JPH06273596A - Ｘ線光学素子 - Google Patents
Ｘ線光学素子Info
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- JPH06273596A JPH06273596A JP5063790A JP6379093A JPH06273596A JP H06273596 A JPH06273596 A JP H06273596A JP 5063790 A JP5063790 A JP 5063790A JP 6379093 A JP6379093 A JP 6379093A JP H06273596 A JPH06273596 A JP H06273596A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 重元素層と軽元素層とを交互に積層して構成
されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光反射鏡など
の多層膜分光素子において、平滑で整った形状の多層膜
からなり、軟Ｘ線反射率が高く耐熱性に優れた多層膜分
光素子を提供する。 【構成】 重元素層と軽元素層とを交互に積層して構成
されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光素子におい
て、重元素層にＣｏもしくはＣｏを主成分とするＣｏ化
合物を用いたＸ線光学素子。
されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光反射鏡など
の多層膜分光素子において、平滑で整った形状の多層膜
からなり、軟Ｘ線反射率が高く耐熱性に優れた多層膜分
光素子を提供する。 【構成】 重元素層と軽元素層とを交互に積層して構成
されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光素子におい
て、重元素層にＣｏもしくはＣｏを主成分とするＣｏ化
合物を用いたＸ線光学素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体材料など各種の材
料の化学状態、化学組成、不純物濃度、中でも軽元素を
高感度で分析する装置に必要な軟Ｘ線を選択する多層膜
分光素子あるいは微細加工、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線望遠鏡な
どに好適に用いられるＸ線光学素子に関する。
料の化学状態、化学組成、不純物濃度、中でも軽元素を
高感度で分析する装置に必要な軟Ｘ線を選択する多層膜
分光素子あるいは微細加工、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線望遠鏡な
どに好適に用いられるＸ線光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】単色あるいは純単色の軟Ｘ線やＸ線を選
択するために、多層膜が使用されるようになってきた。
多層膜はシリコンや石英などの基板の上に、一般には軽
元素層と重元素層とをそれぞれ所定の厚さで規則正しく
積層して形成される。このような多層膜は、特に軟Ｘ線
波長領域で回折格子や結晶に比べて反射率が高いという
利点を有している。例えば、波長が４.５ｎｍでは重元
素層にＮｉを使用し、軽元素層にＣを使用し、Ｎｉ層厚
とＣ層厚の比率が１：２、両者を加えた厚み（周期長）
が２.３ｎｍで、１００ペア層積層させたＮｉ／Ｃ（Ｎ
ｉとＣを交互に積層）多層膜で計算上約３７％という高
い反射率が得られるなど、Ｎｉ／Ｃ多層膜は波長４.５
ｎｍ直上で反射率が高いことが知られていた。なお、従
来の多層膜分光素子に関する公知例として、例えば放射
光，第５巻，第１号，（1992年），第３４頁が挙げられ
る。
択するために、多層膜が使用されるようになってきた。
多層膜はシリコンや石英などの基板の上に、一般には軽
元素層と重元素層とをそれぞれ所定の厚さで規則正しく
積層して形成される。このような多層膜は、特に軟Ｘ線
波長領域で回折格子や結晶に比べて反射率が高いという
利点を有している。例えば、波長が４.５ｎｍでは重元
素層にＮｉを使用し、軽元素層にＣを使用し、Ｎｉ層厚
とＣ層厚の比率が１：２、両者を加えた厚み（周期長）
が２.３ｎｍで、１００ペア層積層させたＮｉ／Ｃ（Ｎ
ｉとＣを交互に積層）多層膜で計算上約３７％という高
い反射率が得られるなど、Ｎｉ／Ｃ多層膜は波長４.５
ｎｍ直上で反射率が高いことが知られていた。なお、従
来の多層膜分光素子に関する公知例として、例えば放射
光，第５巻，第１号，（1992年），第３４頁が挙げられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
４.５〜１０ｎｍ程度の波長の軟Ｘ線を直入射（多層膜
の垂線方向からの入射）あるいは直入射に近い角度（多
層膜の垂線から０度〜５０度方向の入射角度）で分光・
反射させるＮｉ／Ｃ多層膜においては当然ながらＮｉの
層厚が数ｎｍ以下と薄くなる。Ｎｉの融点が約１４５０
℃と低いこと、また、一般に物質は数ｎｍの膜厚以下で
は超微粒子などと同様にバルクの融点よりも更に融点が
下がるためにＡｕなどの薄膜のように島状に凝集する。
このため、Ｎｉ層を平滑な薄層状で０.５ｎｍから１.５
ｎｍ程度の厚みに形成することが困難であった。また、
Ｎｉが凝集することで、Ｎｉ／Ｃ多層膜の界面の平滑性
が乱れ、Ｘ線反射率が大幅に低下し、直入射に近い角度
の反射では反射率がほとんど得られず、例えば周期長
３.３ｎｍでＮｉ層の厚みが１.１ｎｍのＮｉ／Ｃ多層膜
では全く軟Ｘ線反射率が得られないという大きな問題が
あった。しかも、Ｎｉ層とＣ層の１層の厚みがそれぞれ
１.５ｎｍ以上あるＮｉ／Ｃ多層膜においても、高強度
のＸ線や軟Ｘ線がこの多層膜に照射されると照射部の温
度が上昇するため、この部分の積層構造が簡単に乱れ、
この影響で反射率が低下してしまう。この反射率が低下
すると分析応用の場合には、積層構造が変化しただけ精
度や確度が悪くなり、またＸ線リソグラフィーなどに適
用した場合にはレジストを適性時間露光することが困難
となる。更には、多層膜そのものの寿命が短くなるなど
様々な問題があった。
４.５〜１０ｎｍ程度の波長の軟Ｘ線を直入射（多層膜
の垂線方向からの入射）あるいは直入射に近い角度（多
層膜の垂線から０度〜５０度方向の入射角度）で分光・
反射させるＮｉ／Ｃ多層膜においては当然ながらＮｉの
層厚が数ｎｍ以下と薄くなる。Ｎｉの融点が約１４５０
℃と低いこと、また、一般に物質は数ｎｍの膜厚以下で
は超微粒子などと同様にバルクの融点よりも更に融点が
下がるためにＡｕなどの薄膜のように島状に凝集する。
このため、Ｎｉ層を平滑な薄層状で０.５ｎｍから１.５
ｎｍ程度の厚みに形成することが困難であった。また、
Ｎｉが凝集することで、Ｎｉ／Ｃ多層膜の界面の平滑性
が乱れ、Ｘ線反射率が大幅に低下し、直入射に近い角度
の反射では反射率がほとんど得られず、例えば周期長
３.３ｎｍでＮｉ層の厚みが１.１ｎｍのＮｉ／Ｃ多層膜
では全く軟Ｘ線反射率が得られないという大きな問題が
あった。しかも、Ｎｉ層とＣ層の１層の厚みがそれぞれ
１.５ｎｍ以上あるＮｉ／Ｃ多層膜においても、高強度
のＸ線や軟Ｘ線がこの多層膜に照射されると照射部の温
度が上昇するため、この部分の積層構造が簡単に乱れ、
この影響で反射率が低下してしまう。この反射率が低下
すると分析応用の場合には、積層構造が変化しただけ精
度や確度が悪くなり、またＸ線リソグラフィーなどに適
用した場合にはレジストを適性時間露光することが困難
となる。更には、多層膜そのものの寿命が短くなるなど
様々な問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解決するものであって、重元素層にＣｏ、もしく
はＣｏを主成分とする化合物を用い、平滑で整った積層
構造の多層膜を形成して軟Ｘ線反射率が高く、しかも耐
熱性に優れた多層膜分光反射鏡などの分光素子を提供す
ることにある。
題点を解決するものであって、重元素層にＣｏ、もしく
はＣｏを主成分とする化合物を用い、平滑で整った積層
構造の多層膜を形成して軟Ｘ線反射率が高く、しかも耐
熱性に優れた多層膜分光反射鏡などの分光素子を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は重元素層と軽元素層とを交互に積
層して構成されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光
反射鏡等に用いられる多層膜分光素子において、上記重
元素層のＮｉの代わりにＣｏあるいはＣｏにＢ、Ｃ、
Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ａｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのうちから選択
される少なくとも１種以上の元素と化合したＣｏ化合物
を使用するものである。
するために、本発明は重元素層と軽元素層とを交互に積
層して構成されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光
反射鏡等に用いられる多層膜分光素子において、上記重
元素層のＮｉの代わりにＣｏあるいはＣｏにＢ、Ｃ、
Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ａｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのうちから選択
される少なくとも１種以上の元素と化合したＣｏ化合物
を使用するものである。
【０００６】
【作用】本発明者らは、重元素層と軽元素層とを交互に
積層して構成した多層膜分光反射鏡等の分光素子におい
て、重元素Ｃｏ層の厚みが０.８ｎｍ、軽元素Ｃ層の厚
みが１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペア積層させた
Ｃｏ／Ｃ多層膜の作製を試みたところ、Ｎｉ／Ｃ多層膜
では作製できなかった短い周期長の多層膜であるにもか
かわらず、平滑で整った形状の積層構造の形成が可能で
あること、波長４.５ｎｍで直入射角３°での反射率が
１８％という極めて高い値を示すこと、またＡｒ雰囲気
中で、４００℃、１時間の熱処理を行っても反射率は１
６％を維持し耐熱性に優れていることなどを見出した。
一般に、多層膜は屈折率の差の大きな物質の層（通常は
重元素層と軽元素層）が、それぞれ一定の厚みで交互に
積層した構造としている。このような多層膜にＸ線や軟
Ｘ線を入射させると、図１に示すように、各層で散乱し
たＸ線や軟Ｘ線の干渉効果により、入射角と多層膜の周
期長（重元素層１層の厚みと軽元素層１層の厚みを加え
た長さ）とで決る特定の波長のＸ線を取り出すことがで
きる。この原理により、多層膜はＸ線や軟Ｘ線の分光反
射鏡となる。これから理解されるように、多層膜反射鏡
の反射の原理は全反射ではなくブラッグ反射である。こ
の反射率は、一般にはフレネルの式を用いて計算により
求められる。基板上に、複屈折率ｎj（λ）＝１−σ
j（λ）−ｉβj（λ）で厚みｄjの膜をｊ＝１からｍま
で積み重ねたｍ層膜に、波長λの平面波が真空中から入
射角αで入ってきた場合を想定する。第ｊ層から第ｊ−
１層への界面での複素振幅反射率をＲj-1′とすると第
ｊ＋１層から第ｊ層への界面での振幅反射率Ｒ′は、次
の（数１）式で表わされる。
積層して構成した多層膜分光反射鏡等の分光素子におい
て、重元素Ｃｏ層の厚みが０.８ｎｍ、軽元素Ｃ層の厚
みが１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペア積層させた
Ｃｏ／Ｃ多層膜の作製を試みたところ、Ｎｉ／Ｃ多層膜
では作製できなかった短い周期長の多層膜であるにもか
かわらず、平滑で整った形状の積層構造の形成が可能で
あること、波長４.５ｎｍで直入射角３°での反射率が
１８％という極めて高い値を示すこと、またＡｒ雰囲気
中で、４００℃、１時間の熱処理を行っても反射率は１
６％を維持し耐熱性に優れていることなどを見出した。
一般に、多層膜は屈折率の差の大きな物質の層（通常は
重元素層と軽元素層）が、それぞれ一定の厚みで交互に
積層した構造としている。このような多層膜にＸ線や軟
Ｘ線を入射させると、図１に示すように、各層で散乱し
たＸ線や軟Ｘ線の干渉効果により、入射角と多層膜の周
期長（重元素層１層の厚みと軽元素層１層の厚みを加え
た長さ）とで決る特定の波長のＸ線を取り出すことがで
きる。この原理により、多層膜はＸ線や軟Ｘ線の分光反
射鏡となる。これから理解されるように、多層膜反射鏡
の反射の原理は全反射ではなくブラッグ反射である。こ
の反射率は、一般にはフレネルの式を用いて計算により
求められる。基板上に、複屈折率ｎj（λ）＝１−σ
j（λ）−ｉβj（λ）で厚みｄjの膜をｊ＝１からｍま
で積み重ねたｍ層膜に、波長λの平面波が真空中から入
射角αで入ってきた場合を想定する。第ｊ層から第ｊ−
１層への界面での複素振幅反射率をＲj-1′とすると第
ｊ＋１層から第ｊ層への界面での振幅反射率Ｒ′は、次
の（数１）式で表わされる。
【０００７】
【数１】
【０００８】ｒj′はｎj+1層とｎj層の界面での複素振
幅反射率であり、次の（数２）、（数３）式で表わされ
るフレネルの式から求められる。
幅反射率であり、次の（数２）、（数３）式で表わされ
るフレネルの式から求められる。
【０００９】
【数２】
【００１０】
【数３】
【００１１】なお、（数１）式のΔｊは位相差で、Δｊ
＝４πｎjcosαj／λから求められる。また、αjはスネ
ルの法則sinα1＝sinα0／ｎjから求められる。したが
って、反射率は第ｍ層から第１層まで、すなわち、基板
上から多層膜の表面まで各界面ごとに、順次Ｒ′を計算
することにより求められる。ここで、Ｃｏ／Ｃ多層膜の
波長４.５ｎｍで直入射角３°での反射率を計算したと
ころ、計算上においてもＮｉ／Ｃ多層膜よりも高い反射
率が得られることが判明した。また、ＣｏにＢ、Ｃ、
Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ａｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのうちから選択
される少なくとも１種以上の元素と化合させたＣｏ化合
物を重元素層として用い軽元素層にＣを使用して、Ｎｉ
／Ｃ多層膜と構造がほとんど同じ多層膜を作製したとこ
ろ、Ｎｉ／Ｃ多層膜では積層構造の形成が困難であるに
もかかわらず本発明のＣｏ／Ｃ多層膜においては積層構
造が容易に形成された。しかも、いずれもＮｉ／Ｃ多層
膜よりも実質上の反射率が高く、かつ耐熱性に優れた積
層構造の多層膜が得られた。また、特に高い反射率を必
要とせず、耐熱性の向上、すなわち経時劣化の少ない多
層膜を求める場合は、Ｃｏと化合させる元素の含有量の
上限を限定する必要はない。重元素層に、上記のＣｏま
たはＣｏ化合物を用い、かつ軽元素層にＣを用いた多層
膜を、（１）Ｘ線・軟Ｘ線を利用した各種の分析に適用
した場合には、多層膜の反射率や耐熱性が一方の層にＮ
ｉを用いた多層膜よりも向上するので、反射率向上の面
からは感度や精度が向上し、耐熱性向上の面からは反射
率の変化が一方の層にＮｉを用いた多層膜よりも少なく
なり精度や確度が向上する。また、（２）Ｘ線リソグラ
フィーに適用した場合には、一方の層にＮｉを用いた多
層膜よりも上記（１）と同様の理由でスループットの向
上をはかることができ、反射率の劣化が少なくなり適性
露光時間を正確に決められるようになる。さらに、
（３）多層膜自身の寿命が延びるなどの効果を有するも
のである。
＝４πｎjcosαj／λから求められる。また、αjはスネ
ルの法則sinα1＝sinα0／ｎjから求められる。したが
って、反射率は第ｍ層から第１層まで、すなわち、基板
上から多層膜の表面まで各界面ごとに、順次Ｒ′を計算
することにより求められる。ここで、Ｃｏ／Ｃ多層膜の
波長４.５ｎｍで直入射角３°での反射率を計算したと
ころ、計算上においてもＮｉ／Ｃ多層膜よりも高い反射
率が得られることが判明した。また、ＣｏにＢ、Ｃ、
Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ａｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのうちから選択
される少なくとも１種以上の元素と化合させたＣｏ化合
物を重元素層として用い軽元素層にＣを使用して、Ｎｉ
／Ｃ多層膜と構造がほとんど同じ多層膜を作製したとこ
ろ、Ｎｉ／Ｃ多層膜では積層構造の形成が困難であるに
もかかわらず本発明のＣｏ／Ｃ多層膜においては積層構
造が容易に形成された。しかも、いずれもＮｉ／Ｃ多層
膜よりも実質上の反射率が高く、かつ耐熱性に優れた積
層構造の多層膜が得られた。また、特に高い反射率を必
要とせず、耐熱性の向上、すなわち経時劣化の少ない多
層膜を求める場合は、Ｃｏと化合させる元素の含有量の
上限を限定する必要はない。重元素層に、上記のＣｏま
たはＣｏ化合物を用い、かつ軽元素層にＣを用いた多層
膜を、（１）Ｘ線・軟Ｘ線を利用した各種の分析に適用
した場合には、多層膜の反射率や耐熱性が一方の層にＮ
ｉを用いた多層膜よりも向上するので、反射率向上の面
からは感度や精度が向上し、耐熱性向上の面からは反射
率の変化が一方の層にＮｉを用いた多層膜よりも少なく
なり精度や確度が向上する。また、（２）Ｘ線リソグラ
フィーに適用した場合には、一方の層にＮｉを用いた多
層膜よりも上記（１）と同様の理由でスループットの向
上をはかることができ、反射率の劣化が少なくなり適性
露光時間を正確に決められるようになる。さらに、
（３）多層膜自身の寿命が延びるなどの効果を有するも
のである。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を挙げ、さ
らに詳細に説明する。 〈実施例１〉スパッタ法により軽元素層にＣを用い、重
元素層にＣｏを使用した多層膜を作製した。多層膜の構
造はＣｏ層の厚みが０.８ｎｍ、Ｃ層の厚みが１.６ｎｍ
の周期長２.４ｎｍで８０ペア積層させたＣｏ／Ｃ多層
膜の作製し、作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を波長４.
５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価した。この結
果、上記の光学条件において反射率が１８％という極め
て高い値を示した。また、Ａｒ雰囲気中で、４００℃、
１時間の熱処理を行った場合、Ｎｉ／Ｃ多層膜では全く
反射が生じなくなったのに比べ、本実施例のＣｏ／Ｃ多
層膜では１０％という高い反射率を維持することができ
た。
らに詳細に説明する。 〈実施例１〉スパッタ法により軽元素層にＣを用い、重
元素層にＣｏを使用した多層膜を作製した。多層膜の構
造はＣｏ層の厚みが０.８ｎｍ、Ｃ層の厚みが１.６ｎｍ
の周期長２.４ｎｍで８０ペア積層させたＣｏ／Ｃ多層
膜の作製し、作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を波長４.
５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価した。この結
果、上記の光学条件において反射率が１８％という極め
て高い値を示した。また、Ａｒ雰囲気中で、４００℃、
１時間の熱処理を行った場合、Ｎｉ／Ｃ多層膜では全く
反射が生じなくなったのに比べ、本実施例のＣｏ／Ｃ多
層膜では１０％という高い反射率を維持することができ
た。
【００１３】〈実施例２〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｂ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｂの濃度は１wt.（重
量）％から２０wt.％とした。この多層膜は重元素層の
厚みが０.８ｎｍ、Ｃ層の厚みが１.６ｎｍの周期長２.
４ｎｍで８０ペア積層させた構造とした。作製した多層
膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に波長４.５ｎｍの
放射光を用い直入射角３°で評価した。この場合、得ら
れた反射率を表１に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｂ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｂの濃度は１wt.（重
量）％から２０wt.％とした。この多層膜は重元素層の
厚みが０.８ｎｍ、Ｃ層の厚みが１.６ｎｍの周期長２.
４ｎｍで８０ペア積層させた構造とした。作製した多層
膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に波長４.５ｎｍの
放射光を用い直入射角３°で評価した。この場合、得ら
れた反射率を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表２に示
す。Ｂ濃度が多くなるほど耐熱性は向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表２に示
す。Ｂ濃度が多くなるほど耐熱性は向上した。
【００１６】
【表２】
【００１７】〈実施例３〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｃの濃度は１wt.％から
２０wt.％とした。この多層膜は重元素層の厚みが０.８
ｎｍ、Ｃ層の厚みが １.６ｎｍの周期長2.４ｎｍで３０
ペア積層させた構造とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反
射率を実施例１と同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い
直入射角３°で評価した。得られた反射率を表３に示
す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｃの濃度は１wt.％から
２０wt.％とした。この多層膜は重元素層の厚みが０.８
ｎｍ、Ｃ層の厚みが １.６ｎｍの周期長2.４ｎｍで３０
ペア積層させた構造とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反
射率を実施例１と同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い
直入射角３°で評価した。得られた反射率を表３に示
す。
【００１８】
【表３】
【００１９】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表４に示
す。Ｃ濃度が多くなるほど耐熱性は向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表４に示
す。Ｃ濃度が多くなるほど耐熱性は向上した。
【００２０】
【表４】
【００２１】〈実施例４〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｎ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｎの濃度は１wt.％から
２０wt.％とした。重元素層の厚みは０.８ｎｍ、Ｃ層の
厚みは１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペアとした。
作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に波長
４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価した。得
られた反射率を表５に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｎ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｎの濃度は１wt.％から
２０wt.％とした。重元素層の厚みは０.８ｎｍ、Ｃ層の
厚みは１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペアとした。
作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に波長
４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価した。得
られた反射率を表５に示す。
【００２２】
【表５】
【００２３】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表６に示
す。Ｎ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表６に示
す。Ｎ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
【００２４】
【表６】
【００２５】〈実施例５〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＡｌＮ化
合物を使用した多層膜を作製した。ＡｌＮの濃度は１w
t.％から２０wt.％とした。重元素層の厚みは０.８ｎ
ｍ、Ｃ層の厚みは１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペ
アとした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と
同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評
価した。得られた反射率を表７に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＡｌＮ化
合物を使用した多層膜を作製した。ＡｌＮの濃度は１w
t.％から２０wt.％とした。重元素層の厚みは０.８ｎ
ｍ、Ｃ層の厚みは１.６ｎｍの周期長２.４ｎｍで８０ペ
アとした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と
同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評
価した。得られた反射率を表７に示す。
【００２６】
【表７】
【００２７】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表８に示
す。ＡｌＮ濃度が多くなるほど熱処理前の反射率からの
低下の度合が少なく耐熱性が向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表８に示
す。ＡｌＮ濃度が多くなるほど熱処理前の反射率からの
低下の度合が少なく耐熱性が向上した。
【００２８】
【表８】
【００２９】〈実施例６〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｆ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｆの濃度は０.２wt.％か
ら５wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じとし
た。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に
波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価し
た。得られた反射率を表９に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｆ化合物
を使用した多層膜を作製した。Ｆの濃度は０.２wt.％か
ら５wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じとし
た。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様に
波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価し
た。得られた反射率を表９に示す。
【００３０】
【表９】
【００３１】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１０に
示す。Ｆ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１０に
示す。Ｆ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
【００３２】
【表１０】
【００３３】〈実施例７〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ａｒ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ａｒの濃度は０.２wt.
％から３wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じ
とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同
様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価
した。得られた反射率を表１１に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ａｒ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ａｒの濃度は０.２wt.
％から３wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じ
とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同
様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価
した。得られた反射率を表１１に示す。
【００３４】
【表１１】
【００３５】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１２に
示す。Ａｒ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１２に
示す。Ａｒ濃度が多くなるほど耐熱性が向上した。
【００３６】
【表１２】
【００３７】〈実施例８〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｔｉ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ｔｉの濃度は２wt.％
から３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じ
とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同
様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価
した。得られた反射率を表１３に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｔｉ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ｔｉの濃度は２wt.％
から３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じ
とした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同
様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価
した。得られた反射率を表１３に示す。
【００３８】
【表１３】
【００３９】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１４に
示す。Ｔｉ濃度が多くなるほど耐熱性が向上する傾向が
確認された。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１４に
示す。Ｔｉ濃度が多くなるほど耐熱性が向上する傾向が
確認された。
【００４０】
【表１４】
【００４１】〈実施例９〉実施例１と同様にスパッタ法
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＴｉＮ化
合物を使用した多層膜を作製した。ＴｉＮの濃度は２w
t.％から３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と
同じとした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１
と同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で
評価した。得られた反射率を表１５に示す。
により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＴｉＮ化
合物を使用した多層膜を作製した。ＴｉＮの濃度は２w
t.％から３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と
同じとした。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１
と同様に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で
評価した。得られた反射率を表１５に示す。
【００４２】
【表１５】
【００４３】また、上記の多層膜をＡｒ雰囲気中で、４
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１６に
示す。ＴｉＮ濃度が多くなるほど耐熱性が向上すること
が確認された。
００℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表１６に
示す。ＴｉＮ濃度が多くなるほど耐熱性が向上すること
が確認された。
【００４４】
【表１６】
【００４５】〈実施例１０〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｖ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ｖの濃度は２wt.％か
ら３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じと
した。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様
に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価し
た。この場合、得られた反射率を表１７に示す。また、
これらの多層膜をＡｒ雰囲気中、４００℃、１時間の熱
処理を行った後の反射率を表１８に示す。Ｖ濃度が多く
なるほど熱処理前の反射率に比較して熱処理後の反射率
の低下の割合が少なくなる傾向が認められ耐熱性が向上
することが確認された。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｖ化合
物を使用した多層膜を作製した。Ｖの濃度は２wt.％か
ら３０wt.％とした。多層膜の構造も実施例１と同じと
した。作製した多層膜の軟Ｘ線反射率を実施例１と同様
に波長４.５ｎｍの放射光を用い直入射角３°で評価し
た。この場合、得られた反射率を表１７に示す。また、
これらの多層膜をＡｒ雰囲気中、４００℃、１時間の熱
処理を行った後の反射率を表１８に示す。Ｖ濃度が多く
なるほど熱処理前の反射率に比較して熱処理後の反射率
の低下の割合が少なくなる傾向が認められ耐熱性が向上
することが確認された。
【００４６】
【表１７】
【００４７】
【表１８】
【００４８】〈実施例１１〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃｒ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｃｒの濃度は１wt.
％から９９wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表１９に示
す。また、これらの多層膜をＡｒ雰囲気中で、４００
℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表２０に示
す。この材料系の場合、Ｃｒ濃度が２０％程度で熱処理
前の反射率に比較して熱処理後の反射率の低下の割合が
少なくなる傾向を示すことが確認された。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃｒ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｃｒの濃度は１wt.
％から９９wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表１９に示
す。また、これらの多層膜をＡｒ雰囲気中で、４００
℃、１時間の熱処理を行った後の反射率を表２０に示
す。この材料系の場合、Ｃｒ濃度が２０％程度で熱処理
前の反射率に比較して熱処理後の反射率の低下の割合が
少なくなる傾向を示すことが確認された。
【００４９】
【表１９】
【００５０】
【表２０】
【００５１】〈実施例１２〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｍｎ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｍｎの濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表２１に示
す。この多層膜も同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高
い反射率を示した。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｍｎ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｍｎの濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表２１に示
す。この多層膜も同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高
い反射率を示した。
【００５２】
【表２１】
【００５３】〈実施例１３〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｆｅ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｆｅの濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表２２に示
す。この多層膜も同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高
い反射率を示した。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｆｅ化
合物を使用した多層膜を作製した。Ｆｅの濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率を表２２に示
す。この多層膜も同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高
い反射率を示した。
【００５４】
【表２２】
【００５５】〈実施例１４〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃｕ化
合物、Ｃｏ−Ｚｒ化合物を使用した多層膜を作製した。
これらのＣｏとの化合物質の濃度は２wt.％から３０wt.
％とした。多層膜の構造および評価法も実施例１と同じ
とした。得られた反射率と濃度の関係はいずれもＣｏ−
Ｆｅ化合物と同様の値を示し、同一構造のＮｉ／Ｃ多層
膜に比べて高い反射率を示した。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｃｕ化
合物、Ｃｏ−Ｚｒ化合物を使用した多層膜を作製した。
これらのＣｏとの化合物質の濃度は２wt.％から３０wt.
％とした。多層膜の構造および評価法も実施例１と同じ
とした。得られた反射率と濃度の関係はいずれもＣｏ−
Ｆｅ化合物と同様の値を示し、同一構造のＮｉ／Ｃ多層
膜に比べて高い反射率を示した。
【００５６】〈実施例１５〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｎｂ化
合物、Ｃｏ−Ｍｏ化合物、Ｃｏ−Ｒｕ化合物、Ｃｏ−Ｒ
ｈ化合物、Ｃｏ−Ｐｄ化合物、Ｃｏ−Ｈｆ化合物、Ｃｏ
−Ｔａ化合物、Ｃｏ−Ｗ化合物、Ｃｏ−Ｚｒ化合物、Ｃ
ｏ−Ｏ化合物、Ｃｏ−Ｏｓ化合物、Ｃｏ−Ｉｒ化合物、
Ｃｏ−Ｐｔ化合物を使用した多層膜を作製した。これら
のＣｏとの化合物質の濃度は２wt.％から３０wt.％とし
た。多層膜の構造および評価法も実施例１と同じとし
た。得られた反射率と濃度の関係はいずれもＣｏ−Ｃｒ
化合物と同様、あるいはわずかに上回る値を示し、同一
構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高い反射率を示した。ま
た、これらの多層膜をＡｒ雰囲気中で、４００℃、１時
間の熱処理を行った場合、Ｃｏに化合させた物質の濃度
が多くなるほど熱処理前の反射率に比較して熱処理後の
反射率の低下の割合がＣｏ−ＡｌＮ化合物の場合よりも
少なくなる傾向が認められ耐熱性が向上することが確認
された。表２３、２４、２５にこれら化合物の熱処理前
後の反射率例を示す。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−Ｎｂ化
合物、Ｃｏ−Ｍｏ化合物、Ｃｏ−Ｒｕ化合物、Ｃｏ−Ｒ
ｈ化合物、Ｃｏ−Ｐｄ化合物、Ｃｏ−Ｈｆ化合物、Ｃｏ
−Ｔａ化合物、Ｃｏ−Ｗ化合物、Ｃｏ−Ｚｒ化合物、Ｃ
ｏ−Ｏ化合物、Ｃｏ−Ｏｓ化合物、Ｃｏ−Ｉｒ化合物、
Ｃｏ−Ｐｔ化合物を使用した多層膜を作製した。これら
のＣｏとの化合物質の濃度は２wt.％から３０wt.％とし
た。多層膜の構造および評価法も実施例１と同じとし
た。得られた反射率と濃度の関係はいずれもＣｏ−Ｃｒ
化合物と同様、あるいはわずかに上回る値を示し、同一
構造のＮｉ／Ｃ多層膜に比べて高い反射率を示した。ま
た、これらの多層膜をＡｒ雰囲気中で、４００℃、１時
間の熱処理を行った場合、Ｃｏに化合させた物質の濃度
が多くなるほど熱処理前の反射率に比較して熱処理後の
反射率の低下の割合がＣｏ−ＡｌＮ化合物の場合よりも
少なくなる傾向が認められ耐熱性が向上することが確認
された。表２３、２４、２５にこれら化合物の熱処理前
後の反射率例を示す。
【００５７】
【表２３】
【００５８】
【表２４】
【００５９】
【表２５】
【００６０】〈実施例１６〉実施例１と同様にスパッタ
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＢＮ化
合物、Ｃｏ−ＨｆＣ化合物、Ｃｏ−ＨｆＮ化合物、Ｃｏ
−ＨｆＢ2化合物、Ｃｏ−ＮｂＣ化合物、Ｃｏ−ＴａＣ
化合物、Ｃｏ−ＴａＮ化合物、Ｃｏ−ＴｉＣ化合物、Ｃ
ｏ−ＷＣ化合物、Ｃｏ−ＺｒＣ化合物を使用した多層膜
を作製した。これらのＣｏとの化合物質の濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率とＣｏとの化合
物質の濃度の関係はいずれも同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜
に比べて高い反射率を示した。また、これらの多層膜を
Ａｒ雰囲気中で、４００℃、１時間の熱処理を行った場
合、Ｃｏに化合させた物質の濃度が多くなるほど熱処理
前の反射率に比較して熱処理後の反射率の低下が少なく
なる傾向が認められ耐熱性が向上することが確認され
た。これらの結果を表２６、２７に示す。
法により軽元素層にＣを用い、重元素層にＣｏ−ＢＮ化
合物、Ｃｏ−ＨｆＣ化合物、Ｃｏ−ＨｆＮ化合物、Ｃｏ
−ＨｆＢ2化合物、Ｃｏ−ＮｂＣ化合物、Ｃｏ−ＴａＣ
化合物、Ｃｏ−ＴａＮ化合物、Ｃｏ−ＴｉＣ化合物、Ｃ
ｏ−ＷＣ化合物、Ｃｏ−ＺｒＣ化合物を使用した多層膜
を作製した。これらのＣｏとの化合物質の濃度は２wt.
％から３０wt.％とした。多層膜の構造および評価法も
実施例１と同じとした。得られた反射率とＣｏとの化合
物質の濃度の関係はいずれも同一構造のＮｉ／Ｃ多層膜
に比べて高い反射率を示した。また、これらの多層膜を
Ａｒ雰囲気中で、４００℃、１時間の熱処理を行った場
合、Ｃｏに化合させた物質の濃度が多くなるほど熱処理
前の反射率に比較して熱処理後の反射率の低下が少なく
なる傾向が認められ耐熱性が向上することが確認され
た。これらの結果を表２６、２７に示す。
【００６１】
【表２６】
【００６２】
【表２７】
【００６３】なお、上記実施例では、軟Ｘ線反射率測定
の波長として４.５ｎｍの例のみを述べたが波長は４.５
ｎｍ以外でも反射率の向上、耐熱性の向上など、上記の
実施例と同様の効果を示すことは言うまでもない。
の波長として４.５ｎｍの例のみを述べたが波長は４.５
ｎｍ以外でも反射率の向上、耐熱性の向上など、上記の
実施例と同様の効果を示すことは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の重
元素層としてＣｏまたはＣｏ化合物を用いた多層膜分光
素子は、従来のＮｉ／Ｃ多層膜に比較して耐熱性に優
れ、短周期長化が可能となる。このため、本発明の多層
膜を（１）Ｘ線・軟Ｘ線を利用した各種分析に適用した
場合は多層膜の耐熱性が向上するため反射率の劣化が軽
元素層にＳｉを用いた多層膜よりも少なくなり精度や確
度が向上する。（２）Ｘ線リソグラフィーに適用する場
合は、Ｎｉ／Ｃ多層膜よりも適性露光時間が正確に決め
られる。さらに、（３）多層膜自身の寿命が延びるなど
の優れた効果がある。
元素層としてＣｏまたはＣｏ化合物を用いた多層膜分光
素子は、従来のＮｉ／Ｃ多層膜に比較して耐熱性に優
れ、短周期長化が可能となる。このため、本発明の多層
膜を（１）Ｘ線・軟Ｘ線を利用した各種分析に適用した
場合は多層膜の耐熱性が向上するため反射率の劣化が軽
元素層にＳｉを用いた多層膜よりも少なくなり精度や確
度が向上する。（２）Ｘ線リソグラフィーに適用する場
合は、Ｎｉ／Ｃ多層膜よりも適性露光時間が正確に決め
られる。さらに、（３）多層膜自身の寿命が延びるなど
の優れた効果がある。
【図１】多層膜の構造と軟Ｘ線反射の原理を示す説明
図。
図。
１…入射軟Ｘ線 ２…反射軟Ｘ線 ３…物質Ａ（重元素層） ４…物質Ｂ（軽元素層） ５…基板
Claims (2)
- 【請求項１】重元素層と軽元素層とを交互に積層して構
成されるブラッグ回折効果を有する多層膜分光素子にお
いて、上記重元素層はＣｏもしくはＣｏを主成分とする
化合物よりなることを特徴とするＸ線光学素子。 - 【請求項２】請求項１において、Ｃｏを主成分とする化
合物層は、ＣｏにＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ａｒ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔのうちから選択される少なくとも１種以上の元
素と化合したＣｏ化合物よりなることを特徴とするＸ線
光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063790A JPH06273596A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Ｘ線光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063790A JPH06273596A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Ｘ線光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273596A true JPH06273596A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13239531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063790A Pending JPH06273596A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Ｘ線光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273596A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656575B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-12-02 | Carl-Zeiss-Stiftung | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| US7261957B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-08-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Multilayer system with protecting layer system and production method |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP5063790A patent/JPH06273596A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656575B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-12-02 | Carl-Zeiss-Stiftung | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| US7261957B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-08-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Multilayer system with protecting layer system and production method |
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