JP2711537B2 - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はマスクおよびウエハ間の平行度あるいは直交
度を検出して補正し、多層膜Ｘ線反射鏡を介して高解像
度の焼付けを行なうＸ線露光装置に関する。 ［従来技術］ 従来から半導体製造工程において、マスクやレチクル
の回路パターンをウエハ上に焼付けるためにマスクアラ
イナやステッパ等の露光装置が良く用いられている。 近年、ICやLSI等の半導体チップの高集積化に伴なっ
て高分解能の焼付けが可能な露光装置が要求されてお
り、現在の遠紫外線領域（DeepUV）の光を使用した露光
装置に代る装置の研究開発が盛んに行なわれている。一
般に、この種の露光装置、特にステッパ等の投影露光装
置において、分解能（または解像力）と呼ばれる焼付の
最小線幅は使用する光の波長と投影光学系の開口数で決
まる。 開口数に関しては、開口数が大きい方が分解能は向上
するが、開口数をあまり大きくすると焦点深度が浅くな
り、わずかのデフォーカスで像がぼけるという問題があ
り、光学設計上、開口数を変えることによって高分解能
を得ることは困難とされている。従って、通常、焼付け
に使用する光としてエキシマレーザ等から得られる光や
Ｘ線等の短波長の光を用いてより高分解能を得ようとす
る試みがなされている。とりわけＸ線を用いるものは次
世代の露光装置として大きな注目を浴びており、Ｘ線を
用いたプロキシミティ法による露光装置も提案されてい
る。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、64Mbit DRAM以降の超LSIの製造に関し
て、現在提案されているプロキシミティ法によるＸ線露
光では、精度良くサブミクロンオーダの高分解能を得る
ことが困難であったり、マスクに対して高いパターン精
度が要求される等種々の問題を抱えていた。 本発明の目的は、従来のプロキシミティ法によるＸ線
露光装置に代わる新規なＸ線露光装置として、サブミク
ロンオーダの高分解能を有し、高精度の焼付けが可能な
Ｘ線を光源とする反射式縮小投影型のＸ線露光装置を提
供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明のＸ線露光装置は、マ
スクを保持するマスクステージと、ウエハを保持するウ
エハステージと、少なくとも１枚に強制冷却手段が設け
られた複数枚の多層膜Ｘ線反射鏡を含み、Ｘ線領域の電
磁波で照明された上記マスクのパターンを上記ウエハ上
に縮小投影するＸ線縮小光学手段と、該Ｘ線縮小光学手
段を介して、前記マスク及びウエハの各々の３点につい
て、対応する２点同士の合焦検出を行う検出手段と、該
検出手段の検出結果に基づいて、前記マスクとウエハと
の直交度又は平行度を調節する手段とを有することを特
徴とする。 ［作用］ この構成において、例えばまず対応する１組の２点に
ついてウエハを調節手段により位置制御しながら検出手
段により合焦検出を行ない、焦点が合ったら次の１組の
２点について、さらに残り１組の２点についても同様の
焦点合せを行なうことにより、マスクおよびウエハは相
互に平行な、または光学系の光軸がマスクおよびウエハ
間で直角に曲げられているときは相互に垂直な、位置関
係となるように制御される。 これによれば、マスクおよびウエハの各々３点につい
て対応する２点同士の距離が合焦位置に設定され、マス
クおよびウエハの平行度あるいは直交度の正確な補正・
維持が図られる。 ［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１実施例 第１図は本発明の第１実施例に係る露光装置に用い得
るＸ線反射縮小型投影光学系を示す。図中、MSはマスク
等の物体面、WFはウエハ等の結像面、M1,M2,M3は各々Ｘ
線反射縮小結像用の多層膜で成る反射鏡、R1,R2,R3は多
層膜、d1,d2は夫々反射鏡M1とM2、反射鏡M2とM3の間の
面間隔で、l1は反射鏡M1から物体、すなわちマスクMSま
での距離を、l2は反射鏡M1から像面、すなわちウエハWF
までの距離を示している。尚、d1,d2,l1,l2の値は光軸
Ｏに沿って計測されたものとする。 このように、第1,2図に示す反射縮小型投影光学系は
マスクMS側から順に凹の反射鏡M1（以下、「凹面鏡M1」
と記す。）、凸の反射鏡M2（以下、「凸面鏡M2」と記
す。）、凹の反射鏡M3（以下、「凹面鏡M3」と記す。）
からなり、マスクMSの回路パターンをウエハWF上、詳し
くはウエハWFの表面に塗布されたレジスト上に縮小投影
する。 通常、64Mbitや256Mbit級の超LSIを作成する際に用い
られる露光装置において、第1,4図に示す如き面投影を
行なう投影光学系に要求される主たる仕様は、超高解像
度、大きな像面サイズ、無歪曲であり、64Mbit級の場合
0.35μｍの最小線幅と28×14mm2の像面サイズが必要
で、256Mbit級の場合0.25μｍの最小線幅と40×20mm2の
像面サイズが必要であると言われている。これらの要求
は一般に相反するものであって、従来のこの種の光学系
では上記仕様を同時に満足するものはなかった。しかし
ながら、本実施例に示す投影光学系を用いることにより
上述の各仕様を満足することを可能にした。 この種の光学系において大きな像面サイズを得るため
には、像面の平坦性が優れていること、すなわり像面湾
曲が良好に補正されていることが最も重要である。従っ
て、第１図に示す反射縮小投影光学系では、凹面鏡M1,M
3と凸面鏡M2の近軸曲率半径r1,r2,r3の値が次の（１）
式を満足するように選択している。 0.9＜r2／r1＋r2／r3＜1.1 ……（１） 上記（１）式はペッツバール和（PETZVAL SUM:1/r1−
1/r2＋1/r3）を小さくするための条件式であり、（１）
式の範囲を越えると像面サイズ全体に亘って必要な解像
力を得ることができず、前述の仕様を満足する露光は不
可能となる。（１）式に於けるr2／r1＋r2／r3の値が１
に近い程ペッツバール和1/r1−1/r2＋1/r3は０に近くな
る。すなわちr2／r1＋r2／r3＝１が最も理想的な状態と
言える。 更に前述の仕様を満足するためには、像面湾曲以外の
収差、すなわち球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収
差も良好に補正されている必要があり、第１図の反射縮
小投影光学系では物体から出た光が凹面鏡M1、凸面鏡M
2、凹面鏡M3の順に反射し、しかも凸面鏡M2を開口絞り
とすることにより上記各収差を補正している。これに加
えて、凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の３つの反射鏡のうち少
なくとも１枚の鏡面を非球面とすることにより、上記各
収差を更に良好に補正できる。とりわけ凹面鏡M1,M3を
非球面で形成することが結像性能の向上のために望まし
い。すなわち、上記各収差、所謂ザイデルの５収差を除
去するために、第１図の反射縮小投影光学系に於ては凹
面鏡M1,M3と凸面鏡M2の夫々の近軸曲率半径を適宜決め
てやることで、ペッツバール和を小さく保ち、且つ各面
間隔を適切に決めることにより主として歪曲収差を除去
しており、他のコマ収差、非点収差、球面収差は非球面
を用いることで良好に補正している。 第２図は、第１図の光学系の幾何光学的収差と有効Ｆ
ナンバとの関係を示すグラフである。幾何光学的収差の
代表として横の球面収差（lateral spherical aberrati
on）LSAについて考えるとLSAは有効Ｆナンバの３乗に反
比例すると近似できる。式で示すと、 LSA＝K/F3 ……（２） （Ｆは有効Ｆナンバ、Ｋは比例定数） である。 第２図は、いくつかのＫの値について上式の関係を両
対数グラフにプロットしたものである。 ここで、比例定数Ｋは有効Ｆナンバを１としたときの
横球面収差の値を意味するが、このＫの値は、光学系を
構成するレンズ（ミラー）の枚数や光学系のタイプや設
計の良否によって変化する。従来の光ステッパではレン
ズを多数枚（10枚以上）使用して、Ｋ≒１μｍ程度を達
成している。しかし、本光学系のようなＸ線の反射光学
系においては、ミラーに吸収される割合が多いので使用
するミラーの枚数を可能な限り少なくして光量アップを
図らなければならない。 ミラー枚数を３〜５枚とした本発明の実施例に示すタ
イプの光学系の場合にはＫは光ステッパの例より100倍
程大きくなりＫ≒100μｍのオーダとなる。 Ｋ＝100μｍの光学系は、第２図のグラフにおけるＫ
＝100μｍの直線上の特性をもつ。したがって、例えば
この光学系で収差LSAを0.35μｍ以下にするためには
（２）式により有効Ｆナンバを6.6以上にする必要があ
ることが分かる。 しかしながら、Ｆナンバを大きくすると回折によるぼ
けの径が大きくなる。回折によるぼけの半径をエアリデ
ィスク半径r0で評価すると、 r0＝1.22Fλ ……（３） である。ここで、Ｆは有効Ｆナンバ、λは波長である。 第３図は、３種類のr0に対して（３）式の関係を表わ
した両対数グラフである。このグラフによれば、例えば
r0＜0.35μｍを満たす必要のある場合は、最も下側の直
線よりも下側の領域を満たすＦとλの組合せを選ぶ必要
があることがわかる。 したがって、必要な解像力を得るためには、光学系に
おいて、第２図のグラフで示される幾何光学的収差と、
第３図のグラフで示される回折によるぼけとが、共に許
容量以下である必要がある。 例えばＫ＝100μｍの光学系で、 LSA＜0.35μｍかつr0＜0.35μｍ の性能を満たすためには、第２図のグラフよりＦ＞6.6
であるから第３図のグラフの斜線部分を満たすような有
効Ｆナンバと波長との組合せでなければならない。しか
し、この例の光学系においては、可視域の光を用いたの
では回折の影響が大きくなり、サブミクロンの解像力は
得られない。つまり、波長の短い軟Ｘ線の領域の光を用
いることにより、はじめてサブミクロンの解像が可能と
なる。 このように、実施例の光学系はミラーの枚数が少ない
ながら軟Ｘ線の波長領域において、幾何光学的収差と回
折によるぼけを共にサブミクロン以下にすることが可能
である。 第４図は第１図の反射鏡を多層膜反射鏡とし、又、重
要部を模式化して強調した模式図である。第1,4図の反
射縮小投影光学系は基本的に共軸光学系を形成してお
り、凹面鏡M1およびM3の鏡面は片側だけ使用されること
になる。なお、凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の内少なくとも
１つを共軸関係からはずして、図中の光軸Ｏに対してわ
ずかに傾けることにより収差の更なる補正を行なうこと
ができる。 第５図は第４図の反射縮小投影光学系を用いた場合の
像面を示す説明図である。図中、ｙは像高、ymaxは最大
像高、yminは最小像高を示しており、通常像面としてy
min≦ｙ≦ymaxの部分を使用する。この部分に達する光
束は実質的にけられが無く、開口効率100％の均一な光
量分布を得ることができる。第５図においては、使用像
面の一例として長辺と短辺との比が2:1の面積が最大と
なる長方形の領域を示している。当然のことではある
が、この領域においては前述の諸収差は良好に補正され
ている。なお、このような長方形の領域を使用像面とし
て想定する際、長方形の短辺はymax−ymin、長辺は で与えられる。 第４図に示した投影光学系における凹面鏡M1,M3及び
凸面鏡M2の反射面にはＸ線を効率良く反射するために反
射膜が施してある。この反射膜は数十層の多層膜から形
成され、反射膜が施されていない場合と比較して大幅に
反射率を向上させる。この種の多層反射膜は隣接する層
間での屈折率の差が大きくなるような異種材料の組合
せ、例えば、高融点を有する遷移金属元素と半導体元素
とからなる多層膜や、低融点金属元素と半導体元素また
は軽金属元素とからなる多層膜や、白金属元素と半導体
元素とからなる多層膜などから形成できる。具体的に
は、タングステンＷと炭素Ｃ、タンタルTaとシリコンS
i、金Auと炭素Ｃ、レニウムReと炭素Ｃ、亜鉛Pbとシリ
コンSi、ルテニウムRuとシリコンSi、パラジウムPdとシ
リコンSi、ロジウムRhとシリコンSi、ルテニウムRuとベ
リリウムBe、ルテニウムRuとホウ素Ｂ、ロジウムRhとホ
ウ素Ｂ、パラジウムPdとホウ素Ｂ等の組合せがある。 以下、多層膜反射膜の具体例を記載する。 〈波長114.0ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−１ 多層膜を構成する異種物質を第１物質と第２物質とす
れば、第１物質をRu、第２物質をSiとして、それぞれの
膜厚を36.4Å、23.5Åとして、41層積層することにより
入射角０°（垂直入射）で38.6％の反射率が得られた。
保護膜として、Ｃを５Å最上層に積層した結果、入射角
０°で37.9％の反射率が得られた。それぞれの膜厚を3
9.1Å、25.2Åとして、41層積層することにより、入射
角20°で40.1％の反射率が得られた。保護膜として、Ｃ
を５Å最上層に積層した結果、入射角20°で39.4％の反
射率が得られた。 実施例１−２ 第１物質をPd、第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を31.3Å、28.0Åとして、41層積層することにより、入
射角０°で、26.1％の反射率が得られた。それぞれの膜
厚を33.3Å、30.1Åとすることにより、入射角20°で2
6.7％の反射率が得られた。 〈波長112.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−３ 第１物質をRu、第２物質をBeとして、それぞれの膜厚
を26.6Å、30.6Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、77.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を27.4Å、33.4Åとして41層積層することにより入射角
20°で79.9％の反射率が得られた。 〈波長108.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−４ 第１物質をRh、第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を33.4Å、23.4Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、33.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を48.2Å、28.8Åとして41層積層することにより入射角
40°で38.7％の反射率が得られた。 〈波長82.1ÅのＸ線に対する多層膜反射膜〉 実施例１−５ 第１物質をRu、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を20.1Å、21.8Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、18.0％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を21.3Å、23.4Åとして41層積層することにより入射角
20°で21.6％の反射率が得られた。 実施例１−６ 第１物質をRh、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を20.0Å、21.9Åとして、41層積層することにより入射
角０°で15.7％の反射率が得られた。それぞれの膜厚を
21.0Å、23.6Åとして41層積層することにより入射角20
°で18.8％の反射率が得られた。 実施例１−７ 第１物質をPd、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を19.4Å、22.4Åとして、41層積層することにより入射
角０°で、13.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を20.6Å、24.0Åとして41層積層することにより入射角
20°で15.7％の反射率が得られた。 以上示した多層反射膜は80〜120Åの波長のＸ線に対
するものであったが、この他の波長域のＸ線に対する多
層反射膜も、前述の各物質の組合せを適宜選択し設計す
ることにより得ることができる。又、第１物質や第２物
質は夫々単体の元素から構成するだけでなく、複数元素
の合成物質で構成しても良い。 以下、第1,4図で示した投影光学系の数値実施例を示
す。本発明の投影光学系においては、諸収差を良好に補
正するために凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の内少なくとも１
枚の反射鏡を非球面にするのが好ましく、下記の数値実
施例ではいずれも少なくとも１枚の非球面反射鏡を含む
構成を採っている。 下記の数値実施例において、Ki（ｉ＝1,2,3）は物体
側から数えて第ｉ番目の面の非球面係数で、非球面形状
は次式で表わすことができる。 ここで、Ｘは光軸方向の座標、Ｈは光軸から垂直方向
への距離、ri（ｉ＝1,2,3）は物体側から数えて第ｉ番
目の面の近軸曲率半径を表わすものである。又、l1,l2,
d1,d2は第４図を用いて説明したように、夫々凹面鏡M1
からマスクMSまでの距離、反射鏡M1からウエハWFまでの
距離、凹面鏡M1と凸面鏡M2の面間隔、凸面鏡M2と凹面鏡
M3の面間隔を示している。 実施例１−８ l1＝−1288.7mm l2＝− 298.9mm r1＝−635.99mm d1＝−165.00mm r2＝−213.51mm d2＝ 165.00mm r3＝−321.40mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 85％ 13.3Åのとき 80％ 歪曲率＝−0.3％ 実施例１−９ l1＝−2577.4mm l2＝− 597.9mm r1＝−1271.98mm d1＝−330.00mm r2＝− 427.01mm d2＝ 330.00mm r3＝− 642.81mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 2000lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 75％ 13.3Åのとき 75％ 歪曲率＝−0.24％ 実施例1-10 l1＝−2577.4mm l2＝− 597.9mm r1＝−1271.98mm d1＝−330.00mm r2＝− 427.01mm d2＝ 330.00mm r3＝− 642.81mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 70％ 13.3Åのとき 70％ 100 Åのとき 60％ 200 Åのとき 40％ 歪曲率＝−0.2％ 実施例1-11 l1＝−3000.0mm l2＝− 602.5mm r1＝−1181.91mm d1＝−449.68mm r2＝− 325.97mm d2＝ 210.01mm r3＝− 448.92mm K1＝−0.94278 K2＝−0.07146 K3＝ 0.14283 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 80％ 13.3Åのとき 80％ 100 Åのとき 65％ 200 Åのとき 45％ 歪曲率＝0.00005％以下 実施例1-12 l1＝−4500.0mm l2＝− 903.6mm r1＝−1772.60mm d1＝−674.44mm r2＝− 488.89mm d2＝ 315.17mm r3＝− 673.46mm K1＝−0.94301 K2＝−0.08049 K3＝ 0.14261 （性能） 空間周波数 2000lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 50％ 13.3Åのとき 50％ 100 Åのとき 40％ 200 Åのとき 35％ 歪曲率＝0.00004％以下 実施例1-13 l1＝−3000.0mm l2＝− 602.7mm r1＝−1182.14mm d1＝−449.96mm r2＝− 325.53mm d2＝ 210.66mm r3＝− 449.22mm K1＝−0.93900 K2＝ 0.（球面） K3＝ 0.14403 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 60％ 13.3Åのとき 60％ 100 Åのとき 55％ 200 Åのとき 45％ 歪曲 0.01μｍ以下 実施例1-14 l1＝−1431.1mm l2＝− 719.0mm r1＝−847.10mm d1＝−263.73mm r2＝− 309.30mm d2＝ 130.56mm r3＝− 486.35mm K1＝−1.72866 K2＝−1.60435 K3＝−0.78100 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 80％ 13.3Åのとき 75％ 100 Åのとき 45％ 200 Åのとき 14％ 歪曲 0.1μｍ 実施例1-15l1＝− 934.6mm l2＝−1054.2mm r1＝−834.76mm d1＝−266.67mm r2＝−306.69mm d2＝ 107.85mm r3＝−483.92mm K1＝−1.82882 K2＝−1.83789 K3＝−1.19285 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 70％ 13.3Åのとき 65％ 100 Åのとき 35％ 200 Åのとき 0％ 歪曲 0.1μｍ 実施例１−８〜実施例1-10は凹面鏡M1,M3が凸面鏡M2
に対し略々同一距離の同位置に配された場合を示し、実
施例１−８および実施例1-10は64Mbit級のLSI製造用、
実施例１−９は256Mbit級のLSI製造用を目的として設計
されたものである。実施例１−８〜実施例1-10の投影光
学系は比較的コンパクトで解像力も高いが、歪曲が若干
残存する傾向にある。この場合、マスクのパターン自体
に投影光学系で発生し補正できなかった歪曲と反対の歪
曲を与えてマスクを作製することにより補正できる。 実施例1-11〜実施例1-15は凹面鏡M1と凸面鏡M2との間
に凹面鏡M3が配された場合を示しており、各実施例共凹
面鏡M1と凸面鏡M2の間の距離のほぼ1/2の距離だけ離れ
た位置に凹面鏡M3が配されている。実施例1-11および実
施例1-12はそれぞれ64Mbit級、256Mbit級のLSI製造用に
設計されたものであり、歪曲をほぼ完全に除去し且つ有
効Ｆナンバも13と、明るい光学系を提供している。実施
例1-13は凸面鏡M2を球面とし、64Mbit級のLSI製造用に
設計された場合、実施例1-14は投影倍率を1/2とし、64M
bit級のLSI製造用に設計された場合、実施例1-15は投影
倍率を等倍とし、64Mbit級のLSI製造用に設計された場
合の例を夫々示している。尚、実施例１−８〜実施例1-
13は全て縮小倍率が1/5の例、実施例1-13を除く他の実
施例は全て３枚の反射鏡（M1,M2,M3）を非球面で構成し
た例である。 以上説明した投影光学系は３枚の反射鏡M1,M2,M3を用
いるものであるが、本投影露光装置に適用可能な投影光
学系は上記各実施例に限定されるものではない。例え
ば、M4なる第４の反射鏡を付加して光学設計を行なって
も良い。尚、Ｘ線を効率良く反射させるためには前述の
如く多層反射膜を使用すれば良いが、多層反射膜を使用
したとしても反射鏡の数が増すと必然的にＸ線の損失が
多くなるため、投影光学系を構成する反射鏡の数は少な
い方が望ましい。 又、本投影光学系は上述の如き面投影で用いるだけで
なく、収差の小さい所定像高を円弧状スリット等を介し
投影し、マスク及びウエハを同時走査して順次転写する
方式にも適用できる。 第６図（Ａ），（Ｂ）および第７図（Ａ）〜（Ｄ）は
第１図の投影光学系および実施例４の場合の収差図であ
る。第６図（Ａ），（Ｂ）において、（Ａ）は非点収差
を、（Ｂ）は歪曲収差を示し、又、第７図（Ａ）〜
（Ｄ）は異なる物高における横収差を示している。第７
図において、（Ａ）は物高が185mm、（Ｂ）は物高が160
mm、（Ｃ）は物高が130mm、（Ｄ）は物高が100mmの場合
を示している。なお、第６図（Ａ），（Ｂ）においても
縦軸は物高を表わしており、Ｍはメリジオナル面、Ｓは
サジタル面を示す。 第６図および第７図の収差図からわかるように、この
種の投影光学系として十分な収差補正がなされており、
とりわけ第６図（Ｂ）の歪曲収差はほぼ零となってお
り、したがって収差は不図示となっている。また、広い
露光領域を求められる面投影型露光装置に適用できる光
学系として十分満足するように広範囲に亘って収差補正
を達成できた。更にサブミクロンオーダの解像力を得る
のに十分なMTF特性を有する光学系を提供している。 第８図は前述第1,4図でマスクMSに対する照明光が非
垂直入射となっている理由を説明する原理図である。露
光装置等においてはウエハヘマスクパターンを焼き付け
る際に、マスクパターンはウエハ上に垂直に落射照明す
るのが好ましく、いわゆるテレセントリックな照明系を
構成する。同図においてMMは第1,4図の反射鏡M1,M2,M3
等を総括的に表わし、IPはその入射瞳位置、FFは前側焦
点位置、PLはマスクMSの中心を通り、前側焦点FFを通る
主光線を表わす。ウエハWF上にマスクMSのパターンを垂
直（またはほぼ垂直）に入射させるためには、マスクMS
の中心からの光線が前側焦点FFを通らなければならず、
またその周辺光も入射瞳を通らなければならない。した
がって、図示の如くマスクMSに斜入射（非垂直入射）光
Ｌを与えれば、大部分の光線はマスクWF上に垂直および
／またはほぼ垂直入射させることができる。このように
反射光学系の光軸対称な片側を利用するシステムにおい
ては好ましい構成である。この原理は望遠鏡、顕微鏡に
用いることができる。 第２実施例 第９図は本発明の第２実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系を示す模式図である。 第1,4図の光学系を用いた場合において、ウエハWFの
全面にステップワイズに複数ショット焼き付けるために
不図示のウエハステージを移動させたとき、マスクMSか
ら反射鏡M1に入射する光束を遮断するおそれがある。第
９図の光学系はこれを解消するもので、第４の反射鏡M0
を備えており、ウエハWFの移動範囲が光学系に影響され
ず自由となる。反射鏡M0はウエハWFに落射照明するため
には、第９図のような45°斜設に限らず他の角度で設置
することもできる。 反射鏡M0用として好適な多層膜の例を以下に示す。 〈波長114.0ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−１ 第１物質をRu,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を55.4Å,34.3Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、43.8％の反射率が得られた。 実施例２−２ 第１物質をPd,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を44.5Å,42.3Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、29.1％の反射率が得られた。 〈波長112.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−３ 第１物質をRu,第２物質をBeとして、それぞれの膜厚
を30.2Å,49.7Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、85.3％の反射率が得られた。 〈波長108.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−４ 第１物質をRh,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を52.7Å,31.9Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、39.5％の反射率が得られた。 〈波長82.1ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−５ 第１物質をRu,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を27.6Å,32.8Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、41.8％の反射率が得られた。 実施例２−６ 第１物質をRu,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を26.7Å,33.5Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、36.6％の反射率が得られた。 実施例２−７ 第１物質をPd,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を25.9Å,34.2Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、30.2％の反射率が得られた。 第３実施例 第10図は、本発明の第３実施例に係る露光装置に用い
られるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図で
ある。 第９図の光学系はマスクMSに露光光を透過させるタイ
プの例であったが、これに対し第10図の光学系はマスク
を反射式として用いている。 この実施例は前述第６図の原理にもよくマッチし好ま
しい。なぜなら、反射式でマスクMSを用いる場合、マス
クMSへの照射光を非垂直入射させるとマスクの回路パタ
ーンの像を反射鏡M1側の方へ効率良く送り込むことがで
きるからである。 また、反射式マスクの場合、その裏面に強制冷却手段
CO例えば水冷機構、ベルチェ素子等の電子冷却機構を取
り付けることができ好ましい。 さらにまた、反射鏡M1,M2等にもこのような強制冷却
手段C1,C2等を取り付ければ熱膨張せず好ましい。この
場合、少なくとも初めの数枚の反射鏡に取り付ければ以
後の反射鏡にはなくてもよい。なぜなら初めの数枚が最
も高温になる危険性があるからである。もちろん全ての
反射鏡に取り付けてもよい。 なお、この反射式マスクを用いて示した非垂直入射の
利点は以下の第11,12,13図に示した光学系の例にも当て
はまる。 第４実施例 第11図は本発明の第４実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系においては、SOR光源からのＸ線光束SR
を反射鏡MTRで反射させ、かつマスクMSに対して非垂直
入射させるようにしている。また反射鏡MTRはマスクMS
に対してその回路パターン面を走査するために揺動させ
ることにより広い露光域を確保している。この反射鏡MT
Rとしてはグランシングタイプ（glancing type）や多層
タイプ（multi layer type）等を用いることができる。
本実施例においても反射鏡M0、M1に強制冷却手段を取り
付けることが好ましい。また、SOR光源からのＸ線導出
管は、通常、リングの接線方向に長大に伸びており、本
実施例のようにマスクMSから反射鏡M1までの距離が長い
装置ではその管を共用できるので装置が大型にならな
い。 第５実施例 第12図は本発明の第５実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系では、SOR光源の内部でＸ線光束を上下
方向に走査しており、そして、マスクMSはやはり非垂直
入射となるよに所定角度だけ垂直方向から傾けてセット
する。 第６実施例 第13図は本発明の第６実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系では、マスクMSとウエハWFを垂直平行に
配置してなおかつ照明光をカットすることのないように
しており、ウエハをステップノイズに移動させて複数シ
ョットを焼き付けるのに好適である。 第７実施例 第14図は本発明の第７実施例に係る露光装置の構成図
である。 この露光装置においては、SOR光源に好適なようにマ
スクMSは垂直に配置し、ウエハWFは水平ステージに載置
してあり、また、光学系としては、前述第9,11,12図の
反射光学系を用い得る。 図中、１はマスクMSを支持するマスクステージで、不
図示の駆動装置により２次元方向に移動可能である。2
A,2B,2Cはマスクステージ１上に設けられたアライメン
トマークで、本実施例では図示する如くマスクステージ
１の異なる３点に形成してあり、ウエハおよび／または
ウエハステージとの直交度検出に使用される。３はＸ線
がその内部を通過する導光部材で、不図示のＸ線源から
出射しマスクMSを透過したＸ線を後述する投影光学系に
指向するものである。４は複数の反射鏡からなる投影光
学系を収納する鏡筒で、導光部材３と連結されている。
10,11および12は夫々第1,2および３のステージアライメ
ントスコープで、前述のアライメントマーク2A,2B,2Cと
部材50上のアライメントマーク6A,6B,6Cとを各々重ねて
観察する機能を有する。 20および21はそれぞれ第1,2のマスク・ウエハアライ
メントスコープを示しており、マスクMSとウエハWF側の
対応するアライメントマークの位置を投影光学系を介し
て観察することによりマスクMSとウエハWFのアライメン
トを行なう。MO,M1,M2,M3は前述の多層膜反射鏡で、特
にM1,M2およびM3は縮小投影光学系を構成し、反射鏡M0
は導光部材３を通って鏡筒４の内部に入射したＸ線を反
射鏡M1へ所定の角度で指向するための折り曲げミラーと
なっている。 反射鏡M1は第1,4図等に示される如く光軸Ｏに対して
半分だけ用いるので、残りの半分は本来不要であるが、
多層膜加工の際の治具の関係や、放熱促進のために残し
ておいた方が良い。また円形の鏡面全体に多層膜加工を
施して半分だけ用いることもできる。反射鏡M3はＸ線通
過用の孔h1を偏心位置に有している。孔h1は多層膜加工
前に設けられ、詰物をした状態で多層膜加工を施し、完
成した後に詰物を取り除く。このようにすれば孔開けの
際生じる歪を解消できる。反射鏡M2は孔h2を有する支持
板SSに固設される。 次に、50,51,52はウエハステージを構成するステージ
構成部材で、構成部材50はウエハWFを支持固定するウエ
ハチャックを有しており、その上面にはアライメントに
用いるステージアライメントマーク6A,6B,6Cが設けられ
ている。構成部材51は構成部材50を搭載しており、構成
部材52上を図中矢印の如くＸ方向に移動可能である。ま
た、構成部材52は図中矢印の如くＹ方向に移動可能であ
り、構成部材51、52でいわゆるＸ−Ｙステージを構成し
ている。70および71は構成部材51および構成部材52をそ
れぞれＸ方向、Ｙ方向に移動させるための駆動装置で、
ステップモータ等からなる。構成部材50は不図示の駆動
装置によりθ方向に回転可能となっている。また、構成
部材50は、第15図に示すようにその下面に配置された圧
電素子P1,P2,P3により上下動される。90,91,92はステー
ジ制御用測長器で、X,Y方向に変位するウエハの位置ま
たは移動量を高精度で測定できる。なお、このステージ
制御用測長器90,91,92としては、光学的に非接触にて測
長が行なえる干渉計方式の測長器等が好適である。 第14図に示す投影露光装置はマスクMSのパターン像を
反射鏡M1,M2,M3により縮小結像してウエハWFを面投影で
露光する装置であって、いわゆるステップ・アンド・リ
ピート方式によりウエハWF上でスクライブラインにより
区切られた各チップ毎、もしくは複数チップ毎に焼付け
を行なう。また、マスクMSはマスクステージ１の不図示
のマスクホルダーによって支持され、ウエハWFは不図示
のウエハチャックに吸着されてウエハステージに固定さ
れる。後述するウエハWFとマスクMSのアライメントが終
了後、以下述べるような露光が実行される。 不図示のＸ線源から出射したＸ線はマスクMSを照明
し、マスクMSの回路パターンは導光部材３、反射鏡M0、
および反射鏡M1,M2,M3からなる縮小投影光学系を介して
ウエハWF上の所定領域に結像される。すなわち、本装置
によれば、マスクMSの回路パターンに関する情報はＸ線
の強度分布の形でウエハWF上に伝達され、ウエハWF上に
塗布されたＸ線用の感光体（レジスト）に回路パターン
の潜像を形成することになる。使用するＸ線は感光体や
投影光学系の特性にあわせて任意の波長領域のものを適
用できるが、所望の波長領域のＸ線を発するＸ線源が得
られない場合は、BN（ボロン・ニトロイド）等の所定の
吸収特性を備えたＸ線用のフィルタを介してマスクMSを
照明すればよい。１ショットで１チップまたは複数チッ
プの焼付けが終了した後、駆動装置70,71によりウエハ
ステージを移動（step）させて投影光学系の有効焼付範
囲に隣接するチップ又は複数チップからなる領域を送
り、再度マスクMSとウエハWFの焼付けるべきチップのア
ライメントを行なった後でＸ線によりこのチップの焼付
を行なう（repeat）。この動作を予め決められた順序で
ウエハWF上の複数チップに対して行ない、ウエハWF上で
スクライブラインにより区切られた複数のチップの全て
を多数回のショットにより露光する。露光が終了したウ
エハWFは自動的に未露光のウエハWFと交換され、再度上
述の露光行程が実行される。 本実施例におけるアライメントの手順の一例を以下に
述べる。 第14図において、駆動装置70,71により構成部材50,5
1,52からなるウエハステージを移動させ、構成部材50上
のアライメントマーク6A,6B,6Cが、反射鏡M1,M2,M3から
なる投影光学系を介してステージアライメントスコープ
10,11,12により順次観察可能になるように位置付ける。 すなわち、まず支持板SSの下面に取り付けられた半導
体レーザヘッドLZを駆動し点灯する。次いで孔h2に対向
する位置にウエハステージ上のアライメントマーク6Aが
来るようにステージを移動させる。次いでマスクステー
ジ１のアライメントマーク2Aとウエハステージのアライ
メントマーク6Aとを用いてアライメントスコープ12によ
り合焦検出が行なわれる。このとき、圧電素子P1により
合焦のためのウエハステージの上下動がなされる。以下
同様に孔h2にマーク6B,6Cが順に対向し、マーク2B,2Cお
よびスコープ11,10により合焦検出が行なわれ、圧電素
子P2,P3が順に作動しウエハステージが上下動する。こ
れにより３個のマーク2A,2B,2Cと３個のマーク6A,6B,6C
との各々の距離が合焦位置に設定されるので、マスクス
テージとウエハステージの直交度は正確に確保されるこ
とになる。この各点の合焦検出の各々の直後にX,Y方向
のずれ量をやはりマーク2A,2B,2Cと6A,6B,6Cを用いて順
次計測し記憶させておく。このときモータ70,71を用い
て補正駆動を行なわせることもできる。 本実施例の装置はマスクMSとウエハWF間の距離が長い
ため、このようにマスクMSとウエハWFの直交度補正は有
用である。また、第1,4,8,13図の光学系の場合も同様に
してマスクMSとウエハWFの平行度補正ができる。また、
このようにしてウエハステージのアライメントマーク6
A,6B,6Cを縮小光学系を逆進してきた照明光で検出する
ことにより、例えば縮小比1/5のときは５倍に拡大して
検出でき好ましい。 アライメントスコープ10,11,12からのアライメントに
関する情報は、目視もしくは光電的に得ることができ、
従来から知られている種々の方法を用いれば良い。 さて、構成部材50上に保持されたウエハWF上の露光領
域の内、最初の１ショットで露光される領域、例えば直
交するスクライブラインで区切られた１チップ分の領域
の位置とアライメントマーク6A,6B,6Cとの位置関係を予
め決めておくことで、前述のステージアライメント終了
後、前記位置関係にもとづき構成部材50,51,52からなる
ウエハステージを移動せしめてウエハWF上の最初の１シ
ョット領域をマスクMSの投影光学系による結像位置近傍
に送ることができる。ウエハWF上の最初の１ショットで
露光すべき領域の周辺すなわちスクライブライン上には
所定の一対のアライメントマークWMが設けられており、
このアライメントマークとマスクMSに形成されたアライ
メントマーク（不図示）とをマスク・ウエハアライメン
トスコープ20,21を介して目視または光電的に観察する
ことにより、更に高精度のアライメントを実行する。 また、上述のアライメントのための光源としての半導
体レーザヘッドLZの波長は例えば780nm〜850nmであり、
例えば露光用のＸ線の波長100Åに対して１〜２桁も長
波長側であり、多層膜反射鏡の反射面は単なる金層光沢
層と同じように極めて良くレーザ光を反射できる。さら
に、ウエハWF又はウエハステージ上のアライメントマー
クは反射鏡M3,M2,M1の順に反射してマスクMSの方に進む
につれて例えば縮小比1/5の反射縮小光学系であれば５
倍に拡大して観察できる。 このとき、例えば２種類のレジストに対して半導体レ
ーザの波長を例えば780nmと850nmの２種類を使い分けた
としても、反射鏡はこのオーダの波長に対しては本質的
に波長依存性はないから常に高度のアライメント情報を
維持でき好ましい。 以上のアライメントが終了した後、前述の露光工程が
開始される。なお、最初の１ショットで露光される領域
と、順次ステップ・アンド・リピートにより露光される
各領域との位置関係および露光の順序を不図示の制御装
置に与えておけば、最初の１ショットで露光される領域
以降の露光領域は、制御装置を介してウエハステージを
高精度にステップ（移動）させることにより、常時正確
な位置に送ることができ、必ずしも前述のように各ショ
ット毎にマスクMSとウエハWFのアライメントを行なう必
要はない。とりわけ、スループットの向上のためには各
ショット毎にマスクMSとウエハWFのアライメントを行な
う（ダイ・バイ・ダイアライメント）方式よりも、上述
の最初の１ショットのみアライメントを行ない、残りの
ショットはステージの機械的精度により露光領域を正確
に送る方式の方が好ましい。 第14図に示す投影露光装置はＸ線を用いて露光を行な
うために装置内部を真空状態にして使用される。例えば
真空ポンプ等の不図示の排気手段によって装置内部の排
気を行ない、10-6Torr程度の真空状態にて露光を行な
う。なお、装置内部の真空度は高い方が望ましく、本投
影露光装置においては高真空から超高真空状態にて露光
を行なう。このとき前述の反射鏡冷却手段が役に立つ。 また、装置内部を真空状態にする代わりに、装置内の
N2やO2等から成る大気とＨ、He等の軽元素とを置換し、
軽元素を装置内部に充填させて露光を行なっても良い。
例えば第14図のマスクMSの表面側（Ｘ線照射側）および
マスクMSの裏面側（鏡筒３内）およびウエハWFの上面部
を全てHeで満たし、一定速度で流す。すると、これらの
軽元素はＸ線の吸収が実質的に零であり、また真空に比
べ熱吸収性が良いのでマスクMSや反射鏡が熱で歪まな
い。このような方法によって露光を行なえば、ベリウム
Beで成るＸ線透過窓も最小数となり、減衰を極力さけら
れるのでＸ線の有効利用が図れる。これに対し、例えば
マスクの上部をHe室、下部の鏡筒３を真空室、ウエハ上
部を大気室とするとBe窓は各境界部に必要となり、Ｘ線
減衰は大きくなる。またＨは燃え易いのでHeの方が安全
である。またHeで満たした場合でも、前述の強制冷却手
段をミラーに付加しても良い。 また、露光に使用するＸ線の波長が大きい場合は、種
々の物質に対して吸収が大きいために人体等への影響は
小さく、装置を真空に保持するシールドにより外部への
Ｘ線漏れは殆どない。一方、Ｘ線の波長が短くなると種
々の物質に対する吸収が小さくなるので、使用するＸ線
の波長によってはＸ線用のシールドを施すのが好まし
い。 以上、第14図に示す如き投影露光装置によれば、Ｘ線
により照明されたマスクのパターンを投影光学系を介し
てウエハ上に結像せしめて露光を行なうため、投影光学
系として縮小倍率を有するものを使用することにより、
マスクのパターンに対する精度が従来のプロキシミティ
法に比べて緩和されてマスクの製造が容易になる。ま
た、縮小投影することにより分解能を向上できることは
言うまでもない。更に使用できるＸ線源の自由度も増え
汎用性の高い装置となる。また、プロキシミティ法で要
求されるマスクとウエハ間の精確なギャップ測定および
間隔調整が不要となる。 本発明で使用するマスクは前述の如く反射型と透過型
の２種類のＸ線マスクが使用できる。透過型のＸ線マス
クはＸ線吸収体と、このＸ線吸収体を支持するマスク基
板とからなり、マスク基板上にＸ線吸収体によるパター
ニングが施されている。Ｘ線吸収体の材料としてはＸ線
吸収率が高く加工が容易なAu,Ta,W等を用いることがで
きる。一方、マスク基板の材料としては有機高分子もし
くは無機物が挙げられる。有機高分子としてはポリイミ
ド、マイラ、カプトンなどがあり、無機物としてはＢを
拡散したSi、SiC、Si3N4,Ti,およびBNなどがある。ま
た、SiN基板およびポリイミドとBNの複合基板等も使用
可能である。 また、反射型のＸ線マスクは低反射率のマスク基板上
の高反射率の材料でパターンを描いたマスクであり、例
えば、Si等の低電子密度の物質（軽元素物質）からなる
厚いマスク基板上にAu等の高電子密度の物質（重元素物
質）でパターンを描いたり、TiとNiとからなる多層反射
膜等をマスク基板上にパターニングしたりしたマスクを
使用できる。 なお、本発明で使用されるマスクMSは使用するＸ線の
波長に応じて適宜選択しなければならない。例えば波長
が数Å〜数十Å程度のＸ線に対しては上述のマスク材料
から選択できるが、数十Å〜数百Åの比較的波長が長い
Ｘ線に対しては上述の如きマスク材料では吸収が大き過
ぎるために好ましくない。この数十Å〜数百Å程度のＸ
線用のマスクとしては、Ｘ線吸収部材もしくは反射部材
に回路パターンに応じた穴をあけることによってマスク
とする構成が好ましい。 また、本発明で使用するＸ線源としては、従来から良
く知られている固体金属に電子ビームを照射してＸ線を
発生させる所謂電子線励起型の線原、レーザプラズマや
希ガスプラズマや沿面放電プラズマを利用した線源、SO
R（Synchrotron Orbital Radiation）に代表されるシン
クロトロン放射光を利用した線源を用いる。 さらに、露光に際し用いられるＸ線用の感光体、すな
わちレジストは使用するＸ線源により異なる露光用Ｘ線
のエネルギ密度に応じて、高感度なものから比較的感度
の低いものまで種々の材料を選択できる。例えばネガ型
のＸ線レジスト材料には、ポリグリシジルメタクリレー
ト−CO−エチルアクリレート（COP）、ポリグリシジル
メタクリレートマレイン酸付加物（SEL−Ｎ）、ポリジ
アリールオルソフタレート、エポキシ化ポリブタジエ
ン、ポリスチレンTTF系や、含金属塩レジスト材料、含
ハロゲンポリビニルエーテル系レジスト材料、含ハロゲ
ンポリアクリレート系レジスト材料等があり、ポジ型の
Ｘ線レジスト材料には、ポリメチルメタクリレート（PM
MA）、ポリヘキサフルオロブチルメタクリレート、ポリ
テトラフルオロプロピルメタクリレート、ポリメタクリ
ロニトリル、ポリ（MMA−CO−トリクロロエチルメタク
リレート）、ポリブテン−１−スルフォンや、含金属塩
レジスト材料、ポリトリクロロエチルメタクリレート、
ポリメチルメタクリレート−CO−ジメチルメチレンマロ
ネート（PMMA−CO−DMM）、ｎ−ヘキシルアルデヒドと
ｎ−ブチルアルデヒドの共重合体、ポリクロロアセトア
ルデヒド等がある。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、Ｘ線縮小光学系
を介した３点での合焦検出および多層膜Ｘ線反射鏡の強
制冷却との組み合わせによって、マスクとウエハとの平
行度又は直交度の調整に、Ｘ線露光での熱が悪影響を及
ぼすことを軽減して、従来に増して正確な露光転写を可
能にする。
度を検出して補正し、多層膜Ｘ線反射鏡を介して高解像
度の焼付けを行なうＸ線露光装置に関する。 ［従来技術］ 従来から半導体製造工程において、マスクやレチクル
の回路パターンをウエハ上に焼付けるためにマスクアラ
イナやステッパ等の露光装置が良く用いられている。 近年、ICやLSI等の半導体チップの高集積化に伴なっ
て高分解能の焼付けが可能な露光装置が要求されてお
り、現在の遠紫外線領域（DeepUV）の光を使用した露光
装置に代る装置の研究開発が盛んに行なわれている。一
般に、この種の露光装置、特にステッパ等の投影露光装
置において、分解能（または解像力）と呼ばれる焼付の
最小線幅は使用する光の波長と投影光学系の開口数で決
まる。 開口数に関しては、開口数が大きい方が分解能は向上
するが、開口数をあまり大きくすると焦点深度が浅くな
り、わずかのデフォーカスで像がぼけるという問題があ
り、光学設計上、開口数を変えることによって高分解能
を得ることは困難とされている。従って、通常、焼付け
に使用する光としてエキシマレーザ等から得られる光や
Ｘ線等の短波長の光を用いてより高分解能を得ようとす
る試みがなされている。とりわけＸ線を用いるものは次
世代の露光装置として大きな注目を浴びており、Ｘ線を
用いたプロキシミティ法による露光装置も提案されてい
る。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、64Mbit DRAM以降の超LSIの製造に関し
て、現在提案されているプロキシミティ法によるＸ線露
光では、精度良くサブミクロンオーダの高分解能を得る
ことが困難であったり、マスクに対して高いパターン精
度が要求される等種々の問題を抱えていた。 本発明の目的は、従来のプロキシミティ法によるＸ線
露光装置に代わる新規なＸ線露光装置として、サブミク
ロンオーダの高分解能を有し、高精度の焼付けが可能な
Ｘ線を光源とする反射式縮小投影型のＸ線露光装置を提
供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明のＸ線露光装置は、マ
スクを保持するマスクステージと、ウエハを保持するウ
エハステージと、少なくとも１枚に強制冷却手段が設け
られた複数枚の多層膜Ｘ線反射鏡を含み、Ｘ線領域の電
磁波で照明された上記マスクのパターンを上記ウエハ上
に縮小投影するＸ線縮小光学手段と、該Ｘ線縮小光学手
段を介して、前記マスク及びウエハの各々の３点につい
て、対応する２点同士の合焦検出を行う検出手段と、該
検出手段の検出結果に基づいて、前記マスクとウエハと
の直交度又は平行度を調節する手段とを有することを特
徴とする。 ［作用］ この構成において、例えばまず対応する１組の２点に
ついてウエハを調節手段により位置制御しながら検出手
段により合焦検出を行ない、焦点が合ったら次の１組の
２点について、さらに残り１組の２点についても同様の
焦点合せを行なうことにより、マスクおよびウエハは相
互に平行な、または光学系の光軸がマスクおよびウエハ
間で直角に曲げられているときは相互に垂直な、位置関
係となるように制御される。 これによれば、マスクおよびウエハの各々３点につい
て対応する２点同士の距離が合焦位置に設定され、マス
クおよびウエハの平行度あるいは直交度の正確な補正・
維持が図られる。 ［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１実施例 第１図は本発明の第１実施例に係る露光装置に用い得
るＸ線反射縮小型投影光学系を示す。図中、MSはマスク
等の物体面、WFはウエハ等の結像面、M1,M2,M3は各々Ｘ
線反射縮小結像用の多層膜で成る反射鏡、R1,R2,R3は多
層膜、d1,d2は夫々反射鏡M1とM2、反射鏡M2とM3の間の
面間隔で、l1は反射鏡M1から物体、すなわちマスクMSま
での距離を、l2は反射鏡M1から像面、すなわちウエハWF
までの距離を示している。尚、d1,d2,l1,l2の値は光軸
Ｏに沿って計測されたものとする。 このように、第1,2図に示す反射縮小型投影光学系は
マスクMS側から順に凹の反射鏡M1（以下、「凹面鏡M1」
と記す。）、凸の反射鏡M2（以下、「凸面鏡M2」と記
す。）、凹の反射鏡M3（以下、「凹面鏡M3」と記す。）
からなり、マスクMSの回路パターンをウエハWF上、詳し
くはウエハWFの表面に塗布されたレジスト上に縮小投影
する。 通常、64Mbitや256Mbit級の超LSIを作成する際に用い
られる露光装置において、第1,4図に示す如き面投影を
行なう投影光学系に要求される主たる仕様は、超高解像
度、大きな像面サイズ、無歪曲であり、64Mbit級の場合
0.35μｍの最小線幅と28×14mm2の像面サイズが必要
で、256Mbit級の場合0.25μｍの最小線幅と40×20mm2の
像面サイズが必要であると言われている。これらの要求
は一般に相反するものであって、従来のこの種の光学系
では上記仕様を同時に満足するものはなかった。しかし
ながら、本実施例に示す投影光学系を用いることにより
上述の各仕様を満足することを可能にした。 この種の光学系において大きな像面サイズを得るため
には、像面の平坦性が優れていること、すなわり像面湾
曲が良好に補正されていることが最も重要である。従っ
て、第１図に示す反射縮小投影光学系では、凹面鏡M1,M
3と凸面鏡M2の近軸曲率半径r1,r2,r3の値が次の（１）
式を満足するように選択している。 0.9＜r2／r1＋r2／r3＜1.1 ……（１） 上記（１）式はペッツバール和（PETZVAL SUM:1/r1−
1/r2＋1/r3）を小さくするための条件式であり、（１）
式の範囲を越えると像面サイズ全体に亘って必要な解像
力を得ることができず、前述の仕様を満足する露光は不
可能となる。（１）式に於けるr2／r1＋r2／r3の値が１
に近い程ペッツバール和1/r1−1/r2＋1/r3は０に近くな
る。すなわちr2／r1＋r2／r3＝１が最も理想的な状態と
言える。 更に前述の仕様を満足するためには、像面湾曲以外の
収差、すなわち球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収
差も良好に補正されている必要があり、第１図の反射縮
小投影光学系では物体から出た光が凹面鏡M1、凸面鏡M
2、凹面鏡M3の順に反射し、しかも凸面鏡M2を開口絞り
とすることにより上記各収差を補正している。これに加
えて、凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の３つの反射鏡のうち少
なくとも１枚の鏡面を非球面とすることにより、上記各
収差を更に良好に補正できる。とりわけ凹面鏡M1,M3を
非球面で形成することが結像性能の向上のために望まし
い。すなわち、上記各収差、所謂ザイデルの５収差を除
去するために、第１図の反射縮小投影光学系に於ては凹
面鏡M1,M3と凸面鏡M2の夫々の近軸曲率半径を適宜決め
てやることで、ペッツバール和を小さく保ち、且つ各面
間隔を適切に決めることにより主として歪曲収差を除去
しており、他のコマ収差、非点収差、球面収差は非球面
を用いることで良好に補正している。 第２図は、第１図の光学系の幾何光学的収差と有効Ｆ
ナンバとの関係を示すグラフである。幾何光学的収差の
代表として横の球面収差（lateral spherical aberrati
on）LSAについて考えるとLSAは有効Ｆナンバの３乗に反
比例すると近似できる。式で示すと、 LSA＝K/F3 ……（２） （Ｆは有効Ｆナンバ、Ｋは比例定数） である。 第２図は、いくつかのＫの値について上式の関係を両
対数グラフにプロットしたものである。 ここで、比例定数Ｋは有効Ｆナンバを１としたときの
横球面収差の値を意味するが、このＫの値は、光学系を
構成するレンズ（ミラー）の枚数や光学系のタイプや設
計の良否によって変化する。従来の光ステッパではレン
ズを多数枚（10枚以上）使用して、Ｋ≒１μｍ程度を達
成している。しかし、本光学系のようなＸ線の反射光学
系においては、ミラーに吸収される割合が多いので使用
するミラーの枚数を可能な限り少なくして光量アップを
図らなければならない。 ミラー枚数を３〜５枚とした本発明の実施例に示すタ
イプの光学系の場合にはＫは光ステッパの例より100倍
程大きくなりＫ≒100μｍのオーダとなる。 Ｋ＝100μｍの光学系は、第２図のグラフにおけるＫ
＝100μｍの直線上の特性をもつ。したがって、例えば
この光学系で収差LSAを0.35μｍ以下にするためには
（２）式により有効Ｆナンバを6.6以上にする必要があ
ることが分かる。 しかしながら、Ｆナンバを大きくすると回折によるぼ
けの径が大きくなる。回折によるぼけの半径をエアリデ
ィスク半径r0で評価すると、 r0＝1.22Fλ ……（３） である。ここで、Ｆは有効Ｆナンバ、λは波長である。 第３図は、３種類のr0に対して（３）式の関係を表わ
した両対数グラフである。このグラフによれば、例えば
r0＜0.35μｍを満たす必要のある場合は、最も下側の直
線よりも下側の領域を満たすＦとλの組合せを選ぶ必要
があることがわかる。 したがって、必要な解像力を得るためには、光学系に
おいて、第２図のグラフで示される幾何光学的収差と、
第３図のグラフで示される回折によるぼけとが、共に許
容量以下である必要がある。 例えばＫ＝100μｍの光学系で、 LSA＜0.35μｍかつr0＜0.35μｍ の性能を満たすためには、第２図のグラフよりＦ＞6.6
であるから第３図のグラフの斜線部分を満たすような有
効Ｆナンバと波長との組合せでなければならない。しか
し、この例の光学系においては、可視域の光を用いたの
では回折の影響が大きくなり、サブミクロンの解像力は
得られない。つまり、波長の短い軟Ｘ線の領域の光を用
いることにより、はじめてサブミクロンの解像が可能と
なる。 このように、実施例の光学系はミラーの枚数が少ない
ながら軟Ｘ線の波長領域において、幾何光学的収差と回
折によるぼけを共にサブミクロン以下にすることが可能
である。 第４図は第１図の反射鏡を多層膜反射鏡とし、又、重
要部を模式化して強調した模式図である。第1,4図の反
射縮小投影光学系は基本的に共軸光学系を形成してお
り、凹面鏡M1およびM3の鏡面は片側だけ使用されること
になる。なお、凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の内少なくとも
１つを共軸関係からはずして、図中の光軸Ｏに対してわ
ずかに傾けることにより収差の更なる補正を行なうこと
ができる。 第５図は第４図の反射縮小投影光学系を用いた場合の
像面を示す説明図である。図中、ｙは像高、ymaxは最大
像高、yminは最小像高を示しており、通常像面としてy
min≦ｙ≦ymaxの部分を使用する。この部分に達する光
束は実質的にけられが無く、開口効率100％の均一な光
量分布を得ることができる。第５図においては、使用像
面の一例として長辺と短辺との比が2:1の面積が最大と
なる長方形の領域を示している。当然のことではある
が、この領域においては前述の諸収差は良好に補正され
ている。なお、このような長方形の領域を使用像面とし
て想定する際、長方形の短辺はymax−ymin、長辺は で与えられる。 第４図に示した投影光学系における凹面鏡M1,M3及び
凸面鏡M2の反射面にはＸ線を効率良く反射するために反
射膜が施してある。この反射膜は数十層の多層膜から形
成され、反射膜が施されていない場合と比較して大幅に
反射率を向上させる。この種の多層反射膜は隣接する層
間での屈折率の差が大きくなるような異種材料の組合
せ、例えば、高融点を有する遷移金属元素と半導体元素
とからなる多層膜や、低融点金属元素と半導体元素また
は軽金属元素とからなる多層膜や、白金属元素と半導体
元素とからなる多層膜などから形成できる。具体的に
は、タングステンＷと炭素Ｃ、タンタルTaとシリコンS
i、金Auと炭素Ｃ、レニウムReと炭素Ｃ、亜鉛Pbとシリ
コンSi、ルテニウムRuとシリコンSi、パラジウムPdとシ
リコンSi、ロジウムRhとシリコンSi、ルテニウムRuとベ
リリウムBe、ルテニウムRuとホウ素Ｂ、ロジウムRhとホ
ウ素Ｂ、パラジウムPdとホウ素Ｂ等の組合せがある。 以下、多層膜反射膜の具体例を記載する。 〈波長114.0ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−１ 多層膜を構成する異種物質を第１物質と第２物質とす
れば、第１物質をRu、第２物質をSiとして、それぞれの
膜厚を36.4Å、23.5Åとして、41層積層することにより
入射角０°（垂直入射）で38.6％の反射率が得られた。
保護膜として、Ｃを５Å最上層に積層した結果、入射角
０°で37.9％の反射率が得られた。それぞれの膜厚を3
9.1Å、25.2Åとして、41層積層することにより、入射
角20°で40.1％の反射率が得られた。保護膜として、Ｃ
を５Å最上層に積層した結果、入射角20°で39.4％の反
射率が得られた。 実施例１−２ 第１物質をPd、第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を31.3Å、28.0Åとして、41層積層することにより、入
射角０°で、26.1％の反射率が得られた。それぞれの膜
厚を33.3Å、30.1Åとすることにより、入射角20°で2
6.7％の反射率が得られた。 〈波長112.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−３ 第１物質をRu、第２物質をBeとして、それぞれの膜厚
を26.6Å、30.6Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、77.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を27.4Å、33.4Åとして41層積層することにより入射角
20°で79.9％の反射率が得られた。 〈波長108.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例１−４ 第１物質をRh、第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を33.4Å、23.4Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、33.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を48.2Å、28.8Åとして41層積層することにより入射角
40°で38.7％の反射率が得られた。 〈波長82.1ÅのＸ線に対する多層膜反射膜〉 実施例１−５ 第１物質をRu、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を20.1Å、21.8Åとして41層積層することにより、入射
角０°で、18.0％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を21.3Å、23.4Åとして41層積層することにより入射角
20°で21.6％の反射率が得られた。 実施例１−６ 第１物質をRh、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を20.0Å、21.9Åとして、41層積層することにより入射
角０°で15.7％の反射率が得られた。それぞれの膜厚を
21.0Å、23.6Åとして41層積層することにより入射角20
°で18.8％の反射率が得られた。 実施例１−７ 第１物質をPd、第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を19.4Å、22.4Åとして、41層積層することにより入射
角０°で、13.2％の反射率が得られた。それぞれの膜厚
を20.6Å、24.0Åとして41層積層することにより入射角
20°で15.7％の反射率が得られた。 以上示した多層反射膜は80〜120Åの波長のＸ線に対
するものであったが、この他の波長域のＸ線に対する多
層反射膜も、前述の各物質の組合せを適宜選択し設計す
ることにより得ることができる。又、第１物質や第２物
質は夫々単体の元素から構成するだけでなく、複数元素
の合成物質で構成しても良い。 以下、第1,4図で示した投影光学系の数値実施例を示
す。本発明の投影光学系においては、諸収差を良好に補
正するために凹面鏡M1,M3、凸面鏡M2の内少なくとも１
枚の反射鏡を非球面にするのが好ましく、下記の数値実
施例ではいずれも少なくとも１枚の非球面反射鏡を含む
構成を採っている。 下記の数値実施例において、Ki（ｉ＝1,2,3）は物体
側から数えて第ｉ番目の面の非球面係数で、非球面形状
は次式で表わすことができる。 ここで、Ｘは光軸方向の座標、Ｈは光軸から垂直方向
への距離、ri（ｉ＝1,2,3）は物体側から数えて第ｉ番
目の面の近軸曲率半径を表わすものである。又、l1,l2,
d1,d2は第４図を用いて説明したように、夫々凹面鏡M1
からマスクMSまでの距離、反射鏡M1からウエハWFまでの
距離、凹面鏡M1と凸面鏡M2の面間隔、凸面鏡M2と凹面鏡
M3の面間隔を示している。 実施例１−８ l1＝−1288.7mm l2＝− 298.9mm r1＝−635.99mm d1＝−165.00mm r2＝−213.51mm d2＝ 165.00mm r3＝−321.40mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 85％ 13.3Åのとき 80％ 歪曲率＝−0.3％ 実施例１−９ l1＝−2577.4mm l2＝− 597.9mm r1＝−1271.98mm d1＝−330.00mm r2＝− 427.01mm d2＝ 330.00mm r3＝− 642.81mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 2000lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 75％ 13.3Åのとき 75％ 歪曲率＝−0.24％ 実施例1-10 l1＝−2577.4mm l2＝− 597.9mm r1＝−1271.98mm d1＝−330.00mm r2＝− 427.01mm d2＝ 330.00mm r3＝− 642.81mm K1＝−2.26097 K2＝−0.12295 K3＝ 0.11246 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 70％ 13.3Åのとき 70％ 100 Åのとき 60％ 200 Åのとき 40％ 歪曲率＝−0.2％ 実施例1-11 l1＝−3000.0mm l2＝− 602.5mm r1＝−1181.91mm d1＝−449.68mm r2＝− 325.97mm d2＝ 210.01mm r3＝− 448.92mm K1＝−0.94278 K2＝−0.07146 K3＝ 0.14283 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 80％ 13.3Åのとき 80％ 100 Åのとき 65％ 200 Åのとき 45％ 歪曲率＝0.00005％以下 実施例1-12 l1＝−4500.0mm l2＝− 903.6mm r1＝−1772.60mm d1＝−674.44mm r2＝− 488.89mm d2＝ 315.17mm r3＝− 673.46mm K1＝−0.94301 K2＝−0.08049 K3＝ 0.14261 （性能） 空間周波数 2000lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 50％ 13.3Åのとき 50％ 100 Åのとき 40％ 200 Åのとき 35％ 歪曲率＝0.00004％以下 実施例1-13 l1＝−3000.0mm l2＝− 602.7mm r1＝−1182.14mm d1＝−449.96mm r2＝− 325.53mm d2＝ 210.66mm r3＝− 449.22mm K1＝−0.93900 K2＝ 0.（球面） K3＝ 0.14403 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 60％ 13.3Åのとき 60％ 100 Åのとき 55％ 200 Åのとき 45％ 歪曲 0.01μｍ以下 実施例1-14 l1＝−1431.1mm l2＝− 719.0mm r1＝−847.10mm d1＝−263.73mm r2＝− 309.30mm d2＝ 130.56mm r3＝− 486.35mm K1＝−1.72866 K2＝−1.60435 K3＝−0.78100 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 80％ 13.3Åのとき 75％ 100 Åのとき 45％ 200 Åのとき 14％ 歪曲 0.1μｍ 実施例1-15l1＝− 934.6mm l2＝−1054.2mm r1＝−834.76mm d1＝−266.67mm r2＝−306.69mm d2＝ 107.85mm r3＝−483.92mm K1＝−1.82882 K2＝−1.83789 K3＝−1.19285 （性能） 空間周波数 1500lp/mmでのMTF 波長＝0 のとき 70％ 13.3Åのとき 65％ 100 Åのとき 35％ 200 Åのとき 0％ 歪曲 0.1μｍ 実施例１−８〜実施例1-10は凹面鏡M1,M3が凸面鏡M2
に対し略々同一距離の同位置に配された場合を示し、実
施例１−８および実施例1-10は64Mbit級のLSI製造用、
実施例１−９は256Mbit級のLSI製造用を目的として設計
されたものである。実施例１−８〜実施例1-10の投影光
学系は比較的コンパクトで解像力も高いが、歪曲が若干
残存する傾向にある。この場合、マスクのパターン自体
に投影光学系で発生し補正できなかった歪曲と反対の歪
曲を与えてマスクを作製することにより補正できる。 実施例1-11〜実施例1-15は凹面鏡M1と凸面鏡M2との間
に凹面鏡M3が配された場合を示しており、各実施例共凹
面鏡M1と凸面鏡M2の間の距離のほぼ1/2の距離だけ離れ
た位置に凹面鏡M3が配されている。実施例1-11および実
施例1-12はそれぞれ64Mbit級、256Mbit級のLSI製造用に
設計されたものであり、歪曲をほぼ完全に除去し且つ有
効Ｆナンバも13と、明るい光学系を提供している。実施
例1-13は凸面鏡M2を球面とし、64Mbit級のLSI製造用に
設計された場合、実施例1-14は投影倍率を1/2とし、64M
bit級のLSI製造用に設計された場合、実施例1-15は投影
倍率を等倍とし、64Mbit級のLSI製造用に設計された場
合の例を夫々示している。尚、実施例１−８〜実施例1-
13は全て縮小倍率が1/5の例、実施例1-13を除く他の実
施例は全て３枚の反射鏡（M1,M2,M3）を非球面で構成し
た例である。 以上説明した投影光学系は３枚の反射鏡M1,M2,M3を用
いるものであるが、本投影露光装置に適用可能な投影光
学系は上記各実施例に限定されるものではない。例え
ば、M4なる第４の反射鏡を付加して光学設計を行なって
も良い。尚、Ｘ線を効率良く反射させるためには前述の
如く多層反射膜を使用すれば良いが、多層反射膜を使用
したとしても反射鏡の数が増すと必然的にＸ線の損失が
多くなるため、投影光学系を構成する反射鏡の数は少な
い方が望ましい。 又、本投影光学系は上述の如き面投影で用いるだけで
なく、収差の小さい所定像高を円弧状スリット等を介し
投影し、マスク及びウエハを同時走査して順次転写する
方式にも適用できる。 第６図（Ａ），（Ｂ）および第７図（Ａ）〜（Ｄ）は
第１図の投影光学系および実施例４の場合の収差図であ
る。第６図（Ａ），（Ｂ）において、（Ａ）は非点収差
を、（Ｂ）は歪曲収差を示し、又、第７図（Ａ）〜
（Ｄ）は異なる物高における横収差を示している。第７
図において、（Ａ）は物高が185mm、（Ｂ）は物高が160
mm、（Ｃ）は物高が130mm、（Ｄ）は物高が100mmの場合
を示している。なお、第６図（Ａ），（Ｂ）においても
縦軸は物高を表わしており、Ｍはメリジオナル面、Ｓは
サジタル面を示す。 第６図および第７図の収差図からわかるように、この
種の投影光学系として十分な収差補正がなされており、
とりわけ第６図（Ｂ）の歪曲収差はほぼ零となってお
り、したがって収差は不図示となっている。また、広い
露光領域を求められる面投影型露光装置に適用できる光
学系として十分満足するように広範囲に亘って収差補正
を達成できた。更にサブミクロンオーダの解像力を得る
のに十分なMTF特性を有する光学系を提供している。 第８図は前述第1,4図でマスクMSに対する照明光が非
垂直入射となっている理由を説明する原理図である。露
光装置等においてはウエハヘマスクパターンを焼き付け
る際に、マスクパターンはウエハ上に垂直に落射照明す
るのが好ましく、いわゆるテレセントリックな照明系を
構成する。同図においてMMは第1,4図の反射鏡M1,M2,M3
等を総括的に表わし、IPはその入射瞳位置、FFは前側焦
点位置、PLはマスクMSの中心を通り、前側焦点FFを通る
主光線を表わす。ウエハWF上にマスクMSのパターンを垂
直（またはほぼ垂直）に入射させるためには、マスクMS
の中心からの光線が前側焦点FFを通らなければならず、
またその周辺光も入射瞳を通らなければならない。した
がって、図示の如くマスクMSに斜入射（非垂直入射）光
Ｌを与えれば、大部分の光線はマスクWF上に垂直および
／またはほぼ垂直入射させることができる。このように
反射光学系の光軸対称な片側を利用するシステムにおい
ては好ましい構成である。この原理は望遠鏡、顕微鏡に
用いることができる。 第２実施例 第９図は本発明の第２実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系を示す模式図である。 第1,4図の光学系を用いた場合において、ウエハWFの
全面にステップワイズに複数ショット焼き付けるために
不図示のウエハステージを移動させたとき、マスクMSか
ら反射鏡M1に入射する光束を遮断するおそれがある。第
９図の光学系はこれを解消するもので、第４の反射鏡M0
を備えており、ウエハWFの移動範囲が光学系に影響され
ず自由となる。反射鏡M0はウエハWFに落射照明するため
には、第９図のような45°斜設に限らず他の角度で設置
することもできる。 反射鏡M0用として好適な多層膜の例を以下に示す。 〈波長114.0ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−１ 第１物質をRu,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を55.4Å,34.3Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、43.8％の反射率が得られた。 実施例２−２ 第１物質をPd,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を44.5Å,42.3Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、29.1％の反射率が得られた。 〈波長112.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−３ 第１物質をRu,第２物質をBeとして、それぞれの膜厚
を30.2Å,49.7Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、85.3％の反射率が得られた。 〈波長108.7ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−４ 第１物質をRh,第２物質をSiとして、それぞれの膜厚
を52.7Å,31.9Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、39.5％の反射率が得られた。 〈波長82.1ÅのＸ線に対する多層反射膜〉 実施例２−５ 第１物質をRu,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を27.6Å,32.8Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、41.8％の反射率が得られた。 実施例２−６ 第１物質をRu,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を26.7Å,33.5Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、36.6％の反射率が得られた。 実施例２−７ 第１物質をPd,第２物質をＢとして、それぞれの膜厚
を25.9Å,34.2Åとして、41層積層することにより入射
角45°で、30.2％の反射率が得られた。 第３実施例 第10図は、本発明の第３実施例に係る露光装置に用い
られるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図で
ある。 第９図の光学系はマスクMSに露光光を透過させるタイ
プの例であったが、これに対し第10図の光学系はマスク
を反射式として用いている。 この実施例は前述第６図の原理にもよくマッチし好ま
しい。なぜなら、反射式でマスクMSを用いる場合、マス
クMSへの照射光を非垂直入射させるとマスクの回路パタ
ーンの像を反射鏡M1側の方へ効率良く送り込むことがで
きるからである。 また、反射式マスクの場合、その裏面に強制冷却手段
CO例えば水冷機構、ベルチェ素子等の電子冷却機構を取
り付けることができ好ましい。 さらにまた、反射鏡M1,M2等にもこのような強制冷却
手段C1,C2等を取り付ければ熱膨張せず好ましい。この
場合、少なくとも初めの数枚の反射鏡に取り付ければ以
後の反射鏡にはなくてもよい。なぜなら初めの数枚が最
も高温になる危険性があるからである。もちろん全ての
反射鏡に取り付けてもよい。 なお、この反射式マスクを用いて示した非垂直入射の
利点は以下の第11,12,13図に示した光学系の例にも当て
はまる。 第４実施例 第11図は本発明の第４実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系においては、SOR光源からのＸ線光束SR
を反射鏡MTRで反射させ、かつマスクMSに対して非垂直
入射させるようにしている。また反射鏡MTRはマスクMS
に対してその回路パターン面を走査するために揺動させ
ることにより広い露光域を確保している。この反射鏡MT
Rとしてはグランシングタイプ（glancing type）や多層
タイプ（multi layer type）等を用いることができる。
本実施例においても反射鏡M0、M1に強制冷却手段を取り
付けることが好ましい。また、SOR光源からのＸ線導出
管は、通常、リングの接線方向に長大に伸びており、本
実施例のようにマスクMSから反射鏡M1までの距離が長い
装置ではその管を共用できるので装置が大型にならな
い。 第５実施例 第12図は本発明の第５実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系では、SOR光源の内部でＸ線光束を上下
方向に走査しており、そして、マスクMSはやはり非垂直
入射となるよに所定角度だけ垂直方向から傾けてセット
する。 第６実施例 第13図は本発明の第６実施例に係る露光装置に用いら
れるＸ線反射縮小型投影光学系の構成を示す模式図であ
る。この光学系では、マスクMSとウエハWFを垂直平行に
配置してなおかつ照明光をカットすることのないように
しており、ウエハをステップノイズに移動させて複数シ
ョットを焼き付けるのに好適である。 第７実施例 第14図は本発明の第７実施例に係る露光装置の構成図
である。 この露光装置においては、SOR光源に好適なようにマ
スクMSは垂直に配置し、ウエハWFは水平ステージに載置
してあり、また、光学系としては、前述第9,11,12図の
反射光学系を用い得る。 図中、１はマスクMSを支持するマスクステージで、不
図示の駆動装置により２次元方向に移動可能である。2
A,2B,2Cはマスクステージ１上に設けられたアライメン
トマークで、本実施例では図示する如くマスクステージ
１の異なる３点に形成してあり、ウエハおよび／または
ウエハステージとの直交度検出に使用される。３はＸ線
がその内部を通過する導光部材で、不図示のＸ線源から
出射しマスクMSを透過したＸ線を後述する投影光学系に
指向するものである。４は複数の反射鏡からなる投影光
学系を収納する鏡筒で、導光部材３と連結されている。
10,11および12は夫々第1,2および３のステージアライメ
ントスコープで、前述のアライメントマーク2A,2B,2Cと
部材50上のアライメントマーク6A,6B,6Cとを各々重ねて
観察する機能を有する。 20および21はそれぞれ第1,2のマスク・ウエハアライ
メントスコープを示しており、マスクMSとウエハWF側の
対応するアライメントマークの位置を投影光学系を介し
て観察することによりマスクMSとウエハWFのアライメン
トを行なう。MO,M1,M2,M3は前述の多層膜反射鏡で、特
にM1,M2およびM3は縮小投影光学系を構成し、反射鏡M0
は導光部材３を通って鏡筒４の内部に入射したＸ線を反
射鏡M1へ所定の角度で指向するための折り曲げミラーと
なっている。 反射鏡M1は第1,4図等に示される如く光軸Ｏに対して
半分だけ用いるので、残りの半分は本来不要であるが、
多層膜加工の際の治具の関係や、放熱促進のために残し
ておいた方が良い。また円形の鏡面全体に多層膜加工を
施して半分だけ用いることもできる。反射鏡M3はＸ線通
過用の孔h1を偏心位置に有している。孔h1は多層膜加工
前に設けられ、詰物をした状態で多層膜加工を施し、完
成した後に詰物を取り除く。このようにすれば孔開けの
際生じる歪を解消できる。反射鏡M2は孔h2を有する支持
板SSに固設される。 次に、50,51,52はウエハステージを構成するステージ
構成部材で、構成部材50はウエハWFを支持固定するウエ
ハチャックを有しており、その上面にはアライメントに
用いるステージアライメントマーク6A,6B,6Cが設けられ
ている。構成部材51は構成部材50を搭載しており、構成
部材52上を図中矢印の如くＸ方向に移動可能である。ま
た、構成部材52は図中矢印の如くＹ方向に移動可能であ
り、構成部材51、52でいわゆるＸ−Ｙステージを構成し
ている。70および71は構成部材51および構成部材52をそ
れぞれＸ方向、Ｙ方向に移動させるための駆動装置で、
ステップモータ等からなる。構成部材50は不図示の駆動
装置によりθ方向に回転可能となっている。また、構成
部材50は、第15図に示すようにその下面に配置された圧
電素子P1,P2,P3により上下動される。90,91,92はステー
ジ制御用測長器で、X,Y方向に変位するウエハの位置ま
たは移動量を高精度で測定できる。なお、このステージ
制御用測長器90,91,92としては、光学的に非接触にて測
長が行なえる干渉計方式の測長器等が好適である。 第14図に示す投影露光装置はマスクMSのパターン像を
反射鏡M1,M2,M3により縮小結像してウエハWFを面投影で
露光する装置であって、いわゆるステップ・アンド・リ
ピート方式によりウエハWF上でスクライブラインにより
区切られた各チップ毎、もしくは複数チップ毎に焼付け
を行なう。また、マスクMSはマスクステージ１の不図示
のマスクホルダーによって支持され、ウエハWFは不図示
のウエハチャックに吸着されてウエハステージに固定さ
れる。後述するウエハWFとマスクMSのアライメントが終
了後、以下述べるような露光が実行される。 不図示のＸ線源から出射したＸ線はマスクMSを照明
し、マスクMSの回路パターンは導光部材３、反射鏡M0、
および反射鏡M1,M2,M3からなる縮小投影光学系を介して
ウエハWF上の所定領域に結像される。すなわち、本装置
によれば、マスクMSの回路パターンに関する情報はＸ線
の強度分布の形でウエハWF上に伝達され、ウエハWF上に
塗布されたＸ線用の感光体（レジスト）に回路パターン
の潜像を形成することになる。使用するＸ線は感光体や
投影光学系の特性にあわせて任意の波長領域のものを適
用できるが、所望の波長領域のＸ線を発するＸ線源が得
られない場合は、BN（ボロン・ニトロイド）等の所定の
吸収特性を備えたＸ線用のフィルタを介してマスクMSを
照明すればよい。１ショットで１チップまたは複数チッ
プの焼付けが終了した後、駆動装置70,71によりウエハ
ステージを移動（step）させて投影光学系の有効焼付範
囲に隣接するチップ又は複数チップからなる領域を送
り、再度マスクMSとウエハWFの焼付けるべきチップのア
ライメントを行なった後でＸ線によりこのチップの焼付
を行なう（repeat）。この動作を予め決められた順序で
ウエハWF上の複数チップに対して行ない、ウエハWF上で
スクライブラインにより区切られた複数のチップの全て
を多数回のショットにより露光する。露光が終了したウ
エハWFは自動的に未露光のウエハWFと交換され、再度上
述の露光行程が実行される。 本実施例におけるアライメントの手順の一例を以下に
述べる。 第14図において、駆動装置70,71により構成部材50,5
1,52からなるウエハステージを移動させ、構成部材50上
のアライメントマーク6A,6B,6Cが、反射鏡M1,M2,M3から
なる投影光学系を介してステージアライメントスコープ
10,11,12により順次観察可能になるように位置付ける。 すなわち、まず支持板SSの下面に取り付けられた半導
体レーザヘッドLZを駆動し点灯する。次いで孔h2に対向
する位置にウエハステージ上のアライメントマーク6Aが
来るようにステージを移動させる。次いでマスクステー
ジ１のアライメントマーク2Aとウエハステージのアライ
メントマーク6Aとを用いてアライメントスコープ12によ
り合焦検出が行なわれる。このとき、圧電素子P1により
合焦のためのウエハステージの上下動がなされる。以下
同様に孔h2にマーク6B,6Cが順に対向し、マーク2B,2Cお
よびスコープ11,10により合焦検出が行なわれ、圧電素
子P2,P3が順に作動しウエハステージが上下動する。こ
れにより３個のマーク2A,2B,2Cと３個のマーク6A,6B,6C
との各々の距離が合焦位置に設定されるので、マスクス
テージとウエハステージの直交度は正確に確保されるこ
とになる。この各点の合焦検出の各々の直後にX,Y方向
のずれ量をやはりマーク2A,2B,2Cと6A,6B,6Cを用いて順
次計測し記憶させておく。このときモータ70,71を用い
て補正駆動を行なわせることもできる。 本実施例の装置はマスクMSとウエハWF間の距離が長い
ため、このようにマスクMSとウエハWFの直交度補正は有
用である。また、第1,4,8,13図の光学系の場合も同様に
してマスクMSとウエハWFの平行度補正ができる。また、
このようにしてウエハステージのアライメントマーク6
A,6B,6Cを縮小光学系を逆進してきた照明光で検出する
ことにより、例えば縮小比1/5のときは５倍に拡大して
検出でき好ましい。 アライメントスコープ10,11,12からのアライメントに
関する情報は、目視もしくは光電的に得ることができ、
従来から知られている種々の方法を用いれば良い。 さて、構成部材50上に保持されたウエハWF上の露光領
域の内、最初の１ショットで露光される領域、例えば直
交するスクライブラインで区切られた１チップ分の領域
の位置とアライメントマーク6A,6B,6Cとの位置関係を予
め決めておくことで、前述のステージアライメント終了
後、前記位置関係にもとづき構成部材50,51,52からなる
ウエハステージを移動せしめてウエハWF上の最初の１シ
ョット領域をマスクMSの投影光学系による結像位置近傍
に送ることができる。ウエハWF上の最初の１ショットで
露光すべき領域の周辺すなわちスクライブライン上には
所定の一対のアライメントマークWMが設けられており、
このアライメントマークとマスクMSに形成されたアライ
メントマーク（不図示）とをマスク・ウエハアライメン
トスコープ20,21を介して目視または光電的に観察する
ことにより、更に高精度のアライメントを実行する。 また、上述のアライメントのための光源としての半導
体レーザヘッドLZの波長は例えば780nm〜850nmであり、
例えば露光用のＸ線の波長100Åに対して１〜２桁も長
波長側であり、多層膜反射鏡の反射面は単なる金層光沢
層と同じように極めて良くレーザ光を反射できる。さら
に、ウエハWF又はウエハステージ上のアライメントマー
クは反射鏡M3,M2,M1の順に反射してマスクMSの方に進む
につれて例えば縮小比1/5の反射縮小光学系であれば５
倍に拡大して観察できる。 このとき、例えば２種類のレジストに対して半導体レ
ーザの波長を例えば780nmと850nmの２種類を使い分けた
としても、反射鏡はこのオーダの波長に対しては本質的
に波長依存性はないから常に高度のアライメント情報を
維持でき好ましい。 以上のアライメントが終了した後、前述の露光工程が
開始される。なお、最初の１ショットで露光される領域
と、順次ステップ・アンド・リピートにより露光される
各領域との位置関係および露光の順序を不図示の制御装
置に与えておけば、最初の１ショットで露光される領域
以降の露光領域は、制御装置を介してウエハステージを
高精度にステップ（移動）させることにより、常時正確
な位置に送ることができ、必ずしも前述のように各ショ
ット毎にマスクMSとウエハWFのアライメントを行なう必
要はない。とりわけ、スループットの向上のためには各
ショット毎にマスクMSとウエハWFのアライメントを行な
う（ダイ・バイ・ダイアライメント）方式よりも、上述
の最初の１ショットのみアライメントを行ない、残りの
ショットはステージの機械的精度により露光領域を正確
に送る方式の方が好ましい。 第14図に示す投影露光装置はＸ線を用いて露光を行な
うために装置内部を真空状態にして使用される。例えば
真空ポンプ等の不図示の排気手段によって装置内部の排
気を行ない、10-6Torr程度の真空状態にて露光を行な
う。なお、装置内部の真空度は高い方が望ましく、本投
影露光装置においては高真空から超高真空状態にて露光
を行なう。このとき前述の反射鏡冷却手段が役に立つ。 また、装置内部を真空状態にする代わりに、装置内の
N2やO2等から成る大気とＨ、He等の軽元素とを置換し、
軽元素を装置内部に充填させて露光を行なっても良い。
例えば第14図のマスクMSの表面側（Ｘ線照射側）および
マスクMSの裏面側（鏡筒３内）およびウエハWFの上面部
を全てHeで満たし、一定速度で流す。すると、これらの
軽元素はＸ線の吸収が実質的に零であり、また真空に比
べ熱吸収性が良いのでマスクMSや反射鏡が熱で歪まな
い。このような方法によって露光を行なえば、ベリウム
Beで成るＸ線透過窓も最小数となり、減衰を極力さけら
れるのでＸ線の有効利用が図れる。これに対し、例えば
マスクの上部をHe室、下部の鏡筒３を真空室、ウエハ上
部を大気室とするとBe窓は各境界部に必要となり、Ｘ線
減衰は大きくなる。またＨは燃え易いのでHeの方が安全
である。またHeで満たした場合でも、前述の強制冷却手
段をミラーに付加しても良い。 また、露光に使用するＸ線の波長が大きい場合は、種
々の物質に対して吸収が大きいために人体等への影響は
小さく、装置を真空に保持するシールドにより外部への
Ｘ線漏れは殆どない。一方、Ｘ線の波長が短くなると種
々の物質に対する吸収が小さくなるので、使用するＸ線
の波長によってはＸ線用のシールドを施すのが好まし
い。 以上、第14図に示す如き投影露光装置によれば、Ｘ線
により照明されたマスクのパターンを投影光学系を介し
てウエハ上に結像せしめて露光を行なうため、投影光学
系として縮小倍率を有するものを使用することにより、
マスクのパターンに対する精度が従来のプロキシミティ
法に比べて緩和されてマスクの製造が容易になる。ま
た、縮小投影することにより分解能を向上できることは
言うまでもない。更に使用できるＸ線源の自由度も増え
汎用性の高い装置となる。また、プロキシミティ法で要
求されるマスクとウエハ間の精確なギャップ測定および
間隔調整が不要となる。 本発明で使用するマスクは前述の如く反射型と透過型
の２種類のＸ線マスクが使用できる。透過型のＸ線マス
クはＸ線吸収体と、このＸ線吸収体を支持するマスク基
板とからなり、マスク基板上にＸ線吸収体によるパター
ニングが施されている。Ｘ線吸収体の材料としてはＸ線
吸収率が高く加工が容易なAu,Ta,W等を用いることがで
きる。一方、マスク基板の材料としては有機高分子もし
くは無機物が挙げられる。有機高分子としてはポリイミ
ド、マイラ、カプトンなどがあり、無機物としてはＢを
拡散したSi、SiC、Si3N4,Ti,およびBNなどがある。ま
た、SiN基板およびポリイミドとBNの複合基板等も使用
可能である。 また、反射型のＸ線マスクは低反射率のマスク基板上
の高反射率の材料でパターンを描いたマスクであり、例
えば、Si等の低電子密度の物質（軽元素物質）からなる
厚いマスク基板上にAu等の高電子密度の物質（重元素物
質）でパターンを描いたり、TiとNiとからなる多層反射
膜等をマスク基板上にパターニングしたりしたマスクを
使用できる。 なお、本発明で使用されるマスクMSは使用するＸ線の
波長に応じて適宜選択しなければならない。例えば波長
が数Å〜数十Å程度のＸ線に対しては上述のマスク材料
から選択できるが、数十Å〜数百Åの比較的波長が長い
Ｘ線に対しては上述の如きマスク材料では吸収が大き過
ぎるために好ましくない。この数十Å〜数百Å程度のＸ
線用のマスクとしては、Ｘ線吸収部材もしくは反射部材
に回路パターンに応じた穴をあけることによってマスク
とする構成が好ましい。 また、本発明で使用するＸ線源としては、従来から良
く知られている固体金属に電子ビームを照射してＸ線を
発生させる所謂電子線励起型の線原、レーザプラズマや
希ガスプラズマや沿面放電プラズマを利用した線源、SO
R（Synchrotron Orbital Radiation）に代表されるシン
クロトロン放射光を利用した線源を用いる。 さらに、露光に際し用いられるＸ線用の感光体、すな
わちレジストは使用するＸ線源により異なる露光用Ｘ線
のエネルギ密度に応じて、高感度なものから比較的感度
の低いものまで種々の材料を選択できる。例えばネガ型
のＸ線レジスト材料には、ポリグリシジルメタクリレー
ト−CO−エチルアクリレート（COP）、ポリグリシジル
メタクリレートマレイン酸付加物（SEL−Ｎ）、ポリジ
アリールオルソフタレート、エポキシ化ポリブタジエ
ン、ポリスチレンTTF系や、含金属塩レジスト材料、含
ハロゲンポリビニルエーテル系レジスト材料、含ハロゲ
ンポリアクリレート系レジスト材料等があり、ポジ型の
Ｘ線レジスト材料には、ポリメチルメタクリレート（PM
MA）、ポリヘキサフルオロブチルメタクリレート、ポリ
テトラフルオロプロピルメタクリレート、ポリメタクリ
ロニトリル、ポリ（MMA−CO−トリクロロエチルメタク
リレート）、ポリブテン−１−スルフォンや、含金属塩
レジスト材料、ポリトリクロロエチルメタクリレート、
ポリメチルメタクリレート−CO−ジメチルメチレンマロ
ネート（PMMA−CO−DMM）、ｎ−ヘキシルアルデヒドと
ｎ−ブチルアルデヒドの共重合体、ポリクロロアセトア
ルデヒド等がある。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、Ｘ線縮小光学系
を介した３点での合焦検出および多層膜Ｘ線反射鏡の強
制冷却との組み合わせによって、マスクとウエハとの平
行度又は直交度の調整に、Ｘ線露光での熱が悪影響を及
ぼすことを軽減して、従来に増して正確な露光転写を可
能にする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１実施例に係る露光装置に用い得
るＸ線反射投影縮小光学系の構成を示す概略図、 第２図および３図は、第１図の光学系の原理を説明する
ためのグラフ、 第４図は、第１図の光学系において多層膜反射鏡を用
い、また重要部を模式化して強調した例を示す模式図、 第５図は、第４図の光学系における像面を説明する説明
図、 第６図（Ａ），（Ｂ）は、第１図の光学系の非点収差と
歪曲収差の一例を示すグラフ、 第７図（Ａ）〜（Ｄ）は、第１図の光学系における異な
る物高における横収差の一例を示すグラフ、 第８図は、第1,4図のマスクに対して照明光が非垂直入
射する理由を説明する説明図、 第９図は、ウエハをステップワイズに移動させて複数シ
ョット焼き付けるのに好適な本発明の第２実施例に係る
反射型光学系の構成を示す模式図、 第10図は、第９図の光学系の透過型マスクを反射型マス
クとした本発明の第３の実施例における光学系の構成を
示す模式図、 第11図は、SOR光源からの水平Ｘ線光束を反射鏡により
全反射および走査するようにした本発明の第４実施例に
係る光学系の構成を示す模式図、 第12図は、マスクを垂直から少し傾けて設置するように
した本発明の第５実施例に係る光学系の構成を示す模式
図、 第13図は、マスクとウエハを垂直かつ相互に平行に配置
してウエハをステップワイズに移動させて複数ショット
焼き付けるのに好適な本発明の第６実施例における光学
系の構成を示す模式図、 第14図は、第9,11,12図のような光学系を用いた本発明
の第７実施例に係る反射縮小投影型Ｘ線露光装置の構成
を示す構成図、そして 第15図は、第14図の装置のウエハステージの一部拡大断
面図である。 MS:マスク、M0′,M0〜M3,MTR:反射鏡、R1〜R3:多層反射
膜、WF:ウエハ、FF:前側焦点位置、IP:入射瞳位置、PL:
主光線、MM:複数反射鏡を総括的に表わしたもの、O,
O′,O″,O：光軸、C0,C1,C2:冷却手段、L:光束、SR:S
OR光源からのＸ線光束、1:マスクステージ、2A,2B,2C,6
A,6B,6C:アライメントマーク、3:導光部材、4:鏡筒、1
0,11,12:ステージアライメントスコープ、20,21:マスク
・ウエハアライメントスコープ、50,51,52:ステージ構
成部材、70,71:駆動装置、P1〜P3:圧電素子、90〜92:ス
テージ制御用測長器、h1,h2:穴、WM:アライメントマー
ク、LZ:レーザヘッド。
るＸ線反射投影縮小光学系の構成を示す概略図、 第２図および３図は、第１図の光学系の原理を説明する
ためのグラフ、 第４図は、第１図の光学系において多層膜反射鏡を用
い、また重要部を模式化して強調した例を示す模式図、 第５図は、第４図の光学系における像面を説明する説明
図、 第６図（Ａ），（Ｂ）は、第１図の光学系の非点収差と
歪曲収差の一例を示すグラフ、 第７図（Ａ）〜（Ｄ）は、第１図の光学系における異な
る物高における横収差の一例を示すグラフ、 第８図は、第1,4図のマスクに対して照明光が非垂直入
射する理由を説明する説明図、 第９図は、ウエハをステップワイズに移動させて複数シ
ョット焼き付けるのに好適な本発明の第２実施例に係る
反射型光学系の構成を示す模式図、 第10図は、第９図の光学系の透過型マスクを反射型マス
クとした本発明の第３の実施例における光学系の構成を
示す模式図、 第11図は、SOR光源からの水平Ｘ線光束を反射鏡により
全反射および走査するようにした本発明の第４実施例に
係る光学系の構成を示す模式図、 第12図は、マスクを垂直から少し傾けて設置するように
した本発明の第５実施例に係る光学系の構成を示す模式
図、 第13図は、マスクとウエハを垂直かつ相互に平行に配置
してウエハをステップワイズに移動させて複数ショット
焼き付けるのに好適な本発明の第６実施例における光学
系の構成を示す模式図、 第14図は、第9,11,12図のような光学系を用いた本発明
の第７実施例に係る反射縮小投影型Ｘ線露光装置の構成
を示す構成図、そして 第15図は、第14図の装置のウエハステージの一部拡大断
面図である。 MS:マスク、M0′,M0〜M3,MTR:反射鏡、R1〜R3:多層反射
膜、WF:ウエハ、FF:前側焦点位置、IP:入射瞳位置、PL:
主光線、MM:複数反射鏡を総括的に表わしたもの、O,
O′,O″,O：光軸、C0,C1,C2:冷却手段、L:光束、SR:S
OR光源からのＸ線光束、1:マスクステージ、2A,2B,2C,6
A,6B,6C:アライメントマーク、3:導光部材、4:鏡筒、1
0,11,12:ステージアライメントスコープ、20,21:マスク
・ウエハアライメントスコープ、50,51,52:ステージ構
成部材、70,71:駆動装置、P1〜P3:圧電素子、90〜92:ス
テージ制御用測長器、h1,h2:穴、WM:アライメントマー
ク、LZ:レーザヘッド。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小倉 繁太郎
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 刈谷 卓夫
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 福田 惠明
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 河合 靖雄
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 南 節雄
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(56)参考文献 特開 昭61−258426（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−152243（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−62231（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．マスクを保持するマスクステージと、 ウエハを保持するウエハステージと、 少なくとも１枚に強制冷却手段が設けられた複数枚の多
層膜Ｘ線反射鏡を含み、Ｘ線領域の電磁波で照明された
上記マスクパターンを上記ウエハ上に縮小投影するＸ線
縮小光学手段と、 該Ｘ線縮小光学手段を介して、前記マスク及びウエハの
各々の３点について、対応する２点同士の合焦検出を行
う検出手段と、 該検出手段の検出結果に基づいて、前記マスクとウエハ
との直交度又は平行度を調節する手段と を有することを特徴とするＸ線露光装置。 ２．前記検出手段がレーザ光源を有する特許請求の範囲
第１項記載のＸ線露光装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148615A JP2711537B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Ｘ線露光装置 |
| EP99201981A EP0947882B1 (en) | 1986-07-11 | 1987-07-08 | X-ray reduction projection exposure system of reflection type |
| DE3752388T DE3752388T2 (de) | 1986-07-11 | 1987-07-08 | Verkleinerndes Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps für Röntgenstrahlung |
| DE3752314T DE3752314T2 (de) | 1986-07-11 | 1987-07-08 | Verkleinerndes Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps für Röntgenstrahlung |
| EP87306037A EP0252734B1 (en) | 1986-07-11 | 1987-07-08 | X-ray reduction projection exposure system of reflection type |
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