JPH0324715A - X線露光方法 - Google Patents

X線露光方法

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JPH0324715A
JPH0324715A JP1159345A JP15934589A JPH0324715A JP H0324715 A JPH0324715 A JP H0324715A JP 1159345 A JP1159345 A JP 1159345A JP 15934589 A JP15934589 A JP 15934589A JP H0324715 A JPH0324715 A JP H0324715A
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JP
Japan
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ray
mask
exposed
window
beryllium
Prior art date
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Pending
Application number
JP1159345A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Tsumori
利郎 津守
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0324715A publication Critical patent/JPH0324715A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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〕 本発明は、X線露光方法に関する。本発明は、例えば、
半導体装置の製造工程において、X線露光することによ
りパターン形或する場合などに利用することができる。
〔発明の概要〕
本出願の第1の発明は、ベリリウム窓等のX線透過窓を
透過したX線をマスクを介して被露光材に照射するX線
露光方法において、マスク近傍のX線の強度分布を測定
し、該測定に基づいてX線一なX線が照射されるように
し、これによりX線の光強度のバラツキによるムラの発
生を解消したものである. 本出願の第2の発明は、X線透過窓を透過したX線をマ
スクを介して被露光材に照射するX線露光方法において
、前記X線透過窓を複数のx!llI透過性材料膜から
構成し、該複数のX線透過性材料膜を、X線の光強度分
布が均一になるtS或で配置したことによって、X線の
光強度のバラッキによる被露光材におけるパターンムラ
の発生を防止するようにしたものである. 〔従来の技術及びその間B点〕 従来より、X#lIt@光装置においては、一般にX線
発生部は1 0−’〜1 0−l0T o r r程度
の超高真空になっている。例えば、第6図に示すのは、
SORX41露光装置の略示図であるが、かかるSOR
X線装置では、そのXvA発生部は10−9〜1 0−
” To r r程度の超高真空になっている。
EB励起方式のX線露光装置では、1 0−’To r
 r程度の超高真空となっている。一方、マスク.ウエ
ハ部は、X線の吸収によるマスクの温度上昇を防ぐため
、一般に、熱伝導の良いヘリウム雰囲気の大気圧となっ
ている。即ち、第6図の略示図で言えば、X線発生部1
0であるSOR蓄積リングを備えるX4llI発生室1
1は超高真空であり、マスク,ウエハ部である露光室l
2は大気圧である.即ち、X線発生部10であるSOR
蓄積リングのある部分は、1 0−’〜1 0−” T
 o r r程度の超高真空であるのに対し、露光室1
2は大気圧になっている。図中、1はXvAを示す.3
はマスク、4はウエハである。上記高真空部と大気部と
を隔て、X線発生部10における真空劣化を防ぐために
、例えば25/4m位の膜厚のBe(ベリリウム)窓2
が設けられる。このBe窓は、露光雰囲気の大気圧(前
記のとおり一般にはHe雰囲気)から真空を保護するた
めのものであり、xiの透過率を確保するとともに、真
空度差を確保するための機械的強度が要求される. よってこのBe窓の膜厚は、上記を満足するため、通常
20〜30μm位であることが必要となる. しかしながら、このような膜厚の13e膜を、露光に必
要な面積(通常25+nQ位)で、均一な膜厚で形威す
ることは、現状の技術ではたいへん困難である。一般に
上記f3e膜はスパッタ法等によって形威されるが、均
一な膜厚を得るのは難しく、通常5μm位の膜厚のバラ
ッキが生じている.このような膜厚のバラッキがあれば
、結果として、膜厚の差により生じる透過率の差に基づ
き、X%m光強度分布のバラツキが生じ、得られるレジ
ストパターンについても、光強度差のバラッキによるパ
ターンムラが生じる。
X&1露光のターゲットが、0.20μmクラスである
ことを考えると、この光強度ムラによるパターンムラは
、大きな支障となる。
布を測定し、該測定に基づいてXwa強度平均値而5を
求め、該平均値面に沿ってマスク及び被露光材を配設す
るX線露光方法である。
本出願に係る第2の発明は、X線透過窓を透過したXv
Aをマスクを介して被露光材に照射するX線露光方法に
おいて、前記X線透過窓を複数のX#S透過性材料膜か
ら構成し、該複数のX線透過性材料膜は、X線の光強度
分布が均一になる構成で配置するX線露光方法である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記問題点を解決して、Be窓等のX
線透過窓におけるX線透過性材料(Be膜等)の膜厚ム
ラに起因するX線の強度分布のムラを解消する手段を提
供することにある.〔問題点を解決するための手段〕 本出願に係る第1の発明は、XvAi!ii過窓を透過
したX&Iをマスクを介して被露光材に照射するX線露
光方法において、マスク近傍のXNfAの強度分〔作 
用〕 本出願の第1の発明においては、ベリリウム窓等のX線
透過窓を通ったX線の光強度分布を測定し、これにより
得られるX線強度平均値面に沿って被露光材を配設する
ので、被露光面には均一なX線が照射されることになり
、よってXgの光強度のバラツキによるムラの発生は解
消される。
本出願の第2の発明においては、ベリリウム窓等のX線
透過窓を複数のX線透過性材料膜〈ベリリウム膜等)か
ら構成し、該複数のX線透過性材料膜は、X線の光強度
分布が均一になる構成で配置したものであるので、X線
の光強度のバラツキによる被露光材におけるパターンム
ラの発生は解消される。
〔実施例) 以下本出願の各発明の実施例について、説明する。
まず、第1図ないし第3図を参照して、第1の実施例を
説明する。この実施例は、本出願の第1の発明の実施例
であり、該発明を、半導体装置製造プロセスにおいて、
SORX線装置を用いてウエハを露光し、パターン形或
する場合に適用したものである。
本実施例に用いたX線露光装置であるSORX線露光装
置の概略構成図を、第1図に示す。
第1図中、10はX線発生部をなすSOR蓄積リングで
ある。lはX線(この場合SOR光)である.3はパタ
ーン形戒用のマスクである.4は被露光材であり、本例
の場合シリコンウエハであって、ステッパ5に支持され
ている。l1はX線発生部10を有するX線発生室、1
2はマスク3及び被露光材4を有する露光室である。X
線発生室11は1 0−’To r r程度の超高真空
であり、露光室12はヘリウム雰囲気の大気圧である.
画室11.12を隔ててX線発生室11の真空を保持す
るため、X線透過窓であるベリリウム窓2が設けられて
いる。露光室12が大気圧でなく、1 0−”To r
 r程度の減圧状態である場合もあるが、その場合もB
e窓2は必須である。なお第1図中、6は走査ミラーで
、X線1を方向制御している。
本実施例において、マスク3と被露光材4であるウエハ
との間隔は、約50μm以下に、正確にコントロールさ
れている。
また、本実施例において、露光はStep and R
epeatで行われ、被露光材4を移動させて露光する
ここで、マスク直前のX線の光強度分布は、理論的には
第2図に示すようになる.即ち、X線ビーム形状は、前
面から見ると、第2図に符号IAで示したような、楕円
形状となっている。このX線ビームの光強度の分布は、
横方向(水平方向〉の強度分布は第2図に符号IBで示
すようにほぼ一定であるが、垂直方向は1Cで示すよう
なガウス分布となっている。
ところが、理想的には第2図のような光強度分布になる
のであるが、Be窓2に膜厚ムラがあると、水平方向の
強度分布1Bも一定ではなくなる。
本実施例においては、この光強度分布をマスク3の直前
で、より具体的にはマスク枠の近傍で測定し、この測定
によってX線光強度の平均値面を出し、この平均値面に
沿うようにマスク3と被露光材4(ウエハ)の傾きを補
正する。この結果、マスク3及び被露光材4は、X線の
光強度が一定である平均値面に沿って配置され、たとえ
Be窓2に膜厚のムラ等がある場合でも、バラツキのな
い光強度でのX線露光が達威される。
より詳しくは、本実施例においては、第3図(a)に示
すようにシリコン等から或るマスク枠31の上で、マス
ク3のパターンに近い所にX線強度センサ7を設け、こ
れによりxNiAの強度分布を測定する。第3図の例示
では、同図(b)に示すようにセンサ7は12点設ける
ようにしてある。
このセンサ7の測定結果より、X線光強度の平均値の面
を計算で求め、この面に沿うようにして、マスク3と被
露光材4 (ウエハ)の傾きを補正する。
なお、図示例のマスク3の厚さ32は、約50μm以下
とした。
上記の如く、本実施例では、X線露光に際してマスク3
近傍に入射するxbiの強度分布を、該マスク面上(具
体的にはマスク枠4l上)で測定し、この測定値の平均
値面を求め、この面に沿ってマスク3及び被露光材4で
あるウエハの傾きを補正したものであるので、X線透過
窓であるベリリウム窓2のベリリウム膜厚に多少の膜厚
ムラがあっても、X線′の光強度分布のムラを軽減する
ことができる。この結果として、マスク3によりパター
ン形威される被露光材4の例えばレジストパターンの面
内寸法のバラツキを抑えることができる.次に、第4図
及び第5図を参照して、第2の実施例を説明する。この
実施例は、本出願の第2の発明の実施例に該当するもの
である。
本例に用いたX線露光措置(ここではSORX線露光装
置)の概略図は、第4図に示す。
第4図中、第1図におけるのと同じ符号は、第l図と同
じ構戒部分を示す。
ココテ、XvA発生室11は、10−9〜10−l0T
orrと超高真空であり、一方、露光室l2は、SOR
光の吸収によるマスク3の温度上昇を防ぐため、熱伝導
の良いHe雰囲気の大気圧にしてある。
本実施例においては、ベリリウム窓2を、複数(図示で
は2枚)のべリリウム膜21.22から構成する.この
複数のべリリウム膜21.22は、X′4IAの光強度
分布が均一になるように配置する。
本実施例において、具体的には、複数のべリリウム膜を
、全体として膜厚が一定になるように配置する。即ち、
ベリリウム窓2における面内の各膜21.22の膜厚ム
ラを測定し、相対的に相補い合う膜厚のものを対応させ
て全膜厚として一定となるように配置するのであり、例
えば第5図(a)に略示するように、図の上側が薄いベ
リリウム膜Aと、図の下側が薄いベリリウム膜B(図で
は極端に示してある)について、図の如く薄い所と厚い
所とを合わせて、全体として均一な膜厚になるようにす
る。このように、第5図(b)に示すような膜厚分布の
べリリウム膜A,Bについてこれを重ね合わせるので、
各膜A,Hの各々のX線透過光強度は第5図(c)に示
す如くであるから、全透過光強度はこれを合威した形と
なり、第5図(d)の如く、均一な光強度分布を示すよ
うになる.これにより、露光面における光のバラツキが
防止される。
実施に際しては、例えば10枚位ベリリウム膜をつくっ
ておいて、これの内の何枚かを組み合わせて膜厚の均一
なものを得るようにして、露光を行うようにすることが
できる. 本実施例によれば、ベリリウム窓2を複数のべリリウム
膜21.22から構成して、多段にするので、上記X線
発生室1lと露光室l2の真空の差を保持するためのべ
リリウム窓の機械的強度をも十分確保することができる
。即ち、1枚のべリリウム膜についてはその膜厚が薄く
ても、全体としては十分な機械的強度が確保できるもの
である。
かつ、ベリリウム膜厚を薄くできるので、膜厚の面内バ
ラッキも軽減され、この点でも有利である。
本実施例では、上記のように、さリリウム膜21,22
を複数用い、多段にするとともに、トータルとしての膜
厚が一定となるように配置したので、均一なX線強度が
得られる。その結果、被露光材4の、例えばレジストパ
ターンの面内均一性が良くなる。更に本実施例では、複
数のべリリウム膜21.22の配置により、ベリリウム
窓2としての強度を確保することができる。かつ超高真
空と大気圧という大きな真空度差でも、多段配置により
真空度の差を小さくできるので、ベリリウム窓2の破壊
を防止できるという効果もある。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明によれば、従来の問題点を解決して
、Be窓等のX線透過窓のX線透過性材料(Be膜等)
の膜厚ムラに起因するX線の光強度分布のムラを解消す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本出願の第1の発明の一実施例を示す構戒図
である。第2図は、該実施例の作用を説明するための図
である。第3図(a)  (b)は該実施例の詳細構成
図であり、第3図(a)は同図(b)のm−m線断面図
に該当する. 第ヰ図は、本出願の第2の発明の一実施例を示す構成図
である。第5図は、該実施例の作用を説明するための図
である。 第6図は従来例の問題点を示す図である。 1・・・X線、2・・・ベリリウム窓(X線透過窓〉、
21,  22, A, B・・・ベリリウム膜(X線
透過性材料膜)、3・・・マスク、4・・・被露光材、
IO・・・X線発生部(SOR蓄積リング)、11・・
・X線発生室、12・・・露光室。 ラトイの913辛そイクjの講R 臣ク第1図 才イの寅た/I列の薯,細図 第 3 図 x線じ゛ニム彫X′及でt″xぷδノ5強バしのイP第
2図 才2σ)ク真FN三づビiりのン卸鵠rl’N’F第4
図 (a) 順早 n眼t施度 全立巽允強度 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、X線透過窓を透過したX線をマスクを介して被露光
    材に照射するX線露光方法において、マスク近傍のX線
    の強度分布を測定し、 該測定に基づいてX線強度平均値面を求め、該平均値面
    に沿ってマスク及び被露光材を配設するX線露光方法。 2、X線透過窓を透過したX線をマスクを介して被露光
    材に照射するX線露光方法において、前記X線透過窓を
    複数のX線透過性材料膜から構成し、 該複数のX線透過性材料膜は、X線の光強度分布が均一
    になる構成で配置するX線露光方法。
JP1159345A 1989-06-21 1989-06-21 X線露光方法 Pending JPH0324715A (ja)

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JP1159345A JPH0324715A (ja) 1989-06-21 1989-06-21 X線露光方法

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JP1159345A JPH0324715A (ja) 1989-06-21 1989-06-21 X線露光方法

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