JPH062208U - 蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全反射蛍光Ｘ線分析と同等の S/N比が得ら
れ、かつ、微小部分の分析や、分析箇所を正確に設定す
ることができる蛍光Ｘ線分析装置を提供する。また、試
料の深さ方向の分析も可能にする。 【構成】 照射装置１はＸ線源２からの一次Ｘ線Ｂ１を
モノクロメータ３で単色化し、この単色化した一次Ｘ線
Ｂ１を、試料５０の表面５１に対向する方向から試料５
０に集光させて照射する。一次Ｘ線Ｂ１を受けた試料５
０からの蛍光Ｘ線Ｂ３は、Ｘ線検出器４で検出される。
試料５０とＸ線検出器４との間には、試料５０からの蛍
光Ｘ線Ｂ３を５°以下の取出角βで取り出して、Ｘ線検
出器４に入射させるスリット５を設ける。試料５０から
Ｘ線検出器４までの光路には、高エネルギ成分を除去す
る全反射ミラー６を設ける。スリット５および全反射ミ
ラー６を試料５０を中心に回転させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、試料に一次Ｘ線を照射して、試料から発生する蛍光Ｘ線を分析す る蛍光Ｘ線分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

蛍光Ｘ線分析装置は、試料に一次Ｘ線を照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を 検出して、試料の元素や組成を分析する装置である。この種の蛍光Ｘ線分析装置 の一種として、試料の表面の分析に適した全反射蛍光Ｘ線分析装置がある。（た とえば、特開昭６３−７８０５６号公報参照）。この全反射蛍光Ｘ線分析装置の 一例を図４に示す。

【０００３】 図４において、図示しないＸ線源から出た一次Ｘ線Ｂ１は、スリット５２を介 して、試料５０の表面５１に微小な入射角α (たとえば 0.005°〜0.20°程度) で照射される。入射した一次Ｘ線Ｂ１は、その一部が全反射されて反射Ｘ線Ｂ２ となり、他の一部が試料５０を励起して、試料５０を構成する元素固有の蛍光Ｘ 線Ｂ３を発生させる。蛍光Ｘ線Ｂ３は、試料表面５１に対向して配置したＸ線検 出器６０に入射する。この入射した蛍光Ｘ線Ｂ３は、Ｘ線検出器６０において、 そのＸ線強度が検出された後、Ｘ線検出器６０からの検出信号ａに基づき、多重 波高分析器６１によって目的とするＸ線スペクトルが得られる。

【０００４】 この種の全反射蛍光Ｘ線分析装置は、一次Ｘ線Ｂ１の入射角αが微小であるこ とから、反射Ｘ線Ｂ２および散乱Ｘ線がＸ線検出器６０に入射しにくく、Ｘ線検 出器６０により検出される蛍光Ｘ線Ｂ３の出力レベルに比べてノイズが小さいと いう利点がある。つまり、大きなS/N 比が得られ、そのため、分析精度が良く、 たとえば、微量の不純物でも検出できるという利点がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかし、かかる全反射蛍光Ｘ線分析装置は、前述のように、入射角αが極めて 小さいことから、一次Ｘ線Ｂ１の照射方向のスポット径Ｄが大きくなるのは避け られず、そのため、微小部分の分析が困難である。

【０００６】 また、入射角αが極めて小さいことから、試料５０の表面５１のレベルが設定 レベルに対して若干異なると、スポットＰの照射位置が設定位置から照射方向に 大きく位置ずれする。そのため、目的とする分析箇所に一次Ｘ線Ｂ１を正確に照 射できないので、所定の分析箇所を分析するのが困難となる。

【０００７】 また、このように、分析箇所に正確に一次Ｘ線Ｂ１を照射できないので、試料 ５０がシリコンウエハである場合には、次のような大きな欠点がある。 図５のシリコンウエハは、一般に、その中央部５５よりも周縁近傍部５３のほ うが汚染されており、この周縁近傍部５３に一次Ｘ線Ｂ１を照射する必要がある 。しかし、前述のとおり、一次Ｘ線Ｂ１の照射位置を正確に設定できないので、 図６の拡大図のように、一次Ｘ線Ｂ１がエッジ部５４に照射されることがある。 このように、エッジ部５４に一次Ｘ線Ｂ１が照射されると、エッジ部５４からの 反射Ｘ線Ｂ２や散乱Ｘ線が、Ｘ線検出器６０に入射する。そのため、Ｓ／Ｎ比が 著しく低下する。したがって、シリコンウエハにおける汚染が大きい周縁近傍部 ５３の分析を行うことができない。

【０００８】 したがって、この出願の各請求項の考案に共通する目的は、全反射蛍光Ｘ線分 析と同等の S/N比が得られ、かつ、微小部分の分析や、分析箇所を正確に設定す ることができる蛍光Ｘ線分析装置を提供することである。

【０００９】 ところで、軽元素の成分についての分析を行う場合には、高エネルギの成分が バックグラウンドとなって分析精度を低下させる。また、高エネルギの成分がＸ 線検出器に入射すると、これが邪魔になって低エネルギの成分を数え落す率が高 くなり、つまり、計数効率が低くなり、そのため、やはり、分析精度を低下させ る。 したがって、請求項１に係る考案の他の目的は、高エネルギの成分を除去して 分析精度を更に向上させることである。

【００１０】 また、試料５０によっては、深さ方向の分析が必要になることがある。 したがって、請求項２に係る考案の他の目的は、試料の深さ方向の分析を行う ことである。

【００１１】 ところで、試料５０がシリコンウエハなどの単結晶である場合は、試料５０に 入射した一次Ｘ線Ｂ１のうち、単結晶の格子面に対しブラッグの式を満足する波 長の一次Ｘ線Ｂ１が回折される。そのため、この回折された回折Ｘ線がＸ線検出 器６０に入射するので、分析の精度を著しく低下させる。 したがって、請求項３に係る考案の他の目的は、試料で回折された回折Ｘ線に よる分析精度の低下を防止することである。

【００１２】

【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のこの出願の各請求項に共通の構成および原理を、図 １に基づいて説明する。 図１において、照射装置１はＸ線源２からの一次Ｘ線Ｂ１をモノクロメータ３ で単色化し、この単色化した一次Ｘ線Ｂ１を試料５０の表面５１に対向する方向 から試料５０に照射する。一次Ｘ線Ｂ１を受けた試料５０からの蛍光Ｘ線Ｂ３は 、Ｘ線検出器４で検出される。試料５０からＸ線検出器４までの光路には、試料 ５０からの蛍光Ｘ線Ｂ３を５°以下の取出角βで取り出して、Ｘ線検出器４に入 射させる光学素子５が設けられている。

【００１３】 このように、試料５０の表面５１に対向する方向から一次Ｘ線Ｂ１を照射した 場合、反射Ｘ線Ｂ２や散乱Ｘ線は、取出角βが４５°の付近において最も大きく なり、取出角βが５°以下になると著しく小さくなる。したがって、この考案の ように取出角βを小さくすることで、ノイズが小さくなる。また、単色化した一 次Ｘ線Ｂ１を試料５０に照射するので、他の特性Ｘ線や連続Ｘ線が一次Ｘ線Ｂ１ に含まれておらず、そのため、ノイズが小さくなる。このように、ノイズが小さ くなるので、大きなＳ／Ｎ比が得られ、その結果、従来の全反射蛍光Ｘ線分析に 近い程度まで、分析精度が向上する。

【００１４】 また、取出角βが小さいので、試料５０の深い所からの蛍光Ｘ線は試料５０に 吸収される。そのため、全反射蛍光Ｘ分析と同様に、試料５０の表面層の元素分 析に適している。

【００１５】 また、試料５０の表面５１に対向する方向から一次Ｘ線Ｂ１を試料５０に照射 するので、つまり、入射角αが大きいので、試料５０の表面レベルが設定レベル に対して若干異なっていても、一次Ｘ線Ｂ１の照射位置が大きくずれることがな いから、照射位置を容易かつ正確に設定することができる。したがって、分析箇 所を正確に設定することができる。

【００１６】 また、一次Ｘ線Ｂ１を試料５０に対向する方向から照射しているので、試料５ ０の表面レベルに誤差があっても、集光させた一次Ｘ線Ｂ１のスポット径が設定 値に近い大きさになる。したがって、微小部分の分析が可能になる。

【００１７】 請求項１の考案では、上記共通の構成に加えて、試料からＸ線検出器までの光 路に全反射ミラーを設けて、蛍光Ｘ線のうちの高エネルギの成分を除去している 。 請求項２の考案では、上記共通の構成に加えて、光学素子を試料を中心に回転 させる回転機構を備えている。 請求項３の考案では、上記共通の構成に加えて、照射装置が２種類の入射角度 で一次Ｘ線を試料に照射する。

【００１８】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面にしたがって説明する。 図２は第１実施例を示す。 この実施例では、図２（ａ）に示すように、照射装置１がＸ線管（Ｘ線源）２ と、湾曲結晶のような分光結晶（モノクロメータ）３を備えており、試料５０の 表面５１に対向して配設されている。上記Ｘ線管２は、たとえばモリブデンＭｏ のターゲットを有している。なお、試料５０は、たとえばシリコンウエハで、図 示しない、試料台が水平に回転、走行することで、試料５０の任意の位置に、一 次Ｘ線Ｂ１が照射されるようになっている。

【００１９】 上記試料５０からＸ線検出器４までの光路には、スリット（光学素子）５およ び全反射ミラー６が配設されている。上記スリット５および全反射ミラー６は、 回転機構７に取り付けられており、試料５０の照射位置Ｐを中心に回転機構７に より矢印Ｒ方向に回転される。上記回転機構７の回転により、スリット５は、試 料５０から発生した蛍光Ｘ線Ｂ３を 0.005°〜 0.2°程度の範囲の任意の取出角 βで取り出して、全反射ミラー６からＸ線検出器４に入射させる。上記全反射ミ ラー６は、蛍光Ｘ線Ｂ３のうちの低エネルギの成分Ｂ３１を全反射させるととも に、高エネルギの成分Ｂ３２を吸収ないし散乱させて除去する。

【００２０】 上記Ｘ線検出器４の前方には、フィルタ８が光路に対して、挿入退避自在に設 けられている。このフィルタ８は、たとえばマイラやポリプロピレンなどからな り、試料５０の主成分であるシリコンの固有Ｘ線（蛍光Ｘ線）の成分を除去する ものである。

【００２１】 多重波高分析器６１は、Ｘ線検出器４からの検出信号ａを入力とし、Ｘ線検出 器４に入射した蛍光Ｘ線Ｂ３（Ｂ３１）のうちの目的とするスペクトルを得る。 その他の構成は、上記図１の分析装置と同様であり、同一部分または相当部分に 同一もしくは類似の符号を付して、その詳しい説明を省略する。

【００２２】 つぎに、試料５０の分析方法について説明する。 まず、取出角βをたとえば0.01°（図２（ｃ）の第１の取出角β１）に設定し た状態でＸ線管２から一次Ｘ線Ｂ１を出射し、これを分光結晶３で単色化すると ともに集光させて、たとえば、Ｍｏ−Ｋα線Ｂ１をを試料５０の表面５１に照射 する。つづいて、回転機構７によりスリット５および全反射ミラー６を一体的に 矢印Ｒ方向に回転させて、取出角βをたとえば0.02°（図２（ｃ）の第２の取出 角β２）に設定する。この状態で、再びＸ線管２から一次Ｘ線Ｂ１を出射し、こ れを分光結晶３で単色化するとともに集光させて、Ｍｏ−Ｋα線Ｂ１を試料５０ に照射する。これらの一次Ｘ線Ｂ１は、試料５０の原子を励起し、その元素固有 の蛍光Ｘ線Ｂ３が試料５０から発生する。発生した蛍光Ｘ線Ｂ３の一部は、スリ ット５を通過して、低エネルギの成分Ｂ３１が全反射ミラー６で全反射されてＸ 線検出器４に入射し、多重波高分析器６１で目的とするスペクトルが得られる。

【００２３】 上記構成において、一次Ｘ線Ｂ１の照射により、反射Ｘ線Ｂ２や散乱Ｘ線が試 料５０から出射されるが、この反射Ｘ線Ｂ２などは、取出角が４５°付近で大き く、小さな取出角βの方向には殆ど出射されない。このように、単色化された一 次Ｘ線Ｂ１を試料５０に照射し、かつ、取出角βを小さく設定したので、ノイズ が小さくなって、従来の全反射蛍光Ｘ線分析に近い程度の分析精度が得られる。

【００２４】 また、照射装置１を試料５０の表面５１に対向して配置しているから、一次Ｘ 線Ｂ１が大きな入射角αで入射するので、前述の作用の項で述べたように、目的 とする分析箇所に一次Ｘ線Ｂ１を照射させて、その分析を行うことができる。し たがって、試料５０が図５のシリコンウエハである場合には、シリコンウエハ（ 試料）５０のエッジ部５４に一次Ｘ線Ｂ１が当たらないように、一次Ｘ線Ｂ１を 周縁近傍部５３のみに照射することができるので、シリコンウエハにおける汚染 の大きい周縁近傍部５３を分析することができる。

【００２５】 ところで、試料５０の表面５１に照射された一次Ｘ線Ｂ１は、その一部がトム ソン散乱されて、スリット５へ向う。この一次Ｘ線Ｂ１は、波長が短い高いエネ ルギを有しており、Ｘ線検出器４に入射すると、バックグラウンドとなったり、 あるいは、計数効率を低下させる原因となる。

【００２６】 これに対し、この実施例では、試料５０からＸ線検出器４までの光路に全反射 ミラー６を設けている。この全反射ミラー６は、図２（ｂ）に示すように、入射 角θを所定値θｎに設定することにより、高エネルギ成分であるたとえばＭｏ− Ｋα線を吸収ないし散乱させ、一方、低エネルギ成分であるＡｌ（アルミニウム ）やＮａ（ナトリウム）の蛍光Ｘ線などを全反射する。そのため、図２（ａ）の 高エネルギの成分Ｂ３２が除去されて、分析対象となる低エネルギの成分Ｂ３１ が、Ｘ線検出器４に向う。したがって、低エネルギの成分Ｂ３１を数え落す率が 減少するとともに、軽元素の分析においてバックグラウンドとなる高エネルギの 成分Ｂ３２を除去し得るので、分析精度がより一層向上する。

【００２７】 ところで、試料５０から発生する蛍光Ｘ線Ｂ３には、試料５０の主成分である シリコンの固有Ｘ線（Ｓｉ−Ｋα線）が含まれているが、このＳｉ−Ｋα線もＡ ｌやＮａ（ナトリウム）の微量元素の分析のバックグラウンドになるとともに、 分析対象の固有Ｘ線の計数効率を低下させる原因となる。これに対し、この実施 例では、フィルタ８をＸ線検出器４の前方の光路に挿入自在に設けているから、 妨害となるＳｉ−Ｋα線がフィルタ８により吸収されて、Ｘ線検出器４に入射す るのを制限している。したがって、やはり、分析精度がより一層向上する。

【００２８】 また、前述のように、Ｍｏ−Ｋα線やＳｉ−Ｋα線を除去し得るので、計数効 率が向上して、計数時間の短縮を図ることもできる。

【００２９】 ところで、この実施例では、回転機構７を設けて、蛍光Ｘ線Ｂ３を図２（ｃ） のような第１の取出角β１と第２の取出角β２で取り出している。ここで、蛍光 Ｘ線Ｂ３は試料５０によって吸収されるので、小さな第１の取出角β１で蛍光Ｘ 線Ｂ１を取り出した場合は、破線で示すように、表面５１から若干深く入った部 分から発生した蛍光Ｘ線Ｂ３が吸収される。そのため、より小さな第１の取出角 β１で取り出した蛍光Ｘ線Ｂ３には、試料５０の表面５１により近い部分から発 生した固有Ｘ線の割合が多く含まれており、一方、第２の取出角β１で取り出し た蛍光Ｘ線Ｂ３には、第１の取出角β２の場合よりも深い箇所からの固有Ｘ線も 含まれている。したがって、取出角βを変化させることにより、周知のように、 深さ方向の組成の変化を知ることもできる。

【００３０】 また、取出角βが極めて小さいので、取出角βをたとえば0.01°と0.02°に設 定するなどのように若干変化させればよく、そのため、図２（ａ）のＸ線検出器 ４を回転させる必要がないという利点もある。

【００３１】 一方、一次Ｘ線Ｂ１を単色化しているので、一次Ｘ線Ｂ１の強度が弱くなるの に伴い、蛍光Ｘ線Ｂ３の強度が弱くなるが、一次Ｘ線Ｂ１を集光させて試料５０ に照射することで、一次Ｘ線Ｂ１の強度を大きくしているから、蛍光Ｘ線Ｂ３の 強度が十分大きくなる。

【００３２】 図３は第２実施例を示す。 図３（ａ）において、この実施例では、照射装置１は、第１および第２のＸ線 管２Ａ，２Ｂと、第１および第２のシャッタ９Ａ，９Ｂと、第１および第２の分 光結晶３Ａ，３Ｂとを備えており、第１および第２の一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２を ２種類の入射角度α１，α２で試料５０に入射させる。なお、第１の入射角度α １はたとえば90°に設定され、第２の入射角度α２はたとえば50°程度に設定さ れる。

【００３３】 上記第１および第２のシャッタ９Ａ，９Ｂは、それぞれ、第１および第２のＸ 線管２Ａ，２Ｂから出射される第１および第２の一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２の光路 に交互に挿入されて、両一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２を試料５０に交互に入射させる ものである。上記第２のＸ線管２Ｂから第２の分光結晶３Ｂまでの光路には、吸 収板１０が設けられている。この吸収板１０は、第２のＸ線管２Ｂからの一次Ｘ 線Ｂ１２を吸収することで、試料５０に入射する第１の一次Ｘ線Ｂ１１と第２の 一次Ｘ線Ｂ１２の強度を同等にするためのものである。

【００３４】 この分析装置は、判別手段６２および合成手段６３を備えている。判別手段６ ２は、第１の一次Ｘ線Ｂ１１により発生した蛍光Ｘ線Ｂ３のスペクトルと、第２ の一次Ｘ線Ｂ１２により発生した蛍光Ｘ線Ｂ３のスペクトルとを比較して、後述 するように、両蛍光Ｘ線Ｂ３に回折Ｘ線が含まれているか否かを判別する。合成 手段６３は、判別の結果、回折Ｘ線が含まれている場合には、この回折Ｘ線を減 算した２つの蛍光Ｘ線Ｂ３の強度の和を算出し、回折Ｘ線が含まれていない場合 には、２つの蛍光Ｘ線Ｂ３の強度の和を算出する。 その他の構成は、上記図１の構成と同様であり、同一部分または相当部分に同 一もしくは類似の符号を付して、その詳しい説明を省略する。

【００３５】 上記構成において、シリコンウエハで構成された試料５０は、単結晶であるか ら、図３（ｂ）の二点鎖線で示すような格子面５６を多数有しているので、一次 Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２のうちブラッグの式を満足する波長のＸ線を、格子面５６へ の入射角と同一の回折角で回折させる。この回折Ｘ線Ｂ４は、一次Ｘ線Ｂ１１， Ｂ１２が入射する方向によっては、図３（ａ）の蛍光Ｘ線Ｂ３と同一の方向に反 射されて、Ｘ線検出器４に入射する場合がある。この場合、分析の精度が著しく 低下する。

【００３６】 これに対し、この実施例では、以下のように、回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））の 影響を除去して分析を行うことができる。 まず、第１のシャッタ９Ａを開放して、第１の一次Ｘ線Ｂ１１を大きな第１の 入射角度α１で試料５０に照射し、蛍光Ｘ線Ｂ３の強度をＸ線検出器４および多 重波高分析器６１により測定する。つづいて、第１のシャッタ９Ａを閉じる一方 、第２のシャッタ９Ｂを開放して、第２の一次Ｘ線Ｂ１２を比較的小さな第２の 入射角度α２で試料５０に照射し、同様に蛍光Ｘ線Ｂ３の強度を測定する。

【００３７】 ここで、上記２回の測定において、回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））が蛍光Ｘ線Ｂ ３に含まれていなければ、測定した蛍光Ｘ線Ｂ３のスペクトルは、そのピーク位 置がほぼ一致しているはずである。そこで、上記測定後、判別手段６２は、上記 ２つの蛍光Ｘ線Ｂ３のスペクトルを比較し、スペクトルのピーク位置がほぼ一致 しておれば、蛍光Ｘ線Ｂ３に回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））が含まれていないと判 断する。この場合、合成手段６３が２つの蛍光Ｘ線Ｂ３の強度の和を算出し、こ の強度の和に基づいて所定の元素分析がなされる。

【００３８】 一方、上記判別手段６２が２つの蛍光Ｘ線Ｂ３のスペクトルを比較した結果、 スペクトルのピークに一致していないものがあれば、このピークを回折Ｘ線Ｂ４ （図３（ｂ））であると判断する。この場合、合成手段６３は、上記２つの蛍光 Ｘ線Ｂ３の強度の和から回折Ｘ線Ｂ４の強度を減算して、真の蛍光Ｘ線Ｂ３の強 度を求める。その後、この強度に基づいて所定の元素分析がなされる。

【００３９】 なお、この種の判別手段６２による判別方法や合成手段６３による合成の方法 は、周知であるから、その詳しい説明は省略する。

【００４０】 このように、この実施例によれば、第１および第２の一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２ を２種類の入射角度α１，α２で試料５０に入射させるので、各々の蛍光Ｘ線Ｂ ３のスペクトルを比較することにより、回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））が蛍光Ｘ線 Ｂ３に含まれているか否かを判断することができる。したがって、蛍光Ｘ線Ｂ３ の強度を合成する際に、回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））の強度を除去することがで きるから、分析精度が向上する。

【００４１】 ところで、周知のように、分光結晶３Ａ，３Ｂは、格子面間隔が大きい程回折 される一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２のＸ線の強度が大きくなる一方で、分解能が低下 する。このように、分解能が低いと、一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２に種々の波長のＸ 線が含まれているので、図２（ｂ）の回折Ｘ線が生じ易い。ここで、この実施例 では、上記のように回折Ｘ線Ｂ４（図３（ｂ））の影響を除去することができる から、分解能が低くてもよいので、分光結晶３Ａ，３Ｂの格子面間隔を大きくし て、一次Ｘ線Ｂ１１，Ｂ１２の強度を大きくすることができる。したがって、分 析精度が向上する。

【００４２】 なお、蛍光Ｘ線Ｂ３の強度（信号）を合成することにより、測定時間を、Ｘ線 管が１つの場合と同程度にすることができる。

【００４３】 ところで、上記第２実施例では、Ｘ線管２Ａ、２Ｂおよび分光結晶３Ａ，３Ｂ などを各々２つ設けた。しかし、この考案では、Ｘ線管および分光結晶などを１ つだけ設け、これらをゴニオメータにより回動させて、２種類の入射角度で一次 Ｘ線を試料に入射させてもよい。

【００４４】 また、上記第２実施例では、吸収板１０を設けて、第１および第２の一次Ｘ線 Ｂ１１，Ｂ１２の強度を同等に設定して、２つの蛍光Ｘ線Ｂ３を比較した。しか し、この考案では、吸収板１０を必ずしも設ける必要はなく、蛍光Ｘ線Ｂ３の強 度を演算により補正して同等の強度とすることにより、２つの蛍光Ｘ線Ｂ３を比 較してもよい。

【００４５】 さらに、上記各実施例の分光結晶３Ａ，３Ｂは、平板結晶であってもよく、あ るいは、湾曲結晶であってもよい。また、上記第１および第２実施例を組合せた 分析装置としてもよい。

【００４６】 また、図２（ａ）のＸ線管２から出射された一次Ｘ線Ｂ１を集光する方法とし ては、湾曲型の分光結晶３に代えて、だ円型の全反射ミラーにより一次Ｘ線Ｂ１ を集光させてもよい。また、一次Ｘ線Ｂ１を単色化する方法としては、分光結晶 を用いる代わりに、フィルタを設けてもよい。さらに、上記各実施例では、一次 Ｘ線Ｂ１を試料５０の上方から照射したが、下方から照射した場合も、この考案 に含まれることは、いうまでもない。

【００４７】

【考案の効果】

以上説明したように、各請求項の考案によれば、一次Ｘ線を単色化して大きな 入射角度で試料に照射し、かつ、小さな取出角で蛍光Ｘ線を取り出すので、従来 の全反射蛍光Ｘ線分析に近い高い精度で試料表面の分析を行うことができるとと もに、全反射蛍光Ｘ線分析では行うことができなかった微小部分の分析が可能に なり、かつ、分析箇所も正確かつ容易に設定することができる。

【００４８】 また、請求項１の考案によれば、試料からＸ線検出器までの光路に全反射ミラ ーを設けて、蛍光Ｘ線のうちの高エネルギの成分を除去するので、バックグラウ ンドを除去することができるとともに、低エネルギの成分の数え落し率が低くな るから、軽元素の成分の分析精度が向上する。

【００４９】 一方、請求項２の考案によれば、蛍光Ｘ線を５°以下の取出角で取り出してＸ 線検出器に入射させる光学素子を、試料を中心に回転させるので、試料の深さの 異なる部分から蛍光Ｘ線が出射され、したがって、試料の深さ方向の分析を行う ことができる。

【００５０】 また、請求項３の考案によれば、一次Ｘ線を２種類の入射角度によって試料に 入射させるので、２つの蛍光Ｘ線から回折Ｘ線の有無を判断することができ、し たがって、回折Ｘ線の影響を除去して、分析精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の原理を示す分析装置の概略構成図で
ある。

【図２】（ａ）はこの考案の第１実施例を示す分析装置
の概略構成図、（ｂ）は入射角θに対する全反射率の変
化を示す特性図、（ｃ）は試料の拡大図である。

【図３】（ａ）は第２実施例を示す分析装置の概略構成
図、（ｂ）は試料の模式的な拡大断面図である。

【図４】一般的な全反射蛍光Ｘ線分析装置を示す概略構
成図である。

【図５】シリコンウエハの斜視図である。

【図６】シリコンウエハの周縁近傍部の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１…照射装置、４…Ｘ線検出器、５…光学素子、６…全
反射ミラー、７…回転機構、５０…試料、５１…表面、
Ｂ１，Ｂ１１，Ｂ１２…一次Ｘ線、Ｂ３…蛍光Ｘ線、α
１，α２…入射角度、β…取出角。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次Ｘ線を単色化して試料の表面に対向
   する方向から試料に照射する照射装置と、上記一次Ｘ線
   を受けた試料からの蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   上記試料からの蛍光Ｘ線を５°以下の取出角で取り出し
   て上記Ｘ線検出器に入射させる光学素子と、上記試料か
   らＸ線検出器までの光路に配設されて高エネルギの成分
   を除去する全反射ミラーとを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
2. 【請求項２】 一次Ｘ線を単色化して試料の表面に対向
   する方向から試料に照射する照射装置と、上記一次Ｘ線
   を受けた試料からの蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   上記試料からの蛍光Ｘ線を５°以下の取出角で取り出し
   て上記Ｘ線検出器に入射させる光学素子と、上記光学素
   子を試料を中心に回転させる回転機構とを備えた蛍光Ｘ
   線分析装置。
3. 【請求項３】 一次Ｘ線を単色化して試料の表面に対向
   する方向から２種類の入射角度で試料に照射する照射装
   置と、上記一次Ｘ線を受けた試料からの蛍光Ｘ線を検出
   するＸ線検出器と、上記試料からの蛍光Ｘ線を５°以下
   の取出角で取り出して上記Ｘ線検出器に入射させる光学
   素子とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。