumination optical system 214a Condensing mirror 220 Mask 225 Mask stage 230 Projection optical system 230a Reflection mirror 240 Object 245 Wafer stage 250 Alignment detection mechanism 260 Focus position detection mechanism

Claims (12)

シリコンとモリブデンとを交互に積層した多層膜を基板上に有し、20nm以下の波長を有する光を反射する多層膜ミラーであって、
前記多層膜は、前記基板側から順に、
引張応力を有する第1の層と、
圧縮応力を有する第2の層とを有することを特徴とする多層膜ミラー。
A multilayer mirror that has a multilayer film in which silicon and molybdenum are alternately laminated on a substrate and reflects light having a wavelength of 20 nm or less,
The multilayer film is sequentially from the substrate side.
A first layer having a tensile stress;
And a second layer having a compressive stress.
前記第1の層の周期長と前記第2の層の周期長とが同一であることを特徴とする請求項1記載の多層膜ミラー。   2. The multilayer mirror according to claim 1, wherein the periodic length of the first layer is the same as the periodic length of the second layer. 波長20nm以下の光を反射する多層膜ミラーの製造方法であって、
シリコンとモリブデンとを交互に積層した第1の層を成膜するステップと、
前記第1の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層をアニールするステップと、
アニールされた前記第1の層上に、シリコンとモリブデンとを交互に積層した第2の層を成膜するステップと、
前記第2の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層及び前記第2の層をアニールするステップとを有することを特徴とする製造方法。
A method of manufacturing a multilayer mirror that reflects light having a wavelength of 20 nm or less,
Forming a first layer in which silicon and molybdenum are alternately laminated;
Annealing the first layer at a temperature higher than the deposition temperature of the first layer;
Depositing a second layer of alternately laminated silicon and molybdenum on the annealed first layer;
Annealing the first layer and the second layer at a temperature higher than the film formation temperature of the second layer.
前記成膜ステップは、前記第1の層の周期長と前記第2の層の周期長とが同一となるように、前記第1の層及び前記第2の層を成膜することを特徴とする請求項3記載の製造方法。   The film forming step forms the first layer and the second layer so that the periodic length of the first layer and the periodic length of the second layer are the same. The manufacturing method according to claim 3. シリコンとモリブデンとを交互に積層した第1の層と第2の層とを有する多層膜を有し、波長20nm以下の光を反射する多層膜ミラーの製造方法であって、
前記第1の層の圧縮応力を引張応力に転換させるステップと、
前記第2の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層及び前記第2の層をアニールするステップとを有することを特徴とする製造方法。
A method of manufacturing a multilayer mirror having a multilayer film having a first layer and a second layer in which silicon and molybdenum are alternately laminated and reflecting light having a wavelength of 20 nm or less,
Converting the compressive stress of the first layer into a tensile stress;
Annealing the first layer and the second layer at a temperature higher than the film formation temperature of the second layer.
前記転換ステップは、前記第1の層の成膜温度よりも高い温度で前記第1の層をアニールすることを特徴とする請求項5記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 5, wherein in the conversion step, the first layer is annealed at a temperature higher than a film forming temperature of the first layer. 請求項3乃至6のうちいずれか一項記載の製造方法を用いて製造されることを特徴とする多層膜ミラー。   A multilayer mirror manufactured using the manufacturing method according to claim 3. 複数の光学素子を有し、
前記複数の光学素子のうち少なくとも一の光学素子は、請求項1、2及び7のうちいずれか一項記載の多層膜ミラーを有することを特徴とする光学系。
Having a plurality of optical elements,
An optical system comprising: the multilayer mirror according to claim 1, wherein at least one optical element among the plurality of optical elements.
請求項1、2及び7のうちいずれか一項記載の多層膜ミラーを介して光を被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。   An exposure apparatus that exposes a target object by irradiating the target object with light through the multilayer mirror according to any one of claims 1, 2, and 7. レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
光源からの光で前記レチクルを照明する照明光学系と、
前記レチクルのパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有し、
前記照明光学系及び前記投影光学系を構成する光学素子は、請求項1、2及び7のうちいずれか一項記載の多層膜ミラーであることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that exposes a reticle pattern onto an object to be processed,
An illumination optical system that illuminates the reticle with light from a light source;
A projection optical system for projecting the reticle pattern onto the object to be processed;
8. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical element constituting the illumination optical system and the projection optical system is the multilayer mirror according to any one of claims 1, 2, and 7.
前記光は、20nm以下の波長を有することを特徴とする請求項9又は10記載の露光装置。   11. The exposure apparatus according to claim 9, wherein the light has a wavelength of 20 nm or less. 請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
Exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to any one of claims 9 to 11,
And developing the exposed object to be processed.
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