JP3255849B2 - 露光装置 - Google Patents
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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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
- G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
- G02B17/0605—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors
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- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
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- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置、特にＳ
Ｒ光源等の光源からのＸ線、真空紫外線を発散させ、露
光領域を拡大して露光する露光装置に関する。
Ｒ光源等の光源からのＸ線、真空紫外線を発散させ、露
光領域を拡大して露光する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＲ（シンクロトロン放射）光源は、Ｓ
Ｒ軌道面内方向（通例、ＳＲ軌道面は、水平面に一致し
て設置されるため、以下、水平方向と呼ぶ）には大きな
発散角をもち、ＳＲ軌道面に垂直な方向（同じく、鉛直
方向と呼ぶ）には小さな発散角をもつ、シート状の電磁
波（Ｘ線、真空紫外線を含む）を放射する光源である。
鉛直方向の発散角が小さなため、ＳＲ光をそのまま照射
した場合、鉛直方向には小さな範囲でしか照射されな
い。そこで、ＳＲ光源を用いる露光装置では、ＳＲ光源
より照射されるＸ線の露光エリアを鉛直方向に広げるた
めの何らかの方法が必要となる。
Ｒ軌道面内方向（通例、ＳＲ軌道面は、水平面に一致し
て設置されるため、以下、水平方向と呼ぶ）には大きな
発散角をもち、ＳＲ軌道面に垂直な方向（同じく、鉛直
方向と呼ぶ）には小さな発散角をもつ、シート状の電磁
波（Ｘ線、真空紫外線を含む）を放射する光源である。
鉛直方向の発散角が小さなため、ＳＲ光をそのまま照射
した場合、鉛直方向には小さな範囲でしか照射されな
い。そこで、ＳＲ光源を用いる露光装置では、ＳＲ光源
より照射されるＸ線の露光エリアを鉛直方向に広げるた
めの何らかの方法が必要となる。
【０００３】このための方法として、（１） 斜人射ミ
ラーをＳＲ光源と露光面との間に配置し、数ｍｒａｄの
角度で振動させる方法（Ｒ．Ｐ．Ｈａｅｌｂｉｃｈ他、
Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｌ（４）、
Ｏｃｔ．〜Ｄｅｃ．１９８３、ｐｐ．１２６２〜１２６
６）、（２） 曲面形状の斜入射ミラーをＳＲ光源と露
光面との間に配置し、ミラー曲面での反射によって、Ｘ
線ビームの鉛直方向の発散角を拡大する方法（Ｗａｒｒ
ｅｎ Ｄ．Ｇｒｏｂｍａｎ、ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ
Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ、Ｖｏ
ｌ．１、ｃｈａｐ．１３、ｐ．１１３５、Ｎｏｒｔｈ−
Ｈｏｌｌａｎｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ ＣＯ．、１９
８３）などが知られている。また、（３） （２）の改
良方法として、ミラー形状をシリンドリカル形状からず
らし、周辺部の曲率を連続的に小さくすることにより、
強度の均一化を図りながらＸ線ビームの鉛直方向の発散
角を拡大する方法（特開平１−２４４４００）がある。
図１３は従来例（３）の露光装置の模式的斜視図であ
り、図中符号１３１は発光点、１３２はミラー、１３３
はマスクである。発光点１３１からのＳＲ光は特殊形状
のミラー１３２により鉛直方向に発散角が拡大されてマ
スク１３３に照射されている。
ラーをＳＲ光源と露光面との間に配置し、数ｍｒａｄの
角度で振動させる方法（Ｒ．Ｐ．Ｈａｅｌｂｉｃｈ他、
Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｌ（４）、
Ｏｃｔ．〜Ｄｅｃ．１９８３、ｐｐ．１２６２〜１２６
６）、（２） 曲面形状の斜入射ミラーをＳＲ光源と露
光面との間に配置し、ミラー曲面での反射によって、Ｘ
線ビームの鉛直方向の発散角を拡大する方法（Ｗａｒｒ
ｅｎ Ｄ．Ｇｒｏｂｍａｎ、ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ
Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ、Ｖｏ
ｌ．１、ｃｈａｐ．１３、ｐ．１１３５、Ｎｏｒｔｈ−
Ｈｏｌｌａｎｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ ＣＯ．、１９
８３）などが知られている。また、（３） （２）の改
良方法として、ミラー形状をシリンドリカル形状からず
らし、周辺部の曲率を連続的に小さくすることにより、
強度の均一化を図りながらＸ線ビームの鉛直方向の発散
角を拡大する方法（特開平１−２４４４００）がある。
図１３は従来例（３）の露光装置の模式的斜視図であ
り、図中符号１３１は発光点、１３２はミラー、１３３
はマスクである。発光点１３１からのＳＲ光は特殊形状
のミラー１３２により鉛直方向に発散角が拡大されてマ
スク１３３に照射されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法のうち、
（１）は瞬間的には露光面の一部分にしかビームが照射
されず、露光用マスクが部分的に膨張する。この膨張の
影響は、ミラーの振動周期が十分に短くなければ除くこ
とができず、微細パターンの正確な転写が困難となる。
一方、振動周期を十分に短くするためには大きな駆動パ
ワーが必要となり、実用的には実現できない場合も多
い。
（１）は瞬間的には露光面の一部分にしかビームが照射
されず、露光用マスクが部分的に膨張する。この膨張の
影響は、ミラーの振動周期が十分に短くなければ除くこ
とができず、微細パターンの正確な転写が困難となる。
一方、振動周期を十分に短くするためには大きな駆動パ
ワーが必要となり、実用的には実現できない場合も多
い。
【０００５】これに対し、（２）は、所要露光面を一括
照射できるため、上述した（１）の欠点をカバーする一
方策といえる。しかしながら、上記文献では、ミラー形
状がシリンドリカルであるため、ビームの拡大に伴いエ
ネルギーを著しく損失するという欠点を有するととも
に、シート状の電磁波の水平方向の大きな発散角を集光
することができず、そのため、水平方向には、発光点か
ら露光領域が張る角度のＳＲ光しか利用することができ
ないこととなる。
照射できるため、上述した（１）の欠点をカバーする一
方策といえる。しかしながら、上記文献では、ミラー形
状がシリンドリカルであるため、ビームの拡大に伴いエ
ネルギーを著しく損失するという欠点を有するととも
に、シート状の電磁波の水平方向の大きな発散角を集光
することができず、そのため、水平方向には、発光点か
ら露光領域が張る角度のＳＲ光しか利用することができ
ないこととなる。
【０００６】（３）は、（２）の欠点のうち、ビームの
拡大に伴いエネルギーを損失するという欠点を解決して
いるが、水平方向には、発光点から露光領域が張る角度
しかＳＲ光を利用することができないことは（２）と同
様である。そのため、所要露光面に照射される強度が、
（２）より大きく改善されているとはいえ、さらに、光
源強度の増大を図るか、あるいは、レジストの感度の上
昇を図るかの手段を講ずることにより露光のスループッ
ト向上を行う必要があった。このことは、ＳＲ光源のコ
スト上昇、ＳＲ光源の規模の増大、あるいは、レジスト
開発によるコスト上昇を招くこととなる。
拡大に伴いエネルギーを損失するという欠点を解決して
いるが、水平方向には、発光点から露光領域が張る角度
しかＳＲ光を利用することができないことは（２）と同
様である。そのため、所要露光面に照射される強度が、
（２）より大きく改善されているとはいえ、さらに、光
源強度の増大を図るか、あるいは、レジストの感度の上
昇を図るかの手段を講ずることにより露光のスループッ
ト向上を行う必要があった。このことは、ＳＲ光源のコ
スト上昇、ＳＲ光源の規模の増大、あるいは、レジスト
開発によるコスト上昇を招くこととなる。
【０００７】一方、シート状の電磁波の水平方向の大き
な発散角を集光するという点においては、（１）の改良
として、斜入射ミラーにＳＲ光の光軸と垂直な方向に凹
面の曲率を持たせ、ＳＲ光を集光しながら数ｍｒａｄの
角度で振動させる方法もあるが、瞬間的には露光面の一
部分にしかビームが照射されず、ミラーの振動周期を十
分に短くすることなしには、微細パターンの正確な転写
が困難となることは、（１）と全く同様である。
な発散角を集光するという点においては、（１）の改良
として、斜入射ミラーにＳＲ光の光軸と垂直な方向に凹
面の曲率を持たせ、ＳＲ光を集光しながら数ｍｒａｄの
角度で振動させる方法もあるが、瞬間的には露光面の一
部分にしかビームが照射されず、ミラーの振動周期を十
分に短くすることなしには、微細パターンの正確な転写
が困難となることは、（１）と全く同様である。
【０００８】本発明の目的は、上記従来例の欠点に鑑
み、所要露光面を一括照射することにより微細パターン
の正確な転写をおこなうと同時に、シート状の電磁波で
あるＳＲ光の水平方向の大きな発散角を集光することに
より、光源強度の増大を図ることなく、所要露光面に照
射される強度の増大を、ひいては、スループットの向上
した露光装置を提供することにある。
み、所要露光面を一括照射することにより微細パターン
の正確な転写をおこなうと同時に、シート状の電磁波で
あるＳＲ光の水平方向の大きな発散角を集光することに
より、光源強度の増大を図ることなく、所要露光面に照
射される強度の増大を、ひいては、スループットの向上
した露光装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、Ｘ
線および真空紫外線を含むＳＲ光を放射するＳＲ（シン
クロトロン放射）光源と、反射されたＳＲ光が照射され
るマスクと、ＳＲ軌道面内に大きい発散角で出射したＳ
Ｒ光を集光してマスクへの照射に適応した形状のＳＲ光
として反射する第１のミラーと、第１のミラーから反射
されたＳＲ光を受光してマスクに照射する第２のミラー
とを備えた露光装置において、第１のミラーがＳＲ光の
出射方向に垂直な面およびＳＲ光の出射方向を含みＳＲ
軌道面に垂直な面の両方において凹面であり、第２のミ
ラーの中心位置と、第２のミラー中心位置からマスクま
での中間の位置との間に、第１のミラーから反射された
ＳＲ光の出射方向と直交する仮想平面が仮定され、第１
のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線が、
ＳＲ軌道面と平行な直線となるように、第１のミラーの
反射面の曲率が設定されており、第２のミラーの反射面
が反射されたＳＲ光の出射方向において凸面である。
線および真空紫外線を含むＳＲ光を放射するＳＲ（シン
クロトロン放射）光源と、反射されたＳＲ光が照射され
るマスクと、ＳＲ軌道面内に大きい発散角で出射したＳ
Ｒ光を集光してマスクへの照射に適応した形状のＳＲ光
として反射する第１のミラーと、第１のミラーから反射
されたＳＲ光を受光してマスクに照射する第２のミラー
とを備えた露光装置において、第１のミラーがＳＲ光の
出射方向に垂直な面およびＳＲ光の出射方向を含みＳＲ
軌道面に垂直な面の両方において凹面であり、第２のミ
ラーの中心位置と、第２のミラー中心位置からマスクま
での中間の位置との間に、第１のミラーから反射された
ＳＲ光の出射方向と直交する仮想平面が仮定され、第１
のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線が、
ＳＲ軌道面と平行な直線となるように、第１のミラーの
反射面の曲率が設定されており、第２のミラーの反射面
が反射されたＳＲ光の出射方向において凸面である。
【００１０】また、ＳＲ光源の発光点から第１のミラー
の中心までの距離をｌ1 とし、第１のミラーの中心から
第２のミラーの中心までの距離をｌ2 とし、第２のミラ
ーの中心からマスクまでの距離をｌ3 とし、第１のミラ
ーの中心部主光線方向の切線とＳＲ光主光線とのなす斜
入射角をθとし、第１のミラーの中心近傍におけるＳＲ
光の進行方向に直交する方向の曲率半径をｒx として、
第１のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線
がＳＲ軌道面と平行な直線となる仮想平面と第１のミラ
ー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） （第１式） と設定したとき、第１のミラーのＳＲ光の進行方向の曲
率半径ｒz を、
の中心までの距離をｌ1 とし、第１のミラーの中心から
第２のミラーの中心までの距離をｌ2 とし、第２のミラ
ーの中心からマスクまでの距離をｌ3 とし、第１のミラ
ーの中心部主光線方向の切線とＳＲ光主光線とのなす斜
入射角をθとし、第１のミラーの中心近傍におけるＳＲ
光の進行方向に直交する方向の曲率半径をｒx として、
第１のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線
がＳＲ軌道面と平行な直線となる仮想平面と第１のミラ
ー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） （第１式） と設定したとき、第１のミラーのＳＲ光の進行方向の曲
率半径ｒz を、
【００１１】
【数４】 となるように設定してもよい。
【００１２】さらに、ＳＲ光源の発光点から第１のミラ
ーの中心までの距離をｌ1 とし、第１のミラーの中心か
ら第２のミラーの中心までの距離をｌ2 とし、第２のミ
ラーの中心からマスクまでの距離をｌ3 とし、第１のミ
ラーの中心部主光線方向の切線とＳＲ光主光線とのなす
斜入射角をθとし、第１のミラーの中心におけるＳＲ光
の進行方向に直交する方向の曲率半径をｒx0とし、第１
のミラーのＳＲ光の進行方向の曲率半径をｒz として、
第１のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線
が、ＳＲ軌道面と平行な直線となる仮想平面と第１のミ
ラー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） （第３式） と設定したとき、第１のミラーのＳＲ光の進行方向の中
心を原点とし、原点からのＳＲ光の進行方向の距離を第
２のミラーの方向を＋としたｚとし、
ーの中心までの距離をｌ1 とし、第１のミラーの中心か
ら第２のミラーの中心までの距離をｌ2 とし、第２のミ
ラーの中心からマスクまでの距離をｌ3 とし、第１のミ
ラーの中心部主光線方向の切線とＳＲ光主光線とのなす
斜入射角をθとし、第１のミラーの中心におけるＳＲ光
の進行方向に直交する方向の曲率半径をｒx0とし、第１
のミラーのＳＲ光の進行方向の曲率半径をｒz として、
第１のミラーから反射されたＳＲ光と仮想平面との交線
が、ＳＲ軌道面と平行な直線となる仮想平面と第１のミ
ラー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） （第３式） と設定したとき、第１のミラーのＳＲ光の進行方向の中
心を原点とし、原点からのＳＲ光の進行方向の距離を第
２のミラーの方向を＋としたｚとし、
【００１３】
【数５】 で求められるｒz'を用いて
【００１４】
【数６】 で求めた係数ｒx1を用いて、第１のミラー上の位置ｚ点
におけるＳＲ光の進行方向に直交する方向の曲率半径ｒ
x を、 ｒx ＝ｒx0十ｒx1×ｚ （第６式） となるように設定することが望ましい。
におけるＳＲ光の進行方向に直交する方向の曲率半径ｒ
x を、 ｒx ＝ｒx0十ｒx1×ｚ （第６式） となるように設定することが望ましい。
【００１５】さらに、第１のミラーから反射されたＳＲ
光と仮想平面との交線がＳＲ軌道面と平行な直線となる
仮想平面の位置の第１のミラー側の近傍に、第２のミラ
ーが配設されていることが望ましい。
光と仮想平面との交線がＳＲ軌道面と平行な直線となる
仮想平面の位置の第１のミラー側の近傍に、第２のミラ
ーが配設されていることが望ましい。
【００１６】第２のミラーの反射面が、ほぼ球面であっ
てもよく、ほぼシリンドリカル面であってもよい。
てもよく、ほぼシリンドリカル面であってもよい。
【００１７】本発明では、大きな放射角で照射され第１
のミラーで集光され反射されたＳＲ光が、第２のミラー
