JPS5929331A - X-ray generating device - Google Patents

X-ray generating device

Info

Publication number
JPS5929331A
JPS5929331A JP57140306A JP14030682A JPS5929331A JP S5929331 A JPS5929331 A JP S5929331A JP 57140306 A JP57140306 A JP 57140306A JP 14030682 A JP14030682 A JP 14030682A JP S5929331 A JPS5929331 A JP S5929331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
gas
chamber
irradiation chamber
ray irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57140306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Yamabe
山部 正樹
Yasuo Furukawa
古川 泰男
Masahiro Okabe
岡部 正博
Yoshitaka Kitamura
北村 芳隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP57140306A priority Critical patent/JPS5929331A/en
Publication of JPS5929331A publication Critical patent/JPS5929331A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to raise the utilization rate of an X-ray by using no special valve so as to reduce absorption loss by gas. CONSTITUTION:A vessel 11, made of metal such as iron, is partitioned by a screen 12 into an X-ray generating chamber 13 and an X-ray irradiation chamber 14, each of which is equipped with glass introducing holes 15 and 16 and exhaust holes 17 and 18 respectively. A cathode 19 made of a metal with high melting point such as tungsten or tantalium is mounted in the X-ray generating chamber 13 via an insulating material 20. Further, an opening part 21 for allowing X-rays to pass therethrough is provided on a part of the screen 12 facing the cathode 19, a taper adapted to open toward the X-ray irradiation chamber side 14 is formed on said opening part in the thickness direction thereof, and a ring-shaped plate 22 is glued to the peripheral part of said opening part on the X-ray generating chamber 13 side so a to cover the surface of the screen 12. Moreover, Kr is introduced as discharge gas having high efficiency of X-ray generation into the X-ray generating chamber 13, and He as gas having small coefficient of X- ray absorption into the X-ray irradiation chamber 14 through the gas introducing holes 15, 16 respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)発明の技術分野 本発明は、エックス線発生装置に係り、とくに気体放電
によって生成されたプラズマから発生ずるエックス線を
利用するガスプラズマ型のエックス線発生装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to an X-ray generator, and more particularly to a gas plasma type X-ray generator that utilizes X-rays generated from plasma generated by gas discharge.

(b)技術の背景 放電によって生成されたガスプラズマから発生するエッ
クス線を利用するエックス線発生装置は、従来から用い
られている電子衝撃型のエックス線発生装置に比してエ
ックス線の発生効率が高く、LSI等の微細パターンの
パターンニング等におけるエックス線露光時間を短縮可
能にするものとして実用化が期待されている。
(b) Background of the Technology It is expected that it will be put to practical use as a device that can shorten the X-ray exposure time in patterning fine patterns, etc.

(c)従来技術と問題点 従来のガスプラズマ型のエックス線発生装置においては
、プラズマ発生室に直接気体を導入し、ここでこの気体
中を放電させることによってエックス線を発生するプラ
ズマを生成していた。
(c) Conventional technology and problems In conventional gas plasma type X-ray generators, gas is directly introduced into the plasma generation chamber, and plasma that generates X-rays is generated by discharging the gas. .

一般に、ガスプラズマから効率よくエックス線を発生さ
せるためには、気体原子あるいは分子を必要とされる高
エネルギー状態にイオン化し、かつそのイオン密度を十
分高くする必要がある。
Generally, in order to efficiently generate X-rays from gas plasma, it is necessary to ionize gas atoms or molecules to a required high energy state and to make the ion density sufficiently high.

また、発生したエックス線を効率よく取り出すためには
、中性の前記気体原子あるいは分子による吸収をできる
だり小さくする必要がある。
Furthermore, in order to efficiently extract the generated X-rays, it is necessary to minimize the absorption by the neutral gas atoms or molecules.

このような条件を満足させるためには、気体およびプラ
ズマを局在化し、プラズマに十分なエネルギーを与えか
つこれを高密度にすることを可能にし、また、発生した
エックス線を気体層を通過しないで取り出し得るように
することが考えられる。
In order to satisfy these conditions, it is necessary to localize the gas and plasma, give sufficient energy to the plasma, make it dense, and prevent the generated X-rays from passing through the gas layer. It is conceivable to make it removable.

従来、」−記の目的で第1図に示すような構造のエック
ス線発生装置が用いられていた。
Conventionally, an X-ray generator having a structure as shown in FIG. 1 has been used for the purpose described above.

第1図において、ガス溜1の一端に取り付けられている
バルブ2を矢印の方向に往復運動させ、ノズル3からガ
スを断続的に噴出させる。一方、ガス溜1と外筒4との
間には、コンデンサー5およびスイッチ6とが直列に接
続されている。
In FIG. 1, a valve 2 attached to one end of a gas reservoir 1 is reciprocated in the direction of the arrow to intermittently eject gas from a nozzle 3. On the other hand, a capacitor 5 and a switch 6 are connected in series between the gas reservoir 1 and the outer cylinder 4.

ここでコンデンサー5に高電圧を充電し、スイッチGを
前記バルブ2の開閉に同期して開閉すると、噴出ガス流
7が放電電離し、これによって生じた電荷流による磁場
によってイオン流は自己収縮し、高密度のプラズマ柱8
を形成する。その結果、プラズマ柱8の温度が上昇し、
エックス線を発生ずるに到る。
When the capacitor 5 is charged with a high voltage and the switch G is opened and closed in synchronization with the opening and closing of the valve 2, the ejected gas flow 7 is discharged and ionized, and the ion flow self-contracts due to the magnetic field generated by the charge flow. , high-density plasma column 8
form. As a result, the temperature of the plasma column 8 increases,
This leads to the generation of X-rays.

上記従来の方法においては、中性の放電ガスおよびプラ
ズマを空間的に局在化させる点については一応目的は達
成されているが、バルブの弁を放電周期に同期させて高
速開閉する必要があり、これに関連して解決されるべき
問題点を残していた。
In the conventional method described above, the purpose of spatially localizing the neutral discharge gas and plasma has been achieved, but it is necessary to open and close the valve at high speed in synchronization with the discharge cycle. However, there are still some issues that need to be resolved in this regard.

すなわち、前記弁の開閉動作の速度には限度があり、ま
た、機構が複雑化すること、十分な耐久性が得られない
こと等である。
That is, there is a limit to the speed at which the valve can open and close, the mechanism becomes complicated, and sufficient durability cannot be obtained.

さらにまた、上記従来の方法においては、残留気体中の
不純物成分、特に有機物ガス、がプラズマ衝撃により活
性化され被照射試料に付着しこれを汚染することを避1
.−Jるために、被照射試料は装置外に配置し、これに
対しエックス線取出し窓から取り出されたエックス線を
照射するようにしていた。このためにエックス線取出し
窓による吸収損失が生じ、エックス線の利用効率を低下
させる欠点があった。
Furthermore, in the above conventional method, impurity components in the residual gas, especially organic gases, are prevented from being activated by plasma bombardment and adhering to the irradiated sample and contaminating it.
.. -J, the sample to be irradiated was placed outside the apparatus and was irradiated with X-rays taken out from the X-ray extraction window. For this reason, an absorption loss occurs due to the X-ray extraction window, which has the disadvantage of reducing the efficiency of X-ray utilization.

(d)発明の目的 本発明は、上記従来の方法におけるような特殊なバルブ
を用いず気体による吸収損失を小さくし、エックス線の
利用効率を高めることを可能とするガスプラズマ型のエ
ックス線発生装置を提供することを目的とする。
(d) Purpose of the Invention The present invention provides a gas plasma type X-ray generator that makes it possible to reduce gas absorption loss and increase X-ray usage efficiency without using special valves as in the conventional method. The purpose is to provide.

(e)発明の構成 本発明は、ガスプラズマ型のエックス線発生装置におい
て、開孔部によって連結されたエックス線発生室とエッ
クス線照射室とを設け、該エックス線発生室にはカソー
ドが設レノられておりかつエックス線を発生ずるガスプ
ラズマ生成用の気体が流入され、該エックス線照射室に
はエックス線吸収が小さくかつ前記エックス線照射室に
流入される気体とほぼ同圧力の気体が流入されるように
されていることを橢徴とする。
(e) Structure of the Invention The present invention provides a gas plasma type X-ray generator, which is provided with an X-ray generation chamber and an X-ray irradiation chamber connected by an opening, and a cathode is installed in the X-ray generation chamber. A gas for generating a gas plasma that generates X-rays is flowed into the X-ray irradiation chamber, and a gas having low X-ray absorption and approximately the same pressure as the gas flowing into the X-ray irradiation chamber is flowed into the X-ray irradiation chamber. It is considered an insult.

<r>発明の実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。<r>Embodiments of the invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、容器11は例えば鉄のような金属から
成り、仕切板12によってエックス線発生室13とエッ
クス線照射室14に分N11されており、それぞれには
ガス導入孔15および16と排気孔17および】8が設
げられている。
In FIG. 2, a container 11 is made of metal such as iron, and is divided into an X-ray generation chamber 13 and an X-ray irradiation chamber 14 by a partition plate 12, each having gas introduction holes 15 and 16 and an exhaust hole 17. and ]8 are provided.

エックス線発生室13には、例えばタングステンあるい
はタンクル等の高融点金属からなるカソード19が絶縁
物20を介して取り付&Jられている。また、仕切板1
2の前記カソード19に対向する部分には、エックス線
を通過させるための開孔部21が設けられている。この
開孔部21は、その厚さ方向にエックス線照射室14側
に開くようなテーパーが付けられており、また、そのエ
ックス線発生室13側におりる周辺部には化切板12の
表面を覆うようにリング状板22が接着されている。
A cathode 19 made of a high melting point metal such as tungsten or tankle is attached to the X-ray generating chamber 13 with an insulator 20 interposed therebetween. Also, partition plate 1
An aperture 21 for allowing X-rays to pass is provided in the portion facing the cathode 19 of No. 2. This aperture 21 is tapered in the thickness direction so as to open toward the X-ray irradiation chamber 14 side, and the surface of the chemical cutting plate 12 is provided at the peripheral portion that goes down to the X-ray generation chamber 13 side. A ring-shaped plate 22 is bonded to cover it.

第2図の構成において、エックス線発生室13にはエッ
クス線発生効率の高い放電ガスとして例えばクリブ1−
ン(Kr)が、また、エックス線照射室14にはエック
ス線に対する吸収係数が小さい例えばヘリウム(lie
)がそれぞれガス導入孔■5および16を通じて導入さ
れる。
In the configuration shown in FIG. 2, the X-ray generation chamber 13 contains a discharge gas having high X-ray generation efficiency, such as the crib 1-
In addition, in the X-ray irradiation chamber 14, there is a material such as helium (Kr), which has a small absorption coefficient for X-rays.
) are introduced through gas introduction holes 5 and 16, respectively.

この場合、排気孔17および18の径路の排気速度を調
節することによ÷τエックス線発生室13内のガス圧と
エックス線照射室14内のガス圧とをほぼ等しくなるよ
うに保つ。
In this case, the gas pressure in the ÷τ X-ray generation chamber 13 and the gas pressure in the X-ray irradiation chamber 14 are kept approximately equal by adjusting the exhaust speed of the paths of the exhaust holes 17 and 18.

上記の構成において、容器11とカッ−1′19との間
に容器11を負側にして直流高電圧を印加して放電を起
ずと、該カソード19と仕切板12に設&Jられた開孔
部21とを結ぶ線を軸としてプラスマ柱23が生成され
、このプラズマ柱23よりエックス線が放射される。
In the above configuration, if a DC high voltage is applied between the container 11 and the cup 1'19 with the container 11 on the negative side, and no discharge occurs, the opening provided between the cathode 19 and the partition plate 12 A plasma column 23 is generated with the line connecting the hole 21 as an axis, and X-rays are emitted from this plasma column 23.

[j11記プラズマ柱23は前記開孔Ffl;21”−
向う軸上に伸びているために、エックス線の放射強度分
布はこの軸を中心として高くなっている。したがって、
エックス線照射室14において、nIJ記軸上に配置さ
れた被照射試料24に最も効率よくエックス線が照射さ
れる。
[j11 The plasma column 23 is the opening Ffl; 21”-
Because it extends on the opposite axis, the radiation intensity distribution of X-rays increases around this axis. therefore,
In the X-ray irradiation chamber 14, the sample 24 to be irradiated placed on the nIJ axis is most efficiently irradiated with X-rays.

また、エックス線発生室13の内部の雰囲気はヘリウム
のようなエックス線吸収係数の小さいガスであるために
、被照射試料24に到達するエックス線の損失を小さく
抑えることができる。
Furthermore, since the atmosphere inside the X-ray generation chamber 13 is a gas such as helium having a small X-ray absorption coefficient, the loss of X-rays reaching the irradiated sample 24 can be suppressed to a small level.

なお、前記開孔部21を通してのエックス線発生室13
内の放電ガスとエックス線照射室14内のガス、例えば
ヘリウム、との相互拡散は両室内におけるガスの流速を
充分高めておくことによってその影響を無視できる程度
に抑えることが可能である。
Note that the X-ray generation chamber 13 through the opening 21
The influence of mutual diffusion between the discharge gas inside the X-ray irradiation chamber 14 and the gas inside the X-ray irradiation chamber 14, such as helium, can be suppressed to a negligible level by sufficiently increasing the gas flow rate in both chambers.

以北のように、本発明によるガスプラズマ型のエックス
線発生装置においてはエックス線の吸収損失を低く抑え
ることが可能であり、これによってエックス線の利用効
率を高めることができ、また、特殊な流体バルブを使用
しないために装置の構造が簡単となり、動作の信頼性を
高めることができる。
As mentioned above, in the gas plasma type X-ray generator according to the present invention, it is possible to suppress the absorption loss of X-rays, thereby increasing the utilization efficiency of X-rays. Since it is not used, the structure of the device is simplified and the reliability of operation can be improved.

(g)発明の効果 本発明によれば、電子素子等の微細パターンのパターン
ニングにおける露洸に用いるのに適した効率および信頼
性の高いガスプラズマ型のエックス線発生装置を提供で
きる効果がある。
(g) Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to provide a highly efficient and reliable gas plasma type X-ray generator suitable for use in exposure for patterning fine patterns of electronic devices and the like.

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

第1図は従来のガスプラズマ型のエックス線発生装置の
一例を示す図、第2図は本発明によるガスプラズマ型の
エックス線発生装置の構成の概要を示す図である。 図において、Iはガス溜、2はバルブ、3はノズル、4
は外筒、5はコンデンサー、6はスイッチ、7ば噴出ガ
ス流、8および23はプラズマ柱、11は容器、12は
仕り板、13は工・ノクス吊泉発生室、14はエックス
線照射室、15および164より゛ス導入了L、17お
よび18は排気孔、19はカッ−「゛、201色牟象物
、21は開孔部、22はリング状板、24番よ被!!@
H,)晶工v、木1である。 第 1 口 単 2 口 0 ノ4      2+
FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional gas plasma type X-ray generator, and FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of the gas plasma type X-ray generator according to the present invention. In the figure, I is a gas reservoir, 2 is a valve, 3 is a nozzle, and 4
1 is an outer cylinder, 5 is a condenser, 6 is a switch, 7 is an ejected gas flow, 8 and 23 are plasma columns, 11 is a container, 12 is a partition plate, 13 is an engineering/nox hanging spring generation chamber, 14 is an X-ray irradiation chamber, Spaces have been introduced from 15 and 164 L, 17 and 18 are exhaust holes, 19 is a cutout, 201 colored object, 21 is an opening, 22 is a ring-shaped plate, and No. 24 is covered!! @
H,) Shoko v, wood 1. 1st mouth single 2 mouth 0 ノ4 2+

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ガスプラズマ型のエックス線発生装置において、開孔部
によって連結されたエックス線発生室とエックス線照射
室とを設け、該エックス線発生室にはカッ−1′が設り
られておりかつエックス線を発生するガスプラズマ生成
用の気体が流入され、該エックス線照射室にはエックス
線吸収が小さくかつ前記エックス線照射室に流入される
気体とほぼ同圧力の気体が流入されるようにされている
ことを特徴とするエックス線発生装置
A gas plasma type X-ray generator is provided with an X-ray generation chamber and an X-ray irradiation chamber connected by an aperture, the X-ray generation chamber is provided with a cup 1', and a gas plasma generating X-ray is provided. X-ray generation characterized in that a gas for generation is flowed into the X-ray irradiation chamber, and a gas having low X-ray absorption and approximately the same pressure as the gas flowed into the X-ray irradiation chamber is flowed into the X-ray irradiation chamber. Device
JP57140306A 1982-08-12 1982-08-12 X-ray generating device Pending JPS5929331A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57140306A JPS5929331A (en) 1982-08-12 1982-08-12 X-ray generating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57140306A JPS5929331A (en) 1982-08-12 1982-08-12 X-ray generating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5929331A true JPS5929331A (en) 1984-02-16

Family

ID=15265714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57140306A Pending JPS5929331A (en) 1982-08-12 1982-08-12 X-ray generating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5929331A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63281336A (en) * 1987-05-14 1988-11-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light generating device
EP1028449A1 (en) * 1999-02-12 2000-08-16 Philips Corporate Intellectual Property GmbH X-ray tube
WO2000052797A1 (en) * 1999-03-02 2000-09-08 Zhukov, Sergei Alexandrovich X-ray tube

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63281336A (en) * 1987-05-14 1988-11-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light generating device
EP1028449A1 (en) * 1999-02-12 2000-08-16 Philips Corporate Intellectual Property GmbH X-ray tube
WO2000052797A1 (en) * 1999-03-02 2000-09-08 Zhukov, Sergei Alexandrovich X-ray tube

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Borisov et al. Long-lived excited states at surfaces: Cs/Cu (111) and Cs/Cu (100) systems
US2161985A (en) Process of producing radio-active elements
KR890009015A (en) Chemical thin film forming equipment
Leung et al. H− Formation in a barium-seeded hydrogen discharge
JPS5929331A (en) X-ray generating device
US3497392A (en) Electric current generating cell including radioactive material
Gutser Experiments and simulations for the dynamics of cesium in negative hydrogen ion sources for ITER N-NBI
US3240970A (en) Method and apparatus for replenishing hydrogen in a neutron generator
CN109767856A (en) A kind of neutron source target system
US3426233A (en) Plasma stabilization by rotation of arc discharge tube
US3338789A (en) Fusion generator of high intensity, pulsed neutrons
McLennan The origin of spectra
RU2785079C1 (en) Laser accelerator of charged particles for testing electronic component base
JPH09256148A (en) Ion plating device
Pettiette Studies of copper, silver, and gold cluster anions: Evidence of electronic shell structure
JPS56116622A (en) X-ray transcriber
JPS6043487A (en) Method and device for forming thin film
JPS5933742A (en) X-ray generator
Towrie Multiphoton Resonant Ionisation-Applications to High Energy Physics
Kuyel Prospects of a plasma focus device as an intense x-ray source for fine line lithography
Johann et al. Multi‐quantum processes at high field strengths
Brunner et al. X-ray gain in laser-produced carbon plasmas using double-layer targets
JPS55134767A (en) Electronic impulse type ion engine
JPS6120332A (en) X-ray generating device and x-ray lithography equipment using same
RU2106186C1 (en) Isotope separation apparatus