【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置で用いられるパルス光源による露光装置、およびそれを用いたデバイス製造方法に関し、特に露光量制御の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の高密度高速化に伴い、集積回路のパターン線幅が縮小され、半導体製造方法にも一層の高性能化が要求されてきている。このため、半導体製造工程中のリソグラフィ工程のうちレジストパターン形成に用いる露光装置にも、ＫｒＦレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）などの極端紫外線やＸ線（波長０．２〜１．５ｎｍ）などの徐々に短い露光波長を利用したステッパ／スキャナが開発されている。
【０００３】
このうち、Ｘ線を用いた露光では、所望のパターンが形成されたＸ線マスクとレジストを塗布したウエハとを数十μｍ〜数μｍに接近させた状態で、 Ｘ線をＸ線マスクの上（対向するウエハと反対方向）から照射させ、マスクパターンをウエハ上に転写させる近接等倍露光方式である。
【０００４】
高強度のＸ線を得るために、シンクロトロン放射光（ＳＲ）を用いて露光する方法 （以下、「ＳＲステッパ」とよぶ） が開発され、１００ｎｍ以下のパターンが転写できることが既に実証されてきた。ところが、シンクロトロン放射光源は、半導体装置の量産において有効であるが、大掛かりな設備を必要とする。その問題点を解決するため、試作等にも使用できる小型で強力なＸ線を発生させるＸ線源を露光光源として使用する方式（以下、「ポイントソースＸ線ステッパ」とよぶ）が考案されている。強力なＸ線を発生させるポイントソースＸ線源の例としては、ＵＳＰ４８９６３４１に示されるようにレーザープラズマ線源と呼ばれるもので、レーザーをターゲットに照射し、プラズマを発生させその時プラズマから発生するＸ線を使用しようというものがあり、その他には、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｓｃｉｅｎｃｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １９（４） Ｎｏｖ／Ｄｅｃ １９８１ ｐａｇｅ １１９０に示されるように、ガス中で放電によってピンチプラズマを発生させることで、Ｘ線を発生させようとするものがある。
【０００５】
シンクロトロン放射による露光との違いの一つに、いずれのポイントソースＸ線源でもＸ線はパルス状に発光されると言うことが挙げられる。そのため、単一露光エリア（１ショット）において所望の露光量を得る為に複数回パルスＸ線を照射する必要がある。
【０００６】
ここで問題となるのが、ポイントソースＸ線源は各パルスの出力ばらつきが大きく、リソグラフィにおいて重要となる正確な露光量を照射することが難しいことである。例えばピンチプラズマ放電の一例の場合、出力ばらつきは３σで２５％と言われている。１ショット３００パルスで想定すると、最後の１発でちょうど設定露光量に達するはずの場合でも、０．２５％の露光量エラーが生ずる。ショットの最後の方で光量を下げてばらつきを抑えることが必要となる。同じくパルス発光であるエキシマレーザーを光源とした露光装置ではエキシマレーザーの放電電圧により出力を連続的に制御できるが、ピンチプラズマ放電を始めポイントソースＸ線源で一般に困難である。
【０００７】
従来、射出されたパルス光のエネルギーを調整（減光）する手段として、光路中に干渉フィルタを挿入してパルス光の透過率を調整する方式（例えば特登録０２７３１９５３）などが提案されている。特登録０２７３１９５３ではスループット劣化を引き起こすことなくパルス光の短い発光間隔の間でフィルタ切換え（露光量制御）を実現している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ポイントソースＸ線源を光源とした露光装置の場合、Ｘ線干渉フィルタの材料としてＸ線の透過率の高い材料、例えばベリリウム、窒化シリコン、炭化シリコン、ダイヤモンド等で作られた薄膜が考えられる。厚みあるいは材質の異なる薄膜を複数種類具備し、ウエハ表面上で所望の値のＸ線エネルギーが得られるよう、パルス発光のタイミングにあわせ最適な厚み、材質の薄膜を光路中に挿入することで調整（減光）する。ところが一般的に、ベリリウム箔等はその製造の過程に圧延工程を用いているため、この工程で数μｍから数ｍｍ程度の細かい厚みムラや密度ムラを生じることがある。このような厚みムラ等は、Ｘ線透過率に著しく影響しＸ線の被照射体、すなわちウエハ表面上で大きな強度ムラとなり、パルス毎に照射エリア内で均一な露光を行なうことが困難となる。
ＳＲステッパにも、高真空状態のビームラインと装置本体との間にＸ線取り出し窓としてベリリウム箔等が用いられており、箔の厚み、密度ムラによるＸ線透過率は同様に影響を受ける。ただし、ＳＲ光は連続発光なので、例えば特開平１１‐１３３１９４号に、１照射エリアを露光している時間（数十秒〜数秒）内、Ｘ線取り出し窓が光路中の一定場所に留まらないようＸ線取り出し窓を振動させて露光ムラを効果的に低減することが記載されている。ポイントソースＸ線ステッパの場合、パルスは数十ミリ〜数ミリ秒であり、その間にＸ線干渉フィルタを、Ｘ線透過率のムラが１照射エリア内で影響が低減できるだけ駆動するのは困難となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係わるＸ線露光装置では、露光処理中、Ｘ線干渉フィルタを連続的に露光光路中を位置移動し続け、Ｘ線干渉フィルタの光路中の位置と露光光源のパルス発光タイミングを調整することで所望の干渉フィルタを選択しウエハ表面に照射するＸ線のエネルギー量を制御する。さらに単パルス発光の短時間でＸ線干渉フィルタの厚みや密度ムラに起因する照射ムラ低減が困難なことに鑑み、連続するパルス照射時にＸ線干渉フィルタの位置が光路中に完全には一致しないようＸ線干渉フィルタの位置制御をすることで照射エリア内の照射ムラが常に特定個所に集中することを抑制する特徴を有するものである。
【００１０】
本発明のエネルギー制御構成によれば、露光中、連続的に位置移動をさせているＸ線干渉フィルタの位置制御を利用することで、大幅な構成追加をすることなく、各パルス発光時のＸ線干渉フィルタ位置をずらすことが可能となり、所望のエネルギーを照射するうちの露光エリア内照射ムラを解決できる。
【００１１】
【実施例１】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１、図２は本発明の一実施例に係わるポイントソースＸ線ステッパの概略構成を示す。図１において、ポイントソースＸ線光源１は例えばＮｅガス中で放電によってピンチプラズマを発生させてＸ線２を発光するプラズマＸ光源である。この光源はピーク波長１．１５ｎｍのＸ線を発光する光源である。発光したＸ線２は、Ｘ線の減衰を考慮して減圧Ｈｅで満たされたメインチャンバ３内に導かれ、減光手段であるＸ線干渉フィルタ群４及び集光手段であるコリメータ６を介したのちＸ線マスク７を照射する。５はＸ線干渉フィルタ群４を駆動するための駆動機構である。メインチャンバ３全体は常に一定のＨｅ雰囲気を保つようにメインチャンバ内雰囲気制御部１５によりＨｅの圧力、純度、温度などが監視／制御されている。
【００１２】
図２に、本実施形態の露光装置におけるＸ線干渉フィルタ群４の詳細を示すもので、図１のＸ線干渉フィルタ群４を露光光軸と垂直になる方向（図１の上下方向）から見た図である。回転板４１にはＸ線透過率の異なるＸ線干渉フィルタ４２〜４５を放射上に保持しており、駆動機構５の制御により矢印４６の方向に回転し、パルス発光時に所望のＸ線干渉フィルタが露光光路上に配置することで照射Ｘ線のエネルギーを調整する。なお、１００％の透過率を得るためその位置をＸ線干渉フィルタの代わり貫通穴のみにしておくことも可能である。図２では４２が貫通穴である。積算露光量が充分少ないうちは、この貫通穴４２を通して照射すればスループットを落とさないですむ。
【００１３】
図１に戻り、Ｘ線マスク７上に形成されている描画パターンは、Ｘ線が照射されることで狭いギャップを隔てて対向され、レジストを塗布してあるウエハ８上の該当露光エリア１６に転写される。所望の露光量を得るまで、複数回パルス発光を繰り返すことによりパターン転写を達成する。
【００１４】
次に露光量制御の構成を同じく図１で説明する。１０はＸ線強度センサでありパルス発光ごとにＸ線強度を検知しその情報は積算光量管理部１１に送られ該当ショットの積算露光量を計算する。図１でＸ線強度センサ１０はＸ線マスク７とウエハ８の間に配置されているが、積算光量管理部１１でＸ線強度センサ１０から得た情報をレジスト上のＸ線強度に換算すればこの位置に限定されるものでなく、コリメータ６の前後やＸ線源１に配置することも可能である。主制御部１２において積算光量管理部１１で記憶した積算露光量とコンソール（不図示）などからレシピ情報として指定された該当ショットの所望露光量と比較し次パルス発光およびＸ線干渉フィルタ群位置の条件を決定する。つまり残露光量（＝所望露光量−積算露光量）が、（パルスごとにばらつきはあるものの平均的な出力を想定し）“最大Ｘ線強度でもあるパルス分”以上に相当しているうちはパルス発光時、Ｘ線透過量を最大とするため露光光路中に貫通穴４２が来るよう、主制御部１２からパルス発光制御部１３および干渉フィルタ位置制御部１４に指示する。前述のあるパルス分より少ない残露光量の場合、Ｘ線干渉フィルタ群４を通過したＸ線が所望のＸ線強度（透過率）、積算露光量になるよう、Ｘ線強度センサ１０の情報から該当するフィルタ（４３、４４、４５のいずれ）とパルス数を算出してパルス発光制御部１３および干渉フィルタ位置制御部１４に指示する。
【００１５】
上記構成における本発明を適用した１ウエハ上の露光制御方法について図３のフローチャートを用いて説明する。なお、本発明においてウエハ／Ｘ線マスクの搬送および位置合わせは本質的でないので説明しない。まずステップ３００において、Ｘ線干渉フィルタ群４をこれから照射するパルス発光間隔の周期と一致する回転速度で回転するよう干渉フィルタ位置制御部１４に主制御部１２から指示を出すと同時に、ステップ３０１で、Ｘ線マスク７の露光画角とウエハ８のうち次に露光すべきショット領域が対向するようウエハステージ９をＸＹ方向に駆動する。次にステップ３０２で１ショット露光の初期化としてレシピ情報にある対象ショットの設定露光量を残露光量として設定する。ステップ３０３で既に回転しているＸ線干渉フィルタ群４の露光路中に対する位置を考慮して発光時、貫通穴４２がちょうど光路中に位置するタイミングでＸ線が発光するようにパルス発光制御部１４にトリガをかける。パルス発光制御部１４はＸ線干渉フィルタの回転速度を決定した際に条件とした間隔（以降、この周期を“パルス発光基本周期”と呼ぶ）で連続的にパルス発光を開始する。設定間隔で１パルス露光がなされる（ステップ３０４）。ステップ３０５において、露光をしたタイミングでＸ線強度センサ１０の情報を読み取りその値を今回露光量として残露光量から差し引き、積算光量管理部１１に記憶する。ステップ３０６において次パルス発光時にＸ線吸収領域４のＸ線透過率を最大にするか、減光するかを判断する。ここで“Ｎパルス”は予め主制御部１２で管理しているシステムパラメータでもよいし、レシピ情報で与えられるＪｏｂパラメータでもよい。ステップ３０６で残露光量がまだ充分多いと判断された場合はステップ３０４に戻り再び現在の間隔で１パルス露光を行なう。Ｘ線干渉フィルタ群も同じタイミングで回転しているのでこの１パルス露光時も貫通穴４２が光路中にあるタイミングで露光される。逆に、ステップ３０６で減光が必要と判断された場合はステップ３０７に進みパルス発光を一旦停止するようパルス発光制御部１４を制御する。ステップ３０８で残露光量をもとに最適な減光が得られるフィルタの選択とそのフィルタを通して照射するパルス回数を主制御部１２で算出する。ステップ３０９ではパルス発光タイミングと光路中のフィルタの位置が連続するパルス露光で同一場所に来ないようにＸ線干渉フィルタ群の回転速度を変更する。これはフィルタの厚みや密度ムラから発生するＸ線強度ムラが、露光エリア１６の同一位置に発生するのを防ぐためである。ステップ３１０において、回転速度を変えたＸ線干渉フィルタ群４の光路に対する位置を考慮して発光時、ステップ３０９で選択したフィルタがちょうど光路中に位置するタイミングでＸ線が発光するようにパルス発光制御部１４にトリガをかける。パルス発光制御部１４は最初にステップ３０１でＸ線干渉フィルタの回転速度を決定した際、条件とした間隔で連続的にパルス発光を開始する。つまりパルス発光の発光間隔は不変とする。ステップ３１１、３１２で、先のステップ３０４、３０５と同様、設定した間隔で１パルス露光を行い，そのタイミングでＸ線強度センサ１０の情報を読み取り、その値を今回露光量として残露光量から差し引き、積算光量管理部１１に記憶する。次にステップ３１３において、更新した残露光量の値と“許容残露光量”と比較する。ここで“許容残露光量”は予め主制御部１２で管理しているシステムパラメータでもよいし、レシピ情報で与えられるＪｏｂパラメータでもよい。比較した結果、許容露光量以下なら該当ショットの露光を終了としてステップ３１４でパルス発光を停止し次ショットの露光（ステップ３０１）、次ショットがない場合は１ウエハ露光の終了（不図示）とする。反対に許容残露光量よりも多く残露光量がある場合は同一ショットの残露光を以下に示す手順で繰り返す。ここでステップ３１５、３１６を説明するために、連続してステップ３１１によるパルス発光した際の該当ショット１６とフィルタ板４１の位置関係を図４に示す。図４はステップ３０８の算出よりフィルタ４４が選択され、３回発光した場合であり、４４ａ〜ｃはそれぞれ１回目〜３回目のパルス発光時におけるフィルタ４４の位置を表している。Ｘ線のパルス発光タイミングとフィルタ板４１の回転速度をずらしてあるので、パルス発光後とに、該当ショット１６とフィルタ４４の位置関係が異なっていることが分かる。この後、続けて４回目のパルス発光をするとフィルタ４４が４４ｄの位置の時に露光することになってしまい、該当ショット１６の右下半分はＸ線が照射されなくなってしまう。そこで図３に戻って、ステップ３１５において主制御部１２で現在のフィルタ板４１の位置、回転速度およびパルス発光間隔から次パルス発光時、所望フィルタ（図４の場合では４４）が該当ショット１６から外れないかをチェックする。なお、この判断はフィルタ板の速度を変更する（ステップ３０８、３０９）時に連続何回までならフィルタが外れずに露光できるか算出できるので、その回数を主制御部１２で記憶しておき、ステップ３１５ではパルス発光回数と記憶した回数との比較をすることも可能である。ステップ３１５でずれが生じないと判断された場合はそのままステップ３１１に戻り次パルス露光を行ない、ずれると判断した場合はステップ３１６に進みパルス発光を一旦停止するようパルス発光制御部１４を制御し、ステップ３１０に戻り次パルス発光タイミングを制御する。
【００１６】
図５は、図３で説明した１ショット露光時のフィルタ板の回転速度とパルス発光のタイミングの関係を現わしたものである。図５の横軸は時間、縦軸はフィルタ板の回転速度を示す。また横軸上にプロットされた黒点はパルス発光した時刻を表す。まず露光前からフィルタ板はパルス発光周期の整数倍の回転速度で等速回転をしている。パルス発光時、貫通穴４２が光路中に位置するタイミングでパルス発光を開始し、減光が必要と判断した時、一旦パルス発光を停止する。図５の斜線で示した領域Ｂがパルスを停止している時間帯である。パルス発光を停止した状態でフィルタ板の回転速度を変え、パルス発光の周期とフィルタ板の回転周期が一致しないようにしている。図５は回転速度をパルス発光周期より遅くした場合であるが、逆に早くしてもよい。回転速度を変えてから所望のＸ線透過率を持つフィルタがパルス発光時、光路中に位置するタイミングでパルス発光を再開する。パルス発光時の光路とフィルタの位置ずれが大きくなり、透過光をフィルタ板が遮るまえに、再度パルス発光を停止している。図５の斜線で示した領域Ｄが位置ずれ調整のためパルスを停止している時間帯である。図５を見て分かるようにフィルタ板の回転速度は一定速度のままである。図５は一度のずれ調整で露光が終了した場合を現わしているが、更に露光が必要な場合は更にパルス発光タイミングを調整することもある。
該当ショットに所望の積算露光量が照射された時点で、パルス発光を停止するとともにフィルタ板の回転速度を、パルス発光周期と同期する速度に戻し次ショットの露光に備える。
【００１７】
【実施例２】
次に、本発明の第２の実施例を示す。本実施例におけるＸ線ステッパの構成は、図１、図２で示される第１の実施例と共通である。第１の実施例とは、パルス発光制御部１３とＸ線干渉フィルタ位置制御部１４での制御方法が異なる。本実施例における１ウエハ上の露光制御方法についてのフローチャートを図６に、１ショット露光時のフィルタ板の回転速度とパルス発光のタイミングの関係を図７に現わす。図６のフローチャートと第１の実施例のフローチャート図３との違いは、フィルタ板の回転速度の切換え（図３ではステップ３０９）をしていない点と、光量調整のループ内にフィルタ位置が光路から外れないかのチェックをしていない点である。図７で分かるように、フィルタ板の回転速度はこれから照射するパルス発光間隔の周期（一点鎖線で表示）を中心に周期的に加減速を繰り返す速度バターンである。この速度バターンの特徴は、パルス発光時の該当ショット１６と所望フィルタ（貫通穴を含む）が、図４に示した様に４４ａ〜ｃの範囲で変化していること、つまり該当ショット画角を外れず、かつ連続して同一の位置関係にならないことである。また、フィルタ板の速度が常に加減速を繰り返しているので、本実施例の場合は、位置ずれ調整のためパルスを停止している時間帯が不要となるので、図５の斜線で示した領域Ｄを設ける必要がない。
【００１８】
【実施例３】
次に示す本発明の第３の実施例も、Ｘ線ステッパの構成は、図１、図２で示される第１の実施例と共通である。第１、第２の実施例とは、パルス発光制御部１３とＸ線干渉フィルタ位置制御部１４での制御方法が異なる。第１、第２の実施例では共に、パルス発光の間隔は変化させず、フィルタ板の回転速度を変えることでパルス発光時の光路中のフィルタ板位置を調整した。本実施例ではフィルタ板の回転速度はパルス発光基本周期の整数倍に保ち、減光露光をする際のパルス発光するタイミングを制御することでフィルタ板と光路の位置関係を調整するものである。図８は、第３の実施例における１ショット露光時のフィルタ板の回転速度とパルス発光のタイミングの関係を示している。フィルタ板の回転速度はショット露光を通じ、常に一定（パルス発光基本周期の整数倍）である。一方、パルス発光は減光露光に処理が進んだあと，発光間隔が一定にならないよう制御する。これは、パルス発光タイミングとフィルタ板の位置関係において第２の実施例と相対的に同じ効果を得ている。
【００１９】
【実施例４】
図９は、本発明の第４の実施例におけるＸ線干渉フィルタ群を示す。図９のフィルタ群は各透過率のフィルタ（貫通穴を含む）が、２箇所ずつ配置されている。４２１と４２２、４３１と４３２、４４１と４４２、４５１と４５２がそれぞれ同種のフィルタ（４２１と４２２は貫通穴）である。同種フィルタが対向するよう配置することで、パルス発光周期の半分の回転速度で駆動でき、Ｘ線干渉フィルタ群の駆動機構５を小型化することが可能となる。図９では同種フィルタが２枚ずつであるが、これに限定されるものでなく、各種が複数枚、等間隔に配置されていれば良く例えば図１０のような配置も考えられる。図１０のＸ線干渉フィルタ群は貫通穴が４２１と４２２の２個所、２種類の異なる透過率のフィルタがそれぞれ３枚（４２１と４２２と４２３、４５１と４５２と４５３がそれぞれ同種）である。当然、このように種類ごとに枚数が異なるとき、所望種類のフィルタがパルス発光時に光路に位置ためには回転速度を切換えることが必要であり、干渉フィルタ駆動制御部１４で制御する。
また、本実施例ではフィルタ毎の強度ムラも、同種の透過率のフィルタを複数枚介して１ショットの露光を行なうので軽減する効果がある。
【００２０】
【実施例５】
図１１は、本発明の第５の実施例におけるＸ線干渉フィルタ群を示す。図１１のＸ線干渉フィルタ群は透過率の異なるフィルタ（貫通穴を含む）が、フィルタ板４１の上に直線状に配置されており、Ｘ線干渉フィルタ群の駆動機構（不図示）により矢印１１１で示す方向に直線往復移動する。
１６は光路中にある該当ショットである。本実施例で示す往復運動の場合も、減光露光時にフィルタが連続して同じ位置で発光しないようフィルタ板の移動速度調整をする。
本実施例においても、パルス発光タイミング側で調整することも可能である。
【００２１】
【実施例６】
図１２は、本発明の第６の実施例におけるＸ線干渉フィルタ群を示す。複数のフィルタを直線状に保持したフィルタ板４１が、光路中に位置するフィルタが切換わる方向（矢印１２１）と垂直方向（矢印１２２）に駆動可能なフィルタ板保持部４０に搭載されている。露光時、Ｘ線干渉フィルタ群を２方向にそれぞれ独立に直線往復駆動することで、フィルタ板の選択（矢印１２１）はパルス発光周期と同期させたままでも、矢印１２２方向の駆動によりパルス発光時、光路中のフィルタ位置を調整することで強度ムラを軽減することが可能となる。当然、本実施例においても、パルス発光タイミング側で調整することも可能である。
【００２２】
【デバイスの生産方法の実施例】
次に上記説明した露光装置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図１３は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１３０１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ１３０２（マスク制作）では設計したパターンを形成したマスクを作製する。一方、ステップ１３０３（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ１３０４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ１３０５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１３０４で作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ１３０６（検査）ではステップ１３０５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ１３０７）される。
【００２３】
図１４は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１４０１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１４０２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１４０３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４０４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１４０５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１４０６（露光）では上述したＸ線露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１４０７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１４０８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１４０９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、露光処理中、Ｘ線干渉フィルタを連続的に露光光路中を位置移動し続け、Ｘ線干渉フィルタの光路中の位置と露光光源のパルス発光タイミングを調整することで所望の干渉フィルタを選択しウエハ表面に照射するＸ線のエネルギー量を制御ができる。
【００２５】
また、単パルス発光の短時間でＸ線干渉フィルタの厚みや密度ムラに起因する照射ムラ低減が困難なことに鑑み、連続するパルス照射時にＸ線干渉フィルタの位置が光路中に完全には一致しないよう、パルス発光タイミングとＸ線干渉フィルタの位置を制御することで照射エリア内の照射ムラが常に特定個所に集中することが抑制できる。これはＸ線干渉フィルタの選択機構を利用することで、大幅な構成追加をすることなく、Ｘ線露光装置を低コストに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる露光装置を説明する概略構成図。
【図２】本発明の第１〜３の実施例に係わるＸ線干渉フィルタ群の詳細図。
【図３】本発明の第１の実施例に係わる露光シーケンスを示すフローチャート。
【図４】本発明の第１，２実施例に係わるパルス発光時のフィルタ位置関係を示す詳細図。
【図５】本発明の第１の実施例に係わるフィルタ板回転速度とパルス発光タイミングを示す詳細図。
【図６】第２の実施例における露光シーケンスを示すフローチャート
【図７】本発明の第２の実施例に係わるフィルタ板回転速度とパルス発光タイミングを示す詳細図。
【図８】本発明の第３の実施例に係わるフィルタ板回転速度とパルス発光タイミングを示す詳細図。
【図９】本発明の第４の実施例に係わるＸ線干渉フィルタ群の詳細図。
【図１０】本発明の第４の実施例に係わるもう一つのＸ線干渉フィルタ群の詳細図。
【図１１】本発明の第５の実施例に係わるＸ線干渉フィルタ群の詳細図。
【図１２】本発明の第６の実施例に係わるＸ線干渉フィルタ群の詳細図。
【図１３】微小半導体デバイスの製造の流れを説明する図。
【図１４】図１３におけるウエハプロセスの詳細な流れを説明する図。
【符号の説明】１：ポイントソースＸ線源、２：Ｘ線、３：メインチャンバ、４：Ｘ線干渉フィルタ群、５：Ｘ線干渉フィルタ群駆動手段、６：Ｈｅ純度センサ、７：Ｘ線マスク、８：ウエハ、９：ウエハステージ、１０：Ｘ線強度センサ、１１：積算光量管理部、１２：主制御部、１３：局部雰囲気制御部、１４：パルス発光制御部、１５：雰囲気制御部、１６：該当ショット、４１：フィルタ板、４２：貫通穴、４３〜４５：フィルタ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus using a pulsed light source used in a semiconductor manufacturing apparatus and a device manufacturing method using the same, and more particularly, to an improvement in exposure amount control.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the density and speed of semiconductor integrated circuits have been increased, the pattern line width of the integrated circuits has been reduced, and there has been a demand for higher performance semiconductor manufacturing methods. Therefore, an exposure apparatus used for forming a resist pattern in a lithography process in a semiconductor manufacturing process is also provided with an extreme ultraviolet light such as a KrF laser (wavelength 248 nm), an ArF laser (wavelength 193 nm), an F2 laser (wavelength 157 nm), or an X-ray ( Steppers / scanners utilizing progressively shorter exposure wavelengths, such as wavelengths of 0.2-1.5 nm, have been developed.
[0003]
In the exposure using X-rays, the X-rays are irradiated on the X-ray mask while the X-ray mask on which the desired pattern is formed and the resist-coated wafer are brought close to several tens μm to several μm. This is a close-to-near-exposure method in which a mask pattern is transferred onto a wafer by irradiating it from the opposite direction (the direction opposite to the facing wafer).
[0004]
In order to obtain high-intensity X-rays, a method of exposing using synchrotron radiation (SR) (hereinafter referred to as “SR stepper”) has been developed, and it has already been demonstrated that patterns of 100 nm or less can be transferred. . However, a synchrotron radiation light source is effective in mass production of semiconductor devices, but requires large-scale equipment. In order to solve the problem, a method (hereinafter, referred to as a "point source X-ray stepper") has been devised in which a small and powerful X-ray source that can be used for trial production or the like is used as an exposure light source. I have. As an example of a point source X-ray source that generates strong X-rays, a laser source is used, as shown in US Pat. No. 4,896,341, which irradiates a target with a laser, generates plasma, and then generates X-rays generated from the plasma. In addition, as shown in Journal of Vacuum Science Technology 19 (4) Nov / Dec 1981 page 1190, X-rays are generated by generating pinch plasma by discharge in a gas. There is something to try.
[0005]
One of the differences from the exposure using synchrotron radiation is that X-rays are emitted in a pulsed manner at any point source X-ray source. Therefore, in order to obtain a desired exposure amount in a single exposure area (one shot), it is necessary to irradiate pulse X-rays a plurality of times.
[0006]
The problem here is that the point source X-ray source has a large output variation of each pulse, and it is difficult to irradiate an accurate exposure amount which is important in lithography. For example, in the case of a pinch plasma discharge, the output variation is said to be 25% at 3σ. Assuming 300 pulses per shot, an exposure error of 0.25% occurs even if the set exposure amount should just reach the set exposure amount in the last shot. It is necessary to reduce the amount of light at the end of the shot to suppress variations. Similarly, in an exposure apparatus using an excimer laser that emits pulsed light as a light source, the output can be continuously controlled by the discharge voltage of the excimer laser. However, it is generally difficult to use a point source X-ray source such as a pinch plasma discharge.
[0007]
Conventionally, as a means for adjusting (dimming) the energy of the emitted pulse light, a method of adjusting the transmittance of the pulse light by inserting an interference filter in the optical path (for example, Japanese Patent No. 02731953) has been proposed. The special registration 02731953 realizes filter switching (exposure amount control) between short light emission intervals of pulsed light without causing throughput deterioration.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of an exposure apparatus using a point source X-ray source as a light source, a thin film made of a material having a high X-ray transmittance, for example, beryllium, silicon nitride, silicon carbide, diamond, or the like can be considered as a material of the X-ray interference filter. Equipped with a plurality of thin films of different thicknesses or materials, and adjusted by inserting a thin film of the optimum thickness and material into the optical path according to the pulse emission timing so that the desired value of X-ray energy can be obtained on the wafer surface. (Dim). However, since beryllium foil and the like generally use a rolling process in the manufacturing process, fine thickness unevenness and density unevenness of about several μm to several mm may occur in this step. Such thickness unevenness significantly affects the X-ray transmittance, resulting in large intensity unevenness on the X-ray irradiated object, that is, the wafer surface, making it difficult to perform uniform exposure in the irradiation area for each pulse. .
Also in the SR stepper, a beryllium foil or the like is used as an X-ray extraction window between the beam line in a high vacuum state and the apparatus main body, and the X-ray transmittance due to the thickness and density unevenness of the foil is similarly affected. However, since the SR light is continuous light emission, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-133194 discloses that the X-ray extraction window does not stay at a fixed position in the optical path during the time (one tens to several seconds) during which one irradiation area is exposed. It describes that an X-ray extraction window is vibrated to effectively reduce exposure unevenness. In the case of a point source X-ray stepper, the pulse is several tens of milliseconds to several milliseconds, and during that time, it is difficult to drive the X-ray interference filter as much as possible to reduce the influence of unevenness in X-ray transmittance within one irradiation area. Become.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the X-ray exposure apparatus according to the present invention, during the exposure processing, the position of the X-ray interference filter is continuously moved in the exposure optical path, and the position of the X-ray interference filter in the optical path and the exposure are changed. By adjusting the pulse emission timing of the light source, a desired interference filter is selected, and the energy amount of X-rays applied to the wafer surface is controlled. Further, in view of the difficulty in reducing irradiation unevenness due to thickness and density unevenness of the X-ray interference filter in a short time of single pulse emission, the position of the X-ray interference filter does not completely coincide with the optical path during continuous pulse irradiation. By controlling the position of the X-ray interference filter as described above, it is possible to prevent the irradiation unevenness in the irradiation area from always being concentrated on a specific location.
[0010]
According to the energy control configuration of the present invention, by using the position control of the X-ray interference filter that continuously moves during the exposure, the X-ray emission during each pulse emission can be performed without adding a significant configuration. The position of the line interference filter can be shifted, so that irradiation unevenness in the exposure area during irradiation with desired energy can be solved.
[0011]
Embodiment 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a schematic configuration of a point source X-ray stepper according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a point source X-ray light source 1 is a plasma X light source that emits X-rays 2 by generating pinch plasma by discharge in, for example, Ne gas. This light source emits X-rays having a peak wavelength of 1.15 nm. The emitted X-rays 2 are guided into the main chamber 3 filled with the reduced pressure He in consideration of the attenuation of the X-rays, and are passed through an X-ray interference filter group 4 as a dimming unit and a collimator 6 as a focusing unit. After that, the X-ray mask 7 is irradiated. Reference numeral 5 denotes a driving mechanism for driving the X-ray interference filter group 4. The pressure, purity, temperature, and the like of He are monitored / controlled by the atmosphere control unit 15 in the main chamber 3 so that the whole main chamber 3 always keeps a constant He atmosphere.
[0012]
FIG. 2 shows details of the X-ray interference filter group 4 in the exposure apparatus of the present embodiment. The X-ray interference filter group 4 in FIG. 1 is viewed from a direction perpendicular to the exposure optical axis (vertical direction in FIG. 1). FIG. The rotating plate 41 holds X-ray interference filters 42 to 45 having different X-ray transmittances on the radiation, rotates in the direction of the arrow 46 under the control of the driving mechanism 5, and outputs a desired X-ray interference filter during pulse emission. Is arranged on the exposure optical path to adjust the energy of the irradiated X-rays. Incidentally, in order to obtain a transmittance of 100%, it is also possible to provide only a through hole instead of the X-ray interference filter at that position. In FIG. 2, reference numeral 42 denotes a through hole. As long as the integrated exposure amount is sufficiently small, irradiation through this through-hole 42 does not reduce the throughput.
[0013]
Referring back to FIG. 1, the drawing pattern formed on the X-ray mask 7 is opposed to the exposure pattern 16 on the wafer 8 on which the resist is applied by being irradiated with X-rays with a narrow gap therebetween. Transcribed. Pattern transfer is achieved by repeating pulse emission a plurality of times until a desired exposure amount is obtained.
[0014]
Next, the configuration of the exposure amount control will be described with reference to FIG. Reference numeral 10 denotes an X-ray intensity sensor which detects the X-ray intensity at each pulse emission and sends the information to the integrated light amount management unit 11 to calculate the integrated exposure amount of the corresponding shot. Although the X-ray intensity sensor 10 is disposed between the X-ray mask 7 and the wafer 8 in FIG. 1, the information obtained from the X-ray intensity sensor 10 is converted into the X-ray intensity on the resist by the integrated light amount management unit 11. The position is not limited to this position, and it is also possible to arrange it before and after the collimator 6 and at the X-ray source 1. The main control unit 12 compares the integrated exposure amount stored in the integrated light amount management unit 11 with the desired exposure amount of the corresponding shot specified as recipe information from a console (not shown) or the like, and determines the next pulse emission and X-ray interference filter group position. Determine the conditions. In other words, while the remaining exposure amount (= desired exposure amount−integrated exposure amount) is equal to or greater than “the amount of the pulse that is also the maximum X-ray intensity” (assuming an average output although there is variation for each pulse). At the time of pulse light emission, the main control unit 12 instructs the pulse light emission control unit 13 and the interference filter position control unit 14 so that the through hole 42 comes in the exposure light path in order to maximize the amount of X-ray transmission. In the case of the remaining exposure amount smaller than the above-mentioned certain pulse, the information of the X-ray intensity sensor 10 is set so that the X-rays passing through the X-ray interference filter group 4 have the desired X-ray intensity (transmittance) and the integrated exposure amount. The corresponding filter (43, 44, 45) and the number of pulses are calculated and instructed to the pulse emission control unit 13 and the interference filter position control unit 14.
[0015]
An exposure control method on one wafer to which the present invention having the above configuration is applied will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present invention, transfer and alignment of the wafer / X-ray mask are not essential and will not be described. First, in step 300, the main control unit 12 instructs the interference filter position control unit 14 to rotate the X-ray interference filter group 4 at a rotation speed that matches the period of the pulse emission interval to be irradiated at the same time. Then, the wafer stage 9 is driven in the X and Y directions so that the exposure angle of view of the X-ray mask 7 and the shot area of the wafer 8 to be exposed next face each other. Next, in step 302, as the initialization of one-shot exposure, the set exposure amount of the target shot in the recipe information is set as the remaining exposure amount. In step 303, when light emission is performed in consideration of the position of the already rotated X-ray interference filter group 4 with respect to the exposure path, a pulse emission control unit is configured to emit X-rays at the timing when the through-hole 42 is located exactly in the optical path. Trigger 14 The pulse emission control unit 14 starts pulse emission continuously at intervals (hereinafter, this cycle is referred to as a “pulse emission basic cycle”) as a condition when the rotation speed of the X-ray interference filter is determined. One pulse exposure is performed at set intervals (step 304). In step 305, the information of the X-ray intensity sensor 10 is read at the timing of exposure, and the value is subtracted from the remaining exposure amount as the current exposure amount and stored in the integrated light amount management unit 11. In step 306, it is determined whether the X-ray transmittance of the X-ray absorption region 4 is maximized or is reduced at the time of emission of the next pulse. Here, the “N pulse” may be a system parameter managed in advance by the main control unit 12 or a Job parameter given by recipe information. If it is determined in step 306 that the remaining exposure amount is still large enough, the process returns to step 304 to perform one-pulse exposure again at the current interval. Since the X-ray interference filter group also rotates at the same timing, the through-hole 42 is also exposed at a timing in the optical path even during this one-pulse exposure. Conversely, if it is determined in step 306 that dimming is necessary, the flow advances to step 307 to control the pulse emission control unit 14 to temporarily stop pulse emission. In step 308, the main control unit 12 calculates the selection of a filter that provides optimal dimming based on the remaining exposure amount, and the number of pulses irradiated through the filter. In step 309, the rotational speed of the X-ray interference filter group is changed so that the pulse emission timing and the position of the filter in the optical path do not come to the same position in the continuous pulse exposure. This is to prevent the X-ray intensity unevenness generated due to the thickness and density unevenness of the filter from occurring at the same position in the exposure area 16. In step 310, when light emission is performed in consideration of the position of the X-ray interference filter group 4 with the changed rotational speed with respect to the optical path, pulse emission is performed so that the filter selected in step 309 emits X-rays at the timing exactly located in the optical path. Trigger the control unit 14. When the pulse emission control unit 14 first determines the rotation speed of the X-ray interference filter in step 301, the pulse emission control unit 14 starts pulse emission continuously at an interval set as a condition. That is, the light emission interval of the pulse light emission is not changed. In steps 311 and 312, as in the previous steps 304 and 305, one-pulse exposure is performed at a set interval, the information of the X-ray intensity sensor 10 is read at that timing, and the value is subtracted from the remaining exposure as the current exposure. Is stored in the integrated light amount management unit 11. Next, in step 313, the updated value of the remaining exposure is compared with the “allowable remaining exposure”. Here, the “permissible remaining exposure amount” may be a system parameter managed in advance by the main control unit 12 or a Job parameter given by recipe information. As a result of the comparison, if the exposure amount is equal to or less than the allowable exposure amount, the exposure of the corresponding shot is terminated and the pulse emission is stopped in step 314, and the exposure of the next shot is performed (step 301). . Conversely, when there is more residual exposure than the allowable residual exposure, the remaining exposure of the same shot is repeated in the following procedure. Here, in order to explain Steps 315 and 316, FIG. 4 shows a positional relationship between the corresponding shot 16 and the filter plate 41 when pulse emission is continuously performed in Step 311. FIG. 4 shows a case where the filter 44 is selected by the calculation in step 308 and emits light three times. Reference numerals 44a to 44c denote the positions of the filter 44 at the time of the first to third pulse light emission, respectively. Since the X-ray pulse emission timing is shifted from the rotation speed of the filter plate 41, it can be seen that the positional relationship between the relevant shot 16 and the filter 44 differs after pulse emission. Thereafter, when the fourth pulse emission is continuously performed, the filter 44 is exposed when the filter 44 is at the position of 44d, and the lower right half of the corresponding shot 16 is not irradiated with the X-ray. Returning to FIG. 3, in step 315, the desired filter (44 in the case of FIG. 4) changes the desired filter 16 from the current shot at the next pulse emission from the current position, rotation speed, and pulse emission interval of the filter plate 41 in the main control unit 12. Check if it does not come off. This determination can be made when the speed of the filter plate is changed (steps 308 and 309), since it is possible to calculate how many times the filter can be exposed without removing the filter. At 315, the number of times of pulse emission can be compared with the stored number of times. If it is determined in step 315 that no shift occurs, the process returns to step 311 to perform the next pulse exposure. If it is determined that the shift occurs, the process proceeds to step 316 to control the pulse emission control unit 14 to temporarily stop pulse emission. Returning to step 310, the next pulse emission timing is controlled.
[0016]
FIG. 5 shows the relationship between the rotation speed of the filter plate and the timing of pulse emission during one-shot exposure described with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 5 indicates time, and the vertical axis indicates the rotation speed of the filter plate. The black dots plotted on the horizontal axis represent the time at which the pulse light emission was performed. First, before exposure, the filter plate is rotated at a constant speed at an integer multiple of the pulse emission period. At the time of pulse light emission, pulse light emission is started at the timing when the through hole 42 is positioned in the optical path, and when it is determined that dimming is necessary, the pulse light emission is temporarily stopped. An area B indicated by oblique lines in FIG. 5 is a time period during which the pulse is stopped. While the pulse emission is stopped, the rotation speed of the filter plate is changed so that the pulse emission period does not match the rotation period of the filter plate. FIG. 5 shows the case where the rotation speed is made slower than the pulse emission period, but may be made faster. When the filter having a desired X-ray transmittance is pulse-emitted after changing the rotation speed, pulse emission is restarted at a timing positioned in the optical path. The positional shift between the optical path and the filter during the pulse emission becomes large, and the pulse emission is stopped again before the filter plate blocks the transmitted light. An area D indicated by oblique lines in FIG. 5 is a time period during which the pulse is stopped for adjusting the positional deviation. As can be seen from FIG. 5, the rotation speed of the filter plate remains constant. FIG. 5 shows a case where the exposure is completed by one-time deviation adjustment. However, when the exposure is further required, the pulse emission timing may be further adjusted.
When the desired integrated exposure amount is irradiated to the shot, the pulse emission is stopped, and the rotation speed of the filter plate is returned to a speed synchronized with the pulse emission cycle to prepare for the exposure of the next shot.
[0017]
Embodiment 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the X-ray stepper in this embodiment is common to the first embodiment shown in FIGS. The control method in the pulse emission control unit 13 and the X-ray interference filter position control unit 14 are different from those in the first embodiment. FIG. 6 shows a flowchart of the exposure control method on one wafer in this embodiment, and FIG. 7 shows the relationship between the rotation speed of the filter plate and the timing of pulse emission during one-shot exposure. The difference between the flowchart of FIG. 6 and the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 3 is that the rotation speed of the filter plate is not switched (step 309 in FIG. 3) and that the filter position is within the light amount adjustment loop. The point is that they do not check whether they are out of the way. As can be seen from FIG. 7, the rotation speed of the filter plate is a speed pattern in which acceleration and deceleration are repeated periodically around the period (indicated by a dashed line) of the pulse emission interval to be irradiated. The characteristic of this speed pattern is that the corresponding shot 16 and the desired filter (including the through hole) at the time of pulse emission are changed in the range of 44a to 44c as shown in FIG. That is, they do not deviate from each other and do not have the same positional relationship continuously. Further, since the speed of the filter plate constantly repeats acceleration and deceleration, in the case of the present embodiment, the time period during which the pulse is stopped for adjusting the positional deviation is not required, and thus the region indicated by the hatched area in FIG. There is no need to provide D.
[0018]
Embodiment 3
The third embodiment of the present invention described below also has the same configuration of the X-ray stepper as that of the first embodiment shown in FIGS. The control method of the pulse emission control unit 13 and the X-ray interference filter position control unit 14 are different from those of the first and second embodiments. In both the first and second embodiments, the position of the filter plate in the optical path at the time of pulse emission was adjusted by changing the rotation speed of the filter plate without changing the interval of pulse emission. In the present embodiment, the rotational speed of the filter plate is maintained at an integral multiple of the basic period of the pulse light emission, and the timing of the pulse light emission at the time of the dimming exposure is controlled to adjust the positional relationship between the filter plate and the optical path. FIG. 8 shows the relationship between the rotation speed of the filter plate and the timing of pulse emission at the time of one-shot exposure in the third embodiment. The rotation speed of the filter plate is always constant (an integral multiple of the basic pulse emission period) throughout the shot exposure. On the other hand, the pulse emission is controlled so that the light emission interval does not become constant after the process proceeds to the dimming exposure. This has relatively the same effect as the second embodiment in the pulse emission timing and the positional relationship between the filter plates.
[0019]
Embodiment 4
FIG. 9 shows an X-ray interference filter group according to the fourth embodiment of the present invention. In the filter group of FIG. 9, two filters (including through-holes) of each transmittance are arranged. 421 and 422, 431 and 432, 441 and 442, and 451 and 452 are filters of the same type (421 and 422 are through holes). By arranging the same type filters so as to face each other, the filters can be driven at a rotation speed that is half the pulse emission period, and the drive mechanism 5 of the X-ray interference filter group can be reduced in size. In FIG. 9, two filters of the same type are provided, but the present invention is not limited to this. It is only necessary that a plurality of filters of various types be disposed at equal intervals. The X-ray interference filter group of FIG. 10 has two through holes 421 and 422 and three filters of two different transmittances (421, 422 and 423, 451, 452 and 453, respectively). Naturally, when the number of sheets differs depending on the type, it is necessary to switch the rotation speed in order for the desired type of filter to be positioned in the optical path at the time of pulse emission, and is controlled by the interference filter drive control unit 14.
In addition, in the present embodiment, the effect of reducing the intensity unevenness of each filter can be reduced because one-shot exposure is performed through a plurality of filters having the same transmittance.
[0020]
Embodiment 5
FIG. 11 shows an X-ray interference filter group according to the fifth embodiment of the present invention. In the X-ray interference filter group of FIG. 11, filters (including through holes) having different transmittances are linearly arranged on the filter plate 41, and an arrow is driven by a driving mechanism (not shown) of the X-ray interference filter group. It reciprocates linearly in the direction indicated by 111.
Reference numeral 16 denotes a corresponding shot in the optical path. Also in the case of the reciprocating motion shown in this embodiment, the moving speed of the filter plate is adjusted so that the filter does not continuously emit light at the same position at the time of the dimming exposure.
Also in the present embodiment, it is possible to adjust on the pulse emission timing side.
[0021]
Embodiment 6
FIG. 12 shows an X-ray interference filter group according to the sixth embodiment of the present invention. A filter plate 41 holding a plurality of filters in a straight line is mounted on a filter plate holding unit 40 that can be driven in a direction (arrow 121) and a direction (arrow 122) perpendicular to the direction in which the filters located in the optical path are switched. At the time of exposure, the X-ray interference filter group is linearly and reciprocally driven in two directions independently of each other, so that the selection of the filter plate (arrow 121) is synchronized with the pulse emission period, but the pulse emission is performed by driving in the direction of arrow 122. By adjusting the position of the filter in the optical path, it is possible to reduce intensity unevenness. Naturally, in the present embodiment, it is also possible to make adjustments on the pulse emission timing side.
[0022]
[Example of device production method]
Next, an embodiment of a device production method using the above-described exposure apparatus or exposure method will be described.
FIG. 13 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, macro machines, etc.). In step 1301 (circuit design), a device pattern is designed. In step 1302 (mask production), a mask on which the designed pattern is formed is produced. On the other hand, in step 1303 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 1304 (wafer process) is called a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 1305 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer prepared in step 1304, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 1306 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 1305 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 1307).
[0023]
FIG. 14 shows a detailed flow of the wafer process. Step 1401 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 1402 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. In step 1403 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. Step 1404 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 1405 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 1406 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the above-described X-ray exposure apparatus. In step 1407 (development), the exposed wafer is developed. In step 1408 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 1409 (resist removal), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
By using the production method of this embodiment, a highly integrated device, which was conventionally difficult to produce, can be produced at low cost.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, during the exposure process, the position of the X-ray interference filter is continuously moved in the exposure light path, and the position of the X-ray interference filter in the light path and the pulse emission timing of the exposure light source are adjusted. The adjustment enables selection of a desired interference filter and control of the energy amount of X-rays applied to the wafer surface.
[0025]
Also, considering that it is difficult to reduce irradiation unevenness due to thickness and density unevenness of the X-ray interference filter in a short time of single pulse emission, the position of the X-ray interference filter completely coincides with the optical path during continuous pulse irradiation. By controlling the pulse emission timing and the position of the X-ray interference filter so as not to prevent the irradiation unevenness in the irradiation area from always being concentrated on a specific location. By using the selection mechanism of the X-ray interference filter, the cost of the X-ray exposure apparatus can be reduced without adding a large configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of an X-ray interference filter group according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an exposure sequence according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed view showing a positional relationship between filters at the time of pulse emission according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a detailed diagram showing a filter plate rotation speed and a pulse emission timing according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an exposure sequence in the second embodiment.
FIG. 7 is a detailed diagram showing a filter plate rotation speed and a pulse emission timing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a detailed diagram showing a filter plate rotation speed and a pulse emission timing according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a detailed view of an X-ray interference filter group according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a detailed view of another X-ray interference filter group according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a detailed view of an X-ray interference filter group according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a detailed view of an X-ray interference filter group according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a flow of manufacturing a micro semiconductor device.
FIG. 14 is a view for explaining the detailed flow of the wafer process in FIG. 13;
[Description of Signs] 1: Point source X-ray source, 2: X-ray, 3: Main chamber, 4: X-ray interference filter group, 5: X-ray interference filter group driving means, 6: He purity sensor, 7: X Line mask, 8: Wafer, 9: Wafer stage, 10: X-ray intensity sensor, 11: Integrated light amount management unit, 12: Main control unit, 13: Local atmosphere control unit, 14: Pulse emission control unit, 15: Atmosphere control Part, 16: applicable shot, 41: filter plate, 42: through hole, 43 to 45: filter.