JPH05180997A - シンクロトロンにおけるｓｏｒ光出射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ＳＯＲ光１２を反射させるためのミラー３０
に傾斜角度の異なる多数の反射面３１ａ〜３１ｅを水平
横方向に並べて形成しておき、このミラーに入射したＳ
ＯＲ光をそれら各反射面によりそれぞれ異なる反射角度
で反射させることにより、それら反射光１２ａ〜１２ｅ
の出射位置が上下方向および左右方向にそれぞれずれる
ようになす。そして、ミラーを水平横方向に往復移動さ
せることによって各反射光の出射位置を横方向に往復移
動させて出射領域を拡大する。 【効果】 ミラーを水平横方向に往復移動させるのみで
あるので、上下に揺動させる型式の従来のものに比して
ミラー駆動機構の簡略化を図ることができるとともに制
御性にも優れ、設備費および操作性の点で有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シンクロトロンにお
けるＳＯＲ光の出射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、直径が１０ｍ以下の比較的小型の
粒子加速器としてシンクロトロンが開発されつつあり、
そのようなシンクロトロンから放射される放射光である
シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）を利用して、たとえ
ば超ＬＳＩ回路の作成、医療分野における診断、分子解
析、構造解析等の様々な分野への適用が期待されてい
る。

【０００３】図５はシンクロトロンの概要を示すもので
あって、電子銃等の電子発生装置１で発生させた電子ビ
ームを直線加速器（ライナック）２で光速近くに加速
し、偏向電磁石３で偏向させてインフレクタ４を介して
水平リング状の蓄積リングである真空ダクト５に入射す
る。真空ダクト５に入射した電子ビームは高周波加速空
洞６によりエネルギを与えられながら収束電磁石７で収
束され、偏向電磁石８で偏向されて真空ダクト５内を周
回し続ける。そして、偏向電磁石８で偏向される際にＳ
ＯＲ光が発生し、それが光取り出しラインであるビーム
ライン９を介してたとえば露光装置１０に出射されて利
用されるのである。

【０００４】図６および図７は上記シンクロトロンにお
いてＳＯＲ光を露光装置１０に対して取り出すための出
射装置の概要を示すものであり、ビームライン９の途中
には斜入射ミラー１１が配置されている。斜入射ミラー
１１は無酸素銅、ＳｉＣ、Ａｕ、Ｐｔ等の平面鏡もしく
はたとえば放物面鏡等の曲面鏡で構成され、真空ダクト
５から放射されたＳＯＲ光１２をその下面で反射してビ
ームライン９の端部に設けられている出射窓１３から出
射させるようになっている。その出射窓１３は、ビーム
ライン９内部の高真空を維持しつつＳＯＲ光１２を大気
中（もしくは内圧が大気圧程度に維持されるヘリウムチ
ャンバ内）に出射させる機能を必要とするので、ＳＯＲ
光１２の透過率が高くかつ機械的強度に優れたベリリウ
ムの薄板１９が装着されている。符号２０は露光対象の
ウエハ、２１はマスクである。

【０００５】上記の斜入射ミラー１１は図７に示すよう
に軸１４を支点として上下方向に揺動自在に支持されて
いる。その斜入射ミラー１１の端部にはミラー揺動機構
１５のロッド１６が取り付けられていて、そのロッド１
６はモータ１７で駆動されるカム１８の回転により上下
方向に動作し、これによって、斜入射ミラー１１を上下
方向に揺動させてＳＯＲ光１２の反射光を上下方向に揺
動させるようになっている。そのように構成しているの
は、真空ダクト５から放射されたＳＯＲ光１２は本来垂
直方向の広がりが小さいので、上記のような斜入射ミラ
ー１１の揺動により反射光を上下に振って露光域を垂直
方向に拡大させ、ウエハ２０に対する露光面積を大きく
確保するためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に斜入射ミラー１１をミラー揺動機構１５により上下に
揺動させる型式の出射装置では、ミラー揺動機構１５の
構造が複雑なものとならざるを得ず、また、高精度の制
御が要求されるものであって、ときとして露光むらが生
じてしまうことがある等の問題があり、より有効な出射
装置の提供が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、シンクロトロ
ンにおける水平リング状の真空ダクト内を周回する荷電
粒子から放射されるＳＯＲ光を、ビームラインを通して
その先端の出射窓から取り出すべく、前記ビームライン
中にＳＯＲ光を反射させ得るミラーを設けてそのミラー
による反射光を前記出射窓から出射させるようになした
ＳＯＲ光出射装置において、前記ミラーに傾斜角度の異
なる多数の反射面を水平横方向に並べて形成しておくこ
とにより、このミラーに入射したＳＯＲ光をそれら各反
射面によりそれぞれ異なる反射角度で反射させてそれら
反射光の出射窓からの出射位置が水平方向および垂直方
向にそれぞれずれるようになし、かつ、このミラーを水
平横方向に往復移動させることによって各反射光の出射
位置を水平方向に往復移動させて出射領域を拡大するよ
うにしたものである。

【０００８】

【作用】ミラーに入射したＳＯＲ光は、各反射面の傾斜
角度に応じてそれぞれ異なる反射角度で反射するので、
それらの反射光の照射位置は水平方向および垂直方向に
それぞれずれることになる。そして、ミラーを水平横方
向に移動させると、各反射面からの反射光の照射位置も
水平横方向に順次ずれていくことになる。したがって、
ミラーを所定速度、所定ストロークで往復移動させ、そ
れを所定時間継続すれば、照射対象の全領域に対して所
望の照射時間を確保できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
のＳＯＲ光出射装置は、図５に示したようなシンクロト
ロンのビームライン９に適用されるものであって、従来
の出射装置と同様にビームライン９中にミラーを設け、
そのミラーの反射光を出射窓１３から取り出すように構
成したものであるが、従来のものはミラーを上下に揺動
させることで反射光を上下に振って露光域を上下に拡大
させるようにしていたのに対し、本実施例では、ミラー
を水平横方向に往復移動させて反射光を水平横方向に振
ることで露光域を左右方向に拡大させるように構成され
ている。

【００１０】この場合、反射面が従来のように平面もし
くは単なる曲面のミラーを用いることでは、反射光の照
射領域は上下方向には拡大し得ないから、本実施例にお
いては、図１および図２に示すように、下面に傾斜角度
の異なる多数の反射面３１ａ〜３１ｅが設けられた形態
のミラー３０を用い、入射ＳＯＲ光１２をそれら多数の
反射面３１ａ〜３１ｅによりそれぞれ異なる方向に反射
させることで、反射光の照射領域を部分的にではあるが
上下方向に拡大するようにしている。

【００１１】すなわち、本実施例におけるミラー３０
は、図１および図２に示すように、その下面に傾斜角度
の異なる多数の反射面３１ａ〜３１ｅが横方向（このミ
ラー２０の往復移動方向）に並べられて形成されてい
る。図１では傾斜角度を５段階に変化させた反射面３１
ａ〜３１ｅを１組とするものを２組のみ図示したが、そ
れらの組数や各組における反射面の数は、照射対象領域
の面積や形状に応じて適宜設定すれば良く、たとえば、
傾斜角度が５〜６段階に変化する傾斜面を５〜６組程度
設けると良い。また、各反射面３１ａ〜３１ｅの傾斜角
度は、隣う合う反射面からの反射光が照射位置において
連なるように設定すれば良いが、一例を挙げれば隣合う
反射面どうしの傾斜角度の差は０.５ミリラジアン程度
とすることが良い。さらに、各反射面３１ａ〜３１ｅの
大きさとしては１ｍｍ×３００ｍｍ程度が適当である
が、これも適宜設定すれば良い。

【００１２】上記のミラー３０に入射したＳＯＲ光１２
は、図２に示すように、各反射面３１ａ〜３１ｅの傾斜
角度に応じてそれぞれ異なる反射角度で反射し、反射光
１２ａ〜１２ｅが同時に得られる。したがって、たとえ
ば、ミラー３０として傾斜角度が５段階に変化する反射
面３１ａ〜３１ｅを５組有するもの、つまり、合計２５
の反射面を有するものを用いた場合、そのミラー３０か
らは５組の反射光１２ａ〜１２ｅが得られ、それら反射
光のウエハ２０に対する５組２５箇所の照射位置は図３
に示すように上下方向および左右方向にそれぞれずれた
ものとなり、部分的にではあるがウエハ２０のほぼ全体
にわたる広範囲に照射されることになる。

【００１３】そして、そのミラー３０を水平横方向（図
１における矢印方向、図２においては紙面の表裏方向）
に移動させると、各反射面３１ａ〜３１ｅからの反射光
１２ａ〜１２ｅの照射位置は横方向（図３および図４に
おいて左右方向）に順次ずれていくことになり、図３に
示す状態から図４に示す状態まで移動させることによ
り、ウエハ２０の全体に対してＳＯＲ光１２を順次照射
できることになる。したがって、ミラー３０を所定速度
で連続的に往復移動させ、それを所定時間継続すれば、
ウエハ２０の全体に対して所望の露光時間を確保でき
る。その場合のミラー３０の往復移動のストロークは、
露光対象の全領域をカバーし得るように設定することは
いうまでもない。

【００１４】上記構成のＳＯＲ光出射装置によれば、ミ
ラー３０に傾斜角度の異なる多数の反射面を形成してお
いて、それら各反射面からの反射光が上下方向および左
右方向にずれた状態で出射するようになすとともに、そ
のミラー３０を水平横方向に往復移動させるように構成
したので、ＳＯＲ光を広範囲にわたって出射させること
ができて出射領域を拡大できることは勿論のこと、ミラ
ーを上下に揺動させる従来のものに比してミラーの駆動
機構の簡略化を図ることができるとともにその制御も比
較的容易となり、設備費および操作性の点で有利であ
る。

【００１５】なお、ミラー３０の表面に傾斜角度の異な
る多数の反射面を形成することは、周知の加工法により
容易かつ高精度で行い得る。

【００１６】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、傾斜
角度の異なる多数の反射面を形成したミラーを水平横方
向に往復移動させることで出射領域を拡大する構成であ
るので、ミラーを上下に揺動させる型式の従来のものに
比してミラー駆動機構の簡略化を図ることができるとと
もに制御性にも優れ、設備費および操作性の点で有利で
あるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるＳＯＲ光出射装置におけ
るミラーの反射面を示す斜視図である。

【図２】同ミラーの側面図である。

【図３】同ミラーによる反射光の出射位置を示す図であ
る。

【図４】同ミラーが移動した状態における反射光の出射
位置を示す図である。

【図５】シンクロトロンの概要を示す図である。

【図６】同シンクロトロンにおける従来のＳＯＲ光出射
装置の概要を示す図である。

【図７】同装置の要部を示す側面図である。

【符号の説明】

５ 真空ダクト ９ ビームライン １２ ＳＯＲ光 １２ａ〜１２ｅ 反射光 １３ 出射窓 ３０ ミラー ３１ａ〜３１ｂ 反射面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンクロトロンにおける水平リング状の
   真空ダクト内を周回する荷電粒子から放射されるＳＯＲ
   光を、ビームラインを通してその先端の出射窓から取り
   出すべく、前記ビームライン中にＳＯＲ光を反射させ得
   るミラーを設けてそのミラーによる反射光を前記出射窓
   から出射させるようになしたＳＯＲ光出射装置におい
   て、前記ミラーに傾斜角度の異なる多数の反射面を水平
   横方向に並べて形成しておくことにより、このミラーに
   入射したＳＯＲ光をそれら各反射面によりそれぞれ異な
   る反射角度で反射させてそれら反射光の出射窓からの出
   射位置が水平方向および垂直方向にそれぞれずれるよう
   になし、かつ、このミラーを水平横方向に往復移動させ
   ることによって各反射光の出射位置を水平方向に往復移
   動させて出射領域を拡大するように構成してなることを
   特徴とするシンクロトロンにおけるＳＯＲ光出射装置。