JP2001284098A - X-ray generating target and x-ray generating system - Google Patents
X-ray generating target and x-ray generating systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープラズマ
軟X線、X線レーザーなどを発生させるX線発生装置
と、そのX線発生装置に用いられるターゲットに関す
る。本発明のX線発生装置から取り出されるX線は、X
線光電子分光、X線回折分光、ナノ構造解析、X線顕微
鏡などに利用でき、特にX線顕微光電子分光に好適に用
いることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray generator for generating a laser plasma soft X-ray, an X-ray laser, and the like, and a target used for the X-ray generator. X-rays extracted from the X-ray generator of the present invention are X-rays.
It can be used for X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction spectroscopy, nanostructure analysis, X-ray microscope, and the like, and can be particularly suitably used for X-ray microphotoelectron spectroscopy.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、真空容器内に配置された所定のタ
ーゲットにレーザービームを照射してX線を発生させる
X線発生装置が知られている。例えばターゲットとして
平板状あるいは円柱状の固体金属を用い、このターゲッ
トの表面にレーザービームを集光させることによって高
密度レーザープラズマを生成し、この自由膨張したプラ
ズマ中から発生するX線をX線光学系を介して外部へ導
く構造のものが知られている。2. Description of the Related Art In recent years, an X-ray generating apparatus for generating an X-ray by irradiating a predetermined target disposed in a vacuum container with a laser beam has been known. For example, a flat or cylindrical solid metal is used as a target, and a high-density laser plasma is generated by condensing a laser beam on the surface of this target. There is known a structure that leads to the outside through a system.
【0003】また近年、10〜100MW/cm2 以上
の強度をもつ高エネルギーのレーザー光が開発され、こ
のレーザー光を励起用に用いてレーザープラズマ軟X線
を発生させる装置が提案され(特開平7-128500号公報な
ど)、X線リソグラフィやX線顕微鏡などへの応用が期
待されている。In recent years, high-energy laser light having an intensity of 10 to 100 MW / cm 2 or more has been developed, and an apparatus for generating laser plasma soft X-rays by using this laser light for excitation has been proposed (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Heisei (Kokai) No. Heisei 9 (1994) -208). Application to X-ray lithography and X-ray microscope is expected.
【0004】しかしこのようなX線発生装置では、過熱
による不具合を回避するために数10分以上の間隔をあ
けて間欠的に励起用レーザー光の照射を行っているのが
現状である。これでは連続的に軟X線を取り出すことが
困難であるが、近年、特開平7-94296号公報に開示され
ているように、波形制御されたパルス列の固体レーザー
を用いることにより、1Hz又は10Hzの繰り返しで
レーザープラズマ軟X線を発生させることができるよう
になっている。However, in such an X-ray generator, the excitation laser beam is intermittently irradiated at intervals of several tens minutes or more in order to avoid a problem due to overheating. In this case, it is difficult to continuously extract soft X-rays. However, in recent years, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-94296, a solid-state laser having a pulse train with a controlled waveform is used to generate 1 Hz or 10 Hz. By repeating the above, laser plasma soft X-rays can be generated.
【0005】そして米国特許4,700,371 号などには、波
形制御されたパルス列の固体レーザーとテープ形状のタ
ーゲットを用いることにより、真空容器を常圧に戻すこ
となく高頻度で繰り返してレーザープラズマ軟X線を発
生させることが提案されている。In US Pat. No. 4,700,371 and the like, laser plasma soft X-rays are repeated at high frequency without returning the vacuum vessel to normal pressure by using a solid-state laser of a pulse train with a controlled waveform and a tape-shaped target. It has been proposed to occur.
【0006】ところが励起用レーザー光を用いたX線発
生装置では、ターゲットから燃焼分解物や破砕物からな
る飛散粒子がX線と同時に放出され、広範囲の領域に飛
散する。また10MW/cm2 以上の高エネルギーの励
起用レーザー光の場合は、飛散粒子の速度が特に大きく
なり、一層広範囲に飛散する。そしてこの飛散粒子がX
線光学系に付着すると、装置から取り出されるX線量が
減少したり、X線光学系の要素を劣化させる場合があ
る。またレーザー光学系に飛散粒子が付着すると、励起
用レーザー光の利用効率が低減する。さらにテープ形状
のターゲットを用いるなどして、長時間繰り返してレー
ザープラズマ軟X線を発生させる場合には、短時間の間
に多量の飛散粒子が爆発的に発生してX線光学系やレー
ザー光学系に付着するという問題がある。However, in an X-ray generator using an excitation laser beam, scattered particles composed of combustion decomposition products and crushed materials are emitted from a target simultaneously with X-rays and scattered over a wide area. In the case of a high-energy excitation laser beam of 10 MW / cm 2 or more, the speed of the scattered particles is particularly high, and the scattered particles are scattered over a wider range. And these flying particles are X
When adhered to the line optical system, the amount of X-rays taken out of the apparatus may be reduced or elements of the X-ray optical system may be deteriorated. Further, when scattering particles adhere to the laser optical system, the utilization efficiency of the excitation laser light decreases. In addition, when laser plasma soft X-rays are repeatedly generated for a long time by using a tape-shaped target, etc., a large amount of scattered particles explosively occur in a short period of time, and an X-ray optical system or a laser optical There is a problem of sticking to the system.
【0007】そのため従来のX線発生装置では、数十か
ら数千回の励起用レーザー照射毎に真空容器を常圧に戻
し、X線光学系やレーザー光学系に付着した飛散粒子を
除去している。したがって長時間連続してX線を取り出
すことが困難であり、作業性及び生産性が低いという問
題があった。For this reason, in the conventional X-ray generator, the vacuum vessel is returned to normal pressure every several tens to thousands of times of irradiation with the excitation laser to remove scattered particles attached to the X-ray optical system or the laser optical system. I have. Therefore, it is difficult to take out X-rays continuously for a long time, and there is a problem that workability and productivity are low.
【0008】そこで特開平4-112498号公報、特開平8-19
4100号公報には、ターゲットとX線光学系との間に高分
子フィルムを介在させ、高分子フィルムを通してX線を
X線光学系へ照射する構成の装置が開示されている。ま
た特開平10-26699号公報には、励起用レーザー入射窓へ
の飛散粒子の付着を阻止するために高分子フィルムを用
いることが提案されている。このようにすれば、飛散粒
子は高分子フィルムに付着して捕捉されるので、飛散粒
子がX線光学系やレーザー光学系に付着するのが防止さ
れ、上記不具合を解決することができる。Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-112498 and 8-19
Japanese Patent No. 4100 discloses an apparatus having a configuration in which a polymer film is interposed between a target and an X-ray optical system, and X-rays are irradiated to the X-ray optical system through the polymer film. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-26699 proposes to use a polymer film to prevent scattered particles from adhering to an excitation laser entrance window. With this configuration, the scattered particles adhere to and are captured by the polymer film, so that the scattered particles are prevented from adhering to the X-ray optical system or the laser optical system, and the above-described problem can be solved.
【0009】また特開平10-55899号公報には、微粒子状
の金属を励起用レーザー照射位置へ噴射・回収すること
で連続的に軟X線を発生する方法が開示され、特開平10
−221499号公報には微粒子状の金属を含むガスを噴射・
回収する装置を用いて軟X線を発生させる方法が開示さ
れている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-55899 discloses a method for continuously generating soft X-rays by injecting and recovering fine metal particles to an excitation laser irradiation position.
No. 221499 discloses injection of a gas containing fine metal particles.
A method for generating soft X-rays using a collecting device is disclosed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところが高分子フィル
ムによって飛散粒子をシールドする方法では、真空容器
内を漂う浮遊粒子を完全にシールドすることは困難であ
り、X線リソグラフィやX線光電子分光などに用いられ
るX線光学素子やX線集光光学系に浮遊粒子が侵入する
場合がある。However, it is difficult to completely shield floating particles floating in a vacuum vessel by a method of shielding scattered particles by a polymer film, and it is difficult to shield the particles by X-ray lithography or X-ray photoelectron spectroscopy. In some cases, suspended particles may enter the used X-ray optical element or X-ray focusing optical system.
【0011】また微粒子状の金属を噴射してターゲット
とする方法では、飛散粒子の発生は軽減できるものの、
高輝度軟X線を発生させることが困難であったり、噴射
と励起用レーザーとを同期させることが困難であるなど
の問題がある。In the method of spraying fine metal particles as a target, the generation of scattered particles can be reduced.
There are problems that it is difficult to generate high-intensity soft X-rays and that it is difficult to synchronize the ejection with the excitation laser.
【0012】ところで顕微光電子分光分析に用いられる
X線光源としては、材料・デバイスを機能的に評価する
ためにデバイス元素に局在する内殻電子、特に半導体の
基本元素のシリコン(Si)の内殻電子を励起させるた
めには、7nm以下の波長が必要であり、また一方G
a,As等の化合物半導体の価電子帯電子を励起させる
ためには16nm程度の波長が必要である。As an X-ray light source used for microphotoelectron spectroscopy, core electrons localized in device elements, particularly silicon (Si), which is a basic element of a semiconductor, for functionally evaluating materials and devices are used. In order to excite shell electrons, a wavelength of 7 nm or less is required, while G
A wavelength of about 16 nm is required to excite valence band electrons of a compound semiconductor such as a and As.
【0013】以上の理由により、波長6nmと16nm
に大きなピークを有するとともに、この波長だけ狭帯域
化されたスペクトルをもち、この波長以外は殆どピーク
をもたないX線光源が好ましい。しかしながら、これら
二つの波長のX線を狭帯域化されたスペクトルで同時に
発生させるターゲットはまだ知られておらず、そのため
様々な波長にピークを有する光源を用いたり、それぞれ
の波長単独で発生させる光源を用いるなどしていたが、
分析精度が低かったり工数が多大となるという問題点が
あった。For the above reasons, the wavelengths of 6 nm and 16 nm
An X-ray light source that has a large peak at the same wavelength, has a spectrum narrowed by this wavelength, and has almost no peak at other wavelengths is preferable. However, a target for simultaneously generating X-rays of these two wavelengths in a narrowed spectrum has not yet been known. Therefore, a light source having peaks at various wavelengths or a light source for generating each wavelength alone is used. Was used.
There is a problem that the analysis accuracy is low or the number of steps is large.
【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、波長6nmと16nmに大きなピークを有
し狭帯域化されたスペクトルをもつX線を発生できるタ
ーゲットを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a target capable of generating X-rays having large peaks at wavelengths of 6 nm and 16 nm and having a narrowed spectrum. I do.
【0015】また本発明のもう一つの目的は、飛散粒子
及び浮遊粒子の発生を抑制しつつ連続的に上記した特異
なX線を発生させることができ、かつ励起用レーザーと
同期してターゲットを容易に供給できるX線発生装置を
提供することにある。Another object of the present invention is to generate the above-mentioned unique X-ray continuously while suppressing the generation of flying particles and suspended particles, and to set a target in synchronization with an excitation laser. An object of the present invention is to provide an X-ray generator that can be easily supplied.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のX線発生用ターゲットの特徴は、X線発生装置内に
配置されエネルギービームの照射によりX線を発生する
ターゲットであって、高分子フィルムと、高分子フィル
ム表面に形成されたターゲット層とからなり、ターゲッ
ト層は膜厚2〜10μmのアルミニウム層と膜厚0.1
〜20μmのボロン層との二層構造をなすことにある。A feature of the X-ray generation target of the present invention which solves the above-mentioned problems is a target which is arranged in an X-ray generator and generates X-rays by irradiation of an energy beam. A molecular film and a target layer formed on the surface of the polymer film. The target layer has an aluminum layer having a thickness of 2 to 10 μm and a thickness of 0.1.
It may form a two-layer structure with a boron layer of about 20 μm.
【0017】上記した本発明のX線発生用ターゲットに
おいて、ターゲット層は、高分子フィルム表面に形成さ
れたアルミニウム層と、アルミニウム層の表面に形成さ
れたボロン層とからなることが望ましい。In the X-ray generation target of the present invention, the target layer preferably comprises an aluminum layer formed on the surface of the polymer film and a boron layer formed on the surface of the aluminum layer.
【0018】また上記課題を解決する本発明のX線発生
装置の特徴は、真空容器と、真空容器内に配置されたタ
ーゲットと、ターゲットにエネルギービームを照射する
ビーム照射手段と、真空容器に連通して設けられターゲ
ットから発生したX線を導くX線光学系と、よりなるX
線発生装置において、ターゲットは請求項1又は請求項
2に記載のX線発生用ターゲットであり、ターゲットを
エネルギービームの照射位置に連続的又は間欠的に供給
するターゲット駆動装置をもつことにある。The X-ray generator according to the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that a vacuum vessel, a target arranged in the vacuum vessel, beam irradiation means for irradiating the target with an energy beam, and communication with the vacuum vessel are provided. An X-ray optical system for guiding X-rays generated from the target
In the X-ray generator, the target is the X-ray generation target according to claim 1 or 2, and has a target driving device that continuously or intermittently supplies the target to the irradiation position of the energy beam.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】本発明者らの研究によれば、高分
子フィルムにエネルギービームが照射されると、そのエ
ネルギーによってプラズマ化されるだけでなく、ある種
類の高分子フィルムでは、照射位置の周囲はガス化する
だけで飛散粒子は発生しないことが明らかとなった。し
たがってそのような高分子フィルムを用いることによ
り、飛散微粒子の発生を抑制することができる。According to the study of the present inventors, when a polymer film is irradiated with an energy beam, not only is it turned into plasma by the energy but also the irradiation position of a certain type of polymer film is reduced. It was clarified that the surrounding area was only gasified and no scattered particles were generated. Therefore, by using such a polymer film, the generation of scattered fine particles can be suppressed.
