JP2000056099A

JP2000056099A - Ｘ線照射装置及びｘ線発生位置検出器

Info

Publication number: JP2000056099A
Application number: JP10228890A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kondo; 洋行近藤; Noriaki Kamitaka; 典明神高
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】標的材料交換後や経時的影響によるＸ線照射
位置の変動を無くするか、低減することができるＸ線照
射装置を提供する。【解決手段】レーザー光１０３は、レンズ１０１によ
り、標的１０４上に集光され、プラズマ１０５を生成す
る。プラズマ１０５から発生したＸ線は、照明光学系１
０９によりマスク１１０上に照射し、結像光学系１１１
によりレジスト１１２上にマスクパターンの像を形成し
て露光する。Ｘ線ピンホールカメラ１１３が、標的１０
４の法線に対してＸ線光学系の光軸方向と対称な位置に
配置されている。ＣＣＤ１１５の出力画像は画像取り込
み装置１１６を介して制御装置１１７に取り込まれ、Ｘ
線源の位置が求められる。制御装置１１７は、ステージ
駆動装置１１８を介して標的移動用ステージ１０６を移
動させ、標的１０４の位置を変えてＸ線源位置が許容範
囲内に収まるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線顕微鏡、Ｘ線分
析装置、Ｘ線露光装置などに使用されるＸ線照射装置、
及びそれに用いられるＸ線発生位置検出器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】パルスレーザー光を真空容器内に置かれ
た標的材料上に集光し、標的材料をプラズマ化して、こ
のプラズマから輻射されるＸ線を利用するＸ線源（以下
ではＬＰＸと呼ぶ）は実験室サイズの高輝度Ｘ線源とし
て注目されている。一般に、ＬＰＸを用いたＸ線照射系
においては、ＬＰＸから輻射されたＸ線を照明光学系に
より被照射物体上（たとえば、Ｘ線顕微鏡やＸ線分析装
置であれば試料、Ｘ線露光装置であればマスク）に照射
し、透過あるいは反射した光を結像光学系により検出器
あるいは被露光物体（たとえばレジスト）上に結像させ
る。従来のＸ線光学系では、一度Ｘ線光源位置、Ｘ線光
学素子のアライメントが終了するとそれ以後の調整は行
われていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなＸ線照射装
置では、Ｘ線源の位置が所定の位置から変動しないこと
が望ましい。Ｘ線発生位置の変動はターゲット材料の交
換時に発生する。又、経時的なＸ線発生位置の変動は、
例えば、レーザーロッドの温度変化やレーザー光の第２
高調波発生用結晶の温度変化などに起因する、レーザ光
の発散角や出射方向の変化によって発生する。さらに、
プラズマ発生位置近傍から放出される飛散粒子により標
的保持部材が変形し標的位置が変化してしまうことによ
っても、Ｘ線発生位置が変動する。

【０００４】Ｘ線顕微鏡の場合にはＸ線の光源位置が大
きく変動してしまうと、試料上の照明位置がずれ、観察
したい部位が見えなくなってしまう。又、多重露光する
場合には、Ｘ線源の位置が僅かに変動していると試料上
の照明位置が広がってしまう。すると、光源位置が変動
していないときに比べて、試料上の単位面積当たりのＸ
線量が少なくなるため、より多くのＸ線照射回数を必要
とする。Ｘ線露光装置においては、Ｘ線の光源位置が経
時的にずれてくると、Ｘ線のマスク照明位置がずれてく
るため、ＩＣパターンを正確に転写することができなく
なる。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、標的材料交換後や経時的影響によるＸ線照射位
置の変動を無くするか、低減することができるＸ線照射
装置及びこれに用いるＸ線発生位置検出器を提供するこ
とを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、レーザー光を真空容器内の標的材料上
に集光し、当該標的物質をプラズマ化してプラズマから
輻射されるＸ線を被照射物体上に照射するＸ線照射装置
であって、使用状態において、Ｘ線発生位置が所定の位
置になるように制御するＸ線発生位置制御装置を有して
なることを特徴とするＸ線照射装置（請求項１)であ
る。

【０００７】本手段においては、Ｘ線照射装置の使用状
態において、Ｘ線発生位置制御装置により、Ｘ線発生位
置が常に所定の位置になるように制御される。よって、
標的材料交換後や経時的影響によるＸ線照射位置の変動
を無くするか、低減することができる。

【０００８】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記Ｘ線発生位置制御装置
が、Ｘ線の発生位置を検出するＸ線発生位置検出器と、
前記標的材料の位置を変化させる標的材料移動装置又は
標的材料供給装置を移動させる標的材料供給装置移動装
置とを有してなり、前記Ｘ線発生位置検出器で検出され
たＸ線発生位置が所定の目標位置になるように、前記標
的材料移動装置又は標的材料供給装置移動装置を駆動す
るものであることを特徴とするもの(請求項２)である。

【０００９】本手段においては、標的材料移動装置又は
標的材料供給装置移動装置を駆動して、標的材料にレー
ザー光が標的に当たる位置を変化させることによりＸ線
発生位置を目標値に制御している。標的材料移動装置又
は標的材料供給装置移動装置としては、３次元ステージ
等の周知のものが使用できる。

【００１０】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段であって、前記Ｘ線発生位置制御装置
が、Ｘ線の発生位置を検出するＸ線発生位置検出器と、
前記標的物質上のレーザー光照射位置を変化させるレー
ザ照射位置制御装置とを有してなり、前記Ｘ線発生位置
検出器で検出されたＸ線発生位置が所定の目標位置にな
るように、前記レーザ照射位置制御装置を駆動するもの
であることを特徴とするもの(請求項３)である。

【００１１】本手段においては、レーザ照射位置制御装
置により、標的物質に照射されるレーザー光の照射位置
を変化させることにより、Ｘ線発生位置を目標値に制御
している。レーザー光の照射位置を変化させる方法とし
ては、レーザー光反射ミラーや、光路中に挿入された板
ガラスの角度を変化させること等の方法がある。

【００１２】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第２又は第３の手段であって、Ｘ線発生位置検出器
として２次元検出器を用いたことを特徴とするもの（請
求項４)である。

【００１３】２次元検出器を用いることにより、Ｘ線発
生位置のＸ−Ｙ方向のずれが同時に計測できることにな
り、各方向ごとの検出器を別々に設ける必要がなくな
る。２次元検出器の例としては２次元ＣＣＤ等をセンサ
として利用したものがあり、これらを用いる場合は、ピ
ンホールカメラや結像光学系等を利用して、Ｘ線の像を
センサ上に結像させる。

【００１４】２次元検出器としては、使用するＸ線に対
して感度を有することが好ましいが、可視光域から紫外
光域に対してのみ感度を有するものであってもよい。プ
ラズマからはＸ線だけでなく、可視光や紫外光も放出さ
れる。可視光や紫外光は、Ｘ線が発生している領域より
も広い空間領域から放出されるが、可視光や紫外光で撮
影されたプラズマの像の最も明るい位置は、Ｘ線発生位
置にほぼ一致する。このため、可視光域や紫外光域に対
してのみ感度を有する２次元検出器を用いても、Ｘ線発
生位置を推定することができる。

【００１５】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第２の手段から第４の手段のいずれかであって、Ｘ
線発生位置検出器が前記被照射物体上へ照射されるＸ線
の光路上またはその近傍に配置されていることを特徴と
するもの(請求項５)である。

【００１６】このような配置にすると、検出器から見た
Ｘ線源の光源形状や光源位置のずれの大きさが、実際に
露光している面から見たものと同じになるため、正確に
Ｘ線の発生位置を検出することができる。このような配
置で使用されるＸ線発生位置検出器としては、後に述べ
る第７の手段、第８の手段のようなものが適当である。

【００１７】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第２の手段から第５の手段のいずれかであって、Ｘ
線発生位置検出器がＸ線光量測定機能を備えていること
を特徴とするもの（請求項６)である。

【００１８】本手段においては、Ｘ線発生位置を決定す
る際に、強度のもっとも高い位置をＸ線発生位置と決定
したり、強度の重心位置をＸ線発生位置と決定したりす
るなど、Ｘ線源の明るさの情報からＸ線発生位置を決定
できる。また、多重照射により露光するような場合に
は、被露光物体上（例えばレジスト）への積算露光量を
監視することにも使用できる。

【００１９】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第２の手段から第６の手段のいずれかであって、Ｘ
線発生位置検出器に、利用しようとしているＸ線の波
長、又は利用しようとしているＸ線の波長を含む所定の
波長域を選択することができる光学素子を具備したこと
を特徴とするもの（請求項７）である。

【００２０】プラズマから放出されるＸ線の位置は、正
確にはＸ線の波長により異なっている。よって、利用し
ようとしているＸ線の波長、又は利用しようとしている
Ｘ線の波長を含む所定の波長域を選択して観測するよう
にすれば、利用しようとしているＸ線が放出されている
領域の大きさ、位置を正確に求めることができる。

【００２１】前記課題を解決するための第８の手段は、
中心に開口を有する一対の導電体を電極とし、一方の導
電体に開口部を外れたＸ線が照射され、光電効果が起こ
るようにしたことを特徴とするＸ線発生位置検出器（請
求項８)である。

【００２２】本手段を、Ｘ線ビーム中に挿入することに
より、中心の開口部からＸ線を透過させる。Ｘ線発生位
置が正常な場合には、Ｘ線は開口部を通過し、導電体に
は照射されない。Ｘ線発生位置が異常となると、一方の
導電体にＸ線が照射され、光電効果により光電子が飛び
出す。電極間に電圧をかけておけば、この光電子が他の
電極に引き付けられ、電極間に電流が流れるので、Ｘ線
発生位置が異常であることを検出することができる。

【００２３】本手段は、前記第２の手段から第７の手段
におけるＸ線発生位置検出器として使用するのに好適で
あるが、用途はこれに限られず、たとえば放射光施設か
ら放出されるＸ線を使用するＸ線照射装置のＸ線位置検
出器としても使用することができる。

【００２４】前記課題を解決するための第９の手段は、
前記第８の手段であって、少なくとも一方の導電体が、
複数に分割されていることを特徴とするもの（請求項
９）である。

【００２５】本手段においては、分割された導電体を別
々の電極として使用し、各電極に流れる電流値を検出す
ることにより、Ｘ線発生位置がどちらの方向にずれてい
るかを判別することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１
例であるＸ線照射装置を利用した、Ｘ線投影露光装置を
示す概略図である。図１において、１００は真空容器、
１０１はレンズ、１０２はレーザー光導入窓、１０３は
レーザー光、１０４は標的、１０５はプラズマ、１０６
は標的移動用ステージ、１０７は利用するＸ線、１０８
は可視光カットＸ線透過フィルター、１０９は照明光学
系、１１０はマスク、１１１は結像光学系、１１２はレ
ジスト、１１３はＸ線ピンホールカメラ、１１４はピン
ホール、１１５はＣＣＤ、１１６は画像取り込み装置、
１１７は制御装置、１１８はステージ駆動装置である。

【００２７】真空容器１００内は、レーザー光が気中放
電することなく標的上に到達でき、プラズマから輻射さ
れたＸ線の吸収が十分少なくなる圧力まで、真空ポンプ
（図示せず）により排気されている。レーザー光１０３
は、レンズ１０１により、レーザー光導入窓１０２を通
して標的１０４上に集光され、プラズマ１０５を生成す
る。標的１０４は標的移動用ステージ１０６上に設置さ
れており、この標的移動用ステージ１０６により直交す
る３軸方向に移動させることができる。このプラズマ１
０５から発生したＸ線の一部１０７を可視光カットＸ線
透過フィルター１０８（例えばＢｅ膜、Ｘ線光学素子の
一例）を透過させた後、照明光学系１０９によりマスク
１１０上に照射する。マスク１１０を透過したＸ線は、
結像光学系１１１によりレジスト１１２上にマスクパタ
ーンの像を形成して露光する。

