JPH0697027A - Ｘ線リソグラフィ装置 - Google Patents
Ｘ線リソグラフィ装置Info
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- JPH0697027A JPH0697027A JP4242392A JP24239292A JPH0697027A JP H0697027 A JPH0697027 A JP H0697027A JP 4242392 A JP4242392 A JP 4242392A JP 24239292 A JP24239292 A JP 24239292A JP H0697027 A JPH0697027 A JP H0697027A
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- ray
- sor
- mirror
- intensity
- beam line
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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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ビームラインの短縮化とともに、Ｘ線ミラーを
固定状態のままで露光領域を確保し、機構の簡素化を図
り、Ｘ線ミラー反射後のＳＯＲ光の強度向上および均一
性の向上を得るＸ線リソグラフィ装置を提供する。 【構成】指向性が強く高強度のＳＯＲ光発生源としての
ＳＯＲリング１と、このＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取
出して反射し、短波長のＸ線成分を除去するＸ線ミラー
３を配置した超高真空のビームライン２と、このビーム
ライン終端部に設けら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窓４と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け露光さ
れる露光装置７とを具備し、上記Ｘ線ミラー３は、光軸
方向に凸面状で、光軸と直交する方向には凹面状をなす
非球面形状であり、固定された状態で、全露光領域を確
保する反射面積を有する。
固定状態のままで露光領域を確保し、機構の簡素化を図
り、Ｘ線ミラー反射後のＳＯＲ光の強度向上および均一
性の向上を得るＸ線リソグラフィ装置を提供する。 【構成】指向性が強く高強度のＳＯＲ光発生源としての
ＳＯＲリング１と、このＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取
出して反射し、短波長のＸ線成分を除去するＸ線ミラー
３を配置した超高真空のビームライン２と、このビーム
ライン終端部に設けら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窓４と、このＢｅ窓を透過したＸ線を受け露光さ
れる露光装置７とを具備し、上記Ｘ線ミラー３は、光軸
方向に凸面状で、光軸と直交する方向には凹面状をなす
非球面形状であり、固定された状態で、全露光領域を確
保する反射面積を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯＲ（シンクロトロ
ン放射）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。
ン放射）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）光は、光
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
波であり、このようなＳＯＲ光が、近時、Ｘ線リソグラ
フィ装置の線源として用いられるようになった。
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
波であり、このようなＳＯＲ光が、近時、Ｘ線リソグラ
フィ装置の線源として用いられるようになった。
【０００３】すなわち、ＳＯＲ光発生源としてのＳＯＲ
リングから、ＳＯＲ光を超高真空のビームラインに取出
し、このＳＯＲ光から短波長のＸ線成分をＸ線ミラーが
除去して反射する。
リングから、ＳＯＲ光を超高真空のビームラインに取出
し、このＳＯＲ光から短波長のＸ線成分をＸ線ミラーが
除去して反射する。
【０００４】上記ビームライン側の終端部には、ビーム
ラインの超高真空領域と、大気圧もしくは、ある程度減
圧されて、ヘリウムガスの影響下にある、すなわち露光
雰囲気にある露光装置側とを区分し、ＳＯＲ光から長波
長部を吸収して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）窓が設けられる。
ラインの超高真空領域と、大気圧もしくは、ある程度減
圧されて、ヘリウムガスの影響下にある、すなわち露光
雰囲気にある露光装置側とを区分し、ＳＯＲ光から長波
長部を吸収して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）窓が設けられる。
【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る。
そのため、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。
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る。
そのため、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ビーム
ラインにおいては、Ｘ線ミラーの前部（上流側）にＳＯ
Ｒ光を通光するか、もしくは遮光するかのスイッチング
機能を有する吸収体と、スリットおよび高速遮断バルブ
などが配置されている。そのため、ＳＯＲ光発生源とし
てのＳＯＲリングからＸ線ミラーまでの距離が長くなら
ざるを得ない。
ラインにおいては、Ｘ線ミラーの前部（上流側）にＳＯ
Ｒ光を通光するか、もしくは遮光するかのスイッチング
機能を有する吸収体と、スリットおよび高速遮断バルブ
などが配置されている。そのため、ＳＯＲ光発生源とし
てのＳＯＲリングからＸ線ミラーまでの距離が長くなら
ざるを得ない。
【０００７】一方、上記Ｘ線ミラーは、露光領域を拡大
するために揺動する必要があり、露光面での半影ぼけ
や、ランアウト誤差をできるだけ小さく抑制することを
目的とするため、Ｘ線ミラーから露光面であるウエハま
での距離が長大化する傾向にある。その結果、ビームラ
インに付設される真空排気系も多数必要になり、極めて
高額で、かつ非常に長大なビームラインになっていた。
するために揺動する必要があり、露光面での半影ぼけ
や、ランアウト誤差をできるだけ小さく抑制することを
目的とするため、Ｘ線ミラーから露光面であるウエハま
での距離が長大化する傾向にある。その結果、ビームラ
インに付設される真空排気系も多数必要になり、極めて
高額で、かつ非常に長大なビームラインになっていた。
【０００８】これに対して、ビームラインの短縮化およ
び簡素化を目的として、種々の発明がなされている。
び簡素化を目的として、種々の発明がなされている。
【０００９】たとえば、特開昭６０−２２６１２２号公
報には、反射面の断面形状が指数関数で表現されるミラ
ーでＳＯＲビームを反射させることにより、光ビームの
拡大を強度分布の均一性を維持しながら行う技術が開示
されている。
報には、反射面の断面形状が指数関数で表現されるミラ
ーでＳＯＲビームを反射させることにより、光ビームの
拡大を強度分布の均一性を維持しながら行う技術が開示
されている。
【００１０】特開昭５９−６９９２７号公報には、凸面
ミラーにより反射し断面積が拡大された放射線束を、凸
面ミラーに回転または回転振動を与えて振動させること
により、大面積のマスクパターンを露光ムラなく高精度
で転写できるようにする技術が開示されている。
ミラーにより反射し断面積が拡大された放射線束を、凸
面ミラーに回転または回転振動を与えて振動させること
により、大面積のマスクパターンを露光ムラなく高精度
で転写できるようにする技術が開示されている。
【００１１】１９９１年度 精密工学会の秋季大会シン
ポジウムにおいて配布された資料の５３〜５６ページに
は、２枚ミラーを備えたビームラインが開示されてい
る。すなわち、ＳＯＲリングに近い、第１のミラーは集
光を行い、ウエハ上のＸ線強度を強めると同時に、短波
長側のＸ線カットをなしている。第２のミラーは水平方
向のコリメーションと、ミラー揺動による垂直方向の露
光領域の拡大を行うようになっている。
ポジウムにおいて配布された資料の５３〜５６ページに
は、２枚ミラーを備えたビームラインが開示されてい
る。すなわち、ＳＯＲリングに近い、第１のミラーは集
光を行い、ウエハ上のＸ線強度を強めると同時に、短波
長側のＸ線カットをなしている。第２のミラーは水平方
向のコリメーションと、ミラー揺動による垂直方向の露
光領域の拡大を行うようになっている。
【００１２】これらの新技術は、ビームラインの短縮化
および簡素化にある程度は寄与していることを否定でき
ないが、今だ、十分と言えるものではない。しかも、ミ
