(57)【要約】  高機能でありながらシンプルな構成の多層膜反射鏡を提供するために、本発明の多層膜反射鏡の一例は、基板側から順に、第１等周期多層膜と、調整層と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、下記（ａ）〜（ｃ）の組み合わせが反射面内の位置毎又は領域毎に設定されている。（ａ）前記第１等周期多層膜が単体で有する反射特性、（ｂ）前記第２等周期多層膜が単体で有する反射特性、（ｃ）前記調整層の膜厚。
2015001805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板側から順に、第１等周期多層膜と、調整層と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、下記（ａ）〜（ｃ）の組み合わせが反射面内の位置毎又は領域毎に設定されていることを特徴とする多層膜反射鏡。
（ａ）前記第１等周期多層膜が単体で有する反射特性
（ｂ）前記第２等周期多層膜が単体で有する反射特性
（ｃ）前記調整層の膜厚
【請求項２】
請求項１に記載の多層膜反射鏡において、
下記パラメータΓ１、ｄ１、Ｎ１、Γ２、ｄ２、Ｎ２、ｄ３の組み合わせは、前記反射面内の位置毎又は領域毎に設定されていることを特徴とする多層膜反射鏡。
前記第１等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ１、
前記層対の周期長ｄ１、
前記第１等周期多層膜における前記層対の積層回数Ｎ１、
前記第２等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ２、
前記層対の周期長ｄ２、
前記第２等周期多層膜における前記層対の積層回数Ｎ２、
前記調整層の膜厚ｄ３
【請求項３】
請求項２に記載の多層膜反射鏡において、
前記反射面内には、パラメータΓ１、ｄ３の組み合わせの異なる少なくとも２つの反射点又は反射領域が存在する
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項４】
請求項２に記載の多層膜反射鏡において、
前記反射面内には、パラメータＮ１、Ｎ２の組み合わせの異なる少なくとも２つの反射点又は反射領域が存在する
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項５】
請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の多層膜反射鏡において、
前記反射面内における前記組み合わせの分布は、滑らかな分布に設定されている
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項６】
請求項２〜請求項５に記載の多層膜反射鏡において、
前記調整層は、
前記第１等周期多層膜を構成する物質のうち、使用波長における消衰係数が最も大きな物質の消衰係数より小さな消衰係数を有するスペーサ層、ミキシング層、熱拡散層の何れかである
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項７】
請求項２〜請求項５の何れか一項に記載の多層膜反射鏡において、
前記調整層は、
Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち何れか１つの物質からなるスペーサ層、
又は、Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち少なくとも１つの物質を含む混合物層からなるスペーサ層である
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項８】
請求項７に記載の多層膜反射鏡において、
前記第１等周期多層膜又は前記第２等周期多層膜を構成する前記層対は、
Ｍｏ層とＳｉ層との組み合わせからなり、
前記スペーサ層は、
Ｍｏ層又はＳｉ層からなる
ことを特徴とする多層膜反射鏡。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を成膜領域に向けて放出する放出手順と、
前記多層膜反射鏡の前記基板と前記成膜領域とを相対移動させる移動手順と、
前記移動方向における前記成膜領域のサイズと前記移動の速度との少なくとも一方を制御することにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順と、
を含むことを特徴とする多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を、前記多層膜反射鏡の前記基板に向けて放出する放出手順と、
前記粒子の経路にセットされるべきマスクとして開口パターンの異なる複数のマスクを使い分けることにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順と、
を含むことを特徴とする多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記制御手順では、
前記粒子の放出中に前記基板を軸周りに回転させ、前記基板の回転速度を、前記基板の回転角度位置の関数として制御する
ことを特徴とする多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記複数のマスクが前記基板へ個別に形成する各部分層の膜厚分布は、互いに直交関係にある
ことを特徴とする多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の多層膜反射鏡を備えることを特徴とする投影光学系。
【請求項１４】
請求項１３に記載の投影光学系を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露光装置を使用することを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置として、例えば下記特許文献に開示されたＥＵＶ露光装置が案出されている。ＥＵＶ露光装置の投影光学系には、極端紫外（ＥＵＶ：Extreme Ultra-Violet）光を反射可能な多層膜反射鏡が用いられる。【０００３】
最も一般的な多層膜である等周期多層膜は、屈折率の異なる２つの層（層対）が等周期で積層されたシンプルな構成を有している。但し、投影光学系のＮＡを大きくするためには、広い角度範囲のＥＵＶ光を反射する必要があるのに対して、シンプルな構成の等周期多層膜は、ＥＵＶ光の反射角度範囲を広げることが困難である。【０００４】
これに対して不等周期多層膜は、全ての層の膜厚を任意に決められるので、広い角度範囲でほぼ一定の反射率を得ることも可能である。しかしながら、不等周期多層膜は設計パラメータが多い分だけ成膜時の調整パラメータも多くなるので、設計通りの反射特性を出すまでに時間と労力を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１５７３８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような事情に鑑み、高機能でありながらシンプルな構成の多層膜反射鏡、その多層膜反射鏡の製造方法、その多層膜反射鏡を使用した投影光学系、その投影光学系を使用した露光装置、高性能なデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多層膜反射鏡の一例は、基板側から順に、第１等周期多層膜と、調整層と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、下記（ａ）〜（ｃ）の組み合わせが反射面内の位置毎又は領域毎に設定されている。【０００８】
（ａ）前記第１等周期多層膜が単体で有する反射特性、
（ｂ）前記第２等周期多層膜が単体で有する反射特性、
（ｃ）前記調整層の膜厚
本発明の多層膜反射鏡の製造方法の一例は、本発明の多層膜反射鏡の一例の製造方法であって、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を成膜領域に向けて放出する放出手順と、前記多層膜反射鏡の前記基板と前記成膜領域とを相対移動させる移動手順と、前記移動方向における前記成膜領域のサイズと前記移動の速度との少なくとも一方を制御することにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。【０００９】
本発明の多層膜反射鏡の製造方法の別の例は、本発明の多層膜反射鏡の一例の製造方法であって、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を、前記多層膜反射鏡の前記基板に向けて放出する放出手順と、前記粒子の経路にセットされるべきマスクとして開口パターンの異なる複数のマスクを使い分けることにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。【００１０】
本発明の投影光学系の一例は、本発明の多層膜反射鏡の一例を備える。【００１１】
本発明の露光装置の一例は、本発明の投影光学系の一例を備える。【００１２】
本発明のデバイスの製造方法の一例は、本発明の露光装置の一例を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における多層膜反射鏡の基本構成を説明する模式図である。
【図２】第１実施形態における多層膜反射鏡の代表反射点Ａ−１〜Ａ−５を説明する模式図である。
【図３】第１実施形態における代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の構成例である。
【図４】第１実施形態における反射率の角度特性を代表反射点ごとに示したグラフである。
【図５】第１実施形態における代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の間における各膜厚の変化をグラフにしたものである。
【図６】第１実施形態の変形例における代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の構成例である。
【図７】第１実施形態の変形例における反射率の角度特性を代表反射点ごとに示したグラフである。
【図８】第２実施形態における多層膜反射鏡の代表反射点Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ、Ｐ、Ｑを説明する模式図である。
【図９】第２実施形態における代表反射点Ａ〜Ｑの構成例である。
【図１０】代表反射点Ｉ、Ｊの間隙におけるスペーサ層の変化を説明する図である。
【図１１】第２実施形態における反射率の角度特性を代表反射点ごとに示したグラフである。
【図１２】第１実施形態又は第２実施形態を説明するための比較例である。
【図１３】第３実施形態の基板を光の入射側から見た図である。
【図１４】第４実施形態の成膜装置の構成図である。
【図１５】第５実施形態における成膜方法の基本を説明する図である。
【図１６】第５実施形態の第１実施例を説明する図である。
【図１７】第５実施形態の第２実施例を説明する第１の図である。
【図１８】第５実施形態の第２実施例を説明する第２の図である。
【図１９】第５実施形態の第２実施例を説明する第３の図である。
【図２０】第５実施形態の第３実施例を説明する第１の図である。
【図２１】第５実施形態の第３実施例を説明する第２の図である。
【図２２】第５実施形態の第３実施例を説明する第３の図である。
【図２３】第５実施形態の第４実施例を説明する第１の図である。
【図２４】第５実施形態の第４実施例を説明する第２の図である。
【図２５】第５実施形態の第４実施例を説明する第３の図である。
【図２６】第５実施形態の第５実施例を説明する第１の図である。
【図２７】第５実施形態の第５実施例を説明する第２の図である。
【図２８】第５実施形態の第５実施例を説明する第３の図である。
【図２９】第６実施形態の成膜装置の構成図である。
【図３０】第７実施形態の成膜装置の構成図である。
【図３１】第８実施形態の成膜装置及び成膜方法を説明する図である。
【図３２】第９実施形態の成膜装置を説明する図である。
【図３３】第１０実施形態における露光装置の構成図である。
【図３４】第１１実施形態におけるデバイスの製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態として多層膜反射鏡の実施形態を説明する。ここでは、本実施形態の多層膜反射鏡をＥＵＶ露光装置の投影光学系へ適用することを想定する。
【００１５】
先ず、ＥＵＶ露光装置の投影光学系へ適用される多層膜反射鏡には、高い反射率が望まれる。なぜなら、ＥＵＶ露光装置のスループットを向上させるためには、投影光学系の透過率を高める必要があるからである。因みに、従来のＭｏ／Ｓｉ等周期多層膜反射鏡は、ＥＵＶ波長域において高い反射率を有するとはいえ反射率は６５％〜７０％程度であるため、その多層膜反射鏡を１０枚構成の投影光学系に適用した場合、投影光学系の全系の透過率は１〜２％程度であった。このため、多層膜反射鏡の反射率がたとえ１％でも向上すれば、投影光学系の透過率は１０％も向上する。
【００１６】
次に、ＥＵＶ露光装置の投影光学系へ適用される多層膜反射鏡には、広い角度範囲の入射光を均一な反射率で反射することが望まれる。なぜなら、解像度向上のために投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくすると、個々の多層膜反射鏡が反射すべき光の角度範囲が広がるからである。因みに、従来のＭｏ／Ｓｉ等周期多層膜反射鏡が波長１３．５ｎｍ付近の光に対して広角度範囲で均一な反射率を得ることは難しかった。
【００１７】
但し、ＥＵＶ露光装置の投影光学系へ適用される多層膜反射鏡であっても、膜設計のパラメータはなるべく抑えるべきである。因みに、従来の不等周期多層膜は、全ての層の膜厚を任意に決められるので、高反射率でＥＵＶ光を反射できる角度範囲を広げることが可能であるが、不等周期多層膜は設計パラメータが多い分だけ成膜時の調整パラメータも多くなるので、設計通りの反射特性を出すまでに膨大な時間と労力を要していた。
【００１８】
そこで、本実施形態の多層膜反射鏡の反射膜には、等周期多層膜を基本としたシンプルな膜構成が採用される。
【００１９】
図１に示すとおり本実施形態の多層膜反射鏡１００には、基本的に、反射鏡基板である光学基板Ｐ上に、等周期多層膜からなる複数のブロックＡ、Ｂ、…を順に形成したものであり、互いに隣接するブロックの間にはスペーサ層ＳＡ、ＳＢ、…が介在している。
【００２０】
本実施形態では、図１に示すとおりブロックの数を「３」とする。つまり、基板Ｐ上には、等周期多層膜からなるブロックＡと、等周期多層膜からなるブロックＢと、等周期多層膜からなるブロックＣとが順に形成され、互いに隣接するブロックＡ、Ｂの間にはスペーサ層ＳＡが介在し、互いに隣接するブロックＢ、Ｃの間にはスペーサ層ＳＢが介在している。
【００２１】
この多層膜反射鏡１００は、ブロックＣの反基板側（表面側）からの入射光を反射する。本実施形態では、この入射光として波長１１ｎｍ〜１４ｎｍ程度（軟Ｘ線領域）のＥＵＶ光を仮定する。つまり、本実施形態では、多層膜反射鏡１００の使用波長を１１ｎｍ〜１４ｎｍ程度と仮定する。
【００２２】
なお、多層膜反射鏡１００の使用波長は、これに限定されることはなく、５〜５０ｎｍ程度でもよいし、５〜２０ｎｍ程度でもよいし、１９３ｎｍ以下でもよいし、ＡｒＦエキシマレーザの波長１９３ｎｍやＦ２レーザの波長１５７ｎｍなどの真空紫外光（ＶＵＶ光）の波長でもよい。
【００２３】
以下、各ブロック及び各スペーサ層を詳しく説明する。
【００２４】
先ず、多層膜反射鏡１００の基板Ｐは、例えば超低膨張ガラスで形成される。このような基板Ｐとしては例えばコーニング社製ＵＬＥ、ショット社製Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）等を適用することが可能である。
【００２５】
次に、ブロックＡは、屈折率の異なる膜厚比ΓＡの層対が周期長ｄＡでＮＡ回積層された等周期多層膜ブロックである。ブロックＡの単位構造（すなわち層対）を構成する一方の層は、入射光に対する屈折率と真空の屈折率との差が大きい物質で形成され、その層対を構成する他方の層は、入射光に対する屈折率と真空の屈折率との差が小さい物質で形成される。ここでは、その層対の一方の層（重原子層）をモリブデン層（Ｍｏ層）とし、他方の層（軽原子層）をシリコン層（Ｓｉ層）とする。
【００２６】
因みに、真空の屈折率ｎは１であり、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対するＭｏ層の屈折率ｎＭｏは０．９２であり、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対するＳｉ層の屈折率ｎＳｉ＝０．９９８である。
【００２７】
なお、ブロックＡにおける層対の周期長ｄＡは、その層対を構成するＭｏ層の膜厚とＳｉ層の膜厚との和で表され、ブロックＡにおける層対の膜厚比ΓＡは、周期長ｄＡにおけるＭｏ層の膜厚の割合のことであり、ブロックＡにおける層対の積層回数ＮＡは、ブロックＡにおける層対の総数のことである。以下、ブロックＡにおける層対の周期長ｄＡを「ペア周期長ｄＡ」と称し、ブロックＡにおける層対の膜厚比ΓＡを「ペア比ΓＡ」と称し、ブロックＡにおける層対の積層回数ＮＡを「ペア数ＮＡ」と称す。
【００２８】
次に、スペーサ層ＳＡは、入射光に対するブロックＡの寄与を調整する膜厚ｄＳＡの調整層である。
【００２９】
また、入射光に対するスペーサ層ＳＡの消衰係数は、入射光に対するブロックＡの消衰係数（具体的にはブロックＡのうち消衰係数が最も大きな物質の消衰係数）より小さい。このようなスペーサ層ＳＡは、例えば、Ｃ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏの何れかの物質からなる層であってもよいし、Ｃ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏのうち少なくとも１つの物質を含んだ混合物層であってもよい。但し、スペーサ層ＳＡの材料は、入射光に対する消衰係数のなるべく小さな材料であることが望ましい。以下、スペーサ層ＳＡはＳｉ層であると仮定する。スペーサ層ＳＡをＳｉ層とすれば、スペーサ層ＳＡの成膜に、ブロックＡの材料の一部を共用できるので効率的である。
【００３０】
次に、ブロックＢは、屈折率の異なる膜厚比ΓＢの層対が周期長ｄＢでＮＢ回積層された等周期多層膜ブロックである。ブロックＢの単位構造（すなわち層対）は、ブロックＡの層対と同じ（ここではＭｏ層、Ｓｉ層）である。
【００３１】
なお、ブロックＢにおける層対の周期長ｄＢは、その層対を構成するＭｏ層の膜厚とＳｉ層の膜厚との和で表され、ブロックＢにおける層対の膜厚比ΓＢは、周期長ｄＢにおけるＭｏ層の膜厚の割合のことであり、ブロックＢにおける層対の積層回数ＮＢは、ブロックＢにおける層対の総数のことである。以下、ブロックＢにおける層対の周期長ｄＢを「ペア周期長ｄＢ」と称し、ブロックＢにおける層対の膜厚比ΓＢを「ペア比ΓＢ」と称し、ブロックＢにおける層対の積層回数ＮＢを「ペア数ＮＢ」と称す。
【００３２】
次に、スペーサ層ＳＢは、入射光に対するブロックＢの寄与を調整する膜厚ｄＳＢの調整層である。
【００３３】
また、入射光に対するスペーサ層ＳＢの消衰係数は、入射光に対するブロックＢの消衰係数（具体的にはブロックＢのうち消衰係数が最も大きな物質の消衰係数）より小さい。このようなスペーサ層ＳＢは、例えば、Ｃ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏのうち何れか１つの物質からなる層であってもよいし、Ｃ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏのうち少なくとも１つの物質を含んだ混合物層であってもよい。但し、スペーサ層ＳＢの材料は、入射光に対する消衰係数のなるべく小さな材料であることが望ましい。以下、スペーサ層ＳＢはＳｉ層であると仮定する。スペーサ層ＳＢをＳｉ層とすれば、スペーサ層ＳＢの成膜に、ブロックＢの材料の一部を共用できるので効率的である。
【００３４】
次に、ブロックＣは、屈折率の異なる膜厚比ΓＣの層対が周期長ｄＣでＮＣ回積層された等周期多層膜ブロックである。ブロックＣの単位構造（すなわち層対）は、ブロックＡの層対と同じ（ここではＭｏ層、Ｓｉ層）である。
【００３５】
また、ブロックＣにおける層対の周期長ｄＣは、その層対を構成するＭｏ層の膜厚とＳｉ層の膜厚との和で表され、ブロックＣにおける層対の膜厚比ΓＣは、周期長ｄＣにおけるＭｏ層の膜厚の割合のことであり、ブロックＣにおける層対の積層回数ＮＣは、ブロックＣにおける層対の総数のことである。以下、ブロックＣにおける層対の周期長ｄＣを「ペア周期長ｄＣ」と称し、ブロックＣにおける層対の膜厚比ΓＣを「ペア比ΓＣ」と称し、ブロックＣにおける層対の積層回数ＮＣを「ペア数ＮＣ」と称す（後述する実施形態の各ブロックについても同様。）。
【００３６】
以下、多層膜反射鏡１００の基本的機能を説明する。
【００３７】
先ず、入射光に対する多層膜反射鏡１００の反射特性には、反基板側（表面側）に位置するブロックＣの単体の反射特性が強く反映される。
【００３８】
但し、多層膜反射鏡１００の反射特性には、ブロックＣの基板側に位置するブロックＢの単体の反射特性も反映され、ブロックＢの基板側に位置するブロックＡの単体の反射特性も反映される。
【００３９】
しかも、多層膜反射鏡１００の反射特性に対するブロックＢの寄与は、ブロックＢの単体の反射特性だけでなく、ブロックＢの反基板側に位置するスペーサ層ＳＢによっても変化する。また、多層膜反射鏡１００の反射特性に対するブロックＡの寄与は、ブロックＡの単体の反射特性だけでなく、ブロックＡの反基板側に位置するスペーサ層ＳＡによっても変化する。
【００４０】
なぜなら、スペーサ層ＳＡ、ＳＢの厚さが変化すると、ブロックＡにおける反射光、ブロックＢにおける反射光、ブロックＣにおける反射光が互いに重ね合わさる際の位相関係も変化するからである。
【００４１】
したがって、本実施形態では、ブロックＣの単体の反射特性と、ブロックＡの単体の反射特性と、ブロックＢの単体の反射特性と、スペーサ層ＳＡの厚さと、スペーサ層ＳＢの厚さとの組み合わせを調整するだけで、多層膜反射鏡１００に所望の反射特性を付与することができる。
【００４２】
例えば、ブロックＣの単体には、反射角度範囲が狭く、かつピーク反射率の高い反射特性を付与しておく。反射角度範囲とは、ピーク反射率の９０％以上の反射率を示す角度範囲のことである。
【００４３】
これに対して、ブロックＡ、Ｂ、スペーサ層ＳＡ、ＳＢを付加することにより、多層膜反射鏡１００の反射特性におけるピーク反射率を抑え、かつ、そのピーク角度周辺の反射率を引き上げるような調整、すなわち反射率ピーク形状の調整を行なう。
【００４４】
このようにすれば、多層膜反射鏡１００は、ブロックＣの単体よりも広い範囲でほぼ均一な反射率を得ること（つまり反射率ピーク形状をなだらかにすること）ができる。反射角度範囲の広い多層膜反射鏡１００は、ＥＵＶ露光装置の投影光学系に好適である。
【００４５】
ところで、ＥＵＶ露光装置の投影光学系へ適用される多層膜反射鏡には、反射面内の位置毎に個別の反射特性が付与されることが望まれる。なぜなら、投影光学系の反射鏡が反射すべき入射光の角度範囲は、反射鏡の配置先によって異なるだけでなく、１枚の反射鏡内の反射位置によっても異なるからである。
【００４６】
そこで、本実施形態では、パラメータｄＡ、ΓＡ、ＮＡ、ｄＳＡ、ｄＢ、ΓＢ、ＮＢ、ｄＳＢ、ｄＣ、ΓＣ、ＮＣの組み合わせを、多層膜反射鏡１００の反射面内の位置毎に設定し、その組み合わせの反射面内の分布を、滑らかな分布に設定する。
【００４７】
なお、多層膜反射鏡１００の「反射面」とは、多層膜反射鏡１００のうち有効な光束の反射に寄与する有効な反射面のことであって、「滑らかな分布」とは、「勾配が連続的な分布」のことである。
【００４８】
図２は、本実施形態の多層膜反射鏡１００の反射面内における５つの代表反射点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５を模式的に示す図である。
【００４９】
これら代表反射点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５の間では、パラメータｄＡ、ΓＡ、ＮＡ、ｄＳＡ、ｄＢ、ΓＢ、ＮＢ、ｄＳＢ、ｄＣ、ΓＣ、ＮＣの組み合わせが互いに異なる。
【００５０】
また、多層膜反射鏡１００の反射面内における他の反射点の膜構成は、その反射点に近接する少なくとも２つの代表反射点の膜構成の中間的な膜構成に設定されている。つまり、その反射点のパラメータｄＡ、ΓＡ、ＮＡ、ｄＳＡ、ｄＢ、ΓＢ、ＮＢ、ｄＳＢ、ｄＣ、ΓＣ、ＮＣは、近接する少なくとも２つの代表反射点のパラメータｄＡ、ΓＡ、ＮＡ、ｄＳＡ、ｄＢ、ΓＢ、ＮＢ、ｄＳＢ、ｄＣ、ΓＣ、ＮＣの中間的な値に設定される。
【００５１】
以下、代表反射点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５を詳しく説明する。
【００５２】
図３は、代表反射点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５の膜構成を示す表である。図３における数値は、膜厚（ｎｍ）であり、各ブロックの層対の数は「ペア数」のことである。
【００５３】
図３に示すとおり、代表反射点Ａ−１のパラメータは、以下のとおり設定されている。
【００５４】
ｄＡ＝７．５７１、ΓＡ＝０．４４５、ＮＡ＝４、
ｄＳＡ＝３．６７０、
ｄＢ＝７．５７１、ΓＢ＝０．４４５、ＮＢ＝９、
ｄＳＢ＝３．６７０、
ｄＣ＝７．５７１、ΓＣ＝０．４４５、ＮＣ＝２０
また、代表反射点Ａ−２のパラメータは、以下のとおり設定されている。
【００５５】
ｄＡ＝７．４、ΓＡ＝０．２４３２、ＮＡ＝４、
ｄＳＡ＝３．３、
ｄＢ＝７．４９、ΓＢ＝０．３３２、ＮＢ＝９、
ｄＳＢ＝３．２５、
ｄＣ＝７．５７１、ΓＣ＝０．４４５、ＮＣ＝２０
また、代表反射点Ａ−３のパラメータは、以下のとおり設定されている。
【００５６】
ｄＡ＝７．４、ΓＡ＝０．０８１０、ＮＡ＝４、
ｄＳＡ＝３、
ｄＢ＝７．４３、ΓＢ＝０．２１９、ＮＢ＝９、
ｄＳＢ＝２．８、
ｄＣ＝７．５７１、ΓＣ＝０．４４５、ＮＣ＝２０
また、代表反射点Ａ−４のパラメータは、以下のとおり設定されている。
【００５７】
ｄＡ＝７．４、ΓＡ＝０．０１３５、ＮＡ＝４、
ｄＳＡ＝２．７、
ｄＢ＝７．３９、ΓＢ＝０．１０６９、ＮＢ＝９、
ｄＳＢ＝２．３、
ｄＣ＝７．５７１、ΓＣ＝０．４４５、ＮＣ＝２０
また、代表反射点Ａ−５のパラメータは、以下のとおり設定されている。
【００５８】
ｄＡ＝７．４、ΓＡ＝０．０１３５、ＮＡ＝４、
ｄＳＡ＝２．４、
ｄＢ＝７．４、ΓＢ＝０．０１３５、ＮＢ＝９、
ｄＳＢ＝１．８、
ｄＣ＝７．５７１、ΓＣ＝０．４４５、ＮＣ＝２０
したがって、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、代表反射点Ａ−１から代表反射点Ａ−５にかけては、ブロックＡ、Ｂのペア比ΓＡ、ΓＢが徐々に小さくなっており、また、スペーサ層ＳＡ、ＳＢの膜厚ｄＳＡ、ｄＳＢが徐々に薄くなっている。
【００５９】
その一方で、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、代表反射点Ａ−１から代表反射点Ａ−５の間で、その他のパラメータは共通又は近い値に設定されており、少なくともブロックＣのペア周期長ｄＣ、ペア比ΓＣ、ペア数ＮＣは共通に設定されている。よって、多層膜反射鏡１００の反射面内では、ΓＡ、ΓＢ、ｄＳＡ、ｄＳＢ以外のパラメータは一様又はほぼ一様に設定されている。
【００６０】
図４は、反射率の角度特性を代表反射点ごとに示したグラフである。なお、図４に示す角度特性は、波長１３．５ｎｍの無偏光のＥＵＶ光に関する角度特性である。
【００６１】
図４に示すとおり角度特性カーブの形状は、代表反射点Ａ−１から代表反射点Ａ−５にかけて徐々に変化している。代表反射点Ａ−１の角度特性カーブは、比較的広い角度範囲で均一な反射率を示しているのに対して、代表反射点Ａ−５の角度特性カーブは、比較的狭い角度範囲で比較的高い反射率を示している。つまり、代表反射点Ａ−１から代表反射点Ａ−５にかけては、ピーク反射率が徐々に高くなり、かつ、入射光の反射角度範囲の幅（ピーク反射率の９０％以上の反射率を示す角度範囲の幅）が徐々に狭まる。また、代表反射点Ａ−１から代表反射点Ａ−５にかけては、カーブ形状が偏ったり歪んだりせずに連続的に変化している。
【００６２】
なお、図５は、代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の間における各膜厚の変化をグラフにしたものである。図５における「スペーサＡ」は、スペーサ層ＳＡの膜厚を示しており、「スペーサＢ」は、スペーサ層ＳＢの膜厚を示している。
【００６３】
ここで、以上の説明では、図４に示すとおり波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対するピーク角度（＝反射率がピークとなる入射光の角度）を、代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の間で共通（２２ｄｅｇ付近）に設定したが、少なくとも１つの代表反射点のピーク角度を他の値にシフトさせてもよい。
【００６４】
ここで、代表反射点のピーク角度をシフトさせるには、その代表反射点のペア周期長ｄＡ、ｄＢ、ｄＣに対して共通の値を乗算し、その代表反射点の膜厚ｄＳＡ、ｄＳＢに対して共通の値を乗算すればよい。
【００６５】
例えば、代表反射点のペア周期長ｄＡ、ｄＢ、ｄＣの各々を０．９５８倍とし、その代表反射点の膜厚ｄＳＡ、ｄＳＢの各々を０．９６７倍とすれば、その代表反射点のピーク角度を、２２ｄｅｇ付近から１５ｄｅｇ付近へとシフトさせることができる。
【００６６】
因みに、図６、図７に示す例は、図３、図４に示した例において、ペア周期長ｄＡ、ｄＢ、ｄＣの各々を０．９５８倍化し、膜厚ｄＳＡ、ｄＳＢの各々を０．９６７倍化したものである。図６、図７に示す例では、代表反射点Ａ−１〜Ａ−５の各々のピーク角度が１５ｄｅｇ付近に設定されている。
【００６７】
以上、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、反射率の角度特性（反射角度範囲とピーク角度との組み合わせ）が反射面内の位置毎に設定されている。
【００６８】
したがって、本実施形態の多層膜反射鏡１００は、反射率の角度特性（反射角度範囲とピーク角度との組み合わせ）の目標値が反射面の位置によって異なる光学系、例えば、ＥＵＶ露光装置の投影光学系に好適である。
【００６９】
しかも、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、「基板側ブロックのペア比とスペーサ層の膜厚との組み合わせ」以外のパラメータは、反射面内の各位置の間で共通又はほぼ共通である。なお、「基板側ブロック」とは、反基板側から数えて２番目以降のブロックの何れかのことであり、「反基板側ブロック」とは、反基板側から数えて１番目のブロックのことである。
【００７０】
したがって、本実施形態の多層膜反射鏡１００によれば、膜設計時の設計パラメータの数、ひいては成膜時の調整パラメータの数を抑えることができる。
【００７１】
しかも、反射面内の各位置の間では、全ての層の材料が共通しているので、全ての層の成膜工程を共通化することができる（後述する第４実施形態〜第９実施形態を参照）。
【００７２】
しかも、反射面内の各位置の間では、膜構成及び反射特性が連続的に変化しているので、その成膜工程では、一部の成膜パラメータを連続的に変化させるだけで、反射面内の各位置の反射特性を適正にすることができる（後述する第４実施形態〜第９実施形態を参照）。
【００７３】
なお、本実施形態では、多層膜反射鏡１００の反射面内の位置毎に設定される主なパラメータを、「基板側ブロックのペア比ΓＡ、ΓＢ及びスペーサ層の膜厚ｄＳＡ、ｄＳＢ」としたが、他のパラメータを加えてもよいことは言うまでもない。
【００７４】
例えば、本実施形態では、反基板側ブロック（ブロックＣ）のパラメータ（ペア周期長ｄＣ、ペア比ΓＣ、ペア数ＮＣ）を反射面内の各位置の間で共通としたが、非共通としてもよい。
【００７５】
また、本実施形態では、多層膜反射鏡１００の反射特性に対するブロックの寄与を反射面内の各位置の間で調整するために、反射面内の各位置の間でペア比Γを調整したが、ブロックの寄与を調整する方法は、ペア比Γを調整する方法に限定されることはなく、例えば、ペア比Γを調整する方法に加えて、以下の方法（ａ）〜（ｄ）の少なくとも１つを採用してもよい。
【００７６】
（ａ）ブロックの成膜後に基板Ｐを加熱し界面拡散を進めることで、そのブロックの表面に熱拡散層を形成し、その熱拡散層によりブロックの寄与を調整する方法。
【００７７】
（ｂ）ブロックの成膜先である基板Ｐの表面粗さにより、そのブロックの寄与を調整する方法。
【００７８】
（ｃ）ブロックの成膜後にイオンビーム照射などにより表面を平坦化することで、そのブロックの表面粗さを調整し、そのブロックの寄与を調整する方法。但し、そのブロックの成膜をイオンビームスパッタリングで行った場合など、成膜時の平坦化効果により表面粗さが改善される場合には、改めて平坦化を行う必要が無いので、そのブロックの寄与の調整には、他の方法が採用される。
【００７９】
（ｄ）ブロックの表面に、吸収の大きな物質とＳｉとから成る層を成膜し、成膜された層によりブロックの寄与を調整する方法。但し、その吸収物質とＳｉ層を合わせた光学的厚さは、入射光の波長の約１／４に設定される。
【００８０】
また、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、等周期多層膜ブロックの総数を３としたが、これに限定されることはなく、２又は４以上の何れかの数であってもよい。例えば、本実施形態の多層膜反射鏡１００においてブロックＡ（及びスペーサ層ＳＡ）を省略しても、一定の効果は得られるはずである。
【００８１】
また、本実施形態では、パラメータの組み合わせを反射面内の位置毎に設定したが、パラメータの組み合わせの一様な領域が反射面内に部分的に存在していてもよいことは言うまでもない。その場合であっても、多層膜反射鏡１００の反射面内では、パラメータの組み合わせ分布は滑らかな分布に設定される。
【００８２】
また、本実施形態では、パラメータの組み合わせを反射面内の位置毎に設定したが、パラメータの組み合わせを領域毎に設定してもよいことは言うまでもない。その場合であっても、多層膜反射鏡１００の反射面内では、パラメータの組み合わせ分布は滑らかな分布に設定される。
【００８３】
また、何れの場合であっても、多層膜反射鏡１００の外形、反射面の形状、反射面におけるパラメータの組み合わせ分布などは、投影光学系の仕様と、投影光学系における多層膜反射鏡１００の配置先とに応じて適切に設定される（例えば後述する第３実施形態を参照。）。
【００８４】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態として多層膜反射鏡の実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態との相違点を主に説明する。
【００８５】
第１実施形態では、反射面内の位置毎に設定される主なパラメータを、「基板側ブロックのペア比とスペーサ層の膜厚との組み合わせ」としたが、本実施形態では、反射面内の位置毎に設定される主なパラメータを、「基板側ブロックのペア数と反基板側ブロックのペア数との組み合わせ」とする。
【００８６】
図８は、本実施形態の多層膜反射鏡の反射面内における６つの代表反射点Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ、Ｐ、Ｑを模式的に示す図であり、図９は、これら６つの代表反射点Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ、Ｐ、Ｑを含む１７個の代表反射点Ａ〜Ｑの膜構成を示す表である。なお、図９における数値は、ブロックのペア数Ｎであり、図９では、複数のブロックを反基板側（表面側）から順に「第１ブロック」、「第２ブロック」、「第３ブロック」、「第４ブロック」と称した。
【００８７】
また、本実施形態の多層膜反射鏡の反射面内における他の反射点の膜構成は、その反射点に近接する少なくとも２つの代表反射点の膜構成の中間的な膜構成に設定されている。つまり、その反射点のパラメータは、近接する少なくとも２つの代表反射点のパラメータの中間的な値に設定される。
【００８８】
以下、代表反射点Ａ〜Ｑを詳しく説明する。
【００８９】
図８及び図９に示すとおり、本実施形態では、代表反射点Ａから代表反射点Ｑにかけて、基板側ブロックのペア数Ｎが徐々に削減され、その反対に、反基板側ブロックのペア数Ｎが徐々に増加している。
【００９０】
また、基板側ブロックのペア数Ｎが削減され、そのペア数がゼロとなると、そのブロックが消滅する。よって、図８に示すとおり、代表反射点Ｅから代表反射点Ｆにかけてはブロック数が１つ減少しており、代表反射点Ｉから代表反射点Ｊにかけてはブロック数が１つ減少しており、代表反射点Ｐから代表反射点Ｑにかけてはブロック数が１つ減少している。
【００９１】
また、図９には示さなかったが、第１ブロック〜第４ブロックの各々は、Ｍｏ層とＳｉ層とからなる等周期多層膜ブロックであって、これらブロックの各々におけるＭｏ層の厚さは３．１ｎｍであり、これらブロックの各々におけるＳｉ層の厚さは４．２ｎｍである。また、図９には示さなかったが、第２ブロック〜第４ブロックの各々の反基板側には、膜厚３．６ｎｍのＳｉ層からなるスペーサ層が形成されている。
【００９２】
また、図９に示すとおり、複数の代表反射点Ａ〜Ｑの間で、基板側から反基板側までのトータルのペア数は、共通である。このため、本実施形態では、複数の代表反射点Ａ〜Ｑの間で、基板側から反基板側までのトータルの膜厚も、共通である。よって、多層膜反射鏡の反射面内では、基板側から反基板側までのトータルの膜厚は一様に設定されている。
【００９３】
ここで、図８に符号（ａ）に示した間隙部の膜構成を詳しく説明する。
【００９４】
この間隙部は、代表反射点Ｉと代表反射点Ｊとの間隙であって、反基板側ブロック（第１ブロック）と基板側ブロック（第２、第３ブロック）との間隙である。この間隙部において、基板側ブロックと反基板側ブロックとの間に位置するスペーサ層は、代表反射点Ｉから代表反射点Ｊに向かうにつれて徐々に変位している。この間隙部を詳しく説明したのが図１０である。
【００９５】
図１０に示すとおり、この間隙部では、スペーサ層の配置先は、代表反射点Ｉから代表反射点Ｊに向かうにつれて、反基板側から基板側へ徐々に変位している。
【００９６】
但し、この間隙部では、スペーサ層の配置先が層対（Ｍｏ／Ｓｉ）の間に設定されることはなく、その代わりに、スペーサ層は、或る層対（Ｍｏ／Ｓｉ）の基板側に位置するスペーサ層（ａ）と、反基板側に位置するスペーサ層（ｂ）とに分離される。
【００９７】
また、この間隙部では、反基板側のスペーサ層（ｂ）の膜厚を基準とした基板側のスペーサ層（ａ）の膜厚の比は、代表反射点Ｉから代表反射点Ｊへ向かって連続的に大きくなっている。
【００９８】
しかも、この間隙部では、基板側のスペーサ層（ａ）の膜厚と反基板側のスペーサ層（ｂ）の膜厚との和は、代表反射点Ｉ又は代表反射点Ｊにおけるスペーサ層の膜厚（＝３．６ｎｍ）と同じに設定される。
【００９９】
したがって、この間隙部では、スペーサ層の見た目の膜厚は維持され、スペーサ層の見た目の配置先のみが連続的に変位する。
【０１００】
なお、図８（ａ）に示した間隙部におけるスペーサ層ついて説明したが、本実施形態では、他の間隙部におけるスペーサ層も同様に調整される（見た目の配置先が連続的に変化する）ものとする。
【０１０１】
図１１は、反射率の角度特性を代表反射点ごとに示したグラフである。なお、図１１に示す角度特性は、波長１３．５ｎｍの無偏光ＥＵＶ光に対する角度特性である。
【０１０２】
図１１に示すとおり、角度特性カーブの形状は、代表反射点Ａから代表反射点Ｑにかけて徐々に変化している。代表反射点Ａの角度特性カーブは、比較的広い角度範囲で均一な反射率を示しているのに対して、代表反射点Ｑの角度特性カーブは、比較的狭い角度範囲で比較的高い反射率を示している。つまり、代表反射点Ａから代表反射点Ｑにかけては、ピーク反射率が徐々に高くなり、かつ、入射光の反射角度範囲（ピーク反射率の９０％以上の反射率を示す角度範囲）が徐々に狭まる。また、代表反射点Ａから代表反射点Ｑにかけては、カーブ形状が偏ったり歪んだりせずに連続的に変化している。
【０１０３】
以上、本実施形態の多層膜反射鏡では、反射率の角度特性（反射角度範囲、ピーク反射率、ピーク角度の組み合わせ）が反射面内の位置毎に設定されている。
【０１０４】
したがって、本実施形態の多層膜反射鏡は、反射率の角度特性（反射角度範囲とピーク角度との組み合わせ）の目標値が反射面の位置によって異なる光学系、すなわちＥＵＶ露光装置の投影光学系に好適である。
【０１０５】
しかも、本実施形態の多層膜反射鏡において、「基板側ブロックのペア数と反基板側ブロックのペア数との組み合わせ」以外のパラメータは、反射面内の各位置の間で共通である。
【０１０６】
したがって、この多層膜反射鏡によれば、設計時の設計パラメータの数、ひいては成膜時の調整パラメータの数を抑えることができる。
【０１０７】
しかも、反射面内の各位置の間では、多くの層の材料が共通しているので、多くの成膜工程を共通化することができる（後述する第４実施形態〜第９実施形態を参照）。
【０１０８】
しかも、反射面内の各位置の間では、膜構成及び反射特性が連続的に変化しているので、その成膜工程では、一部の成膜パラメータを連続的に変化させるだけで、反射面内の各位置の反射特性を適正にすることができる（後述する第４実施形態〜第９実施形態を参照）。
【０１０９】
なお、本実施形態の多層膜反射鏡も、第１実施形態の多層膜反射鏡と同様、様々に変形することが可能である。
【０１１０】
例えば、本実施形態では、多層膜反射鏡の反射面内の位置毎に設定される主なパラメータを、「基板側ブロックのペア数及び反基板側ブロックのペア数」としたが、他のパラメータを加えてもよい。
【０１１１】
また、例えば、本実施形態の多層膜反射鏡では、等周期多層膜ブロックの総数を最大で４としたが（ブロック数が最大である代表反射点Ａ、Ｂのブロック数は４である）、これに限定されることはなく、２又は４以上の何れかの数であってもよい。
【０１１２】
また、本実施形態の多層膜反射鏡では、等周期多層膜ブロックの総数を最小で１としたが（ブロック数が最小である代表反射点Ｑのブロック数は１である）、これに限定されることはなく、２以上の何れかの数であってもよい。
【０１１３】
［第１実施形態又は第２実施形態の補足］
なお、図１２は、反射率の波長特性を幾つかの多層膜について示したグラフである。なお、図１２に示す波長特性は、波長１３．５ｎｍの直入射ＥＵＶ光に関する波長特性である。
【０１１４】
図１２における「等周期」は、３ｎｍのＭｏ層と３．９３５ｎｍのＳｉ層とからなる層対を３４回にわたり積層した等周期構造多層膜である。
【０１１５】
図１２における「スペーサ１．０ｎｍ」は、前記等周期多層膜において、基板側から９層対目と１０層対目との間に膜厚１．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入し、かつ、基板側から１４層対目と１５層対目との間に膜厚１．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入したものである。
【０１１６】
図１２における「スペーサ２．０ｎｍ」は、前記等周期多層膜において、基板側から９層対目と１０層対目との間に膜厚２．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入し、かつ、基板側から１４層対目と１５層対目との間に膜厚２．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入したものである。
【０１１７】
図１２における「スペーサ３．０ｎｍ」は、前記等周期多層膜において、基板側から９層対目と１０層対目との間に膜厚３．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入し、かつ、基板側から１４層対目と１５層対目との間に膜厚３．０ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入したものである。
【０１１８】
図１２における「スペーサ３．５ｎｍ」は、前記等周期多層膜において、基板側から９層対目と１０層対目との間に膜厚３．５ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入し、かつ、基板側から１４層対目と１５層対目との間に膜厚３．５ｎｍのＳｉからなるスペーサ層を挿入したものである。
【０１１９】
ここからわかるように、厚さ３．５ｎｍのスペーサ層の挿入により反射波長帯域の幅が拡がり、広い波長帯域で均一な反射率が得られるようになる。
【０１２０】
但し、スペーサ層の膜厚が０ｎｍから３．５ｎｍへと変化する過程では、反射率がピークとなる波長（ピーク波長）が長波長側に偏り、例えば波長１３．２ｎｍでは反射率が一旦大きく低下した後上昇するという好ましくない波長特性を示す。
【０１２１】
したがって、仮に、反射面内の位置毎に設定されるパラメータを「スペーサ層の膜厚のみ」としたならば、反射面内の各位置の間でピーク波長がずれてしまう虞がある。
【０１２２】
その点、上述した第１実施形態では、反射面内の位置毎に設定されるパラメータを「基板側ブロックのペア比とスペーサ層の膜厚との組み合わせ」としたので、反射面内の各位置の間で、高反射率が得られる角度範囲の中心角度を一致させることが可能であり、上述した第２実施形態では、反射面内の位置毎に設定されるパラメータを「基板側ブロックのペア数と反基板側ブロックのペア数との組み合わせ」としたので、反射面内の各位置の間でピーク波長を一致させることが可能である。
【０１２３】
また、上述した第１実施形態又は第２実施形態では、等周期多層膜の層対としてＭｏ層及びＳｉ層を使用したが、等周期多層膜の層対の材料はＥＵＶ光の波長帯域などに応じて適宜に変更することができる。例えば、使用波長を１１．３ｎｍ付近のＥＵＶ波長域とする場合には、等周期多層膜の層対としてモリブデン層（Ｍｏ層）及びベリリウム層（Ｂｅ層）を使用することで、高い反射率を得ることができる。
【０１２４】
また、上述した第１実施形態又は第２実施形態では、等周期多層膜の層対を構成する一方の層の材料として、ルテニウム（Ｒｕ）、炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）等を用いてもよい。また、等周期多層膜の層対を構成する他方の層の材料として、炭化シリコン（ＳｉＣ）を用いてもよい。
【０１２５】
また、上述した第１実施形態又は第２実施形態では、等周期多層膜の層対を構成する一方の層と他方の層との間に、それら多層膜を構成する物質の拡散を抑制する拡散抑制層が形成されてもよい。また、その多層膜の表層に酸化抑制層が形成されてもよい。
【０１２６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態として、多層膜反射鏡の更に具体的な実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態又は第２実施形態で説明済みの事項の説明を省略する。
【０１２７】
図１３は、本実施形態の多層膜反射鏡の基板Ｐを光の入射側から見た図である。
【０１２８】
図１３に示すとおり、基板Ｐの外形は例えば６角形状であり、この基板Ｐの外周部には、基板Ｐを保持する構造（不図示）が設けられている。基板Ｐの表面は、例えば凹面の回転対称な非球面形状をしており、０．１ｎｍｒｍｓより小さい粗さに研磨されている。図１３において符号９００で示すのが研磨領域である。その研磨領域９００よりも一回り小さい円枠内が多層膜の成膜領域９０１であって、その成膜領域９０１の内部における楕円枠内が有効領域９０２である。
【０１２９】
本実施形態では、この有効領域９０２に対するＥＵＶ光（λ＝１３．５ｎｍ）の入射角度範囲は、図中の点イでは２１〜２３度、点ロ、ハでは１８度〜２５度、点ニでは１４〜１６度、点ホ、ヘでは１０〜１９度である。
【０１３０】
そこで、本実施形態では、有効領域９０２における代表反射点イにおけるパラメータの組み合わせは、前述した代表反射点Ａ−５（図３参照）と同じ組み合わせに設定され、代表反射点ロ、ハにおけるパラメータの組み合わせは、前述した代表反射点Ａ−１（図３参照）と同じ組み合わせに設定され、代表反射点ニ、ホ、ヘにおけるパラメータの組み合わせは、前述した代表反射点Ｂ−５（図６参照）と同じ組み合わせに設定される。
【０１３１】
また、本実施形態においても、有効領域９０２における代表反射点イ、ロ、ハ、ニ、ホ以外の反射点のパラメータは、その反射点に近接する少なくとも２つの代表反射点のパラメータの中間的な値に設定される。
【０１３２】
また、本実施形態においても、有効領域９０２におけるパラメータの組み合わせ分布は、滑らかな分布に設定される。
【０１３３】
その結果、ＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）に対する有効領域９０２の反射率は、５０％〜６１％となる。よって、本実施形態の多層膜反射鏡１００は、投影光学系の瞳内の透過率不均一性を抑え、投影光学系の性能を向上させることができる。
【０１３４】
因みに、同じ有効領域９０２にペア数が５０である等周期多層膜を形成し、そのペア周期長にのみ分布をつけたならば、有効領域９０２の反射率は４０％〜７０％となる。よって、この場合の多層膜反射鏡は、投影光学系の瞳内の透過率不均一性を悪化させ、投影光学系の光学性能を劣化させる。
【０１３５】
また、仮に、有効領域９０２の全域のパラメータを代表反射点Ａ−１のパラメータと同じに設定したならば、有効領域９０２の反射率は５０％〜５４％となる。よって、この場合の多層膜反射鏡は、投影光学系の瞳内の透過率不均一性を悪化させることはないものの、瞳内の平均透過率を低下させる。
【０１３６】
したがって、本実施形態の多層膜反射鏡１００が投影光学系に好適であることは明白である。
【０１３７】
なお、本実施形態の多層膜反射鏡１００では、各層の膜厚に分布がつけられているので、その分布の影響でＥＵＶ光の波面形状が変形する虞もある。その場合は、その変形を相殺するような膜厚分布の層を、基板側のベースとして付加してもよい。但し、ここでいう「変形」は、基板Ｐの面形状（ここでは凹面の非球面形状）に起因する適正な変形以外の変形のことを指す。
【０１３８】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態として成膜装置の実施形態を説明する。本実施形態の成膜装置は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。
【０１３９】
図１４（Ａ）は、本実施形態の成膜装置の構成図である。図１４（Ａ）に示すとおり成膜装置は、基板ステージ１０２、マグネトロンカソード１０５、可変絞り機構２００などを真空容器１０１内に収容したマグネトロンスパッタ成膜装置である。
【０１４０】
カソード１０５には、Ｍｏターゲットなどのターゲット１０６が取り付けられる。なお、図１４では１基のカソード１０５しか示さなかったが、実際の真空容器１０１には、基板１０４に形成すべき層の種類数に応じた数のカソード（例えば４基のカソード）が収容され、それらカソードには、互いに異なる種類のターゲットが取り付けられる。
【０１４１】
基板ステージ１０２上には、成膜対象となる基板１０４がホルダ１０３を介して取り付けられており、その基板１０４の表面は、カソード１０５の側に向いている。この基板ステージ１０２は、所定の回転軸の周りに基板１０４を自転させることが可能であると共に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各々への基板１０４を直線移動させることが可能である。
【０１４２】
可変絞り機構２００は、ターゲット１０６の基板側に設置されており、長方形に近い形状の開口２００Ａを有している。その開口２００Ａの短手方向は基板ステージ１０２のＸ軸方向に一致しており、その開口２００Ａの長手方向は基板ステージ１０２のＹ軸方向に一致している。なお、開口２００ＡのＹ方向の幅は、基板１０４のＹ方向の幅よりも十分に大きいものとする。
【０１４３】
基板１０４の表面における成膜領域の形状は、この開口２００Ａの形状によって規定される。ここで、成膜領域とは、ターゲット１０６から放出されたスパッタ粒子が到達する領域のことであって、基板１０４の表面のうち開口２００Ａに正対している領域にほぼ等しい。この成膜領域を基板１０４が通過（走査）すると、基板１０４の表面のうち成膜領域で走査された部分に膜が形成される。
【０１４４】
図１４（Ｂ）は、可変絞り機構２００を説明する図である。図１４（Ｂ）に示すとおり可変絞り機構２００には、開口２００Ａのサイズよりも十分に小さな短冊状の多数の遮蔽板１０８と、それら遮蔽板１０８を個別に保持し、かつＸ軸方向に移動可能な多数の遮蔽板ステージ（不図示）と、それらの遮蔽板ステージを個別に駆動する開口幅可変機構１０７とが備えられる。
【０１４５】
開口幅可変機構１０７は、多数の遮蔽板１０８のＸ方向の位置を独立に設定することにより、開口２００Ａの形状（すなわち、開口２００ＡのＸ方向の幅のＹ方向分布）を自由に設定することができる。また、開口幅可変機構１０７は、多数の遮蔽板１０８のＸ方向の位置を独立に時間変化させることにより、開口２００Ａの形状（すなわち、開口２００ＡのＸ方向の幅のＹ方向分布）を自由に時間変化させることができる。
【０１４６】
以上の構成の成膜装置では、成膜中、基板ステージ１０２は、基板１０４を自転させることなくＸ方向へ平行移動させ、開口幅可変機構１０７は、開口２００Ａの形状（開口２００ＡのＸ方向の幅のＹ方向分布）を時間変化させる。
【０１４７】
ここで、基板１０４上のある点の成膜時間は、その点が成膜領域を通過するのにかかる時間に依存する。
【０１４８】
そこで、開口幅可変機構１０７は、開口２００ＡのＸ方向の幅を、Ｙ軸方向にかけて変化させることでＹ軸方向の膜厚分布を制御し、開口２００ＡのＸ方向の幅を時間変化させることでＸ軸方向の膜厚分布を制御する。
【０１４９】
よって、本実施形態の成膜装置は、Ｘ方向及びＹ方向の双方に亘って自由な膜厚分布の層を基板１０４の表面へ形成することができる。また、本実施形態の成膜装置は、基板１０４に正対するターゲットを切り換え、その切り換えの前後において前述した制御を行えば、基板１０４に積層される複数の層の間で膜厚分布を異ならせることもできる。
【０１５０】
したがって、本実施形態の成膜装置によれば、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜を基板１０４へ成膜することが可能である。
【０１５１】
なお、本実施形態では、回転非対称な分布の層を基板１０４へ形成することを想定し、基板ステージ１０２が基板１０４を自転させなかったが、回転対称な分布の層を基板１０４へ形成する場合は、基板ステージ１０２が基板１０４を十分な速度で自転させればよいことは言うまでもない。
【０１５２】
また、本実施形態の成膜装置において、互いに異なる種類のターゲットを保持した複数のカソード１０５を用意し、それら複数のカソード１０５をＸ方向に並べて配置すれば、材料の異なる複数の層を基板１０４へ順次に積層することができる（その場合、可変絞り機構２００は、複数のカソード１０５の各々に設けられることが望ましい。）。
【０１５３】
また、本実施形態の成膜装置では、ターゲット１０６から基板１０４までの距離を可変としてもよく、ターゲット１０６又は基板１０４の姿勢を可変としてもよい。
【０１５４】
また、本実施形態の成膜装置では、基板ステージ１０２の移動速度を等速としてもよく、不等速としてもよい。
【０１５５】
また、本実施形態の成膜装置では、カソード１０５の開口幅を可変とするために、遮蔽板１０８の位置を可変としたが、遮蔽板１０８の位置を可変とする代わりに、或いは遮蔽板１０８の位置を可変とするのに加えて、遮蔽板１０８の姿勢を可変としてもよい（その場合、例えば、遮蔽板１０８を所定の軸の周りに回転可能にすればよい。）。
【０１５６】
また、本実施形態では、マグネトロンスパッタ方式の成膜装置を説明したが、イオンビーム方式の成膜装置又は蒸着方式の成膜装置にも本発明は適用が可能である。
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態として成膜方法の実施形態を説明する。本実施形態の成膜方法は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。本実施形態でも第４実施形態と同様にスパッタリング法を想定するが、本実施形態では、開口形状が可変の絞り（可変絞り）の代わりに、開口形状の固定された遮蔽マスクを使用する。
【０１５７】
（第５実施形態の基本的な成膜方法）
図１５は、本実施形態の基本的な成膜方法を説明する図である。なお、ここでは、成膜対象となる基板１０４の面形状を回転対称非球面と仮定する。
【０１５８】
図１５（ａ）に示すとおり、基本的な成膜方法では、ターゲット１０６から発したスパッタ粒子を基板１０４の表面に到達させることで、その表面に成膜を施す。この成膜中に、基板１０４とターゲット１０６との間には、例えば図１５（ｂ）に示すような遮蔽マスク３００が配置され、例えば図１５（ａ）に示すとおり基板１０４の非球面軸を自転軸として基板１０４が自転する。なお、基本的な成膜方法では、遮蔽マスク３００の開口中心と基板１０４の自転軸とを一致させる。また、遮蔽マスク３００としては、例えば、金属等からなるマスク基板に対して部分的に開口を設けたものが使用される。
【０１５９】
（第５実施形態の第１実施例）
図１６は、第５実施形態の第１実施例を説明する図である。第１実施例では、基板１０４に形成される層の膜厚分布を、軸外し回転対称分布とする。「軸外し回転対称分布」とは、基板１０４の非球面軸から外れた軸の周りに回転対称な分布のことを指す。
【０１６０】
本実施例では、例えば図１６（ｂ）に示すように基板１０４の自転軸に対して遮蔽マスク３００の開口中心をオフセットさせる。このように遮蔽マスク３００をオフセットさせれば、基板１０４に形成される層の膜厚分布の対称軸を、基板１０４の非球面軸から外すことができる。
【０１６１】
なお、ここでは遮蔽マスク３００をオフセットさせたが、遮蔽マスク３００をオフセットさせる代わりに、図１６（ｄ）に示すように、基板１０４をチルトさせた状態で成膜を行ってもよい。
【０１６２】
但し、基板１０４がチルトした状態であっても、基板１０４の表面の近似球面の曲率中心は、基板１０４の自転軸から外れないものとする。そのためには、基板１０４の表面がその近似球面に沿うように基板１０４をチルトさせればよい。
【０１６３】
ここで、基板１０４に形成される層の膜厚分布は、基板１０４とターゲット１０６との間隔分布によって決まる。このため、仮に、図１６（ｅ）に示すように、基板１０４の非球面軸を基板１０４の自転軸と平行に保ったまま基板１０４をシフトさせると、基板１０４とターゲット１０６との間隔分布、ひいては膜厚分布が、基板１０４の非球面軸に関して回転非対称となってしまう。
【０１６４】
しかし、図１６（ｄ）に示すように基板１０４をチルトさせれば、基板１０４の表面とターゲット１０６との間隔分布、ひいては膜厚分布が、基板１０４の自転軸に関して回転対称になる（図１６（ｃ）に示した基本配置においても同じである）。
【０１６５】
したがって、基板１０４を適正にチルトさせる本実施例では、基板１０４の表面に形成される層の膜厚分布誤差は、小さく抑えられる。
【０１６６】
（第５実施形態の第２実施例）
図１７、図１８、図１９は、第５実施形態の第２実施例を説明する図である。ここでは、第１実施例との相違点を説明する。
【０１６７】
本実施例では、基板１０４に形成される層の膜厚分布を、チルト分布とする。「チルト分布」とは、特定方向における膜厚分布がその方向における位置の１次関数で表される分布のことを指す。膜厚分布を面形状に例えれば、「チルト分布」はチルト成分に相当する。
【０１６８】
先ず、本実施例では、遮蔽マスク３００の開口パターンを、例えば、図１７（ａ）に示すようなパターンとする。この開口パターンは、開口中心の両側に位置する２つの開口からなり、それら２つの開口の形状は、互いに異なる。以下、遮光マスク３００の開口中心の周りの角度を「θ」で表し、開口中心からの距離を「ｒ」で表す（他の実施例も同様）。
【０１６９】
次に、本実施例では、遮蔽マスク３００の開口中心と基板１０４の自転軸とを一致させ、基板１０４の自転速度を非等速にする。なぜなら、本実施例の膜厚分布（＝チルト分布）は、第１実施例の膜厚分布とは異なり、θの奇関数である。基板１０４の自転速度を非等速とすれば、基板１０４の表面においてｒが共通であってθの異なる２つの点の膜厚に、差異を設けることができる。
【０１７０】
例えば、基板１０４の自転速度を非等速とし、図１７（ｂ）に示すとおり基板１０４の左端部が図１７（ａ）の右側開口を通過する際に自転速度を速くし、基板１０４の右端部が図１７（ａ）の右側開口を通過する際に自転速度を遅くしたならば、基板１０４の左端部の膜厚を小さくし、基板１０４の右端部の膜厚を大きくすることができる。
【０１７１】
そこで、本実施形態では、基板１０４の自転速度を図１７（ｃ）に示すとおりに制御する。すなわち、基板１０４の自転速度は、１／ｃｏｓθに応じた速度に制御される。なぜなら、チルト分布はｃｏｓθで表されるので、開口による基板１０４の開放期間はｃｏｓθに応じた期間に設定される必要がある。また、開口による基板１０４の開放期間は、基板１０４の自転速度の逆数となる。
【０１７２】
また、本実施形態では、遮蔽マスク３００の開口形状を図１７（ｄ）に示すとおりに設定する。すなわち、２つの開口の各々のエッジ角度は、ｒの１次関数に設定される。なぜなら、チルト分布は、基板１０４の特定方向におけるｒの１次関数で表されるので、このチルト分布を作るためには、遮蔽マスク３００の２つの開口のトータルのエッジ角度をｒの１次関数とすればよく、２つの開口のトータルのエッジ角度をｒの１次関数とするためには、２つの開口の各々のエッジ角度をｒの１次関数とすればよい。
【０１７３】
図１８は、本実施例のシミュレーション結果である。図１８（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布をθごとに示したものである。これらの図１８（ａ）からは、本実施例の膜厚分布がθ＝０度の方向に傾斜していることがわかる。また、図１８（ｂ）は、θ方向の膜厚分布をｒごとに示したものであり、これらの膜厚分布は何れもｃｏｓθで表される。
【０１７４】
なお、図１９は、シミュレーションの目標膜厚分布である。図１９（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布を、図１９（ｂ）は、θ方向の膜厚分布を示す。なお、図１９（ａ）、（ｂ）における膜厚の値は、最大膜厚で規格化した値である。
【０１７５】
なお、本実施例において基板１０４に形成される層の膜厚分布は、基板１０４の自転速度及び遮蔽マスク３００の開口パターン以外の影響も受ける。例えば、基板１０４の表面の曲率や、ターゲット１０６から飛散したスパッタ粒子の空間分布などの影響である。これらの影響については後述するが、本実施例のシミュレーションでは、基板１０４の表面を平面と仮定し、スパッタ粒子は均一に存在する（飛散する）と仮定した。
【０１７６】
（第５実施形態の第３実施例）
図２０、図２１、図２２は、第５実施形態の第３実施例を説明する図である。ここでは、第２実施例との相違点を説明する。
【０１７７】
本実施例では、基板１０４に形成される層の膜厚分布を、コマ分布とする。膜厚分布を面形状に例えれば、「コマ分布」はコマ成分に相当する。
【０１７８】
本実施例における基板１０４の自転速度は、図２０（ｂ）に示すとおりに設定される。すなわち、第２実施例と同様、本実施例における基板１０４の自転速度は１／ｃｏｓθに応じた速度に設定される。
【０１７９】
一方、本実施例における遮蔽マスク３００の開口形状は、図２０（ａ）、（ｃ）に示すとおりに設定される。すなわち、遮蔽マスク３００の開口のエッジ角度は、ｒの３次関数に設定される。なぜなら、コマ分布は、ｒの３次関数（例えば、３ｒ３−２ｒ）で表されるからである。
【０１８０】
図２１は、本実施例のシミュレーション結果である。図２１（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布をθごとに示したものであり、図２１（ｂ）は、θ方向の膜厚分布をｒごとに示したものである。
【０１８１】
なお、図２２は、シミュレーションの目標膜厚分布である。図２２（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布を、図２２（ｂ）は、θ方向の膜厚分布を示す。なお、図２２（ａ）、（ｂ）における膜厚の値は、最大膜厚で規格化した値である。
【０１８２】
（第４実施例）
図２３、図２４、図２５は、第５実施形態の第４実施例を説明する図である。ここでは、第３実施例との相違点を説明する。
【０１８３】
本実施例では、基板１０４に形成される層の膜厚分布を、アス分布とする。膜厚分布を面形状に例えれば、「アス分布」はアス成分に相当する。
【０１８４】
本実施例における基板１０４の自転速度は、図２３（ｂ）に示すとおり１／ｃｏｓ２θに応じた速度に設定される。なぜなら、アス分布は、ｃｏｓ２θで表されるからである。
【０１８５】
一方、本実施例における遮蔽マスク３００の開口形状は、図２３（ａ）、（ｃ）に示すとおりに設定される。すなわち、遮蔽マスク３００の開口のエッジ角度は、ｒの２次関数に設定される。なぜなら、アス分布は、ｒの２次関数で表されるからである。
【０１８６】
図２４は、本実施例のシミュレーション結果である。図２４（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布をθごとに示したものであり、図２４（ｂ）は、θ方向の膜厚分布をｒごとに示したものである。
【０１８７】
なお、図２５は、シミュレーションの目標膜厚分布である。図２５（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布を、図２５（ｂ）は、θ方向の膜厚分布を示す。なお、図２５（ａ）、（ｂ）における膜厚の値は、最大膜厚で規格化した値である。
【０１８８】
なお、図２４（ａ）の分布と図２５（ａ）の分布とは一見すると異なるが、これは両者の曲率成分の量が異なるためである。あらかじめ基板１０４の曲率にオフセットを加えるなどの処置を施せば、両者の分布は一致する。
【０１８９】
（第５実施形態の第５実施例）
図２６、図２７、図２８は、第５実施形態の第５実施例を説明する図である。ここでは、第４実施例との相違点を説明する。
【０１９０】
本実施例では、基板１０４に形成される層の膜厚分布を、ゼロθ分布とする。膜厚分布を面形状に例えれば、「ゼロθ分布」はゼロθ成分に相当する。
【０１９１】
なお、ゼロθ分布の層の成膜は、従来の成膜方法によっても行うことが可能であるが、本実施例では、第２実施例〜第４実施例の成膜方法に対応した成膜方法で行う。
【０１９２】
先ず、本実施例における基板１０４の自転速度は、図２６（ｂ）に示すとおりに設定される。
【０１９３】
一方、本実施例における遮蔽マスク３００の開口形状は、図２６（ａ）、（ｃ）に示すとおりに設定される。
【０１９４】
図２７は、本実施例のシミュレーション結果である。図２７（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布をθごとに示したものであり、図２７（ｂ）は、θ方向の膜厚分布をｒごとに示したものである。
【０１９５】
図２８は、シミュレーションの目標膜厚分布である。図２８（ａ）は、ｒ方向の膜厚分布を、図２８（ｂ）は、θ方向の膜厚分布を示す。なお、図２８（ａ）、（ｂ）における膜厚の値は、最大膜厚で規格化した値である。
【０１９６】
以上、第５実施形態の第１実施例〜第５実施例では、膜厚分布の互いに異なる成分「軸外し回転対称分布」、「チルト分布」、「コマ分布」、「アス分布」、「ゼロθ分布」を実現する５通りの成膜方法を説明した。これらの「軸外し回転対称分布」、「チルト分布」、「コマ分布」、「アス分布」、「ゼロθ分布」は、互いに直交関係にあり、しかも、光学素子の表面に形成される層の膜厚分布を記述する主要成分でもある。つまり、これらの「軸外し回転対称分布」、「チルト分布」、「コマ分布」、「アス分布」、「ゼロθ分布」は、成分数が少ない割に、光学素子に要求される多くの膜厚分布を記述することが可能である。
【０１９７】
したがって、第５実施形態の５通りの成膜方法を組み合わせて実行すれば、光学素子に要求され得る様々な膜厚分布の層を、基板１０４に成膜することができる。
【０１９８】
しかも、第５実施形態の５通りの成膜方法には、共通の成膜装置を使用することが可能である。５通りの遮蔽マスクの切り換え機構を成膜装置へ搭載しておけば、５通りの成膜方法を任意の順序で実行することができる。
【０１９９】
なお、言うまでもないが、基板１０４に形成すべき層の目標膜厚分布がシンプルである場合には、これら５通りの成膜方法の一部のみによって必要な層を基板１０４へ成膜できることもある。
【０２００】
例えば、或る層の目標膜厚分布がアス分布とコマ分布との線形和で表される場合は、その層の一部を第４実施例の成膜方法で形成し、その層の残りを第３実施例の成膜方法で形成すればよい。
【０２０１】
なお、成膜装置で発生する膜厚分布は、基板１０４の形状やスパッタ粒子の空間分布の影響も受ける。第５実施形態における少なくとも１つの成膜方法は、この影響を補正するための補正層の成膜にも適用することができる。
【０２０２】
また、ＥＵＶ光で使用される多層膜は、各層の膜厚が数nmときわめて薄く、さらに層の総数は約１００層にもなる。これを第５実施形態の成膜方法で成膜すると、成膜プロセスが複雑になり、成膜時間も長くなる虞がある。
【０２０３】
そこで、第５実施形態では、例えば、成膜装置におけるスパッタ粒子の空間分布を均一化するために、例えば、ターゲット１０６に照射するイオンの入射角度や空間分布あるいはターゲット１０６の表面形状などを最適化しておくことが望ましい。
【０２０４】
このような最適化を第５実施形態の成膜方法に適用すれば、非対称な膜厚分布の層の成膜をも高精度に行うことができる。
【０２０５】
また、基板１０４の表面の曲率も膜厚分布の誤差になるため、その影響を極力低減するような工夫を施すことが好ましい。例えば、ターゲット１０６を基板１０４の曲率中心位置付近に配置すれば、基板１０４の表面位置とターゲット１０６との距離が均一化されるので、膜厚分布誤差が生じにくくなる。
【０２０６】
また、第５実施形態では、膜設計の段階で目標膜厚分布をできるだけ単一の低次成分（シンプルな膜厚分布）で表現し、成膜プロセスの簡素化を図ることも重要である。
【０２０７】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態として成膜装置の実施形態を説明する。本実施形態の成膜装置は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。
【０２０８】
図２９は、本実施形態の成膜装置の構成図である。図２９に示すとおり成膜装置は、成膜室１の内部に被成膜物（基板）２とスパッタ源（ターゲット及びカソード）３とを対向配置している。被成膜面２１の向きは、鉛直下向き、上向き、或いは水平方向でも構わないが、スパッタ源３は、被成膜面２１を見込むことが可能な位置に配置される。
【０２０９】
スパッタ源３は、３次元的に任意の方向を向くことが可能であり、かつ、任意の位置へ並進することが可能な６軸駆動ステージ３１によって保持されている。なお、この６軸駆動ステージ３１は、３軸並進及び３軸回転が可能なステージのことである。但し、要求を満たすのであれば駆動ステージ３１の軸数は６未満であっても構わない。
【０２１０】
スパッタ源２からのスパッタ粒子３２の出射方向には、成膜時間を調整するためのシャッター３３と遮蔽マスク３４とが設置されている。よって、このようなスパッタ源３を用いれば、被成膜物２上の任意の領域へ局所的に成膜を行うことができるため、被成膜面２１に形成される層の膜厚分布を自由にコントロールすることが可能となる。
【０２１１】
このようなスパッタ源３による成膜領域３５の形状及びサイズは、遮蔽マスク３４を用いて自由に変更が可能である。この遮蔽マスク３４はカメラの絞りのような自由に開口を制御できる可変マスクでも構わない。
【０２１２】
また、スパッタ源３として小型のスパッタ源を利用すれば、遮蔽マスク３４の有無に依らず成膜領域３５を制限することができる。或いは、小型のスパッタ源３を複数配置して多元スパッタ源化し、それらスパッタ源の出力分布を制御しても同様の利点が得られる。
【０２１３】
なお、スパッタ源３はマグネトロンスパッタ方式のスパッタ源でもイオンビーム方式のスパッタ源でも蒸着源でも構わない。いずれにしても、スパッタ源３のターゲットは、成膜物質の数に応じた複数のターゲットの間で切り換えが可能である。
【０２１４】
以上、本実施形態の成膜装置は、非回転対称膜厚分布の層を被成膜物（基板）２に成膜することが可能である。また、この成膜装置は、その層の膜厚分布を自由に制御することができるので、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡の製造に、好適である。
【０２１５】
また、本実施形態の成膜装置は、比較的小さなスパッタ源３で被成膜物（基板）２を直接的に走査するので、被成膜物（基板）２の大型化にも対応可能である。
【０２１６】
また、本実施形態の成膜装置は、スパッタ源３と被成膜物（基板）２との距離を近づけることができるので、成膜レートが向上し、多層膜成膜の総時間短縮に繋がり、反射率低下の一因である膜中酸化の悪影響を減らすことも可能である。
【０２１７】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態として成膜装置の実施形態を説明する。本実施形態の成膜装置は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。
【０２１８】
図３０は、本実施形態の成膜装置の構成図である。図３０に示すとおり成膜装置は、成膜室４の内部に成膜ターゲット５と被成膜物（基板）６とを対向配置している。被成膜面６１の向きは、鉛直下向き、上向き、或いは水平方向でも構わないが、成膜ターゲット５は、被成膜面６１を見込むことが可能な位置に配置される。
【０２１９】
被成膜物６は回転ステージ６２によって保持されており、回転ステージ６２は被成膜物６を成膜中に自転させる。こうすることで成膜物６の回転方向における膜厚均一性を保障する。
【０２２０】
ここで、本実施形態の成膜装置は、成膜ターゲット５と被成膜物６との間に可変マスク７が取り付けられている。
【０２２１】
よって、この可変マスク７の開口形状を成膜中に制御すれば、被成膜物６に成膜される層の膜厚分布を制御することができる。
【０２２２】
図３０の右側に示すとおり、可変マスク７は、多数のマスク要素７１を所定方向に並べており、個々の要素７１の形状は、細長い短冊状をしている。また、多数のマスク要素７１の各々は、前記所定方向に垂直な方向にかけて移動可能である。因みに、この可変マスク７の構成は、いわゆる型取りゲージのような工具の構成と類似している。
【０２２３】
したがって、以上の成膜装置を使用した成膜方法では、被成膜面６１に対する層の成膜工程中に、例えば以下のような調整を行うことにより、その層の膜厚分布を目標膜厚分布に近づけることができる。
【０２２４】
（１）被成膜面６１に対する層の成膜後、その層の膜厚分布を評価し、目標の膜厚分布が得られるような可変マスク７の新形状を計算する。
【０２２５】
（２）可変マスク７の先端部がその新形状となるように、型取りゲージの使用要領で多数のマスク要素７１の各々の凹凸の位置決めを行う。可変マスク７は、モーター等の駆動機構を持つ訳ではないので、成膜装置内の省スペース化に役立つ。また、可変マスク７の制御に関しては電気的な駆動機構がないので故障の心配がない。
【０２２６】
なお、図３０では、１つの成膜ターゲット５しか描かれていないが、実際には、成膜すべき層の種類数に応じた数の成膜ターゲットが用意される。そこで、本実施形態の成膜装置は、成膜ターゲット５の数と同じ数だけ可変マスク７を用意してもよい。これによって、複数の層の各々の膜厚分布を任意に制御することが可能となる。
【０２２７】
但し、成膜ターゲット５及び可変マスク７の数を複数とした場合は、交換機構が成膜成膜室４内に搭載される。
【０２２８】
以上、本実施形態の成膜装置によれば、高レートで成膜を行うことが出来る。また、本実施形態の成膜装置は、固定マスク方式による膜厚制御のメリットと、可変マスク方式のメリットとの両方を兼ね備える。また、本実施形態の成膜装置によれば、成膜工程の短縮と、膜厚分布の高精度調整とが実現する。
【０２２９】
［第８実施形態］
以下、本発明の第８実施形態として成膜装置及びそれを使用した成膜方法の実施形態を説明する。本実施形態の成膜装置及び成膜方法は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。本実施形態では、非回転対称な膜厚分布の層を基板に成膜する。
【０２３０】
図３１は、本実施形態の成膜装置を説明する図である。図３１（Ａ）に示すとおり、本実施形態の成膜装置は、真空容器（不図示）内に、ＥＵＶ露光装置の投影光学系に搭載される反射鏡の基板１０２と、その基板１０２を固定するステージ１０１と、Ｍｏターゲット及びＳｉターゲットを取り付けたターゲットステージ１０４と、イオンビームを引き出すイオン源１０５と、膜厚補正の機能を有する遮蔽板１０３とを配置している。
【０２３１】
イオン源１０５から引き出されたイオンビーム１０６がＭｏターゲットに照射されると、スパッタ現象によりＭｏターゲットからＭｏ原子１０７が放出され、基板１０２の表面に到達したＭｏ原子は、その表面にＭｏ層を形成する。
【０２３２】
また、ターゲットステージ１０４を１８０度回転させると、イオン源１０５から引き出されたイオンビーム１０６はＳｉターゲットに照射され、基板１０２の表面にＳｉ層が形成される。
【０２３３】
このようなＭｏ層の形成とＳｉ層の形成とを繰り返せば、基板１０２の表面にＭｏ／Ｓｉ多層膜が成膜される。
【０２３４】
ここで、遮蔽板１０３を使用しない従来の成膜装置では、基板１０２におけるＭｏ層の膜厚分布及びＳｉ層の膜厚分布は、ターゲットに照射されるイオンビームの分布、ターゲットと基板１０２との位置関係、基板１０２の表面形状などに依存していた。
【０２３５】
そこで、本実施形態の成膜装置は、ターゲットと基板１０２との間に遮蔽板１０３を配置し、かつ、その遮蔽板１０３を成膜中に移動させることにより、Ｍｏ層の膜厚分布及びＳｉ層の膜厚分布を制御する。
【０２３６】
図３１（Ｂ）に示すとおり、遮蔽板１０３の形状は、例えば円盤状であり、その円盤の直径は、基板１０２の有効領域の直径の１／１０程度である。
【０２３７】
また、この遮蔽板１０３は、十分に細いワイヤー（不図示）によって支持されており、そのワイヤーを介して不図示の駆動部により移動可能となっている。遮蔽板１０３の移動方向は、基板１０２の表面の法線又は回転対称軸に垂直な面内において互いに垂直なＸ方向及びＹ方向である。また、遮蔽板１０３の移動範囲は、基板１０２の有効領域に正対する範囲の全域をカバーしている。
【０２３８】
成膜中、遮蔽板１０３は、図３１（Ｂ）に示すように、基板１０２の有効領域に正対する範囲の全域を、隙間無くラスタスキャンする。
【０２３９】
以上の成膜装置により成膜を行う際には、遮蔽板１０３を使用せずに成膜した層の膜厚分布と、等速度の遮蔽板１０３を使用して成膜した層との膜厚分布とをそれぞれ評価し、両者の評価結果を比較することにより、遮蔽板１０３による膜厚の削減量を既知とすることができる。
【０２４０】
また、遮蔽板１０３を使用せずに成膜した層の膜厚分布と、目標膜厚分布とを比較することにより、層のどの部分をどれだけ薄くしなければならないか（目標削減量分布）を計算することができる。
【０２４１】
また、遮蔽板１０３を使用せずに成膜した層の膜厚分布と、等速度の遮蔽板１０３で成膜した層の膜厚分布とを比較することにより、等速度の遮蔽板１０３による膜厚の削減量を既知とすることができる。
【０２４２】
ここで、ある成膜領域の近傍で遮蔽板１０３の移動速度が速くなれば遮蔽される時間が減るためにその成膜領域の膜厚は厚くなり、その移動速度が遅くなれば膜厚は薄くなる。
【０２４３】
そこで、以上の成膜装置により成膜を行う際には、予め計算された目標削減量分布から、遮蔽板１０３の最適な速度パターンを計算しておく。そして、成膜時には、成膜中における遮蔽板１０３の速度パターンを、計算した最適な速度パターンに制御することで、層の膜厚分布を所望の分布にする。
【０２４４】
以上、本実施形態の成膜装置によれば、遮蔽板１０３の速度パターンを適切に設定するだけで、層の膜厚分布を任意に設定することができる。
【０２４５】
なお、ここでは遮蔽板１０３の数を１としたが、遮蔽板１０３の数を複数とし、それら複数の遮蔽板１０３の各々を成膜中に個別に移動させることで、層の膜厚分布を制御してもよい。
【０２４６】
但し、複数の遮蔽板１０３を同時に移動させる際には、成膜中の層において複数の遮蔽板１０３が同時に影響を与えている部分領域同士が互いに重複しないよう、それらの遮蔽板１０３の間には一定に間隔が設けられることが望ましい。
【０２４７】
また、ここでは、遮蔽板１０３の形状を円盤状とし、円盤の直径を基板１０２の有効領域の直径の１／１０程度としたがが、遮蔽板１０２の形状及びサイズの組み合わせはこれに限定されることはない。
【０２４８】
［第９実施形態］
以下、本発明の第９実施形態として成膜装置の実施形態を説明する。本実施形態の成膜装置は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかで説明した多層膜反射鏡の製造に適用することが可能である。
【０２４９】
図３２は、本実施形態の成膜装置を説明する図である。図３２（Ａ）に示すとおり、本実施形態の成膜装置は、真空容器（不図示）内に、ＥＵＶ露光装置の投影光学系に搭載される反射鏡の基板２０１と、その基板２０１を固定するステージ２０２と、Ｍｏターゲット及びＳｉターゲットを取り付けたターゲットステージ２０５と、イオンビームを引き出すイオン源２０６と、膜厚補正の機能を有する遮蔽板２０４−１、２０４−２とを配置している。
【０２５０】
イオン源２０６から引き出されたイオンビーム２０７がＭｏターゲットに照射されると、スパッタ現象によりＭｏターゲットからＭｏ原子２０８が放出され、基板２０１の表面に到達したＭｏ原子は、その表面にＭｏ層を形成する。
【０２５１】
また、ターゲットステージ２０５を１８０度回転させると、イオン源２０６から引き出されたイオンビーム２０７がＳｉターゲットに照射され、基板２０１の表面にＳｉ層が形成される。
【０２５２】
このようなＭｏ層の形成とＳｉ層の形成とを繰り返せば、基板２０１の表面にＭｏ／Ｓｉ多層膜が成膜される。
【０２５３】
なお、本実施形態の成膜装置では、成膜中、基板ステージ２０２は、所定の自転軸を中心に基板２０１を自転させる。
【０２５４】
ここで、遮蔽板２０４−１、２０４−２を使用しない従来の成膜装置では、基板２０１の表面のＭｏ層の膜厚分布、Ｓｉ層の膜厚分布は、ターゲットに照射されるイオンビームの条件、ターゲットと基板２０１との位置関係、基板２０１の表面形状などに依存していた。
【０２５５】
そこで、本実施形態の成膜装置は、ターゲットと基板２０１との間に２枚の遮蔽板２０４−１、２０４−２を順に配置することによって、Ｍｏ層の膜厚分布及びＳｉ層の膜厚分布を制御する。
【０２５６】
先ず、ターゲット側に配置された遮蔽板２０４−１は、成膜装置内に固定されており、基板２０１が自転しても遮蔽板２０４−１は自転しない。
【０２５７】
この遮蔽板２０４−１の基本構造は、図３２（Ｂ）に示すとおり、基板２０１に正対する領域の全面に幅０．５ｍｍの梁を縦横４ｍｍの間隔でメッシュ状に並べたものである。
【０２５８】
但し、遮蔽板２０４−１の開口率分布（梁の幅分布によって決まる）は、基板２０１の表面に形成される層の膜厚分布を均一化するための分布に設定されている。基板２０１は成膜中に自転するため、その自転軸の周方向における開口率は均一であり、自転軸の径方向における開口率は自転軸からの距離によって異なる。
【０２５９】
一方、基板側に配置された遮蔽板２０４−２は、遮蔽板ステージ２０３を介して基板ステージ２０２に固定されており、基板２０１と共に自転する。
【０２６０】
この遮蔽板２０４−２の基本構造も、図３２（Ｃ）に示すとおり、基板２０１に正対する領域の全面に幅０．５ｍｍの梁を縦横４ｍｍの間隔でメッシュ状に並べたものである。
【０２６１】
但し、遮蔽板２０４−２の開口率分布（梁の幅分布によって決まる）は、基板２０１に成膜すべき層の目標膜厚分布に応じた分布に設定される。この遮蔽板２０４−２は、基板２０１と共に自転するため、成膜される層の膜厚分布を、回転対称な分布にすることも、非回転対称な分布にすることも可能である。
【０２６２】
なお、本実施形態の成膜装置では、遮蔽板ステージ２０３が遮蔽板２０４−２を成膜中に振動させことが望ましい。その振動のストロークは、遮蔽板２０４−２のメッシュ間隔の半分程度である。これによって、メッシュの梁の影が基板２０１に写り込むことを防止することができる。もちろん、梁の影の影響が十分に小さい場合には、その振動を省略してもよい。
【０２６３】
また、本実施形態の成膜装置には、成膜中にターゲットと基板２０１の間から遮蔽板２０４−１を他の位置へと一時的に退避させる機構が備えられることが望ましい。長期間に亘って成膜を続けると、ターゲットがイオンビーム照射により削られ分布が変化するという問題が生じうるが、この機構により遮蔽板２０４−１を挿脱させれば、この分布変化を相殺することが可能である。
【０２６４】
また、本実施形態の成膜装置には、複数の遮蔽板が備えられ、それらの遮蔽板を切り換え使用してもよいことは言うまでもない。
【０２６５】
また、本実施形態の遮蔽板２０４−１、２０４−２の基本構造を、基板２０１に正対する領域の全面に幅０．５ｍｍの梁を縦横４ｍｍの間隔でメッシュ状に並べたものとしたが、これに限定されるもものではなく、基板上の膜厚を所望の精度で制御できるのであれば、を他の基本構造としてもよい。
【０２６６】
また、本実施形態の成膜装置では、遮蔽板２０４−１、２０４−２の基本構造を共通としたが、非共通としてもよいことは言うまでもない。
【０２６７】
［第１０実施形態］
以下、本発明の第１０実施形態として露光装置の実施形態を説明する。下記の投影光学系の少なくとも１つのミラーには、上述した何れかの実施形態の多層膜反射鏡が適用される。
【０２６８】
図３３は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、ＥＵＶ光で基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置である。
【０２６９】
図３３において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ１１１と、露光光ＥＬが照射される基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ１１２と、ＥＵＶ光を含む光（露光光）ＥＬを発生する光源装置１１３と、光源装置１１３から射出される露光光ＥＬでマスクステージ１１１に保持されているマスクＭを照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、少なくとも露光光ＥＬが通過する所定空間を形成し、その所定空間を真空状態（例えば、１．３×１０−３Ｐａ以下）にする真空システムを有するチャンバ装置ＶＣとを備えている。
【０２７０】
基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材上に感光膜が形成されたものを含む。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態では、露光光ＥＬとしてＥＵＶ光が用いられ、マスクＭは、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。反射型マスクの多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ多層膜を含む。露光装置ＥＸは、多層膜が形成されたマスクＭの反射面（パターン形成面）を露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭで反射した露光光ＥＬの反射光で基板Ｐを露光する。
【０２７１】
本実施形態の光源装置１１３は、レーザ励起型プラズマ光源装置であって、レーザ光を射出するレーザ装置１１５と、キセノンガス等のターゲット材料を供給する供給部材１１６とを含む。レーザ装置１１５は、赤外領域及び可視領域の波長のレーザ光を発生する。レーザ装置１１５は、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザ、エキシマレーザ、炭酸ガスレーザ等を含む。
【０２７２】
また、光源装置１１３は、レーザ装置１１５から射出されたレーザ光を集光する第一集光光学系１１７を備えている。第一集光光学系１１７は、レーザ装置１１５から射出されたレーザ光を位置１１９に集光する。供給部材１１６は、位置１１９にターゲット材料を供給する供給口を有する。第一集光光学系１１７で集光されたレーザ光は、供給部材１１６から供給されるターゲット材料に照射される。レーザ光が照射されたターゲット材料は、レーザ光のエネルギーによって高温になり、プラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際に、ＥＵＶ光を含む光を発生する。なお、光源装置１１３は、放電型プラズマ光源装置でもよい。
【０２７３】
光源装置１１３は、極端紫外領域のスペクトルを有する光（ＥＵＶ光）を発生する。露光装置ＥＸは、位置１１９の周囲に配置された第二集光ミラー１１８を備えている。第二集光ミラー１１８は、楕円鏡を含む。楕円鏡を含む第二集光ミラー１１８は、その第一焦点と位置１１９とがほぼ一致するように配置されている。
【０２７４】
第二集光ミラー１１８により第二焦点に集光されたＥＵＶ光（露光光）ＥＬは、照明光学系ＩＬに供給される。照明光学系ＩＬは、光源装置１１３からの露光光ＥＬが供給される複数の光学素子１２０、１２１、１２２、１２３、１２４を含み、光源装置１１３からの露光光ＥＬでマスクＭを照明する。照明光学系ＩＬの光学素子１２０、１２１、１２２、１２３、１２４の少なくとも一つが、上述した光学素子１００でもよい。
【０２７５】
照明光学系ＩＬの光学素子１２０は、コリメータミラーとして機能する第三集光ミラーであって、第二集光ミラー１１８からの露光光ＥＬが供給される。第二集光ミラー１１８からの露光光ＥＬは、第三集光ミラー１２０に導かれる。
【０２７６】
第三集光ミラー１２０は、放物面鏡を含む。第三集光ミラー１２０は、その焦点と第二集光ミラー１１８の第二焦点とがほぼ一致するように配置されている。
【０２７７】
また、照明光学系ＩＬは、オプティカルインテグレータ１２５を有する。本実施形態において、オプティカルインテグレータ１２５は、反射型フライアイミラー光学系を含む。オプティカルインテグレータ１２５は、入射側フライアイミラー１２１及び射出側フライアイミラー１２２を含む。第三集光ミラー１２０は、露光光ＥＬを、ほぼコリメートした状態で、オプティカルインテグレータ１２５の入射側フライアイミラー１２１に供給する。
【０２７８】
入射側フライアイミラー１２１は、例えば米国特許第６４５２６６１号等に開示されているように、並列に配列された照野と実質的に相似な円弧状の反射面を有する複数の単位ミラー（反射素子群）を含む。入射側フライアイミラー１２１は、マスクＭの反射面及び基板Ｐの表面と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている。
【０２７９】
また、射出側フライアイミラー１２２は、入射側フライアイミラー１２１の複数の単位ミラーと対応する複数の単位ミラー（反射素子群）を含む。射出側フライアイミラー１２２の単位ミラーのそれぞれは、矩形状であり、並列に配列されている。射出側フライアイミラー１２２は、投影光学系ＰＬの瞳位置と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている。
【０２８０】
第三集光ミラー１２０からのコリメートされた光は、入射側フライアイミラー１２１に入射して、その入射側フライアイミラー１２１によって波面分割される。入射側フライアイミラー１２１の単位ミラーのそれぞれは、入射した光を集光し、複数の集光点（光源像）を形成する。それら複数の集光点が形成される位置近傍のそれぞれには、射出側フライアイミラー１２２の複数の単位ミラーが配置されている。射出側フライアイミラー１２２の射出面又はその近傍には、射出側フライアイミラー１２２の単位ミラーの数に応じた複数の集光点（二次光源）が形成される。
【０２８１】
また、照明光学系ＩＬは、コンデンサミラー１２３を有する。コンデンサミラー１２３は、コンデンサミラー１２３の焦点位置とオプティカルインテグレータ１２５により形成される二次光源の位置近傍とがほぼ一致するように配置されている。オプティカルインテグレータ１２５により形成された二次光源からの光は、コンデンサミラー１２３で反射されるともに集光され、光路折り曲げミラー１２４を介して、マスクＭに供給される。
【０２８２】
このように、複数の光学素子１２０〜１２４を含む照明光学系ＩＬは、光源装置１１３から射出される露光光ＥＬでマスクＭ上の照明領域を均一に照明する。照明光学系ＩＬにより照明され、マスクＭで反射した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。
【０２８３】
なお、マスクＭに供給される光と、マスクＭで反射して投影光学系ＰＬに入射する光との光路分離を空間的に行うために、本実施形態の照明光学系ＩＬは、非テレセントリック系である。また、投影光学系ＰＬもマスク側非テレセントリック系である。
【０２８４】
マスクステージ１１１は、マスクＭを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能な６自由度ステージである。本実施形態においては、マスクステージ１１１は、マスクＭの反射面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ１１１（マスクＭ）の位置情報は、レーザ干渉計１４１によって計測される。レーザ干渉計１４１は、マスクステージ１１１に設けられた計測ミラーを用いて、マスクステージ１１１のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。
【０２８５】
また、マスクステージ１１１に保持されているマスクＭの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹに関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。レーザ干渉計１４１の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、マスクステージ１１１に保持されているマスクＭの位置が制御される。
【０２８６】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば特開２００４−３５６４１５号公報等に開示されているような、マスクＭの反射面の少なくとも一部と対向する位置に配置され、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を制限するブラインド部材１６０を備えている。ブラインド部材１６０は、露光光ＥＬが通過可能な開口を有し、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を規定する。
【０２８７】
投影光学系ＰＬは、マスクＭからの露光光ＥＬが供給される複数の光学素子１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６を含み、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの光学素子１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６の少なくとも一つが、上述した光学素子１００でもよい。
【０２８８】
投影光学系ＰＬは、凹面状の反射面を有する第一反射ミラー１３１及び凹面状の反射面を有する第二反射ミラー１３２を含む第一ミラー対と、所定形状の反射面を有する第三反射ミラー１３３及び凹面状の反射面を有する第４反射ミラー１３４を含む第二ミラー対と、凸面状の反射面を有する第５反射ミラー１３５及び凹面状の反射面を有する第６反射ミラー１３６を含む第三ミラー対とを備えている。
【０２８９】
それぞれのミラー対のうち、第一反射ミラー１３１、第三反射ミラー１３３、及び第５反射ミラー１３５のそれぞれは、反射面が投影光学系ＰＬの物体面側（マスクＭ側）を向くように配置されており、第二反射ミラー１３２、第４反射ミラー１３４、及び第６反射ミラー１３６のそれぞれは、反射面が投影光学系ＰＬの像面側（基板Ｐ側）を向くように配置されている。
【０２９０】
マスクＭからの露光光ＥＬは、第一反射ミラー１３１及び第二反射ミラー１３２の順で第一ミラー対を反射した後に中間像を形成する。中間像からの光は、第三反射ミラー１３３及び第４反射ミラー１３４の順で第二ミラー対を反射する。第二ミラー対を反射した光は、第５反射ミラー１３５及び第６反射ミラー１３６の順で第三ミラー対を反射して基板Ｐへ導かれる。中間像が形成される位置には、基板Ｐ上の投影領域を制限する視野絞りＦＳが配置されている。
【０２９１】
第一ミラー対の第一反射ミラー１３１と第二反射ミラー１３２との間には、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを制限する開口絞りＡＳが配置されている。開口絞りＡＳは、大きさ（口径）が可変な開口を有する。開口の大きさ（口径）は、開口絞り制御ユニット１５１により制御される。
【０２９２】
基板ステージ１１２は、基板Ｐを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能な６自由度ステージである。本実施形態においては、基板ステージ１１２は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ１１２（基板Ｐ）の位置情報は、レーザ干渉計１４２によって計測される。レーザ干渉計１４２は、基板ステージ１１２に設けられた計測ミラーを用いて、基板ステージ１１２のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ１１２に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹに関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。レーザ干渉計１４２の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、基板ステージ１１２に保持されている基板Ｐの位置が制御される。
【０２９３】
基板Ｐを露光するときには、照明光学系ＩＬがマスクＭ上の所定の照明領域を露光光ＥＬで照明しながら、マスクＭを保持したマスクステージ１１１のＹ軸方向への移動と同期して、基板Ｐを保持した基板ステージ１１２がＹ軸方向へ移動する。これにより、マスクＭのパターンの像が、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに投影される。
【０２９４】
以上の露光装置では、投影光学系ＰＬの少なくとも１つのミラー、例えば、光ＥＬの入射角度が最も大きいミラーに対して、上述した何れかの実施形態の多層膜反射鏡が適用される。
【０２９５】
したがって、投影光学系ＰＬの透過率は高まり、露光装置ＥＸの性能（具体的には露光装置ＥＸのスループット）は高まる。
【０２９６】
なお、本実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【０２９７】
また、露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【０２９８】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第一パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第一パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第二パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第二パターンの縮小像を第一パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。
【０２９９】
また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０３００】
また、例えば米国特許第６６１１３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
【０３０１】
また、本発明は、米国特許６３４１００７号、米国特許６４００４４１号、米国特許６５４９２６９号、及び米国特許６５９０６３４号、米国特許６２０８４０７号、米国特許６２６２７９６号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０３０２】
更に、例えば米国特許第６８９７９６３号等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【０３０３】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０３０４】
本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０３０５】
［第１１実施形態］
以下、本発明の第１１実施形態としてデバイスの製造方法の実施形態を説明する。本実施形態のデバイスの製造方法には、第１０実施形態の何れかの露光装置が適用される。
【０３０６】
半導体デバイス等のデバイスは、図３４に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、マスクのパターンからの露光光で基板Ｐを露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を有する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０３０７】
但し、本実施形態では、基板Ｐを露光する露光処理に第１０実施形態の何れかの露光装置を使用する。この露光装置は、前述したとおり高性能化されている。したがって、本実施形態の製造方法は、デバイスの製造を高スループットで行うことができる。
【０３０８】
［実施形態の作用効果］
第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡は、基板（Ｐ）側から順に、第１等周期多層膜（基板側ブロック）と、調整層（スペーサ層など）と、第２等周期多層膜（反基板側ブロック）とを有した多層膜反射鏡であって、下記（ａ）〜（ｃ）の組み合わせが反射面内の位置毎又は領域毎に設定されている。
【０３０９】
（ａ）前記第１等周期多層膜（基板側ブロック）が単体で有する反射特性。
【０３１０】
（ｂ）前記第２等周期多層膜（反基板側ブロック）が単体で有する反射特性。
【０３１１】
（ｃ）前記調整層（スペーサ層など）の膜厚。
【０３１２】
したがって、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡は、シンプルな膜構成であるにも拘らず、前記反射面内の位置毎又は領域毎に反射特性を付与することができる。
【０３１３】
ゆえに、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡は、必要な反射特性（例えば、反射すべき入射光の角度範囲）が反射面内の位置又は領域によって異なるような光学系、例えば、ＥＵＶ露光装置の投影光学系に好適である。
【０３１４】
また、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡において、下記パラメータΓ１、ｄ１、Ｎ１、Γ２、ｄ２、Ｎ２、ｄ３の組み合わせは、前記反射面内の位置毎又は領域毎に設定されている。
【０３１５】
前記第１等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ１、
前記層対の周期長ｄ１、
前記第１等周期多層膜における前記層対の積層回数Ｎ１、
前記第２等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ２、
前記層対の周期長ｄ２、
前記第２等周期多層膜における前記層対の積層回数Ｎ２、
前記調整層の膜厚ｄ３
例えば、第１実施形態の多層膜反射鏡の前記反射面内には、パラメータΓ１、ｄ３の組み合わせの異なる少なくとも２つの反射点又は反射領域が存在する。また、Γ１、ｄ３以外のパラメータは前記反射面内で一様又はほぼ一様である。
【０３１６】
例えば、第２実施形態の多層膜反射鏡の前記反射面内には、パラメータＮ１、Ｎ２の組み合わせの異なる少なくとも２つの反射点又は反射領域が存在する。また、Ｎ１、Ｎ２以外のパラメータは前記反射面内で一様である。
【０３１７】
また、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡において、前記反射面内における前記組み合わせの分布は、滑らかな分布に設定されている。
【０３１８】
したがって、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡によれば、設計時の設計パラメータの数、ひいては成膜時の調整パラメータの数を抑えることができる。しかも、前記反射面内の各位置の間では、基本的な膜構成が共通するので、多くの成膜工程を共通化することができる（第４実施形態〜第９実施形態を参照）。
【０３１９】
また、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡において、前記調整層は、前記第１等周期多層膜を構成する物質のうち、使用波長における消衰係数が最も大きな物質の消衰係数より小さな消衰係数を有するスペーサ層、ミキシング層、熱拡散層の何れかである。
【０３２０】
また、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡において、前記調整層は、Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち何れかの１つの物質からなるスペーサ層、又は、Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち少なくとも１つの物質を含む混合物層からなるスペーサ層である。
【０３２１】
また、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡において、前記第１等周期多層膜又は前記第２等周期多層膜を構成する前記層対は、Ｍｏ層とＳｉ層との組み合わせからなり、前記スペーサ層はＳｉ層又はＭｏ層からなる。
【０３２２】
したがって、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡は、高機能かつシンプルであるにも拘らず、特殊材料を必要としない。
【０３２３】
また、第４実施形態〜第９実施形態の何れかの成膜方法は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡の製造方法であって、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を成膜領域に向けて放出する放出手順と、前記多層膜反射鏡の前記基板と前記成膜領域とを相対移動させる移動手順と、前記移動方向における前記成膜領域のサイズと前記移動の速度との少なくとも一方を制御することにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。
【０３２４】
したがって、第４実施形態〜第９実施形態の何れかの成膜方法によれば、材料が共通であって膜厚分布が非一様な層を、前記基板へ形成することができる。
【０３２５】
また、第５実施形態の成膜方法は、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を、前記多層膜反射鏡の前記基板に向けて放出する放出手順と、前記粒子の経路にセットされるべきマスクとして開口パターンの異なる複数のマスクを使い分けることにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。
【０３２６】
また、前記制御手順では、前記粒子の放出中に前記基板を軸周りに回転させ、前記基板の回転速度を、前記基板の回転角度位置の関数として制御する。
【０３２７】
また、第５実施形態の成膜方法において、前記複数のマスクが前記基板へ個別に形成する各層の膜厚分布は、互いに直交関係にある。
【０３２８】
したがって、第５実施形態の成膜方法によれば、様々な膜厚分布の層を前記基板へ形成することができる。
【０３２９】
したがって、第４実施形態〜第９実施形態の何れかの成膜方法は、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの多層膜反射鏡の製造に好適である。
【０３３０】
また、第１０実施形態の投影光学系は、上述した何れかの実施形態の多層膜反射鏡を備える。
【０３３１】
したがって、第１０実施形態の投影光学系は、高性能化される。
【０３３２】
また、第１０実施形態の露光装置は、上述した何れかの投影光学系を備える。
【０３３３】
したがって、第１０実施形態の露光装置は、高性能化される。
【０３３４】
また、第１１実施形態のデバイスの製造方法は、上述した露光装置を使用する。
【０３３５】
したがって、第１１実施形態のデバイスの製造方法は、高スループットでデバイスを製造することができる。
【０３３６】
［その他］
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０３３７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
【符号の説明】
【０３３８】
図１の符号Ｐ…基板、図１の符号Ａ〜Ｃ…等周期多層膜ブロック、図１の符号ＳＡ、ＳＢ…スペーサ層
【図１】
2015001805.tif 000003
【図２】
2015001805.tif 000004
【図３】
2015001805.tif 000005
【図４】
2015001805.tif 000006
【図５】
2015001805.tif 000007
【図６】
2015001805.tif 000008
【図７】
2015001805.tif 000009
【図８】
2015001805.tif 000010
【図９】
2015001805.tif 000011
【図１０】
2015001805.tif 000012
【図１１】
2015001805.tif 000013
【図１２】
2015001805.tif 000014
【図１３】
2015001805.tif 000015
【図１４】
2015001805.tif 000016
【図１５】
2015001805.tif 000017
【図１６】
2015001805.tif 000018
【図１７】
2015001805.tif 000019
【図１８】
2015001805.tif 000020
【図１９】
2015001805.tif 000021
【図２０】
2015001805.tif 000022
【図２１】
2015001805.tif 000023
【図２２】
2015001805.tif 000024
【図２３】
2015001805.tif 000025
【図２４】
2015001805.tif 000026
【図２５】
2015001805.tif 000027
【図２６】
2015001805.tif 000028
【図２７】
2015001805.tif 000029
【図２８】
2015001805.tif 000030
【図２９】
2015001805.tif 000031
【図３０】
2015001805.tif 000032
【図３１】
2015001805.tif 000033
【図３２】
2015001805.tif 000034
【図３３】
2015001805.tif 000035
【図３４】
2015001805.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月15日(2016.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板側から順に、少なくとも第１等周期多層膜及び調整層の一組と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、
前記第１等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ１と前記調整層の膜厚ｄ３とを反射面内の領域毎に異ならせることによって、反射率がピークとなる入射光の角度を互いに一致させている多層膜反射鏡。
【請求項２】
基板側から順に、少なくとも第１等周期多層膜及び調整層の一組と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、
前記第１等周期多層膜における層対の積層回数Ｎ１と前記第２等周期多層膜における層対の積層回数Ｎ２とを反射面内の領域毎に異ならせることによって、反射率がピークとなる入射光の波長を互いに一致させている多層膜反射鏡。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の多層膜反射鏡において、
前記調整層は、
前記第１等周期多層膜を構成する物質のうち、使用波長における消衰係数が最も大きな物質の消衰係数より小さな消衰係数を有するスペーサ層、ミキシング層、熱拡散層の何れかである
多層膜反射鏡。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の多層膜反射鏡において、
前記調整層は、
Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち何れか１つの物質からなるスペーサ層、
又は、Ｃ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｓｉのうち少なくとも１つの物質を含む混合物層からなるスペーサ層である
多層膜反射鏡。
【請求項５】
請求項４に記載の多層膜反射鏡において、
前記第１等周期多層膜又は前記第２等周期多層膜を構成する前記層対は、
Ｍｏ層とＳｉ層との組み合わせからなり、
前記スペーサ層は、
Ｍｏ層又はＳｉ層からなる
多層膜反射鏡。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を成膜領域に向けて放出する放出手順と、
前記多層膜反射鏡の前記基板と前記成膜領域とを相対移動させる移動手順と、
前記移動方向における前記成膜領域のサイズと前記移動の速度との少なくとも一方を制御することにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順と、
を含む多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を、前記多層膜反射鏡の前記基板に向けて放出する放出手順と、
前記粒子の経路にセットされるべきマスクとして開口パターンの異なる複数のマスクを使い分けることにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順と、
を含む多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記制御手順では、
前記粒子の放出中に前記基板を軸周りに回転させ、前記基板の回転速度を、前記基板の回転角度位置の関数として制御する
多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の多層膜反射鏡の製造方法であって、
前記複数のマスクが前記基板へ個別に形成する各部分層の膜厚分布は、軸外し回転対称分布、チルト分布、コマ分布、アス分布及びゼロθ分布の少なくとも１つの組み合わせである
多層膜反射鏡の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の多層膜反射鏡を備える投影光学系。
【請求項１１】
請求項１０に記載の投影光学系を備える露光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露光装置を使用するデバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の多層膜反射鏡の一例は、基板側から順に、少なくとも第１等周期多層膜及び調整層の一組と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、前記第１等周期多層膜を構成する層対の膜厚比Γ１と前記調整層の膜厚ｄ３とを反射面内の領域毎に異ならせることによって、反射率がピークとなる入射光の角度を互いに一致させている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の多層膜反射鏡の別例は、基板側から順に、少なくとも第１等周期多層膜及び調整層の一組と、第２等周期多層膜とを有した多層膜反射鏡であって、前記第１等周期多層膜における層対の積層回数Ｎ１と前記第２等周期多層膜における層対の積層回数Ｎ２とを反射面内の領域毎に異ならせることによって、反射率がピークとなる入射光の波長を互いに一致させている。
本発明の多層膜反射鏡の製造方法の一例は、本発明の多層膜反射鏡の一例の製造方法であって、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を成膜領域に向けて放出する放出手順と、前記多層膜反射鏡の前記基板と前記成膜領域とを相対移動させる移動手順と、前記移動方向における前記成膜領域のサイズと前記移動の速度との少なくとも一方を制御することにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の多層膜反射鏡の製造方法の別の例は、本発明の多層膜反射鏡の一例又は別例の製造方法であって、前記多層膜反射鏡を構成する何れかの層の材料である粒子を、前記多層膜反射鏡の前記基板に向けて放出する放出手順と、前記粒子の経路にセットされるべきマスクとして開口パターンの異なる複数のマスクを使い分けることにより、前記基板に形成される前記層の膜厚分布を制御する制御手順とを含む。
【国際調査報告】
2015001805.tif 000037
2015001805.tif 000038
2015001805.tif 000039
2015001805.tif 000040