JP2024515572A - 少なくとも１つの層を堆積させる方法及び装置、光学素子、及び光学装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層（２）を基板（３）に堆積させる方法であって、コーティング材料（８）を気相に変換するステップと、気相に変換されたコーティング材料（８）を基板（３）に堆積させるステップとを含む方法に関する。堆積中に層（２）にＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ、１１ｂ）が照射される。本発明は、イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層（２）を堆積させる装置（１）であって、基板（３）用のマウント（５）を有するコーティングチャンバ（４）と、コーティング材料（８）を気相に変換してそれをコーティングチャンバ（４）内で層（２）として基板（３）に堆積させるよう設計された少なくとも１つのコーティング源（７）と備えた装置にも関する。装置（１）は、堆積中に層（２）にＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ、１１ｂ）を照射するための１つ又は複数のＵＶ／ＶＩＳ光源（１２ａ、１２ｂ）を備える。本発明は、少なくとも１つの上記層（２）でコーティングされた光学素子、及び少なくとも１つの当該光学素子を備えた光学装置にも関する。

Description

関連出願の参照
本願は、２０２１年４月９日の独国特許出願第１０ ２０２１ ２０３ ５０５．１号の優先権を主張し、その全開示を参照により本願の内容に援用する。

本発明は、イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層を基板に堆積させる、特に物理蒸着により堆積させる方法であって、コーティング材料を気相に変換するステップと、気相に変換されたコーティング材料を基板に堆積させるステップとを含む方法に関する。本発明は、イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層を堆積させる装置であって、基板用のマウントを有するコーティングチャンバと、コーティング材料を気相に変換してそれをコーティングチャンバ内で層として基板に堆積させるよう設計されたコーティング源とを備えた装置にも関する。本発明は、ＶＵＶ波長域の放射線を反射及び／又は透過する光学素子、及び少なくとも１つの当該光学素子を有するＶＵＶ波長域用の光学装置にも関する。

電気陰性度の差が１．７以上である場合、結合のタイプはイオン結合と呼ばれる。イオン結合性固体の例は、ハロゲン化アルカリ金属及びハロゲン化アルカリ土類金属を含む酸化物及びフッ化物である。コーティング材料を気相に変換すること及び気相に変換されたコーティング材料を基板に堆積させることは、物理蒸着の特徴である。対応する方法として、いずれもプラズマアシストの有無を問わず熱蒸着及び電子ビーム蒸着、スパッタ成膜、イオンビームスパッタリング、及びアーク蒸着が挙げられる。

本願において、ＶＵＶ波長域は、１１５ｎｍ～１９０ｎｍの電磁放射線の波長域を意味すると理解される。ＶＵＶ波長域は、特にマイクロリソグラフィに重要である。したがって、ＶＵＶ波長域の放射線は、例えば投影露光装置及びウェーハ又はマスク検査装置で用いられる。

少なくとも１つのフッ化物層又はフッ化物基板の形態のイオン結合性固体を有する光学素子が、このような装置で用いられることが多い。ＶＵＶ波長域用の高反射光学素子は、放射線を反射する下の金属層を酸化から保護するために、例えばフッ化物層を通常は有する。異なるフッ化物又はフッ化物及び酸化物からなる積層体を、さらに光学素子の反射コーティング又は反射防止コーティングに用いることができる。しかしながら、ほとんどの酸化物はＶＵＶ波長域で吸収が大きいので、概してここでは少数の材料、例えばＳｉＯ_２に範囲が制限される。例えばエキシマレーザのレーザチャンバ窓等のＶＵＶ波長域用の透過光学素子も同様に、フッ化物基板に基づく。

しかしながら、ウェーハ又はマスク検査装置及び投影露光装置で必要とされるような高い放射線強度は、概してフッ化物及び光学素子の劣化につながることでその寿命を短くする。この劣化は、高密度フッ化物層により抑制することができる。例として、レーザチャンバ窓の外部を高密度フッ化物層の堆積によりシールすることができる。

イオン結合性固体からなる高密度層、例えばフッ化物層は、プラズマアシスト蒸着法により、例えばスパッタ成膜により、例えばイオンビームスパッタリング（ＩＢＳ）により、又はプラズマイオンアシスト蒸着（ＰＩＡＤ）又はプラズマ励起原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）により作製することができる。しかしながら、酸化物及びフッ化物を含むイオン結合性固体をプラズマアシストにより堆積させる場合、イオン衝撃には、例えば色中心の形態の結晶欠陥の発生を増加させる効果もあり、例えば純粋に熱蒸着された層に比べて消光が大きくなる。さらに、プラズマはＵＶ／ＶＵＶ放射線も放出する。この放射線の短波部分も同様に、単一光子プロセスにより結晶欠陥を発生させる可能性があり、これは堆積層の光学性能及び／又は照射安定性に悪影響を及ぼす。

文献には、ＤＵＶ波長域でのプラズマ（イオン）アシスト蒸着フッ化物の光学性能をＵＶ光での後続の照射により向上させることができることが記載されている。例として、非特許文献１は、プラズマアシスト電子ビーム蒸着により堆積させた金属フッ化物層のＵＶ放射線での後処理を記載している。この論文によれば、ＤＵＶ波長域でのＬａＦ_３、ＭｇＦ_２、及びＡｌＦ_３層の初期の低い透過率を、この後処理により大幅に高めることができる。この後続照射中に、色中心がブリーチされ、おそらく不飽和結合が（表面的に）追酸化される。

この手順は、酸化物全般及びＤＵＶ波長域で（すなわち、１９０ｎｍを超える波長で）用いるフッ化物には実用可能だが、概してＶＵＶ波長域でのフッ化物には実用的でない。後者の場合、酸化が光学性能の損失につながる。

特許文献１は、化学蒸着又は原子層堆積による高ｋ誘電体の堆積を補助するＵＶ光の使用を記載している。その場合、ＵＶ光を用いてプロセスガスを励起又はイオン化し、それにより堆積中に表面反応を開始又は増幅する。

特許文献２は、エネルギー入力の導入による、例えばＵＶ／ＶＵＶ放射線の照射による、ＦＵＶ／ＶＵＶ波長域の放射線の透過のための基板のナノ構造化を開示している。その場合、基板は結晶質であり、例えば基板はＭｇＦ_２単結晶である。照射により、ＭｇＦ_２単結晶の表面を反射防止効果が起こるように再組織化することができる。

特許文献３は、フッ化物コーティングを有するか又はフッ化物基板からなる光学素子を有するマイクロリソグラフィ光学装置を作動させる方法を開示している。その場合、フッ化物の欠陥をアニールするために、動作中に、３００ｎｍ以下の光学装置の使用光の波長よりも大きな波長のＵＶ光が照射される。

特許文献４は、フッ化物層に塗布することができるフッ素捕捉剤層のコーティングを有する、ＶＵＶ波長域用の光学素子、例えばミラー、窓、又はビームスプリッタを製造する方法を開示している。フッ素捕捉剤層の目的は、フッ化物層の劣化を防止することであり、それに伴い光学素子の寿命が長くなる。その基礎となるメカニズムは、フッ素捕捉剤層のいわゆるフッ素捕捉剤による、格子間フッ素原子の移動度の大幅な低下である。

特許文献５は、３００ｎｍ未満の少なくとも１つの波長の放射線での金属フッ化物層の照射を記載している。金属フッ化物層は、ＶＵＶ波長域で用いる反射光学素子の金属層に塗布される。照射は、コーティングの塗布後に行われる。照射により、金属層の劣化を抑制する金属フッ化物層が不動態化される。

特許文献６は、コーティング材料、例えばフッ化物材料のプラズマアシスト蒸着により基板をコーティングする方法を開示している。プラズマは、比較的低い実効イオンエネルギーを有するイオンを含有するが、１分子あたりの実効エネルギーは比較的大きく、これは堆積層の低吸収及び低汚染と同時に高充填密度につながることが意図される。

特許文献７は、解離したフッ素ガスの存在下で金属フッ化物層のイオンビームスパッタリングを行う方法を開示している。

特許文献８及び特許文献９は、フッ化物層の物理蒸着のさらなる変形形態を記載している。特許文献１０は、フッ化物層の後処理としてのフッ素化処理を開示している。

米国特許第７，７９８，０９６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１８ ２２１ １９０号明細書 独国特許出願第１０２０２０２１０１９５．７号 独国特許出願第１０２０２０２０８０４４．５号 独国特許出願第１０２０２１２００４９０．３号 独国特許出願公開第１０ ２００５ ０１７ ７４２号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１２２２５２号明細書 特開平１１－１７２４２１号公報 特開２００３－１９３２３１号公報 米国特許出願公開第２００４／０００６２４９号明細書

"Plasma-assisted deposition of metal fluoride coatings and modeling the extinction coefficient of as-deposited single layers", M. Bischoff et al., Appl. Opt. 50, 232-238 (2010)

こうした背景から、本発明の目的は、イオン結合性固体からなる層を堆積させる方法及び装置と、高い光学性能を有する光学素子及び当該光学素子を備えた光学装置とを提供することである。

この目的は、第１態様によれば、堆積中に少なくとも１つの層にＵＶ／ＶＩＳ光を照射する前述のタイプの方法により達成される。

堆積中に層（単数又は複数）に再生ＵＶ／ＶＩＳ光を照射することにより、堆積中に生じる結晶欠陥が瞬時にアニールされ、ＵＶ／ＶＩＳ光を照射しない堆積に比べて堆積層（単数又は複数）の消衰係数が小さくなる。結果として、堆積層及びそれでコーティングした基板又は光学素子の高い透過率及び長い寿命が得られ、これは特にマイクロリソグラフィの高放射線強度の場合に重要である。

これに対して、結晶欠陥の後続処理には、再酸化及び再フッ素化が概して表面的にしか起こらないという欠点がある。しかしながら、コーティングプロセス中に生じたバルク損傷は概して再生不可能である。

本願の意味の範囲内で、ＵＶ光は、１００ｎｍ～３８０ｎｍの波長域の電磁放射線であると理解される。本願の意味の範囲内で、ＶＩＳ光は、３８０ｎｍ～８３０ｎｍの波長域の放射線であると理解される。本願の意味の範囲内で、ＵＶ／ＶＩＳ光は、１００ｎｍ～３８０ｎｍの波長域（ＵＶ光）及び／又は３８０ｎｍ～８３０ｎｍの波長域（ＶＩＳ光）の放射線であると理解される。ＵＶ／ＶＩＳ波長域は、さらに限定することができ、例えば１７０ｎｍ～７３０ｎｍにあり得る。ＵＶ／ＶＩＳ光の照射は、概してＵＶ／ＶＩＳ波長域全体で行われるのではなく、１つ又は複数の選択スペクトル域で行われる。例えばＵＶ／ＶＩＳ光がレーザ源により、例えばエキシマレーザ（以下参照）により発生される場合、各スペクトル域は、場合によっては単一の波長のみを含み得る。

本方法の一変形形態において、ＵＶ／ＶＩＳ光は、イオン結合性固体の少なくとも１つの結晶欠陥をアニールするための、少なくとも１つの結晶欠陥の吸収領域に少なくとも部分的に重なる第１スペクトル域を有し、第１スペクトル域は、好ましくは結晶欠陥の吸収エネルギーを含み、より好ましくは第１スペクトル域の平均エネルギーが、結晶欠陥の吸収エネルギーから０．５ｅＶ以下、特に０．２５ｅＶ以下ずれている。

結晶欠陥の吸収エネルギーは、イオン結合性固体材料の結晶欠陥の吸収係数が最大となるエネルギー又は波長を意味すると理解される。結晶欠陥の吸収領域は、吸収係数が吸収係数の最大値の半分（ＦＷＨＭ）よりも大きい領域を意味すると理解される。本願に関連する３つのフッ化物の結晶欠陥の吸収エネルギーを例として以下に示す。ＭｇＦ_２：２６０ｎｍ（４．７７ｅＶ）、ＡｌＦ_３：１９０ｎｍ（６．５３ｅＶ）、１７０ｎｍ（７．２９ｅＶ）、ＬａＦ_３：４５９ｎｍ（２．７ｅＶ）、５６４ｎｍ（２．２ｅＶ）、７２９ｎｍ（１．７ｅＶ）である。

この変形形態の一発展形態において、結晶欠陥は色中心、特にＦ中心を形成する。色中心は、特に可視光を吸収する結晶欠陥である。Ｆ中心は、特に単純な色中心である。Ｆ中心の場合、アニオンの欠損を電子が占める。他の色中心は、例えばＭ中心及びＲ中心であり、それぞれＦ中心の群からなる。ＵＶ／ＶＩＳ光の照射の結果として、堆積中に、電子が結晶欠陥から除去され、したがって格子サイトが、新たに到着する原子及び／又はアニオン、例えばＦ^－又はＯ^２－等を引き付ける。結果として、層の深部損傷が瞬時に抑えられる。

本方法のさらに別の変形形態において、第１スペクトル域は、少なくとも１つの結晶欠陥の吸収エネルギーとイオン結合性固体のアニオン－カチオン間距離との間の関係に基づいて選択される。対応する関係の一例は、Ｍｏｌｌｗｏ－Ｉｖｅｙの法則である（論文“Uber die Absorptionsspektra photochemisch verfarbter Alkalihalogenid-Kristalle”, E. Mollwo, Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Gottingen, 97-100 (1931)及び論文“Ab initio perspective on the Mollwo-Ivey relation for F centers in alkali halides”, P. Tiwald et al., Phys Rev B 92 (2015) 144107参照）。

Ｍｏｌｌｗｏ－Ｉｖｅｙの法則は、本来はハロゲン化アルカリ金属のＦ中心について確立されたものであり、指数ｎ及び定数Ｃを有する単純なべき乗則により格子定数ａから結晶欠陥の吸収エネルギーＥ_ａｂｓが得られるとしている。
Ｅ_ａｂｓ＝Ｃａ^－ｎ

この法則は、立方晶系についてのみ定式化されたものだが、より複雑な結晶構造を有するイオン結合性固体に一定の限度内で一般化することができ、したがって結晶欠陥をアニールするためにＵＶ／ＶＩＳ光の照射を行うべきスペクトル域の予想を可能にする。指数ｎ及び定数Ｃは、このような一般化の過程で適合させるべきである。

本方法のさらに別の変形形態において、第１スペクトル域は、少なくとも１つの結晶欠陥の吸収エネルギーよりも１ｅＶ以下、好ましくは１．５ｅＶ以下の範囲にある値よりも大きい平均エネルギーを有する。ＵＶ／ＶＩＳ光のエネルギーが、結晶欠陥の吸収エネルギーよりも大幅に大きい、通常は少なくとも１ｅＶ又は１．５ｅＶ大きい場合、さらなる結晶欠陥の発生及び／又は欠陥変換が多くなる。したがって、ＵＶ／ＶＩＳ光の第１スペクトル域のエネルギーに上限を課すことが有利である。第１スペクトル域のエネルギー又は帯域幅の下限は必ずしも必要とは限らないが、放射に用いられるＵＶ／ＶＩＳ光のエネルギーが小さすぎると、概して結晶欠陥のアニールが不可能となるので、回避すべきである。

本方法のさらに別の変形形態において、ＵＶ／ＶＩＳ光は、イオン結合性固体の表面で原子を移動させるための第２スペクトル域を有し、第２スペクトル域は、イオン結合性固体のバンドギャップエネルギーの７５％～１００％、好ましくは８０％～９５％のエネルギー範囲にある。

例えば先に引用した特許文献２に記載のように、イオン結合性固体のバンド端付近の高エネルギー光は、表面原子又は原子を脱離させることなく移動させることを可能にする。したがって、バンド端付近のＵＶ／ＶＩＳ光の照射は、コーティング中の温度上昇と同じ効果を有する可能性があり、層成長に対するその影響は、例えばいわゆる構造ゾーンモデルで説明される。原子の表面移動度の増大により、Ｅｈｒｌｉｃｈ－Ｓｃｈｗoｂｅｌ障壁をより容易に克服して、より大きな結晶粒及びより少ない粒界を得ることができる可能性があり、これにより消衰係数が小さくなる。

本方法のさらに別の変形形態において、ＵＶ／ＶＩＳ光の第１スペクトル域及び／又は第２スペクトル域の平均エネルギーは、０．５ｅＶ未満、好ましくは０．２５ｅＶ未満に設定されるか又は設定されており、且つ／又はＵＶ／ＶＩＳ光の第１スペクトル域及び／又は第２スペクトル域の帯域幅が、１．５ｅＶ未満、好ましくは０．７５ｅＶ未満に制限されるか又は制限されている。

第１及び／又は第２スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光の照射のために、波長可変ではない光源、例えばレーザ源、例えばエキシマレーザを、またＶＵＶ ＬＥＤも用いることが可能である。この場合、光源（単数又は複数）は、平均エネルギー及び帯域幅に関して上述の条件を満たすように選択される。代替として、ＵＶ／ＶＩＳ光の照射に１つ又は複数の波長可変光源を用いることが可能である。この場合、平均エネルギーを設定することができ、且つ／又は帯域幅を適切に制限することができる。本願の意味の範囲内で、スペクトル域の平均エネルギーは、スペクトル域の中心波長であると理解される。本願の意味の範囲内で、スペクトル域の帯域幅は、半値全幅であると理解される。原理上、ＵＶ／ＶＩＳ光の照射に単一の広帯域光源を用いること、及び適切な波長フィルタを用いて所望のスペクトル域を発生させることも可能である。

本方法のさらに別の変形形態において、第１スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光の強度と第２スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光の強度との比が、３：１よりも大きく、好ましくは６：１よりも大きい。第１スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光の強度は、結晶欠陥のアニール回復の速度が新たな結晶欠陥の発生速度よりも大きいように設定しなければならない。イオンアシスト蒸着の場合、発生速度は、イオン衝撃の結果としての欠陥形成と、ＶＵＶによる単一光子プロセスの結果としての欠陥形成とからなる。イオン結合性固体、例えばフッ化物又は酸化物のバンド端付近の第２スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光が照射に用いられる場合、第１スペクトル域の強度を対応して高めることが有利である。

本方法のさらに別の変形形態において、イオン結合性固体は、酸化物又はフッ化物である。ＶＵＶ波長域に適した酸化物は、例えばＳｉＯ_２である。適切なフッ化物は、例えばフッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム、チオライト、氷晶石、フッ化エルビウム、フッ化ネオジム、フッ化ガドリニウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化サマリウム、フッ化ホルミウム、フッ化ハフニウム、フッ化ランタン、フッ化ユーロピウム、フッ化ルテチウム、フッ化セリウム、フッ化バリウム、又はフッ化イットリウムである。これらのフッ化物は、ＶＵＶ波長域で吸収が小さく放射線耐性が比較的高い。基板上に２つ以上の異なるフッ化物を有する多層コーティングの堆積のためには、概して、個々の層の堆積中に、それぞれ堆積させる材料に適合した特定の光源又は特定の第１及び／又は第２スペクトル域で照射を実行する必要がある。

本方法のさらに別の変形形態において、堆積は、プラズマアシスト及び／又はイオンアシストで行われる。前述のように、プラズマアシスト及び／又はイオンアシスト法は、高密度を有するイオン結合性固体からなる層の堆積に用いることができる。対応する方法は、例えばスパッタ成膜、アーク蒸着、イオンビームスパッタリング、及びプラズマ励起原子層堆積（ＡＬＤ）である。しかしながら、プラズマも概して同様にＵＶ／ＶＵＶ放射線を放出する。この放射線の短波部分は、単一光子プロセスにより結晶欠陥を発生させる可能性があり、これは層の光学性能及び／又は安定性又は照射安定性に悪影響を及ぼす。しかしながら、概して、プラズマが発した放射線のスペクトル域自体が再生効果を有することもでき、上述のスペクトル域の両方の強度の微調整時にはこれを考慮すべきである。

プラズマアシスト及び／又はイオンアシストコーティング中に生じる結晶欠陥は、ＵＶ／ＶＩＳ光の照射により瞬時に再生することができる。したがって、プラズマアシスト及び／又はイオンアシストとＵＶ／ＶＩＳ光の照射との組み合わせは、高密度と当時に低消衰係数を有する層の堆積を可能にする。

本方法のさらに別の変形形態において、堆積は、少なくとも１つの反応性ガスの存在下で行われる。堆積は、ガス入口を介して反応性ガスを供給されるコーティングチャンバの内部で通常は実行される。

この変形形態の一発展形態において、少なくとも１つの反応性ガスは、Ｆ_２、Ｏ_２、ＮＦ_３、ＸｅＦ_２、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＮＨ_３を含む群から選択される。好ましくは、反応性ガスはＦ_２及び／又はＯ_２を含有する。特にプラズマアシスト又はイオンアシストプロセス中に、反応性ガスは、堆積層の化学量論組成を維持する働きをする。

本方法のさらに別の変形形態において、堆積は、１０^－６ｍｂａｒ～１０^－２ｍｂａｒの範囲の圧力で行われる。堆積は、概してコーティングチャンバの真空条件下で実行される。堆積中の（全）圧力は、スパッタガスにより、又はイオン化される（プロセス）ガスにより概して決まる。このガスは、概して希ガス、多くの場合はＡｒである。反応性ガスが堆積中に用いられる場合、これは、亜化学量論組成（軽元素、例えばＯ又はＦの優先的スパッタリング）を相殺するのに十分なほど少量しか計量添加されない。

上述の目的は、さらに別の態様によれば、堆積中にＵＶ／ＶＩＳ光を層に照射するための１つ又は複数のＵＶ／ＶＩＳ光源を備えた、先に述べたタイプの装置によっても達成される。以下で説明する装置及びその実施形態で達成される利点に関しては、方法及びその変形形態に関する上記説明を参照されたい。ＵＶ／ＶＩＳ光源は、ＵＶ光を放出する（ＵＶ光源）又はＶＩＳ光を放出する（ＶＩＳ光源）よう設計された光源であり得る。ＵＶ光及びＶＩＳ光の両方を放出するよう光源を設計することも可能である。

一実施形態において、１つ又は複数のＵＶ／ＶＩＳ光源の少なくとも１つは、スペクトル調整可能である。波長可変ＵＶ／ＶＩＳ光源は、そのスペクトルを異なる結晶欠陥及び異なる材料に容易に適合させることができるので、本願に特に適している。特に、そのスペクトルは、欠陥変換が起こらず新たな結晶欠陥も形成されないように設定することができる。適切な波長可変ＵＶ／ＶＩＳ光源は、例えば、下流の波長選択を可能にする広帯域光源である。ＵＶ光の場合には、例えば下流の波長選択が可能なＤ_２ガス放電ランプが関与し得る。プラズマ光源をこの目的で用いることもできる。

さらに別の実施形態において、１つ又は複数のＵＶ／ＶＩＳ光源の少なくとも１つは、イオン結合性固体の少なくとも１つの結晶欠陥をアニールするための第１スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光を放出するよう設計され、第１スペクトル域は、少なくとも１つの結晶欠陥の吸収領域に少なくとも部分的に重なり、第１スペクトル域は、好ましくは結晶欠陥の吸収エネルギーを含む。（少なくとも１つの）ＵＶ／ＶＩＳ光源は、放出されたＵＶ／ＶＩＳ光の中心波長及び／又は帯域幅を変えるよう設計することができるが、中心波長及び帯域幅が予め固定的に規定されたＵＶ／ＶＩＳ光源が関与することもできる。

さらに別の実施形態において、複数のＵＶ／ＶＩＳ光源の１つ又は少なくとも１つは、イオン結合性固体の表面で原子を移動させるための第２スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光を放出するよう設計され、上記第２スペクトル域は、イオン結合性固体のバンドギャップエネルギーの７５％～１００％、好ましくは８０％～９５％のエネルギー範囲にある。

最も単純な場合、第１ＵＶ／ＶＩＳ光源が第１スペクトル域の光を放出するよう設計され、第２ＵＶ／ＶＩＳ光源が第２スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光を放出するよう設計される。第１及び第２スペクトル域での照射は、概して同期して行われ、すなわち両方のＵＶ／ＶＩＳ光源が各スペクトル域のＵＶ／ＶＩＳ光を同時に放出する。

さらに別の実施形態において、本装置は、プラズマアシスト及び／又はイオンアシスト蒸着を可能にするためにプラズマ源及び／又はイオン源を備える。

さらに別の実施形態において、本装置は、少なくとも１つの反応性ガスをコーティングチャンバに供給する供給装置を有する。供給される少なくとも１つの反応性ガスは、例えば、Ｆ_２、Ｏ_２、ＮＦ_３、ＸｅＦ_２、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＮＨ_３を含む群から選択することができる。

本発明のさらに別の態様は、ＶＵＶ波長域の放射線を反射及び／又は透過する光学素子であって、イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層でコーティングされた基板を備え、少なくとも１つの層は前述の方法に従って且つ／又は前述の装置により堆積されたものである光学素子に関する。本光学素子は、透過光学素子、例えばエキシマレーザのレーザチャンバ窓であり得る。この場合、レーザチャンバ窓の外部は、概して高密度フッ化物層でコーティングされる。しかしながら、本光学素子は、反射光学素子、例えばＶＵＶ波長域の放射線を偏向又は集束させるよう働くミラー、又はＶＵＶ波長域の放射線を透過及び反射するよう働くビームスプリッタとすることもできる。

本発明のさらに別の態様は、上述の少なくとも１つの光学素子を備えたＶＵＶ波長域用の光学装置、特にＶＵＶリソグラフィ装置又はウェーハ検査システムに関する。本光学装置は、例えば（ＶＵＶ）リソグラフィシステム、ウェーハ又はマスク検査システム、レーザシステム等であり得る。

本発明のさらに他の特徴及び利点は、本発明に必須の詳細を示す図面の図を参照した本発明の以下の例示的な実施例の説明から、また特許請求の範囲から明らかになる。個々の特徴のそれぞれを、単独で又は本発明の一変形形態において複数の任意の組み合わせで実施することができる。

例示的な実施形態を概略図に示し、以下の説明で説明する。

２つのスペクトル域のＵＶ光を放出する２つのＵＶ光源を備えた、基板に層を堆積させる装置の概略図を示す。 Ｆ中心の吸収領域を含むＭｇＦ_２の吸収スペクトル、図１からのＵＶ光の２つのスペクトル域、及びＡｒプラズマの発光スペクトルを示す。 各種フッ化物のアニオン－カチオン間距離に対する結晶欠陥の吸収エネルギーの依存性を示す。 図４ａ、ｂは、結晶欠陥の吸収エネルギー及びＵＶ／ＶＩＳ光のエネルギーの関数としてのフッ化物の結晶欠陥に対するＵＶ／ＶＩＳ光照射の効果を示す。 ＶＵＶリソグラフィ装置の形態のＶＵＶ波長域用の光学装置の概略図を示す。 ウェーハ検査システムの形態のＶＵＶ波長域用の光学装置の概略図を示す。 レーザチャンバ窓の形態の光学素子の概略図を示す。

図１は、基板３に１つ又は複数の層２を堆積させる装置１を示す。この目的で、装置１は、真空チャンバの形態のコーティングチャンバ４を備え、その中に基板３用のマウント５（マニピュレータ）が回転テーブル式に取り付けられる。例えばプラズマから基板３の方向にイオンを加速させるために、電位（バイアス）をマウント５に印加することができる。真空ポンプ６が、コーティングチャンバ４の内部に真空を発生させるよう働く。

装置１は、コーティング材料８を気相に変換してそれをコーティングチャンバ４内で層２として基板３に堆積させるよう設計されたコーティング源７を有する。図示の例では、コーティング材料８は、フッ化物、より正確にはフッ化マグネシウムの形態のイオン結合性固体である。しかしながら、コーティング材料８は、他の何らかのイオン結合性固体、例えば酸化物とすることもできる。コーティング材料８を気相に変換するために、コーティング源７は、様々な方法で、例えば熱蒸着器として、スパッタ源として、又は電子ビーム蒸着器として設計することができる。１つ又は複数の層２を基板３に堆積させるために、装置１が２つ以上のコーティング源７を有することも可能である。

