JPS622700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電プラズマＸ線発生装置に係り、特
に照射面へのプラズマイオン、中性原子の衝撃、
付着ならびに電子の衝撃の防止あるいは減少させ
る装置に関する。

最近放電プラズマＸ線発生装置をＸ線源として
使用し、発生する大気などに比較的吸収され易い
軟Ｘ線を用いて、微細なマスクパターンをウエー
ハに投影転写することが開発されている。

第１図に放電プラズマＸ線発生装置の概念図を
示す。

図において、スイツチ１を閉じ、スイツチ２を
開にした状態で、負の高電圧を−HV点に印加す
ると、抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ１，Ｃ２に
電気的エネルギが蓄積される。そのエネルギが所
定値に達した後、スイツチ１を開にして、スイツ
チ２を閉じると、コンデンサＣ１に蓄えられたエ
ネルギ（電荷）が第１電極３、第２電極４間での
放電という形で消費される。この時インシユレー
タ５の材料（ポリエチレン等）が蒸発し、プラズ
マ状態Ｐになる。この放電による第１電極３およ
びカソード６の電位の変化、またプラズマの発生
による電界分布の変化などにより、次にコンデン
サＣ２に蓄えられた電荷の放電をカソード６より
発生する。これが電子ビームとなりプラズマとの
カツプリングを引き起す。このカツプリングによ
りプラズマイオンのエネルギが上昇し、かつプラ
ズマ密度も上昇し、その結果として赤外光、紫外
光に加えＸ線の放出となる。

第２図は第１図の放電プラズマＸ線発生装置を
Ｘ線源として使用したＸ線転写装置の構成を示
す。

図において、基板７上にＸ線感光レジスト８を
塗布した試料ａとＸ線源９との間にＸ線の透過性
の高い支持体１０、Ｘ線の透過性の低い吸収体１
１及び支持体１０を支持する支持枠１２から成る
Ｘ線マスクｂを配置する。Ｘ線をマスクｂ上に照
射すると、吸収体１１のない部分を透過したＸ線
によりＸ線レジスト８に吸収体１１パターンの潜
像が形成される。これがＸ線露光であり、この後
レジストに対して現像処理を施すことにより基板
７上にレジストパターンが形成される。

上記Ｘ線照射において、使用されるＸ線源９よ
りはプラズマ物質であるイオン、電子、中性原子
及び電子ビームが放出されており、マスク露光の
場合に何度もマスクｂを使用していると、マスク
ｂ表面にそれら物質が積り、マスクｂのＸ線透過
率を悪くしている。そのため従来より高分子材料
からなるＸ線透過薄膜ＣをＸ線照射面（マスク
ｂ）とＸ線源９の間に配置しているものがある。
ところがこの薄膜ＣはＸ線を通すとは言え透過率
100％のものはなく、実際の透過率は数十％位で
あるので、Ｘ線の強度が小さくなる。又薄膜Ｃを
そのままにして、何度も露光作業していると、上
述したマスクと同様にプラズマ物質が付着し、照
射面でのＸ線量の減衰という欠点がある。

本発明の目的はＸ線源と照射面間にＸ線透過率
を低下せしめるような物を置くことなく、プラズ
マ物質の照射面への衝撃，付着を防止、あるいは
減少させる装置を提供するにある。

本発明の特徴はＸ線発生装置と、該Ｘ線発生装
置とＸ線照射面との間に、高周波の高電圧を導入
すると電極と高電圧を印加する偏向板又は磁界に
よる偏向器を備え、該高周波の高電圧を導入する
電極によりプラズマ中にある中性原子をイオン化
し、一方高電圧を印加する偏向板又は磁界による
偏向器により前記イオン化された原子及びプラズ
マからのイオン、電子を前記照射面から外れた位
置へ向わせるようにして上述の目的を達してい
る。

以下、本発明について、実施例により説明する
と、第３図は本発明によるＸ線転写装置に適用し
た偏向板による荷電粒子の進路を変更する１実施
例を示したものである。

図において、Ｘ線源９と照射面（マスクｂ）の
間に偏向板１３を設け、さらにマスクｂの外周囲
にトラツプ１４を設けている。

Ｘ線源９より放出される放電プラズマＸ線には
プラズマ物質であるイオン、電子、中性原子及び
電子ビームが線源から放出されている。これらイ
オン、電子を偏向板１３により光軸と垂直方向の
運動エネルギを与えてそれら粒子の進路を曲げて
マスクｂ面に向わせずにトラツプ１４に向ける。

しかし中性原子は電荷を持つていないため、偏
向板１３は作用しないので、そこで第４図に示す
ように高周波導入電極１５を偏向板１３と共に設
け、該高周波導入電極１５により中性原子をイオ
ン化する。イオン化する原理は次の通りである。
該中性原子に高周波が作用すると、電子とイオン
（中性原子から電子を取り除いた部分）は各々電
場に対する応答速度が異なるため異なつた振動モ
ードとなり、その結果中性原子は電子とイオンに
分離する。このようにイオン化された中性原子の
進路を偏向板１３で曲げトラツプ１４に向ける。

以上説明した高周波導入電極と偏向板の構成の
斜視図を第５図に示す。

また、高周波導入電極と偏向板との関係は第６
図に示すように偏向板１３を照射面側（マスク
ｂ）を配置してもよい。

なお、偏向板１３の代りに磁界による偏向器を
用いてもよい。

本発明ではプラズマイオン，中性原子，電子の
マスクへの衝撃付着の防止のために、Ｘ線源９と
マスクｂとの間にＸ線透過薄膜を配置しないで、
高周波導入電極１４と偏向板１３を配置し、プラ
ズマイオン，中性原子，電子の進路を変更し、マ
スクｂに向わないようにしているので、Ｘ線量を
減衰させることなく、線量の有効利用，露光量の
変動の減少がはかれる。

以上の本発明によればＸ線量の有効利用、露光
量の変動の少ないＸ線転写装置を提供でき、その
実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は放電プラズマＸ線発生装置を説明する
ための概念図、第２図は第１図の放電プラズマＸ
線発生装置をＸ線源として使用した従来のＸ線転
写装置の構成を説明するための概念図。第３〜４
図は本発明によるＸ線転写装置の１実施例を説明
するための断面図、第５図は本発明による高周波
導入電極と偏向板の構成を示す斜視図、第６図は
本発明による高周波導入電極と偏向板の配置の別
の実施例を示す断面図。 図中、９はＸ線源、１３は偏向板、１４はトラ
ツプ、１５は高周波導入電極を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２個の放電電極とその間にはさまれた絶縁物
   とからなる管の中で、両電極による放電を生ぜし
   め、そこに電子ビームを投入することにより、Ｘ
   線を発生する放電プラズマＸ線発生装置と、該Ｘ
   線発生装置とＸ線照射面との間に、高周波の高電
   圧を導入する電極と高電圧を印加する偏向板又は
   磁界による偏向器を備え、 該高周波の高電圧を導入する電極によりプラズ
   マ中にある中性原子をイオン化し、一方高電圧を
   印加する偏向板又は磁界による偏向器により前記
   イオン化された原子及びプラズマからイオン，電
   子を前記照射面から外れた位置へ向わせるように
   したことを特徴とするＸ線転写装置。