ラーを揺動するものがほとんどで、これらの揺動機構を
ビームラインを構成するビームダクト内に備えなければ
ならず、安定駆動に不可欠な潤滑剤を使用できないこと
から、複雑になり、操作性、保守の面から取扱いが難し
い欠点がある。
および簡素化にある程度は寄与していることを否定でき
ないが、今だ、十分と言えるものではない。しかも、ミ
ラーを揺動するものがほとんどで、これらの揺動機構を
ビームラインを構成するビームダクト内に備えなければ
ならず、安定駆動に不可欠な潤滑剤を使用できないこと
から、複雑になり、操作性、保守の面から取扱いが難し
い欠点がある。
【００１３】従来のＸ線ミラーは、上下動振動（揺動）
させてビーム束拡大を図っているが、機構的に複雑な
上、ミラー形状をトロイダル、シリンドリカルなどにし
ても、１枚ミラー構成では均一な強度分布が得られな
い。その一方、２枚ミラーの構成では、均一性は向上す
るが、強度が低下することと、ビームライン長が長くな
る欠点がある。
させてビーム束拡大を図っているが、機構的に複雑な
上、ミラー形状をトロイダル、シリンドリカルなどにし
ても、１枚ミラー構成では均一な強度分布が得られな
い。その一方、２枚ミラーの構成では、均一性は向上す
るが、強度が低下することと、ビームライン長が長くな
る欠点がある。
【００１４】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その目的とするところは、ビームラインの
短縮化とともに、Ｘ線ミラーを固定状態のままで露光領
域を確保し、機構の簡素化を図り、Ｘ線ミラー反射後の
ＳＯＲ光の強度向上および均一性の向上を得るＸ線リソ
グラフィ装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、ビームラインの
短縮化とともに、Ｘ線ミラーを固定状態のままで露光領
域を確保し、機構の簡素化を図り、Ｘ線ミラー反射後の
ＳＯＲ光の強度向上および均一性の向上を得るＸ線リソ
グラフィ装置を提供することにある。
【００１５】
【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）光発生源としてのＳＯＲリング、このＳＯ
ＲリングよりＳＯＲ光を取出し、このＳＯＲ光を反射
し、かつ短波長のＸ線成分を除去するＸ線ミラーを配置
した超高真空のビームライン、このビームライン終端部
に設けら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、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、上記Ｘ線ミラーは、光軸方向に
凸面状で、光軸と直交する方向には凹面状をなす非球面
形状であり、固定された状態で、全露光領域を確保する
反射面積を有することを特徴とするＸ線リソグラフィ装
置である。
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）光発生源としてのＳＯＲリング、このＳＯ
ＲリングよりＳＯＲ光を取出し、このＳＯＲ光を反射
し、かつ短波長のＸ線成分を除去するＸ線ミラーを配置
した超高真空のビームライン、このビームライン終端部
に設けら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、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、上記Ｘ線ミラーは、光軸方向に
凸面状で、光軸と直交する方向には凹面状をなす非球面
形状であり、固定された状態で、全露光領域を確保する
反射面積を有することを特徴とするＸ線リソグラフィ装
置である。
【００１６】第２の発明は、上記Ｘ線ミラーは、上記Ｓ
ＯＲリングに一体的に設けられ、ビームラインを構成す
るビームダクト内に収容される。
ＯＲリングに一体的に設けられ、ビームラインを構成す
るビームダクト内に収容される。
【００１７】第３の発明は、上記Ｘ線ミラーの両側部に
沿って、Ｘ線ミラーの露光強度の向上と、その均一性の
補正をなすためのサブミラーを設けた。
沿って、Ｘ線ミラーの露光強度の向上と、その均一性の
補正をなすためのサブミラーを設けた。
【００１８】第４の発明は、上記Ｘ線ミラーは、内部に
縦横整然と配列された多数のアクチュエータにより支持
され、これらアクチュエータ群の駆動によって非球面形
状を補正する。
縦横整然と配列された多数のアクチュエータにより支持
され、これらアクチュエータ群の駆動によって非球面形
状を補正する。
【００１９】第５の発明は、上記Ｘ線ミラーの反射側
で、コリメートされた光路中に、反射されるＸ線の強度
均一性をモニタするＳＯＲ光強度の２次元検出器を備
え、この検出器からの強度分布信号を上記アクチュエー
タ群にフィードバックして露光強度の均一性をリアルタ
イムで補正制御する手段を備えた。
で、コリメートされた光路中に、反射されるＸ線の強度
均一性をモニタするＳＯＲ光強度の２次元検出器を備
え、この検出器からの強度分布信号を上記アクチュエー
タ群にフィードバックして露光強度の均一性をリアルタ
イムで補正制御する手段を備えた。
【００２０】
【作用】このような構成とすることにより、ビームライ
ンの短縮化とともに、Ｘ線ミラーを固定のままで露光領
域を拡大して機構の簡素化を図り、Ｘ線ミラー反射後の
ＳＯＲ光の強度向上および均一性の向上を得る。
ンの短縮化とともに、Ｘ線ミラーを固定のままで露光領
域を拡大して機構の簡素化を図り、Ｘ線ミラー反射後の
ＳＯＲ光の強度向上および均一性の向上を得る。
【００２１】
【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。
説明する。
【００２２】図１中、１はＳＯＲリングであり、高強度
のＳＯＲ（シンクロトロン放射）光の発生源である。こ
れは、図示しない加速器から入射される電子を、偏向電
磁石部１Ａで軌跡を曲げながら真空パイプ内を周回さ
せ、電子の１周期に同期して加速器で所定のエネルギに
加速維持する。
のＳＯＲ（シンクロトロン放射）光の発生源である。こ
れは、図示しない加速器から入射される電子を、偏向電
磁石部１Ａで軌跡を曲げながら真空パイプ内を周回さ
せ、電子の１周期に同期して加速器で所定のエネルギに
加速維持する。
【００２３】さらに、電子ビームを収束して、上記偏向
電磁石部１Ａ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。
電磁石部１Ａ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。
【００２４】上記ＳＯＲリング１は、電子運動の減衰を
極力避けるために高真空に保たれており、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る。
極力避けるために高真空に保たれており、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る。
【００２５】上記ビームライン２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に導かれるＳ
ＯＲ光を集光し、短波長のＸ線成分を除去する。そし
て、このミラー３は、本発明においては、あくまで固定
状態に保持され、ミラー面は、露光面積拡大のため、後
述するような非球面形状に形成される。
される。このミラー３は、ビームライン２に導かれるＳ
ＯＲ光を集光し、短波長のＸ線成分を除去する。そし
て、このミラー３は、本発明においては、あくまで固定
状態に保持され、ミラー面は、露光面積拡大のため、後
述するような非球面形状に形成される。
【００２６】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
領域Ｍであるビームライン２と、大気圧領域Ｈとを区分
していて、ビームライン２に導かれるＸ線を大気圧領域
Ｈ中に透過させるものである。
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
領域Ｍであるビームライン２と、大気圧領域Ｈとを区分
していて、ビームライン２に導かれるＸ線を大気圧領域
Ｈ中に透過させるものである。
【００２７】上記Ｂｅ窓４のＸ線取出し側である大気圧
領域Ｈには、所定のパターンを備えたマスク５およびレ
ジストが塗布されたウエハ６などを備えた露光装置７が
配置される。
領域Ｈには、所定のパターンを備えたマスク５およびレ
ジストが塗布されたウエハ６などを備えた露光装置７が
配置される。
【００２８】なお、上記Ｘ線ミラー３で反射したＳＯＲ
光は、マスク５を等倍で露光し、かつ広い露光領域を得
るために、コリメートされた状態で、広いビーム束を持
つ必要がある。
光は、マスク５を等倍で露光し、かつ広い露光領域を得
るために、コリメートされた状態で、広いビーム束を持
つ必要がある。
【００２９】先に説明したように、上記Ｘ線ミラー３の
ミラー面は、ビームライン２の光軸方向に沿っては凸面
状であり、光軸と直交する方向には、凹面状の非球面形
状をなす。
ミラー面は、ビームライン２の光軸方向に沿っては凸面
状であり、光軸と直交する方向には、凹面状の非球面形
状をなす。
【００３０】このことから、光軸方向に凸面状とするこ
とにより、ミラー３を固定したまま、ミラーの揺動がな
くても広い露光領域を確保できるとともに、光軸と直交
する方向に凹面状とすることにより、水平方向に拡がる
ＳＯＲ光をコリメートでき、ＳＯＲ光の利用角度を高め
るとともに、ＳＯＲ光強度を高めることができる。
とにより、ミラー３を固定したまま、ミラーの揺動がな
くても広い露光領域を確保できるとともに、光軸と直交
する方向に凹面状とすることにより、水平方向に拡がる
ＳＯＲ光をコリメートでき、ＳＯＲ光の利用角度を高め
るとともに、ＳＯＲ光強度を高めることができる。
【００３１】図２に示すように、上記ＳＯＲリング１
は、偏向磁石部８…内にそれぞれ配置された４つのチャ
ンバと、これらチャンバを互いに連通する真空パイプ９
…を備える。
は、偏向磁石部８…内にそれぞれ配置された４つのチャ
ンバと、これらチャンバを互いに連通する真空パイプ９
…を備える。
【００３２】それぞれのチャンバには、電子軌跡が曲げ
られる部分から接線方向に、ＳＯＲ光を取出す複数の取
出しポートを備えるとともに上記Ｘ線ミラー３を配置す
るビームダクト１０が設けられる。
られる部分から接線方向に、ＳＯＲ光を取出す複数の取
出しポートを備えるとともに上記Ｘ線ミラー３を配置す
るビームダクト１０が設けられる。
【００３３】上記ビームダクト１０は、ここではＳＯＲ
リング１に一体的に設けられ、かつビームライン２の端
部を構成する。
リング１に一体的に設けられ、かつビームライン２の端
部を構成する。
【００３４】したがって、ＳＯＲ光発生源であるＳＯＲ
リング１と、Ｘ線ミラー３を備えたビームライン２とは
同じ真空系となり、ＳＯＲリング１とＸ線ミラー３との
距離を短縮化している。
リング１と、Ｘ線ミラー３を備えたビームライン２とは
同じ真空系となり、ＳＯＲリング１とＸ線ミラー３との
距離を短縮化している。
【００３５】一般論として、ＳＯＲリングから導かれる
ＳＯＲ光は、電子軌道面に対して鉛直方向にはガウス分
布を持つ鋭い指向性を示すが、水平方向にはリング１全
周に亘って発光するため、多くのＳＯＲ光を同一形状
（寸法）のＸ線ミラーで反射させて強度の向上を図るに
は、ＳＯＲリングとＸ線ミラーとの距離を短縮すればよ
い。
ＳＯＲ光は、電子軌道面に対して鉛直方向にはガウス分
布を持つ鋭い指向性を示すが、水平方向にはリング１全
周に亘って発光するため、多くのＳＯＲ光を同一形状
（寸法）のＸ線ミラーで反射させて強度の向上を図るに
は、ＳＯＲリングとＸ線ミラーとの距離を短縮すればよ
い。
【００３６】しかるに、ＳＯＲ光の発光点にＸ線ミラー
を極力近付けるように設置すれば、ＳＯＲリングとＸ線
ミラーとの間の距離が短くてすみ、ビームラインの短縮
化を得られるばかりでなく、小型のミラーであっても強
度の高いＳＯＲ光をビームラインに導くことができる。
を極力近付けるように設置すれば、ＳＯＲリングとＸ線
ミラーとの間の距離が短くてすみ、ビームラインの短縮
化を得られるばかりでなく、小型のミラーであっても強
度の高いＳＯＲ光をビームラインに導くことができる。
【００３７】本発明においては、Ｘ線露光に用いるため
の露光領域拡大ミラーとしてのＸ線ミラー３を、ＳＯＲ
リング１とビームライン２との同一真空チャンバ、もし
くは同一真空排気系内に配置することにより、ＳＯＲリ
ング１とＸ線ミラー３との間の距離が短くなり、ビーム
ライン２の短縮化と、ミラー反射後のＳＯＲ光の強度の
増大を図れる。
の露光領域拡大ミラーとしてのＸ線ミラー３を、ＳＯＲ
リング１とビームライン２との同一真空チャンバ、もし
くは同一真空排気系内に配置することにより、ＳＯＲリ
ング１とＸ線ミラー３との間の距離が短くなり、ビーム
ライン２の短縮化と、ミラー反射後のＳＯＲ光の強度の
増大を図れる。
【００３８】図３に示すように、ミラー面が非球面状を
なす形状構造のＸ線ミラー３を備えるとともに、この光
軸に沿う両側部に補助ミラー１１ａ，１１ｂを設けても
よい。（なお、先に図１で説明したものと同部品につい
ては、同番号を付して新たな説明を省略する） このような構造を採用することにより、主鏡であるＸ線
ミラー３による露光ばかりでなく、これまで用いられな
かったビームまでを集光して露光に供することができ、
全体的な集光ビームの強度および均一性を補正する光学
機能を持たせることとなる。
なす形状構造のＸ線ミラー３を備えるとともに、この光
軸に沿う両側部に補助ミラー１１ａ，１１ｂを設けても
よい。（なお、先に図１で説明したものと同部品につい
ては、同番号を付して新たな説明を省略する） このような構造を採用することにより、主鏡であるＸ線
ミラー３による露光ばかりでなく、これまで用いられな
かったビームまでを集光して露光に供することができ、