基板３への（又は基板３に既に塗布されているさらに別の層への）層２の堆積は、プラズマアシスト及び／又はイオンアシストなしで行うことができる。しかしながら、高密度を有する層２を生成するために、層２の堆積がイオンアシスト及び／又はプラズマアシストで行われれば有利である。図１に示すプラズマアシスト蒸着の例では、装置１は、アルゴンプラズマを生成するよう設計されたプラズマ源９を有する。１つ又は複数のプラズマ源９の代替として又は追加として、装置１は、図１では図示を省かれている１つ又は複数のイオン源を有することもできる。

プラズマアシスト又はプラズマイオンアシスト蒸着中に堆積した層２の化学量論組成を維持するために、少なくとも１つの反応性ガスＲの存在下で蒸着を実行する必要がある。装置１は、少なくとも１つの反応性ガスＲをコーティングチャンバ４に供給する供給装置１０を有する。供給装置１０は、コーティングチャンバ４のガス入口に加えて弁装置を含み、当該弁装置は、ガスリザーバからコーティングチャンバ４への反応性ガスＲの供給制御を可能にする。供給される反応性ガスＲは、例えばＦ_２及び／又はＯ_２を含有するガス、例えばＸｅＦ_２、ＮＦ_３、ＳＦ_６、又はＣＦ_４であり得るが、他の何らかのタイプの反応性ガス、例えばＮＨ_３でもあり得る。

供給装置１０は、さらに別のガスリザーバからコーティングチャンバ４に不活性ガスＩを制御下で供給するよう働くさらに別の弁装置も含む。不活性ガスＩは、例えば、特にコーティングチャンバ４を開放前に換気するか又はコーティングチャンバ４の内部の圧力ｐを設定するよう働くことができる希ガス、例えばアルゴンであり得る。

コーティングチャンバ４の内部の圧力ｐは、概して堆積中に約１０^－６ｍｂａｒ～約１０^－２ｍｂａｒである。圧力ｐは、コーティングチャンバ４に入れられる不活性ガスＩ及び／又は反応性ガスＲの分圧により実質的に決まる。

特に、堆積中に、図１に示す装置１の第１及び第２ＵＶ光源１２ａ、１２ｂが発生したＵＶ光１１ａ、１１ｂが層２に照射される場合に、高いフッ素分圧が有利である。図１に示す例では、第１ＵＶ光源１２ａは、堆積中に結晶欠陥をアニールするよう働く第１スペクトル域１３ａのＵＶ光１１ａを放出するよう設計される。第２ＵＶ光源１２ｂは、イオン結合性固体又は層２の表面２ａで原子を移動させるよう働く第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂを放出するよう設計される。２つのスペクトル域１３ａ、１３ｂを図２に示し、図２に関連して以下でより詳細に説明する。

図１の図示から逸脱して、装置１は、第１スペクトル域１３ａ及び第２スペクトル域１３ｂの両方でＵＶ光１１ａ、１１ｂを放出する単一のＵＶ光源を有することができる。装置は、第１スペクトル域１３ａのＵＶ光１１ａを放出する第１ＵＶ光源１２ａのみ、又は第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂを放出する第２ＵＶ光源１２ｂのみを有することもできる。装置１は、２つ以上のＵＶ光源を有することもできる。

図示の例では、第１ＵＶ光源１２ａ及び第２ＵＶ光源１２ｂの両方が、固定的に規定された第１及び第２スペクトル域１３ａ、１３ｂのＵＶ光１１ａ、１１ｂをそれぞれ放出するよう設計される。しかしながら、第１及び／又は第２スペクトル域１３ａ、１３ｂを設定又は調整することができるように、第１及び／又は第２ＵＶ光源１２ａ、１２ｂを波長可変とすることも可能である。図２に示す例では、第１ＵＶ光源１２ａは２６６ｎｍの波長を有するＮｄ：ＹＡＧレーザであり、第２ＵＶ光源１２ｂはＤ_２ランプである。

代替として、一方又は両方の光源１２ａ、１２ｂを、可視波長域の光（ＶＩＳ光）を発生するよう設計することができる。この場合、光源１２ａ、１２ｂは、それぞれ所定の第１及び第２スペクトル域１３ａ、１３ｂのＶＩＳ光を放出するよう設計されてもよく、又は光源１２ａ、１２ｂを波長可変に設計してもよい。さらに、単一のＶＩＳ光源を、第１スペクトル域１３ａ及び第２スペクトル域１３ｂの両方でＶＩＳ光を発生するよう設計することができる。１つ又は複数のＵＶ光源及び１つ又は複数のＶＩＳ光源を設けることもできる。

図１で同様に認識できるように、２つのＵＶ光源１２ａ、１２ｂは、透過光学素子１４ａ、１４ｂによりコーティングチャンバ４の内部から保護される。図示の例では、透過光学素子１４ａ、１４ｂは、例えばＭｇＦ_２又はＣａＦ_２からなるレンズ素子であり、堆積した層２又は基板３にＵＶ光１１ａ、１１ｂを集束させるか又は揃える働きをする。図１で認識できるように、２つのＵＶ光源１２ａ、１２ｂの光軸は、基板３の中心の共通の位置Ｚで交わる。コーティング源７及びプラズマ源９も同様に、この共通の位置Ｚと位置合わせされる。レンズ素子の形態の透過光学素子１４ａ、１４ｂの代わりに、ＵＶ光源１２ａ、１２ｂをコーティングチャンバ４の内部から保護するために、窓、すなわち平行平面板を用いることも可能である。概して、基板３全体をＵＶ光１１ａ、１１ｂでできる限り均一に照明するべきである。

図２は、ＭｇＦ_２の形態のイオン結合性固体の吸収スペクトルをエネルギー及び波長の関数として示す。縦軸に吸収係数を任意単位及び対数表現で示す。ＭｇＦ_２単結晶の吸収スペクトル及び薄いＭｇＦ_２層の吸収スペクトルを、図２の右側に示す。これらの吸収スペクトルは、論文“Vacuum ultraviolet loss in magnesium fluoride films”, O. R. Wood II et al., Appl. Opt. 23, 3644 (1984)で詳細に論じられており、その全体を参照により本願の内容に援用する。

図２から、堆積したＭｇＦ_２材料の色中心、より正確にはＦ中心の形態の結晶欠陥の吸収領域１６も明らかである。色中心１５は、Ｆ中心１５の吸収係数が最大となる吸収エネルギーＥ_ａｂｓを有する。図示の例では、この吸収エネルギーＥ_ａｂｓに対応する波長は、約２６０ｎｍ又は約４．７７ｅＶである。図２は、Ｆ中心１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓにおける吸収係数の最大値の半分（ＦＷＨＭ）への低下により定義されるＦ中心１５の吸収領域１６も示す。図２に示す例では、色中心１５の吸収領域１６は、約４．３ｅＶ～約５．２５ｅＶにある。

図２で認識できるように、第１スペクトル域１３ａは、約２６６ｎｍの波長に対応する約４．６６ｅＶの平均エネルギーＥ_Ｍ１を有する。この平均エネルギーＥ_Ｍ１は、第１スペクトル域１３ａの帯域幅１７の中心にある第１ＵＶ光源１２ａの中心波長に対応する。図示の例では、第１スペクトル域１３ａの帯域幅１７は約０．５ｅＶである。

したがって、Ｆ中心１５をアニールするよう働く第１スペクトル域１３ａは、Ｆ中心１５の吸収領域１６に重なる。より正確には、第１スペクトル域１３ａは、完全にＦ中心１５の吸収領域１６内にある。したがって、第１スペクトル域１３ａは、Ｆ中心１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓも含む。

第１スペクトル域１３ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１は、吸収エネルギーＥ_ａｂｓから０．１１ｅＶだけずれている。これは、層２の堆積中にＦ中心１５を瞬時にアニールできるようにするために有利である。第１スペクトル域１３ａの帯域幅１６も、Ｆ中心１５のアニールのためにできる限り狭くするべきであり、１．５ｅＶ未満、好ましくは０．７５ｅＶ未満に設定されるか又は設定可能であるべきである。第１スペクトル域１３ａの帯域幅（ＦＷＨＭ）は約０．５ｅＶ未満なので、本願ではこれが当てはまる。

第１スペクトル域１３ａ、特に第１スペクトル域１３ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１の、及びその帯域幅１７の選択は、イオン結合性固体の形態の堆積材料の各結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓに応じて変わる。光アドレス可能又はアニール可能な他の何らかの色中心又は他の何らかの結晶欠陥が、ここではＦ中心１５の代わりに関与することもできる。

図３は、各種フッ化物のアニオン－カチオン間距離ａに対する結晶欠陥の吸収エネルギーＥ_ａｂｓの依存性を示す。以下が示されている。

立方晶構造を有するフッ化物のＦ中心１５は、Ｍｏｌｌｗｏ－Ｉｖｅｙの法則、すなわち関係
Ｅ_ａｂｓ＝Ｃａ^－ｎ （１）
に非常に近似的に従い、式中、Ｃ≒０．２６（単位はｎｍ）及びｎ≒１．８である。図３で認識できるように、例えば、ＭｇＦ_２の場合はこの法則に従って先に示した約４．７７ｅＶの吸収エネルギーＥ_ａｂｓが得られる。

より複雑な結晶構造及び／又は他の色中心では、この法則からずれが生じるが、この法則を比較的近似的に引き続き用いることができる。べき乗則（１）における定数Ｃ及び指数ｎが、例えばフィッティングにより検討中の事例に適合されれば、より正確な記述が得られる。

このような関係によりアニオン－カチオン間距離ａから概ね決まる結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓに基づいて、ＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの第１スペクトル域１３ａが適切に選択される。したがって、結晶欠陥１５の再生又はブリーチングに必要なＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１を、堆積される材料の結晶構造から推定することができる。これが有利である理由は、吸収エネルギーＥ_ａｂｓからの第１スペクトル域１３ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１の偏差が大きすぎると、図４ａ、図４ｂを参照して以下で説明するように、最悪の場合は結晶欠陥１５のアニールではなく新たな結晶欠陥１５の形成につながり得るからである。

図４ａは、フッ化物の結晶欠陥１５ａ～１５ｃに対するＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの照射の効果を散布図で示す。横軸は、ＵＶ／ＶＩＳ光の（平均）エネルギーＥ_Ｍ１に対応し、縦軸は、結晶欠陥の吸収エネルギーＥ_ａｂｓに対応する。この場合、３つの異なる記号は、照射の結果としてアニール回復する結晶欠陥１５ａ、照射の結果としてアニール回復しない結晶欠陥１５ｂ、及び照射によりさらに生成された結晶欠陥１５ｃを表す。図示の合計７３個のデータ点は、文献調査から得られた。

図４ｂは、図４ａに対応するヒストグラムを示す。この場合、横軸は結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓと入射ＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１との間の差Δ＝Ｅ_ａｂｓ－Ｅ_Ｍ１に対応する。縦軸は、対応する結晶欠陥１５ａ～１５ｃの数に対応する。アニール可能な結晶欠陥１５ａ、アニール不可能な結晶欠陥１５ｂ、及びさらに発生した結晶欠陥１５ｃに関して、正規分布により近似できる３つの度数分布が得られる。正規分布の平均値は、０．２ｅＶ（アニール可能な結晶欠陥１５ａ）、１．４ｅＶ（アニール不可能な結晶欠陥１５ｂ）、及び－１．１ｅＶ（さらに発生した結晶欠陥１５ｃ）である。半値全幅は、１．６ｅＶ（アニール可能な結晶欠陥１５ａ）、１．４ｅＶ（アニール不可能な結晶欠陥１５ｂ）、及び３．３ｅＶ（さらに発生した結晶欠陥１５ｃ）である。

図４ａ及び図４ｂから、ＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの平均エネルギーＥ_Ｍ１が結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓよりも大幅に、通常は少なくとも１ｅＶ又は１．５ｅＶ以上大きい場合に、さらなる結晶欠陥１５ｃの発生が増加することが明らかである。したがって、ＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの第１スペクトル域１３ａのエネルギーのスペクトル、特に平均エネルギーＥ_Ｍ１に上限を課すことが有利である。具体的には、平均エネルギーＥ_Ｍ１は、アニールすべき結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓよりも１ｅＶ以下、好ましくは１．５ｅＶ以下の範囲にある値よりも大きくするべきである。図４ａ及び図４ｂから、照射中に用いられるＵＶ／ＶＩＳ光１１ａの（平均）エネルギーＥ_Ｍ１が各結晶欠陥１５の吸収エネルギーＥ_ａｂｓよりも大幅に小さい場合に、アニールが不可能であることがさらに明らかである。

前述のように、図２は、バンドギャップエネルギーＥ_Ｇを有するＭｇＦ_２の伝導帯の領域又は伝導帯のバンド端における吸収係数を右側に示す。この場合、実線は、単結晶ＭｇＦ_２材料の吸収係数のプロファイルを表し、破線は、図１に示す装置１を用いて堆積されるようなＭｇＦ_２材料からなる薄層２の吸収係数を表す。ＭｇＦ_２からなる薄層の場合、吸収係数は、低エネルギーに向かっていわゆるアーバックテール１８で指数関数的に減少する。約１２．３ｅＶであるバンドギャップエネルギーＥ_Ｇ未満では、吸収係数が最大となる励起子状態、例えば１ｓ励起子状態が励起される。

図２で認識できるように、堆積中に、第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂが層２に又は層２の堆積材料に放射される。第２スペクトル域１３ｂは、通常はＭｇＦ_２のバンドギャップエネルギーＥ_Ｇの７５％～１００％のエネルギー範囲にある。図示の例では、第２スペクトル域１３ｂは、９．８４ｅＶ～１１．８ｅＶ、すなわち堆積したＭｇＦ_２材料のバンドギャップエネルギーＥ_Ｇの８０％～９５％のエネルギー範囲にある。したがって、第２スペクトル域１３ｂの帯域幅１９は約１．９６ｅＶであり、第２スペクトル域１３ｂの平均エネルギーＥ_Ｍ２は約１０．８２ｅＶである。バンド端エネルギーＥ_Ｇでの又はそれをやや下回る第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂの入射は、ＭｇＦ_２材料の層２の表面２ａで原子を移動させるよう働く。

堆積中の第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂの照射は、通常は堆積した層２の消衰係数を小さくする。ここで考えられるメカニズムとして、移動する原子によるＥｈｒｌｉｃｈ－Ｓｃｈｗoｂｅｌ障壁の克服がより容易になることで、堆積中により大きな結晶粒及びより少ない粒界を得ることが可能になり、消衰係数が小さくなる。

第１スペクトル域１３ａのＵＶ光１１ａの強度Ｉ_１を、結晶欠陥１５のアニール回復の速度が新たな結晶欠陥１５の発生速度よりも大きいように設定しなければならない。欠陥形成の発生速度は、ＶＵＶによる単一光子プロセスにも相関する。イオン結合性固体のバンド端エネルギーＥ_Ｇ付近の第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂが照射に用いられる場合、第１スペクトル域１３ａの第１ＵＶ光源１２ａにより放出された強度Ｉ_１を第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光源１２ｂにより放出された強度Ｉ_２に対して高めることが有利である。第１スペクトル域１２ａのＵＶ光１１ａの強度Ｉ_１と第２スペクトル域１３ｂのＵＶ光１１ｂの強度Ｉ_２との比は、３：１よりも大きく、特に６：１よりも大きいことが有利である。

先に説明したように、高密度を有する層２の堆積にイオンアシストプロセス及び／又はプラズマアシストプロセスを用いることができる。イオンアシスト蒸着の場合、結晶欠陥１５もイオン衝撃により発生する。これらの結晶欠陥１５は、第１スペクトル域１３ａで層２に放射されるＵＶ光１１ａにより実質的にアニールされることが意図される。プラズマアシストプロセスの場合、プラズマがＵＶ／ＶＵＶ波長域の放射線も放出することを考慮すべきである。図２は、論文“VUV emission from a cylindrical dielectric barrier discharge in Ar and in Ar/N₂and Ar/air mixtures”, N. Masoud et al., J. Phys. D 38, 1674-1683 (2005)からの、アルゴンベースのＲＦ励起「円筒形誘電体バリア放電」プロセス用のプラズマの発光スペクトル２０を例として示す。図１に示すプラズマ源９により生成されるこのようなプラズマの放射も、単一光子プロセスにより結晶欠陥１５を堆積される層２に生じさせる。この点で、図２に示す発光スペクトル２０は、薄いＭｇＦ_２層２のアーバックテール１８に重なる。しかしながら、プラズマにより放出された放射線の一部は、再生効果も有し得る。

低消衰係数及び場合によっては高密度の１つ又は複数の層２を、前述のように基板３に堆積させることができる。堆積した層２は、様々な機能、例えば基板３又は下の層の保護機能、反射機能、又は反射防止機能等を果たすことができる。１つ又は複数の層２でコーティングされた基板３は、ＶＵＶ波長域の放射線を透過及び／又は吸収するよう設計された光学素子を形成することができる。このような透過及び／又は反射光学素子は、ＶＵＶ波長域用の様々な光学装置で用いることができる。反射光学素子は例えばミラーとすることができ、透過・反射光学素子はビームスプリッタ等とすることができる。

図５は、ＶＵＶリソグラフィ装置２１の形態のＶＵＶ波長域用の光学装置を示す。ＶＵＶリソグラフィ装置２１は、２つの光学系、つまり照明系２２及び投影系２３を備える。ＶＵＶリソグラフィ装置２１は、例えばエキシマレーザであり得る放射源２４をさらに有する。

放射源２４により放出された放射線２５は、レチクルとも称するマスク２６が照明されるように照明系２２を用いて調整される。図示の例では、照明系２２は、透過光学素子及び反射光学素子の両方が配置されるハウジング３２を有する。代表的に、図は、放射線２５を集束させる透過光学素子２７及び放射線を偏向する反射光学素子２８を示す。

マスク２６は、その表面に、半導体コンポーネントを製造する目的で投影系２３を用いて露光する光学素子２９、例えばウェーハに転写される構造を有する。図示の例では、マスク２６は透過光学素子として設計される。代替的な実施形態において、マスク２６は反射光学素子として設計することもできる。

投影系２２は、図示の例では少なくとも１つの透過光学素子を有する。図示の例は、代表的に、例えばマスク２６上の構造をウェーハ２９の露光に望ましいサイズに縮小する働きをする２つの透過光学素子３０、３１を示す。

照明系２２及び投影系２３の両方で、多種多様な透過、反射、又は他の光学素子を相互に任意のより複雑な方法で組み合わせることができる。透過光学素子のない光学装置をＶＵＶリソグラフィに用いることもできる。

図６は、ウェーハ検査システム４１の形態のＶＵＶ波長域用の光学装置を示すが、マスク検査システムも関与することができる。ウェーハ検査システム４１は、放射源５４を有する光学系４２を有し、光学系４２により放射源５４から放射線５５がウェーハ４９へ向けられる。この目的で、放射線５５は、凹面ミラー４６によりウェーハ４９へ反射される。マスク検査システムの場合、ウェーハ４９の代わりに検査対象のマスクが配置され得る。ウェーハ４９により反射、回折、且つ／又は屈折した放射線は、光学系４２に同じく関連するさらに別の凹面ミラー４８により透過光学素子４７を介してさらなる評価のために検出器５０へ向けられる。ウェーハ検査システム４１は、２つのミラー４６、４８及び透過光学素子４７が配置されるハウジング５２をさらに有する。放射源５４は、実質的に連続的な放射線スペクトルを提供するために、例えば正確に１つの放射源又は複数の個々の放射源の組み合わせとすることができる。変更形態では、１つ又は複数の狭帯域放射源５４を用いることもできる。

図５に示すＶＵＶリソグラフィ装置２１の光学素子２７、２８、３０、３１の少なくとも１つと、図６に示すウェーハ検査システム４１の光学素子４６、４７、４８の少なくとも１つとは、ここでは前述のように設計される。したがって、これらは、イオン結合性固体、例えばフッ化物又は酸化物からなる少なくとも１つの層２でコーティングされ、少なくとも１つの層２は、前述の方法に従って且つ／又は前述の装置１により堆積させたものである。

図７は、エキシマレーザ６２のレーザチャンバ６１のレーザチャンバ窓６０の形態のＶＵＶ波長域の放射線を透過する光学素子を示す。エキシマレーザ６２により放出されたレーザビームは、レーザチャンバ窓６０を通して外部へ進む。レーザチャンバ窓６０の外部は、前述の方法に従って且つ／又は前述の装置１により堆積させたイオン結合性固体からなる層２、例えばフッ化物層でコーティングされる。層２は、堆積中にＵＶ／ＶＵＶ光１１ａ、１１ｂを照射されており、したがって高密度及び低消衰係数を同時に有する。このような層２でのシールは、レーザチャンバ窓６０の劣化を抑制し、したがってその寿命を延ばす。

Claims (20)

1. イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層（２）を基板（３）に堆積させる方法であって、
   コーティング材料（８）を気相に変換するステップと、
   気相に変換された前記コーティング材料（８）を前記基板（３）に堆積させるステップと
   を含む方法において、
   堆積中に前記層（２）にＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ、１１ｂ）が照射され、前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ）は、前記イオン結合性固体の少なくとも１つの結晶欠陥（１５）をアニールするための、該少なくとも１つの結晶欠陥（１５）の吸収領域（１６）に少なくとも部分的に重なる第１スペクトル域（１３ａ）を有し、該第１スペクトル域（１３ａ）は、前記結晶欠陥（１５）の吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）を含み、前記第１スペクトル域（１３ａ）の平均エネルギー（Ｅ_Ｍ１）が、前記結晶欠陥（１５）の前記吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）から０．５ｅＶ以下ずれていることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記第１スペクトル域（１３ａ）の平均エネルギー（Ｅ_Ｍ１）は、前記結晶欠陥（１５）の前記吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）から０．２５ｅＶ以下ずれていることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記結晶欠陥は色中心、特にＦ中心を形成することを特徴とする方法。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の方法において、前記第１スペクトル域（１３ａ）は、前記少なくとも１つの結晶欠陥の前記吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）と前記イオン結合性固体のアニオン－カチオン間距離（ａ）との間の関係に基づいて選択されることを特徴とする方法。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の方法において、前記第１スペクトル域（１３ａ）は、前記少なくとも１つの結晶欠陥（１５）の前記吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）よりも１ｅＶ以下、好ましくは１．５ｅＶ以下の範囲にある値よりも大きい平均エネルギー（Ｅ_Ｍ１）を有することを特徴とする方法。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の方法において、前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ｂ）は、前記イオン結合性固体の表面（２ａ）で原子を移動させるための第２スペクトル域（１３ｂ）を有し、該第２スペクトル域（１３ｂ）は、前記イオン結合性固体のバンドギャップエネルギー（Ｅ_Ｇ）の７５％～１００％、好ましくは８０％～９５％のエネルギー範囲にあることを特徴とする方法。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の方法において、前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ、１１ｂ）の前記第１スペクトル域（１３ａ）及び／又は前記第２スペクトル域（１３ｂ）の前記平均エネルギー（Ｅ_Ｍ１、Ｅ_Ｍ２）は、０．５ｅＶ未満、好ましくは０．２５ｅＶ未満に設定されるか又は設定されており、且つ／又は前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ、１１ｂ）の前記第１スペクトル域（１３ａ）及び／又は前記第２スペクトル域（１３ｂ）の帯域幅（１７、１９）が、１．５ｅＶ未満、好ましくは０．７５ｅＶ未満に制限されるか又は制限されていることを特徴とする方法。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の方法において、前記第１スペクトル域（１２ａ）の前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ａ）の強度（Ｉ_１）と前記第２スペクトル域（１３ｂ）の前記ＵＶ／ＶＩＳ光（１１ｂ）の強度（Ｉ_２）との比が、３：１よりも大きく、好ましくは６：１よりも大きいことを特徴とする方法。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の方法において、前記イオン結合性固体は、フッ化物又は酸化物であることを特徴とする方法。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の方法において、前記堆積は、プラズマアシスト及び／又はイオンアシストで行われることを特徴とする方法。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法において、前記堆積は、少なくとも１つの反応性ガス（Ｒ）の存在下で行われることを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、前記少なくとも１つの反応性ガス（Ｒ）は、Ｆ_２、Ｏ_２、ＮＦ_３、ＸｅＦ_２、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＮＨ_３を含む群から選択されることを特徴とする方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の方法において、前記堆積は、１０^－６ｍｂａｒ～１０^－２ｍｂａｒの範囲の圧力（ｐ）で行われることを特徴とする方法。
14. イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層（２）を堆積させる装置（１）であって、
    基板（３）用のマウント（５）を有するコーティングチャンバ（４）と、
    コーティング材料（８）を気相に変換してそれを前記コーティングチャンバ（４）内で層（２）として前記基板（３）に堆積させるよう設計された少なくとも１つのコーティング源（７）と
    備えた装置（１）において、
    装置（１）は、堆積中に前記層（２）にＵＶ／ＶＩＳ光(１１ａ、１１ｂ)を照射するための１つ又は複数のＵＶ／ＶＩＳ光源（１２ａ、１２ｂ）を含み、前記１つ又は前記複数のＵＶ／ＶＩＳ光源の少なくとも１つ（１２ｂ）は、前記イオン結合性固体の表面（２ａ）で原子を移動させるための、前記イオン結合性固体のバンドギャップエネルギー（Ｅ_Ｇ）の７５％～１００％、好ましくは８０％～９５％のエネルギー範囲にある第２スペクトル域（１３ｂ）のＵＶ／ＶＩＳ光（１１ｂ）を放出するよう設計されることを特徴とする装置。
15. 請求項１４に記載の装置において、前記１つ又は前記複数のＵＶ／ＶＩＳ光源（１２ａ、１２ｂ）の少なくとも１つは、スペクトル調整可能であることを特徴とする装置
16. 請求項１４又は１５に記載の装置において、前記１つ又は前記複数のＵＶ／ＶＩＳ光源の少なくとも１つ（１２ａ）は、前記イオン結合性固体の少なくとも１つの結晶欠陥（１５）をアニールするための、該少なくとも１つの結晶欠陥（１５）の吸収領域（１６）に少なくとも部分的に重なる第１スペクトル域（１３ａ）のＵＶ／ＶＩＳ光(１１ａ)を放出するよう設計され、前記第１スペクトル域（１３ａ）は、好ましくは、前記結晶欠陥（１５）の吸収エネルギー（Ｅ_ａｂｓ）を含むことを特徴とする装置。
17. 請求項１４～１６のいずれか１項に記載の装置において、該装置（１）は、プラズマ源（９）及び／又はイオン源を含むことを特徴とする装置。
18. 請求項１４～１７のいずれか１項の記載の装置において、該装置（１）は、少なくとも１つの反応性ガス（Ｒ）を前記コーティングチャンバ（４）に供給するための供給装置（１０）を有することを特徴とする装置。
19. イオン結合性固体からなる少なくとも１つの層（２）でコーティングされた基板（３）を含む、ＶＵＶ波長域の放射線（２５、５５）を反射及び／又は透過する光学素子（２７、２８、３０、３１；４６、４７、４８；６０）であって、前記少なくとも１つの層（２）は、請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法に従って且つ／又は請求項１４～１８のいずれか１項に記載の装置（１）により堆積されたことを特徴とする光学素子。
20. ＶＵＶ波長域用の光学装置、特にＶＵＶリソグラフィ装置（２１）又はウェーハ検査システム（４１）であって、請求項１９に記載の光学素子（２７、２８、３０、３１；４６、４７、４８；６０）を少なくとも１つ含む光学装置。

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