專利名稱：X射線或xuv射線發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1所述的X射線或XUV(遠(yuǎn)紫外)射線發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
此種裝置用于產(chǎn)生X射線，例如公開文獻(xiàn)US 3793549和GB 1057284的X射線發(fā)生裝置，以及公開文獻(xiàn)WO 2004/023512A1、US 3138729、EP0887639A1和US 4523327的XUV射線發(fā)生裝置。對于XUV(遠(yuǎn)紫外)射線，其波長范圍應(yīng)當(dāng)是大約0.25至大約20nm。這樣的裝置按照如圖所示的方法，例如在檢查電子器件，特別是印刷電路板，以及控制和調(diào)節(jié)光學(xué)元件時使用。
公知的裝置設(shè)有校準(zhǔn)裝置，用于校準(zhǔn)在目標(biāo)物上的荷電粒子的基本粒子射線束，其中所選的目標(biāo)物的材料與所發(fā)射的射線的理想波長相適合。
公知裝置的一個缺點在于，在目標(biāo)物上的基本粒子射線束的集聚點與所設(shè)定的射中點之間有一定的偏差，這樣會影響通過透視器件所得到圖片的質(zhì)量，并且在測量和調(diào)整時以及在調(diào)整數(shù)據(jù)方面造成測量錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種按權(quán)利要求1所述方式的裝置，它可減少目標(biāo)物上的基本粒子射線束的集聚點與所設(shè)定的射中點之間的偏差，由此改善了目標(biāo)物上對基本粒子射線束集聚點的射線束的位置穩(wěn)定性。
本發(fā)明任務(wù)將通過權(quán)利要求1中所述的原則予以解決。
按本發(fā)明原則的基本構(gòu)思為，設(shè)置用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)裝置，通過該偏轉(zhuǎn)裝置使基本粒子射線束被偏轉(zhuǎn)，其中心軸線經(jīng)過第一和第二偏轉(zhuǎn)點，其中第一和第二偏轉(zhuǎn)點同在目標(biāo)物上的基本粒子射線束的一個給定的或可給出的集聚點一起設(shè)置在該軸線上，因此基本粒子射線束通過偏轉(zhuǎn)裝置對一個偏轉(zhuǎn)點的可偏轉(zhuǎn)與對其它偏轉(zhuǎn)點的偏轉(zhuǎn)無關(guān)聯(lián)。
按本發(fā)明的基本粒子射線束始終經(jīng)過第一和第二偏轉(zhuǎn)點，這兩個偏轉(zhuǎn)點同目標(biāo)物上的基本粒子射線束的理想集聚點一起設(shè)置在軸線上，因此，目標(biāo)物上的基本粒子射線束的集聚點具有較高的位置穩(wěn)定性。本發(fā)明的基本點在于，基本粒子射線束在偏轉(zhuǎn)裝置的作用下，經(jīng)過至少二個偏轉(zhuǎn)點，這兩個偏轉(zhuǎn)點同目標(biāo)物上的基本粒子射線束的理想集聚點一起設(shè)置在軸線上。換句話說，通過相互獨立的基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)或可偏轉(zhuǎn)性，對兩個在射線方向相互有距離的偏轉(zhuǎn)點進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)置，而這兩個偏轉(zhuǎn)點同目標(biāo)物上的基本粒子射線束的理想集聚點一起設(shè)置在軸線上，從而使得基本粒子射線束的中心軸線與一條設(shè)定的直線相符，而在該直線上設(shè)置了第一和第二偏轉(zhuǎn)點以及在目標(biāo)物上的理想的基本粒子射線束。
因此，基本粒子射線束的中心軸線例如特別與按本發(fā)明的裝置的中心軸線相符，比如X射線管。
根據(jù)本發(fā)明的原則，設(shè)置偏轉(zhuǎn)裝置用于基本粒子射線束的相互獨立的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)是對第一偏轉(zhuǎn)點和在射線方向與第一偏轉(zhuǎn)點具有距離的第二偏轉(zhuǎn)點而言的。為了避免基本粒子射線束在穿過第二偏轉(zhuǎn)點后發(fā)生不理想的偏轉(zhuǎn)，按照本發(fā)明，基本粒子射線束也可以由偏轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，基本粒子射線束不僅經(jīng)過第一和第二偏轉(zhuǎn)點，而且經(jīng)過在射線方向位于第二偏轉(zhuǎn)點后面的其它偏轉(zhuǎn)點，這樣所有偏轉(zhuǎn)點同目標(biāo)物上的基本粒子射線束的理想集聚點都設(shè)置在軸線上。
尤其具有優(yōu)點的是，在第二偏轉(zhuǎn)點與目標(biāo)物之間存在著一個比較大的距離。如果比如尤其對于第一和第二偏轉(zhuǎn)點的基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)是通過第一和第二偏轉(zhuǎn)點實現(xiàn)的，那么按照本發(fā)明可以附加設(shè)置用于本偏轉(zhuǎn)單元的其它偏轉(zhuǎn)單元，該其它偏轉(zhuǎn)單元是在射線方向隨第二偏轉(zhuǎn)單元后設(shè)置的。
因此在基本粒子射線束的中心軸線的下面，設(shè)置一條經(jīng)過基本粒子射線束射線橫截面的幾何中心點的軸線。
根據(jù)本發(fā)明的原則，偏轉(zhuǎn)裝置設(shè)有一個獨立的偏轉(zhuǎn)單元，它可以是基本粒子射線束的一個相互獨立的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)是對第一偏轉(zhuǎn)點和在射線方向與第一偏轉(zhuǎn)點具有距離的第二偏轉(zhuǎn)點而言的。按照本發(fā)明原則的一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造，偏轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的第一偏轉(zhuǎn)單元，其中心軸線經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點；偏轉(zhuǎn)裝置還設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的與第一偏轉(zhuǎn)單元在基本粒子射線束的射線方向具有距離的第二偏轉(zhuǎn)單元，其中心軸線經(jīng)過第二偏轉(zhuǎn)點。由于偏轉(zhuǎn)單元的構(gòu)建基本上可以是一致的，所以按此種方式，本發(fā)明的裝置可以節(jié)省構(gòu)建費用。
為了對偏轉(zhuǎn)裝置及偏轉(zhuǎn)單元進(jìn)行控制，應(yīng)有針對性地裝設(shè)控制裝置。
另一個帶有偏轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)型式的進(jìn)一步構(gòu)造為，第一偏轉(zhuǎn)單元和第二偏轉(zhuǎn)單元通過控制裝置可相互獨立地控制，并用于相互獨立地對第一偏轉(zhuǎn)點和第二偏轉(zhuǎn)點的基本粒子射線束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。按此方式，可偏轉(zhuǎn)的基本粒子射線束具有特別高的精確度。
在帶有偏轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)型式中，每個偏轉(zhuǎn)單元設(shè)有至少一個偏轉(zhuǎn)元件。按照不同要求，每個偏轉(zhuǎn)單元也可以設(shè)有一個以上偏轉(zhuǎn)元件。
偏轉(zhuǎn)元件的形式、大小、數(shù)量和構(gòu)造可在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。就這點來說，一個有利的進(jìn)一步構(gòu)造為，偏轉(zhuǎn)元件至少有一個線圈或線圈裝置，尤其一個四重線圈。這樣的線圈作為簡單的且價格低廉的標(biāo)準(zhǔn)配件來使用，并可通過選擇一個合適的偏轉(zhuǎn)電流來對基本粒子射線束進(jìn)行精確的偏轉(zhuǎn)。
按本發(fā)明原則的另一個進(jìn)一步構(gòu)造為，偏轉(zhuǎn)元件裝有至少一個靜電偏轉(zhuǎn)板。
按本發(fā)明原則的另一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造，用于基本粒子射線束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置在兩條相互垂直的軸線的方向上構(gòu)成。如果基本粒子射線束的中心軸線例如沿著Z方向設(shè)置，那么在該結(jié)構(gòu)型式中偏轉(zhuǎn)裝置例如是用于偏轉(zhuǎn)沿著X和Y方向的基本粒子射線束的。
按本發(fā)明原則的另一個有利的進(jìn)一步構(gòu)造，偏轉(zhuǎn)單元中的至少一個偏轉(zhuǎn)單元裝有一個遮光板，該遮光板安置在射線方向的偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)元件的后面。因此例如可以特別使用該遮光板，對基本粒子射線束集聚在遮光板上產(chǎn)生的電流進(jìn)行測定，并根據(jù)所測定的電流控制基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)，這在下面將作進(jìn)一步說明。
上述結(jié)構(gòu)型式的一個進(jìn)一步構(gòu)造為，第一偏轉(zhuǎn)單元裝有第一遮光板，而第一遮光板在射線方向設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)元件的作用面范圍內(nèi)。以這個方式使得在第二偏轉(zhuǎn)點范圍內(nèi)的射線方向上，由于基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)而得到了特別有利的比值。
帶有遮光板的結(jié)構(gòu)型式的另一個進(jìn)一步構(gòu)造為，第二偏轉(zhuǎn)單元裝有第二遮光板，設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)單元的第二遮光板的功能可以與設(shè)置在第一偏轉(zhuǎn)單元的第一遮光板的功能相一致。
按本發(fā)明原則的具有特別優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造為，至少一個遮光板的至少部分是由一種導(dǎo)電材料制成，且該遮光板設(shè)有一個用于測定電流的測量單元，該電流是由基本粒子射線束集聚在遮光板上而產(chǎn)生的。在該結(jié)構(gòu)型式中，通過測量單元測定電流，該電流是通過由基本粒子射線束集聚在遮光板及遮光板的導(dǎo)電部分的。如果基本粒子射線束穿過遮光板開口處，且荷電粒子不集聚在遮光板上，那么通過時的理想方式是沒有電流的，而當(dāng)基本粒子射線束完全集聚在遮光板上時，則有比較大的電流通過。因此，所測定的電流就是在理想位置的基本粒子射線束的中心軸線的偏差值。如果根據(jù)所測定電流的測量單元，例如對完全射在遮光板上的基本粒子射線束進(jìn)行確定，就可以控制裝有遮光板的偏轉(zhuǎn)單元，使得基本粒子射線束不是射在遮光板上，而是從遮光板開口處通過。當(dāng)基本粒子射線束處于一個小的偏轉(zhuǎn)角度時，在偏轉(zhuǎn)電流與偏轉(zhuǎn)路線之間就有一個比例關(guān)系。
因此，按本發(fā)明原則的一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造為，測量單元同用于控制偏轉(zhuǎn)裝置的控制裝置相連接，這樣，基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)就取決于由測量裝置測定的電流。
按本發(fā)明原則的另一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造為，面對目標(biāo)物的遮光板裝有一個測量單元，該測量單元在第一種運行方式下測定電流，該電流是由基本粒子射線束射在遮光板的相對于目標(biāo)物的表面而產(chǎn)生的。該測量單元還在第二種運行方式下測定電流，該電流是由通過目標(biāo)物反饋控制的荷電粒子而產(chǎn)生的。在這個結(jié)構(gòu)型式中，測量單元的輸出信號例如可以采用第一種運行方式，以確定用于控制偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)電流，使得基本粒子射線束經(jīng)過理想的偏轉(zhuǎn)點時進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。在第二種運行方式下，對此可以產(chǎn)生由測量單元測定的電流，以通過控制一個產(chǎn)生基本粒子射線束的粒子源來對裝置的目標(biāo)物的電流進(jìn)行控制或調(diào)整。
此外，所述結(jié)構(gòu)型式的一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造為，測量單元同控制和/或調(diào)整裝置相連接，該裝置由一個通過測量單元在第二種運行方式下測定的電流，對目標(biāo)物電流通過控制用于產(chǎn)生基本粒子射線束的粒子源來進(jìn)行控制或調(diào)整。
為了使目標(biāo)物上的基本粒子射線束的聚焦點達(dá)到一個理想的焦點直徑，按本發(fā)明原則的另一個具有優(yōu)點的進(jìn)一步構(gòu)造為，裝設(shè)聚焦裝置，用于聚焦在目標(biāo)物上的基本粒子射線束。
