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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Tomographie unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle (deren Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz ist) (wie zum Beispiel eine Terahertzwelle (deren Frequenz größer gleich 0,03 THz und kleiner gleich 10 THz ist)).
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Es gab ein gemeinhin bekanntes Messgerät, welches eine Terahertzwelle auf ein Prüfobjekt ausstrahlt, die von einem Terahertzwellen-Generator erzeugt wird, und einen Terahertzwellen-Detektor verwendet, um die Terahertzwelle zu detektieren, die durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde, wobei das Prüfobjekt gemessen wird.
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Wie diese Art von Messgerät, war auch ein Messgerät bekannt, welches ein erstes optisches System aufweist, welches eine Terahertzwelle verdichtet, die von einem Terahertzwellen-Generator erzeugt wurde und die verdichtete Terahertzwelle auf ein Prüfobjekt ausstrahlt, und ein zweites optisches System aufweist, welches die Terahertzwelle, welche durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde, dazu veranlasst, in einen Terahertzwellen-Detektor einzufallen (siehe zum Beispiel Zusammenfassung des Patentdokuments 1).
(Patentdokument 1)
Japanische offengelegte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2006-133178 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Hierbei beträgt die Wellenlänge der Terahertzwelle ungefähr 100 μm bis 2 mm und ist relativ lang in Bezug auf das Prüfobjekt. Als ein Ergebnis wird der Brennfleckdurchmesser der Terahertzwelle auf dem Prüfobjekt groß und die räumliche Auflösung nimmt während der Messung des Prüfobjekts ab.
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Um den Brennfleckdurchmesser der Terahertzwelle auf dem Prüfobjekt zu reduzieren, kann ein erstes optisches System verwendet werden, welches eine große numerische Apertur aufweist. In diesem Fall nimmt die räumliche Auflösung an einem Ort des Brennflecks der Terahertzwelle auf dem Prüfobjekt zu. Jedoch nimmt die räumliche Auflösung an einem Ort abseits des Brennflecks der Terahertzwelle auf dem Prüfobjekt hingegen ab.
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Auf diese Weise ist es schwierig, für die Messung eine elektromagnetische Welle zu verwenden, welche eine relativ lange Wellenlänge aufweist, wie zum Beispiel eine Terahertzwelle, um eine gewünschte räumliche Auflösung während der Messung zu erzielen.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine gewünschte räumliche Auflösung während einer Messung zu erzielen, indem eine elektromagnetische Welle einschließlich der Terahertzwelle (deren Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz ist) auf ein Prüfobjekt einfallen zu lassen.
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Ein erstes Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein optisches Einfallsystem, welches eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt, dazu veranlasst, in ein Prüfobjekt einzufallen, während ein Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetischen Welle abnimmt; eine Rotationsantriebseinheit, welche das Prüfobjekt oder die optische Achse um eine Linie orthogonal zu einer optischen Achse des optischen Einfallsystems als eine Rotationsachse dreht; und einen Elektromagnetische-Wellen-Detektor, welcher die zu messende elektromagnetische Welle detektiert, die durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde, wobei sich eine Koordinate auf der optischen Achse einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, von einer Koordinate auf der optischen Achse der Rotationsachse unterscheidet.
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Gemäß dem so konstruierten ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät veranlasst ein optisches Einfallsystem eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt, in ein Prüfobjekt einzufallen, während ein Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetischen Welle abnimmt. Eine Rotationsantriebseinheit rotiert das Prüfobjekt oder die optische Achse um eine Linie, welche orthogonal zu einer optischen Achse des optischen Einfallsystems als eine Rotationsachse ist. Ein Elektromagnetische-Wellen-Detektor detektiert die zu messende elektromagnetische Welle, welche durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde. Eine Koordinate auf der optischen Achse einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, unterscheidet sich von einer Koordinate auf einer optischen Achse der Rotationsachse.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann eine Beziehung 0,3 r ≤ p ≤ 0,7 r gelten, wobei r einen Radius eines Querschnitts des Prüfobjekts auf einer Ebene bezeichnet, welche orthogonal zur Rotationsachse ist, und p eine Distanz zwischen der Koordinate auf der optischen Achse an der Position bezeichnet, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, und der Koordinate auf der optischen Achse der Rotationsachse.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann eine Beziehung p = 0,5 r gelten.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung wird ein Querschnitt des Prüfobjekts auf einer Ebene orthogonal zu der Rotationsachse gemessen; und wenn p einen Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse der Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, und der Koordinate auf der optischen Achse der Rotationsachse bezeichnet, kann p bestimmt werden, so dass die räumliche Auflösung auf die Messung des Querschnitts einen gewünschten Wert über den gesamten Querschnitt annimmt.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung wird ein Querschnitt des Prüfobjekts auf einer Ebene orthogonal zu der Rotationsachse gemessen; und eine Koordinate auf der optischen Achse von einem vorgegebenen Messpunkt auf dem Querschnitt, welcher sich von einem Schnittpunkt zwischen dem Querschnitt und der Rotationsachse unterscheidet, und die Koordinate auf der optischen Achse der Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, können miteinander in Übereinstimmung gebracht werden.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das optische Einfallsystem in eine Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das Prüfobjekt in einer Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann eine Brennweite des optischen Einfallsystems verändert werden.
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Gemäß dem ersten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung wird ein Querschnitt des Prüfobjekts auf einer Ebene orthogonal zu der Rotationsachse gemessen; und der Querschnitt kann gemessen werden, während das Prüfobjekt oder die optische Achse in einer Richtung orthogonal zu der optischen Achse und der Rotationsachse bewegt wird.
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Ein zweites Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein optisches Einfallsystem, welches eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt, dazu veranlasst, in ein Prüfobjekt einzufallen, während ein Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetischen Welle abnimmt; eine Rotationsantriebseinheit, welche das Prüfobjekt oder die optische Achse um eine Linie herum rotiert, welche orthogonal zu einer optischen Achse des optischen Einfallsystems als eine Rotationsachse ist; und einen Elektromagnetische-Wellen-Detektor, welcher die zu messende elektromagnetische Welle, welche durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde, detektiert, wobei: eine Mehrzahl von Koordinaten („types of a coordinate”) auf der optischen Achse an einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, gesetzt werden, wenn eine Koordinate auf der optischen Achse der Rotationsachse ein Ursprung ist; und das Prüfobjekt wird gemessen basierend auf einem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor an den entsprechenden Koordinaten detektiert wurde.
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Gemäß dem so konstruierten zweiten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät veranlasst ein optisches Einfallsystem eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt, in ein Prüfobjekt einzufallen, während der Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetischen Welle abnimmt. Eine Rotationsantriebseinheit rotiert das Prüfobjekt oder die optische Achse um eine Linie, welche orthogonal zu einer optischen Achse des optischen Einfallsystems ist, als eine Rotationsachse. Ein Elektromagnetische-Wellen-Detektor detektiert die zu messende elektromagnetische Welle, welche durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde. Eine Mehrzahl von Koordinaten der optischen Achse einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, wird gesetzt, wenn eine Koordinate auf der optischen Achse der Rotationsachse ein Ursprung ist. Das Prüfobjekt wird gemessen basierend auf einem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor an entsprechenden Koordinaten detektiert wurde.
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Gemäß dem zweiten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das optische Einfallsystem in einer Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem zweiten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das Prüfobjekt in einer Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem zweiten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann eine Brennweite des optischen Einfallsystems verändert werden.
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Gemäß dem zweiten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung wird ein Querschnitt des Prüfobjekts auf einer Ebene, welche orthogonal zu der Rotationsachse ist, gemessen; und der Querschnitt kann gemessen werden, während das Prüfobjekt oder die optische Achse in einer Richtung orthogonal zu der optischen Achse und der Rotationsachse bewegt wird.
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Ein drittes Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein optisches Einfallsystem, welches eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt, dazu veranlasst, in ein Prüfobjekt einzufallen, während ein Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetischen Welle abnimmt; und ein Elektromagnetische-Wellen-Detektor, welcher die zu messende elektromagnetische Welle detektiert, welche durch das Prüfobjekt übertragen wurde, wobei: eine Mehrzahl von Koordinaten auf der optischen Achse einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, gesetzt wird, wenn eine Koordinate auf der optischen Achse eines vorbestimmten Teils des Prüfobjekts ein Ursprung ist; und das Prüfobjekt wird basierend auf einem Ergebnis gemessen, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor detektiert wurde, an den entsprechenden Koordinaten.
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Gemäß dem so konstruierten dritten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät veranlasst ein optisches Einfallsystem eine zu messende elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz aufweist, dazu, in ein Prüfobjekt einzufallen, während ein Strahldurchmesser der zu messenden elektromagnetische Welk abnimmt. Ein Elektromagnetische-Wellen-Detektor. detektiert die zu messende elektromagnetische Welle, welche durch das Prüfobjekt hindurch übertragen wurde. Eine Mehrzahl von Koordinaten auf der optischen Achse an einer Position, an welcher der Strahldurchmesser minimal ist, wird gesetzt, wenn eine Koordinate auf der optischen Achse eines vorbestimmten Teils des Prüfobjekts ein Ursprung ist. Das Prüfobjekt wird gemessen basierend auf einem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor an den entsprechenden Koordinaten detektiert wurde.
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Gemäß dem dritten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das optische Einfallsystem in eine Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem dritten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann das Prüfobjekt in eine Richtung der optischen Achse bewegt werden.
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Gemäß dem dritten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung kann eine Brennweite des optischen Einfallsystems verändert werden.
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Gemäß dem dritten Elektromagnetische-Wellen-Messgerät der vorliegenden Erfindung soll ein Querschnitt des Prüfobjekts auf einer Ebene, welche orthogonal zu der optischen Achse ist, gemessen werden; und der Querschnitt kann gemessen werden, während das Prüfobjekt oder die optische Achse bewegt werden in zwei Richtungen orthogonal zu der optischen Achse und orthogonal zueinander.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2(a) und 2(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird.
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3(a) und 3(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 um eine Linie A als eine Rotationsachse rotiert wird;
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4(a) und 4(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird und auch um die Linie A rotiert wird, um einen Querschnitt des DUT 1 auf einer Ebene, welche orthogonal zu der Linie A ist, gemäß der ersten Ausführungsform zu messen;
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5 ist eine Querschnittsansicht des DUT 1 zum Beschreiben des Beispiels des Abstands p gemäß der ersten Ausführungsform;
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6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7(a) und 7(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird und auch um die Linie A rotiert wird, um einen Querschnitt des DUT 1 auf einer Ebene, welche orthogonal zu der Linie A ist, gemäß der zweiten Ausführungsform zu messen;
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8(a), 8(b) und 8(c) sind Diagramme, welche eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
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9 ist eine perspektivische Ansicht des DUT 1 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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10 ist eine Frontansicht des DUT 1 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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11(a) bis 11(c) sind Diagramme, welche eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
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12 ist eine Frontansicht des DUT 1 und des Objekttischs zum Scannen 6 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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13 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Nun wird eine Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren gegeben.
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet ein Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, einen Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, einen Objekttisch zum Scannen (Rotationsantriebseinheit) 6, eine Anzeige 8, ein Bildableitungsgerät 10, eine Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und eine Objektivlinse 24. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät wird zum Messen eines Prüfobjekts (device under test, DUT) 1 verwendet.
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Das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 gibt eine elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (im Weiteren bezeichnet als „zu messende elektromagnetische Welle”), in Richtung des DUT 1 aus. Die Frequenz der elektromagnetischen Welle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wurde, beinhaltet ein Terahertzwellenband (wie zum Beispiel größer gleich 0,03 THz und kleiner gleich 10 THz). Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass eine Terahertzwelle als ein Beispiel der zu messenden elektromagnetischen Welle eingesetzt wird.
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Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wird, ist eine Art von Licht und eine Art eines Strahls. Diese Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 einzufallen.
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Die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 ist zum Beispiel eine konvexe Linse. Die Einfalllinse 22 veranlasst die Terahertzwelle, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser der Terahertzwelle abnimmt. Zum Beispiel ist der Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche dazu veranlasst wurde, in die Einfalllinse 22 einzufallen, D und das Minimum des Strahldurchmessers ist d (< D).
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Die Terahertzwelle, welche dazu veranlasst wurde, von der Einfalllinse 22 in das DUT 1 einzufallen, wird durch das DUT 1 hindurch übertragen. Dann nimmt der Strahldurchmesser der Terahertzwelle nach und nach von d beginnend zu. Die Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Es soll angemerkt werden, dass eine optische Achse der Einfalllinse 22 und der Objektivlinse 24 mit L bezeichnet ist. Eine Achse der Rotationssymmetrie der Einfalllinse 22 und der Objektivlinse 24 ist die optische Achse L. Eine Richtung der Verlängerung der optischen Achse L wird als Y-Richtung bezeichnet.
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Der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert die zu messende elektromagnetische Welle (wie zum Beispiel eine Terahertzwelle), welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde.
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Der Objekttisch zum Scannen (Rotationsantriebseinheit) 6 rotiert das DUT 1 um eine Linie A (welche eine Linie ist, die orthogonal zu dem Blatt von 1 ist) orthogonal zu der optischen Achse L als eine Rotationsachse. 12 ist eine Frontansicht des DUT 1 und des Objekttischs zum Scannen 6 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DUT 1 wird auf dem Objekttisch zum Scannen 6 platziert. Wenn der Objekttisch zum Scannen 6 um die Linie A als eine Rotationsachse herum rotiert, rotiert auch das DUT 1 um die Linie A.
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Des Weiteren misst das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät einen Querschnitt des DUT 1 auf einer Ebene, welche orthogonal zu der Link A (Rotationsachse) ist.
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Es soll angemerkt werden, dass eine Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, von der Linie A um einen Abstand p verschoben ist. Es wird angemerkt, dass eine Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, von einer Koordinate der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) verschieden ist um einen Abstand p.
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Ein Radius des Querschnitts des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A (Rotationsachse) ist mit r bezeichnet. Der Abstand p ist dann zum Beispiel 0,5 r. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, näher an der Einfalllinse 22 als an der Linie A (Rotationsachse). Jedoch kann die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, weiter von der Einfalllinse 22 entfernt sein als die Linie A (Rotationsachse).
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Es wird eine Beschreibung eines Falls gegeben, in welchem die Position, die den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, näher an der Einfalllinse 22 ist als die Linie A (Rotationsachse), und p 0,5 r ist. Jedoch, solange die Beziehung 0,3 r ≤ p ≤ 0,7 r gilt, wird erwartet, dass die Effekte gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden.
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5 ist ein Querschnitt des DUT 1 zur Beschreibung des Beispiels des Abstands p gemäß der ersten Ausführungsform. Der Querschnitt des DUT 1 liegt im Bereich von –r bis +r hinsichtlich einer Y-Koordinate (eine Koordinate auf der optischen Achse L), wenn ein. Schnittpunkt zwischen der Linie A und dem Querschnitt der Ursprung ist. Hierbei kann die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, um einen Abstand größer gleich 0,3 r und kleiner gleich 0,7 r von denn Schnittpunkt zwischen der Linie A und dem Querschnitt in Richtung der Objektivlinse 24 verschoben sein (kann eingestellt werden in einem Bereich R1: größer gleich 0,3 r und kleiner gleich 0,7 r bezüglich der Y-Koordinate). Alternativ kann die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, um einen Abstand größer gleich 0,3 r und kleiner gleich 0,7 r von dem Schnittpunkt zwischen der Linie A und dem Querschnitt in Richtung der Einfalllinse 22 verschoben sein (kann eingestellt werden in einem Bereich R2: größer gleich –0,7 r und feiner gleich –0,3 r bezüglich der Y-Koordinate).
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Es soll angemerkt werden, dass der Objekttisch zum Scannen 6 in einer X-Richtung (eine Richtung orthogonal zu der Y-Richtung und der Linie A) und der Y-Richtung bewegt werden kann. Als ein Ergebnis kann das DUT 1 in der X-Richtung und der Y-Richtung (Richtung, welche die optische Achse L verlängert) verschoben werden.
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Die Bewegung des Objekttischs zum Scannen 6 in der Y-Richtung gestattet die Einstellung des Abstands p (siehe 1). Jedoch kann der Abstand p eingestellt werden durch Bewegung der Einfalllinse 22 in die Y-Richtung. Darüber hinaus kann der Abstand p eingestellt werden durch Veränderung der Brennweite der Einfalllinse 22 eingestellt (es wird davon ausgegangen, dass die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, der Brennpunkt ist).
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2(a) und 2(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird. Es soll angemerkt werden, dass das DUT 1 die Inhalte 1a und 1b beinhaltet.
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In Bezug auf 2(a), wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in eine Nähe zu dem Inhalt 1b gebracht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der +X-Richtung bewegt wird (alternativ können das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der –X-Richtung bewegt werden, wobei die optische Achse L in der –X-Richtung bewegt wird) beginnend vom den Zustand in 1.
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In Bezug auf 2(b), wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in eine Nähe zum Inhalt 1a gebracht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der –X-Richtung bewegt wird (alternativ können das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der +X-Richtung bewegt werden, wobei die optische Achse L in der +X-Richtung bewegt wird), beginnend von dem Zustand in 1.
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3(a) und 3(b) sind Draufsichten auf das DUT 1, das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24, den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 und den Objekttisch zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 um eine Linie A als eine Rotationsachse herum rotiert wird. Es soll angemerkt werden, dass das DUT 1 die Inhalte 1a und 1b beinhaltet.
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In Bezug auf 3(a) wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in eine Nähe des Inhalts 1a gebracht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in einer +θ-Richtung rotiert wird (alternativ können das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in einer –θ-Richtung rotiert werden, wobei die optische Achse L in einer –θ-Richtung rotiert), beginnend von dem Zustand in 1, In Bezug auf 3(b) wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in eine Nähe des Inhalts 1b gebracht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der -θ-Richtung rotiert wird (alternativ können das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der +θ-Richtung rotiert werden, wobei die optische Achse L in der +θ-Richtung rotiert), beginnend von dem Zustand in 1.
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Wenn ein Querschnitt des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A gemessen wird, wird die Bewegung in der X-Richtung und die Rotation um die Linie A des Objekttischs zum Scannen 6 gleichzeitig ausgeführt. Als ein Ergebnis wird das DUT 1 in der X-Richtung (die Richtung orthogonal zu der optischen Achse L und der Linie A (Rotationsachse)) bewegt und auch um die Linie A rotiert. Alternativ wird die optische Achse L in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A rotiert (siehe eine Abwandlung der ersten Ausführungsform (13)).
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4(a) und 4(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird und auch um die Linie A rotiert wird zum Messen eines Querschnitts des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A gemäß der ersten Ausführungsform. Es soll angemerkt werden, dass das DUT 1 die Inhalte 1a und 1b beinhaltet.
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4(a) ist eine Draufsicht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der –X-Richtung bewegt wird und auch in der +θ-Richtung rotieret wird, von dem Zustand in 1. Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, wird in eine Nähe zu dem Inhalt 1a gebracht. Es soll angemerkt werden, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der +X-Richtung bewegt werden können und auch in der –θ-Richtung rotiert werden können (so dass sich die optische Achse L in der +X-Richtung bewegt und in –θ-Richtung rotiert), was ungefähr zu dem Zustand führt, welcher in 4(a) gezeigt ist.
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4(b) ist eine Draufsicht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der +X-Richtung bewegt wird und auch in der -θ-Richtung rotiert wird, von dem Zustand in 1. Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, wird in eine Nähe zum dem Inhalt 1b gebracht. Es soll angemerkt werden, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der -X-Richtung bewegt werden können und auch der +θ-Richtung rotiert werden können (so dass sich die optische Achse L in der –X-Richtung bewegt und in der +θ-Richtung rotiert), was dies in ungefähr denselben Zustand bringt, welcher in 4(b) gezeigt wird.
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Wenn die Y-Koordinate der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, dazu veranlasst wird, mit der Y-Koordinate des Schnittpunkts zwischen der Linie A (Rotationsachse) und des Querschnitts des DUT 1 wie in der konventionellen CT (Computertomographie) zusammenzufallen, verbleibt die Y-Koordinate (Koordinate der optischen Achse L) der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, zusammenfallend mit der Y-Koordinate des Schnittpunkts zwischen der Linie A (Rotationsachse) und des Querschnitts des DUT 1. Als ein Ergebnis bewegt sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, nur zu bestimmten spezifischen Teilen des Querschnitts des DUT 1.
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Jedoch gemäß der ersten Ausführungsform, in Bezug auf 4(a) und 4(b), wird anerkannt, dass die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, zu verschiedenen Teilen des Querschnitts des DUT 1 bewegt wird.
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Das Bildableitungsgerät 10 leitet ein Bild des Querschnitts des DUT 1 auf der Ebene orthogonal zu der Linie A ab. Die Ableitung des Bildes kann auf der Ableitung eines Bildes durch die weithin bekannte gefilterte Rückprojektion basieren.
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Die Anzeige 8 zeigt das Bild an, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde. Das abgeleitete Bild besteht aus numerischen Daten auf dem zweidimensionalen Querschnitt des DUT 1, und ein zweidimensionales tomographisches Bild des DUT 1 wird gezeigt unter Assoziierung der numerischen Daten mit vorgegebenen Farben. Es soll angemerkt werden, dass ein weithin bekanntes Verfahren geeignet eingesetzt werden kann, wie das Verfahren zum Anzeigen eines zweidimensionalen tomographischen Bildes basierend auf numerischen Daten.
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Nun wird eine Beschreibung des Betriebs der ersten Ausführungsform gegeben.
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Zuerst wird das DUT 1 auf dem Objekttisch zum Scannen befestigt. Dann wird der Objekttisch zum Scannen 6 nicht in der Richtung der Linie A bewegt, sondern ist fest und wird in der Y-Richtung bewegt, wobei der Abstand p (siehe 1) (zum Beispiel ist p = 0,5 r) eingestellt wird. Der Objekttisch zum Scannen 6 wird dann in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert.
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Hierbei wird die elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel eine Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wird, wird veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser durch die Einfalllinse 22 verringert wird.
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In Bezug auf 4 bewegt sich hierbei die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in die Nähe des Inhalts 1a (siehe 4(a)) oder in die Nähe des Inhalts 1b (siehe 4(b)), je nachdem wie sich der Objekttisch zum Scannen 6 bewegt und rotiert.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach beginnend von d zu und die Terahertzwelle wird veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, zu einem konstanten Wert (wie zum Beispiel D), und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird das DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wird, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt, welche das Bild des Querschnitts des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A ableitet. Das Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird auf der Anzeige 8 angezeigt.
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Wenn ein bestimmter Querschnitt des DUT 1 gemessen wurde, wird der Objekttisch zum Scannen 6 in Richtung der Linie A um einen vorbestimmten Abstand bewegt und fixiert, und das DUT 1 wird zum Messen eines weiteren Querschnitts gescannt.
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Die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, ist gemäß der ersten Ausführungsform von der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) um den Abstand p (wie zum Beispiel 0,5 r) verschoben. Als ein Ergebnis in Bezug auf 4 bewegt sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, zu verschiedenen Teilen des Querschnitts des DUT 1, wenn das DUT 1 gescannt wird.
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Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, ist eine Position, welche eine hohe räumliche Auflösung für das Messen des Querschnitts besitzt. Daher nimmt die räumliche Auflösung für das Messen der verschiedenen Teile des Querschnitts des DUT 1 zu, wenn sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, zu unterschiedlichen Teilen des Querschnitts des DUT 1 bewegt.
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Daher kann die räumliche Auflösung nahezu gleichmäßig über den gesamten Querschnitt gesteigert werden, wenn ein Querschnitt des DUT 1 gemessen wird.
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Es wird angemerkt, dass der Abstand p so bestimmt ist, dass die räumliche Auflösung für das Messen eines Querschnitts des DUT 1 einen gewünschten Wert über den gesamten Querschnitt besitzt (wie zum Beispiel p = 0,5 r oder p ist größer gleich 0,3 r und kleiner gleich 0,7 r).
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Des Weiteren wurde eine Beschreibung gegeben, davon ausgehend, dass das DUT 1 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 platziert ist. Jedoch ist es auch möglich, nicht das DUT 1 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 zu platzieren, sondern das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4.
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13 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der Abwandlung der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 platziert sind (die andere Konfiguration ist identisch mit der der ersten Ausführungsform).
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Gemäß der Abwandlung der ersten Ausführungsform kann die optische Achse L in der X- und Y-Richtung bewegt werden, indem der Objekttisch zum Scannen 6 in der X- und Y-Richtung bewegt wird. Des Weiteren kann die optische Achse L um die Linie A als eine Rotationsachse herum rotiert werden, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 um die Linie A als eine Rotationsachse herum rotiert.
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Zweite Ausführungsform
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Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine Koordinate auf der optischen Achse L eines vorgegebenen Messpunkts B (siehe 6) auf einem Querschnitt des DUT 1 und die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, miteinander zusammenfallen, wenn das DUT 1 gescannt wird.
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6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, den Objekttisch zum Scannen (Rotationsantriebseinheit) 6, die Anzeige 8, das Bildableitungsgerät 10, die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und die Objektivlinse 24. In dem folgenden Abschnitt werden dieselben Komponenten mit denselben Referenznummern bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform und werden nicht weiter im Detail beschrieben.
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Das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, der Objekttisch zum Scannen (Rotationsantriebseinheit) 6, die Anzeige 8, das Bildableitungsgerät 10, die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und die Objektivlinse 24 sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird.
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Des Weiteren kann eine Abwandlung so konfiguriert sein, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 platziert sind, wie in der ersten Ausführungsform, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird.
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Es soll angemerkt werden, dass die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, mit dem vorgegebenen Messpunkt B auf dem Querschnitt des DUT 1 in 6 zusammenfällt. Jedoch unterscheidet sich der Messpunkt B von dem Schnittpunkt zwischen dem Querschnitt des DUT 1 und der Linie A (Rotationsachse). In 6 wird ein Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B und der Koordinate auf der optischen Achse L des Schnittpunkts zwischen der Linie A und dem Querschnitt mit p1 bezeichnet.
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Wenn der Querschnitt des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A gemessen wird, werden die Bewegung in der X-Richtung und die Rotation um die Linie A des Objekttischs zum Scannen 6 zur selben Zeit ausgeführt wie in der ersten Ausführungsform. Alternativ kann die optische Achse L in der X-Richtung verschoben werden und kann auch um die Linie A herum rotiert werden (siehe die Abwandlung der ersten Ausführungsform (13)).
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7(a) und 7(b) sind Draufsichten des DUT 1, des Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegeräts 2, der Einfalllinse 22, der Objektivlinse 24, des Elektromagnetische-Wellen-Detektors 4 und des Objekttischs zum Scannen 6, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der X-Richtung bewegt wird und auch um die Linie A herum rotiert wird, zum Messen eines Querschnitts des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A gemäß der zweiten Ausführungsform.
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7(a) ist eine Draufsicht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der +X-Richtung bewegt wird und auch in der +θ-Richtung rotiert wird, von dem Zustand in 6. Es soll angemerkt werden, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der –X-Richtung bewegt werden können und auch in der -θ-Richtung rotiert werden können (was die optische Achse L in der –X-Richtung bewegt und in der –θ-Richtung rotiert), was ungefähr denselben Zustand erzeugt wie in 7(a) gezeigt.
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Ein Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B und der Koordinate auf der optischen Achse L des Schnittpunkts zwischen der Linie A und dem Querschnitt ist mit p2 bezeichnet. Dann gilt die Beziehung p2 < p1. Gelegentlich fallen die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B miteinander zusammen. Wenn eine Beziehung p2 ≠ p1 gilt, ist es notwendig, die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt oder den Messpunkt B in der Richtung der optischen Achse L (Y-Richtung) von dem Zustand in 6 zu bewegen.
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7(b) ist eine Draufsicht, wenn der Objekttisch zum Scannen 6 in der –X-Richtung bewegt wird und auch in der -θ-Richtung rotiert wird, von dem Zustand in 6. Es soll angemerkt werden, dass das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, die Einfalllinse 22, die Objektivlinse 24 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in der +X-Richtung bewegt werden können und auch in der +θ-Richtung rotiert werden können (was die optische Achse L in der +X-Richtung bewegt und in der +θ-Richtung rotiert), was ungefähr denselben Zustand erzeugt wie in 7(b) gezeigt.
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Ein Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A wird mit p3 bezeichnet. Dann gilt eine Beziehung p3 < p1. Gelegentlich fallen die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B miteinander zusammen. Da eine Beziehung p3 ≠ p1 gilt, ist es notwendig, die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, oder den Messpunkt B in Richtung der optischen Achse L (Y-Richtung) zu bewegen von dem Zustand in 6.
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Zum Beispiel wird ein Messpunkt B zusammen mit dem DUT 1 in der Y-Richtung bewegt, indem der Objekttisch zum Scannen 6 in der Y-Richtung bewegt wird, wobei es möglich ist, dass die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B miteinander zusammenfallen.
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Des Weiteren wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, in der Y-Richtung bewegt, indem die Einfalllinse 22 in der Y-Richtung bewegt wird, wobei es möglich ist, dass die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B miteinander zusammenfallen.
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Weiterhin wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, in der Y-Richtung bewegt, indem die Brennweite der Einfalllinse 22 verändert wird (es wird davon ausgegangen, dass die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, der Brennpunkt ist), wodurch es möglich ist, die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B miteinander zusammenfallen zu lassen.
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Es soll angemerkt werden, dass die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, mit dem Messpunkt B in 7(a) und 7(b) zusammenfällt. Jedoch auch wenn der Messpunkt B nicht mit der Position zusammenfällt, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt (nämlich die X-Koordinate des Messpunkts B ist außerhalb des Bereichs hinsichtlich der X-Koordinate des Teils, welcher den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt), werden die Koordinate auf der optischen Achse L (Y-Koordinate) der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L (Y-Koordinate) des Messpunkts B dazu veranlasst, miteinander zusammenzufallen.
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Nun wird eine Beschreibung des Betriebs der zweiten Ausführungsform gegeben.
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Zuerst wird das DUT 1 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 befestigt. Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, wird dazu veranlasst, mit dem vorgegebenen Messpunkt B auf dem Querschnitt des DUT 1 zusammenzufallen. Der Objekttisch zum Scannen 6 wird dann in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert.
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Hierbei wird die elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wurde, wird dazu veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser durch die Einfalllinse 22 verringert wird.
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Hierbei werden die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, und die Koordinate auf der optischen Achse L des Messpunkts B dazu veranlasst, miteinander zusammenzufallen (siehe 7(a) und 7(b)). Zum Beispiel wird der Messpunkt B in der Y-Richtung bewegt, indem der Objekttisch zum Scannen 6 in der Y-Richtung bewegt wird, wobei beide Koordinaten dazu veranlasst werden, miteinander zusammenzufallen. Zum Beispiel wird die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, in der Y-Richtung bewegt, indem die Einfalllinse 22 in der Y-Richtung bewegt wird (oder indem die Brennweite der Einfalllinse 22 geändert wird), wodurch beide Koordinaten dazu veranlasst werden, miteinander zusammenzufallen.
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Hierbei ist in Bezug auf 7(a) und 7(b) die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, häufig nahe dem Messpunkt B, wenn sich der Objekttisch zum Scannen 6 bewegt oder rotiert.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D), und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird das DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt, welches das Bild des Querschnitts des DUT 1 auf einer Ebene orthogonal zu der Linie A ableitet. Das Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird auf der Anzeige 8 angezeigt.
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Wenn ein bestimmter Querschnitt des DUT 1 gemessen wurde, wird der Objekttisch zum Scannen 6 in der Richtung der Linie A um einem vorbestimmten Abstand bewegt und fixiert, und das DUT 1 wird zur Messung eines weiteren Querschnitts gescannt.
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Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, kann gemäß der zweiten Ausführungsform häufig mit dem Messpunkt B zusammenfallen. Des Weiteren ist die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, eine Position, welche eine hohe räumliche Auflösung zur Messung des Querschnitts besitzt. Daher kann die räumliche Auflösung zur Messung des Messpunkts B erhöht werden.
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Dritte Ausführungsform
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Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der dritten Ausführungsform ist beinahe identisch wie ein Fall, in welchem mehrere Abstände p (siehe 1) in dem Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden. Jedoch ist der Abstand p hier verschieden von dem Abstand p gemäß der ersten Ausführungsform und ist frei von der Einschränkung, dass 0,3 r ≤ p ≤ 0,7 r ist (kann zum Beispiel Null sein).
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8(a), 8(b) und 8(c) sind Diagramme, welche eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der dritten Ausführungsform beinhaltet das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, den Objekttisch zum Scannen (Rotationsantriebseinheit) 6, die Anzeige 8, das Bildableitungsgerät 10, die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und die Objektivlinse 24. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät wird zur Messung das DUT 1 verwendet. Jedoch sind die Anzeige 8 und das Bildableitungsgerät 10 dieselben wie jene in 1 und daher in 8 nicht gezeigt.
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In dem Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind drei Abstände („types of distances”) festgelegt pa (siehe 8(a)), o (siehe 8(b)) und pe (siehe 8(c)) zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse). Es soll angemerkt werden, dass die Anzahl der Abstände nicht auf drei beschränkt ist, sondern zwei oder mehr sein kann und zum Beispiel bevorzugt ungefähr 16 ist.
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In 8(a) ist die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, –pa, wenn die Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) der Ursprung ist. Es soll angemerkt werden, dass eine Beziehung o < pa < r gilt. Die Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts in 8(a) ist dieselbe wie jene des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der ersten Ausführungsform (und der Variation derselben (13)), außer dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) pa ist. Zum Beispiel sind die Einfalllinse 22, der Objekttisch zum Scannen 6 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
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In 8(b) ist die Koordinate auf der optischen Achse L, welche die Position des Minimalwerts d des Strahldurchmessers angibt, Null, wenn die Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) der Ursprung ist. Die Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts in 8(b) ist dieselbe wie jene des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der ersten Ausführungsform (und der Abwandlung derselben (13)), außer dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) Null ist. Zum Beispiel sind die Einfalllinse 22, der Objekttisch zum Scannen 6 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
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In 8(c) ist die Koordinate auf der optischen Achse L von der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, pc, wenn die Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) der Ursprung ist. Es soll angemerkt werden, dass eine Beziehung o < pc < r gilt. Die Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts in 8(c) ist dieselbe wie die des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der ersten Ausführungsform (und der Abwandlung derselben (13)), außer dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) pc ist. Zum Beispiel sind die Einfalllinse 22, der Objekttisch zum Scannen 6 und der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
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Jedoch wird im Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der Querschnitt des DUT 1 auf der Ebene orthogonal zu der Linie A (Rotationsachse) gemessen basierend auf Ergebnissen, welche von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 für die entsprechenden Koordinaten detektiert wurden (siehe 8(a), 8(b) und 8(c)).
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In anderen Worten, das Büldableitungsgerät 10 des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der dritten Ausführungsform leitet das Bild des Querschnitts des DUT 1 basierend auf den Ergebnissen ab, welche von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 für die entsprechenden Koordinaten detektiert wurden (siehe 8(a), 8(b) und 8(c)).
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Nun wird eine Beschreibung des Betriebs der dritten Ausführungsform gegeben.
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Es soll angemerkt werden, dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) nachfolgend manchmal als Versatz (offset) bezeichnet wird.
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(1) Messung für den Versatz pa (siehe Fig. 8(a))
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Als Erstes wird das DUT 1 auf dem Objekttisch zum Scannen 6 fixiert. Dann wird der Objekttisch zum Scannen 6 nicht in der Richtung der Linie A bewegt, sondern ist fest und wird in der Y-Richtung bewegt, und das DUT 1 wird in der Y-Richtung so bewegt, dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) pa ist (siehe 8(a)). Es soll angemerkt werden, dass der Versatz auf pa festgesetzt werden kann, indem die Einfalllinse 22 in der Y-Richtung bewegt wird (oder indem die Brennweite der Einfalllinse 22 verändert wird).
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Der Objekttisch zum Scannen 6 wird dann in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert. Als ein Ergebnis wird das DUT 1 in der X-Richtung bewegt (die Richtung orthogonal zu der optischen Achse L und der Linie A (Rotationsachse)) und auch um die Linie A herum rotiert. Alternativ wird die optische Achse L in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert (siehe die Abwandlung der ersten Ausführungsform (13)).
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Hierbei wird die elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wird, wird veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser von der Einfalllinse 22 verringert wird.
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Hierbei bewegt sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, zu einem bestimmten Teil (wird vorläufig als „Teil a” bezeichnet) auf dem Querschnitt des DUT 1, wenn sich der Objekttisch zum Scannen 6 bewegt und rotiert.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 über die Objektivlinse 24 detektiert. Auf diese Weise wird das DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wird, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, besitzt eine hohe räumliche Auflösung in dem „Teil a”.
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(2) Messung für den Versatz Null (siehe Fig. 8(b))
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Dann wird der Objekttisch zum Scannen 6 nicht in der Richtung der Linie A bewegt, sondern wird fixiert und in der Y-Richtung bewegt, und das DUT 1 wird in der Y-Richtung so bewegt, dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) Null ist (siehe 8(b)). Es soll angemerkt werden, dass der Versatz auf Null eingestellt werden kann, indem die Einfalllinse 22 in der Y-Richtung bewegt wird (oder indem die Brennweite der Einfalllinse 22 verändert wird).
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Der Objekttisch zum Scannen 6 wird dann in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert. Als ein Ergebnis wird das DUT 1 in der X-Richtung bewegt (der Richtung orthogonal zu der optischen Achse L und der Linie A (Rotationsachse)) und auch um die Linie A herum rotiert. Alternativ wird die optische Achse L in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert (siehe die Abwandlung der ersten Ausführungsform (13)). Hierbei wird die elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von denn Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wird, wird dazu veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser durch die Einfalllinse 22 verringert wird.
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Hierbei bewegt sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in einen bestimmten Teil (vorläufig bezeichnet als „Teil b”) auf dem Querschnitt des DUT 1, je nachdem wie sich der Objekttisch zum Scannen 6 bewegt und rotiert.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen.
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Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch überragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welk, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird das DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wird, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, ist hochauflösend in dem „Teil b”.
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(3) Messung für den Versatz pc (siehe Fig. 8(c))
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Dann wird der Objekttisch zum Scannen 6 nicht bewegt in der Richtung der Linie A, sondern ist fest und wird in der Y-Richtung bewegt, und das DUT 1 wird in der Y-Richtung so bewegt, dass der Abstand zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) pc ist (siehe 8(c)). Es soll angemerkt werden, dass der Versatz auf den Wert pc eingestellt werden kann, indem die Einfalllinse 22 in der Y-Richtung bewegt wird (oder indem die Brennweite der Einfalllinse 22 verändert wird).
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Der Objekttisch zum Scannen 6 wird dann in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert. Als ein Ergebnis wird das DUT 1 in der X-Richtung bewegt (die Richtung orthogonal zu der optischen Achse L und der Linie A (Rotationsachse)) und auch um die Linie A herum rotiert. Alternativ wird die optische Achse L in der X-Richtung bewegt und auch um die Linie A herum rotiert (siehe Abwandlung der ersten Ausführungsform (13)).
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Hierbei wird eine elektromagnetische Welle welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wird, wird veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser von der Einfalllinse 22 verringert wird.
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Hierbei bewegt sich die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, in einen bestimmten Teil (vorläufig bezeichnet als „Teil c”) auf dem Querschnitt des DUT 1, je nachdem wie sich der Objekttisch zum Scannen 6 bewegt und rotiert.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D), und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird das DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, besitzt eine hohe räumliche Auflösung in dem „Teil c”.
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Es soll angemerkt werden, dass die „Teile a, b und c” voneinander verschieden sind.
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(4) Ableitung und Anzeigen des Bildes
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Hierbei leitet das Bildableitungsgerät 10 ein Bild für den „Teil a” und eine Umgebung desselben aus dem Querschnitt auf der Ebene orthogonal zu der Linie A des DUT 1, basierend auf dem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in „(1) Messung für den Versatz pa” detektiert wurde. Die Ableitung des Bildes kann auf der Ableitung eines Bildes mit Hilfe der weithin bekannten gefilterten Rückprojektion basieren.
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Des Weiteren leitet das Bildableitungsgerät 10 ein Bild für den „Teil b” und eine Umgebung desselben ab aus dem Querschnitt auf der Ebene orthogonal zu der Linie A des DUT 1, basierend auf dem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 „(2) Messung für den Versatz Null” abgeleitet wurde. Die Ableitung des Bildes kann auf der Ableitung eines Bildes mit Hilfe der weithin bekannten gefilterten Rückprojektion basieren.
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Des Weiteren leitet das Bildableitungsgerät 10 ein Bild für den „Teil c” und eine Umgebung desselben aus dem Querschnitt auf der Ebene orthogonal zu der Linie A des DUT 1 ab, basierend auf dem Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 in „(3) Messung für den Versatz pc” detektiert wurde. Die Ableitung des Bildes kann auf der Ableitung eines Bildes mit Hilfe der weithin bekannten gefilterten Rückprojektion basieren.
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Es soll angemerkt werden, dass ein Teil verschieden von den „Teilen a, b und c” aus dem Querschnitt der Ebene orthogonal zu der Linie A des DUT 1 in den Umgebungen von einem der „Teile a, b und c” enthalten ist.
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Das Bildableitungsgerät 10 setzt die Bilder, welche auf diese Weise abgeleitet wurden, zusammen, wobei ein Bild des Querschnitts des DUT 1 auf der Ebene orthogonal zu der Linie A abgeleitet wird. Das Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird auf der Anzeige 8 angezeigt.
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Wenn die Messung eines bestimmten Querschnitts des DUT 1 abgeschlossen wurde, wird der Objekttisch zum Scannen 6 in der Richtung der Linie A um einen vorbestimmten Abstand bewegt und fixiert, und das DUT 1 wird zur Messung eines weiteren Querschnitts gescannt.
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Die Messung kann gemäß der dritten Ausführungsform mit einer hohen räumlichen Auflösung durchgeführt werden in der Umgebung des „Teils a”. Des Weiteren kann die Messung mit einer hohen räumlichen Auflösung in der Umgebung des „Teils b” ausgeführt werden, welche von der Umgebung des „Teils a” verschieden ist. Des Weiteren kann die Messung mit einer hohen räumlichen Auflösung in der Umgebung des „Teils c” ausgeführt werden, welcher von der Umgebung des „Teils a” und der Umgebung des „Teils b” verschieden ist.
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Als ein Ergebnis kann ein Querschnitt mit einer hohen räumlichen Auflösung gemessen werden, verglichen mit der Messung in einer der Konfigurationen, welche in einer der 8(a), 8(b) und 8(c) gezeigt ist.
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Zum Beispiel kann die Messung mit einer hohen räumlichen Auflösung nur in der Umgebung des „Teils b” ausgeführt werden, wenn die Messung in der Konfiguration ausgeführt ist, welche in 8(b) gezeigt ist (entsprechend der konventionellen CT). Jedoch wenn ein Teil nicht in der Umgebung des „Teils b” liegt, kann die Messung mit der hohen räumlichen Auflösung solange ausgeführt werden, wie der Teil in einer der Umgebungen der „Teile a und c” gemäß der dritten Ausführungsform liegt.
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Wenn mehrere Abstände zwischen der Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, und der Koordinate auf der optischen Achse L der Linie A (Rotationsachse) gesetzt werden, kann eine präzisere Messung des Querschnitts ausgeführt werden. Jedoch nimmt eine Zeitspanne, welche für die Messung benötigt wird, zu, wenn mehrere Distanzen gesetzt werden, und die Anzahl der Distanzen wird zum Beispiel bevorzugt auf 16 gesetzt, wie oben beschrieben.
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Vierte Ausführungsform
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Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß einer vierten Ausführungsform entspricht dem Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der dritten Ausführungsform, welche nicht das DUT 1 rotiert.
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9 ist eine perspektivische Ansicht des DUT 1 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DUT 1 ist ein rechteckiger Festkörper, und die X-, Y- und Z-Richtungen sind definiert wie gezeigt. Es soll angemerkt werden, dass die Y-Richtung die Richtung ist, in welcher sich die optische Achse L ausdehnt, wie später beschrieben. Die X- und Z-Richtungen sind orthogonal zu der optischen Achse L und sind orthogonal zueinander.
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10 ist eine Frontansicht des DUT 1 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der vierten Ausführungsform misst einen a-a-Querschnitt (Y-Koordinate: Ya), einen b-b-Querschnitt (Y-Koordinate: Yb), und einen c-c-Querschnitt (Y-Koordinate: Yc) des DUT 1. Es soll angemerkt werden, dass der Startpunkt der Y-Koordinate die Y-Koordinate einer linken Seitenoberfläche (vorbestimmter Teil) des DUT 1 ist.
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11(a) bis 11(c) sind Diagramme, welche eine Konfiguration des Elektromagnetische-Wellen-Messgeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät gemäß der vierten Ausführungsform beinhaltet das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, die Anzeige 8, das Bildableitungsgerät 10, die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und die Objektivlinse 24. Das Elektromagnetische-Wellen-Messgerät wird zum Messen des DUT 1 verwendet. Jedoch sind die Anzeige 8 und das Bildableitungsgerät 10 dieselben wie die in 1 und daher nicht gezeigt in den 11(a) bis 11(c). Im folgenden Abschnitt werden dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform und nicht weiter im Detail beschrieben.
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Das Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2, der Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4, die Anzeige 8, die Einfalllinse (optisches Einfallsystem) 22 und die Objektivlinse 24 sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird. Es soll angemerkt werden, dass das DUT 1 in den X-, Y- und Z-Richtungen bewegt werden kann mit Hilfe von Antriebsmechanismen, welche nicht gezeigt sind. Es soll angemerkt werden, dass die Y-Richtung diejenige Richtung ist, in welche sich die optische Achse L erstreckt. Alternativ kann die optische Achse L in den X-, Y- und Z-Richtungen bewegt werden.
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Die zu messenden a-a-, b-b- und c-c-Querschnitte sind Querschnitte orthogonal zu der optischen Achse L.
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Nun wird eine Beschreibung eines Betriebs der vierten Ausführungsform gegeben.
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(1) Messung des a-a-Querschnitts (siehe Fig. 11(a))
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Das DUT 1 oder die Einfalllinse 22 werden in der Y-Richtung bewegt (oder die Brennweite der Einfalllinse 22 wird verändert), wodurch die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, dazu veranlasst wird, mit Ya zusammenzufallen. Hierbei wird das DUT 1 oder die optische Achse L in den R- und Z-Richtungen bewegt, während es oder sie zu der optischen Achse L und zueinander orthogonal ist.
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Dann wird die elektromagnetische Welle, welche die Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wurde, wird veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser durch die Einfalllinse 22 verringert wird.
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Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, weist eine hohe räumliche Auflösung auf und ist der a-a-Querschnitt. Die Terahertzwelle wird auf den gesamten a-a-Querschnitt eingestrahlt, indem das DUT 1 oder die optische Achse L in den X- und Z-Richtungen bewegt wird.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird der a-a-Querschnitt des DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Bildableitungsgerät 10 leitet ein Bild des a-a-Querschnitts ab (welches einer Messung des a-a-Querschnitts entspricht). Das a-a-Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird auf der Anzeige 8 angezeigt.
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(2) Messung des b-b-Querschnitts (siehe Fig. 11(b))
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Das DUT 1 oder die Einfalllinse 22 werden in der Y-Richtung bewegt (oder die Brennweite der Einfalllinse 22 wird verändert), wodurch die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, veranlasst wird, mit Yb zusammenzufallen. Hierbei wird das DUT 1 oder die optische Achse L in den R- und Z-Richtungen bewegt, welche zu der optischen Achse L und zueinander orthogonal sind.
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Dann wird die elektromagnetische Welle, welche eine Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wurde, wird dazu veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser durch die Einfalllinse 22 verringert wird.
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Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, weist eine hohe räumliche Auflösung auf und ist der b-b-Querschnitt. Die Terahertzwelle wird auf den gesamten b-b-Querschnitt eingestrahlt, indem das DUT 1 oder die optische Achse L in den X- und Z-Richtungen bewegt wird.
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Die Terahertzwelle tritt durch das DUT 1 hindurch, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend von d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird der b-b-Querschnitt des DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Bildableitungsgerät 10 leitet ein Bild des b-b-Querschnitts ab (welches einer Messung des b-b-Querschnitts entspricht). Das b-b-Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird von der Anzeige 8 angezeigt.
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(3) Messung von c-c-Querschnitts (siehe Fig. 11(c))
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Das DUT 1 oder die Einfalllinse 22 werden in der Y-Richtung bewegt (oder die Brennweite der Einfalllinse 22 wird verändert), wodurch die Koordinate auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, dazu veranlasst wird, mit Yc zusammenzufallen. Hierbei wird das DUT 1 oder die optische Achse L in den X- und Z-Richtungen bewegt, welche zu der optischen Achse L und zueinander orthogonal sind.
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Dann wird die elektromagnetische Welle, welche die Frequenz größer gleich 0,01 THz und kleiner gleich 100 THz besitzt (wie zum Beispiel die Terahertzwelle), von dem Elektromagnetische-Wellen-Ausgabegerät 2 in Richtung des DUT 1 ausgegeben. Die Terahertzwelle, welche in Richtung des DUT 1 ausgegeben wurde, wird dazu veranlasst, in das DUT 1 einzufallen, während der Strahldurchmesser von der Einfalllinse 22 reduziert wird.
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Die Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers angibt, weist eine hohe räumliche Auflösung auf und ist der c-c-Querschnitt. Die Terahertzwelle wird auf den gesamten c-c-Querschnitt eingestrahlt, indem das DUT 1 oder die optische Achse L in den X- und Z-Richtungen bewegt wird.
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Die Terahertzwelle wird durch das DUT 1 hindurch übertragen, der Strahldurchmesser nimmt nach und nach zu beginnend bei d, und die Terahertzwelle wird dazu veranlasst, in die Objektivlinse 24 einzufallen. Die Objektivlinse 24 verändert den Strahldurchmesser der Terahertzwelle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, auf einen konstanten Wert (wie zum Beispiel D) und veranlasst die Terahertzwelle, in den Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 einzufallen.
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Die elektromagnetische Welle, welche durch das DUT 1 hindurch übertragen wurde, wird über die Objektivlinse 24 von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert. Auf diese Weise wird der c-c-Querschnitt des DUT 1 gescannt.
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Das Ergebnis, welches von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 detektiert wurde, wird dem Bildableitungsgerät 10 zugeführt. Das Bildableitungsgerät 10 leitet ein Bild des c-c-Querschnitts ab (welches einer Messung des c-c-Querschnitts entspricht). Das c-c-Bild, welches von dem Bildableitungsgerät 10 abgeleitet wurde, wird von der Anzeige 8 angezeigt.
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Wie oben beschrieben, wird die Anzahl der Koordinaten auf der optischen Achse L der Position, welche den Minimalwert d des Strahldurchmessers der Terahertzwelle angibt, auf drei gesetzt, Ya, Yb, Yc (solange die Anzahl größer als eins ist, ist die Anzahl nicht auf drei beschränkt), die Bilder des a-a-Querschnitts, des b-b-Querschnitts und des c-c-Querschnitts werden abgeleitet basierend auf den Ergebnissen, welche von dem Elektromagnetische-Wellen-Detektor 4 an den entsprechenden Koordinaten detektiert wurden (was der Messung des DUT 1 entspricht).
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Gemäß der vierten Ausführungsform, ist es möglich, die räumliche Auflösung zum Messen des XZ-Querschnitts des DUT 1 zu erhöhen, welches ein rechteckiger Festkörper ist und eine Dicke in der Y-Richtung besitzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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