JPH04184300A

JPH04184300A - Ｘ線露光装置

Info

Publication number: JPH04184300A
Application number: JP2312713A
Authority: JP
Inventors: Kenji Igarashi; 健二五十嵐; Kazuyuki Furuse; 古瀬　一幸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-01
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0797160B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、Ｓ　ＯＲ（Ｓ７ｎｃｂ＋ｏｊｒｏｍ　Ｏ＋ｂ
ｉｌｘｌ　Ｒｔｄｉｇｌｉｏｎ　　；シンクロトロン放
射光）を利用するＸ線露光装置に関する。

（従来の技術）光速に近い速度で運動する電子が、その進行方向を磁場
や電場などで曲げられるとき、軌道の接線方向に発生す
る光をＳＯＲと呼ぶ。ところで、近時、このＳＯＲをＸ
線リソグラフィーに用いる研究が活発化している。この
Ｘ線リソグラフィーに用いられるＳＯＲの特徴としては
、■強度が非常に強い、■平行性が非常によい（〜１ｍ
口ｄ）。

■連続スペクトルである。などの優れた特徴をもってい
る。そこで、このＳＯＲを、電子デバイスの微細パター
ンの形成すなわちＸ線リソグラフィーに応用すると、■
の特徴から、照射時間の飛躍的な短縮が可能となり、■
の特徴から、“ぼけ”や“幾何学的歪”を無視できる程
度にでき、■の特徴から、任意の波長域を選べることに
なり、マスク基板の自由度も増すことにより、Ｘ線リソ
グライーに最適のＸ線源となる。

ところで、ＳＯＲで可能な露光範囲は、ビームの開き角
が、電子軌道面に垂直な方向にｉｍ＋＊ｄと小さいため
、光源からＩＯｍ離れた地点では、縦１０ｍｍと小さい
。そこで、従来、露光範囲を拡大するために、〈１〉斜
め入射反射鏡を揺動させる。

〈２〉電子軌道を揺動させる。〈３〉マスクとウェハを
機械的に走査する。などの方法が試みられている。

しかしながら、方法く１〉は、斜め入射反射鏡を主反射
角を中心に振動させる方法であるので、ＳＯＲリングや
他のビームラインに影響を及ぼさずに行える利点がある
が、反射率が小さくなる。

そのため斜め入射反射鏡としては、平面鏡よりもシリン
ドリカル、トロイダルなどの曲面鏡が用いられている。

しかし、曲面鏡では、ウェハ面上にてＸ線を走査させる
場合、光軸調整が困難である。

また、シリンドリカル、トロイダルなどの曲面鏡では、
ＳＯＲの光軸方向に曲率が同一であるため、その光軸方
向に垂直な広がりを持つＳＯＲでは、上部と下部とで、
斜め入射角が変化すること、光路長が下部の方が長くな
ることなどにより、つエバ面上におけるＳＯＲ形状が扇
状となり、水平方向のＸ線強度の均一性を劣化させる原
因になっていた。さらに、斜め入射反射鏡の表面粗さは
、−般に、１０オングストローム「旧程度であるが、面
内分布は、平均化されておらず、特に、曲面鏡では、中
心部と周辺部での表面粗さの不均一が、露光ムラを大き
くする原因となる。

一方、方法〈２〉は、蓄積電子の軌道を時間的に振動す
る横方向磁場により、上下に振動させると、電子軌道の
振り角に対応してＳＯＲを振動させることができること
を利用するもので、振り幅の制御が容易で、かっ、自由
度が大きく、強度の損失もない点が長所である。しかし
、ＳＯＲリングの電子軌道全体が変動することになるの
で、全てのビームラインで所要の振り幅を得るには、ラ
ティス構成の最適化や、対応するビーム揺動の位相に応
じてビームラインの長さを変える必要がある難点を持っ
ている。また、ＳＯＲリングが大型化してしまう欠点が
あり、小形化への要求との両立が困難である。

さらに、方法〈３〉は、マスクとウェハを、ファインア
ラインメント後、定盤にクランプし、全体を上下に走査
する方法である。この方法は、Ｘ線束の損失がなく、蓄
積リングやビームラインに変更を加える必要がない点が
長所である。しかし、機構が複雑になること、走査に伴
う振動の影響、露光中の位置合わせ制御が困難である欠
点を持っている。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、前記の従来の方法＜１＞、＜２＞、＜３
＞では、それぞれ固有の欠点を有し、所望の露光性能を
達成するに際しての障害となっている。

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、露光む
らがなく、転写精度が良好なＸ＃！露光装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射光反射
部の光軸に垂直な横断面が円弧をなすミラー面のシンク
ロトロン放射光源側の曲率が、ミラー面のＢｅ（ベリリ
ウム）窓部側の曲率よりも大きくなるように、その長手
方向の曲率が連続的に変化しているので、被露光面上に
おけるシンクロトロン放射光の矩形状をなすビームスポ
ット形状の上辺と下辺はほぼ等しくなり、シンクロトロ
ン放射光反射部のミラー面の曲率がすべて一定の場合の
ように、扇状になることがない。したがって、被露光面
上における水平方向のＸ線強度の均一性は、劣化せず、
転写精度を向上させることができる。

また、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射
光反射部が、シンクロトロン放射光の進行方向を維持し
ながら振動しているので、ミラー面の表面粗さにバラツ
キがあっても、このバラツキを平均化させることができ
るので、被露光面上における露光ムラの発生を防止する
ことができ、転写精度を向上させることができる。

さらに、この発明のＸ線露光装置は、Ｂｅ窓部は、シン
クロトロン放射光反射部の揺動に同期して揺動するよう
にしているので、揺動させない場合に比べて、Ｂｅ窓の
上下方向の幅を、数目小さくすることができる。よって
、この小さくした分だけＢｅ窓の厚さを薄くすることが
できることと、Ｂｅ窓部をヘリウムガス室内にて上下動
自在に設けたので、Ｂｅ窓と被露光体との距離を短くす
ることができることとが相俟って、シンクロトロン放射
光のＢｅ窓部及びヘリウムガスによる吸収を低減させる
ことができることにより、スループットの向上を実現で
きる。

さらに、この発明のＸ線露光装置は、スリットを有する
光量調整板をシンクロトロン放射光反射部とＢｅ窓部と
の間に設け、且つ、この光量調整板をシンクロトロン放
射光反射部の揺動に同期して振動させるようにしたので
、スリットの長手方向に垂直な幅を小さくすることがで
きるので、ガウス分布をなすシンクロトロン放射光の中
心部のみを露光に利用できるようになる結果、半影ぼけ
の発生を抑制することとにより解像度を向上させること
ができる。しかも、スリットの長手方向に垂直な方向に
振動させていることにより、被露光体上において十分広
い露光領域を確保することができる。

さらにまた、この発明のＸ＠露光装置は、シンクロトロ
ン放射光反射部を、平面ミラー部と、この平面ミラー部
に一体的に連設して形成された曲面ミラー部とから構成
しているので、必要に応じて適宜に平面ミラー部と曲面
ミラー部を使い分けることができる。その結果、シンク
ロトロン放射光反射部の光軸合わせが格段に容易になる
ことはもとより、ミラー交換による真空破壊の頻度も低
下させることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例のＸ線露光装置を示している。こ
のＸ線露光装置は、５ＯＲ（以下、シンクロトロン放射
光とよぶ。）（１）を放射するシンクロトロン放射光源
（２）と、このシンクロトロン放射光源（２）から放射
されたシンクロトロン放射光（１１を入射して平行なシ
ンクロトロン放射光（３）に変換するシンクロトロン放
射光反射部（４）と、このシンクロトロン放射光反射部
（４）を超高真空（ｔｏ　−”　Ｔａｒυにて格納する
とともに一端部がシンクロトロン光源（２）に接続され
たビームライン案内部（６）と、このビームライン案内
部（６）の他端部に取付けられ前記平行なシンクロトロ
ン放射光（３）を外部に出光させるＢｅ（ベリリウム）
窓部（５）と、このＢｅ窓部（５）に連設され且つＸ線
マスク（７）及びシンクロトロン放射光（３）により露
光されるレジスト（Ｒ）を被着しタウェーハ（８）を保
持して位置決めするステッパ部（９）とからなっている
。しかして、シンクロトロン放射光源（２）は、超伝導
（常伝導でもよい。）蓄積リングであって、内部に磁石
（偏向磁石、４極磁石）や高周波加速空洞を有し、シン
クロトロン放射光（１）を、超伝導蓄積リング内での電
子の軌道面上にて、その軌道の接線方向に放射するよう
に設けられている。この超伝導蓄積リング内は、超高真
空（１０”　Ｔｏｒｒ）に維持されテイル。一方、ヒー
ムライン案内部（６）は、円筒状の本体部（６１）と、
この本体部（６１）の中途部に設けられシンクロトロン
放射光°反射部（４）が取付けられる第１取付部（１０
）と、本体部（６Ｍ）のステッパ部（９）側の端部に設
けられＢｅ窓部（５）が設けられる第２取付部（ＩＩ）
と、第１取付部（ｌＯ）とシンクロトロン放射光源（２
）との間に設けられシンクロトロン放射光（＋）の出光
を開閉する図示せぬシャッタとからなっている。

しかして、第１取付部（ｌＯ）は、第２図に示すように
、シンクロトロン放射光反射部（４）が取付けられる円
筒状のミラー取付筒（１２）と、このミラー取付筒（１
２）の両端部及び本体部（６１）に接続された蛇腹様の
伸縮自在な円筒状ベロー（Ｎ）、　（＋３１と、上記ミ
ラー取付筒（１２）の外部に設けられ且つこのミラー取
付筒（１２）に連結してシンクロトロン放射光反射部（
４）を反射面上に設けられシンクロトロン放射光（１）
の光軸方向に垂直な水平軸の回りθ１方向に揺動させる
第１振動部（Ｉ４）と、この第１振動部（１４）及びミ
ラー取付筒（１２）を一体的にミラー面（４１）の長手
方向に沿ったθ２方向に振動させる第２振動部（１５）
とからなっている。しかして、シンクロトロン放射光反
射部（４）は、シリンドリカルをなす曲面鏡であって、
その光軸がシンクロトロン放射光（１）の光軸と平行に
なるようにミラー取付筒（Ｉ２）に取付られている。そ
して、このシンクロトロン放射光反射部（４）は、第３
図に示すように、ミラー面（４１）の長手方向の曲率が
連続的に変化している。すなわち、ミラー面（４りのシ
ンクロトロン放射光源（２）側の曲率Ｒ１を、ミラー面
（４りのＢｅ窓部（５）側の曲率Ｒ２よりも大きくする
。さらに、第１振動部（１４）と第２振動部（１５）は
、図示せぬが、モータと、このモータの回転をθ１方向
及びθ２方向の振動運動に変換する例えばカム機構など
の変換装置とからなっている。また、ベロー（＋３）、
　（＋３１が接続されているミラー取付筒（１２）及び
本体部（６１）にはフランジ（Ｎｌ）・・・が設けられ
ているさらに、ミラー取付筒（１２）には、冷却水が貫
流する冷却孔が穿設され、このミラー取付筒（１２）及
びシンクロトロン放射光反射部（４）を冷却するように
なっている。一方、第２取付部（１１）は、第１図に示
すように、円筒状の可動筒（１６）と、この可動筒（１
６）の一端部及び本体部（６りの一端部に接続された蛇
腹様の伸縮自在な円筒状ベロー（１７）と、上記可動筒
（１６）の他端部に同軸に接続され且つ上記可動筒（１
６）の反対側の端部にＢｅ窓部（５）が取付けられて超
高真空中にてシンクロトロン放射光（３）を案内する案
内筒（１８）と、可動筒（１６）を懸垂状態にて支持し
てこの可動筒（１６）を上下方向であるθ３方向に振動
させる第３振動部（１９）と、この第３振動部（Ｉ９）
を固定する固定部材（２０）とからなっている。しかし
て、第３振動部（１９）は、モータと、このモータの回
転を０３方向の振動運動に変換する例えばボールねじ機
構などの変換装置とからなっている。そして、第３振動
部（１９）は、第１振動部（１４）と第２振動部（１５
）とともに、同期装置（ＳＡ）に電気的に接続され、Ｂ
ｅ窓部（５）をシンクロトロン放射光反射部（４）の振
動に同期して振動するように制御されるようになってい
る。また、ベロー（１７）が接続されている本体部（６
１）の−端部及び可動筒（１６）の両端部には、フラン
ジ（１７１）・・・が設けられている。さらにまた、案
内筒（１８）の先端部には、７ランジ（１８１）、　（
１８１１が設けられ、一方のフランジ（１８１）にＢｅ
窓部（５）が取付けられている。このＢｅ窓部（５）は
、第４図（Ａ）及び第４図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視
断面図である第４図（Ｂ）に示すように、Ｂｅ製の薄板
（５１）と、この薄板（５Ｉ）上に被着されＸ線を透過
させない基板（５ｂ）とから形成されている。そして、
この基板（５ｂ）中央部に穿設されている矩形状穴がＢ
ｅ窓（５Ｃ）となっている。そして、Ｂｅ窓部（５）は
、このＢｅ窓（５Ｃ）の長手方向が、水平方向となるよ
うに、フランジ（１８１）に取付けられている。他方、
ステッパ部（９）は、Ｘ線マスク（７）を保持するＸ線
マスク保持部（２１）と、このＸ線マスク保持部（２１
）に保持されたＸ線マスク（７）に平行に対向してウェ
ーハ（８）を保持しステップ＆リピート方式により０．
０１ｔ１ｍ以下の精０度で位置決めするウェーハ保持部
（２２）と、Ｘ線マスク保持部（２１）とＢｅ窓部（５
）との間に設けられ１気圧以下のヘリウム（Ｈｓｌ　ガ
ス（２３Ｇ）が充填されたヘリウムガス室（２３）とか
らなっている。しかして、ヘリウムガス室（２３）は、
両端部にフランジ（２３＋）、　（２３１）が設けられ
且つ案内筒（Ｉ８）の外側にて同軸に囲繞する外筒（２
３１）と、この外筒（２３ｇ）を支持・固定する固定部
材（２３ｂｌと、外筒（２３りの一方のフランジ（２３
ｆ）と可動筒（１６）のフランジ（１７ａ）との間に案
内筒（１８）を同軸に囲繞するように介設された蛇腹様
の伸縮自在な円筒状ベロー（２３ｃ）と、外筒（２３１
）の他方のフランジ（２３＋１とＸ線マスク保持部（２
Ｉ）との間に案内筒（１８）と同軸に介設された蛇腹様
の伸縮自在な円筒状ベロー（２３ｅ）とからなっている
。そして、外筒（２３１）、ベロー（２３ｃ）、　（２
３ｅ）により気密に囲まれた内部空間には、ヘリウム（
）Ｉｅ）ガス（２３Ｇ）が充填されている。ここで、可
動筒（Ｉ６）の第３振動部（１９）による振動は、ベロ
ー（２３ｅ）により完全に吸収され、Ｘ線マスク保持部
（２１）には伝播しないようになっている。なお、この
Ｘ線マスク（７）とＸ線マスク保持部（２１）に保持さ
れたウェーハ（８）との間には、空気が存在している。

つぎに、上記構成のＸ線露光装置の作動にっいて述べる
。

まず、第１振動部（１４）と第２振動部（１５）を起動
することにより、シンクロトロン放射光反射部（４）を
矢印θ１方向に揺動させるとともに、矢印θ２方向に振
動させる。また、第３振動部（１９）を起動して可動筒
（１６）を矢印θ３方向に振動させる。

この可動筒（１６）は、べｏ　−（１７）とべｏ　−（
２３ｃ）を介して、案内筒（１８）及びＢｅ窓部（５）
とともに上下に振動するつぎに、シャッタを開き、シン
クロトロン放射光源（２）からシンクロトロン放射光（
１）を超高真空となっているビームライン案内部（６）
内に導入する。すると、このシンクロトロン放射光ｍ　
は、シンクロトロン放射光反射部（４）に入射したのち
、平行なシンクロトロン放射光（３）として反射する。

そして、このシンクロトロン放射光（３）は、矢印θ３
方向に振動しているＢｅ窓部（５）を通過する。さらに
、このシンクロトロン放射光（３）は、ヘリウムガス室
（２３）内を通過し、Ｘ線マスク（７）に到達する。そ
して、シンクロトロン放射光（３）の一部は、Ｘ線マス
ク（７）を通過した後、ウェーハ保持部（２２）に保持
されているつ工−ハ（８）上に被着されているレジスト
（Ｒ１を照射・露光する。

