JP2000100600A

JP2000100600A - シンクロトロン放射光の伝搬装置

Info

Publication number: JP2000100600A
Application number: JP11248956A
Authority: JP
Inventors: Eijiro Toyoda; 英二郎豊田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】露光領域内の露光量の分布を均一に近づける
ことができるシンクロトロン放射光伝搬装置を提供す
る。【解決手段】光学系内を、光軸に垂直な断面におい
て、第１の方向よりも、それに直交する第２の方向に長
く、かつ湾曲しているビーム断面形状を有するシンクロ
トロン放射光が伝搬する。シンクロトロン放射光の光路
内に、薄膜が取り付けられた窓が配置されている。薄膜
は、シンクロトロン放射光を減衰させる材料からなり、
薄膜を透過するシンクロトロン放射光の該薄膜内の光路
長が、その面内で一様ではないように構成されている。
窓の形状がビーム断面形状に整合した細長い形状であ
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、シンクロトロン放
射光（ＳＲ光）伝搬装置に関し、特にＳＲ光に、その光
軸に垂直な断面内に関して強度分布を付与するＳＲ光伝
搬装置する。

【０００２】

【従来の技術】図１を参照して、従来のＸ線露光装置の
構成を説明する。なお、図１は、本願実施例の説明にお
いても参照される。

【０００３】Ｘ線露光装置は、ＳＲ光発生部１、ＳＲ光
伝搬部１０、及びＸ線ステッパ５０を含んで構成され
る。

【０００４】ＳＲ光発生部１は、真空容器２、及びその
中に形成された電子ビーム周回軌道３を含んで構成され
る。周回軌道３に沿って周回する電子からＳＲ光が放射
される。このＳＲ光が、真空容器２に設けられたビーム
取出口４を通って外部に取り出される。

【０００５】ＳＲ光伝搬部１０は、入射側真空ダクト１
１、ミラー収納筐体１２、出射側真空ダクト３０を含ん
で構成される。ミラー収納筐体１２には、ＳＲ光の入射
孔１３と出射孔１４が設けられている。入射側真空ダク
ト１１は、ＳＲ光発生部１のビーム取出口４とミラー収
納筐体１２の入射孔１３とを気密に連結する。真空ダク
ト１１内には、真空の遮蔽弁、放射光を遮蔽するシャッ
タ等（図示せず）が配置されている。出射側真空ダクト
３０の入射端が出射孔１４に気密に連結されている。

【０００６】ミラー収納筐体１２内に、反射ミラー１５
が収納され、ミラー揺動機構１６によって保持されてい
る。入射孔１３から入射したＳＲ光が、ミラー１５によ
り反射され、出射孔１４を通って出射側真空ダクト３０
内に入射する。ミラー１５は、入射ＳＲ光の中心光軸と
反射点における反射面の法線とを含む入射面が鉛直にな
り、入射中心光軸と反射面とのなす角が約１〜２°、す
なわち入射角が約８９〜８８°になるように配置され
る。

【０００７】揺動機構１６は、ミラー１５を、ＳＲ光の
反射点を通り入射面に垂直な回動軸、すなわち水平な回
動軸を揺動中心としてミラー１５を揺動させる。ミラー
１５の揺動により、反射したＳＲ光が上下に振られる。
なお、揺動中心をＳＲ光の反射点とは異なる位置に置い
てもよい。

【０００８】出射側真空ダクト３０の出射端に、ベリリ
ウム薄膜からなる出射窓が形成された窓フランジ３７が
気密に取り付けられている。出射側真空ダクト３０内に
入射したＳＲ光は、窓フランジ３７に形成された出射窓
を通って外部に放射される。窓フランジ３７に対向する
位置にＸ線ステッパ５０が配置されている。Ｘ線ステッ
パ５０は、窓フランジ３７から放射されたＳＲ光が照射
される位置に半導体基板５１を保持する。半導体基板５
１の前方に露光マスク５２が保持される。

【０００９】ＳＲ光は、水平方向に関しては全方位に放
射されるが、鉛直方向に関しては約±１ｍｒａｄ程度の
広がりしかない。ミラー１５を揺動させてＳＲ光を上下
に振ることにより、半導体基板５１表面の広い領域にＳ
Ｒ光を照射することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ＳＲ光は、水平方向に
発散する。このＳＲ光を水平方向に関して収束し平行光
線束に変えることにより、光源から放射されたＳＲ光の
利用効率を高めることができる。Ｘ線露光を行う場合に
は、Ｘ線の強度を強くすることにより、露光時間を短縮
することができる。

【００１１】ＳＲ光を水平方向に関して収束するため
に、図１のミラー１５として円筒ミラーまたはトロイダ
ルミラーが用いられる。円筒ミラーまたはトロイダルミ
ラー等により反射されたＳＲ光は、その光軸に垂直な断
面（ビーム断面）においてほぼ円弧に沿った形状を有す
る。従って、露光面へのＳＲ光照射領域の形状も円弧状
になる。照射領域を、この円弧の中央の点を通る半径方
向に移動させることにより、広い領域にＳＲ光を照射す
ることができる。

【００１２】円弧状の照射領域を、その移動方向に平行
な直線で切った切り口の長さは、照射領域の中央から水
平方向に離れるに従って長くなる。このような照射領域
を、ミラーを揺動させ露光面内において縦方向に移動さ
せると、露光面での露光量は露光された領域の中央から
水平方向に離れるに従って多くなってしまう。このた
め、円弧状の照射領域を有するＳＲ光により露光面を均
一に露光することは困難であった。

【００１３】本発明の目的は、露光領域内の露光量の分
布を均一に近づけることができるシンクロトロン放射光
伝搬装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、光軸に垂直な断面において、第１の方向よりも、そ
れに直交する第２の方向に長く、かつ湾曲しているビー
ム断面形状を有するシンクロトロン放射光が伝搬する光
学系と、前記シンクロトロン放射光の光路内に配置さ
れ、該シンクロトロン放射光を減衰させる材料からなる
薄膜が取り付けられた窓であって、該薄膜を透過するシ
ンクロトロン放射光の該薄膜内の光路長が、その面内で
一様ではないように構成され、該窓の形状が前記ビーム
断面形状に整合した細長い形状である前記窓とを有する
シンクロトロン放射光伝搬装置が提供される。

【００１５】薄膜を透過するシンクロトロン放射光の光
路長が面内に関して異なるため、面内の場所によって異
なる量だけシンクロトロン放射光を減衰させることがで
きる。窓の形状が細長いため、熱伝導効率が高まり、薄
膜の温度上昇を抑制することができる。

【００１６】本発明の他の観点によると、光軸に垂直な
断面において、第１の方向よりも、それに直交する第２
の方向に長いビーム断面形状を有するシンクロトロン放
射光が伝搬する光学系と、前記シンクロトロン放射光の
中心光軸が前記第１の方向に遥動するように、該シンク
ロトロン放射光の進行方向を変化させる光軸遥動機構
と、前記シンクロトロン放射光の光路のうち、該シンク
ロトロン放射光の光軸が遥動される部分に配置され、該
シンクロトロン放射光を減衰させる材料からなる薄膜で
あって、該薄膜の、前記遥動方向に関する厚さ分布が一
様ではない前記薄膜とを有するシンクロトロン放射光伝
搬装置が提供される。

【００１７】シンクロトロン放射光の光軸が遥動する
と、薄膜面内においてシンクロトロン放射光の透過位置
が変動する。薄膜の、遥動方向に関する厚さ分布が一様
ではないため、シンクロトロン放射光の光軸が遥動する
と、薄膜による減衰率が変動する。シンクロトロン放射
光の遥動に起因して、その照射領域の露光量が変動する
場合、薄膜の厚さ分布により露光量の変動を抑制するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例によるＳ
Ｒ光伝搬装置を組み込んだＸ線露光装置の概略を示す。
このＸ線露光装置の概略構成は既に説明したので、ここ
では説明を省略する。なお、実施例によるＳＲ光伝搬装
置は、少なくとも窓フランジ３７において従来例と異な
る構成を有する。

【００１９】図２（Ａ）は、図１に示す出射側真空ダク
ト３０の出射端の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一
点鎖線Ｂ２−Ｂ２における断面図、図２（Ｃ）は図２
（Ａ）の矢印Ｃ２に沿って見た側面図を示す。

【００２０】真空ダクト３０の出射端にフランジ３０ａ
が取り付けられている。正方形の開口を有する窓フラン
ジ３７がフランジ３０ａに結合している。フランジ３０
ａと窓フランジ３７との接合面は、Ｏリングにより封止
されている。窓フランジ３７の出射側の面に、その開口
を取り囲むように窓枠３８が溶接されている。

【００２１】窓枠３８の出射側の面は、円筒状に加工さ
れている。この円筒面の中心軸は、真空ダクト３０の中
心軸（ダクト内を伝搬するＳＲ光の中心光軸）に直交
し、かつ鉛直面に平行である。ベリリウム薄膜３１が、
窓枠３８の円筒面に溶接または蝋付けにより貼り付けら
れている。ベリリウム薄膜３１は、円筒面に対応して円
筒状に加工されている。なお、平板状のベリリウム薄膜
を、窓枠３８の円筒面に沿って変形させてもよい。ベリ
リウム薄膜３１により、真空ダクト３０内の真空が保た
れる。

【００２２】次に、図３を参照してベリリウム薄膜３１
を円筒状としたことの作用について説明する。

【００２３】図３（Ａ）は、図１の半導体基板５１の露
光面のＳＲ光照射領域の形状を示す。露光面内の水平方
向をｘ軸、ＳＲ光の中心光軸とｘ軸との双方に直交する
軸をｙ軸とするｘｙ座標を考える。

【００２４】ＳＲ光照射領域６０（ＳＲ光のビーム断面
に相当）が半径Ｒの円弧状であるとする。照射領域６０
をｙ軸に平行な直線で切った切り口の長さは、座標ｘの
関数になる。このため、照射領域６０をｙ軸方向に一定
速度で移動させたときの露光面内のある点の照射時間
が、座標ｘの関数になる。座標ｘの点の照射時間は、
（１−（ｘ／Ｒ）²）^-1/2に比例する。

【００２５】ベリリウム薄膜に入射する前のＳＲ光のフ
ォトン密度が一定であるとすると、ベリリウム薄膜が無
いと仮定したときの露光面の露光量Ｐ_xは、

【００２６】

【数１】 P_x=P₀(1-(x/R)²) ^-1/2 …（１）と表される。ここでＰ₀は、ｘ＝０の直線（ｙ軸）上の
ある点における露光量である。

【００２７】図３（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すベリリウ
ム薄膜３１の円筒面の母線に垂直な平面におけるベリリ
ウム薄膜３１の断面及びＳＲ光の光軸を示す。ベリリウ
ム薄膜３１の膜厚をＴ、その円筒面の曲率半径をｒとす
ると、座標ｘの位置におけるＳＲ光の透過光路長ｔ
_xは、

【００２８】

【数２】 t_x= T(1-(x/r)²) ^-1/2 …（２）となる。ベリリウム薄膜のＳＲ光吸収係数をμとする
と、ＳＲ光がベリリウム薄膜を透過した場合の露光面の
露光量Ｑ_xは、

【００２９】

【数３】 Q_x= P_xexp(-μt_x) …（３）となる。式（１）〜（３）より、

【００３０】

【数４】 Q_x= P₀(1-(x/R)²)^-1/2exp(-μT(1-(x/r)²)^-1/2)…（４）が得られる。また、

【００３１】

【数５】 Q₀= P₀exp(-μT) …（５）であるから、式（４）及び（５）から、

【００３２】

【数６】 Q_x/Q₀= (1-(x/R)²)^-1/2exp((-μT)((1-(x/r)²)^-1/2-1)) = (1-(x/R)²)^-1/2exp((-μT)((1-(x/kR)²)^-1/2-1))…（６）が得られる。ここで、

【００３３】

【数７】 r=kR …（７）とおいた。

【００３４】図４は、式（６）からＱ_x／Ｑ₀をｘ／Ｒの
関数として示したグラフである。図４（Ａ）〜４（Ｃ）
は、それぞれｋを０．８、１．０、１．２とした場合で
ある。なお、図中の一点鎖線、点線、破線、実線は、そ
れぞれＱ₀／Ｐ₀すなわちｅｘｐ（−μＴ）を０．２、
０．４、０．６、及び０．８とした場合を示す。

【００３５】Ｑ_x／Ｑ₀＝１の場合、露光面内における露
光量が均一になる。図４（Ａ）〜（Ｃ）のすべての場
合、ｘ／Ｒが小さい領域では、Ｑ_x／Ｑ₀が１に近いが、
ｘ／Ｒが増加するに従って１から遠ざかる。ＳＲ光は一
定の範囲内の波長を含んでおり、ベリリウム薄膜の透過
率は波長に依存するが、平均するとＱ₀／Ｐ₀は０．４〜
０．６の範囲内に存在すると推測される。

【００３６】Ｑ₀／Ｐ₀が０．４〜０．６の範囲内にある
とき、ｋ＝０．８では右下がり、ｋ＝１．０ではほぼ横
ばい、ｋ＝１．２では右上がりのグラフになっている。
従って、ｋを０．８〜１．２の範囲内の値とすることが
好ましく、１近傍とすることがより好ましいと考えられ
る。

