JPH0361841A - Attachment for measuring x-ray absorption spectrum - Google Patents

Attachment for measuring x-ray absorption spectrum

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JPH0361841A
JPH0361841A JP1196649A JP19664989A JPH0361841A JP H0361841 A JPH0361841 A JP H0361841A JP 1196649 A JP1196649 A JP 1196649A JP 19664989 A JP19664989 A JP 19664989A JP H0361841 A JPH0361841 A JP H0361841A
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JP
Japan
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ray
sample
rays
electron beam
target
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JP1196649A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Konuma
小沼 弘義
Hideyuki Oi
英之 大井
Susumu Ono
進 小野
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ERIONIKUSU KK
KAGAKU KEISATSU KENKYUSHO
Original Assignee
ERIONIKUSU KK
KAGAKU KEISATSU KENKYUSHO
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent expansion of X-rays due to diffusion and to improve analyzing accuracy by utilizing the electron beam generating part and the sample stage in an electron beam projecting apparatus, using the parts for an X-ray source for generating X-rays by the excitation with an electron beam, and arranging the X ray source, a sample, an X-ray spectrum crystal and a detector in the same vacuum body. CONSTITUTION:An electron beam 8 generated from an electron gun 30 is nassrowed to the diameter of several mum or less with an electromagnetic lens which is not shown and projected on an X-ray generating target 9. When the electron beam 8 is projected on the target 9, the surface of the target 9 is observed with an image processing part 6 as a scanning electron microscope by observing the image of the secondary electrons. X-rays 10 which are generated from the target 9 are projected on a sample 7 through an electron-beam shielding filter 12. The filter 12 is the filter for preventing the input of the reflected electrons of higher energy into an X-ray detector 17. The X-rays 10 which are projected on the sample 7 undergo the specific absorption of the sample and then passes through the sample 7. The X-rays 10 are incident on an X-ray spectral crystal 14. The X-rays 10 undergo Bragg diffraction and are inputted into an X-ray measuring circuit 21.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば走査電子顕微鏡などの電子線照射装
置に組み込んでE X A F S (Extende
d Xray Absorption Fine 5t
ructure)、 X A N E S (X−ra
y’Absorption Near Edge 5t
ructure)等の解析を行うX線吸収スペクトル測
定用アタッチメントに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention can be incorporated into an electron beam irradiation device such as a scanning electron microscope to perform
d Xray Absorption Fine 5t
structure), XANES (X-ra
y'Absorption Near Edge 5t
The present invention relates to an attachment for measuring X-ray absorption spectra, which analyzes X-ray absorption spectra.

[従来の技術] 始めに従来のX線吸収スペクトル測定装置について説明
する。
[Prior Art] First, a conventional X-ray absorption spectrum measuring device will be explained.

X線を用いる物質の構造解析を行う方法としては、従来
からX線回折法が広く行われている。このX線回折法は
原子配列に従うX線の回折現象を利用するものであり、
それ故測定対象が結晶性のある物質に限定されてしまう
という欠点がある。
X-ray diffraction has been widely used as a method for analyzing the structure of substances using X-rays. This X-ray diffraction method utilizes the diffraction phenomenon of X-rays according to atomic arrangement.
Therefore, there is a drawback that the measurement target is limited to crystalline substances.

これに対し、近年物質の構造解析を行う方法としてX線
吸収スペクトルを測定する方法が行われるようになって
きている。
In contrast, in recent years, a method of measuring X-ray absorption spectra has been used as a method for analyzing the structure of substances.

このX線吸収スペクトルを測定する方法としては、 ■物質のX線吸収端のエネルギー値から、数10eVの
範囲内で現れるKossel構造〔以下、これをX A
 N E S (X−ray Absorption 
NearEdge 5tructure)と言う〕を調
べ、主に吸収端位置での微妙なスペクトルの相違から物
質の状態分析を行う方法。
The method for measuring this X-ray absorption spectrum is as follows: (1) A Kossel structure that appears within a range of several tens of eV from the energy value of the X-ray absorption edge of the substance [hereinafter referred to as XA
NES (X-ray Absorption
NearEdge 5 structure) is used to analyze the state of matter mainly from subtle spectral differences at absorption edge positions.

■物質のX線吸収端から更に高エネルギー側1000e
Vまでの範囲内で現れるX線吸収連続微細構造〔以下、
これをE X A F S (ExtendedX−r
ay Absorption Fine 5truct
ure)と言う〕を調べ、物質の状態分析や構造解析を
行う方法。
■1000e on the higher energy side from the X-ray absorption edge of the substance
X-ray absorption continuous fine structure appearing within the range up to V [hereinafter referred to as
ExtendedX-r
ay Absorption Fine 5truct
A method for analyzing the state and structure of substances by investigating the

の二つに大別される。It is roughly divided into two types.

X線吸収スペクトル測定方法は、物質の原子とX線との
励起現象に基づく、X線のエネルギー吸収に関するもの
であるため、結晶性物質に限定されることはなく、非結
晶性物質の測定にも有効であり、特にEXAFS解析に
より、結晶性、非結晶性の金属1合金、絶縁物、半導体
などの固体内の電子状態の解析や構造解析を行えること
が実証されているや 上記のようなEXAFSやXANESなどの解析を行う
従来の装置としては、第6図に示すものがあった。第6
図は従来のX線吸収スペクトル測定装置の構成の概略を
示す図で、図において(7)は薄膜の試料、(10〉は
X線、(42〉はX線源、(43)はX線分光検出器で
ある。
The X-ray absorption spectrum measurement method is based on the excitation phenomenon between the atoms of the substance and the X-rays, and is related to energy absorption of X-rays. Therefore, it is not limited to crystalline materials, but can be used to measure non-crystalline materials. In particular, EXAFS analysis has been proven to be able to analyze the electronic state and structure in solids such as crystalline and amorphous metal alloys, insulators, and semiconductors. A conventional device for performing analyzes such as EXAFS and XANES is shown in FIG. 6th
The figure shows an outline of the configuration of a conventional X-ray absorption spectrum measurement device. In the figure, (7) is a thin film sample, (10> is an X-ray, (42> is an X-ray source, and (43) is an X-ray It is a spectroscopic detector.

従来のX線吸収スペクトル測定装置は第6図に示すよう
に、X線管球を用いたX線源(42)からX線(10)
を放射し、試料(7)へ照射して、試料(7)を透過し
たX線(10〉をX線分光検出器(43)で検出するよ
うになっている。
As shown in Fig. 6, the conventional X-ray absorption spectrum measurement device collects X-rays (10) from an X-ray source (42) using an X-ray tube.
The sample (7) is irradiated with X-rays (10), and the X-rays (10) transmitted through the sample (7) are detected by an X-ray spectrometer (43).

X線吸収スペクトルを測定するためには大容量のX線強
度を必要とするため、X線源(42)には大出力のX線
管球が用いられる。
Since a large amount of X-ray intensity is required to measure the X-ray absorption spectrum, a high-output X-ray tube is used as the X-ray source (42).

また近年では大容量のX線強度を確保するため、粒子加
速器を用いることによる、或は線形加速器と電子蓄積リ
ングとを用いることによる、シンクロトロン放射光(高
速電子が磁場中で円運動を行うときに放出する光で、可
視光からX線までの広い範囲の連続スペクトルを持つ)
をX線吸収スペクトル測定装置のX線源として利用する
ことが試みられている。
In recent years, in order to secure a large amount of X-ray intensity, synchrotron radiation (high-speed electrons move in a circular motion in a magnetic field) has been developed by using a particle accelerator or by using a linear accelerator and an electron storage ring. (sometimes emitted light with a wide continuous spectrum ranging from visible light to X-rays)
Attempts have been made to utilize this as an X-ray source for an X-ray absorption spectrometer.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のX線吸収スペクトル測定装置は以上
のように構成されているので、X線源としてX線管球を
使用する装置においては、X線管球から広範囲に拡散さ
れるX線の広がりと、試料とX線発生源とを接近させる
ことが困難であるという理由により、大容量のX線管球
を使用しても試料に照射される単位面積当たりのX線強
度を十分に確保することが難しく、精度のよい測定デー
タを得るためには数日から数週間かかることがある。ま
たX線照射領域の拡大により、試料サイズを大きくせざ
るを得なく、且つ試料を透過したX線を分光する分光結
晶のサイズも大きくせざるを得ない。更に長時間X線源
を安定させておくことが難しいため装置の自動運転を行
うことが困難である。
[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional X-ray absorption spectrum measuring device as described above is configured as described above, in a device that uses an X-ray tube as an X-ray source, Due to the spread of X-rays that are diffused over a wide range from the sphere and the difficulty of bringing the sample and the X-ray source close together, even if a large-capacity X-ray tube is used, the unit that irradiates the sample is difficult. It is difficult to ensure sufficient X-ray intensity per area, and it may take several days to several weeks to obtain accurate measurement data. Furthermore, due to the expansion of the X-ray irradiation area, the sample size must be increased, and the size of the spectroscopic crystal that spectrally spectra the X-rays transmitted through the sample must also be increased. Furthermore, it is difficult to keep the X-ray source stable for a long period of time, making it difficult to automatically operate the apparatus.

またシンクロトロン放射光をX線源として利用する場合
には、美大な費用と設置スペースとが必要になる。
Furthermore, when synchrotron radiation is used as an X-ray source, a large amount of cost and installation space is required.

更に従来の装置では、その構成上、X線吸収スペクトル
を測定するという単独の機能を備えた独立の装置とせざ
るを得ない等の問題点があった。
Further, the conventional apparatus has problems due to its configuration, such as having to be an independent apparatus with the sole function of measuring an X-ray absorption spectrum.

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、電子線照射装置に組み込んで電子線照射装置が備えて
いる機能の一部を利用することにより、電子線照射装置
の本来有する機能を損なうことなく、X線の吸収スペク
トルを容易に測定することができ、装置を小型、安価に
して、且つ自動運転により精度のよい測定データを得る
ことができるX線吸収スペクトル測定用アタッチメント
を提供することを目的としている。
This invention was made to solve this problem, and by incorporating it into an electron beam irradiation device and utilizing a part of the functions of the electron beam irradiation device, the original functions of the electron beam irradiation device are impaired. To provide an attachment for measuring X-ray absorption spectra, which can easily measure the absorption spectrum of X-rays without any trouble, can make the device small and inexpensive, and can obtain highly accurate measurement data through automatic operation. It is an object.

〔課題を解決するための手段] この発明にかかるX線吸収スペクトル測定用アタッチメ
ントは、電子線照射装置に組み込んで、この電子線照射
装置の電子線発生部および試料ステージを利用し、電子
線励起によるX線を発生させるX線発生源とし、このX
線発生源と試料とX線分光結晶と検出器とが同一真空体
内に配設されるような構成としたものである。
[Means for Solving the Problems] The attachment for X-ray absorption spectrum measurement according to the present invention is incorporated into an electron beam irradiation device, utilizes the electron beam generation section and sample stage of the electron beam irradiation device, and performs electron beam excitation. As an X-ray generation source that generates X-rays, this
The radiation source, the sample, the X-ray spectroscopy crystal, and the detector are arranged in the same vacuum body.

[作用コ この発明においては、電子線照射装置に組み込んで、こ
の電子線照射装置の電子線発生部および試料ステージを
利用し2電子線励起によるX線を発生させるX線発生源
とし、このXl1発生源と試料とX線分光結晶と検出器
とが同一真空体内に配設されるような構成としたので、
電子線照射装置本来の機能を損なうことなく、電子線照
射装置で精度よいX線吸収スペクトルを測定することが
可能となる。
[Function] In this invention, the Xl1 is incorporated into an electron beam irradiation device, and is used as an The configuration is such that the source, sample, X-ray spectrometer crystal, and detector are placed in the same vacuum body, so
It becomes possible to measure an X-ray absorption spectrum with high accuracy using an electron beam irradiation device without impairing the original function of the electron beam irradiation device.

[実施例コ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第1
図はこの発明の一実施例であるX線吸収スペクトル測定
用アタッチメントの構成の概略を示す断面図で、この装
置は大別して(1)のX線発生源、(2)の試料部、(
3)のX線分光検出部、(4〉の制御部とから構成され
、図において(7〉は試料、(9)はX線発生用のター
ゲット、(11)はターゲット設置台、(12)は電子
線遮蔽フィルタ、(13)は試料台、(14)はX線分
光結晶、(15)は分光結晶駆動ユニット、(16〉は
スリット、(17〉はX線検出器、(18)はX線検出
器駆動ユニ・ソト、(19)は分光結晶駆動ユニット(
15)を制御するための制御回路1 、 (20)はX
線検出器駆動ユニット(18)を制御するための制御回
路2、(21)はX線計測回路、(22〉はCP Uや
インタフェースで構成された処理装置、(23)は表示
部である。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a sectional view schematically showing the configuration of an attachment for measuring X-ray absorption spectra, which is an embodiment of the present invention.
It is composed of an X-ray spectroscopic detection unit (3) and a control unit (4). In the figure, (7> is a sample, (9) is a target for X-ray generation, (11) is a target installation stand, and (12) is a is an electron beam shielding filter, (13) is a sample stage, (14) is an X-ray spectroscopic crystal, (15) is a spectroscopic crystal drive unit, (16> is a slit, (17> is an X-ray detector, and (18) is The X-ray detector drive unit (19) is the spectroscopic crystal drive unit (
15), (20) is X
A control circuit 2 for controlling the ray detector drive unit (18), (21) is an X-ray measurement circuit, (22> is a processing device composed of a CPU and an interface, and (23) is a display section.

第2図は第1図に示すアタッチメントが組み込まれる対
象となる電子線照射装置の一つである走査電子顕微鏡(
SEM)の構成の概略を示す図で、図において(5)は
電子線照射装置本体、(6)は走査電子顕微鏡としての
画像処理部を示し、(8〉は電子線、〈30)は電子銃
、(31)は表面観察試料、(32〉は試料台、(33
)は発生した二次電子、(34)は二次電子検出器、(
35)は走査コイル、(36)は真空排気装置、(37
〉はCRTである。
Figure 2 shows a scanning electron microscope, which is one of the electron beam irradiation devices to which the attachment shown in Figure 1 is installed.
(SEM) is a diagram schematically showing the configuration of an electron beam irradiation device, (6) is an image processing unit as a scanning electron microscope, (8) is an electron beam, and (30) is an electron beam irradiation device. Gun, (31) is surface observation sample, (32> is sample stage, (33)
) is the generated secondary electron, (34) is the secondary electron detector, (
35) is a scanning coil, (36) is a vacuum exhaust device, and (37) is a scanning coil.
> is CRT.

第2図は電子線照射装置の一例として、走査電子顕微鏡
を示しているが、電子プローブマイクロアナライザ(E
PMA)、透過電子顕微鏡(TEM)、走査透過電子顕
微鏡(STEM)など、電子線照射装置本体(5〉を有
する装置であれば、同様にこの発明によるアタッチメン
トの組み込みが可能である。
Figure 2 shows a scanning electron microscope as an example of an electron beam irradiation device, but an electron probe microanalyzer (E
The attachment according to the present invention can be similarly incorporated in any device having an electron beam irradiation device main body (5>), such as a transmission electron microscope (PMA), a transmission electron microscope (TEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM).

第3図は第1図に示すこの発明によるアタッチメントを
、第2図に示す電子線照射装置(5)に組み込んだ状態
を説明するための図で1、第1図、第2図と同一符号は
同一部分を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which the attachment according to the present invention shown in FIG. 1 is incorporated into the electron beam irradiation device (5) shown in FIG. indicates the same part.

第3図に示すように、この発明によるアタッチメントは
、電子線照射装置(5)本体の表面観察試料(31)お
よび試料台(32)を、X線発生源(1)に示すX線発
生用のターゲット(9)およびターゲット設置台(11
)と交換し、試料部(2) 、 X線分光検出部(3)
を取り付ける。なお説明の便宜のため試料部(2)とX
線分光検出部(3)とを別々の装置としているが、通常
これらは−・体の装置として構成される。このようにX
線発生源(1)、試料部(2)X線分光検出部(3)を
電子線照射装置(5〉に組み込み、真空排気装置(36
)を作動させて内部を真空にし、X線発生源(1)と試
料(7〉とX線分光結晶(14)とX線検出器(17)
とを同一真空状態とし、このアタッチメントの動作状態
とする。
As shown in FIG. 3, the attachment according to the present invention connects the surface observation sample (31) and sample stage (32) of the main body of the electron beam irradiation device (5) to the X-ray generation source (1). target (9) and target installation stand (11)
), and replace the sample section (2) and X-ray spectroscopic detection section (3).
Attach. For convenience of explanation, sample part (2) and
Although the line spectrometer detection section (3) is a separate device, these are normally configured as a separate device. Like this
The radiation source (1), sample section (2), and X-ray spectroscopic detection section (3) are assembled into the electron beam irradiation device (5), and the vacuum exhaust device (36
) to create a vacuum inside, and then remove the X-ray source (1), sample (7), X-ray spectrometer crystal (14), and X-ray detector (17).
and are in the same vacuum state, which is the operating state of this attachment.

次に動作について説明する。電子銃(30〉で電子線(
8〉を発生させ、電磁レンズ(図示せず)により数μm
以下に細く絞り、X線発生用のターゲット(9)へ照射
する。この電子線(8)をターゲット(9)へ照射する
場合、走査電子顕微鏡としての画像処理部(6)により
、ターゲット(9)の表面観察を二次電子像で観察しな
がら行うことができる。
Next, the operation will be explained. Electron beam (
8〉 and a few μm by an electromagnetic lens (not shown).
The beam is narrowed down and irradiated onto a target (9) for generating X-rays. When the target (9) is irradiated with the electron beam (8), the surface of the target (9) can be observed using a secondary electron image using the image processing section (6) as a scanning electron microscope.

なお二次電子検出器(34)の替わりに、反射電子検出
器(図示せず〉を設け、反射電子像により、ターゲット
(9)の表面観察を行うこととしてもよい。
Note that a backscattered electron detector (not shown) may be provided in place of the secondary electron detector (34), and the surface of the target (9) may be observed using a backscattered electron image.

電子線(8)が照射されることにより、電子線励起によ
りターゲット(9)からはX線(10)が発生し、発生
したX線(10)は電子線遮蔽フィルタ(12)を介し
試料(7)に照射される。
By being irradiated with the electron beam (8), X-rays (10) are generated from the target (9) due to electron beam excitation, and the generated X-rays (10) pass through the electron beam shielding filter (12) to the sample ( 7) is irradiated.

この電子線遮蔽フィルタ(12)は、ターゲット(9〉
の表面から反射した高エネルギーの電子(反射電子)が
、X線検出器(17〉に入り込むことによる、ノイズの
発生を防止するものであり、実施例ではX線を透過し易
く、且つ電子線を遮蔽する遮蔽用薄膜を用いているが、
電子捕獲用の磁石や静電偏向板などを用いてもよく、ま
た試料(7〉とX線分光結晶(14)との間、あるいは
X線分光結晶(14)とXI!検出器(17)との間に
設けることとしてもよい。
This electron beam shielding filter (12)
This is to prevent the generation of noise caused by high-energy electrons (backscattered electrons) reflected from the surface of the X-ray detector (17). A thin shielding film is used to shield the
A magnet for electron capture, an electrostatic deflection plate, etc. may be used, or between the sample (7>) and the X-ray spectroscopy crystal (14), or between the X-ray spectroscopy crystal (14) and the XI! detector (17). It may also be provided between the

試料(7〉に照射されたX線(10)は、試料(7)特
有の吸収を受けてから試料(7〉を透過し、X線分光結
晶(工4)に入射する。X線分光結晶(14)ではBr
aggの回折条件であるnλ=2d−sinθ(n:反
射次数、λ:X線の波長、d:分光結晶の面間隔、θ:
Xllの入射角度)で回折され、分光された後、スリッ
ト(16)を介してX線検出器(17)に入射され、X
a検出器(17〉で電気信号に変換されて、X線計測回
路(21)によりX線強度が計測される。
The X-rays (10) irradiated onto the sample (7>) undergo absorption specific to the sample (7), transmit through the sample (7>), and enter the X-ray spectroscopy crystal (step 4).X-ray spectroscopy crystal In (14), Br
agg diffraction condition nλ = 2d-sinθ (n: reflection order, λ: wavelength of X-ray, d: interplanar spacing of spectroscopic crystal, θ:
After being diffracted at an angle of incidence of
The a detector (17) converts the signal into an electrical signal, and the X-ray measurement circuit (21) measures the X-ray intensity.

なお、X線分光結晶(14)は分光結晶駆動ユニッ)(
15)で駆動され、制御回路1(19)によりその駆動
が制御され、またX線検出器(17〉はX線検出器駆動
ユニット(18〉で駆動され、その駆動が制御回路2 
(20)により制御されるようになっており、各制御回
路(19) 、 (20>はそれぞれ処理装置(22)
内のCPUからの指令により制御を行っており、種々の
回折条件を自動的に設定できるようになっている。また
X&l計測回路(21)で計測されるX線の強度は、C
PUを用いてデータ処理が行えるようになっており、装
置全体の自動運転を制御部(4)により可能にしている
Note that the X-ray spectroscopy crystal (14) is a spectroscopy crystal drive unit) (
The X-ray detector (17) is driven by the X-ray detector drive unit (18), and its driving is controlled by the control circuit 1 (19).
(20), each control circuit (19) and (20> are each a processing device (22)
It is controlled by commands from the internal CPU, and various diffraction conditions can be automatically set. In addition, the intensity of the X-rays measured by the X&l measurement circuit (21) is C
Data processing can be performed using the PU, and the control unit (4) enables automatic operation of the entire device.

以上のようにこの発明では、電子線照射装置に組み込ん
で、この電子線照射装置の電子線発生部および試料ステ
ージを利用し、電子線励起によるX線を発生させるX線
源とし、このX線発生源と試料とX線分光結晶と検出器
とが同一真空体内に配設されるように構成したので、電
子線照射装置を有効に活用できると共に、サイクロトロ
ン放射光を利用する場合やX線管球を利用する場合に比
べてX線源を小型、省エネルギー化することができる。
As described above, the present invention incorporates the electron beam irradiation device into an Since the source, the sample, the X-ray spectrometer crystal, and the detector are arranged in the same vacuum body, the electron beam irradiation device can be effectively utilized, and when using cyclotron synchrotron radiation or the X-ray tube, The X-ray source can be made smaller and more energy efficient than when using a sphere.

またX線発生源(1〉と試料部(2)とX線分光検出部
(3)とを同一真空体内に設けることで、X線発生源(
1)と試料(7)との距離を10mm〜20mm以内の
近距離におくことができ、X線(10)の拡散による広
がりを防止することができ、試料(7)に照射される単
位面積当たりのX線強度を高められ、測定する試料(7
)を小さくすることができ、更に微少部分の測定も可能
となる。
In addition, by providing the X-ray generation source (1), the sample section (2), and the X-ray spectroscopic detection section (3) in the same vacuum body, the X-ray generation source (
1) and the sample (7) can be placed within a short distance of 10 mm to 20 mm, preventing the X-rays (10) from spreading due to diffusion, and reducing the unit area irradiated to the sample (7). The sample to be measured (7
) can be made smaller, and it is also possible to measure minute parts.

試料(7〉を小さくすることができるので試料(7)の
保持が容易となり、また試料を小さくすることができる
ことは、薄膜試料(7)の厚さを均一にすることが容易
となり、薄膜試料(7〉に生じやすいピンホールの発生
を容易に防止できる利点がある。
Since the sample (7) can be made smaller, it becomes easier to hold the sample (7). Also, since the sample can be made smaller, it is easier to make the thickness of the thin film sample (7) uniform, which makes it easier to hold the sample (7). (7) It has the advantage of easily preventing the occurrence of pinholes that tend to occur.

第4図はこの発明の第2の実施例を示す図で、図におい
て第1図、第2図と同一符号は同−又は相当部分を示し
、(38)はターゲット駆動装置、(39)はターゲッ
ト駆動ユニットである。第4図に示す実施例では、ター
ゲット(9)を真空内で駆動できるようにターゲット駆
動装置(38)を設けたものであり、このターゲット駆
動装置(38)はCPUがらの指令によりターゲット駆
動ユニット(39)で制御されながら、ターゲット(9
)を、電子線(8)の照射方向をZ軸とするX−Y平面
上で適宜に移動させることができるようになっており、
ターゲット(9)の表面に電子線(8)が長時間照射さ
れることによるコンタミネーションの生成によりX線発
全効率が低下するのを防止することができる。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding parts, (38) is a target driving device, (39) is a It is a target driving unit. In the embodiment shown in FIG. 4, a target driving device (38) is provided so that the target (9) can be driven in a vacuum. (39) while the target (9
) can be moved appropriately on the X-Y plane with the irradiation direction of the electron beam (8) as the Z axis,
It is possible to prevent the X-ray emission efficiency from decreasing due to the generation of contamination due to long-term irradiation of the electron beam (8) onto the surface of the target (9).

第5図はこの発明の第3の実施例を示す図で、図におい
て第1図、第2図と同一符号は同−又は相当部分を示し
、(40)は試料ステージ、(41)は試料駆動装置で
ある。この第2の実施例では、CPUで試料駆動装置(
41〉を制御して、X線(10)の−波長(エネルギー
)ごとに試料(7〉の出し入れを、X線(10)に対し
交互に行うようにしたものであり、電子線(8)の変動
やターゲット(9)表面に形成されたコンタミネーショ
ンにより、試料(7)に照射されるX線(10〉の強度
が変動し、設定条件に変動があった場合でも、その変動
による計測誤差の発生を防止するようにしたものである
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the same symbols as in FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding parts, (40) is a sample stage, (41) is a sample It is a driving device. In this second embodiment, the CPU uses the sample drive device (
41〉 is controlled so that the sample (7〉) is taken in and out of the X-ray (10) alternately for each wavelength (energy) of the X-ray (10), and the electron beam (8) The intensity of the X-rays (10) irradiated to the sample (7) will vary due to fluctuations in This is designed to prevent the occurrence of

即ち、試料(7)をX線<10)の−波長ごとにX線(
10)に対して交互に出し入して、試料(7)を透過し
たX線強度(I)と、試料(7〉がない場合のX線強度
(工0)とを交互に測定し、その強度比の自然対数μx
=Jfl (Io /I )を取ることにより、X線強
度の変動分をキャンセルするようにしたものである。な
お、μはX線の線吸収係数、Xは試料(7)の厚さを示
す。
That is, sample (7) is exposed to X-rays (
10), and alternately measure the X-ray intensity (I) transmitted through the sample (7) and the X-ray intensity when there is no sample (7) Natural logarithm of intensity ratio μx
By taking =Jfl (Io/I), fluctuations in X-ray intensity are canceled. In addition, μ is the linear absorption coefficient of X-rays, and X is the thickness of the sample (7).

尚この発明による装置は、CPUを内蔵した制御部(4
)により装置全体の動作が自動運転されるようになって
おり、第5図に示すように試料駆動装置(41)を用い
て試料(7〉を駆動させた場合のドリフトによる影響を
回避するため、試料(7)の駆動後、測定開始までの間
は所定の待機時間を設けたり、分析精度を向上させるた
めに測定点数やX線計測数を増加させるなどの動作も、
制御部(4)により自動運転で行えることは言うまでも
ない。
The device according to the present invention has a control unit (4) with a built-in CPU.
), the operation of the entire apparatus is automatically operated, and as shown in Figure 5, in order to avoid the influence of drift when driving the sample (7>) using the sample drive device (41). , After driving the sample (7), there is a predetermined waiting time until the start of measurement, and in order to improve analysis accuracy, the number of measurement points and the number of X-ray measurements are increased.
It goes without saying that this can be done automatically using the control unit (4).

[発明の効果] この発明は以上説明したように、電子線照射装置の電子
線発生部および試料ステージを利用し、電子線励起によ
るxiを発生させるX線源とし、このX線源と試料とX
線分光結晶と検出器とが同一真空体内に配設されるよう
に構成したので、電子線照射装置を有効に活用できると
共に、X線の拡散による広がりを防止し、X線源と試料
とを接近させることができ、分析精度を向上することが
できると共に、装置を小型で安価なものとし、X線源や
試料の制御を容易にして、コンピュータを用いた自動運
転に適した装置とすることができるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention utilizes the electron beam generation section and sample stage of an electron beam irradiation device to create an X-ray source that generates xi due to electron beam excitation, and connects this X-ray source and the sample. X
Since the line spectrometer crystal and the detector are arranged in the same vacuum body, the electron beam irradiation device can be used effectively, and spreading due to X-ray diffusion is prevented, making it easier to connect the X-ray source and the sample. To make the device accessible, improve analytical accuracy, make the device small and inexpensive, and make it easy to control the X-ray source and sample, making the device suitable for automatic operation using a computer. It has the effect of being able to.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例を示す図、第2図はこの発
明のアタッチメントを組み込む電子線照射装置の構成を
示す図、第3図はこの発明の動作を示す図、第4図はこ
の発明の第2の実施例を示す図、第5図はこの発明の第
3の実施例を示す図、第6図は従来の装置を示す図。 (1)はX線発生源、(2)は試料部、(3)はX線分
光検出部、(4)は制御部、(5)は電子線照射装置本
体、(6)は走査電子顕微鏡としての画像処理部、(7
〉は試料、(8〉は電子線、(9)はX線発生用のター
ゲット、(10)はX線、(11)はターゲット設置台
、(12)は電子線遮蔽フィルタ、(13)は試料台、
(14)はX線分光結晶、(15)は分光結晶駆動ユニ
ット、(16)はスリット、(17)はX線検出器、(
18〉はX線検出器駆動ユニット、(19)は制御回路
1、(20)は制御回路2、(21)はX線計測回路、
(22〉は処理装置、(23)は表示部、(30)は電
子銃、(31)は表面観察試料、(32)は試料台、(
33〉は発生した二次電子、(34〉は二次電子検出器
、(35)は走査コイル、(36〉は真空排気装置、(
37)はCRT、(38〉はターゲット駆動装置、(3
9)はターゲット駆動ユニット、(4o)は試料ステー
ジ、(41)は試料駆動装置。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。 3も 第 図 40:試料ステージ 41:試料駆動装置 駆動装置 第 図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, Fig. 2 shows the configuration of an electron beam irradiation device incorporating the attachment of the invention, and Fig. 3 shows the operation of the invention. FIG. 4 shows a second embodiment of the invention, FIG. 5 shows a third embodiment of the invention, and FIG. 6 shows a conventional device. (1) is the X-ray source, (2) is the sample section, (3) is the X-ray spectroscopic detection section, (4) is the control section, (5) is the electron beam irradiation device body, and (6) is the scanning electron microscope. Image processing unit as (7
> is the sample, (8> is the electron beam, (9) is the target for X-ray generation, (10) is the X-ray, (11) is the target installation stand, (12) is the electron beam shielding filter, (13) is sample stand,
(14) is an X-ray spectroscopic crystal, (15) is a spectroscopic crystal drive unit, (16) is a slit, (17) is an X-ray detector, (
18> is an X-ray detector drive unit, (19) is a control circuit 1, (20) is a control circuit 2, (21) is an X-ray measurement circuit,
(22) is a processing device, (23) is a display unit, (30) is an electron gun, (31) is a surface observation sample, (32) is a sample stage, (
33> is the generated secondary electron, (34> is the secondary electron detector, (35) is the scanning coil, (36> is the evacuation device, (
37) is a CRT, (38> is a target drive device, (3
9) is a target drive unit, (4o) is a sample stage, and (41) is a sample drive device. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. 3 also Fig. 40: Sample stage 41: Sample drive device drive device Fig.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電子線励起によりX線を発生させるX線発生用の
ターゲットを持つX線発生源と、このX線発生源により
発生させたX線の照射方向に試料を配置する試料部と、
試料を透過したX線を分光して検出するためのX線分光
結晶と検出器とを持つX線分光検出部と、装置全体を制
御する制御部とを備え、 電子線照射装置の電子線発生部と同一真空体内に上記X
線発生源と上記試料と上記X線分光結晶と上記検出器と
が配設されるように、該電子線照射装置へ上記X線発生
源と上記試料部と上記X線分光検出部とが組み込まれ、
該電子線照射装置の電子線発生部で発生する電子線によ
り上記X線発生源を励起してX線を発生させることを特
徴とするX線吸収スペクトル測定用アタッチメント。
(1) An X-ray generation source having an X-ray generation target that generates X-rays by electron beam excitation, and a sample section in which a sample is placed in the irradiation direction of the X-rays generated by this X-ray generation source;
Equipped with an X-ray spectroscopy detection section that has an X-ray spectroscopy crystal and a detector for spectrally detecting the X-rays that have passed through the sample, and a control section that controls the entire device, the electron beam generation of the electron beam irradiation device is The above X in the same vacuum body as
The X-ray generation source, the sample section, and the X-ray spectroscopy detection section are incorporated into the electron beam irradiation device so that the radiation source, the sample, the X-ray spectroscopy crystal, and the detector are arranged. Re,
An attachment for X-ray absorption spectrum measurement, characterized in that the X-ray generation source is excited by an electron beam generated in an electron beam generation section of the electron beam irradiation device to generate X-rays.
(2)上記同一真空体内で上記X線発生用のターゲット
を駆動するターゲット駆動手段を備えたことを特徴とす
る請求項第1項記載のX線吸収スペクトル測定用アタッ
チメント。(3)上記同一真空体内に照射される上記X
線の照射方向に上記試料を配置、除去する動作を所定間
隔で連続して行う試料駆動手段を備え、 該試料を透過したX線の強度をI、該試料が除去されて
いる場合のX線強度をI_0とした場合の強度比の自然
対数μx=l_n(10/I)(μ:X線の線吸収係数
、x:試料の厚さ)によりX線吸収スペクトルを測定す
ることを特徴とする請求項第1項又は第2項記載のX線
吸収スペクトル測定用アタッチメント。
(2) The attachment for X-ray absorption spectrum measurement according to claim 1, further comprising target driving means for driving the target for generating X-rays within the same vacuum body. (3) The above-mentioned X irradiated into the above-mentioned same vacuum body
A sample driving means is provided that continuously performs the operation of arranging and removing the sample at predetermined intervals in the irradiation direction of the rays, and the intensity of the X-rays transmitted through the sample is I, and the X-rays when the sample is removed are It is characterized by measuring the X-ray absorption spectrum using the natural logarithm μx=l_n(10/I) of the intensity ratio when the intensity is I_0 (μ: X-ray linear absorption coefficient, x: thickness of the sample) The attachment for X-ray absorption spectrum measurement according to claim 1 or 2.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101806758A (en) * 2010-04-16 2010-08-18 谢加地 Seed crystal detection method and device thereof
JP2015090311A (en) * 2013-11-06 2015-05-11 浜松ホトニクス株式会社 X-ray measuring device
CN105902280A (en) * 2016-06-09 2016-08-31 张金山 Anti-interference darkroom scanning device

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