JP2000009666A - X-ray analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、元素分析と構造分
析を1台で簡便に行えるX線分析装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray analyzer that can easily perform elemental analysis and structural analysis with one unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、試料中の元素の定性
または定量分析には、波長分散型(角度スキャン型)の
蛍光X線分析装置が用いられ、試料の構造分析には、反
射率計が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a wavelength dispersive (angle scan) fluorescent X-ray analyzer has been used for qualitative or quantitative analysis of elements in a sample, and a reflectometer has been used for structural analysis of the sample. Is used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】したがって、ある試料
について元素分析と構造分析の両方を行うには、それぞ
れの分析に専用の装置が必要であった。また、従来の反
射率計においては、用いるX線が主としてCu −Kα線
であり、これによって、例えば、シリコンウエハに厚さ
200nmの炭素の膜をスパッタ成膜した単層の薄膜試料
について、反射率測定を行うと、図7に示すように、薄
膜による干渉の振動状態が非常に弱く、振動の周期角度
も約0.018度と非常に小さい値となる。この角度
を、1/100の有効精度で読み取るには、装置とし
て、約0.0001度という達成困難な精度が要求され
ることになる。Therefore, in order to perform both elemental analysis and structural analysis on a certain sample, a dedicated apparatus was required for each analysis. Further, in the conventional reflectometer, the X-rays used are mainly Cu-Kα rays. Thus, for example, a single-layer thin film sample obtained by sputtering a 200-nm-thick carbon film on a silicon wafer is reflected. When the rate measurement is performed, as shown in FIG. 7, the vibration state of the interference by the thin film is very weak, and the periodic angle of the vibration is a very small value of about 0.018 degrees. In order to read this angle with an effective precision of 1/100, it is necessary for the apparatus to have a precision of about 0.0001 degrees, which is difficult to achieve.
【0004】同様に、例えば、シリコンウエハに厚さ2
nmのニッケルの膜と厚さ8nmの炭素の膜を交互に20層
対スパッタ成膜で積層した多層の薄膜試料についても、
図8に示すように、多層構造の周期長を決定するための
ピーク角度が、0.504度と小さい値となる。すなわ
ち、これらのような試料については、高精度な分析が困
難である。一方、軟X線領域において反射率測定を行え
ば、高精度な分析が可能であるが、そのような測定は、
SR光施設等の限られた特殊な装置でしか行えなかっ
た。Similarly, for example, a silicon wafer having a thickness of 2
A multilayer thin film sample in which a nickel film of 8 nm and a carbon film of 8 nm in thickness are alternately laminated by 20-layer sputtering is also provided.
As shown in FIG. 8, the peak angle for determining the period length of the multilayer structure has a small value of 0.504 degrees. That is, it is difficult to analyze such samples with high accuracy. On the other hand, if reflectance measurement is performed in the soft X-ray region, highly accurate analysis is possible.
It could only be performed with limited special equipment such as SR light facilities.
【0005】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、元素分析と、広い波長領域における反射率測
定による構造分析とを1台で簡便に行えるX線分析装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an X-ray analysis apparatus which can easily perform elemental analysis and structural analysis by measuring reflectance in a wide wavelength range with one unit. Aim.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1のX線分析装置は、まず、試料またはター
ゲット材にX線を照射するX線管と、試料またはターゲ
ット材が固定される第1試料台とを備えている。また、
試料から発生する2次X線を分光する分光素子と、その
分光素子と同位置に選択的に配置され、前記ターゲット
材から発生する固有X線が入射されるように試料が固定
される第2試料台とを備えている。さらに、前記分光素
子で分光された蛍光X線の強度、または前記第2試料台
に固定された試料で反射された前記固有X線の強度を測
定する検出器を備えている。In order to achieve the above object, an X-ray analyzer according to the present invention comprises: an X-ray tube for irradiating a sample or a target material with X-rays; And a first sample stage to be used. Also,
A second dispersive element for dispersing secondary X-rays generated from the sample, and a second dispersive element selectively disposed at the same position as the dispersive element and fixing the sample such that the unique X-rays generated from the target material are incident thereon; A sample stage. Further, a detector is provided for measuring the intensity of the fluorescent X-ray separated by the spectroscopic element or the intensity of the specific X-ray reflected by the sample fixed to the second sample stage.
