JP2007198782A - Multilayer-film reflecting mirror and exposure system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板表面に多層膜を形成した多層膜反射鏡及び多層膜反射鏡を備える露光装置に関するものである。 The present invention relates to a multilayer film reflecting mirror having a multilayer film formed on a substrate surface and an exposure apparatus including the multilayer film reflecting mirror.
近年、半導体集積回路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、従来の紫外線に代えて、これより短い波長(例えば11〜14nm程度)の極端紫外線を使用した投影露光装置が開発されている(特許文献1参照)。 In recent years, with the progress of miniaturization of semiconductor integrated circuits, in order to improve the resolving power of an optical system limited by the diffraction limit of light, instead of the conventional ultraviolet rays, a wavelength shorter than this (for example, about 11 to 14 nm) A projection exposure apparatus using extreme ultraviolet rays has been developed (see Patent Document 1).
上述の極端紫外線を使用した投影露光装置(EUV露光装置)においては、極端紫外線が透過する物質が存在しないため、光学系は反射鏡によって構成される必要があるが、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と異なり、干渉により光を強めあう多層膜ミラーなどが使用される。この多層膜ミラーは、使用される波長域において屈折率の高い物質(例えばSi)と、屈折率の低い物質(例えばMo)を基板上に交互に積層させた多層膜を有している。 In the above-described projection exposure apparatus (EUV exposure apparatus) using extreme ultraviolet rays, since there is no substance that transmits extreme ultraviolet rays, the optical system needs to be constituted by a reflecting mirror. Since the rate is very close to 1, unlike a conventional optical element using refraction or reflection, a multilayer mirror that intensifies light by interference is used. This multilayer mirror has a multilayer film in which a substance having a high refractive index (for example, Si) and a substance having a low refractive index (for example, Mo) are alternately stacked on a substrate in the wavelength region to be used.
しかし、屈折率の高い物質と屈折率の低い物質を交互に積層させた場合、両物質間で拡散が生じ、反射率の低下や半値幅減少など、光学特性の低下を招くため、反射率向上などのために屈折率の高い物質と屈折率の低い物質との間に生じる拡散を防止する必要がある。ここで、屈折率の高い物質上に屈折率の低い物質を積層させた場合に生じる拡散と、屈折率の低い物質上に屈折率の高い物質を積層させた場合に生じる拡散とでは拡散の状態が異なることが知られている。 However, when a material with a high refractive index and a material with a low refractive index are stacked alternately, diffusion occurs between the two materials, leading to a decrease in optical properties such as a decrease in reflectivity and a decrease in half-value width. Therefore, it is necessary to prevent diffusion that occurs between a material having a high refractive index and a material having a low refractive index. Here, the diffusion state occurs when a material having a low refractive index is stacked on a material having a high refractive index and a diffusion occurring when a material having a high refractive index is stacked on a material having a low refractive index. Are known to be different.
この発明の課題は、屈折率の高い物質上で生じる拡散と、屈折率の低い物質上で生じる拡散とをそれぞれ防止し反射率の低下を防止する多層膜反射鏡及び該多層膜反射鏡を備えた露光装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a multilayer film reflecting mirror that prevents diffusion occurring on a material having a high refractive index and diffusion occurring on a material having a low refractive index, and prevents a decrease in reflectance, and the multilayer film reflecting mirror. An exposure apparatus is provided.
この発明の多層膜反射鏡は、基板表面に所定の物質を主成分とする少なくとも2種類の層(6、8)を交互に周期的に成膜することにより構成される多層膜(12)を備える多層膜反射鏡(2)において、前記多層膜(12)の界面毎に下層の膜を形成する所定の物質に基づいて、材質及び厚さのうちの少なくとも1つが異なる拡散防止層(10a、10b)が形成されていることを特徴とする。 The multilayer film reflector of the present invention comprises a multilayer film (12) constituted by alternately and periodically forming at least two kinds of layers (6, 8) mainly composed of a predetermined substance on a substrate surface. In the multilayer-film reflective mirror (2) provided, the diffusion prevention layer (10a, 10a, at least one of the material and the thickness is different based on a predetermined substance that forms a lower-layer film for each interface of the multilayer film (12). 10b) is formed.
