JP2006194632A - Total reflection x-ray fluorescence analyzer - Google Patents
Total reflection x-ray fluorescence analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006194632A JP2006194632A JP2005004342A JP2005004342A JP2006194632A JP 2006194632 A JP2006194632 A JP 2006194632A JP 2005004342 A JP2005004342 A JP 2005004342A JP 2005004342 A JP2005004342 A JP 2005004342A JP 2006194632 A JP2006194632 A JP 2006194632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- ray tube
- target
- longitudinal direction
- total reflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、全反射蛍光X線分析装置に関する。 The present invention relates to a total reflection fluorescent X-ray analyzer.
従来、例えば特許文献1や特許文献2に記載されているように、X線管からのX線を分光素子で単色化して1次X線として試料表面に微小な入射角度で入射させ、発生する蛍光X線の強度を検出手段で測定する全反射蛍光X線分析装置がある。ここで、X線管については、筒状のX線管を、試料表面にほぼ直交するように立てて配置している。そのように構成するのは、線光源と試料表面とを平行にしてX線管からできるだけ強度の大きい1次X線を試料に照射するためと、分析装置内でのX線管の配置のしやすさによる。 Conventionally, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example, X-rays from an X-ray tube are monochromatized by a spectroscopic element and incident as a primary X-ray at a small incident angle on a sample surface. There is a total reflection fluorescent X-ray analyzer that measures the intensity of fluorescent X-rays with a detection means. Here, with regard to the X-ray tube, a cylindrical X-ray tube is arranged upright so as to be substantially orthogonal to the sample surface. Such a configuration is made so that the X-ray tube is irradiated with primary X-rays having the highest possible intensity with the line light source and the sample surface in parallel, and the X-ray tube is arranged in the analyzer. It depends on ease.
この構成でX線管の負荷を変えると、X線管の筒状の筐体内で、その筐体の軸方向を長手方向とする棒状のターゲット(特許文献3、4参照)が伸び縮みして、焦点の位置、すなわちX線の発生点の試料表面に対する高さが変わる。その結果、1次X線の試料表面への入射角度も変化するが、入射角度が微小で全反射の臨界角近傍である全反射蛍光X線分析では、その変化がわずかであっても、発生する蛍光X線の強度に大きく影響する。そこで、X線管を水冷して温度を一定に保つことにより、熱膨張に起因するターゲットの伸縮を抑制して光学系を安定させている。
しかし、X線管を水冷するための配管などで装置の構成が複雑になり、冷却水の供給源が必要なことから装置の設置場所も制限される。 However, the configuration of the apparatus is complicated by piping for cooling the X-ray tube with water, and the installation location of the apparatus is limited because a cooling water supply source is required.
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、X線管の負荷が変わっても蛍光X線の強度にほとんど影響しない全反射蛍光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 the above-described conventional problems, and provides a total reflection X-ray fluorescence analyzer having a simple configuration and hardly affecting the intensity of fluorescent X-rays even when the load of the X-ray tube changes. Objective.
前記目的を達成するために、本発明の全反射蛍光X線分析装置は、まず、筒状の筐体内に、その筐体の軸方向を長手方向とする棒状のターゲットと、そのターゲットの長手方向に配置されたフィラメントとを有し、陰極である前記フィラメントから放射した熱電子を陽極である前記ターゲットの端面に衝突させて、そのターゲットから発生して前記筐体の側壁に向かうX線を窓を介して出射する点光源のX線管を備えている。そして、そのX線管からのX線を分光素子で単色化して帯状の1次X線として試料表面に微小な入射角度で入射させ、発生する蛍光X線の強度を検出手段で測定する。さらに、前記ターゲットの長手方向が試料表面と平行になるように前記X線管が配置されている。 In order to achieve the above object, a total reflection X-ray fluorescence spectrometer of the present invention first includes a rod-shaped target having a longitudinal direction in the axial direction of the casing, and a longitudinal direction of the target in a cylindrical casing. The thermal electrons emitted from the filament as a cathode collide with the end face of the target as an anode, and X-rays generated from the target and directed toward the side wall of the housing are opened in a window. An X-ray tube of a point light source that emits through the light source is provided. Then, the X-ray from the X-ray tube is monochromatized by a spectroscopic element and is incident on the sample surface as a band-shaped primary X-ray at a minute incident angle, and the intensity of the generated fluorescent X-ray is measured by a detecting means. Furthermore, the X-ray tube is arranged so that the longitudinal direction of the target is parallel to the sample surface.
本発明によれば、ターゲットの長手方向が試料表面と平行になるようにX線管が配置されているので、X線管の負荷が変わってターゲットが伸縮しても、試料表面に対して帯状の1次X線がその幅方向に移動するのみで、入射角度は変化しない。したがって、蛍光X線の強度にほとんど影響せず、X線管の水冷も不要で装置の構成も簡単になる。 According to the present invention, the X-ray tube is arranged so that the longitudinal direction of the target is parallel to the sample surface. Therefore, even if the load of the X-ray tube changes and the target expands and contracts, The primary X-rays only move in the width direction, and the incident angle does not change. Therefore, it hardly affects the intensity of the fluorescent X-ray, and does not require water cooling of the X-ray tube, and the configuration of the apparatus is simplified.
本発明においては、前記X線管を複数とし、それらのX線管のターゲットの長手方向に直交する方向を移動方向として、前記X線管を移動させる移動機構を備えてもよく、その移動機構が、前記複数のX線管から選択された1つのX線管をそのX線管からのX線が前記分光素子へ入射するように配置する選択機能と、その選択機能により配置されたX線管の前記移動方向における位置の微調整を行う微調整機能とを有することが好ましい。 In the present invention, a plurality of the X-ray tubes may be provided, and a moving mechanism for moving the X-ray tubes may be provided, with the direction orthogonal to the longitudinal direction of the targets of the X-ray tubes as the moving direction. However, a selection function for arranging one X-ray tube selected from the plurality of X-ray tubes so that X-rays from the X-ray tube enter the spectroscopic element, and an X-ray arranged by the selection function It is preferable to have a fine adjustment function for finely adjusting the position of the tube in the moving direction.
全反射蛍光X線分析装置では、1次X線の波長を変えるために、ターゲット材の相異なる複数のX線管を備えて選択する場合があるが、前述したように、従来は複数のX線管を試料表面にほぼ直交するように立てて並列させるため、選択されたX線管をX線光路に配置するために移動させる方向と、配置後に試料表面に対する高さを微調整するために移動させる方向とが直交する。したがって、それぞれの移動のために別個に移動機構が必要で、装置の構成が複雑になっている。これに対し、本発明の前記好ましい構成によれば、選択されたX線管をX線光路に配置するために移動させる方向と、配置後に試料表面に対する高さを微調整するために移動させる方向とが、どちらもターゲットの長手方向に直交する方向であって同じであるので、両方の移動のために単一の移動機構があれば足り、装置の構成が簡単になる。 In the total reflection X-ray fluorescence analyzer, in order to change the wavelength of the primary X-ray, there may be a case where a plurality of X-ray tubes with different target materials are selected. In order to finely adjust the direction of moving the selected X-ray tube to be placed in the X-ray optical path and the height with respect to the sample surface after placement in order to place the X-ray tube upright and parallel to each other. The direction of movement is orthogonal. Therefore, a separate moving mechanism is required for each movement, and the configuration of the apparatus is complicated. On the other hand, according to the preferable configuration of the present invention, the direction in which the selected X-ray tube is moved in order to arrange it in the X-ray optical path, and the direction in which the selected X-ray tube is moved in order to finely adjust the height with respect to the sample surface. Are both in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the target and are the same, a single moving mechanism is sufficient for both movements, and the configuration of the apparatus is simplified.
以下、本発明の一実施形態の全反射蛍光X線分析装置について、図にしたがって説明する。この装置は、図2の平面図に示すように、まず、円筒状の筐体11内に、その筐体11の軸方向を長手方向Lとする棒状のターゲット10Aと、そのターゲット10Aの長手方向Lに配置されたフィラメント13とを有し、陰極であるフィラメント13から放射した熱電子14を陽極であるターゲット10Aの端面に衝突させて、そのターゲット10Aから発生して筐体11の側壁に向かうX線2Aを窓12および点状の孔を有する絞り15を介して出射する点光源のX線管1Aを備えている。ターゲット10Aは、ターゲット支持棒10Abとそのフィラメント13側の端部に取り付けられて前記熱電子14が衝突するターゲット材10Aaからなり、ターゲット10Aの長手方向Lが試料表面5aと平行になるように、X線管1Aが配置されている。
Hereinafter, a total reflection X-ray fluorescence spectrometer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in the plan view of FIG. 2, this apparatus first has a rod-
そして、正面図である図1に示すように、X線管1AからのX線2Aを分光素子4で単色化して帯状の1次X線3Aとして試料表面5aに微小な入射角度αで入射させ、発生する蛍光X線6の強度をSSDなどの検出手段7で測定する。点光源としてのX線管1AからのX線2Aは、円錐状に広がりながら進むが、分光素子4の下面(入射面)とその直下に設けられたナイフエッジ16の上端との間に形成された線状のスリット(紙面垂直方向に延びる)を通過して分光素子4で回折されることにより、単色化されるとともに帯状の1次X線(紙面垂直方向に幅をもつ)3Aとなる。試料5は、例えばシリコンウエハであり、試料台9に載置される。
Then, as shown in FIG. 1, which is a front view, the
さらに、この実施形態の装置では、1次X線3の波長を変えるために、ターゲット材の相異なる2本のX線管1A,1Bを備えて選択する。つまり、上述したX線管1Aと同様の構造であるが、X線管1Aのターゲット材10Aaとは材質の異なるターゲット材10Ba(図2)を有する、もう1本のX線管1Bを備えている。そして、それらのX線管1A,1Bのターゲット10A,10Bの長手方向L(図2)に直交する方向を移動方向Mとして、X線管1A,1Bを移動させる移動機構8を備えている。
Furthermore, in the apparatus of this embodiment, in order to change the wavelength of the primary X-ray 3, two
移動手段8は、ターゲット10A,10Bの長手方向L(図2)すなわちX線管1A,1Bの筐体11,11の軸方向が試料表面5aと平行になるように、寝かせたX線管1A,1Bが上下に並べて取り付けられた取り付け板8cと、その取り付け板8cを前記移動方向Mに移動させるパルスモータ8aおよびボールねじ機構(ラックアンドピニオン機構等でもよい)8bとを有する。この移動機構8は、以下の選択機能と微調整機能とを有しており、コンピュータ等の制御部17で制御されることにより、各機能を発揮する。
The moving means 8 lays down the
選択機能を発揮する場合には、2本のX線管1A,1Bから操作者などにより選択された例えばX線管1Aを、そのX線管1AからのX線2Aが分光素子4へ入射するように配置する。図1はそのような状態を示しているが、図1の状態でX線管1Bが選択されたときには、取り付け板8cを移動方向Mに沿って上方へ大きく移動させ、X線管1BからのX線2Bが分光素子4へ入射するように配置する。微調整機能を発揮する場合には、取り付け板8cを移動方向Mに沿ってわずかずつ移動させ、選択機能により配置された例えばX線管1Aの移動方向Mにおける位置の微調整、すなわち試料表面5aに対する高さの微調整を行う。なお、上述したのと同様の配列で、3本以上のX線管を備えてもよい。また、X線管1A,1Bの選択、微調整に際し、必要に応じて、分光素子4の交換や傾斜角度の調整も、制御部17や図示しない交換機構、回転機構などにより行われる。
When performing the selection function, for example, the
本実施形態の装置によれば、図2に示したように、ターゲット10A,10Bの長手方向Lが試料表面5aと平行になるようにX線管1A,1Bが配置されているので、選択して使用している例えばX線管1Aの負荷が変わってターゲット10Aが伸縮しても、試料表面5aに対して帯状の1次X線3Aがその幅方向に移動するのみで、図1の入射角度αは変化しない。したがって、蛍光X線6の強度にほとんど影響せず、X線管1A,1Bの水冷も不要で装置の構成も簡単になる。
According to the apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、本実施形態の装置では、1次X線3の波長を変えるために、ターゲット材の相異なる2本のX線管1A,1Bを備えて選択するが、選択されたX線管をX線光路2,3に配置するために移動させる方向と、配置後に試料表面5aに対する高さを微調整するために移動させる方向とが、どちらもターゲットの長手方向L(図2)に直交する方向Mであって同じであるので、従来のように複数のX線管を試料表面にほぼ直交するように立てて並列させる場合と異なり、両方の移動のために単一の移動機構8があれば足り、装置の構成が簡単になる。
Further, in the apparatus of the present embodiment, in order to change the wavelength of the primary X-ray 3, two
なお、X線管が線光源である場合には、その線光源と、分光素子の入射面におけるX線が入射すべき線状の部分と、試料表面とがすべて平行になるように、いわゆるあおり調整を厳密に行わねばならないが、それには熟練を要する。これに対し、本実施形態の装置では、X線管1A,1Bが点光源であるため、X線管1A,1Bについてはあおり調整、つまり図2での左右方向を回転軸とする傾き調整を厳密に行う必要がなく、試料表面5aと分光素子4との関係についてのみあおり調整を厳密に行えばよい。また、X線管1A,1Bが点光源であると、線光源の場合と比べて1次X線3A,3Bの強度が低下するため、微量分析などには向かないものの、X線管1A,1Bの水冷が不要で装置の構成が簡単になり、設置場所の自由度も増すので、本実施形態の装置の利用価値は大いにある。
When the X-ray tube is a linear light source, the linear light source, the linear portion on the incident surface of the spectroscopic element where the X-ray should be incident, and the sample surface are all parallel. Adjustments must be made strictly, but this requires skill. On the other hand, in the apparatus of this embodiment, since the
1A,1B X線管
2A,2B X線管からのX線
3A,3B 1次X線
4 分光素子
5a 試料表面
6 蛍光X線
7 検出手段
8 移動機構
10A,10B ターゲット
11 筐体
12 窓
13 フィラメント
14 熱電子
L ターゲットの長手方向
M X線管の移動方向
α 1次X線の入射角度
1A,
Claims (2)
そのX線管からのX線を分光素子で単色化して帯状の1次X線として試料表面に微小な入射角度で入射させ、発生する蛍光X線の強度を検出手段で測定する全反射蛍光X線分析装置であって、
前記ターゲットの長手方向が試料表面と平行になるように前記X線管が配置されている全反射蛍光X線分析装置。 A cylindrical housing has a rod-shaped target whose longitudinal direction is the axial direction of the housing and a filament disposed in the longitudinal direction of the target, and thermionic electrons emitted from the filament as a cathode are anodes. An X-ray tube of a point light source that collides with the end face of the target and emits X-rays generated from the target toward the side wall of the housing through a window;
The X-ray from the X-ray tube is monochromatized by a spectroscopic element and is incident on the sample surface as a band-shaped primary X-ray at a minute incident angle, and the total reflection fluorescence X is measured by the detection means. A line analyzer,
A total reflection fluorescent X-ray analyzer in which the X-ray tube is arranged so that a longitudinal direction of the target is parallel to a sample surface.
前記X線管が複数であって、
それらのX線管のターゲットの長手方向に直交する方向を移動方向として、前記X線管を移動させる移動機構を備え、
その移動機構が、前記複数のX線管から選択された1つのX線管をそのX線管からのX線が前記分光素子へ入射するように配置する選択機能と、その選択機能により配置されたX線管の前記移動方向における位置の微調整を行う微調整機能とを有する全反射蛍光X線分析装置。 In claim 1,
A plurality of the X-ray tubes;
A moving mechanism for moving the X-ray tube with a direction perpendicular to the longitudinal direction of the target of the X-ray tube as a moving direction;
The moving mechanism is arranged by a selection function for arranging one X-ray tube selected from the plurality of X-ray tubes so that X-rays from the X-ray tube enter the spectroscopic element, and the selection function. A total reflection fluorescent X-ray analyzer having a fine adjustment function for finely adjusting the position of the X-ray tube in the moving direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005004342A JP3944546B2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Total reflection X-ray fluorescence analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005004342A JP3944546B2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Total reflection X-ray fluorescence analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006194632A true JP2006194632A (en) | 2006-07-27 |
JP3944546B2 JP3944546B2 (en) | 2007-07-11 |
Family
ID=36800845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005004342A Expired - Fee Related JP3944546B2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Total reflection X-ray fluorescence analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3944546B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022118585A1 (en) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社リガク | Total internal reflection fluorescent x-ray analyzer |
-
2005
- 2005-01-11 JP JP2005004342A patent/JP3944546B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022118585A1 (en) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社リガク | Total internal reflection fluorescent x-ray analyzer |
JP2022087438A (en) * | 2020-12-01 | 2022-06-13 | 株式会社リガク | Total reflection x-ray fluorescence analyzer |
JP7100910B2 (en) | 2020-12-01 | 2022-07-14 | 株式会社リガク | Total internal reflection fluorescent X-ray analyzer |
CN116868048A (en) * | 2020-12-01 | 2023-10-10 | 株式会社理学 | Total reflection fluorescent X-ray analysis device |
US11867646B2 (en) | 2020-12-01 | 2024-01-09 | Rigaku Corporation | Total reflection x-ray fluorescence spectrometer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3944546B2 (en) | 2007-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102455352B1 (en) | lithographic apparatus | |
RU2011123731A (en) | DEVICE FOR PRODUCING X-RAY IMAGES | |
JP2008203245A (en) | X-ray analysis apparatus and x-ray analysis method | |
US6885726B2 (en) | Fluorescent X-ray analysis apparatus | |
KR20060113374A (en) | Extreme ultraviolet exposure device and extreme ultraviolet light-source device | |
US20120033691A1 (en) | Device for Determining the Position of at Least One Structure on an Object, Use of an Illumination Apparatus with the Device and Use of Protective Gas with the Device | |
JP5031215B2 (en) | Multifunctional X-ray analysis system | |
JP2007093593A (en) | Total reflection fluorescent x-ray analysis method and device | |
JP2009505111A (en) | X-ray lens positioning apparatus, X-ray apparatus, and X-ray lens positioning method | |
JP4354197B2 (en) | Scanning electron microscope | |
JP3944546B2 (en) | Total reflection X-ray fluorescence analyzer | |
KR102628236B1 (en) | sensor system | |
US20080259303A1 (en) | Projection exposure apparatus for microlithography | |
JP4715345B2 (en) | X-ray analyzer | |
US9268126B2 (en) | Observation and analysis unit | |
CN109661617B (en) | Lithographic apparatus | |
US6647090B2 (en) | X-ray fluorescence spectrometer | |
JP2004294168A (en) | X-ray spectroscope for micro-portion analysis | |
JP2009123477A (en) | Sample holder for ultraviolet-visible-near infrared absorption spectrum measurement | |
JPH10319196A (en) | Device for adjusting optical axis of x rays | |
JP6937025B2 (en) | X-ray diffractometer | |
US10332647B2 (en) | Light source device for collimator | |
KR102301799B1 (en) | X-ray generation source and apparatus for fluorescent x-ray analysis | |
JP2002525626A (en) | X-ray analyzer under glazing emission conditions | |
JP6673135B2 (en) | X-ray detection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120420 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140420 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |