JP4343895B2 - Multilayer mirror for soft X-ray - Google Patents

Multilayer mirror for soft X-ray Download PDF

Info

Publication number
JP4343895B2
JP4343895B2 JP2005348344A JP2005348344A JP4343895B2 JP 4343895 B2 JP4343895 B2 JP 4343895B2 JP 2005348344 A JP2005348344 A JP 2005348344A JP 2005348344 A JP2005348344 A JP 2005348344A JP 4343895 B2 JP4343895 B2 JP 4343895B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
refractive index
soft
multilayer
multilayer film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005348344A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007155407A5 (en
JP2007155407A (en
Inventor
隆幸 三浦
謙二 安藤
秀宏 金沢
香子 今井
康治 寺西
和枝 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005348344A priority Critical patent/JP4343895B2/en
Publication of JP2007155407A publication Critical patent/JP2007155407A/en
Publication of JP2007155407A5 publication Critical patent/JP2007155407A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4343895B2 publication Critical patent/JP4343895B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、軟X線用多層膜ミラーに関するものである。
具体的には、11〜14nmの領域の波長を有する光に対して用いられる多層膜反射鏡、すなわち、X線レーザ、X線望遠鏡、X線リソグラフィー、X線顕微鏡等に光学素子として用いられる高反射率の軟X線多層膜ミラーに関するものである。
The present invention relates to a multilayer mirror for soft X-rays.
Specifically, multilayer reflectors used for light having a wavelength in the range of 11 to 14 nm, that is, high-level optical elements used for X-ray lasers, X-ray telescopes, X-ray lithography, X-ray microscopes, and the like. The present invention relates to a soft X-ray multilayer mirror having reflectivity.

近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、従来の紫外線以外に軟X線(11〜14nm)を使用したリソグラフィーである極端紫外(以下、EUVと記す)リソグラフィー技術が開発されている。このようなX線領域の波長の光に対して、物質の屈折率は1に非常に近く、またその吸収も大きいため、原理的に屈折を利用するレンズを用いることができない。
すなわち、X線波長域の光に対する物質の屈折率は、n=1−δ−iβ(δ、β:正の実数)と表され、δ、βともに1に比べて非常に小さい(屈折率の虚部βはX線の吸収を表す)。したがって、屈折率がほぼ1に近くなりX線はほとんど屈折せず、また、必ずX線を吸収する。そのため、可視光領域の光のように屈折を利用したレンズはX線波長域の光には使用できないのである。
従って、このような領域の光に対しては、一般的に反射鏡を利用した光学系が用いられる。しかしながら、反射鏡を利用した光学系においても、やはり屈折率が1に近いために反射率は非常に低く、大部分のX線は透過するか或いは吸収されてしまうこととなる。
In recent years, with the progress of miniaturization of semiconductor integrated circuit elements, extreme ultraviolet (hereinafter referred to as EUV) lithography technology, which is lithography using soft X-rays (11 to 14 nm) in addition to conventional ultraviolet rays, has been developed. With respect to light having such a wavelength in the X-ray region, the refractive index of the substance is very close to 1, and the absorption thereof is large, so that a lens utilizing refraction cannot be used in principle.
That is, the refractive index of a substance with respect to light in the X-ray wavelength region is expressed as n = 1−δ−iβ (δ, β: positive real number), and both δ and β are very small compared to 1 (with a refractive index of The imaginary part β represents X-ray absorption). Therefore, the refractive index is close to 1, and X-rays are hardly refracted, and X-rays are always absorbed. Therefore, a lens using refraction like light in the visible light region cannot be used for light in the X-ray wavelength region.
Therefore, an optical system using a reflecting mirror is generally used for light in such a region. However, even in an optical system using a reflecting mirror, since the refractive index is close to 1, the reflectance is very low, and most X-rays are transmitted or absorbed.

このようなの問題を解決するために、つぎのような反射鏡が開発されている。すなわち、使用するX線の波長域での屈折率と真空の屈折率(=1)との差が大きい物質と、差の小さい物質とを交互に何層も積層した多層膜反射鏡である。この多層膜反射鏡では各層の界面すべてが反射面となっている。そして、それぞれの界面からの反射波の位相が一致するように、光学的干渉理論に基づいて各層の厚さを調整した多層膜によって構成される。   In order to solve such problems, the following reflecting mirrors have been developed. That is, it is a multilayer reflector in which a material having a large difference between the refractive index in the wavelength region of the X-ray used and a refractive index of vacuum (= 1) and a material having a small difference are alternately laminated. In this multilayer-film reflective mirror, the entire interface of each layer is a reflecting surface. And it is comprised by the multilayer film which adjusted the thickness of each layer based on the optical interference theory so that the phase of the reflected wave from each interface may correspond.

このような多層膜反射鏡の代表的なものとして、W(タングステン)/C(炭素)、Mo(モリブデン)/Si(シリコン)等の組み合せが知られている。そして、これらの多層膜はスパッタリング、真空蒸着、CVD等の薄膜形成技術によって作製されている。   As a representative example of such a multilayer film reflecting mirror, a combination of W (tungsten) / C (carbon), Mo (molybdenum) / Si (silicon), or the like is known. And these multilayer films are produced by thin film formation techniques, such as sputtering, vacuum evaporation, and CVD.

また、X線多層膜反射鏡の開発が進むにしたがって、多層膜の評価が行われるようになってきている。このような評価により、いくつかの材料の組み合せについてその実用性が明らかになってきている。
例えば、前記Mo/Siの組み合せの多層膜は、123Åというシリコンの吸収端の長波長側で高い反射率を示すため、軟X線縮小投影露光装置の反射光学系に用いる多層膜反射鏡として優れていることが分かってきた。
一方、このような多層膜反射鏡を放射光のビームラインやX線レーザーの光学系への応用について考えると極めて強い光の負荷を受けることになり、多層膜内の電界強度分布による多層構造の破壊や、光吸収による素子の温度上昇が発生してしまう。
そのため、過酷な条件下での使用にも耐えうる安定な多層膜反射鏡が求められている。
As the development of X-ray multilayer mirrors progresses, multilayer films are being evaluated. Such evaluation has revealed the practicality of some combinations of materials.
For example, the multilayer film of the Mo / Si combination exhibits a high reflectance on the long wavelength side of the silicon absorption edge of 123 mm, and thus is excellent as a multilayer film reflector used in the reflection optical system of a soft X-ray reduction projection exposure apparatus. I have found out.
On the other hand, considering the application of such a multilayer film reflector to the beam line of synchrotron radiation and the optical system of an X-ray laser, the multilayer film mirror is subjected to an extremely strong light load. Destruction or temperature rise of the element due to light absorption occurs.
Therefore, there is a demand for a stable multilayer mirror that can withstand use under severe conditions.

上記Mo/Si多層膜は、波長13nm近傍の直入射領域において高い反射率を示すにも関わらず、特に300℃以上では熱的に不安定となる。
これにより、Si層とMo層との界面においてSi化合物が生成され、界面がぼやけることが原因となり反射率が低下することが知られている。
これらについては、S.Yulin,T.Kuhlmaaa, et.al SPIE Vol.4343(2001)及びT.Feigl,S.Yulin,et.al SPIE Vol.4506(2001)等に紹介されている。
The Mo / Si multilayer film is thermally unstable especially at 300 ° C. or higher, although it exhibits a high reflectance in a normal incidence region near a wavelength of 13 nm.
As a result, it is known that the Si compound is generated at the interface between the Si layer and the Mo layer, and the reflectance decreases due to the blurring of the interface.
For these, S.M. Yulin, T .; Kuhlmaaa, et. al SPIE Vol. 4343 (2001) and T.W. Feigl, S .; Yulin, et. al SPIE Vol. 4506 (2001).

従来においては、このようなMo/Si多層膜の耐久性改善のため、Mo/B4C(モリブデン/炭化ホウ素)、Mo/SiC(モリブデン/炭化シリコン)、W/BN(タングステン/窒化ホウ素)等、軽元素層に耐熱性材料が用いられてきた。あるいは、Moに代えてMoシリサイドを使用すること、等により耐久性の向上が図られてきた。
さらに、これらの耐久性の向上を図るため、例えば、特許文献1ではMo層とSi層の間に中間層としてB4Cを使用する提案がなされている。
また、特許文献2ではホウ化物、炭化物、ケイ化物を使用すること、特許文献3ではSiO2を使用すること、等が提案されている。
特開昭60−7400号公報 特開昭63−088503号公報 特開2002−277589号公報
Conventionally, in order to improve the durability of such a Mo / Si multilayer film, Mo / B 4 C (molybdenum / boron carbide), Mo / SiC (molybdenum / silicon carbide), W / BN (tungsten / boron nitride) For example, heat-resistant materials have been used for light element layers. Alternatively, durability has been improved by using Mo silicide instead of Mo.
Furthermore, in order to improve these durability, for example, Patent Document 1 proposes to use B 4 C as an intermediate layer between the Mo layer and the Si layer.
Patent Document 2 proposes the use of borides, carbides, silicides, and Patent Document 3 proposes the use of SiO 2 .
JP 60-7400 A JP-A-63-088503 JP 2002-277589 A

しかしながら、上記特許文献1〜3の従来例によれば、電界強度耐性や耐熱性の向上を図る際に、つぎのような問題を有している。
すなわち、これらにおいて、上記B4CやSiO2等の安定な物質を中間層としてMoとSiの間に成膜することで電界強度耐性、あるいは耐熱性の向上を図る際、従来のMo/Si多層膜ミラーと比べ大幅な反射率低下を招くことになる。例えば、従来のMo/Si多層膜ミラーと比べて、B4Cを0.5nm挿入した多層膜では1.8%、SiO2を0.5nm挿入した多層膜では7.5%もの反射率低下を招くことになる。
However, according to the conventional examples of Patent Documents 1 to 3 described above, there are the following problems when improving electric field strength resistance and heat resistance.
That is, in these, when a stable substance such as B 4 C or SiO 2 is used as an intermediate layer to form a film between Mo and Si, the conventional Mo / Si can be improved in improving the strength of electric field strength or heat resistance. As a result, the reflectance is greatly reduced as compared with the multilayer mirror. For example, compared with the conventional Mo / Si multilayer mirror, the reflectance is reduced by 1.8% for the multilayer film with 0.5 nm of B 4 C inserted and by 7.5% for the multilayer film with 0.5 nm SiO 2 inserted. Will be invited.

