JPH08271697A - Ｘ線顕微鏡用光学装置 - Google Patents
Ｘ線顕微鏡用光学装置Info
- Publication number
- JPH08271697A JPH08271697A JP7069613A JP6961395A JPH08271697A JP H08271697 A JPH08271697 A JP H08271697A JP 7069613 A JP7069613 A JP 7069613A JP 6961395 A JP6961395 A JP 6961395A JP H08271697 A JPH08271697 A JP H08271697A
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- Japan
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- ray
- mirrors
- hyperbolic
- mirror
- object point
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- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線顕微鏡装置やＸ線露光装置に好適な広視
野角と高分解能を両立したＸ線光学装置を提供するこ
と。 【構成】 ２個の双曲筒ミラー（１，２）と、２個の楕
円筒ミラー（３，４）とを組み合わせ、２個の双曲筒ミ
ラーは互いに直交するように配置し、これに接して、２
個の楕円筒ミラーを互いに直交して配置している。
野角と高分解能を両立したＸ線光学装置を提供するこ
と。 【構成】 ２個の双曲筒ミラー（１，２）と、２個の楕
円筒ミラー（３，４）とを組み合わせ、２個の双曲筒ミ
ラーは互いに直交するように配置し、これに接して、２
個の楕円筒ミラーを互いに直交して配置している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線顕微鏡装置やＸ線露
光装置などに好適なＸ線光学装置に関するものである。
光装置などに好適なＸ線光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＸ線光学装置としては、以下に示
すタイプのものが知られている。
すタイプのものが知られている。
【０００３】第１はシュワルツ・タイプである。これは
光学素子を直入射反射の多層膜Ｘ線鏡とし、光学形状は
同心球面である。
光学素子を直入射反射の多層膜Ｘ線鏡とし、光学形状は
同心球面である。
【０００４】第２はゾーンプレート・タイプである。こ
れは光学素子を回折格子とし、光学形状は回折パターン
である。
れは光学素子を回折格子とし、光学形状は回折パターン
である。
【０００５】第３はウォルター・タイプである。これは
光学素子の全反射角を利用し、Ｘ線鏡としたもので、光
学形状は回転楕円筒と回転双曲筒となっている。
光学素子の全反射角を利用し、Ｘ線鏡としたもので、光
学形状は回転楕円筒と回転双曲筒となっている。
【０００６】第４はカークパトリックベイズ・タイプで
ある、これは光学素子の全反射を利用し、Ｘ線鏡とした
もので、光学形状は楕円筒または円筒である。
ある、これは光学素子の全反射を利用し、Ｘ線鏡とした
もので、光学形状は楕円筒または円筒である。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記シュワルツ・タイプでは、大口径の直入射反射鏡を使
用するために、現状では軟Ｘ線波長に限定されており、
ＫｅＶ領域のＸ線の結像に適用することは困難である。
記シュワルツ・タイプでは、大口径の直入射反射鏡を使
用するために、現状では軟Ｘ線波長に限定されており、
ＫｅＶ領域のＸ線の結像に適用することは困難である。
【０００８】また、上記ゾーンプレート・タイプでは、
回折格子の加工技術の問題がある上、波長による焦点深
度の違いもあり放射源としては単一波長のものが必要で
ある。すなわち、レーザープラズマＸ線やシンクロトロ
ンＸ線のようなブロードバンド・スペクトルＸ線の結像
に適していない。
回折格子の加工技術の問題がある上、波長による焦点深
度の違いもあり放射源としては単一波長のものが必要で
ある。すなわち、レーザープラズマＸ線やシンクロトロ
ンＸ線のようなブロードバンド・スペクトルＸ線の結像
に適していない。
【０００９】したがって、ＫｅＶ領域Ｘ線の結像に対し
ては、全反射角によるＸ線鏡を使用するウォルター・タ
イプもしくはカークパトリックベイズ・タイプの方が適
している。しかし、ウォルター・タイプには加工技術の
難しさの問題があり、カークパトリックベイズ・タイプ
には広視野が得にくいという課題がある。
ては、全反射角によるＸ線鏡を使用するウォルター・タ
イプもしくはカークパトリックベイズ・タイプの方が適
している。しかし、ウォルター・タイプには加工技術の
難しさの問題があり、カークパトリックベイズ・タイプ
には広視野が得にくいという課題がある。
【００１０】本発明は、上記従来の各タイプの光学系を
より改良し、広視野角と高分解能を両立したＸ線光学装
置や、これを有するＸ線顕微鏡装置、Ｘ線露光装置など
を提供することを目的とする。
より改良し、広視野角と高分解能を両立したＸ線光学装
置や、これを有するＸ線顕微鏡装置、Ｘ線露光装置など
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のＸ線光学装置は、２個の双曲筒ミラーと２個の楕円
筒ミラーとを組み合わせたことを特徴とするものであ
る。ここで、２個の双曲筒ミラーは互いに直交するよう
に配置し、これに接して、２個の楕円筒ミラーを互いに
直交して配置している。
明のＸ線光学装置は、２個の双曲筒ミラーと２個の楕円
筒ミラーとを組み合わせたことを特徴とするものであ
る。ここで、２個の双曲筒ミラーは互いに直交するよう
に配置し、これに接して、２個の楕円筒ミラーを互いに
直交して配置している。
【００１２】
【実施例】本発明の第１の実施例を説明する。
【００１３】図１において、Ｓは物点、Ｐは像点であ
る。レーザープラズマＸ線源やシンクロトロン放射源な
どのブロードバンドＸ線放射源を含む不図示の照明系に
よって、物点Ｓに置かれた物体を照明する。Ｘ線顕微鏡
装置の場合は、物点Ｓには観察試料が、像点Ｐには記録
フィルムやイメージセンサ等が置かれる。また、Ｘ線露
光装置の場合は、物点Ｓには転写パターンが形成された
マスクが、像点Ｐにはレジストが塗布されたウエハが置
かれる。
る。レーザープラズマＸ線源やシンクロトロン放射源な
どのブロードバンドＸ線放射源を含む不図示の照明系に
よって、物点Ｓに置かれた物体を照明する。Ｘ線顕微鏡
装置の場合は、物点Ｓには観察試料が、像点Ｐには記録
フィルムやイメージセンサ等が置かれる。また、Ｘ線露
光装置の場合は、物点Ｓには転写パターンが形成された
マスクが、像点Ｐにはレジストが塗布されたウエハが置
かれる。
【００１４】結像光学系は、物点Ｓ側から順に、第１の
双曲筒ミラー１、第１の双曲筒ミラー２、第１の楕円筒
ミラー３、第２の楕円筒ミラー４が設けられ、ミラー１
とミラー２の中心線同志、およびミラー３とミラー４の
中心線同志のなす角度はいずれも９０度となっている。
また、ミラー２とミラー３の中心線同志がなす角度は０
度である。
双曲筒ミラー１、第１の双曲筒ミラー２、第１の楕円筒
ミラー３、第２の楕円筒ミラー４が設けられ、ミラー１
とミラー２の中心線同志、およびミラー３とミラー４の
中心線同志のなす角度はいずれも９０度となっている。
また、ミラー２とミラー３の中心線同志がなす角度は０
度である。
【００１５】双曲筒ミラーのミラー形状は以下の双曲線
の式に従う。
の式に従う。
【００１６】ｚ2／ｐ2−ｑ2／ｘ2＝１ また、楕円筒ミラーのミラー形状は以下の楕円の式に従
う。
う。
【００１７】ｚ2／ａ2＋ｘ2／ｂ2＝１ 図２に、楕円の焦点（Ｆ1，Ｆ3）と、双曲線の焦点（Ｆ
2）の位置関係を示す。双曲線の焦点（Ｆ2）を物点Ｓと
すると、楕円の焦点（Ｆ3）が像点Ｐとなる。
2）の位置関係を示す。双曲線の焦点（Ｆ2）を物点Ｓと
すると、楕円の焦点（Ｆ3）が像点Ｐとなる。
【００１８】光学装置を構成する各光学素子は、図２に
示す反射面を達成するように加工形成する。ここで各ミ
ラーの加工方法を以下に示す。
示す反射面を達成するように加工形成する。ここで各ミ
ラーの加工方法を以下に示す。
【００１９】まず、図２に示す反射面形状を形成するた
めの金型を製作する。次いで、合成石英板素材の両面を
平行平面に研磨して基板加工を行う。この時の平面度は
ニュートン１本以内である。その後、基準面と６０度の
角度に面取りを行い、上記金型にセットしてベンディン
グを行う。そこで平面研磨を平面度λ／２以下になるま
で行った後、ベンディング時に加えた応力を開放し、一
枚の基板から２個切り出す。さらにＮｉまたはＮｉ＋Ｃ
ｏなどの反射面材料を、数１００オングストロームの厚
さでコーティングして、所望の双曲筒ミラー又は楕円筒
ミラーが完成する。
めの金型を製作する。次いで、合成石英板素材の両面を
平行平面に研磨して基板加工を行う。この時の平面度は
ニュートン１本以内である。その後、基準面と６０度の
角度に面取りを行い、上記金型にセットしてベンディン
グを行う。そこで平面研磨を平面度λ／２以下になるま
で行った後、ベンディング時に加えた応力を開放し、一
枚の基板から２個切り出す。さらにＮｉまたはＮｉ＋Ｃ
ｏなどの反射面材料を、数１００オングストロームの厚
さでコーティングして、所望の双曲筒ミラー又は楕円筒
ミラーが完成する。
【００２０】本実施例のＸ線光学装置では、双曲筒ミラ
ーの大きさを、光軸方向に６ｍｍ、楕円筒ミラーを１０
ｍｍに形成し、各垂直になるように配置した。そして、
物点Ｓと第１ミラー１との間の距離を１５０ｍｍとし、
全長を４１５０ｍｍとして、観測領域２ｋｅＶのＸ線源
を用いたところ、入射角１．１度で拡大倍率２５倍を得
ることができた。
ーの大きさを、光軸方向に６ｍｍ、楕円筒ミラーを１０
ｍｍに形成し、各垂直になるように配置した。そして、
物点Ｓと第１ミラー１との間の距離を１５０ｍｍとし、
全長を４１５０ｍｍとして、観測領域２ｋｅＶのＸ線源
を用いたところ、入射角１．１度で拡大倍率２５倍を得
ることができた。
【００２１】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００２２】本実施例で反射面の材質はＡｕとしてい
る。Ｘ線源については先の実施例と同一である。
る。Ｘ線源については先の実施例と同一である。
【００２３】そして本実施例では、双曲線の長径を８
２．７８ｍｍ，短径を４．１８ｍｍ、楕円の長径を１７
５８ｍｍ，短径を１９．８５ｍｍとする。また、双曲筒
ミラー及び楕円筒ミラーの光軸方向の幅を、各６ｍｍ，
１０ｍｍのものを使用し、物点Ｓと第１ミラー１との間
の距離を１５０ｍｍと設定する。以上の条件を備えた本
実施例のＸ線光学装置の拡大倍率は２０倍となる。
２．７８ｍｍ，短径を４．１８ｍｍ、楕円の長径を１７
５８ｍｍ，短径を１９．８５ｍｍとする。また、双曲筒
ミラー及び楕円筒ミラーの光軸方向の幅を、各６ｍｍ，
１０ｍｍのものを使用し、物点Ｓと第１ミラー１との間
の距離を１５０ｍｍと設定する。以上の条件を備えた本
実施例のＸ線光学装置の拡大倍率は２０倍となる。
【００２４】次に、以上の各実施例が従来に比べて優れ
ている点について説明する。
ている点について説明する。
【００２５】本実施例の特徴として、視野周辺の分解能
劣化が小さくなるという点がある、図３（ａ）に示すよ
うな、１枚のミラーによる集光タイプ（ａ）では、像の
傾きがｒ＝２．８×１０-3ｒａｄであるが、図３（ｂ）
に示すような、２枚のミラーによる集光タイプでは、像
の傾きがｒ＝１．６×１０-2ｒａｄとなる。従って視野
周辺の分解能劣化を低減することができる。
劣化が小さくなるという点がある、図３（ａ）に示すよ
うな、１枚のミラーによる集光タイプ（ａ）では、像の
傾きがｒ＝２．８×１０-3ｒａｄであるが、図３（ｂ）
に示すような、２枚のミラーによる集光タイプでは、像
の傾きがｒ＝１．６×１０-2ｒａｄとなる。従って視野
周辺の分解能劣化を低減することができる。
【００２６】分解能を（像面での像の大きさ）／（倍
率）と定義すると、視野中心からの距離に対する各分解
能を求めることができる。図４は先の第１実施例での分
解能特性を、図５は先の第２実施例での分解能特性を示
すグラフ図である。
率）と定義すると、視野中心からの距離に対する各分解
能を求めることができる。図４は先の第１実施例での分
解能特性を、図５は先の第２実施例での分解能特性を示
すグラフ図である。
【００２７】両図から分かるように、従来のカークパト
リックベイズ・タイプ（KBで示す）と比較して、本実施
例の光学系（Improved KBで示す）は、極めて良好な分
解能特性を有している。すなわち、カークパトリックベ
イズ・タイプでは、視野中心から少しでも離れるとその
分解能は著しく劣化し、例えば光軸と垂直な方向に関し
て、視野中心から数１０μｍ離れただけで分解能が数倍
〜数１０倍劣化している。これに対して本実施例の光学
系によれば、視野中心から２５０μｍ離れても、分解能
は１〜１．３μｍを維持している。このように本実施例
によれば、従来にない広い露光面積において高い分解能
を得ることができる。これは光軸方向に関しても同様で
ある。
リックベイズ・タイプ（KBで示す）と比較して、本実施
例の光学系（Improved KBで示す）は、極めて良好な分
解能特性を有している。すなわち、カークパトリックベ
イズ・タイプでは、視野中心から少しでも離れるとその
分解能は著しく劣化し、例えば光軸と垂直な方向に関し
て、視野中心から数１０μｍ離れただけで分解能が数倍
〜数１０倍劣化している。これに対して本実施例の光学
系によれば、視野中心から２５０μｍ離れても、分解能
は１〜１．３μｍを維持している。このように本実施例
によれば、従来にない広い露光面積において高い分解能
を得ることができる。これは光軸方向に関しても同様で
ある。
【００２８】本実施例によれば、１〜１．３μｍの分解
能を有しながら、少なくとも直径５００μｍの広い露光
面積を得ることができるので、Ｘ線顕微鏡装置やＸ線露
光装置などに好適に用いることができる。
能を有しながら、少なくとも直径５００μｍの広い露光
面積を得ることができるので、Ｘ線顕微鏡装置やＸ線露
光装置などに好適に用いることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、広視野角と高分解能を
両立したＸ線光学装置を提供することができる。該光学
装置を用いれば高性能なＸ線顕微鏡装置やＸ線露光装置
を得ることができる。
両立したＸ線光学装置を提供することができる。該光学
装置を用いれば高性能なＸ線顕微鏡装置やＸ線露光装置
を得ることができる。
【図１】本発明の実施例のＸ線光学装置の構成図であ
る。
る。
【図２】原理を説明するための図である。
【図３】視野周辺の分解能の劣化を説明するための図で
ある。
ある。
【図４】第１の実施例における分解能特性を示すグラフ
図である。
図である。
【図５】第２の実施例における分解能特性を示すグラフ
図である。
図である。
Ｓ 物点 １ 第１の双曲筒ミラー ２ 第２の双曲筒ミラー ３ 第１の楕円筒ミラー ４ 第２の楕円筒ミラー Ｐ 像点
Claims (4)
- 【請求項１】 ２個の双曲筒ミラーと２個の楕円筒ミラ
ーとを組み合わせたことを特徴とするＸ線光学装置。 - 【請求項２】 ２個の双曲筒ミラーを互いに直交するよ
うに配置し、これに接して、２個の楕円筒ミラーを互い
に直交して配置したことを特徴とする請求項１記載のＸ
線光学装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のＸ線光学装置を有
することを特徴とするＸ線顕微鏡装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載のＸ線光学装置を有
することを特徴とするＸ線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7069613A JPH08271697A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | Ｘ線顕微鏡用光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7069613A JPH08271697A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | Ｘ線顕微鏡用光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271697A true JPH08271697A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13407891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7069613A Withdrawn JPH08271697A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | Ｘ線顕微鏡用光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271697A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005078738A1 (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Japan Science And Technology Agency | 軟ｘ線加工装置及び軟ｘ線加工方法 |
| WO2008010491A1 (fr) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Jtec Corporation | Procédé de contrôle de position de haute précision d'un miroir à rayons x |
| WO2008081873A1 (ja) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Jtec Corporation | 位相回復法を用いたｘ線集光方法及びその装置 |
| JP2013221874A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Osaka Univ | Ｘ線光学システム |
| JP2014006457A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Jtec Corp | 二重反射型ｘ線ミラー及びそれを用いた斜入射ｘ線結像光学装置 |
| JP2021117083A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | キオクシア株式会社 | 撮像装置、画像生成装置及び撮像方法 |
| US11189392B2 (en) | 2015-09-25 | 2021-11-30 | Osaka University | X-ray microscope |
| WO2022092060A1 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 国立大学法人大阪大学 | Ｘ線光学装置 |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP7069613A patent/JPH08271697A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005078738A1 (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Japan Science And Technology Agency | 軟ｘ線加工装置及び軟ｘ線加工方法 |
| JPWO2005078738A1 (ja) * | 2004-02-12 | 2007-10-18 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 軟ｘ線加工装置及び軟ｘ線加工方法 |
| JP4499666B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2010-07-07 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 光加工装置 |
| WO2008010491A1 (fr) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Jtec Corporation | Procédé de contrôle de position de haute précision d'un miroir à rayons x |
| US8000443B2 (en) | 2006-07-18 | 2011-08-16 | Jtec Corporation | High precision posture control method of X-ray mirror |
| WO2008081873A1 (ja) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Jtec Corporation | 位相回復法を用いたｘ線集光方法及びその装置 |
| US7936860B2 (en) | 2006-12-28 | 2011-05-03 | Jtec Corporation | X-ray condensing method and its device using phase restoration method |
| JP2013221874A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Osaka Univ | Ｘ線光学システム |
| JP2014006457A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Jtec Corp | 二重反射型ｘ線ミラー及びそれを用いた斜入射ｘ線結像光学装置 |
| US11189392B2 (en) | 2015-09-25 | 2021-11-30 | Osaka University | X-ray microscope |
| JP2021117083A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | キオクシア株式会社 | 撮像装置、画像生成装置及び撮像方法 |
| WO2022092060A1 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 国立大学法人大阪大学 | Ｘ線光学装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |