JPS61141135A - X線リソグラフイ装置 - Google Patents
X線リソグラフイ装置Info
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- JPS61141135A JPS61141135A JP59262766A JP26276684A JPS61141135A JP S61141135 A JPS61141135 A JP S61141135A JP 59262766 A JP59262766 A JP 59262766A JP 26276684 A JP26276684 A JP 26276684A JP S61141135 A JPS61141135 A JP S61141135A
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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
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- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
-
- G—PHYSICS
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- 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
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- 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
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- 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、X線照射によって半導体基板上にパターンを
形成するX線リソグラフィ法に用いる装置に係り、特に
露光X線源としてシンクロトロン軌道放射光(以下SO
R光と称す。S ynchrotron○rbit R
adiation)を用いる場合に好適なX線リソグラ
フィ装置に関する。
形成するX線リソグラフィ法に用いる装置に係り、特に
露光X線源としてシンクロトロン軌道放射光(以下SO
R光と称す。S ynchrotron○rbit R
adiation)を用いる場合に好適なX線リソグラ
フィ装置に関する。
通常の水平に設置されたストレージ・リングから発生し
たSOR光は、水平面内にはX線リソグラフィ露光に十
分に広がりを有しているが、垂直方向への広がりは十分
ではない、このためS OR。
たSOR光は、水平面内にはX線リソグラフィ露光に十
分に広がりを有しているが、垂直方向への広がりは十分
ではない、このためS OR。
光をX線リソグラフィ露光線源に用いるためには主に垂
直方向のX線束の広がりを拡幅する必要がある。SOR
光露光面積拡大のためになされた従来の方法では、例え
ば文、献(M 、 B 1eber et al” I
nvestigation of X−ray
exposure uSingplane sca
nning m1rrors”Nucl、 I nst
rum。
直方向のX線束の広がりを拡幅する必要がある。SOR
光露光面積拡大のためになされた従来の方法では、例え
ば文、献(M 、 B 1eber et al” I
nvestigation of X−ray
exposure uSingplane sca
nning m1rrors”Nucl、 I nst
rum。
Methods、 208 p、281〜p、286.
1983)に示されたように、真空チャンバー内に設置
されたミラー等にSOR光を反射させ、さらにミラーを
機械的に駆動して反射角を変えることによって反射光を
拡幅させて露光用X線面積の拡大をはかつていた。
1983)に示されたように、真空チャンバー内に設置
されたミラー等にSOR光を反射させ、さらにミラーを
機械的に駆動して反射角を変えることによって反射光を
拡幅させて露光用X線面積の拡大をはかつていた。
しかしこの方法では真空チャンバー内にミラー等の稼動
機構を設けることは容易ではなく、さらに高真空中であ
ってもミラー表面に不純物が不着して1反射光の強度や
均一性が低下する問題点があった・ また、水平に設置されたストレージ・リングからのSO
R光でパターン露光を行なうためには、X線マスクおよ
びウェハをほぼ直立させる必要があった。しかしながら
直立に近い状態ではステップ&リピート機構や、X線マ
スクの高精度な位置合わせ機構を組み込むことが極めて
困難であった。
機構を設けることは容易ではなく、さらに高真空中であ
ってもミラー表面に不純物が不着して1反射光の強度や
均一性が低下する問題点があった・ また、水平に設置されたストレージ・リングからのSO
R光でパターン露光を行なうためには、X線マスクおよ
びウェハをほぼ直立させる必要があった。しかしながら
直立に近い状態ではステップ&リピート機構や、X線マ
スクの高精度な位置合わせ機構を組み込むことが極めて
困難であった。
本発明の目的は、駆動機構を用いることなく露光用X線
の拡幅を行なうことが可能なX線リソグラフィ装置を提
供することにある。さらには露光用X線束の光軸を変更
して、水平に設置されたX線マスクの直上からX線露光
を行なうことが可能なX線リソグラフィ装置を提供する
ことにある。
の拡幅を行なうことが可能なX線リソグラフィ装置を提
供することにある。さらには露光用X線束の光軸を変更
して、水平に設置されたX線マスクの直上からX線露光
を行なうことが可能なX線リソグラフィ装置を提供する
ことにある。
上記目的を達成するために、本発明のX線リソグラフィ
装置では結晶表面と、回折を起こす回折 ;格子面
とが平行でない結晶を、ストレージ・リングから発生し
たSOR光とマスクの間に設置する。
装置では結晶表面と、回折を起こす回折 ;格子面
とが平行でない結晶を、ストレージ・リングから発生し
たSOR光とマスクの間に設置する。
このような結晶による回折は非対称反射と呼ばれ、回折
X線の断面積を1次元的に拡大することが可能である0
本発明はストレージ・リングなら発生したSOR光を上
記の結晶で非対称反射させて回折X線束の拡幅および光
軸の変更をはかり、露光用xgとして用いるものである
。
X線の断面積を1次元的に拡大することが可能である0
本発明はストレージ・リングなら発生したSOR光を上
記の結晶で非対称反射させて回折X線束の拡幅および光
軸の変更をはかり、露光用xgとして用いるものである
。
結晶は、その構成原子がより重く、格子間隔がより大き
いものが望ましい。しかしほとんどの結晶が用い得るこ
とは云うまでもない。
いものが望ましい。しかしほとんどの結晶が用い得るこ
とは云うまでもない。
第1図でストレージ・リングから発生した入射SOR光
1は結晶2によって、単結晶2の回折格子面3に対して
回折角6をとって回折され、回折XM7がX線マスク8
に照射される6単結晶2は回折を起こしている結晶格子
面3と結晶表面4とが角度5を持った非対称反射面を有
する結晶である。
1は結晶2によって、単結晶2の回折格子面3に対して
回折角6をとって回折され、回折XM7がX線マスク8
に照射される6単結晶2は回折を起こしている結晶格子
面3と結晶表面4とが角度5を持った非対称反射面を有
する結晶である。
今、文献(高良他゛日本結晶成長学会誌″4゜No、
1 &2 p、56〜57 、 ’ 77)に示され
るように 角度5=α、角度6=θ とおき、非対称因
子すを b=sin(θ−α)/5in(O+a)で定
義すれば、回折X線7の線幅は入射SOR光1に対して
1/b倍拡幅される0本発明は上記原理をX線リソグラ
フィ装置に適用することによって、回折X線の線束の拡
幅および光軸の変更を行なった極めて実用的なX線リソ
グラフィを実現したものである。この方法において光軸
を90″変更させる場合、角度5と拡幅倍率A(= −
)の関係は、角度5=45°−tan’−’Aで示され
る。
1 &2 p、56〜57 、 ’ 77)に示され
るように 角度5=α、角度6=θ とおき、非対称因
子すを b=sin(θ−α)/5in(O+a)で定
義すれば、回折X線7の線幅は入射SOR光1に対して
1/b倍拡幅される0本発明は上記原理をX線リソグラ
フィ装置に適用することによって、回折X線の線束の拡
幅および光軸の変更を行なった極めて実用的なX線リソ
グラフィを実現したものである。この方法において光軸
を90″変更させる場合、角度5と拡幅倍率A(= −
)の関係は、角度5=45°−tan’−’Aで示され
る。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1゜
Si単結晶の(111)面を回折格子面3に用い、さら
に角度5が約33.7°になるようにSi単結晶をカッ
トすると、回折角6を45°になるように結晶2を配置
することによって1/b卿5となる。したがって入射S
OR光1の連続X線のうち、 回折条件 2d sinθ=λ (但し、dは回折格子
面3の面間隔、Oは回折角6.λは回折を起こす波長)
を満す4.44人付近の波長のX線が回折を起こして、
線幅が5倍に拡幅された回折X線7が鉛直下方に発生す
る。そのため、入射SOR光1の強度がほぼ均一な部分
が水平面内で20w+I+、鉛直方向で4mm程度であ
れば、水平に設置されたX線マスク上のほぼ20X20
mm2の範囲にX線を露光することができる。さらに本
例で用いたStのように欠陥がほとんど存在しない単結
晶から発生する回折X線の平行度は10−5ラジアン以
下で非常に高いため、パターン転写の際の半影ボケの影
響を極めて小さくすることができる。
に角度5が約33.7°になるようにSi単結晶をカッ
トすると、回折角6を45°になるように結晶2を配置
することによって1/b卿5となる。したがって入射S
OR光1の連続X線のうち、 回折条件 2d sinθ=λ (但し、dは回折格子
面3の面間隔、Oは回折角6.λは回折を起こす波長)
を満す4.44人付近の波長のX線が回折を起こして、
線幅が5倍に拡幅された回折X線7が鉛直下方に発生す
る。そのため、入射SOR光1の強度がほぼ均一な部分
が水平面内で20w+I+、鉛直方向で4mm程度であ
れば、水平に設置されたX線マスク上のほぼ20X20
mm2の範囲にX線を露光することができる。さらに本
例で用いたStのように欠陥がほとんど存在しない単結
晶から発生する回折X線の平行度は10−5ラジアン以
下で非常に高いため、パターン転写の際の半影ボケの影
響を極めて小さくすることができる。
実施例2゜
一方、回折X線7は波長4.44λ自体の強度は入射S
OR光lの数10%程度を維持しているが、はとんど単
色X線化するために積分強度の低下が生ずる6X線リソ
グラフイ装置の場合に強度が低下すると処理速度が低下
して生産性を阻害することになる1本発明者は単結晶2
に以下のような方法を行なって回折強度を増大すること
が可能であることを見出した。
OR光lの数10%程度を維持しているが、はとんど単
色X線化するために積分強度の低下が生ずる6X線リソ
グラフイ装置の場合に強度が低下すると処理速度が低下
して生産性を阻害することになる1本発明者は単結晶2
に以下のような方法を行なって回折強度を増大すること
が可能であることを見出した。
第1の方法は結晶にイオン注入等を行なう方法である。
単結晶にイオン等を注入すると不純物が結晶格子に入り
込んだ結果1回折格子面3の面間隔が不均一になる。そ
の結果、回折条件を満たす波長領域が広がり回折X線7
の積分強度を増大させることができる。結晶はSiを用
いた。イオンとしてはP、As、Bを用いた。加速電圧
は10KeVからIMeVの範囲で行なった。またイオ
ン打込量は1012〜10 ”atoms/ alで良
好な結果はSi、H,He、Oも用いることができた6
回折格子面3の面間隔に不均一性を生じさせる方法は、
上記のイオン注入法の他、カーボランダム(S iC:
Carborundum)粉等の研磨剤で単結晶2表
面を軽く研磨し、単結晶2表面を僅かに歪ませることに
よっても可能であった。
込んだ結果1回折格子面3の面間隔が不均一になる。そ
の結果、回折条件を満たす波長領域が広がり回折X線7
の積分強度を増大させることができる。結晶はSiを用
いた。イオンとしてはP、As、Bを用いた。加速電圧
は10KeVからIMeVの範囲で行なった。またイオ
ン打込量は1012〜10 ”atoms/ alで良
好な結果はSi、H,He、Oも用いることができた6
回折格子面3の面間隔に不均一性を生じさせる方法は、
上記のイオン注入法の他、カーボランダム(S iC:
Carborundum)粉等の研磨剤で単結晶2表
面を軽く研磨し、単結晶2表面を僅かに歪ませることに
よっても可能であった。
第2の方法はSiよりも回折強度の大きい結晶を結晶2
に用いる方法である0本方法は例えばSiよりも原子番
号が大きく回折強度もより太きいGe結晶を単結晶2に
用いることによって行な第3は単結晶2を弯曲させて回
折X線7の強度を高める方法である。弯曲結晶によるX
線の回折は、文献(高良他、″日本結晶成長学会誌″±
No、 1 &2. p、60. ’77)に示される
ように回折X線の平行性はやや低下するものの1回折を
起こす波長領域が広がり、さらに焦光されるため回折X
線7の積分強度を増大させることが可能であるが具体的
な記載はない。本実施例では第2図に示されるように単
結晶2をスライスした結晶とによっても回折X線7の強
度の向上をはかることができる。入射SOR光の強度を
あげる方法はストレージ・リングにアレシュレータ−等
のデバイスを挿入することによって行なわれ1本実施例
においては入射SOR光1の連続X線のうち、波長4.
44λ付近の強度を選択的に高めることによって、回折
X線7の強度をあげることが可能で以上述べたように本
発明によれば、ミラー等のはかることができる。
に用いる方法である0本方法は例えばSiよりも原子番
号が大きく回折強度もより太きいGe結晶を単結晶2に
用いることによって行な第3は単結晶2を弯曲させて回
折X線7の強度を高める方法である。弯曲結晶によるX
線の回折は、文献(高良他、″日本結晶成長学会誌″±
No、 1 &2. p、60. ’77)に示される
ように回折X線の平行性はやや低下するものの1回折を
起こす波長領域が広がり、さらに焦光されるため回折X
線7の積分強度を増大させることが可能であるが具体的
な記載はない。本実施例では第2図に示されるように単
結晶2をスライスした結晶とによっても回折X線7の強
度の向上をはかることができる。入射SOR光の強度を
あげる方法はストレージ・リングにアレシュレータ−等
のデバイスを挿入することによって行なわれ1本実施例
においては入射SOR光1の連続X線のうち、波長4.
44λ付近の強度を選択的に高めることによって、回折
X線7の強度をあげることが可能で以上述べたように本
発明によれば、ミラー等のはかることができる。
また、水平面内に放射されたSOR光の光軸を容易に変
更して、水平に設置されたX線マスクの鉛直上からX線
の露光を行なうことができる。
更して、水平に設置されたX線マスクの鉛直上からX線
の露光を行なうことができる。
第1図は非対称反射のSi結晶を配置したX線リソグラ
フィ装置の概略図(側面図)である。 第2図は、スライスされた、非対称反射のSi結晶10
に応力を加えて作製された弯曲結晶の概3・・・回折格
子面、4・・・結晶表面、5・・・結晶格子面と結晶表
面の成す角度、6・・・回折角。 7・・・回折SOR光、8・・・X線マスク、9・・・
ウェハ10・・・スライスした非対称反射単結晶。 11・・・引加された応力 第1図 62図 手 続 補 正 書 (方式)事件の表示 昭和59年 特許願 第262766号発明の名称
X線リソグラフィ装置 補正をする者 名 称 (51G)株式会社 日 立 製 作 新式
理 人 居 所 〒100東京都千代田区丸の内−丁目5番1
号株式会社 日 立 製 作 所 内 型 話 東京212−1111(大代表)補正命令の
日付 昭和60年3月26日補正の内容 1.明細書の第3頁第10行の記載の「(」から同頁第
13行に記載の「)jまでの記載を次のとおり訂正する
。
フィ装置の概略図(側面図)である。 第2図は、スライスされた、非対称反射のSi結晶10
に応力を加えて作製された弯曲結晶の概3・・・回折格
子面、4・・・結晶表面、5・・・結晶格子面と結晶表
面の成す角度、6・・・回折角。 7・・・回折SOR光、8・・・X線マスク、9・・・
ウェハ10・・・スライスした非対称反射単結晶。 11・・・引加された応力 第1図 62図 手 続 補 正 書 (方式)事件の表示 昭和59年 特許願 第262766号発明の名称
X線リソグラフィ装置 補正をする者 名 称 (51G)株式会社 日 立 製 作 新式
理 人 居 所 〒100東京都千代田区丸の内−丁目5番1
号株式会社 日 立 製 作 所 内 型 話 東京212−1111(大代表)補正命令の
日付 昭和60年3月26日補正の内容 1.明細書の第3頁第10行の記載の「(」から同頁第
13行に記載の「)jまでの記載を次のとおり訂正する
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、X線マスク上のパターンをマスク後方に配置した放
射線感応材料に転写するX線リソグラフィ装置において
、単結晶をX線源とX線マスクの間に設置し、単結晶に
入射されたX線束を回折により拡幅してからマスクを照
射することを特徴とするX線リソグラフィ装置。 2、上記拡幅されたX線束の光軸を鉛直下方に変更し、
水平に設置されたX線マスクの鉛直上から線束が拡幅さ
れたX線を露光できることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のX線リソグラフィ装置。 3、上記X線源がシンクロトロン軌道放射光であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項および第2項記載の
X線リソグラフィ装置。 4、上記単結晶が、該単結晶にイオン注入を行なって格
子を歪ませたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第1項および第2項記載のX線リソグラフィ装置。 5、上記単結晶が、該単結晶表面に研磨等の機械的な外
力を加えることによって回折格子面を歪ませたものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項および第2項
記載のX線リソグラフィ装置。 6、上記単結晶を弯曲させることを特徴とする特許請求
の範囲第1項および第2項記載のX線リソグラフィ装置
。 7、上記単結晶を、Si、Ge、エメラルド、人工水晶
およびInSbのいずれかであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第4項から第6項のいずれかに
記載のX線リソグラフィ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262766A JPS61141135A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | X線リソグラフイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262766A JPS61141135A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | X線リソグラフイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61141135A true JPS61141135A (ja) | 1986-06-28 |
Family
ID=17380288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59262766A Pending JPS61141135A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | X線リソグラフイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61141135A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0357425A2 (en) | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Canon Kabushiki Kaisha | An exposure apparatus |
WO2000008526A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Euv Limited Liability Corporation | Diffractive element in extreme-uv lithography condenser |
US6210865B1 (en) | 1998-08-06 | 2001-04-03 | Euv Llc | Extreme-UV lithography condenser |
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