(57)【要約】【課題】酸化に対する耐性を有り、許容できる反射率のあるリソグラフィ投影装置用の光学要素を提供すること。【解決手段】リソグラフィ投影装置の光学要素は、Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、そして多層構造と外側被覆の間に位置付けされた中間層を備え、この中間層が入射放射の波長の０．３倍から０．７倍までの範囲の厚さを有する、第１の実施例では、中間層は、ＣおよびＭｏのグループから選ばれた材料で構成され、６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲の厚さを有する。第２の実施例では、中間層は、多層構造の直ぐ隣のＭｏの内側層と被覆層の直ぐ隣のＣの外側層とで構成される。第２の実施例で、Ｃの中間層は少なくとも厚さ３．４ｎｍであり、Ｒｕの被覆層は少なくとも厚さ２．０ｎｍである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
所望のパターンに従って投影ビームをパターン形成する働きをするパターン形成手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン形成されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備え、
投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素が、Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、そして多層構造と外側被覆層の間に位置付けされたＣまたはＭｏで構成された中間層を有し、該中間層が６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲内の厚さを有することを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記中間層が、６．５ｎｍから８．５ｎｍまで、より好ましくは７．０ｎｍから８．０ｎｍまでの範囲内である、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項３】
前記中間層が、６．８ｎｍから８．５ｎｍまで、より好ましくは７．２ｎｍから８．０ｎｍまでの範囲内の厚さを有するＭｏで構成される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記中間層が、６．５ｎｍから８．２ｎｍまで、より好ましくは７．０ｎｍから７．８ｎｍまでの範囲内の厚さを有するＣで構成される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
前記被覆層がＲｕで構成され、かつ１．０ｎｍから３．０ｎｍまで、好ましくは１．６ｎｍから３．０ｎｍまでの範囲内、より好ましくは少なくとも２．０ｎｍまたは２．２ｎｍの厚さを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
所望のパターンに従って投影ビームをパターン形成するように使用されるパターン形成手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン形成されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備え、
投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素が、Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、そして多層構造と外側被覆層の間に位置付けされた中間層を有し、該中間層が多層構造の直ぐ隣のＭｏの内側中間層および被覆層の直ぐ隣のＣの外側中間層を備え、Ｃの外側中間層が３．４ｎｍより上の厚さを有するか、またはＲｕの被覆層が２．０ｎｍより上の厚さを有することを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
前記Ｍｏ層とＣ層の合わせた厚さが６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲内である、請求項６に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
Ｃの前記層が３．５ｎｍより上、好ましくは３．７ｎｍより上の厚さを有する、請求項６または請求項７に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項９】
Ｃの前記層が３．８ｎｍより下、好ましくは３．４ｎｍより下の厚さを有する、請求項６または請求項７に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１０】
前記被覆層が２．１ｎｍより上、好ましくは２．２ｎｍより上の厚さを有する、請求項６から請求項９までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
Ｍｏの前記層が３．０ｎｍから４．０ｎｍまでの範囲内、好ましくは３．７５ｎｍより下の厚さを有する、請求項６から請求項１０までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１２】
放射敏感材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給する段階と、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する段階と、
パターン形成手段を使用して投影ビームの断面にパターンを与える段階と、
投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素を使用して、パターン形成された放射のビームを放射敏感材料の層の目標部分に投影する段階であって、少なくとも１つの光学要素がＳｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、そして多層構造と外側被覆層の間に位置付けされたＣまたはＭｏで構成された中間層を有するものである段階とを含み、
前記中間層が６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲内の厚さを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１３】
放射敏感材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給する段階と、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する段階と、
パターン形成手段を使用して投影ビームの断面にパターンを与える段階と、
投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素を使用して、パターン形成された放射のビームを放射敏感材料の層の目標部分に投影する段階であって、少なくとも１つの光学要素が、Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、そして多層構造と外側被覆層の間に位置付けされた中間層を有するものである段階とを含み、前記中間層が、前記多層構造の直ぐ隣のＭｏの内側中間層および前記被覆層の直ぐ隣のＣの外側中間層を備え、Ｃの外側中間層が３．４ｎｍより上の厚さを有するか、またはＲｕの被覆層が２．０ｎｍより上の厚さを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−  放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
−  所望のパターンに従った投影ビームをパターン形成する働きをするパターン形成手段を支持するための支持構造と、
−  基板を保持するための基板テーブルと、
−  パターン形成されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムと、
−  Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側の被覆層、および多層構造と外側被覆層の間に位置付けされた中間層を有し、外側被覆層は（ｉ）ＣまたはＭｏ、または（ｉｉ）多層構造の直ぐ隣のＭｏの内側中間層および被覆層の直ぐ隣のＣの外側中間層で構成される、投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素を備えるリソグラフフィ投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本文で使用する「パターン形成手段」という用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応するパターン形成された断面を、入射放射ビームに与えるために使用することができる手段のことを意味するものとして、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」は、この環境で使用することができる。一般に、パターンは、集積回路または他のデバイスのような、目標部分に作られるデバイスの特定の機能層に対応する（下を参照されたい）。そのようなパターン形成手段の例は、次のものを含む。すなわち、
−  マスク。マスクの概念は、リソグラフィではよく知られており、様々な混成マスクの種類はもちろんのこと、２進位相シフト、交番位相シフトおよび減衰位相シフトのようなマスクの種類を含む。そのようなマスクを放射ビーム内に配置することで、マスクのパターンに応じて、マスクに当たる放射の選択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによって、マスクを入射放射ビーム内の所望の位置に確実に保持することができるようになり、さらに、望むならば、マスクをビームに対して移動させることができるようになる。
−  プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイスの一例は、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリック・アドレス指定可能表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射するが、アドレス指定されない領域は入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用して、非回折光を反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残すことができる。このようにして、マトリックス・アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビームはパターン形成されるようになる。プログラム可能ミラー・アレイの他の実施例では、小さなミラーのマトリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々は、適切な局部電界を加えることで、または圧電作動手段を使用することで、軸の周りに個々に傾斜させることができる。再び、アドレス指定されたミラーが、アドレス指定されないミラーに対して異なる方向に入射放射ビームを反射するように、ミラーをマトリックス・アドレス指定することができる。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに応じてパターン形成される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子的手段を使用して行うことができる。上記の両方の状況で、パターン形成手段は１つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。そのようなミラー・アレイについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号および米国特許第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６からより多くの情報を収集することができる。これらの特許および特許出願は、参照して本明細書に援用する。プログラム可能ミラー・アレイの場合、支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それらは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
−  プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構造の実施例は、米国特許第５，２２９，８７２号に与えられている。この特許は、参照して本明細書に援用する。上記のように、この場合の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それらは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
簡単にするために、本明細書の残りは、ある場所で、特にマスクおよびマスク・テーブルを含む実施例に充てられる。しかし、そのような例で述べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン形成手段のより広い背景の中で理解すべきである。
【０００３】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場合、パターン形成手段で、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンの像は、放射敏感材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に形成することができる。一般に、単一ウェーハは全体として網の目のような隣接する目標部分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムにより、一度に１つずつ、連続的に放射を照射される。マスク・テーブル上のマスクを用いたパターン形成を使用する現在の装置は、２つの異なる種類の機械に区別することができる。一方の種類のリソグラフィ投影装置では、全マスク・パターンを一括して目標部分に露光することで、各目標部分が放射を照射される。そのような装置は、通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当たるマスク・パターンを特定の基準方向（「走査」方向）に漸進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平行または逆平行に基板テーブルを走査することで、各目標部分が放射を照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度の係数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラフィ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号から、もっと多くの情報を収集することができる。この特許は、参照して本明細書に援用する。
【０００４】
リソグラフィ投影装置を使用する製造プロセスでは、放射敏感材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像が形成される。この像形成ステップ（段階）の前に、基板は、下塗り、レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手順を経るかもしれない。露光後に、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成された像の特徴の測定／検査のような他の手順を受けるかもしれない。この手順の配列は、デバイス例えばＩＣの個々の層をパターン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などのような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様々なプロセスを経る可能性がある。いくつかの層が必要な場合には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイシングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイスを互いに分離し、それから、個々のデバイスをピンなどに接続されたキャリアに取り付けることができる。そのようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：  Ａ  ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：半導体処理への実用的入門書）」、第３版、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、マクグローヒル出版社、１９９７，ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本から得ることができる。この本を参照して本明細書に援用する。
【０００５】
簡単にするために、投影システムを以下で「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、そしてカタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。また、放射システムは、放射の投影ビームを方向付け、整形し、または制御するためにこれらの設計方式のどれかに従って動作する部品を含むことができる。さらに、そのような部品もまた、以下で一括してまたは単独で、「レンズ」と呼ぶことができる。さらに、リソグラフィ装置は、２以上の基板テーブル（および／または２以上のマスク・テーブル）を有する種類のものであるかもしれない。そのような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブルは、並列に使用することができ、または、他の１つまたは複数のテーブルを露光に使用しながら、１つまたは複数のテーブルで準備ステップを行うことができる。デュアル・ステージ・リソグラフィ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，４４１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されている。これらを参照して、本明細書に援用する。
【０００６】
極端紫外（ＥＵＶ）スペクトル領域で使用する光学要素、例えば多層薄膜反射鏡は、特に、物理的および化学的損傷に対して敏感であり、この損傷によって、反射率および光学的品質が著しく低減することがある。例えば、Ｍｏ／Ｓｉ多層構造を有する保護されていない光学要素は、１０-6ミリバールの水分の存在する状態でＥＵＶ放射の間に急速に酸化する。このような水分は、ＥＵＶスキャナに予期されるもののような未焼成の真空で予想されるものである。
【０００７】
そのような多層光学要素のＥＵＶ波長での反射率は、より長波長での反射鏡に比べてすでに小さく、このことは特に問題である。というのは、一般的なＥＵＶリソグラフィ・システムは、最高で１１個のミラー、すなわち照明光学系に４個、像形成光学系に６個、これに加えて反射レチクル、を有するかもしれないからである。また、いくつかの斜入射ミラーもあるかもしれない。したがって、酸化による単一ミラーの反射率の「小さな」減少によってさえも、光学システムの重大な光処理能力の減少が起こり得ることは明らかである。
【０００８】
多層薄膜反射鏡の外側層の酸化の問題は、すでにＥＰ１，０６５，５６８号で対処されている。酸化に耐性のある比較的不活性な材料を多層構造の外側表面の被覆層として使用して、この問題に取り組んでいる。いくつかの実施例では、被覆層の前に他の層でＳｉ／Ｍｏ多層構造を覆って、必要な多層堆積によって不完全な被覆が起きる可能性を減らしている。この多層被覆層は、優れた短期酸化耐性を有することが分かっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、長期間にわたって酸化に対して改良された耐性を示しながら、許容できる反射率を有する光学要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的および他の目的は、本発明に従って、冒頭のパラグラフで明示したリソグラフィ装置であって、選択肢（ｉ）で中間層が６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲内の厚さを有することを特徴とし、さらに、選択肢（ｉｉ）でＣの外側中間層が３．４ｎｍより上の厚さを有するか、またはＲｕの被覆層が２．０ｎｍより上の厚さを有することを特徴とするリソグラフィ装置で達成される。
【００１１】
そのような厚い中間層の利点は、化学的な腐食に対する耐性、特に光学要素の酸化に対する耐性が、従来使用されている１ｎｍから２ｎｍまでの範囲のより薄い中間層厚さよりも向上することである。驚いたことに、酸化に対する耐性のこの向上は、不利益であるかもしれない反射率の大きな減少を伴わない。本発明の中間層の厚さは、従来存在することが知られていなかった反射率の第２のピークの領域にある。中間層自体の存在によって、被覆層材料が多層構造の外側層と混合しないことが保証される（多層構造の外側層は通常Ｓｉである）。
【００１２】
本発明のさらに他の態様に従って、
−  放射敏感材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給する段階と、
−  放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する段階と、
−  投影ビームの断面にパターンを与えるパターン形成手段を使用する段階と、
−  投影ビームが入射する少なくとも１つの光学要素を使用して、パターン形成された放射のビームを放射敏感材料の層の目標部分に投影する段階であって、少なくとも１つの光学要素が、Ｓｉ／Ｍｏ多層構造、外側被覆層、および多層構造と外側被覆層の間に位置付けされたＣまたはＭｏで構成された中間層を有するものである段階とを含み、
中間層が６．０ｎｍから９．０ｎｍまでの範囲内の厚さを有することを特徴とするか、または、中間層が多層構造の直ぐ隣のＭｏの内側中間層および被覆層の直ぐ隣のＣの外側中間層を備え、Ｃの外側層が３．４ｎｍより上の厚さを有するかまたはＲｕの被覆層が２．０ｎｍより上の厚さを有することを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００１３】
この本文において、ＩＣの製造における本発明による装置の使用に特に言及するが、そのような装置には多くの他の可能な用途があることは明確に理解すべきである。例えば、本発明による装置は、集積光システム、磁気ドメイン・メモリ用の案内および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッド、その他の製造で使用することができる。当業者は理解するであろうが、そのような他の用途の背景では、この本文の「レチクル」、「ウェーハ」、または「ダイ」という用語の使用は、それぞれ、より一般的な用語である「マスク」、「基板」、および「目標部分」に置き換えるものとして考えるべきである。
【００１４】
本明細書では、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば、波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍである）およびＥＵＶ（極端紫外放射、例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲にある、特に１３．５ｎｍ）、並びに、イオン・ビームまたは電子ビームのような粒子ビームを含んだ、全ての種類の電磁放射を包含するように使用される。
【００１５】
ここで、本発明の実施例を、例として、添付の模式化図面に関連して説明する。
【００１６】
図において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の特定の実施例に従ったリソグラフィ投影装置を模式図化して示す。本装置は、
・  この特別な場合には放射源ＬＡも備える、放射の投影ビームＰＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を供給するための放射システムＥｘ、ＩＬと、
・  マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、さらに要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
・  基板Ｗ（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダを備え、さらに要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
・  マスクＭＡの照射部分の像を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に形成するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、ミラー群）とを備える。
ここに示すように、この装置は反射型（例えば、反射マスクを有する）である。しかし、一般には、例えば、透過型（例えば、透過マスクを有する）であるかもしれない。もしくは、この装置は、上で言及したような型のプログラム可能ミラー・アレイのような別の種類のパターン形成手段を使用するかもしれない。
【００１８】
放射源ＬＡ（例えば、レーザ生成プラズマ源または放電プラズマ源）で、放射のビームを生成する。このビームは、直接か、または、例えばビーム拡大器Ｅｘなどのコンディショニング手段を通り抜けた後かいずれかで、照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビーム内の強度分布の外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般に、積分器ＩＮ、集光器ＣＯなどの様々な他の部品を備える。このようにして、マスクＭＡに当たっているビームＰＢは、その断面内に所望の一様性と強度の分布を持つようになる。
【００１９】
図１に関して留意すべきことであるが、放射源ＬＡは、リソグラフィ投影装置のハウジング内にあるかもしれない（例えば、放射源ＬＡが水銀ランプの場合、そうであることが多い）、また、放射源ＬＡがリソグラフィ投影装置から遠く離れており、それの生成する放射ビームが装置の中に導かれるかもしれない（例えば、適当な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に多い。本発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオの両方を含む。
【００２０】
ビームＰＢは、その後、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡと交差する。マスクＭＡで選択的に反射されたビームＰＢは、レンズＰＬを通り抜ける。このレンズＰＬは、基板Ｗの目標部分ＣにビームＰＢを収束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定手段ＩＦ）を使って、例えば、ビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、または走査中に、第１の位置決め手段を使用して、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗い位置決め）と短行程モジュール（精密位置決め）を使って行われる。これらのモジュールは、図１にはっきりと示さない。しかし、ウェーハ・ステッパ（走査ステップ式装置に対して）の場合は、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アクチュエータに接続するだけでよく、または、固定してもよい。
【００２１】
図示の装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（すなわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向に移動される。
２．走査モードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、その結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査することができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じ方向または反対方向に同時に移動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露光することができる。
【００２２】
以下で説明する本発明の例は、標準的な光学原理に基づいた薄膜設計プログラムを使用して行われる計算から得られる。様々な材料の光学定数、すなわち複素屈折率Ｎ＝ｎ−ｉｋは、Ｈｅｎｋｅ等の原子散乱係数から導き出し、ＢｅｒｋｅｌｅｙのＣＸＲＯウェブ・サーバから得た（Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅ、Ｅ．Ｍ．Ｇｕｌｌｉｋｓｏｎ、およびＪ．Ｃ．Ｄａｖｉｓ、Ａｔｏｍｉｃ  Ｄａｔａ  ａｎｄ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｄａｔａ  Ｔａｂｌｅｓ、５４（２）、１８１〜３４２（１９９３）；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｘｒｏ．ｌｂｌ．ｇｏｖ／ｏｐｔｉｃａｌ＿ｃｏｎｓｔａｎｔｓ／）。この計算は１３．５ｎｍで行い、さらに使用された材料のｎおよびｋの値は１３．５ｎｍの波長の関数としてダウンロードした。
【００２３】
様々な光学要素の理論反射率を計算するシミュレーションの結果は、１３．５ｎｍの投影ビーム波長を使用し、しかし表面粗さまたは界面拡散を考慮しないで行った。本発明は、他の波長、特に６ｎｍから４２ｎｍまでのＥＵＶ範囲で適している。
【００２４】
図２は、垂直入射光学要素の理論反射率を計算するシミュレーションの結果を示し、この光学要素は、Ｓｉ基板上に成長された４０周期のＳｉ／Ｍｏ層を含む多層構造を有する。実際に、Ｚｅｒｏｄｕｒ（ＴＭ）または、ＵＬＥ（ＴＭ）のような他の低熱膨張係数材料を基板として使用し、さらに４０から５０周期までのＳｉ／Ｍｏを使用する。示した実施例では、Ｓｉ層は厚さ３．３６ｎｍで、Ｍｏ層は厚さ３．６６ｎｍである。ただし、他の厚さを使用することができる。光学要素の外側面、すなわち、多層構造の基板と反対の側面に、Ｒｕで構成される被覆層を配置する。Ｒｕの被覆層は、長期間にわたって多層構造の酸化を防ぐ意図である。Ｒｕと多層構造の外側層のＳｉとが混合しないようにするために、多層構造と被覆層の間にＭｏの中間層を配置する。
【００２５】
光学要素の高反射率を維持することが望ましいので、従来薄い中間層だけが使用されていた。１．０ｎｍから２．５ｎｍまでの範囲の厚さで観察されたＭｏ中間層の厚さが増加するにつれて反射率が減少する傾向は、より大きな厚さで続くものと考えられていた。しかし、図２を参照すると、６．０から９．０ｎｍまでの範囲のＭｏ中間層厚さで、反射率の第２のピークが生じることが理解できる。
【００２６】
そのような厚さの中間層での反射率はより薄い内側層の場合の反射率よりも小さいが、反射率のこの減少は許容できる。というのは、そのような厚さのＭｏ中間層を備えることで酸化耐性の向上が達成されるからである。
【００２７】
図２から理解することができるように、１．０から３．０ｎｍまで、特に１．６から３．０ｎｍまでの範囲、および（特に、より薄い中間層の場合に）２．０から３．０ｎｍまでの範囲の厚さのＲｕで構成された被覆層の場合に、ピーク反射率が起こる。最高の反射率は、６．８ｎｍから８．５ｎｍまでの範囲のＭｏの中間層で与えられ、さらにより優れた反射率は７．２ｎｍから８．０ｎｍまでの範囲の層で経験される。
【００２８】
図３は、第２の実施例に従った垂直入射光学要素の理論反射率を計算するシミュレーションの結果を示す。第２の実施例の光学要素は第１の実施例の光学要素と同じであるが、ただ違うことは、中間層がＭｏで構成されるのではなくてＣで構成されることである。
【００２９】
第１の実施例のように、中間層が６．０から９．０ｎｍまでの範囲の厚さを有する場合に、反射率の第２のピークが図３から明らかである。最も高い反射率は、６．５から８．２ｎｍまでの範囲、特に７．０ｎｍから７．８ｎｍまでの範囲に見られる。Ｒｕの被覆層に関しては、最高の反射率は１．６ｎｍから３．０ｎｍまでの範囲に見られる。もっと厚い中間層では、より薄い被覆層が、例えば１．０ｎｍ程度が望ましい。Ｃで構成される中間層の厚さがより薄い場合、約３．０ｎｍまでのより厚い厚さのＲｕ被覆層が望ましい。好ましくは、Ｒｕ被覆層は、１．６ｎｍから３．０ｎｍまでの範囲の厚さを有し、より好ましくは、少なくとも２．０ｎｍの厚さである。
【００３０】
図４は、本発明の第３の実施例に従った垂直入射光学要素の理論反射率を計算するシミュレーションの結果を示す。本発明の第３の実施例の光学要素の構造は、本発明の第１の実施例のそれと同じであるが、ただ違うことは、中間層が、多層構造の直ぐ隣に位置付けされたＭｏの内側層と、Ｒｕ被覆層の直ぐ隣に位置付けされたＣの外側層とで構成されることである。図４のシミュレーションの結果は、Ｍｏの内側中間層厚さが３．３６ｎｍの場合である。
【００３１】
図４の結果は、図２および３の結果が第２の反射のピークを示すのと同じように、第２の反射のピークを示す。第３の実施例において第２の反射のピークが起こるのは、約２．０ｎｍ、より好ましくは２．２ｎｍより上の、最も好ましくは約２．４ｎｍより上の厚さのＲｕで構成された被覆層に対して、Ｃの外側層が３．０ｎｍから４．０ｎｍまでの範囲の厚さの状態である。１．６ｎｍから３．０ｎｍまでの範囲の厚さのＲｕで構成された被覆層では、最高の反射率は、少なくとも３．４ｎｍ、好ましくは約３．５ｎｍより上の、最も好ましくは約３．７ｎｍより上のＣの外側中間層で実現される。
【００３２】
実施例から理解できるように、反射率の第２のピークが起こるのは、中間層厚さ、すなわちＳｉ／Ｍｏ多層構造の最も外側のＳｉ層と外側被覆層の間に位置付けされたそれらの層の厚さが、入射放射の波長の約半分であるとき、例えば、入射放射の波長の０．３倍から０．７倍まで、または０．４倍から０．６倍まで、好ましくは０．４５倍から０．５５倍までの範囲にあるときである。
【００３３】
Ｍｏ−Ｃ、ＣおよびＭｏの中間層だけを例として示したが、本発明はこれらに限定されない。中間層は、Ｍｏ−Ｃ、Ｃ、Ｍｏ、Ｂ4Ｃ、Ｍｏ2Ｃ、Ｍｏ（Ｃｒ）、Ｂ4Ｃ−Ｃ−Ｂ4Ｃなどのような材料で構成することができる。
【００３４】
外側被覆層は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｂ、ＳｉＯ2、Ｐｄ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＢＮ、Ｂ4Ｃ、ＢｅＯ、Ｂ4Ｃなどのような材料で構成することができる。
【００３５】
本発明の他の利点は、被覆層の厚さがクリティカルでないので、その被覆層を付けるときに余り制御が必要とされないことである。
【００３６】
本発明の特定の実施例を以上で説明したが、本発明は、説明した以外のやり方で実施できることを了承されたい。この説明は本発明を制限する意図でない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に従ったリソグラフィ投影装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の光学要素について、Ｍｏ層厚さ対被覆層厚さの関数として反射率の等高線図を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に従った光学要素について、Ｃ中間層厚さ対Ｒｕ被覆層厚さの関数として反射率の等高線図を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例に従った光学要素について、Ｃ外側中間層厚さ対Ｒｕ被覆層厚さの関数として反射率の等高線図を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
ＬＡ  放射源
Ｅｘ、ＩＬ  放射システム
ＰＬ  投影システム
ＭＡ  マスク（レチクル、パターン形成手段）
ＭＴ  第１の物体テーブル（マスク・テーブル）
Ｃ  目標部分
ＰＢ  投影ビーム
Ｗ  基板（ウェーハ）
ＷＴ  第２の物体テーブル（基板テーブル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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