EP1323170A2 - Röntgenoptische anordnung - Google Patents

Röntgenoptische anordnung

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EP1323170A2
EP1323170A2 EP01943167A EP01943167A EP1323170A2 EP 1323170 A2 EP1323170 A2 EP 1323170A2 EP 01943167 A EP01943167 A EP 01943167A EP 01943167 A EP01943167 A EP 01943167A EP 1323170 A2 EP1323170 A2 EP 1323170A2
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ray
optical arrangement
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rays
ray optical
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Thomas Holz
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Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KHANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators

Definitions

  • the invention relates to an X-ray optical arrangement according to the preamble of claim 1. It can be particularly advantageous in X-ray analysis, e.g. in X-ray diffractometry, reflectometry and / or fluorescence analysis.
  • X-rays with high intensity i.e. especially high photon density required. This can be achieved by focusing the X-rays. In many cases, however, it is cheaper to use X-rays with a very small divergence, in the best case, as parallel X-rays.
  • the X-rays are preferably grazing, ie with relatively small angles of incidence up to a maximum of a few degrees angles of incidence or a few tenths of a degree of incidence, ie close to the critical angle of total reflection, is directed onto a sample or a corresponding substrate surface and, accordingly, the radiation cross section is projected onto the sample surface in accordance with 1 / sin ⁇ . It is desirable to further increase the photon density per surface on the projection surface or to concentrate on a smaller projection surface.
  • the surface intensity and consequently also the photon density can be increased by strongly bundling parallel or approximately parallel X-rays and consequently the locally detectable measurement signal of a sample can also be increased.
  • the spatial resolution of the measurement signals ie the most accurate assignment of the measurement signals to the measurement location, places high demands on the measurement setup.
  • diaphragms are usually arranged in the beam path of the X-ray radiation, so that only a part of the X-ray radiation can reach the measurement location through the aperture opening and thus a locally defined assignment of the measurement signal to the measurement location is achieved.
  • the use of such diaphragms results in loss of intensity of the X-ray radiation, which cannot be used for the measurement.
  • the measuring accuracy suffers from this or an increase in the required measuring time has to be accepted, which is undesirable for many applications and also makes measurements impossible.
  • the X-ray optical arrangement according to the invention uses conventional X-ray optical elements, such as a suitable X-ray source, an X-ray focusing element and an X-ray reflecting element.
  • the X-ray radiation from the X-ray source is directed onto the focusing element, which is an element that achieves a lens effect, but more advantageously an ent speaking shaped reflector can act.
  • the X-ray radiation focused by this element is directed to an X-ray reflecting element, the reflecting surfaces of which are convex and parabolic.
  • This surface shape of the reflecting element can simultaneously obtain a bundling (compression) of the X-rays and their parallel alignment with negligible divergence, which can be directed onto a correspondingly arranged and aligned surface of a sample or a substrate.
  • the convergent X-rays can be generated with a punctiform, elliptical or linear cross-section, the surface contour of the element reflecting the X-rays being naturally also adapted to this geometry.
  • the focusing and the reflecting element can have cylinder symmetry.
  • the function of the aperture used changes and it serves to suppress stray light.
  • diaphragms are still required in individual cases to increase the spatial resolution, a much smaller part of the X-ray intensity is masked out by the diaphragms, since the photon density in the correspondingly compressed X-ray radiation is considerably higher than is the case with known solutions , In this way an increase in intensity greater than 2 can be achieved.
  • At least the surface of the reflective element can have a single reflective layer, but in many cases cheaper, a multi-layer system.
  • the X-ray radiation from the focusing element can be directed onto the reflective element at an angle dem the critical angle ⁇ c of total reflection and the desired effect can be achieved.
  • the individual layers of the multi-layer system taking into account the different angles of incidence of the X-rays, have a correspondingly adapted thickness distribution with which the respective angles of incidence B ir with a predefinable one X-ray wavelength meet Bragg's equation on each surface element of the reflective element.
  • the gradient layers have a double layer thickness that changes over the length.
  • a further increase in the photon density and also an improved monochromatization of the X-rays can thereby be achieved.
  • the adjacent individual layers of a multi-layer system have different X-ray refractive indices.
  • the greatest possible compression of the x-ray radiation can be achieved if the focal points F of the focusing and reflecting element with one another match, but are at least arranged in close proximity to each other.
  • the focusing element images the X-ray source in a line focus
  • a higher spatial resolution of the measurement signals can be achieved with the X-ray optical arrangement according to the invention even with small angles of incidence of the X-rays on the samples, since the projected area on the sample is reduced with approximately the same number of photons.
  • the signal-to-noise ratio can also be improved with the invention, since an additional monochromator is arranged in the beam path with the reflecting element.
  • the dynamic range of the measurement can also be increased, which e.g. increases the information content of a measured reflectogram, since covert diffraction orders can possibly be detected by background signals.
  • the X-rays can be directed to certain small measuring sites / areas.
  • the invention will be explained below using an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows schematically an example of an X-ray optical arrangement according to the invention in which divergent X-rays from an X-ray source are directed onto a focusing element and converted into parallel radiation with a smaller beam cross section, and
  • Figure 2 in schematic form an example of an arrangement in which parallel X-rays are directed onto a focusing element and converted into parallel radiation with a significantly smaller beam cross-section.
  • divergent X-rays from an X-ray source 1 are directed onto a concave surface formed in the shape of an ellipse or parabola, with a surface reflecting the X-rays used, in this case a multilayer system.
  • the X-ray radiation is reflected from there and at the same time directed onto the convex, parabolic reflecting surface of the reflecting element, the X-ray radiation reflected from the reflecting element 3 being simultaneously compressed and aligned in parallel.
  • the parallel x-ray radiation bundled in this way can then be used for the various x-ray analysis techniques, with x-ray cross sections in the range of less than 200 ⁇ m being readily obtained. are reachable.
  • a multilayer system can also be present on the reflecting surface of the reflecting element 3, in which the layer thicknesses of the individual layers are taken into account locally, corresponding to the different angles of incidence of the incident X-rays.
  • the parallel, reflected X-ray radiation can not only have a higher intensity, but it is also monochromatized.
  • X-ray radiation with little or no divergence is directed in parallel onto the concave, parabolic reflecting surface of a focusing element 2.
  • the X-ray radiation is reflected accordingly from this surface and simultaneously focused and directed onto the surface of the reflecting element 3.
  • the beam cross section b ', the x-ray radiation reflected in parallel by the reflecting element 3 is substantially smaller than the beam cross section b, the originally used parallel x-ray radiation. It follows from this that with sufficiently high reflectivity of (2) and (3) the photon density in the X-ray radiation reflected by the reflecting element 3 has been increased compared to the original parallel radiation.
  • the focused x-ray radiation specifies different angles of incidence ⁇ ⁇ on the reflecting surface of the reflecting element 3, it is consequently also necessary to use a corresponding gradient multilayer system which has a different period thickness ⁇ at the corresponding x-ray radiation wavelength corresponding to the respective angles of incidence.
  • the reflecting surface of the focusing element 2 has a parabolic shape (FIG. 2), but an elliptical contour (FIG. 1) can also be used.

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Description

Rontgenoptische Anordnung
Die Erfindung betrifft eine rontgenoptische Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie kann beson- ders vorteilhaft in der Rontgenanalytik, z.B. bei der Röntgendiffraktometrie, der Reflektometrie und/oder der Fluoreszenzanalyse eingesetzt werden.
In der Rontgenanalytik werden für die verschiedensten Applikationen Röntgenstrahlung mit hoher Intensität, d.h. insbesondere hoher Photonendichte gefordert. Dies kann durch eine Fokussierung der Röntgenstrahlen erreicht werden. In vielen Fällen ist es jedoch günstiger, Röntgenstrahlung mit sehr kleiner Divergenz, im besten Fall, als parallele Röntgenstrahlung einsetzen zu können.
In der Rontgenanalytik kann es aber auch erforderlich sein, die Röntgenstrahlung zu monochromatisieren, um bestimmte Analysen durchführen zu können.
In der Rontgenanalytik ist es außerdem gewünscht, eine hohe Oberflächensensitivität der Röntgenstrahlung auf zu analysierenden Oberflächen oder in flui- dischen Proben, die auf Substratträgern vorhanden sind, zu erreichen. In diesen Fällen wird die Röntgenstrahlung bevorzugt streifend, d.h. mit relativ kleinen Einfallswinkeln bis maximal wenigen Grad Ein- fallswinkeln bzw. wenigen zehntel Grad Einfallswinkel, d.h. nahe dem Grenzwinkel der Totalreflexion, auf eine Proben- bzw. eine entsprechende Substrat- Oberfläche gerichtet und demzufolge der Strahlungs- querschnitt gemäß 1/sin θ auf die Probenfläche proji- ziert wird. Es ist erwünscht, die Photonendichte je Fläche auf der Projektionsfläche weiter zu erhöhen bzw. auf eine kleinere Projektionsflache zu konzentrieren. Die Oberflächenintensität und demzufolge auch die Photonendichte kann bekanntermaßen durch starke Bündelung paralleler bzw. annähernd paralleler Röntgenstrahlen erhöht werden und demzufolge auch das jeweils lokal erfassbare Messsignal einer Probe vergrößert werden. Insbesondere die Ortsauflösung der Messsignale, d.h. die möglichst genaue Zuordnung der Messsignale zum Messort stellt hohe Anforderungen an den Messaufbau.
Üblicherweise werden entsprechend klein dimensionier- te Blenden in den Strahlengang der Röntgenstrahlung angeordnet, so dass nur ein Teil der Röntgenstrahlung durch die Blendenöffnung zum Messort gelangen kann und so eine lokal definierte Zuordnung des Mess- signals zum Messort erreicht wird. Selbstverständlich bedingt der Einsatz solcher Blenden Intensitätsverluste der Röntgenstrahlung, die zur Messung nicht ausgenutzt werden können. Darunter leidet die Mess- genauigkeit bzw. es muss eine Erhöhung der erforderlichen Messzeit in Kauf genommen werden, was für vie- le Anwendungsfälle nicht gewünscht ist bzw. auch Messungen unmöglich macht.
Die genannten Nachteile konnten auch mit röntgenopti- schen Aufbauten, bei denen Multischichtsysteme mit an konkave Krümmungen angepassten Periodendicken, die beispielsweise in DE 44 43 853 AI beschrieben sind, nicht vollständig beseitigt werden und es ist nicht gelungen, den Strahlquerschnitt der Röntgenstrahlung soweit zu reduzieren, daß die in Folge der erforder- liehen Blenden auftretenden Intensitätsverluste, nach wie vor, zwar in verringerter Form auftreten.
Insbesondere in der Halbleitertechnik schreitet die Miniaturisierung stark voran und der Schritt aus dem Micro- und den Nanobereich erfordert von der Analytik Möglichkeiten, um bestimmte Elemente und Verbindungen mit hoher Messgenauigkeit, bei gleichzeitig hoher Ortsauflösung in kurzer Zeit analysieren zu können.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine rontgenoptische Anordnung zur Verfügung zu stellen, mit der parallele, zumindest jedoch annähernd parallele Röntgenstrahlung mit kleinem Strahlquerschnitt und entsprechend hoher Photonendichte zur Verfügung gestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs- formen und Weiterbildungen der Erfindung, können mit den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmalen erreicht werden.
Die erfindungsgemäße rontgenoptische Anordnung verwendet übliche rontgenoptische Elemente, wie eine geeignete Rontgenstrahlquelle, ein Röntgenstrahlen fokussierendes und ein Röntgenstrahlen reflektierendes Element . Dabei wird die Röntgenstrahlung der Rontgenstrahlquelle auf das fokussierende Element gerichtet, wobei es sich um ein einen Linseneffekt erreichendes Element, günstiger jedoch um einen ent- sprechend geformten Reflektor handeln kann. Die von diesem Element fokussierte Röntgenstrahlung ist auf ein Röntgenstrahlung reflektierendes Element gerichtet, dessen reflektierende Oberflächen konvex und parabelförmig ausgebildet ist.
Durch diese Oberflächenform des reflektierenden Elementes kann gleichzeitig eine Bündelung (Kompression) der Röntgenstrahlung und deren parallele Ausrichtung mit vernachlässigbarer Divergenz erhalten werden, die auf eine entsprechend angeordnete und ausgerichtete Oberfläche einer Probe bzw. eines Substrates gerichtet werden kann.
Je nach Form des fokussierenden Elementes kann die konvergente Röntgenstrahlung mit punktförmigem, elliptischem oder linienförmigem Querschnitt erzeugt werden, wobei selbstverständlich auch die Oberflächenkontur des die Röntgenstrahlung reflektierenden Elementes dieser Geometrie angepasst ist. Für linien- förmige Strahlquerschnitte können das fokussierende und das reflektierende Element ZylinderSymmetrie besitzen.
Für viele Einsatzfälle ändert sich die Funktion der eingesetzten Blende und sie dient zur Streulichtunterdrückung. Sind jedoch im Einzelfall nach wie vor Blenden erforderlich, um die Ortsauflösung zu erhöhen, wird ein wesentlich geringerer Teil der Röntgen- intensität von den Blenden ausgeblendet, da die Photonendichte in der entsprechend komprimierten Röntgenstrahlung erheblich höher ist, als dies bei bekannten Lösungen der Fall ist. So kann ein Intensitätsgewinn größer 2 erreicht werden. Zumindest die Oberfläche des reflektierenden Elementes kann eine einzelne reflektierende Schicht, in vielen Fällen jedoch günstiger, ein Multischicht- system aufweisen.
Wird lediglich eine einzelne reflektierende Schicht oder ein reflektierendes Element, das aus einem entsprechend geeigneten Material besteht, verwendet, kann die Röntgenstrahlung vom fokussierenden Element mit einem Winkel ≤ dem Grenzwinkel θc der Totalreflexion auf das reflektierende Element gerichtet und der gewünschte Effekt erreicht werden.
In vielen Fällen ist es jedoch günstiger, ein Gra- dienten-MultischichtSystem zu verwenden, bei dem die einzelnen Schichten des Multischichtsystems, die unterschiedlichen Einfallswinkel der Röntgenstrahlen berücksichtigend, eine entsprechend angepasste Dik- kenverteilung aufweisen, mit denen die jeweiligen Einfallswinkel Bi r bei einer vorgebbaren Röntgenstrahlungswellenlänge die Braggsche Gleichung auf jedem Flächenelement des reflektierenden Elementes erfüllen. Die Gradientenschichten weisen eine sich über die Länge verändernde Doppelschichtdicke auf.
Dadurch kann eine weitere Erhöhung der Photonendichte und auch eine verbesserte Monochromatisierung der Röntgenstrahlung erreicht werden. Die jeweils benachbarten Einzelschichten eines Multischichtsystems wei- sen unterschiedliche rontgenoptische Brechungsindizes auf .
Eine möglichst große Kompression der Röntgenstrahlung kann erreicht werden, wenn die Fokuspunkte F von fo- kussierendem und reflektierendem Element miteinander übereinstimmen, zumindest jedoch in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind.
Bildet das fokussierende Element die Röntgenstrahl- quelle in einem Linienfokus ab, ist es weiterhin vorteilhaft, die Parabelform des reflektierenden Elementes zylindersymmetrisch zu wählen, um eine linienför- mige Parallelstrahlung zu erhalten.
Neben den bereits erwähnten Vorteilen, kann mit der erfindungsgemäßen röntgenoptischen Anordnung auch bei kleinen Einfallswinkeln der Röntgenstrahlung auf die Proben eine höhere Ortsauflösung der Messsignale erreicht werden, da bei annähernd gleicher Photonenzahl die projizierte Fläche auf der Probe verkleinert wird.
Generell kann mit der Erfindung auch das Signal- Rauschverhältnis verbessert werden, da mit dem re- flektierenden Element ein zusätzlicher Monochromator im Strahlengang angeordnet ist.
Neben der Verkürzung der Messzeit kann auch der dynamische Bereich der Messung erhöht werden, was z.B. den Informationsgehalt eines gemessenen Reflekto- gramms ansteigen lässt, da eventuell durch Untergrundsignale verdeckte Beugungsordnungen erfasst werden können.
Durch translatorische Bewegung und/oder Verschwenkung um bestimmte Wegstrecken und Winkel des fokussierenden und/oder reflektierenden Elementes kann die Röntgenstrahlung auf bestimmte kleine Messorte/-flächen gerichtet werden. Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.
Dabei zeigen:
Figur 1: schematisch ein Beispiel einer röntgenoptischen Anordnung nach der Erfindung bei der divergente Röntgenstrahlung einer Röntgenstrahlungsquelle auf ein fokussierendes Element gerichtet und in Parallelstrahlung mit kleinerem Strahlquerschnitt umgewandelt wird und
Figur 2 : in schematischer Form ein Beispiel einer Anordnung, bei der parallele Röntgenstrahlung auf ein fokussierendes Element gerichtet und in Parallelstrahlung mit deutlich kleinerem Strahlquerschnitt umgewandelt wird.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel wird divergente Röntgenstrahlung einer Röntgenstrahlungsquelle 1 auf eine konkave, in Ellipsen- oder Parabelform ausgebildete Oberfläche, mit für die verwendete Röntgenstrah- lung reflektierender Oberfläche, in diesem Fall ein Multischichtsystem, gerichtet. Die Röntgenstrahlung wird von dort reflektiert und gleichzeitig auf die konvexe, parabelformige reflektierende Oberfläche des reflektierenden Elementes gerichtet, wobei die vom reflektierenden Element 3 reflektierte Röntgenstrahlung gleichzeitig verdichtet und parallel ausgerichtet wird. Die so gebündelte parallele Röntgenstrahlung kann dann für die verschiedenen Röntgenanalyse- techniken eingesetzt werden, wobei Röntgenstrahlquer- schnitte im Bereich kleiner 200 μm ohne weiteres er- reichbar sind.
Auf die reflektierende Oberfläche des reflektierenden Elementes 3 kann ebenfalls ein Multischichtsystem, bei dem die Schichtdicken der einzelnen Schichten lokal, entsprechend den unterschiedlichen Einfallswinkeln der einfallenden Röntgenstrahlung berücksichtigt sind, vorhanden sein. In diesem Fall kann die parallele, reflektierte Röntgenstrahlung nicht nur eine höhere Intensität aufweisen, sondern sie wird außerdem monochromatisiert .
Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung wird Röntgenstrahlung mit ge- ringer bzw. keiner Divergenz in paralleler Form auf die konkave, parabelformige reflektierende Oberfläche eines fokussierenden Elementes 2 gerichtet. Von dieser Oberfläche wird die Röntgenstrahlung entsprechend reflektiert und gleichzeitig fokussiert und auf die Oberfläche des reflektierenden Elementes 3 gerichtet. Aus der Darstellung ist eindeutig erkennbar, dass der Strahlquerschnitt b' , der vom reflektierenden Element 3 parallel reflektierten Röntgenstrahlung wesentlich kleiner als der Strahlquerschnitt b, der ursprünglich eingesetzten parallelen Röntgenstrahlung ist. Daraus folgt, dass bei hinreichend hoher Reflektivität von (2) und (3) die Photonendichte in der vom reflektierenden Element 3 reflektierten Röntgenstrahlung gegenüber der ursprünglichen Parallelstrahlung vergrö- ßert worden ist.
Vorteilhafterweise ist das reflektierende Element wieder mit einem Multischichtsystem an der reflektierenden Oberfläche versehen, wobei die Periodendicke d der Einzelschichten die Braggsche Gleichung λ = 2deff sin θ erfüllen (deff = die die Dispersion berücksichtigende effektive Periodendicke) .
Da die fokussierte Röntgenstrahlung unterschiedliche Einfallswinkel θ± auf die reflektierende Oberfläche des reflektierenden Elementes 3 vorgibt, ist es demzufolge auch erforderlich, ein entsprechendes Gradienten-Multischichtsystem einzusetzen, das bei der entsprechenden Röntgenstrahlungswellenlänge den jeweiligen Einfallswinkeln entsprechend, eine unterschiedliche Periodendicke ^ aufweist.
Möglichkeiten zur Ausbildung eines solchen Multischichtsystems sind in der unveröffentlichten DE 199 32 275 genannt, auf deren diesbezüglichen Offenbarungsgehalt voll umfänglich zurückgegriffen werden soll.
Sowohl in Figur 1, wie auch in Figur 2 ist darge- stellt, dass die entsprechenden reflektierenden Oberflächen des fokussierenden Elementes 2 und des reflektierenden Elementes 3 so ausgebildet und die beiden Elemente 2 und 3 so zueinander angeordnet sind, dass deren Fokuspunkte F miteinander überein- stimmen.
Bei den Beispielen nach Figur 1 und 2 weist die reflektierende Oberfläche des fokussierenden Elementes 2 eine Parabelform (Figur 2) auf, es kann jedoch auch eine elliptische Kontur (Figur 1) eingesetzt werden.
Bei dem Beispiel nach Figur 2, bei der parallele bzw. nahezu parallele Ausgangsröntgenstrahlung verwendet wird, gilt unter der Voraussetzung xA, xE > p/2 ins- besondere die Gleichung
( 1 ) wobei die Parabelgleichungen
Y'=sj2p'xl
zugrunde gelegt werden bzw.
Unter Verwendung von Strahlensatz und Parabel- gleichung kann diese zu
b' p>
(2)
vereinfacht werden, wobei p und p' die jeweiligen Parabelparameter von fokussierendem Element 2 und reflektierendem Element 3 sind.
Daraus folgt, dass eine Erhöhung der Photonenfluss- dichte immer dann erreicht werden kann, wenn das mit dem Produkt der mittleren Reflektivitäten von fokussierenden- Element 2 R(2) und reflektierendem Element 3 R(3) multiplizierte Verhältnis der Strahlquerschnitte R(2) * R(3) *b/b' > 1 wird.

Claims

Patentansprüche
1. Rontgenoptische Anordnung mit einer Rontgenstrahlquelle, einem Rδntgenstrahlen fokussieren- den und einem Röntgenstrahlen reflektierenden
Element, zur Erzeugung einer parallelen Röntgenstrahlung mit kleinem Strahlquerschnitt, hoher Photonendichte , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Röntgenstrahlung der Rontgenstrahlquelle (1) mit dem fokussierenden Element (2) auf die konvexe, parabelformige und reflektierende Oberfläche des reflektierenden Elementes (3) gerichtet ist .
2. Rontgenoptische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des reflektierenden Elementes (3) eine reflektierende Schicht oder ein Multischichtsystem vorhanden ist.
3. Rontgenoptische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten des Multischichtsystems Gradienten- schichten sind.
4. Rontgenoptische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenstrahlung mit einem Winkel ≤ dem Grenzwinkel θc der Totalreflexion auf das reflektierende Element (3) gerichtet ist.
5. Rontgenoptische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenstrahlung mit Einfallswinkeln θi auf das Multischichtsystem mit Gradientenschichten gerichtet ist, so dass bei einer vorgebbaren Röntgenstrahlungswellenlänge die Braggsche Gleichung auf jedem Flächenelement des reflektierenden Elementes (3) erfüllt ist.
6. Rontgenoptische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokuspunkte F des fokussierenden Elementes (2) und des reflektierenden Elementes (3) übereinstimmen.
7. Rontgenoptische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das fokussierende Element (2) eine konkave, parabelformige oder elliptische Oberfläche aufweist.
8. Rontgenoptische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Parabelform des reflektierenden Elementes (3) zylindersymmetrisch ist.
9. Rontgenoptische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass je- weils benachbarte Einzelschichten des Multischichtsystems unterschiedliche rontgenoptische Brechungsindizes aufweisen.
10. Verwendung einer röntgenoptischen Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei der Röntgen- diffraktometrie, der Reflektometrie und/oder der Röntgenfluoreszenzanalyse .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7403593B1 (en) * 2004-09-28 2008-07-22 Bruker Axs, Inc. Hybrid x-ray mirrors
US7991116B2 (en) * 2005-08-04 2011-08-02 X-Ray Optical Systems, Inc. Monochromatic x-ray micro beam for trace element mapping
WO2021142463A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-15 Ipg Photonics Corporation X-ray apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4684565A (en) * 1984-11-20 1987-08-04 Exxon Research And Engineering Company X-ray mirrors made from multi-layered material
FR2630832B1 (fr) * 1988-04-29 1995-06-02 Thomson Csf Systeme de miroirs pour le guidage d'une onde electromagnetique
JP3060624B2 (ja) * 1991-08-09 2000-07-10 株式会社ニコン 多層膜反射鏡
JPH0720293A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Canon Inc X線ミラー及びこれを用いたx線露光装置とデバイス製造方法
BE1007607A3 (nl) * 1993-10-08 1995-08-22 Philips Electronics Nv Multilaagspiegel met verlopende brekingsindex.
US5646976A (en) * 1994-08-01 1997-07-08 Osmic, Inc. Optical element of multilayered thin film for X-rays and neutrons
JPH08146199A (ja) * 1994-11-18 1996-06-07 Nikon Corp 平行x線照射装置
DE4443853A1 (de) * 1994-12-09 1996-06-13 Geesthacht Gkss Forschung Vorrichtung mit einer Röntgenstrahlungsquelle
US5911858A (en) * 1997-02-18 1999-06-15 Sandia Corporation Method for high-precision multi-layered thin film deposition for deep and extreme ultraviolet mirrors
US6049588A (en) * 1997-07-10 2000-04-11 Focused X-Rays X-ray collimator for lithography
JPH1138192A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Nikon Corp 多層膜反射鏡
US6041099A (en) * 1998-02-19 2000-03-21 Osmic, Inc. Single corner kirkpatrick-baez beam conditioning optic assembly
US6295164B1 (en) * 1998-09-08 2001-09-25 Nikon Corporation Multi-layered mirror

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0194987A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1323170B1 (de) 2005-08-03
DE50106990D1 (de) 2005-09-08
WO2001094987A2 (de) 2001-12-13
ATE301328T1 (de) 2005-08-15
WO2001094987A3 (de) 2003-04-03
JP2003536081A (ja) 2003-12-02
US6724858B2 (en) 2004-04-20
DE10028970C1 (de) 2002-01-24
US20020159562A1 (en) 2002-10-31

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