JPS6372117A - X線露光装置 - Google Patents
X線露光装置Info
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- JPS6372117A JPS6372117A JP61215720A JP21572086A JPS6372117A JP S6372117 A JPS6372117 A JP S6372117A JP 61215720 A JP61215720 A JP 61215720A JP 21572086 A JP21572086 A JP 21572086A JP S6372117 A JPS6372117 A JP S6372117A
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- JP
- Japan
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- ray
- wafer
- window
- exposure
- beryllium
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- Pending
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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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- 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】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。
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〕
本発明は半導体集積回路のパターンを転写するX線露光
装置に係り、特にシンクロトロン放射光をX線源とする
場合に好適なX線露光装置に関する0 〔従来の技術〕 半導体集積回路の製造工程の1つに、回路パターンをウ
ェハ上に形成する、いわゆるリソグラフィ一工程があり
、光学的な方法では解像できないサブミクロン領域の微
細な回路パターンの形成のためには、より波長の短かい
X線露光法が用いられる。露光原理は、マスクとウェハ
を近接させておいてマスク上からX線を照射する極めて
簡単なものであるが、高いスループットを得るためには
強力なX線源が必要となる。そのため、シンクロトロン
放射光を光源とするX線露光装置が考案されている。(
例えば、特開昭59−69927号参照) 〔発明が解決しようとする問題点〕 シンクトロン放射光を発生するリングは超高真空内で作
動させる必要があるが、逆にマスクは温度安定化のため
気体中にあることが望まれる。そのため従来は、上記リ
ング部とマスクおよびウェハが置かれる露光部をべIJ
IJウム膜で真空的に仕切り、露光室内には数十To
rrのHeガスを流していた。べIJ IJウムはX線
を透過しやすい材料であるが、露光に用いられる10〜
20λ程度の波長を透過するためには膜厚は20μm程
度以下であることが必要である。他方、従来装置におけ
る上記ベリリウム窓の開口部の大きさは通常507〜7
0φ程度であり、これは回路パターンの露光に必要な露
光面積から決定される。この開口部の面積に対して膜厚
20μmでは到底大気圧に耐えることができず、やむを
得ず従来は数+Torrの圧力差として使用していた。
装置に係り、特にシンクロトロン放射光をX線源とする
場合に好適なX線露光装置に関する0 〔従来の技術〕 半導体集積回路の製造工程の1つに、回路パターンをウ
ェハ上に形成する、いわゆるリソグラフィ一工程があり
、光学的な方法では解像できないサブミクロン領域の微
細な回路パターンの形成のためには、より波長の短かい
X線露光法が用いられる。露光原理は、マスクとウェハ
を近接させておいてマスク上からX線を照射する極めて
簡単なものであるが、高いスループットを得るためには
強力なX線源が必要となる。そのため、シンクロトロン
放射光を光源とするX線露光装置が考案されている。(
例えば、特開昭59−69927号参照) 〔発明が解決しようとする問題点〕 シンクトロン放射光を発生するリングは超高真空内で作
動させる必要があるが、逆にマスクは温度安定化のため
気体中にあることが望まれる。そのため従来は、上記リ
ング部とマスクおよびウェハが置かれる露光部をべIJ
IJウム膜で真空的に仕切り、露光室内には数十To
rrのHeガスを流していた。べIJ IJウムはX線
を透過しやすい材料であるが、露光に用いられる10〜
20λ程度の波長を透過するためには膜厚は20μm程
度以下であることが必要である。他方、従来装置におけ
る上記ベリリウム窓の開口部の大きさは通常507〜7
0φ程度であり、これは回路パターンの露光に必要な露
光面積から決定される。この開口部の面積に対して膜厚
20μmでは到底大気圧に耐えることができず、やむを
得ず従来は数+Torrの圧力差として使用していた。
上記のごとく、従来はべIJ IJウム窓の制約から露
光室を大気圧とすることができなかったが、前述したよ
うにマスクの温度制御、ウェハの真空チャック機構の適
用性およびウェハ交換時のハンドリングの問題などを考
慮した場合には、露光室を大気圧にすることが不可欠と
なる。
光室を大気圧とすることができなかったが、前述したよ
うにマスクの温度制御、ウェハの真空チャック機構の適
用性およびウェハ交換時のハンドリングの問題などを考
慮した場合には、露光室を大気圧にすることが不可欠と
なる。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、X線源の真空度を損うことなく露光室を大気圧にし得
る技術を提供するものである。
、X線源の真空度を損うことなく露光室を大気圧にし得
る技術を提供するものである。
本発明の上記目的はX線源と、X純マスクおよびウェハ
を有する露光部と、該X線源と露光部を真空的に遮断し
てX線を透過するX線透過窓を有するX線露光装置にお
いて、上記X線透過窓はX純マスク及びウェハにX線が
照射される部分よりも小さい面積のX線透過部を有し、
X線透過窓の動き又はX線の走査とX線透過窓の動きに
よりウェハのXIfMが照射されるべき部分に略均等に
X線を照射するように構成することにより達成される。
を有する露光部と、該X線源と露光部を真空的に遮断し
てX線を透過するX線透過窓を有するX線露光装置にお
いて、上記X線透過窓はX純マスク及びウェハにX線が
照射される部分よりも小さい面積のX線透過部を有し、
X線透過窓の動き又はX線の走査とX線透過窓の動きに
よりウェハのXIfMが照射されるべき部分に略均等に
X線を照射するように構成することにより達成される。
本発明の好ましい実施襲様によればX線透過窓はX線ビ
ームの形状に合うベリリウムのX緑透過部を有し、X線
ビームの走査に連動してX線透過窓を移動するように構
成され、又はX線透過窓は〔作用〕 上記の構成によればX線のXiマスクおよびウェハへの
露光に影響を与えることなくX線透過部の面積を大気圧
との差圧に耐え得るまで小さくすることができるので、
X、B源の真空度を損うことなく露光部を大気圧になし
得る。
ームの形状に合うベリリウムのX緑透過部を有し、X線
ビームの走査に連動してX線透過窓を移動するように構
成され、又はX線透過窓は〔作用〕 上記の構成によればX線のXiマスクおよびウェハへの
露光に影響を与えることなくX線透過部の面積を大気圧
との差圧に耐え得るまで小さくすることができるので、
X、B源の真空度を損うことなく露光部を大気圧になし
得る。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第1図に本発明の一実施例を示す。リング部から放射さ
れたX線は偏平な帯状ビーム2となって真空容器3内を
進行し、反射鏡4に入射する。反射鏡4は紙面に垂直な
回転軸5のまわりを回転振動し、反射ビーム6をマスク
7とウェハ8に対して振動的に走査する。べIJ IJ
ウム窓9は第2図に示すごとく偏平な開口部10を厚さ
20μm程度のべ+71Jウム膜11でおおった構造を
しており、真空容器3の真空を保ちながらビーム6をマ
スク7、ウェハ8が置かれている大気圧露光部にまで導
く。上記偏平開口部10の形状はシンクロトロンビーム
6の軸上断面形状と一致させである。上記べIJ ll
lラム9の材料自体は十分に厚いべIJ IJウム板で
も良いし、X線を遮光できる材料ならば何でも良い。
れたX線は偏平な帯状ビーム2となって真空容器3内を
進行し、反射鏡4に入射する。反射鏡4は紙面に垂直な
回転軸5のまわりを回転振動し、反射ビーム6をマスク
7とウェハ8に対して振動的に走査する。べIJ IJ
ウム窓9は第2図に示すごとく偏平な開口部10を厚さ
20μm程度のべ+71Jウム膜11でおおった構造を
しており、真空容器3の真空を保ちながらビーム6をマ
スク7、ウェハ8が置かれている大気圧露光部にまで導
く。上記偏平開口部10の形状はシンクロトロンビーム
6の軸上断面形状と一致させである。上記べIJ ll
lラム9の材料自体は十分に厚いべIJ IJウム板で
も良いし、X線を遮光できる材料ならば何でも良い。
上記べIJ IJウム窓9をビーム6の振動走査に連動
させて動かせば、マスク7のパターン領域全体を照射し
、ウェハ8を露光することができる。べIJ IJウム
窓9の上下動は反射鏡4の回転と連動させれば良く、機
械的連結のほかに、電気信号を用いて連動させても良い
。真空を保ちながらべIJ 11ウム窓9の上下動を行
うため、べIJ IJウム窓9と真空容器3との間はベ
ローズ12で結ぶ。
させて動かせば、マスク7のパターン領域全体を照射し
、ウェハ8を露光することができる。べIJ IJウム
窓9の上下動は反射鏡4の回転と連動させれば良く、機
械的連結のほかに、電気信号を用いて連動させても良い
。真空を保ちながらべIJ 11ウム窓9の上下動を行
うため、べIJ IJウム窓9と真空容器3との間はベ
ローズ12で結ぶ。
上記のような構成とすることにより、開口部の小さな窓
を用いながら広い露光面積を得ることができ、結局、膜
厚の薄い窓としながら大きな差圧に耐えることができる
。具体例を挙げれば、開口部10のスリット幅を0.7
5mm、ベリリウム膜厚を20人mとすれば1気圧の差
圧に耐えることができる。このべIJ IJウムの膜厚
20μmに対するX線の透過率は波長によっても異るが
、波長12人の場合には透過率は約15%程度となる。
を用いながら広い露光面積を得ることができ、結局、膜
厚の薄い窓としながら大きな差圧に耐えることができる
。具体例を挙げれば、開口部10のスリット幅を0.7
5mm、ベリリウム膜厚を20人mとすれば1気圧の差
圧に耐えることができる。このべIJ IJウムの膜厚
20μmに対するX線の透過率は波長によっても異るが
、波長12人の場合には透過率は約15%程度となる。
べIJ IJウム膜の厚さをさらに薄くしてX線の透過
率を向上し得る発明について以下説明する。
率を向上し得る発明について以下説明する。
第3図に示すごとく、ベリリウム窓のスリット状開口部
を1つの開口とせず、さらに小さな傾斜した小スリット
12を規則正しく多数配列し、全体として1つの偏平状
の窓と見えるように形成する。上記小スリット群の裏か
らX線ビームを当てながらマスク7とウェハ8に対して
矢印13の方向に走査することにより、あたかも単一の
スリットで走査した場合と同様にウェハ8を露光するこ
とができる。
を1つの開口とせず、さらに小さな傾斜した小スリット
12を規則正しく多数配列し、全体として1つの偏平状
の窓と見えるように形成する。上記小スリット群の裏か
らX線ビームを当てながらマスク7とウェハ8に対して
矢印13の方向に走査することにより、あたかも単一の
スリットで走査した場合と同様にウェハ8を露光するこ
とができる。
上記のごとく1つの開口部の面積を小さくすることによ
り、ベリリウム膜の厚みを小さくしても強度を保つこと
ができ、X線の透過率を向上させることができる。例え
ば小スリット12の幅dをtooamとした場合、1気
圧に耐えるためのべIJ IJウム膜の厚みはわずか2
〜3μmで足りる。
り、ベリリウム膜の厚みを小さくしても強度を保つこと
ができ、X線の透過率を向上させることができる。例え
ば小スリット12の幅dをtooamとした場合、1気
圧に耐えるためのべIJ IJウム膜の厚みはわずか2
〜3μmで足りる。
この厚みにおけるべIJ IJウム膜の波長12人に対
する透過率は80%以上であり、極めて損失が少い露光
光学系を実現できる。
する透過率は80%以上であり、極めて損失が少い露光
光学系を実現できる。
小スリット12の形状および配列ピッチなどは、ウェハ
に照射される積算露光量のムラの許容量によって決める
。べIJ IJウム窓の走査速度が等速である場合には
、走介方向13における各小スリット12の長さの和が
等しくなるように、小スリット12の平面形状を決めれ
ば良い。例えば夏型なとでも容易に実現できる。
に照射される積算露光量のムラの許容量によって決める
。べIJ IJウム窓の走査速度が等速である場合には
、走介方向13における各小スリット12の長さの和が
等しくなるように、小スリット12の平面形状を決めれ
ば良い。例えば夏型なとでも容易に実現できる。
本発明のさらに他の実施例を第4図により説明する。べ
IJ IJウム窓9は第4図にその半断面を示すごとく
、多数の開口部10に厚さ10〜2゜μm程度のべIJ
IJウム膜11を貼りつけた構造をしており、この開
口部10でX線を透過させると同時に、真空的には完全
に遮断する働らきをする。
IJ IJウム窓9は第4図にその半断面を示すごとく
、多数の開口部10に厚さ10〜2゜μm程度のべIJ
IJウム膜11を貼りつけた構造をしており、この開
口部10でX線を透過させると同時に、真空的には完全
に遮断する働らきをする。
窓9と真空容器3の間はベローズ12で結合されている
。上記窓9を固定したままX線ビーム6を走査させて露
光した場合には、窓9の遮光部分の影がウェハ8上に転
写されてしまうが、本発明では窓9を高速に振動させ、
窓9の遮光部の影を平均的に分散させる。その結果、ウ
ェハ8上には照度ムラなく、マスク7のパターンが転写
されることになる。
。上記窓9を固定したままX線ビーム6を走査させて露
光した場合には、窓9の遮光部分の影がウェハ8上に転
写されてしまうが、本発明では窓9を高速に振動させ、
窓9の遮光部の影を平均的に分散させる。その結果、ウ
ェハ8上には照度ムラなく、マスク7のパターンが転写
されることになる。
上記のようにべIJ IJウム窓9の各開口部10を小
さなものとすることにより、薄いベリリウム膜でも大気
圧との差圧に耐えることができる。例えば、開孔を直径
100μmの円とした場合、ベリリウム膜の厚さは2〜
3μmもあれば強度的には十分である。この膜厚では波
長10〜12人のX線を80%以上透過する。その結果
、露光室を大気圧としながら、高いX線露光照度が得ら
れ、きわめて実用性の高いX線露光装置が実現できる。
さなものとすることにより、薄いベリリウム膜でも大気
圧との差圧に耐えることができる。例えば、開孔を直径
100μmの円とした場合、ベリリウム膜の厚さは2〜
3μmもあれば強度的には十分である。この膜厚では波
長10〜12人のX線を80%以上透過する。その結果
、露光室を大気圧としながら、高いX線露光照度が得ら
れ、きわめて実用性の高いX線露光装置が実現できる。
小さな開口10の形状および配列ピッチは窓9全体の振
動形態を考慮して決める必要がある。すなわち、透過し
たX線の積算量がどの場所でも均一となるようにすれば
良いが、配列ピッチに対して振動振幅が十分に大きい、
例えば10ピッチ程度あればほとんど照度ムラはなくな
る。振動の形態は上下、左右方向に動かす必要があり、
例えば円を描くように回転振動をさせても良い。またラ
ンダム振動としても良い。
動形態を考慮して決める必要がある。すなわち、透過し
たX線の積算量がどの場所でも均一となるようにすれば
良いが、配列ピッチに対して振動振幅が十分に大きい、
例えば10ピッチ程度あればほとんど照度ムラはなくな
る。振動の形態は上下、左右方向に動かす必要があり、
例えば円を描くように回転振動をさせても良い。またラ
ンダム振動としても良い。
べIJ IJウム窓9の製作法には種々の方法がある。
十分に厚いべIJ IJウム板を開口部のみエツチング
して、わずかな厚みが残るようにしても良いし、貫通さ
せておいてべIJ IJウム薄膜を接着させても良い。
して、わずかな厚みが残るようにしても良いし、貫通さ
せておいてべIJ IJウム薄膜を接着させても良い。
後者の場合、大気圧側に薄膜が置かれるようにセットす
れば、接着部の引張強度はほとんど必要とされない。
れば、接着部の引張強度はほとんど必要とされない。
以上述べたように、本発明によればマスクとウェハを大
気中において露光することが可能となり、X線透過部を
小さくすることが可能であるためX線透過部の部材を薄
くすることが可能であるので高いX線の透過率を得るこ
とができる。
気中において露光することが可能となり、X線透過部を
小さくすることが可能であるためX線透過部の部材を薄
くすることが可能であるので高いX線の透過率を得るこ
とができる。
その結果、高いスループットを得られると共にマスクの
温度制御が容易に行え、またウェハの真空チャッキング
も可能となる。ざらにウェハの交換も大気中のみですむ
ため、装置構成も簡略化できるなど、多くの利点を生み
出す。
温度制御が容易に行え、またウェハの真空チャッキング
も可能となる。ざらにウェハの交換も大気中のみですむ
ため、装置構成も簡略化できるなど、多くの利点を生み
出す。
第1図は本発明の原理を示すX線露光装置の側面図、第
2図は本発明の一実施例を示すべIJ IJウム窓の正
面図と側面図、第3図は本発明の他の実施例を示す小ス
リットを多数配列したベリリウム窓の正面図、第4図は
本発明のさらに他の実施例を示すべIJ IJウム窓の
斜視図である。 l・・・シンクロトロン・リング、2・り・X線ビーム
4・・・反射鏡、7・・・マスク、8・・・ウェハ、9
・・・ベリリウム窓、12・・・ベローズ、11・・・
ベリリウム膜。 )、
2図は本発明の一実施例を示すべIJ IJウム窓の正
面図と側面図、第3図は本発明の他の実施例を示す小ス
リットを多数配列したベリリウム窓の正面図、第4図は
本発明のさらに他の実施例を示すべIJ IJウム窓の
斜視図である。 l・・・シンクロトロン・リング、2・り・X線ビーム
4・・・反射鏡、7・・・マスク、8・・・ウェハ、9
・・・ベリリウム窓、12・・・ベローズ、11・・・
ベリリウム膜。 )、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、X線源と、X線マスクおよびウェハを有する露光部
と、該X線源と露光部を真空的に遮断してX線を透過す
るX線透過窓を有するX線露光装置において、上記X線
透過窓はX線マスク及びウェハにX線が照射される部分
よりも小さい面積のX線透過部を有し、X線透過窓の動
き又はX線の走査とX線透過窓の動きによりウェハのX
線が照射されるべき部分に略均等にX線を照射するよう
に構成したことを特徴とするX線露光装置。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、上記X
線透過窓はX線のビーム形状に合うX線透過部を有し、
X線のビームの走査に連動してX線透過窓を移動させる
ように構成したことを特徴とするX線露光装置。 3、特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、上記X
線透過窓のX線透過部はX線透過窓の移動方向に対して
斜めに構成された複数のX線透過開口部から構成された
ことを特徴とするX線露光装置。 4、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、上記X
線透過窓は複数のX線透過開口部を有し、該X線透過窓
はX線進行方向と直交する面内に振動するように構成さ
れたことを特徴とするX線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215720A JPS6372117A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | X線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215720A JPS6372117A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | X線露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372117A true JPS6372117A (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=16677061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61215720A Pending JPS6372117A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | X線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6372117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011212706A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ngk Insulators Ltd | 超薄膜ベリリウム箔及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61215720A patent/JPS6372117A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011212706A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ngk Insulators Ltd | 超薄膜ベリリウム箔及びその製造方法 |
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