JPH01102399A - 縮小投影光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Ｘ線光源から発生する遠紫外線（Ｘ線）をマ
スクに照射し、マスクの像をウェハに転写して半導体な
どを露光するＸ線露光装置に用いる縮小投影光学系に関
するものである。

従来の技術 従来、Ｘ線を用い、半導体を露光する装置としては、精
密工学会主催［Ｘ線光学における超精密技術の現状と将
来」シンポジウム配布資料に記載されている構成が知ら
れている。以下、上記従来のＸ線露光装置について第３
図を参照しながら説明する。

第３図に示すようにＸ線光源３１から放射するＸ線８２
を、マスク基板３３上にマスクパターン３４を有するマ
スク３５に照射し、このマスクパターン３４より透過す
る光により、ウェハ３６にパターンを転写し、等倍の露
光を行っていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来の構成では、Ｘ線光源３１の大きさが
有限であシ、マスクパターン３４に入射する光は、ある
単一の波面を持つ光と相違し、複合の波面を持つ光であ
るため、ウェハ３６の表面に転写されたマスクパターン
３４の像には、δなる半影ぼけが生ずる。

との半影ぼけの量δは、Ｘ線光源８１の大きさをＤＸＸ
線光源８１からマスク３５までの距離をＬ１マスク８５
よシウエハ８６までの距離をｇとすると、次式に示す関
係になる。

δ＝ｇ−Ｄ／Ｌ すなわち、半影ぼけの量δは、Ｘ線光源３１の大きさＤ
とウェハ３６からマスク３５までの距離（ギャップ量）
ｇに比例し、Ｘ線光源３１からマスク３５の位置までの
距離りに反比例する。

このことから、半影ぼけの量δを小さくするためには、
Ｘ線光源３１の大きさやＤとウエノ・３６からマスク３
５までのギャップ量ｇを小さくすればよいが、ウェハ３
６の突起などによシ、このギャップ量ｇを小さくするに
は限界がある。

また、Ｘ線光源３１からマスク３５の位置までの距離り
を長くすると、半影ぼけの量δは小さくなるが、光量が
低Ｆし、スループットが悪くなるという問題点があった
。

また、光源として、放射光のコヒーレンシーが非常によ
いシンクロトロン放射光源があるが、この光源は大きさ
が非常に大きく、露光装置自体が非常に大きくなるとい
う問題点があった。

また、上記従来例については、マスク３５とウェハ３６
の像の比率が等倍となることから、サブミクロン以下の
パターンを露光する場合、マスク３５の精度を非常に高
くしなければならないという問題点があった。

そこで、本発明は、従来技術の以上のような問題点を解
決するためになされたもので、従来のＸ線光源を用いて
も、マスクに照射するＸ線のコヒーレンシーを良くする
ことができ、また、ウェハに転写する半影ぼけを非常に
小さくすることができ、更には縮小投影を行うことがで
きるようにした縮小投影光学系を提供しようとするもの
である。

問題点を解決するための手段 そして、上記問題点を解決するだめの本発明の技術的な
手段は、Ｘ線光源と、このＸ線光源から放射されるＸ線
を平行光にする放物面ミラーとこの放物面ミラーの光軸
上に配置され、単結晶構造からなる超電導体が用いられ
、単結晶の方向が放物面ミラーの光軸方向と一致された
フィルターと、このフィルターから透過する光を収束す
るための放物面ミラーとを備えたものである。

作用 上記技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、Ｘ線光源よシ放射されたＸ線は放物面ミラー
によシ平行光となる。この放物面ミラーより射出する平
行光は、Ｘ線光源の大きさが有限であるため、種々の角
度成分を持つ平行光が入り混じっているが、この平行光
が射出する途中に設置した単結晶構造の超電導体からな
るフィルターは結晶方向にしか超電導性能を有しないの
で、このフィルターにより、結晶方向に垂直な波面を持
つ光だけ、透過率が非常に高くなるため、フィルターよ
シ射出する光は、コヒーレンシーが高い平面波となる。

また、フィルターを透過した平行光は、放物面ミラーに
よシ収束光となり、マスクを透過する光はマスクの大き
さより小さくなってウェハに投影される。

実施例 以Ｆ１本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の一実施例における縮小投影光学
系を示す断面図である。

第１図において、１はＸ線光源、２はＸ線光源１より射
出するＸ線２を平行光に変換する放物面ミラー、４は単
結晶構造の超電導体からなり、単結晶の方向４ａ（第２
図参照）が放物面ミラー３の光軸方向と一致されたフィ
ルター、５はフィルター４を透過した平行光を収束する
収束用の放物面ミラー、６はマスク、７はウェハである
。

次に上記実施例の動作について説明する。

Ｘ線光源１より射出したＸ線２は、放物面ミラー８によ
り平行光に変換される。この平行光は超電導体であるフ
ィルター４により、結晶方向４ａに垂直な波面を持つ平
行光のみが射出され、収束用放物面ミラー５により収束
光となってマスク６に照射され、マスク６を透過した光
は、マスク６の像を縮小した形でウェハ７に転写される
。

そしてフィルター４として、上記のように単結晶の超電
導体を用い、第２図に示すようにその単結晶の方向４ａ
を放物面ミラー８の光軸方向と一致させているため、そ
の超電導性能により単結晶方向４ａに垂直な波面を持つ
平面波だけ、透過率がほぼ１００％となり、他のものは
透過率が非常に小さくなる。そのため、フィルター４を
射出した平行光のコヒーレンシーは非常に高くなり、マ
スク６よシ射出する光は、マスク６の格子間隔が使用波
長に近い場合を除き、はぼ平行にウェハ７に転写される
ので、半影ぼけが起こらない。

また、収束用放物面ミラー５により収束光がマスク６に
照射されることにより、収束光の集光位置よシウエハ７
までの距離をＡ１ウェハ７とマスク６の間隔をＧとする
と、ウェハ７に投影される像の縮小比ｍは次式で示され
る。

ｍ＝Ａ／（Ｇ＋Ａ　） このように、ウェハ７とマスク６の間隔を変化させるこ
とによシ縮小投影露光を行うことができる。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、Ｘ線光源から放射さ
れるＸ線を放物面ミラーにより平行光とし、この平行光
の途中に単結晶の超電導体を用い、ある単一波面の平行
光の透過率のみを高くしたフィルターを配置し、このフ
ィルターによ多結晶方向に垂直な波面を持つ光だけ、透
過率が非常に高くなるようにしているので、フィルター
を透過する平行光のコヒーレンシーが非常に高くなり、
ウェハに投影される像の半影ぼけを非常に小さくするこ
とができる。また、収束用の放物面ミラーによシ、マス
クに収束光を照射するので、縮小投影露光を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における縮小投
影光学系を示し、第１図は全体の断面図、第２図はフィ
ルターの光路図、第８図は従来のＸ線露光光学装置の断
面図である。 １・・・Ｘ線光源、２・・・Ｘ線、３・・・放物面ミラ
ー、４・・・フィルター、５・・・収束用の放物面ミラ
ー、６・・・マスク、７・・・ウェハ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２１２１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｘ線光源と、このＸ線光源から放射されるＸ線を平行
   光にする放物面ミラーと、この放物面ミラーの光軸上に
   配置され、単結晶構造の超電導体が用いられ、単結晶の
   方向が放物面ミラーの光軸方向と一致されたフィルター
   と、このフィルターから透過する光を収束するための放
   物面ミラーとを備えたことを特徴する縮小投影光学系。