(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触リソグラフィーデバイスであって、以下：
軟Ｘ線源、
該源の発散放射線を偽平行放射線へと変換するための半レンズであって、該半レンズは、全外部反射で放射線を伝達するためのチャネルのセットを備え、該チャネルのセットは、バレル型表面の母線に沿って配向する、半レンズ、
マスクおよび上にレジストがコーティングされた基板を、該半レンズの出力面の側から間隔を空けて配置するための手段、ならびに
該半レンズの出力面の全幅を横切って該半レンズから出現する放射線のビーム強度の不均一性を補整するための、吸収フィルタ、
を備え、ここで、該吸収フィルタが、該軟Ｘ線源と該半レンズの入力面との間に、該半レンズの入力面上のすべてのＸ線入射が該吸収フィルタを通過するように位置しており、
該半レンズの入力面の断面の大きさと、該入力の側からの該半レンズの焦点距離との関係が、以下：
０．７／Ｅ１．５≦Ψ≦１．３／Ｅ１．５
の制限での、該軟Ｘ線源の放射線の捕獲の条件を提供するように選択され、
ここで、Ψは、放射線捕獲の角度［ｒａｄ］であり；
Ｅは、使用される軟Ｘ線源のエネルギー［ｋｅＶ］であり、
従って、放射線伝達のためのチャネルの反射表面の材料は、２２以下の原子番号を有する元素を含み、
そして使用される該軟Ｘ線源のエネルギーは、０．６〜６ｋｅＶである、デバイス。
【請求項２】
前記デバイスが、軟Ｘ線源として、回転アノードを備えるＸ線管を備える、請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、マイクロエレクトロニクス、すなわち、リソグラフィーデバイスにおいて使用されるための、Ｘ線接触リソグラフィーに関し、該デバイスは、Ｘ線偽平行ビームを形成するためのＸ線レンズを使用する。
【０００２】
このようなデバイスに関する最初の情報は、１９８０年代後期に関連する。リソグラフィーデバイスにおけるＸ線レンズの適用を記載するいくらかの研究は、「Ｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｂｓｔｒａｃｔｓ．３ｒｄ  Ａｌｌ−Ｕｎｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｒｅｌａｔｉｖｉｓｔｉｃ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ．Ｍａｙ  ２５−３０，１９８８」（Ｎａｌｃｈｉｋ，１９８８）［１］に見出され得る。発散放射線源が使用される場合には、これらのデバイスは、放射線を偽平行放射線に変換するレンズを備え、この偽平行放射線は、基板上にコーティングされたレジスト上のマスクを通して指向される。このレンズは、放射線伝達のためのチャネルのセットを備え、このセットは、バレル型の母線に沿って湾曲する。これらのチャネルの壁からの複数の全外部反射の効果は、放射線が伝達される場合に使用される。一般に、発散放射線を偽平行放射線に変換するためのレンズは、半バレル型であり、そしてこれは、（発散Ｘ線を集光させ、そしてバレル型である全レンズに対して）半レンズと呼ばれる。
【０００３】
上述されるようなデバイスの全ての要素を含むＸ線リソグラフィーデバイスに関するさらに詳細な情報は、総説「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｓｕｒｆａｃｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｏｐｔｉｃｓ」（Ｍ．Ａ．ＫｕｍａｋｈｏｖおよびＦ．Ｆ．Ｋｏｍａｒｏｖ．ＰＨＹＳＩＣＳ  ＲＥＰＯＲＴＳ．Ａ  ｒｅｖｉｅｗ  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，第１９１巻，第５号，１９９０年８月．Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ）［２］，３４５−３４８頁）に見出され得る。
【０００４】
不均一な放射線強度（レンズの出力面の周囲に向かって減少する）がマスクに降り注ぐことは、記載されるデバイスの欠点である。このことは、そのレンズから出現するビームの中央部分における「過剰の」放射線を吸収するために、フィルタを使用することを必要とする。この解決法は、情報源［１］において言及されたが、このフィルタを含めたこのデバイスの構造は、一般に、米国特許第５，１７５，７５５号［３］（１９９２年１２月２９日公開）に記載されている。半レンズの背後（マスクの前または後）への吸収フィルタの配置が、この特許に記載されている。
【０００５】
二番目に言及される、吸収フィルタの配置の改変は、明らかに不十分である。なぜなら、この改変によれば、過剰の強度の放射線が、高価な精密なユニットであるマスクの中央部分を露光し、このことは、マスクの破壊を早めるからである。それに加えて、半レンズから出現する放射線の実際の平行からのずれの効果は、この改変において、より大きな程度であるようである。この放射線の発散は、マスクの背後の距離が大きくなるほど、マスクの背後のシャドーグラフのさらなる広がりを決定する。フィルタをマスクの背後に配置することは、必然的に、この距離を増加させる。
【０００６】
第一の改変（フィルタを半レンズとマスクとの間に配置すること）は、より望ましい。しかし、この改変によれば、過剰の強度が減衰されなければならない放射線もまた、このデバイスの別の高価なユニットであるＸ線半レンズを通過し、このことは、このデバイスの老朽化を早める。
【０００７】
上記因子の影響は、レンズの中央チャネルに沿って伝達されている放射線強度がフィルタの背後の放射線強度を大きく超える場合には、出現するビームの断面の中央部分と周囲部分との間の放射線強度の大きな差異を「補整する」ことが必要である場合に特に、吸収フィルタの使用の拒否を導く。このことは、次に、この差異を小さくするために、かなり「薄い」レンズを使用することを必要とする。このようなレンズは、源から出現する放射線の、小さな捕獲角を有する。
【０００８】
かなり小さな捕獲角を有する「薄い」レンズをＸ線リソグラフィーにおいて使用することを助長するもう１つの因子は、何らかの制限値を超える、放射線回転角（半レンズが使用される場合には、これは捕獲角の半分に等しい）におけるレンズの透過係数の急激な低下である。従って、計算によれば（情報源［２］、３１８頁の結果を参照のこと）この値は、０．３〜０．４ラジアンに等しい。この効果は周知であるので、捕獲角のさらなる増加は、出現するビームの積分強度を増加させないと考えられる。ビームの中央部の放射線強度を低い周辺レベルの強度と「等しくするように」、ビームの中央部の放射線強度を抑制することの必要性は、非常に強い因子であるようであり、リソグラフィーにおいて小さな捕獲角を使用する際には、重要ではない。
【０００９】
従って、例えば、Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｓｔａｔｅ  ａｎｄ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ  ｏｆ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｒｏｅｎｔｇｅｎ  ｏｐｔｉｃｓ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ−Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．第２０１１巻，１４−１６  １９９３年７月，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ［４］における研究において、０．１５〜０．３ラジアンまでの捕獲角を有する実際のリソグラフィーデバイスが、記載されている。このような半レンズは、同位体源の放射線の１〜２％より多くを捕獲しない。
【００１０】
「薄い」半レンズを使用することの別の結果は、出現するビームの小さな断面であり、このことは、上にレジストがコーティングされた基板のほんの小部分を照射することを可能とする。全領域を処理するためには、段階的な照射を使用することが必要である。この目的で特別の高価なデバイスを使用する代わりに、露光中の隣接ゾーンに関連するエラーによって引き起こされるエラーを回避することは、不可能である。
【００１１】
本発明は、源放射線の使用を伴って、露光中のプレートの面積を大きくすると同時に、レンズの寿命を増加させる、技術的結果を得ることを目的とする。この技術的結果は、以下の２つの手段の組み合わせによって、得られ得る：吸収フィルタが、源と半レンズとの間に位置すること、および大きな捕獲角を有する半レンズが使用されること。後者に関して、上述の制限値を大きく超え、そして使用される放射線および半レンズのチャネルの反射表面の材料特性（すなわち、チャネルがカバーされない場合には、そのチャネルを作製する材料、またはカバーが存在する場合には、このカバー材料）に依存する、最適値が存在することが、明らかとなった。０．６ｋｅＶ〜少なくとも６ｋｅＶである放射線のエネルギー範囲において、捕獲角の最適値は、放射線エネルギーのみに依存する。チャネルの反射表面を作製する材料は、Ｘ線レンズのチャネルを作製するため、または軽い元素（原子番号が２２以下であるべきである）のみからなる条件においてチャネルの内側表面に適用するための技術的観点から好都合な任意のものであり得る。
【００１２】
接触リソグラフィーのための、本発明のデバイスは、米国特許第５，１７５，７５５号による公知のデバイスに近く、そして軟Ｘ線の源、この源の発散放射線を偽平行放射線（このレンズは、全外部反射によって放射線を伝達するためのチャネルのセットを備え、これらのチャネルは、バレル型表面の母線に沿って配向する）に変換するための半レンズ、マスクおよび上にレジストがコーティングされた基板を、半レンズの出力面の側に位置させて配置するための手段、ならびに半レンズから出現する放射線のビーム強度の不均一性（中央部からビームの周辺部に向かって強度が減少することによって明らかである）を補整するための吸収フィルタを備える。
【００１３】
公知のデバイスと対照的に、本発明のデバイスにおいて、吸収フィルタは、軟Ｘ線源と、半レンズの入力面との間に配置され、そして半レンズの断面の大きさと、入力の側からの焦点距離との関係は、以下の制限：
０．７／Ｅ１．５≦Ψ≦１．３／Ｅ１．５      （１）
の軟Ｘ線源の放射線の捕獲角を提供するように、選択され、
ここで、Ψは、捕獲角［ｒａｄ］であり；
Ｅは、使用される軟Ｘ線源のエネルギー［ｋｅＶ］であり、
従って、放射線伝達のためのチャネルの反射表面の材料は、２２以下の原子番号を有する元素を含み、そして使用される軟Ｘ線源のエネルギーは、０．６〜６ｋｅＶまでである。
【００１４】
（１）の関係は実験的である；従って、適切な結果を得るためには、この関係に現れる値は、上記のように換算されて表現されるべきである。
【００１５】
軟Ｘ線の源として回転アノードを備えるＸ線管を使用することが、好ましい。
【００１６】
本発明を、図面を用いて説明する。
【００１７】
Ｘ線リソグラフィーデバイスは、発散軟Ｘ線の源１を備え、その出力開口部は、半レンズ２の焦点内に位置する。マスク３の配置のための手段（これは、図には示されない）は、半レンズ２の出力（図１によれば右側の）面の側に位置する。この手段は、マスク３の面が半レンズ２の出力面に対して平行になるように、配置される。すなわち、この手段は、半レンズの長手方向軸に対して、および半レンズによって形成される、出現する偽平行放射線ビームの軸線に対して、垂直であるべきである。
【００１８】
上にレジストの層５がコーティングされた基板４を配置するための手段（これは、図には示されない）は、マスクを配置するための手段の背後に位置する。基板を配置するための手段は、レジストの面がマスクの面に対して平行であり、そしてこのマスクから最小の距離で間隔を空けるように、位置するべきである。
【００１９】
吸収フィルタ６は、源１と半レンズ２の入力面との間に配置される。吸収フィルタ６は、半レンズの長手方向軸と一致する軸に対して軸対称の本体として、Ｘ線を吸収する材料で作製される製品を代表する。吸収フィルタ６の厚みは、その周辺部分で最小であり、そして対称軸に隣接するその中央部分に近付くにつれてより厚くなる。吸収フィルタ６の厚みの変化の、対称軸（この対称軸は、フィルタが配置された場合のレンズ２の長手方向軸と一致する）からの距離の関数としての変化の法則は、レンズの出力における断面に沿ってビームの均一な強度を得るように、選択される。この選択がなされる場合には、所定のリソグラフィーデバイスにおける用途に関して意図される、特定の半レンズから出現するビームの断面に沿って分布する放射線強度のモニタリングが、このデバイスの製造の間に、１つまたは他の検出手段によって実現される。吸収フィルタの厚みの変化のこの法則は、指数関数的な法則に近付く性質のものである。このようなフィルタは、特に、軽金属（例えば、アルミニウム）で作製される基板として作製され得、そして周辺に向かうにつれて厚みが減少する、より重い金属（例えば、銅または鉛）の層を適用され得る。
【００２０】
本発明のＸ線リソグラフィーデバイスは、以下のように作動する。
【００２１】
源１の発散放射線は、吸収フィルタ２を通過し、このフィルタは、この放射線が半レンズのチャネルを通過する場合に、半レンズ２の長手方向軸からの反射角に依存して、発生中の減衰に対して逆比例して、この放射線を減衰させる。半レンズ２は、放射線の発散入力ビームを、偽平行放射線に変換する。入力放射線の減衰の上記特徴に依存して、出現する放射線は、均一な強度分布に近い（実際に認容可能な不均一性は、５〜１０％である）ビームの断面に沿った強度分布を有する。この放射線は、マスク３の透明部分を通過した後に、照射されるべき基板４の表面にコーティングされたレジスト２に達する。Ｘ線がこのレジストに作用する結果として、このような放射線に対して感受性である「窓」（照射中の基板表面の、レジストがない部分）が出現し、これらの窓が、マスク３の画像を繰り返す、画像を形成する。
【００２２】
画像化の正確さの観点から、半レンズ２から出現する偽平行放射線の実際の発散、およびマスクとレジストとの間の距離が、本質的に重要である。なぜなら、画像の広がりは、以下のオーダーのものであるからである：
δ≒ｄ・Δθ      （２）
ここで、ｄは、マスク３とレジスト５との間の距離であり、
Δθは、半レンズ２から偽平行に出現する放射線の発散角度である。
【００２３】
以下において、基板４はエッチングされ、ここで、エッチング剤は、レジスト５における「窓」を通してプロセス中の表面上に作用し、そしてこのエッチング剤は、レジストの層がエッチング剤を上に保持するに適した他の部分には作用しない。一般に、技術的プロセスのこの段階は、伝統的なものと変わらない（例えば、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉｃ  ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」，Ｍｏｓｃｏｗ，「Ｓｏｖｉｅｔ  ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ」，１９９１［５］，２５４−２５６頁を参照のこと）。
【００２４】
上記のように、本発明の記載において、吸収フィルタ６を、源１からレンズ２への放射線の経路上に配置することは、レンズを過剰の放射線から保護する。以下に議論する源１の出力値を使用して実施された実験において、半レンズの入力面の手前に吸収フィルタが存在しない場合には、この面の軟化が観察された。吸収フィルタは、Ｘ線半レンズほどに微細な構造のものではなく、そして熱的にもよりずっと強い。レジストは、単純かつ安価なユニットであることに加えて、レジストは、周期的に交換され得る。
【００２５】
吸収フィルタの本発明の配置は、このフィルタから出現する、レジストへの二次的な散乱放射の作用を排除することを可能にする。吸収フィルタが半レンズ２の出力側に配置される場合には、この放射線は、式（２）によって定義される広がりよりずっと大きな広がりを引き起こす。なぜなら、この放射線は偽平行ではなく、そしてその発散は、小さな角度Δθによって制限されず、９０°に達し得るからである。
【００２６】
ここで、本発明のＸ線リソグラフィーデバイスの可能な係数および主要な構成パラメータの推定計算を行う。
【００２７】
約３０ｃｍの板状基板の直径（すなわち、面積は約７５０ｃｍ２である）が得られたとする。１時間あたり１０個のこのような板を製造する所望の生産性に基づくと、処理される面積は、７５００ｃｍ２である。本発明のＸ線レジストの感度は、２０ｍＪ／ｃｍ２のオーダーである。このことは、７５００×２０＝１５００００ｍＪ＝１５０ＪのＸ線エネルギーが、１時間以内にこのレジストに送達されるべきであることを意味する。Ｘ線管によって消費される電力変換の係数は、１つのＸ線に対して、以下の式によって定義される：
ｇ＝ｋ（Ｕ−Ｕｋ）１．５      （３）
ここで、ｋ≒１０−４（研究中の範囲内の量子エネルギーを有するＸ線に対して）であり；
Ｕｋは、研究中の特徴的な放射線のイオン化ポテンシャル［ｋＶ］であり；
Ｕは、この管にわたる電圧である。
【００２８】
例えば、Ｕ−Ｕｋ＝３０ｋＶにおけるアルミニウムのＫα放射（Ｅ≒１．５ｋｅＶ）に対して：
ｇ＝１．６５×１０−２
である。すなわち、変換係数は、おおよそ１％である。２００ｋＷ以上の電力消費を有するＸ線管が作製されるとする。回転アノードを有する、最高出力（３０ｋＷ）ではない管が使用されることが、考慮される。このような管は、修復なしで１００００時間以内稼動し得、従って、必要とされる修復は、操作経験が伴うような、主要でない性質である。これらの全体の寸法および重量は、小さい。上記管出力において、以下のＸ線出力を得ることが可能である：
３０×１．６５×１０−２＝０．４９５ｋＷ≒０．５ｋＷ。
【００２９】
従って、このエネルギーの少なくとも半分が、回転アノードに吸収されることが考慮されるべきである。放射線の堅い部分へのさらなる３０％の低下が、フィルタされるべきである（このようなフィルタリングは、レンズにおいて実現される；例えば、Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｒｙｓｔａｌｓ．Ｍｏｓｃｏｗ，Ｅｎｅｒｇｏａｔｏｍｉｚｄａｔ，１０９８６［６］，４２頁を参照のこと）。この０．５ｋＷからの約１００Ｗが一緒に、回転アノードを備えるＸ線管から放出される有用な出力に相当する。しかし、このエネルギーは、４πの立体角で放出される。
【００３０】
半レンズ２の放射線伝達のためのチャネルの壁は、軽金属またはこれらの酸化物、軽量ガラス（ｌｉｇｈｔ  ｇｌａｓｓ）などの材料で作製されて、１〜５ｋｅＶのエネルギー範囲の使用される軟Ｘ線の良好な反射および小さな吸収を提供する（これらのチャネルの内側表面がコーティングされている場合には、上記のことは、コーティング材料を言及する）。２２以下の原子量を有する元素を含み、そして技術的な観点からキャピラリーレンズを製造するために認容可能な任意の材料が、適切である。半レンズ２は、複数のキャピラリー（ｐｏｌｙｃａｐｉｌｌａｒｙ）で作製されるか、またはＶ．Ｍ．Ａｎｄｒｅｅｖｓｋｙ，Ｍ．Ｖ．Ｇｕｂａｒｅｖ，Ｐ．Ｉ．Ｚｈｉｄｋｉｎ，Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ，Ａ．Ｖ．Ｎｏｓｋｉｎ，Ｉ．Ｙｕ．Ｐｏｎｏｍａｒｅｖ，Ｋｈ．Ｚ．Ｕｓｔｏｋ．Ｘ−ｒａｙ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ａ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｅｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ  ＩＶ−ｔｈ  Ａｌｌ−Ｕｎｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｏｌｉｄｓ．Ｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｂｓｔｒａｃｔｓ（Ｍａｙ  １５−１９，１９９０，Ｅｌｂｒｕｓ  ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，Ｋａｂａｒｄｉｎｏ−Ｂａｌｋａｒｉａｎ  ＡＳＳＲ，ＵＳＳＲ，頁１７７−１７８）［７］の研究に記載される技術によって、モノリシックレンズとして作製される。
【００３１】
放射線エネルギーがＥ＝１ｋｅＶである場合には、式（１）によって、以下を推定し得る：
０．７≦Ψ≦１．３。
【００３２】
ここでΨ＝６０°≒１ラジアンとみなす。Ψ＝６０°である場合には、半レンズは、管の等方的に発散する放射線の約１０％（すなわち、約１０Ｗ）を捕獲する。放射線回転角が、レンズの周辺チャネルにおいて起こるそれぞれの捕獲角６０°に対して３０°に等しい場合には、エネルギーのほんの約５％が、チャネル出力に伝達される。放射線がチャネルに入る前に、過剰のエネルギーが、半レンズの長手方向軸により近く配置されたフィルタ６によって、吸収されなければならない。従って、半レンズに捕獲されたエネルギーのほんの５％が、出力に到達し、そして断面がおおよそ均一な偽平行ビームを形成することを認識することが、必要である。
【００３３】
このことは、５×１０−２×１０Ｊ＝０．５Ｊ＝５００ｍＪが、１秒間あたりマスク上に降り注ぐことを意味する。上記のように、１時間あたり１５０Ｊ、すなわち、１秒間あたり４０ｍＪを得ることが必要である。従って、３０ｋＷの出力の管および６０°の捕獲角を有する半レンズを備える、研究されたシステムは、リソグラフィープロセスのエネルギー学の観点から、安全性に関する認容可能な要件に合致する。
【００３４】
半レンズ（図２）の主要な構成サイズに関して、研究からの関係に基づく以下の式を誘導し得る：Ｖ．Ａ．Ａｒｋａｄｉｅｖ，Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｏｐｔｉｃ  ｏｆ  ｂｅａｍｓ，４３−５０頁．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｒｏｅｎｔｇｅｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｍｏｓｃｏｗ，１９９３．
ｆ＝ｈ／２ｔｇ（ψ／２）      （４）
ｈ＝Ｈ−２Ｌ［１−ｃｏｓ（ψ／２）］／ｓｉｎ（ψ／２）    （５）
Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎ（ψ／２）      （６）
ここで、ψは、放射線捕獲角であり；
ｆは、焦点距離であり；
ｈは、半レンズの入力直径であり；
Ｈは、半レンズの出力直径であり；
Ｌは、半レンズの長さであり；
Ｒは、半レンズの光軸から最も離れたチャネルの曲率半径である。
【００３５】
上記提唱（すなわち、板状基板の直径が３０ｃｍである）によれば、半レンズの出力直径も同様に、おおよそ３０ｃｍであるはずである。ここで、半レンズの長さも同様に３０ｃｍであるとみなす。これに関して、式（４）〜（６）によって、上で定義した捕獲角ψ＝６０°に関する他の大きさの値を、計算し得る：
レンズの入力直径ｈ＝１３．８ｃｍ、
焦点距離ｆ＝１１．９ｃｍ、
半レンズの光軸から最も離れたチャネルの曲率半径Ｒ＝６０ｃｍ。
【００３６】
レジストに透過されるマスク画像のブラーリングを推定するために、半レンズ２から出現する放射線の発散を規定する２つの因子を考慮するべきである。第一の因子は、半レンズの各チャネルの入力における放射線発散であり、これは、以下のオーダーである：
Δθ１＝ｌ０／ｆ      （７）
ここで、ｌ０は、Ｘ線源の開口部の大きさであり、
ｆは、半レンズ２の焦点距離である。
【００３７】
第二の因子は、チャネルの湾曲した壁から反射された後の、最初な平行な光線の、平行からのずれである。この因子の効果は、最も湾曲した（曲率半径が最小の）チャネルの周囲に対して、および互いから最も離れた（すなわち、この距離は、チャネルの直径ｄ０に等しい）入力光線に対して、最大である。この因子によって引き起こされる、出力放出の発散は、以下に等しい：
Δθ２＝（２ｄ０／Ｒ）１／２      （８）
ここで、ｄ０は、放射線伝達のためのチャネルの直径であり、
Ｒは、半レンズの光軸から最も離れたチャネルの曲率半径である。
【００３８】
得られる発散を決定するために、これらの因子の影響のランダムな独立した特長を考慮して、ここで、式（７）および（８）によって定義される、二次の発散を加算する：
Δθ＝［（Δθ１）２＋（Δθ２）２］１／２＝［（ｌ０／ｆ）２＋２ｄ０／Ｒ］１／２      （９）。
【００３９】
従って、焦点距離がｆ＝１１．９ｃｍであり、そして上で得られたチャネルの直径ｄ０＝５ミクロンに対して代表的な値ｌ０＝１ｍｍである場合には、発散は、おおよそΔθ≒１０−２ラジアンである。
【００４０】
このような発散およびマスク３とレジストの層との間の代表的な距離の値ｄ＝２０ミクロンにおいて、式（２）によって定義される画像ブラーリングは、おおよそδ＝０．２ミクロンである。
【００４１】
得られた結果は、大きな（３０ｃｍまで）大きさの板状基板を使用するサブミクロンの解像度が、ステッピングなしで、そして１時間あたり１０プレートまでの処理効率で、本発明のデバイスによって実現され得ることを照明する。
【００４２】
１ｋｅＶより大きな放射線エネルギーの使用は、１ｍｍまでの厚みのレジストを使用すること可能にし、ＬＩＧＡ技術に基づいて空間的構造を実現する。
【００４３】
（情報源）
１．  Ｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｂｓｔｒａｃｔｓ．３ｒｄ  Ａｌｌ−Ｕｎｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｒｅｌａｔｉｖｉｓｔｉｃ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ．Ｍａｙ  ２５−３０，１９８８．（Ｎａｌｃｈｉｋ，１９８８）．
２．  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｓｕｒｆａｃｅ  Ｘ線ｏｐｔｉｃｓ（Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ  ａｎｄ  Ｆ．Ｆ．Ｋｏｍａｒｏｖ．ＰＨＹＳＩＣＳ  ＲＥＰＯＲＴＳ．Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，第１９１巻，第５号，１９９０年８月．Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ．
３．  米国特許第５，１７５，７５５号（１９９２年１２月２９日公開）．
４．  Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｓｔａｔｅ  ａｎｄ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ  ｏｆ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｒｏｅｎｔｇｅｎ  ｏｐｔｉｃｓ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  −Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．第２０１１巻，１４−１６  １９９３年７月，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ．
５．  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉｃ  ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」，Ｍｏｓｃｏｗ，「Ｓｏｖｉｅｔ  ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ」，１９９１，２５４−２５６頁．
６．  Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｒｙｓｔａｌｓ．Ｍｏｓｃｏｗ，Ｅｎｅｒｇｏａｔｏｍｉｚｄａｔ，１９８６．
７．  Ｖ．Ｍ．Ａｎｄｒｅｅｖｓｋｙ，Ｍ．Ｖ．Ｇｕｖａｒｅｖ，Ｐ．Ｉ．Ｚｈｉｄｋｉｎ，Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ，Ａ．Ｖ．Ｎｏｓｋｉｎ，Ｉ．Ｙｕ．Ｐｏｎｏｍａｒｅｖ，Ｋｈ．Ｚ．Ｕｓｔｏｋ．Ｘ線ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ａ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｅｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ  ＩＶ−ｔｈ  Ａｌｌ−Ｕｎｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｏｌｉｄｓ．Ｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｂｓｔｒａｃｔｓ（Ｍａｙ  １５−１９，１９９０，Ｅｌｂｒｕｓ  ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，Ｋａｂａｒｄｉｎｏ−Ｂａｌｋａｒｉａｎ  ＡＳＳＲ，ＵＳＳＲ，１７７−１７８頁）．
８．  Ｖ．Ａ．Ａｒｋａｄｉｅｖ，Ｍ．Ａ．Ｋｕｍａｋｈｏｖ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｏｐｔｉｃ  ｏｆ  ｂｅａｍｓ，４３−５０頁．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｒｏｅｎｔｇｅｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｍｏｓｃｏｗ，１９９３．
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、リソグラフィーのためのデバイスの部材のそれぞれの配置を示す。
【図２】  図２は、このデバイスにおいて使用される半レンズの主要な構造的大きさを示す。
【図１】
0003640657.tif 000002
【図２】
0003640657.tif 000003