ところで、シンクロトロン放射光源（２）から放射され
たシンクロトロン放射光（１）は第５図に示すように、
水平方向に対して垂直方向に角度Δγだけ広がりをもっ
ている。その結果、シンクロトロン放射光（＋）の上部
と下部とでは、ミラー面（４１）への円弧状の入射位置
がずれる。このとき、ミラー面（４１）の曲率Ｒは、一
定とすると、シンクロトロン放射光（１）の下部のミラ
ー面（４１）への入射軌跡（ＯＲ１１は、シンクロトロ
ン放射光（１）の上部のミラー面（４Ｍ）への入射軌跡
（ＯＲ２）よりも小さくなる。よって、ウェーハ（８）
上にては、入射軌跡（ＯＲ＋１に対応する入射軌跡（Ｌ
ｌ）の方が、入射軌跡（ＯＲ２１に対応する入射軌跡（
Ｌ２）よりも小さくなり、全体として扇形となる（第５
図破線参照。）。

しかしながら、この実施例のミラー面（４Ｒ）は、ミラ
ー面（４１）のシンクロトロン放射光源（２）側の曲率
Ｒ１がミラー面（４Ｉ）のＢｅ窓部（５）側の曲率Ｒ２
よりも大きくなるように、その長手方向の曲率が連続的
に変化しているのでウェーハ（８）上にては、入射軌跡
（ＯＲ＋）に対応する入射軌跡（Ｌｌ）は、入射軌跡（
ＯＲ２）に対応する入射軌跡（Ｌ２）とほぼ等しくなる
（第５図実線参照。）。したがって、つ工−ハ（８）上
における水平方向のＸ線強度が均一化する。

また、シンクロトロン放射光反射部（４）は、矢印θ２
方向に振動しているので、ミラー面（４１）のシンクロ
トロン放射光（１）が入射する領域は拡大する。したが
って、ミラー面（４１）の表面粗さにバラツキがあって
も、このバラツキを平均化させることができるので、ウ
ェーハ（８）上における露光ムラの発生を防止すること
ができる。ちなみに、仕様１０オングストロームの表面
粗さのミラー面（４ａ）に、約３倍程度の表面粗さのバ
ラツキがあったとすると、反射率に換算して、−３１，
０４％〜＋１３．８４％の範囲で、露光ムラが発生する
。しかし、この実施例では、シンクロトロン放射光反射
部（４）の矢印θ２方向の振動により、ミラー面（４１
）の表面粗さのバラツキの影響を受けることなく、均一
なＸ線強度でレジスト（Ｒ）を露光することができる。

さらに、Ｂｅ窓部（５）は、シンクロトロン放射光反射
部（４）の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ３方向
に上下動するようにしているので、Ｂｅ窓（５Ｃ）を矢
印θ３方向に上下動させない場合に比べて、数■小さく
することができる。したがって、この分だけＢｅ窓（５
Ｃ）の厚さを薄くすることができるので、Ｂｅ窓（５Ｃ
）を通過するシンクロトロン放射光（３）の透過率を向
上させることができる。その上、可動筒（１６）に案内
筒（１８）を直結し、この案内筒（１８）の先端にＢｅ
窓（５Ｃ）を取付けたので、Ｂｅ窓（５ｃ）を可動筒（
Ｉ６）に取付ける場合に比べて、Ｂｅ窓（５ｃ）とウェ
ーハ（８）との距離を短くすることができる。その結果
、短くなった分だけヘリウムガス（２３Ｇ）によるシン
クロトロン放射光（３）の吸収が少なくなるので、シン
クロトロン放射光（３）の透過率を向上させることがで
きる。これにより、ウェーハ（８）へ入射するシンクロ
トロン放射光（３）の強度を向上させることができる結
果、スループットの向上を実現できる。

以上のように、この実施例のＸ線露光装置は、シンクロ
トロン放射光反射部（４）のミラー面（４りのシンクロ
トロン放射光源（２）側の曲率Ｒ１がミラー面（４りの
Ｂｅ窓部（５）側の曲率Ｒ２よりも大きくなるように、
その長手方向の曲率が連続的に変化しているので、ウェ
ーハ（８）上にては、入射軌跡（０１）に対応する入射
軌跡（Ｌｌ）は、入射軌跡（０２）に対応する入射軌跡
（Ｌ２）とほぼ等しくなる。しタカって、ウェーハ（８
）上における水平方向のＸ線強度は、均一化する。

また、シンクロトロン放射光反射部（４）は、矢印θ２
方向に振動しているので、ミラー面（４１）のシンクロ
トロン放射光（１）が入射する領域は拡大する。したが
って、ミラー面（４りの表面粗さにバラツキがあっても
、このバラツキを平均化させることができるので、ウェ
ーハ（８）上における露光ムラの発生を防止することが
できる。

さらに、Ｂｅ窓部（５）は、シンクロトロン放射光反射
部（４）の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ３方向
に上下動するようにしているので、Ｂｅ窓’（５ｃ）を
上下動させない場合に比べて、数■小さくすることがで
きる結果、この分だけＢｅ窓（５Ｃ）の厚さを薄くする
ことができ、Ｂｅ窓（５Ｃ）によるシンクロトロン放射
光（１）の吸収を低減させることができることと、Ｂｅ
窓部（５）をヘリウムガス室（２３）中にて上下動自在
に設けたのでＢｅ窓（５ｃ）とウェーハ（８）との距離
を短くすることができ、ヘリウムによるシンクロトロン
放射光（１）の吸収を低減させることができることとが
相俟って、スループットの向上を実現できる。

以上の諸効果が相俟うて、この実施例のＸ線露光装置で
は、露光ムラの発生を防止して、強力かつ均一なシンク
ロトロン放射光（３）をウェーハ（８）に照射すること
ができるので、転写精度を飛躍的に向上させることがで
きる。

なお、上記実施例において、第７図に示すように、ビー
ムライン案内部（６）内にて、シンクロトロン放射光反
射部（４）とＢｅ窓部（５）との間に光量調整板（３０
）を設けてもよい。この光量調整板（３０）には矩形状
のスリット（３１）が穿設されている。

この光量調整板（３０）はスリブ）　（３＋）の長手方
向が水平方向となるように、ビームライン案内部（６）
に取付られている。そして、この光量調整板（３０）は
、第４振動部（３２）に連結されている。この第４振動
部（３２）は、前記同期装置（ＳＡ）に電気的に接続さ
れている。そして、光量調整板（３０）は、同期装置Ｉ
　（ＳＡＩにより、シンクロトロン放射光反射部（４）
の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ４方向に上下動
（シンクロトロン放射光（３）の光軸に垂直な方向）す
るように設けられている。したがって、スリット（３１
）の長手方向に垂直な幅りを小さくすることができるの
で、第５図に示すように、ガウス分布（ＣＳ）をなすシ
ンクロトロン放射光（３）の中心部のみを露光に利用で
きるので、半影ぼけの発生を抑制することとにより解像
度を向上させることができる。しかも、矢印θ４方向に
上下動させていることにより、ウェーハ（８）上におい
て十分広い露光領域を確保することができる。なお、光
量調整板（３０）の振動方向をシンクロトロン放射光（
３）の光軸に垂直な方向（θ４方向）でなく、第８図に
示すように、シンクロトロン放射光反射部（４）のミラ
ー面（４１）の揺動回転中心に対して円弧をなすように
、矢印θ５方向に揺動させるようにしてもよい。

さらに、光量調整板（３Ｇ）を特設することなく、Ｂｅ
窓部（５）のＢｅ窓（５Ｃ）の形状をスリット状に形成
することにより、光量調整板（３０）と同一の機能を奏
させることができる（第９図参照）。

さらにまた、第１０図に示すように、シンクロトロン放
射光反射部（４０）を、平面ミラー部（４１）と、この
平面ミラー部（４１）に一体的に連設して形成された曲
面ミラー部（４２）とから構成してもよい。

このシンクロトロン放射光反射部（４０）は、全体とし
て直方体状をなしている。そして、平面ミラー部（４１
）には、長方形状の平面ミラー面（４２）が、また、曲
面ミラー部（４２）には、トロイダルミラー面（４３）
が形成されている。前記平面ミラー面（４２）は、その
長手方向がトロイダルミラー面（４３）の光軸に平行に
なるように設けられている。この場合、シンクロトロン
放射光反射部（４０）を矢印（４４）方向に平行移動さ
せることにより、必要に応じて適宜に平面ミラー部（４
１）と曲面ミラー部（４２）を使い分けることができる
。その結果、シンクロトロン放射光反射部（４０）の光
軸合わせが格段に容易になることはもとより、ミラー交
換による真空破壊の頻度も低下させることができる。な
お、平面ミラー部（４１）のミラー面は、シリンドリカ
ルミラー面としてもよい。さらに、シンクロトロン放射
光反射部を、例えば平面ミラーとトロイダルミラーとシ
リンドリカルミラーとの三つのミラーの組合わせという
ように、三つ以上のミラーの組合わせから構成してもよ
い。

また、最初の実施例においては、シンクロトロン放射光
反射部（４）は、シリンドリカルミラーであるが、トロ
イダルミラーであってもよい。さらにまた、第１１図に
示すように、シンクロトロン放射光反射部（４）を平面
ミラーとして、この平面ミラーをなすシンクロトロン放
射光反射部（４）を、第１振動部（１４）による揺動軸
線（１４ｚ）に沿う方向（矢印（５０）方向）に揺動さ
せるようにしてもよい。この場合も、ミラー面の表面粗
さにバラツキがあったとしても、このバラツキを平均化
させることができるので、被露光面上における露光ムラ
の発生を防止することができ、転写精度を向上させるこ
とができる。

［発明の効果］この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射光反射
部のミラー面のシンクロトロン放射光源側の曲率がミラ
ー面のＢｅ窓部側の曲率よりも大きくなるように、その
長手方向の曲率が連続的に変化しているので、被露光面
上におけるシンクロトロン放射光の矩形状をなすビーム
スポット形状の上辺と下辺はほぼ等しくなり、シンクロ
トロン放射光反射部のミラー面の曲率がすべて一定の場
合のように、扇状になることがない。したがって、被露
光面上における水平方向のＸ線強度は、均一となる。

また、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射
光反射部は、シンクロトロン放射光が入射する領域を拡
大するように振動しているので、ミラー面の表面粗さに
バラツキがあっても、このバラツキを平均化させること
ができるので、被露光面上における露光ムラの発生を防
止することができ、転写精度を向上させることができる
。

さらに、この発明のＸ線露光装置は、Ｂｅ窓部は、シン
クロトロン放射光反射部の揺動に同期して揺動するよう
にしているので、揺動させない場合に比べて、Ｂｅ窓部
の上下方向の幅を、数■小さくすることができる。よっ
て、この小さくした分だけＢｅ窓部の厚さを薄くすにと
ができることと、Ｂｅ窓部をヘリウムガス室内にて上下
動自在に設けたので、Ｂｅ窓部をヘリウムガス室の一端
部に取付ける場合に比べて、Ｂｅ窓部とウェーハとの距
離を短くすることができ、短くなった分だけヘリウムガ
スによるシンクロトロン放射光の吸収が少なくなること
とが相俟って、シンクロ　　　゛トロン放射光の透過率
を向上させることができる結果、スルーブツトの向上が
可能となる。

さらにまた、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロ
ン放射光反射部を、平面ミラー部と、この平面ミラー部
に一体的に連設して形成された曲面ミラー部とから構成
しているので、必要に応じて適宜に平面ミラー部と曲面
ミラー部を使い分けることができる。その結果、シンク
ロトロン放射光反射部の光軸合わせが格段に容易になる
ことはもとより、ミラー交換による真空破壊の頻度も低
下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＸ線露光装置の構成図、第
２図乃至第４図は第１図のＸ＠露光装置の要部拡大図、
第５図及び第６図は本発明の一実施例のＸ線露光装置の
作用説明図、第７図乃至第１１図は本発明の他の実施例
の説明図である。（１）ニシンクロトロン放射光、　　（２）ニシンクロ
トロン放射光源、　　（４）ニシンクロトロン放射光反
射部、　　（５）：Ｂｅ　（ベリリウム）窓部、　　（
６）：ビームライン案内部、（７１：Ｘ線マスク、（８
）：ウエーハ（被露光体）、（９１ニスチッパ部。代理人　弁理士　　　則　近　憲　佑第　２　図第　３１￥］第４図へ’ｌ　’７ム１ｔｙｒ　、／’Ｌ’ 島θ５〆ｉ８　　図第　　９　　図第　ＩＯ図／４（Ａ第　１１　　凶

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シンクロトロン放射光を放射するシンクロトロン
放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放射され
たシンクロトロン放射光を入射して平行なシンクロトロ
ン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部と、こ
のシンクロトロン放射光反射部を格納するとともに一端
部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビームラ
イン案内部と、このビームライン案内部の他端部に取付
けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビームラ
イン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部と、この
ベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且つ上記平
行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させるＸ線マ
スク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロトロン放射
光により露光される被露光体を保持して位置決めするス
テッパ部とを具備し、上記シンクロトロン放射光反射部
は、凹曲面状をなすミラー面を有し、且つ、このミラー
面は、その曲率が上記シンクロトロン放射光源側から上
記ベリリウム窓部側にいくにつれて連続的に小さくなる
ように設けられていることを特徴とするＸ線露光装置。
（２）シンクロトロン放射光を放射するシンクロトロン
放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放射され
たシンクロトロン放射光を入射して平行なシンクロトロ
ン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部と、こ
のシンクロトロン放射光反射部を格納するとともに一端
部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビームラ
イン案内部と、このビームライン案内部の他端部に取付
けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビームラ
イン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部と、この
ベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且つ上記平
行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させるＸ線マ
スク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロトロン放射
光により露光される被露光体を保持して位置決めするス
テッパ部と、上記シンクロトロン放射光反射部を上記シ
ンクロトロン放射光が入射する領域を拡大する方向に振
動させる振動手段とを具備することを特徴とするＸ線露
光装置。
（３）シンクロトロン放射光を放射するシンクロトロン
放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放射され
たシンクロトロン放射光を入射して平行なシンクロトロ
ン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部と、こ
のシンクロトロン放射光反射部を格納するとともに一端
部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビームラ
イン案内部と、このビームライン案内部の他端部に上下
動自在に取付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を
上記ビームライン案内部の外部に出光させるベリリウム
窓部と、このベリリウム窓部からの平行なシンクロトロ
ン放射光を選択的に通過させるＸ線マスク及びこのＸ線
マスクを通過したシンクロトロン放射光により露光され
る被露光体を保持して位置決めするステッパ部と、上記
ベリリウム窓部が上下動自在に収容され且つヘリウムガ
スが充填されたヘリウム室と、上記シンクロトロン放射
光反射部を揺動させ上記被露光体上における露光領域を
拡大する第１の振動手段と、上記ベリリウム窓部を上記
第１の振動手段による上記シンクロトロン放射光反射部
の揺動に同期して上下方向に振動させ上記平行なシンク
ロトロン放射光を上記Ｘ線マスクに向かう方向に出光さ
せる第２の振動手段とを具備することを特徴とするＸ線
露光装置。
（４）シンクロトロン放射光を放射するシンクロトロン
放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放射され
たシンクロトロン放射光を入射して平行なシンクロトロ
ン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部と、こ
のシンクロトロン放射光反射部を格納するとともに一端
部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビームラ
イン案内部と、このビームライン案内部の他端部に取付
けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビームラ
イン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部と、この
ベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且つ上記平
行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させるＸ線マ
スク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロトロン放射
光により露光される被露光体を保持して位置決めするス
テッパ部と、上記シンクロトロン放射光反射部を揺動さ
せ上記被露光体上における露光領域を拡大する第１の振
動手段と、上記ベリリウム窓部と上記シンクロトロン放
射光反射部との間に設けられ且つ上記平行なシンクロト
ロン放射光を通過させるスリットを有し上記第１の振動
手段による上記シンクロトロン放射光反射部の揺動に同
期して上記平行なシンクロトロン放射光を通過させる方
向に振動させ上記平行なシンクロトロン放射光を外部に
出光させる第２の振動手段とを具備することを特徴とす
るＸ線露光装置。
（５）シンクロトロン放射光を放射するシンクロトロン
放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放射され
たシンクロトロン放射光を入射して平行なシンクロトロ
ン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部と、こ
のシンクロトロン放射光反射部を格納するとともに一端
部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビームラ
イン案内部と、このビームライン案内部の他端部に取付
けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビームラ
イン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部と、この
ベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且つ上記平
行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させるＸ線マ
スク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロトロン放射
光により露光される被露光体を保持して位置決めするス
テッパ部とを具備し、上記シンクロトロン放射光反射部
は、平面ミラー部と、この平面ミラー部に一体的に連設
して形成された曲面ミラー部とからなり、且つ、上記シ
ンクロトロン放射光源からのシンクロトロン放射光の入
射位置調整自在に設けられていることを特徴とするＸ線
露光装置。