【0007】請求項1のX線分析装置によれば、第1試
料台に試料またはターゲット材のいずれを固定するか、
および、それに応じて分光素子または第2試料台のいず
れをX線光路に配置するかによって、蛍光X線分析装置
としても、反射率計としても機能するので、元素分析と
構造分析を1台で簡便に行える。また、反射率計として
機能する場合、X線管から発生するX線をそのまま用い
るのではなく、所望のターゲット材に照射して発生する
固有X線を用いるので、ターゲット材の選択により、軟
X線領域を含め広い波長領域における反射率測定が容易
に行える。According to the X-ray analyzer of the first aspect, which of the sample and the target material is fixed to the first sample stage,
Also, depending on whether the spectroscopic element or the second sample stage is arranged in the X-ray optical path, it functions as both a fluorescent X-ray analyzer and a reflectometer, so that element analysis and structural analysis can be performed by one unit. It can be done easily. Further, when functioning as a reflectometer, an X-ray generated from an X-ray tube is not used as it is, but a specific X-ray generated by irradiating a desired target material is used. The reflectance measurement in a wide wavelength region including the line region can be easily performed.
【0008】請求項2のX線分析装置は、まず、前記請
求項1の装置と同様のX線管と、第1試料台と、分光素
子とを備えている。そして、分光素子とは別の位置に配
置され、前記ターゲット材から発生する固有X線が入射
されるように試料が固定される第2試料台を備えてい
る。さらに、前記分光素子で分光された蛍光X線の強度
を測定する第1検出器と、前記第2試料台に固定された
試料で反射された前記固有X線の強度を測定する第2検
出器とを備えている。請求項2のX線分析装置によって
も、前記請求項1の装置と同様の作用効果が得られる。An X-ray analyzer according to a second aspect of the invention includes an X-ray tube, a first sample stage, and a spectroscopic element similar to those of the first aspect. A second sample stage is provided at a different position from the spectroscopic element, and the sample is fixed so that the characteristic X-rays generated from the target material are incident thereon. Further, a first detector for measuring the intensity of the fluorescent X-rays separated by the spectroscopic element, and a second detector for measuring the intensity of the specific X-ray reflected by the sample fixed to the second sample stage And According to the X-ray analyzer of the second aspect, the same operation and effect as those of the apparatus of the first aspect can be obtained.
【0009】請求項3のX線分析装置は、請求項1また
は2の装置において、前記ターゲット材が複数であり、
前記第1試料台を駆動して所望のターゲット材にX線を
照射させるターゲット材選択手段を備えている。請求項
3のX線分析装置によれば、所望のターゲット材の選択
が容易である。According to a third aspect of the present invention, there is provided the X-ray analyzer according to the first or second aspect, wherein the target material is plural.
Target material selecting means for driving the first sample stage to irradiate a desired target material with X-rays is provided. According to the X-ray analyzer of the third aspect, it is easy to select a desired target material.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態のX
線分析装置を図面にしたがって説明する。まず、この装
置の構成について説明する。この装置は、図1に示すよ
うに、試料1またはターゲット材2にX線3を照射する
X線管4と、試料1またはターゲット材2が固定される
第1試料台5とを備えている。ここで、ターゲット材2
は複数であり、例えば、ベリリウムからなるもの2A、
グラファイトからなるもの2B、マグネシウムからなる
もの2C、けい素からなるもの2Dが、円板状の第1試
料台5に周方向に並べて固定されており、第1試料台5
を中心軸5cまわりに回転駆動させるターゲット材選択
手段6により、所望のターゲット材2A,2B…にX線
3が照射される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, X of a first embodiment of the present invention will be described.
The line analyzer will be described with reference to the drawings. First, the configuration of this device will be described. As shown in FIG. 1, this apparatus includes an X-ray tube 4 for irradiating a sample 1 or a target material 2 with X-rays 3, and a first sample stage 5 on which the sample 1 or the target material 2 is fixed. . Here, target material 2
Are a plurality, for example, those made of beryllium 2A,
A graphite sample 2B, a magnesium sample 2C, and a silicon sample 2D are fixed to the disk-shaped first sample table 5 in a circumferential direction, and the first sample table 5 is fixed.
Are irradiated with X-rays 3 by a target material selecting means 6 for driving the target materials 2A, 2B,... Around the central axis 5c.
【0011】ターゲット材2としては、この他に、ほう
素、窒化ほう素、窒化けい素、二酸化けい素、ふっ化リ
チウム、塩化ナトリウム、またはアルミニウム等からな
るものでもよく、適宜交換して第1試料台5に固定する
ことができる。なお、第1試料台5には、試料1も固定
されるから、ターゲット材選択手段6は、第1試料台5
を回転駆動して試料1にX線3を照射させることもでき
る。The target material 2 may be made of boron, boron nitride, silicon nitride, silicon dioxide, lithium fluoride, sodium chloride, aluminum, or the like. It can be fixed to the sample table 5. Since the sample 1 is also fixed to the first sample stage 5, the target material selecting means 6 sets the first sample stage 5
Can be rotated to irradiate the sample 1 with the X-rays 3.
【0012】また、第1実施形態の装置は、試料1から
発生する2次X線7を分光する分光素子8と、その分光
素子8と同位置に選択的に配置され、前記ターゲット材
2から発生する固有X線9(図2)が入射されるように
試料1が固定される第2試料台10とを備えている。具
体的には、例えば、略立方体の選択手段11の連続する
3面に3種の分光素子8A,8B,8Cが固定されてお
り、残る1面に、伸縮する軸12aを有する微動機構1
2(選択手段11の内部に組み込まれている)を介し
て、第2試料台10が設けられている。選択手段11
は、紙面に垂直な中心軸11cの回りに回転し、所望の
分光素子8A,8B…または第2試料台10に固定され
た試料1(図2)の表面に、試料1から発生する2次X
線7またはターゲット材2から発生する固有X線9(図
2)を入射させる。The apparatus according to the first embodiment includes a spectroscopic element 8 for dispersing the secondary X-rays 7 generated from the sample 1 and selectively disposed at the same position as the spectroscopic element 8. A second sample stage 10 to which the sample 1 is fixed so that the generated intrinsic X-ray 9 (FIG. 2) is incident thereon is provided. Specifically, for example, three types of spectroscopic elements 8A, 8B, and 8C are fixed to three continuous surfaces of the substantially cubic selecting means 11, and the fine movement mechanism 1 having a telescopic shaft 12a on the remaining one surface.
The second sample stage 10 is provided via 2 (incorporated inside the selecting means 11). Selection means 11
Are rotated about a central axis 11c perpendicular to the paper surface, and the secondary light generated from the sample 1 on the surface of the desired spectroscopic element 8A, 8B... Or the surface of the sample 1 (FIG. 2) fixed to the second sample stage 10. X
The line 7 or the specific X-ray 9 (FIG. 2) generated from the target material 2 is incident.
【0013】なお、第1実施形態の装置は、試料1から
発生する2次X線7またはターゲット材2から発生する
固有X線9(図2)を平行化するソーラースリット1
3、図2に示すようにターゲット材2から発生する固有
X線9または第2試料台10に固定された試料1に反射
された固有X線17を細く絞る平行ビーム化スリット1
4A,14B、および、装置が反射率計として機能する
場合にのみ、それら平行ビーム化スリット14A,14
Bを光路に進出させ、蛍光X線分析装置として機能する
場合(図1)には光路から退避させる進退手段15A,
15Bも備えている。The apparatus according to the first embodiment is a solar slit 1 for collimating a secondary X-ray 7 generated from the sample 1 or a unique X-ray 9 (FIG. 2) generated from the target material 2.
3. As shown in FIG. 2, a parallel beam forming slit 1 for narrowing down the eigen X-rays 9 generated from the target material 2 or the eigen X-rays 17 reflected on the sample 1 fixed to the second sample stage 10
4A, 14B and the parallel beam forming slits 14A, 14 only if the device functions as a reflectometer.
B moves into the optical path and functions as an X-ray fluorescence analyzer (FIG. 1).
15B is also provided.
【0014】さらに、第1実施形態の装置は、図1の分
光素子8で分光された蛍光X線16の強度、または第2
試料台10に固定された試料1で反射された固有X線1
7(図2)の強度を測定するF−PC等の検出器18を
備えている。検出器18は、入射口またはその近傍にソ
ーラースリットを有している。Further, the apparatus according to the first embodiment uses the intensity of the fluorescent X-rays 16 separated by the spectral element 8 in FIG.
Eigen-X-ray 1 reflected by sample 1 fixed to sample stage 10
7 (FIG. 2) is provided with a detector 18 such as an F-PC for measuring the intensity. The detector 18 has a solar slit at or near the entrance.
【0015】ここで、例えば、装置が蛍光X線分析装置
として機能する場合には、所定範囲の分光素子8への入
射角θについて走査すべく、入射角θと、分光角(分光
素子8へ入射する2次X線7の延長線と分光された蛍光
X線16のなす角)2θとが連動するように、いわゆる
ゴニオメータ等の連動手段(図示せず)により、分光素
子8(具体的にはそれを固定した選択手段11全体)が
その表面の中心を通る紙面に垂直な軸Oを中心に回転さ
れ、その回転角の2倍だけ、検出器18が共通の軸Oを
中心に円19に沿って回転される。同様に、図2に示す
ように、装置が反射率計として機能する場合には、所定
範囲の試料1への入射角θについて走査すべく、試料1
(具体的にはそれを固定した第2試料台10を有する選
択手段11全体)と前記検出器18および平行ビーム化
スリット14Bが前記連動手段により連動して回転され
る。Here, for example, when the apparatus functions as an X-ray fluorescence spectrometer, in order to scan the incident angle θ to the spectroscopic element 8 within a predetermined range, the incident angle θ and the spectral angle (to the spectroscopic element 8) An interlocking means (not shown) such as a so-called goniometer is used so that the extension of the incident secondary X-ray 7 and the angle (2θ) formed by the separated fluorescent X-rays 16 interlock. Is rotated about an axis O perpendicular to the plane of the drawing passing through the center of the surface, and the detector 18 is rotated by a circle 19 about the common axis O by twice the rotation angle. Is rotated along. Similarly, as shown in FIG. 2, when the apparatus functions as a reflectometer, the sample 1 is scanned to scan a predetermined range of the incident angle θ with respect to the sample 1.
(Specifically, the entire selection means 11 having the second sample stage 10 to which it is fixed), the detector 18 and the parallel beam forming slit 14B are rotated in conjunction with each other by the linkage means.
【0016】次に、第1実施形態のX線分析装置の動作
について説明する。今、この装置を用いて、基板上に薄
膜を形成した薄膜試料1について、まず、薄膜の元素分
析を行い、次に薄膜の構造分析を行うとする。そこで、
図1に示すように、第1試料台5に試料1を固定し、タ
ーゲット材選択手段6により第1試料台5を回転駆動し
て試料1をX線管4の直下に位置させ、X線3を照射す
ると、試料1から発生する2次X線7が、ソーラスリッ
ト13により平行化され、その平行化された2次X線7
が、選択手段11により選択された分光素子8Bに、連
動手段による回転中心Oにおいて入射して分光され、そ
の分光された蛍光X線16の強度が、検出器18によ
り、所定の入射角θの範囲で順次測定される。すなわ
ち、従来の波長分散型蛍光X線分析装置と同様に、薄膜
試料1について薄膜の元素分析が行われる。Next, the operation of the X-ray analyzer of the first embodiment will be described. Now, it is assumed that the thin film sample 1 in which a thin film is formed on a substrate is first used to perform elemental analysis of the thin film and then to perform structural analysis of the thin film using this apparatus. Therefore,
As shown in FIG. 1, the sample 1 is fixed to the first sample stage 5, and the first sample stage 5 is driven to rotate by the target material selecting means 6 to position the sample 1 immediately below the X-ray tube 4. 3, the secondary X-rays 7 generated from the sample 1 are collimated by the solar slit 13 and the collimated secondary X-rays 7
Is incident on the spectroscopic element 8B selected by the selection unit 11 at the rotation center O by the interlocking unit, and is separated. The intensity of the separated fluorescent X-ray 16 is detected by the detector 18 at a predetermined incident angle θ. Measured sequentially over a range. That is, the element analysis of the thin film is performed on the thin film sample 1 in the same manner as in the conventional wavelength-dispersive X-ray fluorescence analyzer.
【0017】次に、薄膜の構造分析を行う場合には、図
2に示すように、第2試料台10に試料1を固定し、選
択手段11を回転させ、さらに試料1の厚さに応じて微
動機構12の軸12aを伸縮させて、ターゲット材2か
ら発生する固有X線9が、試料1の表面に、連動手段に
よる回転中心Oにおいて入射するように、試料1を位置
させる。そして、ターゲット材選択手段6により、所望
のターゲット材例えばグラファイトからなるもの2Bを
X線管4の直下に位置させ、X線3を照射すると、ター
ゲット材2Bから発生する固有X線すなわちC−Kα線
9が、ソーラスリット13により平行化され、その一部
が進退手段15Aにより光路に挿入された平行ビーム化
スリット14Aを通過し、その通過したC−Kα線9
が、試料1で反射(回折)され、平行ビーム化スリット
14Bを通過し、その強度が、検出器18により、所定
の入射角θの範囲で順次測定される。すなわち、薄膜試
料1について反射率測定ひいては薄膜の構造分析が行わ
れる。Next, when conducting a structural analysis of the thin film, as shown in FIG. 2, the sample 1 is fixed on the second sample stage 10, the selecting means 11 is rotated, and further according to the thickness of the sample 1. The shaft 1a of the fine movement mechanism 12 is extended and contracted to position the sample 1 such that the characteristic X-rays 9 generated from the target material 2 are incident on the surface of the sample 1 at the rotation center O by the interlocking means. Then, the target material selecting means 6 positions a desired target material 2B made of graphite, for example, immediately below the X-ray tube 4 and irradiates it with X-rays 3. The line 9 is collimated by the solar slit 13, a part of which passes through the parallel beam forming slit 14A inserted into the optical path by the advance / retreat means 15A, and the C-Kα line 9 passing therethrough
Is reflected (diffracted) by the sample 1 and passes through the parallel beam forming slit 14B, and its intensity is sequentially measured by the detector 18 within a predetermined incident angle θ range. That is, the reflectance measurement of the thin film sample 1 and the structural analysis of the thin film are performed.
【0018】このとき、用いるX線がC−Kα線である
ので、試料1が、従来の技術で述べたのと同一の、厚さ
200nmの炭素の単層の膜を有するシリコンウエハであ
る場合には、従来の図7に比べ、図5に示すように、薄
膜による干渉の振動状態が非常に強く(振幅が大き
く)、その周期角度も0.56度と従来の約30倍の大
きい値となる。この角度であれば、1/100の有効精
度で読み取るにも、装置として、約0.005度の精度
で足りることになる。At this time, since the X-ray used is C-Kα ray, the sample 1 is a silicon wafer having the same carbon single-layer film of 200 nm in thickness as described in the prior art. As shown in FIG. 5, compared with the conventional FIG. 7, the vibration state of the interference by the thin film is very strong (the amplitude is large), and the periodic angle thereof is 0.56 degrees, which is about 30 times larger than the conventional value. Becomes With this angle, the apparatus can be read with an effective accuracy of 1/100 with an accuracy of about 0.005 degrees.
【0019】同様に、例えば、試料1が、やはり従来の
技術で述べたのと同一の、厚さ2nmのニッケルの膜と厚
さ8nmの炭素の膜を20層対有するシリコンウエハであ
る場合には、従来の図8に比べ、図6に示すように、多
層構造の周期長を決定するためのピーク角度が、13.
6度と従来の約30倍の大きい値となる。すなわち、こ
れらのような試料1についても、高精度な分析が可能で
ある。Similarly, for example, when the sample 1 is a silicon wafer having 20 pairs of a nickel film having a thickness of 2 nm and a carbon film having a thickness of 8 nm, which is also the same as described in the related art. As shown in FIG. 6, the peak angle for determining the period length of the multilayer structure is 13.
It is 6 degrees, which is about 30 times as large as the conventional value. That is, highly accurate analysis is also possible for these samples 1.
【0020】このように第1実施形態のX線分析装置に
よれば、X線管4の直下に試料1またはターゲット材2
のいずれを位置させるか、および、それに応じて分光素
子8または第2試料台に固定された試料1のいずれをX
線光路に配置するかによって、蛍光X線分析装置として
も、反射率計としても機能するので、元素分析と構造分
析を1台で簡便に行える。また、図2に示すように、反
射率計として機能する場合、X線管4から発生するX線
3をそのまま用いるのではなく、所望のターゲット材2
A,2B…に照射して発生する固有X線9を用いるの
で、ターゲット材2A,2B…の選択により、SR光施
設等の特殊な装置によることなく、軟X線領域を含め広
い波長領域における反射率測定が容易に行える。さら
に、ターゲット材選択手段6により、所望のターゲット
材2A,2B…の選択が容易である。As described above, according to the X-ray analyzer of the first embodiment, the sample 1 or the target material 2 is placed immediately below the X-ray tube 4.
Is located, and accordingly, either the spectroscopic element 8 or the sample 1 fixed to the second sample stage is set to X
Depending on the arrangement in the line optical path, it functions as both a fluorescent X-ray analyzer and a reflectometer, so that element analysis and structural analysis can be easily performed by one unit. Further, as shown in FIG. 2, when functioning as a reflectometer, the X-ray 3 generated from the X-ray tube 4 is not used as it is, but a desired target material 2 is used.
Since the unique X-rays 9 generated by irradiating A, 2B... Are used, selection of the target materials 2A, 2B... Can be performed in a wide wavelength region including a soft X-ray region without using a special device such as an SR light facility. The reflectance measurement can be performed easily. Further, selection of desired target materials 2A, 2B,... By the target material selecting means 6 is easy.
【0021】次に、本発明の第2実施形態のX線分析装
置を図面にしたがって説明する。この装置は、図3に示
すように、第2試料台20が分光素子8とは別の位置に
配置され、検出器28も、分光素子8で分光された蛍光
X線16の強度を測定する第1検出器28Aとは別に、
第2試料台20に固定された試料1で反射された固有X
線17(図4)の強度を測定する第2検出器28Bを備
えており、ゴニオメータ等の連動手段も、各検出器28
A,28Bに応じてそれぞれに備えている点で、前記第
1実施形態の装置と異なるが、その他の点では同様の構
成であるので説明を省略する。具体的には、選択手段2
1は、X線光路から退避するための面21aを有してお
り、図4に示すように、ターゲット材2から発生してそ
の退避面21a前を通過する固有X線9の進行方向に、
選択手段21とは別体に、微動機構22の伸縮する軸2
2aに支持された第2試料台20を備えている。Next, an X-ray analyzer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this apparatus, as shown in FIG. 3, the second sample stage 20 is arranged at a position different from the spectral element 8, and the detector 28 also measures the intensity of the fluorescent X-ray 16 spectrally separated by the spectral element 8. Apart from the first detector 28A,
Eigen X reflected by sample 1 fixed to second sample stage 20
A second detector 28B for measuring the intensity of the line 17 (FIG. 4) is provided, and an interlocking means such as a goniometer is provided for each detector 28B.
The apparatus is different from the apparatus of the first embodiment in that the apparatus is provided for each of A and 28B, but the other points are the same and the description is omitted. Specifically, the selection means 2
1 has a surface 21a for retreating from the X-ray optical path, and as shown in FIG. 4, in the traveling direction of the unique X-ray 9 generated from the target material 2 and passing in front of the retreating surface 21a,
Separately from the selection means 21, the telescopic shaft 2 of the fine movement mechanism 22
A second sample stage 20 supported by 2a is provided.
【0022】この装置を用いて、試料1の元素分析を行
う場合には、図3に示すように、試料1から発生する2
次X線7が、選択手段21により選択された分光素子8
Bに、連動手段による回転中心OA において入射して分
光され、その分光された蛍光X線16の強度が、検出器
28Aにより、所定の入射角θの範囲で順次測定され、
前記第1実施形態の装置と同様に、試料1について元素
分析が行われる。When elemental analysis is performed on the sample 1 using this apparatus, as shown in FIG.
The next X-ray 7 is the spectroscopic element 8 selected by the selection unit 21.
To B, is spectrally incident in the rotation center O A by interlocking means, the intensity of the fluorescent X-ray 16 that is the spectroscopy, the detector 28A, are sequentially measured in the range of a predetermined angle of incidence theta,
The elemental analysis is performed on the sample 1 as in the apparatus of the first embodiment.
【0023】試料の構造分析を行う場合には、図4に示
すように、選択手段21を回転させてX線光路から退避
させ、第2試料台20に試料1を固定し、さらに試料1
の厚さに応じて微動機構22の軸22aを伸縮させて、
ターゲット材2から発生する固有X線9が、試料1の表
面に、連動手段による回転中心OB において入射するよ
うに、試料1を位置させる。そして、ターゲット材選択
手段6により、所望のターゲット材2BをX線管4の直
下に位置させ、X線3を照射すると、ターゲット材2B
から発生する固有X線9が、ソーラスリット13により
平行化され、その一部が進退手段15Aにより光路に挿
入された平行ビーム化スリット14Aを通過し、その通
過した固有X線9が、試料1で反射(回折)され、平行
ビーム化スリット14Bを通過し、その強度が、検出器
28Bにより、所定の入射角θの範囲で順次測定され
る。すなわち、試料1について反射率測定ひいては構造
分析が行われる。When performing a structural analysis of the sample, as shown in FIG. 4, the selecting means 21 is rotated to retreat from the X-ray optical path, the sample 1 is fixed to the second sample stage 20, and the sample 1 is further fixed.
By extending and contracting the shaft 22a of the fine movement mechanism 22 according to the thickness of
Characteristic X-ray 9 generated from the target material 2, the surface of the sample 1, to be incident in the rotation center O B by interlocking means, to position the sample 1. Then, the target material selection means 6 positions the desired target material 2B immediately below the X-ray tube 4 and irradiates the target with the X-rays 3.
X-rays 9 generated from the laser beam are collimated by the solar slit 13, and a part thereof passes through the parallel beam forming slit 14 A inserted into the optical path by the advance / retreat means 15 A. Are reflected (diffracted) by the laser beam, pass through the parallel beam forming slit 14B, and the intensity thereof is sequentially measured by the detector 28B in a range of a predetermined incident angle θ. That is, the reflectance measurement of the sample 1 and the structural analysis are performed.
【0024】第2実施形態の装置によっても、前記第1
実施形態の装置と同様の作用効果が得られる。なお、第
2実施形態の装置においては、検出器28B側の進退手
段15Bは不要で、検出器28B側の平行ビーム化スリ
ット14Bは、検出器28Bに対し固定されていてよ
い。According to the apparatus of the second embodiment, the first
The same operation and effect as those of the device of the embodiment can be obtained. In the apparatus of the second embodiment, the reciprocating means 15B on the detector 28B side is unnecessary, and the parallel beam forming slit 14B on the detector 28B side may be fixed to the detector 28B.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のX
線分析装置によれば、第1試料台に試料またはターゲッ
ト材のいずれを固定するか、および、それに応じて分光
素子または第2試料台のいずれをX線光路に配置するか
によって、蛍光X線分析装置としても、反射率計として
も機能するので、元素分析と構造分析を1台で簡便に行
える。また、反射率計として機能する場合、X線管から
発生するX線をそのまま用いるのではなく、所望のター
ゲット材に照射して発生する固有X線を用いるので、タ
ーゲット材の選択により、軟X線領域を含め広い波長領
域における反射率測定が容易に行える。As described in detail above, the X of the present invention
According to the X-ray analyzer, the fluorescent X-rays are determined depending on whether the sample or the target material is fixed to the first sample stage and whether the spectroscopic element or the second sample stage is arranged in the X-ray optical path accordingly. Since it functions as both an analyzer and a reflectometer, element analysis and structural analysis can be easily performed by one unit. Further, when functioning as a reflectometer, an X-ray generated from an X-ray tube is not used as it is, but a specific X-ray generated by irradiating a desired target material is used. The reflectance measurement in a wide wavelength region including the line region can be easily performed.
【図1】本発明の第1実施形態であるX線分析装置が、
蛍光X線分析装置として機能する状態を示す概略図であ
る。FIG. 1 shows an X-ray analyzer according to a first embodiment of the present invention.
It is the schematic which shows the state which functions as a fluorescent X-ray analyzer.
【図2】同装置が、反射率計として機能する状態を示す
概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the device functions as a reflectometer.
【図3】本発明の第2実施形態であるX線分析装置が、
蛍光X線分析装置として機能する状態を示す概略図であ
る。FIG. 3 shows an X-ray analyzer according to a second embodiment of the present invention;
It is the schematic which shows the state which functions as a fluorescent X-ray analyzer.
【図4】同装置が、反射率計として機能する状態を示す
概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the device functions as a reflectometer.
【図5】前記第1実施形態の装置による単層の薄膜を有
する試料の反射率の測定結果を示す図である。FIG. 5 is a view showing a measurement result of a reflectance of a sample having a single-layer thin film by the apparatus of the first embodiment.
【図6】同装置による多層の薄膜を有する試料の反射率
の測定結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a measurement result of the reflectance of a sample having a multilayer thin film by the same device.
【図7】従来の反射率計による単層の薄膜を有する試料
の反射率の測定結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a measurement result of the reflectance of a sample having a single-layer thin film by a conventional reflectometer.
【図8】同反射率計による多層の薄膜を有する試料の反
射率の測定結果を示す図である。FIG. 8 is a view showing the measurement results of the reflectance of a sample having a multilayer thin film by the reflectometer.
1…試料、2…ターゲット材、3…X線管から照射され
るX線、4…X線管、5…第1試料台、6…ターゲット
材選択手段、7…試料から発生する2次X線、8…分光
素子、9…ターゲット材から発生する固有X線、10,
20…第2試料台、16…分光された蛍光X線、17…
反射された固有X線、18,28…検出器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample, 2 ... Target material, 3 ... X-ray irradiated from X-ray tube, 4 ... X-ray tube, 5 ... First sample stage, 6 ... Target material selection means, 7 ... Secondary X generated from sample Line, 8: spectral element, 9: intrinsic X-ray generated from the target material, 10,
20: second sample stage, 16: X-ray fluorescence X-ray, 17 ...
Reflected characteristic X-rays, 18, 28 ... detector.
Claims (3)
るX線管と、 試料またはターゲット材が固定される第1試料台と、 試料から発生する2次X線を分光する分光素子と、 その分光素子と同位置に選択的に配置され、前記ターゲ
ット材から発生する固有X線が入射されるように試料が
固定される第2試料台と、 前記分光素子で分光された蛍光X線の強度、または前記
第2試料台に固定された試料で反射された前記固有X線
の強度を測定する検出器とを備えたX線分析装置。An X-ray tube for irradiating a sample or a target material with X-rays, a first sample stage on which the sample or the target material is fixed, a spectroscopic element for separating secondary X-rays generated from the sample, A second sample stage which is selectively arranged at the same position as the spectroscopic element and on which the sample is fixed so that the characteristic X-rays generated from the target material are incident thereon, the intensity of the fluorescent X-rays dispersed by the spectroscopic element Or a detector for measuring the intensity of the intrinsic X-ray reflected by the sample fixed to the second sample stage.
るX線管と、 試料またはターゲット材が固定される第1試料台と、 試料から発生する2次X線を分光する分光素子と、 その分光素子とは別の位置に配置され、前記ターゲット
材から発生する固有X線が入射されるように試料が固定
される第2試料台と、 前記分光素子で分光された蛍光X線の強度を測定する第
1検出器と、 前記第2試料台に固定された試料で反射された前記固有
X線の強度を測定する第2検出器とを備えたX線分析装
置。2. An X-ray tube for irradiating a sample or a target material with X-rays, a first sample stage on which the sample or the target material is fixed, a spectral element for splitting secondary X-rays generated from the sample, A second sample stage which is arranged at a position different from the spectroscopic element and on which the sample is fixed so that the characteristic X-rays generated from the target material are incident thereon, and the intensity of the fluorescent X-rays separated by the spectroscopic element An X-ray analyzer comprising: a first detector for measuring; and a second detector for measuring the intensity of the characteristic X-ray reflected by a sample fixed to the second sample stage.
照射させるターゲット材選択手段を備えたX線分析装
置。3. The X-ray analyzer according to claim 1, wherein the target material is plural, and a target material selecting unit that drives the first sample stage to irradiate a desired target material with X-rays. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10176848A JP2000009666A (en) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | X-ray analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10176848A JP2000009666A (en) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | X-ray analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000009666A true JP2000009666A (en) | 2000-01-14 |
Family
ID=16020900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10176848A Pending JP2000009666A (en) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | X-ray analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000009666A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055841A (en) * | 1998-08-13 | 2000-02-25 | Fujitsu Ltd | X-ray analysis method |
JP2002039969A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Fujitsu Ltd | Method for measuring density of thin film and magnetic disk device |
JP2013514527A (en) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (エキュブラン) エスアーエールエル | Method and apparatus for performing X-ray analysis of sample |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP10176848A patent/JP2000009666A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055841A (en) * | 1998-08-13 | 2000-02-25 | Fujitsu Ltd | X-ray analysis method |
JP2002039969A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Fujitsu Ltd | Method for measuring density of thin film and magnetic disk device |
JP2013514527A (en) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (エキュブラン) エスアーエールエル | Method and apparatus for performing X-ray analysis of sample |
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