JPS62145633A - プラズマx線源装置 - Google Patents

プラズマx線源装置

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JPS62145633A
JPS62145633A JP60287268A JP28726885A JPS62145633A JP S62145633 A JPS62145633 A JP S62145633A JP 60287268 A JP60287268 A JP 60287268A JP 28726885 A JP28726885 A JP 28726885A JP S62145633 A JPS62145633 A JP S62145633A
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JP
Japan
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magnetic field
rays
ray
plasma
generating means
Prior art date
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Pending
Application number
JP60287268A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Kurosawa
黒沢 幸夫
Koji Suzuki
光二 鈴木
Hiroshi Arita
浩 有田
Kunio Hirasawa
平沢 邦夫
Yoshio Watanabe
渡辺 良男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62145633A publication Critical patent/JPS62145633A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発明は、大規模集積回路の製造に用いられるリソグラ
フィ用の軟XIaを発生させるプラズマX?flj源装
置に関する。
〔従来の技術〕
現、在、大規模集積回路の製造においては、ウニ・・に
パターンを形成するために、紫外、線を用いたリングラ
フィJJi−aが使用されている。そして、近年、集積
回路のII度をさらに高める要請が強まり、近い将来パ
ターツの加工幅を1ミクロン以下にすることが望まれて
いる。ところが、パターンの加工・喝が1ミクロン以下
になると、光自身の波長の領域に近くなり、光を使った
リソグラフィではもはや鮮明な像を得ることが田無とな
る。そこで、最近、光源として軟X線を使うことが検討
されており、例えば第8図に示すごとく、ガスバフ放電
管式X線源装を途が特開昭60−42830号公報に開
示されている。
第8図において、真空容器10は、パルプ12を介して
排気手段である真空ポンプ14に接続されている。真空
ポンプ14は、油拡散ポンプ16と油回転ポンプ18と
からなっている。
真空容器10内には、陽極20と陰極22とが対向して
配置しである。陽極20には、中心部にガス導入孔24
が形成してあり、このガス導入孔24が高速ガス導入弁
26を介してガス導入管28に接続しである。
一方、陰極22には、X線透過孔30が形成してあり、
Zピンチ点32において発生した特性X線34を陰極2
2の下方に導くことができるようになっている。X線透
過孔30は1図の上方から下方に向けて漸次拡開した截
頭円錐状をなしている。また、陰極22の下部には、永
久磁石36が配設してあり、特性X線34の通過径路(
取抄出し径路)に直交した磁界38を発生している。そ
して、X空容器10には、特性X@34の取り出し径路
に対応した部分にベリリウム等からなるX線取り出し窓
40が形成されており、X線取り出し窓40の下方に配
置したウェハ42にマスク44を介して特性X線34を
照射できるよう(でなっている。
陽極20と陰極22とは、電源回路46に接続しである
。電源回路46は、交流の大成流電源48、整流器50
、コンデンサ52、スイッチ54からなっており、コン
デンサ52に犬11LtN、1M源48と整流器50と
の直列回路が並列に接続しである。
上記のごとく構成しであるガスバフ放(管式プラズマX
線源装置は、高速ガス導入弁26を開き。
ガス導入管28からガス導入孔24を介して、真空容器
10内にArガスを導入すると同時に、スイッチ54を
閉じ、陽極20と陰極22との間にパルス状の高電圧を
印加し、パルス大電流放電を発生させる。これにより、
Arガスは′電離して高温のプラズマ状になり、Zピン
チ現象の発生に伴い、Zピンチ点32の高温プラズマか
ら特性X線34が放射される。2ピンチ点32において
放射された特性Xl134は、X線透過孔30からX線
取り出し窓40に導かれ、マスク44に形成しであるパ
ターンをウェハ42に転写する。この際。
永久磁石36による直交磁界38は、特性X@34とと
もにX線透過孔30を通過してきた高温プラズマ中の高
エネルギー荷1粒子の軌道を曲げ。
高エネルギー荷電粒子がX線取り出し窓4oを直撃し、
X線取り出し窓40を損傷するのを防止している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上記のような永久磁石を用いたプラズマX5
(21装置には1次のような欠点があった。
■ 永久磁石は、高精能なコバルト磁石やサマリウム磁
石等を用いても起磁力に限界がある。このため、永久磁
石36を用いた従来のプラズマX線源装置は、直交磁界
38の磁界強度【限界があり。
ギャップ長等を考慮すると、敬千ガウスの磁界強度を得
るのが限度であった。このため、非常にエネルギーの高
い荷電粒子の軌道を十分に曲げることができず、X線取
り出し窓40の防護には必ずしも十分でなかった。
■ 永久磁石36は、数百に人の大成流が流れる陰極2
2に近接して配設されているため、大電流が流れること
によって生ずる大きな交番起磁力により、減磁がひどく
、寿命が短かいっ 本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、X線取り出し耶を高エネルギー荷電粒子の損
傷から防止できるプラズマX線源装置を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、、A;空容器内を減圧する排気手段と、前記
真空容器内に対向させて配設した少なくとも一対の成極
と、このl11iの一方に形成したX線が通過するX線
透過孔と、前記一対のtWに接続され、真空容器内のガ
スをプラズマ化し、X線を発生させる電源とを有するプ
ラズマX線源装置において、前記X線の進行方向の前記
X線透過孔より前方に配設され、前記゛電源からの電流
を受けて。
前記X線の進行方間にI■交した磁界を発生する磁界発
生手段を設けたことを特徴とするプラズマX線源装置で
ある。
〔作用〕
上記のごとく構成した本発明においては、を啄間におけ
る大底流放電の際の直流を磁界発生手段に供給し、永久
磁石によっては得ることができない、Xfsの通過径路
に直交した大きな磁界を発生させ、高エネルギー荷電粒
子の方向をX線の通過径路から曲げ、高エネルギー荷電
粒子がX線取り出し窓に到達しないようにし、X線取り
出し窓の高エネルギー債′6粒子による損傷を防止でき
るようにしたものである。
〔実施例〕
本発明に係るプラズマX線源装置の好ましい実施例を、
添付図面に従って詳説する。なお、前記従来技#に2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。
第1図は、本発明に係るプラズマX線源装置の実施例を
示す概略購成図である。
第1idにおいて、陰極22の下部には、磁界発生手段
56が配設しである。この08界発生手段56は、ルー
プ状をなしており、一端が陰極22に接続されて、隔離
22と一体に形成され、他端が大直流電源48に接続し
である。また、磁界発生手段56は、第2図(A)に示
すように、特性X線34の通過径路(取り出し径路)の
両側に、かつ特性X線34の取り出し径路を含む平面に
略平行な一対のループからなっており、電流iが流れた
ときに、特性X@34のj収り出し径路に対し、直交し
た磁界のを生ずるようになっている。
上記のごとく構成しである実施例のr[用は1次のとお
りである。
前記した従来技術において述べたように、真空容器内に
Ar等の高速ガスが導入され、スイッチ54が閉じられ
て陽極20と陰極22との間に大電流放電が発生すると
、!雅したArガスによる高温プラズマを介して陽極2
0とI書類22との間に流れた電流が、磁界発生手段5
6にも流れる。
この結果、磁界発生手段56は1%性X線34の取り出
し径路に対して直交した磁界のを発生する。
このS界Φは、第1図の紙面の裏側に向かう方向の磁界
であって、第2図(A)に示すごとく、電離したアルゴ
ンイオンAr0が第1図の紙面の手前側に、電子eが紙
面の裏側に軌道を曲げられる。
磁界発生手段56が発生する磁界の中心部における磁束
密度Bは、次式により求めることかできる。
ここに、μ0は透磁率であり、■は電流、Xは第2図(
B)に示した磁界発生手段56.56間の172の距離
を示し、aは磁界発生手段56のループの半径を示して
いる。
したがって、例えば& X = 0.025 m、  
a =0.025m、  I=30QkAとすると、B
=5.3Tとなり。
通常の永久磁石の磁束密度0.1 Tの50倍以上もの
強い磁界を発生させることができる。この結果。
プラズマ中の高エネルギー荷電粒子の軌道を確実に曲げ
ることができ、高エネルギー荷電粒子がX線堆り出し窓
40を直撃し、X線取り出し窓40を損傷するのを防止
することができる。また、永久磁石を使用した場合のご
とく、減磁による寿命の問題も生じ々い。しかも、X機
を発生させる電流を用いて磁界を発生させるため、特別
な電源を必要とせず、安価でコンパクトな装置にするこ
とができる。
第3図および第4図は、ガスパフ放蔵管式プラズマX線
源装置の他の実施例を示したものである。
本実施例は、磁界発生手段56が断面り字状をなし、陰
極22とともにU字状をなして、X線取り出し径路を横
切る形で配設されている、そして、磁界発生手段56の
Xa取り出し径路に対応した部分には、透孔58が形成
してあり、2ピンチ点32にて発生した特性X線34を
、X線取り出し窓40に導くことができるようKなって
いる。
本実施例の場合においても、磁界発生手段56に電流i
が流れることにより、X線取り出し径路に(α交し11
1界Φが発生し、高エネルギー荷電粒子の軌道を曲げ、
X線取り出し窓40の損傷を防止できる。
第5図は、真空スパーク式のX線源装置の実施例を示し
たものである。
第5図において、陰極22と一体に形成しである磁界発
生手段56は、特性X線34を通過させる透孔58が形
成されるとともに、円筒部60を有しており、この円筒
部60の7ランク部がX空容器10に支持されている。
そして、陽極20は。
絶縁材62を介して真空容器10に城り付けられ。
先端部が円筒゛部60内に挿入されて、陰極22との間
に所定の間隙をもって対向配置されている。
本実施例における磁界Φの発生は、第4図に示したとほ
ぼ同様であり、前記した各実施例と同様の効果を得るこ
とができろう 第6図および第7図は、真空スパーク式X線源装置4の
他の実施例を示したものである。
本実施例は、磁界発生手段56が上磁界発生部64と下
磁界発生部66とを有しており、第7図に示すように上
磁界発生部64と下磁界発生部66とを流れる通流が反
対方向となるようになっている。そして、下磁界発生部
66と陰極22との間には、第6図の紙面の裏側に向け
て磁界Φlが発生し、上磁界発生部64と陰隠22との
間の空間には、紙面の手前に向けて磁界Φ2が発生する
。本実施例においても、前記した各実施例と同様の効果
を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上に説明したごとく、本発明ンこよれば、X線の進行
方向に対し、電極に設けたX iaの透過孔より前方に
、X線を発生させるための屯源に接続した磁界発生手段
を設け、X線取り比し径路KPM交した磁界を発生させ
ることにより、高エネルギー荷電粒子の軌道を曲げ、高
エネルギー荷電粒子によるx?s取り出し窓の損傷を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るプラズマX線源装置の実施例を示
す概略構成図、ig2図(A)は第1図に示した実施例
により発生した磁界と荷電粒子の軌道との説明図、K2
図(B)は第1図に示した実施例による磁束密度を求め
るための説明図、第3図はガスバフ放電管式プラズマX
、li源装置の他の実施例の概略構成図、第4図は第3
図に示した実施例の磁界と荷電粒子の軌道との説明図、
第5図は真空スパーク式X線源装置の実施例の概略構成
図、7M6図は真空スパーク式X線源装置の他の実施例
の概略構成図、第7図は第6図に示した実施例の磁界と
荷電粒子の軌道との説明図、第8図は従来のガスパフ放
電管式プラズマX線源装置の概略構成図である。 10・・・真空容器、14・・・真空ボ/プ、20・・
・陽極。 22・・・陰蓮、30・・・X線透過孔、32・・・2
ピンチ点、48・・・大4atK源、56・・・磁界発
生手段、58・・・透孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、真空容器内を減圧する排気手段と、前記真空容器内
    に対向させて配設した少なくとも一対の電極と、この電
    極の一方に形成したX線が通過するX線透過孔と、前記
    一対の電極に接続され、真空容器内のガスをプラズマ化
    し、X線を発生させる電源とを有するプラズマX線源装
    置において、前記X線の進行方向の前記X線透過孔より
    前方に配設され、前記電源からの電流を受けて、前記X
    線の進行方向に直交した磁界を発生する磁界発生手段を
    設けたことを特徴とするプラズマX線源装置。 2、特許請求の範囲第1項において、磁界発生手段は、
    X線透過孔を有する電極と一体に形成されていることを
    特徴とするプラズマX線源装置。 3、特許請求の範囲第2項において、磁界発生手段は、
    X線の通過径路の両側に設けた、この通過径路を含む平
    面に平行な一対のループからなることを特徴とするプラ
    ズマX線源装置。 4、特許請求の範囲第2項において、磁界発生手段は、
    X線の通過径路に直交した平板状に形成され、前記X線
    の通過径路に対応した部分に透孔を有していることを特
    徴とするプラズマX線源装置。
JP60287268A 1985-12-20 1985-12-20 プラズマx線源装置 Pending JPS62145633A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006191057A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Asml Netherlands Bv デブリ粒子を抑制するための放射線源装置、リソグラフィ装置、照明システム、および方法
JP2009259447A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Gigaphoton Inc 極端紫外光源装置

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