JPH09245992A - Ｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積を防止
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１０１内の標的部材
１０４に励起エネルギービーム１０３を照射してプラズ
マ１０５を形成させ、該プラズマ１０５からＸ線１０７
を取り出すＸ線発生装置において、前記Ｘ線１０７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させ
て、前記標的部材１０４及び／または前記プラズマ１０
５から放出される飛散粒子を阻止するための飛散粒子阻
止部材１０８と、該飛散粒子阻止部材１０８よりも前記
立体角領域側に位置する電極であり前記飛散粒子をイオ
ン化及び／または静電吸着させる電極１０９、１１０と
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線顕微鏡、Ｘ線
分析装置、Ｘ線露光装置などの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）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。なお、清浄光学面には、例えば、
レーザー光を真空容器内に導入するための窓、レーザー
光を集光するためのレンズ（集光素子が真空容器内に置
かれている場合）、プラズマから輻射されたＸ線を反射
するためのミラー、プラズマから輻射されるＸ線を透過
させ、可視光をカットするためのフィルターなどがあ
る。

【０００５】前記問題を解決するためのその他の方法で
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）。

【０００６】

【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。

【０００７】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。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。本発明は、かかる問題点に
鑑みてなされたものであり、清浄光学面への飛散粒子の
付着、堆積を防止して、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。

【００１０】

【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させて、
前記標的部材及び／また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の飛散粒子阻止部材と、該飛散
粒子阻止部材よりも前記立体角領域側に位置する電極で
あり前記飛散粒子をイオン化及び／または静電吸着させ
る電極と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。

【００１１】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
生装置において、前記励起エネルギービームが通過する
領域に隣接または近接させて、前記標的部材及び／また
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
の飛散粒子阻止部材と、該飛散粒子阻止部材よりも前記
励起エネルギービーム通過領域側に位置する電極であり
前記飛散粒子をイオン化及び／または静電吸着させる電
極と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。

【００１２】また、本発明は第三に「前記減圧された真
空容器内に飛散粒子を阻止するためのバッファガスを導
入する機構を設けた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「前記飛散粒子阻止部材は、前記立体角
領域または前記励起エネルギービーム通過領域内に配置
された光学素子または光学部材に飛散粒子が衝突、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、前記光学素子または光学部材を取り囲んで設けられ
ている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。

【００１３】また、本発明は第五に「前記飛散粒子阻止
部材は、バッフルを有するダクト状の部材であることを
特徴とする請求項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「前記ダクト内にガ
スを導入するためのガス導入機構が設けられ、前記飛散
粒子阻止部材はガス導入口を有することを特徴とする請
求項４または５記載のＸ線発生装置（請求項６）」を提
供する。

【００１４】また、本発明は第七に「前記電極または飛
散粒子阻止部材の少なくとも一部を被覆し、取り外し可
能な被覆部材を設けた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。また、本
発明は第八に「前記飛散粒子の放出量の方向分布を制御
する部材であり、前記Ｘ線を取り出す方向への飛散粒子
放出量を低減させる飛散粒子制御部材を設けたことを特
徴とする請求項１〜７記載のＸ線発生装置（請求項
８）」を提供する。

【００１５】また、本発明は第九に「前記飛散粒子阻止
部材を冷却する冷却機構を設けたことを特徴とする請求
項１〜８記載のＸ線発生装置（請求項９）」を提供す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線発生装置では、
「(1) Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域に隣接
または近接させて、飛散粒子を阻止するための飛散粒子
阻止部材と、該飛散粒子阻止部材よりも前記立体角領域
側に位置する電極であり前記飛散粒子をイオン化及び／
または静電吸着させる電極とを設けている」か、或いは
「(2) 励起エネルギービームが通過する領域に隣接また
は近接させて、飛散粒子を阻止するための飛散粒子阻止
部材と、該飛散粒子阻止部材よりも前記励起エネルギー
ビーム通過領域側に位置する電極であり前記飛散粒子を
イオン化及び／または静電吸着させる電極とを設けてい
る」。

【００１７】先ず、(1) のような構成にした場合につい
て説明する。Ｘ線を取り出す範囲に相当する立体角領域
に隣接または近接させて設けられた飛散粒子阻止部材に
より飛散粒子の前記立体角領域内への進入を阻止するこ
とで、該立体角領域内に配置された清浄光学面（例え
ば、Ｂｅ膜や窒化シリコン膜を用いたＸ線取り出し用
窓、Ｘ線反射ミラー等のＸ線光学素子）への飛散粒子の
付着、堆積を防止することができる。

【００１８】さらに、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させて、飛散粒子阻止部材よ
りも前記立体角領域側に位置する電極であり前記飛散粒
子をイオン化及び／または静電吸着させる電極を設ける
と、前記立体角領域内に進入してきた飛散粒子を電極ま
たは飛散粒子阻止部材が静電吸着することにより、該立
体角領域内に配置された清浄光学面への飛散粒子の付
着、堆積をさらに防止することができる。

【００１９】前記立体角領域内に進入してきた飛散粒子
を前記電極への電圧印加によりイオン化させると、イオ
ン化した飛散粒子を逆極性電位、または接地電位とした
電極もしくは飛散粒子阻止部材が静電吸着する。真空容
器内に飛散粒子を阻止するためのバッファガスを導入す
る機構を設けてバッファガスを導入すると、バッファガ
スとの衝突による飛散粒子のイオン化が容易となり、そ
の結果、飛散粒子の前記静電吸着を効果的に行うことが
できるので好ましい（請求項３）。

【００２０】即ち、飛散粒子は、バッファガス分子との
多数回にわたる衝突により、その初期のエネルギーを失
い、ガス分子と同程度の速度で前記立体角領域内をラン
ダムな方向に運動する（浮遊する）ようになる。この浮
遊している飛散粒子の速度は遅いので、前記電極を配置
して電圧を印加することにより飛散粒子を容易にイオン
化することができる。

【００２１】なお、この飛散粒子のイオン化は、電圧印
加により飛散粒子が直接イオン化される場合と、イオン
化されたガス分子との衝突により飛散粒子がイオン化さ
れる場合がある。以上、(1) のような構成にした場合に
ついて説明したが、(2) のような構成にした場合につい
ても同様に、励起エネルギービームが通過する領域に隣
接または近接させて設けられた飛散粒子阻止部材により
飛散粒子の前記領域内への進入を阻止することで、該領
域内に配置された清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積
を防止することができる。

【００２２】さらに、励起エネルギービームが通過する
領域に隣接または近接させて、飛散粒子阻止部材よりも
前記領域側に位置する電極であり飛散粒子をイオン化及
び／または静電吸着させる電極を設けると、前記領域内
に進入してきた飛散粒子を電極または飛散粒子阻止部材
が静電吸着することにより、該領域内に配置された清浄
光学面への飛散粒子の付着、堆積をさらに防止すること
ができる。

【００２３】従って、本発明のＸ線発生装置によれば、
清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積を防止する効果が
大きく、その結果、長時間安定して装置を使用できる。
本発明にかかる電極に印加する電圧は直流でも交流でも
良い。また、電極の形状は、線状、メッシュ状、板状な
ど、任意の形状が可能である。電極を設ける位置は、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
接する位置か、或いは励起エネルギービームが通過する
領域に隣接または近接する位置であるが、場合によって
は前記領域内部に電極を設けてもよい。

【００２４】本発明にかかる飛散粒子阻止部材は、前記
立体角領域または前記励起エネルギービーム通過領域内
に配置された光学素子または光学部材（清浄光学面）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、前記光学素子または光学部材
を取り囲んで設けられていることが好ましい（請求項
４）。

【００２５】かかる構成にすると、真空容器内に飛散粒
子を阻止するためのバッファガスを導入する場合におい
ても、前記立体角領域または前記励起エネルギービーム
通過領域以外の空間に放出された飛散粒子がバッファガ
ス分子との衝突により散乱されて真空容器内に拡散した
としても、前記清浄光学面を取り囲んで設けられたダク
ト状の飛散粒子阻止部材により飛散粒子の前記領域内へ
の進入を的確に阻止することができる。

【００２６】さらに、本発明にかかる飛散粒子阻止部材
は、バッフルを有する（特に内側が好ましい）ダクト状
の部材であることが好ましい（請求項５）。かかる構成
にすると、飛散粒子阻止部材の表面面積が増大するの
で、飛散粒子を付着または吸着させる効果が向上する。
本発明にかかる飛散粒子阻止部材は、前記ダクト内にガ
スを導入するためのガス導入機構が設けられ、該飛散粒
子阻止部材はガス導入口を有することが好ましい（請求
項６）。

【００２７】かかる構成にすると、前記光学素子または
光学部材（清浄光学面）が配置されたダクト内部から真
空容器内へのガス流を形成して、ダクト内に浮遊してい
る飛散粒子をダクト外へ排除することができるので、清
浄光学面への飛散粒子の付着、堆積を防止する効果がさ
らに増大する。かかるガスとしては、例えば、Ｋｒ、Ｈ
ｅ、Ｏ₂ 、Ｎ₂ などが使用できる。

【００２８】本発明においては、前記電極または飛散粒
子阻止部材の少なくとも一部を被覆し、取り外し可能な
被覆部材を設けることが好ましい（請求項７）。Ｘ線発
生装置において、Ｘ線発生運転を長時間続けていると、
次第に前記飛散粒子阻止部材や電極の上に飛散粒子が堆
積するようになる。そこで、請求項７にかかる取り外し
可能な被覆部材を設けて、この部材上に飛散粒子を堆積
させる。

【００２９】そして、一定期間使用した後に、この被覆
部材を取り外して新しい被覆部材と交換することによ
り、再び前記立体角領域内または前記励起エネルギービ
ーム通過領域内を清浄な状態に戻すことができる。な
お、被覆部材に絶縁体を用いると、この部材全体を帯電
させることが可能となり、飛散粒子を収集する能力が高
まるので都合がよい。

【００３０】本発明においては、前記飛散粒子の放出量
の方向分布を制御する部材であり、前記Ｘ線を取り出す
方向への飛散粒子放出量を低減させる飛散粒子制御部材
を設けることが好ましい（請求項８）。飛散粒子制御部
材を設けると、Ｘ線の取り出し方向における飛散粒子放
出量が減少するので好ましい。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。

【００３１】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
料の放出を低減するためである。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、これを低減するのである。本発明においては、
飛散粒子阻止部材を冷却する冷却機構を設けると、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９）。

【００３２】或いは、飛散粒子を吸着しやすいように、
飛散粒子阻止部材や前記被覆部材の表面を加工（例え
ば、つや消し加工）することも好ましい。飛散粒子を付
着、堆積させる電極または部材は、その表面積が大きい
方が飛散粒子を付着、堆積させる効果（飛散粒子阻止効
果）が大きいので、電極または部材の表面積を大きくす
ることが好ましい。

【００３３】本発明にかかるＸ線源は、励起エネルギー
ビーム（例えば、レーザー光）を点状に集光するＸ線源
（例えば、レーザープラズマＸ線源）の他に、レーザー
光を線状に集光してプラズマを生成し、プラズマ中のイ
オンの誘導放出を利用するＸ線レーザーであっても良
い。以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

【００３４】

【実施例１】図１は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。集光レンズにより集光したレーザー光
（励起エネルギービームの一例）１０３を窓１０２を透
過させて、真空容器１０１内に配置された標的部材１０
４上に集光照射することによりプラズマ１０５を生成す
る。

【００３５】このプラズマ１０５から発生したＸ線の一
部１０７を取り出して、可視光カットＸ線透過膜（例え
ばＢｅ膜、Ｘ線光学素子の一例）１１１を透過させた
後、他のＸ線光学素子（例えばＸ線多層膜ミラーなど）
へと導く。真空容器１０１内は、ガス導入口（不図示）
より飛散粒子阻止用のバッファガス（例えばＫｒガス）
が導入されるとともに、真空排気装置（不図示）により
排気されている。ここで、真空容器１０１内のバッファ
ガスは、Ｘ線透過率が十分に高く、かつ、飛散粒子の速
度を十分に減速できる圧力に制御されている。

【００３６】例えば、Ｋｒガスを導入して圧力を0.1 ｔ
ｏｒｒに維持した場合、Ｋｒガス分子と数回〜１０回程
度の衝突により、飛散粒子はＫｒガス分子と同程度の速
度でランダム方向に運動するようになる（浮遊する）。
このとき、波長13.5nm近傍のＸ線の透過率は、距離１０
ｃｍの位置で約８０％に達する。Ｘ線透過膜１１１は、
前記標的部材１０４及び／または前記プラズマ１０５か
らＸ線取り出し方向以外の領域に放出された飛散粒子が
付着、堆積しないように、ダクト状の飛散粒子阻止部材
１０８により取り囲まれている。

【００３７】また、ダクト内空間１１２には、Ｘ線１０
７を取り出す範囲に相当する立体角領域に隣接または近
接させて、前記飛散粒子阻止部材１０８により阻止され
なかった飛散粒子１０６をイオン化及び／または静電吸
着させる電極１０９、１１０が配置されている。電極１
１０は、電極１０９及び取り出しＸ線１０７（立体角領
域）を取り囲む形状をしている。電極１０９にはマイナ
スの、電極１１０にはプラスの電圧が印加されている
（電源及び配線などは不図示）。

【００３８】ダクト内空間（遮蔽空間）１１２に入り込
んだ飛散粒子１０６は遮蔽空間１１２内のガス分子との
衝突により減速され、遮蔽空間内を浮遊するようにな
る。電界印加領域に入り込んだ飛散粒子は、電界により
直接イオン化され、或いはイオン化されたガス分子との
衝突によりイオン化される。マイナスにイオン化された
飛散粒子は、プラス電極１１０に引き寄せられ、この電
極上に静電吸着されて付着、堆積する。また、プラスに
イオン化された飛散粒子は、マイナス電極１０９に引き
寄せられ、この電極上に静電吸着されて付着、堆積す
る。また、一部の飛散粒子は、阻止部材１０８上に付
着、堆積する。

【００３９】この様にして、遮蔽空間１１２内に浮遊し
ている飛散粒子は、電極１０９、１１０及び部材１０８
上に収集されるので、遮蔽空間１１２内に浮遊している
飛散粒子量は激減する。そのため、Ｘ線透過膜１１１上
への付着、堆積量は著しく低減され、Ｘ線透過率の低下
が抑えられるので、長時間にわたってＸ線発生装置を利
用することができる。

【００４０】前記の例では、遮蔽空間１１２内にプラ
ス、マイナス２つの極を配置したが、どちらか一方の極
だけでも良い。例えば、電極１０９をマイナスに印加
し、電極１１０を接地して真空容器１０１及び阻止部材
１０８などと同電位にすると、プラスにイオン化された
飛散粒子は電極１０９上に、マイナスにイオン化された
飛散粒子は電極１１０上や飛散粒子阻止部材１０８の内
面上にそれぞれ静電吸着されて付着、堆積する。

【００４１】飛散粒子が正負イオンのどちらにイオン化
するか予め分かっているときは、電圧印加電極の極性を
決めることにより、飛散粒子を電圧印加電極上か、或い
は接地電極上及び阻止部材上のどちらか一方に堆積させ
ることができる。

【００４２】

【実施例２】図２は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。実施例１に於いて、飛散粒子収集側を電
極１１０及び阻止部材１０８とすると、イオン化された
飛散粒子の一部は阻止部材１０８や真空容器１０１と電
気的に接続されているＸ線透過膜１１１上にも僅かなが
ら付着、堆積してしまう。

【００４３】これを防ぐために、本実施例ではＸ線透過
膜２１０（Ｘ線光学素子の一例）を絶縁体２１１を介し
て真空容器２０１に取り付けている。即ち、Ｘ線透過膜
２１０は真空容器２０１から電気的に隔離され、このＸ
線透過膜２１０は、電極２０９と同電位となるように電
源（不図示）に接続されている。なお、電極は一つであ
り、その他の構成は、実施例１と同様である。

【００４４】例えば、電極２０９をマイナスに印加し、
飛散粒子はマイナスにイオン化するとすると、イオン化
された飛散粒子は接地されている阻止部材２０８上に付
着堆積するが、電極と同電位になっているＸ線透過膜２
１０上には付着しない。この様にすることにより、イオ
ン化された飛散粒子を阻止部材２０８内面のみに付着さ
せることができる。

【００４５】Ｘ線透過膜２１０に印加する電圧値は必ず
しも電極２０９に印加されている電圧値と同じでなくて
も良く、少なくとも電極と同じ極性であればよい。本実
施例のＸ線発生装置によれば、Ｘ線透過膜２１０上への
付着、堆積量は著しく低減され、Ｘ線透過率の低下が抑
えられるので、長時間にわたってＸ線発生装置を利用す
ることができる。

【００４６】

【実施例３】図３は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。実施例１に於いて、飛散粒子収集側を電
極１１０及び阻止部材１０８とすると、イオン化された
飛散粒子の一部は阻止部材１０８や真空容器１０１と電
気的に接続されているＸ線透過膜１１１上にも僅かなが
ら付着、堆積してしまう。

【００４７】これを防ぐために、本実施例では、Ｘ線透
過膜３１０（Ｘ線光学素子の１例）の前（プラズマ側）
に阻止部材３０８と同電位に保持されたメッシュ電極３
１１を配置し、メッシュ電極３１１側にイオン化された
飛散粒子が堆積するようにしている。なお、電極は一つ
であり、その他の構成は実施例１と同様である。

【００４８】本実施例のＸ線発生装置によれば、Ｘ線透
過膜３１０上への付着、堆積量は著しく低減され、Ｘ線
透過率の低下が抑えられるので、長時間にわたってＸ線
発生装置を利用することができる。

【００４９】

【実施例４】図４は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。本実施例では、遮蔽空間内４１２へガス
を導入するための導入口４１１を設けている。なお、電
極は一つであり、その他の構成は、実施例１と同様であ
る。この導入口４１１からガスを導入することにより、
遮蔽空間４１２から真空容器４０１内部へのガス流が形
成されて、遮蔽空間４１２内の飛散粒子は真空容器４０
１内へ排出される。

【００５０】そのため、遮蔽空間４１２内の飛散粒子量
は激減し、Ｘ線透過膜４１０上への付着、堆積量は著し
く低減される。そして、Ｘ線透過膜４１０のＸ線透過率
低下が抑えられるので、長時間にわたってＸ線発生装置
を利用することができる。

【００５１】

【実施例５】図５は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。本実施例では、遮蔽空間５１２内に電極
５０９を配置し、飛散粒子阻止部材５０８の内面を取り
外し可能なシート（被覆部材の一例、例えば、紙、テフ
ロンシートなど）５１１で被覆してある。その他の構成
は、実施例１と同様である。

【００５２】今、電極５０９をマイナスに印加し、阻止
部材５０８及び真空容器５０１は接地されているとし、
飛散粒子はマイナスにイオン化されるとする。そうする
と、イオン化された飛散粒子は、阻止部材５０８側に引
き寄せられてシート５１１上に付着、堆積する。長期間
にわたってＸ線発生装置を運転し続けると、飛散粒子が
シート５１１上に多量に堆積するが、シート５１１を交
換するだけで容易に遮蔽空間５１２内から収集された飛
散粒子を取り除くことができ、遮蔽空間５１２内を元の
清浄な状態に戻すことができる。

【００５３】本実施例では、飛散粒子を収集する交換可
能な部材としてシートを用いたが、これは任意の形状、
材料でよい（絶縁体が好ましい）。本実施例のＸ線発生
装置によれば、Ｘ線透過膜５１０上への付着、堆積量は
著しく低減され、Ｘ線透過率の低下が抑えられるので、
長時間にわたってＸ線発生装置を利用することができ
る。

【００５４】

【実施例６】図６は本実施例のＸ線発生装置の概略部分
構成図である。実施例１〜５では、飛散粒子阻止部材が
Ｘ線光学素子を囲むように配置されていたが、必ずしも
その必要はない。本実施例では、プラズマ６０５Ｘ線源
と多層膜Ｘ線反射ミラー６１０（Ｘ線光学素子の一例）
とは、それぞれ別の真空容器（６０１と６１１）内に配
置されており、その途中に飛散粒子阻止部材６０８と電
極６０９が設けられている。

【００５５】この場合も、前述と同様な効果によりイオ
ン化された飛散粒子は、電極６０９上、阻止部材６０８
上、或いは途中の真空配管内面上に付着、堆積するの
で、多層膜Ｘ線反射ミラー６１０上に付着、堆積する飛
散粒子量を低減させることができる。本実施例のＸ線発
生装置によれば、Ｘ線透過膜６１０上への付着、堆積量
は著しく低減され、Ｘ線透過率の低下が抑えられるの
で、長時間にわたってＸ線発生装置を利用することがで
きる。

【００５６】以上の実施例１〜６では、Ｘ線光学素子へ
の飛散粒子の付着、堆積量を低減することについて述べ
てきたが、レーザー光導入光学素子（レーザー光導入窓
や集光光学素子など）への飛散粒子の付着、堆積量を低
減することも同様に可能である。即ち、励起エネルギー
ビームであるレーザー光が通過する領域に隣接または近
接させて設けられた飛散粒子阻止部材により飛散粒子の
前記領域内への進入を阻止することで、該領域内に配置
された清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積を防止する
ことができる。

【００５７】さらに、励起エネルギービームであるレー
ザー光が通過する領域に隣接または近接させて、飛散粒
子阻止部材よりも前記領域側に位置する電極であり飛散
粒子をイオン化及び／または静電吸着させる電極を設け
ると、前記領域内に進入してきた飛散粒子を電極または
飛散粒子阻止部材が静電吸着することにより、該領域内
に配置された清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積をさ
らに防止することができる。

【００５８】

【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、清浄光学面への飛散粒子の付着、堆積を
防止する効果が著しく、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、実施例１のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【図２】は、実施例２のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【図３】は、実施例３のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【図４】は、実施例４のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【図５】は、実施例５のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【図６】は、実施例６のＸ線発生装置の概略部分構成図
である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１…真
空容器 １０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２…レ
ーザー光導入窓 １０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３…レ
ーザー光（励起エネルギービームの一例） １０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４…標
的部材 １０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５…プ
ラズマ １０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６…飛
散粒子 １０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７…利
用するＸ線 １０８，２０８，３０８，４０８，５０８，６０８…飛
散粒子阻止部材 １０９，２０９，３０９，４０９，５０９，６０９…電
極 １１０…電極 ２１０，３１０，４１０，５１０…可視光カットＸ線透
過膜（清浄光学面及び光学素子の一例） ６１０…多層膜Ｘ線反射ミラー（清浄光学面及び光学素
子の一例） １１１…可視光カットＸ線透過膜（清浄光学面及び光学
素子の一例） ２１１…絶縁体 ３１１…メッシュ電極 ４１１…ガス導入口 ５１１…シート（取り外し可能な被覆部材の一例） ６１１…真空容器 １１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２…遮
蔽空間 以 上

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   たは近接させて、前記標的部材及び／または前記プラズ
   マから放出される飛散粒子を阻止するための飛散粒子阻
   止部材と、該飛散粒子阻止部材よりも前記立体角領域側
   に位置する電極であり前記飛散粒子をイオン化及び／ま
   たは静電吸着させる電極とを設けたことを特徴とするＸ
   線発生装置。
2. 【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線発生装置において、 前記励起エネルギービームが通過する領域に隣接または
   近接させて、前記標的部材及び／または前記プラズマか
   ら放出される飛散粒子を阻止するための飛散粒子阻止部
   材と、該飛散粒子阻止部材よりも前記励起エネルギービ
   ーム通過領域側に位置する電極であり前記飛散粒子をイ
   オン化及び／または静電吸着させる電極とを設けたこと
   を特徴とするＸ線発生装置。
3. 【請求項３】 前記減圧された真空容器内に飛散粒子を
   阻止するためのバッファガスを導入する機構を設けたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のＸ線発生装置。
4. 【請求項４】 前記飛散粒子阻止部材は、前記立体角領
   域または前記励起エネルギービーム通過領域内に配置さ
   れた光学素子または光学部材に飛散粒子が衝突、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、前記光学素子または光学部材を取り囲んで設けられ
   ていることを特徴とする請求項１〜３記載のＸ線発生装
   置。
5. 【請求項５】 前記飛散粒子阻止部材は、バッフルを有
   するダクト状の部材であることを特徴とする請求項４記
   載のＸ線発生装置。
6. 【請求項６】 前記ダクト内にガスを導入するためのガ
   ス導入機構が設けられ、前記飛散粒子阻止部材はガス導
   入口を有することを特徴とする請求項４または５記載の
   Ｘ線発生装置。
7. 【請求項７】 前記電極または飛散粒子阻止部材の少な
   くとも一部を被覆し、取り外し可能な被覆部材を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜６記載のＸ線発生装置。
8. 【請求項８】 前記飛散粒子の放出量の方向分布を制御
   する部材であり、前記Ｘ線を取り出す方向への飛散粒子
   放出量を低減させる飛散粒子制御部材を設けたことを特
   徴とする請求項１〜７記載のＸ線発生装置。
9. 【請求項９】 前記飛散粒子阻止部材を冷却する冷却機
   構を設けたことを特徴とする請求項１〜８記載のＸ線発
   生装置。