JP2830552B2 - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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- JP2830552B2 JP2830552B2 JP3317247A JP31724791A JP2830552B2 JP 2830552 B2 JP2830552 B2 JP 2830552B2 JP 3317247 A JP3317247 A JP 3317247A JP 31724791 A JP31724791 A JP 31724791A JP 2830552 B2 JP2830552 B2 JP 2830552B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線露光装置、特にシ
ンクロトロン放射光を利用したＸ線露光装置に関するも
のである。
ンクロトロン放射光を利用したＸ線露光装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ストレージリングから放射するシンクロ
トロン放射光は、硬Ｘ線から可視光まで広がる広帯域の
波長域を持ち、水平方向には大きな発散角、垂直方向に
は小さな発散角を持つシート状のＸ線を放射するＸ線源
である。「Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｎ Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒ
ｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ １Ａ，１９
８３」の第７３頁第６行〜第７４頁第２７行及びＦｉ
ｇ．９に記載されているように、上記水平方向及び垂直
方向とはそれぞれ電子軌道面に平行で電子軌道に垂直な
方向及び電子軌道面に垂直な方向を示し、以下それぞれ
水平方向及び垂直方向と略記する。上記のようなシンク
ロトロン放射をＸ線源として利用するＸ線露光装置とし
て、例えば雑誌（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｕｔｒｕｍｅ
ｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａ２４６，１９８６年，第６５
８頁〜第６６７頁）に掲載されたものの構成を図９に示
す。図において、１は水平方向及び垂直方向の発散角を
持つシート状のＸ線を放射する点光源状のＸ線源で、例
えばシンクロトロン法遮光の光源点、２は平面Ｘ線反射
ミラー、３は例えばベリリウム膜等でできた真空窓、４
はＸ線マスク、５は露光面である。
トロン放射光は、硬Ｘ線から可視光まで広がる広帯域の
波長域を持ち、水平方向には大きな発散角、垂直方向に
は小さな発散角を持つシート状のＸ線を放射するＸ線源
である。「Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｎ Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒ
ｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ １Ａ，１９
８３」の第７３頁第６行〜第７４頁第２７行及びＦｉ
ｇ．９に記載されているように、上記水平方向及び垂直
方向とはそれぞれ電子軌道面に平行で電子軌道に垂直な
方向及び電子軌道面に垂直な方向を示し、以下それぞれ
水平方向及び垂直方向と略記する。上記のようなシンク
ロトロン放射をＸ線源として利用するＸ線露光装置とし
て、例えば雑誌（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｕｔｒｕｍｅ
ｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａ２４６，１９８６年，第６５
８頁〜第６６７頁）に掲載されたものの構成を図９に示
す。図において、１は水平方向及び垂直方向の発散角を
持つシート状のＸ線を放射する点光源状のＸ線源で、例
えばシンクロトロン法遮光の光源点、２は平面Ｘ線反射
ミラー、３は例えばベリリウム膜等でできた真空窓、４
はＸ線マスク、５は露光面である。
【０００３】次にこの装置の動作を説明する。硬Ｘ線を
遮断する平面Ｘ線反射ミラー２及び数１０オングストロ
ーム以上の長波長域を遮断するためのベリリウム膜等で
