JP2000098094A5 - - Google Patents

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【書類名】 明細書
【発明の名称】 Ｘ線用フィルター、Ｘ線発生装置及びＸ線露光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内の使用Ｘ線の光路中に配置され、使用Ｘ線に対しては透過率が高く、前記使用Ｘ線以外の波長の光の強度を低減させるＸ線用フィルターであって、
前記フィルターは微小開口または微小開口群を有することを特徴とするＸ線用フィルター。
【請求項２】 前記微小開口または微小開口群は、使用Ｘ線をほぼ直進させるとともに、前記使用Ｘ線以外の波長の光である赤外光、可視光及び紫外光を回折させて前記使用Ｘ線の光路から逸脱させる機能を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線用フィルター。
【請求項３】 前記微小開口または微小開口群を有する光学部材は、使用Ｘ線に対して透明性を有し、赤外光、可視光及び紫外光に対して不透明（または略不透明）である材料により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線用フィルター。
【請求項４】 前記微小開口群を有する光学部材が少なくとも赤外光、可視光、または紫外光を透過する材料にて構成されており、該光学部材における開口部の面積と格子部（非開口部）の面積が等しく、かつ格子部を透過した光束が開口部を通過した光束に対して（n＋1/2）λ(ｎ：自然数、λ：光束の波長)だけ位相に遅れが生じる格子部の厚さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線用フィルター。
【請求項５】 前記使用Ｘ線を集光する集光光学素子を備え、該集光光学素子の焦点位置またはその近傍に前記微小開口または微小開口群が位置するように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターを設置したことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項６】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターが有する微小開口群の位置を移動させる移動機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項７】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターが配置された真空容器と、前記真空容器内を、前記放射光リングまたはプラズマから輻射された真空紫外線を吸収し、使用Ｘ線を透過させるガス雰囲気にする機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項８】 前記微小開口または微小開口群を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターは、前記真空容器内を二領域に分割するように構成され、前記微小開口を利用して前記二領域を差動排気する機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項９】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターを真空容器内に配置したことを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項１０】 請求項５乃至８のいずれか１項に記載のＸ線発生装置を具備したことを特徴とするＸ線露光装置。

【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線露光装置などのＸ線機器のＸ線源として用いて好適なＸ線用フィルター、Ｘ線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射光リングから輻射される放射光（ＳＲ）は輝度が高く、また、波長可変であることから、Ｘ線分析装置、Ｘ線顕微鏡やＸ線露光装置の光源として用いられている。また、パルスレーザー光を真空容器内に配置された標的物質に集光し、標的物質をプラズマ化して、このプラズマから輻射されるＸ線を取り出して利用するレーザープラズマＸ線源（以下ではＬＰＸと呼ぶ）は小型でありながら、アンジュレーター光源に匹敵するほどの輝度を持つため、Ｘ線分析装置、Ｘ線露光装置などのＸ線機器の光源として近年注目を集めている。
【０００３】
放射光リングやＬＰＸからはＸ線だけでなく、赤外域、可視光域から真空紫外域にわたる広い波長範囲の光（電磁波）が放出される。このような光は使用するＸ線の波長（例えば13nm）に比べて、遙かに波長が長い。従って、Ｘ線顕微鏡やＸ線露光装置の光学系にこのような長波長の光が入るとＸ線検出器上またはレジスト上における空間分解能の低下を引き起こす。
【０００４】
また、Ｘ線分析装置の一例である光電子分析装置の照明光学系に前記長波長の光が入射すると、試料の損傷を引き起こしたり、注目している光電子以外の不要な光電子が多量に放出される。そして、これら多量の不要光電子や、それらが周辺部材に衝突することにより発生した２次電子などによって、S/Nの低下や光電子検出器の感度低下を引き起こすか、或いは試料表面で反射した可視光や紫外光などが光電子検出器に入射することによって、検出器の感度低下や損傷などを引き起こす。
【０００５】
そこで、従来は、このような不要な長波長光を除去するために、可視光や紫外光に対しては不透明であり、使用波長のＸ線に対しては透過率の高い（透明性を有する）薄膜（例えば膜厚１μｍのベリリウム（Ｂｅ）箔など）をフィルターとして用いていた。そして、このように可視光や紫外光に対しては不透明であり、使用波長のＸ線に対しては透過率の高い（透明性を有する）薄膜の材料としては、その材料の吸収端が使用Ｘ線の波長に近いものが選ばれていた。なぜならば、吸収端よりも僅かに長波長側では物質の吸収が小さくなるためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、物質の吸収端は物質に固有であり、しかも飛び飛びの値しか持たないため、任意のＸ線波長に対して最適な薄膜材料（フィルター材料）が存在するとは限らないという問題点があった。ところで、Ｘ線縮小投影露光装置においては、フィルターの透過率が直接、処理できるウェハーのスループットに影響するため、フィルターの透過率をできるだけ高く、しかも使用するフィルターの枚数を極力少なくする必要がある。
【０００７】
そして、Ｘ線縮小投影露光装置に適すると期待されている極端紫外（EUV）の波長域（例えば波長13nm）では特に物質の吸収が大きく、高い透過率を得ようとすると、薄膜（フィルター）の厚さを非常に薄くする必要がある。例えば、波長13nmに対して透過率の高いシリコン（Ｓｉ）の場合でも厚さ0.5μｍの場合ですら、透過率は50%程度しか得られないので、さらに高い透過率を得るためには更なるフィルターの薄膜化が必要である。
【０００８】
しかしながら、薄膜（フィルター）の厚さを非常に薄くすると、機械的強度が低下するので実用的ではなく、特に大面積化には不適当であるという問題点があった。また、フィルターを極端に薄膜化すると可視光も透過するようになるため、可視光をカットするフィルターとして機能しなくなる。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、赤外域、可視域から紫外域にわたる広範囲の光を著しく減衰させることが可能であり、使用波長のＸ線を極力減衰させずに取り出すことができるＸ線用フィルター、Ｘ線発生装置及びＸ線露光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は第１に「真空容器内の使用Ｘ線の光路中に配置され、使用Ｘ線に対しては透過率が高く、前記使用Ｘ線以外の波長の光の強度を低減させるＸ線用フィルターであって、 前記フィルターは微小開口または微小開口群を有することを特徴とするＸ線用フィルター。」を提供する。
【００１１】
また、本発明は、第２に、「前記微小開口または微小開口群は、使用Ｘ線をほぼ直進させるとともに、前記使用Ｘ線以外の波長の光である赤外光、可視光及び紫外光を回折させて前記使用Ｘ線の光路から逸脱させる機能を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線用フィルター。」を提供する。
【００１２】
また、本発明は、第３に、「前記微小開口または微小開口群を有する光学部材は、使用Ｘ線に対して透明性を有し、赤外光、可視光及び紫外光に対して不透明（または略不透明）である材料により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線用フィルター。」を提供する。
【００１３】
また、本発明は第４に、「前記微小開口群を有する光学部材が少なくとも赤外光、可視光、または紫外光を透過する材料にて構成されており、該光学部材における開口部の面積と格子部（非開口部）の面積が等しく、かつ格子部を透過した光束が開口部を通過した光束に対して（n＋1/2）λ(ｎ：自然数、λ：光束の波長)だけ位相に遅れが生じる格子部の厚さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線用フィルター。」を提供する。
【００１４】
また、本発明は第５に、「前記使用Ｘ線を集光する集光光学素子を備え、該集光光学素子の焦点位置またはその近傍に前記微小開口または微小開口群が位置するように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターを設置したことを特徴とするＸ線発生装置。」を提供する。
【００１５】
また、本発明は第６に、「請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターが有する微小開口群の位置を移動させる移動機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。」を提供する。
【００１６】
また、本発明は第７に、「請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターが配置された真空容器と、前記真空容器内を、前記放射光リングまたはプラズマから輻射された真空紫外線を吸収し、使用Ｘ線を透過させるガス雰囲気にする機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。」を提供する。
【００１７】
また、本発明は第８に、「前記微小開口または微小開口群を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターは、前記真空容器内を二領域に分割するように構成され、前記微小開口を利用して前記二領域を差動排気する機構を具備することを特徴とするＸ線発生装置。」を提供する。
【００１８】
また、本発明は第９に、「請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線用フィルターを真空容器内に配置したことを特徴とするＸ線露光装置。」を提供する。
また、本発明は第１０に、「請求項５乃至８のいずれか１項に記載のＸ線発生装置を具備したことを特徴とするＸ線露光装置。」を提供する。
【００１９】
【発明の実施の態様】
放射光リングまたはレーザープラズマＸ線源（ＬＰＸ）から輻射されたＸ線を取り出して利用する本発明では、輻射された使用Ｘ線の光路中（真空容器内）に配置された微小開口または微小開口群により使用Ｘ線を取り出している。
【００２０】
具体的に言うと、本発明にかかる微小開口または微小開口群は、使用Ｘ線をほぼ直進させるとともに、放射光リングまたはプラズマ（ＬＰＸ）から輻射された赤外光、可視光及び紫外光を回折させて使用Ｘ線の光路から逸脱させる機能を有する。或いは、本発明にかかる微小開口群は、微小開口群を通過してきた光束の干渉効果により赤外光、可視光または紫外光の強度を減少させる機能を有する。
【００２１】
このように、本発明では、波長による回折角の違いを利用して、使用Ｘ線の光路から赤外光、可視光及び紫外光を大幅に減衰させている。例えば、使用Ｘ線の光路中に数１０分の１μｍから数１００μｍの微小開口を配置すると、赤外光、可視光及び紫外光は微小開口のエッジ部分により大きく回折され、微小開口を通過した後は使用Ｘ線の光路から外れて（大きく広がって）伝搬してゆく。
【００２２】
一方、使用Ｘ線は波長が数nm〜数10nmと可視光や赤外光に比べて１桁から２桁短いため回折角が小さく、微小開口を通過した後もほぼ直進して伝搬してゆく。従って、微小開口からある程度離れた所では、使用Ｘ線の光量は殆ど減少しないが、赤外光、可視光及び紫外光の単位面積あたりの光量は著しく減少する。或いは、本発明にかかるＸ線発生装置では、微小開口群を通過してきた赤外光、可視光または紫外光の干渉を利用して、これら光束の強度を減少させている。
【００２３】
例えば、微小開口群を有する光学部材が少なくとも赤外光、可視光、または紫外光を透過する材料にて構成され、光学部材における開口部の面積と格子部の面積が等しく、かつ格子部を透過した光束が開口部を通過した光束に対して（n＋1/2）λ(ｎ：自然数、λ：光束の波長)だけ位相に遅れが生じるような格子部の厚さを有すると、この光学部材を透過もしくは通過してきた赤外光、可視光または紫外光の０次光は干渉効果により互いに打ち消しあうため、その強度を大きく減少させることができる。
【００２４】
本発明にかかる微小開口を配置する位置は、使用Ｘ線の光路中であれば特に限定はなく、また微小開口の数も特に限定されない（一つでも複数でもよい）。微小開口の数が一つの場合や、或いは複数であってもその数が少なくて、微小開口または微小開口群の占める面積が使用Ｘ線の集光ビーム径（集光光学素子による集光ビーム径）程度に小さい場合には、微小開口または微小開口群は集光光学素子の集光位置またはその近傍に配置するとよい。
【００２５】
なお、使用Ｘ線のビーム径が一つの微小開口よりも大きい場合には、微小開口群を用いればよく、図２に微小開口群を有する光学部材の一例を示す。図２（ａ）は微小開口群を正面から見たもの、図２（ｂ）は微小開口群の断面図である。図２の微小開口群は、１０μｍ角の微小開口２０１の集団であり、縦１０個、横１０個の微小開口が幅２μｍの間隔で開けられている。
【００２６】
この微小開口群を用いれば、ビーム径が約100μｍの使用Ｘ線に対しても用いることができる。なお、使用Ｘ線の波長は13nmとする。ところで、このような微小開口群を用いる場合には、必ずグリッド部（図２（ａ）では幅２μｍの部分２０２）が存在する。このグリッド部における使用Ｘ線の透過率は微小開口の部分（中空部分）２０１よりも必ず低くなる。
【００２７】
このため、微小開口群及びグリッド部を通過してきた使用Ｘ線の強度分布にムラが発生する。Ｘ線縮小投影露光装置では、一つのパターンを露光するのに多重ショットによる重ね露光をするので、微小開口群及びグリッド部を通過してきた使用Ｘ線の強度分布にムラが発生する場合には、１ショットごとまたは数ショットごとに微小開口群の位置を変化させ、グリッド部による陰が平均化されるようにすればよい。
【００２８】
そこで、本発明においては、微小開口群の位置を移動させる移動機構を具備することが好ましい。なお、微小開口群は、使用Ｘ線の光軸に垂直な面内で移動させても、光軸方向に移動させても、或いは両方を行っても良い。また、光軸に垂直な面内における移動の振幅は微小開口の大きさ程度(例えば図2の場合には10μm)でよい。
【００２９】
前記微小開口または微小開口群を有する光学部材は、使用Ｘ線に対して透明性を有し、赤外光、可視光及び紫外光に対して不透明（または略不透明）である材料により構成されていることが好ましい。例えば、使用Ｘ線の波長が13nmの場合には、シリコン（Si）を用いて光学部材を構成するとよい。Siは12.4nmに吸収端を有するので、これよりも長波長の13nmに対しては透過率が高い。
【００３０】
また、（BイオンのLymannα線からの）波長4.8nmのＸ線を使用する場合には、光学部材の基板材料としてはＸ線透過率の面で炭素(C)が適している（吸収端4.4nm）。ただし、炭素や炭素を含む有機物を用いると微細加工（薄膜化及び微小開口の形成）が難しい。そこで、Ｘ線に対して透過率が高い窒化シリコン(Si3N4)の薄膜を基板として用いるとよい。窒化シリコンは、0.05μｍ程度の厚さのものまで容易に作製することが可能であり、微小開口の形成も容易である。0.05μｍ厚の窒化シリコンの波長4.8nmに対する透過率は約63%である。
【００３１】
もし、Si等の材料により構成された光学部材の基板が薄すぎて可視光が透過するようであれば、Si等材料からなる基板の上に可視光に対する不透明物質を成膜すればよい。例えば、ストロンチウム（Sr）、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン（Mo）などの不透明物質を0.1〜0.2μｍの厚さにてSiからなる光学部材の基板上に成膜すればよい。
【００３２】
これらの物質は、波長13nmのＸ線に対しては高い透過率を有するので、これらの物質を成膜した層によるＸ線の減衰を少なくすることができる。すなわち、本発明においては、微小開口または微小開口群を有する光学部材は、単一の材料によって構成されていてもよいし、いくつかの材料からなる複合部材であってもよい。
【００３３】
また、本発明にかかる微小開口部はなにもない空洞でもよいし、Ｘ線に対して透過率の高い物質で詰まっていてもよい。ところで、放射光リングまたはＬＰＸからは、紫外線より波長の短い真空紫外線も輻射される。この真空紫外線は、使用Ｘ線の波長（例えば13nm）に近いため、回折角も使用Ｘ線と同程度となり、本発明にかかる微小開口による減衰を受けにくくなる。
【００３４】
また、真空紫外線は物質による吸収が大きいため、たいていの物質に吸収されてしまう。そこで、この真空紫外線については、Ｘ線発生装置の真空容器内（Ｘ線光路中）にガスを充填し、真空紫外線をこのガスにより吸収させればよい。則ち、本発明のＸ線発生装置は、装置の真空容器内を放射光リングまたはプラズマから輻射された真空紫外線を吸収し、使用Ｘ線を透過させるガス雰囲気にする機構を具備することが好ましい。
【００３５】
この様な目的に使用するガスとしては、水素(H2)、ヘリウム(He)、窒素(N2)、酸素(O2)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)などがあげられる。特にクリプトン(Kr)は波長13nm付近に吸収端があるので、Ｘ線縮小投影露光用として期待されている波長13nmのＸ線に対して透過率が高く、この目的に適している。
【００３６】
本発明にかかるＸ線発生装置は、微小開口または微小開口群を有する光学部材を真空容器内を二領域に分割するように構成し、微小開口を利用して前記二領域を差動排気する機構を具備することが好ましい（請求項８）。かかる構成にすると、微小開口１０９を利用して差動排気を行うことにより、ＬＰＸにおける真空容器内の残留ガスやプラズマ等から放出される飛散粒子がＸ線発生装置の後段に配置された別の真空容器（Ｘ線光学系が収納されている）真空容器へ流入するのを防ぐことができるので好ましい。
【００３７】
また、かかる構成にすると、微小開口あるいは微小開口群を介して差動排気を行うことにより、放射光リングと下流の光学系との間の圧力差を保持することができるので好ましい。以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３８】
【実施例１】
本実施例のＸ線発生装置は、減圧された真空容器内に配置された標的物質にパルスレーザー光を照射して該標的物質をプラズマ化し、該プラズマから輻射されたＸ線を取り出して利用するＸ線発生装置であり、微小開口または微小開口群を有する光学部材を、該微小開口または該微小開口群が前記プラズマから輻射された使用Ｘ線の光路中（真空容器内）に位置するように設置して、該光学部材により使用Ｘ線を取り出している。
【００３９】
本実施例のＸ線発生装置の概略構成を図１に示す。パルスレーザー発生装置（不図示）から発せられたレーザー光１０１はレンズ１０２により、窓１０３を通して真空容器１００内に集光される。標的物質であるクリプトン（Ｋｒ）ガスがフィードスルーを通して真空容器１００内に導入され、ノズル１０４から真空容器１００内に噴出される。ノズル１０４はパルスジェットノズルであり、ノズルが開いている時間は約５００μsecである。
【００４０】
Ｋｒガスは背圧５０気圧でノズル１０４より真空中へ噴出され、断熱自由膨張により急激にその温度が低下して、ファン・デル・
ワールス力により原子同士が互いにくっつきあい、原子数が数十から数十万個にも及ぶクラスター分子１０５が形成される。レーザー光１０１は、ノズルが開いてＫｒガスが真空中に噴出された後、数１００μsec程度経過してから、このクラスター分子の集団上に集光されてプラズマ１０６が生成される。
【００４１】
クラスター分子の数密度は、ノズルからの距離が離れるに従って急激に減少するので、Ｘ線量を多くするためにはレーザー光１０１を集光するクラスター分子の位置をできるだけノズルに近くした方が良い。本実施例では、プラズマがノズル先端から0.5mmの位置に発生するようにしている。ノズル１０４は、多層膜回転楕円ミラー１０７の中央部分を貫通して取り付けられている。また、多層膜回転楕円ミラー１０７の一方の焦点位置にプラズマが生成されるように、ノズルの位置やレーザー光の集光位置などが決められている。
【００４２】
多層膜回転楕円ミラー１０７の多層膜は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）により構成されており、反射Ｘ線の中心波長が13nmとなるように多層膜の周期長が決定されている。また、ミラー全面にわたって反射Ｘ線の中心波長が13nmとなるように、多層膜の周期長をミラー上の各位置において変化させている。多層膜回転楕円ミラー（集光光学素子の一例）１０７で反射したＸ線は、多層膜回転楕円ミラー１０７のもう一方の焦点位置に向かって集光され、この焦点位置に直径１０μｍの微小開口が位置するように、該微小開口を有する光学部材１０９が設置されている。
【００４３】
光学部材１０９は、厚さ２μｍのSi膜で構成されており、可視光などを完全に遮るために、光学部材の表面には厚さ0.2μｍのAlがコートされている。この微小開口を通過した赤外光、可視光及び紫外光は回折されて（例えば、光路１１２の方向に回折されて）、使用Ｘ線の光路１１１から外れる。一方、多層膜回転楕円ミラー１０７で反射され、微小開口を通過した波長13nmのＸ線は回折の影響をほとんど受けずにほぼ直進して（光路１１１）、後段のＸ線光学系へと伝搬して行く。
【００４４】
従って、後段のＸ線光学系へ入射するＸ線の光量を殆ど低下させることなく、赤外光、可視光及び紫外光を著しく減少させることができる。このとき、標的物質として用いているＫｒは真空容器１００内で再びガス化し、真空排気系１１０により排気されるが、真空容器１００内に残留Ｋｒガスが存在する。
【００４５】
そこで、バルブ１０８を調整して、真空容器１００内の残留Ｋｒガスの圧力を、波長13nmのＸ線に対する減衰は十分に少なく、これよりも長波長の真空紫外線に対しては十分な吸収があるように調整することにより、微小開口により回折を受けにくい真空紫外光も減衰させることができる。以上のように、微小開口による回折により赤外光、可視光及び紫外光が減衰され、残留Ｋｒガスにより真空紫外光が減衰されるが、Ｘ線は微小開口の中を通過してほぼ直進し、ほとんど減衰を受けない。よって、使用Ｘ線のみを高い効率で後段の光学系へと導くことができる。
【００４６】
本実施例では、微小開口を有する光学部材の基板としてAlコートされたSi膜を用いたが、これに限定されるものではない。また、微小開口の形状は円形に限らず、四角形等どのような形状のものでも良い。また、微小開口の大きさはここで述べた10μｍに限らず、不要な波長の光を十分に回折させることができればよく、おおよそ数１０分の１μｍから数１００μｍである。
【００４７】
また、微小開口１０９を利用して差動排気を行うと、真空容器１００内の残留ガスや、プラズマ１０６、ノズル１０４及びノズル近傍から放出される飛散粒子が後段のＸ線光学系が収納されている別の真空容器（不図示）へ流入するのを防ぐことができるので好ましい。Ｘ線のビーム径が一つの微小開口よりも大きい場合には、図２に示すような微小開口群を有する光学部材を用いればよい。
【００４８】
図２（ａ）は微小開口群を正面から見たもの、図２（ｂ）は微小開口群の断面図である。図２の微小開口群は１０μｍ角の微小開口２０１の集団であり、縦１０個、横１０個の微小開口が幅２μｍの間隔で光学部材の基板２００に開けられている。この微小開口群を用いれば、ビーム径が約100μｍのＸ線にも用いることができる。なお、使用Ｘ線の波長は13nmとする。
【００４９】
この微小開口群を有する光学部材の基板２００はSi製であり、その厚さは0.5μｍである。また、基板２００上には赤外光や可視光をカットするために厚さ0.1μｍのイットリウム（Ｙ）２０３がコートされている。波長13nmのＸ線に対するSi基板とY膜を含めた透過率（グリッド部２０２の透過率）は0.34である。また、微小開口群の開口率は0.7であり、残りの0.3の部分（グリッド部２０２の部分）をＸ線が透過する割合はほぼ0.1となる。
【００５０】
従って、微小開口群全体（グリッド２０２部分を含む）の波長13nmのＸ線に対する透過率は0.8となる。本実施例にかかる微小開口群を用いないで、Si基板とYのコートだけで可視光カットＸ線透過フィルターを作製した場合のＸ線透過率は0.34であるから、本実施例にかかる微小開口群を用いた方がＸ線の透過率は遙かに向上する。
【００５１】
なお、このような微小開口群を用いる場合には必ずグリッド部（図２（ａ）では幅２μｍの部分）２０２が存在し、このグリッド部におけるＸ線の透過率は微小開口２０１の部分（中空部分）よりも必ず低くなるので、微小開口群及びグリッド部を通過してきたＸ線の強度分布にムラが発生する。Ｘ線縮小投影露光装置では、一つのパターンを露光するのに多重ショットによる重ね露光をするので、微小開口群及びグリッド部を通過してきた使用Ｘ線の強度分布にムラが発生する場合には、１ショットごとまたは数ショットごとに微小開口群の位置を変化させ、グリッド部の陰が平均化されるようにすればよい。
【００５２】
即ち、微小開口群の位置を移動させる移動機構を具備することが好ましい。このとき、微小開口群をＸ線の光軸に垂直な面内で移動させても、光軸方向に移動させても良く、或いは両方行っても良い。
【００５３】
また、光軸に垂直な面内における移動の振幅は微小開口の大きさ程度（図２の場合には１０μｍ）でよい。微小開口群の各微小開口の大きさ、形、数、微小開口の相対位置は第２図に示した例に限らず任意でよい。
【００５４】
また、微小開口群を有する光学部材の基板材料はSiに限らず任意でよい。また、基板上にコートする物質はＹに限らず任意でよく、必要がなければコートしなくても良いが、基板やコートの材料は使用Ｘ線の波長において透過率が高い物質であることが好ましい。
【００５５】
微小開口群を構成する各微小開口は同一形状、同一寸法である必要はなく、ランダムな形状、ランダムな開口径、ランダムな開口位置で構成された微小開口群であっても良い。
【００５６】
【実施例２】
本実施例のＸ線発生装置も実施例１の装置と同様に、減圧された真空容器内に配置された標的物質にパルスレーザー光を照射して該標的物質をプラズマ化し、該プラズマから輻射されたＸ線を取り出して利用するＸ線発生装置であり、微小開口または微小開口群を有する光学部材を、該微小開口または該微小開口群が前記プラズマから輻射された使用Ｘ線の光路中（真空容器内）に位置するように設置して、該光学部材により使用Ｘ線を取り出している。
【００５７】
本実施例のＸ線発生装置の概略構成を図３に示す。実施例１と同様に、ノズル３０４から噴出され、ガス状あるいはクラスター状となった標的物質（この場合はＫｒ）３０５にレーザー光３０１を集光して、プラズマ３０６を生成する。プラズマ３０６から輻射されたＸ線は、多層膜放物面ミラー３０７により反射される。ミラー３０７で反射したＸ線はほぼ平行光となり、光学部材３０９に形成された微小開口群に入射する。
【００５８】
微小開口群に入射した光のうち、赤外光、可視光及び紫外光は微小開口群の各微小開口により回折され、微小開口群を通過した後は大きく広がり（例えば光路３１２の方向へ進み）、その殆どは真空容器３００の内壁に当たって反射、散乱または吸収され、後段のＸ線光学系へ入射するのは極僅かになる。一方、Ｘ線は微小開口群３０９を通過しても殆ど回折の影響を受けずにほぼ直進し（例えば光路３１１の方向へ進み）、後段のＸ線光学系へ入射することができる。また、真空紫外線については実施例１と同様のガス導入機構により減衰されるため、後段のＸ線光学系へ入射するのは、殆ど使用Ｘ線のみとなる。
【００５９】
ここで、光学部材３０９に形成された微小開口群を図４に示す。なお、使用Ｘ線の波長は13nmとする。支持基板４００上の領域に5mm角のセル（微小開口群形成領域）４０３が形成され（図４（ａ）参照）、各セルの間隔は0.5mmである。支持基板４００の厚さは５０μｍ、セル４０３における基板厚さは0.5μｍであり、このセル内の基板上に１０μｍ角の微小開口４０１が２μｍ間隔で設けられている。
【００６０】
支持基板４００及びセル内の基板はSi製であり、その表面にはイットリウム（Ｙ）が０．１μｍの厚さでコートされている。セルの占有率は0.83であり、支柱部４０４の厚さは支持基板と同じ５０μｍであるからＸ線は透過しない。また、セル内の微小開口４０１群の開口率は0.7である。そして、波長13nmのＸ線に対するセル内のSi基板とY膜を含めた透過率は0.34であるから、セル内の残りの0.3の部分（グリッド部４０２）を透過するＸ線の割合はほぼ0.1であり、セル内の微小開口群全体（グリッド部４０２を含む）の波長13nmのＸ線に対する透過率は0.8となる。
【００６１】
従って、光学部材上の微小開口群全体の透過率は0.83×0.8=0.66となる。本実施例にかかる微小開口群を用いずに、Si基板とYのコートだけで可視光カットＸ線透過フィルターを作製した場合の透過率は0.34であるから、本実施例にかかる微小開口群を用いた方がＸ線の透過率は遙かに向上することが分かる。なお、セルの大きさ、形、数、各セルの相対位置は任意でよい。また、微小開口群の各微小開口の大きさ、形、数、開口の相対位置は第４図に示した例に限らず任意でよい。
【００６２】
また、微小開口群の基板はSiに限らず任意でよい。また、基板上にコートする物質はＹに限らず任意でよく、必要がなければコートしなくても良いが、基板やコートの材料は、使用するＸ線の波長において透過率が高い物質であることが好ましい。微小開口群を構成する各微小開口は同一形状、同一寸法である必要はなく、ランダムな形状、ランダムな開口径、ランダムな開口位置で構成された微小開口群であっても良い。また、セルの形状、セルの大きさ、セルの相対位置がランダムであっても良い。
【００６３】
また、透過Ｘ線強度の空間的なムラを平均化するため、微小開口群をＸ線光軸に垂直な面内で、或いは光軸方向に（或いは両方で）移動するようにしても良い。以上の各実施例における基板の厚さ、コート材の厚さ、微小開口の大きさなどは一例であり、これに限るものではない。
【００６４】
また、各実施例では、微小開口群が形成されている光学部材は赤外光、可視光及び紫外光に対して不透明であったが、これを少なくとも赤外光、可視光、または紫外光を透過する材料にて構成し、光学部材における開口部の面積と格子部の面積を等しくし、かつ格子部を透過した光束が開口部を透過した光束に対して（n＋1/2）λ(ｎ：自然数、λ：光束の波長)だけ位相に遅れが生じるような格子部の厚さとすることにより、透過もしくは通過してきた赤外光、可視光または紫外光の０次光が互いに干渉して、打ち消しあうようにしてもよい。
【００６５】
このとき、微小開口群を形成する部材としては、例えばガラス（SiO2）、Si薄膜、窒化シリコン（Si3N4）薄膜などが利用できる。また、各実施例では、ＬＰＸのターゲット物質としてＫｒを用いているが、他のガス（例えばキセノン、酸素、窒素など）でもよい。また、ターゲットの形状はクラスター（ガス）状に限らず、固体や液体であっても良い。また、ターゲット物質は必要とするＸ線を輻射できるものであればどんなものでも良い。
【００６６】
また、各実施例では、真空紫外光を吸収するガスとして、ターゲット物質が気化したときの残留ガスを用いているが、これに限らず、使用Ｘ線に対して透過率が高く、真空紫外域の光に対して吸収が大きいガスであればどんなものでも良い。なお、ターゲット物質と真空紫外線吸収用のガスの物質が異なるときには、真空容器内に真空紫外線吸収用のガスを導入する導入口を設ければよい。
【００６７】
各実施例においては、微小開口または微小開口群を有する光学部材は１枚しかＸ線光路中に挿入されていなかったが、これは複数枚であっても良い。例えば、微小開口群が複数のスリットからなるものを用いている場合に、２枚の複数スリット開口群を互いに直交するように配置しても良い。また、各実施例においては、Siなどの基板上または薄膜上に微小開口群を形成したが、毛細管（例えば内径10μｍのガラス管）を束ねて固定したものを薄くスライスし、これを開口群として用いても良い。
【００６８】
各実施例においては、Ｘ線源にＬＰＸを用いたものしか記載しなかったが、放射光リングを用いた場合にでも同様な効果が期待できる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用Ｘ線の強度を極力減衰させることなく、不要な赤外光、可視光及び紫外光などを著しく低減することができる。そのため、本発明によれば、被照射物体（例えば、Ｘ線検出器やレジストなど）上へのＸ線照射量を大幅に増やすことが可能となり、装置のスループットを向上させることができる。
【００７０】
また、本発明によれば、透過率の波長依存性が少ないので、広い波長範囲のＸ線に対して使用できる。また、微小開口または微小開口群を介して差動排気を行うことにより、ＬＰＸにおける真空容器内の残留ガスや、プラズマやプラズマ近傍から放出される飛散粒子が後段の光学系が収納されている別の真空容器へ流入するのを防いだり、放射光リングと下流の光学系との間の圧力差を保持することができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】は、実施例１のＸ線発生装置を示す概略構成図である。
【図２】は、実施例１における微小開口群の一例を示す概略構成図である。
【図３】は、実施例２のＸ線発生装置を示す概略構成図である。
【図４】は、実施例２における微小開口群を示す概略構成図である。
【主要部分の符号の説明】
１００，３００…真空容器、 １０１，３０１…レーザー光１０２，３０２…集光レンズ、 １０３，３０３…レーザー光導入窓１０４，３０４…ノズル
１０５，３０５…クラスター（ガス）
１０６，３０６…プラズマ
１０７…多層膜回転楕円ミラー、３０７…多層膜放物面ミラー１０８，３０８…バルブ
１０９…微小開口を有する光学部材、３０９…微小開口群を有する光学部材
１１０，３１０…真空排気系
１１１，３１１…ほぼ直進するＸ線
１１２，３１２…回折された赤外線、可視光、紫外光など２００…基板
４００…支持基板
２０１，４０１…開口
２０２，４０２…グリッド部
２０３…イットリウム薄膜
４０３…セル
４０４…支柱部