JPH0843600A - Ｘ線観察装置 - Google Patents
Ｘ線観察装置Info
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- JPH0843600A JPH0843600A JP18104694A JP18104694A JPH0843600A JP H0843600 A JPH0843600 A JP H0843600A JP 18104694 A JP18104694 A JP 18104694A JP 18104694 A JP18104694 A JP 18104694A JP H0843600 A JPH0843600 A JP H0843600A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、Ｘ線Ｘ線観察装置に関し、荷電粒
子によってターゲットを２次元走査し発生したＸ線で試
料を２次元照射し、試料から発生したＸ線を検出して画
面上に荷電粒子の走査に同期し２次元のＸ線像を表示
し、試料を拡大した２次元像の表示を実現することを目
的とする。 【構成】 荷電粒子を発生する荷電粒子源と、荷電粒子
をターゲット１１に集束する集束レンズと、荷電粒子を
２次元的に走査する偏向器と、荷電粒子を照射してＸ線
を発生させるターゲット１１と、ターゲット１１に近接
して配置し発生したＸ線を透過させる試料１６と、試料
１６を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１５と、ター
ゲット１１から発生したＸ線を検出する参照Ｘ線検出器
１０とを備え、参照Ｘ線検出器１０によって検出された
参照信号を基準に、Ｘ線検出器１５で検出された信号を
画面上に、偏向器に同期して２次元的に表示するように
構成する。
子によってターゲットを２次元走査し発生したＸ線で試
料を２次元照射し、試料から発生したＸ線を検出して画
面上に荷電粒子の走査に同期し２次元のＸ線像を表示
し、試料を拡大した２次元像の表示を実現することを目
的とする。 【構成】 荷電粒子を発生する荷電粒子源と、荷電粒子
をターゲット１１に集束する集束レンズと、荷電粒子を
２次元的に走査する偏向器と、荷電粒子を照射してＸ線
を発生させるターゲット１１と、ターゲット１１に近接
して配置し発生したＸ線を透過させる試料１６と、試料
１６を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１５と、ター
ゲット１１から発生したＸ線を検出する参照Ｘ線検出器
１０とを備え、参照Ｘ線検出器１０によって検出された
参照信号を基準に、Ｘ線検出器１５で検出された信号を
画面上に、偏向器に同期して２次元的に表示するように
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を試料に２次元的
に照射してＸ線像を表示するＸ線観察装置に関するもの
である。金属、半導体、生物、医学などの分野の試料
を、空気中で光学顕微鏡よりも高分解能で２次元的に観
察することが望まれている。
に照射してＸ線像を表示するＸ線観察装置に関するもの
である。金属、半導体、生物、医学などの分野の試料
を、空気中で光学顕微鏡よりも高分解能で２次元的に観
察することが望まれている。
【０００２】
【従来の技術】物体の透視像を得るためにＸ線が広く利
用されている。物体の微細構造を拡大して観察するため
の顕微鏡はない。これは、Ｘ線に対するレンズを作るこ
とが困難なためである。
用されている。物体の微細構造を拡大して観察するため
の顕微鏡はない。これは、Ｘ線に対するレンズを作るこ
とが困難なためである。
【０００３】しかしながらＸ線による顕微鏡は、光学顕
微鏡を上回る分解能を有するのみでなく、電子顕微鏡が
試料を真空中に入れなければならないのに対し、大気中
での観察が可能な点で優位性をもつものである。分解能
のみを考えると、電子顕微鏡に勝るものではないが、生
物特に生体試料を大気中である程度の高分解能で観察可
能性があり、これを実現すればＸ線顕微鏡の有意性が実
現する。
微鏡を上回る分解能を有するのみでなく、電子顕微鏡が
試料を真空中に入れなければならないのに対し、大気中
での観察が可能な点で優位性をもつものである。分解能
のみを考えると、電子顕微鏡に勝るものではないが、生
物特に生体試料を大気中である程度の高分解能で観察可
能性があり、これを実現すればＸ線顕微鏡の有意性が実
現する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにＸ線は
光学顕微鏡の分解能に勝り、しかも大気中で生物試料な
どを観察できる可能性があるが、適当なレンズがなくて
拡大できないという問題があった。
光学顕微鏡の分解能に勝り、しかも大気中で生物試料な
どを観察できる可能性があるが、適当なレンズがなくて
拡大できないという問題があった。
【０００５】本発明は、これらの問題を解決するため、
荷電粒子によってターゲットを２次元走査し発生したＸ
線で試料を２次元照射し、試料から発生したＸ線を検出
して画面上に荷電粒子の走査に同期し２次元のＸ線像を
表示し、試料を拡大した２次元像の表示を実現すること
を目的としている。
荷電粒子によってターゲットを２次元走査し発生したＸ
線で試料を２次元照射し、試料から発生したＸ線を検出
して画面上に荷電粒子の走査に同期し２次元のＸ線像を
表示し、試料を拡大した２次元像の表示を実現すること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、Ｘ線源１
は、荷電粒子によってターゲット１１を２次元的に走査
してＸ線を発生するものであって、電子源２、電子レン
ズ９およびターゲット１１などから構成されるものであ
る。
決するための手段を説明する。図１において、Ｘ線源１
は、荷電粒子によってターゲット１１を２次元的に走査
してＸ線を発生するものであって、電子源２、電子レン
ズ９およびターゲット１１などから構成されるものであ
る。
【０００７】電子源２は、荷電粒子である電子を発生す
るものである。電子レンズ９は、荷電粒子である電子を
集束するものである。参照Ｘ線検出器１０は、タゲット
１１から発生したＸ線を検出するものである。
るものである。電子レンズ９は、荷電粒子である電子を
集束するものである。参照Ｘ線検出器１０は、タゲット
１１から発生したＸ線を検出するものである。
【０００８】ターゲット１１は、荷電粒子を２次元的に
照射してＸ線を発生するものである。Ｘ線検出器１５
は、試料１６を透過したＸ線を検出するものである。
照射してＸ線を発生するものである。Ｘ線検出器１５
は、試料１６を透過したＸ線を検出するものである。
【０００９】試料１６は、Ｘ線を２次元的に照射してそ
のときに発生したＸ線を検出して２次元的なＸ線像を表
示する対象の試料である。
のときに発生したＸ線を検出して２次元的なＸ線像を表
示する対象の試料である。
【００１０】
【作用】本発明は、図１に示すように、荷電粒子源によ
って発生させた荷電粒子を集束レンズによって集束し小
さなスポットにしてターゲット１１に照射した状態で、
偏向器によって荷電粒子を２次元的に走査して当該ター
ゲット１１上を２次元的に荷電粒子で照射し、そのとき
に発生したＸ線をターゲット１１に近接して配置した試
料１６に照射し、試料１６を透過したＸ線をＸ線検出器
１５によって検出し、ターゲット１１から放射されたＸ
線を参照Ｘ線検出器１０によって検出した参照Ｘ線信号
を基準に、検出したＸ線信号を画面上に２次元的なＸ線
像を表示するようにしている。
って発生させた荷電粒子を集束レンズによって集束し小
さなスポットにしてターゲット１１に照射した状態で、
偏向器によって荷電粒子を２次元的に走査して当該ター
ゲット１１上を２次元的に荷電粒子で照射し、そのとき
に発生したＸ線をターゲット１１に近接して配置した試
料１６に照射し、試料１６を透過したＸ線をＸ線検出器
１５によって検出し、ターゲット１１から放射されたＸ
線を参照Ｘ線検出器１０によって検出した参照Ｘ線信号
を基準に、検出したＸ線信号を画面上に２次元的なＸ線
像を表示するようにしている。
【００１１】この際、参照Ｘ線検出器１０によってター
ゲット１１から放射されたＸ線を検出し、この検出した
参照信号とＸ線検出器１５によって検出された信号の比
あるいは差によって画面上に２次元的なＸ線像を表示す
るようにしている。
ゲット１１から放射されたＸ線を検出し、この検出した
参照信号とＸ線検出器１５によって検出された信号の比
あるいは差によって画面上に２次元的なＸ線像を表示す
るようにしている。
【００１２】また、ターゲット１１とＸ線検出器１５と
の間にコリメータ１３を設け、ターゲット５１から放射
されたＸ線の所定角度内のもののみをＸ線検出器１５に
入射させ、分解能を向上させるようにしている。
の間にコリメータ１３を設け、ターゲット５１から放射
されたＸ線の所定角度内のもののみをＸ線検出器１５に
入射させ、分解能を向上させるようにしている。
【００１３】また、ターゲット１１を耐真空膜あるいは
ターゲット１１に耐真空膜を設け、荷電粒子を２次元走
査する耐真空膜の内側を真空とし、外側を大気圧とする
ようにしている。
ターゲット１１に耐真空膜を設け、荷電粒子を２次元走
査する耐真空膜の内側を真空とし、外側を大気圧とする
ようにしている。
【００１４】また、試料をターゲット１１に近接した状
態で２次元的に移動する移動機構を設け、ＩＣなどの大
きな試料１６のＸ線像を観察可能にしている。従って、
荷電粒子によってターゲット１１を２次元走査し発生さ
せたＸ線で試料１６を２次元的に照射し、試料１６から
発生したＸ線を検出して画面上に荷電粒子の走査に同期
して２次元的なＸ線像を表示することにより、試料１６
を拡大した２次元的なＸ線像を表示することが可能とな
ると共に、試料移動機構を設けてＩＣなどの大きな平板
状の試料１６も観察可能にしている。
態で２次元的に移動する移動機構を設け、ＩＣなどの大
きな試料１６のＸ線像を観察可能にしている。従って、
荷電粒子によってターゲット１１を２次元走査し発生さ
せたＸ線で試料１６を２次元的に照射し、試料１６から
発生したＸ線を検出して画面上に荷電粒子の走査に同期
して２次元的なＸ線像を表示することにより、試料１６
を拡大した２次元的なＸ線像を表示することが可能とな
ると共に、試料移動機構を設けてＩＣなどの大きな平板
状の試料１６も観察可能にしている。
【００１５】
【実施例】次に、図１から図４を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。この実施例で
は、荷電粒子として電子を用いた場合について説明す
る。この他にイオンなどの荷電粒子についても同様に動
作するものである。
の構成および動作を順次詳細に説明する。この実施例で
は、荷電粒子として電子を用いた場合について説明す
る。この他にイオンなどの荷電粒子についても同様に動
作するものである。
【００１６】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、Ｘ線源１は、真空容器中で電子線を２次
元的にターゲット１１上を走査し、このときに発生した
Ｘ線を２次元的に大気中に近接して配置した試料１６に
向けて放射するものであって、２から１１によって構成
されるものである。
図１において、Ｘ線源１は、真空容器中で電子線を２次
元的にターゲット１１上を走査し、このときに発生した
Ｘ線を２次元的に大気中に近接して配置した試料１６に
向けて放射するものであって、２から１１によって構成
されるものである。
【００１７】電子源２は、電子線を発生するものであっ
て、例えばタングステン線などを加熱して電子を発生す
るものである。電極３は、電子源２によって発生された
電子を加速・集束し電子線を放射させるものであって、
所定の直流電圧を印加するものである。
て、例えばタングステン線などを加熱して電子を発生す
るものである。電極３は、電子源２によって発生された
電子を加速・集束し電子線を放射させるものであって、
所定の直流電圧を印加するものである。
【００１８】電子レンズ４は、発生された電子線を集束
するレンズであって、通常は磁界型レンズである。電子
線５は、電子レンズ５によって集束された電子線であ
る。
するレンズであって、通常は磁界型レンズである。電子
線５は、電子レンズ５によって集束された電子線であ
る。
【００１９】ビーム絞り６は、電子レンズ５によって集
束された電子線５のうち、中央の部分のみを取り出すも
のである。ビーム偏向器７、８は、ビーム絞り６を通過
した電子線５を２次元的に偏向、例えばＸ方向およびＹ
方向に２次元的に偏向するものである。
束された電子線５のうち、中央の部分のみを取り出すも
のである。ビーム偏向器７、８は、ビーム絞り６を通過
した電子線５を２次元的に偏向、例えばＸ方向およびＹ
方向に２次元的に偏向するものである。
【００２０】電子レンズ９は、ビーム絞り６を通過して
ビーム偏向器７、８によって２次元的に偏向された電子
ビーム５を、ターゲット１１上に結像するものである。
この結像により、ターゲット１１上を２次元的に細く絞
られた電子ビームが２次元的に照射されることとなり、
この２次元的に照射されたターゲット１１からＸ線（強
いピークを持つ特性Ｘ線および連続Ｘ線）が発生され、
近接して大気中に置いた試料１６を２次元的に照射する
こととなる。
ビーム偏向器７、８によって２次元的に偏向された電子
ビーム５を、ターゲット１１上に結像するものである。
この結像により、ターゲット１１上を２次元的に細く絞
られた電子ビームが２次元的に照射されることとなり、
この２次元的に照射されたターゲット１１からＸ線（強
いピークを持つ特性Ｘ線および連続Ｘ線）が発生され、
近接して大気中に置いた試料１６を２次元的に照射する
こととなる。
【００２１】参照Ｘ線検出器１０は、ターゲット１１の
周りに円周状に配置したＸ線検出器であって、ターゲッ
ト１１から放射されたＸ線の強さを検出するものであ
る。ターゲット１１は、電子ビームを２次元的に放射す
るものであって、真空側に配置された金属板（放射する
Ｘ線、特に使用しようとする特性Ｘ線の種類に合わせた
金属板）である。この金属板のターゲット１１に密着あ
るいは近づけて大気側に試料１６を配置する。このター
ゲット１１を構成する金属板のみで真空が保持できない
ときは、耐真空に強い板（例えばＸ線を発生しない樹脂
の薄い板、あるいは原子番号の小さい薄い板（ベリリウ
ムの例えば０．１ｍｍｔ〜の板）など）をターゲット１
１の大気圧側に貼付ける。
周りに円周状に配置したＸ線検出器であって、ターゲッ
ト１１から放射されたＸ線の強さを検出するものであ
る。ターゲット１１は、電子ビームを２次元的に放射す
るものであって、真空側に配置された金属板（放射する
Ｘ線、特に使用しようとする特性Ｘ線の種類に合わせた
金属板）である。この金属板のターゲット１１に密着あ
るいは近づけて大気側に試料１６を配置する。このター
ゲット１１を構成する金属板のみで真空が保持できない
ときは、耐真空に強い板（例えばＸ線を発生しない樹脂
の薄い板、あるいは原子番号の小さい薄い板（ベリリウ
ムの例えば０．１ｍｍｔ〜の板）など）をターゲット１
１の大気圧側に貼付ける。
【００２２】試料１６は、ターゲット１１の大気圧側に
密着あるいは近づけて配置したＸ線像を観察しようとす
る試料である。Ｘ線検出器１５は、ターゲット１１から
時系列に２次元的に放射されたＸ線が試料１６を通過し
て入射したものを、高分解能で検出するものであって、
窓１２、コリメータ１３、および電離槽１４などから構
成されるものである。
密着あるいは近づけて配置したＸ線像を観察しようとす
る試料である。Ｘ線検出器１５は、ターゲット１１から
時系列に２次元的に放射されたＸ線が試料１６を通過し
て入射したものを、高分解能で検出するものであって、
窓１２、コリメータ１３、および電離槽１４などから構
成されるものである。
【００２３】窓１２は、試料１６を通過したＸ線を取り
込む窓であって、当該窓１２の内側のＸ線を取り込む。
コリメータ１３は、ターゲット１１から放射され、試料
１６を透過して入射したＸ線のうち、所定角度以内のＸ
線のみを通過させて検出するためのものであって、後述
するように、Ｘ線像の分解能を向上させるものである。
込む窓であって、当該窓１２の内側のＸ線を取り込む。
コリメータ１３は、ターゲット１１から放射され、試料
１６を透過して入射したＸ線のうち、所定角度以内のＸ
線のみを通過させて検出するためのものであって、後述
するように、Ｘ線像の分解能を向上させるものである。
【００２４】電離槽１４は、コリメータ１３を通過した
Ｘ線を検出するものである。ここで、電子線を２次元的
にターゲット１１上を走査して励起させたＸ線の一部が
当該ターゲット１１の裏面（大気圧側）に密着あるいは
近づけて置かれた試料１６を透過し、Ｘ線検出器１５の
窓１２から入る。Ｘ線は更にコリメータ１３を通過して
電離槽１４に入って検出される。このとき検出されたＸ
線量は、ビーム電流ｉｂ、Ｘ線への変換効率ｋ、試料１
６の吸収係数ａ、窓１２およびコリメータ１３の透過率
ｔｗ、ｔｃ、電離槽１４の電離電流Ｉへの変換効率ｃと
すると、 Ｉ＝ｃ・ｔｗ・ｔｃ（１−ａ）ｋ・ｉａ （式１） と表せる。ここで、ｃ、ｔｗ、ｔｃは、電子ビームの走
査位置に依らずに一定である。
Ｘ線を検出するものである。ここで、電子線を２次元的
にターゲット１１上を走査して励起させたＸ線の一部が
当該ターゲット１１の裏面（大気圧側）に密着あるいは
近づけて置かれた試料１６を透過し、Ｘ線検出器１５の
窓１２から入る。Ｘ線は更にコリメータ１３を通過して
電離槽１４に入って検出される。このとき検出されたＸ
線量は、ビーム電流ｉｂ、Ｘ線への変換効率ｋ、試料１
６の吸収係数ａ、窓１２およびコリメータ１３の透過率
ｔｗ、ｔｃ、電離槽１４の電離電流Ｉへの変換効率ｃと
すると、 Ｉ＝ｃ・ｔｗ・ｔｃ（１−ａ）ｋ・ｉａ （式１） と表せる。ここで、ｃ、ｔｗ、ｔｃは、電子ビームの走
査位置に依らずに一定である。
【００２５】また、ターゲット１１の近くに別の円環状
の参照Ｘ線検出器１０があって、発生するＸ線の一部を
検出する。この参照Ｘ線検出器１０の出力をＩｒ、検出
率をｔｒとすると、 Ｉｒ＝ｔｒ・ｋ・ｉｂ （式２） となる。（式１）を（式２）で割ると、 Ｉ／Ｉｒ＝ｃ・ｔｗ・ｔｃ（１−ａ）／ｔｒ （式３） となる。ｔｒも走査位置に依らずに一定とすると、（式
３）は試料１６の吸収率ａの走査像を表すことになる。
の参照Ｘ線検出器１０があって、発生するＸ線の一部を
検出する。この参照Ｘ線検出器１０の出力をＩｒ、検出
率をｔｒとすると、 Ｉｒ＝ｔｒ・ｋ・ｉｂ （式２） となる。（式１）を（式２）で割ると、 Ｉ／Ｉｒ＝ｃ・ｔｗ・ｔｃ（１−ａ）／ｔｒ （式３） となる。ｔｒも走査位置に依らずに一定とすると、（式
３）は試料１６の吸収率ａの走査像を表すことになる。
【００２６】従って、（式３）で表現されるＩ／Ｉｒ、
即ち、Ｘ線検出器１５の検出信号を、参照Ｘ線検出１０
の検出信号で割った信号で、ビーム偏向器７、８による
偏向に同期して、画像表示装置４３上に２次元的に表
示、例えば輝度変調することにより、試料１６の２次元
的なＸ線像（Ｘ線透過像）を得ることが可能となる。
尚、（式３）は比を求めたが、同様にして差を求めて試
料１６の２次元的なＸ線像（Ｘ線透過像）を表示するよ
うにしてもよい。更に、電離槽１４にエネルギー分析が
可能な検出器を用い、エネルギー分析を行って特定なエ
ネルギのＸ線のみの２次元的な画像を表示するようにし
てもよい。
即ち、Ｘ線検出器１５の検出信号を、参照Ｘ線検出１０
の検出信号で割った信号で、ビーム偏向器７、８による
偏向に同期して、画像表示装置４３上に２次元的に表
示、例えば輝度変調することにより、試料１６の２次元
的なＸ線像（Ｘ線透過像）を得ることが可能となる。
尚、（式３）は比を求めたが、同様にして差を求めて試
料１６の２次元的なＸ線像（Ｘ線透過像）を表示するよ
うにしてもよい。更に、電離槽１４にエネルギー分析が
可能な検出器を用い、エネルギー分析を行って特定なエ
ネルギのＸ線のみの２次元的な画像を表示するようにし
てもよい。
【００２７】図２は、本発明のシステム構成図を示す。
図２において、Ｘ線源１は、図１のＸ線源１と同一であ
って、試料１６に２次元的にＸ線を照射するものであ
る。
図２において、Ｘ線源１は、図１のＸ線源１と同一であ
って、試料１６に２次元的にＸ線を照射するものであ
る。
【００２８】Ｘ線検出器１５は、図１のＸ線検出器１５
と同一であって、試料１６を透過したＸ線を高分解能で
検出するものである。比較増幅器４０は、Ｘ線源１の参
照Ｘ線検出器１０からの参照Ｘ線出力４６を増幅器４１
で増幅した信号を基準に、Ｘ線検出器１５からの検出器
出力４５を比較増幅するものである。比較増幅は、例え
ば（式３）で説明したように、参照Ｘ線出力４６に対す
る検出器出力４５の比を比較増幅したり、あるいは検出
器出力４５から参照Ｘ線出力４６を引いた差分を比較増
幅したりするものである。
と同一であって、試料１６を透過したＸ線を高分解能で
検出するものである。比較増幅器４０は、Ｘ線源１の参
照Ｘ線検出器１０からの参照Ｘ線出力４６を増幅器４１
で増幅した信号を基準に、Ｘ線検出器１５からの検出器
出力４５を比較増幅するものである。比較増幅は、例え
ば（式３）で説明したように、参照Ｘ線出力４６に対す
る検出器出力４５の比を比較増幅したり、あるいは検出
器出力４５から参照Ｘ線出力４６を引いた差分を比較増
幅したりするものである。
【００２９】増幅器４１は、Ｘ線源１の参照Ｘ線検出器
１０からの参照Ｘ線出力４６を増幅するものである。走
査波形発生器４２は、２次元的に走査する波形、例えば
Ｘ方向（水平方向）およびＹ方向（垂直方向）の波形を
発生するものである。この走査波形発生器４２からの例
えばＸ方向およびＹ方向の信号を、Ｘ線源１を構成する
ビーム偏向器７、８にそれぞれ供給し、電子ビームをタ
ーゲット１１上で２次元的に走査し、２次元的なＸ線を
発生させる。また、同期して画像表示装置４３の水平偏
向器および垂直偏向器にそれぞれＸ方向およびＹ方向の
信号を供給し、同期して２次元的なＸ線像を表示させ
る。
１０からの参照Ｘ線出力４６を増幅するものである。走
査波形発生器４２は、２次元的に走査する波形、例えば
Ｘ方向（水平方向）およびＹ方向（垂直方向）の波形を
発生するものである。この走査波形発生器４２からの例
えばＸ方向およびＹ方向の信号を、Ｘ線源１を構成する
ビーム偏向器７、８にそれぞれ供給し、電子ビームをタ
ーゲット１１上で２次元的に走査し、２次元的なＸ線を
発生させる。また、同期して画像表示装置４３の水平偏
向器および垂直偏向器にそれぞれＸ方向およびＹ方向の
信号を供給し、同期して２次元的なＸ線像を表示させ
る。
【００３０】画像表示装置４３は、試料１６を透過した
Ｘ線の２次元的なＸ線像、例えば透過割合を輝度とした
Ｘ線像を表示するものである。電源４４は、Ｘ線源１に
各種電源（電子源２のフィラメントを加熱する電源、電
子線を加速する高電圧、電子レンズ４、９、参照Ｘ線検
出器１０などに供給する電源など）を供給するものであ
る。
Ｘ線の２次元的なＸ線像、例えば透過割合を輝度とした
Ｘ線像を表示するものである。電源４４は、Ｘ線源１に
各種電源（電子源２のフィラメントを加熱する電源、電
子線を加速する高電圧、電子レンズ４、９、参照Ｘ線検
出器１０などに供給する電源など）を供給するものであ
る。
【００３１】図３は、本発明の要部説明図を示す。図３
において、電子ビーム５０は、図１の電子レンズ９によ
って細く絞られた電子ビームである。
において、電子ビーム５０は、図１の電子レンズ９によ
って細く絞られた電子ビームである。
【００３２】ターゲット５１は、電子ビーム５０を２次
元的に走査してＸ線を発生させるためのターゲット５１
である。ここでは、ターゲット５１中の電子ビーム５０
が到達する図示のＸ線発生領域５５からのみＸ線が放射
されることとなり、このＸ線発生領域５５を中心に外方
向にＸ線が放射されることとなる。この電子ビーム５０
の位置は、既述したように２次元的に走査されるので、
図示のようなＸ線発生領域５５が２次元的に時間ととも
に移動することとなるが、ここでは、図示の１点に留ま
っている場合について説明する。
元的に走査してＸ線を発生させるためのターゲット５１
である。ここでは、ターゲット５１中の電子ビーム５０
が到達する図示のＸ線発生領域５５からのみＸ線が放射
されることとなり、このＸ線発生領域５５を中心に外方
向にＸ線が放射されることとなる。この電子ビーム５０
の位置は、既述したように２次元的に走査されるので、
図示のようなＸ線発生領域５５が２次元的に時間ととも
に移動することとなるが、ここでは、図示の１点に留ま
っている場合について説明する。
【００３３】試料５２は、ターゲット５１のＸ線発生領
域５５から発生したＸ線が図示のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの
方向に放射されて透過する。窓５３は、Ｘ線検出器１５
のＸ線を取り込む窓である。
域５５から発生したＸ線が図示のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの
方向に放射されて透過する。窓５３は、Ｘ線検出器１５
のＸ線を取り込む窓である。
【００３４】コリメータ５５は、ターゲット５１のＸ線
発生領域５５から外方向に放射されたＸ線のうち所定角
度以内のＸのみを通過させて検出させ、分解能を高める
ためのものである。例えばＸ線発生領域５５から発生し
たＸ線の図示のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうち、ｃ、ｄの中
心軸に近いＸ線のみを透過させ、他のａ、ｂ、ｅは遮断
し、ｃとｄとの間の試料５２を通過したＸ線のみを電離
槽５６に入射させそのときのＸ線強度を検出する。従っ
て、図示の状態では、試料５２のｃとｄで挟まる範囲内
の試料５２の部分のみから通過したＸ線の強さを検出す
ることとなり、ｃとｄの範囲が狭まる程、Ｘ線の分解能
が高くなることとなる。
発生領域５５から外方向に放射されたＸ線のうち所定角
度以内のＸのみを通過させて検出させ、分解能を高める
ためのものである。例えばＸ線発生領域５５から発生し
たＸ線の図示のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうち、ｃ、ｄの中
心軸に近いＸ線のみを透過させ、他のａ、ｂ、ｅは遮断
し、ｃとｄとの間の試料５２を通過したＸ線のみを電離
槽５６に入射させそのときのＸ線強度を検出する。従っ
て、図示の状態では、試料５２のｃとｄで挟まる範囲内
の試料５２の部分のみから通過したＸ線の強さを検出す
ることとなり、ｃとｄの範囲が狭まる程、Ｘ線の分解能
が高くなることとなる。
【００３５】電離槽５６は、コリメータ５４を通過した
Ｘ線を検出するものである。以上によって、電子ビーム
５０をターゲット５１に照射すると、電子ビーム５０の
加速電圧およびターゲット５１の物質によって決まるＸ
線発生領域５５からのみＸ線が外方向に放射される。こ
の外方向に放射されて試料５２を透過した後のＸ線のう
ち、コリメータ５４を通過する図中のｃとｄの範囲内の
Ｘ線のみが電離槽５６に到達し、Ｘ線の輝度に寄与す
る。これにより、電子ビーム５０をターゲット５１に照
射して発生させたＸ線のうち、コリメータ５４で決まる
所定範囲内（図中のｃとｄの範囲内）の試料５２を通過
したＸ線のみを検出し、その強度と、既述した参照Ｘ線
検出器１０からの参照Ｘ線出力との比（あるいは差）を
もとに画像表示装置４３上に輝度変調し、Ｘ線像を表示
する。そして、電子ビーム５０の位置を２次元的に走査
すると、同様にして画像表示装置４３上に２次元的に走
査されたＸ線像を観察することができる。
Ｘ線を検出するものである。以上によって、電子ビーム
５０をターゲット５１に照射すると、電子ビーム５０の
加速電圧およびターゲット５１の物質によって決まるＸ
線発生領域５５からのみＸ線が外方向に放射される。こ
の外方向に放射されて試料５２を透過した後のＸ線のう
ち、コリメータ５４を通過する図中のｃとｄの範囲内の
Ｘ線のみが電離槽５６に到達し、Ｘ線の輝度に寄与す
る。これにより、電子ビーム５０をターゲット５１に照
射して発生させたＸ線のうち、コリメータ５４で決まる
所定範囲内（図中のｃとｄの範囲内）の試料５２を通過
したＸ線のみを検出し、その強度と、既述した参照Ｘ線
検出器１０からの参照Ｘ線出力との比（あるいは差）を
もとに画像表示装置４３上に輝度変調し、Ｘ線像を表示
する。そして、電子ビーム５０の位置を２次元的に走査
すると、同様にして画像表示装置４３上に２次元的に走
査されたＸ線像を観察することができる。
【００３６】図４は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、Ｘ線源１のターゲット１１の部分が耐真空
である必要があり、余り大きな面積を持ったものができ
ないので、この他の実施例では、ＩＣウェハのような大
きな試料の場合に、当該試料３８を移動できるようにし
たものである。
す。これは、Ｘ線源１のターゲット１１の部分が耐真空
である必要があり、余り大きな面積を持ったものができ
ないので、この他の実施例では、ＩＣウェハのような大
きな試料の場合に、当該試料３８を移動できるようにし
たものである。
【００３７】図４において、Ｘ線源１は、図１のＸ線源
１と同一であって、基盤３０の上に固定されている。試
料３８は、基盤３０の上に載せたステージ３１、３２に
よってＸ方向およびＹ方向に移動できるようにしたもの
である。
１と同一であって、基盤３０の上に固定されている。試
料３８は、基盤３０の上に載せたステージ３１、３２に
よってＸ方向およびＹ方向に移動できるようにしたもの
である。
【００３８】Ｘ線検出器１５は、図１のＸ線検出器１５
と同一であって、窓１２、コリメータ１３などから構成
されるものである。支持体３４、３５は、Ｘ線検出器１
５を保持すると共に、試料３８の交換時に上方向に持ち
上げるものである。
と同一であって、窓１２、コリメータ１３などから構成
されるものである。支持体３４、３５は、Ｘ線検出器１
５を保持すると共に、試料３８の交換時に上方向に持ち
上げるものである。
【００３９】以下動作を説明する。 （１） 支持体３４、３５を上方向に移動させ、ＩＣな
どの幅広い試料３８をステージ３２の上に取り付ける。
どの幅広い試料３８をステージ３２の上に取り付ける。
【００４０】（２） 支持体３４、３５を下方に移動さ
せ、試料３８を透過したＸ線を検出できる位置に設定す
る。 （３） Ｘ線源１から電子ビームをターゲット１１に２
次元的に照射し、当該ターゲット１１から放射されたＸ
線が、近接して置いた試料３８を透過し、Ｘ線検出器１
５のコリメータ１３を透過して電離槽１４に入射する。
せ、試料３８を透過したＸ線を検出できる位置に設定す
る。 （３） Ｘ線源１から電子ビームをターゲット１１に２
次元的に照射し、当該ターゲット１１から放射されたＸ
線が、近接して置いた試料３８を透過し、Ｘ線検出器１
５のコリメータ１３を透過して電離槽１４に入射する。
【００４１】（４） 電離槽１４で検出されたＸ線信号
をもとに、既述したように参照Ｘ線信号との比あるいは
差を算出し、画像表示装置４３上に２次元的にＸ線像を
表示する。
をもとに、既述したように参照Ｘ線信号との比あるいは
差を算出し、画像表示装置４３上に２次元的にＸ線像を
表示する。
【００４２】（５） （４）で表示したＸ線像の以外の
部分を表示させたい場合には、ステージ３１、３２を移
動し、試料３８を移動させ、他の部分のＸ線像を表示さ
せる。
部分を表示させたい場合には、ステージ３１、３２を移
動し、試料３８を移動させ、他の部分のＸ線像を表示さ
せる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
荷電粒子によってターゲット１１を２次元走査し発生さ
せたＸ線で試料１６を２次元的に照射し、試料１６を透
過したＸ線をコリメータを通して検出し画面上に荷電粒
子の走査に同期して２次元的なＸ線像を表示する構成を
採用しているため、試料１６を拡大した２次元的な高分
解能のＸ線像を表示することができる。また、試料移動
機構を設けてＩＣなどの大きな平板状の試料１６のＸ線
像を表示できる。
荷電粒子によってターゲット１１を２次元走査し発生さ
せたＸ線で試料１６を２次元的に照射し、試料１６を透
過したＸ線をコリメータを通して検出し画面上に荷電粒
子の走査に同期して２次元的なＸ線像を表示する構成を
採用しているため、試料１６を拡大した２次元的な高分
解能のＸ線像を表示することができる。また、試料移動
機構を設けてＩＣなどの大きな平板状の試料１６のＸ線
像を表示できる。
【図１】本発明の１実施例構成図である。
【図２】本発明のシステム構成図である。
【図３】本発明の要部説明図である。
【図４】本発明の他の実施例構成図である。
１：Ｘ線源 ２：電子源 ３：電極 ４、９：電子レンズ ５：電子線 ６：ビーム絞り ７、８：ビーム偏向器 １０：参照Ｘ線検出器 １１、５１：ターゲット １２、５３：窓 １３、５４：コリメータ １４、５６：電離槽 １５：Ｘ線検出器 １６、３８、５２：試料 ３０：基盤 ３１、３２：ステージ ３４、３５：支持体 ４０：比較増幅器 ４１：増幅器 ４２：走査波形発生器 ４３：画像表示装置 ４４：電源 ４５：検出器出力 ５０：電子ビーム ５５：Ｘ線発生領域
Claims (5)
- 【請求項１】荷電粒子を発生する荷電粒子源と、 この荷電粒子源によって発生された荷電粒子をターゲッ
ト（１１）に集束する集束レンズと、 ターゲット（１１）に集束される荷電粒子を２次元的に
走査する偏向器と、 荷電粒子を照射してＸ線を発生させるターゲット（１
１）と、 このターゲット（１１）に近接して配置し、当該ターゲ
ット（１１）によって発生したＸ線を透過させる試料
（１６）と、 この試料（１６）を透過したＸ線を検出するＸ線検出器
（１５）と、 上記ターゲット（１１）から発生したＸ線を検出する参
照Ｘ線検出器（１０）とを備え、 上記参照Ｘ線検出器（１０）によって検出された参照信
号を基準に、上記Ｘ線検出器（１５）で検出された信号
を画面上に、上記偏向器に同期して２次元的に表示する
ことを特徴とするＸ線観察装置。 - 【請求項２】上記参照Ｘ線検出器（１０）によって検出
された参照信号と上記Ｘ線検出器（１５）で検出された
信号の比あるいは差によって画面上に２次元的に表示す
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線観察装置。 - 【請求項３】上記ターゲット（１１）とＸ線検出器（１
５）との間にコリメータ（１３）を設けたことを特徴と
する請求項１あるいは請求項２に記載のＸ線観察装置。 - 【請求項４】上記ターゲット（１１）を耐真空膜あるい
は上記ターゲット（１１）に耐真空膜を設け、荷電粒子
を２次元走査する耐真空膜の内側を真空とし、外側を大
気圧としたことを特徴とする請求項１から請求項３に記
載のＸ線観察装置。 - 【請求項５】上記試料をターゲット（１１）に近づけた
状態で２次元的に移動する移動機構を備えたことを特徴
とする請求項１から請求項４に記載のＸ線観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18104694A JPH0843600A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｘ線観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18104694A JPH0843600A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｘ線観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843600A true JPH0843600A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16093830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18104694A Pending JPH0843600A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Ｘ線観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843600A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518252A (ja) * | 1999-12-20 | 2003-06-03 | エフ イー アイ エレクトロン オプティクス ビー ヴィ | 軟ｘ線のｘ線源を有するｘ線顕微鏡 |
| KR100455644B1 (ko) * | 2001-10-26 | 2004-11-15 | (주)쎄미시스코 | 엑스선 발생장치 및 이를 구비한 엑스선 검사장치 |
| WO2011105421A1 (ja) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Ｘ線顕微鏡像観察用試料支持部材、ｘ線顕微鏡像観察用試料収容セル、およびｘ線顕微鏡 |
| JP2011209118A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Jeol Ltd | Ｘ線顕微鏡及びｘ線を用いた顕微方法。 |
| WO2013035292A1 (ja) | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Ｘ線顕微鏡用試料収容セルおよびｘ線顕微鏡像の観察方法 |
| WO2013099241A1 (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 走査型電子顕微鏡像観察用の試料支持部材及び走査型電子顕微鏡像の観察方法 |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP18104694A patent/JPH0843600A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518252A (ja) * | 1999-12-20 | 2003-06-03 | エフ イー アイ エレクトロン オプティクス ビー ヴィ | 軟ｘ線のｘ線源を有するｘ線顕微鏡 |
| KR100455644B1 (ko) * | 2001-10-26 | 2004-11-15 | (주)쎄미시스코 | 엑스선 발생장치 및 이를 구비한 엑스선 검사장치 |
| WO2011105421A1 (ja) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Ｘ線顕微鏡像観察用試料支持部材、ｘ線顕微鏡像観察用試料収容セル、およびｘ線顕微鏡 |
| US8891728B2 (en) | 2010-02-24 | 2014-11-18 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Specimen supporting member for X-ray microscope image observation, specimen containing cell for X-ray microscope image observation, and X-ray microscope |
| JP2011209118A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Jeol Ltd | Ｘ線顕微鏡及びｘ線を用いた顕微方法。 |
| WO2013035292A1 (ja) | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Ｘ線顕微鏡用試料収容セルおよびｘ線顕微鏡像の観察方法 |
| US9336918B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Sample-containing cell for X-ray microscope and method for observing X-ray microscopic image |
| WO2013099241A1 (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 走査型電子顕微鏡像観察用の試料支持部材及び走査型電子顕微鏡像の観察方法 |
| US9589765B2 (en) | 2011-12-27 | 2017-03-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Sample supporting member for observing scanning electron microscopic image and method for observing scanning electron microscopic image |
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