JPS62222634A - Ｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光方法Info
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- JPS62222634A JPS62222634A JP61058055A JP5805586A JPS62222634A JP S62222634 A JPS62222634 A JP S62222634A JP 61058055 A JP61058055 A JP 61058055A JP 5805586 A JP5805586 A JP 5805586A JP S62222634 A JPS62222634 A JP S62222634A
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- rays
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- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
-
- 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
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- G—PHYSICS
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- 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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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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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】
Ｃ概要〕
シンクロトロン放射光をミラーで反射し垂直方向に走査
して露光領域を拡大する際に、ベリリウム（Ｂｅ）窓を
同期して動かすＸ線露光方法である。
して露光領域を拡大する際に、ベリリウム（Ｂｅ）窓を
同期して動かすＸ線露光方法である。
本発明はＸ線露光方法に関するもので、さらに詳しく言
えば、シンクロトロン放射光のうちのＸ線を用いる露光
方法において、Ｘ線を反射するミラーと露光用マスクの
前に位置するＢｅ窓とを同期して駆動することにより、
広い範囲にわたってＸ線露光をなしうる方法に関するも
のである。
えば、シンクロトロン放射光のうちのＸ線を用いる露光
方法において、Ｘ線を反射するミラーと露光用マスクの
前に位置するＢｅ窓とを同期して駆動することにより、
広い範囲にわたってＸ線露光をなしうる方法に関するも
のである。
ウェハ上に塗布されたレジストの露光において、シンク
ロトロン放射光のうちＸ線を取り出して露光する方法が
研究されている。
ロトロン放射光のうちＸ線を取り出して露光する方法が
研究されている。
シンクロトロン放射光について簡単に説明すると、それ
は高エネルギーの電子の進行方向を磁場を用いて曲げる
ことにより放射光を得るものであって、磁石が配置され
ているところに加速器（１ｉｎａｃ）で加速した電子を
送ると、数時間から１０時間の範囲のある寿命でもって
磁石の作る磁場内を電子がぐるぐる回る。そのとき、接
線方向に相対性理論効果で広い幅（赤外線からＸ線まで
）をもった光が出てくるが、出てくる光は磁場の強さと
電子のエネルギーの強さに依存する。そのうちＸ線だけ
を取り出してＸ線露光に用いるのである。
は高エネルギーの電子の進行方向を磁場を用いて曲げる
ことにより放射光を得るものであって、磁石が配置され
ているところに加速器（１ｉｎａｃ）で加速した電子を
送ると、数時間から１０時間の範囲のある寿命でもって
磁石の作る磁場内を電子がぐるぐる回る。そのとき、接
線方向に相対性理論効果で広い幅（赤外線からＸ線まで
）をもった光が出てくるが、出てくる光は磁場の強さと
電子のエネルギーの強さに依存する。そのうちＸ線だけ
を取り出してＸ線露光に用いるのである。
第２図はシンクロトロン放射光を露光に用いるシステム
を模式的に示すもので、電子（ｅ〜）はＸ線発生源１１
において円軌道（直径例えば１０ｍ）を通って回ってい
る。その通路に断面コの字型の磁石（コイルが巻いであ
る）１２を数個配置して電子ｅ−が磁石のところで曲る
ようにすると、その曲るところから放射光１３が接線方
向に放射される。
を模式的に示すもので、電子（ｅ〜）はＸ線発生源１１
において円軌道（直径例えば１０ｍ）を通って回ってい
る。その通路に断面コの字型の磁石（コイルが巻いであ
る）１２を数個配置して電子ｅ−が磁石のところで曲る
ようにすると、その曲るところから放射光１３が接線方
向に放射される。
ここで取り出されたＸ線１４をミラー１５を走査するこ
とによりＸ線透過率の高いＢｅで作ったＢｅ窓１６を通
して露光チャンバ１７に導く。
とによりＸ線透過率の高いＢｅで作ったＢｅ窓１６を通
して露光チャンバ１７に導く。
前記したシンクロトロン放射光発生システムを詳細に示
す第３図を参照すると、Ｘ線の発生源１１は１０”’
Ｔｏｒｒ＋ ミラー１５の配置されたチャンバ１８は
１０−’ Ｔｏｒｒの超高真空に保たれている。ミラ
ー１５は石英またはシリコン・カーバイドを０．０２μ
ｍの粗さく平坦度）に仕上げられたものである。チャン
バ１８内に汚れがあるとそれがＸ線によってミラー１５
表面に付着するおそれがあるので、チャンバ１８内はイ
オンポンプ１９によって前記した真空度に保たれる。電
子発生源１１からミラー１５までは３ｍ、ミラー１５か
らＢｅ窓１６までは７ｍの距離があり、この７ｍの長さ
のチャンバ２０部分はターボポンプ２１によって１Ｏ−
６Ｔｏｒｒの真空に保たれる。ミラー１５は水平面に対
し１°傾いており、それをリニアモータ２２を用い±３
ミリラジアン振動させてＸ線を走査する。なお第３図に
おいて、２３はシャッタ、２４はバルブ、２５はトンネ
ル、２６はミラーボックスである。
す第３図を参照すると、Ｘ線の発生源１１は１０”’
Ｔｏｒｒ＋ ミラー１５の配置されたチャンバ１８は
１０−’ Ｔｏｒｒの超高真空に保たれている。ミラ
ー１５は石英またはシリコン・カーバイドを０．０２μ
ｍの粗さく平坦度）に仕上げられたものである。チャン
バ１８内に汚れがあるとそれがＸ線によってミラー１５
表面に付着するおそれがあるので、チャンバ１８内はイ
オンポンプ１９によって前記した真空度に保たれる。電
子発生源１１からミラー１５までは３ｍ、ミラー１５か
らＢｅ窓１６までは７ｍの距離があり、この７ｍの長さ
のチャンバ２０部分はターボポンプ２１によって１Ｏ−
６Ｔｏｒｒの真空に保たれる。ミラー１５は水平面に対
し１°傾いており、それをリニアモータ２２を用い±３
ミリラジアン振動させてＸ線を走査する。なお第３図に
おいて、２３はシャッタ、２４はバルブ、２５はトンネ
ル、２６はミラーボックスである。
このようにして得られるＸ線は、第４図ｆａｔに示され
る如く水平面内は均一な分布をもっているが、垂直方向
は同図（ｂｌに示される如く狭い分布しかもっていない
。
る如く水平面内は均一な分布をもっているが、垂直方向
は同図（ｂｌに示される如く狭い分布しかもっていない
。
第５図はマスクとウェハの配置を示す図で、同図におい
て、２７はマスク、２８はマスクのホルダ、２９はウェ
ハ、３０はウェハ面に塗布されたレジストを示し、ウェ
ハ２９はステップ・アンド・リピート機構のステージ３
１上に固定され多数ショットで露光する。
て、２７はマスク、２８はマスクのホルダ、２９はウェ
ハ、３０はウェハ面に塗布されたレジストを示し、ウェ
ハ２９はステップ・アンド・リピート機構のステージ３
１上に固定され多数ショットで露光する。
第６図は５ ｃｍＸ ５ ｃｍの大きさのマスク２７の
正面図で、それにはパターン３２が形成されており （
パターンは一部のみを模式的に示す）、マスク２７上を
矢印方向にＸ線１４が走査する。最近、ウェハは６イン
チφ（１５０Ｉｌ＋ｍφ）のものから８インチφ（２０
０ｍｍφ）と大型化される一方で、Ｘ線１４の垂直方向
分布は５ＩＩＩｌｌと小であるので、前記したミラーの
走査による多数ショット、で５ｃｍ口の露光領域を確保
している。
正面図で、それにはパターン３２が形成されており （
パターンは一部のみを模式的に示す）、マスク２７上を
矢印方向にＸ線１４が走査する。最近、ウェハは６イン
チφ（１５０Ｉｌ＋ｍφ）のものから８インチφ（２０
０ｍｍφ）と大型化される一方で、Ｘ線１４の垂直方向
分布は５ＩＩＩｌｌと小であるので、前記したミラーの
走査による多数ショット、で５ｃｍ口の露光領域を確保
している。
上記したシステムにおいて、露光チャンバ１７はウェハ
の出し入れに便利なように大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）に
保たれている。マスク２７とウェハ２９の間の隙間（ギ
ャップ）は約５０μｍである。Ｘ線露光に通した波長は
７人±２人であり、Ｘ線が長波であれば、フレネル効果
によってパターンがぼけ、他方Ｘ線波長が１人と短いも
のであればレジストに照射されたときＸ線のエネルギー
が高いため基板より二次電子が発生してパターンがぼけ
る。そこで７人±２人の波長のＸ線が用いられるが、こ
こで、Ｘ線の波長とＢｅ窓、Ｘ線の強度について実験し
たところ、 Ｘ線波長（λ） Ｂｅ窓の厚さ Ｘ線強度９人
２５μｍ 〜０７人
１／２４人 ９／
１０の関係が認められた。
の出し入れに便利なように大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）に
保たれている。マスク２７とウェハ２９の間の隙間（ギ
ャップ）は約５０μｍである。Ｘ線露光に通した波長は
７人±２人であり、Ｘ線が長波であれば、フレネル効果
によってパターンがぼけ、他方Ｘ線波長が１人と短いも
のであればレジストに照射されたときＸ線のエネルギー
が高いため基板より二次電子が発生してパターンがぼけ
る。そこで７人±２人の波長のＸ線が用いられるが、こ
こで、Ｘ線の波長とＢｅ窓、Ｘ線の強度について実験し
たところ、 Ｘ線波長（λ） Ｂｅ窓の厚さ Ｘ線強度９人
２５μｍ 〜０７人
１／２４人 ９／
１０の関係が認められた。
Ｂｅ窓１６とマスク２８およびウェハ２９の配置は第７
図に示され、Ｂｅ窓１６とマスク２７の間の距離は１
ｍｍ〜２１１１１１１％マスク２７とウェハ２９の間の
ギャップは前記した如＜５０μｍ５Ｂｅ窓１６の厚さは
一般に２５μｍ〜５０μｍ１大きさは７０ｍｍφのもの
である。チャンバ２０内は１０−６Ｔｏｒｒの真空であ
り、他方マスク２７などは大気圧内に位置する。かくし
て、Ｂｅ窓１６には矢印で示す圧力が加わりこれに耐え
る機械的強度が必要である。一方、従来の例えば２５μ
ｍの厚さのものを１０μｍに出来ればＸ線強度は２．５
倍になるので、Ｂｅ窓を１０μｍ程度に薄くすることが
要求される。
図に示され、Ｂｅ窓１６とマスク２７の間の距離は１
ｍｍ〜２１１１１１１％マスク２７とウェハ２９の間の
ギャップは前記した如＜５０μｍ５Ｂｅ窓１６の厚さは
一般に２５μｍ〜５０μｍ１大きさは７０ｍｍφのもの
である。チャンバ２０内は１０−６Ｔｏｒｒの真空であ
り、他方マスク２７などは大気圧内に位置する。かくし
て、Ｂｅ窓１６には矢印で示す圧力が加わりこれに耐え
る機械的強度が必要である。一方、従来の例えば２５μ
ｍの厚さのものを１０μｍに出来ればＸ線強度は２．５
倍になるので、Ｂｅ窓を１０μｍ程度に薄くすることが
要求される。
最近チップサイズは、パターンが微細化される一方で、
大型化する傾向があり、Ｘ線には、大きな露光領域が要
求されている。
大型化する傾向があり、Ｘ線には、大きな露光領域が要
求されている。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、シン
クロトロン放射光を用いるＸ線露光において、Ｘ線透過
用のＢｅ窓の厚さを薄くする一方で、大寸法のチップを
露光することが可能な方法を提供することを目的とする
。
クロトロン放射光を用いるＸ線露光において、Ｘ線透過
用のＢｅ窓の厚さを薄くする一方で、大寸法のチップを
露光することが可能な方法を提供することを目的とする
。
第１図は本発明実施例断面図である。
本発明においては、ミラー１５を振動させる駆動部（リ
ニアモータ）２２と、Ｂｅ窓１６を振動させる駆動部３
２とを、制御部３３にて同期させる。
ニアモータ）２２と、Ｂｅ窓１６を振動させる駆動部３
２とを、制御部３３にて同期させる。
上記したＢｅ窓１６は厚さ１０μｍ１大きさは５ ｍｍ
Ｘ５０ｍｍのものを用いたので、Ｘ線１４の減衰が小に
抑えられてＸ線強度を増すことが可能になり、かつ、Ｘ
線１４の垂直方向の動きとＢｅ窓１６の垂直方向の動き
とが同期しているのでチップサイズの大なる場合でも十
分に露光しうるのである。
Ｘ５０ｍｍのものを用いたので、Ｘ線１４の減衰が小に
抑えられてＸ線強度を増すことが可能になり、かつ、Ｘ
線１４の垂直方向の動きとＢｅ窓１６の垂直方向の動き
とが同期しているのでチップサイズの大なる場合でも十
分に露光しうるのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図を再び参照すると、図の左にある第３図に示した
Ｘ線発生源１１から出されるＸ線１４は、水平面に対し
１°（噴き矢印方向に振動するミラー１５によって真空
チャンバ２０内を進行し、Ｂｅ窓１６に達する。Ｂｅ窓
は１０μｍの厚さ、５ＩＩ１１１×５０１ＩＩＩ１１に
形成した。
Ｘ線発生源１１から出されるＸ線１４は、水平面に対し
１°（噴き矢印方向に振動するミラー１５によって真空
チャンバ２０内を進行し、Ｂｅ窓１６に達する。Ｂｅ窓
は１０μｍの厚さ、５ＩＩ１１１×５０１ＩＩＩ１１に
形成した。
本発明においては、駆動部１９はミラー１５を駆動する
ために設置したりニアモータと同じくリニアモータで構
成し、それぞれのりニアモータのコイルに送られる電気
的信号を制御部３３で同期化する。
ために設置したりニアモータと同じくリニアモータで構
成し、それぞれのりニアモータのコイルに送られる電気
的信号を制御部３３で同期化する。
それによってミラー１５の振動とＢｅ窓′１６の振動と
が同期し、常時５１１ＩＩ＋×５０ｍＩＩ＋の拡がりの
露光が得られる。そして本発明者の実験によると、従来
に比べて２．５〜５倍のＸ線強度が得られた。
が同期し、常時５１１ＩＩ＋×５０ｍＩＩ＋の拡がりの
露光が得られる。そして本発明者の実験によると、従来
に比べて２．５〜５倍のＸ線強度が得られた。
Ｂｅ窓を駆動するりニアモータ３２は、リニアモータ２
２と同様に構成することができ、双方のコイルを制御部
３３に通常の技術で接続し、Ｂｅ窓１６がリニアモータ
３２の駆動に従って振動することを保証するために、チ
ャンバ２０にはベローズ３４を設ける。
２と同様に構成することができ、双方のコイルを制御部
３３に通常の技術で接続し、Ｂｅ窓１６がリニアモータ
３２の駆動に従って振動することを保証するために、チ
ャンバ２０にはベローズ３４を設ける。
これらの点を除くと、本発明の方法を実施するには第３
図に示す従来例に上記した追加工事をなせばよく、ただ
ちに実施可能である。
図に示す従来例に上記した追加工事をなせばよく、ただ
ちに実施可能である。
以上述べてきたように本発明によれば、従来に比較して
２．５〜５倍のＸ線強度が得られ、Ｘ線露光の作業性の
向上に効果が大である。
２．５〜５倍のＸ線強度が得られ、Ｘ線露光の作業性の
向上に効果が大である。
第１図は本発明実施例断面図、
第２図は本発明のＸ線露光の原理を示す図、第３図は従
来のＸ線ビームラインの図、第４図（ａｌと（ｂｌはそ
れぞれＸ線の水平方向と垂直方向の分布を示す図、 第５図はマスクとウェハの配置を示す断面図、第６図は
マスクの正面図、 第７図はＢｅ窓とマスクの配置を示す図である。 第１図ないし第７図において、 １１はＸ線発生源、 １２は磁石、 １３は放射光、 １４はＸ線、 １５はミラー、 １６はＢｅ窓、 １７は露光チャンバ、 １８はミラー配置チャンバ、 １９はイオンポンプ、 ２０は真空チャンバ、 ２１はターボポンプ、 ２２は駆動部（リニアモータ）、 ２３はビームシャッタ、 ２４はへ°ルブ、 ２５はトンネル、 ２６はミラーボックス、 ２７はマスク、 ２８はホルダ、 ２９はウェハ、 ３０はレジスト、 ３１はステージ、 ３２はパターン、 ３３は駆動部（リニアモータ）、 ３４は制御部、 ３５はベローズである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 本発明更洗例＃ｒ命閏 第１図 Ｘ鼻臭、ｆ−ｎ＆搾を太す国 第２図 （ａ） 水平ｔｍ介争 （ｂ）士直方向分布Ｘ線−
介午を木亨ｍ 第４図 ？スクｔＩ′７エへの配置を木４１汀改Ｎ幻第５図 マスクめＬめ田 第６図 Ｂｅ％？、マ’；（７ｎｍ置ｔ７ｒ。 第７図 ｔ＃面図
来のＸ線ビームラインの図、第４図（ａｌと（ｂｌはそ
れぞれＸ線の水平方向と垂直方向の分布を示す図、 第５図はマスクとウェハの配置を示す断面図、第６図は
マスクの正面図、 第７図はＢｅ窓とマスクの配置を示す図である。 第１図ないし第７図において、 １１はＸ線発生源、 １２は磁石、 １３は放射光、 １４はＸ線、 １５はミラー、 １６はＢｅ窓、 １７は露光チャンバ、 １８はミラー配置チャンバ、 １９はイオンポンプ、 ２０は真空チャンバ、 ２１はターボポンプ、 ２２は駆動部（リニアモータ）、 ２３はビームシャッタ、 ２４はへ°ルブ、 ２５はトンネル、 ２６はミラーボックス、 ２７はマスク、 ２８はホルダ、 ２９はウェハ、 ３０はレジスト、 ３１はステージ、 ３２はパターン、 ３３は駆動部（リニアモータ）、 ３４は制御部、 ３５はベローズである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 本発明更洗例＃ｒ命閏 第１図 Ｘ鼻臭、ｆ−ｎ＆搾を太す国 第２図 （ａ） 水平ｔｍ介争 （ｂ）士直方向分布Ｘ線−
介午を木亨ｍ 第４図 ？スクｔＩ′７エへの配置を木４１汀改Ｎ幻第５図 マスクめＬめ田 第６図 Ｂｅ％？、マ’；（７ｎｍ置ｔ７ｒ。 第７図 ｔ＃面図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シンクロトロン放射光（１３）から取り出したＸ線（１
４）を駆動部（２２）で振動せしめられるミラー（１５
）で反射し、該Ｘ線（１４）をベリリウム窓（１６）を
通して露光チャンバ（１７）に照射する際に、 ベリリウム窓（１６）を駆動部（３３）にて上下に振動
せしめ、 駆動部（２２）と駆動部（３３）の駆動を制御部（３４
）にて同期化することを特徴とするＸ線露光方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058055A JPS62222634A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | Ｘ線露光方法 |
| KR1019870002389A KR890001264B1 (ko) | 1986-03-18 | 1987-03-17 | X-선 석판 인쇄 시스템 |
| DE8787400606T DE3775953D1 (de) | 1986-03-18 | 1987-03-18 | Lithographisches system fuer roentgenstrahlen. |
| US07/027,553 US4748646A (en) | 1986-03-18 | 1987-03-18 | X-ray lithography system |
| EP87400606A EP0238416B1 (en) | 1986-03-18 | 1987-03-18 | X-ray lithography system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058055A JPS62222634A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | Ｘ線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62222634A true JPS62222634A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13073225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61058055A Pending JPS62222634A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | Ｘ線露光方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4748646A (ja) |
| EP (1) | EP0238416B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62222634A (ja) |
| KR (1) | KR890001264B1 (ja) |
| DE (1) | DE3775953D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0444000A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Soltec:Kk | 放射光透過窓 |
| JPH05312998A (ja) * | 1992-05-13 | 1993-11-26 | Hamamatsu Photonics Kk | イオン発生装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0253283A3 (de) * | 1986-07-15 | 1988-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur Belichtung von Halbleiterscheiben mittels Synchrotronstrahlung in einem Lithographiegerät |
| JPS63116424A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | Nec Corp | Ｘ線露光装置 |
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