JPH06102400A

JPH06102400A - Ｘ線透過膜

Info

Publication number: JPH06102400A
Application number: JP4253155A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Murai; 誠一郎村井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】膜本体に補強部材を設けたＸ線透過膜であっ
て、かつこの補強部材と膜本体の密着性が低下すること
がないＸ線透過膜を提供することを目的とするものであ
る。【構成】Ｘ線を透過する材料からなる膜本体１１と、
この膜本体１１の両側面に設けられこの膜本体１１を補
強する第１、第２の補強部材１２、１３とを具備し、こ
の第１、第２の補強部材１２、１３の表面に絶縁膜１
４、１５を設けると共に、第１の補強部材１２に＋電圧
を印加し、上記第２の補強部材１３に−電圧を印加して
この第１、第２の補強部材１２、１３間に静電力を発生
させることで、この第１、第２の補強部材１２、１３を
上記膜本体１１に密着させるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線露光装置に用い
られるＸ線透過膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子工業においては、集積回路に
端的に見られるように、デバイスの微細化、高密度化が
急速に進行しており、例えばＬＳＩからＶＬＳＩへの進
展に伴って、デバイスの最小寸法はサブミクロンオ−ダ
−あるいはそれ以下にもなるだろうと予測されている。

【０００３】このような微細寸法のパタ−ンを露光する
ためには紫外線は回折などによる限界に達しつつある。
そこで、このような微細なパタ−ンを露光するために、
紫外線よりさらに短波長の電磁波であるＸ線を用いるＸ
線リソグラフィ技術が着目され実用化されつつある。

【０００４】Ｘ線リソグラフィ技術は、例えばＸ線照射
源としてＳＯＲリングと、このＳＯＲリングからのＸ線
の一部を露光装置側へ導くビ−ムラインと、上記ＳＯＲ
リングからのＸ線の短波長側をカットオフするためのＸ
線ミラ−と、上記ビ−ムライン側の超高真空領域と露光
装置側の大気圧領域とを隔別するために設けられたチャ
ンバと、このチャンバの側壁に設けられ、上記Ｘ線をビ
−ムライン側から露光装置へと透過させるＸ線透過膜と
から構成される装置を用いる。

【０００５】このようなＸ線リソグラフィ技術におい
て、上記Ｘ線透過膜の材質としてはＸ線の透過率が高い
Ｂｅ（ベリリウム）が採用されている。Ｘ線の透過率を
増加させるためには、このＸ線透過膜の膜厚を薄くする
必要がある。しかし、膜厚を薄くすれば、その分強度が
低下し、真空側と大気圧側の圧力差に耐えることができ
ないということがある。

【０００６】このため、膜厚を薄くしても、所定の強度
が得られるように上記Ｘ線透過膜を補強するということ
が行われる。ただし、Ｘ線透過膜を補強することでＸ線
の透過率にムラが生じることは避けなければならない。

【０００７】このように、透過率にムラを生じさせるこ
となく補強を施したＸ線透過膜として、従来、特願平２
−１８５３７１に開示されているものがある。この従来
例を図５〜図６を参照して説明する。

【０００８】図５中１は、ビ−ムライン側の超高真空領
域Ａと露光装置側の大気圧領域Ｂとを隔別するためのチ
ャンバである。このチャンバ１には矩形状の開口部２が
設けられ、この開口部２には、この開口部２を閉塞する
Ｘ線透過膜３が装着されている。

【０００９】上記Ｘ線透過膜３は、上記開口部２の内周
面に縁部を挿入させて取着される矩形状の膜本体５を有
する。この膜本体５はＸ線に対する透過率の高い材料、
例えばＢｅ（ベリリウム）からなる。そして、この膜本
体５の上記超高真空領域Ａ側を望む一側面には、補強部
材６が接合されている。

【００１０】この補強部材６は、膜本体５の周辺部に沿
って設けられた枠部材６ａおよびこの枠部材６ａの枠内
を複数の三角形領域に隔別する仕切り部材６ｂとからな
る。この補強部材６はＸ線に対して高い透過率を有する
材料、例えばＢｅで形成されている。

【００１１】そして、このＸ線透過膜３は、上記チャン
バ１と共に矢印Ｚで示す方向に揺動駆動されることで露
光装置に設置された図示しない半導体ウエハに対して上
記Ｘ線を所定の範囲で照射させることができるようにな
っている。

【００１２】なお、このＸ線透過膜３は、幅方向に沿う
断面積が、いずれの箇所においても略同じになるように
設定されている。すなわち、図１のａ−ａ線、ｂ−ｂ線
およびｃ−ｃ線における面積を比較すると、それぞれ、
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、すべての箇
所で断面積Ｓ＝膜本体５の断面積Ｓ₁＋補強部材６の枠
部材６ａの断面積Ｓ₂×２＋仕切り部材６ｂの断面積Ｓ
₃となっている。

【００１３】したがって、このＸ線透過膜３を矢印Ｚで
示す方向に揺動させてもＸ線の透過量は補強部材６の存
在によって不均一となることはない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
においては、上記補強部材６を膜本体５に固定する方法
として、接着剤等の手段を用いていた。

【００１５】しかし、接着剤を均一に塗布することはむ
ずかしく、強度にばらつきが生じることがある。また、
揺動駆動されたり、大気圧と真空との気圧の差でたわん
だりして、補強部材６と膜本体５の密着性が低下するこ
とが多い。この密着性が低下すると上記膜本体５の強度
が低下してＸ線透過膜６が破損する場合がある。

【００１６】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、膜本体に補強部材を設けたＸ線透過膜であ
って、かつこの補強部材と膜本体の密着性が低下するこ
とがないＸ線透過膜を提供することを目的とするもので
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、Ｘ線を透過する材料からなる膜本体と、この膜本体
の両側面に設けられこの膜本体を補強する第１、第２の
補強部材とを具備し、この第１の補強部材に＋電圧を印
加し、上記第２の補強部材に−電圧を印加してこの第
１、第２の補強部材間に静電力を発生させることで、こ
の第１、第２の補強部材を上記膜本体に密着させること
を特徴とするものである。

【００１８】第２の手段は、上記第１の手段において、
上記第１、第２の補強部材の表面には、絶縁膜を設ける
ことを特徴とするものである。

【００１９】第３の手段は、上記第１の手段において、
上記第１、第２の補強部材の間に発生する静電力を制御
することで上記膜本体を撓ませることを特徴とするもの
である。

【００２０】

【作用】このような構成によれば、第１、第２の補強部
材間に静電力を発生させることでこの第１、第２の補強
部材を膜本体に密着させることができる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、従来例と同一の構成要素には同一符号
を付してその説明を省略する。

【００２２】まず第１の実施例を図１を参照して説明す
る。

【００２３】図１（ｂ）に示すように、この第１の実施
例のＸ線透過膜１０は、上記開口部２よりも大きい矩形
状に形成された膜本体１１と、この膜本体１１の超高真
空領域Ａ側および大気圧領域Ｂ側を望む両面に設けら
れ、この膜本体１１を補強する第１、第２の補強部材１
２、１３とからなる。

【００２４】上記第１の補強部材１２は、図１（ａ）に
示すように、上記膜本体１１の周辺部に沿って設けられ
た枠部材１２ａと、この枠部材１２ａ内を複数の三角形
領域に隔別する仕切り部材１２ｂとからなる。また、こ
の第１の補強部材１２は、エッチング等によって一体的
に形成され、その表面には図１（ｂ）に示すようにスパ
ッタリングなどの方法で絶縁材１４が被膜されてなる。

【００２５】また、この第１の補強部材１２は、Ｘ線透
過率の良い導電体であるＢｅ（ベリリウム）で成形され
ている。そして、上記絶縁材１４は、例えば硬質アルマ
イトとテフロンの化合物からなる。

【００２６】一方、上記第２の補強部材１３は、上記第
１の補強部材１２と同様に、枠部材１３ａと、仕切り部
材１３ｂと、表面に被着された絶縁材１５とから構成さ
れている。

【００２７】上記チャンバ１の開口部２の内周面には、
上記膜本体１１の縁部が挿入される凹陥溝１６が形成さ
れている。また、この開口部２の上記凹陥溝１６を挟む
真空領域Ａ側と大気圧領域Ｂ側には、先端をこの開口部
２の内周面に露出させた第１、第２の端子１７、１８が
埋設されている。この第１、第２の端子１７、１８はリ
−ド線を介してこのチャンバ１から取り出され、それぞ
れ図に２０で示す電源の＋端子および−端子に接続され
ている。

【００２８】なお、上記第１、第２の補強部材１２、１
３をこの膜本体１１の両面に取着したときに、それぞれ
上記第１、第２の補強部材１２、１３の上記第１、第２
の端子１７、１８に当接する部位には、上記絶縁膜１
５、１６は形成されていない。したがって、上記第１、
第２の補強部材１２、１３は上記第１、第２の端子１
７、１８と導通するようになっている。

【００２９】次に、このＸ線透過膜１０を上記チャンバ
１の開口部２に組み付ける場合について説明する。

【００３０】まず、上記膜本体１１の両面に、それぞれ
上記第１、第２の補強部材１２、１３の一面を接着剤に
より接着する。ついで、上記開口部２の内周面に形成さ
れた凹陥溝１６内に膜本体１１の縁部をはめ込むこと
で、この膜本体１１を上記開口部２に取着する。

【００３１】このことで、上記第１、第２の補強部材１
２、１３は、上記第１、第２の端子１７、１８が当接
し、それぞれ＋電圧と−電圧とが印加される。このこと
で、上記第１、第２の補強部材１２、１３の間には、上
記膜本体１１を介して静電力が働き、互いに引き付けら
れる。

【００３２】したがって、上記第１、第２の補強部材１
２、１３は、静電力Ｆで上記膜本体１１に密着する。こ
の静電力Ｆは、以下の式で表せる。Ｆ＝ε₀・ε・Ｓ・Ｖ²／２Ｄ² ε₀：真空の誘電率、ε：膜本体の比誘電率、Ｓ：補強
部材の膜本体へ密着する面積、Ｄ：膜本体の厚さ、Ｖ：
印加電圧。すなわち、上記膜本体１１は、接着剤の接着力に加え静
電力Ｆで密着する第１、第２の補強部材１２、１３によ
って補強されることとなる。なお、上記第１、第２の補
強部材１２、１３間の距離すなわち膜本体１１の厚さ
は、数十μｍであり、静電力Ｆを得るのに適当な距離で
ある。

【００３３】このような構成によれば、上記チャンバ１
を揺動駆動することでこのＸ線透過膜１０が振動し、上
記第１、第２の補強部材１２、１３と膜本体１１との接
着剤による接合力が低下しても、静電力Ｆによる密着力
は低下することがない。また、反対に、密着力が低下し
ないので、接着剤による接合力も低下しにくいというこ
ともある。

【００３４】さらに、上記第１、第２の補強部材１２、
１３に印加する電圧の大きさを調整することで、この第
１、第２の補強部材１２、１３の上記膜本体１１への密
着力を調整できるので便利である。

【００３５】これらのことにより、上記Ｘ線透過膜１０
の破壊を有効に防止することができるので、Ｘ線リソグ
ラフィ技術の信頼性が向上すると共に、製品の歩留まり
が向上する効果がある。

【００３６】次に、第２の実施例について図２を参照し
て説明する。上記第１の実施例で説明した構成要素と同
一の構成要素には同一符号を付してその説明は省略す
る。

【００３７】この第２の実施例は、上記第１、第２の補
強部材１２、１３を変更して、静電力を制御し、上記膜
本体１１を大気圧領域Ｂ側へたわませるものである。

【００３８】図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この第
２の実施例における第１の補強部材２１は、長手方向両
端部を非導電材（イ）で形成し長手方向中途部を導電材
料（ロ）で形成したものである。また、第２の補強部材
２２は、図２（ｂ）に示すように、上記第１の補強部材
２１とは逆に、長手方向両端部を導電材料（ロ）で形成
し長手方向中途部を非導電材料（イ）で形成したもので
ある。

【００３９】上記導電材料（ロ）としては例えばＢｅ、
非導電材料（イ）としては例えば窒化ケイ素などのＸ線
透過率の良い材料が選択される。

【００４０】このような構成において、上記第１、第２
の補強部材２１、２２のそれぞれの導電材料（ロ）の部
分にそれぞれ＋電圧と−電圧とを印加することで上記第
１の補強部材２１および第２の補強部材２２にはそれぞ
れ図２（ｃ）に矢印で示す方向に静電吸引力が発生す
る。このことで、上記Ｘ線透過膜１０は、高圧側である
大気圧領域Ｂ側へ凸となるように湾曲する。

【００４１】このような構成によれば、このＸ線透過膜
１０を高圧側へ湾曲させることができるので、このＸ線
透過膜１０の強度を高めることができる。また、従来例
の構成であると、取着前に湾曲成形する工程が必要があ
り、また、湾曲形状の場合には上記補強部材を膜本体に
密着させることが困難になる等の欠点が考えられるが、
この第２の実施例のＸ線透過膜１０にはその様な欠点は
ない。また、湾曲の曲率半径は、印加する電圧の大きさ
で調整できるので便利である。

【００４２】このことで、上記Ｘ線透過膜１０の破損を
有効に防止し、より信頼性の高いＸ線リソグラフィを行
うことができる効果がある。

【００４３】次に、第３の実施例について図３を参照し
て説明する。なお、第１の実施例と同一の構成要素には
同一符号を付してその説明は省略する。

【００４４】この第３の実施例は、上記大気圧領域側に
設けられた第２の補強部材１３の成形に関するものであ
る。上記第１の実施例では、上記膜本体１１と第２の補
強部材１３は、別体に形成していたが、この第３の実施
例では、まず、図３（ａ）に示すように膜本体１１の一
面に絶縁膜１５´を被着する。ついで、この絶縁膜１５
´に第２の補強部材１３の材料であるＢｅ層１２´を設
ける。

【００４５】次に、図３（ｂ）に示すように、上記第２
の補強部材１２、１３となる部分を残してケミカルエッ
チングを施す。このことで、上記膜本体１１の一面に第
２の補強部材１３が形成される。

【００４６】この第３の実施例によれば、ケミカルエッ
チングで上記膜本体１１上で上記第２の補強部材１３を
成形するようにしたので、上記第２の補強部材１３を十
分に細くすることができる。このことで、Ｘ線の透過率
の低下を防止することができる。

【００４７】なお、上記第１の補強部材は、真空領域側
に設けられているので、放電を防止するために、全面を
上記絶縁膜で覆われている必要があるため、このような
成形方法は適用できない。

【００４８】また、上記第２の補強部材１３は、接着剤
で上記膜本体１１に被着されているが、通電により、静
電力を生じさせることで、使用中に密着性が失われるこ
とが有効に防止される効果がある。

【００４９】なお、この発明は、上記一実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。

【００５０】例えば、上記一実施例では、上記膜部材と
して導体であるＢｅを用いたが、Ｘ線の透過率の良い非
導電体である窒化ケイ素やポリエステル等を用いるよう
にしても良い。この場合には、上記第１、第２の補強部
材１２、１３に絶縁膜１４、１５を被着する必要がなく
なる。

【００５１】また、第１、第２の実施例では、上記第
１、第２の補強部材１２、１３の表面全体に亘って絶縁
材１４、１５を被着したが、これに限定されるものでは
ない。すなわち、上記第２の補強部材については、放電
の恐れが少ないので、膜本体１１と密着する面にのみ上
記絶縁材１５を被着するようにしても良い。

【００５２】さらに、上記一実施例では、上記第１、第
２の補強部材１２、１３を接着剤を用いて上記膜本体１
１の両面に接着していたが、これに限定されるものでは
ない。接着剤を用いず、上記静電力Ｆのみで、上記第
１、第２の補強部材１２、１３を上記膜本体１１に接合
させるようにしても良い。

【００５３】このようにすれば、接着工程が削減できる
から、このＸ線透過膜１０の製造が容易になる効果があ
る。

【００５４】また、上記一実施例において、上記第１、
第２の補強部材１２、１３の形状は、枠部材１２ａ、１
３ａ内を複数の三角形に区切る仕切り部材１２ｂ、１３
ｂを設けたものであったが、これに限定されるものでは
ない。

【００５５】例えば、図４に、（ａ）〜（ｇ）に示すよ
うな形状であっても良い。また、このような形状を細い
ワイヤを折曲することで形成するようにしても良い。

【００５６】

【発明の効果】以上のべたように、この発明の第１の構
成は、Ｘ線を透過する材料からなる膜本体と、この膜本
体の両側面に設けられこの膜本体を補強する第１、第２
の補強部材とを具備し、この第１の補強部材に＋電圧を
印加し、上記第２の補強部材に−電圧を印加してこの第
１、第２の補強部材間に静電力を発生させることで、こ
の第１、第２の補強部材を上記膜本体に密着させるもの
である。

【００５７】第２の構成は、上記第１の構成において、
上記第１、第２の補強部材の表面と、上記膜本体との間
にはのに絶縁材を介在させることを特徴とするものであ
る。

【００５８】第３の構成は、上記第１の構成において、
上記第１、第２の補強部材の間に発生する静電力を制御
することで上記膜本体を撓ませることを特徴とするもの
である。

【００５９】このような構成によれば、上記Ｘ線透過膜
の破壊を有効に防止することができるので、Ｘ線リソグ
ラフィ技術の信頼性が向上すると共に、製品の歩留まり
が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の第１の実施例を示す正面
図、（ｂ）は縦断面図。

【図２】（ｂ）は、第２の実施例を示す正面図、（ｂ）
は電圧印加前の状態を示す上面図、（ｃ）は印加後を示
す上面図。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、第３の実施例の製造を示す
工程図。

【図４】（ａ）〜（ｇ）は、他の実施例を示す正面図。

【図５】従来例を示す縦断面図。

【図６】同じく正面図。

【図７】（ａ）は、図６におけるａ−ａ線に沿う縦断面
図、（ｂ）はｂ−ｂ線に沿う縦断面図、（ｃ）はｃ−ｃ
線に沿う縦断面図。

【符号の説明】

１０…Ｘ線透過膜、１１…膜本体、１２…第１の補強部
材、１３…第２の補強部材、１４…絶縁材、１５…絶縁
材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を透過する材料からなる膜本体と、
この膜本体の両側面に設けられこの膜本体を補強する第
１、第２の補強部材とを具備し、この第１の補強部材に
＋電圧を印加し、上記第２の補強部材に−電圧を印加し
てこの第１、第２の補強部材間に静電力を発生させるこ
とで、この第１、第２の補強部材を上記膜本体に密着さ
せることを特徴とするＸ線透過膜。
【請求項２】上記第１、第２の補強部材の表面には絶
縁膜を設けることを特徴とする請求項１記載のＸ線透過
膜。
【請求項３】上記第１、第２の補強部材の間に発生す
る静電力を制御することで上記膜本体を撓ませることを
特徴とする請求項１記載のＸ線透過膜。