JP3527118B2 - Ｘ線干渉顕微鏡およびｘ線反射鏡の検査方法 - Google Patents
Ｘ線干渉顕微鏡およびｘ線反射鏡の検査方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、生体試料の顕微
鏡観察を通して生物／医学分野への応用が可能な、また
半導体の製造技術など広い分野で応用が可能なＸ線干渉
顕微鏡、およびこのＸ線干渉顕微鏡を使用してのＸ線リ
ソグラフィ等で用いられるＸ線反射鏡の検査方法に関す
るものである。
鏡観察を通して生物／医学分野への応用が可能な、また
半導体の製造技術など広い分野で応用が可能なＸ線干渉
顕微鏡、およびこのＸ線干渉顕微鏡を使用してのＸ線リ
ソグラフィ等で用いられるＸ線反射鏡の検査方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線顕微鏡は、可視光に比べ短波長であ
る分高解像度が期待でき、かつ、試料を構成する元素の
Ｘ線吸収の違いによりコントラストが得られるため、顕
微分析に利用可能であるなどの特徴を持つ。
る分高解像度が期待でき、かつ、試料を構成する元素の
Ｘ線吸収の違いによりコントラストが得られるため、顕
微分析に利用可能であるなどの特徴を持つ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｘ線顕微鏡では、Ｘ線領域での顕微鏡用光学系を構成す
るためのＸ線光学素子等の製作が困難であるため、一部
研究用に用いられる程度であった。また、従来のＸ線顕
微鏡では試料を透過照明（試料の裏面側から照明）する
方式を採用しており、試料を透過照明するためにはＸ線
の吸収による損失を避けるため非常に薄い薄膜（メンブ
レン等）で試料を支持しなければならず、試料の支持が
困難であった。さらに、従来のＸ線顕微鏡では、試料に
よるＸ線の吸収の違いによりコントラストを得ており、
位相変化の情報を得ることは不可能であった。
Ｘ線顕微鏡では、Ｘ線領域での顕微鏡用光学系を構成す
るためのＸ線光学素子等の製作が困難であるため、一部
研究用に用いられる程度であった。また、従来のＸ線顕
微鏡では試料を透過照明（試料の裏面側から照明）する
方式を採用しており、試料を透過照明するためにはＸ線
の吸収による損失を避けるため非常に薄い薄膜（メンブ
レン等）で試料を支持しなければならず、試料の支持が
困難であった。さらに、従来のＸ線顕微鏡では、試料に
よるＸ線の吸収の違いによりコントラストを得ており、
位相変化の情報を得ることは不可能であった。
【０００４】また、将来の半導体製造技術として期待さ
れるＸ線縮小投影露光に用いられる多層膜反射鏡等のＸ
線反射鏡において、反射面の微小な凹凸によるＸ線の位
相差が位相型欠陥として転写されてしまうという問題が
あった（参考文献：K.B.Nguyenet.al.,J.Vac.Sci.Techn
ol.B12(6),3833-3840(1994).）。位相型欠陥は、Ｘ線の
波長の１／４（３〜４ｎｍ）という極めて小さな段差に
よっても欠陥となり得るが、従来の可視光を用いた欠陥
検査装置ではこのような極めて微小な段差を検出するこ
とは不可能であった。
れるＸ線縮小投影露光に用いられる多層膜反射鏡等のＸ
線反射鏡において、反射面の微小な凹凸によるＸ線の位
相差が位相型欠陥として転写されてしまうという問題が
あった（参考文献：K.B.Nguyenet.al.,J.Vac.Sci.Techn
ol.B12(6),3833-3840(1994).）。位相型欠陥は、Ｘ線の
波長の１／４（３〜４ｎｍ）という極めて小さな段差に
よっても欠陥となり得るが、従来の可視光を用いた欠陥
検査装置ではこのような極めて微小な段差を検出するこ
とは不可能であった。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、一部研究用
にとどまることのない、また試料の支持にメンブレン等
の脆弱な薄膜を用いなくてもよい、さらに位相変化の情
報を得てＸ線領域での顕微鏡観察の感度を飛躍的に向上
することの可能なＸ線干渉顕微鏡を提供することにあ
る。また、このＸ線干渉顕微鏡を用いることにより、Ｘ
線反射鏡の反射面における微小段差に伴う位相型欠陥を
検出することのできるＸ線反射鏡の検査方法を提供する
ことにある。
なされたもので、その目的とするところは、一部研究用
にとどまることのない、また試料の支持にメンブレン等
の脆弱な薄膜を用いなくてもよい、さらに位相変化の情
報を得てＸ線領域での顕微鏡観察の感度を飛躍的に向上
することの可能なＸ線干渉顕微鏡を提供することにあ
る。また、このＸ線干渉顕微鏡を用いることにより、Ｘ
線反射鏡の反射面における微小段差に伴う位相型欠陥を
検出することのできるＸ線反射鏡の検査方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のＸ線干渉顕微鏡は、Ｘ線結像光学系
と像面に配置されたＸ線撮像素子との間に反射鏡を配置
し、この反射鏡に関して像面と鏡像の位置に点光源を配
置し、この点光源により反射鏡を介しＸ線結像光学系の
開口の一部を通して物体面に配置された試料を落射照明
（試料の表面側から照明）するようにしたものである。
この発明によれば、点光源によりＸ線反射鏡に配置した
試料を落射照明することにより、あるいは試料であるＸ
線反射鏡を落射照明することにより、試料をメンブレン
等の脆弱な薄膜で保持する必要がなくなる。なお、例え
ば、点光源には準単色Ｘ線を用いかつ点光源の大きさを
ピンホール等を用いて空間的に制限することにより、顕
微鏡の視野内（Ｘ線結像光学系の開口内）をコヒーレン
トに照明する。
るために、本発明のＸ線干渉顕微鏡は、Ｘ線結像光学系
と像面に配置されたＸ線撮像素子との間に反射鏡を配置
し、この反射鏡に関して像面と鏡像の位置に点光源を配
置し、この点光源により反射鏡を介しＸ線結像光学系の
開口の一部を通して物体面に配置された試料を落射照明
（試料の表面側から照明）するようにしたものである。
この発明によれば、点光源によりＸ線反射鏡に配置した
試料を落射照明することにより、あるいは試料であるＸ
線反射鏡を落射照明することにより、試料をメンブレン
等の脆弱な薄膜で保持する必要がなくなる。なお、例え
ば、点光源には準単色Ｘ線を用いかつ点光源の大きさを
ピンホール等を用いて空間的に制限することにより、顕
微鏡の視野内（Ｘ線結像光学系の開口内）をコヒーレン
トに照明する。
【０００７】また、本発明のＸ線干渉顕微鏡は、上述し
た構成において、Ｘ線結像光学系と物体面との間にビー
ムスプリッタを配置し、このビームスプリッタに関して
物体面と対称の位置に反射原器を配置し、このビームス
プリッタと反射原器とでマッハツェンダー型の干渉計を
構成し、試料によるＸ線の位相変化がＸ線撮像素子上に
干渉コントラストとして現れるようにしたものである。
この発明によれば、試料と反射原器が落射照明により空
間的なコヒーレンスを保持して同時に照明されるため、
試料によるＸ線の位相変化がＸ線撮像素子上に干渉コン
トラストとして現れる。これにより、試料のＸ線の吸収
の違いによるコントラストではなく、試料によるＸ線の
位相変化が干渉コントラストとして可視化され、試料に
よるＸ線の微小な位相変化を非常に大きなコントラスト
の違いとして観察することが可能となる。
た構成において、Ｘ線結像光学系と物体面との間にビー
ムスプリッタを配置し、このビームスプリッタに関して
物体面と対称の位置に反射原器を配置し、このビームス
プリッタと反射原器とでマッハツェンダー型の干渉計を
構成し、試料によるＸ線の位相変化がＸ線撮像素子上に
干渉コントラストとして現れるようにしたものである。
この発明によれば、試料と反射原器が落射照明により空
間的なコヒーレンスを保持して同時に照明されるため、
試料によるＸ線の位相変化がＸ線撮像素子上に干渉コン
トラストとして現れる。これにより、試料のＸ線の吸収
の違いによるコントラストではなく、試料によるＸ線の
位相変化が干渉コントラストとして可視化され、試料に
よるＸ線の微小な位相変化を非常に大きなコントラスト
の違いとして観察することが可能となる。
【０００８】また、本発明のＸ線反射鏡の検査方法は、
上述したＸ線干渉顕微鏡の物体面に試料としてＸ線反射
鏡を配置し、Ｘ線干渉顕微鏡の反射原器あるいはビーム
スプリッタを光軸方向へ微小移動することにより、Ｘ線
反射鏡の反射面における位相型欠陥を検出するようにし
たものである。この発明によれば、反射原器あるいはビ
ームスプリッタを微小移動させることにより、顕微鏡の
結像関係を維持したまま、試料によるＸ線の位相変化が
Ｘ線撮像素子上に干渉の変化によるコントラストとして
現れ、このコントラストの変化などからＸ線反射鏡の反
射面における位相型欠陥を検出することができる。この
場合、Ｘ線の位相変化を干渉として可視化するためＸ線
干渉顕微鏡の分解能は非常に高く、Ｘ線の波長以下の極
めて小さな段差を検出可能である。また、欠陥検出を顕
微鏡観察と同時に行うため、検出可能な位相型欠陥の大
きさはＸ線干渉顕微鏡の分解能の恩恵を受け、１００ｎ
ｍ以下の空間分解能が期待できる。さらに、Ｘ線反射鏡
の部分欠落やパーティクルの付着等による欠陥（振幅欠
陥、あるいは黒欠陥）と微小な段差による位相欠陥を区
別して検出が可能である。
上述したＸ線干渉顕微鏡の物体面に試料としてＸ線反射
鏡を配置し、Ｘ線干渉顕微鏡の反射原器あるいはビーム
スプリッタを光軸方向へ微小移動することにより、Ｘ線
反射鏡の反射面における位相型欠陥を検出するようにし
たものである。この発明によれば、反射原器あるいはビ
ームスプリッタを微小移動させることにより、顕微鏡の
結像関係を維持したまま、試料によるＸ線の位相変化が
Ｘ線撮像素子上に干渉の変化によるコントラストとして
現れ、このコントラストの変化などからＸ線反射鏡の反
射面における位相型欠陥を検出することができる。この
場合、Ｘ線の位相変化を干渉として可視化するためＸ線
干渉顕微鏡の分解能は非常に高く、Ｘ線の波長以下の極
めて小さな段差を検出可能である。また、欠陥検出を顕
微鏡観察と同時に行うため、検出可能な位相型欠陥の大
きさはＸ線干渉顕微鏡の分解能の恩恵を受け、１００ｎ
ｍ以下の空間分解能が期待できる。さらに、Ｘ線反射鏡
の部分欠落やパーティクルの付着等による欠陥（振幅欠
陥、あるいは黒欠陥）と微小な段差による位相欠陥を区
別して検出が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔Ｘ線干渉顕微鏡〕図１は本発明に係るＸ線干渉顕微鏡
の一実施の形態の要部を示す図である。同図において、
１はＸ線結像光学系、２は物体面Ｓ１に配置された試
料、３は像面Ｓ２に配置されたＸ線撮像素子である。
き詳細に説明する。 〔Ｘ線干渉顕微鏡〕図１は本発明に係るＸ線干渉顕微鏡
の一実施の形態の要部を示す図である。同図において、
１はＸ線結像光学系、２は物体面Ｓ１に配置された試
料、３は像面Ｓ２に配置されたＸ線撮像素子である。
【００１０】この実施の形態では、Ｘ線結像光学系１と
して、球面鏡１−１，１−２に多層膜反射鏡等の反射コ
ーティングを施した反射型のシュバルツシルト光学系を
用いている。多層膜反射鏡としては、波長１３ｎｍのＸ
線用に対して高い反射率が得られる多層膜の組み合わせ
として広く用いられているＭｏ／Ｓｉ多層膜などを用い
る。
して、球面鏡１−１，１−２に多層膜反射鏡等の反射コ
ーティングを施した反射型のシュバルツシルト光学系を
用いている。多層膜反射鏡としては、波長１３ｎｍのＸ
線用に対して高い反射率が得られる多層膜の組み合わせ
として広く用いられているＭｏ／Ｓｉ多層膜などを用い
る。
【００１１】Ｘ線結像光学系１に関しては、他のシュバ
ルツシルト光学系以外のミラー構成による反射型光学
系、ウォルター型光学系等の全反射光学系、あるいは、
フレネルゾーンプレートレンズ等、Ｘ線領域において所
望の解像度を得られる光学系であれば、いかなるＸ線結
像光学系を用いても、その効果はなんら変わらない。ま
た、Ｘ線撮像素子３に関しては、Ｘ線の二次元像を所望
の解像度で観察できるものであれば、Ｘ線用ＣＣＤ、あ
るいは蛍光面を可視のカメラで観察する等の方法を用い
ることが可能である。
ルツシルト光学系以外のミラー構成による反射型光学
系、ウォルター型光学系等の全反射光学系、あるいは、
フレネルゾーンプレートレンズ等、Ｘ線領域において所
望の解像度を得られる光学系であれば、いかなるＸ線結
像光学系を用いても、その効果はなんら変わらない。ま
た、Ｘ線撮像素子３に関しては、Ｘ線の二次元像を所望
の解像度で観察できるものであれば、Ｘ線用ＣＣＤ、あ
るいは蛍光面を可視のカメラで観察する等の方法を用い
ることが可能である。
【００１２】図１において、４は反射鏡であり、Ｘ線結
像光学系１と像面Ｓ２との間に配置されている。５は点
光源あるいは疑似点光源（以下、単に点光源と言う）Ｐ
１を得るためのピンホールであり、反射鏡４に関して像
面Ｓ２と鏡像の位置に配置されている。
像光学系１と像面Ｓ２との間に配置されている。５は点
光源あるいは疑似点光源（以下、単に点光源と言う）Ｐ
１を得るためのピンホールであり、反射鏡４に関して像
面Ｓ２と鏡像の位置に配置されている。
【００１３】点光源Ｐ１からの光は、反射鏡４で反射
し、Ｘ線結像光学系１の開口の一部１−３を通して物体
面Ｓ１に配置された試料２に照射される。すなわち、本
実施の形態では、点光源Ｐ１により反射鏡４を介しＸ線
結像光学系１の開口の一部１−３を通して物体面Ｓ１に
配置された試料２を落射照明するようにしている。
し、Ｘ線結像光学系１の開口の一部１−３を通して物体
面Ｓ１に配置された試料２に照射される。すなわち、本
実施の形態では、点光源Ｐ１により反射鏡４を介しＸ線
結像光学系１の開口の一部１−３を通して物体面Ｓ１に
配置された試料２を落射照明するようにしている。
【００１４】６はＸ線用のビームスプリッタ、７は反射
原器（参照原器：反射鏡）である。。反射原器７はビー
ムスプリッタ６に関して物体面Ｓ１と対称の位置に配置
されている。このビームスプリッタ６と反射原器７とで
マッハツェンダー型の干渉計が構成されている。
原器（参照原器：反射鏡）である。。反射原器７はビー
ムスプリッタ６に関して物体面Ｓ１と対称の位置に配置
されている。このビームスプリッタ６と反射原器７とで
マッハツェンダー型の干渉計が構成されている。
【００１５】反射原器７の像と試料２の像はビームスプ
リッタ６により重ね合わされて干渉し、試料２によるＸ
線の位相変化が反射原器７によるＸ線の位相との相対変
化として、すなわち干渉の違いによるコントラストとし
て、Ｘ線撮像素子３上に結像される。
リッタ６により重ね合わされて干渉し、試料２によるＸ
線の位相変化が反射原器７によるＸ線の位相との相対変
化として、すなわち干渉の違いによるコントラストとし
て、Ｘ線撮像素子３上に結像される。
【００１６】マッハツェンダー型の干渉計を構成する反
射原器７あるいはビームスプリッタ６を光軸方向へ微小
移動することにより、干渉の違いによるコントラストを
変えることができる。この干渉の違いによるコントラス
トは、例えば反射原器７を微小移動させる場合、用いる
Ｘ線の波長の約１／４程度の移動量で反転する。
射原器７あるいはビームスプリッタ６を光軸方向へ微小
移動することにより、干渉の違いによるコントラストを
変えることができる。この干渉の違いによるコントラス
トは、例えば反射原器７を微小移動させる場合、用いる
Ｘ線の波長の約１／４程度の移動量で反転する。
【００１７】Ｘ線結像光学系１の焦点深度はλ／２ＮＡ
2 で与えられ、ＮＡが０．１の光学系であれば焦点深度
は波長の５０倍以上（波長１３ｎｍで０．６５μｍ）と
なるため、この移動量は焦点深度に比べればはるかに小
さく、結像状態を保ったまま、位相差によるコントラス
トを変化させることが可能である。
2 で与えられ、ＮＡが０．１の光学系であれば焦点深度
は波長の５０倍以上（波長１３ｎｍで０．６５μｍ）と
なるため、この移動量は焦点深度に比べればはるかに小
さく、結像状態を保ったまま、位相差によるコントラス
トを変化させることが可能である。
【００１８】点光源Ｐ１としては準単色化したＸ線を用
いる。ここで、点光源Ｐ１の単色性は可干渉距離とし
て、マッハツェンダー型の干渉計のアライメント精度と
微動範囲を制限する。また、点光源Ｐ１の大きさは、空
間的なコヒーレンスとして、干渉コントラストの見え方
に影響する。
いる。ここで、点光源Ｐ１の単色性は可干渉距離とし
て、マッハツェンダー型の干渉計のアライメント精度と
微動範囲を制限する。また、点光源Ｐ１の大きさは、空
間的なコヒーレンスとして、干渉コントラストの見え方
に影響する。
【００１９】Ｘ線結像光学系１の開口１−３内をコヒー
レントに照明するためにはバン（van Cittert-Zemike）
の定理より、図２に示すようなインコヒーレントな円形
光源（角直径α＝ρ／Ｒ）でほぼコヒーレントに照明さ
れる円形領域の直径ｄは、ｄ＝０．１６Ｒλ／ρで与え
られ、ｄが０．１６Ｒλ／ρで完全にインコヒーレント
になる。
レントに照明するためにはバン（van Cittert-Zemike）
の定理より、図２に示すようなインコヒーレントな円形
光源（角直径α＝ρ／Ｒ）でほぼコヒーレントに照明さ
れる円形領域の直径ｄは、ｄ＝０．１６Ｒλ／ρで与え
られ、ｄが０．１６Ｒλ／ρで完全にインコヒーレント
になる。
【００２０】ＮＡが０．１程度のＸ線結像光学系１を対
象とする場合、全面をほぼコヒーレントに照明するため
に必要な光源の大きさは、ＮＡ＝ｄ／２Ｒなので、ρ＝
０．１６Ｒλ／ｄより、２ρ＝Ｏ．１６λ／ＮＡ〜２１
ｎｍ程度のピンホールが必要になる。ピンホールを物体
面側に置く場合は縮小率倍になり、縮小率が１／２０の
場合は２ρ＝４２０ｎｍ程度となる。
象とする場合、全面をほぼコヒーレントに照明するため
に必要な光源の大きさは、ＮＡ＝ｄ／２Ｒなので、ρ＝
０．１６Ｒλ／ｄより、２ρ＝Ｏ．１６λ／ＮＡ〜２１
ｎｍ程度のピンホールが必要になる。ピンホールを物体
面側に置く場合は縮小率倍になり、縮小率が１／２０の
場合は２ρ＝４２０ｎｍ程度となる。
【００２１】〔Ｘ線反射鏡の検査〕本実施の形態のＸ線
干渉顕微鏡を用いてＸ線反射鏡の欠陥検査を行う場合に
は、試料２としてＸ線反射鏡、例えばＸ線縮小投影露光
用反射型マスク等を配置し、試料（以下、Ｘ線反射鏡）
２の反射面の位置を調整して、Ｘ線撮像素子３上に結像
するようにする。
干渉顕微鏡を用いてＸ線反射鏡の欠陥検査を行う場合に
は、試料２としてＸ線反射鏡、例えばＸ線縮小投影露光
用反射型マスク等を配置し、試料（以下、Ｘ線反射鏡）
２の反射面の位置を調整して、Ｘ線撮像素子３上に結像
するようにする。
【００２２】この際、Ｘ線結像光学系１として多層膜反
射鏡をコーティングした反射型光学系を用いる場合は、
観察するＸ線反射鏡２と波長マッチングをとらなければ
ならない。また、Ｘ線結像光学系１としてフレネルゾー
ンプレートレンズを用いる場合は、観察するＸ線反射鏡
２の最適波長において色収差が出ないよう光学系の配置
を最適化する必要がある。
射鏡をコーティングした反射型光学系を用いる場合は、
観察するＸ線反射鏡２と波長マッチングをとらなければ
ならない。また、Ｘ線結像光学系１としてフレネルゾー
ンプレートレンズを用いる場合は、観察するＸ線反射鏡
２の最適波長において色収差が出ないよう光学系の配置
を最適化する必要がある。
【００２３】Ｘ線反射鏡２の反射面がＸ線撮像素子３上
に結像するように調整した状態で、本実施の形態のＸ線
干渉顕微鏡は落射照明方式の顕微鏡として、Ｘ線反射鏡
２の反射面を明視野観察することができる。
に結像するように調整した状態で、本実施の形態のＸ線
干渉顕微鏡は落射照明方式の顕微鏡として、Ｘ線反射鏡
２の反射面を明視野観察することができる。
【００２４】次に、反射原器７の位置を調整して、反射
原器７がＸ線撮像素子３上に結像するように調整する。
焦点調整においては、Ｘ線反射鏡２ならびに反射原器７
上にあらかじめ配置した焦点合わせパタンを用いて焦点
調整を行うとよい。さらに、焦点調整の利便性を向上す
るために、光路を遮るシャッター８を配置してもよい。
原器７がＸ線撮像素子３上に結像するように調整する。
焦点調整においては、Ｘ線反射鏡２ならびに反射原器７
上にあらかじめ配置した焦点合わせパタンを用いて焦点
調整を行うとよい。さらに、焦点調整の利便性を向上す
るために、光路を遮るシャッター８を配置してもよい。
【００２５】Ｘ線反射鏡２と反射原器７の両方の像がビ
ームスプリッタ６で重ね合わされて、Ｘ線撮像素子３で
観察されるように調整した状態で、ビームスプリッタ６
の位置及び傾きを調整し、視野内に干渉縞が見えるよう
にする。この状態で、干渉顕微鏡として、Ｘ線反射鏡２
と反射原器７の相対的なＸ線の位相差を観察することが
できる。
ームスプリッタ６で重ね合わされて、Ｘ線撮像素子３で
観察されるように調整した状態で、ビームスプリッタ６
の位置及び傾きを調整し、視野内に干渉縞が見えるよう
にする。この状態で、干渉顕微鏡として、Ｘ線反射鏡２
と反射原器７の相対的なＸ線の位相差を観察することが
できる。
【００２６】反射原器７（あるいはビームスプリッタ
６）を光軸方向に往復微動させれば、マッハツェンダー
干渉計の光路が変化し、干渉縞の移動あるいはコントラ
スト変化が往復微動に伴って生じる。Ｘ線反射鏡２の欠
陥を検査するには、干渉顕微鏡の状態で、Ｘ線反射鏡２
を２次元にスキャンする。
６）を光軸方向に往復微動させれば、マッハツェンダー
干渉計の光路が変化し、干渉縞の移動あるいはコントラ
スト変化が往復微動に伴って生じる。Ｘ線反射鏡２の欠
陥を検査するには、干渉顕微鏡の状態で、Ｘ線反射鏡２
を２次元にスキャンする。
【００２７】欠陥は、コントラストの違いとして検出さ
れ、Ｘ線反射鏡２の反射面上の付着粒子、反射面の部分
欠落等欠陥は、反射原器７（あるいはビームスプリッタ
６）の往復微動に拘わらずコントラストが変化しない黒
欠陥として観察され、反射面下に埋め込まれた微小段差
等による位相型欠陥は、反射原器７（あるいはビームス
プリッタ６）の往復微動に伴ってコントラストが変化す
る欠陥として観察される。
れ、Ｘ線反射鏡２の反射面上の付着粒子、反射面の部分
欠落等欠陥は、反射原器７（あるいはビームスプリッタ
６）の往復微動に拘わらずコントラストが変化しない黒
欠陥として観察され、反射面下に埋め込まれた微小段差
等による位相型欠陥は、反射原器７（あるいはビームス
プリッタ６）の往復微動に伴ってコントラストが変化す
る欠陥として観察される。
【００２８】従って、Ｘ線反射鏡２の反射面のいかなる
種類の欠陥も検出でき、かつ、λ／２ＮＡ2 で与えられ
るＸ線干渉顕微鏡の解像度は、ＮＡが０．１の光学系で
あれば焦点深度は波長の５倍（波長１３ｎｍで６５ｎ
ｍ）となり、Ｘ線干渉顕微鏡の有する非常に高い空間分
解能で観察することができる。
種類の欠陥も検出でき、かつ、λ／２ＮＡ2 で与えられ
るＸ線干渉顕微鏡の解像度は、ＮＡが０．１の光学系で
あれば焦点深度は波長の５倍（波長１３ｎｍで６５ｎ
ｍ）となり、Ｘ線干渉顕微鏡の有する非常に高い空間分
解能で観察することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明のＸ線干渉顕微鏡によれば、点光源により試料を落
射照明することにより、試料をメンブレン等の脆弱な薄
膜で保持する必要がなく、試料の保持が簡単となり、光
学系も簡単となることから、一部研究用にとどまること
なく、各種の分野での普及を図ることができる。また、
本発明のＸ線干渉顕微鏡によれば、試料のＸ線吸収の違
いによるコントラストではなく、試料によるＸ線の位相
変化がＸ線撮像素子上に干渉コントラストして現れるた
め、試料による微小なＸ線の位相変化を非常に大きなコ
ントラストの違いとして観察可能となり、Ｘ線領域での
顕微鏡観察の感度を飛躍的に向上することが可能とな
る。また、本発明のＸ線反射鏡の検査方法によれば、上
述したＸ線干渉顕微鏡をＸ線反射鏡の欠陥検査に使用す
ることにより、反射面の微小な凹凸によるＸ線の位相変
化を極めて高い分解能で検出可能であるため、従来検出
不可能だった位相型欠陥の検出を非常に高い感度で行う
ことが可能となる。
発明のＸ線干渉顕微鏡によれば、点光源により試料を落
射照明することにより、試料をメンブレン等の脆弱な薄
膜で保持する必要がなく、試料の保持が簡単となり、光
学系も簡単となることから、一部研究用にとどまること
なく、各種の分野での普及を図ることができる。また、
本発明のＸ線干渉顕微鏡によれば、試料のＸ線吸収の違
いによるコントラストではなく、試料によるＸ線の位相
変化がＸ線撮像素子上に干渉コントラストして現れるた
め、試料による微小なＸ線の位相変化を非常に大きなコ
ントラストの違いとして観察可能となり、Ｘ線領域での
顕微鏡観察の感度を飛躍的に向上することが可能とな
る。また、本発明のＸ線反射鏡の検査方法によれば、上
述したＸ線干渉顕微鏡をＸ線反射鏡の欠陥検査に使用す
ることにより、反射面の微小な凹凸によるＸ線の位相変
化を極めて高い分解能で検出可能であるため、従来検出
不可能だった位相型欠陥の検出を非常に高い感度で行う
ことが可能となる。
【図１】 本発明に係るＸ線干渉顕微鏡の一実施の形態
の要部を示す図である。
の要部を示す図である。
【図２】 バン（van Cittert-Zemike）の定理を説明す
る図である。
る図である。
１…Ｘ線結像光学系、１−１，１−２…球面鏡、１−３
…開口の一部、２…試料（Ｘ線反射鏡）、Ｓ１…物体
面、Ｓ２…像面、３…Ｘ線撮像素子、４…反射鏡、５…
ピンホール、Ｐ１…点光源あるいは擬似点光源、６…ビ
ームスプリッタ、７…反射原器（参照原器：反射鏡）、
８…シャッター。
…開口の一部、２…試料（Ｘ線反射鏡）、Ｓ１…物体
面、Ｓ２…像面、３…Ｘ線撮像素子、４…反射鏡、５…
ピンホール、Ｐ１…点光源あるいは擬似点光源、６…ビ
ームスプリッタ、７…反射原器（参照原器：反射鏡）、
８…シャッター。
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(56)参考文献 特開 平５−157900（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−221500（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−150163（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−288702（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−47021（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−90607（ＪＰ，Ａ)
実開 昭49−15951（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭48−3584（ＪＰ，Ｂ１)
Ａｔｓｕｓｈｉ Ｍｏｍｏｓｅ，Ｐｈ
ａｓｅ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｔｏｍｏｇ
ｒａｐｈｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｕｓｉ
ｎｇ ａｎ Ｘ−ｒａｙ Ｉｎｔｅｒｆ
ｅｒｏｍｅｔｅｒ ，Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄ
ｉａｔｉｏｎ，デンマーク，1998年 ５
月 １日，ｖｏｌ． ５／ｐａｒｔ
３，ｐｐ． 309−314
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21K 7/00
G01B 15/00
G21K 1/06
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｘ線結像光学系と像面に配置されたＸ線
撮像素子との間に配置された反射鏡と、 この反射鏡に関して前記像面と鏡像の位置に配置され、
前記反射鏡を介し前記Ｘ線結像光学系の開口の一部を通
して物体面に配置された試料を落射照明する点光源とを
備えたことを特徴とするＸ線干渉顕微鏡。 - 【請求項２】 請求項１において、前記Ｘ線結像光学系
と前記物体面との間に配置されたビームスプリッタと、
このビームスプリッタに関して前記物体面と対称の位置
に配置された反射原器とを備え、前記ビームスプリッタ
と前記反射原器とでマッハツェンダー型の干渉計が構成
され、前記試料によるＸ線の位相変化が前記Ｘ線撮像素
子上に干渉コントラストとして現れることを特徴とする
Ｘ線干渉顕微鏡。 - 【請求項３】 請求項２記載のＸ線干渉顕微鏡の物体面
に試料としてＸ線反射鏡を配置し、前記Ｘ線干渉顕微鏡
の反射原器あるいはビームスプリッタを光軸方向へ微小
移動することにより、前記Ｘ線反射鏡の反射面における
位相型欠陥を検出するようにしたことを特徴とするＸ線
反射鏡の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00642399A JP3527118B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Ｘ線干渉顕微鏡およびｘ線反射鏡の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00642399A JP3527118B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Ｘ線干渉顕微鏡およびｘ線反射鏡の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000206300A JP2000206300A (ja) | 2000-07-28 |
| JP3527118B2 true JP3527118B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=11637979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00642399A Expired - Fee Related JP3527118B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Ｘ線干渉顕微鏡およびｘ線反射鏡の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3527118B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102113217B1 (ko) * | 2018-07-23 | 2020-05-21 | 광주과학기술원 | 레이저 유도 엑스선을 이용한 표적 단백질 추적 장치 |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP00642399A patent/JP3527118B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｔｓｕｓｈｉ Ｍｏｍｏｓｅ，Ｐｈａｓｅ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ ａｎ Ｘ−ｒａｙ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ，デンマーク，１９９８年 ５月 １日，ｖｏｌ． ５／ｐａｒｔ ３，ｐｐ． ３０９−３１４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000206300A (ja) | 2000-07-28 |
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