JPH07174900A - X-ray optical element, x-ray optical device, and aligning method - Google Patents

X-ray optical element, x-ray optical device, and aligning method

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JPH07174900A
JPH07174900A JP5320459A JP32045993A JPH07174900A JP H07174900 A JPH07174900 A JP H07174900A JP 5320459 A JP5320459 A JP 5320459A JP 32045993 A JP32045993 A JP 32045993A JP H07174900 A JPH07174900 A JP H07174900A
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JP
Japan
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ray
ray optical
optical axis
optical element
optical
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Application number
JP5320459A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Moriyama
健 森山
Norihiro Katakura
則浩 片倉
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PURPOSE:To simply adjust the optical axis of X-ray optical elements in a short time. CONSTITUTION:A plurality of X-ray optical elements 2-6 are arranged in an X-ray optical device, with the optical axis AX aligned in common. Optical axis adjusting alignment marks 11 set with the relative positional relations with the optical axis AX of the X-ray optical elements 2-6 in advance are provided on the X-ray optical elements 2-6 respectively. Positions of the X-ray optical elements 2-6 are adjusted by a driving mechanism 16 so that the respective alignment marks 11 of the X-ray optical elements 2-6 are located on the same straight line.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばX線顕微鏡な
どのX線光学装置に用いられるX線ゾーンプレートなど
のX線光学素子、およびそのアライメント方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray optical element such as an X-ray zone plate used in an X-ray optical apparatus such as an X-ray microscope, and an alignment method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、可視光線等に比較して波長の短い
X線を用いたX線光学装置、たとえばX線顕微鏡やX線
縮小露光装置が提案されている。一例として、X線顕微
鏡は、観察光に波長の短い(2〜4nm)X線を用いた
顕微鏡である。従来、生物観察に欠かせない細胞内部を
観察する顕微鏡としては、主に光学顕微鏡と電子顕微鏡
とがある。光学顕微鏡は生きたままの器官を観察できる
が、可視光を利用しているために分解能は200nmが
限界である。これに対して、電子顕微鏡は波長の短い電
子線を利用しているために分解能は光学顕微鏡に比較し
て遥かに高いが、試料を真空中に入れなければならない
ために生きたままの生物を観察することは難しい。そこ
で、光学顕微鏡と電子顕微鏡の双方が観察できない領域
をカバーするX線顕微鏡の開発がなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, X-ray optical devices, such as X-ray microscopes and X-ray reduction exposure devices, have been proposed which use X-rays having a shorter wavelength than visible light. As an example, the X-ray microscope is a microscope that uses short-wavelength (2-4 nm) X-rays as observation light. Conventionally, there are mainly optical microscopes and electron microscopes as microscopes for observing the inside of cells which are indispensable for biological observation. An optical microscope can observe living organs, but its resolution is limited to 200 nm because it uses visible light. On the other hand, the electron microscope has a much higher resolution than the optical microscope because it uses an electron beam with a short wavelength, but since the sample has to be put in a vacuum, the living organisms are kept alive. It's difficult to observe. Therefore, an X-ray microscope that covers an area that cannot be observed by both the optical microscope and the electron microscope has been developed.

【0003】X線顕微鏡は、波長の短いX線を使用して
いるために分解能も光学顕微鏡の限界よりもさらに細か
い5nmを達成でき、しかも、試料のX線透過率を画像
にするために現在使用されている光学顕微鏡と比べて違
ったコントラストでの観察が可能である。また、X線顕
微鏡に使用する波長のX線は水を透過するため、生きた
ままの生物の器官を観察することができ、生物のダイナ
ミックな動きも観察できる特徴を持っている。
Since an X-ray microscope uses short-wavelength X-rays, the resolution is 5 nm, which is finer than the limit of an optical microscope, and at the present time, the X-ray transmittance of a sample is imaged. It is possible to observe with a contrast different from that of the optical microscope used. In addition, since X-rays having a wavelength used in an X-ray microscope penetrate water, it is possible to observe living organs of living organisms and observe dynamic movements of living organisms.

