JPH0883690A - Ｘ線発生装置 - Google Patents
Ｘ線発生装置Info
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- JPH0883690A JPH0883690A JP6216131A JP21613194A JPH0883690A JP H0883690 A JPH0883690 A JP H0883690A JP 6216131 A JP6216131 A JP 6216131A JP 21613194 A JP21613194 A JP 21613194A JP H0883690 A JPH0883690 A JP H0883690A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線源から取り出すＸ線の強度（取り出し方
向へのＸ線強度）を減少させることなく、飛散粒子阻止
用薄膜や清浄光学面などへの不都合な飛散粒子の付着、
堆積を低減して、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。 【構成】 減圧された真空容器３０５内の標的部材３０
３に励起エネルギービーム３１１を照射してプラズマを
形成させ、該プラズマからＸ線３１４を取り出すＸ線発
生装置において、前記標的部材３０３及び／又は前記プ
ラズマから放出される飛散粒子の放出量の方向分布を制
御する飛散粒子制御部材３０１を設けたことを特徴とす
るＸ線発生装置。
向へのＸ線強度）を減少させることなく、飛散粒子阻止
用薄膜や清浄光学面などへの不都合な飛散粒子の付着、
堆積を低減して、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。 【構成】 減圧された真空容器３０５内の標的部材３０
３に励起エネルギービーム３１１を照射してプラズマを
形成させ、該プラズマからＸ線３１４を取り出すＸ線発
生装置において、前記標的部材３０３及び／又は前記プ
ラズマから放出される飛散粒子の放出量の方向分布を制
御する飛散粒子制御部材３０１を設けたことを特徴とす
るＸ線発生装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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。
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（例えば、こ
のようなＸ線発生源はＬＰＸ：Laser-Plasma X-raysour
ce と呼ばれる）。
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（例えば、こ
のようなＸ線発生源はＬＰＸ：Laser-Plasma X-raysour
ce と呼ばれる）。
【０００３】Ｘ線の発生と共に、前記プラズマからは高
速の電子やイオン等の飛散粒子が、また前記標的部材か
らは部材材料の飛散粒子（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）。これらの飛散粒子のうち、比較的形状の大きなも
のをデブリ（debris）と呼んでいる。このような飛散粒
子（特に、デブリ）は、清浄光学面（例えば、Ｘ線光学
素子面）に衝突して、これらを破損したり、或いは付
着、堆積して機能や特性を低下させたり変化させるの
で、大きな問題であった。
速の電子やイオン等の飛散粒子が、また前記標的部材か
らは部材材料の飛散粒子（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）。これらの飛散粒子のうち、比較的形状の大きなも
のをデブリ（debris）と呼んでいる。このような飛散粒
子（特に、デブリ）は、清浄光学面（例えば、Ｘ線光学
素子面）に衝突して、これらを破損したり、或いは付
着、堆積して機能や特性を低下させたり変化させるの
で、大きな問題であった。
【０００４】この問題点を解決するために従来の方法で
は、Ｘ線源と清浄光学面との間に、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していた。その他の
方法としては、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、
飛散粒子にガス分子を衝突させて飛散粒子の阻止を図っ
ていた（特開昭63-292553 参照）。
は、Ｘ線源と清浄光学面との間に、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していた。その他の
方法としては、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、
飛散粒子にガス分子を衝突させて飛散粒子の阻止を図っ
ていた（特開昭63-292553 参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】飛散粒子阻止用薄膜の
設置により、清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積は防
げるが、そのかわり、飛散粒子阻止用薄膜上に飛散粒子
が付着、堆積するので、飛散粒子阻止用薄膜のＸ線透過
率が次第に低下する（Ｘ線取り出し方向における使用Ｘ
線強度が低下する）という問題点がある。
設置により、清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積は防
げるが、そのかわり、飛散粒子阻止用薄膜上に飛散粒子
が付着、堆積するので、飛散粒子阻止用薄膜のＸ線透過
率が次第に低下する（Ｘ線取り出し方向における使用Ｘ
線強度が低下する）という問題点がある。
【０００６】また、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、飛散粒子の阻止を
図る方法では、ガス原子（分子）の原子量（分子量）が
小さいので、飛散粒子と衝突しても飛散粒子を十分に阻
止できないという問題点がある。また、飛散粒子を十分
に阻止できるまでガス圧を増大すると、Ｘ線に対する透
過率が低下して（使用Ｘ線強度が低下して）実用的では
なくなるという問題がある。
高い低原子番号の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、飛散粒子の阻止を
図る方法では、ガス原子（分子）の原子量（分子量）が
小さいので、飛散粒子と衝突しても飛散粒子を十分に阻
止できないという問題点がある。また、飛散粒子を十分
に阻止できるまでガス圧を増大すると、Ｘ線に対する透
過率が低下して（使用Ｘ線強度が低下して）実用的では
なくなるという問題がある。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、Ｘ線源から取り出すＸ線の強度（取り出し方向
へのＸ線強度）を減少させることなく、飛散粒子阻止用
薄膜や清浄光学面などへの不都合な飛散粒子の付着、堆
積を低減して、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、Ｘ線源から取り出すＸ線の強度（取り出し方向
へのＸ線強度）を減少させることなく、飛散粒子阻止用
薄膜や清浄光学面などへの不都合な飛散粒子の付着、堆
積を低減して、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】
【課題を解決する為の手段】そのため、本発明は第一に
「減圧された真空容器内の標的部材に励起エネルギービ
ームを照射してプラズマを形成させ、該プラズマからＸ
線を取り出すＸ線発生装置において、前記標的部材及び
／又は前記プラズマから放出される飛散粒子の放出量の
方向分布を制御する飛散粒子制御部材を設けたことを特
徴とするＸ線発生装置（請求項１）」を提供する。
「減圧された真空容器内の標的部材に励起エネルギービ
ームを照射してプラズマを形成させ、該プラズマからＸ
線を取り出すＸ線発生装置において、前記標的部材及び
／又は前記プラズマから放出される飛散粒子の放出量の
方向分布を制御する飛散粒子制御部材を設けたことを特
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「前記飛散粒子制御
部材は、前記Ｘ線を取り出す方向への前記飛散粒子の放
出量を低減させる形状部分を有す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「前記形状部分は前記飛散粒子制
御部材に設けられた貫通孔であり、該貫通孔は0.1 〜３
ｍｍの最小開口径部と該最小開口径部に対する開き角が
６０〜１４０度である最大開口径部を有することを特徴
とする請求項２記載のＸ線発生装置（請求項３）」を提
供する。
部材は、前記Ｘ線を取り出す方向への前記飛散粒子の放
出量を低減させる形状部分を有す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「前記形状部分は前記飛散粒子制
御部材に設けられた貫通孔であり、該貫通孔は0.1 〜３
ｍｍの最小開口径部と該最小開口径部に対する開き角が
６０〜１４０度である最大開口径部を有することを特徴
とする請求項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「前記飛散粒子制御
部材は複数の部材からなり、前記形状部分は該複数の部
材のうちの少なくとも二つの部材の間に形成されてなる
テーパ状の間隙であり、かつ、該テーパ状の間隙は、0.
1 〜３ｍｍの最小間隙部と、該最小間隙部に対する開き
角が６０〜１４０度である最大間隙部を有することを特
徴とする請求項２記載のＸ線発生装置（請求項４）」を
提供する。
部材は複数の部材からなり、前記形状部分は該複数の部
材のうちの少なくとも二つの部材の間に形成されてなる
テーパ状の間隙であり、かつ、該テーパ状の間隙は、0.
1 〜３ｍｍの最小間隙部と、該最小間隙部に対する開き
角が６０〜１４０度である最大間隙部を有することを特
徴とする請求項２記載のＸ線発生装置（請求項４）」を
提供する。
【００１１】また、本発明は第五に「前記飛散粒子制御
部材に設けられた貫通孔の最小開口径部を前記励起エネ
ルギービームの前記標的部材上への集光部分に隣接又は
近接させ、かつ、前記励起エネルギービームが前記貫通
孔を通って前記集光部分に入射する角度を０〜６０度
に、また該集光部分に対する前記Ｘ線の取り出し角を３
０〜６０度にそれぞれ設定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）」を提供する。
部材に設けられた貫通孔の最小開口径部を前記励起エネ
ルギービームの前記標的部材上への集光部分に隣接又は
近接させ、かつ、前記励起エネルギービームが前記貫通
孔を通って前記集光部分に入射する角度を０〜６０度
に、また該集光部分に対する前記Ｘ線の取り出し角を３
０〜６０度にそれぞれ設定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）」を提供する。
【００１２】また、本発明は第六に「前記最小間隙部を
前記励起エネルギービームの前記標的部材上への集光部
分に隣接又は近接させ、かつ、前記励起エネルギービー
ムが前記テーパ状の間隙を通って前記集光部分に入射す
る角度を０〜６０度に、また該集光部分に対する前記Ｘ
線の取り出し角を３０〜６０度にそれぞれ設定したこと
を特徴とする請求項４記載のＸ線発生装置（請求項
６）」を提供する。
前記励起エネルギービームの前記標的部材上への集光部
分に隣接又は近接させ、かつ、前記励起エネルギービー
ムが前記テーパ状の間隙を通って前記集光部分に入射す
る角度を０〜６０度に、また該集光部分に対する前記Ｘ
線の取り出し角を３０〜６０度にそれぞれ設定したこと
を特徴とする請求項４記載のＸ線発生装置（請求項
６）」を提供する。
【００１３】また、本発明は第七に「前記飛散粒子制御
部材の材料がタングステン、タンタル、セラミックス、
又はダイヤモンドであるか、或いはそれらを主成分とす
ることを特徴とする請求項１〜６記載のＸ線発生装置
（請求項７）」を提供する。
部材の材料がタングステン、タンタル、セラミックス、
又はダイヤモンドであるか、或いはそれらを主成分とす
ることを特徴とする請求項１〜６記載のＸ線発生装置
（請求項７）」を提供する。
【００１４】
【作用】減圧された真空容器内にある標的部材に励起エ
ネルギービームを照射してプラズマを形成させ、該プラ
ズマからＸ線を取り出すＸ線発生装置に、前記標的部材
及び／又は前記プラズマから放出される飛散粒子の放出
量の方向分布を制御する飛散粒子制御部材を設けると、
Ｘ線源から発生するＸ線の強度を減少させることなく、
不都合な方向（飛散粒子阻止用薄膜に向かう方向や清浄
光学面へ向かう方向など）への飛散粒子の放出量を制御
して（低減させて）、不都合な飛散粒子の付着、堆積
（飛散粒子阻止用薄膜や清浄光学面などへの付着、堆
積）を低減できるので、その結果、長時間安定してＸ線
発生装置を使用できる。
ネルギービームを照射してプラズマを形成させ、該プラ
ズマからＸ線を取り出すＸ線発生装置に、前記標的部材
及び／又は前記プラズマから放出される飛散粒子の放出
量の方向分布を制御する飛散粒子制御部材を設けると、
Ｘ線源から発生するＸ線の強度を減少させることなく、
不都合な方向（飛散粒子阻止用薄膜に向かう方向や清浄
光学面へ向かう方向など）への飛散粒子の放出量を制御
して（低減させて）、不都合な飛散粒子の付着、堆積
（飛散粒子阻止用薄膜や清浄光学面などへの付着、堆
積）を低減できるので、その結果、長時間安定してＸ線
発生装置を使用できる。
【００１５】例えば、前記飛散粒子制御部材に、前記Ｘ
線を取り出す方向（飛散粒子阻止用薄膜に向かう方向や
清浄光学面などへ向かう方向など）への前記飛散粒子の
放出量を低減させる形状部分を設けると、不都合な飛散
粒子の付着、堆積を低減できるので好ましい。前記形状
部分としては、例えば、前記飛散粒子制御部材に設けら
れた貫通孔であって、0.1 〜３ｍｍの最小開口径部と該
最小開口径部に対する開き角が６０〜１４０度である最
大開口径部を有する貫通孔が好ましい。
線を取り出す方向（飛散粒子阻止用薄膜に向かう方向や
清浄光学面などへ向かう方向など）への前記飛散粒子の
放出量を低減させる形状部分を設けると、不都合な飛散
粒子の付着、堆積を低減できるので好ましい。前記形状
部分としては、例えば、前記飛散粒子制御部材に設けら
れた貫通孔であって、0.1 〜３ｍｍの最小開口径部と該
最小開口径部に対する開き角が６０〜１４０度である最
大開口径部を有する貫通孔が好ましい。
【００１６】前記最小開口径部を前記励起エネルギービ
ームの前記標的部材上への集光部分に隣接又は近接さ
せ、前記励起エネルギービームが前記貫通孔を通って前
記集光部分に入射する角度を０〜６０度に、また該集光
部分に対する前記Ｘ線の取り出し角を３０〜６０度にそ
れぞれ設定すると、取り出し方向へのＸ線強度を減少さ
せることなく、取り出し方向への不都合な飛散粒子の付
着、堆積を著しく低減できるので好ましい。
ームの前記標的部材上への集光部分に隣接又は近接さ
せ、前記励起エネルギービームが前記貫通孔を通って前
記集光部分に入射する角度を０〜６０度に、また該集光
部分に対する前記Ｘ線の取り出し角を３０〜６０度にそ
れぞれ設定すると、取り出し方向へのＸ線強度を減少さ
せることなく、取り出し方向への不都合な飛散粒子の付
着、堆積を著しく低減できるので好ましい。
【００１７】例えば、Ｘ線取り出し方向への前記飛散粒
子の放出量を低減させる形状部分として、すり鉢状の貫
通孔を飛散粒子制御部材１０１に設けて、該貫通孔の最
小開口径部（１ｍｍΦ）をレーザー光（励起エネルギー
ビームの一例）のターゲット（標的部材）１０３上への
集光部分に隣接させ、レーザー光を前記貫通孔を通って
前記照射部分に入射角４５度で照射した場合（図１、２
参照）の飛散粒子放出量の角度分布を図３に示す。
子の放出量を低減させる形状部分として、すり鉢状の貫
通孔を飛散粒子制御部材１０１に設けて、該貫通孔の最
小開口径部（１ｍｍΦ）をレーザー光（励起エネルギー
ビームの一例）のターゲット（標的部材）１０３上への
集光部分に隣接させ、レーザー光を前記貫通孔を通って
前記照射部分に入射角４５度で照射した場合（図１、２
参照）の飛散粒子放出量の角度分布を図３に示す。
【００１８】図２はレーザー光入射面における飛散粒子
制御部材１０１、ターゲット１０３、及びターゲット保
持部材１０２の概略断面図である。ターゲット１０３に
はタンタルのテープ（厚さ１５μｍ）を用い、レーザー
がＱ−ＳＷ：ＹＡＧレーザー（エネルギー：1.5 Ｊ、パ
ルス幅８ｎｓ）の場合の例である。飛散粒子放出量の定
量測定は、プラズマから７５ｍｍ離れた位置にＳｉウェ
ハを配置し、プラズマを１０００回発生させ、飛散粒子
を付着させた前記ＳｉウェハについてＩＣＰ分析をする
ことにより行った。
制御部材１０１、ターゲット１０３、及びターゲット保
持部材１０２の概略断面図である。ターゲット１０３に
はタンタルのテープ（厚さ１５μｍ）を用い、レーザー
がＱ−ＳＷ：ＹＡＧレーザー（エネルギー：1.5 Ｊ、パ
ルス幅８ｎｓ）の場合の例である。飛散粒子放出量の定
量測定は、プラズマから７５ｍｍ離れた位置にＳｉウェ
ハを配置し、プラズマを１０００回発生させ、飛散粒子
を付着させた前記ＳｉウェハについてＩＣＰ分析をする
ことにより行った。
【００１９】図３において、縦軸はＳｉウェハへの飛散
粒子の付着重量（１ｃｍ2 あたり）横軸は飛散粒子の放
出角度（ターゲット１０３上のレーザー集光部分に対す
る放出角度）をそれぞれ示す。即ち、図３には飛散粒子
放出量の角度分布（飛散粒子制御部材１０１を設ける場
合、設けない場合の２ケース）が示されている。図３か
ら判るように、飛散粒子制御部材１０１を設けた場合に
は、飛散粒子放出量は、ターゲット１０３上のレーザー
集光部分に対する法線方向に多く、飛散粒子制御部材１
０１を設けない場合と比較すると、法線方向への飛散粒
子放出量は数倍にもなっている。一方、法線方向から３
０度以上開いた放出角度では、飛散粒子放出量は、飛散
粒子制御部材１０１を設けない場合よりも減少してい
る。
粒子の付着重量（１ｃｍ2 あたり）横軸は飛散粒子の放
出角度（ターゲット１０３上のレーザー集光部分に対す
る放出角度）をそれぞれ示す。即ち、図３には飛散粒子
放出量の角度分布（飛散粒子制御部材１０１を設ける場
合、設けない場合の２ケース）が示されている。図３か
ら判るように、飛散粒子制御部材１０１を設けた場合に
は、飛散粒子放出量は、ターゲット１０３上のレーザー
集光部分に対する法線方向に多く、飛散粒子制御部材１
０１を設けない場合と比較すると、法線方向への飛散粒
子放出量は数倍にもなっている。一方、法線方向から３
０度以上開いた放出角度では、飛散粒子放出量は、飛散
粒子制御部材１０１を設けない場合よりも減少してい
る。
【００２０】図４は図３の例における、プラズマからの
Ｘ線強度の取り出し角度分布を示している。図４から判
るように、飛散粒子制御部材１０１の有無に係わらず、
前記法線方向から６０度の方向まで、Ｘ線強度に差が見
られない。従って、飛散粒子制御部材１０１を設けて、
Ｘ線の取り出し角度を３０〜６０度に設定すると、取り
出し方向へのＸ線強度を低減することなく、不都合な飛
散粒子の付着、堆積を低減することができる。
Ｘ線強度の取り出し角度分布を示している。図４から判
るように、飛散粒子制御部材１０１の有無に係わらず、
前記法線方向から６０度の方向まで、Ｘ線強度に差が見
られない。従って、飛散粒子制御部材１０１を設けて、
Ｘ線の取り出し角度を３０〜６０度に設定すると、取り
出し方向へのＸ線強度を低減することなく、不都合な飛
散粒子の付着、堆積を低減することができる。
【００２１】ところで、Ｘ線を取り出す方向への飛散粒
子放出量を低減させる形状部分は、飛散粒子制御部材に
設けた前記貫通孔に限らず、例えば、飛散粒子制御部材
が複数の部材により構成されている場合には、該複数の
部材のうちの少なくとも二つの部材の間に形成されてな
るテーパ状の間隙であって、0.1 〜３ｍｍの最小間隙部
と、該最小間隙部に対する開き角が６０〜１４０度であ
る最大間隙部を有するテーパ状の間隙でもよい。
子放出量を低減させる形状部分は、飛散粒子制御部材に
設けた前記貫通孔に限らず、例えば、飛散粒子制御部材
が複数の部材により構成されている場合には、該複数の
部材のうちの少なくとも二つの部材の間に形成されてな
るテーパ状の間隙であって、0.1 〜３ｍｍの最小間隙部
と、該最小間隙部に対する開き角が６０〜１４０度であ
る最大間隙部を有するテーパ状の間隙でもよい。
【００２２】かかるテーパ状の間隙の最小間隙部を励起
エネルギービームの標的部材上への集光部分に隣接又は
近接させ、かつ、励起エネルギービームがテーパ状の間
隙を通って前記集光部分に入射する角度を０〜６０度
に、また該集光部分に対するＸ線の取り出し角を３０〜
６０度にそれぞれ設定すると、取り出し方向へのＸ線強
度を低減することなく、不都合な飛散粒子の付着、堆積
を低減することができるので好ましい。
エネルギービームの標的部材上への集光部分に隣接又は
近接させ、かつ、励起エネルギービームがテーパ状の間
隙を通って前記集光部分に入射する角度を０〜６０度
に、また該集光部分に対するＸ線の取り出し角を３０〜
６０度にそれぞれ設定すると、取り出し方向へのＸ線強
度を低減することなく、不都合な飛散粒子の付着、堆積
を低減することができるので好ましい。
【００２３】本発明にかかる飛散粒子制御部材に用いる
材料としては、例えば、タンタル、タングステン、ダイ
ヤモンド、セラミックなどの高融点、又は高硬度の材料
が好ましい。これは、飛散粒子制御部材がプラズマに非
常に近接した位置に配置されるので、プラズマから飛来
するイオンや電子の該部材表面への衝突による該部材材
料の放出を防止するためである。即ち、該部材材料の放
出があると飛散粒子と同様に不都合な付着、堆積が生じ
るので、これを防止するのである。
材料としては、例えば、タンタル、タングステン、ダイ
ヤモンド、セラミックなどの高融点、又は高硬度の材料
が好ましい。これは、飛散粒子制御部材がプラズマに非
常に近接した位置に配置されるので、プラズマから飛来
するイオンや電子の該部材表面への衝突による該部材材
料の放出を防止するためである。即ち、該部材材料の放
出があると飛散粒子と同様に不都合な付着、堆積が生じ
るので、これを防止するのである。
【００２４】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
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。
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。
【００２５】
【実施例】図５に標的部材としてテープ状のタンタルを
用いた本実施例のＸ線発生装置の部分構成図を示す。Ｙ
ＡＧレーザー光３１１が集光レンズ３１２によりＴａタ
ーゲット３０３の表面に集光される。Ｔａターゲット３
０３は、厚さ１５μｍのテープ形状であり、テープ上の
同位置にレーザー光が集光されることがないように、プ
ラズマ発生時には、駆動手段（例えば、モーター、不図
示）によりリール３０４を回転させてＴａテープを巻き
取りながら、レーザー集光位置を変化させている。
用いた本実施例のＸ線発生装置の部分構成図を示す。Ｙ
ＡＧレーザー光３１１が集光レンズ３１２によりＴａタ
ーゲット３０３の表面に集光される。Ｔａターゲット３
０３は、厚さ１５μｍのテープ形状であり、テープ上の
同位置にレーザー光が集光されることがないように、プ
ラズマ発生時には、駆動手段（例えば、モーター、不図
示）によりリール３０４を回転させてＴａテープを巻き
取りながら、レーザー集光位置を変化させている。
【００２６】Ｔａテープの移動速度は、一つのプラズマ
が生成されて次のプラズマを生成するレーザー光が入射
するまでに、プラズマの発生によりＴａテープに生じる
孔の直径分以上に移動する速度である。Ｔａテープが移
動しても、Ｘ線源となるプラズマの位置が変化しないよ
うに、Ｔａテープをターゲット保持部材３０２により保
持している。本実施例では、Ｔａテープはターゲット保
持部材３０２と飛散粒子制御部材３０１の間に挟みこま
れている。
が生成されて次のプラズマを生成するレーザー光が入射
するまでに、プラズマの発生によりＴａテープに生じる
孔の直径分以上に移動する速度である。Ｔａテープが移
動しても、Ｘ線源となるプラズマの位置が変化しないよ
うに、Ｔａテープをターゲット保持部材３０２により保
持している。本実施例では、Ｔａテープはターゲット保
持部材３０２と飛散粒子制御部材３０１の間に挟みこま
れている。
【００２７】ここで、飛散粒子制御部材３０１は固定さ
れており、ターゲット保持部材３０２は、バネ材（不図
示）により部材３０１に押さえつけられている。これら
の部材により、Ｔａテープ上のプラズマ形成位置は変化
することがない。飛散粒子制御部材３０１及びターゲッ
ト保持部材３０２は、図２に示した飛散粒子制御部材１
０１及びターゲット保持部材１０２とそれぞれ同じ断面
形状を有し、各部材３０１、３０２のレーザー光軸に沿
った部分には、すり鉢状の貫通孔が開いている。
れており、ターゲット保持部材３０２は、バネ材（不図
示）により部材３０１に押さえつけられている。これら
の部材により、Ｔａテープ上のプラズマ形成位置は変化
することがない。飛散粒子制御部材３０１及びターゲッ
ト保持部材３０２は、図２に示した飛散粒子制御部材１
０１及びターゲット保持部材１０２とそれぞれ同じ断面
形状を有し、各部材３０１、３０２のレーザー光軸に沿
った部分には、すり鉢状の貫通孔が開いている。
【００２８】すり鉢状の貫通孔は、Ｘ線を取り出す方向
への飛散粒子の放出量を低減させるための形状部分であ
り、貫通孔の最小口径部（レーザー光のＴａテープ上へ
の集光位置に隣接する部分）の大きさは、レーザー光の
集光径以上で、かつ飛散粒子放出量の角度分布を制御で
きる大きさの最大値以下にすればよいが、0.1 〜３ｍｍ
が好ましい。
への飛散粒子の放出量を低減させるための形状部分であ
り、貫通孔の最小口径部（レーザー光のＴａテープ上へ
の集光位置に隣接する部分）の大きさは、レーザー光の
集光径以上で、かつ飛散粒子放出量の角度分布を制御で
きる大きさの最大値以下にすればよいが、0.1 〜３ｍｍ
が好ましい。
【００２９】また、貫通孔の形状は、すり鉢状に限ら
ず、Ｘ線取り出し方向における飛散粒子放出量を低減で
きる形状であればよい。例えば、0.1 〜３ｍｍの最小開
口径部と該最小開口径部に対する開き角が６０〜１４０
度である最大開口径部を有する貫通孔であればよい。ま
た、貫通孔は複数設けてもよい。即ち、Ｔａテープがリ
ール３０４により巻き取られた後、Ｔａテープを逆方向
に巻き取りながら再びＸ線を発生させる（Ｔａテープを
繰り返し使用する）場合に、複数の貫通孔を設けておく
と、巻き取り方向を変える度にレーザーを入射させる貫
通孔を変えて、Ｔａテープ上のレーザー集光位置列をず
らすことができる。
ず、Ｘ線取り出し方向における飛散粒子放出量を低減で
きる形状であればよい。例えば、0.1 〜３ｍｍの最小開
口径部と該最小開口径部に対する開き角が６０〜１４０
度である最大開口径部を有する貫通孔であればよい。ま
た、貫通孔は複数設けてもよい。即ち、Ｔａテープがリ
ール３０４により巻き取られた後、Ｔａテープを逆方向
に巻き取りながら再びＸ線を発生させる（Ｔａテープを
繰り返し使用する）場合に、複数の貫通孔を設けておく
と、巻き取り方向を変える度にレーザーを入射させる貫
通孔を変えて、Ｔａテープ上のレーザー集光位置列をず
らすことができる。
【００３０】Ｔａテープ上のレーザー集光（照射）位置
に対するレーザー入射角及びＸ線取り出し角はいずれも
４５度である。Ｘ線を発生させる場合には、リール３０
４を回転させてＴａテープを連続的に移動させながらレ
ーザー光のパルスを入射させる。飛散粒子制御部材３０
１の断面形状は、図２の部材１０１と同じであり、レー
ザー光の入射角は４５度であるので、レーザー光は飛散
粒子制御部材３０１によって遮られることなく、Ｔａテ
ープ表面に到達してプラズマ３１３を発生させる。プラ
ズマから放射されたＸ線３１４は、４５度の方向からフ
ィルター（飛散粒子阻止用薄膜）３１５を通って、図５
の下側に位置するＸ線光学系（不図示）に取り出され
る。
に対するレーザー入射角及びＸ線取り出し角はいずれも
４５度である。Ｘ線を発生させる場合には、リール３０
４を回転させてＴａテープを連続的に移動させながらレ
ーザー光のパルスを入射させる。飛散粒子制御部材３０
１の断面形状は、図２の部材１０１と同じであり、レー
ザー光の入射角は４５度であるので、レーザー光は飛散
粒子制御部材３０１によって遮られることなく、Ｔａテ
ープ表面に到達してプラズマ３１３を発生させる。プラ
ズマから放射されたＸ線３１４は、４５度の方向からフ
ィルター（飛散粒子阻止用薄膜）３１５を通って、図５
の下側に位置するＸ線光学系（不図示）に取り出され
る。
【００３１】本実施例では、飛散粒子制御部材３０１に
よって、Ｘ線取り出し方向におけるＸ線放射量（Ｘ線強
度）が減少することがない一方、飛散粒子放出量は、Ｔ
ａテープ上のレーザー集光（照射）位置に対する法線方
向に集中した角度分布を示し４５度方向（Ｘ線取り出し
方向）への飛散粒子放出量は、数分の一に減少する。そ
のため、フィルター３１５に付着、堆積する飛散粒子は
減少し、フィルター３１５の透過率低下が軽減される。
よって、Ｘ線取り出し方向におけるＸ線放射量（Ｘ線強
度）が減少することがない一方、飛散粒子放出量は、Ｔ
ａテープ上のレーザー集光（照射）位置に対する法線方
向に集中した角度分布を示し４５度方向（Ｘ線取り出し
方向）への飛散粒子放出量は、数分の一に減少する。そ
のため、フィルター３１５に付着、堆積する飛散粒子は
減少し、フィルター３１５の透過率低下が軽減される。
【００３２】なお、標的部材の形状はテープ状に限定さ
れるものではなく、例えば、板状やバルク状であっても
よい。また、標的部材の材料もＴａに限定されるもので
はなく、Ｗ，Ａｕ，Ｓｂ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐｂなど
でもよい。
れるものではなく、例えば、板状やバルク状であっても
よい。また、標的部材の材料もＴａに限定されるもので
はなく、Ｗ，Ａｕ，Ｓｂ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐｂなど
でもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明のＸ線発生装置によれば、Ｘ線源
から取り出すＸ線の強度（取り出し方向へのＸ線強度）
を減少させることなく、フィルター３１５や清浄光学面
などへの不都合な飛散粒子の付着、堆積を低減して、そ
の結果、長時間安定してＸ線発生装置を使用できる。
から取り出すＸ線の強度（取り出し方向へのＸ線強度）
を減少させることなく、フィルター３１５や清浄光学面
などへの不都合な飛散粒子の付着、堆積を低減して、そ
の結果、長時間安定してＸ線発生装置を使用できる。
【図１】は、本発明にかかる飛散粒子制御部材１０１を
Ｔａターゲット（標的部材）１０３に隣接して設けた例
を示す斜視図（一部断面図）である。
Ｔａターゲット（標的部材）１０３に隣接して設けた例
を示す斜視図（一部断面図）である。
【図２】は、本発明にかかる飛散粒子制御部材１０１を
Ｔａターゲット（標的部材）１０３に隣接して設けた例
を示す断面図である。
Ｔａターゲット（標的部材）１０３に隣接して設けた例
を示す断面図である。
【図３】は、飛散粒子放出量の角度分布を示すデータ図
である。
である。
【図４】は、プラズマからのＸ線強度の取り出し角度分
布を示すデータ図である。
布を示すデータ図である。
【図５】は、実施例のＸ線発生装置の部分構成図であ
る。
る。
Ａ・・・ターゲット（標的部材）の移動方向 １０１，３０１・・飛散粒子制御部材 １０２，３０２・・ターゲット保持部材 １０３，３０３・・ターゲット（標的部材） ２０１，３１１・・ＹＡＧレーザー光 ２０２，３１３・・プラズマ ３０４・・・・リール ３０５・・・・真空容器 ３１２・・・・集光レンズ ３１４・・・・Ｘ線 ３１５・・・・フィルター（飛散粒子阻止用薄膜） 以 上
Claims (7)
- 【請求項１】 減圧された真空容器内の標的部材に励起
エネルギービームを照射してプラズマを形成させ、該プ
ラズマからＸ線を取り出すＸ線発生装置において、 前記標的部材及び／又は前記プラズマから放出される飛
散粒子の放出量の方向分布を制御する飛散粒子制御部材
を設けたことを特徴とするＸ線発生装置。 - 【請求項２】 前記飛散粒子制御部材は、前記Ｘ線を取
り出す方向への前記飛散粒子の放出量を低減させる形状
部分を有す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】 前記形状部分は前記飛散粒子制御部材に
設けられた貫通孔であり、該貫通孔は0.1 〜３ｍｍの最
小開口径部と、該最小開口径部に対する開き角が６０〜
１４０度である最大開口径部を有することを特徴とする
請求項２記載のＸ線発生装置。 - 【請求項４】 前記飛散粒子制御部材は複数の部材から
なり、前記形状部分は該複数の部材のうちの少なくとも
二つの部材の間に形成されてなるテーパ状の間隙であ
り、かつ、該テーパ状の間隙は、0.1 〜３ｍｍの最小間
隙部と、該最小間隙部に対する開き角が６０〜１４０度
である最大間隙部を有することを特徴とする請求項２記
載のＸ線発生装置。 - 【請求項５】 前記飛散粒子制御部材に設けられた貫通
孔の最小開口径部を前記励起エネルギービームの前記標
的部材上への集光部分に隣接又は近接させ、かつ、前記
励起エネルギービームが前記貫通孔を通って前記集光部
分に入射する角度を０〜６０度に、また該集光部分に対
する前記Ｘ線の取り出し角を３０〜６０度にそれぞれ設
定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６】 前記最小間隙部を前記励起エネルギービ
ームの前記標的部材上への集光部分に隣接又は近接さ
せ、かつ、前記励起エネルギービームが前記テーパ状の
間隙を通って前記集光部分に入射する角度を０〜６０度
に、また該集光部分に対する前記Ｘ線の取り出し角を３
０〜６０度にそれぞれ設定したことを特徴とする請求項
４記載のＸ線発生装置。 - 【請求項７】 前記飛散粒子制御部材の材料がタングス
テン、タンタル、セラミックス、又はダイヤモンドであ
るか、或いはそれらを主成分とすることを特徴とする請
求項１〜６記載のＸ線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21613194A JP3460130B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21613194A JP3460130B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Ｘ線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883690A true JPH0883690A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3460130B2 JP3460130B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16683755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21613194A Expired - Lifetime JP3460130B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460130B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09320792A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Nikon Corp | Ｘ線発生装置 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21613194A patent/JP3460130B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09320792A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Nikon Corp | Ｘ線発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3460130B2 (ja) | 2003-10-27 |
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|---|---|---|---|
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