JPH1031096A - Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法 - Google Patents
Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法Info
- Publication number
- JPH1031096A JPH1031096A JP18574296A JP18574296A JPH1031096A JP H1031096 A JPH1031096 A JP H1031096A JP 18574296 A JP18574296 A JP 18574296A JP 18574296 A JP18574296 A JP 18574296A JP H1031096 A JPH1031096 A JP H1031096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- filter
- wavelength
- ray
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｘ線用ハーフミラー型のフィルタによって、不
要な長波長の真空紫外から紫外線領域の光を反射させ、
必要とする軟Ｘ線領域の光のみを透過させることによ
り、従来法における波長選択性の不完全さを解消し、高
い透過率を有する波長選択性の良好なＸ線用ハーフミラ
ー型のフィルタを提供する。 【解決手段】極薄膜の膜面に対し斜めに入射する軟Ｘ線
から真空紫外ないし紫外線領域の光の入射角と、入射光
に含まれる特定波長λcの光の全反射臨界角とを等しく
する材料からなる極薄膜によって構成したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタとなし、必要な軟Ｘ線領域の光を透過
させ、不要な真空紫外ないし紫外線領域の長波長の光を
反射させることにより波長選択を行う。
要な長波長の真空紫外から紫外線領域の光を反射させ、
必要とする軟Ｘ線領域の光のみを透過させることによ
り、従来法における波長選択性の不完全さを解消し、高
い透過率を有する波長選択性の良好なＸ線用ハーフミラ
ー型のフィルタを提供する。 【解決手段】極薄膜の膜面に対し斜めに入射する軟Ｘ線
から真空紫外ないし紫外線領域の光の入射角と、入射光
に含まれる特定波長λcの光の全反射臨界角とを等しく
する材料からなる極薄膜によって構成したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタとなし、必要な軟Ｘ線領域の光を透過
させ、不要な真空紫外ないし紫外線領域の長波長の光を
反射させることにより波長選択を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長２００ｎｍ以
下の真空紫外から軟Ｘ線領域の光を対象としたハーフミ
ラー型フィルタと、それを用いた波長選択方法に関する
ものである。このハーフミラー型フィルタは、シンクロ
トロン放射光や、レーザープラズマＸ線源等から得られ
る連続スペクトルを持つ光から、軟Ｘ線領域の光と、真
空紫外から紫外線領域の光を分離するものである。軟Ｘ
線領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外から紫
外線領域の光を分離することができるため、軟Ｘ線縮小
投影露光や回折格子分光器などの高次光カットのための
フィルタとして適用が可能であり、軟Ｘ線光学の分野に
おいて広い利用分野を持つものである。
下の真空紫外から軟Ｘ線領域の光を対象としたハーフミ
ラー型フィルタと、それを用いた波長選択方法に関する
ものである。このハーフミラー型フィルタは、シンクロ
トロン放射光や、レーザープラズマＸ線源等から得られ
る連続スペクトルを持つ光から、軟Ｘ線領域の光と、真
空紫外から紫外線領域の光を分離するものである。軟Ｘ
線領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外から紫
外線領域の光を分離することができるため、軟Ｘ線縮小
投影露光や回折格子分光器などの高次光カットのための
フィルタとして適用が可能であり、軟Ｘ線光学の分野に
おいて広い利用分野を持つものである。
【０００２】
【従来の技術】波長が２００ｎｍ以下の真空紫外から軟
Ｘ線領域の光は、シンクロトロン放射光や、レーザープ
ラズマＸ線源等の高輝度な光源の出現により、産業上へ
の応用が大いに期待されている。これらの光源から得ら
れる光は連続スペクトルを持つが、ほとんどの応用にお
いては、その中の特定の波長領域を用いて行われてお
り、特定の波長領域を取り出すために種々の方法が用い
られている。例えば、簡便な方法としては、元素の吸収
端を利用したフィルタを用いて特定の波長領域の光を透
過あるいは吸収させる方法がある。また、ブラッグ（Br
agg）反射を用いた多層膜反射鏡により、特定の波長を
反射させたり、回折格子分光器を用いて波長選択を行う
方法などもある。フィルタを用いる方法は簡便ではある
が、その透過特性は元素に固有なものとなり、選択でき
る波長範囲が限定される。さらに、軟Ｘ線領域の光は吸
収が非常に大きく、透過率を大きくするためには、膜厚
が１００ｎｍ程度の極薄フィルタが必要となる。極薄フ
ィルタの作製方法としては、金属塩の結晶上に、蒸着に
より薄膜を成膜した後に、水により下地の金属塩を溶解
し、多層膜を支持体によりすくい取る方法が採られてい
る。しかしながら、この方法では、下地から薄膜を剥離
する際に、薄膜の持つ内部応力により剥離した薄膜に亀
裂が生じ、歩留まりが低いという問題がある。さらに
は、支持体にメッシュを用いるとメッシュによる透過率
の減少、支持体にリング開口を用いると開口面積の制限
などの問題がある。また、ブラッグ反射を用いた多層膜
反射鏡により、特定の波長を反射させる方法では、反射
鏡の入射角が全反射臨界角を満足するような長波長の真
空紫外や紫外領域の光が混じったり、高次のブラッグ反
射の条件を満足する短波長の光が混じるという問題があ
