JP3480048B2

JP3480048B2 - Ｘ線発生装置

Info

Publication number: JP3480048B2
Application number: JP17460294A
Authority: JP
Inventors: 洋行近藤; 典明神高
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 2003-12-15
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JPH0837095A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線露光装置、Ｘ線顕
微鏡、Ｘ線分析装置などのＸ線装置に用いられるＸ線発
生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】尖頭値の高いパルスレーザー光を減圧さ
れた真空容器内に置かれた標的部材（又は標的材料）に
集光すると、標的部材は急速にプラズマ化し、このプラ
ズマから非常に輝度の高いＸ線が輻射（放出）される
（Ｘ線を発生する）ことが知られている（このＸ線発生
源はＬＰＸ：Laser-Plasma X-ray source と呼ばれ
る）。

【０００３】Ｘ線の放出と共に、前記プラズマからは高
速の電子やイオン等の飛散粒子が、また前記標的部材か
らは部材材料の飛散粒子（例えば、ガス化した材料、イ
オン化した材料、材料小片など）が放出される（以下、
これらをまとめて飛散粒子と呼ぶ）。このような、ＬＰ
Ｘから放出される飛散粒子は、前記Ｘ線装置に使用され
ているＸ線光学素子やＸ線被照射物（例えば、試料）な
どに衝突して、これらを破損したり、或いは付着、堆積
して機能や特性を低下させたり変化させるので、ＬＰＸ
の実用化の上で大きな問題であった。

【０００４】この問題を解決するために従来の方法で
は、Ｘ線源と、Ｘ線光学素子やＸ線被照射物との間に、
Ｘ線透過性の高い物質（例えば、Ｂｅ）からなる薄膜
（以下、飛散粒子阻止用薄膜と呼ぶ）を設置して遮蔽す
ることにより、飛散粒子がＸ線光学素子やＸ線被照射物
などに到達しないようにしていた。その他の方法では、
真空容器内にＸ線に対する透過率の高い低原子番号のガ
ス（例えば、Ｈｅガス）を充填することにより、或いは
該ガスのガス流を形成することにより、飛散粒子にガス
分子を衝突させて飛散粒子の阻止を図っていた（特開昭
63-292553 参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】飛散粒子阻止用薄膜の
設置により、Ｘ線光学素子やＸ線被照射物などへの飛散
粒子の付着、堆積は防げるが、そのかわり、飛散粒子阻
止用薄膜上に飛散粒子が付着、堆積するので、飛散粒子
阻止用薄膜のＸ線透過率が次第に低下するという問題点
がある。

【０００６】また、真空容器内にＸ線に対する透過率の
高い低原子番号のガスを充填することにより、或いは該
ガスのガス流を形成することにより、飛散粒子の阻止を
図る方法では、ガス分子の分子量が小さいので、飛散粒
子と衝突しても飛散粒子を十分に阻止できないという問
題点がある。また、飛散粒子を十分に阻止できるまでガ
ス圧を増大すると、Ｘ線に対する透過率が低下して実用
的ではなくなるという問題点がある。特に、近年Ｘ線縮
小露光に用いられている波長１３ｎｍ近傍の長波長軟Ｘ
線に対する透過率の低下が著しく問題が大きい。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、Ｘ線源から発生するＸ線（特に、波長１３ｎｍ
近傍の長波長軟Ｘ線）の強度を大きく減少させることな
く、標的部材やプラズマから放出される飛散粒子を効果
的に減少させて、飛散粒子阻止用薄膜やＸ線光学素子、
Ｘ線被照射物などへの飛散粒子の付着、堆積を低減又は
防止して、その結果、長時間安定して使用できるＸ線発
生装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「真空容器内の標的部材をプラズマ化し、該プラズマ
から放出される波長１３ｎｍ近傍のＸ線を取り出すＸ線
発生装置において、前記真空容器内にＫｒガスを供給
して、前記Ｘ線と共に放出される飛散粒子及び前記標的
部材から放出される飛散粒子の運動エネルギー低減を可
能とするＫｒガス供給系を設けたことを特徴とするＸ線
発生装置（請求項１）」を提供する。

【０００９】また、本発明は第二に、「前記真空容器か
らの排出ガスを回収するガス回収系を設けたことを特徴
とする請求項１記載のＸ線発生装置（請求項２）」を提
供する。また、本発明は第三に「前記真空容器からの排
出ガスを回収するガス回収系と、回収したガスを前記真
空容器内に供給して前記飛散粒子の運動エネルギー低減
を可能とするガス供給系を設けたことを特徴とする請求
項１記載のＸ線発生装置（請求項３）」を提供する。

【００１０】また、本発明は第四に「前記真空容器か
らの排出ガスからＫｒガスを再生して回収する再生Ｋｒ
ガス回収系と、回収した再生Ｋｒガスを前記真空容器内
に供給して前記飛散粒子の運動エネルギー低減を可能と
する再生Ｋｒガス供給系を設けたことを特徴とする請求
項１記載のＸ線発生装置（請求項４）」を提供する。ま
た、本発明は第五に「前記再生Ｋｒガス回収系が冷却ト
ラップを有することを特徴とする請求項４記載のＸ線発
生装置（請求項５）」を提供する。また、本発明は第六
に「前記真空容器内のＫｒ圧力をｐ（ｔｏｒｒ）とし、
前記プラズマとＸ線被照射物との間隔をｌ（ｃｍ）とす
るとき、ｐｌ＜１５であることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載のＸ線発生装置（請求項６）」を提
供する。また、本発明は第七に「前記真空容器内のＫｒ
圧力が０．０１〜１００ｔｏｒｒであることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線発生装置（請求
項７）」を提供する。

【００１１】

【作用】本発明のＸ線発生装置（請求項１〜７）では、
真空容器内にＫｒガスを供給するＫｒガス供給系を設け
て、前記Ｘ線と共に放出される飛散粒子及び前記標的部
材から放出される飛散粒子の運動エネルギー低減を可能
とした。従って、飛散粒子阻止用薄膜やＸ線光学素子、
Ｘ線被照射物などへの飛散粒子の付着、堆積を低減又は
防止して、その結果、長時間安定してＸ線発生装置を使
用できる。

【００１２】即ち、本発明では、飛散粒子阻止用のガス
として、原子番号（又は分子量）の大きいＫｒ（原子番
号３６、分子量＝83.8) を使用しているので、分子量の
小さい従来ガス（例えば、分子量４のＨｅガス）に比べ
て、飛散粒子との衝突時に飛散粒子の運動エネルギーを
大きく低減することができるので、飛散粒子を減速又は
停止させる効果が大きい。

【００１３】また、ＫｒはＨｅに比べて、飛散粒子との
衝突断面積が約４倍であるので、飛散粒子との衝突確率
が高くなる。Ｋｒは殆どのＸ線波長領域において、Ｈｅ
よりもＸ線透過率が低いが、波長13.05nm と13.21nm に
その吸収端があるので、これらの吸収端よりも僅かに長
波長側のＸ線に対しては透過率が高い。

【００１４】波長13.55nm のＸ線におけるＨｅとＫｒの
透過率比は、Ｈｅの透過率をＴ_He、Ｋｒの透過率を
Ｔ_Kr、圧力をｐ（ｔｏｒｒ）、Ｘ線源からの距離をｌ
（ｃｍ）とすると、Ｔ_He／Ｔ_Kr＝（1.007)^pl となる。
ｐｌ＜１５程度のときには、Ｔ_He／Ｔ_Kr≒１となる
ため、この条件の場合にはＫｒとＨｅの透過率は略等し
くなる。従って、この条件下でＫｒを使用することによ
り、従来のＨｅと同程度の透過率を確保しつつ、Ｈｅよ
りも大きい飛散粒子阻止効果を得ることができる。

【００１５】本発明のＸ線発生装置には、真空容器から
の排出ガスを回収するガス回収系を設けることが好まし
い（請求項２）。ガス回収系により真空容器から排出さ
れたガスを回収した後、Ｋｒガスを再生して再度Ｋｒガ
スの供給に使用することにより、Ｘ線発生装置のランニ
ングコストを低減することができる。また、本発明のＸ
線発生装置には、真空容器からの排出ガスを回収するガ
ス回収系と、回収したガスを真空容器内に供給して前記
飛散粒子の運動エネルギー低減を可能とするガス供給系
を設けることが好ましい（請求項３）。Ｋｒガスを複数
回繰り返して使用できるので、Ｋｒガスの消費量を大幅
に低減して、ランニングコストを大きく低減することが
できる。

【００１６】さらに、本発明のＸ線発生装置には、真空
容器からの排出ガスからＫｒガスを再生して回収する再
生Ｋｒガス回収系と、回収した再生Ｋｒガスを真空容器
内に供給して前記飛散粒子の運動エネルギー低減を可能
とする再生Ｋｒガス供給系を設けることが好ましい（請
求項４）。Ｋｒガス交換までの期間をさらに延ばすこと
ができるので、さらにランニングコストを低減すること
ができる。

【００１７】以下、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。

【００１８】

【実施例１】本発明の第１実施例を図１に示す。真空容
器１０１内に標的材料１０４が置かれている。パルスレ
ーザー光１０６は窓１０２を通り、レンズ１０３により
標的材料１０４上に集光される。真空容器１０１には、
容器内部の圧力が監視できるように圧力計１１５が取り
付けられている。

【００１９】標的材料１０４上にレーザー光が照射され
ると、急速に高温高密度のプラズマ１０５が形成され
る。プラズマ１０５からは、Ｘ線の他に飛散粒子１１４
が放出される。発生（放出）したＸ線は、可視・紫外光
を遮断し、Ｘ線を透過させ、かつ飛散粒子を阻止する薄
膜１１２を通って、Ｘ線光学素子に入射する。なお、Ｘ
線光学素子を内蔵する別の真空容器は、フランジ１０７
により真空容器１０１に接続される。

【００２０】当初、バルブ１０８は閉じられており、バ
ルブ１１０を開けて真空排気装置１１１により容器１０
１内が真空排気される。その後、バルブ１１０を閉じ、
バルブ１０８を開けて、容器１０１内にボンベ１０９に
貯蔵されているＫｒガスを容器内が所定圧力になるまで
供給した後、バルブ１０８を閉じることにより容器１０
１内にＫｒガスを封入する。

【００２１】このようにしてＫｒガスを容器１０１内に
封入すると、プラズマ１０５や標的材料１０４からの飛
散粒子１１４は、Ｋｒガスとの衝突により減速又は停止
され、薄膜１１２や窓１０２に付着、堆積する飛散粒子
の量を大幅に減少させることができる。薄膜１１２は利
用する波長（１３ｎｍ近傍）のＸ線に対して透過率が大
きく、可視光や紫外光に対して不透明な薄膜（例えば、
Ｂｅ，Ｓｉ薄膜）であり、飛散粒子１１４がＸ線光学素
子に到達するのを完全に阻止している。

【００２２】また、薄膜１１２は圧力隔壁も兼ねてい
る。容器１０１内はＫｒガスにより所定圧力になってい
るが、薄膜１１２よりも下流側（Ｘ線光学素子が配置さ
れている側）は、残留ガス（空気等）によるＸ線吸収が
無視できる程度に十分に高い真空度（例えば、１０^-3to
rr以下）になっている。従って、Ｘ線の減衰は主に容器
１０１内のＫｒガスによる。容器１０１内に封入するＫ
ｒガスの圧力は、どの程度までＫｒガスのＸ線吸収によ
るＸ線の減衰が許容できるかということと、どの程度ま
で薄膜１１２への飛散粒子の付着を許容できるかという
ことにより決まる。さらに、Ｋｒガス圧の上限はレーザ
ー光によりＫｒガスが絶縁破壊しない圧力（レーザー光
強度に依存する）となる。以上のことから、容器１０１
内のＫｒガス圧は概ね0.01〜100torr の範囲が好まし
い。

【００２３】前記の例では、容器１０１内にＫｒガスを
封入していたが、バルブ１０８及びバルブ１１０を流量
調整可能にし、容器１０１に取り付けた圧力計１１５の
信号に基づいて制御装置により各バルブの流量を自動調
整して、容器１０１内の圧力を所定圧力に保持してもよ
い。このように、容器１０１内のＫｒガスを僅かずつ排
気しながら、しかも容器１０１内にＫｒガスを僅かずつ
供給しながら、容器１０１内の圧力を所定圧力に保持す
る場合には、レーザー光照射により標的材料（部材）や
その周辺部材から発生する不純ガスも一緒に排気するこ
とができるので、不純ガスによるＸ線の吸収を低減する
ことができる。

【００２４】このとき、容器１０１内に供給するＫｒガ
スの供給速度は、不純ガスの発生速度と同程度か、それ
以上にすればよい。排気速度をＫｒガスの供給速度及び
不純ガスの発生速度と均衡させることにより、容器１０
１内の圧力を所定圧力に保持することができる。この方
法は、繰り返し周波数の高い（例えば、数十Ｈｚ以上）
レーザー装置を用いた場合に特に効果的である。その理
由は、レーザー発振の繰り返し周波数が高くなるにつれ
て不純ガスの発生速度が増大し、Ｘ線の透過率低下が著
しくなるからである。

