JP3090711B2 - 反射鏡、ｘ線露光装置及びｘ線露光方法 - Google Patents
反射鏡、ｘ線露光装置及びｘ線露光方法Info
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- reflecting
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はシンクロトロン放射光
源から放射されたシンクロトロン放射光( Ｘ線) によっ
て露光を行うための反射鏡、Ｘ線露光装置及びＸ線露光
方法に関する。
源から放射されたシンクロトロン放射光( Ｘ線) によっ
て露光を行うための反射鏡、Ｘ線露光装置及びＸ線露光
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、半導体集積回路のパタ−ンを形成
するリソグラフィ−において、光源にシンクロトロン放
射光を利用したＸ線リソグラフィ−が注目されている。
するリソグラフィ−において、光源にシンクロトロン放
射光を利用したＸ線リソグラフィ−が注目されている。
【０００３】図３は、一般的なＸ線露光装置を示す。つ
まり、同図中１は上記シンクロトロン放射光Ｌ（以下放
射光Ｌという）を放射するシンクロトロン放射光源２が
設けられた超高真空の蓄積リングである。この放射光源
２から放射された放射光ＬはＸ線吸収材によりマスクパ
タ−ンが描かれたＸ線マスク３を通して被加工物４を照
射し、上記Ｘ線マスク３のパタ−ンを上記被加工物４に
塗布されたレジスト膜５に転写するようになっている。
まり、同図中１は上記シンクロトロン放射光Ｌ（以下放
射光Ｌという）を放射するシンクロトロン放射光源２が
設けられた超高真空の蓄積リングである。この放射光源
２から放射された放射光ＬはＸ線吸収材によりマスクパ
タ−ンが描かれたＸ線マスク３を通して被加工物４を照
射し、上記Ｘ線マスク３のパタ−ンを上記被加工物４に
塗布されたレジスト膜５に転写するようになっている。
【０００４】上記放射光Ｌは電子軌道面に対して平行な
方向には均一であるが、垂直方向には鋭い角度分布をも
つため、放射光源２から約１０ｍ離れた位置でも、均一
な露光領域は幅数mm程度しか得られない。そこで、均一
露光領域を拡大するために、上記放射光Ｌの光路に斜入
射反射鏡６を設け、この反射鏡６を矢印で示すように振
動させることが行われている。
方向には均一であるが、垂直方向には鋭い角度分布をも
つため、放射光源２から約１０ｍ離れた位置でも、均一
な露光領域は幅数mm程度しか得られない。そこで、均一
露光領域を拡大するために、上記放射光Ｌの光路に斜入
射反射鏡６を設け、この反射鏡６を矢印で示すように振
動させることが行われている。
【０００５】反射鏡６を図３に矢印で示す方向に振動さ
せれば、放射光Ｌは上下方向に拡大されてＸ線マスク３
を通って被加工物４に塗布されたレジスト膜５を照射す
るから、露光領域を拡大することができる。
せれば、放射光Ｌは上下方向に拡大されてＸ線マスク３
を通って被加工物４に塗布されたレジスト膜５を照射す
るから、露光領域を拡大することができる。
【０００６】上記反射鏡６は、露光領域の拡大と均一性
とを考慮して振動を与えるばかりでなく、ミラ−形状を
トロイダルやシリンドリカルなどにするなどの工夫もな
されている。また、反射鏡６に耐熱性を持たせるために
材質をＳｉＣにしたり、Ｘ線、真空紫外線と称される光
に対して屈折係数と吸収係数の小さい物質を上記反射鏡
６の反射面にコ−テイングし、放射光Ｌの反射強度低下
を小さくしている。この点を考慮して反射面の材質とし
て一般的にＡｕ（金）やＰｔ（白金）などが選択されて
いる。
とを考慮して振動を与えるばかりでなく、ミラ−形状を
トロイダルやシリンドリカルなどにするなどの工夫もな
されている。また、反射鏡６に耐熱性を持たせるために
材質をＳｉＣにしたり、Ｘ線、真空紫外線と称される光
に対して屈折係数と吸収係数の小さい物質を上記反射鏡
６の反射面にコ−テイングし、放射光Ｌの反射強度低下
を小さくしている。この点を考慮して反射面の材質とし
て一般的にＡｕ（金）やＰｔ（白金）などが選択されて
いる。
【０００７】しかしながら、放射光Ｌの材質に対する屈
折係数と吸収係数は、物質依存性の他に、波長依存性の
あることにも、留意しなければならない。放射光Ｌの波
長領域は一般的に0.01〜数十nmと広範囲であり、Ａｕと
Ｐｔが全ての波長領域において屈折係数と吸収係数が小
さくなるものでない。したがって、使用する放射光Ｌの
波長を考えて、反射鏡面の物質を選定する必要がある。
折係数と吸収係数は、物質依存性の他に、波長依存性の
あることにも、留意しなければならない。放射光Ｌの波
長領域は一般的に0.01〜数十nmと広範囲であり、Ａｕと
Ｐｔが全ての波長領域において屈折係数と吸収係数が小
さくなるものでない。したがって、使用する放射光Ｌの
波長を考えて、反射鏡面の物質を選定する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、反射鏡の
反射率の向上を計るには、使用する放射光Ｌの波長に応
じて適正な物質をミラ−反射面の材料として選定するこ
とが重要となる。
反射率の向上を計るには、使用する放射光Ｌの波長に応
じて適正な物質をミラ−反射面の材料として選定するこ
とが重要となる。
【０００９】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、露光のスループットの
向上を計ることができるようにした反射鏡、Ｘ線露光装
置及びＸ線露光方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、露光のスループットの
向上を計ることができるようにした反射鏡、Ｘ線露光装
置及びＸ線露光方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シン
クロトロン放射光を反射させる反射面とこの反射面を支
持する基板とを具備する反射鏡であって、前記反射面
は、斜入射角度５度以下で入射する前記シンクロトン放
射光を反射させるためのレニウム、オスニウム、イリジ
ウムからなる材料のうちのいずれか１つを用いた単層膜
で形成されていることを特徴とする斜入射用の反射鏡に
ある。請求項２の発明は、シンクロトロン放射光源から
放射させたＸ線を請求項１記載の斜入射用の反射鏡で反
射させて、前記Ｘ線を被加工物に照射させることを特徴
とするＸ線露光方法にある。
クロトロン放射光を反射させる反射面とこの反射面を支
持する基板とを具備する反射鏡であって、前記反射面
は、斜入射角度５度以下で入射する前記シンクロトン放
射光を反射させるためのレニウム、オスニウム、イリジ
ウムからなる材料のうちのいずれか１つを用いた単層膜
で形成されていることを特徴とする斜入射用の反射鏡に
ある。請求項２の発明は、シンクロトロン放射光源から
放射させたＸ線を請求項１記載の斜入射用の反射鏡で反
射させて、前記Ｘ線を被加工物に照射させることを特徴
とするＸ線露光方法にある。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、レニウム、オスニウム、イ
リジウムの重金属は放射光の広範囲の波長に対して高い
反射率を示すから、スル−プットを向上させることがで
きる。
リジウムの重金属は放射光の広範囲の波長に対して高い
反射率を示すから、スル−プットを向上させることがで
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。図１はＸ線露光装置に用いられるこの発明の
斜入射反射鏡６１の拡大断面図を示す。この反射鏡６１
は基板６２を有する。この基板６２は、シンクロトロン
放射光Ｌが高エネルギをもつため、照射部位の熱蓄積を
避けることができる材質、たとえば熱放散性に優れたＳ
ｉＣによって形成されている。
説明する。図１はＸ線露光装置に用いられるこの発明の
斜入射反射鏡６１の拡大断面図を示す。この反射鏡６１
は基板６２を有する。この基板６２は、シンクロトロン
放射光Ｌが高エネルギをもつため、照射部位の熱蓄積を
避けることができる材質、たとえば熱放散性に優れたＳ
ｉＣによって形成されている。
【００１３】上記基板６２の上面にはバッファ層６３お
よび反射面を形成する反射膜６４が順次設けられてい
る。上記バッファ層６３は反射膜６４の密着性や平滑性
をよくする目的で設けられるものであるが、なくても反
射膜６４による放射光Ｌの反射率にはとくに影響を与え
ないから、基板６２上に反射膜６４を直接コ−テイング
した構成としてもよい。
よび反射面を形成する反射膜６４が順次設けられてい
る。上記バッファ層６３は反射膜６４の密着性や平滑性
をよくする目的で設けられるものであるが、なくても反
射膜６４による放射光Ｌの反射率にはとくに影響を与え
ないから、基板６２上に反射膜６４を直接コ−テイング
した構成としてもよい。
【００１４】上記反射膜６４は、放射光Ｌの広い範囲の
波長に対して高反射率を示す材料である重金属のうち
の、Ｒｅ（レニウム）、Ｏｓ（オスニウム）、Ｉｒ（イ
リジウム）のいずれかをスパッタあるいは高真空下での
蒸着によって上記バッファ層６３の上に設けられてい
る。
波長に対して高反射率を示す材料である重金属のうち
の、Ｒｅ（レニウム）、Ｏｓ（オスニウム）、Ｉｒ（イ
リジウム）のいずれかをスパッタあるいは高真空下での
蒸着によって上記バッファ層６３の上に設けられてい
る。
【００１５】上記反射膜６４の厚さｄは、放射光Ｌが反
射膜６４を透過することのない厚さであればよい。一般
的に、斜入射反射鏡６１への放射光Ｌの斜入射角θは５
度以下なので、ｄ＞１０nm以上であればよい。つぎに、
上記反射膜６４として重金属のうちのＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ
を選択した理由を説明する。
射膜６４を透過することのない厚さであればよい。一般
的に、斜入射反射鏡６１への放射光Ｌの斜入射角θは５
度以下なので、ｄ＞１０nm以上であればよい。つぎに、
上記反射膜６４として重金属のうちのＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ
を選択した理由を説明する。
【００１６】複素屈折率ｎ1 、ｎ2 の２つの媒質の境界
面でのＸ線反射率Ｒｐ（ｐ偏光に対する反射率）、Ｒｓ
（ｓ偏光に対する反射率）は、放射光Ｌの斜入射角と屈
折角をそれぞれθ1 、θ2 とすれば、フレネルの法則に
より、次式（１）、（２）にて示すことができる。
面でのＸ線反射率Ｒｐ（ｐ偏光に対する反射率）、Ｒｓ
（ｓ偏光に対する反射率）は、放射光Ｌの斜入射角と屈
折角をそれぞれθ1 、θ2 とすれば、フレネルの法則に
より、次式（１）、（２）にて示すことができる。
【００１７】
【数１】
【００１８】
【数２】 また、複素屈折率ｎ´は、原子の散乱、吸収の因子をそ
れぞれｆ1 、ｆ2 とすれば、次式（３）で示すことがで
きる。
れぞれｆ1 、ｆ2 とすれば、次式（３）で示すことがで
きる。
【００１９】
【数３】
【００２０】ここで、Ｎは単位体積中の原子数、ｒｅは
古典電子半径、λは放射光Ｌの波長である。さらに、
（３）式を実部と虚部とに分け、それぞれをｎ、ｋとす
ると、ｎは屈折係数、ｋは吸収係数と称される。
古典電子半径、λは放射光Ｌの波長である。さらに、
（３）式を実部と虚部とに分け、それぞれをｎ、ｋとす
ると、ｎは屈折係数、ｋは吸収係数と称される。
【００２１】ところで、放射光Ｌはほぼ直線偏光とみな
せるので、斜入射反射鏡６１へ入射する放射光Ｌをｓ偏
光と規定するとともに、放射光Ｌは真空中を伝播するも
のとし、ｎ´＝1.0 とすれば、反射鏡６１による反射率
Ｒは次式（４）で示される。
せるので、斜入射反射鏡６１へ入射する放射光Ｌをｓ偏
光と規定するとともに、放射光Ｌは真空中を伝播するも
のとし、ｎ´＝1.0 とすれば、反射鏡６１による反射率
Ｒは次式（４）で示される。
【００２２】
【数４】
【００２３】上記ｆ1 、ｆ2 の値としてHenke らが理論
的に求めた値（参考文献；B.L.Henke etal. Atomic Dat
a and Nuclear Data Table Vol.27 No.1 1982 ）を引用
すれば、上記（３）式より、（ｎ´＝ｎ＋ｉｋ）が容易
に求まる。さらに、上記（４）式にｎ2 ＝ｎ´を代入す
ることにより、各種物質の放射光Ｌに対する反射率を求
めることができる。
的に求めた値（参考文献；B.L.Henke etal. Atomic Dat
a and Nuclear Data Table Vol.27 No.1 1982 ）を引用
すれば、上記（３）式より、（ｎ´＝ｎ＋ｉｋ）が容易
に求まる。さらに、上記（４）式にｎ2 ＝ｎ´を代入す
ることにより、各種物質の放射光Ｌに対する反射率を求
めることができる。
【００２４】そこで、放射性、毒性を有さず、室温にお
いて固状である物質に限定して放射光Ｌの波長λ＝0.7
〜2.5nm の領域における各種物質の放射光Ｌに対する反
射率を求めたところ、重金属のうちのＲｅ、Ｐｔ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ａｕが高い反射率を示すことが確認された。
反射鏡６１に対する斜入射角θが1.0 度と1.5 度におけ
る上記Ｒｅ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕの各々の反射率を
求めた結果を図２に示す。
いて固状である物質に限定して放射光Ｌの波長λ＝0.7
〜2.5nm の領域における各種物質の放射光Ｌに対する反
射率を求めたところ、重金属のうちのＲｅ、Ｐｔ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ａｕが高い反射率を示すことが確認された。
反射鏡６１に対する斜入射角θが1.0 度と1.5 度におけ
る上記Ｒｅ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕの各々の反射率を
求めた結果を図２に示す。
【００２５】また、下表１は原子番号71〜81の各物質の
波長λが2.36nm、1.83nm、1.191nm、0.989nm の光に対
する複素屈折率を（３）式により計算した結果を示すも
ので、これらの値を用いて図２に示す結果を得た。
波長λが2.36nm、1.83nm、1.191nm、0.989nm の光に対
する複素屈折率を（３）式により計算した結果を示すも
ので、これらの値を用いて図２に示す結果を得た。
【００２６】
【表１】
【００２７】上記図２からは、斜入射角θが1.0 度およ
び1.5 度のいずれにおいても、上記５つの物質のうち、
Ｒｅ、Ｏｓ、ＩｒがＰｔ、Ａｕよりも高反射率を示すこ
とが分かる。
び1.5 度のいずれにおいても、上記５つの物質のうち、
Ｒｅ、Ｏｓ、ＩｒがＰｔ、Ａｕよりも高反射率を示すこ
とが分かる。
【００２８】図２において、たとえば、波長λが1.191n
m の放射光Ｌを斜入射角θを1.0 度で反射鏡６１に入射
させたとき、反射膜６４がＰｔであると、放射光Ｌに対
する反射率Ｒは81％であるが、Ｒｅでは反射率Ｒが83％
に向上することが分かる。
m の放射光Ｌを斜入射角θを1.0 度で反射鏡６１に入射
させたとき、反射膜６４がＰｔであると、放射光Ｌに対
する反射率Ｒは81％であるが、Ｒｅでは反射率Ｒが83％
に向上することが分かる。
【００２９】以上のことから、反射鏡６１の反射膜６４
にＲｅ、ＯｓあるいはＩｒを選択すれば、放射光Ｌの広
範囲の波長に対して高い反射率を呈する反射鏡６１を得
ることができる。なお、反射鏡の形状は平面に限定され
ず、トロイダル、シリンドリカルなどであってもよい。
にＲｅ、ＯｓあるいはＩｒを選択すれば、放射光Ｌの広
範囲の波長に対して高い反射率を呈する反射鏡６１を得
ることができる。なお、反射鏡の形状は平面に限定され
ず、トロイダル、シリンドリカルなどであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、シンクロ
トロン放射光源から放射されるシンクロトロン放射光を
反射させるＸ線ミラ−の反射面を、レニウム、オスニウ
ム、イリジウムの重金属のうちのいずれかをコ−テイン
グして形成した。
トロン放射光源から放射されるシンクロトロン放射光を
反射させるＸ線ミラ−の反射面を、レニウム、オスニウ
ム、イリジウムの重金属のうちのいずれかをコ−テイン
グして形成した。
【００３１】上記重金属は金や白金に比べて波長0.7 〜
2.5nm 領域の放射光に対して複素屈折率が小さく、反射
率が高い。そのため、反射鏡で反射した放射光の反射強
度の低下を小さくできるから、Ｘ線露光におけるスルー
プットの向上を計ることができる反射鏡、Ｘ線露光装置
及びＸ線露光方法を提供できる。
2.5nm 領域の放射光に対して複素屈折率が小さく、反射
率が高い。そのため、反射鏡で反射した放射光の反射強
度の低下を小さくできるから、Ｘ線露光におけるスルー
プットの向上を計ることができる反射鏡、Ｘ線露光装置
及びＸ線露光方法を提供できる。
【図１】この発明の一実施例の反射鏡の一部を示す拡大
断面図。
断面図。
【図２】同じく斜入射角が1.01度と1.5 度におけるＲ
ｅ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ａｕの波長と反射率との関係を
示すグラフ。
ｅ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ａｕの波長と反射率との関係を
示すグラフ。
【図３】Ｘ線露光装置の概略図。
６１…反射鏡、６２…基板、６４…反射膜（反射面）、
Ｌ…放射光。
Ｌ…放射光。
Claims (2)
- 【請求項１】 シンクロトロン放射光を反射させる反射
面とこの反射面を支持する基板とを具備する反射鏡であ
って、 前記反射面は、斜入射角度５度以下で入射する前記シン
クロトン放射光を反射させるためのレニウム、オスニウ
ム、イリジウムからなる材料のうちのいずれか１つを用
いた単層膜で形成されていることを特徴とする斜入射用
の反射鏡。 - 【請求項２】 シンクロトロン放射光源から放射させた
Ｘ線を請求項１記載の斜入射用の反射鏡で反射させて、
前記Ｘ線を被加工物に照射させることを特徴とするＸ線
露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03131299A JP3090711B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 反射鏡、ｘ線露光装置及びｘ線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03131299A JP3090711B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 反射鏡、ｘ線露光装置及びｘ線露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355400A JPH04355400A (ja) | 1992-12-09 |
| JP3090711B2 true JP3090711B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=15054722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03131299A Expired - Fee Related JP3090711B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 反射鏡、ｘ線露光装置及びｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090711B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7573074B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-08-11 | Bridgelux, Inc. | LED electrode |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP03131299A patent/JP3090711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04355400A (ja) | 1992-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |