JP3080760B2 - Ｘ線リソグラフィ装置 - Google Patents
Ｘ線リソグラフィ装置Info
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- JP3080760B2 JP3080760B2 JP04080025A JP8002592A JP3080760B2 JP 3080760 B2 JP3080760 B2 JP 3080760B2 JP 04080025 A JP04080025 A JP 04080025A JP 8002592 A JP8002592 A JP 8002592A JP 3080760 B2 JP3080760 B2 JP 3080760B2
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- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
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- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯＲ（シンクロトロ
ン放射Ｘ線）光を用いてパターン転写をなすＸ線リソグ
ラフィ装置に関する。
ン放射Ｘ線）光を用いてパターン転写をなすＸ線リソグ
ラフィ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光
は、高速に近い速さをもった電子（一般には荷電粒子）
が円軌道のような加速度を受ける運動を行う際に放出す
る電磁波である。
は、高速に近い速さをもった電子（一般には荷電粒子）
が円軌道のような加速度を受ける運動を行う際に放出す
る電磁波である。
【０００３】このようなＳＯＲ光は、はじめ、原子核実
験用のシンクロトロンにおいて観測された。その後、電
子を数時間安定に周回させることができる電子蓄積リン
グが作られて、物性実験用の極端紫外線や軟Ｘ線領域の
光源として利用されている。そして、近時、Ｘ線リソグ
ラフィ装置の線源としても注目されるようになってい
る。
験用のシンクロトロンにおいて観測された。その後、電
子を数時間安定に周回させることができる電子蓄積リン
グが作られて、物性実験用の極端紫外線や軟Ｘ線領域の
光源として利用されている。そして、近時、Ｘ線リソグ
ラフィ装置の線源としても注目されるようになってい
る。
【０００４】この種の露光装置では、高強度のＳＯＲ光
発生源としてのＳＯＲリングから取出したＳＯＲ光をミ
ラーで集光し、かつ反射してマスクされたウエハを露光
しなければならない。
発生源としてのＳＯＲリングから取出したＳＯＲ光をミ
ラーで集光し、かつ反射してマスクされたウエハを露光
しなければならない。
【０００５】上記ミラーは平面ミラーである場合と、Ｘ
−Ｙ方向に湾曲するトロイダルＸ線ミラーの場合があ
る。上記平面ミラーにおいては、反射したＳＯＲ光が拡
大されるため、反射形状が歪むことがないが、強度には
限界がある。上記トロイダルＸ線ミラーにおいては、Ｓ
ＯＲ光の集光による強度増大の効果がある反面、ＳＯＲ
光形状が湾曲することが知られている。
−Ｙ方向に湾曲するトロイダルＸ線ミラーの場合があ
る。上記平面ミラーにおいては、反射したＳＯＲ光が拡
大されるため、反射形状が歪むことがないが、強度には
限界がある。上記トロイダルＸ線ミラーにおいては、Ｓ
ＯＲ光の集光による強度増大の効果がある反面、ＳＯＲ
光形状が湾曲することが知られている。
【０００６】さらにまた、ＳＯＲリングからマスク・ウ
エハまでの距離を１０ｍとした場合において、取出され
たＳＯＲ光は格段に緩いものとなる。この場合、ＳＯＲ
光は上下方向に５mm程度のスリット状にしかならないの
で、広い面積を露光するには、上記ミラーもしくは、マ
スクとウエハとを一体に揺動させるか、電子軌道の揺動
を利用してビームを振らなければならない。
エハまでの距離を１０ｍとした場合において、取出され
たＳＯＲ光は格段に緩いものとなる。この場合、ＳＯＲ
光は上下方向に５mm程度のスリット状にしかならないの
で、広い面積を露光するには、上記ミラーもしくは、マ
スクとウエハとを一体に揺動させるか、電子軌道の揺動
を利用してビームを振らなければならない。
【０００７】普通、機構的に簡素ですむところから、上
記ミラー側を揺動駆動するのが一般的である。ただし、
平面ミラーを用いると、トロイダルＸ線ミラーのような
ＳＯＲ光の集光による強度増大の効果がないので、スル
ープットが低くなり、高密度化した露光装置には不適で
ある。
記ミラー側を揺動駆動するのが一般的である。ただし、
平面ミラーを用いると、トロイダルＸ線ミラーのような
ＳＯＲ光の集光による強度増大の効果がないので、スル
ープットが低くなり、高密度化した露光装置には不適で
ある。
【０００８】このような理由から、トロイダルＸ線ミラ
ーを用いてＳＯＲ光を集光、反射し、強度増大の効果と
スループットの向上の効果を得るのが常識である。ただ
し、上述したように、このトロイダルＸ線ミラーの場合
は、ＳＯＲ光形状が湾曲してしまうことと、ミラーを揺
動させると、入射角度の変化により、上記湾曲形状が順
次変化することが避けられない。
ーを用いてＳＯＲ光を集光、反射し、強度増大の効果と
スループットの向上の効果を得るのが常識である。ただ
し、上述したように、このトロイダルＸ線ミラーの場合
は、ＳＯＲ光形状が湾曲してしまうことと、ミラーを揺
動させると、入射角度の変化により、上記湾曲形状が順
次変化することが避けられない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記ＳＯＲリングから
ビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線ミ
ラーで集光、反射すると、ＳＯＲ光形状が湾曲したスリ
ット状になる。さらに、露光面積拡大のためミラーを一
様な速度で揺動させて露光を行うと、湾曲したスリット
状の形状が順次変化することによるＳＯＲ光の集光度に
差異が生じ、それによって露光面内でのＳＯＲ光強度が
不均一となり、露光ムラ現象が生じるという不具合があ
る。
ビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線ミ
ラーで集光、反射すると、ＳＯＲ光形状が湾曲したスリ
ット状になる。さらに、露光面積拡大のためミラーを一
様な速度で揺動させて露光を行うと、湾曲したスリット
状の形状が順次変化することによるＳＯＲ光の集光度に
差異が生じ、それによって露光面内でのＳＯＲ光強度が
不均一となり、露光ムラ現象が生じるという不具合があ
る。
【００１０】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その目的とするところは、ＳＯＲリングよ
りビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線
ミラーで集光反射し、かつ露光面積拡大のため揺動した
際に、湾曲したＳＯＲ光の形状変化にともなう露光ムラ
を補正して、露光精度の向上化を図ったＸ線リソグラフ
ィ装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、ＳＯＲリングよ
りビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線
ミラーで集光反射し、かつ露光面積拡大のため揺動した
際に、湾曲したＳＯＲ光の形状変化にともなう露光ムラ
を補正して、露光精度の向上化を図ったＸ線リソグラフ
ィ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射
Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯＲリ
ングよりＳＯＲ光を取出す超高真空のビームラインと、
このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集光反射し、
かつ露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラー
と、上記ビームライン終端部に配置され上記トロイダル
Ｘ線ミラーの揺動と同期して揺動しＸ線を取出してマス
クされたウエハを露光するＢｅ（ベリリウム）窓と、こ
のＢｅ窓と上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積
もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数、すなわち上記トロ
イダルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反
射率に対する変化率の逆数を乗じて同時に速度制御し露
光ムラを補正する制御手段とを具備したことを特徴とす
るＸ線リソグラフィ装置である。第２の発明は、高強度
のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光発生源としての
ＳＯＲリングと、このＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出
す超高真空のビームラインと、このビームライン中に設
置されＳＯＲ光を集光反射し、かつ露光面積拡大のため
揺動するトロイダルＸ線ミラーと、上記ビームライン終
端部に配置されＸ線を取出してマスクされたウエハを露
光するＢｅ（ベリリウム）窓と、上記トロイダルＸ線ミ
ラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度変化率の逆
数、すなわち上記トロイダルＸ線ミラーの所定角度にお
ける上記ＳＯＲ光の反射率に対する変化率の逆数を乗じ
て制御し露光ムラを補正する制御手段とを具備したこと
を特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。
に第１の発明は、高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射
Ｘ線）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯＲリ
ングよりＳＯＲ光を取出す超高真空のビームラインと、
このビームライン中に設置されＳＯＲ光を集光反射し、
かつ露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラー
と、上記ビームライン終端部に配置され上記トロイダル
Ｘ線ミラーの揺動と同期して揺動しＸ線を取出してマス
クされたウエハを露光するＢｅ（ベリリウム）窓と、こ
のＢｅ窓と上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積
もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数、すなわち上記トロ
イダルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反
射率に対する変化率の逆数を乗じて同時に速度制御し露
光ムラを補正する制御手段とを具備したことを特徴とす
るＸ線リソグラフィ装置である。第２の発明は、高強度
のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光発生源としての
ＳＯＲリングと、このＳＯＲリングよりＳＯＲ光を取出
す超高真空のビームラインと、このビームライン中に設
置されＳＯＲ光を集光反射し、かつ露光面積拡大のため
揺動するトロイダルＸ線ミラーと、上記ビームライン終
端部に配置されＸ線を取出してマスクされたウエハを露
光するＢｅ（ベリリウム）窓と、上記トロイダルＸ線ミ
ラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度変化率の逆
数、すなわち上記トロイダルＸ線ミラーの所定角度にお
ける上記ＳＯＲ光の反射率に対する変化率の逆数を乗じ
て制御し露光ムラを補正する制御手段とを具備したこと
を特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。
【００１２】第３の発明は、ＳＯＲ光を発生するＳＯＲ
リングと、このＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光
が通る真空部を形成可能なビームラインと、上記ＳＯＲ
光を反射するこのビームライン中に揺動可能に設けられ
るトロイダルＸ線ミラーと、上記ビームラインに設けら
れる上記ＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓と、上記トロイダ
ルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反射率
に対する変化率の逆数を、揺動する上記トロイダルＸ線
ミラーの揺動速度に乗じた速度に対応させるように、上
記トロイダルＸ線ミラーを揺動制御する制御手段とを具
備したことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。
第４の発明は、ＳＯＲ光を発生するＳＯＲリングと、こ
のＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光が通る真空部
を形成可能なビームラインと、上記ＳＯＲ光を反射する
このビームライン中に揺動可能に設けられるトロイダル
Ｘ線ミラーと、上記ビームラインに設けられる上記ＳＯ
Ｒ光が透過可能なＢｅ窓と、上記トロイダルＸ線ミラー
の所定角度での上記ＳＯＲ光の反射率に対する被加工物
表面における変化率の逆数を揺動する上記トロイダルＸ
線ミラーの揺動速度に乗じた速度に対応させるように上
記トロイダルＸ線ミラーを揺動制御するミラー揺動制御
手段と、このミラー揺動制御手段の揺動によるＳＯＲ光
の反射の移動にあわせて前記Ｂｅ窓を揺動駆動する窓駆
動手段とを具備したことを特徴とするＸ線リソグラフィ
装置である。
リングと、このＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光
が通る真空部を形成可能なビームラインと、上記ＳＯＲ
光を反射するこのビームライン中に揺動可能に設けられ
るトロイダルＸ線ミラーと、上記ビームラインに設けら
れる上記ＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓と、上記トロイダ
ルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反射率
に対する変化率の逆数を、揺動する上記トロイダルＸ線
ミラーの揺動速度に乗じた速度に対応させるように、上
記トロイダルＸ線ミラーを揺動制御する制御手段とを具
備したことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置である。
第４の発明は、ＳＯＲ光を発生するＳＯＲリングと、こ
のＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光が通る真空部
を形成可能なビームラインと、上記ＳＯＲ光を反射する
このビームライン中に揺動可能に設けられるトロイダル
Ｘ線ミラーと、上記ビームラインに設けられる上記ＳＯ
Ｒ光が透過可能なＢｅ窓と、上記トロイダルＸ線ミラー
の所定角度での上記ＳＯＲ光の反射率に対する被加工物
表面における変化率の逆数を揺動する上記トロイダルＸ
線ミラーの揺動速度に乗じた速度に対応させるように上
記トロイダルＸ線ミラーを揺動制御するミラー揺動制御
手段と、このミラー揺動制御手段の揺動によるＳＯＲ光
の反射の移動にあわせて前記Ｂｅ窓を揺動駆動する窓駆
動手段とを具備したことを特徴とするＸ線リソグラフィ
装置である。
【００１３】
【作用】第１の発明では、トロイダルＸ線ミラーで集光
反射し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線ミラ
ーおよびＢｅ窓を同時に揺動した際に、Ｂｅ窓とトロイ
ダルＸ線ミラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度
変化率の逆数を乗じて同時に速度制御する。第２の発明
では、トロイダルＸ線ミラーで集光反射し、かつ露光面
積拡大のため、トロイダルＸ線ミラーを揺動した際に、
この揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数
を乗じて速度制御する。
反射し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線ミラ
ーおよびＢｅ窓を同時に揺動した際に、Ｂｅ窓とトロイ
ダルＸ線ミラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度
変化率の逆数を乗じて同時に速度制御する。第２の発明
では、トロイダルＸ線ミラーで集光反射し、かつ露光面
積拡大のため、トロイダルＸ線ミラーを揺動した際に、
この揺動速度を見積もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数
を乗じて速度制御する。
【００１４】第３の発明では、トロイダルＸ線ミラーで
集光反射し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線
ミラーを揺動した際に、トロイダルＸ線ミラーの揺動速
度を、トロイダルＸ線ミラーの所定角度におけるＳＯＲ
光の反射率に対する変化率の逆数を乗じて揺動制御す
る。第４の発明では、トロイダルＸ線ミラーで集光反射
し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線ミラーを
揺動した際に、トロイダルＸ線ミラーの揺動速度をトロ
イダルＸ線ミラーの所定角度でのＳＯＲ光の反射率に対
する被加工物表面における変化率の逆数を乗じて揺動制
御し、かつＳＯＲ光の反射光の移動にあわせてＢｅ窓を
揺動駆動する。いずれの発明であっても、ＳＯＲ光形状
変化にともなう露光ムラを補正することができる。
集光反射し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線
ミラーを揺動した際に、トロイダルＸ線ミラーの揺動速
度を、トロイダルＸ線ミラーの所定角度におけるＳＯＲ
光の反射率に対する変化率の逆数を乗じて揺動制御す
る。第４の発明では、トロイダルＸ線ミラーで集光反射
し、かつ露光面積拡大のため、トロイダルＸ線ミラーを
揺動した際に、トロイダルＸ線ミラーの揺動速度をトロ
イダルＸ線ミラーの所定角度でのＳＯＲ光の反射率に対
する被加工物表面における変化率の逆数を乗じて揺動制
御し、かつＳＯＲ光の反射光の移動にあわせてＢｅ窓を
揺動駆動する。いずれの発明であっても、ＳＯＲ光形状
変化にともなう露光ムラを補正することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１に示すように、Ｘ線リソグラフィ装置が
構成される。
説明する。図１に示すように、Ｘ線リソグラフィ装置が
構成される。
【００１６】すなわち、図中１はＳＯＲリングであり、
高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光の光発生
源である。これは、図示しない加速器から入射される電
子を、偏向電磁石で軌跡を曲げながら真空パイプ内を周
回させ、電子の１周期に同期してここに備えられる加速
器で所定のエネルギに加速維持する。
高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ線）光の光発生
源である。これは、図示しない加速器から入射される電
子を、偏向電磁石で軌跡を曲げながら真空パイプ内を周
回させ、電子の１周期に同期してここに備えられる加速
器で所定のエネルギに加速維持する。
【００１７】さらに、電子ビームを収束させるための四
重極電磁石を経て、偏向電磁石で電子軌跡が曲げられる
部分から接線方向に、ビームライン２に沿ってＳＯＲ光
を取出すようになっている。
重極電磁石を経て、偏向電磁石で電子軌跡が曲げられる
部分から接線方向に、ビームライン２に沿ってＳＯＲ光
を取出すようになっている。
【００１８】上記ビームライン２に取出されたＳＯＲ光
は、軌道面垂直方向には１ｍｒａｄ程度の広がりを持
ち、軌道面内ではちょうどカーブを曲る自動車のヘッド
ライトが掃くように、曲りの角に等しい頂角を持つ扇形
の範囲に広がる。実際に利用される光の軌道面内の広が
りは、放射光を取出すビームダクトの内径またはビーム
ダクト内のスリット幅で決定される。
は、軌道面垂直方向には１ｍｒａｄ程度の広がりを持
ち、軌道面内ではちょうどカーブを曲る自動車のヘッド
ライトが掃くように、曲りの角に等しい頂角を持つ扇形
の範囲に広がる。実際に利用される光の軌道面内の広が
りは、放射光を取出すビームダクトの内径またはビーム
ダクト内のスリット幅で決定される。
【００１９】上記ビームライン２は、ＳＯＲリング１よ
りＳＯＲ光を取出すため超高真空に形成されていて、こ
の中途にトロイダルＸ線ミラー３が配置される。このミ
ラー３は、ビームライン２を導かれるＳＯＲ光を集光反
射する。さらには、図示しない揺動駆動源に機械的に連
結されていて、露光面積拡大のため揺動するようになっ
ている。
りＳＯＲ光を取出すため超高真空に形成されていて、こ
の中途にトロイダルＸ線ミラー３が配置される。このミ
ラー３は、ビームライン２を導かれるＳＯＲ光を集光反
射する。さらには、図示しない揺動駆動源に機械的に連
結されていて、露光面積拡大のため揺動するようになっ
ている。
【００２０】このトロイダルＸ線ミラー３のＳＯＲ光反
射側で、かつビームライン２の終端部には、Ｂｅ（ベリ
リウム）窓４が配置される。これは、超高真空に形成さ
れるビームライン２に導かれるＳＯＲ光のＸ線を透過さ
せるものである。ここでは、上記トロイダルＸ線ミラー
３の揺動と同期して揺動するよう、図示しない駆動源に
機械的に連結される。上記Ｂｅ窓４のＸ線取出側には、
所定のパターンを備えたマスク５およびレジストが塗布
されたウエハ６が配置される。
射側で、かつビームライン２の終端部には、Ｂｅ（ベリ
リウム）窓４が配置される。これは、超高真空に形成さ
れるビームライン２に導かれるＳＯＲ光のＸ線を透過さ
せるものである。ここでは、上記トロイダルＸ線ミラー
３の揺動と同期して揺動するよう、図示しない駆動源に
機械的に連結される。上記Ｂｅ窓４のＸ線取出側には、
所定のパターンを備えたマスク５およびレジストが塗布
されたウエハ６が配置される。
【００２１】なお、上記トロイダルＸ線ミラー３の揺動
駆動源と、Ｂｅ窓４の揺動駆動源とは、制御手段である
制御回路７と電気的に接続される。この制御回路７は、
各揺動駆動源の速度制御を同時になすものである。
駆動源と、Ｂｅ窓４の揺動駆動源とは、制御手段である
制御回路７と電気的に接続される。この制御回路７は、
各揺動駆動源の速度制御を同時になすものである。
【００２２】すなわち、単に、Ｘ線取出し用のＢｅ窓４
をトロイダルＸ線ミラー３と同期して揺動させてＳＯＲ
光を取出すと、Ｂｅ窓４から取出した部分のロスおよび
集光度の違いにより、上下方向で露光のムラが生じる。
をトロイダルＸ線ミラー３と同期して揺動させてＳＯＲ
光を取出すと、Ｂｅ窓４から取出した部分のロスおよび
集光度の違いにより、上下方向で露光のムラが生じる。
【００２３】この原因となるＢｅ窓４からはみ出したＳ
ＯＲ光のロスおよび集光度の変化については光線追跡計
算により求めることができるため、一様速度で揺動した
場合に上下方向に生じるＳＯＲ光強度変化率を見積れ
る。上記制御回路７は、トロイダルＸ線ミラー３および
Ｂｅ窓４の揺動速度を、見積もられたＳＯＲ光の強度変
化率の逆数を乗じて、すなわちトロイダルＸ線ミラーの
所定角度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面に
おける変化率の逆数を乗じて、同時に速度制御するよう
になっている。
ＯＲ光のロスおよび集光度の変化については光線追跡計
算により求めることができるため、一様速度で揺動した
場合に上下方向に生じるＳＯＲ光強度変化率を見積れ
る。上記制御回路７は、トロイダルＸ線ミラー３および
Ｂｅ窓４の揺動速度を、見積もられたＳＯＲ光の強度変
化率の逆数を乗じて、すなわちトロイダルＸ線ミラーの
所定角度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面に
おける変化率の逆数を乗じて、同時に速度制御するよう
になっている。
【００２４】しかして、ＳＯＲリング１において、高強
度のＳＯＲ光が発生し、このＳＯＲリング１から超高真
空のビームライン２にＳＯＲ光を取出す。ビームライン
２に取出されたＳＯＲ光は、この途中に設置されるトロ
イダルＸ線ミラー３で集光され、かつ反射される。
度のＳＯＲ光が発生し、このＳＯＲリング１から超高真
空のビームライン２にＳＯＲ光を取出す。ビームライン
２に取出されたＳＯＲ光は、この途中に設置されるトロ
イダルＸ線ミラー３で集光され、かつ反射される。
【００２５】ここで反射されるＳＯＲ光は垂直方向にわ
ずかな幅しかないので、露光面積を拡大するため揺動駆
動する。ＳＯＲ光は揺動しながらビームライン２終端部
に配置されるＢｅ窓４を透過し、マスク５およびウエハ
６に到達する。
ずかな幅しかないので、露光面積を拡大するため揺動駆
動する。ＳＯＲ光は揺動しながらビームライン２終端部
に配置されるＢｅ窓４を透過し、マスク５およびウエハ
６に到達する。
【００２６】上記Ｂｅ窓４は、トロイダルＸ線ミラー３
の揺動と同期して揺動駆動されており、透過したＸ線に
よりマスク５に形成されるパターンを介してウエハ６が
露光される。
の揺動と同期して揺動駆動されており、透過したＸ線に
よりマスク５に形成されるパターンを介してウエハ６が
露光される。
【００２７】ここで図２に示すように、Ｂｅ窓４は矩形
状をなし、トロイダルＸ線ミラー３で集光反射されて湾
曲したスリット形状のＳＯＲ光８の形状に対応する。す
なわち、ＳＯＲ光８の透過に支障のない程度の矩形状面
積である。
状をなし、トロイダルＸ線ミラー３で集光反射されて湾
曲したスリット形状のＳＯＲ光８の形状に対応する。す
なわち、ＳＯＲ光８の透過に支障のない程度の矩形状面
積である。
【００２８】上記トロイダルＸ線ミラー３と同期してＢ
ｅ窓４は揺動する。たとえば、図示するように、ウエハ
６の上端部から下端部に亘って、透過するＳＯＲ光８と
Ｂｅ窓４が同期して移動し、パターンを走査する。
ｅ窓４は揺動する。たとえば、図示するように、ウエハ
６の上端部から下端部に亘って、透過するＳＯＲ光８と
Ｂｅ窓４が同期して移動し、パターンを走査する。
【００２９】上記Ｂｅ窓４は単に下方へ移動するだけで
あるから形状の変化がない。しかるに、ここを透過する
ＳＯＲ光８の形状は、ウエハの上端部対応位置ではＢｅ
窓４一杯の大きさであるのに、走査移動とともに徐々に
その面積形状が縮小し、下端部対向位置ではウエハ露光
に支障のない図示程度に面積形状が縮小する。
あるから形状の変化がない。しかるに、ここを透過する
ＳＯＲ光８の形状は、ウエハの上端部対応位置ではＢｅ
窓４一杯の大きさであるのに、走査移動とともに徐々に
その面積形状が縮小し、下端部対向位置ではウエハ露光
に支障のない図示程度に面積形状が縮小する。
【００３０】ＳＯＲ光８の水平方向の集光度を基準に考
えると、上端部対応位置ではＳＯＲ光８の面積形状が大
きいので、その分集光度が小さく、ウエハ６に対する露
光量も小さい。下端部対応位置では、ＳＯＲ光８の面積
形状が小さくなり、その分水平方向の集光度が大きくな
り、ウエハ６に対する露光量は大きい。
えると、上端部対応位置ではＳＯＲ光８の面積形状が大
きいので、その分集光度が小さく、ウエハ６に対する露
光量も小さい。下端部対応位置では、ＳＯＲ光８の面積
形状が小さくなり、その分水平方向の集光度が大きくな
り、ウエハ６に対する露光量は大きい。
【００３１】再び図１に示すように、制御回路８はトロ
イダルＸ線ミラー３およびＢｅ窓４の揺動駆動源に同時
に制御信号を発して、同時に速度制御をなす。すなわ
ち、これらの揺動速度を、見積もられたＳＯＲ光の強度
変化率の逆数を乗じて、トロイダルＸ線ミラーの所定角
度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面における
変化率の逆数を乗じる制御である。それによって、トロ
イダルＸ線ミラー３の形状構造からくるＢｅ窓４透過の
ＳＯＲ光８は、ウエハ６に対して露光面内強度が均一化
し、露光ムラを補正することができる。この装置の特性
は、概念的には、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うになる。
イダルＸ線ミラー３およびＢｅ窓４の揺動駆動源に同時
に制御信号を発して、同時に速度制御をなす。すなわ
ち、これらの揺動速度を、見積もられたＳＯＲ光の強度
変化率の逆数を乗じて、トロイダルＸ線ミラーの所定角
度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面における
変化率の逆数を乗じる制御である。それによって、トロ
イダルＸ線ミラー３の形状構造からくるＢｅ窓４透過の
ＳＯＲ光８は、ウエハ６に対して露光面内強度が均一化
し、露光ムラを補正することができる。この装置の特性
は、概念的には、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うになる。
【００３２】すなわち、同図（Ａ）に示すように、Ｂｅ
窓４の垂直位置が低い位置から高い位置に変化するにし
たがって、ここを透過するＸ線に対する水平方向の集光
度が上昇傾向になる。
窓４の垂直位置が低い位置から高い位置に変化するにし
たがって、ここを透過するＸ線に対する水平方向の集光
度が上昇傾向になる。
【００３３】同図（Ｂ）に示すように、Ｂｅ窓４の垂直
位置に対する、トロイダルＸ線ミラー３とＢｅ窓４の揺
動速度は、従来のように一定（ａ）の場合と、上記実施
例のように補正する（ｂ）の場合がある。ここでは、垂
直位置を上げていくにしたがって、揺動速度を遅める。
位置に対する、トロイダルＸ線ミラー３とＢｅ窓４の揺
動速度は、従来のように一定（ａ）の場合と、上記実施
例のように補正する（ｂ）の場合がある。ここでは、垂
直位置を上げていくにしたがって、揺動速度を遅める。
【００３４】同図（ｃ）に示すように、従来のように揺
動速度を一定（ａ）にしたままであると、露光量が垂直
方向の低い位置から高い位置になるにしたがって変化
し、その結果露光ムラを招く。これに対して上記実施例
のように揺動速度を制御することにより、垂直位置の変
化に係わらず露光量を一定に保持することができる。
動速度を一定（ａ）にしたままであると、露光量が垂直
方向の低い位置から高い位置になるにしたがって変化
し、その結果露光ムラを招く。これに対して上記実施例
のように揺動速度を制御することにより、垂直位置の変
化に係わらず露光量を一定に保持することができる。
【００３５】なお、トロイダルＸ線ミラー３を用いたこ
とによるＳＯＲ光８の形状変化と、それにともなう露光
ムラの除去については、計算によることばかりでなく、
実際に、一様速度揺動などの露光実験を行って、その結
果より制御条件を求めても、同等ないしは、それ以上の
補正を行うことができる。
とによるＳＯＲ光８の形状変化と、それにともなう露光
ムラの除去については、計算によることばかりでなく、
実際に、一様速度揺動などの露光実験を行って、その結
果より制御条件を求めても、同等ないしは、それ以上の
補正を行うことができる。
【００３６】また、上記実施例においては、矩形状のＢ
ｅ窓４にして、ここを透過するＳＯＲ光８の湾曲形状に
対応させたが、これに限定されるものではなく、図３に
示すように、最大形状のＳＯＲ光８に合せた湾曲形状の
Ｂｅ窓４Ａにしてもよい。なお、トロイダルＸ線ミラー
３と同期して揺動駆動し、かつ同時に速度制御すること
は、上記実施例と同様である。
ｅ窓４にして、ここを透過するＳＯＲ光８の湾曲形状に
対応させたが、これに限定されるものではなく、図３に
示すように、最大形状のＳＯＲ光８に合せた湾曲形状の
Ｂｅ窓４Ａにしてもよい。なお、トロイダルＸ線ミラー
３と同期して揺動駆動し、かつ同時に速度制御すること
は、上記実施例と同様である。
【００３７】さらにまた、図４に示すように、ＳＯＲ光
８の走査範囲に亘って充分な形状面積のＢｅ窓４Ｂを用
いてもよい。このときは、当然、Ｂｅ窓４Ｂの揺動駆動
の必要がない。ただし、上記トロイダルＸ線ミラー３に
ついては制御回路７から制御信号を発して、所定の条件
で速度制御をなす揺動駆動の必要は変りがない。この
他、本発明の要旨を越えない範囲内で種々の変形実施が
可能である。
８の走査範囲に亘って充分な形状面積のＢｅ窓４Ｂを用
いてもよい。このときは、当然、Ｂｅ窓４Ｂの揺動駆動
の必要がない。ただし、上記トロイダルＸ線ミラー３に
ついては制御回路７から制御信号を発して、所定の条件
で速度制御をなす揺動駆動の必要は変りがない。この
他、本発明の要旨を越えない範囲内で種々の変形実施が
可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、ＳＯＲリングよりビームラインにＳＯＲ光を取出
し、このビームライン中に露光面積拡大のため揺動する
トロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビームライン終端
部に上記トロイダルＸ線ミラーの揺動と同期して揺動す
るＢｅ（ベリリウム）窓を配置し、このＢｅ窓と上記ト
ロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光
強度変化率の逆数を乗じて同時に速度制御する制御手段
を備えた。また、第２の発明によれば、ＳＯＲリングよ
りビームラインにＳＯＲ光を取出し、ビームライン中に
露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラーを設
置し、上記ビームライン終端部にＢｅ（ベリリウム）窓
を配置し、上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積
もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数を乗じて制御する制
御手段を備えた。
ば、ＳＯＲリングよりビームラインにＳＯＲ光を取出
し、このビームライン中に露光面積拡大のため揺動する
トロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビームライン終端
部に上記トロイダルＸ線ミラーの揺動と同期して揺動す
るＢｅ（ベリリウム）窓を配置し、このＢｅ窓と上記ト
ロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積もられたＳＯＲ光
強度変化率の逆数を乗じて同時に速度制御する制御手段
を備えた。また、第２の発明によれば、ＳＯＲリングよ
りビームラインにＳＯＲ光を取出し、ビームライン中に
露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラーを設
置し、上記ビームライン終端部にＢｅ（ベリリウム）窓
を配置し、上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積
もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数を乗じて制御する制
御手段を備えた。
【００３９】また、第3の発明によれば、ＳＯＲリング
よりビームラインにＳＯＲ光を取出し、このビームライ
ン中に揺動するトロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビ
ームラインにＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓を配置し、ト
ロイダルＸ線ミラーの揺動速度をＳＯＲ光の反射率に対
する変化率の逆数を乗じて揺動制御する制御手段を備え
た。また、第４の発明によれば、ＳＯＲリングよりビー
ムラインにＳＯＲ光を取出し、このビームライン中に揺
動するトロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビームライ
ンにＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓を配置し、トロイダル
Ｘ線ミラーの揺動速度を、トロイダルＸ線ミラーの所定
角度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面におけ
る変化率の逆数を乗じて揺動制御するミラー揺動制御手
段を備え、ＳＯＲ光の反射光の移動にあわせてＢｅ窓を
揺動駆動する窓駆動手段を備えた。
よりビームラインにＳＯＲ光を取出し、このビームライ
ン中に揺動するトロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビ
ームラインにＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓を配置し、ト
ロイダルＸ線ミラーの揺動速度をＳＯＲ光の反射率に対
する変化率の逆数を乗じて揺動制御する制御手段を備え
た。また、第４の発明によれば、ＳＯＲリングよりビー
ムラインにＳＯＲ光を取出し、このビームライン中に揺
動するトロイダルＸ線ミラーを設置し、上記ビームライ
ンにＳＯＲ光が透過可能なＢｅ窓を配置し、トロイダル
Ｘ線ミラーの揺動速度を、トロイダルＸ線ミラーの所定
角度でのＳＯＲ光の反射率に対する被加工物表面におけ
る変化率の逆数を乗じて揺動制御するミラー揺動制御手
段を備え、ＳＯＲ光の反射光の移動にあわせてＢｅ窓を
揺動駆動する窓駆動手段を備えた。
【００４０】いずれの発明においても、ＳＯＲリングよ
りビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線
ミラーで集光反射し、かつ露光面積拡大のため揺動した
際に、ＳＯＲ光形状変化にともなう露光ムラを補正し
て、露光精度の向上化を図れるという効果を奏する。
りビームラインに取出したＳＯＲ光を、トロイダルＸ線
ミラーで集光反射し、かつ露光面積拡大のため揺動した
際に、ＳＯＲ光形状変化にともなう露光ムラを補正し
て、露光精度の向上化を図れるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す、Ｘ線リソグラフィ装
置の概略構成図。
置の概略構成図。
【図２】同実施例の、互いに揺動するトロイダルＸ線ミ
ラーとＢｅ窓との視野範囲変化説明図。
ラーとＢｅ窓との視野範囲変化説明図。
【図３】他の実施例を示す、互いに揺動するトロイダル
Ｘ線ミラーとＢｅ窓との視野範囲変化説明図。
Ｘ線ミラーとＢｅ窓との視野範囲変化説明図。
【図４】さらに他の実施例を示す、トロイダルＸ線ミラ
ーのみ揺動する視野範囲変化説明図。
ーのみ揺動する視野範囲変化説明図。
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、Ｘ線リソグラフィ
装置の露光特性図。
装置の露光特性図。
１…ＳＯＲリング、２…ビームライン、３…トロイダル
Ｘ線ミラー、５…マスク、６…ウエハ、４…Ｂｅ（ベリ
リウム）窓、７…制御手段（制御回路）。
Ｘ線ミラー、５…マスク、６…ウエハ、４…Ｂｅ（ベリ
リウム）窓、７…制御手段（制御回路）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 503
Claims (4)
- 【請求項１】高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ
線）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯＲリン
グよりＳＯＲ光を取出す超高真空のビームラインと、こ
のビームライン中に設置されＳＯＲ光を集光反射し、か
つ露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラー
と、上記ビームライン終端部に配置され上記トロイダル
Ｘ線ミラーの揺動と同期して揺動しＸ線を取出してマス
クされたウエハを露光するＢｅ（ベリリウム）窓と、こ
のＢｅ窓と上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積
もられたＳＯＲ光強度変化率の逆数、すなわち上記トロ
イダルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反
射率に対する変化率の逆数を乗じて同時に速度制御し露
光ムラを補正する制御手段とを具備したことを特徴とす
るＸ線リソグラフィ装置。 - 【請求項２】高強度のＳＯＲ（シンクロトロン放射Ｘ
線）光発生源としてのＳＯＲリングと、このＳＯＲリン
グよりＳＯＲ光を取出す超高真空のビームラインと、こ
のビームライン中に設置されＳＯＲ光を集光反射し、か
つ露光面積拡大のため揺動するトロイダルＸ線ミラー
と、上記ビームライン終端部に配置されＸ線を取出して
マスクされたウエハを露光するＢｅ（ベリリウム）窓
と、上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度を見積もられ
たＳＯＲ光強度変化率の逆数、すなわち上記トロイダル
Ｘ線ミラーの所定角度における上記ＳＯＲ光の反射率に
対する変化率の逆数を乗じて制御し露光ムラを補正する
制御手段とを具備したことを特徴とするＸ線リソグラフ
ィ装置。 - 【請求項３】ＳＯＲ光を発生するＳＯＲリングと、 このＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光が通る真空
部を形成可能なビームラインと、 上記ＳＯＲ光を反射するこのビームライン中に揺動可能
に設けられるトロイダルＸ線ミラーと、 上記ビームラインに設けられる上記ＳＯＲ光が透過可能
なＢｅ窓と、 上記トロイダルＸ線ミラーの所定角度における上記ＳＯ
Ｒ光の反射率に対する変化率の逆数を、揺動する上記ト
ロイダルＸ線ミラーの揺動速度に乗じた速度に対応させ
るように、上記トロイダルＸ線ミラーを揺動制御する制
御手段と、を具備したことを特徴とするＸ線リソグラフ
ィ装置。 - 【請求項４】ＳＯＲ光を発生するＳＯＲリングと、 このＳＯＲリングから取り出されたＳＯＲ光が通る真空
部を形成可能なビームラインと、 上記ＳＯＲ光を反射するこのビームライン中に揺動可能
に設けられるトロイダルＸ線ミラーと、 上記ビームラインに設けられる上記ＳＯＲ光が透過可能
なＢｅ窓と、 上記トロイダルＸ線ミラーの所定角度での上記ＳＯＲ光
の反射率に対する被加工物表面における変化率の逆数
を、揺動する上記トロイダルＸ線ミラーの揺動速度に乗
じた速度に対応させるように、上記トロイダルＸ線ミラ
ーを揺動制御するミラー揺動制御手段と、 このミラー揺動制御手段の揺動によるＳＯＲ光の反射の
移動にあわせて前記Ｂｅ窓を揺動駆動する窓駆動手段
と、 を具備したことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04080025A JP3080760B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04080025A JP3080760B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283319A JPH05283319A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3080760B2 true JP3080760B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=13706745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04080025A Expired - Fee Related JP3080760B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Ｘ線リソグラフィ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3080760B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP04080025A patent/JP3080760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05283319A (ja) | 1993-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |