JPH04213814A - Ｓｏｒ光装置の露光用ミラー装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＳＯＲ光（シンクロ
トロン放射光）装置において、ＳＯＲ光を垂直方向に拡
大するための露光用ミラー装置に関し、垂直方向にむら
なく拡大できるようにするとともにＳＯＲ光の出射強度
を高めたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、シンクロトロン装置は、ＳＯＲ光
装置として、超々ＬＳＩ回路の作成、医療分野における
診断、分子解析、構造解析等様々な分野への適用が期待
されている。

【０００３】ＳＯＲ光装置の概要を図２に示す。ＳＯＲ
光装置１において、電子発生装置（電子銃等）１０で発
生した電子ビームは直線加速器（ライナック）１２で光
速近くに加速され、ビーム輸送部１４の偏向電磁石１６
で偏向されて、インフレクタ１８を介してシンクロトロ
ンの蓄積リング２２内に入射される。蓄積リング２２に
入射された電子ビームは高周波加速空洞２１でエネルギ
を与えられながら収束電磁石２３で収束され、偏向電磁
石２４で偏向されて真空ダクト２２内を周回し続ける。 偏向電磁石２４で偏向される時に発生するＳＯＲ光２９
は光取り出しライン２６を通して出射されて、例えば露
光装置２８に送られて超々ＬＳＩ回路作成用の光源等と
して利用される。

【０００４】ＳＯＲ光は、水平方向の拡がりは大きいが
、垂直方向の拡がりは小さいので、ＬＳＩの露光用には
、垂直方向に拡大する必要がある。このため、斜入射ミ
ラーを用いて垂直方向への拡大が行なわれる。

【０００５】従来においては斜入射ミラーとして、図３
に平面図で示すような平面鏡３０や、図４に平面図で示
すようなシリンドリカルミラー３２を用いて上下方向に
揺動して拡大するものがあった。

【０００６】図３の平面鏡３０を用いたものでは、ウエ
ハ３３に対する照射パワーの分布は同図右部に示すよう
に均一に得られるが、ＳＯＲ光２９は水平方向に拡がっ
てしまい、ＳＯＲ光２９の一部分しか露光に有効に利用
されないので、照射パワーが低くなる欠点があった。

【０００７】また、図４のシリンドリカルミラー３２を
用いたものでは、ＳＯＲ光２９を水平方向に収束させて
ウェハ３３を露光するので、同図右部に示すようにウェ
ハ３３に対する照射パワーは大きいが、照射パワー分布
が不均一となり、露光むらが生じる欠点があった。

【０００８】そこで、このような従来の技術における欠
点を解決して、大きな照射パワーが得られるとともに、
照射パワー分布を均一化させて露光むらを減少させたＳ
ＯＲ光装置の露光用ミラー装置として、特願平２−２４
４６９０号明細書に記載の発明が提案されている。

【０００９】これは、ＳＯＲ光装置の光取り出しライン
中に、反射面を略々上方または下方に向けて配設されて
、ＳＯＲ光の水平方向中央部を反射させて、露光対象に
対しその全露光範囲の上下方向中央部を照射する第１の
斜入射平面鏡と、当該光取り出しライン中に反射面を略
々側方に向けて配設されて、ＳＯＲ光の水平方向の一側
部を反射させて、露光対象の全露光範囲の上部を照射す
る第２の斜入射平面鏡と、当該光取り出しライン中に反
射面を前記第２の斜入射平面鏡に対向して略々側方に向
けて配設されて、ＳＯＲ光の水平方向の他側部を反射さ
せて、前記露光対象の全露光範囲の下部を照射する第３
の斜入射平面鏡とを配置したものである。

【００１０】これによれば、第１の斜入射平面鏡でＳＯ
Ｒ光の水平方向中央部を反射させて、全露光範囲の上下
方向中央部を照射し、第２の斜入射平面鏡で　　ＳＯＲ
光の水平方向の一側部を反射させて、全露光範囲の上部
を照射し、第３の斜入射平面鏡で　　ＳＯＲ光の水平方
向の他側部を反射させて、全露光範囲の下部を照射する
ように分割露光したので、ＳＯＲ光の多くの部分を露光
に利用することができ、照射パワーを高めることができ
る。 しかも、平面鏡を用いたので、照射分布が均一化し、露
光むらを減少させることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記特願平２−２４４
６９０号の発明のように全露光範囲を同時に分割照射す
る場合、ＳＯＲ光出射用窓は全露光範囲に対応する面積
が必要である。この窓は一般にベリリウム板等が用いら
れるが、光取り出しライン内の高真空と外側の大気とを
遮断するに必要な機械的強度が必要であり、全露光範囲
に対応する面積でその強度を得るには十分な厚さが必要
となる。このため、この窓材でのＳＯＲ光の吸収が大き
くなって十分な出射強度が得られなかった。

