JPH0435016A - 放射線露光装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はシンクロトロン軌道放射ビーム光を適用した放
射線露光装置に関する。

（従来の技術） 第５図は露光装置の概略構成図である。被処理体として
の半導体ウェハ１の上方にはマスク２が配置され、さら
に上方には露光光源３が配置されている。かかる構成で
あれば、露光光源３がら放射された光はマスク２を通っ
て半導体ウェハ１に照射される。

ところが、かかる装置では半影ぼけが生じて露光に影響
を与えている。この半影はけは露光光源３には幅がある
ために生じる。例えば、露光光源３の一端部ａから放射
された光はマスク２の端部を通って半導体ウェハ１上の
ａｌ＋上に照射され、他端部すから放射された光はマス
ク２の端部を通って半導体ウェハ］上のｂｌｌ」二に照
射される。このため、ａｈ−１１１１間の半影はけが生
じる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように半影はけか生じて露光の良好な解像度が得
られない。

そこで本発明は、半影ぼけの影響を無視できる程度に小
さくして解像度を高くできる放射線露光装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、シンクロトロン軌道放射ビーム光を放射する
シンクロトロン軌道放射光リングと、このシンクロ！・
ロン軌道放射光リングから放射されたシンクロトロン軌
道放射ビーム光を被処理体全面に振る振動ミラーと、こ
の振動ミラーにより振られたシンクロトロン軌道放射ビ
ーム光の光路上でかつ振動ミラーと被処理体との間に配
置されたマスクとを備え、少なくともシンクロトロン軌
道放射ビーム光サイズ、シンクロトロン軌道放射ビーム
光の広がり角度、シンクロトロン軌道放射光リングから
振動ミラーまでの距離、振動ミラーからマスクまでの距
離から成り立つ関数値が所定値以下となるようにシンク
ロトロン軌道放射光リングから振動ミラーまでの距離な
どを設定して上記目的を達成しようとする放射線露光装
置である。

（作用） このような手段を備えたことにより、シンクロトロン軌
道放射光リングから放射されたシンクロトロン軌道放射
ビーム光は振動ミラーにより振動されてマスクを通して
被処理体に照射される。

この場合、シンクロトロン軌道放射光リングから振動ミ
ラーまでの距離などは関数値を所定値以下とするように
設定される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第５図と同一部分には同一符号を付してその
詳しい説明は省略する。ミラを振動させる場合、垂直方
向の半影ぼけが水平方向の半影ぼけより大きくなるので
、ここては垂直方向の半影ぼけについてのみ説明する。

第１図は放射線露光装置の構成図である。この装置では
シンクロトロン軌道放射光リング１０が設けられ、この
シンクロトロン軌道放射光リング１０から放射されるシ
ンクロトロン軌道放射ビム光Ｑを露光用光に用いる。こ
のシンクロトロン軌道放射光リング１０ではシンクロト
ロン軌道放射ビーム光Ｑを放射する部分を光源１０ａと
する。

このシンクロトロン軌道放射光リング１０とマスク２と
の間には振動ミラー１１が配置されている。この振動ミ
ラー１１は平面に形成され、中央部を中心として矢印（
イ）方向に振動する。

ところで、光源１０ａから放射されたシンクロトロン軌
道放射ビーム光Ｑを振動ミラー１１により光路を変更す
ることは、光源１０ａを走査することに等価である。こ
の走査したときの見掛は上の光源１０ａの位置は゛例え
ば１０ａ−１、ｒｏ　ａ　−２となる。そして、ここで
は半導体ウェハ１から見て振動ミラー１１上に見掛は上
止じる光源を解析光源１２と呼ぶ。

このような場合、半影ぼけは第２図に示すように定義す
る。すなわち、解析光源１２の一端部１２ａから放射さ
れた光はマスク２の端部を通って半導体ウェハ１上のａ
ｒ上に照射され、他端部１２ｂから放射された光はマス
ク２の端部を通って半導体ウェハ１上のｂｒ上に照射さ
れ、このａｒ−ｂｒ間が半影ぼけとなる。

かかる構成にあって半影ぼけを露光に影響無いようにす
るにはシンクロトロン軌道放射光リング１０の光源１０
ａから振動ミラー１１までの距離などを次の通り設定す
る。そこで、第３図に示すようにｒをシンクロトロン軌
道放射ビーム光Ｑのビームサイズ（垂直方向）、ψをシ
ンクロトロン軌道放射ビーム光Ｑの広がり角度（γ−Ｅ
／ｍｃ２としたときの１／７）、Ｌｌを光源１０ａから
振動ミラー１１の中央位置までの距離、Ｌ２を振動ミラ
ー１の中央位置からマスク２までの距離、ｇをマスク２
と半導体ウェハ１との間の距離、ａ′をマスク２の開口
の司法の２分の１とすると、下記の関数Ｆが成立する。

従って、この関数Ｆの値が所望解像度の例えば８％か１
０％以下とするようにマスク２と半導体ウェハ］との間
のギャップｇ１光ｆｉ　１０　ａから振動ミラー１１の
中央位置まて距離Ｌ１、振動ミラ１の中央位置からマス
ク２まての距離Ｌ２を設定する。

次に具体例について説明する。

シンクロトロン軌道放射光リング１０はエネルギ８００
　Ｍ　ｅ　Ｖ、磁束密度１．５Ｔ、ビームサイズσＸか
０．４ｍｍ、σｙが０．６ｍｍのものを使用する。この
場合、ビームサイズは垂直方向、つまりσｙとなるので
０．６ｍｍとなる。又、シンクロトロン軌道放射ビーム
光Ｑの広かり角度ψは（１，／　７　）から０．６４ｍ
ｒａｄとなる。さらに、露光面積を３０ｍｍ口とすると
、マスク２の開口の２分の１の値ａ′は１５ｍｍとなる
。そして、光源１２から振動ミラー１１を通ってマスク
２及び半導体ウェハ］までの距離を９０００　ｒｏ　ｍ
とする。

一方、第４図は上記条件の場合のマスク２と半導体ウェ
ハ１との間のギャップｇをパラメータとして光源１２と
振動ミラー］１との間の距離に対する関数値Ｆを示して
いる。

しかして、解像度を０．２μｎ】とした場合、この解像
度０．２．ｃｚｍの１０％は０．０２　Ｉｔ　ｍ（＝　
２０　ｎ　ｍ）となる。この解像度０．２μｍを実現す
るにはマスク２と半導体ウェハ１との間のギャップｇを
１０μｍとした場合、第４図から分かるように振動ミラ
ー１１の位置は光源１２がら５２００ｍｍ以内に配置す
ることになる。

このように上記一実施例においては、ンンクロトロン軌
道放射光リング１０から放射されたンンクロトロン軌道
放射ビーム光Ｑを振動ミラー１１により振動させてマス
ク２を通して半導体ウェハ１に照射し、かっこの場合、
シンクロＩ・ロン軌道放射光リング１０の光源１０ａか
ら振動ミラー］１までの距離などを解像度に応じた関数
Ｆの値により設定する構成としたので、シンクロトロン
軌道放射ビーム光Ｑを用いた場合での半影はけを定義し
てこの半影はけを影響ない程度に減少できる。従って、
解像度は半影はけの影響かでずに向」二できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、光
源］Ｏａのビームサイズｒはアパチャなとにより見掛は
上小さくしても良い。この場合、関数Ｆのビームサイズ
ｒはアパーチャにより見掛は上小さくなったサイズを使
用する。

［発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、半影ぼけの影響を
無視てきる程度に小さくして解像度を高くてきる放射線
露光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係わる放射線露光装置の一
実施例を説明するための図であって、第１図は構成図、
第２図は半影ぼけを説明するための図、第３図は解像度
に関する関数を説明するための図、第４図は光源及び振
動ミラー間の距離に対する関数値を示す図、第５図は従
来技術を説明するだめの図である。 １・・半導体ウェハ、２・・・マスク、１０・・・シン
クロトロン軌道放射光リング、１１・・・振動ミラー出
願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シンクロトロン軌道放射ビーム光を放射するシンクロ
   トロン軌道放射光リングと、このシンクロトロン軌道放
   射光リングから放射されたシンクロトロン軌道放射ビー
   ム光を被処理体全面に振る振動ミラーと、この振動ミラ
   ーにより振られた前記シンクロトロン軌道放射ビーム光
   の光路上でかつ前記振動ミラーと前記被処理体との間に
   配置されたマスクとを備え、少なくとも前記シンクロト
   ロン軌道放射ビーム光サイズ、前記シンクロトロン軌道
   放射ビーム光の広がり角度、前記シンクロトロン軌道放
   射光リングから前記振動ミラーまでの距離、前記振動ミ
   ラーから前記マスクまでの距離から成り立つ関数値が所
   定値以下となるように前記シンクロトロン軌道放射光リ
   ングから前記振動ミラーまでの距離などを設定すること
   を特徴とする放射線露光装置。