JP2731959B2 - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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- JP2731959B2 JP2731959B2 JP1270439A JP27043989A JP2731959B2 JP 2731959 B2 JP2731959 B2 JP 2731959B2 JP 1270439 A JP1270439 A JP 1270439A JP 27043989 A JP27043989 A JP 27043989A JP 2731959 B2 JP2731959 B2 JP 2731959B2
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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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はSOR光等のＸ線源を用いてレチクル等の原版
のパターンをウエハ等の半導体基板に露光転写して半導
体を製造するのに用いられるＸ線露光装置に関するもの
である。
のパターンをウエハ等の半導体基板に露光転写して半導
体を製造するのに用いられるＸ線露光装置に関するもの
である。
Ｘ線露光装置において、Ｘ線源としてSOR光を用いる
場合、SOR光は電子軌道面に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有するシート状の電磁
波であるため、SOR光をそのまま照射したのでは垂直方
向に小さな範囲しか照明されない。そこで、SOR光を用
いるＸ線露光装置では、露光領域を垂直方向に広げるな
ど、何らかの手当が必要になる。
場合、SOR光は電子軌道面に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有するシート状の電磁
波であるため、SOR光をそのまま照射したのでは垂直方
向に小さな範囲しか照明されない。そこで、SOR光を用
いるＸ線露光装置では、露光領域を垂直方向に広げるな
ど、何らかの手当が必要になる。
その方法として、従来、第２図（ａ）に示すよう
に、斜入射ミラー（平面ミラー）21をSOR線源とウエハ2
2の露光面との間に配置し、数mradの角度で振動させる
方法（たとえば、『JVST Ｂ１〔４〕（1983）127
1』）、同図（ｂ）に示すように、ミラー24の垂直断
面を指数関数で表わされる形状とし、ガウス分布をして
いるSOR光を拡大および均一化する方法（特開昭60−226
122号公報）、などが知られている。ただし、同図
（ａ）の右側のグラフは各方法においてウエハに塗布さ
れたレジストにおけるＸ線吸収強度の分布を示し、同図
（ｂ）の右側のグラフはの方法におけるマスク面上で
のＸ線吸収強度の分布を示す。
に、斜入射ミラー（平面ミラー）21をSOR線源とウエハ2
2の露光面との間に配置し、数mradの角度で振動させる
方法（たとえば、『JVST Ｂ１〔４〕（1983）127
1』）、同図（ｂ）に示すように、ミラー24の垂直断
面を指数関数で表わされる形状とし、ガウス分布をして
いるSOR光を拡大および均一化する方法（特開昭60−226
122号公報）、などが知られている。ただし、同図
（ａ）の右側のグラフは各方法においてウエハに塗布さ
れたレジストにおけるＸ線吸収強度の分布を示し、同図
（ｂ）の右側のグラフはの方法におけるマスク面上で
のＸ線吸収強度の分布を示す。
しかしながら、上記の方法によれば、瞬間的には露
光面の一部分しか照射されないので、露光用マスクが部
分的に熱膨張する。この膨張の影響を避けるためには、
ミラー21の振動周期を十分に短かくしなければなず、そ
のために大きな駆動パワーが必要となる。また、ミラー
21の駆動部の機構が複雑になり、実用的には実現できな
い場合も多い。
光面の一部分しか照射されないので、露光用マスクが部
分的に熱膨張する。この膨張の影響を避けるためには、
ミラー21の振動周期を十分に短かくしなければなず、そ
のために大きな駆動パワーが必要となる。また、ミラー
21の駆動部の機構が複雑になり、実用的には実現できな
い場合も多い。
これに対しの方法によれば、ミラーから反射した直
