JPH11144654A - Ｘ線発生装置 - Google Patents
Ｘ線発生装置Info
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- JPH11144654A JPH11144654A JP9306769A JP30676997A JPH11144654A JP H11144654 A JPH11144654 A JP H11144654A JP 9306769 A JP9306769 A JP 9306769A JP 30676997 A JP30676997 A JP 30676997A JP H11144654 A JPH11144654 A JP H11144654A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転対陰極の振動によるＸ線の照射対象範囲
の変動を許容範囲内に収めることができるＸ線発生装置
を提供する。 【解決手段】 電子銃から発せられた電子ビームが回転
対陰極の照射対象部に照射されることにより発生するＸ
線のうち，所定の方向に発生したＸ線のみが取り出され
る。その所定の取り出し方向は，上記電子ビームの上記
回転対陰極への照射中心軸とのなす角が，０°±θ，若
しくは１８０°±θ（θ＝３０°）の範囲に設定され
る。また，上記θは，θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ），
（但し，δ1：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の
許容上限値，δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照
射中心軸方向へのＸ線発生点の変位量の最大値）により
適宜適当な値が求められる。回転対陰極が振動すると，
照射対象部の位置，即ちＸ線発生点の位置は，電子ビー
ムの上記回転対陰極への照射中心軸に沿って移動するた
め，上記のような範囲にＸ線の取り出し方向を設定すれ
ば，回転対陰極が振動してもＸ線の中心軸の変動量を許
容範囲内に抑えることができる。
の変動を許容範囲内に収めることができるＸ線発生装置
を提供する。 【解決手段】 電子銃から発せられた電子ビームが回転
対陰極の照射対象部に照射されることにより発生するＸ
線のうち，所定の方向に発生したＸ線のみが取り出され
る。その所定の取り出し方向は，上記電子ビームの上記
回転対陰極への照射中心軸とのなす角が，０°±θ，若
しくは１８０°±θ（θ＝３０°）の範囲に設定され
る。また，上記θは，θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ），
（但し，δ1：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の
許容上限値，δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照
射中心軸方向へのＸ線発生点の変位量の最大値）により
適宜適当な値が求められる。回転対陰極が振動すると，
照射対象部の位置，即ちＸ線発生点の位置は，電子ビー
ムの上記回転対陰極への照射中心軸に沿って移動するた
め，上記のような範囲にＸ線の取り出し方向を設定すれ
ば，回転対陰極が振動してもＸ線の中心軸の変動量を許
容範囲内に抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，Ｘ線発生装置に係
り，詳しくは，電子銃から発せられた電子ビームを回転
対陰極の所定の照射対象部に照射してＸ線を発生させ，
所定方向へ発せられたＸ線のみを取り出すようにしたＸ
線発生装置に関するものである。
り，詳しくは，電子銃から発せられた電子ビームを回転
対陰極の所定の照射対象部に照射してＸ線を発生させ，
所定方向へ発せられたＸ線のみを取り出すようにしたＸ
線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から，例えば集積回路の製造等に用
いられるＸ線露光装置などで用いられているＸ線発生装
置では，電子ビームのターゲット（陽極）となる対陰極
として，内部に冷却水を循環させながら回転する円盤状
の回転対陰極が用いられている。これは，大量処理を行
うために，発生させるＸ線の強度を上げようとすると，
大電流の電子ビームを上記対陰極に照射する必要がある
が，その際，その大電流の電子ビームにより発生する熱
による上記対陰極の損傷を防止する必要があるからであ
る。このような従来のＸ線発生装置として，例えば特開
昭５９−１５１４２５号公報に提案されている発明（以
下，従来技術という）がある。以下，図７を用いて上記
従来技術に係るＸ線発生装置Ａ０について説明する。Ｘ
線発生装置Ａ０は，図７に示すように，真空容器２６に
対して固設され，電子ビーム３０を発生させる電子銃２
１と，上記真空容器２６内に中心軸Ｐ周りに回動可能な
状態で設置された円盤状の回転対陰極２４と，上記電子
ビーム３０が上記回転対陰極２４に照射されることによ
り発生するＸ線を透過させて取り出すＸ線透過窓２５と
を主な要素として構成されている。また，上記電子銃２
１は，電子ビーム３０を発生させる電子源２２と，該電
子ビーム３０を上記回転対陰極２４の表面に集束させる
電子レンズ２３とを具備している。また，上記回転対陰
極２４は中空構造となっており，内部には仕切り板２４
ａが設けられ，矢印方向に循環される冷却水により冷却
される。
いられるＸ線露光装置などで用いられているＸ線発生装
置では，電子ビームのターゲット（陽極）となる対陰極
として，内部に冷却水を循環させながら回転する円盤状
の回転対陰極が用いられている。これは，大量処理を行
うために，発生させるＸ線の強度を上げようとすると，
大電流の電子ビームを上記対陰極に照射する必要がある
が，その際，その大電流の電子ビームにより発生する熱
による上記対陰極の損傷を防止する必要があるからであ
る。このような従来のＸ線発生装置として，例えば特開
昭５９−１５１４２５号公報に提案されている発明（以
下，従来技術という）がある。以下，図７を用いて上記
従来技術に係るＸ線発生装置Ａ０について説明する。Ｘ
線発生装置Ａ０は，図７に示すように，真空容器２６に
対して固設され，電子ビーム３０を発生させる電子銃２
１と，上記真空容器２６内に中心軸Ｐ周りに回動可能な
状態で設置された円盤状の回転対陰極２４と，上記電子
ビーム３０が上記回転対陰極２４に照射されることによ
り発生するＸ線を透過させて取り出すＸ線透過窓２５と
を主な要素として構成されている。また，上記電子銃２
１は，電子ビーム３０を発生させる電子源２２と，該電
子ビーム３０を上記回転対陰極２４の表面に集束させる
電子レンズ２３とを具備している。また，上記回転対陰
極２４は中空構造となっており，内部には仕切り板２４
ａが設けられ，矢印方向に循環される冷却水により冷却
される。
【０００３】以上のような構成を有するＸ線発生装置Ａ
０によりＸ線を発生させる際には，まず上記電子銃２１
の電子源２２より電子ビーム３０が発せられる。発せら
れた電子ビーム３０は，上記電子レンズ２３により集束
され，上記回転対陰極２４の照射対象部２４ｂに照射さ
れる。照射面２４ｂに照射された電子ビーム３０は，上
記照射対象部２４ｂの表面から内部に進入し，所定の深
さの位置（以下の説明では，この所定の深さは無視す
る）でＸ線を発生させる。その際，Ｘ線は全方向に発生
するが，その内，Ｘ線透過窓２５を通過した所定方向の
Ｘ線３１のみが取り出され，基板等の照射対象物Ｑに照
射される。尚，上記Ｘ線発生装置Ａ０では，上記電子ビ
ーム３０の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向
の中心軸３１ａとのなす角βは，９０°＋αとなるよう
に調整されている。
０によりＸ線を発生させる際には，まず上記電子銃２１
の電子源２２より電子ビーム３０が発せられる。発せら
れた電子ビーム３０は，上記電子レンズ２３により集束
され，上記回転対陰極２４の照射対象部２４ｂに照射さ
れる。照射面２４ｂに照射された電子ビーム３０は，上
記照射対象部２４ｂの表面から内部に進入し，所定の深
さの位置（以下の説明では，この所定の深さは無視す
る）でＸ線を発生させる。その際，Ｘ線は全方向に発生
するが，その内，Ｘ線透過窓２５を通過した所定方向の
Ｘ線３１のみが取り出され，基板等の照射対象物Ｑに照
射される。尚，上記Ｘ線発生装置Ａ０では，上記電子ビ
ーム３０の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向
の中心軸３１ａとのなす角βは，９０°＋αとなるよう
に調整されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような回転対陰
極２４では，内部に冷却水を流しながら回転させるた
め，冷却水の脈流等の影響により数１０μｍオーダーの
振動は避けられないが，この回転対陰極２４の振動によ
り，上記従来のＸ線発生装置Ａ０では以下のような問題
点が発生する。図８の模式図に示すように，回転対陰極
２４が振動により破線で示す２４′の位置に変位したと
すると，電子ビーム３０の上記回転対陰極２４への照射
対象部２４ｂは，上記電子ビーム３０の照射中心軸３０
ａ方向にずれた２４ｂ′の位置に移動する。当然これに
伴ってＸ線発生位置もずれるため，上記電子ビーム３０
の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸
３１ａとのなす角βが９０°＋αである本装置Ａ０で
は，取り出されるＸ線３１は，破線３１′で示すように
中心軸３１ａと垂直な方向に変動する。このようなＸ線
３１の照射位置の変動はＸ線３１の照射対象範囲を拡大
させ，このＸ線発生装置Ａ０を用いた露光装置などの分
解能の低下を引き起こしてしまう。このような分解能の
低下は，例えば半導体デバイス分野等のように加工や検
査にサブミクロン以下の分解能が要求される場合には容
認できない問題点となる。本発明は上記事情に鑑みてな
されたものであり，その目的とするところは，回転対陰
極の振動によるＸ線の照射対象範囲の変動を許容範囲内
に収めることができるＸ線発生装置を提供することであ
る。
極２４では，内部に冷却水を流しながら回転させるた
め，冷却水の脈流等の影響により数１０μｍオーダーの
振動は避けられないが，この回転対陰極２４の振動によ
り，上記従来のＸ線発生装置Ａ０では以下のような問題
点が発生する。図８の模式図に示すように，回転対陰極
２４が振動により破線で示す２４′の位置に変位したと
すると，電子ビーム３０の上記回転対陰極２４への照射
対象部２４ｂは，上記電子ビーム３０の照射中心軸３０
ａ方向にずれた２４ｂ′の位置に移動する。当然これに
伴ってＸ線発生位置もずれるため，上記電子ビーム３０
の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸
３１ａとのなす角βが９０°＋αである本装置Ａ０で
は，取り出されるＸ線３１は，破線３１′で示すように
中心軸３１ａと垂直な方向に変動する。このようなＸ線
３１の照射位置の変動はＸ線３１の照射対象範囲を拡大
させ，このＸ線発生装置Ａ０を用いた露光装置などの分
解能の低下を引き起こしてしまう。このような分解能の
低下は，例えば半導体デバイス分野等のように加工や検
査にサブミクロン以下の分解能が要求される場合には容
認できない問題点となる。本発明は上記事情に鑑みてな
されたものであり，その目的とするところは，回転対陰
極の振動によるＸ線の照射対象範囲の変動を許容範囲内
に収めることができるＸ線発生装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，電子銃から発せられた電子ビームを回転対
陰極の所定の照射対象部に照射してＸ線を発生させ，所
定方向へ発せられたＸ線のみを取り出すようにしたＸ線
発生装置において，上記電子ビームの上記回転対陰極へ
の照射中心軸と，上記Ｘ線の取り出し方向の中心軸との
なす角が，０°若しくは１８０°に対して±θ以内の範
囲となるように構成されてなることを特徴とするＸ線発
生装置として構成されている。尚，上記θは３０°とす
る。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により表すことができ，上記δ1 ，δ2 に応じて適宜最
適なθを求めることができる。更に，上記電子ビームを
偏向する偏向手段を具備することにより，上記電子ビー
ムの上記回転対陰極への照射中心軸を任意の方向に設定
することができるため，装置内のレイアウトの自由度が
向上する。また，上記回転対陰極の所定の照射対象部
を，Ｘ線を透過できる程度に薄い材料で構成し，上記Ｘ
線の取り出し方向を，上記所定の照射対象部の透過方向
に設定するような装置構成とすることもできる。
に本発明は，電子銃から発せられた電子ビームを回転対
陰極の所定の照射対象部に照射してＸ線を発生させ，所
定方向へ発せられたＸ線のみを取り出すようにしたＸ線
発生装置において，上記電子ビームの上記回転対陰極へ
の照射中心軸と，上記Ｘ線の取り出し方向の中心軸との
なす角が，０°若しくは１８０°に対して±θ以内の範
囲となるように構成されてなることを特徴とするＸ線発
生装置として構成されている。尚，上記θは３０°とす
る。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により表すことができ，上記δ1 ，δ2 に応じて適宜最
適なθを求めることができる。更に，上記電子ビームを
偏向する偏向手段を具備することにより，上記電子ビー
ムの上記回転対陰極への照射中心軸を任意の方向に設定
することができるため，装置内のレイアウトの自由度が
向上する。また，上記回転対陰極の所定の照射対象部
を，Ｘ線を透過できる程度に薄い材料で構成し，上記Ｘ
線の取り出し方向を，上記所定の照射対象部の透過方向
に設定するような装置構成とすることもできる。
【０００６】
【作用】本発明に係るＸ線発生装置では，電子銃から発
せられた電子ビームが回転対陰極の照射対象部に照射さ
れることによりＸ線が発生するが，そのうち，所定の方
向に発生したＸ線のみが取り出される。その所定の取り
出し方向は，上記電子ビームの上記回転対陰極への照射
中心軸とのなす角が，０°±θ，若しくは１８０°±θ
（θ＝３０°）の範囲に設定される。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により適宜適当な値が求められる。回転対陰極が振動す
ると，照射対象部の位置，即ちＸ線発生点の位置は，電
子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸に沿って移動
するため，上記のような範囲にＸ線の取り出し方向を設
定すれば，回転対陰極が振動してもＸ線の中心軸の変動
量を許容範囲内に抑えることができる。
せられた電子ビームが回転対陰極の照射対象部に照射さ
れることによりＸ線が発生するが，そのうち，所定の方
向に発生したＸ線のみが取り出される。その所定の取り
出し方向は，上記電子ビームの上記回転対陰極への照射
中心軸とのなす角が，０°±θ，若しくは１８０°±θ
（θ＝３０°）の範囲に設定される。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により適宜適当な値が求められる。回転対陰極が振動す
ると，照射対象部の位置，即ちＸ線発生点の位置は，電
子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸に沿って移動
するため，上記のような範囲にＸ線の取り出し方向を設
定すれば，回転対陰極が振動してもＸ線の中心軸の変動
量を許容範囲内に抑えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係るＸ線発生装置Ａ１の概略構成を示す模式図，
図２はＸ線発生装置Ａ１における回転対陰極の振動に対
するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図，図３は
Ｘ線発生装置Ａ１における回転対陰極２４の振動による
変位量δ2 と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の変動量δ1
との関係を示す説明図，図４は本発明の実施例に係るＸ
線発生装置Ａ２の概略構成を示す模式図，図５はＸ線発
生装置Ａ２における回転対陰極の振動に対するＸ線取り
出し方向の変動状態を示す説明図，図６はＸ線発生装置
Ａ２における回転対陰極２４の振動による変位量δ
2 と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の変動量δ1 との関係
を示す説明図である。
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係るＸ線発生装置Ａ１の概略構成を示す模式図，
図２はＸ線発生装置Ａ１における回転対陰極の振動に対
するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図，図３は
Ｘ線発生装置Ａ１における回転対陰極２４の振動による
変位量δ2 と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の変動量δ1
との関係を示す説明図，図４は本発明の実施例に係るＸ
線発生装置Ａ２の概略構成を示す模式図，図５はＸ線発
生装置Ａ２における回転対陰極の振動に対するＸ線取り
出し方向の変動状態を示す説明図，図６はＸ線発生装置
Ａ２における回転対陰極２４の振動による変位量δ
2 と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の変動量δ1 との関係
を示す説明図である。
【０００８】まず，本実施の形態に係るＸ線発生装置の
基本原理について説明する。図８を用いて説明したよう
に，従来のＸ線発生装置Ａ０では，回転対陰極２４が振
動により破線で示す２４′の位置に変位することによ
り，電子ビーム３０の上記回転対陰極２４への照射対象
部２４ｂは２４ｂ′の位置に移動し，取り出されるＸ線
３１は破線３１′で示すように中心軸３１ａと垂直な方
向に変動する。この時，照射対象部２４ｂの２４ｂ′ま
での移動軌跡に注目してみると，それは電子ビーム３０
の照射中心軸３０ａ上にあることがわかる。従って，図
２に示すように，電子ビーム３０の照射中心軸３０ａと
Ｘ線の取り出し方向の中心軸３１ａとを一致させるよう
に，即ち上記電子ビーム３０の照射中心軸３０ａとＸ線
３１の取り出し方向の中心軸３１ａとのなす角βが０°
になるようにすれば，回転対陰極２４が振動してもＸ線
３１の中心軸３１ａは全くずれないことがわかる。尚，
照射対象部２４ｂの位置が電子ビーム３０の中心軸３０
ａに沿って移動することにより，電子ビーム３０の焦点
位置と上記照射対象部２４ｂとの間に若干のずれが生じ
るが，電子ビームの焦点深度は深いため，その影響は無
視できる。
基本原理について説明する。図８を用いて説明したよう
に，従来のＸ線発生装置Ａ０では，回転対陰極２４が振
動により破線で示す２４′の位置に変位することによ
り，電子ビーム３０の上記回転対陰極２４への照射対象
部２４ｂは２４ｂ′の位置に移動し，取り出されるＸ線
３１は破線３１′で示すように中心軸３１ａと垂直な方
向に変動する。この時，照射対象部２４ｂの２４ｂ′ま
での移動軌跡に注目してみると，それは電子ビーム３０
の照射中心軸３０ａ上にあることがわかる。従って，図
２に示すように，電子ビーム３０の照射中心軸３０ａと
Ｘ線の取り出し方向の中心軸３１ａとを一致させるよう
に，即ち上記電子ビーム３０の照射中心軸３０ａとＸ線
３１の取り出し方向の中心軸３１ａとのなす角βが０°
になるようにすれば，回転対陰極２４が振動してもＸ線
３１の中心軸３１ａは全くずれないことがわかる。尚，
照射対象部２４ｂの位置が電子ビーム３０の中心軸３０
ａに沿って移動することにより，電子ビーム３０の焦点
位置と上記照射対象部２４ｂとの間に若干のずれが生じ
るが，電子ビームの焦点深度は深いため，その影響は無
視できる。
【０００９】以上の基本原理に基づいて，本実施の形態
に係るＸ線発生装置Ａ１は図１に示すように構成され
る。尚，上記従来技術と同様の構成要素については同符
号を付し，その説明は省略する。図１に示すように，Ｘ
線発生装置Ａ１は，真空容器２６内に設置された電子銃
２１と，同じく真空容器２６内に設置され，上記電子銃
２１より発せられた電子ビーム３０を偏向する偏向磁石
１（偏向手段の一例）と，同じく真空容器２６内に設置
され，上記電子ビーム３０のターゲット（陽極）となる
回転対陰極２４と，上記真空容器２６の一部に設けられ
たＸ線透過窓２５とを具備して構成される。上記電子銃
２１は，その電子ビーム送出方向が上記回転対陰極２４
の回転軸Ｐと垂直になるように設置されている。また，
上記偏向磁石１は，上記電子銃２１より送出された電子
ビーム３０に対して，その中心軸３０ａを上記回転対陰
極２４方向に９０°偏向させるように作用する。更に，
上記Ｘ線透過窓２５は，上記回転対陰極２４の照射対象
部２４ｂから回転軸Ｐ方向への延長線上に設けられてい
る。
に係るＸ線発生装置Ａ１は図１に示すように構成され
る。尚，上記従来技術と同様の構成要素については同符
号を付し，その説明は省略する。図１に示すように，Ｘ
線発生装置Ａ１は，真空容器２６内に設置された電子銃
２１と，同じく真空容器２６内に設置され，上記電子銃
２１より発せられた電子ビーム３０を偏向する偏向磁石
１（偏向手段の一例）と，同じく真空容器２６内に設置
され，上記電子ビーム３０のターゲット（陽極）となる
回転対陰極２４と，上記真空容器２６の一部に設けられ
たＸ線透過窓２５とを具備して構成される。上記電子銃
２１は，その電子ビーム送出方向が上記回転対陰極２４
の回転軸Ｐと垂直になるように設置されている。また，
上記偏向磁石１は，上記電子銃２１より送出された電子
ビーム３０に対して，その中心軸３０ａを上記回転対陰
極２４方向に９０°偏向させるように作用する。更に，
上記Ｘ線透過窓２５は，上記回転対陰極２４の照射対象
部２４ｂから回転軸Ｐ方向への延長線上に設けられてい
る。
【００１０】以上のように構成されたＸ線発生装置Ａ１
では，電子銃２１の電子源２２から発せられ，電子レン
ズ２３により集束された電子ビーム３０は，上記偏向磁
石１によりその中心軸３０ａを上記回転対陰極２４方向
に９０°曲げられ，上記回転対陰極２４の照射対象部２
４ｂに照射される。それにより発生したＸ線の内，上記
Ｘ線透過窓２５を通過したもの，即ち上記回転対陰極２
４の回転軸Ｐ方向へ発生したＸ線３１のみが取り出され
る。その際，電子ビーム３０の中心軸３０ａの方向は，
上記照射対象部２４ｂの位置では上記回転対陰極２４の
回転軸Ｐと一致するため，上記電子ビーム３０の照射中
心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａと
のなす角βは０°となる。従って，上述したように，回
転対陰極２４が振動してもＸ線３１の中心軸３１ａは全
くずれることはない。以上のように，上記電子ビーム３
０の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心
軸３１ａとのなす角βを０°にすれば，取り出されたＸ
線３１の中心軸３１ａのずれは０となり，理想的であ
る。しかしながら，上記βを完全に０°にすることは困
難であり，またそこまでの高精度を必要としない場合も
あるため，ここで上記βの許容範囲について検証する。
では，電子銃２１の電子源２２から発せられ，電子レン
ズ２３により集束された電子ビーム３０は，上記偏向磁
石１によりその中心軸３０ａを上記回転対陰極２４方向
に９０°曲げられ，上記回転対陰極２４の照射対象部２
４ｂに照射される。それにより発生したＸ線の内，上記
Ｘ線透過窓２５を通過したもの，即ち上記回転対陰極２
４の回転軸Ｐ方向へ発生したＸ線３１のみが取り出され
る。その際，電子ビーム３０の中心軸３０ａの方向は，
上記照射対象部２４ｂの位置では上記回転対陰極２４の
回転軸Ｐと一致するため，上記電子ビーム３０の照射中
心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａと
のなす角βは０°となる。従って，上述したように，回
転対陰極２４が振動してもＸ線３１の中心軸３１ａは全
くずれることはない。以上のように，上記電子ビーム３
０の照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心
軸３１ａとのなす角βを０°にすれば，取り出されたＸ
線３１の中心軸３１ａのずれは０となり，理想的であ
る。しかしながら，上記βを完全に０°にすることは困
難であり，またそこまでの高精度を必要としない場合も
あるため，ここで上記βの許容範囲について検証する。
【００１１】図３は，回転対陰極２４の振動による変位
量と，Ｘ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量と
の関係を示したものである。電子ビーム３０の回転対陰
極２４への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向
中心軸３１ａとのずれ角をθとし，回転対陰極２４の軸
方向への変位量をδ2 ，その時の上記Ｘ線３１の取り出
し方向中心軸３１ａの変動量をδ1 とすると，図３より
次式で示す関係が得られる。 δ1 ＝δ2 ｓｉｎθ … （１） ここで，ベアリングなどの機械精度から考えると，上記
δ2 は２０μｍ以下に抑えられると考えられる。また，
光電子分光分析法などでは１０μｍまでの空間分解能が
実現されているため，上記δ1 は１０μｍ以下とするこ
とを要する。従って，上記（１）式より，次式が得られ
る。 θ≦ｓｉｎ-1（１０／２０） … （２） （２）式より，θ≦３０°，即ち，電子ビーム３０の照
射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａ
とのなす角βは，０°±３０°の範囲を許容範囲と考え
ることができる。
量と，Ｘ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量と
の関係を示したものである。電子ビーム３０の回転対陰
極２４への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向
中心軸３１ａとのずれ角をθとし，回転対陰極２４の軸
方向への変位量をδ2 ，その時の上記Ｘ線３１の取り出
し方向中心軸３１ａの変動量をδ1 とすると，図３より
次式で示す関係が得られる。 δ1 ＝δ2 ｓｉｎθ … （１） ここで，ベアリングなどの機械精度から考えると，上記
δ2 は２０μｍ以下に抑えられると考えられる。また，
光電子分光分析法などでは１０μｍまでの空間分解能が
実現されているため，上記δ1 は１０μｍ以下とするこ
とを要する。従って，上記（１）式より，次式が得られ
る。 θ≦ｓｉｎ-1（１０／２０） … （２） （２）式より，θ≦３０°，即ち，電子ビーム３０の照
射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａ
とのなす角βは，０°±３０°の範囲を許容範囲と考え
ることができる。
【００１２】以上説明したように，本実施の形態に係る
Ｘ線発生装置Ａ１は，電子ビーム３０の回転対陰極２４
への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸
３１ａとのなす角βが０°±３０°の範囲となるように
構成されているため，回転対陰極２４が振動してもＸ線
３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量を許容範囲内
に抑えることができる。従って，このＸ線発生装置Ａ１
を利用した露光装置などの分解能の低下を許容範囲内に
抑えることができ，高い分解能を必要とする半導体デバ
イス分野等での大量処理にも十分に対応できる。尚，上
記電子レンズ２３は，偏向磁石１と回転対陰極２４との
間に設置することもできる。また，偏向手段としては，
上記偏向磁石１のほか，例えばＸ線通過孔を有する電場
型偏向電極等を用いることもできる。
Ｘ線発生装置Ａ１は，電子ビーム３０の回転対陰極２４
への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸
３１ａとのなす角βが０°±３０°の範囲となるように
構成されているため，回転対陰極２４が振動してもＸ線
３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量を許容範囲内
に抑えることができる。従って，このＸ線発生装置Ａ１
を利用した露光装置などの分解能の低下を許容範囲内に
抑えることができ，高い分解能を必要とする半導体デバ
イス分野等での大量処理にも十分に対応できる。尚，上
記電子レンズ２３は，偏向磁石１と回転対陰極２４との
間に設置することもできる。また，偏向手段としては，
上記偏向磁石１のほか，例えばＸ線通過孔を有する電場
型偏向電極等を用いることもできる。
【００１３】
【実施例】上記実施の形態では，電子ビーム３０の照射
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａ
とのなす角βを０°とすることを基本としたが，図５に
示すように，電子ビーム３０の照射中心軸３０ａの延長
方向にＸ線の取り出し方向をとっても，即ち上記βを１
８０°としても，回転対陰極２４の振動に対するＸ線３
１の中心軸３１ａのずれを０にすることができる。以上
の基本原理に基づいて，本実施例に係るＸ線発生装置Ａ
２は図４に示すように構成される。図４に示すように，
Ｘ線発生装置Ａ２は，真空容器２６内に設置された電子
銃２１と，同じく真空容器２６内に設置され，上記電子
ビーム３０のターゲット（陽極）となる回転対陰極２４
と，上記真空容器２６の一部に設けられたＸ線透過窓２
５とを具備して構成される。上記電子銃２１は，送出す
る電子ビーム３０が上記回転対陰極２４の照射対象部２
４ｃに照射されるように調整されている。また，上記回
転対陰極２４の照射対象部２４ｃはＸ線を透過できる程
度に薄いフィルム状に形成されている。更に，上記Ｘ線
透過窓２５は上記電子ビーム３０の中心軸３０ａの延長
線上に設けられている。以上のように構成されたＸ線発
生装置Ａ２では，電子銃２１の電子源２２から発せら
れ，電子レンズ２３により集束された電子ビーム３０
は，上記回転対陰極２４のフィルム状の照射対象部２４
ｃに照射される。それにより発生したＸ線の内，上記Ｘ
線透過窓２５を通過したもの，即ち上記フィルム状の照
射対象部２４ｃを透過して上記電子ビーム３０の中心軸
３０ａの延長方向に発生したＸ線３１のみが取り出され
る。この時，上記電子ビーム３０の照射中心軸３０ａと
Ｘ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａとのなす角βは
１８０°となる。従って，上述したように，回転対陰極
２４が振動してもＸ線３１の中心軸３１ａは全くずれる
ことはない。
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａ
とのなす角βを０°とすることを基本としたが，図５に
示すように，電子ビーム３０の照射中心軸３０ａの延長
方向にＸ線の取り出し方向をとっても，即ち上記βを１
８０°としても，回転対陰極２４の振動に対するＸ線３
１の中心軸３１ａのずれを０にすることができる。以上
の基本原理に基づいて，本実施例に係るＸ線発生装置Ａ
２は図４に示すように構成される。図４に示すように，
Ｘ線発生装置Ａ２は，真空容器２６内に設置された電子
銃２１と，同じく真空容器２６内に設置され，上記電子
ビーム３０のターゲット（陽極）となる回転対陰極２４
と，上記真空容器２６の一部に設けられたＸ線透過窓２
５とを具備して構成される。上記電子銃２１は，送出す
る電子ビーム３０が上記回転対陰極２４の照射対象部２
４ｃに照射されるように調整されている。また，上記回
転対陰極２４の照射対象部２４ｃはＸ線を透過できる程
度に薄いフィルム状に形成されている。更に，上記Ｘ線
透過窓２５は上記電子ビーム３０の中心軸３０ａの延長
線上に設けられている。以上のように構成されたＸ線発
生装置Ａ２では，電子銃２１の電子源２２から発せら
れ，電子レンズ２３により集束された電子ビーム３０
は，上記回転対陰極２４のフィルム状の照射対象部２４
ｃに照射される。それにより発生したＸ線の内，上記Ｘ
線透過窓２５を通過したもの，即ち上記フィルム状の照
射対象部２４ｃを透過して上記電子ビーム３０の中心軸
３０ａの延長方向に発生したＸ線３１のみが取り出され
る。この時，上記電子ビーム３０の照射中心軸３０ａと
Ｘ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａとのなす角βは
１８０°となる。従って，上述したように，回転対陰極
２４が振動してもＸ線３１の中心軸３１ａは全くずれる
ことはない。
【００１４】以上のように，上記電子ビーム３０の照射
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａ
とのなす角βを１８０°にすることが理想的であるが，
ここで上記βの許容範囲について検証する。図６は，回
転対陰極２４を透過する方向にＸ線の取り出し方向をと
った場合の，回転対陰極２４の振動による変位量と，Ｘ
線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量との関係を
示したものである。電子ビーム３０の回転対陰極２４へ
の照射中心軸３０ａの延長線（β＝１８０°）とＸ線３
１の取り出し方向中心軸３１ａとのずれ角をθとし，回
転対陰極２４の軸方向への変位量をδ2 ，その時の上記
Ｘ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量をδ1 と
すると，それらの関係は，上記実施の形態と同様，上記
（１）式で表される。従って，上記実施の形態と同様，
（２）式より，θ≦３０°，即ち電子ビーム３０の照射
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａと
のなす角βは，１８０°±３０°の範囲を許容範囲と考
えることができる。以上説明したように，本実施例に係
るＸ線発生装置Ａ２は，電子ビーム３０の回転対陰極２
４への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心
軸３１ａとのなす角βが１８０°±３０°の範囲となる
ように構成されているため，回転対陰極２４が振動して
もＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量を許容
範囲内に抑えることができる。従って，このＸ線発生装
置Ａ１を利用した露光装置などの分解能の低下を許容範
囲内に抑えることができ，高い分解能を必要とする半導
体デバイス分野等での大量処理にも十分に対応できる。
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向の中心軸３１ａ
とのなす角βを１８０°にすることが理想的であるが，
ここで上記βの許容範囲について検証する。図６は，回
転対陰極２４を透過する方向にＸ線の取り出し方向をと
った場合の，回転対陰極２４の振動による変位量と，Ｘ
線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量との関係を
示したものである。電子ビーム３０の回転対陰極２４へ
の照射中心軸３０ａの延長線（β＝１８０°）とＸ線３
１の取り出し方向中心軸３１ａとのずれ角をθとし，回
転対陰極２４の軸方向への変位量をδ2 ，その時の上記
Ｘ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量をδ1 と
すると，それらの関係は，上記実施の形態と同様，上記
（１）式で表される。従って，上記実施の形態と同様，
（２）式より，θ≦３０°，即ち電子ビーム３０の照射
中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａと
のなす角βは，１８０°±３０°の範囲を許容範囲と考
えることができる。以上説明したように，本実施例に係
るＸ線発生装置Ａ２は，電子ビーム３０の回転対陰極２
４への照射中心軸３０ａとＸ線３１の取り出し方向中心
軸３１ａとのなす角βが１８０°±３０°の範囲となる
ように構成されているため，回転対陰極２４が振動して
もＸ線３１の取り出し方向中心軸３１ａの変動量を許容
範囲内に抑えることができる。従って，このＸ線発生装
置Ａ１を利用した露光装置などの分解能の低下を許容範
囲内に抑えることができ，高い分解能を必要とする半導
体デバイス分野等での大量処理にも十分に対応できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係るＸ線発生装置は，電子銃か
ら発せられた電子ビームを回転対陰極の所定の照射対象
部に照射してＸ線を発生させ，所定方向へ発せられたＸ
線のみを取り出すようにしたＸ線発生装置において，上
記電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸と，上記
Ｘ線の取り出し方向の中心軸とのなす角が，０°若しく
は１８０°に対して±θ（θは３０°）以内の範囲とな
るように構成されてなることを特徴とするＸ線発生装置
として構成されているため，回転対陰極が振動してもＸ
線の取り出し方向中心軸の変動量を許容範囲内に抑える
ことができる。従って，このＸ線発生装置を利用した露
光装置などの分解能の低下を許容範囲内に抑えることが
でき，高い分解能を必要とする半導体デバイス分野等で
の大量処理にも十分に対応できる。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により表すことができ，上記δ1 ，δ2 に応じて適宜最
適なθを求めることができる。
ら発せられた電子ビームを回転対陰極の所定の照射対象
部に照射してＸ線を発生させ，所定方向へ発せられたＸ
線のみを取り出すようにしたＸ線発生装置において，上
記電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸と，上記
Ｘ線の取り出し方向の中心軸とのなす角が，０°若しく
は１８０°に対して±θ（θは３０°）以内の範囲とな
るように構成されてなることを特徴とするＸ線発生装置
として構成されているため，回転対陰極が振動してもＸ
線の取り出し方向中心軸の変動量を許容範囲内に抑える
ことができる。従って，このＸ線発生装置を利用した露
光装置などの分解能の低下を許容範囲内に抑えることが
でき，高い分解能を必要とする半導体デバイス分野等で
の大量処理にも十分に対応できる。また，上記θは， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により表すことができ，上記δ1 ，δ2 に応じて適宜最
適なθを求めることができる。
【図１】 本発明の実施の形態に係るＸ線発生装置Ａ１
の概略構成を示す模式図。
の概略構成を示す模式図。
【図２】 Ｘ線発生装置Ａ１における回転対陰極の振動
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
【図３】 Ｘ線発生装置Ａ１における回転対陰極２４の
振動による変位量δ2と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の
変動量δ1 との関係を示す説明図。
振動による変位量δ2と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の
変動量δ1 との関係を示す説明図。
【図４】 本発明の実施例に係るＸ線発生装置Ａ２の概
略構成を示す模式図。
略構成を示す模式図。
【図５】 Ｘ線発生装置Ａ２における回転対陰極の振動
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
【図６】 Ｘ線発生装置Ａ２における回転対陰極２４の
振動による変位量δ2と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の
変動量δ1 との関係を示す説明図。
振動による変位量δ2と，Ｘ線の取り出し方向中心軸の
変動量δ1 との関係を示す説明図。
【図７】 従来のＸ線発生装置Ａ０の概略構成を示す模
式図。
式図。
【図８】 Ｘ線発生装置Ａ０における回転対陰極の振動
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
に対するＸ線取り出し方向の変動状態を示す説明図。
１…偏向磁石（偏向手段の一例） ２１…電子銃 ２４…回転対陰極 ２４ｂ…照射対象部 ３０…電子ビーム ３１…Ｘ線
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｇ 1/00 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ 1/52 Ｈ０５Ｇ 1/00 Ｅ
Claims (4)
- 【請求項１】 電子銃から発せられた電子ビームを回転
対陰極の所定の照射対象部に照射してＸ線を発生させ，
所定方向へ発せられたＸ線のみを取り出すようにしたＸ
線発生装置において， 上記電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸と，上
記Ｘ線の取り出し方向の中心軸とのなす角が，０°若し
くは１８０°に対して±θ以内の範囲となるように構成
されてなることを特徴とするＸ線発生装置。ここに，θ
＝３０°とする。 - 【請求項２】 上記θが， θ＝ｓｉｎ-1（δ1 ／δ2 ） 但し，δ1 ：Ｘ線の取り出し方向の中心軸の変動量の許
容上限値。 δ2 ：電子ビームの上記回転対陰極への照射中心軸方向
へのＸ線発生点の変位量の最大値。 により表される請求項１記載のＸ線発生装置。 - 【請求項３】 更に上記電子ビームを偏向する偏向手段
を具備する請求項１又は２に記載のＸ線発生装置。 - 【請求項４】 上記回転対陰極の所定の照射対象部が，
Ｘ線を透過できる程度に薄い材料で構成され，上記Ｘ線
の取り出し方向が，上記所定の照射対象部の透過方向に
設定される請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306769A JPH11144654A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306769A JPH11144654A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Ｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144654A true JPH11144654A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17961073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9306769A Pending JPH11144654A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144654A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043390A1 (ja) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Ｘ線管および非破壊検査装置 |
| CN114545481A (zh) * | 2020-11-24 | 2022-05-27 | 离子束应用股份有限公司 | 用于x射线辐照的装置 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP9306769A patent/JPH11144654A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043390A1 (ja) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Ｘ線管および非破壊検査装置 |
| EP1933360A1 (en) * | 2005-10-07 | 2008-06-18 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | X-ray tube and nondestructive inspection equipment |
| EP1933360B1 (en) * | 2005-10-07 | 2012-04-11 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | X-ray tube and nondestructive inspection equipment |
| CN114545481A (zh) * | 2020-11-24 | 2022-05-27 | 离子束应用股份有限公司 | 用于x射线辐照的装置 |
| CN114545481B (zh) * | 2020-11-24 | 2024-06-04 | 离子束应用股份有限公司 | 用于x射线辐照的装置 |
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