JPH04194800A - Ｘ線リソグラフィにおける露光方法 - Google Patents

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〕 この発明は、ＳＯＲ光（シンクロトロン放射光）を用い
たＸ線リングラフィにおいて、ＳＯＲ光のビームロスを
減少させた露光方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、シンクロトロン装置は、ＳＯＲ光装置として、Ｘ
線リソグラフィによる超々ＬＳＩ回路の作成等への適用
が期待されている。

ＳＯＲ光装置の概要を第２図に示す。ＳＯＲ光装置１に
おいて、電子発生装置（電子銃等）１０て発生した電子
ビームは直線加速器（ライナック）１２で光速近くに加
速され、ビーム輸送部１４の偏向電磁石１６て偏向され
て、インフレクタ１８を介してシンクロトロンの蓄積リ
ング２２内に入射される。蓄積リング２２に入射された
電子ビームは高周波加速空洞２１てエネルギを与えられ
ながら収束電磁石２３で収束され、偏向電磁石２４て偏
向されて真空ダクト２２内を周回し続ける。

偏向電磁石２４て偏向される時に発生するＳＯＲ光２つ
は光取り出しライン２６を通して出射されて、露光装置
２８に送られてＸ線リソグラフィによる超々ＬＳ１回路
作成用の光源等として利用される。

従来のＸ線リソグラフィにおける光取り出しライン２６
の斜入射ミラ一部の構造を第３図に示す。

光取り出しライン２６の途中には、斜入射ミラー３０が
配設されている。斜入射ミラー３０は、無酸素銅、５ｉ
ＣＳＡｕ、Ｐｔ等の平面鏡で構成され、ＳＯＲ光２９を
反射して光取り出しライン２６端部の窓３２から出射さ
せる。

斜入射ミラー３０は軸３４を支点として、上下方向に揺
動自在に支持されている。斜入射ミラー３０の端部には
ミラー揺動機構３６のロッド３８が取り付けられている
。ロッド３８はモータ４０で駆動されるカム４２の回転
により上下方向に動作し、斜入射ミラー３０を上下方向
に揺動して、ＳＯＲ光２９を上下方向に揺動させる。

蓄積リング２２（第２図）から出射されるｓ。

Ｒ光２９は第４図に示すように垂直方向の広がりが小さ
く、ＬＳＩのマスク３１およびウェハの露光用には足り
ないため、この斜入射ミラー３０の揺動によりＳＯＲ光
２９を垂直方向に振って、必要な露光面積を確保する。

第３図において、ＳＯＲ光２９の出射用窓３２は、内部
の高真空と外部の低真空を遮断しなからＳＯＲ光２つを
出射する働きを有するもので、ＳＯＲ光２９の透過率か
高くかつ機械的強度か強いベリリウム等の薄板か使用さ
れる。マスクやウェハはこの窓４４の外側に配置されて
、この窓４４から出射されたＳＯＲ光２９によって露光
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記斜入射ミラー３０を揺動した時のマスク３１および
ウェハ３３の露光面上でのＳＯＲ光２つの照射状態を第
５図に示す。マスク３１およびウェハ３３の露光領域３
５の全域を均一に露光するには、ＳＯＲ光２９を２９′
の位置から２９′の位置まで（またはその逆に）振られ
なければならない。このとき、露光領域３５の上下方向
の幅をり、ＳＯＲ光２９の上下方向の幅をｄとすると、
ＳＯＲ光２９の上下方向の移動距離はＤ＋ｄとなり、露
光領域３５の幅りに対し、ｄだけ余分に振られなければ
ならず、その分ビームロスとなっていた。

この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して
、ビームロスを減少させたＸ線リソグラフィにおける露
光方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、ＳＯＲ光装置の光取り出しライン中に斜入
射ミラーを配し、この斜入射ミラーを上下方向に揺動さ
せることにより、ＳＯＲ光を上下方向に振って光取り出
しライン端部の窓部がら出射し、この出射されたＳＯＲ
光をマスクを介してウェハに照射して露光を行なうＸ線
リソグラフィにおける露光方法において、前記斜入射ミ
ラーに前後方向にわん曲したミラーを用いて、ＳＯＲ光
を上下方向に集光させて露光を行なうようにしたことを
特徴とするものである。

〔作　用〕

この発明によれば、ＳＯＲ光を上下方向に集光させて露
光を行なうようにしたので、露光面でのＳＯＲ光の上下
方向の幅か小さくなり、その分ＳＯＲ光の振りが小さく
てすむので、ビームロスを減少させることができる。

なお、前記窓部を前記ＳＯＲ光の上下方向の振動に同期
して上下動させることにより、窓の面積を小さくでき、
これにより窓の厚さを薄くして窓でのビームロスを減少
させることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。光取り出しライン
２６の途中には、斜入射ミラー３０′が配設されている
。斜入射ミラー３０′は、無酸素銅、５ｉＣＳＡｕ、Ｐ
ｔ等の鏡で構成され、ＳＯＲ光２つを反射して光取り出
しライン２６端部の窓４４の方向に導く。

斜入射ミラー３０′の反射面は前後方向に楕円や円等に
よる凹状にわん曲した面に形成されている。また、左右
方向にはここでは平面に形成されている。

斜入射ミラー３０′は軸３４を支点として、上下方向に
揺動自在に支持されている。斜入射ミラー３０　の端部
にはミラー揺動機構３６のロッド３８が取り付けられて
いる。ロッド３８はモータ４０て駆動されるカム４２の
回転により上下方向に動作し、斜入射ミラー３０′を上
下方向に揺動して、ＳＯＲＯＲ光合９下方向に揺動させ
て上下方向の必要な露光面積を確保する。

光取り出しライン２６の端部にはへローズ４６を介して
窓部４８が取り付けられている。窓部４８には、窓部揺
動機構５２のロッド５４が取り付けられている。ロッド
５４はモータ５６で駆動されるカム５８の回転により上
下方向に動作し、窓部４８をＳＯＲＯＲ光合９下動に同
期させてベローズ４６を介して上下方向に揺動させる。

窓＃４８のフランジには窓板５ｏが取り付けられ、窓板
５０の中央部には窓４４か取り付けられている。窓４４
はベリリウム等の薄板で構成され、内部の高真空と外部
の低真空を遮断した状態てＳＯＲ光２つを出射する。

ミラー揺動機構３６のカム４２の回転位置は、パルスエ
ンコーダ等の位置検出器６０て検出される。また、窓揺
動機構５２のカム５８の回転位置は、パルスエンコーダ
等の位置検出器６２て検出される。

揺動制御手段６４は、位置検出器６０，６２の検出に基
づき、サーボアンプ６６．６８を介してモータ４０，５
６を同期駆動することにより、斜入射ミラー３０′およ
び窓部４８を連動させる。

これにより、ＳＯＲＯＲ光合９置に窓４４か移動して、
ＳＯＲＯＲ光合９射される。

ミラー揺動機構３６および窓部揺動機構５２の動作を第
６図に示す。斜入射ミラー３０′の右部が上方向に揺動
している時は窓部４８も上方向に揺動して、上方向に揺
動しているＳＯＲＯＲ光合９４４から８射させる。斜入
射ミラー３〔ビの右部が下方向に揺動している時は窓部
４８も下方向に揺動して、下方向に揺動しているＳＯＲ
ＯＲ光合９４４から出射させる。

このようにして、全露光面積よりも小さい窓４４を使用
して、ＳＯＲＯＲ光合９露光面積分出射させることがで
きる。したがって、窓４４の板厚を薄くしても機械的強
度が十分に確保され、ＳＯＲ光２つの透過率を高めて出
射強度を高めることかできる。

斜入射ミラー３０の揺動によるマスク３１およびウェハ
３３に対する露光動作を第７図に示す。

斜入射ミラー３０′の反射面は前後方向に楕円や円等に
よる凹状にわん曲した面に形成されているので、ＳＯＲ
ＯＲ光合９入射ミラー３０′で反射されると収束して、
上下方向の幅か狭くなる。そこで、マスク３１およびウ
ェハ３３を焦点位置ｆの近くに配置すれば、マスク３１
やウェハ３３上でのＳＯＲＯＲ光合９下方向の幅は狭く
なる。

前記斜入射ミラー３０′の揺動によるマスク３１および
ウェハ３３の露光面上でのＳＯＲＯＲ光合９射状態を第
８図に示す。マスク３１およびウェハ３３の露光領域３
５の全域を均一に露光するには、ＳＯＲＯＲ光合９９′
の位置から２９′の位置まで（またはその逆に）振られ
なければならない。このとき、露光領域３５の上下方向
の幅をり、ＳＯＲ光２つの露光領域３５の直り位置２９
′での上下方向の幅をΔｄ′、直下位置２９′での上下
方向の幅をΔｄ′とすると、ＳＯＲＯＲ光合９下方向の
移動距離は 集光により小さくなっているので、ビームロスは少なく
てすむ。

なお、斜入射ミラー３０′の揺動に伴って、ＳＯＲＯＲ
光合９点位置ｆは例えば第７図に点線４１で示すように
移動するが、焦点がウェハ３３もしくはマスク３１上に
結ぶと、この位置で露光強度が極大になって上下方向に
露光むらが生しるおそれがあるのて、ウェハ３３上でＳ
ＯＲＯＲ光合９点を結ばない位置にウェハ３３を配置す
るのが望ましい。

ところで、第１図の実施例ではＳＯＲＯＲ光合９下動に
連動させて窓部４８を揺動させているが、これにより窓
を小面積にすることを可能にしている。すなわち、前記
第３図のような窓部を揺動させないものでは、窓３２は
、第９図（ａ）に示すように、全露光範囲に対応した面
積が必要なため、窓３２の板厚を厚くしなければ内部の
高真空を封止するに十分な強度か確保されない。窓３２
は通常ベリリウム等のＸ線透過率の高い材料で作られる
が、それても薄く形成しなければＸ線の吸収量か多くな
ってしまい、第９図（ａ）のような厚さが必要な窓３２
てはここでのビームロスが大きかった。

これに対し、窓部を揺動させることにより、窓はＳＯＲ
光を出射させるたけの上下方向の幅があればよくなるの
で、小面積に形成することができる。小面積であれば、
窓の板厚を薄くしても機械的強度か十分に確保され、Ｓ
ＯＲＯＲ光合９過率を高めてビームロスを少なくするこ
とができる。

たたし、斜入射ミラーに従来のような平面鏡を用いた場
合にはＳＯＲＯＲ光合９下方向の幅が広いので、第９図
（ｂ）に示すように窓の上下方向の幅はある程度必要で
あるが、第１図のようにわん曲ミラー３０を用いてＳＯ
ＲＯＲ光合９Ｆ方向に集光させると、窓４４の上下方向
の幅は第９図（ｃ）に示すように非常に狭く形成するこ
とができる。したがって、窓４４の厚さをより薄くして
、よりビームロスを少なくすることかできる。

〔変更例〕

前記実施例では、マスク３１やウェハ３３の後方に焦点
を結ばせたか、第１０図のように前方に焦点を結ばせる
こともてきる（この時もマスク３１及びウェハ３３上に
は焦点を結ばせない。）。

また、前記実施例では斜入射ミラー３０′は左右方向に
は平面に形成したが、左右方向にも凹状にわん曲した面
に形成してＳＯＲＯＲ光合９右方向の拡がりを集光させ
ることもてきる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ＳＯＲ光を上
下方向に収束させて露光を行なうようにしたので、露光
面でのＳＯＲ光の上下方向の幅が小さくなり、その分Ｓ
ＯＲ先の振りが小さくてすむので、ビームロスを減少さ
せることができる。

また、前記窓部を前記ＳＯＲ光の上下方向の振動に同期
して上下動させることにより、窓の面積を小さくてき、
これにより窓の厚さを薄くして窓でのビームロスを減少
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す光取り出しライン
の縦断面図および揺動機構の制御系統を示すブロック図
である。 第２図は、ＳＯＲ光装置の概要を示す平面図である。 第３図は、従来の光取り出しラインの構造を示す縦断面
図である。 第４図は、第３図のＳＯＲ光位置による露光状態を示す
側面図である。 第５図は、第４図の窓４４におけるマスク３１およびウ
ェハ３３の露光面での露光状態を示す正面図である。 第６図は、揺動機構の揺動動作を示す縦断面図である。 第７図は、第１図の窓４４におけるマスク３１およびウ
ェハ３３の露光面での露光状態を示す正面図である。 第８図は、第７図の窓４４におけるマスク３］およびウ
ェハ３３の露光面での露光状態を示す正面図である。 第９図は、各種窓形状を示す正面図である。 第１０図は、この発明の他の実施例を示す側面図である
。 １・・・ＳＯＲ光装置、２６・・光取り出しライン、２
９・・・ＳＯＲ光、３０．３０’　　・・斜入射ミラ〜
、３１・・・マスク、３３・・・ウェハ、３６・・・ミ
ラー揺動機構、４４・・・窓、４６・ベローズ、４８・
窓部、５２・・窓部揺動機構、６４・・揺動制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳＯＲ光装置の光取り出しライン中に斜入射ミラ
   ーを配し、この斜入射ミラーを上下方向に揺動させるこ
   とにより、ＳＯＲ光を上下方向に振って光取り出しライ
   ン端部の窓部から出射し、この出射されたＳＯＲ光をマ
   スクを介してウェハに照射して露光を行なうＸ線リソグ
   ラフィにおける露光方法において、 前記斜入射ミラーに前後方向にわん曲したミラーを用い
   て、ＳＯＲ光を上下方向に集光させて露光を行なうよう
   にしたことを特徴とするＸ線リソグラフィにおける露光
   方法。
2. （２）前記窓部を前記ＳＯＲ光の上下方向の振動に同期
   して上下動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線
   リソグラフィにおける露光方法。