JPH11202100A - Optical device using synchrotron emitted light, x-ray microscope using such device and x-ray exposure system - Google Patents

Optical device using synchrotron emitted light, x-ray microscope using such device and x-ray exposure system

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JPH11202100A
JPH11202100A JP10003375A JP337598A JPH11202100A JP H11202100 A JPH11202100 A JP H11202100A JP 10003375 A JP10003375 A JP 10003375A JP 337598 A JP337598 A JP 337598A JP H11202100 A JPH11202100 A JP H11202100A
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ray
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light source
slit
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device where synchrotron emitted light is used to always obtain a highly strong X-ray beam in an irradiated section by detecting a relatively variable angle between a light-emitting point in a light source of synchrotron emitted light and the optical device and correcting the angle. SOLUTION: An X-ray beam 4 radiated from a light source 3 of a synchrotron emitted light is reflected by a condensing mirror 5 and is condensed in the position of a sample 7. After the beam 4 passes through the sample 7, an image is formed in an X-ray detector 9 by a Schwarzschild projection optics system 8. The X-ray beam 4 that passes through a hole in the center of the condensing mirror 5 is incident on an X-ray angle detector 6 to measure the angle with an angle displacement arithmetic circuit 10. The angle of the X-ray beam 4 can be corrected by driving a surface plate 13 with a stage drive mechanism 12 of a stage 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロトロン放
射光を光源とする光学装置、該光学装置を用いたX線顕
微鏡及びX線露光装置に関する。
The present invention relates to an optical apparatus using synchrotron radiation as a light source, an X-ray microscope using the optical apparatus, and an X-ray exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のシンクロトロン放射光光源を用い
た光学装置の一例として、図13に示すようなX線顕微
鏡が挙げられる。従来のX線顕微鏡は、シンクロトロン
放射光光源93より放射されるX線ビーム94を集光鏡
95により試料97に対して集光させ、その後試料97
を透過したX線ビーム94を拡大投影光学系であるシュ
ワルツシルト投影光学系98を用いてX線検出器99に
照射し結像させることで試料97を観測する。
2. Description of the Related Art As one example of an optical device using a conventional synchrotron radiation light source, there is an X-ray microscope as shown in FIG. In a conventional X-ray microscope, an X-ray beam 94 emitted from a synchrotron radiation light source 93 is condensed on a sample 97 by a condensing mirror 95, and then the sample 97
The sample 97 is observed by irradiating the X-ray beam 94 having passed through the X-ray detector 99 with a Schwarzschild projection optical system 98 as an enlarged projection optical system to form an image.

【0003】シンクロトロン放射光光源93は、高いエ
ネルギに加速された電子ビームが、偏向電磁石による磁
場の中で、円軌道を描く電子軌道91からの放射を利用
した光源である。高速で加速度運動する電子は電磁波を
放射するが、そのエネルギは電子の進行方向に鋭く集中
する。従って円軌道を描く電子軌道91からは軌道面に
集中したシート状の指向性を持った電磁波が放射され
る。また電子軌道面内の一点から観測した場合、電子軌
道91の接線が観測点を通過するような箇所から電磁波
であるX線ビーム94が放射されるようにみえ、観測点
からみたこの電磁波の放射点を発光点92と呼ぶ。
[0003] The synchrotron radiation light source 93 is a light source utilizing an electron beam accelerated to a high energy and radiating from an electron orbit 91 in a circular orbit in a magnetic field generated by a bending electromagnet. Electrons that accelerate at high speed emit electromagnetic waves, but their energy is sharply concentrated in the traveling direction of the electrons. Therefore, from the electron orbit 91 that draws a circular orbit, electromagnetic waves having sheet-like directivity concentrated on the orbital plane are emitted. When observed from one point in the plane of the electron orbit, it appears that the X-ray beam 94, which is an electromagnetic wave, is emitted from a point where the tangent line of the electron orbit 91 passes through the observation point. The point is called a light emitting point 92.

【0004】回転楕円面形状を有する集光鏡95の第1
の焦点は、上記発光点92に一致し、かつ第1の焦点位
置の電子軌道の接線が集光鏡95の反射面の中心と交わ
るように設置されており、さらに第2の焦点位置に、観
察される試料97が配置される。
[0004] The first of the condenser mirror 95 having a spheroidal shape
Is set such that the tangent of the electron trajectory at the first focus position intersects with the center of the reflection surface of the condensing mirror 95. A sample 97 to be observed is arranged.

【0005】電子ビームから放射された電磁波、すなわ
ちX線ビーム94は集光鏡95で反射され、試料97の
位置に集光、透過し、シュワルツシルト投影光学系98
によってX線検出器99上に結像される。シュワルツシ
ルト投影光学系98は多層膜が形成された2枚の反射鏡
によって構成される拡大投影光学系である。また、X線
検出器99としては、X線フィルム、CCD、イメージ
ングプレートなどの撮像型のセンサが用いられる。
An electromagnetic wave radiated from an electron beam, that is, an X-ray beam 94 is reflected by a condenser mirror 95, condensed and transmitted at a position of a sample 97, and is subjected to a Schwarzschild projection optical system 98.
Is imaged on the X-ray detector 99. The Schwarzschild projection optical system 98 is an enlarged projection optical system composed of two reflecting mirrors on which a multilayer film is formed. As the X-ray detector 99, an imaging sensor such as an X-ray film, a CCD, and an imaging plate is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の光学装置は、図14に示すように、電子ビーム加
速エネルギの変動や、偏向電磁石の磁場の方向と強度の
変動、などによって電子軌道91の位置が変動すること
がある。また、通常、シンクロトロン放射光光源93と
試料観測部101とは数メートル以上離れており、装置
を設置する建物の温度変動などによって、両者の相対的
な位置が変動することがある。これらにより、集光鏡9
5の第1の焦点が正規の電子軌道91aからずれた電子
軌道91bへと移動することで発光点92がずれ、よっ
てずれた電子軌道91bから放射されたX線ビーム94
も試料97の位置よりずれる。このため、試料97を照
射するX線ビーム94の強度が低下して試料97の高精
度な観察が行えなくなるという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional optical device, as shown in FIG. 14, the variation of the electron beam acceleration energy, the variation of the direction and strength of the magnetic field of the bending electromagnet, and the like cause the electron trajectory 91 to change. The position may fluctuate. Usually, the synchrotron radiation light source 93 and the sample observation unit 101 are separated from each other by several meters or more, and the relative positions of the two may fluctuate due to temperature fluctuations of a building in which the apparatus is installed. With these, the converging mirror 9
5 is shifted to the electron trajectory 91b shifted from the normal electron trajectory 91a, the light emitting point 92 is shifted, and the X-ray beam 94 emitted from the shifted electron trajectory 91b
Also deviates from the position of the sample 97. For this reason, there is a problem that the intensity of the X-ray beam 94 irradiating the sample 97 decreases, and the sample 97 cannot be observed with high accuracy.

【0007】そこで本発明はシンクロトロン放射光光源
の発光点と光学装置との相対的な位置変動が生じても、
照射部において常に高い強度、あるいは均一な強度のX
線ビームが得られるシンクロトロン放射光を利用する光
学装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a method for producing a synchrotron radiation light source, which is capable of reducing the relative position between the light emitting point and the optical device.
High intensity or uniform intensity X
It is an object of the present invention to provide an optical device that uses synchrotron radiation to obtain a line beam.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光学装置は、光源から放射されたシンクロト
ロン放射光を被照射物に導くための光学系を有する光学
装置において、前記光源から放射されたシンクロトロン
放射光が入射する位置に配置され、その入射角を検出す
る検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づいて、
前記光源または前記光学系のいずれかを移動させること
で前記入射角を補正する補正手段とを有することを特徴
とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical apparatus having an optical system for guiding synchrotron radiation emitted from a light source to an object to be irradiated. Is disposed at a position where the synchrotron radiation emitted from is incident, based on a detection means for detecting the angle of incidence, based on the detection result by the detection means,
Correcting means for correcting the incident angle by moving either the light source or the optical system.

【0009】上記の通り構成された本発明の光学装置で
は、光源から放射されたシンクロトロン放射光は検出手
段に入射され、入射角が検出される。そして、検出手段
での検出結果に基づいて、補正手段は被照射物に照射さ
れるシンクロトロン放射光の強度が最大となるように、
検出手段への入射角を補正する。これにより、被照射物
に照射されるシンクロトロン放射光の強度は最大となる
ものである。
In the optical device of the present invention configured as described above, the synchrotron radiation emitted from the light source is incident on the detection means, and the angle of incidence is detected. Then, based on the detection result by the detection means, the correction means, so that the intensity of the synchrotron radiation emitted to the irradiation object is maximized,
The angle of incidence on the detection means is corrected. As a result, the intensity of the synchrotron radiation emitted to the object is maximized.

【0010】検出手段としては、シンクロトロン放射光
が通過するスリットが設けられたスリット板と、スリッ
トを通過したシンクロトロン放射光が照射する位置に配
置された少なくとも1次元の位置検出機能を有する光セ
ンサとを有するものであってもよい。
The detecting means includes a slit plate provided with a slit through which the synchrotron radiation passes, and a light having at least one-dimensional position detection function disposed at a position irradiated with the synchrotron radiation passing through the slit. And a sensor.

【0011】または、シンクロトロン放射光が通過する
スリットが設けられたスリット板と、スリットを通過し
たシンクロトロン放射光が照射する位置に配置された2
分割の光センサとで構成されるものであってもよい。
Alternatively, a slit plate provided with a slit through which the synchrotron radiation passes is provided, and a slit plate provided at a position irradiated with the synchrotron radiation passing through the slit.
It may be configured with a divided optical sensor.

【0012】あるいは、シンクロトロン放射光が進行す
る方向に間隔をおいて配置され、それぞれシンクロトロ
ン放射光が通過するスリットが設けられた2枚のスリッ
ト板と、スリット板を通過したシンクロトロン放射光が
照射する位置に配置された第1の光センサと、スリット
板を通過せずにシンクロトロン放射光が照射する位置に
配置された第2の光センサとで構成されるものであって
もよい。
[0012] Alternatively, two slit plates provided at intervals in a direction in which the synchrotron radiation travels and each provided with a slit through which the synchrotron radiation passes, and a synchrotron radiation passing through the slit plate May be configured by a first optical sensor disposed at a position where the light is irradiated, and a second optical sensor disposed at a position irradiated with the synchrotron radiation without passing through the slit plate. .

【0013】この他、シンクロトロン放射光が進行する
方向に間隔をおいて配置され、それぞれシンクロトロン
放射光が通過するスリットが設けられた2枚のすだれコ
リメータと、すだれコリメータを通過したシンクロトロ
ン放射光が照射する位置に配置された第1の光センサと
スリット板を通過せずにシンクロトロン放射光が照射す
る位置に配置された第2の光センサとで構成される場合
もある。
In addition, two blind collimators provided at intervals in the direction in which the synchrotron radiation travels and each provided with a slit through which the synchrotron radiation passes, and synchrotron radiation passing through the blind collimator In some cases, the first optical sensor is arranged at a position where the light is irradiated, and the second optical sensor is arranged at a position where the synchrotron radiation is irradiated without passing through the slit plate.

【0014】また、補正手段は、光センサからの入力を
基に入射角の補正角度を算出する演算装置と、その演算
結果を基に光学系を入射角の補正角度に相当する量だけ
駆動させる駆動機構とを有する構成で補正するものであ
ってもよい。
The correcting means calculates an incident angle correction angle based on an input from the optical sensor, and drives the optical system based on the calculation result by an amount corresponding to the incident angle correction angle. The correction may be performed by a configuration having a driving mechanism.

【0015】あるいは、光センサからの入力を基に入射
角の補正角度を算出する演算装置と、その演算結果を基
に、シンクロトロン放射光の進行方向を変える反射鏡を
入射角の補正角度に相当する量だけ駆動させる駆動機構
とを有する構成で補正する。または、光センサからの入
力を基に入射角の補正角度を算出する演算装置と、その
演算結果を基に光源の電子軌道を入射角の補正角度に相
当する量だけ移動させる電磁石とを有する構成で補正す
るものであってもよい。
Alternatively, an arithmetic unit for calculating the correction angle of the incident angle based on the input from the optical sensor, and a reflecting mirror for changing the traveling direction of the synchrotron radiation based on the calculation result may be used as the correction angle for the incident angle. The correction is performed by a configuration having a driving mechanism that drives by a corresponding amount. Alternatively, a configuration including an arithmetic device that calculates a correction angle of an incident angle based on an input from an optical sensor, and an electromagnet that moves an electron trajectory of a light source by an amount corresponding to the correction angle of the incident angle based on the calculation result. May be used for correction.

【0016】本発明のX線顕微鏡は、シンクロトロン放
射光を試料に照射し、前記試料を透過した前記シンクロ
トロン放射光を検出することで前記試料を観察するX線
顕微鏡であって、前記シンクロトロン放射光を放射する
光源と、上記本発明のいずれか1つの光学装置と、前記
試料を透過した前記シンクロトロン放射光を検出する検
出手段とを有する。
The X-ray microscope according to the present invention is an X-ray microscope for irradiating a sample with synchrotron radiation and detecting the synchrotron radiation transmitted through the sample to observe the sample. A light source that emits synchrotron radiation; an optical device according to any one of the above aspects of the present invention; and a detection unit that detects the synchrotron radiation transmitted through the sample.

【0017】また本発明のX線露光装置は、シンクロト
ロン放射光をマスクに照射し、前記マスクのパターンを
ウエハに転写するX線露光装置であって、前記シンクロ
トロン放射光を放射する光源と、上記本発明のいずれか
1つの光学装置とを有するX線露光装置である。
An X-ray exposure apparatus according to the present invention is an X-ray exposure apparatus that irradiates a mask with synchrotron radiation and transfers the pattern of the mask onto a wafer, wherein the light source radiates the synchrotron radiation. An X-ray exposure apparatus comprising the optical device according to any one of the above aspects of the present invention.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0019】(第1の実施形態)図1は第1の実施形態
であるX線顕微鏡の概略構成図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray microscope according to a first embodiment.

【0020】シンクロトロン放射光光源3は、加速され
た電子ビームが偏向電磁石による磁場の中を電子軌道1
のように円軌道を描きながら進む時、電子ビームの進行
方向にX線を含む電磁波を放射し、また電子ビームは円
軌道を描いているので、円軌道の軌道面に一致したシー
ト状のX線ビーム4を放射するものである。
The synchrotron radiation light source 3 converts the accelerated electron beam into an electron orbit 1 in a magnetic field generated by a bending electromagnet.
When advancing while drawing a circular orbit as shown in the figure, an electromagnetic wave including X-rays is emitted in the traveling direction of the electron beam, and since the electron beam draws a circular orbit, a sheet-like X corresponding to the orbital surface of the circular orbit. It emits a line beam 4.

【0021】シンクロトロン放射光光源3より放射され
たX線ビーム4は、集光鏡5で試料7に集光され、その
後試料7を透過したX線ビーム4を拡大投影光学系であ
るシュワルツシルト投影光学系8によりX線検出器9に
照射される。これら集光鏡5、試料7、シュワルツシル
ト投影光学系8及びX線検出器9は、定盤13の上に設
置されている。定盤13は、ステージ駆動機構12によ
り駆動されるステージ11上に設置されており、ステー
ジ11が駆動されることにより定盤13が駆動される。
集光鏡5は回転楕円面形状をしており、集光鏡5の第1
の焦点が電子軌道1上に位置し、かつ第1の焦点位置の
電子軌道1の接線が集光鏡5の反射面の中心に交わるよ
うに設置されていて、さらに第2の焦点位置に観察対象
となる試料7が位置する。
An X-ray beam 4 emitted from a synchrotron radiation light source 3 is condensed on a sample 7 by a condensing mirror 5 and thereafter the X-ray beam 4 transmitted through the sample 7 is converted into a Schwarzschild, which is an enlarged projection optical system. The X-ray detector 9 is irradiated by the projection optical system 8. The condenser mirror 5, the sample 7, the Schwarzschild projection optical system 8, and the X-ray detector 9 are installed on a surface plate 13. The surface plate 13 is installed on the stage 11 driven by the stage drive mechanism 12, and the surface plate 13 is driven by driving the stage 11.
The condenser mirror 5 has a spheroidal shape, and the first
Is located on the electron trajectory 1 such that the tangent of the electron trajectory 1 at the first focus position intersects the center of the reflection surface of the condenser mirror 5, and is further observed at the second focus position. The target sample 7 is located.

【0022】シンクロトロン放射光光源3から放射され
たX線ビーム4は集光鏡5で反射され、試料7の位置に
集光し、試料7を透過した後、多層膜で形成された2枚
の反射鏡で構成されるシュワルツシルト投影光学系8に
よりX線検出器9に結像する。X線検出器9には、X線
フィルム、CCD、イメージングプレートなどの撮像型
の検出器が用いられる。
The X-ray beam 4 radiated from the synchrotron radiation light source 3 is reflected by the condenser mirror 5, condensed at the position of the sample 7, transmitted through the sample 7, and formed into two layers formed of a multilayer film. An image is formed on the X-ray detector 9 by the Schwarzschild projection optical system 8 composed of the reflecting mirrors. As the X-ray detector 9, an imaging type detector such as an X-ray film, a CCD, and an imaging plate is used.

【0023】集光鏡5の中央には穴が開けてあり、ここ
を通過したX線ビーム4が入射される位置には、入射す
るX線ビームの入射角を検出するX線角度検出器6が配
置されている。さらに本実施形態のX線顕微鏡にはX線
角度検出器6での検出結果に基づいて、ステージ駆動機
構12を制御するための信号を出力する角度ずれ演算回
路10が設けられている。
A hole is formed in the center of the condenser mirror 5, and an X-ray angle detector 6 for detecting an incident angle of the incident X-ray beam is provided at a position where the X-ray beam 4 passing therethrough is incident. Is arranged. Further, the X-ray microscope according to the present embodiment is provided with an angle shift operation circuit 10 that outputs a signal for controlling the stage drive mechanism 12 based on the detection result of the X-ray angle detector 6.

【0024】以下に、X線角度検出器6について説明す
る。
Hereinafter, the X-ray angle detector 6 will be described.

【0025】X線角度検出器6は図2に示すようなスリ
ット板14と、1次元位置検出型X線検出器16とによ
り構成されている。スリット板14には幅1mm、長さ
10mmのスリット15を有する厚さ0.1mmの銅板
を、また1次元位置検出型X線検出器16は抵抗分割型
の1次元位置検出型フォトダイオード、いわゆるPSD
を用いる。フォトダイオードの照射損傷を回避するた
め、フォトダイオードの入射面には厚さ50μm程度の
ニッケル箔がフィルタとして設けており、フォトダイオ
ードに入射するX線強度を減じている。本実施形態で
は、スリット板14と1次元位置検出型X線検出器16
との距離を200mmとし、スリット板14におけるス
リット15の長手方向がシンクロトン電子軌道面に直交
するように設置し、また1次元位置検出型X線検出器1
6は、その位置検出軸がシンクロトン電子軌道面上に一
致するよう設置している。
The X-ray angle detector 6 comprises a slit plate 14 as shown in FIG. 2 and a one-dimensional position detecting type X-ray detector 16. The slit plate 14 is a 0.1 mm-thick copper plate having a slit 15 having a width of 1 mm and a length of 10 mm. The one-dimensional position detection type X-ray detector 16 is a resistance division type one-dimensional position detection photodiode, so-called. PSD
Is used. In order to avoid irradiation damage to the photodiode, a nickel foil having a thickness of about 50 μm is provided as a filter on the incident surface of the photodiode to reduce the intensity of X-rays incident on the photodiode. In the present embodiment, the slit plate 14 and the one-dimensional position detecting X-ray detector 16
Is set so that the longitudinal direction of the slit 15 in the slit plate 14 is orthogonal to the synchrotron electron orbit plane, and the one-dimensional position detecting X-ray detector 1
Numeral 6 is installed so that its position detection axis coincides with the synchrotron electron orbit plane.

【0026】シンクロトロン放射光光源3から放射され
たX線ビーム4はスリット15を通過し、1次元位置検
出型X線検出器16に入射する。1次元位置検出型X線
検出器16からはこの入射位置に応じた2つの信号が出
力される。この2つの信号の強度比を求めれば、X線ビ
ーム4の入射位置が分かる。即ち、2つの信号をそれぞ
れ出力S1、出力S2とすると、x=k(S1―S2)/
(S1+S2)により、X線ビームの入射位置xが求ま
る。ここでkは校正係数で、例えば1mm程度の値とな
る。
The X-ray beam 4 emitted from the synchrotron radiation light source 3 passes through the slit 15 and enters the one-dimensional position detection type X-ray detector 16. The one-dimensional position detection type X-ray detector 16 outputs two signals corresponding to the incident position. By calculating the intensity ratio of these two signals, the incident position of the X-ray beam 4 can be determined. That is, assuming that the two signals are output S 1 and output S 2 respectively, x = k (S 1 −S 2 ) /
The incident position x of the X-ray beam is determined from (S 1 + S 2 ). Here, k is a calibration coefficient, for example, a value of about 1 mm.

【0027】このX線角度検出器6に入射するX線ビー
ム4の角度が、例えば1mrad変動した場合、X線ビ
ーム4が1次元位置検出型X線検出器16に入射する位
置が0.2mm変動する。この時(S1―S2)/(S1
+S2)は0.2変動する。すなわち、(S1―S2)/
(S1+S2)が0.2変動した場合、X線ビーム4の角
度の変動は1mradということであり、この関係より
X線ビーム4の角度を容易に把握できる。
If the angle of the X-ray beam 4 incident on the X-ray angle detector 6 fluctuates, for example, by 1 mrad, the position at which the X-ray beam 4 is incident on the one-dimensional position detection type X-ray detector 16 is 0.2 mm. fluctuate. At this time, (S 1 -S 2 ) / (S 1
+ S 2 ) varies by 0.2. That is, (S 1 -S 2 ) /
When (S 1 + S 2 ) fluctuates by 0.2, the fluctuation of the angle of the X-ray beam 4 is 1 mrad, and the angle of the X-ray beam 4 can be easily grasped from this relationship.

【0028】またX線角度検出器6を図3のような、ス
リット板14と2分割型X線検出器17で構成すること
も可能である。スリット15を通過したX線ビーム4は
2分割型X線検出器17上の2つの領域に照射され、入
射位置に応じた2つの出力S 1、出力S2が出力される。
この2つの信号比を求めれば、2分割型X線検出器17
上へのX線ビーム4の入射位置がわかる。従って、上述
したスリット板14と1次元位置検出型X線検出器16
の組み合わせによる手順と同様にX線ビーム4の角度の
変動を容易に検出できる。なお、図4にスリット板14
と2分割型X線検出器17で構成するX線角度検出器6
からの出力S1、出力S2による出力の信号比を示す。
The X-ray angle detector 6 is connected to a switch as shown in FIG.
Consist of a lit plate 14 and a two-piece X-ray detector 17
Is also possible. The X-ray beam 4 that has passed through the slit 15
Two areas on the two-segment X-ray detector 17 are irradiated and
Two outputs S depending on the firing position 1, Output STwoIs output.
When the ratio of these two signals is obtained, the two-split X-ray detector 17
The incident position of the X-ray beam 4 upward can be seen. Therefore,
Slit plate 14 and one-dimensional position detection type X-ray detector 16
Of the angle of the X-ray beam 4
Fluctuations can be easily detected. Note that FIG.
X-ray angle detector 6 composed of X-ray detector 17 and two-segment X-ray detector 17
Output S from1, Output STwoShows the signal ratio of the output.

【0029】次に本実施形態における、角度補正の方法
に関して説明する。本実施形態では、集光鏡5、X線角
度検出器6、試料7、シュワルツシルト投影光学系8及
びX線検出器9は定盤13の上に設置されているため、
ステージ11のステージ駆動機構12により定盤13を
駆動することで、角度の補正が行われる。すなわち、ま
ずX線ビーム4の強度が最大となる角度でのX線角度検
出器6の出力を角度ずれ演算回路10に記憶させる。試
料観察時には、X線角度検出器6の出力が、先ほど記憶
しておいたX線ビーム4の強度が最大時のX線角度検出
器6の出力と同じ値となるように定盤13を移動させ、
角度を補正する。この状態を保持することで、試料7に
照射されるX線ビーム4の強度は常に最大値を保つこと
となる。
Next, an angle correction method according to this embodiment will be described. In the present embodiment, since the condenser mirror 5, the X-ray angle detector 6, the sample 7, the Schwarzschild projection optical system 8, and the X-ray detector 9 are installed on the surface plate 13,
The angle correction is performed by driving the surface plate 13 by the stage drive mechanism 12 of the stage 11. That is, first, the output of the X-ray angle detector 6 at the angle at which the intensity of the X-ray beam 4 is maximized is stored in the angle shift calculation circuit 10. At the time of sample observation, the surface plate 13 is moved so that the output of the X-ray angle detector 6 becomes the same value as the output of the X-ray angle detector 6 when the intensity of the X-ray beam 4 stored previously is the maximum. Let
Correct the angle. By maintaining this state, the intensity of the X-ray beam 4 applied to the sample 7 always keeps the maximum value.

【0030】(第2の実施形態)次に図5に第2の実施
形態であるX線顕微鏡の概略構成図を示す。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of an X-ray microscope according to a second embodiment.

【0031】本実施形態の場合もX線ビーム34の放射
方式は第1の実施形態と同様にシンクロトロン放射光光
源33の発光点32から放射される。シンクロトロン放
射光光源33から放射されたX線ビーム34は、まず平
面鏡駆動機構51により移動可能に設けられた平面鏡5
0で反射された後、さらに集光鏡35で反射され、試料
37に集光する。集光鏡35の横にはX線角度検出器3
6が設けられており、これによりX線ビーム34の角度
が検出される。X線角度検出器36としては図6に示す
ような2枚のスリット板(光源側スリット板44a、X
線検出器側スリット板44b)と2つのシンチレーショ
ン型X線検出器52を用いる。光源側スリット板44
a、X線検出器側スリット板44bにはそれぞれ幅1m
m、長さ10mmのスリット45を有する厚さ0.2m
mのステンレス板を用いることとする。光源側スリット
板44aとX線検出器側スリット板44bはX線ビーム
34aの進行方向に間隔をおいて設置され、両者の間隔
は100mmとする。また光源側スリット板44a及び
X線検出器側スリット板44bのスリット45はそれぞ
れ長手方向がシンクロトロンの電子軌道面に対して直交
する方向に開口されている。さらにX線検出器側スリッ
ト板44bのスリット45は、光源側スリット板44a
のスリット45に対して、シンクロトロン電子軌道面内
でX線ビーム34の進行方向に直交する方向に0.5m
mオフセットして設置されている。2つのシンチレーシ
ョン型X線検出器52のうち、1つはX線検出器側スリ
ット板44bの直後に設置され、またもう1つは光源側
スリット板44a及びX線検出器側スリット板44bに
遮られないでX線ビーム34bを受ける位置に配置され
る。
In this embodiment, the X-ray beam 34 is emitted from the light emitting point 32 of the synchrotron radiation light source 33 in the same manner as in the first embodiment. The X-ray beam 34 emitted from the synchrotron radiation light source 33 is firstly transmitted to a plane mirror 5 movably provided by a plane mirror driving mechanism 51.
After being reflected at 0, the light is further reflected by the condenser mirror 35 and condensed on the sample 37. An X-ray angle detector 3 is located beside the condenser mirror 35.
6 is provided, whereby the angle of the X-ray beam 34 is detected. As the X-ray angle detector 36, two slit plates (light source side slit plates 44a, X
A line detector side slit plate 44b) and two scintillation type X-ray detectors 52 are used. Light source side slit plate 44
a, each of the X-ray detector side slit plates 44b has a width of 1 m
m, thickness 0.2 m having a slit 45 with a length of 10 mm
m stainless steel plate is used. The slit plate 44a on the light source side and the slit plate 44b on the X-ray detector side are arranged at intervals in the traveling direction of the X-ray beam 34a, and the interval between them is 100 mm. The slits 45 of the light source side slit plate 44a and the X-ray detector side slit plate 44b are each opened in a direction in which the longitudinal direction is orthogonal to the electron orbit plane of the synchrotron. Further, the slit 45 of the X-ray detector side slit plate 44b is connected to the light source side slit plate 44a.
0.5 m in the direction perpendicular to the traveling direction of the X-ray beam 34 in the plane of the synchrotron electron orbit.
m offset. One of the two scintillation-type X-ray detectors 52 is installed immediately after the X-ray detector-side slit plate 44b, and the other is shielded by the light source-side slit plate 44a and the X-ray detector-side slit plate 44b. It is arranged at a position to receive the X-ray beam 34b without being received.

【0032】シンクロトロン放射光光源33から放射さ
れたX線ビーム34aはまず光源側スリット板44aを
通過し、さらにX線検出器側スリット板44bを通過
し、X線検出器側スリット板44bの直後に配置される
シンチレーション型X線検出器52に入射する。このと
き、入射量に比例した信号S1を出力する。シンチレー
ション型X線検出器52に入射するX線ビーム34aの
量は、シンクロトロン放射光光源33の強度が一定なら
ば、シンクロトロン放射光光源33から放射されたX線
ビーム34aの角度の関数である。光源側スリット板4
4a及びX線検出器側スリット板44bに遮られないで
X線ビーム34bを受ける位置に配置されるシンチレー
ション型X線検出器52の出力信号S2はシンクロトロ
ン放射光光源33の強度に比例するので、図7に示すよ
うにS1/S2はX線ビーム34(X線ビーム34a、X
線ビーム34b)の角度の関数となる。
The X-ray beam 34a emitted from the synchrotron radiation light source 33 first passes through the slit plate 44a on the light source side, further passes through the slit plate 44b on the X-ray detector side, and passes through the slit plate 44b on the X-ray detector side. The light enters the scintillation type X-ray detector 52 disposed immediately after. At this time, it outputs the signals S 1 that is proportional to the amount of incident. The amount of the X-ray beam 34a incident on the scintillation type X-ray detector 52 is a function of the angle of the X-ray beam 34a emitted from the synchrotron radiation light source 33 if the intensity of the synchrotron radiation light source 33 is constant. is there. Light source side slit plate 4
The output signal S 2 of the scintillation type X-ray detector 52 arranged at a position receiving the X-ray beam 34 b without being blocked by the 4 a and the X-ray detector side slit plate 44 b is proportional to the intensity of the synchrotron radiation light source 33. Therefore, as shown in FIG. 7, S 1 / S 2 is an X-ray beam 34 (X-ray beams 34a, X
It is a function of the angle of the line beam 34b).

【0033】本実施形態では幅1mmの光源側スリット
板44aとX線検出器側スリット板44bとの距離が1
00mmなので、例えばX線ビーム34の角度が1mr
ad変動した場合、S1/S2が10%変動する。すなわ
ち、S1/S2が10%変動した場合、X線ビーム34の
角度の変動は1mradということになり、この関係よ
り角度を容易に把握できる。
In this embodiment, the distance between the light source side slit plate 44a having a width of 1 mm and the X-ray detector side slit plate 44b is one.
00 mm, for example, the angle of the X-ray beam 34 is 1 mr
If ad changes, S 1 / S 2 changes by 10%. That is, when S 1 / S 2 fluctuates by 10%, the fluctuation of the angle of the X-ray beam 34 is 1 mrad, and the angle can be easily grasped from this relationship.

【0034】次に本実施形態における、角度補正の方法
に関して説明する。本実施形態では、平面鏡50には平
面鏡駆動機構51が備わっており、平面鏡50を駆動す
ることで角度の補正が行われる。すなわち、まずX線ビ
ーム34の強度が最大となる角度でのX線角度検出器3
6の出力を角度ずれ演算回路40に記憶させる。試料観
察時には、X線角度検出器36の出力が、先ほど記憶し
ておいたX線ビーム34の強度が最大時のX線角度検出
器36の出力と同じ値となるように平面鏡50を駆動さ
せ、これにより角度を補正する。この状態を保持するこ
とで、試料37に照射されるX線ビーム34の強度は常
に最大値を保つこととなる。
Next, a method of angle correction in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the plane mirror 50 is provided with a plane mirror driving mechanism 51, and the angle is corrected by driving the plane mirror 50. That is, first, the X-ray angle detector 3 at the angle at which the intensity of the X-ray beam 34 is maximized
The output of No. 6 is stored in the angle shift calculation circuit 40. At the time of sample observation, the plane mirror 50 is driven so that the output of the X-ray angle detector 36 has the same value as the output of the X-ray angle detector 36 when the intensity of the X-ray beam 34 stored previously is the maximum. This corrects the angle. By maintaining this state, the intensity of the X-ray beam 34 applied to the sample 37 always keeps the maximum value.

【0035】(第3の実施形態)図8(a)に第3の実
施形態であるX線露光装置の平面図を、図8(b)には
側面図をそれぞれ示す。
(Third Embodiment) FIG. 8A is a plan view of an X-ray exposure apparatus according to a third embodiment, and FIG. 8B is a side view.

【0036】本実施形態の場合もX線ビーム64の放射
方式は第1の実施形態と同様にシンクロトロン放射光光
源63から放射される。シンクロトロン放射光光源63
から放射されたX線ビーム64はまずトロイダルミラー
83で反射された後、さらにシリンドリカルミラー84
で反射され、ベリリウム窓85を通過し、マスク86の
回路パターンをウエハ87に露光することとなる。トロ
イダルミラー83の横にはX線角度検出器66が設けて
あり、X線ビーム64の角度が検出される。X線角度検
出器66には図9に示すような2枚のコリメータ(光源
側すだれコリメータ74a、X線側すだれコリメータ7
3b)と2つの電離箱型X線検出器90を用いる。本実
施形態では、光源側すだれコリメータ74a及びX線側
すだれコリメータ73bには、それぞれ4mmピッチで
幅2mm、長さ10mmの複数のスリット75を有する
厚さ0.1mmのステンレス板を用いる。光源側すだれ
コリメータ74aとX線検出器側すだれコリメータ74
bはX線ビーム64aの進行方向に設置され、両者の間
隔は500mmとする。また光源側すだれコリメータ7
4a及びX線側すだれコリメータ73bのスリット75
は長手方向がシンクロトロン電子軌道面に対して直交す
る方向に設置される。さらにX線検出器側すだれコリメ
ータ74bのスリットは光源側すだれコリメータ74a
に対して、シンクロトロン電子軌道面内でX線ビーム6
4aに直交する方向に1mmオフセットして設置されて
いる。2つの電離箱型X線検出器90のうち、1つはX
線検出器側すだれコリメータ74bの直後に設置され、
またもう1つはすだれコリメータに遮られないでX線ビ
ーム64bを受ける位置に配置される。
In the present embodiment, the X-ray beam 64 is emitted from the synchrotron radiation light source 63 in the same manner as in the first embodiment. Synchrotron radiation light source 63
The X-ray beam 64 emitted from the mirror is first reflected by a toroidal mirror 83, and then further reflected by a cylindrical mirror 84.
And passes through the beryllium window 85 to expose the circuit pattern of the mask 86 to the wafer 87. An X-ray angle detector 66 is provided beside the toroidal mirror 83, and detects the angle of the X-ray beam 64. The X-ray angle detector 66 includes two collimators (light source side collimator 74a and X-ray side collimator 7) as shown in FIG.
3b) and two ionization chamber type X-ray detectors 90 are used. In the present embodiment, a 0.1 mm thick stainless steel plate having a plurality of slits 75 each having a pitch of 4 mm and a width of 2 mm and a length of 10 mm is used for the light source side collimator 74a and the X-ray side collimator 73b. Light source-side blind collimator 74a and X-ray detector-side blind collimator 74
b is set in the traveling direction of the X-ray beam 64a, and the interval between them is 500 mm. Also, the light source side blind collimator 7
4a and slit 75 of X-ray side blind collimator 73b
Is installed in a direction whose longitudinal direction is orthogonal to the synchrotron electron orbit plane. Further, the slit of the X-ray detector-side blind collimator 74b is connected to the light source-side blind collimator 74a.
X-ray beam 6 in the plane of the synchrotron electron orbit
It is installed with a 1 mm offset in the direction orthogonal to 4a. One of the two ionization chamber type X-ray detectors 90 is X
It is installed immediately after the ray detector side blind collimator 74b,
The other is arranged at a position for receiving the X-ray beam 64b without being blocked by the blind collimator.

【0037】シンクロトロン放射光光源63から放射さ
れたX線ビーム64aはまず光源側すだれコリメータ7
4aを通過し、さらにX線検出器側すだれコリメータ7
4bを通過し、X線検出器側すだれコリメータ74bの
直後に設置された電離箱型X線検出器90に入射する。
このとき、入射量に比例した信号S1を出力する。X線
検出器側すだれコリメータ74bの直後に設置された電
離箱型X線検出器90に入射するX線ビーム64aの量
はシンクロトロン放射光光源63の強度が一定ならば、
シンクロトロン放射光光源63から放射されたX線ビー
ム64aの角度の関数である。光源側すだれコリメータ
74a及びX線側すだれコリメータ73bを通過しない
X線ビーム64bを受ける位置に配置される電離箱型X
線検出器90の出力信号S2はシンクロトロン放射光光
源63の強度に比例するので、図10に示すようにS1
/S2はX線ビームの角度の関数となる。
The X-ray beam 64a emitted from the synchrotron radiation light source 63 is first converted to a light source side blind collimator 7.
4a, and further to the X-ray detector-side blind collimator 7
4b, and is incident on an ionization chamber type X-ray detector 90 installed immediately after the X-ray detector-side blind collimator 74b.
At this time, it outputs the signals S 1 that is proportional to the amount of incident. If the intensity of the synchrotron radiation light source 63 is constant, the amount of the X-ray beam 64a incident on the ionization chamber type X-ray detector 90 installed immediately after the X-ray detector side blind collimator 74b is:
It is a function of the angle of the X-ray beam 64a emitted from the synchrotron radiation light source 63. An ionization chamber type X arranged at a position for receiving an X-ray beam 64b which does not pass through the light source side intermittent collimator 74a and the X-ray side intermittent collimator 73b.
Since the output signal S 2 of the linear detector 90 is proportional to the intensity of the synchrotron radiation light source 63, S 1 as shown in FIG. 10
/ S 2 is a function of the angle of the X-ray beam.

【0038】本実施形態では幅2mmの光源側スリット
板44aとX線検出器側すだれコリメータ74bの距離
が500mmなので、例えばX線ビーム64の角度が1
mrad変動した場合、S1/S2が10%変動する。す
なわち、S1/S2が10%変動した場合、X線ビーム6
4の角度の変動は1mradということになり、この関
係より角度を容易に把握できる。
In this embodiment, since the distance between the light source side slit plate 44a having a width of 2 mm and the X-ray detector side collimator 74b is 500 mm, for example, the angle of the X-ray beam 64 is 1 mm.
When mrad fluctuates, S 1 / S 2 fluctuates by 10%. That is, when S 1 / S 2 fluctuates by 10%, the X-ray beam 6
The change in the angle of No. 4 is 1 mrad, and the angle can be easily grasped from this relationship.

【0039】次に本実施形態における、角度補正の方法
に関して説明する。本実施形態では、シンクロトロン放
射光光源63の電子軌道61を動かすことでX線ビーム
64の角度の補正を行う。すなわち、照明光学系である
シンクロトロン放射光光源63の電子軌道61を電子軌
道補正電磁石88により動かし、まず試し露光を行い、
露光強度がウエハ87の露光領域内で均一かつ高い値を
示す配置を求め、この時のX線角度検出器66の出力を
位置ずれ演算回路89に記憶させる。露光時には、X線
角度検出器66の出力が、試し露光時に記憶した値と同
じ値となるように、電子軌道補正電磁石88の励磁力を
調整し、電子軌道61の位置を補正する。
Next, a method of angle correction in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the angle of the X-ray beam 64 is corrected by moving the electron trajectory 61 of the synchrotron radiation light source 63. That is, the electron trajectory 61 of the synchrotron radiation light source 63, which is an illumination optical system, is moved by the electron trajectory correction electromagnet 88, and a test exposure is performed first.
An arrangement in which the exposure intensity shows a uniform and high value in the exposure area of the wafer 87 is obtained, and the output of the X-ray angle detector 66 at this time is stored in the displacement calculation circuit 89. At the time of exposure, the exciting force of the electron trajectory correction electromagnet 88 is adjusted to correct the position of the electron trajectory 61 so that the output of the X-ray angle detector 66 becomes the same value as the value stored at the time of the test exposure.

【0040】以上、第1の実施形態から第3の実施形態
まで、X線ビームの入射角の検出手段及び補正手段に関
して述べたが、これらの手段は上述した以外の、どのよ
うな組み合わせでもよい。また、その組み合わせはX線
顕微鏡あるいはX線露光装置のいずれにも利用可能な手
段である。
As described above, the detection means and the correction means of the incident angle of the X-ray beam have been described from the first embodiment to the third embodiment, but these means may be any combination other than the above. . The combination is a means that can be used for both an X-ray microscope and an X-ray exposure apparatus.

【0041】次に上記説明した露光装置または露光方法
を利用したデバイス製造方法の実施形態を説明する。図
11は微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、
液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン
等)の製造のフローを示す。ステップ1(回路設計)で
はデバイスのパターン設計を行なう。ステップ2(マス
ク製作)では設計したパターンを形成したマスクを製作
する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコンや
ガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立
て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製された
ウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセ
ンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージ
ング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6
(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの
動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
(ステップ7)される。図12は上記ウエハプロセスの
詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハ
の表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエ
ハ表面に絶緑膜を形成する。ステップ13(電極形成)
ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ
14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。
ステップ15(レジスト処理)ではウエハにレジストを
塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した露光
装置または露光方法によってマスクの回路パターンをウ
エハの複数ショット領域に並べて焼付露光する。ステッ
プ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステッ
プ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部
分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。これ
らのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。本実施形態の生産
方法を用いれば、従来は製造が難しかった大型のデバイ
スを低コストに製造することができる。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus or exposure method will be described. FIG. 11 shows a micro device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI,
2 shows a flow of manufacturing a liquid crystal panel, a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, and the like. In step 1 (circuit design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. Step 6
In (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7). FIG. 12 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. In step 12 (CVD), a green film is formed on the wafer surface. Step 13 (electrode formation)
Then, electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer.
In step 15 (resist processing), a resist is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus or exposure method to align and print the circuit pattern of the mask on a plurality of shot areas of the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. By using the production method of the present embodiment, it is possible to produce a large-sized device, which was conventionally difficult to produce, at low cost.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンクロトロン放射光光源から放射されるX線ビームの
角度を検出し、角度補正を行うことで、常に高い強度の
X線ビームを得ることが可能となり、これによりX線顕
微鏡においては試料の高精度な観測を可能とし、またX
線露光装置においてはウエハに常に高精度なパターン転
写が可能となる。
As described above, according to the present invention,
By detecting the angle of the X-ray beam emitted from the synchrotron radiation light source and correcting the angle, it is possible to always obtain a high-intensity X-ray beam. Observations, and X
In a line exposure apparatus, highly accurate pattern transfer can always be performed on a wafer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態であるX線顕微鏡の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray microscope according to a first embodiment.

【図2】図1に示したX線顕微鏡のX線角度検出器の一
例の構成を示す。
FIG. 2 shows a configuration of an example of an X-ray angle detector of the X-ray microscope shown in FIG.

【図3】図1に示したX線顕微鏡のX線角度検出器の他
の例の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of another example of the X-ray angle detector of the X-ray microscope shown in FIG.

【図4】図3に示した構成によるX線角度検出器の出力
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an output of the X-ray angle detector having the configuration shown in FIG.

【図5】第2の実施形態であるX線顕微鏡の概略構成図
である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an X-ray microscope according to a second embodiment.

【図6】図5に示したX線顕微鏡のX線角度検出器の一
例の構成を示す図である。
6 is a diagram showing a configuration of an example of an X-ray angle detector of the X-ray microscope shown in FIG.

【図7】図6に示した構成によるX線角度検出器の出力
を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an output of an X-ray angle detector having the configuration shown in FIG. 6;

【図8】第3の実施形態であるX線露光装置の概略構成
図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an X-ray exposure apparatus according to a third embodiment.

【図9】図8に示したX線顕微鏡のX線角度検出器の一
例の構成を示す図である。
9 is a diagram showing a configuration of an example of an X-ray angle detector of the X-ray microscope shown in FIG.

【図10】図9に示した構成によるX線角度検出器の出
力を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an output of the X-ray angle detector having the configuration shown in FIG. 9;

【図11】微小デバイスの製造のフローを説明する図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of manufacturing a micro device.

【図12】ウエハプロセスの詳細なフローを説明する図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a detailed flow of a wafer process.

【図13】従来のシンクロトロン放射光光源を用いたX
線顕微鏡を説明する図である。
FIG. 13 shows X using a conventional synchrotron radiation light source.
It is a figure explaining a line microscope.

【図14】従来のシンクロトロン放射光光源を用いたX
線顕微鏡における問題点を説明する図である。
FIG. 14 shows X using a conventional synchrotron radiation light source.
It is a figure explaining a problem in a line microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、31、61、91 電子軌道 2、32、62、92 発光点 3、33、63、93 シンクロトロン放射光光源 4、34、34a、34b、64、64a、64b、9
4 X線ビーム 5、35、95 集光鏡 6、36、66、96 X線角度検出器 7、37、97 試料 8、38、98 シュワルツシルト投影光学系 9、39、99 X線検出器 10、40 角度ずれ演算回路 11 ステージ 12 ステージ駆動機構 13 定盤 14 スリット板 15、45、75 スリット 16 1次元位置検出型X線検出器 17 2分割型X線検出器 44a 光源側スリット板 44b X線検出器側スリット板 50 平面鏡 51 平面鏡駆動機構 52 シンチレーション型X線検出器 74a 光源側すだれコリメータ 74b X線検出器側すだれコリメータ 83 トロイダルミラー 84 シリンドリカルミラー 85 ベリリウム窓 86 マスク 87 ウエハ 88 電子軌道補正電磁石 89 位置ずれ演算回路 90 電離箱型X線検出器 91a 正規の電子軌道 91b ずれた電子軌道 101 試料観測部
1, 31, 61, 91 Electron orbits 2, 32, 62, 92 Emission points 3, 33, 63, 93 Synchrotron radiation light source 4, 34, 34a, 34b, 64, 64a, 64b, 9
4 X-ray beam 5, 35, 95 Focusing mirror 6, 36, 66, 96 X-ray angle detector 7, 37, 97 Sample 8, 38, 98 Schwarzschild projection optical system 9, 39, 99 X-ray detector 10 , 40 Angle shift operation circuit 11 Stage 12 Stage drive mechanism 13 Surface plate 14 Slit plate 15, 45, 75 Slit 16 One-dimensional position detection type X-ray detector 17 Two-division type X-ray detector 44a Light source side slit plate 44b X-ray Detector side slit plate 50 Planar mirror 51 Planar mirror driving mechanism 52 Scintillation type X-ray detector 74a Light source side collimator 74b X-ray detector side collimator 83 Toroidal mirror 84 Cylindrical mirror 85 Beryllium window 86 Mask 87 Wafer 88 Electronic orbit correcting electromagnet 89 Position shift calculation circuit 90 Ionization chamber type X-ray detector 91a Positive Electron orbit 101 sample observation section shift of the electron trajectories 91b

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から放射されたシンクロトロン放射
光を被照射物に導くための光学系を有する光学装置にお
いて、 前記光源から放射されたシンクロトロン放射光が入射す
る位置に配置され、その入射角を検出する検出手段と、 前記検出手段での検出結果に基づいて、前記光源または
前記光学系のいずれかを移動させることで前記入射角を
補正する補正手段とを有することを特徴とする光学装
置。
1. An optical device having an optical system for guiding synchrotron radiation emitted from a light source to an object to be irradiated, wherein the optical device is arranged at a position where the synchrotron radiation emitted from the light source is incident, and is incident on the optical device. An optical system comprising: a detecting unit that detects an angle; and a correcting unit that corrects the incident angle by moving either the light source or the optical system based on a detection result of the detecting unit. apparatus.
【請求項2】 前記検出手段は、前記シンクロトロン放
射光が通過するスリットが設けられたスリット板と、前
記スリットを通過した前記シンクロトロン放射光が照射
する位置に配置された少なくとも1次元の位置検出機能
を有する光センサとを有する請求項1に記載の光学装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the detecting unit includes a slit plate provided with a slit through which the synchrotron radiation passes, and at least a one-dimensional position disposed at a position irradiated with the synchrotron radiation passing through the slit. The optical device according to claim 1, further comprising an optical sensor having a detection function.
【請求項3】 前記検出手段は、前記シンクロトロン放
射光が通過するスリットが設けられたスリット板と、前
記スリットを通過した前記シンクロトロン放射光が照射
する位置に配置された2分割の光センサとを有する請求
項1に記載の光学装置。
3. The detecting means comprises: a slit plate provided with a slit through which the synchrotron radiation passes, and a two-division optical sensor arranged at a position where the synchrotron radiation passing through the slit is irradiated. The optical device according to claim 1, comprising:
【請求項4】 前記検出手段は、前記シンクロトロン放
射光が進行する方向に間隔をおいて配置され、それぞれ
前記シンクロトロン放射光が通過するスリットが設けら
れた2枚のスリット板と、前記2枚のスリット板を通過
した前記シンクロトロン放射光が照射する位置に配置さ
れた第1の光センサと、前記2枚のスリット板を通過せ
ずに前記シンクロトロン放射光が照射する位置に配置さ
れた第2の光センサとを有する請求項1に記載の光学装
置。
4. The detecting means comprises two slit plates which are arranged at intervals in a direction in which the synchrotron radiation travels, and each of which has a slit through which the synchrotron radiation passes. A first optical sensor disposed at a position irradiated with the synchrotron radiation light having passed through two slit plates, and disposed at a position irradiated with the synchrotron radiation light without passing through the two slit plates. The optical device according to claim 1, further comprising a second optical sensor.
【請求項5】 前記検出手段は、前記シンクロトロン放
射光が進行する方向に間隔をおいて配置され、それぞれ
前記シンクロトロン放射光が通過するスリットが設けら
れた2枚のすだれコリメータと、前記2枚のすだれコリ
メータを通過した前記シンクロトロン放射光が照射する
位置に配置された第1の光センサと前記2枚のすだれコ
リメータを通過せずに前記シンクロトロン放射光が照射
する位置に配置された第2の光センサとを有する請求項
1に記載の光学装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the detecting means is disposed at intervals in a direction in which the synchrotron radiation travels, and each of the blind collimators is provided with a slit through which the synchrotron radiation passes. A first optical sensor disposed at a position to be irradiated with the synchrotron radiation light passing through the two blind collimators; and a first optical sensor disposed at a position to be irradiated by the synchrotron radiation light without passing through the two blind collimators. The optical device according to claim 1, further comprising a second optical sensor.
【請求項6】 前記入射角を補正する補正手段は、前記
検出手段からの入力を基に前記入射角の補正角度を算出
する演算装置と、前記演算装置の演算結果を基に前記光
学系を前記入射角の補正角度に相当する量だけ駆動させ
る駆動機構とを有する請求項1ないし3に記載の光学装
置。
6. A correcting device for correcting the incident angle, a calculating device for calculating a correction angle of the incident angle based on an input from the detecting device, and the optical system based on a calculation result of the calculating device. 4. The optical device according to claim 1, further comprising: a driving mechanism configured to drive by an amount corresponding to the correction angle of the incident angle.
【請求項7】 前記入射角を補正する補正手段は、前記
検出手段からの入力を基に前記入射角の補正角度を算出
する演算装置と、前記演算装置の演算結果を基に前記シ
ンクロトロン放射光の進行方向を変える反射鏡を前記入
射角の補正角度に相当する量だけ駆動させる駆動機構と
を有する請求項1または4に記載の光学装置。
7. A correction device for correcting the incident angle, a calculating device for calculating a correction angle of the incident angle based on an input from the detecting device, and a synchrotron radiation based on a calculation result of the calculating device. The optical device according to claim 1, further comprising a driving mechanism that drives a reflecting mirror that changes a traveling direction of light by an amount corresponding to the correction angle of the incident angle.
【請求項8】 前記入射角を補正する補正手段は、前記
検出手段からの入力を基に前記入射角の補正角度を算出
する演算装置と、前記演算装置の演算結果を基に光源の
電子軌道を前記入射角の補正角度に相当する量だけ移動
させる電磁石とを有する請求項1または5に記載の光学
装置。
8. A correcting device for correcting the incident angle, a calculating device for calculating a correction angle of the incident angle based on an input from the detecting device, and an electron trajectory of a light source based on a calculation result of the calculating device. The electromagnet according to claim 1, further comprising: an electromagnet that moves the light beam by an amount corresponding to the correction angle of the incident angle.
【請求項9】 シンクロトロン放射光を試料に照射し、
前記試料を透過した前記シンクロトロン放射光を検出す
ることで前記試料を観察するX線顕微鏡であって、 前記シンクロトロン放射光を放射する光源と、 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光学装置と、 前記試料を透過した前記シンクロトロン放射光を検出す
る検出手段とを有するX線顕微鏡。
9. irradiating a sample with synchrotron radiation,
An X-ray microscope for observing the sample by detecting the synchrotron radiation transmitted through the sample, a light source that emits the synchrotron radiation, The light source according to any one of claims 1 to 8. An X-ray microscope comprising: the optical device according to (1); and a detecting unit configured to detect the synchrotron radiation transmitted through the sample.
【請求項10】 シンクロトロン放射光をマスクに照射
し、前記マスクのパターンをウエハに転写するX線露光
装置であって、 前記シンクロトロン放射光を放射する光源と、 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光学装置とを
有するX線露光装置。
10. An X-ray exposure apparatus that irradiates a mask with synchrotron radiation and transfers the pattern of the mask onto a wafer, wherein the light source radiates the synchrotron radiation. An X-ray exposure apparatus comprising: the optical device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019510990A (en) * 2016-01-18 2019-04-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Beam measurement system, lithography system and method

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