本発明は、上記課題に鑑み、電界強度耐性及び耐熱性を有すると共に、反射率の低下を抑制することが可能となる軟X線多層膜ミラーを提供することを目的とするものである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a soft X-ray multilayer mirror that has electric field strength resistance and heat resistance and can suppress a decrease in reflectance.

本発明は上記課題を解決するため、つぎのように構成した軟X線多層膜ミラーを提供するものである。
まず、本発明の軟X線多層膜ミラーは、X線領域での屈折率と真空の屈折率との差が相対的に小さい材料からなる高屈折率層と、屈折率の差が相対的に大きい材料からなる低屈折率層とを、基板側から交互に繰り返し積層してなる多層膜層により構成されている。
そして、前記多層膜層には、該多層膜層の表面側部分に積層された前記高屈折率層と前記低屈折率層の間にのみ中間層が挿入されている。
更に、前記多層膜層は、前記高屈折率層と前記低屈折率層の2層で1組の組み合せを1周期としたとき30周期以上60周期以下で構成される。また、前記中間層は前記多層膜層の表面側からみて1周期以上20周期以下の部分にのみ挿入されていることを特徴としている。
また、本発明の軟X線用多層膜ミラーは、前記高屈折率層が、Siによって形成されており、前記低屈折率層が、Moによって形成されており、前記中間層が、B4CまたはSiO2によって形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a soft X-ray multilayer mirror configured as follows.
First, the soft X-ray multilayer mirror of the present invention includes a high refractive index layer made of a material having a relatively small difference between the refractive index in the X-ray region and the refractive index in a vacuum, and a relative difference in refractive index. A low refractive index layer made of a large material is constituted by a multilayer film layer formed by alternately and repeatedly laminating from the substrate side.
In the multilayer film layer, an intermediate layer is inserted only between the high refractive index layer and the low refractive index layer laminated on the surface side portion of the multilayer film layer.
Furthermore, the multilayer film layer is composed of 30 cycles or more and 60 cycles or less when one combination of the high refractive index layer and the low refractive index layer is one cycle. Further, the intermediate layer is inserted only in a portion of 1 cycle or more and 20 cycles or less when viewed from the surface side of the multilayer film layer.
In the soft X-ray multilayer mirror of the present invention, the high refractive index layer is made of Si, the low refractive index layer is made of Mo, and the intermediate layer is made of B 4 C. Alternatively, it is characterized by being formed of SiO 2 .

本発明によれば、電界強度耐性及び耐熱性を有すると共に、反射率の低下を抑制することが可能となる軟X線用多層膜ミラーを実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having electric field strength tolerance and heat resistance, the multilayer film mirror for soft X-rays which can suppress the fall of a reflectance is realizable.

つぎに、本発明の実施の形態におけるX線領域での屈折率と真空の屈折率との差が相対的に小さい材料からなる高屈折率層と、
屈折率の差が相対的に大きい材料からなる低屈折率層とを、基板側から交互に繰り返し積層してなる多層膜層により構成された軟X線用多層膜ミラーについて説明する。
図1に、本実施の形態における軟X線用多層膜ミラーの断面図を示す。図1において、1はミラー基板、2は使用するX線波長における屈折率と真空の屈折率(=1)との差が相対的に小さい物による高屈折率層、3は差が相対的に大きい材料からなる低屈折率層、4は中間層である。
本実施の形態の構成例では、真空の屈折率(=1)との差が小さい高屈折率層の材料としてSiを用い、また差が大きい低屈折率層の材料としてMoを用いた。また中間層としては、比較的安定で且つ反射率への影響が小さい物質が望ましく、BC、SiOを使用することができる。
Next, a high refractive index layer made of a material having a relatively small difference between the refractive index in the X-ray region and the refractive index of vacuum in the embodiment of the present invention ,
A multi-layer mirror for soft X-rays constituted by a multi-layer film layer in which low refractive index layers made of a material having a relatively large difference in refractive index are alternately laminated from the substrate side will be described.
Figure 1 shows a cross-sectional view of a multilayer film Mirror for soft X-ray in this embodiment. In FIG. 1, 1 is a mirror substrate, 2 is a high-refractive index layer made of an object having a relatively small difference between the refractive index at the X-ray wavelength to be used and the refractive index of vacuum (= 1), and 3 is relatively different. A low refractive index layer 4 made of a large material is an intermediate layer.
In the configuration example of the present embodiment, Si is used as the material of the high refractive index layer having a small difference from the refractive index (= 1) of vacuum, and Mo is used as the material of the low refractive index layer having a large difference. For the intermediate layer, a material that is relatively stable and has little influence on the reflectance is desirable, and B 4 C and SiO 2 can be used.

