JPH02306202A - 軟ｘ線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は光学装置、特に軟Ｘ線から真空紫外線と称され
る波長２００ｎｍ以下の光を対象とする反射鏡、ハーフ
ミラ−およびビームスプリッタ−に関する。

〔発明が解決しようとしている課題］ しかし、これらの組み合わせを用いた反射鏡等は、一方または両方の物質に重元素や重元素の化合物を用いており、それらの吸収が大きいことからシンクロトロン放射光等、大強度の光の照射による温度上昇、及びそれに伴なう多層構造の破壊等が問題となっていた。 本発明は上記問題点に対して成されたものであり、その目的は大強度の軟Ｘ線や真空紫外線に対して眉間熱拡散等による劣化を生じない軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡、ハーフミラ−およびビームスプリッタ−１また任意の透過率を有するハーフミラ−１および任意の分離角を有するビームスプリッタ−を提供することにある。 〔課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、互いに屈折率の異なる２種の物質の交互層より成る多層構造を有する軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡、ハーフミラ−およびビームスプリッタ−において、該２種の物質がともに原子番号２０番以下の軽元素もしくはそれら軽元素同士の化合物である軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡、ハーフミラ−およびビームスプリッタ−によって達成される。 特には、前記２種の物質がともにベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化ベリリウム（Ｂｅ２Ｃ）、炭化ホウ素（Ｂ、ｃ）　、窒化ホウ素（ＢＮ）　、ケイ化ホウ素（Ｂ６Ｓｉ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ケイ化マグネシウム（Ｍｇｔ　Ｓ　ｊ）　、フッ化アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｆｓ　）　、ホウ化アルミニウム（ＡｌＢ２）、酸化アルミニウム（Ａ　ｌ　２０３　）　、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム′（Ａｌ□Ｓ２）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、炭化アルミニウム（Ａ　１４　Ｃｓ　）　、硫化ケイ素（ＳｉＳ２）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化カルシウム（Ｃａｓ　Ｎｘ　）　、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、炭化カルシウム（Ｃａ’Ｃｚ）の中より互いに屈折率が異なるように組み合わせて選ばれた上記の反射鏡、ハーフミラ−、ビームスプリッタ−が好ましい。 また前記２種の物質のうち一方の物質がベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ２Ｓｉ）、硫化ケイ素（Ｓ　ｉ　Ｓ２’）　、炭化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）、ケイ化ホウ素（Ｂ６Ｓｉ）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（Ｓ　ｉ　Ｏ２）　、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、リン化アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｐ）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ベリリウム（Ｂｅ２Ｃ）の中から選ばれた一種類であり、もう一方の物質がホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ２）、窒化カルシウム（Ｃａｓ　Ｎｔ　）　、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、ホウ化アルミニウム（ＡｌＢ２）、酸化アルミニウム（ＡｌｚＯ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ホウ素（Ｂ４　ｃ）　、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、炭化カルシウム（Ｃａ　Ｃ２）　、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）の中から選ばれた一種類である上記の反射鏡、ハーフミラ−、ビームスプリッタ−が好ましい。 