JPH0426206B2 - - Google Patents
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- JPH0426206B2 JPH0426206B2 JP58169299A JP16929983A JPH0426206B2 JP H0426206 B2 JPH0426206 B2 JP H0426206B2 JP 58169299 A JP58169299 A JP 58169299A JP 16929983 A JP16929983 A JP 16929983A JP H0426206 B2 JPH0426206 B2 JP H0426206B2
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Classifications
-
- 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
- G03F7/708—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
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70841—Constructional issues related to vacuum environment, e.g. load-lock chamber
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、Ｘ線照射によりＸ線マスク上のパタ
ーンを半導体基板上に転写するＸ線リソグラフイ
用装置に係り、特に真空中でパターン転写を行な
う場合の真空排気時間を大幅に短縮し、高速パタ
ーン転写を可能としたＸ線露光装置に関する。
ーンを半導体基板上に転写するＸ線リソグラフイ
用装置に係り、特に真空中でパターン転写を行な
う場合の真空排気時間を大幅に短縮し、高速パタ
ーン転写を可能としたＸ線露光装置に関する。
Ｘ線リソグラフイ用Ｘ線源としては、電子線励
起によりＸ線を発生させるクーリツジ管方式Ｘ線
源、プラズマから発生するＸ線を利用するもの、
シンクロトロン軌道放射光を利用するものなどが
挙げられる。いずれも真空中でＸ線を発生させる
ものであり、この発生Ｘ線をマスク及び試料に照
射させる場合、従来、主にベリリウム板から成る
Ｘ線に対して高透過性の真空遮断窓を通して大気
中で照射するか、あるいは、試料をＸ線源と同一
真空槽内に設置して照射するか、のいずれかの方
式が採られている。
起によりＸ線を発生させるクーリツジ管方式Ｘ線
源、プラズマから発生するＸ線を利用するもの、
シンクロトロン軌道放射光を利用するものなどが
挙げられる。いずれも真空中でＸ線を発生させる
ものであり、この発生Ｘ線をマスク及び試料に照
射させる場合、従来、主にベリリウム板から成る
Ｘ線に対して高透過性の真空遮断窓を通して大気
中で照射するか、あるいは、試料をＸ線源と同一
真空槽内に設置して照射するか、のいずれかの方
式が採られている。
前者の高真空窓を通して大気中で照射する方式
の場合、真空遮断窓に用いるベリリウム板は大気
圧に耐えうる機械的強度を持つ必要があるため、
50〜100μｍと厚いベリリウム板を使うか、直径
が５〜10mmと口径の小さいベリリウム窓を使用し
ている。一方、クーリツジ管方式やプラズマ方式
のＸ線源の線源径は有限であり、また、発散光で
あることから、半影ぼけを小さくし、露光面積を
大きくするなどのためには、ベリリウム窓から露
光試料までの距離を200〜500mmと大きくとる必要
がある。この露光距離空間の大気によるＸ線吸収
を避けるため、この空間をＸ線吸収の少ないヘリ
ウムガスで置換する対策が採られる。しかし、こ
の場合でも、Ｘ線リソグラフイに適している軟Ｘ
線（波長λ＝４〜50〓）に対してはＸ線強度の減
衰が激しく、必要露光時間が長くなる欠点を有し
ている。
の場合、真空遮断窓に用いるベリリウム板は大気
圧に耐えうる機械的強度を持つ必要があるため、
50〜100μｍと厚いベリリウム板を使うか、直径
が５〜10mmと口径の小さいベリリウム窓を使用し
ている。一方、クーリツジ管方式やプラズマ方式
のＸ線源の線源径は有限であり、また、発散光で
あることから、半影ぼけを小さくし、露光面積を
大きくするなどのためには、ベリリウム窓から露
光試料までの距離を200〜500mmと大きくとる必要
がある。この露光距離空間の大気によるＸ線吸収
を避けるため、この空間をＸ線吸収の少ないヘリ
ウムガスで置換する対策が採られる。しかし、こ
の場合でも、Ｘ線リソグラフイに適している軟Ｘ
線（波長λ＝４〜50〓）に対してはＸ線強度の減
衰が激しく、必要露光時間が長くなる欠点を有し
ている。
上記、大気中で露光する方式のＸ線露光装置の
欠点をなくすためには、試料への露光を真空中で
行なうことが望ましい。しかし、この場合、クー
リツジ管方式のＸ線源を安定に稼動させるために
は10-6〜10-7Torrの真空度が必要であり、また、
シンクロトロン軌道放射光を発生させる電子蓄積
リングにおいては10-9Torr程度の高真空が要求
される。従つて、真空中露光によりＸ線強度の減
衰が少なくなり必要露光時間が短縮されるもの
の、試料槽を高真空度まで排気するに要する時間
が長くなり、結果的に試料処理能率が大幅に低下
する問題があつた。
欠点をなくすためには、試料への露光を真空中で
行なうことが望ましい。しかし、この場合、クー
リツジ管方式のＸ線源を安定に稼動させるために
は10-6〜10-7Torrの真空度が必要であり、また、
シンクロトロン軌道放射光を発生させる電子蓄積
リングにおいては10-9Torr程度の高真空が要求
される。従つて、真空中露光によりＸ線強度の減
衰が少なくなり必要露光時間が短縮されるもの
の、試料槽を高真空度まで排気するに要する時間
が長くなり、結果的に試料処理能率が大幅に低下
する問題があつた。
これを、さらに具体例を挙げて第１図により説
明する。第１図は電子シクロトロン軌道放射光を
線源に用いる場合のＸ線露光装置の概略を示した
ものである。第１図においては、１は電子シンク
ロトロンで発生した光を導入するビームラインで
あり、このビームラインの中は10-9〜10-10Torr
の高真空に保たれている。２は露光すべき試料を
収納する露光チヤンバ、３はマスク支持膜とマス
クパターンとから成るマスク６と露光試料７とを
位置合せし保持するアライメント機構、４はビー
ムライン１と露光チヤンバ２との間を遮断する挿
脱可能なゲートバルブ、５は露光チヤンバ２内に
配置されて露光試料７への露光光を遮断したり通
したりするビームシヤツタである。
明する。第１図は電子シクロトロン軌道放射光を
線源に用いる場合のＸ線露光装置の概略を示した
ものである。第１図においては、１は電子シンク
ロトロンで発生した光を導入するビームラインで
あり、このビームラインの中は10-9〜10-10Torr
の高真空に保たれている。２は露光すべき試料を
収納する露光チヤンバ、３はマスク支持膜とマス
クパターンとから成るマスク６と露光試料７とを
位置合せし保持するアライメント機構、４はビー
ムライン１と露光チヤンバ２との間を遮断する挿
脱可能なゲートバルブ、５は露光チヤンバ２内に
配置されて露光試料７への露光光を遮断したり通
したりするビームシヤツタである。
試料への露光手順としては、マスク６及び露光
試料７をアライメント機構３にセツトしたのち、
チヤンバ２内を真空排気し、電子シンクロトロン
と同一真空度までにする。その後、ゲートバルブ
４を開き、ビームライン１とチヤンバ２の真空空
間を結合させ、そして、必要な露光時間、シヤツ
タ５を開放する。このとき、上記チヤンバ２の真
空排気にはチヤンバの内容積にもよるが、通常30
〜60分程度の長時間を要し、この排気所要時間の
長いことが、結果的に試料処理能率を低下させて
いた。
試料７をアライメント機構３にセツトしたのち、
チヤンバ２内を真空排気し、電子シンクロトロン
と同一真空度までにする。その後、ゲートバルブ
４を開き、ビームライン１とチヤンバ２の真空空
間を結合させ、そして、必要な露光時間、シヤツ
タ５を開放する。このとき、上記チヤンバ２の真
空排気にはチヤンバの内容積にもよるが、通常30
〜60分程度の長時間を要し、この排気所要時間の
長いことが、結果的に試料処理能率を低下させて
いた。
本発明の目的は、従来技術での上記した問題点
を解決し、真空中Ｘ線露光における真空排気時間
の増大による露光処理能率の低下を軽減し、高能
率のＸ線露光装置を提供することにある。
を解決し、真空中Ｘ線露光における真空排気時間
の増大による露光処理能率の低下を軽減し、高能
率のＸ線露光装置を提供することにある。
本発明の特徴は上記目的を達成するために、Ｘ
線発生源側の真空空間と露光試料側の真空空間と
の間を開閉し得るように配置されているゲートバ
ルブに隣接して、薄膜材料から成る窓部を有する
薄膜窓付ゲートバルブを、この薄膜窓が両真空空
間の間を遮断したり連通したりすることができる
ように、配設する構成とするにある。
線発生源側の真空空間と露光試料側の真空空間と
の間を開閉し得るように配置されているゲートバ
ルブに隣接して、薄膜材料から成る窓部を有する
薄膜窓付ゲートバルブを、この薄膜窓が両真空空
間の間を遮断したり連通したりすることができる
ように、配設する構成とするにある。
本発明の要旨は、Ｘ線発生源を有する第１の真
空槽と、前記Ｘ線発生源から発生したＸ線が照射
される試料を内部に配置した第二の真空槽と、前
記第一および第二の真空槽間に配置され、前記第
一の真空槽と前記第二の真空槽間を遮断し又は結
合することを可能とする第一のゲートバルブを有
するＸ線露光装置において、前記第一のゲートバ
ルブに隣接した位置にＸ線が透過可能な薄膜材料
からなる窓部を有する第二のゲートバルブが配置
されていることを特徴とするＸ線露光装置にあ
る。
空槽と、前記Ｘ線発生源から発生したＸ線が照射
される試料を内部に配置した第二の真空槽と、前
記第一および第二の真空槽間に配置され、前記第
一の真空槽と前記第二の真空槽間を遮断し又は結
合することを可能とする第一のゲートバルブを有
するＸ線露光装置において、前記第一のゲートバ
ルブに隣接した位置にＸ線が透過可能な薄膜材料
からなる窓部を有する第二のゲートバルブが配置
されていることを特徴とするＸ線露光装置にあ
る。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明す
る。第２図実施例と第１図従来例との相異点は、
第２図実施例においては、ビームライン１側の真
空空間とチヤンバ２側の真空空間との間に挿脱可
能に設けられているゲートバルブ４に隣接して、
薄膜材料から成る窓部を有するゲートバルブ８
が、この薄膜窓９により前記両真空空間の間を遮
断したり連通したりすることができるように、配
設されている点である。
る。第２図実施例と第１図従来例との相異点は、
第２図実施例においては、ビームライン１側の真
空空間とチヤンバ２側の真空空間との間に挿脱可
能に設けられているゲートバルブ４に隣接して、
薄膜材料から成る窓部を有するゲートバルブ８
が、この薄膜窓９により前記両真空空間の間を遮
断したり連通したりすることができるように、配
設されている点である。
第２図において、直径が３インチ、長さが約10
ｍのビームライン１に内容積１m3のチヤンバ２を
結合させた。このビームライン１内の真空度は２
〜５×10-9Torrであり、チヤンバ２の真空排気
ポンプとしては110／minの排気能力を持つ分
子流ポンプを用いた。薄膜窓９には、厚さ1μｍ
のポリプロピレンを用いた。上記分子流ポンプに
よりチヤンバ２を排気し、その真空度が１〜
10Torrに達したときに薄膜窓付ゲートバルブ８
を閉じ、その後、ゲートバルブ４を開放する。チ
ヤンバ２の排気開始からその真空度が10Torrに
達するまでの所要時間は30秒であつた。このとき
のビームライン１側の真空度は、上記両ゲート
４，８間に封じ込められた低真空空間の残ガスに
より７〜８×10-9Torrまで低下したが、ビーム
ライン１上流の電子シンクロトロンには何ら影響
を及ぼさなかつた。
ｍのビームライン１に内容積１m3のチヤンバ２を
結合させた。このビームライン１内の真空度は２
〜５×10-9Torrであり、チヤンバ２の真空排気
ポンプとしては110／minの排気能力を持つ分
子流ポンプを用いた。薄膜窓９には、厚さ1μｍ
のポリプロピレンを用いた。上記分子流ポンプに
よりチヤンバ２を排気し、その真空度が１〜
10Torrに達したときに薄膜窓付ゲートバルブ８
を閉じ、その後、ゲートバルブ４を開放する。チ
ヤンバ２の排気開始からその真空度が10Torrに
達するまでの所要時間は30秒であつた。このとき
のビームライン１側の真空度は、上記両ゲート
４，８間に封じ込められた低真空空間の残ガスに
より７〜８×10-9Torrまで低下したが、ビーム
ライン１上流の電子シンクロトロンには何ら影響
を及ぼさなかつた。
このようにして、ビームライン１側の高真空空
間とチヤンバ２側の低真空空間はゲートバルブ８
の薄膜窓９で遮断される。この場合の薄膜窓９に
加わる気圧はほとんど零であり、従つて、この薄
膜が有すべき機能としては低真空側の残ガスが高
真空側に漏れるのを防ぐだけでよく、極めて薄い
膜にすることが可能となり、この結果、薄膜窓９
による露光用Ｘ線の吸収減衰を極めて少なくする
ことができる。また、チヤンバ２内の低真空空間
での残ガスによる露光用Ｘ線の吸収もほとんど無
視できるほど少ない。
間とチヤンバ２側の低真空空間はゲートバルブ８
の薄膜窓９で遮断される。この場合の薄膜窓９に
加わる気圧はほとんど零であり、従つて、この薄
膜が有すべき機能としては低真空側の残ガスが高
真空側に漏れるのを防ぐだけでよく、極めて薄い
膜にすることが可能となり、この結果、薄膜窓９
による露光用Ｘ線の吸収減衰を極めて少なくする
ことができる。また、チヤンバ２内の低真空空間
での残ガスによる露光用Ｘ線の吸収もほとんど無
視できるほど少ない。
露光終了後、試料を取り出す場合はゲートバル
ブ４を閉じてから薄膜窓付ゲートバルブ８を開放
し、その後、チヤンバ２に大気を導入すれば、薄
膜窓９には大気圧がかからず、薄膜窓９が破損す
ることはない。
ブ４を閉じてから薄膜窓付ゲートバルブ８を開放
し、その後、チヤンバ２に大気を導入すれば、薄
膜窓９には大気圧がかからず、薄膜窓９が破損す
ることはない。
以上のように、本実施例によれば、チヤンバ２
の真空度は高々１〜10Torrでよく、従つて、チ
ヤンバ２の真空排気に要する時間は１分程度の短
時間となり、試料の処理能率は従来に比べ大幅に
向上する。
の真空度は高々１〜10Torrでよく、従つて、チ
ヤンバ２の真空排気に要する時間は１分程度の短
時間となり、試料の処理能率は従来に比べ大幅に
向上する。
なお、第２図実施例においては、薄膜窓付ゲー
トバルブ８をゲートバルブ４よりチヤンバ２側に
設けてあるが、薄膜窓付ゲートバルブ８をゲート
バルブ４より高真空側に配置してもよい。また、
上記実施例では薄膜窓材にポリプロピレンを用い
るとして説明したが、これは、アクリルポリエス
テル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエ
チレン、ポリアミド、セルロースアセテート、塩
化ビニール、弗素樹脂等の有機材料、Si3N4、
SiC、BN、SiO2、BeO、LiF、Ti、Al2O3、Ｃ等
の無機材料のいずれか一つ、あるいはこれらの二
つ以上の複合材料を用いても同様の効果が得られ
る。さらに、上記実施例では、薄膜窓材の厚さを
1μｍとした場合について述べたが、厚さもこの
値に限定する必要はない。前述したように本発明
における薄膜窓は大気圧に耐える必要はなく、低
真空側から高真空側へのガス漏れだけを防ぐ機能
があれば充分であることから、取付け時や交換時
等の取り扱いに耐え、製作時や使用中の汚染等に
よりピンホールが生じない範囲で可能な限り薄い
膜厚とすれば良く、前記した材料の種類により多
少の相異はあるが、約0.5μｍ程度の厚さにするこ
とは可能である。
トバルブ８をゲートバルブ４よりチヤンバ２側に
設けてあるが、薄膜窓付ゲートバルブ８をゲート
バルブ４より高真空側に配置してもよい。また、
上記実施例では薄膜窓材にポリプロピレンを用い
るとして説明したが、これは、アクリルポリエス
テル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエ
チレン、ポリアミド、セルロースアセテート、塩
化ビニール、弗素樹脂等の有機材料、Si3N4、
SiC、BN、SiO2、BeO、LiF、Ti、Al2O3、Ｃ等
の無機材料のいずれか一つ、あるいはこれらの二
つ以上の複合材料を用いても同様の効果が得られ
る。さらに、上記実施例では、薄膜窓材の厚さを
1μｍとした場合について述べたが、厚さもこの
値に限定する必要はない。前述したように本発明
における薄膜窓は大気圧に耐える必要はなく、低
真空側から高真空側へのガス漏れだけを防ぐ機能
があれば充分であることから、取付け時や交換時
等の取り扱いに耐え、製作時や使用中の汚染等に
よりピンホールが生じない範囲で可能な限り薄い
膜厚とすれば良く、前記した材料の種類により多
少の相異はあるが、約0.5μｍ程度の厚さにするこ
とは可能である。
以上説明してきたように、本発明によれば、Ｘ
線リソグラフイに用いられるＸ線源を有する真空
槽と露光用チヤンバ間に、従来設置されているゲ
ートバルブに隣接して薄膜窓付ゲートバルブを追
加して設けることにより、Ｘ線源室の高真空を悪
化することなく、低真空中での、従つて露光強度
を低減させることなくＸ線露光が可能となり、ま
た、真空排気に要していた時間が大幅に短縮で
き、この結果、露光装置としての試料処理能率が
著しく向上する。
線リソグラフイに用いられるＸ線源を有する真空
槽と露光用チヤンバ間に、従来設置されているゲ
ートバルブに隣接して薄膜窓付ゲートバルブを追
加して設けることにより、Ｘ線源室の高真空を悪
化することなく、低真空中での、従つて露光強度
を低減させることなくＸ線露光が可能となり、ま
た、真空排気に要していた時間が大幅に短縮で
き、この結果、露光装置としての試料処理能率が
著しく向上する。
なお、前記実施例ではＸ線源に電子シンクロト
ロンを用いた場合について述べたが、電子線励起
クーリツジ方式、プラズマからのＸ線を用いる方
