JPH1055899A - X線発生装置 - Google Patents
X線発生装置Info
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- JPH1055899A JPH1055899A JP8209897A JP20989796A JPH1055899A JP H1055899 A JPH1055899 A JP H1055899A JP 8209897 A JP8209897 A JP 8209897A JP 20989796 A JP20989796 A JP 20989796A JP H1055899 A JPH1055899 A JP H1055899A
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- excitation energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空容器内における飛散粒子の拡散防止によ
り清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
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。 【解決手段】 減圧された真空容器240内において、
10μm〜1mmの大きさを有する微粒子状の標的部材
200に励起エネルギービーム211を集光照射してプ
ラズマ210を形成し、該プラズマ210からX線を取
り出すX線発生装置において、前記微粒子状の標的部材
200は、前記励起エネルギービーム211の集光位置
に向けて標的部材供給機構201から放出され、該標的
部材200が前記集光位置に到達したときに、標的部材
200の移動速度が毎秒100m以上であり、かつ、該
標的部材200に前記励起エネルギービーム211が集
光照射されることを特徴とするX線発生装置。
り清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
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。 【解決手段】 減圧された真空容器240内において、
10μm〜1mmの大きさを有する微粒子状の標的部材
200に励起エネルギービーム211を集光照射してプ
ラズマ210を形成し、該プラズマ210からX線を取
り出すX線発生装置において、前記微粒子状の標的部材
200は、前記励起エネルギービーム211の集光位置
に向けて標的部材供給機構201から放出され、該標的
部材200が前記集光位置に到達したときに、標的部材
200の移動速度が毎秒100m以上であり、かつ、該
標的部材200に前記励起エネルギービーム211が集
光照射されることを特徴とするX線発生装置。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】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。
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】レーザー光(励起エネルギービームの一
例)を減圧された真空容器内に置かれた標的部材に集光
して照射すると、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。
例)を減圧された真空容器内に置かれた標的部材に集光
して照射すると、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。
【0003】X線の発生と共に、前記プラズマからは高
速の電子やイオンなどの飛散粒子が、また、前記標的部
材からは部材の飛散粒子(例えば、ガス化した材料、イ
オン化した材料、材料小片など)が放出されて真空容器
内に飛散する(以下、これらをまとめて飛散粒子と呼
ぶ)。このような飛散粒子は、清浄光学表面(例えば、
X線光学素子面)に衝突してこれらを破損させたり、或
いは付着、堆積して機能や特性を低下させたりする。
速の電子やイオンなどの飛散粒子が、また、前記標的部
材からは部材の飛散粒子(例えば、ガス化した材料、イ
オン化した材料、材料小片など)が放出されて真空容器
内に飛散する(以下、これらをまとめて飛散粒子と呼
ぶ)。このような飛散粒子は、清浄光学表面(例えば、
X線光学素子面)に衝突してこれらを破損させたり、或
いは付着、堆積して機能や特性を低下させたりする。
【0004】X線源となるプラズマと清浄光学面との間
に(例えばX線取り出し窓の前に)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
子が清浄光学面に到達しないようにすることはできる
が、この場合も薄膜上に付着・堆積した飛散粒子によっ
て薄膜のX線透過率が低下するため、長期間の安定した
X線利用にあたっては大きな問題であった。
に(例えばX線取り出し窓の前に)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
子が清浄光学面に到達しないようにすることはできる
が、この場合も薄膜上に付着・堆積した飛散粒子によっ
て薄膜のX線透過率が低下するため、長期間の安定した
X線利用にあたっては大きな問題であった。
【0005】従来は、このような問題を解決するため
に、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、飛散粒子を
ガス分子に衝突させる(特開昭63−292553参
照)などの方法で飛散粒子の阻止を図っていた。また、
必要以上の質量の標的部材材料が供給されると飛散粒子
の増加につながる。そこで、供給される標的部材材料の
質量を、プラズマの発生ひいてはX線の取り出しに必要
な最小限の量にとどめるべく、微粒子などの形状で標的
部材を供給することも提案されている。
に、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、飛散粒子を
ガス分子に衝突させる(特開昭63−292553参
照)などの方法で飛散粒子の阻止を図っていた。また、
必要以上の質量の標的部材材料が供給されると飛散粒子
の増加につながる。そこで、供給される標的部材材料の
質量を、プラズマの発生ひいてはX線の取り出しに必要
な最小限の量にとどめるべく、微粒子などの形状で標的
部材を供給することも提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微粒子
状の標的部材を供給し、飛散粒子の発生を減少させても
飛散粒子がまったく発生しなくなるわけではない。プラ
ズマを形成したイオンや電子と再結合した原子が周囲に
飛散して真空容器内に拡散され、容器内に配置された清
浄光学面(例えば、レーザー光導入窓やX線取り出し窓
もしくは飛散粒子阻止用薄膜)の表面に付着してしま
い、その結果、X線発生装置を長時間安定して使用する
ことができないという問題点があった。
状の標的部材を供給し、飛散粒子の発生を減少させても
飛散粒子がまったく発生しなくなるわけではない。プラ
ズマを形成したイオンや電子と再結合した原子が周囲に
飛散して真空容器内に拡散され、容器内に配置された清
浄光学面(例えば、レーザー光導入窓やX線取り出し窓
もしくは飛散粒子阻止用薄膜)の表面に付着してしま
い、その結果、X線発生装置を長時間安定して使用する
ことができない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、真空容器内における飛散粒子の拡散防止に
より清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
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。
ものであり、真空容器内における飛散粒子の拡散防止に
より清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
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「減圧された真空容器内において、10μm〜1mm
の大きさを有する微粒子状の標的部材に励起エネルギー
ビームを集光照射してプラズマを形成し、該プラズマか
らX線を取り出すX線発生装置において、前記微粒子状
の標的部材は、前記励起エネルギービームの集光位置に
向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部材が前
記集光位置に到達したときに、標的部材の移動速度が毎
秒100m以上であり、かつ、該標的部材に前記励起エ
ネルギービームが集光照射されることを特徴とするX線
発生装置(請求項1)」を提供する。
に「減圧された真空容器内において、10μm〜1mm
の大きさを有する微粒子状の標的部材に励起エネルギー
ビームを集光照射してプラズマを形成し、該プラズマか
らX線を取り出すX線発生装置において、前記微粒子状
の標的部材は、前記励起エネルギービームの集光位置に
向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部材が前
記集光位置に到達したときに、標的部材の移動速度が毎
秒100m以上であり、かつ、該標的部材に前記励起エ
ネルギービームが集光照射されることを特徴とする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「前記標的部材が前
記集光位置に到達したときの移動速度が毎秒10000
m以上である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
「前記励起エネルギービームの集光位置を原点とし、該
原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線をX軸と
し、該放出開始点が正のX座標軸上に配置されていると
した場合、前記励起エネルギービームをX座標軸上を除
く正の座標領域から照射することを特徴とする請求項1
または2記載のX線発生装置(請求項3)」を提供す
る。
記集光位置に到達したときの移動速度が毎秒10000
m以上である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
「前記励起エネルギービームの集光位置を原点とし、該
原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線をX軸と
し、該放出開始点が正のX座標軸上に配置されていると
した場合、前記励起エネルギービームをX座標軸上を除
く正の座標領域から照射することを特徴とする請求項1
または2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X線の取り出
し方向を前記X座標軸上を除く正の座標領域内に配置し
たことを特徴とする請求項3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「前記標的
部材に前記励起エネルギービームを照射した際に発生す
る飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設けたことを
特徴とする請求項1〜4記載のX線発生装置(請求項
5)」を提供する。
し方向を前記X座標軸上を除く正の座標領域内に配置し
たことを特徴とする請求項3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「前記標的
部材に前記励起エネルギービームを照射した際に発生す
る飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設けたことを
特徴とする請求項1〜4記載のX線発生装置(請求項
5)」を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のX線発生装置において
は、微粒子状の標的部材が励起エネルギービームの集光
位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部
材が前記集光位置に到達したときに標的部材の移動(供
給)速度が毎秒100m以上である。板状の標的部材に
励起エネルギービームを集光照射してプラズマを発生さ
せた場合、周囲に拡がるミクロな飛散粒子(イオン)の
速さは毎秒10000m程度であり、またプラズマの爆
発的膨張により吹き飛ばされるマクロな飛散粒子(標的
部材の破片や溶融した標的部材の液滴など)の速さは、
それよりも遅く毎秒1000m以下であり、なかでも遅
いものは毎秒100m程度である。
は、微粒子状の標的部材が励起エネルギービームの集光
位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部
材が前記集光位置に到達したときに標的部材の移動(供
給)速度が毎秒100m以上である。板状の標的部材に
励起エネルギービームを集光照射してプラズマを発生さ
せた場合、周囲に拡がるミクロな飛散粒子(イオン)の
速さは毎秒10000m程度であり、またプラズマの爆
発的膨張により吹き飛ばされるマクロな飛散粒子(標的
部材の破片や溶融した標的部材の液滴など)の速さは、
それよりも遅く毎秒1000m以下であり、なかでも遅
いものは毎秒100m程度である。
【0012】よって、本発明(請求項1〜5)のX線発
生装置のように、励起エネルギービームを照射される瞬
間に標的部材が毎秒100mを越える速さで移動してい
れば、プラズマの爆発的膨張により吹き飛ばされるマク
ロな飛散粒子(標的部材の破片や溶融した標的部材の液
滴など)のうち、速度の遅いものは標的部材が供給され
る側には飛散できなくなり、さらに標的部材の速さが毎
秒1000mを越えると、これらのマクロな飛散粒子
は、標的部材の移動方向側の比較的小さな立体角範囲に
飛び散るだけであり、前記移動方向に対する後方領域側
には飛び散ることはない。
生装置のように、励起エネルギービームを照射される瞬
間に標的部材が毎秒100mを越える速さで移動してい
れば、プラズマの爆発的膨張により吹き飛ばされるマク
ロな飛散粒子(標的部材の破片や溶融した標的部材の液
滴など)のうち、速度の遅いものは標的部材が供給され
る側には飛散できなくなり、さらに標的部材の速さが毎
秒1000mを越えると、これらのマクロな飛散粒子
は、標的部材の移動方向側の比較的小さな立体角範囲に
飛び散るだけであり、前記移動方向に対する後方領域側
には飛び散ることはない。
【0013】そのため、真空容器内にマクロな飛散粒子
(標的部材の破片や溶融した標的部材の液滴など)が軽
減されるか、或いは飛来しない領域が生じ、その領域に
清浄光学面(例えば、レーザー光導入窓やX線取り出し
窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜)を設ければ、清浄光学
面の性能低下への影響が大きいマクロな飛散粒子の清浄
光学面への付着、堆積を軽減するか、或いはほぼ完全に
防ぐことができる。
(標的部材の破片や溶融した標的部材の液滴など)が軽
減されるか、或いは飛来しない領域が生じ、その領域に
清浄光学面(例えば、レーザー光導入窓やX線取り出し
窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜)を設ければ、清浄光学
面の性能低下への影響が大きいマクロな飛散粒子の清浄
光学面への付着、堆積を軽減するか、或いはほぼ完全に
防ぐことができる。
【0014】したがって、本発明(請求項1〜5)のX
線発生装置によれば、長時間安定してX線を取り出して
使用できる。さらに、本発明(請求項2)のX線発生装
置のように、励起エネルギービームを照射される瞬間に
標的部材が毎秒10000mを越える速度で移動してい
れば、すべての飛散粒子は標的部材の移動方向側の比較
的小さな立体角範囲に飛び散るだけであり、前記移動方
向に対する後方領域側には飛び散ることはない。
線発生装置によれば、長時間安定してX線を取り出して
使用できる。さらに、本発明(請求項2)のX線発生装
置のように、励起エネルギービームを照射される瞬間に
標的部材が毎秒10000mを越える速度で移動してい
れば、すべての飛散粒子は標的部材の移動方向側の比較
的小さな立体角範囲に飛び散るだけであり、前記移動方
向に対する後方領域側には飛び散ることはない。
【0015】そのため、真空容器内に飛散粒子が飛来し
ない領域が生じ、その領域に清浄光学面(例えば、レー
ザー光導入窓やX線取り出し窓もしくは飛散粒子阻止用
薄膜)を設ければ、飛散粒子の清浄光学面への付着、堆
積を防ぐことができる。したがって、本発明(請求項
2)にかかるX線発生装置によれば、さらに長時間安定
してX線を取り出して使用できる。
ない領域が生じ、その領域に清浄光学面(例えば、レー
ザー光導入窓やX線取り出し窓もしくは飛散粒子阻止用
薄膜)を設ければ、飛散粒子の清浄光学面への付着、堆
積を防ぐことができる。したがって、本発明(請求項
2)にかかるX線発生装置によれば、さらに長時間安定
してX線を取り出して使用できる。
【0016】図1は本発明のX線発生装置(一例)にお
けるX線発生位置付近の概略構成図である。微粒子状の
標的部材100が標的部材供給機構101から励起エネ
ルギービーム111の集光照射位置に向けて放出(供
給)されている。集光照射位置における標的部材100
の移動速度は毎秒10000mである。
けるX線発生位置付近の概略構成図である。微粒子状の
標的部材100が標的部材供給機構101から励起エネ
ルギービーム111の集光照射位置に向けて放出(供
給)されている。集光照射位置における標的部材100
の移動速度は毎秒10000mである。
【0017】標的部材供給機構101からX線の発生位
置(集光照射位置)までは30cmであり、微粒子状の
標的部材100が供給機構101から撃ち出されて(放
出されて)から30μs後に励起エネルギービーム11
1が照射されるように、励起エネルギービームの発生装
置(不図示)が制御されている。かかる制御により、集
光照射位置に達した標的部材に励起エネルギービームが
ジャストヒットされる。
置(集光照射位置)までは30cmであり、微粒子状の
標的部材100が供給機構101から撃ち出されて(放
出されて)から30μs後に励起エネルギービーム11
1が照射されるように、励起エネルギービームの発生装
置(不図示)が制御されている。かかる制御により、集
光照射位置に達した標的部材に励起エネルギービームが
ジャストヒットされる。
【0018】集光照射位置に達した標的部材への励起エ
ネルギービームのジャストヒットは、例えば図2に示す
ように、標的部材供給機構201から撃ち出されたタン
タル微粒子200を微粒子検出器202により検出し
て、微粒子検出器202から発せられる信号によりタン
タル微粒子200がYAGレーザー光211の集光照射
位置を通過するときにYAGレーザー光211が微粒子
200に照射されるように制御してもよい。
ネルギービームのジャストヒットは、例えば図2に示す
ように、標的部材供給機構201から撃ち出されたタン
タル微粒子200を微粒子検出器202により検出し
て、微粒子検出器202から発せられる信号によりタン
タル微粒子200がYAGレーザー光211の集光照射
位置を通過するときにYAGレーザー光211が微粒子
200に照射されるように制御してもよい。
【0019】励起エネルギービーム111の発生源方向
とX線の取り出し方向は標的部材100の移動(進行)
方向に対して斜め後方である。この様な配置でプラズマ
を発生させると、飛散粒子は標的部材の移動(進行)方
向側の比較的小さな立体角領域に集中した分布を示すの
で、飛散粒子は励起エネルギービーム111の発生源方
向やX線の取り出し方向には飛来しない。
とX線の取り出し方向は標的部材100の移動(進行)
方向に対して斜め後方である。この様な配置でプラズマ
を発生させると、飛散粒子は標的部材の移動(進行)方
向側の比較的小さな立体角領域に集中した分布を示すの
で、飛散粒子は励起エネルギービーム111の発生源方
向やX線の取り出し方向には飛来しない。
【0020】即ち、励起エネルギービームの集光位置を
原点とし、該原点と標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をX軸とし、該放出開始点が正のX座標軸上に配置され
ているとした場合、励起エネルギービームをX座標軸上
を除く正のX座標領域から照射するようにすることが好
ましい(請求項3)。また、X線の取り出し方向を前記
X座標軸上を除く正のX座標領域内に配置することが好
ましい(請求項4)。
原点とし、該原点と標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をX軸とし、該放出開始点が正のX座標軸上に配置され
ているとした場合、励起エネルギービームをX座標軸上
を除く正のX座標領域から照射するようにすることが好
ましい(請求項3)。また、X線の取り出し方向を前記
X座標軸上を除く正のX座標領域内に配置することが好
ましい(請求項4)。
【0021】かかる構成にすることにより、飛散粒子の
清浄光学面(励起エネルギービーム導入窓やX線取り出
し窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜)への付着、堆積を防
ぐ効果が増大し、その結果、さらに長時間安定してX線
を取り出して使用できる。本発明のX線発生装置におい
ては、標的部材に励起エネルギービームを照射した際に
発生する飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設ける
ことが好ましい(請求項5)。
清浄光学面(励起エネルギービーム導入窓やX線取り出
し窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜)への付着、堆積を防
ぐ効果が増大し、その結果、さらに長時間安定してX線
を取り出して使用できる。本発明のX線発生装置におい
ては、標的部材に励起エネルギービームを照射した際に
発生する飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設ける
ことが好ましい(請求項5)。
【0022】かかる構成にすることにより、飛散粒子の
真空容器内拡散を徹底的に防止することが可能となり、
飛散粒子の清浄光学面への付着、堆積を防ぐ効果がさら
に増大し、その結果、極めて長時間安定してX線を取り
出して使用できる。以下、本発明を実施例により詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
真空容器内拡散を徹底的に防止することが可能となり、
飛散粒子の清浄光学面への付着、堆積を防ぐ効果がさら
に増大し、その結果、極めて長時間安定してX線を取り
出して使用できる。以下、本発明を実施例により詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0023】
【実施例】図2に標的部材としてφ100μmのタンタ
ル微粒子を用いた、本実施例のX線発生装置の概略一部
構成を示す。パルス幅10nsのYAGレーザー光(励
起エネルギービームの一例)211が、集光レンズ22
0により集光されながら入射窓221を透過して、真空
容器240内に照射される。
ル微粒子を用いた、本実施例のX線発生装置の概略一部
構成を示す。パルス幅10nsのYAGレーザー光(励
起エネルギービームの一例)211が、集光レンズ22
0により集光されながら入射窓221を透過して、真空
容器240内に照射される。
【0024】標的部材供給機構201からφ100μm
のタンタル微粒子200が毎秒10000m以上の速さ
で撃ち出される。撃ち出されたタンタル微粒子200は
微粒子検出器202によって検出され、微粒子検出器2
02から発せられる信号によりタンタル微粒子200が
YAGレーザー光211の集光照射位置を通過するとき
にYAGレーザー光211が微粒子200に照射される
ように制御されている。
のタンタル微粒子200が毎秒10000m以上の速さ
で撃ち出される。撃ち出されたタンタル微粒子200は
微粒子検出器202によって検出され、微粒子検出器2
02から発せられる信号によりタンタル微粒子200が
YAGレーザー光211の集光照射位置を通過するとき
にYAGレーザー光211が微粒子200に照射される
ように制御されている。
【0025】YAGレーザー光211の微粒子200へ
の照射によりプラズマ210が生成される。プラズマ2
10からは、最高で毎秒10000m程度の速度を持つ
飛散粒子212が発生するが、微粒子200が毎秒10
000m以上の速度で運動(移動)しているため、飛散
粒子212は微粒子200の運動(移動)方向に集中し
た分布を示し、移動方向に対する後方側(標的部材供給
機構201がある領域側)には分布しない。
の照射によりプラズマ210が生成される。プラズマ2
10からは、最高で毎秒10000m程度の速度を持つ
飛散粒子212が発生するが、微粒子200が毎秒10
000m以上の速度で運動(移動)しているため、飛散
粒子212は微粒子200の運動(移動)方向に集中し
た分布を示し、移動方向に対する後方側(標的部材供給
機構201がある領域側)には分布しない。
【0026】そのため、標的部材供給機構201の斜め
後方にあたるX線取り出し方向には飛散粒子212が飛
来することはない。また、同様な理由によりYAGレー
ザー光導入窓221にも飛散粒子は飛来しない。X線取
り出し方向には薄膜フィルター(飛散粒子阻止用薄膜)
230が配置されており、プラズマ212から輻射され
る幅広いスペクトルのうち赤外・可視・紫外光をカット
し、利用する領域のX線を取り出せるようになってい
る。
後方にあたるX線取り出し方向には飛散粒子212が飛
来することはない。また、同様な理由によりYAGレー
ザー光導入窓221にも飛散粒子は飛来しない。X線取
り出し方向には薄膜フィルター(飛散粒子阻止用薄膜)
230が配置されており、プラズマ212から輻射され
る幅広いスペクトルのうち赤外・可視・紫外光をカット
し、利用する領域のX線を取り出せるようになってい
る。
【0027】また、飛散粒子212の分布が集中する位
置には飛散粒子収集機構222が配置されており、飛散
粒子が真空容器240の壁などで跳ね返って真空容器内
に飛び散らないようになっている。飛散粒子収集機構2
22の内部は真空ポンプ223によって排気されてお
り、粒径の大きな飛散粒子が直接ポンプへ入り込まない
ようにフィルターが備えられている。
置には飛散粒子収集機構222が配置されており、飛散
粒子が真空容器240の壁などで跳ね返って真空容器内
に飛び散らないようになっている。飛散粒子収集機構2
22の内部は真空ポンプ223によって排気されてお
り、粒径の大きな飛散粒子が直接ポンプへ入り込まない
ようにフィルターが備えられている。
【0028】このような構成のX線発生装置によれば、
X線取り出し方向やYAGレーザー光導入窓への飛散粒
子の分布をなくすことができるので、清浄光学面(例え
ば、レーザー光導入窓やX線取り出し窓もしくは飛散粒
子阻止用薄膜)に飛散粒子が付着しなくなる。その結
果、利用するX線の強度を長時間維持することが可能と
なり、X線源として安定して使用することができる。
X線取り出し方向やYAGレーザー光導入窓への飛散粒
子の分布をなくすことができるので、清浄光学面(例え
ば、レーザー光導入窓やX線取り出し窓もしくは飛散粒
子阻止用薄膜)に飛散粒子が付着しなくなる。その結
果、利用するX線の強度を長時間維持することが可能と
なり、X線源として安定して使用することができる。
【0029】本実施例では、標的部材微粒子の径をφ1
00μmとしたが、これに限るものではなく、φ10μ
m〜φ1mmの範囲において、供給が可能なものであれ
ばよい。また、本実施例では励起YAGレーザーのパル
ス幅を10nsとしたが、これに限るものではない。毎
秒10000mで移動する微粒子状の標的部材は、10
nsの間に100μm移動するが、本実施例ではX線の
取り出し方向から見ると、主としてX線源(プラズマ)
までの距離が変化する配置となっている。この変化が許
容できない場合には、励起レーザー光のパルス幅をより
短いものにしてもよい。
00μmとしたが、これに限るものではなく、φ10μ
m〜φ1mmの範囲において、供給が可能なものであれ
ばよい。また、本実施例では励起YAGレーザーのパル
ス幅を10nsとしたが、これに限るものではない。毎
秒10000mで移動する微粒子状の標的部材は、10
nsの間に100μm移動するが、本実施例ではX線の
取り出し方向から見ると、主としてX線源(プラズマ)
までの距離が変化する配置となっている。この変化が許
容できない場合には、励起レーザー光のパルス幅をより
短いものにしてもよい。
【0030】また、本実施例では標的部材の材質をタン
タルとしたが、これに限るものではなく、利用しようと
する波長のX線を輻射する材質であればよい。例えば錫
粒子を標的部材とすれば、λ=13nm付近のX線が高
い効率で発生する。錫の板材を標的部材とした場合、溶
融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片がプラ
ズマの爆発的な膨張により多量に飛散して大きな問題と
なるが、本発明のX線発生装置において錫微粒子を標的
部材とすれば、これらの飛散粒子の影響も完全に取り除
くことができる。
タルとしたが、これに限るものではなく、利用しようと
する波長のX線を輻射する材質であればよい。例えば錫
粒子を標的部材とすれば、λ=13nm付近のX線が高
い効率で発生する。錫の板材を標的部材とした場合、溶
融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片がプラ
ズマの爆発的な膨張により多量に飛散して大きな問題と
なるが、本発明のX線発生装置において錫微粒子を標的
部材とすれば、これらの飛散粒子の影響も完全に取り除
くことができる。
【0031】この場合、微粒子の速さが毎秒10000
mよりも遅くても飛散粒子低減の効果を得ることができ
る。溶融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片
の速さは最高でも毎秒1000m程度であり、イオンな
どの飛散粒子に比べると遅く、大きな飛散粒子ほど遅い
傾向にある。そのため、標的微粒子の速さを毎秒100
m程度にしてもこれらの飛散粒子(溶融した錫の液滴や
引きちぎられた標的部材の破片)の影響を軽減すること
はできるので、毎秒1000m程度にすれば、これらの
飛散粒子の影響はほとんど取り除くことができる。
mよりも遅くても飛散粒子低減の効果を得ることができ
る。溶融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片
の速さは最高でも毎秒1000m程度であり、イオンな
どの飛散粒子に比べると遅く、大きな飛散粒子ほど遅い
傾向にある。そのため、標的微粒子の速さを毎秒100
m程度にしてもこれらの飛散粒子(溶融した錫の液滴や
引きちぎられた標的部材の破片)の影響を軽減すること
はできるので、毎秒1000m程度にすれば、これらの
飛散粒子の影響はほとんど取り除くことができる。
【0032】また、供給する標的部材が常温で固体であ
る必要もなく、水などの液体を液滴として、或いは冷却
固化させて供給してもよく、さらに二酸化炭素やクリプ
トン、キセノンなど常温で気体の物質を冷却固化させて
供給してもよい。常温で気体や液体の標的部材を利用す
る場合には、プラズマ発生により気化した標的部材が真
空容器内に充満しないように、飛散粒子収集機構内部の
排気能力を十分なものとしてすばやく排気したり、極低
温に冷却した部分を設けて、すばやく液化させてしまう
ことが好ましい。
る必要もなく、水などの液体を液滴として、或いは冷却
固化させて供給してもよく、さらに二酸化炭素やクリプ
トン、キセノンなど常温で気体の物質を冷却固化させて
供給してもよい。常温で気体や液体の標的部材を利用す
る場合には、プラズマ発生により気化した標的部材が真
空容器内に充満しないように、飛散粒子収集機構内部の
排気能力を十分なものとしてすばやく排気したり、極低
温に冷却した部分を設けて、すばやく液化させてしまう
ことが好ましい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のX線発生
装置によれば、真空容器内における飛散粒子の拡散防止
により清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないように
して、その結果、長時間安定して使用できる。即ち、本
発明のX線発生装置によれば、X線取り出し方向や励起
エネルギービームの導入窓への飛散粒子の分布をなくす
ことができ、X線取り出し方向に配置されたフィルター
などのX線光学素子や、励起エネルギービームの導入窓
に飛散粒子が付着しなくなる。
装置によれば、真空容器内における飛散粒子の拡散防止
により清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないように
して、その結果、長時間安定して使用できる。即ち、本
発明のX線発生装置によれば、X線取り出し方向や励起
エネルギービームの導入窓への飛散粒子の分布をなくす
ことができ、X線取り出し方向に配置されたフィルター
などのX線光学素子や、励起エネルギービームの導入窓
に飛散粒子が付着しなくなる。
【0034】その結果、利用できるX線の強度を長時間
維持することができ、X線源として安定して利用するこ
とができる。
維持することができ、X線源として安定して利用するこ
とができる。
【図1】は、本発明のX線発生装置(一例)におけるX
線発生位置付近の概略構成を示す図である。
線発生位置付近の概略構成を示す図である。
【図2】は、実施例のX線発生装置の概略構成図であ
る。
る。
100,200 微粒子状の標的部材 101,201 標的部材供給機構 202 標的部材検出器 110,210 プラズマ 111,211 励起エネルギービーム 112,212 飛散粒子 220 集光レンズ 221 入射窓 222 飛散粒子収集機構 223 真空ポンプ 230 薄膜フィルター 240 真空容器 以上
Claims (5)
- 【請求項1】 減圧された真空容器内において、10μ
m〜1mmの大きさを有する微粒子状の標的部材に励起
エネルギービームを集光照射してプラズマを形成し、該
プラズマからX線を取り出すX線発生装置において、 前記微粒子状の標的部材は、前記励起エネルギービーム
の集光位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該
標的部材が前記集光位置に到達したときに、標的部材の
移動速度が毎秒100m以上であり、かつ、該標的部材
に前記励起エネルギービームが集光照射されることを特
徴とするX線発生装置。 - 【請求項2】 前記標的部材が前記集光位置に到達した
ときの移動速度が毎秒10000m以上であることを特
徴とする請求項1記載のX線発生装置。 - 【請求項3】 前記エネルギービームの集光位置を原点
とし、該原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をX軸とし、該放出開始点が正のX座標軸上に配置され
ているとした場合、前記励起エネルギービームをX座標
軸上を除く正のX座標領域から照射することを特徴とす
る請求項1または2記載のX線発生装置。 - 【請求項4】 前記X線の取り出し方向を前記X座標軸
上を除く正のX座標領域内に配置したことを特徴とする
請求項3記載のX線発生装置。 - 【請求項5】 前記標的部材に前記励起エネルギービー
ムを照射した際に発生する飛散粒子を収集する飛散粒子
収集機構を設けたことを特徴とする請求項1〜4記載の
X線発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8209897A JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | X線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8209897A JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | X線発生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1055899A true JPH1055899A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16580463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8209897A Pending JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | X線発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1055899A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマx線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
WO2001046962A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Philips Electron Optics B.V. | 'x-ray microscope having an x-ray source for soft x-rays |
JP2005019380A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Northrop Grumman Corp | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマeuv光源 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP8209897A patent/JPH1055899A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマx線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
WO2001046962A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Philips Electron Optics B.V. | 'x-ray microscope having an x-ray source for soft x-rays |
JP2005019380A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Northrop Grumman Corp | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマeuv光源 |
JP4629990B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2011-02-09 | ユニバーシティ・オブ・セントラル・フロリダ・リサーチ・ファウンデーション | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマeuv光源 |
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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: 20050419 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050817 |