JP2002285331A - 成膜装置、成膜方法及び多層膜反射鏡の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板中央部の膜厚分布制御が容易にでき、か
つ、短時間で所望の膜厚分布が得られる成膜装置及び成
膜方法を提供する。 【解決手段】 十分に減圧した容器内で、標的材に対し
て加熱あるいはイオンビーム照射を行うことにより前記
標的材の原子を飛散させ、成膜すべき回転対称形状を有
する基板を回転対称軸を中心に回転させ、前記基板の近
傍に膜厚補正板を配置し、前記原子を前記基板に積層さ
せる成膜装置であって、前記膜厚補正板は、 前記基
板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、成膜時に粒子
線が基板上に生ずる前記膜厚補正板の半影の拡がりの半
分以下の間隔で配置された複数の開口と、 周辺部
に、半径方向に開口率が制御された開口と、を有するこ
とを特徴とする成膜装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面への成膜
を行う成膜装置、成膜方法及び多層膜反射鏡の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体集積回路の製造において
は、マスク上に形成された非常に微細なパターンを、レ
ジストを塗布したシリコンウエハ上に可視光あるいは紫
外光によって縮小投影して転写する方法が広く行われて
いる。しかし、パターンサイズの微細化に伴い紫外光を
用いた縮小投影露光でもその分解能は回折限界に近づい
ており、紫外光よりさらに波長の短い、波長１３ｎｍあ
るいは１１ｎｍの極端紫外（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒ
ａｖｉｏｌｅｔ；以下、ＥＵＶ）の光を用いた縮小投影
露光が提案されている。

【０００３】ＥＵＶ領域の光はすべての物質に強く吸収
され、レンズなどの屈折型の光学素子は使用できないた
め、縮小投影を行う光学系は反射鏡によって構成され
る。反射鏡の表面には反射率を高くするために多層膜構
造を有するコートがなされている。波長１３ｎｍ付近で
はＭｏ／Ｓｉ多層膜によって６０％以上の反射率が得ら
れることが報告されている。ＥＵＶリソグラフィでは、
このような多層膜反射鏡により光学系を構成することに
よって、０．１ミクロン以下のパターンサイズで高い処
理能力（スループット）を有する縮小投影露光が可能で
あると言われている。

【０００４】このような光学系を製作する場合、表面に
コートされる多層膜の周期長制御は非常に重要である。
多層膜が高い反射率を有する波長は、その多層膜の周期
長と入射するＥＵＶ光の入射角に依存している。よっ
て、多層膜の周期長は露光に用いる波長で高い反射率が
得られる周期長でなければならず、また、光学系を構成
する反射鏡上の各位置での入射角は一定ではないため、
各位置での入射角に対応した周期長でなければならな
い。そのために、反射鏡上の周期長の分布を制御し多層
膜の成膜を行う必要がある。さらに、現在基板上に成膜
を行う方法として一般的な真空蒸着やスパッタによって
多層膜を成膜した場合、基板上に好ましくない周期長分
布が生じてしまう。よって、成膜時に何らかの方法によ
り基板上の周期長分布を制御する必要がある。

【０００５】縮小投影露光装置に用いられる光学系は、
パターンが描かれたマスク上の輪帯の一部の領域（半径
方向に幅１〜２ｍｍ、円周方向に長さ２５ｍｍ程度）を
ウエハ上に縮小投影するように構成されており、各多層
膜反射鏡は凸あるいは凹の回転対称な形状を有する。こ
の構成において各多層膜反射鏡へのＥＵＶ光の入射角
は、多層膜反射鏡の回転対称な円周では一定であり、半
径方向には変化している。よって、反射鏡に求められる
多層膜の周期長分布は回転対称なものとなる。

【０００６】膜厚分布を制御しながら成膜を行う方法の
例を図７〜図９を参照しつつ説明する。この成膜方法
は、多層膜の周期長分布を制御しながら基板上に成膜を
行う場合にも適用されているものである。図７は、従来
の成膜装置の主要部の概要を示す図である。

【０００７】図８は、従来の膜厚補正板の形状を示す図
である。図９は、膜厚補正板の有無による膜厚分布の変
化の例を示す図である。まず成膜工程について、図７を
参照しつつ説明する。成膜を行う基板７１は、一例とし
て、中央に開口を有する回転対称な凹面基板（例えばＳ
ｃｈｗａｌｔｓｃｈｉｌｄ鏡の副鏡）である。成膜は、
減圧した容器中（不図示）で膜材となる標的材７２にイ
オン源７３よりイオンビームを照射することにより標的
材７２の原子をスパッタし、同じく容器中に配置した基
板７１の表面に堆積させることによって行われる。成膜
中、基板７１は対称軸を中心に回転しており、周方向に
は一定の膜厚を持つ成膜がなされる。しかし、この成膜
は基板の半径方向には膜厚が一定ではなく、例えば図９
に示した曲線９１のような膜厚分布を生じる。

【０００８】次に、この膜厚分布曲線９１を、所望の膜
厚分布領域９５に収まるように制御しながら成膜する方
法について説明する。この制御のために、成膜時の基板
７１の近傍に膜厚補正板７６を配置する。膜厚補正板７
６は、図８に示すように開口部８５を有する支持板８７
でできている。この開口部８５は半径方向に開口率が制
御された形状を有しており、半径ｒの位置における開口
率ｐ（ｒ）は次式で表わされる。

【０００９】 ｐ（ｒ）＝（ｄｍ（ｒ））／（ｄｏ（ｒ）） （ｄｏ（ｒ）：補正板を配置しない場合の基板上での膜
厚、ｄｍ（ｒ）：基板上での所望の膜厚） この膜厚補正板７６を用いることで半径位置での膜厚を
相対的に制御し、図９の所望の膜厚分布領域９５内に収
まる曲線９３のような膜厚分布を実現する。

【００１０】膜厚分布を制御しながら基板上に成膜を行
う方法として、上記の形状以外の膜厚補正板を用いる方
法も提案されている。これは球面に加工した基板上に分
布を制御した成膜を行うことによって、精度の高い非球
面形状を得る方法として報告されているものである。
（W.C.Sweatt et.al. OSA TOPS on Extreme Ultraviole
t Lithography, 149 (1996) Vol.4, Glenn D.Kubiak an
d Don Kaia eds.）この方法について、図１０〜図１２
を参照しつつ説明する。

【００１１】図１０は、従来の膜厚補正板の他の形状を
示す図である。図１１は、基板上に生じる膜厚補正板の
半影を説明する概念図である。図１２は、基板上におけ
る膜厚均一性を説明する概念図である。図１０の膜厚補
正板１０１は、全体に細かな開口１０３が施されたもの
で、直径０．０３〜０．０７ｍｍの円形の開口１０３が
０．１ｍｍの間隔で並んでいる。より厚く成膜を行う領
域に対応する部分では開口が大きく、薄く成膜を行う部
分では開口が小さくなっている。ところで、図１１
（Ａ）に示すように、標的材１１１上で粒子が飛び出す
領域は有限の大きさを有しているため、膜厚補正板１０
１は成膜を行う基板１１３上にいわゆる半影１１５を生
じる。この半影１１５の拡がりａは、標的材の大きさ
や、標的材と膜厚補正板と基板の位置関係等によって変
化する。また、基板上での半影の生じ方は膜厚補正板の
開口間隔によって変化し、図１１（Ｂ）に示すように、
半影の拡がりに比べて開口１０３の間隔が小さいと、半
影１１５は重なり合って生じる。一般に成膜を行う場
合、膜厚補正板１０１では、基板上に生ずる半影の拡が
りに比べて、各開口１０３を互いに近付けて配置してい
る。このようにすると、図１２に示したように、各々の
開口１０３を通過したスパッタ粒子１２１による成膜の
膜厚分布はお互いに重なり合い、膜厚補正板１０１の影
が生じることによる面内の膜厚不均一性は全く問題にな
らない。よって、膜厚補正板１０１上に開けた開口１０
３の大きさや開口１０３の数密度の変化によって、膜厚
補正板１０１の半径方向の開口率に分布を持たせれば、
基板上に滑らかな分布を生じさせることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図８に示したような膜
厚補正板によって回転対称形状を有する基板の対称軸付
近（基板中央部）の膜厚を制御するのは容易ではない。
上記のように、スパッタ標的材上で粒子が飛び出す領域
は有限の大きさを有しているため、膜厚補正板は成膜を
行う基板上にいわゆる半影を生じる。この半影の影響
は、全円周に占める半影となる部分の割合が大きい基板
中央部では非常に大きく、正確に予測することは難し
い。この影響を考慮して成膜する膜厚を制御するには、
スパッタ標的材上のどの位置からどのような角度分布で
スパッタ粒子が飛び出しているかを正確に知る必要があ
る。しかし、現実にはスパッタ粒子の分布を標的材上の
あらゆる位置で測定することは困難であるため、基板中
央部では膜厚を制御しきれない場合がある。

【００１３】しかしながら、ＥＵＶリソグラフィ等で多
層膜反射鏡の中央部も利用することが望まれており、基
板中央部も高い精度で膜厚を制御しながら成膜する必要
が生じている。図１３は、膜厚制御が不完全な場合の膜
厚分布の例を示す図である。基板中央部で膜厚を制御し
きれない場合、基板上の膜厚分布は、曲線１３３のよう
に中央部の膜厚が厚くなったり、あるいは曲線１３５の
ように中央部の膜厚が薄くなったりする危険性が高い。
一般にＥＵＶリソグラフィ用の多層膜反射鏡に求められ
る多層膜の周期長分布は、例えば斜線で示したような領
域１３１であり、基板中央部は比較的均一な分布である
が、図８に示した膜厚補正板でこのように膜厚を制御す
るのは容易ではない。また、このような形状の膜厚補正
板は薄い板によって構成されるが、板の厚さが薄すぎる
と、成膜された膜の応力によって膜厚補正板が変形して
しまうという問題があった。

【００１４】一方、図１０に示したような膜厚補正板の
場合には、中央部を含め基板上全体にわたって膜厚の制
御が可能である。しかし、このような膜厚補正板はその
構造が複雑であるため図８の補正板に比べて製作に時間
と費用を必要とする。また、その構造上、開口率を大き
くするためには開口と開口の間の部分を細くする必要が
あるため、開口率を高くすることは容易ではない。例え
ば、図１０に示した膜厚補正板では、その開口率は直径
０．０７ｍｍの開口の場合で３８％程度である。開口率
が低いと、成膜により目的とする膜厚を得るためにより
長い時間が必要となる。したがって、所望の膜厚分布で
の成膜や、所望の周期長分布を有する多層膜反射鏡の製
造に要する時間が長くなるという問題があった。

【００１５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、基板中央部の膜厚分布制御が容易にで
き、かつ、短時間で所望の膜厚分布が得られる成膜装置
及び成膜方法を提供することを目的とする。また、所望
の周期長分布を有する多層膜反射鏡を短時間で製造する
方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は第一に「十分に減圧した容器内で、標的材
に対して加熱あるいはイオンビーム照射を行うことによ
り前記標的材の原子を飛散させ、成膜すべき回転対称形
状を有する基板を回転対称軸を中心に回転させ、前記基
板の近傍に膜厚補正板を配置し、前記原子を前記基板に
積層させる成膜装置であって、前記膜厚補正板は、前記
基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、成膜時に粒
子線が基板上に生ずる前記膜厚補正板の半影の拡がりの
半分以下の間隔で配置された複数の開口と、周辺部に、
半径方向に開口率が制御された開口と、を有することを
特徴とする成膜装置（請求項１）」を提供する。

【００１７】本発明によれば、膜厚補正板の中央部に複
数の開口を配置することにより、基板中央部の膜厚分布
制御を容易に行うことができる。また、膜厚補正板の周
辺部はその構造が比較的単純であり、開口率も自由に変
化させることができるので、基板周辺部でも短時間で所
望の膜厚分布が得られる。

【００１８】また、本発明は第二に「前記複数の開口
は、前記膜厚補正板の半径方向の開口率が等しくなるよ
うに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の
成膜装置（請求項２）」を提供する。本発明によれば、
基板中央部では補正を行わない状態の膜厚分布を保ちな
がら膜厚の制御を行うことができる。一般に、基板を回
転させて成膜を行う場合に膜厚を補正しないと、基板中
央部では膜厚が均一となる。また、実際のＥＵＶリソグ
ラフィで多層膜反射鏡に求められる周期長の分布は、中
央部では均一な周期長分布であるため、この部分では補
正を行わない状態の周期長分布をそのまま保ちながら周
期長の制御を行うことが望ましい。そこで、膜厚補正板
の中央部において、膜厚補正板の半径方向の開口率が等
しくなるように複数の開口を配置することにより、基板
中央部に成膜される膜厚を均一に低下させることでき
る。

【００１９】また、本発明は第三に「前記複数の開口
は、前記膜厚補正板の半径方向に開口率が制御されて配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装
置（請求項３）」を提供する。本発明によれば、補正を
行わない場合に基板上の対称軸近傍に生ずる相対的な膜
厚分布が、所望の分布を満たす領域があまりにも小さい
場合には、複数の開口が形成された板状の部材の開口率
を対称軸からの距離に応じて変化させることによって、
所望の分布を満たす領域を拡げることができる。また、
膜厚を補正しない時に基板中央部の膜厚分布が均一であ
り、所望の膜厚分布が基板中央部で分布を有する場合で
も、成膜することができる。

【００２０】また、本発明は第四に「前記膜厚補正板
が、 前記基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、
複数の開口を有する中央部補正板と、 周辺部に、半径
方向に開口率が制御された開口を有する周辺部補正板
と、から構成されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の成膜装置（請求項４）」を提供す
る。

【００２１】本発明によれば、中央部補正板と周辺部補
正板を別々にすることにより、各補正板の構造を比較的
単純なものとすることができる。したがって、膜厚補正
板を容易に作成することができる。また、本発明は第五
に「前記膜厚補正板の厚さが０．５ｍｍ以上であること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の成膜装
置（請求項５）」を提供する。

【００２２】また、本発明は第六に「前記膜厚補正板
が、０．５ｍｍ以上の厚さを有する保持枠によって保持
されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の成膜装置（請求項６）」を提供する。本発明に
よれば、膜厚補正板は膜が成膜されてもその応力によっ
て容易に変形することはなく、所望の膜厚分布を安定し
て得ることができる。

【００２３】また、本発明は第七に「前記膜厚補正板
が、前記基板に対して０．１ｍｍ以下の精度で位置決め
が可能な構造を有することを特徴とする請求項１乃至６
のいずれかに記載の成膜装置（請求項７）」を提供す
る。本発明によれば、基板に対する膜厚補正板の位置を
正確に配置することができ、最適な膜厚分布での成膜が
可能となる。膜厚補正板の位置がずれると、膜厚補正板
の最適な開口率を持つ位置が基板に対してずれるため、
最適な膜厚分布での成膜ができない。そこで、位置決め
が可能な構造を設けることにより、膜厚補正板を取り外
したのちに再度取り付ける場合でも、膜厚補正板を正確
に配置することができる。

【００２４】また、本発明は第八に「十分に減圧した容
器内で、標的材に対して加熱あるいはイオンビーム照射
を行うことにより前記標的材の原子を飛散させ、回転対
称形状を有する基板を回転対称軸を中心に回転させ、前
記基板の近傍に膜厚補正板を配置し、前記原子を前記基
板に積層させる成膜方法であって、前記膜厚補正板は、
前記基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、成膜時
に粒子線が基板上に生ずる前記膜厚補正板の半影の拡が
りの半分以下の間隔で配置された複数の開口と、周辺部
に、半径方向に開口率が制御された開口と、を有するこ
とを特徴とする成膜方法（請求項８）」を提供する。

【００２５】また、本発明は第九に「請求項１乃至７の
いずれかに記載の成膜装置を用いて、屈折率の異なる少
なくとも２種類以上の物質が交互に積層された多層膜構
造を基板上に形成することを特徴とする多層膜反射鏡の
製造方法（請求項９）」を提供する。

【００２６】本発明によれば、基板中央部の膜厚分布制
御が容易にでき、かつ、短時間で所望の膜厚分布が得ら
れる。そのため、所望の周期長分布を有する多層膜反射
鏡をより迅速に得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、多層膜の成膜を例として、
図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る成膜装置に用いる膜厚補正板の形状を示す図で
ある。

【００２８】図２は、図１の膜厚補正板の一部である中
央部補正板の形状を示す図である。図３は、図１の膜厚
補正板の一部である周辺部補正板の形状を示す図であ
る。図４は、本発明の実施の形態に係る成膜装置の主要
部の概要を示す図である。図５は、本発明の実施の形態
に係る多層膜反射鏡の製造方法により製造されたＭｏ／
Ｓｉ多層膜反射鏡の概略断面図である。

【００２９】図６は、本発明の実施の形態に係る成膜方
法による膜厚分布の変化の例を示す図である。まず、基
板上に所望の周期長分布でＭｏ／Ｓｉ多層膜を成膜する
場合について図４及び図５を参照しつつ説明する。図５
に示す多層膜反射鏡５１は、基板５３の上面にＭｏ層５
５とＳｉ層５７が交互に積層された構造をしており、波
長１３ｎｍのＸ線を反射させる。Ｍｏ層５５とＳｉ層５
７からなる多層膜は、Ｓｉ層を最上層にして例えば５０
層対成膜されている。成膜は、減圧した容器中（不図
示）で膜材となる標的材４２にイオン源４３よりイオン
ビームを照射することにより標的材４２の原子をスパッ
タし、同じく容器中に配置した基板４１の表面に堆積さ
せることによって行われる。基板４１は中央部に穴のな
い回転対称形状を有する基板である。また、標的材４２
にはＭｏとＳｉが備えられており、一方ずつ選択しなが
ら交互に積層することにより多層膜を成膜する。成膜
中、基板４１は対称軸を中心に回転しており、周方向に
は一定の周期長を持つ成膜がなされる。本発明に係る成
膜装置では、図１に示す膜厚補正板４６を用いて周期長
分布を制御している。

【００３０】次に、膜厚補正板４６の詳細について説明
する。膜厚補正板４６は中央部補正板４４と周辺部補正
板４５とを組み合わせて構成されている。膜厚補正板４
６の一部である中央部補正板４４の形状を図２に示す。
中央部補正板４４は中央領域のメッシュ部２３と開口部
２５を有する支持板２７でできており、これを使用して
基板中央部の膜厚分布を制御する。また、支持板２７に
は位置決め用穴２９が設けられている。この位置決め用
穴２９は、後述するように膜厚補正板の位置決めの際に
使用される。

【００３１】メッシュ部２３は一辺１．８ｍｍの正方形
形状の開口が２ｍｍのピッチで格子状に並んでおり、開
口は成膜時に粒子線が基板上に生ずる膜厚補正板の半影
の拡がりの半分以下の間隔で配置されている。また、膜
厚補正板の半径方向の開口率は約８０％で等しくなって
いる。この成膜装置において膜厚補正板を使用しないで
成膜を行った場合、その膜厚は半径方向に対して図６
（Ａ）の曲線６３のような分布を示し、中央部に比べて
周辺部では膜厚が１５％程度薄くなっている。これに対
し、中央部補正板４４を用いると膜厚分布は図６（Ｂ）
の曲線６５のような分布に変化する。本実施の形態で
は、基板と膜厚補正板の距離は２０〜３０ｍｍとなって
いる。万が一にも基板に膜厚補正板が触れる危険性を避
けるために、基板と膜厚補正板とはある程度の距離を保
っている必要がある。また、膜厚補正板が基板から遠す
ぎると、半影ボケによって目的とした領域を充分な精度
で補正できなくなる恐れがあるため、２０ｍｍ程度が適
当である。本実施の形態では、スパッタ源の大きさは直
径約２０ｃｍ、ターゲット材と基板との距離は５０ｃｍ
であり、基板上に生ずる膜厚補正板の半影の拡がりは約
８ｍｍとなる。上述のように、開口のピッチは２ｍｍで
あり、この半影の拡がりの半分以下の間隔で配置されて
いるので、膜厚補正板の影によって局所的な分布が形成
されることはない。基板中央部では開口率約８０％の膜
厚補正板によって到達するスパッタ粒子量が約８０％と
なる。一方、中心から離れた領域（周辺部）では膜厚補
正板が無い場合と同様の膜厚分布を生じる。そして境界
部分では、メッシュ部の外側の領域からの回り込みの影
響と、メッシュ部の領域の形状が対称軸を中心とした円
ではないことから、内側、外側の領域の分布が滑らかに
つながっている。

【００３２】膜厚補正板４６の一部である周辺部補正板
４５の形状を図３に示す。周辺部補正板４５は開口部３
５を有する支持板３７でできており、これを使用して基
板上の対称軸から離れた領域の膜厚分布を制御する。ま
た、支持板３７には位置決め用穴３９が設けられてい
る。この位置決め用穴３９は、後述するように膜厚補正
板の位置決めの際に使用される。この周辺部補正板のよ
うな形状では、基板中央部の膜厚は補正できないが、本
実施の形態においては、既に中央部補正板によって基板
中央部の膜厚は所望の膜厚分布の範囲に制御されている
ため、周辺部補正板は中央部の補正を行う必要はない。
中心部分から離れた位置では、周方向の距離に対して半
影の影響は小さくなるので、このような形状の周辺部補
正板でも補正が容易である。この周辺部補正板により、
中央部補正板で補正できていない領域の膜厚分布制御を
行い、図６（Ｃ）に示すように、基板の全領域にわたっ
て、所望の膜厚分布領域６１内に収まる曲線６７のよう
な膜厚分布を実現している。

【００３３】本実施の形態における中央部補正板の開口
率は約８０％である。この成膜装置は、中央部で厚く周
辺部で薄いという成膜膜厚分布をもともと有しており、
周辺部は中央部に比べて１５％薄いことからこの開口率
が選択されている。中央部補正板によって膜厚分布は図
６（Ｂ）のように変化するため、周辺部補正板では、基
板上に各半径位置において最大２０％、最外周部では５
％の膜厚分布の制御を行えばよい。しかし、中央部補正
板の開口率が５０％であれば、周辺部補正板で行うべき
制御の幅は増大し、最外周部でも３５％補正する必要が
ある。これは、スパッタ粒子のうち膜厚補正板で遮られ
ている粒子の割合が大きく、基板への成膜速度が低下す
ることを示している。所望の膜厚を得るためにはできる
だけ膜厚補正板の開口を大きくして短時間で成膜を行う
ことが望まれるが、本実施の形態では中央部補正板の開
口を８０％とすることによって全体として大きな開口率
を実現し、より短時間での成膜を可能にしている。

【００３４】膜厚補正板には位置決め用の穴が開いてお
り、この穴に平行ピンを通すことによって０．１ｍｍ以
下の精度で膜厚補正板の位置を決めている。膜厚補正板
の位置が変化すると膜厚分布が変化し、所望の膜厚分布
が得られないが、膜厚補正板の位置が精度良く決定でき
るため基板状の膜厚の制御が可能となる。

【００３５】本実施の形態においては、中央部補正板の
開口は正方形形状であるが、開口の形状はこれに限らな
い。十分な開口率と補正板の強度を保てるものであれ
ば、例えば不規則な形状でも良い。また、細い線状の部
材を編んで形成したメッシュでも良い。さらに、基板中
央部でも膜厚分布を変えながら成膜するために、中央部
補正板において、半径方向に開口率を制御して複数の開
口を配置してもよい。また、中央部補正板で開口が形成
された領域は正方形の形状をしているが、この形状に限
るものではない。

【００３６】本実施の形態では、膜厚補正板の厚さは
０．５ｍｍであるが、厚さはこれに限るものではなくこ
れより厚くても薄くても良い。しかし、成膜がなされた
ときに膜の応力によって補正板が変形して分布の制御の
精度に問題が生ずることを避けるために、膜厚補正板の
厚さが０．５ｍｍ以下の場合には、厚さが０．５ｍｍ以
上の保持部材によって、成膜された多層膜の応力による
変形を抑える構造になっていることが望ましい。

【００３７】本実施の形態では、膜厚補正板は中央部補
正板と周辺部補正板を組み合わせたものとなっている
が、中央部補正板と周辺部補正板を必ずしも別々にする
必要はなく、１つの膜厚補正板から構成されていてもよ
い。また、中央部補正板と周辺部補正板を組み合わせる
構成とする場合、両方の補正板を必ずしも基板から同程
度の距離に配置する必要はない。

【００３８】また、主に多層膜の周期長分布を制御しな
がら成膜する装置及び方法について説明したが、膜は多
層膜に限るものではなく例えば単層膜でもよく、本発明
は膜厚制御を必要とする全ての成膜に適用することがで
きる。以上、本発明の実施の形態に係る成膜方法につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な変更を加えることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による成膜
装置及び成膜方法を用いれば、基板中央部の膜厚分布制
御が容易にでき、かつ、短時間で所望の膜厚分布が得ら
れる。さらに、最適な周期長分布を有する多層膜反射鏡
を短時間で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る成膜装置に用いる膜
厚補正板の形状を示す図である。

【図２】図１の膜厚補正板の一部である中央部補正板の
形状を示す図である。

【図３】図１の膜厚補正板の一部である周辺部補正板の
形状を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る成膜装置の主要部の
概要を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る多層膜反射鏡の製造
方法により製造されたＭｏ／Ｓｉ多層膜反射鏡の概略断
面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る成膜方法による膜厚
分布の変化の例を示す図である。

【図７】従来の成膜装置の主要部の概要を示す図であ
る。

【図８】従来の膜厚補正板の形状を示す図である。

【図９】膜厚補正板の有無による膜厚分布の変化の例を
示す図である。

【図１０】従来の膜厚補正板の他の形状を示す図であ
る。

【図１１】基板上に生じる膜厚補正板の半影を説明する
概念図である。

【図１２】基板上における膜厚均一性を説明する概念図
である。

【図１３】膜厚制御が不完全な場合の膜厚分布の例を示
す図である。

【符号の説明】

２３・・・メッシュ部 ２５、３５・・・開口部 ２７、３７・・・支持板 ２９、３９・・・位置決め用穴 ４１、７１・・・基板 ４２、７２・・・ターゲット材 ４３、７３・・・イオン源 ４４・・・中央部補正板 ４５・・・周辺部補正板 ４６、７６・・・膜厚補正板 ５１・・・多層膜反射鏡 ５３・・・基板 ５５・・・Ｍｏ層 ５７・・・Ｓｉ層 ６１・・・所望の膜厚分布領域 ６３・・・膜厚補正板を用いずに成膜したときの膜厚分
布曲線 ６５・・・中央部補正板を用いて成膜したときの膜厚分
布曲線 ６７・・・膜厚補正板を用いて成膜したときの膜厚分布
曲線 ８５・・・開口部 ８７・・・支持板 ９１・・・膜厚補正板を用いずに成膜したときの膜厚分
布曲線 ９３・・・膜厚補正板を用いて成膜したときの膜厚分布
曲線 ９５・・・所望の膜厚分布領域 １０１・・・膜厚補正板 １０３・・・開口 １１１・・・標的材 １１３・・・基板 １１５・・・半影 １２１・・・スパッタ粒子 １３１・・・所望の膜厚分布領域 １３３・・・中央部の膜厚が厚い膜厚分布曲線 １３５・・・中央部の膜厚が薄い膜厚分布曲線 ａ・・・半影の拡がり

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 十分に減圧した容器内で、標的材に対し
   て加熱あるいはイオンビーム照射を行うことにより前記
   標的材の原子を飛散させ、成膜すべき回転対称形状を有
   する基板を回転対称軸を中心に回転させ、前記基板の近
   傍に膜厚補正板を配置し、前記原子を前記基板に積層さ
   せる成膜装置であって、 前記膜厚補正板は、 前記基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、成膜時
   に粒子線が基板上に生ずる前記膜厚補正板の半影の拡が
   りの半分以下の間隔で配置された複数の開口と、 周辺部に、半径方向に開口率が制御された開口と、を有
   することを特徴とする成膜装置。
2. 【請求項２】 前記複数の開口は、前記膜厚補正板の半
   径方向の開口率が等しくなるように配置されていること
   を特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 【請求項３】 前記複数の開口は、前記膜厚補正板の半
   径方向に開口率が制御されて配置されていることを特徴
   とする請求項１に記載の成膜装置。
4. 【請求項４】 前記膜厚補正板が、 前記基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、複数の
   開口を有する中央部補正板と、 周辺部に、半径方向に開口率が制御された開口を有する
   周辺部補正板と、から構成されていることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の成膜装置。
5. 【請求項５】 前記膜厚補正板の厚さが０．５ｍｍ以上
   であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載の成膜装置。
6. 【請求項６】 前記膜厚補正板が、０．５ｍｍ以上の厚
   さを有する保持枠によって保持されていることを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれかに記載の成膜装置。
7. 【請求項７】 前記膜厚補正板が、前記基板に対して
   ０．１ｍｍ以下の精度で位置決めが可能な構造を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の成
   膜装置。
8. 【請求項８】 十分に減圧した容器内で、標的材に対し
   て加熱あるいはイオンビーム照射を行うことにより前記
   標的材の原子を飛散させ、回転対称形状を有する基板を
   回転対称軸を中心に回転させ、前記基板の近傍に膜厚補
   正板を配置し、前記原子を前記基板に積層させる成膜方
   法であって、 前記膜厚補正板は、 前記基板の回転対称軸に対応する部分の近傍に、成膜さ
   れる粒子線が基板上に生ずる前記膜厚補正板の半影の拡
   がりの半分以下の間隔で配置された複数の開口と、 周辺部に、半径方向に開口率が制御された開口と、を有
   することを特徴とする成膜方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至７のいずれかに記載の成膜
   装置を用いて、屈折率の異なる少なくとも２種類以上の
   物質が交互に積層された多層膜構造を基板上に形成する
   ことを特徴とする多層膜反射鏡の製造方法。