JPS60142205A - 多層膜分析装置 - Google Patents
多層膜分析装置Info
- Publication number
- JPS60142205A JPS60142205A JP24660183A JP24660183A JPS60142205A JP S60142205 A JPS60142205 A JP S60142205A JP 24660183 A JP24660183 A JP 24660183A JP 24660183 A JP24660183 A JP 24660183A JP S60142205 A JPS60142205 A JP S60142205A
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- JP
- Japan
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- ray
- layer
- rays
- thickness
- reflected
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ・ 産業上の利用分野
本発明はＸ線を用いた多層被膜の各層の膜厚の測定と各
層成分の検定とを行う装置に関する。
層成分の検定とを行う装置に関する。
口・従来技術
数μｍから数十μｍの厚さの多層メッキを施した場合、
各層の厚さの測定と成分の検定を行うことは品質管理上
重要なことであるが、従来このような場合の膜厚測定ｒ
成分検定を非破壊的に行う実用的な方法はなかった。例
えばこのような場合、試料を切断してメッキ層の断面を
露わし、Ｘ線マイクロアナライザで各層の厚さと成分を
測定するとか、メッキ層の断面を光学顕微鏡で観察して
各層の厚さを測定し、各層を別々に採取して別の方法で
成分検定を行うと云った方法が用いられているが、これ
らは倒れも破壊検査である。
各層の厚さの測定と成分の検定を行うことは品質管理上
重要なことであるが、従来このような場合の膜厚測定ｒ
成分検定を非破壊的に行う実用的な方法はなかった。例
えばこのような場合、試料を切断してメッキ層の断面を
露わし、Ｘ線マイクロアナライザで各層の厚さと成分を
測定するとか、メッキ層の断面を光学顕微鏡で観察して
各層の厚さを測定し、各層を別々に採取して別の方法で
成分検定を行うと云った方法が用いられているが、これ
らは倒れも破壊検査である。
ハ、目 的
本発明は多層被膜の各層の厚さの測定と成分の検定とを
非破壊的にかつ能率的に行い得る多層膜分析装置を提供
しようとするものである〇二・ 溝 成 被測定層を充分に透過し得る波長例えばクロム等のメン
キ層が対象であればＩＡ以下の波長を有する連続Ｘ線の
ビームで試料面を照射し、入射Ｘ線ビームに対して一定
の角度で反射して来るＸ線度から各層の厚さを知るよう
にしたものである。
非破壊的にかつ能率的に行い得る多層膜分析装置を提供
しようとするものである〇二・ 溝 成 被測定層を充分に透過し得る波長例えばクロム等のメン
キ層が対象であればＩＡ以下の波長を有する連続Ｘ線の
ビームで試料面を照射し、入射Ｘ線ビームに対して一定
の角度で反射して来るＸ線度から各層の厚さを知るよう
にしたものである。
入射Ｘ線と反射Ｘ線との間の角度が既知であり、Ｘ線波
長が検出されると、フラッグの反射条件からその反射を
起した層内の結晶の格子面の格子定数がまり、これがそ
の層の成分に関する情報となる。また入射Ｘ線強度が一
定であれば、上述した反射Ｘ線の強度は層厚が犬なる程
（反射に寄与した格子面の数が増すから）犬となるから
、反射Ｘ線の強度は各層の厚さの情報となるのである。
長が検出されると、フラッグの反射条件からその反射を
起した層内の結晶の格子面の格子定数がまり、これがそ
の層の成分に関する情報となる。また入射Ｘ線強度が一
定であれば、上述した反射Ｘ線の強度は層厚が犬なる程
（反射に寄与した格子面の数が増すから）犬となるから
、反射Ｘ線の強度は各層の厚さの情報となるのである。
ホ・実施例
まず第１図によって本発明の詳細な説明する。
Ｄは基板でその上にＡ、Ｅ、Ｃの三層が形成されている
。Ｘは入射Ｘ線ビームで連続Ｘ線が用いられる。入射角
をθとする。反射角θの方向でＸ線検出を行う。Ｘ線検
出はＸ線のエネルギー即°ち波長に応じた信号が得られ
る型のもので例えばＳＳＤを用いる。第２図はＳＳＤの
検出出力の記録で横軸はＸ線のエネルギー（波長）で縦
軸はＸ検出強度である。波長λａはＡ層からの反射、λ
ｂはＢ層からの反射、λＣは０層からの反射である。
。Ｘは入射Ｘ線ビームで連続Ｘ線が用いられる。入射角
をθとする。反射角θの方向でＸ線検出を行う。Ｘ線検
出はＸ線のエネルギー即°ち波長に応じた信号が得られ
る型のもので例えばＳＳＤを用いる。第２図はＳＳＤの
検出出力の記録で横軸はＸ線のエネルギー（波長）で縦
軸はＸ検出強度である。波長λａはＡ層からの反射、λ
ｂはＢ層からの反射、λＣは０層からの反射である。
Ａ層では波長λａのＸ線が反射角θで反射されてる。こ
の反射を起した格子面の間隔ｄがする。
の反射を起した格子面の間隔ｄがする。
この間隔ｄは例えばＡ層が合金メッキであれば成分比に
よって変動するので予め成分比と格子定数との関係曲線
を作っておくことによシ、成分比の検定ができる。また
クロムメッキのような単体金属メッキの場合でもメッキ
中の水素吸蔵で格子が歪んでいるときはｄの値が変動す
る。一般に不純物の混入によって格子が歪むので、測定
されたｄと標準試料で測定したｄとの差からその層の純
度等が検定できる。第３図はＡ層におけるλａの波長の
Ｘ線の反射強度と厚さとの関係を示し、層厚が増す程反
射Ｘ線強度が犬と々る。この厚さと反射Ｘ線の強度との
関係を予め標準試料によって測定しておき、実測された
λａのＸ線の強度から第３図のグラフを用いてＡ層の厚
さを知る（−とができる。Ｂ層に関しては予め第４図の
ようなＡ層の厚さと入射Ｘ線の吸収との関係グラフを作
成しておき、Ａ層の厚さが上述した所によって既にめら
れているので、第４図のグラフから入射Ｘ線のＡ層によ
る吸収をめ、Ｂ層からの反射Ｘ線（波長λｂのＸ線）強
度をＢ層への入射Ｘ線強度が基準値の場合に換算し、Ａ
層についての第３図と同様のグラフによってＢ層の厚さ
がめられる。０層の厚さも、Ａ層、Ｂ層の吸収をめ上と
同様の手続でめられる。
よって変動するので予め成分比と格子定数との関係曲線
を作っておくことによシ、成分比の検定ができる。また
クロムメッキのような単体金属メッキの場合でもメッキ
中の水素吸蔵で格子が歪んでいるときはｄの値が変動す
る。一般に不純物の混入によって格子が歪むので、測定
されたｄと標準試料で測定したｄとの差からその層の純
度等が検定できる。第３図はＡ層におけるλａの波長の
Ｘ線の反射強度と厚さとの関係を示し、層厚が増す程反
射Ｘ線強度が犬と々る。この厚さと反射Ｘ線の強度との
関係を予め標準試料によって測定しておき、実測された
λａのＸ線の強度から第３図のグラフを用いてＡ層の厚
さを知る（−とができる。Ｂ層に関しては予め第４図の
ようなＡ層の厚さと入射Ｘ線の吸収との関係グラフを作
成しておき、Ａ層の厚さが上述した所によって既にめら
れているので、第４図のグラフから入射Ｘ線のＡ層によ
る吸収をめ、Ｂ層からの反射Ｘ線（波長λｂのＸ線）強
度をＢ層への入射Ｘ線強度が基準値の場合に換算し、Ａ
層についての第３図と同様のグラフによってＢ層の厚さ
がめられる。０層の厚さも、Ａ層、Ｂ層の吸収をめ上と
同様の手続でめられる。
上述操作を人間が行っているとかなシ面倒であるが、第
３図、第４図に相当するデータ及び反射Ｘ線波長の標準
試料における反射Ｘ線波長からのずれと成分比或は不純
物濃度等との関係データを予めコンピュータに入力して
おき、上述操作を自動化高速化することができる。
３図、第４図に相当するデータ及び反射Ｘ線波長の標準
試料における反射Ｘ線波長からのずれと成分比或は不純
物濃度等との関係データを予めコンピュータに入力して
おき、上述操作を自動化高速化することができる。
第５図は本発明の一実施例を示す。１はＸ線照射装置で
Ｘ線源とソーラスリットとからなり、平行Ｘ線ビームを
試料に照射する。２はＸ線検°出装置で、ソーラスリッ
トとＳＳＤ検出器とよシなる。
Ｘ線源とソーラスリットとからなり、平行Ｘ線ビームを
試料に照射する。２はＸ線検°出装置で、ソーラスリッ
トとＳＳＤ検出器とよシなる。
Ｘ線照射装置１とＸ線検出装置２とはゴニオメータ３に
角位置可変に取付けられている。第１図での説明では入
射Ｘ線の入射角θは各層に対し同じであり、反射Ｘ線の
反射角θも入射角と等しくしているが、これは別にその
ようにする必要性はなく、各層毎にＸ線の入射角を変え
てもよく、反射Ｘ線の検出方向も入射Ｘ線の入射角と等
しくする必要性もない。各層について最も強い反射Ｘ線
が得られる格子面を選ぶようにすればよい。４は試料、
５はコンピュータで、Ｘ線照射装置１及びＸ−線検出装
置２のゴニオメータ３上の角位置を制御し、Ｘ線検出装
置２から反射Ｘ線の波長と強度の情報を取込み、予め測
定して記憶させであるデータを用いて前述した操作を自
動的に実行し、結果をプリンタ６に出力する。
角位置可変に取付けられている。第１図での説明では入
射Ｘ線の入射角θは各層に対し同じであり、反射Ｘ線の
反射角θも入射角と等しくしているが、これは別にその
ようにする必要性はなく、各層毎にＸ線の入射角を変え
てもよく、反射Ｘ線の検出方向も入射Ｘ線の入射角と等
しくする必要性もない。各層について最も強い反射Ｘ線
が得られる格子面を選ぶようにすればよい。４は試料、
５はコンピュータで、Ｘ線照射装置１及びＸ−線検出装
置２のゴニオメータ３上の角位置を制御し、Ｘ線検出装
置２から反射Ｘ線の波長と強度の情報を取込み、予め測
定して記憶させであるデータを用いて前述した操作を自
動的に実行し、結果をプリンタ６に出力する。
へ・効 果
本発明によれば多層メッキ等の各層の厚さ、成分等が非
破壊的にかつ迅速に（試料の切断研摩等の手間を要しな
い上、厚さの測定と成分検定が同一工程で行われるから
）でき、メッキの品質管理等に非常に有効である。
破壊的にかつ迅速に（試料の切断研摩等の手間を要しな
い上、厚さの測定と成分検定が同一工程で行われるから
）でき、メッキの品質管理等に非常に有効である。
第１図は本発明の詳細な説明する図、第２図は反射Ｘ線
の波長と強度の関係の一例を示すグラフ、第３に２ｉは
反射Ｘ線強度と層厚さとの関係のグラフ、第４図は層厚
とＸ線吸収との関係グラフ、第５図は本発明の一実施例
の正面図である。 １・・・Ｘ線照射装置、２・・・Ｘ線検出装置、３・・
・コンピュ−タ、４・・・試料、５・・・コンピュータ
。 代理人 弁理士 統 浩 介
の波長と強度の関係の一例を示すグラフ、第３に２ｉは
反射Ｘ線強度と層厚さとの関係のグラフ、第４図は層厚
とＸ線吸収との関係グラフ、第５図は本発明の一実施例
の正面図である。 １・・・Ｘ線照射装置、２・・・Ｘ線検出装置、３・・
・コンピュ−タ、４・・・試料、５・・・コンピュータ
。 代理人 弁理士 統 浩 介
Claims (1)
- 連続Ｘ線ビームで試料を照射するＸ線照射装置と、試料
からの反射Ｘ線をエネルギー選別するＸ線照射装置と、
これら両装置を試料のＸ線照射点を中心として任意の角
位置に保持する手段とよ勺なり、入射Ｘ線と反射Ｘ線と
の間の角度と反射Ｘ線の波長とから、多層膜の各層の成
分に関する情報を得、各波長の反射Ｘ線の強度から各層
を厚さに関する情報を得ることを特徴とする多層膜分析
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24660183A JPS60142205A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 多層膜分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24660183A JPS60142205A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 多層膜分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142205A true JPS60142205A (ja) | 1985-07-27 |
| JPH0514842B2 JPH0514842B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=17150834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24660183A Granted JPS60142205A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 多層膜分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60142205A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217892A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Hitachi Ltd | Method of detecting impurities in liquid |
| JPS52140355A (en) * | 1976-05-18 | 1977-11-22 | Western Electric Co | Method of measuring thickness of thin film |
| JPS54170155U (ja) * | 1978-05-19 | 1979-12-01 | ||
| JPS5773657A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Steel Corp | Method and device for detecting component segregation of large-sized steel sample |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP24660183A patent/JPS60142205A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217892A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Hitachi Ltd | Method of detecting impurities in liquid |
| JPS52140355A (en) * | 1976-05-18 | 1977-11-22 | Western Electric Co | Method of measuring thickness of thin film |
| JPS54170155U (ja) * | 1978-05-19 | 1979-12-01 | ||
| JPS5773657A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Steel Corp | Method and device for detecting component segregation of large-sized steel sample |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0514842B2 (ja) | 1993-02-26 |
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