JPH10142399A - X線取り出し窓 - Google Patents

X線取り出し窓

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JPH10142399A
JPH10142399A JP30280296A JP30280296A JPH10142399A JP H10142399 A JPH10142399 A JP H10142399A JP 30280296 A JP30280296 A JP 30280296A JP 30280296 A JP30280296 A JP 30280296A JP H10142399 A JPH10142399 A JP H10142399A
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JP
Japan
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ray
extraction window
rays
catalyst film
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP30280296A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Okada
育夫 岡田
Misao Sekimoto
美佐雄 関本
Korehito Matsuda
維人 松田
Yasunao Saito
保直 斉藤
Takashi Okubo
高志 大久保
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N T T ADVANCE TECHNOL KK
NTT Advanced Technology Corp
NTT Inc
Original Assignee
N T T ADVANCE TECHNOL KK
NTT Advanced Technology Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線取り出し窓表面に生成する物質を除去す
ることで、X線取り出し窓の劣化を抑制することを目的
とする。 【解決手段】 ベリリウム(Be)箔からなるX線透過
薄膜1表面に酸化シリコン(SiO2 )からなる中間層
2を設け、その上に2酸化チタン(TiO2 )からなる
触媒膜3を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、X線を利用する
装置におけるX線を取り出すX線取り出し窓に関する。
【0002】
【従来の技術】X線は、X線分光分析やX線解析など分
析分野において用いられるほか、X線を用いた露光方法
が0.2μm以下の寸法領域に対応した量産技術として
期待されているなど、広く利用されている。このX線を
利用する装置において、図3に示すようにX線を供給す
る部分は構成されている。このX線を供給する部分の説
明をすると、図3に示すように、たとえばシンクロトロ
ン放射光源などのX線源31から放出されたX線が、X
線が通過するビームライン32を通過し、X線取り出し
窓33を通過して容器34内に配置されたX線利用装置
35に取り込まれる。
【0003】また、ビームライン32内は、真空ポンプ
36によりたとえば10-6Torr以下の高真空に排気
されている。これは、よく用いられる波長1nmのX線
は、大気中では減衰が大きく、1mm進むだけで40%
に減衰してしまうからである。これに対して、上述した
真空状態では、ほとんど減衰せずにX線は伝搬される。
このため、X線を利用するときは、X線利用装置35に
到達するまでの間、X線源31より放出されたX線は、
可能な限り真空中を伝搬する状態とした方がよい。
【0004】以上説明したことにより、X線を供給する
ときには、上述したように内部が高真空に保たれたビー
ムライン32を用い、この内部をX線が通過していくよ
うにしている。また、X線の伝搬による減衰をより抑制
しようとするなら、容器34内をHe雰囲気としておい
てもよい。He雰囲気では、X線の減衰は少なく、1m
mで99%以上透過し、伝搬距離が1mであっても利用
可能である。
【0005】そして、上述したように、X線を利用する
ときは、X線源31より放出されたX線の通過雰囲気が
途中で変化するため、X線取り出し窓33により異なる
雰囲気間を仕切る必要がある。このX線取り出し窓33
は、上述したように異なる雰囲気を仕切るという機能の
ほかに、十分にX線が透過しなくてはならない。このた
め、X線取り出し窓33としては、Beなどの低原子量
の元素で構成されている。また、その厚さは、10〜1
00μm程度である。
【0006】また、X線を利用するものとして、図4に
示すX線露光がある。このX線露光では、まず、X線源
31より放出されたX線は、ビームライン32aを通過
する。このビームライン32aは、真空ポンプ36によ
り真空排気されている。このビームライン32aを通過
し、X線取り出し窓33aを通過したX線は、Heが充
填されたビームライン32bを通過してX線取り出し窓
33bを通過してX線マスク40を照射する。この、X
線マスク40には、X線が通過しない材料からなるマス
クパタン41が形成されている。そして、X線マスク4
0を通過したX線は、そのマスクパタン41をウエハ4
2上に投影する。この、ウエハ42上には、X線に感光
するレジスト43が形成されていて、上述のX線による
投影パターンが、このレジスト43に形成される。
【0007】ところで、ビームライン32b内には、ア
ライメント光学機構44が配置され、X線マスク41と
ウエハ42との位置合わせ(アライメント)を行うため
のアライメント光が出されている。このため、X線取り
出し窓33bは、X線が透過するだけではなくアライメ
ント光も透過させる必要があり、たとえば、SiNやS
iCなどの薄膜から構成されている。しかし、これらの
薄膜では、真空の圧力に耐えることができないため、X
線露光においては、2つのビームライン32a,32b
を設け、ビームライン32b内はHeを充填し、X線取
り出し窓33b前後では圧力差がないようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、大気中には
酸素や窒素のほかに、微量ではあるが水分やNOx 硫化
物,有機ガスなどが存在している。そして、これらがX
線により分解し、また反応して硝酸や硫酸やフッ酸など
の酸あるいは塩化物を生成したり、新たに有機物を生成
する場合がある。それらのものが前述したX線取り出し
窓表面に生成した場合、X線取り出し窓が腐食された
り、生成した有機物によりX線が透過しない領域が発生
してしまう。X線取り出し窓が酸などに腐食されれば、
最終的にはそこに穴があいてしまい、真空リークなどの
問題が発生する。
【0009】また、X線取り出し窓に、有機物などの異
物付着が発生すれば、X線露光などにおいては、X線マ
スクに対して均一なエックス線照射ができなくなり、た
とえば、異物の形状が転写されてしまうなどの問題が発
生する。このため、従来では、X線取り出し窓を頻繁に
交換する必要があった。そして、頻繁にX線取り出し窓
を交換している状態では、X線を使用するプロセスの生
産性が上がらないという問題があった。
【0010】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、X線取り出し窓表面に生
成する物質を除去することで、X線取り出し窓の劣化を
抑制することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明のX線取り出し
窓は、X線透過膜表面に光触媒作用を有する触媒膜が備
えられているようにした。触媒膜は、X線が照射される
ことにより、その表面が励起される。そして、X線が照
射されることにより、触媒膜の表面に付着している物質
の反応性が高められる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1におけ
るX線取り出し窓の構成を示す断面図である。この実施
の形態1におけるX線取り出し窓は、図1に示すよう
に、ベリリウム(Be)箔からなるX線透過薄膜1表面
に酸化シリコン(SiO2 )からなる中間層2を設け、
その上に2酸化チタン(TiO2 )からなる触媒膜3を
設けるようにした。
【0013】以下、それぞれの膜に関して説明する。ま
ず、X線透過薄膜1は膜厚10〜100μmであり、X
線が透過する。また、最表面に設けるようにした触媒膜
3は、膜厚10〜100nmに形成されている。そし
て、この触媒膜3は、光触媒作用を備える。すなわち、
触媒膜3を構成する2酸化チタンのバンドギャップエネ
ルギー(約3.2eV)より大きいエネルギーのエック
ス線が照射されると、2酸化チタンは励起された状態と
なる。そして、構成物質が励起状態となった触媒膜3表
面では、強い還元作用や酸化作用が生じる状態となる。
【0014】前述したように、触媒膜3表面に有機物が
生成したり酸が生成した状態となっても、上述したよう
にエックス線が照射されその表面が励起状態となれば、
それら生成物質は分解されて気化することにより表面よ
り除去される。一方、X線透過薄膜1と触媒膜3に挾ま
れて設けられている中間層2は、膜厚10〜100nm
に形成されている。そして、この中間層2は、X線透過
薄膜1と触媒膜3との間の相互拡散を防止している。た
とえば、X線透過薄膜1にはナトリウムイオンなどが含
まれている場合があり、この拡散により触媒膜3が劣化
してしまう。しかし、中間層2が間に存在していれば、
それらのことが抑制できる。
【0015】なお、X線透過薄膜1と触媒膜3とがそれ
ぞれ相互拡散しにくい材料であったり、互いに悪影響を
及ぼす不純物が含まれていないなどの場合、中間層2が
ない状態としてもよい。また、上記実施の形態1では、
図1に示すように、X線透過薄膜1両面に、中間層2お
よび触媒膜3を設けるようにしたが、大気にふれる片側
だけに中間層2および触媒膜3を設けるようにしてもよ
い。
【0016】実施の形態2.以下、この発明の第2の実
施の形態について説明する。図2は、この実施の形態2
におけるX線取り出し窓の一部構成を示す断面図であ
る。この実施の形態2では、図2に示すように、厚さ1
〜2μmの窒化シリコン(SiN)からなるX線透過薄
膜21表面に2酸化チタンからなる触媒膜22を配置す
るようにした。前述した従来技術の説明で図4に示した
X線取り出し窓33bは、アライメント光が透過する状
態となっている必要がある。このため、そのX線取り出
し窓に対応させるためには、上述した窒化シリコンから
なるX線透過薄膜21を用いることになる。X線透過薄
膜21は可視光が透過し、たとえば、アライメント光と
してよく用いられる波長632nmのHe−Neレーザ
光も十分に透過する。
【0017】そして、この実施の形態2によれば、X線
透過薄膜21表面には触媒膜22が備えられているの
で、上記実施の形態1と同様に、表面に有機物が生成し
たり酸が生成した状態となっても、エックス線が照射さ
れれば、それら生成物質は分解されて表面より除去され
る。なお、この実施の形態2では、図2に示すように、
X線透過薄膜21両面に触媒膜22を設けるようにした
が、大気にふれる片側だけに触媒膜22を設けるように
してもよい。
【0018】ところで、この実施の形態2におけるX線
取り出し窓をX線露光におけるX線マスク直前に配置す
る場合、アライメント光の透過率を最大としておく方が
よい。このためには、触媒膜22における光の反射を最
小とすればよい。たとえば、2酸化チタン膜における光
の屈折率は2.6程度なので、d=λ/(2n)を満た
すようにするために、触媒膜22の膜厚を121nm以
下としておけばよい。なお、前式において、dは膜厚、
λは光の波長、nは屈折率である。
【0019】なお、上述した実施の形態1,2において
は、光触媒機能を有する膜として2酸化チタンを用いる
ようにしたが、これに限るものではなく、2酸化チタン
を含む金属化合物を用いるようにしてもよい。たとえ
ば、SrTiO3 ,BaTi49,K2Ti619などが
ある。また、Ta25やZrO2 などの金属酸化物でも
よく、また、ZnSやCdSなどの金属硫化物でもよ
い。ただし、2酸化チタンやこれを含む材料の方が、光
触媒作用がより高く発揮される。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、X
線取り出し窓を構成するX線透過膜の表面に、光触媒作
用を有する触媒膜を備えるようにした。触媒膜は、X線
が照射されることにより、その表面が励起される。そし
て、X線が照射されることにより、触媒膜の表面に付着
している物質の反応性が高められる。この結果、この発
明によれば、X線取り出し窓表面に付着した悪影響を及
ぼす物質を分解し、X線取り出し窓表面より除去するこ
とで、X線取り出し窓の劣化を抑制できるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1におけるX線取り出
し窓の構成を示す断面図である。
【図2】 実施の形態2におけるX線取り出し窓の一部
構成を示す断面図である。
【図3】 X線の供給源の構成を示す説明図である。
【図4】 X線露光の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1…X線透過薄膜、2…中間層、3…触媒膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関本 美佐雄 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 松田 維人 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 斉藤 保直 東京都武蔵野市御殿山一丁目1番3号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ 株式会社内 (72)発明者 大久保 高志 東京都武蔵野市御殿山一丁目1番3号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線を発生するX線源より放出されたX
    線が通過する真空排気されたX線通過領域の内と外とを
    分離して前記X線通過領域を通過してきたX線を取り出
    すX線取り出し窓において、 前記X線取り出し窓が、 X線を透過するX線透過膜と、 この表面に備えられた光触媒作用を有する触媒膜とから
    構成されていることを特徴とするX線取り出し窓。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のX線取り出し窓におい
    て、 前記触媒膜は、金属酸化物を含む材料から構成されてい
    ることを特徴とするX線取り出し窓。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のX線取り出し窓におい
    て、 前記金属酸化物は、チタンの酸化物およびそれを含む合
    金もしくは化合物を含む材料から構成されていることを
    特徴とするX線取り出し窓。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3いずれか1項記載のX線取
    り出し窓において、 前記触媒膜は、金属硫化物を含む材料から構成されてい
    ることを特徴とするX線取り出し窓。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4いずれか1項記載のX線取
    り出し窓において、 前記触媒膜からの拡散および触媒膜への他の材料の侵入
    を防ぐための保護膜が、前記触媒膜下に形成されている
    ことを特徴とするX線取り出し窓。
JP30280296A 1996-11-14 1996-11-14 X線取り出し窓 Pending JPH10142399A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016136423A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 日立造船株式会社 内面電子線照射装置
JP2016176943A (ja) * 2010-12-02 2016-10-06 テトラ・ラヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニムTetra Laval Holdings & Finance S.A. 電子射出窓箔、電子ビーム発生器、電子射出窓箔を提供するための方法及び高性能電子ビームデバイスを提供するための方法

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