JPH09320792A

JPH09320792A - Ｘ線発生装置

Info

Publication number: JPH09320792A
Application number: JP8132408A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Kamitaka; 典明神高; Hiroyuki Kondo; 洋行近藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマＸ線源からの飛散粒子を阻止するた
めにバッファガスを用いるＸ線発生装置であり、プラズ
マの生成が短い時間間隔で長時間にわたる場合にも、Ｘ
線の取り出し方向について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。【解決手段】減圧された真空容器４４３内の標的部材
４０１に励起エネルギービーム４１１を照射してプラズ
マ４０２を形成させ、該プラズマ４０２からＸ線を取り
出すＸ線発生装置であり、前記標的部材４０１及び／又
は前記プラズマ４０２から放出される飛散粒子を阻止す
るためにバッファガスを用いるＸ線発生装置において、
前記Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域４１２に
隣接または近接する飛散粒子阻止部材４２２を設け、か
つ、該立体角領域４１２を通過可能な可動部４３２を有
する飛散粒子拡散・阻止部材４３３を設けたことを特徴
とするＸ線発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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線装置に用いて好適な
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）。

【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）。このような飛散粒子は、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
用薄膜またはＸ線取り出しフィルターと呼ぶ）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63-29255
3 参照）。

【０００５】真空容器内にガスを充填した場合、プラズ
マや標的部材から飛び出した飛散粒子はガス分子との散
乱により、飛び出したときのエネルギーをやがて失い、
ガス分子の運動の中に混ざり込んでいく。そして真空容
器内の部材表面や壁面に付着するか、或いは、バッファ
ガスの導入だけでなく、排気も行っている場合には、真
空ポンプによりガス分子とともに排気される。

【０００６】ところで、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。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（バッファガ
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、必
ずしも飛散粒子を有効に阻止できるわけではないという
問題点がある。

【０００７】例えば、標的部材がタンタルである場合
に、十分に排気された（圧力１０Ｐａ以下）真空容器内
では、飛散粒子は標的部材表面の法線方向に多く分布す
る。そして、真空容器内に飛散粒子阻止用のバッファガ
スを導入すると、飛散粒子が多く放出される方向につい
ては、ガス分子による散乱のために飛散粒子は減少する
が、散乱した飛散粒子はガス導入前には飛散粒子の放出
が少なかった方向にも飛散する。

【０００８】そのため、飛散粒子を阻止するためにバッ
ファガスを使用すると、飛散粒子の放出方向の分布が均
一化される。このことは、飛散粒子の放出が少ない方向
については、飛散粒子の放出が多い方向と比較してガス
導入の効果が小さいか、むしろ逆効果となることを示し
ている。Ｘ線の取り出しは、飛散粒子の放出が少ない方
向において行うのが一般的であり、飛散粒子の放出が少
ないＸ線の取り出し方向について、ガス導入の効果が小
さいか、むしろ逆効果となることは大きな問題点であ
る。

【０００９】特に、プラズマ近傍に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であり、前記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飛散
粒子制御部材を設ける場合に、Ｘ線の取り出し方向につ
いて、ガス導入の効果が小さいか、むしろ逆効果となる
ことは大きな問題点である。そこで、飛散粒子を阻止す
るためにバッファガスを使用する場合に発生する問題点
を解決すべく、取り出すＸ線が通過する立体角領域を遮
らないように該領域に隣接または近接して飛散粒子阻止
部材を配置することにより、飛散粒子を阻止すること
が、本願と同一出願人により提案されている（特願平７
−１２７６００）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】例えば、図６に示すよ
うに、取り出すＸ線が通過する立体角領域６１２を遮ら
ないように該領域６１２に隣接または近接して飛散粒子
阻止部材６２２を設けた従来のＸ線発生装置においてバ
ッファガスを導入した場合、プラズマ６０２の生成によ
り発生した飛散粒子のうち、部材６２２の内側に飛び込
んだものは、ガス分子との衝突によりエネルギーを失
い、部材６２２の内側を漂った後、部材６２２に付着す
ることで阻止される。

【００１１】ここで、プラズマ６０２の生成の時間間隔
が長ければ、漂っている飛散粒子は、次のプラズマが生
成されるまでに拡散してしまうが、プラズマが短い時間
間隔で長時間にわたって発生すると、部材６２２内側の
飛散粒子は十分に拡散することができないので、部材６
２２の内側にガス分子と共に漂っている飛散粒子の密度
が増大する。

【００１２】その結果、Ｘ線取り出し窓（清浄光学面の
一例）６４１に到達・付着する飛散粒子は増加し、飛散
粒子の付着によりＸ線取り出し窓６４１のＸ線透過率が
低下するので、Ｘ線源として安定した利用ができないと
いう問題点がある。即ち、このようにバッファガスを真
空容器内に充填し、かつ、取り出すＸ線が通過する立体
角領域に隣接または近接して飛散粒子阻止部材を設けて
も、プラズマの生成が短い時間間隔で長時間にわたる場
合には、十分な飛散粒子の阻止効果が得られないという
問題点があった。

【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、プラズマＸ線源からの飛散粒子を阻止するため
にバッファガスを用いるＸ線発生装置であり、プラズマ
の生成が短い時間間隔で長時間にわたる場合にも、Ｘ線
の取り出し方向について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。

【００１４】

【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線発生装置であり、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を阻止するた
めにバッファガスを用いるＸ線発生装置において、前記
Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域に隣接または
近接する飛散粒子阻止部材を設け、かつ、該立体角領域
を通過可能な可動部を有する飛散粒子拡散・阻止部材を
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。

【００１５】また、本発明は第二に「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
生装置であり、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を阻止するためにバッファガスを
用いるＸ線発生装置において、前記励起エネルギービー
ムが通過する開口部と前記Ｘ線が通過する別の開口部を
有する部材であり、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を遮蔽する飛散粒子遮蔽部材
を前記標的部材及びプラズマの近傍に設け、かつ、前記
Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域に隣接または
近接する飛散粒子阻止部材を設け、さらに、該立体角領
域を通過可能な可動部を有する飛散粒子拡散・阻止部材
を設けたことを特徴とするＸ線発生装置（請求項２）」
を提供する。

【００１６】また、本発明は第三に「前記バッファガス
は、前記真空容器内が所定の圧力範囲となるように導
入、排出の制御がなされてい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。また、本発明は第四に「前記立体角領域内にバッフ
ァガスを導入し、かつ、該立体角領域内から飛散粒子と
ともにバッファガスを排出する機構をさらに設けたこと
を特徴とする請求項１〜３記載のＸ線発生装置（請求項
４）」を提供する。

【００１７】また、本発明は第五に「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であり、前記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飛散
粒子制御部材をさらに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。ま
た、本発明は第六に「前記飛散粒子阻止部材を冷却する
冷却手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜５
記載のＸ線発生装置（請求項６）」を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明のプラズマＸ線源からの飛
散粒子を阻止するためにバッファガスを用いるＸ線発生
装置においては、前記Ｘ線を取り出す範囲に相当する立
体角領域に隣接または近接する飛散粒子阻止部材を設
け、かつ、該立体角領域を通過可能な可動部を有する部
材であり、飛散粒子を拡散及び／または阻止する飛散粒
子拡散・阻止部材を設けている（請求項１）。

【００１９】そのため、プラズマの生成が短い時間間隔
で長時間にわたる場合にも、Ｘ線の取り出し方向につい
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。ま
た、本発明のプラズマＸ線源からの飛散粒子を阻止する
ためにバッファガスを用いるＸ線発生装置においては、
前記励起エネルギービームが通過する開口部と前記Ｘ線
が通過する別の開口部を有する部材であり、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を遮
蔽する飛散粒子遮蔽部材を前記標的部材及びプラズマの
近傍に設け、かつ、前記Ｘ線を取り出す範囲に相当する
立体角領域に隣接または近接する飛散粒子阻止部材を設
け、さらに、該立体角領域を通過可能な可動部を有する
部材であり、飛散粒子を拡散及び／または阻止する飛散
粒子拡散・阻止部材を設けている（請求項２）。

【００２０】そのため、プラズマの生成が短い時間間隔
で長時間にわたる場合にも、Ｘ線の取り出し方向につい
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）をさらに低減でき
る。ここで、前記従来の飛散粒子阻止部材の一例とし
て、Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域の切断面
に等しい（または略等しい）開孔を有する部材を該領域
に隣接または近接させて設けた場合を考える。

【００２１】かかる飛散粒子阻止部材を立体角領域に隣
接させて設けても、立体角領域の切断面に等しい開孔に
達するＸ線には、なんら影響がなく、取り出されるＸ線
の量は変化しない。これに対して、立体角領域内に進入
しようとする飛散粒子は、飛散粒子阻止部材により多く
が阻止されるので、Ｘ線の取り出し方向について、不都
合な飛散粒子の付着、堆積を低減することができる。

【００２２】このような効果をもたらす飛散粒子阻止部
材は、飛散粒子が立体角領域内に進入するのを阻止でき
る形状を有すればよく、開孔付きの板状の物に限定され
るわけではない。また、厳密には取り出すＸ線光量が低
下することになるが、Ｘ線を取り出す範囲に相当する立
体角領域内に飛散粒子阻止部材を設けても、前記の効果
が得られる。例えば、立体角領域内にあるＸ線の光路上
に非常に薄い板を光路に沿って設ける場合である。

【００２３】ところで、前述したように、バッファガス
を真空容器内に充填し、かつ、取り出すＸ線が通過する
立体角領域に隣接または近接して飛散粒子阻止部材を設
けても、プラズマの生成が短い時間間隔で長時間にわた
る場合には、十分な飛散粒子の阻止効果が得られないと
いう問題が発生する。そこで、本発明のＸ線発生装置に
おいては、立体角領域を通過可能な可動部を有する部材
であり、飛散粒子を拡散及び／または阻止する飛散粒子
拡散・阻止部材をさらに設けることで、この問題を解決
している。

【００２４】図１に本発明のＸ線発生装置（一例）にか
かる各部材の配置を示す。図１に示すＸ線発生装置で
は、ガスが適度な圧力に充填された真空容器内にターゲ
ット材（標的部材の一例）１０１が配置され、プラズマ
１０２の発生位置の近傍には、励起エネルギービーム１
１１が通過する開口部とＸ線が通過する別の開口部を有
する部材であり、ターゲット材１０１及び／又はプラズ
マ１０２から放出された飛散粒子を遮蔽する飛散粒子遮
蔽部材１２１が配置されている。

【００２５】また、Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体
角領域１１２に隣接または近接する飛散粒子阻止部材１
２２が設けられ、さらに、該立体角領域を通過可能な可
動部１３２を有する部材であり、飛散粒子を拡散及び／
または阻止する飛散粒子拡散・阻止部材１３３が設けら
れている。ここで飛散粒子阻止部材１２２は、前記立体
角領域１１２内に配置されたＸ線取り出し窓（清浄光学
面の一例）１２３に飛散粒子が衝突、付着または堆積す
るのを防止するためのダクト状の部材であり、立体角領
域１１２及びＸ線取り出し窓１２３を取り囲んで設けら
れている。

【００２６】また、飛散粒子拡散・阻止部材１３３は、
図２に示すような形状（羽根２３２及び軸２３１）を有
し、羽根（可動部の一例）１３２が軸１３１を回転軸と
して回転できるように構成されている。図１に示すＸ線
発生装置では、ターゲット材１０１及び／又はプラズマ
１０２から放出された飛散粒子の殆どが飛散粒子遮蔽部
材１２１により遮蔽される。

【００２７】遮蔽部材１２１の開口を通過して飛散粒子
阻止部材１２２の内側に進入した飛散粒子も、バッファ
ガス分子との散乱により進行方向を変化させながらエネ
ルギーを失い、やがてガス分子の運動の中に混ざり込ん
で、部材１２２の内側空間を漂う。そして、該空間を漂
うこの飛散粒子は、軸１３１のまわりに回転する羽根１
３３に付着し（飛散粒子阻止効果）、或いは、飛散粒子
拡散・阻止部材１３３の運動によりかき出さる（飛散粒
子拡散効果）ので、阻止部材１２２の内側空間の飛散粒
子密度は低く保たれる。

【００２８】そして、かき出された飛散粒子は、阻止部
材１２２に吸着される。即ち、部材１２２、１３３の前
記作用により、或いは、部材１２１、１２２、１３３の
前記作用により、Ｘ線取り出し窓１０３に到達する飛散
粒子量は、これらの部材を設けない場合と比較して大き
く減少する。このように、本発明のＸ線発生装置によれ
ば、プラズマの生成が短い時間間隔で長時間にわたる場
合にも、Ｘ線の取り出し方向について不都合な飛散粒子
の付着、堆積を低減して、その結果、長時間安定して装
置を使用できる（請求項１、２）。

【００２９】本発明にかかる飛散粒子拡散・阻止部材１
３３の可動部（例えば、羽根１３２）は、Ｘ線を取り出
す立体角領域１１２を通過するため、Ｘ線が発生してい
るときに可動部が該立体角領域１１２内にあると、Ｘ線
を遮って、Ｘ線の光量を低下させてしまう。そこで、Ｘ
線が発生しているときには、飛散粒子拡散・阻止部材１
３３の可動部が該立体角領域１１２内に存在しないよう
に、可動部（例えば、羽根１３２）の動作（例えば、回
転）の周期を制御することが好ましい。

【００３０】たとえば、部材１３３の可動部が該立体角
領域１１２を通過するのは、１回のプラズマの発生ごと
である必要はなく、飛散粒子阻止部材１２２の内側空間
における飛散粒子の密度が高くならないうちは、数回〜
数十回に一度でよい。なお、ある程度のＸ線光量の低下
を許容できる場合には、プラズマの発生時刻と部材１３
３の可動（例えば、回転）周期に相関がなくてもよい。
これは、プラズマの発生時刻と部材１３３の可動周期に
相関がある場合には、常に同じ領域のＸ線が遮られてし
まう可能性があるからである。

【００３１】Ｘ線露光装置など複数回のＸ線の照射が必
要な用途ではその影響はさらに小さくなる。本発明にか
かる飛散粒子拡散・阻止部材１３３の可動部（例えば、
羽根１３２）は、飛散粒子拡散・阻止効果を増大させる
ために、Ｘ線を取り出す立体角領域１１２のうち、でき
るだけ広い領域（空間）を通過できることが好ましく、
例えば、図３のような形状よりも図２のような形状が好
ましい。

【００３２】取り出すＸ線の適切な光量が得られるよう
に、或いは、適切な飛散粒子阻止効果が得られるよう
に、本発明にかかるバッファガスは真空容器内が所定の
圧力範囲となるように導入、排出の制御がなされている
ことが好ましい（請求項３）。本発明にかかるバッファ
ガスは、利用する（取り出す）波長のＸ線に対する吸収
が少ないものが好ましく、例えば、ヘリウム、酸素、チ
ッ素、空気、アルゴン、クリプトンなどのガスのうちか
ら、利用するＸ線に対する吸収が少ないものを選択すれ
ばよい。

【００３３】本発明のＸ線発生装置においては、Ｘ線を
取り出す立体角領域内にバッファガスを導入し、かつ、
該立体角領域内から飛散粒子とともにバッファガスを排
出する機構をさらに設けることが好ましい（請求項
４）。かかる構成にすると、バッファガスの導入により
Ｘ線を取り出す立体角領域内の飛散粒子を拡散させ、ま
た拡散させた飛散粒子とともにバッファガスを該領域内
から外側へ排出できるので、Ｘ線の取り出し方向につい
て、不都合な飛散粒子の付着、堆積をさらに低減でき
る。

【００３４】本発明のＸ線発生装置においては、標的部
材及び／又は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であり、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飛散粒
子制御部材をさらに設けると、、Ｘ線の取り出し方向に
おける飛散粒子阻止効果が増大するので好ましい（請求
項５）。

【００３５】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、ステンレスなどの高融点、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。

【００３６】本発明にかかる飛散粒子阻止部材を冷却す
る冷却手段をさらに設けると、該部材が飛散粒子を吸着
しやすくなって、阻止効果が増大するので好ましい（請
求項６）。或いは、飛散粒子を吸着しやすいように、飛
散粒子阻止部材の表面を加工（例えば、つや消し加工）
することも好ましい。本発明にかかる標的部材の形状
は、巻き取り可能なテープ状が好ましいが、板状、バル
ク状、円柱状、または微粒子状でもよい。また、標的部
材の材料は、Ｔａ，Ｗなどが好ましい。

【００３７】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。

【００３８】

【実施例】図４に標的部材としてテープ状のタンタルを
用い、波長１４ｎｍのＸ線を取り出して利用する本実施
例のＸ線発生装置の概略部分構成図を示す。ＹＡＧレー
ザー光（励起エネルギービームの一例）４１１が、集光
レンズ４４５により集光されながら入射窓４４２を透過
して、真空容器４４３内に入射し、タンタルターゲット
（標的部材の一例）４０１の表面に集光される。

【００３９】タンタルターゲット４０１は厚さ１５μｍ
のテープ形状であり、テープ上の同じ位置にレーザー光
が繰り返し集光されることのないように、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４０３を回転させてタンタルテープを巻き取って
いる。タンタルテープの移動速度は、一つのプラズマが
生成されてから次のプラズマを生成するためのレーザー
光が入射するまでに、プラズマ発生によりタンタルテー
プに生ずる孔の直径分以上にテープが移動する速度であ
る。

【００４０】タンタルテープターゲット４０１上にＹＡ
Ｇレーザーは４５度の入射角で入射、集光され、生成し
たプラズマ４０２から発生したＸ線は、ＹＡＧレーザー
とは反対側の４５度の方向に設けられたＸ線取り出し窓
（清浄光学面の一例）４４１からＸ線光学系へと導かれ
る。プラズマ４０２の近傍には、ターゲット４０１に入
射するＹＡＧレーザー４１１と取り出すＸ線とがそれぞ
れ通過できる開口を有する飛散粒子遮蔽部材４２１が設
けられており、ターゲット４０１及び／又はプラズマ４
０２から放出された飛散粒子の殆どがこの飛散粒子遮蔽
部材４２１により遮蔽される。

【００４１】また、遮蔽部材４２１のＸ線取り出し用の
開口付近からＸ線取り出し窓付近にかけて、Ｘ線を取り
出す範囲に相当する立体角領域４１２に隣接または近接
する飛散粒子阻止部材４２２が設けられている。ここで
飛散粒子阻止部材４２２は、立体角領域４１２内に配置
されたＸ線取り出し窓４４１に飛散粒子が衝突、付着ま
たは堆積するのを防止するためのダクト状の部材であ
り、立体角領域４１２及びＸ線取り出し窓４４１を取り
囲んで設けられている。

【００４２】真空容器４４３内にはバッファガスとして
Ｋｒガスが導入されると同時に排気されており、0.1 Ｔ
ｏｒｒの圧力を保つように制御されている。Ｋｒガス
は、波長１４ｎｍのＸ線に対して同じ圧力ではＨｅと同
程度の透過率を有する。前記遮蔽部材４２１により遮蔽
されず、その開口を通過して飛散粒子阻止部材４２２の
内側に進入した飛散粒子も、バッファガス分子との散乱
により進行方向を変化させながらエネルギーを失い、や
がてガス分子の運動の中に混ざり込んで、部材４２２の
内側空間を漂う。

【００４３】そして、部材４２２の内側空間に隣接する
空間４４４には、立体角領域４１２を通過可能な羽根
（可動部の一例）４３２を有する部材であり、飛散粒子
を拡散及び／または阻止する飛散粒子拡散・阻止部材４
３３が設けられている。部材４３３は図２に示すような
形状をしており、軸４３１のまわりに真空中で羽根４３
２が回転する機構（不図示）を備えている。

【００４４】プラズマ４０２は繰り返し周波数１０Ｈｚ
で発生しており、部材４３３の羽根４３２は軸４３１を
回転軸として１秒間に５回転する。部材４３３は２枚の
羽根４３２を有しており、一つのプラズマが生成されて
から次のプラズマが生成されるまでの間に、Ｘ線を取り
出す前記立体角領域４１２を羽根４３２が通過すること
になる。

【００４５】ここで、ＹＡＧレーザー４１１の発振のタ
イミングは、部材４３３の羽根４３２の位置と相関を持
って制御されており、羽根４３２がＸ線を遮る位置（立
体角領域内）にある時にはプラズマを発生させないよう
に制御されている。ガス分子との散乱によりエネルギー
を失って部材４２２の内側空間に漂う飛散粒子は、軸４
３１のまわりに回転する羽根４３２に付着し（飛散粒子
阻止効果）、或いは、回転する羽根４３２によりかき出
さる（飛散粒子拡散効果）ので、部材４２２の内側空間
の飛散粒子密度は低く保たれる。

【００４６】部材４３３が設けられた空間４４４及び飛
散粒子阻止部材４２２の内側空間では、真空容器４４３
全体とは別にＫｒガスの導入と排気がなされているの
で、回転する羽根４３２によりかき出された飛散粒子は
速やかに拡散して阻止部材４２２に吸着する。そのた
め、Ｘ線取り出し窓４４１に到達する飛散粒子量は、著
しく減少する。

【００４７】このように、本実施例のＸ線発生装置によ
れば、プラズマの生成が短い時間間隔で長時間にわたる
場合にも、Ｘ線の取り出し方向について不都合な飛散粒
子の付着、堆積を低減して、その結果、長時間安定して
装置を使用できる。本実施例では、部材４３３を図２の
ような形状とし、１秒間に軸回りに５回転することとし
たが、その形状、運動の速度はこれに限るものではな
い。

【００４８】また、羽根の数も一対（２枚）に限定され
るものではなく、図５に示すように、複数対の羽根を有
する飛散粒子拡散・阻止部材５３３により、各対の羽根
が位置する各空間の飛散粒子密度の低下を図ってもよ
い。

【００４９】

【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、プラズマの生成が短い時間間隔で長時
間にわたる場合にも、Ｘ線の取り出し方向について不都
合な飛散粒子の付着、堆積を低減して、その結果、長時
間安定して装置を使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明のＸ線発生装置（一例）にかかる各
部材を示す概略構成図である。

【図２】は、本発明にかかる飛散粒子拡散・阻止部材の
一例を示す概略斜視図である。

【図３】は、本発明にかかる飛散粒子拡散・阻止部材と
して好ましくない形状の例を示す概略斜視図である。

【図４】は、実施例にかかるＸ線発生装置の概略構成図
である。

【図５】は、別の実施例にかかるＸ線発生装置の概略構
成図である。

【図６】は、従来のＸ線発生装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０１，４０１，５０１，６０１標的部材１０２，４０２，５０２，６０２プラズマ１１１，４１１，５１１，６１１励起レーザー光（励
起エネルギービームの一例）１１２，４１２，５１２，６１２Ｘ線を取り出す範囲
に相当する立体角領域１２１，４２１，５２１，６２１飛散粒子遮蔽部材１２２，４２２，５２２，６２２飛散粒子阻止部材１３１，２３１，３３１，４３１，５３１軸（飛散粒
子拡散・阻止部材の構成要素の一例）１３２，２３２，３３２，４３２，５３２羽根（飛散
粒子拡散・阻止部材の可動部の一例）１３３，４３３，５３３飛散粒子拡散・阻止部材１２３，４４１，５４１，６４１Ｘ線取り出し窓（清
浄光学面の一例）４４２，５４２，６４２入射窓４４３，５４３，６４３真空容器４４４，５４４飛散粒子阻止部材の内側空間に隣接す
る空間４４５，５４５，６４５ＹＡＧレーザー集光レンズ以上

Claims

【特許請求の範囲】

【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線発生装置であり、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
を阻止するためにバッファガスを用いるＸ線発生装置に
おいて、前記Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域に隣接ま
たは近接する飛散粒子阻止部材を設け、かつ、該立体角
領域を通過可能な可動部を有する飛散粒子拡散・阻止部
材を設けたことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】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線発生装置であり、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
を阻止するためにバッファガスを用いるＸ線発生装置に
おいて、前記励起エネルギービームが通過する開口部と前記Ｘ線
が通過する別の開口部を有する部材であり、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を遮
蔽する飛散粒子遮蔽部材を前記標的部材及びプラズマの
近傍に設け、かつ、前記Ｘ線を取り出す範囲に相当する
立体角領域に隣接または近接する飛散粒子阻止部材を設
け、さらに、該立体角領域を通過可能な可動部を有する
飛散粒子拡散・阻止部材を設けたことを特徴とするＸ線
発生装置。
【請求項３】前記バッファガスは、前記真空容器内が
所定の圧力範囲となるように導入、排出の制御がなされ
てい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】前記立体角領域内にバッファガスを導入
し、かつ、該立体角領域内から飛散粒子とともにバッフ
ァガスを排出する機構をさらに設けたことを特徴とする
請求項１〜３記載のＸ線発生装置。
【請求項５】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
散粒子制御部材であり、前記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飛散粒子制御部材をさらに
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６】前記飛散粒子阻止部材を冷却する冷却手
段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜５記載の
Ｘ線発生装置。