JPS6265420A - Ｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光方法Info
- Publication number
- JPS6265420A JPS6265420A JP60205604A JP20560485A JPS6265420A JP S6265420 A JPS6265420 A JP S6265420A JP 60205604 A JP60205604 A JP 60205604A JP 20560485 A JP20560485 A JP 20560485A JP S6265420 A JPS6265420 A JP S6265420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- sor
- orbital plane
- synchrotron radiation
- electron orbital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- 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】
〔概要〕
この発明は、シンクロトロン放射光によるＸ線露光方法
において、 出射角が小さい有害な短波長成分を除外することにより
、 高解像、高コントラストの露光を高いスループットで実
現するものである。
において、 出射角が小さい有害な短波長成分を除外することにより
、 高解像、高コントラストの露光を高いスループットで実
現するものである。
本発明はＸ線露光方法、特にシンクロトロン放射光を用
いたＸ線露光方法の改善に関する。
いたＸ線露光方法の改善に関する。
半導体集積回路装置等の微細パターンを形成するりソグ
ラフィ技術としてＸ線露光が研究されているが、処理速
度が遅いことが実用化の大きな壁となっており、処理速
度を高める高出力Ｘ線源としてシンクロトロン放射（Ｓ
ｙｎｃｈｒｏｔｏｒｏｎ ０ｒｂｉｔａｌＲａｄｔａｔ
ｉｏｎＨ５ＯＲ）光が期待されている。
ラフィ技術としてＸ線露光が研究されているが、処理速
度が遅いことが実用化の大きな壁となっており、処理速
度を高める高出力Ｘ線源としてシンクロトロン放射（Ｓ
ｙｎｃｈｒｏｔｏｒｏｎ ０ｒｂｉｔａｌＲａｄｔａｔ
ｉｏｎＨ５ＯＲ）光が期待されている。
しかしながらＳＯＲ光は後述する如く波長帯域が甚だ広
く、リソグラフィ技術としてはこれを制限することが必
要となる。
く、リソグラフィ技術としてはこれを制限することが必
要となる。
（従来の技術〕
ＳＯＲ光は光速に近い速さの電子が加速度運動を行うと
きに、軌道の接線方向に放射される電磁波であり、例え
ば第２図に示す如き磁場中の円運動にようて実現されて
いる。このＳＯＲ光は連続スペクトルをもち、電子の運
動エネルギーＥ、軌道の曲率半径Ｒまたは磁場の強さＢ
、および電子電流Ｉによって定まり、第３図に例示する
如く電子の運動エネルギーＥが大きいほどピーク波長が
短くその強度が大きい。同図はＥ＝３００〜８００Ｍｅ
Ｖ、 Ｒ＝ ２ ｍ、 Ｉ ＝ １００ｍＡ、試料面の
距離１０ｍの場合について、波長（ｎｍ）を横軸、放射
光強度（Ｗ／ｎｍ、ｃｍ”）を縦軸として強度分布を示
す。
きに、軌道の接線方向に放射される電磁波であり、例え
ば第２図に示す如き磁場中の円運動にようて実現されて
いる。このＳＯＲ光は連続スペクトルをもち、電子の運
動エネルギーＥ、軌道の曲率半径Ｒまたは磁場の強さＢ
、および電子電流Ｉによって定まり、第３図に例示する
如く電子の運動エネルギーＥが大きいほどピーク波長が
短くその強度が大きい。同図はＥ＝３００〜８００Ｍｅ
Ｖ、 Ｒ＝ ２ ｍ、 Ｉ ＝ １００ｍＡ、試料面の
距離１０ｍの場合について、波長（ｎｍ）を横軸、放射
光強度（Ｗ／ｎｍ、ｃｍ”）を縦軸として強度分布を示
す。
ＳＯＲ光は水平方向には電子が軌道に沿って走るの゛に
従って扇形に広がったビームとなり、第２図に示す試料
面上では横長の断面で、水平方向の強度は一様である。
従って扇形に広がったビームとなり、第２図に示す試料
面上では横長の断面で、水平方向の強度は一様である。
これに対して電子軌道面に垂直方向では、第４図に例示
する如き分布で鋭く収束する。同図は前記のＥ ＝６０
０ＭｅＶの場合について、電子軌道面からの垂直距離（
ｃｍ）を横軸として放射光強度分布を示し、例えば波長
１ｎｍ以下の成分は軌道面を中心に上下１ ｍｒａｄ、
すなわち１０ｍの距離では±１ｃｍの幅のなかに収束し
ている。
する如き分布で鋭く収束する。同図は前記のＥ ＝６０
０ＭｅＶの場合について、電子軌道面からの垂直距離（
ｃｍ）を横軸として放射光強度分布を示し、例えば波長
１ｎｍ以下の成分は軌道面を中心に上下１ ｍｒａｄ、
すなわち１０ｍの距離では±１ｃｍの幅のなかに収束し
ている。
ＳＯＲリソグラフィは上述のＳＯＲ光を利用してパター
ン転写を行うもので、従来のＸ線露光と原理的には同様
であるが、通常の電子線励起ＸｙＡ＃に比較して例えば
１０４倍程度の放射パワー密度が得られて露光時間が大
幅に短縮される。更に平行性が良いためにプロキシミテ
ィ露光でも解像性が優れ、連続スペクトルを有するため
に回折の影響も少ない。− 〔発明が解決しようとする問題点〕 ＳＯＲリソグラフィに適する波長については種々の報告
があり、例えば１圃程度或いはこれより若干長波長の範
囲が適当とされている。
ン転写を行うもので、従来のＸ線露光と原理的には同様
であるが、通常の電子線励起ＸｙＡ＃に比較して例えば
１０４倍程度の放射パワー密度が得られて露光時間が大
幅に短縮される。更に平行性が良いためにプロキシミテ
ィ露光でも解像性が優れ、連続スペクトルを有するため
に回折の影響も少ない。− 〔発明が解決しようとする問題点〕 ＳＯＲリソグラフィに適する波長については種々の報告
があり、例えば１圃程度或いはこれより若干長波長の範
囲が適当とされている。
これより短波長に対しては、マスク材料やレジスト内或
いはウェーハ表面材料から戻ってくる光電子やオージェ
電子の広がりが大きくなって解像度が低下し、更に例え
ばＯ，ｌｎｍ程度以下の短波長に対しては、マスクの吸
収体の吸収率やレジストの感度が著しく低下してコント
ラストが劣化する。
いはウェーハ表面材料から戻ってくる光電子やオージェ
電子の広がりが大きくなって解像度が低下し、更に例え
ばＯ，ｌｎｍ程度以下の短波長に対しては、マスクの吸
収体の吸収率やレジストの感度が著しく低下してコント
ラストが劣化する。
更に第３図に見られる如く短波長成分はパワーが大きく
、マスク、基板及び露光装置の温度上昇に大きい比重を
占めている。
、マスク、基板及び露光装置の温度上昇に大きい比重を
占めている。
前記の様なパターン劣化を防止するために、金（Ａｕ）
ミラーの入射角−反射率特性の波長による差異を利用し
て長波長光を選択的に反射させ、短波長成分を分離して
いる例がある。しかしながらこの方法では露光処理の継
続実施中に、例えばレジスト、真空容器等から放出され
た炭素（Ｃ）、化合物などが金ミラー面に焼付けられて
反射率を低下させ、或いは２次電子を発生するなどの問
題を伴っている。
ミラーの入射角−反射率特性の波長による差異を利用し
て長波長光を選択的に反射させ、短波長成分を分離して
いる例がある。しかしながらこの方法では露光処理の継
続実施中に、例えばレジスト、真空容器等から放出され
た炭素（Ｃ）、化合物などが金ミラー面に焼付けられて
反射率を低下させ、或いは２次電子を発生するなどの問
題を伴っている。
前記問題点は、シンクロトロン放射光による露光を行う
に際シ、該シンクロトロン放射光の電子軌道面に対する
出射角が所定の値未満である成分を除外する本発明によ
るＸ線露光方法により解決される。
に際シ、該シンクロトロン放射光の電子軌道面に対する
出射角が所定の値未満である成分を除外する本発明によ
るＸ線露光方法により解決される。
前記の如く、シンクロトロン放射光の電子軌道面に対す
る出射角が所定の値未満である成分を除外する方法とし
ては、例えば該成分を選択的に阻止する方法、或いは前
記所定の値以上である成分の光路をシフトさせる方法な
どがある。
る出射角が所定の値未満である成分を除外する方法とし
ては、例えば該成分を選択的に阻止する方法、或いは前
記所定の値以上である成分の光路をシフトさせる方法な
どがある。
本発明は、ＳＯＲ光の電子軌道面に対する出射角の最大
値、すなわち電子軌道面に垂直方向の広がりが、先に第
４図を参照して説明した如く短波長成分はど小さい特徴
に基づいている。
値、すなわち電子軌道面に垂直方向の広がりが、先に第
４図を参照して説明した如く短波長成分はど小さい特徴
に基づいている。
すなわち、ＳＯＲ光の発生条件及び目的とする露光条件
に応じて電子軌道面に対する出射角の値を選択し、これ
より小さい出射角のＳｏｌ？光を除外すれば、上述の問
題を惹起する短波長成分を除外して露光処理を行うこと
ができる。
に応じて電子軌道面に対する出射角の値を選択し、これ
より小さい出射角のＳｏｌ？光を除外すれば、上述の問
題を惹起する短波長成分を除外して露光処理を行うこと
ができる。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例を示す模式垂直断
面図であり、１はＳＯＲ光源、２はＳＯＲ光、３はスリ
ット、４は冷却装置、５は露光パターンを形成したマス
ク、６は被露光基板を示す。
面図であり、１はＳＯＲ光源、２はＳＯＲ光、３はスリ
ット、４は冷却装置、５は露光パターンを形成したマス
ク、６は被露光基板を示す。
本実施例ではＳＯＲ光源１の電子の運動エネルギーＥが
例えば６００ＭｅＶのとき、このＳＯＲ光源１から例え
ば距離Ｌ −１０ｍの位置に電子軌道面に垂直に設けた
スリット３で、電子軌道面から上下方向にそれぞれ例え
ば３ＩＩ１１未満（ψ−０，３ａｌｒａｄ）の範囲と１
３ｍｍをこえる範囲のＳＯＲ光２を阻止する。このスリ
ット３の後方で、マスク５と被露光基板６を垂直方向に
同時に移動して露光を行う。
例えば６００ＭｅＶのとき、このＳＯＲ光源１から例え
ば距離Ｌ −１０ｍの位置に電子軌道面に垂直に設けた
スリット３で、電子軌道面から上下方向にそれぞれ例え
ば３ＩＩ１１未満（ψ−０，３ａｌｒａｄ）の範囲と１
３ｍｍをこえる範囲のＳＯＲ光２を阻止する。このスリ
ット３の後方で、マスク５と被露光基板６を垂直方向に
同時に移動して露光を行う。
また第１図（ｂ）は本発明の第２の実施例を示す模式垂
直断面図であり、２はＳＯＲ光、７は金ミラー、８は振
動金ミラー、５はマスク、６は被露光基板を示す。
直断面図であり、２はＳＯＲ光、７は金ミラー、８は振
動金ミラー、５はマスク、６は被露光基板を示す。
本実施例のＳＯＲ光源は前記実施例と同様であり、上下
２個の金ミラー７により出射角ψが前記０．３ｍｒａｄ
より大きいＳＯＲ光２をそれぞれ振動金ミラー８に向け
て反射する。振動金ミラー８は垂直方向に振動して、マ
スク５の全面がこのＳＯＲ光２で照射される。
２個の金ミラー７により出射角ψが前記０．３ｍｒａｄ
より大きいＳＯＲ光２をそれぞれ振動金ミラー８に向け
て反射する。振動金ミラー８は垂直方向に振動して、マ
スク５の全面がこのＳＯＲ光２で照射される。
上記各実施例では、従来の如き光電子の広がりによる解
像度の低下、マスクの吸収率やレジスト感度の波長特性
によるコントラストの低下が解決されて、高解像で高コ
ントラストのパターンが得られている。
像度の低下、マスクの吸収率やレジスト感度の波長特性
によるコントラストの低下が解決されて、高解像で高コ
ントラストのパターンが得られている。
更に短波長成分はパターンの転写に不都合であるのみな
らず、マスク、基板及び露光装置の温度上昇に大きい比
重を占めており、本発明ではＳＯＲ露光に最適な波長の
みを十分なパワーで照射して、高いスルーブツトを容易
に実現することができる。
らず、マスク、基板及び露光装置の温度上昇に大きい比
重を占めており、本発明ではＳＯＲ露光に最適な波長の
みを十分なパワーで照射して、高いスルーブツトを容易
に実現することができる。
また前記第２の実施例では金ミラーを用いているが、短
波長成分が除外されているために先に述べた焼付きの現
象は顕著に減少している。
波長成分が除外されているために先に述べた焼付きの現
象は顕著に減少している。
以上説明した如く本発明によれば、高解像で高コントラ
ストの露光を高いスループットで実現することができ、
半導体集積回路装置等の微細パターン形成に大きい効果
が得られる。
ストの露光を高いスループットで実現することができ、
半導体集積回路装置等の微細パターン形成に大きい効果
が得られる。
第１図（ａｌ及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例の模
式垂直断面図、 第２図はシンクロトロン放射光の原理図、第３図は該放
射光のスペクトルを示す図、第４図は該放射光の垂直方
向分布を示す図、である。 図において、 ｌはＳＯＲ光源、 ２はＳＯＲ光、３はスリット
、 ４は冷却装置、５はマスク、 ６
は被露光基板、７は金ミラー、 ８は振動金ミ
ラー、を示す。 （ｄ） 本文［２Ｒ，ｎ定磯例−楯式垂直η′面図第 ｊ 口
式垂直断面図、 第２図はシンクロトロン放射光の原理図、第３図は該放
射光のスペクトルを示す図、第４図は該放射光の垂直方
向分布を示す図、である。 図において、 ｌはＳＯＲ光源、 ２はＳＯＲ光、３はスリット
、 ４は冷却装置、５はマスク、 ６
は被露光基板、７は金ミラー、 ８は振動金ミ
ラー、を示す。 （ｄ） 本文［２Ｒ，ｎ定磯例−楯式垂直η′面図第 ｊ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）シンクロトロン放射光による露光を行うに際し、該
シンクロトロン放射光の電子軌道面に対する出射角が所
定の値未満である成分を除外することを特徴とするＸ線
露光方法。 ２）前記シンクロトロン放射光の電子軌道面に対する出
射角が所定の値未満である成分を、選択的に阻止するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線露光方
法。 ３）前記シンクロトロン放射光の電子軌道面に対する出
射角が前記所定の値以上である成分の光路をシフトさせ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線露
光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205604A JPS6265420A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Ｘ線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205604A JPS6265420A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Ｘ線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265420A true JPS6265420A (ja) | 1987-03-24 |
Family
ID=16509614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205604A Pending JPS6265420A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | Ｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265420A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901133B2 (en) | 2002-03-13 | 2005-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | X-ray exposure method and semiconductor device manufactured using this X-ray exposure method as well as X-ray mask, X-ray exposure unit and resist material |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60205604A patent/JPS6265420A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901133B2 (en) | 2002-03-13 | 2005-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | X-ray exposure method and semiconductor device manufactured using this X-ray exposure method as well as X-ray mask, X-ray exposure unit and resist material |
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