JPH08241847A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents
露光装置及び露光方法Info
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- JPH08241847A JPH08241847A JP7046698A JP4669895A JPH08241847A JP H08241847 A JPH08241847 A JP H08241847A JP 7046698 A JP7046698 A JP 7046698A JP 4669895 A JP4669895 A JP 4669895A JP H08241847 A JPH08241847 A JP H08241847A
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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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70983—Optical system protection, e.g. pellicles or removable covers for protection of mask
-
- 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
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマＸ線源において、発生した真空紫外線
や軟Ｘ線を強度を低下させることなく露光し、併せて光
学素子の損傷を防ぎ、装置の露光強度向上及びランニン
グ・コストを低減する。 【構成】プラズマの発光点と光学素子１２との間に周期
的に開閉するシャッタ機構１１を設け、プラズマ発光点
で真空紫外線や軟Ｘ線９が発生した際にはシャッタが開
くとともに、プラズマ発光点からの蒸散物や衝撃波１０
が飛散した際にはシャッタが閉じる。 【効果】プラズマＸ線源から発生した真空紫外線や軟Ｘ
線の強度を低下させることなく光学素子の損傷が防げる
結果、露光強度の向上が可能になるとともに、光学素子
の長寿命化や稼働率向上によって、装置のランニングコ
スト低減が可能となる。
や軟Ｘ線を強度を低下させることなく露光し、併せて光
学素子の損傷を防ぎ、装置の露光強度向上及びランニン
グ・コストを低減する。 【構成】プラズマの発光点と光学素子１２との間に周期
的に開閉するシャッタ機構１１を設け、プラズマ発光点
で真空紫外線や軟Ｘ線９が発生した際にはシャッタが開
くとともに、プラズマ発光点からの蒸散物や衝撃波１０
が飛散した際にはシャッタが閉じる。 【効果】プラズマＸ線源から発生した真空紫外線や軟Ｘ
線の強度を低下させることなく光学素子の損傷が防げる
結果、露光強度の向上が可能になるとともに、光学素子
の長寿命化や稼働率向上によって、装置のランニングコ
スト低減が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置及び露光方法、
更に詳しくいえば、高温・高密度のプラズマから放射さ
れる真空紫外線や軟Ｘ線を半導体基板などの試料に照射
して露光をする露光装置及び露光方法に関する。
更に詳しくいえば、高温・高密度のプラズマから放射さ
れる真空紫外線や軟Ｘ線を半導体基板などの試料に照射
して露光をする露光装置及び露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＸ線源は高温・高密度のプラズ
マから放射される真空紫外線や軟Ｘ線を発生する。プラ
ズマＸ線源を用いた装置の一つとして露光装置がある。
これらの真空紫外線や軟Ｘ線は、プラズマ中で多価に電
離したイオンの逆励起や電子がイオンの近傍を通過する
ときに生ずる制動放射又は電子がイオンの内殻準位に落
ち込む過程などによって放射されるが、このために必要
なプラズマ状態は数ナノ秒と瞬間的にしか保持できない
ことから、取り出せる光はパルス状となる。
マから放射される真空紫外線や軟Ｘ線を発生する。プラ
ズマＸ線源を用いた装置の一つとして露光装置がある。
これらの真空紫外線や軟Ｘ線は、プラズマ中で多価に電
離したイオンの逆励起や電子がイオンの近傍を通過する
ときに生ずる制動放射又は電子がイオンの内殻準位に落
ち込む過程などによって放射されるが、このために必要
なプラズマ状態は数ナノ秒と瞬間的にしか保持できない
ことから、取り出せる光はパルス状となる。
【０００３】プラズマＸ線源はプラズマ状態の生成によ
っていくつかの方式に分けられるが、現在、主に検討が
なされているのが文献１、マイクロサーキット・エンジ
ニアリング（Microcircuit Engineering）、１７巻（１
９９２年）、１４５頁、及び文献２、エス・ピー・アイ
・イー（ＳＰＩＥ）、９２３巻（１９８８年）、２８頁
に記載されているように大出力パルスレーザ光を金属タ
ーゲットに照射し、蒸発したプラズマ状態の金属から放
射される軟Ｘ線を用いるレーザプラズマ方式と、パルス
大電流放電で生成した希ガスの高温プラズマから放射さ
れる軟Ｘ線を用いる方式である。さらに後者は、文献
３、ジャーナル・オブ・バキュウム・サイエンス・アン
ド・テクノロジー・ビー（Journal of Vacuum Science
and Technology B）、６巻（１９８８年）、１９５頁及
び文献４、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジクス（Japanese Journal of Applied Physic
s）、３０巻（１９９１年）、３８５頁に記載されてい
るような、同軸状に配置した電極の底部で発生したプラ
ズマをローレンツ力で収束させるプラズマフォーカス方
式と、文献５、ジャーナル・オブ・バキュウム・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー・ビー（Journal of Vacuu
m Science and Technology B）、４巻（１９８６年）、
２４３頁に記載されているような、超音速希ガス流に数
１００ｋＡのパルス大電流を通電してプラズマ発光点を
生成するガスパフＺピンチ方式に分かれる。
っていくつかの方式に分けられるが、現在、主に検討が
なされているのが文献１、マイクロサーキット・エンジ
ニアリング（Microcircuit Engineering）、１７巻（１
９９２年）、１４５頁、及び文献２、エス・ピー・アイ
・イー（ＳＰＩＥ）、９２３巻（１９８８年）、２８頁
に記載されているように大出力パルスレーザ光を金属タ
ーゲットに照射し、蒸発したプラズマ状態の金属から放
射される軟Ｘ線を用いるレーザプラズマ方式と、パルス
大電流放電で生成した希ガスの高温プラズマから放射さ
れる軟Ｘ線を用いる方式である。さらに後者は、文献
３、ジャーナル・オブ・バキュウム・サイエンス・アン
ド・テクノロジー・ビー（Journal of Vacuum Science
and Technology B）、６巻（１９８８年）、１９５頁及
び文献４、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジクス（Japanese Journal of Applied Physic
s）、３０巻（１９９１年）、３８５頁に記載されてい
るような、同軸状に配置した電極の底部で発生したプラ
ズマをローレンツ力で収束させるプラズマフォーカス方
式と、文献５、ジャーナル・オブ・バキュウム・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー・ビー（Journal of Vacuu
m Science and Technology B）、４巻（１９８６年）、
２４３頁に記載されているような、超音速希ガス流に数
１００ｋＡのパルス大電流を通電してプラズマ発光点を
生成するガスパフＺピンチ方式に分かれる。
【０００４】これらのプラズマＸ線源は、従来の電子励
起型Ｘ線源と比べて一桁以上輝度が高く、一方、シンク
ロトロン放射光用の電子蓄積リングと比べて装置の価格
やランニング・コストが一桁以上低いといったメリット
から、現在、真空紫外線や軟Ｘ線を用いたリソグラフィ
の光源として注目されている。
起型Ｘ線源と比べて一桁以上輝度が高く、一方、シンク
ロトロン放射光用の電子蓄積リングと比べて装置の価格
やランニング・コストが一桁以上低いといったメリット
から、現在、真空紫外線や軟Ｘ線を用いたリソグラフィ
の光源として注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プラズマＸ線源は前述
のようにリソグラフィの光源として優れた特性をもつ
が、デブリ（ｄｅｂｒｉｓ）と呼ばれる金属ターゲット
や電極材料の蒸発による飛散物や希ガスの衝撃波によっ
て、ミラーなどの光学素子や真空隔壁が損傷を受けるこ
とが問題となる。この光学素子の損傷防止には、文献４
に記載されているように、プラズマ発光点と光学素子と
の間に真空紫外線や軟Ｘ線の透過能が大きいく、デブリ
の通過を阻止する薄膜を設け、プラズマ発光点と光学素
子を分離することが有効である。しかし、例えばＸ線縮
小露光に広く用いられている波長が１３ｎｍ付近の軟Ｘ
線では、薄膜に軟Ｘ線透過能の大きいシリコンを用い、
さらに、膜厚を１μｍと極めて薄くしても軟Ｘ線の強度