さらに前記多層構造の下に補強膜として原子番号２０番以下の軽元素もしくはそれら軽元素同士の化合物からなる層を有する上記のハーフミラ−またはビームスプリッタ−が好ましい。 本発明によれば、原子番号２０番以下の軽元素もしくはそれら軽元素同士の化合物を層構成材料として用いることにより、各層の吸収が少なくなり、充分な透過率を有し、発生する熱も少なく、各層界面が熱拡散によってぼやけて特性が劣化してしまうこともない。 第１図は本発明の軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡の一実施態様の模式断面図である。 第１図に示す本発明の軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡は使用波長に比べて充分に滑らかに研磨された平面、もしくは曲面（例えば表面粗さはｒｍｓ値で１０Å以下）を有する基板１の上に第１の物質の層２．４．・・・および第２の物質の層３゜５、・・・が交互に積層されて構成される。 本発明の軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡から得られる反射率は、交互層を形成する屈折率の異なる２種の物質の屈折率の差、各層の吸収率、積層される層の数、照射する光の波長等によって異なるが、その屈折率の差は、例えば層数な１００Ｍ対とすると、実用的には少なくとも０．０１以上あることが好ましい。 各々の層の膜厚ｄ＋、　ｄ２．・・・は使用波長のほぼ峯であり、交互に同一の材質よりなる積層膜であって、その膜厚は各層間の境界における反射光がすべて強め合うように干渉する条件を満たすか、もしくは、各層内における吸収損と位相ずれによる反射率低下を比較した時に多層膜全体としての反射率の低下がより少なくなる条件を満たすかのいずれか、あるいは両方により決まるものとする。 その際、膜厚は同一材料層についてはすべて等しくするか、もしくは、膜厚を各層毎に変化させ反射率が最大となるような必ずしも等しくはない厚さとしても良い。 積層の構成としては、気体または真空に接する層である最終層の屈折率と、気体または真空の屈折率との差が大きくなる材料を選択することが望ましい。また、基板と、基板に接する層との屈折率の差も大きくなるようにすることが好ましい。 また、交互層の層数が多いほど反射率は増大するため、暦数は５層対以上あることが好ましいが、あまり多くなると吸収の影響が顕著となるため、作製の容易さも考慮して２００層対程度までが良い、また、第１図に示したように、最終層の上に吸収の少ない安定な材料による保護層６を設けても良い。 また、本発明の軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡を作製する際の成膜方法としては、ＲＦマグネトロンスパッタ法や超高真空中における電子蒸着法等が好ましく用いられるが、イオンビームスパッタ法やＤＣマグネトロンスパッタ法、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、イオンブレーティング法等を用いて多層膜を形成しても良いことは言うまでもない。 第２図は、本発明の軟Ｘ線、真空紫外線様ハーフミラ−またはビームスプリッタ−の一実施態様の断面図である。ハーフミラ−とブームスプリッターは、その機能上用途上具なるためわけて考えであるが構成上は差異はない。 〔実施例〕

以下本発明の反射鏡について実施例により説明する。 実施例１ 面精度λ／２０（λ＝　６３２８人）、表面粗さ３．５
人ｒｍｓに研磨した溶融石英基板１上に低屈折率材料２
として炭素（Ｃ）２７．１人、高屈折率材料３としてケ
イ素（Ｓｉ）　３５．２人を各々３６層、３５層ずつ計
７１層、ＲＦマグネトロンスパッタ法により積層した。 成膜時のアルゴンガス圧は１．　ＯＸ　１Ｏ−３Ｔｏｒ
ｒであり、成膜速度は炭素、ケイ素とも０．２〜０．３
人／ｓｅｃとして、各層の膜厚は水晶振動子式膜厚計に
より制御した。 このようにして得た多層膜に対し、波長１２４．０人の
軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向からｌＯｏの角度で入
射したところ、６５．３％の反射率を得た。 このときの吸収率は２４．９％であった。 また、同様にして炭素、ケイ素の膜厚をそれぞれ２６．
８人、３８．３人として計７１層積層し、波長１２４゜
０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から２０゜の角
度で入射したところ、６６．５％の反射率を得た。 比較例１ タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
２２．１人、炭素４３，３人）とした以外は実施例１と
同様にして吸収率を計ったところ、８４，６％であった
。 実施例２ 面精度λ／２０（λ＝　６３２８人）、表面粗さ４．２
人ｒｍｓに研磨したケイ素単結晶基板１上に低屈折率材
料２としてホウ素（Ｂ）３３．０人、高屈折率材料３と
して炭化ケイ素（ＳｉＣ）　３１．６人を各々４１層、
４０層ずつ計８１層、超高真空中における電子ビーム蒸
着法により積層した。成膜時におけるチャンバー内の真
空度は３．　Ｏｘ　１０”’Ｔｏｒｒであり、成膜速度
はホウ素、炭化ケイ素とも０．１〜０．２人／ｓｅａと
して、各層の膜厚は水晶振動子式膜厚計により制御した
。 このようにして得た多層膜に対し、波長１２４．０人の
軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から１５″の角度で入
射したところ、５２．３％の反射率を得た。 このときの吸収率は３７．２％であった。 また、同様にしてホウ素、炭化ケイ素の膜厚をそれぞれ
３６．４人、３５．７人として計８１層積層し、波長１
２４．０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から３０
°の角度で入射したところ、５４．５％の反射率を得た
。 比較例２ タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
２２．２人、炭素４４．６人）とした以外は実施例２と
同様にして吸収率を計ったところ、８５．４％であった
。 実施例３ 面精度λ／２０（λ＝　６３２８人）、表面粗さ２．９
人ｒｍｓに研磨した溶融石英基板１上に低屈折率材料２
として窒化ホウ素（ＢＮ）　２６．６人、高屈折率材料
３としてケイ素（Ｓｉ）　３５．６人を各々３１層、３
０層ずつ計６１層、イオンビームスパッタ法によって積
層した。成膜時のアルゴンガス圧は２．　ＯＸ　１０−
’Ｔｏｒｒであり、イオンの加速電圧は１００ＯＶであ
り、成膜速度は窒化ホウ素、ケイ素とも０．３人／ｓｅ
ｃとして、各層の膜厚は水晶振動子式膜厚計により制御
した。 このようにして得た多層膜に対し、波長１２４．０人の
軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向からｌＯｏの角度で入
射したところ、５７．６％の反射率を得た。 このときの吸収率は２８．７％であった。 また、同様にして窒化ホウ素、ケイ素の膜厚をそれぞれ
２７．０人、３８．１人として計６１層積層し、波長１
２４．０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から２０
°の角度で入射したところ、５９．２％の反射率を得た
。 比較例３ タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
２２．５人、炭素４２．９人）とした以外は実施例３と
同様にして吸収率を計ったところ、８３．５％であった
。 実施例４ 面精度λ１５（λ＝　６３２８人）、表面粗さ　１．１
人ｒｍｓに研磨した溶融石英基板１上に低屈折率材料と
して炭化ホウ素（８４Ｃ）　３１．５人、高屈折率材料
として炭化ケイ素（ＳｉＣ）　３１．８人を各々３６層
、３５層ずつ計７１層、ＲＦマグネトロンスパッタ法に
より積層した。成膜時のアルゴンガス圧は１．０×１Ｏ
−３Ｔｏｒｒであり、成膜速度は炭化ホウ素、炭化ケイ
素とも０．２〜０．３人／ｓｅｃとして、各層の膜厚は
水晶振動子式膜厚計により制御した。 このようにして得た多層膜に対し、波長１２４．０人の
軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向からｌＯｏの角度で入
射したところ、５１．４％の反射率を得た。 このときの吸収率は３７．６％であった。 また、同様にして炭化ホウ素、炭化ケイ素の膜厚をそれ
ぞれ３４．６人、３４．３人として計７１層積層し、波
長１２４．０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から
２５″の角度で入射したところ、５３．８％の反射率を
得た。 比較例４ タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
２２．１人、炭素４３．３人）とした以外は実施例４と
同様にして吸収率を計ったところ、８４，６％であった
。 実施例５ 面精度λ１５（λ＝　６３２８人）、表面粗さ　１．０
人ｒｍｓに研磨した溶融石英基板１上に低屈折率材料２
として酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）　９．５人、高
屈折率材料３として炭素（Ｃ）　１３．９人を各々７６
層、７５層スつ計１５１！、ＲＦマグネトロンスパッタ
法により積層した。成膜時のアルゴンガス圧は１．ＯＸ
　１Ｏ−３Ｔｏｒｒであり、成膜速度は酸化アルミニウ
ム、炭素とも０．２〜０．３人／ｓｅａとして、各層の
膜厚は水晶振動子式膜厚計により制御した。 このようにして得た多層膜に対し、波長４４．０人の軟
Ｘ線を反射面に対して垂直方向から２０°の角度で入射
したところ、２５．６％の反射率を得た。このときの吸
収率は３２．４％であった。 また、同様にして、酸化アルミニウム、炭素の膜厚をそ
れぞれ１２．７人、１８．５人として計１５１層積層し
、波長４４．０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向か
ら４５°の角度で入射したところ、４０．２％の反射率
を得た。 一般に多層膜反射鏡では各層の膜厚を反射の対象とする
波長のほぼ１／４に設定することにより鏡表面における
各層界面からの反射光が強めあう干渉条件を満たす。上
記の設定も波長４４．０に対して約１０人の膜厚として
いる。 しかし反射の対象波長が短くなり１／４波長の膜厚の積
層が困難な場合には膜厚を３／４波長に設定することに
より各層界面からの反射光が鏡表面において強めあう干
渉条件を満たすことができる。つぎにこのような設定の
例を示す。 上と同様にして、酸化アルミニウム、炭素の膜厚をそれ
ぞれ３５．０人、３５．５人として計１５１層積層し、
波長４４．０人の軟Ｘ線を反射面に対して垂直方向から
２０″の角度で入射したところ、８２．０％の吸収率を
得た。 比較例５ タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
７．３人、炭素１６．１人）とした以外は実施例５　（
Ａｌ２Ｏ２：　９．５人、Ｃ：　１３．９人の場合）と
同様にして吸収率を計ったところ、５８．７％であった
。 タングステンおよび炭素からなる多層膜（タングステン
３３．８人、炭素３６．７人）とした以外は実施例５　
（Ａｌ２０ｊ：３５．０人、Ｃ：３５．５人の場合）と
同様にして吸収率を計ったところ、９７．８％であった
。 実施例６ 実施例１〜５以外の物質の組み合わせに関し、層数な８
１層とし、入射波長を１２４．０人で一定としたときの
反射率を表１に、入射波長を４３．９７人で一定とした
ときの反射率を表２に示す。 ハーフミラ−およびビームスプリッタ−の基本的な構成
は第１図に示すように、基板２２上に好ましくは補強板
２１を有し、さらに第１の物質と第２の物質（１１，１
３・・・と１２．１４・・・）の交互層を有し、基板の
一部が削除されて成る（削除部２３）。以下にハーフミ
ラ−、ビームスプリッタ−につき、実施例により説明す
る。 実施例７ リン（Ｐ）をドープしたシリコン基板の研磨表面に対し
、イオン注入装置を用いて１価のホウ素イ：ｔ　：／　
（Ｂ”）　ｆｔ３０ＫＶ（Ｄ加速電圧テｌ　Ｘ　ＩＱ１
５個／ｃｍ”打ち込んだ。その後、この基板に対して約
９００℃、２分間のラビットサーマルアニーリング（Ｒ
ＴＡ）を行なった。次に、この基板面上にホウ素（Ｂ）
３１人とシリコン（Ｓｉ）　３１人を交互に計４１層（
Ｂ：２１層、Ｓｉ：２０層）高周波マグネトロンスパッ
タ法により積層した。 次に該多層膜の基板裏面からマスキングし、３ｍｍφの
領域に対してドライエツチング装置を用いて、基板のバ
ックエッチを行なった。この際に反応ガスとしては四塩
化炭素（ＣＣ１，）と炭素を用いた。このときリン（Ｐ
）をドープしたもののエツチング速度は、そうでないも
のと比べて２．５〜３倍程度大きなものとなるため、ホ
ウ素（Ｂ）を注入した領域付近でエツチングの進行は遅
くなる。本実施例においてバックエッチ後のシリコン基
板の厚さは約１０００人であった。 このようにして得られた部分に対して波長１２４人のＳ
偏光の軟Ｘ線を膜面に垂直方向から入射したところ、反
射率５２．２％、透過率２０．３％のハーフミラ−が得
られた。 両面を研磨したシリコンウェハ３１（基板）を清浄化し
、片面Ａ上に窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜３２（補強
膜）を化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によって１０００
人成膜した。原料ガスとしてはシラン（Ｓｉ）Ｉ４）と
アンモニア（Ｎ）１３）を用い、基板温度は約８００℃
とした。また、面Ｂに対しても同様に窒化シリコン膜３
３（基板保護膜）を約３μｍ　ＣＶＤ法にょって成膜し
た。この際、原料ガス基板温度は前記と同一とし、所望
の位置に５ｍｍφのマスクを置いて無蒸着部を設けた。 次に面Ａの窒化シリコン膜上に炭化ホウ素（８４Ｃ）　
３４人と窒化シリコン（ＳｉＪ４）　２９人を交互に計
６１層（Ｂ、Ｃ：　３１層、　５ｉＪ４：　３０Ｊｉｉ
）高周波マグネトロンスパッタ法により積層した。さら
に、面Ｂの窒化シリコン膜をマスクとして無蒸着部分に
対して異方性エツチングを行ない、シリコン基板を削除
した。この際、エツチング液としては水酸化カリウム（
ＫＯ！（）の３０％溶液を用い、液温は７０℃とした。 以上の工程を経て得られた多層膜の基板を削除した部分
に対して波長１２４人のＳ偏光の軟Ｘ線を膜に対して垂
直方向から入射したところ、反射率２９．４％、透過率
８．５％を得た。 ［実施例９〕 実施例８と同様の工程において、面Ａ上の窒化シリコン
膜の膜厚な５００人、面Ｂ上の無蒸着部分の面積を３５
ｍｍφとし、これら以外の条件は実施例８と同一にして
得た多暦膜へ−フミラーに対し、波長１２４人のＳ偏光
の軟Ｘ線を膜面に対して垂直方向から入射したところ、
反射率２８．０％、透過率１２．３％を得た。 ［実施例１０］ 実施例８と同様の工程において、面Ａの１０００人厚の
窒化シリコン膜上に炭化ホウ素３２人と窒化シリコン３
１人を交互に計２１Ｎ（Ｂ４Ｃ：　Ｉ　］ＪｔＮ　、　
　５ｉＪ４：１０層）高周波マグネトロンスパッタ法に
より作製した。 このようにして得たサンプルに対し、面Ｂ上の無蒸着部
分の面積を２．５ｍｍφとしてこの部分の基板を実施例
８と同様の工程を経て削除し、この部分に対して波長１
２４人のＳ偏光の軟Ｘ線を膜面に垂直方向から入射した
ところ、反射率９．５％、透過率３２．７％を得た。 〔実施例１目 両面を研磨したシリコンウェハを清浄化し、片面Ａ上に
窒化シリコン（ＳｉＪ＜）膜を化学的気相成長法（ＣＶ
Ｄ法）によって１０００人成膜した。原料ガスとしては
シラン（Ｓｉ）１４）とアンモニア（ＮＨ３）を用い、
基板温度は約８００℃とした。また、面Ｂに対しても所
望の位置に４ｍｍφのマスクを置いた上で、上記と同様
の方法にて窒化シリコン膜を約３μｍ成膜した。 次に面Ａの窒化シリコン膜上に酸化アルミニウム（Ａｌ
□０．）　１０人と炭素（Ｃ）　１２人を交互に計１０
１７！Ｊ（Ａｌ□０．・５１層、Ｃ：５０層）高周波マ
グネトロンスパッタ法により積層した。さらに、得られ
た多層膜に対して面Ｂの無蒸着部分に異方性エツチング
を行ない、シリコン基板を削除した。この際、エツチン
グ液としては水酸化カリウム（ＫＯＨ）の３０％溶液を
用い液温は７０℃とした。 この部分に対して波長４４人のＳ偏光の軟Ｘ線を膜に対
して垂直方向から入射したところ、反射率１４．７％、
透過率２８．２％を得た。 ［実施例］２〕 両面を研磨したシリコンウェハを清浄化し、片面Ｂ上の
所望の位置に３ｍｍφのマスクを置き、化学的気相成長
法（ＣＶＤ法）によって窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜
を約３μｍ成膜した。この際、原料ガスとしてはシラン
（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）を用い、基板温度
１ま約８００℃とした。 次に面Ａ上に炭素（Ｃ）３６人とシリコン（Ｓｉ）４７
人を交互に計４１層（Ｃ：　２１層、Ｓｉ：２０Ｍ）高
周波マグネトロンスパッタ法により積層した。 次に面Ｂの無蒸着部分に対して液温的７０℃の３０％水
酸化カリウム溶液で異方性エツチングを行ない、シリコ
ン基板を削除した。この際には、エツチング液が面Ａの
多層膜にかからないよう工夫した。 このようにして得られた部分に対し、波長１２４人のＳ
偏光の軟Ｘ線を膜に垂直方向から４５゜の入射角で入射
したところ、反射率２５．３％、透過率２６，１％とな
り、反射光：透過光＝１：１．０３でビームスプリッタ
としての特性を示した。 ［実施例＋３］ 両面を研磨したシリコンウェハを清浄化し、化学的気相
成長法ｆＣＶＤ法）によって窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４
）膜を面Ａ上に１５００人、面Ｂ上に約３μｍそれぞれ
成膜した。この際、原料ガスとしてはシラン（ＳｉＨ４
）とアンモニア（Ｎｌを用いて、基板温度は約８００℃
とし、また、面Ｂ上には窒化シリコン膜成膜時に２．５
ｍｍφのマスクを置いた。 次に面Ａの窒化シリコン膜上に窒化ホウ素（ＢＮ）　４
０．５人と炭化シリコン（ＳｊＣ）　４１人を交互に計
１５層（ＢＮ：８層、ＳｉＣニア層）高周波マグネトロ
ンスパッタ法により積層した。またその後、面Ｂの無蒸
着部分に対し、液温７０℃の３０％水酸化カリウム（Ｋ
Ｏ）Ｉ）溶液を用いて異方性エツチングを行ない、シリ
コン基板を削除した。 この様にして得られた部分に対し、波長１２４人のＳ偏
光の軟Ｘ線を膜に垂直方向から４５°の入射角で入射し
たところ、反射率１Ｏ１８％、透過率１１．１％となり
、反射光：透過光＝１：１．０３でビームスプリッタと
しての特性を示した。 〔実施例１４） 両面を研磨したシリコンウェハを清浄化し、化学的気相
成長法（ＣＶＤ法）によって窒化シリコン（ＳｉＪ４）
膜を面Ａ上に１２００人、面Ｂ上に約３μｍそれぞ昨成
膜した。この際、原料ガスとしてはシラン（ＳｉＯ４）
とアンモニア（ＮＨｓ）を用いて基板温度は約８００℃
とし１面Ｂ上には窒化シリコン膜成膜時に３ｍｍφのマ
スクを用いた。 次に面Ａの窒化シリコン膜上に酸化アルミニウム（Ａｌ
ａＯｓ）　１４人と炭素（Ｃ）１７人を交互に計６１層
（Ａｌ２０ｓ　：　３１層、Ｃ：３０層）高周波マグネ
トロンスパッタ法により積層した。またその後、而Ｂの
無蒸着部分に対し水温７０℃の３０％水酸化カリウム（
にＯＨ）溶液を用いて異方性エツチングを行ない、シリ
コン基板を削除した。 この様にして得られた部分に対し、波長４３．９７人の
Ｓ偏光の軟Ｘ線を膜に垂直方向から４５゛の入射角をも
って入射したところ、反射率１４．２％、透過率１４．
３％となり、反射光：透過光：　１　：　１．０１でビ
ームスプリッタとしての特性を示した。 以上実施例において、多層膜下の補強膜としてはシリコ
ンまたは窒化シリコンを用いたが、ベリリウム５酸化シ
リコン等、他の物質でもかまわない。また、多層膜の構
成物質に関しても、本実施例中で述べたものの他にも特
許請求の範囲を満足するものであればかまわない。裏面
のマスク材料として実施例中ではＣＶＤ法による窒化シ
リコン膜を用いているが、それ以外の材料、成膜法を用
いてもさしつかえない。また、多層膜の作製時には高周
波マグネトロンスパッタ法を用いたが、直流マグネトロ
ンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、超高真空中に
おけるＥＢ蒸着法、　ＭＯＣＶ［１法（有機金属気相成
長法）等の成膜法を用いても良い。 また、基板除去部分（バックエッチ部分）の形状や大き
さも膜の強度にさしつかえなければ任意のものでかまわ
ず、エツチング液の種類やバックエッチの方法もこれ以
外の方法を用いても全く問題ない。 ［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明の軟Ｘ線・真空紫外線用
多層膜反射鏡、ハーフミラ−およびビームスプリッタ−
は軟Ｘ線・真空紫外線領域の光に対しても高い反射率と
高い透過率を有し、熱による各店開の拡散も無く、シン
クロトロン放射光等の強力な光の照射に対しても十分長
時間の耐久性が得られる。 とりわけ複数枚の平面ないし曲面を有する反射鏡を組み
合わせたり、本発明の反射鏡、ハーフミラ−およびビー
ムスプリッタ−を互いに組合せたりすることにより、Ｘ
線領域における縮小、拡大光学系や反射鏡が格子の構造
を有する反射型分散素子、レーザー用共振器の反射鏡等
、あるいはＸ線干渉計やＸ線レーザの共振器等への応用
等、従来なかったＸ線光学の領域における新規光学部品
として光学部品応用の領域拡大に大きく寄与するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線・真空紫外線用多層膜反射鏡の一
実施例の層構造を示す模式断面図、第２図は本発明のＸ
線・真空紫外線用多層膜ハーフミラ−またはビームスプ
リッタ−の一実施例の模式断面図、第３図はハーフミラ
−の作製工程の例の概略を示す図である。 １：基板　　　　　２．４：第１の物質の層３．５＝第
２の物質の層 ６；保護層 １１．１３：第１の物質の層 ＋２．１４：第２の物質の層 ２１：補強膜　　　　２２：基板 ２３：基板を削除した部分 ３１：シリコンウェハ（基板） ３２：窒化シリコン膜（補強膜） ３３：窒化シリコン膜（基板保護膜） ３４：多層膜（８４Ｃ／ＳｉＮ４：　６１層）ｄ＋、　
ｄｔ、　ｄ３：層の厚さ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに屈折率の異なる２種の物質の交互層より成
   る多層構造を有する軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡
   において、該２種の物質がともに原子番号２０番以下の
   軽元素もしくはそれら軽元素同士の化合物であることを
   特徴とする軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡。
2. （２）前記２種の物質がともにベリリウム（Ｂｅ）、ホ
   ウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ
   素（Ｓｉ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化ベリリウ
   ム（Ｂｅ＿２Ｃ）、炭化ホウ素（Ｂ＿４Ｃ）、窒化ホウ
   素（ＢＮ）、ケイ化ホウ素（Ｂ＿６Ｓｉ）、フッ化マグ
   ネシウム（ＭｇＦ＿２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
   、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ＿２Ｓｉ）、フッ化アルミ
   ニウム（ＡｌＦ＿３）、ホウ化アルミニウム（ＡｌＢ＿
   ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、窒化アル
   ミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｓ＿
   ３）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、炭化アルミニウ
   ム（Ａｌ＿４Ｃ＿３）、硫化ケイ素（ＳｉＳ＿２）、一
   酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）、
   窒化ケイ素（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
   、窒化カルシウム（Ｃａ＿３Ｎ＿２）、フッ化カルシウ
   ム（ＣａＦ＿２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、炭化カ
   ルシウム（ＣａＣ＿２）の中より互いに屈折率が異なる
   ように組み合わせて選ばれた請求項１に記載の軟Ｘ線・
   真空紫外線用多層膜反射鏡。
3. （３）前記２種の物質のうち一方の物質がベリリウム（
   Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、硫化
   アルミニウム（Ａｌ＿２Ｓ＿３）、ケイ化マグネシウム
   （Ｍｇ＿２Ｓｉ）、硫化ケイ素（ＳｉＳ＿２）、炭化ア
   ルミニウム（Ａｌ＿４Ｃ＿３）、ケイ化ホウ素（Ｂ＿６
   Ｓｉ）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（Ｓｉ
   Ｏ＿２）、窒化ケイ素（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）、リン化アル
   ミニウム（ＡｌＰ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ベリ
   リウム（Ｂｅ＿２Ｃ）の中から選ばれた一種類であり、
   もう一方の物質がホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、フッ化ア
   ルミニウム（ＡｌＦ＿３）、窒化カルシウム（Ｃａ＿３
   Ｎ＿２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ＿２）、フッ化マ
   グネシウム（ＭｇＦ＿２）、ホウ化アルミニウム（Ａｌ
   Ｂ＿２）、酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、窒化
   アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ホウ素（Ｂ＿４Ｃ）、酸
   化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、
   炭化カルシウム（ＣａＣ＿２）、酸化マグネシウム（Ｍ
   ｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）の中から選ばれた一種類で
   あることを特徴とする請求項１に記載の軟Ｘ線・真空紫
   外線用多層膜反射鏡。
4. （４）互いに屈折率の異なる２種の物質の交互層より成
   る多層構造を有する軟Ｘ線・真空紫外線用ハーフミラー
