X射线曝光使用的X射线是用高能电子束轰击-个金属靶产生的。当高能电子撞击靶时将损失能量,而能量损失的主要机理之一是激发核心能级的电子。SDCL1005C2N2STDF当这些激发电子落回核心能级时,将发射X射线。这些X射线形成分立的线谱,其能量取决于靶材料。在X射线投射的路程中放置掩模板,透过掩模板的X射线照射到硅片上的光刻胶完成曝光。囚为所有X射线源必须在真空下工作,所以X射线在投射的路程中必须透过窗口进人到常压气氛中进行曝光。窗口材料对X射线的吸收要尽量的少。铍是常用的窗口材料,掩膜基板材料对X射线的吸收量也要少。所以X射线的波长应选在2~40A,即软X射线区。

   除了通过电子碰撞金属靶产生X射线作为曝光光源外,可用于X射线曝光的还有其他X射线源,如等离子体和同步辐射X射线光源(存储环)等。X射线源在X射线光刻技术的研究开发中是非常活跃的内容,其主要研究课题是如何提高功率和改善X射线的平行性。在X射线曝光中,对X射线源的要求主要有:①X射线源需要具有很高的辐射功率(要求功率密度大于0,1W/cm2),这样才能使X射线曝光时间小于60s;②X射线源靶斑的尺寸直接影响到半阴影和几何畸变,为了满足高分辨率光刻的需要,要求X射线源靶斑的尺寸小于11Ynl;③X射线的能量要求在1~10keV,这样可以使X射线对掩模板衬底中的透光区有较好的透过率(通常选氮化硼或氮化硅作为衬底材料),而掩模板衬底的非透光区则选取对X射线吸收强的材料(通常选用金作为图形材料),从而满足掩膜反差大的要求;④使用平行光源,X射线难以聚焦,所以光源发射X射线的方式就决定了X射线到达硅片的形式。

在X射线光源中,电子轰击固体靶形成的X射线光源(电子碰撞)和等离子体源,基本是点光源。同步辐射X射线光源(存储环)近乎平行发射,X射线束是近于平行地传输,因此目前受到广泛关注。