JPS63158800A - シンクロトロン放射光発生装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はシンクロトロン放射光発生装置に係り、特に放
射光の大面積照射を可能とする装置に関する。

［従来の技術１ 従来、ＬＳＩ製造時のりソグラフィ技術における回路パ
ターンの転写用光源としては主に水銀灯が用いられてい
た。水銀灯から発する光は０．３６μｓという短い波長
を有しているので細密パターンの転写に適しているから
である。

ところが、近年ＬＳＩの高密度化がさらに要求されるよ
うになり、これに伴ってパターンの細密化が益々進みつ
つある。例えば、容ｆｆｉ　１ＭビットのＬＳＩの回路
パターンは１−程度の単位長さを有しているが、容量が
６４Ｍビットとなるとその回路パターンの単位長さは０
．２５１１１１程度にもなる。

従ってこのような超ＬＳＩを製造する場合には、水銀灯
を用いることができず、さらに短い波長の光で転写する
必要がある。

そこで、転写用光源としてシンクロ、トロン放射光の利
用が注目され開発されつつある。

第５図にシンクロトロン放射装置の概略を示す。

高周波加速空胴ａにて加速された電子が環状のビームダ
クト部内を進行する。ビームダクトｂの屈曲部分にはそ
れぞれ偏向磁界を形成するための偏向部Ｃが設けられ、
これにより電子は偏向されて環状のビームダクト部内を
周回する。そして周回する毎に電子は高周波加速空胴ａ
により加速され、所定の速度まで加速されたところでそ
の速度が保持される。

ところで、高速で走る電子が磁界によって円軌道を描く
場合には電子の軌道の接線方向にシンクロトロン放射光
が放射されることが知られており、ビームダクト部内を
周回する電子の速度を高速度に保持すると、第５図のよ
うに偏向部Ｃにおいてシンクロトロン放射光ｄが放射さ
れる。

このシンクロトロン放射光ｄの波長は電子のエネルギー
に依存しており、偏向部Ｃ内の磁場強度によって電子の
エネルギーを調節することにより所望の波長の放射光ｄ
を得ることができる。そこで、第６図に示すように偏向
部Ｃ内のビームダクトｂに取出口ｅを設けて電子の円軌
道ｆの接線方向に放射される極短波長のシンクロトロン
放射光Ｑを取出せば、これを利用して超ＬＳＩの回路パ
ターン転写を行なうことが可能となる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第７図に示すようにビームダクト部内に
おいて電子は水平面内の周回軌道りを有しているので、
シンクロトロン放射光ｑは水平方向には所望の発散角度
１を持って取出すことができるが、鉛直方向の発散角度
ｊは通常１ｍｒａｄ以下と極めて小さなものになってし
まう。その結果、転写時の照射域には鉛直方向の幅Ｊの
狭い細長い形状となっていた。このため、大面積を照射
する場合には照射域ｋをそＱまま用いることができず、
取出されたシンクロトロン放射光を−Ｈミラーに反射さ
せると共にミラーを振ってその照射域の拡大を図る等の
方法を採用していた。従って、転写の効率は低いものと
なっていた。

かくして本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し
、効率よく且つ容易に大面積の照射を行なうことができ
るシンクロトロン放射光発生装置を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のシンクロトロン放射光発生装置は上記目的を達
成するために、高速で走る電子を偏向部にて偏向させな
がらこれを周回軌道に沿って周回させることにより上記
偏向部からシンクロトロン放射光を発生させる装置にお
いて、上記偏向部内の軌道の両側部に電子の偏向面内で
且つ上記軌道に垂直な交番磁界を形成するための複数の
磁石を配列したものである。

［作　用］ 第３図（ａ）に示すように電子の軌道３１の両ｌｌ１１
部で且つ水平面内に複数の磁石３２を設けると共に互い
に隣接する磁石３２の極性を逆向きにして配列すると、
水平面内で且つ軌道３１に垂直な交番磁界３３が形成さ
れる。この状態で軌道３１上に電子を進行させると、電
子には交番磁界３３から鉛直方向上向き及び下向きの力
が交互に作用する。その結果、電子は鉛直面内において
第３図（ｂ）のように細かく振動しながら進行すること
になる。

従って、偏向部内の電子の軌道の両側部に複数の磁石を
配列して電子の偏向面内で且つ軌道に垂直な交番磁界を
形成すれば、電子は第４図に示すように偏向部において
円軌道４１上を進みながら偏向面と垂直な方向に細かく
振動する。そのため、この偏向部で電子の軌道の接線方
向に放射されるシンクロトロン放射光は偏向面と垂直な
方向において大きな発散角度４２を有することになる。

すなわち、幅４３の大きな照射域４４を得ることができ
る。

なお、交番磁界形成用の磁石は永久磁石及び電磁石のい
ずれでもよいが、電磁石を用いれば交番磁界の強さを変
化させて照射域４４の幅４３を調節することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

本実施例のシンクロトロン放射光発生装置は上述した第
５図の装置と同様に環状のビームダクトとこのビームダ
クト途中に設けられた高周波加速空胴及び偏向部等から
槙成されているがその特徴は偏向部内にある。

第１図は本発明の一実施例に係るジンクロトＬ】ン放射
光発生装置の偏向部の横断面図である。ビ−ムダクト１
を鉛直方向上下から挟むようにして馬蹄形断面形状を有
する鉄芯２が設けられ、この鉄芯２の１ｉｆｊ端部には
それぞれその外周部に水平方向に巻回された偏向コイル
３及び４が設けられている。さらに、これら偏向コイル
３及び４の間で且つビームダクト１の両側部に複数個の
磁１石５が配列されている。これらの磁石５は第２図に
示ずように水平面内でビームダクト１に沿って配列され
ると共に互いに隣接する磁石５の極性が逆向きになり、
さらにビームダクト１を挟んで対向する磁石５が互いに
逆極性となっている。これにより、ビームダクト１内に
はビームダクト１の中心線上に位置する電子の軌道６と
垂直で且つ水平面内の交番磁界７が形成されることとな
る。

また、偏向部のビームダクト１にはシンクロトロン放射
光を取出すために第６図に示したような接線方向の取出
口が設けられている。

次に、本実施例の動作を述べる。

まず、ビームダクト１内に形成される周回軌道上を周回
する毎に電子は高周波加速空胴（図示せず）により加速
され、所定の速度まで加速されたところで速度が保持さ
れる。このとき、電子は偏向部において偏向しながらそ
の接線方向にシンクロトロン放射光を放射するが、偏向
部には水平方向の交番磁界７が形成されているので電子
は偏向すると共に鉛直方向に細かく振動する。その結果
、シンクロトロン放射光は鉛直方向にも大きな発散角度
を有することになり、偏向部に設けられている取出口か
らこの放射光を取出して大面積の照射域を得ることがで
きる。

従って、取出口の前方に被照射物を配置することにより
、回動ミラー等を用いずに直接大面積の露光を行なうこ
とが可能となる。

なお、偏向部に配列した磁石５としては永久磁石及び電
磁石のいずれを用いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた効
果が発揮される。

（１）　　電子の偏向面に垂直な方向のシンクロトロン
放射光の発散角が拡大され、回動ミラー等を用いること
なくシンクロトロン放射光の大面積照射が可能となる。

（２）従って、ＬＳＩや超ＬＳＩの回路パターンの転写
が効率よく行なわれる。

（３）　　偏向部に磁石を配列するだけで済むので、既
存の装置を用いて容易に本発明の装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係るシンクロトロン放射光
発生装置の偏向部の横断面図、第２図は第１図の■−■
線矢祝断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）と第４図はそれ
ぞれ本発明の作用を示す説明図、第５図は一般的なシン
クロトロン放射光発生装置の概略図、第６図はシンクロ
トロン放射光の取出口付近を示す構成図、第７図は従来
技術の問題点を示す説明図である。 図中、１はビームダクト、２は鉄芯、３及び４は偏向コ
イル、５は磁石、６は軌道、７は交番磁界である。 ７・・咬蚤勢 第３図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高速で走る電子を偏向部にて偏向させながらこれを周回
   軌道に沿って周回させることにより上記偏向部からシン
   クロトロン放射光を発生させる装置において、上記偏向
   部内の軌道の両側部に電子の偏向面内で且つ上記軌道に
   垂直な交番磁界を形成するための複数の磁石を配列した
   ことを特徴とするシンクロトロン放射光発生装置。