JP3441742B2 - SR-X-ray mirror unit - Google Patents
SR-X-ray mirror unitInfo
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- JP3441742B2 JP3441742B2 JP28362791A JP28362791A JP3441742B2 JP 3441742 B2 JP3441742 B2 JP 3441742B2 JP 28362791 A JP28362791 A JP 28362791A JP 28362791 A JP28362791 A JP 28362791A JP 3441742 B2 JP3441742 B2 JP 3441742B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ等の基板にマス
クパターンを転写、焼付けするためのシンクロトロン放
射光X線(SR−X線)露光装置におけるSR−X線ミ
ラーユニットに関し、特に一括露光方式において、SR
−X線露光中に、ミラーとX線の相対的位置ずれを検出
してこれを解消することによって、基板の露光量を一定
に保つことのできるSR−X線ミラーユニットおよびそ
れに適したX線入射位置検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年半導体の高集積化とともに、100
メガビット以上のDRAMのための最小線幅1/4μm
の微細パターンを転写、焼付けすることの可能なシンク
ロトロン放射X線(SR−X線)露光装置が開発され、
その実用化は、SOR(Synchrotron Or
bital Radiation)リングから引出され
たシートビーム状のSR−X線を、凸面ミラーによっ
て、上記SORリングの軌道面に対する垂直方向に発散
させる一括露光方式の改良によって大きく前進した。
【0003】一括露光方式においては、SORリングか
ら引き出されたシートビーム状のSR−X線に対するミ
ラーの相対位置および姿勢(回動および傾斜状態)を高
精度で制御することが必要である。すなわち、シートビ
ーム状SR−X線の進行方向をz軸方向、厚さ方向をy
軸方向、幅方向をx軸方向とした場合に、ミラーの反射
面を、上記3軸の軸方向(x,y,z)および上記3軸
のそれぞれの軸のまわりの回動方向(ωx,ωy,ω
z)に高精度で位置決めすることが要求される。
【0004】またX線露光中に、振動、温度変化、およ
びSR−X線のゆらぎ等によって、SR−X線とミラー
の相対位置関係が変化すると、ミラーによるX線拡大率
等が変動して照度むらの原因となるため、露光量を均一
に保つための迅速な対応が必要となる。特にy軸方向の
位置ずれおよびx軸のまわりの回動は、ミラーの反射角
を大きく変動させる結果となるため、露光中に継続的に
制御する必要がある。シミュレーションによれば、y軸
方向に±2μmの位置ずれがあれば、ウエハ表面におい
て0.1%の照度むらが発生することが判明している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一括露光方式によるS
R−X線ミラーユニットには前述のような位置制御が不
可欠であるが、従来の装置においては、露光中のSR−
X線とミラーの相対的位置ずれに対する対策が未解決で
あった。
【0006】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、露光中のSR−X
線とミラーとの相対的位置ずれを解消して、照度むらを
防ぎ、均一な露光を実現できるSR−X線ミラーユニッ
トを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のSR−X線ミラーユニットは、X線を所望
の方向へ拡大するための反射面を有するミラーを支持す
るミラー支持体と、前記X線の前記反射面に対する位置
ずれの方向および量を検出するための前記ミラー支持体
と一体的に設けられたX線ポジションセンサーと、前記
ミラー支持体を前記反射面に対して垂直方向に移動させ
るための駆動手段と、前記X線ポジションセンサーの出
力信号によって前記駆動手段を制御して前記位置ずれを
調整するための制御回路とを備えたことを特徴とする。
【0008】また、真空チャンバーと、X線を所望の方
向へ拡大するための反射面を有するミラーを前記真空チ
ャンバー内において支持するミラー支持体と、前記X線
の前記反射面に対する位置ずれの方向および量を検出す
るための、前記真空チャンバー内に前記ミラーと一体的
に設けられたX線ポジションセンサーと、該X線ポジシ
ョンセンサーの出力によって前記ミラー支持体を移動さ
せて前記位置ずれを調整する機構とを有することを特徴
とする。さらに、X線を所望の方向へ拡大するための反
射面を有するミラーを支持するミラー支持体と、前記X
線の前記反射面に対して垂直方向の位置ずれを検出する
ためのX線検出器と、前記ミラー支持体を前記反射面に
対して垂直方向に移動させるための駆動手段と、前記X
線検出器の出力信号によって前記駆動手段を制御して前
記位置ずれを調整するための制御回路とを備え、真空チ
ャンバー内に前記ミラーが配置されており、前記真空チ
ャンバーの外に前記ミラー支持体が配置されており、前
記真空チャンバーの開口と、前記ミラーと前記ミラー支
持体とを連結する連結手段との間隔がベローズによって
密封されており、前記真空チャンバーと一体である天板
と前記ミラー支持体の頂部との間にカウンターベローズ
が設けられ、前記カウンターベローズの内部が前記真空
チャンバーと同様に減圧されているとよい。
【0009】また、X線を所望の方向へ拡大するための
反射面を有するミラーを支持するミラー支持体と、前記
X線の前記反射面に対して垂直方向の位置ずれを検出す
るためのX線検出器と、前記ミラー支持体を前記反射面
に対して垂直方向に移動させるための駆動手段と、前記
X線検出器の出力信号によって前記駆動手段を制御して
前記位置ずれを調整するための制御回路とを備え、前記
ミラー支持体が案内手段によって往復移動自在に支持さ
れており、両者の直動ガイド部近傍にはそれぞれ冷却手
段が設けられているとよい。また、本発明のX線入射位
置検出方法は、X線の位置ずれの方向および量を検出す
るためのX線ポジションセンサーをミラー支持体と一体
的に設け、前記X線ポジションセンサーの出力信号によ
って入射X線のミラー反射面に対する相対的変位を検出
することを特徴とする。
【0010】
【作用】X線露光中に、X線の光路がミラーの反射面に
対して垂直方向に変位して相対的位置ずれを生じたと
き、X線ポジションセンサーが前記位置ずれの方向およ
び量を検知して、その出力信号に応じて駆動手段が駆動
され、前記相対的位置ずれを解消するようにミラーを移
動させる。ミラー支持体にカウンターベローズを設けて
その内部を真空チャンバーと同様に減圧することによっ
て、真空チャンバーの外にあって、該真空チャンバーの
内部に配置されたミラーを支持するミラー支持体にかか
る圧力の不均衡を解消し、また、大気圧の変動により姿
勢が変化するのを防ぐ。
【0011】また、ミラー支持体およびその案内手段を
冷却して駆動手段が発生する熱による変形を防ぐ。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
【0013】図1は本実施例を示す一部破断斜視図、図
2は本実施例のディテクターユニットおよびシャッター
ユニットを取りはずした状態を示す側面図である。
【0014】円筒面の一部を下向きの反射面(ミラー反
射面)とする凸面ミラー(以後「ミラー」と称する)1
01はミラー保持器102に保持され、保持器102は
保持器支持板103に着脱自在に固着される。保持器支
持板103は、連結手段であるミラー支持棒104の下
端に固着され、ミラー支持棒104は、真空チャンバー
105の上壁に設けられた開口を経て、真空チャンバー
105の上方に配置されたミラー支持体106に連結さ
れる。またミラー101の一端に隣接するシャッターユ
ニットSの駆動部は、真空チャンバー105の上壁によ
って支持される。真空チャンバー105の開口の周辺部
とミラー支持棒104のフランジ部の間にはベローズ1
07が設けられ、ミラー支持棒104は、真空チャンバ
ー105の真空雰囲気(例えば10-7〜10-10 tor
r程度)を損うことなく上下動および傾斜自在である。
すなわち、ミラー支持棒104と真空チャンバー105
の開口との間隙はベローズ107によって密封されてい
る。
【0015】真空チャンバー105は両端にビーム接続
ベローズ111a、111bを備えており、ビーム接続
ベローズ111a、111bはそれぞれSR−X線のビ
ームダクト(図示せず)に接続され、SORリングから
照射室に導入されるSR−X線をその経路の途中で真空
チャンバー105に導く。
【0016】保持器支持板103の一端には、X線の位
置を検出するX線検出器であるX線ポジションセンサー
112が保持されており、該X線ポジションセンサー1
12は、ビーム接続ベローズ111aから真空チャンバ
ー105内に導入されたSR−X線のミラー101に対
するy軸方向の相対的変位である位置ずれの方向および
量を検出する。
【0017】ミラー支持体106は、駆動手段であるy
駆動モータ110によって駆動されるボールねじとボー
ルナットによりミラー101の反射面に対して垂直方向
(y軸方向)に往復移動される。チルト板201はハウ
ジング202に対して一体的に固着され、ハウジング2
02は案内手段であるy直動ガイド203によって、ミ
ラー支持体106をy軸方向に直動可能に支持する。チ
ルト板201は3個のωxωz調節ねじ204によって
平形中空枠状の基準フレーム301に固着されており、
基準フレーム301に対するチルト板201の傾斜方向
および傾斜角度はωxωz調節ねじ204によって微調
節自在である。
【0018】基準フレーム301は、両端に設けられた
1対の軸受装置302によってミラー101の縦軸方向
(z軸方向)のまわりに回動可能に支持され、各軸受装
置302はそれぞれL字棒303の中央に固定され、L
字棒303の両端は中空立体枠状の大枠フレーム401
の頂部に螺着される。
【0019】また、基準フレーム301のz軸のまわり
の回動角度は、ωz駆動モータ304によって駆動され
るカム機構により調節され、回動調整終了の後、ロック
ねじ305を締めつけて、基準フレーム301を大枠フ
レーム401に対して固定する。さらに、基準フレーム
301のz軸方向前方下面には、SR−X線の位置を検
出するためのディテクターユニットDが着脱自在に取付
けられる。
【0020】大枠フレーム401は、1対のL型金具4
02によって真空チャンバー105の底部を支持する。
L型金具402は剛性の小さい材料で作られており、真
空ポンプによって真空チャンバー105を常圧から真空
雰囲気(例えば10-7〜10-10 torr程度)に降圧
させる際に、真空チャンバー105の変形を吸収して、
大枠フレーム401に歪が発生するのを防ぐ。
【0021】 図2から判るように、真空チャンバー1
05は大枠フレーム401の底部に固着されたL型金具
402によって大枠フレーム401の内部に保持され、
他方、ミラー101は、ミラー支持棒104およびミラ
ー支持体106を介して大枠フレーム401の頂部に載
置された基準フレーム301、チルト板201からなる
ミラー姿勢調整装置Aによって支持される。
【0022】次に、大枠フレーム401を支持する架台
構造体Bについて説明する。架台構造体Bは、平枠状の
架台上501および立体枠状の架台下601からなり、
大枠フレーム401は架台上501に設けられた一対の
xガイドレール502a,502bに沿ってミラー10
1の横軸方向(x軸方向)に往復移動可能である。大枠
フレーム401のx軸方向の移動は、架台上501に保
持されたx送りねじ503を手動で回動させることによ
って行われる。
【0023】架台上501は架台下601の上に垂直方
向の中心軸(y軸)のまわりに回動可能に支持され、y
軸のまわりの回動角度は、駆動モータを駆動源とする第
3の駆動手段である、ωy駆動モータ602によって駆
動されるカム機構により調節される。さらに架台下60
1の足603は長さの調節が可能であり、各足の長さを
調節することによって架台下の傾斜方向および傾斜角
度、すなわち床面に対する架台構造体Bおよび大枠フレ
ーム401の傾斜を調整することができる。また架台上
501および架台下601からなる架台構造体Bの内部
には、真空チャンバー105の直下に配置されたイオン
ポンプ701、NEGポンプ702が保持される。
【0024】ミラーの初期位置決めは、位置ずれを調整
する機構である上述のミラー姿勢調整装置Aのチルト板
201および基準フレーム301、大枠フレーム40
1、および架台構造体Bの架台上501および架台下6
01をそれぞれ前述した方法で調整することによって行
われる。
【0025】 露光中に、振動、温度変化またはSR−
X線のゆらぎ等によって、ミラー101の反射面とSR
−X線との相対位置がy軸方向に変化した場合には、ミ
ラー支持体106のロック装置を解放し、X線ポジショ
ンセンサー112の出力に応じて、y駆動モータ110
を駆動して、ミラー101を、y軸方向へ移動させる。
このようにしてウエハの露光領域における照度むらを解
消した後に、再びロック装置によってミラー支持体10
6を固定する。ミラーの位置の制御回路は図5に示すよ
うに、位置センサー(X線ポジションセンサー11
2)、制御手段であるコントローラ、これによって制御
されるアクチュエータ(y駆動モータ110)、ミラー
(ミラー101)からなる閉ループ回路を有する。ミラ
ー101の反射面とSR−X線との相対位置が安定でな
い場合は、常時ロックは解放してX線ポジションセンサ
112の出力に応じてミラー101を適当な位置に移動
させるように制御してもよい。
【0026】次にミラー支持体について詳しく説明す
る。
【0027】図3および図4に示すように、y駆動モー
タ110の回転軸はカップリング1001を介してボー
ルねじ1002に連結され、ボールねじ1002は、そ
の両端付近において、ハウジング202と一体であるラ
ジアル軸受1003aおよびスラスト軸受1003bに
よって回転自在に支持される。
【0028】ボールねじ1002の中央部はねじ部が形
成されており、ミラー支持体106の中央柱状部分に形
成されたボールナット1004に螺合されている。y駆
動モータ110が起動されると、ボールねじ1002が
回転してボールナット1004を上下動させる。その結
果、ボールナット1004と一体であるミラー支持体1
06がy軸方向に移動する。ハウジング202は4個の
結合板1005によってチルト板201に固着され、チ
ルト板201によってωx,ωz方向の微調整が行われ
る。ミラー支持体106を直動自在に支持する案内手段
であるy直動ガイド203は、4個のy直動ガイド20
3からなり、ハウジング202とミラー支持体106の
中央柱状部分の両端部との間に介在されている。y直動
ガイド203は充分な剛性をもち、ボールねじ1002
が回転してボールナット1004とともにミラー支持体
106がy方向に移動する際、横ぶれすることなく、高
精度の位置決めが可能である。
【0029】さらに、y駆動モータ110の駆動によっ
てミラー支持体106の新たなy軸方向位置が設定され
たとき、ミラー支持体106をチルト板201に対して
ロックするロック装置が設けられる。該ロック装置は、
ロッドクランプ1007、ロックロッド1008、ロッ
ド支持部1009、ロックボルト1010からなり、ミ
ラー支持体106を新たなy軸方向位置に移動させた
後、ロックボルト1010を締めることで該位置に固定
する。
【0030】加えて、y駆動モータ110の発熱による
寸法精度の悪化を防ぐための冷却手段が受けられる。該
冷却手段はミラー支持体106の摺動軸受部分に設けら
れる冷媒流路1011、およびハウジングのy直動ガイ
ド203に設けられる冷媒流路1012からなり、冷却
水管1013から供給される冷却媒体によってミラー支
持体106、y直動ガイド203およびハウジング20
2の温度上昇を防止する。
【0031】さらに、上記冷却手段は、X線露光開始前
に真空チャンバー105の真空度を上げるためのベーキ
ングを必要とする場合に、該ベーキング過程において、
y直動ガイド203およびその周辺の構造が熱によって
損傷するのを防ぐ目的で使用することもできる。
【0032】ミラー支持体106に保持されたミラー支
持棒104はベローズ107が配設された開口から真空
チャンバー105内に挿入され、ミラー保持器102を
着脱自在に保持する保持器支持板103がミラー支持棒
104の下端に固着される。ミラー支持体106の上端
には、壁板105aによって真空チャンバー105と一
体的に連結された天板109との間に、ベローズ107
と同一直径または同一の断面積をもつカウンターベロー
ズ108が設けられる。カウンターベローズ108の内
部を真空配管108aによって真空に減圧することによ
り、ミラー支持体106にかかる圧力の不均衡を解消し
て、大気圧の変動によるy軸方向位置の精度低下を防止
する。また、y駆動モータ110の駆動力を軽減する効
果もある。
【0033】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0034】X線露光中、振動、温度変化およびSR−
X線のゆらぎ等によるX線の光路とミラーの反射面との
相対的位置ずれを検出してこれを解消することで照度む
らを防ぎ、基板表面を均一に露光することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchrotron radiation X-ray (SR-X-ray) exposure apparatus for transferring and printing a mask pattern on a substrate such as a wafer. Regarding the SR-X-ray mirror unit, especially in the batch exposure method,
-An SR-X-ray mirror unit and a SR-X-ray mirror unit capable of maintaining a constant exposure amount of a substrate by detecting and eliminating a relative displacement between a mirror and X-rays during X-ray exposure.
The present invention relates to an X-ray incident position detection method suitable for this . 2. Description of the Related Art In recent years, with the increasing integration of semiconductors, 100
Minimum line width of 1 / 4μm for DRAM of mega bit or more
Synchrotron radiation X-ray (SR-X-ray) exposure equipment capable of transferring and printing fine patterns of
Its practical application is based on SOR (Synchrontron Or).
The SR-X-ray in the form of a sheet beam extracted from a (bital Radiation) ring has been greatly advanced by an improvement in a batch exposure system in which the convex mirror diverges the SR-X-ray in a direction perpendicular to the orbital surface of the SOR ring. In the batch exposure method, it is necessary to control the relative position and attitude (rotation and tilt state) of the mirror with respect to the sheet beam SR-X-ray drawn out of the SOR ring with high precision. That is, the traveling direction of the sheet beam SR-X-ray is the z-axis direction, and the thickness direction is the y-direction.
When the axial direction and the width direction are defined as the x-axis direction, the reflecting surface of the mirror is rotated in the three axial directions (x, y, z) and the rotation directions (ωx, ωy, ω
z) is required to be positioned with high accuracy. Further, during the X-ray exposure, if the relative positional relationship between the SR-X-rays and the mirror changes due to vibration, temperature change, fluctuations of the SR-X-rays, etc., the X-ray magnification by the mirror changes. Since this causes uneven illuminance, it is necessary to take prompt measures to keep the exposure amount uniform. In particular, the displacement in the y-axis direction and the rotation around the x-axis result in a large change in the reflection angle of the mirror, and therefore need to be continuously controlled during the exposure. According to the simulation, it has been found that if there is a displacement of ± 2 μm in the y-axis direction, illuminance unevenness of 0.1% occurs on the wafer surface. SUMMARY OF THE INVENTION [0005]
The position control as described above is indispensable for the RX X-ray mirror unit.
A countermeasure for the relative displacement between the X-ray and the mirror has not been solved. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned unresolved problems of the prior art, and discloses an SR-X during exposure.
To eliminate the relative positional deviation between the line and the mirror to prevent uneven illuminance, and an object thereof is to provide a SR-X-ray mirror unit which can realize uniform exposure. In order to achieve the above object, an SR-X-ray mirror unit of the present invention supports a mirror having a reflecting surface for expanding an X-ray in a desired direction. a mirror support, wherein the X-ray the X-ray position sensor provided on the mirror support and the integral for the detecting the direction and amount of misalignment against the reflecting surface of said reflecting the mirror support And a control circuit for controlling the driving means in accordance with an output signal of the X-ray position sensor to adjust the displacement. . In addition, a vacuum chamber, a mirror support for supporting a mirror having a reflecting surface for expanding X-rays in a desired direction in the vacuum chamber, and a direction of displacement of the X-rays with respect to the reflecting surface. An X-ray position sensor provided integrally with the mirror in the vacuum chamber for detecting an amount and an amount of the mirror, and the mirror support is moved by an output of the X-ray position sensor to move the mirror support. And a mechanism for adjusting the displacement. A mirror support for supporting a mirror having a reflecting surface for expanding X-rays in a desired direction;
An X-ray detector for detecting a displacement of a line in a direction perpendicular to the reflection surface; a driving unit for moving the mirror support in a direction perpendicular to the reflection surface;
A control circuit for controlling the driving means in accordance with an output signal of the line detector to adjust the displacement, wherein the mirror is disposed in a vacuum chamber, and the mirror support is provided outside the vacuum chamber. The space between the opening of the vacuum chamber and a connecting means for connecting the mirror and the mirror support is sealed by a bellows, and a top plate integrated with the vacuum chamber and the mirror support are provided. A counter bellows may be provided between the body and the top of the body, and the inside of the counter bellows may be depressurized similarly to the vacuum chamber. A mirror support for supporting a mirror having a reflection surface for expanding X-rays in a desired direction, and an X-ray for detecting a displacement of the X-rays in a direction perpendicular to the reflection surface. A line detector, driving means for moving the mirror support in a direction perpendicular to the reflection surface, and controlling the driving means by an output signal of the X-ray detector to adjust the displacement. It is preferable that the mirror support is supported by guide means so as to be reciprocally movable, and cooling means is provided in the vicinity of both linear guide parts. Also, the X-ray incident position of the present invention
The position detection method detects the direction and amount of X-ray displacement.
X-ray position sensor for mirroring with mirror support
And the output signal of the X-ray position sensor.
The relative displacement of the incident X-ray with respect to the mirror reflection surface
It is characterized by doing. During X-ray exposure, when the optical path of the X-ray is displaced in the vertical direction with respect to the reflecting surface of the mirror to cause a relative positional shift, the X-ray position sensor detects the direction of the positional shift. Yo
Beauty amount is examined knowledge, the drive means is driven according to the output signal, moving the mirror so as to eliminate the relative positional deviation. By providing a counter bellows on the mirror support and depressurizing the inside thereof similarly to the vacuum chamber, the pressure applied to the mirror support outside the vacuum chamber and supporting the mirror disposed inside the vacuum chamber is reduced. Eliminates imbalance and prevents changes in attitude due to fluctuations in atmospheric pressure. Further, the mirror support and the guide means are cooled to prevent deformation due to heat generated by the drive means. An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing this embodiment, and FIG. 2 is a side view showing a state where a detector unit and a shutter unit of this embodiment are removed. [0014] A part of the cylindrical surface is formed as a downward reflecting surface (mirror opposite surface ).
Convex mirror to the reflecting surface) (hereinafter referred to as "mirror") 1
01 is held by a mirror holder 102, and the holder 102 is detachably fixed to a holder support plate 103. The retainer support plate 103 is fixed to a lower end of a mirror support bar 104 serving as a connecting means, and the mirror support bar 104 is disposed above the vacuum chamber 105 via an opening provided on an upper wall of the vacuum chamber 105. It is connected to the mirror support 106. The drive unit of the shutter unit S adjacent to one end of the mirror 101 is supported by the upper wall of the vacuum chamber 105. A bellows 1 is provided between the periphery of the opening of the vacuum chamber 105 and the flange of the mirror support rod 104.
07 is provided, and the mirror support bar 104 is placed in a vacuum atmosphere of the vacuum chamber 105 (for example, 10 −7 to 10 −10 torr).
(about r) can be freely moved up and down and tilted.
That is, the mirror support rod 104 and the vacuum chamber 105
Is sealed by a bellows 107. The vacuum chamber 105 is provided with beam connection bellows 111a and 111b at both ends. The beam connection bellows 111a and 111b are connected to SR-X-ray beam ducts (not shown), respectively, from the SOR ring to the irradiation chamber. The introduced SR-X-ray is guided to the vacuum chamber 105 in the middle of the path. [0016] At one end of the retainer support plate 103, position of the X-ray
An X-ray position sensor 112 , which is an X-ray detector for detecting the position, is held.
12, the direction of the displacement is the relative displacement of the beam connecting bellows 111a you pair <br/> the mirror 101 of the SR-X-ray introduced into the vacuum chamber 105 from the y-axis direction and
Detect the amount . The mirror support 106 is a driving means y.
The ball screw and the ball nut driven by the drive motor 110 reciprocate in the direction perpendicular to the reflecting surface of the mirror 101 (y-axis direction). The tilt plate 201 is integrally fixed to the housing 202,
Numeral 02 supports the mirror support 106 so as to be able to move linearly in the y-axis direction by means of a y-linear motion guide 203 which is a guide means. The tilt plate 201 is fixed to a flat hollow frame-shaped reference frame 301 by three ωxωz adjusting screws 204,
The tilt direction and tilt angle of the tilt plate 201 with respect to the reference frame 301 can be finely adjusted by the ωxωz adjusting screw 204. The reference frame 301 is supported by a pair of bearing devices 302 provided at both ends so as to be rotatable around the longitudinal axis (z-axis direction) of the mirror 101, and each bearing device 302 is an L-shaped rod. Fixed at the center of 303
Both ends of the character rod 303 are hollow frame-shaped large frame 401
Is screwed to the top. The rotation angle of the reference frame 301 around the z axis is adjusted by a cam mechanism driven by the ωz drive motor 304. After the rotation adjustment is completed, the lock screw 305 is tightened, and the reference frame 301 is rotated. Is fixed to the large frame 401. Further, a detector unit D for detecting the position of the SR-X-ray is detachably mounted on the lower surface in the z-axis direction front of the reference frame 301. The large frame 401 includes a pair of L-shaped brackets 4.
02 supports the bottom of the vacuum chamber 105.
The L-shaped fitting 402 is made of a material having a small rigidity. When the vacuum chamber 105 is reduced in pressure from a normal pressure to a vacuum atmosphere (for example, about 10 −7 to 10 −10 torr) by a vacuum pump, the deformation of the vacuum chamber 105 Absorb
This prevents distortion from occurring in the large frame 401. As can be seen from FIG. 2, the vacuum chamber 1
05 is held inside the large frame 401 by an L-shaped bracket 402 fixed to the bottom of the large frame 401,
On the other hand, the mirror 101 is supported by the mirror attitude adjusting device A including the reference frame 301 and the tilt plate 201 mounted on the top of the large frame 401 via the mirror support bar 104 and the mirror support 106. Next, the gantry structure B supporting the large frame 401 will be described. The gantry structure B includes a flat frame-shaped gantry upper 501 and a three-dimensional frame-shaped gantry lower 601.
The large frame 401 is provided with a mirror 10 along a pair of x guide rails 502a and 502b provided on a base 501.
1 can reciprocate in the horizontal axis direction (x-axis direction). The movement of the large frame 401 in the x-axis direction is performed by manually rotating the x-feed screw 503 held on the gantry 501. The upper gantry 501 is supported on the lower gantry 601 so as to be rotatable around a vertical central axis (y-axis).
The rotation angle about the axis is adjusted by a cam mechanism driven by a ωy drive motor 602, which is a third drive unit driven by a drive motor. In addition, under the frame 60
The length of each foot 603 can be adjusted, and by adjusting the length of each foot, the tilt direction and the tilt angle under the gantry, that is, the tilt of the gantry structure B and the large frame 401 with respect to the floor surface are adjusted. be able to. Further, an ion pump 701 and a NEG pump 702 disposed immediately below the vacuum chamber 105 are held inside a gantry structure B including a gantry upper 501 and a gantry lower 601. The initial positioning of the mirror adjusts the displacement
The tilt plate 201, the reference frame 301, and the large frame 40 of the above-described mirror attitude adjusting device A,
1, and the upper 501 of the gantry structure B and the lower 6 of the gantry
01 is adjusted by the method described above. During exposure, vibration, temperature change or SR-
The reflection surface of the mirror 101 and the SR
When the relative position with respect to the X-ray changes in the y-axis direction, the locking device of the mirror support 106 is released, and the y drive motor 110 is driven in accordance with the output of the X-ray position sensor 112.
Is driven to move the mirror 101 in the y-axis direction.
After the illuminance unevenness in the exposure area of the wafer is eliminated in this manner, the mirror support 10 is again locked by the lock device.
6 is fixed. The control circuit for the mirror position is shown in FIG .
U, position sensor (X-ray position sensor 11
2), a controller as a control means, which is controlled by the controller
Actuator (y drive motor 110), mirror
That having a closed loop circuit consisting of (mirror 101). When the relative position between the reflection surface of the mirror 101 and the SR-X-ray is not stable, the lock is always released and the mirror 101 is controlled to be moved to an appropriate position according to the output of the X-ray position sensor 112. Is also good. Next, the mirror support will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating shaft of the y drive motor 110 is connected to a ball screw 1002 via a coupling 1001, and the ball screw 1002 is integral with the housing 202 near both ends thereof. It is rotatably supported by a radial bearing 1003a and a thrust bearing 1003b. The central portion of the ball screw 1002 is formed with a screw portion, and is screwed to a ball nut 1004 formed in a central column of the mirror support 106. When the y drive motor 110 is started, the ball screw 1002 rotates to move the ball nut 1004 up and down. As a result, the mirror support 1 integrated with the ball nut 1004
06 moves in the y-axis direction. The housing 202 is fixed to the tilt plate 201 by four connecting plates 1005, and fine adjustment in the ωx and ωz directions is performed by the tilt plate 201. The y linear guide 203, which is a guide means for supporting the mirror support 106 so as to be able to linearly move, includes four y linear guides 20.
3 and is interposed between the housing 202 and both ends of the central columnar portion of the mirror support 106. The y-linear guide 203 has sufficient rigidity, and has a ball screw 1002
When the mirror support 106 moves in the y direction together with the ball nut 1004 due to the rotation of the ball support 1004, high-precision positioning can be performed without lateral displacement. Further, a lock device for locking the mirror support 106 to the tilt plate 201 when a new position in the y-axis direction of the mirror support 106 is set by driving the y drive motor 110 is provided. The locking device is
It comprises a rod clamp 1007, a lock rod 1008, a rod supporter 1009, and a lock bolt 1010. After the mirror support 106 is moved to a new y-axis direction position, the lock bolt 1010 is tightened to be fixed at that position. In addition, a cooling means is provided for preventing the dimensional accuracy from deteriorating due to the heat generated by the y drive motor 110. The cooling means comprises a coolant passage 1011 provided in the sliding bearing portion of the mirror support 106 and a coolant passage 1012 provided in the y-linear guide 203 of the housing. Support 106, y-linear guide 203 and housing 20
2 prevents temperature rise. Further, when the cooling means requires baking for increasing the degree of vacuum in the vacuum chamber 105 before starting the X-ray exposure,
It can also be used to prevent the y-linear guide 203 and its surrounding structure from being damaged by heat. The mirror support rod 104 held by the mirror support 106 is inserted into the vacuum chamber 105 from the opening where the bellows 107 is provided, and the holder support plate 103 for detachably holding the mirror holder 102 is a mirror. The support rod 104 is fixed to the lower end. A bellows 107 is provided between the top end of the mirror support 106 and a top plate 109 integrally connected to the vacuum chamber 105 by a wall plate 105a.
A counter bellows 108 having the same diameter or the same cross-sectional area as is provided. By reducing the pressure inside the counter bellows 108 to a vacuum with the vacuum pipe 108a, the imbalance in the pressure applied to the mirror support 106 is eliminated, and a decrease in the accuracy of the y-axis position due to fluctuations in the atmospheric pressure is prevented. Also, there is an effect of reducing the driving force of the y drive motor 110. The present invention is configured as described above, and has the following effects. During X-ray exposure, vibration, temperature change and SR-
By detecting and eliminating the relative displacement between the optical path of the X-ray and the reflecting surface of the mirror due to the fluctuation of the X-ray, uneven illuminance can be prevented and the substrate surface can be uniformly exposed.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部破断斜視図であ
る。
【図2】本実施例のディテクターユニットおよびシャッ
ターユニットを取りはずした状態を示す側面図である。
【図3】ミラー、ミラー支持体およびチルト板の一部を
示す部分断面図である。
【図4】図3のA−A’線に沿ってとった断面図であ
る。
【図5】ミラーの位置の制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
A ミラー姿勢調整装置
B 架台構造体
101 ミラー
102 ミラー保持器
103 保持器支持板
104 ミラー支持棒
105 真空チャンバー
105a 壁板
106 ミラー支持体
107 ベローズ
108 カウンターベローズ
108a 真空配管
109 天板
110 y駆動モータ
112 X線ポジションセンサー
201 チルト板
202 ハウジング
203 y直動ガイド
301 基準フレーム
401 大枠フレーム
501 架台上
601 架台下BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing a state where a detector unit and a shutter unit of the present embodiment are removed. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a part of a mirror, a mirror support, and a tilt plate. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3; FIG. 5 is a block diagram of a control circuit of a mirror position. [Description of Signs] A Mirror posture adjusting device B Mount structure 101 Mirror 102 Mirror holder 103 Cage support plate 104 Mirror support rod 105 Vacuum chamber 105a Wall plate 106 Mirror support 107 Bellows 108 Counter bellows 108a Vacuum pipe 109 Top plate 110 y drive motor 112 X-ray position sensor 201 tilt plate 202 housing 203 y linear motion guide 301 reference frame 401 large frame 501 upper frame 601 lower frame
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 隆行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−288422(JP,A) 特開 平3−155100(JP,A) 特開 平1−199188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21K 5/02 G21K 1/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takayuki Hasegawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-3-288422 (JP, A) JP-A-3 155100 (JP, A) JP-A-1-199188 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G21K 5/02 G21K 1/06
Claims (1)
面を有するミラーを支持するミラー支持体と、前記X線
の前記反射面に対して垂直方向の位置ずれを検出するた
めのX線検出器と、前記ミラー支持体を前記反射面に対
して垂直方向に移動させるための駆動手段と、前記X線
検出器の出力信号によって前記駆動手段を制御して前記
位置ずれを調整するための制御回路とを備え、真空チャ
ンバー内に前記ミラーが配置されており、前記真空チャ
ンバーの外に前記ミラー支持体が配置されており、前記
真空チャンバーの開口と、前記ミラーと前記ミラー支持
体とを連結する連結手段との間隙がベローズによって密
封されており、前記真空チャンバーと一体である天板と
前記ミラー支持体の頂部との間にカウンターベローズが
設けられ、前記カウンターベローズの内部が前記真空チ
ャンバーと同様に減圧されていることを特徴とするSR
−X線ミラーユニット。(57) and the mirror support Claims The claim 1] X-ray supporting a mirror having a reflecting surface for enlarging a desired direction, vertically against the reflecting surface of the X-ray and X-ray detector for detecting a positional deviation of direction, and driving means for moving vertically the mirror support relative to the reflecting surface, the X-ray
And a control circuit for regulating the positional displacement by controlling the drive means by the output signal of the detector, vacuum Cha
The mirror is arranged in the chamber and the vacuum chamber is
The mirror support is arranged outside the member,
Opening of a vacuum chamber, the mirror and the mirror support
The bellows tightly closes the gap between the body and the connecting means.
A top plate that is sealed and is integral with the vacuum chamber
Counter bellows between the top of the mirror support
And the inside of the counter bellows is
SR characterized by being decompressed like chamber
An X-ray mirror unit.
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