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走査型リアルタイム顕微システムおよび走査型X線高速描画システム

国内特許コード P110004348
整理番号 K028P19
掲載日 2011年7月12日
出願番号 特願2009-118868
公開番号 特開2010-266368
登録番号 特許第5429861号
出願日 平成21年5月15日(2009.5.15)
公開日 平成22年11月25日(2010.11.25)
登録日 平成25年12月13日(2013.12.13)
発明者
  • 齋藤 彰
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 走査型リアルタイム顕微システムおよび走査型X線高速描画システム
発明の概要 【課題】高い空間分解能と高い時間分解能と簡便なモニタリングとを兼ね備えた走査型リアルタイム顕微システムを実現する。
【解決手段】走査型リアルタイム顕微システム10aは、X線ビームを照射する光源3と、光源3から照射されたX線ビームを集光するゾーンプレート1と、X線ビームを集光するゾーンプレート1を動かす駆動機構2とを備え、駆動機構2は、ゾーンプレート1に入射するX線ビームの進行方向に垂直な方向の周りにゾーンプレート1を回動させる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来のX線顕微法では、集光法としてゾーンプレート(ZP)を用いるゾーンプレート法(非特許文献1、非特許文献2)と、反射鏡(全反射または多層膜)を用いる反射法とがあり、ゾーンプレート法および反射法それぞれに結像型と(試料を走査させる)走査型とを含んでいる。他に励起電子を結像するズーミング管を用いる方法がある。



図6は、従来の走査型X線顕微鏡90aの構成を示す模式図である。走査型X線顕微鏡90aは、X線ビームを照射する光源93を備えている。光源93から照射されたX線ビームは、スリットを通って、円板形状をしたゾーンプレート91に入射する。ゾーンプレート91は、入射したX線ビームを回折によって試料96に集光する。試料96は、図示しない駆動機構によって、ゾーンプレート91に平行な平面に沿って駆動(走査)される。走査型X線顕微鏡90aは、検出器89を備えている。検出器89は、X線ビームが集光された試料96からの蛍光X線収量を検出し、試料走査と同期することで試料96の元素分布をマッピングする。



図7は、従来の結像型X線顕微鏡90bの構成を示す模式図である。結像型X線顕微鏡90bは、X線ビームを照射する光源93を備えている。光源93から照射されたX線ビームは、円板形状をしたゾーンプレート91aに入射し、試料に集光されて、ゾーンプレート91bに入射し、検出器89aにおいて結像する。



図8は、従来の放射光STM用ビーム・試料位置あわせモニター90cの構成を示す模式図である。STM用ビーム・試料位置あわせモニター90cは、X線ビームを照射する光源93を備えている。光源93から照射されたX線ビームは、アパーチャ88を通って試料6に集光され、蛍光板97に到達して影絵を構成する。STM用ビーム・試料位置あわせモニター90cには、光学顕微鏡ユニット98が設けられている。光学顕微鏡ユニット98は、蛍光板97上の影絵を拡大する。STM用ビーム・試料位置あわせモニター90cは、CCDユニット99を備えている。CCDユニット99は、光学顕微鏡ユニット98によって拡大された影絵を検出する。



図9は、従来の走査型電子線描画システム90dの構成を示す模式図である。走査型電子線描画システム90dは、コイル87a・87bを備えている。図示しない電子線源から照射された電子ビームは、コイル87a・87bを通って偏向されて試料96に照射され、試料96に回路パターン86(配線など)を描画する。

産業上の利用分野


本発明は、X線ビームを照射する光源と、光源から照射されたX線ビームを集光する集光手段とを備えた走査型リアルタイム顕微システムおよび走査型X線高速描画システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
X線ビームを照射する光源と、
前記光源から照射されたX線ビームを集光する集光手段と、
前記X線ビームによる走査を行うために、前記X線ビームを集光する集光手段を前記X線ビームに対して動かす駆動手段とを備え、
前記集光手段は、回折によりX線ビームを集光するゾーンプレートを含み、
前記駆動手段は、前記X線ビームによる2次元走査を行うために、前記ゾーンプレートに入射するX線ビームの進行方向に垂直な方向の周りに前記ゾーンプレートを回動させることを特徴とする走査型リアルタイム顕微システム。

【請求項2】
前記駆動手段は、ピエゾ素子を含む請求項1記載の走査型リアルタイム顕微システム。

【請求項3】
前記集光手段は、前記X線ビームを試料に集光し、
前記走査型リアルタイム顕微システムは、
前記試料の透過コントラスト像を得る蛍光板と、
前記蛍光板上の透過コントラスト像を拡大する光学顕微鏡ユニットとをさらに備える請求項1記載の走査型リアルタイム顕微システム。

【請求項4】
X線ビームを照射する光源と、
前記光源から照射されたX線ビームを集光する集光手段と、
前記X線ビームによる走査を行うために、前記X線ビームを集光する集光手段を前記X線ビームに対して動かして、前記X線ビームにより試料に高速描画する駆動手段とを備え、
前記集光手段は、回折によりX線ビームを集光するゾーンプレートを含み、
前記駆動手段は、前記X線ビームによる2次元走査を行うために、前記ゾーンプレートに入射するX線ビームの進行方向に垂直な方向の周りに前記ゾーンプレートを回動させることを特徴とする走査型X線高速描画システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009118868thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ 界面の構造と制御 領域
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