JPS60226122A - 光反射鏡および露光装置 - Google Patents
光反射鏡および露光装置Info
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- JPS60226122A JPS60226122A JP59081752A JP8175284A JPS60226122A JP S60226122 A JPS60226122 A JP S60226122A JP 59081752 A JP59081752 A JP 59081752A JP 8175284 A JP8175284 A JP 8175284A JP S60226122 A JPS60226122 A JP S60226122A
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- Japan
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- wafer
- sor
- mask
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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
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光ビームの拡大方法及びその方法による露光
装置に関する。
装置に関する。
現在得られるレーザ光やシンクロトロン軌道放射光のビ
ームは、軌道面に対して垂直な方向でほぼ均一な強度を
持つ面が小さく、これを例えばＸ線露光装置の線源とし
てそのまま用いると露光面積が小さくなる欠点があり、
そのビーム拡大が強く要求されている。
ームは、軌道面に対して垂直な方向でほぼ均一な強度を
持つ面が小さく、これを例えばＸ線露光装置の線源とし
てそのまま用いると露光面積が小さくなる欠点があり、
そのビーム拡大が強く要求されている。
現在得られるシンクロトロン軌道放射光（以下ＳＯＲと
記述）の場合は、第１図に示すごとく軌道面内方向には
十分な均一強度を有する幅があるが軌道面に対して垂直
な方向には均一な強度を持つ幅が小さい。典型的なＳＯ
Ｒにおいては電子蓄積リング１から１０ｍ離れた点にお
いて軟Ｘ線強度の均一な幅は、軌道面内では約１０ｃｍ
、垂直方向には数圃である。これをＸ線露光装置の線源
としてそのまま用いると横に長い短冊型となり、とくに
垂直方向での露光面積が小さくなる。露光すべきウェハ
は１００ｍｎφ以上の大径を有するので、とくに垂直方
向でのステップ送りのきざみを小さくせねばならず、ス
ループットが低下する。また最悪の場合には面積の大き
な素子の露光はできなくなる。これを解決するため平面
ミラーや球面ミラーを振動させてＳＯＲを拡大する方法
およびこれを搭載した装置が使用されている。しかし、
第２図（ａ）に示した平面ミラーを用いたものでは、ミ
ラー自体には拡大機能はなく反射光の強度分布７．７′
は入射光と同じであり、スループットの大幅な改善は期
待できない。一方球面ミラーの場合には（第２図（ｂ）
） 、ミラー自体に拡大機能はあるものの拡大された光
が不均一な強度分布１０゜１０′を持ち、リソグラフィ
用露光装置への適用には問題がある。
記述）の場合は、第１図に示すごとく軌道面内方向には
十分な均一強度を有する幅があるが軌道面に対して垂直
な方向には均一な強度を持つ幅が小さい。典型的なＳＯ
Ｒにおいては電子蓄積リング１から１０ｍ離れた点にお
いて軟Ｘ線強度の均一な幅は、軌道面内では約１０ｃｍ
、垂直方向には数圃である。これをＸ線露光装置の線源
としてそのまま用いると横に長い短冊型となり、とくに
垂直方向での露光面積が小さくなる。露光すべきウェハ
は１００ｍｎφ以上の大径を有するので、とくに垂直方
向でのステップ送りのきざみを小さくせねばならず、ス
ループットが低下する。また最悪の場合には面積の大き
な素子の露光はできなくなる。これを解決するため平面
ミラーや球面ミラーを振動させてＳＯＲを拡大する方法
およびこれを搭載した装置が使用されている。しかし、
第２図（ａ）に示した平面ミラーを用いたものでは、ミ
ラー自体には拡大機能はなく反射光の強度分布７．７′
は入射光と同じであり、スループットの大幅な改善は期
待できない。一方球面ミラーの場合には（第２図（ｂ）
） 、ミラー自体に拡大機能はあるものの拡大された光
が不均一な強度分布１０゜１０′を持ち、リソグラフィ
用露光装置への適用には問題がある。
本発明の目的は上記問題点を解決し、光ビームの拡大を
強度分布の均一性を維持しながら行うことを可能とする
反射鏡及びそれを用いた露光装置を提供することにある
。
強度分布の均一性を維持しながら行うことを可能とする
反射鏡及びそれを用いた露光装置を提供することにある
。
上記目的を達成するために、反射面の断面形状が指数関
数で表現されるミラーでＳＯＲビームを反射し、露光面
積を拡大した。第３図（ａ）で入射ＳＯＲビーム１を第
３図（ｂ）に示す断面形状を持つミラー１１で反射拡大
する。入射光の高さをミラーの下端から計ってｙｌ、反
射光の高さをｙ２とし、ミラーの右端から反射する点ま
での距離を分小さくすれば十分均一な強度分布を得るこ
とが ′できる。
数で表現されるミラーでＳＯＲビームを反射し、露光面
積を拡大した。第３図（ａ）で入射ＳＯＲビーム１を第
３図（ｂ）に示す断面形状を持つミラー１１で反射拡大
する。入射光の高さをミラーの下端から計ってｙｌ、反
射光の高さをｙ２とし、ミラーの右端から反射する点ま
での距離を分小さくすれば十分均一な強度分布を得るこ
とが ′できる。
また上記目的を達成するために、反射面の断面形状が指
数関数で表現されるミラーを搭載したＸ線露光装置を発
明した。第４図に装置構成の概念図を掲げる。破線で囲
ったのが本発明の露光装置である。ＳＯＲビームの取り
出し口に露光装置をつなぐ。入射ＳＯＲビームは露光装
置内に取り付けられたミラー１１で拡大反射される。後
方ウェハステージ１４上にウェハ１３をセットし、マス
ク１２を通して露光する。ウェハステージ１４は垂直内
面にステップアンドリピートの機能を持たせである。マ
スク１２、ウェーハ１３、ステージ１４は真空中におい
ても、非真空のガス中においてもよい。後者の場合には
ミラー１１とマスク１２の間に、軟Ｘ線透過性のよい材
料からなる窓を有する真空／ガスの隔離部分が必要であ
ることはいうまでもない。
数関数で表現されるミラーを搭載したＸ線露光装置を発
明した。第４図に装置構成の概念図を掲げる。破線で囲
ったのが本発明の露光装置である。ＳＯＲビームの取り
出し口に露光装置をつなぐ。入射ＳＯＲビームは露光装
置内に取り付けられたミラー１１で拡大反射される。後
方ウェハステージ１４上にウェハ１３をセットし、マス
ク１２を通して露光する。ウェハステージ１４は垂直内
面にステップアンドリピートの機能を持たせである。マ
スク１２、ウェーハ１３、ステージ１４は真空中におい
ても、非真空のガス中においてもよい。後者の場合には
ミラー１１とマスク１２の間に、軟Ｘ線透過性のよい材
料からなる窓を有する真空／ガスの隔離部分が必要であ
ることはいうまでもない。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
加速電圧０．３〜ＩＧｅＶの電子蓄積リングからの軌道
放射光を用いた。軌道放射光のとり出し用ビームライン
の先端に、光学系を第５図（ａ）で示すように設置する
。入射５ＯＲＩの一部（１，４ａｎ幅）をミラー１２で
反射する。５００＋ｎｍ離れた所にレジストを塗ったウ
ェハを置き現像後の残膜厚をもって反射光の強度分布を
確認した。ミラーの薦 断面形状は第５図（ｂ）に示す。曲面はｙ＝＝ｅ −１
で表わされる。ミラー断面を上記の如く加工後、表面に
は金メッキを施した。入射ＳＯＲビームは第５図（ｂ）
に示す強度分布を持ち、最大強度の９０％以上の強度を
持つ幅は２■と狭い。これに対して反射光の強度分布は
第６図（ａ）となり幅１４ｍｍにわたってほぼ均一な強
度を示している。
放射光を用いた。軌道放射光のとり出し用ビームライン
の先端に、光学系を第５図（ａ）で示すように設置する
。入射５ＯＲＩの一部（１，４ａｎ幅）をミラー１２で
反射する。５００＋ｎｍ離れた所にレジストを塗ったウ
ェハを置き現像後の残膜厚をもって反射光の強度分布を
確認した。ミラーの薦 断面形状は第５図（ｂ）に示す。曲面はｙ＝＝ｅ −１
で表わされる。ミラー断面を上記の如く加工後、表面に
は金メッキを施した。入射ＳＯＲビームは第５図（ｂ）
に示す強度分布を持ち、最大強度の９０％以上の強度を
持つ幅は２■と狭い。これに対して反射光の強度分布は
第６図（ａ）となり幅１４ｍｍにわたってほぼ均一な強
度を示している。
実施例２
実施例１と同様の配置（第７図）であるが、ミ入射光の
幅に対する反射光の幅は、指数関数の肩に乗る係数が大
きくなると増す。実施例１の１／１００に対して、実施
例２では１１５０である。
幅に対する反射光の幅は、指数関数の肩に乗る係数が大
きくなると増す。実施例１の１／１００に対して、実施
例２では１１５０である。
この結果実施例１で１０倍（１，４圃→１４！１Ｉ１１
）に対して実施例２では２０倍（０，９５ｍｍ→１９ｍ
）と拡大率が増加している。強度分布を第８図に示す。
）に対して実施例２では２０倍（０，９５ｍｍ→１９ｍ
）と拡大率が増加している。強度分布を第８図に示す。
実施例３
加速電圧３００ＭｅＶないしＩＧｅＶの電子蓄積リング
からの軌道放射光を用いた。本実施例においては装置全
体を真空中においた。ＳＯＲは中央の指数関数で表現さ
れるミラー１１により拡大、反射されＸ線マスク１２の
後方に設置されたウェハ１３を露光する。
からの軌道放射光を用いた。本実施例においては装置全
体を真空中においた。ＳＯＲは中央の指数関数で表現さ
れるミラー１１により拡大、反射されＸ線マスク１２の
後方に設置されたウェハ１３を露光する。
装置の光学系を第９図（ａ）に示す。マスク、ウェハは
露光面６に位置する。ウェハ、マスクとビームラインの
間に設置されたミラーは入射ＳＯＲビーム１の一部（１
，４−幅）を反射する。本実施例では反射鏡から５００
ｍ１離れた所にレジストを塗ったウェハ１８を設置・露
光した。露光面上での強度分布は現像後のレジストの残
膜厚で確認した。ミラーの断面形状は第９図（ｂ）に示
すととく市 ｙ＝ｅ −１で表現される。ミラーの断面を上記の如く
加工後、表面には金蒸着を施した。
露光面６に位置する。ウェハ、マスクとビームラインの
間に設置されたミラーは入射ＳＯＲビーム１の一部（１
，４−幅）を反射する。本実施例では反射鏡から５００
ｍ１離れた所にレジストを塗ったウェハ１８を設置・露
光した。露光面上での強度分布は現像後のレジストの残
膜厚で確認した。ミラーの断面形状は第９図（ｂ）に示
すととく市 ｙ＝ｅ −１で表現される。ミラーの断面を上記の如く
加工後、表面には金蒸着を施した。
入射ＳＯＲは第１０図（ｂ）に示す強度分布を持ち、最
大強度の９０％以上の強度を持つ幅は２ｎｗと狭い。こ
れに対して拡大ミラーを介した露光面光面上での強度分
布は第１０図（ａ）となり幅１４閣にわたってほぼ均一
な強度を示している。このため垂直方向のステップ送り
のピッチを２１ｆｆ１１から１４１１ＩＩｌとでき、こ
の結果ステップ送りに必要な位置合せの回数がＸ線を拡
大しない場合に較べ１／７になった。
大強度の９０％以上の強度を持つ幅は２ｎｗと狭い。こ
れに対して拡大ミラーを介した露光面光面上での強度分
布は第１０図（ａ）となり幅１４閣にわたってほぼ均一
な強度を示している。このため垂直方向のステップ送り
のピッチを２１ｆｆ１１から１４１１ＩＩｌとでき、こ
の結果ステップ送りに必要な位置合せの回数がＸ線を拡
大しない場合に較べ１／７になった。
実施例４
実施例１と同様の光学系（第１１図（ａ））であいろ。
発明の概要で明らかにしたように指数関数の肩にのる係
数が大きい方が拡大率が大きくなる。
数が大きい方が拡大率が大きくなる。
本実施例では０．９５ｍｎ幅のＳＯＲビームを露光面上
では１９画幅にしている。この結果、実施例１と同様ス
テップ送り時に必要な位置合せの回数が１／９．５に減
少した。
では１９画幅にしている。この結果、実施例１と同様ス
テップ送り時に必要な位置合せの回数が１／９．５に減
少した。
実施例１，２ともＸ線の拡大によってＸ線のコリメーシ
ョンが若干悪くなるが、ウェハと反射光との最大角度は
θ〜２Ｘ１０−２ラジアンでありリソグラフィ上問題に
なる値ではない。
ョンが若干悪くなるが、ウェハと反射光との最大角度は
θ〜２Ｘ１０−２ラジアンでありリソグラフィ上問題に
なる値ではない。
以上に詳述した如く、本発明によれば、小さな面積に集
中している光ビームやＳＯＲを拡大することができる。
中している光ビームやＳＯＲを拡大することができる。
その上露光面上での強度分布もほぼ均一になり、本発明
の反射ミラーの有効性を示している。
の反射ミラーの有効性を示している。
なお本発明は、従来露光面積が小さいことによってその
実用化が遅れているシンクロトロンＸ線を用いるリソグ
ラフィ方式等に有効に活用できる。
実用化が遅れているシンクロトロンＸ線を用いるリソグ
ラフィ方式等に有効に活用できる。
本発明によれば、ＳＯＲ軌道面に垂直方向にＸ線を均一
に拡大する機能を付与したことにより、ステップ／リピ
ート型のＸ線露光装置のステップ送りのピッチを７倍か
ら１０倍にすることを可能とした。このことによりステ
ップ送り毎に必要なウェハ、マスクの位置合せ回数を約
１／ｌＯ〜１／７に減少することができ、アライナのス
ループットを向上できる。またアライナのフィールドサ
イズを２ｍｍから２０ｍｎとしたことにより、チップ面
積の大きな素子の転写も可能となり、ＶＬＳＩのパター
ン形成に対する用途が広がる。
に拡大する機能を付与したことにより、ステップ／リピ
ート型のＸ線露光装置のステップ送りのピッチを７倍か
ら１０倍にすることを可能とした。このことによりステ
ップ送り毎に必要なウェハ、マスクの位置合せ回数を約
１／ｌＯ〜１／７に減少することができ、アライナのス
ループットを向上できる。またアライナのフィールドサ
イズを２ｍｍから２０ｍｎとしたことにより、チップ面
積の大きな素子の転写も可能となり、ＶＬＳＩのパター
ン形成に対する用途が広がる。
また、ビーム拡大によって解像度の実質的な減少はない
。
。
第１図はＳＯＲリングとＳＯＲを示す図、第２図は従来
技術を説明する図、第３図は本発明の詳細な説明するた
めの配置図、第４図は装置構成の概念図、第５図は実施
例１を説明するための配置図、第６図は実施例１におけ
る入射光と反射光の強度分布を示す図、第７図は実施例
２を説明するための配置図、第８図は実施例２における
入射光と反射光の強度分布を示す図、第９図は実施例３
を説明するための配置図、第１０図は実施例３の入射Ｓ
ＯＲ強度分布と露光面上でのＸ線強度分布、第１１図は
実施例４を説明するための配置図である。 １・・・電子蓄積リング、２・・・５ＯＲ１３・・・入
射ＳＯＲ。 ビーム、４・・・スリット、５．５’ ・・・平面ミラ
ー、６・・・ミラー５の反射光、６′・・・ミラー５′
の反射光、７・・・露光面、８・・・反射光６の露光面
上での強度分布、８′・・・反射光６′の露光面上での
強度分布、９．９′・・・球面ミラー、１０・・・ミラ
ー７の反射光、１０′・・・ミラー９′の反射光、１１
・・・反射光１０の露光面上での強度分布、１１′・・
・反射光１０′の露光面上での強度分布、１２．１３゜
１４．１５．１６・・・断面形状が指数関数で表現され
るミラー、１７・・・ミラー１２，１３，１４゜１５．
１６の反射光、１８・・・マスク、１９・・・ウェハ、
２０・・・ステップアンドリピート型ウェハステージ、
２１・・・マスク位置、２２・・・ウェハ位置、２３・
・・反射光１７の露光面５における強度分布、′ｆＪ
４ 図 第 ２ 図 第３図 （ｂ） す ′ｆＪ５ 図 不 ６ ロ 第 ７ 図 （り 罰 ８ 図 第７図 ｆ ｌＩ 図 ％ ｔｔ図
技術を説明する図、第３図は本発明の詳細な説明するた
めの配置図、第４図は装置構成の概念図、第５図は実施
例１を説明するための配置図、第６図は実施例１におけ
る入射光と反射光の強度分布を示す図、第７図は実施例
２を説明するための配置図、第８図は実施例２における
入射光と反射光の強度分布を示す図、第９図は実施例３
を説明するための配置図、第１０図は実施例３の入射Ｓ
ＯＲ強度分布と露光面上でのＸ線強度分布、第１１図は
実施例４を説明するための配置図である。 １・・・電子蓄積リング、２・・・５ＯＲ１３・・・入
射ＳＯＲ。 ビーム、４・・・スリット、５．５’ ・・・平面ミラ
ー、６・・・ミラー５の反射光、６′・・・ミラー５′
の反射光、７・・・露光面、８・・・反射光６の露光面
上での強度分布、８′・・・反射光６′の露光面上での
強度分布、９．９′・・・球面ミラー、１０・・・ミラ
ー７の反射光、１０′・・・ミラー９′の反射光、１１
・・・反射光１０の露光面上での強度分布、１１′・・
・反射光１０′の露光面上での強度分布、１２．１３゜
１４．１５．１６・・・断面形状が指数関数で表現され
るミラー、１７・・・ミラー１２，１３，１４゜１５．
１６の反射光、１８・・・マスク、１９・・・ウェハ、
２０・・・ステップアンドリピート型ウェハステージ、
２１・・・マスク位置、２２・・・ウェハ位置、２３・
・・反射光１７の露光面５における強度分布、′ｆＪ
４ 図 第 ２ 図 第３図 （ｂ） す ′ｆＪ５ 図 不 ６ ロ 第 ７ 図 （り 罰 ８ 図 第７図 ｆ ｌＩ 図 ％ ｔｔ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ビームの断面積を拡大する反射鏡において、光ビ
ームの反射面の断面形状が指数関数で示されることを特
徴とする光反射鏡。 ２、上記光ビームがシンクロトロン軌道放射光である特
許請求の範囲第１項記載の光反射鏡。 ３、上記光ビームがシンクロトロン軌道放射によるＸ線
である特許請求の範囲第２項記載の光反射鏡。 ４、光ビームの断面積を拡大する反射鏡を有する露光装
置において、反射鏡の反射面の断面形状が指数関数で示
されることを特徴とする露光装置。 ５、上記光ビームがシンクロトロン軌道放射光である特
許請求の範囲第４項記載の露光装置。 ６、上記光ビームがシンクロトロン軌道放射によるＸ線
である特許請求の範囲第５項記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081752A JPS60226122A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 光反射鏡および露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081752A JPS60226122A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 光反射鏡および露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226122A true JPS60226122A (ja) | 1985-11-11 |
Family
ID=13755168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59081752A Pending JPS60226122A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 光反射鏡および露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226122A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0311058A2 (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-12 | Hitachi, Ltd. | X-ray exposure apparatus |
| EP0389259A2 (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| EP0416811A2 (en) * | 1989-09-07 | 1991-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure method and apparatus |
| EP0424134A2 (en) * | 1989-10-19 | 1991-04-24 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| JPH03202802A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Canon Inc | 照明系及びｘ線露光装置 |
| JP2011522434A (ja) * | 2008-06-05 | 2011-07-28 | サジェム デファンス セキュリテ | 放射線コレクタ |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP59081752A patent/JPS60226122A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0311058A2 (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-12 | Hitachi, Ltd. | X-ray exposure apparatus |
| US4984259A (en) * | 1987-10-09 | 1991-01-08 | Hitachi, Ltd. | X-ray exposure apparatus |
| EP0389259A2 (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| US5127029A (en) * | 1989-03-22 | 1992-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| EP0416811A2 (en) * | 1989-09-07 | 1991-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure method and apparatus |
| EP0424134A2 (en) * | 1989-10-19 | 1991-04-24 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| US5123036A (en) * | 1989-10-19 | 1992-06-16 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray exposure apparatus |
| JPH03202802A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Canon Inc | 照明系及びｘ線露光装置 |
| JP2011522434A (ja) * | 2008-06-05 | 2011-07-28 | サジェム デファンス セキュリテ | 放射線コレクタ |
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