JPH07113679B2 - 多層膜反射鏡 - Google Patents
多層膜反射鏡Info
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- JPH07113679B2 JPH07113679B2 JP61068470A JP6847086A JPH07113679B2 JP H07113679 B2 JPH07113679 B2 JP H07113679B2 JP 61068470 A JP61068470 A JP 61068470A JP 6847086 A JP6847086 A JP 6847086A JP H07113679 B2 JPH07113679 B2 JP H07113679B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多層膜構造を有するＸ線反射鏡に関するもので
ある。
ある。
（従来技術および発明が解決しようとする問題点） 従来の多層膜反射鏡としては第８図ａ）に示すように、
基板１上に軽元素薄膜２と重元素薄膜３を一定のピッチ
で交互に形成した多層膜反射鏡が一般に知られている。
この場合、反射率と反射率スペクトルの波長帯域幅の間
には一定の関係（層数を増大することにより、反射率を
増大させると波長帯域幅は逆に狭くなる）があるので、
高い反射率を維持しながら任意の波長帯域幅を得ること
はできない。また積分反射率が低い。さらに所定の波長
のＸ線を入射光とした場合、ブラッグ反射が起こる入射
角は非常に限られた範囲にあるので、曲面基板上に従来
の多層膜を形成した場合、反射鏡表面の各点に対するＸ
線の入射角がそれぞれ異なり、所定の波長のブラッグ反
射に寄与する反射面の面積は非常に狭くなってしまう。
従って所望の波長において高い反射率を得ることができ
ない。また他の例として、第８図ｂ）に示すようなピッ
チが基板から上に向かって徐々に変化する多層膜反射鏡
があるが、一定のピッチの変化を維持しながら正確に多
層膜を形成することは困難である他、高いピーク反射率
が得られないという欠点がある。また上記従来の多層膜
反射鏡の構成材料としては、反射層の材料としてW,Re,P
t,Auなどの重素、スペーサー層の材料としてはAl,Si,C
などの軽元素が用いられていたが、この場合特に軟Ｘ線
領域において軽元素薄膜の吸収係数が大きく、反射率を
高くできないという欠点があった。また、従来の多層膜
反射鏡の製造方法であるイオンビームスパッタ法におい
ては散乱イオンが堆積膜に損傷を与えるため、極薄膜を
形成できないという欠点があった。
基板１上に軽元素薄膜２と重元素薄膜３を一定のピッチ
で交互に形成した多層膜反射鏡が一般に知られている。
この場合、反射率と反射率スペクトルの波長帯域幅の間
には一定の関係（層数を増大することにより、反射率を
増大させると波長帯域幅は逆に狭くなる）があるので、
高い反射率を維持しながら任意の波長帯域幅を得ること
はできない。また積分反射率が低い。さらに所定の波長
のＸ線を入射光とした場合、ブラッグ反射が起こる入射
角は非常に限られた範囲にあるので、曲面基板上に従来
の多層膜を形成した場合、反射鏡表面の各点に対するＸ
線の入射角がそれぞれ異なり、所定の波長のブラッグ反
射に寄与する反射面の面積は非常に狭くなってしまう。
従って所望の波長において高い反射率を得ることができ
ない。また他の例として、第８図ｂ）に示すようなピッ
チが基板から上に向かって徐々に変化する多層膜反射鏡
があるが、一定のピッチの変化を維持しながら正確に多
層膜を形成することは困難である他、高いピーク反射率
が得られないという欠点がある。また上記従来の多層膜
反射鏡の構成材料としては、反射層の材料としてW,Re,P
t,Auなどの重素、スペーサー層の材料としてはAl,Si,C
などの軽元素が用いられていたが、この場合特に軟Ｘ線
領域において軽元素薄膜の吸収係数が大きく、反射率を
高くできないという欠点があった。また、従来の多層膜
反射鏡の製造方法であるイオンビームスパッタ法におい
ては散乱イオンが堆積膜に損傷を与えるため、極薄膜を
形成できないという欠点があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来技術の上記した諸問題を解決し、高い反
射率を有し、反射率スペクトルの帯域幅が任意かつ容易
に設定でき、しかし曲面構造とした場合にも高い反射率
の得られる多層膜反射鏡を提供することを目的とする。
射率を有し、反射率スペクトルの帯域幅が任意かつ容易
に設定でき、しかし曲面構造とした場合にも高い反射率
の得られる多層膜反射鏡を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、多層膜反射鏡の構
造として、ピッチの異なる単位多層膜を複数種積層した
ものとすることにより、Ｘ線露光に適切な波長帯域幅を
自由かつ容易に選択できるとともに、曲面構造とした場
合高い反射率が得られるものである。また、多層膜構成
元素によるＸ線の長波長側の吸収をなるべく小さくし、
広い波長領域にわたって高い反射率を得るために、各々
の該単位多層膜のピッチを基板側から上に向かって順に
増大した構造としている。また、多層膜反射鏡の軽元素
薄膜の構成材料として、ＢあるいはBeを用いることによ
り、反射鏡の反射率を高くしていることを本発明の主な
特徴とする。
造として、ピッチの異なる単位多層膜を複数種積層した
ものとすることにより、Ｘ線露光に適切な波長帯域幅を
自由かつ容易に選択できるとともに、曲面構造とした場
合高い反射率が得られるものである。また、多層膜構成
元素によるＸ線の長波長側の吸収をなるべく小さくし、
広い波長領域にわたって高い反射率を得るために、各々
の該単位多層膜のピッチを基板側から上に向かって順に
増大した構造としている。また、多層膜反射鏡の軽元素
薄膜の構成材料として、ＢあるいはBeを用いることによ
り、反射鏡の反射率を高くしていることを本発明の主な
特徴とする。
次に本発明の実施例を説明する。
なお実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうることは
言うまでもない。
しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうることは
言うまでもない。
第１図に本発明による多層膜反射鏡の一実施例を示す。
基板１上に反射層である厚さAnの重元素薄膜４と、スペ
ーサー層である厚さBnの軽元素薄膜５から成るピッチdn
の２層膜をNn層重ねた周期的な単位多層膜６を基板１側
から順にＭ個積層したものである。該多層膜反射鏡の光
学特性の原理をＭ＝２の場合を例にあげて説明する。所
定のピッチの多層膜は、一定のピーク波長と帯域幅から
なるＸ線を高い反射率で反射することが知られている。
従って、第１図に示すような構造において、Ｍ＝２の場
合、即ちピッチの異なる単位多層膜の２個を積層した多
層膜反射鏡は各々の単位多層膜に対応する異なる中心波
長λ1,λ２にピークを有するスペクトル7,8を合成した
広い波長領域にわたり高い反射率を実現し得る（第２図
実線）。このような構造の多層膜反射鏡の特徴は、広い
波長領域にわたり高い反射率を有する特性、即ち高い積
分反射率を有するスペクトル特性が実現できることと、
ピッチdn,重元素薄膜の膜厚An,軽元素薄膜の膜厚Bn,積
み重ね数Ｍの値をそれぞれ変化させることにより、所望
の波長帯域幅を設定できること、および波長帯域幅が広
いために後に説明するように入射角の許容範囲が広く、
曲面構造とした場合でも高い反射率が得られることであ
る。
基板１上に反射層である厚さAnの重元素薄膜４と、スペ
ーサー層である厚さBnの軽元素薄膜５から成るピッチdn
の２層膜をNn層重ねた周期的な単位多層膜６を基板１側
から順にＭ個積層したものである。該多層膜反射鏡の光
学特性の原理をＭ＝２の場合を例にあげて説明する。所
定のピッチの多層膜は、一定のピーク波長と帯域幅から
なるＸ線を高い反射率で反射することが知られている。
従って、第１図に示すような構造において、Ｍ＝２の場
合、即ちピッチの異なる単位多層膜の２個を積層した多
層膜反射鏡は各々の単位多層膜に対応する異なる中心波
長λ1,λ２にピークを有するスペクトル7,8を合成した
広い波長領域にわたり高い反射率を実現し得る（第２図
実線）。このような構造の多層膜反射鏡の特徴は、広い
波長領域にわたり高い反射率を有する特性、即ち高い積
分反射率を有するスペクトル特性が実現できることと、
ピッチdn,重元素薄膜の膜厚An,軽元素薄膜の膜厚Bn,積
み重ね数Ｍの値をそれぞれ変化させることにより、所望
の波長帯域幅を設定できること、および波長帯域幅が広
いために後に説明するように入射角の許容範囲が広く、
曲面構造とした場合でも高い反射率が得られることであ
る。
本実施例における多層膜反射鏡の構造、構成材料及びそ
の光学特性についてさらに詳細な説明を行う。
の光学特性についてさらに詳細な説明を行う。
光源の長波長成分は短波長成分よりも多層膜の構成材料
に吸収されやすいので、短波長側に反射率スペクトルの
ピーク波長を有する単位多層膜から、即ちピッチdnの小
さい単位多層膜から順に上に向かってピッチdnが増大す
るように基板上に積層することにより、長波長成分が上
層の単位多層膜で、短波長成分が下層の単位多層膜で主
に反射されるために吸収の影響を小さくでき、より高い
反射率が実現できる。
に吸収されやすいので、短波長側に反射率スペクトルの
ピーク波長を有する単位多層膜から、即ちピッチdnの小
さい単位多層膜から順に上に向かってピッチdnが増大す
るように基板上に積層することにより、長波長成分が上
層の単位多層膜で、短波長成分が下層の単位多層膜で主
に反射されるために吸収の影響を小さくでき、より高い
反射率が実現できる。
さらに本発明における多層膜反射鏡では軽元素薄膜の材
料として、ＢあるいはBeを用いることを特徴とする。以
下にその効果について説明する。多層膜構成材料の複素
屈折率を１−δ−ｉβとした場合、多層膜界面における
複素振幅反射率は入射角αが一定の条件下では（△δ＋
ｉ△β）に比例する。ただしΔδとΔβは重元素薄膜と
軽元素薄膜の屈折率及び吸収係数の差である。また、よ
り高いピーク反射率を得るためにはスペーサー層材料に
よる軟Ｘ線の吸収は小さいほうが望ましい。第３図に１
〜1000Åの波長領域における各種元素の吸収係数μを示
す。Ｘ線の露光に重要な軟Ｘ線領域においては、Ｂある
いはBeの吸収係数は従来スペーサー層材料として広く用
いられているＣの吸収係数に比べ低い値を示している。
Beの吸収係数は特にＣの吸収係数との差が著しい。また
屈折率に関しても軟Ｘ線領域についてＢあるいはBeの屈
折率はＣに比べて低い値を示している（文献、ピー・エ
ル・ヘンケ他“Atomic Data and Nuclear Data Tables
（1982）”第27巻）。従って、従来スペーサー層材料に
一般的に用いられているＣの代わりにＢあるいはBeを用
いることにより軟Ｘ線領域において△δ及び△βが増大
し、かつスペーサー層材料による軟Ｘ線の吸収が低減す
るので非常に高い反射率が得られる。例えば本発明者の
計算によれば、W/Be多層膜反射鏡はピーク波長λｐ＝11
ÅにおいてW/C多層膜反射鏡と比較し、２倍近くのピー
ク反射率が得られる。
料として、ＢあるいはBeを用いることを特徴とする。以
下にその効果について説明する。多層膜構成材料の複素
屈折率を１−δ−ｉβとした場合、多層膜界面における
複素振幅反射率は入射角αが一定の条件下では（△δ＋
ｉ△β）に比例する。ただしΔδとΔβは重元素薄膜と
軽元素薄膜の屈折率及び吸収係数の差である。また、よ
り高いピーク反射率を得るためにはスペーサー層材料に
よる軟Ｘ線の吸収は小さいほうが望ましい。第３図に１
〜1000Åの波長領域における各種元素の吸収係数μを示
す。Ｘ線の露光に重要な軟Ｘ線領域においては、Ｂある
いはBeの吸収係数は従来スペーサー層材料として広く用
いられているＣの吸収係数に比べ低い値を示している。
Beの吸収係数は特にＣの吸収係数との差が著しい。また
屈折率に関しても軟Ｘ線領域についてＢあるいはBeの屈
折率はＣに比べて低い値を示している（文献、ピー・エ
ル・ヘンケ他“Atomic Data and Nuclear Data Tables
（1982）”第27巻）。従って、従来スペーサー層材料に
一般的に用いられているＣの代わりにＢあるいはBeを用
いることにより軟Ｘ線領域において△δ及び△βが増大
し、かつスペーサー層材料による軟Ｘ線の吸収が低減す
るので非常に高い反射率が得られる。例えば本発明者の
計算によれば、W/Be多層膜反射鏡はピーク波長λｐ＝11
ÅにおいてW/C多層膜反射鏡と比較し、２倍近くのピー
ク反射率が得られる。
さらに本発明による多層膜反射鏡の特徴として、該多層
膜反射鏡を構成しているＭ種の単位多層膜がそれぞれ最
大のピーク反射率が得られるような最適のAn/dn比を有
していることがあげられる。従って、所定の波長帯域幅
の軟Ｘ線に対し最大のピーク反射率を得ることができ
る。本発明の１実施例として提案した第１図の構造を有
するW/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）について反射率スペク
トルを計算すると、第４図の実線９で示されるようなス
ペクトルが得られた。比較として、従来型のW/C多層膜
反射鏡の反射率スペクトルを破線10で示す（第１表、両
多層膜反射鏡の設計パラメータとピーク反射率ＲP，波
長帯域幅△λ／λ，積分反射率IR）。本発明で提案した
多層膜反射鏡（Ｍ＝２）においては従来の周期的構造の
多層膜反射鏡（Ｍ＝１）と比べ、約３倍高い積分反射率
が得られる。
膜反射鏡を構成しているＭ種の単位多層膜がそれぞれ最
大のピーク反射率が得られるような最適のAn/dn比を有
していることがあげられる。従って、所定の波長帯域幅
の軟Ｘ線に対し最大のピーク反射率を得ることができ
る。本発明の１実施例として提案した第１図の構造を有
するW/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）について反射率スペク
トルを計算すると、第４図の実線９で示されるようなス
ペクトルが得られた。比較として、従来型のW/C多層膜
反射鏡の反射率スペクトルを破線10で示す（第１表、両
多層膜反射鏡の設計パラメータとピーク反射率ＲP，波
長帯域幅△λ／λ，積分反射率IR）。本発明で提案した
多層膜反射鏡（Ｍ＝２）においては従来の周期的構造の
多層膜反射鏡（Ｍ＝１）と比べ、約３倍高い積分反射率
が得られる。
以上のような多層膜反射鏡のスペーサー層材料にＢある
いはBeのような、Ｃと比較して吸収係数の小さい軽元素
を用いた検討は、波長λ＝124Åにおいてかつてなされ
た事があった（文献、ティー・ダブリュー・バービー・
ジュニア・エックス・レイ・マイクロ・スコピイ、“Ｘ
−Ray Microscopy,editated by G.Schmahl and D.Rudol
ph,（Springer−Verlag,1984）"p144〜162）。しかしな
がらＸ線露光を行う上で特に重要な、より短波長側の軟
Ｘ線領域において、多層膜反射鏡の構造やAn/dn比も含
めた検討に関しては全くなされておらず、また本発明に
おけるようなピッチの異なる多層膜の積層構造に関する
提案は全くなされていない。
いはBeのような、Ｃと比較して吸収係数の小さい軽元素
を用いた検討は、波長λ＝124Åにおいてかつてなされ
た事があった（文献、ティー・ダブリュー・バービー・
ジュニア・エックス・レイ・マイクロ・スコピイ、“Ｘ
−Ray Microscopy,editated by G.Schmahl and D.Rudol
ph,（Springer−Verlag,1984）"p144〜162）。しかしな
がらＸ線露光を行う上で特に重要な、より短波長側の軟
Ｘ線領域において、多層膜反射鏡の構造やAn/dn比も含
めた検討に関しては全くなされておらず、また本発明に
おけるようなピッチの異なる多層膜の積層構造に関する
提案は全くなされていない。
なお、以上の説明において多層膜反射鏡は平面鏡である
としたが、これを曲面とすることによりＸ線を集光する
ことができ、反射Ｘ線の強度を増大することができる。
本発明による積層構造の多層膜反射鏡は広い反射率スペ
クトル帯域幅を与えるため、広い範囲のブラッグ角αに
わたって高い反射率を与えることを意味する。従って、
入射角及び出射角に一定の広がりのある曲面多層膜反射
鏡の構造に適している。この点については以下に詳細に
説明する。
としたが、これを曲面とすることによりＸ線を集光する
ことができ、反射Ｘ線の強度を増大することができる。
本発明による積層構造の多層膜反射鏡は広い反射率スペ
クトル帯域幅を与えるため、広い範囲のブラッグ角αに
わたって高い反射率を与えることを意味する。従って、
入射角及び出射角に一定の広がりのある曲面多層膜反射
鏡の構造に適している。この点については以下に詳細に
説明する。
第５図は本発明による多層膜反射鏡の第２の実施例を示
すもので、曲率半径Ｒのシリンドリカル面基板11上に多
層膜12を形成した曲面多層膜反射鏡の断面図である。こ
こにおいて多層膜12の構造は第１図の実施例に示すよう
な単位多層膜を複数積層したものとする。この反射鏡に
平行Ｘ線13が鏡面上の点14に視射角θで入射し、反射さ
れるとする。このとき反射光は第６図17に示すようにピ
ーク波長がλP1であり、波長帯域幅が△λ／λの反射率
スペクトルを有する。ところが反射点の位置が14からず
れると、反射率スペクトルのピーク波長も変化し、波長
λP1における反射率も減少する。さらに反射点の位置が
ずれると反射率スペクトルは第６図18で示されるように
λP1の反射率は０となる。この位置の反射点を15とし、
14と15の間の距離をＬとする。即ち第５図の視射角がθ
からθ−△θに変化するに伴い、反射光の反射率スペク
トルは第６図17から18へと変化する。ただし、第５図14
からＬだけ離れた15と反対側の位置にも波長λP1におけ
る反射率が０となる点が存在する。従って、14を中心と
し、2Lの範囲にある反射点からの反射光の総和が焦点16
におけるλP1の反射強度となる。この場合、反射率スペ
クトルの△λ／λが広い程Ｌが長くなり、16における波
長λP1の強度が増大する。本発明による多層膜反射鏡は
△λ／λが従来の周期的構造（Ｍ＝１）の反射鏡に比べ
て大きく、反射率も高いので焦点16における波長λP1の
反射光の強度が大きい。このことは、λP1以外の波長で
も言えることなので、結局強度の大きな反射光が焦点16
で得られる。本発明による多層膜反射鏡の一例である
（ｉ）W/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）と（ii）従来構造の
W/C多層膜反射鏡（Ｍ＝１）について、Ｌの長さ（λP1
＝11Å）を比較する。（ｉ），（ii）それぞれλP1＝11
Åにおいて反射率スペクトルが20％程度のピーク反射率
を有する場合、△λ／λは（ｉ）で24％、（ii）で６％
程度である。ただし、（ｉ）はd1＝37Å,d2＝43Å、（i
i）はｄ＝39.5Åである。この場合、点14と15における
視射角の差を△θとすると、ＬはＲ・△θ・π/180で表
され、（ｉ）は（ii）の約４倍のＬを有する。従って、
焦点16におけるλP1＝10Åの強度は（ｉ）が（ii）の約
４倍大きい。この傾向は軟Ｘ線領域における他の波長λ
P1についても言えることである。
すもので、曲率半径Ｒのシリンドリカル面基板11上に多
層膜12を形成した曲面多層膜反射鏡の断面図である。こ
こにおいて多層膜12の構造は第１図の実施例に示すよう
な単位多層膜を複数積層したものとする。この反射鏡に
平行Ｘ線13が鏡面上の点14に視射角θで入射し、反射さ
れるとする。このとき反射光は第６図17に示すようにピ
ーク波長がλP1であり、波長帯域幅が△λ／λの反射率
スペクトルを有する。ところが反射点の位置が14からず
れると、反射率スペクトルのピーク波長も変化し、波長
λP1における反射率も減少する。さらに反射点の位置が
ずれると反射率スペクトルは第６図18で示されるように
λP1の反射率は０となる。この位置の反射点を15とし、
14と15の間の距離をＬとする。即ち第５図の視射角がθ
からθ−△θに変化するに伴い、反射光の反射率スペク
トルは第６図17から18へと変化する。ただし、第５図14
からＬだけ離れた15と反対側の位置にも波長λP1におけ
る反射率が０となる点が存在する。従って、14を中心と
し、2Lの範囲にある反射点からの反射光の総和が焦点16
におけるλP1の反射強度となる。この場合、反射率スペ
クトルの△λ／λが広い程Ｌが長くなり、16における波
長λP1の強度が増大する。本発明による多層膜反射鏡は
△λ／λが従来の周期的構造（Ｍ＝１）の反射鏡に比べ
て大きく、反射率も高いので焦点16における波長λP1の
反射光の強度が大きい。このことは、λP1以外の波長で
も言えることなので、結局強度の大きな反射光が焦点16
で得られる。本発明による多層膜反射鏡の一例である
（ｉ）W/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）と（ii）従来構造の
W/C多層膜反射鏡（Ｍ＝１）について、Ｌの長さ（λP1
＝11Å）を比較する。（ｉ），（ii）それぞれλP1＝11
Åにおいて反射率スペクトルが20％程度のピーク反射率
を有する場合、△λ／λは（ｉ）で24％、（ii）で６％
程度である。ただし、（ｉ）はd1＝37Å,d2＝43Å、（i
i）はｄ＝39.5Åである。この場合、点14と15における
視射角の差を△θとすると、ＬはＲ・△θ・π/180で表
され、（ｉ）は（ii）の約４倍のＬを有する。従って、
焦点16におけるλP1＝10Åの強度は（ｉ）が（ii）の約
４倍大きい。この傾向は軟Ｘ線領域における他の波長λ
P1についても言えることである。
これまでは、本発明による多層膜反射鏡の実施例につい
て説明してきたが、次に該多層膜反射鏡の製造方法につ
いての一例を示す。第７図は多層膜反射鏡の製造方法に
ついての一例である。まず、原子線発生の原理を第７図
を用いて説明する。原子線源内にガス導入口19からArガ
スを10-2〜10-3torr程度導入し、アノード電極20に３〜
9kv程度の高電圧を印加すると、アノード電極20,カソー
ド電極21,22間でグロー放電が開始される。カソード電
極21,22の表面から放出した電子は中央のアノード電極2
0を中心に高周波振動する。原子線源内では振動してい
る電子とAr原子が衝突することによって大量のイオンが
生成される。該イオンはカソード21,22に向けて加速さ
れる。カソード付近は衝突断面積の大きな電子が存在し
ているので、数kvで加速されたイオンと容易に結合しイ
オンと同程度のエネルギーを有する原子線23となりビー
ム放出口24より取りだされる。
て説明してきたが、次に該多層膜反射鏡の製造方法につ
いての一例を示す。第７図は多層膜反射鏡の製造方法に
ついての一例である。まず、原子線発生の原理を第７図
を用いて説明する。原子線源内にガス導入口19からArガ
スを10-2〜10-3torr程度導入し、アノード電極20に３〜
9kv程度の高電圧を印加すると、アノード電極20,カソー
ド電極21,22間でグロー放電が開始される。カソード電
極21,22の表面から放出した電子は中央のアノード電極2
0を中心に高周波振動する。原子線源内では振動してい
る電子とAr原子が衝突することによって大量のイオンが
生成される。該イオンはカソード21,22に向けて加速さ
れる。カソード付近は衝突断面積の大きな電子が存在し
ているので、数kvで加速されたイオンと容易に結合しイ
オンと同程度のエネルギーを有する原子線23となりビー
ム放出口24より取りだされる。
本発明に係る多層膜反射鏡の製造方法は、該原子線源を
用いて得られたAr原子線23をターゲットである多層膜構
成材料25に当て、飛び出したスパッタ粒子26を基板27上
に堆積させ、膜形成することによって行うものである。
なお、重元素薄膜と軽元素薄膜の形成はターゲットを交
互に交換しながら行う。
用いて得られたAr原子線23をターゲットである多層膜構
成材料25に当て、飛び出したスパッタ粒子26を基板27上
に堆積させ、膜形成することによって行うものである。
なお、重元素薄膜と軽元素薄膜の形成はターゲットを交
互に交換しながら行う。
このような多層膜反射鏡製造方法の特徴は、界面の凹凸
の少ない平滑な多層膜が形成できることである。本発明
者らのＸ線回折（Cu−Ｋα線）を用いた多層膜界面の評
価結果では凹凸が１Å程度であった。従って、極めて平
滑な多層膜が形成されていることが判明した。さらに、
この方法の特徴として、極薄の連続膜が形成できること
である。透過型電子顕微鏡による多層膜及び単層膜の観
察結果から、該製造方法によりW,Beそれぞれ10Å程度の
薄膜が形成されていることが判明した。Ｗを例にとれば
従来形成された連続薄膜の最小厚さは30Åであるから、
この製造方法により極めて薄い薄膜が形成しうることが
わかる。またスパッタ速度が非常に安定していることか
ら（本発明者らの測定では変動は毎時１Å以下）、膜厚
制御性の非常に良い方法といえる。さらにBeを多層膜の
スペーサー層構成材料として用いた場合、スパッタ速度
が大きい（本発明者らの測定では、Beのスパッタ速度
は、1.74Å／分であり、Ｃのスパッタ速度:0.38Å／分
の約２倍）ために、短時間のうちに多層膜反射鏡を作成
することができる。以上のことから、この多層膜反射鏡
製造方法により、多層膜の界面が極めて平滑な多層膜反
射鏡、即ちＸ線の多層膜界面での散乱が極めて少なく、
理論値に近い反射率を有する多層膜反射鏡を製造するこ
とができる。また製作精度の良い微細なピッチを有する
多層膜反射鏡を製造することができる。
の少ない平滑な多層膜が形成できることである。本発明
者らのＸ線回折（Cu−Ｋα線）を用いた多層膜界面の評
価結果では凹凸が１Å程度であった。従って、極めて平
滑な多層膜が形成されていることが判明した。さらに、
この方法の特徴として、極薄の連続膜が形成できること
である。透過型電子顕微鏡による多層膜及び単層膜の観
察結果から、該製造方法によりW,Beそれぞれ10Å程度の
薄膜が形成されていることが判明した。Ｗを例にとれば
従来形成された連続薄膜の最小厚さは30Åであるから、
この製造方法により極めて薄い薄膜が形成しうることが
わかる。またスパッタ速度が非常に安定していることか
ら（本発明者らの測定では変動は毎時１Å以下）、膜厚
制御性の非常に良い方法といえる。さらにBeを多層膜の
スペーサー層構成材料として用いた場合、スパッタ速度
が大きい（本発明者らの測定では、Beのスパッタ速度
は、1.74Å／分であり、Ｃのスパッタ速度:0.38Å／分
の約２倍）ために、短時間のうちに多層膜反射鏡を作成
することができる。以上のことから、この多層膜反射鏡
製造方法により、多層膜の界面が極めて平滑な多層膜反
射鏡、即ちＸ線の多層膜界面での散乱が極めて少なく、
理論値に近い反射率を有する多層膜反射鏡を製造するこ
とができる。また製作精度の良い微細なピッチを有する
多層膜反射鏡を製造することができる。
（発明の効果） 本発明による多層膜反射鏡は反射率が多角、スペクトル
帯域幅の制御が可能であるので各種の分光素子、帯域フ
ィルターとして有用である。また特にＸ線リソグラフィ
ーにとって重要な軟Ｘ線領域において本発明によるW/Be
多層膜反射鏡は広い視射角にわたって大きな反射率が得
られるので、軟Ｘ線を集光した場合、従来型の多層膜反
射鏡に比べ、数倍高い反射光強度を得ることができる。
従って、Ｘ線リソグラフィーに適用した場合大幅に露光
時間を短縮でき、微細パターン形成の際の解像度が向上
するので、集光反射鏡として有用である。さらに、比較
的簡単に多層膜の波長帯域幅を自由に変えることができ
る。
帯域幅の制御が可能であるので各種の分光素子、帯域フ
ィルターとして有用である。また特にＸ線リソグラフィ
ーにとって重要な軟Ｘ線領域において本発明によるW/Be
多層膜反射鏡は広い視射角にわたって大きな反射率が得
られるので、軟Ｘ線を集光した場合、従来型の多層膜反
射鏡に比べ、数倍高い反射光強度を得ることができる。
従って、Ｘ線リソグラフィーに適用した場合大幅に露光
時間を短縮でき、微細パターン形成の際の解像度が向上
するので、集光反射鏡として有用である。さらに、比較
的簡単に多層膜の波長帯域幅を自由に変えることができ
る。
第１図は本発明による多層膜反射鏡の一実施例の構造を
示す立体図、第２図は本発明による多層膜反射鏡の光学
特性の原理を説明する図、第３図は各元素の吸収係数の
波長依存性を示す図、第４図は本発明による多層膜反射
鏡の反射率スペクトルを示す図、第５図は本発明による
多層膜反射鏡の他の実施例を示すもので、シリンドリカ
ル多層膜反射鏡とこれによるＸ線の集光状態を示す図、
第６図はシリンドリカル多層膜反射鏡の反射率スペクト
ル特性を説明する図、第７図は本発明にかかる多層膜反
射鏡の製造方法の一例、第８図は従来の多層膜反射鏡の
構造を示す。 １……基板 ２……スペーサー層 ３……反射層 ４……反射層 ５……スペーサー層 ６……単位多層膜 ７……反射率スペクトル ８……反射率スペクトル ９……W/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）の反射率スペクトル 10……W/C多層膜反射鏡（Ｍ＝１）の反射率スペクトル 11……シリンドリカル面基板 12……本発明による多層膜反射鏡 13……入射Ｘ線 14……反射点 15……反射点 16……焦点 17……反射率スペクトル 18……反射率スペクトル 19……ガス導入口 20……アノード電極 21……カソード電極 22……カソード電極 23……原子線 24……ビーム放出口 25……多層膜構成材料 26……スパッタ粒子 27……基板
示す立体図、第２図は本発明による多層膜反射鏡の光学
特性の原理を説明する図、第３図は各元素の吸収係数の
波長依存性を示す図、第４図は本発明による多層膜反射
鏡の反射率スペクトルを示す図、第５図は本発明による
多層膜反射鏡の他の実施例を示すもので、シリンドリカ
ル多層膜反射鏡とこれによるＸ線の集光状態を示す図、
第６図はシリンドリカル多層膜反射鏡の反射率スペクト
ル特性を説明する図、第７図は本発明にかかる多層膜反
射鏡の製造方法の一例、第８図は従来の多層膜反射鏡の
構造を示す。 １……基板 ２……スペーサー層 ３……反射層 ４……反射層 ５……スペーサー層 ６……単位多層膜 ７……反射率スペクトル ８……反射率スペクトル ９……W/Be多層膜反射鏡（Ｍ＝２）の反射率スペクトル 10……W/C多層膜反射鏡（Ｍ＝１）の反射率スペクトル 11……シリンドリカル面基板 12……本発明による多層膜反射鏡 13……入射Ｘ線 14……反射点 15……反射点 16……焦点 17……反射率スペクトル 18……反射率スペクトル 19……ガス導入口 20……アノード電極 21……カソード電極 22……カソード電極 23……原子線 24……ビーム放出口 25……多層膜構成材料 26……スパッタ粒子 27……基板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−7400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−42815（ＪＰ，Ａ) Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐ ｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉ ｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｖｏｌ．563 （1985）（米）「論文名；Ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｓｔｒ ｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｅ ＵＶ Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓ」（発表者： Ｒｉｔｖａ Ａ．Ｍ．Ｋｅｓｋｉ−Ｋｕｈ ａ 他
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に重元素薄膜と軽元素薄膜を交互に
重ねることによって得られる多層膜反射鏡において、多
層膜の構造として、所定ピッチと層数からなる多層膜を
単位多層膜として、ピッチと層数が異なる複数個の該単
位多層膜を複数個ピッチの小さい単位多層膜から順に上
に向かってピッチが増大するように基板上に積層するこ
とを特徴とする多層膜反射鏡。 - 【請求項２】基板が曲面であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の多層膜反射鏡。 - 【請求項３】前記軽元素薄膜の材質としてＢあるいはBe
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の多層膜反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61068470A JPH07113679B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 多層膜反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61068470A JPH07113679B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 多層膜反射鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226047A JPS62226047A (ja) | 1987-10-05 |
| JPH07113679B2 true JPH07113679B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=13374607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61068470A Expired - Fee Related JPH07113679B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 多層膜反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113679B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2648599B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1997-09-03 | キヤノン株式会社 | Ｘ線又は真空紫外線用多層膜反射鏡の作成方法 |
| JPH01213599A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反射型回折格子 |
| FR2653234A1 (fr) * | 1989-10-13 | 1991-04-19 | Philips Electronique Lab | Dispositif du type miroir dans le domaine des rayons x-uv. |
| JP3600849B2 (ja) * | 2001-06-11 | 2004-12-15 | 理学電機工業株式会社 | ホウ素蛍光ｘ線分析用多層膜分光素子 |
| JP5311757B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-10-09 | キヤノン株式会社 | 反射光学素子、露光装置およびデバイス製造方法 |
| US20120328082A1 (en) * | 2010-06-01 | 2012-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mirror, method of producing the mirror, and x-ray apparatus |
| EP2607935B1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-10-29 | Markus Aspelmeyer | Substrate transferred monocrystalline Bragg mirrors |
| JP6389896B2 (ja) * | 2013-09-23 | 2018-09-12 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 多層ミラー |
| FR3059434B1 (fr) | 2016-11-29 | 2019-05-17 | Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs | Composant de selection spectrale pour radiations xuv |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693933A (en) * | 1983-06-06 | 1987-09-15 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | X-ray dispersive and reflective structures and method of making the structures |
| JPS6142815A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | 住友電気工業株式会社 | 誘電体膜の製造法 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61068470A patent/JPH07113679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆｔｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＰｈｏｔｏ−ＯｐｔｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｖｏｌ．５６３（１９８５）（米）「論文名；ＬａｙｅｒｅｄＳｙｎｔｈｅｔｉｃＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒＳｏｌａｒＥＵＶＴｅｌｅｓｃｏｐｅｓ」（発表者：ＲｉｔｖａＡ．Ｍ．Ｋｅｓｋｉ−Ｋｕｈａ他 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62226047A (ja) | 1987-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |