JPH0552780A - Ｘ線像拡大装置及び方法 - Google Patents
Ｘ線像拡大装置及び方法Info
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- JPH0552780A JPH0552780A JP3212006A JP21200691A JPH0552780A JP H0552780 A JPH0552780 A JP H0552780A JP 3212006 A JP3212006 A JP 3212006A JP 21200691 A JP21200691 A JP 21200691A JP H0552780 A JPH0552780 A JP H0552780A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高解像度の拡大Ｘ線像をその場観察できるよう
にする。 【構成】本発明は、試料３を、Ｘ線源１とＸ線２の一部
を吸収するＸ線吸収性薄膜４との間で、上記Ｘ線吸収性
薄膜表面のごく近い位置に置いて、試料にＸ線を照射
し、電歪素子からなる駆動機６により３軸方向に移動で
きる先端が鋭い探針５を、上記Ｘ線吸収性薄膜裏面のご
く近い位置に置いて走査し、各走査点におけるＸ線によ
って発生する上記Ｘ線吸収性薄膜と探針間の電流値や電
位を記録することにより、上記試料のＸ線吸収性薄膜上
における各走査点のＸ線強度を得て、上記試料のＸ線透
過像を可視化することを最も主要な特徴とする。
にする。 【構成】本発明は、試料３を、Ｘ線源１とＸ線２の一部
を吸収するＸ線吸収性薄膜４との間で、上記Ｘ線吸収性
薄膜表面のごく近い位置に置いて、試料にＸ線を照射
し、電歪素子からなる駆動機６により３軸方向に移動で
きる先端が鋭い探針５を、上記Ｘ線吸収性薄膜裏面のご
く近い位置に置いて走査し、各走査点におけるＸ線によ
って発生する上記Ｘ線吸収性薄膜と探針間の電流値や電
位を記録することにより、上記試料のＸ線吸収性薄膜上
における各走査点のＸ線強度を得て、上記試料のＸ線透
過像を可視化することを最も主要な特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型にして高分解能のＸ
線像拡大装置及び方法に関するものである。
線像拡大装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学式の顕微鏡などでは得られない微小
領域における、物質や生体中の元素分布、構造解析など
に、Ｘ線像を拡大する方法が用いられようとしている。
従来、Ｘ線像の拡大法としては、Ｘ線発生領域の小さい
ポイントＸ線源からのＸ線で試料を透過させ、Ｘ線フィ
ルムなどにＸ線像を結像させ、現像の後にフィルムの像
を拡大する方法ある。また、半導体装置製造等に利用さ
れているリソグラフィに使用されるレジスト上に試料を
密着させて、試料の上からＸ線を照射してレジストを感
光させ、現像してＸ線強度の変化をレジストの凹凸に変
換し、このレジストの凹凸を電子顕微鏡や走査型トンネ
ル顕微鏡などで観察してＸ線の拡大像を得る密着法があ
る。この方法では、レジストの解像度が高いので、１０
ｎｍ程度の解像度が得られるとされている。
領域における、物質や生体中の元素分布、構造解析など
に、Ｘ線像を拡大する方法が用いられようとしている。
従来、Ｘ線像の拡大法としては、Ｘ線発生領域の小さい
ポイントＸ線源からのＸ線で試料を透過させ、Ｘ線フィ
ルムなどにＸ線像を結像させ、現像の後にフィルムの像
を拡大する方法ある。また、半導体装置製造等に利用さ
れているリソグラフィに使用されるレジスト上に試料を
密着させて、試料の上からＸ線を照射してレジストを感
光させ、現像してＸ線強度の変化をレジストの凹凸に変
換し、このレジストの凹凸を電子顕微鏡や走査型トンネ
