(57)【要約】【課題】光発生装置が発生する光の強度を広範囲に変更する。【解決手段】本発明の光発生装置は、Ｘ線源１０、高電圧発生回路２０、ＣＰＵ４０等を含む。高電圧発生回路２０は、複数のコンデンサＣ１〜Ｃ３と、該コンデンサの充電経路及び放電経路に配置された複数のスイッチＳ１〜Ｓ６を有する。ＣＰＵ４０がスイッチを制御することによりＸ線源１０に電気エネルギーを供給するためのコンデンサを切り替え、これによりＸ線源１０に供給される電気エネルギーを変更する。【選択図】図１
2004031024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する光発生装置であって、
電気エネルギーを得て光を発生する光源と、
複数のコンデンサと前記複数のコンデンサの充電経路及び／又は放電経路に配置された複数のスイッチとを有し、前記複数のコンデンサの全部又は一部に蓄積された電気エネルギーを前記光源に提供する電気エネルギー供給回路と、
前記複数のスイッチを制御することにより前記光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更する制御部と、
を備えることを特徴とする光発生装置。
【請求項２】
前記複数のスイッチは、前記制御部が前記複数のコンデンサの充放電を個別的に制御することができるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光発生装置。
【請求項３】
前記複数のコンデンサのうち少なくとも２つは、互いに異なる静電容量を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光発生装置。
【請求項４】
前記制御部は、第１状態では、前記複数のコンデンサのうち第１グループのコンデンサを利用して前記光源に電気エネルギーが供給され、第２状態では、前記複数のコンデンサのうち第２グループのコンデンサを利用して前記光源に電気エネルギーが供給されるように、前記複数のスイッチを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光発生装置。
【請求項５】
前記複数のコンデンサの少なくとも１つは、前記第１グループ及び前記第２グループの双方に属することを特徴とする請求項４に記載の光発生装置。
【請求項６】
前記第１グループに属する各コンデンサは、前記第２グループに属する各コンデンサと異なることを特徴とする請求項４に記載の光発生装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記光源が発する光の強度の積算値に基づいて前記複数のスイッチを制御することにより前記光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光発生装置。
【請求項８】
前記光源が発する光の強度の積算値を得るためのセンサを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の光発生装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記光源が発する光の強度の積算値が目標積算値よりも小さい所定値に達するまでは１回あたりに第１の大きさの電気エネルギーが前記光源に提供されるように前記複数のスイッチを制御し、その後、１回当たりに前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさの電気エネルギーが前記光源に提供されるように前記複数のスイッチを制御することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の光発生装置。
【請求項１０】
前記電気エネルギー供給回路が前記光源に供給する電気エネルギーの電圧を調整するための回路を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の光発生装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記電気エネルギー供給回路から供給される電気エネルギーによってパルス光を発生することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の光発生装置。
【請求項１２】
前記光源は、Ｘ線又は極紫外光を発生することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光発生装置。
【請求項１３】
光を発生する光発生装置であって、
電気エネルギーを得て光を発生する光源と、
電気エネルギーを蓄積するコンデンサを有し、前記コンデンサに蓄積された電気エネルギーを前記光源に提供する電気エネルギー供給回路と、
前記コンデンサに蓄積させる電気エネルギーを変更することにより前記光源に提供される電気エネルギーを変更する制御部と、
を備えることを特徴とする光発生装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の光発生装置と、
前記光発生装置が発生した光で物体にパターンが焼き付けられるように該物体を保持する基板保持部と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
デバイスの製造方法であって、
請求項１４に記載の露光装置を使って、感光剤が塗布された物体にパターンを焼き付ける工程と、
前記物体を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光発生装置、露光装置、及びデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ＩＣ、ＬＳＩ等のマイクロデバイスを製造するために種々の型式の露光装置が使用されている。露光装置は、当該装置に固有の露光光源を備え、露光光源から発せられる光によって、マスク又はレチクル等の原版に形成されたパターン（例えば、回路パターン）をフォトレジストが塗布されたウエハへ焼付けるように構成されている。
【０００３】
マイクロデバイスの集積度を向上させるために、露光光源の短波長化が求められている。短波長露光用の光源の候補の一つとして、Ｘ線光源が提案され開発されている。これらの中でも、シンクロトロンよりも小型で安価なポイントソース型Ｘ線源及びＥＵＶ（極紫外）光源として使用されるスタンドアローン型光源が注目されている。これらは、強度がパルス状に変化するＸ線又はＥＵＶ光を発生するものである。
【０００４】
Ｘ線露光及びＥＵＶ露光において高いスループットを実現するために、出力される光の高強度化や、レジストの高感度化が課題となっている。高強度のパルスＸ線又はパルスＥＵＶ光を得るために、１パルスの強度を高めるための開発が行われている。しかしながら、パルス強度とパルスレートとは、基本的にはトレードオフの関係にあるので、現状ではまだ両方とも向上の余地を残しているところである。
【０００５】
また、ウエハ等の基板の露光においては、高精度な露光量制御が求められる。例えば、最小線幅１００ｎｍ以下のパターンの露光における線幅精度としては、最小線幅の±１０％以内であることが求められることが多い。線幅精度を悪化させる要因の１つが露光量精度である。この露光量精度は、精度割振りや処理工程に依存する精度であるが、１０分の数％以下であることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、現状のパルスＸ線源のパルスＸ線強度は、ばらつきが大きいことが知られている。例えば図３に示すように、３σにおけるばらつきは、数十％にも達する。このため、積算露光量を計測して、例えば最終パルスを強度調整してある目標値で発光させたとしても、最終パルスのばらつきのために所定の積算露光量精度が得られないという問題が生じうる。このような問題は、１パルスごとのパルス強度を上げて、１ショットあたりの露光パルス数が少なくなるほど顕著になる。
【０００７】
１パルスあたりのＸ線強度の平均値をｉ、１ショットの露光量目標値をＤとする。この場合、１ショットあたりの平均パルス数Ｎは、
Ｎ＝Ｄ／ｉ
で表すことができる。
【０００８】
パルス数を目標値分だけ発生させる場合に、各パルスのＸ線強度ばらつきを３σにおいてＳとすると、強度ばらつきによる１ショットの露光量誤差Ｅは、次のように表すことができる。
【０００９】
Ｅ＝Ｓ／Ｎ
Ｓ＝７５％、Ｎ＝２００の場合、Ｅ＝０．３７５％となる。これは露光量誤差目標値（例えば０．２％）に対してそれほど大きくない数値に見えるかもしれないが、実際にはＮ＝２００における実際のパルス強度の平均値が、サンプル数が十分な場合におけるパルス強度の平均値ｉからずれることが容易に起こりうるので、ショットごとに積算露光量が大きくばらつくことになる。つまり、Ｎ＝２００程度ではパルス数が少なすぎて、統計的平均値からはずれることがある。
【００１０】
そこで、通常は、１ショットにおける積算露光量を計測器で計測し、１ショットでのパルス強度平均値がｉからずれたとしても、パルス数を増減させることで対応する方法がとられる。この場合、最終パルスの１パルス前までの積算量は、通常は十分な精度で検出できる。しかし、結局のところ、最終パルスの強度ばらつきが発生するので、積算露光量は
Ｅ＝Ｓ／Ｎ
程度の精度しか得られない。
【００１１】
プラズマＸ線源では、図２に示すように、１パルスの入力エネルギーが大きいほどＸ線変換効率も高くなる。Ｘ線源は、発生効率があまり高くないのが普通なので、Ｘ線変換効率を改善することは大パワー化に大きな効果がある。そこで、Ｘ線源ベンダーは、１パルスの入力エネルギーを高くする方向で開発を進めているところである。その結果、前述のように積算露光量の精度を上げることがますます困難になってきている。
【００１２】
一方、同様にパルス状のエネルギーを利用するエキシマレーザー光による露光においては、レーザーの放電電圧を下げることによって容易にパルス強度を小さくすることができる。このため、各露光ショットにおいて最後に近い部分のパルス強度を下げて、露光量精度を高めることが行われている。
【００１３】
また、特開平９−１８４９００号公報に開示されているように、レーザープラズマＸ線源のレーザー光強度を変えることにより、パルスＸ線強度を制御することも提案されている。
【００１４】
パルスＸ線源の１つのタイプとして、放電エネルギーによりＸ線を励起するものがある。いわゆるＤｅｎｓｅ　Ｐｌａｓｍａ　Ｆｏｃｕｓと呼ばれるタイプもこれに属する。このタイプは、レーザーを使用しないので、前述したようなレーザー光による強度制御を行うことができない。
【００１５】
放電型パルスＸ線源のＸ線強度を放電電圧により調整する方法もある。このような放電電圧による調整方法は、パルスレーザー光の強度調整で一般に使われており、応答性がよく、連続的な強度調整が可能であり、複雑な構成が不要であるなどの様々なメリットがある。しかしながら、放電電圧による調整方法を放電型パルスＸ線源に適用する場合には、放電電圧を大きく変えた時に、放電が不安定になったり、発生波長が変化したりする可能性がある。
【００１６】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、発生する光の強度を変更するための新規な装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、光を発生する光発生装置に係り、ａ）電気エネルギーを得て光を発生する光源と、ｂ）複数のコンデンサと前記複数のコンデンサの充電経路及び／又は放電経路に配置された複数のスイッチとを有し、前記複数のコンデンサの全部又は一部に蓄積された電気エネルギーを前記光源に提供する電気エネルギー供給回路と、ｃ）前記複数のスイッチを制御することにより前記光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更する制御部とを備えることを特徴とする。このように、複数のコンデンサと、それらの充電経路及び／又は放電経路に配置された複数のスイッチとを備え、前記複数のスイッチを制御することにより光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更することにより、前記光源に提供される電気エネルギーの変更可能範囲を広くすることができる。
【００１８】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記複数のスイッチは、前記制御部が前記複数のコンデンサの充放電を個別的に制御することができるように配置されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記複数のコンデンサのうち少なくとも２つは、互いに異なる静電容量を有することが好ましい。
【００２０】
或いは、前記制御部は、第１状態では、前記複数のコンデンサのうち第１グループのコンデンサを利用して前記光源に電気エネルギーが供給され、第２状態では、前記複数のコンデンサのうち第２グループのコンデンサを利用して前記光源に電気エネルギーが供給されるように、前記複数のスイッチを制御してもよい。この場合において、前記複数のコンデンサの少なくとも１つは、前記第１グループ及び前記第２グループの双方に属してもよい。或いは、前記第１グループに属する各コンデンサは、前記第２グループに属する各コンデンサと異なってもよい。
【００２１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記制御部は、前記光源が発する光の強度の積算値に基づいて前記複数のスイッチを制御することにより前記光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更することが好ましい。ここで、前記光発生装置は、前記光源が発する光の強度の積算値を得るためのセンサを更に備えることが好ましい。
【００２２】
更に、前記制御部は、前記光源が発する光の強度の積算値が目標積算値よりも小さい所定値に達するまでは１回あたりに第１の大きさの電気エネルギーが前記光源に提供されるように前記複数のスイッチを制御し、その後、１回当たりに前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさの電気エネルギーが前記光源に提供されるように前記複数のスイッチを制御することが好ましい。
【００２３】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記光発生装置は、前記電気エネルギー供給回路が前記光源に供給する電気エネルギーの電圧を調整するための回路を更に備えることが好ましい。
【００２４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記光源は、前記電気エネルギー供給回路から供給される電気エネルギーによってパルス光を発生することが好ましい。
【００２５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記光源は、例えば、Ｘ線又は極紫外（ＥＵＶ）光を発生する。
【００２６】
本発明の第２の側面は、光を発生する光発生装置に係り、ａ）電気エネルギーを得て光を発生する光源と、ｂ）電気エネルギーを蓄積するコンデンサを有し、前記コンデンサに蓄積された電気エネルギーを前記光源に提供する電気エネルギー供給回路と、ｃ）前記コンデンサに蓄積させる電気エネルギーを変更することにより前記光源に提供される電気エネルギーを変更する制御部とを備えることを特徴とする。このようにコンデンサに蓄積させる電気エネルギーを変更することにより、前記光源に提供される電気エネルギーの変更可能範囲を広くすることができる。
【００２７】
本発明の第３の側面は、上記の光発生装置と、上記光発生装置が発生した光で基板又は立体物にパターンが焼き付けられるように該基板を保持する基板保持部とを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第４の側面は、デバイスの製造方法に係り、上記の露光装置を使って、感光剤が塗布された基板又は立体物にパターンを焼き付ける工程と、前記基板又は立体物を現像する工程とを含むことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００３０】
なお、以下では、本発明の好適な実施の形態として、ステップアンドリピート方式によりマスクパターンをウエハに転写するＸ線ステッパーについて説明するが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
図１は、ポイントソースＸ線源を用いた本発明の好適な実施の形態に係るＸ線露光システムの概略構成を示す図である。この実施の形態のポイントソースＸ線源は、Ｄｅｎｓｅ　Ｐｌａｓｍａ　Ｆｏｃｕｓと呼ばれるタイプである。ポイントソースＸ線源１０のチャンバ１３内には、Ｘ線励起のためのターゲットとなるＮｅガスが減圧状態で充填されている。なお、ターゲットは、気体に限られず、固体又は液体でもよい。
【００３２】
雰囲気圧力は、典型的には数Ｐａ〜数１０Ｐａとすることができるが、この実施の形態では、約１３Ｐａとしている。第１電極１１と第２電極１２は、同軸構造で配置されている。なお、この実施の形態では、予備電離用の電極を別体の構成としては設けていない。すなわち、この実施の形態では、第１電極１１と第２電極１２の形状の工夫により、その一部分で同軸上に予備電離が発生するように設計されている。第１電極１１及び第２電極１２を含めて、Ｘ線源１０は、Ｘ線発生に寄与しなかったエネルギーを熱として発生するので、Ｘ線源１０は、冷却系（不図示）により水冷されることが好ましい。
【００３３】
高電圧放電回路（電気エネルギー供給回路）２０について説明する。整流器２１は、パルス電源３０からトランス３１を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。整流器２１は、充電用半導体スイッチＳ１〜Ｓ３、高耐圧ダイオードＤ１〜Ｄ３を介して、充放電用コンデンサＣ１〜Ｃ３の＋側端子に接続されている。充放電用コンデンサＣ１〜Ｃ３の−側端子は、共通に接続された上で、充電用コイル２２と第２電極１２に接続されている。第１電極１１は、充電用コイル２２の他方の端子に接続された上で、整流器２１のリターン側に接続されている。また、充放電用コンデンサＣ１〜Ｃ３の＋側端子には、放電用半導体スイッチＳ４〜Ｓ６が接続されている。
【００３４】
パルス電源３０は、ＣＰＵ（制御部）４０からの指令により放電電圧を決定する。トリガ発生回路５０は、ＣＰＵ４０からの指令により、パルスレート、トリガの有無を決定する。トリガーパルスは、パルス電源３０と遅延回路６０に提供される。遅延回路６０は、Ｘ線源１０とコンデンサＣ１〜Ｃ３に固有のタイミング特性を補正し、制御パルス発生回路７０は、遅延回路６０の出力に従ってスイッチＳ４〜Ｓ６をドライブする。コンデンサ切替回路８０は、ＣＰＵ４０からの指令に従い、コンデンサＣ１〜Ｃ３を切り離し状態にするか充放電状態にするかを個別的に切り替える。
【００３５】
露光装置９０は、密封チャンバ９１によって覆われており、内部雰囲気として２０ｋＰａの高純度ヘリウムが充填されている。Ｘ線源１０のＸ線源チャンバ１３と露光装置９０の密封チャンバ９１との接続部には、ベリリウム箔を使用した圧力隔壁（Ｘ線窓）９２が設けられており、これを介して露光装置９０の密封チャンバ９１内にＸ線が導入される。露光装置９０内には、コリメーター９３が設置され、これによりＸ線の利用効率が高められている。ここで、コリメーター９３とＸ線の発生位置との間の距離を近づけるほど利用効率が高まる。この実施の形態では、その点を考慮した上で露光装置９０内の上部よりにコリメーター９３を設置している。しかしながら、コリメーター９３は、Ｘ線源１０と一体化されてもよいし、Ｘ線源１０、コリメーター９３及び露光装置９０をそれぞれ独立したチャンバ内に配置することがよい場合もありうる。また、コリメーター９３は、Ｘ線利用効率と発散角を小さくする目的においては用いた方がよい場合が多い。その一方で、より簡易なシステムでは、コリメーター９３を省略して、マスク９４、ウエハ９５を光源としてのＸ線源１０に近づけることによって所望の仕様を達成することも可能である。
【００３６】
マスク９４、ウエハ９５は、それぞれ不図示の搬送系によってマスクステージ（不図示）、ウエハステージ９６に設置される。不図示のマスクステージは、例えばＺ軸、Ｚチルト軸、θ軸の制御機構を備えている。ウエハステージ９６は、例えばＸ軸、Ｙ軸、θ軸、Ｚ軸、Ｚチルト軸の制御機構を備えている。ステップアンドリピートを繰り返しながら、マスク９４上のパターンをウエハ９５上の各露光ショットエリアに一括転写することにより、ウエハ９４上に所定のショット数を露光することができる。露光画角は、不図示のマスキングブレードで決定することができる。
【００３７】
なお、この実施の形態では、Ｘ線プロキシミティー露光の特徴である広画角を活かした一括露光方式としている。ただし、一括露光であるか否かという点やプロキシミティー露光であるか否かという点は、明示的な限定を伴わない限り本発明において重要な事項ではない。すなわち、本発明は、例えば、マスク及びウエハを同期させてスキャンする同期スキャン露光方式（所謂スキャナー）や、縮小光学系を用いた露光方式にも適用可能である。従って、本発明は、当然にＥＵＶ露光方式にも適用可能である。
【００３８】
充電用半導体スイッチＳ１〜Ｓ３は、それぞれ充放電用コンデンサＣ１〜Ｃ３を充電するか否かを切り替えるための素子である。放電用半導体スイッチＳ４〜Ｓ６は、それぞれ充放電用コンデンサＣ１〜Ｃ３の放電を制御するための素子である。Ｓ１〜Ｓ６の状態の組み合わせと動作について図４及び図５に示す。
【００３９】
例えば、Ｓ１及びＳ４がともにＯＦＦの状態は、コンデンサＣ１の充電も放電も行っていない状態である。ただし、Ｃ１がすでに充電されている場合も含んでいる。このとき、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６は、禁止の組み合わせ以外であれば、任意の状態にされうる。ただし、Ｃ１のみを充電する場合と、Ｃ１と他のコンデンサとを同時に充電する場合とでは、典型的には充電に要する時間が異なる。その時間は、各コンデンサ容量とパルス電源３０、トランス３１、整流器２１の能力に依存する。放電に関しては、タイミングの制約はないが、複数のコンデンサを概ね同時に放電させる場合は、Ｘ線発生効率を高めるための厳密な調整が必要である。
【００４０】
次に、露光量の検出について説明する。露光装置９０内の、露光エリア外の部分にＸ線強度センサ９７が設置されている。このセンサ９７により、露光中においてもリアルタイムでＸ線強度（及び積算露光量）を計測することができる。Ｘ線強度センサ９７は、Ｘ線源１０内に設置しても構わないが、その際はセンサ面に付着するデブリによる検出値の変化に留意すべきである。
【００４１】
ＣＰＵ４０は、Ｘ線強度センサ９７による検出値をショットごとに時間積分する機能を有する。また、ＣＰＵ４０は、ある時間区間における平均パルス強度を算出する機能を有する。
【００４２】
ＣＰＵ４０は、露光対象のショットの露光を開始すべく、例えば、最大の電気エネルギーをＸ線源１０に供給するために、Ｃ１〜Ｃ３の全てを充放電モードにするように、コンデンサ切替回路８０に指令を出す。また、ＣＰＵ４０は、パルス電源３０及びトリガ発生回路５０を制御して、高電圧発生路２０からＸ線源１０に対して、コンデンサＣ１〜Ｃ３から放電される電気エネルギーを供給させる。このような電気エネルギーの供給は、トリガ発生回路５０が発生するＸ線放射トリガ信号に同期して間欠的になされる。
【００４３】
ここで、充放電モードとは、コンデンサ切替回路８０により、充電対象のコンデンサに対応する充電用半導体スイッチをＯＮにして当該コンデンサに電気エネルギーの蓄積した後に当該充電用半導体スイッチをＯＦＦにし、更に制御パルス発生回路７０の出力に従って当該コンデンサに対応する放電用半導体スイッチをＯＮにして当該コンデンサに蓄積された電気エネルギーを放電するモードである。
【００４４】
ＣＰＵ４０は、露光対象のショットのその時点における露光量（すなわち、時間積分された積算露光量）を、記憶回路１００に予め保持されたパワーダウンスレッショルド値と比較し、露光量がパワーダウンスレッショルド値を超えた時にパワーダウンの指令を出す。パワーダウンの指令は、高電圧発生回路２０からＸ線源１０に供給する１回あたりの電気エネルギーの大きさを小さくすることを意味し、（１）の指令を含む。また、パワーダウンの指令は、更に（２）及び／又は（３）の指令を含むことが好ましい。
【００４５】
（１）コンデンサ切替回路８０に指令して、Ｃ１を充放電モード、Ｃ２及びＣ３を切り離しモード（該当するコンデンサの充電用半導体スイッチをＯＦＦにするモード）にする、
（２）トリガ発生回路５０に指令して、パルスレートを上げる、
（３）パルス電源３０に指令して、パルス電源３０が発生する充電電圧を微調整する。
【００４６】
ここで、（２）の動作は、充放電させるコンデンサの減少（換言すると、充電電流の減少）に伴って、充電に要する時間が短くなるので、その分だけパルスレートを上げて、ショットの露光に要する時間を短縮することを意図している。また、（３）の動作は、パルス電源３０が発生する充電電圧を微調整することによりＸ線源１０に供給される電圧を微調整し、これによりＸ線源１０が発生するＸ線の強度を微調整することを意図している。
【００４７】
以下、図５を参照しながら本発明の好適な実施の形態としてのコンデンサによるＸ線強度調整方法について説明する。Ｃ１〜Ｃ３の容量設計値は、それぞれ相対値で３０％、３５％、３５％としている。図５に示す入力エネルギーに対するＸ線強度特性をもったＸ線源１０の場合、それぞれのコンデンサ接続状態におけるＸ線強度は、図６の表中の数値となる。ここでは、Ｘ線源１０が発生するパルスＸ線の強度ばらつきは、発生強度に関らず、概ね３σで７５％であるとする。この条件では、各組み合わせにおける発生Ｘ線強度は、図６の表中のＸ線強度範囲（３σ，相対）の値をとる。
【００４８】
具体的な実施例を示すと、例えば、図６の表中において○を付した２種類の組み合わせ、すなわち「Ｃ１」（第１グループ）と「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」（第２グループ）を使用することができる。この実施例では、Ｘ線源１０の仕様として、１ショットあたり２００パルスで露光を行い、露光量精度の目標として±０．０５％以内を想定している。この２００パルスは、「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」を使用時に平均パルス強度で所望の露光量を得られることを想定している。１パルスの強度は、１ショット露光量の１／２００＝０．５％に相当する。１ショット露光量に対して±０．０５％の誤差を目標精度とすると、該目標精度を得るためには、０．０５／０．５＝０．１なので、１パルスの強度を「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」使用時の１０％程度以下に減じて、このような強度のパルスの個数で、目標精度が得られるように、露光量を調整する必要がある。この想定に基づいて、この実施例では、露光量を微調整する時すなわちＣ１のみの使用時に、「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」使用時の約８％の細かさで露光量を制御できるように、各コンデンサの容量を決定している。
【００４９】
なお、上記のような想定は、Ｘ線源強度やレジスト感度等に応じて変更すべき設計項目であり、上記のような想定は、単なる一例に過ぎない。また、コンデンサの個数、容量、組み合わせも適宜変更することができる。例えば、スループット、目標精度などの要求に従って、コンデンサの個数、容量、組み合わせを決定することができる。
【００５０】
また、上記では、第１グループと第２グループの双方にコンデンサＣ１が属しているが、第１グループに属する各コンデンサと第２グループに属する各コンデンサとが互いに異なるようにしてもよい。
【００５１】
次に、本発明の好適な実施の形態における露光量制御を図７を参照しながら説明する。なお、以下の露光量制御は、ＣＰＵ（制御部）４０によってなされる。
【００５２】
（状態Ｓ１）
状態Ｓ１では、「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」の組み合わせ（第１グループ）による充放電によってＸ線源１０を駆動しながらＸ線源１０が発生するパルスＸ線によって第Ｎショットを露光する。この実施の形態では、第Ｎショットの積算露光量のうち殆どは、「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」の組み合わせによって得る。そして、残りの露光量（すなわち、目標露光量とこれまでの積算露光量との差分）が「Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３」使用時の約１パルス分になった時点で、次の状態Ｓ２に切り替える。
【００５３】
（状態Ｓ２）
状態Ｓ２では、第Ｎショットの残りの露光量（すなわち、目標露光量とこれまでの積算露光量との差分）が略０になるまで、Ｃ１のみ（第２グループ）の充放電によってＸ線原１０を駆動しながらＸ線源１０が発生するパルスＸ線によって第Ｎショットを露光する。より詳細には、ここでは、残りの露光量が設定された許容値（例えば、１ショット露光量に対して±０．０５％の誤差）内になったときに、第Ｎショットの露光を完了する。ここで、状態Ｓ２では、Ｃ２とＣ３を充電していないので、パルス電源３０の電源能力に余裕が得られ、Ｃ１の充放電レートを上げることができる。
【００５４】
（状態Ｓ３）
状態Ｓ３は、第Ｎショットから第Ｎ＋１ショットにウエハステージ９６がステップ駆動している時間である。状態Ｓ３に切り替わり次第、Ｃ１〜Ｃ３の充電を開始し、次の放電に備える。
【００５５】
（状態Ｓ４）
状態Ｓ４は、露光対象のショットが異なる他は、状態Ｓ１と同様であり、第Ｎ＋１ショットの露光の先頭部分である。
【００５６】
すなわち、この実施の形態では、第Ｎショットを状態Ｓ１〜Ｓ３で示す手順で露光し、第Ｎ＋１ショットを状態Ｓ１〜Ｓ３に相当する手順で露光することを、ウエハ上の全ショットについて実施する。
【００５７】
上記の実施の形態では、コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）を３個とし、これらの合計容量に対する容量の比率をそれぞれ３０：３５：３５とした。コンデンサの個数、や容量は、適宜決定しうるが、他の好適な例を１つ挙げると次の通りである。
【００５８】
コンデンサ個数をＣ１、Ｃ２の２個とし、容量比をＣ１：Ｃ２＝１００：１０とする。Ｃ１のみの容量で所望の強度の１００％のパルス強度を得られるように設定する。そして、Ｃ１を大パワーパルス専用、Ｃ２を小パワーパルス専用とする。この例では、同時に使用するコンデンサは常に１個なので、複数のコンデンサの放電時のタイミング合わせを考慮する必要がない。
【００５９】
上記の実施の形態では、充放電させるコンデンサを変更することにより、Ｘ線源１０に対して供給する電気エネルギーを変更するが、これに代えて、例えば充放電させるコンデンサを固定し（例えば、１つのみのコンデンサを使用する）、これに蓄積する電気エネルギーを変更することにより、Ｘ線源１０に対して供給する電気エネルギーを変更してもよい。コンデンサに蓄積する電気エネルギーの変更は、例えば、充電時間、充電電流、充電電圧等を変更することにより行うことができる。
【００６０】
以上のように、コンデンサに電気エネルギーを蓄積しその電気エネルギーを光源に供給する光発生装置において、コンデンサの利用方法を変更（例えば、充電経路及び／又は放電経路の変更、コンデンサに蓄積する電気エネルギーの変更）することにより光源に供給される電気エネルギーを調整することにより、光源に供給される電気エネルギーを広範囲に変更することができる。
【００６１】
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図８は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記の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５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって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）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５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う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。
【００６２】
図９は、上記のウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（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１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（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１９（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うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、発生する光の強度を変更するための新規な装置を提供することができる。
【００６４】
例えば、複数のコンデンサと、それらの充電経路及び／又は放電経路に配置された複数のスイッチとを備え、前記複数のスイッチを制御することにより光源に提供される電気エネルギーの大きさを変更することにより、前記光源に提供される電気エネルギーの変更可能範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るＸ線露光システムの概略構成を示す図である。
【図２】プラズマＸ線源の入出力特性の一例を示す図である。
【図３】パルスＸ線源のＸ線強度ばらつきの一例を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態におけるスイッチの組み合わせを示す図である。
【図５】本発明の好適な実施の形態におけるＸ線強度調整方法を説明するための図である。
【図６】本発明の好適な実施の形態におけるＸ線強度調整方法を説明するための図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態におけるＸ線強度調整方法を説明するための図である。
【図８】デバイスの製造方法の概略を示す図である。
【図９】デバイスの製造方法の概略を示す図である。
【符号の説明】
１０　Ｘ線源
１１　第１電極
１２　第２電極
１３　Ｘ線源チャンバ
２０　高電圧放電回路
２１　整流器
２２　充電用コイル
３０　パルス電源
３１　トランス
４０　ＣＰＵ
５０　トリガ発生回路
６０　遅延回路
７０　制御パルス発生回路
８０　コンデンサ切替回路
９０　露光装置
９１　密閉チャンバ
９２　Ｘ線窓
９３　コリメーター
９４　マスク
９５　ウエハ
９６　ウエハステージ
９７　Ｘ線センサ
１００　記憶回路
【図１】
2004031024.tif 000003
【図２】
2004031024.tif 000004
【図３】
2004031024.tif 000005
【図４】
2004031024.tif 000006
【図５】
2004031024.tif 000007
【図６】
2004031024.tif 000008
【図７】
2004031024.tif 000009
【図８】
2004031024.tif 000010
【図９】
2004031024.tif 000011