JP2829454B2 - 蛍光x線膜厚測定方法 - Google Patents

蛍光x線膜厚測定方法

Info

Publication number
JP2829454B2
JP2829454B2 JP4074735A JP7473592A JP2829454B2 JP 2829454 B2 JP2829454 B2 JP 2829454B2 JP 4074735 A JP4074735 A JP 4074735A JP 7473592 A JP7473592 A JP 7473592A JP 2829454 B2 JP2829454 B2 JP 2829454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
sample
fluorescent
primary
film thickness
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4074735A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06102032A (ja
Inventor
宏見 田代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP4074735A priority Critical patent/JP2829454B2/ja
Publication of JPH06102032A publication Critical patent/JPH06102032A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2829454B2 publication Critical patent/JP2829454B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、X線を用いた金属メ
ッキ等の膜厚測定に関する。
【0002】
【従来の技術】一次X線の照射ビーム径の数倍の幅を有
する極めて細いサンプルを測定しようとする場合、一次
X線の照射位置と、測定サンプル上の測定点を、人間が
サンプルのカメラ画像等を参考にしながら合致させるの
は極めて困難である。その理由は、一次X線が実際に照
射されている位置と、実照射位置を示す十字線等のマー
カが、正確に一致するように機械的な調整を行なうのが
難しいこと、仮に一致していたとしても、カメラ画像の
倍率が20倍、サンプルの幅を50ミクロンとすると、
肉眼で見えるサンプルの幅は1ミリであるから、そのサ
ンプルの中心に一次X線ビームを合わせ込むのは、かな
り困難である。従ってそういった細いサンプルを測定す
るためには、自動的に測定位置を探索するための手段が
必要となる。従来、図2に示すようにコリメータ2によ
りコリメートされた一次X線の照射ビーム16で極めて
細いサンプル7を測定する手段としては、測定開始ビー
ム位置Aからある一定の送り量4だけテーブル9を移動
させ、テーブル9が停止したところで膜厚測定を行い、
測定が終了したら再びテーブル9を移動させ、次の膜厚
測定を行うと言った具合にしてサンプル7の近傍の膜厚
を、サンプル7に対して相対的に一次X線ビーム16が
サンプルを横切るような方向6にスキャンしながら測定
し、全ての測定点を測定し終わった後、結果として得ら
れた膜厚の中で最大の値をサンプル7の膜厚とするとい
うものであった。
【0003】なお、蛍光X線膜厚測定は、一定強度の一
次X線ビーム16をサンプル7に照射して、それにより
サンプル7から発生するある特定元素の蛍光X線の強度
をX線検出器により検出して、その強度からサンプル7
に処理されている膜の厚さを測定するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の探索方法は、X
線ビーム16を一方向に一定間隔4でスキャンし、その
間隔4ごとに得られた膜厚値のみの情報から、細いサン
プル7の妥当な膜厚を算出している。この方法ではサン
プルの位置情報があらかじめ何もないので、X線ビーム
16の送り量4をなるべく小さくして、ビーム16がサ
ンプル7上に確実にあたるように配慮する必要がある。
そうすると必然的に測定回数が多くなり、その回数分だ
け膜厚計算も必要となり、1つの細いサンプル7の膜厚
を計算するのに非常に時間がかることになる。
【0005】測定時間を短くしようとすれば、X線ビー
ム16の送り量4を大きくするか、測定開始位置Aをな
るべくサンプル7に近づけて、膜厚測定の回数を減少さ
せなければならない。しかし、前述したように、送り量
4を大きくするとX線ビーム16がサンプル7に確実に
あたらなくなる。また、サンプル7の近くに合わせると
言っても、そのような曖昧な位置に測定開始点Aを合わ
せるのは実際には困難であるから、ある程度安全を見越
して、X線ビーム16が確実にサンプル7を横切るよう
な位置、すなわち測定回数が多くなるような位置から測
定を開始する必要があった。従って従来の方法では、こ
のような細いサンプル7を高速に測定することができな
いという課題があった。
【0006】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、細いサンプルの測定位置を自
動的かつ高速に決定するための手段を得ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、図1に示すように一次X線を発生するためのX線発
生系と、一次X線をコリメートするためのコリメータ
と、測定サンプルを置くテーブルと、テーブル移動機構
と、サンプルからの蛍光X線を検出するための検出器
と、検出器からの信号を増幅するアンプと、アンプから
の信号を特定のX線の強度として積算するための波高弁
別積算カウンタ回路と、演算及び膜厚計算を行う演算処
理部とからなる蛍光X線微小部膜厚計において、細いサ
ンプルを、一次X線ビームでスキャンしながら、同時に
得られる蛍光X線の積算強度を一定のサンプリング間隔
で観測することによって、細いサンプルの測定位置探索
の高速化が図れるようにした。
【0008】
【作用】上記のように構成された蛍光X線微小部膜厚計
において、コリメータを通過した一次X線は、コリメー
トされ、サンプルに照射される。サンプルから放出され
る蛍光X線の単位時間中あたりの強度は、サンプルに含
まれる元素によりそのエネルギ領域は異なるが、そのサ
ンプルに応じた特定のエネルギ領域に着目すれば、コリ
メートされた一次X線がサンプルに照射される面積の割
合に比例する。図3に示すように、測定開始ビームAの
位置X0 からサンプルがxs離れた位置に置かれていた
とする。X線ビームをAからGへサンプルを横切るよう
にスキャンさせながら、その間のサンプルの素材蛍光X
線積算強度I(x)と、位置xの関係をグラフにする
と、図3のようになる。区間A−B及び区間F−Gは、
サンプルに一次X線ビームがまったくあたっていない区
間、区間B−C及び区間E−Fは一次X線ビームが部分
的にあたっている区間、区間C−Eは、一次X線ビーム
がサンプルに完全にあたっている区間をそれぞれ示して
いる。
【0009】区間A−Bで観測される単位時間当たりの
蛍光X線強度をi、一次X線ビームの移動スピードをv
とすれば、区間A−Bにおける、計算上の蛍光X線積算
強度IC(x)と位置xの関係は次のようになる。 IC(x) = (i/v) × x 従って、実際に観測される蛍光X線積算強度をI(x)
とすれば、IC(x)がI(x)と等しい場合には、一
次X線ビームがまだサンプルに達していないことがわか
る。実際に得られる蛍光X線積算強度は、一定時間間隔
でサンプリングされたものであるから、サンプリング時
の一次X線ビーム位置を x0 ,x1 .....xn とすれば得られる蛍光X線積算強度は、 I(x0 ),I(x1 )....I(xn ) である。X線ビームをスキャンしていってはじめて実際
の測定値と計算による積算強度の予測値が一致しなくな
った位置をXjとすれば、サンプル19の右端エッジ位
置xLは、xj-1とxjの間にあることがわかる。このよ
うにしてサンプ右端のおよその位置がわかったところ
で、一次X線ビームのスキャンスピードを遅くして、位
置xj-1から、より細かいプロファイルをとることによ
って、サンプルの位置をより正確に決める。それからX
線ビームをサンプル上に移動して、膜厚測定を行う。
【0010】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図1において、細いサンプル7は、素材Cuの
うえにAuメッキを施した幅80μmの短冊形状をして
いる。細いサンプル7は、X−Yテーブル移動機構10
によりX−Y方向に移動可能な鉄製のテーブル9の上に
支持されている。一次X線は、X線管球20から発生さ
れ、コリメータ2より一次X線ビーム16にコリメート
されて、細かいサンプル7またーブル9を照射する。
【0011】一次X線ビーム16の照射により発生する
蛍光X線17は、X線検出器11により検出される。X
線検出器11により検出された蛍光X線17は、アンプ
12により増幅される。アンプ12からの信号は波高弁
別積算カウンタ13により特定のエネルギ(CuのX線
エネルギ)の蛍光X線強度とに弁別し取り込まれる。波
高弁別積算カウンタ13のデータは、演算処理部14に
より演算処理される。
【0012】次に本発明の測定方法を図4のフローチャ
ートに基づいて説明する。まず初めに細いサンプル7の
位置をX−Y移動機構10により一次線ビーム16のは
ずれる位置にする。また、X−Y移動機構のうち一方、
例えばX移動機構の作用により一次X線ビーム16が細
いサンプル上を横断する位置に細かいサンプル7を置
く。つまり、初めにサンプル7に一次X線ビーム16が
細かいサンプル7に照射しないように、つまりその脇を
照射するように配置する。
【0013】 (1)装置全体を稼働し、測定を開始する。X線照射位
置をX0 とする。 (2)一次X線ビーム16は、照射位置X0 での単位時
間あたりの素材の蛍光X線強度I0 を測定し統計誤差I
Eを計算する。 IE=(I0 1/2 (3)一次X線ビーム16を一定速度(40μm/秒)
でX−Y移動機構10を動かし、つまりサンプルを図1
で示す左右方向に動かし、一次X線ビーム16の照射に
よる蛍光X線強度の積算を開始する。
【0014】 (4)現在の一次X線ビーム16の照射位置Xを読み込
む。 (5)現在の積算強度I(x)を読み込む。 (6)現在の予測積算強度IC(x)を計算する。 IC(x)=現在までの測定時間×I0 (7)IC(x)とI(x)を次の式にて比較する。
【0015】 I(x)>I(x)+IE×3 (7)' (7)の式を満足しないときは(3)に戻り、
X−Y移動機構を動かし測定を続ける。(7)の式を満
足するときは次に移り、その時の一次X線ビーム16の
位置XR を記憶する。 (8)一次X線ビーム16の照射位置を1段前の位置、
つまりXR-1 に戻し、スキャン速度を遅くして(5μm
/秒)単位時間あたりの素材の蛍光X線強度(i)を測
定しプロファイルをとる。プロファイルは図6のように
なる。
【0016】 (9)図6の強度の差分i’を計算する。つまり微分す
ると図7のようになる。 (10)図7より正、負のピーク位置XP1とXP2の中点
位置XS を求める。XS は細いサンプル7の中心位置と
なる。 (11)一次X線ビーム16をXS 位置に照射するよう
にX−Y移動装置を駆動し、サンプルの膜厚測定を行
う。
【0017】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、蛍光X
線の積算強度を観測しているので、X線ビームのスピー
ドを従来に比較して高速にしても、X線ビームがサンプ
ルを横切ったかどうかは確実に判定することができる。
従って測定開始位置に影響されることなく、サンプルの
位置探索を高速かつ確実に行うことができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本装置の概略斜視図である。
【図2】従来の測定方法を示す概略斜視図である。
【図3】X線ビーム照射位置に対する蛍光X線積算強度
を示すグラフである。
【図4】実施例の測定手順を示したフローチャートであ
る。
【図5】実施例におけるX線ビーム位置と蛍光X線積算
強度を示すグラフである。
【図6】実施例におけるX線ビーム位置と単位時間の蛍
光X線強度を示すグラフである。
【図7】実施例におけるX線ビーム位置と単位時間の蛍
光X線強度変化量を示すグラフである。
【符号の説明】
2 コリメータ 4 一次X線ビーム送り量 7 サンプル 9 テーブル 10 テーブル移動機構 11 X線検出器 12 アンプ 13 波高弁別積算カウンタ 14 演算処理部 16 一次X線ビーム 17 蛍光X線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次X線を発生するためのX線発生系
    と、サンプルに照射する前記一次X線をコリメートする
    ためのコリメータと、前記サンプルを置くテーブルと、
    前記テーブルを移動させるためのテーブル移動機構と、
    前記サンプルからの蛍光X線を検出するためのX線検出
    器と、前記X線検出器からの信号を増幅するアンプと、
    前記アンプからの信号を特定のエネルギの蛍光X線強
    度として取り込むための波高弁別積算カウンタ回路と、
    前記波高弁別積算カウンタ回路に取り込まれた信号を演
    算及び膜厚計算を行う演算処理部とからなる蛍光X線膜
    厚測定装置を用いた蛍光X線膜厚測定方法において、 (1) 前記コリメートされた一次X線の照射ビーム
    その径の数倍の幅を持つ細いサンプルから幅方向にはず
    れる位置を測定開始点とし、 (2) 前記一次X線を前記細いサンプル方向に一定の
    スピードでスキャンしながら、 (3) 特定の時間ごとに前記蛍光X線の積算強度を観
    測して、 (4) 前記観測した積算強度と、前記観測した位置に
    おける、前記細いサンプルをはずれた区間をスキャンし
    た時に対して予測される蛍光X線積算強度と比較し (5) 前記観測した積算強度の方が大きくなったら直
    前の観測位置に戻り、スキャン速度を前期スピードより
    落として前と同方向にスキャンし、単位時間当たりの蛍
    光X線強度のプロファイルをとり、 (6) 前記プロファイルを基に前記一次X線照射ビー
    ムを前記細 いサンプル上に移動して、 膜厚測定を行うことを特徴とする蛍光X線膜厚測定方
    法。
  2. 【請求項2】 前記プロファイルの各測定点と次の測定
    点の蛍光X線強度の差分を計算し、該差分の正、負のピ
    ーク位置の中点位置を求め、該中点位置を一次X線ビー
    ムが照射するようテーブルを移動し前記細いサンプルの
    膜厚測定を行うことを特徴とする請求項1記載の蛍光X
    線膜厚測定方法。
JP4074735A 1992-03-30 1992-03-30 蛍光x線膜厚測定方法 Expired - Lifetime JP2829454B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4074735A JP2829454B2 (ja) 1992-03-30 1992-03-30 蛍光x線膜厚測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4074735A JP2829454B2 (ja) 1992-03-30 1992-03-30 蛍光x線膜厚測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06102032A JPH06102032A (ja) 1994-04-12
JP2829454B2 true JP2829454B2 (ja) 1998-11-25

Family

ID=13555794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4074735A Expired - Lifetime JP2829454B2 (ja) 1992-03-30 1992-03-30 蛍光x線膜厚測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2829454B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105446033B (zh) * 2015-11-27 2019-04-05 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种监控金属膜厚的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59210312A (ja) * 1983-05-16 1984-11-29 Nippon Kogaku Kk <Nikon> パタ−ン位置検出装置
JPS631910A (ja) * 1986-06-23 1988-01-06 Hitachi Ltd 寸法測定装置
JPS6366407A (ja) * 1987-08-24 1988-03-25 Seiko Instr & Electronics Ltd 螢光x線膜厚計に於ける測定点調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06102032A (ja) 1994-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960006366B1 (ko) 금속분석시험장치 및 방법
US4849694A (en) Thickness measurements of thin conductive films
US4656358A (en) Laser-based wafer measuring system
US6292532B1 (en) Fluorescent X-ray analyzer useable as wavelength dispersive type and energy dispersive type
US20050069090A1 (en) Optical alignment of X-ray microanalyzers
TW200811414A (en) System and method for probe mark analysis
JPH06273146A (ja) 帯状の試料の中心を検出する方法
JP2829454B2 (ja) 蛍光x線膜厚測定方法
JPH06235628A (ja) 蛍光x線膜厚計
US4860329A (en) X-ray fluorescence thickness measuring device
JP2001007173A (ja) 少数キャリアのライフタイム測定装置
JP3736361B2 (ja) 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法
JP3514555B2 (ja) 異物評価装置および異物評価方法
JP3251276B2 (ja) 外観検査方法及びその装置
JP2544428B2 (ja) 応力測定方法及び応力測定装置
JP3377109B2 (ja) X線ビーム幅測定方法
EP1677093A2 (en) Near-field film-thickness measurement apparatus
JPH07260598A (ja) X線応力測定装置およびx線応力測定方法
JPH03181848A (ja) 半導体材料評価装置
JP2920687B2 (ja) X線マッピング装置
JPH0719969A (ja) 応力測定方法及びその装置
JPS61250508A (ja) 膜厚測定装置
JPS628038A (ja) 粒子解析装置
JPS6353457A (ja) 二次元走査型状態分析装置
TW463045B (en) X-ray microfluorescence analyzer

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070925

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080925

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090925

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100925

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100925

Year of fee payment: 12

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100925

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110925

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120925

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120925

Year of fee payment: 14