JP3032222B2 - シンクロトロン放射光発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第８図） 発明が解決しようとする課題（第９図） 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ｉ）第１の実施例の説明（第2,第３図） （ii）第２の実施例の説明（第４図） （iii）第３の実施例の説明（第5,第６図） （iv）第４の実施例の説明（第７図） 発明の効果 〔概要〕 シンクロトロン放射光発生装置、特に電子蓄積リング
から放射されるシンクロトロン放射光（主に軟Ｘ線成
分）を用いて超微細パターンを転写する露光装置に関
し、 該放射光の光軸を被照射対象の直前に設定することな
く、実際の放射光の光軸を実時間的に検出し、照射位置
ずれを補正しながら照射領域を拡大して精度良いパター
ン露光処理等をすることを目的とし、 第１の装置は、荷電粒子を所望のエネルギーにより蓄
積する加速蓄積手段と、前記荷電粒子の軌道偏向する軌
道偏向手段と、前記軌道偏向手段の偏向動作に基づいて
発生されたシンクロトロン放射光を被照射対象に変向照
射する光反射手段と、前記シンクロトロン放射光の光軸
を検出する光軸検出手段と、前記被照射対象の駆動制御
をする試料駆動手段と、前記加速蓄積手段，軌道偏向手
段，光反射手段，光軸検出手段及び試料駆動手段の入出
力を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段が、少
なくとも前記光軸検出手段からの光軸情報に基づいて前
記試料駆動手段の駆動制御をすることを含み構成し、 第２の装置は、第１の装置であって、前記制御手段
が、少なくとも前記光軸検出手段からの光軸情報に基づ
いて前記軌道偏向手段の駆動制御をすることを含み構成
し、 第３の装置は、第１の装置であって、前記制御手段
が、少なくとも前記光軸検出手段からの光軸情報に基づ
いて前記光反射手段の駆動制御をすることを含み構成
し、 第４の装置は、第１の装置であって、前記制御手段
が、前記光軸検出手段からの光軸情報に基づいて前記軌
道偏向手段，光反射手段及び試料駆動手段の駆動制御を
することを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、シンクロトロン放射光発生装置に関するも
のであり、更に詳しく言えば電子蓄積リングから放射さ
れる軟Ｘ線を用いて超微細パターンを転写する露光装置
に関するものである。

近年、半導体装置の高集積化に伴い、微細回路パター
ン（例えば、最小線幅0.2μｍ以下の回路）を半導体基
板上に形成する必要が生じている。これを実現するた
め、SOR（Synchrotron Orbital Radiation）装置の電子
蓄積リングから放射されるシンクロトロン放射光に含ま
れる軟Ｘ線を利用したリソグラフィ技術が有望視されて
いる。

しかし、電子蓄積リングから放射された軟Ｘ線は、そ
の軌道平面の上下の非常に狭い領域範囲に集中してい
る。このため、被露光面積がＸ線照射領域よりも広く必
要とする256［MB］級のLSIの超微細パターン露光処理を
することが困難な状態となっている。

そこで、Ｘ線照射領域を拡大するにあたって基準とな
る該Ｘ線の光軸を検出し、その位置ずれを補正処理して
精度良いパターン露光をすることができる装置が望まれ
ている。

〔従来の技術〕

第8,9図は、従来例に係る説明図である。

第８図は、従来例に係るシンクロトロン放射光露光装
置の構成図を示している。

図において、超微細大規模集積回路（以下LSIとい
う）パターンを半導体基板上に露光処理するシンクロト
ロン放射光露光装置は、電子1aを加速蓄積する電子蓄積
リング１と、電子1aの軌道偏向をしてシンクロトロン放
射光（軟Ｘ線）1bを発生する偏向駆動回路２と、該放射
光1bを変向するミラー3a,ミラー変向回路3bと、放射光1
bに含まれる軟Ｘ線を透過するBe（ベリウム）薄膜４
と、マスク7a,ウエハ7bから成る被照射対象７を駆動す
るステッパ駆動回路５と、偏向駆動回路2,ミラー変向回
路3b及びステッパ駆動回路５の入出力を制御する制御装
置６から構成されている。

当該装置の機能は、まず、電子1aが電子蓄積リング１
により所望エネルギーに加速蓄積される。この際に、電
子1aは軌道が偏向されてシンクロトロン放射光1bを発生
する。また、電子蓄積リング１からの該放射光1bは変向
され、それが、Be（ベリリウム）薄膜４を介して被照射
対象７に照射される。

この際に、電子蓄積リング１の軌道偏向制御をした
り、ミラー3aの変向制御をしたり、被照射対象７の駆動
制御をして被照射対象７でのＸ線1bの照射領域の拡大を
図っている。

これにより、微細化する半導体装置のパターン露光処
理に対処をしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来例によれば被照射対象７において放射
光1bの照射領域の拡大を図る場合、照射位置のみを設定
するようにしている。例えば、ビームラインのある一定
場所に光の照射位置のみを検出するモニタを設けるか、
又は、光の位置を蛍光板等により検知する光学系を設定
することにより行っていた。従って、光はマスク上の所
定の位置に照射されても照射角度までは、検出すること
ができない。

このため、第９図の問題点の説明図に示すように、基
準として設定した放射光1bの光軸C0と、実際の放射光1b
の光軸C1との間に角度θが生ずることがある。これは、
電子蓄積リング１の軌道やミラー3aの変向角度が何らか
の原因で、正常に駆動制御されなかったために生じたも
のであり、時間に依存して角度θが変化をする場合もあ
る。

このことは、第９図において、角度θの変位を伴った
放射光1bがウエハ7b上にマスク7aを介して照射された場
合、そこに塗布されたレジスト7cに転写パターンのずれ
δを招くことがある。これは、マスク7aのクリーン状態
を維持するために、レジスト7c塗布表面からギャップｇ
を保ってセットされることから、ずれδ＝ｇθが生ずる
ものである。

これにより、数枚のマスク7aを重ねて一つのLSIパタ
ーンの露光処理をする場合、転写パターンが位置ずれを
起こして高精度のLSIパターンが得られないという問題
がある。

本発明はかかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、放射光の光軸を被照射対象の直前に設定するこ
となく、実際の放射光の光軸を実時間的に検出し、照射
位置ずれを補正しながら照射領域を拡大して精度良いパ
ターン露光処理等をすることを可能とするシンクロトロ
ン放射光発生装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明に係るシンクロトロン放射光発生装
置の原理図である。

その第１の装置は、荷電粒子11aを所望のエネルギー
により蓄積する加速蓄積手段11と、前記荷電粒子11aの
軌道偏向する軌道偏向手段12と、前記軌道偏向手段12の
偏向動作に基づいて発生されたシンクロトロン放射光11
bを被照射対象17に向けて反射する光反射手段13と、前
記光反射手段13で反射されて前記被照射対象17に照射さ
れる前記シンクロトロン放射光の光軸の時間的変動を検
出する光軸検出手段14と、前記被照射対象17の駆動制御
をする試料駆動手段15と、前記加速蓄積手段11,軌道偏
向手段12,光反射手段13,光軸検出手段14及び試料駆動手
段15の入出力を制御する制御手段16とを具備し、前記制
御手段16が、少なくとも、前記光軸検出手段14からの光
軸情報Ｄに基づいて前記試料駆動手段15の駆動制御をす
ることを特徴とし、 第２の装置は、第１の装置であって、前記制御手段16
が、少なくとも、前記光軸検出手段14からの光軸情報に
基づいて前記軌道偏向手段12の駆動制御をすることを特
徴とし、 第３の装置は、第１の装置であって、前記制御手段16
が、少なくとも、前記光軸検出手段14からの光軸情報Ｄ
に基づいて前記光反射手段13の駆動制御をすることを特
徴とし、 第４の装置は、第１の装置であって、前記制御手段16
が、前記光軸検出手段14からの光軸情報Ｄに基づいて前
記軌道偏向手段12,光反射手段13及び試料駆動手段15の
駆動制御をすることを特徴とし、上記目的を達成する。

〔作用〕

本発明の第１の装置によれば、所定のパターンを有す
るマスクを介して被照射対象17に照射されるシンクロト
ロン放射光11bの光軸の時間的変動を検出する光軸検出
手段14と、該光軸検出手段14からの光軸情報Ｄに基づい
て試料駆動手段15の駆動制御をする制御手段16が設けら
れている。

このため、被照射対象17においてシンクロトロン放射
光11bの照射領域の拡大を図る場合、その基準を従来例
のようにマスク7aの直前に設定することなく、光軸検出
手段14の基準取付け位置において、その基準光軸C0から
の位置ずれとして該放射光11bの傾きを検出することが
できる。また、放射光11bの傾きを光軸情報Ｄとして制
御手段16に入力し、該光軸情報Ｄに基づいて試料駆動手
段15の駆動制御をすることにより、常に被照射対象17に
対して鉛直方向から該放射光11bを入射させることが可
能となる。

これにより、数枚のマスクを重ねて一つのLSIパター
ンの露光処理をする場合であっても、転写パターンの位
置ずれを生ずること無く、高精度な転写パターンを得る
ことが可能となる。

また、本発明の第２の装置によれば第１の装置であっ
て、光軸検出手段14からの光軸情報Ｄに基づいて軌道偏
向手段12の駆動制御をする制御手段16が設けられてい
る。

このため、第１の装置のように被照射対象17におい
て、シンクロトロン放射光11bの照射領域の拡大を図る
場合、その基準が光軸検出手段14の基準取付け位置に設
定され、該放射光11bの傾きを光軸情報Ｄとして制御手
段16に入力され、該光軸情報Ｄに基づいて軌道偏向手段
12の駆動制御をすることにより、常に被照射対象17に対
して鉛直方向から該放射光11bを入射させることが可能
となる。

これにより、第１の装置と同様に数枚のマスクを重ね
て一つのLSIパターンの露光処理をする場合であって
も、転写パターンの位置ずれを生ずること無く、高精度
な転写パターンを得ることが可能となる。

さらに、本発明の第３の装置によれば、第１の装置で
あって、光軸検出手段14からの光軸情報Ｄに基づいて光
反射手段13の駆動制御をする制御手段16が設けられてい
る。

このため、第1,第２の装置のように被照射対象17にお
いて、シンクロトロン放射光11bの照射領域の拡大を図
る場合、その基準が光軸検出手段14の基準取付け位置に
設定され、該放射光11bの傾きを光軸情報Ｄとして制御
手段16に入力し、該光軸情報Ｄに基づいて光軸反射手段
13の駆動制御をすることにより、常に被照射対象17に対
して鉛直方向から該放射光11bを入射させることが可能
となる。

これにより、第1,第２の装置と同様に数枚のマスクを
重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場合であっ
ても、転写パターンの位置ずれを生ずること無く、高精
度な転写パターンを得ることが可能となる。

また、本発明の第４の装置によれば、第１の装置であ
って、光軸検出手段14からの光軸情報Ｄに基づいて軌道
偏向手段12,光反射手段３及び試料駆動手段15の駆動制
御をする制御手段16が設けられている。

このため、第1,第２及び第３の装置のように被照射対
象17において、シンクロトロン放射光11bの照射領域の
拡大を図る場合、その基準が光軸検出手段14の基準取付
け位置に設定され、該放射光11bの傾きを光軸情報Ｄと
して制御手段16に入力し、該光軸情報Ｄに基づいて軌道
偏向手段12,光反射手段３及び試料駆動手段15の駆動制
御をすることにより、常に被照射対象17に対して鉛直方
向から該放射光11bを入射させることが可能となる。

これにより、第1,第２及び第３の装置と同様に数枚の
マスクを重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場
合であっても、転写パターンの位置ずれを生ずること無
く、高精度な転写パターンを得ることが可能となる。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第２〜第７図は、本発明の実施例に係るシンクロトロ
ン放射光発生装置を説明する図である。

（ｉ）第１の実施例の説明 第２図は、本発明の第１の実施例に係るシンクロトロ
ン放射光露光装置の構成図を示している。

図において、21は加速蓄積手段11の一実施例となる電
子蓄積リングであり、電子発生源20から発生された電子
21aを所望のエネルギーにより加速して蓄積するもので
ある。

22A,22Bは、軌道偏向手段12の一実施例となる複数の
ベンディグマグネットであり、電子21aの軌道を偏向す
るものである。

23は光反射手段13の一実施例となる放射光反射ミラー
であり、各マグネット22A,22Bの偏向動作に基づいて発
生されたシンクロトロン放射光11bを被露光対象30に変
向照射するものである。

24は光軸検出手段14の一実施例となる光軸検出器であ
り、シンクロトロン放射光11bの光軸を検出するもので
ある。光軸検出器24は、放射光11bを導入するビームラ
イン（陽極）27に、一対の上・下ワイヤー（陰極）24a,
24b及び上・下ワイヤー（陰極）24c,24dが設けられ、予
め、その取付け位置と幾何学的光軸C0とが校正されてい
る。この検出器24については、第３図において説明をす
る。

25は試料駆動手段15の一実施例となるステッパー駆動
装置であり、被露光対象30の駆動制御をするものであ
る。ステッパー駆動装置25は、ウエハステージ25aをＸ
方向に移動するＸ軸スライダ25aと、D/A変換回路26eか
らのピエゾ駆動信号Pdに基づいて，それをＹ方向に移動
するＹ軸スライダ25bと、マスクパターンを支持するマ
スクステージ25dから成る。

26は制御手段16の一実施例となる総合制御回路であ
り、電子蓄積リング21,ベンディグマグネット22A,22B,
放射光反射ミラー23,光軸検出器24及びステッパー駆動
装置25の入出力を制御するものである。

総合制御回路26は、A/D変換回路26a,CPU（中央演算処
理装置）26b,ROM（読出専用メモリ）26c,RAM（随時書き
込み読出可能メモリ）26d及びD/A変換回路26eから成
る。

A/D変換回路26aは、光軸検出器24からの光軸情報Ｄの
一実施例となる光軸検出信号iu1,il1及びiu2,il2をA/D
変換し、CPU26bにデジタル光軸データＤを出力するもの
である。

CPU26bは、二値化された光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu
2,il2〕から幾何学的光軸C0と実際の放射光11bとの変位
把握の基礎となる検出電流の分布差η1,η２の算出処理
やｙ軸位置ずれ量y1,y2に基づいてＹ軸補正量データDy
をD/A変換回路26eに出力するものである。

ROM26cは、算出された検出電流の分布差η1,η２をｙ
軸位置ずれ量y1,y2に変換するものである。

RAM26dは、光軸検出器24の一対の上・下ワイヤー（陰
極）24a,24b及び上・下ワイヤー（陰極）24c,24dの離隔
距離L,被露光対象30とマスクステージ25dとのギャップ
g,幾何学的光軸C0と実際の放射光11bとの変位角θｏに
係るデータを一時記憶するものである。本発明の実施例
では、離隔距離がＬ＝１〔ｍ〕，ギャップがｇ＝50〔μ
ｍ〕程度である。

D/A変換回路26eは、CPU26bからのＹ軸補正量データDy
をD/A変換してピエゾ駆動信号Pdにするものである。

第３図（ａ），（ｂ）は、本発明の各実施例に係る光
軸検出器の構成図であり、同図（ａ）は第１の実施例に
係る光軸検出器24の断面図を示している。

同図（ａ）において、光軸検出器24は放射光21bを導
入するビームライン（陽極）27に、例えば、間隔ｄ＝40
〔mm〕を保った一対の上・下ワイヤー（陰極）24a,24b
及び上・下ワイヤー（陰極）24c,24dが設けられ、予
め、その取付け位置と幾何学的光軸C0とが校正されてい
る。

光軸検出器24の機能は、まず、破線円内図のような軟
Ｘ線成分の垂直方向の分布B1及びVUV（真空紫外線）成
分の垂直方向の分布B2をもったシンクロトロン放射光11
bが上・下ワイヤー（陰極）24a,24b及び上・下ワイヤー
（陰極）24c,24dを通過すると、各ワイヤー24a,24b24c,
24dに光軸検出信号iu1,il1及びiu2,il2が流れる。

この際に、実際の放射光11bの光軸C1と幾何学的光軸C
0とが一致している場合には、光軸検出信号iu1,il1及び
iu2,il2が均等に成る。また、両光軸C0,C1が位置ずれを
生じている場合にはそれが不均等になり、それが光軸情
報ＤとなってCPU26bに出力される。

同図（ｂ）は、他の光軸検出器34の断面図を示してい
る。

同図（ｂ）において、光軸検出器34は放射光11bを導
入するビームライン37に、離隔距離Ｌを空けて一対の垂
直方向用スリット34a,水平方向用スリット34bが設けら
れ、予め、その取付け位置と幾何学的光軸C0とが校正さ
れている。

また、各スリット34a,34bを通過したシンクロトロン
放射光11bの検出をする一組の検出器34cが設けられてい
る。

光軸検出器34の機能は、まず、同図（ａ）のような放
射光11bが各スリット34a,34bに照射されると、各スリッ
ト34a,34bを通過した放射光11bが一組の検出器34cに検
出され、光検出信号がCPU26bに出力される。

これにより、実際の放射光11bの光軸C1と幾何学的光
軸C0とが一致している場合には、光検出信号が均等に成
る。また、不均等の場合には両光軸C0,C1が位置ずれを
生じていることがCPU26bによって認識することができ
る。

これらにより、本発明の第１の実施例に係るシンクロ
トロン放射光露光装置を構成する。

次に、当該装置の露光動作について説明をする。ま
ず、電子発生源20から出射された電子21aが所望のエネ
ルギーにより電子蓄積リング21に蓄積される。この際
に、蓄積された電子21aは軌道偏向制御されてシンクロ
トロン放射光21bを発生する。さらに、電子蓄積リング2
1からの放射光21bが放射光反射ミラー23を介して被露光
対象30に照射される。この際に、シンクロトロン放射光
11bが上・下ワイヤー（陰極）24a,24b及び上・下ワイヤ
ー（陰極）24c,24dを通過すると、各ワイヤー24a,24b24
c,24dに光軸検出信号iu1,il1及びiu2,il2が流れる。

例えば、二値化された光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu2,
il2〕からCPU26bにより検出電流の分布差η１＝（iu1−
il1）／（iu1＋il1），η２＝（iu2−il2）／（iu2＋il
2）の算出処理がされる。この検出電流の分布差η1,η
２に対するｙ軸位置ずれ量y1,y2がROM26cにより読み出
される。

次に、ｙ軸位置ずれ量y1,y2と離隔距離Ｌから実際の
放射光11bの傾きθ１＝（y2−y1）/LがCPU26bにより算
出される。その後、幾何学座標系のオフセット角θｏと
の差θ＝θ１−θｏが同様に算出され、この値θとギャ
ップｇからＹ軸補正量δ＝ｇθが演算される。該Ｙ軸補
正量δはＹ軸補正データDyとなって、D/A変換回路26e出
力される。

これにより、Ｙ軸補正データDyに基づいてＹ軸スライ
ダ25bが駆動され、幾何学的光軸C0から実際の放射光21b
の光軸C1に被露光対象30が位置合わせされる。その後
は、従来例と同様に放射光21bの照射領域の拡大がさ
れ、LSIマスク，数枚を適宜マスクステージ25dに付け替
えて被露光対象30の露光処理がされる。

このようにして、本発明の第１の実施例によればシン
クロトロン放射光21bの光軸を検出する光軸検出器24
と、該光軸検出器24からの光軸検出信号iu1,il1及びiu
2,il2に基づいてステッパ駆動装置25の駆動制御をする
総合制御回路26が設けられている。

このため、被露光対象30においてシンクロトロン放射
光21bの照射領域の拡大を図る場合、その基準を従来例
のようにマスク7aの直前に設定することなく、光軸検出
器24の幾何学座標系の上・下ワイヤー24a,24bの取付け
位置（基準取付け位置）において、その基準光軸C0から
の位置ずれ角θ１として該放射光21bの傾きを検出する
ことができる。従って、該放射光21bの傾きを光軸デー
タＤ＝〔iu1,il1,iu2,il2〕として総合制御回路26に入
力し、該光軸データＤに基づいてステッパ駆動装置25の
駆動制御をすることにより、常に被露光対象30に対して
鉛直方向から該放射光21bを入射させることが可能とな
る。

これにより、数枚のマスクを重ねて一つのLSIパター
ンの露光処理をする場合であっても、転写パターンの位
置ずれを生ずること無く、高精度な転写パターンを得る
ことが可能となる。

（ii）第２の実施例の説明 第４図は、本発明の第２の実施例に係るシンクロトロ
ン放射光露光装置の構成図である。

図において、第１の実施例の装置と異なるのは、第２
の実施例の装置では、総合制御回路26が、光軸検出器24
からの光軸データＤに基づいてベンディングマグネット
22A,22Bの駆動制御をするものである。

すなわち、破線円内図に示すようにウエハ32上で露光
領域を拡大する場合、シンクロトロン放射光21bの上下
の偏向は、まず、光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu2,il2〕
を入力した総合制御回路26がマグネット駆動回路22cに
駆動制御信号S1を出力する。次いで、電子軌道28が上下
に偏向され、該放射光21bの上下動作をすることによ
り、露光領域が拡大される。

このようにして、本発明の第２の実施例の装置によれ
ば光軸検出器24からの光軸データＤに基づいてベンディ
ングマグネット22A,22Bの駆動制御をする総合制御回路2
6が設けられている。

このため、第１の実施例のようにウエハ32上において
シンクロトロン放射光21bの照射領域の拡大を図る場
合、その基準を従来例のようにマスク7aの直前に設定す
ることなく、光軸検出器24の幾何学座標系の上・下ワイ
ヤー24a,24bの取付け位置（基準取付け位置）におい
て、その基準光軸C0からの位置ずれ角θ１として該放射
光21bの傾きを検出することができる。従って、該放射
光21bの傾きを光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu2,il2〕とし
て総合制御回路26に入力し、該光軸データＤに基づいて
ベンディングマグネット22A,22Bの駆動制御をすること
により、常にマスク31に対して鉛直方向から該放射光21
bを入射させることが可能となる。

これにより、第１の実施例の装置と同様に数枚のマス
クを重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場合で
あっても、転写パターンの位置ずれを生ずること無く、
高精度な転写パターンを得ることが可能となる。

（iii）第３の実施例の説明 第５図は、本発明の第３の実施例に係るシンクロトロ
ン放射光露光装置の構成図である。

図において、第1,第２の実施例の装置と異なるのは、
第３の実施例の装置では、総合制御回路26が、光軸検出
器24からの光軸データＤに基づいて放射光反射ミラー23
の駆動制御をするものである。

すなわち、破線楕円内図に示すように放射光21bを集
光して被露光対象上の光強度の増加を図る場合、電子蓄
積リング21からのシンクロトロン放射光21bは、まず、
放射光反射ミラー23としてシリンドリカルミラー23bに
入射される。次いで、光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu2,il
2〕を入力した総合制御回路26がミラー制御系23aに駆動
制御信号S2を出力する。この際に、ミラー制御系23aに
より実際の放射光11bの光軸C1と幾何学的光軸C0とを一
致するように駆動されて該放射光21bが変向され、該放
射光21bが集光される。これにより、集光された放射光2
1cがマスク31に照射される。

第６図（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施例に係
る他の放射光反射ミラーの説明図である。

同図（ａ）において、23cは放射光反射ミラー23の他
の実施例となる振動ミラーであり、電子軌道28からの放
射光21bを変向してマスク31に照射するものである。こ
れにより、ウエハ32の露光領域が拡大される。この際
に、振動ミラー23cの変向制御は、光軸データＤ＝〔iu
1,il1,iu2,il2〕を入力した総合制御回路26がミラー制
御系23aに駆動制御信号S3を出力する。また、ミラー制
御系23aにより実際の放射光11bの光軸C1と幾何学的光軸
C0とを一致するように駆動されて該放射光21bが変向さ
れる。

同図（ｂ）において、23dは放射光反射ミラー23の他
の実施例となる長手方向に曲率（半径Ｒ）を持ったミラ
ーであり、同図（ａ）の振動ミラー23cのように電子軌
道28からの放射光21bを変向してマスク31に照射するも
のである。なお、該ミラー22dの位置合わせは、光軸デ
ータＤ＝〔iu1,il1,iu2,il2〕を入力した総合制御回路2
6がミラー制御系23aに駆動制御信号S4を出力する。ま
た、ミラー制御系23aにより実際の放射光11bの光軸C1と
幾何学的光軸C0とを一致するように駆動される。

これにより、ウエハ32の露光領域が拡大される。

このようにして、本発明の第３の実施例の装置によれ
ば光軸検出器24からの光軸データＤに基づいてシリンド
リカルミラー23b,振動ミラー23cや長手方向に曲率を持
ったミラー23dの駆動制御をする総合制御回路26が設け
られている。

このため、第1,第２の実施例のようにマスク31上にお
いてシンクロトロン放射光21bの集光や露光領域の拡大
を図る場合、その基準を従来例のようにマスク7aの直前
に設定することなく、光軸検出器24の幾何学座標系の上
・下ワイヤー24a,24bの取付け位置（基準取付け位置）
において、その基準光軸C0からの位置ずれ角θ１として
該放射光21bの傾きを検出することができる。また、該
放射光21bの傾きを光軸データＤ＝〔iu1,il1,iu2,il2〕
として総合制御回路26に入力し、該光軸データＤに基づ
いてシリンドリカルミラー23bの駆動制御をすることに
より、常にマスク31に対して鉛直方向から集光した放射
光21cを入射させることが可能となる。

これにより、第1,第２の実施例の装置と同様に数枚の
マスクを重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場
合であっても、転写パターンの位置ずれを生ずること無
く、高精度な転写パターンを得ることが可能となる。

（iv）第４の実施例の説明 第７図は、本発明の第４の実施例に係るシンクロトロ
ン放射光露光装置の構成図である。

図において、第1,第２及び第３の実施例に係る装置の
総合制御回路26が、光軸検出器24からの光軸データＤに
基づいてベンディングマグネット22A,22B,放射光反射ミ
ラー23,ミラー制御系23a及びステッパ駆動装置25の駆動
制御を選択して行う。

これに対して第４の実施例に係る装置は、該データＤ
に基づいてベンディングマグネット22A,22B,放射光反射
ミラー23,ミラー制御系23a及びステッパ駆動装置25の駆
動制御を併せて行うことを特徴としている。

このため、第1,第２及び第３の装置のように被露光対
象30において、シンクロトロン放射光21bの照射領域の
拡大を図る場合、その基準が光軸検出器24の基準取付け
位置に設定され、該放射光21bの傾きを光軸データＤと
して総合制御回路26に入力され、該光軸データＤに基づ
いてベンディングマグネット22A,22B,放射光反射ミラー
23,ミラー制御系23a及びステッパ駆動装置25の駆動制御
をすることにより、常に被露光対象30に対して鉛直方向
から該放射光21bを入射させることが可能となる。

これにより、第1,第２及び第３の装置と同様に数枚の
マスクを重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場
合であっても、転写パターンの位置ずれを生ずること無
く、高精度な転写パターンを得ることが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の装置によれば、シンクロ
トロン放射光の光軸を検出する光軸検出手段と、該光軸
検出手段からの光軸情報に基づいて試料駆動手段，軌道
偏向手段，光反射手段の駆動制御をする制御手段が設け
られている。

このため、被照射対象上でシンクロトロン放射光の照
射領域の拡大やその光強度の増大を図る場合、その基準
光軸からの位置ずれとして該放射光の傾きを検出するこ
とができる。また、該放射光の傾きが補正されることに
より、常に被照射対象に対して鉛直方向から該放射光を
入射させることが可能となる。このことで、数枚のマス
クを重ねて一つのLSIパターンの露光処理をする場合で
あっても、転写パターンの位置ずれを生ずること無く、
高精度な転写パターンを得ることが可能となる。

これにより、微細回路パターン（例えば、最小線幅0.
2μｍ以下の回路）を露光処理するシンクロトロン放射
光処理装置の性能向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係るシンクロトロン放射光発生装置
の原理図、 第２図は、本発明の第１の実施例に係るシンクロトロン
放射光露光装置の構成図、 第３図は、本発明の各実施例に係る光軸検出器の構成
図、 第４図は、本発明の第２の実施例に係るシンクロトロン
放射光露光装置の構成図、 第５図は、本発明の第３の実施例に係るシンクロトロン
放射光露光装置の構成図、 第６図は、本発明の第３の実施例に係る他の放射光反射
ミラーの説明図、 第７図は、本発明の第４の実施例に係るシンクロトロン
放射光露光装置の構成図、 第８図は、従来例に係るシンクロトロン放射光露光装置
の構成図、 第９図は、従来例に係る問題点を説明する被照射領域の
断面図である。 （符号の説明） 11……加速蓄積手段、 12……軌道偏向手段、 13……光反射手段、 14……光軸検出手段、 15……試料駆動手段、 16……制御手段、 11a……荷電粒子、 11b……シンクロトロン放射光、 Ｄ……光軸情報。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−282817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−138731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05H 13/04 H01L 21/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のパターンを有するマスクを介して被
   照射対象（17）にシンクロトロン放射光を照射し、前記
   被照射対象（17）に前記所定のパターンを転写するシン
   クロトロン放射光発生装置において、 荷電粒子（11a）を所望のエネルギーにより蓄積する加
   速蓄積手段（11）と、前記荷電粒子（11a）の軌道偏向
   する軌道偏向手段（12）と、前記軌道偏向手段（12）の
   偏向動作に基づいて発生されたシンクロトロン放射光
   （11b）を前記被照射対象（17）に向けて反射する光反
   射手段（13）と、前記光反射手段（13）で反射されて前
   記被照射対象（17）に照射される前記シンクロトロン放
   射光（11b）の光軸の時間的変動を検出する光軸検出手
   段（14）と、前記被照射対象（17）の駆動制御をする試
   料駆動手段（15）と、前記加速蓄積手段（11）、前記軌
   道偏向手段（12）、前記光反射手段（13）、前記光軸検
   出手段（14）及び前記試料駆動手段（15）の入出力を制
   御する制御手段（16）とを具備し、 前記制御手段（16）が、少なくとも、前記光軸検出手段
   （14）から出力される光軸情報（Ｄ）に基づいて前記試
   料駆動手段（15）の駆動制御をすることを特徴とするシ
   ンクロトロン放射光発生装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のシンクロトロン放射光発
   生装置であって、 前記制御手段（16）が、少なくとも、前記光軸検出手段
   （14）からの前記光軸情報（Ｄ）に基づいて前記軌道偏
   向手段（12）の駆動制御をすることを特徴とするシンク
   ロトロン放射光発生装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のシンクロトロン放射光発
   生装置であって、 前記制御手段（16）が、少なくとも、前記光軸検出手段
   （14）からの前記光軸情報（Ｄ）に基づいて前記光反射
   手段（13）の駆動制御をすることを特徴とするシンクロ
   トロン放射光発生装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載のシンクロトロン放射光発
   生装置であって、 前記制御手段（16）が、前記光軸検出手段（14）からの
   前記光軸情報（Ｄ）に基づいて前記軌道偏向手段（1
   2）、前記光反射手段（13）及び前記試料駆動手段（1
   5）の駆動制御をすることを特徴とするシンクロトロン
   放射光発生装置。