JPH058500U - Ｓｏｒ光装置におけるｓｏｒ光出射用窓構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射用の窓を
補強し、露光に影響を与えず、破損を極力防止できるよ
うにする。 【構成】 金属膜窓３２の、ＳＯＲ光２９で露光する場
合にチップパターン３４に対して影とならない位置に金
属膜窓３２の内外の圧力差によって加わる力に対して補
強する補強材４２を設ける。この補強材４２はＳＯＲ光
２９を透過させる必要がない部分の金属膜窓３２を厚く
して構成する。これにより、露光を行う部分には、必要
なＳＯＲ光２９を送ることができると同時に、金属膜窓
３２の内外圧力差によって加わる力に対して強度の向上
をはかることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＳＯＲ光（シンクロトロン放射光）装置におけるＳＯＲ光出射用 窓構造に関し、窓を構成するベリリウムなどの金属膜などを補強し、破損を極力 防止できるようにしたものである。

【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、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）を利用して超々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】 このＳＯＲ光装置の概要は、例えば図４に示すように、電子発生装置（電子銃 等）１０で発生した電子ビームが直線加速器（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で構成された蓄積リン グ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２ ９は光取り出しライン２６先端の窓３２を通して出射される。

【０００４】 このＳＯＲ光２９の出射用の窓３２は、光取り出しライン２６内部の高真空と 外部の低真空または大気を遮断しながらＳＯＲ光２９を出射する機能を必要とす るもので、ＳＯＲ光２９の透過率が高くかつ機械的強度が強いベリリウム等の薄 い金属膜またはカプトン等の有機膜を用いて構成された窓（以下、金属膜窓３２ とする。）となっている。

【０００５】 こうして出射されたＳＯＲ光２９は、例えば露光装置２８に送られて超々ＬＳ Ｉ回路作成用の光源等として利用されるが、蓄積リング２２から出射されるＳＯ Ｒ光２９は本来垂直方向の広がりが小さいため、図５に示すように、垂直方向に 拡大して大きな露光面積を確保する必要があり、ミラーもしくは電子揺動によっ てＳＯＲ光を拡大することが行われる。そして、垂直方向に拡大されたＳＯＲ光 ２９は金属膜窓３２から出射されて露光装置２８内の金属膜窓３２の前方に配置 されたチップパターン３４が形成されたマスク３６を介してウエハ３８上に照射 され露光が行われる。

【０００６】 このためＳＯＲ光出射用の金属膜窓３２は拡大されたＳＯＲ光２９に対応して 、図６に示すように、全露光範囲に対応した面積を有するものが用いられ、露光 装置２８のマスク３６においては、ＳＯＲ光を有効に利用するよう、たとえば図 ７に示すように、４個のチップパターン３４を並べて形成したものが用いられて 、１度に４個のパターン３４をウエハ３８に露光するようになっている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、通常、金属膜窓３２はＳＯＲ光の透過率を向上するためベリリウム など薄膜で構成され、しかも面積の大きい１枚の膜を用いるため強度が弱いとい う問題があり、強度向上のため厚くするとＳＯＲ光の透過率が低下するという問 題がある。

【０００８】 この考案は、前記従来の技術における欠点を解決して、従来と同一の露光面積 を確保しながら金属膜窓の強度を向上することができるＳＯＲ光装置におけるＳ ＯＲ光出射用窓構造を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射用窓構造は、光取り出しライン 先端のフランジ部に配設され当該光取り出しラインを真空封止してＳＯＲ光を取 り出す金属膜窓のＳＯＲ光出射用窓を備え、当該ＳＯＲ光出射用窓から出射され たＳＯＲ光で複数のチップパターンが形成されたマスクを介してウエハ上に露光 するＳＯＲ光装置において、前記ＳＯＲ光出射用窓を構成する前記フランジ部と 前記金属膜窓との少なくともいずれか一方に前記チップパターンに対して影とな らない位置に金属膜窓の内外の圧力差に対する強度を補強する補強材を設けたこ とを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

この考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射用窓構造によれば、金属膜窓自 体、金属膜窓が取付けられるフランジ部、あるいは金属膜窓とフランジ部の両方 の、ＳＯＲ光で露光する場合にチップパターンに対して影とならない位置に金属 膜窓の内外の圧力差によって加わる力に対する補強材を設けるようにしており、 たとえばＳＯＲ光を透過させる必要がない部分の金属膜を厚くして補強したり、 フランジ部に格子を設けて面積の小さい金属膜で済むようにして補強することが できる。 これにより、露光を行う部分には、必要なＳＯＲ光を送ることができると同時 に、金属膜窓の強度の向上をはかることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図１〜図３はこの考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射用窓構造の一実施 例にかかり、図１は金属膜窓の正面図及び断面図、図２は光取り出しライン先端 のフランジ部の断面図及び正面図、図３は露光状態の説明図である。 このＳＯＲ光出射用窓構造４０が設置されるＳＯＲ光装置では、図４及び図５ に示すように、蓄積リング２２から出射されるＳＯＲ光２９は、たとえばミラー もしくは電子揺動によってＳＯＲ光２９の垂直方向の広がりが拡大されて光取り 出しライン２６の先端から出射される。

【００１２】 この光取出しライン２６の先端に設けられるＳＯＲ光出射用窓構造４０は、光 取出しライン２６の真空遮断に必要な強度と、ＳＯＲ光２９を効率良く透過させ る機能とを必要とするだけでなく、さらに、複数のチップパターン３４が形成さ れたマスク３６によるウエハ３８への露光に必要な照射面積（露光面積）を確保 する必要がある。 このＳＯＲ光２９を用いる露光についてみると、ウエハ３８へのチップパター ン３４の露光に有効に利用されているＳＯＲ光２９は、マスク３６に照射される ＳＯＲ光２９のうちチップパターン３４に照射されているものだけであり、図７ 中に両方向斜線で示すように各チップパターン３４の間や周囲に照射されている ＳＯＲ光２９は、露光に寄与していない。 したがって、光取り出しライン２６先端のＳＯＲ光出射用窓構造４０にマスク ３６上のチップパターン３４に対して影とならない位置であれば、補強材４２な どを配置しても露光の支障とならない。

【００１３】 そこで、このＳＯＲ光出射用窓構造４０では、具体的な補強構造として、図１ に示すように、ＳＯＲ光出射用窓構造４０を構成する光取り出しライン２６先端 のフランジ部２７と、このフランジ部２７に取付けるたとえばベリリウムなどの 金属膜窓３２とのうち、金属膜窓３２に補強材４２を設けるようにしている。 この補強材４２としては、たとえば金属膜窓３２と同一材料のベリリウムを用 い、マスク３６のチップパターン３４に対して影とならない金属膜窓３２の外側 部分を厚くして構成する。補強材４２が設けられた金属膜窓３２を作る場合には 、ＳＯＲ光２９を透過させて露光に利用する部分は通常の厚さと同程度もしくは 周囲などが補強された分だけ薄く形成されたベリリウム薄膜の金属膜窓３２とし 、このベリリウム薄膜の金属膜窓３２上に蒸着法によって金属膜窓と同一材料の ベリリウムを必要部分だけ蒸着して厚くして補強材４２とする。また、補強材４ ２としては、他の熱伝導率が高い材料、たとえば銅などを用い、これを金属膜窓 ３２に蒸着して厚くすることで補強材４２とすることもできる。 また、ベリリウムの膜をエッチングなどでＳＯＲ光２９の透過部分だけを薄く するようにし、残りの部分を厚くして金属膜窓３２と一体の補強材４２としたり 、ＳＯＲ光２９の透過部分と補強材４２とを別々に作り、これらを貼り合わせる などして補強するようにすることもできる。

【００１４】 このような補強材４２を金属膜窓３２に設けたＳＯＲ光出射用窓構造４０を用 いてウエハ３８の露光を行うと、たとえば図３に示すように、補強材４２によっ て厚くなっている部分によってマスク３６のチップパターン３４が形成されてい ない部分に対しては、影となるが、チップパターン３４の部分には直接ＳＯＲ光 ２９が照射されて支障なく露光が行われる。

【００１５】 このような補強材４２を金属膜窓３２に設けるようにすることで、金属膜窓３ ２の補強材４２取付部分の強度を上げることができ、金属膜窓３２全体の強度を 向上することができると同時に、ウエハ３８への露光対しては、ＳＯＲ光２９の 影とならない部分に配置してあるので、露光面積を従来と同様に確保することが できる。 また、補強材４２を金属膜窓３２と同一の材料で形成すれば、ＳＯＲ光２９の 透過による温度上昇によって剥離するなどの問題がなく、熱伝導率の高い材料で 形成すれば、金属膜窓３２の冷却効果を期待することができる。

【００１６】 次に、このＳＯＲ光出射用窓構造４０の他の具体的な補強構造としては、図２ に示すように、ＳＯＲ光出射用窓構造４０を構成する光取り出しライン２６先端 のフランジ部２７と、このフランジ部２７に取付けられるたとえばベリリウムな どの金属膜窓３２とのうち、フランジ部２７に補強材４４を設けるようにする。

【００１７】 この補強材４４としては、たとえばフランジ部２７の貫通孔をＳＯＲ光２９を 透過させる部分だけにチップパターン３４の個数に対応する４個の小さな貫通孔 ４６を形成し、他の部分を塞いだ形状にしたものを用いる。そして、この補強材 ４４を光取り出しライン２６先端のフランジ部２７を介して取付けたり、直接溶 接などで光取り出しライン２６先端取付ける。

【００１８】 この補強材４４には、ＳＯＲ光２９を透過させる４個の貫通孔４６部分にベリ リウムなどの金属膜窓３２を取付ける。この金属膜窓３２は、たとえば従来と同 一の４個分の貫通孔４６を同時に塞ぐことができる１枚の金属膜を取付けるよう にしたり、ＳＯＲ光透過用に形成した４個の貫通孔４６のそれぞれに対応した小 さい４個の金属膜を取付けるようにして金属膜窓３２とする。

【００１９】 このような補強材４４をフランジ部２７に設けたＳＯＲ光出射用窓構造４０を 用いてウエハ３８の露光を行うと、金属膜窓３２を補強材４２で補強した図３の 場合と同様に、フランジ部２７の補強材４４によってマスク３６のチップパター ン３４が形成されていない部分に対しては、影ができるが、チップパターン３４ の部分には直接ＳＯＲ光２９が照射されて支障なく露光が行われる。

【００２０】 このとき、金属膜窓３２に補強材４２を設ける場合に比べて、フランジ部２７ に補強材４４を設ける場合には、ＳＯＲ光２９の照射方向上流側に補強材４４が 位置するので、その分だけＳＯＲ光４４を透過させる部分を僅かであるが、小さ くすることができる。

【００２１】 このような補強材４４を光取出しライン２６の先端のフランジ部２７に設ける ようにすることで、４個の貫通孔４６の１つを覆うことができる面積の小さい金 属膜窓３２を用いることができ、金属膜窓３２の内外の圧力差によって加わる圧 力を小さくして、金属膜窓３２の強度を確保することができると同時に、ウエハ ３８への露光対しては、ＳＯＲ光２９の影とならない部分に配置してあるので、 露光面積を従来通り確保することができる。

【００２２】 なお、前記実施例では、金属膜窓に補強材を設ける場合と、フランジ部に補強 材を設ける場合を説明したが、金属膜窓とフランジ部の両方に補強材を設けるよ うにしても良い。

【００２３】

【考案の効果】

以上、実施例とともに具体的に説明したように、この考案のＳＯＲ光装置にお けるＳＯＲ光出射用窓構造によれば、金属膜窓自体、金属膜窓が取付けられるフ ランジ部、あるいは金属膜窓とフランジ部の両方の、ＳＯＲ光で露光する場合に チップパターンに対して影とならない位置に金属膜窓の内外圧力差に対する強度 を補強する補強材を設けるようにしたので、金属膜窓のチップパターンの露光に 対して影響を与えずに補強することができる。 これにより金属膜窓をさらに薄くしても十分な強度を確保することができ、Ｓ ＯＲ光の透過率を向上することができる。 また、補強材を設けても、露光に必要な部分にはＳＯＲ光を送ることができ、 大きな露光面積を確保して露光することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射
用窓構造の一実施例にかかる金属膜窓の正面図及び断面
図である。

【図２】この考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射
用窓構造の一実施例にかかる光取り出しライン先端フラ
ンジ部の断面図及び正面図である。

【図３】この考案のＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射
用窓構造の一実施例にかかる露光状態の説明図である。

【図４】ＳＯＲ光装置の概要を示す平面図である。

【図５】露光装置の断面図である。

【図６】従来の金属膜窓の正面図及び断面図である。

【図７】従来の露光用マスクの正面図及び断面図であ
る。

【符号の説明】

２６ 光取り出しライン ２７ 先端のフランジ部 ２９ ＳＯＲ光 ３２ 金属膜窓 ３４ チップパターン ３６ 露光用のマスク ３８ ウエハ ４０ ＳＯＲ光装置におけるＳＯＲ光出射用窓構造 ４２ 補強材（金属膜窓用） ４４ 補強材（フランジ部用） ４６ 貫通孔

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 光取り出しライン先端のフランジ部に配
   設され当該光取り出しラインを真空封止してＳＯＲ光を
   取り出す金属膜窓のＳＯＲ光出射用窓を備え、当該ＳＯ
   Ｒ光出射用窓から出射されたＳＯＲ光で複数のチップパ
   ターンが形成されたマスクを介してウエハ上に露光する
   ＳＯＲ光装置において、前記ＳＯＲ光出射用窓を構成す
   る前記フランジ部と前記金属膜窓との少なくともいずれ
   か一方に前記チップパターンに対して影とならない位置
   に金属膜窓の内外の圧力差に対する強度を補強する補強
   材を設けたことを特徴とするＳＯＲ光装置におけるＳＯ
   Ｒ光出射用窓構造。