发明名称 X射线曝光装置、X射线曝光方法及半导体装置
摘要 本发明的X射线曝光装置,备有X射线反射镜(3、3a~3c、11~14),该X射线反射镜包含对X射线仅在不足0.45 nm波长区域和超过0.7nm波长区域的至少一方中有吸收端的材料。
申请公布号 TW454208 申请公布日期 2001.09.11
申请号 TW089110251 申请日期 2000.05.26
申请人 三菱电机股份有限公司;佳能股份有限公司 发明人 糸贺贤二;北山豊树;渡 豊;鹈俊一
分类号 G21K5/02 主分类号 G21K5/02
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种X射线曝光装置,备有X射线反射镜,其特征在于,该X射线反射镜包含对X射线仅在不足0.45nm的波长区域和超过0.7nm波长区域的至少任一方中有吸收端的材料。2.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线包含在从同步(加速器)放射源射出的放射光内。3.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜,包括吸收90%以上不足0.3nm波长区域X射线的、短波长切去用X射线反射镜。4.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜,包含从铍、钛、银、钌、铑、钯、它们的氮化物、碳化物,硼化物、钻石、钻石型碳及一氮化硼中任意选择出的一种反射镜材料。5.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜具有聚光X射线的功能。6.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜具有把从上述X射线反射镜射出的X射线的照射区域面积一次扩大的功能。7.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,还备有X射线聚光镜。8.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,还备有放大镜,该放大镜的功能是把从X射线反射镜射出之X射线的照射区域面积一次性放大。9.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜的X射线入射面被机械地研磨。10.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,上述X射线反射镜的X射线入射面被化学地研磨。11.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,还备有X射线光罩,该X射线光罩包含膜片和形成在该膜片上的X射线吸收体,上述膜片包含从钻石、钻石型碳、一氮化硼、铍中选择出的任一种。12.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,还备有X射线光罩,该X射线光罩包含膜片和形成在该膜片上的X射线吸收体,上述膜片包含对X射线仅在不足0.45nm的波长区域和超过0.7nm的波长区域的至少任一方中有吸收端的材料;上述X射线吸收体,包含在0.6nm以上0.85nm以下的波长区域中有吸收端的材料。13.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,备有若干个上述X射线反射镜。14.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,从X射线最后到达的上述X射线反射镜射出的X射线的射出方向,与入射到X射线最先到达的上述X射线反射镜的X射线入射方向,是同一方向。15.如申请专利范围第1项之X射线曝光装置,其中,从X射线最后到达的上述X射线反射镜射出的X射线的射出光轴,与入射到X射线最先到达的上述X射线反射镜内的X射线的入射光轴,是同一光轴。16.一种X射线曝光方法,其特征在于,备有X射线入射步骤和曝光步骤;在X射线入射步骤,将X射线入射到X射线反射镜内,该X射线反射镜包含对X射线仅在不足0.45nm的波长区域和0.7nm的波长区域的至少一方中有吸收端的材料;在曝光步骤,用从上述X射线反射镜射出的X射线进行曝光。17.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,还备有使X射线从同步(加速器)放射源射出的X射线射出步骤。18.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线反射镜,包括吸收90%以上不足0.3nm波长区域X射线的、短波长切去用X射线反射镜。19.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线反射镜,包含从铍、钛、银、钌、铑、钯、它们的氮化物、碳化物、硼化物、钻石、钻石型碳及一氮化硼中任意选择出的一种反射镜材料。20.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤,包含用上述X射线反射镜聚光X射线的步骤。21.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤,包含用上述X射线反射镜把从X射线反射镜射出的X射线的照射区域面积一次性扩大的步骤。22.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤,包含用聚光镜进一步聚光X射线的步骤。23.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤,包含用放大镜把从X射线反射镜射出的X射线的照射区域面积一次性扩大的步骤。24.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤中,采用X射线入射面被机械研磨的上述X射线反射镜。25.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,上述X射线入射步骤中,采用X射线入射面被化学研磨的上述X射线反射镜。26.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,采用X射线光罩,该X射线光罩包含膜片和形成在该膜片上的X射线吸收体;上述膜片包含从钻石、钻石型碳、一氮化硼、铍中选择出的任一种。27.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,采用X射线光罩,该X射线光罩包含膜片和形成在该膜片上的X射线吸收体;上述膜片包含对X射线仅在不足0.45nm的波长区域和超过0.7nm的波长区域的至少一方中有吸收端的材料;上述X射线吸收体,包含在0.6nm以上0.85nm以下的波长区域中有吸收端的材料。28.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,在上述X射线入射步骤中,采用若干个上述X射线反射镜。29.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,在上述X射线入射步骤中,从X射线最后到达的上述X射线反射镜射出的X射线射出方向,与入射到X射线最先到达的上述X射线反射镜的X射线入射方向,是同一方向。30.如申请专利范围第16项之X射线曝光方法,其中,在上述X射线入射步骤中,从X射线最后到达的上述X射线反射镜射出的X射线的射出光轴,与入射到X射线最先到达的上述X射线反射镜内的X射线的入射光轴,是同一光轴。31.一种半导体装置,其特征在于,是用申请专利范围第16项之X射线曝光方法制造的。图式简单说明:第一图表示本发明X射线曝光装置实施例1的模式图。第二图表示本发明实施例1-4中各种X射线反射镜材料的、X射线波长与X射线反射率关系的曲线图。第三图表示本发明实施例5中各种X射线反射镜材料的、X射线波长与X射线反射率关系的曲线图。第四图表示本发明实施例6中各种X射线反射镜材料的、X射线波长与X射线反射率关系的曲线图。第五图表示本发明实施例7中的X射线光罩各种膜片材料的、X射线波长与X射线透过率关系的曲线图。第六图表示在本发明实施例8中得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第七图表示在本发明实施例9中得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第八图表示在本发明实施例10中,采用两个本发明的X射线反射镜系统的控制方法的模式图。第九图表示在本发明实施例11中,采用三个本发明的X射线反射镜系统的控制方法的模式图。第十图表示用第九图系统得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第十一图表示在本发明实施例12中,采用四个本发明的X射线反射镜系统的控制方法的模式图。第十二图表示在本发明实施例13中,采用四个本发明的X射线反射镜系统的控制方法的模式图。第十三图表示用第十二图系统得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第十四图表示本发明实施例14中的X射线光罩的断面模式图。第十五图表示作为X射线吸收体用的各种材料的、X射线的波长与X射线透过率关系的曲线图。第十六图本发明的X射线曝光系统的概略图。第十七图表示第十六图中的X射线光罩和半导体晶片的局部放大断面图。第十八图表示在备有由铍构成的反射镜和由铑构成的反射镜的同步(加速器)放射装置和X射线曝光系统中得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第十九图表示在备有由铍构成的反射镜和由白金构成的反射镜的同步(加速器)放射装置和X射线曝光系统中得到的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第二十图表示透过了X射线光罩后的X射线的波长与相对强度关系的曲线图。第二十一图表示本发明的X射线光罩中的X射线吸收体的膜厚与对比度关系的曲线。第二十二图表示本发明的X射线光罩中的X射线吸收体的膜厚与对比度关系的曲线。第二十三图表示本发明的X射线光罩中的X射线吸收体的膜厚与对比度关系的曲线。第二十四图是先前技术的X射线曝光装置的构造图。
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