JPH10189414A - Ｘ線投影露光装置及びｘ線投影露光方法 - Google Patents
Ｘ線投影露光装置及びｘ線投影露光方法Info
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- JPH10189414A JPH10189414A JP8347059A JP34705996A JPH10189414A JP H10189414 A JPH10189414 A JP H10189414A JP 8347059 A JP8347059 A JP 8347059A JP 34705996 A JP34705996 A JP 34705996A JP H10189414 A JPH10189414 A JP H10189414A
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- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スループットを低下させることなく、所望の
領域を均一に露光することができるＸ線投影露光装置
と、該装置を用いたＸ線投影露光方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、Ｘ線源１と、該Ｘ線源１か
ら発生するＸ線を所定パターンを有するマスク３上に照
射する照明光学系２と、該マスク３からのＸ線を受けて
前記パターンの像を基板６上に投影結像する投影結像光
学系５と、前記マスク３及び前記基板６を同期させて走
査する走査駆動系４、７とを備えたＸ線投影露光装置に
おいて、Ｘ線の強度を計測する計測系９と、計測された
Ｘ線強度に応じて前記走査駆動系４、７の走査速度を制
御する制御系１０、１１を設けたことを特徴とするＸ線
投影露光装置。
領域を均一に露光することができるＸ線投影露光装置
と、該装置を用いたＸ線投影露光方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、Ｘ線源１と、該Ｘ線源１か
ら発生するＸ線を所定パターンを有するマスク３上に照
射する照明光学系２と、該マスク３からのＸ線を受けて
前記パターンの像を基板６上に投影結像する投影結像光
学系５と、前記マスク３及び前記基板６を同期させて走
査する走査駆動系４、７とを備えたＸ線投影露光装置に
おいて、Ｘ線の強度を計測する計測系９と、計測された
Ｘ線強度に応じて前記走査駆動系４、７の走査速度を制
御する制御系１０、１１を設けたことを特徴とするＸ線
投影露光装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＸ線光学系
等のミラープロジェクション方式によりフォトマスク
（マスクまたはレチクル）上の回路パターンを反射型の
結像光学系を介してウエハ等の基板上に転写する、Ｘ線
投影露光装置とＸ線投影露光方法に関するものである。
等のミラープロジェクション方式によりフォトマスク
（マスクまたはレチクル）上の回路パターンを反射型の
結像光学系を介してウエハ等の基板上に転写する、Ｘ線
投影露光装置とＸ線投影露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造用の露光装置は、物体面とし
てのフォトマスク（以下、マスクと称する）面上に形成
された回路パターンを結像光学系を介してウエハ等の基
板上に投影転写する。基板にはレジストが塗布されてお
り、露光することによりレジストが感光してレジストパ
ターンが得られる。
てのフォトマスク（以下、マスクと称する）面上に形成
された回路パターンを結像光学系を介してウエハ等の基
板上に投影転写する。基板にはレジストが塗布されてお
り、露光することによりレジストが感光してレジストパ
ターンが得られる。
【０００３】露光装置の解像力ｗは、主に露光波長λと
結像光学系の開口数ＮＡで決まり、次式で表される。 ｗ＝ｋλ／ＮＡ ｋ：定数 従って、解像力を向上させるためには、波長を短くする
か、或いは開口数を大きくすることが必要となる。
結像光学系の開口数ＮＡで決まり、次式で表される。 ｗ＝ｋλ／ＮＡ ｋ：定数 従って、解像力を向上させるためには、波長を短くする
か、或いは開口数を大きくすることが必要となる。
【０００４】半導体製造用の露光装置では現在、主に波
長365nm のｉ線を使用しており、開口数約0.5 で0.4 μ
ｍの解像力が得られているが、開口数を大きくすること
は、光学設計上困難であることから、解像力を向上させ
るためには、今後露光光の短波長化が必要となる。ｉ線
より短波長の露光光としては、例えばエキシマレーザー
が挙げられ、その波長はKrF で248nm 、ArF で193nm で
あるため、KrF では0.25μｍ、ArF では0.18μｍの解像
力が得られる。また、露光光としてさらに波長の短いＸ
線を用いると、例えば波長13nmで0.1 μｍ以下の解像力
が得られる。
長365nm のｉ線を使用しており、開口数約0.5 で0.4 μ
ｍの解像力が得られているが、開口数を大きくすること
は、光学設計上困難であることから、解像力を向上させ
るためには、今後露光光の短波長化が必要となる。ｉ線
より短波長の露光光としては、例えばエキシマレーザー
が挙げられ、その波長はKrF で248nm 、ArF で193nm で
あるため、KrF では0.25μｍ、ArF では0.18μｍの解像
力が得られる。また、露光光としてさらに波長の短いＸ
線を用いると、例えば波長13nmで0.1 μｍ以下の解像力
が得られる。
【０００５】従来の露光装置は、主として光源、照明光
学系、投影結像光学系により構成される。投影結像光学
系は、複数のレンズまたは反射鏡等により構成され、マ
スク上のパターンをウエハ上に結像する。露光装置が所
望の解像力を有するためには、少なくとも結像光学系が
無収差あるいは無収差に近い光学系である必要がある。
仮に、結像光学系に収差があるとレジストパターンの断
面形状が劣化し、露光後のプロセスに悪影響を及ぼす他
に像が歪むという問題点が生じる。
学系、投影結像光学系により構成される。投影結像光学
系は、複数のレンズまたは反射鏡等により構成され、マ
スク上のパターンをウエハ上に結像する。露光装置が所
望の解像力を有するためには、少なくとも結像光学系が
無収差あるいは無収差に近い光学系である必要がある。
仮に、結像光学系に収差があるとレジストパターンの断
面形状が劣化し、露光後のプロセスに悪影響を及ぼす他
に像が歪むという問題点が生じる。
【０００６】従来のｉ線等を用いた露光装置において
は、結像光学系は20mm角以上の視野を有していたため、
所望の領域（例えば、半導体チップ２チップ分の領域）
を一括で露光することができる。一方、より高い解像度
を得るために、Ｘ線用の結像光学系を設計しようとする
と、視野が小さくなって所望の領域を一括で露光できな
くなるが、露光の際に、マスクとウエハを走査すること
により、小さな視野の結像光学系でも20mm角以上の半導
体チップを露光することができる。
は、結像光学系は20mm角以上の視野を有していたため、
所望の領域（例えば、半導体チップ２チップ分の領域）
を一括で露光することができる。一方、より高い解像度
を得るために、Ｘ線用の結像光学系を設計しようとする
と、視野が小さくなって所望の領域を一括で露光できな
くなるが、露光の際に、マスクとウエハを走査すること
により、小さな視野の結像光学系でも20mm角以上の半導
体チップを露光することができる。
【０００７】そのため、視野が小さいＸ線用の結像光学
系を備えたＸ線投影露光装置でも、所望の露光領域を露
光することができる。例えば、波長13nmのＸ線で露光す
る場合、投影結像光学系の視野を輪帯状にすることによ
り、高い解像力を得ることができる。Ｘ線投影露光装置
（一例）の概略構成を図５に示す。
系を備えたＸ線投影露光装置でも、所望の露光領域を露
光することができる。例えば、波長13nmのＸ線で露光す
る場合、投影結像光学系の視野を輪帯状にすることによ
り、高い解像力を得ることができる。Ｘ線投影露光装置
（一例）の概略構成を図５に示す。
【０００８】この装置は主として、Ｘ線源２１、照明光
学系２２、マスク２３を走査する走査駆動系２４、投影
結像光学系２５、ウエハ２６を走査する走査駆動系２７
により構成される。マスク２３には、描画するパターン
の等倍パターンまたは拡大パターンが形成されている。
投影結像光学系２５は複数の反射鏡等により構成され、
マスク２３上のパターンをウエハ２６上に結像する。
学系２２、マスク２３を走査する走査駆動系２４、投影
結像光学系２５、ウエハ２６を走査する走査駆動系２７
により構成される。マスク２３には、描画するパターン
の等倍パターンまたは拡大パターンが形成されている。
投影結像光学系２５は複数の反射鏡等により構成され、
マスク２３上のパターンをウエハ２６上に結像する。
【０００９】結像光学系は輪帯状の視野を有し、マスク
２３上パターンのうち、その一部である輪帯状領域のパ
ターンをウエハ２６上に転写する。露光の際は、マスク
とウエハを一定速度で同期走査させることにより、所望
の領域（例えば、半導体チップ１個分の領域）を露光す
ることができる。
２３上パターンのうち、その一部である輪帯状領域のパ
ターンをウエハ２６上に転写する。露光の際は、マスク
とウエハを一定速度で同期走査させることにより、所望
の領域（例えば、半導体チップ１個分の領域）を露光す
ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線投影露
光装置においては、マスク上に照射するＸ線の強度がマ
スク面内で均一な分布となるようにする必要がある。な
ぜならば、前記Ｘ線の強度が不均一な状態で露光をする
と、所望のレジストパターンを露光領域全面で得ること
ができなくなるという問題点が生じるからである。
光装置においては、マスク上に照射するＸ線の強度がマ
スク面内で均一な分布となるようにする必要がある。な
ぜならば、前記Ｘ線の強度が不均一な状態で露光をする
と、所望のレジストパターンを露光領域全面で得ること
ができなくなるという問題点が生じるからである。
【００１１】また、Ｘ線投影露光装置の光源は、射出す
るＸ線の強度が時間的に変化することが多い。例えば、
Ｘ線源がシンクロトロン放射光の場合は、Ｘ線の強度が
時間とともに減少することが多く、レーザープラズマＸ
線源等のパルス状のＸ線源を用いた場合は、各パルスの
強度にばらつきが生じてしまうことが多い。従来のＸ線
投影露光装置では、マスク及びウエハを一定速度で走査
しているため、前述したようなＸ線強度の変化等により
マスク上に照射するＸ線の強度が時間的に変化すると、
露光の均一性が低下しやすいという問題点が発生してい
た。
るＸ線の強度が時間的に変化することが多い。例えば、
Ｘ線源がシンクロトロン放射光の場合は、Ｘ線の強度が
時間とともに減少することが多く、レーザープラズマＸ
線源等のパルス状のＸ線源を用いた場合は、各パルスの
強度にばらつきが生じてしまうことが多い。従来のＸ線
投影露光装置では、マスク及びウエハを一定速度で走査
しているため、前述したようなＸ線強度の変化等により
マスク上に照射するＸ線の強度が時間的に変化すると、
露光の均一性が低下しやすいという問題点が発生してい
た。
【００１２】特に、レーザープラズマＸ線源等のパルス
状のＸ線源を用いた場合は、Ｘ線の強度が短時間で変化
するためドーズ量のむらが大きくなりやすく、大きな問
題点となっていた。また、Ｘ線の強度が変化しないよう
に、Ｘ線強度を調節する機構をＸ線源等に設けると、Ｘ
線強度が大きい場合は、強度を低減する必要があり、ス
ループットが低下するという問題点があった。
状のＸ線源を用いた場合は、Ｘ線の強度が短時間で変化
するためドーズ量のむらが大きくなりやすく、大きな問
題点となっていた。また、Ｘ線の強度が変化しないよう
に、Ｘ線強度を調節する機構をＸ線源等に設けると、Ｘ
線強度が大きい場合は、強度を低減する必要があり、ス
ループットが低下するという問題点があった。
【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、スループットを低下させることなく、所望
の領域を均一に露光することができるＸ線投影露光装置
と該装置を用いたＸ線投影露光方法を提供することを目
的とする。
ものであり、スループットを低下させることなく、所望
の領域を均一に露光することができるＸ線投影露光装置
と該装置を用いたＸ線投影露光方法を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発生するＸ線
を所定パターンを有するマスク上に照射する照明光学系
と、該マスクからのＸ線を受けて前記パターンの像を基
板上に投影結像する投影結像光学系と、前記マスク及び
前記基板を同期させて走査する走査駆動系とを備えたＸ
線投影露光装置において、Ｘ線の強度を計測する計測系
と、計測されたＸ線強度に応じて前記走査駆動系の走査
速度を制御する制御系を設けたことを特徴とするＸ線投
影露光装置（請求項１）」を提供する。
に「少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発生するＸ線
を所定パターンを有するマスク上に照射する照明光学系
と、該マスクからのＸ線を受けて前記パターンの像を基
板上に投影結像する投影結像光学系と、前記マスク及び
前記基板を同期させて走査する走査駆動系とを備えたＸ
線投影露光装置において、Ｘ線の強度を計測する計測系
と、計測されたＸ線強度に応じて前記走査駆動系の走査
速度を制御する制御系を設けたことを特徴とするＸ線投
影露光装置（請求項１）」を提供する。
【００１５】また、本発明は第二に「前記計測系は、そ
の受光部が前記Ｘ線源の近傍に配置され、前記Ｘ線源か
ら出射され前記受光部に入射するＸ線の強度を計測する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線投影露光装置（請
求項２）」を提供する。また、本発明は第三に「前記計
測系は、その受光部が前記マスクの近傍に配置され、前
記受光部に入射するＸ線の強度を計測することを特徴と
する請求項１記載のＸ線投影露光装置（請求項３）」を
提供する。
の受光部が前記Ｘ線源の近傍に配置され、前記Ｘ線源か
ら出射され前記受光部に入射するＸ線の強度を計測する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線投影露光装置（請
求項２）」を提供する。また、本発明は第三に「前記計
測系は、その受光部が前記マスクの近傍に配置され、前
記受光部に入射するＸ線の強度を計測することを特徴と
する請求項１記載のＸ線投影露光装置（請求項３）」を
提供する。
【００１６】また、本発明は第四に「請求項１〜３記載
のＸ線投影露光装置を用いて行うＸ線投影露光方法であ
り、前記マスク上に照射されるＸ線の強度が、マスク上
の露光領域の面内で均一な分布となるように、前記計測
されたＸ線強度に応じて前記マスクの走査速度を前記制
御系により制御するとともに、該マスクの走査速度に対
応させて前記基板の走査速度を前記制御系により制御す
ることを特徴とするＸ線投影露光方法（請求項４）」を
提供する。
のＸ線投影露光装置を用いて行うＸ線投影露光方法であ
り、前記マスク上に照射されるＸ線の強度が、マスク上
の露光領域の面内で均一な分布となるように、前記計測
されたＸ線強度に応じて前記マスクの走査速度を前記制
御系により制御するとともに、該マスクの走査速度に対
応させて前記基板の走査速度を前記制御系により制御す
ることを特徴とするＸ線投影露光方法（請求項４）」を
提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明にかかる少なくとも、Ｘ線
源と、該Ｘ線源から発生するＸ線を所定パターンを有す
るマスク上に照射する照明光学系と、該マスクからのＸ
線を受けて前記パターンの像を基板上に投影結像する投
影結像光学系と、前記マスク及び前記基板を同期させて
走査する走査駆動系とを備えたＸ線投影露光装置には、
Ｘ線の強度を計測する計測系と、計測されたＸ線強度に
応じて前記走査駆動系の走査速度を制御する制御系が設
けられている。
源と、該Ｘ線源から発生するＸ線を所定パターンを有す
るマスク上に照射する照明光学系と、該マスクからのＸ
線を受けて前記パターンの像を基板上に投影結像する投
影結像光学系と、前記マスク及び前記基板を同期させて
走査する走査駆動系とを備えたＸ線投影露光装置には、
Ｘ線の強度を計測する計測系と、計測されたＸ線強度に
応じて前記走査駆動系の走査速度を制御する制御系が設
けられている。
【００１８】そのため、本発明にかかるＸ線投影露光装
置は、前記計測系によりＸ線強度の時間的な変化を計測
することが可能であり、露光時にＸ線強度の変化が計測
された場合には、その変化量に応じて、前記制御系によ
り前記マスク及びウエハの走査速度を変化させることが
できる。即ち、本発明にかかるＸ線投影露光装置を用い
れば、前記マスク上に照射されるＸ線の強度がマスク上
の露光領域の面内で均一な分布となるように、前記マス
クの走査速度を前記制御系により制御するとともに、該
マスクの走査速度に対応させて前記基板の走査速度を前
記制御系により制御することができる。
置は、前記計測系によりＸ線強度の時間的な変化を計測
することが可能であり、露光時にＸ線強度の変化が計測
された場合には、その変化量に応じて、前記制御系によ
り前記マスク及びウエハの走査速度を変化させることが
できる。即ち、本発明にかかるＸ線投影露光装置を用い
れば、前記マスク上に照射されるＸ線の強度がマスク上
の露光領域の面内で均一な分布となるように、前記マス
クの走査速度を前記制御系により制御するとともに、該
マスクの走査速度に対応させて前記基板の走査速度を前
記制御系により制御することができる。
【００１９】従って、本発明のＸ線投影露光装置（請求
項１〜３）または該装置を用いたＸ線投影露光方法（請
求項４）によれば、Ｘ線強度を調整する場合に問題とな
るスループットの低下を引き起こすことなく、所望の領
域を均一に露光することができる。本発明にかかる計測
系は例えば、その受光部を前記Ｘ線源の近傍に配置し
て、前記Ｘ線源から出射され前記受光部に入射するＸ線
の強度を計測するようにするか（請求項２）、その受光
部を前記マスクの近傍に配置して、前記受光部に入射す
るＸ線の強度を計測するようにすればよい（請求項
３）。
項１〜３）または該装置を用いたＸ線投影露光方法（請
求項４）によれば、Ｘ線強度を調整する場合に問題とな
るスループットの低下を引き起こすことなく、所望の領
域を均一に露光することができる。本発明にかかる計測
系は例えば、その受光部を前記Ｘ線源の近傍に配置し
て、前記Ｘ線源から出射され前記受光部に入射するＸ線
の強度を計測するようにするか（請求項２）、その受光
部を前記マスクの近傍に配置して、前記受光部に入射す
るＸ線の強度を計測するようにすればよい（請求項
３）。
【００２０】なお、計測系９の受光部９ａを配置する位
置は、Ｘ線源の近傍やマスクの近傍に限定されず、露光
中にＸ線強度を計測できる位置であればよい。本発明に
かかるＸ線投影露光装置（一例）の概略構成を図１に示
す。本露光装置は主として、Ｘ線源１、照明光学系２、
マスク３の走査駆動系４、結像光学系５、ウエハ６の走
査駆動系７、Ｘ線強度の計測系９、マスクの走査速度制
御系１０およびウエハの走査速度制御系１１により構成
される。
置は、Ｘ線源の近傍やマスクの近傍に限定されず、露光
中にＸ線強度を計測できる位置であればよい。本発明に
かかるＸ線投影露光装置（一例）の概略構成を図１に示
す。本露光装置は主として、Ｘ線源１、照明光学系２、
マスク３の走査駆動系４、結像光学系５、ウエハ６の走
査駆動系７、Ｘ線強度の計測系９、マスクの走査速度制
御系１０およびウエハの走査速度制御系１１により構成
される。
【００２１】マスク３には、描画するパターンの等倍パ
ターンまたは拡大パターンが形成されている。投影結像
光学系５は複数の反射鏡等により構成され、マスク３上
のパターンをウエハ６上に結像する。結像光学系５は輪
帯状等の視野を有し、マスク３上パターンのうち、その
一部である輪帯状領域のパターンをウエハ６上に転写す
る。
ターンまたは拡大パターンが形成されている。投影結像
光学系５は複数の反射鏡等により構成され、マスク３上
のパターンをウエハ６上に結像する。結像光学系５は輪
帯状等の視野を有し、マスク３上パターンのうち、その
一部である輪帯状領域のパターンをウエハ６上に転写す
る。
【００２２】露光の際は、マスクとウエハを一定速度で
同期走査させることにより、所望領域を露光することが
できる。Ｘ線強度の計測系９の受光部９ａは、例えば図
１に示すように、Ｘ線源１の近傍に配置するとよい。Ｘ
線源１から出射されたＸ線の内、計測系９に向かうＸ線
８ａを受光部９ａに入射させることで、Ｘ線源１から出
射されたＸ線にかかる強度の時間的な変化を計測するこ
とができる。
同期走査させることにより、所望領域を露光することが
できる。Ｘ線強度の計測系９の受光部９ａは、例えば図
１に示すように、Ｘ線源１の近傍に配置するとよい。Ｘ
線源１から出射されたＸ線の内、計測系９に向かうＸ線
８ａを受光部９ａに入射させることで、Ｘ線源１から出
射されたＸ線にかかる強度の時間的な変化を計測するこ
とができる。
【００２３】露光する際は、Ｘ線強度を計測しながら、
マスク３及びウエハ６を走査する。露光中に、Ｘ線強度
が所定の許容範囲を越えて変化したときに、マスク３及
びウエハ６の走査速度を変化させる。例えば、Ｘ線強度
が低下したときは走査速度を遅くし、逆にＸ線強度が増
加したときは走査速度を速くすると、Ｘ線源から出射さ
れたＸ線の強度変化等に対して、マスク３に入射するＸ
線量の変化を防止することができる。
マスク３及びウエハ６を走査する。露光中に、Ｘ線強度
が所定の許容範囲を越えて変化したときに、マスク３及
びウエハ６の走査速度を変化させる。例えば、Ｘ線強度
が低下したときは走査速度を遅くし、逆にＸ線強度が増
加したときは走査速度を速くすると、Ｘ線源から出射さ
れたＸ線の強度変化等に対して、マスク３に入射するＸ
線量の変化を防止することができる。
【００２４】つまり、Ｘ線強度が低下したときは走査速
度を遅くすることにより、Ｘ線が照射されるマスク上の
点におけるＸ線照射時間が長くなり、その結果、この点
に照射されるＸ線の量を走査速度を遅くしなかった場合
（一定速度で走査した場合）よりも増大させて、照射不
足を防止することができる。逆に、Ｘ線強度が増加した
ときは走査速度を速くすることにより、Ｘ線が照射され
るマスク上の点におけるＸ線照射時間が短くなり、その
結果、この点に照射されるＸ線の量を走査速度を速くし
なかった場合（一定速度で走査した場合）よりも低減さ
せて、照射過多を防止することができる。
度を遅くすることにより、Ｘ線が照射されるマスク上の
点におけるＸ線照射時間が長くなり、その結果、この点
に照射されるＸ線の量を走査速度を遅くしなかった場合
（一定速度で走査した場合）よりも増大させて、照射不
足を防止することができる。逆に、Ｘ線強度が増加した
ときは走査速度を速くすることにより、Ｘ線が照射され
るマスク上の点におけるＸ線照射時間が短くなり、その
結果、この点に照射されるＸ線の量を走査速度を速くし
なかった場合（一定速度で走査した場合）よりも低減さ
せて、照射過多を防止することができる。
【００２５】即ち、マスク上に照射されるＸ線の量が所
望の値となるように、走査速度を制御することにより、
所望領域を均一に露光することができる。Ｘ線強度の計
測系９の受光部９ａは、例えば図２に示すように、マス
ク３の近傍に配置してもよい。図３は結像光学系５が輪
帯状の視野を有する場合のマスク３と計測系９を示した
ものであり、マスク３を上面から見た図である。
望の値となるように、走査速度を制御することにより、
所望領域を均一に露光することができる。Ｘ線強度の計
測系９の受光部９ａは、例えば図２に示すように、マス
ク３の近傍に配置してもよい。図３は結像光学系５が輪
帯状の視野を有する場合のマスク３と計測系９を示した
ものであり、マスク３を上面から見た図である。
【００２６】Ｘ線は領域１３に照射され、マスク３へ向
かうＸ線のうち、マスク３の有効面以外の周辺部（外
側）に照射されたＸ線を計測装置９の受光部９ａに入射
させることにより、マスク３に入射するＸ線の強度を計
測することができる。計測系９の受光部９ａは、マスク
３を走査する走査駆動系４とは独立して固定されている
ため、マスク３を走査する際も、Ｘ線の照射領域１３と
受光部９ａとの位置関係は変化せず、常にＸ線が受光部
９ａに入射する。
かうＸ線のうち、マスク３の有効面以外の周辺部（外
側）に照射されたＸ線を計測装置９の受光部９ａに入射
させることにより、マスク３に入射するＸ線の強度を計
測することができる。計測系９の受光部９ａは、マスク
３を走査する走査駆動系４とは独立して固定されている
ため、マスク３を走査する際も、Ｘ線の照射領域１３と
受光部９ａとの位置関係は変化せず、常にＸ線が受光部
９ａに入射する。
【００２７】従って、マスク３に照射されるＸ線の強度
について、その時間的変化を計測することができる。な
お、計測系９の受光部９ａを配置する位置は、前述した
Ｘ線源の近傍やマスクの近傍に限定されず、露光中にＸ
線強度を計測できる位置であればよい。マスク３及びウ
エハ６の走査速度は、マスク３に入射するＸ線の強度が
マスク上のどの点でも同じ値となるように制御すること
が好ましい。つまり、所望領域を均一に露光することが
できるように制御することが好ましい。
について、その時間的変化を計測することができる。な
お、計測系９の受光部９ａを配置する位置は、前述した
Ｘ線源の近傍やマスクの近傍に限定されず、露光中にＸ
線強度を計測できる位置であればよい。マスク３及びウ
エハ６の走査速度は、マスク３に入射するＸ線の強度が
マスク上のどの点でも同じ値となるように制御すること
が好ましい。つまり、所望領域を均一に露光することが
できるように制御することが好ましい。
【００２８】例えば、図４（ａ）に示すように、マスク
３上のある一点１４に対してマスク３を走査しながらＸ
線を照射する場合に、Ｘ線強度I(t)が図４（ｂ）に示す
ように変化したとする。このとき、マスクの走査速度V
(t)は概ね、V(t)＝V0×I(t)／I0を満たすように走査す
るのが好ましい。ここで、I0及びV0はＸ線強度がI0とい
う一定値で変化しない場合に、所望のＸ線強度が得られ
るマスクの走査速度V0に相当する。
３上のある一点１４に対してマスク３を走査しながらＸ
線を照射する場合に、Ｘ線強度I(t)が図４（ｂ）に示す
ように変化したとする。このとき、マスクの走査速度V
(t)は概ね、V(t)＝V0×I(t)／I0を満たすように走査す
るのが好ましい。ここで、I0及びV0はＸ線強度がI0とい
う一定値で変化しない場合に、所望のＸ線強度が得られ
るマスクの走査速度V0に相当する。
【００２９】つまり、Ｘ線強度が基準となる値I0から強
度I(t)にシフトした場合は、マスクの走査速度を基準と
なる値V0からＸ線強度の変化率と同じ比率だけ変化させ
た値V(t)に変えてやればよい。また、ウエハの走査速度
も同様に、マスクと同期させて変化させればよい。この
様にすることにより、所望領域を均一なＸ線強度により
露光することができる。
度I(t)にシフトした場合は、マスクの走査速度を基準と
なる値V0からＸ線強度の変化率と同じ比率だけ変化させ
た値V(t)に変えてやればよい。また、ウエハの走査速度
も同様に、マスクと同期させて変化させればよい。この
様にすることにより、所望領域を均一なＸ線強度により
露光することができる。
【００３０】以下、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものでは
ない。
説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものでは
ない。
【００３１】
【実施例１】図１は、本実施例にかかるＸ線投影露光装
置の概略構成を示す図である。本装置は主として、Ｘ線
源１、照明光学系２、マスク３の走査駆動系４、結像光
学系５、ウエハ６の走査駆動系７、Ｘ線強度の計測系
９、マスクの走査速度制御系１０、ウエハの走査速度制
御系１１により構成される。
置の概略構成を示す図である。本装置は主として、Ｘ線
源１、照明光学系２、マスク３の走査駆動系４、結像光
学系５、ウエハ６の走査駆動系７、Ｘ線強度の計測系
９、マスクの走査速度制御系１０、ウエハの走査速度制
御系１１により構成される。
【００３２】本装置は、Ｘ線源１としてレーザープラズ
マＸ線源を用い、ここから発したＸ線８を照明光学系２
を介してマスク３に照射する。露光波長は13nmとし、マ
スク３には反射型マスクを用いた。マスク３で反射した
Ｘ線８は、投影結像光学系５を経てウエハ６上に到達
し、マスクパターンがウエハ６上に縮小転写される。結
像光学系５は４枚の反射鏡により構成され倍率は１／４
であり、輪帯状の露光視野を有する。
マＸ線源を用い、ここから発したＸ線８を照明光学系２
を介してマスク３に照射する。露光波長は13nmとし、マ
スク３には反射型マスクを用いた。マスク３で反射した
Ｘ線８は、投影結像光学系５を経てウエハ６上に到達
し、マスクパターンがウエハ６上に縮小転写される。結
像光学系５は４枚の反射鏡により構成され倍率は１／４
であり、輪帯状の露光視野を有する。
【００３３】露光時に、マスク３及びウエハ６は走査駆
動系４、７によりそれぞれ走査される。ウエハの走査速
度は、常にマスクの走査速度の１／４となるように同期
している。その結果、マスク上のパターンを１／４に縮
小してウエハ上に転写することができる。Ｘ線源１の近
傍にはＸ線強度の計測系９の受光部９ａが配置されてお
り、Ｘ線源から発するＸ線の一部８ａが受光部９ａに入
射する。そして、露光中にＸ線強度の時間的な変化を計
測することができる。
動系４、７によりそれぞれ走査される。ウエハの走査速
度は、常にマスクの走査速度の１／４となるように同期
している。その結果、マスク上のパターンを１／４に縮
小してウエハ上に転写することができる。Ｘ線源１の近
傍にはＸ線強度の計測系９の受光部９ａが配置されてお
り、Ｘ線源から発するＸ線の一部８ａが受光部９ａに入
射する。そして、露光中にＸ線強度の時間的な変化を計
測することができる。
【００３４】さらに、計測系９はマスク走査速度の制御
系１０及びウエハ走査速度の制御系１１と配線され、各
制御系はＸ線強度の変化に従ってマスク及びウエハの走
査速度を制御する。本実施例のＸ線投影露光装置により
露光を行うと、マスク３に均一な強度分布でＸ線を照射
することができる。その結果、所望領域であるウエハ上
の半導体チップ１個分の領域の全面に、最小サイズ0.1
μｍのレジストパターンを所望形状にて得ることができ
る。
系１０及びウエハ走査速度の制御系１１と配線され、各
制御系はＸ線強度の変化に従ってマスク及びウエハの走
査速度を制御する。本実施例のＸ線投影露光装置により
露光を行うと、マスク３に均一な強度分布でＸ線を照射
することができる。その結果、所望領域であるウエハ上
の半導体チップ１個分の領域の全面に、最小サイズ0.1
μｍのレジストパターンを所望形状にて得ることができ
る。
【００３５】一方、Ｘ線強度の計測系、該計測系と電気
的に接続された各制御系（マスクの走査速度制御系およ
びウエハの走査速度制御系）を設けていないＸ線投影露
光装置の場合には、露光領域の一部で所望形状のレジス
トパターンが得られない。
的に接続された各制御系（マスクの走査速度制御系およ
びウエハの走査速度制御系）を設けていないＸ線投影露
光装置の場合には、露光領域の一部で所望形状のレジス
トパターンが得られない。
【００３６】
【実施例２】図２は、本実施例にかかるＸ線投影露光装
置の概略構成を示す図である。本装置は主として、Ｘ線
源１、照明光学系２、マスク３の走査駆動系４、結像光
学系５、ウエハ６の走査駆動系７、Ｘ線強度の計測系
９、マスクの走査速度制御系１０、ウエハの走査速度制
御系１１により構成される。
置の概略構成を示す図である。本装置は主として、Ｘ線
源１、照明光学系２、マスク３の走査駆動系４、結像光
学系５、ウエハ６の走査駆動系７、Ｘ線強度の計測系
９、マスクの走査速度制御系１０、ウエハの走査速度制
御系１１により構成される。
【００３７】本装置は、Ｘ線源１としてレーザープラズ
マＸ線源を用い、ここから発したＸ線８を照明光学系２
を介してマスク３に照射する。露光波長は13nmとし、マ
スク３には反射型マスクを用いた。マスク３で反射した
Ｘ線８は、投影結像光学系５を経てウエハ６上に到達
し、マスクパターンがウエハ６上に縮小転写される。結
像光学系５は４枚の反射鏡により構成され倍率は１／４
であり、輪帯状の露光視野を有する。
マＸ線源を用い、ここから発したＸ線８を照明光学系２
を介してマスク３に照射する。露光波長は13nmとし、マ
スク３には反射型マスクを用いた。マスク３で反射した
Ｘ線８は、投影結像光学系５を経てウエハ６上に到達
し、マスクパターンがウエハ６上に縮小転写される。結
像光学系５は４枚の反射鏡により構成され倍率は１／４
であり、輪帯状の露光視野を有する。
【００３８】露光時に、マスク３及びウエハ６は走査駆
動系４、７によりそれぞれ走査される。ウエハの走査速
度は、常にマスクの走査速度の１／４となるように同期
している。その結果、マスク上のパターンを１／４に縮
小してウエハ上に転写することができる。マスク３の近
傍にはＸ線強度の計測系９の受光部９ａが配置されてお
り、図３に示すように、マスク３に照射されるＸ線の一
部が受光部９ａに入射する。そして、露光中にＸ線強度
の時間的な変化を計測することができる。
動系４、７によりそれぞれ走査される。ウエハの走査速
度は、常にマスクの走査速度の１／４となるように同期
している。その結果、マスク上のパターンを１／４に縮
小してウエハ上に転写することができる。マスク３の近
傍にはＸ線強度の計測系９の受光部９ａが配置されてお
り、図３に示すように、マスク３に照射されるＸ線の一
部が受光部９ａに入射する。そして、露光中にＸ線強度
の時間的な変化を計測することができる。
【００３９】さらに、計測系９はマスク走査速度の制御
系１０及びウエハ走査速度の制御系１１と配線され、各
制御系はＸ線強度の変化に従ってマスク及びウエハの走
査速度を制御する。本実施例のＸ線投影露光装置により
露光を行うと、マスク３に均一な強度分布でＸ線を照射
することができる。その結果、所望領域であるウエハ上
の半導体チップ１個分の領域の全面に、最小サイズ0.1
μｍのレジストパターンを所望形状にて得ることができ
る。
系１０及びウエハ走査速度の制御系１１と配線され、各
制御系はＸ線強度の変化に従ってマスク及びウエハの走
査速度を制御する。本実施例のＸ線投影露光装置により
露光を行うと、マスク３に均一な強度分布でＸ線を照射
することができる。その結果、所望領域であるウエハ上
の半導体チップ１個分の領域の全面に、最小サイズ0.1
μｍのレジストパターンを所望形状にて得ることができ
る。
【００４０】一方、Ｘ線強度の計測系、該計測系と電気
的に接続された各制御系（マスクの走査速度制御系、ウ
エハの走査速度制御系）を設けていないＸ線投影露光装
置の場合には、露光領域の一部で所望形状のレジストパ
ターンが得られない。
的に接続された各制御系（マスクの走査速度制御系、ウ
エハの走査速度制御系）を設けていないＸ線投影露光装
置の場合には、露光領域の一部で所望形状のレジストパ
ターンが得られない。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＸ線投影
露光装置（請求項１〜３）を用いれば、マスク上に照射
されるＸ線の強度がマスク上の露光領域の面内で均一な
分布となるように、マスクの走査速度を制御系により制
御するとともに、該マスクの走査速度に対応させて基板
の走査速度を制御系により制御することができる。
露光装置（請求項１〜３）を用いれば、マスク上に照射
されるＸ線の強度がマスク上の露光領域の面内で均一な
分布となるように、マスクの走査速度を制御系により制
御するとともに、該マスクの走査速度に対応させて基板
の走査速度を制御系により制御することができる。
【００４２】従って、本発明のＸ線投影露光装置（請求
項１〜３）及び／または該装置を用いたＸ線投影露光方
法（請求項４）によれば、Ｘ線強度を調整する場合に問
題となるスループットの低下を引き起こすことなく、所
望の領域を均一に露光することができる。
項１〜３）及び／または該装置を用いたＸ線投影露光方
法（請求項４）によれば、Ｘ線強度を調整する場合に問
題となるスループットの低下を引き起こすことなく、所
望の領域を均一に露光することができる。
【図１】は、実施例１のＸ線投影露光装置を示す概略構
成図である。
成図である。
【図２】は、実施例２のＸ線投影露光装置を示す概略構
成図である。
成図である。
【図３】は、実施例２のＸ線投影露光装置におけるマス
ク及びその周辺を示す概略図である。
ク及びその周辺を示す概略図である。
【図４】は、本発明にかかるＸ線投影露光装置におい
て、（ａ）マスクにＸ線が照射される様子、（ｂ）計測
されるＸ線の時間的な強度変化の例、（ｃ）マスク走査
速度の時間的変化の例、をそれぞれ示す図である。
て、（ａ）マスクにＸ線が照射される様子、（ｂ）計測
されるＸ線の時間的な強度変化の例、（ｃ）マスク走査
速度の時間的変化の例、をそれぞれ示す図である。
【図５】は、従来のＸ線投影露光装置を示す概略構成図
である。
である。
１．．．Ｘ線源 ２．．．照明光学系 ３．．．マスク ４．．．マスクの走査駆動系 ５．．．投影結像光学系 ６．．．ウエハ（基板の一例） ７．．．ウエハの走査駆動系 ８、８ａ．．．Ｘ線 ９．．．Ｘ線強度の計測系 ９ａ．．．計測系の受光部 １０．．．マスクの走査速度制御系 １１．．．ウエハの走査速度制御系 １２．．．配線 １３．．．Ｘ線照射部 １４．．．マスク上の点 ２１．．．Ｘ線源 ２２．．．照明光学系 ２３．．．マスク ２４．．．マスクの走査駆動系 ２５．．．投影結像光学系 ２６．．．ウエハ ２７．．．ウエハの走査駆動系 ２８．．．Ｘ線 以上
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発
生するＸ線を所定パターンを有するマスク上に照射する
照明光学系と、該マスクからのＸ線を受けて前記パター
ンの像を基板上に投影結像する投影結像光学系と、前記
マスク及び前記基板を同期させて走査する走査駆動系と
を備えたＸ線投影露光装置において、 Ｘ線の強度を計測する計測系と、計測されたＸ線強度に
応じて前記走査駆動系の走査速度を制御する制御系を設
けたことを特徴とするＸ線投影露光装置。 - 【請求項２】 前記計測系は、その受光部が前記Ｘ線源
の近傍に配置され、前記Ｘ線源から出射され前記受光部
に入射するＸ線の強度を計測することを特徴とする請求
項１記載のＸ線投影露光装置。 - 【請求項３】 前記計測系は、その受光部が前記マスク
の近傍に配置され、前記受光部に入射するＸ線の強度を
計測することを特徴とする請求項１記載のＸ線投影露光
装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載のＸ線投影露光装置を
用いて行うＸ線投影露光方法であり、前記マスク上に照
射されるＸ線の強度が、マスク上の露光領域の面内で均
一な分布となるように、前記計測されたＸ線強度に応じ
て前記マスクの走査速度を前記制御系により制御すると
ともに、該マスクの走査速度に対応させて前記基板の走
査速度を前記制御系により制御することを特徴とするＸ
線投影露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8347059A JPH10189414A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Ｘ線投影露光装置及びｘ線投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8347059A JPH10189414A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Ｘ線投影露光装置及びｘ線投影露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189414A true JPH10189414A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18387646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8347059A Pending JPH10189414A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Ｘ線投影露光装置及びｘ線投影露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10189414A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126444A1 (ja) * | 2005-05-23 | 2006-11-30 | Nikon Corporation | センサの校正方法、露光方法、露光装置、デバイス製造方法、および反射型マスク |
| JP2010502004A (ja) * | 2006-08-24 | 2010-01-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光強度記録用検出器を備える照明システム |
| JP2012528357A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 基板をフォトイメージングする方法及び装置 |
| CN110873725A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 株式会社岛津制作所 | X射线分析装置 |
| CN112394079A (zh) * | 2019-08-19 | 2021-02-23 | 株式会社岛津制作所 | 电子束微区分析仪 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP8347059A patent/JPH10189414A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126444A1 (ja) * | 2005-05-23 | 2006-11-30 | Nikon Corporation | センサの校正方法、露光方法、露光装置、デバイス製造方法、および反射型マスク |
| JP2010502004A (ja) * | 2006-08-24 | 2010-01-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光強度記録用検出器を備える照明システム |
| JP2012528357A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 基板をフォトイメージングする方法及び装置 |
| CN110873725A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 株式会社岛津制作所 | X射线分析装置 |
| CN112394079A (zh) * | 2019-08-19 | 2021-02-23 | 株式会社岛津制作所 | 电子束微区分析仪 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |