JPH0821480B2 - シンクロトロン放射光発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造プロセスにおける光リソグラ
フイー工程で使用するシンクロトロンとシンクロトロン
を用いた露光方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のシンクロトロン（以下SOR）は、第３
図に示す構造をしている。第３図の（１）はSORリン
グ、（12）は電子軌道、（２）はベンデイングマグネツ
ト、（３）は準平行の放射光を示している。また第４図
はSOR光を利用した露光装置の略図である。図中（５）
はマスク、矢印（６）はマスク（５）や放射光（３）の
振動方向を示す。

ところで、従来のシンクロトロンにおいては第３図に
示すように、SORリング（１）の内部の電子は、電子軌
道（12）上を運動する。電子は電子軌道（12）の途中に
設置されたベンデイングマグネツト（２）によつて、軌
道を曲げられると同時に、電子の運動の接線方向に放射
光（３）を制動幅射する。

この制動幅射は、水平に運動する電子ビーム（12）の
接線方向への放射光なので、得られるビームは準平行光
となる。幅射の終つた電子ビーム（12）は、ベンデイン
グマグネツト（２）を出た後、次のベンデイングマグネ
ツトへ直進する。従来のSORは上記のサイクルでビーム
を放射しつづける。

一方SORよりの放射光（３）は、準平行光なので、発
散，収束することはない。またビームの縦方向の幅は、
マスク（５）の幅より狭い。そこでSOR光を利用した露
光方法においては、第４図に示すようにマスク（５）を
矢印（６）に示す方向に振動させるか、ビーム（３）を
同様に振動させて全パターンを転写する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のシンクロトロンは、以上のように構成されてい
るので、収束，発散する光を放射できない。

そのため、マスクパターンを露光する時にはマスク又
はビームの高さを振動させなければならない。しかし、
振動中も含め常にマスクとウエハとのアライメントを保
持することは困難である。またビームを振動させる方法
には、ビームラインへの開口面積を拡大する必要がある
などの問題点がある。

〔目的〕

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
で、収束，発散する放射光を得ることを目的とする。

また収束，発散する放射光を用いた露光方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るシンクロトロン放射光発生装置は、第
１と第２の直線部がコーナ部を介して連なるように設け
られた環状の管路内で荷電粒子を所定方向に周回させて
シンクロトロン放射光を発生するものである。そして、
コーナ部には荷電粒子を通過させた際に荷電粒子の軌道
を曲げるための偏向磁石が設置され、この偏向磁石は所
定方向に周回する荷電粒子が順次通過する第１と第２の
端部を有する。上記の第１の直線部の所定位置には、荷
電粒子からなるビームが第２の直線部内で焦点を結ぶよ
うに第１の電磁レンズが設けられ、第２の直線部には、
上記の偏向磁石との間に上記の焦点を挟むように第２の
電磁レンズが設けられる。

〔作用〕

この発明によれば、偏向磁石を通過した後に放射光が
焦点を結ぶように電磁レンズが配置されている。それに
より、放射光を収束，発散させることができる。

このため上記収束，発散する放射光を利用すれば、露
光フイールドを拡大させることができる。

〔実施例〕

以下この発明におけるシンクロトロン及びシンクロト
ロン放射光の使用方法について、図を用いて説明する。

第１図において第３図と同一の部分には同一の符号を
付し、詳細な説明は省略する。

第１図において（４）は収束，発散するSOR光、
（７）は焦点、（８）は電磁レンズ、（９）は電子の軌
道である。（10）はビームラインである。（11）は電子
ビームの焦点である。

この発明の実施例について、図を用いて動作を説明す
る。

第１図において、SORリング（１）内の電子軌道
（９）上を電子は運動している。電子ビームは電子軌道
（９）の途中に設置された電磁レンズ（８）を通過する
と、収束する。収束する電子ビームはベンデイングマグ
ネツト（２）を通過すると、軌道を曲げられると同時
に、運動の接線方向へ、制動幅射を行う。この制動幅射
は電子ビーム（９）の収束する運動の接線方向への放射
光なので、ビームライン（10）で得られる放射光は、収
束光線となる。幅射の終つた電子ビーム（９）はベンデ
イングマグネツト（２）を出た後電子ビームの焦点（1
1）に焦点を結ぶ。その後発散した電子ビーム（９）
は、次の電磁レンズ（８）において再び収束させられ
る。本実施例のSORは上記のサイクルで、ビームを放射
しつづける。一方放射光（４）は焦点（７）で、垂直方
向の焦点を結んだ後、垂直方向に発散する。第２図にお
いて、発散した放射光（４）は、焦点（７）より、所定
の距離を隔てた位置に、マスク（５）を配置することに
より、マスク（５）全体を照射するのに十分な露光フイ
ールドを与えることが可能となる。そのため、露光中に
マスクを動すなどの工程を省くことができ、アライメン
ト精度の向上につながる。

また、焦点（７）よりも上流側で使用するならば縮小
投影も可能である。また、集光による輝度の増大の効果
もある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、電子の軌道上に電
磁レンズを配置したので、収束，発散する放射光を提供
できる。

また、この発明のシンクロトロンを用いた露光方法に
よれば、露光フイールドを拡大することができ、アライ
メント精度の高い露光方法が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例によるシンクロトロンの略図
である。 第２図はこの発明の実施例によるシンクロトロン放射光
の使用方法の略図である。 第３図は従来のシンクロトロンの略図である。 第４図は従来のシンクロトロン放射光の使用方法の略図
である。 （１）はシンクロトロンリング、（８）は電磁レンズ、
（２）はベンデイングマグネツトを示す。 なお図中同一符号は、同一又は相当の部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１と第２の直線部がコーナ部を介して連
   なるように設けられた環状の管路内で荷電粒子を所定方
   向に周回させてシンクロトロン放射光を発生するシンク
   ロトロン放射光発生装置であって、 前記コーナ部には、前記荷電粒子を通過させた際に前記
   荷電粒子の軌道を曲げるための偏向磁石が設置され、 前記偏向磁石は、前記所定方向に周回する前記荷電粒子
   が順次通過する第１と第２の端部を有し、 前記第１の直線部の所定位置には、前記荷電粒子からな
   るビームが前記第２の直線部内で焦点を結ぶように第１
   の電磁レンズが設けられ、 前記第２の直線部には、前記偏向磁石との間に前記焦点
   を挟むように第２の電磁レンズが設けられる、シンクロ
   トロン放射光発生装置。
2. 【請求項２】前記第１と第２の直線部には、それぞれ１
   つの前記第１と第２の電磁レンズが設けられる、請求項
   １に記載のシンクロトロン放射光発生装置。
3. 【請求項３】前記環状の管路は、さらに第３と第４の直
   線部を有し、前記第３と第４の直線部はコーナ部を介し
   て連なり、前記第３の直線部はコーナ部を介して前記第
   ２の直線部と連なり、前記第４の直線部はコーナ部を介
   して前記第１の直線部と連なり、 各々の前記コーナ部には、それぞれ前記所定方向に周回
   する前記荷電粒子が順次通過する第１と第２の端部を有
   する前記偏向磁石が設置され、 前記第３および第４の直線部の所定位置には、それぞれ
   第３と第４の電磁レンズが設けられ、各々の前記偏向磁
   石の第１の端部と等間隔をあけてえ記第1,第2,第３およ
   び第４の電磁レンズが設けられた、請求項１に記載のシ
   ンクロトロン放射光発生装置。