ル顕微鏡などで観察してＸ線の拡大像を得る密着法があ
る。この方法では、レジストの解像度が高いので、１０
ｎｍ程度の解像度が得られるとされている。
【０００３】その場観察が可能な方法としては、Ｘ線ミ
ラー、ゾーンプレートなどのＸ線光学素子によってＸ線
像を拡大して、蛍光板表面などに結像させて、拡大像を
得る方法などがある。Ｘ線光学素子による拡大方式で
は、１００倍程度の拡大率が限界である。そのため、蛍
光板上の投射像を光学的に拡大したり、また、Ｘ線光学
系によるＸ線拡大像を光電子発生面に結像させ、発生し
た光電子を電子光学系によって拡大するような方式がと
られている。
ラー、ゾーンプレートなどのＸ線光学素子によってＸ線
像を拡大して、蛍光板表面などに結像させて、拡大像を
得る方法などがある。Ｘ線光学素子による拡大方式で
は、１００倍程度の拡大率が限界である。そのため、蛍
光板上の投射像を光学的に拡大したり、また、Ｘ線光学
系によるＸ線拡大像を光電子発生面に結像させ、発生し
た光電子を電子光学系によって拡大するような方式がと
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のＸ線像を
Ｘ線フィルムに結像させる方法では、フィルム上の感光
剤粒子の大きさにより解像度が制限されており、１０μ
m程度の解像度であり、これ以上の解像度を得るのは不
可能である。解像度を向上させる方法としての、レジス
トの利用もレジストの現像工程に時間を要すること、得
られる像がレジストの現像工程に依存すること、などの
欠点あり、多数の試料を短時間で測定するのは困難であ
る。
Ｘ線フィルムに結像させる方法では、フィルム上の感光
剤粒子の大きさにより解像度が制限されており、１０μ
m程度の解像度であり、これ以上の解像度を得るのは不
可能である。解像度を向上させる方法としての、レジス
トの利用もレジストの現像工程に時間を要すること、得
られる像がレジストの現像工程に依存すること、などの
欠点あり、多数の試料を短時間で測定するのは困難であ
る。
【０００５】Ｘ線ミラーなどを使用したＸ線反射光学系
では、Ｘ線ミラーの表面粗さ（１ｎｍ以下）や、ミラー
製作時の工作精度に極限的な高精度値が要求される。そ
のため、製作するのは困難であり、製作時の歩留まりが
低いので、Ｘ線ミラーは高価である。しかも、拡大率は
１００倍程度にしかならない。Ｘ線拡大光学系の分解能
は、Ｘ線光学系の精度に主として依存する。また、上述
したような蛍光板表面などに投射された拡大Ｘ線像を拡
大する過程においても、Ｘ線像は蛍光ボケなどや、光電
子の発生角度分布などにより分解能は低下してしまう。
このため、Ｘ線光学系を使用したＸ線拡大法の解像限界
は、０．１μm程度である。
では、Ｘ線ミラーの表面粗さ（１ｎｍ以下）や、ミラー
製作時の工作精度に極限的な高精度値が要求される。そ
のため、製作するのは困難であり、製作時の歩留まりが
低いので、Ｘ線ミラーは高価である。しかも、拡大率は
１００倍程度にしかならない。Ｘ線拡大光学系の分解能
は、Ｘ線光学系の精度に主として依存する。また、上述
したような蛍光板表面などに投射された拡大Ｘ線像を拡
大する過程においても、Ｘ線像は蛍光ボケなどや、光電
子の発生角度分布などにより分解能は低下してしまう。
このため、Ｘ線光学系を使用したＸ線拡大法の解像限界
は、０．１μm程度である。
【０００６】以上説明したように、従来の方法では、解
像度の高いＸ線拡大像をその場観察できないという問題
点があった。本発明の目的は、高解像度の拡大Ｘ線像を
得ることができ、さらにその場観察ができるＸ線像拡大
装置及び方法を提供することにある。
像度の高いＸ線拡大像をその場観察できないという問題
点があった。本発明の目的は、高解像度の拡大Ｘ線像を
得ることができ、さらにその場観察ができるＸ線像拡大
装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料を、Ｘ線
源と、Ｘ線の一部を吸収するＸ線吸収性薄膜の間で、上
記Ｘ線吸収性薄膜表面のごく近い位置に置いて、試料に
Ｘ線を照射し、電歪素子により３軸方向に移動できる先
端が鋭い探針を、上記Ｘ線吸収性薄膜裏面のごく近い位
置に置いて走査し、各走査点におけるＸ線によって発生
する上記Ｘ線吸収性薄膜と探針間の電流値や電位を記録
することにより、上記試料のＸ線吸収性薄膜上における
各走査点のＸ線強度を得て、上記試料のＸ線透過像を可
視化することを最も主要な特徴とする。
源と、Ｘ線の一部を吸収するＸ線吸収性薄膜の間で、上
記Ｘ線吸収性薄膜表面のごく近い位置に置いて、試料に
Ｘ線を照射し、電歪素子により３軸方向に移動できる先
端が鋭い探針を、上記Ｘ線吸収性薄膜裏面のごく近い位
置に置いて走査し、各走査点におけるＸ線によって発生
する上記Ｘ線吸収性薄膜と探針間の電流値や電位を記録
することにより、上記試料のＸ線吸収性薄膜上における
各走査点のＸ線強度を得て、上記試料のＸ線透過像を可
視化することを最も主要な特徴とする。
【０００８】従来の技術とは、Ｘ線フィルムやレジス
ト、あるいはＸ線像を拡大するためのＸ線光学系を使用
することなく、Ｘ線吸収性薄膜表面に投射されたＸ線強
度分布を、先端が鋭い探針でＸ線吸収性薄膜裏面を走査
して探針の電位や流れる電流の大小を各走査点のＸ線強
度として、Ｘ線像を拡大することが異なる。
ト、あるいはＸ線像を拡大するためのＸ線光学系を使用
することなく、Ｘ線吸収性薄膜表面に投射されたＸ線強
度分布を、先端が鋭い探針でＸ線吸収性薄膜裏面を走査
して探針の電位や流れる電流の大小を各走査点のＸ線強
度として、Ｘ線像を拡大することが異なる。
【０００９】
【作用】Ｘ線を照射すると光電子の発生、Ｘ線吸収性薄
膜が光導電性膜であれば抵抗率の変化、などの現象が生
じる。これらの現象はＸ線吸収性薄膜に照射される局所
的なＸ線量に依存する。これらの、Ｘ線照射によって生
ずる現象を探針で検出する。駆動系で探針をＸ線吸収性
薄膜近傍で、微小距離の数ｎｍ単位で走査しながら、各
走査点における探針の電圧や探針に流れる電流などの信
号を記録する。各走査点における信号を画像化し、モニ
ターでＸ線吸収性薄膜表面のＸ線投射像の強度分布を観
察することにより拡大像を得る。
膜が光導電性膜であれば抵抗率の変化、などの現象が生
じる。これらの現象はＸ線吸収性薄膜に照射される局所
的なＸ線量に依存する。これらの、Ｘ線照射によって生
ずる現象を探針で検出する。駆動系で探針をＸ線吸収性
薄膜近傍で、微小距離の数ｎｍ単位で走査しながら、各
走査点における探針の電圧や探針に流れる電流などの信
号を記録する。各走査点における信号を画像化し、モニ
ターでＸ線吸収性薄膜表面のＸ線投射像の強度分布を観
察することにより拡大像を得る。
【００１０】
【実施例】第１図は本発明の実施例の基本構成を説明す
る図である。１はＸ線源であり、電子線照射型Ｘ線源
や、レーザプラズマＸ線源あるいは放電型プラズマＸ線
源、あるいは、シンクロトロン放射光Ｘ線源などが用い
られる。２はＸ線源１から発生するＸ線である。３は試
料で、４はＸ線を吸収するＸ線吸収性薄膜である。Ｘ線
２の波長は、試料３の材質によって異なる。例えば、細
胞などの生体を観察するのには、２〜５ｎｍが、また、
Ｘ線リソグラフィ用のＸ線マスクの観察には、０．５〜
１．５ｎｍの波長のＸ線が適する。試料３とＸ線吸収性
薄膜４の距離は近いほどＸ線像の解像性は上がるので、
２０μm以下が望ましい。Ｘ線吸収性薄膜４の厚さは
０．１〜５μm程度である。Ｘ線吸収性薄膜４の構造
は、Ｘ線検出法によって異なり、他の実施例で詳細に記
載する。５は先端が鋭い探針であり、電解研磨などによ
り作成される。６は探針５をＸＹＺ方向に走査するため
の電歪素子からなる駆動器である。７は探針５に流れる
電流や電圧を検出するためのアンプであり、８はアンプ
７の信号をフィリタリングや微分あるいは積分する信号
処理機である。９は探針５の電流値や電位を調整するた
めに、試料４にバイアス電圧を印加するためのバイアス
電圧発生機である。１０は探針駆動機６、探針信号処理
機８バイアス電圧発生機９を各々制御する制御装置であ
る。１１はＸ線透過像を観察するためのモニターであ
る。
る図である。１はＸ線源であり、電子線照射型Ｘ線源
や、レーザプラズマＸ線源あるいは放電型プラズマＸ線
源、あるいは、シンクロトロン放射光Ｘ線源などが用い
られる。２はＸ線源１から発生するＸ線である。３は試
料で、４はＸ線を吸収するＸ線吸収性薄膜である。Ｘ線
２の波長は、試料３の材質によって異なる。例えば、細
胞などの生体を観察するのには、２〜５ｎｍが、また、
Ｘ線リソグラフィ用のＸ線マスクの観察には、０．５〜
１．５ｎｍの波長のＸ線が適する。試料３とＸ線吸収性
薄膜４の距離は近いほどＸ線像の解像性は上がるので、
２０μm以下が望ましい。Ｘ線吸収性薄膜４の厚さは
０．１〜５μm程度である。Ｘ線吸収性薄膜４の構造
は、Ｘ線検出法によって異なり、他の実施例で詳細に記
載する。５は先端が鋭い探針であり、電解研磨などによ
り作成される。６は探針５をＸＹＺ方向に走査するため
の電歪素子からなる駆動器である。７は探針５に流れる
電流や電圧を検出するためのアンプであり、８はアンプ
７の信号をフィリタリングや微分あるいは積分する信号
処理機である。９は探針５の電流値や電位を調整するた
めに、試料４にバイアス電圧を印加するためのバイアス
電圧発生機である。１０は探針駆動機６、探針信号処理
機８バイアス電圧発生機９を各々制御する制御装置であ
る。１１はＸ線透過像を観察するためのモニターであ
る。
【００１１】これを動作するには、Ｘ線源１で発生した
Ｘ線２を試料３に照射して、Ｘ線吸収性薄膜４の表面に
試料３のＸ線透過像を投射する。Ｘ線吸収性薄膜４なら
びに探針５では、Ｘ線による光電子の発生、Ｘ線吸収性
薄膜が光導電性膜であれば抵抗率の変化、などの現象が
生じ、これらの現象はＸ線吸収性薄膜に照射される局所
的なＸ線量に依存する。これらの、Ｘ線照射によって生
ずる現象を探針５で検出する。探針駆動機６で探針５を
Ｘ線吸収性薄膜４上で、微小距離の数ｎｍ単位で走査し
ながら、各走査点における探針５の信号をアンプ７で増
幅し、信号処理機８で雑音などを除去する。制御装置１
０で各走査点における処理された信号を画像化し、モニ
ター１１でＸ線吸収性薄膜４表面のＸ線投射像の強度分
布を観察する。
Ｘ線２を試料３に照射して、Ｘ線吸収性薄膜４の表面に
試料３のＸ線透過像を投射する。Ｘ線吸収性薄膜４なら
びに探針５では、Ｘ線による光電子の発生、Ｘ線吸収性
薄膜が光導電性膜であれば抵抗率の変化、などの現象が
生じ、これらの現象はＸ線吸収性薄膜に照射される局所
的なＸ線量に依存する。これらの、Ｘ線照射によって生
ずる現象を探針５で検出する。探針駆動機６で探針５を
Ｘ線吸収性薄膜４上で、微小距離の数ｎｍ単位で走査し
ながら、各走査点における探針５の信号をアンプ７で増
幅し、信号処理機８で雑音などを除去する。制御装置１
０で各走査点における処理された信号を画像化し、モニ
ター１１でＸ線吸収性薄膜４表面のＸ線投射像の強度分
布を観察する。
【００１２】第２図は、投影Ｘ線によって、Ｘ線吸収性
薄膜で発生する光電子を検出する装置におけるＸ線吸収
性薄膜４の実施例である。１２は試料３を支持する薄膜
であり、厚さが１〜５μm程度の高分子膜や、ＳｉＮ、
ＳｉＣ、ダイヤモンド膜などである。１３はＸ線透過性
支持膜であり、ＳｉＮ，ＳｉＣ、ダイヤモンドや高分子
膜であり厚さは１〜５μm程度である。１４はＸ線透過
性支持膜１３が張られているフレームである。Ｘ線透過
性支持膜１３の試料３のＸ線透過像が投射される面に
は、導電性薄膜１５がコートされている。１６はＸ線の
一部を吸収し、Ｘ線による光電子発生率が高い光電子発
生用導電性薄膜である。光電子発生用導電性薄膜１６の
材料としては、Ｐｔ、Ｐｄなどの重金属が適し、膜厚は
数十ｎｍから数百ｎｍの膜厚が適する。１７は絶縁性液
体であり、導電性薄膜１６の面上を覆っている。探針５
は絶縁性液体１７中で走査する構造になっている。絶縁
性液体１７の材料としては、絶縁オイルなどの分子量の
高いオイルが適する。
薄膜で発生する光電子を検出する装置におけるＸ線吸収
性薄膜４の実施例である。１２は試料３を支持する薄膜
であり、厚さが１〜５μm程度の高分子膜や、ＳｉＮ、
ＳｉＣ、ダイヤモンド膜などである。１３はＸ線透過性
支持膜であり、ＳｉＮ，ＳｉＣ、ダイヤモンドや高分子
膜であり厚さは１〜５μm程度である。１４はＸ線透過
性支持膜１３が張られているフレームである。Ｘ線透過
性支持膜１３の試料３のＸ線透過像が投射される面に
は、導電性薄膜１５がコートされている。１６はＸ線の
一部を吸収し、Ｘ線による光電子発生率が高い光電子発
生用導電性薄膜である。光電子発生用導電性薄膜１６の
材料としては、Ｐｔ、Ｐｄなどの重金属が適し、膜厚は
数十ｎｍから数百ｎｍの膜厚が適する。１７は絶縁性液
体であり、導電性薄膜１６の面上を覆っている。探針５
は絶縁性液体１７中で走査する構造になっている。絶縁
性液体１７の材料としては、絶縁オイルなどの分子量の
高いオイルが適する。
【００１３】このような構造になっているので、試料を
透過したＸ線は、光電子発生用導電性薄膜１６に照射さ
れ、表面からＸ線による光電子が発生し、探針５に電子
が到達して流れる。光電子のエネルギは、Ｘ線のエネル
ギ１ｋｅＶと同程度となる。このため、大気中では、光
電子の飛程は１００μm程度になって、探針５の周囲１
００μm程度の離れた光電子発生用導電性薄膜１６の表
面からの電子も探針５に捕獲されることになり、探針５
で得られるＸ線像の解像度は１００μm以上になる。ま
た、光電子発生用導電性薄膜１６を透過したＸ線が探針
５に照射され、探針表面から光電子が放出され、これに
よるアンプ７に入る信号のノイズレベルが上がって、良
好な信号は得られなくなる。そこで、探針５の電流がリ
ークせず、かつ電歪素子による探針５を駆動可能な絶縁
性液体１７で、探針５および二次電子発生用導電性薄膜
１６を浸す構造にしている。絶縁性液体１７により、光
電子発生用導電性薄膜１６で発生した光電子は吸収さ
れ、かつ光電子発生用導電性薄膜１６を透過してきたＸ
線も吸収される。さらに、オイルなどの液体中では１ｋ
ｅＶ程度のエネルギ電子は、飛程距離が数十ｎｍにな
り、探針５の先端の極近傍の光電子発生用薄膜面１６の
みの電子を捕獲することになって、Ｘ線像の解像度は数
十ｎｍ程度に向上する。さらに、液体中ではＸ線の吸収
割合が大きいので、探針５の先端部以外に達するＸ線量
が減少して探針５に流れる電流のノイズも減少する。試
料面にある導電性薄膜１５は、Ｘ線透過性支持膜１３が
絶縁性の場合に、試料面に光電子が蓄積されて空間電界
を生じて、光電子発生用導電性薄膜１６に影響を与える
ことを防止している。
透過したＸ線は、光電子発生用導電性薄膜１６に照射さ
れ、表面からＸ線による光電子が発生し、探針５に電子
が到達して流れる。光電子のエネルギは、Ｘ線のエネル
ギ１ｋｅＶと同程度となる。このため、大気中では、光
電子の飛程は１００μm程度になって、探針５の周囲１
００μm程度の離れた光電子発生用導電性薄膜１６の表
面からの電子も探針５に捕獲されることになり、探針５
で得られるＸ線像の解像度は１００μm以上になる。ま
た、光電子発生用導電性薄膜１６を透過したＸ線が探針
５に照射され、探針表面から光電子が放出され、これに
よるアンプ７に入る信号のノイズレベルが上がって、良
好な信号は得られなくなる。そこで、探針５の電流がリ
ークせず、かつ電歪素子による探針５を駆動可能な絶縁
性液体１７で、探針５および二次電子発生用導電性薄膜
１６を浸す構造にしている。絶縁性液体１７により、光
電子発生用導電性薄膜１６で発生した光電子は吸収さ
れ、かつ光電子発生用導電性薄膜１６を透過してきたＸ
線も吸収される。さらに、オイルなどの液体中では１ｋ
ｅＶ程度のエネルギ電子は、飛程距離が数十ｎｍにな
り、探針５の先端の極近傍の光電子発生用薄膜面１６の
みの電子を捕獲することになって、Ｘ線像の解像度は数
十ｎｍ程度に向上する。さらに、液体中ではＸ線の吸収
割合が大きいので、探針５の先端部以外に達するＸ線量
が減少して探針５に流れる電流のノイズも減少する。試
料面にある導電性薄膜１５は、Ｘ線透過性支持膜１３が
絶縁性の場合に、試料面に光電子が蓄積されて空間電界
を生じて、光電子発生用導電性薄膜１６に影響を与える
ことを防止している。
【００１４】探針５の先端で発生する光電子電流を検出
することも可能である。Ｘ線吸収性薄膜４が原子番号の
小さい材料、例えばダイヤモンド膜や、ＳｉＣ、Ｓｉ
Ｎ、Ｓｉ膜などで構成された厚さが０．１〜５μmであ
り、光電子発生用導電性薄膜１６がＸ線を透過させるに
十分薄い１〜１０ｎｍであれば、Ｘ線吸収性薄膜４はＸ
線を透過させる。さらに、探針５が、光電子の発生効率
の高い材料であるＰｄやＰｔであれば、探針５の先端部
の表面で、Ｘ線吸収性薄膜を透過したＸ線によって光電
子が発生して、Ｘ線量に対応した電流がながれＸ線が測
定できることになる。
することも可能である。Ｘ線吸収性薄膜４が原子番号の
小さい材料、例えばダイヤモンド膜や、ＳｉＣ、Ｓｉ
Ｎ、Ｓｉ膜などで構成された厚さが０．１〜５μmであ
り、光電子発生用導電性薄膜１６がＸ線を透過させるに
十分薄い１〜１０ｎｍであれば、Ｘ線吸収性薄膜４はＸ
線を透過させる。さらに、探針５が、光電子の発生効率
の高い材料であるＰｄやＰｔであれば、探針５の先端部
の表面で、Ｘ線吸収性薄膜を透過したＸ線によって光電
子が発生して、Ｘ線量に対応した電流がながれＸ線が測
定できることになる。
【００１５】第３図は、Ｘ線による光導電性膜膜を用い
た実施例である。１８はＸ線が照射されると抵抗率が変
化する光導電性薄膜で、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、アモルファ
スＳｉなどである。１９はＰｔやＡｕなどの導電性薄膜
であり、光導電体膜１８とＸ線透過性薄膜１３の間に挟
まれた積層構造をしており、バイアス電圧発生機９に電
気的に接続されている。
た実施例である。１８はＸ線が照射されると抵抗率が変
化する光導電性薄膜で、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、アモルファ
スＳｉなどである。１９はＰｔやＡｕなどの導電性薄膜
であり、光導電体膜１８とＸ線透過性薄膜１３の間に挟
まれた積層構造をしており、バイアス電圧発生機９に電
気的に接続されている。
【００１６】このような構造になっているので、Ｘ線透
過性薄膜１３を透過して、光導電性薄膜１８に試料の透
過Ｘ線が照射されると、照射Ｘ線量に対応して、Ｘ線照
射された部分の抵抗率が変化する。すなわち、Ｘ線照射
された部分において、光導電性膜１８中の伝導電子また
は正孔が増加して、照射Ｘ線量に応じて電気抵抗が減少
する。探針５を十分光導電性膜１８の表面に近づける
と、バイアス電圧が印加されている導電性薄膜１９と探
針５との間に電流が流れる。電流値はＸ線照射強度に対
応するので、Ｘ線照射の強度分布が測定される。第２図
で示したように、探針５への光電子やＸ線照射の影響を
低減するために、探針５を絶縁性液体１７に浸す構造で
の測定も可能である。
過性薄膜１３を透過して、光導電性薄膜１８に試料の透
過Ｘ線が照射されると、照射Ｘ線量に対応して、Ｘ線照
射された部分の抵抗率が変化する。すなわち、Ｘ線照射
された部分において、光導電性膜１８中の伝導電子また
は正孔が増加して、照射Ｘ線量に応じて電気抵抗が減少
する。探針５を十分光導電性膜１８の表面に近づける
と、バイアス電圧が印加されている導電性薄膜１９と探
針５との間に電流が流れる。電流値はＸ線照射強度に対
応するので、Ｘ線照射の強度分布が測定される。第２図
で示したように、探針５への光電子やＸ線照射の影響を
低減するために、探針５を絶縁性液体１７に浸す構造で
の測定も可能である。
【００１７】以上から明らかなように、探針５は電歪素
子により数ｎｍ単位で走査できるので、Ｘ線像の解像度
も数ｎｍ程度になる。また、Ｘ線の拡大像はモニターで
その場観察できる。この結果、従来の技術では不可能で
あった、高解像度のＸ線拡大像をその場観察しながら観
察できるので、観察が短時間で試料をより詳しく調べる
ことができる。
子により数ｎｍ単位で走査できるので、Ｘ線像の解像度
も数ｎｍ程度になる。また、Ｘ線の拡大像はモニターで
その場観察できる。この結果、従来の技術では不可能で
あった、高解像度のＸ線拡大像をその場観察しながら観
察できるので、観察が短時間で試料をより詳しく調べる
ことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ線フィルムやレジスト、あるいはＸ線像を拡大するた
めのＸ線光学系を使用することなく、試料のＸ線透過像
を高分解能でその場観察できるため、細胞や神経などの
生体Ｘ線像観察、あるいはミクロな各種の元素の分布状
態の観察に使用できる。さらに、Ｘ線リソグラフィに使
用されるＸ線マスクにおける線幅や、パタンサイズを、
パタン転写するのと同一の構成で、Ｘ線で測定すること
が可能になるので、Ｘ線マスクの管理や保証が可能にな
る。
Ｘ線フィルムやレジスト、あるいはＸ線像を拡大するた
めのＸ線光学系を使用することなく、試料のＸ線透過像
を高分解能でその場観察できるため、細胞や神経などの
生体Ｘ線像観察、あるいはミクロな各種の元素の分布状
態の観察に使用できる。さらに、Ｘ線リソグラフィに使
用されるＸ線マスクにおける線幅や、パタンサイズを、
パタン転写するのと同一の構成で、Ｘ線で測定すること
が可能になるので、Ｘ線マスクの管理や保証が可能にな
る。
【図１】本発明の全体の構成図である。
【図２】第１の実施例である光電子を検出して拡大Ｘ線
像を得る方法のＸ線透過性薄膜部の詳細図である。
像を得る方法のＸ線透過性薄膜部の詳細図である。
【図３】第２の実施例である光導電性薄膜に流れる電流
を検出して拡大Ｘ線像を得る方法のＸ線透過性薄膜部の
詳細図である。
を検出して拡大Ｘ線像を得る方法のＸ線透過性薄膜部の
詳細図である。
１ Ｘ線源 ２ Ｘ線 ３ 試料 ４ Ｘ線吸収性薄膜 ５ 探針 ６ 駆動機 ７ アンプ ８ 信号処理機 ９ バイアス電圧発生機 １０制御装置 １１ モニター １２ 試料支持膜 １３ Ｘ線透過性支持膜 １４ フレーム １５ 導電性薄膜 １６ 光電子発生用導電性薄膜 １７ 絶縁性液体 １８ 光導電性薄膜 １９ 導電性薄膜
Claims (3)
- 【請求項１】 試料にＸ線を照射するＸ線源と、上記試
料を透過したＸ線の一部を吸収するＸ線吸収性薄膜と、
上記Ｘ線吸収性薄膜に対し上記試料の反対側に配置され
た探針と、該探針を３軸方向に駆動する手段とを有し、
上記Ｘ線吸収性薄膜と上記探針との間に生じる電流また
は電圧を検出する手段と、上記探針の位置と上記電圧ま
たは上記電流の関係を表示する手段を有することを特徴
とするＸ線像拡大装置。 - 【請求項２】 Ｘ線の一部を吸収するＸ線吸収性薄膜と
して、光導電性膜を用いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のＸ線像拡大装置。 - 【請求項３】 Ｘ線吸収性薄膜の表面のごく近い位置に
試料が配置され、上記試料にＸ線を照射して上記Ｘ線吸
収性薄膜に上記試料のＸ線透過像を投射し、上記Ｘ線吸
収性薄膜裏面のごく近い位置を探針で走査し、各走査点
において上記Ｘ線吸収性薄膜と上記探針間に生じる電圧
や電流を検出して、上記試料のＸ線透過像を可視化する
ことを特徴とするＸ線像拡大方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212006A JPH0552780A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Ｘ線像拡大装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212006A JPH0552780A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Ｘ線像拡大装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552780A true JPH0552780A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16615328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212006A Pending JPH0552780A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Ｘ線像拡大装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552780A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5464977A (en) * | 1993-03-10 | 1995-11-07 | Nikon Corporation | Scanning optical detection apparatus and method, and photoelectric conversion medium applied thereto |
| JP2017129370A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社東芝 | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3212006A patent/JPH0552780A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5464977A (en) * | 1993-03-10 | 1995-11-07 | Nikon Corporation | Scanning optical detection apparatus and method, and photoelectric conversion medium applied thereto |
| JP2017129370A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社東芝 | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 |
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