【0004】図12は、従来のX線顕微鏡の光学系を示
す概略図である。この図において、1は点でその位置を
示すX線源、2はフィルター、3はコンデンサーゾーン
プレート、4は絞り、5は不図示のサンプル(試料)を
保持するホルダー、6は対物ゾーンプレート、7はX線
検出器である。これらX線源1、フィルター2などは、
空気によるX線の減衰を防ぐために不図示の真空容器内
に配置されている。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an optical system of a conventional X-ray microscope. In this figure, 1 is an X-ray source whose position is indicated by a point, 2 is a filter, 3 is a condenser zone plate, 4 is a diaphragm, 5 is a holder for holding a sample (sample) not shown, 6 is an objective zone plate, 7 is an X-ray detector. These X-ray source 1, filter 2, etc.
It is arranged in a vacuum container (not shown) in order to prevent X-rays from being attenuated by air.

【0005】従来、フィルター2などのX線光学素子の
光軸調整は、X線光学素子を真空容器内に配置する際に
素子を取り付ける枠などを用いておおよその光軸調整を
行い、さらに真空容器内の真空を引いてからX線源1よ
りX線を照射してその結像位置を確認する工程と真空容
器内を大気に開放してX線光学素子の位置を微調整する
工程とを繰りかえすことにより行っていた。
Conventionally, the optical axis adjustment of an X-ray optical element such as the filter 2 is performed by roughly adjusting the optical axis by using a frame for attaching the X-ray optical element when the X-ray optical element is placed in a vacuum container. The steps of irradiating X-rays from the X-ray source 1 to check the image forming position after drawing a vacuum in the container and the step of finely adjusting the position of the X-ray optical element by opening the inside of the vacuum container to the atmosphere. It went by repeating.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
X線顕微鏡においては、X線を実際に照射してX線光学
素子の光軸調整を行っていたので、真空容器内の真空を
引く、および大気に開放する工程とを繰り返し行わなけ
ればならず、光軸調整に非常に時間がかかっていた。光
軸調整工程はサンプルや光学素子を交換する度に必要と
されるため、迅速に光軸調整工程を行う要求は大きい。
また、X線顕微鏡で観察するサンプルの大きさが数百μ
m程度と小さいため、光軸の微調整をする作業が困難で
ある。さらに、光軸微調整にX線を用いているため、こ
の光軸調整作業中にもサンプルにX線が照射されてサン
プルが長時間X線に曝露されるおそれがある。サンプル
にX線を長時間照射するとサンプルが死滅するおそれが
あるため、従来のX線顕微鏡では生きた状態の生物の器
官を観察できない可能性がある。
However, in the conventional X-ray microscope, since the X-ray optical element is actually irradiated to adjust the optical axis of the X-ray optical element, a vacuum is drawn in the vacuum container. The process of opening to the atmosphere had to be repeated, and adjustment of the optical axis took a very long time. Since the optical axis adjusting step is required every time the sample or the optical element is replaced, there is a great demand for performing the optical axis adjusting step quickly.
In addition, the size of the sample observed with an X-ray microscope is several hundred μ.
Since it is as small as about m, it is difficult to finely adjust the optical axis. Furthermore, since X-rays are used for fine adjustment of the optical axis, the sample may be irradiated with X-rays even during this optical axis adjustment work, and the sample may be exposed to the X-rays for a long time. If the sample is irradiated with X-rays for a long time, the sample may be killed, and thus it may not be possible to observe the organs of living organisms with a conventional X-ray microscope.

【0007】X線のかわりに可視光をX線光学素子に照
射して光軸調整を行うことも考えられるが、反射鏡であ
ればX線の伝播経路と可視光の伝播経路は共通になるも
のの、ゾーンプレートでは回折等を用いて結像作用を実
現しているために波長が異なればその伝播経路も異な
り、正確な光軸調整はできない。
It is possible to irradiate the X-ray optical element with visible light instead of X-rays to adjust the optical axis. However, in the case of a reflecting mirror, the X-ray propagation path and the visible light propagation path are common. However, in the zone plate, since the imaging action is realized by using diffraction or the like, if the wavelength is different, the propagation path is also different and the optical axis cannot be adjusted accurately.

【0008】本発明の目的は、X線光学素子の光軸調整
を簡易にかつ短時間に行いうるX線光学素子、X線光学
装置およびアライメント方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an X-ray optical element, an X-ray optical device and an alignment method which can easily adjust the optical axis of the X-ray optical element in a short time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1に対
応付けて説明すると、請求項1の発明は、X線光学素子
2〜6に、光軸AXとの相対的位置関係が予め定められ
た光軸調整用アライメントマーク11を設けることによ
り上述の目的を達成している。
To explain the present invention by associating it with FIG. 1 showing an embodiment, in the invention of claim 1, the X-ray optical elements 2 to 6 have a relative positional relationship with the optical axis AX in advance. The above-described object is achieved by providing the predetermined alignment mark 11 for adjusting the optical axis.

【0010】また、請求項2の発明は、複数のX線光学
素子2〜6がその光軸AXを共通にして配置されてなる
X線光学装置に適用され、そして、上述の目的は、X線
光学素子2〜6に設けられ、その光軸AXとの相対的位
置関係が予め定められた光軸調整用アライメントマーク
11を用い、X線光学素子2〜6のそれぞれのアライメ
ントマーク11が同一直線上に位置するようにX線光学
素子2〜6の位置を調整する位置調整手段16を設ける
ことにより達成される。
Further, the invention of claim 2 is applied to an X-ray optical apparatus in which a plurality of X-ray optical elements 2 to 6 are arranged so that their optical axes AX are in common, and the above-mentioned object is X-ray. The optical axis adjusting alignment marks 11 provided on the linear optical elements 2 to 6 and having a predetermined relative positional relationship with the optical axis AX are used. This is achieved by providing position adjusting means 16 for adjusting the positions of the X-ray optical elements 2 to 6 so that they are located on a straight line.

【0011】さらに、請求項3の発明は、複数のX線光
学素子2〜6の光軸AXを共通にして配置するようにX
線光学素子2〜6の位置を調整するアライメント方法に
適用され、そして、上述の目的は、X線光学素子2〜6
のそれぞれの光軸AXとの相対的位置関係が同一になる
ようにX線光学素子2〜6のそれぞれに設けられたアラ
イメントマーク11が同一直線上に位置するようにX線
光学素子2〜6の位置を調整することにより達成され
る。
Furthermore, in the invention of claim 3, the X-ray optical elements 2 to 6 are arranged so that the optical axes AX are arranged in common.
The present invention is applied to an alignment method for adjusting the positions of the X-ray optical elements 2 to 6, and the above-mentioned object is applied.
X-ray optical elements 2 to 6 such that the alignment marks 11 provided on each of the X-ray optical elements 2 to 6 are positioned on the same straight line so that the relative positional relationship with each of the optical axes AX of the X-ray optical elements is the same. It is achieved by adjusting the position of.

【0012】[0012]

【作用】光軸調整用アライメントマーク11は、各X線
光学素子2〜6の光軸AXとの相対的位置関係が予め定
められた位置に設けられているので、このアライメント
マーク11が同一直線上に位置するように各X線光学素
子2〜6の位置を調整することによりX線光学素子2〜
6の光軸AXを共通にすることができる。
The alignment mark 11 for adjusting the optical axis is provided at a position where the relative positional relationship with the optical axis AX of each of the X-ray optical elements 2 to 6 is set in advance. By adjusting the positions of the respective X-ray optical elements 2 to 6 so that they are positioned on the line, the X-ray optical elements 2 to
The six optical axes AX can be made common.

【0013】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used for making the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明によるX線光学装置が適用さ
れたX線顕微鏡の一実施例を示す図である。本実施例の
X線顕微鏡も、従来のそれと同様に、X線源1、フィル
ター2、コンデンサーゾーンプレート3、絞り4、サン
プルホルダー5、対物ゾーンプレート6およびX線検出
器としてのX線CCD7を備えている。
1 is a diagram showing an embodiment of an X-ray microscope to which an X-ray optical apparatus according to the present invention is applied. Also in the X-ray microscope of the present embodiment, the X-ray source 1, the filter 2, the condenser zone plate 3, the diaphragm 4, the sample holder 5, the objective zone plate 6 and the X-ray CCD 7 as the X-ray detector are used as in the conventional case. I have it.

【0015】図2〜図5は本実施例のX線顕微鏡に用い
られるX線光学素子を示す平面図であり、図2は対物ゾ
ーンプレート、図3はコンデンサーゾーンプレート、図
4はサンプルホルダー、図5は絞りを示す。これらゾー
ンプレート3、6、サンプルホルダー5、絞り4(およ
び図示しないフィルター2)はそれぞれ支持基板である
シリコンウエハ10に支持されている。本実施例では、
シリコンウエハ10の平面形状はそれぞれ同一形状の略
正方形に形成され、かつ、各光学素子の光軸がシリコン
ウエハ10の中心に位置するようにそれぞれの光学素子
がシリコンウエハ10に支持されている。
2 to 5 are plan views showing an X-ray optical element used in the X-ray microscope of this embodiment. FIG. 2 is an objective zone plate, FIG. 3 is a condenser zone plate, and FIG. 4 is a sample holder. FIG. 5 shows a diaphragm. The zone plates 3 and 6, the sample holder 5, and the diaphragm 4 (and the filter 2 (not shown)) are supported by a silicon wafer 10, which is a supporting substrate. In this embodiment,
The planar shape of the silicon wafer 10 is formed into a substantially square shape having the same shape, and each optical element is supported by the silicon wafer 10 so that the optical axis of each optical element is located at the center of the silicon wafer 10.

【0016】各X線光学素子を支持するシリコンウエハ
10のうち、X線の伝播に影響しない場所である四隅に
はそれぞれアライメントマークである窓11が形成され
ている。各シリコンウエハ10の窓11はそれぞれ同一
形状に形成され、かつ、シリコンウエハ10が支持する
光学素子の光軸との相対的位置関係が各シリコンウエハ
10でそれぞれ同一となるような位置に形成されてい
る。
On the silicon wafer 10 supporting each X-ray optical element, windows 11 are formed as alignment marks at the four corners which are locations that do not affect the propagation of X-rays. The windows 11 of each silicon wafer 10 are formed in the same shape, and are formed in such positions that the relative positional relationship with the optical axis of the optical element supported by the silicon wafer 10 is the same in each silicon wafer 10. ing.

【0017】本実施例では、シリコンウエハ10に形成
された窓11は、平面形状が略正方形の貫通孔からな
る。窓11の作製方法は任意であるが、シリコンウエハ
10には面方位があるので、異方性エッチングによりシ
リコンウエハ10に貫通孔を形成すれば、窓11の四隅
を略直角にでき、かつ、各辺がなめらかな窓11を形成
することができる。但し、異方性エッチングによりシリ
コンウエハ10をエッチングすると、窓11の形状が図
9に示すように先細りになるので、窓11の一番細い部
分の一辺の長さ(図中にdで示す)が各シリコンウエハ
10の窓11で共通になるように形成すればよい。
In this embodiment, the window 11 formed in the silicon wafer 10 is a through hole having a substantially square plan shape. Although the method of manufacturing the window 11 is arbitrary, since the silicon wafer 10 has a plane orientation, if the through holes are formed in the silicon wafer 10 by anisotropic etching, the four corners of the window 11 can be made substantially right angles, and A window 11 having smooth sides can be formed. However, when the silicon wafer 10 is etched by anisotropic etching, the shape of the window 11 becomes tapered as shown in FIG. 9, so that the length of one side of the thinnest portion of the window 11 (indicated by d in the figure). May be formed so as to be common to the windows 11 of each silicon wafer 10.

【0018】一例として、シリコンウエハ10の各辺が
10mm、一番大きい光学素子のコンデンサーゾーンプ
レート3の直径が100μmであった場合、一辺の長さ
が100μmの窓11が端部から1mmの位置に形成さ
れる。窓11の一辺の長さは、後述する検出器(CC
D)18の受光面18aの大きさ、および窓11による
回折の影響等を考慮して定められる。
As an example, when each side of the silicon wafer 10 is 10 mm and the diameter of the condenser zone plate 3 of the largest optical element is 100 μm, the window 11 having a side length of 100 μm is located 1 mm from the end. Is formed. The length of one side of the window 11 is the detector (CC
D) It is determined in consideration of the size of the light receiving surface 18a of 18 and the influence of diffraction by the window 11.

【0019】各シリコンウエハ10は、図6(a)、(b)
に示すように2つ割りの支持枠12、12の間に配置さ
れ、かつ、ボルト13等の締結手段により挾持されるこ
とにより不図示の真空容器内に固定される。したがっ
て、上述した窓11は、支持枠12により支持される部
分を外して形成される。本実施例では、図1に示すよう
に、各シリコンウエハ10は光学的設計から要求される
所定間隔をおいて互いに平行になるように配置され、か
つ、各光学素子の光軸AXが同一直線上に位置するよう
に配置される。
Each silicon wafer 10 is shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
As shown in FIG. 3, the support frame 12 is arranged between the two support frames 12, and is clamped by a fastening means such as a bolt 13 so as to be fixed in a vacuum container (not shown). Therefore, the window 11 described above is formed by removing the portion supported by the support frame 12. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the silicon wafers 10 are arranged parallel to each other with a predetermined interval required for optical design, and the optical axes AX of the optical elements are the same. It is arranged so as to be located on the line.

【0020】真空容器内には、図7に示すように、支持
枠12に傾斜を与える傾斜駆動装置14、および傾斜駆
動装置14を図中Y軸方向およびZ軸方向にそれぞれ微
小距離だけ駆動するYZステージ15が設けられてお
り、これら傾斜駆動装置14およびYZステージ15に
よりシリコンウエハ10、ひいては各X線光学素子が真
空容器内でYZ平面上を移動可能とされている。なお、
図1では、傾斜駆動装置14およびYZステージ15を
総括して駆動機構16としてその概略のみを図示してい
る。駆動機構16は、不図示の制御装置により真空容器
外からその駆動量が制御可能とされている。なお、駆動
機構16において支持枠12を駆動するアクチュエータ
としては、たとえば圧電素子等が使用される。
In the vacuum container, as shown in FIG. 7, an inclination drive device 14 for inclining the support frame 12 and an inclination drive device 14 are respectively driven by a minute distance in the Y-axis direction and the Z-axis direction in the drawing. A YZ stage 15 is provided, and the tilt drive device 14 and the YZ stage 15 allow the silicon wafer 10 and eventually each X-ray optical element to move on the YZ plane in the vacuum container. In addition,
In FIG. 1, the tilt drive device 14 and the YZ stage 15 are generally illustrated as a drive mechanism 16 only in outline. The drive amount of the drive mechanism 16 can be controlled from outside the vacuum container by a control device (not shown). As the actuator that drives the support frame 12 in the drive mechanism 16, for example, a piezoelectric element or the like is used.

【0021】また、真空容器内には、シリコンウエハ1
0の四隅にある4個の窓11に向けて光軸AXに平行な
光ビームBMを出射する光源17が4個(図1では2個
のみ図示)配置されている。本実施例では、光源17と
してHe−Neレーザーが用いられ、光源17から出射
されるレーザービームBMのビーム径は窓11の1辺の
長さと同等とされている。さらに、真空容器内には、シ
リコンウエハ10を挾んで光源17と反対側の位置に、
光源17からの光を検出するための光検出器18が4個
(図1では2個のみ図示)配置されている。本実施例で
は、光検出器18としてCCDが用いられており、図8
に示すように、CCDの受光面18aの略中央に光源1
7からの光ビームBMが到達するように構成されてい
る。
In the vacuum container, the silicon wafer 1
Four light sources 17 (only two of which are shown in FIG. 1) are arranged to emit the light beam BM parallel to the optical axis AX toward the four windows 11 at the four corners of 0. In this embodiment, a He—Ne laser is used as the light source 17, and the beam diameter of the laser beam BM emitted from the light source 17 is equal to the length of one side of the window 11. Further, in the vacuum container, the silicon wafer 10 is sandwiched between the light source 17 and the opposite side.
Four photodetectors 18 (only two are shown in FIG. 1) are arranged to detect the light from the light source 17. In this embodiment, a CCD is used as the photodetector 18, which is shown in FIG.
As shown in FIG.
The light beam BM from 7 arrives.

【0022】次に、本実施例のX線顕微鏡による各X線
光学素子の光軸調整方法(アライメント方法)の一例に
ついて説明する。まず、1枚のX線光学素子(およびこ
れを支持するシリコンウエハ10)を支持枠12により
挾持し、ボルト13により真空容器内に固定する。この
際、支持枠12とシリコンウエハ10との相対的位置等
を用いてラフなアライメントを行う。次に、光源17か
ら光ビームBMを出射し、その受光量を光検出器18に
より検出する。そして、光検出器18による受光量が最
大になるように駆動機構16によりX線光学素子(およ
びこれを支持するシリコンウエハ10)の3次元位置を
調整する。これにより、X線光学素子を図1および図7
のYZ平面上に位置させることができ、かつ、YZ平面
上の特定の位置に位置決めすることができ、その光軸を
所定の直線(これがX線顕微鏡全体の光軸AXである)
上に位置させることができる。以下、各X線光学素子に
対して同様の作業を行えば、全てのX線光学素子の光軸
を同一直線AX上に位置させることができ、各X線光学
素子の光軸調整を行うことができる。
Next, an example of an optical axis adjusting method (alignment method) of each X-ray optical element by the X-ray microscope of this embodiment will be described. First, one X-ray optical element (and the silicon wafer 10 supporting it) is held by a support frame 12 and fixed in a vacuum container by a bolt 13. At this time, rough alignment is performed using the relative position between the support frame 12 and the silicon wafer 10. Next, the light beam BM is emitted from the light source 17, and the amount of received light is detected by the photodetector 18. Then, the drive mechanism 16 adjusts the three-dimensional position of the X-ray optical element (and the silicon wafer 10 supporting the same) so that the amount of light received by the photodetector 18 is maximized. As a result, the X-ray optical element is changed to the one shown in FIGS.
Can be located on the YZ plane and can be positioned at a specific position on the YZ plane, and its optical axis is a predetermined straight line (this is the optical axis AX of the entire X-ray microscope).
Can be located on top. Hereinafter, if the same work is performed for each X-ray optical element, the optical axes of all the X-ray optical elements can be positioned on the same straight line AX, and the optical axis of each X-ray optical element can be adjusted. You can

【0023】したがって、本実施例によれば、X線を照
射して光軸の微調整を行うことなく各X線光学素子の光
軸調整作業を行うことができ、短時間にかつ簡易に光軸
調整を行うことができる。しかも、サンプルにX線を照
射する必要がないので、生物試料を生きたまま観察する
ことが容易になる。
Therefore, according to this embodiment, the optical axis adjustment work of each X-ray optical element can be performed without irradiating the X-rays to finely adjust the optical axis, and the optical axis can be easily adjusted in a short time. Axis adjustment can be performed. Moreover, since it is not necessary to irradiate the sample with X-rays, it becomes easy to observe the biological sample alive.

【0024】さらに、本実施例では、シリコンウエハ1
0の四隅をエッチングしてアライメントマークである窓
11を形成している。通常、ゾーンプレート、絞り、フ
ィルター等のX線光学素子は半導体製造工程を応用して
製造されるので、X線光学素子製造時に同時に窓11も
形成することができ、寸法等の精度が良く、しかも、各
X線光学素子の光軸との相対的位置関係も高精度にでき
る。
Further, in this embodiment, the silicon wafer 1
The four corners of 0 are etched to form windows 11 as alignment marks. Usually, X-ray optical elements such as zone plates, diaphragms and filters are manufactured by applying the semiconductor manufacturing process, so that the window 11 can be formed at the same time when the X-ray optical elements are manufactured, and the accuracy of dimensions and the like is good, Moreover, the relative positional relationship with the optical axis of each X-ray optical element can be made highly accurate.

【0025】以上説明した実施例と請求の範囲との対応
において、フィルター2、コンデンサーゾーンプレート
3、絞り4、サンプルホルダー5および対物ゾーンプレ
ート6はそれぞれX線光学素子を、窓11はアライメン
トマークを、駆動機構16は位置調整手段をそれぞれ構
成している。
In the correspondence between the embodiment described above and the claims, the filter 2, the condenser zone plate 3, the diaphragm 4, the sample holder 5 and the objective zone plate 6 are X-ray optical elements, and the window 11 is an alignment mark. The drive mechanism 16 constitutes position adjusting means.

【0026】なお、本発明のX線光学素子、X線光学装
置およびアライメント方法は、その細部が上述の一実施
例に限定されず、種々の変形が可能である。一例とし
て、一実施例ではアライメントマークとして窓(貫通
孔)を用いていたが、アライメントマークはこれに限ら
ず、たとえば、X線光学素子が透明なガラスに支持され
ている場合は、図11に示すようにガラス板20の四隅
に十字形のアライメントマーク21を印刷し、この十字
形をコリメータ等で観察して十字形が重なるように位置
調整をすればよい。この際、図11に示すように各アラ
イメントマーク21の大きさを違えておけば、どのX線
光学素子の位置がずれているかを簡易かつ確実に検出で
きる。あるいは、赤外光で観察する場合は、シリコンが
赤外光の透過率が高いために貫通孔を形成することなく
図11に示すようなアライメントマークを形成すればよ
い。
The details of the X-ray optical element, the X-ray optical apparatus and the alignment method of the present invention are not limited to the one embodiment described above, and various modifications are possible. As an example, although the window (through hole) is used as the alignment mark in the embodiment, the alignment mark is not limited to this. For example, when the X-ray optical element is supported by transparent glass, FIG. As shown, cross-shaped alignment marks 21 are printed on the four corners of the glass plate 20, and the positions of the crosses may be adjusted by observing the crosses with a collimator or the like so that the crosses overlap. At this time, if the size of each alignment mark 21 is changed as shown in FIG. 11, it is possible to easily and reliably detect which X-ray optical element is displaced. Alternatively, in the case of observing with infrared light, since silicon has a high infrared light transmittance, the alignment mark as shown in FIG. 11 may be formed without forming a through hole.

【0027】また、図10に示すように、光源17から
の光BMをハーフミラー22でシリコンウエハ10側に
向け、反対側に配置した反射鏡23で光BMを往復させ
て光検出器18で検出してもよい。各X線光学素子に設
けるべきアライメントマークの数も、一実施例のように
4個に限定されず、最低3個あればX線光学素子の傾き
も含めて光軸調整が可能である。さらに、X線光学素子
の駆動機構も一実施例のものに限定されず、マイクロメ
ータ等の微調整機構も使用できる。
Further, as shown in FIG. 10, the light BM from the light source 17 is directed to the silicon wafer 10 side by the half mirror 22, and the light BM is reciprocated by the reflecting mirror 23 arranged on the opposite side to cause the photodetector 18 to move. It may be detected. The number of alignment marks to be provided on each X-ray optical element is not limited to four as in the embodiment, and the optical axis adjustment including the inclination of the X-ray optical element is possible if there is at least three alignment marks. Further, the drive mechanism of the X-ray optical element is not limited to that of the embodiment, and a fine adjustment mechanism such as a micrometer can be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、光軸との相対的位置関係が予め定められたアライ
メントマークが同一直線上に配置されるように各X線光
学素子の位置を調整することにより光軸調整作業を行っ
ているので、従来のように各X線光学素子にX線を照射
することなく光軸調整を行うことができ、短時間かつ簡
易にX線光学素子の光軸調整作業を行うことができる。
As described in detail above, according to the present invention, each X-ray optical element of each X-ray optical element is arranged so that the alignment marks whose relative positional relationship with the optical axis is predetermined are arranged on the same straight line. Since the optical axis adjustment work is performed by adjusting the position, the optical axis can be adjusted without irradiating each X-ray optical element with X-rays as in the conventional case, and the X-ray optics can be easily and quickly performed. The optical axis adjustment work of the element can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であるX線光学素子が適用さ
れたX線顕微鏡を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an X-ray microscope to which an X-ray optical element according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】一実施例に使用される対物ゾーンプレートを示
す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an objective zone plate used in one embodiment.

【図3】一実施例に使用されるコンデンサーゾーンプレ
ートを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a condenser zone plate used in one embodiment.

【図4】一実施例に使用されるサンプルホルダーを示す
平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a sample holder used in one embodiment.

【図5】一実施例に使用される絞りを示す平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view showing a diaphragm used in one embodiment.

【図6】(a)は支持枠を示す平面図、(b)は側面図であ
る。
FIG. 6A is a plan view showing a support frame, and FIG. 6B is a side view.

【図7】駆動機構を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a drive mechanism.

【図8】光検出器の受光面を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a light receiving surface of a photodetector.

【図9】窓の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a window.

【図10】本発明の一実施例であるX線光学素子が適用
されるX線顕微鏡の別の例を示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic view showing another example of an X-ray microscope to which the X-ray optical element according to the embodiment of the present invention is applied.

【図11】本発明の他の実施例であるX線光学素子を示
す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing an X-ray optical element that is another embodiment of the present invention.

【図12】従来のX線顕微鏡の一例を示す概略図であ
る。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional X-ray microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AX 光軸 1 X線源 2 フィルター 3 コンデンサーゾーンプレート 4 絞り 5 サンプルホルダー 6 対物ゾーンプレート 7 X線検出器 10 シリコンウエハ 11 窓 12 支持枠 14 傾斜駆動装置 15 YZステージ 16 駆動機構 17 光源 18 光検出器 AX optical axis 1 X-ray source 2 Filter 3 Condenser zone plate 4 Aperture 5 Sample holder 6 Objective zone plate 7 X-ray detector 10 Silicon wafer 11 Window 12 Support frame 14 Tilt drive 15 YZ stage 16 Drive mechanism 17 Light source 18 Optical detection vessel

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光軸との相対的位置関係が予め定められ
た光軸調整用アライメントマークを備えることを特徴と
するX線光学素子。
1. An X-ray optical element comprising an optical axis adjusting alignment mark having a predetermined relative positional relationship with the optical axis.
【請求項2】 複数のX線光学素子がその光軸を共通に
して配置されてなるX線光学装置において、 前記X線光学素子に設けられ、その光軸との相対的位置
関係が予め定められた光軸調整用アライメントマーク
と、 前記X線光学素子のそれぞれのアライメントマークが同
一直線上に位置するように前記X線光学素子の位置を調
整する位置調整手段とを備えたことを特徴とするX線光
学装置。
2. An X-ray optical device in which a plurality of X-ray optical elements are arranged such that their optical axes are common, and the X-ray optical elements are provided with a relative positional relationship with the optical axis set in advance. The alignment mark for adjusting the optical axis, and position adjusting means for adjusting the position of the X-ray optical element so that the respective alignment marks of the X-ray optical element are located on the same straight line. X-ray optical device.
【請求項3】 複数のX線光学素子の光軸を共通にして
配置するように前記X線光学素子の位置を調整するアラ
イメント方法において、 前記X線光学素子のそれぞれの光軸との相対的位置関係
が同一になるように前記X線光学素子のそれぞれに設け
られたアライメントマークが同一直線上に位置するよう
に前記X線光学素子の位置を調整することを特徴とする
アライメント方法。
3. An alignment method for adjusting the positions of the X-ray optical elements so that the optical axes of the plurality of X-ray optical elements are arranged in common. An alignment method, wherein the position of the X-ray optical element is adjusted such that the alignment marks provided on each of the X-ray optical elements are positioned on the same straight line so that the positional relationship is the same.
JP5320459A 1993-12-20 1993-12-20 X-ray optical element, x-ray optical device, and aligning method Pending JPH07174900A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242917A (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Toshiba Corp Diaphragm device and radiation therapy system having the same

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