JPH04184155A - 全反射スペクトル測定装置 - Google Patents
全反射スペクトル測定装置Info
- Publication number
- JPH04184155A JPH04184155A JP2312463A JP31246390A JPH04184155A JP H04184155 A JPH04184155 A JP H04184155A JP 2312463 A JP2312463 A JP 2312463A JP 31246390 A JP31246390 A JP 31246390A JP H04184155 A JPH04184155 A JP H04184155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflection spectrum
- measurement sample
- total reflection
- measuring device
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use 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】
〔産業上の利用分野〕
本５１明は、測定試料表面の方位を入射ｘｉ光線に対し
連続的に回転させながら全反射スペクトルを同時に測定
する装置に関する。
連続的に回転させながら全反射スペクトルを同時に測定
する装置に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕拡張Ｘ
線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）測定装置は、分光結晶と
して曲結晶を用いた実験室系の装置（テクノス社製等）
が実用化されている。光源として放射光を用いる場合に
は、１つのチャンネルカット分光結晶を用いた高分解能
装置が得られるが、実験室に入手可能な強力光源（回転
対陰極）を用いる限り、感度を落とさずに高分解能を達
成すること実現していない。
線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）測定装置は、分光結晶と
して曲結晶を用いた実験室系の装置（テクノス社製等）
が実用化されている。光源として放射光を用いる場合に
は、１つのチャンネルカット分光結晶を用いた高分解能
装置が得られるが、実験室に入手可能な強力光源（回転
対陰極）を用いる限り、感度を落とさずに高分解能を達
成すること実現していない。
また、全反射を用いた薄膜計測法は、今日の材料デバイ
スで必須な薄膜の構造解析、およびその場観察の技術と
して最適のものである。この計測装置においては、薄膜
に入射するＸ線光束のエネルギーを変化させながら、各
エネルギーごとに、基板上の薄膜に対する入射Ｘ線光束
の入射角を連絖的に変化させ反射率を測定することにな
る。
スで必須な薄膜の構造解析、およびその場観察の技術と
して最適のものである。この計測装置においては、薄膜
に入射するＸ線光束のエネルギーを変化させながら、各
エネルギーごとに、基板上の薄膜に対する入射Ｘ線光束
の入射角を連絖的に変化させ反射率を測定することにな
る。
しかしながら、従来の方法では、各エネルギーごとに薄
膜方位（θ）を０−６０分程度走査し反射率の測定を行
なうことになり、また次の走査に移る前に初期のθ：０
に戻さなければならないので、放射光源（シンクロトロ
ン放射）などの高輝度のＸ線源を用いないかぎり、測定
に非常な長時間を必要とするため実現困難である。
膜方位（θ）を０−６０分程度走査し反射率の測定を行
なうことになり、また次の走査に移る前に初期のθ：０
に戻さなければならないので、放射光源（シンクロトロ
ン放射）などの高輝度のＸ線源を用いないかぎり、測定
に非常な長時間を必要とするため実現困難である。
本発明はこの点に鑑みなされたもので、回転対陰極Ｘ線
源を用いた実験室系装置で、全反射を用いた薄膜計測を
短時間で測定出来るようにする全反射スペクトル測定装
置を提供することを目的とする。
源を用いた実験室系装置で、全反射を用いた薄膜計測を
短時間で測定出来るようにする全反射スペクトル測定装
置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明によれば、Ｘ線を基板
上の測定試料面に照射し、その吸収、反射あるいは回折
スペクトルを測定することにより基板上の測定試料の構
造評価を行なう全反射スペクトル測定装置において、Ｘ
線源から放出された光束を白色光のまま平行光として測
定試料面に照射させるコリメータ系と、測定試料面から
の反射光束の全エネルギーを各単色光成分ごとに検出す
る分光検出手段と、測定試料面のＸ線光束に対する入射
角を連続的に変化させる機構とを有することを特徴とす
る全反射スペクトル測定装置が提供される。
上の測定試料面に照射し、その吸収、反射あるいは回折
スペクトルを測定することにより基板上の測定試料の構
造評価を行なう全反射スペクトル測定装置において、Ｘ
線源から放出された光束を白色光のまま平行光として測
定試料面に照射させるコリメータ系と、測定試料面から
の反射光束の全エネルギーを各単色光成分ごとに検出す
る分光検出手段と、測定試料面のＸ線光束に対する入射
角を連続的に変化させる機構とを有することを特徴とす
る全反射スペクトル測定装置が提供される。
本発明では、Ｘ線源から放出された光束がコリメータ系
により白色光のまま平行光として測定試料面に照射され
、前記機構により測定試料面が傾けられながら、分光検
出手段が測定試料面からの反射光束の全エネルギーを一
挙にマルチヤンネル検圧する。したがって、１回のθ走
金で計測が行なえるようになり、測定時間が大幅に短縮
される。
により白色光のまま平行光として測定試料面に照射され
、前記機構により測定試料面が傾けられながら、分光検
出手段が測定試料面からの反射光束の全エネルギーを一
挙にマルチヤンネル検圧する。したがって、１回のθ走
金で計測が行なえるようになり、測定時間が大幅に短縮
される。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
、先ず、第２図により、本発明者らが先に提案した全反
射スペクトル測定装置の説明を行なう。同図において１
はＸ線源、２は分光結晶、４は試料系、５は基板、６は
薄膜試料、９は検出器、１０はビームストッパー、５１
−３３はスリット系を示す。Ｘ線源Ｉより射出された白
色Ｘ線は、スリット系Ｓ１により整形され、例えば３１
などの完全に近い単結晶よりなる分光結晶２に入射する
。分光結晶２は、所定の結晶面（例えば、（１１１））
を入射Ｘ線光束に対し所定の方位にセットされ、分光結
晶２により所定のエネルギーのＸ線がブラッグ反射を起
こし射出されるようになっている。こうして、スリット
系Ｓ２を通過したＸ線光束は単色化される。分光結晶２
にはチャンネルカット結晶や複数の結晶を組み合わせた
ものが用いられる。スリットＳ２を通過後の単色、平行
のＸ線光束は、測定すべき薄膜試料６表面に入射され、
薄膜試料６表面からの反射光束がスリット系Ｓ３を介し
て検出器９に入り、反射Ｘ線強度が測定される。薄膜試
料６表面からのＸ線反射率はＸ線光束の入射角度に依存
するので、入射角を変化させながら測定が行なわれる。
射スペクトル測定装置の説明を行なう。同図において１
はＸ線源、２は分光結晶、４は試料系、５は基板、６は
薄膜試料、９は検出器、１０はビームストッパー、５１
−３３はスリット系を示す。Ｘ線源Ｉより射出された白
色Ｘ線は、スリット系Ｓ１により整形され、例えば３１
などの完全に近い単結晶よりなる分光結晶２に入射する
。分光結晶２は、所定の結晶面（例えば、（１１１））
を入射Ｘ線光束に対し所定の方位にセットされ、分光結
晶２により所定のエネルギーのＸ線がブラッグ反射を起
こし射出されるようになっている。こうして、スリット
系Ｓ２を通過したＸ線光束は単色化される。分光結晶２
にはチャンネルカット結晶や複数の結晶を組み合わせた
ものが用いられる。スリットＳ２を通過後の単色、平行
のＸ線光束は、測定すべき薄膜試料６表面に入射され、
薄膜試料６表面からの反射光束がスリット系Ｓ３を介し
て検出器９に入り、反射Ｘ線強度が測定される。薄膜試
料６表面からのＸ線反射率はＸ線光束の入射角度に依存
するので、入射角を変化させながら測定が行なわれる。
すなわち、薄膜試料６表面へのＸ線光束の入射角がθの
とき、検出器９の方位は２θとなるように、薄膜試料６
表面のＸ線光束入射点（ナイフェツジの位ｙｌ（第２図
の８）〕を中心に連動回転を行なう。
とき、検出器９の方位は２θとなるように、薄膜試料６
表面のＸ線光束入射点（ナイフェツジの位ｙｌ（第２図
の８）〕を中心に連動回転を行なう。
ところが、薄膜の全反射スペクトル測定のためには、こ
のような測定を複数エネルギーのＸ線光束に対して繰り
返す必要がある。第３図には３種類のエネルギーＪ＋Ｅ
２＋Ｅ３の場合を示しであるが、分解能を更に向上させ
るためにはより多くのエネルギーのＸ線光束について測
定を繰り返さなければならず、これには莫大な時間がか
かるため改善の余地があった。
のような測定を複数エネルギーのＸ線光束に対して繰り
返す必要がある。第３図には３種類のエネルギーＪ＋Ｅ
２＋Ｅ３の場合を示しであるが、分解能を更に向上させ
るためにはより多くのエネルギーのＸ線光束について測
定を繰り返さなければならず、これには莫大な時間がか
かるため改善の余地があった。
第１図はこのような問題を解決する本発明による全反射
スペクトル測定装置の一実施例の概念図である。同図に
おいて、１１はＸ線源、１２は試料系、１３は基板、】
４は測定すべき薄膜試料、】５は薄膜試料１４表面への
Ｘ線光束入射点、１Ｇはビームストッパ、１７は分光結
晶、１８は位置敏感型Ｘ線検出器、５１１−３１２はス
リット系を示す。
スペクトル測定装置の一実施例の概念図である。同図に
おいて、１１はＸ線源、１２は試料系、１３は基板、】
４は測定すべき薄膜試料、】５は薄膜試料１４表面への
Ｘ線光束入射点、１Ｇはビームストッパ、１７は分光結
晶、１８は位置敏感型Ｘ線検出器、５１１−３１２はス
リット系を示す。
動作について説明するとＸ線光源１１より射出された白
色Ｘ線はスリット系Ｓｌｌ、３１２により平行光束に整
形された後、白色光のまま薄膜試料１４表面に入射する
。薄膜試料１４表面に対する白色Ｘ線光束の入射角θと
反射された白色Ｘ線光束を検出すべき検出系の方位２θ
は周知の技術で容易に構成しうる機構（図示せず）によ
り連動回転される。なお、実際はθは数十分程度の微小
角であるので回転させる必要はない場合も多い。薄膜試
料１４表面より反射された白色Ｘ線光束は、分光結晶１
７により分光され、位置敏感型Ｘ線検出器１８により受
光される。この位置敏感型Ｘ線検出器１８は単色光成分
ごとにその各受光部位（チャンネル）に検出しうる構成
となっているため、全エネルギースペクトルが同時に検
出される。したがって、本装置によれば、同時に各エネ
ルギーに対し薄膜試料１４表面よりの反射率を測定して
いることになるので、短時間に測定を行なうことが可能
となる。
色Ｘ線はスリット系Ｓｌｌ、３１２により平行光束に整
形された後、白色光のまま薄膜試料１４表面に入射する
。薄膜試料１４表面に対する白色Ｘ線光束の入射角θと
反射された白色Ｘ線光束を検出すべき検出系の方位２θ
は周知の技術で容易に構成しうる機構（図示せず）によ
り連動回転される。なお、実際はθは数十分程度の微小
角であるので回転させる必要はない場合も多い。薄膜試
料１４表面より反射された白色Ｘ線光束は、分光結晶１
７により分光され、位置敏感型Ｘ線検出器１８により受
光される。この位置敏感型Ｘ線検出器１８は単色光成分
ごとにその各受光部位（チャンネル）に検出しうる構成
となっているため、全エネルギースペクトルが同時に検
出される。したがって、本装置によれば、同時に各エネ
ルギーに対し薄膜試料１４表面よりの反射率を測定して
いることになるので、短時間に測定を行なうことが可能
となる。
なお、上記実施例では測定試料面からの反射光束の全エ
ネルギーを各単色光成分ごとに検出する手段として、分
光結晶１７と位置敏感型Ｘ線検出器１８との組合せを用
いたが、これに代えてエネルギー分解能を有する半導体
固体素子検出器（ＳＳＤ）を用いることもできる。
ネルギーを各単色光成分ごとに検出する手段として、分
光結晶１７と位置敏感型Ｘ線検出器１８との組合せを用
いたが、これに代えてエネルギー分解能を有する半導体
固体素子検出器（ＳＳＤ）を用いることもできる。
また、上記では分光結晶１７は透過型（ラウェケース）
の回折を用いているが、反射型（ブラッグケース）の回
折を用いることもできる。
の回折を用いているが、反射型（ブラッグケース）の回
折を用いることもできる。
本発明によれば前記構成としたので以下のような効果が
得られる。
得られる。
実験室で利用できるＸ線源を用いて、薄膜表面からの全
反射スペクトルを複数のエネルギーに対して測定するこ
とが短時間にできるようになる。
反射スペクトルを複数のエネルギーに対して測定するこ
とが短時間にできるようになる。
従来技術では、莫大な時間を要することになり、同等の
データを得ることは事実上不可能であるが、本装置によ
れば、ただ１回の薄膜試料方位スキャンにより同時の各
エネルギーに対する反射率データが得られるので、各エ
ネルギーごとにスキャンを繰り返し行なった場合に比べ
て、角度の誤差が全く生じない点で優れている。
データを得ることは事実上不可能であるが、本装置によ
れば、ただ１回の薄膜試料方位スキャンにより同時の各
エネルギーに対する反射率データが得られるので、各エ
ネルギーごとにスキャンを繰り返し行なった場合に比べ
て、角度の誤差が全く生じない点で優れている。
また、反射スペクトルの各エネルギー成分をそれぞれ同
時に検出することができるので、莫大な時間を要して反
射スペクトルの測定がほとんど瞬時に出来るようになる
。
時に検出することができるので、莫大な時間を要して反
射スペクトルの測定がほとんど瞬時に出来るようになる
。
第１図は本発明の全反射スペクトル測定装置の一実施例
の概念図、第２図は本発明者が先に提案した全反射スペ
クトル測定装置の概念図、第３図は従来の全反射スペク
トル測定の説明図である。 １１ ・Ｘ線源 １４・・・薄膜試料 １７・・・分光結晶 １８・・位置敏感型Ｘ線検出器 Ｓｌｌ、Ｓｉ２・・・スリット系 特許出願人 株式会社 リ コ −
の概念図、第２図は本発明者が先に提案した全反射スペ
クトル測定装置の概念図、第３図は従来の全反射スペク
トル測定の説明図である。 １１ ・Ｘ線源 １４・・・薄膜試料 １７・・・分光結晶 １８・・位置敏感型Ｘ線検出器 Ｓｌｌ、Ｓｉ２・・・スリット系 特許出願人 株式会社 リ コ −
Claims (3)
- （１）Ｘ線を基板上の測定試料面に照射し、その吸収、
反射あるいは回折スペクトルを測定することにより基板
上の測定試料の構造評価を行なう全反射スペクトル測定
装置において、Ｘ線源から放出された光束を白色光のま
ま平行光として測定試料面に照射させるコリメータ系と
、測定試料面からの反射光束の全エネルギーを各単色光
成分ごとに検出する分光検出手段と、測定試料面のＸ線
光束に対する入射角を連続的に変化させる機構とを有す
ることを特徴とする全反射スペクトル測定装置。 - （２）該分光検出手段は、分光結晶と位置敏感型検出器
の結合であることを特徴とする請求項１に記載の全反射
スペクトル測定装置。 - （３）該分光検出手段は、エネルギー分解能を有する半
導体固体素子検出器（ＳＳＤ）であることを特徴とする
請求項１記載の全反射スペクトル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312463A JP2921597B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 全反射スペクトル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312463A JP2921597B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 全反射スペクトル測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184155A true JPH04184155A (ja) | 1992-07-01 |
| JP2921597B2 JP2921597B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=18029504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312463A Expired - Lifetime JP2921597B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 全反射スペクトル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921597B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086018A1 (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-07 | Rigaku Industrial Corporation | 蛍光ｘ線分析装置 |
| JP2013514527A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （エキュブラン） エスアーエールエル | 試料のｘ線解析を実行する方法及び装置 |
| DE102016014213A1 (de) * | 2015-12-08 | 2017-07-06 | Shimadzu Corporation | Röntgenspektroskopische analysevorrichtung und elementaranalyseverfahren |
-
1990
- 1990-11-17 JP JP2312463A patent/JP2921597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086018A1 (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-07 | Rigaku Industrial Corporation | 蛍光ｘ線分析装置 |
| JPWO2004086018A1 (ja) * | 2003-03-27 | 2006-06-29 | 理学電機工業株式会社 | 蛍光ｘ線分析装置 |
| JP2013514527A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （エキュブラン） エスアーエールエル | 試料のｘ線解析を実行する方法及び装置 |
| US9031187B2 (en) | 2009-12-17 | 2015-05-12 | Thermo Fisher Scientific (Ecublens) Sarl | Method and apparatus for performing X-ray analysis of a sample |
| DE102016014213A1 (de) * | 2015-12-08 | 2017-07-06 | Shimadzu Corporation | Röntgenspektroskopische analysevorrichtung und elementaranalyseverfahren |
| US10948434B2 (en) | 2015-12-08 | 2021-03-16 | Shimadzu Corporation | X-ray spectroscopic analysis apparatus and elementary analysis method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2921597B2 (ja) | 1999-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7551719B2 (en) | Multifunction X-ray analysis system | |
| US6895075B2 (en) | X-ray reflectometry with small-angle scattering measurement | |
| Morgano et al. | Neutron imaging options at the BOA beamline at Paul Scherrer Institut | |
| US6359964B1 (en) | X-ray analysis apparatus including a parabolic X-ray mirror and a crystal monochromator | |
| US7600916B2 (en) | Target alignment for X-ray scattering measurements | |
| US7062013B2 (en) | X-ray reflectometry of thin film layers with enhanced accuracy | |
| JP3821414B2 (ja) | Ｘ線回折分析方法及びｘ線回折分析装置 | |
| KR101231731B1 (ko) | 다기능 ｘ-선 분석 시스템 | |
| US7035375B2 (en) | X-ray scattering with a polychromatic source | |
| JP3968350B2 (ja) | Ｘ線回折装置及び方法 | |
| JP2821585B2 (ja) | 面内分布測定方法及び装置 | |
| JPH04184155A (ja) | 全反射スペクトル測定装置 | |
| JPH05196583A (ja) | 全反射ｘ線分析装置 | |
| JPH02205760A (ja) | 多重波長ｘ線断層撮影装置 | |
| JP6395275B2 (ja) | Ｘ線撮像装置及びその使用方法 | |
| JPH11281597A (ja) | 光電子分光装置及び表面分析法 | |
| WO2006095467A1 (ja) | Ｘ線回折分析方法およびｘ線回折分析装置 | |
| JPH1151883A (ja) | 蛍光ｘ線分析装置および方法 | |
| JPH01244344A (ja) | Ｘ線吸収スペクトル測定装置 | |
| JPH0735706A (ja) | Ｘ線導管光学系による薄膜ｘ線回折装置 | |
| SU1481592A1 (ru) | Способ контрол дефектов обработки поверхности образца | |
| WO2006095468A1 (ja) | Ｘ線回折分析装置およびｘ線回折分析方法 | |
| JPH05296946A (ja) | Ｘ線回折装置 | |
| JP2952284B2 (ja) | Ｘ線光学系の評価方法 | |
| JP2001059825A (ja) | スリット付モノクロメータ、ｘ線切換装置およびｘ線分析装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 12 |