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公開番号2025037867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2024193474,2022161023
出願日2024-11-05,2016-06-30
発明の名称遠紫外線および軟X線光学部品用コーティング
出願人ジャイスワル、スプリヤ
代理人
主分類G02B 5/22 20060101AFI20250311BHJP(光学)
要約【課題】EUV/SX波長範囲内で透過と反射とを強化する。
【解決手段】0.1nmから250nmまでの遠紫外線/軟X線スペクトル/DUVにおいて使用するためのコーティングは、1つまたは複数のサブ波長「A層」がサブ波長「B層」と交互に並んだものを含む。A層は、1族の材料と、2族の材料と、18族の材料とを含んでよい。B層は、遷移金属、ランタニド、アクチニド、またはそれらの組み合わせのうちの1つを含んでよい。A層および/またはB層は、予想される欠陥と同様の大きさまたは形状にされた特徴を有するナノ構造を含んでよい。追加の上位層は、原子番号の大きいA層材料、疎水性材料、または荷電材料を含んでよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
動作波長λを有する光学素子であって、
基板と、
前記基板の上の第１の層と
ここにおいて、前記第１の層の厚さは前記波長λよりも薄く、
ここにおいて、前記第１の層が、アルカリ金属、貴ガス、ハロゲン、非ベリリウムアルカリ土類金属、またはそれらの組み合わせから本質的に構成され、
ここにおいて、前記第１の層が、等しい厚さの無孔性化学量論的シリコン層よりも低い、λにおける吸収を有し、
ここにおいて、０．１ｎｍ≦λ≦２５０ｎｍである、
を備える光学素子。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記第１の層より上または下の酸素バリアをさらに備える、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記第１の層よりも上の疎水性層をさらに備える、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記疎水性層がナノ構造を備える、請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第１の層よりも上または下の第２の層
をさらに備え、
ここにおいて、前記第２の層の厚さは前記波長λよりも薄く、
ここにおいて、前記第２の層が、遷移金属、ランタニド、アクチニド、またはそれらの組み合わせのうちの１つから本質的に構成され、
ここにおいて、０．１ｎｍ≦λ≦２５０ｎｍである、
請求項１に記載の光学素子。
【請求項６】
前記第１の層の光学的性質を有する４１から４００の追加層が前記第２の層の光学的性質を有する追加層と交互に並ぶ積層体をさらに備える、請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
前記第１の層または前記第２の層のうちの少なくとも１つが、欠陥の可視性を減少させるナノ構造を備える、請求項５に記載の光学素子。
【請求項８】
基板と、
前記基板よりも上に形成され、０．１ｎｍから２５０ｎｍの間の波長と適合する光学材料の第１の層と、
前記第１の層よりも上に形成されたキャッピング層と
を備え、
ここにおいて、前記キャッピング層が、アルカリ金属、貴ガス、ハロゲン、非ベリリウムアルカリ土類金属、またはそれらの組み合わせから本質的になる、
製品。
【請求項９】
前記キャッピング層が、ルテニウムの原子番号よりも大きい原子番号を有する、請求項８に記載の製品。
【請求項１０】
前記キャッピング層が、動作環境中に存在する粒子と同じ極性に荷電される、請求項８に記載の製品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１５年６月３０日に米国に出願されたU. S. Prov. Pat. App. Ser. No. 62/186,741 の優先権を主張するものであり、その全体が参照によってここに組み込まれる。
[0001]関連分野としては、光学コーティングの設計および製作、より詳細には、多数の従来の光学材料によって強く吸収される波長範囲に対する反射コーティング、透過コーティング、または波長選択コーティングがある。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
[0002]遠紫外線光（ＥＵＶ、１０～１２０ｎｍ波長）および軟Ｘ線（ＳＸ、０．１～１０ｎｍ波長）および深紫外線光（ＤＵＶ、１２０ｎｍ～２５０ｎｍ）は、分解能＜２２ｎｍを有するリソグラフィの可能な手法の一部であり、統合された電子構成部品の小型化をさらに容易にする。他の適用例としては、分析化学（たとえば、光共鳴による化学物質の識別）、天文学（たとえば、星雲、惑星、および恒星大気のマッピング）、生物学（生体材料試料の研究）、および医学（イメージングおよび汚染物質洗浄）がある。
【０００３】
[0003]閾値を超えた連続波パワーまたはパルス化エネルギーを有する鮮明な画像または強く集束されたスポットを必要とする適用例は、ビーム成形光学部品（たとえば、レンズまたは湾曲ミラー）、ビームパターニング光学部品（たとえば、フォトマスクまたはディフューザ）、ビーム分割光学部品（たとえば、ビームスプリッタ、フィルタ、もしくは回折格子）、または、必要とされる光路長およびシステムベースプレートの大きさもしくは形状に応じて、ビームステアリング光学部品、たとえば、平面鏡もしくはプリズムを利用することがある。
【０００４】
[0004]光源からワークピースまたは光検出器などのターゲットまでの光路上の各受動的光学素子は、吸収、散乱、口径食、および他の損失メカニズムによる光損失をもたらす。損失は、システムの効率（源の光がワークピースに到達する割合）を累積的に低下させる。低い効率が、ターゲットにおける光を適用例の実際的な閾値未満に低下させる場合、損失の一部を補償するために、より強力なまたはエネルギーのより大きな光源が必要とされることがある。
【０００５】
[0005]損失は、ＥＵＶ／ＳＸ／ＤＵＶ波長範囲におけるかなり大きな懸念事項になり得る。多数の素子の原子共鳴はＥＵＶ／ＳＸ波長に対応するので、および／またはＥＵＶ光子エネルギーがすべての材料のバンドギャップを超えるので、事実上すべての材料は、それらの波長における著しい吸収を示し、閾値を超えたレベルの光をターゲットに送達する必要があるＥＵＶ／ＳＸ／源（たとえば、プラズマ、シンクロトロン）が強力であるほど、ＥＵＶ／ＳＸ／源は、より多くのコストがかかり、いくつかの方法で焦点または画質を劣化可能な廃熱をより多く放散し得る。リソグラフィに望ましい電力レベルは、ほぼ２００Ｗである。ＥＵＶ／ＳＸ源の制限は、液浸リソグラフィと比較したＥＵＶ／ＳＸリソグラフィの持続的により遅いスピードの主要な要因であると考えられる。
【０００６】
[0006]強力な源からのＥＵＶ／ＳＸ光の過度の吸収は、ビームトレイン内の光学部品に損傷を与えることができる。損傷した薄膜は、損傷を受けていない薄膜よりも多くの光を吸収するので、既存の損傷の量が増加するにつれて、損傷閾値は減少する。すなわち、損傷が始まると、損傷は加速する。ルテニウムキャッピング層は、光学部品を保護するために使用されてよいが、厚さは、吸収によるより多くの光損失を回避するために、２．５ｎｍまたはそれ以下に制限されてよい。これらの薄いキャップは、アブレーションおよび他の損傷の開始を減速させるが、連続的または繰り返される露光は、キャッピング層を摩耗させ、下にある薄膜スタックは保護されないままである。
【０００７】
[0007]プラズマなどのいくつかのＥＵＶ／ＳＸ源は、粒子ならびに光を発する。これらの粒子は、加工チャンバ内のワークピース／ウェーハ、光学部品、マスク、および／または壁と他のハードウェアとを汚染することがある。一般に、ペリクルは、光路からの汚染物質粒子を遮断するために置かれてよいが、従来のペリクル材料はＥＵＶ／ＳＸ光を吸収するので、ＥＵＶ／ＳＸのためのペリクルは作製するのが困難なことがある。
【０００８】
[0008]透過、反射、およびフィルタリングのためのコーティング一般的なＥＵＶ／ＳＸは、ホウ素－シリコン（Ｂ－Ｓｉ）、タングステン－カーボン（Ｗ－Ｃ）、タングステン－ホウ素－カーボン（Ｗ－Ｂ－Ｃ）の交互の層を含む。１つのＥＵＶ／ＳＸ薄膜スタックは、モリブデンおよびシリコン（Ｍｏ－Ｓｉ）の交互の層を使用する。このタイプの反射コーティングは、１３．５ｎｍ近くの波長において、ほぼ約６７％の効率である。シリコンにおける吸収は、限定要因であることが多い。層ペアまたは周期の最大数は、ほぼ４０またはそれ以下に限定されてよい。
【０００９】
[0009]したがって、科学および産業は、ＥＵＶ／ＳＸ波長範囲内で透過と反射とを強化するために、凸凹のある低吸収コーティングから利益を受けるであろう。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]光学的基板用のコーティングは、特定の動作波長λおよび動作入射角θのために設計される。コーティングは、アルカリ金属、貴ガス、ハロゲン、ベリリウムを除くアルカリ土類金属、またはそれらの組み合わせのうちの１つから本質的に構成された第１の層（「Ａ層」）を含んでよい。材料および組み合わせとしては、単一元素、同位元素、イオン、化合物、合金、混合物、ナノ積層体、非化学量論的変種、または三元材料、または他の組み合わせがあり得る。いくつかの実施形態では、コーティング材料は、アルカリ金属と、貴ガスと、それらの組み合わせとを含む、より小さなグループから選択されてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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