JPH0797160B2 - X-ray exposure device - Google Patents
X-ray exposure deviceInfo
- Publication number
- JPH0797160B2 JPH0797160B2 JP2312713A JP31271390A JPH0797160B2 JP H0797160 B2 JPH0797160 B2 JP H0797160B2 JP 2312713 A JP2312713 A JP 2312713A JP 31271390 A JP31271390 A JP 31271390A JP H0797160 B2 JPH0797160 B2 JP H0797160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchrotron radiation
- light
- synchrotron
- parallel
- reflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 claims description 163
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 15
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001015 X-ray lithography Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
-
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、SOR（Synchrotron Orbital Radiation;シ
ンクロトロン放射光）を利用するＸ線露光装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an X-ray exposure apparatus using SOR (Synchrotron Orbital Radiation).
（従来の技術） 光速に近い速度で運動する電子が、その進行方向を磁場
や電場などで曲げられるとき、軌道の接線方向に発生す
る光をSORと呼ぶ。ところで、近時、このSORをＸ線リソ
グラフィーに用いる研究が活発化している。このＸ線リ
ソグラフィーに用いられるSORの特徴としては、強度
が非常に強い，平行性が非常によい（〜1mrad），
連続スペクトルである，などの優れた特徴をもってい
る。そこで、このSORを、電子デバイスの微細パターン
の形成すなわちＸ線リソグラフィーに応用すると、の
特徴から、照射時間の飛躍的な短縮が可能となり、の
特徴から、“ぼけ”や“幾何学的歪”を無視できる程度
にでき、の特徴から、任意の波長域を選べることにな
り、マスク基板の自由度も増すことになり、Ｘ線リソグ
ラィーに最適のＸ線源となる。(Prior Art) Light that is generated in the tangential direction of an orbit when an electron moving at a speed close to the speed of light is bent by a magnetic field or an electric field in its traveling direction is called SOR. By the way, recently, research using this SOR for X-ray lithography has become active. The characteristics of the SOR used in this X-ray lithography are very strong and very parallel (~ 1mrad),
It has excellent features such as a continuous spectrum. Therefore, if this SOR is applied to the formation of fine patterns of electronic devices, that is, X-ray lithography, it is possible to dramatically reduce the irradiation time due to the characteristics of, and due to the characteristics of "blur" and "geometric distortion". Can be neglected, and because of the feature, an arbitrary wavelength range can be selected, the degree of freedom of the mask substrate is increased, and the X-ray source is optimal for X-ray lithography.
ところで、SORで可能な露光範囲は、ビームの開き角
が、電子軌道面に垂直な方向に1mradと小さいため、光
源から10m離れた地点では、縦10mmと小さい。そこで、
従来、露光範囲を拡大するために、＜１＞斜め入射反射
鏡を揺動させる，＜２＞電子軌道を揺動させる，＜３＞
マスクとウェハを機械的に走査する，などの方法が試み
られている。By the way, since the divergence angle of the beam is as small as 1 mrad in the direction perpendicular to the electron orbital plane, the exposure range that can be obtained by SOR is as small as 10 mm vertically at a point 10 m away from the light source. Therefore,
Conventionally, in order to expand the exposure range, <1> oscillate the oblique incidence reflecting mirror, <2> oscillate the electron orbit, <3>.
Methods such as mechanically scanning the mask and the wafer have been tried.
しかしながら、方法＜１＞は、斜め入射反射鏡を主反射
角を中心に振動させる方法であるので、SORリングや他
のビームラインに影響を及ぼさずに行える利点がある
が、反射率が小さくなる。そのため斜め入射反射鏡とし
ては、平面鏡よりもシリンドリカル、トロイダルなどの
曲面鏡が用いられている。しかし、曲面鏡では、ウェハ
面上にてＸ線を走査させる場合、光軸調整が困難であ
る。また、シリンドリカル、トロイダルなどの曲面鏡で
は、SORの光軸方向に曲率が同一であるため、その光軸
方向に垂直な広がりを持つSORでは、上部と下部とで、
斜め入射角が変化すること、光路長が下部の方が長くな
ることなどにより、ウェハ面上におけるSOR形状が扇状
となり、水平方向のＸ線強度の均一性を劣化させる原因
になっていた。さらに、斜め入射反射鏡の表面粗さは、
一般に、10オングストロームrms程度であるが、面内分
布は、平均化されておらず、特に、曲面鏡では、中心部
と周辺部での表面粗さの不均一が、露光ムラを大きくす
る原因となる。However, the method <1> is a method of vibrating the oblique-incidence reflecting mirror around the main reflection angle, and therefore has an advantage that it can be performed without affecting the SOR ring and other beam lines, but the reflectance is small. . Therefore, as the oblique incidence reflecting mirror, a curved mirror such as a cylindrical or toroidal mirror is used rather than a plane mirror. However, with a curved mirror, it is difficult to adjust the optical axis when X-rays are scanned on the wafer surface. Also, in curved mirrors such as cylindrical and toroidal, since the curvature is the same in the optical axis direction of the SOR, in the SOR having a spread perpendicular to the optical axis direction, the upper part and the lower part,
The SOR shape on the wafer surface has a fan shape due to a change in the oblique incident angle, a longer optical path length in the lower part, and the like, which causes deterioration of the uniformity of the horizontal X-ray intensity. Furthermore, the surface roughness of the oblique incidence reflector is
Generally, it is about 10 angstrom rms, but the in-plane distribution is not averaged, and especially in curved mirrors, the unevenness of the surface roughness in the central part and the peripheral part causes the uneven exposure. Become.
一方、方向＜２＞は、蓄積電子の軌道を時間的に振動す
る横方向磁場により、上下に振動させると、電子軌道の
振り角に対応してSORを振動させることができることを
利用するもので、振り幅の制御が容易で、かつ、自由度
が大きく、強度の損失もない点が長所である。しかし、
SORリングの電子軌道全体が変動することになるので、
全てのビームラインで所要の振り幅を得るには、ラティ
ス構成の最適化や、対応するビーム揺動の位相に応じて
ビームラインの長さを変える必要がある難点を持ってい
る。また、SORリングが大型化してしまう欠点があり、
小形化への要求との両立が困難である。On the other hand, the direction <2> utilizes that the SOR can be oscillated corresponding to the swing angle of the electron orbit by vertically oscillating the orbit of the stored electrons by the transverse magnetic field that temporally oscillates. The advantages are that the swing width can be easily controlled, the degree of freedom is large, and the strength is not lost. But,
Since the entire electron orbit of the SOR ring will fluctuate,
In order to obtain the required swing width for all beam lines, there is a drawback in that it is necessary to optimize the lattice structure and change the beam line length according to the phase of the corresponding beam oscillation. In addition, there is a drawback that the SOR ring becomes large,
It is difficult to meet the demand for miniaturization.
さらに、方法＜３＞は、マスクとウェハを、ファインア
ラインメント後、定盤にクランプし、全体を上下に走査
する方法である。この方法は、Ｘ線束の損失がなく、蓄
積リングやビームラインに変更を加える必要がない点が
長所である。しかし、機構が複雑になること、走査に伴
う振動の影響、露光中の位置合わせ制御が可能である欠
点を持っている。Furthermore, the method <3> is a method in which the mask and the wafer are finely aligned, clamped on a surface plate, and the whole is vertically scanned. This method has the advantage that there is no loss of X-ray flux and there is no need to make changes to the storage ring or beamline. However, it has the drawbacks that the mechanism is complicated, the influence of vibrations associated with scanning, and the alignment control during exposure are possible.
（発明が解決しようとする課題） 以上のように、前記の従来の方法＜１＞，＜２＞，＜３
＞では、それぞれ固有の欠点を有し、所望の露光性能を
達成するに際しての障害となっている。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional methods <1>, <2>, and <3 described above are used.
> Have their own drawbacks, which are obstacles to achieving the desired exposure performance.
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、露光む
らがなく、転写精度が良好なＸ線露光装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray exposure apparatus having no exposure unevenness and good transfer accuracy.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射光反射
部の光軸に垂直な横断面が円弧をなすミラー面のシンク
ロトロン放射光源側の曲率が、ミラー面のBe（ベリリウ
ム）窓部側の曲率よりも大きくなるように、その長手方
向の曲率が連続的に変化しているので、被露光面上にお
けるシンクロトロン放射光の短形状をなすビームスポッ
ト形状の上辺と下辺はほぼ等しくなり、シンクロトロン
放射光反射部のミラー面の曲率がすべて一定の場合のよ
うに、扇状になることがない。したがって、被露光面上
における水平方向のＸ線強度の均一性は、劣化せず、転
写精度を向上させることができる。[Configuration of the Invention] (Means and Actions for Solving the Problems) An X-ray exposure apparatus according to the present invention is a synchrotron radiation source having a mirror surface whose cross section perpendicular to the optical axis of the synchrotron radiation reflection section is an arc. The curvature in the longitudinal direction is continuously changed so that the curvature on the side becomes larger than the curvature on the Be (beryllium) window side of the mirror surface. The upper side and the lower side of the beam spot shape that forms the shape are substantially equal to each other, and do not have a fan shape as in the case where the curvatures of the mirror surfaces of the synchrotron radiation reflection section are all constant. Therefore, the uniformity of the horizontal X-ray intensity on the exposed surface does not deteriorate, and the transfer accuracy can be improved.
また、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射
光反射部が、シンクロトロン放射光の進行方向を維持し
ながら振動しているので、ミラー面の表面粗さにバラツ
キがあっても、このバラツキを平均化させることができ
るので、被露光面上における露光ムラの発生を防止する
ことができ、転写精度を向上させることができる。Further, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the synchrotron radiation reflecting section vibrates while maintaining the traveling direction of the synchrotron radiation, so that even if the surface roughness of the mirror surface varies. Since the variations can be averaged, it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness on the exposed surface and improve the transfer accuracy.
さらに、この発明のＸ線露光装置は、Be窓部は、シンク
ロトロン放射光反射部の揺動に同期して揺動するように
しているので、揺動させない場合に比べて、Be窓の上下
方向の幅を、数mm小さくすることができる。よって、こ
の小さくした分だけBe窓の厚さを薄くすることができる
ことと、Be窓部をヘリウムガス室内にて上下動自在に設
けたので、Be窓と被露光体との距離を短くすることがで
きることとが相俟って、シンクロトロン放射光のBe窓部
及びヘリウムガスによる吸収を低減させることができる
ことにより、スループットの向上を実現できる。Further, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the Be window portion is made to oscillate in synchronization with the oscillation of the synchrotron radiation reflection portion. The width in the direction can be reduced by several mm. Therefore, the thickness of the Be window can be reduced by this amount, and the Be window portion is vertically movable in the helium gas chamber, so that the distance between the Be window and the exposed object can be shortened. In addition to the above, it is possible to reduce the absorption of the synchrotron radiation by the Be window and helium gas, thereby improving the throughput.
さらに、この発明のＸ線露光装置は、スリットを有する
光量調整板をシンクロトロン放射光反射部とBe窓部との
間に設け、且つ、この光量調整板をシンクロトロン放射
光反射部の揺動に同期して振動させるようにしたので、
スリットの長手方向に垂直な幅を小さくすることができ
るので、ガウス分布をなすシンクロトロン放射光の中心
部のみを露光に利用できるようになる結果、半影ぼけの
発生を抑制することとにより解像度を向上させることが
できる。しかも、スリットの長手方向垂直な方向に振動
させていることにより、被露光体上において十分広い露
光領域を確保することができる。Further, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, a light quantity adjusting plate having a slit is provided between the synchrotron radiation light reflection section and the Be window section, and the light quantity adjustment plate is rocked in the synchrotron radiation light reflection section. Since it was made to vibrate in synchronization with
Since the width of the slit perpendicular to the longitudinal direction can be made small, only the central portion of the synchrotron radiation having a Gaussian distribution can be used for exposure, resulting in suppression of penumbra blurring and resolution. Can be improved. Moreover, by vibrating in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit, it is possible to secure a sufficiently large exposure area on the exposed object.
さらにまた、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロ
ン放射光反射部を、平面ミラー部と、この平面ミラー部
に一体的に連設して形成された曲面ミラー部とから構成
しているので、必要に応じて適宜に平面ミラー部と曲面
ミラー部を使い分けることができる。その結果、シンク
ロトロン放射光反射部の光軸合わせが格段に容易になる
ことはもとより、ミラー交換による真空破壊の頻度も低
下させることができる。Furthermore, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the synchrotron radiation reflection portion is composed of the flat mirror portion and the curved mirror portion integrally formed on the flat mirror portion. The flat mirror portion and the curved mirror portion can be properly used as needed. As a result, the optical axis alignment of the synchrotron radiation reflection section is significantly facilitated, and the frequency of vacuum breaks due to mirror replacement can be reduced.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、この実施例のＸ線露光装置を示している。こ
のＸ線露光装置は、SOR（以下、シンクロトロン放射光
とよぶ。）（１）を放射するシンクロトロン放射光源
（２）と、このシンクロトロン放射光源（２）から放射
されたシンクロトロン放射光（１）を入射して平行なシ
ンクロトロン放射光（３）に変換するシンクロトロン放
射光反射部（４）と、このシンクロトロン放射光反射部
（４）を超高真空（10-10Torr）にて格納するとともに
一端部がシンクロトロン光源（２）に接続されたビーム
ライン案内部（６）と、このビームライン案内部（６）
の他端部に取付けられ前記平行なシンクロトロン放射光
（３）を外部に出光させるBe（ベリリウム）窓部（５）
と、このBe窓部（５）に連設され且つＸ線マスク（７）
及びシンクロトロン放射光（３）により露光されるレジ
スト（Ｒ）を被着したウェーハ（８）を保持して位置決
めするステッパ部（９）とからなっている。しかして、
シンクロトロン放射光源（２）は、超伝導（常伝導でも
よい。）蓄積リングであって、内部に磁石（偏光磁石、
４極磁石）や高周波加速空洞を有し、シンクロトロン放
射光（１）を、超伝導蓄積リング内での電子の軌道面上
にて、その軌道の接線方向に放射するように設けられて
いる。この超伝導蓄積リング内は、超高真空（10-10Tor
r）に維持されている。一方、ビームライン案内部
（６）は、円筒状の本体部（6a）と、この本体部（6a）
の中途部に設けられシンクロトロン放射光反射部（４）
が取付けられる第１取付部（10）と、本体部（6a）のス
テッパ部（９）側の端部に設けられBe窓部（５）が設け
られる第２取付部（11）と、第１取付部（10）とシンク
ロトロン放射光源（２）との間に設けられシンクロトロ
ン放射光（１）の出光を開閉する図示せぬシャッタとか
らなっている。しかして、第１取付部（10）は、第２図
に示すように、シンクロトロン放射光反射部（４）が取
付けられる円筒状のミラー取付荷（12）と、このミラー
取付筒（12）の両端部及び本体部（6a）に接続された蛇
腹様の伸縮自在な円筒状ベロー（13），（13）と、上記
ミラー取付筒（12）の外部に設けられ且つこのミラー取
付筒（12）に連結してシンクロトロン放射光反射部
（４）を反射面上に設けられシンクロトロン放射光
（１）の光軸方向に垂直な水平軸の回りθ１方向に揺動
させる第１振動部（14）と、この第１振動部（14）及び
ミラー取付筒（12）を一体的にミラー面（4a）の長手方
向に沿ったθ２方向に揺動させる第２振動部（15）とか
らなっている。しかして、シンクロトロン放射光反射部
（４）は、シリンドリカルをなす曲面鏡であって、その
光軸がシンクロトロン放射光（１）の光軸と平行になる
ようにミラー取付筒（12）に取付られている。そして、
このシンクロトロン放射光反射部（４）は、第３図に示
すように、ミラー面（4a）の長手方向の曲率が連続的に
変化している。すなわち、ミラー面（4a）のシンクロト
ロン放射光源（２）側の曲率R1を、ミラー面（4a）のBe
窓部（５）側の曲率R2よりも大きくする。さらに、第１
振動部（14）と第２振動部（15）は、図示せぬが、モー
タと、このモータの回転をθ１方向及びθ２方向の振動
運動に変換する例えばカム機構などの変換装置とからな
っている。また、ベロー（13），（13）が接続されてい
るミラー取付筒（12）及び本体部（6a）にはフランジ
（13a）…が設けられているさらに、ミラー取付筒（1
2）には、冷却水が貫通する冷却孔が穿設され、このミ
ラー取付筒（12）及びシンクロトロン放射光反射部
（４）を冷却するようになっている。一方、第２取付部
（11）は、第１図に示すように、円筒状の可動筒（16）
と、この可動筒（16）の一端部及び本体部（6a）の一端
部に接続された蛇腹様の伸縮自在な円筒状ベロー（17）
と、上記可動筒（16）の他端部に同軸に接続され且つ上
記可動筒（16）の反対側の端部にBe窓部（５）が取付け
られて超高真空中にてシンクロトロン放射光（３）を案
内する案内筒（18）と、可動筒（16）を懸垂状態にして
支持してこの可動筒（16）を上下方向であるθ３方向に
振動させる第３振動部（19）と、この第３振動部（19）
を固定する固定部材（20）とからなっている。しかし
て、第３振動部（19）は、モータと、このモータの回転
をθ３方向の振動運動に変換する例えばボールねじ機構
などの変換装置とからなっている。そして、第３振動部
（19）は、第１振動部（14）と第２振動部（15）ととも
に、同期装置（SA）に電気的に接続され、Be窓部（５）
をシンクロトロン放射光反射部（４）の振動に同期して
振動するように制御されるようになっている。また、ベ
ロー（17）が接続されている本体部（6a）の一端部及び
可動筒（16）の両端部には、フランジ（17a）…が設け
られている。さらにまた、案内筒（18）の先端部には、
フランジ（18a），（18a）が設けられ、一方のフランジ
（18a）にBe窓部（５）が取付けられている。このBe窓
部（５）は、第４図（Ａ）及び第４図（Ａ）のＢ−Ｂ線
に沿う矢視断面図である第４図（Ｂ）に示すように、Be
製の薄板（5a）と、この薄板（5a上）に被着されＸ線を
透過させない基板（5b）とから形成されている。そし
て、この基板（5b）中央部に穿設されている短形状穴が
Be窓（5c）となっている。そして、Be窓部（５）は、こ
のBe窓（5c）の長手方向が、水平方向となるように、フ
ランジ（18a）に取付けられている。他方、ステッパ部
（９）は、Ｘ線マスク（７）を保持するＸ線マスク保持
部（21）と、このＸ線マスク保持部（21）に保持された
Ｘ線マスク（７）に平行に対向してウェーハ（８）を保
持しステップ＆リピート方式により0.01μｍ以下の精度
で位置決めするウェーハ保持部（22）と、Ｘ線マスク保
持部（21）とBe窓部（５）との間に設けられ１気圧以下
のヘリウム（He）ガウス（23G）が充填されたヘリウム
ガス室（23）とからなっている。しかして、ヘリウムガ
ス室（23）は、両端部にフランジ（23f），（23f）が設
けられ且つ案内筒（18）の外側にて同軸に囲繞する外筒
（23a）と、この外筒（23a）を支持・固定する固定部材
（23b）と、外筒（23a）の一方のフランジ（23f）と可
動筒（16）のフランジ（17a）との間に案内筒（18）を
同軸に囲繞するように介設された蛇腹様の伸縮自在な円
筒状ベロー（23c）と、外筒（23a）の他方のフランジ
（23f）とＸ線マスク保持部（21）との間に案内筒（1
8）と同軸に介設された蛇腹様の伸縮自在な円筒状ベロ
ー（23e）とからなっている。そして、外筒（23a）、ベ
ロー（23c）により気密に囲まれた内部空間には、ヘリ
ウム（He）ガス（23G）が充填されている。ここで、可
動筒（16）の第３振動部（19）による振動は、ベロー
（23e）により完全に吸収され、Ｘ線マスク保持部（2
1）には伝播しないようになっている。なお、このＸ線
マスク（７）とＸ線マスク保持部（21）に保持されたウ
ェーハ（８）との間には、空気が存在している。FIG. 1 shows the X-ray exposure apparatus of this embodiment. This X-ray exposure apparatus includes a synchrotron radiation source (2) that emits SOR (hereinafter referred to as synchrotron radiation) and a synchrotron radiation emitted from the synchrotron radiation source (2). Synchrotron radiation reflection part (4) which converts (1) into parallel synchrotron radiation (3) and this synchrotron radiation reflection part (4) is ultra high vacuum (10 -10 Torr) And a beam line guide portion (6) whose one end is connected to the synchrotron light source (2), and the beam line guide portion (6).
Be (beryllium) window part (5) attached to the other end of the and emitting the parallel synchrotron radiation (3) to the outside
And the X-ray mask (7) that is connected to this Be window (5)
And a stepper part (9) for holding and positioning the wafer (8) coated with the resist (R) exposed by the synchrotron radiation (3). Then,
The synchrotron radiation source (2) is a superconducting (or normal conducting) storage ring with a magnet (polarizing magnet,
It has a quadrupole magnet) and a high-frequency accelerating cavity, and is provided so as to radiate synchrotron radiation (1) in the tangential direction of the orbit on the orbital plane of electrons in the superconducting storage ring. . The inside of this superconducting storage ring contains ultra high vacuum (10 -10 Torr).
r) is maintained. On the other hand, the beam line guide part (6) includes a cylindrical main body (6a) and the main body (6a).
Synchrotron radiation reflection part provided in the middle part (4)
A first mounting part (10) for mounting the first mounting part (10), a second mounting part (11) provided at a stepper part (9) side end of the main body part (6a) and a Be window part (5), and The shutter (not shown) is provided between the mounting portion (10) and the synchrotron radiation source (2) to open and close the output of the synchrotron radiation (1). Then, as shown in FIG. 2, the first mounting portion (10) includes a cylindrical mirror mounting load (12) to which the synchrotron radiation reflecting portion (4) is mounted, and the mirror mounting tube (12). Bellows-like expandable and contractible cylindrical bellows (13) and (13) connected to both ends of the mirror mounting body (6a) and the mirror mounting barrel (12) provided outside the mirror mounting barrel (12). ) And a oscillating synchrotron radiation reflection part (4) is provided on the reflecting surface and swings in the θ1 direction around a horizontal axis perpendicular to the optical axis direction of the synchrotron radiation (1) ( 14) and a second vibrating portion (15) for integrally swinging the first vibrating portion (14) and the mirror mounting cylinder (12) in the θ2 direction along the longitudinal direction of the mirror surface (4a). ing. The synchrotron radiation reflection part (4) is a curved mirror having a cylindrical shape, and is attached to the mirror mounting tube (12) so that its optical axis is parallel to the optical axis of the synchrotron radiation (1). It is installed. And
In this synchrotron radiation reflection part (4), as shown in FIG. 3, the longitudinal curvature of the mirror surface (4a) continuously changes. That is, the curvature R1 of the mirror surface (4a) on the synchrotron radiation source (2) side is set to Be of the mirror surface (4a).
It is made larger than the curvature R2 on the side of the window (5). Furthermore, the first
Although not shown, the vibrating portion (14) and the second vibrating portion (15) are composed of a motor and a conversion device such as a cam mechanism for converting the rotation of the motor into the vibration motion in the θ1 direction and the θ2 direction. There is. Further, the mirror mounting cylinder (12) to which the bellows (13) and (13) are connected and the main body part (6a) are provided with flanges (13a).
A cooling hole through which cooling water penetrates is formed in 2) to cool the mirror mounting cylinder (12) and the synchrotron radiation reflection part (4). On the other hand, as shown in FIG. 1, the second mounting portion (11) has a cylindrical movable tube (16).
And a bellows-like expandable cylindrical bellows (17) connected to one end of the movable cylinder (16) and one end of the main body (6a)
And a Be window (5) attached coaxially to the other end of the movable cylinder (16) and on the opposite end of the movable cylinder (16) to synchrotron radiation in ultrahigh vacuum. A third vibrating portion (19) that guides the light (3) and a movable barrel (16) in a suspended state and supports the movable barrel (16) to vibrate in the vertical direction θ3 direction. And this third vibrating part (19)
And a fixing member (20) for fixing. The third vibrating section (19) is composed of a motor and a conversion device such as a ball screw mechanism that converts the rotation of the motor into a vibration motion in the θ3 direction. The third vibrating portion (19) is electrically connected to the synchronizer (SA) together with the first vibrating portion (14) and the second vibrating portion (15), and the Be window portion (5) is formed.
Is controlled so as to vibrate in synchronization with the vibration of the synchrotron radiation reflection section (4). Further, flanges (17a) are provided at one end of the main body (6a) to which the bellows (17) is connected and both ends of the movable cylinder (16). Furthermore, at the tip of the guide tube (18),
The flanges (18a) and (18a) are provided, and the Be window portion (5) is attached to one of the flanges (18a). As shown in FIG. 4 (B), which is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 4 (A) and FIG. 4 (A), the Be window portion (5) is shown in FIG.
The thin plate (5a) and the substrate (5b) that is attached to the thin plate (5a) and does not transmit X-rays. Then, the short hole formed in the center of the substrate (5b) is
Be window (5c). The Be window portion (5) is attached to the flange (18a) so that the longitudinal direction of the Be window (5c) is horizontal. On the other hand, the stepper unit (9) is arranged parallel to the X-ray mask holding unit (21) holding the X-ray mask (7) and the X-ray mask (7) held by the X-ray mask holding unit (21). Between the X-ray mask holder (21) and the Be window (5), and the wafer holder (22) that holds the wafer (8) facing each other and positions it with an accuracy of 0.01 μm or less by the step & repeat method. It is provided with a helium gas chamber (23) filled with helium (He) Gauss (23G) at a pressure of 1 atm or less. Then, the helium gas chamber (23) is provided with flanges (23f) and (23f) at both ends thereof, and an outer cylinder (23a) coaxially surrounding the guide cylinder (18) and an outer cylinder (23a). A guide member (18) is coaxially surrounded by a fixing member (23b) for supporting and fixing the guide member (23a) and one flange (23f) of the outer cylinder (23a) and the flange (17a) of the movable cylinder (16). The bellows-like expandable and contractible cylindrical bellows (23c) interposed between the guide tube (1) and the other flange (23f) of the outer cylinder (23a) and the X-ray mask holder (21).
8) and a bellows-like expandable and contractible cylindrical bellows (23e) which is provided coaxially. Then, the inner space hermetically surrounded by the outer cylinder (23a) and the bellows (23c) is filled with helium (He) gas (23G). Here, the vibration of the third vibrating portion (19) of the movable barrel (16) is completely absorbed by the bellows (23e), and the X-ray mask holding portion (2
It does not propagate to 1). Air exists between the X-ray mask (7) and the wafer (8) held by the X-ray mask holding unit (21).
つぎに、上記構成のＸ線露光装置の作動について述べ
る。Next, the operation of the X-ray exposure apparatus having the above configuration will be described.
まず、第１振動部（14）と第２振動部（15）を起動する
ことにより、シンクロトロン放射光反射部（４）を矢印
θ１方向に揺動させるとともに、矢印θ方向に揺動させ
る。また、第３振動部（19）を起動して可動筒（16）を
矢印θ３方向に振動させる。この可動筒（16）は、ベロ
ー（17）とベロー（23c）を介して、案内筒（18）及びB
e窓部（５）とともに上下に振動するつぎに、シャッタ
を開き、シンクロトロン放射光源（２）からシンクロト
ロン放射光（１）を超高真空となっているビームライン
案内部（６）内に導入する。すると、このシンクロトロ
ン放射光（１）は、シンクロトロン放射光反射部（４）
に入射したのち、平行なシンクロトロン放射光（３）と
して反射する。そして、このシンクロトロン放射光
（３）は、矢印θ３方向に振動しているBe窓部（５）を
通過する。さらに、このシンクロトロン放射光（３）
は、ヘリウムガス室（23）内を通過し、Ｘ線マスク
（７）に到達する。そして、シンクロトロン放射光
（３）の一部は、Ｘ線マスク（７）を通過した後ウェー
ハ保持部（22）に保持されているウェーハ（８）上に被
着されているレジスト（Ｒ）を照射・露光する。First, by activating the first vibrating section (14) and the second vibrating section (15), the synchrotron radiation reflection section (4) is swung in the direction of arrow θ1 and in the direction of arrow θ. Further, the third vibrating portion (19) is activated to vibrate the movable cylinder (16) in the direction of the arrow θ3. The movable cylinder (16) is connected to the guide cylinders (18) and B via the bellows (17) and the bellows (23c).
Next, the shutter is opened, and the synchrotron radiation light (1) from the synchrotron radiation light source (2) is introduced into the beam line guide portion (6) which is in an ultra-high vacuum. Introduce. Then, this synchrotron radiation (1) is reflected by the synchrotron radiation reflection section (4).
And then reflected as parallel synchrotron radiation (3). Then, the synchrotron radiation (3) passes through the Be window (5) vibrating in the direction of the arrow θ3. Furthermore, this synchrotron radiation (3)
Passes through the helium gas chamber (23) and reaches the X-ray mask (7). Then, a part of the synchrotron radiation (3) passes through the X-ray mask (7) and then the resist (R) deposited on the wafer (8) held in the wafer holding part (22). Irradiate and expose.
ところで、シンクロトロン放射光源（２）から放射され
たシンクロトロン放射光（１）は第５図に示すように、
水平方向に対して垂直方向に角度Δγだけ広がりをもっ
ている。その結果、シンクロトロン放射光（１）の上部
と下部とでは、ミラー面（4a）への円弧状の入射位置が
ずれる。このとき、ミラー面（4a）の曲率Ｒは、一定と
すると、シンクロトロン放射光（１）の下部のミラー面
（4a）への入射軌跡（OR1）は、シンクロトロン放射光
（１）の上部のミラー面（4a）への入射軌跡（OR2）よ
りも小さくなる。よって、ウェーハ（８）上にては、入
射軌跡（OR1）に対応する入射軌跡（L1）の方が、入射
軌跡（OR2）に対応する入射軌跡（L2）よりも小さくな
り、全体として扇形となる（第５図破線参照。）。しか
しながら、この実施例のミラー面（4a）は、ミラー面
（4a）のシンクロトロン放射光源（２）側の曲率R1がミ
ラー面（4a）のBe窓部（５）側の曲率R2よりも大きくな
るように、その長手方向の曲率が連続的に変化している
のでウェーハ（８）上にては、入射軌跡（OR1）に対応
する入射軌跡（L1）は、入射軌跡（OR2）に対応する入
射軌跡（L2）とほぼ等しくなる（第５図実線参照。）し
たがって、ウェーハ（８）上における水平方向のＸ線強
度が均一化する。By the way, the synchrotron radiation light (1) emitted from the synchrotron radiation light source (2) is as shown in FIG.
It has an angle Δγ spread in the vertical direction with respect to the horizontal direction. As a result, the arc-shaped incident positions on the mirror surface (4a) are deviated between the upper part and the lower part of the synchrotron radiation (1). At this time, if the curvature R of the mirror surface (4a) is constant, the incident locus (OR1) on the lower mirror surface (4a) of the synchrotron radiation (1) is the upper part of the synchrotron radiation (1). Is smaller than the locus of incidence (OR2) on the mirror surface (4a) of. Therefore, on the wafer (8), the incident locus (L1) corresponding to the incident locus (OR1) is smaller than the incident locus (L2) corresponding to the incident locus (OR2), and the whole is fan-shaped. (See the broken line in FIG. 5). However, in the mirror surface (4a) of this embodiment, the curvature R1 of the mirror surface (4a) on the synchrotron radiation source (2) side is larger than the curvature R2 of the mirror surface (4a) on the Be window (5) side. As described above, since the curvature in the longitudinal direction continuously changes, the incident locus (L1) corresponding to the incident locus (OR1) on the wafer (8) corresponds to the incident locus (OR2). It becomes almost equal to the incident locus (L2) (see the solid line in FIG. 5). Therefore, the X-ray intensity in the horizontal direction on the wafer (8) becomes uniform.
また、シンクロトロン放射光反射部（４）は、矢印θ２
方向に振動しているので、ミラー面（4a）のシンクロト
ロン放射光（１）が入射する領域は拡大する。したがっ
て、ミラー面（4a）の表面粗さにバラツキがあっても、
このバラツキを平均化させることができるので、ウェー
ハ（８）上における露光ムラの発生を防止することがで
きる。ちなみに、仕様10オングストロームの表面粗さの
ミラー面（4a）に、約３倍程度の表面粗さのバラツキが
あったとすると、反射率に換算して、−31.04％〜＋13.
84％の範囲で、露光ムラが発生する。しかし、この実施
例では、シンクロトロン放射光反射部（４）の矢印θ２
方向の振動により、ミラー面（4a）の表面粗さのバラツ
キの影響を受けることなく、均一なＸ線強度でレジスト
（Ｒ）を露光することができる。Further, the synchrotron radiation reflection portion (4) is indicated by an arrow θ2.
Since it oscillates in the direction, the area of the mirror surface (4a) on which the synchrotron radiation (1) is incident expands. Therefore, even if the surface roughness of the mirror surface (4a) varies,
Since this variation can be averaged, it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness on the wafer (8). By the way, if the mirror surface (4a) with a surface roughness of 10 angstrom specifications has a variation of about 3 times the surface roughness, it is converted to a reflectance of -31.04% to +13.
Exposure unevenness occurs in the range of 84%. However, in this embodiment, the arrow θ2 of the synchrotron radiation reflection part (4) is used.
The directional vibration allows the resist (R) to be exposed with a uniform X-ray intensity without being affected by variations in the surface roughness of the mirror surface (4a).
さらに、Be窓部（５）は、シンクロトロン放射光反射部
（４）の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ３方向に
上下動するようにしているので、Be窓（5c）を矢印θ３
方向に上下動させない場合に比べて、数mm小さくするこ
とができる。したがって、この分だけBe窓（5c）の厚さ
を薄くすることができるので、Be窓（5c）を通過するシ
ンクロトロン放射光（３）の透過率を向上させることが
できる。その上、可動筒（16）に案内筒（18）を直結
し、この案内筒（18）の先端部にBe窓（5c）を取付けた
ので、Be窓（5c）を可動筒（16）に取付ける場合に比べ
て、Be窓（5c）とウエーハ（８）との距離を短くするこ
とができる。その結果、短くなった分だけヘリウムガス
（23G）によるシンクロトロン放射光（３）の吸収が少
なくなるので、シンクロトロン放射光（３）の透過率を
向上させることができる。これにより、ウェーハ（８）
へ入射するシンクロトロン放射光（３）の強度を向上さ
せることができる結果、スループットの向上を実現でき
る。Further, the Be window portion (5) moves up and down in the direction of arrow θ3 in synchronism with the swing of the synchrotron radiation reflection portion (4) in the direction of arrow θ1, so that the Be window portion (5c) is indicated by an arrow. θ3
It can be reduced by several mm compared to the case where it is not moved vertically in the direction. Therefore, since the thickness of the Be window (5c) can be reduced by this amount, the transmittance of the synchrotron radiation light (3) passing through the Be window (5c) can be improved. Moreover, since the guide tube (18) was directly connected to the movable tube (16) and the Be window (5c) was attached to the tip of this guide tube (18), the Be window (5c) was made into the movable tube (16). The distance between the Be window (5c) and the wafer (8) can be shortened as compared with the case of mounting. As a result, the absorption of the synchrotron radiation (3) by the helium gas (23G) is reduced by the shortened amount, so that the transmittance of the synchrotron radiation (3) can be improved. This allows the wafer (8)
As a result of being able to improve the intensity of the synchrotron radiation (3) incident on, it is possible to realize an improvement in throughput.
以上のように、この実施例のＸ線露光装置は、シンクロ
トロン放射光反射部（４）のミラー面（4a）のシンクロ
トロン放射光源（２）側の曲率R1がミラー面（4a）のBe
窓部（５）側の曲率R2よりも大きくなるように、その長
手方向の曲率が連続的に変化しているので、ウェーハ
（８）上にては、入射軌跡（01）に対応する入射軌跡
（L1）は、入射軌跡（02）に対する入射軌跡（L2）とほ
ぼ等しくなる。したがって、ウェーハ（８）上における
水平方向のＸ線強度は、均一化する。As described above, in the X-ray exposure apparatus of this embodiment, the curvature R1 of the mirror surface (4a) of the synchrotron radiation reflection section (4) on the synchrotron radiation light source (2) side is the Be surface of the mirror surface (4a).
Since the curvature in the longitudinal direction is continuously changed so as to be larger than the curvature R2 on the window (5) side, the incident locus corresponding to the incident locus (01) on the wafer (8). (L1) is almost equal to the incident locus (L2) with respect to the incident locus (02). Therefore, the X-ray intensity in the horizontal direction on the wafer (8) becomes uniform.
また、シンクロトロン放射光反射部（４）は、矢印θ２
方向に振動しているので、ミラー面（4a）のシンクロト
ロン放射光（１）が入射する領域は拡大する。したがっ
て、ミラー面（4a）の表面粗さにバラツキがあっても、
このバラツキを平均化させることができるので、ウェー
ハ（８）上における露光ムラの発生を防止することがで
きる。Further, the synchrotron radiation reflection portion (4) is indicated by an arrow θ2.
Since it oscillates in the direction, the area of the mirror surface (4a) on which the synchrotron radiation (1) is incident expands. Therefore, even if the surface roughness of the mirror surface (4a) varies,
Since this variation can be averaged, it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness on the wafer (8).
さらに、Be窓部（５）は、シンクロトロン放射光反射部
（４）の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ３方向に
上下動するようにしているので、Be窓（5c）を上下動さ
せない場合に比べて、数mm小さくすることができる結
果、この分だけBe窓（5c）の厚さを薄くすることがで
き、Be窓（5c）によるシンクロトロン放射光（１）の吸
収を低減させることができることと、Be窓部（５）をヘ
リウムガス室（23）中にて上下動自在に設けたのでBe窓
（5c）とウェーハ（８）との距離を短くすることがで
き、ヘリウムによるシンクロトロン放射光（１）の吸収
を低減させることができることとが相俟って、スループ
ットの向上を実現できる。Further, the Be window portion (5) moves up and down in the direction of arrow θ3 in synchronization with the swing of the synchrotron radiation reflection portion (4) in the direction of arrow θ1, so that the Be window (5c) moves up and down. As a result, the Be window (5c) can be made thinner by this amount, as compared with the case where it is not moved, and the absorption of synchrotron radiation (1) by the Be window (5c) can be reduced. The Be window (5) is vertically movable in the helium gas chamber (23), so that the distance between the Be window (5c) and the wafer (8) can be shortened. Combined with the fact that the absorption of synchrotron radiation (1) by helium can be reduced, the throughput can be improved.
以上の諸効果が相俟って、この実施例のＸ線露光装置で
は、露光ムラの発生を防止して、強力かつ均一なシンク
ロトロン放射光（３）をウェーハ（８）に照射すること
ができるので、転写精度を飛躍的に向上させることがで
きる。In combination with the above-mentioned effects, the X-ray exposure apparatus of this embodiment can prevent the occurrence of exposure unevenness and irradiate the wafer (8) with strong and uniform synchrotron radiation light (3). Therefore, the transfer accuracy can be dramatically improved.
なお、上記実施例において、第７図に示すように、ビー
ムライン案内部（６）内にて、シンクロトロン放射光反
射部（４）とBe窓部（５）との間に光量調整板（30）を
設けてもよい。この光量調整板（30）には短形状のスリ
ット（31）が穿設されている。この光量調整板（30）は
スリット（31）の長手方向が水平方向となるように、ビ
ームライン案内部（６）に取付られている。そして、こ
の光量調整板（30）は、第４振動部（32）に連結されて
いる。この第４振動部（32）は、前期同期装置（SA）に
電気的に接続されている。そして、光量調整板（30）
は、同期装置（SA）により、シンクロトロン放射光反射
部（４）の矢印θ１方向の揺動に同期して矢印θ４方向
に上下動（シンクロトロン放射光（３）の光軸に垂直な
方向）するように設けられている。したがって、スリッ
ト（31）の長手方向に垂直な幅Ｌを小さくすることがで
きる。その結果、シンクロトロン放射光のうちガウス分
布（第５図及び第７図記号GS参照）をなす放射光強度の
中心部のみがスリット（31）を通過するようになるの
で、放射光強度の強い部分（第７図記号GS1参照）を露
光に利用することができるようになる。これにより、半
影ぼけの発生を抑制することができるようになる結果、
露光の際の解像度が向上する。しかも、矢印θ４方向に
上下動させていることにより、ウェーハ（８）上におい
て十分広い露光領域を確保することができる。なお、光
量調整板（30）の振動方向をシンクロトロン放射光
（３）の光軸に垂直な方向（θ４方向）でなく、第８図
に示すように、シンクロトロン放射光反射部（４）のミ
ラー面（4a）の揺動回転中心に対して円弧をなすよう
に、矢印θ５方向に揺動させるようにしてもよい。In the above embodiment, as shown in FIG. 7, in the beam line guide portion (6), a light quantity adjusting plate (6) is provided between the synchrotron radiation reflection portion (4) and the Be window portion (5). 30) may be provided. The light quantity adjusting plate (30) is provided with a short slit (31). The light quantity adjusting plate (30) is attached to the beam line guide (6) so that the longitudinal direction of the slit (31) is horizontal. The light quantity adjusting plate (30) is connected to the fourth vibrating portion (32). The fourth vibrating section (32) is electrically connected to the synchronization device (SA) in the previous period. And the light quantity adjusting plate (30)
Is moved up and down in the direction of the arrow θ4 in synchronization with the swing of the synchrotron radiation reflection section (4) in the direction of the arrow θ1 by the synchronizer (SA) (direction perpendicular to the optical axis of the synchrotron radiation (3)). ) Is provided. Therefore, the width L perpendicular to the longitudinal direction of the slit (31) can be reduced. As a result, only the central portion of the synchrotron radiation that has a Gaussian distribution (see GS in FIGS. 5 and 7) passes through the slit (31), so that the radiation intensity is strong. The part (see GS1 in FIG. 7) can be used for exposure. As a result, it becomes possible to suppress the occurrence of penumbra blur,
The resolution at the time of exposure is improved. Moreover, by moving up and down in the direction of the arrow θ4, it is possible to secure a sufficiently large exposure area on the wafer (8). The vibration direction of the light quantity adjusting plate (30) is not in the direction (θ4 direction) perpendicular to the optical axis of the synchrotron radiation light (3), but as shown in FIG. The mirror surface (4a) may be swung in the direction of the arrow θ5 so as to form an arc with respect to the swing rotation center.
さらにまた、第９図に示すように、シンクロトロン放射
光反射部（40）を、平面ミラー部（41）と、この平面ミ
ラー部（41）に一体的に連設して形成された曲面ミラー
部（42）とから構成してもよい。このシンクロトロン放
射光反射部（40）は、全体として直方体状をなしてい
る。そして、平面ミラー部（41）には、長方形状の平面
ミラー面（42）が、また、曲面ミラー部（42）には、ト
ロイダルミラー面（43）が形成されている。前記平面ミ
ラー面（42）は、その長手方向がトロイダルミラー面
（43）の光軸に平行になるように設けられている。この
場合、シンクロトロン放射光反射部（40）を矢印（44）
方向に平行移動させることにより、必要に応じて適宜に
平面ミラー部（41）と曲面ミラー部（42）を使い分ける
ことができる。その結果、シンクロトロン放射光反射部
（40）の光軸合わせが格段に容易になることはもとよ
り、ミラー交換による真空破壊の頻度も低下させること
ができる。なお、平面ミラー部（41）のミラー面は、シ
リンドリカルミラー面としてもよい。さらに、シンクロ
トロン放射光反射部を、例えば平面ミラーとトロイダル
ミラーとシリンドリカルミラーとの三つのミラーの組合
わせというように、三つ以上のミラーの組合わせから構
成してもよい。Furthermore, as shown in FIG. 9, a synchrotron radiation reflection part (40) and a curved mirror formed by integrally connecting the flat mirror part (41) and the flat mirror part (41). It may be composed of a part (42). The synchrotron radiation reflection part (40) has a rectangular parallelepiped shape as a whole. The flat mirror portion (41) is provided with a rectangular flat mirror surface (42), and the curved mirror portion (42) is provided with a toroidal mirror surface (43). The plane mirror surface (42) is provided such that its longitudinal direction is parallel to the optical axis of the toroidal mirror surface (43). In this case, connect the synchrotron radiation reflector (40) with the arrow (44).
By performing parallel movement in the direction, the flat mirror portion (41) and the curved mirror portion (42) can be used properly as needed. As a result, the optical axis of the synchrotron radiation reflection section (40) can be remarkably easily aligned, and the frequency of vacuum breakage due to mirror replacement can be reduced. The mirror surface of the flat mirror section (41) may be a cylindrical mirror surface. Further, the synchrotron radiation reflecting section may be composed of a combination of three or more mirrors, for example, a combination of three mirrors of a plane mirror, a toroidal mirror and a cylindrical mirror.
また、最初の実施例においては、シンクロトロン放射光
反射部（４）は、シリンドリカルミラーであるが、トロ
イダルミラーであってもよい。さらにまた、第10図に示
すように、シンクロトロン放射光反射部（４）を平面ミ
ラーとして、この平面ミラーをなすシンクロトロン放射
光反射部（４）を、第１振動部（14）による揺動軸線
（14a）に沿う方向（矢印（50）方向）に揺動させるよ
うにしてもよい。この場合も、ミラー面の表面粗さにバ
ラツキがあったとしても、このバラツキを平均化させる
ことができるので、被露光面上における露光ムラの発生
を防止することができ、、転写精度を向上させることが
できる。Further, in the first embodiment, the synchrotron radiation reflection part (4) is a cylindrical mirror, but it may be a toroidal mirror. Furthermore, as shown in FIG. 10, the synchrotron radiation reflection section (4) is used as a plane mirror, and the synchrotron radiation reflection section (4) forming this plane mirror is shaken by the first vibrating section (14). You may make it rock | fluctuate in the direction (arrow (50) direction) along a moving axis (14a). Even in this case, even if there is variation in the surface roughness of the mirror surface, this variation can be averaged, so that it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness on the exposed surface and improve the transfer accuracy. Can be made.
［発明の効果］ この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射光反射
部のミラー面のシンクロトロン放射光源側の曲率がミラ
ー面のBe窓部側の曲率よりも大きくなるように、その長
手方向の曲率が連続的に変化しているので、被露光面上
におけるシンクロトロン放射光の短形状をなすビームス
ポット形状の上辺と下辺はほぼ等しくなり、シンクロト
ロン放射光反射部のミラー面の曲率がすべて一定の場合
のように、扇状になることがない。したがって、被露光
面上における水平方向のＸ線強度は、均一となる。[Advantages of the Invention] The X-ray exposure apparatus of the present invention has a long length so that the curvature of the mirror surface of the synchrotron radiation reflection section on the synchrotron radiation source side is larger than the curvature of the mirror window on the Be window side. Since the curvature in the direction changes continuously, the upper and lower sides of the beam spot shape, which is the short shape of the synchrotron radiation on the exposed surface, are almost equal, and the curvature of the mirror surface of the synchrotron radiation reflection part Does not fan out as is the case when all are constant. Therefore, the X-ray intensity in the horizontal direction on the exposed surface becomes uniform.
また、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン放射
光反射部は、シンクロトロン放射光が入射する領域を拡
大するように振動しているので、ミラー面の表面粗さに
バラツキがあっても、このバラツキを平均化させること
ができるので、被露光面上における露光ムラの発生を防
止することができ、転写精度を向上させることができ
る。Further, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the synchrotron radiation reflecting section vibrates so as to enlarge the region on which the synchrotron radiation enters, so that even if the surface roughness of the mirror surface varies. Since this variation can be averaged, it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness on the exposed surface and improve the transfer accuracy.
さらに、この発明のＸ線露光装置は、Be窓部は、シンク
ロトロン放射光反射部の揺動に同期して揺動するように
しているので、揺動させない場合に比べて、Be窓部の上
下方向の幅を、数mm小さくすることができる。よって、
この小さくした分だけBe窓部の厚さを薄くすることがで
きることと、Be窓部をヘリウムガス室内にて上下動自在
に設けたので、Be窓部をヘリウムガス室の一端部に取付
ける場合に比べて、Be窓部とウェーハとの距離を短くす
ることができ、短くなった分だけヘリウムガスによるシ
ンクロトロン放射光の吸収が少なくなることとが相俟っ
て、シンクロトロン放射光の透過率を向上させることが
できる結果、スループットの向上が可能となる。Furthermore, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the Be window portion is made to oscillate in synchronization with the oscillation of the synchrotron radiation reflection portion, so that the Be window portion of the Be window portion can be made to oscillate as compared with the case where it is not oscillated. The vertical width can be reduced by a few mm. Therefore,
Since the Be window can be made thinner by this amount and the Be window can be moved up and down in the helium gas chamber, it can be attached to one end of the helium gas chamber. Compared with this, the distance between the Be window and the wafer can be shortened, and the absorption of synchrotron radiation by helium gas is reduced by the shortened distance, which contributes to the transmittance of synchrotron radiation. As a result, the throughput can be improved.
さらに、この発明のＸ線露光装置は、スリットを有する
光量調整板をシンクロトロン放射光反射部とBe窓部との
間に設け、且つ、この光量調整板をシンクロトロン放射
光反射部の揺動に同期して振動させるようにしたので、
スリットの長手方向に垂直な幅を小さくすることができ
るので、ガウス分布をなすシンクロトロン放射光の中心
部のみを露光に利用できるようになる結果、半影ぼけの
発生を抑制することにより解像度を向上させることがで
きる。しかも、スリットの長手方向に垂直な方向に振動
させていることにより、被露光体上において十分広い露
光領域を確保することができる。Further, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, a light quantity adjusting plate having a slit is provided between the synchrotron radiation light reflection section and the Be window section, and the light quantity adjustment plate is rocked in the synchrotron radiation light reflection section. Since it was made to vibrate in synchronization with
Since the width of the slit perpendicular to the longitudinal direction can be made small, only the central portion of the synchrotron radiation having a Gaussian distribution can be used for exposure, and as a result, the resolution can be improved by suppressing the occurrence of penumbra blur. Can be improved. Moreover, by vibrating in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit, a sufficiently large exposure area can be secured on the exposed object.
さらにまた、この発明のＸ線露光装置は、シンクロトロ
ン放射光反射部を、平面ミラー部と、この平面ミラー部
に一体的に連設して形成された曲面ミラー部とから構成
してなるので、必要に応じて適宜に平面ミラー部と曲面
ミラー部を使い分けることができる。その結果、シンク
ロトロン放射光反射部の光軸合わせが格段に容易になる
ことはもとより、ミラー交換による真空破壊の頻度も低
下させることができる。Furthermore, in the X-ray exposure apparatus of the present invention, the synchrotron radiation reflecting section is composed of a plane mirror section and a curved mirror section integrally formed on the plane mirror section. The flat mirror portion and the curved mirror portion can be properly used as needed. As a result, the optical axis alignment of the synchrotron radiation reflection section is significantly facilitated, and the frequency of vacuum breaks due to mirror replacement can be reduced.
第１図は本発明の一実施例のＸ線露光装置の構成図、第
２図乃至第４図は第１図のＸ線露光装置の要部拡大図、
第５図及び第６図は本発明の一実施例のＸ線露光装置の
作用説明図、第７図乃至第10図は本発明の他の実施例の
説明図である。 （１）：シンクロトロン放射光，（２）：シンクロトロ
ン放射光源，（４）シンクロトロン放射光反射部，
（５）:Be:（ベリリウム）窓部，（６）：ビームライン
案内部，（７）:X線マスク，（８）：ウェーハ（被露光
体），（９）：ステッパ部。FIG. 1 is a block diagram of an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are enlarged views of a main part of the X-ray exposure apparatus of FIG.
5 and 6 are explanatory views of the operation of the X-ray exposure apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are explanatory views of another embodiment of the present invention. (1): Synchrotron radiation, (2): Synchrotron radiation source, (4) Synchrotron radiation reflection part,
(5): Be: (beryllium) window, (6): beam line guide, (7): X-ray mask, (8): wafer (exposed body), (9): stepper.
Claims (5)
トロン放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放
射されたシンクロトロン放射光を入射して平行なシンク
ロトロン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部
と、このシンクロトロン放射光反射部を格納するととも
に一端部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビ
ームライン案内部と、このビームライン案内部の他端部
に取付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビ
ームライン案内部の外部に出光させるべリリウム窓部
と、このベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且
つ上記平行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させ
るＸ線マスク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロト
ロン放射光により露光される被露光体を保持して位置決
めするステッパ部とを具備し、上記シンクロトロン放射
光反射部は、凹曲面状をなすミラー面を有し、且つ、こ
のミラー面は、その曲率が上記シンクロトロン放射光源
側から上記ベリリウム窓部側にいくにつれて連続的に小
さくなるように設けられていることを特徴とするＸ線露
光装置。1. A synchrotron radiation light source that emits synchrotron radiation light, and a synchrotron radiation light reflection unit that converts the synchrotron radiation light emitted from this synchrotron radiation light into parallel synchrotron radiation light. And a beam line guide part that stores the synchrotron radiation reflection part and has one end connected to the synchrotron radiation light source, and the parallel synchrotron radiation light attached to the other end of the beam line guide part. And a X-ray mask for selectively transmitting the parallel synchrotron radiation light, which is provided opposite to and apart from the beryllium window, and which emits light to the outside of the beamline guide. And a stepper portion for holding and positioning an object to be exposed that is exposed by the synchrotron radiation passing through the mask. The synchrotron radiation reflecting portion has a concave curved mirror surface, and the mirror surface has a curvature which continuously increases from the synchrotron radiation source side toward the beryllium window side. An X-ray exposure apparatus characterized in that the X-ray exposure apparatus is provided so as to be small.
トロン反射光源と、このシンクロトロン放射光源から放
射されたシンクロトロン放射光を入射して平行なシンク
ロトロン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部
と、このシンクロトロン放射光反射部を格納するととも
に一端部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビ
ームライン案内部と、このビームライン案内部の他端部
に取付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビ
ームライン案内部の外部に出光させるべリリウム窓部
と、このベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且
つ上記平行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させ
るＸ線マスク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロト
ロン放射光により露光される被露光体を保持して位置決
めするステッパ部と、上記シンクロトロン放射光反射部
をその反射面に沿う方向に振動させ上記シンクロトロン
放射光が入射する反射領域を拡大させる振動手段とを具
備することを特徴とするＸ線露光装置。2. A synchrotron reflection light source for reflecting the synchrotron reflection light, and a synchrotron radiation light reflection section for converting the synchrotron radiation light emitted from the synchrotron radiation light source into parallel synchrotron radiation light. And a beam line guide part that stores the synchrotron radiation reflection part and has one end connected to the synchrotron radiation light source, and the parallel synchrotron radiation light attached to the other end of the beam line guide part. And a X-ray mask for selectively transmitting the parallel synchrotron radiation light, which is provided opposite to and apart from the beryllium window, and which emits light to the outside of the beamline guide. And a stepper portion for holding and positioning an object to be exposed that is exposed by the synchrotron radiation passing through the mask. X-ray exposure apparatus, characterized in that the synchrotron radiation is vibrated in the direction along the synchrotron radiation light reflecting portion on the reflection surface; and a vibrating means for enlarging the reflective region incident.
トロン放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放
射されたシンクロトロン放射光を入射して平行なシンク
ロトロン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部
と、このシンクロトロン放射光反射部を格納するととも
に一端部が上記シンクロトロン放射光源に接続され且つ
他端部が上下動自在に設けられたビームライン案内部
と、このビームライン案内部の他端部に上下動自在に取
付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビーム
ライン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部と、こ
のベリリウム窓部からの平行なシンクロトロン放射光を
選択的に通過させるＸ線マスク及びこのＸ線マスクを通
過したシンクロトロン放射光により露光される被露光体
を保持して位置決めするステッパ部と、上記ベリリウム
窓部と上記Ｘ線マスクとの間に介設され且つヘリウムガ
スが充填されているともに上記ベリリウム窓部が上下動
自在に遊挿されているヘリウムガス室と、上記シンクロ
トロン放射光反射部を揺動させ上記被露光体上における
露光領域を拡大する第１の振動手段と、上記ベリリウム
窓部が取付けられたビームライン案内部の他端部を上記
第１の振動手段による上記シンクロトロン放射光反射部
の振動に同期して上下方向に振動させ上記平行なシンク
ロトロン放射光を上記Ｘ線マスクに向かう方向に出光さ
せる第２の振動手段とを具備することを特徴とするＸ線
露光装置。3. A synchrotron radiation source that emits synchrotron radiation, and a synchrotron radiation reflector that receives the synchrotron radiation emitted from this synchrotron radiation source and converts it into parallel synchrotron radiation. And a beamline guide part that stores the synchrotron radiation reflection part and has one end connected to the synchrotron radiation source and the other end movably provided up and down, and the other end of the beamline guide part. And a beryllium window part that is mounted movably up and down to emit the parallel synchrotron radiation to the outside of the beam line guiding part, and a parallel synchrotron radiation from the beryllium window is selectively passed through X. Position and hold a line mask and an object to be exposed by synchrotron radiation that has passed through this X-ray mask A stepper part, a helium gas chamber that is interposed between the beryllium window part and the X-ray mask, is filled with helium gas, and has the beryllium window part freely inserted in a vertically movable manner; A first vibrating means for rocking the synchrotron radiation reflection part to expand the exposure area on the exposed body, and the other end of the beam line guide part to which the beryllium window part is attached to the first vibrating part. Second oscillating means for oscillating in the vertical direction in synchronization with the vibration of the synchrotron radiation reflecting portion by the means to emit the parallel synchrotron radiation in the direction toward the X-ray mask. X-ray exposure apparatus.
トロン放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放
射されたシンクロトロン放射光を入射して平行なシンク
ロトロン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部
と、このシンクロトロン放射光反射部を格納するととも
に一端部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビ
ームライン案内部と、このビームライン案内部の他端部
に取付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビ
ームライン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部
と、このベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且
つ上記平行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させ
るＸ線マスク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロト
ロン放射光により露光される被露光体を保持して位置決
めするステッパ部と、上記シンクロトロン放射光反射部
を揺動させ上記被露光体上における露光領域を拡大する
第１の振動手段と、上記ベリリウム窓部と上記シンクロ
トロン放射光反射部との間に設けられ且つ上記平行なシ
ンクロトロン放射光のうちガウス分布をなす放射光強度
の中心部のみを通過させるスリットが形成された光量調
整板と、上記第１の振動手段による上記シンクロトロン
放射光反射部の揺動に同期して上記平行なシンクロトロ
ン放射光のうちガウス分布をなす放射光強度の中心部の
みを通過させる方向に上記光量調整板を振動させる第２
の振動手段とを具備することを特徴とするＸ線露光装
置。4. A synchrotron radiation source that emits synchrotron radiation, and a synchrotron radiation reflector that receives the synchrotron radiation emitted from the synchrotron radiation source and converts it into parallel synchrotron radiation. And a beam line guide part that stores the synchrotron radiation reflection part and has one end connected to the synchrotron radiation light source, and the parallel synchrotron radiation light attached to the other end of the beam line guide part. And a beryllium window part for emitting light to the outside of the beamline guide part, and an X-ray mask provided opposite to and separated from the beryllium window part for selectively passing the parallel synchrotron radiation light and the X-ray mask. And a stepper portion for holding and positioning an object to be exposed by the synchrotron radiation passing through First vibrating means for rocking the synchrotron radiation reflecting portion to expand the exposure area on the exposed body, and the parallel arrangement provided between the beryllium window portion and the synchrotron radiation reflecting portion. Of the synchrotron radiation, a light quantity adjusting plate having a slit for passing only the central portion of the radiation intensity having a Gaussian distribution, and the oscillation of the synchrotron radiation reflecting portion by the first vibrating means are synchronized. Then, the light quantity adjusting plate is vibrated in a direction in which only the central portion of the emitted light intensity forming the Gaussian distribution of the parallel synchrotron emitted light is passed.
X-ray exposure apparatus comprising:
トロン放射光源と、このシンクロトロン放射光源から放
射されたシンクロトロン放射光を入射して平行なシンク
ロトロン放射光に変換するシンクロトロン放射光反射部
と、このシンクロトロン放射光反射部を格納するととも
に一端部が上記シンクロトロン放射光源に接続されたビ
ームライン案内部と、このビームライン案内部の他端部
に取付けられ上記平行なシンクロトロン放射光を上記ビ
ームライン案内部の外部に出光させるベリリウム窓部
と、このベリリウム窓部に対向且つ離隔して設けられ且
つ上記平行なシンクロトロン放射光を選択的に通過させ
るＸ線マスク及びこのＸ線マスクを通過したシンクロト
ロン放射光により露光される被露光体を保持して位置決
めするステッパ部とを具備し、上記シンクロトロン放射
光反射部は、平面ミラー部と、この平面ミラー部に一体
的に連設して形成された曲面ミラー部とからなり、且
つ、上記シンクロトロン放射光源からのシンクロトロン
放射光の入射位置調整自在に設けられていることを特徴
とするＸ線露光装置。5. A synchrotron radiation source that emits synchrotron radiation, and a synchrotron radiation reflector that receives the synchrotron radiation emitted from the synchrotron radiation source and converts it into parallel synchrotron radiation. And a beam line guide part that stores the synchrotron radiation reflection part and has one end connected to the synchrotron radiation light source, and the parallel synchrotron radiation light attached to the other end of the beam line guide part. And a beryllium window part for emitting light to the outside of the beamline guide part, and an X-ray mask provided opposite to and separated from the beryllium window part for selectively passing the parallel synchrotron radiation light and the X-ray mask. And a stepper portion for holding and positioning an object to be exposed by the synchrotron radiation passing through The synchrotron radiation reflecting section includes a plane mirror section and a curved mirror section integrally formed with the plane mirror section, and the synchrotron from the synchrotron radiation source is provided. An X-ray exposure apparatus, which is provided so that an incident position of radiated light can be adjusted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312713A JPH0797160B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | X-ray exposure device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312713A JPH0797160B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | X-ray exposure device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184300A JPH04184300A (en) | 1992-07-01 |
| JPH0797160B2 true JPH0797160B2 (en) | 1995-10-18 |
Family
ID=18032531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312713A Expired - Lifetime JPH0797160B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | X-ray exposure device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797160B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3532742B2 (en) * | 1997-08-29 | 2004-05-31 | 株式会社東芝 | X-ray lithography apparatus and X-ray exposure method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02184799A (en) * | 1989-01-11 | 1990-07-19 | Nec Corp | Synchrotron radiation light scanner |
| JPH02234498A (en) * | 1989-03-07 | 1990-09-17 | Nec Corp | Scanning device for synchrotron radiation |
| JPH04118600A (en) * | 1990-09-10 | 1992-04-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Window device for SOR light emission in SOR optical device |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP2312713A patent/JPH0797160B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04184300A (en) | 1992-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4748646A (en) | X-ray lithography system | |
| US5134640A (en) | Synchrotron radiation apparatus | |
| US5268951A (en) | X-ray beam scanning method for producing low distortion or constant distortion in x-ray proximity printing | |
| US4514857A (en) | X-Ray lithographic system | |
| WO2016150612A2 (en) | Radiation beam expander | |
| JPH0797160B2 (en) | X-ray exposure device | |
| US6289077B1 (en) | Transmission system for synchrotron radiation light | |
| US4984259A (en) | X-ray exposure apparatus | |
| JP3118205B2 (en) | Synchrotron radiation light propagation device | |
| JP3330896B2 (en) | Synchrotron radiation light propagation device | |
| JPH0417321A (en) | X-ray exposure apparatus | |
| JPH0570296B2 (en) | ||
| JP2000066104A (en) | Optical system for beam compensation | |
| JPH04172300A (en) | X-ray exposure method and its device | |
| JPH0527080B2 (en) | ||
| JP2584490Y2 (en) | Window device for SOR light emission in synchrotron | |
| JP3055232B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH10172883A (en) | Synchrotron radiator and x-ray exposure apparatus | |
| JPH04344500A (en) | Device for taking out radiated beam | |
| JPH1138193A (en) | X-ray illumination optical system and x-ray exposure device | |
| JP2000286099A (en) | Apparatus and method for adjusting distribution of intensity of emitted light | |
| JPH0630336B2 (en) | Charged particle device | |
| JPH0697027A (en) | X-ray lithographic apparatus | |
| JP2000223390A (en) | X-ray aligner | |
| JPH04112523A (en) | Transcription of fine pattern by synchrotron radiation |