JPS6132998A - X線転写装置 - Google Patents

X線転写装置

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JPS6132998A
JPS6132998A JP15465584A JP15465584A JPS6132998A JP S6132998 A JPS6132998 A JP S6132998A JP 15465584 A JP15465584 A JP 15465584A JP 15465584 A JP15465584 A JP 15465584A JP S6132998 A JPS6132998 A JP S6132998A
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JP
Japan
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ray
detector
rays
sample
intensity
Prior art date
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Pending
Application number
JP15465584A
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English (en)
Inventor
Masaki Yamabe
山部 正樹
Yoshitaka Kitamura
北村 芳隆
Yasuo Furukawa
古川 泰男
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6132998A publication Critical patent/JPS6132998A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KHANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KHANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00Irradiation devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

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〕 本発明は、X線強度とその強度分布を検出することによ
り良質の転写パターンが得られるX線転写装置の構成に
関する。
高密度集積回路のパターニング技術において、数人〜数
10人の波長の軟X ’ilA Si域によるパターン
転写は、回折および散乱の影響がきわめて小さいことに
より解像能力が高く、微細且つ精密な転写手段として注
目されている。
〔従来の技術〕
第6図はX線転写装置の従来構成を説明するためその主
要部を示す側面図である。
第6図において、lはX!Ij1発生室、2はX線露光
室、3はコーン形ターゲット電極、4はアライメントコ
イル、5は電子銃、6はX線取り出し窓、7はX線取り
出し窓6を支持する枠体、8は左右方向へ移動可能なシ
ャッタ、9は所要のパターンが形成されたマスク、10
は上面にX線レジストが塗布されたウェーハ、11は電
子ビーム、12.13はX線である。
このように構成されたX線転写装置において、電子銃5
で発生された電子ビーム11はアライメントコイル4に
制御されてターゲット電極3のコーン形凹部に照射しX
線12を発生させ、例えば厚さ数10μmのベリリュウ
ムにてなるX線取り出し窓6を透過したX&jl13は
マスク9に照射する。
その結果、X線13は、予め形成されたマスク9の微細
パターンをウェーハ10のレジストに転写させる。
しかし、従来のXNIA転写装置においてX線13の露
光時間は数秒〜1分程度であり、該露光時間はX線13
の強度により決定されると共に、ウェーハ10のレジス
トを均一に感光させるX線13は、その強度分布が均一
でなければならない。
そこで、従来は転写作業に先立ってウェーハ10の搭載
位置に、1個又は複数個のX線検出器を置き、X線13
の強度または強度とその強度分布を検知し、該検知情報
に基づいて露光時間およびアライメントコイル4を調整
していた。
なお、X線13の強度分布はターゲット電極3に照射す
る電子ビーム11の入射角度を、アライメントコイル4
で調整し実行される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記X線13の強度および強度分布を検知する従来方法
において、該検知は転写作業の開始前および転写作業中
の疑問発生時に実施していた。
しかしながら、超LSIの高密度化、高性能化が進むに
従って、転写パターンの微細化および高精度化が従来以
上に必要となり、前記作業中の変動が完成品の信頼性お
よび製造歩留りの点から無視できなくなった。
そこで、前記検知を従来方法で頻繁に行うことは転写作
業を著しく阻害することになり、新規手段の出現が強(
望まれるようになった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点の解決は、ターゲットに電子ビームを照射さ
せるX線発生源と該X線発生源からのX線が照射される
試料との中間部且つ試料に照射されるX線を妨げないX
線照射領域にX線強度検出器を配設してなることを特徴
とし、さらには複数個の前記検出器が前記X線発生源か
らほぼ等間隔に配設してなること、前記X線発生源と前
記試料とを仕切るX線取り出し窓の枠体にほぼ等間隔で
複数個の前記検出器が配設されてなること、複数個の前
記検出器が前記試料−に照射されるX線を遮断可能なX
線シャッタにほぼ等分布で配設されたこと、前記検出器
がx11!露光時間を制御すること。
前記検出器が前記ターゲ・ノドに入射される前記電子ビ
ームの入射角度を制御すること、前記検出器が半導体X
線検知器であることを特徴とする、本発明のX線転写装
置により達成される。
〔作用〕
上記本発明の手段によれば、X線強度検出器をX線発生
源とX線照射試料との中間部、且つ試料に照射されるX
線を妨げないX線照射領域、即ちX線12が照射される
X線取り出し窓6の支持用枠体7.または各転写作業毎
に左右方向へ移動されるシャック8等に配設したことに
より、転写作業中または連続する各転写作業毎にX線強
度の検知、および該検出器を複数個配設することにより
強度分布の検知が可能となった。
そのため、前記各試料毎にX線の露光時間を設定および
アライメントコイルの調整を実施し、従来の上記問題点
が除去されることになった。
〔実施例〕
以下に、図面を用いてよ発明になるX線転写装置を説明
する。
第1図は本発明の一実施例に係わるX線転写装置の要部
を説明するための側面図(イ)とそのX線検出器の配設
状態を示す平面図、第2図は複数個の前記検出器により
前記装置を制御する方法を説明するための回路図、第3
図(イ)〜(ハ)は前記装置のターゲットに入射される
電子ビームの入射状況を説明するための側面図、第4図
(イ)〜(ハ)は第3図(イ)〜(ロ)に対応するX線
強度分布を説明するための平面図、第5図は本発明の他
の一実施例に係わるX線転写装置の要部を説明するため
の側面図(イ)とそのX線検出器の配設状態を示す平面
図である。
第6図と共通部分には同一符号(3〜13)を用いた第
1図において、21はX線12が照射される枠体7の上
面に配設された複数個(図は4個)のX線強度検出器で
あり、検出器21は枠体7の中心に対し90°の同心円
上に固定されている。
このように構成されたX線転写装置は、第6図の従来装
置と同様に動作し、X線13が予め形成されたマスク9
の微細パターンをウェーハ10のレジストに転写させる
が各ウェーハ10、例えば同一パターンが順次転写され
る数10枚のウェーハ10は、それぞれのX線照射時の
X451強度を各検出器21が検知し、且つ検出器21
が複数個であることによりX線強度の分布を知ることが
できる。
従って、各ウェーハ10のX線照射時間(露光時間)は
、その都度、最適値に設定可能であり、且つX線強度分
布の検知情報に基づいてアライメントコイル5を制御し
X線13の強度分布を補正することができる。
第2図において、22はAD変換器(ADC)、23は
比較・演算器、24はアライメントコイル駆動回路、2
5はシャッタ駆動回路、26は各検出器21とAD変換
器22とを接続する信号線、27はAD変換器22と比
較・演算器23とをそれぞれ接続するX線強度信号線、
28は比較・演算器23とアライメントコイル駆動回路
24とを接続するX線強度分布偏り信号線、29は比較
・演算器23とシャッタ駆動回路25とを接続する平均
X線強度信号線である。
かかる制御回路において、各検出器21の出力はそれぞ
れが対向するAD変換器22によりディジタル信号に変
換され、比較・演算器23に入力される。
すると、比較・演算器23は各検出器21からの平均強
度および各検出器21からの偏りとその偏り方向を計算
し、該計算結果に基づく平均X線強度信号はシャッタ駆
動回路25に入力される反面、X線強度の偏りとその偏
り方向の信号はアライメントコイル駆動回路24に入力
される。
その結果、シャッタ駆動回路25は該回路への前記入力
信号に基づきシャッタ8の開閉時間を最適値に制動し、
アライメントコイル駆動回路24は該回路への前記入力
信号に基づきアライメントコイルを駆動し電子ビーム1
1がターゲット3に入射する角度を最適値に調整する。
電子ビーム11の前記最適入射角度を説明するための第
3図、第4図において、第3図(イ)は電子ビーム11
が斜め左方からターゲット3に入射する状態、第3図C
I+)は電子ビーム11が真下からターゲット3に入射
する状態、第3図(ハ)は電子ビーム11が斜め右方か
らターゲット3に入射する状態であり、第3図(イ)と
第4図(イ)、第3図(0)と第4図(TI) 、第3
図(ハ)と第4図(ハ)はそれぞれ対応させである。た
だし、ターゲット3のV字形凹所はその右傾斜面と左傾
斜面とがターゲット3の軸心に対し対象に形成されてお
り、第4図はX線強度を等高線で示す。
第3図(イ)と第4図(イ)において、電子ビーム11
が斜め左方からターゲット3に入射すると、ターゲット
3からの発生したX線13の中心は、ターゲット3と同
軸に置かれたウェーハ10の中心よりも左方に偏る。
その反面、第3図(ハ)と第4図(ハ)に示す如く、電
子ビーム11が斜め右方からターゲット3に入射し発生
したX線13の中心は、ウェーハ10の中心よりも右方
に偏るようになる。そして第3図(ロ)の如く、電子ビ
ーム11が真下からターゲット3に入射し発生したX線
13の中心は、当然のことながら第4図(ロ)に示す如
く、ウェーハ10の中心に一致し、アライメントコイル
駆動回路24の前記調整は、第3図(イ)および第3図
(ハ)に示す如き傾斜電子ビーム11を第3図(II)
の如く調整することである。
第1図と共通部分には同一符号(3〜13)を用いた第
5図において、31はシャッタ8の上面に配設された複
数個(図は5個)のX線強度検出器であり、検出器21
の配設はシャッタ8の上面の中心部、および該中心に対
し90°の同心円上に固定されている。
このように構成されたX線転写装置は、第1図の装置と
同様に動作し、X線13が予め形成されたマスク9の微
細パターンをウェーハ10のレジストに転写させる。た
だし各ウェーハ10、例えば同一パターンが順次転写さ
れる数10枚のウェーハ10は、それぞれのX線照射時
のX線強度を各検出器31が検知し、且つ検出器31が
複数個であることによりX線強度の分布を、第1図の装
置と同様に知ることができる。
そこで、各検出器31を第2図の制御回路と同様な回路
に接続し、該装置を制御すれば各ウェーハ10は個々の
X線照射時間(露光時間)がその時々で最適値に設定可
能であり、且つX線強度分布の検知情報に基づいてアラ
イメントコイルを制御しX線13の強度分布を補正する
ことができる。
なお、上記実施例において第5図の構成は、X線13の
中心部でX線強度を検出できるため、第1図のものより
X線強度分布の検知情報が正確である利点を有する。
また、上記実施例にてX線検出器は枠体7またはシャッ
タ8に配設されているが、本発明はかかる配設位置に限
定されず、例えばシャッタ8とマスク9との中間部に左
右動可能な支持板を設は該支持板の上面に複数個のX線
検出器を装着するが如(、上記特許請求の範囲に記載し
た領域での変形実施が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、ウェーハ等の試料に
マスクパターンをX線転写する際に、各試料毎に照射さ
れるX線強度、またはX線強度とその強度分布を検知で
きるため常に最適転写を可能ならしめ、且つ該検知は転
写工程を何等損なうことな〈実施できる効果はきわめて
大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わるX線転写装置の要部
を説明するための側面図(イ)第2図は複数個の前記検
出器により前記装置を制御する方法を説明するための回
路図、第3図(イ)〜(ハ)は前記装置のターゲ・ノド
に入射される電子ビームの入射状況を説明す るための側面図、 第4図(イ)〜(ハ)は第3図(イ)〜(IT)に対応
するX線強度分布を説明するための平面図、 第5図は本発明の他の一実施例に係わるX1lla転写
装置の要部を説明するための側面図 第6図はX線転写装置の従来構成を説明するためその主
要部を示す側面図、 である。 図中において、 1はX線発生室、2はX線露光室、 3はターゲット電極、 4はアライメントコイル、 5は電子銃、  6はXVA取り出し窓、7は枠体、 
   8はX線シャ・ツタ、9はマスク、  10はウ
ェーハ(試料)、11は電子ヒーム、12.13 ハ)
l、21 、31はX線検出器、 22はAD変換器、  23は比較・演算器、24はア
ライメントコイル駆動回路、 25はシャッタ駆動回路、 26はX線強度信号線、 27はX線強度分布偏り信号線、 28は平均X線強度信号線、 である。 第1囚 (伺          (割 第3回

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ターゲットに電子ビームを照射させるX線発生源
    と該X線発生源からのX線が照射される試料との中間部
    、且つ試料に照射されるX線を妨げないX線照射領域に
    、X線強度検出器を配設してなることを特徴とするX線
    転写装置。
  2. (2)複数個の前記検出器が前記X線発生源からほぼ等
    間隔に配設してなることを特徴とする前記特許請求の範
    囲第1項に記載したX線転写装置。
  3. (3)前記X線発生源と前記試料とを仕切るX線取り出
    し窓の枠体にほぼ等間隔で複数個の前記検出器が配設さ
    れてなることを特徴とする前記特許請求の範囲第1項に
    記載したX線転写装置。
  4. (4)複数個の前記検出器が前記試料に照射されるX線
    を遮断可能なX線シャッタにほぼ等分布で配設されたこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲第1項に記載したX
    線転写装置。
  5. (5)前記検出器がX線露光時間を制御することを特徴
    とする前記特許請求の範囲第1項に記載したX線転写装
    置。
  6. (6)前記検出器が前記ターゲットに入射される前記電
    子ビームの入射角度を制御することを特徴とする前記特
    許請求の範囲第1項に記載したX線転写装置。
  7. (7)前記検出器が半導体X線検知器であることを特徴
    とする前記特許請求の範囲第1項に記載したX線転写装
    置。
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