後にはSOR光の強度むらは無くなるが、マスクを透過し
てレジストに吸収されるときは、それぞれの物質の波長
による吸収率に差があるため、強度むらが生ずるのは明
白である。さらに、使用するSOR光は電子軌道面の上側
かまたは下側のみであるため、利用効率が悪いという欠
点を有している。
後にはSOR光の強度むらは無くなるが、マスクを透過し
てレジストに吸収されるときは、それぞれの物質の波長
による吸収率に差があるため、強度むらが生ずるのは明
白である。さらに、使用するSOR光は電子軌道面の上側
かまたは下側のみであるため、利用効率が悪いという欠
点を有している。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑
み、Ｘ線露光装置において、広範囲の露光領域をより少
いエネルギー損失で強度むらなく均一に高輝度で一括露
光できるようにすることにある。
み、Ｘ線露光装置において、広範囲の露光領域をより少
いエネルギー損失で強度むらなく均一に高輝度で一括露
光できるようにすることにある。
上記目的を達成するための本発明は、SOR源からのＸ
線を原版方向へ反射するミラーを備え、このミラーが反
射するＸ線により原版のパターンを基板上に露光転写す
るＸ線露光装置において、該ミラーはＸ線源からのＸ線
を一方向に拡大する方向に曲率を有する凸面ミラーであ
り、そのミラー面の該方向の断面形状を示す曲線は、光
源の中心が入射するミラーの頂点を原点としたときのそ
の原点における接線方向の座標をｙ、任意の点における
曲率半径をρ（ｙ）、頂点における曲率半径をρ０、こ
のミラーの代わりに曲率半径ρ０の円柱面ミラーを用い
た場合にレジストに吸収されるＸ線強度分布をＩ
（ｙ）、ミラーによりＸ線が拡大される拡大率をＣ（ρ
（ｙ）,y）とすれば、曲率半径ρ（ｙ）が で与えられ、基板上に塗布されたレジストによって露光
時に吸収されるＸ線強度が、露光エリア内でほぼ均一と
なることを特徴とする。
線を原版方向へ反射するミラーを備え、このミラーが反
射するＸ線により原版のパターンを基板上に露光転写す
るＸ線露光装置において、該ミラーはＸ線源からのＸ線
を一方向に拡大する方向に曲率を有する凸面ミラーであ
り、そのミラー面の該方向の断面形状を示す曲線は、光
源の中心が入射するミラーの頂点を原点としたときのそ
の原点における接線方向の座標をｙ、任意の点における
曲率半径をρ（ｙ）、頂点における曲率半径をρ０、こ
のミラーの代わりに曲率半径ρ０の円柱面ミラーを用い
た場合にレジストに吸収されるＸ線強度分布をＩ
（ｙ）、ミラーによりＸ線が拡大される拡大率をＣ（ρ
（ｙ）,y）とすれば、曲率半径ρ（ｙ）が で与えられ、基板上に塗布されたレジストによって露光
時に吸収されるＸ線強度が、露光エリア内でほぼ均一と
なることを特徴とする。
ここで好ましくは、曲率半径が前記ρ（ｙ）である非
円柱面ミラーの面形状をＺρ（ｙ）、曲率半径がρ０で
ある円柱面ミラーの面形状をZ0（ｙ）とおくとき、ミラ
ー面形状Ｚ（ｙ）が Ｚ（ｙ）＝Z0（ｙ）＋Ｋ（Ｚρ（ｙ）−Z0（ｙ）） ０＜Ｋ≦1.5 で与えられる。
円柱面ミラーの面形状をＺρ（ｙ）、曲率半径がρ０で
ある円柱面ミラーの面形状をZ0（ｙ）とおくとき、ミラ
ー面形状Ｚ（ｙ）が Ｚ（ｙ）＝Z0（ｙ）＋Ｋ（Ｚρ（ｙ）−Z0（ｙ）） ０＜Ｋ≦1.5 で与えられる。
また好ましくは、前記レジスト位置に到達するＸ線
が、すべてレジストに吸収されたときのＸ線総量をIr、
露光エリアの長さをDr、前記曲率半径がρ０のミラー頂
点において反射されるＸ線がレジストに吸収される強度
をＩ（０）とおくと、ρ０は を満足するように与えられる。
が、すべてレジストに吸収されたときのＸ線総量をIr、
露光エリアの長さをDr、前記曲率半径がρ０のミラー頂
点において反射されるＸ線がレジストに吸収される強度
をＩ（０）とおくと、ρ０は を満足するように与えられる。
また好ましくは、前記レジストとは違う種類のレジス
トを露光する場合に生ずる吸収強度むらを補正するシャ
ッタを原版より光源側に設けられる。
トを露光する場合に生ずる吸収強度むらを補正するシャ
ッタを原版より光源側に設けられる。
［作用］ この構成において、ミラーの断面形状は、最初に最適
なレジスト吸収強度（単位時間に吸収されるＸ線量）を
与えておき、それから逆にミラー断面形状が決定され
る。そして、Ｘ線源からのＸ線は、シンクロトロン放射
