JPH03211817A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPH03211817A
JPH03211817A JP2007621A JP762190A JPH03211817A JP H03211817 A JPH03211817 A JP H03211817A JP 2007621 A JP2007621 A JP 2007621A JP 762190 A JP762190 A JP 762190A JP H03211817 A JPH03211817 A JP H03211817A
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wafer
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JP2007621A
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Hideo Konuki
小貫 英雄
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Agency of Industrial Science and Technology
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  • Particle Accelerators (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野1 この発明は、半導体集積回路、プリント回路。
光デバイス(回折格子、導波路)および超音波デバイス
等の製造過程におけるリングラフィ技術に関し、特に光
源に螺旋軌道型電子蛇行装置(アンジュレータ)による
、高速電子ビームから発生する短波長・高輝度アンジュ
レータ放射光を用い、光学系にパターンを縮小投影する
反射光学系を備えた露光装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の露光装置の一例を示す構成図で、1は水
銀ランプ、2は照明レンズ、3はレクチル、4は投影レ
ンズ、5はウェーハ、6はステッパーである。
半導体集積回路のフォトリングラフィに用いられる従来
の上記露光装置には、光源の水銀ランプ1として超高圧
水銀アークランプやキセノン・水銀アークランプが用い
られている。水銀ランプ1の場合、露光に利用されるス
ペクトル線は主としてg線(波長435.8nm)とh
線(404゜7nm)の紫外線であり、さらに短波長を
狙ってi線(365nm)による縮小投影露光が検討さ
れている。縮小投影は一般に、第4図に示すようにレチ
クル3 (IC回路パターンの原版)と呼ばれる実際の
パターンを5倍乃至10倍に拡大したものを作り、レン
ズ系により縮小したパターンをウェーハ5上のレジスト
に露光させる方法である。レチクル3は、普通いくつか
のチップを含むパターンを持っており、これをステッパ
ー6でウェーハ5上に次々に露光させていく。それでこ
の装置全体をステッパーと略称している。
[発明が解決しようとする課題1 しかしながら、従来のリングラフィ技術は、レチクル3
に描かれた微細なパターンを照明レンズ2で投影するの
で、パターンがあまりに微細になると、パターン転写に
用いる光の波長と同じ程度のボケ(回折)を生じる。し
たがって、パターンの微細化に伴って、使う光の波長も
短かくしなければならない。現在、露光用に使われてい
るのは水銀ランプ1であり、その波長は約0.4μmで
ある。したがって線幅が約0.5μm、あるいはそれ以
下の超々LSIにはこの光は使用できない。そこでもっ
と短い波長の光(11m波)として、例えばエキシマレ
ーザ(ArFの場合0. 193μm)やX線管あるい
は電子蓄積リングの偏向電磁石部分で発生するx #j
A領域の放射光(電磁波)の利用が試みられているが、
エキシマレーザの場合には連続発振の持続時間の問題等
が指摘されている。放射光のX線については、等信置光
のためウェーハ5上のパターンと同じ寸法の微細なパタ
ーンをマスク(第4図のレチクル3に相当する)上に作
る必要があり、マスクのパターン製作が難しくなる。ま
た、X線照射にはマスク上での放射線損傷や熱負荷がパ
ターンを歪ませる等の問題点があった。
この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、遠紫外・真空紫外線領域の高輝度の安定な光
源として螺旋軌道型アンジュレータを用い、反射の光学
系でパターンの縮小投影を行うことにより0.4μm以
下の線幅のパターンの露光が短時間でできる露光装置を
得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段〕 この発明にかかる露光装置は、電子蓄積リングに挿入さ
れた螺旋軌道型アンジュレータと、この螺旋軌道型アン
ジュレータから発生するアンジュレータ放射光を光源と
して縮小投影する反射光学系を備えた露光チェンバーと
からなるものである。
[作用〕 この発明においては、螺旋軌道型アンジュレータから発
生するアンジュレータ放射光を用い、パターンを反射鏡
で縮小投影することにより0.4ユレータの構成を示す
図である。これらの図において、10は螺旋軌道型アン
ジュレータ、11は電子蓄積リング、12は露光チェン
バー 13は放射光取出用窓、14は偏向電磁石、15
は四重極マグネット、16は蓄積電子ビームにエネルギ
ーを加える高周波加速空洞、17はインフレクタ18は
バーターベーター 19は前記電子蓄積リング11に電
子ビームを入射させる線型加速器、20はアンジュレー
タ放射光、21は反射鏡、22はレチクル(マスク)、
23はレチクルステージ、24はシュバルトシルト型反
射鏡で、凸面m 24 aと円環状の凹面鏡24bとか
らなり、凸面鏡24aで反射した光は凹面鏡24bで反
射されウェーハ上に結像する。25はウェーハ、26は
ステップステージ、27は電子ビーム、28は永久磁石
列である。
次に、動作について説明する。
アンジュレータ放射光2oを光源にすることにより、遠
紫外・真空紫外線領域で高輝度化が容易に行える。螺旋
軌道型アンジュレータ10は通過する高速電子を何回も
旋回させることにより特定の波長に干渉させる準単色光
源である。
第2図のような永久磁石列28を形成した螺旋軌道型ア
ンジュレータ10は、電子が常に電磁波を放出するので
、高輝度の光が得られるものであり、永久磁石列28の
各磁石の磁場強度を適当に変えたり、磁石列を変化させ
ることにより電子に種々の軌道上を走らせることができ
る。[電総研ニュース462号(1988,7月)、偏
光発生装置:特願昭59−137655号、 H,0n
ukiet al著Polarizing undul
ator with crossedand  ret
arded  magnetic  fields:R
ev、Sci、Instru−m、Vol、60(19
89)pp、1838 ] 、このことは照射面での光
の強度の均一化を容易にする。
螺旋軌道型アンジュレータ10を電子蓄積リング11の
直線部に挿入する。磁場の周期長は7゜6cm、周期数
39JI場のピーク強度は1.4KG(相対する磁石列
間のギャップ6cm)で、370MeVの蓄積電子から
第3図に示す150nm (0,15μm)にピークを
もつアンジュレータ放射光20が得られる。このピーク
波長は電子エネルギーにより変えることができる。(2
0On、 m以下の利用の場合、露光チェンバー12は
希ガス等で空気と置換する)。このアンジュレータ放射
光20はM g F 2からなる放射光取出用窓13を
通して露光チェンバー12に導かれる。アンジュレータ
放射光2oは反射鏡21により鉛直方向に反射されレチ
クル22を通ったあと、シュバルトシルト型反射鏡24
によりウェーハ25上に投影される。レチクル22上の
パターンは約1/4に縮小されウェーハ25上に結像す
る。また、0.4μm以下の線幅の露光ができる。全長
3mの螺旋軌道型アンジュレータ1oで、蓄積電流25
0mAのとき、約1秒で1回の露光ができる。
[発明の効果1 以上説明したようにこの発明は、電子蓄積リングに挿入
された螺旋軌道型アンジュレータと、この螺旋軌道型ア
ンジュレータから発生するアンジュレータ放射光を光源
として縮小投影する反射光学系を備えた露光チェンバー
とからなるので、0.4μm以下の線幅のパターンの露
光が従来より短時間で実現できる。レチクル(マスク)
の製作も従来技術で製作でき、レジスト材も従来のもの
が使用できるのでマスク、レジストに対して新しい開発
は必要がない。光源として螺旋軌道型アンジュレータを
使うことにより従来の平面型アンジュレータより輝度が
高く、したがって電子蓄積リングの直線部は短かくて良
い。また螺旋軌道の電子からは高調波の発生が小さいの
で、電子蓄積リングから放射光をとりだすMgF2の窓
の劣化も最小限に抑えられる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)はこの発明の一実施例を示すもの
で、第1図(a)は露光装置の全体と直線加速器の構成
を示す図、第1図(b)は第1図(a)の露光チェンバ
ーの主光学系の構成を示す図、第2図は第1図の露光装
置に使用される螺旋軌道型アンジュレータの構成を示す
図、第3図はアンジュレータ放射光のスペクトルを示す
図、第4図は従来の露光装置の一例を示す構成図である
。 図中、10は螺旋軌道型アンジュレータ、11は電子蓄
積リング、12は露光チェンバー 13は放射光取出用
窓、17はインフレクタ−19は線型加速器、20はア
ンジュレータ放射光、21は反射鏡、22はレチクル、
23はレチクルステージ、24はシュバルトシルト型反
射鏡・25はウェーハ、26はステップステージテする
。 第 1 図 ンO アノンユし りさJ灯元 第 第 2 図 第 3 鱈 波長(nm) 7 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子蓄積リングに挿入された螺旋軌道型アンジュレータ
    と、この螺旋軌道型アンジュレータから発生するアンジ
    ュレータ放射光を光源として縮小投影する反射光学系と
    からなることを特徴とする露光装置。
JP2007621A 1990-01-17 1990-01-17 露光装置 Expired - Lifetime JPH0612755B2 (ja)

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JPH03211817A true JPH03211817A (ja) 1991-09-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018198227A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 ギガフォトン株式会社 Euv光生成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018198227A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 ギガフォトン株式会社 Euv光生成装置
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