JPH04204399A - 軟ｘ線集光器 - Google Patents
軟ｘ線集光器Info
- Publication number
- JPH04204399A JPH04204399A JP2339750A JP33975090A JPH04204399A JP H04204399 A JPH04204399 A JP H04204399A JP 2339750 A JP2339750 A JP 2339750A JP 33975090 A JP33975090 A JP 33975090A JP H04204399 A JPH04204399 A JP H04204399A
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- JP
- Japan
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- ray
- detector
- rays
- soft
- fluorescence
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- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- X-Ray Techniques (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］
本発明はＸ線発生装置、電子線発生装置等を用いたＸ線
分析の際に、試料から発生した軟Ｘ ）８を集光する集
光器に関するものである。
分析の際に、試料から発生した軟Ｘ ）８を集光する集
光器に関するものである。
［発明の概要］
本発明は、
１）検出しようとする軟Ｘ線の発生源と検出器との間に
中空細管のＸ線導管を介挿したことを特徴とする軟Ｘ線
集光器。
中空細管のＸ線導管を介挿したことを特徴とする軟Ｘ線
集光器。
２）中空細管のＸ線導管の内面が全反射を生じる様な滑
めらかな面で、その内面形状が円筒、円錐、楕円あるい
は双曲線形状で、これらの一種類あるいは二種類以上の
組み合せで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の軟Ｘ線集光器。
めらかな面で、その内面形状が円筒、円錐、楕円あるい
は双曲線形状で、これらの一種類あるいは二種類以上の
組み合せで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の軟Ｘ線集光器。
３）中空細管のＸ線導管が微小移動し、その各位置でＸ
線を検出器に導いて位置分解能を有したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。
線を検出器に導いて位置分解能を有したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。
４）中空細管のＸ線導管を用いて集光する軟Ｘ線の波長
が１オングストローム以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。
が１オングストローム以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。
を特許請求の範囲とし、検出しようとする軟Ｘ線の強度
を十分に得るために、Ｘ線発生源よりすべての方向に放
射される軟ＸＩをＸ線発生位置から離れた空間の位置に
置かれたＸ線検出器に取り込む量を同上させることを目
的として、Ｘ線発生源とＸ線検出器との間に中空細管の
Ｘ線導管を介挿したものである。さらに、Ｘ線導管は微
小移動し、各位置でのＸ線を検出器に導くことにより、
位置分解を可能とする検出系が構成される。これにより
、微量元素の分析および検出感度の低い炭素、ホウ素な
どの軽元素分析に対して、十分なＸ線強度をＸ線検出器
に導くことが可能となり、検出効率を向上させることが
できるものである。
を十分に得るために、Ｘ線発生源よりすべての方向に放
射される軟ＸＩをＸ線発生位置から離れた空間の位置に
置かれたＸ線検出器に取り込む量を同上させることを目
的として、Ｘ線発生源とＸ線検出器との間に中空細管の
Ｘ線導管を介挿したものである。さらに、Ｘ線導管は微
