JP2007212468A - X-ray microscopic inspection apparatus with high-resolution capability - Google Patents

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Keiji Yada
慶治 矢田
Hiromi Kai
廣海 甲斐
Yasushi Saito
泰 齋藤
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Tohken Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray microscopic inspection apparatus which has superhigh-resolution power, enables a nondestructive inspection in a very short time and is equipped with excellent functions such as a target switching function, a high-precision electron probe controlling function, a CT function and an elemental analysis function. <P>SOLUTION: The apparatus includes a magnetic-field superposed lens where a magnetic field generation section is located in the vicinity of an electron generation section in an electron gun and a plurality of targets for generating X rays with different wavelengths and is so constituted that it can generate characteristic X rays of an applicable wavelength by switching the targets for generating X rays according to a purpose of an inspection. Moreover, the apparatus is equipped with functions such as an electron probe controlling function, an electron beam alignment function, the CT function and the element analysis function. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はX線検査装置に関し、特に、高輝度電子流を放射する電子源を用いた超高分解能のX線顕微検査装置において、これまでにない高分解能CT(computerized tomography :X線断層撮影)機能、蛍光X線を利用した元素分析機能、複数の金属ターゲットを備えて検査目的に応じてターゲットを選べるターゲット切替機能などの新しい機能を付加したX線顕微検査装置に関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus, and in particular, in an ultra-high resolution X-ray microscopic inspection apparatus using an electron source that emits a high-intensity electron current, high resolution CT (computerized tomography) The present invention relates to an X-ray microscopic inspection apparatus to which new functions such as a function, an element analysis function using fluorescent X-rays, and a target switching function including a plurality of metal targets and selecting a target according to the inspection purpose are added.

X線を利用した検査装置としては、X線顕微鏡,異物検査装置,蛍光X線分析装置などの各種の産業検査装置や、X線診断装置などの医療用X線装置が知られている。図9は、従来のX線検査装置の構成例を示している。本例でのX線検査装置は、電子源として熱電子放射陰極21bを用い、グリッド21aとアノード21cとの間に高電圧を印加することにより、電子源21bからの電子Reを加速後、電子レンズ22によりタングステンなどの高融点金属の薄板でできたターゲット23上に電子Reを集束させ、微小な点状X線源23aを得るようにしている。そして、X線源23aから発生する点状X線Rxを用いて試料(被検査体)10の内部を拡大投影し、試料内部の微細構造を非破壊で透視検査するというものである。   As an inspection apparatus using X-rays, various industrial inspection apparatuses such as an X-ray microscope, a foreign substance inspection apparatus, and a fluorescent X-ray analysis apparatus, and medical X-ray apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus are known. FIG. 9 shows a configuration example of a conventional X-ray inspection apparatus. The X-ray inspection apparatus in this example uses a thermionic emission cathode 21b as an electron source and applies a high voltage between the grid 21a and the anode 21c to accelerate the electron Re from the electron source 21b, Electrons Re are focused on a target 23 made of a thin plate of a refractory metal such as tungsten by a lens 22 to obtain a minute point X-ray source 23a. Then, the inside of the sample (inspected object) 10 is enlarged and projected using the dotted X-rays Rx generated from the X-ray source 23a, and the fine structure inside the sample is inspected in a non-destructive manner.

本出願人が開発し商品化している従来のX線顕微検査装置では、集束レンズ系にできるだけ球面収差と色収差の少ないレンズを用いた二段縮小系と、熱電子源としてすぐれた性質をもつLaB6(六ほう化ランタン)カソードを採用し、さらに高感度のイメージ増強管を使用しており、分解能は1μmを切り、0.4μm程度に達している。この分解能は、実用的なX線検査装置としては世界的にみて現在最高の値(露光時間を無視すれば0.1μm程度までが最高の値)であるが、技術的に現状での限界と考えてよく、本発明で期待する0.1μmより良い分解能は、従来技術をもってしては不可能である(後述の非特許文献1〜5の説明参照)。   In the conventional X-ray microscopic inspection apparatus developed and commercialized by the present applicant, a two-stage reduction system using a lens having as little spherical aberration and chromatic aberration as possible in the focusing lens system and LaB6 having excellent properties as a thermionic source. It employs a (lanthanum hexaboride) cathode and uses a higher-sensitivity image intensifier tube, and the resolution reaches about 0.4 μm, down to 1 μm. This resolution is currently the highest value for a practical X-ray inspection system in the world (up to about 0.1 μm if the exposure time is ignored), but this is the technical limit. The resolution better than 0.1 μm expected in the present invention is not possible with the prior art (see the description of Non-Patent Documents 1 to 5 described later).

一方、これら投影型のX線検査装置には、最近数社でマイクロCT機能が付加されるようになり、サンプル(試料)の任意の断面形状が観察できるため、その効用は非常に拡大した。しかしながら、現状でのCT像の分解能はもとの投影像のそれより数倍悪く、発展が阻まれている。これはCT像を得るのに必要な試料の回転における軸振れの技術的な制限と、試料をターゲットに近づけた状態で回転できないという本質的な制限によるものである。   On the other hand, these projection-type X-ray inspection apparatuses have recently been added with a micro CT function by several companies, and an arbitrary cross-sectional shape of a sample (specimen) can be observed. However, the resolution of the current CT image is several times worse than that of the original projection image, and development is hindered. This is due to the technical limitation of the axial run-out in the rotation of the sample necessary for obtaining the CT image and the essential limitation that the sample cannot be rotated close to the target.

在来、投影型のX線検査装置では像のコントラスト(つまり透過度の違い)から試料の種類を推定するのみで、元素分析の必要性は極めて大きかったが、それが行われたことはなかった。これは在来の元素分析用検出器を試料の下部に置くと、ターゲットからの直接のX線と試料からの特性X線(この場合、蛍光X線)とが重なって区別がつかないからである。また図9に示すように、試料10の上方には検出器を入れるスペースがそもそも無かったことにもよる。   Traditionally, projection-type X-ray inspection devices only need to estimate the type of sample from the image contrast (ie, the difference in transmittance), and the need for elemental analysis has been extremely high, but this has never been done. It was. This is because if a conventional elemental detector is placed at the bottom of the sample, direct X-rays from the target and characteristic X-rays from the sample (in this case, fluorescent X-rays) overlap and cannot be distinguished. is there. Further, as shown in FIG. 9, there is no space for the detector above the sample 10 in the first place.

試料によってはコントラストの付き方を変えて観察をすることが必要で、このため加速電圧とターゲットの種類を変えることが望ましい。加速電圧を変えることはよく行われることであるが、ターゲットを高真空に保ったまま変えることは非常に難しく、大がかりな装置にならざるを得ないので今までのX線検査装置でオンラインで行われたことはない。   Depending on the sample, it is necessary to change the contrast and observe, and therefore it is desirable to change the acceleration voltage and the target type. Changing the acceleration voltage is a common practice, but it is very difficult to change the target while maintaining a high vacuum, and it must be a large-scale device, so it has been performed online with conventional X-ray inspection equipment. Never been.

ここで、X線検査装置の分解能に係る従来の技術について説明する。   Here, a conventional technique related to the resolution of the X-ray inspection apparatus will be described.

分解能に係る技術については、例えば非特許文献1〜非特許文献5に開示されている。非特許文献1には、X線陰影顕微鏡に関し、従来、その分解能は0.5μmが限界であったが、今回ターゲットに非常に薄い金属膜(厚さ0.1μm)を用いることにより、分解能0.1μmを達成したことが記載されている。また、一枚の画像を得るのに露光時間は5分であったことが記載されており、この非特許文献1の論文が開示された後、露光時間を短くするための研究などが盛んに行われるようになった。また、非特許文献2は、電子顕微鏡の照射系を利用した透過型X線陰影顕微鏡についての研究報告(東北大学科学計測研究所報告)で、分解能0.1μmを達成したことが記載されてる。また、分解能に影響を与える各要因について理論的分析を行い、X線源のスポットサイズが分解能に一番影響を与えるという結論を導き出している。また、SEM(走査電子顕微鏡)であることを利用して、焦点合わせに偏向コイルで電子ビームを振ることを利用していることが記載されている。   For example, Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 5 disclose the technology related to resolution. Non-Patent Document 1 relates to an X-ray shadow microscope. Conventionally, the resolution is limited to 0.5 μm, but by using a very thin metal film (thickness 0.1 μm) for the target this time, the resolution is 0. It is described that 1 μm has been achieved. In addition, it is described that the exposure time was 5 minutes to obtain one image. After the paper of Non-Patent Document 1 was disclosed, research for shortening the exposure time was actively conducted. Came to be done. Non-Patent Document 2 is a research report on a transmission X-ray shadow microscope using an irradiation system of an electron microscope (Report of the Research Institute for Scientific Measurement, Tohoku University), which describes that a resolution of 0.1 μm has been achieved. In addition, theoretical analysis is performed for each factor that affects the resolution, and a conclusion that the spot size of the X-ray source has the most influence on the resolution is derived. Further, it is described that the fact that an electron beam is shaken with a deflection coil is used for focusing by utilizing the fact that it is an SEM (scanning electron microscope).

また、非特許文献3は、今日までのX線顕微鏡の流れを解説したものであり、特に生物試料の観察に言及して、比較的波長の短い(1〜100Å)軟X線顕微鏡について解説している。非特許文献4は、非特許文献2の内容とほぼ同じであるが、0.1μmの分解能の根拠になる波形が示されている(本文p.146)。非特許文献5は、X線顕微鏡についてわかりやすく解説されており、非特許文献2,3,4と同じで、コントラストが付きづらい試料に対してターゲットを変えることにより、像質が良くなることが示されている。
ニクソン(Nixon)著,「ハイ-リゾルーション エックス-レイ プロジェクション マイクロスコーピィ(High-resolution X-ray projection microscopy)」,1960年,A232:p.475−485 矢田 慶治・石川 寿,「SEMを利用した透過型X線陰影顕微鏡」,東北大学科学計測研究所報告,1980年, 第29巻 第1号 p.25−42 矢田慶治・篠原邦夫,「軟X線顕微鏡の発達」,1980年,生物物理 Vol.33 No.4 p.8−16 ケイジ ヤダ(Keiji Yada)・ショウイチ タカハシ(Shoichi Takahashi),「ハイ-リゾルーション プロジェクション エックス-レイ マイクロスコーピィ(High-Resolution Projection X-ray Microscopy)」,1994年,Chap.8 p133−150 矢田慶治・篠原邦夫,「投影X線顕微鏡の開発と生物学への応用」,1996年,青森公立大学紀要 第1巻 p.2−13
Non-Patent Document 3 describes the flow of X-ray microscopes to date, and particularly describes soft X-ray microscopes having a relatively short wavelength (1 to 100 mm) with reference to observation of biological samples. ing. Non-patent document 4 is substantially the same as the content of non-patent document 2, but shows a waveform that provides a basis for a resolution of 0.1 μm (text p.146). Non-Patent Document 5 explains the X-ray microscope in an easy-to-understand manner. It is the same as Non-Patent Documents 2, 3, and 4, and the image quality can be improved by changing the target for a sample that is difficult to contrast. It is shown.
Nixon, “High-resolution X-ray projection microscopy”, 1960, A232: p. 475-485 Keiji Yada and Hisashi Ishikawa, “Transmission X-ray shadow microscope using SEM”, Tohoku University Institute of Scientific Measurement, 1980, Vol. 29, No. 1, p. 25-42 Keiji Yada and Kunio Shinohara, “Development of Soft X-ray Microscope”, 1980, Biophysics Vol. 33 No. 4 p. 8-16 Keiji Yada, Shoichi Takahashi, “High-Resolution Projection X-ray Microscopy”, 1994, Chap. 8 p133-150 Keiji Yada and Kunio Shinohara, “Development of projection X-ray microscope and its application to biology”, 1996 Bulletin of Aomori Public University, Volume 1 p. 2-13

現在の半導体技術は微細化の一途をたどっており、0.1μm程度の分解能のX線顕微装置は近い将来必須のものとなると予想される。ナノテクノロジーの分野は情報、医療、環境にわたるが、例えば、医療で言われているマイクロマシンにおいては、それを構成する部品が1μmを切り、ナノのオーダーに入ろうとしている。また、現在の半導体技術は微細化の一途をたどっており、これまでにない微小X線源を用いて分解能0.1μm以下クラスでの非破壊検査が是非とも必要な課題となっている。特に情報分野では次世代超LSIの線幅を現在の180〜130nmから70〜100nmにしようという大きな課題がある。同時に、軽元素を主体とした微細構造が観察対象となるケースが多く、像にコントラストをつけるため、在来のX線検査装置では困難であった10〜20kVの低加速電圧による長波長のX線を用いても高分解能を保持することが重要な課題となっている。それと同時に、これまでにない多くの新しい機能が望まれよう。   The current semiconductor technology is continually miniaturized, and an X-ray microscope with a resolution of about 0.1 μm is expected to become essential in the near future. The field of nanotechnology covers information, medical care, and the environment. For example, in the micromachine referred to in medical care, the components constituting it are about 1 μm and are about to enter the nano order. Further, the current semiconductor technology is continually miniaturized, and a non-destructive inspection with a resolution of 0.1 μm or less using an unprecedented micro X-ray source is a necessary issue. In particular, in the information field, there is a big problem that the line width of the next generation VLSI is to be increased from the current 180 to 130 nm to 70 to 100 nm. At the same time, there are many cases in which a fine structure mainly composed of light elements is an object to be observed, and in order to contrast an image, a long wavelength X due to a low acceleration voltage of 10 to 20 kV, which has been difficult with a conventional X-ray inspection apparatus. Even when lines are used, maintaining high resolution is an important issue. At the same time, many new features will be desired.

これまでにない高分解能をもつX線検査装置を製作するためには、より高輝度(単位面積/単位立体角あたりの電流量が多く)且つ放射電流量が多い電子源が必要になってくる。また、できるだけ多くの電子プローブ電流量を確保する電子レンズ系も必要になってくる。さらに、こうした高電流密度をもつ電子プローブが衝突しても融けたり蒸発しない様、ターゲットの放熱効果を大きくする工夫が必要になってくる。   In order to manufacture an X-ray inspection apparatus with unprecedented high resolution, an electron source with higher luminance (a large amount of current per unit area / unit solid angle) and a large amount of radiation current is required. . In addition, an electron lens system that secures as much electron probe current as possible is also required. Further, it is necessary to devise a method for increasing the heat dissipation effect of the target so that the electron probe having such a high current density does not melt or evaporate even if it collides.

また、超高分解能(ここでは、0.1μm以下の分解能を言う)をもつX線検査装置において実用化が望まれる新機能の第1は、電子プローブのX線発生用ターゲット(X線源)に対するピント調整,電子プローブの非点収差補正などの調整を画像を見ながら容易に行うことが可能な機能(以下、焦点調整機能と言う)である。また、第2は、被検査体の所望の部位の検査やターゲットの切替えを可能とするために、電子プローブをターゲット面上で自由に振って当該X線により被検査体を走査可能とする機能(以下、電子プローブ制御機能と言う)である。第3は、X線発生用ターゲットに当てる電子線の軸合わせを容易に行うことが可能な電子線軸合わせ機能である。第4は、高分解能かつ高速のCT機能である。第5は、透視像の所望の部分の元素を分析する元素分析機能である。これには蛍光X線による元素分析を利用するが、そのためのX線ターゲットが必要である。従って、第6の機能としては、分析用ターゲットの他に短波長用と長波長用のターゲットを複数具備し、検査目的に応じてターゲットを切替可能とするターゲット切替機能である。   The first new function that is desired to be put into practical use in an X-ray inspection apparatus having an ultra-high resolution (here, a resolution of 0.1 μm or less) is an X-ray generation target (X-ray source) of an electron probe. This is a function (hereinafter referred to as a focus adjustment function) that can easily perform adjustments such as focus adjustment and astigmatism correction of the electronic probe while viewing the image. Second, in order to enable inspection of a desired part of the object to be inspected and target switching, a function that allows the object to be scanned with the X-ray by freely shaking the electronic probe on the target surface. (Hereinafter referred to as an electronic probe control function). The third is an electron beam axis alignment function that can easily align the electron beam applied to the X-ray generation target. The fourth is a high-resolution and high-speed CT function. The fifth is an element analysis function for analyzing an element of a desired portion of the fluoroscopic image. For this, elemental analysis using fluorescent X-rays is used, but an X-ray target is required for this purpose. Therefore, the sixth function is a target switching function that includes a plurality of short-wavelength and long-wavelength targets in addition to the analysis target, and allows the target to be switched according to the inspection purpose.

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、ナノテクノロジーの分野に大きく貢献することができるX線顕微検査装置を提供することにある。詳しくは、超高分解能で且つ非常に短時間での非破壊検査が可能であると共に、ターゲット切替機能、高精度の電子プローブ制御機能、CT機能,元素分析機能などの優れた機能を搭載したX線顕微検査装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide an X-ray microscopic inspection apparatus that can greatly contribute to the field of nanotechnology. In detail, X is equipped with excellent functions such as non-destructive inspection with ultra-high resolution and very short time, as well as target switching function, high-precision electronic probe control function, CT function, and elemental analysis function. It is to provide a line microscopic inspection apparatus.

本発明は、電子源からの電子線をX線発生用ターゲットに当ててX線を発生させるX線発生手段を有し、前記X線を利用して被検査体を検査するX線顕微検査装置に関するものであり、本発明の上記目的は、電子銃の電子発生部の近傍に磁界発生部が配置された磁界重畳レンズと、異なる波長のX線を発生する複数のX線発生用ターゲットとを具備し、検査目的に応じて前記X線発生用ターゲットを切替えて当該波長の特性X線を発生できるように構成することによって達成される。   The present invention includes an X-ray microscopic inspection apparatus having X-ray generation means for generating an X-ray by applying an electron beam from an electron source to an X-ray generation target, and inspecting an object to be inspected using the X-ray The above object of the present invention is to provide a magnetic field superposition lens in which a magnetic field generation unit is disposed in the vicinity of an electron generation unit of an electron gun, and a plurality of X-ray generation targets that generate X-rays having different wavelengths. This is achieved by switching the X-ray generation target according to the inspection purpose and generating characteristic X-rays of the wavelength.

また、本発明の目的は、前記X線発生用ターゲットの上方に検出部が配置され、前記磁界重畳レンズを介して形成された電子プローブの前記X線発生用ターゲットからの反射電子を検出する反射電子検出手段と、前記反射電子検出手段の検出信号に基づいて前記X線発生用ターゲットのターゲット面の電子像を画像化する電子像生成手段とを更に備え、前記電子プローブの前記X線発生用ターゲットに対するピント調整,非点収差補正を含む調整を前記電子像の画像情報に基づいて行い得るように構成すること、前記磁界重畳レンズを介して形成される電子プローブを前記X線発生用ターゲットの面上で自在に振るための走査コイルを更に備えること、前記電子源から発生する電子の発生部近傍に配置され、前記磁界重畳レンズを介して前記X線発生用ターゲットに当てる電子線の軸を電子の加速前に合わせる電子線軸合わせコイルを更に備えること、前記磁界重畳レンズを介して集束された電子線を電子プローブとして磁場の制御により前記X線発生用ターゲット上を所定の経路に沿って走査する電子プローブ制御手段と、前記走査に応じて得られた前記被検査体の透過X線の検出データに基づき、前記被検査体の異なる断面に係る複数枚の画像を処理して前記被検査体の当該断層の微細構造を表示可能にするX線断層画像生成手段とを更に備えることによって、それぞれ一層効果的に達成される。   Another object of the present invention is to provide a reflection unit for detecting reflected electrons from an X-ray generation target of an electron probe formed through the magnetic field superimposing lens, with a detection unit disposed above the X-ray generation target. Further comprising: an electron detection means; and an electron image generation means for imaging an electron image of a target surface of the X-ray generation target based on a detection signal of the reflected electron detection means, and the X-ray generation of the electron probe. An adjustment including focus adjustment and astigmatism correction with respect to the target can be performed based on image information of the electronic image, and an electronic probe formed via the magnetic field superimposing lens is disposed on the X-ray generation target. Further comprising a scanning coil for freely swinging on the surface, disposed near the electron generating portion generated from the electron source, and through the magnetic field superimposing lens. An electron beam alignment coil that aligns the electron beam axis applied to the target for generating the beam before the acceleration of the electrons, and generates the X-ray by controlling the magnetic field using the electron beam focused through the magnetic field superimposing lens as an electron probe. A plurality of electron probe control means for scanning a target for scanning along a predetermined path, and a plurality of cross-sections of the object to be inspected based on transmission X-ray detection data of the object to be inspected obtained according to the scanning. This is achieved more effectively by further comprising X-ray tomographic image generation means for processing a single image to display the tomographic fine structure of the object to be examined.

また、本発明の目的は、前記被検査体の上方で且つ前記X線発生用ターゲットから発生するX線の領域外に検出部が配置され前記被検査体から発生する蛍光X線を検出する蛍光X線検出手段と、前記蛍光X線検出手段からの蛍光X線検出信号及び各元素を特定するための設定値に基づいて前記被検査体の元素を分析する元素分析手段とを更に備えること、前記蛍光X線検出手段は、前記蛍光X線を検出する前記検出部にテルル化カドミウム半導体を用いること、前記電子源として、熱電界放射陰極又は液体金属電界放射陰極を用いること、前記ターゲットと前記被検査体との間に、前記ターゲットから発生したX線を通過させるピンホールを有することによって、それぞれ一層効果的に達成される。   Another object of the present invention is to detect fluorescence X-rays generated from the object to be inspected by a detection unit disposed above the object to be inspected and outside the region of the X-rays generated from the X-ray generation target. An X-ray detection means; and an element analysis means for analyzing an element of the object to be inspected based on a fluorescent X-ray detection signal from the fluorescence X-ray detection means and a set value for specifying each element; The fluorescent X-ray detection means uses a cadmium telluride semiconductor for the detection unit for detecting the fluorescent X-ray, uses a thermal field emission cathode or a liquid metal field emission cathode as the electron source, the target and the By having pinholes that allow the X-rays generated from the target to pass between the object to be inspected, each can be achieved more effectively.

本発明によれば、X線発生用ターゲットを手動で交換すること無く、検査目的に応じて自在に切替えることができるので、コントラストの付き方を変えて観察をするなど、波長の異なる複数のX線による検査が容易に行えるようになる。また、請求項2に係る発明によれば、高電流密度を有するX線発生用電子プローブにより被検査体の微細構造を高分解能で検査できると共に、これまでにない高性能の機能を有するX線顕微検査装置を提供することが可能となる。詳しくは、電子プローブのX線発生用ターゲットに対するピント調整,非点収差補正を含む調整を画像を見ながら容易に行うことが可能となる。また、請求項3に係る発明によれば、走査コイルにより電子プローブを自在に制御することができるので、被検査体を回転などさせること無く、所望の部位を検査することが可能となる。また、請求項4に係る発明によれば、電子線の軸を電子の加速前に合わせる機能を備えているので、高電流密度を有するX線発生用電子プローブの軸合わせを正確且つ極めて容易に行うことができる。   According to the present invention, the X-ray generation target can be freely switched according to the inspection purpose without manually replacing the X-ray generation target. Inspection with lines can be easily performed. According to the second aspect of the present invention, the X-ray generating electron probe having a high current density can inspect the fine structure of the object to be inspected with high resolution and has an unprecedented high performance function. It becomes possible to provide a microscopic inspection apparatus. Specifically, it is possible to easily perform adjustment including focus adjustment and astigmatism correction with respect to the X-ray generation target of the electronic probe while viewing the image. According to the invention of claim 3, since the electronic probe can be freely controlled by the scanning coil, it is possible to inspect a desired part without rotating the object to be inspected. In addition, according to the invention of claim 4, since the electron beam axis is aligned before electron acceleration, the axis alignment of the X-ray generating electron probe having a high current density can be performed accurately and extremely easily. It can be carried out.

また、請求項5に係る発明によれば、高分解能かつ高速のCT機能を備えているので、次世代超LSI等の検査など、ナノスケールでの非破壊検査を高精度で行うことが可能となる。また、請求項6に係る発明によれば、ターゲットからから発生するX線の影響を受けること無く、被検査体から発生する蛍光X線を検出して被検査体の元素を高精度で分析することができる。   Further, according to the invention according to claim 5, since it has a high-resolution and high-speed CT function, it is possible to perform non-destructive inspection at a nano scale with high accuracy, such as inspection of next-generation VLSI. Become. According to the sixth aspect of the present invention, the fluorescent X-rays generated from the test object are detected and the elements of the test object are analyzed with high accuracy without being affected by the X-rays generated from the target. be able to.

ところで、近年、半導体部品を筆頭にその構成最小単位はマイクロスケールからナノスケールヘ微細化が進んでいる。そうした部品の内部の微細構造を非破壊で検査し、特性X線を利用して被検査体ごとに最適なコントラストを実現し、微小部位の元素分析するということは今後、必要不可欠な技術になってくる。こうした内部構造を非破壊かつ高分解能で観察および分析できる手段は、今のところX線しかない。よって本発明により、ナノテクノロジーの分野に大きく貢献することができる。   By the way, in recent years, miniaturization of the minimum structural unit of semiconductor components has been progressing from microscale to nanoscale. It will be an indispensable technology in the future to inspect the internal microstructure of such parts in a non-destructive manner, realize the optimum contrast for each object to be inspected using characteristic X-rays, and perform elemental analysis of minute parts. Come. Currently, X-rays are the only means for observing and analyzing such internal structures with high resolution. Therefore, the present invention can greatly contribute to the field of nanotechnology.

先ず、本発明に係るX線顕微検査装置の基本構成について説明する。本発明では、以下に説明する磁界重畳レンズを有するX線顕微検査装置の構成に、後述する電子像による焦点調整機能、電子プローブ制御機能、電子線軸合わせ機能、CT機能,元素分析機能,ターゲット切替機能などの多機能を実現するための手段を付加した装置構成としている。   First, the basic configuration of the X-ray microscopic inspection apparatus according to the present invention will be described. In the present invention, the configuration of an X-ray microscopic inspection apparatus having a magnetic field superimposing lens described below includes a focus adjustment function by an electronic image, an electronic probe control function, an electron beam axis alignment function, a CT function, an element analysis function, and a target switching described later. The apparatus configuration is provided with means for realizing multiple functions such as functions.

図1は、本発明に係るX線顕微検査装置の基本構成の一例を示しており、X線発生手段は、電子銃1、対物レンズ2、ターゲット3等から成り、電子銃1は、ショットキーモジュール1a,電子源1b,アノード1c等から構成される。   FIG. 1 shows an example of a basic configuration of an X-ray microscopic inspection apparatus according to the present invention. X-ray generation means includes an electron gun 1, an objective lens 2, a target 3, and the like. A module 1a, an electron source 1b, an anode 1c, and the like are included.

本実施の形態では、X線顕微検査装置の電子銃1の電子発生部の近傍に、X線顕微鏡では使われたことのない磁界重畳レンズ1dを配置し、少なくとも電子発生部1aから電子加速手段の構成要素であるアノード1cに至るまで、電子銃が作る電界に磁界重畳レンズ1dが作る磁界を重畳させて、電子Reをアノード1cで加速しながら集束させる構成としている。すなわち、電子発生部1aから発生した直後の電子Reを集束させながら加速することによって集束電子線の損失電子線量を減らしている。そして、高電流密度を有する集束電子線(X線発生用電子プローブ)をターゲット3に当て、ターゲット3から発生するX線量を増加させるようにしている。   In the present embodiment, a magnetic field superimposing lens 1d that has not been used in the X-ray microscope is disposed in the vicinity of the electron generating portion of the electron gun 1 of the X-ray microscopic inspection apparatus, and at least from the electron generating portion 1a to the electron accelerating means. The magnetic field generated by the magnetic field superimposing lens 1d is superimposed on the electric field generated by the electron gun up to the anode 1c, which is a component of the above, and the electron Re is focused while being accelerated by the anode 1c. That is, the loss electron dose of the focused electron beam is reduced by accelerating the focused electron beam Re immediately after being generated from the electron generator 1a. A focused electron beam (X-ray generating electron probe) having a high current density is applied to the target 3 to increase the X-ray dose generated from the target 3.

いわゆる磁界重畳レンズは、従来より透過電子顕微鏡や走査電子顕微鏡等の電子線装置においては使用されているが、これらの電子線装置では、電子線のスポット径は小さいが、放射電流量が少ないためターゲット3から所望のX線量が得られず、X線顕微検査装置には適用できなかった。その理由は、電子顕微鏡では放射電流量はかなり小さくても信号量として充分でそれ程問題とならないが、X線顕微検査装置では、電子顕微鏡と違い、少ないプローブ電流では、像が暗く、長い露光時間を要するという問題が発生するからである。特に、露光時間が短いというのが産業用に普及するための必要条件である。また、電子顕微鏡等の電子線装置では、超高真空が求められる電子銃室内に磁気回路等を組込む構成としている。より大電子流(プローブ電流)を必要とするX線顕微検査装置では、電子流が当たって放出するガスと発熱を伴う磁気回路による真空の劣化を解決するのが困難であった。そのため、電子線装置で使用されているものをX線検査装置に適用したものはなく、従来のX線検査装置では、アノードで加速した電子線をレンズで曲げて集束させるようにしていた。本発明に係るX線顕微検査装置では、ガス放出量が少ないとされている材料の採用と磁気回路を真空的に分離し、かつ水冷することでこの問題を解決している。   So-called magnetic field superimposing lenses are conventionally used in electron beam apparatuses such as transmission electron microscopes and scanning electron microscopes. In these electron beam apparatuses, the spot diameter of the electron beam is small, but the amount of radiation current is small. A desired X-ray dose was not obtained from the target 3 and could not be applied to an X-ray microscopic inspection apparatus. The reason for this is that even if the amount of radiation current is considerably small in an electron microscope, it is sufficient as a signal amount, which is not so much a problem. This is because the problem of requiring a problem arises. In particular, a short exposure time is a necessary condition for spreading to industrial use. Further, an electron beam apparatus such as an electron microscope has a configuration in which a magnetic circuit or the like is incorporated in an electron gun chamber that requires ultra-high vacuum. In an X-ray microscopic inspection apparatus that requires a larger electron current (probe current), it has been difficult to solve the deterioration of the vacuum due to the gas emitted by the electron current and the magnetic circuit that generates heat. For this reason, there is no one used in an electron beam apparatus applied to an X-ray inspection apparatus. In the conventional X-ray inspection apparatus, an electron beam accelerated by an anode is bent by a lens and focused. In the X-ray microscopic inspection apparatus according to the present invention, this problem is solved by adopting a material that is said to have a small amount of gas release and vacuum-separating the magnetic circuit and water cooling.

ここで、本発明に係るX線検査装置独特の磁界重畳レンズの構成について、走査電子顕微鏡装置等の電子線装置で使用されているものと比較して説明する。   Here, the configuration of the magnetic field superimposing lens unique to the X-ray inspection apparatus according to the present invention will be described in comparison with that used in an electron beam apparatus such as a scanning electron microscope apparatus.

FE(電界放射)電子銃は、輝度が高く且つ干渉性の良い電子線が得られることから、透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡、走査透過型電子顕微鏡、あるいは電子線露光装置などで威力を発揮している。しかし、この性能は、光源のクロスオーバを著しく小さく縮小して得られる。いわゆる電子線プローブもナノメータサイズ以下(サブナノメータ)のプローブとした時に初めて十分な性能を発揮している。しかし、光源のクロスオーバをサブミクロンからミクロンサイズと拡大したプローブを得ようとすると、拡大レンズの大きな収差によって十分なプローブ電流を得ることは困難となる。この収差は電子銃の光源の位置から拡大レンズ(1段又は複数段)の初段までの距離に関係し、距離の3−4乗に比例する。そのため電子銃部に電子レンズを付加した、いわゆる複合レンズが考案され、一部で実用化されている。   FE (field emission) electron guns can be used in transmission electron microscopes, scanning electron microscopes, scanning transmission electron microscopes, or electron beam exposure devices because they can produce electron beams with high brightness and good coherence. ing. However, this performance is obtained with a significantly reduced reduction in light source crossover. The so-called electron beam probe also exhibits sufficient performance for the first time when it is a nanometer-sized (sub-nanometer) probe. However, when obtaining a probe in which the crossover of the light source is enlarged from submicron to micron size, it is difficult to obtain a sufficient probe current due to large aberration of the magnifying lens. This aberration is related to the distance from the position of the light source of the electron gun to the first stage of the magnifying lens (one or more stages), and is proportional to the 3rd power of the distance. Therefore, a so-called compound lens in which an electron lens is added to the electron gun portion has been devised and has been put into practical use in part.

しかし、従来のFE電子銃は、図10の構成例に示すように、電子銃室の筐体は全体がステンレスなどの真空シール材1Bで形成されており、その超高真空内に配置された電子銃先端部1Aに独立した磁気回路1d(磁性体1d11,励磁コイル1d12等)を組み込んだ構成としている。このような構成では、超高真空が求められるFE電子銃室A内に発熱を伴う磁気回路、冷却水、磁気コイルの組み込み、それらにつながるリード線、配管の取り出しに大きな困難が伴う。また、電子銃と電子レンズの軸合わせ機構も極めて困難である。これに対して、本発明に係る磁界重畳レンズを有する電子銃(以下、磁界レンズ重畳電子銃と言う)は、磁気回路1d等から成る磁界重畳レンズの磁界発生部を、電子銃の電子源(電子を発生する電子銃先端部1A)の近傍で且つ電子銃室とは真空的に分離した部位に設けた構成としている。 However, in the conventional FE electron gun, as shown in the configuration example of FIG. 10, the entire housing of the electron gun chamber is formed of a vacuum sealing material 1B such as stainless steel, and is disposed in the ultra high vacuum. An independent magnetic circuit 1d 1 (magnetic body 1d 11 , excitation coil 1d 12 or the like) is incorporated in the electron gun tip 1A. In such a configuration, it is very difficult to take out a magnetic circuit, cooling water, and a magnetic coil that generate heat in the FE electron gun chamber A in which ultrahigh vacuum is required, and to take out lead wires and pipes connected to them. In addition, an axis alignment mechanism between the electron gun and the electron lens is extremely difficult. On the other hand, an electron gun having a magnetic field superimposing lens according to the present invention (hereinafter referred to as a magnetic lens superimposing electron gun) has a magnetic field generating portion of a magnetic field superimposing lens composed of a magnetic circuit 1d 1 or the like as an electron source of the electron gun. A configuration is provided in the vicinity of (electron gun tip 1 </ b> A that generates electrons) and at a site separated in vacuum from the electron gun chamber.

図2は、本発明に係る磁界レンズ重畳電子銃の第1の構成例を、図10に示した従来のFE電子銃の構成に対応させて示しており、1Aはエミッタ,サプレッサ,エキストラクタ等から構成される電子銃先端部、1dは磁気回路、1d11は磁気回路を構成する磁性体、1d12は、磁気回路1dのための励磁コイル、sは電子レンズの二つのポールピースの間隔、b2(図10では“b”)はポールピースの穴径をそれぞれ示している。図2に示すように、本実施の形態では、電子銃室そのものを磁性体1d11等から成る磁気回路1dの中に組み込んだ構成としている。詳しくは、磁界重畳レンズ1dの構成要素として、図2中に示すような例えば断面が矩形状で筐体の全体(又は一部)が磁性体で覆われた電子銃収容部を電子銃室Aとして具備し、その電子銃収容部内に電子銃が組み込まれた構成となっている。すなわち、電子銃室を構成する筐体の部位(上板、底板、外筒など筐体の一部又は全体)を磁気回路(磁界発生部)の一部又は全体とし、電子銃と電子レンズ1dとを真空的に分離した構成としている。 FIG. 2 shows a first configuration example of the magnetic lens superposing electron gun according to the present invention corresponding to the configuration of the conventional FE electron gun shown in FIG. 10, wherein 1A is an emitter, suppressor, extractor, etc. 1d 1 is a magnetic circuit, 1d 11 is a magnetic body constituting the magnetic circuit, 1d 12 is an exciting coil for the magnetic circuit 1d 1 , and s is two pole pieces of the electron lens. The interval b2 ("b" in FIG. 10) indicates the hole diameter of the pole piece. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the electron gun chamber itself is incorporated in a magnetic circuit 1d 1 made of a magnetic material 1d 11 or the like. In detail, as a component of the magnetic field superimposing lens 1d, an electron gun housing portion in which, for example, the cross section is rectangular as shown in FIG. The electron gun is incorporated in the electron gun housing part. That is, a part of the casing (a part or the whole of the casing such as the top plate, the bottom plate, and the outer cylinder) constituting the electron gun chamber is a part or the whole of the magnetic circuit (magnetic field generator), and the electron gun and the electron lens 1d. Are separated in a vacuum.

この第1の構成例では、強い励磁が求められるが、物面(光源のクロスオーバ)はレンズ場中心より後方に配置されるため、収差係数(特に球面収差)を十分小さくできるという効果がある。その理由は、一般に、物面(この場合、光源のクロスオーバ)から電子レンズ下極までの距離が固定されると、ポールピースの穴径、間隔は大きい方が球面収差は小さくなるからである。なお、色収差はその限りではないが、本発明の対象として色収差は無視することができる。また、超高真空が求められる電子銃室とは構成上分離した形となるため、真空シール、冷却水、リード線の取り出しなどが容易になるという効果がある。   In this first configuration example, strong excitation is required, but since the object surface (light source crossover) is arranged behind the center of the lens field, the aberration coefficient (especially spherical aberration) can be sufficiently reduced. . The reason is that, generally, when the distance from the object surface (in this case, the light source crossover) to the lower pole of the electron lens is fixed, the larger the hole diameter and interval of the pole pieces, the smaller the spherical aberration. . Although chromatic aberration is not limited to this, chromatic aberration can be ignored as an object of the present invention. Further, since the structure is separated from an electron gun chamber that requires ultra-high vacuum, there is an effect that it is easy to take out a vacuum seal, cooling water, lead wires, and the like.

図3は、本発明に係る磁界レンズ重畳電子銃の第2の構成例を図2に示した第1の構成例に対応させて示しており、本実施の形態では、図3に示すように、電子銃先端部1Aと磁性体1d11とがより近接するように、例えば断面が凹状に形成された磁性体1d11等から成る磁界重畳レンズ1dの上部に凸状の電子銃室Aを設け、電子銃先端部1Aを磁界重畳レンズ1dの上側から磁界の中に挿入する形の構成としている。図2に示した第1の構成例では極めて強い磁界が得られるため、低加速電子線に対しては極めて有効であるが、ある程度、高加速の電子線に対しては必ずしも好都合とは言えない。そこで、小さな励磁で済むように、ポールピースの穴径b(本例では上下が異なる径サイズの穴径b1,b2)、間隔sを小さくして、その磁界の中に電子銃先端部1Aを挿入する形としたのが、本実施の形態である。 FIG. 3 shows a second configuration example of the magnetic lens superposing electron gun according to the present invention corresponding to the first configuration example shown in FIG. 2, and in the present embodiment, as shown in FIG. A convex electron gun chamber A is provided on the top of the magnetic field superimposing lens 1d made of, for example, the magnetic body 1d 11 having a concave cross section so that the electron gun tip 1A and the magnetic body 1d 11 are closer to each other. The electron gun tip 1A is inserted into the magnetic field from above the magnetic field superimposing lens 1d. In the first configuration example shown in FIG. 2, an extremely strong magnetic field can be obtained, which is extremely effective for a low acceleration electron beam, but is not necessarily advantageous to a high acceleration electron beam to some extent. . Therefore, the hole diameter b of the pole piece (in this example, the hole diameters b1 and b2 having different upper and lower sizes) and the interval s are reduced so that the electron gun tip 1A is placed in the magnetic field so that small excitation is sufficient. It is this embodiment that has been inserted.

上記の磁界レンズ重畳電子銃の第1,第2の構成例とも、磁界重畳レンズは、磁界発生部を電子銃の電子発生部の近傍で且つ電子銃室とは分離した部位に配置した構成としており、電子銃と電子レンズとを真空的に分離できる(焼きだしを含めて超高真空を実現しやすい)という効果と、電子銃の作る電界と電子レンズの作る磁界とを無理なく重畳できるという効果がある。また、40nm〜100nmのナノスケールでの高分解能のX線顕微検査装置とするため、図1のX線顕微検査装置は、X線発生手段の構成要素として、上記の磁界重畳レンズ1dの他に、輝度がLaB6陰極より2桁高く、同時に実効的な電子源の大きさが3桁小さい「熱電界放射陰極」又は「液体金属電界放射陰極」を、X線顕微検査装置としては初めて用いた電子源1bを備えている。そして、液体金属を用いた電子源の場合、液体金属(低融点金属のうち融点での蒸気圧が比較的低いIn(インジウム),Ga(ガリウム)などの金属)が電子発生部先端に供給される構成としている。   In both the first and second configuration examples of the above-described magnetic field lens superimposing electron gun, the magnetic field superimposing lens has a configuration in which the magnetic field generating unit is disposed in the vicinity of the electron generating unit of the electron gun and separated from the electron gun chamber. The electron gun and the electron lens can be separated in a vacuum (it is easy to achieve ultra-high vacuum including baking), and the electric field created by the electron gun and the magnetic field created by the electron lens can be easily superimposed. effective. In addition, in order to obtain a high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus at a nanoscale of 40 nm to 100 nm, the X-ray microscopic inspection apparatus of FIG. 1 is a component of the X-ray generation means, in addition to the magnetic field superimposing lens 1d. The first electron to use the “thermal field emission cathode” or “liquid metal field emission cathode”, whose luminance is two orders of magnitude higher than that of the LaB6 cathode and whose effective electron source size is three orders of magnitude smaller. A source 1b is provided. In the case of an electron source using a liquid metal, a liquid metal (a metal such as In (indium) or Ga (gallium) having a relatively low vapor pressure at the melting point among low melting point metals) is supplied to the tip of the electron generation unit. The configuration is as follows.

また、電子ビームによるターゲットの温度上昇を大幅に減少させ、電子線から変換されるX線が大幅に増加しても熱的負荷に耐えられるターゲットを実現するため、X線発生用ターゲット3としては、X線が透過し易く、絶縁物であるにも拘わらず熱伝導率が極めて高く、且つ融点も極めて高いダイヤモンド(CVD(chemical vapor deposition)にて形成された薄板状のダイヤモンド)をヒートシンクとして、そのダイヤモンド上にターゲット材料をCVDにより蒸着した構成の「ダイヤモンドヒートシンク付きターゲット」を備えている。   Further, in order to realize a target that can withstand a thermal load even if the temperature rise of the target due to the electron beam is greatly reduced and the X-rays converted from the electron beam are greatly increased, , Diamond (thin plate-shaped diamond formed by CVD (chemical vapor deposition)) with extremely high thermal conductivity and extremely high melting point despite being an insulator is easily used as a heat sink. A "target with a diamond heat sink" having a structure in which a target material is deposited on the diamond by CVD is provided.

電子線集束用のレンズとしては、原理的には上述した磁界重畳レンズ1dだけで良く、図1に示したターゲット3側の電子レンズ(対物レンズ)2は必須構成ではないが、対物レンズ2を設けて電子線の集束を2段階とすることで、所望の電子プローブサイズとプローブ電流を選択する自由度が極めて大きくなる。また、従来の装置(図9参照)と比較して、本発明のX線顕微検査装置では、対物レンズ2の焦点距離が長く、従来のX線顕微検査装置では得られない長い作動距離(数cm)を実現することができる。そのため、対物レンズ2とターゲット3との間の空間を広くとることができ、その空間内に検査に係る周辺機器を設置することが可能となる。本発明では、上記の空間内に後述する検出機器を配置し、高電流密度を有するX線発生用電子プローブにより被検査体の微細構造を高分解能で検査できると共に、これまでにない機能を有する高性能のX線顕微検査装置を実現している。   As a lens for focusing an electron beam, in principle, only the above-described magnetic field superimposing lens 1d may be used, and the electron lens (objective lens) 2 on the target 3 side shown in FIG. By providing it and focusing the electron beam in two stages, the degree of freedom in selecting a desired electron probe size and probe current is greatly increased. Compared with the conventional apparatus (see FIG. 9), in the X-ray microscopic inspection apparatus of the present invention, the focal length of the objective lens 2 is long, and a long working distance (several numbers that cannot be obtained with the conventional X-ray microscopic inspection apparatus) cm) can be realized. Therefore, a space between the objective lens 2 and the target 3 can be widened, and peripheral devices for inspection can be installed in the space. In the present invention, a detection device, which will be described later, is arranged in the above-described space, and the X-ray generating electron probe having a high current density can inspect the fine structure of the object to be inspected with high resolution and has an unprecedented function. A high-performance X-ray microscopic inspection system has been realized.

以下、本発明に係る各機能を搭載したX線顕微検査装置について説明する。   Hereinafter, an X-ray microscopic inspection apparatus equipped with each function according to the present invention will be described.

本発明のX線顕微検査装置では、[発明が解決しようとする課題]で述べた第1〜第6の機能、すなわち、(1) 電子像によるピント調整,非点収差補正などの焦点調整機能、(2) 電子プローブをターゲット面上で自由に振って当該X線により被検査体を走査可能とする電子プローブ制御機能、(3) X線発生用ターゲットに当てる電子線の軸合わせを行う電子線軸合わせ機能、(4) 高分解能かつ高速のCT機能,(5) 透視像の所望の部分の元素を分析する元素分析機能,(6) 検査目的に応じて目的に応じてターゲットを切替可能とするターゲット切替機能、の少なくともいずれか一つ以上の機能を付加した装置構成としている。これらの機能を実現するためには、前述した「熱電界放射陰極」又は「液体金属電界放射陰極」を用いた電子源1b、ダイヤモンドヒートシンク付きターゲット3は、構成要素としては必須ではなく、従来のLaB6陰極を用いた電子源、ダイヤモンドヒートシンクを有しないターゲットであっても良いが、より高分解能の装置を実現するために、本実施の形態では上記構成要素を備えた装置構成としている。   In the X-ray microscopic inspection apparatus of the present invention, the first to sixth functions described in [Problems to be solved by the invention], that is, (1) Focus adjustment functions such as focus adjustment and astigmatism correction by an electronic image , (2) An electronic probe control function that enables the X-ray to scan the object to be inspected by freely swinging the electron probe on the target surface, and (3) an electron that performs axis alignment of the electron beam applied to the X-ray generation target Line-axis alignment function, (4) High-resolution and high-speed CT function, (5) Element analysis function to analyze elements of desired part of fluoroscopic image, (6) Target can be switched according to purpose according to inspection purpose The apparatus configuration is added with at least one of the target switching functions. In order to realize these functions, the electron source 1b and the target 3 with the diamond heat sink using the above-mentioned “thermal field emission cathode” or “liquid metal field emission cathode” are not indispensable as constituent elements. An electron source using a LaB6 cathode and a target that does not have a diamond heat sink may be used. However, in order to realize a higher-resolution device, this embodiment has a device configuration including the above-described components.

図4は、本発明に係る多機能を有するX線顕微検査装置の構成の一例を図1に対応させて示しており、図1の装置と同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。   FIG. 4 shows an example of the configuration of the multifunctional X-ray microscopic examination apparatus according to the present invention corresponding to FIG. 1, and the same components as those in the apparatus of FIG. To do.

本発明に係るX線顕微検査装置は、前述のように、電子Reを加速しながら集束する電子レンズ(磁界重畳レンズ)1dを導入することにより、損失電子線量を減らしながら全体として数倍の拡大系として動作させるようにしている。このように、レンズ系が縮小系でなく拡大系で作動させるため、対物レンズ2の焦点距離が長く、従来のX線顕微検査装置では得られない長い作動距離(数cm)を実現することができる。   As described above, the X-ray microscopic inspection apparatus according to the present invention introduces an electron lens (magnetic field superimposing lens) 1d that focuses while accelerating electrons Re, thereby expanding the number of times as a whole while reducing a loss electron dose. It is made to operate as a system. In this way, since the lens system is operated not by a reduction system but by an enlargement system, the focal length of the objective lens 2 is long, and a long working distance (several centimeters) that cannot be obtained by a conventional X-ray microscopic inspection apparatus can be realized. it can.

本実施の形態では、対物レンズ2とターゲット3との間に、偏向コイル(走査コイル)4と反射電子検出電極12aから成る反射電子検出器12の検出部とがそれぞれ設けられている。偏向コイル4は、磁界重畳レンズ1dを介して形成される電子プローブ(電子ビームRe)をX線発生用ターゲット3の面上で自在に振るためのコイルである。本例では、図4中に示すように、偏向コイル4が対物レンズ2の中心側の下部に形成されている。反射電子検出電極12aは、X線発生用ターゲット3からの反射電子を検出するための鏡体と絶縁された電極であり、反射電子検出器12の検出信号は、本例では分析用コンピュータ15に入力され、ターゲット面の電子像が画像化されてモニタ表示されるようになっている。   In the present embodiment, between the objective lens 2 and the target 3, a deflection coil (scanning coil) 4 and a detection unit of the reflected electron detector 12 including a reflected electron detection electrode 12 a are provided. The deflection coil 4 is a coil for freely swinging an electron probe (electron beam Re) formed via the magnetic field superimposing lens 1d on the surface of the target 3 for X-ray generation. In this example, as shown in FIG. 4, the deflection coil 4 is formed in the lower part on the center side of the objective lens 2. The backscattered electron detection electrode 12a is an electrode insulated from the mirror body for detecting backscattered electrons from the target 3 for X-ray generation, and the detection signal of the backscattered electron detector 12 is sent to the analysis computer 15 in this example. It is inputted, and an electronic image of the target surface is imaged and displayed on a monitor.

また、被検査体(試料)10の上方で且つX線発生用ターゲット3から発生するX線の領域外に、被検査体10から発生する蛍光X線を検出するための蛍光X線検出器13が配置されている。蛍光X線検出器13で検出した蛍光X線の検出情報は、パルスハイトアナライザー14を介して分析用コンピュータ15に入力され、蛍光X線の検出情報及び各元素を特定するための設定値に基づいて被検査体の元素の分析処理が行われるようになっている。   Further, a fluorescent X-ray detector 13 for detecting fluorescent X-rays generated from the inspection object 10 above the inspection object (sample) 10 and outside the X-ray generation area generated from the X-ray generation target 3. Is arranged. Detection information of fluorescent X-rays detected by the fluorescent X-ray detector 13 is input to the analysis computer 15 via the pulse height analyzer 14, and based on the detection information of fluorescent X-rays and set values for specifying each element. Thus, the analysis process of the element of the object to be inspected is performed.

上述のような構成において、本発明のX線顕微検査装置が有する各機能について説明する。図4に示したX線顕微検査装置は、電子線の軸調整を極めて容易にするために、X線ターゲット3の近傍に反射電子検出器12が配置されており、電子プローブにより走査することによってX線発生用ターゲット3の表面の電子像を画像化できるように構成されている。そして、ターゲット3の反射電子像が、ピント調整(電子プローブのX線発生用ターゲットに対するピント調整),電子プローブの非点収差補正などの調整によって、最もシャープになった時に走査を止めることで、所望の電子プローブが得られるようになっている。この方法はX線顕微検査装置では初めての試みである。この反射電子像による調整は、例えば分析用コンピュータ15により画像化された画像を見ながら、対物レンズ2を電磁的に調整することにより行われるが、外部からの信号で制御可能な駆動機構を設けて、電子像の画像情報に基づいて自動的に調整する構成としても良い。   In the configuration as described above, each function of the X-ray microscopic inspection apparatus of the present invention will be described. In the X-ray microscopic inspection apparatus shown in FIG. 4, a reflected electron detector 12 is disposed in the vicinity of the X-ray target 3 in order to make the axis adjustment of the electron beam extremely easy. An electronic image of the surface of the target 3 for X-ray generation can be imaged. By stopping the scanning when the reflected electron image of the target 3 becomes the sharpest by adjusting the focus (the focus adjustment of the electron probe with respect to the X-ray generation target), the astigmatism correction of the electron probe, etc. A desired electron probe can be obtained. This method is the first attempt in an X-ray microscopic inspection apparatus. The adjustment by the reflected electron image is performed by, for example, electromagnetically adjusting the objective lens 2 while observing an image imaged by the analysis computer 15, but a drive mechanism that can be controlled by an external signal is provided. Thus, it may be configured to automatically adjust based on the image information of the electronic image.

上記の電子プローブによる走査は、電子プローブの周囲の偏向コイル(走査コイル)を用いて行われ、X線発生用ターゲット上を所定の経路に沿って走査するように制御する。   The scanning by the electronic probe is performed using a deflection coil (scanning coil) around the electronic probe, and is controlled so as to scan the X-ray generation target along a predetermined path.

ところで、高分解能のX線顕微検査装置を実現するには、試料(被検査体)10に照射するX線量が多く、且つ高強度で微小な焦点サイズのX線を発生させるためには、ターゲット3に当てる電子線は高性能レンズにより集束のロスが少なく電子量が多いことが重要であるが、X線発生用の電子ビームの軸の向き及び位置も重要である。本実施の形態では、図1並びに図4に例示したように、X線顕微検査装置としては初めて、電子発生部1Aの近傍(電子源のすぐ近くに)に電子線軸合わせコイル1eを配置する構成とし、この軸合せコイル1eにより、アノード1cで加速する前の電子線をX,Y方向にシフトして軸を合わせることで、電子ビームのX線源に対する軸合わせを正確且つ極めて容易にできるようにしている。この軸合わせは、前述のピント調整と共に、例えば分析用コンピュータ15により画像化された反射電子像の画像を見ながら行われる。   By the way, in order to realize a high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus, in order to generate X-rays with a large X-ray dose, a high intensity, and a small focus size, the target (inspected object) 10 is irradiated. Although it is important that the electron beam applied to 3 has a small focusing loss and a large amount of electrons due to a high-performance lens, the direction and position of the axis of the electron beam for generating X-rays are also important. In this embodiment, as illustrated in FIG. 1 and FIG. 4, for the first time as an X-ray microscopic inspection apparatus, an electron beam axis alignment coil 1 e is arranged in the vicinity of an electron generator 1 </ b> A (in the immediate vicinity of an electron source). By using this axis alignment coil 1e, the electron beam before being accelerated by the anode 1c is shifted in the X and Y directions to align the axes, so that the alignment of the electron beam with respect to the X-ray source can be performed accurately and extremely easily. I have to. This axial alignment is performed while viewing the reflected electron image imaged by, for example, the analysis computer 15 together with the focus adjustment described above.

本実施の形態では、電子ビーム(X線発生用の電子プローブ)によりスキャンして、反射電子検出器12の検出信号に基づいてターゲット表面の反射電子像を観察する能力があるので、走査コイル4に流す電流を制御して、例えば図5の例のように、電子ビームReを偏向してターゲット3上で円形にスキャンするなど、電子プローブを自在に動作させる機能を付加することによって、被検査体10を回転しなくてもターゲット3上で円形に電子ビームReを振りながら多数の像Isを取り込むことができる。そのため、CT処理によって任意の断面積の観察が可能となる。この方法は、被検査体10がターゲット3に接近した高分解能を期待できる状況で極めて精度よく被検査体を回転するのと等価な状態であり、数倍高分解能・高速のCT機能が実現できる。   In the present embodiment, the scanning coil 4 has the ability to scan with an electron beam (electron probe for X-ray generation) and observe the reflected electron image on the target surface based on the detection signal of the reflected electron detector 12. By controlling the current to flow, the electron probe Re is deflected and scanned on the target 3 in a circular manner, for example, as in the example of FIG. Even if the body 10 is not rotated, a large number of images Is can be captured while the electron beam Re is swung in a circle on the target 3. Therefore, an arbitrary cross-sectional area can be observed by CT processing. This method is equivalent to rotating the object to be inspected with extremely high accuracy in a situation where the object to be inspected 10 can be expected to have a high resolution close to the target 3, and can realize a CT function that is several times higher in resolution and speed. .

ここで、電子プローブの走査によるX線断層の撮像処理について説明する。本実施の形態では、磁界重畳レンズ1dを介して集束された電子線を電子プローブとして、磁場の制御によりX線発生用ターゲット3上を任意の経路に沿って走査する電子プローブ制御手段と、走査に応じて得られた被検査体10の透過X線の検出データに基づき、被検査体10の異なる断面に係る複数枚の画像を処理して被検査体10の当該断層の微細構造を表示可能にするX線断層画像生成手段とを備えている。これらの電子プローブの制御と画像処理は、分析用コンピュータ15、若しくは図示されない制御回路若しくは他のコンピュータで行われる。   Here, an X-ray tomographic imaging process by scanning with an electronic probe will be described. In the present embodiment, an electron probe control unit that scans the X-ray generation target 3 along an arbitrary path by controlling the magnetic field using the electron beam focused through the magnetic field superimposing lens 1d as an electron probe, and scanning Based on the transmission X-ray detection data of the inspected object 10 obtained according to the above, a plurality of images relating to different cross sections of the inspected object 10 can be processed to display the fine structure of the tomography of the inspected object 10 X-ray tomographic image generation means. Control and image processing of these electronic probes are performed by the analysis computer 15 or a control circuit (not shown) or another computer.

図4に示した走査コイル4は、例えば図6に示すように、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ対向して環状に配置された4つの円弧状のコイル4Xa,4Xb,4Ya,4Ybから構成される。そして、これらの走査コイル4に流す電流を制御して電子プローブの周囲の磁場を変える。これにより、電子プローブの位置と方向を変えることで、被検査体10を円形にスキャンするなど所望の方向にスキャンしてそのX線像を得る。   The scanning coil 4 shown in FIG. 4 includes, for example, four arc-shaped coils 4Xa, 4Xb, 4Ya, and 4Yb arranged in an annular shape so as to face each other in the X-axis direction and the Y-axis direction, as shown in FIG. Is done. Then, the current flowing through these scanning coils 4 is controlled to change the magnetic field around the electron probe. As a result, by changing the position and direction of the electron probe, the X-ray image is obtained by scanning in a desired direction such as scanning the object 10 in a circular shape.

図7(A)は、電子プローブにより水平方向,垂直方向にスキャンする場合の走査コイル4の制御例を模式的に示している。また、同図(B)は、円形方向にスキャンする場合の走査コイル4の制御例を模式的に示している。これらの図7(A),(B)に示すように、X軸方向のコイル4Xa,4Xb、及びY軸方向のコイル4Ya,4Ybに流す電流量を制御することにより、電子プローブを偏向させてX線源23aの位置を連続的に変えることで、被検査体10をスキャンしてそのX線像を得る。   FIG. 7A schematically shows a control example of the scanning coil 4 when scanning with the electronic probe in the horizontal direction and the vertical direction. FIG. 5B schematically shows a control example of the scanning coil 4 when scanning in the circular direction. As shown in FIGS. 7A and 7B, by controlling the amount of current flowing through the coils 4Xa and 4Xb in the X-axis direction and the coils 4Ya and 4Yb in the Y-axis direction, the electron probe is deflected. By continuously changing the position of the X-ray source 23a, the inspection object 10 is scanned to obtain an X-ray image thereof.

次に、元素分析機能について説明する。被検査体10にX線を照射すると全方位に被検査体の構成元素特有の波長をもった蛍光X線が発生する。これを検出できれば被検査体の元素分析が可能となる。他方、ターゲット3からは連続X線と特性X線が出るが、特に連続X線は電子の入射方向に沿って下方に照射される。そのため被検査体の下方で蛍光X線検出器を置いても連続X線がバックグラウンドになり蛍光X線が測定できない。本発明に係るX線顕微検査装置は、対物レンズ2の焦点距離が長く、前述のように従来のX線顕微検査装置では得られない長い作動距離(数cm)を実現できるため、図4に示したように、被検査体10の上方で且つX線の発生領域外(本例ではX線ターゲットの斜め上方)に蛍光X線分析用検出器13を置く空間を確保できる。   Next, the elemental analysis function will be described. When the inspection object 10 is irradiated with X-rays, fluorescent X-rays having wavelengths specific to the constituent elements of the inspection object are generated in all directions. If this can be detected, elemental analysis of the object to be inspected becomes possible. On the other hand, continuous X-rays and characteristic X-rays are emitted from the target 3. In particular, continuous X-rays are irradiated downward along the incident direction of electrons. For this reason, even if a fluorescent X-ray detector is placed below the object to be inspected, continuous X-rays become the background and fluorescent X-rays cannot be measured. The X-ray microscopic inspection apparatus according to the present invention has a long focal distance of the objective lens 2 and can realize a long working distance (several centimeters) that cannot be obtained by the conventional X-ray microscopic inspection apparatus as described above. As shown, it is possible to secure a space for placing the fluorescent X-ray analysis detector 13 above the inspection object 10 and outside the X-ray generation region (in this example, obliquely above the X-ray target).

蛍光X線の検出器13としては、冷却しないで使用でき、且つ検出感度の高い
CdTe(テルル化カドミウム半導体)などを使用する。分析の部位を特定するために10−20μm程度のピンホールを設け、被検査体上面で走査して上方に出た蛍光X線を分析すると同時に、ピンホール5を通り抜けたX線でできた透視像で位置的な同定を行うことができるようにする。
As the fluorescent X-ray detector 13, CdTe (cadmium telluride semiconductor) which can be used without cooling and has high detection sensitivity is used. A pinhole of about 10-20 μm is provided in order to specify the site of analysis, and the X-ray that has passed through the pinhole 5 is analyzed at the same time as the fluorescent X-rays that have been scanned and scanned upward from the top surface of the inspection object are analyzed. Enable positional identification on the image.

蛍光X線は、1次X線がエネルギーの高い硬X線の方が発生効率が高いので、分析用ターゲットにはなるべく原子番号の大きいものを用いるのが望ましい。同時にそのターゲットからの特性X線が観察しようとする被検査体の蛍光X線と紛らわしくないものであることが必要である。また、分解能と並んで重要な像のコントラストは加速電圧とターゲット材の種類に依存する。従来のX線検査装置は、単一のターゲット材を用いており、ターゲットを変えて様々な特性X線を利用するという機構のものはなかった。   Since the generation efficiency of hard X-rays with high energy as primary X-rays is higher than that of fluorescent X-rays, it is desirable to use an X-ray with an atomic number as large as possible. At the same time, it is necessary that the characteristic X-ray from the target is not confused with the fluorescent X-ray of the object to be inspected. In addition to the resolution, the contrast of an important image depends on the acceleration voltage and the type of target material. A conventional X-ray inspection apparatus uses a single target material, and there is no mechanism that uses various characteristic X-rays by changing the target.

本発明ではターゲットとして従来一般的に用いられてきたW(タングステン)のほか、蛍光X線分析用や軽元素試料用を考慮して、Ti(チタン)、Cr(クロム)、Ge(ゲルマニウム)、Mo(モリブデン)、Rh(ロジウム)、Re(レニウム)、Ir(イリジウム)、Pt(白金)といった高融点金属をCVD法もしくはスパッタ法により、図8に示すように、微細な帯状に構成し、ターゲット3の直上の走査コイル4に電子ビームを移動する機能を付加して、各々のターゲット3(本例では3a,3a,3c)を観察目的に合わせて、反射電子像を見ながら選択できるようにする。その結果、各々の試料に最適なコントラストをもたらすターゲット材料を容易に選べるようになる。   In the present invention, Ti (titanium), Cr (chromium), Ge (germanium), in addition to W (tungsten), which has been generally used as a target, in consideration of fluorescent X-ray analysis and light element samples, A refractory metal such as Mo (molybdenum), Rh (rhodium), Re (rhenium), Ir (iridium), and Pt (platinum) is formed into a fine band shape by CVD or sputtering as shown in FIG. A function of moving an electron beam is added to the scanning coil 4 immediately above the target 3 so that each target 3 (3a, 3a, 3c in this example) can be selected while viewing the reflected electron image according to the observation purpose. To. As a result, it becomes possible to easily select a target material that provides an optimum contrast for each sample.

下記の表1は、これらのターゲット材料の原子番号、Kα、Lα線の波長、融点を示している。この表1からあまり観察用試料に使われない材料という観点から、分析用ターゲットとしては“Rh”が適していることが判る。   Table 1 below shows the atomic numbers, wavelengths of Kα and Lα rays, and melting points of these target materials. From Table 1, it can be seen that “Rh” is suitable as an analysis target from the viewpoint of a material that is not often used for an observation sample.

Figure 2007212468
なお、上述した実施の形態においては、全ての機能を搭載したX線顕微検査装置を例として説明したが、個々の機能を独立して搭載することができる。
Figure 2007212468
In the above-described embodiment, the X-ray microscopic inspection apparatus having all the functions is described as an example, but each function can be independently mounted.

本発明に係る本発明に係るX線顕微検査装置の基本構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the basic composition of the X-ray microscope inspection apparatus which concerns on this invention concerning this invention. 本発明に係る磁界レンズ重畳電子銃の第1の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st structural example of the magnetic lens superimposition electron gun which concerns on this invention. 本発明に係る磁界レンズ重畳電子銃の第2の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd structural example of the magnetic lens superimposed electron gun which concerns on this invention. 本発明に係る多機能を有するX線顕微検査装置の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the X-ray microscopic inspection apparatus which has a multifunction which concerns on this invention. 本発明におけるCT機能を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating CT function in this invention. 走査コイルの構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of a scanning coil. 電子プローブを自由に振るための走査コイルの制御方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control system of the scanning coil for swinging an electronic probe freely. 本発明におけるターゲット切替機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the target switching function in this invention. 従来のX線検査装置の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the conventional X-ray inspection apparatus. 従来のFE電子銃の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the conventional FE electron gun.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁界レンズ重畳電子銃
1A 電子銃先端部(電子発生部)
1B 真空シール材
1a ショットキーモジュール
1b 液体金属電界放射陰極又は熱電界放射陰極(電子源)
1c アノード
1d 磁界重畳レンズ
1d 磁気回路
1d11 磁性体
1d12 励磁コイル
1e 軸合わせコイル
2 対物レンズ
3 ダイヤモンドヒートシンク付きターゲット
3a ターゲット材料
3b ダイヤモンド板
4 走査コイル(偏向コイル)
5 ピンホール
10 被検査体(試料)
11 X線検出器
12 反射電子検出器
12a 反射電子検出電極
13 蛍光X線検出器
14 パルスハイトアナライザー
15 分析用コンピュータ
21 熱電子放射電子銃
21a グリッド
21b 熱電子放射陰極(電子源)
21c アノード
22 電子レンズ(対物レンズ)
23 ターゲット
23a X線源
24 検出器
Re 電子(電子線)
Rx X線
1 Magnetic lens superimposed electron gun 1A Electron gun tip (electron generator)
1B Vacuum sealing material 1a Schottky module 1b Liquid metal field emission cathode or thermal field emission cathode (electron source)
1c Anode 1d Magnetic field superposition lens 1d 1 Magnetic circuit 1d 11 Magnetic body 1d 12 Excitation coil 1e Axis alignment coil 2 Objective lens 3 Target with diamond heat sink 3a Target material 3b Diamond plate 4 Scanning coil (deflection coil)
5 Pinhole 10 Inspected object (sample)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 X-ray detector 12 Backscattered electron detector 12a Backscattered electron detection electrode 13 Fluorescent X-ray detector 14 Pulse height analyzer 15 Computer for analysis 21 Thermionic emission electron gun 21a Grid 21b Thermionic emission cathode (electron source)
21c Anode 22 Electron lens (objective lens)
23 target 23a X-ray source 24 detector Re electron (electron beam)
Rx X-ray

Claims (10)

電子源からの電子線をX線発生用ターゲットに当ててX線を発生させるX線発生手段を有し、前記X線を利用して被検査体を検査するX線顕微検査装置において、電子銃の電子発生部の近傍に磁界発生部が配置された磁界重畳レンズと、異なる波長のX線を発生する複数のX線発生用ターゲットとを具備し、検査目的に応じて前記X線発生用ターゲットを切替えて当該波長の特性X線を発生できるように構成したことを特徴とする高分解能X線顕微検査装置。 In an X-ray microscopic inspection apparatus that has X-ray generation means for generating X-rays by applying an electron beam from an electron source to an X-ray generation target, And a plurality of X-ray generation targets for generating X-rays of different wavelengths, and the X-ray generation target according to the inspection purpose. A high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus characterized in that the characteristic X-rays of the wavelength can be generated by switching. 前記X線発生用ターゲットの上方に検出部が配置され、前記磁界重畳レンズを介して形成された電子プローブの前記X線発生用ターゲットからの反射電子を検出する反射電子検出手段と、前記反射電子検出手段の検出信号に基づいて前記X線発生用ターゲットのターゲット面の電子像を画像化する電子像生成手段とを更に備え、前記電子プローブの前記X線発生用ターゲットに対するピント調整,非点収差補正を含む調整を前記電子像の画像情報に基づいて行い得るように構成したことを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 A detection unit is disposed above the X-ray generation target, and a reflected electron detection means for detecting reflected electrons from the X-ray generation target of an electron probe formed via the magnetic field superimposing lens; and the reflected electrons Electronic image generation means for imaging an electron image of the target surface of the X-ray generation target based on a detection signal of the detection means, and focus adjustment and astigmatism of the electron probe with respect to the X-ray generation target The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1, wherein adjustment including correction can be performed based on image information of the electronic image. 前記磁界重畳レンズを介して形成される電子プローブを前記X線発生用ターゲットの面上で自在に振るための走査コイルを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 The high-resolution X-ray microscope according to claim 1, further comprising a scanning coil for freely swinging an electron probe formed through the magnetic field superimposing lens on the surface of the X-ray generation target. Inspection device. 前記電子源から発生する電子の発生部近傍に配置され、前記磁界重畳レンズを介して前記X線発生用ターゲットに当てる電子線の軸を電子の加速前に合わせる電子線軸合わせコイルを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 An electron beam alignment coil is further provided that is disposed in the vicinity of an electron generation portion generated from the electron source and aligns an electron beam axis applied to the X-ray generation target via the magnetic field superimposing lens before electron acceleration. The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1. 前記磁界重畳レンズを介して集束された電子線を電子プローブとして磁場の制御により前記X線発生用ターゲット上を所定の経路に沿って走査する電子プローブ制御手段と、前記走査に応じて得られた前記被検査体の透過X線の検出データに基づき、前記被検査体の異なる断面に係る複数枚の画像を処理して前記被検査体の当該断層の微細構造を表示可能にするX線断層画像生成手段とを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 An electron probe control means for scanning the X-ray generation target along a predetermined path by controlling the magnetic field using an electron beam focused through the magnetic field superimposing lens as an electron probe, and obtained according to the scanning An X-ray tomographic image enabling processing of a plurality of images relating to different cross sections of the object to be inspected and displaying a fine structure of the tomographic object on the object to be inspected based on detection data of transmitted X-rays of the object to be inspected The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1, further comprising a generation unit. 前記被検査体の上方で且つ前記X線発生用ターゲットから発生するX線の領域外に検出部が配置され前記被検査体から発生する蛍光X線を検出する蛍光X線検出手段と、前記蛍光X線検出手段からの蛍光X線検出信号及び各元素を特定するための設定値に基づいて前記被検査体の元素を分析する元素分析手段とを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 A fluorescent X-ray detection means for detecting fluorescent X-rays generated from the inspection object, wherein a detection unit is disposed above the inspection object and outside the X-ray generation region generated from the X-ray generation target, and the fluorescent light 2. An element analyzing means for analyzing the element of the object to be inspected based on a fluorescent X-ray detection signal from the X-ray detecting means and a set value for specifying each element. The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus described. 前記蛍光X線検出手段は、前記蛍光X線を検出する前記検出部にテルル化カドミウム半導体を用いることを特徴とする請求項6に記載の高分解能X線顕微検査装置。 The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 6, wherein the fluorescent X-ray detection unit uses a cadmium telluride semiconductor for the detection unit that detects the fluorescent X-ray. 前記電子源として、熱電界放射陰極又は液体金属電界放射陰極を用いることを特徴とする請求項1に記載の高分解能高分解能X線顕微検査装置。 The high-resolution high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1, wherein a thermal field emission cathode or a liquid metal field emission cathode is used as the electron source. 前記磁界発生部は、前記電子銃が設けられた超高真空の電子銃室の外側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の高分解能X線顕微検査装置。 The high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generation unit is disposed outside an ultra-high vacuum electron gun chamber in which the electron gun is provided. 前記ターゲットと前記被検査体との間に、前記ターゲットから発生したX線を通過させるピンホールを有することを特徴とする請求項1に記載の高分解能高分解能X線顕微検査装置。 The high-resolution high-resolution X-ray microscopic inspection apparatus according to claim 1, further comprising a pinhole that allows X-rays generated from the target to pass between the target and the inspection object.
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