JPH0669102A

JPH0669102A - Ｘ線リソグラフィ装置

Info

Publication number: JPH0669102A
Application number: JP4221518A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Furuse; 一幸古瀬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】ＳＯＲ光をＸ線ミラーで集光反射し、かつ露光
面積拡大のため揺動した際に、このＸ線ミラー揺動速度
の制御を、容易、かつ条件の変化に直ちに対応して、露
光ムラを補正し、露光精度の向上化を図ったＸ線リソグ
ラフィ装置を提供する。【構成】ＳＯＲリング１、ビームライン２、Ｘ線ミラー
３、Ｂｅ窓４、露光装置５とからなるＸ線リソグラフィ
装置であり、上記Ｂｅ窓に対して垂直方向にＸ線が走査
されるとき、その走査方向に沿うＢｅ窓の上下部にそれ
ぞれ設けられ、それぞれがＸ線の強度を計測する一対の
Ｘ線検出素子７ａ，７ｂと、これらＸ線検出素子から送
られるＸ線強度結果を受けて、これらが等しくなるよう
に、Ｘ線ミラーの揺動速度を制御するＸ線測定系８とミ
ラー揺動制御系９とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯＲ（シンクロトロ
ン放射Ｘ線）光を用いてパターン転写をなすＸ線リソグ
ラフィ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光
は、高速に近い速さをもった電子（一般には荷電粒子）
が円軌道のような加速度を受ける運動を行う際に放出す
る電磁波である。

【０００３】このようなＳＯＲ光は、はじめ、原子核実
験用のシンクロトロンにおいて観測された。その後、電
子を数時間安定に周回させることができる電子蓄積リン
グが作られて、物性実験用の極端紫外線や軟Ｘ線領域の
光源として利用されている。そして、近時、Ｘ線リソグ
ラフィ装置の線源としても注目されるようになってい
る。

【０００４】この種の装置は、ＳＯＲリングからＳＯＲ
光を超高真空のビームラインに取出し、ＳＯＲ光から短
波長のＸ線成分をＸ線ミラーが除去して反射し、ビーム
ライン側の超高真空領域と露光装置側の大気圧領域ない
し減圧雰囲気とを区分してＸ線を取出し、露光させるＸ
線透過膜であるＢｅ（ベリリウム）窓とからなる。

【０００５】上記ビームラインにおけるＸ線は、軌道面
に対して垂直方向に指向性が高く、露光に用いるには、
露光面積拡大のため、垂直方向に拡大する必要があり、
それには、上記Ｘ線ミラーを垂直方向に揺動して、Ｘ線
ビームを走査する手段が多く採用されている。

【０００６】なお説明すれば、ＳＯＲリングから露光装
置までの距離を１０ｍとした場合において、取出された
Ｘ線は格段に緩いものとなる。この場合、Ｘ線は上下方
向に５mm程度のスリット状にしかならないので、広い面
積を露光するのに、機構的に簡素ですむ、上記Ｘ線ミラ
ーの揺動が行われる。

【０００７】しかしながら、Ｘ線ミラーを揺動すれば、
このミラーへのＳＯＲ光の斜入射角が変化し、Ｘ線反射
率が変動するため、一様な速度で揺動しただけでは強度
の不均一性を生じる。

【０００８】そのために、Ｘ線ミラーは、Ｘ線反射率の
変化に対応して、その揺動速度を変化させ、補正する必
要がある。このような揺動速度を補正する制御をなすに
あたって、理論的な反射率変化を計算によって求める
か、あるいはレジスト等による予備露光実験の残膜厚の
評価などによって得られるデータをフィードバックする
ことが考えられる。

【０００９】しかしながら、理論的な計算では、実際の
装置とに大きな差異があって、現状にそぐわないことが
多い。また、実験データをフィードバックすることで
は、ビームライン等の条件が変化した場合に、即座に対
応できない欠点がある。

【００１０】一方、上記Ｂｅ窓を構成するＢｅ材は、Ｘ
線の透過率が高いために一般的に使われる素材であり、
スループットを上げるために、膜厚を薄くすることで対
処されている。しかるにその反面、膜厚を薄くすると、
強度的に低下することが避けられない。したがって、Ｘ
線透過膜であるＢｅ窓の膜厚を薄くしても、所定の強度
が得られるような補強をなす工夫が、従来よりなされて
いる。

【００１１】たとえば特開昭６１−１０４６２０号公報
に見られるように、Ｂｅ窓を備えた取出し筒を複数の小
室に分け、各室を排気することによりＢｅ窓にかかる圧
力を低減させ、結果として窓の薄片化を可能とする手
段。特開昭６２−２８５３５２号公報に見られるよう
に、Ｂｅ窓を球状または突面状に成形し、差圧に対する
強度を高めることによって薄膜化を図る手段。特開平３
−３８０２６号公報に見られるように、Ｂｅ窓をＸ線ミ
ラー近傍に位置させることにより、窓の寸法を小さく
し、膜厚を薄くする手段などがある。

【００１２】しかしながら、これら手段はいずれも不具
合な点を兼ね備えている。すなわち、Ｂｅ窓の形状構造
を限定しても、露光雰囲気の圧力が定まってしまえば、
それに対して膜厚を薄くするために限界があり、極限的
にＸ線透過率を上げることは不可能である。また、Ｂｅ
窓をＸ線ミラーの近傍に位置させると、ビームライン構
成が複雑になるとともに、窓破損時における真空保護が
行い難い欠点がある。あるいは、特開平２−１８４７９
９号公報に見られるように、Ｘ線ミラーとＢｅ窓を同期
して走査する手段。特開平３−１０５３００号公報に見
られるように、透過孔を設けた支持部材上に、Ｘ線透過
膜を形成する手段。特開平３−１０８６９９号公報に見
られるように、窓材を円筒形状に形成し、強度を向上さ
せる手段などがある。

【００１３】しかるに、Ｘ線ミラーとＢｅ窓を同期して
揺動させても、この揺動方向と垂直方向に生じた強度の
ムラについて補正することは困難である。支持部材上に
窓を形成しても、支持部材での減衰による透過Ｘ線強度
の低下が大きくなる。円筒形状窓も同様に、それ単独で
はＸ線強度の均一化に寄与することができない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、Ｘ線ミラ
ーを揺動すると、ＳＯＲ光の斜入射角が変化して、Ｘ線
反射率が変動するため、一様な速度で揺動しただけでは
強度の不均一性を生じるが、Ｘ線ミラーをＸ線反射率の
変化に対応して、その揺動速度を変化させ、補正する最
適な手段が、従来存在しない。また、Ｘ線を取出すＢｅ
窓において、Ｘ線透過率を高くして、スループットを高
く保持するには、従来全て不充分であった。

【００１５】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その第１の目的とするところは、ＳＯＲ光
をＸ線ミラーで集光反射し、かつ露光面積拡大のため揺
動した際に、このＸ線ミラー揺動速度の制御を、容易、
かつ条件の変化に直ちに対応して、露光ムラを補正し、
露光精度の向上化を図ったＸ線リソグラフィ装置を提供
することにある。

【００１６】第２の目的とするとろは、ビームライン終
端部に配置されるＢｅ窓のＸ線透過率を向上させ、スル
ープットの高いビームラインを得ることができ、Ｘ線強
度の増大と露光面積拡大のための薄い膜厚においても広
い面積を得られ、透過Ｘ線の面内強度を均一にするＸ線
リソグラフィ装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の発明は、指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロ
トロン放射Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングから超
高真空のビームラインがＳＯＲ光を取出し、このビーム
ライン中にＳＯＲ光を集光反射し、かつ短波長のＸ線成
分を除去して、露光面積拡大のため揺動するＸ線ミラー
を配置し、上記ビームライン終端部にＢｅ（ベリリウ
ム）窓を配置してビームライン側の超高真空領域と大気
圧領域ないし減圧雰囲気とを区分してＸ線を取出し、こ
のＢｅ窓を透過したＸ線を受けて露光される露光装置と
を具備したＸ線リソグラフィ装置において、

【００１８】上記Ｂｅ窓に対して垂直方向にＸ線が走査
されるとき、その走査方向に沿うＢｅ窓の上下部にそれ
ぞれ設けられ、それぞれがＸ線の強度を計測する一対の
Ｘ線検出素子と、これらＸ線検出素子から送られるＸ線
強度結果を受けて、これらが等しくなるように、Ｘ線ミ
ラーの揺動速度を制御する手段とを具備したことを特徴
とするＸ線リソグラフィ装置である。

【００１９】第２の発明は、上記Ｂｅ窓に対して垂直方
向にＸ線が走査されるとき、その受光範囲内で、かつ走
査方向に沿うＢｅ窓の左右側部の少なくとも一方に設け
られ、Ｘ線の走査中は継続してその強度を計測するＸ線
検出用のラインセンサと、このラインセンサから送られ
るＸ線強度結果をリアルタイムでフィードバックして、
Ｘ線ミラーの揺動速度を制御する手段とを具備したこと
を特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。

【００２０】第３の発明は、上記Ｂｅ窓は、極く細かい
目の網状体であり、上記ビームラインの終端部に配置さ
れ、Ｂｅ窓からのリークを排気する差動排気手段と、上
記Ｂｅ窓に連結され、Ｂｅ窓をその網目の大きさよりも
大きなストロークで揺動させる手段とを具備したことを
特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。

【００２１】第４の発明は、Ｂｅ窓は、膜部材と、この
膜部材の一方の側面に一体に設けられ膜部材を補強する
支持体とからなり、上記膜部材は、入射するＸ線強度の
ムラに反比例して、その膜厚が薄くなるよう膜厚分布を
設定したことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置であ
る。

【００２２】

【作用】第１の発明では、垂直方向にＸ線が走査され、
その走査方向に沿うＢｅ窓の上下部にそれぞれ設けられ
る一対のＸ線検出素子がＸ線の強度を計測し、このＸ線
強度結果を受けて、これらが等しくなるように、Ｘ線ミ
ラーの揺動速度を制御する。

【００２３】第２の発明では、Ｘ線走査範囲内で、この
方向に沿うＢｅ窓の左右側部の少なくとも一方に設けら
れるラインセンサが、Ｘ線の走査中、継続してその強度
を計測し、これらラインセンサから送られるＸ線強度結
果をリアルタイムでフィードバックし、Ｘ線ミラーの揺
動速度を制御する。したがって、いずれの発明であって
も、Ｘ線ミラー揺動速度の制御を容易に、かつ条件の変
化に直ちに対応して、露光ムラを補正することができ
る。

【００２４】第３の発明では、極く細かい目の網状体か
らなるＢｅ窓をその網目の大きさよりも大きなストロー
クで揺動させ、ビームラインの終端部に、Ｂｅ窓からの
リークを排気する。

【００２５】第４の発明では、膜部材および膜部材の一
方の側面に一体に設けられる支持体とからなるＢｅ窓
で、上記膜部材は、入射するＸ線強度のムラに反比例し
て、その膜厚が薄くなるよう膜厚分布を設定した。

【００２６】したがって、いずれの発明であっても、Ｂ
ｅ窓のＸ線透過率が良好となり、スループットの高いビ
ームラインとなり、かつ薄い膜厚で広い面積を得られ、
透過Ｘ線の面内強度が均一になる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１ないし図３は、第１の発明に対応する。

【００２８】すなわち、図中１はＳＯＲリングであり、
高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光の光発生
源である。これは、図示しない加速器から入射される電
子を、偏向電磁石で軌跡を曲げながら真空パイプ内を周
回させ、電子の１周期に同期してここに備えられる加速
器で所定のエネルギに加速維持する。

【００２９】さらに、電子ビームを収束させるための四
極電磁石を経て、偏向電磁石で電子軌跡が曲げられる部
分から接線方向に、ビームライン２に沿ってＳＯＲ光を
取出すようになっている。

【００３０】上記ビームライン２に取出されたＳＯＲ光
は、軌道面垂直方向には１ｍｒａｄ程度の広がりを持
ち、軌道面内ではちょうどカーブを曲る自動車のヘッド
ライトが掃くように、曲りの角に等しい頂角を持つ扇形
の範囲に広がる。実際に利用される光の軌道面内の広が
りは、放射光を取出すビームダクトの内径またはビーム
ダクト内のスリット幅で決定される。

【００３１】上記ビームライン２は、ＳＯＲリング１よ
りＳＯＲ光を取出すため超高真空に形成されていて、こ
の中途にＸ線ミラー３が配置される。このミラー３は、
ビームライン２を導かれるＳＯＲ光を集光し、短波長の
Ｘ線成分を除去する。そして、図示しない揺動駆動源に
機械的に連結されていて、露光面積拡大のため揺動する
ようになっている。

【００３２】このＸ線ミラー３のＳＯＲ光反射側で、か
つビームライン２の終端部には、Ｘ線透過膜としてのＢ
ｅ（ベリリウム）窓４が配置される。これは、超高真空
に形成されるビームライン２と、大気圧領域ないし減圧
雰囲気とを区分していて、ビームライン２を導かれるＸ
線を大気圧領域ないし減圧雰囲気中に透過させるもので
ある。

【００３３】上記Ｂｅ窓４のＸ線取出側には、所定のパ
ターンを備えたマスクおよびレジストが塗布されたウエ
ハ（いずれも図示しない）などを備えた露光装置５が配
置される。

【００３４】基本的に、このようにして構成されるＸ線
リソグラフィ装置であって、特に、上記Ｂｅ窓４は、図
１および図２に示すように、ここでは円形状に形成され
る。そして、Ｂｅ窓４は同心円形のフランジ６に支持さ
れており、上記Ｘ線ミラーはこのＢｅ窓４に対して垂直
方向にＸ線を走査するようになっている。

【００３５】上記フランジ６には、Ｘ線の走査方向に沿
うＢｅ窓４の上下部に対応する位置に、それぞれがＸ線
の強度を計測する、たとえば電子増倍管である一対のＸ
線検出素子７ａ，７ｂが設けられる。

【００３６】これらＸ線検出素子７ａ，７ｂは、Ｘ線測
定系８を介してミラー揺動制御系９に電気的に接続され
る。上記Ｘ線測定系８は、各Ｘ線検出素子７ａ，７ｂが
計測したＸ線強度信号を受け、これらＸ線検出素子７
ａ，７ｂのＸ線強度結果が互いに等しくなるようにミラ
ー揺動制御系９に信号を送り、ここではＸ線ミラー３の
揺動速度を制御するようになっている。

【００３７】しかして、Ｘ線ミラー３が揺動して露光面
積を拡大した露光が行われる。すなわち、ここで反射さ
れるＳＯＲ光は垂直方向にわずかな幅しかないので、露
光面積を拡大するため揺動駆動する。

【００３８】図２に示すように、上記Ｂｅ窓４に対し
て、垂直方向にＸ線が走査される。上部側のＸ線検出素
子７ａは、Ｂｅ窓４を走査する直前位置でＸ線強度を検
出し、下部側のＸ線検出素子７ｂは、Ｂｅ窓４を走査す
る直後位置でＸ線強度を検出する。そして、図３のよう
に、各検出素子７ａ，７ｂが配置される露光面Ｓの上下
端部では、異なるＸ線強度（ガウス分布で示す）となっ
て現れる。再び図１に示すように、上述した露光を行う
前に、露光装置５側をシャッタで閉成し、この状態でＸ
線を等速度で走査する。

【００３９】このとき、Ｘ線ミラー３の揺動にともなう
斜入射角の変化をそのまま反映し、Ｂｅ窓４の上下部に
設けられるＸ線検出素子７ａ，７ｂの検出信号の強度が
異なる。

【００４０】これらの検出信号の強度をＳｕ，Ｓｄと
し、それぞれの検出素子７ａ，７ｂを照射した際のＸ線
ミラー３の角度をＱｕ，Ｑｄとしたとき、この強度信号
をＸ線測定系８からミラー揺動制御系９にフィードバッ
クする。Ｘ線ミラー３の角度θのときの揺動速度Ｖ
（θ）は、

【００４１】

【数１】（なお、Ｖ₀は、露光感度から予め要求される窓中心を
走査する時の速度）

【００４２】このような予備走査の結果から計算して、
Ｘ線ミラー３の揺動速度制御をなすことにより、Ｂｅ窓
４と、ひいては露光装置５に対する走査方向に、常に均
一な露光をなすことができる。

【００４３】なお、上記実施例においては、本露光前１
回の予備走査の結果から計算し、本露光時の揺動速度制
御を行うようにしたが、これに限定されるものではな
く、たとえば揺動速度を適宜制御しながら予備走査を数
回繰り返し、上下のＸ線検出素子７ａ，７ｂの検出強度
が等しくなるようにＸ線ミラー３の揺動速度を求めて
も、上記実施例と同様の作用効果が得られる。さらに、
Ｘ線検出素子７ａ，７ｂは、必ずしも光増倍管を用いる
ことに限定されず、ＭＣＰなどの軟Ｘ線の強度を測定で
きる素子であればよい。第２の発明は、図４および図５
に対応する。

【００４４】すなわち、ＳＯＲリング１、ビームライン
２、Ｘ線ミラー３、Ｂｅ窓４と、Ｂｅ窓４を支持するフ
ランジ６および露光装置５などは全て、先に図１で説明
したものと同一でよく、同番号を付して新たな説明を省
略する。

【００４５】図５にも示すように、上記Ｂｅ窓４を備え
たフランジ６には、Ｂｅ窓４の超高真空側の開口部左右
両側に、一対のラインセンサ１０ａ，１０ｂが備えられ
る。これらラインセンサ１０ａ，１０ｂは、垂直方向に
長く、Ｂｅ窓４に対して垂直方向にＸ線が走査されると
き、その受光範囲内に存在する位置にある。

【００４６】再び図４に示すように、上記各ラインセン
サ１０ａ，１０ｂはラインセンサ測定系１１に電気的に
接続される。一方、上記Ｘ線ミラー３は、ミラー揺動制
御系９に電気的に接続され、このミラー揺動制御系９は
ラインセンサ測定系１１からの制御信号を受けるように
なっている。しかして、Ｘ線ミラー３は、Ｂｅ窓４に対
し上部から下部側へ垂直方向にＸ線を走査する状態で、
ラインセンサ１０ａ，１０ｂをともに照射する。

【００４７】各ラインセンサ１０ａ，１０ｂは、Ｘ線強
度を連続して検出し、その検出信号をラインセンサ測定
系１１に送る。ここでは、ラインセンサ１０ａ，１０ｂ
からのＸ線強度信号をリアルタイムでモニタしながらそ
の値が一定となるように、ミラー揺動制御系９に制御信
号を送る。

【００４８】上記ミラー揺動制御系９においては、ライ
ンセンサ１０ａ，１０ｂから送られるＸ線強度結果がラ
インセンサ測定系１１を介してリアルタイムでフィード
バックされ、Ｘ線ミラー３の揺動速度が一定となるよう
に速度制御する。

【００４９】このことにより、露光前に何らの予備準備
も必要でなく、Ｘ線ミラー３でＢｅ窓４を走査すると同
時に、ミラー揺動速度のフィードバック制御をなし、リ
アルタイムでのミラー反射率変化の補正が可能となり、
高い補正精度を保持する。また、リアルタイムでモニタ
−しながらの制御であるため、露光中の条件反射による
影響も即座に補正できることとなる。

【００５０】このように上記実施例においては、Ｂｅ窓
４の左右両側にラインセンサ１０ａ，１０ｂを備えたた
め、互いの照射位置の差異を見ることで、Ｘ線ビームな
いしはＸ線ミーラ３の傾きを検出し、その調整に供する
ことも可能である。

【００５１】なお、Ｂｅ窓４の左右いずれか一方にのみ
ラインセンサを備えても、ミラー３に対する速度制御の
ための強度検出の点では、両側に備えたものと略同等の
効果を得られる。

【００５２】また、上記実施例においては、Ｂｅ窓４が
固定のものとして説明したが、これに限定されるもので
はなく、Ｘ線ミラー３と同期的に揺動をなすものであっ
ても同様の作用効果を得られる。第３の発明は、図６な
いし図８に対応する。

【００５３】すなわち、後述するＢｅ窓４Ａと、これを
支持するフランジ６Ａを除いて、ＳＯＲリング１、ビー
ムライン２、Ｘ線ミラー３および露光装置５などは全
て、先に図１で説明したものと同一でよく、同番号を付
して新たな説明を省略する。上記Ｂｅ窓４Ａは、Ｘ線透
過率の高い材料である、Ｂｅ材からなり、かつ極めて細
かい目の網状体である。

【００５４】そして、上記Ｂｅ窓４Ａには、これを斜め
４５°の方向に揺動加振することにより、その網目の大
きさよりも大きなストロークで揺動させることになる加
振装置１２が連結される。

【００５５】上記ビームライン２の終端部に、差動排気
系１３が連通される。この差動排気系１３は、ビームラ
イン２における網状体であるＢｅ窓４Ａからのリークを
排気するものである。

【００５６】しかして、Ｘ線ミラー３で反射されるＸ線
は網状体からなるＢｅ窓４Ａを透過する。このときＢｅ
窓４Ａは、斜め４５°の方向に揺動加振されており、そ
の結果、網目の大きさよりも大きなストロークで揺動さ
せられることになる。

【００５７】図８に示すように、Ｂｅ窓４Ａが一方向に
偏った際の所定の部位を透過した際のＸ線の透過率は、
Ｂｅ窓４Ａが加振されて他方向の位置に変わることによ
り、透過率も変化する。

【００５８】Ｂｅ窓４Ａの加振ストロークは、その網目
の大きさよりも大きなストロークで揺動させられるか
ら、Ｘ線透過率が０％の部位から１００％の部位まで常
に、連続的に変化する。したがって、Ｘ線透過率は、こ
れらの平均値に保持されることとなり、通常の薄膜状の
ものと同様の作用を得られる。

【００５９】そしてさらに、網状体かららなるＢｅ窓４
Ａであるので、Ｂｅ窓本来の機能である、ビームライン
２側の超高真空領域と大気圧領域ないし減圧雰囲気にあ
る露光装置５とを区分する機能が、そのままでは損なわ
れてしまうが、ここでは上記ビームライン２の終端部に
差動排気系１３を備えて排気するようにしたので、結果
的には支障がない。

【００６０】このようなビームライン２終端部のみの改
良であるため、ビームライン２全体に対する何らの制限
も生じない。そして、網状体のＢｅ窓４Ａとしたので、
必ずしも露光雰囲気圧力に耐え得る強度を有する必要が
生じないですみ、さらなる薄片化が望める。

【００６１】網目の大きさについては、リーク量と差動
排気系１３の排気能力との兼ね合いで決定されるサイズ
まで大きくできるため、従来のような膜厚を均一にした
ものよりも大幅な透過率の向上を見込むことができる。

【００６２】なお、上記実施例においては、Ｂｅ窓４Ａ
を構成する素材として、Ｘ線透過率の高い材料とした
が、差動排気系１３の排気能力を高く保持でき、網目の
大きさをより大きくできれば、素材自体の透過率が低く
ても、構造強度が強い材料で、かつ網状体として加工し
易い材料まで、その選択範囲を拡大できる。第４の発明
は、図９および図１０に対応する。

【００６３】ここで説明するＢｅ窓４Ｂは、固定した状
態で、必要な露光面積をカバーできる寸法とし、膜部材
１４と、この膜部材１４の一方の側面である、Ｘ線の入
射側に一体に設けられる支持体１５とからなる。

【００６４】上記支持体１５は、はじめ厚肉とした膜部
材１４に対して、エッチングなどの手段を用いて設けら
れており、ここでは走査方向と、この走査方向とは直交
する方向とのそれぞれに沿って、所定間隔を存して一体
に設けられる。したがって、支持体１５は格子状に形成
されることになる。

【００６５】このような支持体１５の、格子の幅および
ピッチは、光源である上記ＳＯＲリング１の有源寸法
と、Ｂｅ窓４Ｂと上記露光装置５との露光対象物との間
の距離によって生じるボケで、格子による強度のムラが
平均化されるよう設定しなければならない。さらに上記
膜部材１４は、入射するＸ線強度のムラに反比例して、
その膜厚が薄くなるよう膜厚分布が設定されている。

【００６６】なお説明すれば、図において、Ｂｅ窓４Ｂ
の上部から下部方向にＸ線が走査されるとき、膜部材１
４として上部側を厚肉にし、上部側から下部側に亘って
漸次、直線的に薄肉化する。一方、走査方向と直交する
方向の膜部材１４の膜厚分布としては、中心部を頂部と
する厚肉とし、両側端部に亘って漸次、放物線状に薄肉
化する。

【００６７】すなわち、図１０に示すように、Ｘ線の入
射形状は略扇状をなすが、走査にともなって全体的に面
積が縮小していく。上記Ｘ線ミラー３の斜入射角度の小
さい程Ｘ線の反射率の高く、すなわちＢｅ窓４Ｂにおけ
る最も上部側の入射面積が最も大きく、ここを透過する
軟Ｘ線強度が最も大となる。以下、走査方向に沿って、
漸次その強度が弱まる。

【００６８】したがって、再び図９に示すように、膜部
材１４の膜厚を、上部側を厚くし、下部側を薄くすれ
ば、入射するＸ線の強度が常に走査方向に平均化して透
過することとなる。

【００６９】一方、走査方向とは直交する方向の強度を
見てみると、扇状に形成される入射形状の、特に中心部
に集光される度合いが最も高く、両側端にかけて漸次低
くなる。

【００７０】したがって、膜部材１４の膜厚を、中心部
を厚くし、両側端を薄くすれば、入射するＸ線の強度が
常に走査方向とは直交する方向に平均化して透過するこ
ととなる。

【００７１】このような形状構造のＢｅ窓４Ｂを備え、
揺動することなく固定の状態で必要な面積を得ることが
できるので、露光装置５近傍に信号源を配置することに
よる悪影響がない。

【００７２】また、支持体１５を膜部材１４と同一材か
ら形成したので、たとえばＳｉからなる支持部材を用い
た場合と比較して、透過Ｘ線強度の損失を低く抑えるこ
とができる。

【００７３】そして、膜部材１４の膜厚を、入射するＸ
線の強度のムラに反比例して漸次薄くしたので、膜厚分
布を２次元的にでき、露光面内の強度の均一化に対応す
ることとなる。

【００７４】なお、上記実施例においては、支持体１５
を正方形の格子状に形成したが、これに限定されるもの
ではなく、Ｂｅ窓４Ｂと露光装置５である露光対象物と
の間の距離によって生じるボけの影響を無視できるよう
な幅およびピッチに形成されていれば、格子の形状につ
いて高い自由度の設計ができる。そして、膜部材１４
を、支持体１５に沿って開口し、すなわち網目状にする
とともに、先に説明したような膜厚分布を形成する構造
であってもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、Ｘ線検出素子から送られるＸ線強度結果を受けて、
これらが等しくなるように、Ｘ線ミラーの揺動速度を速
度制御するようにしたから、

【００７６】第２の発明によれば、Ｂｅ窓に対して垂直
方向にＸ線が走査されるとき、その受光範囲内で、かつ
走査方向に沿うＢｅ窓の左右側部の少なくとも一方にＸ
線の走査中は継続してその強度を計測するＸ線検出用の
ラインセンサを備え、これらラインセンサから送られる
Ｘ線強度結果をリアルタイムでフィードバックし、Ｘ線
ミラーの揺動速度を速度制御するようにしたから、それ
ぞれの発明では、Ｘ線ミラー揺動速度の制御を、容易、
かつ条件の変化に直ちに対応して、露光ムラを補正し、
露光精度の向上化を図れる効果を奏する。

【００７７】第３の発明によれば、Ｂｅ窓を、Ｂｅ材か
らなる極く細かい目の網状体とし、ビームラインの終端
部にＢｅ窓からのリークを排気する差動排気手段を配置
し、Ｂｅ窓にその網目の大きさよりも大きなストローク
で揺動させる手段を連結したから、

【００７８】第４の発明によれば、Ｂｅ窓を、膜部材
と、膜部材を補強する支持体とから構成し、膜部材は、
入射するＸ線強度のムラに反比例して、その膜厚が薄く
なるよう膜厚分布を設定したから、

【００７９】それぞれの発明では、Ｂｅ窓のＸ線透過率
を向上させ、スループットの高いビームラインを得るこ
とができ、Ｘ線強度の増大と露光面積拡大のための薄い
膜厚においても広い面積を得られ、透過Ｘ線の面内強度
を均一にする効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例を示す、Ｘ線リソグラフ
ィ装置の概略構成図。

【図２】同実施例の、Ｂｅ窓と、このＢｅ窓に対するＸ
線走査の変化説明図。

【図３】同実施例の、露光面に対する露光強度を説明す
る図。

【図４】第２の発明の一実施例を示す、Ｘ線リソグラフ
ィ装置の概略構成図。

【図５】同実施例の、Ｂｅ窓と、このＢｅ窓に対するＸ
線走査の変化説明図。

【図６】第３の発明の一実施例を示す、Ｘ線リソグラフ
ィ装置の概略構成図。

【図７】同実施例の、Ｂｅ窓の揺動方向を説明する図。

【図８】同実施例の、Ｂｅ窓の揺動運動と、それにとも
なうＸ線の透過率の変化を説明する図。

【図９】第４の発明の一実施例を示す、Ｂｅ窓の構成
と、膜厚の変化に対するＸ線透過率の変化を説明する
図。

【図１０】同実施例の、Ｂｅ窓と、このＢｅ窓に対する
Ｘ線走査の変化説明図。

【符号の説明】

１…ＳＯＲリング、２…ビームライン、３…Ｘ線ミラ
ー、４…Ｂｅ窓、５…露光装置、７ａ，７ｂ…Ｘ線検出
素子、８…Ｘ線測定系、９…ミラー揺動制御系、１０
ａ，１０ｂ…ラインセンサ、１１…ラインセンサ測定
系、４Ａ…Ｂｅ窓、１３…差動排気手段、１２…加振装
置、４Ｂ…Ｂｅ窓、１４…膜部材、１５…支持体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロト
ロン放射Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出す、超高真空のビ
ームラインと、このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集光反射し、
かつ短波長のＸ線成分を除去して、露光面積拡大のため
揺動するＸ線ミラーと、上記ビームライン終端部に配置されビームライン側の超
高真空領域と大気圧領域ないし減圧雰囲気とを区分して
Ｘ線を取出すＢｅ（ベリリウム）窓と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け露光される露光装置と
を具備したＸ線リソグラフィ装置において、上記Ｂｅ窓に対して垂直方向にＸ線が走査されるとき、
その走査方向に沿うＢｅ窓の上下部にそれぞれ設けら
れ、それぞれがＸ線の強度を計測する一対のＸ線検出素
子と、これらＸ線検出素子から送られるＸ線強度結果を受け
て、これらが等しくなるように、Ｘ線ミラーの揺動速度
を制御する手段とを具備したことを特徴とするＸ線リソ
グラフィ装置。
【請求項２】指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロト
ロン放射Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、この
ＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出す、超高真空のビーム
ラインと、このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集
光反射し、かつ短波長のＸ線成分を除去して、露光面積
拡大のため揺動するＸ線ミラーと、上記ビームライン終
端部に配置されビームライン側の超高真空領域と大気圧
領域ないし減圧雰囲気とを区分してＸ線を取出すＢｅ
（ベリリウム）窓と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け
露光される露光装置とを具備したＸ線リソグラフィ装置
において、上記Ｂｅ窓に対して垂直方向にＸ線が走査されるとき、
その受光範囲内で、かつ走査方向に沿うＢｅ窓の左右側
部の少なくとも一方に設けられ、Ｘ線の走査中は継続し
てその強度を計測するＸ線検出用のラインセンサと、このラインセンサから送られるＸ線強度結果をリアルタ
イムでフィードバックし、Ｘ線ミラーの揺動速度を制御
する手段とを具備したことを特徴とするＸ線リソグラフ
ィ装置。
【請求項３】指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロト
ロン放射Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、この
ＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出す、超高真空のビーム
ラインと、このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集
光反射し、かつ短波長のＸ線成分を除去して、露光面積
拡大のため揺動するＸ線ミラーと、上記ビームライン終
端部に配置されビームライン側の超高真空領域と大気圧
領域ないし減圧雰囲気とを区分してＸ線を取出すＢｅ
（ベリリウム）窓と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け
露光される露光装置とを具備したＸ線リソグラフィ装置
において、上記Ｂｅ窓は、極く細かい目の網状体であり、上記ビームラインの終端部に配置され、Ｂｅ窓からのリ
ークを排気する差動排気手段と、上記Ｂｅ窓に連結され、Ｂｅ窓をその網目の大きさより
も大きなストロークで揺動させる手段とを具備したこと
を特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
【請求項４】指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロト
ロン放射Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、この
ＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出す、超高真空のビーム
ラインと、このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集
光反射し、かつ短波長のＸ線成分を除去して、露光面積
拡大のため揺動するＸ線ミラーと、上記ビームライン終
端部に配置されビームライン側の超高真空領域と大気圧
領域ないし減圧雰囲気とを区分してＸ線を取出すＢｅ
（ベリリウム）窓と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け
露光される露光装置とを具備したＸ線リソグラフィ装置
において、上記Ｂｅ窓は、膜部材と、この膜部材の一方の側面に一
体に設けられ膜部材を補強する支持体とからなり、上記膜部材は、入射するＸ線強度のムラに反比例して、
その膜厚が薄くなるよう膜厚分布を設定したことを特徴
とするＸ線リソグラフィ装置。