JPH02202010A - Ｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光方法Info
- Publication number
- JPH02202010A JPH02202010A JP1021334A JP2133489A JPH02202010A JP H02202010 A JPH02202010 A JP H02202010A JP 1021334 A JP1021334 A JP 1021334A JP 2133489 A JP2133489 A JP 2133489A JP H02202010 A JPH02202010 A JP H02202010A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- rays
- mirror
- exposure
- intensity
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- 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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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｘ線露光方法に係り、詳しくは、サブミクロ
ン・パターンを大量に転写するのに適しているＸ線を用
いた露光方法に関する。
ン・パターンを大量に転写するのに適しているＸ線を用
いた露光方法に関する。
近時、波長の短いＸ線を露光して使用する試みが行われ
ており、原理は波長数人のＸ１ＶｉによりＸ線レジスト
を露光、現像するもので、回折、干渉がなく、微細パタ
ーン形成に優れるという特徴がある。
ており、原理は波長数人のＸ１ＶｉによりＸ線レジスト
を露光、現像するもので、回折、干渉がなく、微細パタ
ーン形成に優れるという特徴がある。
Ｘ線源としては電子ビーム励起形のものが容易な装置と
して使用されてきたが、高出力を得るため、シンクロト
ロン放射光（Ｓ ＯＲ： ５ｙｎｃｒｏｔｒｏｎｏｒｂ
ｉｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）によるものが開発されてい
る。
して使用されてきたが、高出力を得るため、シンクロト
ロン放射光（Ｓ ＯＲ： ５ｙｎｃｒｏｔｒｏｎｏｒｂ
ｉｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）によるものが開発されてい
る。
ＳＯＲリングによれば、平行性のよいＸ＆ｊｌを発生し
、電子ビーム励起形に比べ１０’〜１０５倍の輝度を得
ることができる。このようなＳＯＲリングを用いたもの
では、常に安定してＸ線が照射されることが重要である
。
、電子ビーム励起形に比べ１０’〜１０５倍の輝度を得
ることができる。このようなＳＯＲリングを用いたもの
では、常に安定してＸ線が照射されることが重要である
。
ＳＯＲ−Ｘ線光はＳＯＲ装置によって得られ、ＳＯＲ装
置は線形加速器と、加速リング、蓄積リングにより構成
されている。そして、初段の線形加速器を使って入射し
た電子を加速リングで増速、次に、蓄積リングに貯え、
５ＯＲ−Ｘ線光を取り出し、これをＸ線マスクに照射し
てウェハにパターンを露光、転写している。この場合、
ＳＯＲ・Ｘ線光は高エネルギー電子を磁場により偏向す
ることによって得られる。この電子は蓄積リング中に蓄
えられるが、リングの真空等の条件によって電子ビーム
の寿命が決定され、例えば１０時間といった間には蓄積
ビーム電流は１７３程度になってしまう。一方、Ｘ線露
光では一定の強度が必要であるため、従来のＸ線露光方
法ではＸ線強度の測定をしており、これは蓄積リングの
蓄積電流量によって代用している。
置は線形加速器と、加速リング、蓄積リングにより構成
されている。そして、初段の線形加速器を使って入射し
た電子を加速リングで増速、次に、蓄積リングに貯え、
５ＯＲ−Ｘ線光を取り出し、これをＸ線マスクに照射し
てウェハにパターンを露光、転写している。この場合、
ＳＯＲ・Ｘ線光は高エネルギー電子を磁場により偏向す
ることによって得られる。この電子は蓄積リング中に蓄
えられるが、リングの真空等の条件によって電子ビーム
の寿命が決定され、例えば１０時間といった間には蓄積
ビーム電流は１７３程度になってしまう。一方、Ｘ線露
光では一定の強度が必要であるため、従来のＸ線露光方
法ではＸ線強度の測定をしており、これは蓄積リングの
蓄積電流量によって代用している。
また、ＳＯＲ−Ｘ線露光では転写パターンの乱れを防ぐ
理由から、その短波長成分を遮断するため、Ｘ線ミラー
を用いている。このＸ線ミラーは照射されるＸ線によっ
て温まり変形する。そして、このミラーの変形によりＸ
線露光を行うマスクに入射するＸ線スペクトルも変化す
るので、かがるスペクトルの変化は露光されたパターン
から類推している。
理由から、その短波長成分を遮断するため、Ｘ線ミラー
を用いている。このＸ線ミラーは照射されるＸ線によっ
て温まり変形する。そして、このミラーの変形によりＸ
線露光を行うマスクに入射するＸ線スペクトルも変化す
るので、かがるスペクトルの変化は露光されたパターン
から類推している。
しかしながら、このような従来のＸ線露光方法にあって
は、Ｘ線強度の測定を蓄積リングの蓄積電荷量によって
代用し、照射Ｘ線を直接測定していないため、突然起こ
るビームインスタビリテイ（異常振動）による強度の減
少は検出できず、このような場合に露光パターンが乱れ
、安定した露光ができないという問題点があった。
は、Ｘ線強度の測定を蓄積リングの蓄積電荷量によって
代用し、照射Ｘ線を直接測定していないため、突然起こ
るビームインスタビリテイ（異常振動）による強度の減
少は検出できず、このような場合に露光パターンが乱れ
、安定した露光ができないという問題点があった。
また、Ｘ線ミラーが熱によって変形した場合のスペクト
ルの変化も同様に検出できず、露光パターンから類推し
ていたため、このような場合も必然的に上記と同様の不
具合がある。
ルの変化も同様に検出できず、露光パターンから類推し
ていたため、このような場合も必然的に上記と同様の不
具合がある。
そこで本発明は、常に安定してＸ線を照射し、高精度な
パターンを安定して露光することのできるＸｖＡ露光方
法を提供することを目的としている。
パターンを安定して露光することのできるＸｖＡ露光方
法を提供することを目的としている。
本発明によるＸｖＡ露光方法は上記目的達成のため、Ｓ
ＯＲ−Ｘ線をＸ線ミラーで反射させてＸｖＡマスクに照
射し、Ｘ線マスクのパターンを試料に露光するとともに
、この露光に際して照射点よりのコンプトン散乱から照
射Ｘ線強度およびスペクトルを検出し、該検出結果に基
づき照射Ｘ線強度およびスペクトル分布が所定の値とな
るように前記試料に対する露光時間および前記Ｘ線ミラ
ーの角度を変えるようにしている。
ＯＲ−Ｘ線をＸ線ミラーで反射させてＸｖＡマスクに照
射し、Ｘ線マスクのパターンを試料に露光するとともに
、この露光に際して照射点よりのコンプトン散乱から照
射Ｘ線強度およびスペクトルを検出し、該検出結果に基
づき照射Ｘ線強度およびスペクトル分布が所定の値とな
るように前記試料に対する露光時間および前記Ｘ線ミラ
ーの角度を変えるようにしている。
本発明では、照射点よりのコンプトン散乱から照射Ｘ線
強度およびスペクトルが検出され、該検出結果に基づき
照射Ｘ線強度およびスペクトル分布が一定値となるよう
に露光時間およびＸＩミラーの角度が変えられる。
強度およびスペクトルが検出され、該検出結果に基づき
照射Ｘ線強度およびスペクトル分布が一定値となるよう
に露光時間およびＸＩミラーの角度が変えられる。
したがって、コンプトン散乱により、Ｘ線露光中に実時
間でＸ線強度とスペクトル分布を検出でき、強度の変化
、スペクトルの変化を補正して常に安定な露光が可能と
なる。
間でＸ線強度とスペクトル分布を検出でき、強度の変化
、スペクトルの変化を補正して常に安定な露光が可能と
なる。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１．２図は本発明に係るＸ線露光方法の一実施例を示
す図である。第１図はＸ＆’ｌｉｌ露光方法を実現する
ための構成図であり、この図において、１はＳＯＲ装置
における加速空洞２の隔壁を示し、隔壁１によって区画
される加速空洞２は真空に保され、蓄積リング（図示路
）における周回電子ｅから発せられたＸ線３が導かれて
いる。隔壁１としては、例えばステンレスが用いられる
。Ｘ線３は所定の入射角θでＸ＆’！ミラー４によって
反射し、このとき露光に必要な短波長成分が遮断され、
さらにベリリウム窓５で長波長成分を除かれた後、Ｘ線
シャフタロを通してＸ線マスク７に照射されるようにな
っている。ベリリウム窓５はベリリウム（Ｂｅ）を主成
分とする薄い膜であり、前述のように短波長成分の遮断
の他に、加速空洞２を真空に保つための仕切りの一部で
もある。
す図である。第１図はＸ＆’ｌｉｌ露光方法を実現する
ための構成図であり、この図において、１はＳＯＲ装置
における加速空洞２の隔壁を示し、隔壁１によって区画
される加速空洞２は真空に保され、蓄積リング（図示路
）における周回電子ｅから発せられたＸ線３が導かれて
いる。隔壁１としては、例えばステンレスが用いられる
。Ｘ線３は所定の入射角θでＸ＆’！ミラー４によって
反射し、このとき露光に必要な短波長成分が遮断され、
さらにベリリウム窓５で長波長成分を除かれた後、Ｘ線
シャフタロを通してＸ線マスク７に照射されるようにな
っている。ベリリウム窓５はベリリウム（Ｂｅ）を主成
分とする薄い膜であり、前述のように短波長成分の遮断
の他に、加速空洞２を真空に保つための仕切りの一部で
もある。
Ｘ線マスク７はマスク保持部８によって保持され、Ｘ＆
ｉマスク７には被露光対象であるウェハ（試料）９が近
接して配置されている。なお、ウェハ９はステージ１０
に固定されている。Ｘ線マスク７に照射されたＸ線３の
一部はＸ線マスク７によりコンプトン散乱し、この散乱
光３ａは検出器１１で検出される。検出器１１は５ｉ−
Ｌｉ系の固体素子を用いたＸ′４３検出器であり、Ｘ線
の強度と同時にスペクトルも検出できるものである。
ｉマスク７には被露光対象であるウェハ（試料）９が近
接して配置されている。なお、ウェハ９はステージ１０
に固定されている。Ｘ線マスク７に照射されたＸ線３の
一部はＸ線マスク７によりコンプトン散乱し、この散乱
光３ａは検出器１１で検出される。検出器１１は５ｉ−
Ｌｉ系の固体素子を用いたＸ′４３検出器であり、Ｘ線
の強度と同時にスペクトルも検出できるものである。
ここで、コンプトン散乱（Ｃｏｍｐｔｏｎ Ｓｃａｔｔ
ｅｒｉｎｇ）とは、電子によるＸ線（光子）の散乱のこ
とをいい、波長の揃った（単色）のＸ線が電子に当たっ
て散乱されると、散乱Ｘ線の中に入射Ｘ綿と同じ波長の
Ｘ線のほかに、入射Ｘ線の波長より波長が少しだけ長く
なったものが含まれ、このようなことから上記Ｘ線３の
強度およびスペクトルが検出できる。なお、上記Ｘ線シ
ャッタ６、Ｘ線マスク７、マスク保持部８、ウェハ９、
ステージ１０はヘリウム（Ｈｅ）ガスを満たした空間に
収納されている。
ｅｒｉｎｇ）とは、電子によるＸ線（光子）の散乱のこ
とをいい、波長の揃った（単色）のＸ線が電子に当たっ
て散乱されると、散乱Ｘ線の中に入射Ｘ綿と同じ波長の
Ｘ線のほかに、入射Ｘ線の波長より波長が少しだけ長く
なったものが含まれ、このようなことから上記Ｘ線３の
強度およびスペクトルが検出できる。なお、上記Ｘ線シ
ャッタ６、Ｘ線マスク７、マスク保持部８、ウェハ９、
ステージ１０はヘリウム（Ｈｅ）ガスを満たした空間に
収納されている。
検出器１１の出力は信号処理計算器１２に入力されてお
り、信号処理計算器１２は検出器１１からの検出信号を
信号処理（波形整形やノイズ成分の除去等）して制御用
計算機１３に送出する。制御用計算機１３はコンプトン
散乱光３ａに基づいて検出したＸｖＡ３の強度およびス
ペクトルの分布から適正な露光時間およびＸ線３の入射
角（Ｘ線ミラー４の角度）を計算し、該計算結果に対応
する制御信号をシャッタ制御器１４およびミラー駆動ド
ライバ１５に出力する。シャッタ制御器１４は制御用計
算機１３からの制御信号に基づいてＸ線シャンク６の開
閉を制御し、ミラー駆動ドライバ１５は制御用計算機１
３からの制御信号に基づいてミラー駆動機構１６の作動
を制御してＸＩ、１ミラー４の角度を変える。ミラー駆
動機構１６はＸ線ミラー４に固定され、例えば圧電素子
からなる伸縮可能なロッド１７と、ロッド１７の周囲を
覆い加速空洞２の気密を維持するベローズ１８と、ロッ
ド１７の基端側を保持するブラケット１９とにより構成
され、ミラー駆動ドライバ１５からの信号に基づきロッ
ド１７を伸縮してＸ線ミラー４の角度を調整する。なお
、Ｘ線ミラー４は支持部２０により回転自在に支持され
ている。
り、信号処理計算器１２は検出器１１からの検出信号を
信号処理（波形整形やノイズ成分の除去等）して制御用
計算機１３に送出する。制御用計算機１３はコンプトン
散乱光３ａに基づいて検出したＸｖＡ３の強度およびス
ペクトルの分布から適正な露光時間およびＸ線３の入射
角（Ｘ線ミラー４の角度）を計算し、該計算結果に対応
する制御信号をシャッタ制御器１４およびミラー駆動ド
ライバ１５に出力する。シャッタ制御器１４は制御用計
算機１３からの制御信号に基づいてＸ線シャンク６の開
閉を制御し、ミラー駆動ドライバ１５は制御用計算機１
３からの制御信号に基づいてミラー駆動機構１６の作動
を制御してＸＩ、１ミラー４の角度を変える。ミラー駆
動機構１６はＸ線ミラー４に固定され、例えば圧電素子
からなる伸縮可能なロッド１７と、ロッド１７の周囲を
覆い加速空洞２の気密を維持するベローズ１８と、ロッ
ド１７の基端側を保持するブラケット１９とにより構成
され、ミラー駆動ドライバ１５からの信号に基づきロッ
ド１７を伸縮してＸ線ミラー４の角度を調整する。なお
、Ｘ線ミラー４は支持部２０により回転自在に支持され
ている。
以上の構成において、ステージ１０にウェハ９を固定し
、さらにウェハ９に近接してＸ線マスク７をマスク保持
部８によって支持する。一方、ＳＯＲ装置の周囲電子ｅ
−から発せられたＸ線３は加速空洞２に導かれ所定の入
射角θでＸ線ミラー４によって反射し、ベリリウム窓５
を通してＸ線シャッタ６に到達する。露光が開始される
と、Ｘ線シャッタ６が開いてＸ線３がＸ線マスク７に照
射され、ウェハ９にマスクパターンが転写される。
、さらにウェハ９に近接してＸ線マスク７をマスク保持
部８によって支持する。一方、ＳＯＲ装置の周囲電子ｅ
−から発せられたＸ線３は加速空洞２に導かれ所定の入
射角θでＸ線ミラー４によって反射し、ベリリウム窓５
を通してＸ線シャッタ６に到達する。露光が開始される
と、Ｘ線シャッタ６が開いてＸ線３がＸ線マスク７に照
射され、ウェハ９にマスクパターンが転写される。
このとき、検出器１１により照射点よりのコンプトン散
乱から照射Ｘ線強度およびスペクトルが検出され、この
強度（例えば、単位時間当たりの積分量）が一定値（例
えば、最大の値）となるように制御用計算機１３で計算
が行われ、ミラー駆動機構１６によりＸ線ミラー４を動
かしつつ、Ｘ線３の強度をモニタして自動調整が行われ
る。そして、最大値が求まると、制御用計算機１３によ
りシャッタ時間が設定され、設定時間となったらシャッ
タ制御器１４によりＸ線シャンク６を閉じて露光を終了
する。
乱から照射Ｘ線強度およびスペクトルが検出され、この
強度（例えば、単位時間当たりの積分量）が一定値（例
えば、最大の値）となるように制御用計算機１３で計算
が行われ、ミラー駆動機構１６によりＸ線ミラー４を動
かしつつ、Ｘ線３の強度をモニタして自動調整が行われ
る。そして、最大値が求まると、制御用計算機１３によ
りシャッタ時間が設定され、設定時間となったらシャッ
タ制御器１４によりＸ線シャンク６を閉じて露光を終了
する。
ここで、Ｘ線ミラー４０入射角θに対するＸ線スペクト
ルの変化は第２図（ａ）のように示され、これはＸ＆９
マスク７の透過後におけるパワースペクトルを表してい
る。この場合の条件は、次の通りである。
ルの変化は第２図（ａ）のように示され、これはＸ＆９
マスク７の透過後におけるパワースペクトルを表してい
る。この場合の条件は、次の通りである。
ＳＯＲ放射光：Ｅ＝１．０ＧｅＶ
Ｂ ＝１．４０７
白金ミラー：入射角θ＝ ３Ｑｍｒａｄ白金ミラーの調
整：θ＝２８．２９．３０．３０．３１ｍｒａｄベリリ
ウム窓：厚さ１００μｍ ヘリウムガス：１気圧、厚さ５ｃｍ Ｘ′４ＦＡマスク：厚さ３μｈ レジスト：厚さ３μｍ また、第２図（ｂ）はＸ＆ｉマスク７のレジストによっ
て吸収されてパワースペクトルが変化する様子を示して
いる。
整：θ＝２８．２９．３０．３０．３１ｍｒａｄベリリ
ウム窓：厚さ１００μｍ ヘリウムガス：１気圧、厚さ５ｃｍ Ｘ′４ＦＡマスク：厚さ３μｈ レジスト：厚さ３μｍ また、第２図（ｂ）はＸ＆ｉマスク７のレジストによっ
て吸収されてパワースペクトルが変化する様子を示して
いる。
このように、本実施例ではコンプトン散乱によりＸ線露
光中に実時間でＸ線強度およびスペクトル分布を検出し
、その検出データを露光にワイドバンクしているので、
Ｘ線強度の変化、スペクトルの変化が適切に補正され、
常に安定してＸ線を照射することができ、高精度なパタ
ーンを安定して露光することができる。
光中に実時間でＸ線強度およびスペクトル分布を検出し
、その検出データを露光にワイドバンクしているので、
Ｘ線強度の変化、スペクトルの変化が適切に補正され、
常に安定してＸ線を照射することができ、高精度なパタ
ーンを安定して露光することができる。
本発明によれば、常に安定してＸ線を照射することがで
き、高精度なパターンを安定して露光することができる
。
き、高精度なパターンを安定して露光することができる
。
第１．２図は本発明に係るＸ線露光方法の一実施例を示
す図であり、 第１図はそのＸ線露光方法を実現するための構成図、 第２図はそのミラー角度に対するＸ線スペクトルを示す
図である。 ２・・・・・・加速空洞、 ３・・・・・・Ｘ線、 ４・・・・・・Ｘ線ミラー ５・・・・・・ベリリウム窓、 ６・・・・・・ＸＬ２シャッタ、 ７・・・・・・Ｘ線マスク、 ９・・・・・・ウェハ（試料）、 １１・・・・・−検出器、 １２・・・・・・信号処理計算器、 １３・・・・・・制御用計算機、 １４・・・・・・シャッタ制御器、 １５・・・・・・ミラー駆動ドライバ、１６・・・・・
・ミラー駆動機構。 一実施例のミラー角度に対するＸ線スペクトルを示す図
第２図
す図であり、 第１図はそのＸ線露光方法を実現するための構成図、 第２図はそのミラー角度に対するＸ線スペクトルを示す
図である。 ２・・・・・・加速空洞、 ３・・・・・・Ｘ線、 ４・・・・・・Ｘ線ミラー ５・・・・・・ベリリウム窓、 ６・・・・・・ＸＬ２シャッタ、 ７・・・・・・Ｘ線マスク、 ９・・・・・・ウェハ（試料）、 １１・・・・・−検出器、 １２・・・・・・信号処理計算器、 １３・・・・・・制御用計算機、 １４・・・・・・シャッタ制御器、 １５・・・・・・ミラー駆動ドライバ、１６・・・・・
・ミラー駆動機構。 一実施例のミラー角度に対するＸ線スペクトルを示す図
第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＳＯＲ・Ｘ線をＸ線ミラーで反射させてＸ線マスクに照
射し、 Ｘ線マスクのパターンを試料に露光するとともに、 この露光に際して照射点よりのコンプトン散乱から照射
Ｘ線強度およびスペクトルを検出し、該検出結果に基づ
き照射Ｘ線強度およびスペクトル分布が所定の値となる
ように前記試料に対する露光時間および前記Ｘ線ミラー
の角度を変えるようにしたことを特徴とするＸ線露光方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021334A JPH02202010A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Ｘ線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021334A JPH02202010A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Ｘ線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02202010A true JPH02202010A (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=12052229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1021334A Pending JPH02202010A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Ｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02202010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120738A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-22 | Canon Inc | 寸法測定装置 |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1021334A patent/JPH02202010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120738A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-22 | Canon Inc | 寸法測定装置 |
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