JP6612559B2 - 自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム - Google Patents
自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6612559B2 JP6612559B2 JP2015171166A JP2015171166A JP6612559B2 JP 6612559 B2 JP6612559 B2 JP 6612559B2 JP 2015171166 A JP2015171166 A JP 2015171166A JP 2015171166 A JP2015171166 A JP 2015171166A JP 6612559 B2 JP6612559 B2 JP 6612559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- laser light
- path
- branch
- transport path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
すなわち、回路パターンの形成されたフォトマスクを固定し、感光性樹脂(フォトレジスト)の表面塗布されたシリコンウェハを、このフォトマスクから一定間隔あけて設置する。そして、フォトマスクを介してシリコンウェハの表面を露光し、感光性樹脂に回路パターンを転写するというものである。
現在の露光光源は、エキシマレーザ(波長:193nm)を発生するArF光源が主流である。
そこで、半導体リソグラフィ用の大強度のEUV光源として、電子加速器を用いた自由電子レーザ(FEL:Free Electron Laser)光源が注目されている。
また半導体のリソグラフィ工程の現場には、複数の露光機器が配置されるが、各々の露光機器で実際に行われる露光は、間欠的で連続する時間も長くはない。
しかし、複数の露光機器でFEL光源を共有させるにしても、供給されるレーザ光の効率的な利用方法が提案されない限り、生産コストの改善につながらない課題がある。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように第1実施形態に係る自由電子レーザ光源10A(10)は、電子銃11から入射した電子ビームを加速する加速空洞12と、この電子ビームが加速してなる高エネルギー電子ビームを輸送する輸送路13と、この輸送路13から分岐するn個(n=1)の分岐路15の始点に設けられこの分岐路15及び輸送路13のうちいずれか一つを高エネルギー電子ビームの進路に設定するキッカー16と、このキッカー16を通過した後の輸送路13及び分岐路15の両方に配置され高エネルギー電子ビームの通過によりレーザ光を発生するアンジュレータ17(171,172)と、発生したレーザ光を導いて末端から照射する導光路18(181,182)と、を備えている。
加速空洞12は、電子銃11から加速位相で入射した電子ビームを、高周波電場により直線的に加速し、高エネルギーにするものである。
輸送路13及び分岐路15の曲率を有する部分には、磁場の作用により加速された電子ビームの進行方向を曲げる偏向電極21が配置されている。このように輸送路13は、加速空洞12を含む閉回路を構成している。
キッカー16は、輸送路13に付与する磁場をON/OFFするものである。キッカー16が、磁場を付与しない状態では、高エネルギー電子ビームは輸送路13を直進する。そして、後述する制御部30から分岐信号Cを受信し、キッカー16が磁場を付与した状態になると、高エネルギー電子ビームは曲げられて分岐路15に進路を変更する。
なお、第1実施形態において分岐路15は、一つのみ設けられているが、複数の分岐路15が設けられている場合、高エネルギー電子ビームの進路は、n個(n≧2)の分岐路15及び輸送路13のうちいずれか一つに設定される。
加速空洞12は、減速位相で入射した電子ビームを減速させる機能を有している。
つまり、電子銃11から所定周期で断続的に放出された電子ビームは、加速空洞12で加速され、後述するアンジュレータ17でレーザ光を発生し、閉回路を一周した後に、加速空洞12で減速され廃棄される。
電子ビームは、速度や運動方向が変えられた時、軌道の接線方向に放射光が放出される。そして、この放射光と電子の相互作用により、特定波長の自由電子レーザ(レーザ光)の発振に至る。
各実施形態において、アンジュレータ17は、電子ビームを通過させて発生するレーザ光が、極端紫外線(EUV:Extreme Ultra-Violet)となるように、各種条件が設計されている。しかし、自由電子レーザ光源から出力されるレーザの波長に特に限定はない。
一方、アンジュレータ17(171,172)で発生したレーザ光は、その長手方向をそのまま直進し、導光路18(181,182)の先端に入射しその末端から照射される。
このように照射されるレーザ光は、電子銃11から放出される電子ビームの周期に対応した、周期を有するパルス光である。
半導体集積回路の製造におけるリソグラフィ工程とは、ウェーハに感光性樹脂(フォトレジスト)を塗布し、フォトマスクを介して露光した感光性樹脂の部分を変質させ、回路パターンを転写するというものである。
このリソグラフィ工程では、ウェーハに形成される配線回路層の層数に応じて、フォトマスクのセットとレーザ光の露光とが繰り返されるため(数十回)、多数の露光機器23を配置してスループットの向上が図られている。
一方の導光路181に接続する半導体露光機器231の群は、他方の導光路182に接続する半導体露光機器232の群と露光タイミングが一致しないように、それぞれの駆動部24(241,242)は駆動する。具体的には、一方の半導体露光機器231の群がステップ動作やフォトマスクを交換等するタイミングに、他方の半導体露光機器232の群において露光が行われる。
