Источник рентгеновского излучения

 

и®-т лиотт :-" "я

Союз Советскма

Соцнапмстнческмк

Республик

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЬВтОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСтВЮ (iii 746771 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено 05.07. 77 (21) 2505008/18 25 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл.

Н 01Х 35/02.

&21 К 1/02/l

Н 01/ 21/302

Гооударственль и комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень 3% 25 до делам лзобретенкм н открытки (53) УДÊ621.386..2 (088.8) Дата опубликования описания 09.07.80

B. В. Жуков, B. М. Скороход, B. А. Козлов, A. И. Тарасевич и Е. И. Гиваргизов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК РЕНТГЕНОВСКОГО

ИЗЛ УЧ ЕНИЯ

Изобретение относится к источникам рентгеновского излучения, которые могут применяться в технологии получения полупроводниковых приборов, главным образом, для реализации методов рентгеновской пи= тографии.

Для реализации методов рентгеновской литографии обычно использутотся рентгеновские трубки с широко расходящимся ну ком 11).

1О

Недостатком известного источника является неравномерность интенсивности излучения по сечению пучка, что оковы вает отрицательное влияние на процесс обработки.

Известен источник рентгеновского излучения с широкой апертурой, содержащий вакуумный корпус, накальный катод, средства расширения электронного пучка, анод большой плотпади в виде прострель ной мишени L23.

Недостатком известного устройства является невысокая интенсивность излучения, связанная с условиями формирования щирр2 кого электронного пучка и работой анода

"на просвет, а также недостаточная равНомерность получаемого 1пирокого рентгеновского пучка.

Наиболее близким техническим решением является источник рентгеновского ° излучения, содержащий вакуумный корпус, плоский катод с распределенными по поверхности острийными элементами, фокусирующее устройство, анод (33.

Этот источник непригоден для получе.ния широких пучков с равномерным распределением интенсивности в пучке.

Со1 ласно из;збретению, поставленная дель достигается тем, что в источнике рентгеновского излучения, содержащем вакуумный корпус, плоский катод с pactiределенными по поверхности острийными элементами, фокусирующее устройство, анод, фокусирующее устройство выполнено в виде, по крайней мере, одной растровой диафрагмы, а в катоде выполнена peryrrapHas матрица отверстий, форма которых выбрана из группы„состоящей из прямоние между катодом и анодом, a R - выбравное для источника расстояние сшивания выходящих иэ отверстий в катоде рейтгеновских пучков.

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый 15 источник, Источник рентгеновского излучения содержит. катод 1 в виде плоскостной структуры с" острийными элемейтами 2, выполненный иэ пластины кремния с вы- 20 ращенными нитевидными кристаллами.

Катод закреплен на кольце 3, с противоположной стороны которого закреплена растровая диафрагма 4, за которой снова расположены кольцо 5 и другая растровая 25 диафрагма; 6. Диафрагмы 4 и 6 образуют электростатическую фокусирующую систему. Под диафрагмами установлен охлаждаемый медный анод большой площади 7.

В катоде 1 выполнейы отверстии 8, расположенные в виде регулярной матрипы. форма отверстий предпочтителЬно прямоугольная (квадратная), но может быть также и ромбом, параллелограммом, равносторонним треугольником или равносторонним шестиугольником, т. е. фйгу- рами, которые обеспечивают сшивание без easopoa и наложений. Расстояние между отверстиями матрицы выбираются таким образом, чтобы пучки рентгеновского 40 излучения, коллимированные отверстиями в аноде, точно " ошивались на определенном расстоянии от поверхности анода.

В общем случае условие такого выбора следующее:у=-, где t - расстояние меж-45

° У Я ду отверси ми по какому-либо сечению матрицы, 6/ - линейные раэмерЫ отверстия до этому же сечению, R — расстояние «сшивания» пучков и Ь вЂ” расстояние между анодом и катодом. 50

Герметизация конструкции обеспечивается с помощью пленки 9.

Сборк& конструкции обеспечивается с помо»Пью кварцевых стержней 10, кварцевых колец 11, зажимов 12 и винтов 13. 55 формула изобретения

1. Источник рентгеновского излучения, содержащий вакуумный корпус, плоский катод с распределенными по поверхности острийными элементами, фокусирующее устройство, анод, - о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью получения рентгеновского пучка большой площади с равномерным распределением интенсивности в пучке, фокусирующее устройство выполнено в виде, по" крайней мере, одной растровой диафрагмы, а в катоде выполнена регулярная матрица отверстий, форма которых выбрана иэ группы, состоящей из прямоугольника, квадрата, ромба, параллелограмма, равностороннего и равнобедренного треугольника, равностороннего

Многолучевой генератор рентгеновского ийлучения работает следующим образом.

746771 4 угольника, квадрата, ромба, параллелограм- На катод 1 вместе с первой растровой ма, равностороннего треугольника, равно- диафрагмой 4 подается напряжение 25 кВ, стороннего шестиугольника, и ичем отРичем о а на вторую растровую диафрагму 6веРстиЯ в катоде Расположены соосно с 2Р кВ отверстиями растровой диафрагмы, а рас П отеяциал анода равен нулю. стояние между отверстиями в катоде по Поле второй растровой диафрагмы 6 любому направлению выбраны из условия (h вытягивает из нитевидных кристаллов 2

hа —,, где - расстояние между от катода 1 электроны, причем в автоэмисверстиями d- линейные размеры отверс- сии электронов участвует только та часть тия в том жэ направлении, /г - расстоя- 10 элементов 2, которые расположены по периметру отверстий 8 катода 1. Этот поток электронов фокусируется растровой электростатической системой, состоящей из диаЬрагм 4 и 6, тормозится на поверхности анода 7. В каждой точке фокального пятна растровой фокусирующей системы возникает рентгеновское излучение, кото рое распространяется во все стороны и вы. ходит через отверстие 8 катода 1. От верстия растровых диафрагм 4 и 6 и катода 1 одновременно выполняют роль коллимапионных отверстий, обеспечивая расходимость рентгеновского излучения менее, чем на 1 при соответствующем выборе геометрических параметров источника.

Таким образом, данное устройство позволяет получать коллимированный равномерный рентгеновский пучок большой площади и повьппенной интенсивности, что связано с возможностью эффективного от» вода тепла из зоны нагрева.

Кроме того, такая конструкция обеспечивает получение практически равномерного распределения интенсивности на заметную глубину, что позволяет избавиться от влияния малых изменений расстояния от источника до облучаемого объекта на результаты обработки.

5 748771 6 шестиугопьника, причем отверстия и като- расстояние сшивания выкодяшик из де расположены соосно с отверстиями отверстий в катоде рентгеновских пучков. растровой диафрагмы.

2, Источник по п. 1, о т л и ч а ю - Источнихи информапии, ш и и с я тем, что расстояния между прйнятые во внимание при экспертизе отверстиями в катоде по любому направле- 1. Заявка Японии № 51-41551, нию выбраны из условия t= » где t - кл. Н 01 L 21/302 опублик. 1976. и расстояние между отверстиями, о — ли- 2, Патент США ¹ 3992633, кл. 250нейные размеры отверстий в том же нап- 503, опублих. 1976. равлении, h - расстояние между катодом g 3. Патент США ¹ 4012656, кл. !313 и анодом, a R — выбранное дпя источника 55, опубпик. 1977 (прототип).