JP2750582B2 - Ｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光方法Info
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- JP2750582B2 JP2750582B2 JP63222251A JP22225188A JP2750582B2 JP 2750582 B2 JP2750582 B2 JP 2750582B2 JP 63222251 A JP63222251 A JP 63222251A JP 22225188 A JP22225188 A JP 22225188A JP 2750582 B2 JP2750582 B2 JP 2750582B2
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- ray
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- electron injection
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Measurement Of Radiation (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、シンクロトロン放射光を用いた露光方法に
関する。
関する。
［従来の技術］ 集積回路の微細化が進むにつれて、露光によって転写
されるパターン線巾も一層細くなり、レジストの線巾制
御も厳しくなっている。周知の様に、露光量の変動に伴
ないレジストの線巾は大きく変化する。従って、実際の
露光量を所望の露光量に正確に一致させるように制御す
ることが重要な課題である。露光量を厳密に制御する方
式としては、特開昭57−101839号公報や特開昭59−1987
26号公報に示される様な、マスク近傍に検出器を設置し
て露光中の露光光の強度を測定し所望の露光量に達した
時点でシャッタを閉じる方式がある。
されるパターン線巾も一層細くなり、レジストの線巾制
御も厳しくなっている。周知の様に、露光量の変動に伴
ないレジストの線巾は大きく変化する。従って、実際の
露光量を所望の露光量に正確に一致させるように制御す
ることが重要な課題である。露光量を厳密に制御する方
式としては、特開昭57−101839号公報や特開昭59−1987
26号公報に示される様な、マスク近傍に検出器を設置し
て露光中の露光光の強度を測定し所望の露光量に達した
時点でシャッタを閉じる方式がある。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、近年注目を浴びているシンクロトロン放射
光（以下、「SOR」という）を用いたＸ線露光において
は、従来の技術をそのまま用いることは困難である。な
ぜなら、従来の装置においては露光光の強度が均一な領
域が比較的広かったのでマスク周辺の強度測定位置にお
いても露光領域内の強度と大きな差はなかったが、SOR
による露光方式では、露光光であるSORの強度が均一な
領域が狭いので、測定位置と露光領域とでＸ線強度に差
が出てしまうからである。
光（以下、「SOR」という）を用いたＸ線露光において
は、従来の技術をそのまま用いることは困難である。な
ぜなら、従来の装置においては露光光の強度が均一な領
域が比較的広かったのでマスク周辺の強度測定位置にお
いても露光領域内の強度と大きな差はなかったが、SOR
による露光方式では、露光光であるSORの強度が均一な
領域が狭いので、測定位置と露光領域とでＸ線強度に差
が出てしまうからである。
そこで、露光を行なっていないときにＸ線検出器を露
光領域に繰り出してＸ線強度を測定し、露光中はＸ線を
遮ぎらない様に検出器が退避する露光強度の検出方式が
考えられる。ところが、SORの様にＸ線強度が時々刻々
と変化する場合には、測定時刻と露光時刻とでＸ線に強
度差が生じ、新たな誤差となる可能性がある。
光領域に繰り出してＸ線強度を測定し、露光中はＸ線を
遮ぎらない様に検出器が退避する露光強度の検出方式が
考えられる。ところが、SORの様にＸ線強度が時々刻々
と変化する場合には、測定時刻と露光時刻とでＸ線に強
度差が生じ、新たな誤差となる可能性がある。
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑
み、SORを用いた場合であってもＸ線強度を高精度に測
定することのできるＸ線露光方法を提供することにあ
る。
み、SORを用いた場合であってもＸ線強度を高精度に測
定することのできるＸ線露光方法を提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段および作用］ 上記の目的を達成するめ、本発明に係るＸ線露光方法
は、SOR発生のための電子をSORリングに注入した後にＸ
線の強度を測定し、今回の電子注入よりも前の電子注入
の際の複数の測定結果ならびに今回の電子注入後の測定
結果に基づいて露光中のＸ線強度を予測することとして
いる。
は、SOR発生のための電子をSORリングに注入した後にＸ
線の強度を測定し、今回の電子注入よりも前の電子注入
の際の複数の測定結果ならびに今回の電子注入後の測定
結果に基づいて露光中のＸ線強度を予測することとして
いる。
これにより、軌道電子注入後１回以上のＸ線強度測定
と軌道電子量の減衰曲線からショット露光中のＸ線強度
を予測することができる。
と軌道電子量の減衰曲線からショット露光中のＸ線強度
を予測することができる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例に用いられるＸ線露光装
置の構成を示す概念図である。このＸ線露光装置は固定
ミラー法によるものである。同図において、１はSORリ
ング、３はＸ線ミラー、５はBe等のＸ線透過窓、６は可
動式のＸ線検出器、７はシャッター、８はＸ線マスク、
９は感光材を塗布したウェハである。２はＸ線、４はＸ
線ミラー３によって拡大されたＸ線を示す。また、10は
電子注入器、11は信号処理部、12はＸ線検出器駆動部、
13はシャッター駆動部、14はＸ線検出器制御部、15はシ
ャッター制御部、16はCPUを示す。
置の構成を示す概念図である。このＸ線露光装置は固定
ミラー法によるものである。同図において、１はSORリ
ング、３はＸ線ミラー、５はBe等のＸ線透過窓、６は可
動式のＸ線検出器、７はシャッター、８はＸ線マスク、
９は感光材を塗布したウェハである。２はＸ線、４はＸ
線ミラー３によって拡大されたＸ線を示す。また、10は
電子注入器、11は信号処理部、12はＸ線検出器駆動部、
13はシャッター駆動部、14はＸ線検出器制御部、15はシ
ャッター制御部、16はCPUを示す。
一般に、SORによる露光は、注入器10から低エネルギ
ーの電子がSORリング１に入射され加速され所定のエネ
ルギーが達した後に開始される。しかし、注入された電
子はSORリング１の軌道内に存在する残留ガス分子等と
衝突し徐々にその数が減少し、それに伴ない放射光強度
が減少する。そのため、軌道電子または放射Ｘ線が一定
強度以下になると電子が遮断され露光が中断される。そ
の後、再度電子が入射され露光が開始される。
ーの電子がSORリング１に入射され加速され所定のエネ
ルギーが達した後に開始される。しかし、注入された電
子はSORリング１の軌道内に存在する残留ガス分子等と
衝突し徐々にその数が減少し、それに伴ない放射光強度
が減少する。そのため、軌道電子または放射Ｘ線が一定
強度以下になると電子が遮断され露光が中断される。そ
の後、再度電子が入射され露光が開始される。
次に、第２図にフローチャートを参照して、第１図の
Ｘ線露光装置の動作を説明する。先ず、シャッター７が
閉められている状態（第１図点線部）において、ステッ
プ21で電子を注入器10よりSORリング１へ供給し加速す
る。その後ステップ22で、CPU16より露光強度測定の命
令を出しＸ線強度の測定を行なう。これは、Ｘ線検出器
制御部14を介してＸ線検出器駆動部12によってＸ線検出
器６を露光領域内へ繰り出し（第１図中点線部）、これ
によりＸ線強度を測定する処理である。測定されたＸ線
強度は信号処理部11を介しCPU16へ送られ、Ｘ線検出器
６は露光領域外部へ退避する。
Ｘ線露光装置の動作を説明する。先ず、シャッター７が
閉められている状態（第１図点線部）において、ステッ
プ21で電子を注入器10よりSORリング１へ供給し加速す
る。その後ステップ22で、CPU16より露光強度測定の命
令を出しＸ線強度の測定を行なう。これは、Ｘ線検出器
制御部14を介してＸ線検出器駆動部12によってＸ線検出
器６を露光領域内へ繰り出し（第１図中点線部）、これ
によりＸ線強度を測定する処理である。測定されたＸ線
強度は信号処理部11を介しCPU16へ送られ、Ｘ線検出器
６は露光領域外部へ退避する。
次にステップ23で、CPU16は測定されたＸ線強度を並
びに今回の電子注入よりも前の電子注入の際の複数の測
定結果に基づいて露光中のＸ線強度Ieを予測する。そし
て、ステップ24で設定露光量Ｄから露光時間Ｔを計算し
設定すると共に、Ｘ線マスク８とウェハ９との位置を合
わせる。露光時間Ｔは露光中のＸ線強度減衰が小さい場
合には Ｔ＝D/Ie で算出することができる。その後、ステップ25で、CPU1
6よりシャッター制御部15に露光命令を発し、これによ
りシャッター駆動部13によってシャッター７が開けられ
露光が開始される。露光開始後、露光時間Ｔに達したら
シャッター７が閉じられる。次に、ステップ25で強度測
定するか否か判別し、する場合はステップ22へ、しない
場合はステップ23へ分岐する。
びに今回の電子注入よりも前の電子注入の際の複数の測
定結果に基づいて露光中のＸ線強度Ieを予測する。そし
て、ステップ24で設定露光量Ｄから露光時間Ｔを計算し
設定すると共に、Ｘ線マスク８とウェハ９との位置を合
わせる。露光時間Ｔは露光中のＸ線強度減衰が小さい場
合には Ｔ＝D/Ie で算出することができる。その後、ステップ25で、CPU1
6よりシャッター制御部15に露光命令を発し、これによ
りシャッター駆動部13によってシャッター７が開けられ
露光が開始される。露光開始後、露光時間Ｔに達したら
シャッター７が閉じられる。次に、ステップ25で強度測
定するか否か判別し、する場合はステップ22へ、しない
場合はステップ23へ分岐する。
ここで、露光時のＸ線強度Ieは、Ｘ線強度の減衰を考
慮して次の様に決定される。
慮して次の様に決定される。
第３図は、時刻ｔに対するＸ線強度Ｉの変化を示すグ
ラフである。横軸は時刻ｔ、縦軸はＸ線強度Ｉを示す。
今、時刻tmでＸ線強度を測定し、時刻teで露光するもの
とする。この場合、露光時のＸ線強度Ｉ（te）は、測定
時の強度Ｉ（tm）によって下記の式に基づき補正され
る。
ラフである。横軸は時刻ｔ、縦軸はＸ線強度Ｉを示す。
今、時刻tmでＸ線強度を測定し、時刻teで露光するもの
とする。この場合、露光時のＸ線強度Ｉ（te）は、測定
時の強度Ｉ（tm）によって下記の式に基づき補正され
る。
ここで、τは電子ビームの寿命と呼ばれるもので、装
置の真空度およびTouschek効果等から計算され、または
測定によって求められる値である。τの値については、
例えば「加速器科学」Vol12,No2,p15に、真空度ｐと衝
突断面積σＴによって τ＝１×10-27×1/p×1/σＴ − と表わせることが示されている。
置の真空度およびTouschek効果等から計算され、または
測定によって求められる値である。τの値については、
例えば「加速器科学」Vol12,No2,p15に、真空度ｐと衝
突断面積σＴによって τ＝１×10-27×1/p×1/σＴ − と表わせることが示されている。
また、補正式は式と異なる関数でもよい。例えば、 の場合、テーラー展開の第１項目までをとれば、下記
式の様になる。
式の様になる。
また、τの他に軌道電子の半減期thによって式で求
めることもできる。
めることもできる。
例えば、電子の寿命が3600secのSORリングで設定露光
照度を50mJ/cm2とし、時刻30秒にＸ線強度150mw/cm2を
測定したとすると、各々の露光時刻におけるＸ線強度Ie
と露光時間Ｔは式に基づくとすれば第１表に示される
ように算出される。なお、マスクの透過率を50％とし
た。
照度を50mJ/cm2とし、時刻30秒にＸ線強度150mw/cm2を
測定したとすると、各々の露光時刻におけるＸ線強度Ie
と露光時間Ｔは式に基づくとすれば第１表に示される
ように算出される。なお、マスクの透過率を50％とし
た。
Ｘ線強度は注入電子量や加速電圧によって変化するの
で、電子注入後、１回Ｘ線強度を測定すれば、再注入ま
では式等に基づいて露光時のＸ線強度を決定できる。
また、所定の時間毎、例えば各露光の直前に測定を行な
えば、より高精度に露光時のＸ線強度を決定できる。さ
らに、露光処理量を増加させる場合、ウェハ交換中に測
定することも可能である。
で、電子注入後、１回Ｘ線強度を測定すれば、再注入ま
では式等に基づいて露光時のＸ線強度を決定できる。
また、所定の時間毎、例えば各露光の直前に測定を行な
えば、より高精度に露光時のＸ線強度を決定できる。さ
らに、露光処理量を増加させる場合、ウェハ交換中に測
定することも可能である。
次に、前回と電子注入時の強度測定値を基に、電子寿
命τを決定する方法を第４図を参照して説明する。第４
図は、電子注入を何回か行なったときの、時刻ｔに対す
るＸ線強度Ｉの変化を示すグラフである。横軸に時刻ｔ
をとり、縦軸にＸ線強度Ｉを示した。
命τを決定する方法を第４図を参照して説明する。第４
図は、電子注入を何回か行なったときの、時刻ｔに対す
るＸ線強度Ｉの変化を示すグラフである。横軸に時刻ｔ
をとり、縦軸にＸ線強度Ｉを示した。
電子の注入は時刻tiにて行なわれ、時刻tcにて電子が
遮断され軌道電流は零となるものとする。また、Ｘ線強
度の測定時刻をt1,t2で示し、その時の測定値をＩ
（t1）およびＩ（t2）とする。このとき電子寿命τは、 τ＝（t2−t1）／［In I（t1）/I（t2）］ − で算出できる。
遮断され軌道電流は零となるものとする。また、Ｘ線強
度の測定時刻をt1,t2で示し、その時の測定値をＩ
（t1）およびＩ（t2）とする。このとき電子寿命τは、 τ＝（t2−t1）／［In I（t1）/I（t2）］ − で算出できる。
したがって、電子寿命τは１回の電子注入時にＸ線強
度の測定を２回行なえば求まるが、さらに高精度に電子
寿命τを求めるため１回の電子注入時に一定時間の時間
毎に３回以上の測定を行ない式の平均値または最小二
乗法等を用いてもよい。強度測定は、一定時間毎に行な
うほか、過去の測定値からＸ線強度が一定量減衰される
と予想される時刻ごとに測定をすれば少ない計測回数で
正確に電子寿命τが決定できる。例えば、過去の測定に
より決定された電子寿命をτとし、５％ごとの減衰時に
測定するとすれば、0.051τ、0.105τ、0.16τ、0.22τ
に測定時刻を選べばよい。
度の測定を２回行なえば求まるが、さらに高精度に電子
寿命τを求めるため１回の電子注入時に一定時間の時間
毎に３回以上の測定を行ない式の平均値または最小二
乗法等を用いてもよい。強度測定は、一定時間毎に行な
うほか、過去の測定値からＸ線強度が一定量減衰される
と予想される時刻ごとに測定をすれば少ない計測回数で
正確に電子寿命τが決定できる。例えば、過去の測定に
より決定された電子寿命をτとし、５％ごとの減衰時に
測定するとすれば、0.051τ、0.105τ、0.16τ、0.22τ
に測定時刻を選べばよい。
電子寿命τの決定に際し、前回の注入時の測定値だけ
でなく、それ以前の測定値を用いてもよい。また今回の
注入時の測定が既に２回以上行なわれているのならば、
この測定値を用いることも可能である。その場合、測定
時刻の差によって測定値に重み付けをしてτを求めても
よい。
でなく、それ以前の測定値を用いてもよい。また今回の
注入時の測定が既に２回以上行なわれているのならば、
この測定値を用いることも可能である。その場合、測定
時刻の差によって測定値に重み付けをしてτを求めても
よい。
さらに、τの決定に用いた強度の測定時と露光時との
真空度が異なる場合、上記の式を用いてτの補正を行
なってもよい。例えば、測定時の真空度と電子寿命をP
m,τｍとし、露光時の真空度と電子寿命をPe,τｅとす
れば τｅ＝（Pm,τｍ）/Pe となる。
真空度が異なる場合、上記の式を用いてτの補正を行
なってもよい。例えば、測定時の真空度と電子寿命をP
m,τｍとし、露光時の真空度と電子寿命をPe,τｅとす
れば τｅ＝（Pm,τｍ）/Pe となる。
以上のように求められた電子寿命τと今回の注入後の
測定値を用いて式等から露光時間teのＸ線強度が決定
できる。
測定値を用いて式等から露光時間teのＸ線強度が決定
できる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るＸ線露光方法によ
れば、軌道電子注入後のＸ線強度測定と今回の電子注入
よりも前の電子注入の際の複数の測定結果ならびに今回
の電子注入後の測定結果に基づいて露光中のＸ線強度を
予測しているので、露光中のＸ線強度が常時測定できな
い場合、例えば非露光時にＸ線検出器を露光領域に繰り
出してＸ線強度を検出する場合においても、露光中のＸ
線強度が高精度に決定できる。
れば、軌道電子注入後のＸ線強度測定と今回の電子注入
よりも前の電子注入の際の複数の測定結果ならびに今回
の電子注入後の測定結果に基づいて露光中のＸ線強度を
予測しているので、露光中のＸ線強度が常時測定できな
い場合、例えば非露光時にＸ線検出器を露光領域に繰り
出してＸ線強度を検出する場合においても、露光中のＸ
線強度が高精度に決定できる。
また、特に放射光の減衰が大きい場合やＸ線強度測定
時刻と露光時刻とが時間的に離れている場合でも、強度
測定値と露光強度の誤差を小さくすることができる。
時刻と露光時刻とが時間的に離れている場合でも、強度
測定値と露光強度の誤差を小さくすることができる。
第１図は、本発明の一実施例に用いられるＸ線露光装置
の構成を示す概念図、 第２図は、上記実施例の動作説明のための流れ図、 第３図は、時刻ｔに対するＸ線強度Ｉの変化を示すグラ
フ、 第４図は、電子注入を何回か行なったときの、時刻ｔに
対するＸ線強度Ｉの変化を示すグラフである。 1:SORリング、 2:X線、 3:X線ミラー、 4:拡大されたＸ線、 5:Be窓、 6:可動式のＸ線検出器、 7:シャッター、 8:X線マスク、 9:感光材を塗布したウェハ、 10:電子注入器、 11:信号処理部、 12:X線検出器駆動部、 13:シャッター駆動部、 14:X線検出器制御部、 15:シャッター制御部、 16:CPU。
の構成を示す概念図、 第２図は、上記実施例の動作説明のための流れ図、 第３図は、時刻ｔに対するＸ線強度Ｉの変化を示すグラ
フ、 第４図は、電子注入を何回か行なったときの、時刻ｔに
対するＸ線強度Ｉの変化を示すグラフである。 1:SORリング、 2:X線、 3:X線ミラー、 4:拡大されたＸ線、 5:Be窓、 6:可動式のＸ線検出器、 7:シャッター、 8:X線マスク、 9:感光材を塗布したウェハ、 10:電子注入器、 11:信号処理部、 12:X線検出器駆動部、 13:シャッター駆動部、 14:X線検出器制御部、 15:シャッター制御部、 16:CPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田 幸二 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 下田 勇 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 鵜澤 俊一 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 (56)参考文献 特開 昭60−115200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260000（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】SORリングから放射されるシンクロトロン
放射光を用いたＸ線露光方法において、該SORリングへ
の電子注入後にＸ線の強度を測定する段階と、今回の電
子注入よりも前の電子注入の際の複数の測定結果ならび
に今回の電子注入後の測定結果に基づいて露光時のＸ線
強度を予測する段階と、該予測に基づいて露光を行なう
段階とを有することを特徴とするＸ線露光方法。 - 【請求項２】今回の電子注入よりも前の電子注入の際の
複数の測定に基づいて注入電子の電子寿命の減衰曲線を
求めることを特徴とする請求項１記載のＸ線露光方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222251A JP2750582B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | Ｘ線露光方法 |
| DE68927430T DE68927430T2 (de) | 1988-09-02 | 1989-08-31 | Belichtungseinrichtung |
| EP89308823A EP0357425B1 (en) | 1988-09-02 | 1989-08-31 | An exposure apparatus |
| DE68929187T DE68929187T2 (de) | 1988-09-02 | 1989-08-31 | Belichtungsapparat |
| EP95202632A EP0694817B1 (en) | 1988-09-02 | 1989-08-31 | An exposure apparatus |
| US07/401,615 US5157700A (en) | 1988-09-02 | 1989-08-31 | Exposure apparatus for controlling intensity of exposure radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222251A JP2750582B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | Ｘ線露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271188A JPH0271188A (ja) | 1990-03-09 |
| JP2750582B2 true JP2750582B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16779465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222251A Expired - Fee Related JP2750582B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-07 | Ｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750582B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2526374B2 (ja) * | 1983-11-24 | 1996-08-21 | 工業技術院長 | 蓄積リング放射光装置の制御方法 |
| JPS63260000A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | 株式会社東芝 | 蓄積リングのビ−ム寿命表示装置 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63222251A patent/JP2750582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0271188A (ja) | 1990-03-09 |
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