【００１２】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
ので、ＳＯＲ光を垂直方向にむらなく拡大できるように
するとともにＳＯＲ光の出射強度を高めた露光用ミラー
装置を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＳＯＲ光装置
の光取り出しライン中に反射面を略々上方または下方に
向けて配設されて、ＳＯＲ光の水平方向中央部を反射さ
せて、露光対象に対しその全露光範囲の上下方向の一部
を照射する第１の斜入射平面鏡と、当該光取り出しライ
ン中に反射面を略々側方に向けて配設されて、ＳＯＲ光
の水平方向の一側部を反射させて、前記露光対象に対し
前記第１の斜入射平面鏡による照射位置を重ねて照射す
る第２の斜入射平面鏡と、当該光取り出しライン中に反
射面を前記第２の斜入射平面鏡に対向して略々側方に向
けて配設されて、ＳＯＲ光の水平方向の他側部を反射さ
せて、前記露光対象に対し前記第１の斜入射平面鏡によ
る照射位置を重ねて照射する第３の斜入射平面鏡と、前
記第１〜第３の斜平面鏡を揺動させることにより前記Ｓ
ＯＲ光を上下方向に揺動させる各ミラー揺動機構と、前
記各ミラー揺動機構を相互に同期して動作させることに
より、ＳＯＲ光を重ね合わせたまま上下方向に揺動させ
て前記露光対象全域を照射するミラー揺動制御手段と、
前記光取り出しランの端部にベローズを介して上下方向
に揺動自在に取り付けられた窓部と、この窓部を上下方
向に揺動させる窓部揺動機構と、前記ＳＯＲ光の揺動幅
より狭い上下方向の幅を有し、前記窓部に取り付けられ
て、前記揺動しているＳＯＲ光を出射させる窓と、前記
窓部揺動機構を前記ＳＯＲ光の揺動に同期して動作させ
ることにより、ＳＯＲ光を前記窓から出射させて前記露
光対象を照射する窓部揺動制御手段とを具備してなるも
のである。

【００１４】

【作用】この発明によれば、第１〜第３の斜入射平面鏡
で反射されたＳＯＲ光を重ね合わせてかつ上下方向に揺
動させて露光対象に照射し、ＳＯＲ光の揺動に同期して
窓部を揺動するようにしたので、窓は全露光範囲よりも
狭い面積で済む。したがって、板厚を薄くしても機械的
強度を確保できるので、ＳＯＲ光の透過率を高めて出射
強度を高めることができる。しかも、平面鏡を用いたの
で、照射分布が均一化し、露光むらを減少させることが
できる。

【００１５】

【実施例】この発明の実施例を以下説明する。 （実施例１） この発明の一実施例を図１に平面図で示す。また、その
側面図を図５に示し、平面図を図６に示す。

【００１６】ＳＯＲ光２９は蓄積リング上の発光点Ｐか
ら水平方向には広く、垂直方向には狭い拡がり角で放射
される。ＳＯＲ光２９が導かれる光取り出しライン２６
（図２）の途中には、無酸素銅、ＳｉＣ、Ａｕ、Ｐｔ等
で作られた斜入射平面鏡３４〜３６が配設されている。

【００１７】斜入射平面鏡３４（第１の斜入射平面鏡）
は、反射面を略々下方に向けて配設されて、ＳＯＲ光２
９の水平方向中央部２９ａを反射させて、ウエハ３３の
全露光範囲の上下方向の一部を照射する。斜入射平面鏡
３５（第２の斜入射平面鏡）は、反射面を略々側方に向
けて配設されて、ＳＯＲ光２９の一側部（左部）２９ｂ
を反射させて、ウエハ３３に対しＳＯＲ光２９ａと同一
位置を重ねて照射する。斜入射平面鏡３６（第３の斜入
射平面鏡）は、反射面を略々側方に向けて配設されて、
ＳＯＲ光２９の他側部（右部）２９ｃを反射させて、ウ
エハ３３に対しＳＯＲ光２９ａと同一位置を重ねて照射
する。

【００１８】斜入射平面鏡３４は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に対して略々直角な水平方向の軸３８を中心に揺動
自在に配設されて、ＳＯＲ光２９ａを上下方向に揺動さ
せる。

【００１９】斜入射平面鏡３５は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸４１を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｂを上下方向に揺動させる。

【００２０】斜入射平面鏡３６は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸４２を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｃを上下方向に揺動させる。

【００２１】斜入射平面鏡３４〜３６によるウエハ３３
上の露光領域を図７に示す。各斜入射平面鏡３４〜３６
で一度に露光される面積は、例えば図７に斜線で示すよ
うになり、水平方向の露光幅は十分得られるものの、垂
直方向の露光幅は不充分である。そこで、これら斜入射
平面鏡３４〜３６を同期して揺動させることにより、Ｓ
ＯＲ光２９ａ，２９ｂ，２９ｃを重ね合わせたまま上下
方向に揺動させて、垂直方向の露光幅を拡げて露光領域
３３ａ全体が露光されるようにする。上から下または下
から上への１回の揺動で１枚でウエハの露光が完了する
。

【００２２】次に、斜入射平面鏡３４の揺動を行なうミ
ラー揺動機構および窓部揺動機構の一実施例を図８に示
す。尚、斜入射平面鏡３５，３６のミラー揺動機構につ
いては省略するが、斜入射平面鏡３４のミラー揺動機構
と同様に構成することができる。

【００２３】斜入射平面鏡３４は軸３１を支点として、
上下方向に揺動自在に支持されている。斜入射平面鏡３
４の端部にはミラー揺動機構３７のロッド３９が取り付
けられている。ロッド３９はモータ４３で駆動されるカ
ム４５の回転により上下方向に動作し、斜入射平面鏡３
４を上下方向に揺動して、ＳＯＲ光２９ａを上下方向に
揺動させて上下方向の必要な露光面積を確保する。

【００２４】光取り出しライン２６の端部にはベローズ
４６を介して窓部４８が取り付けられている。窓部４８
には、窓部揺動機構５２のロッド５４が取り付けられて
いる。ロッド５４はモータ５６で駆動されるカム５８の
回転により上下方向に動作し、窓部４８をベローズ４６
を介して上下方向に揺動させる。

【００２５】窓部４８のフランジには窓板５０が取り付
けられ、窓板５０の中央部には窓４４が取り付けられて
いる。窓４４はベリリウム等の薄板で構成され、内部の
高真空と外部の低真空または大気とを遮断した状態でＳ
ＯＲ光２９を出射する。

【００２６】窓４４は、図９に正面図で示すように、上
下方向の幅がＳＯＲ光２９の揺動範囲（つまり、ウエハ
３３の全露光範囲）より狭く形成されている。窓４４は
従来のもの（つまり全露光範囲分の面積を有するもの）
よりも薄く形成されているが、面積が従来のものよりも
小さいので、十分な機械的強度が確保されている。

【００２７】ミラー揺動機構３７のカム４５の回転位置
は、パルスエンコーダ等の位置検出器６０で検出される
。また、窓揺動機構５２のカム５８の回転位置は、パル
スエンコーダ等の位置検出器６２で検出される。また、
斜入射平面鏡３５，３６のミラー揺動機構（図示せず）
についても同様にカムの回転位置等がパルスエンコーダ
等の位置検出器で検出される。

【００２８】揺動制御手段６４は、ミラー揺動制御手段
と窓部揺動制御手段を兼ねるもので、位置検出器６０，
６２の検出に基づき、サーボアンプ６６，６８を介して
モータ４０，５６を同期駆動することにより、斜入射ミ
ラー３０および窓部４８を連動させる。斜入射平面鏡３
５，３６のミラー揺動機構についても同様にこれらと一
緒に同期駆動する。これにより、ＳＯＲ光２９（２９ａ
，２９ｂ，２９ｃ）の位置に窓４４が移動して、ＳＯＲ
光２９が出射される。

【００２９】ミラー揺動機構３´および窓部揺動機構５
２の動作を図１０に示す。斜入射平面鏡３４の右部が上
方向に揺動している時は窓部４８も上方向に揺動して、
上方向に揺動しているＳＯＲ光２９を窓４４から出射さ
せる。このとき、図６において斜入射平面鏡３６は左回
転方向に揺動し、斜入射平面鏡３５は右回転方向に揺動
してＳＯＲ光２９ｃ，２９ｂを窓４４から出射させる。

【００３０】また、斜入射ミラー３０の右部が下方向に
揺動している時は窓部４８も下方向に揺動して、下方向
に揺動しているＳＯＲ光２９を窓４４から出射させる。 このとき、図６において斜入射平面鏡３６は右回転方向
に揺動し、斜入射平面鏡３５は左回転方向に揺動してＳ
ＯＲ光２９ｃ，２９ｂを窓４４から出射させる。

【００３１】このようにして、全露光面積よりも小さい
窓４４を使用して、ＳＯＲ光２９を全露光面積分出射さ
せることができる。したがって、窓４４の板厚を薄くし
ても機械的強度が十分に確保され、ＳＯＲ光２９の透過
率を高めて出射強度を高めることができる。

【００３２】（実施例２） 左右（第２、第３）の斜入射平面鏡を、ＳＯＲ光の光軸
方向に、２段配列した一実施例を図１１に平面図で示す
。また、その側面図を図１２に示す。

【００３３】ＳＯＲ光２９は蓄積リング上の発光点Ｐか
ら水平方向には広く、垂直方向には狭い拡がり角で放射
される。ＳＯＲ光２９が導かれる光取り出しライン２６
（図２）の途中には、斜入射平面鏡３４〜３６，７１，
７２が配設されている。

【００３４】斜入射平面鏡３４（第１の斜入射平面鏡）
は、反射面を略々下方に向けて配設されて、ＳＯＲ光２
９の水平方向中央部２９ａを反射させて、ウエハ３３の
全露光範囲の上下方向の一部を照射する。斜入射平面鏡
３５，７１は第２の斜入射平面鏡を構成し、反射面を略
々側方に向けて配設されて、ＳＯＲ光２９の一側部（左
部）２９ｂ，２９ｂ′を反射させて、ウエハ３３に対し
ＳＯＲ光２９ａと同一位置を重ねて照射する。斜入射平
面鏡３６，７２は第３の斜入射平面鏡を構成し、反射面
を略々側方に向けて配設されて、ＳＯＲ光２９の他側部
（右部）２９ｃ，２９ｃ′を反射させて、ウエハ３３に
対しＳＯＲ光２９ａと同一位置を重ねて照射する。

【００３５】斜入射平面鏡３４は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に対して略々直角な水平方向の軸３８を中心に揺動
自在に配設されて、ＳＯＲ光２９ａを上下方向に揺動さ
せる。

【００３６】斜入射平面鏡３５は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸４１を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｂを上下方向に揺動させる。

【００３７】斜入射平面鏡７１は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸７５を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｂ′を上下方向に揺動させる
。

【００３８】斜入射平面鏡３６は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸４２を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｃを上下方向に揺動させる。

【００３９】斜入射平面鏡７２は、ＳＯＲ光２９の光軸
方向に略々沿った水平方向の軸７６を中心に揺動自在に
配設されて、ＳＯＲ光２９ｃ′を上下方向に揺動させる
。

【００４０】斜入射平面鏡３４〜３６，７１，７２は同
期して揺動されて、ＳＯＲ光２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，
２９ｃ′を重ね合わせたまま揺動してウエハ３３上の露
光領域全域を露光する。

【００４１】以上の構成によれば、前記実施例１に比べ
てより広い範囲のＳＯＲ光を有効に利用できるので、よ
り強い照射パワーを得ることができる。

【００４２】なお、第２，第３の斜入射平面鏡の段数は
３段以上とすることもできる。また、第１の斜入射平面
鏡も場合によっては複数段設けることもできる。

【００４３】

【変更例】前記実施例１，２では第１の斜入射平面鏡３
４はその反射面を略々下方に向けてＳＯＲ光２９を斜め
下方に反射させるようにしたが、これとは逆に反射面を
略々上方に向けてＳＯＲ光２９を斜め上方に反射させる
ようにすることもできる。

【００４４】また、図８の実施例ではベローズ４６を１
段としたが、図１３に示すようにベローズ４６，４７を
２段配列としたりまたはより多段に配列すれば、より大
きな揺動範囲を確保することができる。

【００４５】また、図８の実施例では、ミラー揺動機構
と窓部揺動機構を電気的制御により同期させるようにし
たが、同一駆動源を用いてメカ的に連動させて同期させ
ることもできる。

【００４６】また、図８の実施例では窓部４８の揺動を
上下方向の回転運動としたが、上下方向の平行移動とす
ることもできる。

【００４７】また、前記実施例では、個々の斜入射ミラ
ーがそれぞれ露光領域の水平方向全域にわたって照射す
るようにしたが、水平方向に分割して照射するようにす
ることもできる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、第１〜第３の斜入射平面鏡で反射されたＳＯＲ光を重
ね合わせてかつ上下方向に揺動させて露光対象に照射し
、ＳＯＲ光の揺動に同期して窓部を揺動するようにした
ので、窓は全露光範囲よりも狭い面積で済む。したがっ
て、板厚を薄くしても機械的強度を確保できるので、Ｓ
ＯＲ光の透過率を高めて出射強度を高めることができる
。しかも、平面鏡を用いたので、照射分布が均一化し、
露光むらを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】ＳＯＲ光装置の概要を示す平面図である。

【図３】従来装置の平面図である。

【図４】他の従来装置の平面図である。

【図５】図１の装置の側面図である。

【図６】図１の装置の正面図である。

【図７】図１のウエハに対する露光状態を示す正面図で
ある。

【図８】ミラー揺動機構および窓部揺動機構の一実施例
を示す側面図である。

【図９】図８の窓４４の形状を示す正面図である。

【図１０】図８の揺動機構の揺動動作を示す縦断面図で
ある。

【図１１】この発明の他の実施例を示す平面図である。

【図１２】図１１の装置の側面図である。

【図１３】窓部揺動機構の他の実施例を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１…ＳＯＲ光装置、 ２６…光取り出しライン、 ２９（２９ａ，２９ｂ，２９ｂ′）…ＳＯＲ光、３３…
ウエハ（露光対象）、 ３４…第１の斜入射平面鏡、 ３５，７１…第２の斜入射平面鏡、 ３６，７２…第３の斜入射平面鏡、 ３７…ミラー揺動機構、 ４４…窓、 ４８…窓部、５２…窓部揺動機構、 ６４…揺動制御手段（ミラー揺動制御手段、窓部揺動制
御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＳＯＲ光装置の光取り出しライン中に反射
   面を略々上方または下方に向けて配設されて、ＳＯＲ光
   の水平方向中央部を反射させて、露光対象に対しその全
   露光範囲の上下方向の一部を照射する第１の斜入射平面
   鏡と、当該光取り出しライン中に反射面を略々側方に向
   けて配設されて、ＳＯＲ光の水平方向の一側部を反射さ
   せて、前記露光対象に対し前記第１の斜入射平面鏡によ
   る照射位置を重ねて照射する第２の斜入射平面鏡と、当
   該光取り出しライン中に反射面を前記第２の斜入射平面
   鏡に対向して略々側方に向けて配設されて、ＳＯＲ光の
   水平方向の他側部を反射させて、前記露光対象に対し前
   記第１の斜入射平面鏡による照射位置を重ねて照射する
   第３の斜入射平面鏡と、前記第１〜第３の斜平面鏡を揺
   動させることにより前記ＳＯＲ光を上下方向に揺動させ
   る各ミラー揺動機構と、前記各ミラー揺動機構を相互に
   同期して動作させることにより、ＳＯＲ光を重ね合わせ
   たまま上下方向に揺動させて前記露光対象全域を照射す
   るミラー揺動制御手段と、前記光取り出しランの端部に
   ベローズを介して上下方向に揺動自在に取り付けられた
   窓部と、この窓部を上下方向に揺動させる窓部揺動機構
   と、前記ＳＯＲ光の揺動幅より狭い上下方向の幅を有し
   、前記窓部に取り付けられて、前記揺動しているＳＯＲ
   光を出射させる窓と、前記窓部揺動機構を前記ＳＯＲ光
   の揺動に同期して動作させることにより、ＳＯＲ光を前
   記窓から出射させて前記露光対象を照射する窓部揺動制
   御手段とを具備してなるＳＯＲ光装置の露光用ミラー装
   置。