JPH0992488A - Ｘ線装置 - Google Patents
Ｘ線装置Info
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- JPH0992488A JPH0992488A JP7245796A JP24579695A JPH0992488A JP H0992488 A JPH0992488 A JP H0992488A JP 7245796 A JP7245796 A JP 7245796A JP 24579695 A JP24579695 A JP 24579695A JP H0992488 A JPH0992488 A JP H0992488A
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- ray
- gas
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱されている光学素子近傍の光学素子表面
から蒸発した標的物質の蒸気を除去し、光学素子表面か
らの標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率的に光学素
子表面から標的物質（飛散物質）を除去できるＸ線装置
を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、励起エネルギービーム２０
０を標的部材２０２に光学素子２０９を通して、或いは
光学素子により集光して照射することでプラズマ２０３
を生成させ、該プラズマ２０３から輻射されるＸ線を取
り出すＸ線源と、該Ｘ線源から射出されるＸ線が入射す
るＸ線光学素子とを備えたＸ線装置において、前記光学
素子２０９及び／又はＸ線光学素子を加熱して、該光学
素子２０９及び／又はＸ線光学素子に付着、堆積した、
或いは付着堆積しようとする前記Ｘ線源からの放出物質
を蒸発させる加熱部と、該光学素子及び／又は該Ｘ線光
学素子の近傍にガス流を形成するためのガス導入部２１
０とを有する放出物質除去機構２０４を設けたことを特
徴とするＸ線装置。
から蒸発した標的物質の蒸気を除去し、光学素子表面か
らの標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率的に光学素
子表面から標的物質（飛散物質）を除去できるＸ線装置
を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、励起エネルギービーム２０
０を標的部材２０２に光学素子２０９を通して、或いは
光学素子により集光して照射することでプラズマ２０３
を生成させ、該プラズマ２０３から輻射されるＸ線を取
り出すＸ線源と、該Ｘ線源から射出されるＸ線が入射す
るＸ線光学素子とを備えたＸ線装置において、前記光学
素子２０９及び／又はＸ線光学素子を加熱して、該光学
素子２０９及び／又はＸ線光学素子に付着、堆積した、
或いは付着堆積しようとする前記Ｘ線源からの放出物質
を蒸発させる加熱部と、該光学素子及び／又は該Ｘ線光
学素子の近傍にガス流を形成するためのガス導入部２１
０とを有する放出物質除去機構２０４を設けたことを特
徴とするＸ線装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線露光
装置、Ｘ線分析装置などのＸ線装置に関するものであ
る。
装置、Ｘ線分析装置などのＸ線装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線顕微鏡、Ｘ線露光装置、Ｘ線分析装
置などのＸ線装置のＸ線発生手段として一般に用いられ
ているＸ線源には、シンクロトロン放射光の他に、粒子
線を標的（ターゲット）材料に衝突させてＸ線を発生さ
せるＸ線管や、標的材料を放電やレーザー照射によりプ
ラズマ化させてＸ線を発生させるレーザープラズマＸ線
源等がある。
置などのＸ線装置のＸ線発生手段として一般に用いられ
ているＸ線源には、シンクロトロン放射光の他に、粒子
線を標的（ターゲット）材料に衝突させてＸ線を発生さ
せるＸ線管や、標的材料を放電やレーザー照射によりプ
ラズマ化させてＸ線を発生させるレーザープラズマＸ線
源等がある。
【０００３】この様な標的材料に量子線または励起エネ
ルギービーム（例えば、レーザー光線、イオン線、電子
線、粒子線等）を照射してＸ線を発生させるＸ線源の場
合には、標的材料の温度上昇や、標的内に発生する衝撃
波などにより標的材料の蒸発、飛散物質（例えば、ガス
化した材料、イオン化した材料、材料小片など。以下、
これらを飛散粒子と呼ぶ）が放出される。
ルギービーム（例えば、レーザー光線、イオン線、電子
線、粒子線等）を照射してＸ線を発生させるＸ線源の場
合には、標的材料の温度上昇や、標的内に発生する衝撃
波などにより標的材料の蒸発、飛散物質（例えば、ガス
化した材料、イオン化した材料、材料小片など。以下、
これらを飛散粒子と呼ぶ）が放出される。
【０００４】これらＸ線源から放出される飛散粒子は、
Ｘ線装置に使用されているＸ線光学素子や窓などの赤外
域、可視域、紫外域またはＸ線領域用の各光学素子等に
衝突して、これらを破損したり、或いは付着、堆積して
それらの機能や特性を低下させたり、変化させる。以下
では特に断らない限り、赤外域、可視域、紫外域用の各
光学素子及びＸ線光学素子をまとめて単に光学素子と呼
ぶ。
Ｘ線装置に使用されているＸ線光学素子や窓などの赤外
域、可視域、紫外域またはＸ線領域用の各光学素子等に
衝突して、これらを破損したり、或いは付着、堆積して
それらの機能や特性を低下させたり、変化させる。以下
では特に断らない限り、赤外域、可視域、紫外域用の各
光学素子及びＸ線光学素子をまとめて単に光学素子と呼
ぶ。
【０００５】そこで、飛散粒子の光学素子（例えばレー
ザー光導入窓、フィルター、多層膜ミラーなど）への付
着、堆積による前記弊害を防ぐために、該光学素子を加
熱して、付着、堆積した前記飛散粒子を蒸発させて取り
除く方法が提案されている（整理番号９４Ｐ００２６７
及び特願平６ー３０５２０１）。
ザー光導入窓、フィルター、多層膜ミラーなど）への付
着、堆積による前記弊害を防ぐために、該光学素子を加
熱して、付着、堆積した前記飛散粒子を蒸発させて取り
除く方法が提案されている（整理番号９４Ｐ００２６７
及び特願平６ー３０５２０１）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
如き従来の技術に於いては、光学素子から蒸発した標的
物質（飛散物質）が光学素子近傍に浮遊し、局所的に該
標的物質の分圧が高くなる。この様な状況の下では、光
学素子表面からの標的物質の蒸発速度が低下し、効率的
に標的物質（飛散物質）を除去することができなくなる
という問題点があった。
如き従来の技術に於いては、光学素子から蒸発した標的
物質（飛散物質）が光学素子近傍に浮遊し、局所的に該
標的物質の分圧が高くなる。この様な状況の下では、光
学素子表面からの標的物質の蒸発速度が低下し、効率的
に標的物質（飛散物質）を除去することができなくなる
という問題点があった。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、加熱されている光学素子近傍の光学素子表
面から蒸発した標的物質の蒸気を除去し、光学素子表面
からの標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率的に光学
素子表面から標的物質（飛散物質）を除去できるＸ線装
置を提供することを目的とする。
ものであり、加熱されている光学素子近傍の光学素子表
面から蒸発した標的物質の蒸気を除去し、光学素子表面
からの標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率的に光学
素子表面から標的物質（飛散物質）を除去できるＸ線装
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「少なくとも、励起エネルギービームを標的部材に光
学素子を通して、或いは光学素子により集光して照射す
ることでプラズマを生成させ、該プラズマから輻射され
るＸ線を取り出すＸ線源と、該Ｘ線源から射出されるＸ
線が入射するＸ線光学素子とを備えたＸ線装置におい
て、前記光学素子及び／又はＸ線光学素子を加熱して、
該光学素子及び／又はＸ線光学素子に付着、堆積した、
或いは付着堆積しようとする前記Ｘ線源からの放出物質
を蒸発させる加熱部と、該光学素子及び／又は該Ｘ線光
学素子の近傍にガス流を形成するためのガス導入部とを
有する放出物質除去機構を設けたことを特徴とするＸ線
装置（請求項１）」を提供する。
に「少なくとも、励起エネルギービームを標的部材に光
学素子を通して、或いは光学素子により集光して照射す
ることでプラズマを生成させ、該プラズマから輻射され
るＸ線を取り出すＸ線源と、該Ｘ線源から射出されるＸ
線が入射するＸ線光学素子とを備えたＸ線装置におい
て、前記光学素子及び／又はＸ線光学素子を加熱して、
該光学素子及び／又はＸ線光学素子に付着、堆積した、
或いは付着堆積しようとする前記Ｘ線源からの放出物質
を蒸発させる加熱部と、該光学素子及び／又は該Ｘ線光
学素子の近傍にガス流を形成するためのガス導入部とを
有する放出物質除去機構を設けたことを特徴とするＸ線
装置（請求項１）」を提供する。
【０００９】また、本発明は第二に「前記ガス導入部か
ら導入させるガスをＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒ
ｎ、またはＮ2 ガスとしたことを特徴とする請求項１記
載のＸ線装置（請求項２）」を提供する。また、本発明
は第三に「前記ガス導入部から導入させるガスを予め加
熱するガス加熱部を設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のＸ線装置（請求項３）」を提供する。
ら導入させるガスをＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒ
ｎ、またはＮ2 ガスとしたことを特徴とする請求項１記
載のＸ線装置（請求項２）」を提供する。また、本発明
は第三に「前記ガス導入部から導入させるガスを予め加
熱するガス加熱部を設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のＸ線装置（請求項３）」を提供する。
【００１０】
【発明の実施の態様】本発明のＸ線装置では、Ｘ線源か
らの放出物質である蒸発物質及び／または飛散物質が付
着・堆積する光学素子を加熱部により加熱して、光学素
子上に付着・堆積した物質（標的から放出された標的材
料からなる物質）の温度を、該標的物質の飽和蒸気圧が
該光学素子の周囲における該物質の蒸気分圧よりも大き
くなる温度まで上げることができる。
らの放出物質である蒸発物質及び／または飛散物質が付
着・堆積する光学素子を加熱部により加熱して、光学素
子上に付着・堆積した物質（標的から放出された標的材
料からなる物質）の温度を、該標的物質の飽和蒸気圧が
該光学素子の周囲における該物質の蒸気分圧よりも大き
くなる温度まで上げることができる。
【００１１】光学素子上に付着・堆積した物質を真空中
で加熱したときに、該光学素子周囲における該物質の蒸
気分圧が、該物質の蒸気分圧よりも低ければ、該光学素
上に付着・堆積した物質は該光学素子周囲に蒸発する。
従って、光学素子の性能（透過率や反射率など）は、初
期状態（放出物質が付着・堆積しする前の状態）また
は、それに近い状態までに回復する。
で加熱したときに、該光学素子周囲における該物質の蒸
気分圧が、該物質の蒸気分圧よりも低ければ、該光学素
上に付着・堆積した物質は該光学素子周囲に蒸発する。
従って、光学素子の性能（透過率や反射率など）は、初
期状態（放出物質が付着・堆積しする前の状態）また
は、それに近い状態までに回復する。
【００１２】ところで、いくつかの物質について、飽和
蒸気圧と温度の関係が「薄膜製作の基礎」（第２版、麻
蒔立男 著、日刊工業新聞社 発行）の付録に記載され
ている。この関係図によれば、Ｚｎの飽和蒸気圧は、５
００℃において約１Torrである。例えば、このＺｎをＸ
線源の標的材料とした場合について考える。光学素子上
に付着・堆積したＺｎを５００℃に加熱すると、その温
度におけるＺｎの飽和蒸気圧は約１Torrである。
蒸気圧と温度の関係が「薄膜製作の基礎」（第２版、麻
蒔立男 著、日刊工業新聞社 発行）の付録に記載され
ている。この関係図によれば、Ｚｎの飽和蒸気圧は、５
００℃において約１Torrである。例えば、このＺｎをＸ
線源の標的材料とした場合について考える。光学素子上
に付着・堆積したＺｎを５００℃に加熱すると、その温
度におけるＺｎの飽和蒸気圧は約１Torrである。
【００１３】このとき、光学素子または光学素子周囲が
１Torrより低い圧力になうように排気すれば、Ｚｎ蒸気
の分圧も１Torrより低い圧力となるので、光学素子また
は光学素子上に付着・堆積したＺｎは、蒸発して光学素
子または光学素子上から除去される。しかしながら、長
時間使用した場合や周囲の圧力が放出物質（標的材料）
の飽和蒸気圧よりも高い場合などには、残留気体分子と
の衝突により、光学素子から蒸発した標的物質が拡散せ
ずに、加熱している光学素子周囲に浮遊し、局所的に標
的物質の分圧が高くなる。
１Torrより低い圧力になうように排気すれば、Ｚｎ蒸気
の分圧も１Torrより低い圧力となるので、光学素子また
は光学素子上に付着・堆積したＺｎは、蒸発して光学素
子または光学素子上から除去される。しかしながら、長
時間使用した場合や周囲の圧力が放出物質（標的材料）
の飽和蒸気圧よりも高い場合などには、残留気体分子と
の衝突により、光学素子から蒸発した標的物質が拡散せ
ずに、加熱している光学素子周囲に浮遊し、局所的に標
的物質の分圧が高くなる。
【００１４】この様な状況の下では、光学素子表面から
の標的物質の蒸発速度が低下し、効率的に光学素子表面
に付着・堆積した放出物質（標的材料）を除去すること
ができなくなる。そこで、本発明では、加熱している光
学素子近傍にガス導入部を設けてガスを導入させること
により光学素子近傍にガス流を形成し、光学素子周囲に
浮遊している標的物質蒸気をガス分子とともに流し去
り、標的物質蒸気の分圧が飽和蒸気圧以下になるように
することにより標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率
的に光学素子表面から標的材料を除去することとした。
の標的物質の蒸発速度が低下し、効率的に光学素子表面
に付着・堆積した放出物質（標的材料）を除去すること
ができなくなる。そこで、本発明では、加熱している光
学素子近傍にガス導入部を設けてガスを導入させること
により光学素子近傍にガス流を形成し、光学素子周囲に
浮遊している標的物質蒸気をガス分子とともに流し去
り、標的物質蒸気の分圧が飽和蒸気圧以下になるように
することにより標的物質の蒸発速度の低下を防ぎ、効率
的に光学素子表面から標的材料を除去することとした。
【００１５】ガス流形成に使用する導入ガスは、加熱さ
れている光学素子やその周辺部材と化学的反応を起こさ
ない物質が好ましく、例えば希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａ
ｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）またはＮ2 ガスが好ましい（請
求項２）。また、光学素子を加熱するときの温度の上限
は、光学素子または光学素子や該素子を保持する周辺部
材などを構成する物質の飽和蒸気圧が該光学素子周囲に
おける該物質の蒸気分圧よりも十分に小さくなるような
温度である。
れている光学素子やその周辺部材と化学的反応を起こさ
ない物質が好ましく、例えば希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａ
ｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）またはＮ2 ガスが好ましい（請
求項２）。また、光学素子を加熱するときの温度の上限
は、光学素子または光学素子や該素子を保持する周辺部
材などを構成する物質の飽和蒸気圧が該光学素子周囲に
おける該物質の蒸気分圧よりも十分に小さくなるような
温度である。
【００１６】また、光学素子の加熱温度が高いほど、光
学素子周囲における該物質の蒸気分圧が低いほど、光学
素子の加熱による該物質の蒸発速度が速くなるので、本
発明にかかる効果が増大するので好ましい。比較的低温
に於いて、飽和蒸気圧の高い物質には、例えば、Ｚｎ，
Ｍｇ，Ｐｂなどがある。
学素子周囲における該物質の蒸気分圧が低いほど、光学
素子の加熱による該物質の蒸発速度が速くなるので、本
発明にかかる効果が増大するので好ましい。比較的低温
に於いて、飽和蒸気圧の高い物質には、例えば、Ｚｎ，
Ｍｇ，Ｐｂなどがある。
【００１７】これらの物質は比較的低温（３００〜５０
０℃程度）において、真空容器に一般に使用される排気
装置により容易に到達できる真空度（１０-5〜１０-6To
rr）よりも十分に高い飽和蒸気圧（例えば、Ｚｎの場
合、３００℃で〜１０-3Torr）を有する。従って、これ
らの物質をＸ線源の標的材料とすれば、光学素子上に付
着・堆積したこれらの物質を本発明により容易に蒸発除
去できるので好ましい。
０℃程度）において、真空容器に一般に使用される排気
装置により容易に到達できる真空度（１０-5〜１０-6To
rr）よりも十分に高い飽和蒸気圧（例えば、Ｚｎの場
合、３００℃で〜１０-3Torr）を有する。従って、これ
らの物質をＸ線源の標的材料とすれば、光学素子上に付
着・堆積したこれらの物質を本発明により容易に蒸発除
去できるので好ましい。
【００１８】ところで、導入ガスの温度が光学素子の温
度に対して著しく低い場合、加熱されている光学素子近
傍にガスを導入させると、ガス分子が光学素子に衝突す
ることにより、光学素子の温度を低下させ、付着・堆積
物質の蒸発速度を低下させる恐れがある。これを防ぐた
めに、導入ガスを加熱するガス加熱部を設けて、予めガ
スを光学素子の温度に近い温度までガス加熱部により加
熱した後、光学素子近傍に流入するようにすればよい。
度に対して著しく低い場合、加熱されている光学素子近
傍にガスを導入させると、ガス分子が光学素子に衝突す
ることにより、光学素子の温度を低下させ、付着・堆積
物質の蒸発速度を低下させる恐れがある。これを防ぐた
めに、導入ガスを加熱するガス加熱部を設けて、予めガ
スを光学素子の温度に近い温度までガス加熱部により加
熱した後、光学素子近傍に流入するようにすればよい。
【００１９】このようにすれば、光学素子の温度低下を
招くことが無く、効率的に光学素子上に付着・堆積した
物質を蒸発除去できるので好ましい（請求項３）。以上
のように、本発明によれば、光学素子が破損しない限
り、光学素子を交換する必要が無く、或いは長期間交換
する必要がない。そのため、装置の運転効率が格段に向
上する。
招くことが無く、効率的に光学素子上に付着・堆積した
物質を蒸発除去できるので好ましい（請求項３）。以上
のように、本発明によれば、光学素子が破損しない限
り、光学素子を交換する必要が無く、或いは長期間交換
する必要がない。そのため、装置の運転効率が格段に向
上する。
【００２０】以下、実施例により本発明を更に具体的に
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。
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。
【００２１】
【実施例１】図１は、本実施例にかかる光学素子の加熱
部及びガス導入部を有する放出物質除去機構１００を示
す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。本実施例では
光学素子として、Ｘ線に対しては透明であり、可視光に
対しては不透明な物質（例えばＢｅ）からなる薄膜（以
下、Ｘ線透過性膜と呼ぶ）を使用している。
部及びガス導入部を有する放出物質除去機構１００を示
す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。本実施例では
光学素子として、Ｘ線に対しては透明であり、可視光に
対しては不透明な物質（例えばＢｅ）からなる薄膜（以
下、Ｘ線透過性膜と呼ぶ）を使用している。
【００２２】このＸ線透過性薄膜は、Ｘ線源から輻射さ
れる可視、紫外光が被照射物体上に照射されるのを防ぐ
ために、Ｘ線光学システムにごく一般的に用いられてい
る。Ｘ線透過性薄膜１０１は、熱伝導率の高い材料（例
えば銅やアルミニウムなど）からなるＸ線透過性薄膜保
持具１０２、１０３により挟み込まれ、固定されてい
る。
れる可視、紫外光が被照射物体上に照射されるのを防ぐ
ために、Ｘ線光学システムにごく一般的に用いられてい
る。Ｘ線透過性薄膜１０１は、熱伝導率の高い材料（例
えば銅やアルミニウムなど）からなるＸ線透過性薄膜保
持具１０２、１０３により挟み込まれ、固定されてい
る。
【００２３】保持具１０２にはＸ線透過性薄膜１０１の
温度を検出できるように、熱電対１０４が取り付けられ
ている。保持具１０２には、Ｘ線透過性薄膜１０１を加
熱するヒーター（加熱部の１例）１０５が取り付けられ
ている。これらのＸ線透過性薄膜１０１、Ｘ線透過性薄
膜保持具１０２，１０３、熱電対１０４、ヒーター１０
５は熱的に密に結合されているので、Ｘ線透過性薄膜１
０１を効率よく加熱することができる。
温度を検出できるように、熱電対１０４が取り付けられ
ている。保持具１０２には、Ｘ線透過性薄膜１０１を加
熱するヒーター（加熱部の１例）１０５が取り付けられ
ている。これらのＸ線透過性薄膜１０１、Ｘ線透過性薄
膜保持具１０２，１０３、熱電対１０４、ヒーター１０
５は熱的に密に結合されているので、Ｘ線透過性薄膜１
０１を効率よく加熱することができる。
【００２４】Ｘ線透過性薄膜１０１の温度は、Ｘ線透過
性薄膜保持具１０２に取り付けられている熱電対１０４
によって検出され、所定の温度になるようにヒーター１
０５に流れる電流量を制御部１０６により制御されてい
る。Ｘ線透過性薄膜保持具１０３にはガス導入パイプ
（ガス導入部の一例）１０７が取り付けられている。Ｘ
線透過性薄膜保持具１０３にはガス流出口が設けられ、
ガスボンベから送り込まれたガスが加熱されたＸ線透過
性薄膜近傍を流れ、Ｘ線透過性薄膜表面から蒸発した標
的材料（飛散物質）を速やかに除去する。
性薄膜保持具１０２に取り付けられている熱電対１０４
によって検出され、所定の温度になるようにヒーター１
０５に流れる電流量を制御部１０６により制御されてい
る。Ｘ線透過性薄膜保持具１０３にはガス導入パイプ
（ガス導入部の一例）１０７が取り付けられている。Ｘ
線透過性薄膜保持具１０３にはガス流出口が設けられ、
ガスボンベから送り込まれたガスが加熱されたＸ線透過
性薄膜近傍を流れ、Ｘ線透過性薄膜表面から蒸発した標
的材料（飛散物質）を速やかに除去する。
【００２５】図２は、本実施例のＸ線装置のＸ線源であ
るレーザープラズマＸ線源内に、図１に示したＸ線透過
性薄膜及び放出物質除去機構を配置した様子を示す概略
断面図である。パルスレーザー光（励起エネルギービー
ムの一例）２００がレンズ２０１により標的２０２上に
集光され、標的材料をプラズマ化し、このプラズマ２０
３からＸ線が輻射される。
るレーザープラズマＸ線源内に、図１に示したＸ線透過
性薄膜及び放出物質除去機構を配置した様子を示す概略
断面図である。パルスレーザー光（励起エネルギービー
ムの一例）２００がレンズ２０１により標的２０２上に
集光され、標的材料をプラズマ化し、このプラズマ２０
３からＸ線が輻射される。
【００２６】真空容器２０７内は、レーザー光２００が
標的物質２０２に到達するまでにブレークダウンせず、
かつ利用しようとしているＸ線に対して充分な透過率が
得られるような圧力まで、さらに制御部１０６により制
御されている所定温度における標的材料（Ｘ線透過性薄
膜上に付着堆積した物質）の飽和蒸気圧よりも該物質の
蒸気分圧が充分に低くなるまで、排気装置（不図示）に
より排気されている。
標的物質２０２に到達するまでにブレークダウンせず、
かつ利用しようとしているＸ線に対して充分な透過率が
得られるような圧力まで、さらに制御部１０６により制
御されている所定温度における標的材料（Ｘ線透過性薄
膜上に付着堆積した物質）の飽和蒸気圧よりも該物質の
蒸気分圧が充分に低くなるまで、排気装置（不図示）に
より排気されている。
【００２７】ガス導入パイプ２１０は真空容器２０７の
外部に引き出され、ガスボンベ等のガス供給源（不図
示）に接続されている。ガス供給源（不図示）から供給
されたガスは、放出物質除去機構２０４に設けられたガ
ス流出口から流出し、Ｘ線透過性薄膜（光学素子の一
例）近傍に浮遊している、Ｘ線透過性薄膜表面から蒸発
した標的物質を速やかに取り除く。
外部に引き出され、ガスボンベ等のガス供給源（不図
示）に接続されている。ガス供給源（不図示）から供給
されたガスは、放出物質除去機構２０４に設けられたガ
ス流出口から流出し、Ｘ線透過性薄膜（光学素子の一
例）近傍に浮遊している、Ｘ線透過性薄膜表面から蒸発
した標的物質を速やかに取り除く。
【００２８】図１に示した放出物質除去機構１００と同
一の放出物質除去機構２０４は、Ｘ線源であるプラズマ
２０３とＸ線光学素子（不図示）の間に配置されてい
る。放出物質除去機構２０４は、ネジ２０５により保持
具２０６に固定され、保持具２０６は真空容器２０７内
に固定されている。ネジ２０５は熱伝導率を悪くするた
め、点接触で放出物質除去機構２０４を保持している。
また、ネジ２０５及び保持具２０６は、熱伝導率の小さ
い物質で作られていることが好ましい。
一の放出物質除去機構２０４は、Ｘ線源であるプラズマ
２０３とＸ線光学素子（不図示）の間に配置されてい
る。放出物質除去機構２０４は、ネジ２０５により保持
具２０６に固定され、保持具２０６は真空容器２０７内
に固定されている。ネジ２０５は熱伝導率を悪くするた
め、点接触で放出物質除去機構２０４を保持している。
また、ネジ２０５及び保持具２０６は、熱伝導率の小さ
い物質で作られていることが好ましい。
【００２９】放出物質除去機構２０４に取り付けられて
いる熱電対の電線及び、ヒーターに電流を供給する電線
は、真空容器２０７の外部に引き出され（不図示）、制
御部（不図示）に接続されている。制御部は熱電対の電
圧値からＸ線透過性薄膜の温度を判断し、Ｘ線透過性薄
膜が設定温度（Ｘ線透過性薄膜上に付着堆積した物質の
飽和蒸気圧が周囲における該物質の蒸気分圧よりも十分
に高くなる温度）になるように、ヒーターに流れる電流
を制御している。
いる熱電対の電線及び、ヒーターに電流を供給する電線
は、真空容器２０７の外部に引き出され（不図示）、制
御部（不図示）に接続されている。制御部は熱電対の電
圧値からＸ線透過性薄膜の温度を判断し、Ｘ線透過性薄
膜が設定温度（Ｘ線透過性薄膜上に付着堆積した物質の
飽和蒸気圧が周囲における該物質の蒸気分圧よりも十分
に高くなる温度）になるように、ヒーターに流れる電流
を制御している。
【００３０】プラズマ２０３からはＸ線だけでなく、標
的物質の蒸発、飛散物質（例えばガス化した材料、イオ
ン化した材料、材料小片など）も放出される。これらの
物質は、放出物質除去機構２０４のＸ線透過性薄膜（光
学素子の１例）に付着する。従来のＸ線装置では、Ｘ線
源を長時間使用し続けると、光学素子上に標的材料の蒸
発、飛散物質が付着堆積し、次第に光学素子の性能（透
過率や反射率）が低下する。
的物質の蒸発、飛散物質（例えばガス化した材料、イオ
ン化した材料、材料小片など）も放出される。これらの
物質は、放出物質除去機構２０４のＸ線透過性薄膜（光
学素子の１例）に付着する。従来のＸ線装置では、Ｘ線
源を長時間使用し続けると、光学素子上に標的材料の蒸
発、飛散物質が付着堆積し、次第に光学素子の性能（透
過率や反射率）が低下する。
【００３１】これに対し、本実施例のＸ線装置では、光
学素子はヒーターによって標的材料（光学素子上に付着
堆積したもの）の飽和蒸気圧が周囲における該標的物質
の蒸気分圧よりも十分に高くなる温度まで加熱されるの
で、光学素子上に付着堆積した物質はすぐに蒸発する。
また、蒸発した標的材料はＸ線透過性薄膜近傍に設けら
れたガス導入部より導入されたガスにより速やかに取り
除かれ、Ｘ線透過性薄膜近傍における標的材料の蒸気分
圧が上昇することはない。
学素子はヒーターによって標的材料（光学素子上に付着
堆積したもの）の飽和蒸気圧が周囲における該標的物質
の蒸気分圧よりも十分に高くなる温度まで加熱されるの
で、光学素子上に付着堆積した物質はすぐに蒸発する。
また、蒸発した標的材料はＸ線透過性薄膜近傍に設けら
れたガス導入部より導入されたガスにより速やかに取り
除かれ、Ｘ線透過性薄膜近傍における標的材料の蒸気分
圧が上昇することはない。
【００３２】このため、本実施例のＸ線装置では、Ｘ線
透過性薄膜の表面からの標的材料の蒸発速度が低下する
ことはなく、光学素子の性能を初期状態（蒸発、飛散物
質が付着する前の状態）における性能又はそれに近い状
態まで回復させることができる。例えば標的材料にＺｎ
を使用し、Ｘ線の波長を13.55 ｎｍとし、Ｘ線透過性薄
膜に0.5 μｍのＢｅを用い、さらに真空容器内の圧力を
１０-3Torrよりも低い圧力まで排気した場合（この波長
におけるＢｅの透過率は約４２％である）、Ｘ線透過性
薄膜（Ｂｅ膜）を約２８０℃以上に加熱すれば、Ｚｎの
飽和蒸気圧は１０ -3Torrを上回る（Ｚｎの蒸気分圧より
も大きい）ので、Ｂｅ膜に付着堆積したＺｎは蒸発す
る。
透過性薄膜の表面からの標的材料の蒸発速度が低下する
ことはなく、光学素子の性能を初期状態（蒸発、飛散物
質が付着する前の状態）における性能又はそれに近い状
態まで回復させることができる。例えば標的材料にＺｎ
を使用し、Ｘ線の波長を13.55 ｎｍとし、Ｘ線透過性薄
膜に0.5 μｍのＢｅを用い、さらに真空容器内の圧力を
１０-3Torrよりも低い圧力まで排気した場合（この波長
におけるＢｅの透過率は約４２％である）、Ｘ線透過性
薄膜（Ｂｅ膜）を約２８０℃以上に加熱すれば、Ｚｎの
飽和蒸気圧は１０ -3Torrを上回る（Ｚｎの蒸気分圧より
も大きい）ので、Ｂｅ膜に付着堆積したＺｎは蒸発す
る。
【００３３】このとき、Ｂｅ膜の温度が高いほど、Ｚｎ
の蒸発速度は大きくなる。Ｚｎの蒸発速度がＺｎの付着
速度を上回れば、ＺｎはＢｅ薄膜上には堆積しないの
で、Ｂｅ薄膜の透過率は低下しない。また、Ｚｎの蒸発
速度が付着速度を上回ることができなくとも、加熱しな
いときに比べると付着堆積量が低減できるので、透過率
の低下は抑制できる。そのため、Ｘ線透過性薄膜（この
場合はＢｅ薄膜）を交換するまでの期間を長くすること
ができる。
の蒸発速度は大きくなる。Ｚｎの蒸発速度がＺｎの付着
速度を上回れば、ＺｎはＢｅ薄膜上には堆積しないの
で、Ｂｅ薄膜の透過率は低下しない。また、Ｚｎの蒸発
速度が付着速度を上回ることができなくとも、加熱しな
いときに比べると付着堆積量が低減できるので、透過率
の低下は抑制できる。そのため、Ｘ線透過性薄膜（この
場合はＢｅ薄膜）を交換するまでの期間を長くすること
ができる。
【００３４】このとき、Ｂｅ膜の温度が３００℃程度で
あれば、Ｂｅの飽和蒸気圧は高々１０-11Torr 程度なの
で、Ｂｅ膜からのＢｅの蒸発はほとんどない。しかし、
温度が１２００℃を越えるとＢｅの飽和蒸気圧は周囲の
蒸気分圧と同程度となり、この温度を超えると、Ｂｅの
蒸発が著しくなる。従って、この場合のＸ線透過性薄膜
（Ｂｅ膜）の加熱上限温度は、１２００℃よりも低い温
度ということになる。
あれば、Ｂｅの飽和蒸気圧は高々１０-11Torr 程度なの
で、Ｂｅ膜からのＢｅの蒸発はほとんどない。しかし、
温度が１２００℃を越えるとＢｅの飽和蒸気圧は周囲の
蒸気分圧と同程度となり、この温度を超えると、Ｂｅの
蒸発が著しくなる。従って、この場合のＸ線透過性薄膜
（Ｂｅ膜）の加熱上限温度は、１２００℃よりも低い温
度ということになる。
【００３５】本実施例ではＸ線透過性薄膜としてＢｅを
用いたが、Ｘ線透過性薄膜は複数の材料から構成されて
いても良い。例えば0.1 μｍ厚のＳｉ3 Ｎ4 膜上に0.5
μｍ厚のＳｉを製膜したものであっても良い。この様
に、Ｘ線透過性薄膜が複数の材料から構成されている場
合には、加熱する温度の上限は、Ｘ線透過性薄膜を構成
している各材料の飽和蒸気圧が周囲圧力のうちの各材量
の蒸気分圧と同等になる温度のうちの最低温度となる。
用いたが、Ｘ線透過性薄膜は複数の材料から構成されて
いても良い。例えば0.1 μｍ厚のＳｉ3 Ｎ4 膜上に0.5
μｍ厚のＳｉを製膜したものであっても良い。この様
に、Ｘ線透過性薄膜が複数の材料から構成されている場
合には、加熱する温度の上限は、Ｘ線透過性薄膜を構成
している各材料の飽和蒸気圧が周囲圧力のうちの各材量
の蒸気分圧と同等になる温度のうちの最低温度となる。
【００３６】
【実施例２】図３は、本実施例のＸ線装置のＸ線源を示
す概略断面図である。本実施例でも、光学素子としてＸ
線透過性薄膜を使用しており、加熱部の詳細や真空容器
内での配置は図１及び図２と同じなので、これらの詳細
な説明は省略する。
す概略断面図である。本実施例でも、光学素子としてＸ
線透過性薄膜を使用しており、加熱部の詳細や真空容器
内での配置は図１及び図２と同じなので、これらの詳細
な説明は省略する。
【００３７】図３においては、ガスボンベとガス導入部
との間に熱交換器（ヒーター、ガス加熱部の一例）３１
１が取り付けられ、ガスは熱交換器（ヒーター）３１１
によって加熱された後、Ｘ線透過性薄膜近傍のガス導入
部より流入する。このようにする事により、ガスの流入
によるＸ線透過性薄膜の温度低下を低減でき、効率的に
付着・堆積物質を除去できる。このとき、ガスの温度は
Ｘ線透過性薄膜の温度に近い方が、Ｘ線透過性薄膜の温
度低下を少なくできるので効果的である。
との間に熱交換器（ヒーター、ガス加熱部の一例）３１
１が取り付けられ、ガスは熱交換器（ヒーター）３１１
によって加熱された後、Ｘ線透過性薄膜近傍のガス導入
部より流入する。このようにする事により、ガスの流入
によるＸ線透過性薄膜の温度低下を低減でき、効率的に
付着・堆積物質を除去できる。このとき、ガスの温度は
Ｘ線透過性薄膜の温度に近い方が、Ｘ線透過性薄膜の温
度低下を少なくできるので効果的である。
【００３８】なお、実施例１、２では光学素子の１例と
してＸ線透過性薄膜を用いたが、他にＸ線多層膜ミラー
やウォルターミラー等の全反射ミラー、ゾーンプレート
などであってもよい。また、レーザー光導入窓や集光レ
ンズ（集光レンズが真空容器内に設置されている場合）
のような赤外、可視、紫外域の光学素子であっても良
い。
してＸ線透過性薄膜を用いたが、他にＸ線多層膜ミラー
やウォルターミラー等の全反射ミラー、ゾーンプレート
などであってもよい。また、レーザー光導入窓や集光レ
ンズ（集光レンズが真空容器内に設置されている場合）
のような赤外、可視、紫外域の光学素子であっても良
い。
【００３９】これら光学素子の加熱は、Ｘ線源使用中、
連続的に行っても良いが、光学素子を透過あるいは反射
してきたＸ線量を連続的または定期的に測定し、設定値
を下回ったときのみ光学素子を加熱し、堆積した物質を
蒸発させて除去しても良い。また、一定のショット数Ｘ
線を発生させ後に、光学素子を加熱し、堆積した物質を
蒸発させた後、再びＸ線源を使用するようにしても良
い。
連続的に行っても良いが、光学素子を透過あるいは反射
してきたＸ線量を連続的または定期的に測定し、設定値
を下回ったときのみ光学素子を加熱し、堆積した物質を
蒸発させて除去しても良い。また、一定のショット数Ｘ
線を発生させ後に、光学素子を加熱し、堆積した物質を
蒸発させた後、再びＸ線源を使用するようにしても良
い。
【００４０】光学素子の加熱部としては、ヒーターから
の熱伝導の他に、赤外線ランプ（加熱手段の１例）など
の輻射熱を利用しても良い。光学素子（この例ではＸ線
透過性薄膜）近傍に導入させるガスとしては、加熱され
ている光学素子やその保持具等と反応（酸化等）しない
のもがよい。例えば、希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋ
ｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）や窒素ガス等が適している。
の熱伝導の他に、赤外線ランプ（加熱手段の１例）など
の輻射熱を利用しても良い。光学素子（この例ではＸ線
透過性薄膜）近傍に導入させるガスとしては、加熱され
ている光学素子やその保持具等と反応（酸化等）しない
のもがよい。例えば、希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋ
ｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）や窒素ガス等が適している。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学素子上に付着堆積した、Ｘ線源から放出された飛散物
質を光学素子を加熱部で加熱することにより、蒸発させ
て取り除くことが可能である。しかも、該光学素子の近
傍にガス導入部を設けて、ガスを流入させることによ
り、該光学素子表面から蒸発した物質を迅速に排除する
ことができるので、該蒸発物質が光学素子近傍に浮遊し
て、該物質の分圧が上昇して、該付着物質の蒸発速度が
低下することがなく、効率的に光学素子上に付着堆積し
た飛散物質を取り除くことができる。
学素子上に付着堆積した、Ｘ線源から放出された飛散物
質を光学素子を加熱部で加熱することにより、蒸発させ
て取り除くことが可能である。しかも、該光学素子の近
傍にガス導入部を設けて、ガスを流入させることによ
り、該光学素子表面から蒸発した物質を迅速に排除する
ことができるので、該蒸発物質が光学素子近傍に浮遊し
て、該物質の分圧が上昇して、該付着物質の蒸発速度が
低下することがなく、効率的に光学素子上に付着堆積し
た飛散物質を取り除くことができる。
【００４２】また、光学素子（この例ではＸ線透過性薄
膜）近傍に導入させるガスとして、希ガス（Ｈｅ，Ｎ
ｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）またはＮ2 ガスを用いる
ので、導入ガスが加熱されている光学素子やその保持具
等と反応（酸化等）して問題となることがない（請求項
２）。また、流入させるガスを予め加熱するガス加熱部
を設けることにより、ガス導入時における光学素子の温
度低下を低減でき、効率的に付着・堆積物質を蒸発除去
できる（請求項３）。
膜）近傍に導入させるガスとして、希ガス（Ｈｅ，Ｎ
ｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｒｎ）またはＮ2 ガスを用いる
ので、導入ガスが加熱されている光学素子やその保持具
等と反応（酸化等）して問題となることがない（請求項
２）。また、流入させるガスを予め加熱するガス加熱部
を設けることにより、ガス導入時における光学素子の温
度低下を低減でき、効率的に付着・堆積物質を蒸発除去
できる（請求項３）。
【図１】は、実施例１にかかる光学素子の加熱部及びガ
ス導入部を有する放出物質除去機構１００を示す斜視図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。
ス導入部を有する放出物質除去機構１００を示す斜視図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図２】は、実施例１のＸ線装置のＸ線源であるレーザ
ープラズマＸ線源内に、図１に示したＸ線透過性薄膜及
び放出物質除去機構を配置した様子を示す概略断面図で
ある。
ープラズマＸ線源内に、図１に示したＸ線透過性薄膜及
び放出物質除去機構を配置した様子を示す概略断面図で
ある。
【図３】は、実施例２のＸ線装置のＸ線源を示す概略断
面図である。
面図である。
１００・・ 放出物質除去機構、１０１・・ Ｘ線透過
性薄膜（光学素子の一例） １０２、１０３・・ Ｘ線透過性薄膜保持具、 １０４
・・ 熱電対 １０５・・ ヒーター（光学素子の加熱部の一例）、
１０６・・ 制御部 １０７・・ ガス導入パイプ（ガス導入部の一例）、２
００、３００・・ レーザー光（励起エネルギービーム
の一例） ２０１、３０１・・ 集光レンズ ２０２、３０２・・ 標的物質 ２０３、３０３・・ プラズマ ２０４、３０４・・ 放出物質除去機構 ２０５、３０５・・ ネジ ２０６、３０６・・ 保持具 ２０７、３０７・・ 真空容器 ２０８、３０８・・ Ｘ線 ２０９、３０９・・ レーザー光導入窓 ２１０、３１０・・ ガス導入パイプ（ガス導入部の一
例） ３１１・・熱交換器（ヒーター、ガス加熱部の一例） 以 上
性薄膜（光学素子の一例） １０２、１０３・・ Ｘ線透過性薄膜保持具、 １０４
・・ 熱電対 １０５・・ ヒーター（光学素子の加熱部の一例）、
１０６・・ 制御部 １０７・・ ガス導入パイプ（ガス導入部の一例）、２
００、３００・・ レーザー光（励起エネルギービーム
の一例） ２０１、３０１・・ 集光レンズ ２０２、３０２・・ 標的物質 ２０３、３０３・・ プラズマ ２０４、３０４・・ 放出物質除去機構 ２０５、３０５・・ ネジ ２０６、３０６・・ 保持具 ２０７、３０７・・ 真空容器 ２０８、３０８・・ Ｘ線 ２０９、３０９・・ レーザー光導入窓 ２１０、３１０・・ ガス導入パイプ（ガス導入部の一
例） ３１１・・熱交換器（ヒーター、ガス加熱部の一例） 以 上
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも、励起エネルギービームを標
的部材に光学素子を通して、或いは光学素子により集光
して照射することでプラズマを生成させ、該プラズマか
ら輻射されるＸ線を取り出すＸ線源と、該Ｘ線源から射
出されるＸ線が入射するＸ線光学素子とを備えたＸ線装
置において、 前記光学素子及び／又はＸ線光学素子を加熱して、該光
学素子及び／又はＸ線光学素子に付着、堆積した、或い
は付着堆積しようとする前記Ｘ線源からの放出物質を蒸
発させる加熱部と、該光学素子及び／又は該Ｘ線光学素
子の近傍にガス流を形成するためのガス導入部とを有す
る放出物質除去機構を設けたことを特徴とするＸ線装
置。 - 【請求項２】 前記ガス導入部から導入させるガスをＨ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ、またはＮ2 ガスと
したことを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。 - 【請求項３】 前記ガス導入部から導入させるガスを予
め加熱するガス加熱部を設けたことを特徴とする請求項
１または２記載のＸ線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7245796A JPH0992488A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | Ｘ線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7245796A JPH0992488A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | Ｘ線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992488A true JPH0992488A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17138967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7245796A Pending JPH0992488A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | Ｘ線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532231A (ja) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | サイマー インコーポレイテッド | Ｅｕｖ光源の内部構成要素をプラズマ生成デブリから保護するためのシステム |
-
1995
- 1995-09-25 JP JP7245796A patent/JPH0992488A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532231A (ja) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | サイマー インコーポレイテッド | Ｅｕｖ光源の内部構成要素をプラズマ生成デブリから保護するためのシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |