JP3187581B2 - Ｘ線装置、ｘ線露光装置及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents
Ｘ線装置、ｘ線露光装置及び半導体デバイス製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン放射光
を照明光とするＸ線装置に関し、特に減圧チャンバーの
Ｘ線透過膜の膜厚不均一等による露光むらを軽減して均
一な露光を実現するＸ線装置、Ｘ線露光装置及び半導体
デバイス製造方法に関するものである。
を照明光とするＸ線装置に関し、特に減圧チャンバーの
Ｘ線透過膜の膜厚不均一等による露光むらを軽減して均
一な露光を実現するＸ線装置、Ｘ線露光装置及び半導体
デバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、シンクロトロン放射光（以下、
「ＳＲ−Ｘ線」という。）を照明光とする半導体露光装
置の開発が進んでいるが、一般にＳＲ−Ｘ線は光源であ
る荷電粒子蓄積リングの軌道面に垂直な方向（以下、
「ｙ軸方向」という。）への発散角度が小さいために、
前記光源からウエハ等基板（以下、「基板」という。）
へ至る光路に、揺動式あるいは固定された凸面状のミラ
ーを配置して、ｙ軸方向への発散率を大きくする等の工
夫がなされている。
「ＳＲ−Ｘ線」という。）を照明光とする半導体露光装
置の開発が進んでいるが、一般にＳＲ−Ｘ線は光源であ
る荷電粒子蓄積リングの軌道面に垂直な方向（以下、
「ｙ軸方向」という。）への発散角度が小さいために、
前記光源からウエハ等基板（以下、「基板」という。）
へ至る光路に、揺動式あるいは固定された凸面状のミラ
ーを配置して、ｙ軸方向への発散率を大きくする等の工
夫がなされている。
【０００３】前記ミラーによってｙ軸方向へ拡大された
ＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布は、ｙ軸方向と直交する方向
（以下、「ｘ軸方向」という。）には均一であるが、ｙ
軸方向に分布をもつために、前記ミラーと基板との間に
シャッターを設け、該シャッターの移動速度を制御す
る、あるいは、ミラーの揺動速度を制御する、あるい
は、マスク・ウエハステージのスキャン速度を制御する
等によって、前記Ｘ線強度分布による露光量の不均一性
を補正して、基板の露光むらを防いでいる。
ＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布は、ｙ軸方向と直交する方向
（以下、「ｘ軸方向」という。）には均一であるが、ｙ
軸方向に分布をもつために、前記ミラーと基板との間に
シャッターを設け、該シャッターの移動速度を制御す
る、あるいは、ミラーの揺動速度を制御する、あるい
は、マスク・ウエハステージのスキャン速度を制御する
等によって、前記Ｘ線強度分布による露光量の不均一性
を補正して、基板の露光むらを防いでいる。
【０００４】一方、前記基板は、ヘリウムガス等の減圧
雰囲気をもつ減圧チャンバー内に配置され、前記ミラー
によって拡大されたＳＲ−Ｘ線は、約１０-9Ｔｏｒｒ程
度の真空状態にあるビームダクトを通り、ベリリウム薄
膜等のＸ線透過膜を経て、前記減圧チャンバーへ導入さ
れる。
雰囲気をもつ減圧チャンバー内に配置され、前記ミラー
によって拡大されたＳＲ−Ｘ線は、約１０-9Ｔｏｒｒ程
度の真空状態にあるビームダクトを通り、ベリリウム薄
膜等のＸ線透過膜を経て、前記減圧チャンバーへ導入さ
れる。
【０００５】前記Ｘ線透過膜のＸ線吸収量は、その膜厚
むら等によって不均一であり、基板の露光むらの原因と
なる。このようなＸ線透過膜による露光むらは、例え
ば、露光、焼付けられる微細パターンの線幅誤差の許容
値が±２．５％であれば、マスク等他の被照射部材によ
る露光むらを考慮に入れて、１％以下に抑えることが望
ましい。ところが、Ｘ線透過膜にベリリウム薄膜を用い
た場合は、１例として、ミラーによって拡大されたＳＲ
−Ｘ線の中心波長が１０Åであれば、１％の露光むらを
生じるベリリウム薄膜の膜厚むらは約０．３μｍという
低い値であることが判明している。
むら等によって不均一であり、基板の露光むらの原因と
なる。このようなＸ線透過膜による露光むらは、例え
ば、露光、焼付けられる微細パターンの線幅誤差の許容
値が±２．５％であれば、マスク等他の被照射部材によ
る露光むらを考慮に入れて、１％以下に抑えることが望
ましい。ところが、Ｘ線透過膜にベリリウム薄膜を用い
た場合は、１例として、ミラーによって拡大されたＳＲ
−Ｘ線の中心波長が１０Åであれば、１％の露光むらを
生じるベリリウム薄膜の膜厚むらは約０．３μｍという
低い値であることが判明している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベリリ
ウム薄膜等のＸ線透過膜の膜厚むらを前述のような低い
値に抑えることは困難である。
ウム薄膜等のＸ線透過膜の膜厚むらを前述のような低い
値に抑えることは困難である。
【０００７】例えば、ベリリウム薄膜は、一般に圧延法
又は真空蒸着法により作製されるもので、圧延法では圧
延方向に筋状の凹凸が生じ、その結果膜厚分布は圧延方
向と垂直な方向にほぼ一次元的分布となる。
又は真空蒸着法により作製されるもので、圧延法では圧
延方向に筋状の凹凸が生じ、その結果膜厚分布は圧延方
向と垂直な方向にほぼ一次元的分布となる。
【０００８】また蒸着法では、圧延法程大きくはない
が、蒸着装置に起因する膜厚むらや、蒸着後の圧延時に
圧延法と同様の膜厚むらが生じ易い。これらもまた一次
元的分布となることが多い。一般に膜厚２０μｍ程度の
ベリリウム薄膜では２〜５μｍ程の膜厚むらが発生し、
これらによる露光むらは、前述の許容値をはるかに越え
るものとなる。
が、蒸着装置に起因する膜厚むらや、蒸着後の圧延時に
圧延法と同様の膜厚むらが生じ易い。これらもまた一次
元的分布となることが多い。一般に膜厚２０μｍ程度の
ベリリウム薄膜では２〜５μｍ程の膜厚むらが発生し、
これらによる露光むらは、前述の許容値をはるかに越え
るものとなる。
【０００９】本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされ
たものであり、Ｘ線透過膜の膜厚むら等による露光むら
を大幅に軽減できるＸ線装置を提供することを目的とす
るものである。
たものであり、Ｘ線透過膜の膜厚むら等による露光むら
を大幅に軽減できるＸ線装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１０】本発明の別の目的は、露光むらを軽減する
ことによって高集積度な半導体デバイスを製造する方法
の提供である。
ことによって高集積度な半導体デバイスを製造する方法
の提供である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のＸ線装置は、シンクロトロン放射光を取り
出すためのＸ線透過膜からなるＸ線取出窓と、前記シン
クロトロン放射光の強度分布を補正するための補正手段
とを有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分
布の実質的な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の
強度分布の変化方向にほぼ一致するように配設されてい
ることを特徴とするものである。
めに本発明のＸ線装置は、シンクロトロン放射光を取り
出すためのＸ線透過膜からなるＸ線取出窓と、前記シン
クロトロン放射光の強度分布を補正するための補正手段
とを有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分
布の実質的な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の
強度分布の変化方向にほぼ一致するように配設されてい
ることを特徴とするものである。
【００１２】また、本発明のＸ線露光装置は、被露光物
を保持する保持手段と、シンクロトロン放射光を取り出
すためのＸ線透過膜からなるＸ線取出窓と、前記シンク
ロトロン放射光の強度分布を補正するための補正手段と
を有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分布
の実質的な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の強
度分布の変化方向にほぼ一致するように配設されている
ことを特徴とするものである。
を保持する保持手段と、シンクロトロン放射光を取り出
すためのＸ線透過膜からなるＸ線取出窓と、前記シンク
ロトロン放射光の強度分布を補正するための補正手段と
を有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分布
の実質的な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の強
度分布の変化方向にほぼ一致するように配設されている
ことを特徴とするものである。
【００１３】さらに、本発明の半導体デバイス製造方法
は、パターンが形成されたマスクと、ウエハとを供給す
る工程と、Ｘ線透過膜からなるＸ線取出窓を介してシン
クロトロン放射光を取り出す工程と、前記シンクロトロ
ン放射光の強度分布を補正手段により補正する工程と、
ウエハにマスクパターンを露光転写する工程とを有し、
前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分布の実質的
な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の強度分布の
変化方向にほぼ一致するように配設されていることを特
徴とするものである。
は、パターンが形成されたマスクと、ウエハとを供給す
る工程と、Ｘ線透過膜からなるＸ線取出窓を介してシン
クロトロン放射光を取り出す工程と、前記シンクロトロ
ン放射光の強度分布を補正手段により補正する工程と、
ウエハにマスクパターンを露光転写する工程とを有し、
前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分布の実質的
な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の強度分布の
変化方向にほぼ一致するように配設されていることを特
徴とするものである。
【００１４】
【作用】本発明の装置および方法によれば、シンクロト
ロン放射光を透過させるＸ線透過膜の膜厚分布あるいは
透過率分布の変化方向が、前記シンクロトロン放射光の
強度分布の変化方向とほぼ一致するため、該強度分布を
補正する手段を用いてＸ線透過膜の膜厚分布あるいは透
過率分布によって生じる強度分布を同時に補正すること
によって、前記Ｘ線透過膜に起因する露光むらを軽減す
ることができる。
ロン放射光を透過させるＸ線透過膜の膜厚分布あるいは
透過率分布の変化方向が、前記シンクロトロン放射光の
強度分布の変化方向とほぼ一致するため、該強度分布を
補正する手段を用いてＸ線透過膜の膜厚分布あるいは透
過率分布によって生じる強度分布を同時に補正すること
によって、前記Ｘ線透過膜に起因する露光むらを軽減す
ることができる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】図１は、本発明をＸ線露光装置に適用した
実施例を説明する説明図であって、荷電粒子蓄積リング
の発光点１から放射されたシンクロトロン放射光である
ＳＲ−Ｘ線２は、固定された凸面状の反射面をもつミラ
ー３によって、前記荷電粒子蓄積リングの軌道面に垂直
な方向（以下、「ｙ軸方向」という。）に拡大され、Ｘ
線透過膜であるベリリウム薄膜４からなるＸ線取出窓を
経て、ヘリウムガス等の減圧雰囲気にある減圧チャンバ
ー（図示せず）へ導入され、補正手段であるシャッター
５の開口５ａを通ってマスク６を照射し、該マスク６の
マスクパターンを基板であるウエハ７に露光、焼付け
る。
実施例を説明する説明図であって、荷電粒子蓄積リング
の発光点１から放射されたシンクロトロン放射光である
ＳＲ−Ｘ線２は、固定された凸面状の反射面をもつミラ
ー３によって、前記荷電粒子蓄積リングの軌道面に垂直
な方向（以下、「ｙ軸方向」という。）に拡大され、Ｘ
線透過膜であるベリリウム薄膜４からなるＸ線取出窓を
経て、ヘリウムガス等の減圧雰囲気にある減圧チャンバ
ー（図示せず）へ導入され、補正手段であるシャッター
５の開口５ａを通ってマスク６を照射し、該マスク６の
マスクパターンを基板であるウエハ７に露光、焼付け
る。
【００１７】ミラー３によってｙ軸方向へ拡大された拡
大ＳＲ−Ｘ線２ａは、図２に示すような強度分布をも
つ。すなわち、ｙ軸に対して垂直方向（以下、「ｘ軸方
向」という。）には一定であり、ｙ軸方向には中央部が
最大となる分布をもつ。
大ＳＲ−Ｘ線２ａは、図２に示すような強度分布をも
つ。すなわち、ｙ軸に対して垂直方向（以下、「ｘ軸方
向」という。）には一定であり、ｙ軸方向には中央部が
最大となる分布をもつ。
【００１８】このような強度分布によるウエハ７の露光
むらを防ぐために、図３に示すような移動曲線によって
シャッター５の移動を制御する。図３は、シャッター５
がｙ軸方向に矢印Ａに沿って移動する場合の、開口５ａ
の上端５１（以下、「前シャッター」という。）とその
下端５２（以下、「後シャッター」という。）のそれぞ
れのｙ軸方向位置と、露光開始から露光終了までの時間
との関係を示す図であって、前シャッター５１の移動は
移動曲線５１ａによって表されており、後シャッター５
２の移動は移動曲線５２ａによって表される。
むらを防ぐために、図３に示すような移動曲線によって
シャッター５の移動を制御する。図３は、シャッター５
がｙ軸方向に矢印Ａに沿って移動する場合の、開口５ａ
の上端５１（以下、「前シャッター」という。）とその
下端５２（以下、「後シャッター」という。）のそれぞ
れのｙ軸方向位置と、露光開始から露光終了までの時間
との関係を示す図であって、前シャッター５１の移動は
移動曲線５１ａによって表されており、後シャッター５
２の移動は移動曲線５２ａによって表される。
【００１９】ウエハ７の露光領域のｙ軸方向の幅ＬO 内
の任意の位置における露光量は、シャッター５の開口５
ａが前シャッター５１で開き、後シャッター５２で閉じ
るまでの露光時間Δｔと、その位置におけるＳＲ−Ｘ線
の強度との積によって求められる。そこで、前記強度分
布に応じて前記露光時間Δｔを変えることで露光量の不
均一を解消することができる。
の任意の位置における露光量は、シャッター５の開口５
ａが前シャッター５１で開き、後シャッター５２で閉じ
るまでの露光時間Δｔと、その位置におけるＳＲ−Ｘ線
の強度との積によって求められる。そこで、前記強度分
布に応じて前記露光時間Δｔを変えることで露光量の不
均一を解消することができる。
【００２０】しかしながら、拡大ＳＲ−Ｘ線２ａがベリ
リウム薄膜４を透過する際には、ベリリウム薄膜４の膜
厚むらによってＸ線吸収量が均一でないため、前記強度
分布が変化し、露光むらが発生する。そこで、ベリリウ
ム薄膜４の膜厚むらの分布の適切な変化方向を選んでｙ
軸方向に一致するように配設し、シャッター５の移動曲
線を変化させることによって膜厚むらも同時に補正す
る。
リウム薄膜４を透過する際には、ベリリウム薄膜４の膜
厚むらによってＸ線吸収量が均一でないため、前記強度
分布が変化し、露光むらが発生する。そこで、ベリリウ
ム薄膜４の膜厚むらの分布の適切な変化方向を選んでｙ
軸方向に一致するように配設し、シャッター５の移動曲
線を変化させることによって膜厚むらも同時に補正す
る。
【００２１】例えば、図４に示すようなほぼ一次元的な
膜厚分布を持った膜厚２５μｍのベリリウム薄膜４１を
用いる場合、膜厚が不変である方向（中心線Ａ2 −Ｂ2
の方向）がｘ軸方向に一致するよう実線４１ａがＸ線取
り出し部となるように配設する。
膜厚分布を持った膜厚２５μｍのベリリウム薄膜４１を
用いる場合、膜厚が不変である方向（中心線Ａ2 −Ｂ2