導光路指定部33は、この識別信号やポートの属性を識別して、受信した照射要求信号Aに対応する導光路18を指定する。
第1実施形態では、一つのキッカー16の接続先である輸送路13及び分岐路15の各々にアンジュレータ17(171,172)が設けられている。
図2に示すように第2実施形態に係る自由電子レーザ光源10B(10)は、電子銃11から入射した電子ビームを加速する加速空洞12と、この電子ビームが加速してなる高エネルギー電子ビームを輸送する輸送路13と、この輸送路13から分岐するn個(n≧2)の分岐路15(151,152,…15n)の始点に設けられn個の分岐路15(151,152,…15n)のうちいずれか一つを高エネルギー電子ビームの進路に設定するキッカー16(161,162,…16n)と、分岐路15(151,152,…15n)の各々に配置され高エネルギー電子ビームの通過によりレーザ光を発生するアンジュレータ17(171,172,…17n)と、発生したレーザ光を導いて末端から照射する導光路18(181,182,…18n)と、を備えている。
このように構成されることで、n個の駆動部24(241,242,…24n)で駆動される露光機器23の群が形成され、半導体生産の多様性への対応力が向上する。
なお、図2において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
このように構成されることで、自由電子レーザ光源10Bにおいて、レーザ光の発生を休止させることができる。これにより、常時、安定したレーザ光を、露光機器23に照射させることができる。また、全てのキッカー16(161,162,…16n)を直進に設定し、加速空洞12に電子ビームが加速位相で入射するよう設定し、閉軌道を複数回周回させることにより、電子ビームを高エネルギーにすることもできる。
なお、図2において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
この選択送信部の接点34xが短絡された場合、高エネルギー電子ビームは輸送路13を周回するのみでレーザ光を照射することは無い。この場合、分岐信号Cは確認信号出力部35に受信されこの確認信号出力部35は未照射確認信号Bを出力する。
これにより、複数の駆動部24から照射要求信号Aが同時に出力される競合を回避し、多数の露光機器23におけるレーザ光の効率利用に寄与する。
図3に示すように第3実施形態に係る自由電子レーザ光源10C(10)は、電子銃11(11a,11b)及び加速空洞12(12a,12b)が多重化して備えられている。これに伴い、電子廃棄部22(22a,22b)も多重化して備えられている。
なお、図3において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。図3は加速ラインを二重化したものを例示しているが、三重化以上も考えられる。
このように構成されることにより、1つの加速ラインがダウンした場合でも、他の加速ラインを起動させることにより、半導体集積回路の製造の中断を防止することができる。
また、複数の加速ラインの電子ビームのタイミングをずらすことで、複数のアンジュレータで同時にレーザ光を発生させたり、1つのアンジュレータに電子ビームを集中させてレーザ光の強度を向上させたりすることも考えられる。
図4に示すように第4実施形態に係る自由電子レーザ光源10D(10)は、輸送路13又は分岐路15を通過した電子ビームを、それぞれの終端で廃棄する電子廃棄部22を備えている。
このように構成されることで、輸送路13を閉回路で構成する必要はなくなり、自由電子レーザ光源10D(10)のレイアウトを多様化することができる。
電子銃11で発生させた電子ビームを加速空洞12に入射して加速する(S11)。半導体集積回路の製造におけるリソグラフィ工程で使用する複数の露光機器23の群を起動(スタートアップ)する(S12)。
露光機器の駆動部24からの照射要求信号Aを受信しないうちは(S13 No)、露光機器23にレーザ光は照射されない(S14,S15 No)。
このレーザ光は、導光路18を通過してその末端に接続する露光機器に入射する(S18)。そして、この(S13)から(S18)までのフローを、露光機器23をシャットダウンするまで続ける(S15 Yes END)。
また、自由電子レーザ光源の制御部は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、自由電子レーザ光源の制御プログラムにより動作させることが可能である。
Claims (9)
- 電子銃から入射した電子ビームを加速する加速空洞と、
前記電子ビームが加速してなる高エネルギー電子ビームを輸送する輸送路と、
前記輸送路から分岐するn個(n≧1)の分岐路の始点に設けられ、n個の前記分岐路及び前記輸送路のうちいずれか一つを前記高エネルギー電子ビームの進路に設定するキッカーと、
前記キッカーを通過した後の前記輸送路及びn個の前記分岐路のうち少なくとも2つ以上に配置され、前記高エネルギー電子ビームの通過によりレーザ光を発生するアンジュレータと、
発生した前記レーザ光を導いて末端から照射する導光路と、を備え、
前記輸送路は、前記加速空洞を含む閉回路を構成し、
前記分岐路の終点は、電子ビームの進行方向を曲げる偏向電極を伴って前記輸送路に合流し、前記アンジュレータを通過した電子ビームを前記閉回路に戻し、
前記導光路の先端は、前記閉回路に戻った電子ビームから分離したレーザ光を入射することを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項1に記載の自由電子レーザ光源において、
前記導光路の末端に接続する機器の駆動部から出力される照射要求信号を受信する受信部と、
前記高エネルギー電子ビームの進路が前記分岐路となるように前記キッカーに磁場を発生させる分岐信号を生成する分岐信号生成部と、
受信した前記照射要求信号に関連付けられた前記機器が接続する前記導光路を指定する導光路指定部と、
前記指定された導光路のみに前記レーザ光が導かれるよう選択した前記キッカーに前記分岐信号を送信する選択送信部と、を有する制御部をさらに備えることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項2に記載の自由電子レーザ光源において、
前記キッカーに対する前記分岐信号の送信状態に基づいて、前記レーザ光がいずれの前記導光路からも照射されていないことを示す確認信号を前記機器の駆動部に出力する確認信号出力部を、さらに備えることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の自由電子レーザ光源において、
前記輸送路又は前記分岐路を通過して前記加速空洞に戻ってきた前記高エネルギー電子ビームを、この加速空洞の機能により減速させたのちに前記閉回路の外に廃棄する電子廃棄部を、さらに備えることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の自由電子レーザ光源において、
前記電子銃及び前記加速空洞が多重化して備わることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自由電子レーザ光源において、
前記レーザ光はEUV光であって、前記導光路の末端に接続する機器は半導体露光機器であることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 請求項6に記載の自由電子レーザ光源において、
前記半導体露光機器は、前記導光路から分岐した複数の末端の各々に接続されていることを特徴とする自由電子レーザ光源。 - 電子銃から入射した電子ビームを加速する加速空洞と、
前記電子ビームが加速してなる高エネルギー電子ビームを輸送する輸送路と、
前記輸送路から分岐するn個(n≧1)の分岐路の始点に設けられ、n個の前記分岐路及び前記輸送路のうちいずれか一つを前記高エネルギー電子ビームの進路に設定するキッカーと、
前記キッカーを通過した後の前記輸送路及びn個の前記分岐路のうち少なくとも2つ以上に配置され、前記高エネルギー電子ビームの通過によりレーザ光を発生するアンジュレータと、
発生した前記レーザ光を導いて末端から照射する導光路と、を備え、
前記輸送路は、前記加速空洞を含む閉回路を構成し、
前記分岐路の終点は、電子ビームの進行方向を曲げる偏向電極を伴って前記輸送路に合流し、前記アンジュレータを通過した電子ビームを前記閉回路に戻し、
前記導光路の先端は、前記閉回路に戻った電子ビームから分離したレーザ光を入射する自由電子レーザ光源に対し、
前記導光路の末端に接続する機器の駆動部から出力される照射要求信号を受信するステップと、
前記高エネルギー電子ビームの進路が前記分岐路となるように前記キッカーに磁場を発生させる分岐信号を生成するステップと、
受信した前記照射要求信号に関連付けられた前記機器が接続する前記導光路を指定するステップと、
前記指定された導光路のみに前記レーザ光が導かれるよう選択した前記キッカーに前記分岐信号を送信するステップと、を含むことを特徴とする自由電子レーザ光源の制御方法。 - 電子銃から入射した電子ビームを加速する加速空洞と、
前記電子ビームが加速してなる高エネルギー電子ビームを輸送する輸送路と、
前記輸送路から分岐するn個(n≧1)の分岐路の始点に設けられ、n個の前記分岐路及び前記輸送路のうちいずれか一つを前記高エネルギー電子ビームの進路に設定するキッカーと、
前記キッカーを通過した後の前記輸送路及びn個の前記分岐路のうち少なくとも2つ以上に配置され、前記高エネルギー電子ビームの通過によりレーザ光を発生するアンジュレータと、
発生した前記レーザ光を導いて末端から照射する導光路と、を備え、
前記輸送路は、前記加速空洞を含む閉回路を構成し、
前記分岐路の終点は、電子ビームの進行方向を曲げる偏向電極を伴って前記輸送路に合流し、前記アンジュレータを通過した電子ビームを前記閉回路に戻し、
前記導光路の先端は、前記閉回路に戻った電子ビームから分離したレーザ光を入射する自由電子レーザ光源に対し、コンピュータが、
前記導光路の末端に接続する機器の駆動部から出力される照射要求信号を受信するステップ、
前記高エネルギー電子ビームの進路が前記分岐路となるように前記キッカーに磁場を発生させる分岐信号を生成するステップ、
受信した前記照射要求信号に関連付けられた前記機器が接続する前記導光路を指定するステップ、
前記指定された導光路のみに前記レーザ光が導かれるよう選択した前記キッカーに前記分岐信号を送信するステップ、を実行することを特徴とする自由電子レーザ光源の制御プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171166A JP6612559B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171166A JP6612559B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017050347A JP2017050347A (ja) | 2017-03-09 |
JP6612559B2 true JP6612559B2 (ja) | 2019-11-27 |
Family
ID=58281024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015171166A Expired - Fee Related JP6612559B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6612559B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109641134B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-05-18 | 新瑞阳光粒子医疗装备(无锡)有限公司 | 加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质 |
US12022599B2 (en) * | 2022-10-06 | 2024-06-25 | xLight Inc. | Polarization-multiplexed radiator system, light source system, and method of operation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0766903B2 (ja) * | 1987-07-20 | 1995-07-19 | 株式会社ニコン | 半導体製造方法 |
JP2000306813A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置 |
DE102013211830A1 (de) * | 2013-06-21 | 2014-06-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV-Lithographieanlage mit Freie-Elektronen-Laser-Einheit |
KR102275466B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2021-07-13 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 빔 전달 장치 및 방법 |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015171166A patent/JP6612559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017050347A (ja) | 2017-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4535732B2 (ja) | 光源装置及びそれを用いた露光装置 | |
JP6612559B2 (ja) | 自由電子レーザ光源、その制御方法及びその制御プログラム | |
JP2006080255A (ja) | 極端紫外光源装置 | |
JP2007317598A (ja) | 極端紫外光源装置 | |
JP4799093B2 (ja) | 直線型x線レーザー発生装置 | |
KR20120096453A (ko) | 개선된 입자 가속기 및 입자 가속기용 자기 코어 장치 | |
JP6498693B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明デバイスのためのeuv光源 | |
US9310689B2 (en) | Radiation source and lithographic apparatus | |
TW201524053A (zh) | 自由電子雷射 | |
JP4863395B2 (ja) | 高輝度x線発生装置および方法 | |
Sadler et al. | Overcoming the dephasing limit in multiple-pulse laser wakefield acceleration | |
KR102583483B1 (ko) | 자유 전자 레이저 | |
TW201826648A (zh) | 加速器、加速器的運轉方法及使用加速器的半導體之製造方法 | |
US10785859B2 (en) | Generating extreme ultraviolet radiation with nanoscale antennas | |
TWI745439B (zh) | 高亮度光源和高亮度光線的產生方法 | |
WO2018016034A1 (ja) | 極端紫外光生成装置 | |
JP7225010B2 (ja) | イオン生成装置、方法及びプログラム | |
US20190035594A1 (en) | Electron Source for a Free Electron Laser | |
JP2009016119A (ja) | X線発生装置の波長変更装置および方法 | |
JP2004227952A (ja) | X線発生装置及び発生方法 | |
WO2017092943A1 (en) | Free electron laser | |
CN110858058B (zh) | 光刻设备以及光刻方法 | |
JP5396538B2 (ja) | 荷電粒子照射システム | |
JP2023009327A (ja) | イオン発生装置、粒子線加速装置および粒子線治療システム | |
WO2017150324A1 (ja) | 双方向自由電子レーザー装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20171127 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20171128 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6612559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |