(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（Ｓ）及び層構成体を備え、前記層構成体はそれぞれ個別層の少なくとも２つの周期（Ｐ２、Ｐ３）の周期的配列からなる複数の層サブシステム（Ｐ’’、Ｐ’’’）を備え、前記周期（Ｐ２、Ｐ３）は高屈折率層（Ｈ’’、Ｈ’’’）及び低屈折率層（Ｌ’’、Ｌ’’’）に関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、前記周期は各層サブシステム（Ｐ’’、Ｐ’’’）内で隣接する層サブシステムの前記周期の厚さとは互いに異なる一定の厚さ（ｄ２、ｄ３）を有する、ＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）であって、
前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）が有する前記周期（Ｐ２）の配列は、
前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）の第１高屈折率層（Ｈ’’’）が前記基板から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の最終高屈折率層（Ｈ’’）の直後に続くようになっている
ことを特徴とするＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ）において、
前記層構成体の前記層サブシステム（Ｐ’’、Ｐ’’’）を通るＥＵＶ放射線の透過率が１０％未満、特に２％未満である
ことを特徴とするＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、前記層サブシステム（Ｐ’’、Ｐ’’’）は、前記高屈折率層（Ｈ’’、Ｈ’’’）及び前記低屈折率層（Ｌ’’、Ｌ’’’）に関して同じ材料から構成されるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）の前記周期（Ｐ３）の数（Ｎ３）は、９〜１６となり、前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の前記周期（Ｐ２）の数（Ｎ２）は、２〜１２となるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ）において、
前記層構成体は、少なくとも３つの層サブシステム（Ｐ’、Ｐ’’、Ｐ’’’）を有し、
前記基板（Ｓ）の最も近くに位置付けた前記層サブシステム（Ｐ’）の前記周期（Ｐ１）の数（Ｎ１）は、前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）よりも多く、且つ／又は前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）よりも多いＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｃ）において、前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）の前記周期（Ｐ３）は、前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の前記周期（Ｐ２）の前記高屈折率層（Ｈ’’）の厚さの１２０％を超える、特に該厚さの２倍を超える前記高屈折率層（Ｈ’’’）の厚さを有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｃ）において、前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）の前記周期（Ｐ３）は、前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の前記周期（Ｐ３）の前記低屈折率層（Ｌ’’）の厚さの８０％未満、特に該厚さの２／３未満の前記低屈折率層（Ｌ’’’）の厚さを有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｃ）において、前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の前記周期（Ｐ２）は、４ｎｍを超える、特に５ｎｍを超える前記低屈折率層（Ｌ’’）の厚さを有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）は、７．２ｎｍ〜７．７ｎｍとなる前記周期（Ｐ３）の厚さ（ｄ３）を有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、中間層又は中間層構成体が、前記層構成体と前記基板（Ｓ）との間に設けられ、前記層構成体の応力補償の役割を果たすＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１１】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、２０ｎｍを超える、特に５０ｎｍを超える厚さを有する金属層が、前記層構成体と前記基板（Ｓ）との間に設けられるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１２】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、
前記周期（Ｐ３、Ｐ３）を形成する２つの前記個別層（Ｌ’’、Ｈ’’、Ｌ’’’、Ｈ’’’）の材料は、モリブデン及びケイ素又はルテニウム及びケイ素であり、
前記個別層は少なくとも１つのバリア層（Ｂ）により分離され、該バリア層（Ｂ）はＢ４Ｃ、Ｃ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化ケイ素、窒化モリブデン、炭化モリブデン、ホウ化モリブデン、窒化ルテニウム、炭化ルテニウム、及びホウ化ルテニウムの材料群から選択されるか、又は化合物として該材料群から構成される材料からなるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、前記バリア層（Ｂ）は、材料としてＢ４Ｃを含み、０．３５ｎｍ〜０．８ｎｍ、好ましくは０．４ｎｍ〜０．６ｎｍの厚さを有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１４】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、被覆層システム（Ｃ）が、化学的に不活性な材料から構成される少なくとも１つの層（Ｍ）を含み、該ミラーの前記層構成体の終端となるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１５】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、ミラー表面に沿った前記層構成体の厚さ係数は、０．９〜１．０５の値、特に０．９３３〜１．０１８の値を呈するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）において、前記ミラー表面の１箇所における前記層構成体の前記厚さ係数は、そこで確保しなければならない最大入射角と相関するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１７】
請求項１又は２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ；１ｂ）において、前記層構成体は少なくとも３つの層サブシステム（Ｐ’、Ｐ’’、Ｐ’’’）を有し、前記少なくとも３つの層サブシステム（Ｐ’、Ｐ’’、Ｐ’’’）を通るＥＵＶ放射線の透過率は１０％未満、特に２％未満となるＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１８】
請求項２に記載のＥＵＶ波長域用のミラー（１ａ）において、
前記層サブシステム（Ｐ’’、Ｐ’’’）は、前記高屈折率層（Ｈ’’、Ｈ’’’）及び前記低屈折率層（Ｌ’’、Ｌ’’’）に関して同じ材料から構成され、
前記基板（Ｓ）から最も遠い前記層サブシステム（Ｐ’’’）は、前記基板（Ｓ）から２番目に遠い前記層サブシステム（Ｐ’’）の前記周期（Ｐ２）の数（Ｎ２）よりも多い前記周期（Ｐ３）の数（Ｎ３）を有するＥＵＶ波長域用のミラー。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載のミラー（１ａ；１ｂ；１ｃ）を備えるマイクロリソグラフィ用の投影対物レンズ。
【請求項２０】
請求項１９に記載の投影対物レンズを備えるマイクロリソグラフィ用の投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＵＶ波長域用のミラーに関する。さらに、本発明は、当該ミラーを備えるマイクロリソグラフィ用の投影対物レンズに関する。さらに、本発明は、当該対物レンズを備えるマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶ波長域用のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置は、像平面へのマスクの露光又は結像に用いるミラーが高反射率を有するという前提に依存せざるを得ず、その理由は、第１に、個々のミラーの反射率値の積が投影露光装置の全透過率を決定するからであり、第２に、ＥＵＶ光源の光パワーが限られているからである。
【０００３】
高反射率値を有する約１３ｎｍのＥＵＶ波長域用のミラーは、例えば特許文献１から既知である。当該明細書に記載のミラーは、基板上に施されて個別層の配列を有する層構成体（layer arrangement）からなり、層構成体は、周期を形成する種々の材料の少なくとも２つの個別層の周期的配列をそれぞれが有する複数の層サブシステムを備え、個々のサブシステムの周期の数及び周期の厚さは、基板から表面に向かって減少する。このようなミラーは、入射角間隔が０°〜２０°である場合に３０％よりも高い反射率を有する。
【０００４】
この場合、入射角は、光線の入射方向と光線がミラーに衝突する点におけるミラーの表面に対する法線との間の角度として定義される。この場合、入射角間隔は、ミラーに関してそれぞれ考慮される最大入射角と最小入射角との間の角度間隔から得られる。
【０００５】
しかしながら、上述の層に関して不利なのは、規定される入射角間隔での反射率が一定ではなく変動することである。しかしながら、入射角におけるミラーの反射率の変動は、マイクロリソグラフィ用の投影対物レンズにおいて高入射角及び高入射角変化を有する箇所でのこのようなミラーの使用には不利である。これは、そのような変動により、例えば上記投影対物レンズの瞳アポダイゼーショの変動が大きくなり過ぎるからである。この場合、瞳アポダイゼーションは、投影対物レンズの射出瞳における強度変動の測度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１  ５５  ７１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、投影対物レンズ又は投影露光装置内で高入射角及び高入射角変化を有する箇所で用いることができるＥＵＶ波長域用のミラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、基板と複数の層サブシステムを含む層構成体とを備えるＥＵＶ波長域用のミラーにより本発明に従って達成される。この場合、層サブシステムはそれぞれ、個別層の少なくとも２つの周期の周期的配列からなる。この場合、周期は、高屈折率層及び低屈折率層に関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、各層サブシステム内で、隣接する層サブシステムの周期の厚さから逸脱した一定の厚さを有する。この場合、基板から２番目に遠い層サブシステムが有する周期の配列は、基板から最も遠い層サブシステムの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムの最終高屈折率層の直後に続くように、且つ／又は基板から最も遠い層サブシステムが基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の数よりも多い周期の数を有するようになっている。
【０００９】
この場合、本発明によるミラーの層構成体の層サブシステムは、相互に直接連続し、さらに別の層システムによって分離されない。さらに、本発明において、高屈折率層と低屈折率層との間の周期の区分が他の点で同一であったとしても、隣接する層サブシステムの周期の厚さの差異として０．１ｎｍを超える差異があれば、層サブシステムが隣接する層サブシステムと区別される。これは、０．１ｎｍの差を超えると、高屈折率層と低屈折率層との間の周期の区分が他の点で同一であっても層サブシステムの異なる光学的効果を得ることが可能だからである。
【００１０】
高屈折率及び低屈折率という用語は、この場合、ＥＵＶ波長域において層サブシステムの１周期内の各相手層に関する相対的用語である。ＥＵＶ波長域において、層サブシステムは、光学的に高い屈折率で働く層をそれよりも光学的に低い屈折率層と、層サブシステムの１周期の主要構成要素として組み合わせた場合にのみ概して機能する。
【００１１】
本発明によれば、大きな入射角間隔で高く均一な反射率を得るために、基板から最も遠い層サブシステムの周期の数が基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の数よりも多くなければならないことが認識された。さらに、大きな入射角間隔で高く均一な反射率を得るために、上述の措置の代替形態として又はそれに加えて、基板から最も遠い層サブシステムの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムの最終高屈折率層の直後に続くべきであることが認識された。
【００１２】
さらに、本発明の目的は、基板と複数の層サブシステムを含む層構成体とを備えるＥＵＶ波長域用の本発明によるミラーにより達成される。この場合、層サブシステムはそれぞれ、個別層の少なくとも２つの周期の周期的配列からなる。この場合、周期は、高屈折率層及び低屈折率層に関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、各層サブシステム内で、隣接する層サブシステムの周期の厚さから逸脱した一定の厚さを有する。この場合、基板から２番目に遠い層サブシステムが有する周期の配列は、基板から最も遠い層サブシステムの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムの最終高屈折率層の直後に続くようになっている。さらに、層サブシステムを通るＥＵＶ放射線の透過率は、１０％未満、特に２％未満となる。
【００１３】
本発明によれば、大きな入射角間隔で高く均一な反射率を得るために、層構成体の下に位置する層又は基板の影響を低減しなければならないことが認識された。これは、基板から２番目に遠い層サブシステムが有する周期の配列が、基板から最も遠い層サブシステムの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムの最終高屈折率層の直後に続くようになっている層構成体で、主に必要である。層構成体の下にある層又は基板の影響を低減するための１つの単純な可能性は、層構成体の下にある層まで透過させるＥＵＶ放射線が可能な限り少ないように層構成体を設計することである。これにより、層構成体の下にある上記層又は基板がミラーの反射率特性に大きく寄与することが可能となる。
【００１４】
一実施形態では、層サブシステムは、この場合、高屈折率層及び低屈折率層に関して同じ材料から全て構成される。これは、ミラーの製造を単純化するためである。
【００１５】
基板から最も遠い層サブシステムの周期の数が９〜１６の値に相当するＥＵＶ波長域用のミラー、及び基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の数が２〜１２の値に相当するＥＵＶ波長域用のミラーは、ミラーに必要な層の総数を制限することにつながり、したがってミラーの製造時の複雑性及び危険性を低減することにつながる。
【００１６】
さらに別の実施形態では、本発明によるミラーの層構成体は、少なくとも３つの層サブシステムを備え、基板の最も近くに位置する層サブシステムの周期の数は、基板から最も遠い層サブシステムの周期の数及び／又は基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の数よりも多い。
【００１７】
これらの措置は、ミラーの反射特性を層構成体の下にある層又は基板から切り離すことを促し、他の機能特性を有する他の層又は他の基板材料をミラーの層構成体の下で用いることが可能となる。
【００１８】
したがって、第１に、すでに上述したように、ミラーの光学特性に対する、この場合は特に反射率に対する層構成体の下にある層又は基板の摂動作用を回避することが可能であり、第２に、層構成体の下にある層又は基板がＥＵＶ放射線から十分に保護されることがこれにより可能である。
【００１９】
さらに別の実施形態では、ＥＵＶ放射線からのこのような保護は、例えば、層構成体の下にある層又は基板の特性がＥＵＶ照射下で長期安定性を有さない場合に必要であり得るが、上述の措置に加えて又はその代替形態として、層構成体と基板との間にある２０ｎｍを超える厚さを有する金属層により確保される。このような保護層を「表面保護層」（ＳＰＬ）とも称する。
【００２０】
この場合、層構成体の反射率、透過性、及び吸収性といった特性が層構成体の周期の数に対して非線形の挙動を示し、反射率が特に、層構成体の周期の数に関して限界値に向かって飽和挙動を示すことを考慮に入れるべきである。結果として、上記保護層を用いて、層構成体の下にある層又は基板をＥＵＶ放射線から保護するのに必要な層構成体の周期の数を、反射率特性を達成するのに必要な周期の数に減らすことができる。
【００２１】
さらに、層サブシステムが少数である場合に層構成体で特に高い反射率値を得ることが可能なのは、この場合は基板から最も遠い層サブシステムの周期が、基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の高屈折率層の厚さの１２０％を超える、特にその厚さの２倍を超える高屈折率層の厚さを有する場合であることが認識された。
【００２２】
さらに別の実施形態において層サブシステムが少数である場合に層構成体で特に高い反射率値を得ることが同様に可能なのは、基板から最も遠い層サブシステムの周期が、基板から２番目に遠い層サブシステムの周期の低屈折率層の厚さの８０％未満、特に２／３未満の低屈折率層の厚さを有する場合である。
【００２３】
さらに別の実施形態では、ＥＵＶ波長域用のミラーは、基板から２番目に遠い層サブシステムに関して、その周期の低屈折率層の厚さが４ｎｍを超え、特に５ｎｍを超える。この結果として、反射率自体に関してだけでなく、目標の入射角間隔にわたるｐ偏光の反射率に対するｓ偏光の反射率に関しても、層設計を適合させることができる可能性がある。したがって、主に２つの層サブシステムのみからなる層構成体の場合、限られた数の層サブシステムの結果として自由度が限られるにもかかわらず、偏光適合を行うことが可能となる。
【００２４】
別の実施形態では、ＥＵＶ波長域用のミラーは、基板から最も遠い層サブシステムの周期の厚さが７．２ｎｍ〜７．７ｎｍである。これにより、大きな入射角間隔で特に高い均一な反射率値を実現することが可能である。
【００２５】
さらに、別の実施形態は、ミラーの層構成体と基板との間に中間層又は中間層構成体を有し、これは層構成体の応力補償の役割を果たす。このような応力補償により、層を施している間のミラーの変形を回避することが可能である。
【００２６】
本発明によるミラーの別の実施形態では、１周期を形成する２つの個別層は、材料としてモリブデン（Ｍｏ）及びケイ素（Ｓｉ）、又は材料としてルテニウム（Ｒｕ）及びケイ素（Ｓｉ）のいずれかからなる。これにより、ミラーの層構成体の層サブシステムを製造するのに異なる材料を２つしか用いないため、特に高い反射率値を達成すると同時に生産工学的利点を実現することが可能である。
【００２７】
この場合、さらに別の実施形態では、上記個別層は、少なくとも１つのバリア層により分離され、バリア層は、Ｂ４Ｃ、Ｃ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化ケイ素、窒化モリブデン、炭化モリブデン、ホウ化モリブデン、窒化ルテニウム、炭化ルテニウム、及びホウ化ルテニウムの材料群から選択されるか、又は化合物としてこの材料群から構成される材料からなる。このようなバリア層は、１周期の２つの個別層間での相互拡散を抑制することにより、２つの個別層の移行部における光学的コントラストを高める。１周期の２つの個別層に材料としてモリブデン及びケイ素を用いた場合、基板から見てＳｉ層の上に１つのバリア層があれば、十分なコントラストを提供するのに十分である。この場合、Ｍｏ層の上の第２のバリア層を省くことができる。これに関して、１周期の２つの個別層を分離するために少なくとも１つのバリア層を設けるべきであり、この少なくとも１つのバリア層は、上記材料又はそれらの化合物の種々のものから完璧に構成することができ、この場合も異なる材料又は化合物の層状構成を示し得る。
【００２８】
材料としてＢ４Ｃを含み、０．３５ｎｍ〜０．８ｎｍ、好ましくは０．４ｎｍ〜０．６ｎｍの厚さを有するバリア層で、実際には層構成体の高反射率値が得られる。特に、ルテニウム及びケイ素から構成される層サブシステムの場合、Ｂ４Ｃから構成されるバリア層は、バリア層の厚さが０．４ｎｍ〜０．６ｎｍの値である場合に最大反射率を示す。
【００２９】
さらに別の実施形態では、本発明によるミラーは、ミラーの層構成体の終端となる化学的に不活性な材料から構成される少なくとも１つの層を含む被覆層システムを備える。これにより、ミラーは周囲の影響から保護される。
【００３０】
別の実施形態では、本発明によるミラーは、０．９〜１．０５の値、特に０．９３３〜１．０１８の値を有するミラー表面に沿った層構成体の厚さ係数を有する。これにより、ミラー表面の種々の箇所をそこに生じる種々の入射角に目標をより絞って適合させることが可能である。
【００３１】
この場合、厚さ係数は、所与の層設計の層の厚さ全部が乗算的に（in multiplied fashion）基板上の１箇所で実現される際の係数である。したがって、厚さ係数１は、公称層設計に相当する。
【００３２】
さらなる自由度としての厚さ係数は、ミラー自体の層設計を変える必要なく、ミラーの種々の箇所をそこに生じる種々の入射角間隔に目標をより絞って適合させることを可能にし、その結果、ミラーは最終的に、ミラー上の種々の箇所における入射角間隔が大きいほど、固定の厚さ係数を１とした関連の層設計自体により許されるよりも高い反射率値をもたらす。したがって、厚さ係数の適合により、高入射角を確保するのに加えて、入射角にわたる本発明によるミラーの反射率の変動をさらに低減することも可能である。
【００３３】
さらに別の実施形態では、ミラー表面の各箇所における層構成体の厚さ係数は、そこに生じる最大入射角と相関するが、これは、最大入射角が大きいほど大きな厚さ係数が適合に有用であるからである。
【００３４】
さらに、本発明の目的は、本発明による少なくとも１つのミラーを備える投影対物レンズにより達成される。
【００３５】
さらに、本発明の目的は、このような投影対物レンズを備えるマイクロリソグラフィ用の本発明による投影露光装置により達成される。
【００３６】
本発明のさらに他の特徴及び利点は、本発明にとって重要な詳細を示す図面を参照して以下の本発明の例示的な実施形態の説明から、また特許請求の範囲から明らかとなるであろう。個々の特徴は、それぞれ個別に単独で、又は本発明の変形形態において任意の所望の組み合わせで複数として実現することができる。
【００３７】
本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による第１ミラーの概略図を示す。
【図２】本発明による第２ミラーの概略図を示す。
【図３】本発明による第３ミラーの概略図を示す。
【図４】マイクロリソグラフィ用の投影露光装置用の本発明による投影対物レンズの概略図を示す。
【図５】投影対物レンズの像視野の概略図を示す。
【図６】投影対物レンズ内の光軸に対する本発明によるミラーの各箇所の距離に対する、最大入射角及び入射角間隔の間隔長の例示的な図である。
【図７】本発明によるミラーの基板上の光学的利用領域の概略図を示す。
【図８】図１からの本発明による第１ミラーの入射角に対するいくつかの反射率値の概略図を示す。
【図９】図１からの本発明による第１ミラーの入射角に対するさらに他の反射率値の概略図を示す。
【図１０】図２からの本発明による第２ミラーの入射角に対するいくつかの反射率値の概略図を示す。
【図１１】図２からの本発明による第２ミラーの入射角に対するさらに他の反射率値の概略図を示す。
【図１２】図３からの本発明による第３ミラーの入射角に対するいくつかの反射率値の概略図を示す。
【図１３】図３からの本発明による第３ミラーの入射角に対するさらに他の反射率値の概略図を示す。
【図１４】本発明による第４ミラーの入射角に対するいくつかの反射率値の概略図を示す。
【図１５】本発明による第４ミラーの入射角に対するさらに他の反射率値の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明による各ミラー１ａ、１ｂ、及び１ｃを、図１、図２、及び図３を参照して以下で説明する。図中、ミラーの対応の特徴は同じ参照符号を有する。さらに、本発明によるこれらのミラーの対応の特徴又は特性を、図３に関する説明に従って図１〜図３について要約して後述する。
【００４０】
図１は、基板Ｓ及び層構成体を備えるＥＵＶ波長域用の本発明によるミラー１ａの概略図を示す。この場合、層構成体は、それぞれが個別層の少なくとも２つの周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の周期的配列からなる複数の層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’を備え、周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、高屈折率層Ｈ’、Ｈ’’、及びＨ’’’と低屈折率層Ｌ’、Ｌ’’、及びＬ’’’とに関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、各層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’内で、隣接する層サブシステムの周期の厚さから逸脱した一定の厚さｄ１、ｄ２、及びｄ３を有する。この場合、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有する。さらに、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’が有する周期Ｐ２の配列は、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’の第１高屈折率層Ｈ’’’が基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の最終高屈折率層Ｈ’’の直後に続くようになっている。
【００４１】
結果として、図１において、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２内における高屈折率層Ｈ’’及び低屈折率層Ｌ’’の順序は、他の層サブシステムＰ’、Ｐ’’’の他の周期Ｐ１、Ｐ３内における高屈折率層Ｈ’、Ｈ’’’及び低屈折率層Ｌ’、Ｌ’’に対して逆になっているため、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の第１低屈折率層Ｌ’’も、基板の最も近くに位置する層サブシステムＰ’の最終低屈折率層Ｌ’の後に光学的に活性に続く。したがって、図１において基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’は、後述する図２及び図３における他の層サブシステムとも層の順序が異なる。
【００４２】
図２は、基板Ｓ及び層構成体を備えるＥＵＶ波長域用の本発明によるミラー１ｂの概略図を示す。この場合、層構成体は、層構成体は、それぞれが個別層の少なくとも２つの周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の周期的配列からなる複数の層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’を備え、周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、高屈折率層Ｈ’、Ｈ’’、及びＨ’’’と低屈折率層Ｌ’、Ｌ’’、及びＬ’’’とに関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、各層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’内で、隣接する層サブシステムの周期の厚さから逸脱した一定の厚さｄ１、ｄ２、及びｄ３を有する。この場合、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有する。この場合、図１に関する例示的な実施形態の場合とは異なり、基板から２番目に遠いサブシステムＰ’’が有する周期Ｐ２の配列は、他の層サブシステムＰ’及びＰ’’’の周期Ｐ１及びＰ３の配列に対応し、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’の第１高屈折率層Ｈ’’’が基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の最終低屈折率層Ｌ’’の後に光学的に活性に続くようになっている。
【００４３】
図３は、基板Ｓ及び層構成体を備えるＥＵＶ波長域用の本発明によるミラー１ｃの概略図を示す。この場合、層構成体は、それぞれが個別層の少なくとも２つの周期Ｐ２及びＰ３の周期的配列からなる複数の層サブシステムＰ’’及びＰ’’’を備え、周期Ｐ２及びＰ３は、高屈折率層Ｈ’’及びＨ’’’と低屈折率層Ｌ’’及びＬ’’’とに関して異なる材料から構成される２つの個別層を含み、各層サブシステムＰ’’及びＰ’’’内で、隣接する層サブシステムの周期の厚さから逸脱した一定の厚さｄ２及びｄ３を有する。この場合、図１４及び図１５に関する説明による例示的な第４実施形態において、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有する。この例示的な第４実施形態も、ミラー１ａに対応する図３におけるミラー１ｃの図に関する変形形態として、基板Ｓから２番目に遠い層サブシステムＰ’’の逆の順序の層を含むため、この例示的な第４実施形態は、基板か最も遠い層サブシステムＰ’’’の第１高屈折率層Ｈ’’’が基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の最終低屈折率層Ｌ’’の後に光学的に活性に続くという特徴も有する。
【００４４】
特に層サブシステムが少数、例えば層サブシステムが２つだけの場合、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’が、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２の高屈折率層Ｈ’’の厚さの１２０％を超える、特にその厚さの２倍を超える高屈折率層Ｈ’’’の厚さを有する場合に、高反射率値が得られることが分かる。
【００４５】
図１〜図３に関する本発明によるミラーの層構成体の層サブシステムは、相互に直接連続し、さらに別の層システムにより分離されない。しかしながら、層構成体の相互適合又は層構成体の光学特性の最適化のために、個別中間層により層サブシステムを分離することが考えられる。しかしながら、光学特性の最適化は、図１に関する例示的な第１実施形態及び図３に関する変形形態としての例示的な第４実施形態の２つの層サブシステムＰ’’及びＰ’’’には当てはまらない。これは、所望の光学効果がＰ’’における層の配列の逆転により阻止されるからである。
【００４６】
図１〜図３にＨ、Ｈ’、Ｈ’’及びＨ’’’で示した層は、ＥＵＶ波長域において、Ｌ、Ｌ’、Ｌ’’及びＬ’’’として示した同じ層サブシステムの層と比較して高屈折率層として示すことができ、表２における材料の複素屈折率を参照されたい。これに対して、図１〜図３にＬ、Ｌ’、Ｌ’’及びＬ’’’で示した層は、ＥＵＶ波長域において、Ｈ、Ｈ’、Ｈ’’及びＨ’’’として示した同じ層サブシステムの層と比較して低屈折率層として示すことができる。結果として、ＥＵＶ波長域における高屈折率及び低屈折率という用語は、層サブシステムの１周期内の各相手層に関する相対的用語である。層サブシステムは、概して高屈折率で光学的に作用する層をそれに対して低い屈折率を光学的に有する層と、層サブシステムの１周期の主要構成要素として組み合わせた場合にのみ、ＥＵＶ波長域において機能する。材料としてケイ素は、高屈折率層に概して用いられる。ケイ素と組み合わせて、材料としてモリブデン及びルテニウムは、低屈折率層として示すべきであり、表２における材料の複素屈折率を参照されたい。
【００４７】
図１〜図３において、バリア層Ｂが、ケイ素及びモリブデンから構成された又はケイ素及びルテニウムから構成された周期の個別層間に位置付けられ、上記バリア層は、Ｂ４Ｃ、Ｃ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化ケイ素、窒化モリブデン、炭化モリブデン、ホウ化モリブデン、窒化ルテニウム、炭化ルテニウム、及びホウ化ルテニウムの材料群から選択されるか、又は化合物としてこの材料群から構成される材料からなる。このようなバリア層は、１周期の２つの個別層間での相互拡散を抑制することにより、２つの個別層の移行部における光学的コントラストを高める。１周期の２つの個別層に材料としてモリブデン及びケイ素を用いた場合、基板から見てケイ素層の上に１つのバリア層があれば、十分なコントラストを提供するのに十分である。この場合、モリブデン層の上の第２のバリア層を省くことができる。これに関して、１周期の２つの個別層を分離するために少なくとも１つのバリア層を設けるべきであり、この少なくとも１つのバリア層は、上記材料又はそれらの化合物の種々のものから完璧に構成することができ、この場合も異なる材料又は化合物の層状構成を示し得る。
【００４８】
材料としてＢ４Ｃを含み、０．３５ｎｍ〜０．８ｎｍ、好ましくは０．４ｎｍ〜０．６ｎｍの厚さを有するバリア層で、実際には層構成体の高反射率値が得られる。特に、ルテニウム及びケイ素から構成される層サブシステムの場合、Ｂ４Ｃから構成されるバリア層は、バリア層の厚さが０．４ｎｍ〜０．６ｎｍの値である場合に最大反射率を示す。
【００４９】
本発明によるミラー１ａ、１ｂ、１ｃの場合、層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’の周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の数Ｎ１、Ｎ２、及びＮ３は、図１〜図３に示す個々の周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３を最大１００周期までそれぞれ含むことができる。さらに、図１〜図３に示す層構成体と基板Ｓとの間に中間層又は中間層構成体を設けることができ、これは、基板に対する層構成体の応力補償の役割を果たす。
【００５０】
層構成体自体と同じ配列で同じ材料を、中間層又は中間層構成体の材料として用いることができる。しかしながら、中間層構成体の場合、個別層間のバリア層を省くことが可能であり、これは、中間層又は中間層構成体が概してミラーの反射率にごく僅かしか寄与しないため、バリア層によるコントラストの増加の問題がこの場合に重要でないからである。交互のクロム層及びスカンジウム層又はアモルファスモリブデン層若しくはルテニウム層から構成される多層構成体も同様に、中間層又は中間層構成体として考えられる。中間層構成体は、その下にある基板がＥＵＶ放射線から十分に保護されるように、厚さに関して、例えば２０ｎｍを超えるよう選択され得る。この場合、層は、いわゆる「表面保護層」（ＳＰＬ）として働き、保護層としてＥＵＶ放射線からの保護を可能にする。
【００５１】
本発明によるミラー１ａ、１ｂ、１ｃの層構成体は、図１〜図３において、終端層Ｍとして例えばＲｈ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｕ、ＳｉＯ２等の化学的に不活性な材料から構成される少なくとも１つの層を備える被覆層システムＣにより終端する。したがって、上記終端層Ｍは、周囲の影響によるミラー表面の化学的変化を防止する。図１〜図３における被覆層システムＣは、終端層Ｍに加えて、高屈折率層Ｈ、低屈折率層Ｌ、及びバリア層Ｂからなる。
【００５２】
周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の１つの厚さは、図１〜図３から、対応周期の個別層の厚さの和として、すなわち、高屈折率層の厚さ、低屈折率層の厚さ、及び２つのバリア層の厚さから得られる。結果として、図１〜図３における層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’は、周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３が異なる厚さｄ１、ｄ２、及びｄ３を有することにより相互に区別することができる。結果として、本発明において、種々の層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’は、周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の厚さｄ１、ｄ２、及びｄ３の差が０．１ｎｍを超える層サブシステムであると理解される。その理由は、高屈折率層と低屈折率層との間の周期の区分が他の点で同一であるとすると、０．１ｎｍ未満の差では層サブシステムごとに異なる光学的効果を示すことができなくなるからである。さらに、本質的に同一の層サブシステムは、種々の製造装置での製造時に、その周期の厚さがこの絶対値だけ変動し得る。モリブデン及びケイ素から構成される周期を有する層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ’’’の場合、すでに上述したように、周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３内の第２バリア層を省くことで、この場合は周期Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の厚さが高屈折率層の厚さ、低屈折率層の厚さ、及びバリア層の厚さから得られるようにすることが可能である。
【００５３】
図４は、図８〜図１５に関する例示的な実施形態に従って本発明によるミラー１ａ、１ｂ、又は１ｃに基づき構成される少なくとも１つのミラー１を含む６つのミラー１、１１を有する、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置用の本発明による投影対物レンズ２の概略図を示す。マイクロリソグラフィ用の投影露光装置のタスクは、レチクルとも称するマスクの構造を像平面内のいわゆるウェーハにリソグラフィで結像することである。この目的で、図４における本明による投影対物レンズ２は、物体平面５内に配置された物体視野３を像平面７内の像視野に結像させる。明確にするために図示しない構造保持マスクは、物体平面５内の物体視野３の箇所に配置することができる。向きを示す目的で、図４は、ｘ軸が図の平面を向いた直交座標系を示す。この場合、ｘ―ｙ座標平面は、物体平面５と一致し、ｚ軸は、物体平面５に対して垂直であり下向きである。投影対物レンズは、物体視野３を通らない光軸９を有する。投影対物レンズ２のミラー１、１１は、光軸に対して回転対称である設計表面を有する。この場合、当該設計表面を完成したミラーの物理的表面と混同してはならない。その理由は、物理的表面が、ミラーに対する光の通過を確保するために設計表面に対してトリミングされるからである。この例示的な実施形態では、開口絞り１３が、物体平面５から像平面７までの光路における第２ミラー１１に配置される。投影対物レンズ２の効果は、主光線１５並びに２つの開口周縁光線１７及び１９という３つの光線を用いて図示されており、これらは全て物体視野３の中心に生じる。物体平面に対する垂線に対して６°の角度で進む主光線１５は、開口絞り１３の平面内で光軸９と交差する。物体平面５から見て、主光線１５は、入射瞳平面２１で光軸と交差するように見える。これを、図４において第１ミラー１１を通る主光線１５の延長破線により示す。結果として、開口絞り１３の仮想像である入射瞳は、入射瞳平面２１内にある。投影対物レンズの射出瞳も同様に、像平面７から進む主光線１５を逆方向に延長して同じ構成を有することが分かり得る。しかしながら、像平面７では、主光線１５が光軸９と並行であり、このことから、これら２つの光線の逆投影は投影対物レンズ２の前方で無限遠点を作り、それゆえ投影対物レンズ２の射出瞳は無限遠にあるということになる。したがって、この投影対物レンズ２は、いわゆる像側テレセントリックな対物レンズである。物体視野から出る放射線の望ましくない口径食が投影対物レンズの反射構成の場合に生じることがないように、物体視野３の中心は光軸９から距離Ｒにあり、像視野７の中心は光軸９から距離ｒにある。
【００５４】
図５は、図４に示す投影対物レンズ２で生じるような弧状の像視野７ａの平面図と、図４からの軸に対応する軸を有する直交座標系とを示す。像視野７ａは、円環の一部であり、その中心は、光軸９と物体平面との交点により与えられる。平均半径ｒは、図示の場合は３４ｍｍである。ｙ方向の視野の幅ｄは、ここでは２ｍｍである。像視野７ａの中心視野点を、像視野７ａ内に小円として表示する。代替形態として、湾曲した像視野を、同じ半径を有しｙ方向に相互に変位する２つの円弧により画定することもできる。投影露光装置をスキャナとして動作させる場合、走査方向は、物体視野の短寸方向に、すなわちｙ方向に延びる。
【００５５】
図６は、図４からの投影対物レンズ２の物体平面５から像平面７までの光路における最後から２番目のミラー（penultimate mirror）１の、単位［ｍｍ］で示すミラー表面の各箇所と光軸との間の種々の半径又は距離に対する、単位［°］での最大入射角（四角）及び入射角間隔の間隔長（丸）の例示的な図を示す。上記ミラー１は、ＥＵＶ波長域用の６つのミラー１、１１を有するマイクロリソグラフィ用の投影対物レンズ２の場合、概して、最大入射角及び最大入射角間隔又は最大入射角変動を確保しなければならないミラーである。本願において、入射角変動の測度としての入射角間隔の間隔長は、ミラーの被覆が光学設計の要件により光軸からの所与の距離に関して確保しなければならない最大入射角と最小入射角との間の角度範囲の角度数であると理解される。入射角間隔は、略してＡＯＩ間隔ともいう。
【００５６】
表１による投影対物レンズの光学データは、図６の基礎をなすミラー１の場合に適用可能である。この場合、光学設計のミラー１、１１の非球面は、以下の非球面式（１）に従って、非球面頂点における法線に対する非球面点の垂直距離ｈの関数としての、非球面頂点における接平面に対する非球面点の垂直距離Ｚ（ｈ）により、回転対称表面として規定される。
【数１】
0005509326.tif 000002
ここで、ミラーの半径Ｒ＝１／ｒｈｏ及びパラメータｋｙ、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、及びｃ６を単位［ｍｍ］とする。この場合、上記パラメータｃｎは、同じく単位［ｍｍ］での距離ｈの関数として球面Ｚ（ｈ）が得られるように、［１／ｍｍ２ｎ＋２］に従って単位［ｍｍ］に関して正規化される。
【００５７】
表１  図４に基づく設計の概略図に従った図６におけるミラー１の入射角に関する光学設計のデータ
【表１】
0005509326.tif 000003
【００５８】
最大入射角２４°及び間隔長１１°がミラー１の異なる箇所で生じることを、図６から認めることができる。結果として、ミラー１の層構成体は、異なる入射角及び異なる入射角間隔についてこれらの異なる箇所で高く均一な反射率値を示さなければならない。そうでなければ、投影対物レンズ２の高い全透過率及び許容可能な瞳アポダイゼーションが確保できないからである。
【００５９】
いわゆるＰＶ値を、入射角にわたるミラーの反射率の変動の測度として用いる。この場合、ＰＶ値は、検討対象の入射角間隔における最大反射率Ｒｍａｘと最小反射率Ｒｍｉｎとの間の差を検討対象の入射角間隔における平均反射率Ｒａｖｅｒａｇｅで割ったものとして定義される。結果として、ＰＶ＝（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）／Ｒａｖｅｒａｇｅが成立する。
【００６０】
この場合、図４及び表１の設計に従った像平面７の前の最後から２番目のミラーとしての投影対物レンズ２のミラー１に関するＰＶ値が大きいと、瞳アポダイゼーションに関する値が大きくなることを考慮に入れるべきである。この場合、０．２５を超える大きなＰＶ値では、ミラー１のＰＶ値と投影対物レンズ２の瞳アポダイゼーションの結像収差との間に相関があり、これは、この値を超えるとＰＶ値が他の収差原因よりも瞳アポダイゼーションに大きく影響するからである。
【００６１】
図６において、棒２３を用いて、光軸に対して関連最大入射角約２１°及び関連間隔長１１°を有するミラーの箇所の特定の半径又は特定の距離を例として表示する。上記表示の半径は、図７において、後述するように、ミラー１の光学的利用領域２０を表す斜線領域２０内の、破線で示す円２３ａ上の箇所に対応する。
【００６２】
図７は、図４からの投影対物レンズ２の物体平面５から像平面７までの光路における最後から２番目のミラー１の基板Ｓを、光軸９を中心とした円として平面図で示す。この場合、投影対物レンズ２の光軸９は、基板の対称軸９に相当する。さらに、図７において、光軸に対してオフセットしているミラー１の光学的利用領域１は斜線で描かれ、円２３ａは破線で描かれている。
【００６３】
この場合、破線円２３ａのうち光学的利用領域内の部分は、図６に示した棒２３で識別されるミラー１の箇所に対応する。結果として、破線円２３ａのうち光学的利用領域２０内の部分的領域に沿ったミラー１の層構成体は、図６からのデータによれば、最大入射角２１°及び最小入射角約１０°の両方で高い反射率値を確保しなければならない。この場合、最小入射角約１０°は、１１°の間隔長により図６からの最大入射角２１°から得られる。入射角の２つの上記極値が生じる破線円上の箇所は、図７において、入射角１０°に関しては矢先２６で、入射角２１°に関しては矢先２５で強調されている。