【0020】そこで本発明のターゲットは、高分子フィ
ルムと、高分子フィルム表面に形成されたターゲット層
とから構成されている。高分子フィルムはターゲット層
を保持して強度を付与し、後述するようにエネルギービ
ームの照射位置へ連続的に供給することを可能とするも
のである。そしてエネルギービームは通常はターゲット
層に照射されるが、上記構成とすることによりもしエネ
ルギービームが高分子フィルムに照射されたとしても飛
散微粒子の発生を抑制することができる高分子フィルム
の材質としては、エネルギービームが照射されたときに
容易にガス化するものが望ましく、炭素、水素、酸素及
び窒素から選ばれる元素から構成されたものが望まし
い。このような高分子フィルムを用いれば、エネルギー
ビームが照射されたときにCO、CO2 、H2 O、N2
などとなって容易にガス化し、飛散粒子及び浮遊粒子が
生じない。このような高分子フィルムとしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリイミド、パリレンなどが例
示される。Therefore, the target of the present invention comprises a polymer film and a target layer formed on the surface of the polymer film. The polymer film holds the target layer to impart strength, and enables continuous supply to the energy beam irradiation position as described later. The energy beam is usually applied to the target layer.However, if the energy beam is applied to the polymer film, it is possible to suppress the generation of scattered particles even if the energy beam is applied to the polymer film. It is desirable that the material be easily gasified when irradiated with an energy beam, and that the material be composed of an element selected from carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen. When such a polymer film is used, CO, CO 2 , H 2 O, N 2
It easily gasifies as such and does not generate scattered particles and suspended particles. Examples of such a polymer film include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, and parylene.
【0021】この高分子フィルムの厚さは、30μm以
上であることが望ましい。厚さが30μm未満である
と、エネルギービームの照射位置の周囲が広範囲にわた
って破断するため、後述のターゲット駆動装置を用いて
連続的又は間欠的にターゲットを供給することが困難と
なる。30μm以上の厚さであれば、エネルギービーム
の照射位置が溶融するだけで、その周囲の破断を防止す
ることができる。なお厚さの上限は制限されないが、タ
ーゲット駆動装置による供給のし易さ、製造のし易さ、
あるいはリールへの巻き取り長さなどを考慮すると、1
00μm以下とするのが好ましい。The thickness of the polymer film is desirably 30 μm or more. If the thickness is less than 30 μm, the area around the irradiation position of the energy beam breaks over a wide range, and it becomes difficult to supply the target continuously or intermittently using a target driving device described later. If the thickness is 30 μm or more, only the irradiation position of the energy beam is melted, so that the surrounding area can be prevented from being broken. The upper limit of the thickness is not limited, but is easy to supply by the target driving device, easy to manufacture,
Alternatively, considering the winding length on the reel, etc., 1
The thickness is preferably not more than 00 μm.
【0022】本発明の最大の特徴をなすターゲット層
は、膜厚2〜10μmのアルミニウム層と膜厚0.1〜
20μmのボロン層との二層構造をなしている。このよ
うな二層構造とすることにより、アルミニウム層で発生
するX線とボロン層で発生するX線との相互作用によっ
て、波長6nmと16nmに大きなピークを有し狭帯域
化されたスペクトルをもつX線を発生させることができ
る。The most characteristic feature of the present invention is that the target layer is an aluminum layer having a thickness of 2 to 10 μm and an aluminum layer having a thickness of 0.1 to 10 μm.
It has a two-layer structure with a boron layer of 20 μm. With such a two-layer structure, due to the interaction between the X-rays generated in the aluminum layer and the X-rays generated in the boron layer, the spectrum has large peaks at wavelengths of 6 nm and 16 nm and a narrow band spectrum. X-rays can be generated.
【0023】アルミニウム層の膜厚が2μmより薄くな
ると、アルミニウム層自体にピンホールが生じやすく、
エネルギービームの照射位置によって発生するX線のス
ペクトルが異なるようになるため好ましくない。またア
ルミニウム層の膜厚が10μmを超えると、エネルギー
ビームの照射時に発生する飛散粒子の量が多くなる。一
方、ボロン層の膜厚が0.1μmより薄くなると、波長
6nmにピークを有するスペクトルをもつX線の発生が
困難となり、20μmより厚くなると波長16nmにピ
ークを有するスペクトルをもつX線の発生が困難となる
とともにエネルギービームの照射時に発生する飛散粒子
の量が多くなる。When the thickness of the aluminum layer is smaller than 2 μm, pinholes are liable to be formed in the aluminum layer itself,
It is not preferable because the spectrum of the generated X-rays differs depending on the irradiation position of the energy beam. When the thickness of the aluminum layer exceeds 10 μm, the amount of scattered particles generated at the time of irradiation with the energy beam increases. On the other hand, when the thickness of the boron layer is less than 0.1 μm, it becomes difficult to generate an X-ray having a spectrum having a peak at a wavelength of 6 nm, and when the thickness is more than 20 μm, an X-ray having a spectrum having a peak at a wavelength of 16 nm is generated. It becomes difficult, and the amount of scattered particles generated at the time of energy beam irradiation increases.
【0024】アルミニウム層とボロン層とは、どちらが
上層であってもよいが、高分子フィルム表面に形成され
たアルミニウム層と、アルミニウム層の表面に形成され
たボロン層とからなるターゲット層とすることが望まし
い。この逆の構成としてアルミニウム層が最表面となる
と、イオン価の高いアルミニウム層でエネルギービーム
のエネルギーの大半が奪われてしまい、ボロンに起因す
る波長6nmのピークが小さなスペクトルをもつX線が
発生してしまうので、ボロン層を上層(エネルギービー
ムが照射される表面側)とすることが好ましい。Either of the aluminum layer and the boron layer may be an upper layer, but a target layer composed of an aluminum layer formed on the surface of the polymer film and a boron layer formed on the surface of the aluminum layer. Is desirable. In the opposite configuration, when the aluminum layer is the outermost surface, most of the energy of the energy beam is robbed by the aluminum layer having a high ionic value, and X-rays having a spectrum with a small peak at a wavelength of 6 nm due to boron are generated. Therefore, it is preferable that the boron layer be an upper layer (the surface side on which the energy beam is irradiated).
【0025】なおターゲット層の厚さは、アルミニウム
層とボロン層の合計で20μm以下とすることが望まし
い。ターゲット層の厚さが20μmを超えると、エネル
ギービームを照射した際に飛散粒子や浮遊粒子が発生す
るようになる。またターゲット層を形成するには、アル
ミニウム又はボロンを厚さ10μm又は20μm以下に
加工し、高分子フィルム上に溶着又は接着することによ
り行うことができる。あるいは蒸着によってアルミニウ
ム層又はボロン層を形成してもよい。特にボロンは、融
点が高く箔状に加工することが困難であるので、蒸着に
よってボロン層を形成することが望ましい。It is desirable that the total thickness of the target layer be 20 μm or less in total of the aluminum layer and the boron layer. If the thickness of the target layer exceeds 20 μm, scattered particles and suspended particles are generated when the energy beam is irradiated. Further, the target layer can be formed by processing aluminum or boron to a thickness of 10 μm or 20 μm or less, and welding or bonding the aluminum or boron on the polymer film. Alternatively, an aluminum layer or a boron layer may be formed by vapor deposition. In particular, since boron has a high melting point and is difficult to be processed into a foil shape, it is desirable to form a boron layer by vapor deposition.
【0026】本発明のX線発生装置は、真空容器と、真
空容器内に配置されたターゲットと、ターゲットにエネ
ルギービームを照射するビーム照射手段と、真空容器に
連通して設けられターゲットから発生したX線を導くX
線光学系とから構成されている。An X-ray generator according to the present invention is provided with a vacuum vessel, a target disposed in the vacuum vessel, beam irradiation means for irradiating the target with an energy beam, and a beam generated from the target provided in communication with the vacuum vessel. X leading X-ray
And a line optical system.
【0027】ターゲットには、上記した高分子フィルム
及びターゲット層からなるものが用いられる。As the target, one composed of the above-mentioned polymer film and target layer is used.
【0028】ビーム照射手段としては、強度が10MW
/cm2 以上のレーザー光を照射する装置を利用するこ
とができ、レーザー光の種類としては100MW/cm
2 以上のものが特に好ましく、YAGレーザー、ガラス
レーザー、エキシマレーザー、CO2 ガスレーザー、チ
タンサファイアレーザー、色素レーザーなどのレーザー
光を利用できる。100MW/cm2 以上の強度のレー
ザー光を用いれば、2〜40nmの波長の軟X線を効率
よく発生させることができる。The beam irradiation means has an intensity of 10 MW.
/ Cm 2 or more can be used for irradiating a laser beam of 100 MW / cm 2 or more.
Two or more are particularly preferable, and laser light such as a YAG laser, a glass laser, an excimer laser, a CO 2 gas laser, a titanium sapphire laser, and a dye laser can be used. When a laser beam having an intensity of 100 MW / cm 2 or more is used, soft X-rays having a wavelength of 2 to 40 nm can be efficiently generated.
【0029】そして本発明のX線発生装置は、ターゲッ
トをエネルギービームの照射位置に連続的又は間欠的に
供給するターゲット駆動装置を備えている。したがって
ターゲットは、シート形状又はテープ形状をなすことが
望ましい。このようなターゲットとすることにより、タ
ーゲット駆動装置を用いて、ターゲットをエネルギービ
ームの照射位置に連続的又は間欠的に供給することがで
きる。したがって真空容器の真空を解除することなく、
長時間連続してX線を発生させることが可能となる。The X-ray generator according to the present invention includes a target driving device for continuously or intermittently supplying a target to an energy beam irradiation position. Therefore, it is desirable that the target has a sheet shape or a tape shape. With such a target, the target can be continuously or intermittently supplied to the irradiation position of the energy beam by using the target driving device. Therefore, without releasing the vacuum in the vacuum container,
X-rays can be continuously generated for a long time.
【0030】このターゲット駆動装置は、例えば一対の
リールを用意し、テープ状のターゲットが巻回された一
方のリールから他方のリールに巻き取る構成のものが例
示される。リールの回転駆動を連続的にすれば、ターゲ
ットを照射位置に連続的に供給でき、回転駆動を間欠的
にすれば間欠的に供給することができる。This target driving device has a configuration in which, for example, a pair of reels is prepared, and a tape-shaped target is wound from one of the wound reels to the other. If the rotation drive of the reel is continuous, the target can be continuously supplied to the irradiation position, and if the rotation drive is intermittent, the target can be supplied intermittently.
【0031】またターゲットを比較的面積の大きなシー
ト状とし、それを回転駆動あるいは平行移動させること
で連続的又は間欠的に供給することもできる。あるいは
円柱状の部材表面にシート状のターゲットを巻き付け、
その部材を回転させてもよい。The target can be formed into a sheet having a relatively large area, and the target can be supplied continuously or intermittently by rotating or moving it in parallel. Alternatively, wrap a sheet-shaped target around the surface of a cylindrical member,
The member may be rotated.
【0032】また真空容器の真空度は、10-10 〜10
-3Paの範囲が一般的に用いられ、X線光学系として
は、X線集光ミラー、X線分光器、波長選択用フィルタ
などが例示される。The degree of vacuum of the vacuum vessel is 10 -10 to 10
The range of −3 Pa is generally used, and examples of the X-ray optical system include an X-ray focusing mirror, an X-ray spectroscope, and a wavelength selection filter.
【0033】本発明のX線発生装置には、X線集光ミラ
ー、平面結像型斜入射分光器、波長選択用フィルタなど
のX線光学系をさらに設けることが望ましい。さらにX
線光学系に加えて、X線の波長を分散させる波長分散装
置と、波長分散したX線の波長を選択してほぼ単波長の
X線を取り出す波長選択装置とを備えることがより望ま
しい。波長分散装置では、ターゲットから発生したX線
を構成する種々の波長のX線に分散させ、波長分散され
たX線から、波長選択装置によってほぼ単波長のX線を
取り出すことができる。取り出されたほぼ単波長のX線
は単色X線光源として利用でき、X線光電子分光、X線
回折分光、ナノ構造解析、X線顕微鏡などにきわめて有
用である。The X-ray generator of the present invention is preferably further provided with an X-ray optical system such as an X-ray focusing mirror, a flat-image oblique incidence spectroscope, and a wavelength selection filter. Further X
It is more desirable to provide, in addition to the line optical system, a wavelength dispersion device for dispersing the wavelength of X-rays, and a wavelength selection device for selecting the wavelength of the wavelength-dispersed X-rays and extracting a substantially single-wavelength X-ray. In a wavelength dispersion device, X-rays generated from a target are dispersed into X-rays of various wavelengths, and X-rays having substantially a single wavelength can be extracted from the wavelength-dispersed X-rays by a wavelength selection device. The extracted X-rays having substantially a single wavelength can be used as a monochromatic X-ray light source, and are extremely useful for X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction spectroscopy, nanostructure analysis, X-ray microscope, and the like.
【0034】波長分散装置としては、分光器、回折格
子、多層ハーフミラー膜、ゾーンプレートなどが例示さ
れる。そして波長選択装置としては、空間スリットが代
表的に例示される。この空間スリットは、隙間を開けて
並べられた平行な2枚の金属板と枠とで構成され、細長
い隙間以外の部分はX線を遮断し、隙間の長手方向が波
長分散方向に対して垂直となっている。細長い隙間の幅
によりスペクトル幅が限定でき、隙間の長さを長くする
ことにより多くのX線を透過させることができる。Examples of the wavelength dispersion device include a spectroscope, a diffraction grating, a multilayer half mirror film, a zone plate and the like. A spatial slit is typically exemplified as the wavelength selection device. This space slit is composed of two parallel metal plates and a frame arranged side by side with a gap therebetween, blocks the X-rays except for the elongated gap, and makes the longitudinal direction of the gap perpendicular to the wavelength dispersion direction. It has become. The spectral width can be limited by the width of the elongated gap, and by increasing the length of the gap, more X-rays can be transmitted.
【0035】この波長選択装置は、固定として特定の波
長のX線を取り出すように構成してもよいが、波長分散
されたX線の波長分散方向に移動可能とすることが好ま
しい。これにより各種波長のX線を選択して取り出すこ
とができ、各種波長のX線を照射できる単色X線光源と
して多様に利用することができる。The wavelength selector may be configured to take out X-rays of a specific wavelength as fixed, but it is preferable to be movable in the wavelength dispersion direction of the wavelength-dispersed X-rays. As a result, X-rays of various wavelengths can be selected and extracted, and can be variously used as a monochromatic X-ray light source that can emit X-rays of various wavelengths.
【0036】例えば波長分散装置として回折格子を用い
た場合、回折格子に入射されるX線の入射角度(α)と
波長分散された所定波長(λ)のX線の出射角度(β)
との間には次(1)式の関係がある。なお次(1)式に
おいて、Nは回折格子の溝の数、kは次数である。For example, when a diffraction grating is used as a wavelength dispersion device, the incident angle (α) of X-rays incident on the diffraction grating and the emission angle (β) of X-rays of a predetermined wavelength (λ) that are wavelength-dispersed.
Has the relationship of the following equation (1). In the following equation (1), N is the number of grooves in the diffraction grating, and k is the order.
【0037】したがって(1)式から所定波長(λ)の
X線の出射角度(β)を求めることができ、回折格子か
ら波長選択装置までの距離Lを用いて、次式(2)によ
って回折格子面から結像位置までの高さ(H)が算出で
きるので、波長選択装置をその結像位置へ移動可能とす
ることにより、波長分散された中から任意の波長のX線
を取り出すことができる。Therefore, the emission angle (β) of the X-ray of the predetermined wavelength (λ) can be obtained from the equation (1), and the diffraction L can be calculated by the following equation (2) using the distance L from the diffraction grating to the wavelength selection device. Since the height (H) from the lattice plane to the imaging position can be calculated, X-rays of an arbitrary wavelength can be extracted from the wavelength-dispersed light by making the wavelength selector movable to the imaging position. it can.
【0038】Nkλ= sinα+ sinβ (1) H=L cotβ (2) そして波長選択装置で選択された特定波長のX線は、波
長選択装置の先にX線CCDカメラ、マイクロチャンネ
ルプレート、ストリークカメラなどのX線検出器を配置
しておくことで観察することができ、X線顕微鏡、X線
(EUV)リソグラフィ評価装置、光電子分光装置など
を配置しておくことで、単色X線光源としてそれぞれの
分野に利用することができる。Nkλ = sinα + sinβ (1) H = L cotβ (2) The X-rays of a specific wavelength selected by the wavelength selection device are connected to the X-ray CCD camera, micro channel plate, streak camera, etc. before the wavelength selection device. Can be observed by placing an X-ray detector, and by placing an X-ray microscope, an X-ray (EUV) lithography evaluation device, a photoelectron spectroscopy device, etc., each can be used as a monochromatic X-ray light source. Can be used in the field.
【0039】また本発明のX線発生装置は、ターゲット
とX線光学系との間に高次の次数のX線をカットする規
制部材が配置されていることが望ましい。このようにす
れば、規制部材により高次の次数のX線がカットされ、
そのX線が波長分散装置及び波長選択装置に入射される
ことによって、さらなる狭帯域化が達成され単波長のX
線をいっそう確実に取り出すことができる。この規制部
材としては、窒化ケイ素膜などを用いることができる。Further, in the X-ray generator of the present invention, it is desirable that a regulating member for cutting higher-order X-rays is disposed between the target and the X-ray optical system. In this way, the higher order X-rays are cut by the regulating member,
When the X-rays are incident on the wavelength dispersion device and the wavelength selection device, further narrowing of the band is achieved and the X-ray of a single wavelength is obtained.
The line can be taken out more reliably. As this regulating member, a silicon nitride film or the like can be used.
【0040】さらに本発明のX線発生装置は、少なくと
もX線光学系への飛散粒子の侵入を抑制する飛散粒子除
去装置をもつことが望ましい。これにより、何らかの事
情によってターゲットから飛散粒子や浮遊粒子が発生し
た場合でもそれがX線光学系に付着するのを阻止するこ
とができ、いっそう長時間の連続運転を行うことができ
る。この飛散粒子除去装置としては、特開平8-194100号
公報などに開示された高分子フィルムなどを用いること
ができる。Further, it is desirable that the X-ray generator of the present invention has a scattered particle removing device for suppressing at least the scattered particles from entering the X-ray optical system. Thus, even if scattered particles or suspended particles are generated from the target due to some reason, the particles can be prevented from adhering to the X-ray optical system, and the continuous operation can be performed for a longer time. As the scattered particle removing device, a polymer film or the like disclosed in JP-A-8-194100 or the like can be used.
【0041】[0041]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。The present invention will be described below in detail with reference to examples.
【0042】(実施例1)図1に本発明の一実施例のX
線発生装置を示す。このX線発生装置は、一側壁にレー
ザー入射窓10を備え、その側壁と90度に交差する側
壁に分光器接続ポート11をもつ真空容器1と、真空容
器1外部に配置された集光レンズ2と、真空容器1内に
配置されたターゲット駆動装置3と、ターゲット駆動装
置3に配置されたテープ状のターゲット4と、分光器接
続ポート11に連結された平面結像型斜入射分光器5
と、から構成されている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows X in one embodiment of the present invention.
1 shows a line generator. The X-ray generator includes a vacuum vessel 1 having a laser incident window 10 on one side wall, a spectroscope connection port 11 on a side wall crossing the side wall at 90 degrees, and a condenser lens arranged outside the vacuum vessel 1. 2, a target driving device 3 disposed in the vacuum vessel 1, a tape-shaped target 4 disposed in the target driving device 3, and a planar imaging oblique incidence spectroscope 5 connected to a spectroscope connection port 11.
And is composed of
【0043】そして平面結像型斜入射分光器5は、X線
集光ミラー50と、スリット51を備え、その先に波長
分散装置としての回折格子6と、CCDカメラ7が備え
られている。The plane imaging oblique incidence spectrometer 5 includes an X-ray focusing mirror 50 and a slit 51, and a diffraction grating 6 as a wavelength dispersion device and a CCD camera 7 are provided in front of the mirror.
【0044】真空容器1には図示しない排気装置が接続
され、真空容器1内を10-4Paまで減圧可能とされて
いる。またレーザー入射窓10は石英ガラスから形成さ
れ、真空容器1の側壁に真円形状に形成されている。An exhaust device (not shown) is connected to the vacuum vessel 1 so that the pressure inside the vacuum vessel 1 can be reduced to 10 -4 Pa. The laser incident window 10 is formed of quartz glass, and is formed in a perfect circular shape on the side wall of the vacuum vessel 1.
【0045】集光レンズ2は、真空容器1外部でレーザ
ー光入射窓10と同軸的に配置されている。そしてター
ゲット4の集光位置におけるターゲット法線と、レーザ
ー入射窓10の中心及び集光レンズ2の中心が同一直線
(レーザー光軸)上に位置し、その延長線上に図示しな
いレーザー光源が配置されている。このレーザー光源
は、10Hzの繰り返し周波数で数100MW/cm2
の高エネルギーの励起用レーザー光100を照射するも
のである。The condenser lens 2 is arranged coaxially with the laser light entrance window 10 outside the vacuum vessel 1. Then, the target normal line at the condensing position of the target 4, the center of the laser incident window 10 and the center of the condensing lens 2 are located on the same straight line (laser optical axis), and a laser light source (not shown) is arranged on an extension of the straight line. ing. This laser light source has several hundred MW / cm 2 at a repetition frequency of 10 Hz.
The high-energy excitation laser beam 100 is applied.
【0046】ターゲット駆動装置3は、図2に拡大して
示すように、基台30に起動自在に保持された一対のリ
ール31,32と、一対のリール31,32間に介装さ
れたターゲット4と、図示しないモータとから構成され
ている。ターゲット4は、図3に示すように、ポリエチ
レンからなる透明なフィルム層40と、フィルム層40
表面に積層されたアルミニウム層41と、アルミニウム
層41の表面に蒸着により形成されたボロン層42とか
らなる三層構造をなし、テープ状に形成されている。そ
してターゲット4は一方のリール31に巻回され、モー
タの連続駆動によって一方のリール31から他方のリー
ル32に巻き取られるように構成されている。したがっ
て励起用レーザー光が照射された部分はリール32に巻
き取られるので、ターゲット4は常に新しい部分がレー
ザー光100の集光位置33に位置するようになってい
る。As shown in an enlarged view in FIG. 2, the target driving device 3 includes a pair of reels 31 and 32 that are movably held on a base 30 and a target interposed between the pair of reels 31 and 32. 4 and a motor (not shown). As shown in FIG. 3, the target 4 includes a transparent film layer 40 made of polyethylene and a film layer 40.
It has a three-layer structure including an aluminum layer 41 laminated on the surface and a boron layer 42 formed on the surface of the aluminum layer 41 by vapor deposition, and is formed in a tape shape. The target 4 is wound around one of the reels 31 and is wound from one of the reels 31 to the other reel 32 by continuous driving of a motor. Therefore, the portion irradiated with the excitation laser light is wound around the reel 32, so that a new portion of the target 4 is always located at the condensing position 33 of the laser light 100.
【0047】ターゲット4は、ポリエチレンからなるフ
ィルム層40に、アルミニウム箔を接合することで形成
されたアルミニウム層41と、アルミニウム層41の表
面に真空蒸着によって形成されたボロン層42とからな
り、集光位置33においてボロン層42の表面がレーザ
ー光100に対向するように配置されている。The target 4 includes an aluminum layer 41 formed by bonding an aluminum foil to a film layer 40 made of polyethylene, and a boron layer 42 formed on the surface of the aluminum layer 41 by vacuum evaporation. At the light position 33, the surface of the boron layer 42 is arranged so as to face the laser light 100.
【0048】なお1回のレーザー光100の照射で、タ
ーゲット4は移動方向に約500μm剥ぎ取られること
がわかっている。したがってレーザー光を10Hzの繰
り返し周波数で照射する場合には、ターゲット4の送り
速度は5mm/秒程度であれば十分である。It is known that the target 4 is peeled off by about 500 μm in the moving direction by one irradiation of the laser beam 100. Therefore, when irradiating the laser beam with a repetition frequency of 10 Hz, it is sufficient that the feed speed of the target 4 is about 5 mm / sec.
【0049】平面結像型斜入射分光器5内のX線集光ミ
ラー50はトロイダル反射面を有しており、面に垂直方
向のX線がスリット51で集光されるように設計されて
いる。The X-ray focusing mirror 50 in the plane imaging type oblique incidence spectroscope 5 has a toroidal reflection surface, and is designed so that X-rays perpendicular to the surface are focused by the slit 51. I have.
【0050】上記した本実施例のX線発生装置におい
て、平面結像型斜入射分光器5では、X線集光ミラー5
0で集光されたX線がスリット51を通過し、回折格子
6で波長分散されたX線がCCDカメラ7に入射され
る。In the X-ray generator of the present embodiment described above, the flat-image-form oblique incidence spectroscope 5 includes the X-ray focusing mirror 5
The X-rays converged at 0 pass through the slit 51, and the X-rays whose wavelength is dispersed by the diffraction grating 6 are incident on the CCD camera 7.
【0051】このX線発生装置によれば、リール30,
31の回転駆動を連続的にすることにより、ターゲット
4を励起用レーザー光100の集光位置33に連続的に
供給でき、回転駆動を間欠的にすれば間欠的に供給する
ことができる。したがって長時間の連続駆動が可能とな
る。According to the X-ray generator, the reel 30,
By making the rotation drive of 31 continuous, the target 4 can be continuously supplied to the condensing position 33 of the excitation laser beam 100. If the rotation drive is made intermittent, it can be supplied intermittently. Therefore, continuous driving for a long time becomes possible.
【0052】そしてこのX線発生装置によれば、フィル
ム層40とアルミニウム層41及びボロン層42とから
なるテープ状のターゲット4を用いているので、飛散粒
子及び浮遊粒子の発生を抑制することができる。これに
よりレーザー入射窓10や平面結像型斜入射分光器5、
あるいはCCDカメラ7に飛散粒子や浮遊粒子が付着す
るのが抑制され、長時間安定してX線を発生・利用する
ことができる。According to this X-ray generator, since the tape-shaped target 4 composed of the film layer 40, the aluminum layer 41 and the boron layer 42 is used, the generation of scattered particles and suspended particles can be suppressed. it can. Thereby, the laser incident window 10, the plane imaging type oblique incidence spectrometer 5,
Alternatively, the attachment of scattered particles and suspended particles to the CCD camera 7 is suppressed, and X-rays can be generated and used stably for a long time.
【0053】(試験例)上記したX線発生装置を用い、
ターゲット4の構成を種々変更して発生するX線のスペ
クトルを測定した。(Test Example) Using the above X-ray generator,
The spectrum of X-rays generated by variously changing the configuration of the target 4 was measured.
【0054】ターゲット4として、フィルム層40の厚
さを50μm固定とし、アルミニウム層41のみを形成
したものを用いた場合のX線スペクトルを図4に、ボロ
ン層42のみを形成したものを用いた場合のX線スペク
トルを図5に示す。FIG. 4 shows an X-ray spectrum of a target 4 having a fixed film layer 40 with a fixed thickness of 50 μm and only an aluminum layer 41. FIG. The X-ray spectrum in this case is shown in FIG.
【0055】アルミニウムでは16nmの波長に大きな
ピークが観察され、ボロンでは6nmと12nmの波長
に大きなピークが観察される。For aluminum, a large peak is observed at a wavelength of 16 nm, and for boron, large peaks are observed at wavelengths of 6 nm and 12 nm.
【0056】次に、フィルム層40の厚さを50μm固
定とし、その表面にアルミニウム箔を接合することによ
り5μmの厚さでアルミニウム層41を形成した。アル
ミニウム層41の厚さは5μm固定とした。そしてアル
ミニウム層41の表面に、真空蒸着によってボロン層4
2を0.05μm,0.1μm,0.5μm,1μm,
5μm,10μm,20μm及び50μmの8水準でそ
れぞれ形成し、8種類のターゲット4を調製した。これ
らのターゲット4を用いて発生したX線スペクトルを図
6〜13に示す。Next, the thickness of the film layer 40 was fixed at 50 μm, and an aluminum foil was bonded to the surface thereof to form an aluminum layer 41 with a thickness of 5 μm. The thickness of the aluminum layer 41 was fixed at 5 μm. Then, the boron layer 4 is formed on the surface of the aluminum layer 41 by vacuum evaporation.
2, 0.05 μm, 0.1 μm, 0.5 μm, 1 μm,
Eight levels of 5 μm, 10 μm, 20 μm and 50 μm were formed to prepare eight kinds of targets 4. X-ray spectra generated using these targets 4 are shown in FIGS.
【0057】これらのスペクトルを比較して明らかなよ
うに、ボロン層42の膜厚が厚くなるにつれて波長6n
mのピークが高くなり、逆に波長16nmのピークは小
さくなっている。そしてボロン層42の膜厚が0.05
μmでは、波長6nmのピークが不要な波長のピークよ
り低いため好ましくなく、ボロン層42の膜厚が50μ
mにもなると波長16nmのピークが不要な波長のピー
クより低いため好ましくない。As is clear from comparison of these spectra, as the thickness of the boron layer 42 increases, the wavelength 6n
The peak at m is higher, while the peak at 16 nm is smaller. The thickness of the boron layer 42 is 0.05
μm is not preferable because the peak at a wavelength of 6 nm is lower than the peak at an unnecessary wavelength, and the thickness of the boron layer 42 is 50 μm.
When the peak length is m, the peak at a wavelength of 16 nm is lower than the peak at an unnecessary wavelength, which is not preferable.
【0058】したがってアルミニウム層41の厚さが5
μmの場合には、ボロン層42の厚さは0.1〜20μ
mの範囲が望ましいことがわかる。Therefore, the thickness of the aluminum layer 41 is 5
μm, the thickness of the boron layer 42 is 0.1 to 20 μm.
It turns out that the range of m is desirable.
【0059】なお、この実施例ではターゲット駆動装置
3を横置き型としたが、図14に示すように縦置き型と
しても同様の作用効果が奏される。In this embodiment, the target driving device 3 is of the horizontal type, but the same effect can be obtained by using the vertical type as shown in FIG.
【0060】(実施例2)実施例1ではターゲット4を
テープ状としたが、本実施例のX線発生装置では図15
に示すようにシート状のターゲット4を用い、ターゲッ
ト駆動装置3の構成が異なること以外は実施例1と同様
の構成である。(Embodiment 2) In the embodiment 1, the target 4 is formed in a tape shape.
The configuration is the same as that of the first embodiment except that a target 4 in sheet form is used as shown in FIG.
【0061】本実施例のX線装置におけるターゲット駆
動装置3は、Xステージ34とYステージ35とよりな
るX−Yステージと、X−Yステージに保持されたシー
ト状のターゲット4とから構成されている。このターゲ
ット4は実施例1と同様のフィルム層40とアルミニウ
ム層41及びボロン層42とからなるシート状に形成さ
れ、それが平板36に貼着されて構成されている。そし
てターゲット4が励起用レーザー光の光軸に垂直となる
ように配置されている。またXステージ34とYステー
ジ35はそれぞれX方向及びY方向に移動可能であり、
それぞれX方向及びY方向に手動で駆動可能となってい
る。そしてターゲット4がX−Yステージの移動ととも
に移動することで、ターゲット4の各部位がレーザー光
集光位置33に位置するように構成されている。The target driving device 3 in the X-ray apparatus of the present embodiment comprises an XY stage comprising an X stage 34 and a Y stage 35, and a sheet-like target 4 held on the XY stage. ing. The target 4 is formed in a sheet shape composed of a film layer 40, an aluminum layer 41, and a boron layer 42 as in the first embodiment, and is adhered to a flat plate 36. The target 4 is disposed so as to be perpendicular to the optical axis of the excitation laser light. The X stage 34 and the Y stage 35 are movable in the X direction and the Y direction, respectively.
Each can be manually driven in the X and Y directions. The target 4 moves with the movement of the XY stage, so that each part of the target 4 is located at the laser beam focusing position 33.
【0062】したがって本実施例のX線発生装置によれ
ば、レーザー光100の照射毎にXステージ34とYス
テージ35を駆動することで、ターゲット4の新しい部
位をレーザー光集光位置33に位置させることができ
る。したがって真空容器1の真空を解除することなくタ
ーゲットの交換が可能となっているので、繰り返してレ
ーザー光を照射することができ、高頻度で繰り返してX
線を発生させることができる。Therefore, according to the X-ray generator of this embodiment, by driving the X stage 34 and the Y stage 35 every time the laser beam 100 is irradiated, a new portion of the target 4 is moved to the laser beam focusing position 33. Can be done. Therefore, the target can be exchanged without releasing the vacuum of the vacuum vessel 1, so that the laser beam can be repeatedly irradiated, and the X can be repeatedly repeated at a high frequency.
Lines can be generated.
【0063】なお本実施例ではターゲット4を四角形の
平板36に貼着しているが、図16に示すように円板3
7に貼着してもよい。この場合にはXステージ34のみ
を用い、円板43をその中心を中心として回転駆動する
ことによりターゲット4の新しい部位をレーザー光集光
位置33に位置させることができる。In this embodiment, the target 4 is adhered to the rectangular flat plate 36. However, as shown in FIG.
7 may be attached. In this case, a new portion of the target 4 can be positioned at the laser beam condensing position 33 by using only the X stage 34 and rotating the disk 43 about its center.
【0064】(実施例3)本実施例のX線発生装置も、
ターゲット及びターゲット駆動装置の構成が異なること
以外は実施例1と同様の構成である。(Embodiment 3) The X-ray generator of this embodiment is also
The configuration is the same as that of the first embodiment except that the configurations of the target and the target driving device are different.
【0065】すなわち図17に示すように、ターゲット
駆動装置3は駆動装置38と、駆動装置38に固定され
た円柱部材39とからなる。駆動装置38の駆動によ
り、円柱部材39は中心軸を中心に回転するとともに中
心軸方向(Y方向)に進退可能に構成されている。そし
て円柱部材39の外周表面には、実施例2と同様の構成
のターゲット4が貼着されている。That is, as shown in FIG. 17, the target driving device 3 includes a driving device 38 and a cylindrical member 39 fixed to the driving device 38. By driving the driving device 38, the cylindrical member 39 is configured to rotate about the central axis and to advance and retreat in the central axis direction (Y direction). The target 4 having the same configuration as that of the second embodiment is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical member 39.
【0066】このターゲット駆動装置3によれば、駆動
装置38の駆動によりターゲット4の任意の部位をレー
ザー光集光位置33に位置させることができる。したが
って真空容器1の真空を解除することなくターゲットの
交換が可能となっているので、繰り返してレーザー光を
照射することができ、高頻度で繰り返してX線を発生さ
せることができる。According to the target driving device 3, an arbitrary portion of the target 4 can be positioned at the laser beam condensing position 33 by driving the driving device 38. Therefore, the target can be replaced without releasing the vacuum of the vacuum vessel 1, so that the laser beam can be repeatedly irradiated, and the X-ray can be repeatedly generated at a high frequency.
【0067】[0067]
【発明の効果】すなわち本発明のX線発生用ターゲット
及びX線発生装置によれば、ほぼ単波長のX線を取り出
して単色X線光源として利用することができる。そして
6nmと16nmに高いピークをもつスペクトルのX線
を発生させることができるので、X線顕微光電子分光分
析にきわめて好適である。またターゲットをシート状又
はテープ状とすることで、高頻度で繰り返してX線を発
生させることができ、長時間の連続運転が可能となる。According to the X-ray generation target and the X-ray generation apparatus of the present invention, X-rays of substantially single wavelength can be extracted and used as a monochromatic X-ray light source. Further, since X-rays having spectra having high peaks at 6 nm and 16 nm can be generated, it is very suitable for X-ray microphotoelectron spectroscopy. In addition, when the target is formed in a sheet shape or a tape shape, X-rays can be repeatedly generated with high frequency, and a long-time continuous operation can be performed.
【図1】本発明の一実施例のX線装置の全体構成を示す
説明断面図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view illustrating an overall configuration of an X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例のX線装置に用いたターゲッ
ト駆動装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a target driving device used in the X-ray apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例のX線装置に用いたターゲッ
トの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a target used in the X-ray apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例のX線装置で観察されアルミ
ニウム層のみをターゲットとした場合のX線スペクトル
図である。FIG. 4 is an X-ray spectrum diagram observed with the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention and targeting only the aluminum layer.
【図5】本発明の一実施例のX線装置で観察されボロン
層のみをターゲットとした場合のX線スペクトル図であ
る。FIG. 5 is an X-ray spectrum diagram observed with the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention and targeting only the boron layer.
【図6】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5μ
mのアルミニウム層と0.05μmのボロン層をもつタ
ーゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 6 shows a graph of 5 μm observed with an X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an X-ray spectrum diagram when a target having an aluminum layer of m and a boron layer of 0.05 μm is used.
【図7】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5μ
mのアルミニウム層と0.1μmのボロン層をもつター
ゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 7: Observed by the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an X-ray spectrum diagram when a target having an aluminum layer of m and a boron layer of 0.1 μm is used.
【図8】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5μ
mのアルミニウム層と0.5μmのボロン層をもつター
ゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 8 shows a graph of 5 μm observed with an X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an X-ray spectrum diagram when a target having an aluminum layer of m and a boron layer of 0.5 μm is used.
【図9】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5μ
mのアルミニウム層と1μmのボロン層をもつターゲッ
トを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 9: Observed by the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention,
FIG. 6 is an X-ray spectrum diagram when a target having an m-th aluminum layer and a 1 μm-boron layer is used.
【図10】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5
μmのアルミニウム層と5μmのボロン層をもつターゲ
ットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 10 shows the results of observation with an X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an X-ray spectrum diagram when a target having a μm aluminum layer and a 5 μm boron layer is used.
【図11】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5
μmのアルミニウム層と10μmのボロン層をもつター
ゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 11 shows the results of observation with an X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is an X-ray spectrum diagram when a target having a μm aluminum layer and a 10 μm boron layer is used.
【図12】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5
μmのアルミニウム層と20μmのボロン層をもつター
ゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 12 shows a graph of 5 observed with the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an X-ray spectrum diagram when a target having a μm aluminum layer and a 20 μm boron layer is used.
【図13】本発明の一実施例のX線装置で観察され、5
μmのアルミニウム層と50μmのボロン層をもつター
ゲットを用いた場合のX線スペクトル図である。FIG. 13 shows a graph of 5 observed with the X-ray apparatus of one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an X-ray spectrum diagram when a target having a μm aluminum layer and a 50 μm boron layer is used.
【図14】実施例1で用いたターゲット駆動装置の他の
態様を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating another aspect of the target driving device used in the first embodiment.
【図15】実施例2で用いたターゲット駆動装置の斜視
図である。FIG. 15 is a perspective view of the target driving device used in the second embodiment.
【図16】実施例2で用いたターゲット駆動装置の他の
態様を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing another aspect of the target driving device used in the second embodiment.
【図17】実施例3で用いたターゲット駆動装置の斜視
図である。FIG. 17 is a perspective view of a target driving device used in Embodiment 3.
1:真空容器 2:集光レンズ
3:ターゲット駆動装置 4:ターゲット 5:平面結像型斜
入射分光器 6:回折格子(波長分散装置) 7:CCDカメラ 40:フィルム層 41:アルミニウム層 4
2:ボロン層1: Vacuum container 2: Condensing lens
3: Target driving device 4: Target 5: Planar imaging oblique incidence spectrometer 6: Diffraction grating (wavelength dispersion device) 7: CCD camera 40: Film layer 41: Aluminum layer 4
2: Boron layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 篤 愛知県豊田市トヨタ町2番地 株式会社ト ヨタマックス内 (72)発明者 東 博純 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 4C092 AA06 AB19 AB23 BD05 BD11 BD14 BD19 CE02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Sakata 2 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Max Co., Ltd. (72) Inventor Hirozumi Higashi 41, Chukuji Yokomichi Oji, Nagakute-cho, Aichi-gun 1 Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. F-term (reference) 4C092 AA06 AB19 AB23 BD05 BD11 BD14 BD19 CE02
Claims (3)
ームの照射によりX線を発生するターゲットであって、
高分子フィルムと、該高分子フィルム表面に形成された
ターゲット層とからなり、該ターゲット層は膜厚2〜1
0μmのアルミニウム層と膜厚0.1〜20μmのボロ
ン層との二層構造をなすことを特徴とするX線発生用タ
ーゲット。1. A target which is arranged in an X-ray generator and generates X-rays by irradiation of an energy beam,
It comprises a polymer film and a target layer formed on the surface of the polymer film.
An X-ray generation target characterized in that it has a two-layer structure of an aluminum layer having a thickness of 0 μm and a boron layer having a thickness of 0.1 to 20 μm.
ム表面に形成された前記アルミニウム層と、該アルミニ
ウム層の表面に形成された前記ボロン層とからなること
を特徴とする請求項1に記載のX線発生用ターゲット。2. The method according to claim 1, wherein the target layer comprises the aluminum layer formed on the surface of the polymer film, and the boron layer formed on the surface of the aluminum layer. X-ray generation target.
ターゲットと、該ターゲットにエネルギービームを照射
するビーム照射手段と、該真空容器に連通して設けられ
該ターゲットから発生したX線を導くX線光学系と、よ
りなるX線発生装置において、該ターゲットは請求項1
又は請求項2に記載のX線発生用ターゲットであり、該
ターゲットを該エネルギービームの照射位置に連続的又
は間欠的に供給するターゲット駆動装置をもつことを特
徴とするX線発生装置。3. A vacuum vessel, a target placed in the vacuum vessel, beam irradiation means for irradiating the target with an energy beam, and an X-ray generated from the target provided in communication with the vacuum vessel. 2. An X-ray generator comprising: an X-ray optical system for guiding an object;
3. An X-ray generating apparatus according to claim 2, further comprising a target driving device for continuously or intermittently supplying the target to an irradiation position of the energy beam.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE102004025997A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-22 | Feinfocus Gmbh | Device for generating and emitting XUV radiation |
JP2006332552A (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Osaka Univ | Target for extreme-ultraviolet light source |
-
2000
- 2000-04-03 JP JP2000100745A patent/JP2001284098A/en active Pending
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DE102004025997A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-22 | Feinfocus Gmbh | Device for generating and emitting XUV radiation |
JP2006332552A (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Osaka Univ | Target for extreme-ultraviolet light source |
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