JPH0778755A - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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- JPH0778755A JPH0778755A JP5288936A JP28893693A JPH0778755A JP H0778755 A JPH0778755 A JP H0778755A JP 5288936 A JP5288936 A JP 5288936A JP 28893693 A JP28893693 A JP 28893693A JP H0778755 A JPH0778755 A JP H0778755A
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- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光フィールドを横切ってＸ線ビームを走査
させ、印刷歪みと一様でない露光が生じないようにした
ものである。 【構成】 Ｘ線走査方法は、放射源Ｓから鏡までの位置
及び又はグレージング角を変えることができる第１の鏡
Ｍ１に、Ｘ線ビーム１０を向ける手段を含む。Ｘ線ビー
ム１０は、直線状の平行移動３Ａと、第２の鏡Ｍ２′，
Ｍ２″へのＸ線ビーム１０のグレージング角Ａ，Ｂの任
意の角度変化とによって走査することができる第２の鏡
Ｍ２′，Ｍ２″から反射される。
させ、印刷歪みと一様でない露光が生じないようにした
ものである。 【構成】 Ｘ線走査方法は、放射源Ｓから鏡までの位置
及び又はグレージング角を変えることができる第１の鏡
Ｍ１に、Ｘ線ビーム１０を向ける手段を含む。Ｘ線ビー
ム１０は、直線状の平行移動３Ａと、第２の鏡Ｍ２′，
Ｍ２″へのＸ線ビーム１０のグレージング角Ａ，Ｂの任
意の角度変化とによって走査することができる第２の鏡
Ｍ２′，Ｍ２″から反射される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路のパタ
ーンのような微細なパターン又は同様なパターンを印刷
するためのＸ線露光装置に関する。特に、本発明は、放
射源としてシンクロトロン放射又は同様な放射を用い、
Ｘ線露光装置にＸ線ビームを走査する方法を含む光学シ
ステムに関する。
ーンのような微細なパターン又は同様なパターンを印刷
するためのＸ線露光装置に関する。特に、本発明は、放
射源としてシンクロトロン放射又は同様な放射を用い、
Ｘ線露光装置にＸ線ビームを走査する方法を含む光学シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、シンクロトロン放射（以下、「Ｓ
Ｒ」という。）は、Ｘ線露光装置の有望な放射源になっ
ている。ＳＲは光の速度に近い速度で円形の軌道に沿っ
て走る高エネルギー電子によって発生した電磁放射であ
る。ＳＲは、軌道の接線方向に放出され、通常、Ｘ線露
光装置で使われる約０．５〜１．５ｎｍの波長範囲で方
向性がすぐれ電界強度が強いという特徴を有する。一
方、ＳＲは水平面（電子の軌道面）に一様に放出され、
電磁放射（その波長がＸ線露光に対して有用である）の
発散角は、せいぜい、垂直面（軌道面に直交し予めきめ
られた面に平行に広がっている面）内で１ミリラジアン
である。したがって、一辺が数１０ミリメータを有する
正方形のフィールドの向こう側にあって、ＳＲ放射源か
ら約１２メートル離れて置かれた固定された目標物を露
光するために、目標物はＳＲを偏向させることによって
垂直方向に走査される。
Ｒ」という。）は、Ｘ線露光装置の有望な放射源になっ
ている。ＳＲは光の速度に近い速度で円形の軌道に沿っ
て走る高エネルギー電子によって発生した電磁放射であ
る。ＳＲは、軌道の接線方向に放出され、通常、Ｘ線露
光装置で使われる約０．５〜１．５ｎｍの波長範囲で方
向性がすぐれ電界強度が強いという特徴を有する。一
方、ＳＲは水平面（電子の軌道面）に一様に放出され、
電磁放射（その波長がＸ線露光に対して有用である）の
発散角は、せいぜい、垂直面（軌道面に直交し予めきめ
られた面に平行に広がっている面）内で１ミリラジアン
である。したがって、一辺が数１０ミリメータを有する
正方形のフィールドの向こう側にあって、ＳＲ放射源か
ら約１２メートル離れて置かれた固定された目標物を露
光するために、目標物はＳＲを偏向させることによって
垂直方向に走査される。
【０００３】この目的のために、ＳＲビーム走査システ
ムに回転可能な反射光が使われている。これは「Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＳＰＩＥ−Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」Ｖｏｌ．４４８，ｐ
ｐ．９３−１０１に記載されている。この文献には、周
知の光学システムの装置が示されている。この装置は、
電子の軌道面に直交する面内にある。ＳＲ源から放出さ
れたＸ線ビームは、反射鏡によってマスク及びウエーハ
の方へ偏向される。マスクとウエーハの間隙は数１０ミ
クロンに保たれている。その結果、マスクのパターンが
ウエーハに印刷される。便宜上、マスクとウエーハの組
み合わせは、次の記載では、まとめて、目標物と名付け
られる。鏡の反射面は円筒形（Ｕ形）に作られ、水平方
向と平行になっている。反射鏡は回転することができ
る。その軸は、中心位置に相対的に、約±３ミリラジア
ンの角度範囲ｄαで鏡面に垂直に延びている。したがっ
て、グレージング入射角（すなわち、入射したＸ線ビー
ムと反射面の間に形成された角）は２４ミリラジアンに
なる。その結果、反射鏡から約７ｍ離れて置かれた目標
物は、約４０ｍｍの幅にわたり、Ｘ線ビームで走査され
る。一方、水平面（図の面に直交している）内で、Ｘ線
ビームは凹形の反射面によって平行になる。したがっ
て、目標物で約４０ｍｍのＸ線ビーム幅が得られる。
ムに回転可能な反射光が使われている。これは「Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＳＰＩＥ−Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」Ｖｏｌ．４４８，ｐ
ｐ．９３−１０１に記載されている。この文献には、周
知の光学システムの装置が示されている。この装置は、
電子の軌道面に直交する面内にある。ＳＲ源から放出さ
れたＸ線ビームは、反射鏡によってマスク及びウエーハ
の方へ偏向される。マスクとウエーハの間隙は数１０ミ
クロンに保たれている。その結果、マスクのパターンが
ウエーハに印刷される。便宜上、マスクとウエーハの組
み合わせは、次の記載では、まとめて、目標物と名付け
られる。鏡の反射面は円筒形（Ｕ形）に作られ、水平方
向と平行になっている。反射鏡は回転することができ
る。その軸は、中心位置に相対的に、約±３ミリラジア
ンの角度範囲ｄαで鏡面に垂直に延びている。したがっ
て、グレージング入射角（すなわち、入射したＸ線ビー
ムと反射面の間に形成された角）は２４ミリラジアンに
なる。その結果、反射鏡から約７ｍ離れて置かれた目標
物は、約４０ｍｍの幅にわたり、Ｘ線ビームで走査され
る。一方、水平面（図の面に直交している）内で、Ｘ線
ビームは凹形の反射面によって平行になる。したがっ
て、目標物で約４０ｍｍのＸ線ビーム幅が得られる。
【０００４】Ｘ線ビームの強さは目標物の位置によって
変わり、レジストパターンの線の幅の制御が困難になる
という第１の問題が生じる。
変わり、レジストパターンの線の幅の制御が困難になる
という第１の問題が生じる。
【０００５】Ｃｕｌｌｍａｎ，Ｋ．Ａ．Ｃｏｏｐｅｒ，
ａｎｄ Ｗ．Ｖａｃｈ，「Ａｎ Ｘ−ｒａｙ Ｓｔｅｐ
ｐｅｒ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇ
ｒａｐｈｙ」ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．７７３ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ，Ｘ−Ｒａｙ ａｎｄ Ｉｏ
ｎ−Ｂｅａｍ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅｓ ＶＩ，ｐ
ｐ．２−６（１９８７）を参照されたい。
ａｎｄ Ｗ．Ｖａｃｈ，「Ａｎ Ｘ−ｒａｙ Ｓｔｅｐ
ｐｅｒ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇ
ｒａｐｈｙ」ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．７７３ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ，Ｘ−Ｒａｙ ａｎｄ Ｉｏ
ｎ−Ｂｅａｍ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅｓ ＶＩ，ｐ
ｐ．２−６（１９８７）を参照されたい。
【０００６】露光フィールドを横切ってＸ線ビームを走
査する普通の方法は、平行用の鏡のグレージング入射角
を変えることである。これは鏡の平行性を変え、Ｘ線近
接効果のために、ウエーハ上に印刷された像に印刷歪み
を生じ、そして、一様でない露光の強さを与える結果に
なる。
査する普通の方法は、平行用の鏡のグレージング入射角
を変えることである。これは鏡の平行性を変え、Ｘ線近
接効果のために、ウエーハ上に印刷された像に印刷歪み
を生じ、そして、一様でない露光の強さを与える結果に
なる。
【０００７】軌道方向のシンクロトロン放射を用いたＸ
線ビームによる近接印刷では、放射源によって放出され
たＸ線束は、一般に、一つ又はそれより多いＸ線のグレ
ージング入射鏡によって平行にされる。その結果、有用
な最大のＸ線束がマスクに加えられ、そして、Ｘ線ビー
ムは鏡の面に垂直なマスクに達し、幾何学的な印刷歪み
を除去する。典型的な鏡システムに対して、幾何学的な
歪みＤは次のように与えられる。
線ビームによる近接印刷では、放射源によって放出され
たＸ線束は、一般に、一つ又はそれより多いＸ線のグレ
ージング入射鏡によって平行にされる。その結果、有用
な最大のＸ線束がマスクに加えられ、そして、Ｘ線ビー
ムは鏡の面に垂直なマスクに達し、幾何学的な印刷歪み
を除去する。典型的な鏡システムに対して、幾何学的な
歪みＤは次のように与えられる。
【０００８】Ｄ＝間隙×ＴａｎＡ ここに、間隙＝約１０μＭ〜５０μＭ Ａ＝１ミリラジアンより小さい 鏡の表面を材料で組み合わせ、Ｘ線放射に対して受け入
れることができる反射率を備えるように、鏡のグレージ
ング入射角が選ばれている。典型的なグレージング角は
約１〜２度である。そして、典型的な鏡の反射率７０％
は、８〜１２オングストロームの範囲の波長に対して金
の表面から得ることができる。一度グレージング入射角
と放射源から鏡までの距離が選ばれると、鏡の焦点距離
Ｆは（平行用の鏡に対して、放射源から鏡までの距離に
等しく）きめられ、表面の形は、与えられた露光フィー
ルドの幅にわたって許容できる平行性を与えるように選
ばれる。典型的な鏡の表面の形は、円筒状、トロイド
状、楕円状、及び、放物面状である。トロイド状の形に
関しては、製造が容易であり値段が安いので最も普通で
ある。もしも、放射源又はグレージング入射角に関して
鏡の位置が変わるならば、露光フィールドの水平方向の
単位長さあたりのＸ線束だけでなく、Ｘ線ビームの平行
性も変わり、両方共反対方向の近接印刷の結果を生じ
る。
れることができる反射率を備えるように、鏡のグレージ
ング入射角が選ばれている。典型的なグレージング角は
約１〜２度である。そして、典型的な鏡の反射率７０％
は、８〜１２オングストロームの範囲の波長に対して金
の表面から得ることができる。一度グレージング入射角
と放射源から鏡までの距離が選ばれると、鏡の焦点距離
Ｆは（平行用の鏡に対して、放射源から鏡までの距離に
等しく）きめられ、表面の形は、与えられた露光フィー
ルドの幅にわたって許容できる平行性を与えるように選
ばれる。典型的な鏡の表面の形は、円筒状、トロイド
状、楕円状、及び、放物面状である。トロイド状の形に
関しては、製造が容易であり値段が安いので最も普通で
ある。もしも、放射源又はグレージング入射角に関して
鏡の位置が変わるならば、露光フィールドの水平方向の
単位長さあたりのＸ線束だけでなく、Ｘ線ビームの平行
性も変わり、両方共反対方向の近接印刷の結果を生じ
る。
【０００９】完全なマスクフィールドを露光するのに、
いくつかの選択が役に立つ。水平方向のフィールドの大
きさは、一般に、放射源から鏡までの距離、鏡の表面の
形、及び、受け入れられる平行性の誤差の程度によって
きめられるので、希望する垂直方向のフィールドの大き
さをカバーする仕事は減らされる。これは、次のいずれ
か一方で行われる。
いくつかの選択が役に立つ。水平方向のフィールドの大
きさは、一般に、放射源から鏡までの距離、鏡の表面の
形、及び、受け入れられる平行性の誤差の程度によって
きめられるので、希望する垂直方向のフィールドの大き
さをカバーする仕事は減らされる。これは、次のいずれ
か一方で行われる。
【００１０】（１）静止しているＸ線ビームを通してマ
スクとウエーハを動かすこと、又は、（２）静止してい
るマスクとウエーハ対を横切ってＸ線ビームを動かすこ
と、ウエーハに記録するための最も正確なマスクは、マ
スクとウエーハが静止している場合に対して得られると
信じられている。それは、垂直方向に加速し走査してい
る間は、マスクとウエーハの間の位置合わせを維持する
ことが困難になるからである。維持された選択は垂直方
向の露光フィールドを横切ってＸ線ビームを走査するこ
とである。
スクとウエーハを動かすこと、又は、（２）静止してい
るマスクとウエーハ対を横切ってＸ線ビームを動かすこ
と、ウエーハに記録するための最も正確なマスクは、マ
スクとウエーハが静止している場合に対して得られると
信じられている。それは、垂直方向に加速し走査してい
る間は、マスクとウエーハの間の位置合わせを維持する
ことが困難になるからである。維持された選択は垂直方
向の露光フィールドを横切ってＸ線ビームを走査するこ
とである。
【００１１】露光フィールドを横切ってＸ線ビームを走
査するための最も普通に使われた方法は、鏡のグレージ
ング角を変えてマスクに希望するシフトを生じるように
することである。この形の走査から生じる誤差は次のと
おりである。
査するための最も普通に使われた方法は、鏡のグレージ
ング角を変えてマスクに希望するシフトを生じるように
することである。この形の走査から生じる誤差は次のと
おりである。
【００１２】１．ビームの平行性の変化、それは、一般
に水平方向（Ｘ方向の位相）及び垂直方向（Ｚ方向の位
相）の誤差成分に分離される。
に水平方向（Ｘ方向の位相）及び垂直方向（Ｚ方向の位
相）の誤差成分に分離される。
【００１３】２．フィールドを通過する露光強度の平行
性の誤差による変化及びグレージング角の変化による鏡
の反射率の変化。
性の誤差による変化及びグレージング角の変化による鏡
の反射率の変化。
【００１４】これらの誤差を減らすのに、さまざまの形
の鏡を使う長所がＪ．Ｐ．Ｓｉｌｖｅｒｍａｎ，Ｒ．
Ｐ．Ｈａｅｌｂｉｃｈ，ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｗａｒｌａｍ
ｏｕｎｔ，「Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉ
ｏｎ Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｒｅｃｅ
ｎｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ」ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．
４８８，ｐａｇｅｓ ５０−５９（１９８４）に論じら
れている。
の鏡を使う長所がＪ．Ｐ．Ｓｉｌｖｅｒｍａｎ，Ｒ．
Ｐ．Ｈａｅｌｂｉｃｈ，ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｗａｒｌａｍ
ｏｕｎｔ，「Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉ
ｏｎ Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｒｅｃｅ
ｎｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ」ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．
４８８，ｐａｇｅｓ ５０−５９（１９８４）に論じら
れている。
【００１５】米国特許第５，０７７，７７４号明細書Ｐ
ｉｅｓｔｒｕｐその他「Ｘ−ｒａｙｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ Ｓｏｕｒｃｅ」の第１８欄第２行〜第４６行に記
載されているように、Ｘ線放射源において、グレージン
グ角を有する振らすことのできる反射器は、平らな又は
わずかに曲がったＸ線用の鏡からなっている。その鏡は
発散するＸ線ビームを反射する。Ｘ線ビームの発散は、
（レジスト上に生じたマスクの回路の影を増加させる）
オーバレイ誤差を生じる。
ｉｅｓｔｒｕｐその他「Ｘ−ｒａｙｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ Ｓｏｕｒｃｅ」の第１８欄第２行〜第４６行に記
載されているように、Ｘ線放射源において、グレージン
グ角を有する振らすことのできる反射器は、平らな又は
わずかに曲がったＸ線用の鏡からなっている。その鏡は
発散するＸ線ビームを反射する。Ｘ線ビームの発散は、
（レジスト上に生じたマスクの回路の影を増加させる）
オーバレイ誤差を生じる。
【００１６】米国特許第５，０３１，１９９号明細書Ｃ
ｏｌｅその他「Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ
Ｂｅａｍｌｉｎｅ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐｐａｒ
ａｔｕｓ」には、Ｘ線リゾグラフィ用のＸ線ビーム装置
が記載されている。この装置はシンクロトロン放射を受
ける。この装置は幅方向及び長さ方向に沿って凹面にな
っている反射面を有し、シンクロトロンからの放射用の
ファンをグレージング角で受け、そして、ある程度Ｘ線
ビームを一次元方向に平行になるように配置し、Ｘ線ビ
ーム中に置かれた第１の鏡からなる。更に、第２の鏡
が、第１の鏡から反射されたＸ線ビームをグレージング
角で受けるように配置されている。第２の鏡は、長さ方
向に沿って凹面であり、幅方向に沿って凸面である反射
面を有する。第２の鏡は、Ｘ線ビームを水平方向にし、
Ｘ線ビームを垂直方向に集めるように動作する。第１の
鏡と第２の鏡が、協同して、実質的に一様な電力分布と
共に、像平面に実質的に一様な像を有するように、ビー
ムを与えるように置かれている。第１の鏡と第２の鏡の
各々は、Ｘ線に対して約２度のグレージング角を有す
る。装置は、第１の鏡と第２の鏡を含む長さ方向に沿っ
てＸ線ビームを取り囲む構造と、Ｘ線ビームの内部を外
気から密閉するためにＸ線ビームの終端を閉じる窓とを
含む。そして、第１の鏡と第２の鏡と協同して窓を通過
するようにＸ線ビームを与える。その際、窓は希望する
エネルギー帯の上と下のＸ線ビームを減衰させる。
ｏｌｅその他「Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ
Ｂｅａｍｌｉｎｅ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐｐａｒ
ａｔｕｓ」には、Ｘ線リゾグラフィ用のＸ線ビーム装置
が記載されている。この装置はシンクロトロン放射を受
ける。この装置は幅方向及び長さ方向に沿って凹面にな
っている反射面を有し、シンクロトロンからの放射用の
ファンをグレージング角で受け、そして、ある程度Ｘ線
ビームを一次元方向に平行になるように配置し、Ｘ線ビ
ーム中に置かれた第１の鏡からなる。更に、第２の鏡
が、第１の鏡から反射されたＸ線ビームをグレージング
角で受けるように配置されている。第２の鏡は、長さ方
向に沿って凹面であり、幅方向に沿って凸面である反射
面を有する。第２の鏡は、Ｘ線ビームを水平方向にし、
Ｘ線ビームを垂直方向に集めるように動作する。第１の
鏡と第２の鏡が、協同して、実質的に一様な電力分布と
共に、像平面に実質的に一様な像を有するように、ビー
ムを与えるように置かれている。第１の鏡と第２の鏡の
各々は、Ｘ線に対して約２度のグレージング角を有す
る。装置は、第１の鏡と第２の鏡を含む長さ方向に沿っ
てＸ線ビームを取り囲む構造と、Ｘ線ビームの内部を外
気から密閉するためにＸ線ビームの終端を閉じる窓とを
含む。そして、第１の鏡と第２の鏡と協同して窓を通過
するようにＸ線ビームを与える。その際、窓は希望する
エネルギー帯の上と下のＸ線ビームを減衰させる。
【００１７】米国特許第４，９８４，２５９号明細書
（１９９１年１月８日発行）Ｉｔｏｕその他「Ｘ−ｒａ
ｙ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」には、Ｘ
線放射源、Ｘ線放射源から放射されたＸ線ビームを目標
物の方に偏向させるための反射鏡、及び、反射鏡の反射
面から離れている回転軸の周りに、反射鏡を回転させる
ための機構とからなる露光装置が記載されている。反射
鏡は、与えられた回転角に対して入射角がＸ線ビームと
相対的に一定のままであるような形を有する。Ｘ線露光
装置は次のものから構成されている：Ｘ線放射源；Ｘ線
放射源から放射されたＸ線ビームを目標物の方に偏向す
るための反射面を有する反射鏡；回転軸の周りに反射面
を有し、回転軸が反射面から離れて配置されている反射
鏡を回転するための手段；反射鏡が回転軸の周りに回転
するとき、Ｘ線ビームのグレージング入射角が一定値に
維持されるような形に形成されている反射面；及び、回
転手段によって回転軸のまわりに反射鏡を回転すること
によってＸ線ビームで目標物を走査するための手段。Ｉ
ｔｏｕその他による特許の目的はＸ線露光装置のＸ線ビ
ーム走査システムを提供することであった。この装置で
は、簡単な回転機構によりＸ線ビームで目標物を走査し
ている間、ビーム強度と目標物への入射方向を常に一定
に保つことができる。
（１９９１年１月８日発行）Ｉｔｏｕその他「Ｘ−ｒａ
ｙ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」には、Ｘ
線放射源、Ｘ線放射源から放射されたＸ線ビームを目標
物の方に偏向させるための反射鏡、及び、反射鏡の反射
面から離れている回転軸の周りに、反射鏡を回転させる
ための機構とからなる露光装置が記載されている。反射
鏡は、与えられた回転角に対して入射角がＸ線ビームと
相対的に一定のままであるような形を有する。Ｘ線露光
装置は次のものから構成されている：Ｘ線放射源；Ｘ線
放射源から放射されたＸ線ビームを目標物の方に偏向す
るための反射面を有する反射鏡；回転軸の周りに反射面
を有し、回転軸が反射面から離れて配置されている反射
鏡を回転するための手段；反射鏡が回転軸の周りに回転
するとき、Ｘ線ビームのグレージング入射角が一定値に
維持されるような形に形成されている反射面；及び、回
転手段によって回転軸のまわりに反射鏡を回転すること
によってＸ線ビームで目標物を走査するための手段。Ｉ
ｔｏｕその他による特許の目的はＸ線露光装置のＸ線ビ
ーム走査システムを提供することであった。この装置で
は、簡単な回転機構によりＸ線ビームで目標物を走査し
ている間、ビーム強度と目標物への入射方向を常に一定
に保つことができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、垂直
露光軸と水平露光軸に独立に計画的に印刷歪みを生じさ
せる能力を有し、印刷歪み及び一様でない露光を生じさ
せないようにしつつ、露光フィールドを横切ってＸ線ビ
ームを走査させることにある。
露光軸と水平露光軸に独立に計画的に印刷歪みを生じさ
せる能力を有し、印刷歪み及び一様でない露光を生じさ
せないようにしつつ、露光フィールドを横切ってＸ線ビ
ームを走査させることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による走査方法
は、 １．第１の鏡は、放射源から鏡までの位置及び又はグレ
ージング入射角を変えることができ、 ２．第２の鏡は、グレージング入射角を任意に変えると
共に平行移動によって走査することができる、という手
段によって、歪みによる誤差を避けている。
は、 １．第１の鏡は、放射源から鏡までの位置及び又はグレ
ージング入射角を変えることができ、 ２．第２の鏡は、グレージング入射角を任意に変えると
共に平行移動によって走査することができる、という手
段によって、歪みによる誤差を避けている。
【００２０】本発明は、（マスク／ウエーハのオーバレ
イ歪みの修正によって決められた零からある値までの）
一定の歪み、垂直の走査によって変化するＸ線束の最小
値、及び、走査中ほぼ一定であるＸ線ビームの縦断面、
を生じる可能性を示しながら、鏡の走査誤差を大いに減
らすか又は除去する走査方法を用いている。この技術
は、第１の鏡の表面の形には依存しない。
イ歪みの修正によって決められた零からある値までの）
一定の歪み、垂直の走査によって変化するＸ線束の最小
値、及び、走査中ほぼ一定であるＸ線ビームの縦断面、
を生じる可能性を示しながら、鏡の走査誤差を大いに減
らすか又は除去する走査方法を用いている。この技術
は、第１の鏡の表面の形には依存しない。
【００２１】
【実施例】交互に走査する方法では、第１の鏡Ｍ１の後
方に置かれた第２の鏡Ｍ２を必要とする。図１〜図３
は、（第２の鏡Ｍ２の長さを最小にするために）第２の
鏡Ｍ２を、露光フィールドＥＦに平行にシフトするか、
第２の鏡Ｍ２への入射ビームに沿ってシフトすることに
よって平行性を維持し垂直方向の走査を行う基本原理を
説明している。放射源ＳからのＸ線ビーム１０は第１の
鏡Ｍ１からのＸ線ビーム１２及び１４によって示される
範囲にわたって反射され、そして、露光フィールドＥＦ
に向けられているＸ線ビーム１６及び１８として第２の
鏡Ｍ２によって反射される。両方のシフトの組み合わせ
は示されていないが明らかである。この方法は一般の光
学に類似している。
方に置かれた第２の鏡Ｍ２を必要とする。図１〜図３
は、（第２の鏡Ｍ２の長さを最小にするために）第２の
鏡Ｍ２を、露光フィールドＥＦに平行にシフトするか、
第２の鏡Ｍ２への入射ビームに沿ってシフトすることに
よって平行性を維持し垂直方向の走査を行う基本原理を
説明している。放射源ＳからのＸ線ビーム１０は第１の
鏡Ｍ１からのＸ線ビーム１２及び１４によって示される
範囲にわたって反射され、そして、露光フィールドＥＦ
に向けられているＸ線ビーム１６及び１８として第２の
鏡Ｍ２によって反射される。両方のシフトの組み合わせ
は示されていないが明らかである。この方法は一般の光
学に類似している。
【００２２】この２個の鏡Ｍ１，Ｍ２が、露光走査をし
ている間、マスクのＸ方向の位相誤差とＺ方向の位相誤
差をほぼ調整し、他に依存しないで、垂直方向及び水平
方向の（間隔に依存する）印刷歪みを独立に制御するこ
とができるのか明らかでない。これができるということ
がこの発明の特徴である。
ている間、マスクのＸ方向の位相誤差とＺ方向の位相誤
差をほぼ調整し、他に依存しないで、垂直方向及び水平
方向の（間隔に依存する）印刷歪みを独立に制御するこ
とができるのか明らかでない。これができるということ
がこの発明の特徴である。
【００２３】Ｘ方向の位相の調整は、第１の鏡Ｍ１の位
置（その位置は、Ｘ線ビーム路に沿って、しかも、Ｘ線
ビーム路に垂直な位置と、Ｘ線ビーム路に沿った位置又
はＸ線ビーム路に垂直な位置を含む。）、鏡のグレージ
ング角、又は、それらの組み合わせを修正することによ
って行われる。Ｚ方向の位相の変化は、通常、Ｘ方向の
位相の変化をともなう。このＸ方向の位相変化は、露光
フィールドの頂部と底部のＸ方向の位相の平均値で最も
著しく生じる。しかも、Ｚ方向の位相の変化は、水平方
向では、かなり小さく、しばしば無視することができ
る。
置（その位置は、Ｘ線ビーム路に沿って、しかも、Ｘ線
ビーム路に垂直な位置と、Ｘ線ビーム路に沿った位置又
はＸ線ビーム路に垂直な位置を含む。）、鏡のグレージ
ング角、又は、それらの組み合わせを修正することによ
って行われる。Ｚ方向の位相の変化は、通常、Ｘ方向の
位相の変化をともなう。このＸ方向の位相変化は、露光
フィールドの頂部と底部のＸ方向の位相の平均値で最も
著しく生じる。しかも、Ｚ方向の位相の変化は、水平方
向では、かなり小さく、しばしば無視することができ
る。
【００２４】図２は図１の第２の鏡Ｍ２を示し、第２の
鏡Ｍ２を走査２１の方向に沿ってより高い第２の鏡Ｍ
２′の位置に動かしてＸ線ビーム１９の通路に垂直な線
形の垂直シフトをし、第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２のそれぞれ
の位置に対応する頂部及び底部のＸ線ビーム２０及び２
２として、異なった時間に、第２の鏡Ｍ２，Ｍ２′から
Ｘ線ビーム１９を２度反射するようにしたものである。
鏡Ｍ２を走査２１の方向に沿ってより高い第２の鏡Ｍ
２′の位置に動かしてＸ線ビーム１９の通路に垂直な線
形の垂直シフトをし、第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２のそれぞれ
の位置に対応する頂部及び底部のＸ線ビーム２０及び２
２として、異なった時間に、第２の鏡Ｍ２，Ｍ２′から
Ｘ線ビーム１９を２度反射するようにしたものである。
【００２５】図３は図１の第２の鏡Ｍ２を示し、第２の
鏡Ｍ２″を走査２３の方向に沿って第２の鏡Ｍ２′″の
位置に動かしてＸ線ビーム１９の通路に平行に直線状の
シフトをし、第２の鏡Ｍ２″，Ｍ２′″のそれぞれの位
置に対応する頂部及び底部のＸ線ビーム２０′及び２
２′として、第２の鏡Ｍ２″，Ｍ２′″からＸ線ビーム
１９を反射するようにしたものである。
鏡Ｍ２″を走査２３の方向に沿って第２の鏡Ｍ２′″の
位置に動かしてＸ線ビーム１９の通路に平行に直線状の
シフトをし、第２の鏡Ｍ２″，Ｍ２′″のそれぞれの位
置に対応する頂部及び底部のＸ線ビーム２０′及び２
２′として、第２の鏡Ｍ２″，Ｍ２′″からＸ線ビーム
１９を反射するようにしたものである。
【００２６】図４及び図５は第１の鏡のグレージング角
を変えることによって生じたＺ方向の位相誤差を第２の
鏡Ｍ２によってＺ方向の位相を修正する状態を示す。図
４及び図５に示されているように、第１の鏡Ｍ１のグレ
ージング角を変え、そして、第２の鏡Ｍ２をシフトする
ことによって、マスクに達する図４のＸ線ビーム２８，
３０と図５のＸ線ビーム３０′のＺ方向の位相の平均値
を希望する値、通常、零に変えることができる。図１〜
図３に示されているように、第２の鏡Ｍ２をシフトする
ことによって、露光走査が行われる。この方法によっ
て、第１の鏡を修正することによって生じたＺ方向の位
相誤差は、小さな水平方向の成分のみに減少する。
を変えることによって生じたＺ方向の位相誤差を第２の
鏡Ｍ２によってＺ方向の位相を修正する状態を示す。図
４及び図５に示されているように、第１の鏡Ｍ１のグレ
ージング角を変え、そして、第２の鏡Ｍ２をシフトする
ことによって、マスクに達する図４のＸ線ビーム２８，
３０と図５のＸ線ビーム３０′のＺ方向の位相の平均値
を希望する値、通常、零に変えることができる。図１〜
図３に示されているように、第２の鏡Ｍ２をシフトする
ことによって、露光走査が行われる。この方法によっ
て、第１の鏡を修正することによって生じたＺ方向の位
相誤差は、小さな水平方向の成分のみに減少する。
【００２７】図６は、第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２″を直線状
に平行移動３Ａすると同時に、第２の鏡Ｍ２′の位置と
第２の鏡Ｍ２″の位置との間で第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２″
のグレージング角Ａ，Ｂを変え、慎重にきめられたＺ方
向の位相誤差をマスクに生じるようにすることができる
ことを説明している。この誤差は、第２の鏡Ｍ２′，Ｍ
２″によって生じる。
に平行移動３Ａすると同時に、第２の鏡Ｍ２′の位置と
第２の鏡Ｍ２″の位置との間で第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２″
のグレージング角Ａ，Ｂを変え、慎重にきめられたＺ方
向の位相誤差をマスクに生じるようにすることができる
ことを説明している。この誤差は、第２の鏡Ｍ２′，Ｍ
２″によって生じる。
【００２８】このシステムが歪みを修正することができ
るのは、主として、間隔の機能と第１の鏡の特殊設計に
よる。一般に、第１の鏡に対して、放射源から鏡までの
距離を増すと、露光フィールド内のＸ方向の非線形位
相、又は、与えられたＸ方向の位相誤差に対して水平方
向の受け入れがたいＺ方向の大きな位相誤差のような一
層大きな位相変化が生じ、逆像効果が示される前に位置
の修正が行われる。また、放射源から鏡までの距離が増
すと、放射源から集められた、水平方向の露光フィール
ドの単位長さ当たりのＸ線束を減らし、スループットを
減らす。これらの効果は技術上の取りきめである。そし
て、走査を行っても第２の鏡によって劣化しない。第２
の反射面をビーム路に設けると、露光に利用できるＸ線
束が減り、一層長い露光時間を必要とし、そして、シス
テムのスループットが一層少なくなる。
るのは、主として、間隔の機能と第１の鏡の特殊設計に
よる。一般に、第１の鏡に対して、放射源から鏡までの
距離を増すと、露光フィールド内のＸ方向の非線形位
相、又は、与えられたＸ方向の位相誤差に対して水平方
向の受け入れがたいＺ方向の大きな位相誤差のような一
層大きな位相変化が生じ、逆像効果が示される前に位置
の修正が行われる。また、放射源から鏡までの距離が増
すと、放射源から集められた、水平方向の露光フィール
ドの単位長さ当たりのＸ線束を減らし、スループットを
減らす。これらの効果は技術上の取りきめである。そし
て、走査を行っても第２の鏡によって劣化しない。第２
の反射面をビーム路に設けると、露光に利用できるＸ線
束が減り、一層長い露光時間を必要とし、そして、シス
テムのスループットが一層少なくなる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、鏡の走査誤差を大いに
減らすか又は除去することができるようになる。
減らすか又は除去することができるようになる。
【図１】平行性を維持する基本原理を説明する図であ
る。
る。
【図２】露光フィールドに平行に第２の鏡をシフトする
ことによって垂直走査を行う基本原理を説明する図であ
る。
ことによって垂直走査を行う基本原理を説明する図であ
る。
【図３】第２の鏡への入射ビームに沿って第２の鏡をシ
フトすることによって垂直走査を行う基本原理を説明す
る図である。
フトすることによって垂直走査を行う基本原理を説明す
る図である。
【図４】第１の鏡Ｍ１のグレージング角を変えることに
よって生じたＺ方向の位相誤差を示す図である。
よって生じたＺ方向の位相誤差を示す図である。
【図５】第１の鏡Ｍ１のグレージング角を変えることに
よって生じたＺ方向の位相誤差を第２の鏡Ｍ２によって
Ｚ方向の位相修正を示す図である。
よって生じたＺ方向の位相誤差を第２の鏡Ｍ２によって
Ｚ方向の位相修正を示す図である。
【図６】第２の鏡Ｍ２′，Ｍ２″のグレージング角を第
２の鏡Ｍ２′の位置と第２の鏡Ｍ２″の位置との間で変
え、慎重に考慮したＺ方向の位相誤差がマスクに生じる
ように走査されることを説明する図である。
２の鏡Ｍ２′の位置と第２の鏡Ｍ２″の位置との間で変
え、慎重に考慮したＺ方向の位相誤差がマスクに生じる
ように走査されることを説明する図である。
１０，１２，１４，１６，１８，１９，２０，２０′，
２２，２２′，２８，３０，３０′ Ｘ線ビーム ２１，２３ 走査 ３Ａ 平行移動 Ａ，Ｂ グレージング角 ＥＦ 露光フィールド Ｍ１ 第１の鏡 Ｍ２，Ｍ２′，Ｍ２″，Ｍ２′″ 第２の鏡 Ｓ 放射源
２２，２２′，２８，３０，３０′ Ｘ線ビーム ２１，２３ 走査 ３Ａ 平行移動 Ａ，Ｂ グレージング角 ＥＦ 露光フィールド Ｍ１ 第１の鏡 Ｍ２，Ｍ２′，Ｍ２″，Ｍ２′″ 第２の鏡 Ｓ 放射源
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・フィリップ・リップステイン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ホープ ウエル ジャンクション ジェヌ コート ３ (72)発明者 ジェローム・ポウル・シルヴァーマン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ホワイ ト プレインズ オールド ママロネック ロード 176 (72)発明者 マシュー・アレン・トンプソン アメリカ合衆国 テキサス州 オウスティ ン タマヨドライブ 13202
Claims (3)
- 【請求項１】（ａ）幅方向及び長さ方向に沿って凹面に
なっている反射面を有し、シンクロトロンからの放射用
のファンをグレージング角で受けてＸ線ビームを平行に
するように配置し、Ｘ線ビーム中に置かれた第１の鏡
と、（ｂ）第１の鏡から反射されたＸ線ビームをグレー
ジング角で受け、反射面を予め決められた角度に維持す
るように配置した第２の鏡と、（ｃ）Ｘ線ビームの入射
方向をマスク上に制御する手段、とからなるＸ線ビーム
からの放射を用いるリゾグラフィ用のマスクのＸ線露光
装置。 - 【請求項２】Ｘ線ビームの入射方向をマスク上に制御す
る手段が、第２の鏡を直線状にシフトし、第２の鏡を直
線状にシフトすることによってマスクを走査するための
手段からなる請求項１記載のＸ線露光装置。 - 【請求項３】Ｘ線ビームの入射方向をマスク上に制御す
る手段が、第２の鏡を直線状にシフトしている間第２の
鏡のグレージング角を変え、垂直（Ｚ）軸方向の位相誤
差を変える手段を含む請求項２記載のＸ線露光装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/994,744 US5268951A (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | X-ray beam scanning method for producing low distortion or constant distortion in x-ray proximity printing |
| US994744 | 1992-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778755A true JPH0778755A (ja) | 1995-03-20 |
| JPH0817152B2 JPH0817152B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=25541007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5288936A Expired - Lifetime JPH0817152B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-11-18 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5268951A (ja) |
| EP (1) | EP0604343A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0817152B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016537681A (ja) * | 2013-11-22 | 2016-12-01 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Ｅｕｖ投影リソグラフィのための照明系 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485498A (en) * | 1994-07-01 | 1996-01-16 | Motorola, Inc. | X-ray interface and condenser |
| US5548625A (en) * | 1995-03-02 | 1996-08-20 | Motorola, Inc. | Method for parallel multiple field processing in X-ray lithography |
| JP3284045B2 (ja) * | 1996-04-30 | 2002-05-20 | キヤノン株式会社 | Ｘ線光学装置およびデバイス製造方法 |
| JP3532742B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2004-05-31 | 株式会社東芝 | Ｘ線リソグラフィ装置およびｘ線露光方法 |
| EP1053551B1 (en) * | 1998-01-27 | 2008-12-17 | Noran Instruments, Inc. | Wavelength dispersive x-ray spectrometer with x-ray collimator optic for increased sensitivity over a wide x-ray energy range |
| WO2000016077A1 (en) | 1998-09-17 | 2000-03-23 | Noran Instruments, Inc. | Application of x-ray optics to energy dispersive spectroscopy |
| JP2000294523A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-20 | Sony Corp | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
| US6332017B1 (en) | 1999-01-25 | 2001-12-18 | Vanderbilt University | System and method for producing pulsed monochromatic X-rays |
| US6327335B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-12-04 | Vanderbilt University | Apparatus and method for three-dimensional imaging using a stationary monochromatic x-ray beam |
| US6285737B1 (en) | 2000-01-21 | 2001-09-04 | Euv Llc | Condenser for extreme-UV lithography with discharge source |
| US7486984B2 (en) * | 2004-05-19 | 2009-02-03 | Mxisystems, Inc. | System and method for monochromatic x-ray beam therapy |
| JP5426810B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2014-02-26 | 知平 坂部 | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 |
| WO2017009363A1 (en) | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Koninklijke Philips N.V. | Imaging with modulated x-ray radiation |
| DE102016212373A1 (de) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04261011A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-09-17 | Wisconsin Alumni Res Found | Ｘ線リソグラフビームライン方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63116424A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | Nec Corp | Ｘ線露光装置 |
| JPH0196600A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Hitachi Ltd | Ｘ線露光装置 |
| US5077774A (en) * | 1989-07-12 | 1991-12-31 | Adelphi Technology Inc. | X-ray lithography source |
-
1992
- 1992-12-22 US US07/994,744 patent/US5268951A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5288936A patent/JPH0817152B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-19 EP EP93480184A patent/EP0604343A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04261011A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-09-17 | Wisconsin Alumni Res Found | Ｘ線リソグラフビームライン方法及び装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016537681A (ja) * | 2013-11-22 | 2016-12-01 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Ｅｕｖ投影リソグラフィのための照明系 |
| US10310381B2 (en) | 2013-11-22 | 2019-06-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Illumination system for EUV projection lithography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0604343A1 (en) | 1994-06-29 |
| US5268951A (en) | 1993-12-07 |
| JPH0817152B2 (ja) | 1996-02-21 |
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