JPH07333397A

JPH07333397A - 透過型ｘ線フィルタ

Info

Publication number: JPH07333397A
Application number: JP6154301A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 浩中村; Katsumi Sugizaki; 克己杉崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-06-14
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】透過型Ｘ線フィルタのＸ線選択特性を改善
し、Ｘ線発生装置に用いてそのＸ線出力特性を向上す
る。【構成】２枚の薄膜フィルタを近接配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、Ｘ線顕微鏡、
Ｘ線縮小露光装置、Ｘ線分析もしくは分光装置、Ｘ線検
出器及びレーザープラズマＸ線源等のＸ線光学機器に使
用されるＸ線用の透過型フィルタ並びにこれを利用した
Ｘ線発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、Ｘ線顕微鏡やＸ線露光装置等のよ
うに、Ｘ線の特性を利用するＸ線光学機器が種々開発さ
れている。これらＸ線光学機器の殆どが特定の波長域
（若しくは波長）のＸ線を選択して用いる構成となって
いる。これらのＸ線光学機器に用いられる一般的なＸ線
発生源としては、例えばレーザープラズマＸ線源や、電
子励起型Ｘ線源、又はシンクロトロン放射光等が応用さ
れている。

【０００３】これらのＸ線発生源では、希望する特定の
波長域（若しくは波長）のＸ線だけでなく、この特定の
波長域以外のＸ線や紫外線、可視光及び赤外線などの光
もまた発生させている。しかし、特定の波長域（若しく
は波長）以外の光は、Ｘ線光学機器の解像力や感度の低
下等の問題を引き起こす原因になり、Ｘ線光学機器の性
能に悪影響を及ぼす。このため、従来より、特定Ｘ線を
選択するフィルタ手段や分光器等を用いてこのような不
必要な光を取り除く構成としていた。

【０００４】このようなフィルタ手段の内、いわゆる特
定波長のＸ線のみを透過させる性質をもつ透過型フィル
タは、分光器に比べると波長分解能（波長選択性）は劣
るが、透過率が高い利点がある。このため、選択される
Ｘ線の強度が高い利点を考慮して、紫外、可視及び赤外
の光（以下、可視光と総称する。）のカット用、あるい
は高い波長分解能が必要でない場合のフィルタ手段とし
て、例えばＸ線源の直後、若しくはＸ線検出器の直前等
に透過型フィルタを配置して使用している。

【０００５】従来使用されていた一般的な透過型フィル
タは、厚さ数μｍ程度の薄膜部材で構成されており、元
素の吸収端、例えばＣでは４．４ｎｍ前後での透過率の
差を利用してＸ線の分光を行っている。このようなフィ
ルタとして用いられる物質には、例えば、Ｂｅ、Ｃ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔａ等の元素、若しくは
その化合物等がある。

【０００６】フィルタの厚さは、目的の波長域のＸ線の
透過率と可視光に代表される不必要な光の透過率の比率
で決められるが、フィルタが金属薄膜で構成されている
場合には、一般的に数μｍの厚さがあれば、ここでの吸
収や反射によって可視光等の不要光をカットすることが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような薄膜フィル
タには、最初から数十μｍのピンホールが面積比で１％
程度存在し、このようなピンホールは、Ｘ線を含めて不
必要な光をも透過させてしまう。このため、このような
従来の薄膜フィルタでは、完全な不要光の除去は行なえ
ない問題があるが、このようなピンホールの存在自体
は、薄膜フィルタ製造工程上の問題から避けられないも
のである。

【０００８】また、このようなピンホールの数自体は、
フィルタの厚さを数百μｍ以上の厚さにすることによっ
て極端に減少させることができるが、フィルタを厚くす
ると必要な波長域のＸ線の透過率も減少してしまうため
に、Ｘ線を有効に活用できないものとなる。

【０００９】このため、従来の透過型フィルタは、ここ
を透過する（利用する）Ｘ線の強度を重視して、フィル
タ自体は数μｍ以上に厚くすることはせず、ピンホール
から不必要な光が混入する問題はノイズ光等として処理
しているのが実状であり、このようなノイズ光が混入す
るＸ線を使用する装置の精度が向上できない問題となっ
ていた。また、ピンホール部分とそうでない部分を透過
したＸ線の透過強度に差が生ずるので、Ｘ線の口径内で
Ｘ線自体に強度分布が生じてしまう（ピンホール通過部
分の強度が強くなる）問題も生じていた。

【００１０】一方、この種の透過型フィルタをＸ線発生
装置並びにＸ線光学機器に応用する場合、以下のような
制限があった。まず、この種の透過型フィルタは、作製
できる大きさ（透過領域の口径サイズ）に制限がある
（一般には、３０×３０ｍｍ程度）ため、Ｘ線の口径が
小さい段階でフィルタを通過させる必要がある。また、
Ｘ線以外の不必要な光をＸ線光学機器に入射させると、
熱等の影響で光学系が劣化してしまう問題がある。

【００１１】このため、通常はフィルタ手段をＸ線発生
装置におけるＸ線源の直後に配置して不要な光をカット
しており、口径が小さい段階で処理すると共に、Ｘ線を
利用する光学系に不要な光を入射させないで、これらの
光学系を保護する役目も持たせることが多い。また、検
出系へのノイズ光の混入を防止するために、検出手段の
直前にフィルタを配してノイズ光を除去する場合もあ
る。

【００１２】ここで、通常用いられるＸ線発生装置にお
いて、特に良く知られたＸ線源のひとつであるレーザプ
ラズマＸ線源は、以下のようにＸ線を発生させる。ま
ず、通常は１ショット１０ｎｓｅｃ程度のパルスレーザ
光を、ターゲット物質上にΦ１００μｍ程度に集光させ
て照射し、高密度プラズマを形成する。この高密度プラ
ズマからは、プラズマ光としてＸ線を含めて赤外領域の
光までが発生するので、この中から特定の波長域のＸ線
だけを取り出すために、不必要な光をカットする透過型
フィルタをＸ線源の直後（プラズマからＸ線を取り出す
光路上）に配置する場合が多い。

【００１３】このようなレーザプラズマＸ線源からは、
プラズマ光以外にも、いわゆるデブリスと呼ばれるター
ゲットからの飛散物が発生（飛散）し、このデブリスが
フィルタに衝突するとフィルタは部分的に破壊され（デ
ブリスが貫通する）、孔が生じてしまう。このようなデ
ブリス貫通孔は、製造時のピンホールと同様な孔である
ので、Ｘ線発生装置の使用時間の経過と共に、デブリス
貫通孔からなるピンホールの数が増加することとなる。

【００１４】このため、最初から存在するピンホールと
合わせて、フィルタによる波長選択効果（可視光等の排
除効果）が経時的に減少してしまうので、この種のＸ線
発生装置並びにこれを利用したＸ線光学機器の性能を劣
化させる要因となり、これが大きな問題となっていた。

【００１５】これに対して、従来はフィルタ手段の交換
によりこの問題に対処していたが、安定した性能が得ら
れない事、連続使用時間に制限がある事、フィルタの交
換作業に伴う装置の停止時間が、Ｘ線光学機器の作業性
やスループットの低下を招く事、等の問題が生じてい
た。

【００１６】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
ので、Ｘ線選択特性に優れた透過型Ｘ線フィルタを提供
することを主目的とするものである。さらに、この透過
型Ｘ線フィルタを利用して、Ｘ線発生特性に優れたＸ線
発生装置を提供する事を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
願請求項１に記載した発明では、予め定めた波長域のＸ
線を選択的に透過させるＸ線透過面を複数備え、前記複
数のＸ線透過面がＸ線の透過方向に対し互いに近接させ
て配置されてなることを特徴とする透過型Ｘ線フィルタ
を提供する。

【００１８】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載の透過型Ｘ線フィルタであって、前記複数のＸ線透過
面のうち、少なくとも一つのＸ線透過面を予め定めた方
向に移動させる移動手段が設けられていることを特徴と
するものである。

【００１９】請求項３に記載した発明は、請求項２に記
載の透過型Ｘ線フィルタであって、前記移動手段が、前
記Ｘ線透過面を含む面内で前記Ｘ線透過面を平行移動さ
せるものであることを特徴とするものである。

【００２０】請求項４に記載した発明は、請求項２に記
載の透過型Ｘ線フィルタであって、前記移動手段が、前
記Ｘ線透過面を含む面内で前記Ｘ線透過面を回転移動さ
せるものであることを特徴とするものである。

【００２１】請求項５に記載した発明は、請求項２に記
載の透過型Ｘ線フィルタであって、前記移動手段が、前
記Ｘ線透過面を往復振動させるものであることを特徴と
するものである。

【００２２】一方、請求項６に記載した発明は、上記の
発明に係る透過型Ｘ線フィルタを利用したＸ線発生装置
に関するものである。即ち、標的部材に励起エネルギー
ビームを照射してプラズマ領域を形成させ、このプラズ
マ領域から生成されたＸ線を取り出すＸ線発生装置にお
いて、前記プラズマ領域から生成されたＸ線の光路上
に、Ｘ線の透過方向に対して複数のＸ線透過面を互いに
近接配置されてなる透過型Ｘ線フィルタが配置されてい
ることを特徴とするＸ線発生装置を提供するものであ
る。

【００２３】また、請求項７に記載した発明は、請求項
６に記載のＸ線発生装置であって、前記透過型Ｘ線フィ
ルタが、少なくとも一つのＸ線透過面を予め定めた方向
に移動させる移動手段が設けられてなるものであること
を特徴とするものである。

【００２４】

【作用】本発明は、上記のように構成されているため以
下の作用を奏する。まず、請求項１に記載した発明で
は、予め定めた波長域のＸ線を選択的に透過させるＸ線
透過面を複数備えているので、Ｘ線はＸ線透過面を複数
回透過する事となる。

【００２５】本発明のＸ線用透過型フィルタに用いるＸ
線透過面は、従来の薄膜フィルタとほぼ同様の構成のも
のが用いられる。即ち、この薄膜フィルタからなるＸ線
透過面には、前述したように数１０μｍ程度の大きさの
ピンホールが、ランダムに面積比で約１％（１ｍｍ² 当
たり数十個）存在する。個々のピンホールの大きさは、
Ｘ線透過面（薄膜フィルタ）の面積に比べて極めて小さ
い。

【００２６】このため、このようなＸ線透過面をＸ線の
透過方向に対して複数設けると、それぞれのＸ線透過面
の（Ｘ線の透過方向に対して）同じ位置にピンホールが
存在する確率は極めて小さいものとなる。この確率は、
Ｘ線透過面の枚数が増えるに従って少なくなるものであ
り、３枚以上設ければほぼ完全にゼロとなる。

【００２７】従って、従来同様にピンホールが存在する
Ｘ線透過面（薄膜フィルタ）を使用しても、これらを２
枚以上重ねて設けることにより、１つのＸ線透過面にお
けるピンホールを透過した不要光が二枚目以降のＸ線透
過面により確実にカットされることとなる。

【００２８】言い換えると、これらを組合わせている本
発明に係る透過型フィルタでは、透過型フィルタ全体と
しては、製造時のピンホール（全体を一方向に透過する
孔）が存在しないものとなる。従って、不必要な光をほ
ぼ完全にカットすることができるため、可視光等のノイ
ズ光が含まれないＸ線のみを選択的に透過させる事がで
きるものとなる。これにより、従来の単体フィルタ手段
に比較して、Ｘ線以外の不要光の除去性能が格段に向上
したＸ線透過型フィルタが構築できる。

【００２９】ここで、本発明の複数のＸ線透過面は、夫
々がＸ線の透過方向に対し互いに近接させて配置されて
いるので、例えば一つ目のＸ線透過面のピンホールを透
過した不要光が、ここでの回折作用により拡散して進行
しても、次のＸ線透過面のいずれかのピンホールに到達
しないか、到達しても極めて微小な強度である程度に抑
えられている。

【００３０】即ち、単に複数のＸ線透過面を設けただけ
でも、夫々のＸ線透過面のピンホールが光束の進行方向
に対して同じ位置に位置する確率は極めて低いが、一つ
目のＸ線透過面のピンホールを透過した光束が、ここで
の回折作用により次のＸ線透過面へ拡散して進行した場
合には、次のＸ線透過面のピンホールへも到達してしま
う場合がある。この場合には、不要光が二つ目のＸ線透
過面のピンホールから更に透過して進行してしまうの
で、Ｘ線以外の不要光が完全に除去できず、取り出すＸ
線に混入してしまう恐れがある。

【００３１】本発明によれば、何れかのＸ線透過面のピ
ンホールからの拡散光が、次のＸ線透過面上で大きく広
がらない程度の適当な間隔を予め定めて夫々のＸ線透過
面を設けているので、これらの回折拡散光が二つ目以降
のＸ線透過面を透過する確率が極めて低くなり、仮に透
過してもその強度は極めて弱いものとなる。

【００３２】なお、これらの相対間隔は、取り出すＸ線
源の種類、選択するＸ線の波長域、カットする可視光等
の不要光の波長等に応じて適宜定めれば良い。

【００３３】また、本発明の透過型Ｘ線フィルタにより
選択されたＸ線（透過Ｘ線）の強度は、Ｘ線透過面（薄
膜フィルタ）の透過厚に応じた減衰量に影響される。こ
のため、従来同様の透過Ｘ線強度を得るには、複数のＸ
線透過面の総厚み（個々のＸ線透過面の厚みの和）が、
従来の単体薄膜フィルタの厚みと同程度である事が好ま
しい。

【００３４】なお、総厚みが従来の単体フィルタより薄
くても、不要光の除去特性は余り変わらないので、透過
するＸ線の強度を増加させるためには、総厚みを従来の
単体フィルタより薄くすることも考えられる。

【００３５】次に、請求項２に記載した発明では、請求
項１に記載の透過型Ｘ線フィルタであって、前記複数の
Ｘ線透過面のうち、少なくとも一つのＸ線透過面を予め
定めた方向に移動させる移動手段が設けられているた
め、複数のＸ線透過面に存在するピンホールの相対位置
関係が変動するものとなっている。

【００３６】このため、仮に複数のＸ線透過面に存在す
る夫々のピンホールがＸ線の透過方向に対して同じ位置
に一致していた場合であっても、移動手段により何れか
のＸ線透過面を移動させることにより、そのＸ線透過面
のピンホールの位置を変更することができるので、不要
光は何れかのＸ線透過面で除去されることとなる。

【００３７】また、この透過型Ｘ線フィルタをＸ線発生
装置に応用する場合、特に、前述したようなレーザプラ
ズマＸ線源に応用する場合には、ターゲットからの飛散
物であるデブリスがＸ線透過面（フィルタ面）を貫通し
て生じるデブリス貫通孔は、デブリスの飛散方向に沿っ
て複数のＸ線透過面にそれぞれ生じてしまう。

【００３８】このデブリスによる夫々の貫通孔は、Ｘ線
等の進行方向と同様に（進行方向に対して同じ位置に）
一致してしまうので、光源からの不要光がそのまま透過
してしまうこととなる。そして、このようなデブリス貫
通孔は、使用時間に伴い増加してしまうので、不要光の
除去作用が低下することとなる。

【００３９】このような場合にも、本発明では何れかの
Ｘ線透過面を（透過軸方向以外に）相対移動させること
で、個々のＸ線透過面に存在するデブリス貫通孔（ピン
ホールと同じ）同士の相対位置関係を、Ｘ線の進行方向
に対して一致しないように変更できることとなる。

【００４０】このような移動手段は、透過型Ｘ線フィル
タの使用中に定期的に、或いは定常的に作動させるか、
もしくは不要光の増加（または除去）状態等を監視し
て、それに応じて適宜作動させればよい。

【００４１】次に、請求項３に記載した発明は、前記移
動手段が、Ｘ線透過面を含む面内でＸ線透過面を平行移
動させるものであるため、Ｘ線透過面（及びそこに存在
するピンホールやデブリス貫通孔等）は、Ｘ線の透過方
向やデブリスの飛散方向に対して交差する方向に移動す
る。

【００４２】即ち、Ｘ線透過面は通常Ｘ線の透過方向に
対して交差する方向（一般には直交する方向）に配設さ
れるので、少なくともＸ線の透過方向に対して交差する
方向（必ずしもＸ線透過面と平行な方向で無くてもよ
い。）に移動すれば、ピンホールやデブリス貫通孔の位
置はＸ線透過方向に対して交差する方向に変位する。

【００４３】このため、Ｘ線の透過方向に対して複数の
Ｘ線透過面のピンホールやデブリス貫通孔等が一致して
いる場合であっても、少なくとも１つのＸ線透過面を交
差方向等に移動させることにより、個々のピンホール等
を微小な移動距離で相対変位させることができるものと
なるので、Ｘ線以外の不要光の除去性能が簡単に回復す
ると共に、微小移動を繰り返すことで、所定の性能を維
持して長時間の使用が可能となる。

【００４４】尚、本発明でＸ線透過面を含む面内でＸ線
透過面を平行移動させるものとしたのは、個々のＸ線透
過面同士の相対間隔を変動させないためであり、更に、
この相対間隔の変動によりピンホール等からの不要光に
よる回折光の影響等が変化することを防止するためであ
る。

【００４５】請求項４に記載した発明は、前記移動手段
が、Ｘ線透過面を含む面内でＸ線透過面を回転移動させ
るものであるので、Ｘ線透過面の回転中心以外の部分
は、Ｘ線の透過方向に対して交差する方向に変位する。
本発明も、上記同様に、Ｘ線透過面同士の相対間隔を変
動させずにＸ線透過面（のピンホール等）を移動させる
ものであり、この回転移動により、Ｘ線透過方向に対し
て一致していた個々のＸ線透過面のピンホール等を変位
させることができる。

【００４６】ここで、透過するＸ線の口径に対してＸ線
透過面の径がほぼ等しい場合には、中央部分における相
対変位量は少ないものの、相互の変位は確実に行うこと
ができる。また、透過するＸ線の口径がＸ線透過面より
かなり小さい場合（好ましくは、半分以下の場合）に
は、Ｘ線透過面の中央部とＸ線の中央部を相対的に偏心
させることで、Ｘ線透過面の全面を効果的に使用できる
ものとなる。

【００４７】次に、請求項５に記載した発明は、前記移
動手段が、Ｘ線透過面を往復振動させるものであるの
で、個々のＸ線透過面に存在するピンホール等も振動移
動する。このため、仮にピンホール等を透過してしまっ
たＸ線以外の不要光、あるいは少なくとも１つのピンホ
ール等を透過してしまったＸ線（ノイズＸ線）が存在し
ても、その発生位置がＸ線透過面内で常に変動すること
となる。

【００４８】これにより、フィルタ手段を透過した不要
光あるいはノイズＸ線は、透過するＸ線の口径内に分散
して混入することとなり、透過したＸ線の強度の時間平
均を見ると、Ｘ線の口径内の位置によらず均一化された
ものとなる。

【００４９】従って、従来はＸ線の口径内においてピン
ホール等が存在する位置のみ局部的に強度の強い透過Ｘ
線となっていたが、本発明によれば、口径内の位置によ
らず大旨均一化された強度のＸ線が得られる利点があ
る。

【００５０】次に、請求項６に記載した発明では、上記
の発明に係る透過型Ｘ線フィルタを利用したＸ線発生装
置に関するものであり、所謂レーザプラズマＸ線源に応
用している。本発明のＸ線源は公知のレーザプラズマＸ
線源と同様な構成であり、標的部材に励起エネルギービ
ームを照射してプラズマ領域を形成させ、このプラズマ
領域から生成された光からＸ線を取り出す構成のもので
あればよい。

【００５１】このＸ線発生装置には、前記プラズマ領域
から生成されるＸ線の光路上に、Ｘ線の透過方向に対し
て複数のＸ線透過面を互いに近接配置されてなる透過型
Ｘ線フィルタが配置されているので、プラズマ領域から
生じた光のうちＸ線以外の不要光（可視光等）がここで
除去されて、必要なＸ線のみがここを透過して取り出さ
れる。

【００５２】前述したように、本発明に係るＸ線発生装
置に用いる透過型Ｘ線フィルタは、複数のＸ線透過面を
備えているため、ピンホール等を透過した不要光が取り
出すＸ線に混入しにくいものとなる。これにより、不要
光が少ないＸ線のみが得られるＸ線発生装置が得られ
る。

【００５３】また、請求項７に記載した発明は、請求項
６に記載のＸ線発生装置であって、前記透過型Ｘ線フィ
ルタが、少なくとも一つのＸ線透過面を予め定めた方向
に移動させる移動手段が設けられているので、Ｘ線以外
の不要光が更に除去され、不要光の混入が極めて少ない
純粋なＸ線のみが取り出せると共に、連続可動時間が飛
躍的に向上したＸ線発生装置が得られる。

【００５４】

【実施例】以下に、実施例を通じ本発明を更に詳しく説
明する。まず図１に、本発明に係るＸ線透過型フィルタ
の第１の実施例を利用したＸ線露光装置の概略を示して
いる。このＸ線露光装置は、主に、Ｘ線を発生させる光
源手段（図示せず）からの照射光１０２ａを反射型マス
ク（レチクル）１０６に照射するための照明光学系１０
５と、マスク１０６を介した光をＳｉウェハ１０９上に
結像させるための結像光学系１０８とで構成されてお
り、マスク１０６上のパターンを１／４程度に縮小して
Ｓｉウェハ１０９上に露光する装置である。

【００５５】マスク１０６はマスクステージ１０７に、
Ｓｉウェハ１０９はウェハステージ１１０にそれぞれ保
持されており、アライメント機構（図示せず）を含め
て、装置全体は真空チャンバー（図示せず）内に配設さ
れている。なお、これらの部材等は模式的に記載してい
るので、実際の配置関係とは異なる部分がある。

【００５６】光源手段は、図示していない放射（ＳＲ）
光源と、ＳＲ光源の直後（照明光学系１０５の上流）に
配置されたＸ線透過型フィルタ１０１とで構成されてお
り、このＸ線透過型フィルタ１０１は、ＳＲ光源からの
放射光のうち露光に必要な所望の波長域の光を選択的に
透過するものである。つまり、ＳＲ光源の放射光に含ま
れる様々の波長の不要光（使用波長以外のＸ線、可視光
及び紫外光等）がカットされるため、選択的に透過され
た予め定めた波長域のＸ線が照射光１０２ａとして露光
装置に導かれる。

【００５７】本実施例では、フィルタ部材としてＢｅの
薄膜部材で構成されたＸ線透過型フィルタ１０１を用い
ており、このＢｅ薄膜フィルタによりＳＲ光源の放射光
の中から波長１３ｎｍ近傍のＸ線のみが選択されて透過
し、照射Ｘ線１０２ａとして露光に用いられる。

【００５８】ここで、本実施例に用いたＢｅ薄膜フィル
タには、薄膜を製造する段階に生じるピンホールが存在
しており、その分布密度をゼロにすることは困難であ
る。光学式顕微鏡による観察から、ピンホールの大きさ
は１０〜５０μｍ、分布はランダム、且つ分布密度は面
積比でおよそ１％であることがわかっている（薄膜の厚
さおよそ１μｍ）。

【００５９】従って、従来のように１枚の薄膜フィルタ
のみでＸ線透過型フィルタ１０１を構成すると、ピンホ
ールを通過した可視光等の不要な光が、照明Ｘ線１０２
ａに混入することを防ぐことはできない。

【００６０】このような不要光が投影露光装置に入射す
れば、投影露光装置における解像力の低下をもたらすと
共に、光学素子として使用している多層膜反射鏡、もし
くは斜入射反射鏡等に吸収され、そこで熱に変換されれ
ば、この熱によって光学素子の形状の変形、及び多層膜
の破壊等が起こり、装置の性能が劣化する等のような装
置への悪影響が生ずる。

【００６１】従って、不要光が照明Ｘ線１０２ａに混入
することを防止するために、本実施例では、Ｘ線透過型
フィルタ１０１は、２枚の厚さ１μｍのＢｅ薄膜フィル
タ（１０１ａ、１０１ｂ）を近接させて配置する構成と
している。ここで、両フィルタの間隔を１ｍｍ程度にす
ることによって充分な不要光除去作用が得られた。

【００６２】このような薄膜フィルタを２枚重ねた構成
の透過型フィルタによる、不要光の除去作用を図２を用
いて説明する。図２（ａ）は、二枚の薄膜フィルタ３０
１ａ、３０１ｂから成る透過型フィルタ３０１の側面
図、図２（ｂ）は正面から見た図を表している。

【００６３】それぞれの薄膜フィルタ３０１ａ、３０１
ｂには、ピンホール３０３ａ、３０３ｂが存在するが
（図ではピンホールの大きさを誇張して示してある）、
それらの位置はランダムなため、２枚の薄膜フィルタを
重ねたときに１枚目の薄膜フィルタ３０１ａのピンホー
ル３０３ａと２枚目の薄膜フィルタ３０１ｂのピンホー
ル３０３ｂの位置が重なる確率は極めて小さい。

【００６４】このため、仮に一枚目の薄膜フィルタ３０
１ａのピンホール３０３ａを不要光が透過しても、二枚
目の薄膜フィルタ３０１ｂのピンホール３０３ｂには到
達しないので、ここで一枚目のフィルタ３０１ａで除去
できなかった不要光が、二枚目の薄膜フィルタ３０１ｂ
により完全に除去されることとなる。

【００６５】言い換えると、透過型フィルタ３０１とし
ては、照明Ｘ線３０２ａの透過方向に貫通するピンホー
ルはほとんど存在しないことになる。つまり、薄膜製造
段階で生じてしまうピンホールは、その分布がランダム
であるため、２枚の薄膜を重ねることによって、照射Ｘ
線３０２ａにとってのピンホール分布密度を実質的にほ
とんどゼロにすることができる。

【００６６】また、本実施例では、２枚の薄膜フィルタ
３０１ａ及び３０１ｂの膜厚をそれぞれｔ_a 及びｔ_b で
表すとき、これらの合計膜厚（ｔ_a ＋ｔ_b ）が、従来の
透過型フィルタ（単体薄膜フィルタ）の膜厚ｔと等しく
なる（ｔ_a ＋ｔ_b ＝ｔが成り立つ）ように、それぞれの
膜厚を定めている。

【００６７】従って、Ｘ線の透過率は、２枚の薄膜フィ
ルタ３０１ａ及び３０１ｂを用いた場合でも、従来の単
体薄膜フィルタの場合と等しくすることができる。この
ため、不要光が除去された照明Ｘ線３０２ａとしての強
度は従来と同様である。

【００６８】このように、本実施例によれば、従来と比
べてＸ線透過率（強度）の損失がほとんどない構成で、
従来の単体薄膜フィルタではカットしきれなかった不要
光の混入を極めて低レベルに抑えることができた。これ
により、このＸ線透過フィルタを利用した投影露光装置
では、解像力が向上すると共に、装置に用いられている
光学素子（多層膜反射鏡、斜入射反射鏡等）の性能劣化
を防止することができる。

【００６９】尚、本実施例では、２枚の薄膜フィルタの
相対位置が固定された構成について述べたが、これらは
必ずしも固定されている必要は無い。例えば、少なくと
も一方のフィルタ部材を移動させることにより、透過し
たＸ線の口径内における強度分布の不均一性を解消する
ことができる。

【００７０】これについて図３を用いて説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、２枚の薄膜フィルタ５２
１ａ及び５２１ｂを重ねたとき、これらのフィルタ部材
を透過して得られる照明Ｘ線５２２ａにとって実質的に
はピンホールは存在してないが、それぞれのフィルタ部
材にはピンホールが分布している。

【００７１】従って、２枚の薄膜フィルタからなるフィ
ルタ部材５２１を透過した照明Ｘ線５２２ａのなかに
は、２枚とも膜部を透過したＸ線（Ｌ₂ ）と、１枚は膜
部を透過するが１枚はピンホール部を通過したＸ線（Ｌ
₁ ）とが混じっていることになる。

【００７２】ここで、単体の薄膜フィルタ（５２１ａ及
び５２１ｂ）の透過率をＴ（仮に二枚とも同じとする）
と表すと、Ｘ線Ｌ₂ の透過率はＴ² に減少するが、Ｘ線
Ｌ₁の透過率はＴ程度の減少であり、Ｘ線Ｌ₂ と比較し
てＸ線Ｌ₁ （いずれかのピンホールを１つ透過したＸ
線）の方が透過光強度の減少率が小さい。

【００７３】従って、図３（ｂ）に示すように、放射光
５１２のうちＸ線透過型フィルタ５１１を透過した照明
Ｘ線５１２ａの強度は、光束口径Φ内において空間的不
均一さを持つこととなる。

【００７４】このような場合、図３（ｃ）に示すよう
に、少なくとも一方の薄膜フィルタを振動移動させる
と、それに伴ってピンホールの位置も振動移動するため
に、透過した照明Ｘ線５０２ａの光束口径Φ内における
時間平均強度をほぼ均一化させることができる。即ち、
ピンホール位置が変化することにより、ピンホールを透
過するＸ線の発生位置が透過するＸ線の光束口径Φ内で
変動するので、時間的平均を考慮するとほぼ均一化され
るものとなる。

【００７５】これらの移動手段は、少なくともＸ線透過
方向に対して、ピンホールの位置が変化するように移動
させるものであれば良く、例えばフィルタを含む面内で
往復振動させるもの、薄膜フィルタをＸ線の透過方向を
軸にして回転させるもの等の手段が考えられるが、いず
れの場合にも同様の効果を得ることができる。

【００７６】更に、光源として（放射光の代わりに）レ
ーザープラズマＸ線源を用いた場合には、前述したよう
に、光源からの飛散物体（デブリス等）が薄膜フィルタ
に衝突することによって新たなピンホール（デブリス貫
通孔）が生じることがある。このとき、２枚の薄膜フィ
ルタ１０１ａ，１０１ｂの同じ位置にピンホールが生じ
てしまうこととなる。

【００７７】このような場合にも、少なくとも一方の薄
膜フィルタを移動させることで、Ｘ線透過方向に対する
それぞれのピンホールの位置を相対的にずらせることが
できるので、効果的な不要光の除去並びにＸ線の強度分
布補償が可能となる。これについては、後述する第２の
実施例において詳しく記述する。

【００７８】また、本実施例では、Ｘ線透過型フィルタ
を２枚の薄膜フィルタで構成したものを挙げているが、
もちろん、３枚以上で構成しても構わない。枚数が増え
るに従って、それぞれの薄膜フィルタ上に分布している
ピンホールの位置が全ての薄膜フィルタにおいて同じに
なる確率は少なくなり、３枚以上ではほぼゼロと見なせ
ることがわかっている。

【００７９】しかし、構成枚数を増やせば、それだけフ
ィルタの合計膜厚が厚くなるため、Ｘ線の透過率は減少
することになる。Ｘ線の透過率についても考慮すると、
合計膜厚が影響してくることから、３枚以上設けるとき
は、本実施例より薄い薄膜フィルタ部材を用いてＸ線透
過型フィルタを構成するのが適当である。

【００８０】次に、本発明に係るＸ線透過型フィルタの
第２の実施例を説明する。図４は、第２実施例に係るＸ
線透過型フィルタを用いたＸ線顕微鏡の概略構成を示す
概念図である。このＸ線顕微鏡は、Ｘ線光源手段からの
Ｘ線２０２ａを、試料２１６に集光するための照明光学
系２０６と、試料２１６を介したＸ線を検出器２１７の
受光面上に結像させるための結像光学系２０９と、シス
テム制御系２１８と、真空チャンバー（図示せず）等を
備えており、照明された試料２１６の拡大像を検出器２
１７上に結像させて観察する装置である。

【００８１】Ｘ線光源手段は、レーザープラズマＸ線源
（ＬＰＸ）２０４と、Ｘ線透過型フィルタ２０１と、ス
リット２１２等から構成されている。Ｘ線透過型フィル
タ２０１は、ＬＰＸ２０４からの光２０２のうち必要な
所望の波長域の光を選択的に透過させるものである。Ｌ
ＰＸ２０４とＸ線透過型フィルタ２０１の間には、照明
Ｘ線２０２ａの中に迷光が混入するのを防ぐための開口
制限板２１２が設けられている。

【００８２】すなわち、Ｘ線光源手段から射出される照
明Ｘ線２０２ａは、ＬＰＸ２０４からの光２０２に含ま
れている広範囲に渡る波長の光のうち、開口制限板２１
２並びにＸ線透過型フィルタ２０１により選択された必
要な波長域のＸ線で構成されている。

【００８３】ＬＰＸ２０４は、ＹＡＧレーザー２０４ａ
からの光を集光光学系２０４ｂによってターゲット２０
４ｃ上に集光させて照射し、高密度プラズマ状態を形成
させると共に、高密度プラズマ中の多価イオンと電子が
再結合するときに放射する光（プラズマ光２０２）を利
用したＸ線源である。ターゲット２０４ｃは、テープ状
にしたＷ、Ｔａ、Ｙ等の物質を使用する。このプラズマ
光２０２には、Ｘ線以外の紫外光及び可視光等が含まれ
ており、更に、図６に示すように、必要な波長域（２.
７〜４. ５ｎｍ）以外のＸ線も広範囲に亙って含まれて
いる。

【００８４】Ｘ線透過型フィルタ２０１は、二枚のＴｉ
薄膜部材で構成されており、プラズマ光２０２に含まれ
ているＸ線以外の紫外光、可視光、及び必要な波長域以
外のＸ線等（合わせて不要光と呼ぶ）をカットし、必要
な所望の波長域（２. ７〜４. ５ｎｍ）の光だけを選択
的に透過させるためのフィルタ機能を持つ。

【００８５】前述と同様に、一枚のＴｉ薄膜フィルタ
（厚さ１μｍ）を光学顕微鏡で観察したところ、数１０
μｍ程度の大きさのピンホールが面積比で約１％存在し
ていたが、同じＴｉ薄膜フィルタを２枚重ねた場合、ピ
ンホールが重なった箇所はほとんど存在しなかった。

【００８６】即ち、本実施例の透過型フィルタ２０１
は、薄膜を製造する段階で生じるピンホールを通過する
不要光が照明Ｘ線２０２ａに混入することを際めて低レ
ベルに抑える目的で、Ｔｉ薄膜フィルタを２枚（２０１
ａ及び２０１ｂ）重ねたものとなっている。

【００８７】それぞれのフィルタ部材の寸法は、Φ（直
径）３０ｍｍ、ｔ（厚さ）１μｍであり、それぞれの薄
膜の厚さは、２枚重ねた合計膜厚が従来の単体フィルタ
とほぼ等しくなるように決められている。このとき合計
膜厚は２μｍであり、Ｘ線以外の紫外光及び可視光等は
十分カットされることが実験的に分かっている。

【００８８】２枚のＴｉ薄膜フィルタ２０１ａ及び２０
１ｂには、それぞれを移動させる手段としての駆動機構
２１３及び２１４が接続されている。これらの駆動系２
１３及び２１４は、共に真空用モーター等から構成され
ており、図示されていない真空チャンバーの外に配置さ
れたコントローラー２１５で制御される。

【００８９】駆動機構２１３は、薄膜フィルタ２０１ａ
をフィルタを含む面（Ｘ−Ｙ面）内で回転させ、もう一
方の駆動機構２１４は、薄膜フィルタ２０１ｂをＸ−Ｙ
面内でＸ方向並びにＹ方向にそれぞれ平行移動させる。
なお、ここではＸ線の透過方向（取り出し方向）をＺ方
向としている。

【００９０】開口制限板２１２は、ＬＰＸ２０４の直
後、かつＸ線透過型フィルタ２０１ａの直前に配設され
ている。これは、照明Ｘ線２０２ａの立体角（視野）を
制限すると共に、迷光の混入を防ぐための開口制限絞り
であり、更に、透過型フィルタ２０１におけるプラズマ
光２０２が照射されていない部分をＸ線やデブリス等か
ら保護する役目も持っている。

【００９１】開口制限板２１２の大きさは、光学系の
Ｎ．Ａ．に応じて決定されるものであり、本実施例で
は、Φ５ｍｍとした。これによって、Ｘ線透過型フィル
タ２０１の使用面積を小さく、かつ使用回数を大きくす
ることができた。

【００９２】開口制限板２１２を透過したプラズマ光２
０２は、光束径５ｍｍ程度の大きさとなってＸ線透過フ
ィルタ２０１のそれぞれの薄膜フィルタに入射する。こ
のとき、回転移動する薄膜フィルタ２０１ａ（Φ３０ｍ
ｍ）への入射位置は、回転中心を通らず、そこから偏心
している。このため、薄膜フィルタ２０１ａが回転する
と、プラズマ光２０２の薄膜フィルタ２０１ａへの入射
位置は相対的に変位することとなる。

【００９３】ここで、図６は、ＬＰＸ２０４から発生す
るプラズマ光２０２について、透過型回折格子を用いて
分光スペクトルを測定したデータであり、必要な波長域
（２．７〜４．５ｎｍ）以外にもかなり広い波長範囲の
光が含まれている。波長２ｎｍ以下の領域（図中Ａ部）
は、直接反射光（０次光）であるため、本当のプラズマ
光スペクトルではない。

【００９４】また、図７の実線は、プラズマ光２０２が
Ｘ線透過型フィルタ２０１を透過した後の照明Ｘ線２０
２ａのスペクトルを示している。図７の横軸はＸ線の波
長を表しており、縦軸は、最大強度の波長２．７ｎｍに
おけるＸ線の強度を基準の１．０とした場合の相対強度
を表す。

【００９５】照明Ｘ線２０２ａは、図６に示したように
広範囲に広がったスペクトルを持つプラズマ光２０２の
中から、本実施例の透過型フィルタ２０１によって波長
域を選択され、必要なＸ線波長域２．７〜４．５ｎｍだ
けに強度を持ち、それ以外の波長域では強度がほぼ０で
あることがわかる。

【００９６】一方、図７の破線には、プラズマ光が従来
の単体Ｔｉ薄膜フィルタ（厚さ２μｍ）を透過した後の
Ｘ線スペクトルが示されている。この場合にも、縦軸
は、波長２．７ｎｍにおけるＸ線の強度を基準の１．０
とした場合の相対強度を表している。単体薄膜フィルタ
にはピンホールが存在しており、これに起因する不必要
な波長域のＸ線の割合が、本実施例のスペクトル（実
線）と比較して大きいことがわかる。不必要なスペクト
ルの裾部のうち、図７の矢印Ｂに現れているスペクトル
は、図６の矢印Ｂに起因する強い不必要なスペクトルに
起因するものである。このことから、本実施例のように
２枚構成にする方がフィルタ効果（波長選択特性）が大
きいことがわかる。

【００９７】上記のような二枚のフィルタ部材からなる
Ｘ線透過型フィルタ２０１を用いたＸ線顕微鏡（図４参
照）では、Ｘ線透過フィルタ２０１により選択された照
明Ｘ線２０２ａが、波長域２．７〜４．５ｎｍだけに強
度を持ち、照明光学系２０６に導かれる。そして、照明
光学系２０６で集光され試料２１６に照射された後、結
像光学系２０９で検出器２１７上に拡大した像として結
像される。なお、照明光学系２０６及び結像光学系２０
９は、斜入射鏡、多層膜反射鏡、ゾーンプレート等の光
学部材から構成されている。

【００９８】ところで、レーザープラズマＸ線源（ＬＰ
Ｘ）からは、通常、光の他に数μｍ程度の大きさをもつ
飛散物（デブリス）が発生する。この場合について図５
を用いて説明する。デブリス４０５が透過型フィルタ４
０１の方向に飛散すれば、２枚の薄膜フィルタ４０１ａ
及び４０１ｂを部分的に破壊して貫通する。

【００９９】デブリス４０５は、Ｘ線透過方向と同様な
方向に直進するので、２枚のフィルタ部材に形成された
新たなピンホール（デブリス貫通孔）は、図５（ａ）に
示す様に、Ｘ線透過方向に対して２枚とも同じ位置４０
３に生じることが知られている。

【０１００】ここで、２枚の薄膜フィルタ４０１ａ及び
４０１ｂを重ねた透過型フィルタ４０１を、それぞれ固
定した状態で使用し続けたところ、レーザー４０４ａの
出力パルス数がおよそ１００００ショット（１０Ｈｚで
レーザーを運転した場合には約１７分間）になったと
き、フィルタの面積比で１％弱のデブリス貫通孔が新た
に発生することがわかった。

【０１０１】従って、本実施例では、デブリス貫通孔４
０３の密度が、フィルタの面積比にして０. ５％程度に
なることが予想される状態（パルス数およそ５０００シ
ョット毎に）で、少なくとも一方の薄膜フィルタを、フ
ィルタを含む面（Ｘ−Ｙ面）内で変位させることとし
た。

【０１０２】例えば、５０００ショット目に、まずＬＰ
Ｘ４０４から見て後方に配置された薄膜フィルタ４０１
ｂを、Ｘ方向もしくはＹ方向（いずれかもしくは双方）
に５ｍｍ程度平行移動させる。このようにすることによ
って、図５（ｂ）に示すように、変位以前では２枚のフ
ィルタの同じ位置に貫通していたデブリス貫通孔４０３
の位置は相対的にずれる（４１３ａ、４１３ｂ）ことに
なる。

【０１０３】これとは別に、もう一方の薄膜フィルタ４
０１ａを回転移動させることによっても、同じ位置に形
成されたデブリス貫通孔４０３の相対位置を変位させる
ことができる。例えば、図５（ｃ）に示すように、薄膜
フィルタ４０１ａをおよそ３０°回転させると、デブリ
ス貫通孔４２３ａと４２３ｂとは相対的に変位すること
となり、フィルタ部材全体としては同じ位置にデブリス
貫通孔からなるピンホールがないものとなる。

【０１０４】尚、前述した様に、薄膜フィルタ４０１ａ
の大きさ（Φ３０ｍｍ）に比べて入射する照明Ｘ線４０
２ａの口径（Φ５ｍｍ）の方が小さく、また入射位置が
偏心していることから、薄膜フィルタ４０１ａを回転さ
せると、まったく新たなフィルタ部材（薄膜フィルタ４
０１ａの異なる位置）が入射位置に配置されることとな
る。

【０１０５】従って、仮にデブリス４０５による破損状
態が激しい場合（例えば、貫通孔が大きくフィルタ効果
が著しく低下する場合）であっても、フィルタ部材の交
換を伴わずに、フィルタ部材の回転移動のみにより初期
の性能を容易に回復できる。

【０１０６】このような方法で、Ｘ線用透過型フィルタ
４０１を構成している少なくとも１枚の薄膜フィルタを
定期的に変位させて使用する場合、薄膜フィルタを交換
することなしにレーザープラズマＸ線源４０４を運転す
ることができる。この実施例では、Ｘ線用透過型フィル
タ４０１の寿命は、およそ１１００００ショット（１０
Ｈｚで３時間以上）まで延ばすことができた。

【０１０７】従って、上記の様ないずれかの方法、もし
くはこれらを組み合わせることにより、Ｘ線フィルタ手
段の初期の性能が逐次回復されるので、同じ２枚の薄膜
フィルタからなる透過型フィルタ４０１は、初期のＸ線
透過特性を維持した状態で使用することができる。即
ち、デブリスによる新たな貫通孔がない状態、言い換え
ると使用前の状態で長時間の連続的な使用が可能とな
る。

【０１０８】尚、フィルタ部材を変位させる方向、変位
距離（角度）、変位サイクル、及び順序等は、上記に限
るものではない。フィルタの変位は、少なくとも１枚の
フィルタに対してフィルタを含む面内で行われることが
好ましい。少なくとも、異なるフィルタ上のデブリス貫
通孔の相対位置がずれ、実質的なピンホールが存在しな
くなるならば、どのような変位をさせても良い。

【０１０９】従って、変位方向は、上記記載とは反対
に、薄膜フィルタ４０１ａを平行移動、フィルタ４０１
ｂを回転させても良く、共に回転あるいは平行移動させ
ても良く、更にそれらの組合わせ等でも良い。変位距離
（角度）は、上記では５ｍｍ（３０°）としたが、変位
時点でのデブリス貫通孔の密度及び大きさ等に応じて適
当に設定すれば良い。変位サイクルについては、上記で
はデブリス貫通孔の密度がフィルタの面積比にして０.
５％程度になったときと設定したが、デブリス発生状況
等に応じて適当に設定すれば良い。

【０１１０】第１実施例と同様に、Ｘ線透過型フィルタ
２０１を構成するフィルタの枚数は２枚に限らず、３枚
以上でも構わない。この場合にも、フィルタ部材の合計
膜厚は従来の単体フィルタ部材と同程度かそれ以下であ
ることが好ましい。さらに、いずれかのフィルタ部材を
固定し、それ以外のフィルタ手段を移動させるものとし
ても良い。

【０１１１】上記第２の実施例と同様の構成をもつＸ線
顕微鏡において、波長２．２〜４．４ｎｍのＸ線を使用
する場合のＸ線透過型フィルタを、第３の実施例として
以下に記述する。

【０１１２】図８に示すように、第３実施例におけるＸ
線透過型フィルタ９０１は、互いに異なる物質からなる
二枚の薄膜フィルタ部材９０１ａ，９０１ｂの組み合わ
せで構成されている。つまり、プラズマ光９０２に含ま
れている、Ｘ線以外の紫外光、可視光、及び必要な波長
域以外のＸ線等（不要光）をカットすると共に、必要な
所望の波長域（２. ２〜４. ４ｎｍ）のＸ線（９０２
ａ）だけを選択的に透過させるため、フィルタ部材の材
質を適当に選択したものである。

【０１１３】この実施例では、それぞれのフィルタ部材
が、ＢＮ（窒化ボロン）薄膜フィルタ（厚さ０．１μ
ｍ）９０１ａと、Ｃｒ薄膜フィルタ（厚さ０．５μｍ）
９０１ｂとの２枚で構成されている。ここで、ＢＮ薄膜
９０１ａはＣｒ薄膜９０１ｂに比べて硬質膜であるた
め、ＢＮ薄膜９０１ａをＸ線光源（図示していない）に
近い側の薄膜フィルタとして配設することが好ましい。
これは、Ｘ線光源（図示していない）から遠い側に配設
されるもう一方のＣｒ薄膜フィルタ９０１ｂを保護する
役目を持たせるためである。

【０１１４】図８は、第３実施例のＸ線透過型フィルタ
９０１を前述した第２実施例と同様の配置でＸ線顕微鏡
に組み入れて使用した場合における、透過型フィルタ９
０１によって波長域を選択された照明Ｘ線９０２ａの分
光スペクトルを示している。この図からも明らかなよう
に、照明Ｘ線９０２ａは、図６に示したように広範囲に
広がったスペクトルを持つプラズマ光９０２の中から、
不必要な波長域の光を取り除かれ、更に希望する波長域
２．２〜４．４ｎｍのＸ線のみに選択されて構成されて
いることがわかる。

【０１１５】この実施例においても、第２実施例と同様
に各薄膜フィルタ９０１ａ、９０１ｂのいずれかもしく
は双方を変位させる移動手段を設けることにより、Ｘ線
透過型フィルタの長寿命化、並びにＸ線顕微鏡の連続使
用可能時間の延長も図ることができる。

【０１１６】なお、上記の各実施例とは異なる波長域の
Ｘ線を選択する場合には、Ｘ線透過特性を考慮して、そ
れぞれのフィルタ部材の材質を決定すれば良い。また、
このように、複数のフィルタ部材の材質を異ならしめる
ことにより、希望する波長域のＸ線の選択が容易になる
利点もある。

【０１１７】即ち、例えば比較的波長の短いＸ線に対す
る透過効率（又は波長選択性）が高いものと、逆に長い
波長のＸ線に対する透過効率（又は波長選択性）が高い
ものとの組み合わせにより、希望する波長域のＸ線のみ
の選択性が向上し、それ以外の波長域のＸ線等が完全に
除去される場合がある。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の透過型Ｘ線
フィルタによれば、透過したＸ線への不要光の混入が極
めて微細であるので、Ｘ線選択性に優れたフィルタ手段
が得られる利点がある。更に、Ｘ線透過率の損失がほと
んど無いので、充分な強度でノイズ光の少ないＸ線が得
られることとなる。

【０１１９】このため、本発明に係るフィルタを用いた
Ｘ線光学機器では、光学特性の向上、例えば、分解能等
の結像精度の向上や、光学素子の破損等に伴う装置の機
能低下の防止等が期待できる。

【０１２０】更に、Ｘ線透過型フィルタに少なくとも一
つのフィルタ部材を移動させる移動手段が備えられたも
のにあっては、フィルタの寿命（連続使用時間）を延ば
すことができる。また、その結果、これを利用したＸ線
光学装置の作業性及びスループットを向上させることが
できる。

【０１２１】加えて、このような、移動手段が備えられ
たことにより、フィルタ手段を透過したＸ線の光束口径
内の強度が均一化される利点があり、このような強度が
均一化されたＸ線を用いることによりＸ線光学装置の精
度等を向上させることができる。

【０１２２】次に、本発明に係るＸ線透過フィルタを用
いたＸ線発生装置によれば、Ｘ線以外の不要光の混入割
合が、従来に比較して格段に少ないＸ線が得られる利点
がある。さらに、このような波長選択性の良好なＸ線の
強度も、従来と同様かそれ以上のものが得られる利点が
ある。

【０１２３】また、少なくとも一方のフィルタ部材が移
動可能に構成されているものにあっては、充分な、かつ
一定な強度で、波長選択特性が優れた（不要光の混入が
少ない）Ｘ線が長時間連続して得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るＸ線透過型フィル
タを用いたＸ線縮小露光装置の概略構成を示す説明図で
ある。

【図２】本発明の第一実施例に係るＸ線透過型フィルタ
の概略構成並びに作用を説明するための説明図であり、
（ａ）は側面からみた状態、（ｂ）は正面から見た状態
を示すものである。

【図３】本発明の実施例において、薄膜フィルタの移動
により、フィルタを透過したＸ線強度を空間的に均一化
させる状態を説明するための概念図であり、（ａ）、
（ｂ）はフィルタ固定時におけるＸ線強度の不均一な状
態、（ｃ）はフィルタの振動移動により均一化されたＸ
線の強度状態を示すものである。

【図４】本発明の第二の実施例に係るＸ線透過型フィル
タを用いたＸ線顕微鏡の概略構成を示す説明図である。

【図５】本発明の第二又は第三実施例において、デブリ
スに伴う貫通孔（ピンホール）を補完するための薄膜フ
ィルタの変位を説明するための概念図であり、（ａ）は
変位前、（ｂ）は平行移動後、（ｃ）は回転移動後のピ
ンホール位置を表すものであり、（ｄ）はＸ線光源から
のデブリス等の飛散状態を示すものである。

【図６】本発明の第二又は第三実施例におけるレーザー
プラズマＸ線源（ターゲット：Ｗ）から発生するプラズ
マ光の分光スペクトルの観測結果を示す線図であり、横
軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度を示している。

【図７】本発明の第二実施例におけるＸ線透過フィルタ
を透過したＸ線のＸ線スペクトルを示す線図であり、実
線は本発明の第２実施例に係るＸ線透過型フィルタを透
過したもの、点線は従来例のＸ線透過型フィルタを透過
したしたものを示している。なお、横軸は波長（ｎ
ｍ）、縦軸は透過強度を示しているが、波長２．７ｎｍ
のＸ線の強度を基準の１．０とした場合の相対強度（単
位×１００％）で表している。

【図８】本発明の第三の実施例に係るＸ線透過型フィル
タの概略構成を示す説明図である。

【図９】本発明の第三実施例におけるＸ線透過型フィル
タを透過したＸ線スペクトルを示す線図であり、横軸は
波長（ｎｍ）、縦軸は透過率（×１００％）を示してい
る。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、５１１、５
２１、９０１：透過型Ｘ線フィルタ１０１ａ、１０１ｂ、２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、
３０１ｂ、４０１ａ、４０１ｂ、５０１ａ、５０１ｂ、
５１１ａ、５１１ｂ、５２１ａ、５２１ｂ、９０１ａ、
９０１ｂ：薄膜フィルタ１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、５１２、５
２２、９０２：プラズマ光１０２ａ、２０２ａ、３０２ａ、４０２ａ、５０２ａ、
５１２ａ、５２２ａ、９０２ａ：照明Ｘ線３０３ａ、３０３ｂ、４０３、４１３ａ、４１３ｂ、４
２３ａ、４２３ｂ：ピンホール２０４、４０４：レーザープラズマＸ線源２０４ａ、４０４ａ：ＹＡＧレーザー２０４ｂ、４０４ｂ：集光光学系２０４ｃ、４０４ｃ：ターゲット４０５：デブリス１０５、２０６：照明光学系１０６：反射型マスク（レチクル）１０７：マスクステージ１０８、２０９：結像光学系１０９：Ｓｉウエハ１１０：ウエハステージ２１２：開口制限板２１３、２１４：駆動機構２１５：駆動系制御コントローラー２１６：試料２１７：検出器２１８：システム制御系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め定めた波長域のＸ線を選択的に透過
させるＸ線透過面を複数備え、前記複数のＸ線透過面が
Ｘ線の透過方向に対し互いに近接させて配置されてなる
ことを特徴とする透過型Ｘ線フィルタ。
【請求項２】前記複数のＸ線透過面のうち、少なくと
も一つのＸ線透過面を予め定めた方向に移動させる移動
手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の透過型Ｘ線フィルタ。
【請求項３】前記移動手段は、前記Ｘ線透過面を含む
面内で前記Ｘ線透過面を平行移動させるものであること
を特徴とする請求項２に記載の透過型Ｘ線フィルタ。
【請求項４】前記移動手段は、前記Ｘ線透過面を含む
面内で前記Ｘ線透過面を回転移動させるものであること
を特徴とする請求項２に記載の透過型Ｘ線フィルタ。
【請求項５】前記移動手段は、前記Ｘ線透過面を往復
振動させるものであることを特徴とする請求項２に記載
の透過型Ｘ線フィルタ。
【請求項６】標的部材に励起エネルギービームを照射
してプラズマ領域を形成させ、このプラズマ領域から生
成されたＸ線を取り出すＸ線発生装置において、前記プラズマ領域から生成されたＸ線の光路上に、Ｘ線
の透過方向に対して複数のＸ線透過面を互いに近接配置
されてなる透過型Ｘ線フィルタが配置されていることを
特徴とするＸ線発生装置。
【請求項７】前記透過型Ｘ線フィルタは、少なくとも
一つのＸ線透過面を予め定めた方向に移動させる移動手
段が設けられてなるものであることを特徴とする請求項
６に記載のＸ線発生装置。