JPS61173496A - プラズマｘ線発生装置 - Google Patents
プラズマｘ線発生装置Info
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- JPS61173496A JPS61173496A JP60012510A JP1251085A JPS61173496A JP S61173496 A JPS61173496 A JP S61173496A JP 60012510 A JP60012510 A JP 60012510A JP 1251085 A JP1251085 A JP 1251085A JP S61173496 A JPS61173496 A JP S61173496A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
- H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
- H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
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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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラズマＸ線発生装置に係り、特に、半導体
集積回路製造のための微細パターン転写用露光装置に用
いて好適な高出力にして高安定な軟Ｘ線を発生するプラ
ズマＸ線発生装置に関する。
集積回路製造のための微細パターン転写用露光装置に用
いて好適な高出力にして高安定な軟Ｘ線を発生するプラ
ズマＸ線発生装置に関する。
プラズマＸ線発生装置は、放電によりプラズマを生成し
、プラズマに数１００ｋＡの大電流を流すことによって
、電流の作る磁場とプラズマとの電磁作用によりプラズ
マを自己収束（ピンチ）させてイ高温・高密度のプラズ
マを形成し、その高温・高・密度プラズマからＸ線を発
生させる装置である。
、プラズマに数１００ｋＡの大電流を流すことによって
、電流の作る磁場とプラズマとの電磁作用によりプラズ
マを自己収束（ピンチ）させてイ高温・高密度のプラズ
マを形成し、その高温・高・密度プラズマからＸ線を発
生させる装置である。
このように、大電流を流してプラズマを形成する装置で
あることから、装置の構造がそのＸ線発生に大きな影響
を及ぼし、特に、電流波形に発生Ｘ線は強（依存する。
あることから、装置の構造がそのＸ線発生に大きな影響
を及ぼし、特に、電流波形に発生Ｘ線は強（依存する。
第６図は、従来のプラズマＸ線発生装置の電気回路図で
ある。コンデンサ１に充電した後、放電スイッチ２を閉
じて、プラズマ生成用電極３に電圧を印加しプラズマ４
を生成し、Ｘ線５を発生さ・せる。この場合、電流のピ
ーク値を高くするためζ放電回路のインダクタンス成分
と抵抗値を小さくする。例えば、インダクタンスは１０
０ ｎＨ以下とし、抵抗値は数ｍΩとする。
ある。コンデンサ１に充電した後、放電スイッチ２を閉
じて、プラズマ生成用電極３に電圧を印加しプラズマ４
を生成し、Ｘ線５を発生さ・せる。この場合、電流のピ
ーク値を高くするためζ放電回路のインダクタンス成分
と抵抗値を小さくする。例えば、インダクタンスは１０
０ ｎＨ以下とし、抵抗値は数ｍΩとする。
しかし、このような放電回路では、通常、その回路定数
から定まる電流波形は、減衰振動波形を呈することにな
る。放電でプラズマを形成するとき、電流値が最も大き
くなる最初のＡ周期内でプラズマを収束させてピンチさ
せる場合に、プラズマは最も強（ピンチする。しかし、
従来のような減衰振動波形の電流では、プラズマがピン
チした後、遅くとも半周期後には電流値が零となり、ピ
ンチしたプラズマは崩壊することになり、それ以降、プ
ラズマはピンチせず、Ｘ線は発生しなくなる。さらに、
電流が減衰振動するので、コンデンサの充電電圧程度の
逆電圧がコンデンサに印加されることになる。そのため
、コンデンサの耐圧を高くする必要が生ずるとともに、
コンデンサの寿命も短かくなる。また、プラズマがピン
チしてＸ線が発生した後でも、減衰振動する電流が、コ
ンデンサ１、放電スイッチ２及びプラズマ生成用電極３
に流れているため、これらの電極は、放電により激しく
消耗され、発熱することになる。
から定まる電流波形は、減衰振動波形を呈することにな
る。放電でプラズマを形成するとき、電流値が最も大き
くなる最初のＡ周期内でプラズマを収束させてピンチさ
せる場合に、プラズマは最も強（ピンチする。しかし、
従来のような減衰振動波形の電流では、プラズマがピン
チした後、遅くとも半周期後には電流値が零となり、ピ
ンチしたプラズマは崩壊することになり、それ以降、プ
ラズマはピンチせず、Ｘ線は発生しなくなる。さらに、
電流が減衰振動するので、コンデンサの充電電圧程度の
逆電圧がコンデンサに印加されることになる。そのため
、コンデンサの耐圧を高くする必要が生ずるとともに、
コンデンサの寿命も短かくなる。また、プラズマがピン
チしてＸ線が発生した後でも、減衰振動する電流が、コ
ンデンサ１、放電スイッチ２及びプラズマ生成用電極３
に流れているため、これらの電極は、放電により激しく
消耗され、発熱することになる。
以上のように、従来のプラズマＸ線発生装置では、電流
が減衰振動するために、Ｘ線発生量が少ないことに加え
て、コンデンサ、放電スイッチ、プラズマ生成用電極の
消耗、発熱が激しく、この結果、発生するＸ線の一度が
低く、安定性に欠き、装置部品の寿命が短かいという問
題点があった。
が減衰振動するために、Ｘ線発生量が少ないことに加え
て、コンデンサ、放電スイッチ、プラズマ生成用電極の
消耗、発熱が激しく、この結果、発生するＸ線の一度が
低く、安定性に欠き、装置部品の寿命が短かいという問
題点があった。
本発明は、コンデンサ放電を用いたプラズマＸ線発生装
置における従来技術での上記した問題点を解決し、Ｘ線
を発生するプラズマの寿命を長くしてＸ線出力を上げ、
さらに、プラズマ生成用電極、コンデンサ、放電スイッ
チ等の消耗を低減化することのできるプラズマＸ線発生
装置を提供することを目的とするものである。
置における従来技術での上記した問題点を解決し、Ｘ線
を発生するプラズマの寿命を長くしてＸ線出力を上げ、
さらに、プラズマ生成用電極、コンデンサ、放電スイッ
チ等の消耗を低減化することのできるプラズマＸ線発生
装置を提供することを目的とするものである。
本発明の特徴は、上記した問題点を解決するために、プ
ラズマ生成用の一組の電極が放電スイッチを介してコン
デンサに接続され、このコンデンサが電流制限抵抗を介
して充電用電源に接続される充放電回路に、上記プラズ
マ生成用電極と並列に短絡器を設け、かつ、上記放電ス
イッチが閉じてから設定可変の遅れ時間経過後に上記短
絡器を閉じる制御手段を設ける構成とするにある。
ラズマ生成用の一組の電極が放電スイッチを介してコン
デンサに接続され、このコンデンサが電流制限抵抗を介
して充電用電源に接続される充放電回路に、上記プラズ
マ生成用電極と並列に短絡器を設け、かつ、上記放電ス
イッチが閉じてから設定可変の遅れ時間経過後に上記短
絡器を閉じる制御手段を設ける構成とするにある。
本発明では、上記したように、放電スイッチを介してコ
ンデンサに接続しているプラズマ生成用電極に並列に短
絡器を設け、さらに、放電スイッチ及び短絡器の開閉を
制御する制御手段を設けた構成としたことにより、プラ
ズマ生成用電極に流れる電流の波形が制御可能となる。
ンデンサに接続しているプラズマ生成用電極に並列に短
絡器を設け、さらに、放電スイッチ及び短絡器の開閉を
制御する制御手段を設けた構成としたことにより、プラ
ズマ生成用電極に流れる電流の波形が制御可能となる。
即ち、プラズマ生成用電極間でプラズマがピンチした直
後に短絡器を強制的に短絡させることによって、放電回
路の電流が減衰振動することを抑えることができるよう
になり、これにより、上記した諸問題点を解決すること
が可能となる。
後に短絡器を強制的に短絡させることによって、放電回
路の電流が減衰振動することを抑えることができるよう
になり、これにより、上記した諸問題点を解決すること
が可能となる。
第１図は本発明の実施例の電気回路図であり、１〜５は
第６図従来回路の場合と同じ部品を示し１゜７はコンデ
ンサｌの充電用電源、６は充電電流を制限する電流制限
抵抗、８は安定化抵抗、９はプラズマ生成用電極３と並
列に接続された短絡器、１０は放電スイッチ２及び短絡
器９の開閉を制御するもので放電スイッチ２が閉じてか
ら設定可変の１遅れ時間が経過した時点に短絡器９を閉
じさせる制御を行なう制御回路である。
第６図従来回路の場合と同じ部品を示し１゜７はコンデ
ンサｌの充電用電源、６は充電電流を制限する電流制限
抵抗、８は安定化抵抗、９はプラズマ生成用電極３と並
列に接続された短絡器、１０は放電スイッチ２及び短絡
器９の開閉を制御するもので放電スイッチ２が閉じてか
ら設定可変の１遅れ時間が経過した時点に短絡器９を閉
じさせる制御を行なう制御回路である。
短絡器９としては、フィールドディストーション型の放
電スイッチ、真空型の短絡用放電スイッチ等が使用され
る。また、プラズマ生成用電極３としでは、例えば（イ
）真空中の対向した電極間に高速開閉ガスバルブを介し
てガスを注入しながら放電させてプラズマを形成するガ
ス注入型の放電方式のもの、（ロ）定常ガス中で円筒形
のプラズマを発生させ、電流の作る磁場との相互作用で
電極の先端にプラズマを収束させるプラズマフォーカス
方式のもの、（ハ）真空中の電極間で放電させる真空放
、電力式のもの、等のいずれかに適する電極構成とす
る。
電スイッチ、真空型の短絡用放電スイッチ等が使用され
る。また、プラズマ生成用電極３としでは、例えば（イ
）真空中の対向した電極間に高速開閉ガスバルブを介し
てガスを注入しながら放電させてプラズマを形成するガ
ス注入型の放電方式のもの、（ロ）定常ガス中で円筒形
のプラズマを発生させ、電流の作る磁場との相互作用で
電極の先端にプラズマを収束させるプラズマフォーカス
方式のもの、（ハ）真空中の電極間で放電させる真空放
、電力式のもの、等のいずれかに適する電極構成とす
る。
第２図は第１図回路を具体的に実現する実施例装置の構
成を示し、放電スイッチ、短絡器、プラズマ生成用電極
、電力伝送ラインは断面を示している。１１は放電スイ
ッチ２と短絡器９を制御するトリガ信号を発生する基準
パルス発生器、１２は基準パルス発生器１１のパルスを
受けて、設定可変の一定時間だけ遅れたパルス信号を発
生する遅延パルサ、１３−１は基準パルス発生器１１か
らのパルスを受けて、放電スイッチ２を駆動するための
高電。
成を示し、放電スイッチ、短絡器、プラズマ生成用電極
、電力伝送ラインは断面を示している。１１は放電スイ
ッチ２と短絡器９を制御するトリガ信号を発生する基準
パルス発生器、１２は基準パルス発生器１１のパルスを
受けて、設定可変の一定時間だけ遅れたパルス信号を発
生する遅延パルサ、１３−１は基準パルス発生器１１か
らのパルスを受けて、放電スイッチ２を駆動するための
高電。
圧パルスを発生する第１の高電圧パルサ、１３−２は遅
延パルサ１２からのパルスを受けて、短絡器９を駆動す
るための高電圧パルスを発生する第２の高電圧パルサで
ある。放電スイッチ２は、コンデンサｌと電気的に接続
されている高電圧電極１５と、トリガ電極１６と、低電
圧電極１７と、さらに、これらの電極を囲む放電スイッ
チ容器１８と、この容器からトリガ電極１６の入力端子
を絶縁するトリガ入力端１９とから構成されている。低
電圧電極１７は安定化抵抗８により、放電開始前は常に
接地電位となり、これにより、安定に放電スイッチ２が
点火するようになっている。２１は高圧側電力伝送板で
あり、低圧側電力伝送板２２とで絶縁板２３を挾む構造
となっており、これ、らの板状体２１〜２３で電力伝送
ラインを構成しており、そＵて、放電スイッチ２の低電
圧電極１７は高圧側電力伝送板２１に、放電スイッチ容
器１８は低圧側電力伝送板２２に接続されている。
延パルサ１２からのパルスを受けて、短絡器９を駆動す
るための高電圧パルスを発生する第２の高電圧パルサで
ある。放電スイッチ２は、コンデンサｌと電気的に接続
されている高電圧電極１５と、トリガ電極１６と、低電
圧電極１７と、さらに、これらの電極を囲む放電スイッ
チ容器１８と、この容器からトリガ電極１６の入力端子
を絶縁するトリガ入力端１９とから構成されている。低
電圧電極１７は安定化抵抗８により、放電開始前は常に
接地電位となり、これにより、安定に放電スイッチ２が
点火するようになっている。２１は高圧側電力伝送板で
あり、低圧側電力伝送板２２とで絶縁板２３を挾む構造
となっており、これ、らの板状体２１〜２３で電力伝送
ラインを構成しており、そＵて、放電スイッチ２の低電
圧電極１７は高圧側電力伝送板２１に、放電スイッチ容
器１８は低圧側電力伝送板２２に接続されている。
短絡器９は、本実施拘では放電スイッチであり、高圧電
極３１、低圧電極３２及びトリガ電極３３と、これらの
電極を囲む短絡器用容器３５と、さらに、この容器から
トリガ電極３３の入力端子を絶縁するトリガ入力端３４
とから成る。そして、高圧電極３１は短絡器用容器３５
を介して高圧側電力伝送板２１に接続され、低圧電極３
２は低圧側電力伝送板２２に接続されている。
極３１、低圧電極３２及びトリガ電極３３と、これらの
電極を囲む短絡器用容器３５と、さらに、この容器から
トリガ電極３３の入力端子を絶縁するトリガ入力端３４
とから成る。そして、高圧電極３１は短絡器用容器３５
を介して高圧側電力伝送板２１に接続され、低圧電極３
２は低圧側電力伝送板２２に接続されている。
プラズマ生成用電極３は、高圧側電力伝送板２１に接続
されている高圧側放電電極２５と、低圧側電力伝送板２
２に接続されている低圧側放電電極２６とから構成され
る。プラズマ生成用電極３は、放電容器２７によって適
当な圧力下に設定され、放電容器２７は絶縁体２８を介
して低圧側電力伝送板２２に取射けられる。２９は、放
電容器２７に設けられた、Ｘ線を透過するＸ線取出し窓
であり、例えば、Ｂｅ箔で形成される。３０はアライメ
ント装置で、露光しようとする半導体ウェハ、Ｘ線マス
ク等（図示省略）を精度よく位置合せする。
されている高圧側放電電極２５と、低圧側電力伝送板２
２に接続されている低圧側放電電極２６とから構成され
る。プラズマ生成用電極３は、放電容器２７によって適
当な圧力下に設定され、放電容器２７は絶縁体２８を介
して低圧側電力伝送板２２に取射けられる。２９は、放
電容器２７に設けられた、Ｘ線を透過するＸ線取出し窓
であり、例えば、Ｂｅ箔で形成される。３０はアライメ
ント装置で、露光しようとする半導体ウェハ、Ｘ線マス
ク等（図示省略）を精度よく位置合せする。
なお、第２図実施例では、放電スイッチ２とプラズマ生
成用電極３との間の電力伝送ラインに短絡器９が設けら
れる場合を示したが、本発明では、これらの２．３．９
の電力伝送ライン上での配置は、第２図実施例の配置に
限定されるものではない。
成用電極３との間の電力伝送ラインに短絡器９が設けら
れる場合を示したが、本発明では、これらの２．３．９
の電力伝送ライン上での配置は、第２図実施例の配置に
限定されるものではない。
以上の構成を備えた第２図実施例装置は、次のように動
作する。放電スイッチ２、プラズマ生成用電極３及び短
絡器９を、適当な雰囲気、例えば、放電スイッチ２、短
絡器９はそれぞれ所定の電圧で放電するように高圧乾燥
空気雰囲気にし、プラズマ生成用電極３は真空に排気す
る。充電用電源７によりコンデンサ１を所定の電圧に充
電すると、放電スイッチ２の高電圧電極１５もコンデン
サ充電電圧と同じ電位となる。次に、プラズマ生成用電
極３をプラズマ発生に適する状態、例えばガスを封入し
た状態、とした後、基準パルス発生器１１を動作して、
第１の高電圧パルサ１３−１を駆動させることにより、
放電スイッチのトリガ電極１６に電圧を印加し、高電圧
電極１５と低電圧電極１７間で放電を生じて導通し、高
圧側電力伝送板２１を介してプラズマ生成用電極３の高
圧側放電電極２５に高電圧が印加され、低圧側放電電極
２６との間で放電が生じ、プラズマが生成される。電流
は、コンデンサｌ、放電スイッチ２、高圧側電力伝送板
２１、プラズマ４、低圧側電力伝送板２２の経路を流れ
る。
作する。放電スイッチ２、プラズマ生成用電極３及び短
絡器９を、適当な雰囲気、例えば、放電スイッチ２、短
絡器９はそれぞれ所定の電圧で放電するように高圧乾燥
空気雰囲気にし、プラズマ生成用電極３は真空に排気す
る。充電用電源７によりコンデンサ１を所定の電圧に充
電すると、放電スイッチ２の高電圧電極１５もコンデン
サ充電電圧と同じ電位となる。次に、プラズマ生成用電
極３をプラズマ発生に適する状態、例えばガスを封入し
た状態、とした後、基準パルス発生器１１を動作して、
第１の高電圧パルサ１３−１を駆動させることにより、
放電スイッチのトリガ電極１６に電圧を印加し、高電圧
電極１５と低電圧電極１７間で放電を生じて導通し、高
圧側電力伝送板２１を介してプラズマ生成用電極３の高
圧側放電電極２５に高電圧が印加され、低圧側放電電極
２６との間で放電が生じ、プラズマが生成される。電流
は、コンデンサｌ、放電スイッチ２、高圧側電力伝送板
２１、プラズマ４、低圧側電力伝送板２２の経路を流れ
る。
電流が流れてプラズマ４がピンチし、Ｘ線５が発生した
後、遅延パルサ１２で設定された遅れ時間後に第２の高
圧パルサ１３−２が駆動して、所定の時間に短絡器９の
トリガ電極３３に電圧が印加されることにより、短絡器
９の高圧電極３１と低圧電極３２間に放電が生じて両電
極間が短絡する。短絡器９の両電極間が短絡したことに
より、放電電流の大部分が短絡器９を介して流れること
になり、短絡器９とプラズマ生成用電極３とで定まる波
形の電流が流れる。
後、遅延パルサ１２で設定された遅れ時間後に第２の高
圧パルサ１３−２が駆動して、所定の時間に短絡器９の
トリガ電極３３に電圧が印加されることにより、短絡器
９の高圧電極３１と低圧電極３２間に放電が生じて両電
極間が短絡する。短絡器９の両電極間が短絡したことに
より、放電電流の大部分が短絡器９を介して流れること
になり、短絡器９とプラズマ生成用電極３とで定まる波
形の電流が流れる。
第３図は第２図実施例装置を上から見た図であり、放電
スイッチ容器１８と放電容器２７の位置を破線で、短絡
器用容器３５を実線で示している。第３図では、放電電
流の流れる回路のインダクタンスと抵抗を小さくするた
めに、コンデンサ放電スイッチを３回路並列に設けてい
る。また、短絡用放電スイッチも、回路のインダクタン
スを小さくするために、３回路並列に設ける構造として
いる。
スイッチ容器１８と放電容器２７の位置を破線で、短絡
器用容器３５を実線で示している。第３図では、放電電
流の流れる回路のインダクタンスと抵抗を小さくするた
めに、コンデンサ放電スイッチを３回路並列に設けてい
る。また、短絡用放電スイッチも、回路のインダクタン
スを小さくするために、３回路並列に設ける構造として
いる。
第４図は第２図及び第３図で示した実施例装置における
放電時の電気的等価回路図である。第４図において、１
はコンデンサ、２は放電スイッチ、８は安定化抵抗、９
は短絡器、３８はプラズマ生成用電極３で生じる抵抗成
分、３９は同じくインダクタンス、４０はコンデンサ１
と放電スイッチ２及び放電スイッチ２から短絡器９に至
るまでの電力伝送板が有する抵抗、４１は同じくインダ
クタンス、４２は短絡器９が有する抵抗、４３は同じく
インダクタンス、４４は短絡器９からプラズマ生成用電
極３に至るまでの電力伝送板が有する抵抗、４５は同じ
くインダクタンス、をそれぞれ示している。
放電時の電気的等価回路図である。第４図において、１
はコンデンサ、２は放電スイッチ、８は安定化抵抗、９
は短絡器、３８はプラズマ生成用電極３で生じる抵抗成
分、３９は同じくインダクタンス、４０はコンデンサ１
と放電スイッチ２及び放電スイッチ２から短絡器９に至
るまでの電力伝送板が有する抵抗、４１は同じくインダ
クタンス、４２は短絡器９が有する抵抗、４３は同じく
インダクタンス、４４は短絡器９からプラズマ生成用電
極３に至るまでの電力伝送板が有する抵抗、４５は同じ
くインダクタンス、をそれぞれ示している。
第５図は、プラズマに流れる電流波形の例を示している
。ここで、短絡器９を開いた状態では、プラズマに流れ
る電流は、第４図で示したコンデンサｌ、抵抗４０，４
４、インダクタンス４１，４５、ならびにプラズマ部分
の抵抗３８、インダクタンス３９で、その波形が定まる
。放電電流を大きくし、プラズマヲ強りピンチさせるに
は、抵抗やインダクタンスの値を小さくするほど有利で
あるので、通常、インダクタ／ス４１，４５は１ＱｎＨ
程度、抵抗４０゜４４は１〜５ｍΩ程度の値となる。一
方、プラズマのインダクタンスは、プラズマ状態により
大きく変化し、数ｎＨから１００ ｎＨ径程度大きくな
る場合もある。プラズマ抵抗は数ｍΩと通常考えられる
ので、例えば、コンデンサ１の容量を５μＦとすると、
電流は減衰振動波形を呈することになる。
。ここで、短絡器９を開いた状態では、プラズマに流れ
る電流は、第４図で示したコンデンサｌ、抵抗４０，４
４、インダクタンス４１，４５、ならびにプラズマ部分
の抵抗３８、インダクタンス３９で、その波形が定まる
。放電電流を大きくし、プラズマヲ強りピンチさせるに
は、抵抗やインダクタンスの値を小さくするほど有利で
あるので、通常、インダクタ／ス４１，４５は１ＱｎＨ
程度、抵抗４０゜４４は１〜５ｍΩ程度の値となる。一
方、プラズマのインダクタンスは、プラズマ状態により
大きく変化し、数ｎＨから１００ ｎＨ径程度大きくな
る場合もある。プラズマ抵抗は数ｍΩと通常考えられる
ので、例えば、コンデンサ１の容量を５μＦとすると、
電流は減衰振動波形を呈することになる。
プラズマのピンチは電流が最大に大きくなるとき、即ち
、電流が流れ始めてからほぼＡ周期で、ピンチが起こる
場合が最も有効にＸ線が放射される。
、電流が流れ始めてからほぼＡ周期で、ピンチが起こる
場合が最も有効にＸ線が放射される。
短絡器９を開いた状態では、第５図に曲線５０として示
すように、半周期で電流が零となり、ピンチしたプラズ
マは維持されなくなり、崩壊して、Ｘ線も発生しなくな
る。
すように、半周期で電流が零となり、ピンチしたプラズ
マは維持されなくなり、崩壊して、Ｘ線も発生しなくな
る。
一方、プラズマがピンチしてＸ線が発生した直後、短絡
器９が閉じたとすると、プラズマを流れる電流はその大
部分が、短絡用放電スイッチを介して流れることになり
、第４図のインダクタンス３９、４３．４５及び抵抗３
８，４２．４４で構成される回路でその波形が定まるこ
とになる。例えば、短絡器９の抵抗４２の値を、抵抗３
８と４４の和に比べ充分小さくすると、第５図に曲線５
１として示すように、電流は長く持続することになり、
プラズマも長時間存在し、Ｘ線も長時間にわたって発生
する。また、短絡器９のインダクタンス４３を充分小さ
くして１０ｎＨ程度とし、抵抗４２を数１０ｍΩとする
と、第５図に曲線５２として示すように、プラズマに流
れる電流は急激に減少することになり、減衰振動電流の
減衰率は大きくなる。
器９が閉じたとすると、プラズマを流れる電流はその大
部分が、短絡用放電スイッチを介して流れることになり
、第４図のインダクタンス３９、４３．４５及び抵抗３
８，４２．４４で構成される回路でその波形が定まるこ
とになる。例えば、短絡器９の抵抗４２の値を、抵抗３
８と４４の和に比べ充分小さくすると、第５図に曲線５
１として示すように、電流は長く持続することになり、
プラズマも長時間存在し、Ｘ線も長時間にわたって発生
する。また、短絡器９のインダクタンス４３を充分小さ
くして１０ｎＨ程度とし、抵抗４２を数１０ｍΩとする
と、第５図に曲線５２として示すように、プラズマに流
れる電流は急激に減少することになり、減衰振動電流の
減衰率は大きくなる。
また、短絡器９を閉じることによって、コンデンサ１に
流れ込む電流は減少する。このため、反転した電流がコ
ンデンサ１に流れ込む際に生ずる逆方向誘起電圧も小さ
くなり、発熱も小さくなる。
流れ込む電流は減少する。このため、反転した電流がコ
ンデンサ１に流れ込む際に生ずる逆方向誘起電圧も小さ
くなり、発熱も小さくなる。
同様に放電スイッチ２の発熱も小さくなる。
従って、短絡器９を設けることによって、プラズマに流
れる電流波形は、容易に制御されることになり、電流が
長時間持続され、プラズマの寿命も長（なってＸ線も長
時間発生し、Ｘ線の発生効率が向上する。さらに、コン
デンサや放電スイッチに流れる電流が減少し、発生する
熱が減少し、それらの寿命が延びることになる。即ち、
プラズマＸ線発生装置のＸ線発生効率が高くなり、寿命
が長くなり、安定化することとなる。
れる電流波形は、容易に制御されることになり、電流が
長時間持続され、プラズマの寿命も長（なってＸ線も長
時間発生し、Ｘ線の発生効率が向上する。さらに、コン
デンサや放電スイッチに流れる電流が減少し、発生する
熱が減少し、それらの寿命が延びることになる。即ち、
プラズマＸ線発生装置のＸ線発生効率が高くなり、寿命
が長くなり、安定化することとなる。
以上説明したように、本発明によれば、プラズマ生成用
電極と並列に接続した短絡器を、プラズマ生成用電極間
でプラズマがピンチした直後に強制的に短絡させる構成
とすることによって、プラズマに流れる電流波形が制御
され、例えば、電流が減衰振動することを抑え、電流が
長時間持続するようにすることにより、プラズマが長時
間、高温、高密度に維持され、それから発生するＸ線量
が増大し、さらに、コンデンサや放電スイッチ、プラズ
マ生成用電極の消耗も減少し、即ち、Ｘ線出力が向上し
、装置の特性が安定し、寿命も長くなるという利点があ
る。
電極と並列に接続した短絡器を、プラズマ生成用電極間
でプラズマがピンチした直後に強制的に短絡させる構成
とすることによって、プラズマに流れる電流波形が制御
され、例えば、電流が減衰振動することを抑え、電流が
長時間持続するようにすることにより、プラズマが長時
間、高温、高密度に維持され、それから発生するＸ線量
が増大し、さらに、コンデンサや放電スイッチ、プラズ
マ生成用電極の消耗も減少し、即ち、Ｘ線出力が向上し
、装置の特性が安定し、寿命も長くなるという利点があ
る。
本方式のプラズマＸ線発生装置は、Ｘ線源として利用で
きる他に、可視、紫外、真空紫外領域の光源としても使
用可能であり、半導体装置製造時の薄膜形成、加工等に
利用できる。
きる他に、可視、紫外、真空紫外領域の光源としても使
用可能であり、半導体装置製造時の薄膜形成、加工等に
利用できる。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図はその一部
断面を含む側面図、第３図はその上面図、第４図はその
電気的等価回路図、第５図はプラズマに流れる電流波形
の例を示す図、第６図は従来装置の回路図である。 〈符号の説明〉
断面を含む側面図、第３図はその上面図、第４図はその
電気的等価回路図、第５図はプラズマに流れる電流波形
の例を示す図、第６図は従来装置の回路図である。 〈符号の説明〉
Claims (6)
- （１）プラズマ生成用の一組の電極が放電スイッチを介
してコンデンサに接続され、上記コンデンサは電流制限
抵抗を介して充電用電源に接続されており、上記プラズ
マ生成用電極と並列に短絡器を設け、かつ、上記放電ス
イッチが閉じてから設定可変の遅れ時間経過後に上記短
絡器を閉じる制御手段を設けたことを特徴とするプラズ
マＸ線発生装置。 - （２）前記プラズマ生成用電極は、（イ）真空中の対向
した電極間に高速開閉ガスバルブを介してガスを注入し
て放電させてプラズマを形成するガス注入型の電極構成
、（ロ）定常ガス中で円筒形のプラズマを発生させ、電
流の作る磁場との相互作用で電極の先端にプラズマを収
束させるプラズマフォーカス方式の電極構成、（ハ）真
空中の電極間で放電させる真空放電方式の電極構成、の
いずれかの電極構成を備えたものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のプラズマＸ線発生装置。 - （３）前記短絡器が、（イ）フィールドディストーショ
ン型の放電スイッチ、（ロ）真空型の短絡用放電スイッ
チ、のいずれかを用いる短絡器であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のプラズマＸ線発生装置。 - （４）前記プラズマ生成用電極、前記放電スイッチ及び
前記短絡器は、絶縁板を中間に挾んでその一方側に高圧
側電力伝送板となる導電板が、他方側に低圧側電力伝送
板となる導電板が密着状に設けられて成る板状体を介し
て接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のプラズマＸ線発生装置。 - （５）前記制御手段は、基準パルス信号を発生する回路
手段と、この基準パルスを受けて前記放電スイッチを閉
じるトリガ信号を発生する回路手段と、上記基準パルス
を受けて所定時間だけ遅れたパルス信号を発生する回路
手段と、この遅延パルスを受けて前記短絡器を閉じるト
リガ信号を発生する回路手段とから成る制御手段である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
Ｘ線発生装置。 - （６）前記放電スイッチ及び前記短絡器はそれぞれ複数
個が並列状に前記板状体を介して一組のプラズマ生成用
電極に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載のプラズマＸ線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012510A JPS61173496A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | プラズマｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012510A JPS61173496A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | プラズマｘ線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173496A true JPS61173496A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0250600B2 JPH0250600B2 (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=11807339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012510A Granted JPS61173496A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | プラズマｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173496A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6240163B1 (en) | 1998-06-19 | 2001-05-29 | Advanced Laser & Fusion Technology | Radiation E.G. X-ray pulse generator mechanisms |
| WO2006059275A2 (en) | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Method and apparatus for operating an electrical discharge device |
| WO2006120942A1 (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tokyo Institute Of Technology | プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法 |
| WO2007066239A3 (en) * | 2005-10-18 | 2007-11-22 | Alft Inc | Soft x-ray generator |
| US8617072B2 (en) | 2004-05-28 | 2013-12-31 | Koninklijke Philips N.V. | System for the noninvasive determination of tracer concentration in blood |
| JP2016031796A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 株式会社Ihi | プラズマ光源システム |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP60012510A patent/JPS61173496A/ja active Granted
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6240163B1 (en) | 1998-06-19 | 2001-05-29 | Advanced Laser & Fusion Technology | Radiation E.G. X-ray pulse generator mechanisms |
| US8617072B2 (en) | 2004-05-28 | 2013-12-31 | Koninklijke Philips N.V. | System for the noninvasive determination of tracer concentration in blood |
| US20090173896A1 (en) * | 2004-12-04 | 2009-07-09 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Method and apparatus for operating an electricl discharge device |
| WO2006059275A2 (en) | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Method and apparatus for operating an electrical discharge device |
| WO2006059275A3 (en) * | 2004-12-04 | 2006-08-31 | Philips Intellectual Property | Method and apparatus for operating an electrical discharge device |
| JP2008522379A (ja) * | 2004-12-04 | 2008-06-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電気放電装置を動作させる方法及び機器 |
| US8227777B2 (en) * | 2004-12-04 | 2012-07-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for operating an electrical discharge device |
| WO2006120942A1 (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tokyo Institute Of Technology | プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法 |
| JP5114711B2 (ja) * | 2005-05-06 | 2013-01-09 | 国立大学法人東京工業大学 | プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法 |
| JP2009512173A (ja) * | 2005-10-18 | 2009-03-19 | アルフト インコーポレイテッド | 軟ｘ線発生器 |
| US7502446B2 (en) | 2005-10-18 | 2009-03-10 | Alft Inc. | Soft x-ray generator |
| WO2007066239A3 (en) * | 2005-10-18 | 2007-11-22 | Alft Inc | Soft x-ray generator |
| JP2016031796A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 株式会社Ihi | プラズマ光源システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250600B2 (ja) | 1990-11-02 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |