JPH07318518A - 全反射蛍光ｘ線分析方法及びその装置 - Google Patents
全反射蛍光ｘ線分析方法及びその装置Info
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- JPH07318518A JPH07318518A JP11487594A JP11487594A JPH07318518A JP H07318518 A JPH07318518 A JP H07318518A JP 11487594 A JP11487594 A JP 11487594A JP 11487594 A JP11487594 A JP 11487594A JP H07318518 A JPH07318518 A JP H07318518A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全反射蛍光Ｘ線分析法を用いて局所分析を可
能にする全反射蛍光Ｘ線分析方法及びその装置を提供す
る。 【構成】 Ｘ線を垂直スリット３及び水平スリット４で
入射方向に直交する方向で所定の空間分解能の幅に規制
して全反射する低角度で試料１０に入射させると，試料
１０表面は細長い線状の長方形で照射される。この入射
Ｘ線１１による試料１０の照射位置及び照射方向を移動
機構７及び回転機構６で所定ピッチで変化させ，そのと
きの試料１０表面から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器８
でそれぞれ検出して試料１０表面の元素分布の線積分値
を複数の位置及び方向から求め，更に，コンピュータト
モグラフィの手法により試料１０表面上の元素の二次元
分布が演算処理により求める。
能にする全反射蛍光Ｘ線分析方法及びその装置を提供す
る。 【構成】 Ｘ線を垂直スリット３及び水平スリット４で
入射方向に直交する方向で所定の空間分解能の幅に規制
して全反射する低角度で試料１０に入射させると，試料
１０表面は細長い線状の長方形で照射される。この入射
Ｘ線１１による試料１０の照射位置及び照射方向を移動
機構７及び回転機構６で所定ピッチで変化させ，そのと
きの試料１０表面から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器８
でそれぞれ検出して試料１０表面の元素分布の線積分値
を複数の位置及び方向から求め，更に，コンピュータト
モグラフィの手法により試料１０表面上の元素の二次元
分布が演算処理により求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，試料表面の微量不純物
の面内分布の非破壊評価等に用いられる全反射蛍光Ｘ線
分析方法及びその装置に関する。
の面内分布の非破壊評価等に用いられる全反射蛍光Ｘ線
分析方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学的に平滑な試料表面に小さい入射角
度でＸ線を入射させると，Ｘ線は試料表面で全反射され
る。このときＸ線で照射された試料表面から放出される
蛍光Ｘ線（二次Ｘ線）を検出すると，試料表面の微量元
素の面内分布を測定することができる。上記のように入
射Ｘ線を試料表面で全反射するような角度で入射させる
と，散乱Ｘ線が少ないために上記蛍光Ｘ線を高いＳ／Ｎ
比で検出することができる。上記全反射蛍光Ｘ線分析を
行う従来構成を図５に示す。図５に示すように，従来例
に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置３０は，Ｘ線源３８から
のＸ線を第１の水平スリット３１，第２の水平スリット
３２を通して充分に平行化された入射Ｘ線３６として試
料３３に小さな入射角度θで入射させると，入射Ｘ線３
６は反射角度θで全反射される。上記入射Ｘ線３６で照
射された試料３３からは，試料３３の構成元素に固有の
波長（エネルギー）を有する蛍光Ｘ線が放出されるの
で，これをＸ線検出器３４で検出する。Ｘ線検出器３４
は検出した蛍光Ｘ線の放出量をそのエネルギーに応じた
電圧パルスに変換して出力するので，これを処理回路３
５で，ある時間内のパルス数をパルス波高毎にカウント
することにより，蛍光Ｘ線のエネルギー毎の発生量が計
測できる。この計測結果から，試料３３上の微量元素の
定量分析ができる。
度でＸ線を入射させると，Ｘ線は試料表面で全反射され
る。このときＸ線で照射された試料表面から放出される
蛍光Ｘ線（二次Ｘ線）を検出すると，試料表面の微量元
素の面内分布を測定することができる。上記のように入
射Ｘ線を試料表面で全反射するような角度で入射させる
と，散乱Ｘ線が少ないために上記蛍光Ｘ線を高いＳ／Ｎ
比で検出することができる。上記全反射蛍光Ｘ線分析を
行う従来構成を図５に示す。図５に示すように，従来例
に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置３０は，Ｘ線源３８から
のＸ線を第１の水平スリット３１，第２の水平スリット
３２を通して充分に平行化された入射Ｘ線３６として試
料３３に小さな入射角度θで入射させると，入射Ｘ線３
６は反射角度θで全反射される。上記入射Ｘ線３６で照
射された試料３３からは，試料３３の構成元素に固有の
波長（エネルギー）を有する蛍光Ｘ線が放出されるの
で，これをＸ線検出器３４で検出する。Ｘ線検出器３４
は検出した蛍光Ｘ線の放出量をそのエネルギーに応じた
電圧パルスに変換して出力するので，これを処理回路３
５で，ある時間内のパルス数をパルス波高毎にカウント
することにより，蛍光Ｘ線のエネルギー毎の発生量が計
測できる。この計測結果から，試料３３上の微量元素の
定量分析ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の全反射蛍光Ｘ線分析方法では，上記したようにＸ線
を試料に対して全反射状態となる小さな入射角度θで入
射させるため，試料上のＸ線照射領域は大きなものとな
り，試料上の広い範囲の平均的な計測結果しか得られ
ず，局所分析は不可能であった。入射Ｘ線の幅を小さく
して照射領域を狭めるべくスリット幅Ｗを小さくして
も，照射領域はＷ／ｓｉｎθとなり，入射角度θが０．
１度に設定された場合でも，照射領域はスリット幅の５
７０倍となってしまう。そこで，図６に示すように，複
数のＸ線検出器３４ａ，３４ｂ…を照射方向に配列して
試料３３表面の元素分布を測定する全反射蛍光Ｘ線分析
装置が提案されている（特開平３−２８２２４３号）。
しかし，この装置を用いてもＸ線検出器３４ａ，３４ｂ
…の物理的サイズの制限から１mm以下の分解能を有する
局所分析は不可能である。そこで，本発明が目的とする
ところは，全反射蛍光Ｘ線分析法を用いて局所分析を可
能にする全反射蛍光Ｘ線分析方法及びその装置を提供す
ることにある。
来の全反射蛍光Ｘ線分析方法では，上記したようにＸ線
を試料に対して全反射状態となる小さな入射角度θで入
射させるため，試料上のＸ線照射領域は大きなものとな
り，試料上の広い範囲の平均的な計測結果しか得られ
ず，局所分析は不可能であった。入射Ｘ線の幅を小さく
して照射領域を狭めるべくスリット幅Ｗを小さくして
も，照射領域はＷ／ｓｉｎθとなり，入射角度θが０．
１度に設定された場合でも，照射領域はスリット幅の５
７０倍となってしまう。そこで，図６に示すように，複
数のＸ線検出器３４ａ，３４ｂ…を照射方向に配列して
試料３３表面の元素分布を測定する全反射蛍光Ｘ線分析
装置が提案されている（特開平３−２８２２４３号）。
しかし，この装置を用いてもＸ線検出器３４ａ，３４ｂ
…の物理的サイズの制限から１mm以下の分解能を有する
局所分析は不可能である。そこで，本発明が目的とする
ところは，全反射蛍光Ｘ線分析法を用いて局所分析を可
能にする全反射蛍光Ｘ線分析方法及びその装置を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する方法は，平面状の試料に対して低入
射角度からＸ線を照射して該Ｘ線を全反射させたとき
に，上記試料表面の元素から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検
出器で検出し，該検出出力から試料表面の元素分析を行
う全反射蛍光Ｘ線分析方法において，上記Ｘ線を入射方
向に直交する面内で所定幅に規制して上記試料に入射さ
せ，上記試料を上記入射Ｘ線に対して所定方向に相対的
に平行移動させると共に回転させ，そのときの上記蛍光
Ｘ線を検出し，該検出出力をコンピュータトモグラフィ
演算処理することを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分析方法
である。又，上記目的を達成するために本発明が採用す
る装置としての手段は，平面状の試料に対して低入射角
度からＸ線を照射して該Ｘ線を全反射させたときに，上
記試料表面の元素から発生した蛍光Ｘ線をＸ線検出器で
検出し，該検出出力から試料表面の元素分析を行う全反
射蛍光Ｘ線分析装置において，上記Ｘ線を入射方向に直
交する面内で所定幅に規制して上記試料に入射させるＸ
線照射幅規制手段と，上記試料を上記入射Ｘ線に対して
相対的に上記入射Ｘ線の上記幅方向に所定ピッチ毎に移
動させる平行移動手段と，上記入射Ｘ線に対して上記試
料を相対的に回転させる回転移動手段と，上記平行移動
手段及び回転移動手段により試料と入射Ｘ線との相対位
置及び方向を変化させたそれぞれの状態での上記Ｘ線検
出器の出力をコンピュータトモグラフィ演算処理する演
算処理手段とを具備してなることを特徴とする全反射蛍
光Ｘ線分析装置として構成される。
に本発明が採用する方法は，平面状の試料に対して低入
射角度からＸ線を照射して該Ｘ線を全反射させたとき
に，上記試料表面の元素から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検
出器で検出し，該検出出力から試料表面の元素分析を行
う全反射蛍光Ｘ線分析方法において，上記Ｘ線を入射方
向に直交する面内で所定幅に規制して上記試料に入射さ
せ，上記試料を上記入射Ｘ線に対して所定方向に相対的
に平行移動させると共に回転させ，そのときの上記蛍光
Ｘ線を検出し，該検出出力をコンピュータトモグラフィ
演算処理することを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分析方法
である。又，上記目的を達成するために本発明が採用す
る装置としての手段は，平面状の試料に対して低入射角
度からＸ線を照射して該Ｘ線を全反射させたときに，上
記試料表面の元素から発生した蛍光Ｘ線をＸ線検出器で
検出し，該検出出力から試料表面の元素分析を行う全反
射蛍光Ｘ線分析装置において，上記Ｘ線を入射方向に直
交する面内で所定幅に規制して上記試料に入射させるＸ
線照射幅規制手段と，上記試料を上記入射Ｘ線に対して
相対的に上記入射Ｘ線の上記幅方向に所定ピッチ毎に移
動させる平行移動手段と，上記入射Ｘ線に対して上記試
料を相対的に回転させる回転移動手段と，上記平行移動
手段及び回転移動手段により試料と入射Ｘ線との相対位
置及び方向を変化させたそれぞれの状態での上記Ｘ線検
出器の出力をコンピュータトモグラフィ演算処理する演
算処理手段とを具備してなることを特徴とする全反射蛍
光Ｘ線分析装置として構成される。
【０００５】
【作用】Ｘ線を入射方向に直交する方向で所定幅に規制
した入射Ｘ線を全反射する低角度で試料に入射させる
と，試料表面は細長い長方形のＸ線照射領域で照射され
る。上記入射Ｘ線の入射方向に直交する所定幅を所要の
空間分解能に設定し，この入射Ｘ線による試料表面のＸ
線照射領域を平行移動及び回転させ，平行移動及び回転
の都度，試料表面から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器で
検出する。この各状態での検出出力からＸ線照射領域の
積分値を複数の位置及び方向から求め，コンピュータト
モグラフィ演算処理することにより試料表面上の元素の
二次元分布が演算処理により求められる。請求項１がこ
れに該当する。上記分析方法を実現するための全反射蛍
光Ｘ線分析装置は，平行移動手段と回転移動手段とによ
り，試料と入射Ｘ線との相対位置及び方向を変化させ，
その都度，Ｘ線照射幅規制手段により所定幅に規制され
た入射Ｘ線で照射された試料表面から発生する蛍光Ｘ線
を検出する。即ち，試料表面は入射Ｘ線の照射幅で位置
及び方向に分割された単位毎の蛍光Ｘ線が検出されるこ
とになる。この分割単位毎の蛍光Ｘ線から得られる試料
表面の元素検出の各出力を演算処理手段に入力してコン
ピュータトモグラフィ演算処理することにより，所要元
素の試料表面での分布を求めることができる。請求項２
がこれに対応する。
した入射Ｘ線を全反射する低角度で試料に入射させる
と，試料表面は細長い長方形のＸ線照射領域で照射され
る。上記入射Ｘ線の入射方向に直交する所定幅を所要の
空間分解能に設定し，この入射Ｘ線による試料表面のＸ
線照射領域を平行移動及び回転させ，平行移動及び回転
の都度，試料表面から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器で
検出する。この各状態での検出出力からＸ線照射領域の
積分値を複数の位置及び方向から求め，コンピュータト
モグラフィ演算処理することにより試料表面上の元素の
二次元分布が演算処理により求められる。請求項１がこ
れに該当する。上記分析方法を実現するための全反射蛍
光Ｘ線分析装置は，平行移動手段と回転移動手段とによ
り，試料と入射Ｘ線との相対位置及び方向を変化させ，
その都度，Ｘ線照射幅規制手段により所定幅に規制され
た入射Ｘ線で照射された試料表面から発生する蛍光Ｘ線
を検出する。即ち，試料表面は入射Ｘ線の照射幅で位置
及び方向に分割された単位毎の蛍光Ｘ線が検出されるこ
とになる。この分割単位毎の蛍光Ｘ線から得られる試料
表面の元素検出の各出力を演算処理手段に入力してコン
ピュータトモグラフィ演算処理することにより，所要元
素の試料表面での分布を求めることができる。請求項２
がこれに対応する。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の第１実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置の
構成を示す模式図，図２は試料へのＸ線入射位置及び方
向の変化を示す平面図，図３は本発明の第２実施例に係
る全反射蛍光Ｘ線分析装置の構成を示す模式図，図４は
シリコンウェハ上の微量重金属の測定例を示すグラフで
ある。図１において，第１実施例に係る全反射蛍光Ｘ線
分析装置１は，モリブデンをターゲットとした回転対陰
極型のＸ線源２と，該Ｘ線源２から出射されたＸ線の入
射方向に直交する面内の水平方向の幅を規制する垂直ス
リット（Ｘ線照射幅規制手段）３と，Ｘ線の入射方向に
直交する面内の垂直方向の幅を規制する水平スリット
（Ｘ線照射幅規制手段）４と，回転機構（回転移動手
段）６及び移動機構（平行移動手段）７を備えた試料台
５と，該試料台５の上方に配置されてＸ線で照射された
試料１０の表面から発生する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検
出器８と，該Ｘ線検出器８で検出された信号をマルチチ
ャンネルアナライザ等の処理回路によりパルス波高分析
する分析処理器９と，該分析処理器９の検出データをコ
ンピュータトモグラフィ演算する演算処理器（演算処理
手段）１２とを具備して構成されている。上記構成にお
いて，Ｘ線源２から出射されたＸ線は垂直スリット３及
び水平スリット４により所定幅の入射Ｘ線１１として，
試料台５上に載置された平面状の試料１０の表面で全反
射されるような小さな入射角度θで入射される。本実施
例では試料１０としてシリコンウェハが載置されてお
り，この場合の入射角度θは０．１度以下で，入射Ｘ線
１１は反射角度θで全反射される。このような低角度で
Ｘ線を入射した場合，試料１０面上のＸ線照射領域１４
は細長い線状の長方形となる。このＸ線照射領域１４の
試料１０表面に分布する元素から蛍光Ｘ線が発生するの
で，これをＸ線検出器８で検出する。この検出出力を分
析処理器９に入力してパルス波高分析し，蛍光Ｘ線のエ
ネルギー毎にカウントすると，図４に示すような試料１
０の表面に含まれる元素の定量分析がなされる。
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の第１実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置の
構成を示す模式図，図２は試料へのＸ線入射位置及び方
向の変化を示す平面図，図３は本発明の第２実施例に係
る全反射蛍光Ｘ線分析装置の構成を示す模式図，図４は
シリコンウェハ上の微量重金属の測定例を示すグラフで
ある。図１において，第１実施例に係る全反射蛍光Ｘ線
分析装置１は，モリブデンをターゲットとした回転対陰
極型のＸ線源２と，該Ｘ線源２から出射されたＸ線の入
射方向に直交する面内の水平方向の幅を規制する垂直ス
リット（Ｘ線照射幅規制手段）３と，Ｘ線の入射方向に
直交する面内の垂直方向の幅を規制する水平スリット
（Ｘ線照射幅規制手段）４と，回転機構（回転移動手
段）６及び移動機構（平行移動手段）７を備えた試料台
５と，該試料台５の上方に配置されてＸ線で照射された
試料１０の表面から発生する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検
出器８と，該Ｘ線検出器８で検出された信号をマルチチ
ャンネルアナライザ等の処理回路によりパルス波高分析
する分析処理器９と，該分析処理器９の検出データをコ
ンピュータトモグラフィ演算する演算処理器（演算処理
手段）１２とを具備して構成されている。上記構成にお
いて，Ｘ線源２から出射されたＸ線は垂直スリット３及
び水平スリット４により所定幅の入射Ｘ線１１として，
試料台５上に載置された平面状の試料１０の表面で全反
射されるような小さな入射角度θで入射される。本実施
例では試料１０としてシリコンウェハが載置されてお
り，この場合の入射角度θは０．１度以下で，入射Ｘ線
１１は反射角度θで全反射される。このような低角度で
Ｘ線を入射した場合，試料１０面上のＸ線照射領域１４
は細長い線状の長方形となる。このＸ線照射領域１４の
試料１０表面に分布する元素から蛍光Ｘ線が発生するの
で，これをＸ線検出器８で検出する。この検出出力を分
析処理器９に入力してパルス波高分析し，蛍光Ｘ線のエ
ネルギー毎にカウントすると，図４に示すような試料１
０の表面に含まれる元素の定量分析がなされる。
【０００７】上記Ｘ線照射領域１４は，その幅は上記垂
直スリット３で決定されるので，これを所要の空間分解
能が得られる幅（１mm以下）に設定し，長手方向は上記
水平スリット４で決定されるので，これを試料１０の表
面直径を充分にカバーできる長さに設定すると，入射Ｘ
線１１が全反射する条件では縦横比率が約１：５００の
ほぼ線状の形状となる。このような線状のＸ線照射領域
１４における上記測定を，試料台５を回転機構６により
所定角度毎に回動させ，その所定角度毎に移動機構７に
より所定幅で平行移動させて，試料１０上のＸ線照射領
域１４の角度及び位置を変化させ，その都度，試料１０
表面の元素分布を測定する。即ち，図２（ａ）に示すよ
うに，試料１０の回転角度ψ＝０°でＸ線照射領域１４
を所定幅Δｔづつ移動させて上記測定を繰り返し，更
に，図２（ｂ）に示すように，所定角度毎に回動させて
試料１０表面のＸ線照射領域１４の角度ψを変化させて
上記測定を繰り返す。以上の測定の結果，例えば，試料
１０表面上の鉄（Ｆｅ）の分布状態が知りたい場合に
は，図４に示したような各測定データから演算処理器１
２により，鉄の蛍光Ｘ線のカウント数を上記入射方向ψ
及び入射位置ｔ毎の線積分値Ｐ（ψ，ｔ）として求め，
これから鉄の試料１０表面上の二次元分布を演算する。
この演算処理は，周知のコンピュータトモグラフィ演算
によってなされる。尚，上記コンピュータトモグラフィ
（Computerized Tomography ：ＣＴ）とは，Ｘ線断層診
断等として広く応用されている演算手法で，二次元分布
をもつ物理量Ｉ（ｘ，ｙ）を求めるために，ｘ軸とある
角度ψをなし，原点から距離ｔにある線上の線積分値を
下式（１）を用いて種々の角度ψ，距離ｔに対して求
め，これから上記二次元分布をもつ物理量Ｉ（ｘ，ｙ）
を演算するものである。 Ｐ（ψ，ｔ）＝∫Ｉ（ｓ cosψ−ｔ sinψ，ｓ sinψ＋ｔ cosψ）ｄｓ …（１）
直スリット３で決定されるので，これを所要の空間分解
能が得られる幅（１mm以下）に設定し，長手方向は上記
水平スリット４で決定されるので，これを試料１０の表
面直径を充分にカバーできる長さに設定すると，入射Ｘ
線１１が全反射する条件では縦横比率が約１：５００の
ほぼ線状の形状となる。このような線状のＸ線照射領域
１４における上記測定を，試料台５を回転機構６により
所定角度毎に回動させ，その所定角度毎に移動機構７に
より所定幅で平行移動させて，試料１０上のＸ線照射領
域１４の角度及び位置を変化させ，その都度，試料１０
表面の元素分布を測定する。即ち，図２（ａ）に示すよ
うに，試料１０の回転角度ψ＝０°でＸ線照射領域１４
を所定幅Δｔづつ移動させて上記測定を繰り返し，更
に，図２（ｂ）に示すように，所定角度毎に回動させて
試料１０表面のＸ線照射領域１４の角度ψを変化させて
上記測定を繰り返す。以上の測定の結果，例えば，試料
１０表面上の鉄（Ｆｅ）の分布状態が知りたい場合に
は，図４に示したような各測定データから演算処理器１
２により，鉄の蛍光Ｘ線のカウント数を上記入射方向ψ
及び入射位置ｔ毎の線積分値Ｐ（ψ，ｔ）として求め，
これから鉄の試料１０表面上の二次元分布を演算する。
この演算処理は，周知のコンピュータトモグラフィ演算
によってなされる。尚，上記コンピュータトモグラフィ
（Computerized Tomography ：ＣＴ）とは，Ｘ線断層診
断等として広く応用されている演算手法で，二次元分布
をもつ物理量Ｉ（ｘ，ｙ）を求めるために，ｘ軸とある
角度ψをなし，原点から距離ｔにある線上の線積分値を
下式（１）を用いて種々の角度ψ，距離ｔに対して求
め，これから上記二次元分布をもつ物理量Ｉ（ｘ，ｙ）
を演算するものである。 Ｐ（ψ，ｔ）＝∫Ｉ（ｓ cosψ−ｔ sinψ，ｓ sinψ＋ｔ cosψ）ｄｓ …（１）
【０００８】上記構成を用いた全反射蛍光Ｘ線分析方法
により，１mm以下の空間分解能を有する局所分析が可能
で，上記例での試料１０表面上の鉄の分布Ｆｅ（ｘ，
ｙ）を得ることができる。図３は本発明の第２実施例構
成の要部を平面的に示すもので，図１に示した構成にお
ける垂直スリット３及びＸ線検出器８の構成を異にして
いる。即ち，図３において，垂直スリット１３には３か
所にＸ線の入射方向に直交する面内の水平方向の照射幅
を規制するスリット１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられ
ており，各スリット位置に対応して３つのＸ線検出器８
ａ，８ｂ，８ｃが配置されている。他の構成は図１に示
した構成と同様に構成することができる。上記構成で
は，Ｘ線源２から出射されたＸ線は垂直スリット１３に
設けられた各スリット１３ａ，１３ｂ，１３ｃから水平
方向幅が規制された入射Ｘ線として試料１０に低角度で
入射される。尚，図示は省略しているが，垂直方向の幅
は図１の構成と同様に水平スリット４により規制され
る。従って，入射Ｘ線が試料１０で全反射する照射領域
は，図３に示すように３か所の細長い線状の長方形の照
射領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃとなる。この各照射領域
１４ａ，１４ｂ，１４ｃの上方にそれぞれ配置された各
Ｘ線検出器８ａ，８ｂ，８ｃにより，各照射領域の試料
１０表面から発生する蛍光Ｘ線が検出される。尚，図示
は省略しているが，隣接するＸ線照射領域間の混信を防
止するため，各Ｘ線検出器８ａ，８ｂ，８ｃの間に遮蔽
板が設けられる。上記構成による試料１０表面元素の面
内分布を求める測定時間は，上記第１実施例構成の１／
３となる。上記垂直スリット１３のスリットの数及びＸ
線検出器８の数を増せば，測定時間は更に短縮できる
が，垂直スリット１３及びＸ線検出器８の物理的サイズ
から制限を受ける。以上説明した各実施例では，試料１
０を回転及び平行移動させる構成を示したが，Ｘ線源
２，垂直スリット３（１３），水平スリット４を移動さ
せても同様に測定できる。又，Ｘ線の照射幅の規制をス
リットによらず，収束ミラー等を用いて所定幅に収束さ
せることもできる。更に，Ｘ線源としてシンクロトロン
放射光を利用すると，高輝度Ｘ線を出射させることがで
き，短時間に高精度の測定が可能になる。
により，１mm以下の空間分解能を有する局所分析が可能
で，上記例での試料１０表面上の鉄の分布Ｆｅ（ｘ，
ｙ）を得ることができる。図３は本発明の第２実施例構
成の要部を平面的に示すもので，図１に示した構成にお
ける垂直スリット３及びＸ線検出器８の構成を異にして
いる。即ち，図３において，垂直スリット１３には３か
所にＸ線の入射方向に直交する面内の水平方向の照射幅
を規制するスリット１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられ
ており，各スリット位置に対応して３つのＸ線検出器８
ａ，８ｂ，８ｃが配置されている。他の構成は図１に示
した構成と同様に構成することができる。上記構成で
は，Ｘ線源２から出射されたＸ線は垂直スリット１３に
設けられた各スリット１３ａ，１３ｂ，１３ｃから水平
方向幅が規制された入射Ｘ線として試料１０に低角度で
入射される。尚，図示は省略しているが，垂直方向の幅
は図１の構成と同様に水平スリット４により規制され
る。従って，入射Ｘ線が試料１０で全反射する照射領域
は，図３に示すように３か所の細長い線状の長方形の照
射領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃとなる。この各照射領域
１４ａ，１４ｂ，１４ｃの上方にそれぞれ配置された各
Ｘ線検出器８ａ，８ｂ，８ｃにより，各照射領域の試料
１０表面から発生する蛍光Ｘ線が検出される。尚，図示
は省略しているが，隣接するＸ線照射領域間の混信を防
止するため，各Ｘ線検出器８ａ，８ｂ，８ｃの間に遮蔽
板が設けられる。上記構成による試料１０表面元素の面
内分布を求める測定時間は，上記第１実施例構成の１／
３となる。上記垂直スリット１３のスリットの数及びＸ
線検出器８の数を増せば，測定時間は更に短縮できる
が，垂直スリット１３及びＸ線検出器８の物理的サイズ
から制限を受ける。以上説明した各実施例では，試料１
０を回転及び平行移動させる構成を示したが，Ｘ線源
２，垂直スリット３（１３），水平スリット４を移動さ
せても同様に測定できる。又，Ｘ線の照射幅の規制をス
リットによらず，収束ミラー等を用いて所定幅に収束さ
せることもできる。更に，Ｘ線源としてシンクロトロン
放射光を利用すると，高輝度Ｘ線を出射させることがで
き，短時間に高精度の測定が可能になる。
【０００９】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，試料
を照射するＸ線を入射方向に直交する方向で所定の空間
分解能の幅に規制して全反射する低角度で入射させる
と，試料表面は細長い線状の長方形で照射される。この
入射Ｘ線による試料の照射位置及び照射方向を所定ピッ
チで変化させ，そのときの試料表面から発生する蛍光Ｘ
線をそれぞれ検出して試料表面の元素分布の線積分値を
複数の位置及び方向から求め，コンピュータトモグラフ
ィの手法により試料表面上の元素の二次元分布が演算処
理により求められる。（請求項１） 上記分析方法を実現するための全反射蛍光Ｘ線分析装置
は，平行移動手段と回転移動手段とにより，試料と入射
Ｘ線との相対位置及び方向を移動させ，その都度，Ｘ線
照射幅規制手段により所定幅に規制された入射Ｘ線に照
射された試料表面から発生する蛍光Ｘ線を検出する。即
ち，試料表面はＸ線の照射幅で位置及び方向に分割され
た単位毎の蛍光Ｘ線が検出されることになる。この分割
単位毎の蛍光Ｘ線から得られる試料表面の元素検出の各
出力を演算処理手段に入力してコンピュータトモグラフ
ィ演算処理することにより，所要元素の試料表面での分
布を求めることができる。（請求項２） 従って，試料への入射Ｘ線の照射幅を所定の空間分解能
に設定することにより，局所分析を可能にした全反射蛍
光Ｘ線分析が実現される。
を照射するＸ線を入射方向に直交する方向で所定の空間
分解能の幅に規制して全反射する低角度で入射させる
と，試料表面は細長い線状の長方形で照射される。この
入射Ｘ線による試料の照射位置及び照射方向を所定ピッ
チで変化させ，そのときの試料表面から発生する蛍光Ｘ
線をそれぞれ検出して試料表面の元素分布の線積分値を
複数の位置及び方向から求め，コンピュータトモグラフ
ィの手法により試料表面上の元素の二次元分布が演算処
理により求められる。（請求項１） 上記分析方法を実現するための全反射蛍光Ｘ線分析装置
は，平行移動手段と回転移動手段とにより，試料と入射
Ｘ線との相対位置及び方向を移動させ，その都度，Ｘ線
照射幅規制手段により所定幅に規制された入射Ｘ線に照
射された試料表面から発生する蛍光Ｘ線を検出する。即
ち，試料表面はＸ線の照射幅で位置及び方向に分割され
た単位毎の蛍光Ｘ線が検出されることになる。この分割
単位毎の蛍光Ｘ線から得られる試料表面の元素検出の各
出力を演算処理手段に入力してコンピュータトモグラフ
ィ演算処理することにより，所要元素の試料表面での分
布を求めることができる。（請求項２） 従って，試料への入射Ｘ線の照射幅を所定の空間分解能
に設定することにより，局所分析を可能にした全反射蛍
光Ｘ線分析が実現される。
【図１】 本発明の第１実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分
析装置の構成を示す模式図。
析装置の構成を示す模式図。
【図２】 試料へのＸ線入射位置及び方向の変化を示す
平面図。
平面図。
【図３】 本発明の第２実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分
析装置の要部構成を示す模式図。
析装置の要部構成を示す模式図。
【図４】 シリコンウェハ上の微量重金属の測定例を示
すグラフ。
すグラフ。
【図５】 従来例に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置の構成
を示す模式図。
を示す模式図。
【図６】 従来例に係るＸ線検出器の構成を示す模式
図。
図。
１，１５…全反射蛍光Ｘ線分析装置 ２…Ｘ線源 ３，１３…垂直スリット（Ｘ線照射幅規制手段） ４…水平スリット（Ｘ線照射幅規制手段） ６…回転機構（回転移動手段） ７…移動機構（平行移動手段） ８，８ａ，８ｂ，８ｃ…Ｘ線検出器 ９…分析処理器 １０…試料 １１…入射Ｘ線 １２…演算処理器（演算処理手段） １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…Ｘ線照射領域
Claims (2)
- 【請求項１】 平面状の試料に対して低入射角度からＸ
線を照射して該Ｘ線を全反射させたときに，上記試料表
面の元素から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器で検出し，
該検出出力から試料表面の元素分析を行う全反射蛍光Ｘ
線分析方法において，上記Ｘ線を入射方向に直交する面
内で所定幅に規制して上記試料に入射させ，上記試料を
上記入射Ｘ線に対して所定方向に相対的に平行移動させ
ると共に回転させ，そのときの上記蛍光Ｘ線を検出し，
該検出出力をコンピュータトモグラフィ演算処理するこ
とを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分析方法。 - 【請求項２】 平面状の試料に対して低入射角度からＸ
線を照射して該Ｘ線を全反射させたときに，上記試料表
面の元素から発生した蛍光Ｘ線をＸ線検出器で検出し，
該検出出力から試料表面の元素分析を行う全反射蛍光Ｘ
線分析装置において，上記Ｘ線を入射方向に直交する面
内で所定幅に規制して上記試料に入射させるＸ線照射幅
規制手段と，上記試料を上記入射Ｘ線に対して相対的に
上記入射Ｘ線の上記幅方向に所定ピッチ毎に移動させる
平行移動手段と，上記入射Ｘ線に対して上記試料を相対
的に回転させる回転移動手段と，上記平行移動手段及び
回転移動手段により試料と入射Ｘ線との相対位置及び方
向を変化させたそれぞれの状態での上記Ｘ線検出器の出
力をコンピュータトモグラフィ演算処理する演算処理手
段とを具備してなることを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分
析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11487594A JPH07318518A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 全反射蛍光ｘ線分析方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11487594A JPH07318518A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 全反射蛍光ｘ線分析方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318518A true JPH07318518A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14648877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11487594A Pending JPH07318518A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 全反射蛍光ｘ線分析方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07318518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013224923A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Rigaku Corp | Ｘ線複合装置 |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11487594A patent/JPH07318518A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013224923A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Rigaku Corp | Ｘ線複合装置 |
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