の方向）がｘ軸方向に一致するよう実線４１ａがＸ線取
り出し部となるように配設する。
【００２２】このような膜厚分布をもつベリリウム薄膜
４を透過したＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布は、図５に示す
ように、ｘ軸方向にはほぼ一定であり、ｙ軸方向にのみ
変化するものとなる。従って、前述のシャッター５の移
動曲線５１ａ，５２ａを図５の強度分布に基づいて修正
し、得られた修正移動曲線５１ｂ，５２ｂ（図３に示
す）によってシャッター５の移動を制御することで、ベ
リリウム薄膜４の膜厚むらに起因する露光むらを大幅に
軽減することができる。
４を透過したＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布は、図５に示す
ように、ｘ軸方向にはほぼ一定であり、ｙ軸方向にのみ
変化するものとなる。従って、前述のシャッター５の移
動曲線５１ａ，５２ａを図５の強度分布に基づいて修正
し、得られた修正移動曲線５１ｂ，５２ｂ（図３に示
す）によってシャッター５の移動を制御することで、ベ
リリウム薄膜４の膜厚むらに起因する露光むらを大幅に
軽減することができる。
【００２３】このようにして修正された修正移動曲線５
１ｂ，５２ｂによってシャッター５の移動を制御するこ
とで、ベリリウム薄膜４の膜厚むらによるウエハ７の露
光むらを約０．５％まで軽減することができた。
１ｂ，５２ｂによってシャッター５の移動を制御するこ
とで、ベリリウム薄膜４の膜厚むらによるウエハ７の露
光むらを約０．５％まで軽減することができた。
【００２４】比較例として、前述のベリリウム薄膜４１
を、中心線Ａ1 −Ｂ1 がｘ軸となるよう一点鎖線４１ｂ
で示す部分がＸ線取り出し部となるよう配設した場合
は、ベリリウム薄膜を透過後のＳＲ−Ｘ線の強度分布
は、図６に示すように、ｘ軸方向に一定ではなく、ベリ
リウム薄膜の膜厚むらに起因するウエハの露光むらは約
１０．４％に到る。ベリリウム薄膜の膜厚むらを考慮し
てシャッター５の移動曲線を極力修正した場合でも、約
８．１％の露光むらが残ることが判明した。
を、中心線Ａ1 −Ｂ1 がｘ軸となるよう一点鎖線４１ｂ
で示す部分がＸ線取り出し部となるよう配設した場合
は、ベリリウム薄膜を透過後のＳＲ−Ｘ線の強度分布
は、図６に示すように、ｘ軸方向に一定ではなく、ベリ
リウム薄膜の膜厚むらに起因するウエハの露光むらは約
１０．４％に到る。ベリリウム薄膜の膜厚むらを考慮し
てシャッター５の移動曲線を極力修正した場合でも、約
８．１％の露光むらが残ることが判明した。
【００２５】前述のベリリウム薄膜４１のほぼ一次元的
膜厚分布の方向を検出するには次のような方法が用いら
れる。
膜厚分布の方向を検出するには次のような方法が用いら
れる。
【００２６】図７に示すように、まずベリリウム薄膜４
１の表面にＸ線取り出し部を仮定しその中心線Ａ3 −Ｂ
3 に沿って１６行、これに直角の方向に１５行の分割線
によって均等に分割して、前記分割線の各交点において
ベリリウム薄膜４１の膜厚を測定することで、前記ベリ
ウム薄膜４１の膜厚分布を得る。得られた膜厚分布か
ら、前記中心線Ａ3 −Ｂ3 と直交する各行の膜厚の測定
値の平均値を算出して、前記中心線Ａ3 −Ｂ3 に沿った
膜厚分布を得る。
１の表面にＸ線取り出し部を仮定しその中心線Ａ3 −Ｂ
3 に沿って１６行、これに直角の方向に１５行の分割線
によって均等に分割して、前記分割線の各交点において
ベリリウム薄膜４１の膜厚を測定することで、前記ベリ
ウム薄膜４１の膜厚分布を得る。得られた膜厚分布か
ら、前記中心線Ａ3 −Ｂ3 と直交する各行の膜厚の測定
値の平均値を算出して、前記中心線Ａ3 −Ｂ3 に沿った
膜厚分布を得る。
【００２７】次に、前記中心線Ａ3 −Ｂ3 と所定の角度
で交差する複数の直線のそれぞれについてＸ線取り出し
部を仮定し膜厚の測定値の平均値を算出することで、中
心線Ａ3 −Ｂ3 に交差する種々の方向の膜厚分布を求
め、最も大きい膜厚分布をもつ方向を検出する。
で交差する複数の直線のそれぞれについてＸ線取り出し
部を仮定し膜厚の測定値の平均値を算出することで、中
心線Ａ3 −Ｂ3 に交差する種々の方向の膜厚分布を求
め、最も大きい膜厚分布をもつ方向を検出する。
【００２８】そしてその方向にベリリウム薄膜を配設
し、前記中心線に沿った平均膜厚分布に従ってシャッタ
ーの移動曲線を修正する。
し、前記中心線に沿った平均膜厚分布に従ってシャッタ
ーの移動曲線を修正する。
【００２９】また図８に示すように、Ｘ線透過膜が二次
元的膜厚むらを有するものである場合には、前記方法に
より膜厚分布を測定し、中心線と直交する各行の膜厚分
布のばらつきの最も少ない方向をＸ線透過膜を配設する
方向として選定する。またＸ線透過膜がＸ線取り出し部
より大きくＸ線取り出し部の中心ＣをＸ線透過膜の中心
よりずらして配設することが可能な場合には、可能な範
囲内で中心Ｃを各方向にずらした場合を仮定して、仮定
された複数のＸ線取り出し部４２ａ，４２ｂのそれぞれ
についても膜厚分布を測定する。そしてこれらの膜厚分
布すべての中より中心線と直交する各行の膜厚分布のば
らつきの少ない部分がＸ線取り出し部となるようＸ線透
過膜を配設して用いる。
元的膜厚むらを有するものである場合には、前記方法に
より膜厚分布を測定し、中心線と直交する各行の膜厚分
布のばらつきの最も少ない方向をＸ線透過膜を配設する
方向として選定する。またＸ線透過膜がＸ線取り出し部
より大きくＸ線取り出し部の中心ＣをＸ線透過膜の中心
よりずらして配設することが可能な場合には、可能な範
囲内で中心Ｃを各方向にずらした場合を仮定して、仮定
された複数のＸ線取り出し部４２ａ，４２ｂのそれぞれ
についても膜厚分布を測定する。そしてこれらの膜厚分
布すべての中より中心線と直交する各行の膜厚分布のば
らつきの少ない部分がＸ線取り出し部となるようＸ線透
過膜を配設して用いる。
【００３０】さらにＸ線透過膜が、図９に示すように、
ベリリウム薄膜とポリイミド薄膜等の複数の薄膜４３
ａ，４３ｂからなる多層構造体である積層薄膜４３であ
る場合は、直接積層薄膜のＸ線透過率の分布を測定し、
これに基づいて前述と同様の方法で、Ｘ線透過率の不均
一性が最大であるか、あるいは、中心線に直交する各行
の膜厚分布のばらつきが少ない部分方向および位置を検
出し、該方向がｙ軸方向となるようにＸ線透過膜を配設
して、Ｘ線取出窓として用いる。
ベリリウム薄膜とポリイミド薄膜等の複数の薄膜４３
ａ，４３ｂからなる多層構造体である積層薄膜４３であ
る場合は、直接積層薄膜のＸ線透過率の分布を測定し、
これに基づいて前述と同様の方法で、Ｘ線透過率の不均
一性が最大であるか、あるいは、中心線に直交する各行
の膜厚分布のばらつきが少ない部分方向および位置を検
出し、該方向がｙ軸方向となるようにＸ線透過膜を配設
して、Ｘ線取出窓として用いる。
【００３１】次に、上記説明したＸ線露光装置を利用し
た半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１
０は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、
あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した
回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステ
ップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウ
エハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工
程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ス
テップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作
製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テス
ト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイ
スが完成し、これがステップ７（出荷）で出荷される。
た半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１
０は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、
あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した
回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステ
ップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウ
エハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工
程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ス
テップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作
製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テス
ト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイ
スが完成し、これがステップ７（出荷）で出荷される。
【００３２】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明したＸ線露光装置によ
ってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ス
テップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ス
テップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外
の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では
エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエ
ハ上に多重に回路パターンが形成される。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明したＸ線露光装置によ
ってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ス
テップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ス
テップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外
の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では
エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエ
ハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００３３】なお、ベリリウム薄膜の配設方向は、ベリ
リウム薄膜のＸ線透過率分布を測定することによって決
定することもできる。この場合、上述のような膜厚を測
定する代わりにベリリウム薄膜のＸ線透過率を測定し
て、Ｘ線透過率変化が最も大きな分布を持つ方向を検出
し、この方向にベリリウム薄膜を配設する。
リウム薄膜のＸ線透過率分布を測定することによって決
定することもできる。この場合、上述のような膜厚を測
定する代わりにベリリウム薄膜のＸ線透過率を測定し
て、Ｘ線透過率変化が最も大きな分布を持つ方向を検出
し、この方向にベリリウム薄膜を配設する。
【００３４】以上のようにして決定した配設方向あるい
は位置を識別するための印を、Ｘ線透過膜あるいはこれ
を支持するホルダに設けるようにすれば、Ｘ線透過膜の
取付が極めて容易になる。又、Ｘ線透過膜あるいはこれ
を支持するホルダに回転あるいは移動機構を設ければ、
Ｘ線透過膜を取り外すことなくこれを適切に配設するこ
とができる。特に、マスクステージ上あるいはウエハス
テージ上にＸ線検出器が設けられている場合、Ｘ線透過
膜を透過したＸ線の強度分布を該Ｘ線検出器によって測
定し、この測定結果を基に、前記回転あるいは移動機構
によってＸ線透過膜を回転あるいは移動させて適切な位
置に配設することができる。
は位置を識別するための印を、Ｘ線透過膜あるいはこれ
を支持するホルダに設けるようにすれば、Ｘ線透過膜の
取付が極めて容易になる。又、Ｘ線透過膜あるいはこれ
を支持するホルダに回転あるいは移動機構を設ければ、
Ｘ線透過膜を取り外すことなくこれを適切に配設するこ
とができる。特に、マスクステージ上あるいはウエハス
テージ上にＸ線検出器が設けられている場合、Ｘ線透過
膜を透過したＸ線の強度分布を該Ｘ線検出器によって測
定し、この測定結果を基に、前記回転あるいは移動機構
によってＸ線透過膜を回転あるいは移動させて適切な位
置に配設することができる。
【００３５】なお、上記実施例では、シャッター５の移
動速度を制御することで、ウエハ７の各部分への露光量
が均一となるように調整する構成としたが、これ以外の
構成も取り得る。例えば、マスク６とウエハ７とを一体
的に移動してＳＲ−Ｘ線に対してスキャンし、スキャン
速度を制御することでウエハ７の各部分への露光量を調
整するようにしても良い。あるいはミラー３を揺動でき
る構造として、揺動速度を調整することで、ウエハ７の
各部分への露光量を調整するようにしても良い。
動速度を制御することで、ウエハ７の各部分への露光量
が均一となるように調整する構成としたが、これ以外の
構成も取り得る。例えば、マスク６とウエハ７とを一体
的に移動してＳＲ−Ｘ線に対してスキャンし、スキャン
速度を制御することでウエハ７の各部分への露光量を調
整するようにしても良い。あるいはミラー３を揺動でき
る構造として、揺動速度を調整することで、ウエハ７の
各部分への露光量を調整するようにしても良い。
【００３６】なお、上記実施例は本発明をＸ線露光装置
に適用した例であるが、本発明はこれには限定されず、
Ｘ線透過膜を有し均一な照明を必要とする装置、例え
ば、Ｘ線ＣＶＤ装置などにも適用可能である。
に適用した例であるが、本発明はこれには限定されず、
Ｘ線透過膜を有し均一な照明を必要とする装置、例え
ば、Ｘ線ＣＶＤ装置などにも適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線透過膜に起因する
露光むらを大幅に軽減できるため、高精度の露光が行え
る。
露光むらを大幅に軽減できるため、高精度の露光が行え
る。
【図１】一実施例を説明する説明図である。
【図２】拡大ＳＲ−Ｘ線の強度分布を示す説明図であ
る。
る。
【図３】シャッターの移動曲線を説明する説明図であ
る。
る。
【図４】ベリリウム薄膜の膜厚分布とＸ線取り出し部を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図５】図４の４１ａで示すＸ線取り出し部をベリリウ
ム薄膜４として用いた場合のＳＲ−Ｘ線の強度分布を示
す説明図である。
ム薄膜４として用いた場合のＳＲ−Ｘ線の強度分布を示
す説明図である。
【図６】図４の４１ｂで示すＸ線取り出し部をベリリウ
ム薄膜４として用いた場合のＳＲ−Ｘ線の強度分布を示
す説明図である。
ム薄膜４として用いた場合のＳＲ−Ｘ線の強度分布を示
す説明図である。
【図７】ベリリウム薄膜の膜厚分布を測定する方法を説
明する模式図である。
明する模式図である。
【図８】Ｘ線透過膜がＸ線取り出し部より充分大きい場
合の、Ｘ線取り出し部の選定方法を説明する説明図であ
る。
合の、Ｘ線取り出し部の選定方法を説明する説明図であ
る。
【図９】積層薄膜を説明する模式図である。
【図１０】半導体デバイスの製造フローを示す図であ
る。
る。
【図１１】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
る。
１ 発光点 ２ ＳＲ−Ｘ線 ２ａ 拡大ＳＲ−Ｘ線 ３ ミラー ４ ベリリウム薄膜 ５ シャッター ５ａ 開口 ６ マスク ７ ウエハ ４１ ベリリウム薄膜 ４２ Ｘ線透過膜 ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ Ｘ線取り出し部 ４３ 積層薄膜 ４３ａ，４３ｂ 薄膜 ５１ 前シャッター ５２ 後シャッター ５１ａ，５２ａ 移動曲線 ５１ｂ，５２ｂ 修正移動曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−19321（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−288814（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−212927（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69102（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180021（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−243519（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−24715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 503 G03F 7/20 521
Claims (8)
- 【請求項１】 シンクロトロン放射光を取り出すための
Ｘ線透過膜からなるＸ線取出窓と、前記シンクロトロン
放射光の強度分布を補正するための補正手段とを有し、
前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分布の実質的
な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の強度分布の
変化方向にほぼ一致するように配設されていることを特
徴とするＸ線装置。 - 【請求項２】 Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分
布が、ほぼ一次元的に変化することを特徴とする請求項
１記載のＸ線装置。 - 【請求項３】 Ｘ線透過膜が多層体構造を有することを
特徴とする請求項１記載のＸ線装置。 - 【請求項４】 被露光物を保持する保持手段と、シンク
ロトロン放射光を取り出すためのＸ線透過膜からなるＸ
線取出窓と、前記シンクロトロン放射光の強度分布を補
正するための補正手段とを有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚
分布あるいは透過率分布の実質的な変化方向が、前記シ
ンクロトロン放射光の強度分布の変化方向にほぼ一致す
るように配設されていることを特徴とするＸ線露光装
置。 - 【請求項５】 補正手段は、シンクロトロン放射光を遮
るシャッターによって、被露光物の各部分への露光時間
を制御して補正を行なうことを特徴とする請求項４記載
のＸ線露光装置。 - 【請求項６】 補正手段は、シンクロトロン放射光に対
して被露光物をスキャンし、スキャン速度を制御するこ
とで被露光物の各部分への露光時間を制御して補正を行
なうことを特徴とする請求項４記載のＸ線露光装置。 - 【請求項７】 補正手段は、シンクロトロン放射光を反
射するミラーを揺動させ、揺動速度を制御することで被
露光物の各部分への露光時間を制御して補正を行なうこ
とを特徴とする請求項４記載のＸ線露光装置。 - 【請求項８】 パターンが形成されたマスクと、ウエハ
とを供給する工程と、Ｘ線透過膜からなるＸ線取出窓を
介してシンクロトロン放射光を取り出す工程と、前記シ
ンクロトロン放射光の強度分布を補正手段により補正す
る工程と、ウエハにマスクパターンを露光転写する工程
とを有し、前記Ｘ線透過膜の膜厚分布あるいは透過率分
布の実質的な変化方向が、前記シンクロトロン放射光の
強度分布の変化方向にほぼ一致するように配設されてい
ることを特徴とする半導体デバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35960592A JP3187581B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-12-25 | Ｘ線装置、ｘ線露光装置及び半導体デバイス製造方法 |
| US08/015,434 US5335259A (en) | 1992-02-10 | 1993-02-09 | X-ray exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5746392 | 1992-02-10 | ||
| JP4-57463 | 1992-02-10 | ||
| JP35960592A JP3187581B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-12-25 | Ｘ線装置、ｘ線露光装置及び半導体デバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291115A JPH05291115A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3187581B2 true JP3187581B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=26398514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35960592A Expired - Fee Related JP3187581B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-12-25 | Ｘ線装置、ｘ線露光装置及び半導体デバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5335259A (ja) |
| JP (1) | JP3187581B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5519752A (en) * | 1994-10-13 | 1996-05-21 | Sandia Corporation | X-ray transmissive debris shield |
| JP3774522B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2006-05-17 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを有する光学機器 |
| US6289076B1 (en) * | 1997-05-06 | 2001-09-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Transmission system for synchrotron radiation light |
| JP2002245947A (ja) | 2000-12-15 | 2002-08-30 | Canon Inc | 細線を有する基板及びその製造方法及び電子源基板及び画像表示装置 |
| JP2006032613A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム電流計測方法、電子ビーム描画方法および装置 |
| US7684545B2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-03-23 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | X-ray window and resistive heater |
| US11333620B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-05-17 | Cornell University | High-pass x-ray filter device and methods of making thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2731955B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1998-03-25 | キヤノン株式会社 | Ｘ線露光装置 |
| EP0424134B1 (en) * | 1989-10-19 | 1998-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| US5172402A (en) * | 1990-03-09 | 1992-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| DE4117639A1 (de) * | 1990-05-31 | 1991-12-05 | Toshiba Kawasaki Kk | Synchrotronstrahlungsgeraet |
| US5204886A (en) * | 1991-12-06 | 1993-04-20 | Hughes Danbury Optical Systems, Inc. | Method of improving an x-ray lithography beamline uniformity |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35960592A patent/JP3187581B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-09 US US08/015,434 patent/US5335259A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05291115A (ja) | 1993-11-05 |
| US5335259A (en) | 1994-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |