JP3188393B2 - Multilayer spectroscopy element - Google Patents

Multilayer spectroscopy element

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JP3188393B2
JP3188393B2 JP07125796A JP7125796A JP3188393B2 JP 3188393 B2 JP3188393 B2 JP 3188393B2 JP 07125796 A JP07125796 A JP 07125796A JP 7125796 A JP7125796 A JP 7125796A JP 3188393 B2 JP3188393 B2 JP 3188393B2
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一明 清水
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理学電機工業株式会社
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、重元素からなる反
射層と軽元素からなるスペーサ層を交互に複数組積層し
た多層膜分光素子に関し、特に、そのバックグラウンド
の低減に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer spectroscopic element in which a plurality of sets of reflective layers made of heavy elements and spacer layers made of light elements are alternately stacked, and more particularly to a reduction in the background.

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光X線分析装置の一例を図3に示す。
同図において、X線管1からの1次X線B1を試料2に
照射し、この試料2で発生する蛍光X線B2を多層膜分
光素子3で回折させ、この多層膜分光素子3からの回折
X線B3を検出器4に入射させ、分析器6で回折対象の
X線の分析ピークプロファイルを得る。なお、ソーラー
スリット5はX線を平行光にするためのものである。
2. Description of the Related Art An example of an X-ray fluorescence analyzer is shown in FIG.
In the figure, a sample 2 is irradiated with a primary X-ray B1 from an X-ray tube 1, and a fluorescent X-ray B2 generated in the sample 2 is diffracted by a multilayer spectroscopic element 3, and The diffracted X-rays B3 are made incident on the detector 4, and the analyzer 6 obtains an analytical peak profile of the X-rays to be diffracted. The solar slit 5 is for converting X-rays into parallel light.

【0003】この種の蛍光X線分析装置においては、波
長約10〜120(Å)の軟X線用多層膜分光素子とし
て、Fe,Ni,MoまたはW等の原子番号の比較的大
きい元素を含む反射層と、Be,B,C,B4 Cまたは
Si等の原子番号が比較的小さい元素を含むスペーサ層
とが、交互に複数組積層された多層膜が使用されてい
る。しかしながら、この多層膜分光素子をそのまま使用
すると、回折対象のX線に、これに波長が近いバックグ
ラウンドX線が、主に多層膜分光素子の上層の反射層で
全反射されてバックグラウンド成分として混入し、ブラ
ッグ反射ピーク(p)に対するバックグラウンド(b)
の比p/bの劣化を招いていた。このため、特に、微量
元素の定量蛍光X線分析等においては、その分析精度に
大きな影響を及ぼすこととなっている。
In this type of X-ray fluorescence spectrometer, an element having a relatively large atomic number such as Fe, Ni, Mo or W is used as a soft X-ray multilayer spectroscopic element having a wavelength of about 10 to 120 (120). A multilayer film is used in which a plurality of sets of reflective layers including a plurality of sets of reflective layers and spacer layers including elements having relatively small atomic numbers such as Be, B, C, B 4 C, or Si are alternately stacked. However, when the multilayer spectroscopic element is used as it is, the background X-ray having a wavelength close to the X-ray to be diffracted is totally reflected mainly by the upper reflective layer of the multilayer spectroscopic element and becomes a background component. Background (b) against the Bragg reflection peak (p)
In the ratio p / b. For this reason, especially in quantitative X-ray fluorescence analysis of trace elements, the analysis accuracy is greatly affected.

【0004】このバックグラウンドを低減する対策とし
て、従来から、 可視光,紫外光に対しては、それらに対する反射率が
低い5000(Å)程度の炭素膜を最表面に設けること
により反射を抑えたX線用多層膜ミラー(特開平6−1
48399号公報参照)、 軟X線に対しては、多層膜内の反射面に対して多層膜
表面が傾いた形状とすることで、全反射しにくい状態に
した軟X線多層膜反射鏡(特開平4−301600号公
報)、 軟X線に対して、多層膜表面を凹凸形状等のように多
層膜の積層面に対して平行でない形状にして、全反射し
にくい状態にした軟X線多層膜分光素子(特開平5−6
6296号公報参照)等が提案されている。
As a countermeasure for reducing the background, reflection of visible light and ultraviolet light has been conventionally suppressed by providing a carbon film of about 5000 (Å) having a low reflectance to the outermost surface on the outermost surface. X-ray multilayer mirror (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 48399), and a soft X-ray multilayer mirror which is hardly totally reflected by making the surface of the multilayer film inclined with respect to the reflection surface in the multilayer film for soft X-rays ( JP-A-4-301600) Soft X-rays in which the surface of the multilayer film is not parallel to the laminating surface of the multilayer film, such as a concavo-convex shape, so as to be hardly totally reflected with respect to the soft X-rays. Multilayer film spectroscopic element
No. 6296) has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
5000(Å)程度の炭素膜を多層膜表面に設けた場
合、分析対象となる軟X線に対しても吸収の影響が顕著
となり、得られる強度が半分以下になってしまうという
問題があった。
However, when a carbon film of about 5,000 (Å) is provided on the surface of the multilayer film, the influence of absorption becomes remarkable even for soft X-rays to be analyzed. There was a problem that the strength was reduced to less than half.

【0006】また、多層膜の反射面に対して多層膜表
面が傾いた形状とした場合では、多層膜本体にダメージ
を与えることなく多層膜表面を所定の傾きに形成するこ
とが非常に困難であること、また、くさび形の断面を有
するような薄膜を表面に形成する場合でも、有効な傾き
を得るためには、その膜自身の厚さが非常に厚くなって
しまい、吸収効果による分析強度が激減してしまう等の
問題があった。
In the case where the multilayer film surface is inclined with respect to the reflection surface of the multilayer film, it is extremely difficult to form the multilayer film surface at a predetermined inclination without damaging the multilayer film body. In addition, even when a thin film having a wedge-shaped cross section is formed on the surface, in order to obtain an effective inclination, the thickness of the film itself becomes extremely large, and the analysis intensity due to the absorption effect is increased. However, there was a problem such that the number of the samples decreased sharply.

【0007】さらに、多層膜表面を凹凸形状等のよう
に多層膜の積層面に対して平行でない形状とした場合、
かかる多層膜の表面加工が非常に困難であるという問題
があった。
Further, when the surface of the multilayer film is not parallel to the laminated surface of the multilayer film, such as an uneven shape,
There is a problem that surface processing of such a multilayer film is very difficult.

【0008】本発明は上記問題点を解決して、容易に回
折対象のX線に波長が近いバックグラウンドX線を低減
できる多層膜分光素子を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a multilayer spectroscopic element capable of easily reducing a background X-ray having a wavelength close to the X-ray to be diffracted.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一構成によれば、反射層と、この反射層を
形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むスペー
サ層とを交互に複数組積層して構成され、入射X線を回
折して回折X線を発生させる多層膜分光素子において、
X線が入射される表面に、前記反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含む干渉層が形成され、こ
の干渉層の厚みは、バックグラウンドX線について、前
記干渉層の表面での反射X線と、最上層の反射層からの
反射X線とが打ち消し合う位相になるように設定されて
いる。
According to one aspect of the present invention, a reflective layer and a spacer layer containing an element having an atomic number smaller than that of the element forming the reflective layer are provided. In a multilayer spectroscopic element configured by alternately stacking a plurality of sets and diffracting incident X-rays to generate diffracted X-rays,
An interference layer containing an element having an atomic number smaller than the element forming the reflective layer is formed on the surface where the X-rays are incident, and the thickness of the interference layer is such that the background X-ray has a thickness at the surface of the interference layer. And the reflected X-rays from the uppermost reflective layer are set to cancel each other.

【0010】上記構成によれば、干渉層の厚みが、バッ
クグラウンドX線について、干渉層の表面での反射X線
と、最上層の反射層からの反射X線とが打ち消し合う位
相になるように設定されている。従って、入射X線に含
まれた回折対象のX線のブラッグ反射ピークに重なるバ
ックグラウンドX線が抑制されるので、ブラッグ反射ピ
ーク(p)に対するバックグラウンド(b)の比p/b
が高くなって、回折対象のX線について、正確な定量分
析が可能になる。
According to the above configuration, the thickness of the interference layer is set so that the background X-rays have a phase in which the reflected X-rays on the surface of the interference layer and the reflected X-rays from the uppermost reflective layer cancel each other. Is set to Therefore, the background X-ray overlapping the Bragg reflection peak of the X-ray to be diffracted included in the incident X-ray is suppressed, and the ratio of the background (b) to the Bragg reflection peak (p) is p / b.
, And accurate quantitative analysis of X-rays to be diffracted becomes possible.

【0011】好ましくは、前記スペーサ層を形成する元
素と前記干渉層を形成する元素が同一である。これによ
り、用意する元素が2種類で済み、多層膜分光素子の製
造が容易になる。
Preferably, an element forming the spacer layer and an element forming the interference layer are the same. Thereby, only two types of elements are required, and the manufacture of the multilayer spectroscopic element is facilitated.

【0012】好ましくは、前記干渉層は、回折対象のX
線の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ材料からな
る。これにより、干渉層を通過した回折対象のX線の強
度が低減せず、多層膜分光素子の分光性能を低下させる
ことがなくなる。
[0012] Preferably, the interference layer is an X-ray diffraction target.
It is made of a material having an absorption edge at a wavelength slightly shorter than the wavelength of the line. Thus, the intensity of the X-ray of the diffraction object that has passed through the interference layer does not decrease, and the spectral performance of the multilayer spectral element does not decrease.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1(a)は、本発明の一実施形態
による多層膜分光素子3の構造を示す縦断面図である。
この多層膜分光素子3は、反射層31と、この反射層3
1を形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むス
ペーサ層32とからなる層対を基板7上に多数積層して
構成されている。例えば、前記反射層31は比較的原子
番号が大きい元素を含み、スペーサ層32は反射層31
を形成する元素よりも原子番号が小さい元素を含んでい
る。この実施形態では、反射層31にタングステン
(W)、スペーサ層32にカーボン(C)を用いてお
り、層対の最上層は反射層31になっている。この実施
形態の多層膜分光素子3は、50層対、周期長d=50
Å、膜厚比W:C=1:2として構成されている。この
多層膜分光素子3は、入射光線B2を回折して回折X線
B3を発生させる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing the structure of the multilayer spectral element 3 according to one embodiment of the present invention.
The multilayer spectroscopic element 3 includes a reflection layer 31 and the reflection layer 3.
A large number of layer pairs including a spacer layer 32 containing an element having an atomic number smaller than the element forming element 1 are stacked on the substrate 7. For example, the reflection layer 31 includes an element having a relatively large atomic number, and the spacer layer 32 includes the reflection layer 31.
Contains an element having an atomic number smaller than that of the element forming. In this embodiment, tungsten (W) is used for the reflective layer 31 and carbon (C) is used for the spacer layer 32, and the uppermost layer of the layer pair is the reflective layer 31. The multilayered spectral element 3 of this embodiment has a 50-layer pair and a period length d = 50.
Å, the film thickness ratio W: C = 1: 2. The multilayer spectroscopy element 3 diffracts the incident light beam B2 to generate a diffracted X-ray B3.

【0014】この多層膜分光素子3の表面に、軽元素、
例えばカーボン(C)からなる干渉層33が形成されて
いる。この干渉層33の厚みDは、バックグラウンドX
線B22について、干渉層33の表面S1で全反射する
反射X線B31と、反射層31の最上層S2で全反射す
る反射X線B32とが打ち消し合う位相になるように設
定されている。この干渉層33の厚みDは、数10〜数
100Åに形成され、この実施形態では、約35Åの厚
みのカーボン膜が成膜されている。
A light element, a light element,
For example, an interference layer 33 made of carbon (C) is formed. The thickness D of the interference layer 33 is equal to the background X
With respect to the line B22, the phase is set such that the reflected X-ray B31 totally reflected on the surface S1 of the interference layer 33 and the reflected X-ray B32 totally reflected on the uppermost layer S2 of the reflecting layer 31 cancel each other out. The thickness D of the interference layer 33 is set to several tens to several hundreds of degrees, and in this embodiment, a carbon film having a thickness of about 35 degrees is formed.

【0015】なお、この実施形態では、層対の最上層で
ある反射層31の上に干渉層33を形成しているが、層
対の最上層がスペーサ層32である場合には、スペーサ
層32の厚みと形成した干渉層33の厚みの合計がDに
なるように形成される。
In this embodiment, the interference layer 33 is formed on the reflective layer 31, which is the uppermost layer of the layer pair. However, when the uppermost layer of the layer pair is the spacer layer 32, The total thickness of the interference layer 33 and the thickness of the interference layer 33 is D.

【0016】この干渉層33の材料には、回折対象のX
線B21の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ物
質、つまり、回折対象のX線B21に対する吸収係数が
小さい軽元素を用いるのが好ましい。従って、回折対象
のX線B21は干渉層33で吸収されないので、その強
度を低減させることがなく、多層膜分光素子3の分光性
能が確保される。
The material of the interference layer 33 includes X to be diffracted.
It is preferable to use a substance having an absorption edge at a wavelength slightly shorter than the wavelength of the line B21, that is, a light element having a small absorption coefficient for the X-ray B21 to be diffracted. Therefore, since the X-ray B21 to be diffracted is not absorbed by the interference layer 33, the intensity of the X-ray B21 is not reduced, and the spectral performance of the multilayer film spectral element 3 is secured.

【0017】この実施形態では、反射層31の材料にタ
ングステン(W)、スペーサ層32および干渉層33の
材料に同一元素のカーボン(C)を用いている。このよ
うに、スペーサ層32と干渉層33の材料を同一にする
ことにより、用意する元素がタングステン(W)とカー
ボン(C)の2種類で済み、多層膜分光素子3の製造が
容易になる。ただし、各層31〜33の元素の種類はこ
れに限られるものではなく、また、スペーサ層32と干
渉層33の元素は同一でなくてもよい。各層31〜33
を構成する元素の他の組合せとして、例えばつぎの元素
または化合物の中から、目的および用途に応じて適宜選
択して組合せたものを用いるのが好ましい。 反射層31: Cr,Fe,Ni,Mo,Ru,Rh,W,Re スペーサ層32:Be,B,C,B4 C,Si,Sc 干渉層33: Be,B,C,B4 C,Al,Si,Sc
In this embodiment, tungsten (W) is used for the material of the reflection layer 31 and carbon (C) of the same element is used for the materials of the spacer layer 32 and the interference layer 33. As described above, by using the same material for the spacer layer 32 and the interference layer 33, only two kinds of elements, tungsten (W) and carbon (C), are required, and the manufacture of the multilayer film spectral element 3 is facilitated. . However, the types of elements of each of the layers 31 to 33 are not limited to this, and the elements of the spacer layer 32 and the interference layer 33 may not be the same. Each layer 31-33
It is preferable to use, as other combinations of the elements constituting the above, for example, those selected and combined appropriately from the following elements or compounds depending on the purpose and application. Reflective layer 31: Cr, Fe, Ni, Mo, Ru, Rh, W, Re spacer layer 32: Be, B, C, B 4 C, Si, Sc interference layer 33: Be, B, C, B 4 C, Al, Si, Sc

【0018】なお、この多層膜分光素子3は、スパッタ
リング、真空蒸着、CVDなどの成膜法により形成され
る。
The multilayer film spectroscopic element 3 is formed by a film forming method such as sputtering, vacuum evaporation, and CVD.

【0019】以下、図1(a)の多層膜分光素子3を用
いた蛍光X線分析の動作を説明する。例えば、図3の試
料Sにフッ化リチウム(LiF)を用いて、この試料S
に含まれるマグネシウム不純物に対するMg−Kα蛍光
X線分析を行う。
The operation of X-ray fluorescence analysis using the multilayer spectroscopy device 3 of FIG. 1A will be described below. For example, using lithium fluoride (LiF) for the sample S in FIG.
Mg-Kα fluorescent X-ray analysis is performed on magnesium impurities contained in.

【0020】図3のX線源1で発生した1次X線B1を
試料Sに照射すると、試料Sに固有の2次(蛍光)X線
B2が発生し、この2次X線B2が多層膜分光素子3で
回折される。図1(a)に示すように、2次X線B2に
は、回折対象のMg−Kα蛍光X線B21の他に、これ
に波長が近いバックグラウンドX線であるF−Kα蛍光
X線B22が含まれている。このうちMg−Kα蛍光X
線B21は、多層膜分光素子3への入射角θが、X線波
長λと素子の格子面間隔2dとで定まる一定の角度に合
致したときだけブラッグ反射して、回折X線B3を発生
させる。これは、次式(1)に示す周知のブラッグの式
で与えられる。 2d・sinθ=nλ(但し、nは反射の次数1,2,3,…) (1)
When the primary X-ray B1 generated by the X-ray source 1 shown in FIG. 3 is irradiated on the sample S, a secondary (fluorescent) X-ray B2 unique to the sample S is generated, and the secondary X-ray B2 is multi-layered. Diffracted by the film spectral element 3. As shown in FIG. 1A, the secondary X-ray B2 includes, in addition to the Mg-Kα fluorescent X-ray B21 to be diffracted, the F-Kα fluorescent X-ray B22 which is a background X-ray having a wavelength close thereto. It is included. Among them, Mg-Kα fluorescent X
The line B21 undergoes Bragg reflection only when the incident angle θ to the multilayer film spectroscopic element 3 matches a certain angle determined by the X-ray wavelength λ and the lattice spacing 2d of the element, thereby generating a diffracted X-ray B3. . This is given by the well-known Bragg equation shown in the following equation (1). 2d · sin θ = nλ (where n is the order of reflection 1, 2, 3,...) (1)

【0021】このとき、F−Kα蛍光X線B22も、入
射角θで入射し、多層膜分光素子3の表面に形成した干
渉層33の表面S1での反射X線B31が反射角θで全
反射し、反射層31の最上層の表面S2からの反射X線
B32も反射角θで全反射する。この場合、反射層31
からの反射X線B32は、干渉層33の厚さをDとする
と、干渉層33からの反射X線B31と比べて、行路長
分2Dsinθだけずれて反射する。反射光線B31,
B32の波形を図1(b)に示す。この図において、λ
a は反射光線B31,B32の波長を示す。
At this time, the F-Kα fluorescent X-ray B22 is also incident at an incident angle θ, and the reflected X-ray B31 at the surface S1 of the interference layer 33 formed on the surface of the multilayer spectroscopic element 3 is totally reflected at the reflection angle θ. The reflected X-rays B32 reflected from the uppermost surface S2 of the reflective layer 31 are also totally reflected at the reflection angle θ. In this case, the reflection layer 31
When the thickness of the interference layer 33 is set to D, the reflected X-ray B32 reflected from the interference X-ray B32 is shifted by 2D sin θ by the path length compared to the reflected X-ray B31 from the interference layer 33. Reflected light beam B31,
The waveform of B32 is shown in FIG. In this figure, λ
a indicates the wavelength of the reflected light beams B31 and B32.

【0022】ここで、図1(a)の干渉層33の厚みD
を、図1(b)に示した干渉層33からの反射X線B3
1の波形と反射層31からの反射X線B32の波形と
が、反射光路に直交する同一平面Pにおいて、180°
の位相差を持つように設定すると、両反射X線B31,
B32が干渉して、互いに打ち消し合うことになる。す
なわち、多層膜分光素子3の表面に形成した干渉層33
の厚みDにより、反射X線B31と反射X線B32に双
方の波形が相反するような位相ずれを生じさせている。
これは、上記(1)式に対応する2D・sinθ=nλ
a において、右辺のnλa が1/2λa ,3/2λa ,
5/2λa ,… のいずれかとなるように、干渉層33
の厚さDを設定することを意味する。
Here, the thickness D of the interference layer 33 shown in FIG.
Is reflected X-rays B3 from the interference layer 33 shown in FIG.
1 and the waveform of the reflected X-ray B32 from the reflective layer 31 are 180 ° on the same plane P orthogonal to the reflected optical path.
Are set to have a phase difference of
B32 interferes and cancels each other. That is, the interference layer 33 formed on the surface of the multilayer spectral element 3
Causes a phase shift such that the reflected X-rays B31 and the reflected X-rays B32 have opposite waveforms.
This corresponds to 2D · sin θ = nλ corresponding to the above equation (1).
a, nλa on the right side is λλa, 3 / 2λa,
5 / 2λa,...
Is set.

【0023】こうして、バックグラウンドX線のF−K
α蛍光X線B22が除去ないし低減される。そして、分
析器6で、回折対象のMg−Kα蛍光X線分析ピークプ
ロファイルが得られる。
Thus, the background X-ray FK
The α fluorescent X-ray B22 is removed or reduced. Then, the analyzer 6 obtains an Mg-Kα fluorescent X-ray analysis peak profile of the diffraction object.

【0024】図2(a)に、多層膜分光素子3の表面に
干渉層33を形成した場合、図2(b)に、干渉層33
を形成しなかった場合の、それぞれフッ化リチウム(L
iF)中のマグネシウム不純物に対するMg−Kα蛍光
X線分析ピークプロファイルを示す。図2(a),
(b)において、横軸は多層膜分光素子3へのX線の入
射角θを、縦軸は入射X線の強度I0 に対する反射(回
折)X線の強度IR である反射率をそれぞれ示す。回折
対象のX線であるMg−Kα蛍光X線のブラッグ反射ピ
ークにおいて、バックグラウンドX線であるF−Kα蛍
光X線が、(b)では図示52のように存在している
が、(a)では図示51のように除去されている。しか
も、(a)のMg−Kα蛍光X線のピーク強度は、
(b)と比較してもほとんど変わらず、干渉層33によ
るピーク強度への影響は無視できる。
FIG. 2A shows a case where an interference layer 33 is formed on the surface of the multilayer film spectroscopic element 3, and FIG.
Respectively, when lithium fluoride (L
8 shows a Mg-Kα fluorescent X-ray analysis peak profile for a magnesium impurity in iF). FIG. 2 (a),
In (b), the horizontal axis represents the incident angle θ of X-rays to the multilayer film spectroscopic element 3, and the vertical axis represents the reflectivity, which is the reflected (diffraction) X-ray intensity I R with respect to the incident X-ray intensity I 0 . Show. In the Bragg reflection peak of the Mg-Kα fluorescent X-ray which is the X-ray to be diffracted, the F-Kα fluorescent X-ray which is the background X-ray is present as shown in FIG. ) Are removed as shown in FIG. Moreover, the peak intensity of the Mg-Kα fluorescent X-ray in (a) is
Compared to (b), there is almost no change, and the influence of the interference layer 33 on the peak intensity can be ignored.

【0025】このように、回折対象のMg−Kα蛍光X
線のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドX線
のF−Kα蛍光X線が大幅に除去され、ブラッグ反射ピ
ーク(p)に対するバックグラウンド(b)の比p/b
が高くなって、Mg−Kα蛍光X線について、正確な定
量分析が可能になる。
Thus, the Mg-Kα fluorescence X to be diffracted is
F-Kα fluorescent X-rays of background X-rays overlapping the Bragg reflection peaks of the X-rays are largely removed, and the ratio of the background (b) to the Bragg reflection peak (p) p / b
, And accurate quantitative analysis of Mg-Kα fluorescent X-rays becomes possible.

【0026】上記と同様な効果は、ルテニウム(Ru)
の反射層とB4 Cのスペーサ層を交互に複数組積層させ
たRu/B4 C多層膜分光素子を用いてシリコン基板上
のボロン(B)含有薄膜等についてB−Kα蛍光X線分
析を行う場合にも得られる。この場合、Si−L蛍光X
線がバックグラウンドX線となる。上記と同様に、多層
膜分光素子の表面にバックグラウンドX線を打ち消すよ
うな厚みを有する干渉層は、スペーサ層と同一の材料で
あるB4 C、あるいは、スペーサ層に含まれた元素の一
部であるBまたはCによって形成するのが好ましい。B
4 Cからなる干渉層を用いた場合、干渉層を設けなかっ
たときに、ブラッグ反射ピーク(p)に対するバックグ
ラウンド(b)の比p/bが80であったものが、干渉
層を設けることにより110に向上した。
The same effect as above can be obtained by using ruthenium (Ru).
X-ray fluorescence analysis of boron (B) -containing thin film and the like on a silicon substrate using a Ru / B 4 C multilayer film spectroscopic element in which a plurality of sets of reflective layers and B 4 C spacer layers are alternately laminated. It is also obtained when performing. In this case, the Si-L fluorescent X
The line becomes the background X-ray. As described above, the interference layer having a thickness that cancels out the background X-rays on the surface of the multilayer spectral element is made of B 4 C, which is the same material as the spacer layer, or one of the elements contained in the spacer layer. It is preferably formed by a part B or C. B
When the interference layer made of 4 C was used, the ratio p / b of the background (b) to the Bragg reflection peak (p) was 80 when the interference layer was not provided. To 110.

【0027】なお、この実施形態では、多層膜分光素子
3を蛍光X線分析に用いているが、これに限られるもの
ではなく、回折X線分析も含めて、広く軟X線分光分析
に用いることができる。
In this embodiment, the multilayer film spectroscopic element 3 is used for X-ray fluorescence analysis. However, the present invention is not limited to this, and is widely used for soft X-ray spectroscopy including diffraction X-ray analysis. be able to.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、多層膜分光素子の表面
に形成した干渉層の厚みが、バックグラウンドX線につ
いて、干渉層の表面での反射X線と、最上層の反射層か
らの反射X線とが打ち消し合う位相になるように設定さ
れている。従って、入射X線に含まれた回折対象のX線
のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドX線が
抑制されるので、ブラッグ反射ピーク(p)に対するバ
ックグラウンド(b)の比p/bが高くなり、回折対象
のX線について正確な定量分析が可能になる。
According to the present invention, the thickness of the interference layer formed on the surface of the multilayer spectroscopic element is determined by the difference between the background X-ray and the reflection X-ray on the surface of the interference layer and the reflection from the uppermost reflection layer. The phase is set so that the reflected X-rays cancel each other. Therefore, the background X-ray overlapping the Bragg reflection peak of the X-ray to be diffracted included in the incident X-ray is suppressed, and the ratio p / b of the background (b) to the Bragg reflection peak (p) increases. In addition, accurate quantitative analysis of X-rays to be diffracted can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明の一実施形態に係る多層膜分光
素子を示す縦断面図、(b)は反射X線の波形を示す図
である。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a multilayer spectral element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view showing a waveform of a reflected X-ray.

【図2】蛍光X線分析ピークプロファイルを示す特性図
であり、(a)は干渉層を有する場合を示し、(b)は
干渉層を有しない場合を示す。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a fluorescent X-ray analysis peak profile, wherein (a) shows a case having an interference layer, and (b) shows a case without an interference layer.

【図3】多層膜分光素子を用いた蛍光X線分析装置を示
す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing an X-ray fluorescence spectrometer using a multilayer spectroscopic element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…多層膜分光素子、31…反射層、32…スペーサ
層、33…干渉層、B21…回折対象のX線、B22…
バックグラウンドX線、B31,B32…反射X線。
3: Multilayer spectroscopic element, 31: reflective layer, 32: spacer layer, 33: interference layer, B21: X-ray to be diffracted, B22:
Background X-rays, B31, B32 ... reflected X-rays.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−89547(JP,A) 特開 平4−301600(JP,A) 特開 平6−27297(JP,A) 特開 平5−66296(JP,A) 特開 平6−148399(JP,A) 特開 平3−38602(JP,A) 特開 昭63−305299(JP,A) 特開 平3−75600(JP,A) 特開 昭63−284499(JP,A) 特開 平4−232900(JP,A) 米国特許5082621(US,A) 国際公開96/34274(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21K 1/06 G01N 23/223 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-61-89547 (JP, A) JP-A-4-301600 (JP, A) JP-A-6-27297 (JP, A) JP-A-5-205 66296 (JP, A) JP-A-6-148399 (JP, A) JP-A-3-38602 (JP, A) JP-A-63-305299 (JP, A) JP-A-3-75600 (JP, A) JP-A-63-284499 (JP, A) JP-A-4-232900 (JP, A) U.S. Pat. No. 5,082,211 (US, A) WO 96/34274 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) G21K 1/06 G01N 23/223

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 反射層と、この反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含むスペーサ層とを交互に
複数組積層して構成され、入射X線を回折して回折X線
を発生させる多層膜分光素子において、 X線が入射される表面に、前記反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含む干渉層が形成され、 この干渉層の厚みは、前記入射X線に含まれた回折対象
のX線に波長が近いバックグラウンドX線について、前
記干渉層の表面での反射X線と、最上層の反射層からの
反射X線とが打ち消し合う位相になるように設定されて
いることを特徴とする多層膜分光素子。
1. A structure in which a plurality of sets of a reflective layer and a spacer layer containing an element having an atomic number smaller than that of the element forming the reflective layer are alternately stacked, and diffracted incident X-rays to form diffracted X-rays. In the multilayer spectroscopic element to be generated, an interference layer containing an element having an atomic number smaller than the element forming the reflection layer is formed on a surface on which the X-rays are incident. For background X-rays having a wavelength close to the X-rays to be diffracted included in the above, the reflected X-rays on the surface of the interference layer and the reflected X-rays from the uppermost reflective layer cancel each other out. A multilayer spectroscopic element, characterized by being set.
【請求項2】 請求項1において、 前記スペーサ層を形成する元素と前記干渉層を形成する
元素が同一である多層膜分光素子。
2. The multilayer spectral element according to claim 1, wherein an element forming the spacer layer is the same as an element forming the interference layer.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記干渉層は、回折対象のX線の波長よりも若干短い波
長に吸収端をもつ材料からなる多層膜分光素子。
3. The multilayer spectral element according to claim 1, wherein the interference layer is made of a material having an absorption edge at a wavelength slightly shorter than the wavelength of the X-ray to be diffracted.
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