る。さらに、回折格子分光器を用いる方法では、波長選
択性は高いものの、強度低下が著しく、また、取り出す
波長の整数倍の高次の回折光が混じるという問題があ
る。フィルタを用いないこれらの場合においても、長波
長の真空紫外や紫外領域の光は結像光学系の結像特性
に、長波長の高次の回折光は分光器の波長選択性に悪影
響を与えるため、フィルタを併用して取り除く必要があ
った。
Ｘ線領域の光は、シンクロトロン放射光や、レーザープ
ラズマＸ線源等の高輝度な光源の出現により、産業上へ
の応用が大いに期待されている。これらの光源から得ら
れる光は連続スペクトルを持つが、ほとんどの応用にお
いては、その中の特定の波長領域を用いて行われてお
り、特定の波長領域を取り出すために種々の方法が用い
られている。例えば、簡便な方法としては、元素の吸収
端を利用したフィルタを用いて特定の波長領域の光を透
過あるいは吸収させる方法がある。また、ブラッグ（Br
agg）反射を用いた多層膜反射鏡により、特定の波長を
反射させたり、回折格子分光器を用いて波長選択を行う
方法などもある。フィルタを用いる方法は簡便ではある
が、その透過特性は元素に固有なものとなり、選択でき
る波長範囲が限定される。さらに、軟Ｘ線領域の光は吸
収が非常に大きく、透過率を大きくするためには、膜厚
が１００ｎｍ程度の極薄フィルタが必要となる。極薄フ
ィルタの作製方法としては、金属塩の結晶上に、蒸着に
より薄膜を成膜した後に、水により下地の金属塩を溶解
し、多層膜を支持体によりすくい取る方法が採られてい
る。しかしながら、この方法では、下地から薄膜を剥離
する際に、薄膜の持つ内部応力により剥離した薄膜に亀
裂が生じ、歩留まりが低いという問題がある。さらに
は、支持体にメッシュを用いるとメッシュによる透過率
の減少、支持体にリング開口を用いると開口面積の制限
などの問題がある。また、ブラッグ反射を用いた多層膜
反射鏡により、特定の波長を反射させる方法では、反射
鏡の入射角が全反射臨界角を満足するような長波長の真
空紫外や紫外領域の光が混じったり、高次のブラッグ反
射の条件を満足する短波長の光が混じるという問題があ
る。さらに、回折格子分光器を用いる方法では、波長選
択性は高いものの、強度低下が著しく、また、取り出す
波長の整数倍の高次の回折光が混じるという問題があ
る。フィルタを用いないこれらの場合においても、長波
長の真空紫外や紫外領域の光は結像光学系の結像特性
に、長波長の高次の回折光は分光器の波長選択性に悪影
響を与えるため、フィルタを併用して取り除く必要があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術における問題点を解決するものであって、
ハーフミラー型のフィルタにより、不要な長波長の真空
紫外から紫外線領域の光を反射させ、必要とする軟Ｘ線
領域の光のみを透過させることにより、従来法における
波長選択性の不完全さを解消し、高い透過率を有する波
長選択性の良好なハーフミラー型のフィルタを提供する
ことにある。
した従来技術における問題点を解決するものであって、
ハーフミラー型のフィルタにより、不要な長波長の真空
紫外から紫外線領域の光を反射させ、必要とする軟Ｘ線
領域の光のみを透過させることにより、従来法における
波長選択性の不完全さを解消し、高い透過率を有する波
長選択性の良好なハーフミラー型のフィルタを提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、極薄膜の膜面に対し斜めに入射する軟Ｘ線
から真空紫外ないし紫外領域の光の入射角と、上記入射
光に含まれる特定波長λcの光の全反射臨界角とを等し
くする材料からなる極薄膜により少なくとも構成したＸ
線用ハーフミラー型フィルタとするものである。このよ
うな構成のフィルタとすることにより、独立支持された
平坦かつ平滑な極薄膜の反射面により全反射臨界角の違
いを利用して、シンクロトロン放射光や、レーザープラ
ズマＸ線源等から得られる連続スペクトルを持つ光か
ら、軟Ｘ線領域の光と、真空紫外ないし紫外線領域の光
を効率良く分離することができる。したがって、軟Ｘ線
領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外ないし紫
外線領域の光をカットすることができるので、軟Ｘ線縮
小投影露光や、回折格子分光器の高次光カットのための
フィルタとして軟Ｘ線光学の分野において広く利用でき
る効果がある。また、本発明は請求項２に記載のよう
に、請求項１に記載のＸ線用ハーフミラー型フィルタに
おいて、極薄膜は、珪素、アルミニウム、炭素、ダイヤ
モンド、硼素、ベリリウムのうちから選択される少なく
とも１種の軽元素、もしくは該軽元素の窒化物、炭化
物、酸化物のうちから選択される少なくとも１種の化合
物、もしくは上記軽元素および上記化合物のうちから選
択される少なくとも１種の物質により構成したＸ線用ハ
ーフミラー型フィルタとするものである。このように、
フィルタの構成材料として、上記の軽元素や、軽元素の
化合物を用いることにより、面粗さの小さい極めて平滑
な反射面を得ることができ、かつ透過する軟Ｘ線に対す
る吸収が小さいため、吸収による光の損失を抑えること
ができ、大きな透過光強度を得ることができる。また、
本発明は請求項３に記載のように、請求項１または請求
項２に記載のＸ線用ハーフミラー型フィルタにおいて、
該フィルタを構成する極薄膜上に、高融点金属（例え
ば、白金、イリジウム、クロム、モリブデン、タングス
テン等）および該高融点金属の窒化物、炭化物、酸化物
のうちから選択される少なくとも１種の物質よりなる単
層膜、もしくは多層膜を積層した構造のＸ線用ハーフミ
ラー型フィルタとするものである。このように、上記金
属薄膜または金属化合物薄膜を積層することにより、光
の全反射臨界角をいっそう大きくすることができ、より
大きな入射角で反射率を高め、波長選択性を向上できる
効果がある。また、本発明は請求項４に記載のように、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線用
