JP3330896B2 - Synchrotron radiation light propagation device - Google Patents

Synchrotron radiation light propagation device

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JP3330896B2 JP09308399A JP9308399A JP3330896B2 JP 3330896 B2 JP3330896 B2 JP 3330896B2 JP 09308399 A JP09308399 A JP 09308399A JP 9308399 A JP9308399 A JP 9308399A JP 3330896 B2 JP3330896 B2 JP 3330896B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロトロン放
射光(SR光)伝搬装置に関し、特にミラーを揺動させ
てSR光の進行方向を上下に振り、一定の領域にSR光
を照射するSR光伝搬装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchrotron radiation (SR) light propagating device, and more particularly to an SR that oscillates a mirror to swing the traveling direction of the SR light up and down and irradiates a certain area with the SR light. The present invention relates to a light propagation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1を参照して、従来のX線露光装置の
構成を説明する。なお、図1は、本願実施例の説明にお
いても参照される。
2. Description of the Related Art The configuration of a conventional X-ray exposure apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is also referred to in the description of the embodiment of the present application.

【0003】X線露光装置は、SR光発生部1、SR光
伝搬部10、及びX線ステッパ50を含んで構成され
る。
An X-ray exposure apparatus includes an SR light generator 1, an SR light propagator 10, and an X-ray stepper 50.

【0004】SR光発生部1は、真空容器2、及びその
中に形成された電子ビーム周回軌道3を含んで構成され
る。周回軌道3に沿って周回する電子からSR光が放射
される。このSR光が、真空容器2に設けられたビーム
取出口4を通って外部に取り出される。
[0004] The SR light generator 1 includes a vacuum vessel 2 and an electron beam orbit 3 formed therein. SR light is emitted from the electrons circling along the orbit 3. This SR light is extracted outside through a beam outlet 4 provided in the vacuum container 2.

【0005】SR光伝搬部10は、入射側真空ダクト1
1、ミラー収納筐体12、出射側真空ダクト30を含ん
で構成される。ミラー収納筐体12には、SR光の入射
孔13と出射孔14が設けられている。入射側真空ダク
ト11は、SR光発生部1のビーム取出口4とミラー収
納筐体12の入射孔13とを気密に連結する。真空ダク
ト11内には、真空の遮断弁、放射光を遮蔽するシャッ
タ等(図示せず)が配置されている。出射側真空ダクト
30の入射端が出射孔14に気密に連結されている。
[0005] The SR light propagation unit 10 includes an entrance side vacuum duct 1.
1. Mirror housing 12 and emission side vacuum duct 30 are included. The mirror housing 12 is provided with an entrance hole 13 and an exit hole 14 for SR light. The entrance-side vacuum duct 11 hermetically connects the beam outlet 4 of the SR light generation unit 1 and the entrance hole 13 of the mirror housing 12. In the vacuum duct 11, a vacuum shutoff valve, a shutter (not shown) for shielding emitted light, and the like are arranged. The entrance end of the exit side vacuum duct 30 is airtightly connected to the exit hole 14.

【0006】ミラー収納筐体12内に、X線反射ミラー
15が収納され、ミラー揺動機構16によって保持され
ている。入射孔13から入射したSR光が、ミラー15
により反射され、出射孔14を通って出射側真空ダクト
30内に入射する。ミラー15は、入射光軸と反射点に
おける反射面の法線とを含む入射面が鉛直になり、入射
光軸と反射面とのなす角が約2°、すなわち入射角が約
88°になるように配置される。
[0006] An X-ray reflection mirror 15 is housed in a mirror housing 12 and is held by a mirror swing mechanism 16. The SR light incident from the entrance hole 13 is
And is incident into the exit-side vacuum duct 30 through the exit hole 14. The mirror 15 has a vertical incident surface including the incident optical axis and the normal to the reflecting surface at the reflection point, and the angle between the incident optical axis and the reflecting surface is about 2 °, that is, the incident angle is about 88 °. Are arranged as follows.

【0007】揺動機構16は、ミラー15を、SR光の
反射点を通り入射面に垂直な回動軸を揺動中心としてミ
ラー15を揺動させる。ミラー15の揺動により、反射
したSR光が上下に振られる。
The swing mechanism 16 swings the mirror 15 about a rotation axis passing through the SR light reflection point and perpendicular to the incident surface as a swing center. The swing of the mirror 15 causes the reflected SR light to swing up and down.

【0008】出射側真空ダクト30の出射端に、ベリリ
ウム薄膜からなる出射窓が形成された窓フランジ37が
気密に取り付けられている。出射側真空ダクト30内に
入射したSR光は、窓フランジ37に形成された出射窓
を通って外部に放射される。窓フランジ37に対向する
位置にX線ステッパ50が配置されている。X線ステッ
パ50は、窓フランジ37から放射されたSR光が照射
される位置に半導体基板51を保持する。半導体基板5
1の前方に露光マスク52が保持される。
A window flange 37 having an emission window formed of a beryllium thin film is hermetically attached to the emission end of the emission side vacuum duct 30. The SR light that has entered the emission-side vacuum duct 30 is emitted outside through an emission window formed in the window flange 37. An X-ray stepper 50 is arranged at a position facing the window flange 37. The X-ray stepper 50 holds the semiconductor substrate 51 at a position where the SR light emitted from the window flange 37 is irradiated. Semiconductor substrate 5
An exposure mask 52 is held in front of 1.

【0009】SR光は、水平方向に関しては全方位に放
射されるが、鉛直方向に関しては約±1mrad程度の
広がりしかない。ミラー15を揺動させてSR光を上下
に振ることにより、半導体基板51表面の広い領域にS
R光を照射することができる。
The SR light is emitted in all directions in the horizontal direction, but only spreads about ± 1 mrad in the vertical direction. By oscillating the mirror 15 and swinging the SR light up and down, the S
R light can be emitted.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】SR光は、水平方向に
発散する。このSR光を水平方向に関して収束し平行光
線束に変えることにより、光源から放射されたSR光の
利用効率を高めることができる。X線露光を行う場合に
は、X線の光強度を強くすることにより、露光時間を短
縮することができる。
The SR light diverges in the horizontal direction. By converging the SR light in the horizontal direction and changing it into a parallel light beam, the utilization efficiency of the SR light emitted from the light source can be increased. When performing X-ray exposure, the exposure time can be shortened by increasing the light intensity of X-rays.

【0011】SR光を水平方向に関して収束するため
に、図1のミラー15として円筒ミラーまたはトロイダ
ルミラーが用いられる。円筒ミラーまたはトロイダルミ
ラーの実質的な焦点距離は、SR光の入射角によって変
動する。ミラー15を揺動させると入射角が変動するた
め、入射角の変動に応じて水平面内に関する焦点距離も
変動する。
In order to converge the SR light in the horizontal direction, a cylindrical mirror or a toroidal mirror is used as the mirror 15 in FIG. The substantial focal length of the cylindrical mirror or the toroidal mirror varies depending on the incident angle of the SR light. When the mirror 15 is swung, the incident angle changes, so that the focal length in the horizontal plane also changes according to the change in the incident angle.

【0012】焦点距離が変動すると、半導体基板51の
表面におけるSR光のエネルギ密度が変化する。従っ
て、半導体基板51の表面にX線を均一に照射すること
が困難になる。
When the focal length changes, the energy density of SR light on the surface of the semiconductor substrate 51 changes. Therefore, it becomes difficult to uniformly irradiate the surface of the semiconductor substrate 51 with X-rays.

【0013】本発明の目的は、SR光を用いた露光装置
の露光性能を向上させることができるSR光伝搬装置を
提供することである。
An object of the present invention is to provide an SR light propagation device capable of improving the exposure performance of an exposure device using SR light.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、水平方向に長い断面形状を有するシンクロトロン放
射光の入射孔と出射孔とが形成された筐体と、前記筐体
内に配置され、シンクロトロン放射光を反射するミラー
と、前記ミラーを前記筐体内に保持し、前記シンクロト
ロン放射光をその入射面内に関して収束させるように前
記ミラーに曲げモーメントを付与するミラー保持機構で
あって、前記曲げモーメントの大きさが、前記ミラーの
反射面と前記シンクロトロン放射光の入射面との交線方
向に関して直線的に変化する前記ミラー保持機構と、前
記入射孔を通って前記筐体内に入射したシンクロトロン
放射光が、前記ミラーで反射して鉛直面内で進行方向を
変えるように前記ミラーを保持し、進行方向の変化角が
変動するように前記ミラーを揺動させる揺動機構とを有
するシンクロトロン放射光伝搬装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a housing in which an input hole and an output hole of synchrotron radiation having a horizontally long cross-sectional shape are formed, and the housing is disposed in the housing. A mirror that reflects synchrotron radiation, and a mirror holding mechanism that holds the mirror in the housing and imparts a bending moment to the mirror so as to converge the synchrotron radiation with respect to the plane of incidence. The mirror holding mechanism in which the magnitude of the bending moment changes linearly with respect to the direction of intersection of the reflecting surface of the mirror and the incident surface of the synchrotron radiation light, and passes through the entrance hole into the housing. The incident synchrotron radiation light is reflected by the mirror and holds the mirror so as to change the traveling direction in a vertical plane, and the angle of change in the traveling direction is varied. Synchrotron radiation propagation device having a swinging mechanism for swinging the error is provided.

【0015】ミラーに付与する曲げモーメントの大きさ
が直線的に変化するようにすると、ミラーによる反射光
をシンクロトロン放射光の入射面へ垂直投影した像がほ
ぼ平行光線束になるようにすることができる。
When the magnitude of the bending moment applied to the mirror is linearly changed, an image obtained by vertically projecting the light reflected by the mirror onto the incident surface of the synchrotron radiation light becomes substantially a parallel light beam. Can be.

【0016】本発明の他の観点によると、水平方向に長
い断面形状を有するシンクロトロン放射光の入射孔と出
射孔とが形成された筐体と、前記筐体内に配置され、シ
ンクロトロン放射光を反射するミラーと、前記ミラーの
背面に密着し、該ミラーとともに湾曲する保持板であっ
て、シンクロトロン放射光の進行方向に関して異なる位
置に、前記ミラーの反射面と交差する方向に伸びる第1
及び第2の腕が設けられている前記保持板と、前記第1
及び第2の腕に連結され、該第1及び第2の腕に、両者
が開く向きもしくは閉じる向きの力を付与するロッドで
あって、該ロッドと第1の腕との連結部までの腕の長さ
と、前記ロッドと第2の腕との連結部までの腕の長さと
が異なる前記ロッドと前記入射孔を通って前記筐体内に
入射したシンクロトロン放射光が、前記ミラーで反射し
て鉛直面内で進行方向を変えるように前記ミラーを保持
し、進行方向の変化角が変動するように前記ミラーを揺
動させる揺動機構とを有するシンクロトロン放射光伝搬
装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a housing in which an input hole and an output hole of synchrotron radiation having a long cross section in the horizontal direction are formed, and the synchrotron radiation is disposed in the housing. And a holding plate that is in close contact with the back surface of the mirror and curves together with the mirror, the first plate extending in a direction intersecting the reflection surface of the mirror at a different position with respect to the traveling direction of the synchrotron radiation light.
And the holding plate provided with a second arm and the first arm.
And a rod connected to the second arm and applying a force in a direction in which the first and second arms are opened or closed, wherein the arm is connected to a connecting portion between the rod and the first arm. And the synchrotron radiation incident into the housing through the rod and the entrance hole, the lengths of which are different from the length of the arm up to the connecting portion between the rod and the second arm, are reflected by the mirror. There is provided a synchrotron radiation light propagation device having a swing mechanism for holding the mirror so as to change the traveling direction in a vertical plane and swinging the mirror so that the angle of change in the traveling direction varies.

【0017】2本の腕の長さを異ならせることにより、
保持板に対して、大きさが直線的に変化するような曲げ
モーメントを付与することができる。
By making the two arms different in length,
A bending moment whose size changes linearly can be applied to the holding plate.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例によるS
R光伝搬装置を組み込んだX線露光装置の概略を示す。
このX線露光装置の概略構成は既に説明したので、ここ
では説明を省略する。なお、実施例によるSR光伝搬装
置は、ミラー15、揺動機構16、窓フランジ37にお
いて従来例と異なる構成を有する。これらの構成につい
ては、後に詳述する。まず、ミラー15が揺動したとき
の実質焦点距離の変動について考察する。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
1 schematically shows an X-ray exposure apparatus incorporating an R light propagation device.
Since the schematic configuration of the X-ray exposure apparatus has already been described, the description is omitted here. The SR light propagation device according to the embodiment has a configuration different from that of the conventional example in the mirror 15, the swing mechanism 16, and the window flange 37. These configurations will be described later in detail. First, the change in the effective focal length when the mirror 15 swings will be considered.

【0019】図2は、SR光の光軸とミラー15の反射
面との関係を示す模式図である。ミラーが基準位置にあ
るとき、光源PSから放射されたSR光SRiが、ミラー
の反射面上の基準反射点Pr1に入射する。基準反射点P
r1で反射した反射光SRrが半導体基板の露光面Sに照
射される。ミラーが基準位置にあるときの反射面RF 1
の延長線上に揺動中心P0がある。
FIG. 2 shows the optical axis of the SR light and the reflection of the mirror 15.
It is a schematic diagram which shows the relationship with a surface. The mirror is in the reference position
The light source PSSR light radiated fromiBut a mirror
Reflection point P on the reflection surface ofr1Incident on. Reference reflection point P
r1Reflected light SR reflected byrIlluminates the exposed surface S of the semiconductor substrate.
Fired. Reflection surface RF when mirror is at reference position 1
Swing center P on the extension of0There is.

【0020】光源PSと基準反射点Pr1との距離をL1
基準反射点Pr1と露光面Sとの距離をL2、基準反射点
r1と揺動中心P0との距離(揺動半径)をR、ミラー
の反射面と入射光SRiの光軸とのなす角度をθとす
る。ミラーが基準位置にあるときの角度θをθ0とす
る。また、ミラーの反射面が入射面内に回転中心軸を有
する回転対象な曲面であるとする。
The distance between the light source P S and the reference reflection point Pr 1 is represented by L 1 ,
The distance between the reference reflection point P r1 and the exposure surface S is L 2 , the distance between the reference reflection point P r1 and the swing center P 0 (the swing radius) is R, the optical axis of the mirror reflection surface and the incident light SR i . Is an angle θ. The angle θ when the mirror is at the reference position is defined as θ 0 . Further, it is assumed that the reflection surface of the mirror is a curved surface to be rotated having a rotation center axis in the incident surface.

【0021】ミラーが基準位置から角度Δθだけ揺動し
た場合を考える。このときの反射点をPr2とすると、基
準反射点Pr1と反射点Pr2との距離xは、
Consider a case where the mirror swings from the reference position by an angle Δθ. Assuming that the reflection point at this time is Pr2 , the distance x between the reference reflection point Pr1 and the reflection point Pr2 is:

【0022】[0022]

【数1】 x=R×sin(Δθ) /sin(θ0−Δθ) ≒R×sin(Δθ) /(sin(θ0) −sin(Δθ) )…(1) となる。光源PSから放射されたSR光SRiがミラーで
反射して平行光線束になるための条件は、ミラーの焦点
距離をfとして、
X = R × sin (Δθ) / sin (θ 0 −Δθ) ≒ R × sin (Δθ) / (sin (θ 0 ) −sin (Δθ)) (1) The condition for the SR light SR i emitted from the light source P S to be reflected by the mirror into a parallel light beam is as follows:

【0023】[0023]

【数2】 f=L1+x …(2) と表される。F = L 1 + x (2)

【0024】反射点Pr2の位置における反射面の曲率半
径をrとすると、ミラーの基本式として、
Assuming that the radius of curvature of the reflecting surface at the position of the reflecting point Pr2 is r, the basic formula of the mirror is:

【0025】[0025]

【数3】 f=r/(2sin(θ2−Δθ) ) …(3) が成立する。式(1)〜(3)から、Δθを消去し、r
をxの関数として表すと、
F = r / ( 2 sin (θ 2 −Δθ)) (3) From equations (1) to (3), Δθ is eliminated and r
Is expressed as a function of x,

【0026】[0026]

【数4】 r=((L1+x)/(R+x))×2Rsin(θ0) =(1−(1−L1/R)/(1+x/R))×2Rsin(θ0) …(4) となる。x/R<<1とすると、式(4)は、R = ((L 1 + x) / (R + x)) × 2R sin (θ 0 ) = (1− (1−L 1 / R) / (1 + x / R)) × 2R sin (θ 0 ) ( 4) If x / R << 1, Equation (4) is

【0027】[0027]

【数5】 r≒(1−(1−L1/R)(1−x/R))×2Rsin(θ0) …(5) と変形できる。すなわち、曲率半径rがxの1次関数で
近似できる。これは、ミラーの反射面がほぼ円錐面であ
ることを示している。
R ≒ (1− (1−L 1 / R) (1−x / R)) × 2R sin (θ 0 ) (5) That is, the radius of curvature r can be approximated by a linear function of x. This indicates that the reflection surface of the mirror is a substantially conical surface.

【0028】すなわち、ミラーの反射面を式(5)で表
される曲率半径rを有する円錐面とすると、ミラーを揺
動させても反射光の水平面への垂直投影像が常に平行光
線束になる。従って、露光面におけるSR光のエネルギ
密度を一定にすることができる。
That is, assuming that the reflecting surface of the mirror is a conical surface having a radius of curvature r represented by the equation (5), the vertical projection image of the reflected light on the horizontal plane is always converted into a parallel light beam even when the mirror is swung. Become. Therefore, the energy density of the SR light on the exposure surface can be made constant.

【0029】また、式(5)においてR=L1とすれ
ば、
If R = L 1 in equation (5),

【0030】[0030]

【数6】 r≒2L1sin(θ0) …(6) となり、曲率半径rがxに依らず一定になる。これは、
ミラーの反射面が円筒面であることを示している。
R ≒ 2L 1 sin (θ 0 ) (6), and the radius of curvature r is constant regardless of x. this is,
This indicates that the reflection surface of the mirror is a cylindrical surface.

【0031】すなわち、揺動半径Rが、反射基準点Pr1
から光源PSまでの距離L1と等しい場合には、ミラーの
反射面を式(6)で表される曲率半径を有する円筒面に
することによって、露光面におけるSR光のエネルギ密
度を一定にすることができる。
That is, the swing radius R is equal to the reflection reference point Pr1.
From the equal to the distance L 1 to the light source P S is the reflecting surface of the mirror by a cylindrical surface having a radius of curvature of the formula (6), a constant energy density of SR light in the exposure plane can do.

【0032】次に、図3を参照してミラー15を円筒ミ
ラーとした場合の効果を検証するために行ったシミュレ
ーション結果について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, a description will be given of a simulation result performed to verify the effect when the mirror 15 is a cylindrical mirror.

【0033】図3(A)〜3(C)は、露光面における
SR光の照射領域の形状を示す。横軸が水平方向に対応
し、縦軸が反射SR光の光軸が振られる方向に対応す
る。なお、照射領域の形状は左右対象であるため、片側
のみを示している。光源から放射されたSR光の水平方
向の広がり角を±10mrad、鉛直方向の広がり角を
±0.5mrad、ミラーの基準位置における入射光軸
と反射面とのなす角θ0を1.8°とした。また、図2
における距離L1を3m、L2を6mとした。
FIGS. 3A to 3C show the shape of the SR light irradiation area on the exposure surface. The horizontal axis corresponds to the horizontal direction, and the vertical axis corresponds to the direction in which the optical axis of the reflected SR light is swung. In addition, since the shape of the irradiation area is left-right symmetric, only one side is shown. The horizontal divergence angle of the SR light emitted from the light source is ± 10 mrad, the vertical divergence angle is ± 0.5 mrad, and the angle θ 0 between the incident optical axis and the reflection surface at the reference position of the mirror is 1.8 °. And FIG.
The distance L 1 in 3m, and the L 2 and 6 m.

【0034】図3(A)は、揺動半径Rを0、すなわち
基準反射点Pr1を中心としてミラーを揺動させた場合を
示す。図形a1〜a5は、図2の角度θを変化させたとき
のSR光の照射領域の形状を示す。図形a1は角度θが
1.61°のとき、図形a5は角度θが1.94°のと
きの形状を示す。図形a2〜a4は、角度θがこれらの中
間の値の場合を示す。角度θを小さくすると照射領域が
上方に移動するとともに、水平方向の広がりが大きくな
る。これは、式(2)に示す焦点距離fが長くなり、円
筒ミラーの収束力が弱まったためである。
FIG. 3A shows a case where the mirror is swung around a swing radius R of 0, that is, the reference reflection point Pr1 . Figure a 1 ~a 5 shows the shape of the irradiation area of SR light at the time of changing the angle θ of FIG. When figure a 1 is the angle θ is 1.61 °, figure a 5 angle θ shows the shape when the 1.94 °. Figures a 2 to a 4 show the case where the angle θ is an intermediate value between these. When the angle θ is reduced, the irradiation area moves upward and the horizontal spread increases. This is because the focal length f shown in Expression (2) becomes longer, and the converging power of the cylindrical mirror weakens.

【0035】図3(B)は、揺動半径Rを3m、すなわ
ちR=L1とした場合を示す。図形b1は、角度θを1.
67°としたとき、図形b5は、角度θを1.89°と
したときの照射領域の形状を示す。図形b2〜b4は、角
度θがその中間の場合を示す。図3(B)は、式(6)
の条件を満たす場合であるから、反射SR光が平行光線
束になる。このため、角度θを変化させたときの照射領
域の大きさの変化量は小さい。
[0035] FIG. 3 (B), the swing radius R 3m, ie the case of a R = L 1. The figure b 1 has an angle θ of 1.
When the 67 °, figure b 5 shows the shape of the irradiation area when the angle θ was set to 1.89 °. Figure b 2 ~b 4, the angle θ indicates a case in between. FIG. 3 (B) shows the equation (6).
Is satisfied, the reflected SR light becomes a parallel light beam. Therefore, the amount of change in the size of the irradiation area when the angle θ is changed is small.

【0036】図3(C)は、揺動半径Rを10mとした
場合を示す。図形c1は、角度θを1.72°としたと
き、図形c5は、角度θを1.89°としたときの照射
領域の形状を示す。図形c2〜c4は、角度θがその中間
の場合を示す。図3(C)の場合は、角度θを小さくす
るに従って照射領域の横幅が狭くなっている。これは、
角度θが小さくなったことによる焦点距離の増大より
も、図2における反射点Pr2から露光面Sまでの距離L
2−xの減少による影響の方が大きいためである。揺動
半径R=L1のときに照射領域の形状が必ずしも一様で
ないのは、基本計算では光軸を外れた光について補正を
していないためである。
FIG. 3C shows a case where the swing radius R is 10 m. Figure c 1, when the angle θ was set to 1.72 °, figure c 5 shows the shape of the irradiation area when the angle θ was set to 1.89 °. Figures c 2 to c 4 show the case where the angle θ is intermediate. In the case of FIG. 3 (C), the width of the irradiation area becomes narrower as the angle θ decreases. this is,
The distance L from the reflection point Pr 2 to the exposure surface S in FIG. 2 is larger than the increase in the focal length due to the decrease in the angle θ.
This is because the influence of the decrease of 2- x is greater. The shape of the irradiation area when the swing radius R = L 1 is not always uniform, because that is not a correction for the light deviates from the optical axis at a basic calculation.

【0037】図3(A)と3(C)とを比較すると、照
射領域の面積及び形状の変化は図3(C)の場合の方が
少ないことがわかる。すなわち、露光面におけるエネル
ギ密度を均一に近づけるためには、揺動半径Rを光源P
Sと基準反射点Pr1との距離L1よりも大きくすることが
好ましい。
A comparison between FIGS. 3A and 3C shows that changes in the area and shape of the irradiation region are smaller in the case of FIG. 3C. That is, in order to make the energy density on the exposure surface nearly uniform, the swing radius R must be
It is preferably larger than the distance L 1 between the S and the reference reflection point P r1.

【0038】次に、図4(A)〜4(C)を参照して図
1に示す揺動機構16の構成例について説明する。
Next, an example of the configuration of the swing mechanism 16 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

【0039】図4(A)は、第1の構成例を示す。筐体
12に対して相対位置が固定された支軸20にレバー2
1の一端が揺動可能に取り付けられている。筐体12に
取り付けられた駆動機構22の駆動点がレバー21の先
端近傍に連結されている。
FIG. 4A shows a first configuration example. The lever 2 is attached to the support shaft 20 whose relative position is fixed to the housing 12.
One end is swingably mounted. The drive point of the drive mechanism 22 attached to the housing 12 is connected near the tip of the lever 21.

【0040】ミラー15は、2本のリンク23A及び2
3Bにより筐体12内に保持される。リンク23A及び
23Bの一部は、筐体12の外部に導出され、レバー2
1の先端近傍に固定されている。リンク23A及び23
Bが筐体12の壁を貫通する部分は、真空ベローズによ
り気密性が保たれている。ミラー15の反射面を入射孔
13側へ延長した直線が支軸20と交わるように、ミラ
ー15と支軸20との相対位置が定められている。
The mirror 15 has two links 23A and 2
It is held in the housing 12 by 3B. Some of the links 23A and 23B are led out of the housing 12 and
1 is fixed near the tip. Links 23A and 23
The portion where B penetrates the wall of the housing 12 is kept airtight by a vacuum bellows. The relative position between the mirror 15 and the support shaft 20 is determined so that a straight line that extends the reflection surface of the mirror 15 toward the entrance hole 13 intersects the support shaft 20.

【0041】駆動機構22がその駆動点を上下動させる
とレバー21が支軸20を中心として揺動し、それに連
結されたミラー15も支軸20を揺動中心として揺動す
る。
When the drive mechanism 22 moves the drive point up and down, the lever 21 swings about the support shaft 20, and the mirror 15 connected thereto also swings about the support shaft 20 as the swing center.

【0042】図4(B)は、第2の構成例を示す。図4
(A)の場合は揺動するレバー21の先端近傍にミラー
15を固定している。これに対し、図4(B)の場合
は、ミラー15が、移動長の縮小拡大機構26を介して
レバー25に接続されている。レバー25は、筐体に固
定された支軸27に揺動可能に取り付けられ、その先端
が駆動機構28により上下に駆動される。
FIG. 4B shows a second configuration example. FIG.
In the case of (A), the mirror 15 is fixed near the tip of the swinging lever 21. On the other hand, in the case of FIG. 4B, the mirror 15 is connected to the lever 25 via the moving length reducing / enlarging mechanism 26. The lever 25 is swingably attached to a support shaft 27 fixed to the housing, and its tip is driven up and down by a drive mechanism 28.

【0043】レバー25が揺動すると、移動長の縮小拡
大機構26の作用により、ミラー15が図4(A)の場
合と同様の揺動運動を行う。このように、移動長の縮小
拡大機構26を用いることにより、揺動機構を小型化す
ることができる。
When the lever 25 swings, the mirror 15 performs the same swinging motion as in FIG. 4A by the action of the moving length reducing / enlarging mechanism 26. As described above, by using the moving length reducing / enlarging mechanism 26, the swinging mechanism can be downsized.

【0044】図4(C)は、第3の構成例を示す。ミラ
ー15がリンク29A及び29Bを介して電動駆動機構
24A及び24Bに支持されている。電動駆動機構24
A及び24Bは、それぞれリンク29A及び29Bを上
下に駆動する。リンク29Aと29Bの上下動の位相を
相互に合わせ、その振幅を適当に調節することにより、
ミラー15に図4(A)の場合と同様の揺動運動を行わ
せることができる。
FIG. 4C shows a third configuration example. The mirror 15 is supported by electric drive mechanisms 24A and 24B via links 29A and 29B. Electric drive mechanism 24
A and 24B drive links 29A and 29B up and down, respectively. By adjusting the phases of the vertical movements of the links 29A and 29B to each other and adjusting the amplitude appropriately,
The mirror 15 can be made to perform the same swinging motion as in the case of FIG.

【0045】次に、図5を参照して図1に示す真空ダク
ト30の出射端近傍の構成について説明する。
Next, the configuration near the exit end of the vacuum duct 30 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0046】図5(A)は、真空ダクト30の出射端近
傍の構成を示す断面図、図5(B)は、図5(A)の矢
印Aの方向から見た側面図である。真空ダクト30の先
端近傍が、支柱32により基台60に固定されている。
真空ダクト30の先端には、フランジ33が形成されて
いる。金属製の溶接ベローズ34の一方のフランジ35
がフランジ33に取り付けられている。他方のフランジ
36には、窓フランジ37が取り付けられている。窓フ
ランジ37には、図5(B)に示すように水平な仮想直
線を上に凸になるように湾曲させた曲線に沿った開口が
形成され、この開口部に厚さ約20μmのベリリウム薄
膜31が溶接または蝋付されている。開口部の周囲に、
外側に向かって張り出した保護庇38が取り付けられて
いる。保護庇38は、ベリリウム薄膜31の破損を防止
する。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing the configuration near the exit end of the vacuum duct 30, and FIG. 5B is a side view as seen from the direction of arrow A in FIG. The vicinity of the distal end of the vacuum duct 30 is fixed to the base 60 by a support post 32.
A flange 33 is formed at the tip of the vacuum duct 30. One flange 35 of the metal welding bellows 34
Is attached to the flange 33. A window flange 37 is attached to the other flange 36. As shown in FIG. 5 (B), an opening is formed in the window flange 37 along a curved line obtained by curving a horizontal virtual straight line so as to protrude upward, and a beryllium thin film having a thickness of about 20 μm is formed in this opening. 31 is welded or brazed. Around the opening,
A protective eave 38 extending outward is attached. The protective eaves 38 prevent the beryllium thin film 31 from being damaged.

【0047】窓フランジ37の左右の各張出部に、滑り
軸受40が取り付けられている。滑り軸受40は、ガイ
ド軸41にはめ込まれ、ガイド軸41のガイド方向に滑
動する。ガイド軸41は、その両端のボス42及び支持
板43等を介して真空ダクト30に固定されている。ガ
イド軸41のガイド方向は、真空ダクト30の中心軸に
垂直な平面とその中心軸を含む鉛直面との交線に平行で
ある。
A sliding bearing 40 is attached to each of the left and right overhangs of the window flange 37. The slide bearing 40 is fitted on the guide shaft 41 and slides in the guide direction of the guide shaft 41. The guide shaft 41 is fixed to the vacuum duct 30 via bosses 42 and support plates 43 at both ends. The guide direction of the guide shaft 41 is parallel to an intersection line between a plane perpendicular to the center axis of the vacuum duct 30 and a vertical plane including the center axis.