小移動し、各位置でのＸ線を検出器に導くことにより、
位置分解を可能とする検出系が構成される。これにより
、微量元素の分析および検出感度の低い炭素、ホウ素な
どの軽元素分析に対して、十分なＸ線強度をＸ線検出器
に導くことが可能となり、検出効率を向上させることが
できるものである。
［従来の技術］
従来、検出しようとするｘ ｕ ｉ′ｉｘ ｍ発生源よ
りすべての方向に放射されるが、Ｘ線発生位置から離れ
た空間のある位置で放射されたごく一部のＸ線をエネル
ギー分解能を有するＳｉ （Ｌｉ）検出器、Ｇｅ検出
器など半導体検出器やプロポーショナルカウンターなど
で分析するかあるいは、Ｘｕ検出器の前に、結晶、全反
射鏡、人工多層膜、有機結晶、回折格子などの分光素子
を介して分析していた。
りすべての方向に放射されるが、Ｘ線発生位置から離れ
た空間のある位置で放射されたごく一部のＸ線をエネル
ギー分解能を有するＳｉ （Ｌｉ）検出器、Ｇｅ検出
器など半導体検出器やプロポーショナルカウンターなど
で分析するかあるいは、Ｘｕ検出器の前に、結晶、全反
射鏡、人工多層膜、有機結晶、回折格子などの分光素子
を介して分析していた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、検出しようとするｘ＃ＩＡは、Ｘ線発生
源よりすべての方向に放射されるため、Ｘ線発生値１か
ら離れた空間では、Ｘ線発生位置と検出面の距離の２乗
に反比例してＸ線強度比は低下する。通常、試料から発
生したＸ線を分析するＸ線分析装置においては、装置上
の幾何学的条件。
源よりすべての方向に放射されるため、Ｘ線発生値１か
ら離れた空間では、Ｘ線発生位置と検出面の距離の２乗
に反比例してＸ線強度比は低下する。通常、試料から発
生したＸ線を分析するＸ線分析装置においては、装置上
の幾何学的条件。
装置の操作性およびＸ線検出器の大きさ等によりＸ線発
生位置に近づけ、十分なＸ線強度を得ることができない
。従って、微量な元素のＸ線分析や検出感度の十分でな
い炭素、ホウ素などの軽元素分析に対して問題があった
。
生位置に近づけ、十分なＸ線強度を得ることができない
。従って、微量な元素のＸ線分析や検出感度の十分でな
い炭素、ホウ素などの軽元素分析に対して問題があった
。
［課題を解決するための手段］
本発明は従来の前記問題点を解決するためのものであり
、その目的は、検出しようとするＸ線と検出器との間の
距離によるＸ線強度の減衰をできるだけ小さくし、微量
な元素の分析と検出効率の向上をはかるものである。
、その目的は、検出しようとするＸ線と検出器との間の
距離によるＸ線強度の減衰をできるだけ小さくし、微量
な元素の分析と検出効率の向上をはかるものである。
検出しようとするＸ線は電子線やＸ線などにより励起さ
れ発生する。発生したＸ線は、すべての方向に放射され
、Ｘ線発生源とＸ線検出器の検出面の間の距離の２乗に
反比例して強度比の減衰がある。従って、Ｘ線発生源に
検出面が近いほどＸ線強度の減衰は小さい。中空細管の
Ｘ線導管をＸ線発生源とＸ線検出器との間に介挿するこ
とによって、Ｘ線発生源に実質上Ｘ線検出面を近づける
ことが可能となり、Ｘ線強度の減衰量を軽減することが
できるものである。
れ発生する。発生したＸ線は、すべての方向に放射され
、Ｘ線発生源とＸ線検出器の検出面の間の距離の２乗に
反比例して強度比の減衰がある。従って、Ｘ線発生源に
検出面が近いほどＸ線強度の減衰は小さい。中空細管の
Ｘ線導管をＸ線発生源とＸ線検出器との間に介挿するこ
とによって、Ｘ線発生源に実質上Ｘ線検出面を近づける
ことが可能となり、Ｘ線強度の減衰量を軽減することが
できるものである。
［イ乍用］
前記目的を達成すべく、Ｘ線発注源と検出器との間に中
空細管のＸ線導管を介挿することにより、従来技術の様
なＸ線検出面でのＸ線強度の減衰を軽減し、微量元素の
分析および検出効率の低い軽元素の分析に応用しようと
するものである。
空細管のＸ線導管を介挿することにより、従来技術の様
なＸ線検出面でのＸ線強度の減衰を軽減し、微量元素の
分析および検出効率の低い軽元素の分析に応用しようと
するものである。
［実施例］
以下、本発明の軟Ｘ線集光器の実施例を図面によって説
明する。
明する。
（実施例・１）
第１図は本発明実施例の構成を示した全体構成図である
。Ｘ線発生装置１より発生したＸ線２と試料３は対設し
、この試料３から発生したＸ線（蛍光Ｘ線）８をＸ線導
管５を介してＸ線検出器７に導く。本実施例・ｌにおい
ては、エネルギー分解能を有する５ｉ（Ｌｉ）半導体検
出器およびガスフロー型プロポーショナルカウンターを
使用した。蛍光Ｘ線８の量は、直接蛍光Ｘ線光と中空細
管のＸ線導管５の内壁で全反射したＸ線のトータル量と
してＸ線検出器に入射される。Ｘ線強度はＸ線発生位置
とＸ線検出器の検出面との間の距離の２乗に反比例する
ため、蛍光Ｘ線の発生源にＸ線導管の先端が近いほどＸ
線強度は大きい。Ｘ線発生源とＸ線導管の先端距離は１
ｍｍである。
。Ｘ線発生装置１より発生したＸ線２と試料３は対設し
、この試料３から発生したＸ線（蛍光Ｘ線）８をＸ線導
管５を介してＸ線検出器７に導く。本実施例・ｌにおい
ては、エネルギー分解能を有する５ｉ（Ｌｉ）半導体検
出器およびガスフロー型プロポーショナルカウンターを
使用した。蛍光Ｘ線８の量は、直接蛍光Ｘ線光と中空細
管のＸ線導管５の内壁で全反射したＸ線のトータル量と
してＸ線検出器に入射される。Ｘ線強度はＸ線発生位置
とＸ線検出器の検出面との間の距離の２乗に反比例する
ため、蛍光Ｘ線の発生源にＸ線導管の先端が近いほどＸ
線強度は大きい。Ｘ線発生源とＸ線導管の先端距離は１
ｍｍである。
所望の内面形状をもつＸ線導管を得るために、ガラス材
質（パイレックスガラス）を使用し、その形状は一端の
径が０．１ｍｍφ、他端の径が４ｍｍφ、長さ５０ｍｍ
の円錐形状とした。４ｍｍφ径側はＸ線検出面に接続さ
れている。
質（パイレックスガラス）を使用し、その形状は一端の
径が０．１ｍｍφ、他端の径が４ｍｍφ、長さ５０ｍｍ
の円錐形状とした。４ｍｍφ径側はＸ線検出面に接続さ
れている。
第３図は検出しようとするＸ線がＸ線導管の内壁で反射
する際の斜入射角に対する種々のｘｉ波長での反射率と
全反射の臨界角を示す図である。
する際の斜入射角に対する種々のｘｉ波長での反射率と
全反射の臨界角を示す図である。
Ｘ１ｌｉｌの全反射の臨界角および反射率は、Ｘ線波長
、反射面の材料等において決定される。第３図は、パイ
レックスガラスを反射面とした場合の全反射の臨界角と
反射率である。一般には、波長の長いＸ線はど全反射臨
界角が大きく、高い反射率が得られる。これらを考慮し
て設計された上記Ｘ線導管・一端の径・０．１ｍｍφ、
他端径 ４ｍｍφ、長さ：５０ｍｍの場合、Ｘ線導管を
取り付けない時のＸ線検出器の検出面での強度比は第１
表のごとくである。
、反射面の材料等において決定される。第３図は、パイ
レックスガラスを反射面とした場合の全反射の臨界角と
反射率である。一般には、波長の長いＸ線はど全反射臨
界角が大きく、高い反射率が得られる。これらを考慮し
て設計された上記Ｘ線導管・一端の径・０．１ｍｍφ、
他端径 ４ｍｍφ、長さ：５０ｍｍの場合、Ｘ線導管を
取り付けない時のＸ線検出器の検出面での強度比は第１
表のごとくである。
１ でのＸ線
第１表のごとく、斜入射角０．６度はＭｎＫａ以上のＸ
線波長に用いられる。さらに軟Ｘ＆ｌ波長に対しては、
斜入射角２５度（ＦＫａ以上）、４．６度（ＣＫａ）と
大きくして、そのＸ線強度を高めた。この結果、本発明
の軟Ｘ線集光器は、Ｘ線導管を用いない場合の２倍〜２
５倍の強度の向上が確認された。軟ＸＦａを測定する際
には、空気によるＸ線の吸収が大きいため測定系は、空
気のＨｅ置換と０１トール以下の真空状態で行なわれた
。
線波長に用いられる。さらに軟Ｘ＆ｌ波長に対しては、
斜入射角２５度（ＦＫａ以上）、４．６度（ＣＫａ）と
大きくして、そのＸ線強度を高めた。この結果、本発明
の軟Ｘ線集光器は、Ｘ線導管を用いない場合の２倍〜２
５倍の強度の向上が確認された。軟ＸＦａを測定する際
には、空気によるＸ線の吸収が大きいため測定系は、空
気のＨｅ置換と０１トール以下の真空状態で行なわれた
。
さらに、Ｘ線導管は微小移動可能なマニピュレータ６で
走査される。この位置制御により、試料面上の位置的な
分析情報を得ることができる。
走査される。この位置制御により、試料面上の位置的な
分析情報を得ることができる。
（実施例；２）
第２図は本発明実施例：２の構成を示した全体構成図で
ある。半導体ウェハーの様な０．１〜１ｍｍ程度の厚さ
の場合、透過蛍光Ｘ線分析として応用されるものである
。Ｘ線発生装置ｌより発生したＸ線２を試料ウェハーの
裏面より照射し、表面付近より励起した蛍光Ｘ線８をＸ
線導管５を介したＸ線検出器に導く。この場合、 １、／工。＝ｅ−０ ここで、工。は入射Ｘ線強度、■。は厚さＸの物質を透
過したＸ線強度、μは線吸収係数、Ｘは試料物質の厚さ
を示す。
ある。半導体ウェハーの様な０．１〜１ｍｍ程度の厚さ
の場合、透過蛍光Ｘ線分析として応用されるものである
。Ｘ線発生装置ｌより発生したＸ線２を試料ウェハーの
裏面より照射し、表面付近より励起した蛍光Ｘ線８をＸ
線導管５を介したＸ線検出器に導く。この場合、 １、／工。＝ｅ−０ ここで、工。は入射Ｘ線強度、■。は厚さＸの物質を透
過したＸ線強度、μは線吸収係数、Ｘは試料物質の厚さ
を示す。
によって、透過があるため、ＸＩ導管部５以外は遮蔽体
９で透過Ｘ線を除去した。Ｘ線導管の内面形状は円錐形
状で、その先端径は０．０３ｍｍφである。そして、そ
のＸ線導管の先端はウェハー鏡面に対して１０μｍ〜１
００μｍまで近づけて、発生した蛍光ｘ綿を検出器に導
く。この場合、位置分解能はほぼＸｌａ導管の先端径に
等しく、３０ｕｍ程度が達成でき、その領域から得られ
る強度はＸ線導管を用いない場合と比較した結果を第２
表に示す。
９で透過Ｘ線を除去した。Ｘ線導管の内面形状は円錐形
状で、その先端径は０．０３ｍｍφである。そして、そ
のＸ線導管の先端はウェハー鏡面に対して１０μｍ〜１
００μｍまで近づけて、発生した蛍光ｘ綿を検出器に導
く。この場合、位置分解能はほぼＸｌａ導管の先端径に
等しく、３０ｕｍ程度が達成でき、その領域から得られ
る強度はＸ線導管を用いない場合と比較した結果を第２
表に示す。
第２表のごとく、Ｘ ４９検出器に入射するＸ線強度は
、ｘＭＡ導管がない場合に比較して、１０〜９゜倍向上
する。
、ｘＭＡ導管がない場合に比較して、１０〜９゜倍向上
する。
以上の実施例においては、Ｘ線発生装置を用いて説明し
たが、試料からの特性Ｘ線を励起できる装置、例えば電
子線、イオン源等でも本発明の軟Ｘ線集光器は有効であ
る。さらに、使用する中空細管のＸ線導管の材質はガラ
スに限らず、金属・合金・有機物質等の材桐で製作でき
る。
たが、試料からの特性Ｘ線を励起できる装置、例えば電
子線、イオン源等でも本発明の軟Ｘ線集光器は有効であ
る。さらに、使用する中空細管のＸ線導管の材質はガラ
スに限らず、金属・合金・有機物質等の材桐で製作でき
る。
［発明の効果］
本発明の軟Ｘ線集光器を用いると前述するように検出し
ようとするＸ線のＸ線発生位置から距離の２乗に反比例
したＸ線強度の減衰を防ぐことができ、微量な元素の分
析や検出効率の悪い炭素、ホウ素などの軽元素分析がで
きる。
ようとするＸ線のＸ線発生位置から距離の２乗に反比例
したＸ線強度の減衰を防ぐことができ、微量な元素の分
析や検出効率の悪い炭素、ホウ素などの軽元素分析がで
きる。
以上のような優れた効果を得ることができる。
第１図は本発明実施例 １の構成を示した全体構成図、
第２図は本発明実施例：２の構成を示した全体構成図、
第３図はガラス内面での全反射による反射率を示した特
性説明図である。 ｌ ・・Ｘ線発生装置 ２・・１次Ｘ糸泉 ３・・・試料 ４・・ 試料ホルダー ５・・・Ｘ線導管 ６・・・微小移動マニピュレータ ７・・・Ｘ線検出器 ８・・・２次Ｘ線（蛍光Ｘ線） ９・・・遮蔽板 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敏 之 助木登日月の一実
籠イク［ｊｔｆ）仝Ｊ本僕へ２第 １ ロ ｙ３＋１ ｆｌ実・施枠ｌの全体横に２弟２図 斜入射角（度） がラスの反射率（７）Ｍ−１生荒明図 第 ３ 図
第２図は本発明実施例：２の構成を示した全体構成図、
第３図はガラス内面での全反射による反射率を示した特
性説明図である。 ｌ ・・Ｘ線発生装置 ２・・１次Ｘ糸泉 ３・・・試料 ４・・ 試料ホルダー ５・・・Ｘ線導管 ６・・・微小移動マニピュレータ ７・・・Ｘ線検出器 ８・・・２次Ｘ線（蛍光Ｘ線） ９・・・遮蔽板 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敏 之 助木登日月の一実
籠イク［ｊｔｆ）仝Ｊ本僕へ２第 １ ロ ｙ３＋１ ｆｌ実・施枠ｌの全体横に２弟２図 斜入射角（度） がラスの反射率（７）Ｍ−１生荒明図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）検出しようとする軟Ｘ線の発生源と検出器との間に
中空細管のＸ線導管を介挿したことを特徴とする軟Ｘ線
集光器。 ２）中空細管の内面が全反射を生じる様な滑めらかな面
で、その内面形状が円筒、円錐、楕円あるいは双曲線形
状で、これらの一種類あるいは二種類以上の組み合せで
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
軟Ｘ線集光器。 ３）中空細管のＸ線導管が微小移動し、その各位置での
Ｘ線を検出器に導いて、位置分解能を有したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。 ４）中空細管のＸ線導管を用いて集光する軟Ｘ線の波長
が１オングストローム以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軟Ｘ線集光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339750A JPH04204399A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 軟ｘ線集光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339750A JPH04204399A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 軟ｘ線集光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204399A true JPH04204399A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18330457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339750A Pending JPH04204399A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 軟ｘ線集光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735706A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-07 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Ｘ線導管光学系による薄膜ｘ線回折装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106352A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-16 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 走査型ｘ線顕微鏡 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2339750A patent/JPH04204399A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106352A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-16 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 走査型ｘ線顕微鏡 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735706A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-07 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Ｘ線導管光学系による薄膜ｘ線回折装置 |
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