JPS60225426A - プラズマx線露光装置 - Google Patents

プラズマx線露光装置

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JPS60225426A
JPS60225426A JP59080127A JP8012784A JPS60225426A JP S60225426 A JPS60225426 A JP S60225426A JP 59080127 A JP59080127 A JP 59080127A JP 8012784 A JP8012784 A JP 8012784A JP S60225426 A JPS60225426 A JP S60225426A
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Yasuo Kato
加藤 靖夫
Yoshio Watanabe
渡辺 良男
Seiichi Murayama
村山 精一
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    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はプラズマX線露光装置に係り、特に。
放電によって軟X線を発生するプラズマX線源を用いた
、サブミクロンのパターンを転写するのに好適なプラズ
マX線露光装置に関する。
【発明の背景〕
プラズマX線源には種々の方式が存在するが、プラズマ
フォーカスとかガスパフ型スパークのような大気圧より
低い圧力の気体の放電を利用する方式が、X線発生効率
が高く、電極の寿命が長いので、X線露光装置に適して
いると考えられる。
通常このような露光装置では、ベリリウムなどのX線透
過率が高い材料を用いたX線透過窓を放電管に設け、こ
の窓を通してX線を、大気中またはヘリウムで空気を置
換した露光室に導入して露光を行なっている。
しかし、波長が0.5nm以上の軟X線では、吸収係数
が著しく高いために、X線透過窓の吸収によって、利用
できるX線の照度が大幅に低下するという問題がある。
また、X線透過窓には、放電によって電子やイオン、電
極からの蒸発物や飛散物などが衝突し、X線透過窓が損
傷あるいは汚染され、透過率が低下したり不均一になっ
て、X線照度が低下し、あるいはムラが生じる。このた
めに。
X線透過窓を頻繁に交換することが必要になるが。
この場合、前記の通常の露光装置では、X線透過窓には
大気圧に近い圧力が加わっていることから、X線透過窓
を交換するたびごとり、放電管内を大気圧にすることが
必要になるという問題−が−ある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、プラズマX線源を用いた露光装置にお
ける上記した諸問題を解消し、ウェハ面におけるX線の
照度が高く、照度のムラがなく、ウェハの処理速度即ち
スループットが高いプラズマX線露光装置を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、ガスを大気より低い圧力に充填あるい
は注入した放電空間内にプラズマを形成して軟X線を発
生するプラズマX線源を備え、この軟X線を露光室に導
いて試料を露光するプラズマX線露光装置において、上
記露光室をX線透過膜を介して上記放電空間と隣接する
予備室と試料が装着される試料室とに分離し、かつ、少
なくとも上記予備室圧力を上記放電空間に等しいかより
低い圧力に排気する構成とするにある。
〔発明の実施例〕
以下、第1図に示す断面図を用いて本発明の一実施例を
説明する。これは、プラズマフォーカス方式のプラズマ
X線源を備えた例である。第1図において、1はプラズ
マフォーカスX線源の陽極、2は陽極1と同軸状に配置
された陰極であり、両者はガラス3によって絶縁されて
いる。これらは。
チャンバ4の一方の端面部に装着され、チャンバ4の内
部には、ネオン、アルゴン、クリプトンなどのガスが0
.1〜ITorrの圧力に封入されていて放電空間7を
形成している。陽極1と陰極2間には、充電されたコン
デンサ5がスイッチ6を介して接続され、スイッチ6の
短絡により、コンデンサ5に蓄えられた電圧が瞬間的に
電極向に印加されるようになっている。はじめに、ガラ
ス3の沿面で放電が起こり、プラズマが発生する。プラ
ズマのイオンと電子は、電界に引かれて運動すると同時
に陽極1、陰極2間の空間に存在する環状の磁場から力
を受けて電極と平行に、両電極の開放端に向って運動す
る。プラズマが電極の端を過ぎると、磁場の圧力を受け
てフォーカスし、中心の軸上に高温高密度のプラズマの
ホットスポットが発生して、軟X線を放射する。
X線透過膜8を介して放電空間7と隣接する位置に設け
られる予備室10と、露光しようとする試料が装着され
る試料室10′ とで露光室を形成しており、本実施例
では予備室10及び試料室10′はいずれも真空に近い
圧力に排気されている。試料室10′にある12は露光
用のX線マスク、13はレジストを塗布されたウェハで
ある。本実施例では、予備室10と試料室10′ との
間にゲートバルブ11が設けられる。これは、ウェハ1
3の交換を、放電空間7と独立に行なうことを可能とす
るためで、露光を行なう場合にはゲートバルブ11を開
いてX線を照射し、ウェハ13を交換する場合には、ゲ
ート・バルブ11を閉じて試料室10′ を大気圧に戻
して、フランジ14を開いてウェハ13を交換する。交
換が終了したら試料室10′は排気されて、ゲートバル
ブ11が開かれる。
15はプラズマ絞り、16は荷電粒子偏向器でプラズマ
のX線透過膜8への衝突を阻止するために設けである。
それでもX線透過膜8は、損傷を受けたり、汚れが付着
するので交換することが必要となる。放電空間7に封入
されているガスは放電を繰返すと、不純元素が混入して
、発光の効率が低下するために、適当な周期で排気され
、新しいガスが封入される。本実施例によれば、この排
気の時間に、X線透過膜8が交換される。即ち、放電空
間7が排気されると、放電空間7と予備室10との間の
圧力差がなくなるので、X線透過膜8の押さえ金具9′
が緩められ、X線透過膜8の巻上げ機構9が作動して、
新しいX線透過膜に交換される。交換が終ると押え金具
9′が押しつけられ、放電空間7は、予備室10とは隔
離されて、ガスが充填される。この時期に合わせてウェ
ハ13の交換を行なって次の露光の準備をすると、無駄
な時間を省くことができる。なお、17.18.19は
それぞれ放電空間7、予備室10、試料室10′ に設
けた排気及び給気用の配管である。
上記実施例では、露光室を形成する予備室10と試料室
10’ との間にゲートバルブ11を設けて、つ。
エバ13の交換を放電空間7と独立に行なえるようにし
ているが、他の実施例として、ゲートバルブ11に代っ
てX線透過窓を設け、試料室10′ を大気圧に保った
まま露光できるようにする変形が可能である。この場合
に設けるX線透過窓11は、損傷を受けないので、交換
する必要はな−)が、予備濾10と試料室10′ との
間の圧力差に耐える強度を保つ必要がある。また、大気
圧とすることによって試料室10′ におけるX線の減
衰が問題となるならば、X線透過窓11とウェハ13の
距離を近づけるとか、試料室10′内の空気をヘリウム
で置換するなどの措置を採ればよい。
また、予備室10の圧力は上述実施例では真空に近い圧
力に選ばれるとしたが、予備室10の圧力を、放電空間
7に等しいかこれに近い圧力に選ぶこともできる。予備
室10と放電空間7の圧力が等しい場合には、X線透過
膜8の交換を、放電空間7の排気時まで待たずに行なう
ことができる利点がある。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、プラズマX線源か
らX線透過膜で隔離された予備室と、この予備室と開閉
機構あるいはX線透過窓を介して隣接する試料室とで露
光室を形成し、少なくとも予備室圧力を放電空間に等し
いかより低い圧力とする構成としたことにより、露光室
におけるX線の吸収、散乱を減らすことが可能となる。
X線透過膜の厚さは、従来装置では760 T orr
の圧力差に耐える必要があったのに対し1本発明を実施
すれな約ITorrの圧力差に耐えればよくなり、従来
使われていた数10虜厚のベリリウムを数p厚のポリマ
に変えることが可能になり、膜におけるX線の減衰を大
幅に低減することができるとともに、X線透過膜の価格
の大幅な低減が可能となる。また、本発明によれば、放
電空間のガスを排気する時間に、プラズマによって損傷
を受けたX線透過膜を交換することが容易になって、常
にムラのない強いX線照度を得ることが可能となり、X
線透過膜の交換に要する時間を短縮してウェハの処理速
度即ちスループットを上げることができる。さらに、本
発明において、放電空間と試料室との間に配置される予
備室の圧力を真空に近い圧力として用いる場合には、放
電空間のプラズマの運動による衝撃波が、X線透過膜を
介して、試料室のX鯨フ1 # Lj I−’p+スマ
し九吐、1゜1嚇 Y鰺ブ1六礒で応力を受けて変位を
起すのを妨げるようになり、精度の点からも顕著な効果
を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の断面図である。 〈符号の説明〉 1・・・陽極 2・・・陰極 4・・・チャンバ 5・・・コンデンサ7・・・放電空
間 8・・・X線透過膜9・・・巻上げ機構 9′・・
・押え金具10・・・予備室 10’・・・試料室11
・・・ゲートバルブ又はX線透過窓12・・・X線マス
ク 13・・・ウェハ14・・・フランジ 15・・・
プラズマ絞り16・・・荷電粒子偏向器 17.18.
19・・・配管代理人弁理士 中 村 純之助

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ガスを大気より低い圧力に充填あるいは注入した
    放電空間内にプラズマを形成して軟X線を発生するプラ
    ズマX線源を備え、この軟X線を露光室に導いて試料を
    露光するプラズマX線露光装置において、上記露光室を
    X線透過膜を介して上記放電空間と隣接する予備室と試
    料が装着される試料室とに分離し、少なくとも上記予備
    室圧力を上記放電空間に等しいかより低い圧力に排気し
    たことを特徴とするプラズマX線露光装置。 (2、特許請求の範囲第1項に記載のプラズマX線露光
    装置において、前記X線透過膜が、前記放電空間と前記
    予備室との圧力差がないときに交換機構が作動して新し
    い部分の膜に交換されるX線透過膜であることを特徴と
    するプラズマX線露光装置。 (3)特許請求の範囲第1項あるいは第2項に記載のプ
    ラズマX線露光装置において、前記露光室の予備室と試
    料室とが開閉機構によって分離されていることを特徴と
    するプラズマX線露光装置。 (4)特許請求の範囲第1項あるいは第2項に記載のプ
    ラズマX線露光装置において、前記露光室の予備室と試
    料室とがX線透過窓によって分離されており、上記試料
    室が大気圧に近い圧力に保たれていることを特徴とする
    プラズマX線露光装置。
JP59080127A 1984-04-23 1984-04-23 プラズマx線露光装置 Granted JPS60225426A (ja)

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