JPH0682601B2 - Ｘ線露光装置用ミラ− - Google Patents
Ｘ線露光装置用ミラ−Info
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- JPH0682601B2 JPH0682601B2 JP60271458A JP27145885A JPH0682601B2 JP H0682601 B2 JPH0682601 B2 JP H0682601B2 JP 60271458 A JP60271458 A JP 60271458A JP 27145885 A JP27145885 A JP 27145885A JP H0682601 B2 JPH0682601 B2 JP H0682601B2
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- ray
- rays
- ray exposure
- wavelength
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、Ｘ線露光装置用ミラーに係り、特に、シンク
ロトロン放射光を利用したＸ線リソグラフイに好適なミ
ラーに関する。
ロトロン放射光を利用したＸ線リソグラフイに好適なミ
ラーに関する。
サブミクロン寸法のパターン転写を目的としたＸ線リソ
グラフイの最も有望の方式の一つは、第１図に示すよう
に、電子蓄積リング１より放射される高輝度のシンクロ
トロン放射光２を、全反射ミラー３にて反射させ、マス
ク５のパターンをウエハ６上に転写するものである。全
反射ミラー３は、主に２つの目的に使われる。一つは、
指向性の高い放射光２を拡大することにより、反射放射
光４をウエハ上に均一に露光することである。もう一つ
は、パターン転写の分解能を劣化させてしまう波長数Å
以下の短波長Ｘ線を除去することにある。電子エネルギ
が10億電子ボルト以上の電子蓄積リングの放射光では、
このような短波長Ｘ線が多く含まれるため、全反射ミラ
ーによるその除去が必須である。
グラフイの最も有望の方式の一つは、第１図に示すよう
に、電子蓄積リング１より放射される高輝度のシンクロ
トロン放射光２を、全反射ミラー３にて反射させ、マス
ク５のパターンをウエハ６上に転写するものである。全
反射ミラー３は、主に２つの目的に使われる。一つは、
指向性の高い放射光２を拡大することにより、反射放射
光４をウエハ上に均一に露光することである。もう一つ
は、パターン転写の分解能を劣化させてしまう波長数Å
以下の短波長Ｘ線を除去することにある。電子エネルギ
が10億電子ボルト以上の電子蓄積リングの放射光では、
このような短波長Ｘ線が多く含まれるため、全反射ミラ
ーによるその除去が必須である。
（たとえば、プロシーデイングス・オブ・エス・ピー・
アイ・イー（Proceedings of SPIE）448巻50〜59頁，同
プロシーデイングス83〜92頁，ならびにハンドブツク・
オン・シンクロトロン・レデイエーシヨン（Handbook o
n Synchrotron Radiation）1133−1141頁。） このようなＸ線リソグラフイにおけるＸ線露光装置用ミ
ラーに要求される性能としては、リソグラフイに使用す
る波長域0.5〜1.5nmのＸ線に対して大きな反射率を示
し、より短い波長のＸ線に対しては小さい反射率を示す
こと、すなわち、短波長除去能力に優れることが要求さ
れる。
アイ・イー（Proceedings of SPIE）448巻50〜59頁，同
プロシーデイングス83〜92頁，ならびにハンドブツク・
オン・シンクロトロン・レデイエーシヨン（Handbook o
n Synchrotron Radiation）1133−1141頁。） このようなＸ線リソグラフイにおけるＸ線露光装置用ミ
ラーに要求される性能としては、リソグラフイに使用す
る波長域0.5〜1.5nmのＸ線に対して大きな反射率を示
し、より短い波長のＸ線に対しては小さい反射率を示す
こと、すなわち、短波長除去能力に優れることが要求さ
れる。
さらに、高スループットのＸ線露光装置では、ミラーに
照射するＸ線量は数10W/cm2にも達し、これに耐えるた
めにミラーの素材は、耐放射線性，高熱伝導性、低熱膨
張率を有することが要求される。
照射するＸ線量は数10W/cm2にも達し、これに耐えるた
めにミラーの素材は、耐放射線性，高熱伝導性、低熱膨
張率を有することが要求される。
しかるに、従来提案されているシンクロトロン放射光を
用いたＸ線露光装置用ミラーは、人工石英（SiO2）・化
学蒸着炭化ケイ素（CVD−SiC）等の基板の上に、金，又
は白金を蒸着したもの、もしくは、人工石英をそのまま
反射面に用いたものであり、これらの、いずれも、以下
のように、欠点を持つ。
用いたＸ線露光装置用ミラーは、人工石英（SiO2）・化
学蒸着炭化ケイ素（CVD−SiC）等の基板の上に、金，又
は白金を蒸着したもの、もしくは、人工石英をそのまま
反射面に用いたものであり、これらの、いずれも、以下
のように、欠点を持つ。
下記第１表にこれら素材の利想的平面に、入射角89゜と
88゜で入射したＸ線の反射率の計算値を示す。金，白金
等の重元素では、入射角89゜の場合0.23nmの短波長Ｘ線
に対して８〜11％もの反射率を示すので、短波長成分の
除去能力が十分ではない。入射角を88゜にすると0.23nm
X線の反射率は0.2〜0.3％となり、効率良く短波長成分
を除去できるが、リソグラフイに必要な0.8〜1.6nmX線
の反射率も50〜60％に低下してしまう。すなわち、短波
長Ｘ線に対しては小さい反射率を示し、かつ長波長Ｘ線
に対して大きな反射率を示すということを両立させるこ
とが難しいという欠点を持つ。
