JP2584925Y2 - Parabolic mirror device - Google Patents

Parabolic mirror device

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JP2584925Y2
JP2584925Y2 JP4093692U JP4093692U JP2584925Y2 JP 2584925 Y2 JP2584925 Y2 JP 2584925Y2 JP 4093692 U JP4093692 U JP 4093692U JP 4093692 U JP4093692 U JP 4093692U JP 2584925 Y2 JP2584925 Y2 JP 2584925Y2
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元治 丸下
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、SOR光(シンクロ
トロン放射光)等の発散性の光線を平行化するための放
物面ミラー装置に関し、平行化に伴う光線密度のむらを
減少させたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a parabolic mirror device for collimating divergent rays such as SOR light (synchrotron radiation), and to reduce unevenness of ray density due to collimation. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】SOR光はシンクロトロンから放射され
る高パワーの光で、超々LSI回路の作成、医療分野に
おける診断、分子解析、構造解析等様々な分野への適用
が期待されている。
2. Description of the Related Art SOR light is high-power light emitted from a synchrotron, and is expected to be applied to various fields such as the production of ultra-super LSI circuits, diagnosis in the medical field, molecular analysis, and structural analysis.

【0003】小型SOR装置の概要を図2に示す。荷電
粒子発生装置(電子銃等)10で発生した電子ビームは
線型加速装置(ライナック)12で光速近くに加速さ
れ、ビーム輸送部14の偏向電磁石16で偏向されて、
インフレクタ18を介して蓄積リング22内に入射され
る。蓄積リング22に入射された電子ビームは高周波加
速空洞21でエネルギを与えられながら収束電磁石23
(垂直方向用)、25(水平方向用)で収束され、偏向
電磁石24で偏向されて蓄積リング22内を周回し続け
る。偏向電磁石24で偏向される時に発生するシンクロ
トロン放射光はビームチャンネル26を通して露光部2
8に送られて超々LSI回路作成のためのリソグラフィ
用光源等として利用される。
FIG. 2 shows an outline of a small SOR device. An electron beam generated by a charged particle generator (such as an electron gun) 10 is accelerated to near the speed of light by a linear accelerator (linac) 12 and deflected by a deflection electromagnet 16 of a beam transport unit 14.
The light enters the storage ring 22 via the inflector 18. The electron beam incident on the storage ring 22 is supplied with energy by the high-frequency
The light is converged at 25 (for the vertical direction) and 25 (for the horizontal direction), deflected by the bending electromagnet 24, and continues to go around the storage ring 22. Synchrotron radiation generated when deflected by the deflection electromagnet 24 passes through the beam channel 26 to the exposure unit 2.
8 and used as a light source for lithography and the like for creating an ultra-super LSI circuit.

【0004】SOR光は蓄積リング22中の電子ビーム
軌道上を光源とする発散光であり、これをそのままリソ
グラフィ用光源として用いると、ランナウト誤差を発生
させる。そこで、放物面ミラーを用いてSOR光を平行
化する必要がある。図3はSOR光32を水平方向につ
いて平行化する様子を平面図で示したものである。電子
ビーム軌道上の光源30から放射されて水平方向に発散
するSOR光32はビームチャンネル26(図2)内に
配置された斜入射ミラー34に入射される。斜入射ミラ
ー34は反射面36が光源30を焦点位置とする放物面
に形成され、SOR光32を平行化して出射する。この
平行化されたSOR光32′をリソグラフィ用光源とし
て用いることによりランナウト誤差の発生を防止するこ
とができる。
The SOR light is divergent light whose light source is on the orbit of the electron beam in the storage ring 22. If this light is used as it is as a light source for lithography, a run-out error occurs. Therefore, it is necessary to collimate the SOR light using a parabolic mirror. FIG. 3 is a plan view showing how the SOR light 32 is made parallel in the horizontal direction. The SOR light 32 emitted from the light source 30 on the electron beam orbit and diverging in the horizontal direction is incident on an oblique incidence mirror 34 disposed in the beam channel 26 (FIG. 2). The oblique incidence mirror 34 has a reflection surface 36 formed on a paraboloid having the light source 30 as a focal position, and collimates and emits the SOR light 32. By using the collimated SOR light 32 'as a light source for lithography, it is possible to prevent a run-out error from occurring.

【0005】ところが、図3の配置では、角度θ1、θ
2を θ1=θ2 とすると、D面では、 D1=D2 となるのに対し、斜入射ミラー34で反射された後は、
a側とb側での入射角の違いにより、 d1〉d2 となる。このため、光線密度(単位長さ当りの光線の
数)は、a側が密、b側が粗となる。したがって、この
SOR光32′をそのまま用いてリソグラフィを行なう
と、露光面全体が均一に露光されず、水平方向に露光む
らが発生する問題がある。
[0005] However, in the arrangement of FIG.
Assuming that 2 is θ1 = θ2, on the D surface, D1 = D2, while after being reflected by the oblique incidence mirror 34,
Due to the difference in the incident angle between the a side and the b side, d1> d2. Therefore, the light ray density (the number of light rays per unit length) becomes dense on the a side and coarse on the b side. Therefore, when lithography is performed using the SOR light 32 'as it is, the entire exposed surface is not uniformly exposed, and there is a problem that uneven exposure occurs in the horizontal direction.

【0006】従来このような問題を解決するものとし
て、本出願人の出願に係る実願平3−102610号で
提案された考案がある。図4は、これを利用して構成し
たリソグラフィ用露光系統の概要を平面図で示したもの
である。シンクロトロンの蓄積リングの電子ビーム軌道
38上の偏向位置を光源30として放射されて発散する
SOR光32は、放物面ミラー34で反射されて水平方
向に平行化される。放物面ミラー34から出射されたS
OR光32′の光線密度はb側が粗でa側が密になって
いる。
Conventionally, to solve such a problem, there is a device proposed in Japanese Utility Model Application No. 3-102610 filed by the present applicant. FIG. 4 is a plan view showing an outline of a lithography exposure system configured by using this. The SOR light 32 emitted and diverged from the deflection position of the storage ring of the synchrotron on the electron beam trajectory 38 as the light source 30 is reflected by the parabolic mirror 34 and parallelized in the horizontal direction. S emitted from parabolic mirror 34
The light density of the OR light 32 'is coarse on the b side and dense on the a side.

【0007】SOR光32′はさらに、放物面ミラー4
0で反射されて垂直方向にも平行化される。SOR光3
2は垂直方向には拡がりが小さいので、放物面ミラー4
0を揺動軸42を中心に揺動させることによりSOR光
32″を上下方向に振ってリソグラフィに必要な露光面
積を確保する。
The SOR light 32 ′ is further transmitted to the parabolic mirror 4.
The light is reflected at 0 and is also parallelized in the vertical direction. SOR light 3
2 has a small spread in the vertical direction.
By swinging 0 around the swing shaft 42, the SOR light 32 ″ is swung up and down to secure an exposure area required for lithography.

【0008】SOR光32″はビームチャンネル26
(図2)の端部に配設されたベリリウム窓44を透過し
て露光装置28(図2)内の露光対象(マスクおよびウ
エハ)46に照射されてリソグラフィが行なわれる。
[0008] The SOR light 32 "is
The lithography is performed by irradiating an exposure object (mask and wafer) 46 in the exposure apparatus 28 (FIG. 2) through a beryllium window 44 provided at the end of (FIG. 2).

【0009】ベリリウム窓44は一定の厚さで湾曲面状
に構成され、SOR光32″がベリリウム窓44を透過
する光路長の違いを利用して、強度がa側とb側で等し
くなるように(すなわちa側の方が減衰量が大きくなる
ように)配設されている。
The beryllium window 44 is formed in a curved shape with a constant thickness, and the intensity is equal on the a-side and the b-side by utilizing the difference in the optical path length of the SOR light 32 ″ passing through the beryllium window 44. (I.e., so that the attenuation amount is larger on the a side).

【0010】図5は図4における各部の状態を示すもの
である。放物面ミラー34から出射されたSOR光3
2′(32″も同じ)の水平方向の光線密度は(イ)の
ようにa側で密、b側で粗となっているが、ベリリウム
窓44での透過量は(ロ)に示すようにb側がa側より
も大きくなっているので、ベリリウム窓44から出射さ
れたSOR光32''' の光線密度は(ハ)に示すように
水平方向にほぼ均一となり、露光対象46における水平
方向の露光むらは解消される。なお、垂直方向の露光む
らは、放物面ミラー40を揺動させてSOR光32″を
上下方向に振ることにより解消されている。
FIG. 5 shows a state of each part in FIG. SOR light 3 emitted from parabolic mirror 34
The light ray density in the horizontal direction of 2 '(same for 32 ") is dense on the a side and coarse on the b side as shown in (a), but the transmission amount through the beryllium window 44 is as shown in (b). Since the b-side is larger than the a-side, the light density of the SOR light 32 ″ ′ emitted from the beryllium window 44 becomes substantially uniform in the horizontal direction as shown in FIG. The exposure unevenness in the vertical direction is eliminated by swinging the parabolic mirror 40 to swing the SOR light 32 ″ in the vertical direction.

【0011】[0011]

【考案が解決しようとする課題】前記図4の水平方向む
ら解消構成によれば、出射窓44に特殊形状のものが必
要となる問題点があった。
According to the horizontal unevenness eliminating structure shown in FIG. 4, there is a problem that the emission window 44 needs to have a special shape.

【0012】この考案は、前記従来の技術における問題
点を解決して、特殊形状の出射窓を用いることなく光線
密度のむらを減少させることができる放物面ミラー装置
を提供しようとするものである。
This invention is intended to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a parabolic mirror device capable of reducing the unevenness of the light beam density without using a specially shaped exit window. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この考案は、反射面が放
物面で構成され、発散性の光線を入射して略々平行光と
して出射する放物面ミラー装置であって、前記入射され
る光線と前記反射面とのなす角を臨界角近くの反射率特
性が変化する角度に設定してなるものである。
According to the present invention, there is provided a parabolic mirror device in which a reflecting surface is constituted by a parabolic surface, and a divergent light beam enters and exits as substantially parallel light. The angle between the reflected light and the reflecting surface is set to an angle near the critical angle at which the reflectance characteristic changes.

【0014】[0014]

【作用】この考案によれば、入射される光線と反射面と
のなす角を臨界角近くの反射率特性が変化する角度に設
定したので、反射光の密度が粗となる位置では入射する
光線の角度が浅くなって反射率が高くなり、反射光の密
度が密となる位置では入射する光線の角度が深くなって
反射率が低くなり、全体として略々均一な光線密度とな
って、露光むらを減少することができる。
According to this invention, the angle between the incident light beam and the reflection surface is set to an angle near the critical angle where the reflectance characteristic changes, so that the incident light beam is located at a position where the density of the reflected light is coarse. The angle of the incident light becomes deeper and the reflectivity becomes lower at the position where the density of the reflected light becomes denser, and the light density becomes almost uniform as a whole. Unevenness can be reduced.

【0015】[0015]

【実施例】この考案をSOR光を用いてリソグラフィを
行なう露光装置に適用した一実施例を図1に平面図で示
す。シンクロトロンの蓄積リングの電子ビーム軌道38
上の偏向位置を光源30として放射されて発散するSO
R光32は、放物面ミラー34(斜入射ミラー)で反射
されて水平方向に平行化される。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment in which the present invention is applied to an exposure apparatus for performing lithography using SOR light. Electron beam trajectory 38 of the synchrotron storage ring
SO that is emitted and diverged using the upper deflection position as the light source 30
The R light 32 is reflected by the parabolic mirror 34 (oblique incidence mirror) and is parallelized in the horizontal direction.

【0016】SOR光32′はさらに、放物面ミラー4
0(斜入射ミラー)で反射されて垂直方向にも平行化さ
れる。SOR光32は垂直方向には拡がりが小さいの
で、放物面ミラー40を揺動軸42を中心に揺動させる
ことによりSOR光32″を上下方向に振ってリソグラ
フィに必要な露光面積を確保する。
The SOR light 32 ′ is further transmitted to the parabolic mirror 4.
The light is reflected by 0 (oblique incidence mirror) and parallelized in the vertical direction. Since the SOR light 32 has a small spread in the vertical direction, by swinging the parabolic mirror 40 about the swing shaft 42, the SOR light 32 "is swung up and down to secure an exposure area required for lithography. .

【0017】SOR光32″はビームチャンネル26
(図2)の端部に配設されたベリリウム窓44を透過し
て露光装置28(図2)内の露光対象(マスクおよびウ
エハ)46に照射されてリソグラフィが行なわれる。ベ
リリウム窓44は一定の厚さで平板状に構成されてい
る。
The SOR light 32 ″ is transmitted to the beam channel 26.
The lithography is performed by irradiating an exposure object (mask and wafer) 46 in the exposure apparatus 28 (FIG. 2) through a beryllium window 44 provided at the end of (FIG. 2). The beryllium window 44 has a constant thickness and is formed in a flat plate shape.

【0018】放物面ミラー34は無酸素銅、SiC,A
u,Pt等で構成され、その反射面36は、光源30を
焦点位置とする1軸方向の放物面で形成されている。放
物面ミラー34における入射SOR光32と反射面36
とのなす角度αと反射率との関係を図6に示す。これに
よれば、臨界角α0 を境にそれよりも浅い角度では反射
率が大きく、それよりも深い角度では反射率が急激に低
下する。従来(図4)においては、臨界角α0 よりも浅
く反射率が大きい領域D1を用いていた。
The parabolic mirror 34 is made of oxygen-free copper, SiC, A
u, Pt, and the like, and the reflection surface 36 is formed as a uniaxial paraboloid having the light source 30 as a focal position. Incident SOR light 32 and reflection surface 36 on parabolic mirror 34
FIG. 6 shows the relationship between the angle α and the reflectance. According to this, the reflectance is large at an angle smaller than the critical angle α 0 , and the reflectance sharply decreases at an angle deeper than the critical angle α 0 . In the related art (FIG. 4), a region D1 that is shallower than the critical angle α 0 and has a large reflectance is used.

【0019】これに対し、図1の放物面ミラー34は臨
界角α0 付近でそれよりも深い角度の領域D2を用い
る。
On the other hand, the parabolic mirror 34 shown in FIG. 1 uses a region D2 near the critical angle α 0 and a deeper angle.

【0020】このように配置した場合の、図1の各部の
状態を図7に示す。図7において、(イ)は反射率を1
00%と仮定した場合の放物面ミラー34の出射光線密
度、(ロ)は放物面ミラー34の反射率、(ハ)はB位
置での実際の光線密度である。
FIG. 7 shows the state of each part in FIG. 1 in the case of such an arrangement. In FIG. 7, (a) shows a reflectance of 1
The output light density of the parabolic mirror 34 assuming 00%, (b) is the reflectance of the parabolic mirror 34, and (c) is the actual light density at the B position.

【0021】反射面36から出射された反射光の光線密
度は(イ)に示すようにb側よりもa側の方が高くな
る。一方、a側の角度α1とb側の角度α2はα1〉α
2であるので、(ロ)に示すようにb側の反射率の方が
高くなる。したがって、これらの関係を合わせると、図
1のB位置での光線密度は(ハ)のように略々均一とな
り、露光対象46での水平方向の露光むらを解消するこ
とができる。したがって、ベリリウム窓44は図4のよ
うな特殊形状のものが不要となり、単なる平板状のもの
ですむようになる。
The light density of the reflected light emitted from the reflecting surface 36 is higher on the a side than on the b side as shown in FIG. On the other hand, the angle α1 on the a side and the angle α2 on the b side are α1> α
2, the reflectance on the b side becomes higher as shown in (b). Accordingly, when these relationships are combined, the light beam density at the position B in FIG. 1 becomes substantially uniform as shown in (c), and the uneven exposure in the horizontal direction on the exposure target 46 can be eliminated. Therefore, the beryllium window 44 does not need to have a special shape as shown in FIG.

【0022】なお、放物面ミラー40も無酸素銅、Si
C,Au,Pt等で構成され、その反射面41は、光源
30を焦点位置とする1軸方向の放物面で形成されてい
る。
The parabolic mirror 40 is also made of oxygen-free copper, Si
The reflection surface 41 is formed of a paraboloid in one axis direction having the light source 30 as a focal position.

【0023】また、放物面ミラー40による垂直方向の
露光むらは、この放物面ミラー40の揺動自体によって
解消されるので、放物面ミラー40は臨界点よりも浅い
反射率が高い領域(図6のD1)を用いることができ
る。
Further, since the unevenness of exposure in the vertical direction by the parabolic mirror 40 is eliminated by the swing itself of the parabolic mirror 40, the parabolic mirror 40 has an area which is shallower than the critical point and has a high reflectance. (D1 in FIG. 6) can be used.

【0024】[0024]

【変更例】前記実施例では、この考案をSOR装置を用
いたリソグラフィに適用した場合について説明したが、
発散光を放物面ミラーで平行化する他の装置にも適用す
ることができる。
[Modification] In the above embodiment, the case where the present invention is applied to lithography using an SOR apparatus has been described.
The present invention can also be applied to other devices that collimate divergent light with a parabolic mirror.

【0025】[0025]

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、入射される光線と反射面とのなす角を臨界角近くの
反射率が変化する角度に設定したので、反射光の密度が
粗となる位置では入射する光線の角度が浅くなって反射
率が高くなり、反射光の密度が密となる位置では入射す
る光線の角度が深くなって反射率が低くなり、全体とし
て略々均一な光線密度となって、露光むらを減少するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, since the angle between the incident light beam and the reflecting surface is set to an angle near the critical angle where the reflectance changes, the density of the reflected light is low. In the position where becomes, the angle of the incident light beam becomes shallower and the reflectance increases, and in the position where the density of the reflected light becomes dense, the angle of the incident light beam becomes deeper and the reflectance decreases, and as a whole, it is almost uniform. The light density can be reduced to reduce exposure unevenness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この考案の一実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図2】SOR装置の概要を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an outline of the SOR device.

【図3】光源からの発散光を放物面ミラーで平行化する
様子およびその時の光線密度を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which divergent light from a light source is collimated by a parabolic mirror, and a ray density at that time.

【図4】従来における露光むら解消方法を示す平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view showing a conventional exposure unevenness eliminating method.

【図5】図4の各部の状態を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of each unit in FIG. 4;

【図6】図1の放物面ミラー34の反射率特性を示す線
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a reflectance characteristic of the parabolic mirror shown in FIG. 1;

【図7】図1の各部の状態を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing a state of each unit in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

32 SOR光(発散性の光線) 34 放物面ミラー 36 反射面 32 SOR light (divergent light beam) 34 Parabolic mirror 36 Reflecting surface

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】反射面が放物面で構成され、発散性の光線
を入射して略々平行光として出射する放物面ミラー装置
であって、前記入射される光線と前記反射面とのなす角
を臨界角近くの反射率特性が変化する角度に設定してな
る放物面ミラー装置。
1. A parabolic mirror device wherein a reflecting surface is constituted by a parabolic surface, and a divergent light beam enters and is emitted as substantially parallel light. A parabolic mirror device in which the angle formed is set to an angle near the critical angle at which the reflectance characteristic changes.
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