TW454208B - X-ray exposure device, X-ray exposure method and semiconductor device - Google Patents

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Α5Λ20 8_____ 五、發明說明（l) " '- 技術領域 本發明涉及X射線曝光裝置、X射線曝光方法、X射線光 罩、X射線反射鏡、同步（加速器）放射裝置、同步（加速 器）放射方法及半導體裝置，具體地說，是涉及能將波長 區域比先前技術短的X射線用於曝光的X射線曝光裝置、X 射線曝光方法、X射線光罩、X射線反射鏡、同步（加速器） 放射裝置、同步（加速器）放射方法及半導體裝置。 U 背景技 近年來’對半導體裝置的高集成化、微細化的要求越來 越高。因此’有必要形成比先前技術更微細的半導體積體 電路圖形。為此’在照相製版加工步驟中，X射線近距離 曝光技術受到關注。該X射線近距離曝光技術是把波長比 先前技術所用的曝光光短的X射線作為曝光光使用。 圖2 4是先前技術的X射線曝光裝置的構成圖。圖中，X射 線曝光裝置由同步（加速器）放射源1 〇 1、X射線反射鏡 1 0 3、除熱濾鏡1 0 4、鈹窗1 0 5、由氮化矽膜構成的窗1 2 2、 X射線光罩1 〇 6、和設置半導體晶>；1 〇 9的縱型X γ台1 2 3構 成。同步（加速器）放射源101產生的放射光1〇2，通過X射 線反射鏡1 〇 3、除熱濾鏡1 0 4、鈹窗1 〇 5、由氮化矽膜構成 的窗122 ’到達X射線光罩106。在X射線光罩1〇6，由X射線 吸收體形成複製到半導體晶片1 0 9上的電路圖形。放射光 1 0 2通過X射線光罩1 0 6後，該電路圖形被複製到塗敷在半 導體晶片1 〇 9上的保護膜上。該X射線曝光裝置例如已在 NTT 、 R & D 、 Vol.43 ， No.6 ， ρ.501(1994)中揭示。

89110251.ptd 第4頁 45420 8 五、發明說明（2) ~一~—- 放射光102是連續的光譜光，其波長在從χ射線區域到紅 外線區域的廣範圍，將複製圖形複製到半導體晶片上的乂 射線曝光步驟中所需的χ射線，僅是某適當波長區域的χ射 線。因此，先前技術的χ射線曝光裝置中，先利用χ射線反 射鏡103的反射特性，吸收切去波長約〇. 7nm以下的短波長 X射線成份。然後，放射光丨02通過由鈹構成的除熱濾鏡 104時，借助鈹材的特性，波長大於^爪的又射線成份幾 乎全被除熱濾鏡1 〇 4吸收切去。 這樣’放射光102的波長被調節在〇. 7〜丨.5nm的範圍 内。放射光1 0 2再依次通過鈹窗1 〇 5和由氮化矽膜構成的窗 1 22。這時，鈹窗1 〇5和由氮化矽膜構成的窗丨2 2幾乎不發 熱。在鈹窗1 0 5與由氮化矽膜構成的窗丨2 2之間，充滿了大 氣壓的乱。因此，鈹窗1 〇 5作為鈹窗1 〇 5上流侧的真空區域 與下流側的大氣壓區域的隔壁。由於在除熱渡鏡1 〇 4切去 不要的X射線成份，所以可抑制鈹窗1 〇 5的發熱。結果，可 保持鈹窗1 0 5的機械強度。 另外，由氮化矽膜構成的窗1 22作為充填了氦的區域與 大氣之間的隔壁。對於把縱式χγ台1 23設置在氦環境中的 裝置’則不需要該氮化矽膜構成的窗1 22。 在X射線光罩1 0 6上，如上所述，形成複製到半導體晶片 上的電路圖形。通過將放射光102通過X射線光罩1〇6照射 到塗敷在半導體晶片1 0 9上保護膜的預定區域，就可以複 製該電路圖形。 先前技術，X射線反射鏡1 0 3中的反射X射線面的材料，

89110251.ptd 第5頁 464208 五、發明說明（3) 是採用金、白金等重金屬。這是因為放射光1〇2對X射線反 射鏡1 0 3的斜入射角即使比較大、例如為2。左右，用於曝 光的X射線的波長是0 . 7nm左右的波長時，也能得到6 〇 %左 右的X射線反射率。用該金、白金等材料製作聚光角大的χ 射線反射鏡’可以聚光更多的X射線。聚光更多的X射線， 可加大用於曝光的X射線的強度。結果，在曝光步驟中， 可得到高通過量。 X射線反射鏡1 03的材料，是採用碳化矽或溶融石英等。 用碳化矽時，通過把斜入射角設定得比較淺、例如約1。 時，可得到90%的X射線反射率這樣高的值。 吸收切去長波長X射線的除熱濾鏡丨〇4的材料，是採用劍 f : ’除此之外也可以辅助地採用氮化矽或鑽石薄膜。^ 疋為了提高熱射線吸收效率以及防止鈹薄膜的氧化。 X射線光罩1 0 6，通常借右山石卢# & # 丄 扁妨u u ά λ 有由化矽4構成的膜片和形治 在該膜片上的X射線吸收體。之所 對用於曝光的X射線即波Ϊ。7:二 收率比較小的緣故。 左右的x射線的明 运樣’ X射線反射鏡中的$私γ & 金、白▲难外访 的反射x射線的面的材料，是採 氮化秒鑽m、!融石英等。另外，窗材是採用鈹 個事實為1接即Γ所說的任一種情形，都是以這樣. 波長為。'、7二二先前技術被認為是最適合的、峰/ 值、射線作為曝光光使用，下面說明蜂 即，你盾m 線為適合的曝光光的理由。 所用的X射線的波長越短，得到的光 45420 8 五、發明說明（4) 學圖像的解像度越高， 射線波長的變短，X射線的能成微細的^ 中，X射線照射到塗敷在半果，在曝光步驟 該保護膜中產生光雷早。導祖曰日片109上的保護膜上時， 越大，該光電子的動能越：射：：J J 射腔線的能量 果’所用的X射線的波导赭"先電子使保5蒦膜感光。結 感光的保護膜區域越大因且’被=蔓膜内產生的光電子 成在保護膜上的圖=得光電子的影響，形 程直接決定了解像極限。、說’該先電子的射 射=二ί2光電子的射程，先前技術曝光所用的X 射，的最適當峰值波長是0.75nm。 :J丄由於光電子的射程決定解像極限，所以，先前技 0何7 '/、處步驟（該先前技術的曝光步驟採用了具有約 ,值波長的X射線）不能形成具有1 OOnm以下的線寬 或線間間隔的圖形。 深見 你ΐ這種狀況下，為了提高採用X射線的曝光步驟中的解 雕ί r ί前ΐ術的方法是，採用低對比度的光罩、在吸收 ^ ^上形成縱方向錐度等的相位偏移光罩、實施了光近 Ξίίϊ正的光罩# ’以實現高解像度。但是，無論採用 那種光罩，都難以大幅度提高解像度。 另外，由於存在上述光電子的射程問題，通過把曝光所 用=X射線的波長移到更短的波長區域内，來提高解像度 的想法，在進行半導體裝置的電路圖形複製的χ射線曝光 技術領域内，先前技術未提出過。另外，採用短波長區域

45420 8 五、發明說明（5) 的X射線瞎 , 線容易透過射線的能量比先前技術大，戶斤以，x射 需的對：声射線光罩的x射線吸收體。因此，為了得到所 線通過由二Γ頁加厚x射線吸收體的膜厚。這時，《射 由於、、古遂= 的x射線吸收體形成的複製用圖形時， 雷踗图:s效應使x射線的透過性降低，所以，被複製的 用Γ- λ的解像度低。因此，複製圖形的微細化有困難 中，ί波長的x射線曝光的技術，在微型機器技術的領域。 1+.，光波長為〇.3nm的例子。之所以用這樣短波長二γ " 、目的是通過提高保護膜中的X射線透過能，進二 :百微米的高度形成數微米圖形的、戶“胃的高縮影二 口工 °亥彳政型機器技術領域中所要求的圖形尺寸， L 半導體裝置領域所要求的圖形尺寸大1楨至2楨以上。χ述 2光罩的X射線吸收體的厚度也比半導體裝置領域所用的 厚。另外，χ射線光罩的基板也採用鈦等的金屬。即，上 述技術是與本發明技術領域完全不同的技術領域。另外， 在採用電子射線激勵型點光源（該點光源採用鈀靶）的曝 裝置中，為了採用〇· 4l5nm〜0. 44nm波長區域的χ射線二二 曝光’採用了在一氮化硼基板上鍍金而形成吸收體的盯

罩。但是’該技術與採用同步（加速器）放射源的本許明 屬於不同的技術領域。 "H ^近年來’隨著半導體裝置的微細化、高集成化要求，設 计規範明確了必須形成〇. 〇 5 # m的微細圖形。在上述那 的採用峰值波長0 · 75nmX射線的曝光步驟中，這樣的線I 或線間間隔要形成0 · 〇 5 // in的微細圖形是困難的。'' '

45420 8 五、發明說明（6) 本發明者的目的是將X射線曝光技術的運用界限擴展到 微細領域’高速地複製（實現高通過量）高解像度的圖形， 為此進行了各種實驗、研究。結果，如下所述，發現了可 ，波長區域比先前技術短的X射線用於X射線曝光步驟。但 疋’現在的x射線曝光裝置，是以採用峰值波長為0. 75nm 的X射線作為曝光光為前提設計的，所以，把例如波長小 於〇 · 7^111的X射線作為曝光光使用是困難的。 f每月疋為了解決上述問題而作出的，本發明的一個目 f是提供一種χ射線曝光裝置，該曝光裝置中，通過將X射 =曝光：用j X射線的波長擴展到比先前技術短的波長區 5可複製尚解像度的圖形，並且可實現高通過量。 =、月的另一目的是提供χ射線曝光方法，該曝光方法 ，、過將X射線曝光所用的叉射 術短的波長區域，可褶制古舷伯ώ &贡微展幻比先則技 通過量。 了禝衣间解像度的圖形，並且可實現高 明的另一目的是提供χ射線 反射鏡，該曝光裴置中，通 ^罝γ所用的X射線 波長擴展到比先前技術短的波長^光Ί的X射線的 圖形，並且可實現高通過量。°n s ，可複製高解像度的 本發明的另'一目的县担讲V 6, 光罩，該曝光裝置中，通^ χ2曝光裝置中所用的X射線 長擴展到短的波長區域，'線曝光所用的X射線的波 實現高通過量。 - 禝1高解像度的圖形，並且可 本發明的另一目的是摇徂γ 4供X射線曝光裝置中所用的同步

S91]〇251.ptd $ 9頁 45420 3 五、發明說明（7) (加速器）放射裝置，該曝光裝置中，通過將叉射線曝 用的X射線的波長擴展到短的波長區域， 的圖形，並且可實現高通過量。 複“解像度 本發明的另—目的是提供X射線曝光裝置中所用的同步 加速器）放射方法，該曝光裝置中，通過將叉射線曝 用的X射線的波長擴展到短的波長區域，可複 的圖形，並且可實現高通過量。 、同t诼度 本發明的另一目的是提供採射射線曝光方法製造 集成化半導體裝置，該X射線曝光方法，通過將χ n 所Ifx射線的波長擴展到比先前技術短的波長區域/可 複製尚解像度的圖形，並且可實現高通過量。 發明概要 二發：一個方面的X射線曝光裝置，備有X射線反射鏡， , Ϊ反射鏡包含對X編堇在不足。皮長區域和 起7nm波長區域的至少任—方中有吸收端的材料。 產射線曝光中’因X射線照射而在保護膜中 疋複製圖形的解像極限。因此， 射 射矛决 寬或，，隔伽以下的圖形用x射線曝先不能形成線 發ί ΐ犯本發明者在實驗中採用非化學放大型的保護膜， y: 0nm的線圖形。這時，光電子雖然有使光學圖 '也乍用，但是不能成為決定解像極限的決定因素。 護膜U說’ m者發現’如果採用受光電子影響的保 ° 、Q为與直接被x射線照射的保護膜部分的溶解速度比

89110251.ptd 第10頁 4 54 2 Ο B 五、發明說明（8) 大的保護膜，則光電子的射 t , ’ #个知明的X射線曝光梦罢士 可=Ϊ區域比Ϊ前技術短的X射線作為曝光光使用。’ 广 ' 么明者的这一發現，由於可將短波長區域的X射 線（該短波長區域的X射線比先前技術曝光裝置中 射：的波長短)用於曝光步驟’所以，在曝光步驟中二 複製解像度比先前技術高的圖形。 本發明具體地說，X射線曝光裝置備有χ射線 鏡，該X射線反射鏡包含對X射線僅在不足〇 45nm波長 和超過0. 7·波長區域中的至少一方中具有吸收端的材 料’即包含在0.45nm以上〇.7nin以下的波長區域内沒有吸 收端的材料。因此，可得到波長區域比先前技術.採用的〇. 75nm波長短的X射線。結果，如果在χ射線曝光裝置中採用 本發明的X射線反射鏡’則可利用波長區域比先前技術短 的X射線。從而可複製解像度比先前技術高的電路圖形二 另外’構成本發明的X射線反射鏡的材料，在〇. 45η=以 上0. 7nm以下的波長區域中，沒有吸收峰值。因此，比先 前技術的X射線反射鏡，更能切實反射0. 45nm以上〇. 7nm以 下波長區域的X射線，可續保充分的X射線照射強度。会士 果，可得到高通過量。 另外’通過把曝光用的X射線的波長擴展到短波長區 域，可在先前技街的光強度中增加短波長成份。因此，可 加大X射線的強度，縮短曝光步驟的時間。結果，可實現 比先前技術高的通過量。

II

ΙΒΙΙΙ

89110251.ptd 第11頁 45420 8 五、發明說明（9) ~ — ~ ' — 下面說明在曝光步驟中’採用〇. 45以 長區域X射、桌的理由。即，如果x射線的波長不足〇. 4 時，保護膜對X射線的感光度反而降低，難以複製高解像 度的電路圖形。另外，在複製比先前技術高解像衣度同的電路 f形時，為了實現比先前技術高的通過量，與採用超過先 前技術的〇·7ηπι的波長區域相比，採用短的、〇.7nm以下波 長區域的X射線是有效的 上述一方面的X射線曝光裝置中，上述χ射線也可以包含 在從同步（加速器）放射源射出的放射光内。 上述一方面的X射線曝光裝置中，上述X射線反射鏡，也 可以是吸收90%以上不足〇. 3nm波長區域X射線的、短波長 切去用X射線反射鏡。 、 這時’如果不足〇.3nm波長區域的X射線的吸收率為 以上，則可以切實防止波長不足〇. 3nm的短波長又射線混入 曝光光中。結果，可有效地防止在曝光時因這些短波長的 X射線在保護膜上產生光電子。這樣’能防止光電子 的解像度劣化。 上述一方面的X射線曝光裝置，上述χ射線反射鏡，也可 以疋只吸收波長不足〇 . 4 5 nmX射線的、短波長切去用χ射線 反射鏡。 這時’可得到波長區域比先前技術所用的〇 · 75nm波長更 短的X射線。結果’把本發明的X射線反射鏡用於χ射線曝 光裝置時，可利用波長區域比先前技術短的X射線。這 樣’可複製比先前技術高解像度的電路圖形。

45420 8 五 、發明說明（ίο) 上述一方面的X射線曝光裝置中’上述义射線反射鏡，也 可以包含對X射線僅在不足〇. 4 5nm的波長區域内有吸收端 的材料。 上述一方面的X射線曝光裝置中，上述X射線反射鏡，也 可以包含從鈹、鈦、銀、釕、鍺、鈀、它們的氮化物、碳 化物、石朋化物、鑽石、鑽石型碳及一氮化硼中任意選擇出 的一種反射鏡材料。 這時’構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇 . 4 5nm以上 0. 7nm以下的波長區域内沒有吸收峰值。結果，本發明的X 射線反射知幾乎不吸收〇, 4 5 n m以上0 _ 7 n m以下波長區域的X 射線。因此，比先前技術的又射線反射鏡，更能切實地反 射0· 45ηπι以上0. 7nm以下波長區域的又射線。結果，可確保 充分的X射線照射強度’可切實得到高通過量。 另外，鈹的吸收端是1丨.lnm，鈦的吸收端是〇. 249734· 、2.729nm，銀的吸收端是〇.〇4858 9nm、〇 32564nm、 (K35164nm、0.36 9 99nm、3.082nm 和 3.114nm，釕的吸收端 是0.05605 1 ΠΠ1、〇.3835nn]、〇 418〇nm、〇.4369nm 和 4. 4 3nm ’ 铑的吸收端是〇. 〇53392nm、〇. 3 629·、 0’3942 5nm、0’4i 299nm 和 4.0 4nm，le 的吸收滿足 0.0 50 92ni^、0.3437nm、〇.37228nm、0.3 9 074nm 和 3.70nm 。另外，氮的吸收端是3. 〇99nm，碳的吸收端是4. 3 6 8_。 上述一方面的X射線曝光裝置中，χ射線反射鏡也可以備 有基板和形成在基板上的含反射鏡材料的層。 攻日守，基板是採用容易加工的材料，可預先將蹲基板加

89110251.ptd mm

第13頁 454208 五、發明說明（11) 工成球面等作為X射線反射鏡所需的形狀。這樣，可以容 易地製作大型且形狀複雜的X射線反射鏡。 上述一方面的X射線曝光裝置中，X射線反射鏡也可以具 有聚光X射線的功能。 這時，由於短波長切去用X射線反射鏡，兼備聚光X射線 的功能，所以，可以使X射線曝光裝置的構造更加簡單 化。 上述一方面的X射線曝光裝置中，上述X射線反射鏡也可 以具有將從X射線反射鏡射出的X射線的照射面積一次性擴 大的功能。 這時’由於短波長切去用X射線反射鏡，兼備放大鏡的 功能’該放大鏡把從X射線反射鏡射出的X射線的投影區域 擴大，所以，可以使X射線曝光裝置的構造簡單化。 上述一方面的X射線曝光裝置，也可以另外備有X射線聚 光鏡。 這時，由於可分別地調節聚光鏡和短波長切去用x射線 反射鏡，所以可進行更細的設定。 另外，由於分別備有聚光鏡和短波長切去用X射線反射 鏡，所以’把該短波長切去用X射線反射鏡插入先前技術 的X射線曝光裝置’就能很容易地將先前技術的X射線曝光 製置改造成本發明的X射線曝光裝置。結果，可將波長+區 域比先前技術短的X射線作為曝光光使用，同時，可降低 實現本發明X射線曝光裝置的成本。 - 上述一方面的X射線曝光裝置中，也可以另外備有放大

45420 8 五、發明說明（12) 鏡，該放大鏡的功能是把從X射線反射鏡射出.的X射線的照 射區域面積一次性放大。 這時’由於能分別調節放大鏡和短波長切去用X射線反 射鏡，所以能進行更細的設定。 另外，由於分別備有放大鏡和短波長切去用X射線反射 鏡，所以，把本發明的短波長切去用X射線反射鏡插入先 前技術的X射線曝光裝置’就能报容易實現本發明的X射線 曝光裝置。結果，可降低實現本發明的X射線曝光裝置的 成本。 上述一方面的X射線曝光裝置中

上迷λ射綠反射鏡的X 射線入射面可以被機械地研磨。 上述一方面的X射線曝光裝置’上述X射線反射鏡的X射 線入射面可以被化學地研磨。 上述一方面的X射線曝光裝置’還可以備有X射線光罩， 該X射線光罩可以包含膜片和形成在該膜片上的χ射線吸收 體，上述臈片可以包含從鑽石、鑽石型碳、一氮化硼、 中選擇出的任一種。 ' 這時，本發明的X射線光罩的膜片材料，與先前技術膜 片所用的石夕系材料不同，在0. 67nm附近的波長區域内、 吸收端，所以，在0.45龍以上0.7nm以下的波長區域中有 的、X射線的總透過率比先前技術高。結 〆!、 J pr*. 日 |】-tdr 術縮，曝光步驟的時間，所以，曝光步驟的通過量比先吁 技術高。 上述一方面的X射線曝光裝置中

還可以備有X射線光

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S4 2 Ο 8

五、發明說明（13) ^，°亥乂射/線光罩包含膜片和形成在該膜片上的X射線吸收 I膜片了以包含對X射線僅在不足0 . 4 5 n m的波長區 二和超過〇. 7nm的波長區域的至少一方中有吸收端的材 的咕射士線吸收體，可以包含在〇.6nm以上0·85⑽以下 、波長區域中有吸收端的材料。 =時，由於膜片的材料在〇 · 45nm以上〇. 7關以 區域内沒有吸^j ^ 利用波导卩诚μ· Γ，斤以，可以在X射線曝光步驟中有效 & f長£域比先前技術短的X射線。 這晨，料的吸收端波長中，X射線的吸收率表示峰 的吸::t f :端波長的前後〇. 1 5nm波長區域中，X射線 率？疋很大的。因此，如果χ射線吸 氓朵用γ μ綠从+ 波長域中有吸收端的材料，則在 二先用X射線的波長區域（0.45nm以上〇.?nm以下）中 線二體/刀實遮蔽曝光用x射線。另夕卜，由於把在該 以广可i收端的材料作為x射線吸收體使用，所 體的厚度。這樣，可減小由X射線吸 域比先前技術短的X射線%的+1寬比。因此’採用波長區 形。 射線，可切實地複製微細的電路圖 從面Γ射線曝光裝置中，X射線吸收體可以包含 從由鎢、鈕、銖之選擇出的—種。

鎢（W )的吸收端是〇 8 CJ „ N 处,D 、 nm，麵（Ta)的吸收端是ο 711ηιη ’銖（Re)的吸收端是〇.6 56nm。 wU· 上述一方面的x射線曝光震置中，X射線吸收體也可以包

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1«1

4B42Q8 五、發明說明（14) 含疊層的第一層和第二層。 這時，由於X射線吸收體由若干層 線吸收體的材料的選擇自由度大。 成，所以，作為X射 另外，由於把對X射線吸收峰值 _ 作為X射線吸收體用，所以，當必不同，若干材料， 的X射線時’比採用單一材料的收大耗圍波長區域 X射線吸收體的膜厚。 、'.在吸收體，可減薄 上述一方面的x射線曝光裝置中， 料巧子r可以大於第二層含有的第二3料有 坆守，第一和第二材料含有原子量不同 Μ ΐ。 可:2大3變各層中χ射線的吸收峰值波長、，’所以過形 及收更大乾圍波長區域的X射線。 第另ΐ 第Τ材料可以採用鉬或鍺等原子量大的重元素。 、* ;斗可採用碳或鈹等原子量小的輕元素。 、 以2Γ =、基將重几素和輕元素疊層’形成X射線吸收體，所 相同的：：ί射;射線來遮光。因此，在x射線的遮光能力 薄。結^ ^，、x射線吸收體的膜厚可以比先前技術減 高寬比。、、形成在X射線吸收體上的、複製用電路圖形的 收於卜^減小。這裏所說的高寬比，如果形成在X射線吸 鱼、、ί播、複製用電路圖形是溝槽’則是指溝槽底部的寬度 深度的比；如果底部寬度—定，溝槽深度大時，則 -," 延铋，由於能減小高寬比，所以，可容易地 =製用圖形，同時可得到高的複製精度。 方面的X射線曝光裝置中，也可以備有若干個X射

45420 8 五、發明說明（15) 線反射鏡。

這時曝光所肖的X射線的光轴的m、χ 的設計自由度可加大。另外，由於採用若干個短波= 用X射線反射鏡，可以更切實地從曝光用的又射 波長的X射線。 丁 I示去短 上述一方面的X射線曝光裝置中，也可以備有兩個以 四個以下的X射線反射鏡。 這時’如果採用兩個X射線反射鏡，通過調節χ射線對該 X射線反射鏡的斜入射角，可以使入射到該兩個义射線反射 鏡前的X射線的行進方向、與從該兩個X射線反射鏡最終射 出的X射線的行進方向基本平行。另外，通過調節χ射線對 X射線反射鏡的入射方向與X射線反射鏡的反射面角度，可 調節曝光用X射線的峰值波長^ ' 另外’如果採用三個或四個X射線反射鐃，可以獨立地 調節X射線反射鏡中的χ射線的斜入射角、和從X射線反射 鏡最終射出的X射線光軸的位置，所以，χ射線曝光裝置的 設計自由度加大。 另外，把本發明的X射線反射鏡插入先前技術的X射線曝 光裝置時，可以不變更先前技術的χ射線的光軸，把本發 明的X射線反射鏡組裝到先前技術的χ射線曝光裝置中。 另外，採用四個X射線反射鏡比採用兩個X射線反射鏡， 可變更的X射線的波長區域更加擴大。 上述一方面的X射線曝光裝置，若干個X射線反.射鏡之 中，從X射線最後到達的X射線反射鏡射出的X射線的射出

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方向’與右干個x射線反射鏡之中，人射到x射線.最先到達 的X，，反射鏡内的χ射線的入射方向可以是同一方向。 _这％，在把X射線的入射方向和χ射線的射出方向保持為 同一的狀態，可調節X射線對X射線反射鏡的斜入射角，所 以’不改Μ X射線的射出方向，可得到任意波長的X射線。 上述一方面的X射線曝光裳置中，也可以備有調節X射線 反射鏡位置的功能、和調節χ射線對χ射線反射鏡的入射面 與X射線入射方向的角度的功能。 這時丄不改變X射線的射出方向（將χ射線的行進方向保 持為一定的狀態），可任意選擇在χ射線反射鏡中的乂射線 入射面與X射線入射方向的角度（斜入射角）。結果，通過 調節斜入射角，可得到短波長區域χ射線被切去的、任意 峰值波長的X射線。 上述一方面的X射線曝光裝置，若干個χ射線反射鏡之 中，從X射線最後到達的上述χ射線反射鏡射出的χ射線的 射出光軸’與若干個χ射線反射鏡之中，入射到X射線最先 到達的X射線反射鏡的X射線入射光軸可以是同一光轴。 這時’在使入射光軸與射出光軸為同一的狀態，可得到 短波長區域X射線被切去的、在比先前技術短的波長區域 内具有峰值波長的X射線。 上述一方面的X射線曝光裝置中，也可以在把射出光袖 保持為同一的狀態’備有調節χ射線反射鏡位置的功能、 和調節X射線反射鏡中的X射線入射面與χ射線入射方向的 角度的功能。

89110251.ptd 第19頁 454 20 8 五、發明說明（17) 攻時，在把X射線的入射光軸和射出光位 狀態’通過調節X射線反射鏡的 ：：為：-： :短波長區域X射線被切去的、具有任意=長= 上述一方面的X射線曝光裝置中，也可以變 射鏡射出的X射線的峰值波長。 射、，表反 鉍ί時·:可Γ調節x射線的峰值波長，以適合x射線光罩的 =質1被複衣的電路圖形所要求的解像度.、保護膜的特性 4。這樣，可高精度地形成比先前技術更微細的電路圖 形。 本發明另一方面的X射線反射鏡，包含對}(射線僅在不足 0. 4 5nm波長區域和超過〇. 7ηιη波長區域的至少一方中有吸 收端的材料。 因此’可得到比先前技術所用的0. 75nm波長更短波長區 域的X射線。結果，如果把本發明的X射線反射鏡用於乂射 線曝光裝置’則可利用波長區域比先前技術更短的X射 線。因此’可複製解像度比先前技術高的電路圖形。 另外’構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇. 45ηπι以上 0. 7nm以下的波長區域内沒有吸收端。因此，可以比先前 技術的X射線反射鏡，更切實地反射〇. 45nm以上〇. 7nm以下 波長區域的X射線，這樣，可確保充分的X射線照射強度。 從而得到高通過量。 另外，通過把曝光用X射線的波長擴展到短波長區域， 可在先前技術的光強度中加入短波長成份。因此，可加大

89110251.ptd 第20頁 ί 5420 8 ___ 五、發明說明（18) X射線的強度，所以可Ifg短曝光步驟的時間。結果，可以 比先前技術實現更高的通過量。 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以反射從同步（加速 器）放射源射出的放射光中所含的X射線。 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以吸收g 〇 %以上的不 足0，3nm波長區域的X射線，將短波長切去。 這# 如果不足〇. 3 n m波長區域的χ射線的吸收率為9 〇 % 以上，則可切實防止不足〇. 3nm波長的短波長χ射線混入曝 光光中。結果，可有效地防止在曝光時因這些短波長X射 線在保護膜中產生光電子。這樣，可防止光電子引 像度劣化。 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以只吸收波長不足 0. 4 5 n m的X射線。 、 化時，可彳于到波長區域比先前技術所用的〇 · 7 5㈣波長更 短的X射線。結果，如果把本發明的χ射線反射鏡用於X射 線曝光裝置，則可利用波長區域比先前技術短的义射線。 這樣’可複製解像度比先前技術高的電路圖形。、 亩另外，=於利用短波長區域的χ射線，所以，χ射線的能 量也比先前技術加大。結果，χ射線的照射強度也比先前 ΐΐί 而可縮短曝光步驟的時間。結果广比先前技術 谷易Η現南通過量。 另:方面的Χ射線反射鏡，也可含有對Χ射線僅在不 足0. 4 5nm波長區域内有吸收端的材料。 上述另一方面的χ射線反射鏡，也可以包含從鈹、鈦、 4 542 0 8 五、發明說明（19) 銀、釕、鍺、鈀、它們的氮化物、碳化物、硼化物、鑽 石1鑽石型碳及一氮化硼中任意選擇的一種反射鏡材料。 這時’構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇 · 4 5nm以上 0 · 7 n m以下的波長區域内沒有吸收端。結果，本發明的X射 線反射鏡幾乎不吸收〇· 45nm以上0. 7nm以下波長區域的X射 線。因此’比先前技術的X射線反射鏡更切實地反射上述 波長區域的X射線’所以’可確保充分的X射線照射強度。 從而可得到高通過量。 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以備有基板和形成 在基板上的含反射材料的層。 逐時’通過預先將該基板加工成球面或其他作為X射線 反射鏡所需的形狀’可以容易地製作大型且任意複雜形狀 的X射線反射鏡。 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以具有聚光X射線 功能。 這日ΐ ’由於短波長切去用X射線反射鏡，也兼備聚光X射 線的功能，所以，可以使具有該X射線反射鏡的Χ射線曝光 裝置的構造更簡單化。 、 上述另一方面的X射線反射鏡，也可以具有一次地擴大χ 射線的照射區域面積的功能。 這時，由於短波長切去用Χ射線反射鏡，兼備作為放大 鏡的功能，該功能是把從X射線反射鏡射出的Χ射線的投影 區域擴大’所以，可以使備有該^^射線反射鏡的χ射線曝光 裝置的構造更簡單化。

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15420 B 五、發明說明（20) 上述另一方面的X射線反射鏡中’ X射線入射面可以被機 械地研磨。 上述另一方面的X射線反射鏡中，X射線入射面可以被化 學地研磨。 本發明另一方面的X射線曝光方法，其特徵在於，借有χ 射線入射步驟和曝光步驟；在X射線入射步驟，將X射線入 射到X射線反射鏡内，該χ射線反射鏡包含對X射線僅在不 足0. 4 5 n m的波長區域和〇. 7‘n m的波長區域的至少一方中有 吸收端的材料；在曝光步驟，.用從上述χ射線反射鏡射出 的X射線，進行曝光。 這時’可利用波長區域比先前技術所用的〇. 75nm短的χ 射線。因此，可複製解像度比先前技術高的電路圖形。 另外，構成本發明的X射線反射鏡的材料，在〇 4 5 以 上0· 7nra以下的波長區域沒有.吸收峰值。因此，比先前技 術的X射線反射鏡更切實地反射〇· 45nm以上〇· 7nm以下波長 區域的X射線，所以，可確保充分的X射線照射強度乂從^ 可得到高通過量。 & 另外’通過將曝光所用的X射線的波長擴展到短的波長 區域，可在先前技術的光強度中加入短波長成份。因此， 可加大X射線的強度，所以可縮短曝光步驟的時纱

果’可實現比先前技術更高的通過量。 B 上述另一個方面的X射線曝光方法，也 心」以備有# X射線 從同步（加速器）放射源射出的χ射線射出步驟。3 W Ά 上述另一個方面的X射線曝光方法中，γ τ λ射線反射鏡，也

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可以包括吸收90%以上不足〇. 3nm波長區域χ射線的、短波 長切去用X射線反射鏡。 "it時可切貝防止波長不足0. 3 n m的短波長X射線混入曝

光光中。結果，可有效地防止在曝光時因這些短波長的X 射線在保護膜上違4：伞| 座生光电子。运樣，能防止光電子引起的 解像度劣化9 上^另一個方面的χ射線曝光方法中，χ射線反射鏡，也 可以疋只吸收波長不足〇· 45nm的义射線的短波長切 線反射鏡。 這時，與利用波長大於〇· 7ηιη的乂射線的先前技術χ射線 曝光方法相比’能利用更短波長區域的χ射線。、结果，曝 光用的X射線的波長變短，可複製解像度高於先術 電路圖形。 仪〜 d另外，通過縮短X射線的波長，可加大\射線的照射強 度，所以，可得到比先前技術高的通過量。 上述另一方面的X射線曝光方法 以包含對X射線僅在不足〇. 45nm波 料0 中’ X射線反射鏡，也可 長區域内有吸收端的材 ’ X射線反射鏡，也可 它們的氮化物、碳化 化硼中任意選擇出的 上述另一方面的χ射線曝光方法中 以包含從鈹、鈦、銀、釕、铑、鈀、 物、硼化物、鑽石、鑽石型碳及一氮 一種反射鏡材料。 反射鏡， 在 〇.4 5nm 這時’本發明的X射線曝光方法中所用的χ射線 在0.45nm以上的波長區域内沒有吸收端。結果，

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以上的波長區域中，不存在X射線被X射線反射鏡吸收的吸 收峰值’所以，可確保X射線的照射強度。 上述另一方面的X射線曝光方法中，X射線反射鏡也可以 傷有基板和形成在基板上的含反射材料的層。 、這時’通過預先將該基板加工成作為χ射線反射鏡所要 求的形狀，可以容易地得到形狀複雜的X射線反射鏡。 ^上述一個方面的χ射線曝光方法中，X射線入射步驟，也 可以包含採用X射線反射鏡聚光X射線的步驟。 這時’由於可採用X射線反射鏡，同時進行將短波長切 去的步驟和聚光X射線的步驟，所以，可以使進行本發明χ 射線曝光方法的X射線曝光裝置的構造簡單化。 D上述另—方面的X射線曝光方法中’ X射線入射步驟，也 可以包含採用X射線反射鏡、把從X射線反射鏡射出的X射 線的照射面積一次地擴大的步驟。 攻時由於x射線反射鏡兼備短波長切去功能和擴大X射線 的照射區域面積的功能’所以，可以使進行本發明X射線 曝光方法的X射線曝光裝置的構造簡單化。 上述另一方面的X射線曝光方法中，X射線入射步驟，也 可以包含用聚光鏡進一步聚光X射線的步驟。 、，因此’由於獨立地採用短波長切去用X射線反射鏡和聚 光鏡’所以’把本發明的X射線反射鏡插入先前技術的X射 線曝光裝置’可容易地實施本發明的义射線曝光方法。 上述# —方面的X射線曝光方法中，X射線入射步驟，也 可以包含用放大鏡把從X射線反射鏡射出的X射線的一次照

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89ll〇251.ptd 45420 8 五、發明說明（23) 射區域面積擴大的步驟。 故時，由於獨立地採用短波長切去用χ射線反射鏡和放 大鏡，所以，把本發明的X射線反射鏡插入進行先前技術 射線曝光方法的X射線曝光裝置中，就可容易地實施本 發明的X射線曝光方法。 上述另一方面的X射線曝光方法中，在χ射線入射步驟 ’也可以#用X射線入射面被機械研磨㉟的χ射線反射 上^另-方面的X射線曝光方法中，在χ射線入射步驟 鏡：也可以採用X射線入射面被化學研磨過的χ射線反射 罩上方Λ的χ射線曝光方法中，也可以採用χ射線光 π & π · ^ π \ t 形成在該膜片上的x射線 次收體，膜片可以包含從、m 中選擇出的任一種 鑽"石型碳、-氮化硼、鈹 本發明的X射線光軍的膜片所用的材料 ^ ^ ^ ^ m材枓不同在〇. 67nm附近的波長區域 1及有吸收食而’因此，尤莲止半 波# Ρ Θ 7 在曝光步驟中採用比先前技術短的 此γ 6+ & ^ ^ 及長的X射線N·，可防止在膜片中這 ;：Λ 收。結果，可確保充分的曝光量。因此，盥

才木用先前技術的X射蜱止$L -.& 射、'泉先罩相比，可提高X射線在膜片中的 透過率，所以可確保高通過量。 、月甲^ 述另彳面的X射線曝光方法中，也可以採 罩’該X射線光罩可以4人时u』 用λ射綠九 皁了以包含膜片和形成在該膜片上的X射線

第26頁 45420 8 五、發明說明（24) 吸收體；膜片可以包含對X射線僅在不足〇· 45nm的波長區 域和超過0· 波長區域的至少一方中有吸收端的材料； 射線吸收體可包含在〇· 6nm以上〇. 85nm以下的波長區 有吸收端的材料。 向膜片所含的材料，在〇 45nm以上〇 7職以下 :區域内沒有吸收端，戶斤以，在义射線曝光步驟上 利用波長區域比先前技術短的X射線。 另外二材料的吸收端波長中，χ射線 值，但在該吸收端波長的前後〇 · 15 收羊表不峰 的吸收率也是报大的值。 ’長區域中，X射線 〇. 6龍以上〇. 85nm以下波 b ’如果X射線吸收體包含在 曝光用X射線的波長區域（〇 、有吸收端的材料，則在 該X射線吸收體切實遮蔽曝光t〇.7nmA^)中，可用 波長區域中有吸收端的材料射線。另外，由於把在該 以，可減薄X射線吸收體的厚声马X射線吸收體使用，所 收體形成的複製用電路圖形這樣，可減小由χ射線吸 域比先前技術短的Χ射線， \寬比。因此，採用波長區 形。了刀貫地複製微細的電路圖 上述另一方面的1射線曝 含從鎢、鈕、銖中選擇出一插去中，X射線吸收體可以包 上述另一方面的叉射線曝光~ ° 包含疊層的第一層和第二声'中，X射線吸收體也可以 這時，由於在X射線吸收s體# 射線吸收體的材料的選擇 f形成若干層，所以，作為x __ 又大。另外，如果把X射線 89n〇251.ptd 第27頁 45420 8 五、發明說明（25) 吸收峰值波長不同的若干人

則比用I -材料形成X射線吸口收起/形成X射線吸收 射線吸收體切實遮蔽χ射線。及收體，可用膜厚更薄的X 上述另一方面的乂射線曝光方法 材料的原子量，可以大於第 人中第-層含有的第- 量。 一 a 3有的第二材料的原子 另外，苐一材料最好採甩鉬或 弟二材料最好採用碳或鈹等原 2 f量大的重凡素。 過採用X射線的吸收峰值、'皮县不π A的輕70素。這樣，通 線吸收體的膜厚。 ' 5 &材料，可以更減薄X射 也= 射線曝光方法中，在嶋入射步驟， 也了以抓用若干個X射線反射鏡。 反Ϊ:的采用若干個χ射線反射鏡，可以加大在χ射線 反射叙的X射線入射角和射出光轴的設計自由度。 】:卜二J過採用若干個x射線反射鏡，可更ς實地切去 知波長區域的X射線。 上述另一方面的又射線曝光方法中，在χ射線入射步驟， 也可=採用兩個以上四個以下的χ射線反射鏡。 這日守例如採用兩個χ射線反射鏡時，通過調節χ射線反 射鏡的位置和X射線對χ射線反射鏡的斜入射角，可在把X 射線的從X射線反射鏡射出的方向保持一定的狀態，任意 設定X射線對X射線反射鏡的斜入射角。結果， 音 X射線的峰值波長。 ^ 另外，如果採用三個或四個χ射線反射鏡，可以不改變χ

4 54 2 0 8 五、發明說明（26) 射線的光軸’調節X射線對X射線反射鏡的斜入射角，因 :匕？巴本發明的X射線反射鏡插入進行先前技脚線曝光 t法的X射線曝光裝置’就能容易地進行本發明的X 光方法。 另外’如果把X射線反射鏡的個數增加到三個或四個， 則可調節X射線峰值波長的波長區域的宽度更加彳产大。 上述另一方面的X射線曝光方法中，在X "射線^入8射步驟， 若干個X射線反射鏡之中，從X射線最後到達的义射線反射 鏡射出的X射線的射出方向，與若干個X射線反射鏡之中， 入射到X射線最先到達的X射線反射鏡内的X射線的入射方 向可以是同一^方向。 這時，通過調節X射線反射鏡的位置和相對於X射線的角 度’在使X射線的射出方向與入射方向為同一狀態，可得 到任意峰值波長的X射線。 上述另一方面的X射線曝光方法中’ X射線入射步驟，也 可以備有調節X射線反射鏡位置的步驟、和調節X射線反射 鏡中X射線入射面與X射線入射方向的角度的步驟。 這時’將X射線的射出方向和入射方向保持為同一狀 態’可得到具有任意峰值波長的X射線。 另外’通過調節X射線反射鏡中的X射線入射面與X射線 入射方向的角度（斜入射角），可調節X射線的峰值波長。 上述另一方面的X射線曝光方法中，在X射線入射步驟， 若干個X射線反射鏡之中，從X射線最後到達的上述X射線 反射鏡射出的X射線的射出光軸，與若干個X射線反射鏡之

89110251.ptd 第29頁 454 20 8 五、發明說明（27) :可:Ϊ.Γ一射::最先到達的x射線反射鏡 這時，纟似射線的入射光軸與射出光軸為同一 :：要調節X射線對於X射線反射鏡的斜入射角，就 到任思峰值波長的X射線。 ’ 、 也ΐ = 面的x射線曝光方法中，在x射線入射步驟， ^ Λ 射光轴和射出光轴保持為同一的狀態，調 即X射線反射鏡位置的步驟、和哨& 和调即χ射線反射鏡中χ射線 射面與X射線入射方向的角度的步驟。 j時，纟把射出光軸保持為同一的狀態，可得到且有任 忍峰值波長的X射線。 八 上述另一方面的义射線曝光方法中，χ射線入射步驟，也 可以備有變更從X射線反射鏡射出的χ射線的峰值波長的步 •驟。 、這時，可以調節X射線的峰值波長，以適應乂射線曝光方 法中所用的X射線光罩、複製電路所要求的解像度以及塗 敷在半導體基板上的保護膜等的特性。結果，可切實地複 製更高解像度的電路圖形。 本發明另一方面的同步（加速器）放射裝置，備有同步 (加速器）放射源和X射線反射鏡群。χ射線反射鏡群包含若 干個X射線反射鏡，從同步（加速器）放射源射出的放射光 入射到該X射線反射鏡内。X射線反射鏡，包含對X射線僅 在不足0. 45nm波長區域和超過〇· 7ηηι波長區域的至少一方 中有吸收端的材料’從同步（加速器）放射源射出的放射光

45420 8 五、發明說明（28) 的射出方向與從X射線反射鏡群射出的反射光的射出方向 相同。 因此’可容易得到含有短波長區域χ射線的同步（加速 器）放射光’該X射線的波長比先前技術X射線曝光用的 0. 7 5 nm波長短。結果，如果把本發明的同步（加速器）放射 裝置用於X射線曝光裝置’則可利用波長區域比先前技術 短的放射光（X射線）。因此，可複製解像度比先前技術高 的電路圖形。 另外，構成本發明同步（加速器）放射裝置的X射線反射 鏡的材料，在0. 45nm以上0. 7nm以下的波長區域中，沒有 吸收峰值。因此，比先前技術的χ射線反射鏡，更能切實 反射0. 45nm以上〇. 7nm以下波長區域的χ射線，可確保充分 的X射線照射強度。結果，如果把本發明的同步（加速器） 放射裝.置用於X射線曝光裝置’可得到高通過量^另外， 2過把曝光用的X射線的波長擴展到短波長區域，可在先 則技術的光強度中加入短波長成份。因此，可加大χ射線 的強度’縮短曝光步驟的時間。結果，可實現比先前技術 南的通過量。 另外’在把從同步（加速器）放射源出來的放射光的射出 方向與X射線反射鏡群的反射光的射出方向保持為同一的 狀態，只要調節X射線對χ射線反射鏡的斜入射角，就可以 得到任意波長的X射線。 、亡述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，從同步（加 速器）放射源射出的放射光的射出光轴，也可以與從x射線

89110251.ptd 第31頁 45420 8 五、發明說明（29) 反射^群射出的反射光的射出光軸為同一光軸。 這時，在把從同步（加速器）放射源 ;^ ^ ^^ ^ |ά ^ /Λ 岛’可仵到短波長區域的χ射線 短的波長區域内且右硌佶、士 e t l ^在比光則技衡 匕=有峰值波長的放射光(X射線）。 上迷另一方面的同步（加速器）放射 鏡的鏡材料也可以包含#。 v«/置中X射線反射 含三個平面反射鏡。 3外，X射線反射鏡也可以包 鏡鍺加。速器)放射裝置中，X射線反射 鏡上，器)放射裝置中，X射線反射 鏡和聚光鏡。 ' 、—個平面反射鏡、含有铑的放大 (加本速V)i射加速器)放射方& ’是採用同步 速器）放射裝置備有间斗5加速器）放射方法，該同步（加 群。X射線反射鏡群加速器）放射源和x射線反射鏡 速器）放射源射出的若干個x射線反射鏡，從同步（加 同步（加速器）放射i方、、十光入射到該X射線反射鏡群内。該 步驟。在放射光入射法傷有放射光入射步驟和反射光射出 放射光，入射到乂射、步驟’從同步（加速器）放射源射出的 射線僅在不足0.45n=反射鏡内，該X射線反射鏡包含對X 少一方中具有吸收、、長&域和超過0.7nm波長區域的至 線反射鏡群、在與=2材料。在反射光射出步驟，從X射 一 5步（加速器）放射源射出的放射光的射

89110253.ptd 第32頁 ^4 20 8 五、發明說明（30) ' 出方向同一方向射出反射光。 因此’可容易得到含有短波長區域X射線的同步（加速 器）放射光’該X射線的波長比先前技術X射線曝光用的 0. 75nm波長短。結果’如果把本發明的同步（加速器）放射 方法用於X射線曝光步驟’則可利用波長區域比先^技術 短的放射光（X射線）。因此，可複製解像度比先前 的電路圖形。 另外’構成本發明同步（加速器）放射方法中的X射線反 射鏡的材料，在0. 45·以上〇· 7nm以下的波長區域中 沒 有吸收峰值。因此，比先前技術的X射線反射鏡，更能切 實反射〇· 45nm以上〇· 7nm以下波長區域的x射線，可確^ 分的X射線照射強度。結果，如果把本發明的同步（加^ 器）放射方法用於X射線曝光步驟’可得到高通過量。另 外，通過把曝光用的X射線的波長擴展到短波長區域， 在先前技術的光強度中增加短波長成份。因此，可加大乂 射線的強度’縮短曝光步驟的時間。結果，可實現比 技術高的通過量。 先如 另外’在把從同步（加速器）放射源出來.的放射光的 方向與X射線反射鏡群的反射光的射出方向保持為同一 狀痣，只要調節X射線對χ射線反射鏡的斜、 得到任意波長的X射線。 尤可以 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，從同步 源射出的放射光的射出光軸，也可以與從χ射線反射/ 射出的反射光的射出光軸為同一光轴。 f

89110251.ptd 第33頁 ϊ5£2〇_8_ 五、發明說明（31) 這時，在把從同步h 光軸與從㈣反射鏡群出：):二源光出= 5二的狀態，可得到短波長區域㈣射：：出：軸保持為 先則技術短的波長區域内且 ，、破刀去的、在比 線）。 有峰值波長的放射光α射 本發明另—方面的線光罩 ， 片上的X射線吸收體。 有膜片和形成在該胰 〇.如的波長區域和超過對X射線僅在不足 有吸收端的材料；上述又& m、波長區域的至少一方中 。〜下的波長= 中射 先前技雜射線Λ Λ上= 系材料在〇.67關附近的波長區木石夕糸材料。這些石义 7·以下波長區域㈣射線有及收端。因此，把〇. 時，f以得到足夠的照射強度射線曝先的曝光光使用 但疋，本發明的X射線光罩 上〇. 7nm以下的波長區 =片疋採用在〇. 45_以 〇.-以下的X射線作為吸^端的材料，所以，把 的X射線光罩大得多的照射強度。用处時’可得到比先前技術 量。 、、'°果’可實現高通過 另外，X射線吸收體，是按用i n c 波長區域内有吸收端的材料，最好採：：上°.85nm以下：

稍長的波長側有吸收端的材料，3用J比峰值曝光波J 區域，即使減薄X射線吸收體的_在主要的曝光波長 比度。其原因如下，即，在，也能得到足夠的對 在材枓的吸收端波長中，X射線

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第34頁 45420 8 五、發明說明（32) 、及收率表示峰·值，但在g亥吸收端波長的前後〇. 1 5 n 波長 區域中，X射線的吸收率也是报大的值。因此，如果χ射線 吸收體包含在〇. 6nm以上〇· 85nm以下波長區域中有吸收端 的材料’則在曝光用X射線的波長區域（〇. 45nm以上〇. 7nm 以下）中人可用該X射線吸收體切實遮蔽曝光用X射線。所 Γ鰱可減薄^射線吸收體的厚度。這樣，可減小由X射線吸 ^體形成的複製用電路圖形的長寬比。因&，可減低波導 官效果等的影響，可複製高解像度的電路圖形。 f述另一方面的χ射線光罩中，χ射線吸收體可以包含從 由鱗、紐、鍊之中選擇出的任一種。 it ^ = 1 一方面的Χ射線光罩中，膜片也可包含從鑽石、 .一 I衩、一氮化硼、鈹中選擇出的任一種。 导t = i膜片是採用鑽石等的在〇, 45nm以上〇. 7nm以下波 曝沒Γ及收端的材料’在把Q.7nm以下的x射線作為 照射強产用ί里可得到比先前技術的x射線光罩大得多的 耵強度。結果，可實現高通過量。 ^另一方面的X射線光罩中’χ射線吸收體 第、士1和形成在第一層上的第二層。 匕3 收ΐ;採射線吸收體由若干層構成，所以，χ射線吸 大了1木用若干種材料。因此’X射線光罩的設計自由度 作ίχ外射：Λ把:射線的吸收峰值波長不同的若干材料， 收體時，、了 所以，比採用單-材料作為X射線吸 ”可以用更薄的膜厚遮斷所需波長區域的χ射線。 4 54 2 Ο 8 五、發明說明（33) --- 結果，可以比先前技術減小义射線吸收體的膜厚。 本發明另一方面的X射線曝光裝置，包含上述另一方面 的X射線光罩。 ，因此’由於可有效地利用〇· 7ηπι以下的X射線作為曝光 光’所以’可複製高解像度的電路圖形，同時可實現高 過量。 本發明另一方面的半導體裝置，是採用上述另一方面的 X射線曝光方法製造的。 這時’如上所述’如果採用本發明的X射線曝光方法， 由於可複製比先前技術解像度高的電路圖形，所以可得到 比先剷技術南集成化的半導體裝置。 本發明的另一方面的同步（加速器）放射裝置，備有X射 線反射鏡，該X射線反射鏡包含對X射線僅在不足〇· 45nm波 長區域和超過〇. 7nm波長區域的至少一方中有吸收端的村 料。 這時，可得到短波長區域的X射線，該X射線的波長比先 前技術X射線曝光所用的〇 · 75nm波長短。結果，如果把本 發明的同步（加速器）放射裝置用於X射線曝光裝置，就可 以利用波長區域比先前技術短的X射線。因此，可複製解 像度比先前技術高的電路圖形。 另外’構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇. 4 5 nm以上 0· 7nm以下的波長區域内沒有吸收端。因此，可以比先前 技術的X射線反射鏡，更切實地反射〇 · 45nm以上0 · 7nm以下 波長區域的X射線，這樣，可確保充分的X射線照射強度。

89110251.ptd 第36頁 45420 8 五、發明說明（34) 結果，在X射線曝光步驟中可得到高通過量。 另外’通過把曝光用X射線的波長擴展到短波長區域， 可在先前技術的光強度中加入短波長成份。因此，可加大 X射線的強度，所以可縮短曝先步驟的時間。結果，可以 比先前技術實現更高的通過量。 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，X射線反射 鏡也可以是吸收90%以上不足〇· 3mn波長區域的X射線的、 短波長切去用X射線反射鏡。 这時’如果不足〇. 3 nm波長區域的X射線的吸收率為9 0 % 以上’在X射線曝光中採用本發明的同步（加速器）放射裝 置時丄則可切實防止具有不足〇. 3ηιη波長的短波長X射線混 入曝光光中。結果’可有效地防止在曝光時因這些短波長 X射線在保護膜中產生光電子。這樣，可防止光電子引起 的解像度劣化。 上述另—方面的同步（加速器）放射裝置中，上述的X射 線反射I兄’也可以是只吸收波長不足〇 . 4 5韻的X射線的短 波長切去用X射線反射鏡。 一 k ^ ’可知到波長區域比先前技術所用的〇 . 75nm波長更 紐的ί!!線。結果’如果把本發明的X射線反射鏡用於同步 丄广态2放射裝置，則可利用波長區域比先前技術短的χ 後瞧i ϊ ΐ :將本發明的同步(加速器）放射裝置用於χ射 、_ 7 衿，可複製解像度比先前技術高的電路圖形。 太ϋ —f面的同步（加速器）放射裝置中，上述χ射線 、’兄 可以包含對X射線僅在不足〇. 45nm的波長區

4 54 20 8 五'發明說明（35) 域中有吸收端的材料。 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，χ射線反射 鏡也可以包含從鈹、鈦、銀、釕、铑、鈀、它們的氮化 物、碳化物、硼化物、鑽石、鑽石型碳及一氮化硼 選擇的一種反射鏡材料。 " 這時，構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇 . 4 以上 0. 7ηπι以下的波長區域内沒有吸收端。結果，本發明的χ射 ，反射鏡幾乎不吸收〇, 45測以上〇. 7nm以下波長區域的义射 士。因此，比先前技術的1射線反射鏡更切實地反射上述 :，的X射線’所以，可確保充分的义射線照射強度。 從而可得到高通過量。 户土 3另—方面的同步（加速器）放射裝置中，X射線反射 :日士 ：f有基板和形成在基板上的含反射鏡材料的層。 容易加工的材料做成，通過預先將該基板 激作ίϊ!為x射線反射鏡所需的形狀，可以容易地 、^'且任意複雜形狀的X射線反射鏡。 鏡面的同步(加速器)放射裝置中，χ射線反射 鏡也了以具有聚光x射線的功能。 線：：二由：短波長切去用x射線反射鏡，也兼備聚光X射 更簡單=。以，可以使該同步（加速器）放射裝置的構造 鏡同步(加速器)放射裝置中，X射線反射 積-次地擴大：：x:線反射鏡射出的x射線的照射區域面 第38頁 ¢5420 a 五、發明說明（36) --- 這時’由於短波長切去用x射線反射鏡，兼備作為放大 鏡的功能，該功能是把從X射線反射鏡射出的X射線的投影 區域擴大，所以，可以使該同步（加速器）放射裝置的構造 更簡單化。 ° 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，也可以另外 備有聚光X射線的聚光鏡。 這日^ ’由於可分別地調節聚光鏡和短波長切去用X射線 反射鏡，所以可進行更細的設定。 、’ 另外’由於分別備有聚光鏡和短波長切去用X射線反射 鏡’所以’把該短波長切去用X射線反射鏡插入先前技術 =同步（加速器）放射裝置，就能很容易地將先前技術的同 步乂加速器）放射裝置改造成本發明的同步（加速器）放射裝

f"、纟°果’如果把本發明的同步（加速器）放射裝置用於X =線，，裝置’則可將波長區域比先前技術短的X射線作 f曝光光使用’同時’降低實現本發明的同步（加速器）放 射裝置的成本。 備上述另—方面的同步（加速器）放射裝置中，還可以另外 有放大鏡，該放大鏡的功能是把從x射線反射鏡射出的x 、線的一次照射區域面積放大。

這時’由於能分別調節放大鏡和短波長切去用X射線反 '鏡’所以能進行更細的設定D 鏡另外’由於分別備有放大鏡和短波長切去用X射線反射 2 ’所以’把本發明的短波長切去用X射線反射鏡插入先 則技術的同步（加速器）放射裝置，就能很容易實現本發明

