JPH0645099A - Sor装置のビームチャンネル内斜入射ミラーの脱ガス方法およびその装置 - Google Patents

Sor装置のビームチャンネル内斜入射ミラーの脱ガス方法およびその装置

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JPH0645099A
JPH0645099A JP31271692A JP31271692A JPH0645099A JP H0645099 A JPH0645099 A JP H0645099A JP 31271692 A JP31271692 A JP 31271692A JP 31271692 A JP31271692 A JP 31271692A JP H0645099 A JPH0645099 A JP H0645099A
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JP
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sor
beam channel
sor light
degassing
mirror
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JP31271692A
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Motoharu Marushita
元治 丸下
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビームチャンネルに配した斜入射ミラーにS
OR光を照射して脱ガス処理する際に、脱ガスによる斜
入射ミラーの曇りを防止する。 【構成】 蓄積リング22から放射されるSOR光29
はビームチャンネル26に導かれる。ビームチャンネル
26にはミラーチャンバー46が配設され、その中に斜
入射ミラーが収容されている。ビームチャンネル26の
立上げ当初にSOR光29を斜入射ミラーに照射して脱
ガスを行なう。ガスは排気ポンプ50で排出される。制
御手段52は圧力検出器48でミラーチャンバー46内
の圧力を検出しながら蓄積リング22の蓄積電流値を徐
々に増大させてSOR光29の強度を徐々に増大させて
いく。これにより、排気能力を上回る脱ガス量の発生が
防止され、脱ガスで斜入射ミラーが曇るのが防止され
る。

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)出射用ビームチャンバー内に斜入射ミラ
ーを有するSOR装置において、ビームチャンネルを立
上げる際に斜入射ミラーにSOR光を照射して脱ガスを
するための方法およびその装置に関し、脱ガスによる斜
入射ミラー表面の曇りを防止したものである。
【0002】
【従来の技術】近年、小型SOR装置は超々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】小型SOR装置の概要を図2に示す。荷電
粒子発生装置(電子銃等)10で発生した電子ビームは
線型加速装置(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
(垂直方向用)、25(水平方向用)で収束され、偏向
電磁石24で偏向されて蓄積リング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
はビームチャンネル26を通して露光部28に送られて
超々LSI回路作成のためのリソグラフィ用光源等とし
て利用される。
【0004】SOR光は水平方向には広がっているが垂
直方向の幅は狭い。そこで、リソグラフィ等の露光に用
いる場合にはビームチャンネル内に斜入射ミラーを配置
し、SOR光をこの斜入射ミラーに入射し、この斜入射
ミラーを上下方向に揺動させることにより、SOR光を
上下方向に振って露光面積を拡大する。
【0005】ビームチャンネル内に配置される斜入射ミ
ラーおよびその揺動機構の構成例を図3に側面図で示
す。光取り出しライン26の中には、斜入射ミラー30
が配設されている。斜入射ミラー30は、無酸素銅Si
C,Au,Pt等による平面鏡やシリンドリカルミラー