【００３７】上記考察では、露光面内でＳＲ光照射領域
を移動させる過程で、ＳＲ光照射領域の形状が変化せ
ず、かつその形状が円弧に沿うと仮定した。これらの仮
定が厳密には成り立たない場合でも、ｋ値を調整するこ
とにより、露光面内の露光量のばらつきを少なくするこ
とができる。露光領域の形状が円弧に沿わない任意の湾
曲した形状である場合には、この形状に対応してベリリ
ウム薄膜を湾曲させることにより、露光量のばらつきを
少なくすることができるであろう。

【００３８】また、図２（Ａ）では、ベリリウム薄膜３
１を真空ダクト３０の内部に向かって凸になるように湾
曲させている。ベリリウム薄膜３１を真空ダクト３０の
外側に向かって凸になるように湾曲させても同様の効果
が得られるであろう。また、ミラーを揺動させてＳＲ光
を振る場合に限らず、ミラーを固定して半導体基板を移
動させる場合にも適用可能である。

【００３９】また、上記実施例の基本的考え方は、Ｘ線
露光装置に限らず、ＳＲ光を、その光軸に垂直な断面内
である分布を持って減衰させたい場合にも適用可能であ
る。一方向に分布を持たせたいときには、薄膜を、ＳＲ
光の光軸に垂直な母線からなる柱面に沿って湾曲させれ
ばよい。湾曲の形状を変化させることにより、種々の強
度分布を与えることができる。

【００４０】ＳＲ光の、その光軸に垂直な断面における
ビーム形状は、通常、第１の方向に短く、それに直交す
る第２の方向に長い形状を有する。ＳＲ光を減衰させる
材料からなる薄膜をＳＲ光の光路内に配置し、ＳＲ光の
光軸方向及び第２の方向の双方に平行な平面における断
面形状を湾曲させる。薄膜をこのような形状とすると、
第２の方向に関して、場所によって異なる量だけシンク
ロトロン放射光を減衰させることができる。

【００４１】図３（Ａ）では、ＳＲ光の断面形状が半径
Ｒの円周に沿う場合を説明したが、実際には、ＳＲ光の
照射領域６０がｙ軸方向に移動すると半径Ｒが変化す
る。また、照射領域６０は、近似的に円周に沿っている
と考えられるが、厳密には変曲点のない曲線に沿うと考
えられる。さらには、照射領域６０内のＳＲ光強度（単
位面積当たりの光子数）は一定ではなく、図３（Ａ）に
示す座標ｘの関数になると考えられる。以下、これらを
考慮して、露光量をより均一に近づけることができる他
の実施例について説明する。

【００４２】図５（Ａ）は、他の実施例によるＸ線露光
装置の概略を示す。図５に示すＸ線露光装置の基本的な
構成は、図１に示すＸ線露光装置と同様であり、各構成
部分には、図１のＸ線露光装置の対応する構成部分の参
照符号と同一の参照符号が付されている。以下、図１の
Ｘ線露光装置と異なる構成について説明する。

【００４３】出射側真空ダクト３０が、真空ベローズ１
７を介して出射孔１４に結合されるとともに、真空ダク
ト駆動機構１８により基台１９に支持されている。真空
ダクト駆動機構１８は、反射ミラー１５の揺動によりＳ
Ｒ光の中心光軸が上下に振られたとき、出射側真空ダク
ト３０とその中を通過するＳＲ光の中心光軸との相対位
置関係が変化しないように出射側真空ダクト３０を揺動
させる。

【００４４】窓フランジ３７に、ベリリウム薄膜３１が
取り付けられている。窓フランジ３７には、図５（Ｂ）
に示すように、円弧状の窓３７ａが形成されている。窓
３７ａの形状は、出射側真空ダクト３０内を伝搬するＳ
Ｒ光のビーム断面の形状に整合している。窓３７ａは、
ベリリウム薄膜３１で塞がれている。ベリリウム薄膜３
１の詳細な構成については、後述する。

【００４５】出射側真空ダクト３０とその中を通過する
ＳＲ光の中心光軸との相対位置関係が変化しないため、
ＳＲ光の中心光軸を上下に振っても、ＳＲ光は常に窓３
７ａを通過して出射側真空ダクト３０から外部に出射す
る。

【００４６】図５（Ｂ）に示すベリリウム薄膜３１の面
積は、図２（Ｃ）に示すそれよりも小さい。このため、
出射側真空ダクト３０の内外の圧力差に容易に耐えるこ
とができる。また、以下に説明するように、ベリリウム
薄膜３１の温度上昇を抑制する点においても、図５
（Ｂ）に示す構成の方が有利である。

【００４７】ベリリウム薄膜３１は、ＳＲ光の長波長成
分を吸収するフィルタの役目を果たす。ベリリウム薄膜
３１で吸収されるＳＲ光のエネルギは、ＳＲ光の全エネ
ルギの約５０％である。ＳＲ光の吸収によりベリリウム
薄膜３１内で発熱が生ずる。この熱は、窓フランジ３７
への熱伝導、ベリリウム薄膜３１からの輻射、及びベリ
リウム薄膜３１に接する外気の対流により放散される。

【００４８】ベリリウム薄膜３１の温度が２５０℃以上
になると、その強度が著しく低下する。出射側真空ダク
ト３０の内外の圧力差に耐えるためには、ベリリウム薄
膜３１の温度を２５０℃以下に保持しておくことが好ま
しい。この温度領域における熱の放散に関しては、窓フ
ランジ３７への熱伝導が支配的となる。図５（Ｂ）に示
すように、窓３７ａの面積を小さくし、しかも細長くす
ることにより、熱伝導効率を高めることができ、ベリリ
ウム薄膜３１の温度上昇を抑制することができる。

【００４９】次に、半導体基板５１の表面の露光量の面
内に関する均一性について考察する。

【００５０】図６（Ａ）は、半導体基板５１の表面に照
射されるＳＲ光の強度分布を示す。長方形ＡＢＣＤは、
露光すべき領域の半分を表し、直線ＡＤがその領域の中
心線を表す。線分ＡＤの中点をＧ、線分ＢＣの中点をＨ
とする。露光面内に、直線ＧＨをｘ軸、直線ＤＡをｙ
軸、露光面の法線方向をｚ軸とするｘｙｚ直交座標系を
考える。ｘ軸方向に長いビーム断面形状を有するＳＲ光
が、露光面を点Ｄから点Ａに向かってｙ軸方向に走査す
ることにより、長方形ＡＢＣＤ内の領域を露光する。

【００５１】ｚ軸が、露光面を照射するＳＲ光の強度を
表すとすると、走査開始時点、露光領域をほぼ半分走査
した時点、及び走査終了時点におけるＳＲ光の強度分布
が、それぞれ曲面Ｐ₁、Ｐ₂、及びＰ₃で表される。各曲
面Ｐ₁〜Ｐ₃により画定される立体形状は、ｘｚ面に平行
に立てかけた壁をｚ軸に平行な直線の回りにやや湾曲さ
せたもので表すことができる。この壁の湾曲度及び高さ
は、図５（Ａ）に示す反射ミラー１５の形状、ＳＲ光と
反射ミラー１５との幾何学的配置、ベリリウム薄膜３１
の厚さ等によって規定される。なお、反射ミラー１５の
揺動角速度は一定とする。

【００５２】図６（Ｂ）は、ＳＲ光が露光面を１回走査
したときの長方形ＡＢＣＤ内の露光量の分布を示す。曲
面Ａ’Ｂ’Ｈ’Ｃ’Ｄ’Ｇ’上の各点のｘｙ平面からの
高さが、その位置における露光量を表す。例えば、点Ａ
における露光量は、線分ＡＡ’の長さで表される。

【００５３】図５（Ａ）に示す電子周回軌道３から放射
されたＳＲ光は、水平方向に大きく広がり、垂直方向に
わずかに広がる。反射ミラー１５へ入射するＳＲ光の中
心光軸と電子周回軌道３との接点が、ＳＲ光の光源と考
えられる。この光源を中心とし、ＳＲ光の中心光軸に対
して水平方向になす角をθ_x、垂直方向になす角をθ_yと
する。反射ミラー１５の基準位置からの揺動角をφとす
る。例えば、ＳＲ光の中心光軸が露光面の中央の点Ｇを
通過する時にφ＝０とする。揺動角φが変化すると、Ｓ
Ｒ光の入射角が変化し、図６（Ａ）において、ＳＲ光の
強度を表す湾曲した壁がｙ軸方向に移動する。揺動角φ
を固定させたとき、例えばＳＲ光が曲面Ｐ₁に相当する
領域を照射しているとき、角θ_xは、曲面Ｐ₁の稜線をｘ
ｙ平面に垂直投影した曲線の方向に相当し、角θ_yは、
その曲線に直交する方向に相当する。なお、曲面Ｐ₂及
びＰ₃の位置においても、それぞれθ_x方向及びθ_y方向
が定義される。揺動角φ、角θ_x及びθ_yが決まれば、露
光面上の座標（ｘ，ｙ）及びその点のＳＲ光強度Ｐが一
意に決まる。従って、ｘ、ｙ、及びＰは、下記のように
表すことができる。

【００５４】

【数８】x = F_x(θ_x,θ_y,φ) y = F_y(θ_x,θ_y,φ) P= F_P(θ_x,θ_y,φ) …(8)

【００５５】ある時点の露光面上のＳＲ光の強度分布を
示す図６（Ａ）の曲面Ｐ₁〜Ｐ₃とθ _x方向に垂直な平面
との交線は、一般にガウス分布曲線で近似できる。ここ
で、今後の解析を容易にするために、曲面Ｐ₁〜Ｐ₃の各
々で画定される湾曲した壁を、θ_xによらず一様の厚さ
を有する長方形断面の壁と仮定し、その長方形断面の面
積を、その断面位置θ_xにおけるガウス分布の積分値と
仮定する。壁の厚さをＷ、高さをＨ（θ_x，φ）とする
と、

【００５６】

【数９】 W × H(θ_x,φ) =∫F_P(θ_x,θ_y,φ)dθ_y…(9) と表される。

【００５７】図７は、上述の仮定を置いた場合の、図６
（Ａ）に相当するグラフを表す。図６（Ａ）の曲面Ｐ₁
〜Ｐ₃により画定される壁が、図７では、厚さＷが一様
な長方形断面を有する壁Ｐ₁〜Ｐ₃に置き代わっている。
図７において、ある時点におけるＳＲ光の照射領域を、
その時のＳＲ光の強度分布を表す壁の中心線（θ_y＝０
に相当する線）で代表させて考える。このとき、ある時
点のＳＲ光の強度は、ｘとφのみの関数となる。従っ
て、ＳＲ光の強度Ｐは、

【００５８】

【数１０】P = F₁(x,φ) …(10) と表される。

【００５９】ｙ軸方向に関するＳＲ光の強度の分布は、
揺動角φの関数として表される。

【００６０】図８は、ｙ軸方向に関するＳＲ光強度の分
布の一例を、点Ｇにおける強度で規格化して表したグラ
フである。ｙ軸方向に関してＳＲ光強度が一定でない場
合、反射ミラー１５の揺動角速度を、揺動角φに応じて
変化させることにより、ｙ軸方向に関する強度分布を均
一化することができる。この方法については、後述す
る。

【００６１】図９は、露光すべき領域の中心線ＡＧＤ上
のＳＲ光の強度で規格化したときの、ｘ軸方向に関する
ＳＲ光の強度分布の一例を示す。図中の３本の曲線Ｐ₁
〜Ｐ₃は、それぞれＳＲ光が図７のＰ₁〜Ｐ₃の位置を照
射している場合に対応する。図９は、反射ミラーの集光
特性を示している。集光係数Ｋ₁（ｘ，φ）を

【００６２】

【数１１】 K₁(x,φ) = F₁(x,φ)/F₁(0,φ) …(11) と定義する。

【００６３】図１０に示すように、ＳＲ光が、半径Ｒの
円弧に沿った幅Ｗの領域を照射し、この領域をｙ軸方向
に走査して露光面全域を露光する場合を考える。露光領
域の座標ｘ（中心角α）の位置を露光するビームのｙ軸
方向の幅は、

【００６４】

【数１２】W/cos α …(12) になる。幅Ｗを一定と仮定したので、中心角αの位置に
おける露光量は、中心線上の位置における露光量の

【００６５】

【数１３】1/cos α …(13) 倍になる。ビーム断面の中心線（図７のθ_y＝０に相当
する線）を曲線ｙ＝ｇ（ｘ，φ）とすると、

【００６６】

【数１４】 tan α = dy/dx = (∂/∂x)g(x,φ) …(14) が成立する。露光領域の中心線（ｘ＝０）上における露
光量を基準としたときの、座標ｘの位置における露光量
Ｋ₂（ｘ，φ）（以下、Ｋ₂を傾斜係数と呼ぶ）は、

【００６７】

【数１５】 K₂(x,φ) = 1/cosα = (1+((∂/∂x)g(x,φ))²)^1/2 …(15) となる。式（１５）の最右辺は、ビーム断面の中心線が
円弧に沿う場合に限らず、より一般的に変曲点を持たな
い滑らかな曲線に沿う場合にも適用され得る。

【００６８】図１１は、式（１５）の一例を示すグラフ
である。図中の３本の曲線Ｐ₁〜Ｐ₃は、それぞれＳＲ光
が図７のＰ₁〜Ｐ₃の位置を通過する場合に対応する。

【００６９】図１２は、露光面を照射するＳＲ光のビー
ム断面の一例を示す。ＳＲ光の照射位置がＰ₁からＰ₂へ
移動した場合を考える。照射位置がｙ軸方向に移動する
と、ビーム断面形状の湾曲率が変化する。従って、露光
領域の中心線（ｘ＝０）上における照射位置の移動量Ｌ
_oと座標ｘの位置における移動量Ｌ_xとは異なる。これ
は、露光位置の移動速度が座標ｘに依存してばらついて
いることを表している。露光面上の露光量を計算するに
あたって、この移動速度のばらつきを考慮しなければな
らない。揺動角φがｄφだけ微小変化したときの、露光
領域の中心線（ｘ＝０）上における照射位置の移動量の
微小変化ｄｙ₀は、式（８）から、

【００７０】

【数１６】 dy₀= ((∂/∂φ) F_y(0,0,φ) × dφ) …(16) となり、座標ｘの位置における微小変化ｄｙ_xは、

【００７１】

【数１７】 dy_x= ((d/dφ)F_y(θ_x,0,φ) × dφ) …(17) となる。変形係数Ｋ₃（ｘ，φ）を、

【００７２】

【数１８】 K₃(x,φ) = dy_x/dy₀ …(18) と定義すると、式（１６）〜（１８）から、

【００７３】

【数１９】 K₃(x,φ) = (∂/∂φ)F_y(θ_x,0,φ)/(d/dφ)F_y(0,0,φ) …(19) が導き出される。

【００７４】図１３は、式（１９）で表される変形係数
の一例を示すグラフである。図中の３本の曲線Ｐ₁〜Ｐ₃
は、それぞれＳＲ光が図７のＰ₁〜Ｐ₃の位置を通過する
ときに対応する。

【００７５】上記考察から、露光面内のｘ軸方向に関す
る露光量の分布特性は、図９に一例を示す集光係数
Ｋ₁、図１１に一例を示す傾斜係数Ｋ₂、及び図１３に一
例を示す変形係数Ｋ₃の積で表されることがわかる。こ
れらの積を分布係数Ｋ_d（ｘ，φ）と定義する。すなわ
ち、

【００７６】

【数２０】 K_d(x,φ) = K₁(x,φ) × K₂(x,φ) × K₃(x,φ) …(20) である。

【００７７】図１４は、分布係数Ｋ_d（ｘ，φ）の一例
を示すグラフである。図中の３本の曲線Ｐ₁〜Ｐ₃は、そ
れぞれＳＲ光が図７のＰ₁〜Ｐ₃の位置を通過するときに
対応する。分布係数Ｋ_d（ｘ，φ）のφ依存性が小さい
場合、すなわち３本の曲線Ｐ₁〜Ｐ₃が相互に大きく分離
しない場合には、図５（Ａ）に示すベリリウム薄膜３１
によるＳＲ光の減衰量をｘ軸方向に関して調整すること
により、露光量を均一に近づけ得ることが期待される。

【００７８】図１４において、揺動角φを変化させたと
きの種々の分布係数Ｋ_dのうち平均的なものをＦ_d（ｘ）
とする。例えば、露光すべき領域の中央線（ｘ＝０）上
の中点（図６（Ａ）の点Ｇ）にＳＲ光の中心光軸が位置
するときのＫ_d（ｘ，φ）をＦ_d（ｘ）とする。このと
き、

【００７９】

【数２１】F_d(x) = K_d(x,0) …(21) で表される。ベリリウム薄膜を透過する光子数Ｎは、

【００８０】

【数２２】N = N₀exp(-μt) …(22) となる。ここで、Ｎ₀はベリリウム薄膜に入射する前の
光子数、μは線吸収係数であり、光子エネルギ（波長）
に依存する。ｔはベリリウム薄膜中のＳＲ光の光路長で
ある。ＳＲ光のエネルギスペクトルは光学系の配置によ
って変化するため、ベリリウム薄膜を透過した後のＳＲ
光の強度を計算するためには、全エネルギスペクトルの
範囲で式（２２）を積分する必要がある。ここでは、も
っとマクロな視点で、ベリリウム薄膜通過後のＳＲ光の
強度Ｐが、式（２２）と同様の形式で表されると仮定す
る。すなわち、

【００８１】

【数２３】P = P₀exp(-μ₀t) …(23) と仮定する。ここで、Ｐ₀はベリリウム薄膜通過前のＳ
Ｒ光の強度、μ₀は線吸収係数（定数）である。ベリリ
ウム薄膜の厚さをＴ、ＳＲ光のベリリウム薄膜への入射
角をθとする。すなわち、θは、ＳＲ光の光軸とその入
射点におけるベリリウム薄膜の法線とのなす角度であ
る。この場合、入射点におけるＳＲ光の通過厚さｔは、

【００８２】

【数２４】t = T/cosθ …(24) となる。分布係数Ｋ_dがベリリウム薄膜の減衰効果に見
合うためには、

【００８３】

【数２５】 (P₀exp(-μ₀T))/(P₀exp(-μ₀T/cosθ)) = F_d(x) …(25) が成立するようにすればよい。式（２５）を変形する
と、

【００８４】

【数２６】1/cosθ = 1+1/(μ₀T)ln(F_d(x)) …(26) となる。式（２６）を満たすような形状のベリリウム膜
を配置することにより、露光面のｘ軸方向（水平方向）
に関する露光量の不均一性を緩和することができる。

【００８５】図１５は、式（２６）を満たす形状のベリ
リウム膜の一例を示す。湾曲したビーム断面を有するＳ
Ｒ光６１が、ベリリウム薄膜３１を透過して半導体基板
５１の露光面を照射する。ＳＲ光６１は、その中心光軸
を含む鉛直面に関して面対称な形状を有する。ＳＲ光６
１の中心光軸とその中心光軸に直交する水平線とに平行
な仮想平面６２を考える。仮想平面６２内に、水平方向
をｕ軸とするｕｖ直交座標系を定義する。ベリリウム薄
膜３１は、仮想平面６２の法線方向を母線とする柱面に
沿って配置されている。ベリリウム薄膜３１の仮想平面
６２上への垂直投影像３１ａの形状を、

【００８６】

【数２７】v = F_Be(u) …(27) とすると、

【００８７】

【数２８】tanθ = dF_Be(u)/du …(28) が成立する。仮想平面６２内のｕ軸は露光面内のｘ軸に
対応するため、式（２８）における変数ｕを式（２６）
における変数ｘに置き換えることができる。式（２６）
と（２８）から、

【００８８】

【数２９】 dF_Be(x)/dx = ((1+1/(μ₀T) ln(F_d(x)))²-1)^1/2 …(29) が得られる。式（２９）を積分することにより、ベリリ
ウム薄膜３１の好ましい形状を求めることができる。

【００８９】上記計算では、ベリリウム薄膜通過後のＳ
Ｒ光の強度の近似式として、式（２３）を適用したが、
一般に、

【００９０】

【数３０】P = H(t) …(30) と表すと、ベリリウム薄膜の好ましい形状は、

【００９１】

【数３１】 dF_Be(x)/dx = (((1/T×H^-1(H(T)/F_d(x)))²)-1)^1/2 …(31) で表される。ここで、Ｈ^-1はＨの逆関数である。

【００９２】図１５で説明したようにベリリウム薄膜３
１を、式（２９）を満たす形状とすることにより、露光
面のｘ軸方向に関する露光量の不均一性を緩和すること
ができる。次に、ｙ軸方向に関する露光量の不均一性を
緩和する方法について説明する。露光面内のｙ軸方向に
関しては、図８に示すＳＲ光強度の不均一性が生じ得
る。図８に示す規格化ＳＲ光強度分布を強度係数Ｋ
₄φ）と定義する。強度係数Ｋ₄は、

【００９３】

【数３２】K₄(φ)= F₁(0,φ)/F₁(0,0) …(32) と表される。露光面内のｙ軸方向に関する露光量の不均
一性は、図８に示すＳＲ光強度の不均一性に加え、ＳＲ
光が照射されている領域のｙ軸方向への移動速度の変動
によっても生じうる。ｙ軸方向への移動速度の変動特性
を、ＳＲ光の中心光軸が露光領域の中心点Ｇを通過する
時点の移動速度で規格化し、スキャン係数Ｋ₅（φ）で
表す。スキャン係数Ｋ₅（φ）は、

【００９４】

【数３３】 K₅= (d/dφ)(F_y(0,0,0))/(d/dφ)(F_y(0,0,φ)) …(33) となる。ｙ軸方向に関する露光量の不均一性は、強度係
数Ｋ₄（φ）とスキャン係数Ｋ₅（φ）との積で評価され
る。両者の積を速度係数Ｋ_S（φ）と定義する。すなわ
ち、

【００９５】

【数３４】K_S(φ) = K₄(φ)×K₅(φ) …(34) である。速度係数Ｋ_S（φ）を補償するように反射ミラ
ー１５の揺動角速度を揺動角φ、すなわちＳＲ光の入射
角に依存して変化させることにより、露光面内のｙ軸方
向に関する露光量の不均一性を緩和することができる。

【００９６】これまでの計算過程では、ＳＲ光の照射領
域を図７に示す湾曲した壁Ｐ₁〜Ｐ₃の中心線で代表させ
ており、壁Ｐ₁〜Ｐ₃の厚さによる影響を考慮していな
い。また、式（２３）も近似式である。さらに、これま
での検討過程では、露光領域の中心線（ｘ＝０）上にお
けるＳＲ光の強度を基準にして理論を展開してきた。こ
のため、式（２９）を満たすベリリウム薄膜を用い、式
（３４）の速度係数Ｋ_S（φ）を補償するように反射ミ
ラー１５を揺動させたとしても、露光領域の中心線から
離れた端部近傍では、露光量の均一化の効果が少ないと
考えられる。露光領域全体として、露光量の均一化の効
果を大きくするために、露光領域の中心線からずれた位
置におけるＳＲ光の強度を基準としてもよい。

【００９７】まず、式（２９）を用いてベリリウム薄膜
の形状を決定し、式（３４）を用いて反射ミラー１５の
揺動角速度を決定する。決定されたベリリウム薄膜の形
状及び反射ミラー１５の揺動角速度で露光量分布の評価
実験を行い、この評価結果に基づいてベリリウム薄膜の
形状及び反射ミラー１５の揺動角速度を少しずつかえて
同様の評価実験もしくは計算によるシミュレーションを
繰り返し行う。このようにして、露光量のばらつきをよ
り少なくすることができるであろう。

【００９８】上記他の実施例では、図７のｘ軸方向に関
するＳＲ光の強度分布を一様にすることを目的としてベ
リリウム薄膜の形状を検討したが、ｙ軸方向に関するＳ
Ｒ光の強度分布を一様にすることを目的としてベリリウ
ム薄膜の形状を好適化してもよい。

【００９９】図１６を参照して、ｙ軸方向に関するＳＲ
光の強度分布を一様にすることを目的としてベリリウム
薄膜の形状を好適化する方法について説明する。

【０１００】図１６（Ａ）は、図７に相当するグラフで
あり、壁Ｐ₁〜Ｐ₃のｙ軸上の位置が一致するように各壁
Ｐ₁〜Ｐ₃をｙ軸方向に平行移動させたものである。壁Ｐ
₁〜Ｐ₃の上辺をｘｚ面へ投影したグラフ（座標ｘ’ｚ’
で表すグラフ）が、図１４のグラフに相当する。壁Ｐ₁
〜Ｐ₃の上辺をｙｚ面へ投影したグラフを座標ｙ”ｚ”
で表す。

【０１０１】座標ｙ”ｚ”で示すグラフにおいても、Ｓ
Ｒ光の強度がｙ”方向に関して不均一になっている。こ
の不均一性を緩和するためには、上述のｘ軸方向に関す
る均一化の考察における変数ｘとｙとを置き換えること
により、ベリリウム薄膜の好ましい形状が得られる。

【０１０２】図１６（Ｂ）は、図１５に対応する図であ
る。図１５の場合には、ベリリウム薄膜３１の沿う柱面
の母線が仮想平面６２に垂直であるが、図１６（Ｂ）の
場合には、ベリリウム薄膜３１が、水平な母線を有する
柱面に沿って配置される。ベリリウム薄膜３１を図１６
（Ｂ）に示すような形状とすることによっても、図１５
の場合と同様の効果、すなわち露光面上におけるＳＲ光
の強度分布を一様に近づける効果を得ることができる。

【０１０３】図１４及び図１５では、図７に示す壁Ｐ₁
〜Ｐ₃をｘｚ面に垂直投影した像に基づいてベリリウム
薄膜の好適な形状を求め、図１６では、ｙｚ面に垂直投
影した像に基づいてベリリウム薄膜の好適な形状を求め
た。他の投影方法による像に基づいて、ベリリウム薄膜
の好適な形状を求めてもよい。

【０１０４】図１７を参照して、他の投影方法による像
に基づいて、ベリリウム薄膜の好適な形状を求める方法
について説明する。

【０１０５】図１７（Ａ）は、他の投影方法を説明する
ための図であり、図１６（Ａ）に対応する。ｙ軸上の原
点からＲ₀の位置に回転軸ｚ’を想定し、ｘｙ面内に、
ｚ’軸と交わるＲ’軸を想定する。壁Ｐ₁〜Ｐ₃の上辺
を、回転軸ｚ’を中心としてｚ’Ｒ’面上に回転投影す
る。この回転投影により得られた像Ｐ₁’〜Ｐ₃’のＲ’
依存性を少なくするようにベリリウム薄膜の形状を設定
すればよい。

【０１０６】Ｒ’軸上の位置Ｒは、ｘｙ面内の座標
（ｘ，ｙ）を用いて、

【０１０７】

【数３５】R = (x²+(R₀-y)²)^1/2 …(35) と表される。ＳＲ光強度のばらつきを少なくするには、
Ｒが変化したときのＳＲ光強度の変動が少なくなるよう
に、ベリリウム薄膜の形状を決定すればよい。

【０１０８】図１７（Ｂ）は、ベリリウム薄膜３１を透
過するＳＲ光の光路長が、式（３５）のＲに依存して変
化するようにした場合のベリリウム薄膜３１の形状の一
例を示す。ＳＲ光の中心光軸と同一鉛直面内に含まれ、
中心光軸に間隔Ｒ₀を隔てて平行に配置された回転軸６
３を考える。回転軸６３を回転中心とする回転曲面６４
に沿うようにバリリウム薄膜を配置する。回転曲面６４
の形状は、図１７（Ａ）のｚ’Ｒ’面内の曲線Ｐ₁’〜
Ｐ₃’のＲ’依存性を緩和するような形状とする。ベリ
リウム薄膜を図１７（Ｂ）に示すような形状とすること
によっても、図１５の場合と同様の効果、すなわち露光
面上におけるＳＲ光の強度分布を一様に近づける効果を
得ることができる。なお、Ｒ₀を無限大にすると、図１
６（Ｂ）に示す場合と同様の形状になる。

【０１０９】以上、ベリリウム薄膜の好適な形状の例と
して、図１５、図１６（Ｂ）、及び図１７（Ｂ）の３つ
の場合について説明した。いずれの場合も、反射ミラー
１５を揺動させたときの露光面内における露光量の水平
方向に関する分布が、ベリリウム薄膜によるシンクロト
ロン放射光の減衰を考慮しない場合におけるそれよりも
均一に近づくように、ベリリウム薄膜によるシンクロト
ロン放射光の減衰量がその面内で変化している。

【０１１０】図１５の場合は、ベリリウム薄膜が一様の
厚さを有する。さらに、ベリリウム薄膜と、シンクロト
ロン放射光の中心光軸及びその中心光軸に直交する水平
方向の直線の双方を含む平面との交線が湾曲するよう
に、ベリリウム薄膜の形状が規定されている。

【０１１１】図１６（Ｂ）の場合は、ベリリウム薄膜
と、シンクロトロン放射光の中心光軸を含む鉛直面との
交線が湾曲するように、ベリリウム薄膜の形状が規定さ
れている。

【０１１２】図１５、図１６（Ｂ）、図１７（Ｂ）のう
ち、いずれがベリリウム薄膜の最適な形状であるかを決
定することは簡単ではない。露光面の全域にわたってＳ
Ｒ光の強度を均一に近づけるためには、分布係数のばら
つきを少なくすればよい。図１５の形状とする場合の分
布係数は図１４に示されている。図１６（Ｂ）の形状と
する場合の分布係数は、図１６（Ａ）のｙ”ｚ”座標上
に示されている。図１７（Ｂ）の形状とする場合の分布
係数は、図１７（Ａ）のＲ’ｚ’座標上に示されてい
る。

【０１１３】図１８は、最小自乗法を用いて分布係数の
平均を与える曲線を求め、その平均を用いて分布係数の
分散を計算した結果を示す。横軸は図１７（Ａ）のＲ₀
を表し、縦軸は分布係数の分散を、Ｒ₀を∞としたとき
を１とした相対値で表す。なお、光源と反射ミラー１５
の入射点との距離を３ｍ、反射ミラー１５と露光面との
距離を２ｍとし、反射ミラー１５を、主半径１１０ｍ
ｍ、副半径２８６ｍ、入射角８８．８°とした。なお、
グラフ中の直線ａは、図１５の場合の分散を示す。

【０１１４】Ｒ₀を変化させることにより、分布係数の
分散が大きく変化することがわかる。Ｒ₀を∞及び−∞
としたときが、図１６（Ｂ）の場合に相当する。Ｒ₀が
ＳＲ光のビーム断面の曲率半径に近づくと、分散が発散
する。ベリリウム薄膜の形状として、分布係数の分散が
小さくなるような形状を採用することが好ましい。ただ
し、ベリリウム薄膜の湾曲の程度が大きくなると、露光
量の分布が、ＳＲ光のビーム幅（図７の壁Ｐ₁〜Ｐ₃の各
々の厚さＷに相当）の影響を受けやすくなる。

【０１１５】また、図１７（Ｂ）に示すようなおわん型
曲面とする場合には、絞り加工による厚さのばらつき等
が発生しやすくなる。図１５、図１６（Ｂ）、及び図１
７（Ｂ）のいずれの形状を採用するかは、分散、加工の
し易さ等を総合的に判断して決定することが好ましい。

【０１１６】上記実施例では、ベリリウム薄膜の厚さを
一定とし、ベリリウム薄膜を湾曲等させることにより、
ＳＲ光の減衰率に分布を持たせる場合を説明した。ベリ
リウム膜の厚さに分布を持たせて、ＳＲ光の透過光路長
を好適化してもよい。

【０１１７】図１９は、厚さ分布を持たせたベリリウム
膜の一例を示す一部破断斜視図である。ＳＲ光が透過す
る領域に、ＳＲ光のビーム断面に対応した薄肉部３２が
設けられている。薄肉部３２の厚さは、図１４、図１６
（Ａ）、図１７（Ａ）に示す分布係数の変化を補償する
ような厚さとされる。

【０１１８】なお、ベリリウム膜の加工は、通常の精密
切削加工により行うことができる。その他、放電加工、
電解研磨等によっても行うことができる。この場合、窓
フランジ３７への接合面が平面になるため、Ｏリング等
を用いて容易に真空封止を行うことができる。

【０１１９】図９では、薄肉部３２の形状を把握しやす
くするために、階段状に加工した場合を示したが、薄肉
部の表面をなめらかな３次元曲面に加工することも可能
である。

【０１２０】図５（Ａ）〜図１９では、ＳＲ光の中心光
軸とベリリウム薄膜３１との相対位置関係が変動しない
ように、出射側真空ダクト３０を揺動させる場合を説明
した。この場合、ＳＲ光の中心光軸は、常に、ベリリウ
ム薄膜の特定の一点を通過する。

【０１２１】図２０（Ａ）は、ＳＲ光の中心光軸とベリ
リウム薄膜３１との相対位置関係が変動しない場合の、
ベリリウム薄膜３１の面内におけるＳＲ光の透過領域を
示す。曲線Ｐ₁〜Ｐ₃は、それぞれ図６（Ａ）の曲面Ｐ₁
〜Ｐ₃に相当する領域をＳＲ光が照射している場合に対
応する。

【０１２２】ＳＲ光の中心光軸の上下方向の振れの振幅
とベリリウム薄膜の移動の振幅とを異ならせると、ベリ
リウム薄膜面内においてＳＲ光の透過位置が変動する。

【０１２３】図２０（Ｂ）は、ＳＲ光の透過位置が変動
する様子を示す。曲線Ｐ₁〜Ｐ₃は、それぞれ図６（Ａ）
の曲面Ｐ₁〜Ｐ₃に相当する領域をＳＲ光が照射している
場合に対応する。曲線Ｐ₁〜Ｐ₃に対応する位置のバリリ
ウム薄膜の厚さに分布を持たせることにより、式（３
４）に示す速度係数Ｋ_Sの変化を補償することができ
る。

【０１２４】図２１は、速度係数Ｋ_Sの変化を補償する
ことができるベリリウム薄膜の一例を示す部分破断斜視
図である。図１９の場合に比べて、薄肉部３２が、ＳＲ
光の振れる方向に広がっている。ＳＲ光が透過する領域
は、反射ミラー１５の揺動に応じてこの薄肉部３２内を
移動する。薄肉部３２は、反射ミラー１５が揺動したと
きの速度係数Ｋ_Sの変化を補償するような厚さ分布とさ
れている。

【０１２５】図５（Ａ）〜図１９の実施例では、反射ミ
ラー１５の揺動角速度を揺動角φに応じて変化させるこ
とにより、速度係数Ｋ_Sの変化を補償した。ベリリウム
薄膜を図２１のような構成とすることにより、反射ミラ
ー１５の揺動角速度を一定にしたまま、速度係数Ｋ_Sの
変化を補償することができる。この場合、ミラー揺動機
構１６の構成を簡素化することが可能になる。

【０１２６】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＲ光が透過する薄膜を湾曲させることにより、あるい
は厚さに分布を持たせることにより、透過位置に依存し
て透過光路長を異ならせることができる。透過光路長を
異ならせ、ＳＲ光の減衰率に、その光軸に垂直な断面内
に関して分布を持たせることができる。本発明をＳＲ光
を用いたＸ線露光に適用する場合、ビーム断面内におけ
るＳＲ光の強度のばらつきを補償するようにＳＲ光を減
衰させることにより、均一な露光が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるＸ線露光装置の概略図で
ある。

【図２】図１に示すＸ線露光装置のＳＲ光出射端の平面
図、断面図、及び側面図である。

【図３】図３（Ａ）は、露光面におけるＳＲ光照射領域
を形状を示す図、図３（Ｂ）は、図２のベリリウム薄膜
とＳＲ光軸との関係を示す図である。

【図４】露光面内の露光量のばらつきを示すグラフであ
る。

【図５】本発明の他の実施例によるＸ線露光装置の概略
図、及び窓フランジ３７の正面図である。

【図６】図６（Ａ）は、露光面上におけるＳＲ光の強度
分布を示すグラフ、図６（Ｂ）は、露光量の分布を示す
グラフである。

【図７】図６（Ａ）の各強度分布の断面を長方形近似し
たグラフである。

【図８】図７のｙ軸方向の規格化ＳＲ光強度の分布を示
すグラフである。

【図９】集光係数の分布を示すグラフである。

【図１０】ＳＲ光の照射領域の形状を示す概略図であ
る。

【図１１】傾斜係数の分布を示すグラフである。

【図１２】ＳＲ光の照射領域の形状の変化を説明するた
めの概略図である。

【図１３】変形係数の分布を示すグラフである。

【図１４】分布係数の分布を示すグラフである。

【図１５】ベリリウム薄膜の形状の一例を説明するため
の概略斜視図である。

【図１６】図１６（Ａ）は、ＳＲ光の強度分布を示すグ
ラフ、図１６（Ｂ）は、ベリリウム薄膜の形状の一例を
説明するための概略斜視図である。

【図１７】図１７（Ａ）は、ＳＲ光の強度分布を示すグ
ラフ、図１７（Ｂ）は、ベリリウム薄膜の形状の一例を
説明するための概略斜視図である。

【図１８】分布係数の分散を示すグラフである。

【図１９】ベリリウム薄膜の一構成例を示す部分破断斜
視図である。

【図２０】ベリリウム薄膜の面内におけるＳＲ光透過領
域の移動の様子を説明するための概略図である。

【図２１】ベリリウム薄膜の一構成例を示す部分破断斜
視図である。

【符号の説明】

１ＳＲ光発生部２真空容器３周回軌道４取出口１０ＳＲ光伝搬部１１入射側真空ダクト１２ミラー収納筐体１３入射孔１４出射孔１５ミラー１６揺動機構１７真空ベローズ１８真空ダクト駆動機構１９基台３０出射側真空ダクト３１ベリリウム薄膜３２薄肉部３７窓フランジ３７ａ窓３８窓枠５０Ｘ線ステッパ５１半導体基板５２露光マスク６０ＳＲ光照射領域６１ＳＲ光６２仮想平面６３回転軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸に垂直な断面において、第１の方向
よりも、それに直交する第２の方向に長く、かつ湾曲し
ているビーム断面形状を有するシンクロトロン放射光が
伝搬する光学系と、前記シンクロトロン放射光の光路内に配置され、該シン
クロトロン放射光を減衰させる材料からなる薄膜が取り
付けられた窓であって、該薄膜を透過するシンクロトロ
ン放射光の該薄膜内の光路長が、その面内で一様ではな
いように構成され、該窓の形状が前記ビーム断面形状に
整合した細長い形状である前記窓とを有するシンクロト
ロン放射光伝搬装置。
【請求項２】前記薄膜が一様の厚さを有し、かつ該薄
膜と、前記シンクロトロン放射光の光軸方向及び前記第
２の方向の双方に平行な平面との交線が湾曲している請
求項１に記載のシンクロトロン放射光伝搬装置。
【請求項３】前記薄膜が一様の厚さを有し、かつ該薄
膜と、前記シンクロトロン放射光の光軸方向及び前記第
１の方向の双方に平行な平面との交線が湾曲している請
求項１または２に記載のシンクロトロン放射光伝搬装
置。
【請求項４】光軸に垂直な断面において、第１の方向
よりも、それに直交する第２の方向に長いビーム断面形
状を有するシンクロトロン放射光が伝搬する光学系と、前記シンクロトロン放射光の中心光軸が前記第１の方向
に遥動するように、該シンクロトロン放射光の進行方向
を変化させる光軸遥動機構と、前記シンクロトロン放射光の光路のうち、該シンクロト
ロン放射光の光軸が遥動される部分に配置され、該シン
クロトロン放射光を減衰させる材料からなる薄膜であっ
て、該薄膜の、前記遥動方向に関する厚さ分布が一様で
はない前記薄膜とを有するシンクロトロン放射光伝搬装
置。