【００２８】Ｘ線ピンホールカメラ１１３が、標的１０
４の法線に対してＸ線光学系の光軸方向と対称な位置に
配置されている。一般に、レーザープラズマＸ線源のプ
ラズマ形状やＸ線強度の角度分布は標的の法線に対して
対称であるため、このように配置すると、左右は反転す
るが、プラズマ形状やＸ線強度分布がＸ線光学系の光軸
方向から見たものとほぼ同じになる。Ｘ線ピンホールカ
メラ１１３にはφ１０μｍのピンホール１１４が用いら
れている。

【００２９】プラズマ像の検出には軟Ｘ線用のＣＣＤ１
１５が用いられている。軟Ｘ線用のＣＣＤは一般に可視
光、紫外光にも感度を有するが、ピンホール径を１０μ
ｍ程度にすると、レーザー光の散乱光やプラズマから放
出される可視光や紫外光は、ピンホールにより回折され
強度が著しく低下するのでＣＣＤには検出されない。

【００３０】ＣＣＤ１１５の出力画像は、レーザー１シ
ョットごとの画像、又は所定のショット数だけ積算され
た画像が、画像取り込み装置１１６により読み込まれ、
画像取り込み装置１１６内のメモリに蓄積される。画像
取り込み装置１１６は制御装置１１７（例えばパーソナ
ルコンピュータ）に接続され、画像取り込み装置１１６
に取り込まれたＣＣＤ出力画像は、制御装置１１７に転
送されるようになっている。

【００３１】制御装置１１７ではＣＣＤ画像からＸ線源
の位置を求める。Ｘ線源の位置を求めるには単にＣＣＤ
出力画像の中でもっとも明るいピクセルをＸ線源の位置
としてもよいし、各ピクセルの明るさから、明るさの重
心位置を求めそれをＸ線源の位置としてもよい。あるい
は、ある閾値以上のピクセル群の中心位置又は重心位置
をＸ線源の位置としてもよい。

【００３２】このようにして決定されたＸ線源位置が所
定の許容範囲の外側に出たとき、又は許容範囲の外に出
る頻度が所定の値よりも多くなったときに、制御装置１
１７から信号を出し、ステージ駆動装置１１８を介して
標的移動用ステージ１０６を移動させ、標的移動用ステ
ージ１０６上に設置されている標的１０４の位置を変え
てＸ線源位置が許容範囲内に収まるようにする。

【００３３】Ｘ線の波長によりＸ線が放射されている領
域が異なる。一般に、短波長Ｘ線は長波長Ｘ線が放射さ
れている領域よりも小さな高温領域から放射される。そ
こで、実際に使用している波長のＸ線源位置をモニター
するために、使用している波長域と同じ、あるいは近い
波長域を透過するフィルターをＣＣＤの前に置くことが
好ましい。例えば、"Water Window"領域のＸ線（λ＝2.
3〜4.4nm）を使用しているのであれば、ＣＣＤの前に0.
5μｍ程度の厚さのチタン膜を置けばよい。0.5μｍ厚程
度のチタンの透過域は約2.7〜5nmであるので、ほぼ"Wat
er Window"領域のＸ線を観察していることになる。

【００３４】Ｘ線縮小露光用として注目されている波長
13nmのＸ線に対しては、シリコン（Si）をフィルタとし
て用いればよい。Siは、波長12.4nmに吸収端があるの
で、これより長波長のＸ線に対して透過率が高い。たと
えば、厚さ１μｍのSi膜の透過域は約12〜15nmである。
このような波長域を制限するフィルターは、単一の物質
によって構成されていてもよいし、複数の物質から構成
されていてもよい。また、多層膜ミラーを用いて所定の
Ｘ線のみを観測するようにしてもよい。

【００３５】この実施の形態では軟Ｘ線用のＣＣＤを用
いているが、可視光用のＣＣＤを用いることもできる。
この場合には、例えば、Ｘ線像を蛍光面付きのマイクロ
チャンネルプレートで検出してＸ線像から可視光像に変
換した後、可視光用ＣＣＤで検出してもよい。

【００３６】プラズマからはＸ線の他に可視光も放出さ
れる。可視光はＸ線発生領域よりも広い領域から放出さ
れるが、その最も明るい位置はＸ線発生位置にほぼ一致
する。そこで、プラズマから放出される可視光を用い
て、Ｘ線発生位置を求めてもよい。この場合には、拡大
光学系（顕微鏡）を組み、ＣＣＤが飽和しないようにフ
ィルターにより光量を十分落とした後、ＣＣＤにより検
出するとよい。このように可視光を用いてプラズマ位置
を検出すれば、レンズ光学系を使用できるので大きな拡
大率でプラズマ像を観測でき、プラズマ位置をより正確
に求めることができる。また、可視光用ＣＣＤは軟Ｘ線
用ＣＣＤよりも安価なので、装置の低価格化に好適であ
る。

【００３７】プラズマ発生位置の観察は常時行ってもよ
いし、ある特定の期間をおいて間欠的に行ってもよい。
たとえば、プラズマ位置が短時間ではあまり大きくずれ
ないことが予め分かっているときには、標的を交換した
ときに行い、それ以後は、ある一定時間ごと（例えば数
時間ごと）にプラズマ位置を観測すればよい。間欠的に
観測を行うときには、ピンホールカメラの前にシャッタ
ーを置き、観測していないときにはシャッターを閉じる
ようにすれば、ＬＰＸから放出される飛散粒子によりピ
ンホールが詰まったり、ＣＣＤ上に付着したりするのを
低減することができる。また、ＣＣＤの軟Ｘ線によるダ
メージをも低減することができる。

【００３８】図２は、本発明の実施の形態の他の例であ
るＸ線照射装置を利用した、Ｘ線投影露光装置を示す概
略図である。図２において、２００は真空容器、２０１
はレンズ、２０２はレーザー光導入窓、２０３はレーザ
ー光、２０４は標的、２０５はプラズマ、２０６は標的
移動用ステージ、２０７は利用するＸ線、２０８は可視
光カットＸ線透過フィルター、２０９は照明光学系、２
１０はマスク、、２１１は結像光学系、２１２はレジス
ト、２１３はミラーステージ駆動装置、２１４は制御装
置、２１５は標的ステージ駆動装置、２１６はミラー、
２１７はミラーステージ、２１８はデジタル・オシロス
コープ、２１９はＧＰＩＢケーブル、Ａ，Ｂは電極、Ｒ
は抵抗、Ｃはカップリング・コンデンサーである。

【００３９】第１の実施の形態と同様に、真空容器２０
０内は、レーザー光が気中放電することなく標的上に到
達でき、プラズマから輻射されたＸ線の吸収が十分少な
くなる圧力まで、真空ポンプ（図示せず）により排気さ
れている。レーザー光２０３は、ミラーステージ２１７
上のミラー２１６で反射された後、レンズ２０１によ
り、レーザー光導入窓２０２を通して標的２０４上に集
光され、プラズマ２０５を生成する。標的２０４は標的
移動用ステージ２０６上に設置されており、このステー
ジ２０６により直交する３軸方向に移動させることがで
きる。このプラズマ２０５から発生したＸ線の一部２０
７を可視光カットＸ線透過フィルター２０８（例えばＢ
ｅ膜、Ｘ線光学素子の一例）を透過させた後、照明光学
系２０９によりマスク２１０上に照射する。レーザープ
ラズマＸ線源から放出されたＸ線の一部２０７は集光光
学系２０９によりマスク２１０上に照射される。マスク
２１０を透過したＸ線は、結像光学系２１１によりレジ
スト２１２上にマスクパターンの像を形成して露光す
る。

【００４０】この集光光学系２０９の集光点近傍（すな
わちマスク近傍）の光軸上に、開口を持った一対の電極
Ａ，Ｂが配置されている。電極Ａは接地され、電極Ｂに
は抵抗Ｒを介して正の電圧（例えば１００Ｖ程度）が印
加されている。電極Ｂはカップリング・コンデンサーＣ
を介して電流計測装置に接続されており、電極Ａ−Ｂ間
に流れた電流量あるいは電荷量を検出できるようになっ
ている。電流計測装置としてはオシロスコープや電流積
分器などが使用できるが、ここではデジタル・オシロス
コープ２１８を用いている。

【００４１】Ｘ線束が電極Ａに当たった場合には、電極
Ａの表面から光電効果により光電子が放出される。電極
Ａ−Ｂ間には電界が印加されているため電極Ａから放出
された光電子は電極Ｂに向け加速され、集められる。す
なわち電極Ａ−Ｂ間に電流が流れることになる。Ｘ線源
がＬＰＸなどのようにパルスＸ線源である場合には、電
極Ａ−Ｂ間を流れたパルス電流はカップリング・コンデ
ンサーＣを通過しデジタル・オシロスコープ２１８（入
力インピーダンスは５０オーム）に流れ込み、デジタル
ストレージ・オシロスコープ２１８の画面上には電極Ａ
−Ｂ間を流れた電流波形が表示される。この電流波形は
ＧＰＩＢケーブル２１９を介して、制御装置２１４に取
り込まれる。

【００４２】Ｘ線源の位置が所定の場所に有る場合に
は、Ｘ線の光束は電極Ａの開口部を通過し、電極には当
たらないか、当たっていたとしても極わずかである。し
かし、Ｘ線源の位置がずれて、照明光の光軸がずれる
と、Ｘ線束が電極Ａの開口を外れて電極に当たるように
なる。Ｘ線が電極Ａに当たると放出される光電子数が増
え、オシロスコープ上に表示される信号強度が大きくな
る。

【００４３】ＬＰＸ運転中に光電子信号強度が増え、所
定の値を超えたときには、Ｘ線源の位置がずれたという
ことなので、制御装置２１４は、光電子信号強度を最小
にするようにミラーステージ駆動装置２１３を駆動し、
ミラーステージ２１７を介してミラー２１６を移動させ
たり角度を変化させたりすることにより、プラズマ２０
５の位置を変化させる。又は、標的ステージ駆動装置２
１５を駆動して標的移動用ステージ２０６を移動させ、
ステージ２０６上に設置されている標的２０４の位置を
変化させる。

【００４４】Ｘ線束が当たる電極Ａの材料としては光電
子を放出しやすい物質が適している。たとえば、金又は
表面に金をめっきした物質が好ましい。電極Ａ、Ｂの開
口の形状は円形に限らず、三角形、四角形、線状、円弧
状など任意の形状でよい。

【００４５】この実施の形態では、Ｘ線束のずれを監視
するのに、光電子信号強度を用いているが、オシロスコ
ープに取り込まれた電流波形の時間積分を行い、電荷量
（光電子数）を指標として用いてもよい。又、この実施
の形態では、電流計測装置としてデジタル・オシロスコ
ープを用いているが、電流積分器を用いてもよい。電流
積分器を用いる場合には、電流積分器の積分期間を、光
電子電流が流れている時間あるいはそれより多少長い時
間にすればよい。このように積分時間を限定すると、暗
電流による電流積分器の飽和やバックグランド強度の増
加を低減できる。

【００４６】さらに、この実施の形態では、Ｘ線源にパ
ルスＸ線源を用いているが、放射光のような連続Ｘ線源
を用いる場合には、電極Ａ−Ｂ間を流れる電流を電流計
により監視し、その電流値を制御装置に取り込むように
すればよい。

【００４７】電極を挿入する位置はマスク２１０近傍に
限らずレジスト２１２近傍など任意の位置でよい。本実
施の形態ではＸ線露光装置を例に示したが、Ｘ線顕微鏡
やＸ線分析装置の場合には試料近傍に挿入してもよい。

【００４８】又、本実施の形態ではプラズマ発生位置を
変更するのに、レーザーの集光位置及び標的位置を両方
変えられるようにしてあるが、どちらか一方のみ変えら
れるようにしてもよい。

【００４９】上記のような電極構造ではＸ線源の位置が
ずれたことはわかるが、それがどちらの方向にずれたか
はわからない。このため、Ｘ線源の位置を補正するのに
時間がかかってしまう。そのような場合には図３に示す
ように、Ｘ線を受けない側の電極（電極Ｂ）を複数の部
分電極に区切り（図３ではＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の４
個）各部分電極に電流計測装置を取り付け、各電流計測
装置の出力が制御装置に取り込まれるようにすればよ
い。図３は電極Ａ側から見たもので、絶縁体の基板３０
１（例えばセラミックス）の上に金属（例えば金）をコ
ートして、電極Ｂ１〜Ｂ４としている。

【００５０】このようにすれば、Ｘ線束が電極Ａに当た
った面積の一番大きな部分の直上の電極からの電流信号
がもっとも大きくなるため、どちらの方向にＸ線束がず
れたかが容易に判定できる。この例では電極を４つに分
割しているが、さらに分割数を多くすれば、Ｘ線束のず
れた方向がより正確に判定できる。パルスＸ線源の場合
には、このように電極数が多くなると電流計測装置とし
てオシロスコープを使用するのは困難になるので、電流
積分器を用いた方が好ましい。

【００５１】この例ではＸ線を受けない側（電極Ｂ）を
分割していたが、Ｘ線を受ける側（電極Ａ）を分割して
もよく、両方の電極を分割してもよい。Ｘ線を受ける側
(電極Ａ)を分割した場合には、光軸をそれたＸ線が当た
っている部分のみに電流が流れるので、Ｘ線束がずれた
方向をより正確に知ることができる。

【００５２】上述の方式は露光装置の運転を止めること
なく、Ｘ線源の位置をモニターし、その位置を補正する
ことが出きるので都合がよい。もし、露光装置の運転を
いったん止めても良いのであれば、電極の位置にＣＣＤ
を挿入して、ある一定時間ごとにＸ線源の位置をモニタ
ーしても良い。

【００５３】プラズマ発生位置検出手段が、ＣＣＤなど
のようにＸ線光量測定機能を持っている場合にはレジス
ト上のＸ線露光量を算出あるいは予測することができる
ので、最適露光量でレジストなどの被露光物体を照射す
ることができる。

【００５４】上述の実施の形態においては、標的物質は
移動ステージに取り付けられていた。もし、標的物質の
形態が液滴状や液柱状、又はガス状やクラスター状等
で、標的供給装置とレーザー光の標的照射位置とが離れ
ている場合は、これら、液滴、液柱、ガス、クラスター
を供給する標的供給装置（ノズル）等の位置を変えるこ
とにより、標的位置を変化させればよい。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｘ線発生
位置を監視し、その位置を所定の位置に固定することが
できるので、標的材料交換時における標的材料位置変化
に起因するプラズマ位置変動、及び、プラズマ発生位置
近傍から放出される飛散粒子により標的保持部材が変形
し標的位置が変化してしまうなどの経時的影響によるプ
ラズマ位置変動を無くするか、低減することができる。
このため、観察位置や照明位置のずれがなくなり、的確
に試料を観察したり、正確にＩＣパターンを転写できる
ようになる。また、披露光物体上への積算Ｘ線露光量を
算出あるいは予測できるので、最適露光量で露光するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例であるＸ線照射装置
を利用したＸ線投影露光装置を示す概略図である。

【図２】本発明の実施の形態の他の例であるＸ線照射装
置を利用したＸ線投影露光装置を示す概略図である。

【図３】本発明の実施の形態であるＸ線発生位置検出器
の電極の例を示す図である。

【符号の説明】

１００，２００…真空容器、１０１，２０１…レンズ、
１０２，２０２…レーザー光導入窓、１０３，２０３…
レーザー光、１０４，２０４…標的、１０５，２０５…
プラズマ、１０６，２０６…標的移動用ステージ、１０
７，２０７…利用するＸ線、１０８，２０８…可視光カ
ットＸ線透過フィルター、１０９，２０９…照明光学
系、１１０，２１０…マスク、１１１，２１１…結像光
学系、１１２，２１２…レジスト、１１３…Ｘ線ピンホ
ールカメラ、１１４…ピンホール、１１５…ＣＣＤ、１
１６…画像取り込み装置、１１７…制御装置、１１８…
ステージ駆動装置、２１３…ミラーステージ駆動装置、
２１４…制御装置、２１５…標的ステージ駆動装置、２
１６…ミラー、２１７…ミラーステージ、２１８…デジ
タル・オシロスコープ、２１９…ＧＰＩＢケーブル、
Ａ，Ｂ…電極、Ｒ…抵抗、Ｃ…カップリング・コンデン
サー、３０１…セラミック基板、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ
４…電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光を真空容器内の標的材料上に
集光し、当該標的物質をプラズマ化してプラズマから輻
射されるＸ線を被照射物体上に照射するＸ線照射装置で
あって、使用状態において、Ｘ線発生位置が所定の位置
になるように制御するＸ線発生位置制御装置を有してな
ることを特徴とするＸ線照射装置。
【請求項２】請求項１に記載のＸ線照射装置であっ
て、前記Ｘ線発生位置制御装置が、Ｘ線の発生位置を検
出するＸ線発生位置検出器と、前記標的材料の位置を変
化させる標的材料移動装置又は標的材料供給装置を移動
させる標的材料供給装置移動装置とを有してなり、前記
Ｘ線発生位置検出器で検出されたＸ線発生位置が所定の
目標位置になるように、前記標的材料移動装置又は標的
材料供給装置移動装置を駆動するものであることを特徴
とするＸ線照射装置。
【請求項３】請求項１に記載のＸ線照射装置であっ
て、前記Ｘ線発生位置制御装置が、Ｘ線の発生位置を検
出するＸ線発生位置検出器と、前記標的物質上のレーザ
ー光照射位置を変化させるレーザ照射位置制御装置とを
有してなり、前記Ｘ線発生位置検出器で検出されたＸ線
発生位置が所定の目標位置になるように、前記レーザ照
射位置制御装置を駆動するものであることを特徴とする
Ｘ線照射装置。
【請求項４】請求項２又は請求項３に記載のＸ線照射
装置であって、前記Ｘ線発生位置検出器として、Ｘ線、
紫外線又は可視光域に感度を有する２次元検出器を用い
たことを特徴とするＸ線照射装置。
【請求項５】請求項２から請求項４のうちいずれか１
項に記載のＸ線照射装置であって、前記Ｘ線発生位置検
出器が前記被照射物体上へ照射されるＸ線の光路上また
はその近傍に配置されていることを特徴とするＸ線照射
装置。
【請求項６】請求項２から請求項５のうちいずれか１
項に記載のＸ線照射装置であって、前記Ｘ線発生位置検
出器がＸ線光量測定機能を備えていることを特徴とする
Ｘ線照射装置。
【請求項７】請求項２から請求項６のうちいずれか１
項に記載のＸ線照射装置であって、前記Ｘ線発生位置検
出器に、利用しようとしているＸ線の波長、又は利用し
ようとしているＸ線の波長を含む所定の波長域を選択す
ることができる光学素子を具備したことを特徴とするＸ
線照射装置。
【請求項８】中心に開口を有する一対の導電体を電極
とし、一方の導電体に開口部を外れたＸ線が照射され、
光電効果が起こるようにしたことを特徴とするＸ線発生
位置検出器。
【請求項９】請求項８に記載のＸ線発生位置検出器で
あって、少なくとも一方の導電体が、複数に分割されて
いることを特徴とするＸ線発生位置検出器。