JPH0472600A - Ｘ線照射位置確認装置 - Google Patents
Ｘ線照射位置確認装置Info
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- JPH0472600A JPH0472600A JP2183929A JP18392990A JPH0472600A JP H0472600 A JPH0472600 A JP H0472600A JP 2183929 A JP2183929 A JP 2183929A JP 18392990 A JP18392990 A JP 18392990A JP H0472600 A JPH0472600 A JP H0472600A
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- electron beam
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- irradiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、微細Ｘ線ビームを照射し、そこから放射され
る回折Ｘ線、蛍光Ｘ線あるいは電子などを検出する微細
領域Ｘ線分析装置に好適なＸ線照射位置確認装置に関す
る。 ［従来の技術］ 従来、Ｘ線ビームをミクロンメートル程度に集束するの
は難しいとされていたが、近年、Ｘ線発生装置から放射
されたＸ線をガラス製細管の中を通過させることにより
直径約５μｍの微細なＸ＆！ビームが得られるようにな
った。そして、このビムを用い、試料微小領域から放射
される回折Ｘ線および螢光Ｘ線を分析できる装置が開発
されている［ジャパニーズジャーナルオブアプライト
フィジックス、ボリューム２７．ナンバー１１、 １９
８８． エル２２０３−エル２２０６頁 （Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 νｏｌ。 ２７ Ｎｏ、１１． １９８８．ｐｐ、Ｌ２２０３−Ｌ
２２０６） コ 。 このようにｘ＆！ビームが微細化されてくると、試料上
のＸ線照射位置の確認が大きな技術課題となる。ビーム
径が数ミリメートルの従来装置では、試料位置に蛍光体
を塗布した板を置き、その発光よりＸ線ビームの大きさ
や照射位置を目視て確認していた。しかし蛍光体塗粒は
数１００μｍ以上の大きさを持つため、Ｘ線ビーム径が
ミクロンメートル程度に微細化されるとこのような簡易
法は適用できなくなる。 このため、上記報告の従来装置では、第３図に示すよう
に、微細ｘｌビーム形成機構（ガラス細管）７と同軸で
導いたレーザ光２５をガラス管先端部に設けた光学レン
ズ２６で集光し、その焦点と試料上のＸ線照射位置をあ
らかしめ一致させておき、実際の各種分析にあたっては
試料表面で散乱したレーザ光を光学顕微鏡２７で拡大し
、その像をテレビカメラ２４で撮影してレーザ光照射位
置をＸ線照射位置として特定するという方法が採られて
いる。。
る回折Ｘ線、蛍光Ｘ線あるいは電子などを検出する微細
領域Ｘ線分析装置に好適なＸ線照射位置確認装置に関す
る。 ［従来の技術］ 従来、Ｘ線ビームをミクロンメートル程度に集束するの
は難しいとされていたが、近年、Ｘ線発生装置から放射
されたＸ線をガラス製細管の中を通過させることにより
直径約５μｍの微細なＸ＆！ビームが得られるようにな
った。そして、このビムを用い、試料微小領域から放射
される回折Ｘ線および螢光Ｘ線を分析できる装置が開発
されている［ジャパニーズジャーナルオブアプライト
フィジックス、ボリューム２７．ナンバー１１、 １９
８８． エル２２０３−エル２２０６頁 （Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 νｏｌ。 ２７ Ｎｏ、１１． １９８８．ｐｐ、Ｌ２２０３−Ｌ
２２０６） コ 。 このようにｘ＆！ビームが微細化されてくると、試料上
のＸ線照射位置の確認が大きな技術課題となる。ビーム
径が数ミリメートルの従来装置では、試料位置に蛍光体
を塗布した板を置き、その発光よりＸ線ビームの大きさ
や照射位置を目視て確認していた。しかし蛍光体塗粒は
数１００μｍ以上の大きさを持つため、Ｘ線ビーム径が
ミクロンメートル程度に微細化されるとこのような簡易
法は適用できなくなる。 このため、上記報告の従来装置では、第３図に示すよう
に、微細ｘｌビーム形成機構（ガラス細管）７と同軸で
導いたレーザ光２５をガラス管先端部に設けた光学レン
ズ２６で集光し、その焦点と試料上のＸ線照射位置をあ
らかしめ一致させておき、実際の各種分析にあたっては
試料表面で散乱したレーザ光を光学顕微鏡２７で拡大し
、その像をテレビカメラ２４で撮影してレーザ光照射位
置をＸ線照射位置として特定するという方法が採られて
いる。。
【発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の方法では、試料上に集光できる最
小レーザ光の大きさは１０μｍ程度であり、Ｘ線ビーム
径より大きいためＸ線照射位置を正確に特定するのが難
しいという問題があった。 また、あらかしめ行うＸ線とレーザビームの照射位置合
せに数時間を要し、その上、何らかの要因で両ビームの
光軸がずれた場合、それを検知できないという問題があ
った。 さらに、この方法は、非球面組合せミラー（ツミュチュ
アリ パーペンディキュラー シリンドリカル ミラー
： ｉｏ ｍｕｔｕａｌｌｙ ｐｅｒｐｅｎ−ｄｉｃ
ｕｌａｒ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｍ１ｒｒｏｒ ）
やウオルター８ミラー（ハイパーボロイド アンド パ
ラボロイトミラー： ｈｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄ ａｎ
ｄ ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ ｍ１ｒｒｏｒ）などの、前
述のガラス細管以外の微細Ｘ線ビーム形成法に応用する
のが難しいという欠点があった［エックスレイ マイク
ロスコピー、 ケンブリッジ アット ザ ユニバーシ
ティ プレス １９６０、 １０５−１１４ペイジ（Ｘ
−ｒａｙ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、 Ｃａｍｂｒｉｄ
ｇｅ ａｔ ｔｈｅ Ｌｌｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐｒｅ
ｓｓ、 １９６０、ｐｐ、１０５−１１４）］ 。 本発明は、上記のレーザ光を用いた間接的な方法でなく
、Ｘ線照射部を直接観測することより、数μｍあるいは
それ以下の微細Ｘ線ビームの照射位置を高精度で特定す
るとともに、各種微細Ｘ線ビーム形成法への適用を可能
としたＸ線照射位置確認装置を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、第１図に示すように、微細Ｘ線ビームｌを照
射した領域２を包含するように電子線３を照射した場合
、Ｘ線と電子線を照射した領域からの２次電子４の放出
効率が電子線単独照射域５からの放出効率と異なる現象
を基本原理として利用している。 これはＸ線を照射すると光電子が放出するとともに試料
６内で発生した電荷が試料表面や界面で蓄積（チャージ
アップ）し、試料の局所的電位を変化させ、電子線照射
による２次電子の放出効率に影響を与えるためである。 例えば、シリコン単結晶基板では表面の数ｎｍの自然酸
化膜でさえ、Ｘ線照射により基板内で発生した電荷が基
板と酸化膜界面で蓄積し、数ｅＶの表面電位の変動をき
たした。また、このＸ線照射の２次電子像への影響は入
射Ｘ線のエネルギーや試料の構造、材料に依存するが、
数１００ｅＶから約５０ｋｅＶのｘｉをシリコン高集積
回路に照射した場合、いずれのＸ線エネルギーでも電子
線照射による２次電子放出効率に変化が観測された。 この現象を微細Ｘ線照射位置確認に応用するには、第１
図のようにＸ線照射域を包含し、かつそれより十分広い
領域に電子線を照射する。このためには、電子ビーム径
自体を大きくして照射する方法と微細電子線を走査して
その照射領域を広くする方法がある。一方、２次電子の
検出は試料上の各位置からの放出電子数に対応させ、陰
極線管（カソード レイ チューブ： ｃａｔｈｏｄｅ
−ｒａｙ ｔｕｂｅ）などの表示装置上に拡大して２次
元像として表示する。この像では試料の平面構造（例え
ば、高集積回路の素子形状など）が観察されるとともに
、Ｘ線照射域は他の領域より２次電子数が高く表示され
るため、その対照より照射ＸＩのビーム径や照射位置を
確認することができる。 上記のＸ線照射位置確認のための画像処理法には以下に
示す２種類のビーム照射法がある。 第１はＸ線と電子線の両ビーム照射したとき得られる２
次電子２次元分布像と電子線を単独で照射したとき得ら
れる像の差よりＸ線照射位置を確認する方法である。 第２は電子線単独照射時に得られる２次電子像にＸ線ビ
ーム単独照射時に得られる２次電子（光電子）像を重畳
させることにより、Ｘ線照射位置を確認する方法である
。 なお、上記第１の方法において、２次元像間の差が大き
くない場合は、−旦、差の像を得た後、微小な差の２次
元像の背景に対する対照性を人為的に高め、再び電子線
単独照射時の２次元像に重畳させることによりＸ線照射
位置の確認を容易ならしめることができる。また、第２
の方法においてはＸ線単独照射時に得られた像の背景に
対する対照性を人為的に高め、電子線単独照射時の２次
電子分布像に重畳する。 【作用】 本発明では、Ｘ線照射による試料からの放出光電子ある
いは電子線照射時の２次電子放出効率へのＸ線の影響を
観察する方法であるため、Ｘ線照射域を直接確認できる
。したがって、両ビームの光軸ずれをＸ線照射位置の観
察中に検知でき、ずれ補正が可能なため、従来のレーザ
光を用いた間接的方法で生じた光軸ずれによるＸ線照射
位置特定誤りの問題が生じない。また、Ｘ線と電子線照
射域の重ね合わせは、２次電子像を観察しながら行える
ため数分で完了し、先のレーザ光とＸ線ビームの光軸合
わせで要したような長時間を必要としない。 さらに、本発明では第１図のようにＸ線と電子線の各ビ
ームを独立した系より照射するため、従来のレーザ光を
用いた方法のように適用できる微細Ｘ線形成法の制限が
ない。なお、本発明では２次電子放出の試料内分布を陰
極線管などの表示装置りに出力する際、電気的に２次電
子分布２次元像を拡大する。前述した走査型電子線照射
法では数万倍まで拡大でき、しかもＱ、１．ｐｍ程度ま
で２次元像の面分解能をあげることができ、Ｘ線ビーム
径が１μｍ以下になっても精度良くＸ線照射位置を特定
できる。 ［実施例］ 尖１！Ｌ、 １ 本発明の実施例を、第２図を用いて説明する。 前述の従来例で用いられたものと同様のガラス細管から
なるＸ線集束系７を用い、約１μｍ径の微細Ｘ線ビーム
１を形成し、試料の任意位置への照射を可能とした。一
方、電子［３は電界放射型電子銃９より放射した電子を
電磁レンズ系１０で集束して微細ビームを形成した。な
お、上記のレンズ系に設けたコイル１１でＸ−Ｙ方向に
ビームを走査できるようにした。 次に、Ｘ線や電子線を試料に照射したとき放出される２
次電子はシンチレータ−と電子増倍管からなる検出器１
２で検出した。そして２次電子数に比例した出力信号は
表示装置である陰極線管１３に伝達した。この際、２次
元表示するため陰極線管内では電子線が走査されるが、
試料に照射された１次電子線３と同期して走査し、試料
上の電子線照射位置と表示装置上の２次元像が対応する
ようにした。本実施例では２次電子２次元像の分解能は
約７０ｎｍに設計した。 次に本実施例の被検試料６として４メガビツトダイナミ
ンクメモリを用いた。２次電子像を陰極線管」−で５０
００倍に拡大し、比較的パターンが粗なメモリ周辺回路
部にＸ線を照射してそのＷＲ察を行った。 その結果、Ｘ線照射部では他よりわずかであるが陰極線
管の表示面の輝度が明るくなっており５また、その領域
は集積回路に形成されている０゜８μｍ幅のパターンよ
りわずかに広いことからＸ線ビームは１．０〜１．５μ
ｍ直径であることが確認された。 失差柑− 上記実施例では、Ｘ線照射部２の電子線単独照射領域５
に対する陰極線管上の輝度の差が少なく、試料上の突出
した構造部での高２次電子放出領域と区別するのが難し
いため、ｘｉ照射位置特定に経験を要した。そこで１本
実施例では第４図に示すように、Ｘ線と電子線の両ビー
ムを照射したとき得られる像１４をいったんアナログ−
デジタル変換器１５でディジタル信号に変換して画像記
憶装置１６に記憶させ、次に電子線の単独照射時に得ら
れる２次電子像１７と上記記憶像との差をとり、この差
の像１８の輝度を人為的に高め、背景との対照性を強調
し、デジタル−アナログ変換し、再び上記２次電子像１
７に重ね、その合成像１９よりＸ線照射位置の確認を行
った。 この画像処理により、Ｘ線照射位置の判別が容易になっ
た。特にＸ線照射による２次電子放出効率の変化が小さ
く、また凹凸が激しいため高２次電子放出部が多い前記
高集積回路のメモリ部など複雑な構造を持つ試料に対し
ても容易にＸ線照射位置を確認できるようになった。 １五何３ 本実施例では、実施例１と同じ微細Ｘ線と電子線の照射
系を用いた。ただし、本例では電子線ビムを走査する方
法と直径を約１０μｍまで拡大した固定＠子ビームを照
射する方法を選択して適用できるようにした。 第５図のように、試料６からの放出２次電子４は、電磁
レンズ系２１て２次元像の状態で拡大され、チャンネル
プレートあるいはイメージプレートと呼ばれる２次元検
出器２０上に投影される。 検出器２０に入射した２次電子４は検出器表面に設けら
れた蛍光板２２でその数に比例した明るさの光に変換さ
れ、光導波路２３によりテレビカメラ２４に導かれ、撮
像された後、電気的に上記の像の拡大を行い、陰極線管
１３に表示される。 Ｘ線照射部の特定に当っては、実施例２と同じようにＸ
線と電子線の同時照射時に得られる像と電子線単独照射
時の像の差分を利用する方法、およびＸ線単独照射時に
得られる光電子像の背景との対照性を強調した像を電子
線単独照射時に得られる像に重畳し、その陰極線管上の
高輝度部よりＸ線照射部を特定する方法が採られる。 次に、Ｘ線照射位置確認装置の性能検討に当っては、実
施例１と同し高集積回路素子を試料として用いた。上記
のいずれの電子線照射方式、像比較方式を用いてもＸ線
照射位置特定が可能であった。ただし、像の解像度は実
施例１の方式が優れていた。なお、本実施例のなかでは
走査電子線を用い実施例２と同し画像処理方式を採用し
た場合において高い位置特定精度が得られた。このとき
画像上高輝度部から得られたｘｌｉＡビーム径は２〜２
．５μｍであり、実際の照射Ｘ線ビーム径より約２倍に
大きく測定されることがわかった。 ［発明の効果］ 本発明は、試料上Ｘ線照射部を直接ｗｔ察する方法であ
り、従来のレーザ反射光を用いた間接法で生じた種々の
問題を解決できる。すなわち、以下の効果を持つ。 （１）Ｘ４！と電子線ビームの光軸を短時間で調整でき
る。 （２）両光軸間のずれを常に検知できるためＸ線照射位
置特定に誤りがない。 （３）数μｍあるいはそれ以下の微細Ｘ線ビームの照射
位置も精度良く特定できる。 （４）ガラス製細管Ｘ線集束機構以外の微細Ｘ線形成法
にも適用できる。 さらに、レーザ光による方式では不可能であった照射Ｘ
線ビーム径の測定ができる長所を有している。
小レーザ光の大きさは１０μｍ程度であり、Ｘ線ビーム
径より大きいためＸ線照射位置を正確に特定するのが難
しいという問題があった。 また、あらかしめ行うＸ線とレーザビームの照射位置合
せに数時間を要し、その上、何らかの要因で両ビームの
光軸がずれた場合、それを検知できないという問題があ
った。 さらに、この方法は、非球面組合せミラー（ツミュチュ
アリ パーペンディキュラー シリンドリカル ミラー
： ｉｏ ｍｕｔｕａｌｌｙ ｐｅｒｐｅｎ−ｄｉｃ
ｕｌａｒ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｍ１ｒｒｏｒ ）
やウオルター８ミラー（ハイパーボロイド アンド パ
ラボロイトミラー： ｈｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄ ａｎ
ｄ ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ ｍ１ｒｒｏｒ）などの、前
述のガラス細管以外の微細Ｘ線ビーム形成法に応用する
のが難しいという欠点があった［エックスレイ マイク
ロスコピー、 ケンブリッジ アット ザ ユニバーシ
ティ プレス １９６０、 １０５−１１４ペイジ（Ｘ
−ｒａｙ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、 Ｃａｍｂｒｉｄ
ｇｅ ａｔ ｔｈｅ Ｌｌｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐｒｅ
ｓｓ、 １９６０、ｐｐ、１０５−１１４）］ 。 本発明は、上記のレーザ光を用いた間接的な方法でなく
、Ｘ線照射部を直接観測することより、数μｍあるいは
それ以下の微細Ｘ線ビームの照射位置を高精度で特定す
るとともに、各種微細Ｘ線ビーム形成法への適用を可能
としたＸ線照射位置確認装置を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、第１図に示すように、微細Ｘ線ビームｌを照
射した領域２を包含するように電子線３を照射した場合
、Ｘ線と電子線を照射した領域からの２次電子４の放出
効率が電子線単独照射域５からの放出効率と異なる現象
を基本原理として利用している。 これはＸ線を照射すると光電子が放出するとともに試料
６内で発生した電荷が試料表面や界面で蓄積（チャージ
アップ）し、試料の局所的電位を変化させ、電子線照射
による２次電子の放出効率に影響を与えるためである。 例えば、シリコン単結晶基板では表面の数ｎｍの自然酸
化膜でさえ、Ｘ線照射により基板内で発生した電荷が基
板と酸化膜界面で蓄積し、数ｅＶの表面電位の変動をき
たした。また、このＸ線照射の２次電子像への影響は入
射Ｘ線のエネルギーや試料の構造、材料に依存するが、
数１００ｅＶから約５０ｋｅＶのｘｉをシリコン高集積
回路に照射した場合、いずれのＸ線エネルギーでも電子
線照射による２次電子放出効率に変化が観測された。 この現象を微細Ｘ線照射位置確認に応用するには、第１
図のようにＸ線照射域を包含し、かつそれより十分広い
領域に電子線を照射する。このためには、電子ビーム径
自体を大きくして照射する方法と微細電子線を走査して
その照射領域を広くする方法がある。一方、２次電子の
検出は試料上の各位置からの放出電子数に対応させ、陰
極線管（カソード レイ チューブ： ｃａｔｈｏｄｅ
−ｒａｙ ｔｕｂｅ）などの表示装置上に拡大して２次
元像として表示する。この像では試料の平面構造（例え
ば、高集積回路の素子形状など）が観察されるとともに
、Ｘ線照射域は他の領域より２次電子数が高く表示され
るため、その対照より照射ＸＩのビーム径や照射位置を
確認することができる。 上記のＸ線照射位置確認のための画像処理法には以下に
示す２種類のビーム照射法がある。 第１はＸ線と電子線の両ビーム照射したとき得られる２
次電子２次元分布像と電子線を単独で照射したとき得ら
れる像の差よりＸ線照射位置を確認する方法である。 第２は電子線単独照射時に得られる２次電子像にＸ線ビ
ーム単独照射時に得られる２次電子（光電子）像を重畳
させることにより、Ｘ線照射位置を確認する方法である
。 なお、上記第１の方法において、２次元像間の差が大き
くない場合は、−旦、差の像を得た後、微小な差の２次
元像の背景に対する対照性を人為的に高め、再び電子線
単独照射時の２次元像に重畳させることによりＸ線照射
位置の確認を容易ならしめることができる。また、第２
の方法においてはＸ線単独照射時に得られた像の背景に
対する対照性を人為的に高め、電子線単独照射時の２次
電子分布像に重畳する。 【作用】 本発明では、Ｘ線照射による試料からの放出光電子ある
いは電子線照射時の２次電子放出効率へのＸ線の影響を
観察する方法であるため、Ｘ線照射域を直接確認できる
。したがって、両ビームの光軸ずれをＸ線照射位置の観
察中に検知でき、ずれ補正が可能なため、従来のレーザ
光を用いた間接的方法で生じた光軸ずれによるＸ線照射
位置特定誤りの問題が生じない。また、Ｘ線と電子線照
射域の重ね合わせは、２次電子像を観察しながら行える
ため数分で完了し、先のレーザ光とＸ線ビームの光軸合
わせで要したような長時間を必要としない。 さらに、本発明では第１図のようにＸ線と電子線の各ビ
ームを独立した系より照射するため、従来のレーザ光を
用いた方法のように適用できる微細Ｘ線形成法の制限が
ない。なお、本発明では２次電子放出の試料内分布を陰
極線管などの表示装置りに出力する際、電気的に２次電
子分布２次元像を拡大する。前述した走査型電子線照射
法では数万倍まで拡大でき、しかもＱ、１．ｐｍ程度ま
で２次元像の面分解能をあげることができ、Ｘ線ビーム
径が１μｍ以下になっても精度良くＸ線照射位置を特定
できる。 ［実施例］ 尖１！Ｌ、 １ 本発明の実施例を、第２図を用いて説明する。 前述の従来例で用いられたものと同様のガラス細管から
なるＸ線集束系７を用い、約１μｍ径の微細Ｘ線ビーム
１を形成し、試料の任意位置への照射を可能とした。一
方、電子［３は電界放射型電子銃９より放射した電子を
電磁レンズ系１０で集束して微細ビームを形成した。な
お、上記のレンズ系に設けたコイル１１でＸ−Ｙ方向に
ビームを走査できるようにした。 次に、Ｘ線や電子線を試料に照射したとき放出される２
次電子はシンチレータ−と電子増倍管からなる検出器１
２で検出した。そして２次電子数に比例した出力信号は
表示装置である陰極線管１３に伝達した。この際、２次
元表示するため陰極線管内では電子線が走査されるが、
試料に照射された１次電子線３と同期して走査し、試料
上の電子線照射位置と表示装置上の２次元像が対応する
ようにした。本実施例では２次電子２次元像の分解能は
約７０ｎｍに設計した。 次に本実施例の被検試料６として４メガビツトダイナミ
ンクメモリを用いた。２次電子像を陰極線管」−で５０
００倍に拡大し、比較的パターンが粗なメモリ周辺回路
部にＸ線を照射してそのＷＲ察を行った。 その結果、Ｘ線照射部では他よりわずかであるが陰極線
管の表示面の輝度が明るくなっており５また、その領域
は集積回路に形成されている０゜８μｍ幅のパターンよ
りわずかに広いことからＸ線ビームは１．０〜１．５μ
ｍ直径であることが確認された。 失差柑− 上記実施例では、Ｘ線照射部２の電子線単独照射領域５
に対する陰極線管上の輝度の差が少なく、試料上の突出
した構造部での高２次電子放出領域と区別するのが難し
いため、ｘｉ照射位置特定に経験を要した。そこで１本
実施例では第４図に示すように、Ｘ線と電子線の両ビー
ムを照射したとき得られる像１４をいったんアナログ−
デジタル変換器１５でディジタル信号に変換して画像記
憶装置１６に記憶させ、次に電子線の単独照射時に得ら
れる２次電子像１７と上記記憶像との差をとり、この差
の像１８の輝度を人為的に高め、背景との対照性を強調
し、デジタル−アナログ変換し、再び上記２次電子像１
７に重ね、その合成像１９よりＸ線照射位置の確認を行
った。 この画像処理により、Ｘ線照射位置の判別が容易になっ
た。特にＸ線照射による２次電子放出効率の変化が小さ
く、また凹凸が激しいため高２次電子放出部が多い前記
高集積回路のメモリ部など複雑な構造を持つ試料に対し
ても容易にＸ線照射位置を確認できるようになった。 １五何３ 本実施例では、実施例１と同じ微細Ｘ線と電子線の照射
系を用いた。ただし、本例では電子線ビムを走査する方
法と直径を約１０μｍまで拡大した固定＠子ビームを照
射する方法を選択して適用できるようにした。 第５図のように、試料６からの放出２次電子４は、電磁
レンズ系２１て２次元像の状態で拡大され、チャンネル
プレートあるいはイメージプレートと呼ばれる２次元検
出器２０上に投影される。 検出器２０に入射した２次電子４は検出器表面に設けら
れた蛍光板２２でその数に比例した明るさの光に変換さ
れ、光導波路２３によりテレビカメラ２４に導かれ、撮
像された後、電気的に上記の像の拡大を行い、陰極線管
１３に表示される。 Ｘ線照射部の特定に当っては、実施例２と同じようにＸ
線と電子線の同時照射時に得られる像と電子線単独照射
時の像の差分を利用する方法、およびＸ線単独照射時に
得られる光電子像の背景との対照性を強調した像を電子
線単独照射時に得られる像に重畳し、その陰極線管上の
高輝度部よりＸ線照射部を特定する方法が採られる。 次に、Ｘ線照射位置確認装置の性能検討に当っては、実