本発明について説明するため、まず従来技術であるMo/Si多層膜ミラーに波長13.5nmの軟X線を照射した際の多層膜中の電界強度を図2に示す。
図2において、横軸には膜厚(右側が多層膜表面)が、また縦軸には電界強度が示されている。すると、図2に示されるように、入射光による多層膜中の電界強度分布は、多層膜表面に近づくにつれて指数関数的に増加している。
In order to explain the present invention, first, FIG. 2 shows the electric field intensity in the multilayer film when the Mo / Si multilayer mirror according to the prior art is irradiated with soft X-rays having a wavelength of 13.5 nm.
In FIG. 2, the horizontal axis represents the film thickness (the right side is the multilayer film surface), and the vertical axis represents the electric field strength. Then, as shown in FIG. 2, the electric field strength distribution in the multilayer film due to incident light increases exponentially as the surface of the multilayer film is approached.

そこで本発明では、これらの多層膜の表面部分に積層されたMo層とSi層との間にのみ、中間層4としてBCもしくはSiOを挿入した。これにより中間層挿入による反射率の低下を最小限に抑え、且つ光耐性を向上させることができた。
具体的には、MoとSiとの積層によるMo/Siの2層で1組の組み合せを1周期としたとき、30周期以上60周期以下で構成され、
特に電界強度分布の強い多層膜表面側からみて1周期以上20周期以下の部分にのみ中間層を挿入することで、反射率の低下を最小限に抑え、光耐性を向上させることができることを見出した。
すなわち、中間層挿入が20周期以上になると耐久性は微増するものの、反射率の低下が大きくなり、全周期にわたって挿入した場合との差がなくなってしまう。したがって、中間層4は多層膜表面側からみて1周期以上20周期以下の部分にのみ挿入することが有効である。
なお、この時の中間層を挿入する層数は、Mo/Siの層数に依存する。すなわち、Mo/Siの周期数に対して、中間層を挿入する周期数が1/3以下となるようにすれば、光耐久力及び良好な反射率を有する多層膜ミラーを形成することができる。
Therefore, in the present invention, B 4 C or SiO 2 is inserted as the intermediate layer 4 only between the Mo layer and the Si layer laminated on the surface portion of these multilayer films. As a result, the decrease in reflectance due to the insertion of the intermediate layer was minimized, and the light resistance was improved.
Specifically, when one set of two Mo / Si layers formed by stacking Mo and Si is defined as one cycle, it is composed of 30 cycles or more and 60 cycles or less,
In particular, it has been found that by inserting an intermediate layer only in a portion of 1 cycle or more and 20 cycles or less as viewed from the surface of the multilayer film having a strong electric field strength distribution, the decrease in reflectance can be minimized and the light resistance can be improved. It was.
That is, if the insertion of the intermediate layer is 20 cycles or more, the durability is slightly increased, but the reflectance is greatly reduced, and the difference from the case where the insertion is performed over the entire cycle is eliminated. Therefore, it is effective to insert the intermediate layer 4 only in a portion of 1 cycle or more and 20 cycles or less as viewed from the multilayer film surface side.
Note that the number of layers into which the intermediate layer is inserted at this time depends on the number of Mo / Si layers. That is, if the number of cycles for inserting the intermediate layer is 1/3 or less of the number of cycles of Mo / Si, a multilayer mirror having light durability and good reflectance can be formed. .

以下に、本発明を適用した実施例について説明する。
[実施例1]
図3に、実施例1の軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの断面図を示す。
図3において、1はミラー基板、5は使用するX線波長における屈折率と真空の屈折率(=1)との差が小さい物質であるSiによる層、6は真空の屈折率(=1)との差が大きい物質であるMoによる層、7は中間層であるB4Cである。本実施例では、多層膜の表面より5周期までのみ、MoとSiの間にB4Cによる中間層が挿入されている。
中間層を含む多層構造部は、Moによる層の膜厚が2.22nm、Siによる層の膜厚が3.68nm、B4Cによる中間層の膜厚が0.5nmである。
また、中間層を含まない多層構造部は、Moによる層の膜厚が2.67nm、Siによる層の膜厚が4.23nmである。
Examples to which the present invention is applied will be described below.
[Example 1]
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the soft X-ray Mo / Si multilayer mirror of Example 1. FIG.
In FIG. 3, 1 is a mirror substrate, 5 is a layer made of Si which is a substance having a small difference between the refractive index at the X-ray wavelength to be used and the refractive index of vacuum (= 1), and 6 is the refractive index of vacuum (= 1). A layer made of Mo, which is a material having a large difference, and B 4 C, which is an intermediate layer. In this embodiment, an intermediate layer of B 4 C is inserted between Mo and Si only up to five periods from the surface of the multilayer film.
In the multilayer structure including the intermediate layer, the thickness of the Mo layer is 2.22 nm, the thickness of the Si layer is 3.68 nm, and the thickness of the intermediate layer of B 4 C is 0.5 nm.
Further, in the multilayer structure portion not including the intermediate layer, the film thickness of the layer made of Mo is 2.67 nm, and the film thickness of the layer made of Si is 4.23 nm.

[実施例2]
実施例2における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、前述の実施例1と同様の膜構成を有しているが、多層膜の表面より10周期まで、MoとSiの間にB4Cによる中間層が挿入されている。
この形態では、多層膜表面側10周期分までにおいて、Moによる層の膜厚を2.22nm、B4Cによる中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.68nmとし、この順に各層が交互に10周期分積層されている。
[Example 2]
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Example 2 has the same film configuration as that of Example 1 described above, but B 4 between Mo and Si up to 10 periods from the surface of the multilayer film. An intermediate layer by C is inserted.
In this embodiment, the film thickness of the layer made of Mo is 2.22 nm, the film thickness of the intermediate layer made of B 4 C is 0.5 nm, and the film thickness of the layer made of Si is 3.68 nm up to 10 cycles on the surface side of the multilayer film. In this order, each layer is alternately stacked for 10 cycles.

[実施例3]
実施例3における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、前述の実施例1と同様の膜構成を有しているが、多層膜の表面より20周期まで、MoとSiの間にB4Cによる中間層が挿入されている。
この形態では、多層膜表面側20周期分までにおいて、Moによる層の膜厚を2.22nm、BCによる中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.68nmとし、この順に各層が交互に20周期分積層されている。
[Example 3]
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Example 3 has the same film configuration as that of Example 1 described above, but B 4 between Mo and Si up to 20 periods from the surface of the multilayer film. An intermediate layer by C is inserted.
In this embodiment, the film thickness of the layer made of Mo is 2.22 nm, the film thickness of the intermediate layer made of B 4 C is 0.5 nm, and the film thickness of the layer made of Si is 3.68 nm up to 20 cycles on the surface side of the multilayer film. In this order, each layer is alternately stacked for 20 cycles.

(比較例1)
比較例1における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、中間層を挿入せずに、Moによる膜厚を2.67nm、Siによる層の膜厚を4.23nmとして、交互に60周期積層して形成されている。
(Comparative Example 1)
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Comparative Example 1 is alternately laminated with 60 periods, with no intermediate layer inserted, a film thickness of Mo of 2.67 nm, and a film thickness of Si of 4.23 nm. Is formed.

(比較例2)
比較例2における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、60周期の全周期において、Moによる層の膜厚を2.22nm、B4Cによる中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.68nmとし、この順に各層が交互に60周期分まで積層されている。
図4に、軟X線用Mo/Si多層膜ミラーを60周期積層し、0度の入射角で軟X線を入射した際の本実施例と比較例とにおける反射分光特性を示す。
図4において9、10、11は実施例1、2、3における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの反射分光特性を示すものである。また、8、12は、比較例1、2における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの反射分光特性を示すものである。
(Comparative Example 2)
In the Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Comparative Example 2, the film thickness of the layer made of Mo is 2.22 nm, the film thickness of the intermediate layer made of B 4 C is 0.5 nm, and the film is made of Si. The film thickness of the layers is 3.68 nm, and each layer is alternately stacked up to 60 cycles in this order.
FIG. 4 shows reflection spectral characteristics in the present example and the comparative example when 60 Mo / Si multilayer mirrors for soft X-rays are stacked and soft X-rays are incident at an incident angle of 0 degrees.
4, 9, 10, and 11 show the reflection spectral characteristics of the soft X-ray Mo / Si multilayer mirrors in Examples 1, 2, and 3, respectively. 8 and 12 show the reflection spectral characteristics of the Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Comparative Examples 1 and 2.

図4からわかるように、9に示されている実施例1の多層膜ミラーの波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は73.9%となっている。
また、10に示されている実施例2の波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は73.5%となっている。また、11に示されている実施例2の波長13.5nmの軟X線に対する反射率は73.2%となっている。
これに対して図4の8に示されている、比較例1における波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は74.8%となっている。また比較例2における波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は73.0%となっている。
以上から明らかなように、多層膜表面側にのみB4Cによる中間層を挿入することによって、全周期に渡って中間層を挿入する場合よりも高い反射率を得ることが可能となる。また、電界強度が強い多層膜表面側に中間層が挿入してあるため、中間層がない場合に比較し光耐性を向上させることができる。
つまり、良好な反射率を維持しつつ高い光耐性を得ることができる。
As can be seen from FIG. 4, the reflectivity for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm of the multilayer mirror of Example 1 shown in 9 is 73.9%.
Further, the reflectance for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm in Example 2 shown in 10 is 73.5%. In addition, the reflectance of Example 2 shown in 11 for soft X-rays having a wavelength of 13.5 nm is 73.2%.
On the other hand, the reflectance for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm in Comparative Example 1 shown in 8 of FIG. 4 is 74.8%. Further, the reflectivity for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm in Comparative Example 2 is 73.0%.
As is apparent from the above, by inserting the intermediate layer of B 4 C only on the surface side of the multilayer film, it becomes possible to obtain a higher reflectance than when the intermediate layer is inserted over the entire period. Moreover, since the intermediate layer is inserted on the surface side of the multilayer film having a high electric field strength, the light resistance can be improved as compared with the case where there is no intermediate layer.
That is, high light resistance can be obtained while maintaining a good reflectance.

[実施例4]
次に、本発明を適用した他の実施例について説明する。
図5に、実施例4である軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの断面図を示す。
図5において、図3と同様に1はミラー基板、5は使用するX線波長における屈折率と真空の屈折率(=1)との差が小さい物質であるSiによる層、6は真空の屈折率(=1)との差が大きい物質であるMoによる層、13は中間層であるSiO2である。
本実施例では、多層膜の表面より5周期までのみ、MoとSiの間にSiO2による中間層が挿入されている。
中間層を含む多層構造部は、Moによる層の膜厚が2.41nm、Siによる層の膜厚が3.5nm、SiO2による中間層の膜厚が0.5nmである。
また、中間層を含まない多層構造部は、Moによる層の膜厚が2.67nm、Siによる層の膜厚が4.23nmである。
[Example 4]
Next, another embodiment to which the present invention is applied will be described.
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a soft X-ray Mo / Si multilayer mirror of Example 4.
In FIG. 5, as in FIG. 3, 1 is a mirror substrate, 5 is a layer made of Si which is a substance having a small difference between the refractive index at the X-ray wavelength to be used and the refractive index (= 1) of vacuum, and 6 is a refractive of vacuum. A layer made of Mo which is a substance having a large difference from the rate (= 1), and 13 is SiO 2 which is an intermediate layer.
In this embodiment, an intermediate layer made of SiO 2 is inserted between Mo and Si only up to five periods from the surface of the multilayer film.
In the multilayer structure including the intermediate layer, the thickness of the Mo layer is 2.41 nm, the thickness of the Si layer is 3.5 nm, and the thickness of the SiO 2 intermediate layer is 0.5 nm.
Further, in the multilayer structure portion not including the intermediate layer, the film thickness of the layer made of Mo is 2.67 nm, and the film thickness of the layer made of Si is 4.23 nm.

[実施例5]
実施例5における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、前述の実施例4と同様の膜構成を有しているが、多層膜の表面より10周期まで、MoとSiの間にSiO2による中間層が挿入されている。
この形態では、多層膜表面側10周期分までにおいて、Moによる層の膜厚を2.41nm、SiO2による中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.5nmとし、この順に各層が交互に10周期分積層されている。
[Example 5]
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Example 5 has the same film configuration as that of Example 4 described above, but it is SiO 2 between Mo and Si up to 10 periods from the surface of the multilayer film. An intermediate layer is inserted.
In this embodiment, up to 10 cycles on the surface side of the multilayer film, the layer thickness of Mo is 2.41 nm, the thickness of the intermediate layer of SiO 2 is 0.5 nm, the thickness of the layer of Si is 3.5 nm, Each layer is alternately stacked for 10 cycles in this order.

[実施例6]
実施例6における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、前述の実施例4と同様の膜構成を有しているが、多層膜の表面より20周期まで、MoとSiの間にSiO2による中間層が挿入されている。
この形態では、多層膜表面側20周期分までにおいて、Moによる層の膜厚を2.41nm、SiO2による中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.5nmとし、この順に各層が交互に20周期分積層されている。
[Example 6]
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Example 6 has the same film configuration as that of Example 4 described above, but it is SiO 2 between Mo and Si up to 20 periods from the surface of the multilayer film. An intermediate layer is inserted.
In this embodiment, up to 20 cycles on the surface side of the multilayer film, the film thickness of Mo is 2.41 nm, the film thickness of the intermediate layer of SiO 2 is 0.5 nm, and the film thickness of the layer of Si is 3.5 nm. Each layer is alternately laminated for 20 cycles in this order.

(比較例3)
比較例3における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、中間層を挿入せずに、Moによる膜厚を2.67nm、Siによる層の膜厚を4.23nmとして、交互に60周期積層して形成されている。
(Comparative Example 3)
The Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Comparative Example 3 is alternately laminated with 60 periods, with no intermediate layer inserted, the film thickness of Mo being 2.67 nm, and the film thickness of Si being 4.23 nm. Is formed.

(比較例4)
比較例4における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーは、60周期の全周期において、Moによる層の膜厚を2.41nm、SiO2による中間層の膜厚を0.5nm、Siによる層の膜厚を3.5nmとし、この順に各層が交互に60周期分まで積層されている。
図6に、軟X線用Mo/Si多層膜ミラーを60周期積層し、0度の入射角で軟X線を入射した際の本実施例と比較例とにおける反射分光特性を示す。
図6において、15、16、17は実施例4、5、6における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの反射分光特性を示すものである。また、14、18は、比較例3、4における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの反射分光特性を示すものである。
(Comparative Example 4)
In the Mo / Si multilayer mirror for soft X-rays in Comparative Example 4, the layer thickness of Mo is 2.41 nm, the thickness of the intermediate layer of SiO 2 is 0.5 nm, and the layer of Si is 60 cycles. The thickness of each layer is set to 3.5 nm, and each layer is alternately stacked up to 60 cycles in this order.
FIG. 6 shows reflection spectral characteristics in the present example and the comparative example when 60 Mo / Si multilayer mirrors for soft X-rays are stacked and soft X-rays are incident at an incident angle of 0 degrees.
In FIG. 6, 15, 16, and 17 indicate reflection spectral characteristics of the soft X-ray Mo / Si multilayer mirrors in Examples 4, 5, and 6. Reference numerals 14 and 18 show the reflection spectral characteristics of the soft X-ray Mo / Si multilayer mirrors in Comparative Examples 3 and 4, respectively.

図6からわかるように、15に示されている実施例4の多層膜ミラーの波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は71.0%となっている。また、16に示されている実施例5の波長13.5nm近傍の軟X線に対する反射率は69.2%となっている。また、17に示されている実施例6の波長13.5nmの軟X線に対する反射率は67.8%となっている。
これに対して図6の14に示されている、比較例3における波長13.5nmの軟X線に対する反射率は74.8%となっている。
また、比較例4における波長13.5nmの軟X線に対する反射率は67.3%となっている。
以上から明らかなように、多層膜表面側にのみSiO2による中間層を挿入することによって、全周期に渡って中間層を挿入する場合よりも高い反射率を得ることが可能となる。
また、電界強度が強い多層膜表面側に中間層が挿入してあるため、中間層がない場合に比較し光耐性を向上させることができる。
つまり、良好な反射率を維持しつつ高い光耐性を得ることができる。
As can be seen from FIG. 6, the reflectivity for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm of the multilayer mirror of Example 4 shown in 15 is 71.0%. Further, the reflectivity for soft X-rays in the vicinity of the wavelength of 13.5 nm in Example 5 shown in 16 is 69.2%. Moreover, the reflectance with respect to the soft X-ray of the wavelength of 13.5 nm of Example 6 shown by 17 is 67.8%.
On the other hand, the reflectance with respect to soft X-rays having a wavelength of 13.5 nm in Comparative Example 3 shown in 14 of FIG. 6 is 74.8%.
Moreover, the reflectance with respect to the soft X-ray of wavelength 13.5nm in the comparative example 4 is 67.3%.
As is clear from the above, by inserting an intermediate layer made of SiO 2 only on the surface side of the multilayer film, it becomes possible to obtain a higher reflectance than when the intermediate layer is inserted over the entire period.
Moreover, since the intermediate layer is inserted on the surface side of the multilayer film having a high electric field strength, the light resistance can be improved as compared with the case where there is no intermediate layer.
That is, high light resistance can be obtained while maintaining a good reflectance.

本発明の実施の形態における軟X線多層膜ミラーの断面図。Sectional drawing of the soft X-ray multilayer mirror in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態を説明するためのMo/Si多層膜ミラーに波長13.5nmの軟X線を照射した際の多層膜中の電界強度を示す図。The figure which shows the electric field strength in a multilayer film at the time of irradiating a soft X ray with a wavelength of 13.5 nm to the Mo / Si multilayer film mirror for describing embodiment of this invention. 本発明の実施例における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの断面図。Sectional drawing of the Mo / Si multilayer mirror for soft X rays in the Example of this invention. 軟X線用Mo/Si多層膜ミラーを60周期積層し、波長13.5nm近傍の軟X線を0度入射した際の本実施例と比較例とにおける分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic in a present Example when a Mo / Si multilayer film mirror for soft X-rays is laminated | stacked 60 periods, and the soft X-ray near 13.5 nm wavelength injects 0 degree | times. 本発明の実施例における軟X線用Mo/Si多層膜ミラーの断面図。Sectional drawing of the Mo / Si multilayer mirror for soft X rays in the Example of this invention. 軟X線用Mo/Si多層膜ミラーを60周期積層し、波長13.5nm近傍の軟X線を0度入射した際の本実施例と比較例とにおける分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic in a present Example when a Mo / Si multilayer film mirror for soft X-rays is laminated | stacked 60 periods, and the soft X-ray near 13.5 nm wavelength injects 0 degree | times.

符号の説明Explanation of symbols

1:ミラー基板
2:真空の屈折率(=1)との差が小さい物質による層
3:真空の屈折率(=1)との差が大きい物質による層
4:中間層
5:Siによる層
6:Moによる層
7:B4Cによる中間層
13:SiO2による中間層
1: Mirror substrate 2: Layer made of a material having a small difference from the refractive index of vacuum (= 1) 3: Layer made of a material having a large difference from the refractive index of vacuum (= 1) 4: Intermediate layer 5: Layer 6 made of Si : Mo layer 7: B 4 C intermediate layer 13: SiO 2 intermediate layer

Claims (4)

X線領域での屈折率と真空の屈折率との差が相対的に小さい材料からなる高屈折率層と、屈折率の差が相対的に大きい材料からなる低屈折率層とを、基板側から交互に繰り返し積層してなる多層膜層により構成された軟X線用多層膜ミラーにおいて、
前記多層膜層には、該多層膜層の表面側部分に積層された前記高屈折率層と前記低屈折率層の間にのみ中間層が挿入されていることを特徴とする軟X線用多層膜ミラー。
A high refractive index layer made of a material having a relatively small difference between the refractive index in the X-ray region and a vacuum refractive index and a low refractive index layer made of a material having a relatively large refractive index difference are arranged on the substrate side. In the multilayer mirror for soft X-rays composed of multilayer layers that are alternately and repeatedly laminated,
In the multilayer film layer, an intermediate layer is inserted only between the high refractive index layer and the low refractive index layer laminated on the surface side portion of the multilayer film layer. Multilayer mirror.
前記多層膜層は、前記高屈折率層と前記低屈折率層の2層で1組の組み合せを1周期としたとき30周期以上60周期以下で構成され、
前記中間層は前記多層膜層の表面側からみて1周期以上20周期以下の部分にのみ挿入されていることを特徴とする請求項1に記載の軟X線用多層膜ミラー。
The multilayer film layer is composed of 30 cycles or more and 60 cycles or less when a combination of one pair of the high refractive index layer and the low refractive index layer is one cycle,
2. The multilayer film mirror for soft X-rays according to claim 1, wherein the intermediate layer is inserted only in a portion of 1 cycle or more and 20 cycles or less as viewed from the surface side of the multilayer film layer.
前記高屈折率層が、Siによって形成され、前記低屈折率層が、Moによって形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の軟X線多層膜ミラー。 The multilayer film mirror for soft X-rays according to any one of claims 1 to 3, wherein the high refractive index layer is made of Si and the low refractive index layer is made of Mo. . 前記中間層が、BCまたはSiOによって形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟X線多層膜ミラー。 The multilayer film mirror for soft X-rays according to claim 1, wherein the intermediate layer is made of B 4 C or SiO 2 .
JP2005348344A 2005-12-01 2005-12-01 Multilayer mirror for soft X-ray Expired - Fee Related JP4343895B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005348344A JP4343895B2 (en) 2005-12-01 2005-12-01 Multilayer mirror for soft X-ray

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005348344A JP4343895B2 (en) 2005-12-01 2005-12-01 Multilayer mirror for soft X-ray

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007155407A JP2007155407A (en) 2007-06-21
JP2007155407A5 JP2007155407A5 (en) 2009-01-22
JP4343895B2 true JP4343895B2 (en) 2009-10-14

Family

ID=38239992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005348344A Expired - Fee Related JP4343895B2 (en) 2005-12-01 2005-12-01 Multilayer mirror for soft X-ray

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4343895B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5669295B2 (en) * 2010-01-05 2015-02-12 独立行政法人日本原子力研究開発機構 Multilayer optical element
JP5340321B2 (en) 2011-01-01 2013-11-13 キヤノン株式会社 Mirror and manufacturing method thereof, exposure apparatus, and device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007155407A (en) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101176682B1 (en) Thermally stable multilayer mirror for the euv spectral region
JP5716038B2 (en) Reflective optical element for EUV lithography
JP2008293032A (en) Passivating overcoat bilayer
KR20090108692A (en) Multilayer reflective optical element for EUV lithography devices comprising first and second additional intermediate layers
JP5054707B2 (en) Thermally stable multilayer mirror for extreme ultraviolet spectral region (EUV) and use of the multilayer mirror
JP2005516182A (en) Passivation protective double layer
KR102037547B1 (en) Mirror for the euv wavelength range, method for producing such a mirror, and projection exposure apparatus comprising such a mirror
JP3060624B2 (en) Multilayer reflector
JP2883100B2 (en) Half mirror or beam splitter for soft X-ray and vacuum ultraviolet
JP2007057450A (en) Multilayered film mirror and exposure system
JP4343895B2 (en) Multilayer mirror for soft X-ray
TWI674588B (en) Euv mirror and optical system comprising euv mirror
US6728037B2 (en) Multilayer-coated reflective mirrors for X-ray optical systems, and methods for producing same
JP2006194764A (en) Multilayer reflection mirror and exposure system
JP3033323B2 (en) Method for manufacturing X-ray multilayer mirror
JP2009156863A (en) Optical element for x-ray
EP2068325A1 (en) Optical element for X-ray
JP2001027699A (en) Multi-layer film reflecting mirror and reflecting optical system
JP2007163191A (en) Multilayer-film reflector and optical system equipped with multilayer-film reflector
JP2007163180A (en) Soft x-ray multilayer film mirror
TW202111419A (en) Euv mask blanks and methods of manufacture
JP2002277589A (en) Mo/Si MULTILAYER FILM AND METHOD FOR IMPROVING ITS HEAT RESISTANCE
JP2006308483A (en) Multilayer film and method for manufacturing multilayer film
JPH05283322A (en) Mask for exposure to x-ray
JPH06140303A (en) Projection aligner

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081128

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090701

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090709

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees