JPH04357699A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＸ線リソグラフ
ィに使用されるシンクロトロン放射光発生装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、半導体装置へのより高い高
集積度化の要求に伴い、この超ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓ
ｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）の
製造における微細加工を実現するものの一つとしてＸ線
リソグラフィ技術が検討されている。そして近年、Ｘ線
リソグラフィ用の極めて強力なＸ線源としてシンクロト
ロン放射光（以下、ＳＯＲ光と略記する）が注目され、
このＳＯＲ光を発生する装置としてシンクロトロン放射
光発生装置がある。

【０００３】以下、Ｘ線リソグラフィに用いられるシン
クロトロン放射光発生装置の従来例について図８を参照
して説明する。図８は概略構成図で、図において１〜４
は周回軌道５上に配設された偏向磁石であり、偏向磁石
１〜４は図示しない電子ビーム入射器から周回軌道５に
沿って入射された電子を周回軌道５に沿って周回させる
。６〜１７は周回軌道５上に設けられた周回する電子を
収束させるための４極磁石、１８は周回軌道５上に設け
られた周回する電子を加速するための高周波加速空胴、
１９〜２６はＸ線リソグラフィを行うステッパ部、２７
〜３４はステッパ部１９〜２６に偏向磁石１〜４で放出
されたＳＯＲ光を導くビームラインである。また、３５
は偏向磁石１〜４内に電子の周回軌道５が形成されよう
に配設された偏向部ビームダクトであり、３６は各偏向
磁石１〜４間に電子の周回軌道５が形成されように配設
された直線部ビームダクトである。なお電子ビーム入射
器から入射して周回する電子の中心軌道は周回軌道５に
一致し、周回軌道５の軌道面は水平面上に形成されてい
る。

【０００４】このように構成されるものでは、周回軌道
５に沿って入射して周回する電子が偏向磁石１〜４内を
通過し方向を変える際に、ＳＯＲ光を電子の軌道の接線
方向に放出する。放出されたＳＯＲ光は放出方向に極め
て鋭い指向性を持っており、このためビームライン２７
〜３４を通ってステッパ部１９〜２６に導かれたＳＯＲ
光は、ステッパ部１９〜２６に配置された基板上の限定
された水平方向の狭い帯状の範囲を照射することになる
。しかし半導体装置の製造に適用するためには、大径化
の進む半導体ウエハの全面に対応できるよう、より広い
範囲に安定したＳＯＲ光が照射できるようにすることが
必要となる。

【０００５】そこでＳＯＲ光の照射範囲を広げるために
ビームライン２７〜３４の途中にＳＯＲ光用の可動鏡を
配置し、この鏡を機械的に動かしてＳＯＲ光の進行方向
を周回軌道５の面に垂直な方向に変化させて照射範囲を
広げることが提案されている。しかしながら提案されて
いるものでは鏡でのＳＯＲ光の３〜４割に達する大きな
損失があり、また鏡の駆動系が高価で信頼性に劣るもの
となる上、さらに基板上のＳＯＲ光の照射角度が変化す
るため基板上での光強度分布の均一性に劣る等の問題が
ある。

【０００６】また、特開昭６０−７０７００号公報や特
開昭６２−４３１００号公報には電子が周回する軌道上
に偏向器を設置して軌道を偏向させ、電子ビームの軌道
自体を移動させることにより照射範囲を広げることが示
されているが、例えば軌道上に配置された高周波加速空
胴では電子の軌道が高周波加速空胴の中心軌道から大き
くずれたものとなってしまいエミッタンスの増加や不安
定性を生じる虞がある。さらに、特開昭６２−１４１７
２１号公報には偏向磁石あるいは装置全体を電子の周回
軌道面に垂直な方向に移動させて照射範囲を広げること
が提案されているが、非常に重い偏向磁石あるいは装置
全体を精度良く制御して垂直方向に移動させることは大
掛かりな駆動機構が必要となる問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＳＯＲ光
の照射範囲を広げるのに際して光強度分布が均一ではな
く、信頼性が低くなる等の状況に鑑みて本発明はなされ
たもので、その目的とするところは安定した電子ビ−ム
が得られ、ＳＯＲ光の均一な照射が広い範囲で、高い信
頼性のもとに得られ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。

【０００８】

【課題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、周回軌道上に配設され該周回軌道に
沿って電子を周回させるようにした偏向磁石と、周回す
る電子を収束させるように偏向磁石の間の周回軌道上に
配置した４極磁石と、周回軌道上に配置され周回する電
子を加速する高周波加速空胴とを備えたシンクロトロン
放射光発生装置において、周回軌道上に、該周回軌道に
沿った一の所定領域では電子のビーム軌道と周回軌道と
のずれを所定範囲以下として略一致させ、かつ他の所定
領域では電子のビーム軌道が周回軌道の形成する軌道面
に略平行となるように垂直方向に偏向するビーム軌道偏
向手段が設けられいることを特徴とするものであり、ま
た、周回軌道上に配設され該周回軌道に沿って電子を周
回させるようにした偏向磁石と、周回する前記電子を収
束させるように偏向磁石の間の周回軌道上に配置した４
極磁石とを備えたシンクロトロン放射光発生装置におい
て、偏向磁石で偏向された電子の周回に対応させて４極
磁石を電子の周回軌道の軌道面に対し垂直方向に往復動
させる可動手段が設けられていることを特徴とするもの
である。

【０００９】

【作用】上記のように構成されたシンクロトロン放射光
発生装置は、周回軌道に沿った一の所定領域では電子の
ビーム軌道と周回軌道とのずれを所定範囲以下として略
一致させ、かつ他の所定領域では電子のビーム軌道が周
回軌道の形成する軌道面に略平行となるように垂直方向
に偏向するビーム軌道偏向手段を設けているので、電子
は一の所定領域で周回軌道の近傍の所定範囲を通過し、
ビーム軌道が周回軌道に対し実質的に移動することがな
く、他の所定領域で周回軌道の形成する軌道面に略平行
となるように垂直方向にビーム軌道が偏向され、このた
めエミッタンスの増加や電子ビームが不安定になること
もなく、ＳＯＲ光の均一な照射が広い範囲で高い信頼性
のもとに得られる。また、４極磁石を電子の周回軌道の
軌道面に対し垂直方向に往復動させる可動手段を設けて
いるので、電子は４極磁石の往復動と共にビーム軌道が
垂直方向に移動し、ＳＯＲ光の均一な照射が広い範囲で
高い信頼性のもとに安定的に得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、従来と同一部分には同一符号を付して説明
を省略し、従来と異なる本発明の構成に付いて説明する
。

【００１１】先ず、第１の実施例を図１及び図２により
説明する。図１は概略構成図であり、図２は電子軌道の
垂直方向の座標を示すグラフである。図において３７〜
４６は周回軌道５に沿って配置されたビーム軌道偏向手
段を形成する電子ビーム軌道偏向器で、これらは電子ビ
ームの軌道を周回軌道５の軌道面に対し垂直な方向に所
定の偏向角度の偏向を行うものであり、電子ビーム軌道
偏向器３７〜４６を作用させないときには電子ビームの
軌道が周回軌道５と同じ面上にあるように形成されてい
る。そして各電子ビーム軌道偏向器３７〜４６は偏向磁
石１〜４から放出されるＳＯＲ光のステッパ部１９〜２
６での照射位置が所定の値となっているようにするもの
で、その偏向角度の設定は予め適正な偏向角度が得られ
るように設定されているか、あるいは対応する偏向磁石
１〜４中での電子の軌道を測定したり、ビームライン２
７〜３４を通じて放射されるＳＯＲ光を測定したりして
、その測定結果に基づいて制御される。

【００１２】電子ビーム軌道偏向器３７〜４４はそれぞ
れ偏向磁石１〜４と、これら偏向磁石１〜４に隣接して
配置された４極磁石６〜１３との間の周回軌道５上に設
けられ、偏向磁石１〜４に入出する電子ビームを偏向し
ている。すなわち電子ビーム軌道偏向器３７〜４０は偏
向磁石１〜４の電子の周回方向入口側に配置され、偏向
磁石１〜４中での電子ビームの軌道が周回軌道５の軌道
面に略平行となるように、電子ビーム軌道偏向器３７〜
４０から出る電子ビームの軌道を周回軌道５の軌道面に
略平行となるように偏向する。そして電子ビーム軌道偏
向器４１〜４４は偏向磁石１〜４の電子の周回方向出口
側に配置され、偏向磁石１〜４中で周回軌道５の軌道面
に略平行であった電子ビームの軌道を周回軌道５に周回
方向で交差するように垂直方向に偏向するものである。

【００１３】また、電子ビーム軌道偏向器４５，４６は
高周波加速空胴１８が配置された偏向磁石４と偏向磁石
１の間の周回軌道５上に配設され、電子ビーム軌道偏向
器４５は４極磁石９と高周波加速空胴１８の間の周回軌
道５上に設けられ、高周波加速空胴１８中での電子ビー
ムの軌道が高周波加速空胴１８の中心軸を通る周回軌道
５に一致するように偏向する。そして電子ビーム軌道偏
向器４６は高周波加速空胴１８の電子の周回方向出口側
に隣接して設けられた４極磁石１７と４極磁石１３の間
の周回軌道５上に設けられ、高周波加速空胴１８中で加
速され周回軌道５に一致して４極磁石１７から出た電子
ビームの軌道を周回方向で周回軌道５から離れるように
垂直方向に偏向する。これにより電子ビームの軌道を周
回軌道５の近傍に限定する必要のある一の所定領域、例
えば高周波加速空胴１８中で周回軌道５に一致したもの
となり、電子ビームの軌道を周回軌道５に略平行である
ことが必要な他の所定領域、例えばＳＯＲ光を取り出す
偏向磁石１〜４中で周回軌道５の軌道面に略平行したも
のとなる。図２は周回軌道５の一部の区間における電子
ビームの軌道の偏向状態を示すもので、上記の偏向磁石
４と偏向磁石１の間における電子の軌道の垂直方向の座
標を示すグラフである。グラフは横軸に位置、縦軸に垂
直方向の座標ｚをとっており、横軸には対応した位置に
それぞれ構成する要素を図示し、縦軸は周回軌道５を０
として上側を正、下側を負にとってあり、図中の４７は
電子の軌道である。また周回軌道５の他の区間において
は、高周波加速空胴１８及びそれにともない配設された
電子ビーム軌道偏向器４５，４６がそれぞれ設けられて
いない点で異なるのみである。

【００１４】このように構成された本実施例において、
図示しない電子ビーム入射器から周回軌道５に沿って電
子を入射させ、周回軌道５に沿って周回させる。入射し
た電子は高周波加速空胴１８中で加速され、周回しなが
ら各電子ビーム軌道偏向器３７〜４６によって周回軌道
５の軌道面に垂直な方向に偏向される。すなわち偏向磁
石１〜４に入る電子は軌道が電子ビーム軌道偏向器３７
〜４０で周回軌道５に略平行となるように偏向され、偏
向磁石１〜４に入った電子は偏向磁石１〜４中の任意の
位置での軌道が周回軌道５に略平行に維持され、そのま
ま電子ビーム軌道偏向器４１〜４４に入る。電子ビーム
軌道偏向器４１，４２，４３で電子は、軌道がそれぞれ
周回軌道５上に順に配置された４極磁石６，１４、１０
、７、１５、１１、８、１６，１２を通り、次の電子ビ
ーム軌道偏向器３８，３９，４０に、周回軌道５に対し
逆側に偏位されて入るように偏向される。一方、電子ビ
ーム軌道偏向器４４で電子は軌道が周回軌道５に交差す
るように偏向され、４極磁石９を通り、電子ビーム軌道
偏向器４５で周回軌道５に一致するように偏向されて高
周波加速空胴１８に入る。高周波加速空胴１８中で電子
は周回軌道５に一致した軌道で加速される。高周波加速
空胴１８を出た電子は周回軌道５に一致した軌道で４極
磁石１７を通り、電子ビーム軌道偏向器４６で軌道が高
周波加速空胴１８に入る前の状態とは逆側に周回軌道５
から離れるように偏向され、４極磁石１３を経て電子ビ
ーム軌道偏向器３７に入る。以上を繰り返しながら電子
は周回軌道５を周回する。そして、各偏向磁石１〜４に
接続されたビームライン２７〜３４を通してステッパ部
１９〜２６にＳＯＲ光を導き、そのＳＯＲ光を各ステッ
パ部１９〜２６に配置した基板等の表面に照射させる。

【００１５】以上の本実施例によれば、偏向磁石１〜４
に接続されたステッパ部１９〜２６を照射するＳＯＲ光
の照射範囲は、周回軌道５の軌道面に平行な水平方向で
は従来と同様十分な広がりが得られると共に、偏向磁石
１〜４中での電子の軌道が周回軌道５の軌道面に略平行
であるため垂直方向にも所定の範囲のものが得られ、得
られた照射範囲内での光強度は一様なものとなり、歪み
のない照射が実現できる。また、高周波加速空胴１８で
の電子の軌道が周回軌道５と一致しているため、これを
通過する電子は偏向磁石１〜４等で軌道を変更されても
常に高周波加速空胴１８の中では軌道の位置を変えず中
心軸上を通過する。すなわち高周波加速空胴１８内では
電子は偏向されることがなく、従って偏向を受けること
によるエミッタンスの増加がなく、また高次モードの励
起によって電子ビームが不安定になることもない。さら
に、ＳＯＲ光の光路中に鏡を配置することがないため、
ＳＯＲ光の大きな損失や高価な鏡の駆動系がなく、また
駆動系等の機械的部分が介在することによる信頼性の低
下を招くことがない。そして、半導体ウエハの大径化に
も十分対応できる。

【００１６】次に、本発明の第２の実施例を図３により
説明する。図３は電子軌道の垂直方向の座標を示すグラ
フで、第１の実施例の図２に対応するものである。図に
おいて４８は電子の軌道であり、４９，５０は周回軌道
５に沿って高周波加速空胴１８の設けられた偏向磁石４
と偏向磁石１の間に配置された電子ビーム軌道偏向器で
、これらは他の電子ビーム軌道偏向器３７〜４４と同様
に電子ビームの軌道を周回軌道５の軌道面に対し垂直な
方向に制御されて所定の偏向を行うものであり、作用さ
せないときには電子ビームの軌道が周回軌道５と同じ面
上にあるように形成されている。

【００１７】また、電子ビーム軌道偏向器４９は４極磁
石９と高周波加速空胴１８の間の周回軌道５上に設けら
れ、高周波加速空胴１８中で電子ビームを軌道が周回軌
道５に微小角度をもって交差するように偏向する。交差
角度は電子ビームが高周波加速空胴１８を通過する際に
、エミッタンスの増加や電子ビームが不安定になること
等が生じない実質的に中心部を通過するように設定され
ていて、高周波加速空胴１８中での周回軌道５に対する
電子ビームの軌道のずれは微小なものとなっている。 そして電子ビーム軌道偏向器５０は高周波加速空胴１８
の電子の周回方向出口側に隣接して設けられた４極磁石
１７と４極磁石１３の間の周回軌道５上に設けられ、高
周波加速空胴１８中で加速されて４極磁石１７を通過し
た電子ビームの軌道を周回方向で周回軌道５から離れる
ように垂直方向に偏向する。これにより電子ビームの軌
道は周回軌道５に沿った一の所定領域である高周波加速
空胴１８中で周回軌道５に微小角度で交差したものとな
り、他の所定領域である偏向磁石１〜４中で周回軌道５
の軌道面に略平行したものとなる。

【００１８】このように構成された本実施例においても
、第１の実施例と同様に図示しない電子ビーム入射器か
ら周回軌道５に沿って電子を入射させ、周回軌道５に沿
って周回させる。入射した電子は高周波加速空胴１８中
で加速され、周回しながら各電子ビーム軌道偏向器３７
〜４４，４９，５０によって周回軌道５の軌道面に垂直
な方向に偏向される。すなわち電子ビーム軌道偏向器３
７〜４４は第１の実施例と同様に作用する。一方、偏向
磁石４と偏向磁石１の間では、電子ビーム軌道偏向器４
４で電子は軌道が周回軌道５に交差するように偏向され
、４極磁石９を通り、さらに電子ビーム軌道偏向器４９
で電子の軌道が、高周波加速空胴１８内でその中心部近
傍の所定範囲内を通過するよう、周回軌道５に対して微
小交差角を持つように偏向される。そして高周波加速空
胴１８中で電子は周回軌道５に対して微小交差角を持つ
軌道で加速される。高周波加速空胴１８を出た電子は４
極磁石１７を通り、電子ビーム軌道偏向器５０で軌道が
高周波加速空胴１８に入る前の状態とは逆側に周回軌道
５から離れるように偏向され、４極磁石１３を経て電子
ビーム軌道偏向器３７に入る。以上を繰り返しながら電
子は周回軌道５を周回する。そして、各偏向磁石１〜４
に接続されたステッパ部１９〜２６にＳＯＲ光を導き、
各ステッパ部１９〜２６に配置した基板等の表面にＳＯ
Ｒ光を照射させる。

【００１９】以上の本実施例によっても、高周波加速空
胴１８での電子の軌道が周回軌道５と一致していないも
のの、高周波加速空胴１８を通過する電子は常に高周波
加速空胴１８の中を軌道の位置を大きく移動することな
く略中心部を通過し、このため第１の実施例と同様の作
用と効果が得られる。

【００２０】次に、本発明の第３の実施例を図４により
説明する。図４は概略構成図で、第１の実施例の図１に
対応するものである。図において５１〜５４は周回軌道
５上に配設された偏向磁石で、これらは磁場勾配がない
ように形成されている。そして偏向磁石５１〜５４は周
回軌道５に沿って図示しない電子ビーム入射器から入射
された電子を周回軌道５に沿って周回させる。また５５
〜６２は周回軌道５に沿って配置された電子ビーム軌道
偏向器で、これらは第１の実施例のものと同様に制御さ
れ、電子ビームの軌道を周回軌道５の軌道面に対し垂直
な方向に所定量だけ偏向し、偏向磁石５５〜６２からス
テッパ部１９〜２６に放出されるＳＯＲ光の照射位置が
所定の値となっているように作用するものである。なお
、電子ビーム軌道偏向器４５，４６，５５〜６２を作用
させないときには電子ビームの軌道が周回軌道５と同じ
面上にあるように形成されている。

【００２１】電子ビーム軌道偏向器５５〜６２はそれぞ
れ偏向磁石５１〜５４と、これら偏向磁石５１〜５４に
隣接して配置された４極磁石６〜１３との間の周回軌道
５上に設けられ、偏向磁石５１〜５４に入出する電子ビ
ームを偏向している。すなわち電子ビーム軌道偏向器５
５〜５８は偏向磁石５１〜５４の電子の周回方向入口側
に配置され、偏向磁石５１〜５４中での電子ビームの軌
道が周回軌道５の軌道面に平行となるように、電子ビー
ム軌道偏向器５５〜５８から出る電子ビームの軌道を周
回軌道５の軌道面に平行となるように偏向する。そして
電子ビーム軌道偏向器５９〜６２は偏向磁石５１〜５４
の電子の周回方向出口側に配置され、偏向磁石５１〜５
４中で周回軌道５の軌道面に平行であった電子ビームの
軌道を周回軌道５に周回方向で交差するように垂直方向
に偏向するものである。これにより電子ビームの軌道は
周回軌道５に沿った一の所定領域である高周波加速空胴
１８中で第１の実施例と同じく周回軌道５に一致したも
のとなり、他の所定領域である偏向磁石５１〜５４中で
周回軌道５の軌道面に平行したものとなる。

【００２２】このように構成された本実施例において、
図示しない電子ビーム入射器から周回軌道５に沿って電
子を入射させ、周回軌道５に沿って周回させる。入射し
た電子は高周波加速空胴１８中で加速され、周回しなが
ら各電子ビーム軌道偏向器４５，４６，５５〜６２によ
って周回軌道５の軌道面に垂直な方向に偏向される。す
なわち偏向磁石５１〜５４に入る電子は軌道が電子ビー
ム軌道偏向器５５〜５８で周回軌道５に平行となるよう
に偏向され、磁場勾配のない偏向磁石５１〜５４に入っ
た電子は偏向磁石５１〜５４中の任意の位置での軌道が
周回軌道５に平行に維持され、そのまま電子ビーム軌道
偏向器５９〜６２に入る。電子ビーム軌道偏向器５９，
６０，６１で電子は、軌道がそれぞれ周回軌道５上に順
に配置された４極磁石６，１４、１０、７、１５、１１
、８、１６，１２を通り、次の電子ビーム軌道偏向器５
６，５７，５８に、周回軌道５に対し逆側に偏位されて
入るように偏向される。一方、電子ビーム軌道偏向器６
２で電子は軌道が周回軌道５に交差するように偏向され
、４極磁石９を通り、電子ビーム軌道偏向器４５で周回
軌道５に一致するように偏向されて高周波加速空胴１８
に入る。高周波加速空胴１８中で加速された電子は、高
周波加速空胴１８を出た後、周回軌道５に一致した軌道
で４極磁石１７を通り、電子ビーム軌道偏向器４６で軌
道が高周波加速空胴１８に入る前の状態とは逆側に周回
軌道５から離れるように偏向され、４極磁石１３を経て
電子ビーム軌道偏向器５５に入る。以上を繰り返しなが
ら電子は周回軌道５を周回する。そして、各偏向磁石５
１〜５４に接続されたビームライン２７〜３４を通して
ステッパ部１９〜２６に導かれたＳＯＲ光を、各ステッ
パ部１９〜２６に配置した基板等の表面に照射させる。

【００２３】以上の本実施例によれば、第１の実施例と
同様な作用、効果が得られると共に、偏向磁石５１〜５
４中での電子の軌道が周回軌道５の軌道面に平行である
ため、ステッパ部１９〜２６の照射範囲内での光強度は
より一様なものとなり、歪みのない向上した照射が実現
できる。

【００２４】次に、本発明の第４の実施例を図５により
説明する。図５は要部のみを示す正面図で、図において
偏向磁石６３，６４は、磁場勾配がないように形成され
ていて、略半截円柱状のヨーク６５，６６と、コイル６
７，６８及びヨーク６５，６６の円柱状外面に沿うよう
に形成された溝６９，７０を有しており、溝６９，７０
に円弧状曲管の偏向部ビームダクト７１，７２が配設さ
れ、架台７３，７４の上に固定されている。また２つの
偏向磁石６３，６４の間には環状の４極磁石７５，７６
が、各々の中心軸を一致させ、その中心軸に電子の平衡
軌道を形成するようにして、可動架台７７の取付台７８
上に配着されている。可動架台７７は取付台７８を上下
方向に油圧駆動によって直線的に往復動作させる駆動機
構７９を基台８０上に設けて構成され、取着された４極
磁石７５，７６を平衡軌道を一致させたまま上下させる
。さらに２つの偏向磁石６３，６４に設けられた偏向部
ビームダクト７１，７２のそれぞれの一端の間には、真
空ベローズ８１，８２を介し、環状の４極磁石７５，７
６の平衡軌道部分の近傍を貫通するようにして直管状の
直線部ビームダクト８３が配設されている。一方、偏向
部ビームダクト７１，７２のそれぞれの他端の間にも、
同様に４極磁石７５，７６に対をなすように設けられた
図示しない環状の４極磁石の平衡軌道部分の近傍を貫通
するようにして図示しない直線部ビームダクトが配設さ
れ、４極磁石は図示しない可動架台により上下されるよ
うに設けられており、また偏向部ビームダクト７１，７
２及び直線部ビームダクト８３と図示しない直線部ビー
ムダクトは連通し、これらの連通したダクトの内部に電
子の周回軌道５が形成される。

【００２５】このように構成された本実施例において、
図示しない電子ビーム入射器から周回軌道５に沿って電
子を入射させ、周回軌道５に沿って周回させる。なお４
極磁石７５，７６の平衡軌道が周回軌道５に一致する位
置にあるとき電子のビーム軌道は周回軌道５に一致した
ものとなる。ここで電子を周回させながら４極磁石７５
，７６を可動架台７７の駆動機構７９によって周回軌道
５の軌道面に垂直な方向に数十ｃｍ／秒以下の速度で往
復動させると、電子は周回して４極磁石７５，７６に再
び戻ってきたときには先の軌道から微小距離ずれた位置
に移ることになる。そして電子は微小距離ずれた位置を
初期値としてベータトロン振動が始めるが、４極磁石７
５，７６を上下させる振動速度が高速でないため、通常
、数ミリ秒程度で減衰してしまい、電子ビームの軌道は
４極磁石７５，７６が可動架台７７により上下されるこ
とによって周回軌道５の軌道面に平行なまま上下するよ
うになる。一方、磁場勾配のない偏向磁石６３，６４の
磁場内においては、横方向の磁束がないために上下方向
の集束力を与えることがなく、電子ビームが上下方向に
移動しても電子ビームの位置の変化に対し何等影響を与
えることがない。これにより偏向磁石６３，６４内にお
ける電子ビームの軌道を４極磁石７５，７６を上下させ
ることによって上下に振られることとなり、さらに偏向
磁石６３，６４内の電子ビームの軌道変化によって発生
するＳＯＲ光も上下に振られ、図示しないステッパ部に
配置された基板等の所定の範囲の照射を行う。

【００２６】以上の本実施例によれば、偏向磁石６３，
６４に接続されたステッパ部を照射するＳＯＲ光の照射
範囲は、周回軌道５の軌道面に平行な水平方向では従来
と同様十分な広がりが得られると共に、偏向磁石６３，
６４中での電子の軌道が、４極磁石７５，７６の平衡軌
道に電子ビームの軌道が集束され、周回軌道５の軌道面
に平行な状態のままで垂直な方向に上下するように振ら
れるので、垂直方向にも所定の範囲の広がりを安定的に
得ることができ、得られた照射範囲内での光強度は一様
なものとなり、歪みのない信頼性の高い照射が実現でき
る。また、例えば偏向磁石６３，６４の半径が１ｍの装
置の総重量が１０ｔを超える重さとなるのに対し、１個
の重量が約１００ｋｇと比較的軽量の４極磁石７５，７
６を周回軌道５の軌道面に垂直な方向に往復動させるた
め、可動架台７７は安価なものにでき、駆動機構７９も
精度の良い制御が行える。

【００２７】次に、本発明の第５の実施例を図６により
説明する。図６は要部のみを示す正面図で、図において
可動架台８４の取付台８５には環状の４極磁石８６，８
７が、各々の中心軸を一致させて配着されており、同時
に取付台８５には４極磁石８６，８７の中心部近傍を貫
通する直線部ビームダクト８３が支持部材８８によって
配着されている。また直線部ビームダクト８３の両端は
偏向部ビームダクト７１，７２のそれぞれの一端に可撓
性を有する真空ベローズ８９，９０を介して取着されて
いる。そして可動架台８４は取付台８５を上下方向に往
復動作させる駆動機構７９を基台９１上に設けて構成さ
れ、取付台８５に取着された４極磁石８６，８７及び直
線部ビームダクト８３を互いの位置を変動させない状態
で上下させる。一方、偏向部ビームダクト７１，７２の
それぞれの他端の間にも、同様に４極磁石８６，８７に
対をなすように設けられた図示しない４極磁石を貫通す
るようにして図示しない直線部ビームダクトが配設され
、４極磁石と直線部ビームダクトは同様に図示しない可
動架台により上下されるように設けられており、また偏
向部ビームダクト７１，７２及び直線部ビームダクト８
３と図示しない直線部ビームダクトは連通し、これらの
連通したダクトの内部に電子の周回軌道５が形成される
。

【００２８】このように構成された本実施例において、
第４の実施例と同様に入射させた電子を周回軌道５に沿
って周回させ、電子を周回させながら４極磁石８６，８
７と直線部ビームダクト８３を可動架台８４の駆動機構
７９によって周回軌道５の軌道面に垂直な方向に数十ｃ
ｍ／秒以下の速度で往復動させる。この往復動により電
子ビームの軌道は周回軌道５の軌道面に平行に上下する
ようになり、磁場勾配のない偏向磁石６３，６４の磁場
内においても上下に振られることとなる。そして偏向磁
石６３，６４内の電子ビームの軌道変化によって発生す
るＳＯＲ光も上下に振られ、図示しないステッパ部に配
置された基板等の所定の範囲の照射を行う。

【００２９】以上の本実施例によれば、４極磁石８６，
８７及び直線部ビームダクト８３が互いの位置を変動さ
せない状態で上下に振られることになるため、第４の実
施例と同様の作用、効果が得られると共に、４極磁石８
６，８７の中央開口径をここを貫通する直線部ビームダ
クト８３の外径寸法に略一致する程度にまで十分小さく
することができて、４極磁石８６，８７の起磁力を小さ
なものとすることができ、安価でより軽量のものとする
ことができる。また、例えば偏向磁石６３，６４の半径
が１ｍの装置の総重量が１０ｔを超える重さとなるのに
対し、直線部ビームダクト８３と４極磁石８６，８７と
を合わせた重量は約２００数十ｋｇと比較的軽量で安価
な可動架台８４で、周回軌道５の軌道面に垂直な方向の
往復動を精度の良く制御することができる。

【００３０】次に、本発明の第６の実施例を図７により
説明する。図７は要部のみを示す平面図で、図において
偏向磁石６３，６４に設けられた偏向部ビームダクト７
１，７２のそれぞれの他端の間には、一端と同様に可撓
性を有する真空ベローズ９２，９３を介し、環状の４極
磁石９４，９５の中心部近傍を貫通するようにして直線
部ビームダクト９６が配設されている。これにより偏向
部ビームダクト７１，７２及び直線部ビームダクト８３
，９６とは連通し、ダクト内部に電子の周回軌道５が形
成される。また全ての４極磁石８６，８７，９４，９５
は可動架台９７の取付台９８に取着されており、同時に
取付台９８には直線部ビームダクト８３，９９が図示し
ない支持部材によって配着されている。そして可動架台
９７は取付台９８を上下方向に往復動作させる駆動機構
７９を図示しない基台上に設けて構成され、取付台９８
に取着された４極磁石８６，８７，９４，９５及び直線
部ビームダクト８３，９６を互いの位置を変動させない
状態で上下させる。

【００３１】このように構成された本実施例において、
第５の実施例と同様に入射させた電子を周回軌道５に沿
って周回させ、電子を周回させながら４極磁石８６，８
７，９４，９５と直線部ビームダクト８３，９６を可動
架台９７の駆動機構７９によって周回軌道５の軌道面に
垂直な方向に数十ｃｍ／秒以下の速度で往復動させる。 この往復動により電子ビームの軌道は周回軌道５の軌道
面に平行に上下するようになり、磁場勾配のない偏向磁
石６３，６４の磁場内においても上下に振られることと
なる。そして偏向磁石６３，６４内の電子ビームの軌道
変化によって発生するＳＯＲ光も上下に振られ、図示し
ないステッパ部に配置された基板等の所定の範囲の照射
を行う。

【００３２】以上の本実施例によれば、全ての４極磁石
８６，８７，９４，９５及び直線部ビームダクト８３，
９６が同時に上下に振られることになるため、第５の実
施例と同様の作用、効果が得られると共に、可動架台９
７が１台のため、各４極磁石８６，８７，９４，９５の
間の位置の変動を起こさずに、同時に上下させることが
できる。また、装置全体の重量に比べ４極磁石８６，８
７，９４，９５等の上下させる部分の重量は軽く、可動
架台９７の往復動は精度良く制御することができる。

【００３３】尚、本発明は上記の各実施例に限定される
ものではなく、電子の周回軌道への入射部分などにおい
ても電子の軌道の移動が周回軌道に対し実用上問題とな
らない範囲に限定されるように電子ビーム軌道偏向器を
配する等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施
し得るものである。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、周回軌道に沿った一の所定領域では電子のビーム軌
道と周回軌道とのずれを所定範囲以下として略一致させ
、かつ他の所定領域では電子のビーム軌道が周回軌道の
形成する軌道面に略平行となるように垂直方向に偏向す
るビーム軌道偏向手段を設ける構成としたり、あるいは
４極磁石を電子の周回軌道面に対し垂直方向に往復動さ
せる可動手段を設ける構成としたことにより、安定した
電子ビームが確保でき、ＳＯＲ光の均一な照射が広い範
囲で高い信頼性のもとに得ることができる等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す概略構成図である
。

【図２】図１における電子軌道の垂直方向の座標を示す
グラフである。

【図３】本発明の第２の実施例における電子軌道の垂直
方向の座標を示すグラフである。

【図４】本発明の第３の実施例を示す概略構成図である
。

【図５】本発明の第４の実施例を示す正面図である。

【図６】本発明の第５の実施例を示す正面図である。

【図７】本発明の第６の実施例を示す平面図である。

【図８】従来例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１〜４…偏向磁石（他の所定領域） ５…周回軌道 ６〜１４…４極磁石 １８…高周波加速空胴（一の所定領域）３７〜４６…電
子ビーム軌道偏向器（ビーム軌道偏向手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　周回軌道上に配設され該周回軌道に沿
   って電子を周回させるようにした偏向磁石と、周回する
   前記電子を収束させるように前記偏向磁石の間の前記周
   回軌道上に配置した４極磁石と、前記周回軌道上に配置
   され周回する前記電子を加速する高周波加速空胴とを備
   えたシンクロトロン放射光発生装置において、前記周回
   軌道上に、該周回軌道に沿った一の所定領域では前記電
   子のビーム軌道と前記周回軌道とのずれを所定範囲以下
   として略一致させ、かつ他の所定領域では前記電子のビ
   ーム軌道が前記周回軌道の形成する軌道面に略平行とな
   るように垂直方向に偏向するビーム軌道偏向手段が設け
   られていることを特徴とするシンクロトロン放射光発生
   装置。
2. 【請求項２】　　周回軌道上に配設され該周回軌道に沿
   って電子を周回させるようにした偏向磁石と、周回する
   前記電子を収束させるように前記偏向磁石の間の前記周
   回軌道上に配置した４極磁石とを備えたシンクロトロン
   放射光発生装置において、前記偏向磁石で偏向された電
   子の周回に対応させて前記４極磁石を電子の前記周回軌
   道の軌道面に対し垂直方向に往復動させる可動手段が設
   けられていることを特徴とするシンクロトロン放射光発
   生装置。