(57)【要約】本発明は、第一の態様によれば、二次元光学効果を発生しながら、小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置であり、該装置は、・空間の第一の方向にそって、第一の光学効果を発生するように成形された反射表面を呈する構成部品、・ならびに、第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそって、第二の光学効果を発生することを可能にする手段、とを含み、第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、前記反射表面によって担持されることを特徴とする、光学装置に関するものである。第二の態様によれば、本発明はかかる光学装置の製造方法を提案するものである。
2004529388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元光学効果を発生しながら、小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置であり、該装置は、：
・空間の第一の方向にそって、第一の光学効果を発生するように成形された反射表面を呈する構成部品、
・ならびに、第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそって、第二の光学効果を発生することを可能にする手段、
とを含み、第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、前記反射表面によって担持されることを特徴とする、光学装置。
【請求項２】
反射表面が下記の幾何のうちの一つに従って成形されることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置：
・例えば、以下の曲線を有することが可能な、円筒形、円筒：
円形、または、
放物線、または、
双曲線。
・球形。
【請求項３】
多層が、側面勾配であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、回折模様を含んでいることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項５】
反射面が円筒であり、そして回折模様が、この円筒の軸に垂直に配置された回折縞を含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記回折縞が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印されることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
第二の光学効果の発生を可能にする前記手段が、屈折模様を含んでいることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項８】
前記屈折模様が、キノレンズ型の模様であることを特徴とする、請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記屈折模様が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印されることを特徴とする、請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第一の単次元光学効果と前記第二の単次元光学効果が、それぞれ、
・それぞれの二つの方向にそった視準、あるいは、
・それぞれの二つの方向にそった集束であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項１１】
光学装置の製造方法であり、該方法が、下記の主要過程の連鎖によって実現されることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の方法：
・平坦基盤上に多層を積層させ、ついで反射表面に所望の幾何をそれに付与するためにこの多層を成形し、そして最後に、このようにして作製された曲線の多層鏡で模様を構成する、
・平坦基盤上に多層を積層させ、そこに模様を作製し、ついで全体を所望の形状に成形する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに多層を積層させ、全体に模様を構成する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに模様を構成し、全体に多層を積層させる、
・開始の平坦基盤上に直接、最初に模様を生成し、ついで任意の順序で表面の成形と多層の積層を実行する。
【請求項１２】
模様が回折模様を含み、そして、方法が、エネルギービーム（２０）に構造が削り取られた後の多層構造の変質による回折構造の作製を含み、方法が、構造のそれぞれの領域の反射率のピーク値（Λ１）を所望の仕方で波長スペクトル内に移動するように、前記ビームに対する多層構造の所望の領域の削り取りの制御を含んでいることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記削り取り制御が、ビームに対する構造のそれぞれの個別領域の削り取り時間を適合させることによって実施されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記削り取り制御は、ビームのエネルギーの、一時的かつ制御された変化を用いていることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
模様が屈折模様を含み、方法が、屈折模様を作製するための、樹脂または軽い元素の刻印を含んでいることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置に関するものである。
【０００２】
ここで「小さな角度」とは、およそ１０°未満の値の入射角を意味するものとする（入射角は反射面に対して定義される）。
【０００３】
より正確には、本発明は、二次元光学効果を発生しながら小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置であり、該装置は、：
・空間の第一の方向にそって、第一の光学効果を発生するように成形された反射表面を呈する構成部品、
・ならびに、第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそって、第二の光学効果を発生することを可能にする手段、
とを含む装置に関するものである。
【０００４】
特定の態様によれば、本発明はかかる光学装置を実現する方法にも関するものである。
【０００５】
「二次元光学効果」とは、空間の異なる二つの方向を使用する光学効果を意味するものである。
【０００６】
これは例えば、空間のどの方向においても、光線が平行ではないビームの集束または視準のことなどでもある（例えば、拡散円錐ビーム）。
【０００７】
本発明の（非制限的）実施は、Ｘ線発生、回折、結晶回折、タンパク質結晶学、組成分析、薄膜回折、応力測定、反射率、蛍光Ｘ線などのＸ線の分析的用途に関するものである。
【背景技術】
【０００８】
上述のタイプの光学設備は、既知のものである。
【０００９】
例えば、Ｘ線発生設備を考察すると、文書特開平１０−０７３６９８号公報（ＮＴＴ）に、この実施が見いだされる。
【００１０】
この文書は、それぞれ異なる二つの方向にそって、それぞれが、それぞれの光学効果を提供する、二つの構成部品によって光学装置が形成された、Ｘ線発生設備を開示している。
【００１１】
この光学装置の第一の構成部品は、鏡４であり、該鏡の放物線上の表面が、Ｘ線を装置の出口スロット５に向けて集中させることを可能にする。
【００１２】
これは鏡４の形状によって保証された、第一の光学効果に対応する。
【００１３】
この光学装置の第二の光学構成部品は、鏡４で上流に位置づけられた、平坦な回折構造３である。
【００１４】
この第二の構成部品は、標的１への衝突によって発生したＸ線の回折を可能にし、それが第二の光学効果に対応する。
【００１５】
そして、構造３と鏡４で形成された光学装置は、二つの異なる方向にそって実現された、二つの光学効果をこのようにして組み合わせることを可能にする。
【００１６】
その結果、二次元光学効果が、この場合には標的１から発せられた太い光ビームの一点への集束が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、かかる光学効果につながる不都合は、二つの光学効果が個別に二つの別個の構成部品に関連し、きわめて正確に互いに位置づけることが必要なことによるものである。
【００１８】
したがって、光学装置は、その設置の際に、最大の正確さをもって調節されなくてはならない。これは、複雑かつ時間のかかる作業になる。
【００１９】
くわえて、これら二つの構成部品の相対的位置は、経時的に変動するおそれがあり、その結果、光学装置の性能が劣化するおそれがある。
【００２０】
二次元光学効果を得るための代替案は、（表面が複雑な幾何、例えば、放物面または楕円体によって成形された）非円筒形の鏡の形状をした構成部品を一つしか含んでいない光学装置を構成することである。
【００２１】
しかしながら、複雑な形状のかかる鏡は、高価であり、実現が困難である。
【００２２】
そして、文書特開平１０−０７３６９８号公報のタイプの光学装置に関わる他の不都合は、二つの光学効果がそれに対して作用するために、Ｘ線が二つの異なる面（二つの構成部品のそれぞれの面）で反射しなければならないことである。
【００２３】
その結果、光学装置を横断する光線が減衰されることになる。
【００２４】
くわえて、かかる光学装置は、光線が二つの構成部品によって相前後して反射されるように、光線伝播の一般的な方向にそって、必然的にかなり大きな長手方向寸法を持たなくてはならない。
【００２５】
さらに一部の光線は、二つの構成部品の一方によってしか反射されないことがあり、そのためノイズ光線にあたる。これらのノイズ光線を除去するには、補足的手段を使用する必要があり、それによってかかる光学装置をいっそう複雑なものにする。
【００２６】
本発明の第一の目的は、上述の不都合にさらされることなく、本書の冒頭に挙げたタイプの多層反射光学装置の実現を可能にすることである。
【００２７】
本発明の第二の目的は、かかる反射装置の異なる光学特性をきわめて正確に調節することを、さらに可能にすることであり、この特性の調節は、恒久的且つ非可逆的である。調節される特性はとくに、光学装置の位相差と反射率を含んでいる。
【００２８】
なお、「位相差の特性」は、反射構造によって反射された輻射線に多少なりとも位相差を生じさせることから成るものであることを意味するものとする。
【００２９】
そして反射率および／または位相差の変動も光学効果であり、それは所定の方向にそって作用することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上述のさまざまな目的を達成するために、第一の態様によれば、本発明は、二次元光学効果を発生しながら、小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置であり、該装置は、：
・空間の第一の方向にそって、第一の光学効果を発生するように成形された反射表面を呈する構成部品、
・ならびに第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそって、第二の光学効果を発生することを可能にする手段、
とを含み、第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、前記反射面によって担持されることを特徴とする、装置を提案する。
【００３１】
本発明による光学装置の非制限的な、推奨態様は次の通りである：
・反射面が下記の幾何の一つによって成形される：
・例えば、以下の曲線を有することが可能な、円筒形、円筒：
円形、または、
放物線、または、
双曲線。
・球形。
・多層が、側面勾配である、
・第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、回折模様を含んでいる、
・反射面が円筒であり、そして回折模様が、この円筒の軸に垂直に配置された回折縞を含んでいる、
・前記回折縞が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印される、
・第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、屈折模様を含んでいる、
・前記屈折模様が、キノレンズ型の模様である、
・前記屈折模様が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印される、
・前記第一の単次元光学効果と前記第二の単次元光学効果が、それぞれ、
・それぞれの二つの方向にそった視準、あるいは、
・それぞれの二つの方向にそった集束、である。
【００３２】
第二の態様によれば、本発明はかかる光学装置の製造方法も提案する。
【００３３】
本発明の、好ましい、非制限的な様相は以下の通りである：
・該方法が、下記の主要過程の連鎖によって実現される：
・平坦基盤上に多層を積層させ、ついで反射表面に所望の幾何をそれに付与するためにこの多層を成形し、そして最後に、このようにして作製された曲線の多層鏡で模様を構成する、
・平坦基盤上に多層を積層させ、そこに模様を作製し、ついで全体を所望の形状に成形する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに多層を積層させ、全体に模様を構成する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに模様を構成し、全体に多層を積層させる、
・開始の平坦基盤上に直接、最初に模様を生成し、ついで任意の順序で表面の成形と多層の積層を実行する、
・模様が回折模様を含み、そして、方法が、エネルギービーム（２０）に構造が削り取られた後の多層構造の変質による回折構造の作製を含み、方法が、構造のそれぞれの領域の反射率のピーク値（Λ１）を所望の仕方で波長スペクトル内に移動するように、前記ビームに対する多層構造の所望の領域の削り取りの制御を含んでいる、
・前記削り取り制御が、ビームに対する構造のそれぞれの個別領域の削り取り時間を適合させることによって実施される、
・前記削り取り制御は、ビームのエネルギーの、一時的かつ制御された変化を用いている、
・模様が屈折模様を含み、方法が、屈折模様を作製するための、樹脂または軽い要素の刻印を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明のその他の様相、目的と利点は、付属の図面を参照し、本発明の実施態様の下記の説明を読むことによって明らかになるであろう：
・図１は、本発明による光学装置の、第一の主要実施態様に対応する、多層鏡を概略的に示している、
・図２は、好ましい実施態様に従った、本発明による、光学装置の実現を可能にする設備を概略的に示している、
・図３と４は、図２の設備に対応する、好ましい実施態様に関連する、特定の情報の詳細を示すグラフである−図３は、エネルギービームにかけられた後の、多層構造の反射率のピーク位置の変化を示すグラフであり、図４は、多層反射構造の反射率と、かかる構造によって反射された輻射線の位相の特性値を示すグラフである、
・図５は、本発明による光学装置の、第二の主要実施態様に対応する、多層鏡を概略的に示している。
【００３５】
図１を参照に、本発明による光学装置を構成する、Ｘ線のための曲線多層鏡３０が示されている。
【００３６】
この鏡は、本書において問題にしている全ての光学装置と同様に、小さな入射角でＸ線を反射するためのものである。
【００３７】
そしてこの鏡は、さらに、本書で問題にしている全ての光学装置と同様に、鏡の有効表面の全ての点においてブラッグの条件が満たされるように、層の構造が適合した多層である。
【００３８】
本書では、かかる鏡を「側面勾配鏡」と呼ぶことにする。
【００３９】
なお、本発明の異なる実施態様の多層が、深さのある勾配を呈することも明らかにしたい。
【００４０】
ブラッグの条件は、ｎλ＝２ｄ*ｓｉｎθの形であり、これにおいて：
ｎ：反射の次数、
λ：入射線の波長、
ｄ：多層の周期、
θ：多層の表面での入射角、
である。
【００４１】
したがって、銅スペクトル線Ｋα（０．１５４０５ナノメートルの波長の周囲に集中）などの波長の狭い帯による入射Ｘ線の輻射線については、側面勾配多層鏡は、鏡の有効表面全体にわたってブラッグの条件を維持することを可能にする。
【００４２】
このことは、入射光線がこれにおいて可変局所入射角を示す、鏡の異なる領域による、所定の波長帯（上述の例では銅スペクトル線Ｋα）に導く。
【００４３】
このようにして、実質的に用いられている鏡の表面を増加させることが可能となる。
【００４４】
勾配は、適合した仕方で、局所的に多層周期を変化させることで得られる。
【００４５】
周知のごとく、勾配のあるこのタイプの多層構造は、光学器械の集光立体角を増加させることを可能にし、同一の光学幾何において、全反射で作動する単層鏡に対して反射流量がより高くなる。
【００４６】
鏡３０の表面は、多層の厚みは可変であるため、曲面である。
【００４７】
この多層鏡は、基盤を支柱とする。
【００４８】
方向Ａ１は、図１の例では固定でされている。
【００４９】
一方、方向Ａ３は、対象とする鏡の表面の場所によって変動し、そして、これらの場所の一つについてしか表示されない：これは、鏡の表面の全体幾何に対する局所的折線面方向を方向Ａ１にそって規定した方向である。
【００５０】
この鏡の表面が円筒形部分を確定し、円筒の軸は、軸Ａ１で図示された方向に対して平行である。
【００５１】
そのようにして、鏡は、軸Ａ１と軸Ａ３の方向に垂直な方向Ａ２にそって、輻射線源Ｓから出た入射Ｘ線（Ｘ１と記す）の集束を実施する。
【００５２】
したがって、方向Ａ２も、対象とする鏡の表面の場所に応じて変化する：これは、鏡の表面に対する局部的直角方向である（局所折線面に対して直角方向）。
【００５３】
鏡３０はさらに、領域Ｒの格子をその反射表面上に構成するように処理されており、該領域は、入射Ｘ線のために変わらず反射の役割を果たすものであるが、それらの反射された輻射線Ｘ２の位相のずれを引き起こす。
【００５４】
かかる領域Ｒの構成を可能にする本発明の特定の実施態様について、本書に後述する。
【００５５】
これらの領域のそれぞれは、伸長した帯の形状を有し、すべての領域は、方向Ａ１に垂直な、全体的方向Ａ３にそって平行に延長している。
【００５６】
これらの領域Ｒによって発生した位相の変化は、干渉を引き起こし、それは回折現象に対応している。
【００５７】
そしてこの回折は、反射された輻射線Ｘ２が、所望の点において二つの垂直な方向にそって集束するよう、線Ｘ１の第二の集束を引き起こす――この第二の集束は、方向Ａ１にそって行われる。
【００５８】
このようにして鏡３０は、二次元光学効果を引き起こす：方向Ａ２にそった、鏡の表面の全体的幾何に帰す第一の集束、そして、方向Ａ１にそった、領域Ｒに帰す回折による第二の集束。
【００５９】
この鏡３０は、したがって、輻射線源Ｓから出た線を焦点Ｆに集束させることが可能な、本発明の実施形態を構成する。
【００６０】
ここで分かるように、それぞれが光学効果に充てられた異なる構成部品を含んだ光学装置に対し、本発明は、本書の導入部で述べた不都合から開放することを可能にする。
【００６１】
とくに、鏡３０は、二つの光学効果（ここでは二つの異なる方向にそった二つの集束）を保証する単一の構成部品しか含んでいないため、異なる構成部品の位置の調節または調整が不要になる。
【００６２】
したがって、多層鏡の形状で光学装置を形成することが可能であり、該装置の反射表面は、第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそった第二の光学効果を保証するための、同一表面に担持された手段による、空間の第一の方向にそった第一の光学効果（例えば、一つの方向での集束または視準効果）を保証するのにかなったものである。
【００６３】
そしてこれらの手段は、本発明の第一の主たる実施態様において、所望の回折模様を有することが可能な、回折構造とすることができる。
【００６４】
後で見るように、これらの手段は、本発明の第二の主要実施態様において、所望の屈折模様を呈することが可能な、反射構造となりうる。
【００６５】
本発明の第一の主要実施態様に再度戻ると、かかる回折構造は、振幅の空間内、および／または、位相の空間内で作動する構造となりうる。
【００６６】
かかる回折構造は、リトグラフィ技術によって、光学装置の鏡の表面に生成されることが可能である。
【００６７】
以下に続く本書において、かかる構造を作成することを可能にする方法に、再度戻ることとする。
【００６８】
鏡の表面は、空間の第一の方向において、単次元光学効果を発生するための形状を有する。
【００６９】
この光学効果は、とくに、空間の第一の方向にそった、単一方向の集束または単一方向の視準とすることが可能である。
【００７０】
同様に、鏡の表面に担持された方法によって、発生された第二の光学効果は、第一の方向とは異なる、空間の第二の方向にそった、単一方向の集束、あるいは、単一方向の視順に対応することが可能である。
【００７１】
これにより、二つの光学効果が組合わされ、これは、画像点上の二次元集束（二つの単次元集束の組合せ）、または、空間のすべての方向にそった平行ビームで拡散する入射ビームの視準などのような、二次元光学効果を生じさせるためである。
【００７２】
鏡の形状は単純で、実現が容易かつ安価な幾何を有する。
【００７３】
この形状は、とくに下記の幾何のうちの一つによって実現することが可能である：
・例えば、以下の曲線を有することが可能な、円筒形、円筒：
円形、または、
放物線、または、
双曲線、
・球形。
【００７４】
円筒形の鏡の場合、（図１に示したごとく）円筒の軸に垂直に、鏡の成形された表面上に、回折構造の縞を配置することが可能である。
【００７５】
本発明にかかわる他の利点は、Ｘ線が、光学装置上で一度しか反射されないことである。このため、二つの反射表面の既知の外形に関する導入部で述べられた不都合は、なくなる。
【００７６】
つぎに、本発明による光学装置の製造に関し、かかる装置を構成するために複数の仕方が検討される。
【００７７】
とくに、以下の一般的仕方に従って進めることが可能である：
・平坦基盤上に多層を積層させ、ついで反射表面に所望の幾何をそれに付与するためにこの多層を成形し、そして最後に、このようにして作製された曲線の多層鏡で模様（回折または屈折模様−これらの手段を「模様」という一般的用語で示ものとする）を構成する。この場合（他の場合と同様に）、所望の幾何にそれを成形した後に、多層の厚みを調節し、そして、ブラッグの条件の観点から、必要な周期の勾配を実現することが可能である。
・平坦基盤上に多層を積層させ、そこに模様を作製し、ついで全体を所望の形状に成形する、
・所望の幾何に合わせた表面を生成し、ついでそこに多層を積層させ、全体に模様を構成する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに模様を構成し、全体に多層を積層させる、
・開始の平坦基盤上に直接、最初に模様を生成し（例えば、基板の刻印によって）、ついで任意の順序で表面の成形と多層の積層を実行する。
【００７８】
より詳細には、本発明の第一の主要実施態様に対応する回折模様の構成に関して、光学装置の異なる特徴（とくに位相と振幅における振る舞い）を同時に調整することを可能にする、かかる模様の特定の製造技術を説明する。
【００７９】
図２を参照に、この好ましい実施を可能にする設備を概略的に示した。
【００８０】
この設備は、所望の模様による回折構造を、多層に作製するためのものである。
【００８１】
なお、３０は、本書において常に異なる作成段階における多層を表すものとする（多層単体、本発明による光学装置の製造に対応する最終多層−例えば、図１の装置３０）。
【００８２】
この設備は、エネルギービーム２０を発するのに適した輻射線源１０を含んでいる。
【００８３】
エネルギービーム２０は、粒子のビームでもありうる。この場合、ビームの粒子は、例えばイオンとすることが可能であるが、電子、分子、などであってもよい。
【００８４】
ビーム２０も、純粋輻射線ビーム、例えば、光子、Ｘ線ビーム、などとすることが可能である。
【００８５】
輻射線源１０はしたがって、それ自体既知のタイプの、例えば、リトグラフィのためのマスクの感光樹脂の食刻に用いられるものに類似の電子源とすることが可能である。
【００８６】
いずれの場合においても、ビーム２０は、ビーム２０に削り取られた多層３０の構造を変質させ、そのエネルギーの付与によってこの多層の層の厚みを変えることが可能である。
【００８７】
なお、エネルギービームの場合、多層に対するビームのエネルギー付与は、ビームのエネルギーから直接供給することが可能である。
【００８８】
そして、多層に付与されるこのエネルギーは、ビーム２０と多層３０の出会いによって引き起こされた反応に起因させることも可能である。
【００８９】
かかる反応は例えば、化学反応（多層を酸化する酸素粒子ビームの場合）、または核タイプの反応とすることが可能である。
【００９０】
多層３０は、基盤３１と変質した層の積層３２を含んでいる。
【００９１】
積層３２は、層（例えば、ＭｏとＳｉ）の交代を含み、その反射率の光学特性は、所与の波長源（図示されていない）の輻射線を反射することを可能にする。
【００９２】
そして層の積層３２の反射率の固有特性は、輻射線が効果的に反射されるための波長域を規定する。
【００９３】
したがって、所与の多層構造が、所与の波長域の中で輻射線を反射することが可能であることが分かる。
【００９４】
より正確には、所与の振幅と波長の入射線に削り取られ、反射多層構造は、振幅が入射線の波長に応じて変動する輻射線を反射する。
【００９５】
本発明で利用されているこの原理は、図３のグラフに図示されている。
【００９６】
このグラフは、多層反射構造について、入射線の波長λに応じた、（反射された輻射線によって送り返された光エネルギー比を表す）反射率の係数Ｒの変化を示している。
【００９７】
構造の反射率が最大になる波長Λ１が存在し、この波長Λが顕著な反射率のピークに対応することが確認される。
【００９８】
このように、それぞれの反射層は、所与の波長によって決定される反射率のピークに関連する：構造は、波長がこの波長Λ１（Λ１は周期に等しいか、それに密接につながっているため、「周期」のパラメータで表される）に等しいか、あるいはきわめて近い輻射線をよりよく反射する。
【００９９】
なお、構造３０の反射率特性は、それ自体、一方では積層３２に用いられた材料の性質によって、他方では、この積層の層の厚みによって規定されることを明確にしておきたい。
【０１００】
ビームの制御方向付手段４０は、前記ビームを、構造３０の所望の領域に向け、所定の模様にそって、構造上でビームを移動させることを可能にする。
【０１０１】
したがって、エネルギービーム２０と積層３２の層の相互作用によって構造の所望の領域を変質させる。
【０１０２】
なお、この技術によって多層構造は破壊されないことに注目したい。
【０１０３】
実際、構造３０の削り取りは制御されており、ビーム２０に削り取られた構造の領域が破壊されないようにこの積層の周期を所望の仕方で変化させ、積層の層の厚みが単純に変えられるようになされている。
【０１０４】
このようにして、制御された仕方で、波長スペクトル内で、削り取られた構造の領域の反射率のピークを移動する。
【０１０５】
実際、本出願人が観察したところ、上述されたように、多層構造の、制限され、制御された削り取りは、前記領域の反射率のピークのこのような移動に結論づけた。
【０１０６】
言い換えれば、反射率を削減せず、波長スペクトル内で移動させるのである。
【０１０７】
したがって、領域を絶対的に「吸収性」にするのではなく、所与の波長帯の範囲について吸収性にするのであり、これらの領域の反射率特性は、他の波長についてはそのままである。
【０１０８】
図３のグラフに示されているこの原理は、ビーム２０に削り取られる前の、構造の領域のΛ１に位置づけられた反射率のピークと、Λ２に位置づけられ、そして、前記ビームに削り取られた後の同じ領域に対応する、反射率のピークを示している。
【０１０９】
そして、構造３０の領域の反射特性は、ビーム２０に制御された仕方で削り取られており、入射線が、処理領域の新しい反射率のピークに対応する波長を有する限りにおいて、削り取りの後に、これらの領域が、反射された輻射線に匹敵する強さで、輻射線を反射することが依然可能な仕方で、このように所望の仕方で（恒常的に）変質させられるものである。
【０１１０】
さらに、この反射率のピークの移動自体も、削り取られた領域の反射率のピークを、ビーム２０に削り取られていない構造の領域の反射率のピーク値とは異なる、所望の値に持っていく仕方で、削り取りを適合させる限りにおいて制御される。
【０１１１】
削り取りの制御は、ビーム２０に対する、構造のそれぞれの個別領域の削り取り時間を適合させることによって実施される。
【０１１２】
削り取り制御は、ビーム２０のエネルギーの、一時的、そして制御された変更を利用することも可能である。
【０１１３】
したがって、領域の反射率のピークを制御された仕方でずらすために、構造３０の所望の領域全体を処理することが可能である。
【０１１４】
多層構造がＸ線の反射を可能にする、多層鏡のかかる構造に基づき、前記領域がＸ線を反射しないような仕方で、これらの反射率のピークを移動させるために、鏡の特定の領域を処理することが本発明により可能になる。
【０１１５】
このようにしてＸ線に対する反射マスクを構成する。
【０１１６】
このように、一度処理されと構造がそれと協働する輻射線源の波長に応じて、反射構造の所望の領域を処理することが、そのように可能となることが理解される。
【０１１７】
実際、この構造の特定の領域をこの源（この場合は、Ｘ線源）の特定の輻射線を反射しないようにするために、その領域がこのとき処理される。
【０１１８】
構造の処理されていない領域は、この源の波長に対応しない反射率のピークを本質的に有しており、そして、つまりは、その輻射線に対して反射性のものとなるのに対し、所与の波長の輻射線の源の、特定の領域を非反射性にするために、これらの反射率のピークを移動させるような仕方で処理することにより、構造を「負」に処理することが可能である。
【０１１９】
構造が、元来その輻射線を反射しないような源の波長に対応しない周期を有しているのに対し、輻射線の源の波長の反対に対応し、また、反射率のピークを処理領域がこの源に対し反射性のものとなるような仕方で移動させることにより、同様に構造の領域を「正」に処理することも可能である。
【０１２０】
有利な変型例によれば、所与の波長（そして、この場合、つまり常にＸ線源）を選択的に反射性または非反射性にするだけでなく、他に所与の波長に対して、これらの領域の反射率特性を制御するような仕方で低下させつつ、異なる仕方で処理が望まれる領域を、処理する構造の表面上に規定することが可能である。
【０１２１】
このようにして、各領域の周期の変化（そして、つまりは反射率のずれ）を細かく規定することにより、多少とも大きな、所与の波長の輻射線に対する反射光応答が、領域の構造を構成することが可能になる。
【０１２２】
したがって、所与の波長の輻射線に対する反射応答が、本質的に「アナログ」である構造を構成することが可能であり、異なる領域は、源の輻射線に対して反射性を保つような仕方で、但し、様々な反射率係数によってずらされた反射率のピークを有するものである−異なる領域が、様々な「グレイレベル」で反射する構造を構成する。
【０１２３】
そして、本発明により、構造３０の異なる領域によって反射された、輻射線の位相の空間的分布を制御することも可能である。
【０１２４】
実際、構造３０の領域によって反射された輻射線は、式Ａ．ｅi(Kλ+Φ)で表すことができる。
【０１２５】
そして図４に示したごとく、多層構造の領域に関連する周期Λは、反射率最大値だけでなく、この反射された輻射線の位相Φに対する変化の領域も定義する。
【０１２６】
より正確には、問題の領域の周期に対応する波長Λの両側に、およそ１８０°の位相のずれΔΦが認められる。
【０１２７】
ビーム２０に対する制御された削り取りによって前記領域の周期を所望の仕方で変化させることによって、したがって、反射線の位相の特性値も変化させる。
【０１２８】
したがって、領域の構造３０に「描く」ことが可能であり、これにおいて、所定の波長の源に削り取られている反射された輻射線が、所望の位相のずれを呈している。
【０１２９】
かかる構造から、改善したコントラストによって画像を得ることを可能にする限りにおいて、かかる制御はとくに興味深いものである。
【０１３０】
第一の光学効果を発生させるために成形された、Ｘ線を反射する鏡を含み、また、第二の光学効果を発生させる回折模様を有する光学装置の実現は、上述の特定の技術によって制限されるものではない。
【０１３１】
事実、それ自体既知の他のあらゆる技術によって、かかる模様を作製することが可能である。
【０１３２】
このようにして、樹脂または、軽い元素の層、または軽い元素の複合体の食刻によって、起伏のある回折模様を（Ｘ線がこの要素を横断することによって大幅な減衰を受けないように）実現することが可能であり、あるいはさらに、（リトグラフィ技術によって）多層の食刻によって模様を実現することが可能である。
【０１３３】
上述の軽い元素は、原子番号Ｚが１５未満の元素の周期表のものである。
【０１３４】
例えば、それを反射に用いることを可能にする幾何において、多層上に食刻された、フレネル区域格子の回折効果を用いることができる。
【０１３５】
このようなブラッグ・フレネルの多層レンズと称される構造は、既知のものであり、また、このように構成されたレンズの図式を適合させるために、所望の単次元光学効果（例えば、空間の単一方向内の単次元集束）を、これらのブラッグ・フレネルの多層レンズに対応する回折模様によって発生させる。
【０１３６】
すでに述べたように、側面勾配多層鏡の表面によって担持された模様が、屈折模様である第二の主要実施態様によって本発明を実現することも可能である。
【０１３７】
この場合、模様に関連する屈折効果と、それ自体が鏡３０に関連する反射を組み合わせる。
【０１３８】
実現された屈折模様は、多層上に起伏で実現されるか、多層構造内に食刻された（図５に示したような）キノレンズタイプの模様であることが可能である。
【０１３９】
起伏のある構造の場合、多層の表面を覆う樹脂、または軽い元素（Ｘ線吸収を減らすための−例えば、アルミニウム、ベリリウム、ホウ素またはグラファイト、など）の食刻により、屈折模様を作製することがとくに可能である。
【０１４０】
かかる食刻は、リトグラフィ技術を用いることによってなされる。
【０１４１】
このようにして、屈折模様の幾何を、非常に細かくに制御することが可能な利点を有する、平面マイクロエレクトロニクス製造の技術（プラズマによる、リトグラフィと食刻）が有利に用いられるだろう。
【０１４２】
ただし、他のあらゆるタイプの技術によって、屈折模様を実現することが可能であることも明らかにしたい。
【０１４３】
図５に再度戻ると、したがって、図１の鏡３０と同様に、側面勾配である多層鏡４０を図示した。
【０１４４】
図１の軸Ａ１，Ａ２とＡ３がここにもあり、同じように規定されている。
【０１４５】
ここでも鏡４０は、円筒の軸が軸Ａ１で示された方向に平行な、円筒形部分を規定している。
【０１４６】
したがって、鏡は方向Ａ２にそって、入射Ｘ線の集束を実施する。
【０１４７】
そしてここでも、鏡の表面の全体的形状は、図１の鏡３０の場合と同様に、所望のあらゆる単次元光学効果を発生するように適合させることが可能である。
【０１４８】
鏡４０の表面は、屈折模様Ｍを担持している。
【０１４９】
この模様Ｍは、方向Ａ１に平行な方向にそった単次元集束を保証する屈折区域Ｍ１からＭ５で構成される。
【０１５０】
なお、本発明の用途分野に十分な、短い焦点距離（例えば、１メートル未満の焦点距離）を得るために、更に多くの屈折区域を配置することが可能な限りにおいて、示された図式が単純化されていることに留意したい。
【０１５１】
したがって、例えば、上述のマイクロエレクトロニクス技術を利用することにより、数十マイクロメートルの寸法を有する、数十の屈折区域の直列の組合せを実現することが可能である。
【０１５２】
本発明のこの第二の主要実施態様において、つまりは、第一のものと同様に、二次元光学効果を発生させるために、空間の異なる二方向にそって実現された、二つの単次元光学効果の組合せが、同一の光学構成部品に得られる。
【０１５３】
なおここでも、鏡４０の表面の幾何は、あらゆる単次元光学効果−特に、集束または視準−を発生させるように適合させることが可能である。
【０１５４】
また、屈折模様Ｍについても同様である。
【０１５５】
最後に、上述の本発明の、二つの主要実施態様（回折模様と屈折模様）は、その反射表面が、第一の光学効果を発生させるために成形された、回折および屈折模様を同時に担持する光学装置において、組み合わされることが可能であることを明らかにしたい。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明による光学装置の、第一の主要実施態様に対応する多層鏡。
【図２】好ましい実施態様に従った、本発明による光学装置の実現を可能にする設備。
【図３】図２の設備に対応する、好ましい実施態様に関連する特定の情報の詳細を示した、エネルギービームにかけられた後の、多層構造の反射率のピーク位置の変化を示すグラフ。
【図４】図２の設備に対応する、好ましい実施態様に関連する特定の情報の詳細を示した、多層反射構造の反射率と、かかる構造によって反射された輻射線の位相の特性値を示すグラフ。
【図５】本発明による光学装置の、第二の主要実施態様に対応する、多層鏡。
【符号の説明】
【０１５７】
１０  輻射線源
２０  エネルギービーム
３０  鏡
３１  基盤
３２  積層
【国際公開パンフレット】
2004529388.tif 000003
2004529388.tif 000004
2004529388.tif 000005
2004529388.tif 000006
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2004529388.tif 000009
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2004529388.tif 000028
2004529388.tif 000029
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004529388.tif 000030
2004529388.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月2日(2003.10.2)
【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】
二次元光学効果を発生しながら、小さな入射角でＸ線を反射するための多層反射光学装置であり、該装置は、：
・空間の第一の方向にそって、第一の単次元光学効果を発生するように成形された反射表面を呈する構成部品、
・ならびに、第一の方向とは異なる空間の第二の方向にそって、第二の単次元光学効果を発生することを可能にする手段、
とを含み、Ｘ線に単一の反射を受けさせることにより、前記光学装置が二次元光学効果を発生することを可能にし、第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、前記反射表面によって担持されることを特徴とする、光学装置。
【請求項２】
反射表面が下記の幾何のうちの一つに従って成形されることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置：
・例えば、以下の曲線を有することが可能な、円筒形、円筒：
円形、または
放物線、または
双曲線。
・球形。
【請求項３】
多層が、側面勾配であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
第二の光学効果を発生することを可能にする前記手段が、回折模様を含んでいることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項５】
反射面が円筒であり、そして回折模様が、この円筒の軸に垂直に配置された回折縞を含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記回折縞が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印されることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
第二の光学効果の発生を可能にする前記手段が、屈折模様を含んでいることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項８】
前記屈折模様が、キノレンズ型の模様であることを特徴とする、請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記屈折模様が、多層上の起伏で実現される、あるいは、多層の構造内に刻印されることを特徴とする、請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第一の単次元光学効果と前記第二の単次元光学効果が、それぞれ、
・それぞれの二つの方向にそった視準、あるいは
・それぞれの二つの方向にそった集束であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項１１】
光学装置の製造方法であり、該方法が、下記のうちの一つの、一般的な仕方によって実現されることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の方法：
・平坦基盤上に多層を積層させ、ついで反射表面に所望の幾何をそれに付与するためにこの多層を成形し、そして最後に、このようにして作製された曲線の多層鏡上に模様を構成する、
・平坦基盤上に多層を積層させ、そこに模様を作製し、ついで全体を所望の形状に成形する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに多層を積層させ、全体に模様を構成する、
・所望の幾何にかなう表面を生成し、ついでそこに模様を構成し、全体に多層を積層させる、
・開始の平坦基盤上に直接、最初に模様を生成し、ついで任意の順序で表面の成形と多層の積層を実行する。
【請求項１２】
模様が回折模様を含み、そして、方法が、エネルギービーム（２０）に構造が削り取られた後の多層構造の変質による回折構造の作製を含み、方法が、構造のそれぞれの領域の反射率のピーク値（Λ１）を所望の仕方で波長スペクトル内に移動するように、前記ビームに対する多層構造の所望の領域の削り取りの制御を含んでいることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記削り取り制御が、ビームに対する構造のそれぞれの個別領域の削り取り時間を適合させることによって実施されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記削り取り制御は、ビームのエネルギーの、一時的かつ制御された変化を用いていることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
模様が屈折模様を含み、方法が、屈折模様を作製するための、樹脂または軽い元素の刻印を含んでいることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
2004529388.tif 000032
2004529388.tif 000033
2004529388.tif 000034
2004529388.tif 000035
2004529388.tif 000036
2004529388.tif 000037
2004529388.tif 000038
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