JP2001284243A - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハ上のＸ線強度均一性を補正するために
挿入されるＸ線遮光板と、Ｘ線ビームとの相対位置の変
動を補償できること。 【解決手段】 ウェハ上のＸ線強度均一性を補正するた
めに挿入されるＸ線遮光板に流れる光電子電流と、Ｘ線
ビームに挿入されてビームＸ線強度をモニターするモニ
ター板に流れる光電子電流とをそれぞれ計測して、モニ
ター板に流れる光電子電流を基準にしてこの比を一定に
維持することにより、Ｘ線源の変動に影響されないで遮
光板とＸ線ビームとの相対距離を求める。
挿入されるＸ線遮光板と、Ｘ線ビームとの相対位置の変
動を補償できること。 【解決手段】 ウェハ上のＸ線強度均一性を補正するた
めに挿入されるＸ線遮光板に流れる光電子電流と、Ｘ線
ビームに挿入されてビームＸ線強度をモニターするモニ
ター板に流れる光電子電流とをそれぞれ計測して、モニ
ター板に流れる光電子電流を基準にしてこの比を一定に
維持することにより、Ｘ線源の変動に影響されないで遮
光板とＸ線ビームとの相対距離を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線を用いて半導体
デバイスパターンをウェハ上に転写するＸ線露光装置に
関わる。
デバイスパターンをウェハ上に転写するＸ線露光装置に
関わる。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線露光装置では、電子蓄積リングやプ
ラズマからのＸ線を、斜入射反射鏡を用いてマスク上に
集めて照射することにより、マスクパターンをウェハ上
に転写する。その際、マスク上に照射するＸ線ビーム強
度が均一であることが、デバイスパターンの寸法制御の
ためには不可欠である。
ラズマからのＸ線を、斜入射反射鏡を用いてマスク上に
集めて照射することにより、マスクパターンをウェハ上
に転写する。その際、マスク上に照射するＸ線ビーム強
度が均一であることが、デバイスパターンの寸法制御の
ためには不可欠である。
【０００３】そこで、ウェハ上でのＸ線強度の均一性を
確保するために、Ｘ線ビームの一部を遮光板でさえぎり
強度の高い部分を補正する方法が用いられてきた。
確保するために、Ｘ線ビームの一部を遮光板でさえぎり
強度の高い部分を補正する方法が用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】遮光板によってウェハ
上の強度均一性を改善するためには、Ｘ線ビームの一部
を高い位置精度でさえぎる必要がある。しかしながら、
Ｘ線光源として電子蓄積リングを用いた場合では電子ビ
ーム軌道の変動によりＸ線光源位置が変動する、あるい
は遮光板へのＸ線照射により遮光板が過熱し熱膨張によ
り遮光位置がずれる、といったＸ線ビームと補正板の位
置関係の変動が生じ、ウェハ上のＸ線強度の均一性が著
しく劣化する問題があった。
上の強度均一性を改善するためには、Ｘ線ビームの一部
を高い位置精度でさえぎる必要がある。しかしながら、
Ｘ線光源として電子蓄積リングを用いた場合では電子ビ
ーム軌道の変動によりＸ線光源位置が変動する、あるい
は遮光板へのＸ線照射により遮光板が過熱し熱膨張によ
り遮光位置がずれる、といったＸ線ビームと補正板の位
置関係の変動が生じ、ウェハ上のＸ線強度の均一性が著
しく劣化する問題があった。
【０００５】本発明の目的は、電子ビームの位置変動に
よる光源位置の変動が起きても遮光板が常にビームの正
しい部分をさえぎるように工夫されたＸ線露光装置を提
供することにある。
よる光源位置の変動が起きても遮光板が常にビームの正
しい部分をさえぎるように工夫されたＸ線露光装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、遮光版に流れる光電子電流と、Ｘ線ビームの露光に
関与しない部分のＸ線強度を測定し、これらの値の比と
Ｘ線ビームおよび遮光板の相対距離とを関係付けること
により、常にＸ線ビームと遮光板との相対距離をモニタ
し、この相対距離が設計上許容される範囲を逸脱した場
合には、遮光板に取り付けた駆動機構により相対距離を
補正する。
め、遮光版に流れる光電子電流と、Ｘ線ビームの露光に
関与しない部分のＸ線強度を測定し、これらの値の比と
Ｘ線ビームおよび遮光板の相対距離とを関係付けること
により、常にＸ線ビームと遮光板との相対距離をモニタ
し、この相対距離が設計上許容される範囲を逸脱した場
合には、遮光板に取り付けた駆動機構により相対距離を
補正する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例の構成を示
す。１はＸ線光源であり、たとえば、電子蓄積リングで
ある。２は光学系であり、たとえば、反射鏡６1、６2か
ら構成される。３はステッパーである。４はウェハであ
り、ステッパー３面上に設置される。５はマスクであ
り、光学系２とウェハ４との間に配置される。Ｘ線光源
１から発せられたＸ線ビーム２０が反射鏡６1、６2から
構成される光学系２を通して集光され、ステッパー３に
設置された４にマスク５を通して照射されることによ
り、マスク５に形成されたデバイスパターンをウェハ４
に転写する。光学系２を構成する反射鏡６の内１枚ある
いは複数枚を揺動する、図の例では反射鏡６2を揺動す
ることによって、マスク上でＸ線ビームをスキャンす
る。図には２枚の反射鏡から光学系を構成し、内１枚の
反射鏡を揺動している例を示したが、ほかの光学系の構
成でもよい。
す。１はＸ線光源であり、たとえば、電子蓄積リングで
ある。２は光学系であり、たとえば、反射鏡６1、６2か
ら構成される。３はステッパーである。４はウェハであ
り、ステッパー３面上に設置される。５はマスクであ
り、光学系２とウェハ４との間に配置される。Ｘ線光源
１から発せられたＸ線ビーム２０が反射鏡６1、６2から
構成される光学系２を通して集光され、ステッパー３に
設置された４にマスク５を通して照射されることによ
り、マスク５に形成されたデバイスパターンをウェハ４
に転写する。光学系２を構成する反射鏡６の内１枚ある
いは複数枚を揺動する、図の例では反射鏡６2を揺動す
ることによって、マスク上でＸ線ビームをスキャンす
る。図には２枚の反射鏡から光学系を構成し、内１枚の
反射鏡を揺動している例を示したが、ほかの光学系の構
成でもよい。
【０００８】７は遮光板であり、ウェハ４上へのＸ線照
射強度を均一にするために、Ｘ線ビーム２０の上方ある
いは下方からＸ線ビームに挿入されている。図２に示す
ように、遮光板７は、光学系２の特性に依存する特定の
形状を有しており、Ｘ線ビーム２０の進行方向に垂直な
断面において、Ｘ線ビーム２０に対して設計された相対
距離をもって挿入され、設計によって決まる部分を遮光
する。遮光板７の形状は、たとえば、図３に示したよう
に、光学系２の特性からウェハ上強度の水平方向分布曲
線の斜線で示した強度の大きい部分をカットするよう
に、数値計算などを行って計算される。
射強度を均一にするために、Ｘ線ビーム２０の上方ある
いは下方からＸ線ビームに挿入されている。図２に示す
ように、遮光板７は、光学系２の特性に依存する特定の
形状を有しており、Ｘ線ビーム２０の進行方向に垂直な
断面において、Ｘ線ビーム２０に対して設計された相対
距離をもって挿入され、設計によって決まる部分を遮光
する。遮光板７の形状は、たとえば、図３に示したよう
に、光学系２の特性からウェハ上強度の水平方向分布曲
線の斜線で示した強度の大きい部分をカットするよう
に、数値計算などを行って計算される。
【０００９】８は遮光板駆動装置であって、ウェハ４上
へのＸ線照射強度を均一な分布にできるように、Ｘ線ビ
ーム２０への挿入量が調整される。遮光板７は金属板、
あるいは、絶縁物の上に金属をコートした板で形成され
ており、筐体に絶縁して取り付けられてＸ線照射による
二次電子発生で生じる光電子電流が電流計９で計測され
る。電流計９によって計測される光電子電流は、Ｘ線光
源１の強度が時間的に変化しないと仮定すると、図４に
示す曲線のように遮光板７のＸ線ビームへの挿入量と関
係があるため、光電子電流値から遮光板７の挿入量、す
なわち、Ｘ線ビームと遮光板７との相対距離を知ること
ができる。しかしながら、Ｘ線光源の強度は必ずしも時
間的に一定ではないため、光電子電流値は時間的に変動
してしまい、光電子電流値そのままでは相対距離を正し
く求めたことにはならない。しかし、Ｘ線光源１の発す
るビーム強度と、電流計９の測定値の比を取れば、この
比は、Ｘ線光源の強度が時間的に変動したとしても、遮
光板７のＸ線ビームへの挿入量のみに依存する。したが
って、ビーム強度を基準として、この比が一定になるよ
う制御しながら、遮光板７とＸ線ビームとの相対距離を
制御すれば、Ｘ線光源１の強度の時間的変化による影響
を回避することができる。
へのＸ線照射強度を均一な分布にできるように、Ｘ線ビ
ーム２０への挿入量が調整される。遮光板７は金属板、
あるいは、絶縁物の上に金属をコートした板で形成され
ており、筐体に絶縁して取り付けられてＸ線照射による
二次電子発生で生じる光電子電流が電流計９で計測され
る。電流計９によって計測される光電子電流は、Ｘ線光
源１の強度が時間的に変化しないと仮定すると、図４に
示す曲線のように遮光板７のＸ線ビームへの挿入量と関
係があるため、光電子電流値から遮光板７の挿入量、す
なわち、Ｘ線ビームと遮光板７との相対距離を知ること
ができる。しかしながら、Ｘ線光源の強度は必ずしも時
間的に一定ではないため、光電子電流値は時間的に変動
してしまい、光電子電流値そのままでは相対距離を正し
く求めたことにはならない。しかし、Ｘ線光源１の発す
るビーム強度と、電流計９の測定値の比を取れば、この
比は、Ｘ線光源の強度が時間的に変動したとしても、遮
光板７のＸ線ビームへの挿入量のみに依存する。したが
って、ビーム強度を基準として、この比が一定になるよ
う制御しながら、遮光板７とＸ線ビームとの相対距離を
制御すれば、Ｘ線光源１の強度の時間的変化による影響
を回避することができる。
【００１０】Ｘ線光源１の強度を測定するために、本実
施例では遮光板７と同じ材質のモニター板１０を、Ｘ線
ビーム２０のウェハ４への照射に関与せず、且つ、Ｘ線
ビーム２０の遮光板７への照射にも関与しない部分に挿
入する。モニター板１０にＸ線が照射されることによっ
て生じる光電子電流を電流計１１により測定する。モニ
ター板１０に流れる光電子電流はＸ線ビーム強度に比例
している。図５に、Ｘ線ビーム２０の断面と、遮光板７
およびモニター板１０との関係を示す。図中Ｘ線ビーム
２０の露光に関与する部分を斜線部２１で示した。ま
た、Ｘ線ビーム２０のモニター板１０を照射する部分を
斜線部２２で示した。モニター板１０は、Ｘ線ビーム２
０の露光に関与する斜線部２１にかからないようにする
とともに、遮光板７のＸ線ビーム２０によって照射され
る部分を避けられる位置になるように、ビーム２０の横
方向から挿入されている。
施例では遮光板７と同じ材質のモニター板１０を、Ｘ線
ビーム２０のウェハ４への照射に関与せず、且つ、Ｘ線
ビーム２０の遮光板７への照射にも関与しない部分に挿
入する。モニター板１０にＸ線が照射されることによっ
て生じる光電子電流を電流計１１により測定する。モニ
ター板１０に流れる光電子電流はＸ線ビーム強度に比例
している。図５に、Ｘ線ビーム２０の断面と、遮光板７
およびモニター板１０との関係を示す。図中Ｘ線ビーム
２０の露光に関与する部分を斜線部２１で示した。ま
た、Ｘ線ビーム２０のモニター板１０を照射する部分を
斜線部２２で示した。モニター板１０は、Ｘ線ビーム２
０の露光に関与する斜線部２１にかからないようにする
とともに、遮光板７のＸ線ビーム２０によって照射され
る部分を避けられる位置になるように、ビーム２０の横
方向から挿入されている。
【００１１】モニター板１０の縦方向の寸法はＸ線ビー
ム位置が上下に変動しても照射部分がモニター板から外
れないように十分な長さを持たせてあるため、Ｘ線ビー
ムの上下位置の変動によって電流値が変化することはな
い。また、モニター板１０は遮光板７と同じ材質である
ため、光電子発生の効率も同じであり、Ｘ線光源１のＸ
線スペクトルの変動などによって光電子電流値の比が変
化するようなことはない。したがって、遮光板７とモニ
ター板１０とからの光電子電流値の比は、Ｘ線光源１自
身がさまざまに変動してもほとんど変動せず、Ｘ線ビー
ムと遮光板７との相対距離にのみ依存しており、モニタ
ー板１０の光電子電流値を基準として、これが一定にな
るように維持しながら、遮光板７の挿入位置を制御する
ことにより、ウエハ４に対するＸ線の均一な照射ができ
る。
ム位置が上下に変動しても照射部分がモニター板から外
れないように十分な長さを持たせてあるため、Ｘ線ビー
ムの上下位置の変動によって電流値が変化することはな
い。また、モニター板１０は遮光板７と同じ材質である
ため、光電子発生の効率も同じであり、Ｘ線光源１のＸ
線スペクトルの変動などによって光電子電流値の比が変
化するようなことはない。したがって、遮光板７とモニ
ター板１０とからの光電子電流値の比は、Ｘ線光源１自
身がさまざまに変動してもほとんど変動せず、Ｘ線ビー
ムと遮光板７との相対距離にのみ依存しており、モニタ
ー板１０の光電子電流値を基準として、これが一定にな
るように維持しながら、遮光板７の挿入位置を制御する
ことにより、ウエハ４に対するＸ線の均一な照射ができ
る。
【００１２】電流計９の計測した電流値と電流計１１の
計測した電流値を、制御装置１２に取り込んでこれらの
値の比を計算し、あらかじめ測定するかシミュレーショ
ンにより求めるかして得られている図４に示す曲線と照
合して遮光板７がどれだけＸ線ビームに挿入されている
か計算する。このようにして得られた遮光板７の挿入値
が、所望の値から外れていた場合は、上下動装置８を動
かして、所望の値の範囲に入るように位置を制御する。
計測した電流値を、制御装置１２に取り込んでこれらの
値の比を計算し、あらかじめ測定するかシミュレーショ
ンにより求めるかして得られている図４に示す曲線と照
合して遮光板７がどれだけＸ線ビームに挿入されている
か計算する。このようにして得られた遮光板７の挿入値
が、所望の値から外れていた場合は、上下動装置８を動
かして、所望の値の範囲に入るように位置を制御する。
【００１３】なお、上述の実施例では、遮蔽板7とモニ
ター板１０を同じ材質のものとしたが、これは別のもの
としても良い。その場合には、それぞれの電流変換効率
が異なることを考慮して制御すればよい。
ター板１０を同じ材質のものとしたが、これは別のもの
としても良い。その場合には、それぞれの電流変換効率
が異なることを考慮して制御すればよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線光源の位置変動や
遮光板熱膨張による、遮光板位置とＸ線ビームとの相対
位置の変動を常に補正することができるため、必要なＸ
線強度の均一性を保持することが可能となる。
遮光板熱膨張による、遮光板位置とＸ線ビームとの相対
位置の変動を常に補正することができるため、必要なＸ
線強度の均一性を保持することが可能となる。
【図１】本発明の実施例のＸ線露光装置の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】本発明の実施例の遮光板とＸ線ビーム断面の形
状の一例を示す図。
状の一例を示す図。
【図３】Ｘ線露光装置によるウェハ上のＸ線強度分布の
一例を示す図。
一例を示す図。
【図４】遮光板挿入量と光電子電流との関係の一例を示
す図。
す図。
【図５】本発明の実施例のＸ線ビームの断面と遮光板７
およびモニター板１０との関係の一例を示す図。
およびモニター板１０との関係の一例を示す図。
１…Ｘ線光源、２…ビームライン光学系、３…ステッパ
ー、４…ウェハ、５…マスク、６…反射鏡、７…遮光
板、８…上下駆動装置、９…電流計、１０…モニター
板、１１…電流計、１２…制御装置。
ー、４…ウェハ、５…マスク、６…反射鏡、７…遮光
板、８…上下駆動装置、９…電流計、１０…モニター
板、１１…電流計、１２…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｈ０５Ｈ 13/04 Ｕ // Ｈ０５Ｈ 13/04 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ａ Ｆターム(参考） 2G085 AA13 BE03 BE05 CA02 CA12 CA22 CA26 DB01 DB06 EA08 2H097 BB10 CA15 LA10 5F046 GA06 GA14 GB05 GB09
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線光源、該Ｘ線光源から発せられたＸ線
ビームをスキャンするための光学系、該スキャンされた
Ｘ線ビームを所定の露光パターンを持つマスクを介して
ウエハに照射するＸ線露光装置であって、前記Ｘ線ビー
ムの部分を遮光することによってウェハ上でのＸ線強度
分布を均一化するために設けられた遮光板およびＸ線ビ
ームのＸ線強度に対応した信号を得るためのモニター板
とを備え、これらの遮光板およびモニター板のＸ線照射
により発生する光電子電流の比をモニター板のＸ線照射
により発生する光電子電流を基準にしてＸ線ビームと前
記遮光板との相対距離を補償することを特徴とするＸ線
露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105387A JP2001284243A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Ｘ線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105387A JP2001284243A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Ｘ線露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284243A true JP2001284243A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18618758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105387A Pending JP2001284243A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001284243A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003093905A1 (fr) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Nikon Corporation | Photodetecteur et systeme d'exposition |
-
2000
- 2000-04-03 JP JP2000105387A patent/JP2001284243A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003093905A1 (fr) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Nikon Corporation | Photodetecteur et systeme d'exposition |
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