(57)【要約】本発明は、極紫外線のリソグラフィシステムに使用される反射ミラー用の多層Ｍｏ／Ｓｉコーティング、およびプラズマイオンアシスト蒸着（ＰＩＡＤ）  技術を使用してそのようなミラーを製造する方法に関する。コーティングは、ＥＵＶリソグラフィに適した基体に堆積され、各周期がＭｏ層に続くＳｉ層からなる、４０〜１００のＭｏ／Ｓｉ周期からなるＭｏ／Ｓｉコーティングである。個々のＭｏおよびＳｉ層の各々は、２ｎｍから５ｎｍの範囲にある所定のまたは目標とする厚さに堆積され、厚さは±０．１ｎｍに制御される。プラズマ源からのプラズマは、コーティングの堆積前に、基体を緻密化しかつ平滑化するために使用され、コーティングの各層はプラズマ緻密化および平滑化される。
2013525610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマイオンアシスト蒸着を用いて、基体の表面にＭｏ／Ｓｉの薄膜を堆積する方法であって：
真空チャンバを提供し、該チャンバ内に：
コーティングが堆積される基体を提供し；
Ｍｏコーティング材料源およびＳｉコーティング材料源を提供し、次いで、電子ビームを使用して該Ｍｏ材料および該Ｓｉ材料を気化して、各々が前記材料源から前記基体へと逆マスクを通過するコーティング材料蒸気フラックスを提供し；
プラズマ源からプラズマイオンを提供し；
選択された回転数ｆで前記基体を回転させ；
次いで、前記Ｍｏコーティング材料層および前記Ｓｉコーティング材料層を基体に堆積させてＭｏ／Ｓｉコーティング周期を形成し、少なくとも前記材料の堆積工程中およびそれ以降に、前記各コーティング層および前記周期にプラズマイオンを曝射して各層を緻密化および平滑化し；
前記堆積ステップを複数回繰り返して、前記基体上に複数の周期を有するＭｏ／Ｓｉコーティングを形成する；
各工程を有してなり、
前記プラズマ源の汚染を防止するために、前記各ＭｏおよびＳｉコーティング材料源の間にサイドシールドが提供され、前記ＭｏおよびＳｉ層を堆積する前に、前記プラズマ源からのプラズマにより、前記基体の表面が緻密化および平滑化されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コーティングが、４０〜１００のＭｏ／Ｓｉ周期からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
周期におけるＭｏ層およびＳｉ層は所定の厚さまで堆積され、各堆積層の厚さは、スペクトルシフトを防止するために±０．０１ｎｍ未満に制御されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記回転数ｆが１０〜３０ｒｐｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
ＭｏおよびＳｉ各層の堆積速度が０．０２ｎｍ／ｓｅｃから０．０４ｎｍ／ｓｅｃの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ＭｏおよびＳｉ層を形成する前に、０〜１０分未満の間、前記プラズマ源からの前記プラズマにより、前記基体の表面が緻密化および平滑化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ＭｏおよびＳｉ層を形成する前に、１〜５分間、前記プラズマ源からの前記プラズマにより、前記基体の表面が緻密化および平滑化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
１０〜１５ｎｍの範囲で作動するのに適したＥＵＶリソグラフィミラーにおいて：
ＥＵＶリソグラフィに適した選択された、プラズマ緻密化および平滑化表面を有する基体と、
前記基体の緻密化および平滑化表面上のコーティングであって、４０〜１００のコーティング周期からなり、該コーティング周期は２ｎｍから５ｎｍの範囲の所定厚さを有するＭｏ層、および２ｎｍから５ｎｍの範囲の所定厚さを有するＳｉ層からなり、堆積厚さは前記所定厚さの±０．１ｎｍであり、前記Ｍｏ層が各周期の第１の層であり、前記Ｓｉ層が各周期の第２の層であるコーティングと、
を備えたことを特徴とするミラー。
【請求項９】
前記基体が、溶融石英ガラス、シリカチタニアガラス、ＺｅｒｏｄｕｒおよびＺｅｒｏｄｕｒ  Ｋ２０からなる群から選択されることを特徴とする請求項８記載のミラー。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１０年４月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／３２９，８３４号についての米国特許法第１１９条（ｅ）の優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、極紫外線のリソグラフィシステムに使用される反射ミラー用の多層Ｍｏ／Ｓｉコーティング、およびプラズマイオンアシスト蒸着（ＰＩＡＤ） 技術を使用してそのようなミラーを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
極紫外線（ＥＵＶ）スペクトル域の開発努力は、半導体産業用の次世代リソグラフィシステムの進歩により活性化されている。ＥＵＶ域の光を透過する光学材料がなく、全ての光学素子は反射型でなければならないため、基体への高反射多層コーティングの形成は、次世代ＥＵＶリソグラフィシステムを可能にする重要な技術のうちの１つである。したがって、ＥＵＶ域において高反射となるミラーに対して、相当な世界規模での関心が存在する。試行された様々なコーティング材料の組み合わせのうち、Ｍｏ／Ｓｉを基本とする多層システムが、とくに高い理論上の反射率を示す。ＥＵＶ域（選択された波長である１３．５ｎｍを含む、約１０〜１５ｎｍ）において使用される非常に短い波長のため、Ｍｏ／Ｓｉ多層システムにおける個々の層の厚さは、各層が約２ｎｍから約５ｎｍの間で変動する、わずか数ナノメートルである。一般的に、高反射Ｍｏ／Ｓｉシステムには、１周期がＭｏの単層およびＳｉの単層に対応する合計約６０周期が必要とされる。例えば、図１は、Ｍｏ／Ｓｉ多層構造を使用し、１３．５ｎｍで作動するように設計された、ＥＵＶ高反射器の波長と反射率との関係を示す図である。図２は、基体３０に複数のＭｏ／Ｓｉ周期、例えば６０の周期を有するＥＵＶミラーの断面概略図であり、６０の周期を有する基体が３０＿（Ｍｏ，Ｓｉ）60にて示されている。個々の層の厚さは、それぞれＭｏが２．８ｎｍ、Ｓｉが４．２ｎｍであり、個々の層の総数は、各周期が１つのＭｏ層および１つのＳｉ層を有する６０周期からなる１２０である。図３は、６０−周期のＭｏ／Ｓｉシステムにおける、Ｍｏ層厚さが０．３ｎｍ減少したこと（２．８ｎｍから２．５ｎｍまでの減少）に起因する、スペクトルの反射率シフトを示すグラフである。厚さが０．３ｎｍ減少すると、中心波長が０．５５ｎｍ青方偏移する；すなわち、Ｍｏ層の０．３ｎｍの厚さの変化により、中心波長は１３．５ｎｍから １２．９ｎｍにシフトする。したがって、Ｍｏ層の厚さのわずかな変化が、中心波長に比較的大きいシフト（〜１１％）を引き起こしうるという事実を考慮すると、高反射コーティングの波長が１３．５ｎｍを中心とした状態を維持するように、ＥＵＶミラーを形成するために材料を堆積する際に、Ｍｏ／Ｓｉの層厚さを正確に制御することが必要である。さらに、１３．５ｎｍのような短い波長において高い反射率を達成するためには、滑らかな表面およびナノメートル以下のスケールでのはっきりとした境界面が必要である。
【０００４】
ＥＵＶコーティングを形成するための上述した挑戦は、過去十年の間、品質のよいＭｏ／Ｓｉ多層システムを堆積するための技術的解決方法を発見するために、主として研究所において、世界規模での取り組みに到った。Sasa Bajtらは、非特許文献１において、マグネトロンスパッタリングによるＭｏ／Ｓｉ多層堆積におけるアモルファス−結晶転移を報告した。Norbert Kaiserらは、非特許文献２において、またthe Pohl InstituteのZhanshan Wang等は、非特許文献３において、ＥＵＶおよび軟Ｘ線光学素子用の直流マグネトロンスパッタリングされたＭｏ／Ｓｉ多層を採用した。大サイズのＥＵＶ光学素子用として、Fraunhofer InstituteのN.Benoitらは、彼らの初期の研究において、非特許文献４にて、Kaiserらにより記載された（上述した）レイボルド（Leybold）直流マグネトロンシステムに加えて、ケノテック（Kenotec）直流マグネトロンスパッタリングシステムを用いた。ＥＵＶリソグラフィの必要性がさらに大きくなると、産業界はＭｏ／Ｓｉ多層の開発を加速し始めた。例えば、キャノン社のKenji Andoらは、特許文献１に記載された、ＥＵＶ光学素子用の新規なマグネトロンスパッタリング装置を設計した。ニコンのMasayuki Shiraishiは、特許文献２に記載されたように、リソグラフィシステム用の多層フィルムミラーを製造するためのマグネトロンスパッタリングの使用を提案した。マグネトロンスパッタリングが、このようにＥＵＶ域の光学コーティング用途の光学コーティングを形成するために使用され、米国のＬＬＮＬ、ドイツのFraunhofer Institute、中国のPohl Institute、および日本のニコンおよびキャノンにおいて行われた研究により示されるように、堆積技術が最も一般的に使用される一方で、その技術には欠点がある。ＥＵＶコーティング開発用の直流マグネトロンスパッタリングシステムに投資することに対する欠点は、所有コストが高いことおよびコーティングの柔軟性が低いことにある。典型的な直流マグネトロンスパッタリングシステムは、数百万ドルの費用がかかり、マグネトロンスパッタリングシステムの所有コストは同様に高い；例えば、マグネトロンスパッタリングシステムに使用される、大サイズの高純度の固体ターゲットは非常に高価であり、ターゲット表面は頻繁に一新される必要があり、ターゲットは頻繁に交換されなければならない。マグネトロンスパッタリングに対して、プラズマイオンアシスト蒸着（ＰＩＡＤ） は、確立したコーティング技術である。ＰＩＡＤは、酸化物コーティング（J.Wangら(a)非特許文献５； (b)非特許文献６；および(c)非特許文献７）並びに酸化物−フッ化物ハイブリッドコーティング用として、広範囲に亘って使用される。ＰＩＡＤを使用することは、例えば低い所有コスト、および高いコーティング柔軟性等の多くの技術的利点がある。さらに、種々のプロジェクトを同時に支持するためにＰＩＡＤを使用することを可能にする、堆積材料の変更が非常に容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，２２９，５３２号明細書
【特許文献２】米国特許第７，５９９，１１２号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「J.Appl.Phys., Vol.90, No. (2) (2001), page 1017 et seq, of the Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)」
【非特許文献２】「SVC 51st Annual Technical Conference Proceedings, Vol.53 (paper 20-08) of the Fraunhofer Institute
【非特許文献３】「Proceedings SPIE, Vol.5963, (2005), paper 59630S-1」
【非特許文献４】「Applied Optics, Vol.47, No. 19 (2008), page 3455 et seq」
【非特許文献５】「Applied Optics Vol.47, No. 13 (2008), pages C189-192」
【非特許文献６】「Applied Optics, Vol.46, No. 2 (2007), pages 175-179」
【非特許文献７】「Applied Optics, Vol.47 No. 13 (2008) pages C131-134」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＰＩＡＤは、酸化物コーニング材料等の誘電性のコーティングにのみ適していると考えられている；Ｍｏ／Ｓｉ多層ＥＵＶコーティング用のＰＩＡＤを制限する、技術的な障害がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、例えば、１０〜１５ｎｍの範囲の波長で作動するレーザを使用するリソグラフィ等の、ＤＵＶリソグラフィに使用される、高反射表面を形成するための、基体にＭｏ／Ｓｉ多層フィルムを堆積するＰＩＡＤ（プラズマアシストイオン蒸着）の使用に関する。Ｍｏ／Ｓｉフィルムの堆積のためにＰＩＡＤ技術を使用することの特別な利点は、逆マスクを使用できること、ＭｏおよびＳｉの堆積速度を正確に制御できること、並びにＰＩＡＤ法により、堆積されたＭｏ層およびＳｉ層のプラズマ平滑化および緻密化が、その場において可能となることにある。
【０００９】
本発明は、さらにプラズマイオンアシスト蒸着を使用して、基体の表面にＭｏ／Ｓｉの薄膜を堆積する方法に関し、この方法は、真空チャンバを提供し、該チャンバ内に；コーティングが堆積される基体を提供し；Ｍｏコーティング材料源およびＳｉコーティング材料源を提供し、次いで、電子ビームを使用して該Ｍｏ材料および該Ｓｉ材料を気化して、各々が前記材料源から前記基体へと逆マスクを通過するコーティング材料蒸気フラックスを提供し；プラズマ源からプラズマイオンを供給し；選択された回転数ｆで前記基体を回転させ；次いで、前記Ｍｏコーティング材料層および前記Ｓｉコーティング材料層を前記基体に堆積させてＭｏ／Ｓｉコーティング周期を形成し、少なくとも前記材料の堆積工程中およびそれ以降に、前記各コーティング層および前記周期にプラズマイオンを曝射し；前記堆積ステップを複数回繰り返して、前記基体上に複数の周期を有するＭｏ／Ｓｉコーティングを形成する各工程を有するものである。一態様において、堆積およびプラズマ曝射ステップは、４０〜１００周期のＭｏ／Ｓｉコーティングを形成するために複数回繰り返される。本発明の方法は、他の用途のために、他の材料の堆積に使用できる。例えば、本発明の方法は、ＥＵＶ照射の光源として金属プラズマを生成するための、１０．６μのＣＯ2レーザの高反射ミラーのように、高品質のＡｕコーティングを堆積するために使用できる。本明細書に記載されたコーティングに使用できる基体の材料の例としては、例えばＵＬＥ（登録商標、コーニング社、コーニングニューヨーク）、およびＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）およびＺｅｒｏｄｕｒ  Ｋ２０（登録商標、Ｓｃｈｏｔｔ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ、エルムスフォード、ニューヨーク）等の溶融石英ガラス、シリカチタニアガラスを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、８度の入射角度におけるＥＵＶミラーのスペクトル反射率を示す図であり、ミラーは多層構造における６０周期のＭｏ／Ｓｉを有する。
【図２】図２は、基体３０に６０周期のＭｏ／Ｓｉ多層構造３０＿（Ｍｏ，Ｓｉ）60のＥＵＶミラーの断面図であり、個々の層厚さはＭｏが２．８ｎｍ、Ｓｉが４．２ｎｍである。
【図３】図３は、比較のために ｄ＿Ｍｏ＝２．５ｎｍ、ｄ＿Ｓｉ＝４．２ｎｍを有する６０周期のＭｏ／ＳｉＥＵＶミラーのスペクトル反射率（青色カーブ）とともに、ｄ＿Ｍｏ＝２．８ｎｍ、ｄ＿Ｓｉ＝４．２ｎｍの同様のミラーのスペクトル反射率（赤色カーブ）を示す図である。
【図４】図４は、ＥＵＶコーティングを可能にする逆マスクおよびサイドシールドのセットを備えた、Ｍｏ／Ｓｉ多層堆積用の、改良されたＰＩＡＤの概略図である。
【図５】図５は、改良されたＰＩＡＤにより堆積された５．６ｎｍの厚さのＭｏフィルムの屈折率ｎを、Ｍｏバルクの屈折率と比較して、波長の関数として示す図である。
【図６】図６は、改良されたＰＩＡＤにより堆積された５．６ｎｍの厚さのＭｏフィルムの減衰係数ｋを、Ｍｏバルクの減衰係数と比較して、波長の関数として示す図である。
【図７】図７は、改良されたＰＩＡＤにより堆積された。０．１８ｎｍの表面粗さを有する６０周期のＭｏ／Ｓｉ多層のＡＦＭ画像である。
【図８】図８ａおよび図８ｂは、異なるサイズ開口部を有する逆マスクを用いて堆積された、Ｍｏ／Ｓｉ多層コーティングのＴＥＭ写真である。
【図９】図９は、異なるＭｏおよびＳｉの層厚さを有する、Ｍｏ／Ｓｉ多層コーティングのための中心波長におけるシフトを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、例えば、１０〜１５ｎｍの範囲の波長で作動するレーザを使用するリソグラフィ等の、ＤＵＶリソグラフィに使用される、高反射表面を形成するための、基体にＭｏ／Ｓｉ多層フィルムを堆積するＰＩＡＤ（プラズマアシストイオン蒸着）の使用に関する。Ｍｏ／Ｓｉフィルムの堆積のためにＰＩＡＤ技術を使用することの特別な利点は、逆マスクを使用できること、ＭｏおよびＳｉの堆積速度を正確に制御できること、並びにＰＩＡＤ法により、堆積されたＭｏ層およびＳｉ層のプラズマ平滑化および緻密化が、その場において可能となることにある。Ｍｏ層およびＳｉ層は連続して堆積される。Ｍｏ層およびＳｉ層を有する多周期コーティングのために、所望とする数の周期が堆積されるまで工程が繰り返される。ここで、「ｄ＿Ｍｏ」および「ｄ＿Ｓｉ」において、「ｄ」は、本明細書に記載されたように、堆積された層が緻密化されたことを意味する。したがって、ｄ＿Ｍｏ＝２．８ｎｍおよびｄ＿Ｓｉ＝４．２ｎｍは、プラズマイオン曝射により緻密化された、それぞれ２．８ｎｍおよび４．２ｎｍの厚さを有する緻密化されたＭｏおよびＳｉを意味する。
【００１２】
Ａ．サイドシールドの使用
本実施形態の方法は、金属汚染物質からプラズマ源を保護するために設置される、サイドシールドを使用している。逆マスキング技術の利点は、米国特許第７，４６５，６８１号明細書および米国特許公開第２００８／０１４１３５８号明細書に記載された、酸化物フィルムにおいて十分に認識されている。これらの文献に記載された酸化物フィルムは、ＨｆＯ2／ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3／Ｆ−ＳｉＯ2、および酸化物−フッ化物ハイブリッドコーティングの多層を含む。しかしながら、ＰＩＡＤ工程がＭｏ／Ｓｉ多層を堆積するために使用される際に問題が生じる。堆積プロセスが進行するに連れて、堆積された金属は、先進的プラズマ源（ＡＰＳ）を汚染し、アーク放電を引き起こし、ＡＰＳコンポーネントを損傷する。プラズマ源の金属汚染を防止するための解決方法は、電子ビーム蒸発源およびＡＰＳの間に、サイドシールドを設置することである。図４は、サイドシールドのセットが取付けられたＰＩＡＤ堆積装置１０の概略図である。図４には、ＳｉおよびＭｏのそれぞれによるプラズマ源の汚染を防止するためのサイドシールド１２ａ，１２ｂ、逆マスク１４ａ（Ｓｉ用），１４ｂ（Ｍｏ用）、電子銃（ｅ銃）１６ａ，１６ｂ（それぞれＳｉおよびＭｏ用）、先進的プラズマ源１８、Ｓｉ源２０、Ｍｏ源２２、ＥＵＶ光学素子キャリア２４、および光学素子基体２６が示されている。サイドシールド１２ａ，１２ｂは、金属蒸気汚染からＡＰＳ１８を保護するが、サイドシールドは、光学素子２６がＭｏおよびＳｉ層によりコーティングされる真空チャンバの上部で発生するプラズマイオンアシスト工程に影響を与えない。図４においては、ｅ銃１６ａはＳｉ蒸気フラックスを生成するためにオンとされ、ｅ銃１６ｂはオフとされている（Ｍｏ蒸気は生成されていない）。
【００１３】
図４に示すように、リソグラフィにおいて一般に使用される通常のマスクに代えて、上述したように逆マスクが使用される。「通常のマスク」は、その形状を変更することにより堆積されたフィルムの均一性を向上させることを可能にする、堆積源の上方にある材料の１つである。「逆マスク」は、中心に開口部を有するマスクである。すなわち、ｅ銃１６ａから電子ビームを用いてのコーティング材料への曝射により生成される蒸気フラックス２８（図４に示す）は、回転する光学素子基体２６上の図４で示す規制領域αに堆積されるフラックスを規制する、逆マスク１４ａを通過する。基体の回転により（回転機構は不図示）、基体の全体が時間をかけてコーティング材料によりコーティングされることが確実なものとなる。「α領域」は、フラックス堆積領域により定義されるため、実際には静止した特性を有することから、基体が回転すると、堆積された材料はこの領域に残り、最終的にβ領域に入る。コーティングがβ領域にある場合、プラズマイオン「ビーム」は、コーティングに衝撃を与え、コーティングを緻密化しかつ平滑化する。堆積は領域αにおいてのみ生じ、プラズマ曝射は領域αおよびβにおいて生じる。コーティングの堆積前に、基体の全表面が緻密化されかつ平滑化されることを確実なものとするために、コーティングの堆積開始前に、基体の回転中に、通常は０〜１０分未満の範囲、好ましくは１〜５分の範囲にある選択された時間、プラズマビームが使用されうる。工程が進むに連れて、コーティングの各層は衝撃を受けて緻密化される。回転数ｆ（ｆは１０〜３０ｒｐｍ）および堆積速度（０．０２ｎｍ／ｓｅｃから０．０４ｎｍ／ｓｅｃの範囲にある）のために、緻密化および平滑化は、事実上、原子層ベースによる原子層にある。本実施形態において使用された回転数および堆積速度は、ｆ＝２２ｒｐｍ、堆積速度０．０２ｎｍ／ｓｅｃである。「通常のマスク」が使用される場合、コーティング材料フラックスは、基体表面の全体または実質的に全体が同時にコーティングされるように広がる。コーティングが堆積されるときに、プラズマビームはコーティングに衝撃を与え、これにより、コーティングは緻密化するかもしれないが平滑化はされない。
【００１４】
Ｂ．ＭｏおよびＳｉの堆積速度は正確に制御できる
ＤＵＶ光学素子用のＭｏおよびＳｉ層の形成工程において、各材料の適切な平均堆積速度は、図４に示す逆マスキング技術によって達成され、図４において、領域αおよびβは、それぞれマスクの遮断されていない領域および遮断された領域に対応する。逆マスキング技術の詳細は概ね上述したが、酸化物および酸化物−フッ化物ハイブリッドコーティングに使用された米国特許第７，４６５，６８１号明細書および米国特許公開第２００８／０１４１３５８号明細書にさらに記載されている。本願において、その技術は、個々の層厚さの制御精度がナノメートルの１／１０（０．１ｎｍ）となる必要があるＥＵＶＭｏ／Ｓｉ多層コーティングにまで拡張される。逆マスクにおいて開口部を減少させることにより、電子ビームパワーおよびＰＩＡＤ被覆器のパターンセッティングとともに、適切な金属堆積速度が達成される。
【００１５】
通常、マスクの開口部は使用される材料と関連がある。例えば、２０ｎｍを超える厚さを有する金属酸化物および金属フッ化物コーティングのために、約５０ｍｍ×１００ｍｍの範囲にて開口部を有する逆マスクが使用されている。Ｍｏ等のコーティング材料を３ｎｍの厚さとするために、約５０ｍｍ×１００ｍｍの開口部を有する逆マスクが使用される。しかしながら、Ｓｉによるコーティングには、逆マスクは同様の開口部のサイズを有するか、または例えば４０ｍｍ×８８ｍｍのより小さい開口部を有する。ＤＵＶ用途に対する基体のコーティングにおいて、堆積される各層の厚さを正確に制御することが重要である。ＤＵＶ用途のためのスペクトルシフトを防止するために、層の厚さは目標とする層厚さの±０．１ｎｍまたはそれ未満に制御されるべきである。
【００１６】
図８ａ，８ｂは、開口部の寸法が異なる逆マスクを使用した基体に配置される、Ｍｏ／Ｓｉコーティング４０を示すＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）写真である。各形状４０において、暗いラインはＭｏ層であり、より明るいラインはＳｉ層である。下部の明るい領域４２は基体であり、上部の明るい領域（番号は付与しない）は背景である。図８ａにおいて、約４０ｍｍ×８８ｍｍの開口部を有する逆マスクを使用してＭｏ／Ｓｉフィルムが堆積され、堆積されたＭｏ層は厚さ２．８ｎｍ、堆積されたＳｉ層は厚さ４．２ｎｍであった。図８ｂにおいて、約５０ｍｍ×１００ｍｍの開口部を有するマスクを使用してＭｏ／Ｓｉフィルムが堆積され、堆積されたＭｏ層は厚さ３．０ｎｍ、堆積されたＳｉ層は厚さ４．４ｎｍであった。２つのＴＥＭ写真の比較から分かるように、より大きい開口部を有するマスクを使用することにより、堆積される各層および層の厚さに、より大きな変動が見られることとなった。さらに、図９に示すように、各層の厚さが＋０．２ｎｍのみ変動する場合、図８ａに示すコーティングの１３．５ｎｍから、図８ｂに示すコーティングの約１４．３ｎｍまで中心波長がシフトする。図３において、堆積されたＳｉ層厚さは４．２ｎｍで一定であり、堆積されたＭｏ層厚さが２．８ｎｍから２．５  ｎｍに減少した場合、中心波長は１３．５ｎｍから１３．０ｎｍまで−０．５ｎｍシフトした。これらの結果は、堆積されたコーティングが、例えば１３．５ｎｍであるコンポーネント用のスペックの範囲に入ることを確実なものとするために、制御が必要なことを明確に示している。
【００１７】
上述したように、金属の堆積は基体上の領域αにおいてのみ生じるが、その場におけるプラズマ平滑化およびさらなる緻密化は、領域βにおいて生じる。このコーティング工程は、（ａ．ｕ．ｅＶ）0.5の単位でのコーティング中の領域αおよび領域βにおける運動量移行の合計値（Ｐα、Ｐβ）である、堆積された原子Ｐ当たりのプラズマ運動量移行により示すことができる。
【数１】
2013525610.tif 000003
【００１８】
Ｖbはバイアス電圧、Ｊiおよびｍiはそれぞれプラズマイオンフラックス（単位ｉｏｎ／（ｃｍ2ｓｅｃ）および質量（単位ａ．ｕ．）である。Ｒは堆積速度（単位ｎｍ／ｓｅｃ）である。ｅは電荷量、ｋは単位変換ファクタ、ｎｓはＭｏおよびＳｉ表面の電子密度（単位ａｔｏｍ／ｃｍ2）である。αおよびβは、回転数ｆで回転されるプレートの中心に対する蒸気フラックスの、マスクにおける遮断されたおよび遮断されていない領域のラジアンである。マスク形状および高さ、ＡＰＳパラメータ、並びにプレート回転数の調整により、プラズマアシストＭｏ／Ｓｉ蒸着およびその場所におけるプラズマ平滑化のための運動量移行量を別々に制御することが可能になる。
【００１９】
Ｃ．プラズマ平滑化およびフィルム充填密度の増進
βおよびαの比率を調整することにより、Ｍｏ／Ｓｉ層厚さが正確に制御されるのみならず、式（１）に示すように、さらにその場におけるプラズマ平滑化およびさらなる緻密化効果も増進される。後者はＥＵＶコーティングの散乱損失を減少させるために必要である。図５は、改良されたＰＩＡＤ法を用いて堆積された厚さ５．６ｎｍのＭｏフィルム（５０，▲）および比較用のＭｏバルク（５２，●）についての波長に対する反射率ｎのグラフである。図６は、改良されたＰＩＡＤ法により堆積された厚さ５．６ｎｍのＭｏフィルム（５０，▲）および比較用のＭｏバルク（５２，●）についての、波長の関数としての波長に対する消滅係数のグラフである。結果は、Ｍｏフィルムのフィルム充填密度が、Ｍｏバルク材料のフィルム充填密度より７％が高いことを示唆している。
【００２０】
同様の緻密化は、Ｓｉフィルムに対しても実現される。図７は、改良されたＰＩＡＤにより堆積された６０周期のＭｏ／Ｓｉ多層のＡＦＭ画像である。Ｍｏ／Ｓｉの６０周期は１２０の総層数に対応する。ＡＦＭによって決定された表面粗さは、５μｍ×５μｍの走査領域上でわずか ０．１８ｎｍである。
【００２１】
上述した（Ａ−Ｃ）の３つのステップを組み合わせ、本開示は、ＥＵＶＭｏ／Ｓｉ多層コーティングのためにＰＩＡＤ工程の使用を可能にした新規な方法を記載する。
【００２２】
マグネトロンスパッタリング、Ｍｏ／Ｓｉ反射フィルムの堆積に現在使用されている方法に代えてのＰＩＡＤの使用により、マグネトロンスパッタリングシステムが使用されるのであれば必要とされる設備投資において、数百万ドルの削減が可能となり、ＥＵＶコーティング工程において多大な時間を削減することも可能となる。総合的に、ＰＩＡＤの使用により、さらに低い投資原価にて、単位時間当たりのより多くのパーツが可能となる。
【００２３】
図５は、本明細書に記載の改良されたＰＩＡＤ法を用いて堆積された厚さ５．６ｎｍのＭｏフィルムおよび比較用のＭｏバルクについての波長に対する反射率の変化を示すグラフである。
【００２４】
図６は、本明細書に記載の改良されたＰＩＡＤ法を用いて堆積された厚さ５．６ｎｍのＭｏフィルムおよび比較用のＭｏバルクについての波長に対する消滅係数の変化を示すグラフである。
【００２５】
本発明は、他のリソグラフィの分野において、さらなる利点を有する。基体への反射材料の堆積を正確に制御する性能によるＥＵＶ光学素子に加えて、Ｘ線光学素子にも利点を有するであろうと考えられている。高品質の金属コーティングが必要とされるＤＵＶ，ＵＶ，ＶＩＳおよびＩＲ光学素子にも利点を有するであろう。とくに、本発明は、ＥＵＶ照射の光源としての金属プラズマを生成するための、１０．６μのＣＯ2レーザの高反射ミラーとして高品質のＡｕコーティングを堆積するために重要であろう。
【００２６】
本発明を限定された数の実施例に関して説明したが、当業者であれば、本開示の利点を用いて、ここに開示された発明の範囲から外れない他の実施形態を考案できることが理解できるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付のクレームによってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ＰＩＡＤ堆積装置
１２ａ，１２ｂ    サイドシールド
１４ａ，１４Ｂ    逆マスク
１６ａ，１６ｂ    電子銃
１８    先進的プラズマ源
２０    Ｓｉ源
２２    Ｍｏ源
２４    ＥＵＶ光学素子キャリア
２６    光学素子基体
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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