JPH0620926A - 露光用シンクロトロン放射光走査装置 - Google Patents

露光用シンクロトロン放射光走査装置

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Publication number
JPH0620926A
JPH0620926A JP4172452A JP17245292A JPH0620926A JP H0620926 A JPH0620926 A JP H0620926A JP 4172452 A JP4172452 A JP 4172452A JP 17245292 A JP17245292 A JP 17245292A JP H0620926 A JPH0620926 A JP H0620926A
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JP
Japan
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mirror
glancing angle
exposure
angle
synchrotron radiation
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Withdrawn
Application number
JP4172452A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Goto
俊治 後藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0620926A publication Critical patent/JPH0620926A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】露光領域内での露光量を均一にし、かつ、近接
露光を行う場合にマスクパターン転写の位置ずれを低減
する。 【構成】電子蓄積リング10からのシンクロトロン放射
光R1が視射角θで平面鏡1に入射する。平面鏡1は、
回転中心軸Aをシンクロトロン放射光R1の進行方向と
直角にし電子軌道面内にしかつ鏡面上として、回転自在
である。平面鏡1で反射された放射光は、視射角φで湾
曲面鏡2に入射する。湾曲面鏡2は、回転中心軸を平面
鏡1の回転中心軸Aと平行にして回転自在である。視射
角θの変化Δθに対し湾曲面鏡2の回転角を2Δθ変化
させて視射角φが一定になるように制御し、視射角θの
角速度が露光位置での光強度に比例するように視射角θ
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子蓄積リングから放
射されたシンクロトロン放射光を、マスクを介し試料上
に走査する露光用シンクロトロン放射光走査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】超LSI製造のために、解像度の優れた
X線露光、特に、光強度が大きくかつ平行度が高いシン
クロトロン放射光によるX線露光が研究されている。
【0003】図4に示す如く、蓄積リング10から放射
されたシンクロトロン放射光R1は、円筒鏡12に対し
視射角θで入射し、湾曲面鏡12、例えば円筒鏡で反射
された反射光R2がマスク14を介しウエーハ16上に
照射される。
【0004】シンクロトロン放射光R1の断面の強度分
布は、電子軌道面に平行な紙面垂直方向(水平方向)に
関しては一様となるが、電子軌道面に垂直方向の発散角
が1mrad前後と非常に狭いので、この垂直方向に沿
った強度分布は、正規分布に似たものとなる。このた
め、例えば、光源から10m離れた位置において1チッ
プの領域25mm×25mmを均一に露光することがで
きない。
【0005】そこで、図4の紙面に垂直な軸Uを中心と
して湾曲面鏡12を回転させることにより、反射光R2
を走査させる方法が提案され、実用化に向かって研究開
発が行われている。
【0006】平面鏡ではなく湾曲面鏡12を用いている
理由は、単位面積当たりのX線強度を高めて、1ショッ
ト当たりの露光時間を数秒以内に収めるためである。一
般に、蓄積リング10が小型になるほど放射光強度が低
減するため、放射光を効率良く集光することにより装置
全体を小型化することも重要な課題となっている。
【0007】視射角θを変化させると、反射光R2の強
度が変化するので、等角速度で視射角θを変化させる
と、図示Y方向に沿って露光量を均一にすることができ
ない。このため、視射角θの複雑な制御が必要となる。
しかも、視射角θの変化により焦点距離が変化してビー
ム断面形状や集光率が変化するので、Y方向に沿って露
光量を均一にする制御が更に複雑となる。その上、ウエ
ーハ16への入射角が視射角θにより変化するので、マ
スク14とウエーハ16との間に隙間の存在する近接X
線露光においては、パターン転写の位置ずれが露光位置
によって異なり、マスク14上のパターン補正を複雑な
ものにする。
【0008】図5は、光源から3mの位置に、曲率半径
160mmの湾曲面鏡12を配置し、視射角θを1.4
゜、1.5゜及び1.6゜と変化させたときに、光源か
ら8mの位置において反射光R2の強度分布を観測した
ものである。この条件下では、θ=1.5゜において、
Y軸に直交するX軸方向(図4の紙面垂直方向)に関し
反射光R2が平行光となる。この図から、θ=1.4゜
で反射光R2がやや発散し、θ=1.6゜で反射光R2
がやや集光していることがわかる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような問題点に鑑み、露光領域内での露光量を均一にす
ることができ、かつ、近接露光を行う場合にマスクパタ
ーン転写の位置ずれを低減することができる露光用シン
クロトロン放射光走査装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段及びその作用】図1は、本
発明に係る露光用シンクロトロン放射光走査装置の原理
構成を示す。
【0011】この露光用シンクロトロン放射光走査装置
は、電子蓄積リング10からのシンクロトロン放射光R
1が視射角θで入射され、回転中心軸Aをシンクロトロ
ン放射光R1の進行方向と直角にし電子軌道面内にしか
つ鏡面上として回転自在に配置された平面鏡1と、平面
鏡1で反射されたシンクロトロン放射光R3が視射角φ
で入射され、回転中心軸を平面鏡1の回転中心軸Aと平
行にして回転自在に配置された湾曲面鏡2と、視射角θ
の変化Δθに対し湾曲面鏡2の回転角を2Δθ変化させ
て視射角φが一定になるように制御する湾曲面鏡回転制
御手段と、視射角θの角速度が露光位置での光強度に比
例するように視射角θを制御する平面鏡回転制御手段と
を備えている。
【0012】本発明によれば、平面鏡1に対する視射角
θが変化しても湾曲面鏡2に対する視射角φが一定とな
るので、シンクロトロン放射光R3に対する湾曲面鏡1
2の焦点距離は一定となり、シンクロトロン放射光R4
の断面形状や集光率は視射角θが変化しても変化せず、
したがって、マスク14とウエーハ16との間に隙間の
存在する近接X線露光においてパターン転写の位置ずれ
が位置Yによらず、マスクパターン転写の位置ずれを低
減することができ、マスク14上のパターン補正が簡単
になる。このような条件下で、視射角θの角速度が露光
位置での光強度に比例するように視射角θを制御するの
で、露光領域内での露光量を均一にすることができる。
【0013】本発明の第1態様では、例えば図2に示す
如く、平面鏡32は、平面鏡32の回転中心軸Aを中心
として回転自在に支持された第1支持部材30に固定さ
れ、湾曲面鏡38は、平面鏡32の回転中心軸Aを中心
として回転自在に支持された第2支持部材38に固定さ
れ、第1支持部材30及び第2支持部材38がそれぞれ
第1リンク36及び第2リンク40を介して共通部材2
4に連結され、共通部材24を直線駆動することによ
り、視射角θの変化Δθに対し湾曲面鏡12の回転角が
2Δθ変化するように構成している。
【0014】この構成の場合、共通部材24の直線駆動
速度のみを制御すればよいので、制御が簡単になる。
【0015】本発明の第2態様では、例えば図2に示す
如く、直線駆動装置20でカム22が等速直線駆動さ
れ、カム22の曲面22aに共通部材24の一端がコロ
28を介し当接されて共通部材24が直線駆動され、視
射角θの角速度が露光位置での光強度に比例するように
曲面22aが形成されている。
【0016】この構成の場合、直線駆動装置20でカム
22を等速直線駆動すればよいので、制御がさらに簡単
になる。
【0017】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
【0018】図2は、露光用シンクロトロン放射光走査
装置の構成を示す。
【0019】直線駆動装置20は、電源をオンにする
と、その駆動軸20aを軸方向に等速直線駆動する。駆
動軸20aの先端には、曲面22aが形成されたカム2
2が固着されている。一方、T字型従節24が、カム2
2の上方の固定側に配置された従節軸受26に案内され
て、図示矢印方向へ移動自在となっている。T字型従節
24の下端部には、コロ28が回転自在に取り付けら
れ、コロ28の周面がカム22の曲面22aに当設して
いる。
【0020】支持板30の上面には、平面鏡32が保持
されている。支持板30は、支軸Aを中心として回転自
在に脚34に支持されている。支持板30の先端部とT
字型従節24の一方の肩部との間は、リンク36で連結
されている。
【0021】また、支持板38の下面に湾曲面鏡12、
例えば円筒鏡が保持されている。支持板38は、その基
端部が支軸Aを中心として回転自在に脚34に支持され
ている。支持板38の中間部と脚34の他方の肩部との
間は、リンク40で連結されている。
【0022】次に、上記の如く構成された露光用シンク
ロトロン放射光走査装置の動作を説明する。
【0023】平面鏡32上の支軸Aに沿った位置にシン
クロトロン放射光R1を視射角θで入射させると、その
中間反射光R3は支持板38に視射角φで入射し、角度
φで反射した反射光R4が図1に示すマスク14を通っ
てウエーハ16に照射する。
【0024】直線駆動装置20をオンにしてカム22を
等速直線運動させると、カム22の曲面22aの形状に
応じた速度でT字型従節24が直線運動し、これによ
り、支持板30及び38が支軸Aを中心として回転し、
平面鏡32及び湾曲面鏡12が回転する。
【0025】支軸A、支持板30とリンク36の連結軸
B及び支持板38とリンク40の連結軸Cについて、A
B:ACは、視射角θの制御範囲内において平面鏡32
の回転角Δθに対し湾曲面鏡12がΔφ=2Δθだけ回
転するように、定められている。これにより、視射角θ
を変化させても、視射角φは一定となる。
【0026】したがって、視射角θが変化しても中間反
射光R3に対する湾曲面鏡12の焦点距離は一定であ
り、反射光R4の断面形状や集光率は変化せず、Y方向
に沿って露光量を均一にするための後述の制御が簡単と
なる。その上、マスク14とウエーハ16との間に隙間
の存在する近接X線露光において、パターン転写の位置
ずれが位置Yによらず、マスク14上のパターン補正が
簡単になる。
【0027】次に、Y方向に沿って露光量を均一にする
ための、カム22の曲面22aの形状の定め方を説明す
る。
【0028】支軸Aからウエーハ16までの距離をLと
する。視射角θを微小角Δθだけ変化させると、露光位
置Yは、 ΔY=2LΔθ ・・・(1) だけY方向へ変化する。16上の位置Yでの光強度をF
(Y)とすると、YからY+dYまでの間をdtの時間
で反射光R4が通過する際の平均光強度は、F(Y)
(dt/dY)となる。この値がYによらず一定となる
ようにするには、 F(Y)dt/dY=α ・・・(2) とする必要がある。ここに、αは定数である。
【0029】一方、視射角θを微小角Δθだけ変化させ
たとき、F(Y)の変化ΔFはΔθの一次式で近似でき
る。上式(1)を考慮すると、F(Y)は露光範囲内に
おいて、 F(Y)=β+γY ・・・(3) と近似できる。上式(2)及び(3)から、 αdY/(β+γY)=dt ・・・(4) なる微分方程式が得られる。この方程式を解き、上式
(1)を用いて変形すると、 Δθ=λexp(μt)+μ ・・・(5) が得られる。ここに、λ、μ、νは定数である。
【0030】視射角θが式(5)に従って変化するよう
にカム22の曲面22aの形状を決定することにより、
露光量がY方向に沿って均一となる。
【0031】[実験例]蓄積リング10として、電子の
加速エネルギー1GeVのものを用いた。平面鏡32及
び湾曲面鏡12は、研磨した石英基板上に白金を蒸着し
たものを用いた。また、シンクロトロン放射光R1の光
源から3mの位置に平面鏡32を配置し、光源から8m
の位置で露光を行った。
【0032】図3は、シンクロトロン放射光R1が蓄積
リング10側の厚さ25μmのBe窓を透過し、反射光
R4が厚さ2μmのSiCのマスク14を透過した後、
ウエーハ16上の厚さ1μmのPMMAレジストに照射
された光強度Fを、θ=1.4〜1.6゜の範囲につい
て示す。θ=1.5゜視射角θをΔθだけ変化のときの
光強度Fを1とし、θ=1.5゜からのθの変化分をΔ
θとすると、 F=1−0.5Δθ ・・・(6) となる。
【0033】視射角θを1.4゜から1.6゜まで1秒
で変化させるとき、式(5)及び(6)から、 Δθ=−2.1exp(−0.1t)+2.0 ・・・(7) が得られる。
【0034】この式(7)に基づいて曲面22aの表面
形状を決定し、直線駆動装置20をオンにして露光を行
ったところ、X方向及びY方向に関し露光量が均一とな
った。
【0035】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る露光用
シンクロトロン放射光走査装置によれば、平面鏡に対す
る視射角θが変化しても湾曲面鏡に対する視射角φが一
定となるので、入射光に対する湾曲面鏡の焦点距離は一
定となり、照射光の断面形状や集光率は視射角θが変化
しても変化せず、したがって、マスクとウエーハとの間
に隙間の存在する近接X線露光においてパターン転写の
位置ずれを低減することができ、このような条件下で、
視射角θの角速度が露光位置での光強度に比例するよう
に視射角θを制御するので、露光領域内での露光量を均
一にすることができるという優れた効果を奏し、超LS
Iの高品質化に寄与するところが大きい。
【0036】本発明の第1態様によれば、共通部材の直
線駆動速度のみを制御すればよいので、制御が簡単にな
るという効果を奏する。
【0037】本発明の第2態様によれば、直線駆動装置
でカムを等速直線駆動すればよいので、制御がさらに簡
単になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る露光用シンクロトロン放射光走査
装置の原理構成図である。
【図2】本発明の一実施例の露光用シンクロトロン放射
光走査装置の構成図である。
【図3】視射角θに対する照射光強度を示す図である。
【図4】従来のシンクロトロン放射光走査による露光を
示す図である。
【図5】視射角θ=1.4゜、1.5゜及び1.6゜に
おけるウェーハ上での光強度分布を示す図である。
【符号の説明】
10 蓄積リング 12 湾曲面鏡 14 マスク 16 ウエーハ 20 直線駆動装置 20a 駆動軸 22 カム 22a 曲面 24 T字型従節 26 T字型従節軸受 28 コロ 30、38 支持板 32 平面鏡 34 脚 36、40 リンク θ、φ 視射角

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子蓄積リング(10)からのシンクロ
    トロン放射光(R1)が視射角θで入射され、回転中心
    軸(A)を該シンクロトロン放射光の進行方向と直角に
    し電子軌道面内にしかつ鏡面上として、回転自在に配置
    された平面鏡(1)と、 該平面鏡で反射されたシンクロトロン放射光(R3)が
    視射角φで入射され、回転中心軸を該平面鏡の回転中心
    軸(A)と平行にして回転自在に配置された湾曲面鏡
    (2)と、 該視射角θの変化Δθに対し該湾曲面鏡の回転角を2Δ
    θ変化させて該視射角φが一定になるように制御する湾
    曲面鏡回転制御手段(3)と、 該視射角θの角速度が露光位置での光強度に比例するよ
    うに該視射角θを制御する平面鏡回転制御手段(4)
    と、 を有することを特徴とする露光用シンクロトロン放射光
    走査装置。
  2. 【請求項2】 前記平面鏡(32)は、該平面鏡の前記
    回転中心軸(A)を中心として回転自在に支持された第
    1支持部材(30)に固定され、 前記湾曲面鏡(12)は、該平面鏡の該回転中心軸
    (A)を中心として回転自在に支持された第2支持部材
    (38)に固定され、 該第1支持部材及び該第2支持部材がそれぞれ第1リン
    ク(36)及び第2リンク(40)を介して共通部材
    (24)に連結され、 該共通部材を直線駆動することにより、前記視射角θの
    変化Δθに対し前記湾曲面鏡の回転角が2Δθ変化する
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の露光用シン
    クロトロン放射光走査装置。
  3. 【請求項3】 直線駆動装置(20)でカム(22)が
    等速直線駆動され、該カムの曲面(22a)に前記共通
    部材(24)の一端がコロ(28)を介し当接されて該
    共通部材が直線駆動され、前記視射角θの角速度が露光
    位置での光強度に比例するように該曲面(22a)が形
    成されていることを特徴とする請求項2記載の露光用シ
    ンクロトロン放射光走査装置。
JP4172452A 1992-06-30 1992-06-30 露光用シンクロトロン放射光走査装置 Withdrawn JPH0620926A (ja)

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JP4172452A Withdrawn JPH0620926A (ja) 1992-06-30 1992-06-30 露光用シンクロトロン放射光走査装置

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JP (1) JPH0620926A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820327A (en) * 1995-01-19 1998-10-13 Nippon Filing Co., Ltd. Apparatus for horizontally transferring distribution pallets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820327A (en) * 1995-01-19 1998-10-13 Nippon Filing Co., Ltd. Apparatus for horizontally transferring distribution pallets

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990831