JPH03261100A - シンクロトロンの電子ビームモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子ビームをシンクロトロン内で光速で周回
させて放射光を取り出すＳＯＲ装置に係り、特にそのシ
ンクロトロン内で周回する電子ビームの周回をモニタで
きるシンクロトロンの電子ビームモニタ装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 最近半導体のリソグラフィー用光源としてＳＯＲ装置が
注目されてきている。

ＳＯＲ装置は、蓄積リンク内の電子ビームを光速で周回
させ、電子ビームが磁場で偏向される際に放射される放
射光（ＳＯＲ光）を取り出すものである。

通常大型のＳＯＲ装置は、線形加速器とシンクロトロン
と蓄積リングの３台の装置から構成されるが、小型のＳ
ＯＲ装置は、シンクロトロンと蓄積リングを兼用したも
のが現在開発されている。

この小型のＳＯＲ装置においては、線形加速器より電子
エネルギ１００　Ｍ　ｅ　Ｖ以下の低いエネルギーの電
子がシンクロトロンに繰返し入射され、シンクロトロン
内に所定の蓄積電流が確保されたならばシンクロトロン
内の電子ビームエネルギーを最終エネルギーまで高めて
ＳＯＲ光を取り出すようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このＳＯＲ装置において、初期調整運転を行
う場合、シンクロトロン内の電子ビームが何周したかを
確認する必要かある。従来においては、ＲＣＴ　（ラピ
ッド・カレンｌ−・トランスフォーマ）と言う立ち上が
りの速い電流モニタを用いて周回数を確認している。こ
のＲＣＴは真空容器の外周にコイルを巻き付けて、電子
ビームがコイルを通過する際の電流変化を読み取って周
回する電子ビームをモニタするものである。

しかしながら、このＲＣＴは、初期調整運転時のみに用
い、電子が安定して周回するようになると不要となる。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、上述した
ＲＣＴを用いることなく、シンクロトロン内を周回する
電子ビームをモニタできるシンクロトロンの電子ビーム
モニタ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するために、シンクロトロ
ン内を周回する電子ビームをモニタするシンクロトロン
の電子ビームモニタ装置において、上記シンクロトロン
の直線部に電子ビームの位置ズレを検出するボタン電極
群を設け、そのボタン電極群の検出信号より電子ビーム
の周回をモニタするものである。

［作用］ 上記の構成によれば、シンクロ１−ロンに設けられてい
る電子ビームの位置ズレを検出するボタン電極群を利用
し、初期調整運転時、シンクロトロン内で電子が周回す
る際、そのボタン電極群にかかる電圧の経時変化を検出
することで電子ビームの周回をモニタできる。

［実施例］ 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

先ず第１図によつＳＯＲ装置の全体構成を説明する。第
１図において、１はシンクロトロンで、電子ビームが周
回する環状の真空容器２と、その真空容器２内を周回す
る電子ビームにエネルギーを補給する高周波加速空洞３
と、電子ビームを偏向する偏向電磁石４とから構成され
る。５は電子発生装置、６は加速管、７は入射部のぼ内
型磁石、８は光取り出しライン、９は露光装置である。

次にこの第１図に示したＳＯＲ装置の運転を説明する。

先ず電子発生装置５で発生した電子は、加速管６で、例
えば４５　Ｍ　ｅ　Ｖまで加速され、入射部の偏向電磁
石７で偏向されて真空容器２内に入射される。

この真空容器２内に入射された電子は、偏向電磁石４で
偏向され、かつ高周波加速空洞３でエネルギーを補給さ
れながら真空容器２内を光速で周回するが、電子の入射
後、偏向電磁石４での磁場を順次高め電子ビームのエネ
ルギーを最終エネルギー（８００ＭｅＶ）まで高め、そ
の間、偏向磁石４で偏向されるビームの接線方向に放射
されるＳＯＲ光を光取り出しライン８より取り出し、露
光装置９に入射し、半導体のリソグラフィーなどを行う
。

次に本発明のシンクロトロンの電子ビームモニタ装置を
第１〜３図により説明する。

先ず真空容器２の偏向電磁石４を結ぶ各直線部２Ｌには
、周回する電子ビーム位置ズレを検出するため８個のボ
タン電極群１０が設けられ、これらボタン電極群１０の
検出信号がモニタ回路１１に入力され、モニタ回路１１
にて周回する電子ビームの位置ズレが検出できるように
なっている。

このボタン電極群ｔ○は、第２図に示ず土うに真空容器
２の上下面で、かつ周回する電子ビーム１２を挟んで左
右一対、計４個のボタン電極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，
ＩＯＣからなり、これらボタン電極１０Ａ、ＩＯＢ、Ｉ
ＯＣ，ＩＯＤで検出される電圧に基づいて、モニタ回路
１１か電子ビーム１２の原点に対する位置ズレを検出す
るようになっている。

さて本発明においては、このボタン電極１０Ａ。

１０Ｂ　　１０Ｃ１１０Ｄで検出される電圧を基にモニ
タ回路１１は電子ビーム１２の位置ズレと同時に電子ビ
ームの周回をモニタすることにある。

第３図はボタン電＠ｌＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ。

１０Ｄで検出される電圧変化から、モニタ回路１１が電
子ビームの周回をモニタする信号処理ブロック図である
。

第３図において、１３はボタン電極１０Ａ１０８１０Ｃ
，ＩＯＣに接続された同軸スイッチ回路、１４は同軸ス
イッチ回路１３からのボタン電極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯ
Ｃ，ＩＯＣの検出電圧を減衰する減衰回路、１５は増幅
器、１６はオシロスコープ、１つはＣＰＵ、２０．２１
は、ＣＰＵ１９で制御され、同軸スイッチ回Ｆ＃１３及
び減衰回路１４を駆動するドライブ回路である６ボタン
電極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤの検出電圧は同軸
スイッチ回１ｉ！８１３より′＄Ａ衰回路１４で減衰さ
れ、増幅器１５で増幅された後、オシロスコープ１６に
入力され、ＣＰＵ１９に入力される。このＣＰｔＪ　１
９は、ボタン電極１０Ａ１０Ｂ、ＩＯＣ，１０Ｄで検出
された電圧の相違からビームの位置ズレを求めると共に
ボタン電極１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ，ＩＯＤで検出され
た電圧の経時変化から電子ビームの周回数を求めるよう
になっている。

次に本実施例の作用を説明する。

上述したようにＳＯＲ運転においては、シンクロトロン
１に電子を繰り返し入射し、所定の電流が蓄積されたな
ら、電子ビームエネルギーを最終エネルギーまで高めて
ＳＯＲ運転を行うか、この運転に入る前の初期調整運転
時、ボタン電極群１０にて検出される電圧変化にてモニ
タ回路１１か電子ビームの周回をモニタする。ずなわち
シンクロトロン１内に電子ビームを入射するとその電子
ビームがシンクロトロン１内を偏向電磁石４で偏向され
、高周波加速空洞３（第１図）でエネルギーを補給され
ながら周回する。この電子ビーム１１の周回時、ボタン
電′＃！、！￥１０を通過すると、ボタン電極群１０の
各ボタン電ｔ７ｆｌｌＯＡ、ｌ０８１０Ｇ、ＩＯＤに、
電子ビーム１２の電流値に応じた電圧が発生する。この
電圧をモニタ回１ｉ’１ｉｌｌは、経時変化で検出する
ことで、電子の周回数をモニタできる。この場合、ボタ
ン電極群１０は８箇所あり、また平均電圧値も同時に検
出するため、電子ビームがどの位置で消滅しやすいか、
ずなわちシンクロトロン１のどの箇所の真空度が悪いか
や電子ビームの発散の程度等も知ることができる。

またモニタ回路１１は、ボタン電極群１０の各ボタン電
極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，１０Ｄの検出電圧の相違よ
り電子ビームの位置ズレを求め、電子ビーム１２の位置
ズレを補正すべく各種電磁石（図示せず）の磁場を調整
する。

以上のように電子ビームをモニタし、電子ビームが安定
して周回するようにＳＯＲ装置の各機器を調整した後は
、上述のＳＯＲ運転を行う。

［発明の効果〕 以上説明したことから明らかなように本発明によれば次
のごとき優れた効果を発揮する。

（１）周回する電子ビームをボタン電極群で検出してモ
ニタすることで、従来のＲＣＴを不要とすることができ
る。

（２）ボタン電極群はシンクロトロンの直線部に複数あ
るため、電子ビームがどの位置で消滅したかなどもモニ
タできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実ｊｆＵ例を示す平面図、第２図は
第１図の要部拡大断面図、第３図は第１図のモニタ回路
のブロック図である。 図中、１はシンクロトロン、２は真空容器、３は高周波
加速空洞、４は偏向磁石、１０はボタン電極群、１１は
電子ビームのモニタ回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シンクロトロン内を周回する電子ビームをモニタす
   るシンクロトロンの電子ビームモニタ装置において、上
   記シンクロトロンの直線部に電子ビームの位置ズレを検
   出するボタン電極群を設け、そのボタン電極群の検出信
   号より電子ビームの周回をモニタすることを特徴とする
   シンクロトロンの電子ビームモニタ装置。