が薄膜を設けない場合に比べ５分の１以下に減少するた
め、リソグラフィのスループットの大幅な低下が生ずる
という問題があった。また、プラズマＸ線源は容器内に
ある金属ターゲットに容器外からレーザ光を照射する構
成となっているが、そのため、容器の壁に石英などのレ
ーザ光の透過窓を設ける。デブリはこの透過窓に付着
し、装置のスループットを低下させるという問題があ
る。
のようにリソグラフィの光源として優れた特性をもつ
が、デブリ（ｄｅｂｒｉｓ）と呼ばれる金属ターゲット
や電極材料の蒸発による飛散物や希ガスの衝撃波によっ
て、ミラーなどの光学素子や真空隔壁が損傷を受けるこ
とが問題となる。この光学素子の損傷防止には、文献４
に記載されているように、プラズマ発光点と光学素子と
の間に真空紫外線や軟Ｘ線の透過能が大きいく、デブリ
の通過を阻止する薄膜を設け、プラズマ発光点と光学素
子を分離することが有効である。しかし、例えばＸ線縮
小露光に広く用いられている波長が１３ｎｍ付近の軟Ｘ
線では、薄膜に軟Ｘ線透過能の大きいシリコンを用い、
さらに、膜厚を１μｍと極めて薄くしても軟Ｘ線の強度
が薄膜を設けない場合に比べ５分の１以下に減少するた
め、リソグラフィのスループットの大幅な低下が生ずる
という問題があった。また、プラズマＸ線源は容器内に
ある金属ターゲットに容器外からレーザ光を照射する構
成となっているが、そのため、容器の壁に石英などのレ
ーザ光の透過窓を設ける。デブリはこの透過窓に付着
し、装置のスループットを低下させるという問題があ
る。
【０００６】従って、本発明の主な目的は真空紫外線や
軟Ｘ線は完全に通し、かつデブリの通過を阻止しスルー
プットが高く、かつ学素子の損傷を防止できる露光装置
及び露光方法を実現することである。本発明の他の目的
は、上記目的を達成するとともに、レーザ光の透過窓へ
のデブリの付着を効果的の防止する露光装置を実現する
ことである。
軟Ｘ線は完全に通し、かつデブリの通過を阻止しスルー
プットが高く、かつ学素子の損傷を防止できる露光装置
及び露光方法を実現することである。本発明の他の目的
は、上記目的を達成するとともに、レーザ光の透過窓へ
のデブリの付着を効果的の防止する露光装置を実現する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、プラズマから放射されるパルス状の真空
紫外線や軟Ｘ線を発生するプラズマＸ線源と、上記真空
紫外線や軟Ｘ線を光学素子を介し試料に露光する露光装
置において、パルス状の真空紫外線や軟Ｘ線を発生する
プラズマＸ線源の発光点と上記試料の間、望ましくは上
記発光点と上記光学素子の間に上記真空紫外線や軟Ｘ線
の発生時に開き、非発生時に閉じるように開閉するシャ
ッタ機構を設けた。
め、本発明は、プラズマから放射されるパルス状の真空
紫外線や軟Ｘ線を発生するプラズマＸ線源と、上記真空
紫外線や軟Ｘ線を光学素子を介し試料に露光する露光装
置において、パルス状の真空紫外線や軟Ｘ線を発生する
プラズマＸ線源の発光点と上記試料の間、望ましくは上
記発光点と上記光学素子の間に上記真空紫外線や軟Ｘ線
の発生時に開き、非発生時に閉じるように開閉するシャ
ッタ機構を設けた。
【０００８】好ましくは上記プラズマＸ線源はパルス状
のレーザ光の照射によってプラズマを発生しプラズマか
ら真空紫外線や軟Ｘ線をを発生する金属ターゲットをも
ち、上記光学素子は１ないし複数の反射鏡（マスクを含
む）であり、上記シャッタ機構は上記発光点からの光が
最初に当る反射鏡との間に設ける。また、上記シャッタ
機構の開閉周期は上記パルス状のレーザ光の周期と同期
を取るように駆動する駆動手段を設ける。また、シャッ
タ機構は上記場所のみならず、上記プラズマＸ線源、光
学素子等を収納する真空容器の壁面に設けられた上記レ
ーザ光が通過する通過窓と上記発光点との間に設けても
よい。
のレーザ光の照射によってプラズマを発生しプラズマか
ら真空紫外線や軟Ｘ線をを発生する金属ターゲットをも
ち、上記光学素子は１ないし複数の反射鏡（マスクを含
む）であり、上記シャッタ機構は上記発光点からの光が
最初に当る反射鏡との間に設ける。また、上記シャッタ
機構の開閉周期は上記パルス状のレーザ光の周期と同期
を取るように駆動する駆動手段を設ける。また、シャッ
タ機構は上記場所のみならず、上記プラズマＸ線源、光
学素子等を収納する真空容器の壁面に設けられた上記レ
ーザ光が通過する通過窓と上記発光点との間に設けても
よい。
【０００９】
【作用】プラズマＸ線源で発生するプラズマ光は、金属
ターゲットに照射するパルス状レーザ光とほぼ同期した
パルス状であり、露光装置の真空容器（チャンバ）中を
光速で伝播するのに対して、発光後にプラズマ中の電子
との再結合によって中性種となったデブリは、一種の衝