等で構成され、SOR光29を反射して光取り出しライ
ン26端部の窓板31の中央部に取り付けられたベリリ
ウム窓32から出射されて露光部28内の露光対象35
(マスクおよびウエハ)を露光する。
【0006】斜入射ミラー30は軸34を支点として、
上下方向に揺動自在に支持されている。斜入射ミラー3
0の端部にはミラー揺動機構36のロッド38が取り付
けられている。ロッド38はモータ40で駆動されるカ
ム42の回転により上下方向に動作し、斜入射ミラー3
0を上下方向に揺動して、SOR光29を上下方向に振
らせる。これにより、露光対象35の露光面積が確保さ
れる。
【0007】図3のように光取り出しライン26に斜入
射ミラー30を有する場合、光取り出しライン(ビーム
チャンネル)26の立上げ時に斜入射ミラー30の脱ガ
スを行なう必要がある。
【0008】従来においては、光取り出しライン26内
を高真空に立ち上げた後排気しながら一定強度のSOR
光29を斜入射ミラー30に照射することによりSOR
光29のエネルギで脱ガスを行なうようにしていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の脱ガス方法
による脱ガス状況を図4に示す、イに示すように一定強
度のSOR光を斜入射ミラー30に照射した場合、脱ガ
ス量はロに示すようにはじめは多くその後徐々に少なく
なる。ところが排気ポンプの排気能力はハに示すように
一定であるため、脱ガス開始当初脱ガス量が排気能力を
上回り(斜線で示す部分)、光取り出しライン26内の
真空度が低下する。そして、真空度が10-8Torrより低
下(圧力が上昇)すると、斜入射ミラー30の反射面に
脱ガスが分解してできた炭素が付着して反射面を曇らす
ことがあった。
【0010】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、斜入射ミラーにSOR光を照射して脱ガ
スをする際の斜入射ミラー反射面の曇りを防止したSO
R装置のビームチャンネル内斜入射ミラーの脱ガス方法
およびその装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の斜入射ミラー
の脱ガス方法は、蓄積リングを周回している電子ビーム
の偏向位置から放射されるSOR光をビームチャンネル
に導いて当該ビームチャンネル内に配置された斜入射ミ
ラーで反射して出射するSOR装置において、前記ビー
ムチャンネル内を真空排気しながら前記斜入射ミラーに
前記SOR光を照射して当該斜入射ミラーの脱ガスをす
る際に、前記SOR光の強度をはじめは弱くその後強く
することを特徴とするものである。。
【0012】また、この発明の斜入射ミラーの脱ガス装
置は、蓄積リングを周回している電子ビームの偏向位置
から放射されるSOR光をビームチャンネルに導いて当
該ビームチャンネル内に配置された斜入射ミラーで反射
して出射するSOR装置において、前記ビームチャンネ
ル内を真空排気する排気手段と、前記SOR光を遮断し
て前記斜入射ミラーへの入射を停止させるSOR光遮断
手段と、前記ビームチャンネル内の圧力が所定値より低
い時は前記SOR光遮断手段を開放状態にして前記SO
R光を前記斜入射ミラーに照射するとともに当該SOR
光の強度を徐々に高めていき、前記ビームチャンネルの
圧力が所定値より高い時は前記SOR光遮断手段を閉止
状態にするとともに前記SOR光強度の上昇を停止させ
る制御手段とを具備してなるものである。
【0013】
【作用】この発明の斜入射ミラーの脱ガス方法によれ
ば、SOR光強度をはじめは弱くその後強くして脱ガス
を行なうようにしたので、脱ガス量が排気能力を大幅に
上回るのが防止され、斜入射ミラー反射面の曇りを防止
することができる。
【0014】また、この発明の斜入射ミラーの脱ガス装
置によれば、ビームチャンネル内圧力を検出して斜入射
ミラーが曇らない圧力に保持しながらSOR光強度を徐
々に高めていくようにしたので、脱ガス作業を自動的に
行なうことができる。
【0015】
【実施例】
(実施例1)この発明の実施例を以下説明する。図1
は、この発明が適用されたSOR装置の全体構成を示す
ものである。荷電粒子発生装置(電子銃等)10で発生
した電子ビームは線型加速装置(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を介して蓄積リング2
2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(垂直方向用)、25(水平方向用)で
収束され、偏向電磁石24で偏向されて蓄積リング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29はビームチャンネル26を通して露
光部28に送られて超々LSI回路作成のためのリソグ
ラフィ用光源等として利用される。
【0016】ビームチャンネル26には、ビームチャン
ネル26と蓄積リング22とを遮断するためのバルブ4
2と、SOR光29を遮断するためのアブソーバ44
と、ミラーチャンバー46と、ビームチャンネル26
(ミラーチャンバー46)内の気圧を検出する圧力検出
手段48と、ビームチャンバー26(ミラーチャンバー
46)内を排気する排気ポンプ50等が配設されてい
る。ミラーチャンバー46内は前記図3のように構成さ
れ、内部に斜入射ミラー30が配設されて、ミラー揺動
機構36によって揺動される。
【0017】斜入射ミラー30はSOR光29が照射さ
れるとその内部に含まれる不純物がSOR光29のエネ
ルギによって少しずつ外に排出されるため、ビームチャ
ンネル26内を超高真空に保つことができず、この状態
では露光等実際の運転に支障をきたす。そこで、ビーム
チャンネル26を蓄積リング22につないで運転を立上
げる際に、斜入射ミラー30にSOR光29を当てて斜
入射ミラー30の内部に含まれる不純物を予め排出する
脱ガス処理を行なう。脱ガス速度はSOR光29の強度
に応じて変化し、また、SOR光29の強度は、蓄積電
流値をI、蓄積エネルギをEとすると、IE3 に比例す
る。
【0018】そこで、図1の制御手段52は、斜入射ミ
ラー30の脱ガス処理時に圧力検出手段48で検出され
るビームチャンネル26内の気圧に応じて電子発生装置
10から電子ビームを出射して蓄積リング22に入射す
ることにより、蓄積リング22内の蓄積電流値を徐々に
高めてSOR光29の強度を徐々に高めて脱ガス処理を
行なう。蓄積リング22の蓄積電流値はビーム電流モニ
タ54によって検出される。
【0019】制御手段52による脱ガス処理の制御フロ
ーの一例を図5に示す。脱ガス処理を行なう時蓄積リン
グ22内はすでに超高真空に保持され、また蓄積電流値
Iは0とされている。この状態で蓄積リング22にビー
ムチャンネル26をつなぎ、排気ポンプ50を駆動して
ビームチャンネル26内を排気する(S1)。
【0020】ビームチャンネル26内が所定の高真空状
態(例えば10-9〜10-10 Torr以上の高真空)に達す
ると(S2)、バルブ42を開いて蓄積リング22とビ
ームチャンネル26を連通させる(S3)とともに、ア
ブソーバ44を開く(S4)。フルエネルギ入射の場
合、電子発生装置10から電子ビームを発射して、蓄積
リング22に徐々に入射することにより、蓄積電流値I
を例えば0.数mAから一定の変化率で増大させる(S
5,S6)。これにより、蓄積リング22の偏向位置か
ら放射されるSOR光29の強度が徐々に高められてミ
ラーチャンバー46内の斜入射ミラー30に照射されて
脱ガスを行なう。斜入射ミラー30から排出されたガス
は、排気ポンプ50で排気される。なお、脱ガスを行な
う時斜入射ミラー30を揺動させることにより、斜入射
ミラー30全体をまんべんなく脱ガスすることができ
る。
【0021】ビームチャンネル26内の圧力が斜入射ミ
ラー30に曇りを生じさせる圧力(例えば10-8Torr)
に近い値Pmax (例えば10-9Torr。図6参照)に上昇
したら、アブソーバ44を閉じて、SOR光29を遮断
し、斜入射ミラー30への照射を停止する(S5,S
7)。これで斜入射ミラー30からのガスの排出はなく
なるが、排気ポンプ30は駆動され続けるので、ビーム
チャンネル26内の圧力は徐々に低下する。そして、ビ
ームチャンネル26内の圧力がPmax より低い所定値P
min (例えば10-10 Torr。図6参照)まで下降する
と、アブソーバ44を開いて(S8,S4)、脱ガスを
再開する(S5,S6)。
【0022】以上のようにして、ビームチャンネル26
内圧力上昇を抑制しながら脱ガス処理を行なうことがで
きる。
【0023】図7は、以上の制御による脱ガス状況を示
すものである。SOR光29の強度をイのように徐々に
高めていくことにより、常にロの脱ガス量をハの排気能
力以下に抑えることができるので、脱ガスによる斜入射
ミラー30の反射面の曇りを防止することができる。
【0024】(実施例2)前記実施例では、蓄積電流値
IによりSOR光強度を可変するようにしたが、蓄積エ
ネルギーEによりSOR光強度を可変することもでき
る。その一実施例を図8に示す。
【0025】図8において、4個の偏向電磁石24はコ
イルが直接に接続されて、偏向電磁石電源55から励磁
電流が供給されて、等しい励磁量(磁場強度)に励磁さ
れる。この磁場強度の大きさは、蓄積リング22内を周
回している電子ビームの蓄積エネルギ値に対応してい
る。すなわち、偏向電磁石24の磁場強度をB(Teal
a)、偏向の曲率半径(軌道半径)をρ(m)、蓄積エ
ネルギをE(GeV)とすると E=0.3Bρ の関係があり、磁場強度Bが小さい時は電子ビームエネ
ルギーEも小さくなり、磁場強度Bが大きい時は電子ビ
ームエネルギーEも大きくなる。したがって、制御手段
52で偏向電磁石24の励磁電流値を制御することによ
り電子ビームエネルギを変動させることができる。
【0026】制御手段52による脱ガス処理の制御フロ
ーの一例を図9に示す。脱ガス処理を行なう時蓄積リン
グ22内はすでに超高真空に保持され、また蓄積電流値
Iは所定値とされ、蓄積エネルギーEは所定値(低い
値)とされている。この状態で蓄積リング22にビーム
チャンネル26をつなぎ、排気ポンプ50を駆動してビ
ームチャンネル26内を排気する(S1)。
【0027】ビームチャンネル26内が所定の高真空状
態(例えば10-9〜10-10 Torr以上の高真空)に達す
ると(S2)、バルブ42を開いて蓄積リング22とビ
ームチャンネル26を連通させる(S3)とともに、ア
ブソーバ44を開く(S4)。そして、偏向電磁石24
の励磁電流値を除々に増大させて、蓄積エネルギーEを
除々に増大させる(S5,S6)。これにより、蓄積リ
ング22の偏向位置から放射されるSOR光29の強度
が徐々に高められてミラーチャンバー46内の斜入射ミ
ラー30に照射されて脱ガスを行なう。斜入射ミラー3
0から排出されたガスは、排気ポンプ50で排気され
る。なお、脱ガスを行なう時斜入射ミラー30を揺動さ
せることにより、斜入射ミラー30全体をまんべんなく
脱ガスすることができる。
【0028】ビームチャンネル26内の圧力が斜入射ミ
ラー30に曇りを生じさせる圧力(例えば10-8Torr)
に近い値Pmax (例えば10-9Torr。図6参照)に上昇
したら、アブソーバ44を閉じて、SOR光29を遮断
し、斜入射ミラー30への照射を停止する(S5,S
7)。これで斜入射ミラー30からのガスの排出はなく
なるが、排気ポンプ30は駆動され続けるので、ビーム
チャンネル26内の圧力は徐々に低下する。そして、ビ
ームチャンネル26内の圧力がPmax より低い所定値P
min (例えば10-10 Torr。図6参照)まで下降する
と、アブソーバ44を開いて(S8,S4)、脱ガスを
再開する(S5,S6)。
【0029】以上のようにして、ビームチャンネル26
内圧力上昇を抑制しながら脱ガス処理を行なうことがで
きる。
【0030】このように、電子ビームエネルギーEによ
りSOR光強度を上げる方法によれば脱ガスをより促進
させることができる。すなわち、図10に示すように、
SOR光の波長hνは電子ビームエネルギーEにより変
化し、電子ビームエネルギーEが低い時はSOR光の波
長は長くなり、電子ビームエネルギーEが高い時はSO
R光の波長は短くなる。そして、SOR光の波長が長い
時はフォトンがミラー表面57の近くにしか進入しない
ので、ミラー表面57の近くの浅いところからしか脱ガ
ス59が排出されない。これに対し、SOR光の波長が
短い時は、フォトンがミラー内部61の深いところまで
進入するので、ミラー表面57の近くのみならず、ミラ
ー内部61の深いところからも脱ガス63が排出され
る。したがって、この実施例2により電子ビームエネル
ギーEを除々に高めていけば、脱ガスをより促進させる
ことができる。
【0031】(実施例3)前記実施例1,2では蓄積電
流値I、蓄積ビームエネルギーEの一方を変動させるよ
うにしたが、図8に点線で示す部分を追加して蓄積電流
値I、蓄積ビームエネルギーEの両方を変動させること
もできる。変動のさせ方としては、例えばI,Eとも除
々に増大させる方法がある。また、別の方法としてはは
じめに蓄積電流値Iを除々に増大させて、蓄積電流値I
が所定値まで達したら今度は蓄積ビームエネルギーEを
除々に増大させる方法などが考えられる。
【0032】
【変更例】前記実施例ではこの発明を揺動式の斜入射ミ
ラーの脱ガスに適用した場合について説明したが、揺動
式でない斜入射ミラーにも適用することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の斜入射
ミラーの脱ガス方法によれば、SOR光強度をはじめは
弱くその後強くして脱ガスを行なうようにしたので、脱
ガス量が排気能力を大幅に上回るのが防止され、斜入射
ミラー反射面の曇りを防止することができる。
【0034】また、この発明の斜入射ミラーの脱ガス装
置によれば、ビームチャンネル内圧力を検出して斜入射
ミラーが曇らない圧力に保持しながらSOR光強度を徐
々に高めていくようにしたので、脱ガス作業を自動的に
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すSOR装置の平面図
および制御ブロック図である。
【図2】SOR装置の概要を示す平面図である。
【図3】斜入射ミラーおよびミラー揺動機構を示す側面
断面図である。
【図4】従来の脱ガス処理の時間経過を示す線図であ
る。
【図5】図1の制御手段による脱ガス処理の制御フロー
の一例を示す図である。
【図6】図5の制御フローにおけるPmax ,Pmin の説
明図である。
【図7】図5の脱ガス処理の時間経過を示す線図であ
る。
【図8】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
【図9】図8の制御手段による脱ガス処理の制御フロー
の一例を示す図である。
【図10】電子ビームエネルギーによる脱ガス状態の違
いを示すミラーの断面図である。
【符号の説明】
22 蓄積リング 26 ビームチャンネル 29 SOR光 30 斜入射ミラー 44 アブソーバ(SOR光遮断手段) 48 圧力検出手段 50 排気ポンプ(排気手段) 52 制御手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蓄積リングを周回している電子ビームの偏
    向位置から放射されるSOR光をビームチャンネルに導
    いて当該ビームチャンネル内に配置された斜入射ミラー
    で反射して出射するSOR装置において、前記ビームチ
    ャンネル内を真空排気しながら前記斜入射ミラーに前記
    SOR光を照射して当該斜入射ミラーの脱ガスをする際
    に、前記SOR光の強度をはじめは弱くその後強くする
    ことを特徴とするSOR装置のビームチャンネル内斜入
    射ミラーの脱ガス方法。
  2. 【請求項2】蓄積リングを周回している電子ビームの偏
    向位置から放射されるSOR光をビームチャンネルに導
    いて当該ビームチャンネル内に配置された斜入射ミラー
    で反射して出射するSOR装置において、 前記ビームチャンネル内を真空排気する排気手段と、 前記SOR光を遮断して前記斜入射ミラーへの入射を停
    止させるSOR光遮断手段と、 前記ビームチャンネル内の圧力が所定値より低い時は前
    記SOR光遮断手段を開放状態にして前記SOR光を前
    記斜入射ミラーに照射するとともに当該SOR光の強度
    を徐々に高めていき、前記ビームチャンネルの圧力が所
    定値より高い時は前記SOR光遮断手段を閉止状態にす
    るとともに前記SOR光強度の上昇を停止させる制御手
    段とを具備してなるSOR装置のビームチャンネル内斜
    入射ミラーの脱ガス装置。
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