KR20020022031A

KR20020022031A - Ｘ선 노광장치 및 ｘ선 노광방법, 반도체 제조장치 그리고미세구조체

Info

Publication number: KR20020022031A
Application number: KR1020010057337A
Authority: KR
Inventors: 이또가겐지; 우자와순이찌; 와따나베유타카; 키다야마토요키
Original assignee: 미쯔비시 덴기 가부시키가이샤; 미다라이 후지오; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-03-23
Also published as: TW517294B; EP1189242A3; EP1189242A2; US20020048341A1; JP2002093684A; US6947519B2; KR100493860B1

Abstract

본 발명에 의하면, X선 노광장치는, X선 미러를 포함하는 광로에 의해 싱크로트론방사원으로부터의 싱크로트론방사광이라 불리우는 광으로부터 노광 X선을 인출하고, 이 인출된 X선을 이용하여 노광을 행한다. 상기 X선 미러는 0.45㎚ 미만의 파장영역과 0.7㎚를 초과하는 파장영역중 적어도 하나에 흡수끝(absorption edge)을 가지는 재료를 포함하고, 이에 의해 0.45㎚∼0.7㎚ 범위의 X선을 이용해서 노광을 행한다. 상기 X선 미러는 철, 코발트, 니켈, 동, 망간, 크롬 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

Description

Ｘ선 노광장치 및 Ｘ선 노광방법, 반도체 제조장치 그리고 미세구조체{X-RAY EXPOSURE APPARATUS AND METHOD, SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS, AND MICROSTRUCTURE}

본 발명은 노광광으로써 단파장영역의 X선을 사용하는 X선 노광장치 및 X선 노광방법, 반도체 제조장치, 그리고 미세구조체에 관한 것이다.

본 발명은 노광광으로써 X선을 사용하는 X선 근접노광기술에 의해 반도체디바이스(예를 들면, IC 및 LSI), 촬상소자(예를 들면, CCD), 표시장치(예를 들면, 액정표시패널) 및 각종 고해상도의 장치(예를 들면, 자기헤드)를 제조하는데 특히 적합하다.

최근, 각종 디바이스에 대한 고집적화 및 미세패턴화에 대한 요구가 점점 강하게 일고 있다.

따라서, 반도체 집적회로에 대해 종래보다 미세한 패턴을 형성할 필요가 있다. 포토리소그래피에 있어서 종래보다 단파장을 가진 X선을 노광광으로써 사용하는 X선 근접 노광기술이 상당히 주목을 받고 있다.

종래부터 싱크로트론 방사장치인 전차축적링(이후 "SR"이라 칭함)으로부터 방출된 7∼10Å(0.7∼1㎚)의 파장을 가진 X선을 광원으로하여 마스크패턴을 마스크 근처에 배치된 웨이퍼에 1:1의 크기로 노광전사하는 근접 X선 리소그래피가 공지되어 있다.

도 9는 예를 들면, NTT R & D, Vol.43, P.501(1994)에 개시된 X선 노광장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 9에 도시한 X선 노광장치는, 싱크로트론 방사원(101), X선 미러(103), 열제거필터(104), 베릴륨 창(105), 질화규소막으로 형성된 창(122), X선 마스크 및 반도체웨이퍼(109)가 위치하는 종형 X-Y스테이지(123)로 구성되어 있다. 싱크로트론방사원(101)으로부터 방출된 광 또는 싱크로트론방사광(102)은 X선 미러(103), 열제거필터(104), 베릴륨 창(105), 및 질화규소막으로 형성된 창(122)을 통과하여X선 마스크(106)에 도달한다. 그리고 X선 흡수체에 의해 반도체웨이퍼(109)에 전사되어야 할 회로패턴을 X선 마스크(106)에 형성한다. 광(102)는 X선 마스크(106)를 통과하여 회로패턴을 반도체웨이퍼(109)에 도포된 레지스트에 전사한다.

여기에서, 광(102)은 X선 영역으로부터 적외선영역까지의 넓은 영역의 파장을 가진 연속적인 스펙트럼광이다. 패턴을 반도체웨이퍼(109)에 전사하기 위해 X선 노광공정에서 필요한 X선은 정당한 파장영역을 가져야 한다. 이 이유로, 종래의 X선 노광장치에 있어서는, 약 0.7㎚ 이하의 파장을 가진 X선 성분은 X선 미러의 반사특성을 이용하여 흡수, 커트한다. 광(102)이 열제거필터(104)를 통과하면, 1.5㎚ 이상의 X선 성분의 대부분은 베릴륨재료의 특성에 따라 열제거필터(104)에 의해 흡수되어 커트된다.

광(102)의 파장은 약 0.7∼1.5㎚의 영역 이내로 조정된다. 광은 베릴륨창(105)과 질화규소막으로 형성된 창(122)을 순차적으로 통과한다. 이 경우, 베릴륨창(105) 및 질화규소막으로 형성된 창(122)에 의해 열은 거의 발생하지 않는다.

베릴륨창(105)과 질화규소막으로 형성된 창(122) 사이의 공간은 대기압의 헬륨으로 채워진다. 이 때문에, 베릴륨창(105)은 베리륨창(105)의 상류쪽의 진공영역과 하류쪽의 대기압 영역사이의 격리벽으로써 작용한다. 그리고, 불필요한 X선 성분은 열제거필터(104)에 의해 커트되어 베릴륨창(105)의 열발생을 억제한다. 그 결과, 베릴륨창(105)의 기계적 강도를 높게 유지한다.

질화규소막으로 형성된 창(122)은 헬륨층과 대기사이의 격리벽으로써 작용한다. 종형 X-Y스테이지(123)를 헬륨분위기 내에 배치하면, 질화규소막으로 형성된 창(122)을 생략할 수 있다.

상기한 바와 같이, 반도체웨이퍼에 전사되어야 할 회로패턴을 X선 마스크(106) 상에 형성한다. 반도체웨이퍼(109)에 도포된 레지스터의 소정의 영역을 X선 마스크(106)를 개재하여 광(102)으로 조사하고, 그에 의해 상기 회로패턴을 반도체웨이퍼(109)에 전사한다.

종래의 경사입사미러(X선 미러)로써는 금 또는 백금과 같은 중금속의 표면을 사용했다. 이것은 광(102)의 경사입사각을 2°정도로 크게 하여도 0.7㎚의 노광파장에서 약 60%의 반사율을 얻을 수 있기 때문이다. 그리고, 금 또는 백금과 같은 재료를 사용해서 보다 큰 집광각을 가진 X선 미러를 제조하는 것에 의해 보다 많은 양의 X선을 집광하는 것이 검토되고 있다.

이와 같이 보다 많은 양의 X선을 집광하는 것에 의해 노광에 사용되는 X선의 강도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 노광공정에 있어서 높은 쓰루풋을 얻을 수 있다.

또, X선 미러(103)의 재료로써 탄화규소 또는 용융석영 등을 사용하는 것이 제안되고 있다. 탄화규소는, 경사입사각을 1°로 상대적으로 적게 설정함으로써 0.7㎚ 이상의 X선 파장에서 90% 정도로 아주 높게 X선 반사율을 증가시킬 수 있다.

보다 긴 파장(파장길이: 1.5㎚ 이상)을 가진 X선을 흡수해서 커트하기 위한 열제거필터(104)의 재료로써 베릴륨박막이 제안되고 있다. 또한 질화규소 또는다이아몬드박막이 보조적인 박막으로써 제안되고 있다. 이 박막은 열흡수 효율을 증가시키고, 베릴륨박막의 산화를 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.

X선 마스크(106)는 일반적으로 탄화규소로 이루어진 멤브레인과 이 멤브레인 상에 형성된 X선 흡수체로 이루어져 있다. 탄화규소는 약 0.7∼1.5㎚의 파장을 가진 노광 X선의 흡수율이 비교적 작기 때문에 사용된다.

X선을 반사하기 위한 X선 미러의 표면의 재질로써는, 금, 백금, 탄화규소 및 용융석영이 제안되고 있다. 창재료로써는, 베릴륨, 질화규소 및 다이아몬드가 제안되고 있다.

이들 재료 중 어느 것에 대해서도, X선 노광에 대하여 최적의 것으로 말해지고 있는 약 0.75㎚의 피크파장을 가진 X선이 노광광으로써 사용되는 것을 전제로 하고 있다. 약 0.75㎚의 피크파장을 가진 X선이 최적의 노광광으로써 적합한 이유는 다음과 같다.

원리적으로는, X선의 파장이 짧을 수록 광학상의 해상도는 향상한다. 이것은 보다 미세한 패턴의 형성을 가능하게 한다. 그러나 X선 파장이 짧을 수록, X선의 에너지는 높아진다. 노광공정동안 반도체웨이퍼(109)에 도포된 레지스트를 X선으로 조사하면, 레지스트 내에 광전자가 발생한다. 광전자의 운동에너지는 입사 X선의 에너지의 증가와 함께 증가한다.

상기 레지스트는 광전자에 의해 감광된다. X선의 파장이 짧아지면, 레지스트 내에서 발생되는 광전자에 의해 감광되는 레지스트면적은 증가한다. 레지스트에 형성된 패턴은 광전자의 영향으로 흐려진다. 즉, 광전자의 영역은 해상한계를 결정한다.

종래, 노광에 사용되는 X선의 최적의 피크파장은 약 0.75㎚로 말해져 왔다.

상기한 바와 같이, 광전자의 영역이 해상한계를 결정하는 것으로 생각된다.

상기한 약 0.75㎚의 피크파장을 사용하는 종래의 노광공정에 있어서는, 100㎚(0.1㎛) 이하의 선폭 또는 선간간격을 가진 패턴은 형성할 수 없는 것으로 말해져 왔다.

이러한 환경하에서, X선 노광공정에 있어서의 해상도를 증가시키기 위하여, 저콘트라스트마스크, 흡수체패턴에 종방향으로 테이프를 붙인 위상 시프트마스크 및 광근접효과가 보정된 마스크를 사용하는 것에 의해 고해상도화를 도모하기 위한 제안이 이루어져 왔다. 어느 경우에 있어서나, 해상도를 크게 향상시키는 것은 어렵다.

상기한 광전자영역의 문제점 때문에 반도체 제조장치의 기술분야에서 보다 고해상도를 얻기 위하여 노광에 사용되는 X선의 파장을 보다 단파장영역으로 시프트하고 회로패턴을 전사하는 기술은 종래부터 검토되어 있지 않았다. 또, 보다 단파장영역의 X선을 사용하면, X선 에너지는 종래보다 높아지고, 따라서 X선은 X선 마스크의 흡수체를 용이하게 투과한다.

이 때문에 필요한 콘트라스트를 얻기 위하여는, X선 흡수체의 두께를 증가시켜야 하는 것으로 생각되어져 왔다.

이러한 큰 두께를 가진 X선 흡수체로 이루어진 전사용 패턴을 X선이 통과할때는, X선의 투과특성은 도파관 효과 때문에 열화하여 전사되는 회로패턴의 해상도가 저하하게 된다. 이 때문에, X선 파장을 짧게 하여 전사패턴의 미세화를 도모하는 것은 종래부터 어려웠다.

단파장 X선을 사용하는 노광기술로써는, 마이크로머신 기술분야에서 약 0.3㎚의 노광파장을 이용하는 예가 있다. 단파장 X선의 사용은 레지스트에서의 X선의 투과능을 높이므로써 수 ㎛의 패턴이 수백 ㎛의 높이에서 형성되는 고(高)어스펙트패터닝을 목적으로 한다. 마이크로머신 기술분야에서 필요한 패턴사이즈는 반도체 제조장치분야에서 보다 1 또는 2자릿수만큼 더 크다.

마이크로머신 기술분야에서 사용되는 X선 마스크의 X선 흡수체의 두께는 반도체 제조장치분야에서보다 크다. 또, X선 마스크 기판은 티탄과 같은 금속으로 이루어진다. 상기 기술은 초미세 회로패턴을 전사하는 것이 아니고, 본원 발명과는 완전히 다른 분야에 속하는 것이다. 다른 종래예로써는, 질화붕소기판에 금도금으로 흡수체를 형성해서 얻어진 마스크를 팔라듐타게트를 사용한 전자여기형 점광원을 이용하는 노광장치에 사용해서 0.415∼0.44㎚의 파장영역을 가진 X선을 사용해서 노광을 행하는 실험적인 예가 보고되어 있다. 이 기술도 역시 싱크로트론 방사원을 사용하는 본원 발명과는 기본적으로 다른 기술분야에 속한다.

X선 근접 노광기술을 사용해서 패턴을 형성하는 종래의 X선 노광장치 및 X선 노광방법에 있어서는, 보다 미세한 영역으로 패턴적용의 한계를 넓히고, 기판에 고속으로 고해상도의 미세패턴을 전사하는 것이 요망되고 있다. X선 근접 노광기술에 있어서의 단파장 노광의 문제점으로써는, 노광광에 의한 광전자 및 오제전자 등에 의해 레지스트 중 또는 기판 상에서 흑화(fogging)가 발생한다. 그 결과, 패턴의 해상도가 감소하여 보다 미세한 패턴의 형성을 불가능하게 한다.

즉, 해상도의 한계는 노광에 의해 레지스트 중에 발생한 광전자의 영역에 의해 결정되며, 이것을 기본으로 하여 최적화된 구성의 시스템이 채용되어 왔다.

근년, 광전자에 의해 영향을 받는 레지스트부분과 X선으로 직접 조사되는 레지스트부분의 용해속도비를 가지는 레지스트가 개발되어 왔다. 또, 거의 0.05㎛에 도달하는 사이즈를 가지는 미세패턴의 필요성이 명백하게 되었다.

본 발명자들은 비화학증폭형 레지스트를 사용하여 50㎚의 라인패턴을 실험적으로 형성할 수 있다는 것을 발견하였다. 이 경우, 광전자는 광학상을 흐리게 하였으나, 해상도 한계를 결정하는 결정적 요인은 되지 않았다.

더 구체적으로는 본 발명자들은 광전자에 의해 영향을 받는 레지스트부분과 X선으로 직접 조사되는 레지스트부분과의 용해속도비가 큰 레지스트를 사용하는 것은 광전자영역이 해상한계를 결정하는 주요인으로 되지 않는다는 것을 발견하였다. 그 결과, 본 발명자들은, 본 발명의 X선 노광장치에서와 같이, 종래보다 단파장영역의 X선을 사용할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명의 목적은 상기 연구결과에 따라서 적당한 부재를 사용함으로써 노광광으로써 종래보다 단파장영역의 X선을 사용할 수 있고, 고해상도의 패턴을 얻는 X선 노광장치 및 X선 노광방법과, 이 X선 노광장치 및 X선 노광방법을 사용하는 디바이스제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보다 고해상도의 패턴을 얻기 위해 종래보다 단파장을 가진 X선을 사용하고, 조사강도를 증가시키며, 고(高)쓰루풋을 용이하게 할 수 있는 X선 노광시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 X선 노광장치를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 X선 미러재료와 종래의 X선 미러재료의 X선 파장과 반사율사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 X선 미러재료의 X선 파장과 반사율 사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 X선 미러재료와 종래예의 X선 미러재료의 X선 파장과 강도사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 X선 미러재료의 X선 파장과 강도사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 X선 미러재료와 종래의 X선 미러재료의 X선 파장과 강도사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 X선 미러재료의 X선 파장과 강도사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 8은 본 발명의 X선 마스크의 주요부를 나타내는 단면도,

도 9는 X선 노광장치의 주요부를 나타내는 개략도,

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1: 싱크로트론 방사원 2: 방사광

3: X선 미러 4: 열제거 필터

5: 베릴륨 창 6: X선 마스크

7: 방사광의 X선 미러에 대한 경사입사각

8: X선 미러의 집광각 9: 반도체 웨이퍼

21: Si 웨이퍼 22: 멤브레인

23: X선 투과막 24: X선 흡수체

25: 개구부 26: 마스크프레임

101: 싱크로트론 방사원 102: 싱크로트론 방사광

103: X선 미러 104: 열제거 필터

105: 베릴륨 창 106: X선 마스크

109: 반도체 웨이퍼 122: 질화규소막으로 형성된 창

123: 종형 XY스테이지

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 X선 노광장치는, 0.45㎚ 미만의 파장영역과 0.7㎚를 초과하는 파장영역 중 적어도 하나에 흡수끝(absorption edge)을 가진 재료를 포함하는 X선 미러를 사용한다. 이 X선 노광장치에 있어서는, X선 미러는 철, 코발트, 니켈, 동, 망간, 크롬 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군중에서 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

바람직하게는, X선을 싱크로트론 방사원으로부터 출사된 광으로부터 얻는다.

바람직하게는, X선 미러는 0.3㎚ 미만의 파장영역의 X선의 90% 이상을 흡수한다.

바람직하게는, 기판은 X선 마스크를 개재하여 노광되며, 상기 X선 마스크는 멤브레인과 이 멤브레인 상에 형성된 흡수체를 포함하고, 상기 멤브레인은 다이어몬드, 다이어몬드상 탄소, 질화붕소, 및 베릴륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

바람직하게는, 상기 기판은 X선 마스크를 개재해서 노광되며, 상기 X선 마스크는 멤브레인과, 이 멤브레인상에 형성된 X선 흡수체를 포함하며, 상기 멤브레인은 0.45㎚ 미만의 파장영역과 0.7㎚을 초과하는 파장영역의 적어도 하나에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하고, 상기 X선 흡수체는 0.6㎚(포함)∼0.85㎚(포함)의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함한다.

본 발명에 따른 X선 노광방법은, 0.45㎚ 미만의 파장영역과 0.7㎚를 초과하는 파장영역의 적어도 하나에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는, X선 미러에 광을 입사하는 단계와, 상기 X선 미러를 포함하는 광로로부터 출사하는 X선을 이용해서 기판을 노광하는 단계로 이루어진다. 이 X선 노광방법에 있어서는, X선 미러는 철, 코발트, 니켈, 동, 망간, 크롬 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

바람직하게는, 광을 싱크로트론 방사원으로부터 출사된 광에 의해 얻는다.

바람직하게는, 상기 X선 미러는 0.3㎚ 미만의 영역에서 X선의 90% 이상을 흡수하는 단파장 커트용 X선 미러를 포함한다.

바람직하게는, 노광에 있어서, 상기 기판은 X선 마스크를 개재하여 노광되며, 상기 X선 마스크는 멤브레인과 이 멤브레인상에 형성된 X선 흡수체를 포함하고, 상기 멤브레인은 다이어몬드, 다이어몬드 상 탄소, 질화붕소 및 베릴륨으로 이루어진 군중에서 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

바람직하게는, 노광에 있어서, 기판을 X선 마스크를 개재하여 노광되고, 상기 X선 마스크는 멤브레인과 이 멤브레인상에 형성된 흡수체를 포함하며, 상기 멤브레인은 0.45㎚ 미만의 파장영역과 0.7㎚를 초과하는 파장영역의 적어도 하나에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하고, 상기 X선 흡수체는 0.6㎚(포함)∼0.85㎚(포함)의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 X선 노광방법을 사용해서 반도체디바이스를 제조하는 반도체제조장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 X선 노광방법을 사용해서 제조되는 미세구조체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 X선 노광방법을 사용해서 다비이스를 제조하는 디바이스제조방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 0.45∼0.7㎚의 파장영역에서 피크강도프로우필(Profile)을 가지는 X선을 사용하여 노광을 행하는 노광장치 및 노광방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 유첨도면을 참조한 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 부분을 나타낸다.

명세서에 포함되어 명세서의 일부를 이루는 유첨도면은 본 발명의 실시예를 설명하는 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 유첨된 도면에 따라서 이하 상세하게 설명한다.

본 발명은 기본적으로 싱크로트론 방사원으로부터 노광광으로써 종래보다 짧은 파장영역의 최적의 X선을 인출하고, 상기 X선으로 X선 마스크를 조사하며, 기판에 패턴을 형성하는 X선 노광장치 및 X선 노광방법과, 노광광으로써 상기 인출된 X선에 노광되는 X선 마스크를 포함한다. 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 X선 노광장치를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 X선 노광장치는, X선을 방사하는 싱크로트론 방사원(1), X선을 반사하는 X선 미러(3), 열제거 필터(4), 베릴륨창(5) 및 패턴이 형성된 X선 마스크(6)로 이루어져 있다. 상기 열제거필터(4)의 재질은베릴륨으로 이루어져 있고, 1.5㎚ 이상의 장파장 영역의 X선을 커트하는 기능을 가진다. 상기 베릴륨창(5)은 진공영역과 대기영역 사이의 격리벽으로써 작용한다.

X선 마스크(6) 상에는 반도체웨이퍼(9)에 전사될 회로패턴이 X선 흡수체에 의해 형성되어 있다.

도 8은 X선 마스크의 주요부를 나타내는 단면도이다. 도 8은 X선 마스크(8)와 기판으로써 작용하는 Si웨이퍼(21)이다. 도면번호(22)는 0.45∼0.7㎚ 이외의 파장영역에서 흡수끝을 가진 재료를 포함하는 멤브레인을 나타낸다.

더 구체적으로는, 상기 멤브레인(22)은 다이아몬드, 다이아몬드상 카본, 질화붕소 및 베릴륨으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

(23)은 ITO막 또는 SiO₂막과 같은 X선 투과막이다.

(24)는 0.6㎚ 이상 0.85㎚ 미만의 파장영역에서 흡수끝을 가진 재료를 포함하는 X선 흡수체이다.

상기 재료의 예로써는 텅스텐과 탄탈계 재료이다.

(25)는 개구부, (26)은 마스크프레임(프레임)이다.

도 1을 다시 참조하면, X선 비러(3)는 0.45㎚ 미만 그리고 0.7㎚를 초과하는 파장영역에 있어서 흡수끝을 가진 재료를 포함한다. 즉, X선 미러(3)는 0.45∼0.7㎚ 이외의 파장영역에 있어서 흡수끝을 가진 재료로 이루어져 있다.

상기 X선 미러는 철, 코발트, 니켈, 동, 망간, 크롬 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다.

상기 흡수끝은 물질의 흡수계수가 급격하게 변화하는 파장을 말하고, 상기 흡수계수는 단파장쪽에서 크고, 장파장쪽에서는 작아진다. 상기 흡수끝은 물질에 따라 다르다. 주목해야 할 점은 상기 흡수계수는 흡수끝으로부터 보다 단파장 영역쪽으로 다시 감소한다는 것이다.

본 실시예에 있어서는, 0.3㎚ 미만의 파장영역에서 X선의 90% 이상을 흡수하는, 단파장 커트용 X선 미러가 배치된다. 0.3㎚ 미만의 파장영역의 X선이 노광광에 혼합되면, 반도체웨이퍼상에 발생하는 광전자의 악영향을 무시할 수 없다.

싱크로트론 방사원(1)으로부터 출사한 광 또는 싱크로트론 방사광(2)은 X선 미러(3)에 입사한다. 광(2)의 광축(중심축)과 X선 반사면이 이루는 각도는 경사입사각(7)로 하고 있다. X선 미러(3)에서 광(2)을 집광하는 각도를 집광각(8)으로하여 나타내고 있다. X선 미러(3)에 의해 반사된 광(2)은 열제거필터(4), 베릴륨창(5) 및 X선 마스크(6)를 개재해서 반도체 웨이퍼(9)에 도달한다. 상기 광(2)을 이용해서 X선 마스크의 패턴을 반도체웨이퍼(9) 상에 형성한다. 그리고 공지의 현상처리공정에 의해 노광한 반도체웨이퍼(9) 상에 반도체 디바이스를 형성한다.

본 실시예에 따른 X선 노광방법은, 0.45㎚ 미만의 파장영역 및 0.7㎚를 초과하는 파장영역의 적어도 하나에 있어서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 X선 미러에 싱크로트론 방사원으로부터의 광을 입사시키는 공정과, X선 미러를 포함하는 광로로부터 출사하는 X선을 사용해서 기판을 노광하는 공정으로 이루어진다.

또, X선 미러(3)는 광(2)을 집광하는 집광미러로써의 기능과, X선 미러(3)로부터의 광으로 한번에 조사할 수 있는 X선 마스크(6)의 면적(조사면적)을 확대하는 확대미러로써의 기능을 가져도 된다. 본 발명의 X선 노광장치에 있어서는, X선 미러와는 별도로 다른 집광미러 또는 다른 확대미러를 배치하여도 된다.

본 실시예의 X선 노광장치에서 사용되는 X선 미러(3)는 코발트를 기계적으로 절삭하고 연마해서 얻어지는 약 0.4㎚(rms)의 표면조도를 가진다. 그리고 상기한 구조를 가진 X선 미러(3)에 약 1°의 경사각으로 입사하고, X선 미러(3)의 X선반사특성(단파장영역에서 X선을 커트하는 특성)을 평가하였다. 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다. 도 2 및 도 3은 후술하는 X선미러재료의 X선파장과 X선의 반사율(XR)사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 재료를 사용하는 경우, 도 2 및 도 3에 도시한 바와같이 0.4㎚이상의 파장영역에서 우수한 반사율이 얻어진다.

본 발명자들은 X선미러에 사용되는 재료를 적절히 사용함으로써 X선노광공정에 있어서 종래보다 단파장영역에 있어서의 X선을 사용할 수 있다는 것을 확인하였다.

이러한 단파장영역의 X선을 사용하는 X선노광장치를 실현하기 위해 여러가지 검토가 이루어졌다. 이러한 검토 중 하나에 의하면, 단파장영역에서의 노광광으로써 최적의 X선을 싱크로트론방사원으로부터 인출하기 위한 빔라인에 사용되는 단파장커트용 X선미러의 재료에 대하여 검토가 이루어졌다.

본 발명자들은 여러 재료의 표면상에서 X선반사특성을 검토하였다. 그 결과, X선미러의 재료로써 종래부터 검토되었던 백금과 같은 중원소(重元素)를 사용하는 미러에 있어서도, 경사입사각을 작게함으로써 커트되는 X선의 파장영역을 종래보다 단파장쪽으로 이동시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나, 종래재료와 같은 백금이 사용되면, 경사입사각을 1°로 하여도 반사율은 0.3㎚∼0.55㎚에서 50%정도로 낮다(도 3참조).

본 발명자들은 1°의 경사입사각에서 주기율표의 제 4주기의 재료인 코발트, 니켈, 철, 동 크롬 및 망간을 검토하였다. 그 결과, 이들 재료를 약 0.4㎚의 단파장영역까지 높은 반사율로 X선을 반사하였다. 이들 합금에 대해서도 동등한 반사율이 얻어졌다. 예를들면, 동과 니켈의 합금인 콘스탄탄, 코발트, 니켈, 철의 합금인 코바르 및 니켈과 크롬의 합금인 니크롬에 대한 반사율을 도 2에 나타내고 있다. 도시하지는 않았지만, 코발트, 니켈, 철, 동, 크롬 및 망간의 질화물, 탄화물, 붕화물에 대해서도 동등한 특성을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 미러재료를 사용하면, 종래의 X선노광장치에 비해서 노광광은 보다 짧은 파장을 가지며, 보다 높은 출력을 얻을 수 있다.

이에 대해 이하 설명한다.

종래의 X선노광장치계로써, 18㎚의 임계파장을 가진 싱크로트론방사원과, 2개의 백금으로 된 X선미러와, 열제거필터와, 베릴륨창과, 질화실리콘막으로 형성된 창으로 이루어진 계(係)를 가정한다. 2개의 백금 X선미러에서의 경사입사각은 각각 1.75° 및 1.45°이다. 열제거필터는 1-㎛탄화규소로 이루어지고, 베릴륨창의 두께는 15㎛이며, 질화규소막의 두께는 1.5㎛이다. 상기 X선미러를 사용하는 X선노광장치에 있어서, 2-㎛두께의 탄화규소로 이루어진 X선마스크멤브레인을 투과하는 X선의 X선 스펙트럼, 즉 X선조사 스펙트럼(상대강도)을 도 4에 종래예로써 도시하고 있다.

본 발명자들에 의해 검토된 X선미러의 배치를 이하 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시한 미러재료를 사용하고, 종래예와 동일한 집광각을 가진 X선미러와, 1-㎛두께의 다이어몬드로 이루어진 열제거필터와, 20-㎛두께의 베릴륨창을 가진 X선 노광장치를 가정한다. 이 구성에 있어서는, 하나의 미러만 사용된다.

상기 구성을 가진 X선노광장치에 있어서 4-㎛의 두께를 가진 다이어몬드로 이루어진 X선마스크멤브레인을 투과한 X선의 X선스펙트럼, 즉 X선조사스펙트럼이 도 4 및 도 5에 도시되어있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와같이, 본 발명에 따르면, 조사강도는 종래예의 4.6∼4.9㎚의 파장영역에서 피크강도프로우필을 가진 X선을 얻을 수 있다. 노광광으로써 이러한 강도 프로우필을 가진 X선을 사용함으로써, 보다 양호한 노광이 실현된다.

X선마스크멤브레인의 재료는 다음과 같은 이유로 종래의 재료인 탄화규소로부터 다이어몬드로 변경되었다. 탄화규소의 흡수끝은 0.65㎚근방이고, 0.65㎚근방의 파장에서의 X선투과강도는 크게 감쇠된다. 노광파장영역 이외인 4.4㎚의 흡수끝을 가진 다이어몬드를 X선마스크멤브레인에 사용함으로써 노광강도의 극단의 감쇠를 방지한다.

미세패턴의 정확한 위치를 유지하기 위하여는 멤브레인의 두께가 커야되기때문에 다이어몬드로 이루어진 X선멤브레인의 두께는 4㎛로 설정된다.

본 발명의 X선노광장치에 있어서는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 싱크로트로방사원이 변경되지 않아도, 조사강도는 종래의 X선노광장치의 4.6∼4.9배로 될 수 있다.

도 4 및 도 5에 있어서 0.7㎚이상의 파장영역에 있어서의 X선의 감쇠는 상기 X선노광장치에 있어서의 열제거필터의 베릴륨창 및 X선마스크의 X선의 관통에 의해 야기된다.

(제 2실시예)

제 1실시예의 X선노광장치는 1개의 X선미러를 사용하지만, 빔형상을 형성하기 위한 2개의 X선미러를 사용하는 미러의 구성도 본 발명에 적용가능하다. 2개의 X선미러를 사용할 경우와 종래의 미러를 사용할 경우 얻어지는 조사 X선스펙트럼을 도 6 및 도 7에 도시한다. 이 경우, 2개의 X선미러는 1°의 경사입사각으로 유지되어 있다. 제 1실시예에서와 같이, X선 미러는 도 2 및 도 3에 도시한 재료를 사용해서 형성된다. 이 경우도, 본 발명의 X선노광장치의 조사강도는 종래의 미러를 사용하는 구성의 것의 3.1∼3.6배이다.

본 발명에 따른 상기 실시예 이외의 특징을 이하 설명한다.

본 발명은, 방사원으로부터 단파장노광광으로써 최적의 X선을 인출하는 X선노광장치 및 이러한 X선을 사용하는 X선 노광방법에 관한 발명과, 노광광으로써 방사원으로부터의 단파장광을 사용하는 마스크재료에 관한 발명을 포함한다.

단파장노광에 최적의 X선으로써는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와같이 0.45㎚∼0.7㎚의 파장영역에 있어서 피크를 가진 강도프로우필을 갖는 X선이 사용된다. 이 파장영역의 X선을 사용함으로써, 광전자의 악영향이 없이 고해상도의 노광처리를 달성할 수 있다. 단파장노광에 최적의 X선은, 방사원으로부터 노광장치로 광을 인출하기 위한 빔라인에 사용되는 단파장커트용 경사입사미러의 재료를 적절히 선택함으로써 인출할 수 있다.

여러재료의 표면에서의 X선경사입사반사특성의 검토로부터 판단할 때, 단파장쪽을 커트하는 영역은, 종래의 경우에서도 검토되었던 금 또는 백금과 같은 중원소를 사용하는 미러에 있어서도 경사입사각을 감소시킴으로써 단파장쪽으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 단파장쪽을 완전히 커트하는 것은 불가능하고, 0.3∼0.5㎚의 영역에 있어서의 X선은 상당한 양으로 노광광에 혼입된다. 그리고 광전자등의 발생에 의해 패턴형성에 악영향을 미친다(도 3참조).

더 구체적으로는, 백금의 흡수끝은 0.55㎚근방이다. 도 3에 도시된 바와같이, 0.45∼0.6㎚영역에 있어서의 반사율은 0.6㎚이상의 영역에서보다 낮다. 이 영역에서의 X선은 효율적으로 사용될 수 없다. 백금에 대한 경사입사각이 1°이면, 0.3∼0.45㎚의 영역에서의 X선반사율은 0.45∼0.6㎚의 영역에서와 거의 동일하며, 이것은 0.3∼0.45㎚의 영역의 X선이 상당량 혼입하는 것을 나타낸다. 0.3∼0.45㎚의 영역에 있어서의 X선의 혼입량을 감소시키기 위해, 미러에서의 입사각을 2°로 설정하면, 0.3∼0.45㎚의 영역에서의 반사율은 확실히 저하한다. 동시에 0.45∼0.6㎚의 영역에서의 반사율도 따라서 저하한다. 0.6∼0.7㎚의 영역에서의 반사율은 0.7㎚이상의 영역에서 조금 낮다. 그 결과, 0.45∼0.7㎚의 영역에서의 X선을 효율적으로 사용할 수 없다.

백금은 0.55㎚ 근방에서 흡수끝을 가지기 때문에, 상기 결과가 얻어진다. 0.45㎚와 0.7㎚사이에 흡수끝을 가지는 재료에 대해서도 상기한 것과 동일한 결과가 얻어진다.

도 3에 코발트, 니켈, 철 또는 동과 같은 재료가 사용되는 경우는, 상기한 불편함을 제거할 수 있다. 그리고 0.45∼0.7㎚의 영역에서 피크강도프로우필을 가지는 X선을 얻을 수 있다. 상기한 실시예의 X선미러는 장파장쪽으로부터 0.45㎚까지 거의 일정한 반사율을 가진다. 0.45㎚미만의 파장영역의 X선의 반사율만 감소시킬 수 있다. 상기한 실시예를 참조하여 기술한 바와같이, 도 4 및 도 5에 도시한 강도프로우필을 가진 X선을 얻을 수 있다.

입사각을 1°로 설정함으로써 0.45㎚미만의 파장에 대한 반사율은 감소된다. 입사각을 1°보다 조금 크게 증가시키면, 0.5㎚미만의 영역의 X선에 대한 반사율도 감소시킬 수 있다. 입사각을 조금 더 증가시키면, 0.6㎚미만의 영역의 X선의 반사율도 저하시킬 수 있다. 입사각을 1°보다 크게 설정하면, 0.45㎚미만의 영역의 X선에 대한 반사율은 1°의 입사각에 비해서 자연적으로 감소된다. 그 결과, 입사각을 조정함으로써, 0.45㎚미만의 영역의 X선의 혼입비를 더욱 감소시킬 수 있다.

도 4 및 도 5는 X선미러의 입사각을 1°로 설정할 경우, 상기 실시예의 시스템(도 1)에 의해 얻어지는 X선강도프로우필을 나타낸다. 도 4 및 도 5로부터 명백한 바와같이. 0.45㎚미만의 영역의 X선이 조금 혼입하고, 이 혼입량은 허용할 만하다. 그러나, 이 혼입량은 상황에 따라서는 무시할 수 없다. 이 경우, 상기한 바와같이 입사각을 변화시킴으로써(입사각을 조금 증가시킴으로써)허용량을 얻을 수 있다. 이 경우에도, 흡수끝이 0.45∼0.7㎚의 밖에 있는 것이 중요하다. 흡수끝이 이 영역내에 있으면, 백금의 경우에서와 같이 0.45∼0.7㎚의 영역의 X선을 효율적으로 사용할 수 없다.

노광용의 경사입사미러로써는 종래, 평면미러외에, 구면미러, 원주면 또는 트로이달(troidal)면 등과 같은 곡면미러와 타원체의 면 또는 포물면 등과 같은 비구면미러면을 집광효율을 높이기 위해 사용한다. 미러면처리기술, 평가기술 및 설계기술의 진보에 의해 수학적인 표현으로는 용이하게 기술될 수 없는 비구면미러면을 최근에는 검토가 가능하다. 그리고 유리재료 이외에 경도가 높고 아주 깨지기 쉬운 재료를 처리하는 기술이 진전되어왔다. 미러면으로써 자유형태의 면도 사용된다.

단파장광을 사용해서 미세패턴을 형성하는 데 있어서는, 단파장광을 얻는 것이 중요하다. 마스크기판(멤블레인)의 투과성능의 파장의존도도 중요한 문제로 되고 있다. 더 구체적으로는, 질화규소 또는 탄화규소와 같은 규소를 함유하는 재료는 실제사용시의 결함레벨을 포함하는 보다 높은 완성도를 가진 바람직한 재료로써 작용한다. 그러나, 규소의 흡수끝은 0.7㎚부근이고, 투과성능은 0.7㎚부근에서 급격하게 변화하기 때문에, 단파장노광멤브레인으로써의 특성을 충분히 발휘시키는 것은 어렵다.

본 발명에 따르면, 규소를 포함하지 않는 박막, 즉 주원료로써 탄소를 가지는 재료, 다이어몬드, 다이어몬드상 탄소, 질화붕소 및 베릴륨과 같은 경원소로 이루어진 박막이 멤브레인에 사용되었다. 이들물질은 1.5㎚이하의 노광파장영역내에 흡수끝을 가지고 있지 않았으며, 평활한 투과특성을 나타내고 있다. 특히, 몇몇 다이어몬드샘플은 탄화규소보다 2배이상의 탄성계수를 가지며, 미세영역기판으로써 우수한 특성을 나타낸다. 베릴륨박막은 우수한 X선투과성능을 가졌지만, 얼라이먼트광을 투과시키지 않고 큰 열팽창계수를 가졌기 때문에 X선근접노광마스크기판으로쓰는 검토되어오지 않았다.

높은 열팽창계수의 문제에 관해서는, 현재 개발중인 감압헬륨분위기와 같은 양호한 열방산성을 가진 노광환경에서 플래시노광과 같은 대면적일발노광의 방식에 있어서는 노광에 의한 온도 상승이 거의 없다. 특히. 열선흡수용의 다이어몬드창 또는 베릴륨창을 사용하는 시스템에 있어서는 상기한 문제는 무시할 수 있다.

상기 재료는 주류로서 글로벌얼라이먼트를 사용하는 단파장노광에 명백히 사용할 수 있었다. 질화붕소는 경도 및 열팽창의 면에서 베릴륨막보다 양호하였다. 그리고 얼라이컨트광에 투명한 질화붕소막을 형성하는 것은 얼라이먼트가 가능하기 때문에 다시 검토되었다. 그 경로가, 단파장노광에 있어서는 불가결한 0.45∼0.7㎚의 노광영역에서 흡수끝을 가지지 않는 우수한 재료인 것이 발견되었다. 즉, 본 실시예의 X선미러와 같은 단파장선택노광계에 있어서는 질화붕소가 아주 유용한 재료로써 확인되었다.

X선근접노광기술에 있어서는, 중금속과, 그 화합물 및 합금이 마스크용의 X선흡수체로써 제안되어있다(도 8에서의 24). 본 실시예의 단파장노광에 있어서는, 흡수체는 종래 사용되었던 텅스텐 또는 탄탈계 재료에 대한 높은 흡수능력을 가진 파장대를 가진다.

흡수체는 X선을 적절히 흡수할 수 있고, 우수한 노광이 가능하다. 흡수체가 다층막으로 형성되는 경우에는, X선에 대한 반사율이 증가될 수 있고, 흡수체의 어스펙트비를 감소시킬 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 기술된 재료의 표면은 단파장커트용경사입사미러로써 사용된다. 이러한 재료에 의해, 종래의 최적의 노광파장으로써 간주된 0.75㎚의 파장보다 짧은 0.45∼0.7㎚의 파장영역에서 피크파장을 가지고, 광은 보다 적은함량의 단파장광성분을 포함하며, 단파장X선근접노광에 사용될 수 있는 광을 인출할 수 있고, 그에 의해 X선 리소그래피를 행한다.

또, 기판에 이러한 미러재료를 형성하는방법이 개발되어 더 큰 미러를 형성하고, 이에의해 높은 발광효율과 높은 쓰루풋을 가지는 노광시스템을 실현하였다. 이 단파장 X선근접노광시스템의 특징을 발휘하도록 하기 위하여는 마스크멤브레인의 재료료써 다이어몬드, 다이어몬드상 탄소, 질화붕소 또는 베릴륨의 박막을 상기한 바와같은 단파장 X선근접노광용의 우수한 X선마스크를 개발하기 위해 사용하였다. 종래의 구멍이 뚫린 스텔실마스크를 사용하지 않고 X선근접노광에 있어서의 노광광으로써 0.45∼0.7㎚의 단파장영역의 광을 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래보다 짧은 파장영역의 X선을 적절한 부재를 사용해서 얻는 것에 의해, 패턴의 고해상화가 가능한 X선노광장치 및 X선노광방법과, 이 X선노광장치 및 X선노광방법을 사용하는 디바이스제조방법을 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면, 종래의 파장보다 단파장영역의 X선을 사용하고, 조사강도를 크게하며, 고쓰루풋화를 용이하게 하는 X선노광시스템을 실현한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 범위에서 일탈하지 않으면 여러가지 다른 실시예로의 변형이 가능하며, 특정실시예에 한정되는 것은 아니다.

Claims

방사원으로부터 출사된 광으로부터 X선을 얻기위한 X선미러를 포함하는 광로와,

상기 광로를 통해 얻어진 X선을 사용하여 기판을 노광하는 노광유닛으로 이루어지고,

상기 X선미러는 0.45㎚∼0.7㎚의 영역외의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 것을 특징으로하는 X선노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 X선미러는 철, 코발트, 니켈, 동 망간, 크롬 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
제 1항에 있어서, 광을 방출하는 싱크로트론 방사원을 또 구비하는 것을 특징으로하는 X선노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 광로는 0.3㎚미만의 파장영역의 X선의 90%이상을 흡수하는 단파장커트용 X선미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 노광유닛은 X선마스크를 개재하여 기판을 노광하고,상기 X선마스크는 멤브레인와 이 멤브레인상에 형성된 X선흡수체를 포함하고, 상기 멤브레인은 영역 0.45㎚∼0.7㎚이외의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
제 5항에 있어서, 상기 멤브레인은 다이어몬드, 다이어몬드상 탄소, 질화붕소 및 베릴륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
제 5항에 있어서, 상기 X선흡수체는 0.6㎚(포함)∼0.85㎚(포함)의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
제 6항에 있어서, 상기 X선흡수체는 텅스텐과 탄탈계재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
방사원으로부터 출사된 광으로부터 X선을 얻는 단계와,

광로를 개재해서 얻어진 X선을 사용해서 기판을 노광하는 단계로 이루어지고,

상기 X선을 얻는 단계는 영역 0.45㎚∼0.7㎚외의 파장영역에 흡수끝을 가진 재료를 포함하는 X선미러에 광을 입사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 9항에 있어서, 상기 X선미러는 철, 코발트, 니켈, 동, 망간, 크롬, 및 이들의 합금, 질화물, 탄화물, 붕화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 9항에 있어서, 상기 방사원으로써 싱크로트론방사원이 사용되는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 9항에 있어서, 상기 X선을 얻는 단계에 있어서, 0.3㎚미만의 파장영역에서 X선의 90%이상을 흡수하는 단파장커트용 X선미러가 사용되는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 9항에 있어서, 상기 노광단계에 있어서, 상기 기판은 X선마스크를 사용해서 노광하고, 상기 X선마스크는 멤브레인과이 멤브레인상에 형성된 X선흡수체를 포함하며, 상기 멤브레인은 영역 0.45㎚∼0.7㎚외의 파장영역에 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 13항에 있어서, 상기 멤브레인은 다이어몬드, 다이어몬드상 탄소, 질화붕소 및 베릴륨으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 13항에 있어서, 상기 X선흡수체는 0.6㎚(포함)∼0.85㎚(포함)의 파장영역에서 흡수끝을 가진 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
제 15항에 있어서, 상기 X선흡수체는 청스텐과 탄탈계재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선노광방법.
방사원으로부터 출사된 광으로부터 X선을 얻기위한 X선미러를 포함하는 광로와, 상기 광로를 통해서 얻어진 X선을 사용하여 기판을 노광하는 노광유닛으로 이루어진 X선노광장치에 있어서,

상기 광로는 상기 노광유닛에 0.45㎚∼0.7㎚의 파장영역에 피크와, 나머지의 파장영역에 보다 낮은 강도 프로우필을 가지는 X선을 공급하는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
방사원으로부터 출사된 광으로부터 X선을 얻는 단계와, 상기 X선을 얻는 단계에서 얻어진 X선을 사용하여 기판을 노광하는 단계로 이루어진 X선노광장치에 있어서,

상기 X선을 얻는 단계에서 0.45㎚∼0.7㎚의 파장영역에 피크와, 나머지의 파장영역에 보다 낮은 강도프로우필을 가지는 X선을 얻는 것을 특징으로 하는 X선노광장치.
0.45㎚∼0.7㎚영역외의 파장영역에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하고, 노광광으로써, X선을 투과하는 멤브레인과, 상기 멤브레인상에 형성되고 0.6㎚(포함)∼0.85㎚(포함)의 파장에서 흡수끝을 가지는 재료를 포함하는 X선흡수체로 이루어진 X선노광마스크.
제 9항의 X선노광방법을 이용해서 반도체디바이스를 제조하는 반도체제조장치.
제 9항의 X선노광방법을 사용해서 제조된 미세구조체.
제 1항의 X선노광장치를 사용해서 디바이스를 제조하는 디바이스제조방법.