施例１と同し高集積回路素子を試料として用いた。上記
のいずれの電子線照射方式、像比較方式を用いてもＸ線
照射位置特定が可能であった。ただし、像の解像度は実
施例１の方式が優れていた。なお、本実施例のなかでは
走査電子線を用い実施例２と同し画像処理方式を採用し
た場合において高い位置特定精度が得られた。このとき
画像上高輝度部から得られたｘｌｉＡビーム径は２〜２
．５μｍであり、実際の照射Ｘ線ビーム径より約２倍に
大きく測定されることがわかった。 ［発明の効果］ 本発明は、試料上Ｘ線照射部を直接ｗｔ察する方法であ
り、従来のレーザ反射光を用いた間接法で生じた種々の
問題を解決できる。すなわち、以下の効果を持つ。 （１）Ｘ４！と電子線ビームの光軸を短時間で調整でき
る。 （２）両光軸間のずれを常に検知できるためＸ線照射位
置特定に誤りがない。 （３）数μｍあるいはそれ以下の微細Ｘ線ビームの照射
位置も精度良く特定できる。 （４）ガラス製細管Ｘ線集束機構以外の微細Ｘ線形成法
にも適用できる。 さらに、レーザ光による方式では不可能であった照射Ｘ
線ビーム径の測定ができる長所を有している。
第１図は本発明の原理を示すＸ線と電子線ビームの試料
上照射領域の関係の説明図、第２図は本発明による実施
例１のＸ線照射位置確認装置の構成図、第３図は従来例
になるレーザ光を用いたＸ線照射位置確認方式の説明図
、第４図は本発明に実施例に用いられる画像処理系の構
成図、第５図は本発明の他の実施例になるＸ線照射位置
確認装置のビーム照射系と検出系の配置を示す構成図で
ある。 符号の説明 １・・Ｘ線ビーム、２・・Ｘ線照射領域、３ 電子ビー
ム、４２次電子、５・電子線照射領域、６・・試料、７
・・・Ｘ線集束系、８・・・Ｘ線発生源９−・電界放射
型電子銃、１０ ・電磁レンズ、１１・・Ｘ−Ｙ偏向コ
イル、］２・・２次電子検出器、１３・・・表示装置（
陰極線管）、１４・・Ｘ線と電子線画ビーム照射時の２
次電子像、１５・・アナログ／デジタル変換器１６ ・
画像記憶、処理装置、］−７・電子線単独照射時の２次
電子像、１８・ １４と１７の２次電子像の差、１９・
・１７と１８の合成（１＜ ２０−２次元２次電子検出
器、２１・検出用電磁レンズ。 ２２・電子−光変換用蛍光板、２３・光導波路。 ２４・・テレビカメラ、２５ ・レーザ光２６・ レー
ザ光集光レンズ、２７・・光学顕微鏡２８ レーザ％＋
回 ４３ 図 ／３ 第 ２ 口 ■４ 図
上照射領域の関係の説明図、第２図は本発明による実施
例１のＸ線照射位置確認装置の構成図、第３図は従来例
になるレーザ光を用いたＸ線照射位置確認方式の説明図
、第４図は本発明に実施例に用いられる画像処理系の構
成図、第５図は本発明の他の実施例になるＸ線照射位置
確認装置のビーム照射系と検出系の配置を示す構成図で
ある。 符号の説明 １・・Ｘ線ビーム、２・・Ｘ線照射領域、３ 電子ビー
ム、４２次電子、５・電子線照射領域、６・・試料、７
・・・Ｘ線集束系、８・・・Ｘ線発生源９−・電界放射
型電子銃、１０ ・電磁レンズ、１１・・Ｘ−Ｙ偏向コ
イル、］２・・２次電子検出器、１３・・・表示装置（
陰極線管）、１４・・Ｘ線と電子線画ビーム照射時の２
次電子像、１５・・アナログ／デジタル変換器１６ ・
画像記憶、処理装置、］−７・電子線単独照射時の２次
電子像、１８・ １４と１７の２次電子像の差、１９・
・１７と１８の合成（１＜ ２０−２次元２次電子検出
器、２１・検出用電磁レンズ。 ２２・電子−光変換用蛍光板、２３・光導波路。 ２４・・テレビカメラ、２５ ・レーザ光２６・ レー
ザ光集光レンズ、２７・・光学顕微鏡２８ レーザ％＋
回 ４３ 図 ／３ 第 ２ 口 ■４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線ビームを試料に照射する手段と、該Ｘ線ビーム
の照射域を包含するように１次電子線ビームを照射する
手段と、該試料面から放射されてくる２次電子を検出す
るための２次電子検出器と、該２次電子のうち、該両ビ
ーム照射部と該１次電子線ビーム単独照射部の差を検出
することによりＸ線照射位置を特定する手段を備えるこ
とを特徴とするＸ線照射位置確認装置。 ２、上記Ｘ線ビームの照射域を包含するように１次電子
線ビームを走査する手段を有することを特徴とする請求
項１に記載のＸ線照射位置確認装置。 ３、上記２次電子検出器は２次元検出器であり、かつ試
料と該検出器の間に電磁レンズが設置され、該試料の２
次元形状を該検出器上に拡大投影せしめることを特徴と
する請求項１もしくは請求項２に記載のＸ線照射位置確
認装置。 ４、上記１次照射電子ビームの走査と各走査位置から放
射される２次電子の強度を試料上照射位置と対応させな
がら表示装置あるいは記憶装置の２次元面上に出力可能
ならしめる手段を有することを特徴とする請求項２に記
載のＸ線照射位置確認装置。 ５、上記Ｘ線と１次電子線の両ビーム照射時と１次電子
線単独照射時に得られる２次電子像間の差をとる手段と
、該２次電子強度差像の背景との対照性を人為的に増大
せしめる手段と、再び差をとる前の２次電子像に重畳す
ることによりＸ線照射部の観察を容易ならしめる手段を
有することを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載
のＸ線照射位置確認装置。 ６、上記のＸ線あるいは１次電子線ビームを単独で照射
する手段と、上記ビーム照射時に得られる各２次電子２
次元像を同一表示装置上で重畳させ、Ｘ線照射部の観察
を可能ならしめる手段を有することを特徴とする請求項
１ないし請求項４に記載のＸ線照射位置確認装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183929A JPH0472600A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Ｘ線照射位置確認装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183929A JPH0472600A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Ｘ線照射位置確認装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472600A true JPH0472600A (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=16144281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183929A Pending JPH0472600A (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Ｘ線照射位置確認装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0472600A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235101A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Horiba Ltd | 荷電粒子線装置における帯電防止構造 |
| JP2012043599A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Shimadzu Corp | Ｘ線発生装置 |
-
1990
- 1990-07-13 JP JP2183929A patent/JPH0472600A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235101A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Horiba Ltd | 荷電粒子線装置における帯電防止構造 |
| JP2012043599A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Shimadzu Corp | Ｘ線発生装置 |
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