また、この発明の露光装置は、この発明の多層膜反射鏡(2)を光学系の少なくとも一部に備えることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention is characterized in that the multilayer mirror (2) of the present invention is provided in at least a part of the optical system.
この発明の多層膜反射鏡によれば、多層膜の界面毎に下層の膜を形成する所定の物質に基づいて、材質及び厚さのうち少なくとも1つが異なる拡散防止層が形成されているため、多層膜の界面における物質間の拡散を防止することができる。したがって、界面において物質間の拡散が生じることによる反射率の低下を防止することができる。 According to the multilayer film reflecting mirror of the present invention, the diffusion prevention layer having at least one of the material and the thickness different from each other is formed on the basis of the predetermined substance that forms the lower layer film for each interface of the multilayer film. Diffusion between substances at the interface of the multilayer film can be prevented. Therefore, it is possible to prevent a decrease in reflectance due to diffusion between substances at the interface.
また、この発明の露光装置によれば、光学系の少なくとも一部に多層膜の界面毎に下層の膜を形成する所定の物質に基づいて、材質及び厚さのうち少なくとも1つが異なる拡散防止層が形成された多層膜反射鏡を備えているため、多層膜の界面における物質の拡散を防止することができ、良好な露光を行うことができる。 Further, according to the exposure apparatus of the present invention, a diffusion prevention layer having at least one of a material and a thickness different from each other based on a predetermined substance that forms a lower layer film for each interface of the multilayer film on at least a part of the optical system. Is provided, the diffusion of substances at the interface of the multilayer film can be prevented and good exposure can be performed.
図面を参照して、この発明の第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡について説明する。多層膜反射鏡は、例えば極端紫外光(EUV光)を露光光とするEUV露光装置等に用いられる。図1は、第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡2の断面図である。図1に示すように、多層膜反射鏡2は、高精度な形状に研磨された低熱膨張ガラス基板4の表面に多層膜12を備えている。ここで多層膜12は、物質1を主成分とする層(以下、物質1層という。)6と物質2を主成分とする層(以下、物質2層という。)8が交互に周期的に成膜されており、物質1層6と物質2層8との間には拡散防止層10aが、物質2層8と物質1層6との間には拡散防止層10bがそれぞれ形成されている。
A multilayer film reflecting mirror according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The multilayer reflector is used in, for example, an EUV exposure apparatus that uses extreme ultraviolet light (EUV light) as exposure light. FIG. 1 is a cross-sectional view of the multilayer-film reflective mirror 2 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the multilayer-film reflective mirror 2 includes a
物質1層6と物質2層8を交互に周期的に積層させた多層膜においては、物質1層6の上に物質2層8が積層される物質2/物質1界面と、物質2層8の上に物質1層6が積層される物質1/物質2界面とが存在する。物質2/物質1界面と、物質1/物質2界面においては、物質1層6(物質2層8)の上に物質2層8(物質1層6)が積層される際に、高いエネルギーを持って飛来してくる物質2粒子(物質1粒子)が物質1層6(物質2層8)に入り込むことによって拡散が生じるが、物質2/物質1界面と、物質1/物質2界面とでは拡散の状態が異なる。したがって、この発明の実施の形態においては、物質2/物質1界面に拡散防止層10aを、物質1/物質2界面には、拡散防止層10aとは異なる拡散防止層10bをそれぞれ積層している。即ち、物質2/物質1界面と物質1/物質2界面とにそれぞれ最適化された拡散防止層10a、10bを積層することにより、物質2が物質1層6に拡散すること及び物質1が物質2層8に拡散することをそれぞれ防止することができる。
In the multilayer film in which the substance 1
なお、物質1を主成分とする層、物質2を主成分とする層及び物質3を主成分とする層を周期的に積層させることによって多層膜を形成する場合には、物質2/物質1界面、物質3/物質2界面、物質1/物質3界面のそれぞれにおいて、それぞれ最適化された拡散防止層を積層することにより、物質2が物質1層に、物質3が物質2層に、物質1が物質3層にそれぞれ拡散することを防止することができる。 In the case where a multilayer film is formed by periodically laminating a layer mainly composed of the substance 1, a layer mainly composed of the substance 2, and a layer mainly composed of the substance 3, the substance 2 / the substance 1 By stacking optimized diffusion prevention layers at each of the interface, substance 3 / substance 2 interface, and substance 1 / substance 3 interface, substance 2 becomes substance 1 layer, substance 3 becomes substance 2 layer, substance It is possible to prevent 1 from diffusing into each of the three substance layers.
