JP3145809B2 - X-ray exposure equipment - Google Patents
X-ray exposure equipmentInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、X線露光装置、特に
シンクロトロン放射光やアンジュレーター放射光やウイ
グラー放射光等を利用したX線露光装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray exposure apparatus, and more particularly to an X-ray exposure apparatus using synchrotron radiation, undulator radiation, wiggler radiation, or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ストレージリングから放射するシンクロ
トロン放射光は、硬X線から可視光まで広がる広帯域の
波長域を持ち、水平方向には大きな発散角、垂直方向に
は小さな発散角を持つシート状のX線を放射するX線源
である。このようなシンクロトロン放射をX線源として
利用するX線露光装置として、例えば雑誌(Nucle
ar Instruments and Method
s in Physics Research A24
6,1986年,第658頁〜第667頁)に掲載され
たものの構成を図8に示す。図において、1はストレー
ジリング内を周回する電子ビームの軌道、2は水平方向
及び垂直方向の発散角を持つX線を放射する光源点、3
はX線光学系の主光軸、4は平面X線反射ミラー、5は
例えばベリリウム膜等でできた真空窓、6はX線マス
ク、7は露光面である。2. Description of the Related Art Synchrotron radiation emitted from a storage ring has a wide wavelength range extending from hard X-rays to visible light, and has a sheet shape having a large divergence angle in the horizontal direction and a small divergence angle in the vertical direction. X-ray source that emits X-rays. As an X-ray exposure apparatus using such synchrotron radiation as an X-ray source, for example, a magazine (Nucle
ar Instruments and Method
s in Physics Research A24
6, 1986, pages 658 to 667) is shown in FIG. In the figure, 1 is a trajectory of an electron beam orbiting in a storage ring, 2 is a light source point which emits X-rays having horizontal and vertical divergence angles, 3
Is a main optical axis of the X-ray optical system, 4 is a plane X-ray reflection mirror, 5 is a vacuum window made of, for example, a beryllium film, 6 is an X-ray mask, and 7 is an exposure surface.
【0003】次にこの装置の動作を説明する。硬X線を
遮断する平面X線反射ミラー4及び数10オングストロ
ーム以上の長波長域を遮断するためのベリリウム膜等で
できた真空窓5でX線光学系を構成し、露光に適当な波
長である10オングストローム近傍の波長帯のX線を取
り出すことができる。Next, the operation of this device will be described. An X-ray optical system is constituted by a plane X-ray reflection mirror 4 for blocking hard X-rays and a vacuum window 5 made of a beryllium film or the like for blocking a long wavelength region of several tens angstroms or more. X-rays in a wavelength band near a certain 10 Å can be extracted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のX線露光装置は
以上のように構成されており、シンクロトロン放射光の
光源点2は電子ビームの軌道1上に分布しているが、真
空窓5の大きさによって決まるX線光学系のアパーチャ
ーの制約から電子ビームの軌道1上のごく一部の光源点
からのX線しか露光面7上に取り出すことができない。
特に、半導体装置用の小型ストレージリングからのシン
クロトロン放射光を利用した場合、シンクロトロン放射
光強度があまり強くないため、露光面7上のX線強度を
充分に大きくすることができないという問題点があっ
た。The conventional X-ray exposure apparatus is constructed as described above, and the light source points 2 of the synchrotron radiation are distributed on the orbit 1 of the electron beam, but the vacuum window 5 Due to the restriction of the aperture of the X-ray optical system determined by the size of the electron beam, only a small number of X-rays from the light source points on the trajectory 1 of the electron beam can be extracted on the exposure surface 7.
In particular, when synchrotron radiation from a small storage ring for a semiconductor device is used, the intensity of the synchrotron radiation is not so strong, so that the X-ray intensity on the exposure surface 7 cannot be sufficiently increased. was there.
【0005】また、シンクロトロン放射光の持つ放射発
散角度がそのまま保存されて露光面7に照射される。こ
のため、X線光学系の主光軸3と露光面7の交点によっ
て定義される露光面の原点から離れれば離れるほど、X
線の露光面7への入射は直入射から大きくずれていく。
従って露光面7上に形成される転写パターンは、露光面
7の原点から離れるにしたがいX線マスクパターンとの
位置ずれが大きくなるという問題点もあった。Further, the radiation divergence angle of the synchrotron radiation light is preserved as it is and irradiated onto the exposure surface 7. For this reason, the further away from the origin of the exposure surface defined by the intersection of the main optical axis 3 of the X-ray optical system and the exposure surface 7, the more X
The incidence of the line on the exposure surface 7 greatly deviates from the direct incidence.
Therefore, the transfer pattern formed on the exposure surface 7 has a problem that the positional deviation from the X-ray mask pattern increases as the distance from the origin of the exposure surface 7 increases.
【0006】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、例えば電子ビームの軌道上に分布す
る光源点から水平方向及び垂直方向に発散角を持って放
射するシンクロトロン放射光を有効に集光することによ
り露光面上のX線強度を充分に大きくすることができ、
さらに露光領域にわたって限りなく直入射に近い状態の
X線の照射を可能にするX線光学系を有するX線露光装
置を得ることを目的としている。The present invention has been made to solve such a problem. For example, synchrotron radiation emitted from a light source point distributed on the trajectory of an electron beam with a divergence angle in the horizontal and vertical directions is provided. By effectively condensing, the X-ray intensity on the exposed surface can be sufficiently increased,
It is still another object of the present invention to provide an X-ray exposure apparatus having an X-ray optical system capable of irradiating X-rays in a state close to direct incidence over an exposure region.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係わるX線露
光装置は、ストレージリングを周回する電子ビームによ
って水平方向及び垂直方向に発散角を持ってX線を放射
する光源点が上記電子ビームの軌道上に分布するX線
源、並びに適当な曲率をもって曲げた細管の内壁面での
反射によってX線を曲げる作用を有する複数の細管を上
記光源点から放射するX線を取り込むことができるよう
に上記各細管のX線入射端部が上記電子ビームの軌道近
傍に沿うと共にX線出射端部がX線光学系の主光軸に並
行になるように配置した細管束を備えるものである。According to an X-ray exposure apparatus according to the present invention, a light source point which emits X-rays at an angle of divergence in a horizontal direction and a vertical direction by an electron beam circulating around a storage ring is formed by an electron beam. An X-ray source distributed on an orbit, and a plurality of thin tubes having a function of bending X-rays by reflection on the inner wall surface of a thin tube bent with an appropriate curvature so as to capture X-rays radiated from the light source point. Each of the thin tubes has a bundle of thin tubes arranged so that an X-ray incident end thereof is along a trajectory of the electron beam and an X-ray emitting end is parallel to a main optical axis of the X-ray optical system.
【0008】また、本発明の別の発明に係わるX線露光
装置は、電子ビームが周回するストレージリング内の直
線部分に多数の磁極を周期的に配列し、周期的な磁場中
で上記電子ビームを蛇行させることによって放射角度広
がりの小さいアンジュレーター光またはウイグラー光を
得るX線源、並びに適当な曲率をもって曲げた細管の内
壁面での反射によってX線を曲げる作用を有する複数の
細管を上記X線源から放射するX線を取り込むことがで
きるように上記各細管のX線入射端部が上記周期的な磁
場中を蛇行する電子ビームの軌道近傍に沿うと共にX線
出射端部がX線光学系の主光軸に並行になり、しかも上
記各細管から放射するX線がX線露光領域全体をカバー
するように配置した細管束を備えるものである。According to another aspect of the present invention, there is provided an X-ray exposure apparatus in which a large number of magnetic poles are periodically arranged on a linear portion in a storage ring around which an electron beam circulates, and the electron beam is irradiated in a periodic magnetic field. An X-ray source for obtaining undulator light or wiggler light having a small radiation angle spread by meandering, and a plurality of thin tubes having an action of bending X-rays by reflection on the inner wall surface of the thin tube bent with an appropriate curvature are used as the X-ray source. The X-ray incidence end of each of the thin tubes follows the orbit of the electron beam meandering in the periodic magnetic field and the X-ray emission end is X-ray optics so that X-rays emitted from the source can be captured. The apparatus is provided with a bundle of thin tubes arranged parallel to the main optical axis of the system and arranged so that the X-rays emitted from each of the thin tubes cover the entire X-ray exposure area.
【0009】[0009]
【作用】この発明におけるX線露光装置では、X線源は
シンクロトロン放射光の光源サイズはストレージリング
を周回する充分に小さい電子ビームサイズに等しい点光
源が電子ビーム軌道上に分布したものとみなすことがで
きる。一方、適当な曲率をもって曲げた細管内に入射し
たX線は、内壁面での非常に小さい斜入射角の反射を繰
り返し、X線強度をあまり大きく減衰することなく、細
管の曲率に沿って曲げられる作用を受けるため、細管の
束を細管のX線が入射する端部が電子ビーム軌道近傍に
沿うように適当に配置することによって、X線光学系の
アパーチャーの大きさに関係なく、電子ビーム軌道上に
分布した光源点から放射するX線を全て細管束内の細管
に取り込むことができ、各細管においてX線が出射する
端部がX線光学系の主光軸に並行になるように各細管を
適当に曲げることによって、細管束内の各細管を出たX
線はX線光学系の主光軸に並行にコリメートされ、真空
窓を通ったX線は露光領域にわたって直入射に限りなく
近い状態で入射する。In the X-ray exposure apparatus according to the present invention, the X-ray source assumes that a point light source whose light source size of the synchrotron radiation light is equal to a sufficiently small electron beam size orbiting the storage ring is distributed on the electron beam orbit. be able to. On the other hand, X-rays incident on a thin tube bent with an appropriate curvature repeatedly reflect at a very small oblique incidence angle on the inner wall surface, and bend along the curvature of the thin tube without attenuating the X-ray intensity too much. Therefore, by arranging the bundle of thin tubes appropriately so that the X-ray incident end of the thin tube follows the vicinity of the electron beam trajectory, the electron beam is independent of the size of the aperture of the X-ray optical system. All the X-rays radiated from the light source points distributed on the orbit can be taken into the thin tubes in the thin tube bundle, and the end where the X-rays are emitted from each thin tube is parallel to the main optical axis of the X-ray optical system. By appropriately bending each tubule, X exiting each tubule in the tubule bundle
The rays are collimated in parallel to the main optical axis of the X-ray optical system, and the X-rays passing through the vacuum window enter the exposure area in a state almost directly incident.
【0010】また、本発明の別の発明におけるX線露光
装置では、蛇行する電子ビーム軌道から放射する強度は
上記シンクロトロン放射光より大きいが放射角度広がり
の小さいアンジュレーター放射光またはウイグラー放射
光を有効に取り込み、X線露光領域全体にX線の照射エ
リアを広げ、直入射に限りなく近い露光X線をX線露光
面に提供することができる。In the X-ray exposure apparatus according to another aspect of the present invention, the undulator radiation or the wiggler radiation having a larger intensity than that of the synchrotron radiation, but having a smaller radiation angle spread, is emitted from the meandering electron beam orbit. It is possible to effectively capture the X-rays, expand the irradiation area of the X-rays over the entire X-ray exposure area, and provide the X-ray exposure surface with exposure X-rays as close as possible to direct incidence.
【0011】[0011]
実施例1.図1は請求項1の発明の一実施例によるX線
露光装置を示す構成図である。図において、1はストレ
ージリング内を周回する電子ビームの軌道、2は水平方
向及び垂直方向の発散角を持つX線を放射する光源点、
3はX線光学系の主光軸、4は平面X線反射ミラー、5
は例えばベリリウム膜等でできた真空窓、6はX線マス
ク、7は露光面、8は適当な曲率をもって曲げることに
より内壁面での反射によってX線を曲げる作用を有する
細管である。各細管8のX線入射端部が電子ビームの軌
道1近傍に沿うと共にX線出射端部がX線光学系の主光
軸3に並行になるように配置されており、電子ビーム軌
道1上に分布した光源点2から放射するX線を全て細管
8に取り込むことができる。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a trajectory of an electron beam orbiting in a storage ring, 2 is a light source point that emits X-rays having horizontal and vertical divergence angles,
3 is a main optical axis of the X-ray optical system, 4 is a plane X-ray reflection mirror, 5
Is a vacuum window made of, for example, a beryllium film, 6 is an X-ray mask, 7 is an exposure surface, and 8 is a thin tube which bends at an appropriate curvature and has a function of bending X-rays by reflection on an inner wall surface. The X-ray incidence end of each thin tube 8 is arranged along the vicinity of the electron beam orbit 1 and the X-ray emission end is arranged parallel to the main optical axis 3 of the X-ray optical system. All the X-rays radiated from the light source points 2 distributed to the narrow tube 8 can be taken into the thin tube 8.
【0012】また、図2は図1に示した適当な曲率をも
って曲げた細管8の一部分を拡大して示す断面図であ
る。図において、9は細管内に入射したX線、θKはX
線9が細管の内壁面を反射する時の斜入射角度、Rは適
当に曲げた細管の曲率半径、dは細管の内径である。細
管の形状が数1で与えられる条件を満足する時、細管内
に入射したX線9は、図2に示すように曲がった細管8
の曲率に沿って、反射を繰り返していく。 R>d/θK 2 (数1)FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of the thin tube 8 shown in FIG. 1 which is bent with an appropriate curvature. In the figure, 9 is an X-ray incident on the capillary, and θ K is an X-ray.
The oblique incidence angle when the line 9 reflects off the inner wall surface of the capillary, R is the radius of curvature of the appropriately bent capillary, and d is the inner diameter of the capillary. When the shape of the thin tube satisfies the condition given by Equation 1, the X-rays 9 incident into the thin tube are turned into a bent thin tube 8 as shown in FIG.
Reflection is repeated along the curvature of. R> d / θ K 2 (Equation 1)
【0013】また、図3は図1のX線露光装置をX線光
学系の主光軸3を含む上から見た断面図、図4は図1の
X線露光装置のX線光学系の主光軸3を含む縦断面図で
ある。図3、4に示すように、各細管8においてX線が
出射する端部がX線光学系の主光軸3に並行になるよう
に細管8を曲げることによって、細管束を出たX線をX
線光学系の主光軸3に並行にコリメートすることができ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of the X-ray exposure apparatus of FIG. 1 as viewed from above including the main optical axis 3 of the X-ray optical system. FIG. 4 is a view of the X-ray optical system of the X-ray exposure apparatus of FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view including a main optical axis 3. As shown in FIGS. 3 and 4, the thin tubes 8 are bent so that the ends of the thin tubes 8 from which the X-rays are emitted are parallel to the main optical axis 3 of the X-ray optical system. To X
Collimation can be performed in parallel to the main optical axis 3 of the line optical system.
【0014】なお、細管8の内壁面をm回反射したX線
は、細管8に入射した方向から数2で与えられる角度θ
まで曲げられることになる。 θ=m×θK (数2)The X-rays reflected m times from the inner wall surface of the thin tube 8 have an angle θ given by equation 2 from the direction of incidence on the thin tube 8.
Bend up to. θ = m × θ K (Equation 2)
【0015】図5は、例えば石英(SiO2)でできた
細管に入射したX線が斜入射角度θK;0.1°で細管8
の内壁面での反射を10回繰り返したときのX線の反射
率を示したものである。この図が示すようにX線露光に
は適当ではない5オングストローム以下の硬X線領域の
反射率が高いため、図1に示したようにX線光学系の適
当な位置に配置したX線反射ミラー4によって硬X線を
遮断することができる。なお、5オングストローム以下
の硬X線も使用したい場合にはX線反射ミラー4は不要
である。FIG. 5 shows that the X-rays incident on a thin tube made of, for example, quartz (SiO 2 ) are obliquely incident at θ K ;
3 shows the reflectivity of X-rays when the reflection on the inner wall surface is repeated 10 times. As shown in this figure, since the reflectivity in the hard X-ray region of 5 Å or less, which is not suitable for X-ray exposure, is high, the X-ray reflection arranged at an appropriate position in the X-ray optical system as shown in FIG. The mirror 4 can block hard X-rays. The X-ray reflecting mirror 4 is not required when it is desired to use hard X-rays of 5 Å or less.
【0016】上記のように構成されたX線露光装置で
は、X線源はシンクロトロン放射光はストレージリング
を周回する充分に小さい電子ビームサイズに等しい点光
源が電子ビーム軌道上に分布したものとみなすことがで
きる。一方、適当な曲率をもって曲げた細管内に入射し
たX線は、内壁面での非常に小さい斜入射角の反射を繰
り返し、X線強度をあまり大きく減衰することなく、細
管の曲率に沿って曲げられる作用を受けるため、細管の
束を各細管のX線が入射する端部が電子ビーム軌道近傍
に沿うように適当に配置することによって、X線光学系
のアパーチャーの大きさに関係なく、電子ビーム軌道上
に分布した光源点から放射するX線を全て細管束内の細
管に取り込むことができ、細管束の各細管においてX線
が出射する端部がX線光学系の主光軸に並行になるよう
に各細管を適当に曲げることによって、細管束の各細管
を出たX線はX線光学系の主光軸に並行にコリメートさ
れる。さらにX線光学系の適当な位置に配置したX線反
射ミラーによって硬X線を遮断し、真空窓を通ったX線
は露光領域にわたって直入射に限りなく近い状態で入射
し、極めて強度の大きい露光X線になる。In the X-ray exposure apparatus configured as described above, the X-ray source is a synchrotron radiation light in which a point light source equal to a sufficiently small electron beam size orbiting the storage ring is distributed on the electron beam orbit. Can be considered. On the other hand, X-rays incident on a thin tube bent with an appropriate curvature repeatedly reflect at a very small oblique incidence angle on the inner wall surface, and bend along the curvature of the thin tube without attenuating the X-ray intensity too much. Therefore, by appropriately arranging the bundle of thin tubes such that the end of each thin tube where the X-rays are incident is along the vicinity of the electron beam trajectory, regardless of the size of the aperture of the X-ray optics, All the X-rays radiated from the light source points distributed on the beam trajectory can be taken into the thin tubes in the thin tube bundle, and the end where the X-rays are emitted from each thin tube of the thin tube bundle is parallel to the main optical axis of the X-ray optical system. The X-rays exiting from each of the thin tubes of the thin tube bundle are collimated parallel to the main optical axis of the X-ray optical system by appropriately bending each thin tube so that Further, the hard X-rays are blocked by an X-ray reflecting mirror disposed at an appropriate position in the X-ray optical system, and the X-rays passing through the vacuum window enter the exposure area in a state as close as possible to direct incidence, and have extremely high intensity. It becomes an exposure X-ray.
【0017】実施例2.図6は請求項2の発明に係わる
アンジュレーター放射光およびウィグラー放射光の説明
図である。図において、19はストレージリングの直線
部分のビームダクト、10はビームダクト19内に周期
的な磁場を発生させる多数の磁極の周期的な配列、11
は周期的な磁場中を蛇行する電子ビームの軌道、12は
蛇行する電子ビーム軌道11から放射するアンジュレー
ター放射光或いはウイグラー放射光を示している。Embodiment 2 FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of undulator radiation and wiggler radiation according to the second aspect of the present invention. In the figure, 19 is a beam duct of a straight part of the storage ring, 10 is a periodic arrangement of a number of magnetic poles for generating a periodic magnetic field in the beam duct 19, 11
Denotes an orbit of an electron beam meandering in a periodic magnetic field, and 12 denotes undulator radiation or wiggler radiation emitted from the meandering electron beam orbit 11.
【0018】周期的な磁極の配列10によって数3に示
すような周期的磁場をビームダクト19内に発生させる
と、電子ビーム軌道11は蛇行し、磁場と同じ周期長を
持つ正弦波状の軌道になる。 By=B0×sin(2πz/λu) (数3)
数3においてλuは周期的な磁場の周期長である。この
時、数4で定義するパラメーター:Kが、K≦1の場
合、電子ビーム軌道の中心軸のZ軸を軸とする円錐状の
角度広がりを持ち実施例1で示した通常のシンクロトロ
ン放射光よりも強度の大きいアンジュレーター光が放射
する。 K=93.4×B0(テスラ)×λu(m) (数4) またK≧場合、上記のアンジュレーター光よりも放射角
度広がりの大きいウイグラー光が放射する。When a periodic magnetic field as shown in Expression 3 is generated in the beam duct 19 by the periodic magnetic pole arrangement 10, the electron beam orbit 11 meanders and becomes a sinusoidal orbit having the same period length as the magnetic field. Become. B y = B 0 × sin (2πz / λ u ) (Equation 3)
In Equation 3, λ u is the period length of the periodic magnetic field. At this time, when K is a parameter defined by Expression 4, when K ≦ 1, the ordinary synchrotron radiation shown in Example 1 has a conical angular spread around the Z axis of the center axis of the electron beam orbit. Undulator light having a greater intensity than light is emitted. K = 93.4 × B 0 (tesla) × λ u (m) (Equation 4) When K ≧, wiggler light having a larger emission angle spread than the above undulator light is emitted.
【0019】図7は請求項2の発明の一実施例によるX
線露光装置を示す構成図である。各細管8のX線入射端
部が蛇行する電子ビーム軌道11近傍に沿うと共にX線
出射端部がX線光学系の主光軸3に並行になるように
し、しかも各細管8からから放射するX線がX線露光領
域全体をカバーするように細管束を配置することによっ
て蛇行する電子ビーム軌道11から放射する放射角度広
がりは小さいが強度は大きいアンジュレーター光或いは
ウイグラー光12を有効に取り込み、X線露光領域全体
にX線の照射エリアを広げ、直入射に限りなく近い露光
X線をX線露光面に提供することができる。FIG. 7 shows X according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a line exposure apparatus. The X-ray incident end of each thin tube 8 extends along the meandering electron beam orbit 11 and the X-ray emitting end is parallel to the main optical axis 3 of the X-ray optical system. By arranging the thin tube bundle so that the X-rays cover the entire X-ray exposure area, the radiation angle spread emitted from the meandering electron beam orbit 11 is small, but the intensity is high, and the undulator light or wiggler light 12 is effectively taken in. The irradiation area of X-rays can be widened over the entire X-ray exposure area, and exposure X-rays as close as possible to direct incidence can be provided on the X-ray exposure surface.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スト
レージリングを周回する電子ビームによって水平方向及
び垂直方向に発散角を持ってX線を放射する光源点が上
記電子ビームの軌道上に分布するX線源、並びに適当な
曲率をもって曲げた細管の内壁面での反射によってX線
を曲げる作用を有する複数の細管を上記光源点から放射
するX線を取り込むことができるように上記各細管のX
線入射端部が上記電子ビームの軌道近傍に沿うと共にX
線出射端部がX線光学系の主光軸に並行になるように配
置した細管束を備えるので、上記光源点から水平方向及
び垂直方向に発散角を持って放射するシンクロトロン放
射光を有効に集光することにより露光面上のX線強度を
充分に大きくでき、さらに露光領域にわたって限りなく
直入射に近い状態の露光X線を照射することができ、X
線露光におけるスループット及び高精度の転写パターン
に多大の効果がある。As described above, according to the present invention, a light source point that emits X-rays at an angle of divergence in the horizontal and vertical directions by an electron beam circling the storage ring is positioned on the trajectory of the electron beam. X-ray sources that are distributed and a plurality of thin tubes having a function of bending X-rays by reflecting on the inner wall surface of the thin tube bent with an appropriate curvature so as to capture X-rays emitted from the light source point. X
X-ray incident end along the electron beam trajectory and X
Equipped with a bundle of thin tubes arranged so that the radiation exit end is parallel to the main optical axis of the X-ray optical system, so that synchrotron radiation emitted from the light source point with a divergence angle in the horizontal and vertical directions is effective. The X-ray intensity on the exposure surface can be sufficiently increased by condensing the X-rays on the exposure surface.
This has a great effect on the throughput in line exposure and a highly accurate transfer pattern.
【0021】また、本発明の別の発明によれば、電子ビ
ームが周回するストレージリング内の直線部分に多数の
磁極を周期的に配列し、周期的な磁場中で上記電子ビー
ムを蛇行させることによって放射角度広がりの小さいア
ンジュレーター光またはウイグラー光を得るX線源、並
びに適当な曲率をもって曲げた細管の内壁面での反射に
よってX線を曲げる作用を有する複数の細管を上記X線
源から放射するX線を取り込むことができるように上記
各細管のX線入射端部が上記周期的な磁場中を蛇行する
電子ビームの軌道近傍に沿うと共にX線出射端部がX線
光学系の主光軸に並行になり、しかも上記各細管から放
射するX線がX線露光領域全体をカバーするように配置
した細管束を備えるので、上記効果に加えてより強度の
大きいX線が得られる効果がある。According to another aspect of the present invention, a large number of magnetic poles are periodically arranged in a linear portion in a storage ring around which an electron beam circulates, and the electron beam meanders in a periodic magnetic field. An X-ray source for obtaining undulator light or wiggler light having a small emission angle spread, and a plurality of thin tubes having an action of bending X-rays by reflection on the inner wall surface of a thin tube bent with an appropriate curvature are radiated from the X-ray source. The X-ray entrance end of each of the thin tubes follows the orbit of the electron beam meandering in the periodic magnetic field, and the X-ray exit end is the main light of the X-ray optical system so that X-rays can be captured. Since a bundle of thin tubes arranged parallel to the axis and arranged so that the X-rays emitted from each of the thin tubes cover the entire X-ray exposure area is provided, in addition to the above-described effects, X-rays with higher intensity can be obtained. There is that effect.
【図1】請求項1の発明の一実施例によるX線露光装置
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す細管の1部を拡大して示す断面図で
ある。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the thin tube shown in FIG.
【図3】図1に示すX線露光装置のX線集光光学系の主
光軸を含む上から見た図である。FIG. 3 is a top view including a main optical axis of an X-ray focusing optical system of the X-ray exposure apparatus shown in FIG.
【図4】図1に示すX線露光装置のX線集光光学系の主
光軸を含む縦断面図である。4 is a longitudinal sectional view including a main optical axis of an X-ray focusing optical system of the X-ray exposure apparatus shown in FIG.
【図5】石英(SiO2)でできた細管に入射したX線
が反射を10回繰り返したときの波長と反射率の関係を
示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between wavelength and reflectance when X-rays incident on a thin tube made of quartz (SiO 2 ) are repeatedly reflected ten times.
【図6】アンジュレーター放射光およびウィグラー放射
光の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of undulator radiation and wiggler radiation.
【図7】請求項2の発明の一実施例によるX線露光装置
を示す構成図である。FIG. 7 is a block diagram showing an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図8】従来のX線露光装置を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional X-ray exposure apparatus.
1 電子ビームの軌道 2 光源点 3 X線光学系の主光軸 4 X線反射ミラー 5 真空窓 6 X線マスク 7 露光面 8 細管 9 細管内に入射したX線 11 蛇行した電子ビームの軌道 12 アンジュレーター放射光またはウイグラー放射光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Orbit of electron beam 2 Light source point 3 Main optical axis of X-ray optical system 4 X-ray reflection mirror 5 Vacuum window 6 X-ray mask 7 Exposure surface 8 Thin tube 9 X-rays incident into thin tube 11 Orbit of meandering electron beam 12 Undulator radiation or wiggler radiation
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027
Claims (2)
によって水平方向及び垂直方向に発散角を持ってX線を
放射する光源点が上記電子ビームの軌道上に分布するX
線源、並びに適当な曲率をもって曲げた細管の内壁面で
の反射によってX線を曲げる作用を有する複数の細管を
上記光源点から放射するX線を取り込むことができるよ
うに上記各細管のX線入射端部が上記電子ビームの軌道
近傍に沿うと共にX線出射端部がX線光学系の主光軸に
並行になるように配置した細管束を備えることを特徴と
するX線露光装置。1. A light source point that emits X-rays at an angle of divergence in the horizontal and vertical directions by an electron beam orbiting a storage ring is distributed on the orbit of the electron beam.
An X-ray of each of the thin tubes so that the X-rays radiated from the light source point can be captured by a plurality of thin tubes having a function of bending the X-rays by reflection at the inner wall surface of the thin tube bent with an appropriate curvature. An X-ray exposure apparatus comprising: a bundle of thin tubes arranged so that an incident end thereof is along the vicinity of the trajectory of the electron beam and an X-ray emitting end is parallel to a main optical axis of the X-ray optical system.
内の直線部分に多数の磁極を周期的に配列し、周期的な
磁場中で上記電子ビームを蛇行させることによって放射
角度広がりの小さいアンジュレーター光またはウイグラ
ー光を得るX線源、並びに適当な曲率をもって曲げた細
管の内壁面での反射によってX線を曲げる作用を有する
複数の細管を上記X線源から放射するX線を取り込むこ
とができるように上記各細管のX線入射端部が上記周期
的な磁場中を蛇行する電子ビームの軌道近傍に沿うと共
にX線出射端部がX線光学系の主光軸に並行になり、し
かも上記各細管から放射するX線がX線露光領域全体を
カバーするように配置した細管束を備えることを特徴と
するX線露光装置。2. An undulator light beam having a small radiation angle spread by periodically arranging a large number of magnetic poles in a linear portion in a storage ring around which an electron beam circulates and meandering the electron beam in a periodic magnetic field. An X-ray source for obtaining wiggler light, and a plurality of thin tubes having an action of bending X-rays by reflection on the inner wall surface of a thin tube bent with an appropriate curvature so as to capture X-rays emitted from the X-ray source. The X-ray incident end of each of the thin tubes follows the vicinity of the trajectory of the electron beam meandering in the periodic magnetic field, and the X-ray emitting end is parallel to the main optical axis of the X-ray optical system. An X-ray exposure apparatus, comprising: a bundle of thin tubes arranged so that X-rays radiated from the tube cover the entire X-ray exposure area.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-328616 | 1991-12-12 | ||
| JP32861691 | 1991-12-12 | ||
| JP30870692A JP3145809B2 (en) | 1991-12-12 | 1992-11-18 | X-ray exposure equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH05217860A JPH05217860A (en) | 1993-08-27 |
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ID=26565662
Family Applications (1)
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| JP30870692A Expired - Fee Related JP3145809B2 (en) | 1991-12-12 | 1992-11-18 | X-ray exposure equipment |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3145809B2 (en) |
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-
1992
- 1992-11-18 JP JP30870692A patent/JP3145809B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH05217860A (en) | 1993-08-27 |
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