JPH06214037A - 光強度分布検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 露光用光の強度分布をリアルタイムでかつ正
確に検出することができる光強度検出装置を提供するこ
とを目的とするものである。 【構成】 所定領域に照射される露光用Ｘ線Ｌの光強度
分布を検出する光強度分布検出装置であって、マトリッ
クス状に配置され上記Ｘ線Ｌを検知する複数個のセンサ
４（光電子増倍管）と、各センサ４に接続され、各セン
サからの検出信号に基づきＸ線Ｌの強度分布を検出する
検出部１０とを具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば露光に用いる
Ｘ線の強度分布を検出する光強度分布検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、より微細なパタ−ンを露光するた
めの技術として、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）等
のＸ線を用いるＸ線リソグラフィ技術が研究されてい
る。このＸ線リソグラフィ技術においては、露光に用い
るＸ線の強度および強度分布を測定できれば、露光の品
質を向上させる上で有効であると考えられる。従来、一
定の領域に照射されるＸ線の強度分布を測定する方法と
して、種々の方法が考案されている。

【０００３】第１に、その領域に対応する大きさのＸ線
フィルムやレジストなどに上記Ｘ線を照射し、このＸ線
フィルムやレジストを現像等することで、Ｘ線の強度分
布を調べる方法がある。

【０００４】また、第２に、入射Ｘ線に対して光強度検
出センサを走査し、このセンサの走査位置およびその位
置でのＸ線強度とから、Ｘ線の強度分布を調べる方法が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第１の
方法では、露光現像等の面倒な工程が必要であり、Ｘ線
の強度分布をその場で知ることができないということが
ある。また、第２の方法では、センサを走査するように
しているので、必要な領域全体の走査が終了するのに時
間がかかるということがある。

【０００６】さらに、上記第１、第２の方法では、大面
積に照射されるＸ線の強度分布を調べる場合には、現
像、走査、解析の作業性を向上させるために、上記Ｘ線
を集光して照射面積を縮小した状態で上記Ｘ線の強度分
布の測定を行っていた。このため、実際に露光基板に照
射されるＸ線の強度分布を知ることができないというこ
とがある。

【０００７】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、露光用光の強度分布をリアルタイムでかつ
正確に検出することができる光強度検出装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、所定領域に照射される露光用光の光強度分布を検出
する光強度分布検出装置において、マトリックス状に配
置され、上記露光用光を検知する複数個のセンサと、各
センサに接続され、各センサからの検出信号に基づき露
光用光の強度分布を検出する検出部とを具備することを
特徴とするものである。

【０００９】第２の手段は、上記第１の手段において、
上記センサは光電管で、露光用光の強度に比例した大き
さの検出信号を得るものであることを特徴とするもので
ある。

【００１０】第３の手段は、上記第１の手段において、
上記センサは、内部に被電離ガスが充填されると共に露
光用光が通過可能な透明管と、この透明管内に上記露光
用光の通路を挟んで対向配置され上記露光用光が通過す
る際に被電離ガス中で生成されたイオンを収束する一対
の電極とを具備し、この電極から、生成されたイオンの
数に比例する大きさの検出信号を得るものであることを
特徴とするものである。

【００１１】

【作用】第１、第２の手段によれば、所定領域に照射さ
れる露光用光の光強度分布を検出することができる。ま
た、第３の手段によれば、露光用光の強度分布を検出す
ることとができるのに加え、測定された露光用光を通過
させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。

【００１３】図１に示すのは、この発明の光強度分布検
出装置である。この光強度検出装置は、縦方向および横
方向にマトリックス状に配置されかつ被測定光であるＸ
線Ｌに対向するように設けられた複数の検知ブロック１
…からなる。

【００１４】次に、この光検知ブロック１の構成につい
て図２を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、
この光検知ブロック１は、角柱形状の保持部２と、この
保持部２の長手方向両端面に開放する断面円形の貫通孔
３と、この貫通孔３内に嵌入されたセンサ４（光電子増
倍管（光電管）：photomultiplier ）とからなる。

【００１５】同図（ｂ）に示すように、上記センサ４
は、上記貫通孔３の内径と略同じ大きさの外径を有する
ガラス管５を具備する。このガラス管５の両端は気密に
閉塞され、内部には、所定のガスが充填されている。

【００１６】このガラス管５の一端面には、陰極として
Ｘ線Ｌを光電子ｅに変換する光電面６が設けられてい
る。また、このガラス管５の他端部内には、光電子ｅを
収束する陽極８が設けられている。そして、上記また、
上記光電面６と陽極８との間には、光電子ｅを受けるこ
とでより多くの光電子ｅ…を放出するダイノ−ド７…が
複数個配置されている。

【００１７】したがって、上記光電面６からの光電子ｅ
群は、複数個のダイノ−ド７…により次々に増幅され、
上記ガラス管５の他端部内に設けられた陽極８に収束さ
れる。そして、この陽極８に接続されたリ−ド線９よっ
て、電流としてこのガラス管５の他端面に取り出される
ようになっている。すなわち、このセンサ４によれば、
上記Ｘ線Ｌの強度は、取り出された電流の大きさから知
ることができる。

【００１８】図１に示すように、各センサ４…から延出
されたリ−ド線９は検出部１０に接続されている。そし
て、各センサ４によって検出された電流値はこのセンサ
１の座標と共に上記検出部１０に入力されるようになっ
ている。したがって、この検出装置にＸ線を照射すれ
ば、このＸ線の強度分布をリアルタイムで知ることがで
きる。

【００１９】このような構成によれば、測定結果をリア
ルタイムで知ることができ、かつ現像等の面倒な作業が
不要であるから、Ｘ線を大面積に照射する場合であって
も、その大面積に対応する大きさで構成することができ
る。

【００２０】したがって、従来例と異なり、実際の露光
と同じ条件でＸ線の強度分布を知ることができる。この
ことから、従来例と比較してより早くかつ正確にＸ線露
光の評価および調整を行うことができる効果がある。ま
た、従来例と異なり、現像や走査などの動作が不要であ
るから構成および作業性が簡略化する効果もある。次
に、第２の実施例について図３および図４を参照して説
明する。なお、上記第１の実施例と同様の構成要素には
同一符号を付してその説明は省略する。

【００２１】図３に示すように、この光強度分布検出装
置は、上記第１の実施例と同様に、マトリックス状に配
置された複数個の検知ブロック１５…を具備する。この
検知ブロック１５は、上記第１の実施例と同様に円柱形
の保持部１６内に、光電離を利用して上記Ｘ線の強度を
検出するセンサ１７を具備する。

【００２２】図４に示すように、センサ１７は、両端部
を気密に閉塞されたガラス管１８（透明管）を具備す
る。このガラス管１８内には、被電離ガスであるＡｒ
（アルゴン）ガスが充填されている。

【００２３】また、上記ガラス管１８内には、平行に離
間して配置された高圧電極１９と集電極２０とが設けら
れている。上記高圧電源１９と集電極２０との間には高
電圧が印加されるようになっている。そして、上記集電
極２０側からは、後述するように光電離により生成した
イオン対の数に比例した大きさの信号が電気的出力
（イ）として得られるようになっている。次に、このセ
ンサ１７の動作について説明する。

【００２４】Ｘ線Ｌ（放射線）は、アルゴンガス中を通
過する際に光電離作用を行う。すなわち、アルゴン原子
・分子にＸ線が照射されると、この原子・分子からＸ線
の持つ光エネルギ（強度）に比例する数の正イオン（図
に＋で示す）と電子（図に−で示す）とが生じる。

【００２５】上記センサ１７は、このようにして生成さ
れた正イオンと電子を、再結合が行われないように電場
をかけ、それぞれ高圧電極１９と集電極２０とに集め
る。そして、上記集電極２０側から電気的信号（イ）を
得れば、この信号（イ）は生成された正イオンおよび電
子の数に比例する大きさの信号すなわち、Ｘ線Ｌの強度
を示す信号となる。

【００２６】図３には図示しないが、上記第１の実施例
と同様に、各センサ１７…から延出されたリ−ド線は検
出部に接続されている。そして、各センサ１７によって
検出された電気的信号はこのセンサ１７の座標と共に上
記検出部に入力されるようになっている。したがって、
この光強度検出装置にＸ線Ｌを照射すれば、このＸ線Ｌ
の強度分布をリアルタイムで知ることができる。このよ
うな構成によれば、上記第１の実施例と同様の効果を得
ることができる。

【００２７】また、この第２の実施例の光強度検出装置
によれば、上記Ｘ線Ｌは、電離に必要なエネルギ分を失
っただけでこの検出装置を通過する。したがって、この
光強度検出装置は、第１の実施例と異なり、露光中にも
使用することができるので、露光中のＸ線Ｌの強度分布
をリアルタイムで知ることができる効果がある。なお、
この発明は、上記一実施例に限定されるものではなく、
発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。例
えば、上記一実施例では、センサ４として光電子増倍管
を用いていたが、他の光電管であっても良いし、その他
のセンサであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、所定領域に照射される露光用光の光強度分布を検
出する光強度分布検出装置において、マトリックス状に
配置され、上記露光用光を検知する複数個のセンサと、
各センサに接続され、各センサからの検出信号に基づき
露光用光の強度分布を検出する検出部とを具備するもの
である。第２の構成は、上記第１の構成において、上記
センサは光電管で、露光用光の強度に比例した大きさの
検出信号を得るものである。

【００２９】第３の構成は、上記第１の構成において、
上記センサは、内部に被電離ガスが充填されると共に露
光用光が通過可能な透明管と、この透明管内に上記露光
用光の通路を挟んで対向配置され上記露光用光が通過す
る際に被電離ガス中で生成されたイオンを収束する一対
の電極とを具備し、この電極から、生成されたイオンの
数に比例する大きさの検出信号を得るものである。

【００３０】第１〜第３の構成によれば、このＸ線の強
度分布をリアルタイムで知ることができ、かつ現像やセ
ンサの走査等の面倒な作業が不要であるから、Ｘ線を大
面積に照射する場合であっても、その大面積に対応する
大きさで構成することができる。

【００３１】したがって、従来例と異なり、実際の露光
と同じ条件で露光用光の強度分布を知ることができる。
このことから、従来例と比較してより早くかつ正確に露
光の評価および調整を行うことができる効果がある。

【００３２】また、第３の構成によれば、露光用光は、
電離に必要なエネルギ分を失っただけでこのセンサを通
過する。したがって、この光強度検出装置は露光中にも
使用することができるので、露光中の露光用光の強度分
布をリアルタイムで知ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す概略斜視図。

【図２】同じく、（ａ）はセンサを拡大して示す斜視
図、（ｂ）はセンサの縦断面図。

【図３】この発明の第２の実施例を示す概略斜視図。

【図４】同じく、センサを拡大して示す縦断面図。

【符号の説明】

４…センサ（光電管）、９…リ−ド線（検出信号）、１
０…検出部、Ｌ…Ｘ線、１７…センサ、１８…ガラス管
（透明管）、１９…高圧電極、２０…集電極（電極）、
（イ）…検出信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定領域に照射される露光用光の光強度
   分布を検出する光強度分布検出装置において、マトリッ
   クス状に配置され、上記露光用光を検知する複数個のセ
   ンサと、各センサに接続され、各センサからの検出信号
   に基づき露光用光の強度分布を検出する検出部とを具備
   することを特徴とする光強度検出装置。
2. 【請求項２】 上記センサは光電管で、露光用光の強度
   に比例した大きさの検出信号を得るものであることを特
   徴とする請求項１記載の光強度検出装置。
3. 【請求項３】 上記センサは、内部に被電離ガスが充填
   されると共に露光用光が通過可能な透明管と、この透明
   管内に上記露光用光の通路を挟んで対向配置され上記露
   光用光が通過する際に被電離ガス中で生成されたイオン
   を収束する一対の電極とを具備し、この電極から、生成
   されたイオンの数に比例する大きさの検出信号を得るも
   のであることを特徴とする請求項１記載の光強度検出装
   置。