JPH03111790A - X線強度スペクトルモニター方法 - Google Patents
X線強度スペクトルモニター方法Info
- Publication number
- JPH03111790A JPH03111790A JP24966889A JP24966889A JPH03111790A JP H03111790 A JPH03111790 A JP H03111790A JP 24966889 A JP24966889 A JP 24966889A JP 24966889 A JP24966889 A JP 24966889A JP H03111790 A JPH03111790 A JP H03111790A
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- JP
- Japan
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- spectrum
- sor
- ray
- ssd
- spectra
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- Pending
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- Particle Accelerators (AREA)
- Measurement Of 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】
〔概要〕
本発明は、X線強度スペクトルモニター方法に関し、特
に半導体検出器(S S D : 5olid 5ta
teDetector)を用いた場合のX線強度スペク
トルモニター方法に係わり、高精度なモニタ一方法を提
供することを目的とし、 半導体検出器によってX線強度スペクトルモニターする
方法において、単色X線で半導体検出器の応答関数を測
定し、その結果を用いて測定スペクトルをデコンボリュ
ーション(たたみ込み逆演算)し、X線強度スペクトル
を計測する構成とする。
に半導体検出器(S S D : 5olid 5ta
teDetector)を用いた場合のX線強度スペク
トルモニター方法に係わり、高精度なモニタ一方法を提
供することを目的とし、 半導体検出器によってX線強度スペクトルモニターする
方法において、単色X線で半導体検出器の応答関数を測
定し、その結果を用いて測定スペクトルをデコンボリュ
ーション(たたみ込み逆演算)し、X線強度スペクトル
を計測する構成とする。
超LSIと呼ばれるような半導体集積回路の製造におい
ては、サブミクロン加工技術の重要性が近年益々大きく
なってきている。かかる状勢の中で半導体集積回路製造
のりlグラフィ工程において、強度が桁違いに大きく且
つ平行性が優れているシンクロトロン放射光(S OR
: 5yncrotronOrbit Radiati
on)を転写用光源として利用する方法が盛んに研究さ
れている。
ては、サブミクロン加工技術の重要性が近年益々大きく
なってきている。かかる状勢の中で半導体集積回路製造
のりlグラフィ工程において、強度が桁違いに大きく且
つ平行性が優れているシンクロトロン放射光(S OR
: 5yncrotronOrbit Radiati
on)を転写用光源として利用する方法が盛んに研究さ
れている。
しかし、これが将来製造技術として定着するためにはS
OR強度のモニター等、基本的な技術の確立が必要であ
る。
OR強度のモニター等、基本的な技術の確立が必要であ
る。
SOR露光においては、X線から可視光にわたる連続ス
ペクトルのなかからX線露光に必要なフォトンエネルギ
ー帯(1keV〜3 keV)だけを取り出すためのバ
ンドパスフィルタが必要になる。バンドパスフィルタと
しては全反射ミラーによる高エネルギー成分除去とベリ
リウム(Be)窓等による低エネルギー成分除去の組み
合わせが一般的である。
ペクトルのなかからX線露光に必要なフォトンエネルギ
ー帯(1keV〜3 keV)だけを取り出すためのバ
ンドパスフィルタが必要になる。バンドパスフィルタと
しては全反射ミラーによる高エネルギー成分除去とベリ
リウム(Be)窓等による低エネルギー成分除去の組み
合わせが一般的である。
の結果X線強度スペクトルが変動する可能性がある。
一方また電子蓄積リングの電子ビームは時間と共に減衰
していくので、SOR強度も減衰していく。
していくので、SOR強度も減衰していく。
このような理由からSOR露光を実現するためにはどう
してもSOR強度スペクトルの変動をモニターすること
が不可欠である。
してもSOR強度スペクトルの変動をモニターすること
が不可欠である。
SOR強度スペクトルを精度良く検出できる検出器とし
ては半導体検出器(S S D)がある。SSDの最大
計数率は104フオトン/S程度であり、一方SOR強
度は10I0フォトン/S以上にも及ぶので、気体や固
体による散乱X線スペクトルを測定し、間接的に入射X
線強度スペクトルを求めている。
ては半導体検出器(S S D)がある。SSDの最大
計数率は104フオトン/S程度であり、一方SOR強
度は10I0フォトン/S以上にも及ぶので、気体や固
体による散乱X線スペクトルを測定し、間接的に入射X
線強度スペクトルを求めている。
第4図は従来のX線強度スペクトルモニター方法のフロ
ー図を示す。半導体検出器の検出出力パルスを波高分析
器で分析しくSl)、波高分析器から送られたスペクト
ルデータを電子蓄積リングの蓄積電流値、測定時間によ
り規格化しくS2)、散乱理論によって散乱X線強度ス
ペクトルから実際のSORの強度スペクトルに換算して
(S3)、出力して(S4)いる。
ー図を示す。半導体検出器の検出出力パルスを波高分析
器で分析しくSl)、波高分析器から送られたスペクト
ルデータを電子蓄積リングの蓄積電流値、測定時間によ
り規格化しくS2)、散乱理論によって散乱X線強度ス
ペクトルから実際のSORの強度スペクトルに換算して
(S3)、出力して(S4)いる。
SSDに単色のフォトンエネルギーのX線が入射した際
、このフォトンエネルギーに比例した電荷がSSD中に
生じ、電荷量に比例した電圧パルスが出力されるのであ
るが、一部は電荷の不完全な収集が起こり本来のパルス
高よりも低いパルスが発生する。このことが原因でSS
Dによる単色のフォトンエネルギーの測定スペクトルは
第5図に示す様に低エネルギー側に裾をひいた形となる
。
、このフォトンエネルギーに比例した電荷がSSD中に
生じ、電荷量に比例した電圧パルスが出力されるのであ
るが、一部は電荷の不完全な収集が起こり本来のパルス
高よりも低いパルスが発生する。このことが原因でSS
Dによる単色のフォトンエネルギーの測定スペクトルは
第5図に示す様に低エネルギー側に裾をひいた形となる
。
また、この応答関数は入射フォトンエネルギーに依存し
て変化する。
て変化する。
第5図において(a)は単色のフォトンエネルギー1.
5 keVをSSDに入射した場合の測定スペクトル結
果を示すグラフであり、横軸はみかけのフォトンエネル
ギーで縦軸はフォトンエネルギーに対応した波高値を有
する出力電圧パルスのカウント数を示すものでスペクト
ル強度に相当する。第5図(b)は単色のフォトンエネ
ルギー3.OKeVの場合を示す。
5 keVをSSDに入射した場合の測定スペクトル結
果を示すグラフであり、横軸はみかけのフォトンエネル
ギーで縦軸はフォトンエネルギーに対応した波高値を有
する出力電圧パルスのカウント数を示すものでスペクト
ル強度に相当する。第5図(b)は単色のフォトンエネ
ルギー3.OKeVの場合を示す。
このような応答関数をもつSSDによってスペクトルを
測定すると本来のスペクトルが応答関数でコンボリュー
ション(たたみ込み演算)されたスペクトルが観測され
ることとなり、低エネルギー側に幾分重みがかかり、さ
らに裾をひいたスペクトルとなってしまう。
測定すると本来のスペクトルが応答関数でコンボリュー
ション(たたみ込み演算)されたスペクトルが観測され
ることとなり、低エネルギー側に幾分重みがかかり、さ
らに裾をひいたスペクトルとなってしまう。
以上の理由により、従来はバンドパスのSORスペクト
ルを正確に測定することができなかった。
ルを正確に測定することができなかった。
上記問題点は、注目しているエネルギー帯における応答
関数を単色エネルギーのX線を用いて測定し、応答関数
のフォトンエネルギー依存性を求め、測定スペクトルに
対してデコンボリューションすることによって解決でき
る。
関数を単色エネルギーのX線を用いて測定し、応答関数
のフォトンエネルギー依存性を求め、測定スペクトルに
対してデコンボリューションすることによって解決でき
る。
本発明は単色X線で半導体検出器の応答関数を測定し、
その結果を用いて測定スペクトルをデコンボリューショ
ンし、X線強度スペクトルを計測するようにしているの
で、本来のX線スペクトルが正しく観測されることとな
りSSDを使用して、より高精度にX線スペクトルを測
定できる。
その結果を用いて測定スペクトルをデコンボリューショ
ンし、X線強度スペクトルを計測するようにしているの
で、本来のX線スペクトルが正しく観測されることとな
りSSDを使用して、より高精度にX線スペクトルを測
定できる。
次に図面により本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の実施例によるX線強度スペクトルモニ
ター方法のフロー図、第2図はSORのX線強度スペク
トルの測定系を示す図、第3図は本発明のモニタ一方法
によるX線強度スペクトルを示すグラフである。
ター方法のフロー図、第2図はSORのX線強度スペク
トルの測定系を示す図、第3図は本発明のモニタ一方法
によるX線強度スペクトルを示すグラフである。
第2図において、電子蓄積リングlから放射されたシン
クロトロン放射光(SOR)2が二枚ノミラー3により
反射された後、ベリリウム窓4を透過し測定装置に導か
れる。5OR2は測定装置中のヘリウムガス5によって
散乱され、その散乱X線6が半導体検出器(SSD)7
によって検出される。5SD7からの出力パルスは増幅
器8によって増幅された後、波高分析器によってスペク
トルが得られる。さらに、スペクトルのデータは計算機
10に送られデータ処理がなされる。ヘリウムガスによ
るX線の散乱強度は理論により正確に計算できるので実
際のSORの強度スペクトルに換算することができる。
クロトロン放射光(SOR)2が二枚ノミラー3により
反射された後、ベリリウム窓4を透過し測定装置に導か
れる。5OR2は測定装置中のヘリウムガス5によって
散乱され、その散乱X線6が半導体検出器(SSD)7
によって検出される。5SD7からの出力パルスは増幅
器8によって増幅された後、波高分析器によってスペク
トルが得られる。さらに、スペクトルのデータは計算機
10に送られデータ処理がなされる。ヘリウムガスによ
るX線の散乱強度は理論により正確に計算できるので実
際のSORの強度スペクトルに換算することができる。
本発明のモニタ一方法では第1図に示すように、従来の
モニタ一方法に対し、応答関数逆行列を求め(Sz+)
、デコンボリューション(Szz)を行なう処理を追
加している。
モニタ一方法に対し、応答関数逆行列を求め(Sz+)
、デコンボリューション(Szz)を行なう処理を追
加している。
SSDの応答関数は、SORを分光した単色のフォトン
をSSDに入射することによって測定できる。分光によ
りフォトンエネルギーを変化させながら応答関数の行列
をあらかじめ求める。
をSSDに入射することによって測定できる。分光によ
りフォトンエネルギーを変化させながら応答関数の行列
をあらかじめ求める。
いまフォトンエネルギーをε、測定系のみかけのエネル
ギーをEとし、E、≦E≦E11+ ε1≦8≦ε。
ギーをEとし、E、≦E≦E11+ ε1≦8≦ε。
+Ek−εm(k=1.・・・+n)で表される範囲で
離散的に応答関数が求まったとする。ただし、この範囲
はモニターすべきバンドパスのエネルギー帯と同じか、
またはこれよりも広くとる必要がある。このとき、応答
関数の行列は以下のように表される。
離散的に応答関数が求まったとする。ただし、この範囲
はモニターすべきバンドパスのエネルギー帯と同じか、
またはこれよりも広くとる必要がある。このとき、応答
関数の行列は以下のように表される。
但し、Σ R(Ei 、 εk) = 1
(2)Ei ここで、R(Ei 、 εk)はフォトンエネルギε
よ、みかけのエネルギーE、における応答関数の成分で
ある。さらに、真のスペクトルをQ (E) 。
(2)Ei ここで、R(Ei 、 εk)はフォトンエネルギε
よ、みかけのエネルギーE、における応答関数の成分で
ある。さらに、真のスペクトルをQ (E) 。
測定されたスペクトルをP (E)とすると、以下のよ
うな関係が得られる。
うな関係が得られる。
したがって、既知のP(E)、 R(E、ε)を用い、
(3)式の連立方程式を解くことによって真のスペクト
ルQ (E)を求めることができる。すなわち、測定ス
ペクトルの応答関数によるデコンボリューションが可能
になる。あらかじめ応答関数の逆行列を作製しておくこ
とによって高速にスペクトルが計算できる。
(3)式の連立方程式を解くことによって真のスペクト
ルQ (E)を求めることができる。すなわち、測定ス
ペクトルの応答関数によるデコンボリューションが可能
になる。あらかじめ応答関数の逆行列を作製しておくこ
とによって高速にスペクトルが計算できる。
以上のような処理は実際には、測定によって得られた応
答関数のデータR(E、ε)を数表として計算機の記憶
装置に保存しておくか、または、R(E。
答関数のデータR(E、ε)を数表として計算機の記憶
装置に保存しておくか、または、R(E。
ε)を近似的にあたえる数式をあらかじめ求めておき、
モニター装置に計算機によるデータ処理部分を追加する
ことによって、容易にX線強度スペクトルモニターとし
ての精度を向上させることができる。
モニター装置に計算機によるデータ処理部分を追加する
ことによって、容易にX線強度スペクトルモニターとし
ての精度を向上させることができる。
第3図は本発明のモニタ一方法により測定された5OR
X線スペクトルの例である。図において一点鎖線は従来
のモニタ一方法によるスペクトル強度、点線は本発明の
モニタ一方法によるスペク電子の加速エネルギー2,5
GeVの電子蓄積リングからのSORが視射角8 m
radの石英ミラーで2回反射され、厚さ50μlのB
e窓を透過した後のSORスペクトルである。応答関数
でデコンボリューションした場合としない場合では、前
者の方が理論計算スペクトルにより一致することがわか
る。
X線スペクトルの例である。図において一点鎖線は従来
のモニタ一方法によるスペクトル強度、点線は本発明の
モニタ一方法によるスペク電子の加速エネルギー2,5
GeVの電子蓄積リングからのSORが視射角8 m
radの石英ミラーで2回反射され、厚さ50μlのB
e窓を透過した後のSORスペクトルである。応答関数
でデコンボリューションした場合としない場合では、前
者の方が理論計算スペクトルにより一致することがわか
る。
これは、本発明の効果を示す一例である。ここで、応答
関数は、フォトンエネルギー帯1.5keV〜5 ke
Vの範囲できざみ幅0.1 keV毎に測定し、1.5
keV以下のエネルギーにおいては外挿によって応答
関数の行列を決定している。
関数は、フォトンエネルギー帯1.5keV〜5 ke
Vの範囲できざみ幅0.1 keV毎に測定し、1.5
keV以下のエネルギーにおいては外挿によって応答
関数の行列を決定している。
半導体検出器(S S D)の応答関数を用いて、SS
Dによって測定されたX線強度スペクトルをデコンボリ
ューションすることによって、従来よりも高精度にX線
強度スペクトルのモニターが可能になった。
Dによって測定されたX線強度スペクトルをデコンボリ
ューションすることによって、従来よりも高精度にX線
強度スペクトルのモニターが可能になった。
第1図は本発明の実施例によるX線強度スペクトルモニ
ター方法のフロー図、 第2図はSORのX線強度スペクトルの測定系を示す図
、 第3図は本発明のモニタ一方法によるX線強度スペクト
ルを示すグラフ、 第4図は従来のX線強度スペクトルのモニター方法のフ
ロー図、 第5図は半導体検出器の応答関数の例を示す図である。 図において、 l ・・・ 電子蓄積リング 2 ・・・ シンクロトロン放射光(SOR)3 ・・
・ ミラー 4 ・・・ ベリリウム窓 5 ・・・ ヘリウムガス 6 ・・・ 散乱X線 7 ・・・ 半導体検出器(S S D)8 ・・・
増幅器 9 ・・・ 波高分析器 10 ・・・ 計算機 を示す。 第 図 SORのX蘇慎ズ■クトルの測疋系Σ禾す図E (ke
y ) ′:$完明のモニタ一方シムf二より×葦刺洩度X公り
トルと示Tブラフ第3図 従来のX蒜巽度Xへ ζフドルのモニター乃私のフロー図 第41¥] カウント数 カウント数
ター方法のフロー図、 第2図はSORのX線強度スペクトルの測定系を示す図
、 第3図は本発明のモニタ一方法によるX線強度スペクト
ルを示すグラフ、 第4図は従来のX線強度スペクトルのモニター方法のフ
ロー図、 第5図は半導体検出器の応答関数の例を示す図である。 図において、 l ・・・ 電子蓄積リング 2 ・・・ シンクロトロン放射光(SOR)3 ・・
・ ミラー 4 ・・・ ベリリウム窓 5 ・・・ ヘリウムガス 6 ・・・ 散乱X線 7 ・・・ 半導体検出器(S S D)8 ・・・
増幅器 9 ・・・ 波高分析器 10 ・・・ 計算機 を示す。 第 図 SORのX蘇慎ズ■クトルの測疋系Σ禾す図E (ke
y ) ′:$完明のモニタ一方シムf二より×葦刺洩度X公り
トルと示Tブラフ第3図 従来のX蒜巽度Xへ ζフドルのモニター乃私のフロー図 第41¥] カウント数 カウント数
Claims (1)
- 半導体検出器によってX線強度スペクトルをモニターす
る装置において、単色X線で半導体検出器の応答関数を
測定し、その結果を用いて測定スペクトルをデコンボリ
ューションし、X線強度スペクトルを計測することを特
徴とするX線強度スペクトルモニター方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24966889A JPH03111790A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | X線強度スペクトルモニター方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24966889A JPH03111790A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | X線強度スペクトルモニター方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111790A true JPH03111790A (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=17196435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24966889A Pending JPH03111790A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | X線強度スペクトルモニター方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03111790A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194618A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビームの評価方法及び走査方法並びに荷電粒子ビーム装置 |
| JP2006234727A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | 放射線分布撮影装置および放射線分布撮影方法 |
| JP2009526213A (ja) * | 2006-02-09 | 2009-07-16 | フリードリヒ−アレクサンダー−ウニベルジテート・エアランゲン−ニュルンベルク | 放射線の1つ以上の特性を決定する方法および装置 |
| JP2011089901A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 検出結果補正方法、その検出結果補正方法を用いた放射線検出装置、その検出結果補正方法を実行するためのプログラム、及びそのプログラムを記録する記録媒体 |
| JP2015501928A (ja) * | 2011-11-23 | 2015-01-19 | クロメック リミテッドKromek Limited | 検出器装置及び検出方法 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP24966889A patent/JPH03111790A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194618A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビームの評価方法及び走査方法並びに荷電粒子ビーム装置 |
| JP2006234727A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | 放射線分布撮影装置および放射線分布撮影方法 |
| JP2009526213A (ja) * | 2006-02-09 | 2009-07-16 | フリードリヒ−アレクサンダー−ウニベルジテート・エアランゲン−ニュルンベルク | 放射線の1つ以上の特性を決定する方法および装置 |
| JP2011089901A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 検出結果補正方法、その検出結果補正方法を用いた放射線検出装置、その検出結果補正方法を実行するためのプログラム、及びそのプログラムを記録する記録媒体 |
| JP2015501928A (ja) * | 2011-11-23 | 2015-01-19 | クロメック リミテッドKromek Limited | 検出器装置及び検出方法 |
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