JP2018533043A - Ｅｕｖ領域での測定用のコンパクトな光源 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、コヒーレント散乱手法を用いたＥＵＶ領域での測定のために、十分なパワー、優れた安定性および高コヒーレンス性を提供できる、貯蔵リングに基づくコンパクトかつ費用対効果が高い光源を達成することである。前記課題は本発明では、アクティニックマスク検査を行うための特性を有する１３．５ｎｍの光を供給するために貯蔵リング（ＳＲ）とブースタリング（ＢＲ）と線形加速器とアンジュレータ（ＵＮ）とを備えた、電子ビーム加速器技術に基づくコンパクトな光源（ＬＳ）であって、ａ）電子ビームの強度は少なくとも１０−３のレベルに維持され、ｂ）貯蔵リング（ＳＲ）が高輝度および大量のコヒーレント成分の光を達成すべく小さいエミッタンスを生成するために、コンパクトな多偏向磁石構造体が使用され、ｃ）所要床面スペースを小さく抑え、かつ干渉作用を低減させるため、ブースタリング（ＢＲ）と貯蔵リング（ＳＲ）とは同心の平面視配置でそれぞれ異なる高さに配置されており、ｄ）高い強度安定性を達成し、かつ、弾性ビームガス散乱およびタウシェック散乱に起因するライフタイム短縮を克服するため、準連続入射ないしは増強されたトップアップ入射が行われ、ｅ）貯蔵リング（ＳＲ）への入射とブースタリング（ＢＲ）からの取出とは、ブースタリング（ＢＲ）および貯蔵リング（ＳＲ）の平行な直線区間軌道によって定まる平面内において斜めに行われ、ｆ）ブースタリング（ＢＲ）から貯蔵リング（ＳＲ）へトップアップ入射を行うため、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムが使用される光源によって解決される。かかる措置によって、従来の研究室またはその保守エリアに収まり、かつ、非常に低い保守要件および低い所有コストを有する、非常にコンパクトな光源が達成される。アンジュレータによって放出される光の波長は、６〜３０ｎｍの範囲である。その光ビームは、１０−３の領域において著しく高い強度安定性を有し、マスクにおいて１００ｍＷを超える十分なパワーと、１０ｋＷ／ｍｍ２／ｓｒを超える高輝度を有する。電子ビームエネルギー、アンジュレータ周期長、アンジュレータ周期の数のパラメータ空間は、レンズレス測定用途およびコヒーレント散乱手法に用いられるために必要な波長、光子束およびコヒーレンスを提供するために最適となっている。同心リングのコンセプトにより、光源の設置床面積を最小にすることができる。貯蔵リングへの増強されたトップアップ入射と低ギャップのアンジュレータとの組み合わせにより、著しく高い強度安定性を達成することができ、かつ、コヒーレント散乱手法の特定の用途に係るコヒーレンス要請を満たすことができる。

Description

本発明は、ＥＵＶ領域での測定用の加速器技術に基づくコンパクトな光源に関し、特に、コヒーレント散乱法を利用したアクティニックマスク検査用に最適化された光源に関する。

既存の技術を用いた測定は、ますます困難に直面してきている。オンウェハ測定、すなわち、薄膜、パターニングされたフォトレジストから集積デバイスに及ぶナノ構造の測定は、たとえばＣＤ（限界寸法すなわち線幅）、ＬＥＲ（ラインエッジラフネス）、高さ、表面粗さ、欠陥、厚さ、側壁角度、材料組成、およびオーバーレイ誤差等の構造パラメータを監視および制御するために重要である。電子顕微鏡の他、さらに光学計測（結像、散乱、およびエリプソメトリー）もよく使用されている。光学スキャトロメトリは、ＣＤを求めるために、強度における分光変化を測定するものである。エリプソメトリーは厚さおよび組成を測定するものである。Ｘ線測定法は、２．５Ｄおよび３Ｄのアーキテクチャの大まかな形状のために用いられる。

