JPH04221786A - シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構 - Google Patents

シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構

Info

Publication number
JPH04221786A
JPH04221786A JP41271390A JP41271390A JPH04221786A JP H04221786 A JPH04221786 A JP H04221786A JP 41271390 A JP41271390 A JP 41271390A JP 41271390 A JP41271390 A JP 41271390A JP H04221786 A JPH04221786 A JP H04221786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beam position
synchrotron radiation
light
single crystal
rays
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.)
Pending
Application number
JP41271390A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Miyake
明 三宅
Mitsuaki Amamiya
光陽 雨宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP41271390A priority Critical patent/JPH04221786A/ja
Publication of JPH04221786A publication Critical patent/JPH04221786A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

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】本発明は指向性の高いシンクロト
ロン放射光のビーム位置を精密に検出するためのシンク
ロトロン放射光のビーム位置モニタ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】シンクロトロン放射光は輝度が高い、発
散が小さい、可視光からX線にわたる連続スペクトルで
ある、などの特徴を有しており、リソグラフィー、化学
的気相成長法、微小領域元素分析、X線顕微鏡などの光
源として広く用いられている。シンクロトロン放射光は
極めて指向性が高いので、これを利用するためにはビー
ムの位置を精密に検出し、該検出したビームに合わせて
装置をアライメントする必要がある。
【0003】従来、シンクロトロン放射光のビーム位置
をモニタするための機構は図6に示すようなものであっ
た。
【0004】電子ビーム蓄積リング61により発生した
シンクロトロン放射光62は、CCD素子やPSD素子
といった位置検出型の受光素子であるビーム位置検出器
63によって受光される。読み出し回路64は、ビーム
位置検出器63の出力からシンクロトロン放射光62の
ビーム位置を検出する。
【0005】このシンクロトロン放射光のビーム位置モ
ニタ機構は、シンクロトロン放射光を単に受光した値か
ら位置検出を行っているが、シンクロトロン放射光は上
述したように可視光からX線にわたる連続スペクトルを
有するものであるため、該位置検出はシンクロトロン放
射光の中の全ての波長光によって行われることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】シンクロトロン放射光
内に含まれる光は、波長が長い成分程、その角度拡がり
が大きく、ビーム位置変動に対するビーム位置検出器の
出力変化は小さなものとなる。その分散の大きさは電子
軌道半径をR(m)、シンクロトロン放射光の波長をλ
(nm)、電子エネルギーをE(GeV)とすると、σ
=0.37(λ/R)0.425E0.275(mra
d)と表される。
【0007】図7(a)および図7(b)のそれぞれは
、電子エネルギー1GeV、軌道半径2mの場合の可視
光(λ=500nm)およびX線(λ=0.1nm)の
広がりを示す図である。これらの各図に示されるように
、可視光では発光点から10mの距離で見たとき約10
0mmまでビームが拡がるのに対して、X線の場合には
約3mmしか拡がらない。
【0008】シンクロトロン放射光は、主にX線領域の
光が利用されるものであるが、上記のように拡がり角が
大きく異なり、ビーム位置検出器の出力変化を小さなも
のとしてしまう可視光が混在しているため、図6に示し
たような従来のものにおいてはX線を利用するレベルに
充分な精度にてシンクロトロン放射光のビーム位置をモ
ニタすることができないという問題点がある。
【0009】また、シンクロトロン放射光の放射強度は
極めて高いものであるため、ビーム位置検出器に温度上
昇や放射線損傷による性能劣化が生じてしまい、動作が
不安定であるという問題点がある。
【0010】本発明は上述した従来技術が有する問題点
に鑑みてなされたものであって、ビーム位置の検出を高
精度に行うことができ、ビーム位置検出器に性能劣化が
生じることのないシンクロトロン放射光のビーム位置モ
ニタ機構を実現することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のシンクロトロン
放射光のビーム位置モニタ機構は、シンクロトロン放射
光のビーム位置を正確にモニタするためのシンクロトロ
ン放射光のビーム位置モニタ機構であって、前記シンク
ロトロン放射光の内の所定条件を満たすX線を、その結
晶面と平行な面にてブラッグ反射させる単結晶と、1次
元に位置分解能を有し、かつX線領域にのみ検出感度を
有するように構成されて前記単結晶にてブラッグ反射さ
れたX線を受光するビーム位置検出器とを備えている。
【0012】この場合、単結晶をその結晶面に対して傾
きを有する面を持つものとし、ビーム位置検出器は、1
次元に位置分解能を有するように構成されて前記単結晶
にて反射されたX線を受光するものとして、前記単結晶
はその結晶面に対して傾きを有する面にて前記シンクロ
トロン放射光の内の所定条件を満たすX線を反射させる
ように構成してもよい。
【0013】さらには、単結晶を冷却するための冷却手
段を設けてもよい。
【0014】
【作用】単結晶として、結晶面と平行な面にてブラッグ
反射を行わせるものを使用する場合においては、ビーム
位置検出器への入射光は所定条件を満たすX線、および
可視光領域のものとなる。ビーム位置検出器はX線領域
にのみ検出感度を有するものであるため、所定条件を満
たすX線のみが検出されることになり、正確にビーム位
置をモニタすることが可能となる。また、入射されるX
線は上記のように制限されるので、ビーム位置検出器に
温度上昇や放射線損傷が生じることが少なくなり、性能
劣化が生じることも少なくなる。
【0015】単結晶として、結晶面に対して傾きを有す
る面にてブラッグ反射(非対称ブラッグ反射)を行なわ
せるものを使用する場合においては、ビーム位置検出器
への入射光は所定条件を満たすX線のみとなり、これ以
外のX線および可視光領域の光はビーム位置検出器以外
の方向へ鏡面反射される。このため、ビーム位置検出器
として可視光にも検出感度を有するものを使用すること
ができる。また、可視光照射による温度上昇が生じない
ために、ビーム位置検出器に性能劣化が生じることはさ
らに少なくなる。このとき、単結晶への入射角を選択す
ることにより、反射後のずれ量を反射前のずれ量が拡大
されたものとすることができ、位置検出精度を向上する
ことができる。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】図1は本発明の第1の実施例の要部構成を
示す図、図2は第1の実施例の動作原理を説明するため
の図である。
【0018】本実施例は、シンクロトロン放射光11を
、その進行方向に対して45度傾けられて設置された単
結晶13によってブラッグ反射させてX線領域の光にの
み検出感度を有するビーム位置検出器12に入射させる
ものである。シンクロトロン放射光11に、図示するよ
うなずれ量Δxが生じた場合には、ビーム位置検出器1
2への入射位置も同様にずれ、ビーム位置のモニタが行
われる。
【0019】図2に示すように、単結晶21に対してX
線である入射光22が入射角θにて入射されたときにブ
ラッグ反射が起こる条件は、 2dcosθ=mλ  (m=1,2,3,・・・)と
表され、このようなブラッグ条件を満たす波長λは、λ
=2dcosθ/m  (m=1,2,3,・・・)と
表される。このようにブラッグ反射を利用することによ
り、特定の波長よりも短いX線のみが反射光23として
反射されるため、図1中のビーム位置検出器12で検出
される反射光は、シンクロトロン放射光11の中でもビ
ームの拡がり角の小さな短波長成分のみが検出されるこ
とになり、シンクロトロン放射光11のビーム位置が高
い精度で検出される。
【0020】単結晶13としてグラファイト(002)
を用いた場合、格子間隔d=0.336nmであるため
、ブラッグ反射されるX線は波長λ=0.47,0.2
4,0.16,0.129,・・・nmのものとなり、
単結晶13としてSi(111)単結晶を用いた場合に
は、格子間隔d=0.3135nmであるため、ブラッ
グ反射されるX線は波長λ=0.44,0.22,・・
・nmのものとなる。これらの波長以外のX線について
は単結晶13に吸収され、また、可視光等のX線以外の
長波長成分のものは単結晶13の表面で鏡面反射される
が、ビーム位置検出器12はX線領域の光にのみ検出感
度を有するものであるため、これが検出されることはな
い。  本実施例のものにおいては、ビーム位置検出器
12へ入射されるX線はブラッグ反射条件を満たす限ら
れたものとなるため、ビーム位置検出器12に温度上昇
や放射線損傷が生じることが少なく、動作が安定したも
のとなった。
【0021】図3は本発明の第2の実施例の要部構成を
示す図、図4は第2の実施例の動作原理を説明するため
の図である。
【0022】本実施例は、シンクロトロン放射光31を
単結晶33によって非対称ブラッグ反射させてビーム位
置検出器32に入射させるものである。このような構成
とすることにより、シンクロトロン放射光31のビーム
位置が変動したときのビーム位置検出器32への入射位
置の変動量が実際のものよりも大きなものとなるため、
第1の実施例のものよりも分解能が高くなり、測定精度
が向上する。
【0023】図4に示すような単結晶43の結晶面とは
傾いた面でのブラッグ反射(非対称ブラッグ反射)にお
いては、図示するような入射光のずれ量aと反射光のず
れ量bは異なる大きさとなる。これは反射光が正反射(
鏡面反射)されないために生じるもので、その拡大倍率
b/a=kは、単結晶43の表面と結晶面との傾き角を
αとし、入射光の結晶表面に対する入射角をθとすると
、 k=cos(θ−α)/cos(θ) で与えられる。
【0024】図3に示した単結晶33としてシリコン単
結晶を用い、結晶面(111)に対して40度傾いた平
面となるように研磨し、これを反射面とし、この反射面
に対してシンクロトロン放射光31を5度(結晶面に対
して45度)の角度にて入射させた。シリコン(111
)では格子間隔d=0.3135nmであるため、シン
クロトロン放射光31に対して90度の角度に回折され
るブラッグ反射光34の波長は、4.43,2.22,
・・・nmのものとなる。
【0025】本実施例のものにおいては、θ=85度,
α=40度であり、拡大率kは11.4となる。これは
、シンクロトロン放射光31のずれ量Δxが1μmとす
るとブラッグ反射光 34のずれ量Δx’が11.4μ
mに拡大されることを示すものであり、ビーム位置検出
器32によるシンクロトロン放射光31のビーム位置の
モニタが容易となる。また、シンクロトロン反射光31
の内、ビーム位置検出器32へ向かうものはブラッグ条
件を満たすX線のみとなり、この他の多くの成分(ブラ
ッグ条件を満たさないX線光や可視光以上の長波長成分
)のものは、結晶33の表面にて鏡面反射されて鏡面反
射光35としてビーム位置検出器32以外の方向に出射
されるため、ビーム位置検出器32および単結晶33に
熱や放射線による損傷が生じないものとなり、第1の実
施例のものと比較して、動作がさらに安定したものとな
るとともに、ビーム位置検出器32として可視光領域に
感度を有するものを使用することも可能となった。
【0026】図4は本発明の第3の実施例の構成を示す
斜視図である。
【0027】本実施例は、第1、第2の実施例と同様に
シンクロトロン放射光51を単結晶53によってブラッ
グ反射させ、ビーム位置検出器52の検出値からビーム
位置をモニタするものであるが、本実施例の単結晶53
には内部に冷却水が循環される流路54が冷却手段とし
て設けられている。
【0028】X線を反射させる単結晶には強力なエネル
ギーを持つシンクロトロン放射光が照射されるが、単結
晶に吸収されたエネルギーの大部分は熱となる。この発
熱により、単結晶には変形、溶解等の損傷が生じてしま
う。本実施例の単結晶53には冷却手段である流路54
が設けられ、単結晶53を積極的に冷却するものとして
いるため、上記のような損傷が生じることはない。
【0029】以上述べた各実施例のうち、反射されたX
線を受光するビーム位置検出器としては、1次元の位置
分解能をもったX線検出器、例えばマイクロチャンネル
プレート,位置検出型比例計数管,CCD等を用いれば
よい。
【0030】X線を回折させるための単結晶としてはシ
リコン、グラファイト以外にもモリブデン等のある程度
の大きさの単結晶が得られ、耐熱性のあるものであれば
特に限定されるものではなく、所定の基板上に成長させ
たものであっても当然よい。また、第3の実施例におい
ては冷却手段として内部に冷却水が循環される流路を示
したが、この他にもヒートパイプやペルチェ素子等を利
用することが考えられ、このように構成してもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0032】請求項1に記載のものにおいては、ビーム
位置検出器にて検出される光をブラッグ条件を満たした
X線のみとすることにより、正確にシンクロトロン放射
光のビーム位置をモニタすることが可能となり、ビーム
位置検出器に性能劣化が生じることを防止することがで
きる効果がある。
【0033】請求項2に記載のものにおいては、ビーム
位置検出器に入射される光を反射前のずれ量が拡大され
、ブラッグ条件を満たしたX線のみとすることにより、
検出精度を向上することができるとともに、ビーム位置
検出器に性能劣化が生じることの防止をさらに向上する
ことができる効果がある。
【0034】請求項3に記載のものにおいては、単結晶
に熱による損傷が生じることを防止することができる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施例の要部構成を示す
図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施例の動作原理を説明
するための図である。
【図3】図3は本発明の第2の実施例の要部構成を示す
図である。
【図4】図4は本発明の第2の実施例の動作原理を説明
するための図である。
【図5】図5は本発明の第3の実施例の要部構成を示す
斜視図である。
【図6】図6は従来例の構成を示す図である。
【図7】(a)および(b)のそれぞれは、可視光およ
びX線の拡がり状態を示す図である
【符号の説明】
11,31,51    シンクロトロン放射光12,
32,52    ビーム位置検出器13,21,33
,43,53    単結晶22    入射光 23    反射光 34    ブラッグ反射光 35    鏡面反射光 54    流路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  シンクロトロン放射光のビーム位置を
    モニタするためのシンクロトロン放射光のビーム位置モ
    ニタ機構であって、前記シンクロトロン放射光の内の所
    定条件を満たすX線を、その結晶面と平行な面にてブラ
    ッグ反射させる単結晶と、少なくとも1次元方向に位置
    分解能を有し、かつX線領域にのみ検出感度を有するよ
    うに構成されて前記単結晶にてブラッグ反射されたX線
    を受光するビーム位置検出器とを備えたことを特徴とす
    るシンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構。
  2. 【請求項2】  シンクロトロン放射光のビーム位置を
    正確にモニタするためのシンクロトロン放射光のビーム
    位置モニタ機構であって、その結晶面に対して傾きを有
    する面を持つ単結晶と、1次元に位置分解能を有するよ
    うに構成されて前記単結晶にてブラッグ反射されたX線
    を受光するビーム位置検出器とを備え、前記単結晶はそ
    の結晶面に対して傾きを有する面にて前記シンクロトロ
    ン放射光の内の所定条件を満たすX線を反射させること
    を特徴とするシンクロトロン放射光のビーム位置モニタ
    機構。
  3. 【請求項3】  請求項1または請求項2に記載のシン
    クロトロン放射項のビーム位置モニタ機構において、単
    結晶を冷却するための冷却手段が設けられていることを
    特徴とするシンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機
    構。
JP41271390A 1990-12-21 1990-12-21 シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構 Pending JPH04221786A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41271390A JPH04221786A (ja) 1990-12-21 1990-12-21 シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41271390A JPH04221786A (ja) 1990-12-21 1990-12-21 シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04221786A true JPH04221786A (ja) 1992-08-12

Family

ID=18521500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41271390A Pending JPH04221786A (ja) 1990-12-21 1990-12-21 シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04221786A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139482A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd X線ビームの断面強度分布を測定するための方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139482A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Fuji Electric Holdings Co Ltd X線ビームの断面強度分布を測定するための方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200018824A (ko) 다색 연엑스선 회절에 기초한 반도체 계측을 위한 방법 및 시스템
KR101982379B1 (ko) 고 종횡비 및 대 횡측 치수 구조물들을 위한 계측 시스템 및 방법
US7473907B2 (en) Illumination system for a wavelength of ≦ 193 nm, with sensors for determining an illumination
US5204887A (en) X-ray microscope
JP7427772B2 (ja) 波長分解軟x線反射率測定に基づく半導体計測のための方法及びシステム
US6894285B2 (en) Arrangement for monitoring the energy radiated by an EUV radiation source
EP0459833B1 (en) X-ray microscope
EP1396716B1 (en) X-ray optical system for small angle scattering measurements
US20080075229A1 (en) Generation of Monochromatic and Collimated X-Ray Beams
US20090015814A1 (en) Detector for registering a light intensity, and illumination system equipped with the detector
JP2005534183A (ja) 光学デバイス
US11561467B1 (en) Reflectivity and transmittance measuring device of EUV mask and EUV pellicle
TW202204884A (zh) 具有經改良濾波之軟x射線光學件
US6863409B2 (en) Apparatus for generating parallel beam with high flux
JPH04221786A (ja) シンクロトロン放射光のビーム位置モニタ機構
US20040066894A1 (en) Device for x-ray analytical applications
JP2004333131A (ja) 全反射蛍光xafs測定装置
US20110188631A1 (en) X-ray spectrometer
CN108475027B (zh) 射束测量系统、光刻系统和方法
JP2000275113A (ja) X線応力測定方法および測定装置
JP2718165B2 (ja) 間隔測定装置
JP2783604B2 (ja) 位置合せ装置と位置合せ方法
Chapman et al. Capillary x-ray optics
RU2661742C1 (ru) Компактный широкодиапазонный вуф спектрометр
JP3978710B2 (ja) X線回折測定装置およびx線回折測定方法