JPH05240809A - Method and device for fluorescent x-ray analysis - Google Patents

Method and device for fluorescent x-ray analysis

Info

Publication number
JPH05240809A
JPH05240809A JP34112092A JP34112092A JPH05240809A JP H05240809 A JPH05240809 A JP H05240809A JP 34112092 A JP34112092 A JP 34112092A JP 34112092 A JP34112092 A JP 34112092A JP H05240809 A JPH05240809 A JP H05240809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
fluorescent
intensity
sample
rays
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
Application number
JP34112092A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2589638B2 (en
Inventor
Hiroshi Kobayashi
寛 小林
Hisamasa Kono
久征 河野
Takashi Shoji
孝 庄司
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.)
Rigaku Corp
Original Assignee
Rigaku Industrial Corp
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 Rigaku Industrial Corp filed Critical Rigaku Industrial Corp
Publication of JPH05240809A publication Critical patent/JPH05240809A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2589638B2 publication Critical patent/JP2589638B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To analyze a sample with a thin film containing boron by allowing fluorescent X rays to go into a spectral element, reducing a measurement error due to Si-Lalpha line which is totally reflected by the spectral element, and then measuring X-ray intensity of B-Kalpha ray which is diffracted by the spectral element. CONSTITUTION:A sample 2 is BPSG film whose thickness is equal to or less than 3000Angstrom and a fourth measuring equipment 60 which measures intensity of Si-Lalpha line B6 regarding Si from the sample 2 and a compensation means 20 are provided. The measuring equipment 60 is provided with a spectral element 64, an X-ray detector 66, a wave-height analyzer 67, and a counter circuit 68. The analyzer 67 receives an output e from the detector 66 and then outputs a pulse signal p where noise is eliminated to the counter circuit 68. The circuit 68 counts the pulse signal p, measures X-ray intensity of Si-Lalpha line B6, and then outputs an intensity signal x4, while a first measuring equipment 30 outputs an intensity signal x1 of B-Kalpha line including a component of Si-Lalpha line to a compensation means 20. The compensation means 20 performs compensation operation by subtracting the component of Si-Lalpha line and then obtains X-ray intensity of B-KY ray.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主として、シリコン
基板上に薄膜を有する試料の分析を行う蛍光X線分析方
法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a fluorescent X-ray analysis method and apparatus for analyzing a sample having a thin film on a silicon substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体を製造する過程において、シリコ
ン基板からなるウエハの表面に、B(ボロン),P(リ
ン)およびSi(シリコン)を主成分とするBPSG膜
の層を形成する場合がある。このBPSG膜は、半導体
の小型化を図るために、可能な範囲で薄くしたいという
要望がある。
2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor, a layer of a BPSG film containing B (boron), P (phosphorus) and Si (silicon) as main components may be formed on the surface of a wafer made of a silicon substrate. .. There is a demand to make this BPSG film as thin as possible in order to miniaturize the semiconductor.

【0003】他方、かかる薄膜については、半導体の品
質管理の観点から、その組成と膜厚を測定する必要があ
る。この測定には、従来より、蛍光X線分析装置が用い
られている。上記シリコン基板上に 4,000Å〜 9,000Å
のBPSG膜を有する試料の分析装置の一例を図10に
示す。
On the other hand, it is necessary to measure the composition and film thickness of such a thin film from the viewpoint of semiconductor quality control. A fluorescent X-ray analyzer has been conventionally used for this measurement. 4,000Å ~ 9,000Å on the above silicon substrate
FIG. 10 shows an example of a sample analyzer having the BPSG film of FIG.

【0004】図10において、試料2はシリコン基板2
aの表面にBPSG膜2bを有する。X線管1から出射
された一次X線B1は試料2の原子を励起して、試料2
を構成する元素固有の蛍光X線B2を発生させる。発生
した蛍光X線B2は、以下のように、第1、第2および
第3測定器30,40,50により測定される。
In FIG. 10, a sample 2 is a silicon substrate 2.
It has a BPSG film 2b on the surface of a. The primary X-ray B1 emitted from the X-ray tube 1 excites the atoms of the sample 2 to generate the sample 2
The fluorescent X-ray B2 peculiar to the element constituting the is generated. The generated fluorescent X-ray B2 is measured by the first, second and third measuring instruments 30, 40 and 50 as follows.

【0005】蛍光X線B2は、試料2から出射されて、
第1ソーラスリットまたはスリット3を通り、B,Pお
よびSi用の分光素子4B,4P,4Sに入射して、各
々、ブラッグの式を満足する所定の波長を有する蛍光X
線(B−Kα,P−KαおよびSi−Kα線)B3,B
4,B5が回折される。この回折された各蛍光X線B3
〜B5は、それぞれ、第2ソーラスリットまたはスリッ
ト5を通過してX線検出器6B,6P,6Sに入射す
る。各X線検出器6B,6P,6Sは、それぞれ、各蛍
光X線B3,B4,B5を検出し、検出出力eをアンプ
9を介して各波高分析器7B,7P,7Sに出力する。
各検出出力eは、波高分析器7B,7P,7Sで波高分
析されてノイズなどが除去された後、パルス信号pとし
て計数回路8B,8P,8Sに入力される。各計数回路
8B…8Sはパルス信号pをカウントして、X線の強度
信号x1…x3を演算器10に出力する。演算器10
は、各X線強度から、公知のファンダメンタルパラメー
タ法により試料2の組成と膜厚を分析する。
The fluorescent X-ray B2 is emitted from the sample 2,
Fluorescent light X having a predetermined wavelength that passes through the first solar slit or slit 3 and is incident on the B, P, and Si spectroscopic elements 4B, 4P, and 4S, each of which has a predetermined wavelength that satisfies the Bragg equation.
Lines (B-Kα, P-Kα and Si-Kα lines) B3, B
4, B5 is diffracted. This diffracted fluorescent X-ray B3
B5 to B5 pass through the second solar slit or the slit 5 and enter the X-ray detectors 6B, 6P and 6S, respectively. The X-ray detectors 6B, 6P, 6S detect the fluorescent X-rays B3, B4, B5, respectively, and output the detection output e to the pulse height analyzers 7B, 7P, 7S via the amplifier 9.
Each detection output e is subjected to wave height analysis by wave height analyzers 7B, 7P and 7S to remove noise and the like, and then input to counting circuits 8B, 8P and 8S as a pulse signal p. Each of the counting circuits 8B ... 8S counts the pulse signal p and outputs X-ray intensity signals x1 ... X3 to the calculator 10. Calculator 10
Is to analyze the composition and film thickness of the sample 2 from each X-ray intensity by the known fundamental parameter method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで、前述のよう
に、BPSG膜2bを薄くしたいという要望から、膜厚
が3,000Å以下、特に膜厚が 1,500Å〜 3,000Å程度の
試料2の分析を行う必要が生じた。そこで、この発明者
は上記装置により、その分析を行った。この場合、膜厚
が薄くなったのであるから、B(ボロン)のX線強度が
小さくなるべきところ、逆に、B−Kα線の測定強度が
大きくなるという現象を呈し、上記分析方法では、分析
を行えないことが判明した。
As described above, the analysis of the sample 2 having a film thickness of 3,000Å or less, particularly about 1,500Å to 3,000Å is requested from the demand for thinning the BPSG film 2b. The need arises. Therefore, the inventor conducted the analysis using the above apparatus. In this case, since the film thickness is reduced, the X-ray intensity of B (boron) should be reduced, but conversely, the measured intensity of B-Kα ray is increased. It turns out that no analysis can be done.

【0007】この発明は上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、その目的の1つは、シリコン基板の上に、膜
厚が 3,000Å以下で、かつ、ボロンを含有する薄膜を持
つ試料の分析を行うことができる蛍光X線分析方法を提
供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and one of the objects thereof is to provide a sample having a thin film containing 3,000Å or less and containing boron on a silicon substrate. It is to provide a fluorescent X-ray analysis method capable of performing analysis.

【0008】ところで、この発明者は、膜厚が薄くなる
と上記B−Kα線の測定強度が逆に大きくなるという現
象について、研究を重ねた。その結果、Si−Lα線の
一部が分光素子4Bで全反射され、これがノイズとなっ
て表れていることを発見し、この発明を完成した。
By the way, the present inventor has conducted repeated studies on the phenomenon that the measured intensity of the B-Kα ray increases conversely as the film thickness decreases. As a result, it was discovered that a part of the Si-Lα ray was totally reflected by the spectroscopic element 4B, and this appeared as noise, and the present invention was completed.

【0009】以下、上記現象の生じる原因について説明
する。Si−Lα線はL殻の電子がたたき出されて発生
するもので、組成(元素の成分率)だけでなく、分子構
造の影響を大きく受けることから、薄膜2b中のSiの
酸化物からは殆ど発生せず、基板2aから発生する。一
方、Si−Lα線は、エネルギが極めて小さいことか
ら、薄膜2bが 4,000Å以上の場合には、Si−Lα線
の大部分が薄膜2bに吸収されるので試料2から出射さ
れない。しかし、薄膜2bが 3,000Å以下になると、通
常の蛍光X線分析では予期し得ないことであるが、薄膜
2bにおけるSi−Lα線の吸収が小さくなり、そのた
め、Si−Lα線の強度が大きくなる。
The cause of the above phenomenon will be described below. The Si-Lα ray is generated by knocking out an electron in the L shell, and is greatly affected not only by the composition (the component ratio of elements) but also by the molecular structure. Therefore, the Si-Lα ray is different from the oxide of Si in the thin film 2b. Almost does not occur, but occurs from the substrate 2a. On the other hand, since the energy of Si-Lα rays is extremely small, when the thin film 2b has a thickness of 4,000 Å or more, most of the Si-Lα rays are absorbed by the thin film 2b and are not emitted from the sample 2. However, when the thickness of the thin film 2b is 3,000 Å or less, the absorption of Si-Lα ray in the thin film 2b becomes small, which is unexpectedly expected by ordinary fluorescent X-ray analysis, and therefore the intensity of Si-Lα ray becomes large. Become.

【0010】一方、分光素子は、素子の格子面間隙と波
長で定まる一定の角度でX線が入射したときだけ回折を
生じて、X線が効率良く反射されることを利用して、所
定の波長のX線を分光するものである。しかし、B−K
α線のような軟X線を検出する場合に用いる分光素子4
Bは、2種以上の物質を真空蒸着などで積層して形成し
た人工累積膜で構成されているので、表面が鏡面状態に
なっている。そのため、分光素子4Bの表面でエネルギ
の小さいSi−Lα線が全反射して、蛍光X線B3の一
部としてX線検出器6Bに入射する。つまり、B−Kα
線を回折する分光角度において、Si−Lα線の一部が
全反射され、上記B−Kα線およびSi−Lα線がX線
検出器6Bに入射する。
On the other hand, the spectroscopic element produces diffraction only when X-rays are incident at a constant angle determined by the lattice plane gap of the element and the wavelength, and utilizes the fact that the X-rays are reflected efficiently, and thus a predetermined range is obtained. X-rays having a wavelength are separated. However, BK
Spectroscopic element 4 used when detecting soft X-rays such as α rays
Since B is composed of an artificial cumulative film formed by laminating two or more kinds of substances by vacuum vapor deposition or the like, the surface thereof has a mirror surface state. Therefore, the Si-Lα ray having small energy is totally reflected on the surface of the spectroscopic element 4B and is incident on the X-ray detector 6B as a part of the fluorescent X-ray B3. That is, B-Kα
At the spectral angle for diffracting the rays, part of the Si-Lα rays is totally reflected, and the B-Kα rays and Si-Lα rays are incident on the X-ray detector 6B.

【0011】ここで、上記のように測定対象(B−Kα
線)以外の蛍光X線B3がX線検出器6Bに入射して
も、通常は波高分析器7Bにおいて次のように波高分析
を行うことにより選別される。つまり、波高分析器7B
は、図11(a)のように、比例増幅器70、上限選別
器71、下限選別器72および逆同時回路73を備えて
おり、図11(b)のように、電気ノイズnなどを含む
信号の中から、図11(c)のように、上限値と下限値
の間の所定の波高値を持つ信号のみを選別して、これを
図10の計数回路8Bに出力する。
Here, as described above, the measurement target (B-Kα
Even if the fluorescent X-rays B3 other than the X-rays are incident on the X-ray detector 6B, they are usually selected by performing the pulse height analysis in the pulse height analyzer 7B as follows. That is, the wave height analyzer 7B
11A includes a proportional amplifier 70, an upper limit selector 71, a lower limit selector 72, and an inverse simultaneous circuit 73 as shown in FIG. 11A, and a signal including electrical noise n and the like as shown in FIG. 11B. As shown in FIG. 11C, only signals having a predetermined crest value between the upper limit value and the lower limit value are selected from among the above, and this is output to the counting circuit 8B in FIG.

【0012】しかし、B−Kα線とSi−Lα線の波高
値が近似しているうえ、これらの波高値にばらつきがあ
ることから、波高分析器7Bにおいて、B−Kα線のみ
を選別することができず、そのため、計数回路8BがS
i−Lα線の信号をも計数する。その結果、膜厚が極め
て薄い場合には、B−Kα線の見かけの測定強度が大き
くなるという現象を呈する。
However, since the peak values of the B-Kα line and the Si-Lα line are close to each other and there is a variation in these peak values, only the B-Kα line is selected in the peak height analyzer 7B. Therefore, the counting circuit 8B is
The signal of the i-Lα line is also counted. As a result, when the film thickness is extremely thin, the apparent measured intensity of the B-Kα ray increases.

【0013】ところで、全反射した蛍光X線がX線検出
器に入射する度合を小さくする方法としては、分光素子
よりも密度の小さい物質の層を、分光素子の表面上に形
成する方法が知られている(たとえば、特開昭61−8
9547号公報参照)。しかし、この先行技術は、全反
射する蛍光X線の分光角度に対する位相をずらすもの
で、そのため、全反射した蛍光X線の強度を十分に小さ
くすることができない。その結果、上記先行技術の分光
素子を用いても、今一つ分析精度が向上しない。
By the way, as a method of reducing the degree to which the totally reflected fluorescent X-rays are incident on the X-ray detector, there is known a method of forming a layer of a substance having a density smaller than that of the spectroscopic element on the surface of the spectroscopic element. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-8
See Japanese Patent No. 9547). However, this prior art shifts the phase of the totally reflected fluorescent X-rays with respect to the spectral angle, and therefore the intensity of the totally reflected fluorescent X-rays cannot be sufficiently reduced. As a result, even if the above-described prior art spectroscopic element is used, the analysis accuracy is not improved.

【0014】したがって、この発明の他の目的は、分光
素子の表面で全反射した測定対象以外の元素の蛍光X線
の強度を弱め、分析精度を向上させる蛍光X線分析方法
および装置を提供することである。
Therefore, another object of the present invention is to provide a fluorescent X-ray analysis method and apparatus for weakening the intensity of the fluorescent X-rays of the elements other than the measurement target which are totally reflected on the surface of the spectroscopic element to improve the analysis accuracy. That is.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1の発明方法は、シリコン基板の
上に、膜厚が 3,000Å以下で、かつ、ボロンを含有する
薄膜を持つ試料に一次X線を照射し、この試料からの蛍
光X線を分光素子に入射させ、この分光素子で全反射さ
れたSi−Lα線による測定誤差を減少させることによ
り、上記分光素子で回折されたB−Kα線のX線強度を
求める。この発明方法によれば、分光素子で全反射され
たSi−Lα線による測定誤差を減少させることができ
るから、ノイズの少ないB−Kα線のX線強度を求める
ことができる。
In order to achieve the above object, the method of the present invention according to claim 1 has a thin film having a film thickness of 3,000 Å or less and containing boron on a silicon substrate. The sample is irradiated with primary X-rays, the fluorescent X-rays from this sample are made incident on the spectroscopic element, and the measurement error due to the Si-Lα rays totally reflected by this spectroscopic element is reduced, so that the spectroscopic element diffracts the light. Then, the X-ray intensity of the B-Kα ray is obtained. According to the method of the present invention, the measurement error due to the Si-Lα ray totally reflected by the spectroscopic element can be reduced, so that the X-ray intensity of B-Kα ray with less noise can be obtained.

【0016】請求項2の発明方法は、第1および第2の
元素を含有する試料に放射線を照射し、この試料からの
蛍光X線を分光素子に入射させ第1の元素に関する蛍光
X線を回折させて、上記分光素子から出射された蛍光X
線を検出するとともに、上記分光素子で全反射された第
2の元素の蛍光X線に対応する蛍光X線のX線強度を測
定し、このX線強度に基づいて、上記全反射された蛍光
X線の成分を減算することで補正演算を行い、上記第1
の元素による蛍光X線の強度を求める。この発明方法に
よれば、第2の元素に関する全反射された蛍光X線の成
分を減算することで補正演算を行って、第1の元素によ
る蛍光X線の強度を求めるから、上記全反射の成分を十
分除去できるとともに、第1の元素に関する強いX線強
度を弱めることなく測定することができる。
According to the second aspect of the invention, the sample containing the first and second elements is irradiated with radiation, and the fluorescent X-rays from the sample are made incident on the spectroscopic element to emit fluorescent X-rays relating to the first element. Fluorescence X emitted from the spectroscopic element after being diffracted
The X-ray intensity of the fluorescent X-ray corresponding to the fluorescent X-ray of the second element totally reflected by the spectroscopic element is measured while the X-ray is detected, and the total reflected fluorescence is obtained based on the X-ray intensity. The correction calculation is performed by subtracting the X-ray component, and the first
The intensity of the fluorescent X-ray due to the element is calculated. According to the method of the present invention, the correction operation is performed by subtracting the component of the totally reflected fluorescent X-ray related to the second element to obtain the intensity of the fluorescent X-ray due to the first element. The component can be sufficiently removed, and the strong X-ray intensity related to the first element can be measured without being weakened.

【0017】請求項3の発明装置は、第1および第2の
元素を含有する試料の分析において、試料の第1元素に
関する蛍光X線を回折する分光素子からX線検出器まで
の光路に、上記分光素子で全反射された第2の元素に関
する蛍光X線を吸収するとともに第1の元素に関する蛍
光X線の透過性が良い吸収部材を設けている。この発明
装置によれば、第2元素に関する蛍光X線を吸収する吸
収部材を設けたので、全反射された蛍光X線の位相をず
らす従来の装置よりも、この全反射された蛍光X線の強
度を小さくすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the analysis of the sample containing the first and second elements, the optical path from the spectroscopic element that diffracts the fluorescent X-rays related to the first element of the sample to the X-ray detector, An absorbing member is provided that absorbs the fluorescent X-rays of the second element that are totally reflected by the spectroscopic element and has a high transparency of the fluorescent X-rays of the first element. According to the device of the present invention, since the absorbing member that absorbs the fluorescent X-rays related to the second element is provided, the total reflected fluorescent X-rays of the total reflected internal fluorescent X-rays are different from those of the conventional device for shifting the phase of the total reflected fluorescent X-rays. The strength can be reduced.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。以下の各実施例において、図10の従来例と
同一部分または相当部分には同一符号を付して、その詳
しい説明および図示を省略し、異なる点について主に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the same or corresponding portions as those of the conventional example of FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, detailed description and illustration thereof will be omitted, and different points will be mainly described.

【0019】図1はこの発明の第1実施例を示す。図1
において、試料2は、膜厚 3,000Å以下のBPSG膜2
bをシリコン基板2a上に有する。この実施例におい
て、上記図10の従来例と異なる点は、図1の試料2か
らのSi(第2の元素)に関するSi−Lα線B6の強
度を測定する第4測定器60と、補正手段20を設けた
ことである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Figure 1
Sample 2 is a BPSG film 2 with a thickness of 3,000Å or less
b on the silicon substrate 2a. In this embodiment, the difference from the conventional example of FIG. 10 is that a fourth measuring device 60 for measuring the intensity of the Si-Lα ray B6 relating to Si (second element) from the sample 2 of FIG. 20 is provided.

【0020】上記第4測定器60は、試料2からのSi−
Lα線B6を回折する分光素子64と、この分光素子64
からの蛍光X線B6を検出するX線検出器66と、波高
分析器67と、計数回路68とを備えている。上記波高
分析器67は、X線検出器66からの検出出力eを入力
とし、ノイズなどを除去したパルス信号pを計数回路6
8に出力する。この計数回路68は、パルス信号pをカ
ウントしてSi−Lα線(分光素子4Bで全反射された
Si−Lα線に対応する蛍光X線)B6のX線強度を測
定し、その強度信号x4を補正手段20に出力する。一
方、第1測定器30は、計数回路8Bから、Si−Lα
線の全反射の成分を含んだB−Kα線の強度信号x1を
補正手段20に出力する。
The fourth measuring device 60 is the Si-
The spectroscopic element 64 that diffracts the Lα ray B6, and the spectroscopic element 64
An X-ray detector 66 for detecting the fluorescent X-rays B6 from, a wave height analyzer 67, and a counting circuit 68 are provided. The wave height analyzer 67 receives the detection output e from the X-ray detector 66 as an input, and counts the pulse signal p from which noise and the like are removed by the counting circuit 6.
Output to 8. The counting circuit 68 counts the pulse signal p to measure the X-ray intensity of the Si-Lα line (fluorescent X-ray corresponding to the Si-Lα line totally reflected by the spectroscopic element 4B) B6, and the intensity signal x4. Is output to the correction means 20. On the other hand, the first measuring device 30 receives the Si-Lα from the counting circuit 8B.
The intensity signal x1 of the B-Kα line including the total reflection component of the line is output to the correction means 20.

【0021】上記補正手段20は、第1および第4測定
器30,60からの強度信号x1,x4に基づき、B−
Kα線(B3)を回折する分光素子4Bにおいて全反射
されたSi−Lα線の成分を減算することで補正演算し
て、真の(ノイズの少ない)B−Kα線のX線強度を求
めるものである。なお、補正手段20は演算器10と共
にマイクロコンピュータ11で構成されている。
The correcting means 20 calculates B- based on the intensity signals x1 and x4 from the first and fourth measuring instruments 30 and 60.
A correction calculation is performed by subtracting the component of the Si-Lα ray totally reflected in the spectroscopic element 4B that diffracts the Kα ray (B3) to obtain the X-ray intensity of the true (low noise) B-Kα ray. Is. The correction means 20 is composed of the microcomputer 11 together with the calculator 10.

【0022】つぎに、上記構成によりB−Kα線(B
3)の強度を補正演算する方法について説明する。第4
測定器60は、図2の破線で示すSi−Lα線のスペク
トル(但し、図はシリコン基板2aの単独の場合のスペ
クトルを示す)の分光角度θS におけるX線強度IS
測定する。一方、第1測定器30は、実線で示すSi−
Lα線の全反射成分を含んだB−Kα線の分光角度θB
におけるX線強度IBSを測定する。このX線強度I
BSは、Si−Lα線の全反射の成分を含んでいるので、
一点鎖線で示す厚膜(膜厚が 4,000Å以上) の場合のス
ペクトルに比べ、大きくなっている。
Next, with the above configuration, the B-Kα ray (B
A method of correcting the intensity of 3) will be described. Fourth
The measuring device 60 measures the X-ray intensity I S at the spectral angle θ S of the spectrum of the Si-Lα line shown by the broken line in FIG. 2 (however, the figure shows the spectrum when the silicon substrate 2a is used alone). On the other hand, the first measuring device 30 has a Si-
Spectral angle θ B of B-Kα line including total reflection component of Lα line
X-ray intensity I BS at is measured. This X-ray intensity I
Since BS contains a component of total reflection of Si-Lα rays,
It is larger than the spectrum for the thick film (thickness of 4,000 Å or more) shown by the chain line.

【0023】そこで、膜厚および組成が既知の薄い(
3,000Å以下)BPSG膜2bを有する標準試料を用意
し、上記Si−Lα線のX線強度IS と、分光角度θB
におけるSi−Lα線の全反射によるX線強度IS1との
関係を予め求めることで、BPSG膜の薄い試料2にお
ける真のB−Kα線のX線強度IB と、上記X線強度I
BS,IS との関係を求める。この関係式は、たとえば、
下記の(1)式のようになる。 IB =IBS−(A1 ・IS +A2 ) …(1) IB :真のB−Kα線のX線強度 IBS:Si−Lα線の全反射成分を含んだB−Kα線の
分光角度θB におけるX線強度 IS :分光角度θS におけるSi−Lα線のX線強度 但し、An :定数
Therefore, the film thickness and composition are known and thin (
3,000 Å or less) A standard sample having a BPSG film 2b is prepared, and the X-ray intensity I S of the Si-Lα line and the spectral angle θ B are prepared.
In advance, the relationship between the X-ray intensity I S1 and the X-ray intensity I S1 due to the total reflection of the Si-Lα line is obtained, and the X-ray intensity I B of the true B-Kα line in the sample 2 having a thin BPSG film and the X-ray intensity I.
Find the relationship with BS and I S. This relational expression is, for example,
It becomes like the following formula (1). I B = I BS − (A 1 · I S + A 2 ) ... (1) I B : X-ray intensity of true B-Kα line I BS : B-Kα line containing total reflection component of Si-Lα line X-ray intensity at the spectral angle θ B of I S : X-ray intensity of the Si-Lα line at the spectral angle θ S where A n : a constant

【0024】図1の補正手段20は、この(1)式に従
って、上記両計数回路68、8Bからの強度信号x4,
x1に基づいて、B−Kα線の真のX線強度IB を求め
る。つまり、補正手段20は、第1測定器30の分光素
子4Bで全反射されたSi−Lα線による測定誤差を減
少させることで、上記B−Kα線の真のX線強度IB
求める。上記補正手段20で求めた真のX線強度I
B は、強度信号x5として演算器10に入力される。演算
器10は、B−Kα線、P−Kα線およびSi−Kα線の
強度信号x5,x2,x3に基づいて、公知のファンダ
メンタルパラメータ法により回帰計算を行うことで、試
料2の膜厚と組成を演算する。
The correction means 20 of FIG. 1 uses the equation (1) to calculate the intensity signals x4 and x4 from the counter circuits 68 and 8B.
Based on x1, the true X-ray intensity I B of B-Kα ray is obtained. That is, the correction unit 20 determines the true X-ray intensity I B of the B-Kα line by reducing the measurement error due to the Si-Lα line totally reflected by the spectroscopic element 4B of the first measuring device 30. True X-ray intensity I obtained by the correction means 20
B is input to the calculator 10 as an intensity signal x5. The calculator 10 performs regression calculation by the known fundamental parameter method based on the intensity signals x5, x2, and x3 of the B-Kα line, the P-Kα line, and the Si-Kα line to determine the film thickness of the sample 2. Calculate the composition.

【0025】このように、この蛍光X線分析方法は、B
−Kα線用の分光素子4Bで全反射されたSi−Lα線
による測定誤差を減少させることにより、B−Kα線の
X線強度を求めるので、B−Kα線の真のX線強度IB
を計測できるから、膜厚が 3,000Å以下であっても、試
料2の分析を行うことができる。
Thus, this fluorescent X-ray analysis method
By reducing the measurement error due to the total reflected Si-L [alpha line by the spectral element 4B for -Kα line, since obtaining the X-ray intensity of the B-K [alpha line, the true X-ray intensity I B of B-K [alpha line
Therefore, even if the film thickness is less than 3,000Å, it is possible to analyze Sample 2.

【0026】また、この蛍光X線分析方法は、分光素子
4Bで全反射されたSi−Lα線(蛍光X線B3の一
部)に対応する蛍光X線B6のX線強度を測定し、さら
に、補正手段20によって、B−Kα線用の第1測定器
30で測定された蛍光X線B3の強度からSi−Lα線
の全反射の成分を減算するので、従来(前述の先行技
術:特開昭61−89547号)と異なり、全反射の成
分を正確に除去することができるとともに、測定元素の
X線強度が減衰しない。したがって、上記試料2に限ら
ず、他の試料を分析した場合にも、前述の先行技術に比
べ、分析精度が向上するという効果が得られる。
Further, this fluorescent X-ray analysis method measures the X-ray intensity of fluorescent X-ray B6 corresponding to the Si-Lα ray (a part of fluorescent X-ray B3) totally reflected by the spectroscopic element 4B, and further, Since the correction means 20 subtracts the total reflection component of the Si-Lα line from the intensity of the fluorescent X-ray B3 measured by the first measuring device 30 for the B-Kα line, the conventional (the above-mentioned prior art: Unlike Kai 61-89547), the component of total reflection can be removed accurately and the X-ray intensity of the measured element is not attenuated. Therefore, not only the sample 2 but also another sample is analyzed, the effect of improving the analysis accuracy is obtained as compared with the above-described prior art.

【0027】ところで、Si−Kα線は、分光素子4B
に入射した際に分光素子4Bの成分元素であるMoの原
子を励起して、Mo−Mx線を発生させる。したがっ
て、上記分光素子4Bで発生したMo−Mx線のX線強
度を第3測定器50で測定したSi−Kα線のX線強度
から演算して求め、第1測定器30で測定したX線強度
BSを上記Mo−Mx線の強度で補正すれば、分析精度
がより一層向上する。
By the way, the Si-Kα ray is used for the spectroscopic element 4B.
When incident on, the atoms of Mo, which is a component element of the spectroscopic element 4B, are excited to generate Mo-Mx rays. Therefore, the X-ray intensity of the Mo-Mx ray generated in the spectroscopic element 4B is calculated by the X-ray intensity of the Si-Kα ray measured by the third measuring instrument 50, and the X-ray measured by the first measuring instrument 30. If the intensity I BS is corrected by the intensity of the Mo-Mx ray, the analysis accuracy is further improved.

【0028】なお、上記実施例では、第1、第2、第3
および第4測定器30…60をそれぞれ別の測定器で構
成したが、走査型とすることで、1つの測定器とするこ
とができる。つまり、分光素子およびX線検出器をゴニ
オメータで連動して回転させるとともに、波高分析器に
より分析する波高値の領域を可変にした多重波高分析器
を用いれば、第1、第2、第3および第4測定器のうち
の2つ〜4つを1つの測定器で構成することができる。
また、この場合において、各分光結晶64,4B,4
P,4Sを共用できないときは、分光結晶64,4B,
4P,4Sのみを自動的に交換する周知の構造としても
よい。
In the above embodiment, the first, second, third
Although the fourth measuring device 30 ... 60 is composed of different measuring devices, it is possible to form one measuring device by using the scanning type. That is, if the multiple wave height analyzer in which the spectral element and the X-ray detector are rotated in conjunction with the goniometer and the range of the peak value analyzed by the wave height analyzer is variable is used, the first, second, third and Two to four of the fourth measuring devices can be configured with one measuring device.
Further, in this case, each of the dispersive crystals 64, 4B, 4
When P and 4S cannot be shared, the dispersive crystals 64, 4B,
A known structure in which only 4P and 4S are automatically replaced may be used.

【0029】つぎに、図3に示す第2実施例について説
明する。図3の実施例において、上記図10の従来例と
異なる点は、一対の波高分析器37S,37Bおよび計
数回路38S,38Bを第1測定器30に設け、かつ、
補正手段20Aを設けたことである。
Next, a second embodiment shown in FIG. 3 will be described. The embodiment of FIG. 3 is different from the conventional example of FIG. 10 in that a pair of wave height analyzers 37S and 37B and counting circuits 38S and 38B are provided in the first measuring device 30, and
The correction means 20A is provided.

【0030】分光素子4Bは、従来と同じもので、試料
2からの蛍光X線B2を受けてB−Kα線(第1の元素
Bに関する蛍光X線)を回折するとともに、Si−Lα
線(第2の元素Siに関する蛍光X線)の一部を全反射
する。これらのB−Kα線およびSi−Lα線は、蛍光
X線B3としてX線検出器6Bで検出され、その検出出
力eが波高分析器37S,37Bに入力される。
The spectroscopic element 4B is the same as the conventional one, receives the fluorescent X-ray B2 from the sample 2 and diffracts the B-Kα ray (fluorescent X-ray relating to the first element B), and also Si-Lα.
A part of the line (fluorescent X-ray related to the second element Si) is totally reflected. These B-Kα rays and Si-Lα rays are detected by the X-ray detector 6B as fluorescent X-rays B3, and the detection output e thereof is input to the wave height analyzers 37S and 37B.

【0031】上記2つの波高分析器37Sおよび37B
は、それぞれ、図4に示すように、近接した波高値の領
域A1,A2、つまり、ベースラインBL1〜BL2と
BL2〜BL3において波高分析を行い、図3のパルス
信号pを計数回路38Sおよび38Bに出力する。計数
回路38Sおよび38Bは、それぞれ、このパルス信号
pを計数して、補正手段20AにX線強度の強度信号x
7,x6を出力する。
The above two wave height analyzers 37S and 37B
Respectively, as shown in FIG. 4, performs pulse height analysis in areas A1 and A2 of adjacent peak values, that is, the baselines BL1 to BL2 and BL2 to BL3, and outputs the pulse signal p of FIG. 3 to the counting circuits 38S and 38B. Output to. Each of the counting circuits 38S and 38B counts the pulse signal p, and the correction means 20A counts the intensity signal x of the X-ray intensity.
It outputs 7, x6.

【0032】ここで、補正手段20Aにおける補正の原
理について説明する。図4においてプロットで示すの
は、Si−Lα線の全反射の成分を含むB−Kα線の波
高値ごとのX線強度である。これらのX線強度は、ベー
スラインBL2の付近においては、一点鎖線で示すB−
Kα線と破線で示すSi−Lα線(全反射成分)の強度
を合成したものであり、したがって、B−Kα線および
Si−Lα線の各々の強度は未知である。しかし、領域
A1またはA2において得られるX線強度IA1,I
A2は、それぞれ、Si−Lα線またはB−Kα線のX線
強度を多く含んでおり、かつ、試料2の組成および膜厚
によって決定されるから、上記両X線強度IA1,IA2
ついて組成および膜厚との関係式が得られる。つまり、
2つの未知数であるSi−Lα線およびB−Kα線のX
線強度IS1, B について、連立方程式が得られる。し
たがって、これらの連立方程式とP−Kα線およびSi
−Kα線についての連立方程式に基づいて、ファンダメ
ンタルパラメータ法を用いて回帰計算を行うことによ
り、真のB−Kα線のX線強度IB を得る。
Here, the principle of correction in the correction means 20A will be described. What is plotted in FIG. 4 is the X-ray intensity for each crest value of the B-Kα line that includes the total reflection component of the Si-Lα line. These X-ray intensities are shown by the dashed line B- near the baseline BL2.
This is a combination of the intensities of the Kα line and the Si-Lα line (total reflection component) indicated by the broken line, and therefore the intensities of the B-Kα line and the Si-Lα line are unknown. However, the X-ray intensities I A1 , I obtained in the region A1 or A2
A2 contains a large amount of X-ray intensities of Si-Lα rays and B-Kα rays, respectively, and is determined by the composition and film thickness of Sample 2. Therefore, regarding both X-ray intensities I A1 and I A2 A relational expression between the composition and the film thickness is obtained. That is,
X of two unknowns, Si-Lα line and B-Kα line
A simultaneous equation is obtained for the line intensities I S1, I B. Therefore, these simultaneous equations and P-Kα line and Si
The true X-ray intensity I B of the B-Kα line is obtained by performing regression calculation using the fundamental parameter method based on the simultaneous equations for the −Kα line.

【0033】上記図3の補正手段20Aは、上記原理か
ら、つまり、両波高分析器37S,37Bの出力に基づい
て、B−Kα線用の分光素子4Bにおいて全反射されたS
i−Lα線の成分(第2元素Siに関する成分)を、見
かけのB−Kα線のX線強度から減算して、真のB−K
α線(第1の元素Bによる蛍光X線)の強度を求める。
According to the above principle, that is, the correcting means 20A in FIG. 3 described above, that is, based on the outputs from both the wave height analyzers 37S and 37B, the S reflected by the spectroscopic element 4B for B-Kα rays is totally reflected.
The true BK is obtained by subtracting the component of the i-Lα line (the component related to the second element Si) from the X-ray intensity of the apparent B-Kα line.
The intensity of α-ray (fluorescent X-ray by the first element B) is obtained.

【0034】この蛍光X線分析方法では、図4の全反射
されたSi−Lα線に対応する蛍光X線強度IA1(斜線
部)を測定し、このX線強度に基づいて、見かけのB−
Kα線の強度から、Si−Lα線の全反射の成分I
2S(斜線部)を減算することで補正演算を行い、ノイズ
の少ない(真の)B−Kα線の強度を求めるので、十分
に精度の高い分析を行うことができる。
In this fluorescent X-ray analysis method, the fluorescent X-ray intensity I A1 (hatched portion) corresponding to the totally reflected Si-Lα line in FIG. 4 is measured, and the apparent B is calculated based on this X-ray intensity. −
From the intensity of Kα rays, the total reflection component I of Si-Lα rays I
Since the correction calculation is performed by subtracting 2S (the shaded portion) and the intensity of the (true) B-Kα ray with less noise is obtained, a sufficiently accurate analysis can be performed.

【0035】なお、この実施例においても、図3の波高
分析器37S,38Bを多重波高分析器にしてもよい。
また、図4の波高値の領域A1,A2をベースラインB
L1,BL2およびBL3で区画したが、ベースライン
を4つ設けて、領域A1,A2を若干離してもよい。そ
の他の構成などは、上記第1実施例と同様であり、その
説明を省略する。
Also in this embodiment, the wave height analyzers 37S and 38B shown in FIG. 3 may be multiple wave height analyzers.
In addition, the peak value areas A1 and A2 in FIG.
Although divided by L1, BL2, and BL3, four baselines may be provided and the regions A1 and A2 may be slightly separated. Other configurations are similar to those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0036】ところで、上記第1および第2実施例で
は、Si−Lα線のX線強度を測定して求めたが、この
発明では、Si−Lα線の強度を必ずしも測定する必要
はない。その方法の一例を図5の第3実施例に示す。
By the way, in the first and second embodiments, the X-ray intensity of the Si-Lα line was measured, but in the present invention, it is not always necessary to measure the intensity of the Si-Lα line. An example of the method is shown in the third embodiment of FIG.

【0037】図5の第3実施例の機械的な構成は、図1
0の従来例と同様で、演算器10Aが補正手段20Bを
備えている点のみが異なっている。この第3実施例で
は、図5の第1、第2および第3測定器30,40,5
0により、それぞれ、Si−Kα線、P−Kα線、B−
Kα線の強度ISK(m) ,IP(m) ,IBs(m) を測定す
る。上記演算器10Aの補正手段20Bは、上記B−K
α線の見かけの測定強度IBs(m) からSi−Lα線によ
る測定誤差を減算するものである。以下、この演算器1
0Aの演算方法について説明する。
The mechanical construction of the third embodiment shown in FIG. 5 is as shown in FIG.
Similar to the conventional example of 0, the only difference is that the arithmetic unit 10A is provided with the correction means 20B. In this third embodiment, the first, second and third measuring devices 30, 40, 5 of FIG.
0, Si-Kα ray, P-Kα ray, B-
The intensities I SK (m), I P (m) and I Bs (m) of the Kα ray are measured. The correction means 20B of the arithmetic unit 10A is the BK
The measurement error due to the Si-L α ray is subtracted from the apparent measured intensity I Bs (m) of the α ray. Hereafter, this computing unit 1
A method of calculating 0A will be described.

【0038】まず、演算器10Aは、Si02 ,P2
5 ,B2 3 の成分率について、各々、適当な濃度
S ,WP ,WB を与える(仮定する)とともに、膜厚
Tを与え(仮定し)て、これらの濃度、膜厚から、理論
X線強度式に基づいて、蛍光X線Si−Kα線、P−K
α線、B−Kα線およびSi−Lα線の理論強度I
SK(th),IP (th),IB (th)およびISL(th)を求め
る。ついで、たとえば下記の(2)式にしたがって、S
i−Lα線を含んでいる上記B−Kα線の測定強度IBS
(m) を上記Si−Lα線の理論強度ISL(th)に基づいて
補正し、補正したB−Kα線の強度IB 1を求める。 IB 1=IBS(m) −{A3 ・ISL(th)+A4 } …(2) 但し、An :定数(膜厚および組織が既知の標準資料を
用いて予め求める) この後、この強度IB 1および上記測定強度ISK(m) ,
P (m) が、それぞれ、上記理論強度IB (th), I
SK(th)およびIP (th)に一致するか否かを判断し、上
記測定強度と理論強度との差に基づいて新たに濃度
S ,WP ,WB および膜厚Tを与える。こうして、上
記計算を繰り返す周知のファンダメンタルパラメータ法
により、濃度WS ,WP ,WB および膜厚Tを算出す
る。
Firstly, calculator 10A is, Si0 2, P 2 0
For 5, B 2 0 3 component ratio of each appropriate concentration W S, W P, giving a W B with (assuming), given the thickness T Te (assuming), these concentrations, the thickness , Based on theoretical X-ray intensity formula, fluorescent X-ray Si-Kα ray, PK
Theoretical intensities of α rays, B-Kα rays and Si-Lα rays I
SK (th), I P (th), I B (th) and I SL (th) are calculated. Then, for example, according to the following equation (2), S
The measured intensity I BS of the B-Kα ray containing the i-Lα ray
(m) is corrected based on the theoretical intensity I SL (th) of the Si-Lα ray, and the corrected intensity I B 1 of the B-Kα ray is obtained. I B 1 = I BS (m)-{A 3 · I SL (th) + A 4 } (2) where A n : a constant (the film thickness and the structure are obtained in advance using a known standard material) , The intensity I B 1 and the measured intensity I SK (m),
I P (m) is the theoretical strength I B (th), I
It is determined whether or not they match SK (th) and I P (th), and new concentrations W S , W P , W B and film thickness T are given based on the difference between the measured intensity and the theoretical intensity. Thus, by a well-known fundamental parameter method repeating the above calculation, to calculate the density W S, W P, W B and thickness T.

【0039】なお、この第3実施例によれば、従来と同
一の3つの測定器30,40,50を用い、演算器10
Aのプログラムなどを従来と変えるのみでよいという利
点がある。
According to the third embodiment, the same three measuring devices 30, 40 and 50 as those of the conventional one are used, and the arithmetic unit 10 is used.
There is an advantage that only the program of A or the like needs to be changed from the conventional one.

【0040】図6、図7および図8は、それぞれ、第
4、第5および第6実施例を示す。これらの実施例で
は、以下に説明するように、B−Kα線用の分光素子4
B(図10)からX線検出器6Bまでの光路に、上記分
光素子4Bにおいて全反射されたSi−Lα線(第2の
元素Siに関する蛍光X線)を吸収するがB−Kα線の
透過性の良い吸収部材81…83を備えている点におい
て従来例と相違する。
FIGS. 6, 7 and 8 show the fourth, fifth and sixth embodiments, respectively. In these examples, as described below, the spectroscopic element 4 for B-Kα rays is used.
In the optical path from B (FIG. 10) to the X-ray detector 6B, the Si-Lα line (fluorescent X-ray related to the second element Si) totally reflected by the spectroscopic element 4B is absorbed, but the B-Kα line is transmitted. This is different from the conventional example in that the absorbing members 81 ... 83 having good properties are provided.

【0041】図6の実施例では、第2のソーラスリット
5の前方に、たとえばポリプロピレンからなる吸収部材
81を設けて、全反射されたSi−Lα線の一部を吸収
させて、測定誤差を減少させている。
In the embodiment shown in FIG. 6, an absorbing member 81 made of polypropylene, for example, is provided in front of the second solar slit 5 to absorb a part of the totally reflected Si-Lα rays, thereby causing a measurement error. Is decreasing.

【0042】図7の実施例では、B−Kα線用のX線検
出器6Bにおける検出器窓材61のマイラ62の外表面
に、カーボンまたはボロンを蒸着させた吸収部材82を
設けて、全反射されたSi−Lα線の一部を吸収させ
て、測定誤差を減少させている。なお、検出器窓材61
は、ポリプロピレンからなるマイラ62と、このマイラ
の内側に蒸着された導電用Al薄63を有する。
In the embodiment of FIG. 7, an absorbing member 82 having carbon or boron deposited is provided on the outer surface of the mylar 62 of the detector window member 61 in the X-ray detector 6B for B-Kα rays, and the whole is provided. A part of the reflected Si-Lα ray is absorbed to reduce the measurement error. The detector window material 61
Has a mylar 62 made of polypropylene and a conductive Al thin layer 63 deposited inside the mylar.

【0043】図8の実施例では、B−Kα線用の分光素
子4Bの反射面4aに、分光素子4B自体を構成する元素
よりも密度が小さい元素からなる吸収部材83を設けて
いる。この吸収部材83としては、たとえば、分光素子
4BがMoの分光結晶で構成されている場合、 500Åの
厚さのカーボンを蒸着して形成する。
In the embodiment of FIG. 8, the absorbing member 83 made of an element having a density lower than that of the element forming the spectroscopic element 4B itself is provided on the reflecting surface 4a of the spectroscopic element 4B for B-Kα rays. The absorbing member 83 is formed by vapor-depositing carbon having a thickness of 500 Å, for example, when the spectroscopic element 4B is composed of a Mo dispersive crystal.

【0044】上記第4ないし第6実施例では、Si−L
α線を吸収するがB−Kα線の透過性に優れた吸収部材
81…83を設けたので、全反射される蛍光X線の位相
をずらす従来(前述の先行技術:特開昭61−8954
7号)の場合よりも、Si−Lα線のX線強度を小さく
することができる。したがって、これらの実施例は、試
料2(図1)に限らず他の試料にも適用できる。なお、
上記第4ないし第6実施例において、Si−Lα線の吸
収は、B−Kα線のX線強度に対し、Si−Lα線のX
線強度が10%以下になるように設定する。
In the fourth to sixth embodiments, Si-L is used.
Since the absorption members 81 ... 83 which absorb α rays but have excellent B-Kα ray transmission are provided, the conventional technique for shifting the phase of fluorescent X-rays totally reflected (the above-mentioned prior art: JP-A-618954).
No. 7), the X-ray intensity of Si-Lα rays can be made smaller. Therefore, these examples can be applied not only to the sample 2 (FIG. 1) but also to other samples. In addition,
In the fourth to sixth embodiments, the absorption of Si-Lα rays is determined by the X-ray intensity of Si-Lα rays with respect to the X-ray intensity of B-Kα rays.
The line strength is set to 10% or less.

【0045】図9は第7実施例を示す。この実施例で
は、分光結晶からなる分光素子4Bの表面4aを、アル
ゴンイオンによるスパッタリングで 500Å程度の粗度を
持つ粗面にしてある。この実施例は、蛍光X線B2を乱
反射させることで、Si−Lα線の全反射の成分を減少
させて、これによる測定誤差を減少させることにより、
B−Kα線のX線強度を求める。なお、この第7実施例
は、請求項1の発明に含まれるが、他の発明には含まれ
ない。
FIG. 9 shows a seventh embodiment. In this embodiment, the surface 4a of the spectroscopic element 4B made of a dispersive crystal is formed into a rough surface having a roughness of about 500 Å by sputtering with argon ions. In this embodiment, the diffused reflection of the fluorescent X-ray B2 reduces the total reflection component of the Si-Lα ray, thereby reducing the measurement error.
The X-ray intensity of B-Kα ray is obtained. The seventh embodiment is included in the invention of claim 1, but not included in other inventions.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明方
法によれば、シリコン基板上に、薄膜が 3,000Å以下
で、かつ、ボロンを含有する薄膜を持つ試料に一次X線
を照射し、分光素子で全反射されたSi−Lα線による
測定誤差を減少させることにより、B−Kα線のX線強
度を求めるので、ノイズの少ないB−Kα線のX線強度
を求めることができるから、薄膜が薄くても蛍光X線分
析を行うことができる。
As described above, according to the method of the first aspect of the present invention, a sample having a thin film of 3,000Å or less on a silicon substrate and having a thin film containing boron is irradiated with primary X-rays. Since the X-ray intensity of the B-Kα ray is obtained by reducing the measurement error due to the Si-Lα ray totally reflected by the spectroscopic element, the X-ray intensity of the B-Kα ray with less noise can be obtained. Even if the thin film is thin, fluorescent X-ray analysis can be performed.

【0047】また、請求項2の発明方法によれば、分光
素子で全反射された第2元素の蛍光X線に対応する蛍光
X線のX線強度を測定し、この第2の元素に関するX線
強度に基づいて、上記全反射された蛍光X線の成分を減
算することで補正演算を行って、第1の元素による蛍光
X線の強度を求めるから、上記全反射成分を十分に除去
することができるとともに、第1の元素に関する強いX
線強度を弱めることなく測定することができるので、分
析精度が高くなる。
According to the method of the second aspect of the present invention, the X-ray intensity of the fluorescent X-rays corresponding to the fluorescent X-rays of the second element totally reflected by the spectroscopic element is measured, and the X related to the second element is measured. Since the correction calculation is performed by subtracting the component of the fluorescent X-rays totally reflected on the basis of the line intensity to obtain the intensity of the fluorescent X-rays by the first element, the total reflection component is sufficiently removed. It is possible to have strong X related to the first element
Since the line strength can be measured without being weakened, the analysis accuracy is improved.

【0048】また、請求項3の発明装置によれば、分光
素子からX線検出器までの光路に、上記分光素子で全反
射された第2元素に関する蛍光X線を吸収する吸収部材
を設けたので、全反射された蛍光X線の位相をずらす従
来の装置よりも、この全反射された蛍光X線の強度を小
さくすることができる。したがって、分析精度が向上す
る。
According to the third aspect of the invention, an absorption member is provided in the optical path from the spectroscopic element to the X-ray detector to absorb the fluorescent X-rays of the second element totally reflected by the spectroscopic element. Therefore, the intensity of the totally reflected fluorescent X-rays can be made smaller than that of the conventional apparatus that shifts the phase of the totally reflected fluorescent X-rays. Therefore, analysis accuracy is improved.

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

【図1】この発明の第1実施例を示す蛍光X線分析装置
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fluorescent X-ray analyzer showing a first embodiment of the present invention.

【図2】分光角度に対するX線強度を示す特性図であ
る。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing X-ray intensity with respect to a spectral angle.

【図3】この発明の第2実施例を示す蛍光X線分析装置
の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a fluorescent X-ray analyzer showing a second embodiment of the present invention.

【図4】波高分析器で分析する波高値とX線強度との関
係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a crest value analyzed by a crest analyzer and an X-ray intensity.

【図5】この発明の第3実施例を示す蛍光X線分析装置
の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fluorescent X-ray analyzer showing a third embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第4実施例を示す要部の概略構成図
である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a main part showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第5実施例の要部を示すX線検出器
の窓材を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a window member of an X-ray detector showing a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第6実施例の要部を示す分光素子お
よび吸収部材の側面図である。
FIG. 8 is a side view of a spectroscopic element and an absorbing member showing a main part of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第7実施例の要部を示す分光素子の
側面図である。
FIG. 9 is a side view of a spectroscopic element showing a main part of a seventh embodiment of the present invention.

【図10】従来の蛍光X線分析装置の一例を示す概略構
成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional X-ray fluorescence analyzer.

【図11】(a)は波高分析器の概略構成図、(b),
(c)は波高分析器の機能を示す特性図である。
FIG. 11A is a schematic configuration diagram of a wave height analyzer, and FIG.
(C) is a characteristic diagram showing the function of the wave height analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管(放射線源)、2…試料、2a…シリコン基
板、2b…薄膜、4B…分光素子、6B…X線検出器、
81,82,83…吸収部材、B1…一次X線(放射
線)、B2…蛍光X線、B3…分光素子から出射された
蛍光X線。
1 ... X-ray tube (radiation source), 2 ... Sample, 2a ... Silicon substrate, 2b ... Thin film, 4B ... Spectroscopic element, 6B ... X-ray detector,
81, 82, 83 ... Absorption member, B1 ... Primary X-ray (radiation), B2 ... Fluorescent X-ray, B3 ... Fluorescent X-ray emitted from the spectroscopic element.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン基板の上に、膜厚が 3,000Å以
下で、かつ、ボロンを含有する薄膜を持つ試料に一次X
線を照射し、この試料からの蛍光X線を分光素子に入射
させ、この分光素子で回折されたB−Kα線の強度を測
定することで、試料の分析を行う蛍光X線分析方法にお
いて、 上記分光素子で全反射されたSi−Lα線による測定誤
差を減少させることにより上記B−Kα線のX線強度を
求めることを特徴とする蛍光X線分析方法。
1. A primary X sample is formed on a silicon substrate having a film thickness of 3,000Å or less and a thin film containing boron.
In the fluorescent X-ray analysis method for analyzing the sample, the sample is analyzed by irradiating the sample with the X-ray, making the fluorescent X-ray from the sample incident on the spectroscopic element, and measuring the intensity of the B-Kα ray diffracted by the spectroscopic element. A fluorescent X-ray analysis method, wherein the X-ray intensity of the B-Kα ray is obtained by reducing a measurement error due to the Si-Lα ray totally reflected by the spectroscopic element.
【請求項2】 第1および第2の元素を含有する試料に
放射線を照射し、この試料からの蛍光X線を分光素子に
入射させて、第1の元素に関する蛍光X線を回折させ、
上記分光素子から出射された蛍光X線をX線検出器で検
出して試料の分析を行う蛍光X線分析方法において、 上記分光素子で全反射された第2の元素の蛍光X線に対
応する蛍光X線のX線強度を測定し、このX線強度に基
づいて、上記全反射された蛍光X線の成分を減算するこ
とで補正演算を行って、上記第1の元素による蛍光X線
の強度を求めることを特徴とする蛍光X線分析方法。
2. A sample containing the first and second elements is irradiated with radiation, and fluorescent X-rays from this sample are made incident on a spectroscopic element to diffract fluorescent X-rays relating to the first element,
A fluorescent X-ray analysis method for detecting a fluorescent X-ray emitted from the spectroscopic element with an X-ray detector to analyze a sample, which corresponds to the fluorescent X-ray of the second element totally reflected by the spectroscopic element. A correction calculation is performed by measuring the X-ray intensity of the fluorescent X-ray and subtracting the component of the totally reflected fluorescent X-ray based on the X-ray intensity to obtain the fluorescent X-ray of the first element. A fluorescent X-ray analysis method, characterized by obtaining intensity.
【請求項3】 第1および第2の元素を含有する試料に
放射線を照射する放射線源と、上記試料からの第1元素
に関する蛍光X線を回折する分光素子と、この分光素子
からの蛍光X線を検出するX線検出器とを備え、上記試
料の分析を行う蛍光X線分析装置において、 上記分光素子からX線検出器までの光路に、上記分光素
子で全反射された第2の元素に関する蛍光X線を吸収す
るとともに、第1の元素に関する蛍光X線の透過性が良
い吸収部材を設けたことを特徴とする蛍光X線分析装
置。
3. A radiation source that irradiates a sample containing the first and second elements with radiation, a spectroscopic element that diffracts fluorescent X-rays related to the first element from the sample, and a fluorescent X from the spectroscopic element. An X-ray detector for detecting X-rays, which comprises an X-ray fluorescence analyzer for analyzing the sample, wherein a second element totally reflected by the spectroscopic element is provided in an optical path from the spectroscopic element to the X-ray detector. An X-ray fluorescence analyzer, which is provided with an absorbing member that absorbs the fluorescent X-rays regarding the first element and that has a high transparency to the fluorescent X-rays regarding the first element.
JP34112092A 1991-12-04 1992-11-27 X-ray fluorescence analysis method and apparatus Expired - Lifetime JP2589638B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-348751 1991-12-04
JP34875191 1991-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05240809A true JPH05240809A (en) 1993-09-21
JP2589638B2 JP2589638B2 (en) 1997-03-12

Family

ID=18399123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34112092A Expired - Lifetime JP2589638B2 (en) 1991-12-04 1992-11-27 X-ray fluorescence analysis method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2589638B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917139A1 (en) * 1988-05-27 1989-11-30 Hitachi Ltd METHOD FOR PRODUCING AN IMAGE RECEIVING EAR AND A DISK SEGMENT USED IN IT
JP2002357571A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Rigaku Industrial Co Wavelength dispersion type fluorescent x-ray analysis apparatus
KR20030055841A (en) * 2001-12-27 2003-07-04 삼성전자주식회사 Method for measuring thickness of a BPSG film and measuring density of impurity in the BPSG film
KR100453658B1 (en) * 1998-01-08 2004-12-17 삼성전자주식회사 Method for analyzing thickness of bpsg membrane using xps and recording medium for storing program for bpsg membrane thickness analysis
JP2008309807A (en) * 2001-12-20 2008-12-25 Panalytical Bv Method of determining background corrected count of radiation quantum in x-ray energy spectrum

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3949850B2 (en) * 1999-08-06 2007-07-25 理学電機工業株式会社 X-ray fluorescence analyzer

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917139A1 (en) * 1988-05-27 1989-11-30 Hitachi Ltd METHOD FOR PRODUCING AN IMAGE RECEIVING EAR AND A DISK SEGMENT USED IN IT
KR100453658B1 (en) * 1998-01-08 2004-12-17 삼성전자주식회사 Method for analyzing thickness of bpsg membrane using xps and recording medium for storing program for bpsg membrane thickness analysis
JP2002357571A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Rigaku Industrial Co Wavelength dispersion type fluorescent x-ray analysis apparatus
JP2008309807A (en) * 2001-12-20 2008-12-25 Panalytical Bv Method of determining background corrected count of radiation quantum in x-ray energy spectrum
KR20030055841A (en) * 2001-12-27 2003-07-04 삼성전자주식회사 Method for measuring thickness of a BPSG film and measuring density of impurity in the BPSG film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2589638B2 (en) 1997-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7130376B2 (en) X-ray reflectometry of thin film layers with enhanced accuracy
US6907108B2 (en) Dual-wavelength x-ray monochromator
Campbell et al. Omega Dante soft x-ray power diagnostic component calibration at the National Synchrotron Light Source
US11549895B2 (en) System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis
JP2954819B2 (en) Calibration method for total reflection X-ray fluorescence analyzer
De Bokx et al. Grazing-emission X-ray fluorescence spectrometry; principles and applications
US8774359B1 (en) Gate stack metrology
US8011830B2 (en) Method and system for calibrating an X-ray photoelectron spectroscopy measurement
JP2589638B2 (en) X-ray fluorescence analysis method and apparatus
TWI329736B (en) X-ray scattering with a polychromatic source
Suzuki Surface extended x-ray-absorption fine-structure spectroscopy measurement using the evanescent-wave effect of fluorescent x rays
JP2001124711A (en) Fluorescence x-ray analysis method and evaluation method of sample structure
US7424092B2 (en) Fluorescent X-ray spectroscopic apparatus
JP3034420B2 (en) Background correction method for X-ray fluorescence analysis
JP2706601B2 (en) X-ray fluorescence analysis method and apparatus
van Sprang et al. Determination of light elements using x‐ray spectrometry. Part II—Boron in glass
Petrik et al. Characterization of ZnO structures by optical and X-ray methods
JP3217871B2 (en) X-ray analyzer and total reflection X-ray fluorescence analyzer
JP2961881B2 (en) X-ray diffraction method for measuring film thickness
JPH0735708A (en) Fluorescent x-ray analysis method
JPS63106547A (en) Multiple energy x-ray measuring apparatus
JPH0682400A (en) Total reflection x-ray fluorescence analyser
JP2000241593A (en) Multilayer film spectral element for analyzing fluorescent x rays of carbon
Bunker Bandwidth and divergence
JPH06186015A (en) Analyzing method utilizing compton scattering beam, its device and monochrome apparatus for compton scattering beam

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205

Year of fee payment: 12

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205

Year of fee payment: 12

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

Year of fee payment: 13

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205

Year of fee payment: 13

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

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

Year of fee payment: 13

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205

Year of fee payment: 14

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

Year of fee payment: 15

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205

Year of fee payment: 16

EXPY Cancellation because of completion of term