JPH034200A - 放射光露光装置 - Google Patents
放射光露光装置Info
- Publication number
- JPH034200A JPH034200A JP1139936A JP13993689A JPH034200A JP H034200 A JPH034200 A JP H034200A JP 1139936 A JP1139936 A JP 1139936A JP 13993689 A JP13993689 A JP 13993689A JP H034200 A JPH034200 A JP H034200A
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- JP
- Japan
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- light
- mirror
- ray
- plane mirror
- synchrotron radiation
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、シンクロトロン放射光(
Synchrotron Radiation:以下S
R光と称す)を使った放射光露光装置に関するものであ
る。
R光と称す)を使った放射光露光装置に関するものであ
る。
以下、半導体のX線リソグラフィーを例にとって説明す
る。
る。
第5図は、昭和63年2月8.9日に開催されたシンポ
ジウム「放射光利用の新しい展開」の資料pp35〜4
6に掲載された論文「放射光によるX線リソグラフィー
の研究」に示された従来の放射光露光装置である。
ジウム「放射光利用の新しい展開」の資料pp35〜4
6に掲載された論文「放射光によるX線リソグラフィー
の研究」に示された従来の放射光露光装置である。
第5図(a)はその正面図、同(b)は平面図、同(C
)はその一部鳥緻図を示す。図において、1はSR光発
生点、2はSR光発生点より放射されるSR光、3はS
R光を反射させるためのミラーで、0−0′軸の回りに
回転可能となっている。4は反射ミラーにより反射され
た反射SR光で、平面ミラーの回転により図中の実線〜
破線のように出射方向が変化する。5はBe窓等のX線
吸収フィルタで、反射されたSR光に対するフィルタと
共に真空バウンダリも兼ねる。6は放射光露光用の転写
パターンが形成されたX線マスク、7はその表面にX線
レジストを塗布した半導体ウェハである。
)はその一部鳥緻図を示す。図において、1はSR光発
生点、2はSR光発生点より放射されるSR光、3はS
R光を反射させるためのミラーで、0−0′軸の回りに
回転可能となっている。4は反射ミラーにより反射され
た反射SR光で、平面ミラーの回転により図中の実線〜
破線のように出射方向が変化する。5はBe窓等のX線
吸収フィルタで、反射されたSR光に対するフィルタと
共に真空バウンダリも兼ねる。6は放射光露光用の転写
パターンが形成されたX線マスク、7はその表面にX線
レジストを塗布した半導体ウェハである。
次に動作について説明する。SR光によるXIIan光
装置は、X線マスク6上に形成された転写パターンをS
R光により半導体ウェハ7の表面に塗布しであるX線レ
ジスト上に露光転写するものである。
装置は、X線マスク6上に形成された転写パターンをS
R光により半導体ウェハ7の表面に塗布しであるX線レ
ジスト上に露光転写するものである。
この装置では次の2点を留意する必要がある。
■ WIMX’lAエネルギースペクトルの選択X線レ
ジストの有感エネルギー範囲とX線マスクのX線吸収特
性から高エネルギーX線及び低エネルギーX線成分を除
去し、1〜2keV近辺に強度ピークを有する様なX線
エネルギースペクトルにする必要がある。
ジストの有感エネルギー範囲とX線マスクのX線吸収特
性から高エネルギーX線及び低エネルギーX線成分を除
去し、1〜2keV近辺に強度ピークを有する様なX線
エネルギースペクトルにする必要がある。
■ 垂直方向の照射範囲の確保
SR光は第5図(C)に示すように、通常水平方向発散
角は大きく、垂直方向はO6数mradと小さい、従っ
て、X線マスク全体を吸収するには垂直方向にSR光を
揺動させる必要がある。
角は大きく、垂直方向はO6数mradと小さい、従っ
て、X線マスク全体を吸収するには垂直方向にSR光を
揺動させる必要がある。
第5図ではエネルギースペクトルの選択にBe窓5と平
面ミラー3を使用し、垂直方向のSR光の揺動に平面ミ
ラー3の回転を用、いている。
面ミラー3を使用し、垂直方向のSR光の揺動に平面ミ
ラー3の回転を用、いている。
以下、これらの点について説明する。Be窓5は低エネ
ルギーX線になる程、X線吸収率が増大するので、X線
エネルギースペクトルに対してはバイパスフィルタの役
割を持つ。平面ミラーは通常斜入射による全反射型ミラ
ーの直入斜多層膜を用いたモノクロメータ型ミラーを用
いるので、以下ではこの全反射型を例にとり説明する。
ルギーX線になる程、X線吸収率が増大するので、X線
エネルギースペクトルに対してはバイパスフィルタの役
割を持つ。平面ミラーは通常斜入射による全反射型ミラ
ーの直入斜多層膜を用いたモノクロメータ型ミラーを用
いるので、以下ではこの全反射型を例にとり説明する。
全反射型ミラーでは、X線エネルギーが高くなるに従い
、全反射をおこす臨界角が小さくなるため、ある入射角
に対してはあるエネルギーより高いエネルギーのX線は
反射されないことになる。
、全反射をおこす臨界角が小さくなるため、ある入射角
に対してはあるエネルギーより高いエネルギーのX線は
反射されないことになる。
従って、平面ミラー3は入射SR光に対してローパスフ
ィルタの役割を有する。
ィルタの役割を有する。
このように、Be窓5と平面ミラー3とを組合わせ、窓
の厚さ、ミラーの入射角を適当に設定することにより、
必要とするエネルギースペクトルを有するSR光4を得
ることができる。
の厚さ、ミラーの入射角を適当に設定することにより、
必要とするエネルギースペクトルを有するSR光4を得
ることができる。
次に、垂直方向のSR露光動については、平面ミラー上
、SR先入射中心線O−0′の回りに平面ミラーを回転
させることにより実現できる。
、SR先入射中心線O−0′の回りに平面ミラーを回転
させることにより実現できる。
第6図にその拡大図を示す、SR光2は平面ミラー上の
O−0′線を中心に入射するが、平面ミラー3のO−0
′軸を中心とする回転により、平面ミラーの回転位置3
a〜3Cに対応して反射SR光は4a〜4Cのごとく揺
動することとなり、Be窓5を介してX線マスク6、X
線レジスト塗布半導体ウェハ7を照射する。
O−0′線を中心に入射するが、平面ミラー3のO−0
′軸を中心とする回転により、平面ミラーの回転位置3
a〜3Cに対応して反射SR光は4a〜4Cのごとく揺
動することとなり、Be窓5を介してX線マスク6、X
線レジスト塗布半導体ウェハ7を照射する。
従来の放射光露光装置は以上のように構成されているの
で、X線マスク6とX線レジスト塗布半導体ウェハ7間
に存在するギャップによりX線マスク6上に形成されて
いる転写パターンが正しくX線レジスト上に投影転写さ
れない。
で、X線マスク6とX線レジスト塗布半導体ウェハ7間
に存在するギャップによりX線マスク6上に形成されて
いる転写パターンが正しくX線レジスト上に投影転写さ
れない。
即ち、水平方向のビーム発射角ψ、垂直方向のビーム揺
動角φにより、照射範囲の周辺部が中心部に比べて拡大
されることになる。第5図(a)に示すように、X線発
生点lと平面ミラー3開路MLに対し、平面ミラー3と
半導体ウェハ7間距離2が小さい場合、この歪みの程度
は通常、垂直方向について著しい(第6図参照)。
動角φにより、照射範囲の周辺部が中心部に比べて拡大
されることになる。第5図(a)に示すように、X線発
生点lと平面ミラー3開路MLに対し、平面ミラー3と
半導体ウェハ7間距離2が小さい場合、この歪みの程度
は通常、垂直方向について著しい(第6図参照)。
また、エネルギースペクトルについても第7図に示すよ
うに、平面ミラーの回転に応じてスペクトル12〜14
のごとく変化する。ここでスペクトル12〜14は第6
図のSR露光a〜4C1従って平面ミラー位置3a〜3
Cに対応している。
うに、平面ミラーの回転に応じてスペクトル12〜14
のごとく変化する。ここでスペクトル12〜14は第6
図のSR露光a〜4C1従って平面ミラー位置3a〜3
Cに対応している。
このように、従来の照射方法では、
■ X線レジスト上でX線マスクの転写パターンが歪む
。
。
■ X線レジスト位置(垂直方向)により、照射X線エ
ネルギースペクトルが変化し、露光条件の高制度制御が
困難となる。
ネルギースペクトルが変化し、露光条件の高制度制御が
困難となる。
という問題点があった。
この発明は、以上のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、X線マスク上に形成された転
写パターンをひずみなくX線レジスト上に投影転写し、
さらにSR光の垂直揺動の際に起こるX線エネルギース
ペクトルの変化をなくし、X線レジスト露光条件の高精
度制御ができる放射光露光装置を得ることを目的として
いる。
るためになされたもので、X線マスク上に形成された転
写パターンをひずみなくX線レジスト上に投影転写し、
さらにSR光の垂直揺動の際に起こるX線エネルギース
ペクトルの変化をなくし、X線レジスト露光条件の高精
度制御ができる放射光露光装置を得ることを目的として
いる。
〔課題を解決するための手段]
この発明に係る放射光露光装置は、平面ミラーを入射S
R光に対し平行に移動させる機構を有するようにしたも
のである。
R光に対し平行に移動させる機構を有するようにしたも
のである。
この発明においては、この平行移動機構によりSR光は
常に平面ミラーの同一位置に同一角度で入射することに
なり、反射SR光は、平面ミラーの位置によらず、同一
反射角で放射され、各々のSR光先光軸互いに平行とな
る。
常に平面ミラーの同一位置に同一角度で入射することに
なり、反射SR光は、平面ミラーの位置によらず、同一
反射角で放射され、各々のSR光先光軸互いに平行とな
る。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例による放射光露光装置を示
し、図において、2〜7は第5図と同一のものであるが
、平面ミラーの駆動は、従来のような回転機構ではなく
、SR光2に平行な方向への移動のみを行なうものであ
る。
し、図において、2〜7は第5図と同一のものであるが
、平面ミラーの駆動は、従来のような回転機構ではなく
、SR光2に平行な方向への移動のみを行なうものであ
る。
次に動作について説明する。第2図における3a〜3c
は各移動時の平面ミラーの代表位置について示したもの
であるが、各々の平面ミラーはSR光2の光軸に平行に
移動しているため、SR光2の入射位置o−o’ 、入
射角αはすべて等しい。
は各移動時の平面ミラーの代表位置について示したもの
であるが、各々の平面ミラーはSR光2の光軸に平行に
移動しているため、SR光2の入射位置o−o’ 、入
射角αはすべて等しい。
従って、平面ミラー3a〜3cにより反射されたSR露
光a〜4Cは互いに平行であり、従来方法とは異なり発
散角を持たない。
光a〜4Cは互いに平行であり、従来方法とは異なり発
散角を持たない。
平面ミラーの平行移動範囲は垂直方向(Z方向)での必
要照射範囲により決められる。このように構成すること
により、X線マスク上転写パターンのX線レジスト上で
の垂直方向におけるパターンの拡大ひずみを大幅に低減
でき、かつ平面ミラーへのSRR入射入射角を一定に保
てることから、反射sR光のエネルギースペクトルも第
4図に示すように常に不変に保つことができる。
要照射範囲により決められる。このように構成すること
により、X線マスク上転写パターンのX線レジスト上で
の垂直方向におけるパターンの拡大ひずみを大幅に低減
でき、かつ平面ミラーへのSRR入射入射角を一定に保
てることから、反射sR光のエネルギースペクトルも第
4図に示すように常に不変に保つことができる。
なお、上記実施例では第2図の平面ミラー3はSR光2
の光軸に対し平行に移動させたが、第3図に示すように
、SR光2の光軸に対して垂直角上で角度θをなしてS
R露光軸2と交わる直線8に平行に、平面ミラー3を移
動させても良い、このように移動させても、第2図の実
施例と同様の効果を奏する。
の光軸に対し平行に移動させたが、第3図に示すように
、SR光2の光軸に対して垂直角上で角度θをなしてS
R露光軸2と交わる直線8に平行に、平面ミラー3を移
動させても良い、このように移動させても、第2図の実
施例と同様の効果を奏する。
さらに、この移動方法によると、SR光2の入射位置が
01−0ζ、OO’ 、Ox O;と平面ミラー上を
移動して行き、SR光による平面ミラーに対する熱負荷
を局所的に集中せずに分散させることができ、熱にによ
るミラーの変形等の悪影響を小さく抑えることができる
。
01−0ζ、OO’ 、Ox O;と平面ミラー上を
移動して行き、SR光による平面ミラーに対する熱負荷
を局所的に集中せずに分散させることができ、熱にによ
るミラーの変形等の悪影響を小さく抑えることができる
。
また、以上の第2図、第3図の実施例ではミラーとして
平面ミラーを用いたが、これは第1図(C)に示すよう
に、適当な曲率を持つ円筒ミラー9にしてもよい。垂直
方向のミラー揺動によるSRR発散を小さく抑えた後は
、水平方向のSR光発散敗が問題になるが、円筒ミラー
9の場合はその曲率を適当に選定することにより、SR
光2の水平方向の発散をなくして平行光4′にでき、X
線マスク6上の転写パターンのX線レジスト上での投影
転写の水平方向の拡大ひずみをなくすことができる。
平面ミラーを用いたが、これは第1図(C)に示すよう
に、適当な曲率を持つ円筒ミラー9にしてもよい。垂直
方向のミラー揺動によるSRR発散を小さく抑えた後は
、水平方向のSR光発散敗が問題になるが、円筒ミラー
9の場合はその曲率を適当に選定することにより、SR
光2の水平方向の発散をなくして平行光4′にでき、X
線マスク6上の転写パターンのX線レジスト上での投影
転写の水平方向の拡大ひずみをなくすことができる。
さらに、第2図の実施例に対しては、平面ミラーに代え
て適当な曲率を持つトロイダルミラーを使用してもよい
、トロイダルミラーの2方向の曲率を適当に選ぶことに
より、円筒ミラーの場合と同様の効果を奏すると共に、
SR光2の本来有している垂直方向の発散(ミラー揺動
による発散とは異なり、もっと小さな発散角で水平方向
発散角と比べても1桁以上小さい)もな(し平行光化す
ることにより水平方向、垂直方向のSR光の発散による
転写パターンの投影転写ひずみをより一層小さくするこ
とができる。
て適当な曲率を持つトロイダルミラーを使用してもよい
、トロイダルミラーの2方向の曲率を適当に選ぶことに
より、円筒ミラーの場合と同様の効果を奏すると共に、
SR光2の本来有している垂直方向の発散(ミラー揺動
による発散とは異なり、もっと小さな発散角で水平方向
発散角と比べても1桁以上小さい)もな(し平行光化す
ることにより水平方向、垂直方向のSR光の発散による
転写パターンの投影転写ひずみをより一層小さくするこ
とができる。
このように、本実施例によれば、平面ミラーを入射SR
光軸に平行に移動させることにより、■ 従来方法に比
べX線マスク上の転写パターンのX線レジスト上への投
影転写時の垂直方向のひずみを低減でき、 ■ 併せて、垂直方向での照射X線エネルギースペクト
ルの変化をなくすことができるため、露光条件を高精度
で制御できる。
光軸に平行に移動させることにより、■ 従来方法に比
べX線マスク上の転写パターンのX線レジスト上への投
影転写時の垂直方向のひずみを低減でき、 ■ 併せて、垂直方向での照射X線エネルギースペクト
ルの変化をなくすことができるため、露光条件を高精度
で制御できる。
また、平面ミラーを入射SR光軸に対しθの角度を有す
る直線に平行に移動させることにより、前述の効果に加
えて、 ■ SR光によるミラーへの局所的熱負荷の集中から生
じるミラーの変形を防止でき、SR光反射特性を一定に
保てる。
る直線に平行に移動させることにより、前述の効果に加
えて、 ■ SR光によるミラーへの局所的熱負荷の集中から生
じるミラーの変形を防止でき、SR光反射特性を一定に
保てる。
さらに、平面ミラーを円筒ミラーにすることにより更に
、 ■ SR光の水平方向の発散によるパターンひずみも小
さくできる。
、 ■ SR光の水平方向の発散によるパターンひずみも小
さくできる。
平面ミラーをトロイダルミラーにするとミラーを入射S
R光軸に平行に移動させる場合に限り更に、 ■ SR光が本来有する垂直方向の発散によるパターン
ひずみも小さくできる。
R光軸に平行に移動させる場合に限り更に、 ■ SR光が本来有する垂直方向の発散によるパターン
ひずみも小さくできる。
以上のように、この発明に係る放射光露光装置によれば
、平面ミラーを入射SR光軸に平行に移動させるように
したので、X線マスク上の転写パターンのX線レジスト
上への投影転写時の垂直方向のひずみを低減でき、併せ
て、垂直方向での照射X線エネルギースペクトルの変化
をなくすことができるため、高精度のSR光露光装置を
実現することができる。
、平面ミラーを入射SR光軸に平行に移動させるように
したので、X線マスク上の転写パターンのX線レジスト
上への投影転写時の垂直方向のひずみを低減でき、併せ
て、垂直方向での照射X線エネルギースペクトルの変化
をなくすことができるため、高精度のSR光露光装置を
実現することができる。
第1図はこの発明の一実施例による放射光露光装置の全
体構成図、第2図はこの発明の一実施例による放射光露
光装置の部分拡大図、第3図はこの発明の他の実施例に
よる放射光露光装置の部分拡大図、第4図はこの発明の
一実施例による放射光露光装置のSRRエネルギースペ
クトル説明図、第5図は従来のSR光露光装置の全体構
成図、第6図は従来のSR光露光装置の部分拡大図、第
7図は従来のSR光露光装置のSRRエネルギースペク
トル説明図である。 図において、1はSR光発生点、2はSR光、3は平面
ミラー、3a〜3cは回転移動または平行移動後(又は
移動中)の各平面ミラー、4は反射SR光、4a〜4c
は平面ミラー3a〜3Cに対応した反射SR光、5はB
e窓(X線吸収フィルタ)、6はX線マスク、7はX線
レジスト塗布半導体ウェハ、8はSR光先光軸垂直面内
で角度θで交わる直線、9は円筒ミラー又はトロイダル
ミラー 10はSRRエネルギースペクトル、11はB
e窓のみを通過した後のSRRエネルギースペクトル、
12〜14は第6図の反射SR光4a〜4cに対応した
SRRエネルギースペクトル、15は第2図の反射SR
光4a〜4cに対応したSRRエネルギースペクトルで
ある。
体構成図、第2図はこの発明の一実施例による放射光露
光装置の部分拡大図、第3図はこの発明の他の実施例に
よる放射光露光装置の部分拡大図、第4図はこの発明の
一実施例による放射光露光装置のSRRエネルギースペ
クトル説明図、第5図は従来のSR光露光装置の全体構
成図、第6図は従来のSR光露光装置の部分拡大図、第
7図は従来のSR光露光装置のSRRエネルギースペク
トル説明図である。 図において、1はSR光発生点、2はSR光、3は平面
ミラー、3a〜3cは回転移動または平行移動後(又は
移動中)の各平面ミラー、4は反射SR光、4a〜4c
は平面ミラー3a〜3Cに対応した反射SR光、5はB
e窓(X線吸収フィルタ)、6はX線マスク、7はX線
レジスト塗布半導体ウェハ、8はSR光先光軸垂直面内
で角度θで交わる直線、9は円筒ミラー又はトロイダル
ミラー 10はSRRエネルギースペクトル、11はB
e窓のみを通過した後のSRRエネルギースペクトル、
12〜14は第6図の反射SR光4a〜4cに対応した
SRRエネルギースペクトル、15は第2図の反射SR
光4a〜4cに対応したSRRエネルギースペクトルで
ある。
Claims (1)
- (1)シンクロトロン放射光を光源として使用し、ミラ
ーで反射されX線吸収フィルタを透過してきた放射光に
より露光を行なう装置において、上記ミラーを、入射し
てくるシンクロトロン放射光の光軸に対し、垂直面内で
一定角度を持って交わる直線に対し平行に移動させるミ
ラー駆動機構を備えたことを特徴とする放射光露光装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139936A JPH034200A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 放射光露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139936A JPH034200A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 放射光露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034200A true JPH034200A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15257120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1139936A Pending JPH034200A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 放射光露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH034200A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101018747B1 (ko) * | 2003-12-12 | 2011-03-04 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치, 이를 이용한 노광 방법 및 이를 포함하는 표시장치용 표시판의 제조 방법 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP1139936A patent/JPH034200A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101018747B1 (ko) * | 2003-12-12 | 2011-03-04 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치, 이를 이용한 노광 방법 및 이를 포함하는 표시장치용 표시판의 제조 방법 |
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