JPH05341051A - Ｘ線エネルギーモニタ - Google Patents
Ｘ線エネルギーモニタInfo
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- JPH05341051A JPH05341051A JP4153659A JP15365992A JPH05341051A JP H05341051 A JPH05341051 A JP H05341051A JP 4153659 A JP4153659 A JP 4153659A JP 15365992 A JP15365992 A JP 15365992A JP H05341051 A JPH05341051 A JP H05341051A
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- energy monitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 あらゆるＸ線源から発せられるＸ線を正確に
測定する小型のＸ線エネルギーモニタを提供する。 【構成】 １枚の半導体基板１１上に形成される複数の
Ｘ線検出素子１２，１３と、これらのＸ線検出素子１
２，１３上に成膜される絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５
と、この絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５上の各Ｘ線検出素
子１２，１３に対応する部分に成膜され、各Ｘ線検出素
子１２，１３ごとに異なるＸ線透過波長域を有するフィ
ルター膜１６，１７と、各Ｘ線検出素子１２，１３から
の出力に基づいてＸ線量を検出する測定手段１８とを備
える。
測定する小型のＸ線エネルギーモニタを提供する。 【構成】 １枚の半導体基板１１上に形成される複数の
Ｘ線検出素子１２，１３と、これらのＸ線検出素子１
２，１３上に成膜される絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５
と、この絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５上の各Ｘ線検出素
子１２，１３に対応する部分に成膜され、各Ｘ線検出素
子１２，１３ごとに異なるＸ線透過波長域を有するフィ
ルター膜１６，１７と、各Ｘ線検出素子１２，１３から
の出力に基づいてＸ線量を検出する測定手段１８とを備
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線量を測定するＸ線エ
ネルギーモニタに関する。
ネルギーモニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｘ線リソグラフィ、Ｘ線顕微鏡、
Ｘ線分析器などに用いられる小型シンクロトロン放射光
やレーザープラズマＸ線源など、研究室で使用するＸ線
源の開発が行われている。このようなＸ線源の開発およ
び利用にはＸ線源の特性、すなわち波長に対するＸ線の
強度をモニタする必要がある。従来から、特殊な分光器
を用いてＸ線を分光し、検出器で強度検出を行う装置が
Ｘ線エネルギーモニタ用として用いられているが、大型
すぎて研究室で手軽に使用することができない。
Ｘ線分析器などに用いられる小型シンクロトロン放射光
やレーザープラズマＸ線源など、研究室で使用するＸ線
源の開発が行われている。このようなＸ線源の開発およ
び利用にはＸ線源の特性、すなわち波長に対するＸ線の
強度をモニタする必要がある。従来から、特殊な分光器
を用いてＸ線を分光し、検出器で強度検出を行う装置が
Ｘ線エネルギーモニタ用として用いられているが、大型
すぎて研究室で手軽に使用することができない。
【０００３】この問題を解決するために、図１４に示す
ようなＸ線エネルギーモニタが提案されている（例え
ば、特開平３−７３８８３号公報参照）。このモニタ
は、ある元素から成る厚さｄ１のＸ線フィルター１と、
別の元素から成る厚さｄ２のＸ線フィルター２を２個の
同じフォトダイオード３，４の前方に設置し、両フォト
ダイオード３，４の出力の差を計測器５で計測するよう
にしたものである。一般に、各元素は吸収端の近傍のエ
ネルギー領域では透過率が著しく低い。もし、ある光子
エネルギー帯域内に吸収端が存在する元素でＸ線フィル
ター１を形成すると、そのＸ線透過率の光子エネルギー
依存性は図１５（ａ）に示すようになる。一方、同じ光
子エネルギー帯域内に吸収端が存在しない元素でＸ線フ
ィルター２を形成すると、そのＸ線透過率の光子エネル
ギー依存性は図１５（ｂ）に示すようになる。これら２
種類のＸ線フィルター１，２の厚さｄ１，ｄ２を調整す
れば、図１５（ｃ）に示すように、２種類のＸ線フィル
ター１，２の透過率の差がＸ線フィルター１の吸収端近
傍で大きくなるようにすることができる。つまり、この
ようなＸ線エネルギーモニタによりある光子エネルギー
帯域に強度スペクトルが限定されるＸ線を測定すれば、
Ｘ線フィルター１の吸収端近傍の光子エネルギーのＸ線
強度を測定できる。
ようなＸ線エネルギーモニタが提案されている（例え
ば、特開平３−７３８８３号公報参照）。このモニタ
は、ある元素から成る厚さｄ１のＸ線フィルター１と、
別の元素から成る厚さｄ２のＸ線フィルター２を２個の
同じフォトダイオード３，４の前方に設置し、両フォト
ダイオード３，４の出力の差を計測器５で計測するよう
にしたものである。一般に、各元素は吸収端の近傍のエ
ネルギー領域では透過率が著しく低い。もし、ある光子
エネルギー帯域内に吸収端が存在する元素でＸ線フィル
ター１を形成すると、そのＸ線透過率の光子エネルギー
依存性は図１５（ａ）に示すようになる。一方、同じ光
子エネルギー帯域内に吸収端が存在しない元素でＸ線フ
ィルター２を形成すると、そのＸ線透過率の光子エネル
ギー依存性は図１５（ｂ）に示すようになる。これら２
種類のＸ線フィルター１，２の厚さｄ１，ｄ２を調整す
れば、図１５（ｃ）に示すように、２種類のＸ線フィル
ター１，２の透過率の差がＸ線フィルター１の吸収端近
傍で大きくなるようにすることができる。つまり、この
ようなＸ線エネルギーモニタによりある光子エネルギー
帯域に強度スペクトルが限定されるＸ線を測定すれば、
Ｘ線フィルター１の吸収端近傍の光子エネルギーのＸ線
強度を測定できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＸ線エネルギーモニタでは、検出部がフィルターおよ
びフォトダイオードから成る独立した２個の機器から構
成されており、一般の研究室で手軽に使用できるほど小
型化できないという問題がある。特に、レーザープラズ
マＸ線源などのように発生するＸ線が角度分布特性を有
する場合は、同じ角度で発射されたＸ線を２個の機器で
同時に受光することができないので測定誤差が大きくな
り、そのような光源のＸ線測定には不向きである。
たＸ線エネルギーモニタでは、検出部がフィルターおよ
びフォトダイオードから成る独立した２個の機器から構
成されており、一般の研究室で手軽に使用できるほど小
型化できないという問題がある。特に、レーザープラズ
マＸ線源などのように発生するＸ線が角度分布特性を有
する場合は、同じ角度で発射されたＸ線を２個の機器で
同時に受光することができないので測定誤差が大きくな
り、そのような光源のＸ線測定には不向きである。
【０００５】本発明の目的は、あらゆるＸ線源から発せ
られるＸ線を正確に測定する小型のＸ線エネルギーモニ
タを提供することにある。
られるＸ線を正確に測定する小型のＸ線エネルギーモニ
タを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の実施例の構成を示
す図１に対応づけて請求項１の発明を説明すると、１枚
の半導体基板１１上に形成される複数のＸ線検出素子１
２，１３と、これらのＸ線検出素子１２，１３上に成膜
される絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５と、この絶縁用Ｘ線
透過膜１４，１５上の各Ｘ線検出素子１２，１３に対応
する部分に成膜され、各Ｘ線検出素子１２，１３ごとに
異なるＸ線透過波長域を有するフィルター膜１６，１７
と、各Ｘ線検出素子１２，１３からの出力に基づいてＸ
線量を検出する測定手段１８とを備え、これにより、上
記目的を達成する。また、第２の実施例の構成を示す図
８に対応づけて請求項２の発明を説明すると、１枚の半
導体基板３１上に形成される複数のＸ線検出素子３２〜
３４と、半導体基板３１の前方に配置され、各Ｘ線検出
素子３２〜３４ごとに異なるＸ線透過波長域を有するフ
ィルター３６〜３８と、各Ｘ線検出素子３２〜３４から
の出力に基づいてＸ線量を検出する測定手段４０とを備
え、これにより、上記目的を達成する。
す図１に対応づけて請求項１の発明を説明すると、１枚
の半導体基板１１上に形成される複数のＸ線検出素子１
２，１３と、これらのＸ線検出素子１２，１３上に成膜
される絶縁用Ｘ線透過膜１４，１５と、この絶縁用Ｘ線
透過膜１４，１５上の各Ｘ線検出素子１２，１３に対応
する部分に成膜され、各Ｘ線検出素子１２，１３ごとに
異なるＸ線透過波長域を有するフィルター膜１６，１７
と、各Ｘ線検出素子１２，１３からの出力に基づいてＸ
線量を検出する測定手段１８とを備え、これにより、上
記目的を達成する。また、第２の実施例の構成を示す図
８に対応づけて請求項２の発明を説明すると、１枚の半
導体基板３１上に形成される複数のＸ線検出素子３２〜
３４と、半導体基板３１の前方に配置され、各Ｘ線検出
素子３２〜３４ごとに異なるＸ線透過波長域を有するフ
ィルター３６〜３８と、各Ｘ線検出素子３２〜３４から
の出力に基づいてＸ線量を検出する測定手段４０とを備
え、これにより、上記目的を達成する。
【０００７】
【作用】請求項１のＸ線エネルギーモニタでは、異なる
Ｘ線透過波長域を有するフィルター膜１６，１７を透過
したＸ線をそれぞれ別個のＸ線検出素子１２，１３で検
出し、それらのＸ線検出素子１２，１３の出力に基づい
てＸ線量を検出する。これらのＸ線検出素子は１枚の小
さな半導体基板１１上に形成されており、これによって
小型のＸ線エネルギーモニタを構成できる。また請求項
２のＸ線エネルギーモニタでは、異なるＸ線透過波長域
を有するフィルター３６〜３８を透過したＸ線をそれぞ
れ別個のＸ線検出素子３２〜３４で検出し、それらのＸ
線検出素子３２〜３４の出力に基づいてＸ線量を検出す
る。これらのＸ線検出素子３２〜３４は１枚の小さな半
導体基板上に形成されており、これによって小型のＸ線
エネルギーモニタを構成できる。
Ｘ線透過波長域を有するフィルター膜１６，１７を透過
したＸ線をそれぞれ別個のＸ線検出素子１２，１３で検
出し、それらのＸ線検出素子１２，１３の出力に基づい
てＸ線量を検出する。これらのＸ線検出素子は１枚の小
さな半導体基板１１上に形成されており、これによって
小型のＸ線エネルギーモニタを構成できる。また請求項
２のＸ線エネルギーモニタでは、異なるＸ線透過波長域
を有するフィルター３６〜３８を透過したＸ線をそれぞ
れ別個のＸ線検出素子３２〜３４で検出し、それらのＸ
線検出素子３２〜３４の出力に基づいてＸ線量を検出す
る。これらのＸ線検出素子３２〜３４は１枚の小さな半
導体基板上に形成されており、これによって小型のＸ線
エネルギーモニタを構成できる。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
【０００９】
−第１の実施例− 図１は第１の実施例の構成を示す断面図である。例えば
縦５×横５ｍｍのシリコンウエハ１１上にそれぞれ独立
した２個のフォトダイオード１２，１３を形成し、それ
らのフォトダイオード１２，１３上に絶縁用Ｘ線透過膜
として窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4膜１４，１５を０．１μｍの厚
さで成膜する。さらに、一方のフォトダイオード１２の
Ｓｉ3Ｎ4膜１４上にＸ線フィルター膜としてＡｌ膜１６
を０．１μｍの厚さで重ねて成膜し、他方のフォトダイ
オード１３のＳｉ3Ｎ4膜１５上にＸ線フィルター膜とし
てＣｒ膜１７を０．１μｍの厚さで重ねて成膜する。な
お、２個のフォトダイオード１２，１３の出力は計測器
１８で計測する。
縦５×横５ｍｍのシリコンウエハ１１上にそれぞれ独立
した２個のフォトダイオード１２，１３を形成し、それ
らのフォトダイオード１２，１３上に絶縁用Ｘ線透過膜
として窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4膜１４，１５を０．１μｍの厚
さで成膜する。さらに、一方のフォトダイオード１２の
Ｓｉ3Ｎ4膜１４上にＸ線フィルター膜としてＡｌ膜１６
を０．１μｍの厚さで重ねて成膜し、他方のフォトダイ
オード１３のＳｉ3Ｎ4膜１５上にＸ線フィルター膜とし
てＣｒ膜１７を０．１μｍの厚さで重ねて成膜する。な
お、２個のフォトダイオード１２，１３の出力は計測器
１８で計測する。
【００１０】図２はＳｉ3Ｎ4膜１４とＡｌ膜１６とから
成る積層膜の軟Ｘ線領域の透過率を示し、図３はＳｉ3
Ｎ4膜１５とＣｒ膜１７とから成る積層膜の軟Ｘ線領域
の透過率を示す。これらの図から明らかなように、Ａｌ
の吸収端波長１７１オングストローム以上の軟Ｘ線領域
で２つのＸ線フィルターの透過率が異なり、２０オング
ストロームから１７１オングストロームまでの波長域の
透過率がほぼ等しい。そこで、２０オングストロームか
ら１７１オングストロームまでの波長域の透過率が等し
く、且つＸ線源から２０オングストローム以下のＸ線が
発生していないことが確認されれば、２つのフォトダイ
オード１２，１３の出力の差を計測することによって波
長１７１オングストローム以上のＸ線量を測定すること
ができる。
成る積層膜の軟Ｘ線領域の透過率を示し、図３はＳｉ3
Ｎ4膜１５とＣｒ膜１７とから成る積層膜の軟Ｘ線領域
の透過率を示す。これらの図から明らかなように、Ａｌ
の吸収端波長１７１オングストローム以上の軟Ｘ線領域
で２つのＸ線フィルターの透過率が異なり、２０オング
ストロームから１７１オングストロームまでの波長域の
透過率がほぼ等しい。そこで、２０オングストロームか
ら１７１オングストロームまでの波長域の透過率が等し
く、且つＸ線源から２０オングストローム以下のＸ線が
発生していないことが確認されれば、２つのフォトダイ
オード１２，１３の出力の差を計測することによって波
長１７１オングストローム以上のＸ線量を測定すること
ができる。
【００１１】以上のように構成されたＸ線エネルギーモ
ニタ１０を用いて、図４に示すようにレーザープラズマ
Ｘ線源２０から発射されたＸ線を測定する例を説明す
る。このレーザープラズマＸ線源２０は、波長２４８０
オングストロームのエキシマレーザー２１をレンズ２２
によりタングステンターゲット２３上に集光し、図５に
示す波長分布のレーザープラズマＸ線を発生させる。図
５から明らかなように、このレーザープラズマＸ線源２
０は他の分光装置によって波長２０オングスロトーム以
下の波長のＸ線を発生しないことが確認されている。Ｘ
線エネルギーモニタ１０では、このレーザープラズマＸ
線源２０から発生する波長１７０オングストローム以上
のＸ線を測定する。Ｓｉ3Ｎ4膜１４およびＡｌ膜１６の
積層膜を有するフォトダイオード１２の出力Ｉ１を図６
（ａ）に示し、Ｓｉ3Ｎ4膜１５およびＣｒ膜１７の積層
膜を有するフォトダイオード１３の出力Ｉ２を図６
（ｂ）に示す。さらに両者の差（Ｉ１−Ｉ２）を図７に
示す。この差（Ｉ１−Ｉ２）が、レーザープラズマＸ線
源２０から発せられる波長１７０オングストローム以上
のＸ線量に相当する。
ニタ１０を用いて、図４に示すようにレーザープラズマ
Ｘ線源２０から発射されたＸ線を測定する例を説明す
る。このレーザープラズマＸ線源２０は、波長２４８０
オングストロームのエキシマレーザー２１をレンズ２２
によりタングステンターゲット２３上に集光し、図５に
示す波長分布のレーザープラズマＸ線を発生させる。図
５から明らかなように、このレーザープラズマＸ線源２
０は他の分光装置によって波長２０オングスロトーム以
下の波長のＸ線を発生しないことが確認されている。Ｘ
線エネルギーモニタ１０では、このレーザープラズマＸ
線源２０から発生する波長１７０オングストローム以上
のＸ線を測定する。Ｓｉ3Ｎ4膜１４およびＡｌ膜１６の
積層膜を有するフォトダイオード１２の出力Ｉ１を図６
（ａ）に示し、Ｓｉ3Ｎ4膜１５およびＣｒ膜１７の積層
膜を有するフォトダイオード１３の出力Ｉ２を図６
（ｂ）に示す。さらに両者の差（Ｉ１−Ｉ２）を図７に
示す。この差（Ｉ１−Ｉ２）が、レーザープラズマＸ線
源２０から発せられる波長１７０オングストローム以上
のＸ線量に相当する。
【００１２】このように、１枚の小さなシリコンウエハ
１１上にフォトダイオード１２，１３を形成し、それら
のフォトダイオード１２，１３上に絶縁用Ｘ線透過膜と
してＳｉ3Ｎ4膜１４，１５を成膜し、さらにそれらのＳ
ｉ3Ｎ4膜１４，１５上の各フォトダイドード１２，１３
に対応する部分に、異なるＸ線透過波長域を有するＸ線
フィルター膜としてフォトダイオード１２，１３ごとに
Ａｌ膜１６とＣｒ膜１７をそれぞれ成膜する。Ｘ線検出
部をこのように構成したことによって、Ｘ線エネルギー
モニタを小型化することができ、レーザープラズマＸ線
源などのように発生するＸ線が角度分布特性を有する場
合でも正確にＸ線を測定することができる。
１１上にフォトダイオード１２，１３を形成し、それら
のフォトダイオード１２，１３上に絶縁用Ｘ線透過膜と
してＳｉ3Ｎ4膜１４，１５を成膜し、さらにそれらのＳ
ｉ3Ｎ4膜１４，１５上の各フォトダイドード１２，１３
に対応する部分に、異なるＸ線透過波長域を有するＸ線
フィルター膜としてフォトダイオード１２，１３ごとに
Ａｌ膜１６とＣｒ膜１７をそれぞれ成膜する。Ｘ線検出
部をこのように構成したことによって、Ｘ線エネルギー
モニタを小型化することができ、レーザープラズマＸ線
源などのように発生するＸ線が角度分布特性を有する場
合でも正確にＸ線を測定することができる。
【００１３】−第２の実施例− 図８は第２の実施例の概要を示す断面図、図９（ａ）は
その詳細な断面図、図９（ｂ）はその正面図である。こ
の第２の実施例では、例えば縦１０×横１０ｍｍのシリ
コンウエハ３１上にそれぞれ独立した３個のフォトダイ
オード３２〜３４を形成する。さらに、それらのフォト
ダイオード３２〜３４の前方に次の様なＸ線フィルター
を配置する。このＸ線フィルターは、厚さ０．１μｍの
Ｘ線透過膜である窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4膜３５上の各フォト
ダイオード３２，３３，３４と対向する部分に、それぞ
れ厚さ０．５５μｍのＴａ膜３６、厚さ０．２μｍのＡ
ｌ膜と厚さ２μｍのＬｉＦ膜の積層膜３７、および厚さ
０．８μｍのＶ膜３８を形成する。また、斜方向から入
射したＸ線が隣のフォトダイオードに入射して測定精度
を低下させないように、図９に示すように各フォトダイ
オード３２，３３，３４ごとに防護壁３９を設ける。な
お、３個のフォトダイオード３２〜３４の出力は計測器
４０で計測する。
その詳細な断面図、図９（ｂ）はその正面図である。こ
の第２の実施例では、例えば縦１０×横１０ｍｍのシリ
コンウエハ３１上にそれぞれ独立した３個のフォトダイ
オード３２〜３４を形成する。さらに、それらのフォト
ダイオード３２〜３４の前方に次の様なＸ線フィルター
を配置する。このＸ線フィルターは、厚さ０．１μｍの
Ｘ線透過膜である窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4膜３５上の各フォト
ダイオード３２，３３，３４と対向する部分に、それぞ
れ厚さ０．５５μｍのＴａ膜３６、厚さ０．２μｍのＡ
ｌ膜と厚さ２μｍのＬｉＦ膜の積層膜３７、および厚さ
０．８μｍのＶ膜３８を形成する。また、斜方向から入
射したＸ線が隣のフォトダイオードに入射して測定精度
を低下させないように、図９に示すように各フォトダイ
オード３２，３３，３４ごとに防護壁３９を設ける。な
お、３個のフォトダイオード３２〜３４の出力は計測器
４０で計測する。
【００１４】図１０は、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＴａ膜３６と
から成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示す。
波長７オングストロームに吸収端が存在する。また図１
１は、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜
３７とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を
示す。この場合は、波長１７オングストロームに吸収端
が存在する。さらに図１２は、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＶ膜３
８とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示
す。波長２３オングストロームに吸収端が存在する。
から成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示す。
波長７オングストロームに吸収端が存在する。また図１
１は、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜
３７とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を
示す。この場合は、波長１７オングストロームに吸収端
が存在する。さらに図１２は、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＶ膜３
８とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示
す。波長２３オングストロームに吸収端が存在する。
【００１５】以上のように構成されたＸ線エネルギーモ
ニタ３０を用いて、図１３に示すようにレーザープラズ
マＸ線源２０から発射されたＸ線を測定する例を説明す
る。このレーザープラズマＸ線源２０は第１の実施例に
用いたＸ線源と同様であり、各機器に同一の符号を付し
て説明を省略する。レーザープラズマＸ線源２０から発
生するＸ線の波長分布が他の分光装置により７オングス
トローム以下の波長域にないことが確かめられていると
すると、フォトダイオード３２からの出力を測定するこ
とによって、図１０のＡ部の波長７オングストローム近
傍の軟Ｘ線量を測定することができる。
ニタ３０を用いて、図１３に示すようにレーザープラズ
マＸ線源２０から発射されたＸ線を測定する例を説明す
る。このレーザープラズマＸ線源２０は第１の実施例に
用いたＸ線源と同様であり、各機器に同一の符号を付し
て説明を省略する。レーザープラズマＸ線源２０から発
生するＸ線の波長分布が他の分光装置により７オングス
トローム以下の波長域にないことが確かめられていると
すると、フォトダイオード３２からの出力を測定するこ
とによって、図１０のＡ部の波長７オングストローム近
傍の軟Ｘ線量を測定することができる。
【００１６】また、フォトダイオード３３と３２との出
力の差分を測定することによって、図１１のＢ部とＣ部
の波長２０オングストローム近傍の軟Ｘ線量を測定する
ことができる。これは、図１０に示すようにＳｉ3Ｎ4膜
３５とＴａ膜３６とから成るＸ線フィルターが波長１７
オングストローム以上のＸ線を透過しないので、フォト
ダイオード３２と３３の差分はＳｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜
およびＬｉＦ膜の積層膜３７とから成るＸ線フィルター
を透過した図１１のＢ部とＣ部のＸ線量に相当するから
である。
力の差分を測定することによって、図１１のＢ部とＣ部
の波長２０オングストローム近傍の軟Ｘ線量を測定する
ことができる。これは、図１０に示すようにＳｉ3Ｎ4膜
３５とＴａ膜３６とから成るＸ線フィルターが波長１７
オングストローム以上のＸ線を透過しないので、フォト
ダイオード３２と３３の差分はＳｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜
およびＬｉＦ膜の積層膜３７とから成るＸ線フィルター
を透過した図１１のＢ部とＣ部のＸ線量に相当するから
である。
【００１７】さらに、フォトダイオード３３と３４の出
力の差分を測定することによって、図１１のＢ部の軟Ｘ
線量を測定することができる。これは、図１１，１２か
ら明らかなように、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉ
Ｆ膜の積層膜３７とから成るＸ線フィルターと、Ｓｉ3
Ｎ4膜３５とＶ膜３８とから成るＸ線フィルターがとも
に波長２３オングストローム以上のＸ線を透過する。し
かし、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜
３７とから成るＸ線フィルターは波長１７〜２３オング
ストロームのＢ部に相当するＸ線を透過するのに対し、
Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＶ膜３８とから成るＸ線フィルターは
波長１７〜２３オングストロームのＸ線を透過しない。
従って、フォトダイオード３３と３４の出力の差分は図
１１に示すＢ部の波長１７〜２３オングストロームのＸ
線量に相当する。
力の差分を測定することによって、図１１のＢ部の軟Ｘ
線量を測定することができる。これは、図１１，１２か
ら明らかなように、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉ
Ｆ膜の積層膜３７とから成るＸ線フィルターと、Ｓｉ3
Ｎ4膜３５とＶ膜３８とから成るＸ線フィルターがとも
に波長２３オングストローム以上のＸ線を透過する。し
かし、Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＡｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜
３７とから成るＸ線フィルターは波長１７〜２３オング
ストロームのＢ部に相当するＸ線を透過するのに対し、
Ｓｉ3Ｎ4膜３５とＶ膜３８とから成るＸ線フィルターは
波長１７〜２３オングストロームのＸ線を透過しない。
従って、フォトダイオード３３と３４の出力の差分は図
１１に示すＢ部の波長１７〜２３オングストロームのＸ
線量に相当する。
【００１８】このように、１枚の小さなシリコンウエハ
３１上にフォトダイオード３２〜３４を形成し、それら
のフォトダイオード３２〜３４の前方に、Ｓｉ3Ｎ4膜３
５上の各フォトダイドード３２，３３，３４と対向する
部分に、各フォトダイオード３２，３３，３４ごとに異
なるＸ線透過波長域を有したＴａ膜３６、Ａｌ膜および
ＬｉＦ膜の積層膜３７、Ｖ膜３８をそれぞれ形成したＸ
線フィルターを配置する。Ｘ線検出部をこのように構成
したことによって、Ｘ線エネルギーモニタを小型化する
ことができ、レーザープラズマＸ線源などのように発生
するＸ線が角度分布特性を有する場合でも正確にＸ線を
測定することができる。また、Ｘ線フィルターを交換す
ることにより、いろいろな波長のＸ線を測定できる。
３１上にフォトダイオード３２〜３４を形成し、それら
のフォトダイオード３２〜３４の前方に、Ｓｉ3Ｎ4膜３
５上の各フォトダイドード３２，３３，３４と対向する
部分に、各フォトダイオード３２，３３，３４ごとに異
なるＸ線透過波長域を有したＴａ膜３６、Ａｌ膜および
ＬｉＦ膜の積層膜３７、Ｖ膜３８をそれぞれ形成したＸ
線フィルターを配置する。Ｘ線検出部をこのように構成
したことによって、Ｘ線エネルギーモニタを小型化する
ことができ、レーザープラズマＸ線源などのように発生
するＸ線が角度分布特性を有する場合でも正確にＸ線を
測定することができる。また、Ｘ線フィルターを交換す
ることにより、いろいろな波長のＸ線を測定できる。
【００１９】なお、上述した実施例ではＸ線検出素子と
してフォトダイオードを用いたが、Ｘ線検出器は上記実
施例に限定されず、ボロメータ、２次元ＣＣＤ、写真フ
ィルムなどを用いてもよい。
してフォトダイオードを用いたが、Ｘ線検出器は上記実
施例に限定されず、ボロメータ、２次元ＣＣＤ、写真フ
ィルムなどを用いてもよい。
【００２０】また、シリコンウエハの寸法、フォトダイ
オードの個数、フィルター膜の種類および構成は上述し
た実施例に限定されない。
オードの個数、フィルター膜の種類および構成は上述し
た実施例に限定されない。
【００２１】以上の実施例の構成において、シリコンウ
エハ１１，３１が半導体基板を、フォトダイオード１
２，１３，３２，３３，３４がＸ線検出素子を、窒化珪
素Ｓｉ3Ｎ4膜１４，１５が絶縁用Ｘ線透過膜を、Ａｌ膜
１６およびＣｒ膜１７がフィルター膜を、計測器１８，
４０が測定手段を、膜３５〜３８がフィルターをそれぞ
れ構成する。
エハ１１，３１が半導体基板を、フォトダイオード１
２，１３，３２，３３，３４がＸ線検出素子を、窒化珪
素Ｓｉ3Ｎ4膜１４，１５が絶縁用Ｘ線透過膜を、Ａｌ膜
１６およびＣｒ膜１７がフィルター膜を、計測器１８，
４０が測定手段を、膜３５〜３８がフィルターをそれぞ
れ構成する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、１枚の半導体基板上に複数のＸ線検出素子を形成
し、これらのＸ線検出素子上に絶縁用Ｘ線透過膜を成膜
し、さらにその絶縁用Ｘ線透過膜上の各Ｘ線検出素子に
対応する部分に、各Ｘ線検出素子ごとに異なるＸ線透過
波長域を有するフィルター膜を成膜してＸ線検出部を構
成したので、Ｘ線エネルギーモニタを小型化することが
でき、レーザープラズマＸ線源などのように発生するＸ
線が角度分布特性を有する場合でも正確にＸ線を測定す
ることができる。また請求項２の発明によれば、１枚の
半導体基板上に複数のＸ線検出素子を形成し、その半導
体基板の前方に各Ｘ線検出素子ごとに異なるＸ線透過波
長域を有するフィルターを配置してＸ線検出部を構成し
たので、上記請求項１の発明の効果に加え、Ｘ線フィル
ターを交換することにより、いろいろな波長のＸ線を測
定できる。
れば、１枚の半導体基板上に複数のＸ線検出素子を形成
し、これらのＸ線検出素子上に絶縁用Ｘ線透過膜を成膜
し、さらにその絶縁用Ｘ線透過膜上の各Ｘ線検出素子に
対応する部分に、各Ｘ線検出素子ごとに異なるＸ線透過
波長域を有するフィルター膜を成膜してＸ線検出部を構
成したので、Ｘ線エネルギーモニタを小型化することが
でき、レーザープラズマＸ線源などのように発生するＸ
線が角度分布特性を有する場合でも正確にＸ線を測定す
ることができる。また請求項２の発明によれば、１枚の
半導体基板上に複数のＸ線検出素子を形成し、その半導
体基板の前方に各Ｘ線検出素子ごとに異なるＸ線透過波
長域を有するフィルターを配置してＸ線検出部を構成し
たので、上記請求項１の発明の効果に加え、Ｘ線フィル
ターを交換することにより、いろいろな波長のＸ線を測
定できる。
【図１】第１の実施例の構成を示す断面図。
【図２】Ｓｉ3Ｎ4膜とＡｌ膜とから成る積層膜の軟Ｘ線
領域の透過率を示す図。
領域の透過率を示す図。
【図３】Ｓｉ3Ｎ4膜とＣｒ膜とから成る積層膜の軟Ｘ線
領域の透過率を示す図。
領域の透過率を示す図。
【図４】第１の実施例のＸ線エネルギーモニタによるＸ
線測定例を示す図。
線測定例を示す図。
【図５】レーザープラズマＸ線源から発射されるＸ線の
波長分布を示す図。
波長分布を示す図。
【図６】フォトダイオードの出力波形を示す図。
【図７】フォトダイオードの出力の差分の波形を示す
図。
図。
【図８】第２の実施例の構成を示す断面図。
【図９】第２の実施例の詳細を示す断面図および正面
図。
図。
【図１０】Ｓｉ3Ｎ4膜とＴａ膜とから成るＸ線フィルタ
ーの軟Ｘ線領域の透過率を示す図。
ーの軟Ｘ線領域の透過率を示す図。
【図１１】Ｓｉ3Ｎ4膜とＡｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜
とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示す
図。
とから成るＸ線フィルターの軟Ｘ線領域の透過率を示す
図。
【図１２】Ｓｉ3Ｎ4膜とＶ膜とから成るＸ線フィルター
の軟Ｘ線領域の透過率を示す図。
の軟Ｘ線領域の透過率を示す図。
【図１３】第２の実施例のＸ線エネルギーモニタによる
Ｘ線測定例を示す図。
Ｘ線測定例を示す図。
【図１４】従来のＸ線エネルギーモニタの構成を示す
図。
図。
【図１５】Ｘ線フィルターの透過率の光子エネルギー依
存性を示す図。
存性を示す図。
１０，３０ Ｘ線エネルギーモニタ １１，３１ シリコンウエハ １２，１３，３２，３３，３４ フォトダイオード １４，１５，３５ 窒化珪素Ｓｉ3Ｎ4膜 １６ Ａｌ膜 １７ Ｃｒ膜 １８，４０ 計測器 ２０ レーザープラズマＸ線源 ２１ エキシマレーザー ２２ レンズ ２３ タングステンターゲット ３６ Ｔａ膜 ３７ Ａｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜 ３８ Ｖ膜 ３９ 防護壁
Claims (2)
- 【請求項１】 １枚の半導体基板上に形成される複数の
Ｘ線検出素子と、 これらのＸ線検出素子上に成膜される絶縁用Ｘ線透過膜
と、 この絶縁用Ｘ線透過膜上の前記各Ｘ線検出素子に対応す
る部分に成膜され、前記各Ｘ線検出素子ごとに異なるＸ
線透過波長域を有するフィルター膜と、 前記各Ｘ線検出素子からの出力に基づいてＸ線量を検出
する測定手段とを備えることを特徴とするＸ線エネルギ
ーモニタ。 - 【請求項２】 １枚の半導体基板上に形成される複数の
Ｘ線検出素子と、 前記半導体基板の前方に配置され、前記各Ｘ線検出素子
ごとに異なるＸ線透過波長域を有するフィルターと、 前記各Ｘ線検出素子からの出力に基づいてＸ線量を検出
する測定手段とを備えることを特徴とするＸ線エネルギ
ーモニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153659A JPH05341051A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｘ線エネルギーモニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153659A JPH05341051A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｘ線エネルギーモニタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05341051A true JPH05341051A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15567379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4153659A Pending JPH05341051A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｘ線エネルギーモニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05341051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107833820A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-23 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种新型单通道x射线二极管探测系统 |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP4153659A patent/JPH05341051A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107833820A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-23 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种新型单通道x射线二极管探测系统 |
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