【0048】窓フランジ37は、その下端の張出部に取
り付けられたL型金具44を介し、直線駆動装置46の
駆動ロッド45に結合している。直線駆動装置46は、
モータ47を回転させることにより、駆動ロッド45を
ガイド軸41のガイド方向に往復駆動する。駆動ロッド
45の往復運動に対応して、窓フランジ37も往復運動
する。
The window flange 37 is connected to a driving rod 45 of a linear driving device 46 via an L-shaped fitting 44 attached to a projecting portion at the lower end thereof. The linear drive 46 is
By driving the motor 47, the drive rod 45 is reciprocated in the guide direction of the guide shaft 41. The window flange 37 also reciprocates in response to the reciprocation of the drive rod 45.

【0049】真空ダクト30内を進行する反射SR光の
光軸の揺動に同期させて窓フランジ37を往復運動させ
る。SR光は、ベリリウム薄膜31を透過し、図1に示
す半導体基板51の露光面に照射される。
The window flange 37 reciprocates in synchronization with the swing of the optical axis of the reflected SR light traveling in the vacuum duct 30. The SR light is transmitted through the beryllium thin film 31 and is applied to the exposed surface of the semiconductor substrate 51 shown in FIG.

【0050】反射SR光の断面は、図3(A)〜3
(C)に示すように、上に凸の曲線に沿った形状を有す
る。ベリリウム薄膜31をSR光の断面形状に対応した
形状とすることにより、窓面積を小さくすることができ
る。このため、窓形状を単純な円形等とする場合に比べ
て、膜強度を強くし、ベリリウム薄膜の破損を防止する
ことができる。
The cross section of the reflected SR light is shown in FIGS.
As shown in (C), it has a shape along an upwardly convex curve. By forming the beryllium thin film 31 in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the SR light, the window area can be reduced. For this reason, the film strength can be increased and the beryllium thin film can be prevented from being damaged as compared with the case where the window shape is a simple circular shape or the like.

【0051】図5(B)では、上に凸の曲線に沿った窓
形状とした場合を説明したが、図1に示すミラー15の
反射面を上方に向けてSR光を上方に反射させる場合に
は、下に凸の曲線に沿った窓形状とする。
In FIG. 5B, the case where the window is formed along the upwardly convex curve has been described. However, the case where the reflection surface of the mirror 15 shown in FIG. Has a window shape along a downwardly convex curve.

【0052】ここまでは、図1に示すミラー15の揺動
中心を光源側に配置したことによるエネルギ密度の均一
化について説明した。揺動中心を光源側に配置すると、
エネルギ密度の均一化のみならず、ランアウトの改善と
いう効果もある。次に、ランアウトの改善効果について
説明する。
Up to this point, the description has been given of the uniformization of the energy density by arranging the swing center of the mirror 15 shown in FIG. 1 on the light source side. When the swing center is located on the light source side,
This has the effect of not only making the energy density uniform, but also improving runout. Next, the effect of improving runout will be described.

【0053】反射SR光の光軸を振って露光面の広い領
域を露光する場合、露光領域内のある点に入射するSR
光の光軸が露光面に垂直になるとすると、その位置から
ずれた点に入射するSR光の光軸は露光面に対して斜め
になる。露光マスクと露光面とは一定の間隔をおいて配
置されているため、光軸が斜めになるとマスクパターン
が正確に露光面に転写されなくなる。この現象をランア
ウトという。
When exposing a wide area of the exposure surface by swinging the optical axis of the reflected SR light, the SR incident on a certain point in the exposure area is exposed.
Assuming that the optical axis of the light is perpendicular to the exposure surface, the optical axis of the SR light incident on a point shifted from that position is oblique to the exposure surface. Since the exposure mask and the exposure surface are arranged at a fixed interval, if the optical axis is inclined, the mask pattern cannot be accurately transferred to the exposure surface. This phenomenon is called run-out.

【0054】ランアウトによる影響を軽減するために、
反射SR光の光軸を振る中心を露光面からできるだけ遠
ざけることが好ましい。図1のミラー15の揺動中心を
反射点よりも光源側に配置すると、反射SR光の光軸を
振る中心と露光面との実質的な距離が、近似計算によ
り、図2に示す揺動半径Rと基準反射点Pr1から露光面
Sまでの距離L2との和にほぼ等しくなることがわか
る。このため、反射SR光の光軸を振る中心が露光面か
ら遠ざり、ランアウトによる影響を軽減することができ
る。
In order to reduce the effect of run-out,
It is preferable that the center of swinging the optical axis of the reflected SR light be as far as possible from the exposure surface. When the swing center of the mirror 15 in FIG. 1 is located closer to the light source than the reflection point, the substantial distance between the center of the optical axis of the reflected SR light and the exposure surface is calculated by the approximate calculation as shown in FIG. it can be seen that approximately equal the radius R and the reference reflection point P r1 to the sum of the distance L 2 to the exposure surface S. For this reason, the center of the optical axis of the reflected SR light swinging away from the exposure surface, and the influence of the runout can be reduced.

【0055】図3では、SR光を水平面内で収束させる
させる場合を説明した。次に、鉛直面内で収束させる場
合について説明する。図1に示すミラー15に、SR光
の入射面に対して垂直な軸を中心とした曲率を付与する
ことにより、SR光を鉛直面内で収束させることができ
る。このようなミラーは、例えば円筒ミラーを、その中
心軸を含む面内で湾曲させることにより得られる。
In FIG. 3, the case where the SR light is converged in the horizontal plane has been described. Next, the case of convergence in the vertical plane will be described. By giving the mirror 15 shown in FIG. 1 a curvature centered on an axis perpendicular to the plane of incidence of the SR light, the SR light can be converged in the vertical plane. Such a mirror is obtained by, for example, bending a cylindrical mirror in a plane including its central axis.

【0056】ミラー15の入射面内における曲率半径を
t、入射光軸と反射面とのなす角度θを(θ0−Δθ)
とすると、入射面内に関する焦点距離ftは、
The radius of curvature in the incident surface of the mirror 15 is r t , and the angle θ between the incident optical axis and the reflecting surface is (θ 0 −Δθ).
Then, the focal length f t in the plane of incidence is

【0057】[0057]

【数7】 ft=(rt/2)sin(θ0−Δθ) …(7) と表される。反射SR光を平行光線束にするための条件
は、
[Equation 7] f t = (r t / 2 ) is represented as sin (θ 0 -Δθ) ... ( 7). Conditions for converting the reflected SR light into a parallel light beam are as follows:

【0058】[0058]

【数8】 ft=L1+x …(8) である。式(1)、(7)、(8)からΔθとftを消
去し、曲率半径rtをxの関数として表すと、
F t = L 1 + x (8) Equation (1), (7), erases the Δθ and f t (8), to represent the radius of curvature r t as a function of x,

【0059】[0059]

【数9】 rt=(2/sin(θ0) )(x2/R+(1+L1/R)x+L1)…(9) となる。式(9)を満たすように曲率半径rtを選択す
ると、反射SR光の入射面への垂直投影像が平行光線束
になる。図1の距離L1が3m、距離L2が6m、角度θ
0が1.8°のとき、ミラー15の基準位置、即ちx=
0における曲率半径rtは191mになる。
R t = (2 / sin (θ 0 )) (x 2 / R + (1 + L 1 / R) x + L 1 ) (9) Selecting a radius of curvature r t to satisfy equation (9), a vertical projected image of the entrance surface of the reflection SR light becomes parallel light fluxes. In FIG. 1, the distance L 1 is 3 m, the distance L 2 is 6 m, and the angle θ.
When 0 is 1.8 °, the reference position of the mirror 15, that is, x =
The radius of curvature r t at 0 is 191 m.

【0060】図6(A)は、入射面に垂直な平面内にお
ける曲率半径rが188mm、入射面内における曲率半
径rtが191mのトロイダルミラーを用いた場合の、
露光面上の照射領域の形状を示す。横軸は水平方向、縦
軸は反射SR光の振られる方向をに対応する。図形
1、d2及びd3は、それぞれ図2に示す角度θが1.
63°、1.8°、及び1.92°のときの照射領域を
形状を示す。図3(A)〜3(C)に示した形状と比較
すると、縦方向の幅が圧縮されていることがわかる。
FIG. 6A shows a case where a toroidal mirror having a radius of curvature r of 188 mm in a plane perpendicular to the plane of incidence and a radius of curvature r t of 191 m in the plane of incidence is used.
3 shows a shape of an irradiation area on an exposure surface. The horizontal axis corresponds to the horizontal direction, and the vertical axis corresponds to the direction in which the reflected SR light swings. Each of the figures d 1 , d 2 and d 3 has the angle θ shown in FIG.
The shape of the irradiation area at 63 °, 1.8 °, and 1.92 ° is shown. Compared with the shapes shown in FIGS. 3A to 3C, it can be seen that the width in the vertical direction is compressed.

【0061】このように、照射領域の縦方向の幅を圧縮
すると、図5(B)に示すベリリウム薄膜の窓31の縦
方向の幅をより狭くすることができる。このため、ベリ
リウム薄膜の強度をさらに強め、安全性を高めることが
できる。
As described above, when the vertical width of the irradiation region is reduced, the vertical width of the beryllium thin film window 31 shown in FIG. 5B can be further reduced. Therefore, the strength of the beryllium thin film can be further increased, and the safety can be improved.

【0062】図6(B)は、トロイダルミラーの入射面
内における曲率半径rtを127mとした場合の照射領
域の形状を示す。図形e1、e2、及びe3は、それぞれ
図2に示す角度θが1.60°、1.8°、及び1.9
4°のときの照射領域を形状を示す。曲率半径rtを1
27mとすると、反射SR光を入射面に垂直な方向に沿
って見たとき、露光面上に焦点を結ぶ。図6(A)に示
した形状よりも、さらに縦方向の幅が圧縮されているこ
とがわかる。
[0062] FIG. 6 (B) shows the shape of the irradiation area in the case where the curvature radius r t on the incident surface of the toroidal mirror and 127m. Figures e 1 , e 2 , and e 3 have angles θ shown in FIG. 2 of 1.60 °, 1.8 °, and 1.9, respectively.
The shape of the irradiation area at 4 ° is shown. The curvature radius r t 1
Assuming that the length is 27 m, when the reflected SR light is viewed along a direction perpendicular to the incident surface, it is focused on the exposure surface. It can be seen that the width in the vertical direction is more compressed than the shape shown in FIG.

【0063】露光面上に焦点を結ぶように曲率半径rt
を選択すると、ベリリウム薄膜の窓31の面積をさらに
縮小することができる。ただし、照射領域の縦方向の幅
を小さくすると、それに反比例してエネルギ密度が上昇
する。エネルギ密度が高くなりすぎると、局所的な温度
上昇を引き起こし、誤動作時の危険性等も高くなる。曲
率半径rtを変えることにより、エネルギ密度を変化さ
せ、好適な露光条件を得ることができる。
The radius of curvature r t is focused on the exposure surface.
Is selected, the area of the beryllium thin film window 31 can be further reduced. However, when the vertical width of the irradiation area is reduced, the energy density increases in inverse proportion thereto. When the energy density is too high, a local temperature rise is caused, and the danger at the time of malfunction also increases. By changing the radius of curvature r t, it can alter the energy density to obtain a suitable exposure condition.

【0064】上述のように、入射面内における反射面の
曲率半径は、非常に大きい。ミラーにこのような変形を
与える手法として、逆方向に湾曲面を持つ取付台にミラ
ー素材を固定して加工した後、取付台から解放する方法
が知られている。この場合、取付台を湾曲面形状に加工
しておく必要がある。ミラーに曲げモーメントを与える
ことによっても湾曲面を作りだすことができる。
As described above, the radius of curvature of the reflecting surface within the incident surface is very large. As a method of giving such a deformation to the mirror, there is known a method in which a mirror material is fixed to a mount having a curved surface in a reverse direction, processed, and then released from the mount. In this case, it is necessary to process the mounting base into a curved surface shape. A curved surface can also be created by applying a bending moment to the mirror.

【0065】図7(A)は、本願発明者が先に提案した
ミラー保持機構の概略断面図を示す。ミラー保持板17
の片面にミラー15が密着保持されている。ミラー保持
板17の他方の面の両端に、ミラー保持面に垂直な方向
に突出する2本の腕18A及び18Bが取り付けられて
いる。なお、腕18A及び18Bを、ミラー保持面に対
して垂直にすることは必須ではない。腕18A及び18
Bが、ミラー15の反射面に対して交差する方向に伸び
るようにすればよい。腕18Aと18Bの長さは等し
い。
FIG. 7A is a schematic sectional view of a mirror holding mechanism proposed by the present inventor earlier. Mirror holding plate 17
The mirror 15 is held in close contact with one side of the mirror. At both ends of the other surface of the mirror holding plate 17, two arms 18A and 18B protruding in a direction perpendicular to the mirror holding surface are attached. Note that it is not essential that the arms 18A and 18B be perpendicular to the mirror holding surface. Arms 18A and 18
B may extend in a direction intersecting the reflection surface of the mirror 15. Arms 18A and 18B are equal in length.

【0066】各腕18A及び18Bに、ロッド19が連
結されている。ロッド19は、支持棒19A、及びその
両端の各々に挿入された調節ねじ19Bを含んで構成さ
れる。調節ねじ19Bにより、ロッド19の長さを調節
することにより、ミラー保持板17に曲げモーメントを
印加し、ミラー15を湾曲させる。
A rod 19 is connected to each of the arms 18A and 18B. The rod 19 includes a support rod 19A and adjustment screws 19B inserted into each of both ends thereof. By adjusting the length of the rod 19 with the adjusting screw 19B, a bending moment is applied to the mirror holding plate 17 and the mirror 15 is bent.

【0067】ミラー15の反射面と、シンクロトロン放
射光の入射面との交線をx軸、反射面の法線方向をy軸
とするxy座標を考える。ミラー保持板17の保持面の
形状は、微分方程式
Consider an xy coordinate system in which the intersection of the reflecting surface of the mirror 15 and the incident surface of the synchrotron radiation is the x-axis, and the normal direction of the reflecting surface is the y-axis. The shape of the holding surface of the mirror holding plate 17 is expressed by a differential equation

【0068】[0068]

【数10】 d2y/dx2=M/EIZ …(10) で表される。ここで、Mは曲げモーメント、Eは材料の
ヤング率、IZは断面二次モーメントである。
## EQU10 ## d 2 y / dx 2 = M / EI Z (10) Here, M is the bending moment, E is the Young's modulus of the material, and I Z is the second moment of area.

【0069】また、式(9)を1次式で近似すると、When equation (9) is approximated by a linear equation,

【0070】[0070]

【数11】 rt=(2/sin(θ0) )((1+L1/R)x+L1)…(11) となる。ここで、R t = (2 / sin (θ 0 )) ((1 + L 1 / R) × + L 1 ) (11) here,

【0071】[0071]

【数12】 (2/sin(θ0) )(1+L1/R)=a (2/sin(θ0) )=b …(12) とおくと、(2 / sin (θ 0 )) (1 + L 1 / R) = a (2 / sin (θ 0 )) = b (12)

【0072】[0072]

【数13】 rt=ax+b …(13) となる。ミラー15の反射面とシンクロトロン放射光の
入射面との交線の形状は、微分方程式
R t = ax + b (13) The shape of the line of intersection between the reflecting surface of the mirror 15 and the incident surface of the synchrotron radiation is represented by a differential equation

【0073】[0073]

【数14】 d2y/dx2=1/rt=1/(ax+b) …(14) の解で与えられる。式(10)と(14)とを比較する
と、
Equation 14] is given by the solution of d 2 y / dx 2 = 1 / r t = 1 / (ax + b) ... (14). Comparing equations (10) and (14),

【0074】[0074]

【数15】 IZ=(M/E)(ax+b) …(15) が得られる。ミラー保持板17の弾性二次モーメントI
Zが式(15)を満たす場合に、所望の曲率半径が得ら
れる。
The following equation is obtained: I Z = (M / E) (ax + b) (15) Elastic secondary moment I of mirror holding plate 17
When Z satisfies Expression (15) , a desired radius of curvature is obtained.

【0075】ミラー保持板17の厚さが一定である場合
に、弾性二次モーメントIZは板の幅に比例する。すな
わち、ミラー保持板17の幅を、x軸方向に関してax
+bに対応して変化させることにより、所望の曲率半径
を得ることができる。ところが、この方法では、ミラー
15の反射面とシンクロトロン放射光の入射面との交線
の形状を微調整するためにミラー保持板17の幅を調整
する必要がある。このため、反射面の形状を微調整する
ことが困難である。
When the thickness of the mirror holding plate 17 is constant, the elastic second moment I Z is proportional to the width of the plate. That is, the width of the mirror holding plate 17 is set to ax with respect to the x-axis direction.
By changing the value corresponding to + b, a desired radius of curvature can be obtained. However, in this method, it is necessary to adjust the width of the mirror holding plate 17 in order to finely adjust the shape of the line of intersection between the reflecting surface of the mirror 15 and the incident surface of the synchrotron radiation. For this reason, it is difficult to finely adjust the shape of the reflection surface.

【0076】図7(B)に示す本発明の実施例によるミ
ラー保持機構を用いると、反射面の形状を容易に微調整
することが可能である。実施例によるミラー保持機構に
おいては、腕18Aと18Bとの長さが異なる。なお、
腕18Aと18Bとの全長を等しくしておき、ロッド1
9と腕18Aとの結合位置またはロッド19と腕18B
との結合位置を変えることにより、実質的に腕の長さを
異ならせてもよい。ミラー保持板17の幅及び厚さはほ
ぼ一様である。
By using the mirror holding mechanism according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 7B, it is possible to easily finely adjust the shape of the reflecting surface. In the mirror holding mechanism according to the embodiment, the lengths of the arms 18A and 18B are different. In addition,
The total length of the arms 18A and 18B is made equal, and the rod 1
9 and arm 18A or rod 19 and arm 18B
By changing the coupling position with the arm, the length of the arm may be substantially changed. The width and thickness of the mirror holding plate 17 are substantially uniform.

【0077】実際の装置においてはax≪bと考えてよ
いため、式(14)は、
In an actual device, it can be considered that ax≪b.

【0078】[0078]

【数16】 d2y/dx2≒(−a/b2)x+(1/b) …(16) と近似できる。すなわち、曲げモーメントの大きさがx
軸方向に関して線形に変化する。腕18Aと18Bとの
長さを異ならせておくことにより、ミラー保持板17
に、x軸方向に関して線形に変化する曲げモーメントを
与えることができる。
[Expression 16] d 2 y / dx 2 ≒ (−a / b 2 ) x + (1 / b) (16) That is, the magnitude of the bending moment is x
It changes linearly in the axial direction. By making the lengths of the arms 18A and 18B different, the mirror holding plate 17
Can be given a bending moment that changes linearly in the x-axis direction.

【0079】また、腕18Aまたは18Bへのロッド1
9の取り付け位置を調節することにより、x軸方向に関
する曲げモーメントの変化率を調節することができる。
図1に示す半導体基板51の表面の露光量分布を測定し
てミラー15の反射面の形状を微調整することにより、
露光量分布をより所望の分布に近づけることが可能にな
る。
The rod 1 to the arm 18A or 18B
By adjusting the mounting position of 9, the change rate of the bending moment in the x-axis direction can be adjusted.
By measuring the exposure distribution on the surface of the semiconductor substrate 51 shown in FIG. 1 and finely adjusting the shape of the reflecting surface of the mirror 15,
It becomes possible to make the exposure amount distribution closer to a desired distribution.

【0080】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
SR光を反射するミラーを揺動させて光軸を振り、露光
面内の広い領域にSR光を照射する場合に、露光面内の
位置によるエネルギ密度のばらつきを抑制することがで
きる。また、ミラーの反射面の形状を微調整することに
より、露光量分布を微調整することができる。
As described above, according to the present invention,
When the mirror that reflects the SR light is swung and the optical axis is swung to irradiate a large area in the exposure surface with the SR light, it is possible to suppress variations in energy density depending on positions in the exposure surface. Further, by finely adjusting the shape of the reflecting surface of the mirror, the exposure amount distribution can be finely adjusted.

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

【図1】本発明の実施例によるX線露光装置の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view of an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すX線露光装置のSR光の光軸とミラ
ーの反射面との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an optical axis of SR light of the X-ray exposure apparatus shown in FIG. 1 and a reflecting surface of a mirror.

【図3】露光面のSR光照射領域の形状を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a shape of an SR light irradiation area on an exposure surface.

【図4】図1に示すX線露光装置の揺動機構の構成例を
示す概略正面図である。
FIG. 4 is a schematic front view showing a configuration example of a swing mechanism of the X-ray exposure apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示すX線露光装置のSR光の出射端近傍
の断面図及び側面図である。
5A and 5B are a cross-sectional view and a side view of the vicinity of an SR light emitting end of the X-ray exposure apparatus shown in FIG.

【図6】露光面のSR光照射領域の形状を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a shape of an SR light irradiation area on an exposure surface.

【図7】ミラー保持機構の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view of a mirror holding mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SR光発生部 2 真空容器 3 周回軌道 4 取出口 10 SR光伝搬部 11 入射側真空ダクト 12 ミラー収納筐体 13 入射孔 14 出射孔 15 ミラー 16 揺動機構 17 ミラー保持板 18 アーム 19 調節ねじ 19A 突っ張りロッド 20、27 支軸 21、25 レバー 22、28 駆動機構 23A、23B、29A、29B リンク 24A、24B 電動駆動機構 26 移動長の縮小拡大機構 30 出射側真空ダクト 31 ベリリウム薄膜窓 33、35、36 フランジ 34 真空ベローズ 37 窓フランジ 38 保護庇 40 滑り軸受 41 ガイド軸 42 ボス 43 支持板 44 L型金具 45 駆動ロッド 46 直線駆動装置 47 モータ 50 X線ステッパ 51 半導体基板 52 露光マスク 60 基台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 SR light generation part 2 Vacuum container 3 Orbit 4 Orifice 10 SR light propagation part 11 Inlet side vacuum duct 12 Mirror housing 13 Entry hole 14 Emission hole 15 Mirror 16 Swing mechanism 17 Mirror holding plate 18 Arm 19 Adjusting screw 19A Stretch rod 20, 27 Support shaft 21, 25 Lever 22, 28 Drive mechanism 23A, 23B, 29A, 29B Link 24A, 24B Electric drive mechanism 26 Reduction / enlargement mechanism of moving length 30 Emission vacuum duct 31 Beryllium thin film window 33, 35 , 36 flange 34 vacuum bellows 37 window flange 38 protective eaves 40 slide bearing 41 guide shaft 42 boss 43 support plate 44 L-shaped fitting 45 drive rod 46 linear drive 47 motor 50 X-ray stepper 51 semiconductor substrate 52 exposure mask 60 base

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 13/04 G21K 1/06 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05H 13/04 G21K 1/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 水平方向に長い断面形状を有するシンク
ロトロン放射光の入射孔と出射孔とが形成された筐体
と、 前記筐体内に配置され、シンクロトロン放射光を反射す
るミラーと、 前記ミラーを前記筐体内に保持し、前記シンクロトロン
放射光をその入射面内に関して収束させるように前記ミ
ラーに曲げモーメントを付与するミラー保持機構であっ
て、前記曲げモーメントの大きさが、前記ミラーの反射
面と前記シンクロトロン放射光の入射面との交線方向に
関して直線的に変化する前記ミラー保持機構と、 前記入射孔を通って前記筐体内に入射したシンクロトロ
ン放射光が、前記ミラーで反射して鉛直面内で進行方向
を変えるように前記ミラーを保持し、進行方向の変化角
が変動するように前記ミラーを揺動させる揺動機構とを
有するシンクロトロン放射光伝搬装置。
1. A housing in which an entrance hole and an exit hole of synchrotron radiation having a long cross section in a horizontal direction are formed, a mirror disposed in the housing and reflecting the synchrotron radiation, A mirror holding mechanism for holding a mirror in the housing and applying a bending moment to the mirror so as to converge the synchrotron radiation light with respect to the plane of incidence thereof, wherein the magnitude of the bending moment is smaller than that of the mirror. The mirror holding mechanism, which linearly changes with respect to the direction of intersection between the reflecting surface and the incident surface of the synchrotron radiation light, and the synchrotron radiation light incident into the housing through the incident hole is reflected by the mirror. And a swing mechanism for swinging the mirror so as to change the direction of travel in the vertical plane and to change the angle of change in the direction of travel. Synchrotron radiation light propagation device.
【請求項2】 前記ミラー保持機構が、 前記ミラーの背面に密着し、該ミラーとともに湾曲する
保持板であって、シンクロトロン放射光の進行方向に関
して異なる位置に、前記ミラーの反射面と交差する方向
に伸びる第1及び第2の腕が設けられている前記保持板
と、 前記第1及び第2の腕に連結され、該第1及び第2の腕
に、両者が開く向きもしくは閉じる向きの力を付与する
ロッドであって、該ロッドと第1の腕との連結部までの
腕の長さと、前記ロッドと第2の腕との連結部までの腕
の長さとが異なる前記ロッドとを含む請求項1に記載の
シンクロトロン放射光伝搬装置。
2. The mirror holding mechanism is a holding plate that is in close contact with the back surface of the mirror and curves with the mirror, and intersects with a reflection surface of the mirror at a different position with respect to a traveling direction of synchrotron radiation. The holding plate provided with first and second arms extending in the direction, and connected to the first and second arms, and the first and second arms are provided with an opening direction or a closing direction. A rod for applying force, wherein the length of the arm up to a connecting portion between the rod and the first arm and the length of the arm up to a connecting portion between the rod and the second arm are different. The synchrotron radiation light propagation device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記遥動機構による前記ミラーの遥動中
心が、前記シンクロトロン放射光の入射面と前記ミラー
の反射点における接平面との交線もしくはその延長線上
にあり、かつ該反射点よりもシンクロトロン放射光の入
射側に位置し、前記遥動機構が、前記ミラーの遥動に応
じてシンクロトロン放射光の反射点が前記ミラーの反射
面内を移動し、シンクロトロン放射光の光源から反射点
までの距離が長くなるに従って入射角が大きくなるよう
に前記ミラーを遥動させる請求項1または2に記載のシ
ンクロトロン放射光伝搬装置。
3. The center of pivoting of the mirror by the pivoting mechanism is located at an intersection of an incident surface of the synchrotron radiation and a tangent plane at a reflection point of the mirror or an extension thereof, and the reflection point Is located on the incident side of synchrotron radiation light, and the swaying mechanism moves the reflection point of the synchrotron radiation light within the reflection surface of the mirror in accordance with the swaying of the mirror, and 3. The synchrotron radiation light propagation device according to claim 1, wherein the mirror is moved so that the incident angle increases as the distance from the light source to the reflection point increases.
【請求項4】 水平方向に長い断面形状を有するシンク
ロトロン放射光の入射孔と出射孔とが形成された筐体
と、 前記筐体内に配置され、シンクロトロン放射光を反射す
るミラーと、 前記ミラーの背面に密着し、該ミラーとともに湾曲する
保持板であって、シンクロトロン放射光の進行方向に関
して異なる位置に、前記ミラーの反射面と交差する方向
に伸びる第1及び第2の腕が設けられている前記保持板
と、 前記第1及び第2の腕に連結され、該第1及び第2の腕
に、両者が開く向きもしくは閉じる向きの力を付与する
ロッドであって、該ロッドと第1の腕との連結部までの
腕の長さと、前記ロッドと第2の腕との連結部までの腕
の長さとが異なる前記ロッドと、 前記入射孔を通って前記筐体内に入射したシンクロトロ
ン放射光が、前記ミラーで反射して鉛直面内で進行方向
を変えるように前記ミラーを保持し、進行方向の変化角
が変動するように前記ミラーを揺動させる揺動機構とを
有するシンクロトロン放射光伝搬装置。
4. A housing in which an entrance hole and an exit hole for synchrotron radiation having a long cross section in the horizontal direction are formed, a mirror disposed in the housing and reflecting the synchrotron radiation, A holding plate that is in close contact with the back surface of the mirror and curves with the mirror, provided with first and second arms extending in a direction intersecting the reflection surface of the mirror at different positions with respect to the traveling direction of the synchrotron radiation. A rod connected to the first and second arms, and for applying a force in a direction in which the first and second arms are opened or closed. The rod having a length different from that of the arm up to the connection with the first arm and the length of the arm up to the connection of the rod and the second arm, and having entered the casing through the entrance hole; The synchrotron radiation is Synchrotron radiation propagation device having a swinging mechanism for swinging said mirror to said mirror holding to change the traveling direction in a vertical plane is reflected by the color change angle of the traveling direction is changed.
【請求項5】 前記遥動機構による前記ミラーの遥動中
心が、前記シンクロトロン放射光の入射面と前記ミラー
の反射点における接平面との交線もしくはその延長線上
にあり、かつ該反射点よりもシンクロトロン放射光の入
射側に位置し、前記遥動機構が、前記ミラーの遥動に応
じてシンクロトロン放射光の反射点が前記ミラーの反射
面内を移動し、シンクロトロン放射光の光源から反射点
までの距離が長くなるに従って入射角が大きくなるよう
に前記ミラーを遥動させる請求項4に記載のシンクロト
ロン放射光伝搬装置。
5. The center of pivoting of the mirror by the pivoting mechanism is located on an intersection of an incident surface of the synchrotron radiation and a tangent plane at a reflection point of the mirror or an extension of the reflection point, and Is located on the incident side of synchrotron radiation light, and the swaying mechanism moves the reflection point of the synchrotron radiation light within the reflection surface of the mirror in accordance with the swaying of the mirror, and 5. The synchrotron radiation light propagation device according to claim 4, wherein the mirror is moved so that the incident angle increases as the distance from the light source to the reflection point increases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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