(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、誘電体層システムと、前記基板と前記誘電体層の間の金属被覆とを備える、特にＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長に用いられる反射光学素子であって、前記誘電体層システムは、前記動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層と、前記動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層と、前記動作波長において屈折率ｎ３を有する層とをそれぞれ少なくとも１つ有し、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、中程度の屈折率ｎ３を有する層は、低屈折率ｎ１を有する層から高屈折率ｎ２を有する層への遷移領域、又は高屈折率ｎ２を有する層から低屈折率ｎ１を有する層までの遷移領域に配置され、前記誘電体層システム（２６）は前記基板側から順に（ＬＭＨＭ）ｍ又は（ＨＭＬＭ）ｍの４層配列を備え、Ｌは前記動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層であり、Ｈは前記動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層であり、Ｍは前記動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層であり、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、ｍは前記誘電体層システムにおける４層配列の数であり、
前記反射光学素子は、動作波長２４０ｎｍ〜３００ｎｍに用いられ、
低屈折率ｎ１を有する材料よりなる前記層（Ｌ）は、キオライト及びフッ化リチウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる前記層（Ｈ）は、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スカンジウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム及び合成ダイヤモンドからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる前記層（Ｍ）は、フッ化バリウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジム、フッ化ジスプロシウム、酸化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、又は、
低屈折率ｎ１を有する材料よりなる前記層（Ｌ）は、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる前記層（Ｈ）は、窒化アルミニウム及び合成ダイヤモンドからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる前記層（Ｍ）は、フッ化バリウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジム、フッ化ジスプロシウム、酸化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、又は、
低屈折率ｎ１を有する材料よりなる前記層（Ｌ）は、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる前記層（Ｈ）は、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スカンジウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム及び合成ダイヤモンドからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる前記層（Ｍ）は、フッ化イッテルビウムからなる反射光学素子。
【請求項２】
基板と、誘電体層システムと、前記基板と前記誘電体層の間の金属被覆とを備える、特にＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長に用いられる反射光学素子であって、前記誘電体層システムは、前記動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層と、前記動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層と、前記動作波長において屈折率ｎ３を有する層とをそれぞれ少なくとも１つ有し、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、中程度の屈折率ｎ３を有する層は、低屈折率ｎ１を有する層から高屈折率ｎ２を有する層への遷移領域、又は高屈折率ｎ２を有する層から低屈折率ｎ１を有する層までの遷移領域に配置され、前記誘電体層システム（２６）は前記基板側から順に（ＬＭＨＭ）ｍ又は（ＨＭＬＭ）ｍの４層配列を備え、Ｌは前記動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層であり、Ｈは前記動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層であり、Ｍは前記動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層であり、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、ｍは前記誘電体層システムにおける４層配列の数であり、
前記反射光学素子は、動作波長１５０ｎｍ〜２４０ｎｍに用いられ、
低屈折率ｎ１を有する材料よりなる前記層（Ｌ）は、キオライト及びフッ化リチウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる前記層（Ｈ）は、フッ化ネオジム、フッ化ガドリニウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化ランタン及び酸化アルミニウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる前記層（Ｍ）は、フッ化マグネシウム、フッ化イットリウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなる反射光学素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反射光学素子において、前記基板（２２）から最も離れた前記誘電体層システム（２６）の層（２７）は中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層（Ｍ）である反射光学素子。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の反射光学素子において、前記誘電体層システム（２６）は、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる少なくとも２つの層（Ｍ）を備える反射光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の反射光学素子において、前記基板（２２）に２番目に近い前記誘電体層システム（２６）の層（２５）は、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる反射光学素子。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の反射光学素子において、前記金属被覆（２４）はアルミニウム、アルミニウム‐ケイ素合金、アルミニウム‐マンガン合金、アルミニウム‐ケイ素‐マンガン合金、ロジウム又はこれらの組み合わせを含む反射光学素子。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の反射光学素子を備える、リソグラフィ装置又は顕微鏡装置に用いられる光学系。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載の反射光学素子を備える、ＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長に用いられるリソグラフィ装置。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか一項に記載の反射光学素子を備える、ＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長に用いられる顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、誘電体層システムと、基板と誘電体層システムの間の金属被覆とを備える、特にＤＵＶ又はＶＵＶの波長域の動作波長に用いられる反射光学素子に関し、上述の誘電体層システムは、上述の動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層と、上述の動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層と、上述の動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層とをそれぞれ少なくとも１つ有し、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、中程度の屈折率ｎ３を有する層は、低屈折率ｎ１を有する層から高屈折率ｎ２を有する層への遷移領域、又は高屈折率ｎ２を有する層から低屈折率ｎ１を有する層への遷移領域に配置される。更に本発明はこのような反射光学素子を備える光学系、リソグラフィ装置及び顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ、深紫外線（ＤＵＶ：Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）放射又真空紫外線（ＶＵＶ：Ｖａｃｕｕｍ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を用いるマイクロリソグラフィにおいて、特に１５０ｎｍ〜３００ｎｍの波長では、レンズ素子に加えて誘導体ミラーも光学系では使用される。この場合、上述の波長域で放射するエキシマレーザがしばしば放射源として使用される。とりわけ１９３ｎｍ又は２４８ｎｍで放射するエキシマレーザは特に普及している。特許文献１は基板と、誘電体層システムと、基板と誘電体層の間の金属被覆とを備える反射光学素子を開示している。金属被覆は主に広帯域反射のために用いられる。誘電体層システムは反射光学素子の特性を向上させる働きをする。これらの特性には、例えば、動作波長において反射率、反射放射線の偏光度又はＤＵＶ放射に対する金属被覆の抵抗及びその他の環境による影響が含まれる。特許文献１に記載されている誘電体層システムにおいては、高屈折率の材料と低屈折率の材料とが交互に構成されている。これは低屈折率層及び高屈折率層としてそれぞれ異なる材料が使用されるサブブロックに分割することができる。その結果、金属層を備え、誘電体層システムを備えていない反射光学素子と比較して、動作波長、すなわちそれぞれの反射光学素子が最適化される放射源の波長における反射率の増加がレーザ抵抗の増加と共に達成される。
【０００３】
特許文献２は、二酸化ケイ素又はドープ二酸化ケイ素からなる非晶質層が少なくとも２つの高屈折率フッ化層と低屈折率フッ化層との周期の間に設けられたジェネリックタイプの反射光学素子を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，８５０，３０９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０２０６８５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、既知の反射光学素子を更に発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、ＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長で用いられ、基板と、誘電体層システムと、基板と誘電体層の間の金属被覆とを備える反射光学素子によって達成され、上述の誘電体層システムは、上述の動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層と、上述の動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層と、上述の動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層とを有し、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、中程度の屈折率ｎ３を有する層は、低屈折率ｎ１を有する層から高屈折率ｎ２を有する層への遷移領域又は高屈折率ｎ２を有する層から低屈折率ｎ１を有する層への遷移領域に配置され、この誘電体層システムは（ＬＭＨＭ）ｍ又は（ＨＭＬＭ）ｍの４層配列を備え、Ｌは動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層、Ｈは動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層、Ｍは動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層であり、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、ｍは誘電体層システムにおける４層配列の数である。
【０００７】
動作波長において中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる少なくとも１つの層を設けることにより、同等の特性を有する既知の反射光学素子と比較して誘電体層システムの層の総数を減少させることが可能であることがわかった。これにより、製造コストを低減させるたけでなく、反射光学素子の寿命を延ばすことも可能となる。というのも応力や層間剥離の生じる可能性が低減され、機械的安定性が高まるからである。更に、より高い広帯域性を得ることができる。
【０００８】
尚、誘電体層システムにおいて低屈折率ｎ１を有する層及び高屈折率ｎ２を有する層をそれぞれ複数もうける場合、これらの層は特に好適には交互に配置される。更に、高屈折率、低屈折率又は中程度の屈折率を有する材料からなる層を複数設ける場合、これらの層はそれぞれ異なる材料によって構成することができる。ただし条件ｎ１＜ｎ３＜ｎ２は隣接して配置されるそれぞれの層に関して満たされる。好適には、生産コストを抑えるため、それぞれの場合において常に１つの材料のみを使用する。
【０００９】
提案する反射光学素子の場合、特に金属被覆の光学特性に的を絞って良い影響を与えることができる。更に、層数の低減に伴う環境の影響及び放射損傷に対して反射光学素子の安定性を高めることも可能である。
【００１０】
好適には、基板から最も離れている誘電体層システムの層は中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層であり、その結果、動作波長において反射光学素子の反射率を更に高めることができる。更にその結果、放射反射時に形成される定在波の電界を最小限に抑え、反射光学素子の寿命に悪影響を与える可能性のある二次電子の放出を低減することができる。
【００１１】
好適には、誘電体層システムは中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる少なくとも２つの層を備える。中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層を２つのみ設けることにより、反射光学素子の光学特性や、例えば広帯域性などのその他の特性への十分な影響が、大幅な層数の削減と共に達成され得る。中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層の数が３，４、５又はそれ以上となると、反射光学素子の光学特性及びその他の特性へより大きな影響を与えることが、層数の僅かな削減と共に達成され得る。
【００１２】
特に誘電体層システムが中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる少なくとも２つの層を備える場合、有利には、基板に２番目に近い誘電体層システムの層は中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなり、及び／又は基板から最も離れている誘電体層システムの層は中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層である。これにより、金属被覆の放射抵抗及び反射率も高めることができる。
【００１３】
好適には、基板は石英、チタンドープ石英ガラス、フッ化カルシウム又はガラスセラミックよりなる。
【００１４】
有利には、金属被覆は、アルミニウム、アルミニウム‐ケイ素合金、アルミニウム‐マンガン合金、アルミニウム‐ケイ素‐マンガン合金、ロジウム又はこれらの組み合わせを含む。このような金属層は広帯域性であるにもかかわらず、特に広帯域反射又は高反射をもたらす可能性がある。
【００１５】
好適には、動作波長２４０ｎｍ〜３００ｎｍで用いられる反射光学素子の場合、低屈折率ｎ１を有する材料よりなる層は、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる層は、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スカンジウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム及び合成ダイヤモンドからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層は、フッ化バリウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジム、フッ化ジスプロシウム、酸化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなる。
【００１６】
動作波長１５０ｎｍ〜２４０ｎｍで用いられる反射光学素子の場合、低屈折率ｎ１を有する材料よりなる層は、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる層は、フッ化ネオジム、フッ化ガドリニウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化ランタン及び酸化アルミニウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層は、フッ化マグネシウム、フッ化イットリウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなる。
【００１７】
誘電体層システムの層の材料は、反射光学素子の反射率が高まるように、特に中程度の屈折率ｎ３が高屈折率ｎ１及び低屈折率ｎ２と少なくとも２％異なるように選択される。
【００１８】
別の態様において、本目的はリソグラフィ装置又は顕微鏡装置の光学系、及び上述の反射光学素子を備えるＤＵＶ又はＶＵＶ波長域の動作波長で用いられるリソグラフィ装置又は顕微鏡装置によって達成される。顕微鏡装置は、例えば、ウエハ又はマスク検査システムであってもよい。
【００１９】
好適な例示的実施形態及び以下の図を参照して本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＤＵＶ又はＶＵＶ波長域で用いられるリソグラフィ装置の基本概略図である。
【図２】ＤＵＶ又はＶＵＶ波長域で用いられる顕微鏡装置の基本概略図である。
【図３】ＤＵＶ又はＶＵＶ放射を使用するリソグラフィに適した反射光学素子の構造を概略的に示す図である。
【図４】提案する反射光学素子の第１実施形態を概略的に示す図である。
【図５】提案する反射光学素子の第２実施形態を概略的に示す図である。
【図６】別の反射光学素子における誘電体層システム内の種々の層配列を概略的に示す図である。
【図７】別の反射光学素子における誘電体層システム内の種々の層配列を概略的に示す図である。
【図８】別の反射光学素子における誘電体層システム内の種々の層配列を概略的に示す図である。
【図９】別の反射光学素子における誘電体層システム内の種々の層配列を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１はＤＵＶ又はＶＵＶ波長域で用いられるリソグラフィ装置の基本概略図である。リソグラフィ装置１は必須構成要素として、特に２つの光学系１２，１４、すなわち照明系１２及び投影系１４を備え、これらは本実施例においていずれも反射屈折系として構成される。リソグラフィ装置を実行するには、例えば３０８ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍで放射し、リソグラフィ装置１と一体化させることのできる放射源１０、特に好適にはエキシマレーザが必要である。放射源１０によって放出される放射線１１は照明系１２によって調整され、それによってレチクルとも称されるマスク１３を照明することができる。そのため、投影系１２は少なくとも１つの透過光学素子及び１つの反射光学素子を備える。例えば放射線１１を集束するレンズ素子１２０及び２つのミラー１２１，１２２をここでは代表例として示す。既知の方法では、照明系１２において、種々の透過型、反射型及びその他の光学素子を任意の、より複雑な方法で相互に組み合わせることができる。
【００２２】
マスク１３はその表面にパターンを有し、このパターンは露光される素子１５、例えば半導体構成要素の製造の場合にはウエハに、投影系１４によって転写される。変更例において、マスク１３は反射光学素子としても構成することができる。
【００２３】
投影系１４はまた、少なくとも１つの透過光学素子及び１つの反射光学素子を備える。本明細書に示す例では２つのミラー１４０，１４１及び２つの透過光学素子１４２，１４３を代表的に示しており、これらは例えば特にマスク１３のパターンをウエハ１５の露光のために所望の大きさまで縮小する働きをする。露光系１２の場合と同様に、投影系１４の場合、種々の光学素子を既知の方法で任意に組み合わせることができる。
【００２４】
図２はＤＵＶ又はＶＵＶ波長域で用いられる顕微鏡装置の基本概略図である。本実施例において、顕微鏡装置はウエハ検査系として構成され、照明系１６及び撮像系１８を備え、これらは明確に示すために本実施例では相互に並べて示し、いずれも反射屈折系として構成される。
【００２５】
ウエハ検査を実行するには、例えば３０８ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍを放射し、顕微鏡装置２と一体化させることのできる放射源１６３、特に好適にはエキシマレーザが必要である。放射源１０から放出される放射線１３はウエハ１７を照明するために照明系１６によって調整される。そのため、投影系１２は少なくとも１つの透過光学素子及び１つの反射光学素子を備える。例えば、放射線１３を集束するレンズ素子１６０及び２つのミラー１６１，１６２をここでは代表例として示している。既知の方法では、照明系１６において、種々の透過型、反射型及びその他の光学素子を任意の、より複雑な方法で相互に組み合わせることができる。
【００２６】
被検査ウエハの表面で反射された放射線１３’（図２では並行に示す）は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）センサに基づいて、ウエハ１７の表面のパターンが検出器１８４、例えば空間分解表面検出器に衝突すると拡大されるように、撮像系１８を通して検出器に導かれる。
【００２７】
撮像系１８はまた、少なくとも１つの透過光学素子及び１つの反射光学素子を備える。本明細書に示す例では、パターンをウエハ１７上に拡大させる２つの透過光学素子１８０，１８１及び２つのミラー１８２，１８３を代表的に示す。照明系１６の場合と同様に、投影系１８の場合、種々の光学素子を既知の方法で任意に組み合わせることができる。
【００２８】
図１のミラー１２１，１２２，１４０，１４１及びマスク１３と、図２のミラー１６１，１６２，１８２，１８３は、特に動作波長１５０ｎｍ〜３００ｎｍに用いられ、基板と、誘電体層システムと、基板と誘電体層の間の金属被覆とを備える反射光学素子であってもよく、上述の誘電体層システムは、動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層と、動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層と、動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層とを有し、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、低屈折率ｎ１を有する層及び高屈折率ｎ２を有する層は、それぞれ複数設けられる場合、交互に配置され、中程度の屈折率ｎ３を有する層は、低屈折率ｎ１を有する層から高屈折率ｎ２を有する層への遷移領域又は高屈折率ｎ２を有する層から低屈折率ｎ１を有する層への遷移領域に配置される。
【００２９】
図３はＤＵＶ又はＶＵＶ放射を用いるリソグラフィに適した反射光学素子２０の構造を概略的に示す図である。金属被覆２４は基板２２上に配置される。基板２２は例えば石英、チタンドープ石英ガラス、フッ化カルシウム又はガラスセラミックより構成することができる。金属被覆２４は例えばアルミニウム、アルミニウム‐ケイ素合金、アルミニウム‐マンガン合金、アルミニウム‐ケイ素‐マンガン合金、ロジウム又はこれらの組み合わせを含み、主に広帯域ミラーとして機能する。一方では金属被覆２４を保護し、他方では反射光学素子２０に反射される放射線の特性に影響を及ぼすために、誘電体層システム２６は基板２２と反対側の金属被覆２４上に、真空に対するシールとして設けられる。
【００３０】
図４に概略的に示す一例示的実施形態において、誘電体層システム２６は（ＨＭＬＭ）ｍの４層配列を備え、Ｌは動作波長において低屈折率ｎ１を有する材料からなる層であり、Ｈは動作波長において高屈折率ｎ２を有する材料からなる層であり、Ｍは動作波長において屈折率ｎ３を有する材料からなる層であり、ｎ１＜ｎ３＜ｎ２であり、ｍは誘電体層システムにおける４層配列の整数である。ここに示す実施例ではｍ＝１である。整数ｍは特に反射光学素子の所望される特性に基づいて任意に選択することができる。
【００３１】
好適には、基板２２から最も離れている層２７又は基板２２に２番目に近い層２５は、中程度の屈折率ｎ３を有する層Ｍである。図４に示す例では、２番目に近い層２５及び最も離れている層２７はいずれも中程度の屈折率ｎ３を有する材料よりなる。図４に例として示す、本明細書で提案する反射光学素子２０の実施形態は、従って、その誘電体層システムにおいて、それぞれ高屈折率ｎ１及び低屈折率ｎ２を有する既知の層Ｈ及びＬに加え、中程度の屈折率ｎ３を有する２つの層Ｍを備える。
【００３２】
図５に概略的に示す変形例において、誘電体層システム２６は（ＬＭＨＭ）ｍの４層配列２８を複数備えてもよい。図５に示す例においても、基板２２から最も離れている層２７及び基板２２に２番目に近い層２５は、中程度の屈折率ｎ３を有する層Ｍである。誘電体層システム２６は２×ｍの層Ｍを備える。別の変形例において、図４又は図５に関して説明した４層配列２８うちの少なくとも１つは金属被覆２４上に直接配置してもよく、及び／又は真空に対するシールを提供する誘電体層システム２６のブロックとして基板２２から最も離れたところに設けてもよい。そして誘電体層システムの残りの層は、好適には、Ｈ及びＬ層、並びに／又はＬ及びＨ層を交互に配置してもよい。１つ又は複数の４層配列２８はまた、誘電層配列内の別の位置にも配置することができる。Ｌ及びＨ層の材料は常にそれぞれ１つの材料であってもよいし、米国特許第５，８５０，３０９号に記載されているように種々の材料であってもよい。Ｍ層の材料は、反射光学素子が最適化される動作波長においてｎ１＜ｎ３＜ｎ２であれば、隣接して配置されるＨ層及びＬ層の材料にそれぞれ応じて選択される。
【００３３】
例えば顕微鏡装置又は顕微鏡装置用光学系に用いられる別の反射光学素子の実施形態において、４層配列２８に代え、３層配列の（ＨＬＭ）ｍ，（ＨＭＬ）ｍ，（ＬＭＨ）ｍ又は（ＬＨＭ）ｍを誘電体層システム２６に配置することも可能であり、ｍは３層配列２９の数である。この場合も同様にｎ１＜ｎ３＜ｎ２である。この３層配列を図６〜図９に概略的に示す。更に、３層配列２９及び４層配列のいずれも誘電体層システム２６に設けることができる。金属被覆２４上の基板２２とは反対側に直接隣接させて配置する場合、図７及び図８に示す３層配列２９（ＨＭＬ）ｍ及び（ＬＭＨ）ｍが好適である。基板２２又は金属被覆２４から最も離れた配置の場合、図６及び図９に示す３層配列２９（ＨＬＭ）ｍ及び（ＬＨＭ）ｍが好適である。
【００３４】
好適には、動作波長２４０ｎｍ〜３００ｎｍに用いられる反射光学素子の場合、低屈折率ｎ１を有する材料よりなる層Ｌは、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる層Ｈは、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スカンジウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム及び合成ダイヤモンドからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層は、フッ化バリウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジム、フッ化ジスプロシウム、酸化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなる。
【００３５】
動作波長１５０ｎｍ〜２４０ｎｍに用いられる反射光学素子の場合、低屈折率ｎ１を有する材料よりなる層Ｌは、フッ化アルミニウム、氷晶石、キオライト、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、高屈折率ｎ２を有する材料よりなる層Ｈは、フッ化ネオジム、フッ化ガドリニウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化ランタン及び酸化アルミニウムからなる群の中の１つ又は複数の材料からなり、中程度の屈折率ｎ３を有する材料からなる層Ｍは、フッ化マグネシウム、フッ化イットリウム及び二酸化ケイ素からなる群の中の１つ又は複数の材料からなる。
【００３６】
誘電体層システムの層材料は、反射光学素子の反射率が高まるように、中程度の屈折率ｎ３が高屈折率ｎ１及び低屈折率ｎ２と少なくとも２％異なる様に選択される。
【００３７】
実施例
アルミニウムからなる金属被覆を有する石英基板からなる反射光学素子は、５つのＬＭＨＭ型の４層配列、すなわち個々の２０の層を含む誘電体層システムを備える、これは１９３ｎｍを放射するエキシマレーザで使用するように構成される。
【００３８】
動作波長１５０ｎｍ〜２４０ｎｍに適するものとして先に述べた、高、中及び低屈折率の材料の対応する組み合わせを有する反射光学素子の反射率は、面法線及び非偏光放射に対する入射角を１０°とした場合、波長１９０ｎｍ〜２１５ｎｍに対して９５％を超え、２５０ｎｍに対しては９５％〜９０％に下がる。２５０ｎｍ〜３００ｎｍにおいて、反射率は約８８％〜約９０％の間にまだある。同じ反射率及び同じ特性を有し、中程度の屈折率の層を有さない反射光学素子は、著しく多い層数を有する誘電体層システムを備える。
【００３９】
更に、アルミニウムからなる金属被覆を有する石英基板からなる別の反射光学素子を調べたところ、この別の反射光学素子は、ＨＭＬ型の第１の３層配列、真空に対するシールを提供するＨＬＨ型の中間ブロック、及びＬＨＭ型の第２の３層配列を備え、すなわち全部で９つの層を有する。これは１９３ｎｍで放射するエキシマレーザで使用されるように構成される。
【００４０】
動作波長１５０ｎｍ〜２４０ｎｍに適するものとして先に述べた、高、中及び低屈折率の材料の対応する組み合わせを有する別の反射光学素子の反射率は、面法線及び非偏光放射に対する入射角を２０°とした場合、波長約１８６ｎｍに対する９０％を超える反射率から、約１９６ｎｍ〜約２１２ｎｍの波長に対して９５％超へと上がり、約２７５ｎｍまでに９５〜９０％へと下がり、３００ｎｍまでに約８２％に下がる。同じ反射率及び同じ特性を持ち、中程度の屈折率の層を有さない反射光学素子は、著しく多い層数を有する誘電体層システムを備える。
【００４１】
実質的に同じ様に構成され、比較のためにその誘電体層システムにおいて中程度の屈折率の材料からなる２つの層を削除した反射光学素子は、同様の非偏光放射及び面法線に対する入射角を２０°とすると、著しく低い広帯域性及び低い最大反射率を有する。反射率は、波長約１８４ｎｍに対して９０％を超え、約２０２ｎｍにおいて最大約９４．８％に達し、約２３０ｎｍで再度９０％を下回る。約２４４ｎｍにおいて、局所最小８７．２％が達成される。約２６８〜３００ｎｍの波長域において、反射率はおよそ９０％〜９１．２％の範囲で変動する。
【００４２】
アルミニウムに代えてアルミニウム‐ケイ素合金、アルミニウム‐マンガン合金、 アルミニウム‐ケイ素‐マンガン合金、ロジウム又はこれらの組み合わせからなる金属被覆を備える変形例においては、同様の結果が得られた。これは他の波長で放射するエキシマレーザ用に最適化された、とりわけ動作波長２４０ｎｍ〜３００ｎｍに適する材料を用いた変形例にもあてはまる。
【００４３】
尚、本明細書で提案する反射光学素子は、入射放射線の波長が固定されていても、数十度の広い入射角度に亘って９０％を超える反射率を有することができる。
【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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