JP2019021625A - X線生成のための薄片成形されたターゲット - Google Patents
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Abstract
Description
「SEMベースのナノ・トモグラフィシステム」は、X線を生成するためにターゲット上に衝突する電子ビームを使用する任意のシステムを備え、2次元X線画像化及び3次元X線トモグラフィの非常に高い解像度のために設計されたX線システムの範囲を含む。かかるシステムは、典型的には〜500nmより小さい仮想X線ソースからX線を生成するために、走査電子顕微鏡(SEM)、透過電子顕微鏡(TEM)又は走査透過電子顕微鏡(STEM)によって生成された電子ビームを使用するという点において、(例えば>1μmの)低解像度のために使用される、より一般的なX線システムと異なる。ビーム内の電子がターゲットに衝突することで、X線が発生する。
薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って2000eVより小さいランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップであって、薄片成形されたターゲット上へのビーム内の電子の衝突は、薄片成形されたターゲット内の相互作用体積内からX線を生成し、X線の一部はX線検出器に向けて放出される、ステップと、
薄片成形されたターゲットとX線検出器との間に第2軸に沿って試料を配置するステップと、
X線検出器を用いて試料によって吸収されていないX線を収集することによりX線像を取得するステップと、を含み、
薄片成形されたターゲットは、第1軸に沿った方向に高さを、第2軸に沿った方向に長さを、第1軸及び第2軸と異なる第3軸に沿って幅を有し、高さ及び長さは少なくとも幅の2倍であり、
電子ビームの相互作用体積(interaction volume)は、第1表面から薄片成形されたターゲットの高さよりも小さい距離だけ第1軸に沿って広がり、
薄片成形されたターゲットの高さによらず、第1軸に沿った相互作用体積の広がりによって、第1軸に沿った仮想ソースサイズが特定される。
a) 試料を回転させるステップと、
b) 薄片成形されたターゲットの第1表面上に電子ビームを方向づけるステップと、
c) 後続のX線像を取得するステップと、
その後、複数のX線像を取得するためにステップa)b)及びc)を繰り返すステップと、
試料の3次元トモグラフィ再構成を形成するために複数のX線像を処理するステップと、を含む。
薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って2000eVより小さいランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップは、
1500から2000eVの範囲のランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップを含む。
薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って電子ビームを方向付けるステップであって、薄片成形されたターゲット上へのビーム中の電子の衝突はX線を生成し、X線の一部はX線検出器に向けて放出される、ステップと、
薄片成形されたターゲットとX線検出器との間に第2軸に沿って試料を配置するステップと、
X線検出器を用いて試料によって吸収されていないX線を収集することによりX線像を取得するステップと、
薄片成形されたターゲットは、第1軸に沿った方向において高さを、第2軸に沿った方向において長さを、第1軸及び第2軸と異なる第3軸に沿った方向において幅を有し、
高さ及び長さは、幅の少なくとも2倍である、
a) 試料を回転させるステップと、
b) 薄片成形されたターゲットの第1表面上に電子ビームを方向づけるステップと、
c) 後続のX線像を取得するステップと、
d) 複数のX線像を取得するためにステップa)b)及びc)を繰り返すステップと、
試料の3次元トモグラフィ再構成を形成するために複数のX線像を処理するステップと、を含む。
薄片成形されたターゲットの第1表面上に電子ビームを方向づけるステップは、
1500から2000eVの範囲のランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップを含む。
薄片成形されたターゲットの第1表面上に電子ビームを方向づけるステップは、
電子が薄片成形されたターゲットの幅の2倍以下の侵入深さを有する電子ビームを方向づけるステップを含む。
第1軸に沿って電子ビームを生成するための電子カラムと、
電子ビームによって衝突されるようにターゲット位置に配置された薄片成形されたターゲットと、
ターゲット上への電子ビームの衝突によってターゲットから放出されるX線によって試料が衝突される試料位置に、試料を配置するための試料ステージと、
電子ビームの衝突によってターゲットから放出され、試料を通過するX線を収集するためのX線検出器であって、薄片成形されたターゲットから試料位置を通過しX線検出器に至るラインが第2軸を画定する、X線検出器と、
薄片成形されたターゲットは、第1軸に沿った方向に高さを、第2軸に沿った方向に長さを、第1軸及び第2軸に垂直な方向に幅を有し、高さ及び長さは少なくとも幅の2倍である。
Claims (22)
- 試料のX線像を生成する方法であって、
薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って2000eVより小さいランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップであって、前記薄片成形されたターゲット上への前記電子ビーム内の電子の衝突は、前記薄片成形されたターゲット内の相互作用体積内からX線を生成し、前記X線の一部はX線検出器に向けて放出される、ステップと、
前記薄片成形されたターゲットと前記X線検出器との間で第2軸に沿って試料を配置するステップと、
前記試料によって吸収されていない前記X線を前記X線検出器を用いて収集することによりX線像を取得するステップと、
を含み、
前記薄片成形されたターゲットは、前記第1軸に沿った方向において高さを、前記第2軸に沿った方向において長さを、前記第1軸及び前記第2軸と異なる第3軸に沿って幅を有し、
前記高さ及び前記長さは、前記幅の少なくとも2倍であり、
前記電子ビームの相互作用体積は、前記第1表面から前記薄片成形されたターゲットの前記高さよりも小さい距離だけ前記第1軸に沿って広がり、それにより、前記薄片成形されたターゲットの前記高さによらず、前記第1軸に沿った前記相互作用体積の前記広がりによって、前記第1軸に沿った仮想ソースサイズが特定される仮想X線ソースが生成される、
方法。 - 電子ビームを方向づけるステップは、前記ターゲットの表面において前記薄片成形されたターゲットの幅よりも大きい直径を有する電子ビームを前記方向づけるステップを含む、
請求項1記載の方法 -
前記相互作用体積は、前記第1表面から前記薄片成形されたターゲットの高さの半分よりも少ない距離へと広がる、
請求項1記載の方法。 - 前記相互作用体積は、前記第1表面から前記薄片成形されたターゲットの高さの4分の1よりも少ない距離へと広がる、
請求項1記載の方法。 - 前記高さ及び前記長さは、両方とも少なくとも前記幅の2倍である、
請求項1記載の方法。 - 前記高さ及び前記長さは、両方とも500nmより大きく、前記幅は200nmよりも小さい、
請求項1記載の方法。 - a) 試料を回転させるステップと、
b) 薄片成形されたターゲットの第1表面上に前記電子ビームを方向づけるステップと、
c) 後続のX線像を取得するステップと、
d) 複数のX線像を取得するためにステップa)b)及びc)を繰り返すステップと、
e) 前記試料の3次元トモグラフィ再構成を形成するために前記複数のX線像を処理するステップと、
をさらに有する請求項1記載の方法。 - 薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って2000eVより小さいランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップは、
1500から2000eVの範囲のランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 試料のX線像を生成する方法であって、
薄片成形されたターゲットの第1表面上に第1軸に沿って電子ビームを方向付けるステップであって、前記薄片成形されたターゲット上への前記電子ビーム中の電子の衝突はX線を生成し、前記X線の一部はX線検出器に向けて放出される、ステップと、
前記薄片成形されたターゲットと前記X線検出器との間に第2軸に沿って試料を配置するステップと、
前記X線検出器を用いて前記試料によって吸収されていない前記X線を収集することによりX線像を取得するステップと、
薄片成形されたターゲットは、前記第1軸に沿った方向において高さを、前記第2軸に沿った方向において長さを、前記第1軸及び前記第2軸と異なる第3軸に沿った方向において幅を有し、
前記高さ及び前記長さは、前記幅の少なくとも2倍である、
方法。 - 前記高さ及び前記長さは、前記幅の少なくとも3倍である、
請求項9記載の方法。 - さらに、
a) 試料を回転させるステップと、
b) 薄片成形されたターゲットの第1表面上に前記電子ビームを方向づけるステップと、
c) 後続のX線像を取得するステップと、
d) 複数のX線像を取得するためにステップa)b)及びc)を繰り返すステップと、
前記試料の3次元トモグラフィ再構成を形成するために前記複数のX線像を処理するステップと、
をさらに含む、請求項9記載の方法。 - 薄片成形されたターゲットの第1表面上に前記電子ビームを方向づけるステップは、
1500から2000eVの範囲のランディングエネルギーを有する電子ビームを方向づけるステップを含む、
請求項9記載の方法。 - 薄片成形されたターゲットの第1表面上に前記電子ビームを方向づけるステップは、
前記電子が前記薄片成形されたターゲットの前記幅の2倍以下の侵入深さを有する電子ビームを方向づけるステップを含む、
請求項12記載の方法。 - 前記長さ及び前記高さは200nm以上であり、前記幅は200nm以下である、
請求項1記載の方法。 - 前記長さ及び前記高さは1μm以上であり、前記幅は200nm以下である、
請求項1記載の方法。 - 前記幅に対する前記深さの比は少なくとも5:1である、
請求項1記載の方法。 - 試料からX線像を取得するためのシステムであって、
第1軸に沿って電子ビームを生成するための電子カラムと、
前記電子ビームによって衝突されるようにターゲット位置に配置された薄片成形されたターゲットと、
前記ターゲット上への前記電子ビームの衝突によって前記ターゲットから放出されるX線によって前記試料が衝突される試料位置に、前記試料を配置するための試料ステージと、
前記電子ビームの衝突によって前記ターゲットから放出され、前記試料を通過するX線を収集するためのX線検出器であって、前記薄片成形されたターゲットから前記試料位置を通過し前記X線検出器に至るラインが第2軸を画定する、X線検出器と、
を備え、
前記薄片成形されたターゲットは、前記第1軸に沿った方向に高さを、前記第2軸に沿った方向に長さを、前記第1軸及び前記第2軸に垂直な方向に幅を有し、前記高さ及び前記長さは少なくとも前記幅の2倍である、
試料からX線像を取得するためのシステム。 - 前記試料ステージは回転可能な試料ステージである、
請求項17記載の試料からX線像を取得するためのシステム。 - 試料からのX線像の取得を制御するためのコントローラと、
前記コントローラによって実行されるための、機械読取可能な命令を保存するように構成されたコンピュータメモリと、
をさらに備える、請求項17記載の試料からX線像を取得するためのシステム。 - 前記コンピュータメモリは、
反復して前記試料からX線像を取得し、前記試料を回転し、前記試料の3次元表現を生成するために、反復して取得された像を組み合わせるための、命令を保存する、請求項19記載の試料からX線像を取得するためのシステム。 - 前記薄片成形されたターゲットは、
タングステン、モリブデン、チタン、スカンジウム、バナジウム、銀又は高融点金属
を含むX線生成材料の群から作製されている、
請求項17記載の試料からX線像を取得するためのシステム。 - 前記電子ビームは1500eVよりも低いランディングエネルギーを有する、
請求項1記載の方法。
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