【００６４】
層構成体は、高額な技術費を伴わずには基板Ｓの複数箇所で局所的に変えることができず、概して基板の対称軸９に対して回転対称に施されるので、図７における破線円２３ａの箇所に沿った層構成体は、図１〜図３に基本構成で示したような全く同一の層構成体となり、図８〜図１５を参照して特定の例示的な実施形態の形態で説明される。この場合、層構成体を有する基板Ｓの対称軸９に対して基板Ｓを回転対称に被覆することによる効果として、層構成体の層サブシステムＰ’、Ｐ’’、及びＰ'''の周期的配列がミラーの全箇所で維持され、対称軸９からの距離に応じた層構成体の周期の厚さが基板Ｓ全体で回転対称のプロファイルを得るだけであり、層構成体は、対称軸９における基板Ｓの中心よりも基板Ｓの縁部の方が薄いことを考慮に入れるべきである。
【００６５】
適当な被覆技術により、例えば分配ダイヤフラム（distribution diaphragms）の使用により、基板にわたる被覆の厚さの回転対称半径方向プロファイルを適合させることが可能であることを考慮に入れるべきである。結果として、被覆自体の設計に加えて、基板にわたる被覆設計のいわゆる厚さ係数の半径方向プロファイルにより、被覆設計の最適化にさらなる自由度が利用可能である。
【００６６】
図８〜図１５に示す反射率値を、波長１３．５ｎｍでの利用材料に関して表２に示す複素屈折率ｎ＝ｎ−ｉ×ｋを用いて計算した。この場合、特に実際の薄層の屈折率が表２で言及されている文献値から逸脱し得るので、実際のミラーの反射率値が図８〜図１５に示す理論上の反射率値よりも小さくなることが分かり得ることを考慮に入れるべきである。
【００６７】
表２  １３．５ｎｍでの使用屈折率ｎ＝ｎ−ｉ×ｋ
【表２】
0005509326.tif 000004
【００６８】
さらに、図１〜図３に関する層配列に従った下記の短縮表記は、図８〜図１５に関連する層設計を表したものである。
基板／…／（Ｐ１）×Ｎ１／（Ｐ２）×Ｎ２／（Ｐ３）×Ｎ３／被覆層システムＣ
ここで、図２及び図３に関しては、
Ｐ１＝Ｈ’ＢＬ’Ｂ；Ｐ２＝Ｈ’’ＢＬ’’Ｂ；Ｐ３＝Ｈ’’’ＢＬ’’’Ｂ；Ｃ＝ＨＢＬＭ
であり、図１と、図３に関する変形形態としての例示的な第４実施形態とに関しては、
Ｐ１＝ＢＨ’ＢＬ’；Ｐ２＝ＢＬ’’ＢＨ’’；Ｐ３＝Ｈ’’’ＢＬ’’’Ｂ；Ｃ＝ＨＢＬＭ
である。
【００６９】
この場合、文字Ｈは高屈折率層の厚さを象徴的に表し、文字Ｌは低屈折率層の厚さを表し、文字Ｂはバリア層の厚さを表し、文字Ｍは表２及び図１〜図３に関する説明に従った化学的に不活性な終端層の厚さを表す。
【００７０】
この場合、単位［ｎｍ］は、括弧内で指定した個別層の厚さに適用される。したがって、図８及び図９に関して用いた層設計は、短縮表記で以下のように指定することができる。
基板／…／（０．４Ｂ４Ｃ２．９２１Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ４．９３１Ｍｏ）×８／（０．４Ｂ４Ｃ４．１４５Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ２．９１１Ｓｉ）×５／（３．５０９Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ３．２１６Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×１６／２．９７５Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
【００７１】
この例でのバリア層Ｂ４Ｃは、常に厚さ０．４ｎｍであるから、層構成体の基本構成を示すために省くこともでき、図８及び図９に関する層設計は、以下のように短縮して指定することができる。
基板／…／（２．９２１Ｓｉ４．９３１Ｍｏ）×８／（４．１４５Ｍｏ２．９１１Ｓｉ）×５／（３．５０９Ｓｉ３．２１６Ｍｏ）×１６／２．９７５Ｓｉ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
【００７２】
図１に示す例示的な第１実施形態から認識すべきは、５周期を含む第２層サブシステムにおける高屈折率層Ｓｉ及び低屈折率層Ｍｏの順序を、他の層サブシステムと逆にして、基板から最も遠い層サブシステムの厚さ３．５０９ｎｍの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムの厚さ２．９１１ｎｍの最終高屈折率層の直後に続くようにしたことである。
【００７３】
これに対応して、図２に従った例示的な第２実施形態として図１０及び図１１に関して用いた層設計を短縮表記で指定することが可能である。
基板／…／（４．７３７Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２．３４２Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×２８／（３．４４３Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２．１５３Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×５／（３．５２３Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ３．１９３Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×１５／２．９１８Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
【００７４】
この例でのバリア層Ｂ４Ｃは、さらに常に厚さ０．４ｎｍであるから、層構成体を示すために省くことができ、図１０及び図１１に関する層設計は、以下のように短縮して指定することができる。
基板／…／（４．７３７Ｓｉ２．３４２Ｍｏ）×２８／（３．４４３Ｓｉ２．１５３Ｍｏ）×５／（３．５２３Ｓｉ３．１９３Ｍｏ）×１５／２．９１８Ｓｉ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
【００７５】
したがって、図３に従った例示的な第３実施形態として図１２及び図１３に関して用いた層設計を短縮表記で、
基板／…／（１．６７８Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ５．６６５Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×２７／（３．７９８Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２．８５５Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×１４／１．４９９Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
また、説明のためにバリア層Ｂ４Ｃを無視して、
基板／…／（１．６７８Ｓｉ５．６６５Ｍｏ）×２７／（３．７９８Ｓｉ２．８５５Ｍｏ）×１４／１．４９９Ｓｉ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
として指定することが可能である。
【００７６】
同様に、図３に関する変形形態に従った例示的な第４実施形態として図１４及び図１５に関して用いた層設計を短縮表記で、
基板／…／（０．４Ｂ４Ｃ４．１３２Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ２．７８Ｓｉ）×６／（３．６０８Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ３．１４２Ｍｏ０．４Ｂ４Ｃ）×１６／２．０２７Ｓｉ０．４Ｂ４Ｃ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
また、説明のためにバリア層Ｂ４Ｃを無視して、
基板／…／（４．１３２Ｍｏ２．７８Ｓｉ）×６／（３．６０９Ｓｉ３．１４２Ｍｏ）×１６／２．０２７Ｓｉ２Ｍｏ１．５Ｒｕ
として指定することが可能である。
【００７７】
この例示的な第４実施形態から認識すべきは、６周期を含む層サブシステムＰ’’における高屈折率層Ｓｉ及び低屈折率層Ｍｏの順序を、１６周期を含む他方の層サブシステムＰ’’’と逆にして、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’の厚さ３．６０９ｎｍの第１高屈折率層が基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の厚さ２．７８ｎｍの最終高屈折率層の直後に続くようにしたことである。
【００７８】
したがって、この例示的な第４実施形態は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’における高屈折率層及び低屈折率層の順序を図１に関する例示的な第１実施形態に従って逆にした、例示的な第３実施形態の変形形態である。
【００７９】
図８は、図１に従った本発明によるミラー１ａの例示的な第１実施形態の単位［％］での非偏光放射線の反射率値を、単位［°］での入射角に対してプロットしたものを示す。この場合、ミラー１ａの層構成体の第１層サブシステムＰ’は、Ｎ１＝８の周期Ｐ１からなり、周期Ｐ１は、高屈折率層として２．９２１ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として４．９３１ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ１の厚さｄ１は８．６５２ｎｍとなる。層Ｍｏ及びＳｉを逆の順序にしたミラー１ａの層構成体の第２層サブシステムＰ’’は、Ｎ２＝５の周期Ｐ２からなり、周期Ｐ２は、高屈折率層として２．９１１ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として４．１４５ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ２の厚さｄ２は７．８５６ｎｍとなる。ミラー１ａの層構成体の第３層サブシステムＰ’’’は、Ｎ３＝１６の周期Ｐ３からなり、周期Ｐ３は、高屈折率層として３．５０９ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として３．２１６ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ３の厚さｄ３は７．５２５ｎｍとなる。ミラー１ａの層構成体は、指定の順序で２．９７５ｎｍのＳｉ、０．４ｎｍのＢ４Ｃ、２ｎｍのＭｏ、及び１．５ｎｍのＲｕからなる被覆層システムＣにより終端する。結果として、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムの周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有し、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’の第１高屈折率層Ｈ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の最終高屈折率層Ｈ’’の直後に続く。
【００８０】
図８において、波長１３．５ｎｍで厚さ係数１を有するこの公称層設計の単位［％］での反射率値を、単位［°］での入射角に対して実線で示す。さらに、１４．１°〜２５．７°の入射角間隔に関するこの公称層設計の平均反射率を、実線水平棒で示す。さらに、図８はこれに対応して、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を０．９３３とした場合の、入射角に対する反射率値を破線で、また２．５°〜７．３°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を破線棒で明記している。結果として、図８に破線で示す反射率値に対する層構成体の周期の厚さは、公称層設計における周期の対応の厚さの９３．３％にしかならない。換言すれば、層構成体は、ミラー１ａのミラー表面で２．５°〜７．３°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも６．７％薄い。
【００８１】
図９は、図８に対応する様式で、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を１．０１８とした場合の、入射角に対する反射率値を細線で、また１７．８°〜２７．２°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を細棒で示し、さらに、厚さ係数を０．９７２とした場合の、入射角に対する反射率値を太線で、また８．７°〜２１．４°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を太棒で示す。結果として、層構成体は、ミラー１ａのミラー表面で１７．８°〜２７．２°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも１．８％厚く、これに対応して、８．７°〜２１．４°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも２．８％薄い。
【００８２】
図８及び図９に関する層構成体により達成することができる平均反射率及びＰＶ値を、表３において入射角間隔及び厚さ係数に対して集約する。上記で規定した層構成体を備えるミラー１ａが、波長１３．５ｎｍで２．５°〜２７．２°の入射角間隔に関して、４３％を超える平均反射率と０．２１以下のＰＶ値としての反射率変動とを有することが認識できる。
【００８３】
【表３】
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表３  入射角及び選択した厚さ係数に対する図８及び図９に関する層設計の平均反射率及びＰＶ値
【００８４】
図１０は、図２に従った本発明によるミラー１ｂの例示的な第２実施形態の単位［％］での非偏光放射線の反射率値を、単位［°］での入射角に対してプロットしたものを示す。この場合、ミラー１ｂの層構成体の第１層サブシステムＰ’は、Ｎ１＝２８の周期Ｐ１からなり、周期Ｐ１は、高屈折率層として４．７３７ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として２．３４２ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ１の厚さｄ１は７．８７９ｎｍとなる。ミラー１ｂの層構成体の第２層サブシステムＰ’’は、Ｎ２＝５の周期Ｐ２からなり、周期Ｐ２は、高屈折率層として３．４４３ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として２．１５３ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ２の厚さｄ２は６．３９６ｎｍとなる。ミラー１ｂの層構成体の第３層サブシステムＰ’’’は、Ｎ３＝１５の周期Ｐ３からなり、周期Ｐ３は、高屈折率層として３．５２３ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として３．１９３ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ３の厚さｄ３は７．５１６ｎｍとなる。ミラー１ｂの層構成体は、指定の順序で２．９１８ｎｍのＳｉ、０．４ｎｍのＢ４Ｃ、２ｎｍのＭｏ、及び１．５ｎｍのＲｕからなる被覆層システムＣにより終端する。結果として、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムの周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有する。
【００８５】
図１０において、波長１３．５ｎｍで厚さ係数１を有するこの公称層設計の単位［％］での反射率値を、単位［°］での入射角に対して実線で示す。さらに、１４．１°〜２５．７°の入射角間隔に関するこの公称層設計の平均反射率を、実線水平棒で示す。さらに、図１０はこれに対応して、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を０．９３３とした場合の、入射角に対する反射率値を破線で、また２．５°〜７．３°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を破線棒で明記している。結果として、図１０に破線で示す反射率値に対する層構成体の周期の厚さは、公称層設計における周期の対応の厚さの９３．３％にしかならない。換言すれば、層構成体は、ミラー１ｂのミラー表面で２．５°〜７．３°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも６．７％薄い。
【００８６】
図１１は、図１０に対応する様式で、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を１．０１８とした場合の、入射角に対する反射率値を細線で、また１７．８°〜２７．２°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を細棒で示し、さらに、厚さ係数を０．９７２とした場合の、入射角に対する反射率値を太線で、また８．７°〜２１．４°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を太棒で示す。結果として、層構成体は、ミラー１ｂのミラー表面で１７．８°〜２７．２°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも１．８％厚く、これに対応して、８．７°〜２１．４°の入射角を確保しなければならない箇所において公称設計よりも２．８％薄い。
【００８７】
図１０及び図１１に関する層構成体により達成することができる平均反射率及びＰＶ値を、表４において入射角間隔及び厚さ係数に対して集約する。上記で規定した層構成体を備えるミラー１ｂが、波長１３．５ｎｍで２．５°〜２７．２°の入射角間隔に関して、４５％を超える平均反射率と０．２３以下のＰＶ値としての反射率変動とを有することが認識できる。
【００８８】
表４  入射角及び選択した厚さ係数に対する図１０及び図１１に関する層設計の平均反射率及びＰＶ値
【表４】
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【００８９】
図１２は、図３に従った本発明によるミラー１ｃの例示的な第３実施形態の単位［％］での非偏光放射線の反射率値を、単位［°］での入射角に対してプロットしたものを示す。この場合、ミラー１ｃの層構成体の第２層サブシステムＰ’’は、Ｎ２＝２７の周期Ｐ２からなり、周期Ｐ２は、高屈折率層として１．６７８ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として５．６６５ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ２の厚さｄ２は８．１４３ｎｍとなる。ミラー１ｃの層構成体の第３層サブシステムＰ’’’は、Ｎ３＝１４の周期Ｐ３からなり、周期Ｐ３は、高屈折率層として３．７９８ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として２．８５５ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ３の厚さｄ３は７．４５３ｎｍとなる。ミラー１ｃの層構成体は、指定の順序で１．４９９ｎｍのＳｉ、０．４ｎｍのＢ４Ｃ、２ｎｍのＭｏ、及び１．５ｎｍのＲｕからなる被覆層システムＣにより終端する。結果として、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の高屈折率層Ｈ’’の厚さの２倍を超える高屈折率層Ｈ’’’の厚さを有する。
【００９０】
図１２において、波長１３．５ｎｍで厚さ係数１を有するこの公称層設計の単位［％］での反射率値を、単位［°］での入射角に対して実線で示す。さらに、１４．１°〜２５．７°の入射角間隔に関するこの公称層設計の平均反射率を、実線水平棒で示す。さらに、図１２はこれに対応して、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を０．９３３とした場合の、入射角に対する反射率値を破線で、また２．５°〜７．３°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を破線棒で明記している。結果として、図１２に破線で示す反射率値に対する層構成体の周期の厚さは、公称層設計における周期の対応の厚さの９３．３％にしかならない。換言すれば、層構成体は、ミラー１ｃのミラー表面で２．５°〜７．３°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも６．７％薄い。
【００９１】
図１３は、図１２に対応する様式で、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を１．０１８とした場合の、入射角に対する反射率値を細線で、また１７．８°〜２７．２°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を細棒で示し、さらに、これに対応して、厚さ係数を０．９７２とした場合の、入射角に対する反射率値を太線で、また８．７°〜２１．４°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を太棒で示す。結果として、層構成体は、ミラー１ｃのミラー表面で１７．８°〜２７．２°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも１．８％厚く、これに対応して、８．７°〜２１．４°の入射角を確保しなければならない箇所において公称設計よりも２．８％薄い。
【００９２】
図１２及び図１３に関する層構成体により達成することができる平均反射率及びＰＶ値を、表５において入射角間隔及び厚さ係数に対して集約する。上記で規定した層構成体を備えるミラー１ｃが、波長１３．５ｎｍで２．５°〜２７．２°の入射角間隔に関して、３９％を超える平均反射率と０．２２以下のＰＶ値としての反射率変動とを有することが認識できる。
【００９３】
表５  入射角及び選択した厚さ係数に対する図１２及び図１３に関する層設計の平均反射率及びＰＶ値
【表５】
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【００９４】
図１４は、層サブシステムＰ’’における層の順序を逆にしたミラー１ｃの変形形態としての本発明によるミラーの例示的な第４実施形態の、単位［％］での非偏光放射線の反射率値を、単位［°］での入射角に対してプロットしたものを示す。この場合、ミラーの層構成体の層サブシステムＰ’’は、Ｎ２＝６の周期Ｐ２からなり、周期Ｐ２は、高屈折率層として２．７８ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として４．１３２ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ２の厚さｄ２は７．７１２ｎｍとなる。ミラーの層構成体の第３層サブシステムＰ’’’は、Ｎ３＝１６の周期Ｐ３からなり、周期Ｐ３は、高屈折率層として３．６０８ｎｍのＳｉ及び低屈折率層として３．１４２ｎｍのＭｏと、０．４ｎｍのＢ４Ｃをそれぞれ含む２つのバリア層とからなる。結果として、周期Ｐ３の厚さｄ３は７．５５ｎｍとなる。ミラーの層構成体は、指定の順序で２．０２７ｎｍのＳｉ、０．４ｎｍのＢ４Ｃ、２ｎｍのＭｏ、及び１．５ｎｍのＲｕからなる被覆層システムＣにより終端する。結果として、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の高屈折率層Ｈ’’の厚さの１２０％を超える高屈折率層Ｈ’’’の厚さを有する。さらに、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の周期Ｐ２の数Ｎ２よりも多い周期Ｐ３の数Ｎ３を有し、基板から最も遠い層サブシステムＰ’’’の第１高屈折率層Ｈ’’’は、基板から２番目に遠い層サブシステムＰ’’の最終高屈折率層Ｈ’’の直後に続く。
【００９５】
図１４において、波長１３．５ｎｍで厚さ係数１を有するこの公称層設計の単位［％］での反射率値を、単位［°］での入射角に対して実線で示す。さらに、１４．１°〜２５．７°の入射角間隔に関するこの公称層設計の平均反射率を、実線水平棒で示す。さらに、図１４はこれに対応して、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を０．９３３とした場合の、入射角に対する反射率値を破線で、また２．５°〜７．３°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を破線棒で明記している。結果として、図１４に破線で示す反射率値に対する層構成体の周期の厚さは、公称層設計における周期の対応の厚さの９３．３％にしかならない。換言すれば、層構成体は、本発明によるミラーのミラー表面で２．５°〜７．３°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも６．７％薄い。
【００９６】
図１５は、図１４に対応する様式で、波長１３．５ｎｍで厚さ係数を１．０１８とした場合の、入射角に対する反射率値を細線で、また１７．８°〜２７．２°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を細棒で示し、さらに、これに対応して、厚さ係数を０．９７２とした場合の、入射角に対する反射率値を太線で、また８．７°〜２１．４°の入射角間隔に関する上記で規定した層設計の平均反射率を太棒で示す。結果として、層構成体は、本発明によるこのミラーのミラー表面で１７．８°〜２７．２°の入射角を確保しなければならない箇所において公称層設計よりも１．８％厚く、これに対応して、８．７°〜２１．４°の入射角を確保しなければならない箇所において公称設計よりも２．８％薄い。
【００９７】
図１４及び図１５に関する層構成体により達成することができる平均反射率及びＰＶ値を、表６において入射角間隔及び厚さ係数に対して集約する。上記で規定した層構成体を備える本発明によるミラーが、波長１３．５ｎｍで２．５°〜２７．２°の入射角間隔に関して、４２％を超える平均反射率と０．２４以下のＰＶ値としての反射率変動とを有することが認識できる。
【００９８】
表６  入射角及び選択した厚さ係数に対する図１４及び図１５に関する層設計の平均反射率及びＰＶ値
【表６】
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【００９９】
図示の４つの例示的な実施形態全てにおいて、基板の近くにそれぞれ位置付けた層サブシステムの周期の数は、層サブシステムを通るＥＵＶ放射線の透過率が１０％未満、特に２％未満であるよう増加させることができる。
【０１００】
したがって、第１に、冒頭ですでに述べたように、ミラーの光学特性に対する、この場合は特に反射率に対する層構成体の下にある層又は基板の摂動作用を回避することが可能であり、第２に、層構成体の下にある層又は基板がＥＵＶ放射線から十分に保護されることがこれにより可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005509326.tif 000018
【図１１】
0005509326.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
0005509326.tif 000021
【図１４】
0005509326.tif 000022
【図１５】
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