光等をＸ線源とした場合、電子軌道面に水平な方向に大
きな発散角を有し、これに垂直な方向には小さな発散角
を有するのであるが、露光に際しては上記ミラーによっ
て、レジストで吸収されるＸ線強度が露光エリア内で均
一となるようにＸ線が該垂直方向に拡大されるため、露
光エリア内のレジストは露光光束の一部カット等の補正
を要することなく均一な強度で露光される。また、ミラ
ー周辺部の曲率半径が大きいため、従来の円柱形ミラー
では露光に供しなかった周辺部のＸ線をも用いることが
でき、より大きな強度で露光が行なわれる。
なレジスト吸収強度（単位時間に吸収されるＸ線量）を
与えておき、それから逆にミラー断面形状が決定され
る。そして、Ｘ線源からのＸ線は、シンクロトロン放射
光等をＸ線源とした場合、電子軌道面に水平な方向に大
きな発散角を有し、これに垂直な方向には小さな発散角
を有するのであるが、露光に際しては上記ミラーによっ
て、レジストで吸収されるＸ線強度が露光エリア内で均
一となるようにＸ線が該垂直方向に拡大されるため、露
光エリア内のレジストは露光光束の一部カット等の補正
を要することなく均一な強度で露光される。また、ミラ
ー周辺部の曲率半径が大きいため、従来の円柱形ミラー
では露光に供しなかった周辺部のＸ線をも用いることが
でき、より大きな強度で露光が行なわれる。
したがって、上記ミラーを用いることにより、広範囲
の露光領域を少ないエネルギー損失で、強度むらなく均
一に高輝度で一括露光が行なわれる。
の露光領域を少ないエネルギー損失で、強度むらなく均
一に高輝度で一括露光が行なわれる。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の実施例に係るシンクロトロン放射光
（SOR）を用いたＸ線露光装置の概略図である。同図に
おいて、１は光源となるシンクロトロンであり、Ｚ方向
に幅の狭いシート状のＸ線６をミラー２の方向へ放射す
る。ミラー２はｙ方向に曲率をもった非円柱面形状をし
ており、入射したＸ線６をＺ方向に拡大し、マスク３の
方向へ反射する。マスク３の直後にはレジスト４を塗布
したウエハが配置されており、ミラー２で反射されたＸ
線はこのレジスト４を露光する。なお、マスク３の前に
はシャッタ５が配置されている。
（SOR）を用いたＸ線露光装置の概略図である。同図に
おいて、１は光源となるシンクロトロンであり、Ｚ方向
に幅の狭いシート状のＸ線６をミラー２の方向へ放射す
る。ミラー２はｙ方向に曲率をもった非円柱面形状をし
ており、入射したＸ線６をＺ方向に拡大し、マスク３の
方向へ反射する。マスク３の直後にはレジスト４を塗布
したウエハが配置されており、ミラー２で反射されたＸ
線はこのレジスト４を露光する。なお、マスク３の前に
はシャッタ５が配置されている。
第３図は、あるレジストに吸収されるＸ線のｙ方向強
度分布を示すグラフであり、第４図は、ｙ方向のミラー
面形状を表している。それぞれ破線はミラー面形状が円
柱面のミラーの場合、実線は本発明の一実施例である第
１図の装置に用いられる非円柱面のミラーの場合を示
す。
度分布を示すグラフであり、第４図は、ｙ方向のミラー
面形状を表している。それぞれ破線はミラー面形状が円
柱面のミラーの場合、実線は本発明の一実施例である第
１図の装置に用いられる非円柱面のミラーの場合を示
す。
すなわち、第４図に破線で示した円柱面形状を有する
ミラーの場合、レジスト吸収強度（単位時間に吸収され
るＸ線量）分布は第３図に示すような破線で表される。
この場合、露光エリア内での強度むらを２％以内、好ま
しくは0.2％以内におさえるために、斜線部をこれに相
当する部所を所定時間シャッター等で覆うことでカット
することになる。そのため、露光量は露光エリア内の最
低強度位置での露光量より大きくならない。これに対し
ミラー２の場合は第３図に実線で示すようにレジスト吸
収強度分布が一定値Iaとなるようにミラー形状が決定さ
れている。そして、このミラーの面は非円柱面であり、
その断面形状は第４図に実線で示すような形状を呈す
る。
ミラーの場合、レジスト吸収強度（単位時間に吸収され
るＸ線量）分布は第３図に示すような破線で表される。
この場合、露光エリア内での強度むらを２％以内、好ま
しくは0.2％以内におさえるために、斜線部をこれに相
当する部所を所定時間シャッター等で覆うことでカット
することになる。そのため、露光量は露光エリア内の最
低強度位置での露光量より大きくならない。これに対し