【００２５】

【実施例２】本発明の第２実施例を図２に示す。実施例
１では、Ｋｒガスを真空容器から排気（排出）する場合
を示したが、Ｋｒガスは高価であるため、ランニングコ
ストが非常に高くなる。そこで、本実施例では、真空容
器から排出されたガス（Ｋｒガスを含むガス）を回収す
るガス回収系（例えば、コンプレッサーと回収容器）を
設けた。その動作について図２を用いて説明する。

【００２６】始めに、真空容器２０１内を排気装置２１
１により、Ｘ線透過率が十分に高くなる程度の真空度
（例えば、１０^-3torr以下）まで排気する。次に、容器
２０１と排気装置２１１の間にあるバルブ２１０を閉じ
た後、バルブ２０８を開けて、ボンベ２０９から容器２
０１内にＫｒガスを所定圧力（本実施例では、１０tor
r) になるまで供給する。

【００２７】レーザー光２０６を標的材料２０４に照射
し始めたら、コンプレッサー２１８に接続されているバ
ルブ２１６を開けて、容器２０１内のガス（Ｋｒガス、
不純ガス）をコンプレッサー２１８に導入する。このと
き、容器２０１内の圧力が常に所定圧力になるように、
バルブ２０８とバルブ２１６の流量を調整する。コンプ
レッサー２１８の導出側から出たガスはバルブ２１９、
バルブ２２１を介してガス回収容器２２４内に回収され
る。回収容器２２４内は予めバルブ２２０、バルブ２１
７を介して排気装置２１１により、十分な真空度（例え
ば、１０ ^-3torr以下）まで排気され、その後、バルブ２
１７、バルブ２２０は閉じられる。

【００２８】回収容器２２４内に容器２０１からのガス
を回収し終わると、バルブ２１９、バルブ２２１を閉じ
て、回収容器２２４をフランジ２２２とフランジ２２３
で切り離し、新たな回収容器を取り付ける。回収容器２
２４内に回収されたガスは、精製（再生）装置により不
純ガスが除去されてＫｒガスが再生される。このＫｒガ
スを別のボンベに充填して、再度Ｋｒガスの供給に使用
する。

【００２９】このようにして、容器２０１から排出され
たガスを回収した後、Ｋｒガスを再生して再度Ｋｒガス
の供給に使用することにより、Ｘ線発生装置のランニン
グコストを低減することができる。

【００３０】

【実施例３】本発明の第３実施例を図３に示す。真空容
器から排出されるガスには、Ｋｒガスの他に標的材料や
標的周辺部材から発生した不純ガス（例えば、Ｈ₂Ｏ，
ＣＯ₂など）も含まれる。この不純ガスの量はＫｒガス
量に比べると少なく、不純ガスによるＸ線吸収を無視で
きる場合（例えば、励起レーザーの繰り返し周波数が低
くて不純ガスの発生速度が低い場合など）がある。

【００３１】このような場合には、実施例２のように、
真空容器から排出されたガスを回収した後、精製するの
ではなく、回収後そのまま数回繰り返して回収ガスを使
用することができる。Ｋｒガスは初め、ボンベ３０９ａ
に充填されている。真空容器３０１内を排気装置によっ
て排気した後、バルブ３０８ａを開けてボンベ３０９ａ
から容器３０１内にＫｒガスを所定圧力になるまで供給
する。このとき、バルブ３０８ｂ、バルブ３１６ｂは閉
じられ、バルブ３１６ａは開かれている。

【００３２】次に、バルブ３１８を開けて、コンプレッ
サー３１７により容器３０１内のガスをボンベ３０９ｂ
に回収する。ボンベ３０９ｂは予め排気装置により真空
排気されている。バルブ３０８ａとバルブ３１８の流量
は、容器３０１内の圧力が常に一定となるように制御装
置により制御する。ボンベ３０９ａのＫｒガスを使いき
ったときには、バルブ３０８ａ，バルブ３１６ａを閉
め、バルブ３０８ｂ，バルブ３１６ｂを開けて、ボンベ
３０９ｂからＫｒガスを含む回収ガスを容器３０１内に
供給する。このとき、バルブ３０８ｂとバルブ３１８の
流量は、容器３０１内の圧力が常に一定となるように、
制御装置により制御する。このようにして、ボンベ３０
９ｂから容器３０１内にＫｒガスを含む回収ガスを供給
し、容器３０１からのガスをボンベ３０９ａに回収する
ことができる。

【００３３】以上の動作を繰り返すことにより、Ｋｒガ
スを含むガスを繰り返して使用することができる。しか
し、前記の動作を繰り返しているうちに不純ガスの量が
次第に増大して、不純ガスによるＸ線の吸収が無視でき
なくなる。このときには、前記二つのボンベのうち、ど
ちらか一方のボンベにガスを回収した後、該ボンベを切
り離して新たなＫｒガスボンベを取り付ける。なお、回
収したガスからは、精製（再生）装置によりＫｒガスを
再生する。

【００３４】このように、本実施例ではＫｒガスを含む
ガスを複数回繰り返して使用できるので、Ｋｒガスの消
費量を大幅に低減して、ランニングコストを大きく低減
することができる。

【００３５】

【実施例４】本発明の第４実施例を図４に示す。実施例
２及び３では、真空容器からの排出ガスをそのまま回収
していたが、真空容器からの排出ガスからＫｒガスを再
生して回収する再生Ｋｒガス回収系と、回収した再生Ｋ
ｒガスを真空容器内に供給して前記飛散粒子の運動エネ
ルギー低減を可能とする再生Ｋｒガス供給系を設けれ
ば、さらにＫｒガス交換までの期間を延ばすことができ
る。

【００３６】本実施例では、真空容器４０１とコンプレ
ッサー４１７の間に、不純ガスを凝集するための冷却ト
ラップ（再生Ｋｒガス回収系の一例）４１８を設けた。
冷却トラップ４１８の内部には、ガス凝集部の温度を所
定温度に設定できるように、冷媒貯蔵部とヒーターが備
えられており、冷媒貯蔵部には液体窒素が入れられてい
る。

【００３７】例えば、バルブ４０８ａを開いてボンベ４
０９ａからＫｒガスを容器４０１内に供給し、さらにバ
ルブ４２１を開いて容器４０１内のＫｒガスの圧力を１
０torrにして装置を動作させているとき（バルブ４０８
ｂ，４１０，４１１，４１６ｂ，４１９は閉じ、バルブ
４２０は開いている）、冷却トラップ４１８の温度を−
１８０°Ｃに設定すると、−１８０°ＣにおけるＫｒの
飽和蒸気圧が約４０torrであるので、Ｋｒガスは冷却ト
ラップ４１８内に凝集されることなく、コンプレッサー
４１７を通って回収ボンベ４０９ｂに回収される。

【００３８】一方、容器４０１内に発生した不純ガスの
うち、Ｈ₂ＯやＣＯ₂は、飽和蒸気圧が−１８０°Ｃに
おいて、それぞれ１０^-11torr 以下( Ｈ₂Ｏ) 、１０^-5
torr程度（ＣＯ₂）であるので、容器４０１内のこれら
の不純ガスの分圧が前記圧力を越えると、これらの不純
ガスは冷却トラップ４１８内で凝集されて、回収ボンベ
内に回収されることはない。

【００３９】従って、容器４０１からの排出ガスからＫ
ｒガスを再生してボンベ４０９ｂに回収できる。回収し
た再生Ｋｒガスは、ボンベ４０９ａのＫｒガスを使い切
った後、容器４０１内に供給され、このときはボンベ４
０９ａが回収ボンベとなる（バルブ４０８ａ，４１０，
４１１，４１６ａ，４１９は閉じ、バルブ４０８ｂ，４
１６ｂ，４２０，４２１は開いている）。

【００４０】以上の動作を繰り返すことにより、再生Ｋ
ｒガスを繰り返して使用することができる。なお、この
方法では、冷却トラップ４１８の設定温度における飽和
蒸気圧が十分に低いガスに対しては、有効に除去するこ
とができる。しかし、飽和蒸気圧が高いガス（例えば、
Ｏ₂，Ｎ₂）に対しては、除去することができない。即
ち、−１８０°ＣにおけるＯ₂，Ｎ₂の飽和蒸気圧は１
気圧以上であるので、冷却トラップ４１８によりＯ₂，
Ｎ₂をトラップすることができない。

【００４１】温度をさらに低下させると、前記飽和蒸気
圧は低下するが、冷却トラップ４１８の設定温度を−２
００°Ｃ以下にすることはできない。−２００°Ｃ以下
における、Ｋｒの飽和蒸気圧は、容器４０１内のＫｒガ
ス圧である１０torr以下になるので、Ｋｒガスも凝集し
て除去されるからである。従って、本実施例では、冷却
トラップの設定温度における飽和蒸気圧が容器４０１内
のＫｒガス圧に対して十分に低い不純ガスだけを除去す
ることができるが、冷却トラップを設けない場合に比べ
て、回収されたガス中における不純ガスの量を低減でき
るので、Ｋｒガスを交換するまでの期間を長くすること
ができる。

【００４２】冷却トラップ４１８内に凝集された不純ガ
スは、バルブ４２１、バルブ４２０を閉めてトラップ部
の温度を室温に戻すと、凝集されていた不純ガスが気化
するので、バルブ４１９を開けて排気装置により排気す
ることでトラップ部から除去することができる（トラッ
プ部の再生）。本実施例では、トラップ部の温度を冷媒
（例えば、液体窒素）とヒーターにより制御している
が、この制御に限らず、トラップ部をＫｒガスを凝集さ
せずに不純ガスを凝集させることができる温度にできる
制御であれば他の方法でもよい。

【００４３】また、本実施例では、冷却トラップにより
不純ガスを除去しているが、冷却トラップに限らず、不
純ガスを除去できるものであれば他のもの（例えば、ガ
スフィルター）でもよい。

【００４４】

【実施例５】本発明の第５実施例を図５に示す。実施例
２〜４では、真空容器内ガスの排気と回収をコンプレッ
サーにより行っているが、排気系と回収系を別々に設け
てもよい。本実施例では、排気を冷却トラップにより行
っている。

【００４５】冷却トラップ５２５内は予め、バルブ５２
６を介して排気装置により真空排気されている。冷却ト
ラップ５２５には冷媒として液体窒素が入れられてお
り、バルブ５１６及びバルブ５２７は閉じられている。
バルブ５０８を開けてボンベ５０９から容器５０１内に
所定圧力（例えば、10torr) までＫｒガスを供給した
後、バルブ５１６を開ける。液体窒素温度（−196 °
Ｃ）におけるＫｒガスの飽和蒸気圧は約1.5torr である
ので、Ｋｒガスは冷却トラップ５２５内で凝集し、容器
５０１内からＫｒガスが排気される。なお、バルブ５０
８とバルブ５１６の流量を調整して容器５０１内の圧力
を所定圧力に保持する。

【００４６】ボンベ５０９内のＫｒガスを使いきったと
き、或いは、冷却トラップ５２５内の容量が一杯になっ
たときには、バルブ５１６を閉じて冷却トラップ内の温
度を室温に戻すことにより、冷却トラップ内に凝集して
いたＫｒが気化する。気化したＫｒガスは、バルブ５２
７を開けてコンプレッサー（回収系）５１８により回収
容器５２４に回収する。

【００４７】本実施例では、冷媒に液体窒素を用いた
が、これに限らず、Ｋｒガスを凝集できる温度まで冷却
できるものであれば他のもの（例えば、液体ヘリウム、
冷凍機など）で冷却してもよい。また、Ｋｒガスを凝集
させるトラップの前段にＨ₂ＯやＣＯ₂等を凝集できる
温度に設定されたトラップを設ければ（複数個でもよ
い）、凝集されたＫｒにこれらの不純物が混じらなくな
るので、Ｋｒの純度を高めることができる。

【００４８】さらに、冷却トラップ系を複数個並列に使
用すれば、一つの冷却トラップ系でＫｒガスを凝集させ
ているときに、別の冷却トラップ系に凝集済みのＫｒを
回収することができるので、Ｘ線発生装置の運転を停止
させることなく、連続運転が可能となるので好ましい。
なお、実施例４及び実施例５では、真空容器内のＫｒガ
ス圧が１０ｔｏｒｒの場合について説明したが、Ｋｒガ
ス圧は１０ｔｏｒｒに限らず任意圧力で良い。また、そ
の場合のトラップ温度は、前述の条件を満たすように、
適宜変えればよい。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明（請求項１〜７）
によれば、飛散粒子阻止用薄膜やＸ線光学素子、Ｘ線被
照射物などへの飛散粒子の付着、堆積を低減又は防止し
て、その結果、長時間安定してＸ線発生装置を使用でき
る。また、本発明（請求項２）によれば、Ｘ線発生装置
のランニングコストを低減することができる。

【００５０】また、本発明（請求項３）によれば、Ｘ
線発生装置のランニングコストを大きく低減することが
できる。また、本発明（請求項４）によれば、Ｘ線発生
装置のランニングコストをさらに低減することができ
る。また、本発明（請求項５）によれば、回収されたガ
ス中における不純ガスの量を低減できるので、Ｋｒガス
を交換するまでの期間を長くすることができる。その結
果、Ｘ線発生装置のランニングコストを低減することが
できる。また、本発明（請求項６）によれば、従来のＨ
ｅと同程度の透過率を確保しつつ、Ｈｅよりも大きい飛
散粒子阻止効果を得ることができる。その結果、長時間
安定してＸ線発生装置を使用できる。また、本発明（請
求項７）によれば、ＫｒガスのＸ線吸収によるＸ線の減
衰を抑制しつつ、大きい飛散粒子阻止効果を得ることが
できる。その結果、長時間安定してＸ線発生装置を使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例１のＸ線発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】は、実施例２のＸ線発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】は、実施例３のＸ線発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】は、実施例４のＸ線発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】は、実施例５のＸ線発生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【主要部分の符号の説明】

101,201,301,401,501 ・・・真空容器 102,202,302,402,502 ・・・レーザー導入窓 103,203,303,403,503 ・・・集光レンズ 104,204,304,404,504 ・・・標的材料（標的部材) 105,205,305,405,505 ・・・プラズマ 106,206,306,406,506 ・・・レーザー光（励起エネルギ
ービームの一例） 107,207,307,407,507 ・・・フランジ 108,208,308,408,508 ・・・バルブ 109,209,309,409,509 ・・・ボンベ 110,210,310,410,510 ・・・バルブ 111,211,511 ・・・真空排気装置 311,411 ・・・バルブ 112,212,312,412,512 ・・・飛散粒子阻止薄膜 113,213,313,413,513 ・・・レギュレーター 114,214,314,414,514 ・・・飛散粒子 115,215,315,415,515 ・・・圧力計 216,217,220,221 ・・・バルブ 218 ・・・コンプレッサー、222,223 ・・・フランジ、
224 ・・・回収容器 316 ・・・バルブ、317 ・・・コンプレッサー 416,419,420 ・・・バルブ、417 ・・・コンプレッサー 418 ・・・冷却トラップ 516,517,519,520,521,526,527 ・・・バルブ 525 ・・・冷却トラップ、518 ・・・コンプレッサー 522,523 ・・・フランジ、524 ・・・回収容器以上

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−137543（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−6349（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−225636（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−179046（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−268048（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−292553（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05G 1/00 - 2/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内の標的部材をプラズマ化し、
該プラズマから放出される波長１３ｎｍ近傍のＸ線を取
り出すＸ線発生装置において、前記真空容器内にＫｒガスを供給して、前記Ｘ線と共に
放出される飛散粒子及び前記標的部材から放出される飛
散粒子の運動エネルギー低減を可能とするＫｒガス供給
系を設けたことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】前記真空容器からの排出ガスを回収する
ガス回収系を設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ
線発生装置。
【請求項３】前記真空容器からの排出ガスを回収する
ガス回収系と、回収したガスを前記真空容器内に供給し
て前記飛散粒子の運動エネルギー低減を可能とするガス
供給系を設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ線発
生装置。
【請求項４】前記真空容器からの排出ガスからＫｒガ
スを再生して回収する再生Ｋｒガス回収系と、回収した
再生Ｋｒガスを前記真空容器内に供給して前記飛散粒子
の運動エネルギー低減を可能とする再生Ｋｒガス供給系
を設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装
置。
【請求項５】前記再生Ｋｒガス回収系が冷却トラップ
を有することを特徴とする請求項４記載のＸ線発生装
置。
【請求項６】前記真空容器内のＫｒ圧力をｐ（ｔｏｒ
ｒ）とし、前記プラズマとＸ線被照射物との間隔をｌ
（ｃｍ）とするとき、ｐｌ＜１５であることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線発生装置。
【請求項７】前記真空容器内のＫｒ圧力が０．０１〜
１００ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１〜６の
いずれかに記載のＸ線発生装置。