ハーフミラー型フィルタを用いて波長選択を行う方法で
あって、上記フィルタの表面に、軟Ｘ線から真空紫外な
いし紫外領域の光を所定の入射角で斜めに入射して、該
入射角と、上記入射光に含まれる特定波長λcの光の全
反射臨界角とが等しくなるように調整して、特定波長λ
c以上の波長の光を反射させ、かつ特定波長λcよりも小
さい波長の光を透過させることにより波長の選択を行う
方法とするものである。このように、特定の波長以上の
光を反射させて分離するため、元素の吸収端を用いた波
長カットとは異なり、複数の吸収端による長波長領域で
の再透過が無く、完全に長波長のカットを行える効果が
ある。
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、極薄膜の膜面に対し斜めに入射する軟Ｘ線
から真空紫外ないし紫外領域の光の入射角と、上記入射
光に含まれる特定波長λcの光の全反射臨界角とを等し
くする材料からなる極薄膜により少なくとも構成したＸ
線用ハーフミラー型フィルタとするものである。このよ
うな構成のフィルタとすることにより、独立支持された
平坦かつ平滑な極薄膜の反射面により全反射臨界角の違
いを利用して、シンクロトロン放射光や、レーザープラ
ズマＸ線源等から得られる連続スペクトルを持つ光か
ら、軟Ｘ線領域の光と、真空紫外ないし紫外線領域の光
を効率良く分離することができる。したがって、軟Ｘ線
領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外ないし紫
外線領域の光をカットすることができるので、軟Ｘ線縮
小投影露光や、回折格子分光器の高次光カットのための
フィルタとして軟Ｘ線光学の分野において広く利用でき
る効果がある。また、本発明は請求項２に記載のよう
に、請求項１に記載のＸ線用ハーフミラー型フィルタに
おいて、極薄膜は、珪素、アルミニウム、炭素、ダイヤ
モンド、硼素、ベリリウムのうちから選択される少なく
とも１種の軽元素、もしくは該軽元素の窒化物、炭化
物、酸化物のうちから選択される少なくとも１種の化合
物、もしくは上記軽元素および上記化合物のうちから選
択される少なくとも１種の物質により構成したＸ線用ハ
ーフミラー型フィルタとするものである。このように、
フィルタの構成材料として、上記の軽元素や、軽元素の
化合物を用いることにより、面粗さの小さい極めて平滑
な反射面を得ることができ、かつ透過する軟Ｘ線に対す
る吸収が小さいため、吸収による光の損失を抑えること
ができ、大きな透過光強度を得ることができる。また、
本発明は請求項３に記載のように、請求項１または請求
項２に記載のＸ線用ハーフミラー型フィルタにおいて、
該フィルタを構成する極薄膜上に、高融点金属（例え
ば、白金、イリジウム、クロム、モリブデン、タングス
テン等）および該高融点金属の窒化物、炭化物、酸化物
のうちから選択される少なくとも１種の物質よりなる単
層膜、もしくは多層膜を積層した構造のＸ線用ハーフミ
ラー型フィルタとするものである。このように、上記金
属薄膜または金属化合物薄膜を積層することにより、光
の全反射臨界角をいっそう大きくすることができ、より
大きな入射角で反射率を高め、波長選択性を向上できる
効果がある。また、本発明は請求項４に記載のように、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線用
ハーフミラー型フィルタを用いて波長選択を行う方法で
あって、上記フィルタの表面に、軟Ｘ線から真空紫外な
いし紫外領域の光を所定の入射角で斜めに入射して、該
入射角と、上記入射光に含まれる特定波長λcの光の全
反射臨界角とが等しくなるように調整して、特定波長λ
c以上の波長の光を反射させ、かつ特定波長λcよりも小
さい波長の光を透過させることにより波長の選択を行う
方法とするものである。このように、特定の波長以上の
光を反射させて分離するため、元素の吸収端を用いた波
長カットとは異なり、複数の吸収端による長波長領域で
の再透過が無く、完全に長波長のカットを行える効果が
ある。
【０００５】本発明のＸ線用ハーフミラー型フィルタ
は、軟Ｘ線領域の光を透過し、真空紫外から紫外線領域
の光をカットするフィルタを実現するためのものであ
る。そのため、フィルタの構成材料を極めて平滑な反射
面として、真空紫外から紫外線領域のカットする光の全
反射臨界角を満足するような斜め入射角として反射させ
ることを最も主要な特徴とするものである。すなわち、
カットする光をフィルタの構成材料に吸収させるのでは
なく、反射させることにより分離する点が従来技術と異
なるところである。反射によって波長選択を行うため、
極めて平滑な反射面が得られるように、フィルタの構成
材料としては面粗さの小さい元素および成膜法を用い、
必要に応じて、超平滑研磨を加えることを特徴とするも
のである。また、全反射臨界角を満足するような斜め入
射角を用いるため、高い歩留まりで大きな開口部が得ら
れる極薄膜のメンブレン化技術を用いることを特徴とす
るものである。さらに、全反射臨界角を大きくとれるよ
うに、極薄膜のメンブレン上に、高融点金属よりなる平
滑な反射面を有する金属薄膜または金属化合物薄膜を積
層する構造とすることを特徴とするものである。本発明
は、極めて平滑な反射面を持つ極薄膜のメンブレンを、
全反射臨界角を満足するような斜め入射角で用い、真空
紫外から紫外線領域の光を反射させ、軟Ｘ線領域の光を
透過させることにより、連続したスペクトルを持つ光か
ら、真空紫外ないし紫外線領域の光を完全にカットし、
特定の波長領域の軟Ｘ線領域の光を透過するフィルタと
して作用する。特定の波長以上の光を反射させて分離す
るため、元素の吸収による波長カットとは異なり、複数
の吸収端による長波長領域での再透過が無く、完全な長
波長のカットが可能である。極めて平滑な反射面が得ら
れるように、フィルタの構成材料としては面粗さの小さ
な元素および成膜法を用い、場合によっては超平滑研磨
を加えることにより反射光の反射率を高め、これにより
波長選択性を高める。さらに、極薄膜メンブレン上に、
金属薄膜を積層する構成とすることにより、全反射臨界
角がさらに大きくなり、より大きな入射角で反射率を高
め、波長選択性を高めるものである。また、極薄膜のメ
ンブレン化技術をフィルタの作製方法として用いること
により、全反射臨界角を満足するような斜め入射角で用
いることが可能な大きい開口部を持つフィルタを高い歩
留まりで作製することができる。
は、軟Ｘ線領域の光を透過し、真空紫外から紫外線領域
の光をカットするフィルタを実現するためのものであ
る。そのため、フィルタの構成材料を極めて平滑な反射
面として、真空紫外から紫外線領域のカットする光の全
反射臨界角を満足するような斜め入射角として反射させ
ることを最も主要な特徴とするものである。すなわち、
カットする光をフィルタの構成材料に吸収させるのでは
なく、反射させることにより分離する点が従来技術と異
なるところである。反射によって波長選択を行うため、
極めて平滑な反射面が得られるように、フィルタの構成
材料としては面粗さの小さい元素および成膜法を用い、
必要に応じて、超平滑研磨を加えることを特徴とするも
のである。また、全反射臨界角を満足するような斜め入
射角を用いるため、高い歩留まりで大きな開口部が得ら
れる極薄膜のメンブレン化技術を用いることを特徴とす
るものである。さらに、全反射臨界角を大きくとれるよ
うに、極薄膜のメンブレン上に、高融点金属よりなる平
滑な反射面を有する金属薄膜または金属化合物薄膜を積
層する構造とすることを特徴とするものである。本発明
は、極めて平滑な反射面を持つ極薄膜のメンブレンを、
全反射臨界角を満足するような斜め入射角で用い、真空
紫外から紫外線領域の光を反射させ、軟Ｘ線領域の光を
透過させることにより、連続したスペクトルを持つ光か
ら、真空紫外ないし紫外線領域の光を完全にカットし、
特定の波長領域の軟Ｘ線領域の光を透過するフィルタと
して作用する。特定の波長以上の光を反射させて分離す
るため、元素の吸収による波長カットとは異なり、複数
の吸収端による長波長領域での再透過が無く、完全な長
波長のカットが可能である。極めて平滑な反射面が得ら
れるように、フィルタの構成材料としては面粗さの小さ
な元素および成膜法を用い、場合によっては超平滑研磨
を加えることにより反射光の反射率を高め、これにより
波長選択性を高める。さらに、極薄膜メンブレン上に、
金属薄膜を積層する構成とすることにより、全反射臨界
角がさらに大きくなり、より大きな入射角で反射率を高
め、波長選択性を高めるものである。また、極薄膜のメ
ンブレン化技術をフィルタの作製方法として用いること
により、全反射臨界角を満足するような斜め入射角で用
いることが可能な大きい開口部を持つフィルタを高い歩
留まりで作製することができる。
【０００６】
〈実施の形態１〉図１は、本実施の形態で例示するＸ線
用ハーフミラー型フィルタの構成を示す模式図である。
図において、１は独立支持された極薄膜構造体（極薄膜
とも言う）、２は基板である。３はシンクロトロン放射
光あるいはレーザープラズマＸ線源等の連続スペクトル
を持つ入射光、４はフィルタを透過する軟Ｘ線、５はフ
ィルタにより反射される真空紫外から紫外線領域の光、
６は入射光のフィルタへの入射角である。入射光のフィ
ルタへの入射角６を、入射光３のうちフィルタを透過す
る軟Ｘ線４に対しては全反射臨界角以上となし、フィル
タにより反射される真空紫外から紫外線領域の光５に対
しては全反射臨界角以下とすることにより、真空紫外か
ら紫外線領域の光５は、独立支持された極薄膜構造体１
により全反射される。すなわち、入射光のフィルタへの
入射角６を変えることにより、特定の波長以上の光、す
なわち真空紫外から紫外線領域の光５を全反射すること
ができる。なお、物質の全反射臨界角Θcに関しては下
記の（数１）式が成立する。
用ハーフミラー型フィルタの構成を示す模式図である。
図において、１は独立支持された極薄膜構造体（極薄膜
とも言う）、２は基板である。３はシンクロトロン放射
光あるいはレーザープラズマＸ線源等の連続スペクトル
を持つ入射光、４はフィルタを透過する軟Ｘ線、５はフ
ィルタにより反射される真空紫外から紫外線領域の光、
６は入射光のフィルタへの入射角である。入射光のフィ
ルタへの入射角６を、入射光３のうちフィルタを透過す
る軟Ｘ線４に対しては全反射臨界角以上となし、フィル
タにより反射される真空紫外から紫外線領域の光５に対
しては全反射臨界角以下とすることにより、真空紫外か
ら紫外線領域の光５は、独立支持された極薄膜構造体１
により全反射される。すなわち、入射光のフィルタへの
入射角６を変えることにより、特定の波長以上の光、す
なわち真空紫外から紫外線領域の光５を全反射すること
ができる。なお、物質の全反射臨界角Θcに関しては下
記の（数１）式が成立する。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、１−δ：複素屈折率の実数部、ｒ
e：古典電子半径、λ：波長、ρ：密度、Ｎ0：アボガド
ロ数、Α：原子量、ｆ1：原子散乱因子、を表わす。な
お、上記（数１）式において、元素に固有な量として、
下記（数２）式を代入すれば、
e：古典電子半径、λ：波長、ρ：密度、Ｎ0：アボガド
ロ数、Α：原子量、ｆ1：原子散乱因子、を表わす。な
お、上記（数１）式において、元素に固有な量として、
下記（数２）式を代入すれば、
【０００９】
【数２】
【００１０】ξが大きいほど全反射臨界角Θcは大きく
なる。これは、後述する実施の形態３で説明するよう
に、極薄膜１に、全反射臨界角Θcを大きくするための
金属薄膜を積層することに繋がる。また、波長λについ
ても、λが大きくなれば全反射臨界角Θcは大きくな
る。したがって、入射光のフィルタへの入射角６を適当
に選ぶことにより、特定の波長以上の光に対して全反射
条件を満足させることができる。極薄膜１の構成材料と
しては、珪素、アルミニウム、炭素、ダイアモンド、硼
素、ベリリウム等の軽元素、あるいはこれらの軽元素の
窒化物、炭化物、酸化物等の化合物の中から選択される
少なくとも１種類以上を用いることができる。基板２と
しては、シリコン等の基板を用いることができる。図２
（ａ）〜（ｆ）に、本実施の形態で例示したＸ線用ハー
フミラー型フィルタの作製過程を示す。Ｓiよりなる基
板２〔図２（ａ）〕に、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共
鳴）プラズマＣＶＤ（化学気相成長）法により、ＳiＣ
よりなる極薄膜１を積層する〔図２（ｂ）〕。この際、
基板２をバックエッチした後に、反射面が平坦性を保つ
ように、積層する薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整
しておく。次に、レジスト７を裏面に塗布し〔図２
（ｃ）〕、透過部分にあたる窓を紫外線露光等により、
露光現像する〔図２（ｄ）〕。その後、ＣＦ4あるいは
ＳＦ6等のハロゲンガスによるリアクティブイオンエッ
チ等のドライエッチングによりレジスト７をマスクとし
て極薄膜１をエッチングする〔図２（ｅ）〕。さらに、
ＫＯＨあるいはアミン系等のエッチャントを用いて、基
板２をウエットエッチングにより除去する〔図２
（ｆ）〕。このようなプロセスにより、独立支持された
極薄膜構造体１を作製する。さらに、この製造プロセス
は半導体の製造プロセスをそのまま用いることが可能で
あり、特殊な工程がないため、安価に簡便に作製するこ
とができ、また大量生産にも適する。極薄膜１の形成に
は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法の他に、減圧ＣＶＤやスパ
ッタ法などを用いることができるが、特に、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法は低温成膜が可能で、面粗さの小さい平滑
性の高い薄膜を形成することができ、反射率を向上させ
ることが可能となる。
なる。これは、後述する実施の形態３で説明するよう
に、極薄膜１に、全反射臨界角Θcを大きくするための
金属薄膜を積層することに繋がる。また、波長λについ
ても、λが大きくなれば全反射臨界角Θcは大きくな
る。したがって、入射光のフィルタへの入射角６を適当
に選ぶことにより、特定の波長以上の光に対して全反射
条件を満足させることができる。極薄膜１の構成材料と
しては、珪素、アルミニウム、炭素、ダイアモンド、硼
素、ベリリウム等の軽元素、あるいはこれらの軽元素の
窒化物、炭化物、酸化物等の化合物の中から選択される
少なくとも１種類以上を用いることができる。基板２と
しては、シリコン等の基板を用いることができる。図２
（ａ）〜（ｆ）に、本実施の形態で例示したＸ線用ハー
フミラー型フィルタの作製過程を示す。Ｓiよりなる基
板２〔図２（ａ）〕に、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共
鳴）プラズマＣＶＤ（化学気相成長）法により、ＳiＣ
よりなる極薄膜１を積層する〔図２（ｂ）〕。この際、
基板２をバックエッチした後に、反射面が平坦性を保つ
ように、積層する薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整
しておく。次に、レジスト７を裏面に塗布し〔図２
（ｃ）〕、透過部分にあたる窓を紫外線露光等により、
露光現像する〔図２（ｄ）〕。その後、ＣＦ4あるいは
ＳＦ6等のハロゲンガスによるリアクティブイオンエッ
チ等のドライエッチングによりレジスト７をマスクとし
て極薄膜１をエッチングする〔図２（ｅ）〕。さらに、
ＫＯＨあるいはアミン系等のエッチャントを用いて、基
板２をウエットエッチングにより除去する〔図２
（ｆ）〕。このようなプロセスにより、独立支持された
極薄膜構造体１を作製する。さらに、この製造プロセス
は半導体の製造プロセスをそのまま用いることが可能で
あり、特殊な工程がないため、安価に簡便に作製するこ
とができ、また大量生産にも適する。極薄膜１の形成に
は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法の他に、減圧ＣＶＤやスパ
ッタ法などを用いることができるが、特に、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法は低温成膜が可能で、面粗さの小さい平滑
性の高い薄膜を形成することができ、反射率を向上させ
ることが可能となる。
【００１１】〈実施の形態２〉図３（ａ）〜（ｇ）に、
本実施の形態で例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタ
の作製過程を示す。本実施の形態では、極薄膜１の形成
時に生じる面粗さを超平滑研磨加工を施すことにより向
上して、高い反射率を得ることを目的とする。Ｓiより
なる基板２に、減圧ＣＶＤによりＳiＮよりなる極薄膜
１を積層する〔図３（ｂ）〕。この際、基板２をバック
エッチした後に、反射面が平坦性を保つように、積層す
る薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整しておく。次
に、超平滑研磨工程により、積層した極薄膜１の表面を
研磨する〔図３（ｃ）〕。ついで、レジスト７を裏面に
塗布し〔図３（ｄ）〕、透過部分にあたる窓を紫外線露
光等により、露光現像する〔図３（ｅ）〕。その後、Ｃ
Ｆ4あるいはＳＦ6等のハロゲンガスによるリアクティブ
イオンエッチ等のドライエッチングにより、レジスト７
をマスクとして、極薄膜１をエッチングする〔図３
（ｆ）〕。さらに、ＫＯＨあるいはアミン系等のエッチ
ャントを用いて、基板２をウエットエッチングにより除
去する〔図３（ｇ）〕。これらのプロセスにより、独立
支持された極薄膜構造体１を得ることができる。なお、
この製造プロセスは、半導体の製造プロセスをそのまま
用いることが可能であり、特殊な工程がないため安価に
簡便に作製でき、また大量生産にも適する。
本実施の形態で例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタ
の作製過程を示す。本実施の形態では、極薄膜１の形成
時に生じる面粗さを超平滑研磨加工を施すことにより向
上して、高い反射率を得ることを目的とする。Ｓiより
なる基板２に、減圧ＣＶＤによりＳiＮよりなる極薄膜
１を積層する〔図３（ｂ）〕。この際、基板２をバック
エッチした後に、反射面が平坦性を保つように、積層す
る薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整しておく。次
に、超平滑研磨工程により、積層した極薄膜１の表面を
研磨する〔図３（ｃ）〕。ついで、レジスト７を裏面に
塗布し〔図３（ｄ）〕、透過部分にあたる窓を紫外線露
光等により、露光現像する〔図３（ｅ）〕。その後、Ｃ
Ｆ4あるいはＳＦ6等のハロゲンガスによるリアクティブ
イオンエッチ等のドライエッチングにより、レジスト７
をマスクとして、極薄膜１をエッチングする〔図３
（ｆ）〕。さらに、ＫＯＨあるいはアミン系等のエッチ
ャントを用いて、基板２をウエットエッチングにより除
去する〔図３（ｇ）〕。これらのプロセスにより、独立
支持された極薄膜構造体１を得ることができる。なお、
この製造プロセスは、半導体の製造プロセスをそのまま
用いることが可能であり、特殊な工程がないため安価に
簡便に作製でき、また大量生産にも適する。
【００１２】〈実施の形態３〉図４に、本実施の形態で
例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタの構成を示す。
本実施の形態では、実施の形態１で述べたように、極薄
膜１の上に金属薄膜８を積層し、全反射臨界角を大きく
する場合を示す。図５（ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態
で例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタの作製過程を
示す工程図である。Ｓiよりなる基板２〔図５（ａ）〕
に、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、ＳiＣよりなる極
薄膜１を積層する〔図５（ｂ）〕。この際、基板２をバ
ックエッチした後に、反射面が平坦性を保つように、積
層する薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整しておく。
次に、レジスト７を裏面に塗布し〔図５（ｃ）〕、透過
部分にあたる窓を紫外線露光等により露光し現像する
〔図５（ｄ）〕。その後、ＣＦ4あるいはＳＦ6等のハロ
ゲンガスによるリアクティブイオンエッチ等のドライエ
ッチングにより、レジスト７をマスクとして、極薄膜１
をエッチングする〔図５（ｅ）〕。さらに、ＫＯＨある
いはアミン系等のエッチャントを用いて、基板２をウエ
ットエッチングにより除去する〔図５（ｆ）〕。最後
に、これらのプロセスにより作製した独立支持された極
薄膜構造体１の上にスパッタ法、蒸着法またはＣＶＤ法
等を用いて、高融点金属、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｗ（タングステン）等のうちの少なくとも１種の
金属よりなる金属薄膜８を作製する〔図５（ｇ）〕。こ
こで、金属薄膜８は、面粗さを小さくするようにプロセ
ス条件を最適化し、かつ独立支持を保つため応力を弱い
引っ張り応力に調整する。この製造プロセスは、半導体
の製造プロセスをそのまま用いることが可能であり、特
殊な工程を用いないため安価に簡便に作製することがで
き、大量生産にも適する。また、上記金属薄膜８は、上
記高融点金属の窒化物、炭化物または酸化物等を用いる
ことも可能であり、要は全反射臨界角を大きくするもの
であれば良い。また、図５（ｇ）の工程の金属薄膜は単
層のみならず多層膜を用いることもできる。さらに、図
５（ｇ）の工程を、図５（ｆ）のバックエッチの工程と
入れ替えても発明の効果はなんら損なわれないものであ
る。
例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタの構成を示す。
本実施の形態では、実施の形態１で述べたように、極薄
膜１の上に金属薄膜８を積層し、全反射臨界角を大きく
する場合を示す。図５（ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態
で例示するＸ線用ハーフミラー型フィルタの作製過程を
示す工程図である。Ｓiよりなる基板２〔図５（ａ）〕
に、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、ＳiＣよりなる極
薄膜１を積層する〔図５（ｂ）〕。この際、基板２をバ
ックエッチした後に、反射面が平坦性を保つように、積
層する薄膜の応力を弱い引っ張り応力に調整しておく。
次に、レジスト７を裏面に塗布し〔図５（ｃ）〕、透過
部分にあたる窓を紫外線露光等により露光し現像する
〔図５（ｄ）〕。その後、ＣＦ4あるいはＳＦ6等のハロ
ゲンガスによるリアクティブイオンエッチ等のドライエ
ッチングにより、レジスト７をマスクとして、極薄膜１
をエッチングする〔図５（ｅ）〕。さらに、ＫＯＨある
いはアミン系等のエッチャントを用いて、基板２をウエ
ットエッチングにより除去する〔図５（ｆ）〕。最後
に、これらのプロセスにより作製した独立支持された極
薄膜構造体１の上にスパッタ法、蒸着法またはＣＶＤ法
等を用いて、高融点金属、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｗ（タングステン）等のうちの少なくとも１種の
金属よりなる金属薄膜８を作製する〔図５（ｇ）〕。こ
こで、金属薄膜８は、面粗さを小さくするようにプロセ
ス条件を最適化し、かつ独立支持を保つため応力を弱い
引っ張り応力に調整する。この製造プロセスは、半導体
の製造プロセスをそのまま用いることが可能であり、特
殊な工程を用いないため安価に簡便に作製することがで
き、大量生産にも適する。また、上記金属薄膜８は、上
記高融点金属の窒化物、炭化物または酸化物等を用いる
ことも可能であり、要は全反射臨界角を大きくするもの
であれば良い。また、図５（ｇ）の工程の金属薄膜は単
層のみならず多層膜を用いることもできる。さらに、図
５（ｇ）の工程を、図５（ｆ）のバックエッチの工程と
入れ替えても発明の効果はなんら損なわれないものであ
る。
【００１３】
【発明の効果】本発明のハーフミラー型フィルタは、独
立支持された平坦かつ平滑な極薄膜の反射面により全反
射臨界角の違いを利用して、シンクロトロン放射光や、
レーザープラズマＸ線源等から得られる連続スペクトル
を持つ光から、軟Ｘ線領域の光と、真空紫外ないし紫外
線領域の光を分離することができる。したがって、軟Ｘ
線領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外ないし
紫外線領域の光を分離することが可能であるため、軟Ｘ
線縮小投影露光や、回折格子分光器の高次光カットのた
めのフィルタとして軟Ｘ線光学の分野において広く利用
できる効果がある。さらに、本発明のハーフミラー型フ
ィルタの作製プロセスは、半導体の製造プロセスをその
まま適用することが可能であるので大量生産に適してい
る。
立支持された平坦かつ平滑な極薄膜の反射面により全反
射臨界角の違いを利用して、シンクロトロン放射光や、
レーザープラズマＸ線源等から得られる連続スペクトル
を持つ光から、軟Ｘ線領域の光と、真空紫外ないし紫外
線領域の光を分離することができる。したがって、軟Ｘ
線領域の光学系の特性に悪影響を与える真空紫外ないし
紫外線領域の光を分離することが可能であるため、軟Ｘ
線縮小投影露光や、回折格子分光器の高次光カットのた
めのフィルタとして軟Ｘ線光学の分野において広く利用
できる効果がある。さらに、本発明のハーフミラー型フ
ィルタの作製プロセスは、半導体の製造プロセスをその
まま適用することが可能であるので大量生産に適してい
る。
【図１】本発明の実施の形態１で例示したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタの構成を示す模式図。
ミラー型フィルタの構成を示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態１で例示したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
【図３】本発明の実施の形態２で例示したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
【図４】本発明の実施の形態３で例示したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタの構成を示す模式図。
ミラー型フィルタの構成を示す模式図。
【図５】本発明の実施の形態３で例示したＸ線用ハーフ
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
ミラー型フィルタの作製過程を示す工程図。
１…独立支持された極薄膜構造体（極薄膜） ２…基板 ３…入射光 ４…フィルタを透過する軟Ｘ線 ５…フィルタにより反射される真空紫外から紫外線領域
の光 ６…入射光のフィルタへの入射角 ７…レジスト ８…金属薄膜
の光 ６…入射光のフィルタへの入射角 ７…レジスト ８…金属薄膜
Claims (4)
- 【請求項１】極薄膜の膜面に対し斜めに入射する軟Ｘ線
から真空紫外ないし紫外領域の光の入射角と、上記入射
光に含まれる特定波長λcの光の全反射臨界角とを等し
くする材料からなる極薄膜により少なくとも構成してな
ることを特徴とするＸ線用ハーフミラー型フィルタ。 - 【請求項２】請求項１に記載のＸ線用ハーフミラー型フ
ィルタにおいて、極薄膜は、珪素、アルミニウム、炭
素、ダイヤモンド、硼素、ベリリウムのうちから選択さ
れる少なくとも１種の軽元素、もしくは該軽元素の窒化
物、炭化物、酸化物のうちから選択される少なくとも１
種の化合物、もしくは上記軽元素および上記化合物のう
ちから選択される少なくとも１種の物質により構成して
なることを特徴とするＸ線用ハーフミラー型フィルタ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のＸ線用ハ
ーフミラー型フィルタにおいて、該フィルタを構成する
極薄膜上に、高融点金属および該高融点金属の窒化物、
炭化物、酸化物のうちから選択される少なくとも１種の
物質よりなる単層膜もしくは多層膜を積層してなること
を特徴とするＸ線用ハーフミラー型フィルタ。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載のＸ線用ハーフミラー型フィルタを用いて波長選択
を行う方法であって、上記フィルタの表面に、軟Ｘ線か
ら真空紫外ないし紫外領域の光を所定の入射角で斜めに
入射して、該入射角と、上記入射光に含まれる特定波長
λcの光の全反射臨界角とが等しくなるように調整し
て、特定波長λc以上の波長の光を反射させ、かつ特定
波長λcよりも小さい波長の光を透過させることにより
波長の選択を行うことを特徴とする波長選択方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18574296A JPH1031096A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18574296A JPH1031096A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031096A true JPH1031096A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16176073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18574296A Pending JPH1031096A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1031096A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002236200A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｘ線光学素子およびその製造方法 |
| JP2007163311A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Japan Science & Technology Agency | 光学素子及び光学素子製造方法 |
| JP2012512969A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | ケミラ オイ | コーティングカラー組成物及びそれを塗布した紙又は板紙 |
| CN113689968A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 上海科技大学 | 一种软x射线滤光片及其制备方法和用途 |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18574296A patent/JPH1031096A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002236200A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｘ線光学素子およびその製造方法 |
| JP2007163311A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Japan Science & Technology Agency | 光学素子及び光学素子製造方法 |
| JP2012512969A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | ケミラ オイ | コーティングカラー組成物及びそれを塗布した紙又は板紙 |
| CN113689968A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 上海科技大学 | 一种软x射线滤光片及其制备方法和用途 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4600577B2 (ja) | 回折格子素子 | |
| US6699625B2 (en) | Reflection photomasks including buffer layer comprising group VIII metal, and methods of fabricating and using the same | |
| EP3257054B1 (en) | Euv multilayer mirror, optical system including a multilayer mirror and method of manufacturing a multilayer mirror | |
| TW548336B (en) | Protective overcoat for replicated diffraction gratings | |
| US6700700B2 (en) | Reflective spectral filtering of high power extreme ultra-violet radiation | |
| JP2005505930A (ja) | 光学要素及びその製造方法、並びにリソグラフィー装置及び半導体装置の製造方法 | |
| US6905801B2 (en) | High performance EUV mask | |
| CN113302554A (zh) | 具有含非反射区的反射层的光掩模 | |
| US6522465B1 (en) | Transmitting spectral filtering of high power extreme ultra-violet radiation | |
| JP4144301B2 (ja) | 多層膜反射鏡、反射型マスク、露光装置及び反射型マスクの製造方法 | |
| US11073766B2 (en) | Reflective optical element and optical system for EUV lithography having proportions of substances which differ across a surface | |
| JP2883100B2 (ja) | 軟ｘ線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター | |
| JP4873015B2 (ja) | ブレーズ型回折格子の製造方法 | |
| US5528654A (en) | Multilayer film for X-rays | |
| JPH0727198B2 (ja) | 多層膜反射型マスク | |
| JPH1031096A (ja) | Ｘ線用ハーフミラー型フィルタおよびそれを用いた波長選択方法 | |
| JPH07333829A (ja) | 光学素子およびその製造方法 | |
| US6728037B2 (en) | Multilayer-coated reflective mirrors for X-ray optical systems, and methods for producing same | |
| JP2001027699A (ja) | 多層膜反射鏡および反射光学系 | |
| JP2008261650A (ja) | 軟ｘ線フィルタ及びその製造方法 | |
| JP2007163614A (ja) | 多層膜ミラー | |
| JPH07120607A (ja) | 光学素子及びその製造方法 | |
| JPH05283322A (ja) | Ｘ線露光用マスク | |
| JP2001015406A (ja) | 半導体装置製造用露光方法及び露光装置 | |
| JPWO2007119852A1 (ja) | 多層膜型回折格子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |