JPH08236292A - レーザプラズマｘ線発生装置 - Google Patents
レーザプラズマｘ線発生装置Info
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- JPH08236292A JPH08236292A JP7038113A JP3811395A JPH08236292A JP H08236292 A JPH08236292 A JP H08236292A JP 7038113 A JP7038113 A JP 7038113A JP 3811395 A JP3811395 A JP 3811395A JP H08236292 A JPH08236292 A JP H08236292A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】レーザプラズマＸ線発生装置で発生するＸ線の
強度を増加させる。 【構成】レーザ１１のレーザ光１２を集光鏡１３によっ
て集光し、ターゲット１４表面に照射する。ターゲット
１４にプラズマが発生する。ターゲット１４近くに設け
られた磁場及び電場発生手段（１５、１８、１９）によ
って磁場、電場が発生し、プラズマ中の電子は直進せ
ず、ターゲット１４近くに閉じ込められ、螺旋運動をお
こなう。 【効果】電子がターゲット１４近くに閉じ込められるた
め、電子の飛行距離が長くなり、Ｘ線の共同が増加し、
応用装置のスループットが向上する。
強度を増加させる。 【構成】レーザ１１のレーザ光１２を集光鏡１３によっ
て集光し、ターゲット１４表面に照射する。ターゲット
１４にプラズマが発生する。ターゲット１４近くに設け
られた磁場及び電場発生手段（１５、１８、１９）によ
って磁場、電場が発生し、プラズマ中の電子は直進せ
ず、ターゲット１４近くに閉じ込められ、螺旋運動をお
こなう。 【効果】電子がターゲット１４近くに閉じ込められるた
め、電子の飛行距離が長くなり、Ｘ線の共同が増加し、
応用装置のスループットが向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプラズマＸ線発
生装置、更に詳しくいえば、半導体製造等に用いられる
Ｘ線投影露光装置やＸ線顕微鏡、Ｘ線分光による構造解
析装置等の光源として用いるレーザプラズマＸ線発生装
置に関する。
生装置、更に詳しくいえば、半導体製造等に用いられる
Ｘ線投影露光装置やＸ線顕微鏡、Ｘ線分光による構造解
析装置等の光源として用いるレーザプラズマＸ線発生装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線投影露光における露光光源として、
一台当たりのコストと床面積が大きいシンクロトロン放
射光に代わって、レーザプラズマＸ線発生装置が期待さ
れている。この種のレーザプラズマＸ線発生装置は、高
出力、短パルスのレーザ光を固体ターゲット表面へ集光
することによって生じた（ターゲットの原子の）高密度
・高電離プラズマから発生したＸ線をミラーで集光して
用いている。集光されたレーザのエネルギーによりター
ゲットの表面が荒れて発生するＸ線の強度が減少するた
め、レーザ光を数パルス、ターゲットに入射する毎に、
ターゲットの異なる面にレーザ光を集光してＸ線を発生
させる。実際の装置では、回転可能な細長いロットにタ
ーゲットに用いる箔材を巻きつけた型にして用いる場合
がある。
一台当たりのコストと床面積が大きいシンクロトロン放
射光に代わって、レーザプラズマＸ線発生装置が期待さ
れている。この種のレーザプラズマＸ線発生装置は、高
出力、短パルスのレーザ光を固体ターゲット表面へ集光
することによって生じた（ターゲットの原子の）高密度
・高電離プラズマから発生したＸ線をミラーで集光して
用いている。集光されたレーザのエネルギーによりター
ゲットの表面が荒れて発生するＸ線の強度が減少するた
め、レーザ光を数パルス、ターゲットに入射する毎に、
ターゲットの異なる面にレーザ光を集光してＸ線を発生
させる。実際の装置では、回転可能な細長いロットにタ
ーゲットに用いる箔材を巻きつけた型にして用いる場合
がある。
【０００３】従来のレーザプラズマＸ線発生装置は、例
えばアプライド・オプチックス（Applied Optics） 32
巻34号,第6897頁ないし第6900頁、1993年に開示されて
いる。図５は、上記従来のレーザプラズマＸ線発生装置
の要部の構成を示す。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ５１からのレ
ーザ光５２をミラー５３で金属ターゲット（Ｓｎ）５４
上に集光してＸ線５７を発生させている。また同様のレ
ーザプラズマＸ線発生装置が、フィジカ・スクリプタ、
４１巻第７５４頁〜第７５７頁、１９９０年（Physica
Scripta. Vol.41,p754-757(1990)）に開示されている。
これは、前記従来例と異なる点は、ターゲット５４をＳ
ｎからＳｍに変更したものであり、それによって発生す
るＸ線の強度とスペクトル分布が異なっている。またタ
ーゲットがＳｍで、レーザにＸｅＣｌエキシマレーザを
用いたときに発生するＸ線の実用的な強度がある波長は
８ｎｍから数十ｎｍの間であり、非常にブロードな波長
幅をもつ光源である。
えばアプライド・オプチックス（Applied Optics） 32
巻34号,第6897頁ないし第6900頁、1993年に開示されて
いる。図５は、上記従来のレーザプラズマＸ線発生装置
の要部の構成を示す。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ５１からのレ
ーザ光５２をミラー５３で金属ターゲット（Ｓｎ）５４
上に集光してＸ線５７を発生させている。また同様のレ
ーザプラズマＸ線発生装置が、フィジカ・スクリプタ、
４１巻第７５４頁〜第７５７頁、１９９０年（Physica
Scripta. Vol.41,p754-757(1990)）に開示されている。
これは、前記従来例と異なる点は、ターゲット５４をＳ
ｎからＳｍに変更したものであり、それによって発生す
るＸ線の強度とスペクトル分布が異なっている。またタ
ーゲットがＳｍで、レーザにＸｅＣｌエキシマレーザを
用いたときに発生するＸ線の実用的な強度がある波長は
８ｎｍから数十ｎｍの間であり、非常にブロードな波長
幅をもつ光源である。
【０００４】また真空中における薄膜の成膜法として知
られているスパッタリング法において、その成膜速度は
同程度の真空蒸着装置に対して約一桁劣っている。成膜
速度を高めるためスパッタガス圧を上げると、放電ガス
が薄膜中に含まれてしまい純度の高い膜が形成できなく
なる。Penningは米国特許(U.S.P. 2146025)で、中央の
電極を陰極、その周りの円筒を陽極とした同じマグネト
ロン装置において、電界に垂直に磁場をかけることで装
置の成膜速度が高くなることを述べている。
られているスパッタリング法において、その成膜速度は
同程度の真空蒸着装置に対して約一桁劣っている。成膜
速度を高めるためスパッタガス圧を上げると、放電ガス
が薄膜中に含まれてしまい純度の高い膜が形成できなく
なる。Penningは米国特許(U.S.P. 2146025)で、中央の
電極を陰極、その周りの円筒を陽極とした同じマグネト
ロン装置において、電界に垂直に磁場をかけることで装
置の成膜速度が高くなることを述べている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】レーザプラズマＸ線発
生装置を光源としたＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡、軟
Ｘ線分光による構造解析装置等においては、スループッ
トを高めることが重要である。スループットを高めるた
めにはＸ線の強度を高めることが必要である。例えば、
上記Ｘ線投影露光装置ではＸ線を多層膜からなる反射光
学系を構成し結像をさせているが、金属ターゲットに入
射させるレーザ光の全エネルギーに対する発生したＸ線
のエネルギーは、露光波長を１３ｎｍ，半値幅０．３ｎ
ｍの波長範囲で約１％程度（上記文献アプライド・オプ
チックスに記載）である。通常、Ｘ線の強度を高めるた
めにはレーザ光のパワーや周波数又は多層膜の反射率を
高めることが考えられる。しかし多層膜の反射率は選択
する多層膜材料の組合せが決まれば、反射率の最大値は
理論的に決まってしまう。またレーザ光のパワーや周波
数を高めることは限度があり、かつ装置コストを高める
ことにもなる。
生装置を光源としたＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡、軟
Ｘ線分光による構造解析装置等においては、スループッ
トを高めることが重要である。スループットを高めるた
めにはＸ線の強度を高めることが必要である。例えば、
上記Ｘ線投影露光装置ではＸ線を多層膜からなる反射光
学系を構成し結像をさせているが、金属ターゲットに入
射させるレーザ光の全エネルギーに対する発生したＸ線
のエネルギーは、露光波長を１３ｎｍ，半値幅０．３ｎ
ｍの波長範囲で約１％程度（上記文献アプライド・オプ
チックスに記載）である。通常、Ｘ線の強度を高めるた
めにはレーザ光のパワーや周波数又は多層膜の反射率を
高めることが考えられる。しかし多層膜の反射率は選択
する多層膜材料の組合せが決まれば、反射率の最大値は
理論的に決まってしまう。またレーザ光のパワーや周波
数を高めることは限度があり、かつ装置コストを高める
ことにもなる。
【０００６】また例えばＸ線顕微鏡についても生体試料
を生きたまま観察する場合には、照射するＸ線で試料が
死んでしまうことが考えられるので、パルスレーザの１
ショットで撮影が完了することが望まれる。そのために
は、より大きいＸ線発生強度をもったレーザプラズマＸ
線発生装置が要求される。
を生きたまま観察する場合には、照射するＸ線で試料が
死んでしまうことが考えられるので、パルスレーザの１
ショットで撮影が完了することが望まれる。そのために
は、より大きいＸ線発生強度をもったレーザプラズマＸ
線発生装置が要求される。
【０００７】従って、本発明の目的はより大きいＸ線強
度をもつレーザプラズマＸ線発生装置を提供することで
ある。本発明の他の目的はスループットの高いＸ線投影
露光装置、Ｘ線顕微鏡、軟Ｘ線分光による構造解析装置
の装置を提供することである。
度をもつレーザプラズマＸ線発生装置を提供することで
ある。本発明の他の目的はスループットの高いＸ線投影
露光装置、Ｘ線顕微鏡、軟Ｘ線分光による構造解析装置
の装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するする
ため、本発明のレーザプラズマＸ線発生装置は、レーザ
光がターゲットに入射する部分に、プラズマ中の電子を
ターゲット近傍に閉じ込める磁場と電場の形成手段を設
けた。磁場の印加手段としては永久磁石、電磁コイルで
あり、電場の形成手段は直流電源又は高周波電源で構成
している。
ため、本発明のレーザプラズマＸ線発生装置は、レーザ
光がターゲットに入射する部分に、プラズマ中の電子を
ターゲット近傍に閉じ込める磁場と電場の形成手段を設
けた。磁場の印加手段としては永久磁石、電磁コイルで
あり、電場の形成手段は直流電源又は高周波電源で構成
している。
【０００９】
【作用】レーザ光が金属ターゲット上に集光して入射さ
れると、その強い電界強度によって金属原子から電子が
引き剥がされて、プラズマが発生する。このプラズマ中
でのＸ線発生メカニズムとして、 １、プラズマ中の自由電子がイオンに引っ張られて軌道
を変えて制動輻射によるＸ線を発生する。 ２、自由電子が原子の軌道に捕獲されると、余った熱＋
運動エネルギーをＸ線として放出する。 ３、原子に残っている電子のエネルギー準位が上下する
ことによりＸ線を発生する。 などがあげられるが、基本的にはプラズマ中の自由電子
と他の原子やイオンの相互差用によってＸ線は発生して
いるといえる。このため、Ｘ線の強度を増加させるため
には自由電子が原子、イオンと衝突する確率を増加させ
ればよい。
れると、その強い電界強度によって金属原子から電子が
引き剥がされて、プラズマが発生する。このプラズマ中
でのＸ線発生メカニズムとして、 １、プラズマ中の自由電子がイオンに引っ張られて軌道
を変えて制動輻射によるＸ線を発生する。 ２、自由電子が原子の軌道に捕獲されると、余った熱＋
運動エネルギーをＸ線として放出する。 ３、原子に残っている電子のエネルギー準位が上下する
ことによりＸ線を発生する。 などがあげられるが、基本的にはプラズマ中の自由電子
と他の原子やイオンの相互差用によってＸ線は発生して
いるといえる。このため、Ｘ線の強度を増加させるため
には自由電子が原子、イオンと衝突する確率を増加させ
ればよい。
【００１０】そのためには、プラズマ中の直進しようと
する自由電子に対し、ある方向の磁場と電場を印加する
ことで、自由電子が電極の近くに閉じ込められたり、螺
旋運動することになり、結果として自由電子がプラズマ
中に滞在する時間が長くなる。したがって自由電子が原
子、イオンと衝突する確率が大きくなり、プラズマから
発生するＸ線の強度を増加させることができる。
する自由電子に対し、ある方向の磁場と電場を印加する
ことで、自由電子が電極の近くに閉じ込められたり、螺
旋運動することになり、結果として自由電子がプラズマ
中に滞在する時間が長くなる。したがって自由電子が原
子、イオンと衝突する確率が大きくなり、プラズマから
発生するＸ線の強度を増加させることができる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明によるレーザプラズマＸ線発生
装置の一実施例の要部構成を示す。 同図において、Ｎ
ｄ−ＹＡＧレーザ１１（波長１.０６４μｍ、出力１.４
Ｊ、パルス幅１２ｎｓ，繰り返し周波数１０Ｈｚ）から
のレーザ光１２を集光鏡１３（曲率半径４ｍ，入射角度
８４度）によって、Ｓｍターゲット１４上に１００μｍ
程度の大きさに集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は
集光されたレーザ光１２の強い電場によって数十万度以
上の高温でかつ高密度のプラズマが発生する。Ｓｍター
ゲット１４の近傍には永久磁石１５と直流電源１９が備
え付けてあって、プラズマ中の自由電子は永久磁石１５
によって生じる磁場１６と直流電源１９により生じる電
界によってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ター
ゲット１４近傍に閉じ込められたり、螺旋運動をおこな
うことで、実質的に自由電子がターゲット１４近傍に閉
じ込められたような状態になる。これにより自由電子の
飛行距離が長くなり電子とイオン、原子の衝突が実質的
に増加する。これにより露光波長１３ｎｍにおけるＸ線
の強度を約４０％増加することができた。
装置の一実施例の要部構成を示す。 同図において、Ｎ
ｄ−ＹＡＧレーザ１１（波長１.０６４μｍ、出力１.４
Ｊ、パルス幅１２ｎｓ，繰り返し周波数１０Ｈｚ）から
のレーザ光１２を集光鏡１３（曲率半径４ｍ，入射角度
８４度）によって、Ｓｍターゲット１４上に１００μｍ
程度の大きさに集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は
集光されたレーザ光１２の強い電場によって数十万度以
上の高温でかつ高密度のプラズマが発生する。Ｓｍター
ゲット１４の近傍には永久磁石１５と直流電源１９が備
え付けてあって、プラズマ中の自由電子は永久磁石１５
によって生じる磁場１６と直流電源１９により生じる電
界によってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ター
ゲット１４近傍に閉じ込められたり、螺旋運動をおこな
うことで、実質的に自由電子がターゲット１４近傍に閉
じ込められたような状態になる。これにより自由電子の
飛行距離が長くなり電子とイオン、原子の衝突が実質的
に増加する。これにより露光波長１３ｎｍにおけるＸ線
の強度を約４０％増加することができた。
【００１２】図２は本発明によるレーザプラズマＸ線発
生装置の他の実施例の要部構成を示す。Ｎｄ−ＹＡＧレ
ーザ２１からのレーザ光２２を集光鏡２３によって、Ｓ
ｍターゲット２４上に集光する。Ｓｍターゲット２４の
原子は集光されたレーザ光２２の強い電場によってプラ
ズマ化される。Ｓｍターゲット２４の近傍には電磁コイ
ルの磁場発生装置２５と交流電源２９が備え付けてあ
り、これによって発生する磁界２６と電界によって、プ
ラズマ中の自由電子はＳｍターゲット２４の近傍で直進
せず、ターゲット２４付近に閉じ込められたり、螺旋運
動をおこなう。これにより電子の飛行距離が長くなり、
イオンの発生効率が実質的に増加する。また、磁場発生
装置２５の電磁コイルの電流と高周波電源２９の周波
数、電圧を制御することで、任意のＸ線の波長、任意の
種類のターゲットを用いた場合でも、Ｘ線強度が最大と
なるように最適化できる。この結果により、レーザプラ
ズマＸ線発生装置におけるＸ線の強度を露光波長１３ｎ
ｍにおいて６０％に増加することができた。
生装置の他の実施例の要部構成を示す。Ｎｄ−ＹＡＧレ
ーザ２１からのレーザ光２２を集光鏡２３によって、Ｓ
ｍターゲット２４上に集光する。Ｓｍターゲット２４の
原子は集光されたレーザ光２２の強い電場によってプラ
ズマ化される。Ｓｍターゲット２４の近傍には電磁コイ
ルの磁場発生装置２５と交流電源２９が備え付けてあ
り、これによって発生する磁界２６と電界によって、プ
ラズマ中の自由電子はＳｍターゲット２４の近傍で直進
せず、ターゲット２４付近に閉じ込められたり、螺旋運
動をおこなう。これにより電子の飛行距離が長くなり、
イオンの発生効率が実質的に増加する。また、磁場発生
装置２５の電磁コイルの電流と高周波電源２９の周波
数、電圧を制御することで、任意のＸ線の波長、任意の
種類のターゲットを用いた場合でも、Ｘ線強度が最大と
なるように最適化できる。この結果により、レーザプラ
ズマＸ線発生装置におけるＸ線の強度を露光波長１３ｎ
ｍにおいて６０％に増加することができた。
【００１３】図３は本発明によるレーザプラズマＸ線発
生装置を用いたＸ線投影露光装置のの実施例の要部構成
を示す。同図において、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１１、集光
鏡１３、Ｓｍターゲット１４、永久磁石１５、電極１８
からなる部分は図１で示したレーザプラズマＸ線発生装
置と同じものを採用している。また電場を作る電源とし
て高周波電源２９を採用している。ＹＡＧレーザ１１か
らのレーザ光１２を集光鏡１３によって、Ｓｍターゲッ
ト１４上に集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は集光
されたレーザ光１２の強い電場によってプラズマ化され
る。Ｓｍターゲット１４の近傍には永久磁石１５と高周
波電源２９が備え付けてあって、プラズマ中の自由電子
はこれにより発生する磁場１６と高周波電源１９による
電界よってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ター
ゲット１４付近に閉じ込められたり、螺旋運動をお行っ
たりする。これにより実質的に自由電子の飛行距離が長
くなってイオンの発生効率が実質的に増加し、発生する
Ｘ線１７の強度が増加する。Ｘ線１７を集光鏡３５で集
光し、マスクやウエハ等を備えたＸ線縮小光学系３６に
導いて、Ｘ線投影露光をおこなう。Ｘ線縮小光学系３６
では、集光鏡３５によって集光されたＸ線を第一の基板
３１に照射し、基板３１のもつパターンを結像光学系３
２、３３を介して第２の基板３４に投影する。本発明の
レーザプラズマＸ線発生装置を用いることにより、Ｘ線
投影露光装置におけるスループットを約１.５倍に向上
することができた。
生装置を用いたＸ線投影露光装置のの実施例の要部構成
を示す。同図において、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１１、集光
鏡１３、Ｓｍターゲット１４、永久磁石１５、電極１８
からなる部分は図１で示したレーザプラズマＸ線発生装
置と同じものを採用している。また電場を作る電源とし
て高周波電源２９を採用している。ＹＡＧレーザ１１か
らのレーザ光１２を集光鏡１３によって、Ｓｍターゲッ
ト１４上に集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は集光
されたレーザ光１２の強い電場によってプラズマ化され
る。Ｓｍターゲット１４の近傍には永久磁石１５と高周
波電源２９が備え付けてあって、プラズマ中の自由電子
はこれにより発生する磁場１６と高周波電源１９による
電界よってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ター
ゲット１４付近に閉じ込められたり、螺旋運動をお行っ
たりする。これにより実質的に自由電子の飛行距離が長
くなってイオンの発生効率が実質的に増加し、発生する
Ｘ線１７の強度が増加する。Ｘ線１７を集光鏡３５で集
光し、マスクやウエハ等を備えたＸ線縮小光学系３６に
導いて、Ｘ線投影露光をおこなう。Ｘ線縮小光学系３６
では、集光鏡３５によって集光されたＸ線を第一の基板
３１に照射し、基板３１のもつパターンを結像光学系３
２、３３を介して第２の基板３４に投影する。本発明の
レーザプラズマＸ線発生装置を用いることにより、Ｘ線
投影露光装置におけるスループットを約１.５倍に向上
することができた。
【００１４】また、レーザプラズマＸ線発生装置におい
ては、プラズマから発生する飛散物（ｄｅｂｒｉｓ）が
集光鏡３５に付着して集光率が落ちることによりスルー
プットが徐々に低下してしまう。上記図３に示した実施
例では、レーザプラズマＸ線発生装置と集光鏡３５の間
に電場を印加することで、イオン化された飛散物を除去
することができ、集光鏡３５の汚染を減少させ、スルー
プットの低下を防ぐことができる。
ては、プラズマから発生する飛散物（ｄｅｂｒｉｓ）が
集光鏡３５に付着して集光率が落ちることによりスルー
プットが徐々に低下してしまう。上記図３に示した実施
例では、レーザプラズマＸ線発生装置と集光鏡３５の間
に電場を印加することで、イオン化された飛散物を除去
することができ、集光鏡３５の汚染を減少させ、スルー
プットの低下を防ぐことができる。
【００１５】図４は本発明によるレーザプラズマＸ線発
生装置を用いたＸ線顕微鏡装置の実施例の要部構成を示
す。同図において、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１１、集光鏡１
３、Ｓｍターゲット１４、永久磁石１５、電極１８から
なる部分は図１で示したレーザプラズマＸ線発生装置と
同じものを採用している。また電場を作る電源として高
周波電源２９を採用している。ＹＡＧレーザ１１からの
レーザ光１２を集光鏡１３によって、Ｓｍターゲット１
４上に集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は集光され
たレーザ光１２の強い電場によってプラズマ化される。
Ｓｍターゲット１４の近傍には永久磁石１５と高周波電
源２９が備え付けてあって、プラズマ中の自由電子はこ
れにより発生する磁場１６に高周波電源２９による電界
よってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ターゲッ
ト１４付近に閉じ込められたり、螺旋運動をおこなった
りする。これにより実質的に自由電子の飛行距離が長く
なってイオンの発生効率が実質的に増加し、発生するＸ
線１７の強度が増加する。Ｘ線１７を集光鏡４５で集光
し、試料や検出器を備えたＸ線拡大光学系４６に導い
て、Ｘ線投影露光をおこなう。Ｘ線拡大光学系４６で
は、集光鏡４５によって集光されたＸ線を観察する試料
４１に照射し、試料４１のもつ像を結像光学系４２、４
３を介して検出器４４上で拡大した像を検出する。本実
施例のレーザプラズマＸ線発生装置を用いることによ
り、Ｘ線顕微鏡装置におけるスループットを約１.５倍
に向上することができた。
生装置を用いたＸ線顕微鏡装置の実施例の要部構成を示
す。同図において、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１１、集光鏡１
３、Ｓｍターゲット１４、永久磁石１５、電極１８から
なる部分は図１で示したレーザプラズマＸ線発生装置と
同じものを採用している。また電場を作る電源として高
周波電源２９を採用している。ＹＡＧレーザ１１からの
レーザ光１２を集光鏡１３によって、Ｓｍターゲット１
４上に集光する。Ｓｍターゲット１４の原子は集光され
たレーザ光１２の強い電場によってプラズマ化される。
Ｓｍターゲット１４の近傍には永久磁石１５と高周波電
源２９が備え付けてあって、プラズマ中の自由電子はこ
れにより発生する磁場１６に高周波電源２９による電界
よってＳｍターゲット１４の近傍で直進せず、ターゲッ
ト１４付近に閉じ込められたり、螺旋運動をおこなった
りする。これにより実質的に自由電子の飛行距離が長く
なってイオンの発生効率が実質的に増加し、発生するＸ
線１７の強度が増加する。Ｘ線１７を集光鏡４５で集光
し、試料や検出器を備えたＸ線拡大光学系４６に導い
て、Ｘ線投影露光をおこなう。Ｘ線拡大光学系４６で
は、集光鏡４５によって集光されたＸ線を観察する試料
４１に照射し、試料４１のもつ像を結像光学系４２、４
３を介して検出器４４上で拡大した像を検出する。本実
施例のレーザプラズマＸ線発生装置を用いることによ
り、Ｘ線顕微鏡装置におけるスループットを約１.５倍
に向上することができた。
【００１６】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものでない。例えば上
記実施例ではターゲットの材料をＳｍとしたが、はター
ゲットの材料としてＳｍに限定されず、Ｓｎ，Ｍｏ，Ａ
ｌ，Ｗ，Ａｕ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃ，Ｂｉ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｇｅ等の異なる金属、半
導体の単体もしくは化合物からなるターゲットを用いた
レーザプラズマＸ線発生装置に適用できることは言うま
でもない。
本発明は上記実施例に限定されるものでない。例えば上
記実施例ではターゲットの材料をＳｍとしたが、はター
ゲットの材料としてＳｍに限定されず、Ｓｎ，Ｍｏ，Ａ
ｌ，Ｗ，Ａｕ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃ，Ｂｉ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｇｅ等の異なる金属、半
導体の単体もしくは化合物からなるターゲットを用いた
レーザプラズマＸ線発生装置に適用できることは言うま
でもない。
【００１７】また同様に、上記実施例ではレーザの種類
としてＮｄ−ＹＡＧレーザとしたが、レーザの種類とし
てＮｄ−ＹＡＧレーザに限定されず、ＫｒＦエキシマレ
ーザ等の他のあらゆる種類のレーザ等を用いたレーザプ
ラズマＸ線発生装置に適用できることは言うまでもな
い。さらに本発明のレーザプラズマＸ線発生装置を採用
した装置としてＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡装置につ
いて説明したが、更に本発明のレーザプラズマＸ線発生
装置からのＸ線を試料に照射する手段と上記試料からの
反射Ｘ線及び回折波、蛍光波を分析する手段を設けたＸ
線構造解析装置を構成することもできる事は明らかであ
る。
としてＮｄ−ＹＡＧレーザとしたが、レーザの種類とし
てＮｄ−ＹＡＧレーザに限定されず、ＫｒＦエキシマレ
ーザ等の他のあらゆる種類のレーザ等を用いたレーザプ
ラズマＸ線発生装置に適用できることは言うまでもな
い。さらに本発明のレーザプラズマＸ線発生装置を採用
した装置としてＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡装置につ
いて説明したが、更に本発明のレーザプラズマＸ線発生
装置からのＸ線を試料に照射する手段と上記試料からの
反射Ｘ線及び回折波、蛍光波を分析する手段を設けたＸ
線構造解析装置を構成することもできる事は明らかであ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のレーザプ
ラズマＸ線発生装置によると、ターゲット近傍に磁場と
電界を印加してプラズマ中の電子をターゲット近傍に閉
じ込めることにより、従来の装置に比べ発生するＸ線の
強度を増加させることができ、レーザプラズマＸ線発生
装置を用いたＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線構造
解析装置等のスループットを向上できる。
ラズマＸ線発生装置によると、ターゲット近傍に磁場と
電界を印加してプラズマ中の電子をターゲット近傍に閉
じ込めることにより、従来の装置に比べ発生するＸ線の
強度を増加させることができ、レーザプラズマＸ線発生
装置を用いたＸ線投影露光装置、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線構造
解析装置等のスループットを向上できる。
【図１】本発明によるレーザプラズマＸ線発生装置の第
１の実施例の要部構成を示す図
１の実施例の要部構成を示す図
【図２】本発明によるレーザプラズマＸ線発生装置の第
２の実施例の要部構成を示す図
２の実施例の要部構成を示す図
【図３】本発明によるレーザプラズマＸ線発生装置を用
いたＸ線投影露光装置の実施例の構成を示す図
いたＸ線投影露光装置の実施例の構成を示す図
【図４】本発明によるレーザプラズマＸ線発生装置の用
いたＸ線顕微鏡の実施例の要部構成を示す図
いたＸ線顕微鏡の実施例の要部構成を示す図
【図５】従来のレーザプラズマＸ線発生装置の要部構成
を示す図
を示す図
１１…ＹＡＧレーザ、１２…レーザ光、１３…集光鏡、
１４…Ｓｍターゲット、１５…永久磁石、１６…磁場、
１７…Ｘ線、１８…陽極、１９…直流電源、２０…アー
ス、２１…ＹＡＧレーザ、２２…レーザ光、２３…集光
鏡、２４…Ｓｍターゲット、２５…磁場発生装置、２６
…磁場、２７…Ｘ線、２８…陽極、２９…直流電源、３
０…アース、３１…基板（マスク）、３２、３３…結像
光学系、３４…ウエハ、３５…集光鏡、３６…Ｘ線縮小
光学系、４１…試料、４２、４３…結像光学系、４４…
検出器、４５…集光鏡、４６…Ｘ線拡大光学系、５１…
ＹＡＧレーザ、５２…レーザ光、５３…集光鏡、５４…
Ｓｍターゲット、５７…Ｘ線。
１４…Ｓｍターゲット、１５…永久磁石、１６…磁場、
１７…Ｘ線、１８…陽極、１９…直流電源、２０…アー
ス、２１…ＹＡＧレーザ、２２…レーザ光、２３…集光
鏡、２４…Ｓｍターゲット、２５…磁場発生装置、２６
…磁場、２７…Ｘ線、２８…陽極、２９…直流電源、３
０…アース、３１…基板（マスク）、３２、３３…結像
光学系、３４…ウエハ、３５…集光鏡、３６…Ｘ線縮小
光学系、４１…試料、４２、４３…結像光学系、４４…
検出器、４５…集光鏡、４６…Ｘ線拡大光学系、５１…
ＹＡＧレーザ、５２…レーザ光、５３…集光鏡、５４…
Ｓｍターゲット、５７…Ｘ線。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｈ 1/24 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ (72)発明者 小川 太郎 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】レーザ光を収束させてターゲットに入射
し、Ｘ線を発生させるレーザプラズマＸ線発生装置にお
いて、上記ターゲット部分に発生したプラズマ中の電子
をターゲット近傍に閉じ込める電界及び磁場形成手段を
設けたことを特徴とするレーザプラズマＸ線発生装置。 - 【請求項２】上記電界及び磁場形成手段の磁界形成部が
永久磁石で構成されたことを特徴とする請求項１記載の
レーザプラズマＸ線発生装置。 - 【請求項３】上記電界及び磁場形成手段の磁界形成部が
電磁コイルで構成されたことを特徴とする請求項１記載
のレーザプラズマＸ線発生装置。 - 【請求項４】上記電界及び磁場形成手段の電界形成部が
直流電源で構成されたことを特徴とする請求項１記載の
レーザプラズマＸ線発生装置。 - 【請求項５】上記電界及び磁場形成手段の電界形成部が
高周波流電源で構成されたことを特徴とする請求項１記
載のレーザプラズマＸ線発生装置。 - 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載のレー
ザプラズマＸ線発生装置と、上記レーザプラズマＸ線発
生装置から発生したＸ線を収束する集光鏡と、上記集光
鏡によって収束されたＸ線を第一の基板に照射し、上記
第一の基板のもつパターンを結像光学系を介して第２の
基板に投影する手段とをもつことを特徴とするＸ線投影
露光装置。 - 【請求項７】請求項１ないし５のいずれかに記載のレー
ザプラズマＸ線発生装置と、上記レーザプラズマＸ線発
生装置から発生したＸ線を収束する集光鏡と、上記集光
鏡によって収束されたＸ線を試料に照射し、上記試料を
透過又は上記試料から反射したＸ線を拡大光学系を介し
て上記試料の像を形成する手段とをもつことを特徴とす
るＸ線顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038113A JPH08236292A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | レーザプラズマｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038113A JPH08236292A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | レーザプラズマｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236292A true JPH08236292A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12516427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7038113A Pending JPH08236292A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | レーザプラズマｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236292A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマｘ線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
| DE10261803A1 (de) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Infineon Technologies Ag | Strahlungsquelle zur Erzeugung von EUV-Strahlung und Verfahren zur Erzeugung von EUV-Strahlung |
| JP2005129936A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-19 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ機器で使用するミラー上での上部層の使用、リソグラフィ機器で使用するミラー、このようなミラーを備えるリソグラフィ機器、及びデバイスの製造方法 |
| JP2006202671A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Ushio Inc | 極端紫外光光源装置及び極端紫外光光源装置で発生するデブリの除去方法 |
| JP2008532232A (ja) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | サイマー インコーポレイテッド | レーザ生成プラズマｅｕｖ光源 |
| JP2009500796A (ja) * | 2005-06-29 | 2009-01-08 | サイマー インコーポレイテッド | Ｌｐｐ、ｅｕｖ光源駆動レーザシステム |
| JP2014096372A (ja) * | 2008-09-29 | 2014-05-22 | Gigaphoton Inc | 極端紫外光源装置 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP7038113A patent/JPH08236292A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマｘ線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
| DE10261803A1 (de) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Infineon Technologies Ag | Strahlungsquelle zur Erzeugung von EUV-Strahlung und Verfahren zur Erzeugung von EUV-Strahlung |
| JP2005129936A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-19 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ機器で使用するミラー上での上部層の使用、リソグラフィ機器で使用するミラー、このようなミラーを備えるリソグラフィ機器、及びデバイスの製造方法 |
| JP2009055064A (ja) * | 2003-10-20 | 2009-03-12 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ機器で使用するミラー上での上部層、リソグラフィ機器で使用するミラー、このようなミラーを備えるリソグラフィ機器及びデバイスの製造方法 |
| JP2006202671A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Ushio Inc | 極端紫外光光源装置及び極端紫外光光源装置で発生するデブリの除去方法 |
| JP2008532232A (ja) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | サイマー インコーポレイテッド | レーザ生成プラズマｅｕｖ光源 |
| JP2009500796A (ja) * | 2005-06-29 | 2009-01-08 | サイマー インコーポレイテッド | Ｌｐｐ、ｅｕｖ光源駆動レーザシステム |
| JP2014096372A (ja) * | 2008-09-29 | 2014-05-22 | Gigaphoton Inc | 極端紫外光源装置 |
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