JPH10232207A - All reflection fluorescent x-ray analyzing method and all reflection fluorescent x-ray analyzing device - Google Patents

All reflection fluorescent x-ray analyzing method and all reflection fluorescent x-ray analyzing device

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JPH10232207A
JPH10232207A JP3605997A JP3605997A JPH10232207A JP H10232207 A JPH10232207 A JP H10232207A JP 3605997 A JP3605997 A JP 3605997A JP 3605997 A JP3605997 A JP 3605997A JP H10232207 A JPH10232207 A JP H10232207A
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JP
Japan
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sample
aluminum
rays
intensity
sum
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Tadashi Uko
忠 宇高
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for analyzing all reflection fluorescent X-rays which are performed precisely and readily Al analyzation in a sample containing Al with Si being employed as a main component. SOLUTION: First, secondary X-rays 9 from a to-be-analyzed sample 8 is detected through a filter 12 made of Al, and under the state, primary X-rays 5 irradiate a blank sample 7 uncontaining Al, to acquire Al spectrum ray strength (filter interference strength). Further, the sum total of strength of secondary X-rays (blank sum total) having more than a specific energy level exciting Al is acquired, and correlation between the blank sum total and filter interference strength is acquired. Next, the primary X-rays 5 are irradiated on the to-be-analyzed sample 8, and the sum totals of Al spectrum ray strength (sample strength) and strength of the secondary X-rays having more than the specific energy level are acquired. The filter interference strength is acquired using the above correlation from this sample sum total, and is subtracted from sample strength acquired previously to acquire actual strength of Al spectrum ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハの
ようなシリコンを主成分とする試料に含まれたアルミニ
ウム成分を検出する全反射蛍光X線分析方法および全反
射蛍光X線分析装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a total reflection X-ray fluorescence analysis method and apparatus for detecting an aluminum component contained in a sample containing silicon as a main component such as a semiconductor wafer. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、全反射蛍光X線分析方法により、
例えばシリコンウエーハ上のアルミニウムの分析を行う
場合、2次X線として検出されるアルミニウムのX線強
度を高めるために、X線源から発生させたX線を単色化
して検出器に入射させる分光器として、人工格子が使用
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a total reflection X-ray fluorescence analysis method is used.
For example, when analyzing aluminum on a silicon wafer, a spectroscope that monochromatizes X-rays generated from an X-ray source and makes the X-rays incident on a detector in order to increase the X-ray intensity of aluminum detected as secondary X-rays An artificial lattice has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、人工格子は
その分散能が悪いために、アルミニウム励起用のタング
ステンMα(W−Mα)線のみを分光することができ
ず、シリコンKα(Si−Kα)線を励起するX線、例
えばW−Mβ線の一部および高エネルギーX線までも分
光してしまう。そのため、上記全反射蛍光X線分析方法
によりシリコンウエーハ上のアルミニウムの分析を行う
場合、検出対象であるアルミニウムKα(Al−Kα)
線がSi−Kα線のすそ野の部分に重なってしまい、ア
ルミニウムの分析が困難であった。
However, the artificial lattice cannot disperse only the tungsten Mα (W-Mα) line for excitation of aluminum due to its poor dispersibility, and the silicon lattice has a silicon Kα (Si-Kα). X-rays that excite the rays, for example, part of W-Mβ rays and even high-energy X-rays are also separated. Therefore, when analyzing aluminum on a silicon wafer by the total reflection X-ray fluorescence analysis method, aluminum Kα (Al-Kα) to be detected is used.
The line overlapped the base of the Si-Kα line, making it difficult to analyze aluminum.

【0004】アルミニウムの分析における上記問題を解
決するためには、検出目標であるAl−Kα線に対して
バックグラウンドとなるSi−Kα線を極力減らす必要
がある。これに対し本願発明者は、試料からの2次X線
をアルミニウム製のフィルタを通して検出器で検出する
ことにより、上記バックグラウンドとなるSi−Kα線
を減少させることができることを見いだした。
[0004] In order to solve the above problem in the analysis of aluminum, it is necessary to minimize the amount of Si-Kα radiation which is the background with respect to the Al-Kα radiation which is the detection target. On the other hand, the inventor of the present application has found that by detecting secondary X-rays from a sample through an aluminum filter with a detector, the background Si-Kα rays can be reduced.

【0005】そこで本発明は、シリコンを主成分とし、
アルミニウムを含む試料について、前記アルミニュウム
製のフィルタを使用することにより、アルミニウムの分
析を簡単かつ精度良く行うことのできる全反射蛍光X線
分析方法および全反射蛍光X線分析装置を提供すること
を目的とするものである。
[0005] Therefore, the present invention is based on silicon as a main component,
An object of the present invention is to provide a total reflection X-ray fluorescence analysis method and a total reflection X-ray fluorescence spectrometer capable of easily and accurately analyzing aluminum by using the aluminum filter for a sample containing aluminum. It is assumed that.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の全反射蛍光X線分析方法は、シリコンを主
成分とし、アルミニウムを含む分析対象試料に1次X線
を照射して全反射させ、試料からの2次X線を検出して
試料の分析を行う方法において、以下の過程を含めるも
のである。まず、前記2次X線をアルミニウム製のフィ
ルタを通して検出するように設定し、その状態で、シリ
コンを主成分としアルミニウムを含まないブランク試料
に1次X線を照射して、前記フィルタから発生するアル
ミニウムのスペクトル線の強度であるフィルタ干渉強度
と、アルミニウムを励起する所定エネルギレベル以上に
ある2次X線の強度の総和であるブランク総和とを求め
て、このブランク総和とフィルタ干渉強度との相関を求
める。次に、前記分析対象試料に1次X線を照射して、
アルミニウムのスペクトル線の強度である試料強度と、
前記所定エネルギレベル以上にある2次X線の強度の総
和である試料総和とを測定する。さらに、この試料総和
に相当する前記ブランクの総和の値から、前記相関を用
いて前記フィルタ干渉強度を求め、前記試料強度からフ
ィルタ干渉強度を差し引いてアルミニウムのスペクトル
線の真の強度を求める。
In order to achieve the above object, a total reflection X-ray fluorescence analysis method according to the present invention comprises irradiating a sample to be analyzed containing primary silicon and aluminum with primary X-rays. The method for analyzing a sample by total reflection and detecting secondary X-rays from the sample includes the following steps. First, the secondary X-ray is set to be detected through an aluminum filter, and in this state, a blank sample containing silicon as a main component and not containing aluminum is irradiated with the primary X-ray to generate the secondary X-ray. The filter interference intensity, which is the intensity of aluminum spectral lines, and the blank total, which is the sum of the intensities of secondary X-rays at or above a predetermined energy level for exciting aluminum, are obtained, and the correlation between the blank sum and the filter interference intensity is obtained. Ask for. Next, the sample to be analyzed is irradiated with primary X-rays,
Sample strength, which is the intensity of the aluminum spectral lines,
A sample sum, which is a sum of the intensities of the secondary X-rays at or above the predetermined energy level, is measured. Further, the filter interference intensity is determined from the total value of the blank corresponding to the sample total using the correlation, and the true intensity of the aluminum spectral line is determined by subtracting the filter interference intensity from the sample intensity.

【0007】この分析方法によれば、試料からの2次X
線がアルミニウム製のフィルタを通して検出されるの
で、試料強度に含まれるバックグラウンド成分が低減さ
れる。また、このとき求められる試料総和から、上記ブ
ランク総和とフィルタ干渉強度との相関により求められ
るフィルタ干渉強度は、2次X線がアルミニウム製のフ
ィルタを励起することにより試料強度に重なる過剰成分
に相当する。そこで、このフィルタ干渉強度を試料強度
から差し引くことにより、フィルタ励起による過剰成分
が除去され、精度のよいアルミニウムの分析を行うこと
ができる。
According to this analysis method, the secondary X
Since the lines are detected through an aluminum filter, the background component contained in the sample intensity is reduced. From the sample sum obtained at this time, the filter interference intensity obtained by the correlation between the blank sum and the filter interference intensity corresponds to an excess component that overlaps with the sample intensity when the secondary X-rays excite the aluminum filter. I do. Therefore, by subtracting the filter interference intensity from the sample intensity, excess components due to the excitation of the filter are removed, and accurate aluminum analysis can be performed.

【0008】上記全反射蛍光X線分析方法では、例え
ば、前記アルミニウムのスペクトル線をAl−Kα線と
し、前記所定エネルギレベルを1.6KeVとする。こ
の分析方法によれば、2次X線で励起されたアルミニウ
ム製フィルタから発生する過剰成分に相当する値をフィ
ルタ干渉強度として求めることができるので、試料強度
から差し引く過剰成分の値が正確になり、アルミニウム
の分析精度をより一層向上させることができる。
In the above-mentioned total reflection X-ray fluorescence analysis method, for example, the aluminum spectral line is Al-Kα ray and the predetermined energy level is 1.6 KeV. According to this analysis method, a value corresponding to the excess component generated from the aluminum filter excited by the secondary X-ray can be obtained as the filter interference intensity, so that the value of the excess component subtracted from the sample intensity becomes accurate. In addition, the analysis accuracy of aluminum can be further improved.

【0009】本発明の全反射蛍光X線分析装置は、シリ
コンを主成分とし、アルミニウムを含む分析対象試料に
X線源からの1次X線を照射して全反射させ、試料から
の2次X線を検出器で検出して試料の分析を行う装置で
あって、前記検出器に入る前の2次X線を通過させるア
ルミニウム製のフィルタ、相関決定手段、第1測定制御
手段、第2測定制御手段および演算手段を備えている。
前記相関決定手段は、シリコンを主成分とし、アルミニ
ウムを含まないブランク試料に1次X線を照射させて、
前記フィルタから発生するアルミニウムのスペクトル線
の強度であるフィルタ干渉強度と、アルミニウムを励起
する所定エネルギレベル以上にある2次X線の強度の総
和であるブランク総和とを測定して、このブランク総和
と前記フィルタ干渉強度との相関を求める。前記第1測
定制御手段は、前記分析対象試料に1次X線を照射させ
て、アルミニウムのスペクトル線の強度である試料強度
を測定する。前記第2測定制御手段は、前記所定エネル
ギレベル以上にある2次X線の強度を測定してその総和
である試料総和を求める。前記演算手段は、前記試料総
和に相当する前記ブランク総和の値から、前記相関を用
いてフィルタ干渉強度を求め、前記試料強度からフィル
タ干渉強度を差し引いてアルミニウムのスペクトル線の
真の強度を求める。
The total reflection X-ray fluorescence spectrometer of the present invention irradiates primary X-rays from an X-ray source to a sample to be analyzed containing silicon as a main component and containing aluminum and totally reflects the sample, thereby obtaining a secondary sample from the sample. An apparatus for analyzing a sample by detecting X-rays with a detector, wherein the filter is made of aluminum that allows secondary X-rays to pass before entering the detector, a correlation determination unit, a first measurement control unit, and a second measurement unit. It is provided with measurement control means and calculation means.
The correlation determining means irradiates a primary X-ray to a blank sample containing silicon as a main component and not containing aluminum,
The filter interference intensity, which is the intensity of the spectral line of aluminum generated from the filter, and the blank total, which is the sum of the intensities of the secondary X-rays at or above a predetermined energy level for exciting aluminum, are measured. A correlation with the filter interference intensity is obtained. The first measurement control means irradiates the sample to be analyzed with primary X-rays and measures the sample intensity, which is the intensity of aluminum spectral lines. The second measurement control means measures the intensity of the secondary X-rays at or above the predetermined energy level, and obtains a sample sum that is a sum thereof. The calculating means obtains a filter interference intensity from the value of the blank total corresponding to the sample total using the correlation, and obtains a true intensity of the aluminum spectral line by subtracting the filter interference intensity from the sample intensity.

【0010】上記構成の全反射蛍光X線分析装置によれ
ば、本発明の前記全反射蛍光X線分析方法の場合と同様
に、精度の高いアルミニウム分析を行うことができる。
[0010] According to the total reflection X-ray fluorescence spectrometer having the above-described structure, highly accurate aluminum analysis can be performed as in the case of the total reflection X-ray fluorescence analysis method of the present invention.

【0011】この全反射蛍光X線分析装置では、例え
ば、前記アルミニウムのスペクトル線をAl−Kα線と
し、前記所定エネルギレベルを1.6KeVとする。
In this total reflection X-ray fluorescence spectrometer, for example, the aluminum spectral line is Al-Kα ray, and the predetermined energy level is 1.6 KeV.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態である
全反射蛍光X線分析装置の概略の構成を示す概念図であ
る。この全反射蛍光X線分析装置は、1次X線5を発生
させるX線源3と、試料7,8(ブランク試料7または
分析対象試料8を指す。以下同じ)を固定する試料台6
と、1次X線5が照射された試料7,8からの2次X線
9を検出する検出器10と、この検出器10の出力に基
づき試料7,8のアルミニウム分析を行う分析器11と
を備えている。検出器10の窓の前方には、前述した本
願発明者の知見に基づき、例えば厚さ5μmのアルミニ
ウム膜からなるフィルタ12が取り付けられて、このフ
ィルタ12を通して2次X線9を検出器10に入射させ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a total reflection X-ray fluorescence spectrometer according to an embodiment of the present invention. This total reflection X-ray fluorescence spectrometer comprises an X-ray source 3 for generating primary X-rays 5 and a sample stage 6 for fixing samples 7 and 8 (refer to blank sample 7 or analysis target sample 8; the same applies hereinafter).
A detector 10 for detecting secondary X-rays 9 from the samples 7 and 8 irradiated with the primary X-rays 5, and an analyzer 11 for analyzing the aluminum of the samples 7 and 8 based on the output of the detector 10. And A filter 12 made of, for example, a 5 μm-thick aluminum film is attached in front of the window of the detector 10 based on the findings of the inventor of the present application, and the secondary X-rays 9 are passed through the filter 12 to the detector 10. Make it incident.

【0013】X線源3は、X線発生器1と、分光結晶ま
たは人工多層膜格子からなる分光器2とを有している。
この分光器2は、X線発生器1から発生させたX線4を
単色化して、例えばタングステンMα線からなる1次X
線5として、試料7,8に照射する。ブランク試料7
は、この例ではシリコンを主成分とし、アルミニウムを
含まないシリコンウエーハである。また、分析対象試料
8は、この例ではシリコンを主成分とし、アルミニウム
を含むシリコンウエーハである。
The X-ray source 3 has an X-ray generator 1 and a spectroscope 2 composed of a spectral crystal or an artificial multilayer film lattice.
The spectroscope 2 converts the X-rays 4 generated from the X-ray generator 1 into a single color, and forms a primary X-ray including, for example, tungsten Mα rays.
The sample 7 and 8 are irradiated as a line 5. Blank sample 7
Is a silicon wafer containing silicon as a main component and not containing aluminum in this example. In this example, the sample 8 to be analyzed is a silicon wafer containing silicon as a main component and containing aluminum.

【0014】前記分析器11は、第1測定制御手段1
3、第2測定制御手段14、相関決定手段15、演算手
段16およびメモリ17を備える。前記第1測定制御手
段13は、前記1次X線5を照射して全反射させた分析
対象試料8からの2次X線9を検出する検出器10の出
力に基づき、アルミニウムのスペクトル線、例えばAl
−Kα線の強度を、試料強度IOBとして求める。前記第
2測定制御手段14は、所定エネルギレベル以上、例え
ば1.6KeV以上にある2次X線9の強度を測定させ
て、その総和を、試料総和IE,OBとして求める。
The analyzer 11 includes a first measurement control means 1
3, a second measurement control unit 14, a correlation determination unit 15, a calculation unit 16, and a memory 17. The first measurement control means 13 is configured to irradiate the primary X-rays 5 and totally reflect, based on the output of the detector 10 for detecting the secondary X-rays 9 from the sample 8 to be analyzed, For example, Al
The intensity of the Kα ray is determined as the sample intensity I OB . The second measurement control means 14 measures the intensity of the secondary X-ray 9 at a predetermined energy level or higher, for example, 1.6 KeV or higher, and obtains the total as the sample total IE, OB .

【0015】前記相関決定手段15は、前記ブランク試
料7に1次X線5を照射させ、このときのアルミウムの
スペクトル線、例えばAl−Kα線の強度を、フィルタ
干渉強度IF として測定させると共に、アルミニウム製
フィルタ12を励起する前記所定ネルギレベル(例えば
1.6KeV)以上にある2次X線9の強度を測定させ
て、その総和であるブランク総和IE を求め、そのブラ
ンク総和IE と前記フィルタ干渉強度IF との相関を図
2のように求める。このときのフィルタ干渉強度I
F は、1次X線5のブランク試料7に対する照射角を変
えてブランク試料7内に侵入する1次X線5の量を変化
させることによって異なる値をとるので、そのフィルタ
干渉強度IF に対応するブランク総和IE をそれぞれ求
めることにより、フィルタ干渉強度IF −ブランク総和
E の相関点を複数個得て、例えば最小二乗法により相
関線18を求める。このようにして求めた相関線18
は、メモリ17にデータマップとして記憶しておく。
[0015] The correlation determination unit 15, the to irradiate the primary X-ray 5 in the blank sample 7, spectral lines of Arumiumu this case, for example, the strength of Al-K [alpha line, causes measured as a filter interference intensity I F the predetermined Nerugi level (e.g. 1.6KeV) or the intensity of the secondary X-ray 9 in exciting the aluminum filter 12 by measuring, seek blank sum I E is the sum, and the blank sum I E determining a correlation between the filter interference intensity I F as shown in FIG. The filter interference intensity I at this time
Since F takes a different value by changing the irradiation angle of the primary X-rays 5 with respect to the blank sample 7 and changing the amount of the primary X-rays 5 penetrating into the blank sample 7, the filter interference intensity I F by obtaining the corresponding blank sum I E respectively, filter the interference intensity I F - obtaining a plurality of correlation points blank sum I E, we obtain the correlation line 18, for example by the least squares method. Correlation line 18 thus obtained
Are stored in the memory 17 as a data map.

【0016】前記演算手段16は、第2測定手段14で
求めた試料総和IE,OBに相当するブランク総和IE の値
を、前記相関線18に当てはめ、そのブランク総和IE
に対応するフィルタ干渉強度IF を割り出し、そのフィ
ルタ干渉強度IF を前記第1測定制御手段13で求めた
試料強度IOBから差し引いてアルミニウムのスペクトル
線の真の強度IREALを算出する。
The calculating means 16 applies the value of the blank sum I E corresponding to the sample sum I E, OB obtained by the second measuring means 14 to the correlation line 18 to obtain the blank sum I E.
Indexing filter interference intensity I F corresponding to, to calculate the true intensity I REAL of the filter interference intensity I F a is subtracted from the sample intensity I OB which has been determined by the first measurement control unit 13 of aluminum spectral line.

【0017】前記装置により分析対象試料8のアルミニ
ウム分析を行う手順を以下に説明する。まず、ブランク
試料7に1次X線5を照射して全反射させ、その2次X
線9を検出する検出器10の出力に基づき、分析器11
の相関決定手段15により、以下のようにフィルタ干渉
強度IF とブランク総和IE との相関を求める。すなわ
ち、Al−Kα線の強度であるフィルタ干渉強度IF
測定すると共に、検出器10の前方に配置されたアルミ
ニウム製フィルタ12を励起する所定エネルギレベルで
ある1.6KeV以上にある2次X線9の強度を測定し
て、その総和をブランク総和IE として求める。このよ
うなフィルタ干渉強度IF とブランク総和IE の測定
を、ブランク試料7に照射する1次X線5の入射角を変
えることにより複数回実行して、フィルタ干渉強度IF
とブランク総和IE との相関線18を図2のように求め
る。その相関線18はメモリ17にデータマップとして
記憶する。
The procedure for performing aluminum analysis on the sample 8 to be analyzed by the above-described apparatus will be described below. First, a blank sample 7 is irradiated with primary X-rays 5 and totally reflected,
Based on the output of the detector 10 which detects the line 9, the analyzer 11
Is used to determine the correlation between the filter interference intensity IF and the blank sum IE as follows. That is, the measured intensity and a filter interference intensity I F of Al-K [alpha line, detector 10 secondary X in 1.6KeV than a predetermined energy level to excite the aluminum filter 12 disposed in front of The intensity of the line 9 is measured, and the sum is obtained as a blank sum IE . Such a measurement of the filter interference intensity IF and the blank total IE is performed a plurality of times by changing the incident angle of the primary X-rays 5 irradiating the blank sample 7 to obtain the filter interference intensity IF
A correlation line 18 between the blank and the blank sum IE is obtained as shown in FIG. The correlation line 18 is stored in the memory 17 as a data map.

【0018】次に、分析対象試料8に1次X線5を照射
して全反射させ、その2次X線9を検出する検出器10
の出力に基づき、分析器11の第1測定制御手段13に
より、Al−Kα線の強度を、試料強度IOBとして測定
する。また、このときの1.6KeV以上にある2次X
線9の強度の総和を、試料総和IE,OBとして第2測定制
御手段14により求める。
Next, a primary X-ray 5 is irradiated to the sample 8 to be analyzed and totally reflected, and a detector 10 for detecting the secondary X-ray 9 is used.
The intensity of the Al-Kα ray is measured as the sample intensity I OB by the first measurement control means 13 of the analyzer 11 based on the output of. Also, at this time, the secondary X that is 1.6 KeV or more
The sum of the intensities of the line 9 is obtained by the second measurement control means 14 as the sample sum IE, OB .

【0019】ここで、2次X線9はアルミニウム製フィ
ルタ12を通して検出器10に入射されるので、試料強
度IOBのバックグラウンドとなるSi−Kα線がフィル
タ12で制限される。すなわち、この場合、アルミニウ
ム製フィルタ12におけるAl−Kα線の透過率は5
7.6%と若干低下するのに対して、Si−Kα線の透
過率は0.95%と大幅に低下する。これにより、試料
強度IOBの測定精度は従来と比べて大幅に向上する。そ
の反面、フィルタ12が2次X線9や周囲からの反射X
線などによって励起されてAl−Kα線を発生するの
で、これが、分析対象試料8からのAl−Kα線の強度
である試料強度IOBに、過剰成分として含まれてしま
い、測定された試料強度IOBが真の試料強度IREALより
やや大きい値となる。フィルタ12を励起してAl−K
α線を発生させるのは、1.6KeV以上のエネルギレ
ベルにあるX線である。
Here, since the secondary X-rays 9 are incident on the detector 10 through the aluminum filter 12, the Si-Kα rays which are the background of the sample intensity I OB are restricted by the filter 12. That is, in this case, the transmittance of the Al-Kα ray in the aluminum filter 12 is 5
While the transmittance slightly decreases to 7.6%, the transmittance of the Si-Kα ray greatly decreases to 0.95%. As a result, the measurement accuracy of the sample strength I OB is greatly improved as compared with the conventional case. On the other hand, the filter 12 generates the secondary X-ray 9 and the reflection X from the surroundings.
The Al-Kα ray is generated by being excited by the X-ray or the like, and this is included as an excess component in the sample intensity I OB which is the intensity of the Al-Kα ray from the sample 8 to be analyzed. I OB is slightly larger than the true sample intensity I REAL . Exciting the filter 12 to produce Al-K
The α-rays are generated by X-rays having an energy level of 1.6 KeV or more.

【0020】そこで、2次X線9がアルミニウム製フィ
ルタ12を励起することにより生じる誤差を、分析器1
1における演算手段16によって以下のように補正す
る。ブランク試料7にはアルミニウムが含まれていない
から、検出器10で検出されるAl−Kα線はすべて、
フィルタ12が1.6KeV以上のX線によって励起さ
れて発生したものである。したがって、1.6KeV以
上のX線強度の総和であるブランク総和IE は、フィル
タ12からのAl−Kα線の強度であるフィルタ干渉強
度IF と関連している。したがって、その関連を相関線
18として記憶しておき、分析試料18からの2次X線
9に含まれた1.6KeV以上の成分の総和IE,OBを求
めて、これと同じ値のブランク総和IE から相関線18
によってフィルタ干渉強度IF 、つまり、フィルタ12
からのAl−Kα線強度(前記過剰成分の強度)を求め
ることができる。
The error caused by the secondary X-ray 9 exciting the aluminum filter 12 is analyzed by the analyzer 1.
The correction is performed as follows by the calculation means 16 in 1. Since the blank sample 7 does not contain aluminum, all the Al-Kα rays detected by the detector 10 are:
The filter 12 is generated by being excited by an X-ray of 1.6 KeV or more. Thus, the blank sum I E is the sum of the X-ray intensity of more than 1.6KeV is associated with the filter interference intensity I F is the intensity of Al-K [alpha line from the filter 12. Therefore, the relationship is stored as a correlation line 18, and the sum I E, OB of components of 1.6 KeV or more contained in the secondary X-ray 9 from the analysis sample 18 is obtained, and a blank having the same value as this is obtained. Correlation line 18 from sum IE
The filter interference intensity IF , that is, the filter 12
From the Al-Kα line intensity (the intensity of the excess component).

【0021】そこで、演算手段16は、まず、第2測定
制御手段14により求めた試料総和IE,OBに相当する
(この場合は、同一の)ブランク総和IE を、先にメモ
リ17にデータマップとして記憶させてある図2の相関
線18に当てはめて、対応するフィルタ干渉強度IE
求める。次に、第1測定制御手段13で求めた試料強度
OBから前記フィルタ干渉強度IE を差し引いてAl−
Kα線の真の強度IREAL(=IOB−IE )を求める。こ
のような方法で求めることにより、アルミニウム分析を
より精度の高いものとすることができる。実際、Al−
Kα線強度の検出限度は、従来、1011atoms /cm2
度であったものが、この方法による場合、1010atoms/
cm2 に向上した。
The arithmetic means 16 first stores the blank total IE (in this case, the same) corresponding to the sample total IE, OB obtained by the second measurement control means 14 in the memory 17 first. The corresponding filter interference intensity IE is obtained by applying the correlation line 18 of FIG. 2 stored as a map. Next, the filter interference intensity IE is subtracted from the sample intensity IOB obtained by the first measurement control means 13 to obtain an Al-
The true intensity I REAL (= I OB −I E ) of the Kα ray is obtained. By using such a method, aluminum analysis can be performed with higher accuracy. In fact, Al-
Detection limit of Kα ray intensity, conventionally, those were 10 11 atoms / cm 2 or so, if by this method, 10 10 atoms /
It was improved to cm 2.

【0022】このようにして求めたAl−Kα線の真の
強度IREALから、分析対象試料8におけるアルミニウム
の濃度を求めるには、アルミニウム濃度CとAl−Kα
線強度IREALとの関係を示す図3のような検量線19を
使用する。この検量線19は、アルミニウムの濃度が既
知でアルミニウム濃度のそれぞれ異なる幾つかのシリコ
ンウエーハを標準試料として用意し、これら標準試料に
ついて前述した全反射蛍光X線分析方法によりそれぞれ
Al−Kα線強度IREALを求め、各アルミニウム濃度C
とAl−Kα線強度IREALとの相関点から、例えば最小
二乗法を用いて作成することができる。分析対象試料8
について、前記全反射蛍光X線分析方法により求めたA
l−Kα線強度IREALを図3の検量線19に当てはめる
ことにより、その分析対象試料8におけるアルミニウム
濃度Cを求めることができる。これにより、精度の高い
アルミニウム分析を容易に行うことができる。
To determine the aluminum concentration in the sample 8 to be analyzed from the true intensity I REAL of the Al-Kα ray thus obtained, the aluminum concentration C and the Al-Kα
A calibration curve 19 as shown in FIG. 3 showing the relationship with the line intensity I REAL is used. This calibration curve 19 was prepared by preparing several silicon wafers having known aluminum concentrations and different aluminum concentrations as standard samples, and using these standard samples by the above-described total reflection X-ray fluorescence analysis to determine the Al-Kα ray intensity I, respectively. Find REAL and calculate each aluminum concentration C
From the correlation point between the intensity and the Al-Kα ray intensity I REAL , for example, using the least squares method. Sample 8 to be analyzed
Was determined by the total reflection X-ray fluorescence analysis method.
The aluminum concentration C in the sample 8 to be analyzed can be obtained by applying the 1-Kα ray intensity I REAL to the calibration curve 19 in FIG. Thereby, highly accurate aluminum analysis can be easily performed.

【0023】なお、図3において、破線20は、アルミ
ニウム製フィルタ12を使用しないで全反射蛍光X線分
析を行った場合の検量線を示している。フィルタ12を
使用した場合の検量線19は、フィルタ12によって透
過率が低下することから、フィルタを使用しない場合の
検量線20よりも、同一のアルミニウム濃度に対して、
フィルタ分だけIREALが低下している。
In FIG. 3, a broken line 20 indicates a calibration curve when total reflection X-ray fluorescence analysis is performed without using the aluminum filter 12. The calibration curve 19 when the filter 12 is used has a lower transmittance than the calibration curve 20 when the filter 12 is not used.
I REAL is reduced by the amount of the filter.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の全反射蛍
光X線分析方法または全反射蛍光X線分析装置によれ
ば、試料のアルミニウム分析において、アルミニウム製
のフィルタが使用され、さらに、前記フィルタの励起に
起因する過剰成分が除去されるので、アルミニウムの分
析を容易かつ高精度に行うことができる。
As described above, according to the method for analyzing total reflection X-ray fluorescence or the apparatus for total reflection X-ray fluorescence of the present invention, an aluminum filter is used in the analysis of aluminum of a sample. Since excess components due to the excitation of the filter are removed, aluminum analysis can be performed easily and with high accuracy.

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

【図1】本発明の一実施形態に用いる全反射蛍光X線分
析装置を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a total reflection X-ray fluorescence spectrometer used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明で用いる相関線の一例を示す特性図であ
る。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of a correlation line used in the present invention.

【図3】本発明で用いる検量線の一例を示す特性図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a calibration curve used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…X線源、5…1次X線、7…ブランク試料、8…分
析対象試料、9…2次X線、10…検出器、12…アル
ミニウム製フィルタ、13…第1測定制御手段、14…
第2測定制御手段、15…相関決定手段、16…演算手
3: X-ray source, 5: primary X-ray, 7: blank sample, 8: sample to be analyzed, 9: secondary X-ray, 10: detector, 12: aluminum filter, 13: first measurement control means, 14 ...
Second measurement control means, 15 ... correlation determination means, 16 ... calculation means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンを主成分とし、アルミニウムを
含む分析対象試料に1次X線を照射して全反射させ、試
料からの2次X線を検出して試料の分析を行う全反射蛍
光X線分析方法において、 前記2次X線をアルミニウム製のフィルタを通して検出
するように設定し、その状態で、シリコンを主成分とし
アルミニウムを含まないブランク試料に1次X線を照射
して、前記フィルタから発生するアルミニウムのスペク
トル線の強度であるフィルタ干渉強度と、アルミニウム
を励起する所定エネルギレベル以上にある2次X線の強
度の総和であるブランク総和とを測定して、このブラン
ク総和とフィルタ干渉強度との相関を求め、 前記分析対象試料に1次X線を照射して、アルミニウム
のスペクトル線の強度である試料強度と、前記所定エネ
ルギレベル以上にある2次X線の強度の総和である試料
総和とを測定し、 この試料総和に相当する前記ブランク総和の値から、前
記相関を用いて前記フィルタ干渉強度を求め、前記試料
強度からフィルタ干渉強度を差し引いてアルミニウムの
スペクトルの真の強度を求めることを特徴とする全反射
蛍光X線分析方法。
1. A total reflection fluorescence X for irradiating primary X-rays to a sample to be analyzed containing silicon as a main component and containing aluminum and totally reflecting the sample, and detecting secondary X-rays from the sample to analyze the sample. In the X-ray analysis method, the secondary X-rays are set to be detected through an aluminum filter, and in that state, a blank sample containing silicon as a main component and not containing aluminum is irradiated with primary X-rays, and The filter interference intensity, which is the intensity of the aluminum spectral lines generated from the laser beam, and the blank total, which is the sum of the intensity of the secondary X-rays at or above a predetermined energy level for exciting aluminum, are measured. Calculating a correlation with intensity, irradiating the sample to be analyzed with primary X-rays, the sample intensity, which is the intensity of aluminum spectral lines, and the predetermined energy A sample sum that is the sum of the intensities of the secondary X-rays at or above the level is measured. From the value of the blank sum corresponding to the sample sum, the filter interference intensity is determined using the correlation, and the sample intensity is determined. A total reflection X-ray fluorescence analysis method, wherein a true intensity of an aluminum spectrum is obtained by subtracting a filter interference intensity.
【請求項2】 請求項1において、前記アルミニウムの
スペクトル線はアルミニウムKα線であり、前記所定エ
ネルギレベルは1.6KeVである全反射蛍光X線分析
方法。
2. The total reflection X-ray fluorescence analysis method according to claim 1, wherein the aluminum spectral lines are aluminum Kα rays, and the predetermined energy level is 1.6 KeV.
【請求項3】 シリコンを主成分とし、アルミニウムを
含む分析対象試料にX線源からの1次X線を照射して全
反射させ、試料からの2次X線を検出器で検出して試料
の分析を行う全反射蛍光X線分析装置において、 前記検出器に入る前の前記2次X線を通過させるアルミ
ニウム製のフィルタと、 シリコンを主成分としアルミニウムを含まないブランク
試料に1次X線を照射させて、前記フィルタから発生す
るアルミニウムのスペクトル線の強度であるフィルタ干
渉強度と、アルミニウムを励起する所定エネルギレベル
以上にある2次X線の強度の総和であるブランク総和と
を測定して、このブランク総和と前記フィルタ干渉強度
との相関を求める相関決定手段と、 前記分析対象試料に1次X線を照射させて、アルミニウ
ムのスペクトル線の強度である試料強度を測定する第1
測定制御手段と、 前記所定エネルギレベル以上にある2次X線の強度を測
定してその総和である試料総和を求める第2測定制御手
段と、 この試料総和に相当する前記ブランク総和の値から、前
記相関を用いてフィルタ干渉強度を求め、前記試料強度
からフィルタ干渉強度を差し引いてアルミニウムのスペ
クトル線の真の強度を求める演算手段とを備えた全反射
蛍光X線分析装置。
3. A sample to be analyzed containing silicon as a main component and containing aluminum is irradiated with primary X-rays from an X-ray source and totally reflected, and secondary X-rays from the sample are detected by a detector. A total reflection X-ray fluorescence spectrometer for analyzing the following: an aluminum filter that allows the secondary X-rays to pass before entering the detector; and a primary X-ray for a blank sample containing silicon as a main component and not containing aluminum. And the filter interference intensity, which is the intensity of the aluminum spectral lines generated from the filter, and the blank sum, which is the sum of the intensity of the secondary X-rays at or above a predetermined energy level for exciting aluminum, is measured. A correlation determining means for obtaining a correlation between the blank total and the filter interference intensity; and irradiating the sample to be analyzed with primary X-rays to obtain a spectrum line of aluminum. First to measure the sample strength, which is the strength
Measurement control means, second measurement control means for measuring the intensity of the secondary X-rays at or above the predetermined energy level to obtain a sample sum that is the sum thereof, from the blank sum value corresponding to the sample sum, A total reflection X-ray fluorescence spectrometer comprising: calculating means for obtaining a filter interference intensity using the correlation, and subtracting the filter interference intensity from the sample intensity to obtain a true intensity of the aluminum spectral line.
【請求項4】 請求項3において、前記アルミニウムの
スペクトル線はアルミニウムKα線であり、前記所定エ
ネルギレベルは1.6KeVである全反射蛍光X線分析
装置。
4. The total reflection X-ray fluorescence spectrometer according to claim 3, wherein the spectrum line of aluminum is aluminum Kα ray, and the predetermined energy level is 1.6 KeV.
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