JPS6197925A - 半導体製造用ｘ線発生装置 - Google Patents
半導体製造用ｘ線発生装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- 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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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、半導体製造用Ｘ線発生装置に係り、特にプラ
ズマ式の半導体製造用Ｘ線発生装置に関する。
ズマ式の半導体製造用Ｘ線発生装置に関する。
近年、集積回路関係の技術的進歩は極めて急速であり、
ソリグラフィ装置の加エバターンの最小幅はサブミクロ
ンの領域に入ろうとしている。このサブミクロンの領域
では、もはや光による露光では鮮明な加工を施すことが
困難であるので、軸Ｘ線を使用したりソグラフイ装置が
必要になると考えられており１強力な軟Ｘ線発生源が求
められている。
ソリグラフィ装置の加エバターンの最小幅はサブミクロ
ンの領域に入ろうとしている。このサブミクロンの領域
では、もはや光による露光では鮮明な加工を施すことが
困難であるので、軸Ｘ線を使用したりソグラフイ装置が
必要になると考えられており１強力な軟Ｘ線発生源が求
められている。
軟Ｘ線発生装置による半導体の加工は、半導体の表面の
マスク基板上に塗布され描かれたＡ成膜またはＴａＬ膜
の加エバターンに軟Ｘ線を照射する。
マスク基板上に塗布され描かれたＡ成膜またはＴａＬ膜
の加エバターンに軟Ｘ線を照射する。
軟Ｘ線に対する透過率はＸ線の波長およびマスク基材、
マスク基板上のＡ、膜、 Ｔ（（膜によって第２図（Ａ
）、（Ｂ）のようにそれぞれ異なり、実用上Ａμ膜、Ｔ
（Ｌ膜に対する透過率が０．１ 以下の波長のＸ線が用
いられる。しかし、ｘｉの波長が１３人より大きくなる
と、マスク基板も通過しなくなるために、マスク材の内
部にあるレジストの露光を行うことができない。したか
つ・で、第２図（Ａ）のように、加エバターンにＡ、膜
を使用した場合にＸ線の波長が４．３〜５．６ 人（ａ
）および８．３〜１３人（ｂ）の波長のＸ線が使用され
る６また加エバターンにＴｙ膜を用いた場合に第２図（
Ｂ）に示すように、ｘｉの波長が４．３〜７．０人（ａ
’ ） 、 ８．３〜１３人（ｂ′）のものが使用され
る。ＡＱ膜またはＴζ膜に対する透過率が０．１ より
大きい波長を有するＸ線を使用すると、Ａμ膜または了
り膜を通過して内部のレジストまで露光するようになっ
てしまうために用いることはできない。
マスク基板上のＡ、膜、 Ｔ（（膜によって第２図（Ａ
）、（Ｂ）のようにそれぞれ異なり、実用上Ａμ膜、Ｔ
（Ｌ膜に対する透過率が０．１ 以下の波長のＸ線が用
いられる。しかし、ｘｉの波長が１３人より大きくなる
と、マスク基板も通過しなくなるために、マスク材の内
部にあるレジストの露光を行うことができない。したか
つ・で、第２図（Ａ）のように、加エバターンにＡ、膜
を使用した場合にＸ線の波長が４．３〜５．６ 人（ａ
）および８．３〜１３人（ｂ）の波長のＸ線が使用され
る６また加エバターンにＴｙ膜を用いた場合に第２図（
Ｂ）に示すように、ｘｉの波長が４．３〜７．０人（ａ
’ ） 、 ８．３〜１３人（ｂ′）のものが使用され
る。ＡＱ膜またはＴζ膜に対する透過率が０．１ より
大きい波長を有するＸ線を使用すると、Ａμ膜または了
り膜を通過して内部のレジストまで露光するようになっ
てしまうために用いることはできない。
以上の軟Ｘ線発生源としては、対陰極型Ｘ線間。
シンクロトロン放射光、高温プラズマからのＸ線などが
あるが、対陰極型は輝度が弱く、シンクロトロンはあま
りにも設備が高価格になるため、プラズマＸ線源が有望
視されている。
あるが、対陰極型は輝度が弱く、シンクロトロンはあま
りにも設備が高価格になるため、プラズマＸ線源が有望
視されている。
プラズマＸ線源としては、液体金属を用いた真空ギャッ
プ式のものが提案されている（特開昭５７−１９１９４
８号） このプラズマＸ線源は、第３図に示すように、単板１，
２により上下方向が、絶縁筒３により側周部が囲まれて
なる真空容器１５の中に、前記単板１，２を各々貫通し
て真空容器１５内部に至る電極４，５が間隙をもって対
峙させられ設けられている。電極４，５は通常、放電時
の高温で消耗しないような融点の極めて高いＷなどで構
成されており、電極４の外側、には先端部がこの先端部
と細隙をもって同軸上に挾持された基底部を有する円筒
部６が設けられている。その内側には融点の低いＧｑな
どの液体金属が満されている。
プ式のものが提案されている（特開昭５７−１９１９４
８号） このプラズマＸ線源は、第３図に示すように、単板１，
２により上下方向が、絶縁筒３により側周部が囲まれて
なる真空容器１５の中に、前記単板１，２を各々貫通し
て真空容器１５内部に至る電極４，５が間隙をもって対
峙させられ設けられている。電極４，５は通常、放電時
の高温で消耗しないような融点の極めて高いＷなどで構
成されており、電極４の外側、には先端部がこの先端部
と細隙をもって同軸上に挾持された基底部を有する円筒
部６が設けられている。その内側には融点の低いＧｑな
どの液体金属が満されている。
前記電極４，５には、充電装置（図示せず）並びにコン
デンサ１０．抵抗１１．スイッチ１２゜１３からなるパ
ルス大電流電源が接続されている。
デンサ１０．抵抗１１．スイッチ１２゜１３からなるパ
ルス大電流電源が接続されている。
上記のＸ線源のＸ線の発生は、まずスイッチ１２を閉鎖
してコンデンサ１０を充電し、充電完了後スイッチ１２
を開放して引き続いてスイッチ１３を閉鎖する。
してコンデンサ１０を充電し、充電完了後スイッチ１２
を開放して引き続いてスイッチ１３を閉鎖する。
電極４の先端部は液体金属のＧαが細隙１７よりにじみ
出し、表面張力により液滴状８となって先端部に付着し
ている。スイッチ１３の閉鎖により高電圧がこの液適状
の液体金属８と電極５の間に実質的に印加されることに
なり、この間の帯電圧値は即放電が生じるような間隙上
に設定されているので、直ちに放電が生じるようになる
。
出し、表面張力により液滴状８となって先端部に付着し
ている。スイッチ１３の閉鎖により高電圧がこの液適状
の液体金属８と電極５の間に実質的に印加されることに
なり、この間の帯電圧値は即放電が生じるような間隙上
に設定されているので、直ちに放電が生じるようになる
。
この放電回路はコンデンサの優先短絡となるので、電流
の立ち上がり時間が１μＳ程度と非常に早く、得られる
電流値１００ＫＡオーダとなる。
の立ち上がり時間が１μＳ程度と非常に早く、得られる
電流値１００ＫＡオーダとなる。
そのため電極４，５間の放電アークには２ピンチ現象が
生じ、このＺピンチ現象ではプラズマが非常に高温とな
る。そのために、プラズマ中の金屈蒸気電子のに穀やＬ
穀の電子がたたき出されたり、その空孔に外殻の電子が
落ち込んだりして、特性Ｘ＠９が放出される。このＧ（
の特性Ｘ線は１１．２７人であるので、マスク材の露光
には第２図（Ａ）、（Ｂ）のように都合のよいものとな
る。
生じ、このＺピンチ現象ではプラズマが非常に高温とな
る。そのために、プラズマ中の金屈蒸気電子のに穀やＬ
穀の電子がたたき出されたり、その空孔に外殻の電子が
落ち込んだりして、特性Ｘ＠９が放出される。このＧ（
の特性Ｘ線は１１．２７人であるので、マスク材の露光
には第２図（Ａ）、（Ｂ）のように都合のよいものとな
る。
上記特性Ｘ線９は、絶縁円筒３の外部に設けられたＸ線
取り出し口１４のベリリウム窓２１から取り出され、所
望のシリコンウェハ等を露光するのに使用される。
取り出し口１４のベリリウム窓２１から取り出され、所
望のシリコンウェハ等を露光するのに使用される。
ところで上記のＸ、Ｖｔ源においては、電極４，５間の
放電は数百ＫＡにも及ぶ大電流放電であるため、電極や
液体金属を収納している円筒６には１０００００で程度
の温度がかかり、仮に融点が高いＷを用１・）てもこの
円筒６が損傷を受け、液体金属が流出したり目づまりし
てしまうという問題点があった。そうなると、長期間の
使用により電極４゜５間のＷ電極同士の放電となり、Ｗ
の特性Ｘ線が発生するようになる。このＷの特性Ｘ線は
、Ｋ穀の電子によるＸ線の波長が０．１７９〜０．２１
３人、Ｌ穀の電子によるＸ線が１．０９〜１．４８人で
あるために、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ａｕ
膜またはＴα膜に対する透過率が０．１以上になってし
まうために、半導体の製造には望ましくない。
放電は数百ＫＡにも及ぶ大電流放電であるため、電極や
液体金属を収納している円筒６には１０００００で程度
の温度がかかり、仮に融点が高いＷを用１・）てもこの
円筒６が損傷を受け、液体金属が流出したり目づまりし
てしまうという問題点があった。そうなると、長期間の
使用により電極４゜５間のＷ電極同士の放電となり、Ｗ
の特性Ｘ線が発生するようになる。このＷの特性Ｘ線は
、Ｋ穀の電子によるＸ線の波長が０．１７９〜０．２１
３人、Ｌ穀の電子によるＸ線が１．０９〜１．４８人で
あるために、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ａｕ
膜またはＴα膜に対する透過率が０．１以上になってし
まうために、半導体の製造には望ましくない。
本発明の目的は、半導体の製造に好適な軟Ｘ線を長期間
安定にして発生させることのできる半導体製造ｍｘｖｔ
、発生装置を提供することにある６〔発明の概要〕 本発明者らは、半導体製造用Ｘ線発生装置の放電電極に
ついて種々の検討を行った結果、従来のようにタングス
テン電極を用いてその外周部に放電物質である液体金属
ＧＩＸを挾持させた構造ではなく、放電電極自体に所望
の軟Ｘ線を発生する金属をその電極の先端部に存在させ
ることによって、液体金属の流出または目づまりを防ぐ
ことができると考えるに至った。
安定にして発生させることのできる半導体製造ｍｘｖｔ
、発生装置を提供することにある６〔発明の概要〕 本発明者らは、半導体製造用Ｘ線発生装置の放電電極に
ついて種々の検討を行った結果、従来のようにタングス
テン電極を用いてその外周部に放電物質である液体金属
ＧＩＸを挾持させた構造ではなく、放電電極自体に所望
の軟Ｘ線を発生する金属をその電極の先端部に存在させ
ることによって、液体金属の流出または目づまりを防ぐ
ことができると考えるに至った。
すなわち本発明は、ｘＲｉＡ発生装置の真空容器、内に
対峙して存在する複数の電極の先端部が放電を受けてマ
スク基材上に塗布されたＡ、膜、Ｔ（膜に対する透過性
が０．１ 以下のＸ線を放出する金属を存在させた半導
体製造用Ｘ線発生装置である。
対峙して存在する複数の電極の先端部が放電を受けてマ
スク基材上に塗布されたＡ、膜、Ｔ（膜に対する透過性
が０．１ 以下のＸ線を放出する金属を存在させた半導
体製造用Ｘ線発生装置である。
これらの電極の先端部に存在する金属は後述の第１表〜
第４表に記載された発生するＸ線の波長が４．０〜７．
０ 人または８．３〜１３．β 人のＸ線を発生する元
素またはその化合物、それらの合金または複合材である
。
第４表に記載された発生するＸ線の波長が４．０〜７．
０ 人または８．３〜１３．β 人のＸ線を発生する元
素またはその化合物、それらの合金または複合材である
。
それらのＷ１極の先端部は、真空容器内の放電を受ける
ために、実用上融点が１００℃以上のものが要求される
。したがって、第３表、第４表のような融点の低い元素
を用いる際には、第１表、第２表に記載された融点が１
００℃以上の元素と合金、または複合材として用いなけ
ればならない。
ために、実用上融点が１００℃以上のものが要求される
。したがって、第３表、第４表のような融点の低い元素
を用いる際には、第１表、第２表に記載された融点が１
００℃以上の元素と合金、または複合材として用いなけ
ればならない。
上記の電極の先端部に用いられる金属には、第１表〜第
４表に書かれた金属の他に、放出するＸ、 線の波長が
１３Å以上の金属を加えても、第２図（Ａ）、（Ｂ）に
示すように１３Å以上の波長をもつＸ線はマスク基材を
透過しないために、半導体の製造上問題がない。これら
のｘ腺の波長が１３Å以上で融点の高い金属として第５
表に示される元素の単体、化合物、またはそれらの合金
。
４表に書かれた金属の他に、放出するＸ、 線の波長が
１３Å以上の金属を加えても、第２図（Ａ）、（Ｂ）に
示すように１３Å以上の波長をもつＸ線はマスク基材を
透過しないために、半導体の製造上問題がない。これら
のｘ腺の波長が１３Å以上で融点の高い金属として第５
表に示される元素の単体、化合物、またはそれらの合金
。
複合材である。
人のＸ線を放出する元素
第４表 融点が１００℃以下で８．３〜１３．５人のｘ
ｇを放出する元素 第５表 融点が１００℃以上で１３Å以上のＸ線を放出
する元素 舛表中（Ｌ）はＬ穀電子によるＸ線、（Ｋ）はに穀電子
によるＸａを示す。
ｇを放出する元素 第５表 融点が１００℃以上で１３Å以上のＸ線を放出
する元素 舛表中（Ｌ）はＬ穀電子によるＸ線、（Ｋ）はに穀電子
によるＸａを示す。
次に、本発明に係る半導体製造用Ｘ線発生装置の好まし
い実施例を添付図面に従って詳説する。
い実施例を添付図面に従って詳説する。
なお、前記従来技術において説明した部分に対応する部
分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１図は、本発明に係る半導体製造用Ｘ線発生装置の一
実施例を示す構成断面図である。
実施例を示す構成断面図である。
本実施例では、第３図に示されたＸ線発生装置との異な
る点は、円筒部６および液体金属７が存在しない点であ
る。そして、単板１．２に貫通状に設けられた導電棒１
９，２０にはコバルト焼結体にＧＯ，を含浸した複合材
で構成されている電極１７．１８が設けられている。
る点は、円筒部６および液体金属７が存在しない点であ
る。そして、単板１．２に貫通状に設けられた導電棒１
９，２０にはコバルト焼結体にＧＯ，を含浸した複合材
で構成されている電極１７．１８が設けられている。
本実施例では、０代を貯溜させている円ｉ６がないので
、Ｇｏの流出や目づまりが生じることなく、Ｇ（１の特
性Ｘ線が電極１７．電極１８間の放電によって発生する
。このＸ線の波長は１１．２７人であり、半導体の製造
上好適なものである。
、Ｇｏの流出や目づまりが生じることなく、Ｇ（１の特
性Ｘ線が電極１７．電極１８間の放電によって発生する
。このＸ線の波長は１１．２７人であり、半導体の製造
上好適なものである。
また、電極材のマトリックスを形成しているＣ０はＷは
ど融点が高くなるので、放電時にはこれらも一緒に蒸発
し５Ｇσだけが消耗するということはない。例えＧ（１
が消耗してＣ０だけの特性Ｘ線が発生しても、ＣＯの特
性Ｘ線の波長は１５．９人とＧαの特性Ｘ線の波長１１
．３ 人に近いので、ウェハ露光には何ら差しつかえな
い。
ど融点が高くなるので、放電時にはこれらも一緒に蒸発
し５Ｇσだけが消耗するということはない。例えＧ（１
が消耗してＣ０だけの特性Ｘ線が発生しても、ＣＯの特
性Ｘ線の波長は１５．９人とＧαの特性Ｘ線の波長１１
．３ 人に近いので、ウェハ露光には何ら差しつかえな
い。
また本実施例によれば、 Ｇ（１の融点が低いために、
Ｘ線取り出し窓２１のＢ（膜に付着する金属蒸気の除去
を行うことができる。
Ｘ線取り出し窓２１のＢ（膜に付着する金属蒸気の除去
を行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、半導体の露光に
好適な軟Ｘ線を長期にわたって安定に供給することがで
きる。
好適な軟Ｘ線を長期にわたって安定に供給することがで
きる。
第１図は本発明にかかる半導体製造用Ｘ線発生装置の一
実施例を示す構成断面図、第２図はＸ線の波長と透過率
との関係を示すグラフ、第３図は従来のプラズマ式ｘｉ
源の構成断面図である。 １５・・・真空容器、１７，１８・・・電極。
実施例を示す構成断面図、第２図はＸ線の波長と透過率
との関係を示すグラフ、第３図は従来のプラズマ式ｘｉ
源の構成断面図である。 １５・・・真空容器、１７，１８・・・電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内部が真空に保持されたハウジングと、該ハウジン
グ内で所定の大きさの間隙部を有し対を形成するように
配設された複数の電極と、該電極に高電荷を印加する外
部電気回路とを備え、前記複数の電極間で生じる放電に
よりＸ線を発生させ、該Ｘ線を外部に取り出しＸ線を半
導体に照射し、該半導体の露光を行う半導体製造用Ｘ線
発生装置において、前記電極を半導体露光用のレジスト
に対する透過率が０．１以下の波長のＸ線を発生する金
属で構成したことを特徴とする半導体製造用Ｘ線発生装
置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記レ
ジストがＡｕ膜またはＴａ膜であることを特徴とする半
導体製造用Ｘ線発生装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載のいずれ
かの発明において、上記電極に用いられる金属が４．３
〜７．０Åまたは８．０〜１３．０Åの波長をもつ半導
体製造用Ｘ線発生装置。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項に記載のいずれ
かの発明において、上記電極に用いられる金属がＳ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｅ、
Ａｓ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌのいずれかの元素
またはその化合物であることを特徴とする半導体製造用
Ｘ線発生装置。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第３項に記載のいずれ
かの発明において、上記電極に用いられる金属がＳ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｅ、
Ａｓ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌからなる群の少な
くとも二種以上の元素またはその化合物、それらの合金
または複合材であることを特徴とする半導体製造用Ｘ線
発生装置。 ６、特許請求の範囲第４項または第５項に記載のいずれ
かの発明において、電極に用いられる金属が１３Å以上
のＸ線を発生する元素またはその化合物を含んでなるこ
とを特徴とする半導体製造用Ｘ線発生装置。 ７、特許請求の範囲第４項ないし第６項に記載のいずれ
かの発明において、電極に用いられる金属がＧａ、Ｐ、
Ｎａからなる群の少なくとも一種の元素またはその化合
物を含んでなることを特徴とする半導体製造用Ｘ線発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219881A JPS6197925A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体製造用ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219881A JPS6197925A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体製造用ｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197925A true JPS6197925A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16742516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59219881A Pending JPS6197925A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体製造用ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197925A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10456302B2 (en) | 2006-05-18 | 2019-10-29 | Curt G. Joa, Inc. | Methods and apparatus for application of nested zero waste ear to traveling web |
| US11034543B2 (en) | 2012-04-24 | 2021-06-15 | Curt G. Joa, Inc. | Apparatus and method for applying parallel flared elastics to disposable products and disposable products containing parallel flared elastics |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59219881A patent/JPS6197925A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10456302B2 (en) | 2006-05-18 | 2019-10-29 | Curt G. Joa, Inc. | Methods and apparatus for application of nested zero waste ear to traveling web |
| US11034543B2 (en) | 2012-04-24 | 2021-06-15 | Curt G. Joa, Inc. | Apparatus and method for applying parallel flared elastics to disposable products and disposable products containing parallel flared elastics |
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