在所述的結(jié)構(gòu)型式中，聚焦裝置有針對性地安置在射線方向的偏轉(zhuǎn)裝置的后面。在該結(jié)構(gòu)型式中，基本粒子射線束首先偏轉(zhuǎn)到理想的位置，在該位置中其中心軸線經(jīng)過第一和第二偏轉(zhuǎn)點，并且射到目標(biāo)物上的理想的集聚點上。接著電子射線借助于聚焦裝置進(jìn)行聚焦，使在目標(biāo)物上的聚焦點達(dá)到一個理想的焦點直徑。
下面本發(fā)明將結(jié)合所附的非常簡單的示意圖作詳細(xì)說明，在圖中顯示了按本發(fā)明的裝置的一個實施例。因此所有描述的或在圖中顯示的特征，在其本身或以任意組合的方式構(gòu)成本發(fā)明的對象，它不取決于專利權(quán)利要求中的綜合概述或其引述，也不取決于說明書中的公式和描述以及附圖。


圖1是按本發(fā)明的裝置的第一實施例的非常簡單示意的截面圖。
圖2是按圖1所示裝置對其功能更為清楚地顯示的與圖1相同的截面圖。
圖3是按圖1所示裝置所采用的遮光板的示意圖。
具體實施例方式
圖1中顯示了按本發(fā)明的裝置2的一個實施例，在本實施例中該裝置用于產(chǎn)生XUV射線。裝置2是按照X射線管的方式構(gòu)造的，它裝有一個殼體4，其內(nèi)部6被設(shè)計成真空室，并借助于一個圖中未示出的真空泵通過開口8可將其抽成真空。
在真空室6內(nèi)部裝設(shè)了一個粒子源，用于產(chǎn)生荷電粒子的基本粒子射線束，其中荷電粒子在本實施例中由從陰極射出的電子組成。電子通過一個環(huán)形屏極14在由本實施例中構(gòu)成層狀目標(biāo)物的目標(biāo)物16的方向加速，用以形成基本粒子射線束12。當(dāng)射在目標(biāo)物16上時，形成基本粒子射線束12的電子由于產(chǎn)生減速輻射而被減速，其光譜取決于粒子的能量和目標(biāo)物16材料的化學(xué)特性(原子序數(shù))。在圖1所示的實施例中，選擇目標(biāo)物16的材料，以產(chǎn)生在XUV光譜范圍的一個可用部分。
裝置2裝有按本發(fā)明的裝置，該裝置用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束12，由此在圖1中通過點劃線18標(biāo)出基本粒子射線束12的中心軸線，中心軸線經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20和第二偏轉(zhuǎn)點22，第二偏轉(zhuǎn)點22在射線方向位于第一偏轉(zhuǎn)點20的后面并與第一偏轉(zhuǎn)點20設(shè)有距離，此時第一偏轉(zhuǎn)點20和第二偏轉(zhuǎn)點22同在目標(biāo)物16上的基本粒子射線束12的一個給定的集聚點一起設(shè)置在軸線上，同時基本粒子射線束12通過偏轉(zhuǎn)裝置可在射線方向?qū)Φ谝黄D(zhuǎn)點20進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，它與基本粒子射線束12對第二偏轉(zhuǎn)點22的偏轉(zhuǎn)無關(guān)聯(lián)。
在本實施例中，偏轉(zhuǎn)裝置設(shè)有第一偏轉(zhuǎn)單元26，第一偏轉(zhuǎn)單元26裝有一個偏轉(zhuǎn)元件28，偏轉(zhuǎn)元件28在本實施例中通過一個線圈裝置以四重線圈的形式構(gòu)成。第一偏轉(zhuǎn)單元26在本實施例中裝有第一遮光板30，第一遮光板30在射線方向與偏轉(zhuǎn)元件28設(shè)有距離并位于其之后。第一遮光板30設(shè)有一個具有環(huán)狀截面的遮光板開口，而第一偏轉(zhuǎn)點20就位于遮光板開口的中心。
偏轉(zhuǎn)裝置還設(shè)有第二偏轉(zhuǎn)單元32，第二偏轉(zhuǎn)單元32裝有一個偏轉(zhuǎn)元件34，偏轉(zhuǎn)元件34在本實施例中通過一個線圈裝置以四重線圈的形式構(gòu)成。第二偏轉(zhuǎn)單元32在本實施例中裝有第二遮光板36，第二遮光板36在射線方向位于第二偏轉(zhuǎn)單元32的偏轉(zhuǎn)元件34的后面。第二遮光板36在本實施例中設(shè)有一個環(huán)狀遮光板開口，而第二偏轉(zhuǎn)點22就位于遮光板開口的中心。
裝置2還裝有控制裝置38，控制裝置38在下面將作詳細(xì)描述，它采用偏轉(zhuǎn)電流用于控制偏轉(zhuǎn)元件28、34，還用于控制高壓發(fā)生器40和粒子源10。第一偏轉(zhuǎn)單元26和第二偏轉(zhuǎn)單元32通過控制裝置38可相互獨立地進(jìn)行控制，用于對基本粒子射線束12相互獨立地進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)是對第一偏轉(zhuǎn)點20和第二偏轉(zhuǎn)點22而言的。
偏轉(zhuǎn)單元26、32在本實施例中用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束12，它橫向?qū)χ渲行妮S線18并沿著相互垂直的軸線構(gòu)成，即在X及Y方向?qū)υ赯方向擴(kuò)散的基本粒子射線束12進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
如圖1所示，在本實施例中第一遮光板30在射線方向的安置與第二偏轉(zhuǎn)單元32的偏轉(zhuǎn)元件34的高度大致相同。第一遮光板30在本實施例中是由一種導(dǎo)電材料制成的，第一遮光板30設(shè)有第一測量單元42以測定電流，該電流是由基本粒子射線束12集聚在第一遮光板30上而產(chǎn)生的。第一測量單元42的出口與控制裝置38相連接。
按照相應(yīng)的方式，與目標(biāo)物16相對而置的第二遮光板36同樣由一種導(dǎo)電材料制成，其中第二遮光板36設(shè)有第二測量單元44。第二測量單元44在第一種運行方式下測定電流，該電流是由基本粒子射線束12集聚在遮光板36的相對于目標(biāo)物16的表面而產(chǎn)生的。第二測量單元44在第二種運行方式下測定電流，該電流是由通過目標(biāo)物16反饋控制的荷電粒子而產(chǎn)生的。在圖1中，通過目標(biāo)物16的荷電粒子的反饋控制用箭頭46表示。
為了對基本粒子射線束12進(jìn)行聚焦，裝置2裝有聚焦裝置，該聚焦裝置在本實施例中通過一個電磁透鏡48構(gòu)成，電磁透鏡48在本實施例中在射線方向位于第二偏轉(zhuǎn)單元32的后面。
通過荷電粒子集聚在目標(biāo)物16上產(chǎn)生XUV射線，該射線通過安置在殼體4側(cè)面的輸出窗49從殼體4射出，在圖中用標(biāo)號50表示。為了便于XUV射線的光譜過濾，可在輸出窗49上安置一個過濾器52。
為了阻止從目標(biāo)物16上反饋控制的電子集聚在輸出窗49上并靜附在上面，輸出窗49可由一個吸收環(huán)54環(huán)繞，該吸收環(huán)54具有正電位，且可吸收向輸出窗49方向飛射的反饋控制的電子。因此，吸收環(huán)54連接一個電源56的正極，電源56的負(fù)極則與殼體4及主體相連接。
按本發(fā)明的裝置的工作方式描述如下。
裝置2在運行時由粒子源射出電子，并經(jīng)過環(huán)形正極14向目標(biāo)物16的方向加速，基本粒子射線束12的中心軸線18則經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20和第二偏轉(zhuǎn)點22。由于偏轉(zhuǎn)點20、22同在目標(biāo)物16上基本粒子射線束12的給定的集聚點24一起設(shè)置在軸線上，因此電子射到目標(biāo)物16上的集聚點24上，此時產(chǎn)生XUV射線，該射線通過輸出窗49從裝置2中射出。
圖2描述了裝置2的一種運行狀況，按照基本粒子射線束12的方向可能發(fā)生故障。這樣的故障發(fā)生原因例如有粒子源10的加熱絲尖端發(fā)生彎曲，外部磁場發(fā)生影響或者產(chǎn)生熱膨脹。在這種情況下，基本粒子射線束12將斜著穿過環(huán)形正極14的正極孔。因此提出，比如在使用一個環(huán)繞加熱絲尖端的文納爾電極時，電子在射線方向在環(huán)形正極14的大約為平面內(nèi)進(jìn)行第一次聚焦(第一個焦點)，如圖2中用標(biāo)號58表示。在第一個焦點之后，電子由于不同的有效機(jī)理例如伯爾世(Boersch)效應(yīng)的影響而相互發(fā)散，伯爾世效應(yīng)描述了同名的荷電電子的撞擊力。由于電子離開環(huán)狀正極14的平面后，處在環(huán)狀正極14上的高壓將不再起作用，所以電子繼續(xù)在此方向飛射，當(dāng)電子離開焦點后仍保持這個方向。
如圖2中標(biāo)號60所指的陰影所示，電子將射在第一遮光板30上而無法到達(dá)目標(biāo)物16。
由于電子射在第一遮光板30上，第一測量單元42即測量其電流，并向控制裝置38傳達(dá)一個相應(yīng)的信號。
然后控制裝置38通過偏轉(zhuǎn)電流控制第一偏轉(zhuǎn)單元20的偏轉(zhuǎn)元件28。第一偏轉(zhuǎn)單元26的有效平面在圖2中用一條虛線62表示。因此控制裝置38選用偏轉(zhuǎn)電流，使得基本粒子射線束12被偏轉(zhuǎn)，其中心軸線18經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20。由此得到的基本粒子射線束12的方向在圖2中用標(biāo)號62標(biāo)出。
對于偏轉(zhuǎn)元件26必須確定偏轉(zhuǎn)電流，以便通過第一偏轉(zhuǎn)點20對基本粒子射線束12進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，這將在后面的圖3中進(jìn)行詳細(xì)說明。
偏轉(zhuǎn)元件26在本實施例中由一個四重線圈構(gòu)成，其由四個設(shè)置在正方體中的電磁線圈組成，通過這個線圈電子射線在X以及Y方向可以被偏轉(zhuǎn)。如果電子射線穿過第一遮光板30上的遮光板孔并且經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20，那么由第一測量單元42所測定的電流為零。只有當(dāng)基本粒子射線束12射在遮光板上時，測量單元42才能測定到電流。在這種情況下，控制裝置38將控制偏轉(zhuǎn)元件28，使基本粒子射線束12按照圖3中標(biāo)號64、66、68、70所標(biāo)明的位置按順序運行。選擇位置64、66、68、70只是例如為了使基本粒子射線束12將近一半的截面面積射在第一遮光板30上，從而使第一測量單元42測定的電流達(dá)到最大電流的一半左右。最大電流則為基本粒子射線束12完全射在第一遮光板30上時所測定的電流大小。
在給出小的基本粒子射線束12中心軸線18的偏轉(zhuǎn)角度時，在偏轉(zhuǎn)電流與基本粒子射線束12的偏轉(zhuǎn)路線之間存在著一個比例關(guān)系。由于這個比例關(guān)系使得偏轉(zhuǎn)電流能夠在X和Y方向，有必要對基本粒子射線束12進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，其中心軸線18穿過第一遮光板30的中心并經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20，如下面公式所示Iym＝(I1+I3)/2Ixm＝(I2+I4)/2式中I1基本粒子射線束12在位置64的偏轉(zhuǎn)電流I2基本粒子射線束12在位置66的偏轉(zhuǎn)電流I3基本粒子射線束12在位置68的偏轉(zhuǎn)電流I4基本粒子射線束12在位置70的偏轉(zhuǎn)電流Iym基本粒子射線束12在Y方向位于遮光板孔中心位置的偏轉(zhuǎn)電流Ixm基本粒子射線束12在X方向位于遮光板孔中心位置的偏轉(zhuǎn)電流如果以這種方式確定必需的偏轉(zhuǎn)電流，控制裝置38就利用這個偏轉(zhuǎn)電流控制偏轉(zhuǎn)元件28的線圈，使得基本粒子射線束12的中心軸線18穿過第一遮光板30的遮光板孔中心，并且經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20。這里，基本粒子射線束12會發(fā)散，因為第一偏轉(zhuǎn)單元26根本不能起到聚焦作用，最終導(dǎo)致基本粒子射線束12發(fā)生側(cè)面偏差。
通過隨后的偏轉(zhuǎn)，基本粒子射線束將按照圖2中用陰影表示的過程74擴(kuò)散，并且例如射在第二遮光板36及真空室6的側(cè)壁上，這樣基本粒子射線束就無法到達(dá)目標(biāo)物16。
為使基本粒子射線束12發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其中心軸線穿過第二遮光板36的中心并且經(jīng)過第二偏轉(zhuǎn)點22，接著通過第二測量單元44測定電流，該電流是基本粒子射線束12集聚在第二遮光板36上時產(chǎn)生的。然后控制裝置38按照上面所述關(guān)于通過第一偏轉(zhuǎn)單元26進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的方式，確定用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束12在X及Y方向所必需的電流，并且通過該電流控制第二偏轉(zhuǎn)單元32的偏轉(zhuǎn)元件34。這樣，基本粒子射線束12將被偏轉(zhuǎn)，基本粒子射線束12經(jīng)過第二偏轉(zhuǎn)點22。第二偏轉(zhuǎn)單元32的有效平面在圖2中用標(biāo)號72標(biāo)出。
由于實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)后基本粒子射線束12的中心軸線18不僅經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20，而且經(jīng)過第二偏轉(zhuǎn)點22，并且偏轉(zhuǎn)點20、22與目標(biāo)物16上所給定的集聚點24一起設(shè)置在軸線上，因此，基本粒子射線束12按照預(yù)定的方式射到目標(biāo)物16上的集聚點上。在射到目標(biāo)物16之前，基本粒子射線束12通過聚焦裝置48進(jìn)行聚焦，該聚焦裝置48在本實施例中裝有一個電磁透鏡。
在確定偏轉(zhuǎn)電流的過程中，第二測量單元44在第一種運行方式下測定電流，該電流是由基本粒子射線束12射在第二遮光板36的相對于目標(biāo)物16的表面而產(chǎn)生的。當(dāng)上述過程結(jié)束之后，基本粒子射線束12就不再射到第二遮光板36上，所以就不再測到相應(yīng)的電流了。
在第二種運行方式下，第二測量單元44測定電流，該電流是由通過目標(biāo)物16反饋控制的電子而產(chǎn)生的。由于該電流取決于目標(biāo)物16的目標(biāo)物電流，因此其電流大小可以控制或調(diào)整。這里，控制裝置38可控制產(chǎn)生基本粒子射線束12的粒子源10，而基本粒子射線束12則由每次設(shè)定的目標(biāo)物電流決定。按照此種方式，就可對目標(biāo)物電流進(jìn)行精確調(diào)整，當(dāng)粒子源10和環(huán)狀正極14之間處于恒定高壓時，目標(biāo)物電流對于光子流則有一個直接的大小范圍。
按本發(fā)明的裝置2能夠借助簡單的裝置高度精確地偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束12，同時能夠高度精確地調(diào)整目標(biāo)物電流。因此該裝置例如特別適合采用圖示中的方法以及XUV射線范圍的檢查與測量方法。
權(quán)利要求
1.一種X射線或XUV射線發(fā)生裝置，它裝有校準(zhǔn)裝置，用于校準(zhǔn)在目標(biāo)物上的荷電粒子的基本粒子射線束，它還裝有用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的偏轉(zhuǎn)裝置，使基本粒子射線束的中心軸線經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點和在射線方向與第一偏轉(zhuǎn)點具有距離的第二偏轉(zhuǎn)點，其中偏轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的第一偏轉(zhuǎn)單元，其中心軸線經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點，偏轉(zhuǎn)裝置還設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束的與第一偏轉(zhuǎn)單元在基本粒子射線束的射線方向具有距離的第二偏轉(zhuǎn)單元，其中心軸線經(jīng)過第二偏轉(zhuǎn)點，其中基本粒子射線束通過偏轉(zhuǎn)單元對一個偏轉(zhuǎn)點的可偏轉(zhuǎn)與對其它偏轉(zhuǎn)點的偏轉(zhuǎn)無關(guān)聯(lián)，其特征在于，每個偏轉(zhuǎn)單元(26、32)用于偏轉(zhuǎn)沿著兩條相互垂直的軸線(X軸線和Y軸線)構(gòu)成的基本粒子射線束，這樣第一和第二偏轉(zhuǎn)點(20、22)同在目標(biāo)物(16)上的基本粒子射線束(12)的一個給定的或可給出的集聚點(24)一起設(shè)置在軸線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，控制裝置(38)用于控制偏轉(zhuǎn)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，第一偏轉(zhuǎn)單元(26)和第二偏轉(zhuǎn)單元(32)通過控制裝置(38)可相互獨立地控制，這樣，基本粒子射線束(12)對一個偏轉(zhuǎn)點(20、22)的可偏轉(zhuǎn)與對其它偏轉(zhuǎn)點(22、20)的偏轉(zhuǎn)無關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于，每個偏轉(zhuǎn)單元(26、32)裝有至少一個偏轉(zhuǎn)元件(28、34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，偏轉(zhuǎn)元件(28、34)裝有至少一個線圈或線圈裝置，尤其一個四重線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，偏轉(zhuǎn)元件裝有至少一個靜電偏轉(zhuǎn)板。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于，用于基本粒子射線束(12)偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置沿著兩條相互垂直的軸線構(gòu)成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于，偏轉(zhuǎn)單元(26、32)中的至少一個偏轉(zhuǎn)單元裝有一個遮光板(30、36)，該遮光板安置在射線方向的偏轉(zhuǎn)單元(26、32)的偏轉(zhuǎn)元件(28、34)的后面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，第一偏轉(zhuǎn)單元(26)裝有第一遮光板(30)，而第一遮光板(30)在射線方向設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)單元(32)的偏轉(zhuǎn)元件(34)的作用面范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，第二偏轉(zhuǎn)單元(32)裝有第二遮光板(36)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10其中之一項所述的裝置，其特征在于，至少一個遮光板(30、36)的至少部分是由一種導(dǎo)電材料制成，且該遮光板(30、36)設(shè)有一個用于測定電流的測量單元(42、44)，該電流是由基本粒子射線束(12)集聚在遮光板(30、36)上而產(chǎn)生的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，測量單元(42、44)同用于控制偏轉(zhuǎn)裝置的控制裝置(38)相連接，這樣，基本粒子射線束(12)的偏轉(zhuǎn)就取決于由測量單元(42、44)測定的電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12其中之一項所述的裝置，其特征在于，面對目標(biāo)物(16)的遮光板(36)裝有一個測量單元(44)，該測量單元(44)在第一種運行方式下測定電流，該電流是由基本粒子射線束(12)射在遮光板的相對于目標(biāo)物(16)的表面而產(chǎn)生的，該測量單元(44)還在第二種運行方式下測定電流，該電流是由通過目標(biāo)物(16)反饋控制的荷電粒子而產(chǎn)生的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，測量單元(44)同控制和/或調(diào)整裝置(38)相連接，該裝置由一個通過測量單元(44)在第二種運行方式下測定的電流，對目標(biāo)物電流通過控制用于產(chǎn)生基本粒子射線束(12)的粒子源(10)來進(jìn)行控制或調(diào)整。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于，通過聚焦裝置(48)，用于聚焦在目標(biāo)物(16)上的基本粒子射線束(12)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，聚焦裝置(48)安置在射線方向的偏轉(zhuǎn)裝置的后面。
全文摘要
一種按本發(fā)明的X射線或XUV射線發(fā)生裝置2，它裝有校準(zhǔn)裝置，用于校準(zhǔn)在目標(biāo)物16上的荷電粒子的基本粒子射線束12。按本發(fā)明的用于偏轉(zhuǎn)基本粒子射線束12的偏轉(zhuǎn)裝置，使基本粒子射線束12的中心軸線18經(jīng)過第一偏轉(zhuǎn)點20和與第一偏轉(zhuǎn)點20在射線方向具有距離的第二偏轉(zhuǎn)點22，此時第一和第二偏轉(zhuǎn)點20、22同在目標(biāo)物16上的基本粒子射線束12的一個給定的或可給出的集聚點一起設(shè)置在該軸線上，同時基本粒子射線束通過偏轉(zhuǎn)裝置可在射線方向的一個偏轉(zhuǎn)點20、22范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，它與其它偏轉(zhuǎn)點22、20范圍內(nèi)基本粒子射線束12的偏轉(zhuǎn)無關(guān)聯(lián)。
文檔編號H05G1/00GK1959924SQ20061012917
公開日2007年5月9日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月3日
發(fā)明者A·萊哈德 申請人:科美特有限公司