JPS62171122A - Ｘ線露光装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超ＬＳＩ等の半導体装置の１造に使用ｊろ微
細加工装置、特にシンクロトロン放射光を利用したＸ線
露光装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来のＸ＠露光装置の一例を示す平面図、第３
図は第２図に示したＸ線露光装置の要部を拡大した縦断
面図である。図において、（１）は電子の加速をおこな
う線型加速器、（２）は線型加速器（１）内て設けられ
電子線を発生するフィラメント、（３）は電子を加速す
る加速電極、（４）は加速電極（３）により加速された
電子線である。（５）は蓄積リング（１００）と呼ばれ
る多角形軌道に打ち込まれた電子線、（６）は電子線（
５）を走行させる空間を超高善真空に保つための真空チ
ャンバー、（７）は電子の軌道を曲げるための磁石であ
る。（８）は電子軌道から放射されたＸ線、（９）は露
光チャンバーである。またαＯは真空用ゲートパルプ、
０℃はＸ線露光用マスク、（２）はシリコンウェーハ、
（至）はＸ線（８）が透過しやすい材料で作られた窓で
ある。

上記のように構成された従来のＸ線露光装置によれば、
第２図に示すように線型加速器（１）のフィラメント（
２）より発した電子線（４）を、加速電極（３）に加え
られた電界によってＱ、５ＧｅＶ〜１．５　ＧｅＶとい
う高エネルギーに加速して蓄積リング（１００）の多角
形軌道に打ち込む。打ち込まれた電子線（５）は、真空
チャンバー（６）で仕切られた超高真空中を進むが、軌
道面に垂直な磁界（第６図で示す矢印Ｂ方向）が加えら
れた部分ではその進行方向が曲げられろ。ＧｅＶ近くに
まで加速された電子が磁場中で曲げられろと、その曲率
軌道の接線方向に、シンクロトロン放射光と呼ばれる強
力な光とＸ線（８）が放射される。このＸ線（８）を露
光用マスクアライナ−に導いて、非常に高精度のＸ線露
光を短時間で行なう。

このような放射光は、磁場を加えて内部を走る電子線（
５）の向きを曲げるたびに発生するので、第２図に示し
た例では、８本のＸ線ビームの取り出しくビームライン
と呼ぶ〕が可能ということになる。

このように複数個の磁界によって、電子線（５）が全体
として閉ループとなるようにし、かつ失ったエネルギー
を補充するための加速管？適宜配量することにより、蓄
積リング（１００）内を電子線（５）は原理的には永続
的に回りつづけることになる。

第３図は、磁石（７）で作られた磁界Ｂによって電子線
（５）が曲げられ、そこから出たＸ線（８）が真空を保
持するような側斜でできた窓四を通して、Ｘ線露光用マ
スク（１１１とＸ線レジストを塗布したシリコンウェハ
（２）に照射される様子を示している。真空用ゲートパ
ルプαＯは、蓄積リング（１００）の真空とビームライ
ン部の真空を必要に応じて遮断するために設けられ、使
用時は開となっている。蓄積リング（１００）とビーム
ライン部はそれぞれＰ１＋　ＰＨのポンプで真空排気さ
れている。特に蓄積リング（ｉｏ［ｌ）の真空度は、残
留ガスとの衝突で電子線（５）が減衰することを防ぐ上
で重要で、１Ｏ−７Ｐａ以上の超高真空に保たれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように構成した従来のＸ線露光装置によれば、単
一の蓄積リング（１００）に複数個のＸ線アライナ−を
付属させるようにしたので、万一蓄積リング（１００）
に真空系トラブルが発生した場合には、全ての露光装置
が使えなくなってしまうという欠点があった。一般に、
超高真空の容器の一端を大気圧にしてしまった場合、再
度真空排気とベーキングによっても超高真空状態に復帰
させるには、従来装置のような大ぎな真空容積を持つ系
では少くとも数日間を要し、この間この装置を露光装置
として使用している半導体素子製造ラインは全く露光が
できない状態になってしまう。さらにまた仮にＸ線露光
装置が正常に作動している場合でも、蓄積リング（１（
：ｌ（：ｌ　）内の電子線（５）は種々の理由による衝
突で徐々に減少していくため、数時間に一度づつは改め
て線型加速装置より新たな電子の注入が必要で、その間
も全ての露光装置が使えないという問題もあった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、ダウンタイムがほとんど無く安定に稼動丁ｂＸ
線露光装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
１本のビームラインとそれに付属するマスクアライメン
ト設備一式に対して少くとも２本以上の真空排気的に独
立した蓄積リングを設けたＸ線露光装置を提供するもの
である。

〔作　用〕

複数の電子線を同時に蓄積リング中に回転させるように
し、一方の蓄積り／グが使用不能になった場合でももう
一方の蓄積リングからの放射光をビームラインに導き、
Ｘ線露光作業を続行する。

［°実施例〕 第１図は本発明の実施例を示ｊ縦断面図である。

なお第６図と同じ機能の部分には同じ記号を付し説明を
省略する。図において、（６ａ）、Ｃ４は蓄積リング（
Ｉ　ＱＣｌａ　）！構成ｊる２本の平行な真空チャンバ
ーであり、（５ａ）、Ｃ１５はそれぞれ真空チャンバー
（６ａ）、Ｃ１Ｊ内を高速に回転゛する成子線である。

また（１０．−１）、０６は、それぞれ真空チャンバー
＜６２）、Ｃ４を真空状態に開閉する真空用ゲートバル
ブである。

上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。すなわち本発明に係るＸ線露光装置では、完
全に真空系として独立した２つの多角形リング状の真空
チャンバー（６ａ）、α４内を２つの電子線（５８）、
α９が蓄積されて回っていることになる。これらの電子
線（５３）、Ｃ１０は磁石（７）によって曲げられ、共
にシンクロトロン放射光（Ｘ線）（８ａ）、αηを発す
るが、そのうちの一方は真空用ゲートバルブ＜１ｏａ）
、ａｅによって遮断されている。第１図は、放射光叩が
真空用ゲートパルプαＧによって遮断された状態７示し
ている。このように複数（本実施例では２本）の電子線
（５ａ）、（１５を同時に回転させられるようにしたの
で、一方の蓄積リング〔たとえば（６ａ））が真空系の
トラブル等によって使用不能になった場合にも、直ちに
もう一方の蓄積リングＬ１ことえば（１４）からの放射
光を真空用ゲートパルプｕｅ’ｖ開けてビームラインに
導き、Ｘ線露光作梁ンつづけることができる。その間に
並行してトラブルを生じた側の蓄積リング（６ａ）　’
ａ’保修して再び定常的に電子ビームを高速回転させる
までに復帰させておく。

なお上記実施例では、２本の蓄積リングを同時に１個の
磁石で制御する場合について示したが、別々の磁石で制
御しても良いことは言うまでもない。また、蓄積リング
も２本に限られるものでなく、６本以上であっても良い
。さらに電子の注入に用いる線型加速器も、１個で２本
のリングに対して共用しても良く、別々に独立の線型加
速器を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、蓄積
リングを複数個同時に作動できるようにしたので、安定
稼動のＸ線＆元が実現されるという著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１（！￥１は不発明の実施例を示づ一縦断面図、第２
図は従来のＸ線露光装置の一例を示す平面図、第３図は
第２図の要部を拡大した縦断面図である。 （１）・・・線型加速器、（７）・・・磁石、（５ａ）
、ＱＳ・・・電子線、（６ａ）、ＱＪ）・・・真空チャ
ンバー、（１００２）・・・蓄積リング。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シンクロトロン放射光を用いてＸ線露光を行なう
   Ｘ線露光装置において、１本のビームラインとそれに付
   属するマスクアライメント設備一式に対して少くとも２
   本以上の真空排気的に独立した蓄積リングを設けたこと
   を特徴とするＸ線露光装置。
2. （２）２本以上の並置した蓄積リング用真空チャンバー
   中を走行する電子線を、同一の磁石によつて同時に偏向
   させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載のＸ線露光装置。
3. （３）単一の線型加速器で複数の蓄積リングに電子を注
   入できるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項または第（２）項記載のＸ線露光装置。