JPH0862399A - Vacuum device - Google Patents

Vacuum device

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JPH0862399A
JPH0862399A JP6200771A JP20077194A JPH0862399A JP H0862399 A JPH0862399 A JP H0862399A JP 6200771 A JP6200771 A JP 6200771A JP 20077194 A JP20077194 A JP 20077194A JP H0862399 A JPH0862399 A JP H0862399A
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JP
Japan
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vacuum
conduit
thin tube
container
optical system
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Pending
Application number
JP6200771A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohide Kageyama
元英 影山
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH0862399A publication Critical patent/JPH0862399A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70841Constructional issues related to vacuum environment, e.g. load-lock chamber

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Abstract

PURPOSE: To downsize and simplify a vacuum device piping which can minimize the conductance and has a vacuum exhaust hole able to have a large exhausting speed, in a vacuum device having an optical system in which the differential exhaust by an orifice can not be performed. CONSTITUTION: A conduit 6c is provided between a lower vacuum-vacuum vessel 6a and a higher vacuum-vacuum vessel 6b is which differential exhaust is performed. The conduit 6c is formed out of a capillary 11 for minimizing the conductance between both the vacuum vessels and a capillary support part 16 for supporting the capillary, and a vacuum exhaust hole 12 is provided on the side part of the conduit 6c. By the adaptation of the capillary 11 protruded from the capillary support part 16 in the conduit 6c, the exhaust hole 12 can be provided on the conduit 6c while the structure of the conduit 6c is kept in a small size, and the conductance between the high vacuum-vacuum vessel 6b and an exhauster 7a can be made sufficiently large.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、差動排気を伴う光学系
を含む真空装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum apparatus including an optical system with differential evacuation.

【0002】[0002]

【従来の技術】真空とは「通常の大気より低い圧力の気
体で満たされた空間内の状態(圧力そのものをいうので
はない)」(JIS Z8126 )と規定されている。しかし、
「低い」といってもその程度は様々である。真空の分野
ではその圧力範囲の違いから、表1の様に真空領域を区
分している。近年、急速に進歩している真空技術に伴
い、各真空領域を利用した真空装置が多分野において開
発されている。
2. Description of the Related Art Vacuum is defined as "a state in a space filled with a gas having a pressure lower than that of a normal atmosphere (not a pressure itself)" (JIS Z8126). But,
Even if it is "low", its degree varies. In the field of vacuum, the vacuum regions are divided as shown in Table 1 according to the difference in the pressure range. In recent years, along with the rapid progress of vacuum technology, vacuum devices utilizing each vacuum region have been developed in various fields.

【0003】[0003]

【表1】 [Table 1]

【0004】真空雰囲気をつくるための真空装置の設計
においては、その他装置の設計における留意点に加え
て、真空排気系の選定をしなければならない。用途に応
じた最適の真空排気系を選定する際に満たすべき項目と
しては(1) 真空の質、(2) 到達圧力と操作圧力、(3) 排
気速度、(4) 真空容器の大きさと材質、(5) 導入ガスの
種類、の5項目があげられる。具体的には(1) において
は、真空容器内の残留ガスとしてどのような成分がどの
程度残っていると具合が悪いかということと、ポンプの
特性とを考慮する。(2) については、到達圧力と操作可
能な圧力範囲はポンプの形式と真空容器内の壁面及び内
部機構からの放出ガス量によって決まるため、これらを
考慮し見積もった平衡圧力の検討が必要となる。(3) に
ついては真空系を選定する際に、真空容器内を大気圧か
ら操作圧力までにする時間と、容器内の放出ガス及び導
入ガス量に注意する。(4) については、低真空領域では
容積が排気時間を決定し、高真空領域では表面積が排気
時間を左右する要因となっていること、また、材質と表
面加工によって放出ガス量が大きく異なることを考慮し
検討しなければならない。(5) については、(1)(3)にも
関連するが、導入ガスの種類により真空容器そのもの
と、容器内の要素の材質を限定されることもあることを
留意する。
In designing a vacuum device for creating a vacuum atmosphere, the vacuum exhaust system must be selected in addition to other points to be noted in the design of the device. Items to be met when selecting the optimum vacuum exhaust system for each application are (1) vacuum quality, (2) ultimate pressure and operating pressure, (3) exhaust speed, (4) vacuum container size and material. , (5) Type of introduced gas, 5 items are listed. Specifically, in (1), what kind of component remains as a residual gas in the vacuum container and to what extent it is unsatisfactory, and the characteristics of the pump are considered. Regarding (2), the ultimate pressure and operable pressure range are determined by the type of pump, the amount of gas released from the wall surface inside the vacuum vessel and the internal mechanism, and it is necessary to consider the equilibrium pressure estimated in consideration of these. . Regarding (3), when selecting a vacuum system, pay attention to the time required to bring the pressure inside the vacuum container from atmospheric pressure to the operating pressure, and the amount of released gas and introduced gas in the container. Regarding (4), the volume determines the evacuation time in the low vacuum region, and the surface area affects the evacuation time in the high vacuum region, and the amount of released gas varies greatly depending on the material and surface processing. Should be considered and considered. Regarding (5), although related to (1) and (3), it should be noted that the material of the vacuum container itself and the elements in the container may be limited depending on the type of introduced gas.

【0005】基本的には以上のようにして真空系の選定
を行い、真空装置は設計・製作される。しかし、近年、
開発が進んでいる真空装置において真空系は益々、複雑
化・多様化してきているため、各真空要素は、より機能
的なものが望まれてきている。たとえば、従来の走査型
電子顕微鏡(SEM)においては大気圧で対象を検査する
ことができず、自然環境下で試料を見ることができなか
ったが、差動排気法、即ち、ポンプの排気速度に対して
導管のコンダクタンスを著しく小さくすることで、導管
の両側の圧力差を拡大する方法をとることによって、試
料を大気圧下もしくは低真空下で検査することのできる
装置が開発されている。ここでは著しくコンダクタンス
を小さくするために開口の非常に小さいオリフィスが一
般的に用いられている。オリフィスを用い差動排気を行
う際には、オリフィスを多段構成にして使うことが多い
が、光路上において短い長さで製作することができるの
で装置全体の構成は小型・簡略化される。
Basically, the vacuum system is selected as described above, and the vacuum device is designed and manufactured. However, in recent years
Since vacuum systems are becoming more and more complicated and diversified in vacuum devices that are being developed, more functional vacuum elements are desired. For example, in a conventional scanning electron microscope (SEM), the target could not be inspected at atmospheric pressure and the sample could not be seen in the natural environment, but the differential pumping method, that is, the pumping speed of the pump On the other hand, an apparatus capable of inspecting a sample under atmospheric pressure or low vacuum has been developed by taking a method of increasing the pressure difference between both sides of the conduit by significantly reducing the conductance of the conduit. Here, an orifice having a very small opening is generally used to remarkably reduce the conductance. When differential evacuation is performed using an orifice, the orifice is often used in a multi-stage configuration, but since it can be manufactured with a short length on the optical path, the overall configuration of the device is small and simplified.

【0006】オリフィスを用いた差動排気については、
例えば、「実用真空技術便覧」産業技術サービスセンタ
ー、1990年11月2日発行、第96〜102頁、特
開平1−183047号公報、特開平1−309243
号公報、JSPE−57−07’94−07−1178
「環境制御型操作電子顕微鏡」第42〜45頁に開示さ
れている。
Regarding differential exhaust using an orifice,
For example, "Practical Vacuum Technology Handbook", Industrial Technology Service Center, issued Nov. 2, 1990, pages 96 to 102, JP-A-1-183407, JP-A-1-309243.
Publication, JSPE-57-07'94-07-1178.
"Environmentally Controlled Scanning Electron Microscope", pages 42-45.

【0007】このようなオリフィスは、SEMのように
ビーム径が小さく、走査する範囲も小さい光学系という
条件が満たされたとき、適用可能である。しかしなが
ら、光学系を含む真空装置のなかには、このような条件
を満たさないものも多々あるのが現状である。たとえ
ば、近年、急速に進歩している医学や生物工学の分野で
は、通常の可視光(λ=約400nm〜800nm)を
用いる顕微鏡よりも分解能が高く、しかも生きた試料
(以下生物試料という)、例えば、細胞、バクテリア、
精子、染色体、ミトコンドリア、べん毛なども鮮明に観
察することのできる高解像度顕微鏡として、可視光に代
えて波長λ=2〜5nmの軟X線を用いるX線顕微鏡が
検討され、具体的にも開発されつつある。
Such an orifice is applicable when an optical system having a small beam diameter and a small scanning range is satisfied as in the SEM. However, at present, many vacuum devices including an optical system do not satisfy such a condition. For example, in the fields of medicine and biotechnology, which have been rapidly advancing in recent years, the resolution is higher than that of a microscope using ordinary visible light (λ = about 400 nm to 800 nm), and a living sample (hereinafter referred to as a biological sample), For example, cells, bacteria,
As a high-resolution microscope capable of clearly observing sperm, chromosomes, mitochondria, flagella, etc., an X-ray microscope using soft X-rays with a wavelength λ = 2 to 5 nm instead of visible light has been studied. Is also being developed.

【0008】例えば、図4は、このようなX線顕微鏡の
簡単な構造と光学系を示したものである。図4におい
て、X線発生器1から出射したX線は、X線照明光学系
2で集光されて、試料カプセル3に照射する。試料カプ
セル3を透過したX線は、X線拡大光学系4により、試
料の像をX線撮像装置5上に結像させる。X線発生器1
からX線撮像装置5までの光路長は、例えば2m程度で
ある。また、6は真空排気容器で、7はこの容器内を真
空にするための真空化装置である。
For example, FIG. 4 shows a simple structure and optical system of such an X-ray microscope. In FIG. 4, the X-rays emitted from the X-ray generator 1 are condensed by the X-ray illumination optical system 2 and irradiated on the sample capsule 3. The X-ray transmitted through the sample capsule 3 forms an image of the sample on the X-ray imaging device 5 by the X-ray magnifying optical system 4. X-ray generator 1
The optical path length from to the X-ray imaging device 5 is, for example, about 2 m. Further, 6 is a vacuum exhaust container, and 7 is a vacuuming device for making the inside of this container a vacuum.

【0009】また、昨今、半導体集積回路素子の微細化
にともない、回折限界によって制限される光学系の解像
度を向上させるために、従来の紫外線の代りに、紫外線
より波長の短いX線を使用した投影リソグラフィー技術
が開発されている。
Recently, in order to improve the resolution of the optical system which is limited by the diffraction limit with the miniaturization of semiconductor integrated circuit elements, X rays having a wavelength shorter than that of ultraviolet rays have been used in place of conventional ultraviolet rays. Projection lithography technology has been developed.

【0010】例えば、図5に示すように、X線発生器
1、X線照明光学系2、マスク8、投影光学系9、ウェ
ハ10、及びこれらを真空雰囲気に保持するための真空
排気容器6と容器内を真空にするための装置7から構成
されるものである。
For example, as shown in FIG. 5, an X-ray generator 1, an X-ray illumination optical system 2, a mask 8, a projection optical system 9, a wafer 10, and a vacuum exhaust container 6 for holding them in a vacuum atmosphere. And a device 7 for evacuating the inside of the container.

【0011】このような光学系を含む真空排気系は、必
ずしも差動排気を行う必要があるわけではない。X線顕
微鏡のような真空装置においては、試料用チャンバーは
中高真空にし、X線の吸収を小さくすれば良いのである
が、検出系チャンバーのバックグランド圧への影響を最
小にするため、或いは、検出器自体(例えばマイクロチ
ャネルプレート:MCP)が、高真空の状態でしか機能し
ないものである時には差動排気をしなければならない。
また、超高・高真空装置である投影リソグラフィー装置
においても同様のことが言えるが、各々のチャンバーに
必要な真空度になるような必要最小限の真空系にするた
め、そして、装置自体の機能としてスループットの向上
のために差動排気が必要になる。しかし、前述したSE
Mのように光束径が小さくないので、オリフィスを用い
るための条件を満たさない。そこで、このような構成に
なることを極力回避するか、コンダクタンスを小さくす
ることは困難であるので排気速度を大きくするため大規
模な真空系を構成することによって対処している。
A vacuum exhaust system including such an optical system does not necessarily have to perform differential exhaust. In a vacuum device such as an X-ray microscope, the sample chamber may be set to a medium-high vacuum to reduce the absorption of X-rays, but in order to minimize the influence on the background pressure of the detection system chamber, or Differential evacuation must be provided when the detector itself (eg, Micro Channel Plate: MCP) only functions in high vacuum conditions.
The same can be said for the projection lithography system, which is an ultra-high / high-vacuum system, but in order to create the minimum necessary vacuum system that achieves the required vacuum level for each chamber, and the function of the system itself. As a result, differential pumping is required to improve throughput. However, the aforementioned SE
Since the light beam diameter is not small like M, the condition for using the orifice is not satisfied. Therefore, it is difficult to avoid such a configuration as much as possible or to reduce the conductance. Therefore, a large-scale vacuum system is configured to increase the pumping speed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このように光学系を含
む真空装置において、オリフィスを適用し差動排気を行
うことのできない光束径を有する真空装置は、小型・簡
略化することが困難となり、機能の一部であるスループ
ットを高めることも阻まれている。
As described above, in the vacuum device including the optical system, it is difficult to downsize and simplify the vacuum device having the luminous flux diameter to which the orifice is applied and the differential exhaust cannot be performed. Increasing throughput, which is part of the functionality, is also hindered.

【0013】そこで、本発明では、オリフィスによる差
動排気ができない光束径を持つ真空装置において、コン
ダクタンスを小さくし、排気速度を大きくとれるような
真空排気口をもった真空装置用配管を小型で簡略化され
たものとし、それを用いた真空装置を提供する。
Therefore, according to the present invention, in a vacuum device having a luminous flux diameter that cannot be differentially exhausted by an orifice, the vacuum device piping having a vacuum exhaust port that can reduce the conductance and increase the exhaust speed is small and simple. And a vacuum device using the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による真空装置は、光学系を含む真空装置で
あって、低真空の第1の真空容器と、高真空の第2の真
空容器と、両真空容器の間を導通する導管と、両真空容
器間で差動排気を行なう排気手段とを備え、前記導管
は、両真空容器の間の導通のための貫通孔を有する支持
部と、この支持部に隣接する大内径部内に位置し前記貫
通孔と同軸上につながる細管とを有し、前記導管の側部
に前記大内径部につながる大径の排気口を有するもので
ある。
In order to achieve the above object, a vacuum apparatus according to the present invention is a vacuum apparatus including an optical system, which is a low vacuum first vacuum container and a high vacuum second vacuum container. A vacuum container, a conduit for connecting between the vacuum containers, and an exhaust means for differentially exhausting between the vacuum containers are provided, and the conduit has a through hole for connecting between the vacuum containers. And a thin tube located inside the large inner diameter portion adjacent to the supporting portion and coaxially connected to the through hole, and having a large-diameter exhaust port connected to the large inner diameter portion at a side portion of the conduit. is there.

【0015】[0015]

【作用】本発明による光学系を含む真空装置において、
細管に、装置の仕様を妨げない程度の長さを与えること
によりコンダクタンスを極力小さくすることができる。
但し、その細管を通じて排気を行うとコンダクタンスが
小さすぎるために排気速度も小さくなってしまう。そこ
で、排気速度を小さくしないために、別途、真空排気口
を設ける。この時、細管の外周部に太管を配し、その太
管から真空排気口をだす。太管の断面積に対し細管の断
面積は非常に小さいものであるため、排気速度に影響は
ない。このように光束の通過する導管のコンダクタンス
を小さくし、導管のスペースを、コンダクタンスを大き
くとった真空排気口のスペースとを共用することによ
り、差動排気を可能にしたうえで小型・簡略化された真
空配管が供給され、それを用いた光学系を含む真空装置
が提供できる。
In the vacuum apparatus including the optical system according to the present invention,
The conductance can be minimized by giving the thin tube a length that does not interfere with the specifications of the device.
However, if the gas is exhausted through the narrow tube, the conductance is too small, and the exhaust speed is also reduced. Therefore, in order not to reduce the exhaust speed, a vacuum exhaust port is separately provided. At this time, a thick pipe is arranged on the outer periphery of the thin pipe, and a vacuum exhaust port is drawn out from the thick pipe. Since the cross-sectional area of the thin tube is very small compared to the cross-sectional area of the thick tube, there is no effect on the exhaust speed. In this way, the conductance of the conduit through which the light flux passes is made small, and the space of the conduit is shared with the space of the vacuum exhaust port with a large conductance, which enables differential pumping and is compact and simplified. A vacuum device including an optical system using the vacuum pipe can be provided.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の真空装置の断面
構造を示したものである。なお、後述する図2、図3に
示す同様の構造と機能を有する部材に対しては同一の符
号を付して相違点を中心に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a sectional structure of a vacuum apparatus according to an embodiment of the present invention. It should be noted that members having the same structure and function as shown in FIGS. 2 and 3 to be described later are denoted by the same reference numerals, and description will be made centering on differences.

【0017】本実施例の真空装置は、X線顕微鏡を例と
して説明する。X線顕微鏡においては、観察の際に、X
線の吸収を避けるために真空雰囲気の中で行う。その
際、最低でも10~1[Pa]より高真空でなければならな
い。さらに、X線の検出器の中には、例えば光電変換面
を介しMCPで検出するような検出器は、10~5[Pa]よ
り高い真空度でないとその性能を生かすことのできない
ものもある。図1のX線顕微鏡は、真空系を本発明によ
り小型・簡略化した実施例である。高真空側の真空度に
揃えて装置を設計することもできるが、低真空域と高真
空域とに分けることにより、大規模な真空系を構成する
ことなく真空系を小型・簡略化できる。
The vacuum apparatus of this embodiment will be described using an X-ray microscope as an example. In an X-ray microscope, the X
Perform in a vacuum atmosphere to avoid absorption of lines. At that time, the vacuum must be higher than at least 10 to 1 [Pa]. Further, among X-ray detectors, there are some detectors such as those that are detected by MCP through a photoelectric conversion surface, and their performance cannot be utilized unless the degree of vacuum is higher than 10 to 5 [Pa]. . The X-ray microscope of FIG. 1 is an embodiment in which the vacuum system is made compact and simplified by the present invention. Although the device can be designed according to the degree of vacuum on the high vacuum side, the vacuum system can be downsized and simplified without constructing a large-scale vacuum system by dividing it into a low vacuum region and a high vacuum region.

【0018】すなわち、図1の真空装置は、試料用真空
容器6aと、検出系真空容器6bと、これら2つの真空
容器をつなぐ差動排気を可能にする導管(配管)6cを
備える。真空容器6a内にはX線発生器1、X線照明光
学系2、試料カプセル3、X線拡大光学系4を配置し、
真空容器6b内にはX線撮像装置5を配置する構成とな
っている。7aは高真空側の真空容器の排気を行うため
の装置である。7bは低真空側の真空容器の排気を行う
ための装置である。X線発生器1からX線撮像装置5ま
での光路長は、光学系により決まる。例えば、ウォルタ
ーミラーを用いた時には2[m]程度である。
That is, the vacuum apparatus of FIG. 1 comprises a sample vacuum container 6a, a detection system vacuum container 6b, and a conduit (pipe) 6c connecting these two vacuum containers to enable differential evacuation. An X-ray generator 1, an X-ray illumination optical system 2, a sample capsule 3, and an X-ray magnifying optical system 4 are arranged in the vacuum container 6a,
The X-ray imaging device 5 is arranged in the vacuum container 6b. Reference numeral 7a is a device for exhausting the vacuum container on the high vacuum side. Reference numeral 7b is a device for exhausting the vacuum container on the low vacuum side. The optical path length from the X-ray generator 1 to the X-ray imaging device 5 is determined by the optical system. For example, when using a Walter mirror, it is about 2 [m].

【0019】導管6c(細管11を含む)の材料は、一
般的に真空材料として用いられる金属であり、例えば、
機械的強度と化学的安定性からステンレス鋼を用いるこ
とができる。
The material of the conduit 6c (including the thin tube 11) is a metal that is generally used as a vacuum material.
Stainless steel can be used because of its mechanical strength and chemical stability.

【0020】図1の真空装置において、試料用真空容器
6aが低真空側であり、検出用真空容器6bが高真空側
であり、両者の間で差動排気を行なっている。差動排気
を行なうのは、真空度の異なる空間を分離せず、その圧
力差を用いたり、必要な空間のみ真空度を上げて用い、
スループットの向上や装置の構成を簡略化したりするた
めである。排気装置7a,7bは、それぞれ、高真空側
および低真空側の排気を担い、その排気性能と細管11
によるコンダクタンスによって、それぞれの真空容器内
の真空度が決定される。導管6cは、太管の一端に細い
貫通孔(導通孔)17を有する細管支持部(小内径部)
16と、これに隣接する大内径部の中心に位置し細管支
持部16の貫通孔17と同軸上につながる細管11とか
らなる。導管6cの側部には、大内径部の内部空間につ
ながる真空排気口12を有し、ここから排気装置7aに
より検出用真空容器6bの排気を行なう。
In the vacuum apparatus of FIG. 1, the sample vacuum container 6a is on the low vacuum side, the detection vacuum container 6b is on the high vacuum side, and differential evacuation is performed between the two. Differential evacuation does not separate spaces with different degrees of vacuum, but uses the pressure difference or raises the degree of vacuum only in the required space,
This is for improving the throughput and simplifying the configuration of the device. The exhaust devices 7a and 7b are responsible for exhausting the high vacuum side and the low vacuum side, respectively, and have the exhaust performance and the thin tube 11
The degree of vacuum in each vacuum container is determined by the conductance by The conduit 6c has a thin tube supporting portion (small inner diameter portion) having a thin through hole (conduction hole) 17 at one end of the thick tube.
16 and a thin tube 11 located at the center of a large inner diameter portion adjacent thereto and coaxially connected to the through hole 17 of the thin tube supporting portion 16. At the side of the conduit 6c, there is a vacuum exhaust port 12 connected to the internal space of the large inner diameter part, from which the exhaust device 7a exhausts the detection vacuum container 6b.

【0021】細管11が細管支持部16から突出してい
るのは、両真空容器6a,6b間の通路を長くすること
により、コンダクタンスを小さくし、これにより高真空
側と低真空側の圧力差を大きくするためである。細管1
1は、試料用真空容器6a側に突出してもよいが、機械
設計上、その取り扱いにおける安全性および製作の容易
さから、検出用真空容器6b側にのみ突出させている。
かつ、同じ理由により、導管6cの検出用真空容器6b
に接するフランジ面18よりも突出しない構成としてあ
る。
The thin tube 11 projects from the thin tube support portion 16 by making the passage between the vacuum vessels 6a and 6b longer so as to reduce the conductance, thereby reducing the pressure difference between the high vacuum side and the low vacuum side. This is to make it larger. Thin tube 1
1 may be projected to the sample vacuum container 6a side, but it is made to project only to the detection vacuum container 6b side in view of safety in handling and ease of manufacture in view of mechanical design.
For the same reason, the detection vacuum container 6b of the conduit 6c is also provided.
Is configured so as not to project beyond the flange surface 18 in contact with.

【0022】また、導管6c内において、細管11を細
管支持部16から突出させる構成としたことにより、導
管6c全体の長さを長くすることなく、導管6cの側面
(細管11が突出した大内径空間部分)に真空排気口1
2を設けることができる。排気効率をよくするために、
検出用真空容器6bと排気装置7aとの間のコンダクタ
ンスを極力大きくする必要があるが、図1の導管6cに
設けた真空排気口12によれば十分大きなコンダクタン
スが得られる。なお、排気口12は、検出用真空容器6
bに設けることも可能であるが、種々の理由により検出
用真空容器6bに設けられないことも多々ある。そのよ
うな場合に、本実施例の真空装置は特に有用である。
Further, in the conduit 6c, the thin tube 11 is configured to project from the thin tube support portion 16, so that the side surface of the conduit 6c (the large inner diameter from which the thin tube 11 projects is not increased without increasing the length of the entire conduit 6c. Vacuum exhaust port 1 in the space)
2 can be provided. To improve exhaust efficiency,
Although it is necessary to maximize the conductance between the detection vacuum container 6b and the exhaust device 7a, the vacuum exhaust port 12 provided in the conduit 6c in FIG. 1 can provide a sufficiently large conductance. The exhaust port 12 is used for the detection vacuum container 6
Although it may be provided in b, it is often not provided in the detection vacuum container 6b for various reasons. In such a case, the vacuum device of this embodiment is particularly useful.

【0023】このように、細管11を用いることによ
り、差動排気のための導管6cと真空排気口12とをコ
ンパクトに兼ね備えることが可能になり、これにより、
装置の小型・簡略化が実現される。
As described above, by using the thin tube 11, it is possible to combine the conduit 6c for differential evacuation and the vacuum exhaust port 12 in a compact manner.
The size and simplification of the device can be realized.

【0024】なお、X線の光束径は細管部において直径
4〜10[mm]程度となるが、製作上の問題がなければ、
細管は光束に沿った形状、即ちテーパ形状に製作するの
が最もコンダクタンスを小さくする上で効果的であり、
これによって、導管の両側の圧力差を大きくすることが
できる。
Although the diameter of the X-ray beam is about 4 to 10 mm in the thin tube portion, if there is no manufacturing problem,
It is effective to make the thin tube in a shape that follows the light beam, that is, a tapered shape, in order to minimize the conductance,
This can increase the pressure difference across the conduit.

【0025】図2は、図1における真空容器6a,6b
間の導管6cと同等のものであるが、コンダクタンスを
小さくするための細管11を支持する細管支持部16
と、真空排気口12を有する真空排気管15とを着脱可
能に分離したものである。このことにより、細管支持部
16(細管11)を交換するだけでコンダクタンス調整
のできる差動排気が行える。
FIG. 2 shows the vacuum vessels 6a and 6b in FIG.
A thin tube supporting portion 16 which is equivalent to the conduit 6c between but which supports the thin tube 11 for reducing the conductance.
And a vacuum exhaust pipe 15 having a vacuum exhaust port 12 are detachably separated. As a result, differential evacuation can be performed in which the conductance can be adjusted simply by replacing the thin tube support portion 16 (thin tube 11).

【0026】図3は、図2と同様、細管支持部16と真
空排気管15とを着脱可能にしたものであるが、さら
に、コンダクタンス調整用の細管11に対して補助調整
機構13を付加したものである。細管11は、その機能
から、光を遮断しないことを前提に、より細く、より薄
肉化したものが要求されることから、細管単体では強度
的に弱くなってしまうことがある。そこで、その補強と
傾き調整のための補助調整機構13を設けるようにした
ものである。
In FIG. 3, as in FIG. 2, the thin tube supporting portion 16 and the vacuum exhaust tube 15 are made detachable, but an auxiliary adjusting mechanism 13 is further added to the thin tube 11 for adjusting conductance. It is a thing. Because of its function, the thin tube 11 is required to be thinner and thinner on the assumption that it does not block light. Therefore, the thin tube alone may be weak in strength. Therefore, an auxiliary adjusting mechanism 13 for reinforcing and adjusting the inclination is provided.

【0027】図6に補助調整機構13を検出用真空容器
6b側からみた平面図を示す。この補助調整機構13
は、細管支持部16に固着され、細管11の周囲に細管
11に沿って伸びたフレーム13dと、少なくともその
先端部において円筒形状をなすフレーム13dの外周の
3方向から中心に向かってねじこまれた3個のねじ13
a,13b,13cにより構成される。これらのねじの
進退を調節することにより、中心に位置する細管11の
傾きを微調整することができる。細管11は、機械的強
度として、若干たわむぐらいのものを用いる。ねじの調
整により、細管11の中を通過すべき光軸をけらないよ
うに調整することが可能になる。この補助調整機構13
によれば、細管11の補強と傾き調整が行なえるので、
細管支持部16に細管11を取り付ける際に要求される
作製精度が軽減され、また、経年変化も防止することが
できる。
FIG. 6 is a plan view of the auxiliary adjusting mechanism 13 viewed from the detection vacuum container 6b side. This auxiliary adjustment mechanism 13
Is fixed to the thin tube supporting portion 16 and is screwed toward the center from three directions of the frame 13d extending along the thin tube 11 around the thin tube 11 and the outer periphery of the frame 13d having a cylindrical shape at least at its tip. 3 screws 13
a, 13b, 13c. By adjusting the advance / retreat of these screws, the inclination of the thin tube 11 located at the center can be finely adjusted. The thin tube 11 has a mechanical strength that is slightly flexible. By adjusting the screw, it becomes possible to adjust the optical axis that should pass through the thin tube 11 so as not to cut. This auxiliary adjustment mechanism 13
According to the above, since the thin tube 11 can be reinforced and the inclination can be adjusted,
The manufacturing accuracy required when the thin tube 11 is attached to the thin tube supporting portion 16 is reduced, and secular change can be prevented.

【0028】図3の例では、さらに、リークバルブ用ポ
ート14を付加している。これは、手動または自動の真
空バルブである。真空容器には、通常、大気圧に戻すた
めのバルブがあり、また、真空容器内をガス置換する場
合があり、リークバルブ用ポート14は、このような役
割を果たすためのものである。
In the example of FIG. 3, a leak valve port 14 is further added. This is a manual or automatic vacuum valve. The vacuum container usually has a valve for returning to atmospheric pressure, and the inside of the vacuum container may be replaced with gas, and the leak valve port 14 serves such a role.

【0029】以上、X線顕微鏡における実施例について
述べてきたが、このような差動排気システムは、X線リ
ソグラフィー用の真空装置にも適用することができる。
また、光学系を含まない差動排気を伴う真空装置にも適
用できる。
Although the embodiments of the X-ray microscope have been described above, such a differential evacuation system can also be applied to a vacuum apparatus for X-ray lithography.
It can also be applied to a vacuum device that includes differential pumping and does not include an optical system.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光学系
を含む真空装置において、コンダクタンスを小さくする
ための細管と、コンダクタンスの大きい真空排気口を兼
ね備えた真空用配管を用いることによって、光束径のあ
る程度大きい光学系を含む真空装置に差動排気真空系を
組み込むことができる。また、大規模な真空系を構成す
ることなしに、小型・簡略化することができる。このこ
とにより、全てを高い真空領域に揃える必要がなくな
り、排気時間の短縮化、装置の簡略化に伴い、コストの
削減、稼働率の向上につながる。また、低真空側でリー
クがあったとき等には、高真空側の保護用としてもその
効果があることが認められる。本発明は差動排気を伴う
真空装置全てに適用することができる。
As described above, in the vacuum apparatus including the optical system according to the present invention, by using the thin tube for reducing the conductance and the vacuum piping having the vacuum exhaust port having the large conductance, the luminous flux diameter can be reduced. The differential evacuation vacuum system can be incorporated into a vacuum device including an optical system having a relatively large size. Further, the size and size can be simplified without constructing a large-scale vacuum system. As a result, it is not necessary to arrange all of them in a high vacuum region, which leads to a reduction in cost and an improvement in operating rate as the exhaust time is shortened and the apparatus is simplified. Further, it is recognized that when there is a leak on the low vacuum side, the effect is also provided for protection on the high vacuum side. The present invention can be applied to all vacuum devices with differential evacuation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の断面構造を示す図FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例の変形例の断面構造を示す図FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a modified example of the embodiment of FIG.

【図3】図2の実施例の変形例の断面構造を示す図FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a modified example of the embodiment of FIG.

【図4】従来のX線顕微鏡の概要を示す図FIG. 4 is a diagram showing an outline of a conventional X-ray microscope.

【図5】従来のX線投影リソグラフィー装置FIG. 5: Conventional X-ray projection lithography apparatus

【図6】図3に示した補助調整機構の説明図6 is an explanatory view of the auxiliary adjusting mechanism shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・X線発生器 2・・・X線照明光学系 3・・・試料カプセル 4・・・X線拡大光学系 5・・・X線撮像装置 6・・・真空排気容器 6a・・・試料用真空容器 6b・・・検出系真空容器 6c・・・導管 7・・・排気にするための装置 7a・・・高真空側排気装置 7b・・・低真空側排気装置 8・・・マスク 9・・・投影光学系 10・・・ウェハ 11・・・細管 12・・・真空排気口 13・・・補助調整機構 14・・・補助ポート 15・・・真空排気管 16・・・細管支持部 17・・・貫通孔 1 ... X-ray generator 2 ... X-ray illumination optical system 3 ... Sample capsule 4 ... X-ray magnifying optical system 5 ... X-ray imaging device 6 ... Vacuum exhaust container 6a ...・ Vacuum container for sample 6b ・ ・ ・ Vacuum container for detection system 6c ・ ・ ・ Conduit 7 ・ ・ ・ Device for evacuating 7a ・ ・ ・ Exhaust device on high vacuum side 7b ・ ・ ・ Exhaust device on low vacuum side 8 ・ ・ ・Mask 9 ... Projection optical system 10 ... Wafer 11 ... Capillary tube 12 ... Vacuum exhaust port 13 ... Auxiliary adjustment mechanism 14 ... Auxiliary port 15 ... Vacuum exhaust pipe 16 ... Capillary tube Support part 17 ... through hole

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光学系を含む真空装置であって、 低真空の第1の真空容器と、 高真空の第2の真空容器と、 両真空容器の間を導通する導管と、 両真空容器間で差動排気を行なう排気手段とを備え、 前記導管は、両真空容器の間の導通のための貫通孔を有
する支持部と、この支持部に隣接する大内径部内に位置
し前記貫通孔と同軸上につながる細管とを有し、前記導
管の側部に前記大内径部につながる大径の排気口を有す
ることを特徴とする真空装置。
1. A vacuum device including an optical system, comprising: a first vacuum container having a low vacuum, a second vacuum container having a high vacuum, a conduit for connecting between the vacuum containers, and a space between the vacuum containers. And an exhausting means for performing differential evacuation with the conduit, wherein the conduit has a support portion having a through hole for electrical connection between both vacuum vessels, and the through hole located in a large inner diameter portion adjacent to the support portion. A vacuum device comprising: a thin tube connected coaxially; and a large-diameter exhaust port connected to the large-inner-diameter portion on a side portion of the conduit.
【請求項2】前記導管内の細管の先端部は、前記導管の
端面と同じかそれより内部に位置することを特徴とする
請求項1記載の真空装置。
2. The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the tip end of the capillary in the conduit is located at the same position as or inside the end surface of the conduit.
【請求項3】前記導管の、前記細管が接続された細管支
持部と、前記真空排気口を有する大径部とを着脱可能に
分離したことを特徴とする請求項1または2記載の真空
装置。
3. The vacuum apparatus according to claim 1, wherein a thin tube support portion of the conduit to which the thin tube is connected and a large diameter portion having the vacuum exhaust port are detachably separated. .
【請求項4】前記細管支持部に固着され、前記細管の傾
きを機械的に調整する補助調整機構を有することを特徴
とする請求項3記載の真空装置。
4. The vacuum apparatus according to claim 3, further comprising an auxiliary adjusting mechanism that is fixed to the thin tube supporting portion and mechanically adjusts the inclination of the thin tube.
【請求項5】前記光学系を有する真空装置は、オリフィ
スによる差動排気ができない光束径を持つ真空装置であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の真
空装置。
5. The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the vacuum apparatus having the optical system is a vacuum apparatus having a luminous flux diameter that cannot be differentially exhausted by an orifice.
【請求項6】光学系を含む真空装置において、低真空の
真空容器と、高真空の真空容器と、両真空容器の間を導
通する真空用配管とを備え、該真空用配管は、両真空容
器間で差動排気を行うための細管と真空排気口とを兼ね
備えたことを特徴とする真空装置。
6. A vacuum apparatus including an optical system, comprising a low-vacuum vacuum container, a high-vacuum vacuum container, and a vacuum pipe for connecting between the two vacuum containers. A vacuum device characterized by having both a thin tube and a vacuum exhaust port for performing differential exhaust between containers.
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