式等のＸ線源を用いる露光装置においても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
ロンを用いた場合について述べたが、電子線励起
クーリツジ方式、プラズマからのＸ線を用いる方
式等のＸ線源を用いる露光装置においても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
第１図は従来の真空中Ｘ線露光装置の構成図、
第２図は本発明の一実施例の構成図である。 ＜符号の説明＞、１……ビームライン、２……
露光チヤンバ、３……アライメント機構、４……
ゲートバルブ、５……ビームシヤツタ、６……マ
スク、７……露光試料、８……薄膜窓付ゲートバ
ルブ、９……薄膜窓。
第２図は本発明の一実施例の構成図である。 ＜符号の説明＞、１……ビームライン、２……
露光チヤンバ、３……アライメント機構、４……
ゲートバルブ、５……ビームシヤツタ、６……マ
スク、７……露光試料、８……薄膜窓付ゲートバ
ルブ、９……薄膜窓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線発生源を有する第一の真空槽と、前記Ｘ
線発生源から発生したＸ線が照射される試料を内
部に配置した第二の真空槽と、前記第一および第
二の真空槽間に配置され、前記第一の真空槽と前
記第二の真空槽間を遮断し又は結合することを可
能とする第一のゲートバルブを有するＸ線露光装
置において、前記第一のゲートバルブに隣接した
位置にＸ線が透過可能な薄膜材料からなる窓部を
有する第二のゲートバルブが配置されていること
を特徴とするＸ線露光装置。 ２ 前記薄膜材料の膜厚は0.5μｍ以上1μｍ以下で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のＸ線露光装置。 ３ 前記窓部は、ポリプロピレン、アクリルポリ
エステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポ
リエチレン、ポリアミド、セルロースアセテー
ト、塩化ビニール、弗素樹脂、Be、Si3N4、SiC、
BN、SiO2、BeO、LiF、Ti、Al2O3、Ｃのうち
のいずれか一つ、あるいはその二つ以上の複合材
料から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項記載のＸ線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169299A JPS6062116A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169299A JPS6062116A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062116A JPS6062116A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH0426206B2 true JPH0426206B2 (ja) | 1992-05-06 |
Family
ID=15883942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58169299A Granted JPS6062116A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062116A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8931508B2 (en) | 2008-08-26 | 2015-01-13 | Eaton Corporation | Piloted fuel tank vapor isolation valve |
| JP2014160040A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toshiba Corp | Ｘ線透過装置およびｘ線検査装置 |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58169299A patent/JPS6062116A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6062116A (ja) | 1985-04-10 |
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