JP2005098930A - 多層膜反射鏡、その再生方法及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多層膜反射鏡を作り直す場合に、基板表面に影響を与えることなく、多層膜を除去することのできる多層膜反射鏡等を提供する。
【解決手段】 シリコン基板２の表面は、回転放物面形状に高精度で加工されている。シリコン基板２の表面には、下地層１が成膜されており、下地層１の上にＭｏ／Ｓｉ多層膜３が成膜されている。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３の成膜されている領域の面積は、銀薄膜１の成膜領域よりも狭くなっており、銀薄膜１の一部がＭｏ／Ｓｉ多層膜３から露出している。下地層１の露出している部分には、粘着材が塗布されたポリイミドテープ４が貼り付けられている（図１には一部のみが示されている）。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多層膜反射鏡、その再生方法及び露光装置に関する。特には、基板の表面に物理的なダメージを与えることなく、基板表面に形成されている多層膜を剥離することのできる多層膜反射鏡等に関する。

半導体集積回路素子の微細化のいっそうの進展に伴い、紫外線に代わって、波長１１〜１４ｎｍ程度の軟Ｘ線を使用する投影リソグラフィの開発が進められている（非特許文献１参照）。この技術は、最近ではＥＵＶリソグラフィ（極端紫外線（Extreme Ultraviolet）縮小投影露光）とも呼ばれている。このＥＵＶリソグラフィは、従来の光リソグラフィ（波長１９０ｎｍ程度以上）では実現不可能な、５０ｎｍ以下の解像力を有するリソグラフィ技術として期待されている。

この軟Ｘ線の波長帯では、透明な物質が存在せず、物質の屈折率が１に非常に近いので、屈折を利用した従来の光学素子は使用できない。それに代わって、全反射を利用した斜入射ミラーや、界面での微弱な反射光の位相を合わせることによりその反射光を多数重畳させて全体としては高い反射率を得る多層膜反射鏡などが使用される。

このような多層膜反射鏡においては、入射光の波長帯により、高い反射率を得るのに適した材質が異なる。例えば、１３．５ｎｍ付近の波長帯では、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜を用いると、直入射で６７．５％の反射率を得ることができる。また、１１．３ｎｍ付近の波長帯では、Ｍｏ層とベリリウム（Ｂｅ）層を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜を用いると、直入射で７０．２％の反射率を得ることができる（非特許文献２参照）。

ＥＵＶリソグラフィにおいて、このような多層膜反射鏡は、パターンが形成されたマスクを照明する照明光学系や、レジストを塗布したウェハ上にマスク上のパターンを縮小投影する投影光学系を構成するために使用される。ＥＵＶリソグラフィにおける、ＥＵＶ光源としては、高繰り返しのレーザープラズマ光源や放電プラズマ光源がある。これらの光源においては、光源プラズマ及びその周囲で発生するイオン等の飛散粒子が周囲に飛散される。光源プラズマによって生成されるイオンは、数十ｅＶ〜数千ｅＶのエネルギーを有するため、光源プラズマの周囲に上述のような多層膜反射鏡が配置されている場合には、スパッタ作用により反射鏡表面の多層膜が削り取られてしまう。また、放電プラズマ光源の場合には、光源の電極部がプラズマによって侵食され、電極部を構成する電極物質が飛散される。このような電極物質は、多層膜反射鏡の多層膜の表面に付着する。上述のように、多層膜が削り取られたり、多層膜表面に異物が付着したりすると、多層膜反射鏡の反射率が低下するため、このような光源に起因する多層膜表面の汚染の低減が図られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、投影光学系を構成する多層膜は、フィルターやピンホールで光源プラズマとは隔離されるため、上述のような光源に起因する多層膜表面の汚染は起こらない。しかしながら、露光時には、多層膜表面にＥＵＶ光が照射されるため、多層膜反射鏡付近に漂っている有機残留物（例えば、排気系のオイル等）がＥＵＶ光によって分解され、多層膜表面にカーボンコンタミ（炭素汚れ）となって付着したり、多層膜表面の酸化が進んだりすることにより、多層膜表面が汚染され、反射率を低下させるという問題が生じる。この問題に対しては、多層膜反射鏡の雰囲気にエタノールを導入することにより、反射率の低下を低減する方法が提案されている（例えば、非特許文献３及び非特許文献４参照）。

特開平０８−３２１３９５号公報 ダニエル・エイ・ティチノール（Daniel A. Tichenor）、外２１名、「極紫外線実験装置の開発における最新情報（Recent results in the development of an integrated EUVL laboratory tool）」、「国際光工学会会報（Proceedings of SPIE）」、（米国）、国際光工学会（SPIE, The International Society for Optical Engineering）、１９９５年５月、第２４３７巻、ｐ．２９２ クラウド・モンカー（Claude Montcalm）、外５名、「極紫外線リソグラフィに用いる多層反射膜コーティング（Multilayer reflective coatings for extreme-ultraviolet lithography）」、「国際光工学会会報（Proceedings of SPIE）」、（米国）、国際光工学会（SPIE, The International Society for Optical Engineering）、１９９８年６月、第３３３１巻、ｐ．４２ ハンス・ミーリング（Hans Meiling）、外３名、「プログレス・オブ・イーユーブイエル・アルファ・ツール（Progress of EUVL alpha tool）」、「国際光工学会会報（Proceedings of SPIE）」、（米国）、国際光工学会（SPIE, The International Society for Optical Engineering）、２００１年８月、第４３４３巻、ｐ．３８ エル・イー・クレバノフ（L. E. Klebanoff）、「ファースト・エンバイロメンタル・データ・フロム・エンジニアリング・テスト・スタンド（First Environmental data from Engineering Test Stand）」、「セカンド・アニュアル・インターナショナル・ワークショップ・オン・イーユーブイ・リソグラフィ（2ndAnnual International Workshop on EUV lithography）」、「インターナショナル・セマテック（International SEMATECH）」、２０００年１０月

ＥＵＶリソグラフィにおいては、光学系を構成する反射鏡の基板を高い精度で加工することが大きな課題の１つである。そして、このような反射鏡基板上に成膜された多層膜が、上述のような表面の汚染により寿命が有限であることも回避し得ない。

ＥＵＶリソグラフィにおいては、多層膜反射鏡は真空槽内に配置されるが、多層膜表面には、エネルギーの大きなＥＵＶ光が照射されるため、多層膜表面では化学反応が非常に起こりやすい状態となっている。したがって、真空槽内に微量の炭素を含む有機物が残留している状態でＥＵＶ光が照射されると、有機物が分解されて多層膜表面にカーボンコンタミ（炭素汚れ）が付着する現象が報告されている。このカーボンコンタミはＥＵＶ光を吸収するため、多層膜反射鏡の反射率が低下する。このようなカーボンコンタミの付着を防ぐために、真空槽内に酸素を導入して、真空槽中内の炭素を含む有機物と反応させ、二酸化炭素として除去するという方法も提案されている。しかし、この方法によると、多層膜表面への炭素の付着は抑制されるものの、多層膜表面が酸化されてしまい、かえって反射率の低下を招く恐れがある。一般には、表面が酸化されることにより低下した多層膜の反射率を回復させるのは困難である。

ＥＵＶリソグラフィの光源部に用いられる多層膜反射鏡の中には、さらに厳しい使用環境に置かれるものもある。ＥＵＶリソグラフィの光源部ではプラズマが用いられる。このプラズマには、電極間の放電でプラズマを生成する放電プラズマや、標的（ターゲット）材にレーザー光を集光照射してプラズマ化するレーザープラズマがあるが、生成されたプラズマ自体はほぼ同様のものである。プラズマは電離したイオンと分子の塊であるため、プラズマからは、ＥＵＶ光が放射されるだけでなく、イオンも高速で放出される。

プラズマから放射されるＥＵＶ光をＥＵＶリソグラフィに使用するためには、ＥＵＶ光を集めて平行光束あるいは集光光束にする必要があるため、光源部のプラズマの近傍には回転楕円面形状や回転放物面形状を有する多層膜反射鏡（集光鏡）が配置される。このような集光鏡には、光源プラズマからイオンが高速で飛来し、多層膜表面をスパッタしたり、表面に堆積したりするために反射率が低下する。このため、反射率が低下した集光鏡を適宜交換する必要がある。
このような光源プラズマからの飛来物質を減らす、あるいは、除去する方法が検討されている。しかしながら、ＥＵＶリソグラフィに用いられる光源においては、プラズマ発生の繰り返し周波数が１０ｋＨｚにまで達するため、飛来物質の量は莫大なものとなる。また、多層膜反射鏡に対して許容される反射率の低下も１割程度までであるので、半永久的な寿命をもつ多層膜反射鏡を実現することは、ほぼ不可能であると考えられる。

上述のように、ＥＵＶリソグラフィに用いられる多層膜反射鏡はいずれも寿命が有限であるために、寿命を迎えた多層膜反射鏡は取り外して、新しい反射鏡と交換する必要がある。このとき、傷んだ多層膜を基板表面に影響を与えることなく除去することができれば、もとの基板を再利用することができるので、多層膜を再成膜するだけで、新たな多層膜反射鏡を作製することができる。しかしながら、石英等の基板上にＭｏ／Ｓｉ多層膜を直接成膜した従来の多層膜反射鏡では、同多層膜は酸等によって除去することができない。このため、アルゴンのＤＣプラズマ等を利用したドライエッチングにより多層膜を除去する必要があるが、この場合、基板である石英もダメージを受けてしまうので、基板表面に影響を与えることなく多層膜を除去することは困難であった。このように、従来の多層膜反射鏡では、基板を再利用することができなかったので、新たな多層膜反射鏡を作製する際には、新しい基板の作製からはじめる必要があった。上述のように、基板表面は高精度で加工されている必要があるため、新たな多層膜反射鏡の作製には、多大な時間と労力を要した。
上記の点に鑑み、本発明は、多層膜反射鏡を作り直す場合に、基板表面に影響を与えることなく、多層膜を除去することのできる多層膜反射鏡等を提供することを目的とする。

本発明の多層膜反射鏡は、基板と、酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、該下地層の上に成膜された反射多層膜と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、酸を用いて下地層を除去することにより、基板表面の形状精度を悪化させることなく、多層膜を除去することができるので、反射鏡基板を再利用することが可能になる。なお、下地層の材質としては、水や有機溶媒によって除去することができるような物質を用いてもよい。

上記の多層膜反射鏡においては、前記下地層が、銀、あるいは、アルミニウムであることが好ましい。
この場合、銀やアルミニウムからなる下地層は酸で除去できるので、多層膜の除去が容易となり、基板の再利用を容易に行うことができる。

上記の多層膜反射鏡においては、前記下地層の厚さが１００ｎｍ以下であることが好ましい。
銀やアルミニウムを成膜する際には、成膜表面に島状成長が起こり、表面粗さが悪化する。この表面粗さの悪化は、銀やアルミニウムの膜厚が大きくなるほど増大する傾向がある。このため、下地層の膜厚を１００ｎｍ以下とすることにより、表面粗さの増大を抑え、下地層上に成膜される多層膜の反射率が低下するのを防ぐことができる。

本発明の多層膜反射鏡においては、前記下地層の表面に平滑化処理が施され、表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下になされていてもよい。
上記の多層膜反射鏡においては、前記平滑化処理として、下地層の表面にシリコンを成膜する処理、あるいは、該表面に樹脂をコートする処理を行うことができる。
下地層の表面にイオンビームスパッタ法でシリコン層を成膜することにより、表面粗さ（特に、うねり周期が１００ｎｍ以下の表面粗さ）が改善される。上述のように、下地層として銀やアルミニウムを用いた場合には、成膜時に島状成長が発生して表面粗さが悪化するため、下地層の表面にシリコンを成膜することにより表面粗さを低減する。このシリコン層の上に多層膜を成膜することにより、多層膜表面の形状精度の劣化に伴う反射率の低下を防ぐことができる。
また、下地層の表面に適当な溶媒に溶かした樹脂を塗布した場合には、下地層の表面の細かな凹凸に関係なく、樹脂溶液の表面張力によって樹脂の表面は滑らかな形状となる。したがって、上述の場合と同様に、この樹脂層の上に多層膜を成膜することにより、多層膜表面の形状精度の劣化に伴う反射率の低下を防ぐことができる。

上記の多層膜反射鏡においては、前記平滑化処理が、前記下地層の表面にイオンビームを照射して、該下地層表面の凹凸を除去する処理であってもよい。
この場合、イオンビームを照射して下地層表面の凹凸を削り取ることで、下地層の表面粗さを低減することができる。この表面粗さの低減された下地層の上に多層膜を成膜することにより、多層膜表面の形状精度の劣化に伴う反射率の低下を防ぐことができる。

本発明の多層膜反射鏡においては、前記反射多層膜の成膜面積が前記下地層より小さく、該下地層が前記反射多層膜に完全に覆われておらず、該下地層の一部が露出しているのが好ましい。
本発明によれば、下地層の一部が露出しているため、多層膜を剥離するのが容易である。例えば、下地層として銀薄膜を用いた場合、硝酸溶液等によって銀薄膜の露出している部分から下地層及び多層膜の除去を行うことが容易である。

上記の多層膜反射鏡においては、露出した前記下地層の一部が、容易に除去することができる下地層保護手段によって覆われていることが好ましい。
この場合、露出した下地層が覆われているため、下地層の表面が汚染されたり、酸化されたりするのを防ぐことができる。さらに、下地層保護手段は、多層膜を剥離するときに下地層を露出させることで、多層膜の除去を行うことが容易である。

本発明の多層膜反射鏡の再生方法は、基板と、酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、該下地層の上に成膜された反射多層膜と、を具備する多層膜反射鏡を再生する方法であって、前記基板表面の下地層を溶解して除去し、前記反射多層膜を前記下地層とともに剥離することにより、前記基板表面から該反射多層膜を除去し、該基板表面に再度下地層を成膜し、該下地層の上に反射多層膜を成膜することを特徴とする。

本発明の露光装置は、エネルギー線を感応基板上に選択的に照射して、パターンを形成する露光装置であって、前記エネルギー線を反射する多層膜反射鏡を含む光学系を備え、該多層膜反射鏡が、基板と、酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、該下地層の上に成膜された反射多層膜と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、酸を用いて下地層を除去することにより、基板表面の形状精度を悪化させることなく、多層膜を除去することができる。これにより、反射鏡基板を再利用することが可能になり、ＥＵＶリソグラフィにおける多層膜反射鏡の交換を容易に行うことが可能になる。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る多層膜反射鏡が、ＥＵＶ露光装置の光源部に設置された状態を示す斜視図である。
本実施例の多層膜反射鏡１０は、ＥＵＶリソグラフィにおいて光源部に使用され、レーザープラズマから放射されたＥＵＶ光を反射して、平行光束を形成する集光鏡として用いられる。

図２は、図１の多層膜反射鏡を示す図である。図２（Ａ）は、多層膜反射鏡の反射面側の平面図であり、図２（Ｂ）は、多層膜反射鏡の斜視図である。
この反射鏡１０のシリコン基板２の表面は、回転放物面形状に高精度で加工されている。図１及び図２に示すように、シリコン基板２の表面には、銀の薄膜１が成膜されており、銀薄膜１の上にＭｏ／Ｓｉ多層膜３が成膜されている。銀薄膜１は、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３の下地層としての役割を果たす。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３の周期長は、一例で７ｎｍである。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３の成膜されている領域の面積は、銀薄膜１の成膜領域よりも狭くなっており、銀薄膜１の一部がＭｏ／Ｓｉ多層膜３から露出している。

図３は、図１の多層膜反射鏡の模式的な断面図である。
銀薄膜１は、基板２上にイオンビームスパッタによって成膜されており、銀薄膜１の厚さは、一例で２０ｎｍである。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３は、銀薄膜１の上にイオンビームスパッタにより成膜されている。

図３に示すように、多層膜反射鏡を使用しているときに、銀薄膜１が酸化されるのを防ぐために、銀薄膜１の露出している部分に、粘着材が塗布されたポリイミドテープ４（図１及び図２（Ｂ）には一部のみが示されており、図２（Ａ）では省略されている）が貼り付けられている。さらに、ＥＵＶ光の発生時に、銀薄膜１の露出している部分に生じる熱的負荷を抑えるため、プラズマ７からの放射が銀薄膜１の露出部分に到達しないように、遮蔽板が配置されている（図示されていない）。

銀薄膜１の厚さは、約２０ｎｍと薄いため、銀薄膜１成膜後の表面粗さは、０．５ｎｍＲＭＳ以下に抑えられている。これにより、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜３の形状精度の劣化による反射率の低下を抑えている。

ここで、多層膜反射鏡１０の機能について、図１を参照しながら説明する。
多層膜反射鏡１０は、上述のようにＥＵＶ光源となるレーザープラズマの近傍に配置される。多層膜反射鏡１０の反射面側には、錫の微粒子６が供給されている。多層膜反射鏡１０の中央部には、開孔２ａが形成されており、開孔２ａを通じて励起パルスレーザー光５が導入される。そして、錫の微粒子６をターゲットとして、励起パルスレーザー光５を集光放射することにより、レーザープラズマ７が生成される。レーザープラズマ７から照射されたＥＵＶ光９ａは、多層膜反射鏡１０で反射されて平行光束９ｂとなる。

露光装置の真空チャンバ（図示されていない）内には、ヘリウムガス（圧力は１Ｐａ程度）が導入されており、プラズマ７から粒子（錫の原子、イオン等）が飛散するのを阻止する。また、多層膜反射鏡１０の反射面近傍には、散乱粒子捕獲板８が配置されており、ガス分子によって散乱された飛散微粒子が多層膜反射鏡１０に到達するのを効率よく阻止する。

上述のようなヘリウムガスと散乱粒子捕獲板８により、多層膜反射鏡１０の表面に到達する飛散微粒子の数は大幅に低減されているが、完全にゼロにすることはできない。このため、長時間使用すると、多層膜反射鏡１０の表面の多層膜３上に錫が徐々に堆積することにより、多層膜３の反射率は大幅に低下する。多層膜３の表面に堆積した錫の一部は酸化しており、除去することは非常に難しい。

次に、本実施例の多層膜反射鏡を再生する方法について、図４及び図５を参照しながら説明する。
図４は、本発明の一実施例にかかる多層膜反射鏡の再生方法を示す図である。
上述のような長時間の使用による反射率の低下が許容できなくなった段階で、多層膜反射鏡１０は、露光装置から取り外される。そして、図４に示すように、銀薄膜１を保護するためのポリイミドテープ４を剥がす。次に、銀薄膜１を露出させた状態で、多層膜反射鏡１０を硝酸３０ａが張られた容器（基板洗浄槽）３０に浸ける。すると、銀薄膜１は、露出している部分から徐々に硝酸３０ａに溶解して除去され、基板２から多層膜３を完全に剥がしとることができる。最後に、銀薄膜及び多層膜を再成膜し、多層膜反射鏡を再生する。

ここで、基板材である石英は、硝酸によって侵食されることがないので、基板２の表面形状、粗さは、多層膜３を成膜する前と比べて変化することはない。したがって、基板２をそのまま再利用することができる。

本実施例によれば、反射率が低下した多層膜を基板上から除去し、新たに基板表面の加工を行うことなく、多層膜及び銀薄膜を再成膜するだけで、多層膜反射鏡として再生することができる。したがって、反射率の低下した多層膜反射鏡の交換の都度、反射鏡基板を新たに製作する必要がないので、光学素子の交換を迅速且つ安価に行うことができる。

なお、本実施例では、銀薄膜１の厚さを２０ｎｍとしているが、表面の粗さを０．５ｎｍＲＭＳ以下のレベルに抑えることができれば、特に厚さを制限する必要はない。また、銀薄膜１の表面粗さが大きい場合でも、成膜後に銀薄膜１にイオンビームを照射する等の方法で、銀薄膜１の表面粗さを低減してもよいし、銀薄膜１と多層膜３の間にポリイミド樹脂等を塗布してもよい。ポリイミド樹脂を負荷する場合には、ポリイミド樹脂を適当な溶媒に溶かして、銀薄膜１上にスピンコート等で薄く塗布することにより、ポリイミド溶液の表面張力で平滑化される。

また、銀薄膜と多層膜の間にシリコン膜を成膜してもよい。
図５は、銀薄膜と多層膜の間にシリコン膜を成膜した多層膜反射鏡の一部を示す断面図である。
図５に示す多層膜反射鏡２０は、基板２２の表面に銀薄膜２５が成膜されており、銀薄膜２５の上にシリコン膜２１が、イオンビームスパッタにより成膜されている。このシリコン膜２１により表面粗さが低減され、その上に成膜されたＭｏ／Ｓｉ多層膜２３は高い反射率を達成できる。

図５に示すように、銀薄膜２５の成膜面積は、シリコン膜２１及びＭｏ／Ｓｉ多層膜２３よりも広くなっており、銀薄膜２５の露出した部分はポリイミドテープ２４で覆われている。したがって、多層膜反射鏡２０も上述の多層膜反射鏡１０と同様の方法で再生することができる。

本実施例では、多層膜の下地層として、銀薄膜（符号１、２５）を成膜しているが、下地層の材質はこれに限らない。例えば、前掲の銀のほか、アルミニウム、鉄、錫、亜鉛、ニッケル等の酸に溶ける金属を下地層として成膜すれば、酸に浸けることにより下地層を簡単に除去することができるので、下地層上の多層膜を基板にダメージを与えることなく除去することができる。但し、アルミニウム等を用いる場合には、不動態とならないように酸の種類や濃度を選択する必要がある。

図６は、本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。
図６に示すＥＵＶ露光装置１００は、Ｘ線発生装置（レーザープラズマＸ線源）１０１を備えている。このＸ線発生装置１０１は、球状の真空容器１０２を備えており、この真空容器１０２の内部は、図示せぬ真空ポンプで排気されている。

真空容器１０２内の図中上側には、多層膜放物面ミラー１０４が反射面１０４ａを図中下方（＋Ｚ方向）に向けて設置されている。このミラー１０４には、上述の実施例の多層膜反射鏡が用いられている。

真空容器１０２の図中右方にはレンズ１０６が配置されており、このレンズ１０６の右方には図示せぬレーザー光源が配置されている。このレーザー光源は、−Ｙ方向にパルスレーザー光１０５を放出する。このパルスレーザー光１０５は、レンズ１０６によって多層膜放物面ミラー１０４の焦点位置に集光する。この焦点位置には、標的材料１０３（キセノン（Ｘｅ）等）が配置されており、集光されたパルスレーザー光１０５が標的材料１０３に照射されると、プラズマ１０７が生成される。このプラズマ１０７は、１３ｎｍ付近の波長帯の軟Ｘ線（ＥＵＶ光）１０８を放射する。

真空容器１０２の下部には、可視光をカットするＸ線フィルター１０９が設けられている。ＥＵＶ光１０８は、多層膜放物面ミラー１０４によって、＋Ｚ方向に反射されて、Ｘ線フィルター１０９を通過し、露光チャンバ１１０に導かれる。このとき、ＥＵＶ光１０８の可視光帯域のスペクトルがカットされる。

なお、本実施形態においては、Ｘ線発生装置１０１としてレーザープラズマＸ線源を用いているが、放電プラズマＸ線源を採用することもできる。放電プラズマＸ線源とは、パルス高電圧の放電により標的材料をプラズマ化し、このプラズマからＸ線を放射させるものである。

Ｘ線発生装置１０１の図中下方には、露光チャンバ１１０が設置されている。露光チャンバ１１０の内部には、照明光学系１１３が配置されている。照明光学系１１３は、コンデンサ系の反射鏡、フライアイ光学系の反射鏡等で構成されており（図では簡略化して示されている）、Ｘ線発生装置１０１から入射したＥＵＶ光１０８を円弧状に成形し、図中左方に向けて照射する。

照明光学系１１３の左方には、反射鏡１１５が配置されている。この反射鏡１１５は、円形の凹面鏡であり、反射面１１５ａが図中右方（＋Ｙ方向）に向くように、図示せぬ保持部材により垂直に（Ｚ軸に平行に）保持されている。反射鏡１１５の図中右方には、光路折り曲げ反射鏡１１６が配置されている。この光路折り曲げ反射鏡１１６の図中上方には、反射型マスク１１１が、反射面１１１ａが下向き（＋Ｚ方向）になるように水平（ＸＹ平面に平行）に配置されている。照明光学系１１３から放出されたＥＵＶ光は、反射鏡１１５により反射集光された後に、光路折り曲げ反射鏡１１６を介して、反射型マスク１１１の反射面１１１ａに達する。

反射鏡１１５、１１６は、反射面が高精度に加工された、熱変形の少ない低熱膨張ガラス製の基板からなる。反射鏡１１５の反射面１１５ａには、Ｘ線発生装置１０１の多層膜放物面ミラー１０４の反射面と同様に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）が交互に積層されたＭｏ／Ｓｉ多層膜が形成されている。なお、波長が１０〜１５ｎｍのＸ線を用いる場合には、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の物質と、シリコン（Ｓｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、４ホウ化炭素（Ｂ_４Ｃ）等の物質とを組み合わせた多層膜でもよい。

反射型マスク１１１の反射面１１１ａにも多層膜からなる反射膜が形成されている。反射型マスク１１１の反射膜には、ウェハ１１２に転写するパターンに応じたマスクパターンが形成されている。反射型マスク１１１は、図中上方に図示されたマスクステージ１１７に取り付けられている。マスクステージ１１７は、少なくともＹ方向に移動可能であり、光路折り曲げ反射鏡１１６で反射されたＥＵＶ光は、反射型マスク１１１上で順次走査される。

反射型マスク１１１の図中下方には、上から順に投影光学系１１４、ウェハ（感応性樹脂を塗布した基板）１１２が配置されている。投影光学系１１４は、複数の反射鏡等からなっている。ウェハ１１２は、露光面１１２ａが図中上方（−Ｚ方向）を向くように、ＸＹＺ方向に移動可能なウェハステージ１１８上に固定されている。反射型マスク１１１によって反射されたＥＵＶ光は、投影光学系１１４により所定の縮小倍率（例えば１／４）に縮小されてウェハ１１２上に結像し、マスク１１１上のパターンがウェハ１１２上に転写される。

なお、本実施形態においては、ミラー１０４として上述の実施例の多層膜反射鏡が用いられているが、ミラー１１５、１１６及び反射型マスク１１１や、照明光学系１１３や投影光学系１１４に含まれるミラー等にも、露光装置１００に含まれる任意の光学素子に上述の実施例の多層膜反射鏡を用いることができる。

本発明の一実施例に係る多層膜反射鏡が、ＥＵＶ露光装置の光源部に設置された状態を示す斜視図である。 図１の多層膜反射鏡を示す図である。 （Ａ） 多層膜反射鏡の反射面側の平面図である。 （Ｂ） 多層膜反射鏡の斜視図である。 図１の多層膜反射鏡の模式的な断面図である。 本発明の一実施例にかかる多層膜反射鏡の再生方法を示す図である。 銀薄膜と多層膜の間にシリコン膜を成膜した多層膜反射鏡の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ 多層膜反射鏡
１ 下地層（銀薄膜）
２ シリコン基板
２ａ 開孔
３ Ｍｏ／Ｓｉ多層膜
４ ポリイミドテープ
５ 励起パルスレーザー光
６ 錫の微粒子
７ レーザープラズマ
８ 散乱粒子捕獲板
９ａ ＥＵＶ光
９ｂ 平行光束
３０ 基板洗浄槽
３０ａ 硝酸
１００ 露光装置
１０１ Ｘ線発生装置
１０２ 真空容器
１０３ 標的材料
１０４ 多層膜放物面ミラー
１０５ パルスレーザー光
１０６ レンズ
１０７ プラズマ
１０８ 軟Ｘ線
１０９ フィルター
１１０ 露光チャンバ
１１１ 反射型マスク
１１２ ウェハ
１１３ 照明光学系
１１４ 投影光学系
１１５ 多層膜反射鏡
１１６ 光路折り曲げ反射鏡
１１７ マスクステージ
１１８ ウェハステージ

Claims (10)

1. 基板と、
   酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、
   該下地層の上に成膜された反射多層膜と、
   を具備することを特徴とする多層膜反射鏡。
2. 前記下地層が、銀、あるいは、アルミニウムであることを特徴とする請求項１記載の多層膜反射鏡。
3. 前記下地層の厚さが１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層膜反射鏡。
4. 前記下地層の表面に平滑化処理が施され、表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下になされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の多層膜反射鏡。
5. 前記平滑化処理が、下地層の表面にシリコンを成膜する処理、あるいは、該表面に樹脂をコートする処理であることを特徴とする請求項４記載の多層膜反射鏡。
6. 前記平滑化処理が、前記下地層の表面にイオンビームを照射して、該下地層表面の凹凸を除去する処理であることを特徴とする請求項４記載の多層膜反射鏡。
7. 前記反射多層膜の成膜面積が前記下地層より小さく、該下地層が前記反射多層膜に完全に覆われておらず、該下地層の一部が露出していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の多層膜反射鏡。
8. 露出した前記下地層の一部が、容易に除去することができる下地層保護手段によって覆われていることを特徴とする請求項７記載の多層膜反射鏡。
9. 基板と、
   酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、
   該下地層の上に成膜された反射多層膜と、
   を具備する多層膜反射鏡を再生する方法であって、
   前記基板表面の下地層を溶解して除去し、
   前記反射多層膜を前記下地層とともに剥離することにより、前記基板表面から該反射多層膜を除去し、
   該基板表面に再度下地層を成膜し、
   該下地層の上に反射多層膜を成膜することを特徴とする多層膜反射鏡の再生方法。
10. エネルギー線を感応基板上に選択的に照射して、パターンを形成する露光装置であって、
    前記エネルギー線を反射する多層膜反射鏡を含む光学系を備え、
    該多層膜反射鏡が、
    基板と、
    酸によって除去又は剥離が可能な物質からなり、該基板の表面に成膜された下地層と、
    該下地層の上に成膜された反射多層膜と、
    を具備することを特徴とする露光装置。

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