に照射されるような形状で、かつ、反射したＳＲ光の出
射方向と直交する第２のミラー近傍の仮想平面上にＳＲ
軌道面と平行な直線の交線を描くように、第１のミラー
の曲率半径が設定されているので、第２のミラーで反射
されたＳＲ光がマスク上にむらが少なく照射され強度が
アップする。
のミラーで集光され反射されたＳＲ光が、第２のミラー
に照射されるような形状で、かつ、反射したＳＲ光の出
射方向と直交する第２のミラー近傍の仮想平面上にＳＲ
軌道面と平行な直線の交線を描くように、第１のミラー
の曲率半径が設定されているので、第２のミラーで反射
されたＳＲ光がマスク上にむらが少なく照射され強度が
アップする。
【００１８】また、第２のミラーをほぼ球面やほぼシリ
ンドリカル面などの凸面とすることによってＳＲ光に照
射されるマスクの領域が拡大される。
ンドリカル面などの凸面とすることによってＳＲ光に照
射されるマスクの領域が拡大される。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の模式的斜視図であり、図２は発光点とミラーの
関係を示す模式的配置図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は上面図である。図中符号１０はＳＲ光源、１
１、２１は発光点、１２、２２はＳＲ光、１３、２３は
第１のミラー、１４、２４は第２のミラー、１５、２５
はマスクに向けられたＳＲ光、１６はシャッター、１７
はＸ線透過窓、１８はマスクである。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の模式的斜視図であり、図２は発光点とミラーの
関係を示す模式的配置図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は上面図である。図中符号１０はＳＲ光源、１
１、２１は発光点、１２、２２はＳＲ光、１３、２３は
第１のミラー、１４、２４は第２のミラー、１５、２５
はマスクに向けられたＳＲ光、１６はシャッター、１７
はＸ線透過窓、１８はマスクである。
【００２０】ＳＲ光源１０の電子軌道を簡単のため円軌
道で表わした。実際のＳＲはレーストラツク形、四角
形、その他種々存在するが、ベンデイング磁石で電子軌
道が曲げられるときにＳＲ光１２、２２が接線方向に放
射される。
道で表わした。実際のＳＲはレーストラツク形、四角
形、その他種々存在するが、ベンデイング磁石で電子軌
道が曲げられるときにＳＲ光１２、２２が接線方向に放
射される。
【００２１】本実施の形態では、発光点１１、２１から
大きい角度で出射したＳＲ光１２、２２が第１のミラー
１３、２３により反射され、その後、第２のミラー１
４、２４で反射される。第２のミラー１４、２４により
反射されたＳＲ光は、マスク１８の方向に向けられる。
その後、露光量を制御するためのシャッター１６の開口
部を通過して、Ｘ線透過窓１７を経た後、マスク１８に
照射される。マスクを透過したＳＲ光は、その後レジス
ト塗布したウエハ（不図示）に照射される。
大きい角度で出射したＳＲ光１２、２２が第１のミラー
１３、２３により反射され、その後、第２のミラー１
４、２４で反射される。第２のミラー１４、２４により
反射されたＳＲ光は、マスク１８の方向に向けられる。
その後、露光量を制御するためのシャッター１６の開口
部を通過して、Ｘ線透過窓１７を経た後、マスク１８に
照射される。マスクを透過したＳＲ光は、その後レジス
ト塗布したウエハ（不図示）に照射される。
【００２２】座標系を、図１に示すように、ＳＲ軌道面
に垂直で上方にｙ軸とし、ＳＲの電子軌道上のある点
（この点を、発光点と呼ぶ）における接線でＳＲ光の出
射方向（ＳＲ光の主光線方向と呼ぶ）をｚ軸とし、ｙ
軸、ｚ軸にともに垂直で、左手系をなす方向をｘ軸とす
る。ｘ、ｚ軸はＳＲ軌道面内にあることになる。マスク
１８の中心は、ほぼｘ＝０の面、即ち、ｙ−ｚ面内に設
置されている。また、発光点からｚ軸方向に出射するＳ
Ｒ光を主光線と呼ぶ。
に垂直で上方にｙ軸とし、ＳＲの電子軌道上のある点
（この点を、発光点と呼ぶ）における接線でＳＲ光の出
射方向（ＳＲ光の主光線方向と呼ぶ）をｚ軸とし、ｙ
軸、ｚ軸にともに垂直で、左手系をなす方向をｘ軸とす
る。ｘ、ｚ軸はＳＲ軌道面内にあることになる。マスク
１８の中心は、ほぼｘ＝０の面、即ち、ｙ−ｚ面内に設
置されている。また、発光点からｚ軸方向に出射するＳ
Ｒ光を主光線と呼ぶ。
【００２３】ＳＲ光は、水平方向（ＳＲ軌道面内方向）
には大きな発散角をもち、鉛直方向（ＳＲ軌道面に垂直
な方向）には小さな発散角をもつ、シート状の電磁波
（Ｘ線、真空紫外線を含む）である（この「水平方向に
大きな発散角をもつＳＲ光」は、厳密には一点の発光点
から出射しているのではなく、ＳＲの電子軌道上の各点
から接線方向に出射している。ここでは、十分点とみな
せる程小さい長さのＳＲの電子軌道から出射してくるＳ
Ｒ光を、一点の発光点からその電子軌道の長さに対応し
た発散角をもって出射してくるＳＲ光とみなしてい
る）。
には大きな発散角をもち、鉛直方向（ＳＲ軌道面に垂直
な方向）には小さな発散角をもつ、シート状の電磁波
（Ｘ線、真空紫外線を含む）である（この「水平方向に
大きな発散角をもつＳＲ光」は、厳密には一点の発光点
から出射しているのではなく、ＳＲの電子軌道上の各点
から接線方向に出射している。ここでは、十分点とみな
せる程小さい長さのＳＲの電子軌道から出射してくるＳ
Ｒ光を、一点の発光点からその電子軌道の長さに対応し
た発散角をもって出射してくるＳＲ光とみなしてい
る）。
【００２４】図３はミラーの曲率半径を説明するための
第１のミラーの模式的斜視図であり、ｒx はＳＲ面内で
ＳＲ光の進行方向に直交する方向の曲率半径、ｒz はＳ
Ｒ光の進行方向の曲率半径を示す。図４は斜入射角θを
説明するための第１のミラーの模式的斜視図であり、図
５は本発明を説明するためのＳＲ光と第１のミラーとＳ
Ｒ光主光線に直交する仮想平面との関係を示す模式的斜
視図であり、図中符号５０は発光点、５１はＳＲ光、５
２、５３、５６、５７、５８はＳＲ光主光線に直交する
仮想平面、５２ａ、５３ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａは
仮想平面とＳＲ光との交線、５４は第１のミラー、５４
ａは第１のミラー中心とＳＲ光の交線、５５は第１のミ
ラーで反射されたＳＲ光である。
第１のミラーの模式的斜視図であり、ｒx はＳＲ面内で
ＳＲ光の進行方向に直交する方向の曲率半径、ｒz はＳ
Ｒ光の進行方向の曲率半径を示す。図４は斜入射角θを
説明するための第１のミラーの模式的斜視図であり、図
５は本発明を説明するためのＳＲ光と第１のミラーとＳ
Ｒ光主光線に直交する仮想平面との関係を示す模式的斜
視図であり、図中符号５０は発光点、５１はＳＲ光、５
２、５３、５６、５７、５８はＳＲ光主光線に直交する
仮想平面、５２ａ、５３ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａは
仮想平面とＳＲ光との交線、５４は第１のミラー、５４
ａは第１のミラー中心とＳＲ光の交線、５５は第１のミ
ラーで反射されたＳＲ光である。
【００２５】図５に示すように、発光点５０からＳＲ軌
道面内に出射されたＳＲ光５１の形成する平面は、ＳＲ
光の主光線に直交する仮想平面５２、５３と、交線５２
ａ、５３ａで交差する。交線５２ａ、５３ａは水平平面
に平行な直線である。そのＳＲ軌道面内に出射されたＳ
Ｒ光５１の形成する平面と、ＳＲ軌道面内に大きい発散
角で出射したＳＲ光１２、２２、５１を集光してマスク
への照射に適応した形状のＳＲ光として反射するための
形状を有する第１のミラー１３、２３、５４の反射面と
の交線は５４ａとなる。ＳＲ軌道面内に大きい発散角で
出射したＳＲ光１２、２２、５１を集光してマスクへの
照射に適応した形状のＳＲ光として反射するための形状
を有する第１のミラー１３、２３、５４は、図３に示す
ように主光線に直交した方向即ちｘ方向に曲率ｒx を有
するため、ＳＲ光５１とミラー５４との交線５４ａは直
線とはならず、ミラー中心近傍では放物線となる。この
ため、ＳＲ軌道面内に出射されて第１のミラー５４で反
射されたＳＲ光５５の形成する面は平面とはならず曲面
となる。そこで、第１のミラー５４をＳＲ光の進行方
向、即ち、ｚ方向の形状を一定の条件即ち第２式（以下
引用の式は「課題を解決するための手段」の項を参照）
を満足する曲率半径ｒz とすることにより、第１のミラ
ー５４の中心から所定の距離ｌの位置において、主光線
に直交する仮想平面５７とＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラー５４で反射されたＳＲ光５５の形成する面との
交線５７ａが直線となり、その直線となる位置が、第２
のミラーと第２のミラーからマスクまでの中間の位置と
の間となるように第２のミラーが配設される。その条件
の下では、第１のミラー５４の中心から距離ｌの位置の
前後に離れた位置においては、図５に示すように、主光
線に直交する仮想平面５６、５８とＳＲ軌道面内に出射
し第１のミラーで反射されたＳＲ光５５の形成する面と
の交線５６ａ、５８ａは直線とはならない。
道面内に出射されたＳＲ光５１の形成する平面は、ＳＲ
光の主光線に直交する仮想平面５２、５３と、交線５２
ａ、５３ａで交差する。交線５２ａ、５３ａは水平平面
に平行な直線である。そのＳＲ軌道面内に出射されたＳ
Ｒ光５１の形成する平面と、ＳＲ軌道面内に大きい発散
角で出射したＳＲ光１２、２２、５１を集光してマスク
への照射に適応した形状のＳＲ光として反射するための
形状を有する第１のミラー１３、２３、５４の反射面と
の交線は５４ａとなる。ＳＲ軌道面内に大きい発散角で
出射したＳＲ光１２、２２、５１を集光してマスクへの
照射に適応した形状のＳＲ光として反射するための形状
を有する第１のミラー１３、２３、５４は、図３に示す
ように主光線に直交した方向即ちｘ方向に曲率ｒx を有
するため、ＳＲ光５１とミラー５４との交線５４ａは直
線とはならず、ミラー中心近傍では放物線となる。この
ため、ＳＲ軌道面内に出射されて第１のミラー５４で反
射されたＳＲ光５５の形成する面は平面とはならず曲面
となる。そこで、第１のミラー５４をＳＲ光の進行方
向、即ち、ｚ方向の形状を一定の条件即ち第２式（以下
引用の式は「課題を解決するための手段」の項を参照）
を満足する曲率半径ｒz とすることにより、第１のミラ
ー５４の中心から所定の距離ｌの位置において、主光線
に直交する仮想平面５７とＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラー５４で反射されたＳＲ光５５の形成する面との
交線５７ａが直線となり、その直線となる位置が、第２
のミラーと第２のミラーからマスクまでの中間の位置と
の間となるように第２のミラーが配設される。その条件
の下では、第１のミラー５４の中心から距離ｌの位置の
前後に離れた位置においては、図５に示すように、主光
線に直交する仮想平面５６、５８とＳＲ軌道面内に出射
し第１のミラーで反射されたＳＲ光５５の形成する面と
の交線５６ａ、５８ａは直線とはならない。
【００２６】さらに、第２のミラーをほぼ球面あるいは
ほぼシリンドリカル面のミラーとし、第２のミラーをＳ
Ｒ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射されたＳ
Ｒ光５５の形成する面との交線５７ａが直線となる主光
線に直交する仮想平面５７の位置の第１のミラー側の近
傍に設置することにより、ＳＲ軌道面内に大きい角度で
出射され第１のミラーで集光され反射されたＳＲ光５５
を、第２のミラーからの反射によって鉛直方向の発散角
を広げ、その結果所要露光領域を一括照射することがで
きるようになる。
ほぼシリンドリカル面のミラーとし、第２のミラーをＳ
Ｒ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射されたＳ
Ｒ光５５の形成する面との交線５７ａが直線となる主光
線に直交する仮想平面５７の位置の第１のミラー側の近
傍に設置することにより、ＳＲ軌道面内に大きい角度で
出射され第１のミラーで集光され反射されたＳＲ光５５
を、第２のミラーからの反射によって鉛直方向の発散角
を広げ、その結果所要露光領域を一括照射することがで
きるようになる。
【００２７】本実施の形態の実施例では、ＳＲ光源の発
光点と第１のミラーの中心間の距離ｌ1 ＝８００ｍｍ、
第１のミラーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2
＝１０００ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離
ｌ3 ＝５０００ｍｍ、第１のミラーヘの斜入射角θ＝１
５ｍｒａｄ、第１のミラー中心近傍でｒx ＝３０ｍｍと
設定されているので、 ｒz ＝２８６００ｍｍ と設定することにより、第２式を満足させている。な
お、ｒx 、ｒz は図３中に、θは図４中に示した。曲率
半径が正の値のとき、ミラーは凹となっており、負の値
のとき凸となっている。
光点と第１のミラーの中心間の距離ｌ1 ＝８００ｍｍ、
第１のミラーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2
＝１０００ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離
ｌ3 ＝５０００ｍｍ、第１のミラーヘの斜入射角θ＝１
５ｍｒａｄ、第１のミラー中心近傍でｒx ＝３０ｍｍと
設定されているので、 ｒz ＝２８６００ｍｍ と設定することにより、第２式を満足させている。な
お、ｒx 、ｒz は図３中に、θは図４中に示した。曲率
半径が正の値のとき、ミラーは凹となっており、負の値
のとき凸となっている。
【００２８】第２のミラー１４、２４はｒ＝−３０００
０ｍｍの球面ミラーとなっている。球面ミラーに非常に
小さい斜人射角でＳＲ光が入射する時、光の進行方向に
は、大きく光が曲げられるが、光の進行方向に直交する
方向には、ほとんど光が曲げられないため、結果とし
て、ＳＲ軌道面内に大きい角度で出射したＳＲ光１１、
２１を第１のミラー１３、２３で集光するとともに、Ｓ
Ｒ軌道面に直交した方向には第２枚目のミラー１４、２
４で広げることが可能となった。このとき、第２のミラ
ー１４、２４が設置されている位置においては、主光線
と直交する面とＳＲ軌道面内に出射されたＳＲ光１２、
２２が第１枚目のミラー１３、２３で反射されて形成さ
れる面との交線がほぼ直線であるため、マスク１８に照
射されるＳＲ光のむらを少なくしながら強度アップが図
れると同時に、ＳＲ光に照射される領域を拡大するとい
う課題の解決を実現している。
０ｍｍの球面ミラーとなっている。球面ミラーに非常に
小さい斜人射角でＳＲ光が入射する時、光の進行方向に
は、大きく光が曲げられるが、光の進行方向に直交する
方向には、ほとんど光が曲げられないため、結果とし
て、ＳＲ軌道面内に大きい角度で出射したＳＲ光１１、
２１を第１のミラー１３、２３で集光するとともに、Ｓ
Ｒ軌道面に直交した方向には第２枚目のミラー１４、２
４で広げることが可能となった。このとき、第２のミラ
ー１４、２４が設置されている位置においては、主光線
と直交する面とＳＲ軌道面内に出射されたＳＲ光１２、
２２が第１枚目のミラー１３、２３で反射されて形成さ
れる面との交線がほぼ直線であるため、マスク１８に照
射されるＳＲ光のむらを少なくしながら強度アップが図
れると同時に、ＳＲ光に照射される領域を拡大するとい
う課題の解決を実現している。
【００２９】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。第２の実施の形態においては、第１のミラーの
ｘ方向の曲率半径をｚ方向で変化させることにより、さ
らに、マスクの鉛直方向の強度分布の均一化を図った。
図６は第２の実施の形態のミラーの曲率半径を説明する
ための第１のミラーの模式的斜視図であり、ｒx はＳＲ
面内でＳＲ光の進行方向に直交する方向のｚ方向の位置
により変化する曲率半径、ｒz はＳＲ光の進行方向の曲
率半径を示す。
明する。第２の実施の形態においては、第１のミラーの
ｘ方向の曲率半径をｚ方向で変化させることにより、さ
らに、マスクの鉛直方向の強度分布の均一化を図った。
図６は第２の実施の形態のミラーの曲率半径を説明する
ための第１のミラーの模式的斜視図であり、ｒx はＳＲ
面内でＳＲ光の進行方向に直交する方向のｚ方向の位置
により変化する曲率半径、ｒz はＳＲ光の進行方向の曲
率半径を示す。
【００３０】第４式で表されるｒz'によって第５式で求
めた係数ｒx1を用いて、第６式（但しｒx1≠０、ミラー
の主光線方向中心でｚ＝０）で求められた第１のミラー
の位置ｚ点におけるｘ方向の曲率半径ｒx により、第１
のミラーのｘ方向の曲率半径ｒx をｚ方向に変化させた
時、第１のミラー５４の中心から所定の距離ｌの位置に
おいて、主光線に直交する仮想平面５７とＳＲ軌道面内
に出射され第１のミラー５４で反射されたＳＲ光５５の
形成する面との交線５７ａが直線となる。その直線とな
る位置が、第２のミラーと第２のミラーからマスクまで
の中間の位置との間となるように第２のミラーが配設さ
れる。
めた係数ｒx1を用いて、第６式（但しｒx1≠０、ミラー
の主光線方向中心でｚ＝０）で求められた第１のミラー
の位置ｚ点におけるｘ方向の曲率半径ｒx により、第１
のミラーのｘ方向の曲率半径ｒx をｚ方向に変化させた
時、第１のミラー５４の中心から所定の距離ｌの位置に
おいて、主光線に直交する仮想平面５７とＳＲ軌道面内
に出射され第１のミラー５４で反射されたＳＲ光５５の
形成する面との交線５７ａが直線となる。その直線とな
る位置が、第２のミラーと第２のミラーからマスクまで
の中間の位置との間となるように第２のミラーが配設さ
れる。
【００３１】さらに、第２のミラーをほぼ球面あるいは
ほぼシリンドリカル面のミラーとし、第２のミラーをＳ
Ｒ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射されたＳ
Ｒ光５５の形成する面との交線５７ａが直線となる主光
線に直交する仮想平面５７の位置の第１のミラー側の近
傍に設置することにより、ＳＲ軌道面内に大きい角度で
出射され第１のミラーで集光され反射されたＳＲ光５５
を、第２のミラーからの反射によって鉛直方向の発散角
を広げ、その結果所要露光領域を一括照射することがで
きるようになる。
ほぼシリンドリカル面のミラーとし、第２のミラーをＳ
Ｒ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射されたＳ
Ｒ光５５の形成する面との交線５７ａが直線となる主光
線に直交する仮想平面５７の位置の第１のミラー側の近
傍に設置することにより、ＳＲ軌道面内に大きい角度で
出射され第１のミラーで集光され反射されたＳＲ光５５
を、第２のミラーからの反射によって鉛直方向の発散角
を広げ、その結果所要露光領域を一括照射することがで
きるようになる。
【００３２】第２の実施の形態の第１の実施例では、発
光点と第１のミラーの中心間の距離ｌ1 ＝８００ｍｍ、
第１のミラーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2
＝１０００ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離
ｌ3 ＝５０００ｍｍ、第１のミラーヘの斜入射角θ＝１
５ｍｒａｄ、第１のミラー中心近傍でｒx0＝３０ｍｍ、
ｒz ＝１００００ｍｍと設定されており、第５式から、 ｒx1＝−０．１３として、曲率半径ｒx をｚ方向に変化
させているので、図６に示されるように、ミラーはミラ
ー中心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が小
さくなっており、かつ第３式で設定した第１のミラー中
心からｌの距離の位置における主光線に直交する仮想平
面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射
されたＳＲ光５５の形成する面との交線が水平面と平行
な直線となている。
光点と第１のミラーの中心間の距離ｌ1 ＝８００ｍｍ、
第１のミラーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2
＝１０００ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離
ｌ3 ＝５０００ｍｍ、第１のミラーヘの斜入射角θ＝１
５ｍｒａｄ、第１のミラー中心近傍でｒx0＝３０ｍｍ、
ｒz ＝１００００ｍｍと設定されており、第５式から、 ｒx1＝−０．１３として、曲率半径ｒx をｚ方向に変化
させているので、図６に示されるように、ミラーはミラ
ー中心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が小
さくなっており、かつ第３式で設定した第１のミラー中
心からｌの距離の位置における主光線に直交する仮想平
面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で反射
されたＳＲ光５５の形成する面との交線が水平面と平行
な直線となている。
【００３３】第２のミラーはミラー中心近傍においてｒ
＝−３００００ｍｍで、中心から外側に行くにしたがっ
て曲率半径の絶対値が大きくなっ平面に近づいていき、
一層マスクの鉛直方向の強度分布の均一化が図れる擬シ
リンドリカルミラーとしたので、結果として、ＳＲ軌道
面内に大きい角度で出射したＳＲ光を第１のミラーで集
光するとともに、ＳＲ軌道面に直交した方向には第２枚
目のミラーで広げることが可能となった。このとき、第
２のミラーを第３式で設定されたｌの位置の第１のミラ
ー側近傍に設置したので、主光線と直交する面とＳＲ軌
道面内に出射されたＳＲ光が第１枚目のミラーで反射さ
れて形成される面との交線がほぼ直線であるため、マス
クに照射されるＳＲ光のむらを少なくしながら強度アッ
プが図れると同時に、ＳＲ光に照射される領域を拡大す
るという課題の解決を実現している。
＝−３００００ｍｍで、中心から外側に行くにしたがっ
て曲率半径の絶対値が大きくなっ平面に近づいていき、
一層マスクの鉛直方向の強度分布の均一化が図れる擬シ
リンドリカルミラーとしたので、結果として、ＳＲ軌道
面内に大きい角度で出射したＳＲ光を第１のミラーで集
光するとともに、ＳＲ軌道面に直交した方向には第２枚
目のミラーで広げることが可能となった。このとき、第
２のミラーを第３式で設定されたｌの位置の第１のミラ
ー側近傍に設置したので、主光線と直交する面とＳＲ軌
道面内に出射されたＳＲ光が第１枚目のミラーで反射さ
れて形成される面との交線がほぼ直線であるため、マス
クに照射されるＳＲ光のむらを少なくしながら強度アッ
プが図れると同時に、ＳＲ光に照射される領域を拡大す
るという課題の解決を実現している。
【００３４】次に本発明の第２の実施の形態の第２の実
施例について説明する。図７は第２の実施の形態の第２
の実施例のミラーの形状を示す３次元形状図であり、
（ａ）は第１のミラーの形状を示す３次元形状図、
（ｂ）は第２のミラーの形状を示す３次元形状図であ
る。図８は第２の実施の形態の第２の実施例の第１のミ
ラー中心からｌ＝２０２９．９ｍｍの位置における主光
線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示
すグラフである。
施例について説明する。図７は第２の実施の形態の第２
の実施例のミラーの形状を示す３次元形状図であり、
（ａ）は第１のミラーの形状を示す３次元形状図、
（ｂ）は第２のミラーの形状を示す３次元形状図であ
る。図８は第２の実施の形態の第２の実施例の第１のミ
ラー中心からｌ＝２０２９．９ｍｍの位置における主光
線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示
すグラフである。
【００３５】第２の実施例においては、発光点と第１の
ミラーの中心間の距離ｌ1 ＝２０００ｍｍ、第１のミラ
ーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2 ＝２０００
ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離ｌ3 ＝５５
００ｍｍ、第１のミラー、第２のミラーへの斜入射角θ
＝１５ｍｒａｄと設定し、第２のミラーよりマスク寄り
５０００ｍｍに１８μｍの厚さのＢｅ膜を真空隔壁とし
て設置する。真空隔壁よりマスク側にはＨｅを１５０Ｔ
ｏｒｒの圧力で満たす。マスクはＳｉＣからなる２μｍ
の厚さのメンブレン上にタングステンを主成分とする吸
収体からなるパターンが描かれてある。マスクメンブレ
ンから２０μｍのギャップで、感光材を塗布したウェー
ハがある。第１のミラーは図７（ａ）に示すように中心
近傍でｒ x0＝５３．４ｍｍ、ｒz ＝１１３０００ｍｍと
設定されており、ｒx1＝０．０１８２として、曲率半径
ｒx をｚ方向に変化させているので、ミラーはミラー中
心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が大きく
なっている。第３式で設定した第１のミラー中心からｌ
＝２０２９．９ｍｍの位置における主光線に直交する仮
想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で
反射されたＳＲ光５５の形成する面との交線が図８に示
すように水平面と平行な直線となっている。
ミラーの中心間の距離ｌ1 ＝２０００ｍｍ、第１のミラ
ーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2 ＝２０００
ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離ｌ3 ＝５５
００ｍｍ、第１のミラー、第２のミラーへの斜入射角θ
＝１５ｍｒａｄと設定し、第２のミラーよりマスク寄り
５０００ｍｍに１８μｍの厚さのＢｅ膜を真空隔壁とし
て設置する。真空隔壁よりマスク側にはＨｅを１５０Ｔ
ｏｒｒの圧力で満たす。マスクはＳｉＣからなる２μｍ
の厚さのメンブレン上にタングステンを主成分とする吸
収体からなるパターンが描かれてある。マスクメンブレ
ンから２０μｍのギャップで、感光材を塗布したウェー
ハがある。第１のミラーは図７（ａ）に示すように中心
近傍でｒ x0＝５３．４ｍｍ、ｒz ＝１１３０００ｍｍと
設定されており、ｒx1＝０．０１８２として、曲率半径
ｒx をｚ方向に変化させているので、ミラーはミラー中
心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が大きく
なっている。第３式で設定した第１のミラー中心からｌ
＝２０２９．９ｍｍの位置における主光線に直交する仮
想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で
反射されたＳＲ光５５の形成する面との交線が図８に示
すように水平面と平行な直線となっている。
【００３６】図７（ｂ）に示すように、第２のミラーは
中心近傍で、ｒX ＝３６６００ｍｍ、ｒz ＝−６７００
ｍｍと設定してあり、ＳＲ光の出射方向に凸面であり、
その直交方向には凹面である。
中心近傍で、ｒX ＝３６６００ｍｍ、ｒz ＝−６７００
ｍｍと設定してあり、ＳＲ光の出射方向に凸面であり、
その直交方向には凹面である。
【００３７】図９は第２の実施の形態の第２の実施例に
おける感光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次
元形状図である。本実施の形態においては３２ｍｍ□の
領域にＳＲ光を照射できると同時に、マスクブレンを透
過してきたＳＲ光が照射された領域全面において感光材
に吸収される強度がほぼ等しいというむらの少ない照明
系を構成できている。
おける感光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次
元形状図である。本実施の形態においては３２ｍｍ□の
領域にＳＲ光を照射できると同時に、マスクブレンを透
過してきたＳＲ光が照射された領域全面において感光材
に吸収される強度がほぼ等しいというむらの少ない照明
系を構成できている。
【００３８】次に本発明の第２の実施の形態の第３の実
施例について説明する。図１０は第２の実施の形態の第
３の実施例のミラーの形状を示す３次元形状図であり、
（ａ）は第１のミラーの形状を示す３次元形状図、
（ｂ）は第２のミラーの形状を示す３次元形状図であ
る。図１１は第２の実施の形態の第３の実施例の第１の
ミラー中心からｌ＝２１０２．８ｍｍの位置における主
光線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第
１のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を
示すグラフである。
施例について説明する。図１０は第２の実施の形態の第
３の実施例のミラーの形状を示す３次元形状図であり、
（ａ）は第１のミラーの形状を示す３次元形状図、
（ｂ）は第２のミラーの形状を示す３次元形状図であ
る。図１１は第２の実施の形態の第３の実施例の第１の
ミラー中心からｌ＝２１０２．８ｍｍの位置における主
光線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第
１のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を
示すグラフである。
【００３９】第３の実施例においては、発光点と第１の
ミラーの中心間の距離ｌ1 ＝２０００ｍｍ、第１のミラ
ーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2 ＝２０００
ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離ｌ3 ＝５５
００ｍｍ、第１のミラー、第２のミラーへの斜入射角θ
＝１５ｍｒａｄと設定し、第２のミラーよりマスク寄り
５０００ｍｍに１８μｍの厚さのＢｅ膜を真空隔壁とし
て設置する。真空隔壁よりマスク側にはＨｅを１５０Ｔ
ｏｒｒの圧力で満たす。マスクはＳｉＣからなる２μｍ
の厚さのメンブレン上にタングステンを主成分とする吸
収体からなるパターンが描かれてある。マスクメンブレ
ンから２０μｍのギャップで、感光材を塗布したウェー
ハがある。第１のミラーは図１０（ａ）に示すように中
心近傍でｒx0＝５６．３ｍｍ、ｒz ＝８９０００ｍｍと
設定されており、ｒx1＝０．０１０９として、曲率半径
ｒx をｚ方向に変化させているので、ミラーはミラー中
心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が大きく
なっている。第３式で設定した第１のミラー中心からｌ
＝２１０２．８ｍｍの位置における主光線に直交する仮
想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で
反射されたＳＲ光５５の形成する面との交線が図１１に
示すように水平面と平行な直線となている。
ミラーの中心間の距離ｌ1 ＝２０００ｍｍ、第１のミラ
ーの中心と第２のミラーの中心間の距離ｌ2 ＝２０００
ｍｍ、第２のミラーの中心とマスク間の距離ｌ3 ＝５５
００ｍｍ、第１のミラー、第２のミラーへの斜入射角θ
＝１５ｍｒａｄと設定し、第２のミラーよりマスク寄り
５０００ｍｍに１８μｍの厚さのＢｅ膜を真空隔壁とし
て設置する。真空隔壁よりマスク側にはＨｅを１５０Ｔ
ｏｒｒの圧力で満たす。マスクはＳｉＣからなる２μｍ
の厚さのメンブレン上にタングステンを主成分とする吸
収体からなるパターンが描かれてある。マスクメンブレ
ンから２０μｍのギャップで、感光材を塗布したウェー
ハがある。第１のミラーは図１０（ａ）に示すように中
心近傍でｒx0＝５６．３ｍｍ、ｒz ＝８９０００ｍｍと
設定されており、ｒx1＝０．０１０９として、曲率半径
ｒx をｚ方向に変化させているので、ミラーはミラー中
心において発光点から遠ざかる方向に曲率半径が大きく
なっている。第３式で設定した第１のミラー中心からｌ
＝２１０２．８ｍｍの位置における主光線に直交する仮
想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１のミラー５４で
反射されたＳＲ光５５の形成する面との交線が図１１に
示すように水平面と平行な直線となている。
【００４０】図１０（ｂ）に示すように、第２のミラー
は中心近傍で、ｒX ＝−４８９３ｍｍ、ｒz ＝−１３５
００ｍｍと設定してあり、ＳＲ光の出射方向に凸面であ
り、その直交方向にも凸面である。
は中心近傍で、ｒX ＝−４８９３ｍｍ、ｒz ＝−１３５
００ｍｍと設定してあり、ＳＲ光の出射方向に凸面であ
り、その直交方向にも凸面である。
【００４１】図１２は第２の実施の形態の第３の実施例
における感光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３
次元形状図である。本実施の形態においては５０ｍｍ□
の領域にＳＲ光を照射できると同時に、マスクブレンを
透過してきたＳＲ光が照射された領域全面において感光
材に吸収される強度がほぼ等しいというむらの少ない照
明系を構成できている。
における感光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３
次元形状図である。本実施の形態においては５０ｍｍ□
の領域にＳＲ光を照射できると同時に、マスクブレンを
透過してきたＳＲ光が照射された領域全面において感光
材に吸収される強度がほぼ等しいというむらの少ない照
明系を構成できている。
【００４２】
【発明の効果】このように、本発明においては、発光点
から水平方向に大きい発散角で照射され、従来例
（２）、（３）等の方法ではマスクに到達せず利用する
ことができなかったＳＲ光を集光してマスクに照射する
ことができ、ＳＲ光の利用効率が向上し、半導体素子の
製造時におけるスループットの向上を図ることができる
とともに、マスク全面にＳＲ光を照射することにより、
マスク等の熱歪による重ね合せ精度の低下を防ぐことが
でき、さらに、歩留まりの向上を図ることができる。ま
た、作製された半導体素子の信頼性も向上することがで
きる。
から水平方向に大きい発散角で照射され、従来例
（２）、（３）等の方法ではマスクに到達せず利用する
ことができなかったＳＲ光を集光してマスクに照射する
ことができ、ＳＲ光の利用効率が向上し、半導体素子の
製造時におけるスループットの向上を図ることができる
とともに、マスク全面にＳＲ光を照射することにより、
マスク等の熱歪による重ね合せ精度の低下を防ぐことが
でき、さらに、歩留まりの向上を図ることができる。ま
た、作製された半導体素子の信頼性も向上することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の模式的斜視図であ
る。
る。
【図２】発光点とミラーの関係を示す模式的配置図であ
る。（ａ）は側面図である。（ｂ）は上面図である。
る。（ａ）は側面図である。（ｂ）は上面図である。
【図３】ミラーの曲率半径を説明するための第１のミラ
ーの模式的斜視図である。
ーの模式的斜視図である。
【図４】斜入射角θを説明するための第１のミラーの模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図５】本発明を説明するためのＳＲ光と第１のミラー
とＳＲ光主光線に直交する仮想平面との関係を示す模式
的斜視図である。
とＳＲ光主光線に直交する仮想平面との関係を示す模式
的斜視図である。
【図６】第２の実施の形態のミラーの曲率半径を説明す
るための第１のミラーの模式的斜視図である。
るための第１のミラーの模式的斜視図である。
【図７】第２の実施の形態の第２の実施例のミラーの形
状を示す３次元形状図である。（ａ）は第１のミラーの
形状を示す３次元形状図である。（ｂ）は第２のミラー
の形状を示す３次元形状図である。
状を示す３次元形状図である。（ａ）は第１のミラーの
形状を示す３次元形状図である。（ｂ）は第２のミラー
の形状を示す３次元形状図である。
【図８】第２の実施の形態の第２の実施例の第１のミラ
ー中心からｌ＝２０２９．９ｍｍの位置における主光線
に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１の
ミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示す
グラフである。
ー中心からｌ＝２０２９．９ｍｍの位置における主光線
に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１の
ミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示す
グラフである。
【図９】第２の実施の形態の第２の実施例における感光
材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次元形状図で
ある。
材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次元形状図で
ある。
【図１０】第２の実施の形態の第３の実施例のミラーの
形状を示す３次元形状図である。（ａ）は第１のミラー
の形状を示す３次元形状図である。（ｂ）は第２のミラ
ーの形状を示す３次元形状図である。
形状を示す３次元形状図である。（ａ）は第１のミラー
の形状を示す３次元形状図である。（ｂ）は第２のミラ
ーの形状を示す３次元形状図である。
【図１１】第２の実施の形態の第３の実施例の第１のミ
ラー中心からｌ＝２１０２．８ｍｍの位置における主光
線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示
すグラフである。
ラー中心からｌ＝２１０２．８ｍｍの位置における主光
線に直交する仮想平面と、ＳＲ軌道面内に出射され第１
のミラーで反射されたＳＲ光の形成する面との交線を示
すグラフである。
【図１２】第２の実施の形態の第３の実施例における感
光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次元形状図
である。
光材に吸収されるＳＲ光の強度分布を示す３次元形状図
である。
【図１３】従来例（３）の露光装置の模式的斜視図であ
る。
る。
１０ ＳＲ光源 １１、２１、５０、１３１ 発光点 １２、２２、５１ ＳＲ光 １３、２３、５４ 第１のミラー １４、２４ 第２のミラー １５、２５ マスクに向けられたＳＲ光 １６ シャッター １７ Ｘ線透過窓 １８、１３３ マスク ５２、５３、５６、５７、５８ ＳＲ光主光線に直交
する仮想平面 ５２ａ、５３ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａ 仮想平面
とＳＲ光との交線 ５４ａ 第１のミラー中心とＳＲ光の交線 ５５ 第１のミラーで反射されたＳＲ光 １３２ ミラー
する仮想平面 ５２ａ、５３ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａ 仮想平面
とＳＲ光との交線 ５４ａ 第１のミラー中心とＳＲ光の交線 ５５ 第１のミラーで反射されたＳＲ光 １３２ ミラー
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｘ線および真空紫外線を含むＳＲ光を放
射するＳＲ（シンクロトロン放射）光源と、反射された
前記ＳＲ光が照射されるマスクと、ＳＲ軌道面内に大き
い発散角で出射した前記ＳＲ光を集光して前記マスクへ
の照射に適応した形状のＳＲ光として反射する第１のミ
ラーと、前記第１のミラーから反射されたＳＲ光を受光
して前記マスクに照射する第２のミラーとを備えた露光
装置において、前記第１のミラーがＳＲ光の出射方向に垂直な面および
ＳＲ光の出射方向を含みＳＲ軌道面に垂直な面の両方に
おいて凹面であり、 前記第２のミラーの中心位置と、前
記第２のミラー中心位置から前記マスクまでの中間の位
置との間に、前記第１のミラーから反射されたＳＲ光の
出射方向と直交する仮想平面が仮定され、前記第１のミ
ラーから反射されたＳＲ光と前記仮想平面との交線が、
ＳＲ軌道面と平行な直線となるように、前記第１のミラ
ーの反射面の曲率が設定されており、 前記第２のミラーの反射面が前記反射されたＳＲ光の出
射方向において凸面である、ことを特徴とする露光装
置。 - 【請求項２】 前記ＳＲ光源の発光点から前記第１のミ
ラーの中心までの距離をｌ1 とし、前記第１のミラーの
中心から前記第２のミラーの中心までの距離をｌ2 と
し、前記第２のミラーの中心から前記マスクまでの距離
をｌ3 とし、前記第１のミラーの中心部主光線方向の切
線と前記ＳＲ光主光線とのなす斜入射角をθとし、前記
第１のミラーの中心近傍における前記ＳＲ光の進行方向
に直交する方向の曲率半径をｒx として、前記第１のミ
ラーから反射されたＳＲ光と前記仮想平面との交線が前
記ＳＲ軌道面と平行な直線となる前記仮想平面と前記第
１のミラー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） と設定したとき、前記第１のミラーのＳＲ光の進行方向
の曲率半径ｒz を、 【数１】 となるように設定した、請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項３】 前記ＳＲ光源の発光点から前記第１のミ
ラーの中心までの距離をｌ1 とし、前記第１のミラーの
中心から前記第２のミラーの中心までの距離をｌ2 と
し、前記第２のミラーの中心から前記マスクまでの距離
をｌ3 とし、前記第１のミラーの中心部主光線方向の切
線と前記ＳＲ光主光線とのなす斜入射角をθとし、前記
第１のミラーの中心における前記ＳＲ光の進行方向に直
交する方向の曲率半径をｒx0とし、前記第１のミラーの
前記ＳＲ光の進行方向の曲率半径をｒz として、前記第
１のミラーから反射されたＳＲ光と前記仮想平面との交
線が、前記ＳＲ軌道面と平行な直線となる前記仮想平面
と前記第１のミラー中心との距離ｌを、 ｌ＝ｌ2 ＋ａ×ｌ3 ／２、 （０≦ａ≦１） と設定したとき、前記第１のミラーの前記ＳＲ光の進行
方向の中心を原点とし、原点からの前記ＳＲ光の進行方
向の距離を前記第２のミラーの方向を＋としたｚとし、 【数２】 で求められるｒz'を用いて 【数３】 で求めた係数ｒx1を用いて、前記第１のミラー上の位置
ｚ点における前記ＳＲ光の進行方向に直交する方向の曲
率半径ｒx を、 ｒx ＝ｒx0十ｒx1×ｚ となるように設定した、請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記第１のミラーから反射された前記Ｓ
Ｒ光と前記仮想平面との交線が前記ＳＲ軌道面と平行な
直線となる前記仮想平面の位置の前記第１のミラー側の
近傍に、前記第２のミラーが配設されている、請求項１
から請求項３のいずれか１項にに記載の露光装置。 - 【請求項５】 前記第２のミラーの反射面が、ほぼ球面
である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の露
光装置。 - 【請求項６】 前記第２のミラーの反射面が、ほぼシリ
ンドリカル面である請求項１から請求項４のいずれか１
項に記載の露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19091496A JP3255849B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 露光装置 |
| US08/898,045 US5949844A (en) | 1996-07-19 | 1997-07-18 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19091496A JP3255849B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041208A JPH1041208A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3255849B2 true JP3255849B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16265815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19091496A Expired - Fee Related JP3255849B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5949844A (ja) |
| JP (1) | JP3255849B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH1184098A (ja) * | 1997-07-11 | 1999-03-26 | Canon Inc | Ｘ線照明装置およびｘ線照明方法、ｘ線露光装置ならびにデバイス製造方法 |
| JP2000338299A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Ｘ線露光装置、ｘ線露光方法、ｘ線マスク、ｘ線ミラー、シンクロトロン放射装置、シンクロトロン放射方法および半導体装置 |
| JP2001332472A (ja) | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Canon Inc | Ｘ線露光装置 |
| JP2002093684A (ja) | 2000-09-18 | 2002-03-29 | Canon Inc | Ｘ線露光装置、ｘ線露光方法、半導体製造装置および微細構造体 |
| JP2002127492A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Ricoh Co Ltd | 光書き込みユニットおよび光書き込みユニットの検査装置 |
| JP2003059801A (ja) | 2001-08-14 | 2003-02-28 | Canon Inc | 露光装置及び露光方法 |
| US11009449B2 (en) * | 2018-04-20 | 2021-05-18 | Fei Company | Scanning trajectories for region-of-interest tomograph |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0827399B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1996-03-21 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JP2731955B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1998-03-25 | キヤノン株式会社 | Ｘ線露光装置 |
| US5285488A (en) * | 1989-09-21 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| EP0424134B1 (en) * | 1989-10-19 | 1998-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| US5031199A (en) * | 1990-06-05 | 1991-07-09 | Wisconsin Alumni Research Foundation | X-ray lithography beamline method and apparatus |
| JP3025545B2 (ja) * | 1991-03-18 | 2000-03-27 | キヤノン株式会社 | Ｘ線リソグラフィ用マスクおよびｘ線リソグラフィ露光装置 |
| JP2727787B2 (ja) * | 1991-05-13 | 1998-03-18 | 三菱電機株式会社 | Ｘ線露光装置 |
| JP3127511B2 (ja) * | 1991-09-19 | 2001-01-29 | 株式会社日立製作所 | 露光装置および半導体装置の製造方法 |
| US5214685A (en) * | 1991-10-08 | 1993-05-25 | Maxwell Laboratories, Inc. | X-ray lithography mirror and method of making same |
| US5394451A (en) * | 1991-10-08 | 1995-02-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical arrangement for exposure apparatus |
| EP0588579B1 (en) * | 1992-09-14 | 1998-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Synchrotron X-ray exposure method |
| US5371774A (en) * | 1993-06-24 | 1994-12-06 | Wisconsin Alumni Research Foundation | X-ray lithography beamline imaging system |
| US5512759A (en) * | 1995-06-06 | 1996-04-30 | Sweatt; William C. | Condenser for illuminating a ringfield camera with synchrotron emission light |
| JP3167095B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2001-05-14 | キヤノン株式会社 | 照明装置とこれを有する露光装置や顕微鏡装置、ならびにデバイス生産方法 |
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- 1996-07-19 JP JP19091496A patent/JP3255849B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-18 US US08/898,045 patent/US5949844A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5949844A (en) | 1999-09-07 |
| JPH1041208A (ja) | 1998-02-13 |
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|---|---|---|---|
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