   またはビームスプリッターにおいて、該２種の物質がと
   もに原子番号２０番以下の軽元素もしくはそれら軽元素
   同士の化合物であることを特徴とする軟Ｘ線・真空紫外
   線用ハーフミラーまたはビームスプリッター。
5. （５）前記多層構造の下に補強膜として原子番号２０番
   以下の軽元素もしくはそれら軽元素同士の化合物からな
   る層を有することを特徴とする請求項４に記載のハーフ
   ミラーまたはビームスプリッター。
6. （６）前記２種の物質がともにベリリウム（Ｂｅ）、ホ
   ウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ
   素（Ｓｉ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化ベリリウ
   ム（Ｂｅ＿２Ｃ）、炭化ホウ素（Ｂ＿４Ｃ）、窒化ホウ
   素（ＢＮ）、ケイ化ホウ素（Ｂ＿６Ｓｉ）、フッ化マグ
   ネシウム（ＭｇＦ＿２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
   、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ＿２Ｓｉ）、フッ化アルミ
   ニウム（ＡｌＦ＿３）、ホウ化アルミニウム（ＡｌＢ＿
   ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、窒化アル
   ミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｓ＿
   ３）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、炭化アルミニウ
   ム（Ａｌ＿４Ｃ＿３）、硫化ケイ素（ＳｉＳ＿２）、一
   酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）、
   窒化ケイ素（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
   、窒化カルシウム（Ｃａ＿３Ｎ＿２）、フッ化カルシウ
   ム（ＣａＦ＿２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、炭化カ
   ルシウム（ＣａＣ＿２）の中より互いに屈折率が異なる
   ように組み合わせて選ばれた請求項４または５に記載の
   ハーフミラーまたはビームスプリッター。
7. （７）前記２種の物質のうち一方の物質がベリリウム（
   Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、硫化
   アルミニウム（Ａｌ＿２Ｓ＿３）、ケイ化マグネシウム
   （Ｍｇ＿２Ｓｉ）、硫化ケイ素（ＳｉＳ＿２）、炭化ア
   ルミニウム（Ａｌ＿４Ｃ＿３）、ケイ化ホウ素（Ｂ＿６
   Ｓｉ）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（Ｓｉ
   Ｏ＿２）、窒化ケイ素（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）、リン化アル
   ミニウム（ＡｌＰ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ベリ
   リウム（Ｂｅ＿２Ｃ）の中から選ばれた一種類であり、
   もう一方の物質がホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、フッ化ア
   ルミニウム（ＡｌＦ＿３）、窒化カルシウム（Ｃａ＿３
   Ｎ＿２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ＿２）、フッ化マ
   グネシウム（ＭｇＦ＿２）、ホウ化アルミニウム（Ａｌ
   Ｂ＿２）、酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、窒化
   アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ホウ素（Ｂ＿４Ｃ）、酸
   化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、
   炭化カルシウム（ＣａＣ＿２）、酸化マグネシウム（Ｍ
   ｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）の中から選ばれた一種類で
   あることを特徴とする請求項４または５に記載のハーフ
   ミラーまたはビームスプリッター。