JPH1184098A

JPH1184098A - Ｘ線照明装置およびｘ線照明方法、ｘ線露光装置ならびにデバイス製造方法

Info

Publication number: JPH1184098A
Application number: JP10188274A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hasegawa; 隆行長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 1999-03-26
Also published as: US6081581A

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線ミラーとＳＲビームの光軸の相対的なず
れを検出してＸ線ミラーの位置や姿勢を制御し、高強度
で強度分布の均一なＸ線を露光装置に供給することが可
能なＸ線照明装置を提供する。【解決手段】第１のＸ線ミラー３に入射するＳＲビー
ム２を検出するセンサー５、６の検出結果に基づいて、
第１のＸ線ミラー３を変動するＳＲビーム２の光軸に対
し常に所定の位置および姿勢を維持するように駆動制御
し、第１のＸ線ミラー３の基準面に対する位置や姿勢を
計測する計測手段１０の出力に基づいて、第２制御手段
１１により、第２のＸ線ミラー８の駆動量を算出し、第
１のＸ線ミラー３の変位に追従して第２のＸ線ミラー８
の位置や姿勢を第２駆動手段９を介して制御するように
なし、全てのＸ線ミラーをＳＲビーム２に対して高精度
に位置合わせでき、高強度で強度分布の均一なＸ線を露
光画角全面に供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ等の基板上
にマスクパターンを転写、焼き付けを行なうＸ線露光方
式に関し、特に、シンクロトロン放射光を露光光とする
Ｘ線照明装置およびＸ線照明方法、Ｘ線露光装置ならび
にデバイス製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化に伴な
って半導体素子の微細パターン化が一層進み、１ギガビ
ット以上のＤＲＡＭのための最小線幅０．１５μｍのパ
ターンを転写し焼き付けすることのできる種々の露光装
置の開発が進んでおり、なかでも電子蓄積リングから放
射されるシンクロトロン放射光を露光光とするＸ線露光
装置は転写、焼き付けの精度と生産性の双方にすぐれて
おり、将来性が大きく期待されている。

【０００３】シンクロトロン放射光（以下、ＳＲとい
う。）を露光光とする従来のＸ線露光装置におけるＸ線
照明装置は、図１２あるいは図１３に例示するような構
成を備えている。

【０００４】図１２に図示するＸ線照明装置において、
１０１はシート状のＳＲビーム１０２を発する電子蓄積
リングからなる光源装置、１０３は円筒状に湾曲した反
射面を有するＸ線ミラー、１０４はＸ線取り出し窓、１
０５は図示しないウエハ等の基板上に転写するマスクパ
ターンが描かれた原版であるマスクであって、電子蓄積
リング等からなる光源装置１０１から放射されるシート
状のＳＲビーム１０２は、Ｘ線ミラー１０３によりＹ方
向に拡大され、必要な露光画角に拡大されたＳＲビーム
１０２はＸ線取り出し窓１０４を経て露光装置側の露光
室内に入射され、マスク１０５の全面を一括照射し、マ
スクパターンを図示しないウエハ等の基板に転写するよ
うに構成されている。この種のＸ線照明装置ではＳＲビ
ームは集光されておらず、そのままマスク面に照射され
ている。ところで、Ｘ線ミラー１０３の反射面とＳＲビ
ーム１０２の相対位置すなわちＳＲビーム１０２の入射
位置がＹ方向に変化すると、拡大されたＳＲビームの強
度分布が変動し、露光画角内に著しい強度むらが発生し
て均一な露光を行なうことができない。そこで、Ｘ線ミ
ラー１０３に入射するＳＲビーム１０２のＹ方向の相対
的な位置ずれを検出するＳＲビーム位置センサー１０７
をミラー保持部１０６に取り付けるとともにＸ線ミラー
１０３をＹ方向に移動させるミラー駆動手段１０８およ
び制御手段１０９を設け、この制御手段１０９は、ＳＲ
ビーム位置センサー１０７の検出出力により、Ｘ線ミラ
ー１０３とＳＲビーム１０２間の相対的な位置ずれ量を
算出して、この算出結果に基づいてミラー駆動手段１０
８を駆動制御するように構成され、ＳＲビーム１０２の
Ｙ方向の強度分布の中心がミラー反射面の所定の位置か
ら相対的に移動しないようにしている。

【０００５】また、図１３に図示するＸ線照明装置にお
いては、２０１はシート状のＳＲビーム２０２を発する
電子蓄積リングからなる光源装置、２０３は図示しない
揺動機構により揺動可能に設けられたＸ線ミラー、２０
４はＸ線取り出し窓、２０５は図示しないウエハ等の基
板上に転写するマスクパターンが描かれた原版であるマ
スクであって、Ｘ線ミラー２０３を図示しない揺動機構
によりωＸ方向に揺動させることによって、光源装置２
０１から放射されるシート状のＳＲビーム２０２をＹ方
向に走査させ、Ｘ線取り出し窓１０４を経て露光装置側
の露光室内に入射され、マスク２０５の全面にＳＲビー
ム２０２を照射するように構成されている。そして、Ｘ
線ミラー２０３に入射するＳＲビーム２０２のＹ方向の
相対的な位置ずれを検出するＳＲビーム位置センサー２
０７をミラー保持部２０６に取り付けるとともにＸ線ミ
ラー２０３の揺動中心をＹ方向に移動させるミラー駆動
手段２０８および制御手段２０９を設け、制御手段２０
９は、ＳＲビーム位置センサー２０７の検出出力によ
り、Ｘ線ミラー２０３とＳＲビーム２０２間の相対的な
位置ずれ量を算出し、この算出結果に基づいてミラー駆
動手段２０８を駆動制御するように構成され、ＳＲビー
ム２０２のＹ方向の強度分布の中心がミラー反射面の所
定の位置から相対的に移動しないようにし、マスク２０
５上のＸ線強度分布が変化するのを防止している。

【０００６】このように従来のＸ線照明装置において
は、ＳＲビームのＹ方向の強度分布の中心がＸ線ミラー
反射面に対してＹ方向にのみずれないように制御してい
る。これは、集光を行なわないＸ線照明装置ではＸ線ミ
ラーの反射面のＸ方向は平坦であって、ＳＲビームとミ
ラー反射面のＸ方向のずれによりマスク面でのＸ線の強
度変動は生じず、またωＹ方向のずれによる影響も少な
いけれども、ＳＲビームとＸ線ミラー反射面のＹ方向の
ずれによってマスクに照射されるＸ線の強度が大きく変
動するからである。すなわち、Ｘ線ミラーとＳＲビーム
の相対位置がＹ方向に変化すると、ＳＲビームの強度分
布が大きく変動し、露光画角内に著しい強度むらが発生
して均一な露光を行なうことができない。そのために、
ＳＲビームのＹ方向の強度分布の中心がＸ線ミラーの反
射面の所定の位置から相対的に移動しないように、ＳＲ
ビーム位置センサーの出力に応じてＸ線ミラーを移動調
整させるようにミラー駆動手段を制御している。

【０００７】また、最近のＸ線照明装置においては、Ｓ
Ｒビームを集光させるとともに拡大あるいは走査するよ
うに構成して、より強度の高いＸ線を露光装置に供給し
そしてマスク全面を露光するようになしたＸ線照明装置
が開発されている。この種のＸ線照明装置では、少なく
とも２枚のＸ線ミラーを用いており、高強度のＸ線によ
ってマスクを露光することができるとともに露光時間を
短縮して露光装置のスループットを向上させることがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術によれば、少なくとも２枚のＸ線ミラーを用
い、ＳＲビームをＸ方向に集光しそしてＹ方向に拡大あ
るいは走査するＸ線照明装置においては、上述のように
ＳＲビームのＹ方向の入射位置のずれを検出してＸ線ミ
ラーの位置を調整するだけでは均一なＸ線強度分布を得
ることができない。これは、集光するＸ線照明系ではＸ
線ミラーの反射面はＸ方向に曲率をもっており、具体的
には、Ｘ方向に凹面になっている。そのためＹ方向以外
のＳＲビームとＸ線ミラーの反射面のずれでもマスク面
のＸ線強度分布が２次元的に変動するためである。すな
わち、凹面状のＸ線ミラーではビームの入射位置がＸ方
向にずれたりビームの光軸が傾いた場合には、Ｘ線ミラ
ーの反射角が大きく変化して露光画角内のＸ線強度分布
が２次元的に変動するためである。したがって、複数の
Ｘ線ミラーの全てにおいて、ＳＲビームとＸ線ミラーの
Ｙ方向のずれだけではなく、その他の方向のずれによっ
ても、マスク面上でのＸ線の強度分布が不均一になる。

【０００９】このように上述した従来技術のような構成
のＸ線照明装置では、ＳＲビームのＹ方向以外の光軸の
変動を検出することができず、高強度で均一なＸ線を露
光装置に供給することができず、充分な転写精度を得る
ことができないという未解決の課題があった。

【００１０】そこで、本発明は、上述の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、Ｘ線ミ
ラーとＳＲビームの光軸の相対的なずれを検出してＸ線
ミラーの位置や姿勢を制御し、高強度で強度分布の均一
なＸ線を露光装置に供給することが可能なＸ線照明装置
およびＸ線照明方法と、これを用いたＸ線露光装置なら
びにデバイス製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】

【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Ｘ線照明装置は、シンクロトロン放射光ビ
ームを順に反射する第１および第２のＸ線ミラーと、前
記Ｘ線ミラーのそれぞれの位置および姿勢の少なくとも
一方を変化させる駆動手段と、前記第１のＸ線ミラーに
入射するシンクロトロン放射光ビームを検出する第１計
測手段と、所定の基準に対する前記第１のＸ線ミラーの
位置および姿勢の少なくとも一方、もしくは前記第１の
Ｘ線ミラーと前記第２のＸ線ミラーの間の相対的な位置
および姿勢の少なくとも一方を計測する第２計測手段
と、前記第１計測手段での計測に基づいて前記第１のＸ
線ミラーの駆動を制御する第１制御手段と、前記第２計
測手段での計測に基づいて第２のＸ線ミラーの駆動を制
御する第２制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１２】そして、本発明のＸ線照明装置において
は、第１制御手段によってシンクロトロン放射光ビーム
の変位に対して第１のＸ線ミラーの位置および姿勢の少
なくとも一方を維持するとともに、第２制御手段によっ
て前記第１のＸ線ミラーの変位に追従して第２のＸ線ミ
ラーを変位させることが好ましい。

【００１３】また、本発明のＸ線照明装置においては、
第１計測手段は、第１のＸ線ミラー近傍に配置され、シ
ンクロトロン放射光ビームの強度中心を検出する強度セ
ンサーおよびシンクロトロン放射光ビームの光軸の傾き
を検出する光軸センサーの少なくとも一方を有すること
が好ましい。

【００１４】そして、本発明のＸ線照明装置において
は、第２計測手段は、床面を基準として第１のＸ線ミラ
ーの位置および姿勢の少なくとも一方を計測することが
好ましく、あるいはまた、第２計測手段は、第１のＸ線
ミラーと第２のＸ線ミラーの間の相対的な位置や姿勢を
計測するように、第１および第２のいずれか一方のＸ線
ミラー側から計測ビームを投光し他方のＸ線ミラー側で
該計測ビームを受光する手段をもって構成することが好
ましく、第１および第２のいずれか一方のＸ線ミラー側
に固定されたレーザー光源と他方のＸ線ミラー側に固定
されたセンサーとで構成することが好ましい。

【００１５】また、本発明のＸ線照明装置は、振動を計
測する第３計測手段をさらに有し、該第３計測手段の計
測をもとに第２制御手段の制御を補正するように構成す
ることが好ましく、そして、第３計測手段は、第１もし
くは第２のＸ線ミラーを支持するフレームに固定された
加速度センサーまたは測距センサーを有することが好ま
しい。

【００１６】本発明のＸ線照明装置は、シンクロトロン
放射光ビームを第１のＸ線ミラーによって集光し、第２
のＸ線ミラーによって拡大して、所定の照明範囲に一括
でＸ線を供給する型式に適しており、あるいはまた、シ
ンクロトロン放射光ビームを第１のＸ線ミラーによって
集光し、第２のＸ線ミラーを揺動することにより前記シ
ンクロトロン放射光ビームを偏向走査して、所定の照明
範囲にＸ線を供給する型式にも適している。

【００１７】本発明のＸ線露光装置は、請求項１ないし
１１のいずれか１項記載のＸ線照明装置と、該Ｘ線照明
装置で照射されるＸ線によって露光される基板を保持す
る手段を有することを特徴とする。

【００１８】さらに、本発明のＸ線照明方法は、シンク
ロトロン放射光ビームを第１および第２のＸ線ミラーで
順に反射して物体を照明する方法であって、該シンクロ
トロン放射光ビームの変位に対して前記第１のＸ線ミラ
ーの位置および姿勢の少なくとも一方を維持する第１行
程と、該維持に伴なう前記第１のＸ線ミラーの変位に追
従して前記第２のＸ線ミラーを変位させる第２行程を有
することを特徴とする。

【００１９】本発明のＸ線照明方法においては、第２行
程は、床に対する第１のＸ線ミラーの位置および姿勢の
少なくとも一方を検出する行程を含むことが好ましく、
あるいはまた、第２行程は、第１と第２のＸ線ミラーの
間の相対的な位置関係を検出する行程を含むことが好ま
しい。

【００２０】本発明のＸ線照明方法においては、第１ま
たは第２のＸ線ミラーを設置する床の振動を検出して、
前記第１行程および前記第２行程の少なくとも一方に反
映させることが好ましい。

【００２１】また、本発明のＸ線照明方法は、シンクロ
トロン放射光ビームを第１のＸ線ミラーによって集光
し、第２のＸ線ミラーによって拡大して、所定の照明範
囲にＸ線を供給すること型式に適しており、あるいはま
た、シンクロトロン放射光ビームを第１のＸ線ミラーに
よって集光し、そして第２のＸ線ミラーを揺動すること
により前記シンクロトロン放射光ビームを偏向走査する
型式にも適している。

【００２２】本発明のデバイス製造方法は、請求項１３
ないし１８のいずれか１項記載のＸ線照明方法を用いて
基板を露光する工程を含む製造工程によってデバイスを
製造することを特徴とする。

【００２３】さらに、本発明のデバイス製造方法におい
ては、露光前に基板にレジストを塗布する工程と、露光
後にレジストを現像する工程をさらに有することが好ま
しい。

【００２４】

【作用】本発明によれば、第１のＸ線ミラーに入射する
ＳＲビームを検出する第１計測手段での計測に基づいて
第１のＸ線ミラーをＳＲビームの変位に対して常に所定
の位置や姿勢を維持するように駆動制御し、さらに、所
定の基準に対する第１のＸ線ミラーの位置および姿勢の
少なくとも一方、もしくは、第１のＸ線ミラーと第２の
Ｘ線ミラーの間の相対的な位置および姿勢の少なくとも
一方を計測する第２計測手段での計測に基づいて、制御
手段を介して、第２のＸ線ミラーを第１のＸ線ミラーの
変位に追従して駆動制御するように構成することによ
り、全てのＸ線ミラーを変動するＳＲビームに対して高
精度に位置合わせすることができ、常に高精度なＸ線照
明を可能にする。さらに、Ｘ線ミラー位置の振動等によ
る相対位置変動を計測するようになし、これに基づいて
後続のＸ線ミラーの駆動量を補正することによって、床
振動などにより各Ｘ線ミラーの相対位置が変動しても全
てのＸ線ミラーを高精度に位置合わせすることができ
る。

【００２５】このように全てのＸ線ミラーをＳＲビーム
に対し高精度に位置決めすることができることによっ
て、ＳＲ光ビームを第１のＸ線ミラーによって集光しか
つ第２のＸ線ミラーによって拡大して所定の照明範囲に
一括でＸ線を供給する型式においては、集光されて高強
度で強度ムラの少ない均一な照明光を所定の照明範囲に
一括で供給することができ、露光ムラの少ない露光を行
なうことが可能となり、また、ＳＲビームを第１のＸ線
ミラーによって集光しそして第２のＸ線ミラーを揺動す
ることによりＳＲビームを偏向走査して、所定の照明範
囲にＸ線を供給する型式においても、集光されて高強度
で強度ムラの少ない均一な照明光を所定の照明範囲に供
給することができ、露光ムラの少ない露光を行なうこと
が可能となる。そして、露光時間を短縮して露光装置の
スループットを大幅に向上させることができ、さらに、
Ｘ線露光装置の転写精度を向上させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２７】＜実施例１＞図１は、本発明の第１実施例
による、少なくとも２枚のＸ線ミラーを用いるＸ線照明
装置を示す概略的な構成図であり、図示するＸ線照明装
置は２枚のＸ線ミラーを用いて、第１のＸ線ミラーによ
りＳＲビームのＸ方向を集光し、そして第２のＸ線ミラ
ーによりＳＲビームのＹ方向を拡大して、原版であるマ
スク全面を一括で照明するものである。

【００２８】図１において、１はＸ線露光システムの光
源であって、電子を蓄積しＳＲビームを放射する電子蓄
積リングであり、シート状のＳＲビーム２を放射する。
シート状のＳＲビーム２は、反射面がＸ方向およびＹ方
向に凹面状に形成された集光ミラーである第１のＸ線ミ
ラー３によりＸ方向に集光され、第１のＸ線ミラー３で
集光反射されたＳＲビーム２はＸ方向およびＹ方向に凸
面状に湾曲した反射面を有する拡大ミラーである第２の
Ｘ線ミラー８にてＹ方向に拡大反射される。このように
第１および第２のミラーを有するＸ線照明装置によって
集光されかつ拡大されたＳＲビーム２は、超高真空雰囲
気とＸ線露光雰囲気を隔絶するＸ線取り出し窓であるベ
リリウム窓１８を透過して露光室に導入され、図示しな
いマスクステージに着脱自在に固定された原版であるＸ
線マスク１９を照射する。そして、Ｘ線マスク１９に描
かれた回路パターンを図示しないウエハステージ等の基
板保持手段に保持されたウエハ等の基板（図示しない）
に露光転写する。また、電子蓄積リング１から放射され
るＳＲビーム２は、図２に図示するように、ベリリウム
窓１８に至るまで超高真空雰囲気に保たれたビームライ
ン１３内を通り、そして、第１および第２のＸ線ミラー
３、８はそれぞれ超高真空チャンンバー１４、１５内に
配置されている。

【００２９】集光ミラーである第１のＸ線ミラー３は、
第１ミラー保持部３ａに保持され、第１制御手段７に接
続された第１駆動手段４によって、その位置や姿勢の少
なくとも一方を駆動調整されるように構成され、また、
ＳＲビーム２の強度中心を検出する強度センサー５およ
びＳＲビーム２の光軸の傾きを検出する光軸センサー６
の少なくとも一方が第１のＸ線ミラー３に対して所定の
位置関係となるように第１ミラー保持部３ａにそれぞれ
取り付けられている。強度センサー５および光軸センサ
ー６は、第１のＸ線ミラー３に対するシート状のＳＲビ
ーム２の相対位置と相対角度をそれぞれ検出し、これら
の検出信号を第１制御手段７に送出する。第１制御手段
７は、これらの検出信号に基づいて、第１のＸ線ミラー
３とシート状のＳＲビーム２の相対的な位置ずれを演算
し、その演算結果により第１駆動手段４に指令を出すこ
とにより、第１のＸ線ミラー３とＳＲビーム２を所定の
位置関係に維持するように構成されている。

【００３０】第１のＸ線ミラー３で集光反射されたＳＲ
ビーム２をＹ方向に拡大反射する第２のＸ線ミラー８
は、第１のＸ線ミラー３と同様に、第２ミラー保持部８
ａに保持され、第２駆動手段９によりその位置および姿
勢の少なくとも一方が駆動調整されるように構成されて
いる。

【００３１】第１のＸ線ミラー３を収容する超高真空チ
ャンンバー１４内には、所定の基準である基準面に対す
る第１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の少なくとも一
方の変動を計測する位置姿勢計測手段１０が設置され、
この位置姿勢計測手段１０は、超高真空チャンンバー１
４の側壁に固定された複数のセンサー１０ａ、１０ａ…
…と底壁に固定された複数のセンサー１０ｂ、１０ｂ…
…とから構成され、例えば床面を基準面として床面に対
する第１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の少なくとも
一方の変動を計測する。そして、位置姿勢計測手段１０
に接続された第２制御手段１１は、位置姿勢計測手段１
０による第１のＸ線ミラー３の変動に関する計測値か
ら、第１のＸ線ミラー３に反射されたＳＲビームの第２
のＸ線ミラー８の位置における光軸の変動を算出し、さ
らに、ＳＲビームの光軸に対する第２のＸ線ミラー８の
駆動量を演算算出し、算出した駆動量に基づいて第２駆
動手段９を制御して、第１のＸ線ミラー３の変位に第２
のＸ線ミラー８の位置や姿勢が追従するように構成され
ている。

【００３２】次に、第１のＸ線ミラー３に入射するＳＲ
ビーム２の強度中心と光軸の傾きをそれぞれ検出するた
めに第１のミラー保持部３ａに固定された強度センサー
５および光軸センサー６について説明する。光軸センサ
ー６は、図３の（ａ）に示すように、筒状の枠体６ａと
その一端に固着されたピンホール６ｂと枠体６ａの他端
に保持されたＸ線エリアセンサー６ｃからなり、第１の
Ｘ線ミラー３のミラー保持部３ａ上でＳＲビーム２が入
射する位置に固定されている。ＳＲビーム２は第１のＸ
線ミラー３に入射すると同時に光軸センサー６にも入射
し、ピンホール６ｂを通ったＳＲビームはＸ線エリアセ
ンサー６ｃに達する。したがって、ＳＲビームの光軸の
変動はＸ線エリアセンサー６ｃ上のスポットの位置の変
動として計測される。この変動量とピンホール６ｂから
Ｘ線エリアセンサー６ｃまでの距離とからＳＲビームの
光軸の傾きを算出することができ、この光軸の傾きか
ら、ＳＲビームのＸ方向、ωＸ方向、およびωＹ方向の
変動を計算することができる。なお、本実施例において
は、光軸センサー６として、Ｘ線エリアセンサーを用い
ているけれども、Ｘ線のスポットの位置が計測できるセ
ンサーであれば、例えば４分割センサーなどの他のセン
サーを使用することもできる。

【００３３】強度センサー５は、図３の（ｂ）に示すよ
うに、３個のＸ線強度センサー５ａ〜５ｃを一体に収容
した筐体５ｄからなり、第１と第２のＸ線強度センサー
５ａ、５ｂはＹ方向に並列され、第３のＸ線強度センサ
ー５ｃは第２のＸ線センサー５ｂに対してＸ方向に並列
されている。したがって、強度センサー５にシート状の
ＳＲビーム２が入射すると、第１のＸ線強度センサー５
ａと第２のＸ線強度センサー５ｂにより検出される強度
の和および差からＳＲビーム２のＹ方向の中心を算出す
ることができ、また、第２のＸ線強度センサー５ｂと第
３のＸ線強度センサー５ｃにより検出される強度の比か
らＳＲビーム２のωＺ方向の変動を算出することができ
る。

【００３４】以上のような構成において、電子蓄積リン
グ１から放射されたシート状のＳＲビーム２は第１のＸ
線ミラー３に入射すると同時に強度センサー５と光軸セ
ンサー６にも入射し、強度センサー５および光軸センサ
ー６により、第１のＸ線ミラー３に入射するＳＲビーム
２のＸ方向、Ｙ方向、ωＸ方向、ωＹ方向、およびωＺ
方向の変動を検出することができ、これらの計測値は第
１制御手段７に取り込まれる。第１制御手段７は、これ
らの計測値から、第１駆動手段４の各軸の駆動量を演算
算出し、その算出結果に基づいて、第１駆動手段４を作
動させ、第１のＸ線ミラー３のＳＲビーム２に対する位
置や姿勢を制御し、第１のＸ線ミラー３とＳＲビーム２
間の相対的位置ずれを回避する。

【００３５】第２のＸ線ミラー８の位置や姿勢の制御
は、第１のＸ線ミラー３を収容する超高真空チャンンバ
ー１４内に設置された位置姿勢計測手段１０により、基
準面である床面に対する第１のＸ線ミラー３の位置や姿
勢の変動を計測することにより行なうことができる。す
なわち、位置姿勢計測手段１０による、床面（基準面）
に対する第１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の計測結
果に基づいて、第２制御手段１１は、第２のＸ線ミラー
８の位置における第１のＸ線ミラー３に反射されたＳＲ
ビームの光軸２を算出し、さらに、ＳＲビーム２の光軸
に対する第２のＸ線ミラー８の駆動量を演算算出し、算
出した駆動量に基づいて第２駆動手段９を制御して、第
２のＸ線ミラー８を駆動調整する。これにより、ＳＲビ
ーム２のゆらぎ等によって第１のＸ線ミラー３が調整さ
れあるいは第１のＸ線ミラー３のなんらかの理由による
変動により、第１のＸ線ミラー３により反射されたＳＲ
ビーム２の光軸と第２のＸ線ミラー８との位置関係にず
れが生じても、ただちに、第２のＸ線ミラー８の位置や
姿勢をＳＲビーム２の光軸に対して制御することができ
る。

【００３６】以上説明したように、本実施例のＸ線照明
装置によれば、第１のＸ線ミラー３側に固定されて第１
のＸ線ミラー位置におけるＳＲビーム２の光軸を検出す
る強度センサー５および光軸センサー６の検出結果によ
り第１のＸ線ミラー３をＳＲビーム２の光軸に対し常に
所定の位置および姿勢を維持するように駆動制御し、さ
らに、位置姿勢計測手段１０により第１のＸ線ミラー３
の位置や姿勢を計測し、その計測結果に基づいて、第２
のＸ線ミラー８の駆動量を算出して、第１のＸ線ミラー
３の変位に追従して第２のＸ線ミラー８の位置や姿勢を
制御する。

【００３７】したがって、第２のＸ線ミラー８に強度セ
ンサーや光軸センサーを設けることなく、第１のＸ線ミ
ラー３と第２のＸ線ミラー８をともにＳＲビーム２に対
して高精度に位置決めすることができ、第１のＸ線ミラ
ー、第２のＸ線ミラーとこれらに入射するＳＲビームの
間の相対的な位置ずれを回避することができる。さら
に、位置姿勢計測手段１０による、第１のＸ線ミラー３
の位置および姿勢の少なくとも一方を計測する基準面を
床とすることにより、簡単な構成で全てのＸ線ミラーを
高精度にＳＲビームの光軸に対して位置合わせすること
が可能となる。

【００３８】そして、全てのＸ線ミラーをＳＲビームに
対し高精度に位置決めできることから、集光されて高強
度で強度ムラの少ない均一な照明光を露光装置の露光画
角全面に一括で供給することができ、露光ムラの少ない
露光を行なうことが可能となり、Ｘ線露光装置の転写精
度を向上させ、スループットを大幅に改善させることが
できる。

【００３９】＜実施例２＞次に、本発明の第２実施例に
よるＸ線照明装置を図４に基づいて説明する。なお、本
実施例は、第１実施例の構成に加えて、第１のＸ線ミラ
ーに対する各Ｘ線ミラー位置における床振動等による相
対位置の変動を補正しうるように構成するものである。
なお、本実施例において、第１実施例における部材と同
様の部材には同じ符号を付して説明する。

【００４０】図４において、２１は、第１のＸ線ミラー
位置の床振動を計測する床振動計測手段であって、第１
のＸ線ミラー３を支持し床面に設置されているフレーム
１６に固定されており、２２は、第２のＸ線ミラー位置
の床振動を計測する床振動計測手段であって、第２のＸ
線ミラー８を支持し床面に設置されているフレーム１７
に固定されている。そして、本実施例においては、第１
実施例における第２制御手段１１に代えて、第２制御手
段１１Ａを用いる。すなわち、第２のＸ線ミラー８の第
２駆動手段９を駆動制御する第２制御手段１１Ａは、第
１のＸ線ミラー３の超高真空チャンバー１４に設置され
た第１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の少なくとも一
方を計測する位置姿勢計測手段１０の計測信号を受ける
とともに、第１および第２のＸ線ミラー３、８の位置に
おいてそれぞれの床振動を計測する床振動計測手段２
１、２２からそれぞれの計測信号を受け、そして、これ
らの計測信号に基づいて、第１のＸ線ミラー３と第２の
Ｘ線ミラー８の床振動等による相対位置変動を演算算出
するように構成されている。したがって、第２制御手段
１１Ａは、位置姿勢計測手段１０による、基準面に対す
る第１のＸ線ミラー３の位置や姿勢の計測結果に基づい
て、第２のＸ線ミラー８の位置における第１のＸ線ミラ
ー３に反射されたＳＲビームの光軸２を算出して、ＳＲ
ビーム２の光軸に対する第２のＸ線ミラー８の駆動量を
演算算出するとともに、両床振動計測手段２１、２２の
出力によりそれぞれの位置の相対位置変動を演算算出
し、第１のＸ線ミラー３に対する第２のＸ線ミラー８の
変位を演算して、位置姿勢計測手段１０の計測結果に基
づく第２のＸ線ミラー８の駆動量を補正し、この補正さ
れた駆動量により第２駆動手段９を駆動する。

【００４１】このように構成することにより、前述した
第１実施例の作用効果に加えて、第１および第２のＸ線
ミラー３、８の相対位置変動を計測し、第２のＸ線ミラ
ー８の駆動量を補正するようになし、床振動などにより
第１および第２のＸ線ミラー３、８の相対位置が変動し
ても、第１および第２のＸ線ミラー３、８をＳＲビーム
に対して高精度に位置決めすることができる。

【００４２】上述した床振動計測手段は、例えば、加速
度センサーを用いて、計測される加速度から振幅を算出
する構成とすることができる。また、第１のＸ線ミラー
ユニットの大気中に測距センサーを固定し、第２のＸ線
ミラーユニットの大気中にターゲットを固定して、第１
のＸ線ミラーユニットに対する第２のＸ線ミラーユニッ
トの相対変位を直接計測する方法でもよい。このように
床振動計測手段としては、第１のＸ線ミラーと第２のＸ
線ミラーの床振動による相対位置変動を計測できる手段
であれば、その他の方法でも良い。

【００４３】＜実施例３＞次に、本発明の第３実施例に
よるＸ線照明装置を図５に基づいて説明する。本実施例
は、前述した第１実施例と同様に少なくとも２枚のＸ線
ミラーを用いたＸ線照明装置であるけれども、ＳＲビー
ムのＸ方向を集光し、そして、少なくとも１枚のＸ線ミ
ラーを揺動機構により揺動させることでシート状のＳＲ
ビームをＹ方向に偏向走査させ、Ｘ線を露光画角に対し
相対的に走査させて、マスク全面を照明するものであ
る。なお、本実施例において、前述した第１実施例にお
ける部材と同様の部材には同じ符号を付して説明する。

【００４４】図５において、３８は第２のＸ線ミラーと
しての走査ミラーであり、図示しない揺動機構によりω
Ｘ方向に揺動させることにより、第１のＸ線ミラー３に
より集光反射されたＳＲビーム２をＹ方向に走査するよ
うに構成されている。この第２のＸ線ミラー３８は、第
２ミラー保持部３８ａに保持され、第２駆動手段３９に
よりその位置や姿勢が駆動調整されるように構成されて
いる。なお、第２のＸ線ミラー３８の走査露光時の揺動
中心がＳＲビーム２に対して所定の位置や姿勢になるよ
うに制御しなければならず、図示しない揺動機構を第２
駆動手段３９の上に設置し、第２駆動手段３９が揺動機
構による揺動中心をＳＲビーム２に対して所定の位置や
姿勢になるように制御することが好ましい。

【００４５】第１のＸ線ミラーである集光ミラー３は、
前述した第１実施例と同様に、第１ミラー保持部３ａに
保持され、第１制御手段７に接続された第１駆動手段４
によって、その位置および姿勢の少なくとも一方を駆動
調整されるように構成され、また、ＳＲビーム２の強度
中心を検出する強度センサー５およびＳＲビーム２の光
軸の傾きを検出する光軸センサー６が第１のＸ線ミラー
３に対して所定の位置関係となるように第１ミラー保持
部３ａにそれぞれ取り付けられている。強度センサー５
および光軸センサー６は、第１のＸ線ミラー３に対する
シート状のＳＲビーム２の相対位置と相対角度をそれぞ
れ検出し、これらの検出信号を第１制御手段７に送出す
る。第１制御手段７は、これらの検出信号に基づいて、
第１のＸ線ミラー３とシート状のＳＲビーム２の相対的
な位置ずれを演算し、その演算結果により第１駆動手段
４に指令を出すことにより、第１のＸ線ミラー３とＳＲ
ビーム２を所定の位置関係に維持するように構成されて
いる。そして、第１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の
少なくとも一方の変動を計測するための複数のセンサー
１０ａ、１０ａ…、１０ｂ、１０ｂ…からなる位置姿勢
計測手段１０が、前述した第１実施例と同様に、第１の
Ｘ線ミラー３に関連して設置され、第２制御手段１１
は、位置姿勢計測手段１０による第１のＸ線ミラー３の
変動に関する計測値から、第２のＸ線ミラー３８の位置
における第１のＸ線ミラー３に反射されたＳＲビームの
光軸を算出し、さらに、ＳＲビームの光軸に対する第２
のＸ線ミラー３８の駆動量を演算算出し、算出した駆動
量に基づいて第２駆動手段３９を制御するように構成さ
れている。

【００４６】したがって、本実施例のＸ線照明装置によ
れば、前述した第１実施例と同様に、第１のＸ線ミラー
３側に固定されて第１のＸ線ミラー位置におけるＳＲビ
ーム２の光軸を検出する強度センサー５および光軸セン
サー６の検出結果により第１のＸ線ミラー３をＳＲビー
ム２の光軸に対し常に所定の位置や姿勢になるように駆
動制御し、さらに、位置姿勢計測手段１０により第１の
Ｘ線ミラー３の位置および姿勢の少なくとも一方を計測
し、その計測結果に基づいて、第２のＸ線ミラー４８の
駆動量を算出して、第２駆動手段４９を作動させて第１
のＸ線ミラー３の変位に追従して第２のＸ線ミラー４８
の位置や姿勢を制御する。

【００４７】このように、本実施例においても、前述し
た第１実施例と同様に、第２のＸ線ミラー４８に強度セ
ンサーや光軸センサーを設けることなく、第１のＸ線ミ
ラー３と第２のＸ線ミラー４８をともにＳＲビーム２に
対して高精度に位置決めすることができ、第１のＸ線ミ
ラー、第２のＸ線ミラーとこれらに入射するＳＲビーム
の間の相対的な位置ずれを回避することができる。さら
に、位置姿勢計測手段１０による、第１のＸ線ミラー３
の位置や姿勢を計測する基準面を床とすることにより、
簡単な構成で全てのＸ線ミラーを高精度にＳＲビームの
光軸に対して位置合わせすることが可能となる。

【００４８】全てのＸ線ミラーをＳＲビームに対し高精
度に位置決めすることができ、そして、少なくとも１枚
のＸ線ミラーを揺動させることによりシート状のＳＲビ
ームを偏向走査することができ、集光されて高強度で強
度ムラの少ない照明光でマスク全面を走査することが可
能となり、Ｘ線露光装置の転写精度を向上させ、スルー
プットを大幅に改善させることができる。

【００４９】＜実施例４＞次に、本発明の第４実施例に
よるＸ線照明装置を図６に基づいて説明する。なお、本
実施例は、第３実施例と同様に、ＳＲビームのＸ方向を
集光し、そして、少なくとも１枚のＸ線ミラーを揺動機
構により揺動させることでシート状のＳＲビームをＹ方
向に偏向走査させ、Ｘ線を露光画角に対し相対的に走査
させて、マスク全面を照明するＸ線照明装置であって、
第３実施例の構成に加えて、第１のＸ線ミラーに対する
各Ｘ線ミラー位置における床振動等による相対位置の変
動を補正しうるように構成するものである。なお、本実
施例において、第１ないし第３実施例における部材と同
様の部材には同じ符号を付して説明する。

【００５０】図６において、２１および２２は、第２実
施例において説明したように、第１および第２のＸ線ミ
ラー位置の床振動をそれぞれ計測する床振動計測手段で
あって、床振動計測手段２１は第１のＸ線ミラー３を支
持し床面に設置されているフレーム１６に固定されてお
り、床振動計測手段２２は、第２のＸ線ミラー８を支持
し床面に設置されているフレーム１７に固定されてい
る。これらの床振動計測手段は、例えば、加速度センサ
ーを用いて、計測される加速度から振幅を算出する構成
とすることができる。また、第１のＸ線ミラーユニット
の大気中に測距センサーを固定し、第２のＸ線ミラーユ
ニットの大気中にターゲットを固定して、第１のＸ線ミ
ラーユニットに対する第２のＸ線ミラーユニットの相対
変位を直接計測する方法でもよい。このように床振動計
測手段としては、第１のＸ線ミラーと第２のＸ線ミラー
の床振動による相対位置変動を計測できる手段であれ
ば、その他の方法でも良い。

【００５１】そして、本実施例においては、第３実施例
における第２制御手段１１に代えて、第２制御手段１１
Ａを用いる。すなわち、第２のＸ線ミラー８の第２駆動
手段３９を駆動制御する第２制御手段１１Ａは、第１の
Ｘ線ミラー３の超高真空チャンバー１４に設置された第
１のＸ線ミラー３の位置および姿勢の少なくとも一方を
計測する位置姿勢計測手段１０の計測信号を受けるとと
もに、第１および第２のＸ線ミラー３、３８の位置にお
いてそれぞれの床振動を計測する床振動計測手段２１、
２２からそれぞれの計測信号を受け、そして、これらの
計測信号に基づいて、第１のＸ線ミラー３と第２のＸ線
ミラー３８の床振動等による相対位置変動を演算算出す
るように構成されている。したがって、第２制御手段１
１Ａは、位置姿勢計測手段１０による、基準面に対する
第１のＸ線ミラー３の位置や姿勢の計測結果に基づい
て、第２のＸ線ミラー３８の位置における第１のＸ線ミ
ラー３に反射されたＳＲビームの光軸２を算出して、Ｓ
Ｒビーム２の光軸に対する第２のＸ線ミラー３８の駆動
量を演算算出するとともに、両床振動計測手段２１、２
２の出力によりそれぞれの位置の相対位置変動を演算算
出し、第１のＸ線ミラー３に対する第２のＸ線ミラー３
８の変位を演算して、位置姿勢計測手段１０の計測結果
に基づく第２のＸ線ミラー３８の駆動量を補正し、この
補正された駆動量により第２駆動手段３９を駆動する。

【００５２】このように構成することにより、前述した
第３実施例の作用効果に加えて、第１および第２のＸ線
ミラー３、３８の相対位置変動を計測し、第２のＸ線ミ
ラー３８の駆動量を補正するようになし、床振動などに
より第１および第２のＸ線ミラー３、３８の相対位置が
変動しても、第１および第２のＸ線ミラー３、３８をＳ
Ｒビームに対して高精度に位置決めすることができる。

【００５３】＜実施例５＞次に、本発明の第５実施例に
よるＸ線照明装置を図７および図８に基づいて説明す
る。本実施例は、少なくとも２枚のＸ線ミラーを用い
て、ＳＲビームのＸ方向を集光し、そしてＳＲビームの
Ｙ方向を拡大して、マスク全面を一括で照明するように
構成するとともに、第２のＸ線ミラーに対する第１のＸ
線ミラーの相対的な位置や姿勢を計測することにより各
Ｘ線ミラーのＳＲビームに対して高精度に位置決めしよ
うとするものである。なお、本実施例においても、第１
および第２の実施例における部材と同様の部材には同じ
符号を付して説明する。

【００５４】図７および図８において、第１のＸ線ミラ
ー３は、電子蓄積リング１から放射されるシート状のＳ
Ｒビーム２をＸ方向に集光するための反射面がＸ方向お
よびＹ方向に凹面状に形成された集光ミラーであり、第
１ミラー保持部３ａに保持され、第１制御手段７に接続
された第１駆動手段４によって、その位置や姿勢を駆動
調整されるように構成され、また、ＳＲビーム２の強度
中心を検出する強度センサー５およびＳＲビーム２の光
軸の傾きを検出する光軸センサー６が第１のＸ線ミラー
３に対して所定の位置関係となるように第１ミラー保持
部３ａにそれぞれ取り付けられている。強度センサー５
および光軸センサー６は、第１のＸ線ミラー３に対する
シート状のＳＲビーム２の相対位置と相対角度をそれぞ
れ検出し、これらの検出信号を第１制御手段７に送出す
る。第１制御手段７は、これらの検出信号に基づいて、
第１のＸ線ミラー３とシート状のＳＲビーム２の相対的
な位置ずれを演算し、その演算結果により第１の駆動手
段４に指令を出すことにより、第１のＸ線ミラー３とＳ
Ｒビーム２を所定の位置関係に維持するように構成され
ている。

【００５５】第２のＸ線ミラー４８は、第１のＸ線ミラ
ー３で集光反射されたＳＲビーム２をＹ方向に拡大反射
するための円筒状に湾曲した反射面を有する拡大ミラー
であり、第２ミラー保持部４８ａに保持され、第２駆動
手段４９によりその位置や姿勢が駆動調整されるように
構成されている。そして、第２のＸ線ミラー４８の第２
ミラー保持部４８ａには、第１のＸ線ミラー３側に固定
されたターゲットとしてのエリアセンサー５１に向けレ
ーザー光５０ａを出射するレーザー光源５０が取り付け
られ、エリアセンサー５１は、レーザー光源５０から出
射されたレーザー光５０ａを受光してその受光位置の変
動量や変動方向を検出する。これらのレーザー光源５０
およびエリアセンサー５１は、図８に図示するように、
ともにそれぞれの超高真空チャンバー６５、６４内に設
置され、レーザー光源５０はビームライン６３を通して
レーザー光５０ａをターゲットであるエリアセンサー５
１に照射する。そして、第２制御手段５２は、エリアセ
ンサー５１の出力を受信して、その出力信号により、第
２のＸ線ミラー８に対する第１のＸ線ミラー３の相対移
動量を算出し、その算出結果に基づいて第２の駆動手段
９を制御するように構成されている。

【００５６】上記の構成において、電子蓄積リング１か
ら放射されたＳＲビーム２は第１のＸ線ミラー３に入射
すると同時に第１のミラー保持部３ａに固定されている
強度センサー５と光軸センサー６にも入射する。これら
のセンサー５、６は、ＳＲビーム２の強度中心と光軸の
傾きをそれぞれ検出する。すなわち、ＳＲビーム２のＸ
方向、Ｙ方向、ωＸ方向、ωＹ方向、およびωＺ方向の
変動を検出することができ、これらの計測値は第１制御
手段７に取り込まれる。第１制御手段７は、これらの計
測値から第１駆動手段４の各軸の駆動量を演算算出し、
その算出結果に基づいて、第１駆動手段４を作動させ、
第１のＸ線ミラー３のＳＲビーム２に対する位置および
姿勢を制御し、第１のＸ線ミラー３とＳＲビーム２間の
相対的位置ずれを回避する。

【００５７】第１のＸ線ミラー３と第２のＸ線ミラー４
８の間の相対的な位置や姿勢は、第２のＸ線ミラー４８
に関連して取り付けられたレーザー光源５０から出射投
光される計測ビームであるレーザー光５０ａを、第１の
Ｘ線ミラー３に関連して取り付けられたエリアセンサー
５１で受光し、その受光点の変動量や変動方向により計
測する。すなわち、第１および第２のＸ線ミラー間の相
対的な位置や姿勢のずれは、エリアセンサー５１におけ
るレーザー光５０ａの受光点の変動として表われ、その
受光点の変動量および変動方向により両ミラー間の相対
的な位置および姿勢のずれ量を計測することができる。
エリアセンサー５１の出力は第２制御手段５２に取り込
まれ、第２制御手段５２は、エリアセンサー５１の計測
出力に基づいて、第２のＸ線ミラー８が第１のＸ線ミラ
ー３に対し所定の位置や所定の姿勢になるように駆動量
を演算算出し、第２駆動手段４９を介して第２のＸ線ミ
ラー４８を作動させ、第１のＸ線ミラー３と第２のＸ線
ミラー４８間の相対的な位置や姿勢を制御する。なお、
レーザ光源５０を第１のＸ線ミラー３側に設け、エリア
センサー５１を第２のＸ線ミラー４８側に設けても良
い。

【００５８】以上説明したように、本実施例は、それぞ
れ駆動手段（４、４９）によって駆動される少なくとも
２枚のＸ線ミラー（３、４８）を備え、第１のＸ線ミラ
ー３側に固定されたＳＲビーム２の光軸を検出する強度
センサー５および光軸センサー６の検出結果により第１
のＸ線ミラー３をＳＲビーム２の光軸に対し常に所定の
位置や姿勢を維持するように駆動制御し、さらに、第１
のＸ線ミラー３と第２のＸ線ミラー４８の間の相対的な
位置や姿勢を計測するための、一方のＸ線ミラー側に固
定されたレーザー光源５０および他方のＸ線ミラー側に
固定されたエリアセンサー５１からなる計測手段と、こ
の計測手段（５０、５１）の出力により第２のＸ線ミラ
ー４８の駆動量を演算算出し、算出された駆動量により
該当するミラーの駆動手段４９を制御する第２制御手段
５２とを有し、前記計測手段（５０、５１）の計測結果
に基づいて、第２のＸ線ミラー４８の駆動量を算出し、
Ｘ線ミラー３の変位に追従してＸ線ミラー４８の位置や
姿勢を制御する。

【００５９】したがって、第２のＸ線ミラー４８に強度
センサーや光軸センサーを設けることなく、第１のＸ線
ミラー３と第２のＸ線ミラー４８をともにＳＲビーム２
に対して正確に位置決めすることができ、第１のＸ線ミ
ラー、第２のＸ線ミラーとこれらに入射するＳＲビーム
の間の相対的な位置ずれを回避することができる。

【００６０】さらに、第１のＸ線ミラー３は第１のＸ線
ミラー３に固定された強度センサー５および光軸センサ
ー６によりＳＲビーム２に対し高精度に位置決めされて
おり、この第１のＸ線ミラー３側に固定されたエリアセ
ンサー５１と第２のＸ線ミラー４８側に固定されたレー
ザー光源５０により、第２のＸ線ミラー４８に対する第
１のＸ線ミラー３の相対位置や姿勢を計測しているの
で、床振動などによりＸ線ミラーの位置が変動しても、
各Ｘ線ミラーをＳＲビームに対し高精度に位置決めする
ことができる。

【００６１】全てのＸ線ミラーをＳＲビームに対し高精
度に位置決めすることができることから、集光されて高
強度で強度ムラの少ない均一な照明光を露光装置の露光
画角全面に一括で供給することができ、露光ムラの少な
い露光を行なうことが可能となり、Ｘ線露光装置の転写
精度を向上させ、スループットを大幅に改善させること
ができる。

【００６２】＜実施例６＞さらに、本発明の第６実施例
によるＸ線照明装置を図９に基づいて説明する。本実施
例は、前述した第５実施例と同様に少なくとも２枚のＸ
線ミラーを用いたＸ線照明装置であるけれども、ＳＲビ
ームのＸ方向を集光し、そして、少なくとも１枚のＸ線
ミラーを揺動機構により揺動させることでシート状のＳ
ＲビームをＹ方向に偏向走査させ、Ｘ線を露光画角に対
し相対的に走査させて、マスク全面を照明するように構
成するものである。なお、本実施例において、第１およ
び第５の実施例における部材と同様の部材には同じ符号
を付して説明する。

【００６３】図９において、第１のＸ線ミラー３は、前
述した第５実施例と同様に、シート状のＳＲビーム２を
Ｘ方向に集光するための反射面がＸ方向に凹面状に形成
された集光ミラーであり、第１ミラー保持部３ａに保持
され、第１制御手段に接続された第１駆動手段４によっ
て、その位置や姿勢を駆動調整されるように構成され、
また、図９には図示しないけれども、ＳＲビーム２の強
度中心を検出する強度センサーおよびＳＲビーム２の光
軸の傾きを検出する光軸センサーが、第５実施例と同様
に、第１のＸ線ミラー３に対して所定の位置関係となる
ように第１ミラー保持部３ａにそれぞれ取り付けられて
いる。

【００６４】第２のＸ線ミラー６８は、図示しない揺動
機構によりωＸ方向に揺動され、第１のＸ線ミラー３に
より集光反射されたＳＲビーム２をＹ方向に偏向走査す
るように構成された走査ミラーであり、第２ミラー保持
部８ａに保持され、第２駆動手段６９によりその位置や
姿勢が駆動調整されるように構成されている。なお、第
２のＸ線ミラー６８の走査露光時の揺動中心がＳＲビー
ム２に対して所定の位置および姿勢になるように制御し
なければならず、図示しない揺動機構は第２駆動手段６
９の上に設置することが好ましい。

【００６５】そして、第２のＸ線ミラー６８の第２ミラ
ー保持部６８ａにおいて、走査露光時に揺動機構により
揺動されない部位に、第５実施例と同様に、第１のＸ線
ミラー３側に固定されたターゲットとしてのエリアセン
サー７１に向けレーザー光７０ａを出射するレーザー光
源７０が取り付けられ、エリアセンサー７１は、レーザ
ー光源７０から出射されたレーザー光７０ａを受光して
その受光位置の変動量や変動方向を検出する。これらの
レーザー光源７０およびエリアセンサー７１はともにそ
れぞれの超高真空チャンバー６５、６４内に設置され、
レーザー光源７０はビームライン６３を通してレーザー
光７０ａをターゲットであるエリアセンサー７１に照射
する。そして、第２制御手段７２は、エリアセンサー７
１の出力を受信して、その出力信号により、第２のＸ線
ミラー６８に対する第１のＸ線ミラー３の相対移動量を
算出し、その算出結果に基づいて第２の駆動手段６９を
制御するように構成されている。

【００６６】上記の構成において、電子蓄積リングから
放射されたＳＲビーム２は第１のＸ線ミラー３に入射す
ると同時に第１のミラー保持部３ａに固定されている強
度センサーと光軸センサーにも入射する。これらのセン
サーは、前記第５実施例において説明したように、ＳＲ
ビーム２の強度中心と光軸の傾きをそれぞれ検出する。
すなわち、ＳＲビーム２のＸ方向、Ｙ方向、ωＸ方向、
ωＹ方向、およびωＺ方向の変動を検出することがで
き、これらの計測値は第１制御手段に取り込まれる。第
１制御手段は、これらの計測値から第１駆動手段４の各
軸の駆動量を演算算出し、その算出結果に基づいて、第
１駆動手段４を作動させ、第１のＸ線ミラー３のＳＲビ
ーム２に対する位置および姿勢を制御し、第１のＸ線ミ
ラー３とＳＲビーム２間の相対的位置ずれを回避する。

【００６７】第１のＸ線ミラー３と第２のＸ線ミラー６
８の間の相対的な位置や姿勢は、第２のＸ線ミラー６８
に関連して第２ミラー保持部６８ａに取り付けられたレ
ーザー光７０から出射投光される計測ビームであるレー
ザー光７０ａを、第１のＸ線ミラー３に関連して第１ミ
ラー保持部３ａに取り付けられたエリアセンサー７１で
受光し、その受光点の変動量や変動方向により計測す
る。第１および第２のＸ線ミラー間の相対的な位置や姿
勢のずれは、エリアセンサー７１におけるレーザー光７
０ａの受光点の変動として表われ、その受光点の変動量
および変動方向により両ミラー間の位置や姿勢のずれ量
を計測することができる。エリアセンサー７１の出力は
第２制御手段７２に取り込まれ、第２制御手段７２は、
エリアセンサー７１の計測出力に基づいて、第２のＸ線
ミラー６８が第１のＸ線ミラー３に対し所定の位置およ
び所定の姿勢になるように駆動量を演算算出し、第２駆
動手段６９を介して第２のＸ線ミラー６８を作動させ、
第１のＸ線ミラー３と第２のＸ線ミラー６８間の相対的
な位置や姿勢を制御する。なお、先の第５実施例と同様
に、レーザ光源７０とエリアセンサー７１を逆にして設
けても良い。

【００６８】以上説明したように、本実施例は、前述し
た第５実施例と同様に、それぞれ駆動手段（４、６９）
によって駆動される少なくとも２枚のＸ線ミラー（３、
６８）を備え、第１のＸ線ミラー３側に固定されてＳＲ
ビーム２の光軸を検出する強度センサーおよび光軸セン
サーの検出結果により第１のＸ線ミラー３をＳＲビーム
２の光軸に対し常に所定の位置や姿勢になるように駆動
制御し、さらに、第２のＸ線ミラー６８に対する第１の
Ｘ線ミラー３の位置および姿勢を計測するための、一方
のＸ線ミラー側に固定されたレーザー光源７０および他
方のＸ線ミラー側に固定されたエリアセンサー７１から
なる計測手段と、この計測手段（７０、７１）の出力に
より第２のＸ線ミラー６８の駆動量を演算算出し、算出
された駆動量により該当するミラーの駆動手段９を制御
する第２制御手段７２とを備え、前記計測手段（７０、
７１）の計測結果に基づいて、第２のＸ線ミラー６８の
駆動量を算出し、第１のＸ線ミラー３の変位に追従して
Ｘ線ミラー６８の位置や姿勢を制御する。

【００６９】したがって、第２のＸ線ミラー６８に強度
センサーや光軸センサーを設けることなく、第１のＸ線
ミラー３と第２のＸ線ミラー６８をともにＳＲビーム２
に対して正確に位置決めすることができ、第１のＸ線ミ
ラー、第２のＸ線ミラーとこれらに入射するＳＲビーム
の間の相対的な位置ずれを回避することができる。

【００７０】さらに、第１のＸ線ミラー３は第１のＸ線
ミラー３に固定された強度センサーおよび光軸センサー
によりＳＲビーム２に対し高精度に位置決めされてお
り、この第１のＸ線ミラー３側に固定されたエリアセン
サー７１と第２のＸ線ミラー６８側に固定されたレーザ
ー光源７０により、第２のＸ線ミラー６８に対する第１
のＸ線ミラー３の相対位置や姿勢を計測しているので、
床振動などによりＸ線ミラーの位置が変動しても、各Ｘ
線ミラーをＳＲビームに対し高精度に位置決めすること
ができる。

【００７１】全てのＸ線ミラーをＳＲビームに対し高精
度に位置決めすることができ、そして、少なくとも１枚
のＸ線ミラーを揺動させることによりシート状のＳＲビ
ームを走査することができ、集光されて高強度で強度ム
ラの少ない照明光でマスク全面を走査することが可能と
なり、Ｘ線露光装置の転写精度を向上させ、スループッ
トを大幅に改善させることができる。

【００７２】なお、前述した各実施例においては、Ｘ線
ミラーとして第１および第２のミラーの２板を配設して
いるけれども、これに限らず、第２のＸ線ミラーを複数
設けて３枚以上のＸ線ミラーを備えたＸ線照明装置にお
いても同様に構成することができる。

【００７３】＜実施例７＞次に、上述したＸ線露光装置
を利用したデバイスの製造方法の実施形態を説明する。

【００７４】図１０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（組立）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。

【００７５】図１１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
絶縁膜を形成する。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システ
ムによってマスクの回路パターンをウエハの複数のショ
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。

【００７６】このような製造方法を用いれば、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。

【００７７】

【発明の効果】本発明は、上述したように構成されてい
るので、全てのＸ線ミラーを変動するＳＲビームに対し
て高精度に位置合わせすることが可能となるため、常に
高精度なＸ線照明が可能である。

【００７８】また、第１のＸ線ミラーの位置や姿勢を計
測する基準面を床面とすることにより簡単な構成で全て
のＸ線ミラーをＳＲビームに対して高精度に位置合わせ
することができる。

【００７９】さらに、Ｘ線ミラー位置の振動を計測する
ようになし、これに基づいて後続のＸ線ミラーの駆動量
を補正することによって、床振動などにより各Ｘ線ミラ
ーの相対位置が変動しても全てのＸ線ミラーを高精度に
位置合わせすることが可能となる。

【００８０】以上のように、本発明のＸ線照明装置によ
れば、全てのＸ線ミラーをＳＲビームに対し高精度に位
置決めすることができ、露光ムラの少ない露光を行なう
ことが可能となる。そして、露光時間を短縮して露光装
置のスループットを大幅に向上させることができ、さら
に、Ｘ線露光装置の転写精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるＸ線照明装置を示す
概略的構成図である。

【図２】本発明の第１実施例によるＸ線照明装置におい
て一部を破断して示す概略的側面図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、第１のＸ線ミラーに付
設してＳＲビームの強度および光軸をそれぞれ検出する
強度センサーおよび光軸センサーを説明するためのそれ
ぞれの概略図である。

【図４】本発明の第２実施例によるＸ線照明装置におい
て一部を破断して示す概略的側面図である。

【図５】本発明の第３実施例によるＸ線照明装置を示す
概略的構成図である。

【図６】本発明の第４実施例によるＸ線照明装置におい
て一部を破断して示す概略的側面図である。

【図７】本発明の第５実施例によるＸ線照明装置を示す
概略的構成図である。

【図８】本発明の第５実施例によるＸ線照明装置におい
て一部を破断して示す概略的側面図である。

【図９】本発明の第６実施例によるＸ線照明装置におい
て一部を破断して示す概略的側面図である。

【図１０】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャ
ートである。

【図１１】ウエハプロセスを示すフローチャートであ
る。

【図１２】従来のＸ線照明装置の構成を示す概略的構成
図である。

【図１３】従来のＸ線照明装置の他の構成を示す概略的
構成図である。

【符号の説明】

１電子蓄積リング（光源）２シンクロトロン放射光ビーム（ＳＲビーム）３第１のＸ線ミラー４第１駆動手段５強度センサー６光軸センサー７第１制御手段８第２のＸ線ミラー９第２駆動手段１０位置姿勢計測手段１１、１１Ａ第２制御手段１３ビームライン１４、１５超高真空チャンバー１６、１７フレーム１８ベリリウム窓１９Ｘ線マスク２１、２２床振動計測手段３８第２のＸ線ミラー３９第２駆動手段４８第２のＸ線ミラー４９第２駆動手段５０レーザー光源５１エリアセンサー５２第２制御手段６３ビームライン６４、６５超高真空チャンバー６８第２のＸ線ミラー６９第２駆動手段７０レーザー光源７１エリアセンサー７２第２制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シンクロトロン放射光ビームを順に反射
する第１および第２のＸ線ミラーと、前記Ｘ線ミラーの
それぞれの位置および姿勢の少なくとも一方を変化させ
る駆動手段と、前記第１のＸ線ミラーに入射するシンク
ロトロン放射光ビームを検出する第１計測手段と、所定
の基準に対する前記第１のＸ線ミラーの位置および姿勢
の少なくとも一方、もしくは前記第１のＸ線ミラーと前
記第２のＸ線ミラーの間の相対的な位置および姿勢の少
なくとも一方を計測する第２計測手段と、前記第１計測
手段での計測に基づいて前記第１のＸ線ミラーの駆動を
制御する第１制御手段と、前記第２計測手段での計測に
基づいて第２のＸ線ミラーの駆動を制御する第２制御手
段とを具備することを特徴とするＸ線照明装置。
【請求項２】第１制御手段によって、シンクロトロン
放射光ビームの変位に対して第１のＸ線ミラーの位置お
よび姿勢の少なくとも一方を維持するとともに、第２制
御手段によって前記第１のＸ線ミラーの変位に追従して
第２のＸ線ミラーを変位させることを特徴とする請求項
１記載のＸ線照明装置。
【請求項３】第１計測手段は、第１のＸ線ミラー近傍
に配置され、シンクロトロン放射光ビームの強度中心を
検出する強度センサーおよびシンクロトロン放射光ビー
ムの光軸の傾きを検出する光軸センサーの少なくとも一
方を有することを特徴とする請求項１または２記載のＸ
線照明装置。
【請求項４】第２計測手段は、床面を基準として第１
のＸ線ミラーの位置および姿勢の少なくとも一方を計測
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
記載のＸ線照明装置。
【請求項５】振動を計測する第３計測手段をさらに有
し、該第３計測手段の計測をもとに第２制御手段の制御
を補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
か１項記載のＸ線照明装置。
【請求項６】第３計測手段は、第１もしくは第２のＸ
線ミラーを支持するフレームに固定された加速度センサ
ーまたは測距センサーを有することを特徴とする請求項
５記載のＸ線照明装置。
【請求項７】第２計測手段は、第１および第２のいず
れか一方のＸ線ミラー側から計測ビームを投光し他方の
Ｘ線ミラー側で該計測ビームを受光する手段を有するこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の
Ｘ線照明装置。
【請求項８】第２計測手段は、第１および第２のいず
れか一方のＸ線ミラー側に固定されたレーザー光源と、
他方のＸ線ミラー側に固定されたセンサーを有すること
を特徴とする請求項７記載のＸ線照明装置。
【請求項９】レーザー光源は第２のＸ線ミラー側に固
定され、センサーは第１のＸ線ミラー側に固定されてい
ることを特徴とする請求項８記載のＸ線照明装置。
【請求項１０】シンクロトロン放射光ビームを第１の
Ｘ線ミラーによって集光し、第２のＸ線ミラーによって
拡大して、所定の照明範囲に一括でＸ線を供給すること
を特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項記載のＸ
線照明装置。
【請求項１１】シンクロトロン放射光ビームを第１の
Ｘ線ミラーによって集光し、第２のＸ線ミラーを揺動す
ることにより前記シンクロトロン放射光ビームを偏向走
査して、所定の照明範囲にＸ線を供給することを特徴と
する請求項１ないし９のいずれか１項記載のＸ線照明装
置。
【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか１項記
載のＸ線照明装置と、該Ｘ線照明装置で照射されるＸ線
によって露光される基板を保持する手段を有することを
特徴とするＸ線露光装置。
【請求項１３】シンクロトロン放射光ビームを第１お
よび第２のＸ線ミラーで順に反射して物体を照明する方
法であって、該シンクロトロン放射光ビームの変位に対
して前記第１のＸ線ミラーの位置および姿勢の少なくと
も一方を維持する第１行程と、該維持に伴なう前記第１
のＸ線ミラーの変位に追従して前記第２のＸ線ミラーを
変位させる第２行程を有することを特徴とするＸ線照明
方法。
【請求項１４】前記第２行程は、床に対する第１のＸ
線ミラーの位置および姿勢の少なくとも一方を検出する
行程を含むことを特徴とする請求項１３記載のＸ線照明
方法。
【請求項１５】前記第２行程は、第１と第２のＸ線ミ
ラーの間の相対的な位置関係を検出する行程を含むこと
を特徴とする請求項１３記載のＸ線照明方法。
【請求項１６】第１または第２のＸ線ミラーを設置す
る床の振動を検出して、前記第１行程および前記第２行
程の少なくとも一方に反映させることを特徴とする請求
項１３記載のＸ線照明方法。
【請求項１７】シンクロトロン放射光ビームを第１の
Ｘ線ミラーによって集光し、第２のＸ線ミラーによって
拡大して、所定の照明範囲にＸ線を供給することを特徴
とする請求項１３ないし１６のいずれか１項記載のＸ線
照明方法。
【請求項１８】シンクロトロン放射光ビームを第１の
Ｘ線ミラーによって集光し、そして第２のＸ線ミラーを
揺動することにより前記シンクロトロン放射光ビームを
偏向走査することを特徴とする請求項１３ないし１６の
いずれか１項記載のＸ線照明方法。
【請求項１９】請求項１３ないし１８のいずれか１項
記載のＸ線照明方法を用いて基板を露光する工程を含む
製造工程によってデバイスを製造することを特徴とする
デバイス製造方法。
【請求項２０】露光前に基板にレジストを塗布する工
程と、露光後にレジストを現像する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項１９記載のデバイス製造方法。