JPH0373098B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 円板形回転陽極を具えたＸ線発生装置におい
て、 一対のターゲツト片材を連結して外周にＶ溝を
有するターゲツトが該外周部の該Ｖ溝を含むＭ字
形断面の円環部を具え、該Ｍ字形断面の各側面と
気密接合するように該円環部を挟む該一対の側板
を該ターゲツトに連結し、該円環部の内側に冷却
路となる空洞を設けた構成としたことにより、 該ターゲツトと該側板との連結部における機械
的強度を改善し、装置の長寿命化と軽量化を実現
させたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体製造プロセスのリソグラフイ
工程等で用いられる回転陽極Ｘ線発生装置に関す
る。

〔従来の技術〕

回転陽極Ｘ線発生装置は、回転する円板状陽極
に銅やアルミニウム等の金属材料からなるターゲ
ツトを設け、このターゲツトに電子線を照射して
Ｘ線を発生させる。入射電子線は後方散乱作用に
よりＸ線を発生せずに反射し入力のロスとなる場
合がある。このような入力のロスをなくした電子
線を有効に使用してＸ線発生効率を高めるため
に、ターゲツト面をＶ溝形状とし、Ｘ線を発生さ
せずに反射散乱した電子を再びターゲツト面に衝
突させるように構成したＶ溝形状ターゲツトを有
するＸ線発生装置が提案されている。このような
Ｖ溝形状ターゲツトを有する従来の回転陽極Ｘ線
発生装置の構成を第４図に示す。

第４図において、Ａ，Ｂは各別の位相面の断面
であり、円板形状の回転陽極１は回転軸２に固定
され回転軸２の回転により回転可能である。回転
陽極１の外周には適当な金属材料からなるターゲ
ツト３が設けられる。

ターゲツト３の電子線照射面はＶ溝形状に形成
される。このターゲツト３はＶ溝の各側面（傾斜
面）を個別に構成する一対のターゲツト片材３ａ
と３ｂを連結し形成されている。回転陽極１の内
側円板４および外側円板５は、ターゲツト片材３
ａと３ｂおよびその支持部材６と共に適当な位置
でボルト等により相互に固定連結される。回転軸
２および回転陽極１の内部には、冷却水路７，
８，９が形成され冷却水が図中の矢印のように循
環、即ち冷却水路７から供給された冷却水はター
ゲツト３の内面に沿つて円板全周に形成された冷
却水路８に流入し冷却水路９より流出する。

このように構成した回転陽極１のＶ溝面に電子
線を照射すると、ターゲツト３は該電子線のエネ
ルギによりＸ線を出射するが、ターゲツト３のＶ
溝面に衝突した余分なエネルギをもつ電子がＸ線
を発生させずに散乱されると、再び反対側のＶ溝
面に衝突してＸ線を発生させることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来装置のターゲツトは、その外周端面を内側
円板または外側円板の側面に突き合わせて当接
し、その当接部分から冷却水が漏れないように連
結していた。

しかし、十分な冷却効果を得るための流量を必
要とする冷却水は、その流水圧に加え回転陽極１
の高速回転（例えば12000rpm）に伴う遠心力に
より、数十Kg／cm²の圧力でターゲツトおよび内側
円板、外側円板を内側から押し広げようとする。

そのため、ターゲツトと内側円板、外側円板と
の前記当接部および、連結用のボルト等には前記
圧力による過大な応力に耐える機械的強度が必要
となる。

そこで、前記当接部の封止が溶接手段になると
きは、溶接の微細欠陥をも検出する綿密な検査を
必要とすると共に、繰り返し使用による疲労破壊
に対する監視を要する。他方、前記当接部の封止
がＯリング等の弾性部材を介するときは、前記圧
力に十分対向し得る圧力で連結を維持するため、
前記ボルト等の本数を溶接連結のものより増す必
要があつて回転陽極が重くなり、装置構成に不利
益をもたらすという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点の除去を目的とした本発明の回転陽
極Ｘ線発生装置は、 外周にＶ溝を有するターゲツトが該Ｖ溝の各側
面を有する一対のターゲツト片材を連結して構成
し、かつ、該外周部の該Ｖ溝を含むＭ字形断面の
円環部を具え、 該Ｖ溝が表呈し該Ｍ字形断面の各側面と気密接
合するように該円環部を挟む該一対の側板を該タ
ーゲツトに接合し、該円環部の内側に冷却路とな
る空洞が設けられてなることを特徴とする。

〔作用〕

上記手段によれば、ターゲツトの円環部と側板
とは従来のものより広い面積で当接されることに
なる。しかも、従来装置では該当接部を直接的に
引き裂くように内圧が付加されるが、前記手段に
よれば内圧の一部は、当接部を当接方向に圧縮す
るように作用する。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明の実施例になる回
転陽極Ｘ線発生装置を説明する。

第１図は本発明の一実施例になる回転陽極Ｘ線
発生装置の要部を示す側断面図、第２図は該装置
のターゲツトが内圧により弾性変形する様子を説
明するための図、第３図は第１図の外側円板を取
り除き一部分を破断した正面図である。

第１図において、Ａ，Ｂは各別の位相面の断面
であり、円板形状の回転陽極１１は回転軸１２に
固定され回転軸１２の回転により回転可能であ
る。回転陽極１１の外周には適当な金属材料から
なるターゲツト１３が設けられる。

ターゲツト１３の外周（円環部）１３ａは一対
の電子線照射面がＶ形に対向するＭ字形断面の環
状に形成されている。このターゲツト１３は電子
線照射面を個別に構成する一対のターゲツト片材
１４ａ，１４ｂを連結し構成されており、各ター
ゲツト片材１４ａ，１４ｂは皿状円板形でありそ
の凸面側同士を対向させ連結している。

回転陽極１１の内側円板１５および外側円板１
６は、ターゲツト片材１４ａ，１４ｂおよび、タ
ーゲツト片材１４ａ，１４ｂを支持する一対の支
持部材１７，１８と共に適当な位置でボルト等に
より相互に固定連結され、円環部１３ａの外側面
と円板１５または１６の端面との間隙および、円
環部１３ａの先端面と円板１５または１６の段端
面との間隙は、ゴムにてなり回転陽極１１と同軸
に嵌挿したＯリング２７，２８により封止されて
いる。

回転軸１２の内部に形成された冷却水路１９と
２０は、回転陽極１１の内部に形成された冷却水
路２１〜２６に連通し、冷却水が図中の矢印のよ
うに循環する。即ち、冷却水路１９から供給され
た冷却水はターゲツト１３に沿う冷却水路２１ま
たは２２を通つて環状部１３ａの内側の全周に形
成された環状の冷却水路２３または２４に流入
し、ターゲツト１３に沿う冷却水路２５または２
６を通り冷却水路２０より流出する。

冷却水路１９，２０および２１，２２，２５，
２６は、第３図に示すように各複数本（図は各４
本）ずつ形成してあり、回転軸１２の軸心と平行
する冷却水路１９と２０は、放射状の冷却水路２
１，２２，２５，２６に連通する。そして、冷却
水路２１，２２，２５，２６の形成間には、ター
ゲツト１３等を固定連結し回転陽極１１を完成さ
せる複数個（図は８個）のボルト貫通孔２９が穿
設されている。

このように構成した回転陽極１１に冷却水を流
し高速回転させると、第２図に示すように、静止
時に実線で示すターゲツト１３の円環部１３ａ
は、内圧によつて点線で示す如く、Ｍ字形が側方
向に押し広げられるように弾性変形するが、該変
形歪をＯリング２７が吸収する。そして、ターゲ
ツト１３の円環部１３ａのＶ溝面に電子線を照射
すると、ターゲツト１３は該電子線のエネルギに
よりＸ線を出射するが、ターゲツト１３のＶ溝面
に衝突した余分なエネルギをもつ電子がＸ線を発
生せずに散乱されると、再び反対側のＶ溝面に衝
突してＸ線を発生させることができる。

なお、前記実施例において、円環部１３ａの内
側の冷却水路２３，２４に連通する冷却水路２
１，２２と２５，２６とは同じ長さであり、これ
は冷却水路２３，２４内の流入側と流出側とに発
生する圧力のバランスを図るための考慮によるも
のである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ターゲツ
トの外縁部近傍（Ｍ字形断面の円環部）と該ター
ゲツトの側方の円板との当接部は、従来のターゲ
ツト端面突き当て当接よりも当接面積が著しく拡
大し、かつ、使用時に発生する内圧の一部は当接
部に対し直角方向（圧縮方向）に作用するため、
当接部の機械強度が著しく向上し長寿命化を達成
した。さらに、弾性部材を介し当接させること
で、使用時に発生する内圧によるターゲツトの弾
性変形を該弾性部材が吸収し、ボルト等の連結本
数を増すことなく弾性部材の使用が可能となり、
当接部の封止を容易にした効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる回転陽極Ｘ線
発生装置の要部を示す側断面図、第２図は該装置
のターゲツトが内圧により弾性変形する様子を説
明するための図、第３図は第１図の外側円板を取
り除き一部分を破断した正面図、第４図は従来の
回転陽極Ｘ線発生装置の要部を示す側断面図、で
ある。 図中において、１，１１は回転陽極、３，１３
はターゲツト、３ａ，３ｂ，１４ａ，１４ｂはタ
ーゲツト片材、４，５，１５，１６は側板、７〜
９，１９〜２６は冷却水路、１３ａは円環部、２
７，２８はＯリング（弾性シール部材）、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周にＶ溝を有するターゲツトと該ターゲツ
   トを挟む一対の側板とを連結し、該Ｖ溝の内側に
   冷却路を形成してなる円板形回転陽極を具えたＸ
   線発生装置において、 該ターゲツトが該Ｖ溝の各側面を有する一対の
   ターゲツト片材を連結して構成し、かつ、該外周
   部の該Ｖ溝を含むＭ字形断面の円環部を具え、 該Ｖ溝が表呈し該Ｍ字形断面の各側面と気密接
   合するように該円環部を挟む該一対の側板を該タ
   ーゲツトに連結し、該円環部の内側に冷却路とな
   る空洞が設けられてなることを特徴とする回転陽
   極Ｘ線発生装置。 ２ 前記一対のターゲツト片材が両方ともに皿状
   円板形状であつて、その凸面同士を対向させて連
   結し、外周に前記円環部を形成しなることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項記載の回転陽極
   Ｘ線発生装置。 ３ 前記円環部と前記側板とが弾性シール部材を
   介して連結してなることを特徴とする前記特許請
   求の範囲第１項記載の回転陽極Ｘ線発生装置。