DE3712049A1 - Roentgenbelichtungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenbelichtungsgerät zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitereinrichtungen, wie großintegrierte Schaltkreise (LSI-Schaltkreise), größtintegrierte Schaltkreise (Super-LSI-Schaltkreise) und ähnliche Einrichtungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Röntgenbelichtungsgerät der Nahbereichbelichtung (Proximity-Belichtung) zur strukturellen, leiterbildenden Belichtung eines Werkstücks, wie eines Halbleiterwafers, mit pseudoparallelen oder nahezu parallelen Röntgenstrahlen.

Um die in jüngster Zeit gestellten Anforderungen in bezug auf eine weitere Miniaturisierung von Halbleitereinrichtungen zu erfüllen, wurden Röntgenbelichtungsgeräte vorgeschlagen, die anstelle von Licht Röntgenstrahlen verwenden, um eine Maskenstruktur auf ein Resistmaterial (Photolackmaterial), das auf einen Halbleiterwafer (Halbleiterplättchen) aufgetragen ist, zu übertragen. Für derartige Röntgenbelichtungsgeräte wurden zwei Arten vorgeschlagen, wobei bei der einen Art divergierende Röntgenstrahlen verwendet werden, während bei der anderen Art nahezu parallele Röntgenstrahlen zur Anwendung kommen. Grundsätzlich sind diese beiden Arten von Belichtungsgeräten von der Nahbereichsbauart (Proximity- Belichtungsbauart), wobei die Maskenstruktur auf das Resistmaterial mit einer 1 : 1-Vergrößerung übertragen und ein winziger Spalt oder Zwischenraum zwischen der Maske und dem Wafer eingehalten wird.

Auf Grund der begrenzten Arten von Quellen, die als Röntgenstrahlenquellen verwendbar sind, oder auf Grund der Schwierigkeit, die besteht, um die Röntgenstrahlen vollständig parallel zu machen, haftet den Röntgenbelichtungsgeräten der Proximity- Belichtungsbauart das Problem eines Halbschattens an, der an einem Kantenbereich der Struktur auftritt, die gerade auf das Resistmaterial am Wafer übertragen wird. Das Auftreten eines derartigen Halbschattens hat oft eine Nichtübereinstimmung in der Breite einer Linie einer Resiststruktur, die am Wafer nach einem Entwicklungsvorgang gebildet wird, mit der Breite einer Linie der Maskenstruktur zum Ergebnis.

Als eine Röntgenstrahlenquelle wurde eine Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen vorgeschlagen, bei der die Erscheinung einer Kriechentladung benutzt wird. Diese Art einer Röntgenstrahlen erzeugenden Vorrichtung ist im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen zur Erzeugung von Röntgenstrahlen, bei denen durch Schleudern von Elektronenstrahlen mit hoher Geschwindigkeit auf eine Zielfläche Röntgenstrahlen erzeugt werden, sehr leistungsfähig, um Röntgenstrahlen einer hohen Leistung zu liefern. Die Fig. 1A und 1B zeigen einen grundsätzlichen Aufbau eines derartigen Röntgenstrahlenerzeugers, der mit der Kriechentladung arbeitet.

Gemäß den Fig. 1A und 1B umfaßt der Generator einen Isolierkörper 1 von zylindrischer Gestalt, der aus Polyäthylen gefertigt ist und ein Durchgangsloch 2 aufweist, das als "Kapillare" oder Kapillarröhrchen (Kapillarraum) bezeichnet wird und sich durch das Zentrum des Isolierkörpers erstreckt. An den einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Isolierkörpers 1 sind Elektroden 3 und 4 angeordnet. Der Generator umfaßt des weiteren Widerstände Ra sowie Rb und Kondensatoren Cb sowie Cd. An das eine Ende des Widerstands Ra wird eine Hochleistungs-Gleichspannung -HV gelegt.

Wenn bei einem Generator mit einem derartigen Aufbau der Kondensator Cd geladen und eine ausreichend hohe elektrische Spannung an den Isolierkörper gelegt wird, so wird ein Teil des den Isolator 1 bildenden Polyäthylenmaterials als Folge der Kriechentladung in der Kapillare 2 verdampft, so daß Plasma 5 erzeugt wird. Hierbei werden Elektronenstrahlen mit Hilfe einer Kathode 6 auf das Plasma geschleudert. Im Ansprechen hierauf werden die Temperatur und die Dichte des Plasmas 5 erhöht, was die Erzeugung von Röntgenstrahlen 7 zum Ergebnis hat.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung eines Röntgenstrahlengenerators wird das den Isolator 1 bildende Polyäthylenmaterial bei den wiederholten Kriechentladungen verbraucht, was eine allmähliche Vergrößerung des Durchmesser der Kapillare 2 zum Ergebnis hat. Es wurde festgestellt, daß bei einer Kapillare mit einem ursprünglichen Durchmesser von etwa 1 mm bei einer etwa 300maligen Wiederholung von elektrischen Entladungsvorgängen unter Anwendung einer Spannung von annähernd 50 kV der Kapillardurchmesser auf etwa 3 mm vergrößert worden ist. Die Vergrößerung des Kapillardurchmessers führt zu einer Verminderung in der Plasmadichte, was eine Abnahme in der Intensität der erzeugten Röntgenstrahlen zur Folge hat. Aus diesem Grund hat der Röntgenstrahlenerzeuger der beschriebenen Art eine relativ kurze Lebensdauer.

Ferner wird die Wellenlänge der zu erzeugenden Röntgenstrahlen durch ein Element oder Elemente des für den Isolator verwendeten Materials bestimmt. Nahezu alle gegenwärtig entwickelten Röntgenstrahlenerzeuger sind dazu ausgebildet, langwellige Röntgenstrahlen, wie K α-Strahlen für Kohlenstoff, zu erzeugen. Mit der herkömmlichen Technik ist es nicht ohne Schwierigkeiten möglich, kurzwellige Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge, die kleiner ist als 10 Å zu erzeugen.

Es ist demzufolge das primäre Ziel der Erfindung, ein Röntgenbelichtungsgerät der Nahbereich- oder Proximity-Bauart zu schaffen, das nahezu parallele Röntgenstrahlen verwendet, so daß die Belichtungsbedingungen so gesteuert werden können, daß die letztliche Linienbreite einer Resiststruktur genau nach Wunsch geregelt ist, d. h., eine Soll-Linienbreite erhält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Röntgenstrahlenbelichtungsgeräts, wobei optimale Belichtungsbedingungen für besondere Bedingungen, wie eine gewünschte Linienbreite einer Resiststruktur, die Eigenschaft einer verwendeten Maske, die Kennwerte eines verwendeten Resistmaterials usw., festgelegt werden und der Belichtungsvorgang automatisch in Übereinstimmung mit den festgelegten Belichtungsbedingungen gesteuert wird.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Hochleistungs- Röntgenstrahlenerzeuger zu schaffen, der imstande ist, Röntgenstrahlen von hoher Intensität für eine lange Zeitspanne zu liefern.

Ferner besteht ein Ziel der Erfindung in der Schaffung eines Hochleistungs-Röntgenstrahlenerzeugers, der Röntgenstrahlen hoher Intensität für einen langen Zeitraum liefern kann, und kurzwellige Röntgenstrahlen mit einer kleineren Wellenlänge als 10 Å zu liefern imstande ist.

Die genannten wie auch weitere Ziele, die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1A in einem lotrechten Schnitt schematisch einen Röntgenstrahlenerzeuger bekannter Bauart;

Fig. 1B den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 2A einen lotrechten Schnitt eines schematisch dargestellten Röntgenstrahlenerzeugers in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2B den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 2A;

Fig. 2C eine abgebrochene, perspektivische Darstellung eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils des Geräts von Fig. 2A;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Steuersystems zur Steuerung der Bewegung von dielektrischen Blättern bei dem Röntgenstrahlenerzeuger von Fig. 2A;

Fig. 4A einen lotrechten Schnitt eines Röntgenstrahlenerzeugers in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 4B den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 4A;

Fig. 5A eine abgebrochene, perspektivische Darstellung eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils des Geräts von Fig. 4A;

Fig. 5B eine abgebrochene Darstellung von inneren Flächen der dielektrischen Blätter von Fig. 5A;

Fig. 6A einen lotrechten Schnitt eines Röntgenstrahlenerzeugers in einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6B den Querschnitt nach der Linie A-A in der Fig. 6A;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils bei dem Gerät nach Fig. 6A;

Fig. 8A-8C lotrechte Schnitte von schematisch dargestellten Röntgenstrahlenerzeugern in einer 4.-6. Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 9-11 Querschnitte von abgewandelten Ausführungsformen von Röntgenstrahlen erzeugenden Teilen;

Fig. 12 eine zu Fig. 5B gleichartige Darstellung von dielektrischen Blättern in einer weiteren Ausführungsform, die bei dem Röntgenstrahlenerzeuger zur Anwendung kommen;

Fig. 13 einen Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils;

Fig. 14A einen lotrechten Schnitt eines Röntgenstrahlenerzeugers in einer 7. Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 14B eine perspektivische Darstellung eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils bei der Ausführungsform der Fig. 14A;

Fig. 15A schematisch einen lotrechten Schnitt eines Röntgenstrahlenerzeugers in einer 8. Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 15B den Querschnitt nach der Linie A-A in der Fig. 15A;

Fig. 16 einen lotrechten Schnitt eiens Röntgenstrahlenerzeugers in einer 9. Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 17 einen Querschnitt eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils in einer weiter abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 18 eine abgebrochene, perspektivische Darstellung eines Röntgenstrahlen erzeugenden Teils in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 19 eine schematische Darstellung eines Röntgenbelichtungsgeräts nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung;

Fig. 20 eine schematische Schnittdarstellung eines Röntgenstrahlenerzeugers und der Art einer Röntgenbelichtung bei dem Gerät in der Ausführungsform von Fig. 19;

Fig. 21A eine schematische Darstellung eines Röntgenbelichtungsgeräts in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 21B die Ansicht des Geräts von Fig. 21A in Richtung des Pfeils A (Fig. 21A);

Fig. 22 eine Prinzipdarstellung zur Art und Weise der Proximity-Belichtung unter Verwendung von nahezu parallelen Röntgenstrahlen;

Fig. 23 die Beziehung zwischen einer Masken- und Resiststruktur;

Fig. 24 ein Diagramm über eine Röntgenstrahlen-Intensitätsverteilung, die kurz unterhalb von Maskenstrukturen bestimmt ist;

Fig. 25 ein Diagramm über Änderungen in der Röntgenstrahlen- Intensitätsverteilung, die auf einem Unterschied im Maskenkontrast beruhen.

Der Röntgenstrahlenerzeuger in der in den Fig. 2A-2C gezeigten Ausführungsform umfaßt Widerstände Ra sowie Rb, Kondensatoren Cb sowie Cd und eine Kathode 6. Von einer Energiequelle VS (Fig. 3) wird an das eine Ende des Widerstands Ra eine Hochleistungs-Gleichspannung -HV gelegt. Ferner umfaßt der Generator Isolationseinrichtungen, die aus einer Mehrzahl von länglichen Isolatorsegmenten 8 gebildet werden, von denen jedes einen trapez- oder dreieckförmigen Querschnitt hat. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Isolationseinrichtungen aus sechs Isolatorsegmenten 8. An den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Isolationseinrichtungen sind Elektroden 3 und 4 mit einer im Zentrum gelegenen Öffnung von sechseckiger Gestalt angebracht. Im einzelnen sind die Isolatorsegmente 8 an den Elektroden 3 und 4 derart befestigt, daß die Isolatorsegmente 8 miteinander eine Kapillare 2 (Kapillarraum) abgrenzen. Ferner sind die Isolatorsegmente 8 so gehalten, daß zwischen einander gegenüberliegenden Flächen von zwei benachbarten Isolatorsegmenten ein Zwischenraum bestimmt ist. Wie die Fig. 2B zeigt, sind bei der in Rede stehenden Ausführungsform sechs Zwischenräume durch die sechs Isolatorsegmente abgegrenzt. Der Röntgenstrahlenerzeuger gemäß dieser Ausführungsform verwendet, wie den Fig. 2B und 2C am besten zu entnehmen ist, sechs blattförmige Elemente 9, von denen jedes aus einem dielektrischen Material besteht. Jedes dieleketrische Blatt 9 verläuft um ein zugeordnetes Isolatorsegment 8 in der in den Fig. 2B und 2C gezeigten Weise, d. h. jeder der sechs Zwischenräume zwischen den sechs Isolatorsegmenten ist so bestimmt, daß er zwei der dielektrischen Blätter 9 aufnimmt. Jedes dielektrische Blatt 9 ist längs der Fläche eines zugeordneten Isolatorsegments 8 verschiebbar, wie durch die Pfeile in den Fig. 2B und 2C angedeutet ist und worauf im Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher eingegangen werden wird.

Wie aus den Fig. 2A-2C deutlich wird, wird die Kapillare 2 durch die zusammenwirkende Anordnung der sechs Isolatorsegmente 8 und von Teilen der sechs dielektrischen Blätter 9 begrenzt, wobei insbesondere die Kapillare 2 durch die Teile der dielektrischen Blätter 9 umschlossen ist. Jedes dielektrische Blatt 9 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, das ein Element oder Elemente mit einer Eignung zur Abgabe von Röntgenstrahlen eines gewünschten Wellenlängenbereichs umfaßt. Wenn beispielsweise die Emission von Röntgenstrahlen von Kohlenstoff gewünscht wird, so kann das Blatt 9 aus Polyäthylen gebildet sein. Jedes dielektrische Blatt 9 hat eine Dicke oder Stärke in der Größenordnung von 1-100 µm. Jedes Isolatorsegment 8 kann aus dem gleichen Material wie das dielektrische Blatt 9 oder alternativ aus einem unterschiedlichen elektrisch isolierenden Material, wie z. B. Aluminiumoxid Al₂O₃, gefertigt sein. Die Elektroden 3 und 4, die Kathode 6, die Isolatorsegemente 8 und die dielektrischen Blätter 9 sind in einer Vakuumkammer aufgenommen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 wird ein Antriebssteuersystem zum geregelten Vorschub der dielektrischen Blätter 9 beschrieben. Dieses System umfaßt Blattantriebseinheiten 8 a, von denen jede zwei Aufwickelrollen RL aufweist. Für einen Vorschub ist ein Ende eines jeden der dielektrischen Blätter 9 an einer zugeordneten Aufwickelrolle RL befestigt, wobei jede Rolle RL mit Hilfe eines zugeordneten Antriebsmotors MT in Umdrehung versetzt wird. Dadurch wird jedes dielektrische Blatt 9 um die zugeordnete Rolle RL gewickelt, so daß es längs der Oberfläche eines zugeordneten Isolatorsegments 8 in der durch Pfeile in Fig. 2B und 2C angegebenen Richtung gezogen und weitergefördert wird. An den gegenüberliegenden Endseiten eines jeden dielektrischen Blatts 9 befindet sich eine (nicht gezeigte) Blattzuführrolle, auf der eine benötigte Menge eines dielektrischen Blatts aufgewickelt ist, so daß das Blatt in einem durch das Aufwickeln auf der Rolle RL bestimmten Ausmaß zugeführt wird. Die Antriebsmotoren MT werden jeweils durch Motortreiber MD unter Steuerung von einer Zentraleinheit (ZE) 117 betrieben. Demzufolge werden die sechs dielektrischen Blätter 9 durch die sechs Aufwickelrollen RL, die sechs Motoren MT und die sechs Motortreiber MD im Ansprechen auf von der ZE 117 abgegebene Befehlssignale transportiert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2A-2C wird die Arbeitsweise des Röntgenstrahlenerzeugers erläutert. Wenn der Kondensator Cd geladen wird und eine ausreichend hohe elektrische Spannung an jedes der Isolatorsegmente 8 gelegt wird, dann werden auf Grund der Kriechentladung in der Kapillare 2 Oberflächenteile der dielektrischen Blätter 9 verdampft, was die Erzeugung von Plasma 5 zur Folge hat, wie in Fig. 2A schematisch angedeutet ist. Gleichzeitig werden von der Kathode 6 Elektronenstrahlen auf das Plasma 5 geschleudert, so daß im Ansprechen hierauf die Temperatur des Plasmas 5 wie auch dessen Dichte erhöht werden. Als Ergebnis dessen werden Röntgenstrahlen 7 (Fig. 2A) erzeugt.

Durch die Kriechentladung wird ein Teil des Materials der Oberfläche eines jeden dielektrischen Blatts 9, die der Kapillare 2 zugewandt ist, zu Plasma verdampft, so daß die Dicke dieses Teils des dielektrischen Blatts 9 vermindert wird. Um einen Ausgleich für diese Verminderung in der Dicke zu erlangen, werden die dielektrischen Blätter 9 im Ansprechen auf die Befehlssignale von der ZE 117 bewegt, so daß andere Oberflächenteile der Blätter 9, die der Kriechentladung noch nicht ausgesetzt waren, die Kapillare 2 umschließen. Die Gleitbewegung der Blätter 9 ist in den Fig. 2B und 2C angedeutet. In der perspektivischen Darstellung der Fig. 2C sind lediglich die Isolatorsegmente 8 und Teile der dielektrischen Blätter 9, die die Kapillare 2 bilden, gezeigt, während andere Bauteile, z. B. die Elektroden, weggelassen wurden. Wie den Fig. 2B und 2C zu entnehmen ist, werden die dielektrischen Blätter 9 in Richtung der angegebenen Pfeile bewegt, was kontinuierlich oder absatzweise geschehen kann. Im letztgenannten Fall können die dielektrischen Blätter 9 in Abhängigkeit von der Beendigung eines einzelnen Entladevorgangs oder alternativ in Abhängigkeit von der Beendigung von mehrmaligen Entladevorgängen bewegt werden. Zu diesem Zweck betätigt die ZE 117 ein Schaltorgan SW (Fig. 3) einmal oder mehrere Male, um nach Wunsch ein Anlegen der Spannung -HV an die Elektroden 3 und 4 und die Kathode 6 über den Widerstand Ra zu ermöglichen. Alternativ kann die Intensität der erzeugten Röntgenstrahlen oder die Intensität von bei der Emission der Röntgenstrahlen ausgesandtem Licht überwacht werden, so daß die Bewegung der dielektrischen Blätter 9 in Übereinstimmung mit der überwachten Intensität gesteuert wird.

Anhand der Fig. 4A-5B wird eine weitere Ausführungsform eines Röntgenstrahlenerzeugers erläutert, wobei zur vorhergehenden Ausführungsform gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.

Bei dieser Ausführungsform hat jedes der dielektrischen Blätter 9 a eine Dicke in der Größenordnung von 1-100 µm. Die Fig. 5A zeigt perspektivisch Isolatorsegmente 8 und Teile der dielektrischen Blätter 9 a, die in Zusammenarbeit miteinander eine Kapillare (einen Kapillarraum) 2 begrenzen. Die Fig. 5B ist eine abgebrochene Ansicht einer Hälfte des die Röntgenstrahlen erzeugenden Teils von Fig. 5A. Wie den Fig. 5A und 5B am besten zu entnehmen ist, ist die innere Fläche eines jeden dielektrischen Blatts 9 a, die der Kapillare 2 zugewandt ist, mit Beschichtungen 10 versehen, die jeweils aus einem Material bestehen, das ein für die Emission von Röntgenstrahlen mit einer gewünschten Wellenlänge oder mit einem gewünschten Wellenlängenbereich geeignetes Element oder solche Elemente enthält. Die Beschichtung 10 besteht aus einem Metall, einer Legierung, einem elektrisch isolierenden oder einem sonstigen geeigneten Material. Wenn z. B. eine Emission von Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge von etwa 4,4 Å gewünscht wird, so kann Metall, beispielsweise Pd, durch Vakuumbedampfung od. dgl. aufgebracht werden.

Wenn im Betrieb der Kondensator Cd geladen und eine ausreichend hohe Spannung an die Isolatorsegmente 8 gelegt wird, so werden auf Grund der Kriechspannung in der Kapillare 2 Teile der dielektrischen Blätter 9 a an den Isolatorsegmenten und der Beschichtungen 10 an den Blättern 9 a, die der Kapillare 2 zugewandt sind, verdampft, so daß Plasma 5 erzeugt wird. Von der Kathode 6 werden Elektronenstrahlen auf das Plasma 5 geschleudert und im Ansprechen hierauf werden die Temperatur wie auch die Dichte des Plasmas 5 erhöht. Als Ergebnis dessen werden Röntgenstrahlen 7 in einem dem Material der Beschichtungen 10 entsprechenden Wellenlängenbereich erzeugt. Durch die Kriechentladung wird ein Teil des der Kapillare 2 zugewandten Materials der Oberfläche des Blatts 9 a zu Plasma verdampft, so daß die Dicke dieses Teils des Blatts 9 a nach einer Emission von Röntgenstrahlen dünner wird. Um hierfür einen Ausgleich zu schaffen, werden die dielektrischen Blätter 9 a wie im Fall der vorherigen Ausführungsform gleitend bewegt, so daß andere Teile der Blätter 9 a, die der Kriechentladung nicht ausgesetzt waren, die Kapillare 2 umschließen.

Eine weitere Ausführungsform eines Röntgenstrahlenerzeugers gemäß der Erfindung ist in den Fig. 6A-7 dargestellt. Dieser Röntgenstrahlenerzeuger umfaßt vier längliche Isolatorsegmente 8, von denen jedes einen rechtwinkligen Querschnitt hat, und vier plattenförmige dielektrische Elemente 9 b, von denen jedes zwischen zwei einander benachbarte Isolatorsegmente eingefügt ist. Die Isolatorsegmente 8 und die dielektrischen Elemente 9 b bestimmen zusammen eine Kapillare 2, die im einzelnen von den vier dielektrischen Elementen 9 b umschlossen ist. Zur Bewegung eines der dieleketrischen Elemente 9 b längs eines Spalts, in den ein dielektrisches Element eingesetzt ist, ist ein Antrieb 20 (Fig. 6B) vorgesehen. Wenngleich nur ein Antrieb gezeigt ist, so sind tatsächlich jedoch vier Antriebe für je eines der vier dielektrischen Elemente 9 b vorgesehen. Ein jedes Element 9 b besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, das ein Element oder Elemente, das bzw. die für eine Emission von Röntgenstrahlen mit einem gewünschten Wellenlängenbereich geeignet ist bzw. sind, enthält. Wenn z. B. eine Emission von Röntgenstrahlen für Kohlenstoff gewünscht wird, dann kann das dielektrische Element 9 b aus Polyäthylen gefertigt sein. Jedes Isolatorsegment 8 kann aus dem gleichen Material wie das dielektrische Element 9 b oder alternativ aus einem unterschiedlichen elektrisch isolierenden Material, z. B. aus Aluminiumoxid Al₂O₃, bestehen. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind die Elektroden 3 sowie 4, die Kathode 6, die Isolatorsegmente 8 und die dielektrischen Elemente 9 b in einer Vakuumkammer aufgenommen.

Wenn im Betrieb der Kondensator Cd geladen und eine ausreichend hohe elektrische Spannung an jedes der Isolatorsegmente 8 gelegt wird, dann werden Oberflächenteile der dielektrischen Elemente 9 b, die der Kapillare 2 zugewandt sind, auf Grund der Kriechentladung in dieser verdampft, so daß Plasma 5 erzeugt wird. Gleichzeitig werden von der Kathode 6 Elektronenstrahlen auf das Plasma 5 geschleudert, was eine Erhöhung der Temperatur sowie der Dichte des Plasmas 5 zur Folge hat. Als Ergebnis dessen werden Röntgenstrahlen 7 (Fig. 6A) erzeugt.

Auf Grund der Kriechentladung wird ein Teil des Materials der Oberfläche eines jeden dielektrischen Elements 9 b, das der Kapillare 2 zugewandt ist, zu Plasma verdampft, so daß das dielektrische Element 9 um einen entsprechenden Betrag vermindert wird. Um einen Ausgleich für eine solche Verminderung zu schaffen, werden die dielektrischen Elemente 9 b zum Zentrum der Kapillare 2 hin verschoben.

Die Art und Weise dieser Verschiebebewegung der Elemente 9 b ist in Fig. 7 dargestellt, wobei nur die Isolatorsegmente 8 und Teile der dielektrischen Elemente 9 b, die den Kapillarraum 2 bilden, gezeigt sind, während andere Bauteile, wie die Elektroden, weggelassen wurden. Die dielektrischen Elemente 9 b werden in Richtung der in Fig. 7 angegebenen Pfeile bewegt, was kontinuierlich oder absatzweise geschehen kann. Im letztgenannten Fall können die dielektrischen Elemente 9 b in Abhängigkeit von der Beendigung eines einzelnen Entladevorgangs oder alternativ in Abhängigkeit von der Beendigung von mehreren (z. B. mehrere zehn) Entladevorgängen bewegt werden. Die Bewegung der dielektrischen Elemente 9 b kann auf der Basis einer Messung des Ausmaßes der Verminderung eines jeden elektrischen Elements mit einer geeigneten Zeitsteuerung durchgeführt werden. Die Verminderung kann auf verschiedene Arten gemessen werden. Beispielsweise können zwei einander gegenüberliegende dielektrische Elemente zum Zentrum der Kapillare hin bewegt werden, bis sie miteinander in Berührung kommen. Aus der zu diesem Zeitpunkt ausgeführten Bewegungsgröße kann das Ausmaß der Verminderung bestimmt werden. Wenn ein geeigneter Mechanismus vorgesehen wird, um den Raum zwischen benachbarten Isolatorsegmenten 8 zu verändern, und wenn dieser Mechanismus dazu verwendet wird, den Raum bei einer Bewegung des dielektrischen Elements zu vergrößern, so kann die Bewegung des dielektrischen Elements erleichtert werden. Das gilt auch für die vorherigen Ausführungsbeispiele, so daß die Bewegung des dielektrischen Blatts 9 in gleichartiger Weise begünstigt werden kann.

Die Verwendung der Kathode 6 bei den bisher erläuterten Ausführungsformen ist nicht zwingend, d. h., die elektrische Ausgestaltung des Röntgenstrahlenerzeugers kann auf verschiedene Arten abgewandelt werden. Beispiele hierfür zeigen die Fig. 8A-8C, wobei im Hinblick auf die vorausgegangene Beschreibung diese Ausgestaltungen als ohne weiteres verständlich anzusehen sind, so daß aus Gründen einer Vereinfachung eine nähere Beschreibung unterbleiben kann.

Der die Isolatorsegemente 8 und die dielektrischen Blätter 9 oder 9 a zur Bildung der Kapillare umfassende, Röntgenstrahlen erzeugende Teil in den Ausführungsformen nach den Fig. 2A und 4A kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden, wozu die Fig. 9-11 Beispiele geben, die zu den Fig. 2B oder 4B gleichartige Querschnitte sind. Im Fall der Fig. 9 umfaßt die Isolationseinrichtung acht Isolatorsegmente 8. Im Fall der Fig. 10 umfaßt die Isolationseinrichtung vier Isolatorsegmente 8 in einer Ausgestaltung, wie sie in dieser Figur gezeigt ist, d. h., es kommen vier dielektrische Blätter 9 zur Anwendung, die längs der Oberflächen der Isolatorsegmente 8 jeweils in der angedeuteten Weise verschiebbar sind. Im Fall der Fig. 11 besteht jedes Isolatorsegment 8 aus einer drehbaren Walze, die auch als Vorschubrolle dient, um die Bewegung des dielektrischen Blatts 9 zu begünstigen.

Bei der unter Bezugnahme auf die Fig. 4A-5B beschriebenen Ausführungsform kann das Schema der auf das dielektrische Blatt 9 a aufgebrachten Beschichtungen 10 verschiedenartig geändert werden. Die Fig. 12, die eine zur Fig. 5B gleichartige Darstellung ist, zeigt ein Beispiel hierfür. Es besteht die Möglichkeit, daß lediglich eines oder einige der mehreren dielektrischen Blätter 9 a, die die Kapillare 2 abgrenzen, mit den Beschichtungen 10 versehen wird. Ferner können unterschiedliche dielektrische Blätter mit unterschiedlichen Materialien beschichtet werden. Die Beschichtung kann am dielektrischen Blatt 9 a durch Vakuumbedampfung, Elektroplattieren, Tauchen oder irgendein anderes geeignetes Verfahren ausgebildet werden.

Der Röntgenstrahlen erzeugende Teil der Ausführungsform von Fig. 6A, der die Isolatorsegmente 8 und die zur Abgrenzung der Kapillare 2 zusammenwirkenden dielektrischen Elemente 9 b umfaßt, kann auf verschiedene Arten abgewandelt werden. Beispiele hierfür zeigen die Fig. 13, 14A und 14B. Im Fall der Fig. 13, die einen zu Fig. 6B gleichartigen Querschnitt zeigt, werden acht Isolatorsegmente 8 und acht dieleketrische Elemente 9 b verwendet. Im Fall der Fig. 14A und 14B ist jedes dielektrische Element 9 b in drei Teile in einer zur Kapillare 2 parallelen Richtung unterteilt. Eine derartige Anordnung ist vorzuziehen, wenn für irgendeine örtliche Verminderung oder einen örtlichen Verbrauch des dielektrischen Elements ein Ausgleich geschaffen werden soll.

Die Fig. 15A und 15B zeigen eine weitere Ausführungsform eines Röntgenstrahlenerzeugers gemäß der Erfindung. Wie noch erläutert werden wird, ist ein Röntgenstrahlenerzeuger gemäß dieser Ausführungsform dazu ausgebildet, eine lineare Röntgenstrahlenquelle zu bilden. Zu den vorhergehenden Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichartige Teile.

Der Röntgenstrahlenerzeuger gemäß der Ausführungsform von Fig. 15A und 15B entspricht im wesentlichen einer Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 4, wobei eines der Isolatorsegmente 8 und ein zugeordnetes der dielektrischen Blätter 9 (vgl. Fig. 4A) weggelassen wurden, d. h. die Röntgenstrahlen 7 werden von der Kapillare 2 abwärts und durch einen Raum, der von einem Isolatorsegment und einem dielektrischen Blatt (in Fig. 4A) eingenommen wurde, ausgesandt. Diese Ausführungsform bildet eine lineare Röntgenstrahlenquelle. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Kapillare 2 von einer Wand begrenzt, die von Teilen der dielektrischen Blätter 9 gebildet wird, wobei diese Teile der dielektrischen Blätter 9, die der Kapillare 2 zugewandt sind, als Folge der Gleitbewegung der Blätter 9 erneuert werden können. Demzufolge kann ein Ausgleich für die Verminderung oder den Verbrauch des der Kapillare 2 zugewandten Teils des Blatts 9 auf Grund der Verdampfung zu Plasma durch die Verschiebung des Blatts 9 geschaffen werden.

Wenngleich bei der Ausführungsform von Fig. 15A die Elektrode 3 ebenfalls wie bei der Ausführungsform von Fig. 4A mit einer zentralen Öffnung versehen ist, so kann diese Elektrode auch ohne eine solche Öffnung ausgebildet sein, um einen Ausfluß von Röntgenstrahlen aus einer solchen Öffnung zu blockieren.

Die in Fig. 15A gezeigte elektrische Ausbildung zur Erzeugung von Plasma kann selbstverständlich in der gleichen Weise, wie bereits beschrieben wurde, abgeändert werden, d. h. in der in Fig. 16 gezeigten Weise.

Die Fig. 17 zeigt eine abgewandelte Ausbildung für ein Röntgenstrahlen erzeugendes Teil, das als eine lineare Röntgenstrahlenquelle vorgesehen ist. Diese Ausführungsform von Fig. 17 entspricht im wesentlichen derjenigen von Fig. 2B, wobei jedoch eines der Isolatorsegmente 8 zweigeteilt ist, so daß ein Spalt abgegrenzt wird, der einen Durchgang von Röntgenstrahlen nach unten (Fig. 17) zuläßt. Im einzelenn gehen die von der Kapillare 2 emittierten Röntgenstrahlen durch eines der dielektrischen Blätter 9 und pflanzen sich längs der zwischen den beiden Teilen des einen Isolatorsegments 8 abgegrenzten Spalts fort. Die Stärke des einen dielektrischen Blatts 9, das um das zweigeteilte Isolatorsegment 8 verläuft, kann vorzugsweise dünner als diejenige der anderen dielektrischen Blätter gewählt werden, um die Intensität der vom Röntgenstrahlen erzeugenden Teil zu erlangenden Röntgenstrahlen zu steigern. Auch kann für dieses eine dielektrische Blatt zum gleichen Zweck ein unterschiedliches Material verwendet werden.

Die Anordnung gemäß Fig. 17 ist in den folgenden Punkten vorzuziehen:

• (1) Eine Dispersion von Plasma kann wirksam verhindert werden, wodurch es ohne Schwierigkeiten möglich ist, Plasma von hoher Temperatur und hoher Dichte zu erzeugen.
• (2) Eine Streuung von Plasma, die keinesfalls erwünscht ist, kann wirksam verhindert werden, so daß es ohne Schwierigkeiten möglich ist, eine Kontaminierung einer Maske oder eines Trennwandfensters (ein Fenster, durch das Röntgenstrahlen treten) zu vermeiden, wenn der Röntgenstrahlenerzeuger in einer Einrichtung zur Herstellung von Halbleitern mit Hilfe einer Röntgenbelichtung verwendet wird.
• (3) Die Wahl einer geeigneten Größe für das Isolatorsegment 8, das zweigeteilt ist, ermöglicht eine Kollimierung der Röntgenstrahlen 7 bis zu einem gewissen Ausmaß mit Bezug auf die horizontale Richtung bei Betrachtung von Fig. 17.

Zusätzlich zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, kann der Röntgenstrahlen erzeugende Teil, der die Isolatorsegmente 8 und die dielektrischen Blätter 9 umfaßt, welche die Kapillare bilden, auf verschiedene andere Arten abgewandelt werden. Ein Beispiel hierfür zeigt die Fig. 18, wobei drei Isolatorsegmente 8 und drei dielektrische Blätter 9 miteinander zusammenarbeiten, um eine Rinne mit einem U-förmigen Querschnitt zu bilden. Die Röntgenstrahlen 7 werden, wie dargestellt ist, aus der Rinne emittiert, so daß diese Anordnung eine lineare Röntgenstrahlenquelle bildet.

Im folgenden wird auf einen anderen Gesichtspunkt der Erfindung näher eingegangen, wonach die Erfindung bei einem Röntgenbelichtungsgerät zur Anwendung kommt, das einen Röntgenstrahlenerzeuger der Art, auf die sich die bisherige Beschreibung bezogen hat, verwendet.

Das Röntgenstrahlenbelichtungsgerät der in Rede stehenden Ausführungsform ist von der Nahbereich- oder Proximity-Bauart und verwendet pseudoaparallele oder annähernd parallele Röntgenstrahlen. Um die in der Beschreibungseinleitung angesprochenen besonderen Probleme zu lösen, umfaßt das Röntgenbelichtungsgerät in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung - kurz gesagt - eine erste Steuereinrichtung, die veränderlich die Größe oder das Ausmaß eines Halbschattens an der Resistfläche auf der Grundlage eines gewünschten Werts, der mit Bezug auf die Linienbreite einer nach dem Entwicklungsvorgang zu bildenden Resiststruktur festgesetzt wird, steuert, und eine zweite Steuereinrichtung, die die Menge der Röntgenstrahlung regelt, um eine vorbestimmte "bleibende Resistdicke", die die Dicke oder Stärke der Resistschicht oder des Resistmaterials ist, die bzw. das auf dem Wafer nach Beendigung des Entwicklungsvorgangs verbleibt, zu gewährleisten.

Für die Steuerung der Größe des Halbschattens umfaßt die erste Steuereinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Spaltsteuerung, die den Nahbereichspalt (Proximityspalt) zwischen einer Maske und einem Wafer veränderlich regelt, und/oder eine Einrichtung zur Änderung des Grads der Parallelität der nahezu parallelen Röntgenstrahlen. Beispielsweise umfaßt die die Parallelität ändernde Einrichtung einer Solarspaltwechsler, durch den man in der Lage ist, bestimmte eigene Solarspalte mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen austauschbar zu verwenden.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt die zweite Steuereinrichtung Mittel zur Regelung der Zeit der Bestrahlung des Resistmaterials mit den Röntgenstrahlen, wenn es gewünscht ist, eine vorbestimmte konstante Strahlungsintensität der Röntgenstrahlen an der Fläche des Resistmaterials aufrechtzuerhalten. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Steuereinrichtung Mittel auf, um veränderbar die Strahlungsintensität der Röntgenstrahlen an der Oberfläche des Resistmaterials zu regeln, wenn es erwünscht ist, eine vorbestimmte konstante Zeit für die Einstrahlung der Röntgenstrahlen im Hinblick auf den Durchsatz des Belichtungsgeräts beizubehalten.

Bei der Proximity-Belichtung unter Verwendung von nahezu parallelen Röntgenstrahlen hängt der Unterschied zwischen der Breite einer Linie einer Maskenstruktur und der Breite einer Linie einer Resiststruktur, die der Maskenstruktur entspricht und durch den Entwicklungsvorgang gebildet wird, in der Hauptsache von der Größe des Halbschattens und der Röntgeneinstrahlungsmenge auf das Resistmaterial ab. Die Größe des Halbschattens ist in Übereinstimmung mit dem Grad der Parallelität der Röntgenstrahlen und der Größe des Proximityspalts zwischen der Maske sowie dem Wafer veränderlich. Andererseits hat die Röntgeneinstrahlungsmenge auf das Resistmaterial eine Einwirkung auf die normalisierte Resistdicke oder -stärke und damit auf die Linienbreite der Resiststruktur. Die normalisierte Resistdicke ist ein Verhältnis der Dicke des nach dem Entwicklungsvorgang verbleibenden Resistmaterials zur Dicke des ursprünglich auf den Wafer aufgebrachten Resistmaterials.

Bei dem Röntgenbelichtungsgerät gemäß der einen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird die Größe des Halbschattens unter Verwendung der ersten Steuereinrichtung und auf der Grundlage eines gewünschten Werts, der mit Bezug auf die Linienbreite der Resiststruktur festgesetzt wird, geregelt. Gleichzeitig wird die Strahlungsmenge auf das Resistmaterial von den Röntgenstrahlen unter Verwendung der zweiten Steuereinrichtung geregelt, um eine gewünschte "bleibende Resistdicke" zu gewährleisten. Das heißt mit anderen Worten, daß durch eine spezifische Regelung der Größe des Halbschattens und der Röntgeneinstrahlungsmenge die Linienbreite der Resiststruktur mit höchster Genauigkeit geregelt werden kann.

Diese Merkmale und vorteilhaften Wirkungen der Erfindung werden im einzelnen im Zusammenhang mit den Fig. 19-25 erläutert.

Die Fig. 19 zeigt ein Röntgenbelichtungsgerät in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Dieses Gerät weist ein Belichtungssystem auf, das eine lineare Röntgenstrahlenquelle 101 zur Erzeugung von Röntgenstrahlen 102 und eine Mehrzahl von Solarspalten (Kollimatoren) 103, von denen jeder als eine kollimierende Einrichtung zur Begrenzung des Parallelitätsgrades der Röntgenstrahlen 102 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs dient, umfaßt. An der unteren Fläche einer Maske 104 ist eine Struktur oder ein Schema 105 aus einem zur Absorption von Röntgenstrahlen geeigneten Material ausgebildet. Ein Wafer 107 hat eine Oberflächenschicht 106 aus einem geeigneten Resistmaterial. Unter Anwendung der kollimierten Röntgenstrahlen 102 wird die Resistschicht 106 des Wafers 107 mit der Maskenstruktur 105 belichtet, wobei ein winziger Spalt zwischen der Maske 104 (Struktur 105) und dem Wafer 107 (Resistschicht 106) eingehalten wird. Ein Spaltwechsler 109 dient dazu, in austauschbarer Weise einen gewünschten der Solarspalte 103 zu benutzen. Der Wafer 107 wird mit Hilfe elektromagnetischer Anziehungskraft von einer Waferspannplatte 108 gehalten und kann mit der Maske 104 in einer die emittierten Röntgenstrahlen querenden Richtung bewegt werden. Die Bewegung der Maske 104 und des Wafers 107 wird mit Hilfe einer Antriebssteuerung 114 gesteuert. Der Spalt zwischen dem Wafer und der Maske kann mit Hilfe einer Spaltjustiereinrichtung 111, die unter Steuerung durch eine Spaltsteuerung 113 betrieben wird, verändert werden. Oberhalb der Maske 104 ist ein Röntgenstrahlennachweisgerät 110 angeordnet, das die Intensität der Röntgenstrahlen von dem verwendeten Solarspalt 103 ermitteln kann. Ferner ist ein Spaltfühler 112 vorhanden, der den Spalt zwischen der Maske und dem Wafer feststellt. Die Ausgänge des Nachweisgeräts 110 und des Spaltfühlers 112, d. h. die die Röntgenstrahlenintensität und den Proximityspalt betreffenden ermittelten Daten, werden über ein Interface 116 der ZE 117 zugeführt. Im Ansprechen auf die zugeführten Daten und in Übereinstimmung mit verschiedenen Informationen sowie programmierten Daten, die vorbereitend in einem Speicher 118 gespeichert wurden, arbeitet die ZE 117, um den Spaltwechsler 109, die Spaltsteuerung 113, die Antriebssteuerung 114 usw. zu steuern.

Im folgenden wird das Steuerungsprinzip der Linienbreite einer Resiststruktur, das gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt, erläutert.

Wenngleich in bezug auf die "Kollimation" von Röntgenstrahlen viele Vorschläge gemacht wurden, so wird bei der in Rede stehenden besonderen Ausführungsform eine lineare Röntgenstrahlenquelle der in Fig. 16 offenbarten Bauart in Verbindung mit der Solarspalteinrichtung verwendet. Die Lagebeziehung des Röntgenstrahlenerzeugers, der Solarspalteinrichtung, der Maske und des Wafers für den in Rede stehenden Fall ist in Fig. 20 im einzelnen dargestellt. Zu Fig. 19 gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleichartige Elemente. Die Maske 104 wird von einem Maskenträger 104 a gehalten, der Röntgenstrahlen erzeugende Teil der Röntgenstrahlenquelle ist in einer Hochvakuumkammer Va aufgenommen. Ein Trennwandfenster 127 bekannter Art dient dazu, die Hochvakuumkammer Va von einer anderen (nicht gezeigten) Kammer zur Aufnahme des Solarspalts 103 u. dgl. zu trennen, wobei ein Durchgang der Röntgenstrahlen von der in der Hochvakuumkammer Va befindlichen Röntgenstrahlenquelle zum Solarspalt 103 ermöglicht wird, jedoch jegliche Fluidverbindung zwischen diesen Kammern unmöglich gemacht wird. Selbstverständlich kann die in Fig. 20 vewendete lineare Röntgenstrahlenquelle durch eine Röntgenstrahlenquelle der in Fig. 15A, 17 oder 18 gezeigten Bauart ersetzt werden. Auch kann in Verbindung mit einem Solarspalt eine Röntgenstrahlenquelle der linearen Bauart oder eine solche der Flächenbauart, wie sie in den JP-Patent-Offenlegungsschriften 1 19 838/1984, 1 27 837/1984 und 34 018/1985 offenbart sind, zur Anwendung kommen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung kann ein Röntgenstrahlenerzeuger der in Fig. 8A gezeigten Art als eine Röntgenstrahlenquelle der linearen Bauart verwendet werden. Gewünschtenfalls kann der Röntgenstrahlenerzeuger von Fig. 8A in Verbindung mit einem quadratisch gekrümmten Umlenkspiegel zur Anwendung kommen, um die in Fig. 19 gezeigte Röntgenstrahlenquelle 101 zu bilden, deren Einzelheiten in den Fig. 21A und 21B dargestellt sind. Der Spiegel 126 ist ein Totalreflexionsspiegel mit einer quadratisch gekrümmten Oberfläche, der imstande ist, Röntgenstrahlen zu reflektieren. Die Öffnung der Kapillare 2 zur Emission von Röntgenstrahlen ist an einem Brennpunkt des Umlenkspiegels 126 angeordnet. Durch die Ausbildung gemäß Fig. 21A werden die Röntgenstrahlen von der Kapillare 2 im wesentlichen mit Hilfe des Umlenkspiegels 126 mit Bezug zur horizontalen Richtung bei Betrachtung von Fig. 2A kollimiert. Deshalb ist der Solarspalt 103 a bei dieser Ausführungsform mit einer Vielzahl von ebenen Platten versehen, von denen sich jede in einer zur Zeichnungsebene parallelen Richtung erstreckt. Zum leichteren Verständnis ist lediglich der Solarspalt 103 a perspektivisch dargestellt. Um eine verbesserte "Kollimierung" mit Bezug zur horizontalen Richtung bei Betrachtung dieser Figur zu gewährleisten, kann ein weiterer Solarspalt, der eine Mehrzahl von senkrecht zur Zeichnungsebene sowie zur Ebene der Maske 104 sich erstreckenden Plattenelementen umfaßt, hinzugefügt werden. Zum besseren Verständnis sind die auf den Umlenkspiegel 126 einfallenden Röntgenstrahlen 107 mit großen Glanzwinkeln dargestellt. Tatsächlich ist jedoch der Umlenkspiegel 126 so angeordnet, daß nahezu alle von der Quelle auf den Spiegel 126 einfallenden Röntgenstrahlen Glanzwinkel in der Größenordnung von 1-2° haben. Die Fig. 21B zeigt die Seitenansicht von Fig. 21A in Richtung des Pfeils A. Selbstverständlich kann die Röntgenstrahlenquelle des in Rede stehenden Beispiels durch eine Röntgenstrahlenquelle der in irgendeiner der Fig. 2A-14B dargestellten Arten ersetzt werden. Auch kann anstelle des Spiegels 126 ein mehrschichtiger Umlenkspiegel verwendet werden, der so angeordnet ist, daß die von den verschiedenen Schichten reflektierten Röntgenstrahlen die gleiche Phase haben, was zum Ergebnis hat, daß die Röntgenstrahlen aufeinander einwirken, um die Intensität zu erhöhen.

Zur Erläuterung des Grundgedankens der Regelung der Linienbreite wird auf die Fig. 22 Bezug genommen, die die Röntgeneinstrahlung bei der Ausführungsform von Fig. 20 näher zeigt.

Unter den von der Quelle 101 ausgesandten Röntgenstrahlen 102 werden lediglich diejenigen, die jeweils einen Einfallswinkel von nicht größer als R o haben und die imstande sind, durch den verwendeten Solarspalt 103 zu treten, durch den Solarspalt 103 ausgewählt. Somit wird die Maske 104 mit den Röntgenstrahlen 102 bestrahlt, von denen jeder den Einfallswinkel hat, der nicht größer als "R o" ist. Der Winkel R o wird durch den Durchmesser a des Durchgangs des Solarspalts 103 und dessen Dicke b bestimmt, und zwar in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:

R o = tg^-1(a/b).

Demzufolge wird der Grad der Parallelität der vom Spalt 103 austretenden Röntgenstrahlen innerhalb des Winkelbereichs von "R o" gehalten. Ein Teil der auf die Maske 104 einfallenden Röntgenstrahlen wird durch die Maskenstruktur 105, die aus einem für eine Absorption der Röntgenstrahlen wirksamen Material, z. B. Au, gefertigt ist, aufgefangen. Die durch den nicht-strukturierten Teil der Maske 104, d. h. den Bereich, in dem keinerlei Struktur ausgebildet ist, tretenden Röntgenstrahlen fallen auf den Wafer 107, so daß das auf diesem aufgebrachte Resistmaterial in ausgewählter Weise sensibilisiert wird. Es ist in diesem Fall in der Praxis vorzuziehen und vorteilhaft, den Nahbereichspalt (Proximityspalt) Pg innerhalb eines Bereichs von 5-40 µm festzusetzen, um eine zufällige Berührung der Maske und des Wafers zu vermeiden sowie eine präzise Strukturübertragung zu gewährleisten. Auch ist es vorzuziehen und von Vorteil, den Winkel R o innerhalb eines Bereichs von 0,1-0,11 rad festzusetzen, indem das Öffnungsverhältnis (= a/b) des Solarspalts 103 so bestimmt wird, daß das erfüllt wird.

Auf der in ausgewählter Weise mit den durch den nicht-strukturierten Teil der Maske 104 tretenden Röntgenstrahlen bestrahlten Fläche auf dem Resist 106 treten auf Grund der unterschiedlichen Einfallswinkel der Röntgenstrahlen innerhalb des Winkelbereichs von R o Halbschatten auf. Wie der Fig. 22 zu entnehmen ist, wird jeder Halbschatten an einem Kantenteil eines in ausgewählter Weise belichteten Flächenbereichs der Resistschicht 106 gebildet. In Abhängigkeit von dem Ausmaß oder der Größe eines solchen Halbschattens, d. h. der Größe von Δ (siehe Fig. 22), wird die Linienbreite lR einer Resiststruktur, die als Ergebnis der ausgewählten Belichtung und des anschließenden Entwicklungsvorgangs ausgebildet wird, zur Linienbreite lM, welche auf der Maskenoberfläche durch die Maskenstruktur 105 abgegrenzt wird, unterschiedlich sein, wie die Fig. 23 zeigt. Der Wert Δ des Halbschattens kann, wie folgt, ausgedrückt werden:

Δ = Pg · tgR o
  = Pg · a/b
  = Pg · Sl (1)

worin Sl das Öffnungsverhältnis (= a/b) des verwendeten Solarspalts ist.

Der Unterschied zwischen der Resistlinienbreite lR und der Maskenlinienbreite lM wird in der Hauptsache durch den Größenwert des Halbschattens Δ hervorgerufen. Demzufolge kann durch eine Änderung des Nahbereichspalts Pg und/oder des Öffnungsverhältnisses Sl des Solarspalts die Resistlinienbreite lR in gewünschter Weise eingeregelt werden.

Der Unterschied zwischen der Resist- und der Maskenlinienbreite hängt nicht nur von der Größe des Halbschattens Δ, sondern auch von der Bestrahlungsmenge des Resistmaterials mit den Röntgenstrahlen ab. Unter Bezugsnahme auf einen speziellen Fall, wobei ein negatives Resist zur Anwendung kommt, soll das näher erläutert werden.

Für das negative Resist ist die normalisierte Resistdicke oder -stärke T, die das Verhältnis der nach dem Entwicklungsvorgang verbleibenden Resistdicke zur Dicke des ursprünglich aufgebrachten Resists ist, durch die folgende Gleichung gegeben:

T = γ · log(D/Do)

worin T nicht größer als 1 ist, D die Einstrahlungsmenge der Röntgenstrahlen, mit der das Resist tatsächlich belichtet wird, ist, Do die Empfindlichkeit des Resists ist, d. h. die Menge an Röntgeneinstrahlung, durch die das Resist seine Gelatinierung beginnt, und γ der "γ-Wert" (die Auflösung) des negativen Resists ist.

Wenn im folgenden Ätzprozeß die Ätzerate gering ist, sollte folglich die normalisierte Resistdicke T groß ein, da ansonsten, wenn das nicht so ist, derjenige Teil des Substrats, der maskiert oder abgedeckt worden ist, beschädigt wird. Ist andererseits die normalisierte Resistdicke T zu groß, so ist eine längere Belichtungszeit notwendig, wenn die Ätzrate groß ist. In manchen Fällen kann unnötiges Resistmaterial verbleiben. Aus diesen Gründen sollte die normalisierte Resistdicke in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit dem anschließend auszuführenden Ätzvorgang und zur Vermeidung von schädlichen Einwirkungen auf das Substrat eingeregelt werden. Üblicherweise ist für das negative Resist die normalisierte Resistdicke nicht kleiner als 0,5.

Wenn die Röntgeneinstrahlung unterhalb der Maskenstruktur 105 eine derartige Intensitätsverteilung hervorruft, wie in Fig. 24 gezeigt ist, und wenn die Menge der Röntgenstrahlen gleich Do wird, dann wird nur derjenige Teil des Resistmaterials, der den Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, ohne der Abschattung durch die Maskenstruktur zu unterliegen, seine Reaktion, durch die das Material am Wafer selbst nach der Durchführung des Entwicklungsvorgangs verbleiben wird, beginnen. Deshalb wird, wenn der Entwicklungsvorgnag am Wafer, der durch die Röntgenstrahlen in einer Do gleichen Menge bestrahlt worden ist, ausgeführt wird, die Linienbreite einer als Ergebnis der Entwicklung ausgebildeten Resiststruktur gleich R 1 (s. Fig. 24) sein. Bei dieser Menge an Röntgeneinstrahlung ist derjenige Teil des Resistmaterials, der in den Halbschatten (der durch 2Δ bezeichnet werden kann) einbezogen ist, nicht ausreichend durch die Röntgenstrahlen sensibilisiert worden. Demzufolge wird nach der Durchführung der Entwicklung ausreichendes Material nicht zurückbleiben. Erhöht sich andererseits die Menge an Röntgenstrahlung auf einen "2Do" gleichen Wert, dann wird derjenige Teil der Resistschicht, der mit den Röntgenstrahlen nur mit etwa der halben Einstrahlungsmenge, mit der der von der Abschattung der Maskenstruktur nicht beeinflußte Teil der Resistschicht bestrahlt wird, bestrahlt werden kann, d. h., diejenige Fläche des Resistmaterials, die mit den Röntgenstrahlen mit einer Intensität von "0,5" bestrahlt worden ist, den Röntgenstrahlen mit einem Wert größer als Do ausgesetzt. Deshalb kann das Material des Teils der Resistschicht, der dem Halbschatten entspricht, auf dem Wafer nach der Durchführung des Entwicklungsvorgangs zurückbleiben. Die in diesem Fall zu erhaltende Linienbreite der Resiststruktur ist lR 2. Auch kann die normalisierte Resistdicke T im Spitzenbereich ausgedrückt werden wie folgt:

T = γ · log(2Do/Do) 0,3γ

Wie beschrieben wurde, ist die Linienbreite der Resiststruktur mit der Erhöhung/Verminderung in der Bestrahlungsmenge des Resistmaterials mit den Röntgenstrahlen veränderlich. Ferner ist, wie sich aus der Fig. 24 ergibt, die Linienbreite der Resiststruktur auch mit der Größe des Halbschattens veränderlich. Demzufolge kann durch Einregeln der Größe des Halbschattens (Δ) wie auch der Menge an Röntgeneinstrahlung die Linienbreite der Resiststruktur in genauerer Weise geregelt werden.

Neben der Größe des Halbschattens (Δ) und der Menge an Röntgeneinstrahlung (D) sind weitere Faktoren vorhanden, die die Linienbreite der Resiststruktur beeinflussen. Beispielsweise wird die Linienbreite (lR) der Resiststruktur durch den Kontrast (β) der verwendeten Maske beeinflußt. Der Maskenkontrast ist ein Verhältnis der Intensität der durch den nicht-strukturierten Teil der Maske übertragenen Röntgenstrahlen zur Intensität der durch den strukturierten Teil der Maske übertragenen Röntgenstrahlen. Die Fig. 25 zeigt Röntgenstrahlen-Intensitätsverteilungen, die mit zwei unterschiedlichen Maskenkontrasten, und zwar β = 20 sowie β = 5, erhalten wurden. Für die Menge an Röntgeneinstrahlung D = 2Do war bei dem Maskenkontrast β = 20 die Linienbreite der Resiststruktur lR ₁₁, während sie lR ₁₂ mit dem Maskenkontrast β = 5 betrug, wobei lR ₁₂ ≦λτ lR ₁₁ ist. Wie gesagt wurde, führt die Änderung im Maskenkontrast β zu Änderungen in der Linienbreite der Resiststruktur. Es ist deshalb vorzuziehen, die Linienbreitensteuerung für die Resiststruktur unter Berücksichtigung des Kontrasts β der verwendeten Maske, der veränderbar ist, z. B. durch einen Austausch einer Röntgenstrahlenquelle oder durch Änderungen in der wirksamen Wellenlänge der Röntgenstrahlen, die auf eine Kontaminierung oder irgendeinen anderen Grund zurückzuführen sind, festzulegen.

Bei der Nahbereichbelichtung unter Verwendung von Röntgenstrahlen, wie es vorstehend beschrieben wurde, wird die Linienbreite der als Ergebnis der Entwicklung auszubildenden Resiststruktur durch verschiedene Faktoren beeinflußt, wie z. B. die Linienbreite lM der Maske, die Menge D der Röntgeneinstrahlung, den Maskenkontrast β, den Proximityspalt Pg, das Öffnungsverhältnis Sl des verwendeten Solarspalts und weitere Faktoren. Für das negative Resist kann, wenn die Größe Δ des Halbschattens mit Δ = Pg · S ₂ und der "γ-Wert" des Resistmaterials mit γ bezeichnet werden sowie wenn 2Δ ≦ lM ist, dann die Linienbreite lR der nach der Entwicklung zu erhaltenden Resiststruktur als eine Funktion dieser Faktoren ausgedrückt werden, wie folgt:

R = f ₂(lM, Δ, 1/β, Do/D) (2)

Als einer der bei einem Belichtungsgerät erforderlichen wesentlichen Hauptpunkte ist die Fähigkeit zur Waferbearbeitung pro Zeiteinheit, d. h. der Durchsatz, als ein Hauptpunkt hervorzuheben. Der Durchsatz wird hauptsächlich durch die erforderliche Belichtungszeit t bestimmt. Wenn andererseits das Öffnungsverhältnis Sl des Solarspalts klein gemacht wird, so wird die durch den Solarspalt tretende Röntgenstrahlenmenge vermindert, was zum Ergebnis hat, daß die Dichte der auf den Wafer auftreffenden Röntgenstrahlen verringert wird. Demzufolge kann die Belichtungszeit t als eine Funktion der Menge D der Röntgeneinstrahlung und des Öffnungsverhältnisses Sl des Solarspalts ausgedrückt werden, wie folgt:

t = f ₃(D, Sl) (3)

Hieraus wird klar, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Linienbreite der Resiststruktur unter Verwendung der Belichtungszeit t als einen der Regelparameter vom Gesichtspunkt des Durchsatzes wie auch von der Ausgestaltung der Resiststruktur geregelt werden kann.

Kurz gesagt, es werden bei dem Röntgenbelichtungsgerät gemäß der Erfindung, wenn besondere Bedingungen, wie z. B. eine gewünschte Linienbreite einer Resiststruktur und Kennwerte einer Maske sowie eines zu verwendenden Resistmaterials als "festgesetzte Werte" spezifiziert werden, optimale Werte, die die anderen Belichtungsbedingungen, die mit den spezifizierten Bedingungen koordiniert werden sollen, betreffen, durch Berechnungen bestimmt, worauf dann die "Belichtung" in Übereinstimmung mit den derart spezifizierten und bestimmten Bedingungen ausgeführt wird.

Was die Bestimmung der optimalen Belichtungsbedingungen angeht, so können diese auf der Grundlage von durch Versuche, Simulierungen od. dgl. erhaltenen Daten festgesetzt werden. Alternativ können unter Verwendung von durch eine Analyse bestimmten Funktionen oder durch Verwendung von Näherungsgleichungen Berechnungen ausgeführt werden.

Was die "besonderen Bedingungen" betrifft, die bei einer Bestimmung der optimalen Belichtungsbedingungen zuerst zu spezifizieren sind, so können irgendeine oder irgendwelche nach Wunsch ausgewählt werden. Als Beispiel wird eine Beschreibung der Art einer Bestimmung einer optimalen Größe eines Halbschattens und einer optimalen Menge an Röntgeneinstrahlung in einem Fall gegeben, wobei eine gewünschte Linienbreite einer Resiststruktur und eine gewünschte "normalisierte Resistdicke" im Hinblick auf eine spezielle Maske und ein spezielles Resistmaterial spezifiziert worden sind.

Bei diesem Beispielsfall hat die Maske einen Kontrast β = 10 und eine Linienbreite von 0,45 µm. Für eine derartige Maske ist eine Resistlinienbreite im Bereich von 0,45-0,50 µm erwünscht. Das verwendete Resistmaterial hat einen "γ-Wert" von γ = 1,5. Auch wurde im Hinblick auf einen anschließend durchzuführenden Ätzvorgang eine normalisierte Resistsdicke von T = 0,53 festgelegt. Unter diesen Bedingungen werden das Öffnungsverhältnis Sl des Solarspalts und der Proximityspalt Pg regelbar so justiert, daß der Halbschatten mit einer Größe Δ in einem Bereich von 0,1-0,2 µm erlangt wird. Auch wird die Menge D an Röntgeneinstrahlung so geregelt, daß D = 2,25 Do erfüllt wird, da T = q · log(D/Do) ist, worin T = 0,53 und γ = 1,5 ist.

Der Beispielsfalls wird weiter in Verbindung mit der im Gerät von Fig. 19 auszuführenden Röntgenbelichtung erläutert.

Bei der in Fig. 19 gezeigten Anordnung werden die von der Quelle 101 emittierten Röntgenstrahlen 102 im wesentlichen mit Hilfe des Solarspalts 103 kollimiert, wobei lediglich solche Röngtenstrahlen, die einen Einfallswinkel haben, der nicht größer als ein Winkel R o ist, herausgezogen werden. Dieser Winkelbereich R o wird durch den Spaltdurchmesser a und die Dicke b des Solarspalts 103 und damit in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung bestimmt:

R o = tg^-1(a/b)

Die kollimierten Röntgenstrahlen werden durch die an der Maske 103 ausgebildete, Röntgenstrahlen absorbierende Struktur 105 in ausgewählter Weise gedämpft, worauf sie auf das auf den Wafer 107 aufgebrachte Resistmaterial 106 fallen, das dadurch strukturell oder leiterbildend durch die Röntgenstrahlen belichtet wird.

Einzelheiten des Prozesses einer derartigen "Belichtung" sind die folgenden:

• (1) Zuerst werden verschiedene Daten, die sich auf die Kennwerte der zu verwendenden Materialien beziehen, und die Bedingungen, die als "besondere Bedingungen" zu spezifizieren sind, in den Speicher 118 eingespeichert. In diesem Fall sind, wie vorher beschrieben wurde, β = 10, lM = 0,45 µm, γ = 1,5, die Resistempfindlichkeit = Do, eine gewünschte Resistlinienbreite lR = 0,50 µm und die erwünschte "normalisierte Resistdicke" T = 0,53.
• (2) Auf der Grundlage der im Schritt (1) festgelegten Bedingungen werden die Größe des Halbschattens (Δ = 0,2 µm) und die Menge der Röntgeneinstrahlung (D = 2,25 Do) mit Hilfe der ZE 117 berechnet. Auch werden Berechnungen zur Bestimmung von verschiedenen Kombinationen der (i) Werte der Öffnungsverhältnisse Sl von allen im Gerät verwendeten Solarspalten 103 mit (ii) geeigneten Werten für den Proximityspalt Pg, der in Verbindung mit den Öffnungsverhältnissen herzustellen ist, berechnet. Ferner wird eine dieser Kombinationen, in der der Proximityspalt Pg im oben beschriebenen Bereich von 5-40 µm liegt und die ein größtes Öffnungsverhältnis Sl hat, ausgewählt. Ferner wird aus dem die Empfindlichkeit des verwendeten Resistmaterials betreffenden festgesetzten Wert Do die tatsächliche Menge D der Röntgeneinstrahlung bestimmt. Der Grund, weshalb die Kombination mit dem größten Öffnungsverhältnis Sl ausgewählt wird, liegt darin, daß, weil das Öffnungsverhältnis Sl eine Einwirkung auf den Durchsatz des Geräts hat, wie aus der Gleichung (3) zu erkennen ist, der Durchsatz mit einem größeren Öffnungsverhältnis verbessert werden kann.
• (3) Anschließend wird, um den im Schritt (2) bestimmten Wert von Pg zu erfüllen, die Spaltsteuerung 113 betätigt, um den Proximityspalt zwischen der Maske 104 und dem Wafer 107 mit Hilfe der Spaltjustiereinrichtung 111 zu justieren, wobei Ausgangssignale des Spaltfühlers 112 mit Hilfe der Schnittstelle 116 rückgekoppelt werden.
• (4) Des weiteren wird der Spaltwechsler 109 betätigt, um einen geeigneten der Solarspalte 103, der das im Schritt (2) bestimmte Öffnungsverhältnis Sl hat, auszuwählen und diesen ausgewählten Spalt in eine vorbestimmte Lage zum Empfang der Röntgenstrahlen 102 zu bringen.
• (5) Hierauf wird unter Überwachung der Ausgangssignale vom Röntgenstrahlennachweisgerät 110 mit Hilfe der Schnittstelle 116 die Antriebssteuerung 114 betätigt, um mittels des Antriebs 115 die Waferspannplatte 108 zu bewegen, so daß die Bestrahlungszeit des Resistmaterials mit den Röntgenstrahlen geregelt wird, um die im Schritt (2) bestimmte Menge D an Röntgeneinstrahlung zu gewährleisten.

Mit den oben beschriebenen Arbeitsvorgängen kann eine Resiststruktur, die die gewünschte Linienbreite von 0,50 µm hat, auf den Wafer mit der spezifizierten "normalisierten Resistdicke" übertragen werden.

Wenngleich bei dem obigen speziellen Beispiel die Beschreibung sich auf einen Fall bezogen hat, wobei ein Resistmaterial von negativer Art verwendet wird, so kann die Linienbreitensteuerung auch für andere Arten von Resistmaterialien im wesentlichen in der gleichen Weise und unter Verwendung von Simulationsergebnissen oder von auf das verwendete Resistmaterial bezogenen Analysen erlangt werden.

Bei dem oben erläuterten Beispiel wird, wenn der Grad der Parallelität der Röntgenstrahlen, der durch den Winkel R o bezeichnet werden kann, d. h., daß das Öffnungsverhältnis Sl des Solarspalts klein gemacht wird, die Intesität der durch den Solarspalt tretenden Röntgenstrahlen selbstverständlich dementsprechend vermindert. Als Ergebnis dessen ist es notwendig, die Beleichtungszeit t zu verlängern, um die gleiche Menge an Röntgeneinstrahlung zu gewährleisten. Wenn jedoch die Beleichtungszeit t vom Gesichtspunkt des Durchsatzes aus als Festwert festgesetzt werden soll, dann kann die Linienbreitensteuerung durchgeführt werden, indem zuerst die Belichtungszeit t und die Werte, wie lR, lM, β, Do unter Berücksichtigung der oben angegebenen Gleichung (3) und als nächstes aus den Gleichungen (1)-(3), die Beziehung zwischen der Größe des Halbschattens und der Menge D der Röntgeneinstrahlung wie auch die Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis Sl und dem Proximityspalt Pg bestimmt werden. Wie bei dem vorherigen Beispiel werden Berechnungen ausgeführt, um verschiedene Kombinationen von (i) Werten der Öffnungsverhältnisse Sl von allen im Gerät verwendeten Solarspalten 103 mit (ii) geeigneten Werten für den Proximityspalt Pg zu bestimmen, worauf dann eine am besten geeignete Kombination ausgewählt wird, bei der der Proximityspalt Pg innerhalb des oben beschriebenen Bereichs liegt und wobei ein Öffnungsverhältnis Sl vorhanden ist, das wirksam ist, um die für die Behandlung im nachfolgenden Prozeß am besten geeignete Menge D der Röntgeneinstrahlung zu bieten. Hierauf wird das System kontrollierbar betätigt, um die so bestimmten Werte von Sl, Pg und D zu erfüllen. Auf diese Weise kann eine gewünschte Resiststruktur von gewünschter Linienbreite mit dem angestrebten Durchsatz übertragen werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der Grundgedanke der Linienbreitensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung unbeschränkt auf die Nahbereichsbelichtung, bei der im wesentlichen parallele Röntgenstrahlen verwendet werden, zur Anwendung kommen kann. Die "Kollimator"-Einrichtung ist nicht auf eine Kombination einer Röntgenstrahlenquelle der Plasma- oder Röhrenbauart mit einem Solarspalt beschränkt. Beispielsweise kann selbstverständlich irgendeine Art eines Röntgenstrahlenerzeugers, z. B. in typischer Weise ein Röntgenstrahlenerzeuger der Bauart mit einer Synchrotron-Umlaufbahnstrahlung (SOR), der imstande ist, im wesentlichen parallele Röntgenstrahlen zu erzeugen, zur Anwendung gelangen.

In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann die Größe eines Halbschattens und die Menge einer Röntgeneinstrahlung bei der Nahbereichsbelichtung unter Verwendung von im wesentlichen parallelen Röntgenstrahlen in optimaler Weise unter gewissen spezifizierten Bedingungen geregelt werden, um eine gewünschte Linienbreite einer Resiststruktur zu gewährleisten. Demzufolge stellt dieser Gesichtspunkt der Erfindung eine genaue Regelung der Linienbreite der Resiststruktur derart sicher, daß eine vorbestimmte und konstante Beziehung zwischen der Linienbreite der Maskenstruktur und der Linienbreite der Resiststruktur beständig eingehalten wird.

Wenngleich die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen dargelegt und beschrieben wurde, ist klar, daß auf Grund der offenbarten Lehre vom Fachmann Abwandlungen und Abänderungen an die Hand gegeben sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims (22)

1. Röntgenbelichtungsgerät zur Verwendung mit einer eine Struktur tragenden Maske und mit einem Wafer zur Übertragung der Maskenstruktur auf den Wafer, gekennzeichnet

• - durch eine Röntgenstrahlen (102) erzeugende Röntgenstrahlenquelle (101),
• - durch eine die Maske (104) und den Wafer (107) unter einer Belichtungsbedingung belichtende Belichtungseinrichtung, die eine die Maske sowie den Wafer derart haltende Einrichtung (104 a, 108), daß der Wafer zur Übertragung der Maskenstruktur (105) auf den Wafer durch die durch die Maske tretenden Röntgenstrahlen einer Belichtung unterliegt, umfaßt, und
• - durch eine die Belichtungsbedingung steuernde Einrichtung (109, 111, 113, 115, 117, 118), so daß die auf den Wafer übertragene Struktur eine Soll-Linienbreite (IR) hat.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Justierung eines Abstandes (Pg) zwischen der Maske (104) sowie dem Wafer (107) ausgebildet ist, um die Belichtungsbedingung zu regeln.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (109) zur austauschbaren Anordnung eines von verschiedenartigen Kollimatoren (103), von denen jeder zu einer materiellen Kollimierung der Röntgenstrahlen (102) von der Röntgenstrahlenquelle (101) imstande ist, zwischen der Röntgenstrahlenquelle sowie der Maske (104) umfaßt und daß die Steuereinrichtung (117, 118) zur Auswahl von einem der mehreren Kollimatoren (103) ausgestaltet ist, um die gewünschte Linienbreite für die auf den Wafer (107) übertragene Struktur (105) zu gewährleisten und damit die Belichtungsbedingung zu regeln.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Regelung der Bestrahlungsmenge (D) des Wafers (7) mit den Röntgenstrahlen (102) ausgebildet ist, um die Belichtungsbedingung zu regeln.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (118) zur Speicherung von Kennwerten der Maske (104) sowie des Wafers (107) umfaßt und daß sie die Belichtungsbedingung in Übereinstimmung mit den gespeicherten Kennwerten regelt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wafer (107) eine an seiner Oberfläche ausgebildete Resistschicht (106) mit einer Dicke aufweist und daß die Steuereinrichtung zur Regelung der Belichtungsbedingung in der Weise, daß die Soll-Linienbreite unter Beibehaltung einer Soll-Dicke der Resistschicht nach deren Entwicklung im Anschluß an eine Belichtung gewährleistet ist, ausgebildet ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Regelung der Belichtungsbedingung für eine vorbestimmte konstante Belichtungszeit (t), um die Soll-Linienbreite zu gewährleisten, ausgebildet ist.

8. Röntgenstrahlenerzeuger, gekennzeichnet

• - durch eine zur Erzeugung von Röntgenstrahlen (7) ein Plasma (5) in einem vorbestimmten Raum (2) produzierende Einrichtung (Cd, 1, 3, 4, 6, 8) und
• - durch eine den Raum (2) im wesentlichen umschließende Oberfläche wirksam bestimmtende Wandgebilde (9, 9 a, 9 b), die einen aus einem dielektrischen Material betehenden Teil umfassen und bewegbar sind, um einen Ausgleich für einen auf der Produktion von Plasma durch die plasmaproduzierende Einrichtung beruhenden Verbrauch von dielektrischen Material zu schaffen.

9. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Teil der Wandgebilde eine Mehrzahl von blattförmigen dielektrischen Elementen (9, 9 a) umfaßt und daß die den Raum (2) im wesentlichen umschließende Oberfläche durch miteinander zusammenwirkende Teile von Flächen der dielektrischen Elemente bestimmt ist.

10. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der blattförmigen dielektrischen Elemente derart bewegbar ist, daß ein dem Raum (2) zugewandter Flächenbereich durch einen anderen Flächenbereich nach dem wenigstens teilweisen Verbrauch des erstgenannten Flächenbereichs auf Grund der Produktion von Plasma zu ersetzen ist.

11. Röntgenstrahlenerzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der blattförmigen dielektrischen Elemente aus Polyäthylen gebildet ist.

12. Röntgenstrahlenerzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der blattförmigen Elemente ein auf seiner Oberfläche aufgebrachtes Material (10) trägt, das zur Erzeugung von Röntgenstrahlen einer gewünschten Wellenlänge geeignet ist.

13. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Teil der Wandfläche eine Mehrzahl von dielektrischen Elementen (9 b) umfaßt, von denen jedes eine Fläche aufweist, und daß Abschnitte dieser Flächen der dielektrischen Elemente miteinander zur Bestimmung der den Raum (2) im wesentlichen umschließenden Wandfläche zusammenwirken.

14. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Elemente für eine Bewegung zu dem Raum (2) hin, in dem die Plasmaproduktion erfolgt, in einem Ausmaß, das der Größe in der Abnahme des die Fläche des dielektrischen Elements, die den den Raum im wesentlichen umschließenden Flächen zugeordnet ist, bildenden Materials entspricht, ausgestaltet sind.

15. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde (9, 9 a, 9 b) eine Oberfläche bestimmen, die dem Raum (2) eine längliche Gestaltung vermittelt.

16. Röntgenstrahlenerzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde (9) eine Öffnung begrenzen, durch die die in dem Raum (2) erzeugten Röntgenstrahlen (7) austreten.

17. Röntgenstrahlenerzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde (9) so angeordnet sind, daß bei einer Emission der erzeugten Röntgenstrahlen (7) diese durch einen Teil der den Raum (2) im wesentlichen umschließenden Wandfläche treten.

18. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde (9) eine Rinne begrenzen, deren Innenoberflächen den Raum (2) im wesentlichen bestimmen.

19. Röntgenstrahlenerzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde Einrichtungen (8 a, 20) zur Bewegung des aus dielektrischem Material bestehenden Teils umfassen.

20. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandgebilde eine Einrichtung (117) zur Steuerung der die Bewegung der Wandgebilde hervorrufenden Einrichtungen (8 a, 20) umfassen.

21. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anpruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die plasmaproduzierenden Einrichtungen eine Quelle (3, 4, 8) zur Erzeugung einer Kriechentladung längs der Wandfläche des Raumes (2) umfassen, die durch die Steuereinrichtung (117) gesteuert ist.

22. Röntgenstrahlenerzeuger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (117) die die Bewegung der Wandgebilde hervorrufenden Einrichtungen (8 a, 20) jedesmal betätigt, wenn die die Kriechentladung erzeugende Quelle arbeitet, um die Kriechentladung einmal oder für eine bestimmte Zahl von Malen herbeizuführen.