JPS5975549A - Ｘ線管球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線管球、特にＸ線発生面の細長い部分からＸ
、ｉを発生するＸ線管球に関するものである。

細長いＸ＊＝生部外部分するＸ線管球は特に半導体回路
素子製造用のマスク、ウェハーを密着若しくは極近接さ
せスリット露光を行うＸ線露光装置の線源として有効で
ある。

従来一般のＸ線管球を使った、Ｘ線露光装置はスポット
状の発生部分すなわちポイント焦点を持つｆＣＸ線管球
からの発散光を１３ｅ等の窓を通して露光チャンバー内
に導きＸ線マスクのノくターン部を通過したＸ線が、ウ
エノ・−に塗布されＡｓ光レしヌト上に達し、Ｘ＋Ｙ３
Ｊマスクのノくターンの影絵を作るという方式をとって
いる。この方法では完全なポイント焦点が寿命、冷却能
力等の面から得難くφ２〜３問位の大きさになっている
。

又一般にＸ線露光装置はマスクの損耗を少くする為、マ
スクとウエノ・−とが１０μｍ位の間隔すなわちプロキ
シミテイ・ギャップを有して配置されている。半角ｌＯ
数度の発散光とグロキシミテイ・ギャップと、φ３朋位
のＸ線焦点との相乗作用により原理的に発生する露光中
心から周辺にかけて増大するディストーション（マスク
パターン位置とウェハーパターン位置とのズレ）やグロ
キシミテイ・ギャップの不均一さに敏感に反応するディ
ストーション等の補正が技術的に難しかった。この為、
露光装置の複雑化、装置釧路の上昇、取扱性の悪化等を
招いていた。

このためＸ線発生部が細長いすなわち、線状若しくは帯
状でおるＸ線管球が特開昭５２−１５０９７５に開示さ
れている。このＸ線管球はＸ線発生面に断面形状か線状
若しくは帯状の電子ビームで照射するものである。この
ため電子ビームの強度が断面方向に沿って長い距離均一
であることが望ましい。しかしながらこの様な均一強度
の電子ビームを得ることは比較的困難でおる。

本発明はこの点に注目してなされたもので比較的細い電
子ビームでＸ線発生面を走査することによって実質的に
線状、帯状若しくは破線状のＸ？ｔＭ発生部全生部いる
。この比較的細い電子ビームの走査方向に沿った強度分
布は長さが短いため均一にすることが比較的容易であり
、又、走査を行うため走査方向に沿った電子ビームの強
度分布が非均−であってもＸ線の走査方向での強度分布
は均一になる。

以下本発明の実施例を図面を使用して説明する。

第１図は本発明のＸ線管球の概略を示す図で、ｌはＸ線
発生器でこの中に冷却液等が入っている。２はＸ？ｆＭ
発生面で純金属、半導体、あるいは合金で形成された陽
極である。この陽極は絶縁碍子に固定されている。３は
電子ビーム発生器でるる。４はフィラメントで、タング
ステン。

白金、グラファイト、カンタル、タンタル、ジルコニウ
ム、タングステンに酸化トリウムなどを被着したものを
必要に応じて使用する。５は制御グリッドでフィラメン
ト４から放出される電子ビームを収束あるいは偏向させ
る。この制御グリッドはフィラメント方向に沿って複数
個に電気的に分割されている。そして各々の分割辺には
並列的に負電圧が印加されている。６はスイッチ群で、
制御グリッド分割辺に印加されている負電圧を制御する
スイッチ群で、負電圧を印加していない分割辺の開口か
ら電子ビームが放出される。従って、分割辺を順番若し
くは所定の順序で負電圧を印加しない時間を与えること
によって電子ビームは順番若しくは所定の順序でＸ線発
生部２に向う。従ってＸ線発生面２は比較的細い電子ビ
ームによって走査される。

この走査を１回若しくはくシ返し行うことによってＸ線
発生面２のＸ線発生部７からＸ線が発生する。電子ビー
ムを細く集束させることによって線状の発生部が得られ
、電子ビームを太く収束させることによって帯状の発生
部、又、電子ビームを破線状、若しくは波帯状に走査方
向に間隔を置いて入射させることによって破線状、若し
くは波帯状の発生部が得られる。

第２図し≠旙祖＃本発明のＸ線管球を走査型Ｘｗ蕗先光
装置適用した例を示す図である。第１図で示したＸ線管
球は装置上部の真空容器１０中に配されている。１１は
排気孔でこの排気孔から不図示の真空ポンプによって容
器中の空気は排気され、はぼＩ　０−８Ｔｏｒｒ程度の
真空に保たれている。そしてこの容器１０の必要部分は
液体を流して冷却しである。１２は陽極２に印加される
高電圧と真空容器との絶縁を保つ事が可能な絶縁物であ
り、中に絶縁と冷却を兼ねて行うだめの絶縁油が封入し
である。１３は陽極の冷却を行う液体を導入するだめの
冷却液導入口である。１４は陽極を冷却した液体を外部
に排出するだめの冷却液排出口である。１５は陽極の上
にできる電子ビームの裏面に位置した所に設けた、電子
ビームの大きさに合った細長いスリット状の開口を持っ
た冷却液ノズルである。１６は高圧接続器であシこれを
介して電極２に５〜２０ＫＶの正電圧が印加されている
。又、フィラメント４には５〜１０Ｖ、５〜２０Ａの霜
、力が供給されている。尚、このフィラメント４は容器
１０に接地させても良い。各制御グリッド辺５には１０
０〜２０００Ｖの負の電圧が印加されている。そして、
制御グリッド辺は先に述べたスイッチ群６によって順次
ｌ　Ｑ　ｒｎ　／ｓｅｃ程度時間負電圧を印加しない時
間、若しくはせいぜい数ｌＯ■に低下させる時間を与え
る。これＫよつて先に述べた様に走査電子ビーム１７が
得られる。この走査電子ビームによって実質的にシート
状のＸ線ビーム１８が２個得られる。・２０は露光室で
ヘリウムガスが充されている。この露光室と真空室１０
０間には２つの窓が形成され、この窓はＸ線を透過する
透明板２１でおおわれている。

２２は使用する特性Ｘ線を透過しやすい、高分子膜、無
機薄膜でありその表面に特性Ｘ線を吸収しやすい物質で
所望の形状を被着あるいは開口しであるマスク。２３は
表面に使用する特性Ｘ線を良く吸収し必要な化学反応を
生じ易く、かつ密層性に優れた感光材を塗布したウェハ
である。２４は、ウェハを吸着保持するウエノ・チャッ
ク。２５は、マスクとウェハの相対位置を相互に移動で
き、しかも残飼に保持することができる構造を持った保
持台であシ、左右方向に移動可能な取り付けがなされて
いる。

２６はＸ、％ｌコリメータであシ、極く薄い高分子、又
は無機質材料でできたコリメーションスリットを多数整
列したものである。なお、コリメーションスリットの表
面には、スリットの開き角に応じた材質の、例えば金の
ようなものを被着してあり、ＸＨの全反射を利用した、
Ｘ線ミラーの役割りを持っている。

そして、このｘ６＋コリメーター２６はＸ線を平行化す
るものである。上部コリメーター２６はスリット板が奥
行き方向に配列され、奥行き方向のＸ線の広がりを制限
して平行化し、下部コリメーター２６は左右方向に配列
され左右方向のＸ線の広がりを制限して平行化している
。

光される。

尚、３０はマスク、ウェハーのアライメントを行う顕微
鏡である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線管球を説明する図、第２図は第１
図のＸ線管球を適用したＸ線露光装置を示す図である。 図中、ｌはＸ線発生器、２はＸ線発生面、３は電子ビー
ム発生器、４はフィラメント、５は制御グリッド、６は
スイッチ群、７はＸｉ発生部である。 出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線発生向上を成子ビーム発生器からの電子ビー
   ムで照射してＸ線を発生させるＸ線管球に於いて、前記
   電子ビーム発生器は長手方向に沿って電子ビームを発生
   させる制御器を有し、この電子ビーム発生器から連続的
   若しくは間欠的に発生される電子ビームで前記Ｘ線発生
   面の長手方向の異なる位置を照射することを特徴とする
   ｘ、１管球。