JPH084606Y2 - 全反射蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents
全反射蛍光ｘ線分析装置Info
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- JPH084606Y2 JPH084606Y2 JP4680491U JP4680491U JPH084606Y2 JP H084606 Y2 JPH084606 Y2 JP H084606Y2 JP 4680491 U JP4680491 U JP 4680491U JP 4680491 U JP4680491 U JP 4680491U JP H084606 Y2 JPH084606 Y2 JP H084606Y2
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- Japan
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- ray
- distance
- detector
- fluorescent
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、試料表面に一次Ｘ線
を微小な入射角度で照射して、試料の表面層からの蛍光
Ｘ線を分析する全反射蛍光Ｘ線分析装置に関するもので
ある。
を微小な入射角度で照射して、試料の表面層からの蛍光
Ｘ線を分析する全反射蛍光Ｘ線分析装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、全反射蛍光Ｘ線分析装置は、
たとえば、半導体のウエハに注入されたひ素や、表面層
に付着したステンレス粒子などの不純物を検出する装置
として用いられている（たとえば、特開昭63-78056号公
報参照) 。この種の装置の一例を図４に示す。
たとえば、半導体のウエハに注入されたひ素や、表面層
に付着したステンレス粒子などの不純物を検出する装置
として用いられている（たとえば、特開昭63-78056号公
報参照) 。この種の装置の一例を図４に示す。
【０００３】図４において、Ｘ線源51から出た一次Ｘ線
B1は、平行光学系52により平行光線にされた後、ウエハ
からなる試料Ｗの表面Wsに微小な入射角度α（たとえ
ば、0.05°) 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Ｗを励起して、試料Ｗ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Wsに対向して
配置した蛍光Ｘ線検出器60に入射する。この入射した蛍
光Ｘ線B3は、蛍光Ｘ線検出器60において、そのＸ線強度
が検出された後、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。
B1は、平行光学系52により平行光線にされた後、ウエハ
からなる試料Ｗの表面Wsに微小な入射角度α（たとえ
ば、0.05°) 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Ｗを励起して、試料Ｗ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Wsに対向して
配置した蛍光Ｘ線検出器60に入射する。この入射した蛍
光Ｘ線B3は、蛍光Ｘ線検出器60において、そのＸ線強度
が検出された後、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の入射角度αが微小であることから、反射Ｘ線B2
および散乱Ｘ線が蛍光Ｘ線検出器60に入射しにくく、蛍
光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。
Ｘ線B1の入射角度αが微小であることから、反射Ｘ線B2
および散乱Ｘ線が蛍光Ｘ線検出器60に入射しにくく、蛍
光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】また、一次Ｘ線B1の入射角度αが微小であ
ることから、一次Ｘ線B1の大部分が試料Ｗの表面Ws層に
達するのみで、試料Ｗの内部へは進入しにくい。したが
って、試料Ｗの内部からは蛍光Ｘ線B3が発生しにくいの
で、試料表面Wsの分析精度が良いという利点を有する。
ることから、一次Ｘ線B1の大部分が試料Ｗの表面Ws層に
達するのみで、試料Ｗの内部へは進入しにくい。したが
って、試料Ｗの内部からは蛍光Ｘ線B3が発生しにくいの
で、試料表面Wsの分析精度が良いという利点を有する。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところが、ウエハなど
の試料の表面Wsには、かなり平坦なものでも、図５の拡
大図に示すように、ミクロ的にはうねりがある。そのた
め、一次Ｘ線B1の実際の入射角度αには、予め設定した
入射角度（所定値）に対し誤差が生じる。したがって、
この図に示すように、実際の入射角度αが大きい場合
は、一次Ｘ線B1が試料Ｗの内部に進入して、測定対象で
ない内部の元素からの蛍光Ｘ線や散乱Ｘ線を発生させる
結果、試料表面Wsの正確な分析が不可能になる。
の試料の表面Wsには、かなり平坦なものでも、図５の拡
大図に示すように、ミクロ的にはうねりがある。そのた
め、一次Ｘ線B1の実際の入射角度αには、予め設定した
入射角度（所定値）に対し誤差が生じる。したがって、
この図に示すように、実際の入射角度αが大きい場合
は、一次Ｘ線B1が試料Ｗの内部に進入して、測定対象で
ない内部の元素からの蛍光Ｘ線や散乱Ｘ線を発生させる
結果、試料表面Wsの正確な分析が不可能になる。
【０００７】この考案は上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、試料表面の分析精度を向上させることができ
る全反射蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とす
る。
たもので、試料表面の分析精度を向上させることができ
る全反射蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、試料表面における２つの測定点から基
準高さまでの各々の鉛直方向の距離を検出する距離検出
器と、試料を載置する試料台を傾斜させる駆動装置と、
制御装置とを備えている。上記制御装置は、距離検出器
からの測定信号を受けて、２つの測定点の間の水平距離
に対する鉛直距離の差に基づき駆動装置を制御して、入
射角度を所定値に設定する。
に、この考案は、試料表面における２つの測定点から基
準高さまでの各々の鉛直方向の距離を検出する距離検出
器と、試料を載置する試料台を傾斜させる駆動装置と、
制御装置とを備えている。上記制御装置は、距離検出器
からの測定信号を受けて、２つの測定点の間の水平距離
に対する鉛直距離の差に基づき駆動装置を制御して、入
射角度を所定値に設定する。
【０００９】
【作用】この考案によれば、試料表面における２つの測
定点の間の水平距離に対する鉛直距離の差、つまり、試
料表面の傾斜に基づいて駆動装置を制御して、試料台を
所定の角度に傾斜させるので、試料表面のうねりに拘わ
らず、試料表面を水平にすることで、一次Ｘ線の入射角
度を微小な所定の角度に保つことができる。
定点の間の水平距離に対する鉛直距離の差、つまり、試
料表面の傾斜に基づいて駆動装置を制御して、試料台を
所定の角度に傾斜させるので、試料表面のうねりに拘わ
らず、試料表面を水平にすることで、一次Ｘ線の入射角
度を微小な所定の角度に保つことができる。
【００１０】
【実施例】以下、この考案の一実施例を図１ないし図３
にしたがって説明する。図１において、照射装置50はＸ
線源51と、平行光学系52とを備えている。Ｘ線源51から
出射された一次Ｘ線B1は、平行光学系52により平行光線
にされて、試料Ｗに微小な入射角度αで照射される。上
記試料Ｗは、たとえば、シリコン基板にひ素などの不純
物を注入したウエハからなり、その表面Wsに緩やかなう
ねりを有している場合があり（図３(a) 参照) 、試料台
40に載置されている。
にしたがって説明する。図１において、照射装置50はＸ
線源51と、平行光学系52とを備えている。Ｘ線源51から
出射された一次Ｘ線B1は、平行光学系52により平行光線
にされて、試料Ｗに微小な入射角度αで照射される。上
記試料Ｗは、たとえば、シリコン基板にひ素などの不純
物を注入したウエハからなり、その表面Wsに緩やかなう
ねりを有している場合があり（図３(a) 参照) 、試料台
40に載置されている。
【００１１】上記蛍光Ｘ線検出器60の近傍には、距離検
出器20が配置されている。この距離検出器20と上記蛍光
Ｘ線検出器60は、図２の平面図で示すように、一次Ｘ線
B1の照射方向であって、試料台40の直径を通る直線Ｒ上
に並んでおり、図１のように、試料台40に対向して配置
されている。上記距離検出器20は、後述するように、試
料台40が径方向ｒに移動し、かつ周方向θ（図２）に回
転することで、試料表面Wsにおける２つの測定点a, bか
ら基準高さＨまでの各々の鉛直方向の距離T1,T2を検出
して、各々の距離T1, T2を距離信号t1, t2として制御装
置21に出力するものである。なお、この実施例では、距
離検出器20は、たとえば、光を試料表面Wsに向かって出
射し、その反射光の強さによって距離を検出する変位セ
ンサからなる。
出器20が配置されている。この距離検出器20と上記蛍光
Ｘ線検出器60は、図２の平面図で示すように、一次Ｘ線
B1の照射方向であって、試料台40の直径を通る直線Ｒ上
に並んでおり、図１のように、試料台40に対向して配置
されている。上記距離検出器20は、後述するように、試
料台40が径方向ｒに移動し、かつ周方向θ（図２）に回
転することで、試料表面Wsにおける２つの測定点a, bか
ら基準高さＨまでの各々の鉛直方向の距離T1,T2を検出
して、各々の距離T1, T2を距離信号t1, t2として制御装
置21に出力するものである。なお、この実施例では、距
離検出器20は、たとえば、光を試料表面Wsに向かって出
射し、その反射光の強さによって距離を検出する変位セ
ンサからなる。
【００１２】上記試料台40は、旋回ベース10に回転自在
に取り付けられている。上記旋回ベース10は、スライド
ベース11上を水平に摺動自在に設けられており、図2(a)
のように、その摺動方向ｒが一次Ｘ線B1の照射方向と同
一方向に設定されている。したがって、試料台40は径方
向ｒおよび周方向θに移動するので、後述するように、
試料Ｗ上の任意の測定箇所Ａが、図１の蛍光Ｘ線検出器
60および距離検出器20の下方に移動される。
に取り付けられている。上記旋回ベース10は、スライド
ベース11上を水平に摺動自在に設けられており、図2(a)
のように、その摺動方向ｒが一次Ｘ線B1の照射方向と同
一方向に設定されている。したがって、試料台40は径方
向ｒおよび周方向θに移動するので、後述するように、
試料Ｗ上の任意の測定箇所Ａが、図１の蛍光Ｘ線検出器
60および距離検出器20の下方に移動される。
【００１３】上記スライドベース11は、中央の支点31を
中心に、駆動装置30により、傾斜角度が任意に設定され
る。つまり、上記駆動装置30は、上記スライドベース11
の中央部に設けられた支点31を中心に、スライドベース
11の右端部に設けた昇降部33を、モータＭにより上下動
させて、試料台40の傾斜角度を変化させる。
中心に、駆動装置30により、傾斜角度が任意に設定され
る。つまり、上記駆動装置30は、上記スライドベース11
の中央部に設けられた支点31を中心に、スライドベース
11の右端部に設けた昇降部33を、モータＭにより上下動
させて、試料台40の傾斜角度を変化させる。
【００１４】上記制御装置21は、たとえばマイクロコン
ピュータからなり、上記第１および第２の測定信号t1,
t2を受けて、図3(b)に示す２つの測定点a, bの間の上記
水平距離L1に対する鉛直距離T1, T2の差ΔＴに基づい
て、図１の上記駆動装置30に制御信号ｄを出力して、上
記駆動装置30を制御することにより、入射角度αを所定
値に設定する。その他の構成は、従来例と同様であり、
同一部分または相当部分に同一符号を付してその詳しい
説明を省略する。
ピュータからなり、上記第１および第２の測定信号t1,
t2を受けて、図3(b)に示す２つの測定点a, bの間の上記
水平距離L1に対する鉛直距離T1, T2の差ΔＴに基づい
て、図１の上記駆動装置30に制御信号ｄを出力して、上
記駆動装置30を制御することにより、入射角度αを所定
値に設定する。その他の構成は、従来例と同様であり、
同一部分または相当部分に同一符号を付してその詳しい
説明を省略する。
【００１５】つぎに、図2(a)の斜線を施した測定部分A1
を分析する際の動作について説明する。まず、試料台40
を周方向θに回転させて、測定箇所A1を図2(b)のよう
に、上記直線Ｒ上に移動させる。この移動後、図２(c)
のように、試料台40を径方向ｒ (左側）に移動させ、図
３(a) のように、測定箇所A1内の第１の測定点ａを、距
離検出器20の真下に移動させる。
を分析する際の動作について説明する。まず、試料台40
を周方向θに回転させて、測定箇所A1を図2(b)のよう
に、上記直線Ｒ上に移動させる。この移動後、図２(c)
のように、試料台40を径方向ｒ (左側）に移動させ、図
３(a) のように、測定箇所A1内の第１の測定点ａを、距
離検出器20の真下に移動させる。
【００１６】この移動後、距離検出器20が、第１の測定
点ａから基準高さＨまでの第１の測定距離T1を検出し
て、第１の測定信号t1を制御装置21に出力する。この
後、試料台40 (図１）を径方向ｒ（左側）に若干移動さ
せて、図3(b)のように、第２の測定点ｂを距離検出器20
の真下に対向させる。この移動後、距離検出器20は、第
２の測定点ｂから基準高さＨまでの第２の測定距離T2を
検出して、測定信号t2を制御装置21に出力する。
点ａから基準高さＨまでの第１の測定距離T1を検出し
て、第１の測定信号t1を制御装置21に出力する。この
後、試料台40 (図１）を径方向ｒ（左側）に若干移動さ
せて、図3(b)のように、第２の測定点ｂを距離検出器20
の真下に対向させる。この移動後、距離検出器20は、第
２の測定点ｂから基準高さＨまでの第２の測定距離T2を
検出して、測定信号t2を制御装置21に出力する。
【００１７】両信号t1, t2を受けた制御装置21は、両測
定距離T1,T2 の差ΔＴを求め、さらに下記の式から、図
１の昇降部33の昇降距離Ｄを近似的に求める。 Ｄ＝ΔＴ・L2／L1 L2：駆動装置30の昇降部33と支点31間の距離 制御装置21は、求めた昇降距離Ｄを制御信号ｄとして、
駆動装置30に出力する。
定距離T1,T2 の差ΔＴを求め、さらに下記の式から、図
１の昇降部33の昇降距離Ｄを近似的に求める。 Ｄ＝ΔＴ・L2／L1 L2：駆動装置30の昇降部33と支点31間の距離 制御装置21は、求めた昇降距離Ｄを制御信号ｄとして、
駆動装置30に出力する。
【００１８】上記制御信号ｄを受けた駆動装置30は、昇
降部33を昇降距離Ｄだけ下降させて、上記支点31を中心
として、試料台40を時計回りに若干回動させる。この回
動で、図3(c)のように、測定箇所A1が水平な状態にな
る。この後、測定箇所A1をこの図のように蛍光Ｘ線検出
器60の下方まで移動させた後、測定箇所A1にＸ線B1を照
射して、測定箇所A1の分析を行う。
降部33を昇降距離Ｄだけ下降させて、上記支点31を中心
として、試料台40を時計回りに若干回動させる。この回
動で、図3(c)のように、測定箇所A1が水平な状態にな
る。この後、測定箇所A1をこの図のように蛍光Ｘ線検出
器60の下方まで移動させた後、測定箇所A1にＸ線B1を照
射して、測定箇所A1の分析を行う。
【００１９】このように、この考案は、試料表面Wsのう
ねりによる傾きに応じて、図１の試料台40を傾斜させる
ことができる。したがって、試料表面Wsを水平に保っ
て、上記入射角度αを所定値に設定して分析を行うこと
ができる。その結果、試料Ｗの内部からの蛍光Ｘ線や、
散乱Ｘ線が蛍光Ｘ線検出器60に入射するおそれがないの
で、試料表面Wsの分析精度が向上する。
ねりによる傾きに応じて、図１の試料台40を傾斜させる
ことができる。したがって、試料表面Wsを水平に保っ
て、上記入射角度αを所定値に設定して分析を行うこと
ができる。その結果、試料Ｗの内部からの蛍光Ｘ線や、
散乱Ｘ線が蛍光Ｘ線検出器60に入射するおそれがないの
で、試料表面Wsの分析精度が向上する。
【００２０】また、この実施例では、試料台40を移動さ
せることによって、一つの距離検出器20で、２つの測定
点a,b における鉛直距離T1,T2 を順次測定するので、高
価な距離検出器20を２個設置する必要がないから、コス
トが安価になる。
せることによって、一つの距離検出器20で、２つの測定
点a,b における鉛直距離T1,T2 を順次測定するので、高
価な距離検出器20を２個設置する必要がないから、コス
トが安価になる。
【００２１】なお、上記実施例では、測定点a,b を測定
箇所Ａ内の任意の２点としたが、図2(d)のように、測定
箇所Ａ内の径方向ｒと直交する方向Ｚに、測定点a,b を
複数設けてもよい。この場合、距離の差ΔＴ（図３(b))
は、左側の測定点a1,a2 …anにおける第１の測定距離の
平均値と、右側の測定点b1,b2 …bnにおける第２の測定
距離の平均値との差で求める。
箇所Ａ内の任意の２点としたが、図2(d)のように、測定
箇所Ａ内の径方向ｒと直交する方向Ｚに、測定点a,b を
複数設けてもよい。この場合、距離の差ΔＴ（図３(b))
は、左側の測定点a1,a2 …anにおける第１の測定距離の
平均値と、右側の測定点b1,b2 …bnにおける第２の測定
距離の平均値との差で求める。
【００２２】
【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、試料表面における２つの測定点の間の水平距離に対
する鉛直距離の差、つまり、試料表面の傾斜に基づいて
駆動装置を制御して、試料台を傾斜させるので、試料表
面のうねりに拘わらず、試料表面を水平にすることがで
きる。したがって、一次Ｘ線の入射角度を微小な所定の
角度に保つことができるので、試料内部からの蛍光Ｘ線
や散乱Ｘ線が発生するのを防止できるから、試料表面の
分析精度が向上する。
ば、試料表面における２つの測定点の間の水平距離に対
する鉛直距離の差、つまり、試料表面の傾斜に基づいて
駆動装置を制御して、試料台を傾斜させるので、試料表
面のうねりに拘わらず、試料表面を水平にすることがで
きる。したがって、一次Ｘ線の入射角度を微小な所定の
角度に保つことができるので、試料内部からの蛍光Ｘ線
や散乱Ｘ線が発生するのを防止できるから、試料表面の
分析精度が向上する。
【図１】この考案の一実施例を示す全反射蛍光Ｘ線分析
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】(a),(b),(c) は、測定箇所の移動方法を示す平
面図、(d) は測定範囲における測定点を示す平面図であ
る。
面図、(d) は測定範囲における測定点を示す平面図であ
る。
【図３】うねりの補正方法を示す工程図である。
【図４】従来の全反射蛍光Ｘ線分析装置の概略構成図で
ある。
ある。
【図５】試料表面の拡大図である。
20…距離検出器、21…制御装置、30…駆動装置、40…試
料台、50…照射装置、60…蛍光Ｘ線検出器、 a,b…測定
点、B1…一次Ｘ線、B3…蛍光Ｘ線、Ｈ…基準高さ、L1…
水平距離、 T1,T2…鉛直距離、 t1,t2…測定信号、ΔＴ
…鉛直距離の差、Ｗ…試料、Ws…試料表面、α…入射角
度。
料台、50…照射装置、60…蛍光Ｘ線検出器、 a,b…測定
点、B1…一次Ｘ線、B3…蛍光Ｘ線、Ｈ…基準高さ、L1…
水平距離、 T1,T2…鉛直距離、 t1,t2…測定信号、ΔＴ
…鉛直距離の差、Ｗ…試料、Ws…試料表面、α…入射角
度。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−246452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−17052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−222150（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160353（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 試料表面に一次Ｘ線を微小な入射角度で
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線を検出する蛍光Ｘ線検出器とを備え、この蛍光
Ｘ線検出器での検出結果に基づいて上記蛍光Ｘ線を分析
する全反射蛍光Ｘ線分析装置において、上記蛍光Ｘ線検
出器の近傍に上記試料表面における２つの測定点から基
準高さまでの各々の鉛直方向の距離を検出する距離検出
器と、上記試料を載置する試料台を傾斜させる駆動装置
と、上記距離検出器からの測定信号を受けて、２つの測
定点の間の水平距離に対する鉛直距離の差に基づき上記
駆動装置を制御して、上記入射角度を所定値に設定する
制御装置とを備えた全反射蛍光Ｘ線分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4680491U JPH084606Y2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4680491U JPH084606Y2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131761U JPH04131761U (ja) | 1992-12-04 |
| JPH084606Y2 true JPH084606Y2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=31926158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4680491U Expired - Lifetime JPH084606Y2 (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084606Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4681018B2 (ja) * | 2008-03-14 | 2011-05-11 | 株式会社リガク | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP4680491U patent/JPH084606Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131761U (ja) | 1992-12-04 |
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