JPH04157399A - Ｓｏｒ光装置の光取り出しライン - 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〕 この発明は、ＳＯＲ光（シンクロトロン放射光）装置の
光取り出しラインにおいて、斜入射ミラーを垂直方向に
揺動させるためのミラー揺動装置に関し、光取り出しラ
イン内に揺動のための軸受が入らないようにして、滑ら
かな揺動を実現したものである。

〔従来の技術〕

近年、シンクロトロン装置は、ＳＯＲ光装置として、超
々ＬＳ１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。

ＳＯＲ光装置の概要を第２図に示す。ＳＯＲ光装置１に
おいて、電子発生装置（電子銃等）１０で発生した電子
ビームは直線加速器（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て偏向され
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て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て偏
向されて真空ダクト２２内を周回し続ける。

偏向電磁石２４て偏向される時に発生するＳＯＲＯＲ光
合９取り出しライン２６を通して出射されて、例えば露
光装置２８に送られて超々ＬＳ１回路作成用の光源等と
して利用される。

従来における光取り出しライン２６の構造を第３図に縦
断面図で示す。光取り出しライン２６の途中には、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、３ｉＣ，Ａｕ、ｐｔ等
の平面鏡または曲面鏡て構成され、ＳＯＲＯＲ光合９射
して光取り出しライン２６の端部のベリリウム等の薄板
で作られた窓３２から出射させる。

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３０の端部３１
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て駆動されるカム４２の
回転により上下方向に動作し、斜入射ミラー３０を上下
方向に揺動して、ＳＯＲＯＲ光合９下方向に揺動させる
。

蓄積リング２２（第２図）から出射されたＳＯＲＯＲ光
合９来垂直方向の広がりか小さいが、この斜入射ミラー
３０の揺動により垂直方向に拡大されて、ＬＳＩ露光用
の露光面積が確保される。

〔発明が解決しようとするＦ［］ 前記第３図のミラー揺動装置では、ミラーの回動支点３
４やロッド３８と斜入射ミラー３０の連結部３１に軸受
が必要となるが、これらは光取り出しライン中にあるの
で、高真空中でのガス発生を防止するために潤滑油を使
用することができない。このため軸受がかみ合って、揺
動不能になるおそれかあった。

この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して
、光取り出しライン中にミラー揺動のための軸受が入ら
ないようにして、軸受のがみ合いによる揺動不能か生じ
ないようにしたＳＯＲ光装賀におけるミラー揺動装置を
提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、ＳＯＲ光装置の光取り出しラインの途中に
この光取り出しラインと連通状態に挿入されたミラーチ
ェンバーと、このミラーチェンバー内に固定されて、前
記光取り出しラインを通過するＳＯＲ光を反射して光取
り出しラインの端部に導く斜入射ミラーと、前記ミラー
チェンバーの両側の前記光取り出しラインにそれぞれ挿
入されて、このミラーチェンバーを前記光取り出しライ
ンに対して上下方向に揺動可能に連結させるベローズと
、前記ミラーチェンバーを上下方向に揺動させる揺動装
置とを具備してなるものである。

〔作　用〕

この発明によれば、光取り出しラインに連通状態に挿入
されたミラーチェンバー内に斜入射ミラーを固定して、
ミラーチェンバー自体をその両側のベローズを介して揺
動させるようにしたので、揺動のための軸受を光取り出
しラインの外に配設することがてきる。したがって、高
真空中でのガス発生の問題がなくなり、軸受に潤滑油を
使用することかできるので、軸受のかみ合いが防止され
、滑らかに揺動させることができる。

〔実施例〕

この発明が適用された光取り出しラインの一実施例を第
１図に縦断面図で示す。ＳＯＲ光装置の蓄積リング２２
（第１図）の偏向位置から接線方向に放射されたＳＯＲ
ＯＲ光合９光取り出しライン２６の固定ダクト３３、ミ
ラーチェンバー揺動用２重ベローズ３５、ミラーチェン
バー３７、ミラーチェンバー揺動用２重ベローズ３９、
固定ダクト４１、窓部揺動用２重ベローズ７６および窓
部４８を介して出射され、フォトマスク基板４３を介し
て半導体ウェハ４５へ照射されて露光が行なわれる。２
重ベローズ３５，３９．７６と固定ダクト３３．４１お
よびミラーチェンバー３７とはフランジを介して着脱自
在に連結される。この連結部にはゲートバルブ７０がそ
れぞれ介挿されており、光取り出しライン２６を真空封
止した状態でベローズ３５．３（Ｊ、７６を交換できる
ように構成されている。

２重ベローズ３５は径の異なる２つの円筒状のベローズ
７８．８０を同心状に配して、それぞれの端部をフラン
ジ７２．７４に気密に取り付けて構成されている。内周
側のベローズ７８の内周面は光取り出しライン２６内に
臨み、その中をＳＯＲＯＲ光合９過する。外周側ベロー
ズ８０の外周面は大気に臨んでいる。内周側ベローズ７
８と外周側ベローズ８０の間には、光取り出しライン２
６とも大気とも遮断された空気層８２が形成されている
。空気層８２内は光取り出しライン２６の圧力（高真空
）よりもわずかに高い圧力で密閉されている。この空気
層８２にはポート８４が連通して設けられ、このポート
８４には圧力検出器として真空計８６が接続されて、空
気層８２の圧力を常時監視している。

内周側および外周側のベローズ７８．８０のいずれにも
亀裂等の破損が生じていない時は、空気層８２内は光取
り出しライン２６内の圧力（高真空）よりもわずかに高
い圧力に密閉されているので、この圧力値が真空計８６
で検出される。

揺動の繰り返しにより内周側のベローズ７８に破損が生
じると、空気層８２の気体か光取り出しライン２６内に
漏出するので、圧力か低下する。

また、外周側のベローズ８０に破損が生しると、外気が
空気層８２内に浸入するので、圧力か上昇する。したか
って、空気層８２の圧力が当初の設定値よりも低下した
かまたは上昇したかにより内外周のベローズ７８．８０
のいずれが破損したかがわかる。

ベローズ７８．８０のいずれかの破損が検出されたら、
両側のゲートバルブ７０を閉じて、２重ベローズ３５を
固定ダクト３３およびミラーチェンバー３７から外して
交換する。このようにして、ベローズ７８または８０に
破損が生しても光取り出しライン２６に真空破壊を生し
る以前にこれを検知して、修理または交換することがで
きる。

ミラーチェンバー３７内には、斜入射ミラー３０が固定
配設されている。斜入射ミラー３０は無酸素銅、ＳｉＣ
，Ａｕ５Ｐｔ等の平面鏡または曲面鏡て構成され、ＳＯ
ＲＯＲ光合９射して先取り出しライン２６の端部に導く
。

ミラーチェンバー３７は、固定部４９に固定された６軸
アライメント装置５１の先端部の回動支点３４に垂直方
向に揺動自在に支持されている。

６軸アライメント装置は、Ｘ、Ｙ、ＺおよびθＸ。

θＹ、θ２の各方向にミラーチェンバー　３７の位置お
よび角度を調整する。回動支点３４には軸受が用いられ
ている。この軸受は光取り出しライン２６の外側に配設
されているので、ガス発生の問題はなく、潤滑油を使用
することができるので、滑らかな揺動が可能となる。

ミラーチェンバー３７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３０ごとミラーチェンバー３７を上下
方向に揺動して、ＳＯＲＯＲ光合９下方向に揺動させて
上下方向の必要な露光面積を確保する。ロッド３８と連
結部３１にも軸受が設けられるが、この軸受は光取り出
しライン２６の外側に配設されるので、ガス発生の問題
はなく、潤滑油を使用することができるので、滑らかな
揺動が可能となる。

ミラーチェンバー３７の底部にはゲートバルブ７０を介
して２重ベローズ５３が取り付けられている。２重ベロ
ーズ３５の下端部には、ゲー）・バルブ７０を介して真
空ポンプ５５が連結されて、光り取り出しライン２６内
を真空排気する。２重ベローズ５３は、前記２重ベロー
ズ３５と同様に構成され、真空計８６で破損を常時監視
して、破損が生じた場合はゲートバルブ７０を閉して交
換される。

ミラーチェンバー３７と固定ダクト４１の間の２重ベロ
ーズ３９も前記２重ベローズ３５と同様に構成され、真
空計８６で破損を常時監視している。２重ベローズ３５
．３９により、ミラーチェンバー３７は揺動自在に光取
り出しライン２６に連結される。

窓揺動用の２重ベローズ７６も前記２重ベローズ３５と
同様に構成され、真空計８６で破損を常時監視している
。２重ベローズ７６の右端部のフラングには、窓板５０
が取り付けられている。

窓板５０の中央部には窓４４が取り付けられている。窓
４４はベリリウム等の薄板で構成され、光取り出しライ
ン２６の内部の高真空と外部の低１空を遮断した状態で
ＳＯＲＯＲ光合９射する。

窓４４は、ＳＯＲＯＲ光合９動に同期して揺動してＳＯ
ＲＯＲ光合９射させる。したがって、窓４４は上下方向
の幅がＳＯＲＯＲ光合９動範囲（つまり、全露光範囲）
よりも狭く形成することができるので、面積を小さくす
ることができ、したがって、薄く形成しても十分な機械
的強度が確保され、その分ＳＯＲ光２９の透過率を高め
ることができる。

窓板５０の外側には円筒状容器９０が取り付けられ、さ
らに円筒状容器９０の開口端部は窓板９２で封止されて
、円筒状容器９０内にその外側の大気と遮断されたキャ
ビティ９４を形成している。このキャビティ９４内には
大気圧または大気圧より減圧された不活性ガスとしてＸ
線透過率の高いヘリウムガス１００が配管１０１から流
されて、ベリリウム窓４４を大気との接触による腐食か
ら５るとともに冷却している。

窓板９２の中央部には、Ｘ線マスクメンブレン窓９６が
設けられている。Ｘ線マスクメンブレン窓９６は例えば
窒化シリコン、窒化ボロン、ｓｉＣ、ポリイミド等の腐
食をしないまたはしに（いＸ線マスク基板材料で作られ
、その厚さはヘリウムガスを封止するのに必要な厚さだ
けあればよく、例えば１μｍ程度にすることができる。

キャビティ９４を通過してきたＳＯＲＯＲ光合９線マス
クメンブレン窓９６から出射され、大気中に置かれたＸ
線マスク４３を介して半導体ウェハ４５に照射されて、
露光が行なわれる。

Ｘ線メンブレン窓９６は、ベリリウム窓４４と同様に、
上下方向の幅がＳＯＲＯＲ光合９動範囲（つまり、全露
光範囲）より狭く形成されている。

２重ベローズ７６には、窓部揺動機構５２のロッド５４
が取り付けられている。ロッド５４はモータ５６て駆動
されるカム５８の回転により上下方向に動作し、窓部４
８を２重ベローズ７６を介して上下方向に揺動させる。

前記ミラー揺動ａｉｗｔ３６のカム４２の回転位置は、
パルスエンコーダ等の位置検出器６０で検出される。ま
た、窓部揺動機構５２のカム５８の回転位置は、パルス
エンコーダ等の位置検出器６２で検出される。

揺動制御手段６４は、位置検出器６０．６２の検出に基
づき、サーボアンプ６６．６８を介してモータ４０，５
６を同期駆動することにより、斜入射ミラー３０および
窓部４８を連動させる。これにより、ＳＯＲＯＲ光合９
置に窓４４．９６が移動して、ＳＯＲＯＲ光合９射され
る。

ミラー揺動機構３６および窓部揺動機構５２の動作を第
４図に示す。（ａ）のように斜入射ミラー３０の右部が
ミラーチェンバー３７ごと上方向に揺動している時は窓
部４８も上方向に揺動して、上方向に揺動しているＳＯ
ＲＯＲ光合９４４゜９６から出射させる。また、（ｂ）
のように斜入射ミラー３０の右部がミラーチェンバー３
７ごと下方向に揺動している時は窓部４８も下方向に揺
動じて、下方向に揺動しているＳＯＲＯＲ光合９４４．
９６から出射させる。

〔変更例１〕 前記実施例では２重ベローズを使用した場合について説
明したが１重または３重以上にすることもできる。

〔変更例２〕 第５図に示すように、内周側ベローズ７８と外周側ベロ
ーズ８０との間にこれらが互いに当ってかみ合わないよ
うに、円筒状の薄板で構成されるフィン（インナースリ
ーブ）２０ｏを例えば外周側ベローズ８０の内周面に一
端を固定するなどして配置することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、光取り出しラ
インに連通状態に挿入されたミラーチェンバー内に斜入
射ミラーを固定して、ミラーチェンバー自体をその両側
のベローズを介して揺動させるようにしたので、揺動の
ための軸受を光取り出しラインの外に配設することがで
きる。したがって、高真空中てのガス発生の問題がなく
なり、軸受に潤滑油を使用することができるので、軸受
のかみ合いが防止され、滑らかに揺動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す光取り出しライン
の縦断面図および揺動機構の制御系統を示すブロック図
である。 ｖｓ２図は、ＳＯＲ光装置の概要を示す平面図である。 第３図は、従来の光取り出しラインの構造を示す縦断面
図である。 第４図は、ｔＪ１図の揺動機構の揺動動作を示す縦断面
図である。 第５図は、この考案の変更例を示す縦断面図である。 １・・・ＳＯＲ光装置、２６・・・光取り出しライン、
２９・・・ＳＯＲ光、３０・・・斜入射ミラー、３６・
・・ミラー揺動機構（揺動装置）、６４・・・揺動制御
手段、７０・・・ゲートバルブ、３５．３９・・・２雷
ベローズ、３７・・・ミラーチェンバー。 出願人　　石川島ｔ、Ｉｔ磨重工業株式会社７６２重へ
゛゛ロース ゛５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＳＯＲ光装置の光取り出しラインの途中にこの光取り出
   しラインと連通状態に挿入されたミラーチェンバーと、 このミラーチェンバー内に固定されて、前記光取り出し
   ラインを通過するＳＯＲ光を反射して光取り出しライン
   の端部に導く斜入射ミラーと、前記ミラーチェンバーの
   両側の前記光取り出しラインにそれぞれ挿入されて、こ
   のミラーチェンバーを前記光取り出しラインに対して上
   下方向に揺動可能に連結させるベローズと、 前記ミラーチェンバーを上下方向に揺動させる揺動装置
   と を具備してなるＳＯＲ光装置におけるミラー揺動装置。