JPH0564453B2 - - Google Patents
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- JPH0564453B2 JPH0564453B2 JP59218383A JP21838384A JPH0564453B2 JP H0564453 B2 JPH0564453 B2 JP H0564453B2 JP 59218383 A JP59218383 A JP 59218383A JP 21838384 A JP21838384 A JP 21838384A JP H0564453 B2 JPH0564453 B2 JP H0564453B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
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- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Description
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体集積回路を製作するに用いられ
るＸ線露光装置に係り、詳しくはＸ線源とマスク
間に介設される低減衰室内に供給されるＸ線を吸
収しにくい気体の供給量を制御するに好適なＸ線
露光装置に関するものである。 〔発明の背景〕 Ｘ線露光装置において、Ｘ線源とマスク間のＸ
線透過経路に大気が存在するとＸ線が大気に吸収
され、透過率が低下し、露光不足が生じ、スルー
プツト、アライメント精度の低下を招く不具合が
生ずる。このため従来技術においてもＸ線源とマ
スク間に低減衰室を設け、この内部を真空にする
か、Ｘ線を吸入しにくい気体、例えばヘリウム
（以下、Heと記載する）で満たす手段が採用され
ている。先行技術の１つとして特開昭58−26825
号に記載されるIEEE Transaction on Election
Device、Vol ED−22、No.７、July 1975のp429
ないし433には低減衰室をHe雰囲気又は真空雰囲
気で満たすことが必要である旨を詳説している。 第１図において、Ｘ線源１からのＸ線２は真空
室１２、ベリリウム窓４を通り、低減衰室５内に
入り、マスク９に照射され、マスク９とウエハ１
１のギヤツプ１０を通つてウエハ１１上のレジス
トに到達する。この時、マスク９上のＸ線吸収用
パターン（図示せず）の形をレジスト上に転写す
る。Ｘ線露光時にＸ線の吸収が大きいと上記の如
く露光不足が生ずるが、Ｘ線透過率Ｋは下式の如
く定義され、透過物質の吸収係数μと、透過距離
ｔにより変化する。 Ｋ＝exp（−μt） ここで吸収係数μは原子番号が若く、Ｘ線波長
の短かいものが小さい値を示す。 上記Ｘ線透過率ＫはＸ線２の波長が5.4Å、透
過距離ｔが30cmの場合には、真空室１２で100％、
ベリリウム窓４で98％、ギヤツプ１０で100％、
He100％の低減衰室５で95％となり、低減衰室５
が最も低いことが明らかにされる。そこで、低減
衰室５のＸ線透過率Ｋを極力高くし、かつこれを
安定保持することが必要となる。 従来技術においては、上記の如く低減衰室５内
にHe等を入れ、Ｘ線透過率Ｋの低下を防止して
いるが、低減衰室５内においてHe雰囲気と大気
との置換が十分になされているか否か、所定％の
Heが供給されているか否かが、He雰囲気の洩れ
はないか等の安定保持の課題について考慮されて
いなかつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、Ｘ線源マスクとの間に介設され、Ｘ線を吸
収しにくい気体が充填される低減衰室を透過して
マスクに照射されるＸ線照射量が所望の値になる
ようにして露光不足が生じなうように確実に、且
つ安定してＸ線露光を実現するようにしたＸ線露
光装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するために、Ｘ線源
と、該Ｘ線源から放出されるＸ線を吸収しにくい
気体を充填すべく該気体を室内に供給する供給手
段および室の下部から排気する排気手段が接続さ
れ、端部にマスクを設置した低減衰室と、該低減
衰室内に残存している大気成分の濃度を測定する
測定手段と、該測定手段によつて測定された大気
成分の濃度に応じて前記低減衰室を透過して前記
マスクに照射されるＸ線照射量が所望の値になる
ようにＸ線露光量を制御する制御手段とを備え、
該制御手段で制御されて低減衰室を透過して照射
されたＸ線により前記マスク上に形成した回路パ
ターンを、マスクに近接して配置された基板に露
光するように構成したことを特徴とするＸ線露光
装置である。また本発明は、前記Ｘ線露光装置に
おいて、前記制御手段として、前記低減衰室への
前記供給手段による気体の供給または前記低減衰
室からの前記排気手段による排気を制御して低減
衰室内の残存している大気成分の量を制御して低
減衰室を透過してくるＸ線露光量を制御するよう
に構成したことを特徴とする。また本発明は、前
記Ｘ線露光装置において、前記制御手段として、
前記Ｘ線源から前記低減衰室に入射されるＸ線量
を制御して低減衰室を透過してくるＸ線露光量を
制御するように構成したこを特徴とする。また本
発明は、前記Ｘ線露光装置において、前記測定手
段として、酸素量又は窒素量を測定して低減衰室
内に残存している大気成分の濃度を測定するよう
に構成したことを特徴とする。また本発明は、前
記Ｘ線露光装置において、前記測定手段として、
質量分析によつて前記充填される気体の濃度を測
定して低減衰室内に残存している大気成分の濃度
を測定するように構成したことを特徴とする。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。 まず、本実施例の概要を説明する。 上記の如く、第１図において、真空室１２内に
収納されるＸ線源１からＸ線２は露光時に開口す
るシヤツタ３、ベリリウム窓４を通過して低減衰
室５に入る。ここで大気と置換されて充填される
Ｘ線吸収の少ない気体（本実施例ではHe）内を
通り、マスクチヤツク７に真空８により吸着され
たマスク９を照射して透過し、マスク９とウエハ
１１間のギヤツプ１０を通つてウエハ１１上のレ
ジストに到達し、マスク９上のパターンをウエハ
１１のレジスト上に転写する。ウエハ１１はステ
ージ１９上に載置され、レーザ測長器２０および
光学系１８によりマスク９とのアライメント調整
が行われる。 マスクチヤツク７の近傍の低減衰室５内には検
出手段たる酸素検出センサ１３が設置され、低減
衰室５内のHe中に混入する酸素量（％）を検出
する。制御手段は酸素検出センサ１３が接続する
コントローラ１４と、コントローラ１４により開
閉操作される排気バルブ１５およびHe供給バル
ブ１６とから構成され、He供給バルブ１６はHe
供給源６に連通している。 以上の構成により低減衰室５内のHe量（％）
を酸素量（％）により換算検知し、コントローラ
１４によりHe量を適正値にコントロールするも
のである。 以下、本実施例を更に詳細に説明する。 低減衰室５内を完全真空にすることはＸ線透過
率Ｋを高める点で望ましいが、低減衰室５の完全
密閉化＋マスク９の強度上の点から問題がある。
このため若干真空度を下げ、低減衰室５内をＸ線
吸収の少ないHeを充填する方式が一般に採用さ
れる。低減衰室５内には最初大気が存在し、これ
をHeと置換するが、He充填後にHe内に混入す
る大気成分、例えば酸素量とHe量とによつて下
式の如くＸ線透過率KXが変化する。 KX＝exp〔−｛μHe・ｔ・Ｘ／100＋μO＋・ｔ・１／５
（１ −Ｘ／100） ＋μN・ｔ・４／５（１−Ｘ／100）｝〕 ここでＸはHeの量（％）、μHe、μO、μNはHe、
酸素、窒素の吸収係数、ｔは通過距離である。 第１表はHeの量Ｘ％およびこれに混入する酸
素量（％）とＸ線透過率KXとの関係を数値表示
したもので、第２表は低減衰室５内の真空度
TorrとＸ線透過率KXとの関係を数値表示したも
のである。
るＸ線露光装置に係り、詳しくはＸ線源とマスク
間に介設される低減衰室内に供給されるＸ線を吸
収しにくい気体の供給量を制御するに好適なＸ線
露光装置に関するものである。 〔発明の背景〕 Ｘ線露光装置において、Ｘ線源とマスク間のＸ
線透過経路に大気が存在するとＸ線が大気に吸収
され、透過率が低下し、露光不足が生じ、スルー
プツト、アライメント精度の低下を招く不具合が
生ずる。このため従来技術においてもＸ線源とマ
スク間に低減衰室を設け、この内部を真空にする
か、Ｘ線を吸入しにくい気体、例えばヘリウム
（以下、Heと記載する）で満たす手段が採用され
ている。先行技術の１つとして特開昭58−26825
号に記載されるIEEE Transaction on Election
Device、Vol ED−22、No.７、July 1975のp429
ないし433には低減衰室をHe雰囲気又は真空雰囲
気で満たすことが必要である旨を詳説している。 第１図において、Ｘ線源１からのＸ線２は真空
室１２、ベリリウム窓４を通り、低減衰室５内に
入り、マスク９に照射され、マスク９とウエハ１
１のギヤツプ１０を通つてウエハ１１上のレジス
トに到達する。この時、マスク９上のＸ線吸収用
パターン（図示せず）の形をレジスト上に転写す
る。Ｘ線露光時にＸ線の吸収が大きいと上記の如
く露光不足が生ずるが、Ｘ線透過率Ｋは下式の如
く定義され、透過物質の吸収係数μと、透過距離
ｔにより変化する。 Ｋ＝exp（−μt） ここで吸収係数μは原子番号が若く、Ｘ線波長
の短かいものが小さい値を示す。 上記Ｘ線透過率ＫはＸ線２の波長が5.4Å、透
過距離ｔが30cmの場合には、真空室１２で100％、
ベリリウム窓４で98％、ギヤツプ１０で100％、
He100％の低減衰室５で95％となり、低減衰室５
が最も低いことが明らかにされる。そこで、低減
衰室５のＸ線透過率Ｋを極力高くし、かつこれを
安定保持することが必要となる。 従来技術においては、上記の如く低減衰室５内
にHe等を入れ、Ｘ線透過率Ｋの低下を防止して
いるが、低減衰室５内においてHe雰囲気と大気
との置換が十分になされているか否か、所定％の
Heが供給されているか否かが、He雰囲気の洩れ
はないか等の安定保持の課題について考慮されて
いなかつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、Ｘ線源マスクとの間に介設され、Ｘ線を吸
収しにくい気体が充填される低減衰室を透過して
マスクに照射されるＸ線照射量が所望の値になる
ようにして露光不足が生じなうように確実に、且
つ安定してＸ線露光を実現するようにしたＸ線露
光装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するために、Ｘ線源
と、該Ｘ線源から放出されるＸ線を吸収しにくい
気体を充填すべく該気体を室内に供給する供給手
段および室の下部から排気する排気手段が接続さ
れ、端部にマスクを設置した低減衰室と、該低減
衰室内に残存している大気成分の濃度を測定する
測定手段と、該測定手段によつて測定された大気
成分の濃度に応じて前記低減衰室を透過して前記
マスクに照射されるＸ線照射量が所望の値になる
ようにＸ線露光量を制御する制御手段とを備え、
該制御手段で制御されて低減衰室を透過して照射
されたＸ線により前記マスク上に形成した回路パ
ターンを、マスクに近接して配置された基板に露
光するように構成したことを特徴とするＸ線露光
装置である。また本発明は、前記Ｘ線露光装置に
おいて、前記制御手段として、前記低減衰室への
前記供給手段による気体の供給または前記低減衰
室からの前記排気手段による排気を制御して低減
衰室内の残存している大気成分の量を制御して低
減衰室を透過してくるＸ線露光量を制御するよう
に構成したことを特徴とする。また本発明は、前
記Ｘ線露光装置において、前記制御手段として、
前記Ｘ線源から前記低減衰室に入射されるＸ線量
を制御して低減衰室を透過してくるＸ線露光量を
制御するように構成したこを特徴とする。また本
発明は、前記Ｘ線露光装置において、前記測定手
段として、酸素量又は窒素量を測定して低減衰室
内に残存している大気成分の濃度を測定するよう
に構成したことを特徴とする。また本発明は、前
記Ｘ線露光装置において、前記測定手段として、
質量分析によつて前記充填される気体の濃度を測
定して低減衰室内に残存している大気成分の濃度
を測定するように構成したことを特徴とする。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。 まず、本実施例の概要を説明する。 上記の如く、第１図において、真空室１２内に
収納されるＸ線源１からＸ線２は露光時に開口す
るシヤツタ３、ベリリウム窓４を通過して低減衰
室５に入る。ここで大気と置換されて充填される
Ｘ線吸収の少ない気体（本実施例ではHe）内を
通り、マスクチヤツク７に真空８により吸着され
たマスク９を照射して透過し、マスク９とウエハ
１１間のギヤツプ１０を通つてウエハ１１上のレ
ジストに到達し、マスク９上のパターンをウエハ
１１のレジスト上に転写する。ウエハ１１はステ
ージ１９上に載置され、レーザ測長器２０および
光学系１８によりマスク９とのアライメント調整
が行われる。 マスクチヤツク７の近傍の低減衰室５内には検
出手段たる酸素検出センサ１３が設置され、低減
衰室５内のHe中に混入する酸素量（％）を検出
する。制御手段は酸素検出センサ１３が接続する
コントローラ１４と、コントローラ１４により開
閉操作される排気バルブ１５およびHe供給バル
ブ１６とから構成され、He供給バルブ１６はHe
供給源６に連通している。 以上の構成により低減衰室５内のHe量（％）
を酸素量（％）により換算検知し、コントローラ
１４によりHe量を適正値にコントロールするも
のである。 以下、本実施例を更に詳細に説明する。 低減衰室５内を完全真空にすることはＸ線透過
率Ｋを高める点で望ましいが、低減衰室５の完全
密閉化＋マスク９の強度上の点から問題がある。
このため若干真空度を下げ、低減衰室５内をＸ線
吸収の少ないHeを充填する方式が一般に採用さ
れる。低減衰室５内には最初大気が存在し、これ
をHeと置換するが、He充填後にHe内に混入す
る大気成分、例えば酸素量とHe量とによつて下
式の如くＸ線透過率KXが変化する。 KX＝exp〔−｛μHe・ｔ・Ｘ／100＋μO＋・ｔ・１／５
（１ −Ｘ／100） ＋μN・ｔ・４／５（１−Ｘ／100）｝〕 ここでＸはHeの量（％）、μHe、μO、μNはHe、
酸素、窒素の吸収係数、ｔは通過距離である。 第１表はHeの量Ｘ％およびこれに混入する酸
素量（％）とＸ線透過率KXとの関係を数値表示
したもので、第２表は低減衰室５内の真空度
TorrとＸ線透過率KXとの関係を数値表示したも
のである。
【表】
本発明によれば、低減衰室内に残存している大
気成分の濃度を測定する測定手段と、該測定手段
によつて測定された大気成分の濃度に応じて低減
衰室を透過してマスクに照射されるＸ線照射量が
所望の値になるようにＸ線露光量を抑制する制御
手段とを備えたので、Ｘ線を減衰させることな
く、常にマスクに所望のＸ線露光量を照射するこ
とを可能にして露光不足が生じることなく、確実
に、且つ安定してＸ線露光が実現できる効果を奏
する。
気成分の濃度を測定する測定手段と、該測定手段
によつて測定された大気成分の濃度に応じて低減
衰室を透過してマスクに照射されるＸ線照射量が
所望の値になるようにＸ線露光量を抑制する制御
手段とを備えたので、Ｘ線を減衰させることな
く、常にマスクに所望のＸ線露光量を照射するこ
とを可能にして露光不足が生じることなく、確実
に、且つ安定してＸ線露光が実現できる効果を奏
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図は本発明の別の実施例を示す構成図である。 １……Ｘ線源、２……Ｘ線、５……低減衰室、
６……He供給源、９……マスク、１０……ギヤ
ツプ、１１……ウエハ、１２……真空室、１３…
…酸素検出センサ、１４……コントローラ、１５
……排気バルブ、１６……He供給バルブ、２１
……メーンコントローラ、３０……パイプ、３１
……開閉弁、３２……真空ポンプ。
図は本発明の別の実施例を示す構成図である。 １……Ｘ線源、２……Ｘ線、５……低減衰室、
６……He供給源、９……マスク、１０……ギヤ
ツプ、１１……ウエハ、１２……真空室、１３…
…酸素検出センサ、１４……コントローラ、１５
……排気バルブ、１６……He供給バルブ、２１
……メーンコントローラ、３０……パイプ、３１
……開閉弁、３２……真空ポンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線源と、該Ｘ線源から放出されるＸ線を吸
収しにくい気体を充填すべく該気体を室内に供給
する供給手段および室の下部から排気する排気手
段が接続され、端部にマスクを設置した低減衰室
と、該低減衰室内に残存している大気成分の濃度
を測定する測定手段と、該測定手段によつて測定
された大気成分の濃度に応じて前記低減衰室を透
過して前記マスクに照射されるＸ線照射量が所望
の値になるようにＸ線露光量を制御する制御手段
とを備え、該制御手段で制御されて低減衰室を透
過して照射されたＸ線により前記マスク上に形成
した回路パターンを、マスクに近接して配置され
た基板に露光するように構成したことを特徴とす
るＸ線露光装置。 ２ 前記制御手段として、前記低減衰室への前記
供給手段により気体の供給または前記低減衰室か
らの前記排気手段による排気を制御して低減衰室
内に残存している大気成分の量を制御して低減衰
室を透過してくるＸ線露光量を制御するように構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のＸ線露光装置。 ３ 前記制御手段として、前記Ｘ線源から前記低
減衰室に入射されるＸ線量を制御して低減衰室を
透過してくるＸ線露光量を制御するように構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
Ｘ線露光装置。 ４ 前記測定手段として、酸素量又は窒素量を測
定して低減衰室内に残存している大気成分の濃度
を測定するように構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のＸ線露光装置。 ５ 前記測定手段として、質量分析によつて前記
充填される気体の濃度を測定して低減衰室内に残
存している大気成分の濃度を測定するように構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項のＸ
線露光装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218383A JPS6197918A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | Ｘ線露光装置 |
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| US06/788,861 US4825453A (en) | 1984-10-19 | 1985-10-17 | X-ray exposure apparatus |
| DE8585113171T DE3579664D1 (de) | 1984-10-19 | 1985-10-17 | Roentgenstrahlbelichtungsgeraet. |
| EP85113171A EP0178660B1 (en) | 1984-10-19 | 1985-10-17 | X-ray exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP59218383A JPS6197918A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197918A JPS6197918A (ja) | 1986-05-16 |
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Family
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Family Applications (1)
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