JP2003075600A

JP2003075600A - Ｘ線像拡大装置

Info

Publication number: JP2003075600A
Application number: JP2001270761A
Authority: JP
Inventors: Akira Oba; 昌大庭; Masaru Sugiyama; 優杉山; Shinobu Onoda; 忍小野田
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】試料の観察部位の探査を効率よく行うと共
に、高倍率で試料の観察を行うことが可能なＸ線像拡大
装置を提供すること。【解決手段】本発明は、試料５のＸ線による像を斜入
射反射鏡７、８で拡大してＸ線検出手段１１で検出する
Ｘ線像拡大装置において、斜入射反射鏡７の反射Ｘ線
と、斜入射反射鏡８の反射Ｘ線とを分岐させる分岐手段
１０を備えることを特徴とする。これにより、斜入射反
射鏡８からの反射Ｘ線による広視野な像に基づく試料の
観察部位の効率的な探査と、斜入射反射鏡７からの反射
Ｘ線による高倍率の像に基づく試料の微細観察とを同時
に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を利用して試
料を観察することが可能なＸ線像拡大装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生体観察や半導体検査等において
は、試料を未処理で観察することができるＸ線顕微鏡が
利用されている。例えば結像型Ｘ線顕微鏡は、試料にＸ
線を照射し、そのＸ線像を結像光学系により検出器上に
拡大結像させて試料を観察するように構成されている。

【０００３】上記結像型Ｘ線顕微鏡の結像光学系として
は、回折を利用したゾーンプレート光学系（特開平７−
１６７９９４号、特開平９−２５１１００号など）、特
定波長のＸ線に対して高い反射率を有する多層膜を積層
してなるシュヴァルツシルド光学系（特開平６−３００
９００号など）、斜入射反射鏡を用いた光学系（特許第
１７９６４６９号、特開平６−２３０２００号）などが
用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の結像光学系において、結像光学系の倍率を高めると
視野が狭くなり、試料の観察部位を探査することが困難
となる。そのため、所望の部位を探査するために試料に
長時間Ｘ線を照射する必要があり、試料にダメージを与
えることが避けられなかった。

【０００５】なお、特開平６−３００９００号公報に
は、軟Ｘ線対物レンズで拡大された像をフォスファ（蛍
光体、燐光体など）で可視光に変換して観察部位の探査
を行った後、可視光に変換された像を光学顕微鏡の対物
レンズでさらに拡大し、可視光感応性の撮像素子で実際
の観察を行うＸ線顕微鏡が開示されているが、このよう
なＸ線顕微鏡はＸ線の利用効率が低く、また装置が大型
化するため、実用に供し得るものとは言い難い。

【０００６】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みてなされたものであり、試料の観察部位の探査を効率
よく行うと共に、高倍率で試料の観察を行うことが可能
なＸ線像拡大装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＸ線像拡大装置は、Ｘ線を試料に照射する
Ｘ線照射手段と、試料を透過したＸ線の光軸に対して回
転対称となるように配置され、試料のＸ線による像を拡
大する第１の斜入射反射鏡と、光軸に対して回転対称と
なるように配置され、試料のＸ線による像を前記第１の
斜入射反射鏡よりも低倍率で拡大する第２の斜入射反射
鏡と、光軸上に配置され、第１の斜入射反射鏡からの反
射Ｘ線と、第２の斜入射反射鏡からの反射Ｘ線とを分岐
させる分岐手段と、第１の斜入射反射鏡で反射し、分岐
手段で分岐したＸ線による像を検出する第１のＸ線検出
手段と、第２の斜入射反射鏡で反射し、分岐手段で分岐
したＸ線による像を検出する第２のＸ線検出手段と、を
備えることを特徴とする。

【０００８】本発明のＸ線像拡大装置においては、Ｘ線
照射手段により試料にＸ線を照射することによって、試
料を透過したＸ線による像が、第１及び第２の斜入射反
射鏡により異なる倍率で拡大される。そして、これらの
斜入射反射鏡により光軸方向に反射されたＸ線を分岐手
段により所定の方向に分岐させることによって、第１の
Ｘ線検出手段により高倍率のＸ線像、第２のＸ線検出手
段により広視野なＸ線像がそれぞれ検出されるので、広
視野な像に基づく試料の観察位置の探査と、高倍率の像
に基づく試料の微細観察とを同時に行うことが可能とな
る。従って、作業効率が向上し、また、試料へのＸ線照
射時間が短縮されるため試料のＸ線によるダメージを十
分に低減することができる。

【０００９】また、本発明のＸ線像拡大装置は、分岐手
段が、第１又は第２の斜入射反射鏡からの反射Ｘ線を所
定の方向に反射する多層膜反射鏡を備えることを特徴と
してもよい。これにより、第１の斜入射反射鏡からの反
射Ｘ線と、第２の斜入射反射鏡からの反射Ｘ線とがそれ
ぞれ所定の方向に分岐され、各反射Ｘ線による像が第１
及び第２のＸ線検出手段で検出されるので、広視野な像
に基づく試料の観察位置の探査と、高倍率の像に基づく
試料の微細観察とを同時に行うことが可能なＸ線像拡大
装置が実現される。

【００１０】また、本発明のＸ線像拡大装置は、可視光
又は紫外光のうちのいずれかの光を試料に照射する光照
射手段と、試料を透過し、高倍率斜入射反射鏡で反射さ
れ、多層膜反射鏡で分離された光による像を検出する第
１の光検出手段と、試料を透過し、低倍率斜入射反射鏡
で反射され、多層膜反射鏡で分離された光による像を検
出する第２の光検出手段と、を更に備えることを特徴と
してもよい。当該光照射手段からの光を用い、高倍率及
び低倍率斜入射反射鏡のフォーカシング（ピント合わ
せ）や試料の観察位置の探査を行うことによって、試料
へのＸ線照射時間がより短縮され、試料のＸ線によるダ
メージを一層低減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ず
しも一致していない。

【００１２】図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線
像拡大装置の概略構成を示す断面図である。図１に示し
た装置はＸ線源１及び可視光源１５を備えるもので、Ｘ
線源１からＸ線、可視光源１５から可視光が照射光学系
２に向けて放射される。

【００１３】Ｘ線源１としては、シンクロトロン（Ｓ
Ｒ）光源を利用してもよく、ガスパフ型プラズマＸ線
源、レーザープラズマＸ線源、パルスＸ線源等の比較的
低エネルギーのＸ線源を用いてもよい。なお、ガスパフ
型プラズマＸ線源及びレーザープラズマＸ線源では可視
光からＸ線までの波長領域の光が放射されるが、所定の
フィルターを用いて波長を制限することによって、特定
の波長領域のＸ線を利用することができる。また、フィ
ルターを可視光用又はＵＶ用のものに交換すれば、光源
を交換せずに可視光、ＵＶ光を利用することもできる。

【００１４】照射光学系２は、特定の波長領域のＸ線を
透過するフィルター３、並びに全反射を利用した楕円面
を有する集光鏡４を備えるもので、フィルター３はＸ線
源１から出射するＸ線の光軸ａに対して垂直に、集光鏡
４は光軸ａに対して所定の角度をなすように配置されて
いる。これによりＸ線源１から光軸ａ方向に出射するＸ
線は、フィルター３により特定の波長領域に制限され、
集光鏡４により光軸ｂ方向に反射されて試料５（観察対
象物）の所定の位置に集光される。

【００１５】また、照射光学系２は、光軸ａ上の反射位
置１６ａと退避位置１６ｂとを移動可能な可視光用反射
鏡１６を備えており、可視光用反射鏡１６を反射位置１
６ａに配置することによって、可視光源１５からの可視
光を光軸ａ方向に反射することができる。そして、フィ
ルター３を光軸ａから取り除き、可視光用反射鏡１６を
反射位置１６ａに配置することによって、可視光源１５
からの可視光は可視光用反射鏡１６で反射され、集光鏡
４により試料台１７に固定された試料５の所定の位置に
集光される。

【００１６】試料を透過するＸ線の光軸ｂ上には、試料
台１７、結像光学系６及び２次元Ｘ線検出器１１がこの
順で配置されている。試料台１７は光軸ｂに垂直な面内
を２次元的に移動可能なもので、試料台１７の移動によ
り試料５のＸ線（又は可視光）の照射位置を選択するこ
とができる。また、試料台１７は開口部を有しており、
試料５を透過したＸ線（又は可視光）は当該開口部を通
って結像光学系６に入射する。

【００１７】結像光学系６は、高倍率斜入射反射鏡７、
低倍率斜入射反射鏡８、多層膜反射鏡９、ストッパー１
０及び可視光用反射鏡１８、２０を備えている。

【００１８】高倍率斜入射反射鏡７（倍率：１００倍以
上）及び低倍率斜入射反射鏡８（倍率：１０〜５０倍）
は、回転双曲面（Ｘ線の入射口側）と回転楕円面（Ｘ線
の出射口側）とで構成されるいわゆるウォルター型と呼
ばれるもので、可視領域からＸ線領域までの光に対して
使用可能することができる。これらは光軸ｂに対して回
転対称となるように固定されているが、各斜入射反射鏡
の固定位置は、各斜入射反射鏡からの出射Ｘ線による像
がＸ線検出器１１（又は１３）の結像面１２（又は１
４）で結像するように設定される。また、高倍率斜入射
反射鏡７及び低倍率斜入射反射鏡８の形状は、それぞれ
の固定位置に配置したときに、一方が他方の入射Ｘ線又
は出射Ｘ線を遮断しないように選択される。

【００１９】また、高倍率斜入射反射鏡７の出射口近傍
には、ストッパー９が光軸ｂに垂直に配置され、低倍率
斜入射反射鏡８の出射口近傍には、多層膜反射鏡１０が
光軸ｂに対して所定の角度を有して配置されている。

【００２０】ストッパー９は鉛を円盤状に成形したもの
で、ストッパー９の光軸ｂに垂直な面の直径及び位置
は、高倍率斜入射反射鏡７からの反射Ｘ線（又は可視
光）及び低倍率斜入射反射鏡８への入射Ｘ線（又は可視
光）を遮断せずに高倍率斜入射反射鏡７からのバックグ
ラウンド光（結像に関与しないＸ線又は可視光）を遮断
するように設定されている。ストッパー９の光軸ｂ方向
の厚さは、Ｘ線を遮断することが可能であれば特に制限
されないが、通常０．１〜１ｍｍである。

【００２１】多層膜反射鏡１０は、カーボン（Ｃ）、シ
リコン（Ｓｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）などの軽元素層と
モリブデン（Ｍｏ）などの重元素層とを交互に堆積させ
た多層膜を備えるもので、所定の波長領域のＸ線及び可
視光に対して高い反射率を有する。多層膜反射鏡１０の
形状及び位置は、低倍率斜入射反射鏡８で反射されたＸ
線（又は可視光）の光路を遮断せずに、高倍率斜入射反
射鏡７で反射されたＸ線（又は可視光）を光軸ｃ方向に
反射するように設定されている。更に、多層膜反射鏡１
０は、低倍率斜入射反射鏡８からのバックグラウンド光
を遮断する機能をも有している。

【００２２】斜入射反射鏡７、８は同一の光軸ｂに対し
て回転対称となるように配置されているため、それらの
反射Ｘ線（又は可視光）は光軸ｂ方向に反射されるが、
多層膜反射鏡１０によりそれぞれ光軸ｃ方向と光軸ｂ方
向とに分岐する。そして、光軸ｂ方向に分離された低倍
率斜入射反射鏡８からの反射Ｘ線（又は可視光）による
像が２次元Ｘ線検出器１１の結像面１２に結像されると
共に、光軸ｃ方向に分離された高倍率斜入射反射鏡７か
らの反射Ｘ線による像が２次元Ｘ線検出器１３の結像面
１４に結像される。なお、斜入射反射鏡７、８からのバ
ックグラウンド光は、ストッパー９及び多層膜反射鏡１
０により遮断される。

【００２３】結像光学系６の倍率は、観察対象に対する
所望の分解能とＸ線検出器の分解能及び画素サイズに応
じて適宜選択される。例えば生体観察の場合、細胞の大
きさは大きいもので１００μｍ程度であるため、観察位
置を探査するための広視野な像を得るには倍率が数十倍
であることが好ましい。また、細胞内部の小器官などの
観察は０．０５μｍ以下の分解能で行う必要があり、Ｘ
線検出器として画素サイズ１２μｍ□、面積約１２×１
２ｍｍ（１０００×１０００）のＸ線ＣＣＤを用いると
すれば３００倍程度の倍率が必要である。

【００２４】例えば図１に示した装置では、各条件を以
下のように設定することで、高倍率反射鏡７による倍率
３００倍のＸ線像と、低倍率反射鏡８による倍率２９．
１倍のＸ線像とを結像面１２に結像させることができ
る。高倍率斜入射反射鏡７の入射口径：φ１．５ｍｍ高倍率斜入射反射鏡７の出射口径：φ３ｍｍ高倍率斜入射反射鏡７の光軸ｂ方向の中心（回転双曲面
と回転楕円面との境界）と試料５との距離Ｗ１：１０ｍ
ｍ高倍率斜入射反射鏡７の光軸ｂ方向の中心と多層膜反射
鏡１０の光軸ｂ方向の中心との距離Ｆ１と、多層膜反射
鏡１０の光軸ｂ方向の中心と結像面１２との距離Ｆ２と
の和：３０００ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の入射口径：φ９ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の出射口径：φ１１ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の光軸ｂ方向の中心と試料５との
距離Ｗ２：１００ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の光軸ｂ方向の中心と結像面１４
との距離Ｆ３：２９１０ｍｍ。

【００２５】また、可視光用反射鏡１８は、光軸ｂに対
して所定の角度を有して配置され、、光軸ｂ上の反射位
置１８ａと、低倍率斜入射反射鏡８で反射されたＸ線を
遮断しない退避位置１８ｂとを移動可能である。そし
て、可視光用反射鏡１８を反射位置１８ａに配置するこ
とによって、低倍率斜入射反射鏡８で反射された可視光
を可視光用検出器１９に向けて反射することができる。

【００２６】また、可視光用反射鏡２０は、光軸ｃに対
して所定の角度を有して配置され、光軸ｂ上の反射位置
２０ａと、多層膜反射鏡１０で反射されたＸ線を遮断し
ない退避位置２０ｂとを移動可能である。そして、可視
光用反射鏡２０を反射位置２０ａに配置することによっ
て、高倍率斜入射反射鏡７で反射され、多層膜反射去１
０で分離された可視光を可視光用検出器２１に向けて反
射することができる。

【００２７】なお、図１には示していないが、可視光用
反射鏡１８、２０の移動手段は特に制限されない。例え
ば遮断位置１８ａ（又は２０ａ）と退避位置１８ｂ（又
は２０ｂ）との間で可視光用反射鏡１８（又は２０）を
スライドさせるものであってもよく、所定の軸を中心と
して可視光用反射鏡１８（又は２０）を回転させるもの
であってもよい。

【００２８】２次元Ｘ線検出器１１、１３は、その詳細
は図示していないが、Ｘ線に対する感度を有する裏面照
射ＣＣＤカメラである。これにより、低倍率斜入射反射
鏡８からの反射Ｘ線による像が２次元Ｘ線検出器１１、
高倍率斜入射反射鏡７からの反射Ｘ線による像が２次元
Ｘ線検出器１３にて検出される。

【００２９】可視光用検出器１９、２１はＣＣＤカメラ
であり、これにより可視光用反射鏡１８又は２０により
反射された可視光に基づく像から光学像を得ることがで
きる。

【００３０】なお、図１には示していないが、Ｘ線の空
気による吸収を避けるため、可視光源１５及び可視光用
検出器１９、２１以外はすべて真空容器内に収容され、
可視光用反射鏡１６、１８、２０は真空容器の外部から
移動できるようになっている。

【００３１】図１に示した装置において、Ｘ線を用いて
試料の観察を行う場合、可視光用反射鏡１６、１８、２
０がそれぞれ退避位置１６ｂ、１８ｂ、２０ｂに配置さ
れる。そして、Ｘ線源１から出射し、フィルター３で特
定の波長領域に制限されたＸ線が集光鏡４により試料５
の所定の位置に集光され、試料５を透過したＸ線による
像が高倍率斜入射反射鏡７及び低倍率斜入射反射鏡８に
より異なる倍率で拡大される。

【００３２】ここで、高倍率斜入射反射鏡７と低倍率斜
入射反射鏡８とは同一の光軸ｂに対して回転対称となる
ように配置されているため、各斜入射反射鏡に入射した
Ｘ線はいずれも光軸ｂ方向に反射されるが、このうち高
倍率斜入射反射鏡７からの反射Ｘ線を多層膜反射鏡１０
で反射させ、各反射Ｘ線を光軸ｂ方向と光軸ｃ方向とに
分岐させることによって、２次元Ｘ線検出器１１にて低
倍率斜入射反射鏡８からの反射Ｘ線による広視野な像、
２次元Ｘ線検出器１３にて高倍率斜入射反射鏡７からの
反射Ｘ線による高倍率の像がそれぞれ検出されるので、
広視野な像に基づく試料の観察位置の探査と、高倍率の
像に基づく試料の微細観察とを同時に行うことができ
る。従って、作業効率が向上し、また、試料へのＸ線照
射時間が短縮されるため試料のＸ線によるダメージを十
分に低減することができる。

【００３３】また、Ｘ線源１がパルスＸ線である場合
や、試料５のＸ線に対する耐性が非常に低い場合には、
Ｘ線を用いた試料の観察部位の探査やフォーカシング
（ピント合わせ）が困難となることがあるが、その際に
は可視光を利用して以下の操作を行えばよい。すなわ
ち、フィルター３を光軸ａから取り除き、可視光用反射
鏡１６、１８、２０を反射位置１６ａ、１８ａ、２０ａ
に配置し、可視光源１５から放射された可視光を可視光
用反射鏡１６で反射させ、集光鏡４により試料５の所定
の位置に集光することによって、試料５を透過した可視
光が高倍率斜入射反射鏡７及び低倍率斜入射反射鏡８に
より光軸ｂ方向に反射される。低倍率斜入射反射鏡８で
反射された可視光は可視光用反射鏡１８で更に反射さ
れ、その可視光による像が可視光用検出器１９で検出さ
れる。他方、高倍率斜入射反射鏡７で反射された可視光
は多層膜反射鏡１０により光軸ｃ方向に反射された後、
可視光用反射鏡２０により更に反射され、その可視光に
よる像が可視光用検出器２１に検出される。このように
して得られる可視光像に基づいて、高倍率斜入射反射鏡
７及び低倍率斜入射反射鏡８のフォーカシング、試料の
観察位置の探査、あるいは更に試料の微細観察を行った
後、上記した高倍率のＸ線像に基づく試料の微細観察を
行うことによって、試料へのＸ線照射時間をより短縮す
ることができ、試料のＸ線によるダメージを一層低減す
ることができる。

【００３４】図２は、本発明の第２実施形態に係るＸ線
像拡大装置の概略構成を示す断面図である。図２に示し
たＸ線像拡大装置は、低倍率斜入射反射鏡８の出射口近
傍に光軸ｂに対して所定の角度を有するように配置さ
れ、中央部に開口部が形成された多層膜反射鏡１０を備
えている点で図１に示した装置と相違する。この多層膜
反射鏡１０の形状及び位置は、低倍率斜入射反射鏡８か
らの反射Ｘ線（又は可視光）が光軸ｃ方向に反射され、
高倍率斜入射反射鏡７からの反射Ｘ線（又は可視光）が
開口部を通るように設定されている。

【００３５】なお、斜入射反射鏡７、８の固定位置は、
各斜入射反射鏡からの出射Ｘ線による像がＸ線検出器１
１（又は１３）の結像面１２（又は１４）で結像するよ
うに設定される。例えば図２に示した装置では、各条件
を以下のように設定することで、高倍率反射鏡７による
倍率３００倍のＸ線像を結像面１２に、低倍率反射鏡８
による倍率２９．１倍のＸ線像を結像面１４に結像させ
ることができる。高倍率斜入射反射鏡７の入射口径：φ１．５ｍｍ高倍率斜入射反射鏡７の出射口径：φ３ｍｍ高倍率斜入射反射鏡７の光軸ｂ方向の中心（回転双曲面
と回転楕円面との境界）と試料５との距離Ｗ１：１０ｍ
ｍ高倍率斜入射反射鏡７の光軸ｂ方向の中心と結像面１２
との距離Ｆ４：３０００ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の入射口径：φ９ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の出射口径：φ１１ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の光軸ｂ方向の中心と試料５との
距離Ｗ２：１００ｍｍ低倍率斜入射反射鏡８の光軸ｂ方向の中心と多層膜反射
鏡１０の光軸ｂ方向の中心との距離Ｆ５と、多層膜反射
鏡１０の光軸ｂ方向の中心と結像面１４との距離Ｆ６：
２９１０ｍｍ。

【００３６】図２に示した装置において、Ｘ線を用いて
試料の観察を行う場合、可視光用反射鏡１６、１８、２
０がそれぞれ退避位置１６ｂ、１８ｂ、２０ｂに配置さ
れる。そして、Ｘ線源１から出射し、フィルター３で特
定の波長領域に制限されたＸ線が集光鏡４により試料５
の所定の位置に集光され、試料５を透過したＸ線による
像が高倍率斜入射反射鏡７及び低倍率斜入射反射鏡８に
より異なる倍率で拡大される。

【００３７】ここで、高倍率斜入射反射鏡７と低倍率斜
入射反射鏡８とは同一の光軸ｂに対して回転対称となる
ように配置されているため、各斜入射反射鏡に入射した
Ｘ線はいずれも光軸ｂ方向に反射されるが、このうち低
倍率斜入射反射鏡８からの反射Ｘ線を多層膜反射鏡１０
で反射させ、各反射Ｘ線を光軸ｂ方向と光軸ｃ方向とに
分岐させることによって、２次元Ｘ線検出器１３にて低
倍率斜入射反射鏡８からの反射Ｘ線による広視野な像、
２次元Ｘ線検出器１１にて高倍率斜入射反射鏡７からの
反射Ｘ線による高倍率の像がそれぞれ検出されるので、
広視野な像に基づく試料の観察位置の探査と、高倍率の
像に基づく試料の微細観察とを同時に行うことができ
る。従って、作業効率が向上し、また、試料へのＸ線照
射時間が短縮されるため試料のＸ線によるダメージを十
分に低減することができる。

【００３８】また、Ｘ線源１がパルスＸ線である場合
や、試料５のＸ線に対する耐性が非常に低い場合には、
可視光源１５からの可視光を利用し、第１実施形態と同
様の手順で各斜入射反射鏡のフォーカシングや試料の観
察位置の探査を行うことによって、試料へのＸ線照射時
間をより短縮することができ、試料のＸ線によるダメー
ジを一層低減することができる。

【００３９】なお、本発明は上記の実施形態に限定され
るものではない。例えば図１及び図２に示した装置で
は、多層膜反射鏡１０により斜入射反射鏡７、８からの
反射Ｘ線の分岐手段が実現されているが、多層膜反射鏡
１０の代わりにＸ線全反射ミラーを用いてもよい。かか
るＸ線全反射ミラーとしては、例えばシリコン単結晶上
にロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）などの重金属元素を
成膜したものが挙げられる。これにより各反射Ｘ線を所
定の方向に分岐させる分岐手段が実現され、低倍率斜入
射反射鏡８からの反射Ｘ線による広視野な像に基づく試
料の観察位置の探査と、高倍率斜入射反射鏡８からの反
射Ｘ線による高倍率の像に基づく試料の微細観察とを同
時に行うことが可能となる。

【００４０】また、上記の実施形態では、ストッパー９
として鉛製のものを用いたが、当該ストッパーは、Ｘ線
を十分に遮断し得る厚みを有するものであれば鉄などの
他の金属からなるものであってもよい。

【００４１】また、図１及び図２に示した装置はＸ線源
１と可視光源１３とを備えるものであるが、光源として
Ｘ線源のみを備えるものであってもよく、Ｘ線源とＵＶ
光源とを備えるものであってもよい。なお、Ｘ線源とＵ
Ｖ光源とを用いた場合には、紫外光を用いて各斜入射反
射鏡のピント合わせや試料の観察位置の探査を行った
後、Ｘ線を用いて高倍率のＸ線像に基づく試料の微細観
察を行うことによって、試料へのＸ線照射時間をより短
縮することができ、試料のＸ線によるダメージを一層低
減することができる。

【００４２】また、図１及び図２に示した装置は、光学
系倍率だけで十分な倍率を達成することが可能なもので
あるが、Ｘ線ズーミング管をさらに備えるものであって
もよい。これにより、高倍率斜入射反射鏡からの反射Ｘ
線による像がより高倍率に拡大されるので、試料をより
微細に観察することができる。なお、Ｘ線ズーミング管
を用いる場合、低倍率斜入射反射鏡からの反射Ｘ線によ
る像がＸ線ズーミング管によりさらに拡大されても広視
野な像が維持されるように、低倍率斜入射反射鏡の倍率
を適宜選定することが好ましい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のＸ線像拡大
装置においては、Ｘ線照射手段により試料にＸ線を照射
することによって、試料を透過したＸ線による像が、第
１及び第２の斜入射反射鏡により異なる倍率で拡大され
る。そして、これらの斜入射反射鏡により光軸方向に反
射されたＸ線を分岐手段により所定の方向に分岐させる
ことによって、第１のＸ線検出手段により高倍率のＸ線
像、第２のＸ線検出手段により広視野なＸ線像がそれぞ
れ検出されるので、広視野な像に基づく試料の観察位置
の探査と、高倍率の像に基づく試料の微細観察とを同時
に行うことが可能となる。従って、作業効率が向上し、
また、試料へのＸ線照射時間が短縮されるため試料のＸ
線によるダメージを十分に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線像拡大装置の
概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るＸ線像拡大装置の
概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線源、２…照明光学系、３…フィルター、４…集
光鏡、５…試料、６…結像光学系、７…高倍率斜入射反
射鏡、８…低倍率斜入射反射鏡、９…ストッパー、１０
…多層膜反射鏡、１１、１３…２次元Ｘ線検出器、１
２、１４…結像面、１５…可視光源、１６、１８、２０
…可視光用反射鏡、１７…試料台、１９、２１…可視光
用検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野田忍静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA02 DA06 EA05 FA21 GA01 GA06 HA09 HA13 2H042 DA08 DA09 DA12 DB02 2H087 KA12 NA05 TA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を試料に照射するＸ線照射手段と、
前記試料を透過したＸ線の光軸に対して回転対称となる
ように配置され、前記試料のＸ線による像を拡大する第
１の斜入射反射鏡と、前記光軸に対して回転対称となる
ように配置され、前記試料のＸ線による像を前記第１の
斜入射反射鏡よりも低倍率で拡大する第２の斜入射反射
鏡と、前記光軸上に配置され、前記第１の斜入射反射鏡
からの反射Ｘ線と、前記第２の斜入射反射鏡からの反射
Ｘ線とを所定の方向に分岐させる分岐手段と、前記第１
の斜入射反射鏡で反射し、前記分岐手段で分岐したＸ線
による像を検出する第１のＸ線検出手段と、前記第２の
斜入射反射鏡で反射し、前記分岐手段で分離したＸ線に
よる像を検出する第２のＸ線検出手段と、を備えること
を特徴とするＸ線像拡大装置。
【請求項２】前記分岐手段が、前記第１又は第２の斜
入射反射鏡からの反射Ｘ線を所定の方向に反射する多層
膜反射鏡を備えることを特徴とする、請求項１に記載の
Ｘ線像拡大装置。
【請求項３】可視光又は紫外光のうちのいずれかの光
を試料に照射する光照射手段と、前記試料を透過し、前
記第１の斜入射反射鏡で反射し、前記分岐手段で分岐し
た光による像を検出する第１の光検出手段と、前記試料
を透過し、前記第２の斜入射反射鏡で反射し、前記分岐
手段で分岐した光による像を検出する第２の光検出手段
と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２
に記載のＸ線像拡大装置。