88゜で入射したＸ線の反射率の計算値を示す。金，白金
等の重元素では、入射角89゜の場合0.23nmの短波長Ｘ線
に対して８〜11％もの反射率を示すので、短波長成分の
除去能力が十分ではない。入射角を88゜にすると0.23nm
X線の反射率は0.2〜0.3％となり、効率良く短波長成分
を除去できるが、リソグラフイに必要な0.8〜1.6nmX線
の反射率も50〜60％に低下してしまう。すなわち、短波
長Ｘ線に対しては小さい反射率を示し、かつ長波長Ｘ線
に対して大きな反射率を示すということを両立させるこ
とが難しいという欠点を持つ。
さらに、蒸着膜を用いたミラーでは、長時間のＸ線照射
により、膜、又は、膜と基板の界面が劣化して、反射率
が低下する恐れがある。
により、膜、又は、膜と基板の界面が劣化して、反射率
が低下する恐れがある。
これに対して、人工石英は、入射角89゜で、0.23nmX線
の反射率は0.08％,0.8〜1.6nmX線の反射率は80％と、短
波長除去能力に優れているが、一方、ガラス質であるた
めに放射線損傷を受けやすいという欠点がある。
の反射率は0.08％,0.8〜1.6nmX線の反射率は80％と、短
波長除去能力に優れているが、一方、ガラス質であるた
めに放射線損傷を受けやすいという欠点がある。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、短波長
Ｘ線を効率良く除去でき、かつシンクロトロン放射光等
の高輝度Ｘ線源に十分対応できる耐放射線性を持つＸ線
露光装置用ミラーを提供することにある。
Ｘ線を効率良く除去でき、かつシンクロトロン放射光等
の高輝度Ｘ線源に十分対応できる耐放射線性を持つＸ線
露光装置用ミラーを提供することにある。
本発明は、セラミツクス鏡面をそのまま反射面として用
いることを特徴とするＸ線露光装置用ミラーを要旨とす
るものである。
いることを特徴とするＸ線露光装置用ミラーを要旨とす
るものである。
一般にシンクロトロン放射光を利用したＸ線リソグラフ
イ装置用ミラーは、優れた短波長Ｘ線除去能力，耐放射
線性，高熱伝導性，そして低熱膨張性を有しなくてはな
らない。一般に、セラミツクスは、物理的，化学的に安
定なため耐放射線性に優れ、低熱膨張性を有することで
良く知られている。本発明は、このセラミツクスそのま
ま反射面に用いることによつて、Ｘ線リソグラフイに不
要な短波長Ｘ線を効率良く除去できるようにし、かつ、
長寿命化させた反射鏡に関するものである。
イ装置用ミラーは、優れた短波長Ｘ線除去能力，耐放射
線性，高熱伝導性，そして低熱膨張性を有しなくてはな
らない。一般に、セラミツクスは、物理的，化学的に安
定なため耐放射線性に優れ、低熱膨張性を有することで
良く知られている。本発明は、このセラミツクスそのま
ま反射面に用いることによつて、Ｘ線リソグラフイに不
要な短波長Ｘ線を効率良く除去できるようにし、かつ、
長寿命化させた反射鏡に関するものである。
即ち、第２表に示すＸ射角89゜の例では、各セラミツク
スともに、0.23nmX線の反射率は、0.3％以下と小さいの
に対し、0.8〜1.6nmでは、80〜90％と高く、優れた短波
長除去能力を有している。
スともに、0.23nmX線の反射率は、0.3％以下と小さいの
に対し、0.8〜1.6nmでは、80〜90％と高く、優れた短波
長除去能力を有している。
さらに、第３表に示す如く、セラミツクスは熱膨張率が
低く、特に、ベリリア（BeO）等を添加した高熱伝導SiC
は、熱伝導が0.7cal/cm・ｓと高く熱膨張率が3.7×10-6
l/℃と小さいために、長時間使用に際しても熱変形を受
けにくく、ミラー素材として最も有効である。
低く、特に、ベリリア（BeO）等を添加した高熱伝導SiC
は、熱伝導が0.7cal/cm・ｓと高く熱膨張率が3.7×10-6
l/℃と小さいために、長時間使用に際しても熱変形を受
けにくく、ミラー素材として最も有効である。
尚、このようなセラミツクスは焼結によつて製作される
が、加圧などにより、気孔率が２％以下の高密度に焼結
することが望ましい。
が、加圧などにより、気孔率が２％以下の高密度に焼結
することが望ましい。
また、反射面は表面粗さ1nm以下に研磨することが望ま
しい。
しい。
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明する。
第１図のＸ線露光装置におけるＸ線露光装置用ミラーで
ある全反射ミラー３の素材は、高熱伝導SiCセラミツク
スであり、２％のベリリアを添加したSiCを真空中、300
kg/mm2の加圧条件下で、2050℃×1hrの焼結を行い、170
mm×400mm、厚さ40mmの素板を製作したのち、ダイヤモ
ンド研磨により、反射面を表面粗さ1nm以下に研磨す
る。この状態での高熱伝導SiCの相対密度は98％以上
で、ほとんど気孔は存在しない。熱伝導度は約0.7cal/c
m・ｓ・℃、熱張率は約3.7×10-6l/℃である。
ある全反射ミラー３の素材は、高熱伝導SiCセラミツク
スであり、２％のベリリアを添加したSiCを真空中、300
kg/mm2の加圧条件下で、2050℃×1hrの焼結を行い、170
mm×400mm、厚さ40mmの素板を製作したのち、ダイヤモ
ンド研磨により、反射面を表面粗さ1nm以下に研磨す
る。この状態での高熱伝導SiCの相対密度は98％以上
で、ほとんど気孔は存在しない。熱伝導度は約0.7cal/c
m・ｓ・℃、熱張率は約3.7×10-6l/℃である。
本実施例のミラーによれば、第２表のSiCセラミツクス
のＸ線反射率よりわかるように、短波長Ｘ線を有効に除
去することができる。又、放射線の直節照射を受ける鏡
面がセラミツクスであるため、放射線損傷を受けにく
く、鏡面が炭化水素等で汚染しても金属の蒸着膜に比べ
て洗浄が容易であり、長寿命の反射鏡が得られる。さら
に、高熱伝導SiCであるため、さらに水冷構造にするこ
とにより、温度上昇が小さくなり、また熱膨張率が小さ
いために、シンクロトロン放射光等の高輝度Ｘ線源にお
いて長時間使用しても、ミラーの変形が極く微量に抑え
られる。
のＸ線反射率よりわかるように、短波長Ｘ線を有効に除
去することができる。又、放射線の直節照射を受ける鏡
面がセラミツクスであるため、放射線損傷を受けにく
く、鏡面が炭化水素等で汚染しても金属の蒸着膜に比べ
て洗浄が容易であり、長寿命の反射鏡が得られる。さら
に、高熱伝導SiCであるため、さらに水冷構造にするこ
とにより、温度上昇が小さくなり、また熱膨張率が小さ
いために、シンクロトロン放射光等の高輝度Ｘ線源にお
いて長時間使用しても、ミラーの変形が極く微量に抑え
られる。
本発明によれば、短波長Ｘ線の除去効率が高く、耐放射
線性が強いＸ線露光装置用ミラーが製作できるので、Ｘ
線リソグラフイの解像度を向上させることができ、その
高スループツト化、ミラーの長寿命化にも極めて有効で
ある。
線性が強いＸ線露光装置用ミラーが製作できるので、Ｘ
線リソグラフイの解像度を向上させることができ、その
高スループツト化、ミラーの長寿命化にも極めて有効で
ある。
第１図は、シンクロトロン放射光を利用したＸ線リソグ
ラフイにおけるＸ線露光装置用ミラーの使用例を示す構
成図である。 １……電子蓄積リング、2,4……放射光束、３……全反
射ミラー、５……マスク、６……ウエーハ。
ラフイにおけるＸ線露光装置用ミラーの使用例を示す構
成図である。 １……電子蓄積リング、2,4……放射光束、３……全反
射ミラー、５……マスク、６……ウエーハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐美 勝久 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 前田 邦裕 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】セラミツクス鏡面をそのまま反射面として
利用するＸ線露光装置用ミラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271458A JPH0682601B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | Ｘ線露光装置用ミラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271458A JPH0682601B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | Ｘ線露光装置用ミラ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131518A JPS62131518A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0682601B2 true JPH0682601B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17500311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271458A Expired - Lifetime JPH0682601B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | Ｘ線露光装置用ミラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682601B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2831349B2 (ja) * | 1986-12-25 | 1998-12-02 | キヤノン株式会社 | Ｘ線又は真空紫外線用多層膜反射鏡 |
| JP2731955B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1998-03-25 | キヤノン株式会社 | Ｘ線露光装置 |
| TW548524B (en) * | 2000-09-04 | 2003-08-21 | Asm Lithography Bv | Lithographic projection apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP60271458A patent/JPH0682601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| EXTENDED ABSTRACTS OF THE 17TH CONFERENCE ON SOLID STATE DEVICES AND MATERIALS=1985 * |
| NUCLEAR INSTRUMENTS AND METHODS IN PHISICS RESEARCH222=1984 * |
| PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1983/84=S54 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131518A (ja) | 1987-06-13 |
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