できた真空窓３でＸ線光学系を構成し、露光に適当な波
長である１０オングストローム近傍の波長帯のＸ線を取
り出すことができる。
遮断する平面Ｘ線反射ミラー２及び数１０オングストロ
ーム以上の長波長域を遮断するためのベリリウム膜等で
できた真空窓３でＸ線光学系を構成し、露光に適当な波
長である１０オングストローム近傍の波長帯のＸ線を取
り出すことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線露光装置は
以上のように構成されており、シンクロトロン放射光の
点光源１に対するＸ線光学系のアパーチャーは、下流端
に位置する真空窓３の大きさによって決まり、大きくと
ることができない。このため、水平方向に大きく広がる
シンクロトロン放射光のうちごく一部しか露光面５上に
取り出すことができない。特に、半導体装置用の小型ス
トレージリングからのシンクロトロン放射光を利用した
場合、シンクロトロン放射光強度があまり強くないた
め、露光面５上のＸ線積分強度を充分に大きくすること
ができないという問題点があった。
以上のように構成されており、シンクロトロン放射光の
点光源１に対するＸ線光学系のアパーチャーは、下流端
に位置する真空窓３の大きさによって決まり、大きくと
ることができない。このため、水平方向に大きく広がる
シンクロトロン放射光のうちごく一部しか露光面５上に
取り出すことができない。特に、半導体装置用の小型ス
トレージリングからのシンクロトロン放射光を利用した
場合、シンクロトロン放射光強度があまり強くないた
め、露光面５上のＸ線積分強度を充分に大きくすること
ができないという問題点があった。
【０００５】一方、Ｘ線マスク４はＳｉＮ、ＳｉＣ等の
２μｍ程度の薄膜とその上に形成されるＡｕ、Ｗ等のＸ
線吸収体でできた回路パターンで構成されており、特に
局所的に大きなＸ線ビームが照射されると大きな熱歪が
生じるという問題点もあった。
２μｍ程度の薄膜とその上に形成されるＡｕ、Ｗ等のＸ
線吸収体でできた回路パターンで構成されており、特に
局所的に大きなＸ線ビームが照射されると大きな熱歪が
生じるという問題点もあった。
【０００６】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、水平方向に大きく発散するシンクロ
トロン放射光を有効に集光し、さらに垂直方向には適当
に広がった露光Ｘ線ビームにすることより、Ｘ線マスク
の熱歪をできるだけ抑えながら露光面上のＸ線積分強度
を充分に大きくすることを可能にするＸ線集光光学系を
有するＸ線露光装置を得ることを目的としている。
になされたもので、水平方向に大きく発散するシンクロ
トロン放射光を有効に集光し、さらに垂直方向には適当
に広がった露光Ｘ線ビームにすることより、Ｘ線マスク
の熱歪をできるだけ抑えながら露光面上のＸ線積分強度
を充分に大きくすることを可能にするＸ線集光光学系を
有するＸ線露光装置を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるＸ線露
光装置は、電子軌道面と平行で電子軌道と垂直な方向を
水平方向、上記電子軌道面と垂直な方向を垂直方向と
し、水平方向及び垂直方向の発散角を持つシート状のＸ
線を放射する点光源状のＸ線源、上記Ｘ線の放射角度を
水平方向には変化させず垂直方向にのみ発散角を拡大さ
せるように変化させる作用を有し、その反射面の曲面形
状は円柱凸面によって表わされる第１段反射ミラー、並
びに上記点光源から放射するＸ線を水平方向及び垂直方
向に同時に焦点を結ばせる集光作用を有し、その反射面
の曲面形状は回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲
面によって表わされる第２段反射ミラーを備え、第１段
反射ミラーの主極点を通る接平面に対して、第２段反射
ミラーの第１焦点が上記点光源の鏡面対象点になるよう
に第２段反射ミラーを配置すると共に、第２段反射ミラ
ーの主極点と第２焦点との間の適当な位置に露光面を配
置したものである。
光装置は、電子軌道面と平行で電子軌道と垂直な方向を
水平方向、上記電子軌道面と垂直な方向を垂直方向と
し、水平方向及び垂直方向の発散角を持つシート状のＸ
線を放射する点光源状のＸ線源、上記Ｘ線の放射角度を
水平方向には変化させず垂直方向にのみ発散角を拡大さ
せるように変化させる作用を有し、その反射面の曲面形
状は円柱凸面によって表わされる第１段反射ミラー、並
びに上記点光源から放射するＸ線を水平方向及び垂直方
向に同時に焦点を結ばせる集光作用を有し、その反射面
の曲面形状は回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲
面によって表わされる第２段反射ミラーを備え、第１段
反射ミラーの主極点を通る接平面に対して、第２段反射
ミラーの第１焦点が上記点光源の鏡面対象点になるよう
に第２段反射ミラーを配置すると共に、第２段反射ミラ
ーの主極点と第２焦点との間の適当な位置に露光面を配
置したものである。
【０００８】
【作用】この発明に係わるＸ線露光装置では、シンクロ
トロン放射光の光源サイズはストレージリングを周回す
る充分に小さい電子ビームサイズに等しい点光源とみな
すことができ、また放射するＸ線は水平方向には大きな
発散角、垂直方向には小さな発散角を持つため、Ｘ線光
学系のアパーチャーは水平方向のアパーチャーの大きさ
によって決まるとみなすことができる。第１段反射ミラ
ーはＸ線の水平方向の放射角度には変化を与えないた
め、点光源に第２段反射ミラーの極点を近づけることに
よって点光源に対するＸ線光学系の水平方向のアパーチ
ャーが大きくなり、水平方向に大きく広がるシート状の
シンクロトロン放射光は全て第２段反射ミラー面に取り
込まれ、さらに点光源が第１段反射ミラーの主極点を通
る接平面に対する第２段反射ミラーの第１焦点の鏡面対
象点に位置するため、第２段反射ミラーの第２焦点に水
平方向に集光する。一方、第１段反射ミラーはＸ線の垂
直方向の放射角度を垂直方向の発散角が拡大するように
変化させるため、第２段反射ミラーに対する垂直方向の
光源点は第１焦点よりも実効的に第２反射ミラーの主極
点に近づき、第２段反射ミラーの垂直方向の集光特性が
変わり、実効的な垂直方向の集光点の位置は第２焦点よ
りも第２段反射ミラーの主極点から遠くなる。従って、
第２段反射ミラーの主極点と第２焦点の間の適当な位置
に配置した露光面上において垂直方向に適当に広がった
露光Ｘ線ビームになり、そのＸ線強度は広がった空間分
布を持つため局所的にＸ線強度を大きくすることなくＸ
線積分強度を充分に大きくすることができる。
トロン放射光の光源サイズはストレージリングを周回す
る充分に小さい電子ビームサイズに等しい点光源とみな
すことができ、また放射するＸ線は水平方向には大きな
発散角、垂直方向には小さな発散角を持つため、Ｘ線光
学系のアパーチャーは水平方向のアパーチャーの大きさ
によって決まるとみなすことができる。第１段反射ミラ
ーはＸ線の水平方向の放射角度には変化を与えないた
め、点光源に第２段反射ミラーの極点を近づけることに
よって点光源に対するＸ線光学系の水平方向のアパーチ
ャーが大きくなり、水平方向に大きく広がるシート状の
シンクロトロン放射光は全て第２段反射ミラー面に取り
込まれ、さらに点光源が第１段反射ミラーの主極点を通
る接平面に対する第２段反射ミラーの第１焦点の鏡面対
象点に位置するため、第２段反射ミラーの第２焦点に水
平方向に集光する。一方、第１段反射ミラーはＸ線の垂
直方向の放射角度を垂直方向の発散角が拡大するように
変化させるため、第２段反射ミラーに対する垂直方向の
光源点は第１焦点よりも実効的に第２反射ミラーの主極
点に近づき、第２段反射ミラーの垂直方向の集光特性が
変わり、実効的な垂直方向の集光点の位置は第２焦点よ
りも第２段反射ミラーの主極点から遠くなる。従って、
第２段反射ミラーの主極点と第２焦点の間の適当な位置
に配置した露光面上において垂直方向に適当に広がった
露光Ｘ線ビームになり、そのＸ線強度は広がった空間分
布を持つため局所的にＸ線強度を大きくすることなくＸ
線積分強度を充分に大きくすることができる。
【０００９】
実施例１.図１はこの発明の一実施例によるＸ線露光装
置を示す構成図である。図において、１は水平方向及び
垂直方向の発散角を持つシート状のＸ線を放射する点光
源状のＸ線源で、例えばシンクロトロン放射光の光源
点、３は例えばベリリウム膜等でできた真空窓、４はＸ
線マスク、５は露光面である。６は第１段反射ミラー
で、光源点１から放射する水平方向及び垂直方向に発散
角を持つＸ線の放射角度を水平方向には変化させず、垂
直方向にのみ発散角を拡大させるように変化させる作用
を有し、その反射面の曲面形状は、円柱凸面によって表
わされる。７は第２段反射ミラーで、点光源から放射す
るＸ線を水平方向及び垂直方向に同時に焦点を結ばせる
集光作用を有し、その反射面の曲面形状は、回転楕円面
の２焦点系の集光特性を持つ曲面によって表わされる。
置を示す構成図である。図において、１は水平方向及び
垂直方向の発散角を持つシート状のＸ線を放射する点光
源状のＸ線源で、例えばシンクロトロン放射光の光源
点、３は例えばベリリウム膜等でできた真空窓、４はＸ
線マスク、５は露光面である。６は第１段反射ミラー
で、光源点１から放射する水平方向及び垂直方向に発散
角を持つＸ線の放射角度を水平方向には変化させず、垂
直方向にのみ発散角を拡大させるように変化させる作用
を有し、その反射面の曲面形状は、円柱凸面によって表
わされる。７は第２段反射ミラーで、点光源から放射す
るＸ線を水平方向及び垂直方向に同時に焦点を結ばせる
集光作用を有し、その反射面の曲面形状は、回転楕円面
の２焦点系の集光特性を持つ曲面によって表わされる。
【００１０】また、図２は図１のＸ線露光装置を上から
見た図である。図において、８はＸ線光学系の主光軸、
９は第２段反射ミラーの第２焦点である。
見た図である。図において、８はＸ線光学系の主光軸、
９は第２段反射ミラーの第２焦点である。
【００１１】また、図３は図１のＸ線露光装置のＸ線集
光光学系の主光軸を含む縦断面図である。図において、
１０は第１段反射ミラー６によって反射した光源点１か
ら放射したＸ線の垂直方向の実効的な光源点、１１は第
２段反射ミラーの第１焦点、１２は第１段反射ミラー６
の主極点を通る接平面であり、光源点１は、接平面１２
に対する第２段反射ミラー７の第１焦点１１の鏡面対象
点に位置している。１３は第２段反射ミラー７による垂
直方向の集光点である。ｄ1はシンクロトロン放射光の
光源点１から第１段反射ミラー６の主極点までの距離、
ｄ2は第１段反射ミラー６の主極点から第２段反射ミラ
ー７の主極点までの距離、ｄ3は第２段反射ミラー７の
主極点から露光面５までの距離、θ1は主光軸８の第１
段反射ミラー６への斜入射角度、θ2は主光軸８の第２
段反射ミラー７への斜入射角度を示すものである。
光光学系の主光軸を含む縦断面図である。図において、
１０は第１段反射ミラー６によって反射した光源点１か
ら放射したＸ線の垂直方向の実効的な光源点、１１は第
２段反射ミラーの第１焦点、１２は第１段反射ミラー６
の主極点を通る接平面であり、光源点１は、接平面１２
に対する第２段反射ミラー７の第１焦点１１の鏡面対象
点に位置している。１３は第２段反射ミラー７による垂
直方向の集光点である。ｄ1はシンクロトロン放射光の
光源点１から第１段反射ミラー６の主極点までの距離、
ｄ2は第１段反射ミラー６の主極点から第２段反射ミラ
ー７の主極点までの距離、ｄ3は第２段反射ミラー７の
主極点から露光面５までの距離、θ1は主光軸８の第１
段反射ミラー６への斜入射角度、θ2は主光軸８の第２
段反射ミラー７への斜入射角度を示すものである。
【００１２】上記のように構成されたＸ線露光装置で
は、シンクロトロン放射光の光源サイズはストレージリ
ングを周回する充分に小さい電子ビームサイズに等しい
点光源とみなすことができる。また放射するＸ線は水平
方向には大きな発散角、垂直方向には小さな発散角を持
つため、Ｘ線光学系のアパーチャーは水平方向のアパー
チャーの大きさによって決まるとみなすことができる。
第１段反射ミラー６はＸ線の水平方向の放射角度には変
化を与えないため、光源点１を第２段反射ミラー７の主
極点に近づけることによって点光源に対するＸ線光学系
の水平方向のアパーチャーが大きくなり、水平方向に大
きく広がるシート状のシンクロトロン放射光は全て第２
段反射ミラー面７に取り込まれ、第２段反射ミラー７の
第２焦点９に水平方向に集光する。一方、第１段反射ミ
ラー６はＸ線の垂直方向の放射角度を垂直方向の発散角
が拡大するように変化させるため、第２段反射ミラーに
対する垂直方向の光源点１０は第１焦点１１よりも実効
的に第２反射ミラー７の主極点に近づき、第２段反射ミ
ラー７の垂直方向の集光特性が変わり、実効的な垂直方
向の集光点１３の位置は第２焦点９よりも第２段反射ミ
ラー７の主極点から遠くなる。従って、第２段反射ミラ
ー７の主極点と第２焦点８の間の適当な位置に配置した
露光面上５において垂直方向に適当に広がった露光Ｘ線
ビームになる。しかも放射した全てのシンクロトロン放
射光を露光面５に集めているため、Ｘ線反射ミラー６，
７を２回反射させることによる反射率の影響があっても
なお従来例に比べて、露光面上のＸ線強度は５〜１０倍
程度に大きくなる。さらに、そのＸ線強度は広がった空
間分布を持つため局所的にＸ線強度を大きくすることな
くＸ線積分強度を充分大きくすることができる。
は、シンクロトロン放射光の光源サイズはストレージリ
ングを周回する充分に小さい電子ビームサイズに等しい
点光源とみなすことができる。また放射するＸ線は水平
方向には大きな発散角、垂直方向には小さな発散角を持
つため、Ｘ線光学系のアパーチャーは水平方向のアパー
チャーの大きさによって決まるとみなすことができる。
第１段反射ミラー６はＸ線の水平方向の放射角度には変
化を与えないため、光源点１を第２段反射ミラー７の主
極点に近づけることによって点光源に対するＸ線光学系
の水平方向のアパーチャーが大きくなり、水平方向に大
きく広がるシート状のシンクロトロン放射光は全て第２
段反射ミラー面７に取り込まれ、第２段反射ミラー７の
第２焦点９に水平方向に集光する。一方、第１段反射ミ
ラー６はＸ線の垂直方向の放射角度を垂直方向の発散角
が拡大するように変化させるため、第２段反射ミラーに
対する垂直方向の光源点１０は第１焦点１１よりも実効
的に第２反射ミラー７の主極点に近づき、第２段反射ミ
ラー７の垂直方向の集光特性が変わり、実効的な垂直方
向の集光点１３の位置は第２焦点９よりも第２段反射ミ
ラー７の主極点から遠くなる。従って、第２段反射ミラ
ー７の主極点と第２焦点８の間の適当な位置に配置した
露光面上５において垂直方向に適当に広がった露光Ｘ線
ビームになる。しかも放射した全てのシンクロトロン放
射光を露光面５に集めているため、Ｘ線反射ミラー６，
７を２回反射させることによる反射率の影響があっても
なお従来例に比べて、露光面上のＸ線強度は５〜１０倍
程度に大きくなる。さらに、そのＸ線強度は広がった空
間分布を持つため局所的にＸ線強度を大きくすることな
くＸ線積分強度を充分大きくすることができる。
【００１３】図４は第１段反射ミラー６の円柱凸面の反
射面の曲面形状を説明する説明図であり、この円柱凸面
の関数形を図４のようにミラー面上の座標系（ｘ，ｙ，
ｚ）で展開すると、数１のようになる。
射面の曲面形状を説明する説明図であり、この円柱凸面
の関数形を図４のようにミラー面上の座標系（ｘ，ｙ，
ｚ）で展開すると、数１のようになる。
【００１４】
【数１】
【００１５】ここで、Ｒは円柱凸面の曲率半径を表して
いる。
いる。
【００１６】図５は第２段反射ミラー７の反射面の曲面
形状を説明する説明図であり、この実施例１では数２で
示される回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲面に
よって表される。
形状を説明する説明図であり、この実施例１では数２で
示される回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲面に
よって表される。
【００１７】
【数２】
【００１８】ここでｒ1は第１焦点１１から第２反射ミ
ラー７の主極点までの距離、ｒ2は第２反射ミラー７の
主極点から第２焦点９までの距離で数３で示される関係
がある。
ラー７の主極点までの距離、ｒ2は第２反射ミラー７の
主極点から第２焦点９までの距離で数３で示される関係
がある。
【００１９】
【数３】
【００２０】また、ｅは離心率を表し、数４となる。
【００２１】
【数４】
【００２２】この回転楕円面の関数形を図６のようにミ
ラー面上の座標系（ｘ，ｙ，ｚ）で展開すると、数５の
ようになる。
ラー面上の座標系（ｘ，ｙ，ｚ）で展開すると、数５の
ようになる。
【００２３】
【数５】
【００２４】ここで、第１焦点１１と第１段反射ミラー
７の極点間の距離ｒ1をできるだけ縮めた曲面形状を持
たせれば、露光面５上でのＸ線積分強度を最大にするこ
とができる。
７の極点間の距離ｒ1をできるだけ縮めた曲面形状を持
たせれば、露光面５上でのＸ線積分強度を最大にするこ
とができる。
【００２５】本実施例１のＸ線露光装置においてシンク
ロトロン放射光の光源点１から放射するＸ線の水平方向
の発散角が２゜、垂直方向の発散角が０.０６゜であ
り、第１段反射ミラー６の反射面が曲率半径；Ｒ＝５０
０００ｍｍの円柱凸面、第２段反射ミラー７の反射面が
パラメーター；ｒ1＝２３８０ｍｍ、ｒ2＝１１３６４ｍ
ｍ、ψ＝８８°によって表される回転楕円面とし、第１
段、第２段反射ミラー６、７をｄ1＝１０００ｍｍ、ｄ2
＝１３８０ｍｍ、ｄ3＝７０２０ｍｍ、θ1＝θ2＝２°
になるように配置した場合、露光面５上の露光Ｘ線ビー
ムの形状を図７に示す。ここで、ベリリウム膜でできた
真空窓の大きさは幅３０ｍｍ、高さ１０ｍｍとしてい
る。水平方向に大きく広がったシンクロトロン放射光
は、ほぼ１００％近く露光領域内に集光され、その露光
Ｘ線ビーム幅；Ｗ１は５ｍｍ程度に広がったものになっ
ている。
ロトロン放射光の光源点１から放射するＸ線の水平方向
の発散角が２゜、垂直方向の発散角が０.０６゜であ
り、第１段反射ミラー６の反射面が曲率半径；Ｒ＝５０
０００ｍｍの円柱凸面、第２段反射ミラー７の反射面が
パラメーター；ｒ1＝２３８０ｍｍ、ｒ2＝１１３６４ｍ
ｍ、ψ＝８８°によって表される回転楕円面とし、第１
段、第２段反射ミラー６、７をｄ1＝１０００ｍｍ、ｄ2
＝１３８０ｍｍ、ｄ3＝７０２０ｍｍ、θ1＝θ2＝２°
になるように配置した場合、露光面５上の露光Ｘ線ビー
ムの形状を図７に示す。ここで、ベリリウム膜でできた
真空窓の大きさは幅３０ｍｍ、高さ１０ｍｍとしてい
る。水平方向に大きく広がったシンクロトロン放射光
は、ほぼ１００％近く露光領域内に集光され、その露光
Ｘ線ビーム幅；Ｗ１は５ｍｍ程度に広がったものになっ
ている。
【００２６】それに対して、第１段反射ミラー６を用い
ないで、第２段反射ミラー７のみで集光した場合、露光
面５上の露光Ｘ線ビームの形状は、図８に示されるよう
になり、その露光Ｘ線ビーム幅；Ｗ２は１ｍｍ以下にな
り、垂直方向に極めて絞れた露光Ｘ線ビームになってお
り、本発明のＸ線露光装置が、局所的にＸ線強度を大き
くすることなくＸ線積分強度を充分大きくすることが実
現できることがわかる。
ないで、第２段反射ミラー７のみで集光した場合、露光
面５上の露光Ｘ線ビームの形状は、図８に示されるよう
になり、その露光Ｘ線ビーム幅；Ｗ２は１ｍｍ以下にな
り、垂直方向に極めて絞れた露光Ｘ線ビームになってお
り、本発明のＸ線露光装置が、局所的にＸ線強度を大き
くすることなくＸ線積分強度を充分大きくすることが実
現できることがわかる。
【００２７】さらに、露光領域を垂直方向に広げる手法
として、Ｘ線マスク４と露光面５を一体にして垂直方向
に掃引する機構を用いることもできる。
として、Ｘ線マスク４と露光面５を一体にして垂直方向
に掃引する機構を用いることもできる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水平
方向及び垂直方向の発散角を持つシート状のＸ線を放射
する点光源状のＸ線源、上記Ｘ線の放射角度を水平方向
には変化させず垂直方向にのみ発散角が拡大するように
変化させる作用を有し、その反射面の曲面形状は円柱凸
面によって表わされる第１段反射ミラー、並びに上記点
光源から放射するＸ線を水平方向及び垂直方向に同時に
焦点を結ばせる集光作用を有し、その反射面の曲面形状
は回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲面によって
表わされる第２段反射ミラーを備え、第１段反射ミラー
の主極点を通る接平面に対して、第２段反射ミラーの第
１焦点が上記点光源の鏡面対象点になるように第２段反
射ミラーを配置すると共に、第２段反射ミラーの主極点
と第２焦点との間の適当な位置に露光面を配置したの
で、水平方向に大きい発散角、垂直方向に小さい発散角
を持つ、水平方向に大きく広がるシート状の例えばシン
クロトロン放射光の全てを取り込み水平方向と垂直方向
を異なる集光作用で集光することによって露光面上にお
いて垂直方向に適当に広がった露光Ｘ線ビームを作り、
そのＸ線強度は広がった空間分布を持つことができるた
め、Ｘ線マスクの熱歪をできるだけ抑えながら露光面上
のＸ線積分強度を充分に大きくすることが可能となる。
方向及び垂直方向の発散角を持つシート状のＸ線を放射
する点光源状のＸ線源、上記Ｘ線の放射角度を水平方向
には変化させず垂直方向にのみ発散角が拡大するように
変化させる作用を有し、その反射面の曲面形状は円柱凸
面によって表わされる第１段反射ミラー、並びに上記点
光源から放射するＸ線を水平方向及び垂直方向に同時に
焦点を結ばせる集光作用を有し、その反射面の曲面形状
は回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲面によって
表わされる第２段反射ミラーを備え、第１段反射ミラー
の主極点を通る接平面に対して、第２段反射ミラーの第
１焦点が上記点光源の鏡面対象点になるように第２段反
射ミラーを配置すると共に、第２段反射ミラーの主極点
と第２焦点との間の適当な位置に露光面を配置したの
で、水平方向に大きい発散角、垂直方向に小さい発散角
を持つ、水平方向に大きく広がるシート状の例えばシン
クロトロン放射光の全てを取り込み水平方向と垂直方向
を異なる集光作用で集光することによって露光面上にお
いて垂直方向に適当に広がった露光Ｘ線ビームを作り、
そのＸ線強度は広がった空間分布を持つことができるた
め、Ｘ線マスクの熱歪をできるだけ抑えながら露光面上
のＸ線積分強度を充分に大きくすることが可能となる。
【図１】この発明の実施例１によるＸ線露光装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１に示すＸ線露光装置を上から見た図であ
る。
る。
【図３】図１に示すＸ線露光装置のＸ線集光光学系の主
光軸を含む縦断面図である。
光軸を含む縦断面図である。
【図４】この発明の実施例１に係る第１段反射ミラーの
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
【図５】この発明の実施例１に係る第２段反射ミラーの
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
【図６】この発明の実施例１に係る第２段反射ミラーの
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
反射面の曲面形状を説明する説明図である。
【図７】この発明の実施例１によるＸ線露光装置によっ
て作られる露光面上の露光Ｘ線ビーム形状である。
て作られる露光面上の露光Ｘ線ビーム形状である。
【図８】図７の結果と比較される露光面上の露光Ｘ線ビ
ーム形状である。
ーム形状である。
【図９】従来のＸ線露光装置の構成を示す構成図であ
る。
る。
１ シンクロトロン放射光の光源点 ２ 平面反射Ｘ線ミラー ３ 真空窓 ４ Ｘ線マスク ５ 露光面 ６ 第１段反射ミラー ７ 第２段反射ミラー ８ Ｘ線光学系の主光軸 ９ 第２段反射ミラーの第２焦点 １１ 第２段反射みらーの第１焦点
Claims (1)
- 【請求項１】 電子軌道面と平行で電子軌道と垂直な方
向を水平方向、上記電子軌道面と垂直な方向を垂直方向
とし、水平方向及び垂直方向の発散角を持つシート状の
Ｘ線を放射する点光源状のＸ線源、上記Ｘ線の放射角度
を水平方向には変化させず垂直方向にのみ発散角度が拡
大するように変化させる作用を有し、その反射面の曲面
形状は円柱凸面によって表される第１段反射ミラー、並
びに上記点光源から放射するＸ線を水平方向及び垂直方
向に同時に焦点を結ばせる集光作用を有し、その反射面
の曲面形状は回転楕円面の２焦点系の集光特性を持つ曲
面によって表される第２段反射ミラーを備え、第１段ミ
ラーの主極点を通る接平面に対して、第２段反射ミラー
の第１焦点が上記点光源の鏡面対象点になるように第２
段反射ミラーを配置すると共に、第２段反射ミラーの主
極点と第２焦点との間の適当な位置に露光面を配置した
ことを特徴とするＸ線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317247A JP2830552B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ｘ線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317247A JP2830552B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152193A JPH05152193A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2830552B2 true JP2830552B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18086124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3317247A Expired - Fee Related JP2830552B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830552B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3317247A patent/JP2830552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152193A (ja) | 1993-06-18 |
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Legal Events
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