(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ波長領域用ミラーに用いる基板であって、この基板の表面領域が、この基板の表面から見て反射ＥＵＶコーティング用の区域の下側で５μｍに至る深さまで均一に延在し、この表面領域はこの表面領域以外の残りの基板よりも少なくとも２％高い密度を有しており、
総粒子密度を１０14〜１０16イオン／cm2として０．２ＭeV〜１０ＭeVのエネルギーを有するイオンにより基板表面の一様な照射をすることにより、前記表面領域の前記高い密度を発生させ、この一様な照射は、基板の表面形状がこの照射が行われた際に多くとも１nmＰＶだけの変化になるように行った基板。
【請求項２】
ＥＵＶ波長領域用ミラーに用いる基板であって、この基板の表面領域が、この基板の表面から見て反射ＥＵＶコーティング用の区域の下側で５μｍに至る深さまで均一に延在し、この表面領域はこの表面領域以外の残りの基板よりも少なくとも２％高い密度を有しており、
エネルギーを１０〜８０ｋeVとしてドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜２５００Ｊ／mm2とした電子により基板表面の一様な照射をすることにより、前記表面領域の前記高い密度を発生させ、この一様な照射は、基板の表面形状がこの照射が行われた際に多くとも１nmＰＶだけの変化になるように行った基板。
【請求項３】
請求項２記載の基板において、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜１００Ｊ／mm2 とした電子により前記基板表面の一様な照射を行った基板。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の基板において、この基板の表面領域の深さは、この基板を有するミラーを使用した際にＥＵＶ波長領域における光の侵入深さよりも深くなっている基板。
【請求項５】
請求項１、２又は３に記載の基板において、前記表面領域は、２μｍに至るまでの深さと、前記残りの基板よりも３％高い密度とを有している基板。
【請求項６】
請求項１、２又は３に記載の基板において、前記表面領域は、１μｍに至るまでの深さと、前記残りの基板よりも４％高い密度とを有している基板。
【請求項７】
請求項１、２又は３に記載の基板において、前記基板は、ＥＵＶ波長領域の光を０．１ｋＪ／mm2 よりも多いドーズ量で照射した後、この照射前の元の表面形状から２nmＰＶよりも少なく変化する表面形状を有している基板。
【請求項８】
請求項１、２又は３に記載の基板において、前記基板は、ＥＵＶ波長領域の光を１ｋＪ／mm2 よりも多いドーズ量で更に照射した後に、最初の照射後の表面形状に比べて５nmＰＶよりも少なく変化する表面形状を有している基板。
【請求項９】
請求項１、２又は３に記載の基板において、表面形状の前記変化は多くとも０．５nmＰＶとした基板。
【請求項１０】
ＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングと、請求項１〜９の何れか一項に記載の基板とを有するミラー。
【請求項１１】
ＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングを有するミラーに用いる基板の製造方法において、
前処理ステップ中、基板をミラーの所望の表面形状から５０μｍＰＶの変位まで処理し、
照射ステップ中、総粒子密度を１０14〜１０16イオン／cm2 とし、エネルギーを０．２ＭeV〜１０ＭeVとしたイオンにより、又はエネルギーを１０〜８０ｋeVとし、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜２５００Ｊ／mm2とした電子により、前記前処理ステップ中に処理された基板を前記反射コーティングの所定の区域上で一様に照射し、
一様に照射する前記照射ステップを、基板の表面から見て反射被膜の下側で５μｍに至るまでの深さまで延在する表面領域内にこの表面領域以外の残りの基板よりも少なくとも２％高い密度が達成されるまで行う
基板の製造方法。
【請求項１２】
ＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングと、請求項１１に記載の製造方法により製造された基板とを具えるミラーの製造方法において、
前記照射ステップ後の最終処理ステップ中、基板表面が、所望の表面形状及びある研磨品質を有するようにし、
この最終処理ステップ後のコーティングステップ中、基板にＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングを設ける
ことを特徴とするミラーの製造方法。
【請求項１３】
ＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングと、基板とを具えるミラーの製造方法において、
照射ステップ中、総粒子密度を１０14〜１０16イオン／cm2 とし、エネルギーを０．２ＭeV〜１０ＭeVとしたイオンにより、又はエネルギーを１０〜８０ｋeVとし、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜２５００Ｊ／mm2とした電子により、ＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングが既に設けられているミラーをこの反射コーティングの区域上で一様に照射し、
一様に照射する前記照射ステップを、基板の表面から見て反射被膜の下側で５μｍに至るまでの深さまで延在する表面領域内にこの表面領域以外の残りの基板よりも少なくとも２％高い密度が達成されるまで行う
ことを特徴とするミラーの製造方法。
【請求項１４】
請求項１１、１２又は１３に記載の製造方法において、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜１００Ｊ／mm2 とした電子により前記基板表面の一様な照射を行う製造方法。
【請求項１５】
請求項１１、１２又は１３に記載の製造方法において、前記基板の表面領域の深さを、ミラーの使用中にＥＵＶ波長領域内の光の侵入深さよりも深くする製造方法。
【請求項１６】
請求項１１、１２又は１３に記載の製造方法において、前記基板の表面領域が、この基板の表面から見て２μｍに至るまでの深さ及び前記残りの基板よりも３％高い密度を有するようにする製造方法。
【請求項１７】
請求項１１、１２又は１３に記載の製造方法において、前記基板の表面領域が、この基板の表面から見て１μｍに至るまでの深さ及び前記残りの基板よりも４％高い密度を有するようにする製造方法。
【請求項１８】
請求項１１〜１３の何れか一項に記載の製造方法において、一様に照射を行う前記処理ステップは、ドーズ量を０．１ｋＪ／mm2 としたＥＵＶ波長領域の光による更なる有効な照射後に、基板がこの有効な照射前の元の表面形状から２nmＰＶよりも少なく変化するように、基板の表面から見て反射コーティングの区域の下側で５μｍに至る深さまで均一に延在する基板の表面領域をコンパクト化するのに充分となるように行う製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の製造方法において、ドーズ量を１ｋＪ／mm2 よりも多くしたＥＵＶ波長領域の光の２回目の有効な照射後に、基板が最初の有効な照射後の表面形状から５nmＰＶよりも少なく変化した表面形状を有するようにする製造方法。
【請求項２０】
請求項１１〜１３の何れか一項に記載の製造方法において、一様に照射する前記照射ステップは、この照射中に基板の表面形状が多くとも１nmＰＶだけ変化するように実行する製造方法。
【請求項２１】
請求項１８又は２０に記載の製造方法において、表面形状の変化を多くとも０．５nmＰＶとする製造方法。
【請求項２２】
基板とＥＵＶ波長領域に対する反射コーティングとを具えるミラーにおいて、このミラーを請求項１１〜２１の何れか一項に記載の製造方法を用いて処理したミラー。
【請求項２３】
投影用対物レンズ及び照明システムを具え、請求項１０又は２２に記載のＥＵＶ波長領域に対する少なくとも１つのミラーを有するマイクロリソグラフィー用投影露光機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板とＥＵＶ波長領域に対する反射被膜とを具えるミラーに関するものである。しかも、本発明は、このようなミラー用の基板と、このようなミラー及び基板の製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００９年８月１８日に出願された米国仮出願第６１／２３４８１５号の、３５U.S.C.１１９（ｅ）（１）に基づく利益を主張するものである。この米国仮出願の開示は、本出願の一部を考慮しているものであり、本出願の開示に参考として導入されるものである。本出願には複数の文献を参考として導入してある。本出願の明白な開示と参考文献の開示との間に矛盾がある場合には、本出願が優先するものである。
【０００３】
イオンビームにより材料や構成要素を処理するための種々の方法が従来技術から知られている。例えば、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いて表面に像を形成したり表面を調整したりすることが知られている。これらの方法に対しては、例えば、５〜５０ｋＶの範囲内の、ガリウムのようなイオンに対する加速電圧であって２ｐＡ〜２０ｎＡの電流強度に相当する加速電圧が用いられている。イオンビームは静電レンズを用いて数nmの直径に集束させ、次いで適切な偏向により直線的に表面上に案内することができる。
【０００４】
イオンビームと表面との相互作用により、いわゆるスパッタリング処理を生ぜしめ、その結果、材料をナノメートルのスケールで処理する能力が得られる。
【０００５】
しかし、上述した方法では表面を直接除去する為、この方法の使用分野は、光学素子をトポグラフィック（地形）補正するのに用いるためのものではない。その理由は、この方法を局部的に使用することによりマイクロラフネス（微小な凹凸）をも局部的に変化させてしまう為である。
【０００６】
更に、一例としては、例えば、マイクロリソグラフィーにおける対物レンズのような光学素子の表面を処理するために、加速エネルギーが比較的低いイオンビーム法を用いること、すなわち１．２ｋeVからの範囲内のエネルギーを有するイオンを用いることが知られている。この場合、集束イオンビーム法と比べて低い加速電圧が用いられており、従って、表面上の１〜２nmの層においてほんの僅かだけ材料が直接除去される。これにより、表面のマイクロラフネスを維持させることができ、大きな寸法のトポグラフィックエラーのみを補正しうる。しかし、この方法では材料除去速度が低い為に、効率が低くなる。更に、１mmよりも小さい横方向範囲内のトポグラフィックエラーを補正するのはその位置決め精度において困難である。その理由は、上述したエネルギー範囲でイオンを集束させるのが困難である為である。
【０００７】
更に、３ＭeV以上までの加速エネルギーを用いて構成素子及び材料の双方又は何れか一方にイオンを注入する高エネルギービーム法も知られている。このイオン注入方法は主として半導体のドーピング処理に用いられる。
【０００８】
上述したように使用分野が種々に存在する為、材料とイオンビームとの相互作用の原理が既に徹底的に研究されている。これらの研究から分かるように、イオンを材料に当てる際に、これらのイオンが、束縛電子との非弾性衝突、原子核との非弾性衝突、束縛電子との弾性衝突、原子核との弾性衝突等のような、種々の制動機構により制動されるということが知られている。これにより非晶質の二酸化シリコンに及ぼされる微視的な影響の概説は、例えば、R.A.B. Devine 著の文献「"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research"B91 (1994) 378 to 390」に開示されている。
【０００９】
更に、２００ｋeV〜５ＭeVのエネルギー範囲のイオンビームを用いて基板材料をコンパクト化することにより、この基板の表面付近の領域のトポグラフィ又は屈折率を変える方法が知られている（米国公開特許第２００８／０１４９８５８号明細書参照）。
【００１０】
マイクロリソグラフィーは、将来解像度を更に上げるためにＥＵＶ波長領域に依存させる為、且つこれにより使用されるようになるミラーはこれらのコーティングの為に入射光を約７０％だけ反射し、従って入射光を約３０％だけ吸収しうる為、熱膨張係数が低い材料をこのようなミラーに対する基板材料として用いる必要がある。このようないわゆる“低膨張材料”は例えば、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）、ＵＬＥ（登録商標）又はＣＬＥＡＲＣＥＲＡＭ（登録商標）である。これらの材料の全てが有する非晶質ケイ酸塩ガラスの含有量は約５０％よりも高く、極端な場合には１００％にもなる。その結果、投影露光機器の機能性が長期に亘るようにするには、動作中に材料に吸収されるエネルギーが基板中に変化をもたらさず、従って、ミラー表面を劣化させないようにすることを達成させる必要がある。すなわち、収差又は散乱光における許容しえない増大をもたらすような、表面形状又は表面粗さに対する多少の変化も生じないようにする必要がある。
【００１１】
非晶質の二酸化ケイ素の体積は、高エネルギーの光学的放射による照射により変化する。その理由は、エネルギーの入力により化学結合が局部的に破壊し、幾何学的に変化するように新たに改変し、これにより材料をコンパクト化するからである。放射による照射により導入される体積変化は、放射が達する侵入深さ内の体積の数パーセントになりうることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国公開特許第２００８／０１４９８５８号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】R.A.B. Devine 著の文献「"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research"B91 (1994) 378 to 390」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ＥＵＶ照射の下でもはや如何なる変化も呈しない、ＥＵＶ波長領域に対するミラー又はミラー用基板を提供することにある。又、このようなミラー又は基板を製造する方法も本発明の目的である。更に、本発明の目的は、このようなミラー又は基板を有するマイクロリソグラフィー用の投影露光機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的は、特許請求の範囲に記載された基板と、当該基板と反射コーティングを有するミラーと、基板の製造方法と、ミラーの製造方法と、当該ミラーを有するマイクロリソグラフィー用投影露光機器とを用いることにより達成される。
【００１６】
本発明の根拠は、ＥＵＶ波長範囲における光を強力に照射した場合、非晶質の二酸化ケイ素は、この照射により生ぜしめられる体積変化に関し、高エネルギーイオン又は電子による粒子照射の下での非晶質の二酸化ケイ素の、従来技術から既知の飽和挙動と同様な飽和挙動を呈するということを本発明者が見いだしたことにある。従って、イオン又は電子の照射によるエージング及び初期損傷の双方又は何れか一方により、ＥＵＶ波長領域における光の侵入深さに応じて、ミラー又は基板の体積を変化させることを提案する。ここにおいて、イオン及び電子の双方又は何れか一方のエネルギー及び個数は、上記侵入の深さに対応する適切な初期損傷及びコンパクト化の双方又は何れか一方を生じるように選択される。このようにすることにより、ミラー又は基板に初期損傷を生ぜしめるための電子又はイオンの照射に対し簡単で有利な装置を用い得るとともに、この目的のために高価なＥＵＶ光源を使用する必要がないという利点が得られる。
【００１７】
一例では、表面から見て２μｍに至る深さまでのミラー又は基板の表面領域に照射のような方法により初期損傷を達成し、その結果としてこの表面領域の密度がその残りの基板に比べて３％だけ高くなるようにする。
【００１８】
他の例では、ミラー又は基板の表面領域を照射により最初に損傷させ、１０ｋＪ／mm2 よりも多いドーズ量でＥＵＶ波長領域内の光による更なる照射中に、ミラーの反射スペクトルの平均反射波長が０．２５nmよりも少なく、特に０．１５nmよりも少なく変化（偏移）するようにする。平均反射波長とは、この適用範囲内のＥＵＶ波長に対する反射コーティングの波長に対してプロットした反射曲線下の重心の波長として理解されるものである。
【００１９】
イオン又は電子による本発明の一様な照射の結果として、この照射によるミラー又は基板の表面形状の変化が１nmＰＶよりも少なくなる。このことは、照射すべき表面に沿って、照射された表面領域の各区域が互いに同じコンパクト化を受けるようにこの表面を均一に照射するという事実により達成される。その結果、表面は全体に亘って低くなるが、その表面形状は変化しない。この目的のために、イオンビームの場合には、１cm2 の基板表面当たりの照射イオンの粒子密度を１０14〜１０16としたとして、０．２〜１０ＭeVのエネルギーを有するイオンを用い、電子ビームの場合には、１０〜８０ｋeVのエネルギーとしたとして、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜２５００Ｊ／mm2 、好ましくは０．１Ｊ／mm2 〜１００Ｊ／mm2 とし、更に高い性能を得る場合には、ドーズ量を０．１Ｊ／mm2 〜１０Ｊ／mm2 とした電子を用いる。
【００２０】
この分野の範囲内で、ＰＶ値とは、互いに比較される２つの表面形状間の差の最大値及び最小値間の絶対差として解釈されるものである。
【００２１】
本発明の初期損傷された又はコンパクト化されたミラーの表面形状は、ドーズ量を１ｋＪ／mm2 よりも多くした更なるＥＵＶ照射の下でこれ以上著しく変位（変化）せず、従って、この表面形状の変化量は、ＥＵＶ照射の前の表面形状に比べて５nmＰＶよりも少なくなる。特に、この変化量は、ドーズ量を約０．１ｋＪ／mm2 とした場合２nmＰＶよりも少なくなる。
【００２２】
本発明は更に、ミラー又は基板を照射する方法において、本発明によれば、互いに異なる適用ステップ間で又はその後にイオン又は電子ビームによりこの基板を処理することができるという事実に基づいている。第１に、前処理のステップで所望の表面形状から２nmＰＶの変位まで処理した基板をこれらの前処理ステップ後に照射し、その後に最終処理ステップでこの基板に、所望の表面形状及び研磨品質の双方又は何れか一方が与えられるようにすることができる。第２に、既に最終処理され且つコーティングされたミラーを、適切な一様な初期損傷のためにイオン又は電子により照射することができる。
【００２３】
この場合、好ましくは最終処理ステップの前の基板の処理中に、１cm2 の基板表面当りの照射イオンの総粒子密度を１０14〜１０16とすると、０．２〜１０ＭeVのエネルギーを有するイオンビームを用いることができる。その理由は、イオン照射により照射表面の粗面化を高め、従って、このイオン照射は、後の研磨ステップにより表面を平滑化する場合に有利となる為である。
【００２４】
基板から出発して最終的に研磨されてコーティングされたミラーを得る際に、ミラー又は基板の表面領域を適切に初期損傷又はエージングさせるか或いはこれらの双方を達成させる目的で、ＥＵＶ波長領域に対するミラーの製造におけるあらゆる工程に対し、エネルギーを１０〜８０ｋeVとした場合に０．１Ｊ／mm2 及び２５００Ｊ／mm2 間、好ましくは０．１Ｊ／mm2 及び１００Ｊ／mm2 間、更に高い性能を得る場合には、０．１Ｊ／mm2 及び１０Ｊ／mm2 間のドーズ量を有する電子ビームを用いることができる。この場合、電子ビームは、対応する照射が表面の損傷又は表面の粗面化につながらないという利点を提供する。
【００２５】
これらの方法の場合、第１に、表面領域が一様にコンパクト化されるとともに、前処理ステップにより既に得られている表面形状はそのまま維持されるように、照射を均一に実行することが重要である。第２に、照射ステップは前処理ステップの後にのみ実行することが重要である。その理由は、照射ステップは数μｍの深さの表面領域内でのみ実行される為である。さもないと、このような表面領域は表面形状を生ぜしめる前処理ステップにより除去されてしまう。これに代わる方法は、基板を、イオン又は電子ビームにより更に深い深さまで或いは完全に初期損傷又はエージングさせるか或いはこれらの双方を達成させる方法であるが、これは長時間で高価な処理となる。
【００２６】
本発明の方法の他の有利な例には、本発明のミラー及び基板の双方又は何れか一方の例の上述した特定の特徴が含まれる。
【００２７】
又、本発明の更なる有利な例は従属請求項の特徴事項で与えられている。
【００２８】
本発明の更なる利点や特徴は、添付図面を用いた代表的な実施例の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の方法に用い得る装置を示す線図である。
【図２】図２は、均一に照射された基板の表面領域を示す線図である。
【図３】図３は、強力なＥＵＶ照射の下での基板材料のコンパクト化に関する測定値を表す線図である。
【図４】図４は、強力なイオン照射の下での基板材料のコンパクト化に関する測定値を表す線図である。
【図５】図５は、強力な電子照射の下での基板材料のコンパクト化に関する測定値を表す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明の方法を実行する装置を線図的に示す。電圧源６により適切に印加される電圧により開口プレート２上に加速されるイオン又は電子は、イオン源又は電子源１により発生させる。適切な電気部品及び磁性部品の双方又は何れか一方から構成されたイオンビーム又は電子ビーム光学システム３を用いてイオンビーム又は電子ビーム５を集束させることができる。集束されたビーム５は、同様に適切な電気部品及び磁性部品の双方又は何れか一方を有する偏向ユニット４により、両矢印により示してある２つの異なる方向に偏向させることができる。これに対応して、このイオンビーム又は電子ビーム５を、処理及び操作の双方又は何れか一方を達成さすべき素子７上でラスタ的に案内することができ、そこでイオンは処理すべき素子７の材料と相互作用する。
【００３１】
イオン源又は電子源１におけるイオン又は電子の発生や、静電界によるイオン又は電子の可能な抽出と、磁界中でのイオンの質量に応じたこれらイオンの分離との双方又は何れか一方は、既知の方法により実行でき、これらの開示や詳細な説明はここでは省略する。
【００３２】
代表的な実施例によれば、図１に示す装置を用いて、５００〜２０００ｋeVの範囲内のエネルギーを有するシリコンイオンを石英上に照射した。７００ｋeVのSiイオンの場合、材料中のイオンの飛程は約１μｍであり、最大の飛程は用いたイオンのエネルギーにＥ2/3で依存する。１cm2 当り１０16個のイオンで照射した場合、表面における物理的な材料の除去は１nmであり、一方、有効な表面の低下（降下）はイオンの制動領域における材料構造の変化の為に約数十nmである（図４参照）。
【００３３】
図２は、基板或いは基板を具えるミラーを示す線図であり、基板は表面領域を有しており、この表面領域は反射コーティングの区域の下側でこの区域に沿って均一に延在しているとともに、基板の表面から見て５μｍまでの深さｄを有している。この場合、イオン又は電子による適切な本発明の一様な照射の為に、表面領域は、その他の残りの基板の密度ρ１よりも少なくとも２％だけ高い密度ρ２を有している。ここでは、反射コーティングの区域を微細な点を付した領域として示してある。
【００３４】
イオン又は電子の制動領域では、前述したように、エネルギーが入力されることにより表面領域において密度の増大及び非晶質の二酸化シリコンのコンパクト化の双方又は何れか一方を達成する。好ましくは、後にＥＵＶ放射にも曝される基板の領域においてのみ上述したように初期損傷又はエージングさせることにより、この領域が後のＥＵＶ照射により更に変化しないようにする。その理由は、本発明により認識されるように、イオン、電子又はＥＵＶビームによるあらゆる種類の損傷によってもある程度のコンパクト化のみをもたらし、更に、更なる照射を行ってもこの程度のコンパクト化を更に増大させず、これが本発明の範囲内の飽和コンパクト化として表される為である。従って、図２に線図的に示す表面領域において均一に照射を行うとともに、そのほかでは基板を処理しないようにするために、イオン又は電子により基板を照射する場合には、反射コーティングの下側のこの表面領域のみを後の処理動作でＥＵＶ放射に曝す。この場合、図２における表面領域の初期損傷及びエージングの双方又は何れか一方を表面に沿って均一に実行して、表面領域の全体が飽和コンパクト化となるまで一様なコンパクト化を達成するようにする。さもなければ、不均一な照射により、表面領域における初期損傷は一様とならず、表面領域のうち飽和コンパクト化まではまだ初期損傷又はエージングされていない領域がミラーの動作中にＥＵＶ放射により飽和コンパクト化まで更に変化し、従って、この影響を受けた領域におけるミラー表面を低下させ、その結果、ミラーの表面形状が動作中に許容しえない程度に変化するようになる。
【００３５】
イオンビーム又は電子ビームによる基板又はミラーの表面領域の初期損傷及びエージングの双方又は何れか一方はこの場合、基板材料を飽和コンパクト化まで適切にコンパクト化させる深さであって、後のＥＵＶ照射の侵入深さに至るまで実行する必要がある。この場合、この深さは、前述したように、基板又はミラーの表面に当る際のイオンビーム又は電子ビームのエネルギーの関数となる。これに反して、飽和コンパクト化に達するまでは、初期損傷及びエージングの双方又は何れか一方は、影響を与えたイオン又は電子の総数である数と出力されるエネルギーとの関数となる。その物理的な量は、表面領域をイオンビーム又は電子ビームに曝した単位[Ｊ／mm2 ]のドーズ量である。図３及び５は、基板又はミラーの表面が低下された場合の対応する実験データを示しており、これらのデータは、表面領域のコンパクト化の量を単位[nm]で、ＥＵＶ照射のドーズ量（図３）に対してプロットするとともに、電子ビームのドーズ量（図５）に対しプロットして特定してある。この場合、飽和コンパクト化はそれぞれの放射の飽和ドーズ量に対応し、ＥＵＶ照射（図３）の場合の飽和ドーズ量はほぼ１０ｋＪ／mm2 である。
【００３６】
図３は、基板材料のコンパクト化を、チタニウムがドーピングされた石英ガラスでは正方形として、ガラスセラミックでは三角形として、照射された表面領域の表面の、単位[nm]で表した低下の形態で、ＥＵＶ放射の、単位[Ｊ／mm2 ]で表したドーズ量に対してプロットして示している。塗りつぶした正方形及び塗りつぶしていない正方形は、互いに異なる石英ガラスの試料／測定値に相当する。約３０nmの値における表面の低下はドーズ量に対する飽和挙動を表し、１０ｋＪ／mm2 よりも多いドーズ量にしても、ＥＵＶ照射に基づく下側に位置する材料のコンパクト化により表面を全く更に低下させないことが分かる。その理由は、１０ｋＪ／mm2 のドーズ量で既に上述した飽和コンパクト化に到達されている為である。
【００３７】
図４は、１cm2 当たりの基板表面に対する照射イオンの総粒子密度を１０14〜１０16の範囲の種々の値とした場合に、基板材料のコンパクト化を、照射された表面領域の表面の、単位[nm]で表した低下の形態で、イオンビームのエネルギーに対してプロットして示している。この場合、関連のドーズ量は、総粒子密度とイオンビームのエネルギーとの積に対応して得られる。図４から明らかなように、所定のエネルギーに対するドーズ量に依存して表面の特定の低下のみを達成しうる。例えば、エネルギーを７００ｋeVとした場合、イオン放射のドーズ量をどんなに高くしようとも、４５nmの低下のみを達成しうるものである。このことは飽和コンパクト化により説明しうる。すなわち、飽和コンパクト化が達成された後には、イオン放射のドーズ量を増大させることにより、更なるコンパクト化が得られない。従って、イオン放射の特定のドーズ量を７００ｋeVとすることにより、ＥＵＶ照射に基づいて図３に示している飽和コンパクト化に相当する飽和コンパクト化を既に達成することができる。この場合、４５nmだけ表面を低下させるようにした７００ｋeVのイオンビームによる飽和コンパクト化は、約３０nmだけ表面」を低下させるようにしたＥＵＶ放射による飽和コンパクト化の場合に比べて僅かにより深く位置する領域内に進ませることができる。従って、７００ｋeVのイオン照射は、後のＥＵＶ照射と比べて損傷深さに関してある程度の安全余裕度を提供する。更に、図４を参照することから明らかなように、ドーズ量を高くした場合でも、表面の低下はイオン放射のエネルギーにのみ依存する。このことは、前述したように、イオン放射のエネルギーがその侵入深さを決定することと、同様に前述したように、あるドーズ量からは飽和コンパクト化を超える更なるコンパクト化は不可能であるということとに関連するものである。従って、表面の更なる低下又はより深く位置する領域のコンパクト化を望む場合には、イオン放射のエネルギーをより高くすることによってより深く位置する表面領域を形成することによってのみ、これらのより深く位置する領域の更なるコンパクト化をもたらすことができるようになる。
【００３８】
図５は、チタニウムをドーピングした石英ガラスから成る基板材料のコンパクト化を、単位[nm]で表した照射表面領域の表面の低下の形態で、電子放射の、単位[Ｊ／mm2 ]で表したドーズ量に対してプロットして示している。基板又はミラーの本発明による初期損傷に対し充分な３０nmだけの表面の低下は約５００Ｊ／mm2 のドーズ量の場合に達成されることが分かる。この場合、電子ビームのエネルギーは、所望とする侵入深さに応じて１０及び８０ｋeV間で変えることができる。その結果、この場合２５μｍまでの侵入深さも適用される。しかし、約１０Ｊ／mm2 の電子放射のドーズ量の場合でも、５nmよりも多い表面の低下を達成しうる。電子放射のドーズ量をこのように低くすることにより、放射及び製造時間を低減させるものであり、このようなドーズ量はコンパクト化を生ぜしめることにより、あまりにも多くのＥＵＶ光を受光しないＥＵＶプロジェクションレンズ内のＥＵＶミラーに対するミラー基板を保護するのに充分に多いものである。このようなミラーは、ＥＵＶリソグラフィー装置内での反射損の為に、プロジェクションレンズ内のレチクルに向かう方向よりも一層ウエハに向かう方向に位置させる。
【００３９】
本発明は、好適な代表的実施例を用いて詳細に説明したが、当業者にとって明らかなように、その変形例が可能であり、特に本発明の上述した特徴を異なるように組み合わせたり、個々の特徴を省略したりすることが、本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく可能である。
【図１】
0005432378.tif 000002
【図２】
0005432378.tif 000003
【図３】
0005432378.tif 000004
【図４】
0005432378.tif 000005
【図５】
0005432378.tif 000006