[发明专利]用于x射线显微镜检查的方法和设备

说明书

本公开呈现了使用具有微观尺度或纳米尺度射束强度轮廓的微束的阵列来提供物体的微观区域或纳米区域的选择性照射的x射线显微镜检查系统。阵列检测器被定位为使得检测器的每个像素仅检测与单个微观射束或纳米射束相对应的x射线。这使得产生于每个x射线检测器像素的信号可以在特定的有限的微观尺度或纳米尺度区域被照射的情况下被识别，从而使得物体在微观尺度或纳米尺度上的采样的透射图像可以在使用具有较大的大小和尺度的像素的检测器时产生。具有较高量子效率的检测器因此可以被使用，因为侧向分辨率仅由微观射束或纳米射束的尺寸提供。可以使用阵列型x射线源或一组Talbot干涉条纹来产生微观尺度或纳米尺度射束。

相关申请的交叉引用

本专利申请是2016年6月5日提交的标题为“X-RAY TECHNIQUES USINGSTRUCTURED ILLUMINATION”的美国专利申请15/173,711的部分继续申请案，该部分继续申请案要求2015年6月5日提交的标题为“X-RAY TECHNIQUES USING STRUCTUREDILLUMINATION”的美国临时专利申请No.62/171,377和2016年5月31日提交的标题为“X-RAYMICRODIFFRACTION WITH STRUCTURED ILLUMINATION FOR STRAIN MEASUREMENTINNANOELECTRONICS”的美国临时专利申请No.62/343,594的权益，所有这些申请全都整个地通过引用并入本文。

申请15/173,711另外是2015年5月15日提交的标题为“X-RAY METHOD FORMEASUREMENT,CHARACTERIZATION,AND ANALYSIS OF PERIODIC STRUCTURES”的美国专利申请14/712,917的部分继续申请案，该部分继续申请案又是2015年4月29日提交的标题为“X-RAY INTERFEROMETRIC IMAGING SYSTEM”的美国专利申请14/700,137的部分继续申请案，这两个部分继续申请案都整个地通过引用并入本文。

本申请另外还要求以下美国临时专利申请的权益：16年9月28日提交的标题为“X-RAY MEASUREMENT TECHNIQUES USING MULTIPLE MICRO-BEAMS”的美国临时专利申请No.62/401,164；2016年12月2日提交的标题为“METHOD FOR TALBOT X-RAY MICROSCOPY”的美国临时专利申请No.62/429,760；以及17年4月15日提交的标题为“TALBOT X-RAYMICROSCOPE”的美国临时专利申请No.62/485,916，所有这些申请都特此整个地通过引用并入。

技术领域

本文中公开的本发明的实施例涉及使用x射线的显微镜检查系统，具体地涉及使用周期性微束系统照射物体以确定该物体的各种结构性质和化学性质的测量、表征和分析系统。

背景技术

利用成像光学器件的常规的x射线显微镜一般受x射线光学器件(例如，波带板)的分辨率和/或检测器的像素大小的分辨率的限制。对于基于投射的系统，分辨率受x射线源的大小和检测器的有限的像素大小的限制。尽管一些商用的利用波带板的x射线显微镜系统具有小于100nm的分辨率，但是这样的系统具有极其有限的视场。基于投射的x射线显微镜确实提供具有好于1微米的分辨率的合理视场，但是用于合理的信噪比的获取时间趋向于非常长，使得所述技术实际上对于许多应用是无用的。因此，具有小于1微米的分辨率、同时还具有大视场的x射线显微镜检查难以用短得足以使所述技术实用的整合时间生成图像。

因此需要可以既提供高分辨率、又提供大视场的高分辨率显微镜检查系统。

发明内容