JPH10289866A - シンクロトロン放射光強度測定器および該強度測定器を備えたｘ線露光装置 - Google Patents
シンクロトロン放射光強度測定器および該強度測定器を備えたｘ線露光装置Info
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- JPH10289866A JPH10289866A JP9110488A JP11048897A JPH10289866A JP H10289866 A JPH10289866 A JP H10289866A JP 9110488 A JP9110488 A JP 9110488A JP 11048897 A JP11048897 A JP 11048897A JP H10289866 A JPH10289866 A JP H10289866A
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-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シンクロトロン放射光の強度を高精度かつ高
速に測定するとともにその測定情報を基に高精度な露光
量制御を可能とするＸ線露光装置を提供する。 【解決手段】 シンクロトロンリング１から発せられる
シートビーム９の強度分布を有する方向に移動可能でシ
ートビーム９の動きに追従するステージ２、６上にＸ線
ディテクタ８ａ、８ｂを配列し、Ｘ線ディテクタの出力
信号等とシンクロトロン放射光強度の関係を予めデータ
テーブルとして保管する強度演算器１３を用いて、Ｘ線
ディテクタ８ａ、８ｂの出力信号に基づいてシンクロト
ロン放射光の強度を高精度に算出する。そして、その算
出結果に基づいてシャッタコントローラ１４を介し、シ
ャッタ３の駆動速度や駆動パターンを制御して、露光時
間を制御し、マスク４およびウエハ５への露光量を均一
なものとする。
速に測定するとともにその測定情報を基に高精度な露光
量制御を可能とするＸ線露光装置を提供する。 【解決手段】 シンクロトロンリング１から発せられる
シートビーム９の強度分布を有する方向に移動可能でシ
ートビーム９の動きに追従するステージ２、６上にＸ線
ディテクタ８ａ、８ｂを配列し、Ｘ線ディテクタの出力
信号等とシンクロトロン放射光強度の関係を予めデータ
テーブルとして保管する強度演算器１３を用いて、Ｘ線
ディテクタ８ａ、８ｂの出力信号に基づいてシンクロト
ロン放射光の強度を高精度に算出する。そして、その算
出結果に基づいてシャッタコントローラ１４を介し、シ
ャッタ３の駆動速度や駆動パターンを制御して、露光時
間を制御し、マスク４およびウエハ５への露光量を均一
なものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロトロン放
射光の強度を測定するシンクロトロン放射光強度測定
器、および該強度測定器の測定情報を基に露光量を制御
するＸ線露光装置に関するものである。
射光の強度を測定するシンクロトロン放射光強度測定
器、および該強度測定器の測定情報を基に露光量を制御
するＸ線露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シンクロトロン放射光の利用技術の一つ
であるＸ線リソグラフィ工程に用いられるＸ線露光装置
においては、シンクロトロン放射光がシート状であって
十分な露光領域を確保できないために、Ｘ線ミラーを用
いてシート状ビームをシンクロトロン軌道の垂直方向に
拡大させており、それらのウエハ等の基板表面の露光量
を均一に保つことが重要な事項である。そのために、シ
ンクロトロンリングから発せられるシート状ビームに対
するＸ線ミラーの相対的位置や姿勢を高精度に位置決め
することが要求され、また、Ｘ線露光中に、振動、温度
変化あるいはシート状ビームのゆらぎ等によってシート
状ビームとＸ線ミラーの相対的位置関係が変化すると露
光量を均一に保つことができず露光むらが発生する。そ
のために、シンクロトロンリング、Ｘ線ミラーおよびＸ
線露光装置を高精度に設置するとともに外乱振動等に対
してもそれを打ち消すような機構を設けることが望まし
いところである。これらに対する具体的な対策として、
特開平５−１０００９８号公報に記載された装置におい
ては、Ｘ線ミラーの支持体にビーム位置ディテクタを設
けて、ビームに対するＸ線ミラーの相対的な位置ずれを
検出し、この検出結果に基づいて駆動手段によりＸ線ミ
ラーの姿勢を制御している。さらに、特開平５−１２９
１８８号公報に記載された装置では、垂直方向に設けら
れた２素子のディテクタにより、２素子の出力がつりあ
うようにＸ線ミラーの姿勢を制御し、そして、そのとき
の２素子の出力の和信号によってあるいはどちらか一方
の出力信号によってシンクロトロン放射光の強度を算出
している。
であるＸ線リソグラフィ工程に用いられるＸ線露光装置
においては、シンクロトロン放射光がシート状であって
十分な露光領域を確保できないために、Ｘ線ミラーを用
いてシート状ビームをシンクロトロン軌道の垂直方向に
拡大させており、それらのウエハ等の基板表面の露光量
を均一に保つことが重要な事項である。そのために、シ
ンクロトロンリングから発せられるシート状ビームに対
するＸ線ミラーの相対的位置や姿勢を高精度に位置決め
することが要求され、また、Ｘ線露光中に、振動、温度
変化あるいはシート状ビームのゆらぎ等によってシート
状ビームとＸ線ミラーの相対的位置関係が変化すると露
光量を均一に保つことができず露光むらが発生する。そ
のために、シンクロトロンリング、Ｘ線ミラーおよびＸ
線露光装置を高精度に設置するとともに外乱振動等に対
してもそれを打ち消すような機構を設けることが望まし
いところである。これらに対する具体的な対策として、
特開平５−１０００９８号公報に記載された装置におい
ては、Ｘ線ミラーの支持体にビーム位置ディテクタを設
けて、ビームに対するＸ線ミラーの相対的な位置ずれを
検出し、この検出結果に基づいて駆動手段によりＸ線ミ
ラーの姿勢を制御している。さらに、特開平５−１２９
１８８号公報に記載された装置では、垂直方向に設けら
れた２素子のディテクタにより、２素子の出力がつりあ
うようにＸ線ミラーの姿勢を制御し、そして、そのとき
の２素子の出力の和信号によってあるいはどちらか一方
の出力信号によってシンクロトロン放射光の強度を算出
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術において、特に前記特開平５−１２９１８８号
公報に記載された装置においては、シンクロトロン放射
光の強度をディテクタの出力信号に基づいて算出してい
るけれども、シンクロトロンリングの蓄積電流値の変動
等に伴なってシンクロトロン放射光の垂直方向の強度分
布が変化した場合には、シンクロトロン放射光の強度と
ディテクタの出力信号は正確に比例対応しておらず、シ
ンクロトロン放射光の強度の算出に誤差が生じてしま
い、それをもとにして露光量制御を行った場合には露光
量に誤差が生じていた。
従来技術において、特に前記特開平５−１２９１８８号
公報に記載された装置においては、シンクロトロン放射
光の強度をディテクタの出力信号に基づいて算出してい
るけれども、シンクロトロンリングの蓄積電流値の変動
等に伴なってシンクロトロン放射光の垂直方向の強度分
布が変化した場合には、シンクロトロン放射光の強度と
ディテクタの出力信号は正確に比例対応しておらず、シ
ンクロトロン放射光の強度の算出に誤差が生じてしま
い、それをもとにして露光量制御を行った場合には露光
量に誤差が生じていた。
【０００４】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、簡便な
手法によってシンクロトロン放射光の強度を高精度にか
つ高速に測定することができるシンクロトロン放射光強
度測定器、および該強度測定器の測定情報を基に高精度
な露光量制御を行なうことができるＸ線露光装置を提供
することを目的とするものである。
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、簡便な
手法によってシンクロトロン放射光の強度を高精度にか
つ高速に測定することができるシンクロトロン放射光強
度測定器、および該強度測定器の測定情報を基に高精度
な露光量制御を行なうことができるＸ線露光装置を提供
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシンクロトロン放射光強度測定器は、シン
クロトロン放射光の強度分布を有する方向に移動可能で
シンクロトロン放射光の動きに追従するＸ線ディテクタ
を備え、Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロンリングの真空度とシンクロトロン放射光強度の関
係を、予めデータテーブルとして保管している演算器を
具備し、前記Ｘ線ディテクタの出力信号に基づいて前記
演算器を介してシンクロトロン放射光の強度を測定する
ことを特徴とする。
に、本発明のシンクロトロン放射光強度測定器は、シン
クロトロン放射光の強度分布を有する方向に移動可能で
シンクロトロン放射光の動きに追従するＸ線ディテクタ
を備え、Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロンリングの真空度とシンクロトロン放射光強度の関
係を、予めデータテーブルとして保管している演算器を
具備し、前記Ｘ線ディテクタの出力信号に基づいて前記
演算器を介してシンクロトロン放射光の強度を測定する
ことを特徴とする。
【０００６】そして、本発明のシンクロトロン放射光強
度測定器においては、データテーブルとして保管された
Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光強度の関
係は、シンクロトロン放射光の強度をＩ、Ｘ線ディテク
タの出力をｖとするときに、 Ｉ(v) ＝ａ0 ＋ａ1 ｖ＋ａ2 ｖ2 ＋ａ3 ｖ3 ＋…… という関係式であることが好ましい。
度測定器においては、データテーブルとして保管された
Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光強度の関
係は、シンクロトロン放射光の強度をＩ、Ｘ線ディテク
タの出力をｖとするときに、 Ｉ(v) ＝ａ0 ＋ａ1 ｖ＋ａ2 ｖ2 ＋ａ3 ｖ3 ＋…… という関係式であることが好ましい。
【０００７】また、本発明のシンクロトロン放射光強度
測定器においては、データテーブルとして保管されたＸ
線ディテクタの信号とシンクロトロンリングの真空度と
シンクロトロン放射光強度の関係は、シンクロトロン放
射光の強度をＩ、Ｘ線ディテクタの出力をｖとするとき
に、係数ａ0 、ａ1 、ａ2 、ａ3 、……はシンクロトロ
ンリングの真空度ｐの関数であって、 Ｉ(v) ＝ａ0(p)＋ａ1(p)ｖ＋ａ2(p)ｖ2 ＋ａ3(p)ｖ3 ＋…… という関係式であることが好ましい。
測定器においては、データテーブルとして保管されたＸ
線ディテクタの信号とシンクロトロンリングの真空度と
シンクロトロン放射光強度の関係は、シンクロトロン放
射光の強度をＩ、Ｘ線ディテクタの出力をｖとするとき
に、係数ａ0 、ａ1 、ａ2 、ａ3 、……はシンクロトロ
ンリングの真空度ｐの関数であって、 Ｉ(v) ＝ａ0(p)＋ａ1(p)ｖ＋ａ2(p)ｖ2 ＋ａ3(p)ｖ3 ＋…… という関係式であることが好ましい。
【０００８】さらに、本発明のシンクロトロン放射光強
度測定器においては、Ｘ線ディテクタは２素子を有し、
シンクロトロン放射光の強度分布を有する方向に配列さ
れていることが好ましい。
度測定器においては、Ｘ線ディテクタは２素子を有し、
シンクロトロン放射光の強度分布を有する方向に配列さ
れていることが好ましい。
【０００９】そして、本発明のＸ線露光装置は、シンク
ロトロン放射光を用いるＸ線露光装置において、請求項
１ないし４のいずれか１項記載のシンクロトロン放射光
強度測定器と、該シンクロトロン放射光強度測定器の測
定結果に基づいて露光量を制御する制御手段を具備する
ことを特徴とする。
ロトロン放射光を用いるＸ線露光装置において、請求項
１ないし４のいずれか１項記載のシンクロトロン放射光
強度測定器と、該シンクロトロン放射光強度測定器の測
定結果に基づいて露光量を制御する制御手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１０】また、本発明のＸ線露光装置においては、
露光量を制御する制御手段が、露光時間を制御する制御
手段、あるいはシャッタの駆動速度または駆動パターン
を制御して露光時間を制御するシャッタ制御手段である
ことが好ましい。
露光量を制御する制御手段が、露光時間を制御する制御
手段、あるいはシャッタの駆動速度または駆動パターン
を制御して露光時間を制御するシャッタ制御手段である
ことが好ましい。
【００１１】
【作用】Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロンリングの真空度とシンクロトロン放射光強度の関
係を、予めデータテーブルとして保管している演算器を
用いることにより、シンクロトロン放射光のシートビー
ムを検出するＸ線ディテクタの出力信号に応じて高精度
にかつ高速でシンクロトロン放射光の強度を算出するこ
とができる。
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロンリングの真空度とシンクロトロン放射光強度の関
係を、予めデータテーブルとして保管している演算器を
用いることにより、シンクロトロン放射光のシートビー
ムを検出するＸ線ディテクタの出力信号に応じて高精度
にかつ高速でシンクロトロン放射光の強度を算出するこ
とができる。
【００１２】さらに、シンクロトロン放射光の強度を高
精度にかつ高速で算出することができることから、この
算出結果に基づいてシャッタの駆動速度や駆動パターン
を制御して露光時間を制御することができ、高精度な露
光量制御を行なうことができる。
精度にかつ高速で算出することができることから、この
算出結果に基づいてシャッタの駆動速度や駆動パターン
を制御して露光時間を制御することができ、高精度な露
光量制御を行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】図１は、本発明にかかるシンクロトロン放
射光強度測定器およびＸ線露光装置を示す概略構成図で
ある。図１において、１はシンクロトロン放射光を発光
する光源であるシンクロトロンリングであり、シート状
のビーム９を発光する。シンクロトロンリング１の真空
度は、圧力センサ１５によりモニタする。シートビーム
９は、シリンドリカルミラー２によりｙ方向に拡大され
て、マスク４上での露光画角を確保している。そして、
この拡大ビーム１０はｙ方向に強度分布を有するため
に、ｙ方向の強度分布を露光時間で打ち消してマスク４
およびウエハ５上で均一な露光量になるように、その強
度分布に応じてシャッタ３の移動速度を調整すべくシャ
ッタ３の駆動を制御する。
射光強度測定器およびＸ線露光装置を示す概略構成図で
ある。図１において、１はシンクロトロン放射光を発光
する光源であるシンクロトロンリングであり、シート状
のビーム９を発光する。シンクロトロンリング１の真空
度は、圧力センサ１５によりモニタする。シートビーム
９は、シリンドリカルミラー２によりｙ方向に拡大され
て、マスク４上での露光画角を確保している。そして、
この拡大ビーム１０はｙ方向に強度分布を有するため
に、ｙ方向の強度分布を露光時間で打ち消してマスク４
およびウエハ５上で均一な露光量になるように、その強
度分布に応じてシャッタ３の移動速度を調整すべくシャ
ッタ３の駆動を制御する。
【００１５】また、シリンドリカルミラー２とシートビ
ーム９の位置関係については、高精度に合致させるとと
もにシリンドリカルミラー２をシートビーム９の振動や
ずれに応じてｙ方向に追従させる必要がある。そこで、
シリンドリカルミラー２は、駆動手段７によってｙ方向
に駆動可能に設けられているミラー保持器６に設置さ
れ、さらに、ミラー保持器６には、シートビーム９の上
縁および下縁の近傍における所定領域内のビームをそれ
ぞれ感知する２素子の第１および第２のＸ線ディテクタ
８ａ、８ｂが取り付けられている。この第１および第２
のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力はプリアンプ１１に
て増幅され、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、８
ｂの増幅された出力ＶａおよびＶｂは、ミラーコントロ
ーラ１２および強度演算器１３へ送出される。ミラーコ
ントローラ１２は、両Ｘ線ディテクタ８ａ、８ｂの増幅
された出力ＶａおよびＶｂを比較し、その比較結果に基
づいて駆動手段７を駆動指令するように構成されてお
り、ミラーコントローラ１２は両出力ＶａおよびＶｂの
比較結果に基づいて駆動手段７を駆動させ、両出力Ｖａ
およびＶｂが等しくなるようにシリンドリカルミラー２
を移動させてその位置を制御し、シートビーム９とシリ
ンドリカルミラー２を高精度に合致させる。また、強度
演算器１３は、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、
８ｂの増幅された出力ＶａおよびＶｂの和信号を露光光
強度に変換し、そしてシャッタコントローラ１４におい
てこの露光光強度に基づいてシャッタ３の駆動時間を算
出し、その算出結果に基づいてシャッタ３を駆動するよ
うに構成されており、前述したように、シャッタ３の移
動速度を露光光強度に応じて制御し、マスク４およびウ
エハ５上での露光量を均一なものとなるように制御す
る。
ーム９の位置関係については、高精度に合致させるとと
もにシリンドリカルミラー２をシートビーム９の振動や
ずれに応じてｙ方向に追従させる必要がある。そこで、
シリンドリカルミラー２は、駆動手段７によってｙ方向
に駆動可能に設けられているミラー保持器６に設置さ
れ、さらに、ミラー保持器６には、シートビーム９の上
縁および下縁の近傍における所定領域内のビームをそれ
ぞれ感知する２素子の第１および第２のＸ線ディテクタ
８ａ、８ｂが取り付けられている。この第１および第２
のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力はプリアンプ１１に
て増幅され、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、８
ｂの増幅された出力ＶａおよびＶｂは、ミラーコントロ
ーラ１２および強度演算器１３へ送出される。ミラーコ
ントローラ１２は、両Ｘ線ディテクタ８ａ、８ｂの増幅
された出力ＶａおよびＶｂを比較し、その比較結果に基
づいて駆動手段７を駆動指令するように構成されてお
り、ミラーコントローラ１２は両出力ＶａおよびＶｂの
比較結果に基づいて駆動手段７を駆動させ、両出力Ｖａ
およびＶｂが等しくなるようにシリンドリカルミラー２
を移動させてその位置を制御し、シートビーム９とシリ
ンドリカルミラー２を高精度に合致させる。また、強度
演算器１３は、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、
８ｂの増幅された出力ＶａおよびＶｂの和信号を露光光
強度に変換し、そしてシャッタコントローラ１４におい
てこの露光光強度に基づいてシャッタ３の駆動時間を算
出し、その算出結果に基づいてシャッタ３を駆動するよ
うに構成されており、前述したように、シャッタ３の移
動速度を露光光強度に応じて制御し、マスク４およびウ
エハ５上での露光量を均一なものとなるように制御す
る。
【００１６】ところで、シンクロトロンリング１におい
ては、その蓄積電流値や真空度が変動すると、シンクロ
トロン放射光のビームプロファイルも変化する。このよ
うなビームプロファイルの変化によって、第１および第
２のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力ＶａおよびＶｂの
和信号は露光光強度に正確に比例対応しなくなり、露光
光強度を精度良く算出することができなかった。すなわ
ち、ビームプロファイルは、シンクロトロンリング１の
蓄積電流値が小さいときには図２において２１として示
すように拡がりが小さいけれども、蓄積電流値が大きい
ときには２２として示すように拡がりが大きくなる傾向
があり、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの
出力ＶａおよびＶｂの和信号と露光光強度の関係は、図
３に示すような傾向になり、原点をとおる直線にはなら
ない。そこで、このような傾向特性を予め強度演算器１
３にデータテーブルとして保管しておき、両Ｘ線ディテ
クタ８ａ、８ｂの出力ＶａおよびＶｂの和信号に基づい
て強度演算器１３のデータテーブルに照らすことによっ
て、高精度にかつ高速に露光光強度を算出することが可
能となる。
ては、その蓄積電流値や真空度が変動すると、シンクロ
トロン放射光のビームプロファイルも変化する。このよ
うなビームプロファイルの変化によって、第１および第
２のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力ＶａおよびＶｂの
和信号は露光光強度に正確に比例対応しなくなり、露光
光強度を精度良く算出することができなかった。すなわ
ち、ビームプロファイルは、シンクロトロンリング１の
蓄積電流値が小さいときには図２において２１として示
すように拡がりが小さいけれども、蓄積電流値が大きい
ときには２２として示すように拡がりが大きくなる傾向
があり、第１および第２のＸ線ディテクタ８ａ、８ｂの
出力ＶａおよびＶｂの和信号と露光光強度の関係は、図
３に示すような傾向になり、原点をとおる直線にはなら
ない。そこで、このような傾向特性を予め強度演算器１
３にデータテーブルとして保管しておき、両Ｘ線ディテ
クタ８ａ、８ｂの出力ＶａおよびＶｂの和信号に基づい
て強度演算器１３のデータテーブルに照らすことによっ
て、高精度にかつ高速に露光光強度を算出することが可
能となる。
【００１７】データテーブルに保管する図３に示す特性
は、シンクロトロン放射光の強度をＩ、Ｘ線ディテクタ
の出力をｖとするときに、 Ｉ(v) ＝ａ0 ＋ａ1 ｖ＋ａ2 ｖ2 ＋ａ3 ｖ3 ＋…… （１） という関係式で表すことができる。
は、シンクロトロン放射光の強度をＩ、Ｘ線ディテクタ
の出力をｖとするときに、 Ｉ(v) ＝ａ0 ＋ａ1 ｖ＋ａ2 ｖ2 ＋ａ3 ｖ3 ＋…… （１） という関係式で表すことができる。
【００１８】また、シンクロトロンリング１の圧力によ
っても、シンクロトロン放射光のビームプロファイルが
変化することが知られており、シンクロトロンリング１
の圧力をモニタする圧力センサ１５の出力を強度演算器
１３に取り込み、係数に補正をかけることにより、さら
に高精度に露光光強度を算出することが可能となる。こ
こで、前記（１）式の係数ａ0 、ａ1 、ａ2 、ａ3 、…
…は、シンクロトロンリングの真空度ｐの関数となるの
で、 Ｉ(v) ＝ａ0(p)＋ａ1(p)ｖ＋ａ2(p)ｖ2 ＋ａ3(p)ｖ3 ＋… （２） という関係式で表すことができる。
っても、シンクロトロン放射光のビームプロファイルが
変化することが知られており、シンクロトロンリング１
の圧力をモニタする圧力センサ１５の出力を強度演算器
１３に取り込み、係数に補正をかけることにより、さら
に高精度に露光光強度を算出することが可能となる。こ
こで、前記（１）式の係数ａ0 、ａ1 、ａ2 、ａ3 、…
…は、シンクロトロンリングの真空度ｐの関数となるの
で、 Ｉ(v) ＝ａ0(p)＋ａ1(p)ｖ＋ａ2(p)ｖ2 ＋ａ3(p)ｖ3 ＋… （２） という関係式で表すことができる。
【００１９】以下、図３に示すようなデータテーブルの
測定手順について説明する。図４は、シリンドリカルミ
ラー２を駆動手段７によってｙ方向に駆動したときの両
Ｘ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力をプロットし、シート
ビーム９のビームプロファイルを計測したものである。
４１はＶａ(y) 、４２はＶｂ(y) を示している。これら
をガウシアンで近似し、交点の電圧および面積を求め
る。面積は露光光強度に比例する値であり、Ｘ線ディテ
クタ８の感度等から予め変換係数を求めておく。これら
の操作をシンクロトロンリング１の蓄積電流値を変化さ
せて、複数のデータを取り、電圧と露光光強度をプロッ
トし、近似曲線を求め、その係数を強度演算器１３に保
存しておく。さらに、シンクロトロンリング１の真空度
が変化したときの係数の変化を複数のデータとして取
り、関数にしておくことでさらに高精度に計測すること
ができる。
測定手順について説明する。図４は、シリンドリカルミ
ラー２を駆動手段７によってｙ方向に駆動したときの両
Ｘ線ディテクタ８ａ、８ｂの出力をプロットし、シート
ビーム９のビームプロファイルを計測したものである。
４１はＶａ(y) 、４２はＶｂ(y) を示している。これら
をガウシアンで近似し、交点の電圧および面積を求め
る。面積は露光光強度に比例する値であり、Ｘ線ディテ
クタ８の感度等から予め変換係数を求めておく。これら
の操作をシンクロトロンリング１の蓄積電流値を変化さ
せて、複数のデータを取り、電圧と露光光強度をプロッ
トし、近似曲線を求め、その係数を強度演算器１３に保
存しておく。さらに、シンクロトロンリング１の真空度
が変化したときの係数の変化を複数のデータとして取
り、関数にしておくことでさらに高精度に計測すること
ができる。
【００２０】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本実施例においては、その基本的構成は前記の実施
例のものと同様であるが、強度演算器１３の出力により
シャッタの駆動速度のみならず駆動パターンについて
も、シンクロトロン放射光のビームプロファイルに応じ
て変化させることによって露光量制御の精度をさらに高
めようとするものである。図５の（ａ）はシリンドリカ
ルミラー２によってｙ方向に拡大された拡大ビーム１０
のマスク４上での強度分布を示し、ここで、５１はシン
クロトロンリングの蓄積電流値が小さいときの強度分布
であり、５２は蓄積電流値が大きいときの強度分布であ
って、蓄積電流値が大きくなるにしたがってビームが拡
がっていることが分かる。そこで、この強度分布を補正
するために、シャッタ３の駆動を、ｙ方向の位置に応じ
て露光時間で強度分布を打ち消しマスク４上で均一な露
光量となるように制御する。具体的には、シャッタ３の
開口部がビームパスを横切る速度を変化させることによ
って実現することができ、図５の（ｂ）において、５
３、５４はそれぞれ強度分布５１、５２に対応したｙ方
向のそれぞれの位置における露光時間を示している。こ
れらは、強度演算器１３からの出力により、シャッタコ
ントローラ１４が拡大ビームのプロファイルを算出し、
それに基づいてシャッタ３を駆動させる。プロファイル
の算出には、シリンドリカルミラー２にて反射した拡大
ビームを計算により求めるか、あるいは電流値を代えて
露光実験を行ないウエハ５上のレジストの残膜率により
求めるといった方法を用いることができる。
る。本実施例においては、その基本的構成は前記の実施
例のものと同様であるが、強度演算器１３の出力により
シャッタの駆動速度のみならず駆動パターンについて
も、シンクロトロン放射光のビームプロファイルに応じ
て変化させることによって露光量制御の精度をさらに高
めようとするものである。図５の（ａ）はシリンドリカ
ルミラー２によってｙ方向に拡大された拡大ビーム１０
のマスク４上での強度分布を示し、ここで、５１はシン
クロトロンリングの蓄積電流値が小さいときの強度分布
であり、５２は蓄積電流値が大きいときの強度分布であ
って、蓄積電流値が大きくなるにしたがってビームが拡
がっていることが分かる。そこで、この強度分布を補正
するために、シャッタ３の駆動を、ｙ方向の位置に応じ
て露光時間で強度分布を打ち消しマスク４上で均一な露
光量となるように制御する。具体的には、シャッタ３の
開口部がビームパスを横切る速度を変化させることによ
って実現することができ、図５の（ｂ）において、５
３、５４はそれぞれ強度分布５１、５２に対応したｙ方
向のそれぞれの位置における露光時間を示している。こ
れらは、強度演算器１３からの出力により、シャッタコ
ントローラ１４が拡大ビームのプロファイルを算出し、
それに基づいてシャッタ３を駆動させる。プロファイル
の算出には、シリンドリカルミラー２にて反射した拡大
ビームを計算により求めるか、あるいは電流値を代えて
露光実験を行ないウエハ５上のレジストの残膜率により
求めるといった方法を用いることができる。
【００２１】なお、以上の実施例では、シリンドリカル
ミラーにより露光画角を拡大する方法について説明した
が、平面ミラーを振動させることにより露光画角を拡大
する方法においても同様の効果があることは言うまでも
ないところである。
ミラーにより露光画角を拡大する方法について説明した
が、平面ミラーを振動させることにより露光画角を拡大
する方法においても同様の効果があることは言うまでも
ないところである。
【００２２】次に上述したＸ線露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図６は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製
造のフローを示す。ステップ１１（回路設計）では半導
体デバイスの回路設計を行なう。ステップ１２（マスク
製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製
作する。一方、ステップ１３（ウエハ製造）ではシリコ
ン等の材料を用いて基板であるウエハを製造する。ステ
ップ１４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によ
ってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ１
５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ１４によって作
製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であ
り、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、
パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ス
テップ１６（検査）ではステップ１５で作製された半導
体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を
行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、
これが出荷（ステップ１７）される。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図６は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製
造のフローを示す。ステップ１１（回路設計）では半導
体デバイスの回路設計を行なう。ステップ１２（マスク
製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製
作する。一方、ステップ１３（ウエハ製造）ではシリコ
ン等の材料を用いて基板であるウエハを製造する。ステ
ップ１４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によ
ってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ１
５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ１４によって作
製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であ
り、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、
パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ス
テップ１６（検査）ではステップ１５で作製された半導
体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を
行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、
これが出荷（ステップ１７）される。
【００２３】図７は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
２８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ２９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによってウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を
用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デ
バイスを低コストに製造することができる。
を示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
２８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ２９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによってウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を
用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デ
バイスを低コストに製造することができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述したように構成されてい
るので、Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロン放射光強度およびシンクロトロンリングの真空度
の関係を予めデータテーブルとして保管する演算器を用
いることにより、シンクロトロン放射光の垂直方向の強
度分布が変化した場合であっても、簡便な方法でシンク
ロトロン放射光の強度を高精度かつ高速度に測定するこ
とができる。さらに、シンクロトロン放射光の強度を高
精度に測定することによって高精度な露光量制御を行な
うことができ、ウエハ等の基板表面の均一な露光を実現
することができる。
るので、Ｘ線ディテクタの信号とシンクロトロン放射光
強度の関係、あるいはＸ線ディテクタの信号とシンクロ
トロン放射光強度およびシンクロトロンリングの真空度
の関係を予めデータテーブルとして保管する演算器を用
いることにより、シンクロトロン放射光の垂直方向の強
度分布が変化した場合であっても、簡便な方法でシンク
ロトロン放射光の強度を高精度かつ高速度に測定するこ
とができる。さらに、シンクロトロン放射光の強度を高
精度に測定することによって高精度な露光量制御を行な
うことができ、ウエハ等の基板表面の均一な露光を実現
することができる。
【図１】本発明のシンクロトロン放射光強度測定器およ
びＸ線露光装置の概略構成図である。
びＸ線露光装置の概略構成図である。
【図２】シンクロトロン放射光のビームプロファイルの
変化を示す説明図である。
変化を示す説明図である。
【図３】Ｘ線ディテクタの出力の和信号と露光光強度の
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
【図４】ビームプロファイル計測の説明図である。
【図５】シャッタの駆動を説明する図であり、（ａ）は
マスク上での拡大ビームの強度分布を示す図であり、
（ｂ）は均一な露光量を得るためのｙ方向の位置に対す
る露出時間を示す図である。
マスク上での拡大ビームの強度分布を示す図であり、
（ｂ）は均一な露光量を得るためのｙ方向の位置に対す
る露出時間を示す図である。
【図６】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。
トである。
【図７】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
１ シンクロトロンリング ２ シリンドリカルミラー ３ シャッタ ４ マスク ５ ウエハ ６ ミラー保持器 ７ 駆動手段 ８ Ｘ線ディテクタ ８ａ 第１のＸ線ディテクタ ８ｂ 第２のＸ線ディテクタ ９ シートビーム １０ 拡大ビーム １１ プリアンプ １２ ミラーコントローラ １３ 強度演算器 １４ シャッタコントローラ １５ 圧力センサ
Claims (7)
- 【請求項１】 シンクロトロン放射光の強度分布を有す
る方向に移動可能でシンクロトロン放射光の動きに追従
するＸ線ディテクタを備え、Ｘ線ディテクタの信号とシ
ンクロトロン放射光強度の関係、またはＸ線ディテクタ
の信号とシンクロトロンリングの真空度とシンクロトロ
ン放射光強度の関係を、予めデータテーブルとして保管
している演算器を具備し、前記Ｘ線ディテクタの出力信
号に基づいて前記演算器を介してシンクロトロン放射光
の強度を測定することを特徴とするシンクロトロン放射
光強度測定器。 - 【請求項２】 データテーブルとして保管されたＸ線デ
ィテクタの信号とシンクロトロン放射光強度の関係は、
シンクロトロン放射光の強度をＩ、Ｘ線ディテクタの出
力をｖとするときに、 Ｉ(v) ＝ａ0 ＋ａ1 ｖ＋ａ2 ｖ2 ＋ａ3 ｖ3 ＋…… という関係式であることを特徴とする請求項１記載のシ
ンクロトロン放射光強度測定器。 - 【請求項３】 データテーブルとして保管されたＸ線デ
ィテクタの信号とシンクロトロンリングの真空度とシン
クロトロン放射光強度の関係は、シンクロトロン放射光
の強度をＩ、Ｘ線ディテクタの出力をｖとするときに、
係数ａ0 、ａ1 、ａ2 、ａ3 、……はシンクロトロンリ
ングの真空度ｐの関数であって、 Ｉ(v) ＝ａ0(p)＋ａ1(p)ｖ＋ａ2(p)ｖ2 ＋ａ3(p)ｖ3 ＋…… という関係式であることを特徴とする請求項１記載のシ
ンクロトロン放射光強度測定器。 - 【請求項４】 Ｘ線ディテクタは２素子を有し、シンク
ロトロン放射光の強度分布を有する方向に配列されてい
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記
載のシンクロトロン放射光強度測定器。 - 【請求項５】 シンクロトロン放射光を用いるＸ線露光
装置において、請求項１ないし４のいずれか１項記載の
シンクロトロン放射光強度測定器と、該シンクロトロン
放射光強度測定器の測定結果に基づいて露光量を制御す
る制御手段を具備することを特徴とするＸ線露光装置。 - 【請求項６】 露光量を制御する制御手段が、露光時間
を制御する制御手段であることを特徴とする請求項５記
載のＸ線露光装置。 - 【請求項７】 露光量を制御する制御手段が、シャッタ
の駆動速度または駆動パターンを制御して露光時間を制
御するシャッタ制御手段であることを特徴とする請求項
５または６記載のＸ線露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048897A JP3679549B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | シンクロトロン放射光強度測定器および該強度測定器を備えたｘ線露光装置 |
| US09/057,506 US6160865A (en) | 1997-04-11 | 1998-04-09 | X-ray exposure apparatus with synchrotron radiation intensity measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048897A JP3679549B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | シンクロトロン放射光強度測定器および該強度測定器を備えたｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10289866A true JPH10289866A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3679549B2 JP3679549B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=14537019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048897A Expired - Fee Related JP3679549B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | シンクロトロン放射光強度測定器および該強度測定器を備えたｘ線露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6160865A (ja) |
| JP (1) | JP3679549B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6665371B1 (en) * | 1999-06-03 | 2003-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Synchrotron radiation measurement apparatus, X-ray exposure apparatus, and device manufacturing method |
| JP2001102280A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Canon Inc | 振動機構および該振動機構を組み込んだ露光装置ならびにデバイス製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5285488A (en) * | 1989-09-21 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JPH04363700A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-12-16 | Canon Inc | Ｘ線透過窓およびその取付け方法 |
| US5195113A (en) * | 1990-09-28 | 1993-03-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray exposure apparatus and method of positioning the same |
| EP0540178B1 (en) * | 1991-09-30 | 1998-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus and method for using it |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP11048897A patent/JP3679549B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-09 US US09/057,506 patent/US6160865A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679549B2 (ja) | 2005-08-03 |
| US6160865A (en) | 2000-12-12 |
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