ミラー２の場合は第３図に実線で示すようにレジスト吸
収強度分布が一定値Iaとなるようにミラー形状が決定さ
れている。そして、このミラーの面は非円柱面であり、
その断面形状は第４図に実線で示すような形状を呈す
る。
次に、最初に設定する強度Iaやミラー２の断面形状の
求め方を詳しく示す。
求め方を詳しく示す。
まず、レジスト上のある点（ｙ）に吸収されるＸ線強
度Ｉ（ｙ）は次式により求めることができる。
度Ｉ（ｙ）は次式により求めることができる。
ここで、λはＸ線６の波長、I1（λ）はミラー２に入
射するＸ線６の強度、Ｒ（λ）はミラー２の反射率、Tw
（λ）はBe窓やフィルター等を有する場合のその透過
率、T3（λ）はマスク３の透過率、A4（λ）はレジスタ
４の吸収率である。また、Ｃはミラー２の曲率半径ρ、
シンクロトロン１とミラー２間の距離l12、ミラー２と
ウェハ間の距離l23、およびウェハに対するＸ線の入射
角θにより決定されるもので、ミラー２によりSOR光が
拡大されるときの拡大率（ウェハ上での拡がり／ミラー
上での拡がり）である。
射するＸ線６の強度、Ｒ（λ）はミラー２の反射率、Tw
（λ）はBe窓やフィルター等を有する場合のその透過
率、T3（λ）はマスク３の透過率、A4（λ）はレジスタ
４の吸収率である。また、Ｃはミラー２の曲率半径ρ、
シンクロトロン１とミラー２間の距離l12、ミラー２と
ウェハ間の距離l23、およびウェハに対するＸ線の入射
角θにより決定されるもので、ミラー２によりSOR光が
拡大されるときの拡大率（ウェハ上での拡がり／ミラー
上での拡がり）である。
つぎに、強度Iaを設定するには、レジスト４に吸収さ
れるＸ線を垂直方向に（ｙ方向）全域にわたり積分す
る。こうして求めた積分強度Irを照明エリアの垂直方向
長さArで割ると最適強度Iaが決定できる。このとき露光
エリアの長さをDrとおくと、照明エリアArは露光エリア
よりも大きくなければならず、また、あまり大きすぎる
と強度が小さくなりすぎ、効率が悪くなるため、Dr＜Ar
＜3Dr程度が適当である。
れるＸ線を垂直方向に（ｙ方向）全域にわたり積分す
る。こうして求めた積分強度Irを照明エリアの垂直方向
長さArで割ると最適強度Iaが決定できる。このとき露光
エリアの長さをDrとおくと、照明エリアArは露光エリア
よりも大きくなければならず、また、あまり大きすぎる
と強度が小さくなりすぎ、効率が悪くなるため、Dr＜Ar
＜3Dr程度が適当である。
Iaが求まると、式（１）、（２）より対応するミラー
２の頂点M0（光束の中心が入射する位置）（第４図）に
おける曲率半径ρ０が求まり、ミラー２上の各点（位置
ｙ）における曲率半径ρも により求めることができる。こうして頂点から端に向っ
て順次ρを求めて、全体の形状を決定したときのρの変
化を第５図に示す。このとき曲率の中心がミラー表面よ
りも上にあるとき、ρはマイナスとなる。同図にミラー
中心からの距離に対するρとミラー頂点における曲率半
径ρ０との比の変化を示してあり、 −0.5＜ρ0/ρ＜1.5 と頂点から順次変化していることがわかる。また変化の
しかたは用いるレジストによりただ１つに決る。
２の頂点M0（光束の中心が入射する位置）（第４図）に
おける曲率半径ρ０が求まり、ミラー２上の各点（位置
ｙ）における曲率半径ρも により求めることができる。こうして頂点から端に向っ
て順次ρを求めて、全体の形状を決定したときのρの変
化を第５図に示す。このとき曲率の中心がミラー表面よ
りも上にあるとき、ρはマイナスとなる。同図にミラー
中心からの距離に対するρとミラー頂点における曲率半
径ρ０との比の変化を示してあり、 −0.5＜ρ0/ρ＜1.5 と頂点から順次変化していることがわかる。また変化の
しかたは用いるレジストによりただ１つに決る。
このように非円柱面ミラーはミラーの頂点の曲率は円
柱面と等しく、頂点から離れるにつれて円形からずれた
ような構造をしており（第４図）、露光エリアからはず
れた部分のＸ線を中央部に集めるような働きをする（第
３図）。
柱面と等しく、頂点から離れるにつれて円形からずれた
ような構造をしており（第４図）、露光エリアからはず
れた部分のＸ線を中央部に集めるような働きをする（第
３図）。
これにより、露光強度はIaとなり、強度がアップされ
る。また使用するレジストに対し、強度むらを２％以内
好ましくは0.2％以内におさえるように設計されている
ので、シャッタ等で補正する必要もなく、露光時間の大
幅な短縮が可能となる。
る。また使用するレジストに対し、強度むらを２％以内
好ましくは0.2％以内におさえるように設計されている
ので、シャッタ等で補正する必要もなく、露光時間の大
幅な短縮が可能となる。
つぎに本実施例による効果を具体的な数値を用いて示
す。
す。
まず、レジスト吸収強度Iaを求めるためにレジストに
吸収される強度を、垂直方向に積分すると24mW/cm2であ
った。ここで、ミラー材料:SiO2、マスク材料:Si3N4、
レジスト材料:PMMA、入射角:10mradとする。
吸収される強度を、垂直方向に積分すると24mW/cm2であ
った。ここで、ミラー材料:SiO2、マスク材料:Si3N4、
レジスト材料:PMMA、入射角:10mradとする。
そこで、露光エリアを3cm□、照明エリアを6cm□とす
ると、Iaは と決定でき、このときのミラー頂点の曲率半径は50mで
あった。これに対し、曲率半径50mの円柱面ミラーを用
いた場合、露光エリア両端での強度Icは3.5mW/cm2であ
った。
ると、Iaは と決定でき、このときのミラー頂点の曲率半径は50mで
あった。これに対し、曲率半径50mの円柱面ミラーを用
いた場合、露光エリア両端での強度Icは3.5mW/cm2であ
った。
このように本実施例による非円柱面ミラーは、中心の
曲率半径が等しい円柱面ミラーと比較すると強度は15％
アップとなる。単純に強度だけから比較すると露光時間
は87％に減少するが、さらに強度むらが存在する場合に
はこれを補正するために時間がかかるので結局露光時間
は67％にまで短縮することができる。
曲率半径が等しい円柱面ミラーと比較すると強度は15％
アップとなる。単純に強度だけから比較すると露光時間
は87％に減少するが、さらに強度むらが存在する場合に
はこれを補正するために時間がかかるので結局露光時間
は67％にまで短縮することができる。
ところで、本実施例において設計したミラーは、１つ
のレジストについて、その吸収強度分布のむらをなくす
ことを目的としている。そのため、もし異なるレジスト
を用いた場合は強度むらが無視できないことが考えられ
る。例えば、本実施例で用いたレジストと他の種類のレ
ジストとで吸収強度分布を比較してみると、第６図に示
すような結果が得られる。図中、破線が本実施例におけ
るレジスト（レジスト１）、実線が他の種類のレジスト
（レジスト２）の場合の強度変化を示す。同図に示すよ
うに、レジストが異なれば強度分布も異なり、強度むら
（斜線部）が生ずるので、シャッタ等で補正する必要が
あることがわかる。しかし、第７図に示すように、レジ
ストにおける強度むらは、たかだか３％であり、円柱面
ミラーを用いた場合の強度むら15％に比べると非常に小
さく、さらに露光面内における最低強度も13％アップし
ている。そのため、強度むらはシャッタで補正しなけれ
ばならないが、補正に要する時間は、短かくて済み、露
光時間は70％に短縮される。
のレジストについて、その吸収強度分布のむらをなくす
ことを目的としている。そのため、もし異なるレジスト
を用いた場合は強度むらが無視できないことが考えられ
る。例えば、本実施例で用いたレジストと他の種類のレ
ジストとで吸収強度分布を比較してみると、第６図に示
すような結果が得られる。図中、破線が本実施例におけ
るレジスト（レジスト１）、実線が他の種類のレジスト
（レジスト２）の場合の強度変化を示す。同図に示すよ
うに、レジストが異なれば強度分布も異なり、強度むら
（斜線部）が生ずるので、シャッタ等で補正する必要が
あることがわかる。しかし、第７図に示すように、レジ
ストにおける強度むらは、たかだか３％であり、円柱面
ミラーを用いた場合の強度むら15％に比べると非常に小
さく、さらに露光面内における最低強度も13％アップし
ている。そのため、強度むらはシャッタで補正しなけれ
ばならないが、補正に要する時間は、短かくて済み、露
光時間は70％に短縮される。
ミラー面形状の非円柱面化による強度アップとそれに
伴なう露光時間の短縮は、これまで述べてきた理想的非
円柱面形状ただ１つに限るのではなく、ある範囲をもっ
て有効である。前記理想的非円柱面ミラーの面形状をＺ
ρ（ｙ）、円柱面ミラーの面形状をZ0（ｙ）とおくとZ0
（ｙ）が少しでもＺρ（ｙ）に近づけば露光時間の短縮
につながる。また、Z0（ｙ）からの差がＺρ（ｙ）より
も大きくなるような非円柱面形状においてもある程度ま
では、露光時間の短縮となる。すなわち、有効となる面
形状Ｚ（ｙ）は Ｚ（ｙ）＝Z0（ｙ）＋Ｋ（Ｚρ（ｙ）−Z0（ｙ）） ０＜Ｋ≦1.5 とおける。Ｋの値をいろいろと変化させたときのレジス
トに吸収されるＸ線強度分布を第８図に示す。Ｋ＝０の
ときが円柱面であり、Ｋ＝１のときが理想的非円柱面で
ある。
伴なう露光時間の短縮は、これまで述べてきた理想的非
円柱面形状ただ１つに限るのではなく、ある範囲をもっ
て有効である。前記理想的非円柱面ミラーの面形状をＺ
ρ（ｙ）、円柱面ミラーの面形状をZ0（ｙ）とおくとZ0
（ｙ）が少しでもＺρ（ｙ）に近づけば露光時間の短縮
につながる。また、Z0（ｙ）からの差がＺρ（ｙ）より
も大きくなるような非円柱面形状においてもある程度ま
では、露光時間の短縮となる。すなわち、有効となる面
形状Ｚ（ｙ）は Ｚ（ｙ）＝Z0（ｙ）＋Ｋ（Ｚρ（ｙ）−Z0（ｙ）） ０＜Ｋ≦1.5 とおける。Ｋの値をいろいろと変化させたときのレジス
トに吸収されるＸ線強度分布を第８図に示す。Ｋ＝０の
ときが円柱面であり、Ｋ＝１のときが理想的非円柱面で
ある。
以上説明したように本発明によれば、Ｘ線露光装置に
おいて、ミラー面形状をレジストの吸収強度分布が一定
となるような非円柱面とすることにより、レジストに吸
収されるＸ線強度をアップさせることができ、かつ、強
度むらを無視できる程度にまで小さくすることができ
る。また、違う種類のレジストを用いた場合は、無視で
きない強度むらが発生するので、シャッター等を用いた
補正を要するが、生じる強度むらは一般に小さいので、
補正に要する時間は短かくて済む。
おいて、ミラー面形状をレジストの吸収強度分布が一定
となるような非円柱面とすることにより、レジストに吸
収されるＸ線強度をアップさせることができ、かつ、強
度むらを無視できる程度にまで小さくすることができ
る。また、違う種類のレジストを用いた場合は、無視で
きない強度むらが発生するので、シャッター等を用いた
補正を要するが、生じる強度むらは一般に小さいので、
補正に要する時間は短かくて済む。
したがって、露光時間を大幅に短縮でき、スループッ
トを向上させることができる。
トを向上させることができる。
第１図は、本発明の一実施例に係るSORを用いたＸ線露
光装置の概略図、 第２図（ａ）〜（ｂ）は、従来例におけるミラー面形状
の違いによる反射光強度分布の差を示す説明図、 第３図は、第１図の装置および従来例におけるレジスト
吸収光強度分布を示すグラフ、 第４図は、第１図の装置および従来例におけるミラー面
の形状を示すグラフ、 第５図は、第１図の装置におけるミラー面での曲率半径
の変化を示すグラフ、 第６図は、第１図の装置におけるレジストの違いによる
吸収強度分布の差を示すグラフ、 第７図は、第１図の装置において他のレジストを用いた
場合のレジスト吸収光強度分布を従来の円柱面ミラーの
場合と比較して示したグラフ、 そして、 第８図は、第１図の装置における面形状（非球面化の程
度）を変化させたときのレジスト吸収光強度分布を示す
グラフである。 1:光源（SOR）、2:ミラー、 3:マスク、4:レジスト、 5:シャッタ、6:SOR光。
光装置の概略図、 第２図（ａ）〜（ｂ）は、従来例におけるミラー面形状
の違いによる反射光強度分布の差を示す説明図、 第３図は、第１図の装置および従来例におけるレジスト
吸収光強度分布を示すグラフ、 第４図は、第１図の装置および従来例におけるミラー面
の形状を示すグラフ、 第５図は、第１図の装置におけるミラー面での曲率半径
の変化を示すグラフ、 第６図は、第１図の装置におけるレジストの違いによる
吸収強度分布の差を示すグラフ、 第７図は、第１図の装置において他のレジストを用いた
場合のレジスト吸収光強度分布を従来の円柱面ミラーの
場合と比較して示したグラフ、 そして、 第８図は、第１図の装置における面形状（非球面化の程
度）を変化させたときのレジスト吸収光強度分布を示す
グラフである。 1:光源（SOR）、2:ミラー、 3:マスク、4:レジスト、 5:シャッタ、6:SOR光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老沼 隆一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 福田 恵明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−244400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−226122（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】SOR源からのＸ線を原版方向へ反射するミ
ラーを備え、このミラーが反射するＸ線により原版のパ
ターンを基板上に露光転写するＸ線露光装置において、
該ミラーはＸ線源からのＸ線を一方向に拡大する方向に
曲率を有する凸面ミラーであり、そのミラー面の該方向
の断面形状を示す曲線は、光源の中心が入射するミラー
の頂点を原点としたときのその原点における接線方向の
座標をｙ、任意の点における曲率半径をρ（ｙ）、頂点
における曲率半径をρ０、このミラーの代わりに曲率半
径ρ０の円柱面ミラーを用いた場合にレジストに吸収さ
れるＸ線強度分布をＩ（ｙ）、ミラーによりＸ線が拡大
される拡大率をＣ（ρ（ｙ）,y）とすれば、曲率半径ρ
（ｙ）が で与えられ、基板上に塗布されたレジストによって露光
時に吸収されるＸ線強度が、露光エリア内でほぼ均一と
なることを特徴とするＸ線露光装置。 - 【請求項２】曲率半径が前記ρ（ｙ）である非円柱面ミ
ラーの面形状をＺρ（ｙ）、曲率半径がρ０である円柱
面ミラーの面形状をZ0（ｙ）とおくとき、ミラー面形状
Ｚ（ｙ）が Ｚ（ｙ）＝Z0（ｙ）＋Ｋ（Ｚρ（ｙ）−Z0（ｙ）） ０＜Ｋ≦1.5 で与えられることを特徴とする請求項１記載のＸ線露光
装置。 - 【請求項３】前記レジスト位置に到達するＸ線が、すべ
てレジストに吸収されたときのＸ線総量をIr、露光エリ
アの長さをDr、前記曲率半径がρ０のミラー頂点におい
て反射されるＸ線がレジストに吸収される強度をＩ
（０）とおくと、ρ０は を満足するように与えられることを特徴とする請求項１
記載のＸ線露光装置。 - 【請求項４】前記レジストとは違う種類のレジストを露
光する場合に生ずる吸収強度むらを補正するシャッタを
原版より光源側に設けたことを特徴とする請求項１記載
のＸ線露光装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270439A JP2731959B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Ｘ線露光装置 |
| EP90311420A EP0424134B1 (en) | 1989-10-19 | 1990-10-18 | X-ray exposure apparatus |
| DE69031897T DE69031897T2 (de) | 1989-10-19 | 1990-10-18 | Röntgenbelichtungsvorrichtung |
| US07/735,691 US5123036A (en) | 1989-10-19 | 1991-07-22 | X-ray exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270439A JP2731959B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03133120A JPH03133120A (ja) | 1991-06-06 |
| JP2731959B2 true JP2731959B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=17486298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270439A Expired - Fee Related JP2731959B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2731959B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1270439A patent/JP2731959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03133120A (ja) | 1991-06-06 |
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