拡散防止層の材質及び厚さは、多層膜の界面毎に下層の膜を形成する所定の物質や成膜条件に基づいて定められる。更に、下層の膜を形成する物質のみでなく、下層の膜を形成する物質と該下層上に形成される膜を形成する物質、即ち、界面における下層の膜を形成する物質と上層の膜を形成する物質の組合わせによっても拡散防止層の材質及び厚さが定められる。 The material and thickness of the diffusion preventing layer are determined based on a predetermined substance and film forming conditions for forming a lower layer film for each interface of the multilayer film. Further, not only the substance that forms the lower layer film, but also the substance that forms the lower layer film and the substance that forms the film formed on the lower layer, that is, the substance that forms the lower layer film at the interface and the upper layer film. The material and thickness of the diffusion preventing layer are also determined by the combination of substances to be formed.
また、拡散防止層の材質としては、例えば、B4C、C、MoSi2、MoC、MoO2等が用いられる。その他に、シリコン、ホウ素等の非金属元素の酸化物、ホウ化物、珪化物、炭化物、窒化物、フッ化物、及びベリリウム化合物や、Sr,Ba,Sc,Y,La,Ca,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Ti,Zr,V,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Al,Cr,Be,Ga,Dy,Hf,Re,Fe,Th,Rb等の各種金属やその酸化物、ホウ化物、珪化物、炭化物、窒化物、フッ化物、及びベリリウム化合物を用いることができる。 The material for the diffusion preventing layer, for example, B 4 C, C, MoSi 2, MoC, MoO 2 and the like are used. In addition, oxides, borides, silicides, carbides, nitrides, fluorides, and beryllium compounds of non-metallic elements such as silicon and boron, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ca, Pr, Nd, Various metals such as Sm, Eu, Gd, Tb, Ti, Zr, V, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Al, Cr, Be, Ga, Dy, Hf, Re, Fe, Th, Rb, The oxides, borides, silicides, carbides, nitrides, fluorides, and beryllium compounds can be used.
具体的には、拡散防止層の材質として、SiO2,SiO,B2O3等の非金属酸化物が使用可能である。また、NbO,NbO2,Nb2O5,CrO,Cr2O3,CrO3,Al2O3,ZrO2,Sc2O3,Tb2O3,PdO,Pd2O3,PdO4,RuO2,RuO3,RuO4,Rh2O3,RhO2,TiO,Ti2O3,TiO2,MoO,Mo2O3,MoO2,Mo2O5,VO,V2O3,VO2,V2O5等の金属酸化物が使用可能である。さらに、BaO,BeO,Be2O,CaO,Eu2O3,Gd2O3,La2O3,Mo4O11,Mo8O23,MoO3,Mo9O24,NdO,Nd2O3,PrO1.778,PrO1.833,PrO1.8,PrO1.818,Sm2O3,SrO,Ti3O2,Ti2O,Ti3O,Ti1−xO,TinO2n−1(n=2−9),VO1.76,VO1.57,VO1.80,VO1.84,VO1.86,V6O13,V8O,V4O,V2O,V3O5,V4O7,V5O9,V7O13,V6O13,Y2O3,ZrO2−x等の金属酸化物も使用可能である。 Specifically, non-metal oxides such as SiO 2 , SiO, B 2 O 3 can be used as the material of the diffusion preventing layer. Further, NbO, NbO 2, Nb 2 O 5, CrO, Cr 2 O 3, CrO 3, Al 2 O 3, ZrO 2, Sc 2 O 3, Tb 2 O 3, PdO, Pd 2 O 3, PdO 4, RuO 2, RuO 3, RuO 4 , Rh 2 O 3, RhO 2, TiO, Ti 2 O 3, TiO 2, MoO, Mo 2 O 3, MoO 2, Mo 2 O 5, VO, V 2 O 3, VO Metal oxides such as 2 , V 2 O 5 can be used. Further, BaO, BeO, Be 2 O , CaO, Eu 2 O 3, Gd 2 O 3, La 2 O 3, Mo 4 O 11, Mo 8 O 23, MoO 3, Mo 9 O 24, NdO, Nd 2 O 3, PrO 1.778, PrO 1.833, PrO 1.8, PrO 1.818, Sm 2 O 3, SrO, Ti 3 O 2, Ti 2 O, Ti 3 O, Ti 1-x O, Ti n O 2n-1 (n = 2-9), VO 1.76 , VO 1.57 , VO 1.80 , VO 1.84 , VO 1.86 , V 6 O 13 , V 8 O, V 4 O, Metal oxides such as V 2 O, V 3 O 5 , V 4 O 7 , V 5 O 9 , V 7 O 13 , V 6 O 13 , Y 2 O 3 , ZrO 2-x can also be used.
また、拡散防止層の材質として、SiBx,SiB6,SiB3等の非金属ホウ化物も使用可能である。また、BeB2,CaB6,ScB2,ScB12,GdB6,TiB2,ZrB2,TaB2,Cr4B,CrB,Cr3B4,CrB2,Mo2B5,W2B3,W2B5,ZrB12,GaB6,SrB6,NbB,Nb3B4,NbB2等の金属ホウ化物が使用可能である。さらに、BeB12,BeB9,BeB6,BeB4,Be2B,Be4B,EuB6,GdB2,Gd2B5,GdB4,GdB66,Mo2B,MoB,Mo3B2,MoB2,MoB4,Nb3B2,Nd2B5,NdB4,NdB6,NdB66,Pr2B5,PrB4,PrB6,RhB1.1,Rh7B3,RuB,Ru7B3,Ru2B3,RuB2,Sm2B5,SmB4,SmB6,SmB66,TbB2,TbB4,TbB6,TbB12,TbB66,TiB,Ti3B4,V3B2,VB,V5B6,V3B4,V2B3,VB2等の金属ホウ化物も使用可能である。
Further, as the material of the diffusion preventing layer, non-metal borides such as SiB x , SiB 6 , SiB 3 can also be used. Further, BeB 2, CaB 6, ScB 2, ScB 12, GdB 6, TiB 2, ZrB 2, TaB 2, Cr 4 B, CrB, Cr 3
更に、拡散防止層の材質として、BaSi2,LaSi2,DySi2,ZrSi,ZrSi2,HfSi2,CrSi2,MnSi2,ReSi2,FeSi2,PdSi,ThSi2,CaSi,Ca2Si,CaSi2,V2Si,VSi2,RuSi,RhSi2,TbSi2等の金属珪化物も使用可能である。さらに、BaSi,Mo3Si,Mo5Si3,Nb5Si3,NbSi2,Pd3Si,Pd2Si,Pd9Si4,Ru2Si,Ru2Si3,Sr2Si,SrSi2,SrSi,TiSi,Ti3Si,Ti5Si3,Ti3Si,Ti5Si4,TiSi2,Ti6Si5,V3Si,V5Si3,V6Si5,Y5Si3,Y5Si4,YSi,Y3Si5,Zr2Si,Zr4Si,Zr5Si3,Zr3Si2,Zr5Si4等の金属珪化物も使用可能である。
Further, as the material of the diffusion preventing layer, BaSi 2, LaSi 2, DySi 2, ZrSi, ZrSi 2, HfSi 2, CrSi 2, MnSi 2, ReSi 2, FeSi 2, PdSi, ThSi 2, CaSi, Ca 2 Si, CaSi Metal silicides such as 2 , V 2 Si, VSi 2 , RuSi, RhSi 2 and TbSi 2 can also be used. Furthermore, BaSi, Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , Nb 5 Si 3 , NbSi 2 , Pd 3 Si, Pd 2 Si, Pd 9 Si 4 , Ru 2 Si, Ru 2 Si 3 , Sr 2 Si, SrSi 2 , SrSi, TiSi, Ti 3 Si, Ti 5 Si 3, Ti 3 Si, Ti 5
また、拡散防止層の材質として、SiC,B4C等の非金属炭化物も使用可能である。また、LaC2,Be2C,Mo2C,MoC,VC,V4C3,V5C,TiC,ZrC等の金属炭化物が使用可能である。さらに、Eu4C2,Eu2C3,EuC2,EuC6,Gd2C,Gd4C2,Gd2C3,GdC2,La2C3,MoC1−x,Nb2C,NbC,Nd2C3,NdC2,Sc2C,Sc4C3,Sc13C10,Sc15C19,Sm3C,Sm2C3,SmC2,Tb4C2,Tb2C,Tb2C3,TbC2,Ti2C,V2C,V4C3−x,V6C5,V8C7,Y2C,Y4C2,Y15C19,Y2C3,YC2等の金属炭化物も使用可能である。 Further, non-metal carbides such as SiC and B 4 C can be used as the material of the diffusion preventing layer. Also, metal carbides such as LaC 2 , Be 2 C, Mo 2 C, MoC, VC, V 4 C 3 , V 5 C, TiC, and ZrC can be used. Furthermore, Eu 4 C 2 , Eu 2 C 3 , EuC 2 , EuC 6 , Gd 2 C, Gd 4 C 2 , Gd 2 C 3 , GdC 2 , La 2 C 3 , MoC 1-x , Nb 2 C, NbC , Nd 2 C 3 , NdC 2 , Sc 2 C, Sc 4 C 3 , Sc 13 C 10 , Sc 15 C 19 , Sm 3 C, Sm 2 C 3 , SmC 2 , Tb 4 C 2 , Tb 2 C, Tb 2 C 3, TbC 2, Ti 2 C, V 2 C, V 4 C 3-x, V 6 C 5, V 8 C 7, Y 2 C, Y 4 C 2, Y 15 C 19, Y 2 C 3 , YC 2 and other metal carbides can also be used.
また、拡散防止層の材質として、SiN,Si2N3,Si3N4,BN,BN2等の非金属窒化物も使用可能である。また、YN,Ca3N2,ScN,ZrN,Zr3N2,Sr3N2,TiN,Ti3N4,NbN,NdN,Be3N2,Ba3N2,VN,MoN,Mo2N,LaN,AlN等の金属窒化物が使用可能である。さらに、Nb2N,Ti2N,V2N1−x,VN1−x,V32N28等の金属窒化物も使用可能である。
In addition, non-metal nitrides such as SiN, Si 2 N 3 , Si 3 N 4 , BN, and BN 2 can be used as the material of the diffusion prevention layer. Moreover, YN, Ca 3 N 2, ScN, ZrN, Zr 3 N 2, Sr 3 N 2, TiN, Ti 3
また、拡散防止層の材質として、SrF2,NiF2,YF3等のフッ化物も使用可能である。また、拡散防止層の材質として、BaBe13,CaBe13,EuBe13,GdBe13,LaBe13,Mo3Be,MoBe2,MoBe12,NbBe12,Nb2Be17,NbBe3,NbBe2,Nb3Be2,NdBe13,PdBe12,PdBe5,Pd2Be,Pd3Be,PdBe,Pd3Be2,Pd4Be3,PrBe13,Ru3Be17,Ru3Be10,RuBe2,Ru2Be3,ScBe5,Sc2Be17,ScBe13,SmBe13,SrBe13,TbBe13,TiBe2,TiBe3,Ti2Be17,TiBe12,VBe12,VBe2,YBe13,ZrBe13,Zr2Be17,ZrBe5,ZrBe2等のベリリウム化合物も使用可能である。
Moreover, fluorides such as SrF 2 , NiF 2 , YF 3 can be used as the material of the diffusion preventing layer. Further, as the material of the diffusion preventing layer, BaBe 13, CaBe 13, EuBe 13, GdBe 13, LaBe 13, Mo 3 Be, MoBe 2, MoBe 12, NbBe 12, Nb 2 Be 17, NbBe 3, NbBe 2, Nb 3 Be 2, NdBe 13, PdBe 12 , PdBe 5, Pd 2 Be, Pd 3 Be, PdBe, Pd 3 Be 2,
また、拡散防止層の材質としては、上述の物質からなる群から選ばれた少なくとも1つを含むものであればよいが、上述の物質からなる群から選ばれた複数の物質を用いてもよい。即ち、多層膜反射鏡の反射率が高くなるように、多層膜の界面毎に下層の膜を形成する物質、または、多層膜の界面毎における下層の膜を形成する物質と上層の膜を形成する物質の組み合わせに基づいて、拡散防止層の材質、構成、厚みを最適化する。なお、極端紫外線になると材料の吸収が大きくなるため、拡散防止層の厚みは3nm以下にすることが好ましい。 Moreover, as a material of the diffusion preventing layer, any material may be used as long as it includes at least one selected from the group consisting of the above-mentioned substances, but a plurality of substances selected from the group consisting of the above-mentioned substances may be used. . In other words, in order to increase the reflectivity of the multilayer mirror, a substance that forms a lower layer film at each interface of the multilayer film, or a substance that forms a lower layer film at each interface of the multilayer film and an upper layer film are formed. The material, structure and thickness of the diffusion prevention layer are optimized based on the combination of substances to be used. In addition, since absorption of a material will become large when it becomes extreme ultraviolet rays, it is preferable that the thickness of a diffusion prevention layer shall be 3 nm or less.
ここで、物質1層と物質2層とを積層させて多層膜を形成する際、界面毎に拡散防止層を形成することなく、成膜条件を最適化することによって、物質2が物質1層に、物質1が物質2層に拡散することを防止してもよい。即ち、拡散は、例えば、スパッタリングや蒸着等で物質2層の上に物質1が積層される際に、高いエネルギーをもって飛来してくる物質1粒子が物質2層に入り込むことによって生じる。そこで、物質1層に物質2層を積層させる際及び物質2層に物質1層を積層させる際のそれぞれにおいて、飛来粒子のエネルギーを低減させるように成膜条件を最適化することによって、拡散を防止してもよい。飛来粒子のエネルギーを低減させる方法としては、例えば、成膜チャンバー内に不活性なガスを導入し、飛来粒子と衝突させることによって飛来粒子の速度を低下させる等の方法がある。 Here, when forming the multilayer film by laminating the substance 1 layer and the substance 2 layer, the substance 2 becomes the substance 1 layer by optimizing the film formation conditions without forming a diffusion prevention layer for each interface. In addition, the substance 1 may be prevented from diffusing into the substance 2 layer. That is, the diffusion occurs when, for example, the material 1 particles flying with high energy enter the material 2 layer when the material 1 is laminated on the material 2 layer by sputtering or vapor deposition. Therefore, in each of the case where the substance 2 layer is laminated on the substance 1 layer and the case where the substance 1 layer is laminated on the substance 2 layer, diffusion is reduced by optimizing the film formation conditions so as to reduce the energy of the flying particles. It may be prevented. As a method for reducing the energy of the flying particles, for example, an inert gas is introduced into the film forming chamber and the velocity of the flying particles is decreased by colliding with the flying particles.
なお、飛来粒子のエネルギーを低減させた場合には、膜の密度が低くなったり、島状成長などにより均一な膜形成が阻害される可能性が生じる。従って、例えば、物質1層上に物質2層を形成する場合には、飛来粒子のエネルギーを低減させた状態で物質2層を1nm程度成膜した後、不活性なガスの導入を停止し、飛来粒子のエネルギーを低減させることなく成膜を行う。 Note that when the energy of the flying particles is reduced, there is a possibility that the density of the film becomes low or uniform film formation is hindered by island-like growth. Therefore, for example, in the case of forming the substance 2 layer on the substance 1 layer, the introduction of the inert gas is stopped after the substance 2 layer is formed to a thickness of about 1 nm with the energy of the flying particles reduced. Film formation is performed without reducing the energy of flying particles.
次に、図面を参照して、この発明の第2の実施の形態にかかるEUV露光装置について説明する。図2は、第2の実施の形態にかかるEUV露光装置(縮小投影露光装置)の概略構成を示す図である。図2に示すEUV露光装置においては、光路上はすべて真空(例えば、1×10−3Pa以下)に保たれている。EUV露光装置は、光源を含む照明光学系ILを備えている。照明光学系ILから射出されたEUV光(一般的には波長5〜20nmを指し、具体的には波長13.5nm、11nmが用いられる。)は、折り返しミラー301により反射され、パターンが形成されているレチクル302上を照射する。
Next, an EUV exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an EUV exposure apparatus (reduction projection exposure apparatus) according to the second embodiment. In the EUV exposure apparatus shown in FIG. 2, the entire optical path is kept in a vacuum (for example, 1 × 10 −3 Pa or less). The EUV exposure apparatus includes an illumination optical system IL including a light source. EUV light emitted from the illumination optical system IL (generally indicates a wavelength of 5 to 20 nm, specifically, wavelengths of 13.5 nm and 11 nm are used) is reflected by the
レチクル302は、反射型のレチクルであり、レチクルステージ303に固定されたチャック303aに保持されている。レチクルステージ303は、走査方向に100nm以上移動可能に構成されており、走査方向と直行する方向及び光軸方向に微小移動可能に構成されている。レチクルステージ303の走査方向及び走査方向に直交する方向の位置は図示しないレーザ干渉計により高精度に制御され、光軸方向の位置はレチクルフォーカス送光系304とレチクルフォーカス受光系305からなるレチクルフォーカスセンサにより制御されている。
The
レチクル302にはEUV光を反射する多層膜(例えば、モリブデン(Mo)/シリコン(Si)やモリブデン(Mo)/ベリリウム(Be))が成膜されており、この多層膜の上の吸収層(例えば、ニッケル(Ni)やアルミニウム(Al))によりパターニングされている。レチクル302により反射されたEUV光は、光学鏡筒314内に入射する。
The
光学鏡筒314内には、複数(この実施の形態においては4つ)のミラー306、307、308、309が設置されている。これらのミラー306〜309の少なくとも1つは、第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡により構成されている。なお、この実施の形態においては、投影光学系として4つのミラーを備えているが、6つまたは8つのミラーを備えるようにしてもよい。この場合には、開口数(NA)をより大きくすることができる。
In the
光学鏡筒314内に入射したEUV光は、ミラー306により反射された後、ミラー307、ミラー308、ミラー309により順次反射され、光学鏡筒314内から射出して、ウエハ310に入射する。なお、ミラー306〜309等により構成される投影光学系の縮小倍率は、例えば1/4または1/5である。また、光学鏡筒314の近傍には、ウエハ310のアライメントを行うオフアクシス顕微鏡315が設置されている。
The EUV light that has entered the
ウエハ310は、ウエハステージ311に固定されたチャック311a上に保持されている。ウエハステージ311は、光軸と直交する面内に設置されており、光軸と直交する面内に例えば300〜400nm移動可能に構成されている。また、ウエハステージ311は、光軸方向にも微小移動可能に構成されている。ウエハステージ311の光軸方向の位置は、ウエハオートフォーカス送光系312とウエハオートフォーカス受光系313からなるウエハオートフォーカスセンサにより制御されている。ウエハステージ311の光軸と直交する面内における位置は、図示しないレーザ干渉計により高精度に制御されている。
The
露光時には、レチクルステージ303とウエハステージ311は、投影光学系の縮小倍率と同一の速度比、例えば、(レチクルステージ303の移動速度):(ウエハステージ311の移動速度)=4:1または5:1で同期走査する。
At the time of exposure, the
この第2の実施の形態にかかるEUV露光装置によれば、投影光学系を構成するミラーの少なくとも1つが第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡により構成されているため、多層膜の界面における物質間の拡散による反射率低下が生じない高精度な面形状を有する光学系により良好な露光を行うことができる。 According to the EUV exposure apparatus according to the second embodiment, at least one of the mirrors constituting the projection optical system is configured by the multilayer film reflecting mirror according to the first embodiment. Good exposure can be performed by an optical system having a highly accurate surface shape that does not cause a decrease in reflectance due to diffusion between substances in the above.
なお、第2の実施の形態においては、ミラー306〜309の少なくとも1つが第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡により構成されているが、照明光学系ILに含まれるミラー、折り返しミラー301、レチクル302等が第1の実施の形態にかかる多層膜反射鏡により構成されるようにしてもよい。
In the second embodiment, at least one of the
実施例1では、物質1としてモリブデン(Mo)を用い、物質2としてシリコン(Si)を用い、Mo層にSi層を積層するSi/Mo界面に、SiO2を1nm、Si層にMo層を積層するMo/Si界面にB4Cを1nmそれぞれ拡散防止層として積層した。SiO2はSiとの親和性がよく、強固な共有結合を有するため、重いMoが飛来してもSi層にMo粒子が拡散しにくいため、Mo/Si界面においてSi層にMo粒子が拡散することを防止できる。また、B4Cは非常に軽い分子量であり、Mo層に入り込むことがないため、Si/Mo界面において、飛来したSi粒子をB4Cが受け止め、Mo層にSi粒子が拡散することを防止することができる。 In Example 1, molybdenum (Mo) is used as the material 1, silicon (Si) is used as the material 2, SiO 2 is 1 nm and the Mo layer is formed on the Si layer at the Si / Mo interface where the Si layer is stacked on the Mo layer. 1 nm of B 4 C was laminated as a diffusion preventing layer on the Mo / Si interface to be laminated. Since SiO 2 has good affinity with Si and has a strong covalent bond, Mo particles are difficult to diffuse into the Si layer even when heavy Mo comes in, so the Mo particles diffuse into the Si layer at the Mo / Si interface. Can be prevented. Further, B 4 C is very light molecular weight, preventing because does not enter the Mo layer, the Si / Mo interface, the flying the Si particles B 4 C is received, that the Si particles are diffused into the Mo layer can do.
実施例2では、物質1としてモリブデン(Mo)を用い、物質2としてシリコン(Si)を用い、異なる物質を主成分とする層を形成する際に、不活性なガスとしてArガスを10−2Paまで導入し、飛来粒子の速度を低減させた。そして、Mo層(Si層)上にSi層(Mo層)が1nm形成された時点でArガスの導入を停止し、その後に形成される膜の密度を向上させた。飛来粒子の速度を低減させることによって、飛来粒子が下層に入り込むのを防止し、Mo/Si界面及びSi/Mo界面において拡散が生じることを防止することができる。また、界面以降の部分においては、飛来粒子の速度を低減させることなく成膜を行っているため、最終的には均一な膜が形成される。 In Example 2, molybdenum (Mo) is used as the substance 1, silicon (Si) is used as the substance 2, and Ar 2 gas is used as an inert gas when forming a layer mainly containing different substances. Introduced up to Pa to reduce the speed of flying particles. The introduction of Ar gas was stopped when the Si layer (Mo layer) was formed to 1 nm on the Mo layer (Si layer), and the density of the film formed thereafter was improved. By reducing the speed of the flying particles, the flying particles can be prevented from entering the lower layer, and diffusion can be prevented from occurring at the Mo / Si interface and the Si / Mo interface. In addition, since the film is formed without reducing the speed of the flying particles in the portion after the interface, a uniform film is finally formed.
2・・・多層膜反射鏡、4・・・ガラス基板、6・・・物質1層、8・・・物質2層、10a、10b・・・拡散防止層、12・・・多層膜、IL・・・照明光学系、302・・・レチクル、303・・・レチクルステージ、306〜309・・・ミラー、310・・・ウエハ、311・・・ウエハステージ。 2 ... Multilayer reflection mirror, 4 ... Glass substrate, 6 ... Substance 1 layer, 8 ... Substance 2 layer, 10a, 10b ... Diffusion prevention layer, 12 ... Multilayer film, IL , Illumination optical system, 302, reticle, 303, reticle stage, 306 to 309, mirror, 310, wafer, 311, wafer stage.
Claims (6)
前記多層膜の界面毎に下層の膜を形成する所定の物質に基づいて、材質及び厚さのうちの少なくとも1つが異なる拡散防止層が形成されていることを特徴とする多層膜反射鏡。 In a multilayer film reflector comprising a multilayer film formed by alternately and periodically depositing at least two types of layers containing a predetermined substance as a main component on the substrate surface,
A multilayer reflector according to claim 1, wherein a diffusion prevention layer having at least one of a material and a thickness different from each other is formed based on a predetermined substance that forms a lower layer film for each interface of the multilayer film.
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