撃波として真空中を音速に近い程度の速度で伝播する。
従って、発光点から一定の距離に到達する光とデブリと
で時間差を持つ。例えば、発光点とシャッタ機構との間
隙を１ｍとすれば、図２に示すように軟Ｘ線がシャッタ
を透過した後にデブリがシャッタに飛散するまでの時間
間隔は２ミリ秒から３ミリ秒程度になるため、この間に
シャッタを閉めれば、光のみを反射型マスク等の光学素
子に露光させるとともにデブリの通過を防ぎ、デブリの
付着による光学素子の損傷を防ぐことができる。通過窓
と発光点との間にシャッタ機構を設けた場合は、上述と
同様の理由によって、パルス状のレーザ光の通過を妨げ
ること無く、通過窓へのデブリの付着を防ぐことができ
る。
ターゲットに照射するパルス状レーザ光とほぼ同期した
パルス状であり、露光装置の真空容器（チャンバ）中を
光速で伝播するのに対して、発光後にプラズマ中の電子
との再結合によって中性種となったデブリは、一種の衝
撃波として真空中を音速に近い程度の速度で伝播する。
従って、発光点から一定の距離に到達する光とデブリと
で時間差を持つ。例えば、発光点とシャッタ機構との間
隙を１ｍとすれば、図２に示すように軟Ｘ線がシャッタ
を透過した後にデブリがシャッタに飛散するまでの時間
間隔は２ミリ秒から３ミリ秒程度になるため、この間に
シャッタを閉めれば、光のみを反射型マスク等の光学素
子に露光させるとともにデブリの通過を防ぎ、デブリの
付着による光学素子の損傷を防ぐことができる。通過窓
と発光点との間にシャッタ機構を設けた場合は、上述と
同様の理由によって、パルス状のレーザ光の通過を妨げ
ること無く、通過窓へのデブリの付着を防ぐことができ
る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明による露光装置の一実施例の構
成を示す図である。同図において、ＹＡＧ、エキシマ等
の大出力パルスレーザ１からのパルス状のレーザ光３
は、集光レンズ２により集光されて、透過用の石英窓４
を経て、真空容器（チャンバ）５内のアルミニウムの金
属ターゲット８に照射される。真空チャンバ５内はター
ボ分子ポンプ６及びロータリーポンプ７によって真空引
きされる。金属ターゲット８から軟Ｘ線９及びデブリ１
０が放射される。軟Ｘ線９はスリット等（図示せず）を
介して転写すべきパターンをもつ反射型のＸ線マスク１
２を照射する。Ｘ線マスク１２で反射された軟Ｘ線９
は、複数の反射ミラー１３で構成されたＸ線縮小露光光
学系１３によってレジストを塗布したシリコンウェハ１
４に照射され、上記転写すべきパターンがシリコンウェ
ハ１４面上に露光される。
成を示す図である。同図において、ＹＡＧ、エキシマ等
の大出力パルスレーザ１からのパルス状のレーザ光３
は、集光レンズ２により集光されて、透過用の石英窓４
を経て、真空容器（チャンバ）５内のアルミニウムの金
属ターゲット８に照射される。真空チャンバ５内はター
ボ分子ポンプ６及びロータリーポンプ７によって真空引
きされる。金属ターゲット８から軟Ｘ線９及びデブリ１
０が放射される。軟Ｘ線９はスリット等（図示せず）を
介して転写すべきパターンをもつ反射型のＸ線マスク１
２を照射する。Ｘ線マスク１２で反射された軟Ｘ線９
は、複数の反射ミラー１３で構成されたＸ線縮小露光光
学系１３によってレジストを塗布したシリコンウェハ１
４に照射され、上記転写すべきパターンがシリコンウェ
ハ１４面上に露光される。
【００１１】以上の構成部は従来の露光装置と同じであ
るが、本実施例では、さらに、金属ターゲット８のプラ
ズマ発生部すなわち発光点と光学素子であるＸ線マスク
１２との間にシャッタ機構１１が設けられている。レー
ザ光３の照射によって金属ターゲット８上に生じたプラ
ズマ発光点から放射された軟Ｘ線９は、真空チャンバ５
中を光速で伝播する。これに対して、発光後にプラズマ
中の電子との再結合によって中性種となったデブリ１０
は、一種の衝撃波として真空中を伝播するため、その速
度は音速に近い。従って、金属ターゲット８とシャッタ
機構１１との間隙を１ｍとすれば、図２に示すように軟
Ｘ線９がシャッタ１１を透過した後にデブリがシャッタ
機構１１に飛散するまでの時間間隔は２ミリ秒から３ミ
リ秒程度になるため、この間にシャッタ機構１１を閉め
れば、軟Ｘ線９のみを反射型マスク１２上に露光させる
とともにデブリ１０の通過を防ぎ、デブリ１０の付着に
よる反射型マスク１２の損傷を防ぐことができる。
るが、本実施例では、さらに、金属ターゲット８のプラ
ズマ発生部すなわち発光点と光学素子であるＸ線マスク
１２との間にシャッタ機構１１が設けられている。レー
ザ光３の照射によって金属ターゲット８上に生じたプラ
ズマ発光点から放射された軟Ｘ線９は、真空チャンバ５
中を光速で伝播する。これに対して、発光後にプラズマ
中の電子との再結合によって中性種となったデブリ１０
は、一種の衝撃波として真空中を伝播するため、その速
度は音速に近い。従って、金属ターゲット８とシャッタ
機構１１との間隙を１ｍとすれば、図２に示すように軟
Ｘ線９がシャッタ１１を透過した後にデブリがシャッタ
機構１１に飛散するまでの時間間隔は２ミリ秒から３ミ
リ秒程度になるため、この間にシャッタ機構１１を閉め
れば、軟Ｘ線９のみを反射型マスク１２上に露光させる
とともにデブリ１０の通過を防ぎ、デブリ１０の付着に
よる反射型マスク１２の損傷を防ぐことができる。
【００１２】図３は本発明による露光装置の他の実施例
の構成を示す図である。図３において、図１と同じ構
成、機能部について図１と同じ番号を付して、その詳細
な説明を省く。パルスレーザ光３のパルス周期は１００
Ｈｚである。シャッタ１１は、半径が５０ｍｍ、開口部
の幅が４０ｍｍ、開口部の開き角が円周の１０分の１の
円盤１５と円盤１５を回転駆動させるモータ１６で構成
される。石英窓４とターゲット８の間には円盤型１５と
同様の円盤１５’と円盤１５’を回転する回転用のモー
タ２０で構成される他のシャッタ機構が設けられてい
る。真空容器５の外側で、レーザ光３の近くにレーザ光
３の検出用のホト・ダイオード１７が配置されている。
ホト・ダイオード１７で検知された信号は、回転速度及
び位相を制御する制御用回路１８によって、モータ１６
及び２０の駆動用回路１９に加えられる。
の構成を示す図である。図３において、図１と同じ構
成、機能部について図１と同じ番号を付して、その詳細
な説明を省く。パルスレーザ光３のパルス周期は１００
Ｈｚである。シャッタ１１は、半径が５０ｍｍ、開口部
の幅が４０ｍｍ、開口部の開き角が円周の１０分の１の
円盤１５と円盤１５を回転駆動させるモータ１６で構成
される。石英窓４とターゲット８の間には円盤型１５と
同様の円盤１５’と円盤１５’を回転する回転用のモー
タ２０で構成される他のシャッタ機構が設けられてい
る。真空容器５の外側で、レーザ光３の近くにレーザ光
３の検出用のホト・ダイオード１７が配置されている。
ホト・ダイオード１７で検知された信号は、回転速度及
び位相を制御する制御用回路１８によって、モータ１６
及び２０の駆動用回路１９に加えられる。
【００１３】図３の実施例において、パルスレーザ光３
の周期が１００Ｈｚのため、軟Ｘ線９は発光間隔が１０
ミリ秒のパルス光になる。そこで、モータ１６を用いて
円盤１５を毎秒１００回転させるとともに、ホト・ダイ
オード１７、制御用回路１８及び駆動用回路１９によっ
てレーザ光３の発生と同時に開口部２１がレーザ光３及
び軟Ｘ線９の光軸上に来るように回転の位相を調整し
た。この結果、反射ミラー１２上の幅４０ｍｍ、高さ１
ｍｍの領域に渡って強度が全く低下しない軟Ｘ線９が露
光され、露光装置のスループットが向上した。本実施例
は反射ミラー１２や石英窓４へのデブリ１０の付着を防
げるため、従来の装置、すなわち、シャッタ機構１１が
無い装置と比べて、１０倍以上のレーザのショット数で
も反射ミラー１２や石英窓４の交換が不要となり、装置
のランニング・コスト低減が可能になった。特に、本実
施例は石英窓４とターゲット８の間に円盤１５’が設け
られるため、石英窓４へのデブリ１０の付着を防止でき
ることは露光装置の利用効率を高め、かつシャッタ１１
の開閉周期と軟Ｘ線の発生周期の同期が取りやすくなる
利点をもつ。
の周期が１００Ｈｚのため、軟Ｘ線９は発光間隔が１０
ミリ秒のパルス光になる。そこで、モータ１６を用いて
円盤１５を毎秒１００回転させるとともに、ホト・ダイ
オード１７、制御用回路１８及び駆動用回路１９によっ
てレーザ光３の発生と同時に開口部２１がレーザ光３及
び軟Ｘ線９の光軸上に来るように回転の位相を調整し
た。この結果、反射ミラー１２上の幅４０ｍｍ、高さ１
ｍｍの領域に渡って強度が全く低下しない軟Ｘ線９が露
光され、露光装置のスループットが向上した。本実施例
は反射ミラー１２や石英窓４へのデブリ１０の付着を防
げるため、従来の装置、すなわち、シャッタ機構１１が
無い装置と比べて、１０倍以上のレーザのショット数で
も反射ミラー１２や石英窓４の交換が不要となり、装置
のランニング・コスト低減が可能になった。特に、本実
施例は石英窓４とターゲット８の間に円盤１５’が設け
られるため、石英窓４へのデブリ１０の付着を防止でき
ることは露光装置の利用効率を高め、かつシャッタ１１
の開閉周期と軟Ｘ線の発生周期の同期が取りやすくなる
利点をもつ。
【００１４】図４及び図５は、いずれも円盤１５の平面
図を示す。図４及び図５において、２１はシャッタを構
成する円盤１５の開口部である。図４の円盤１５は単一
の開口部を持ち、図５の円盤１５は円盤の中心点に対称
位置に２個の開口部２１をもつものを示している。一般
に、対称位置の開口部２１の数をｎ（ｎ＝１，２，３・
・・）とすれば、円盤の回転数をｎ分の一することがで
きる。
図を示す。図４及び図５において、２１はシャッタを構
成する円盤１５の開口部である。図４の円盤１５は単一
の開口部を持ち、図５の円盤１５は円盤の中心点に対称
位置に２個の開口部２１をもつものを示している。一般
に、対称位置の開口部２１の数をｎ（ｎ＝１，２，３・
・・）とすれば、円盤の回転数をｎ分の一することがで
きる。
【００１５】図６は円盤１５の開口部２１の設定、円盤
１５の位置の設計条件を説明する図である。（ａ）は円
盤１５の平面図、（ｂ）は軟Ｘ線及びデブリの波形図を
示す。（ａ）のように、円盤１５の円の直交する直径を
回転の基準点とし、図示の角度θ1、θ2の位置に４つの
開口部２１−１、２１−２、２１−３、２１−４を設け
る。回転の基準点と発光の基準点が同期している場合、
軟Ｘ線とデブリの発生と円盤１５の回転とが次式の関係
を持つとき、軟Ｘ線を全て利用し、かつデブリを完全に
阻止することができる。
１５の位置の設計条件を説明する図である。（ａ）は円
盤１５の平面図、（ｂ）は軟Ｘ線及びデブリの波形図を
示す。（ａ）のように、円盤１５の円の直交する直径を
回転の基準点とし、図示の角度θ1、θ2の位置に４つの
開口部２１−１、２１−２、２１−３、２１−４を設け
る。回転の基準点と発光の基準点が同期している場合、
軟Ｘ線とデブリの発生と円盤１５の回転とが次式の関係
を持つとき、軟Ｘ線を全て利用し、かつデブリを完全に
阻止することができる。
【００１６】
【数１】
【００１７】かつ
【００１８】
【数２】
【００１９】ここで、ｔ1、ｔ2、ｔ3及びｔ4はそれぞれ
原点から発光開始までの時間、発光時間、発光終了から
デブリ発生までの時間及びデブリの発生時間、ｍは円盤
の回転数、Ｎは開口部の数（等間隔）、Ｌは発光点から
円盤までの距離、ｃは光速、vdはデブリの飛行速度、θ
1及びθ2はそれぞれ円盤回転の基準点から開口部までの
角度及び円盤回転の中心から開口部を見込む角度を示
す。
原点から発光開始までの時間、発光時間、発光終了から
デブリ発生までの時間及びデブリの発生時間、ｍは円盤
の回転数、Ｎは開口部の数（等間隔）、Ｌは発光点から
円盤までの距離、ｃは光速、vdはデブリの飛行速度、θ
1及びθ2はそれぞれ円盤回転の基準点から開口部までの
角度及び円盤回転の中心から開口部を見込む角度を示
す。
【００２０】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は実施例に限定されるものではなく、例えば、図
３の実施例において、シャッタ機構１１（１５、１６）
を除いたものも、本発明に含まれる。また、プラズマフ
ォーカス方式やガスパフＺピンチ方式のプラズマＸ線源
をリソグラフィの光源に用いた場合でも、本発明により
希ガスの衝撃波による光学素子の損傷を防ぎ、同様に装
置のランニング・コスト低減ができる。
本発明は実施例に限定されるものではなく、例えば、図
３の実施例において、シャッタ機構１１（１５、１６）
を除いたものも、本発明に含まれる。また、プラズマフ
ォーカス方式やガスパフＺピンチ方式のプラズマＸ線源
をリソグラフィの光源に用いた場合でも、本発明により
希ガスの衝撃波による光学素子の損傷を防ぎ、同様に装
置のランニング・コスト低減ができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によってプ
ラズマＸ線源のプラズマ発光点から発生した軟Ｘ線の強
度を低下せずに、デブリや希ガスの衝撃波による光学素
子の損傷を防げる結果、リソグラフィのスループット向
上が可能になるとともに、光学素子の長寿命化や稼働率
向上によって、装置のランニングコスト低減が可能とな
る。
ラズマＸ線源のプラズマ発光点から発生した軟Ｘ線の強
度を低下せずに、デブリや希ガスの衝撃波による光学素
子の損傷を防げる結果、リソグラフィのスループット向
上が可能になるとともに、光学素子の長寿命化や稼働率
向上によって、装置のランニングコスト低減が可能とな
る。
【図１】本発明による露光装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の原理を説明する軟Ｘ線とデブリからの
信号強度のシャッタ位置での時間差を示す図である。
信号強度のシャッタ位置での時間差を示す図である。
【図３】本発明による露光装置の他の実施例の構成を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明による露光装置の実施例に使用されたシ
ャッタ要円盤の平面図である。
ャッタ要円盤の平面図である。
【図５】本発明による露光装置の実施例に使用されたシ
ャッタ要円盤の平面図である。
ャッタ要円盤の平面図である。
【図６】本発明の実施例における円盤の開口部の設定、
円盤の位置の設計条件を説明する図である。
円盤の位置の設計条件を説明する図である。
１：パルスレーザ、２：集光レンズ、３：レーザ光、
４：レーザ光３透過用の石英窓、５：真空チャンバ、
６：ターボ分子ポンプ、７：ロータリーポンプ、８：金
属ターゲット、９：軟Ｘ線、１０：ターゲットから発生
したデブリ、１１：シャッタ機構、１２：反射型のＸ線
マスク、１３：Ｘ線縮小露光光学系、１４：シリコンウ
ェハ、１５：円盤、１６：円盤回転用のモータ、１７：
ホト・ダイオード、１８：モータ１２の回転速度／位相
制御用回路、１９：モータ１６の駆動用回路、２０：シ
ャッタ回転用のモータ、２１：シャッタの開口部。
４：レーザ光３透過用の石英窓、５：真空チャンバ、
６：ターボ分子ポンプ、７：ロータリーポンプ、８：金
属ターゲット、９：軟Ｘ線、１０：ターゲットから発生
したデブリ、１１：シャッタ機構、１２：反射型のＸ線
マスク、１３：Ｘ線縮小露光光学系、１４：シリコンウ
ェハ、１５：円盤、１６：円盤回転用のモータ、１７：
ホト・ダイオード、１８：モータ１２の回転速度／位相
制御用回路、１９：モータ１６の駆動用回路、２０：シ
ャッタ回転用のモータ、２１：シャッタの開口部。
Claims (9)
- 【請求項１】プラズマから放射されるパルス状の真空紫
外線又は軟Ｘ線を発生するプラズマＸ線源と、上記真空
紫外線又は軟Ｘ線を光学素子を介して試料に露光を行う
露光手段と、上記プラズマＸ線源と上記光学素子との間
に上記真空紫外線又は軟Ｘ線を透過し、デブリの透過を
遮断するシャッタ機構とをもつことを特徴とする露光装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載の露光装置において、上記
シャッタ機構は上記プラズマＸ線源のプラズマの発光点
で上記真空紫外線や軟Ｘ線が発生したときに開き、上記
真空紫外線や軟Ｘ線が発生しないとき閉じ、かつ周期的
に開閉する駆動手段をもつことを特徴とする露光装置。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の露光装置におい
て、上記シャッタ機構が上記真空紫外線や軟Ｘ線を通過
させる開口部を持つ回転板及び上記回転板を回転する回
転駆動手段からなることを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】請求項２又は３に記載の露光装置におい
て、上記プラズマＸ線源がパルス状のレーザ光が照射さ
れる金属ターゲットで構成され、上記駆動手段又は回転
駆動手段が上記レーザ光の周期を検出し上記シャッタ機
構の駆動位相又は回転板の回転速度を制御する制御手段
をもつことを特徴とする露光装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の露光装置において、上記
プラズマＸ線源と上記光学素子と上記シャッタ機構が真
空容器内に設けられ、上記真空容器の一部に上記レーザ
光を通過させる窓が設けられ、上記窓と上記金属ターゲ
ットとの間に上記プラズマＸ線源のプラズマの発光点で
真空紫外線や軟Ｘ線が発生したときに開き、上記真空紫
外線や軟Ｘ線が発生しないとき閉じる他のシャッタ機構
及び上記他のシャッタ機構の駆動手段が設けられたこと
を特徴とする露光装置。 - 【請求項６】パルス状の光を発生する光源と、上記パル
ス状の光が放射されパルス状の真空紫外線又は軟Ｘ線を
発生するプラズマＸ線源と、上記真空紫外線や軟Ｘ線を
光学素子を介して試料に露光を行う露光手段とをもつ露
光装置において、 上記プラズマＸ線源、上記光学素子及び露光手段が真空
容器内に設けられ、上記真空容器の一部に上記レーザ光
を通過させる窓が設けられ、上記窓と上記金属ターゲッ
トとの間に上記真空紫外線や軟Ｘ線が発生したときに開
き、上記真空紫外線や軟Ｘ線が発生しないとき閉じるシ
ャッタ機構及び上記シャッタ機構の駆動手段が設けられ
たことを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】請求項６に記載の露光装置において、上記
シャッタ機構の駆動手段が上記パルス状の光の周期を検
出手段と上記検出手段によって検出された信号によって
上記シャッタ機構の開閉周期を制御する制御回路をもつ
ことを特徴とする露光装置。 - 【請求項８】プラズマから放射されるパルス状の真空紫
外線又は軟Ｘ線を発生し、上記真空紫外線や軟Ｘ線を光
学素子を介して試料に露光を行う露光方法において、上
記光学素子の前にシャッタを配し、紫外線や軟Ｘ線の到
達時は上記シャッタを開き、他の時間は上記シャッタを
閉じるシャッタ駆動を行うことを特徴とする露光方法。 - 【請求項９】請求項８記載の露光方法において、上記真
空紫外線又は軟Ｘ線を発生をパルス状のレーザ光を金属
ターゲットに照射することによって行い、上記シャッタ
駆動を上記レーザ光の周期に同期して行うことを特徴と
する露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7046698A JPH08241847A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 露光装置及び露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7046698A JPH08241847A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 露光装置及び露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241847A true JPH08241847A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12754599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7046698A Pending JPH08241847A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 露光装置及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08241847A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003318107A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-11-07 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造法 |
| WO2012132803A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | ウシオ電機株式会社 | 極端紫外光光源装置 |
| CN110680354A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-14 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种x射线快门控制系统及方法、控制装置和应用 |
| US11086224B2 (en) | 2019-05-02 | 2021-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fabrication system of semiconductor device and method of fabricating a semiconductor device using the same |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7046698A patent/JPH08241847A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003318107A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-11-07 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造法 |
| WO2012132803A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | ウシオ電機株式会社 | 極端紫外光光源装置 |
| US11086224B2 (en) | 2019-05-02 | 2021-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fabrication system of semiconductor device and method of fabricating a semiconductor device using the same |
| CN110680354A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-14 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种x射线快门控制系统及方法、控制装置和应用 |
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