4 54 20 8

五、發明說明（37) 的同步（加速器）放 ~ 步(加速器)放射裂=本結果，可降低實現本發明的同 的X射線入射面可=器）放射裝置中，X射線反射鏡 上述-方面的；地研磨。 的X射線入射面可以被口 放射裝置中，X射線反射鏡 叫」从破化學地研磨。 上述另一方面的同步（加速器）放射 ^ 線光罩，該X射線光罩可以 /置/遇可以備有X射 射線吸收體，上述膜片 3、 σ形成在該膜片上的χ /L 攻膜片可以包含從鑽石、镨；s刑石山 卜 化硼、鈹中選擇出的任一種。 鑽石型奴、一氮 Η 3 ^本么明的X射線光罩的膜片材料，盥先前技術腺 吸收端，所以，在〇 ^在〇.67_附近的波長區域内沒有 技術高。結果，將本發明的同步(加速器) 驟的時間，所以虛土 土裝置了比先刖技術縮短曝光步 寻間所以，曝光步驟的通過量比先前技術高。 線iiH的同步（加速器）放射裝置中，可以備«射 吸收ΐ 光罩包含膜片和形成在該膜片上的X射線 =’上述膜片可以包含對X射線僅在不足〇.45随的波 =域和超過〇. 7nm的波長區域的至少—方中有吸收端的 = 上述X射線吸收體，可以包含在〇.6nm以上〇.85顏以 下的波長區域中有吸收端的材料。 。化時，由於膜片的材料在〇. 45nm以上〇· 7nm以下的波長 區域内沒有吸收端，所以，把本發明的同步（加速器）放射

第40頁 45420 8 — 五、發明說明（38) 裝置用於X射線曝光褽置時，可以 利用波長區域比先前技術短的X射線。'，曝光步驟中有效 這夂材料的吸收端波長中，丄的 的發;ΐ該吸收端波長的前後0·15nm波長£ η中表不峰 的吸收率也是很大的值。因此， 長&域中，X射線 以上U—下波長 體包含在 曝光用X射線的波長區域（〇. ^而的付料，則在 ，線吸收體切實遮蔽曝光5用：= 波長區域中有D及此# AA u、M t、π深另外，由於把在該 以，可減舊X 神而，材料作為x射線吸收體使用，所 收體形成的複:用吸雷收政體同的厚度。這樣’可減小由X射線吸 同步(加速器，；：裝電；用圖寬Λ。因此，把本發明的 ί:域比先前技術…射線曝光步驟K;:，可採用波 “也複製微細的電路圖形。 中更紐的X射線，可切

上述另一卡：TL 體可以包含L二同步(：速：)放射裝置中，X射線吸收 上述另一纽、銖之中選擇出的一種。 體也可以包含^同步（加速器）放射裝置中，X射線吸收 這時疊層的第一層和第二層。 線吸收體用的χ射線吸收體由若干層構成，所以，作為X射 另外用的材料的選擇自由度大。 作為X射線由吸於上對χ射線吸收峰值波長不同的若干材料， 的X射線時，二用’所以，當必須吸收大範圍波長區域 x射線吸收體求用單一材料的一層X射線吸收體，可減薄 〕月莫厚。

Ptd 8911025]. 第41頁 i54 2 Ο 8 五、發明說明（39) 上述另一方面的同步（加速器 3 :材料的原子量，可以大於第二層’ ^ -層含有 原子量。 增3有的第二材料的 這時’第一和第二材料含有眉旦 〇右干層，可改變各層中X射線的吸里收不峰同的70素’通過形 可吸收更大範圍波長區域的X射線。值波長，所以， 楚另外，第一材料可以採用鉬或铑等廣早息丄 弟；：料可採用碳或鈹等原子量小的輕元；大的重元素。 /可更疊層，形成Χ射線吸收體，戶斤 ^的情形τ，X射線吸收體的膜厚可^比射先\的遮光能力相 、、、Q果’形成在X射線吸收體上的、複製^技術減薄。 写、私 由於減小5亥间寬比’把本發明的回牛h 二）放射裴置用於χ射線曝光裝置沾11 ^ (加速 同時可實現高的複製精度。 良用 若ΐΐΛ；?面的同步（加速器）放射裝置中，也可以備有 丁個X射線反射鏑；。 1有有 器)\時射：光所用的χ射線的光軸的設定等、同步(加速 個的設計自由度可加大。另外，由於採用若干 射線ίϊ:去用χ射線反！鏡’可以更切實地從曝光物 〒除去短波長的X射線。 兩=一方面的同步(力:速器)放射裝置中’也可以備有 Λ上四個以下的X射線反射鏡。

這時’如果採用兩個X射線反射鏡，通過調節X射線對今

第42頁 45420 8 五、發明說明（40) X射線反射鏡的斜入射角，可以使入射到該兩個X射線反射 鏡前的X射線的行進方向、與從該兩個X射線反射鏡最終射 出的X射線的行進方向平行。另外，通過調節X射線的對X 射線反射鏡的入射方向與x射線反射鏡反射面的肖度，可 調節曝光用X射線的峰值波長。 另外’如果採用三個或四個X射線反射鏡，可以獨立地 調節X射線反射鏡中的X射線的斜入射角、和從X射線反射 鏡最終射出的X射線光軸的位置，所以，同步（加速器）放 射裝置的設計自由度加大。 另外，把本發明的X射線反射鏡插入先前技術的同步（加 速器）放射裝置時，可以不變更先前技術的X射線的光軸， 把本發明的X射線反射鏡組裝到先前技術的同步（加速器） 裝置中。 ° 另外，採用四個X射線反射鏡比採用兩個X射線反射鏡， 可變更的X射線的波長區域更加擴大。 上述一方面的同步（加速器）放射裝置，若干個X射線反 射鏡之中’從X射線最後到達的X射線反射鏡射出的Χ射線 的射出方向’與若干個X射線反射鏡之中，入射到X射線最 先到達的X射線反射鏡内的X射線的入射方向可以是同一方 向。 這時’在把X射線的入射方向和X射線的射出方向保持為 同一的狀態’可調節X射線對於X射線反射鏡的斜入射角 所以，不改變X射線的射出方向，可得到任意波長的χ射 線。

89110251.ptd 第43頁 15420 8 五、發明說明（41) 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，也可以備有 調節X射線反射鏡位置的功能、和調節χ射線對χ射線反射 鏡的入射面與X射線入射方向的角度的功能。 這時’不改變X射線的射出方向（將χ射線的行進方向保 持為一定的狀態），可任意選擇在χ射線反射鏡中的χ射線 入射面與X射線入射方向的角度（斜入射角）。結果，通過 調節斜入射角，可得到短波長區域的1射線被切去的、任 意峰值波長的X射線。 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置’若干個X射線 反射鏡之中，從X射線最後到達的上述χ射線反射鏡射出的 X射線的射出光軸，與若干個X射線反射鏡之中，入射到χ 射線最先到達的X射線反射鏡的χ射線入射光軸可以是一 光軸。 _ k時，在使入射光軸與射出光軸為同一的狀態，可得到 =波長區域的X射線被切去的、在比先前技術短的波長區 域内具有峰值波長的X射線。 上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，也可以在把 :軸保持為同一的狀態，備有調節X射線反射鏡位置 的力iib、和調節X射線反射鏡中的X射線入射面與X射線入 射方向的角度的功能。 、 狀=時’在把X射線的入射光軸和射出光軸保持為同一的 、心’通過調節X射線反射鏡的位置和斜入射角， 至丨1去5、、dr e J 付 綠。/長區域的Χ射線被切去的、具有任意峰值波長的X射

第44頁 45420 8 五、發明說明（42) -----

上述另一方面的同步（加速器）放射裝置中，也可 從X射線反射鏡射出的X射線的峰值波長。 K 這時，可以調節X射線的峰值波長，α適合χ射線 ;才質：被複製的電路圖形所要求的解像度、保護膜的特： 等。这樣，可高精度地形成比先前技術更微細的電路圖 形。 本發明另一方面的同步（加速器）放射方法，備有1射 射出步驟和X射線入射步驟。在X射線射出步驟，從同步 (加速器）放射源射出X射線。在X射線入射步驟’將上 射線入射到X射線反射鏡内，該X射線反射鏡包含對χ射線 僅在不足0. 45nm波長區域和超過〇. 7nm波長區域的至少二 方中有吸收端的材料》 這時、’可從同步（加速器）放射源取出比先前技術所用的 0. 7 5nm波長更短的波長區域的χ射線，所以在χ射線曝光步 驟中’可容易地利用短波長區域的χ射線。因此，可複製 解像度比先前技術高的電路圖形。 另外’構成本發明X射線反射鏡的材料，在〇. 45nm以上 0_ 7nm以下的波長區域内沒有吸收端。因此，可以比先前 技術的χ射線反射鏡，更切實地反射0.45nm以上〇. 7nm以下 波長區域的X射線’這樣，可確保充分的χ射線照射強度。 從而在X射線曝光步驟中能切實得到高通過量。 另外，通過把曝光用χ射線的波長擴展到短波長區域， 可在先前技術的光強度中加入短波長成份。因此，可加大 X射線的強度，所以可縮短曝光步驟的時間。結果，可以

45420 i 五、發明說明（43) 比先前技術實現更高的通過量。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，X射線反射 鏡也可以包含吸收90%以上不足〇. 3 nm波長區域的X射線 的、短波長切去用X射線反射鏡。 這時’可切貫防止具有不足〇. 3 n m波長的短波長X射線混 入曝光光中。結果，可有效地防止在曝光時因這些短波長 X射線在保護膜中產生光電子。這樣，可防止光電子引起 的解像度劣化。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，χ射線反射 鏡也可以是只吸收波長不足〇. 4 5 n m的X射線的短波長切去 用X射線反射鏡。 /這時，與先前技術的同步（加速器）放射方法（該先前技 術的方法中利用波長大於〇 . 7 n m的χ射線）相比，可利用更 短波長區域的X射線。結果，曝光所用的义射線的波長短， 可複製解像度比先前技術高的電路圖形。 另^卜丄由於X射線的波長短，所以’X射線的照射強度加 ，二果，可得到比先前技術高的通過量。 鏡的同步(加速器)放射方法中，x射線反射 的材料 線僅在不认45錢波長區域内有吸收端 反ί:: if二的同步(加速器)放射方法中所用的χ射線 t n 4 r · nm以上的波長區域内沒有吸收端。紝果 在0. 4 5ηπι以上的油旦π，上上 ⑽、、、口禾 吸收的吸收峰值戶=中：不存在Χ射線被Χ射線反射鏡 斤以’可確保X射線的照射強度。

89110251.ptd 第46頁 45420 8 五、發明說明（44) 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，\射線反射 鏡也可以包含從鈹、鈦、銀、釕、铑、鈀、它們的氮化 物、奴化物、硼化物、鑽石、鑽石型碳及—氮化硼中任意 選擇的一種反射鏡材料。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，X射線反射 鏡也可以備有基板和形成在基板上的含反射鏡材料的層。 這時，通過預先將該基板加工成作為X射線反射鏡所要 求的形狀’可以容易地得到形狀複雜的x射線反射鏡。 上述一個方面的同步（加速器）放射方法中，X射線入射 步驟’也可以包含用X射線反射鏡聚光X射線的步驟。 這時，由於採用X射線反射鏡，可同時進行將短波長切 去的步驟和聚光X射線的步驟’所以，可以使進行本發明 同步（加速器）放射方法的同步（加速器）放射裝置的構造簡 單化。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，X射線入射 步驟’也可以包含用X射線反射鏡、把從X射線反射鏡射出 的X射線的一次照射區域面積擴大的步驟。 這時’由於X射線反射鏡兼備短波長切去功能和一次地 擴大X射線的照射區域面積的功能’所以，可以使進行本 發明同步（加速器）放射方法的同步（加速器）放射裝置的構 造簡單化。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，X射線入射 步驟，也可以包含用聚光鏡進一步聚光X射線的步驟1 因此，由於獨立地採用短波長切去用X射線反射鏡和聚

89110251.ptd 第47頁 45420 8 —______— 五、發明說明（45) 光鏡，所以，把 步（加速器）放射 器）放射方法。 上述另一方面 步驟，也可以包 的照射區域面積 這時，由於獨 大鏡，所以，把 的同步（加速器） 可容易地實施本 上述另一方_面 步驟，也可以包 的照射面積放大 這時，由於獨 大鏡，所以，把 行同步（加速器） 可容易地實施本 上述另一方面 射步驟，也可以 射鏡。 上述另一方面 射步驟’也可以 射鏡。 上述另一方面 本發明的X射線反射鏡插入先前技術的同 裝置，可容易地實施本發明的同步（加速 的同步（加速器）放射方法中，X射線入射 含用放大鏡把從X射線反射鏡射出的X射線 一次擴大的步驟。 立地採用短波長切去用X射線反射鏡和放 本發明的X射線反射鏡插入進行先前技術 放射方法的同步（加速器）放射裝置中，就 發明的同步（加速器）放射方法。 的同步（加速器）放射方法中，X射線入射 含用放大鏡把從X射線反射鏡射出的χ射線 的工作。 立地採用短波長切去用X射線反射鏡和放 本發明的X射線反射鏡插入先前技術的進 放射方法的同步（加速器）放射裝置中，就 發明的同步（加速器）放射方法。 =同V (加速器）放射方法中，在χ射線入 採用X射線入射面被機械研磨過的χ射線反 =ΐ逮益）放射方*中，在χ射線人 木 '、’、入射面被化學研磨過的X射線反 的同乂（加速器）放射方法中，也可以採用

89110251.ptd 第48頁 ¢54 20 8 五、發明說明（46) X射線光罩，該X射線光罩可以包含膜片和形成在該膜片上 的X射線吸收體’膜片可以包含從鑽石、鑽石型碳、一氮 化石朋、鈹中選擇出的任一種。 這裏，本發明的X射線光罩的膜片所用的材料，與先前 技術膜片所用的矽系材料不同，在0.67nm附近的波長區域 =沒有吸收端’因此，在曝光步驟中採用比先前技術短的 域/p0.7nffl以下波長的x射線時，可防止在膜月中這 線被吸收。因此，可確保足夠的曝光量。㈣，鱼 别線光彻’可提高x射線在膜片中的 透過率，所以可確保高通過量。 r日1 X射上線述光V，方該速，^ 的X射線吸收體；膜片7 / 膜片和形成在該膜片上 波長區域和超過㈣χ射線僅在不足L的 材料；X射線吸收體中的任一方有吸收端的 區域中有吸收端的材料包/在0.6nm以上〇.85⑽以下的波長 長=内材：，在°·4 一上〜下的波 射方法用於X射線曝光牛二’把本2的同步（加速器）放 效利用波長區域比先：/中日^ ’在x射線曝光步驟中可有 另外，材料的4:;:;的x射線。 值，但在該吸收端波二ί:乂射線：吸收率表示峰 的吸收率也是报大的^的則後0. 15·波長區域中，χ射 〇.6龍以上0.85 。因此，如果X射線吸收 下波長區域中有吸收端的材料 89110251.ptd 第49頁 ο a 五、發明說明（47) :光用X射線的波長區域（0. 4 5 n m以上〇. 7 n m以下）中，可用 :亥X射=線吸收體切實遮蔽曝光用X射線。另外，由於把在該 :皮長區域中有吸收端的材料作射線吸收體使用，所 ^ ’可比先前技術減薄X射線吸收體的厚度。結果，可減 2由X射線吸收體形成的複製用電路圖形的高寬比。因 4 /把本發明的同步（加速器）放射方法用於X射線曝光方 斯時’可採用波長區域比先前技術的X射線曝光步驟短的X 、線、’可切實地複製微細的電路圖形。 过另 方面的同步（加速器）放射方法中，X射線吸收

直:=包含從鎢、鈕、銖中選擇出的一種。 述另一方面的同步（加速器）放射方法中，X射線吸收 體也可以包含疊層的第一 這時）士 Η Μ+,, 於在x射線吸收體中形成若干層，所以，作為χ 體的材料的選擇自由度大。另外，如果把χ射線 體，則比/ 不同的若干材料組合起來形成X射線吸收 射線歿此I單—材料形成χ射線吸收體’可用膜厚更薄的χ 肢·切實遮蔽X射線。 上述另—士 π

的第—材料面的同步（加速器）放射方法中，第一層含有 原子量。"的原子量，可以大於第二層含有的第二材料的 素另ί二=Γ，料最好採用雜或錢等原子量比較大的重元 這樣，通、尚7最好採用碳或鈹等原子量比較小的輕元素。 更減薄μΓΛ用χ射線的吸收峰值波長不同的材料，可以 射線吸收體的膜厚。

^420 8 五、發明說明（48) 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，在X射線入 射步驟’也可以採用若干個X射線反射鏡。 這時，通過採用若干個X射線反射鏡，可以加大在X射線 反射鏡的X射線入射角和射出光軸的設計自由度。 另外’通過採用若干個X射線反射鏡，可更切實地切去 短波長區域的X射線。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，在X射線入 射步驟，也可以採用兩個以上四個以下的χ射線反射鏡。 這時’例如採用兩個X射線反射鏡時，通過調節X射線反 射鏡的位置和X射線對X射線反射鏡的斜入射角，可在把X 射線的從X射線反射鏡射出的方向保持一定的狀態，任意 設定X射線對X射線反射鏡的斜入射角。結果，可任意變更 X射線的峰值波長。 另外’如果採用三個或四個X射線反射鏡，可以不改變X 射線的光軸’調節X射線對X射線反射鏡的斜入射角，因 此’把本發明的X射線反射鏡插入進行先前技術的同步（加 速器）放射方法的同步（加速器）放射裝置，就能容易地進 行本發明的同步（加速器）放射方法。 另外’如果把X射線反射鏡的個數增加到三個或四個， 則可，節X射線峰值波長的波長區域的寬度更加擴大。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，在χ射線入 射步驟’若干個X射線反射鏡之中，從X射線最後到達的X 射線反射鏡射出的X射線的射出方向，與若干個X射線反射 鏡之中’入射到X射線最先到達的X射線反射鏡内的X射線

第51頁 15420 8 五、發明說明（49) 的入射方向可以是同一方向 /這時，通過調節X射線反射鏡的位置和相對於χ射線 度’在使X射線的射出方向與入射方向為同一狀態，' 到任意峰值波長的X射線。 .〜 °付 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，χ射線入射 步驟’也可以備有調節X射線反射鏡位置的步驟、和調節X 射線反射鏡中X射線的入射面與χ射線入射方向的角度的1^ 驟。 ' 這時’在把X射線的射出方向和入射方向保持為同一的 狀態’可得到具有.任意峰值波長的χ射線。 另外’通過調節X射線反射鏡中的χ射線入射面與X射線 入射方向的角度（斜入射角）’可調節χ射線的峰值波長。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，在χ射線入 射步驟’若干個X射線反射鏡之中，從X射線最後到達的上 述X射線反射鏡射出的X射線的射出光轴，與若干個X射線 反射鏡之中，入射到X射線最先到達的χ射線反射鏡的X射 線入射光軸可以是同一光轴。 這時’在使X射線的入射光轴與射出光軸為同一的狀 態’只要調節χ射線對於X射線反射鏡的斜入射角，就可得 到任意峰值波長的X射線。 上述另一方面的同步（加速器）放射方法中，在X射線入 射步驟’在把射出光軸保持為同一的狀態，也可包含調節 X射線反射鏡位置的步驟、和調節X射線反射鏡中X射線的 入射面與X射線入射方向的角度的步驟。

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五、發明說明（50) 這’在把射出光軸保持為同一的狀態，可得到具有任 意峰值波長的X射線。 上述另一方面同步（加速器）放射方法中，X射線入射步 驟’也可以備有變更從X射線反射鏡射出的X射線的峰值波 長的步驟。 /

這時’可以調節X射線的峰值波長，以適應同步（加速 為）放射方法中所用的X射線光罩、複製電路圖形所要求的 解像度以及塗敷在半導體基板上的保護膜等的特性。結 果，把由本發明同步（加速器）放射方法得到的x射線用於X 射線曝光步驟時，可切實地複製更高解像度的電路圖彤'。 發明的最佳實施你丨 / 下面’參照附圖說明本發明的實施例。 (實施例1) 本發明包括從同步（加速器）放射源中，取出最適合於X 射線曝光的、波長區域比先前技術短x射線的穿置和方 法，以及把取出的X射線作為曝光光使用㈣射線光罩。圖 1是表示本發明X射線曝光裝置實施例Μ模式圖 備有同步(加速器)放射源Μ射線反射鏡 成呈且皱窗5和x射線光罩6。除熱遽鏡4由皱構 ί錢ΐ 區域x射線的功能。鈹窗5起到將真空 £域與大氣隔開的作用。在X射線光罩6上， 體形成要複製到半導髀曰^片q卜沾、〃制 由X射線及收 你门北牛片 的歿製用電路圖形。 從同步（加速器）放射源i射出的放射光2，先入 線反射鏡3。這時的放射光2的光軸盘、'

平/、Λ射線反射鳞的反射X

89110251.ptd 第53頁 45420 8 五、發明說明（51) 射線的面所成角度為斜入射角7。在X射線反射鏡3，聚光 放射光2的角度為聚光角8。在X射線反射鏡3中被反射的放 射光2，通過除熱濾鏡4、鈹窗5、X射線光罩6到達半導體 晶片9。利用該反射光2的X射線曝光方法，可製造半導體 裝置。 豆 X射線反射鏡3 ’也可以兼備聚光鏡的功能和放大鏡的功 能。上述聚光鏡的·功能是聚光放射光2。上述放大鏡的功 能是把從X射線反射鏡3射出的放射光2的照射區域面積（照 射面積）一次地擴大。另外，本發明的χ射線曝光裝置，也 可以與X射線反射鏡3分開地另外備有聚光鏡和放大鏡。 本發明的X射線曝光裝置中，X射線反射鏡3，是將矽晶 片作為基板，在該基板表面，用等離子CVD法形成5〇 # m膜 厚的鑽石層。該鑽石層的表面，用機械研磨加工，表面粗 度形成為0· 4nm(rms)。另外’該鑽石層的表面也可以用化 學研磨加工。 對具有該構造的X射線反射鏡3，在斜入射角為丨。的條 件下，入射放射光2，評價x射線反射鏡3的又射線反射特性 (曰切去_短波長區域X射線的特性）。其結果如圖2所示。圖2 是表不各種X射線反射鏡材料的、X射線的波長與X射線反 射率關係的曲線。 本毛=者發現了在X射線曝光步驟中，可以採用波長區 ^比先刖技術短的χ射線。為了實現採用該短波長區域X射 射線曝光裝置，進行了各種研究。研究之一是，為 最適合於採用短波長區域χ.射線曝光的X射線，對於

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45420 8 ------------：___ 五、發明說明（52) 紐波長切去用X射線反射鏡的材料作了研究，該短波長切 去用X射線反射鏡設置在從同步（加速器）放射源取出X射線 的光束中。 本發明者首先研究了各種材料表面的X射線的反射特 性。結果發現，即使在先前技術的X射線反射鏡中，即採 用金、白金等重元素的X射線反射鏡中，通過減小斜入射 角，也可以使被切去的X射線的波長區域在一定程度上朝 著比先前技術短的波長區域移動。但是，先前技術的採用 金或白孟專的情形下’不能完全切去0.3nm〜0.5nm波長區 域的X射線’在從X射線反射鏡射出的X射線中，混有相當 比例的該0. 3nm〜0. 5mn波長區域的X射線。該波長區域的乂 射線如果混入曝光用的X射線’則當X射線入射到塗敷在半 導體晶片上的保護層時，產生比先前技術多的光電子，所 以’對形成的圖形精度有不良影響。 本發明者為了解決該問題，提出了採用包含鑽石、一氮 化删等南密度且原子量小的輕元素的材料，作為X射線反 射鏡的反射面材料。 把镄石或—氮化硼作為X射線反射鏡使用時，即使斜入 射角比較大、例如為1 °時’在0. 6 nm左右的短波長區域， 能以高反射率反射X射線。在〇· 6nm以下的短波長區域，採 用這些材料的X射線反射鏡，其X射線反射率急劇降低。因 此’該短波長區域X射線的混入，比先前技術的採用金、 白金時少。 從圖2可見’採用鑽石或一氮化硼的X射線反射鏡中，可

89110251.ptd 第55頁 45420 8 五、發明說明（53) 得到約相同程度的高反射率。 另外，通過把斜入射角設定為丨。以下的小角度，在採 用鑽石或一氮化硼的X射線反射鏡中，在χ射線反射鏡中切 去的波長區域可朝短波長側移動。 由這些輕元素構成的材料中，在〇 . 6nm波長區域又射線反 射率=旦降低後，在不足〇. 45nm的短波長區域，反射率仍 保持著降低狀況幾乎不變動。這樣，由於反射率不變，可 以比先刖技術更有效地從放射光中除去屬於不足〇 . 4 5隨波 二區域的X射線。gp ,如果利用這些材料，就可以製成短 /長切去用X射線反射鏡，該短波長切去用χ射線反射鏡只 吸收波長不足0. 4 5 n m的X射線。 另外，由上述那樣的輕元素構成的材料，在〇45以上 0.7nm以下的波長區域内沒有吸收端。因此，上述材料在 長區域内沒有吸收峰值。目此，如果把這些材料用 則可以比先前技術的X射線反射鏡更切實 ? * nm以上〇. 7nm以下波長區域的X射線。結果，可 確：”句的X射線照射強度，所以能得到高通過量。 具乂： Ϊ果把上述材料用於X射線反射鏡，則可得到波 ^ =先剛技術所用的〇.75nm波長更短的χ射線。結 製解像度比先前技術高以Γ 因此’可複 X射線曝光裝置，可得到的比\路二圖形。結果，採用本發明的 置。 比先丽技術高集成化的半導體裝 把這些鑽石、或—氮化蝴等材料研磨成平滑的表面 作

89110251.ptd 第56頁 45420 8 五、發明說明（54) 為X射線反射鏡的反射面，可以得到約9〇%左右的高反射 率〇 對於先前技術的X射線反射鏡，曾提出過平面鏡、球面 鏡或非球面鏡的形狀。作為球面鏡，曾提出過圓柱形的和 螺方疋官开^的等。作為非球面鏡，曾提出過橢圓形的和拋物 線形的等。這些都是以提高聚光效率為目的而提出的。另 外’隨著加工技術、評價技術乃至設計技術的進步，最 近對不能用數學式表示的非球面鏡也作了探求。 另外，作為X射線反射鏡的基板，不僅對玻璃、而且對 ^有阿硬度但因性脆而被先前技術認為不適合加工的材料 2 了探求。k著加工技術的進步，用這些高硬度材料形 成自由曲面也成為可能。 f 2，本發明者，對於作為x射線反射鏡的材料，除了 ::技術採用的溶融石英等氧化矽系材料外，€嘗試用碳 墨、一氮化硼等材料來加工X射線反射鏡。用這 節二入1· ®石ί、一氮化硼形成的x射線反射鏡，通過調 =:是==後區域以下的短波長區糊 研究1採=1 對於x射線反射鏡的反射面，也 九過t用形成了鑽石薄膜的面。 法‘成形技S ::::的成形技術’近年來，.採用CVD 化矽或鑽石材料J成二；【：為^比：前技術大的碳 '等的材料作為靖反射鏡=;v二’二化

89H〇251.ptd 第57頁 45420 8 五、發明說明（55) 鏡，從其::成的塊狀材形成x射線反射 的觀反射鏡。得到具有良好特性 反射鏡，在工掌卜# + y用&二材料形成為塊狀的大型 财兄在工業上遇比較困難。 材料製作小型的平面鏡，驗 =明者知用这些 具有良好的特性。 〃、 如預測的那樣 本發明者’在研究採用上述碳 線反射鏡時，從製作步驟的 3石材枓專的x射 些材料形成薄膜。並且，主考；：用，法將這 線反射鏡的反射面使用。即，在^加=兔膜，面作為X射 表面，採用CVD法形成鑽；5笼^ 口為預定形狀的基板 加工，，最後完成了;;Μ::::再進行機械的或化學的 雖困難但熱傳導性好和巧破璃類材料、加工 硬度高耐熱性好但比較脆的 ：：：糸：料、以及 究。並用CVD法在這此材料的=硕4材科’進行了研 目触aw、 ^々 枓的表面形成了鑽石薄膜。 鑽石薄膜。結果，在」二 材料的表面都可以形成鑽石薄膜。 虱化朋 另外，本發明者對於鑽石薄膜的形成條件。 即’為了提高所形成的鑽石薄膜表面的平； 的工藝條件、增加基板表面的鑽石生成核密度的Γ板處理 89110251.ptd 第58頁 5420 8 五、發明說明（56) 條件等進行了研究。但是，把用CVD法形的 — 接作為X射線反射鏡使用時，難以得到人的f石薄膜直 為此，本發明者嘗試在基板材料上形7滿意的特性。 對鑽石薄膜的表面實施研磨等的加工。主^ ^薄臈後， 加工方法進行了探索。為了縮短加工時 j =械研磨的 進：了探索。但是’無論是採用機械 還疋化予加工方法，鑽石薄膜的表面加工是 方法 把石墨作為X射線反射鏡用日夺，斜入射角必須’當 為此，嘗試把稱為鑽石型碳（DLC)的材料 反j射。 石缚艇的X射線反射特性。另外’鐵石型碳的工藝條件2 :石溥膜的製造工藝條件類⑽’可在更大形成 薄膜。 ,π取 另外，還製作了用CVD法在矽基板上形成一氮化硼薄膜 的X射線反射鏡。對具有該一氮化硼薄膜的χ射線反射鏡， 也在斜入射角為1。的條件下評價了其反射特性。結果如 圖2所示。 如圖2所不，具有鑽石薄膜的χ射線反射鏡，以〇 · 6 ηπι的χ 射線波長附近為界’屬於〇. 6nm以下短波長區域的X射線的 反射率急劇降低。因此，如果採用該X射線反射鏡，與採 用〇. 7nm以上波長區域χ射線的先前技術χ射線曝光裝置相 比’能得到更短波長的X射線。 另外’採用一氮化硼的χ射線反射鏡，反射率高的波長 位置’雖然比採用鑽石的X射線反射鏡稍稍偏于長波長

第59頁 89110251.ptd i542〇 a 五、發明說明（57) 側^但是也能同樣地得到〇· 6nm以上波長的X射線。 (貫施例2 ) 开發明的實施例1同樣地，帽目合成法在石夕基板上 石型:炭的薄膜，製成χ射線反射鏡。對採用該鑽石 價r甘射線反射鏡的反射特性，進行與實施例1同樣的評 價。其結果如圖2所示。 :圖2所示’採用鑽石型碳的χ射線反射鏡的反射特性， ^本上與採用鑽石的X射線反射鏡的反射特性類似。但 Ϊ低鑽3碳的平均密度是3. 32 ’比鑽石的平均密度3· 52 斜人私ί ί二Ϊ貫施例2中把所有的X射線反射鏡的Χ射線 鑽石型#的广”、、1 ’在對該實施例2的測定結果中’採用 :的ϊ 鏡的反射率升高的波長，比採用鑽 的X射線反射鏡，偏于長波長侧。 不：上Ϊ的鑽石或鑽石型碳等那樣的、對X射線僅在 ^足〇. 45nm波長區域和超過〇. 7⑽波長區域的至少一方中 有吸收端的材料，作矣γ c 為X射、、泉反射1¾的材料使用，則可以 介。ί类W皮長區域中x射線的照射強度降低或變 短的X°射線。可利μ用波長…區域比先前技術採用的〇. 75ηΠ1波長 形。’ 、 4 ，可複製解像度比先前技術高的電路圖 料Ϊ Ϊ ^2較中例表採用碳化石夕的X射線反射鏡的反射特性資 =:在^。從圖2可知。採用⑽的X射線反射 在該波長區域反：:一近二皮低長區，吸收端’所以， 度降低。結果，與本發明的X射線 45420 8 五、發明說明（58) 反射鏡相比’採用碳化石夕的X射線反射鏡，在〇. 7 n m以下波 長區域内X射線的照射強.度降低。 另外，如圖2所示，本發明的X射線反射鏡的材料即鑽石 等’吸收9 0 %以上不足0 . 3 nm波長區域的X射線。 因此’如果採用本發明的X射線反射鏡，可切實防止具 有不足0. 3nm波長的短波長X射線混入曝光光。結果，可防 止在曝光時因這些短波長X射線在保護膜上產生光電子， 從而可防止光電子引起的解像度劣化。 (實施例3) 以鍺作為基板，在該基板表面用濺射法形成金屬鈦的薄 膜’製成X射線反射鏡。該金屬鈦的薄膜膜厚約為0. 5 # m 。對該採用金屬鈦的X射線反射鏡，與實施例1同樣地進行 了反射特性評價。其結果如圖2所示。 如圖2所示’ X射線對X射線反射鏡的斜入射角為1。〇時， 遠採用金屬鈦薄膜的X射線反射鏡，顯示出與實施例1中採 用鑽石薄膜的X射線反射鏡基本同樣的反射特性。但是， 採用金屬鈦的X射線反射鏡，與採用鑽石薄膜的X射線反射 鏡相比，在長波長區域的X射線的反射率低。 (實施例4) · 以金屬、合金或陶瓷作為基板，在該基板上用離子噴鍍 法形成氮化鈦薄膜，製成X射線反射鏡。這裏，對於以碳 化矽作為基板、在該碳化矽基板上形成氮化鈦薄膜的X射 線反射鏡，與實施例1同樣地進行了反射特性評價。

，4542ϋ b___ 五、發明說明（59) 對這些採用氮!化欽的X射線反射鏡和採用皱的X射線反射鏡 的反射特性評價結果，如圖2所示。 如圖2所示，採用氮化鈦的X射線反射鏡，當斜入射角為 1 °時，與採用鈦的X射線反射鏡相比，反射率升高的波長 偏向短波長侧，並且，比採用鈦的X射線反射鏡具有高反 射率。 另外’採用鈹的X射線反射鏡，對於具有0. 8nm以上波長 的X射線，顯示·出高反射率。另外，如圖2所示，與其他材 料同樣地，鈹的反射率降低後，在短波長區域其反射率穩 定。因此’把鈹作為X射線反射鏡的材料使用，與其他材 料同樣地，可有效地除去短波長區域的X射線。另外，由 於在0· 8nm以上波長區域中有高反射率，所以作為X射線反 射鏡的材料，具有良好的特性。 但是’為了實現與採用鑽石薄膜或一氮化硼等的X射線 反射鏡同樣地切去波長，斜入射角必須比1。更小。由於 在大斜入射角中不能使用，所以，考慮到作為聚光χ射線 的聚光鏡的功能時’其總的特性比採用鑽石薄膜的X射線 反射鏡差。把採用鈹的X射線反射鏡用於χ射線曝光裝置 時’為了實現高通過量，i須要增加該χ射線反射鏡的個 數。 樣，用鑽石、鑽石型碳、一氮化硼等的表面，作為短 波長切去用X射線反射鏡，通過調節χ射線對該义射線反射 鏡的入射角，可得到在比先前技術認為是最適合的波長即

45420 8 五 發明說明（60) 能在近距離曝光步驟中使用的X射線，該近距離曝光步驟 採用波長比先前技術短的X射線。 因此’由於能把波長比先前技術短的X射線用於曝光步 驟’所以’可複製解像度比先前技術高的電路圖形。另 外，由於可加大X射線的照射強度，所以能實現高通過 量。 另外，由於在基板材料上形成鑽石等的鏡面材料，所 以，可預先把基板材料加工成球面等作為χ射線反射鏡所 需的形狀。結果’可容易地得到大型且形狀複雜的X射線 反射鏡。 另外’在本發明的χ射線曝光裝置中，由於採用上述那 樣的X射線反射鏡，所以可把〇 . 3nm〜丨.5nm波長範圍的χ射 線作為曝光光使用。 (實施例5) 採用碳化矽或氧化矽作為χ射線反射鏡的基板，將該基 f的表=研磨。然後，在該研磨面上用電子射線蒸鍍法形 成釕的薄膜，製成χ射線反射鏡。另外，在基板的研磨面 亡用電子射線蒸鍍法形成铑的薄m，製成另一個χ射線反 1 ΐ if採用該釕和铑的x射線反射鏡，與實施例1同樣地 變=射線反射特性的評價。該實施例5中，使斜入射角 j:’也對該斜入射角與反射特性的關係進行了評價。其 斑χ私始圖^所不。圖3是表示對x射線反射鏡的x射線的波長 Λ屮、’ ☆射率關係的曲線。圖3中，作為比較例、同時也 ，、 採用白金的χ射線反射鏡的反射特性測定結果。

在1中，K吸收端存在於Ο . Ο 5 6 ο 5 1 nm的短波長區域内，L 及收鳊存在於〇.4l8〇nm和0·4369ηπι區域，Μ吸收端存在於 4崩區域。在錢中，〖吸收端存在於。.。5339:=;於 ^ L 及收蠕存在於 0.3629 nm、0.3925 nm和 0.41299 nm 區 域’ Μ吸收端存在於4〇4nm區域。 ^ m吸收端的影響，如圖3所示，在採用釘的又射線 反射鏡和採用鍺的X射線反射鏡中的任意一個的資料中，X =Λ 9，長在〇. 4 n m附近的區域，有χ射線反射率變動的區 二鉍f =，從〇.45nm以上波長區域的又射線反射鏡出來的 射光中，它們的吸收端的影響少，可得到 =。也就是說，釘和錢是對於,射線僅在二=: °匕.nm波長區域的至少一方中有吸收端的材料（在0 上0.7ηπι以下的波長區域内沒有吸收端的材料），如 作為χ射線反射鏡的材料，則可容易地形成 妒 .45nm以上波長區域X射線的本發明X射線反射 二Ζ+，i發明的X射線反射鏡’比先前技術的χ射線反 可i=〔實反射0.45抓以上波長區域的x射線’所以， 叮確保充为的X射線照射強度。 另外，如果把X射線對X射線反射鏡的斜入射 Γ丨1.0 ° ，則可以使得到的X射線的峰值波長向短波長 此真^ 果採用该χ射線反射鏡，則可容易地得到峰值 波長為0. 4nm以上的X射線。 圖所示’與作為比較例表示的白金，幽_全箄同样 地，其P及收端Μ吸收端位於〇.lnm左右以;的^=區

45420 ------- 五、發明說明（62) 一-- 域。但是’該白金的Μ吸收端存在於〇. 5ηπι波長區域内。 因此，表示採用白金的X射線反射鏡的反射特性的曲 線’在0. 5nm波長區域内反射率降低。在〇_ 4nm〜〇. 7nm波 ^區域内的反射率’比採用釕的本發明X射線反射鏡小得 夕。另外，採用白金的X射線反射鏡中，在該波長區域内 的反射率具有幾個峰值，作為在曝光步驟中用的曝光光， 不能說具有良好特性。另外，總的X射線光量也比採用本 發明X射線反射鏡時少。 (實施例6 ) 用礙化矽作X射線反射鏡的基板，對該碳化矽的作為反 射面的面研磨。然後’在該基板的研磨面上，用電子射線 蒸鍍法形成銀的薄膜，製成X射線反射鏡。再用同樣的基 板’在研磨面上用電子射線蒸鍍法形成鈀的薄膜，製成另 一個X射線反射鏡。對這些X射線反射鏡’與實施例1同樣 地，評價斜入射角為1。時的反射特性。其結果如圖4所 示°圖4係顯示有關X射線反射鏡的X射線之波長與X射線之 反射率之關係圖形。 如圖4所示’本發明的X射線反射鏡、即採用銀和鈀的X 射線反射鏡，在約〇 · 4nm附近的波長區域，顯示反射率升 高。對〇· 45〜〇· 7nm附近波長區域的X射線，反射率穩定。 因此’如果用本發明的採用了銀和鈀的X射線反射鏡，則 與實施例1〜5同樣地，可得到比先前技術短的波長區域'中 有峰值波長的、適合於X射線曝光步驟的X射線。 另外’為了比較’與採用白金的X射線反射鏡的反射特

89110251.ptd 11 遍i

丨曝

^5420 8 五、發明說明（63) 性相比可知，本發明的X射線反射鏡比先前技術的採用白 金的X射線反射鏡，對〇 . 4 5〜0 · 7nm波長區域的X射綠， 示出高反射率。 ，ίΆ 、另外’這裏是用碳化石夕作為基板材料，但是用氧化石夕 為基板材料時也能得到同樣的效果。 (實施例7 ) 按照本發明’用波長比先前技術短的χ射線形成 形時，X射線光罩的基板材料的χ射線透過性能也是重θ 性之一。具體地說，在Χ射線光罩的基板材料中，X 砧 透過性能與X射線的波長有很大關係。 ’ β 、 即，先前技術作為X射線光罩基板的一化 等綱材料，包括薄膜中的缺陷程度等％朋Α化二 =襲’…點看是較好的材料4但J於；=完 ΓίΓΐΓ'存在於G.7nra附近的波長區域内，所以】 Γίί:ί附近的x射線’透過率產生急劇變化。妹果， 巴本c用的短波長區域的 ；： ;%反先“術的…的材料，不適合…線ΐί: 基：此具in者；ϊξ::，薄膜用於χ射線光罩的 化石朋和鈹等輕元素構成的薄膜的材料、-氧 波長區域内均沒有吸收端’上述材枓在1. 5nm以下的 性能。尤其是鑽石，盆揚氏二:出對於X射線良好的透過 作為X射線光罩的基板、，果$也為碳化矽的兩倍以上， ·，、、頁不出極好的特性。

8911〇251,ptd 第66頁

五'發明說明（64) 另外鈹薄膜的X射、線透過性能雖然極好，但是對於調 整用的光沒有透過性，而且熱膨脹係數也大。0此，在採 :x射線的近:巨離曝光技術中，鈹薄膜幾乎不被考慮用作x 射線光罩的基板。 潢ΐΑ現在正開發進展中的減壓氦環境等的散熱性好的 ，以及在採用閃光曝光那樣大面積-併曝光方 式專H，下’曝光步驟中的x射線光罩的溫度上升極 ’赤蚀心是在x射線曝光裝置中採用了熱吸收用的鑽石窗 二二日果’ ϋ線光罩的溫度上升，是幾乎可以忽略的程 J礙：果’鈹薄膜的熱膨脹係數大的問題，並不成為大的 另外，作為X射線光罩的調整過 罩形成在半導體晶片上 i '出通過χ射線先 例如採用全程調整方j t ：!種方式以外的調整方法， 實不成為門顯U ί式4,鈹缚膜中的光透過性差這一事 X射線光罩的調整位置°在曝光閃光中’不進行 線光罩與半導體s匕精搶地控制保持座的移動，使X射 于/、卞v肢晶片的位置對準。 X射另線外光罩—Λ化硬度和M料數料慮，作為 地，難二同樣 慮用它作為X料朵置Λ ’所以’先前技術不考 地，通過ί :全 m方式、使保持半導體晶片白勺台座位

89110251.ptd 第67頁 4 54 2 0 8 五、發明說明（65) 度=度化氮化硼也可作為x射線光罩的基板 十 外 氮化硼，是在本發明中作為曝光来你田& x此射好線祖的/\5nm波長區域内沒有吸收端的優良材料。即，這 反的x射線曝光裝置中，適合於作為x射線光 的X射線光罩的膜 )’評價其X射線 這樣’對本發明X射線曝光裝置中所用 片材料（鈹、鑽石、鑽石型碳、一氮化硼 透過性，結果如圖5所示。 圖5是表示各種膜片材料的、χ射叙波長與線透過 關係的曲線。$外，為了比較，對先前技術的採用碳化矽 作為X射線光罩臈片的例子，也同樣地表示了其叉射線透過 特性。如圖5所示，本發明的χ射線光罩的膜片材料，比 前技術所用的碳化矽，在〇45nm〜〇711[1]波長區域中顯示 出優良的X射線透過率。 ’ 另外，對各種材料的χ射線透過特性的評價，是對幾個 點的波長進打總光量的測定，關於透過率與义射線波長 係的詳細研究，是用類比法進行的。 (實施例8) 下面，說明把本發明的X射線反射鏡插入已有的X射線曝 光裝輩中，也能得到切去短波長區域χ射線的效果。 ” 先前技術的J射線曝光褒置系統，備有臨界波長為〇 7nm 的同步（加速器）放射源、兩個包含金的1射線反射鏡和厚 度20 /zm的鈹窗。從該同步（加速器）放射源射出的χ射線， 在斜入射角為1. 4。的條件下，被含有金的χ射線反射鏡反

4S4 2Q 8 五、發明說明（66) 射 然後’通過銀·窗，切去長的波長成份。這樣得到的X 射線的光譜如圖6所示。圖6是表示X射線的波長與X射線的 相對強度關係的曲線。圖6中，實線所示的曲線表示在上 述先前技術的X射線曝光裝置中得到的X射線的光譜。 先把含有鑽石的本發明X射線反射鏡，以斜入射角為1。 的條件’插入該先前技術的X射線曝光裝置中。這裏，對 插入個本發明X射線反射鏡時和插入兩個本發明X射線反 射鏡時，分別表示了 X射線的光譜。 、從圖6中可知，在先前技術.的系統中，透過了鈹窗後仍 殘存的0. 55nm以下的短波長成份，通過插入本發明的χ射 線反射鏡’該短波長成份幾乎全被切去。另外，把本發明 的X射線反射鏡增加到兩個時，與採用一個本發明的X ^線 反射鏡時相比，雖然Χ射線的整體強度稍稍減弱，但由於7 一定，所以可使°.55nm以下波長區域的一χ射線 強度更降低。 (實施例9) 可以連續地變吏 下面’說明用本發明的χ射線反射鏡， 曝光用X射線的峰值波長.。 +先装置乐統相同。但是，在本實施例9中，盥本 系統不同，不採用使用金的X射線反射鏡，而是 本發明的使用鑽石的X射線反射鏡吏H木用兩個 線反射鏡的斜入射角在0.6。〜15。對該兩《射 後鈹窗後的X射線的光譜如圖7所 内變化時，透4 Q ^疋表示X射線的分

4 5420 8 五、發明說明（67) 長舆X射線的相對強度關係的曲線圖。 如圖7所示，通過調節X射線對X射線反射鏡的斜入射 角，可以使得到的X射線的峰值波長連續地變化。 (實施例1 0 ) 下面’說明在實施例8和9的X射線反射鏡的控制方法 中’不改變X射線光軸的方向，可變更X射線對X射線反射 鏡的斜入射角的系統。 圖8是表示採用兩個本發明X射線反射鏡系統的控制方法 的模式圖。如圖8所示，X射線1 〇以斜入射角α入射到第一 級X射線反射鏡1 1内。被第一級X射線反射鏡1 1反射的X射 線1 0 ’仍以斜入射角α入射到第二級X射線反射鏡i 2内， 再被反射。 這時’第一級X射線反射鏡11與第二級X射線反射鏡丨2在 X抽方向的距離為L α，在y軸方向的距離為])。另外，第一 級X射線反射鏡11的設置位置是固定的，能以垂直於紙面

的軸為中心旋轉。第二級\射線反射鏡丨2可在X軸方向移 動’並且與第一級X射線反射鏡1.1同樣地，能以垂直於紙面 的軸為中心旋轉。如圖8所示，通過使第一級χ射線反射鏡 U和第二級χ射線反射鏡1 2中的X射線1 0的斜入射角相同， 從第二級Χ射線反射鏡1 2射出的X射線1 0的光軸（射出光輛） ’與入射到第一級χ射線反射鏡丨丨内的χ射線丨〇的光轴（入 射光轴）基本平行。也就是說，從X射線最後到達的χ射線 反射鏡、即第二級X射線反射鏡1 2射出的X射線1 〇的射出方 向’與入射到X射線最先到達的X射線反射鏡、即第—級X

89110251.ptd 第70頁 5420 8 五、發明說明（68) 射線反射鏡1 1的X射線1 0的入射方向基本上相同。 這裏所說的從第二級X射線反射鏡1 2射出的X射線1 〇的射 出方向’與入射到第一級X射線反射鏡1 1的X射線1 〇的入射 方向相同，是指上述射出方向和上述入射方向的角度（X射 線10的射出光轴與入射光軸的角度）在預定的容許誤差範 圍内。具體地說，對於一個X射線反射鏡，X射線光軸的入 射方向或射出方向的容許誤差是〇.i。，圖8所示系統中， 由於有第一級和第二級X射線反射鏡丨丨、丨2這樣兩個X射線 反射鏡’所以，圖8所示系統的容許誤差是〇. 2。。因此， 只要上述射出方向和上述入射方向的角度在〇. 2。以下， 就可以認為從第二級X射線反射鏡1 2射出的X射線1 〇的射出 方向、與入射到第一級X射線反射鏡11的X射線1 0的入射方 向是相同的。 當X射^線10對第一級X射線反射鏡11的斜入射角為石，並 二/9，於α時，第一級x射線反射鏡11與第二級X射線反射 =綠ir/轴方向的距離為1卢’第二級Χ射線反射鏡12中的Χ 沾γ μ &的斜入射角為石，則從第二級X射線反射鏡1 2射出 斛_ i 1 〇的光軸，也基本上平行於入射到第一級X射線反 射鏡11的X射線10的光軸。 這時，下式關係成立。 0 Un(2 α) =L ^ x tan(2 地，使)^+可#以不變更χ射線10的光軸方向，與實施例9同樣 (實施二線的峰值波長連續地變化。

第71頁 454 20 8 _ 五、發明說明（69) . *圖9是表示採用三個本發明χ射線反射鏡系統的控制方法 模式圖。第一級X射線反射鏡丨丨與第二級X射線反射鏡丨2的 X軸方向距離L是一定值。第二級χ射線反射鏡丨2與第三級X 射線反射鏡1 3的X軸方向距離L也同樣地是一定值。第一級 X射線反射鏡1 1的位置是固定的，能以垂直於紙面的軸為 中心旋轉。第二級X射線反射鏡丨2能在y轴方向平行地移 動。第二級X射線反射鏡1 3與第一級X射線反射鏡丨丨同樣 地’能以垂直於紙面的軸為中心旋轉。 X射線1 0入射到第一級X射線反射鏡丨i時的斜入射角為α 時，第一級X射線反射鏡U與第二級X射線反.射鏡丨2間的y 軸方向距離為D α。控制第三級X射線反射鏡丨3的角度，使 得X射線1 0對第三級X射線反射鏡丨3的斜入射角為α。結 果，從X射線最後到達的X射線反射鏡、即第三級χ射線反 射鏡1 3射出的X射線1 〇的光轴（射出光軸），與入射到X射線 1 0最先到達的X射線反射鏡、即第一級χ射線反射鏡丨1的X 射線1 0的光軸（入射光軸）基本上相同。但是，X射線丨〇對 第二級X射線反射鏡1 2的斜入射角為2 α。這裏所說的入射 光軸與射出光軸相同，是指入射光軸與射出光軸基本上重 合’並且入射光軸與射出光軸所成角度在預定的容許範圍 内。如本實施例1 0所述，一個χ射線反射鏡的χ射線光軸的 光軸入射方向或射出方向的容許誤差是〇1。。因此，圖9 所示系統中由於備有第 第三級這樣三個X射線反射鏡 .11〜1 3 ’所以圖9所示系統的容許誤差是〇. 3。。 一級X射線反射鏡11旋轉，使χ射線丨〇對第—級1射線反

89110251.ptd 第72頁 45420 8 五、發明說明（70) 射鏡11的斜入射角成為沒。這時，使第二級X射線反射鏡 1 2在y軸方向平行移動。另外，將第三級χ射線反射鏡丨3旋 轉，使第三級X射線反射鏡1 3中X射線丨〇的斜入射角成為 /S。這樣，與前述同樣地’從第三級X射線反射鏡丨3射出 的X射線1 0的光軸，與入射到第一級X射線反射鏡丨丨的X射 線1 0.的光轴基本上相同。 這樣，將X射線的光軸保持為同一的情況下，可任意選 擇X射線對X射線反射鏡11、1 2、1 3的斜入射角。這時，下 式成立。

D a tan(2 a ) tan(2 β ) 第一級X射線反射鏡丨丨和第三級X射線反射鏡丨3是採用 皱’第二級X射線反射鏡丨2是採用氮化鈦，使用這些X射線 反射鏡11、1 2、1 3時得到的X射線的光譜如圖1 〇所示。另 外’ X射線曝光裝置系統與實施例8、9同樣，光源是臨界 波長為0 · 7nm的同步（加速器）放射源，X射線取出窗是厚度 為2 0 # m的鈹窗。 圖1 0是表示從實施例11的X射線曝光裝置系統得到的X射 線的波長與X射線相對強度關係的曲線圖。 如圖1 0所示’使第一級X射線反射鏡11 (見圖9 )和第三級 X射線反射鏡13(見圖9)中的斜入射角在〇.5。〜〇.75。的 fe圍内’以0. 〇 5 °的單位變化。並且’與該變化對應地，

11111

89110251.ptd 第73頁 4 5420 b 五、發明說明（71) 使第二級X射線反射鏡1 2 (見圖9 )中的斜入射角在1. 〇 °〜 1. 5 °的範圍内以0 . 1 °為單位變化。從圖1 0可知，可以使 X射線的峰值波長連續地變化。 (實施例1 2 ) 圖11是表示採用四個本發明X射線反射鏡系統的控制方 法的模式圖。下面參照圖11說明採用四個X射線反射鏡 的、並且不改變X射線1 0的光軸可變更X射線對X射線反射 鏡的斜入射角的系統。 如圖11所示，在X軸方向，距第一級X射線反射鏡11 一定 距離L的位置設有第二級X射線反射鏡1 2。第三級X射線反 射鏡1 3沿X軸方向距第二級X射線反射鏡1 2的距離是L '。 第4級X射線反射鏡14沿X軸方向距第三級X射線反射鏡13的 距離是L。第一級X射線反射鏡11和第4級X射線反射鏡1 4的 位置是固定的’並能以垂直於紙面的軸為中心旋轉。第二 級X射線反射鏡1 2和第三級X射線反射鏡1 3除了能以垂直於 紙面的軸為中心旋轉外，還能沿y軸方向移動。 X射線1 0對.第一級X射線反射鏡1 1的斜入射角為α時，調 節X射線反射鏡1 2、1 3、1 4的旋轉角度和位置，使得X射線 1 0在第一級X射線反射鏡11、第二級X射線反射鏡1 2、第三 級X射線反射鏡1 3中的斜入射角均為α。這時，第一級乂射 線反射鏡1 1與第二級X射線反射鏡1 2在y軸方向的距離為]) 〇:。結果’入射到X射線1 0敢先到達的X射線反射鏡、^第 一級X射線反射鏡11的X射線1 0的光軸（入射光轴），與從χ 射線10最後到達的X射線反射鏡、即第4級X射線反射鏡14

89110251.ptd 第74頁

45420 B 五、發明說明（72) 射出的X射線1 0的光軸（射出光軸）基本上相同。具體地 說’入射到第一級X射線反射鏡11的X射線1 〇的光軸（入射 光軸）、與從第4級X射線反射鏡1 4射出的X射線1 〇的光轴 (射出光轴）基本上重合，並且，入射光軸與射出光轴所成 角度在預定的容許範圍内（在圖11所示系統中，由於備有 四個X射線反射鏡11〜14，所以容許範圍是0· 4。以下）。 將第一級X射線反射鏡11旋轉，使第一級X射線反射鏡i i 中的X射線1 0的斜入射角成為泠。這時，使第二級χ射線反 射鏡1 2和第三級X射線反射鏡1 3在y軸方向平行移動。同 時’分別將X射線反射鏡1 2、1 3旋轉使第二級X射線反射 鏡1 2和第三級X射線反射鏡1 3中的X射線的斜入射角成為 泠。並且也將第4級X射線反射鏡1 4旋轉，使第4級X射線反 射鏡14中的X射線斜入射角也成為召，這樣，與前述同樣 地，可以使從第4級X射線反射鏡1 4射出的X射線1 0的光 軸、與入射到第一級X射線反射鏡1 1的X射線1 0的光軸基本 上相同。即，保持著X射線1 0的光軸不變，可任意選擇X射 線對X射線反射鏡11〜1 4的斜入射角。這時，下式成立。 D a D β L -- — ---- tan (2 a) tan ( 2 β ) 因此，與實施例11同樣地，可不變更X射線1 0的光軸， 使X射線的峰值波長連續變化。 ·(實施例13) 圖1 2是表示採用四個本發明X射線反射鏡系統中的控制

89110251.ptd 第75頁 454 20 8 五、發明說明（73) 方法的模式圖。 圖1 2中，在X軸方向，與第一級X射線反射鏡11隔開[“ 間隔處’設有第二級X射線反射鏡12。在X軸方向，與第二 級X射線反射鏡1 2隔開L冷間隔處，設有第三級X射線反射 鏡1 3。在X軸方向，與第三級X射線反射鏡1 3隔開L α間f高 處’設有第4級X射線反射鏡1 4。各X射線反射鏡間的距 離，是各X射線反射鏡的反射中心間的距離。 第一級X射線反射鏡1 1，其位置和旋轉角度都是固定 的。第二級X射線反射鏡1 2和第三級X射線反射鏡1 3分別能 以垂直於紙面的軸為中心旋轉和在X軸方向移動，還能在X 軸方向移動。第4級X射線反射鏡1 4的旋轉角一定，能在X 軸方向移動。 設第一級X射線反射鏡11和第4級X射線反射鏡1 4中的X射 線的斜入射角為一定值α。為了抑制在X射線反射鏡11、 1 4中X射線的吸收，該斜入射角α是極小的值。設第二級X 射線反射鏡1 2和第三級X射線反射鏡1 3中的X射線的.斜入射 角為泠（冷> α )。另夕卜，設第二級X射線反射鏡1 2與第三 級X射線反射鏡1 3在y轴方向的距離為一定值D。這樣，下 式關係成立。 D=2x Lax tan(2 a)=L^x tan2( β — a) 分別調節斜入射角β、X射線反射鏡間的距離L a、L沒 ，保持上述關係。 ， 由於斜入射角α是非常小的角度，所以第一級X射線反 射鏡11和第4級X射線反射鏡1 4中的X射線1 0的衰減幾乎沒

89110251.ptd 第76頁 45420 8

第77頁

五、發明說明（75) 如圖1 3所示，可連續地變更X射線的峰值波長。 一這樣’由於可任意地變更X射線的峰值波長，所以，可 採用具有適合於X射線光罩、所要求的解像度、所用護 膜性質等波長的X射線。 (實施例1 4 ) 圖1 4是表示本發明χ射線光罩的斷面模。 圖14說明X射線光罩。 卜囟多’，、、 一 014所示，X射線光罩備有基板a、鑽石膜片μ、由 的翻薄膜m〜1?C及輕元素的礙薄膜18a、18b構成 收體、護圈19。鑽石膜片16形成在基板15上。 : 體的麵薄膜17&〜17〇和碳薄膜W、18b相 .互=層地形成在鑽石膜片16上。在該χ射線吸收體上 複威用圖形20。位於複製用圖并;μ .^ ^ Λ[ΐ01 稷I用圖形2〇下面的區域，在基板15 19設置^在窗部21 ’露出鑽石膜片16的背面。護圈 圖；20 θ 下面、。這裏，Χ射線吸收體上的複製用 行产餘疋^忐I 、的通過對作為光罩的Χ射線吸收體進 '腐：’形成由電子射線掃描的保護膜圖形。 -即：：體的疊層數和各層厚度，根據所要求的遮光 置、即所需的光罩鉗t卜厗y^ ^ 日车，如HM he _ ^比度决疋。例如，低對比度的光罩 光罩時田展^ S層數比較少’為5層。而高對比度的 先罩時，璧層數多達20層。另外 他的叠層數也可得到同樣的效果。 為上 射i 的曝光步驟中’x射線吸收體必須遮光的χ 射線的波長區域’是G.5⑽〜L5㈣這樣大範圍的區域。因

89110251.ptd

第78頁

454 20 8 五、發明說明（76) 此，先丽技術那樣用單一材料形成χ射線吸收體時’ 充分地將要遮光的波長區域全部遮光，必須加厚χ射 收體的膜厚。結果，複製用圖形2〇的高寬比加大， 形成微細®形是不利的。 < W % 先前技術的X射線光罩中的χ射線吸收體，是採用 其化合物、合金等，這些材料對本發明中要利用的短波 長區域的X射線也具有高吸收能。因&，構成χ射線吸收^ 的材料，從原理上說，也可以採用這些鎢等的材料。a 另外，為了對波長〇.5nm〜l_5nm的X射線進行遮光，太 Ϊ : Ϊ試作了這樣的X射線光罩，該光罩備有多層膜的疊 層厚度不同的若干個X射線吸收體。結果，通過調節聶声 厚度’就可以改變各波長的遮光量、即對比度且曰 說，通過調節疊層厚度’可改善爾各波長的對比度疋。 ^: ’可設計出具有更適合於複製高解像度 比度的X射線光罩。 口々幻灯 =所光罩中，重元素是編，輕元素是 到η:的；：重兀素採用鉬、輕元素採用鈹時，也能得 到同樣的效果。 "另外，由於膜片是採用鑽石薄膜，所以，可防止先前技 術的用碳化矽作為膜片時那檨古 膜片吸收。 才那樣/皮長〇.6nm附近的χ射線被 把本發明的X射線光罩作為每絲 置中的X射線光罩時，示本發明曝光裝

射線，進行曝光步驟。 Μ波長區域比先前技術短的X

第79頁 45420 8 五、發明說明（77) 這樣，由於採用起X射線遮光體作用的、由多層膜構成 的X射線吸收體，所以’可解決因X射線吸收體的膜厚加厚 而引起複製用電路圖形的高寬比增大的問題。結果，可採 用峰值波長在0. 5nm附近的短波長χ射線，進行曝光步驟。 即’可以把菲埋耳衍射（該菲涅耳衍射是採用X射線的近距 離曝光步驟中解像極限的決定因素）產生的解像極限擴大 到比先前技術更微細的尺寸區域。結果，可複製解像度比 先前技術高的電路圖形。 (實施例1 5 ), 本發明者，製作了用鈹作為膜片，重元素採用铑、輕元 素採用鈹的X射線光罩，該χ射線光罩構造，基本上與圖丄4 $不的X射線光罩相同。這裏，由鈹構成的膜片，是採用 子束表射法形成的。與實施例1 4同樣地在χ射線吸收體 =了複製用圖形後，從背面通過腐蝕除去作為基板的 石夕日日片，這樣形成窗21(見圖14) 〇 r ^ ί ^重元素用㉝、輕元素用鈹的X射線光罩，也能 到/、貫轭例u所示X射線光罩同樣的效果。 光罩，、：纽系材料或鶴系材料作為x射線吸收體的x射-九罩也可Μ用於本發明的x射線曝光裝 (實施例1 6 ) 】〜衣j： τ。 與X射線透過率線吸收體材料的、X射線的波4 21.〇2g/Cm3·，疋表示用“作試樣，該試樣的密度是 g 忒樣的膜厚是0.5 /zm。 45420 8 五、發明說明（78) 如實施例8、9、11、1 3等所示，使X射線的峰值 波長化時，先前技術的作為x射線吸收體用的 1 ^旦 纽糸材料的X射線的透過率低。 ^ 如圖1 5所示，如果把X射線的峰值波長設定在〇 4〜 0. 6nm，則與先前技術的峰值波長為〇. 8nm附近相 射線的透過率是〇· 1〜〇. 5倍.。即，為了得到與先 樣的光罩對比度，要把所需的X射線吸收體的厚产婵ητ σ 到0.Κ5倍。即，如果把圖15所示的材料作‘射^ 罩的X射線吸收體，則可減薄Χ射線吸收體的膜厚。結 可減小X射線光罩中的複製用電路圖形的高寬比。因此 可使X射線光罩中的複製用電路圖形更加微細化。在 另外，可將實施例2〜16所示的X射線反射鏡和χ射線光 罩，用於本發明實施例1所示的χ射線曝光裝置。 (實施例1 7) 、 圖16是表示採用本發明同步（加速器）放射裝置的χ射線 曝光系統的概略圖。下面參照圖16說明同步（加速器）放射 裝置和X射線曝光系統。 ' ' 如圖16所示，同步（加速器）放射裝置備有同步（加速器） 放射源1、平面鏡即X射線反射鏡3a〜3C、聚光鏡22、放"大 鏡23。X射線曝光系統備有上述同步（加速器）放射裝置和χ 射線光罩δ射線反射鏡3a〜3c由鈹構成。聚光鏡^和放 大鏡23分別由铑構成。這裏，同步（加速器）放射裝置作為 X射線放射裝置使用。 九 從同步（加速器）放射源1射出的放射光2a.，如圖丨6所示

89110251.ptd 第81頁 ^54 2 0 8 五、發明說明（79) 地’依次入射到X射線反射鏡3a〜3c、聚光鏡22和放大鏡 2 3，最後通過X射線光罩6照射到塗敷了保護層的半導體晶 片9上。 X射線反射鏡3a〜3c的配置，與圖9所示本發明X射線反 射鏡的實施例11相同。其配置的原則是滿足式2所示數學 式。因此’與實施例11同樣地，從X射線反射鏡3c射出的 反射光即放射光的光轴’與從同步（加速器）放射源1射出 的放射光2 a的光軸基本上重合。另外，與實施例1丨同樣 地’即使變更X射線反射鏡3a〜3c的位置或放射光進入X射 線反射鏡3a〜3c的斜入射角α (見圖9)，如果滿足式2所示 數學式地決定斜入射角α等，就可以把從χ射線反射鏡3c .身ί出的放射光的光軸，.保持在與從同步（加速器）放射源1 射出的放射光2 a的光軸基本重合的位置。結果，即使變更 X射線反射鏡3a〜3c中的放射光的斜入射角α時，也能將 入射到聚光鏡2 2内的放射光的光軸位置保持一定。 構成X射線反射鏡3 a〜3 c的皱，其吸收端波長是 11 · 1 nm。鈹在比11 · 1 nm短波長側的波長區域内沒有吸收 端。因此，通過變更由鈹構成的乂射線反射鏡3a〜3c中放 射光的斜入射角，如圖13所示，在〇45〜〇.7nm波長區域 内’可彳于到任思峰值波長的X射線。同時，可切去吸收比 任意短波長短波長區域的X射線。 從X射線反射鏡3c射出的放射光，入射到聚光鏡22和放 大鏡23内。從同步（加速器）放射源i射出的放射光“，其 水平方向的射出角比較大，但其垂直方向的射出角比較、

I __|_臟

In 89110251.ptd 第82頁 45420 8

小。因此，把從X射線反射鏡3a〜3c射出的放射光直接昭 射到X射線光罩6、實施曝光步驟時，在垂直方向不能確保 足夠的照射強度。為了解決該問題’在放大鏡23中，把反 射放射光的面做成為凸狀。這樣，從放大鏡23射出的放射 光2b的垂直方向照射區域被擴大。這裏，是把放大鏡的 反射放射光的面做成為凸狀，但也可以不採用放大鏡23， 而採用所謂的反射鏡掃描方式的放大鏡’即，使反射鏡轉 動或平行振動，這樣把從反射鏡射出的放射光2匕的垂直方 向照射區域擴大。 五、發明說明（80) 另外，由於放射光2a的水平方向射出角比較大，所以， 2從X射線反射鏡3a〜3c射出的放射光直接用於曝光步驟 „難以得到足夠的照射強度。為了解決該問題，在聚光 兄22中，把反射放射光的面做成為凹狀。這 =不存在時，對於不人射《射線光翠内的大射出角放射兄 ^可以變更其行進方向而使其入射到X射線光罩6内。因 丄可提高入射到X射線光罩6内的放射光的照射強度。 =放大鏡23射出的放射光21)照射到}(射線光罩6上。）（射 如圖17所示’備有護圈19、鑽石膜片16和由X射線 ，肢24形成的複製用圖形2〇。複製用圖形2〇形成在窗部 一的區域，鑽石膜片1 6的背面露出該窗部2 1。圖1 7是表 Γΐίί中的Χ射線光罩和半導體晶片的局部放大斷面圖。 的鉍#所不^鑽石膜片1 6的膜厚是1 # m。Χ射線吸收體2 4 同梯1::可採用與實施例14中的χ射線光罩的χ射線吸收體 7 、才料。透過了 X射線光罩6的放射光2 b，照射到表面

89ll〇251.ptd 第83頁 45420 8 五、發明說明（81) 塗敷著保護膜的半導體晶片9上，使保護膜感光。這樣，X 射線光罩6的複製用圖形2 0被複製到保護膜上。 構成聚光鏡2 2和放大鏡2 3的錢，如圖3所示，在斜入射 角為1. 0 °以下的條件，可反射波長為〇 . 4 5nm以上的放射 光。因此’使放射光對聚光鏡22和放大鏡23的斜入射角為 1 _ 0 以下，可切實得到〇. 4 5nm以上波長區域的放射光。 本發明的同步（加速器）放射裝置和X射線曝光系統中，X 射線反射鏡3a〜3c、聚光鏡22和放大鏡23，是設置在超高 真空環境内。X射線光罩6和半導體晶片9是設置在大氣壓 環i兄内或減壓的氦環境内或空氣中。因此，在放大鏡2 3與 X射線光罩6之間，設置著作為真空隔壁的χ射線透過窗（圖 未示）。該X射線透過窗的材料也可.以採用鈹。.該鈹在 〇: 4 5ηιη〜〇. 7nm的波長區域内沒有吸收端。因此，採用鈹 ，的X射線透過窗，可有效地透過上述波長區域的χ射線。 k樣，X射線透過窗的材質，最好是採用鈹那樣僅在不足 〇. 45nm波長區域和超過〇. 7nm波長區域的至少一方中 =端的材料、即在0.45·以上0.7n„以下的波長區域;^ f吸收端的材料。但是，當χ射線透過窗中的透過^射^ 为的膜厚可以很薄日夺’也可以採用上述以外的材料射、“

射的同步(加速器)放射裝置和χ射線曝光系統中，X =6的膜片，是採用鑽石膜片16。構成該 X

=二收端波長是4· 3 6 8nm ’碳在比該4. 368nm短的波片 ::内、:有吸收端。另一方面，★前技術的膜片採用的 夕由於在〇.45mn到0.7nm的波長區域内有吸收端’所A 45420 8 五、發明說明（82) 以，如圖5所示，在上述波長區域内X射線的透過率低。由 此可見’與先前技術的採用碳化矽的膜片相比，鑽石膜片 1 6中，放射光所含的0 . 4 5 nm到0 · 7n m波長區域的X射線的透 過率高。這樣，通過採用圖1 7所示那樣的X射線光罩，可 有效地利用0_ 45nm〜0· 7nm波長區域的放射光（X射線）2b。 這樣，在本發明的同步（加速器）放射裝置和X射線曝光 系統中，可得到0.45nm〜0.7nm波長區域的放射光（X射 線），並且，通過調節X射線對X射線反射鏡3a〜3c的斜入 射角，可切去比0. 4 5nm〜0 · 7ηπι波長區域中任意波長更短 波長侧的放射光成伤。上述短波長側.的放射光成份，由於 在塗敷在半導體晶片上的保護膜中產生光電子，所以，造 成複製到保護膜上的极製圖形解像度降低。但是，根據本 發明’由於該短波長侧的放射光成份被切實切去，所以， 複製到保護膜上的複製圖形具有高解像度。 圖1 6所示的同步（加速器）放射裝置和X射線曝光系統 中，也可以不採用X射線反射鏡3a〜3c，而是採用兩個由 鈹構成的X射線反射鏡。該兩個X射線反射鏡，可以是與圖 8所示實施例8中的X射線反射鏡同樣的構造。這時，可得 到與實施例8同樣的效果。把該兩個由鈹構成的X射線反射 鏡中的放射光的斜入射角〇：(見圖8),固定為0.5。（入射角 8 9. 5 ° )，使由铑構成的聚光鏡22和放大鏡23(見圖16)中 的放射光的斜入射角，從1. 0。變化到2. 4。時，從放大鏡 2 3射出的放射光的光譜如圖1 8所示。圖1 8是表示在備有鈹 反射鏡和铑反射鏡的X射線曝光系統中，得到的X射線的波

89110251.ptd 第85頁 45420 8 五、發明說明（83) 長與相對強度關係的曲線。 铑在〇. 3629ΠΙΠ、0. 3 9425nm、〇. 4 1 29 9·中有吸收端， 在0. 4 5nm到〇_ 7nm的波長區域内沒有吸收端。因此，如果 採用铑構成的反射鏡，則在〇 45nm到〇. 7nm波長區域内， 不會因X射線被急劇吸收而引起又射線的光譜紊亂。結果， 1 8所示，即使變更由鍺構成的反射鏡的斜入射角， 旎得到顯不穩定光滑曲線狀光譜的χ .射線。 作為比較例，在上述那樣的同步（加速器）放射裝置 射線曝光系統中，用白金構成的反射鏡代替上述用铑 的反射鏡，這時得到的χ射線的光譜如圖丨9所示。圖1 9是 表示在備有鈹構成的反射鏡和白金構成的反射鏡的疋 (·&加叙速/.)放射裝置和Χ射線曝光系統中，得到的Χ射線的波 的：:Ϊ度關係的曲線。圖1 9中’表示鈹構成的反射鏡 Π: ΐ 為。·4。或〇·5。（入射角為 89.6。或 射角Τ概6。到88。）時的資料。白金在〇.4。93·、(入 干，在2二55 9ηΠ1、〇.581_有吸收端，所以，如圖19所 =^與吸收端對應的波長中，χ射線的強度降低。另 0 km的白^|構成的反射鏡的斜入射角變化時，至0.45至 也降低。'&域中，與吸收端對應的波長，X射線的強度 線反射f圖1^和圖1 9所不’採用本發明的由铑構成的Χ射 效利用ΐ:採用由白金構成的χ射線反射鏡相比，可有 >文扪用上述波長區域的X射線。

1542 0 B______ 五、發明說明（84) - 另外’圖19中’白金構成的反射鏡的斜入射角為〇. 4。 (入射角為89.6° )、鈹構成的反射鏡的斜入射角為〇4。 (入射角8 9. 6 )時的X射線光譜（以下稱為光譜1 )用實線表 示。另外，由白金構成的反射鏡的斜入射角為〇 · 4。（入射 角為89. 6 )、鈹構成的反射鏡的斜入射角為〇.5(入射角 為89. 5 )時的X射線光譜（以下稱為光譜2 )用虛線表示。 比較該光譜1和光譜2可知，通過把鈹構成的反射鏡的斜入 射角從0.4。變更到0.5。，可切實吸收〇 4nm以下波長區 域的X射線。 圖20表示使被兩個金構成的乂射線反射鏡反射的X射線， 透過X射線光罩的膜片後的X射線光譜。圖2 〇是表示透過X 射線光罩後的X射線的波長與相對強度關係的曲線。圖2 〇 中’表不本發明的採用鑽石作為膜片的情形和先前技術的 採用碳化矽構成的膜片的情形。 如圖20所不’採用碳化矽的膜片時，由於矽在0· 6 738nm 波長區域内有吸收端’所以，在該吸收端波長内，X射線 的強度大大降低。而採用鑽石膜片做X射線光罩的膜片 時’ X射線的強度不降低。另外，這裏也採用了金構成的 反射鏡’在金的吸收端波長、即0. 361 6nm、0. 3 9 3 6nm、0" 4518nm、〇· 5_3 74nm、〇. 5 5 84nm 中，X 射線的強度降低。 在圖16所示的同步（加速器）放射裝置和X射線曝光系統 ’也可以採用實施例1〜16所示的X射線反射鏡和X射線 光罩。 (實施例1 8)

第87頁 ^5420 8

五、發明說明（85) 對於X射線光罩，採用各種材料作膜片和χ射線吸收體， 用類比法求它們的對比度數據。圖2 1〜2 3，异矣_丄二 衣不本發明 X射線光罩的}(射線吸收體膜厚與對比度關係的曲線。、言 所說的對比度，是指在X射線光罩中，僅透過臈片 =^ 強度與透過X射線吸收體和膜片二者的χ射線強度的比二 如圖21〜23所示，對各種膜片和X射線吸收體"的材料的 組合，調查了 X射線吸收體的膜厚與對比度的關係。圖2丄 中的標注，是表示X射線反射鏡的材質/鈹窗的膜厚/χ射線 光罩的膜片的材質/Χ射線吸收體的材質（χ射線吸收體的密 度）。具體地說，例如，SiC/Be20/SiC/W(16. 2)，是^示χ 射線反射鏡的材質是SiC/鈹窗的鈹薄膜的膜厚是2〇^ 射線光罩的膜片的材質是Si c/x射線吸收體的材質是鎢 (W)，該X射線吸收體的密度是u. 2g/cm3。 、 圖2 1中，採用s i C作為X射線反射鏡的資料，是與先前技 術的X射線曝光條件對應，把在超過0.7nm波長區域内有峰 值波長的X射線’入射到X射線光罩内的情形。另外，採用 铑（Rh)作為X射線反射鏡的資料·，是與本發明的χ射線曝光 條件對應，把在〇.45nm以上0.7nm以下波長區域内有峰值 波長的X射線，入射到X射線光罩内的情形。 a首先’對X射線光罩（該X射線光罩採用s i C作為膜片，在 »亥膜片上形成由金屬触（U )構成的X射線吸收體）照射同步 〔加速器）放射光（該放射光是從Sic構成的x射線反射鏡反 射出的）時（先前技術的曝光條件）的資料，里 表示。該由Sic構成的X射線反射鏡中的入射角度色是白^主。

45420 8 五、發明說明（86) 膜片一的膜厚是2 。這裏，設計規範規定適合於複製〇,〇 5 μ m尚解像度圖形的對比度是3以上。如圖2丨所示，為了實 現忒對比度3，鈾構成的χ射線吸收體.的膜厚需要約〇丄8 κ m。這時，在X射線吸收體上形成的複製用電路圖形的高^ 比約為3. 6，比受導波管效應影響的高寬比小报多^。即间，’ 上述X射線光罩’在先前技術的曝光條件下， 的對比度和高寬比。另外，在先前技術的曝光條件下，田 用鑽石（Dia.)代替Sic作膜片時，也能得到同樣的效果。 然後’、把上述X射線光罩（該χ射線光罩備有鑽石膜片和 由鈾構成的X射線吸收體）用於本發明的曝光條件，苴纟士 塊標。㈣成的X射線反射鏡中的x射i人 射角為89 。这時，如圖21所示，為了得到所需的對比产 3，鈾構成的X射線吸收體的膜厚需要約〇. 3 7从爪。這 又 設計規範規定，膜厚為0·0 3 5，時，高寬比大於^ 夕因卜护設!^範規定，膜厚為G.Q35⑽時，高寬比超過10。 口此，咼覓比加大時，則導波管效應使得微 複製困難。 电路圖形的 再把本發明的X射線光罩（該χ射線光罩備有鑽石 由鎢構成的X射線吸故體）用於本發明的曝光條件、片和 =方塊表示。構成鑽石的碳在4.368nm波長有吸收\山，。用 匕，鑽石膜片在本發明的曝光條件下， 而 :光光使用的、在。〜上"㈣以下^^ 線。另外，鶴在0.68關的.波長有吸收端，因此 的X射 的曝光條件下，對於作為曝光光使用 在本發明

^ 螞構成的X

89110251,ptd 第89頁 b 45420 五、發明說明（87) 射線吸收體的X射線吸收率很大。結果，如 了得到所需的對比度3，鎢構成的1射線吸收體不’為 約〇. 24 # m。即’比用轴作為χ射線吸收體時可以、，需要 線吸收體的膜厚。這時，設計規範規定，當膜^小X射 m時的高寬比是4.8，可減小導波管效應的影塑 做到大對比度和小高寬比，所以可複製微細；可 射線作為曝光光時，上述本發明的X射線光I:短 另外’把X射線光罩（該叉射線光罩備有由Sic構成 和由鎢構成的X射線吸收體)用於先前技術的曝光：：片 時’用黑四方塊+粗線表示。這時，從圖21可知 到所需要的對比度3，由植m rA·、AA V Α , 句·Γ仔 由鎢構成的X射線吸收體的膜厚需 、力0.3 /zm，設計規範規定，當膜厚為〇〇5以爪時的 卜 增大為7. 4。、结果’在先前技術的曝光條件下用由鎢 的X射線吸收體時，複製微細的電路圖形是困難的。1才成 另外，把X射線光罩（該x射線光罩備有由一氮化硼 = =由鶴構成的X射線吸收體)用於本發明的曝光 的對：度Γ小的3:地二示。$時，由於也能兼備很大 '』的间見比，所以，可複製微細的電路圖形。 另外，構成鑽石的碳的吸收端是4. 3 68nm，氮 。 队細疋 另外/對採用鈕（Ta)和鎢（w)作乂射線吸收體的情形， X射線波長光譜變化時求對比度與χ射線吸收體膜厚的關 89110251.ptd 第90頁 454208 五、發明說明（88) 係。這裏，X射線的波長光譜，是通過變更鈹窗的皱薄膜 膜厚而變化的。其結果如圖22和圖23所示。圖22和圖23中 的標注’基本上與圖2 1中的標注同樣。但是，採用兩個X 射線反射鏡時，將其材質一併表示。另外，也表示了 χ射 線反射鏡的入射角。例如，此.，Be89. 4/Bel3/Dia. 2/

Tal 6. 5，是表示採用由铑（Rh)構成的父射線反射鏡和由鈹 (Be)構成的X射線反射鏡，Be構成的χ射線反射鏡的χ射線 入射角是89. 4。/鈹窗的鈹薄膜的膜厚是13 射線光罩 的膜片的材質是鑽石，膜厚是m/x射線吸收體的材質是 鈕，該X射線吸收體的密度是l6.5g/cm3。 從圖22可知，採用金（au)作χ射線吸收體時，為了得到 所需的對比度，所需的χ射線吸收體膜厚比本發明χ射線光 罩中的厚。另外，採用金作χ射線吸收體時，在本發明的 曝光條件下，為了得到所需的對比度，χ射線吸收體㈣ 厚比先前技術的曝光條件時加厚。 從圖22 =圖23可知，如果把未發明的χ射線光罩（該光罩 備有鑽石膜片和採用Is和鶴的χ射線吸收體）在採用姥作為 X射線反+射鏡的本發明曝光條件下使用，則可得到大對比 度和：寬比。結$，可複製微細的電路圖形。 、ί ίΓ鎢和钽作為χ射線吸收體，但是本發明的Χ射 線先罩中，採用TaGe、TaReGe、、WSi、w WReGe等合金或化合物你& v 6丄Λ 物作為X射線吸收體時，也能得到同樣 的政果。另夕卜，上流早士a co w , „ ^ 上、疋知用鑽石作為膜片，但如果採用一 氣化棚、鑽石型碳、姑笪a 等的在0. 45nm以上0. 7nm以下波長

第91頁 4 542 0 8 五、發明說明（89) 區域内/又有吸收端的材料作為膜片，也可以得到同樣的效 果。 另外貝施例18所示的X射線光罩，可用於實施例1所示 的X射線曝光裝置和實施例17所示的同步（加速器）放射裝 Λ+及^射線曝光系統。另夕卜，該實施例18中的χ射線光罩的 Λ體，如果如圖14所示那樣將該x射線吸收體做成 為夕層構t，也可得到同樣的效果。 本笋明書中的實施例僅作為例子說明，並 用本發明的範圍不是上述實施例，而由權利要炭奎 ί在ί ΐ利要求範圍同等的意義和範圍内的所有變i i“ 含在本發明範圍内。 支吏均包 士業實_用性 本發明可用於半導體裝置的製造方法及半導 造設備等中。 . v體裝置的製 號之說明 · 1 同步（加迷器）放射源 2 放射光 2a 放射光 2b 放射光 3 X射線反射鏡 3a X射線反射鏡 3b X射線反射鏡 3c X射線反射鏡 4 除熱遽鏡

g9il〇251.ptd 第92頁 4 5420 8

五、發明說明 (90) 5 皱窗 6 X射線光罩 7 斜入射角 8 聚光角_ 9 半導體晶片 10 X射線 11 第一級X射線反射鏡 12 第二級X射線反射鏡 13 第三級X射線反射鏡 14 第四級X射線反射鏡 15 基板 16 鑽石膜片 17a 鉬薄膜 17b 鉬薄膜 17c 鉬薄膜 18a 碳薄膜 18b 碳薄膜 19 護圈 20 複製用圖形 21 窗部 22 聚光鏡 23 放大鏡 24 X射線吸收體 101 同步（加速器）放射源 89110251.ptd 第93頁 45420 8

五、發明說明 (91) 102 放射光 103 X射線反射鏡 104 除熱濾鏡 105 皱窗 106 X射線光罩 109 半導體晶片 122 窗 123 縱型XY臺 D Y軸方向距離 d2 Y轴方向距離 X軸方向的距 Lb X軸方向的距 a 斜入射角 β 斜入射角 2 a 斜入射角 89110251.ptd 第94頁 5420 Q 圖式簡單說明 圖1表示本發明X射線曝光裝置實施例1的模式圖。 圖2表不本發明實施例丨〜4中各種X射線反射鏡材料的、 X射線波長舆X射線反射率關係的曲線圖。 圖3表不本發明實施例5中各種χ射線反射鏡材料的、X射 線波長與X射線反射率關係的曲線圖。 =4表不本發明實施例6中各種χ射線反射鏡材料的、X射 線波長與X射線反射率關係的曲線圖。 圖5，示本發明實施例7中的χ射線光罩各種膜片材料 的、X射線波長與X射線透過率關係的曲線圖。 故本發明實施例8中得到的Χ射線的波長與相對 強度關係的曲線圖。 強= 表::Α發明實施例9中得到的X射線的波長與相對 強度關係的曲線圖。 採用兩個本發明的X射線 採用三個本發明的X射線 圖8表示在本發明實施例i 〇中 反射鏡系統的控制方法的模式圖 圖9表示在本發明實施例11中 反射鏡系統的控制方法的模式圖 的=㊁T用圖9系統得到的x射線的波長與相對強度關係 綠Τί本發明實施例12中，採用四個本笋明的 線反射鏡系統的控制方法的模式圖。 *發明的X射 圖1 2表示在本取Bg & 線反射鏡系統的；制；圖採用四個本發崎射 圖13表示用圖12备^ 糸、先件到的X射線的波長與相對強度關 5420 8 圖式簡單說明 ~ --—- 係的曲線圖。 - 圖14表不本發明實施例14中的X射線光罩的斷面模式 圖。 表示.作為X射線吸收體用的各種材料的、X射線的波 長與X射線透過率關係的曲線圖。 圖1 6本發明的X射線曝光系統、的概略圖。 圖17表示圖16中的χ射線光罩和半導體晶大 斷面圖。 圖18表示在備有由鈹構成的反射鏡和由铑構成的反射鏡 的同步（加速器）放射裝置和X射線曝光系統中得到的X射線 的波長與相對強度關係的曲線圖。 圖19表示在備有由鈹構成的反射鏡和由白金構成的反射 鏡的同步（加速.器）放射裝置和Χ射線曝光系統中得到的χ射 線的波長與相對強度關係的曲線圖。 圖2 0表不透過了 X射線光罩後的χ.射線的波長與相對強度 關係的曲線圖。 圖21表示本發明的χ射線光罩中的χ射線吸收體的膜厚與 對比度關係的曲線圖。- 圖22表示本發明的χ射線光罩中的χ射線吸收體的膜厚與 對比度關係的曲線圖。 圖23表示本發明的χ射線光罩中的χ射線吸收體的膜厚與 對比度關係的曲線圖。 圖2 4疋先前技術的χ射線曝光裝置的構造圖。

89110251.ptd 第96頁

Claims (1)

1. ^420 8

   六、申請專利範圍 1. 一種X射線曝光裝置，.備„射線反射鏡，並特徵在 域和反：；包含對X射線僅在不足°.45㈣的波長區 :和超過0.W長區域的至少任一方中有吸收端的材 X 如專利範®第1項之x射線曝光裝置，其中，上述 ?線已3在從同步（加速器）放射源射出的放射光内。 丄如申請專利範圍第i項之x射線曝光裝置，纟中，上述 X射線反射鏡，包括吸收9 〇 %以卜尤$ n Q u何次收yu/°以上不足ο. 3題波長區域χ射線 的、短波長切去用Χ射線反射鏡，。 4.如申請專利範圍第1項之X射線曝光裝置，其中，上述 X射線反射鏡，包含從鈹、鈦、銀、釕、铑、鈀、它們的 氮:匕物、碳化物、硼化物’、鑽石、鑽石型碳及一氮化硼中 任，¾選擇出的一種反射鏡材料。 5·如申請專利範圍第1項之X射線曝光裝置，其中，上述 X射線反射鏡具有聚光x射線的功能。 6. 如申請專利範圍第丨項之χ射線曝光裝置，其中，上述 X射線反射鏡具有把從上述χ射線反射鏡射出的χ射線的照 射區域面積一次擴大的功能。. ‘ 7. 如申請專利範圍第i項之χ射線曝光裝置.，其中， 有X射線聚光鏡。 8·如申請專利範圍第丨項之X射線曝光裝置，其中，還備 有放大鏡，該放大鏡的功能是把從χ射線反射鏡射出之χ射 線的照射區域面積一次性放大。 9.如申請專利範圍第1項之X射線曝光裝置，其中，上述

   89110251.ptd 第97.頁 454208 六、申請專利範圍 其中，上 X射線反射鏡的X射線入射面被機械地研磨 1 0.如申請專利範圍第1項之X射線曝光裳置 述X射線反射鏡的X射線入射面被化學地研磨t 其中，還 11.如申請專利範圍第1項之χ射線曝光裝置 一 τ ，逆 備有X射線光罩，該X射線光罩包含膜片和形成在該·"膜片⑫上 的X射線吸收體，上述膜片包含從鑽石、鑽石型碳Λ、'一 化硼、鈹中選擇出的任一種。 Λ " 1 2.如申請專利範圍第丨項之χ射線曝光裝置，其中，還 備有X射線光罩，該X射線光罩包含膜片和形成在該膜片u上 的X射線吸收體，上述膜片包含對χ射線僅在不足〇. 45龍的 波長區域和超過〇. 7nm的波長區.域的至少任一方中有吸收 端的材料；上述X射線吸收體，包含在〇. 6nm以上〇. 85四以 下的波長區域中有吸收端的材料。 1 3.如申請專利範圍第1項之X射線曝光裝置，豆中，備 有若干個上述X射線反射鏡。 1如申請專利範圍第1項之X射線曝光裝置，其中，從X 射線取後到達的上述χ射線反射鏡射出的X射線的射出方 向/、入射到χ射線最先到達的上述X射線反射鏡的X射線 入射方向，是同—方向, 4+=. 申凊專利範圍第1項之χ射線曝光裝置，其中，從χ ’、” T 4到達的上述χ射線反射鏡射出的χ射線的射出光 = 入射到χ射線最先到達的上述χ射線反射鏡内的χ射 線的入_射光軸，是同一光軸。 16.種X射線曝光方法，其特徵在於，備有χ射線入射

   第98頁 45420 8 六、申請專利範圍 步驟和曝光步驟；在乂射線入射步驟，將χ射線入射到X射 線反射^内，該χ射線反射鏡包含對X射線僅在不足〇. 45nm 的波長區域和〇. 7 n m的波長區域的至少一方中有吸收端的 材料；在曝光步驟，用從上述χ射線反射鏡射出的χ射 行曝光。 1 7.如申請專利範圍第丨6項之X射線曝光方法，其中，還 備有使X射線從同步（加速器）放射源射出的χ射線 驟。 ^ 18·如申請專利範圍第16項之χ射線曝光方法，其中，上 述X射線反射鏡，包括吸收9〇%以上不足〇. 3nm波長區域X射 線的、短波長切去用χ射線反射鏡。 、、1 9.如申請專利範圍第丨6項之χ射線曝光方法，其中，上 述^射線反射鏡，包含從鈹、鈦、銀、釕、铑、鈀、它們 的氮化物、碳化物、硼化物、鑽石、鑽石型碳·及一氮化硼 中任意選擇出的一種反射鏡村料。 、2 0.如申請專利範圍第1 6項之χ射線曝光方法，其中，上 述X射線入射步驟’包含用上述χ射線反射鏡聚光义射線的 步驟。 、2 1.如申請專利範圍第〗6項之χ射線曝光方法，其中，上 述X射線入射步驟，包含用上述χ射線反射鏡把從义射線反 射鏡射出的X射線的照射區域，面積一次性擴大的步驟。 2 2.、如申請專利範圍第丨6項之χ射線曝光方法，其中，上 述X #.線入射步驟，包含用.聚光鏡進—步聚光X射線的 驟。 .

   89110251.Ptd

   4 54 20 8 六、申請專利範圍 、、23,如申請專利範圍第16項之X射線.曝光.方法，其中，上 1 Ί二射步包含用放大.鏡把從X射線反射鏡射出的 射線的照射區域面積一次性擴大的步驟。 、十1申’專利1色圍第16項之x射線曝光方法，其中，上 逃λ射線入射步驟+，m V X射線反射鏡。 射線入射面被機械研磨的上述 诚專利範圍第16項之χ射線曝光方法，其中，上 X射線反步驟中’採用x射線入射面被化學研磨的上述 X射線吸收體；上述膜只气罩：严膑片和形成在該膜片上的 硼、鍵中選擇出的 二=;=?二==光方法，其中，採 X射線吸收體；上诚胺y Y A . 3膜片和形成在該膜片上的 長區域和超過〇. 7nm的波J射至線僅在不足。.45ΠΠ1的波 材料；上述X射線吸收^3^7—方中有吸收端的 波長區域中有吸收端的材料。 nm以上〇. 85nm以下的 上2上：！請專利範圍第16項之X射線曝光方、去U 上述X射線入射步驟中，用 +尤方法，其中，在 上匕：申請專利範圍第16項之⑽線曝反ΐ鏡。 二射ψ線入射步驟中，《射線最後到達;其中，在 射出的Χ射線射出方向，與入射到心 89ll025Lptd 第〗00頁 45420 8