寸法の縮小とＦｉｎＦＥＴ（すなわち高い構造）の導入と共に、これらの手法はその限界に近づいてきている。産業の現在の戦略方針は、ハイブリッド測定法フローおよび網羅的なモデリングである。さらに進歩するためには、新規のブレークスルー的なアプローチが必要である。将来の材料（たとえばグラフェン）については、産業界において測定ソリューションが欠けている。指向性自己組織化（ＤＳＡ）は非常に有望な技術であり、そのランダム性に起因してオーバーレイ計測法を必要とするので、新規のソリューションが必要となる。よって、将来の進歩がこの「計測法ギャップ」によって阻害され得る可能性が非常に高い。

極紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）は、半導体デバイスの大量生産のためにサブ２２ｎｍＨＰ（サブ７ｎｍ技術ノード）のための、費用対効果が高い次世代の最も現実味のあるリソグラフィと考えられている。ＥＵＶＬは、投影光学系およびマスクの双方のための反射性光学部品に基づいている。

従来技術の１９３ｎｍ（ＡｒＦ）光リソグラフィから１３．５ｎｍＥＵＶリソグラフィへの大きなステップは、ＥＵＶ波長領域に対応した光学素子を使用できるようになったことを引き金になされたものである。光子ビームの操作のために屈折光学系を使用する１９３ｎｍ領域とは対照的に、ＥＵＶ領域用には反射光学系のみが使用できる。１３．５ｎｍ波長において７０％の反射率と２％のＢＷとを有するＭｏ‐Ｓｉコーティングは、ミラーおよびマスクの双方に適合された技術である。これらの多層は、プロセスに更なる複雑性を追加するものである。光学系およびマスクの平坦性に厳しい要求が課されている。

ＥＵＶマスクは、基板と、基板上の多層コーティングと、多層上にパターニングされた吸収構造部（たとえばＴａＮ）とから成り、これらの層は全て、検出およびキャラクタリゼーションしてマスクを廃棄し、または走査部で使用される前に隔絶された欠陥を修復しなければならない、幾つかの欠陥を有し得る。よって、ＥＵＶマスク検査ツールは重要な要素となってきており、特に、多層ミラー内の奥深くに位置する歪みによって生じる位相誤差の検出も重要である。マスク検査は多層ブランクスと、パターニングされたマスクと、最終品のマスクとにおいて、ペリクルを通じて必要とされる。

かかるマスク検査のためには、たとえばＵＶ顕微視、ＡＦＭ、ＳＥＭ等の他の測定手法が使用されているが、アクティニックマスク検査すなわちＥＵＶ光を用いた測定法は、欠くことのできない手法になっている。ＥＵＶ光だけが、共鳴性の多層構造の奥深くまで浸入することができる。従来技術としては、ＳＥＭＡＴＥＣＨアクティニック検査ツール（シャープ）、フォトマスク調査専用の高解像ＥＵＶフレネルゾーンプレート顕微鏡がある。市販のマスクレビューツールは、カールツァイスによって開発されている。すなわちＡＩＭＳツールである。KLA Tencor社等の幾つかの工業会社によって他のマスク検査ツールが開発されており、同社の公式声明によれば、この開発は終了している、とのことである。

上述のレンズ方式の手法の他、たとえばコヒーレント散乱（回折）法およびコヒーレント散乱イメージング等のレンズレス手法も、アクティニックマスク検査のために実施できることが明らかとなっている。これらの手法は高価な光学系を使用せず、また、位相検索アルゴリズムを使用した欠陥イメージングまたは欠陥検査のために更なる利点を奏する。

ＥＵＶ測定法の主な問題の１つは、高輝度および高安定性のＥＵＶ光源を発見することである。ＥＵＶ光は、放電プラズマ生成（ＤＰＰ）またはレーザプラズマ生成（ＬＰＰ）によって高温かつ高密度のプラズマからの自然放出によって得ることができる。走査部については、１００Ｗ超のＬＰＰ源が開発中であり、実用化可能であると考えられているが、格段に小さいパワーでより高輝度を達成するために同様の方式を使用してより小さいドロップレットを用いることは、極度に困難である。安定性、動作可能時間およびデブリが最重要問題となる。高調波生成（ＨＨＧ）源も使用することができる。この高コヒーレント生成源の問題は、安定性およびパワーである。要約すると、フォトマスクを妥当な時間内で走査するためには、ＤＰＰ源およびＬＰＰ源の輝度（＜１００Ｗ／ｍｍ^２／ｓｒｄ）および安定性は制限されてしまう。ここで挙げた輝度は、走査顕微視には十分である。これらの生成源は、格段に高輝度および高コヒーレンスを要求するコヒーレント散乱手法には適していない。ＨＨＧ源は非常に高い輝度（コヒーレンス）を有するが、フラックスがボトルネックとなり、これはμＷ領域内である。この生成源はコヒーレント散乱手法のためには実用化可能であるが、マスク検査を妥当な時間内で行うためには、フラックスは１０ｍＷを超えなければならない。よってこれらの生成源は、当該産業の目標仕様の中でフォトマスク測定における用途のためには、有用ではない。

マスク測定（すなわち、低解像度かつ高スループットで欠陥を特定するためのマスク検査、および、低速かつ高解像度で欠陥をキャラクタリゼーションするためのマスクレビュー）は、将来の進歩を可能にするために決定的な重要性を有する。特にＥＵＶリソグラフィは、マスクの欠陥を評価するために反射結像技術を必要とする。特に、多層部内または多層部下方にある欠陥は、従来の手法では検出することができない。よって、アクティニック測定法、すなわち、１３．５ｎｍのＥＵＶ光（９２ｅＶ）と６°の入射角での反射（製造における照射条件）とを用いる検査およびレビューが、不可欠であると考えられている。したがってＥＵＶマスク測定は、レビューおよび検査の双方にとって重大であり、直ちに解決することが要請されている。

オンウェハ測定手法およびマスク測定手法の双方において、限定列挙ではないが光学フルフィールドイメージング、走査顕微視、散乱、コヒーレント散乱、およびコヒーレント回折イメージングも含めて、短波長すなわち３０ｎｍ〜６ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を用いることが解決手段となり得る。しかしかかる手法は、光学的手法の要求を満たす光源を必要とする。たとえば高調波生成源および上述のレーザアシストプラズマ源等の従来技術の光源の主な課題は、高輝度、高コヒーレンス、高安定性および高フラックス、さらに、妥当なサイズおよび高い動作信頼性である。設置コストが低いこと、および保守コストが低いことも、もちろん重要である。

上記機能のうち幾つかを果たすシステムは多く開示または製造されているにもかかわらず、上記機能全てを果たすシステムは存在しない。

たとえば貯蔵リングおよび自由電子レーザ等の加速器方式の光源が高いフラックスおよび高コヒーレンスを達成することができ、世界規模でマスク検査も含めた種々の用途で使用されている。その欠点は、かかる光源のサイズが比較的大きいことである。コンパクトなシンクロトロンも開示されており、それらのうち幾つかは、過去１０年の内に製造されている。たとえば、これまでに偏向磁石またはウィグラーのいずれか一方からのＥＵＶ光の生成（たとえば米国特許第８７４９１７９号明細書（US 8,749,179 B1）を参照のこと）が開示されている。これらは双方とも、比較的低輝度かつ広幅のスペクトルで光を放出し、この広幅のスペクトルから必要な波長をフィルタリングにより取り出す必要がある。さらに、入射の期間が長いことと、貯蔵リングにおける電子ビームの遅延とにより、強度は一定ではない。その上、その構成はツールの全設置床面積の削減に重点を置くものでもない。最も重要なのは、かかるツールがレンズ方式の手法を用いたＥＵＶアクティニックマスク測定法の要求を満たすことである。これは、走査顕微視およびフルフィールドイメージングに必要とされる輝度を十分に提供する。ビーム強度の変動は、走査速度の調整またはビーム強度の減衰の制御によって補正される。しかし、かかる光源は、コヒーレント散乱手法に必要なあまり高い輝度および高コヒーレンスを出力することができない。その上、光子強度の変化は、ミラーにかかる熱負荷も変化させることとなり、これによりビーム位置が不安定になる。コヒーレント散乱イメージングでは、ビーム安定性要求が非常に厳しい。

よって本発明の課題は、ＥＵＶ領域での測定手法のために、特に、限定列挙ではないがコヒーレント散乱手法のために、十分なパワー、安定性、輝度およびコヒーレンス性を提供できる、貯蔵リングに基づくコンパクトかつ費用対効果が高い光源を達成することである。

前記課題は本発明では、アクティニックマスク検査を行うための特性を有する１３．５ｎｍの光を供給するために貯蔵リングとブースタリングと線形加速器とアンジュレータとを備えた、電子ビーム加速器技術に基づくコンパクトな光源であって、
ａ）電子ビームの強度は少なくとも１０^−３のレベルに維持され、
ｂ）貯蔵リングが高輝度および大量のコヒーレント成分の光を達成すべく小さいエミッタンスを生成するために、コンパクトな多偏向磁石構造体が使用され、
ｃ）所要床面スペースを小さく抑え、かつ干渉作用を低減させるため、ブースタリングと貯蔵リングとは同心の平面視配置でそれぞれ異なる高さに配置されており、
ｄ）高い強度安定性を達成し、かつ、弾性ビームガス散乱およびタウシェック散乱に起因するライフタイム短縮を克服するため、準連続入射ないしは増強されたトップアップ入射が行われ、
ｅ）貯蔵リングへの入射とブースタリングからの取出とは、ブースタリングおよび貯蔵リングの平行な直線区間軌道によって定まる平面内において斜めに行われ、
ｆ）ブースタリングから貯蔵リングへトップアップ入射を行うため、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムが使用される
光源によって解決される。

かかる措置によって、従来の研究室またはその保守エリアに収まり、かつ、低い保守要件および低い所有コストのために構成された、十分にコンパクトな光源が達成される。アンジュレータによって放出される光の波長は、６〜３０ｎｍの範囲である。その光ビームは、１０^−３の領域において著しく高い安定性を有し、１００ｍＷを超える領域の十分な中央円錐パワーを有し、かつ、光源レベルにおいて１００ｋＷ／ｍｍ^２／ｓｒを超える高輝度を有し、マスクレベルにおいて伝送光学系がビームの少なくとも１０％を送る。これらの値は、コヒーレント散乱手法を使用してフォトマスクの１００ｃｍ^２フィールド面積を妥当な時間内で走査した場合に基づくものである。マスクレビューのための所要フラックスと、レンズ方式の測定手法のための所要コヒーレンスとは、その仕様より緩和するので、本方法によって実用化可能となる。

よって、電子ビームエネルギー、アンジュレータ周期長、アンジュレータ周期の数のパラメータ空間は、最小のコストおよび所要スペースで測定に用いられるために必要な波長および光子束を提供するために最適となっている。ビーム安定性とコンパクト性とを同時に実現するための同心リングコンセプトを提案するコンパクトな光源は、他には無い。

従来の研究室およびその保守エリアに収まるためには、アーキテクチャは約５０ｃｍ^２である設置床面積を有するように構成されている。

２つの長い直線区間を有するレーストラック構成の、このように著しく小さい設置床面積は、貯蔵リング、ブースタおよび線形加速器の３次元配置によって達成される。かかる措置によって、ブースタリングが貯蔵リングビームに及ぼす電磁妨害も緩和される。さらに、小さい多機能磁石が貯蔵リングおよびブースタリングの構造を強化する。

その結果として得られるアンジュレータの直線区間長に基づき、偏向磁石および４極の最大可能な磁界の技術的限界と工業上の所要スペースとを尊重した、貯蔵リングの最適な配置が達成された。

コンパクトな光源に係る新規性として、本発明は、貯蔵リングへ準連続的入射ないしは増強されたトップアップ入射を行うための完全なエネルギーブースタシンクロトロンリングを含む。トップアップ入射は必要な強度安定性を達成するためだけに必要なのではなく、タウシェック散乱および弾性ビームガス散乱に起因するライフタイム短縮を克服するためにも必要である。電子ビームのエネルギーが低いこと、および、アンジュレータの垂直方向のアパーチャギャップが小さいことは双方とも、これらの作用を強力に増幅させる。

貯蔵リングへの入射とブースタシンクロトロンリングからの取出とは、ブースタリングおよび貯蔵リングの平行な直線区間軌道によって定まる傾いた平面内において行われる。貯蔵リングへ入射するためには、蓄積ビームが入射過程中は影響を受けない状態に維持するパルス多極システムが使用される。キッカーの立ち上がり時間および立ち下がり時間のためにリング充填物にギャップを設ける必要は無くなり、このことによってこの充填物の均一性が向上して、全電流が一定である場合のバンチあたりの荷電が低減し、これにより集中現象が緩和して光源安定性がさらに改善する。

線形加速器（ライナック）は、貯蔵リングの構造内に完全に収まる。かかる措置は、光源の設置床面積の縮小の要請にも格段に寄与する。

したがって、本発明の光源は、コヒーレント回折イメージング（ＣＤＩ）で要求されている著しく高い強度安定性を具備する最初のＥＵＶ光源である。

従属請求項に本発明の他の有利な実施形態が掲げられている。

以下、添付の図面を参照して、本発明の有利な実施形態を説明する。

一例として、１６ｍｍの長さの周期を２００個有するアンジュレータの電子エネルギーに依存するビーム電流の変動を示す図である。 電子エネルギーの同一領域に対応する、関連する磁界を示す図である。 アクティニックマスク検査のための特性を有する光を供給するためのコンパクトな光源の基本的構成を示す概略図である。 図３のコンパクトな光源の３Ｄ全体図である。

技術背景を理解しやすくするため、ＣＤＩを用いたアクティニックマスク検査に係る光子ビーム要件を先に説明する。

ＣＤＩを用いたマスク検査の原理の検証を、ＳＬＳ（パウル・シェラー研究所（スイス国５２３２、フィリゲンＰＳＩ）のスイス光源（Swiss Light Source））のXIL-IIビームラインで行った。表１に、ＣＤＩ方式のアクティニックマスク検査ツールに係る光子ビーム要件をまとめた。ここで留意すべき点は、これらの値は大まかな推定値であるということである。要件のより正確な推定値を得るためには、光学系を含めたシステム全体の概念的な構成、測定手法、再構成アルゴリズムおよび検出器仕様が必要となる。また、非常に高い確率のシナリオは、１つの光源が複数のツールに同時に用いられる、というものである。現在の最良の選択肢は、１つのアンジュレータを使用して、そのビームをビームスプリッタによって分配することになるであろう。

表１：マスクレベルでＣＤＩを用いてアクティニックマスク検査を行うための光子ビーム要件

１３．５ｎｍの波長でＣＤＩを用いてアクティニックマスク検査を行うためのこの要件に基づいて、光源パラメータの最初の最適化（アンジュレータおよびコンパクトな貯蔵リング）を行った。その計算は、０．１％の帯域幅で毎秒光子数が１．３×１０^１５の所要光子束に基づいている。

コンパクトな光源を達成するための重要な関係式は、以下の通りである：

ここでλは、放出される光の波長を表し、λ_ｕはアンジュレータの周期長であり、γは（２）によって定義されたローレンツ係数であり、ｎ_０は（３）によって定義された０．１％の帯域幅での毎秒光子数であり、Ｋは（４）によって定義されたアンジュレータパラメータである。Ｎ_ｕは、アンジュレータ周期の数を表し、かつ、Ｉは電子ビームの電流である。

図１は、条件（１）および（３）が満たされた場合において、アンジュレータ周期長λ_ｕが１６ｍｍである場合の、電子エネルギーに依存するビーム電流の変動を示す図である。このアンジュレータ周期長λ_ｕは、保守的な値として選択されたものである。Ｋが０に近づくと、ビーム電流Ｉは無限に向かって条件（１）を満たす。しかし、この極からむしろ中程度の距離の方が、妥当な電流を達成することができる。考察のため、ここではエネルギーを４３０ＭｅＶに選択した。このエネルギー限界を超えると、電流低下の増加がそれほど多くはなくなる。

図２は、電子エネルギーの（図１と）同一領域に対応する、関連する磁界Ｂを示す図である。

結論としては、光源コンセプトの開発に際して、１６ｍｍのアンジュレータ周期長を選択した。他のパラメータは全て、この選択の結果である。コンパクトな貯蔵リングのエネルギーは４３０ＭｅＶとなり、アンジュレータ磁界は０．４２Ｔとなる。

周期長が短く高磁界のアンジュレータについては、幾つかの技術的限界が存在する。１６ｍｍのアンジュレータ周期長は、現在のところ通例達成できる限界である。さらに周期長が短くなることは、数式（１）から明らかであるようにビームエネルギーが低くなるという利点を奏するが、他方で、妥当な大きさのＫパラメータ（４）を達成するためには、アンジュレータ磁界強度を高くする必要がある。また、Ｋパラメータが過度に低いと、数式（３）によって定義された所要光子束に達するために要するビーム電流が多くなる。

クライオアンジュレータによって、より高い磁界との組み合わせで周期長をさらに短くすることも可能になるが、クライオアンジュレータは複雑さを増すこととなり、この複雑さが信頼性に影響を及ぼすので、これについてはここでは考察しない。

必要な光子数は、１５０ｍＡのビーム電流で達成することができる。これは、有害な集中現象を回避するために十分な低さである。結論として、４３０ＭｅＶのエネルギーが、コンパクトな貯蔵リングを可能とするために妥当な小ささとなる。アンジュレータの０．４２Ｔの磁界は、現在の標準の中では良好である。Ｋ値は０．６３となり、よって、高調波を増幅しないようにするために十分に小さい値である。

アンジュレータおよび電子ビームのここで選択されたパラメータを、表２にまとめている。

表２：アンジュレータおよび電子ビームパラメータ

ＣＤＩ法は電子ビームの高い強度安定性を要求するので、トップアップ入射が必須となる。弾性ビームガス散乱とトゥシェック散乱とに起因するライフタイム短縮を克服するためには、トップアップ入射の増強または準連続入射が必要となる。双方とも、貯蔵リングエネルギーを低くして、かつアンジュレータを小さくすることによって、強力に強化される。

図３は、アクティニックマスク検査のための特性を有する１３．５ｎｍの光を供給するためのコンパクトな光源２を示す概略的な平面図である。もちろん、特定の構成要素の設計を調整することによって、放出される光が他の主波長を有することも可能である。コンパクトな光源２は、貯蔵リングＳＲと、同心のブースタシンクロトロンＢＯと、事前線形加速器ＬＩとを備えている。図３にはまた、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムＹＥＸ，ＹＩＮを備えたブースタ取出システム４および貯蔵リング入射システム６の概略的な側面図も含まれている。ＹＥＸは取出セプタムを表しており、ＹＩＮは入射セプタムを表しており、ＫＥＸは取出キッカーを表しており、ＫＩＮは非線形の入射キッカーを表している。図４は、貯蔵リングＳＲと、ブースタシンクロトロンＢＯと、伝送路ＴＬを有する事前線形加速器ＬＩと、アンジュレータＵＮと、加速空洞ＣＹとを備えたコンパクトな光源２の３次元図である。

ブースタシンクロトロンＢＯの構成は、貯蔵リングＳＲのレーストラック形状に追従している。所要床面スペースは最小でなければならないので、ビーム伝送を促進するために横方向距離を最小にし、かつ、図３および図４に示されたブースタシンクロトロンＢＯと貯蔵リングＳＲとの間の離隔距離を最大限にするために垂直方向距離を大きくして、ブースタシンクロトロンＢＯを貯蔵リングＳＲの下方に同心に配置する。このことによって、循環型のブースタシンクロトロンＢＯが貯蔵リングＳＲにおける電子ビームに及ぼす電磁妨害が緩和する。

傾いた取出システム４および入射システム６は、ブースタシンクロトロンＢＯおよび貯蔵リングＳＲの２つの直線区間を結ぶ、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムＹＥＸ，ＹＩＮによって構成されている。電子ビームは両セプタムＹＥＸ，ＹＩＮ内において水平方向になっており、垂直方向に偏向される。電子ビームは貯蔵リング入射セプタムＹＩＮから小さい勾配で多極入射キッカーＫＩＮへ導かれて、貯蔵リングアクセプタンス内で捕捉される。

上記にて開示したこのコンパクトな光源２の革新的な特徴、特にこれら全ての組み合わせは、低エネルギーの貯蔵リングをベースとしたコンパクトな光源には今まで適用されていなかった。ここで開示した解決手段では、上述のような複雑なシステムの内因的な問題全てが解決されている。

アンジュレータＵＮについては、永久磁石材料であるＤｙ強化ＮｄＦｅＢを選択した。これは、Ｂ_ｒ＝１．２５Ｔの残留磁界を提供するものである。強化材料を用いると、‐ＳＬＳのＵ１５アンジュレータ（ブロック高さ１６．５〜２６．５ｍｍ、極幅２０〜３０ｍｍ）と比較して‐８．５ｍｍのギャップではＢ＝０．４７Ｔの磁界を達成することができ、９ｍｍではＢ＝０．４２Ｔを達成することができる。

以下の表３は、主要なビームパラメータ、光源パラメータおよび光特性をまとめたものである。

表３：アクティニックマスク検査用のＣＯＳＡＭＩ（Compact EUV Source for Actinic Mask Inspection）のビームパラメータ、光源パラメータおよび光特性

＋）ビーム内散乱爆発も含む

参考文献：
［１］A. Wrulich et al. Feasibility Study for COSAMI - a Compact EUV Source for Actinic Mask Inspection with coherent diffraction imaging methods
［２］A. Streun, OPA, http://ados.web.psi.ch/opa/
［３］A. Streun, : “COSAMI lattices: ring, booster and transfer line”, Internal note, PSI June 28, 2016.

Claims (5)

1. アクティニックマスク検査を行うための特性を有する１３．５ｎｍの光を供給するために貯蔵リング（ＳＲ）とブースタリング（ＢＲ）と線形加速器とアンジュレータ（ＵＮ）とを備えた、電子ビーム加速器技術に基づくコンパクトな光源（ＬＳ）であって、
   ａ）電子ビームの強度は少なくとも１０^−３のレベルに維持され、
   ｂ）前記貯蔵リング（ＳＲ）が高輝度および大量のコヒーレント成分の光を達成すべく小さいエミッタンスを生成するために、コンパクトな多偏向磁石構造体が使用され、
   ｃ）所要床面スペースを小さく抑え、かつ干渉作用を低減させるため、前記ブースタリング（ＢＲ）と前記貯蔵リング（ＳＲ）とは同心の平面視配置でそれぞれ異なる高さに配置されており、
   ｄ）高い強度安定性を達成し、かつ、弾性ビームガス散乱およびタウシェック散乱に起因するライフタイム短縮を克服するため、準連続入射ないしは増強されたトップアップ入射が行われ、
   ｅ）前記貯蔵リング（ＳＲ）への入射と前記ブースタリング（ＢＲ）からの取出とは、当該ブースタリング（ＢＲ）および当該貯蔵リング（ＳＲ）の平行な直線区間軌道によって定まる平面内において斜めに行われ、
   ｆ）前記ブースタリング（ＢＲ）から前記貯蔵リング（ＳＲ）へトップアップ入射を行うため、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムが使用される、
   コンパクトな光源（ＬＳ）。
2. 前記ブースタリング（ＢＲ）と前記貯蔵リング（ＳＲ）とは、ビーム伝送を促進するために小さい横方向の位置ずれで、かつ、干渉作用を低減するために垂直方向の位置ずれを大きくして、同心で配置されている、
   請求項１記載のコンパクトな光源（ＬＳ）。
3. 前記貯蔵リング（ＳＲ）へ前記増強されたトップアップ入射を行う際に、バンチ電流を低減すべく、かつ、所要の高い強度および位置安定性を達成すべく、リング充填物にギャップを回避するため、多極キッカーが使用されている、
   請求項１または２記載のコンパクトな光源（ＬＳ）。
4. 設置床面積は全部で約５０ｍ^２であり、
   ２つの長い直線区間を有するレーストラック構成の前記設置床面積は、前記貯蔵リング（ＳＲ）および前記ブースタリング（ＢＲ）の構造のために多機能磁石を用いて、かつ、２つの反対称的に配置されたランバートソンセプタムを有する前記ブースタリング（ＢＲ）から前記貯蔵リング（ＳＲ）へのコンパクトな発散抑圧するビーム伝送を用いて、前記貯蔵リング（ＳＲ）への入射を１つの非線形のキッカーだけで行うことにより、前記貯蔵リング（ＳＲ）と前記ブースタリング（ＢＲ）と前記線形加速器（ＬＩ）との３次元配置によって達成されている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のコンパクトな光源（ＬＳ）。
5. ａ）前記貯蔵リング（ＳＲ）は、前記ブースタリング（ＢＲ）から増強されたトップアップ入射によって、加速された電子を受け取ることにより、ビーム強度を１０^−３のレベルに安定的に維持して、低ギャップの前記アンジュレータ（ＵＮ）との組み合わせで低エネルギーの前記貯蔵リングに起因するライフタイム寿命を克服し、前記貯蔵リング（ＳＲ）における電子ビームの電子エネルギーは、２００〜５００ＭｅＶの範囲であり、かつ、当該電子ビームの電流は２００ｍＡ以下の任意の値であり、
   ｂ）前記ブースタリング（ＢＲ）は、線形加速器から入射通路を介して前記加速された電子を受け取る増強されたトップアップ入射のために構成されており、
   ｃ）同心の前記ブースタリングと前記貯蔵リングとの配置は、ビーム伝送を促進するために僅かにのみ横方向にずれており、かつ、循環型の前記ブースタリングが前記貯蔵リングにおける電子ビームに及ぼす干渉作用を最小にするために垂直方向に大きくずれており、ビーム安定性と機械信頼性との間で妥協せずに著しくコンパクトな光源を実現することができ、
   ｄ）前記低ギャップのアンジュレータ（ＵＮ）は前記貯蔵リング（ＳＲ）に組み込まれており、前記アンジュレータ（ＵＮ）は８〜２４ｍｍのアンジュレータ周期と、当該アンジュレータ周期の多数倍の長さとを有する、
   請求項１から４までのいずれか１項記載のコンパクトな光源（ＬＳ）。

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