全体的な集光ビームの強度および均一性を補正する光学
機能を持たせることとなる。
【００３９】ところで、ミラー面を非球面状となす特殊
な形状構造のＸ線ミラー３を備えるには、高い次元の関
数式もしくは特殊関数式からなる複雑形状を創成しなけ
ればならず、さらには、これにともなう加工技術の困難
性が予期される。
な形状構造のＸ線ミラー３を備えるには、高い次元の関
数式もしくは特殊関数式からなる複雑形状を創成しなけ
ればならず、さらには、これにともなう加工技術の困難
性が予期される。
【００４０】そこで、図４に示すように、任意形状が創
成可能なＸ線ミラー３を採用し、かつ内部に縦横整然と
配列された多数のアクチュエータである圧電変位素子１
２…により支持する。
成可能なＸ線ミラー３を採用し、かつ内部に縦横整然と
配列された多数のアクチュエータである圧電変位素子１
２…により支持する。
【００４１】予め、各部位に対応する位置にある圧電変
位素子１２…の変位量を設定することで、ミラー面の曲
率を局所的に変位させ、上記形状面を得られる。
位素子１２…の変位量を設定することで、ミラー面の曲
率を局所的に変位させ、上記形状面を得られる。
【００４２】図５に示すように、圧電変位素子１２…で
支持されるＸ線ミラー３を備えるとともに、圧電変位素
子１２…はＤ／Ａ変換器１３を介してコンピュータ１４
と電気的に接続する。
支持されるＸ線ミラー３を備えるとともに、圧電変位素
子１２…はＤ／Ａ変換器１３を介してコンピュータ１４
と電気的に接続する。
【００４３】さらに、取出し窓であるＢｅ窓４と露光装
置７のマスクとの間に、半透明材からなり、ＳＯＲ光の
強度分布を測定できるＳＯＲ光強度の２次元検出器１５
を配置する。この検出器１５は、Ａ／Ｄ変換器１６を介
してコンピュータ１４と電気的に接続する。
置７のマスクとの間に、半透明材からなり、ＳＯＲ光の
強度分布を測定できるＳＯＲ光強度の２次元検出器１５
を配置する。この検出器１５は、Ａ／Ｄ変換器１６を介
してコンピュータ１４と電気的に接続する。
【００４４】このような構成をなすことにより、Ｘ線ミ
ラー３で反射されＢｅ窓４を透過するＳＯＲ光の一部
を、検出器１５が取り込んで、強度分布をリアルタイム
で測定する。
ラー３で反射されＢｅ窓４を透過するＳＯＲ光の一部
を、検出器１５が取り込んで、強度分布をリアルタイム
で測定する。
【００４５】この強度分布信号はコンピュータ１４に送
られ、ここで測定結果を記憶し、かつその結果から、Ｘ
線ミラー３の理想の曲面形状を演算して、上記圧電変位
素子１２…にフィードバックする。
られ、ここで測定結果を記憶し、かつその結果から、Ｘ
線ミラー３の理想の曲面形状を演算して、上記圧電変位
素子１２…にフィードバックする。
【００４６】結局、圧電変位素子１２…の変位量を制御
でき、その結果、Ｘ線ミラー３の露光強度の均一性を、
リアルタイムで補正制御することとなる。
でき、その結果、Ｘ線ミラー３の露光強度の均一性を、
リアルタイムで補正制御することとなる。
【００４７】なお、Ｘ線ミラー３から反射後のビーム強
度の均一性向上を得るために、Ｘ線ミラー３の反射面の
表面粗さや、コーテング膜の膜厚、コーティング膜の材
質等を、ＳＯＲ光の反射強度分布に応じて、局所的に、
しかも任意に偏在できる。
度の均一性向上を得るために、Ｘ線ミラー３の反射面の
表面粗さや、コーテング膜の膜厚、コーティング膜の材
質等を、ＳＯＲ光の反射強度分布に応じて、局所的に、
しかも任意に偏在できる。
【００４８】一般的に、Ｘ線ミラーの表面粗さによるＸ
線反射強度の低下は、次式で表される。
線反射強度の低下は、次式で表される。
【００４９】 Ｉ／Ｉo ＝ ｅｘｐ｛−（４πα・ｓｉｎθ）2 ／λ2 ｝ …（１） ただし、 Ｉ ： 粗さのある面での反射強度。
【００５０】Ｉo ： 粗さのない理想面での反射強度。
【００５１】α ： 粗さの２乗平均値の平方根（ｒｍ
ｓ値）。
ｓ値）。
【００５２】θ ： 斜入射角。
【００５３】λ ： Ｘ線波長。
【００５４】上記（１）式から、粗さαを偏在させれ
ば、反射強度を定量的、かつ自由に変化させることがで
き、Ｘ線ミラー３で反射した後のＳＯＲ光の強度分布を
均一にできる。
ば、反射強度を定量的、かつ自由に変化させることがで
き、Ｘ線ミラー３で反射した後のＳＯＲ光の強度分布を
均一にできる。
【００５５】また、真空中においてＸ線に対する物質の
反射率（Ｒ）は、
反射率（Ｒ）は、
【数１】 ただし、 Ｎ ： １cm3 当りの電子数。 ｅ
： 素電荷。
： 素電荷。
【００５６】ｍo ： 電子質量。 ｃ
： 光速度。
： 光速度。
【００５７】Ｎo ： アボガドロ数。 Ｚ
： 原子番号。
： 原子番号。
【００５８】Ａ ： 原子量。 ρ
： 密度。
： 密度。
【００５９】μ ： 線吸収係数。
【００６０】で得られることが知られている。
【００６１】仮に、ミラー反射面のコーティング材を変
えると、（５）式および（６）式で示されるδ，βの値
が変化し、反射率Ｒが変わる。
えると、（５）式および（６）式で示されるδ，βの値
が変化し、反射率Ｒが変わる。
【００６２】そのため、Ｘ線ミラー３の反射率（Ｒ）
は、コーティング材料の選択によって、定量的、かつ自
由に変化させることが可能であり、ミラー反射後のＳＯ
Ｒ光強度の均一性を保持できる。
は、コーティング材料の選択によって、定量的、かつ自
由に変化させることが可能であり、ミラー反射後のＳＯ
Ｒ光強度の均一性を保持できる。
【００６３】さらに、同一コーティング材料において
も、コーティングの膜厚を局所的に偏在させれば、反射
強度を変えられるので、ミラー反射強度分布の均一性に
寄与できる。
も、コーティングの膜厚を局所的に偏在させれば、反射
強度を変えられるので、ミラー反射強度分布の均一性に
寄与できる。
【００６４】このことは、屈折率Ｎ2 ＝ ｎ2 −ｉＫ
2 の基板上に、コーティングされた屈折率Ｎ2 ＝
ｎ1 −ｉＫ1 、厚さｄの単層膜に、波長λの光が入射角
φ（屈折角φ´）で入射した場合の反射率Ｒ´が次式で
与えられるところから説明がつく。
2 の基板上に、コーティングされた屈折率Ｎ2 ＝
ｎ1 −ｉＫ1 、厚さｄの単層膜に、波長λの光が入射角
φ（屈折角φ´）で入射した場合の反射率Ｒ´が次式で
与えられるところから説明がつく。
【００６５】
【数２】 ただし、ｒij ： 媒質ｉから媒質ｊへ光が入射すると
きのフレネル反射率 ｔij ： 媒質ｉから媒質ｊへ光が入射するときのフレ
ネル屈折率 したがって、Ｘ線ミラー３のミラー面におけるコーティ
ング膜の膜厚ｄを局所的に、かつ任意に変化させれば、
ミラー反射後のＳＯＲ光の強度分布は均一になる。
きのフレネル反射率 ｔij ： 媒質ｉから媒質ｊへ光が入射するときのフレ
ネル屈折率 したがって、Ｘ線ミラー３のミラー面におけるコーティ
ング膜の膜厚ｄを局所的に、かつ任意に変化させれば、
ミラー反射後のＳＯＲ光の強度分布は均一になる。
【００６６】種々の実験の結果、Ｘ線ミラー自体の母材
として、炭化けい素（ＳｉＣ）、窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）、溶融石英などを用いるとよく、コーティング材料
としては、白金（Ｐｔ）、レニウム（Ｒｅ）、金（Ａ
ｕ）、タングステン（Ｒｈ）を用いるとよい。コーティ
ング膜の膜厚としては、１０００オングストローム程度
で充分である。
として、炭化けい素（ＳｉＣ）、窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）、溶融石英などを用いるとよく、コーティング材料
としては、白金（Ｐｔ）、レニウム（Ｒｅ）、金（Ａ
ｕ）、タングステン（Ｒｈ）を用いるとよい。コーティ
ング膜の膜厚としては、１０００オングストローム程度
で充分である。
【００６７】なお、上記実施例においては、Ｘ線源とし
てシンクロトロンＳＯＲ光を適用したが、これに限定さ
れるものではなく、露光用Ｘ線源として、レーザプラズ
マ生成Ｘ線などであっても、同様な作用効果が得られる
ものである。
てシンクロトロンＳＯＲ光を適用したが、これに限定さ
れるものではなく、露光用Ｘ線源として、レーザプラズ
マ生成Ｘ線などであっても、同様な作用効果が得られる
ものである。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビームラインの短縮化を得るとともに、Ｘ線ミラーを固
定状態のままで露光領域の拡大化を図ることができ、さ
らには機構の簡素化と、ミラー反射後のＳＯＲ光の強度
向上および均一性の向上を得る等の、種々の効果を奏す
る。
ビームラインの短縮化を得るとともに、Ｘ線ミラーを固
定状態のままで露光領域の拡大化を図ることができ、さ
らには機構の簡素化と、ミラー反射後のＳＯＲ光の強度
向上および均一性の向上を得る等の、種々の効果を奏す
る。
【図１】本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。
置の概略構成図。
【図２】同実施例の、ＳＯＲリングおよびビームライン
一部の概略構成図。
一部の概略構成図。
【図３】他の実施例の、Ｘ線リソグラフィ装置の概略平
面図。
面図。
【図４】他の実施例の、Ｘ線ミラーと、その支持機構の
斜視図。
斜視図。
【図５】他の実施例の、Ｘ線リソグラフィ装置の概略構
成図。
成図。
１…ＳＯＲリング、２…ビームライン、３…Ｘ線ミラ
ー、４…Ｂｅ窓、７…露光装置、１０…ビームダクト、
１１ａ，１１ｂ…サブミラー、１２…アクチュエータ
（圧電変位素子）、１５…（ＳＯＲ光強度）２次元検出
器、１４…コンピュータ。
ー、４…Ｂｅ窓、７…露光装置、１０…ビームダクト、
１１ａ，１１ｂ…サブミラー、１２…アクチュエータ
（圧電変位素子）、１５…（ＳＯＲ光強度）２次元検出
器、１４…コンピュータ。
Claims (5)
- 【請求項１】指向性が強く高強度のＳＯＲ（シンクロト
ロン放射）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯ
ＲリングよりＳＯＲ光を取出し、このＳＯＲ光を反射
し、かつ短波長のＸ線成分を除去するＸ線ミラーを配置
した超高真空のビームラインと、このビームライン終端
部に設けら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Ｘ線ミラーは、光軸方向に凸面状で、光軸と
直交する方向には凹面状をなす非球面形状であり、固定
された状態で、全露光領域を確保する反射面積を有する
ことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。 - 【請求項２】上記Ｘ線ミラーは、上記ＳＯＲリングに一
体的に設けられ、ビームラインを構成するビームダクト
内に収容されることを特徴とする請求項１記載のＸ線リ
ソグラフィ装置。 - 【請求項３】上記Ｘ線ミラーの両側部に沿って、Ｘ線ミ
ラーの露光強度の向上と、その均一性の補正をなすため
のサブミラーを設けたことを特徴とする請求項１記載の
Ｘ線リソグラフィ装置。 - 【請求項４】上記Ｘ線ミラーは、内部に縦横整然と配列
された多数のアクチュエータにより支持され、これらア
クチュエータ群の駆動によって非球面形状を補正するこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線リソグラフィ装置。 - 【請求項５】上記Ｘ線ミラーの反射側で、コリメートさ
れた光路中に、反射されるＸ線の強度をモニタするＳＯ
Ｒ光強度の２次元検出器を備え、この検出器からの強度
分布信号を上記アクチュエータ群にフィードバックして
露光強度の均一性をリアルタイムで補正制御する手段を
備えたことを特徴とする請求項４記載のＸ線リソグラフ
ィ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242392A JPH0697027A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242392A JPH0697027A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697027A true JPH0697027A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17088474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4242392A Pending JPH0697027A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032578A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Canon Inc | 光源装置、当該光源装置を有する露光装置 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP4242392A patent/JPH0697027A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032578A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Canon Inc | 光源装置、当該光源装置を有する露光装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080227 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment |
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|
| FPAY | Renewal fee payment |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |