JPH06174663A - 汚染元素分析方法 - Google Patents
汚染元素分析方法Info
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- JPH06174663A JPH06174663A JP4322033A JP32203392A JPH06174663A JP H06174663 A JPH06174663 A JP H06174663A JP 4322033 A JP4322033 A JP 4322033A JP 32203392 A JP32203392 A JP 32203392A JP H06174663 A JPH06174663 A JP H06174663A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 汚染試料の測定波形から、レーリー散乱とコ
ンプトン散乱によるブロードなピーク波形とバックグラ
ウンド波形を除去して、汚染元素の特定および濃度の算
出を精度良く行なうこと。 【構成】 ブランク試料に同一条件でＸ線を照射して複
数の螢光Ｘ線の測定波形を求め、この複数の測定波形を
加算平均してブランク波形を求める。次に汚染試料にブ
ランク試料と同一条件でＸ線を照射して螢光Ｘ線の測定
波形を求める。汚染試料の測定波形からブランク波形を
減算処理した後、この減算処理後の波形データに基づい
て汚染元素の特定と濃度算出を行なう。
ンプトン散乱によるブロードなピーク波形とバックグラ
ウンド波形を除去して、汚染元素の特定および濃度の算
出を精度良く行なうこと。 【構成】 ブランク試料に同一条件でＸ線を照射して複
数の螢光Ｘ線の測定波形を求め、この複数の測定波形を
加算平均してブランク波形を求める。次に汚染試料にブ
ランク試料と同一条件でＸ線を照射して螢光Ｘ線の測定
波形を求める。汚染試料の測定波形からブランク波形を
減算処理した後、この減算処理後の波形データに基づい
て汚染元素の特定と濃度算出を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は螢光Ｘ線を用いた元素分
析方法に係り、とりわけ汚染元素の特定および濃度算出
を精度良く行なうことができる汚染元素分析方法に関す
る。
析方法に係り、とりわけ汚染元素の特定および濃度算出
を精度良く行なうことができる汚染元素分析方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】被測定物体（試料）に対する非破壊の元
素分析として、螢光Ｘ線分析方法が用いられてきた。ま
たその高感度化を目指して全反射螢光Ｘ線分析方法が開
発され、半導体プロセスにおけるメタル汚染管理への適
用が検討されている（嶋崎綾子、宮崎邦治：日経マイク
ロデバイス、１９９２、８月号、no．８６，pp．１４
８）。全反射螢光Ｘ線分析方法の中でもエネルギ分散型
螢光Ｘ線分析方法は、広範囲のエネルギ領域のスペクト
ルを測定できるので、試料直上に配置された単一の半導
体検出器（ＳＳＤ）によって、多元素同時分析が可能と
なる。またエネルギ分散型螢光Ｘ線分析方法では結晶分
光の必要がないために、試料とＳＳＤを近接できる。そ
の結果、例えば波長分散型螢光Ｘ線分析方法に比べて高
感度な特徴を有する。
素分析として、螢光Ｘ線分析方法が用いられてきた。ま
たその高感度化を目指して全反射螢光Ｘ線分析方法が開
発され、半導体プロセスにおけるメタル汚染管理への適
用が検討されている（嶋崎綾子、宮崎邦治：日経マイク
ロデバイス、１９９２、８月号、no．８６，pp．１４
８）。全反射螢光Ｘ線分析方法の中でもエネルギ分散型
螢光Ｘ線分析方法は、広範囲のエネルギ領域のスペクト
ルを測定できるので、試料直上に配置された単一の半導
体検出器（ＳＳＤ）によって、多元素同時分析が可能と
なる。またエネルギ分散型螢光Ｘ線分析方法では結晶分
光の必要がないために、試料とＳＳＤを近接できる。そ
の結果、例えば波長分散型螢光Ｘ線分析方法に比べて高
感度な特徴を有する。
【０００３】一方、全反射螢光Ｘ線分析方法において、
そのスペクトル分解能は波長分散型のものに比べて劣
り、得られる総カウント数が低いため統計変動の影響を
受け易い。
そのスペクトル分解能は波長分散型のものに比べて劣
り、得られる総カウント数が低いため統計変動の影響を
受け易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】全反射螢光Ｘ線分析方
法において、その当初入力される測定波形には元素固有
の螢光Ｘ線によるピークの他に各種妨害ピークが存在す
る。すなわち、サムピーク、エスケープピークのように
ＳＳＤに特有なピーク、または一次Ｘ線と試料とＳＳＤ
のなす角度がＢｒａｇｇ条件を満足している場合の回折
ピークが測定波形中に観測される。
法において、その当初入力される測定波形には元素固有
の螢光Ｘ線によるピークの他に各種妨害ピークが存在す
る。すなわち、サムピーク、エスケープピークのように
ＳＳＤに特有なピーク、または一次Ｘ線と試料とＳＳＤ
のなす角度がＢｒａｇｇ条件を満足している場合の回折
ピークが測定波形中に観測される。
【０００５】これらのピークの他に、Ｘ線発生源となる
対陰極物質の特性Ｘ線が試料によってレーリー散乱を受
けた結果検出されるピークがある。例えば遷移金属に対
して励起確率の高いターゲット材のＷを対陰極物質とし
て用いる場合、ＷＬβ1 の９．６７１ＫｅＶにピークが
検出される。また、対陰極物質の特性Ｘ線が試料に照射
される結果、一部のＸ線はコンプトン散乱としてエネル
ギの一部を失って検出される。その結果、以上二種類の
散乱ピーク（レーリー散乱ピーク、コンプトン散乱ピー
ク）は、低エネルギ側に裾をひいたピーク形状として検
出される（図２（ａ）（ｂ）参照）。
対陰極物質の特性Ｘ線が試料によってレーリー散乱を受
けた結果検出されるピークがある。例えば遷移金属に対
して励起確率の高いターゲット材のＷを対陰極物質とし
て用いる場合、ＷＬβ1 の９．６７１ＫｅＶにピークが
検出される。また、対陰極物質の特性Ｘ線が試料に照射
される結果、一部のＸ線はコンプトン散乱としてエネル
ギの一部を失って検出される。その結果、以上二種類の
散乱ピーク（レーリー散乱ピーク、コンプトン散乱ピー
ク）は、低エネルギ側に裾をひいたピーク形状として検
出される（図２（ａ）（ｂ）参照）。
【０００６】この散乱ピークは低エネルギ側へのブロー
ドな広がりをもつため、図３（ａ）に示すように、Ｚｎ
のＫαピーク（８．６３ＫｅＶ）への妨害ピークとな
る。低濃度汚染の場合、このような妨害ピークの影響が
顕著になり、分析元素のピークの識別および強度算出の
誤差要因となる。例えばＲＯＩ（Region of Interest）
法で汚染元素の強度を算出する場合、その領域の設定が
困難になる。また、非線形最適合法による波形分離処理
を行なう場合にもバックグラウンドの処理が困難で、ピ
ークの識別および強度算出が困難となる。これは、コン
プトン散乱によって低エネルギ側へ裾をひいた非対称形
状の波形データを、対称形状のガウス関数によっておき
かえ波形分離処理するために生じる問題である。
ドな広がりをもつため、図３（ａ）に示すように、Ｚｎ
のＫαピーク（８．６３ＫｅＶ）への妨害ピークとな
る。低濃度汚染の場合、このような妨害ピークの影響が
顕著になり、分析元素のピークの識別および強度算出の
誤差要因となる。例えばＲＯＩ（Region of Interest）
法で汚染元素の強度を算出する場合、その領域の設定が
困難になる。また、非線形最適合法による波形分離処理
を行なう場合にもバックグラウンドの処理が困難で、ピ
ークの識別および強度算出が困難となる。これは、コン
プトン散乱によって低エネルギ側へ裾をひいた非対称形
状の波形データを、対称形状のガウス関数によっておき
かえ波形分離処理するために生じる問題である。
【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、対陰極物質の特性Ｘ線によるレーリー散乱
とコンプトン散乱による影響を押え、分析元素の特定お
よびその濃度算出を精度良く行なうことができる汚染元
素分析方法を提供することを目的とする。
ものであり、対陰極物質の特性Ｘ線によるレーリー散乱
とコンプトン散乱による影響を押え、分析元素の特定お
よびその濃度算出を精度良く行なうことができる汚染元
素分析方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ブランク試料
に各々同一条件でＸ線照射して複数の螢光Ｘ線の測定波
形を求めるとともに、この複数の螢光Ｘ線の測定波形を
加算平均してブランク波形を求める工程と、汚染試料に
前記ブランク試料と同一の条件でＸ線を照射して螢光Ｘ
線の測定波形を求める工程と、前記汚染試料の測定波形
から前記ブランク波形を減算処理する工程と、減算処理
して得られた波形データに基づいて汚染元素を特定する
とともにその濃度を求める工程と、からなる汚染元素分
析方法である。
に各々同一条件でＸ線照射して複数の螢光Ｘ線の測定波
形を求めるとともに、この複数の螢光Ｘ線の測定波形を
加算平均してブランク波形を求める工程と、汚染試料に
前記ブランク試料と同一の条件でＸ線を照射して螢光Ｘ
線の測定波形を求める工程と、前記汚染試料の測定波形
から前記ブランク波形を減算処理する工程と、減算処理
して得られた波形データに基づいて汚染元素を特定する
とともにその濃度を求める工程と、からなる汚染元素分
析方法である。
【０００９】
【作用】汚染試料の測定波形から、ブランク試料の複数
測定波形を加算平均して得られたブランク波形を減算処
理することにより、レーリー散乱およびコンプトン散乱
によって生じるブロードな散乱ピークとバックグラウン
ド波形を除去して、対象汚染元素の波形のみを抽出する
ことができる。
測定波形を加算平均して得られたブランク波形を減算処
理することにより、レーリー散乱およびコンプトン散乱
によって生じるブロードな散乱ピークとバックグラウン
ド波形を除去して、対象汚染元素の波形のみを抽出する
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１乃至図５は本発明による汚染元素分析
方法の一実施例を示す図である。
て説明する。図１乃至図５は本発明による汚染元素分析
方法の一実施例を示す図である。
【００１１】図５により、まずエネルギ分散型螢光Ｘ線
分析装置の概略について説明する。図５において、Ｓｉ
からなる半導体ウェハ等の試料１（被測定物体）に対し
てＸ線が照射され、試料１から発生する螢光Ｘ線が半導
体検出器２（ＳＳＤ）により検出される。この半導体検
出器２には、半導体検出器２から出力される電気信号を
処理する信号処理装置３が接続されている。
分析装置の概略について説明する。図５において、Ｓｉ
からなる半導体ウェハ等の試料１（被測定物体）に対し
てＸ線が照射され、試料１から発生する螢光Ｘ線が半導
体検出器２（ＳＳＤ）により検出される。この半導体検
出器２には、半導体検出器２から出力される電気信号を
処理する信号処理装置３が接続されている。
【００１２】次に、このエネルギ分散型螢光Ｘ線分析装
置を用いた汚染元素分析方法について、図１乃至図５に
より説明する。
置を用いた汚染元素分析方法について、図１乃至図５に
より説明する。
【００１３】図１に示すように汚染元素を含まないブラ
ンク試料１に対してＸ線を照射し、試料１から発生する
螢光Ｘ線を半導体検出器２で検出する。次に信号処理装
置３にブランク試料の螢光Ｘ線の測定波形が入力され
る。
ンク試料１に対してＸ線を照射し、試料１から発生する
螢光Ｘ線を半導体検出器２で検出する。次に信号処理装
置３にブランク試料の螢光Ｘ線の測定波形が入力され
る。
【００１４】この場合、ブランク試料の測定波形データ
ｙi （ｌ，ｐ）は複数個（Ｎ）入力される。ここでｙi
（ｌ，ｐ）のｌはチャンネルを、ｐは後述する測定パラ
メータを各々示す。これらの測定波形データは同一ブラ
ンク試料上の複数点における測定波形データでも、異な
るブランク試料における測定波形データでもよいが、対
陰極にかける電圧、電流、Ｘ線入射角及びＸ線照射時間
などの照射条件（測定パラメータ（ｐ））は常に同一と
する。上記ブランク試料の測定波形データに対して加算
平均処理を行ない、基準とすべきブランク波形データＹ
（ｌ，ｐ）を求める。即ち、 ここでｌはパルスプロセッサで処理されたあとの各チャ
ンネル（エネルギ値に対応）を示しており、入射Ｘ線源
として例えばＷＬβ1 を用いる場合、ｌの範囲はレーリ
ー散乱とコンプトン散乱の影響を受けるエネルギ領域、
すなわち８．３ＫｅＶ＜ｌ＜１０．０ＫｅＶ程度を考え
れば良い。また式（１）でｐは測定パラメータである。
ｙi （ｌ，ｐ）は複数個（Ｎ）入力される。ここでｙi
（ｌ，ｐ）のｌはチャンネルを、ｐは後述する測定パラ
メータを各々示す。これらの測定波形データは同一ブラ
ンク試料上の複数点における測定波形データでも、異な
るブランク試料における測定波形データでもよいが、対
陰極にかける電圧、電流、Ｘ線入射角及びＸ線照射時間
などの照射条件（測定パラメータ（ｐ））は常に同一と
する。上記ブランク試料の測定波形データに対して加算
平均処理を行ない、基準とすべきブランク波形データＹ
（ｌ，ｐ）を求める。即ち、 ここでｌはパルスプロセッサで処理されたあとの各チャ
ンネル（エネルギ値に対応）を示しており、入射Ｘ線源
として例えばＷＬβ1 を用いる場合、ｌの範囲はレーリ
ー散乱とコンプトン散乱の影響を受けるエネルギ領域、
すなわち８．３ＫｅＶ＜ｌ＜１０．０ＫｅＶ程度を考え
れば良い。また式（１）でｐは測定パラメータである。
【００１５】このようにして得られたブランク波形デー
タＹ（ｌ，ｐ）は、（i)入射Ｘ線のレーリー散乱及びコ
ンプトン散乱を受けた低エネルギ側に裾をもつＷＬβ1
の信号波形と、（ii）バックグラウンド波形とを重ね合
わせた波形データと考えられる。
タＹ（ｌ，ｐ）は、（i)入射Ｘ線のレーリー散乱及びコ
ンプトン散乱を受けた低エネルギ側に裾をもつＷＬβ1
の信号波形と、（ii）バックグラウンド波形とを重ね合
わせた波形データと考えられる。
【００１６】このように加算平均処理することにより各
チャンネルのデータの統計変動を改善することができ
る。具体的な加算回数Ｎとして４〜１６（Ｓ／Ｎ)(Sign
al toNoise Ratio ）の改善として２〜４倍に相当）を
選択すれば充分である。
チャンネルのデータの統計変動を改善することができ
る。具体的な加算回数Ｎとして４〜１６（Ｓ／Ｎ)(Sign
al toNoise Ratio ）の改善として２〜４倍に相当）を
選択すれば充分である。
【００１７】次に汚染元素を含む測定対象試料（汚染試
料）に対して、ブランク試料と同一の照射条件（同一の
測定パラメータ）でＸ線を照射して、螢光Ｘ線の測定波
形を求め、この測定波形データＺ（ｌ，ｐ）を信号処理
装置に入力する。
料）に対して、ブランク試料と同一の照射条件（同一の
測定パラメータ）でＸ線を照射して、螢光Ｘ線の測定波
形を求め、この測定波形データＺ（ｌ，ｐ）を信号処理
装置に入力する。
【００１８】分析元素のチャンネルｌがレーリー散乱と
コンプトン散乱の影響を受けるエネルギ領域（８．３＜
ｌ＜１０．０）内に入っている場合、以下のように汚染
試料の測定波形データからブランク波形データを減算す
る。
コンプトン散乱の影響を受けるエネルギ領域（８．３＜
ｌ＜１０．０）内に入っている場合、以下のように汚染
試料の測定波形データからブランク波形データを減算す
る。
【００１９】 ｈ（ｌ，ｐ）＝Ｚ（ｌ，ｐ）−Ｙ（ｌ，ｐ） ……（２） この場合、汚染試料に対するＸ線照射の測定パラメータ
ｐのうち、１種類でもブランク試料に対するものと異な
れば、すべての測定パラメータが同一のブランク波形デ
ータをデータベースから選択する。
ｐのうち、１種類でもブランク試料に対するものと異な
れば、すべての測定パラメータが同一のブランク波形デ
ータをデータベースから選択する。
【００２０】この減算処理により得られた波形データｈ
（ｌ，ｐ）は、汚染試料の測定波形データＺ（ｌ，ｐ）
に混在する元素のＫαスペクトル波形と、入射Ｘ線のレ
ーリー散乱およびコンプトン散乱によるブロードなＷ−
Ｌβ1 のピークと、バックグラウンド波形の中から、対
象汚染元素のＫαスペクトル波形のみを抽出した波形デ
ータに相当する。なお、分析元素のチャンネルｌがレー
リー散乱およびコンプトン散乱の影響を受けるエネルギ
領域外の場合、減算処理は行なわない。
（ｌ，ｐ）は、汚染試料の測定波形データＺ（ｌ，ｐ）
に混在する元素のＫαスペクトル波形と、入射Ｘ線のレ
ーリー散乱およびコンプトン散乱によるブロードなＷ−
Ｌβ1 のピークと、バックグラウンド波形の中から、対
象汚染元素のＫαスペクトル波形のみを抽出した波形デ
ータに相当する。なお、分析元素のチャンネルｌがレー
リー散乱およびコンプトン散乱の影響を受けるエネルギ
領域外の場合、減算処理は行なわない。
【００２１】次に減算処理により得られた波形データｈ
（ｌ，ｐ）に基づいて、汚染元素を特定するとともに、
その濃度を求める。まずこの波形データに対して平滑化
微分処理が行なわれる。平滑化を行なう場合の処理点数
は、チャンネル（波形データの横軸の各点）のエネルギ
幅およびエネルギ分解能を考慮して５点で行なう。次
に、微分波形からゼロ点を検出し、これを波形データの
ピークの候補とする。
（ｌ，ｐ）に基づいて、汚染元素を特定するとともに、
その濃度を求める。まずこの波形データに対して平滑化
微分処理が行なわれる。平滑化を行なう場合の処理点数
は、チャンネル（波形データの横軸の各点）のエネルギ
幅およびエネルギ分解能を考慮して５点で行なう。次
に、微分波形からゼロ点を検出し、これを波形データの
ピークの候補とする。
【００２２】次に、波形データの各ピーク毎にモデル関
数、例えばガウス関数を準備し、この各ガウス関数の線
形和によりモデル波形を構成する。この場合、各ガウス
関数は、エネルギ位置ｕ、ピーク高さｈo および半値半
幅ｗを初期パラメータとしてもち、これらの初期パラメ
ータは各ガウス関数の変数となる。
数、例えばガウス関数を準備し、この各ガウス関数の線
形和によりモデル波形を構成する。この場合、各ガウス
関数は、エネルギ位置ｕ、ピーク高さｈo および半値半
幅ｗを初期パラメータとしてもち、これらの初期パラメ
ータは各ガウス関数の変数となる。
【００２３】ｚ（ｌ，ｐ）＝Σj ｈo ・ｅｘｐ｛−ｌｎ
２（ｌ−ｕ）2 ／ｗ2 ｝である。
２（ｌ−ｕ）2 ／ｗ2 ｝である。
【００２４】（ｊは検出したピークにそれぞれ対応）各
ガウス関数のエネルギ位置ｕは、波形データの各ピーク
に対応したチャンネル番号ｉから概略定められる。また
ピーク高さｈo は、波形データのピークから概略定めら
れ、さらに半値半幅ｗは三次微分がＯとなる点を求めこ
れに基づいて概略定められる。
ガウス関数のエネルギ位置ｕは、波形データの各ピーク
に対応したチャンネル番号ｉから概略定められる。また
ピーク高さｈo は、波形データのピークから概略定めら
れ、さらに半値半幅ｗは三次微分がＯとなる点を求めこ
れに基づいて概略定められる。
【００２５】次に、波形データのピークの数だけ準備し
たガウス関数の線形和により構成されるモデル波形と、
波形データとの残差二乗和が最小となるように、非線形
最適化処理を行なって前述の初期パラメータを決定し、
各ガウス関数の分離波形を求める。すなわち、モデル波
形ｚ（ｌ，ｐ）と測定波形データｈ（ｌ，ｐ）との残差
二乗和を目的関数ｅ（ｌ）として以下のように定義す
る： ｅ（ｌ）＝Σ｛ｚ（ｌ，ｐ）−ｈ（ｌ，ｐ）｝2 ここで ｚ（ｌ，ｐ）＝Σj ｈo ・ｅｘｐ｛−ｌｎ２（ｌ−ｕ）
2 ／ｗ2 ｝である。
たガウス関数の線形和により構成されるモデル波形と、
波形データとの残差二乗和が最小となるように、非線形
最適化処理を行なって前述の初期パラメータを決定し、
各ガウス関数の分離波形を求める。すなわち、モデル波
形ｚ（ｌ，ｐ）と測定波形データｈ（ｌ，ｐ）との残差
二乗和を目的関数ｅ（ｌ）として以下のように定義す
る： ｅ（ｌ）＝Σ｛ｚ（ｌ，ｐ）−ｈ（ｌ，ｐ）｝2 ここで ｚ（ｌ，ｐ）＝Σj ｈo ・ｅｘｐ｛−ｌｎ２（ｌ−ｕ）
2 ／ｗ2 ｝である。
【００２６】（ｊは検出したピークにそれぞれ対応）こ
の目的関数ｅ（ｌ）が最小になるベクトル変数（ｈo ，
ｕ，ｗ）を、単体法（simplex 法）を用いた非線形最適
化法を使ってもとめる。なお、単体法の代わりに他の手
法を用いてもよい。
の目的関数ｅ（ｌ）が最小になるベクトル変数（ｈo ，
ｕ，ｗ）を、単体法（simplex 法）を用いた非線形最適
化法を使ってもとめる。なお、単体法の代わりに他の手
法を用いてもよい。
【００２７】次に、非線形最適化処理によって求めた各
ガウス関数の分離波形に基づいて、分離波形のエネルギ
位置と各元素のｋαＸ線ピーク位置とを順次比較してい
く。このとき、ケミカルシフトを考慮して一定のマージ
ンを設けて比較し、元素のｋαＸ線ピーク位置に対応し
たガウス関数が見つかった場合、このガウス関数を当該
元素（汚染元素）として特定する。なお、対応する元素
のないピークは、エスケープピーク、サムピーク、バッ
クグラウンドノイズとして特定していく。次に各元素に
対応するガウス関数の積分強度（面積）を求める。この
場合、ガウス関数に対して±４ｗの範囲で積分する。こ
こでｗはガウス関数の半値半幅である。
ガウス関数の分離波形に基づいて、分離波形のエネルギ
位置と各元素のｋαＸ線ピーク位置とを順次比較してい
く。このとき、ケミカルシフトを考慮して一定のマージ
ンを設けて比較し、元素のｋαＸ線ピーク位置に対応し
たガウス関数が見つかった場合、このガウス関数を当該
元素（汚染元素）として特定する。なお、対応する元素
のないピークは、エスケープピーク、サムピーク、バッ
クグラウンドノイズとして特定していく。次に各元素に
対応するガウス関数の積分強度（面積）を求める。この
場合、ガウス関数に対して±４ｗの範囲で積分する。こ
こでｗはガウス関数の半値半幅である。
【００２８】本実施例によれば、汚染試料の測定波形を
ブランク波形により減算処理するので、レーリー散乱お
よびコンプトン散乱によるブロードなＷ−Ｌβ1 のピー
クと、バックグラウンド波形を除去し、対象汚染元素の
Ｋαスペクトル波形のみを抽出することができる。この
ため平滑化微分処理を用いてモデル波形を構成し、非線
形最適合法により波形分離処理を行なうことにより、汚
染元素の特定と濃度の算出を精度良く行なうことができ
る。
ブランク波形により減算処理するので、レーリー散乱お
よびコンプトン散乱によるブロードなＷ−Ｌβ1 のピー
クと、バックグラウンド波形を除去し、対象汚染元素の
Ｋαスペクトル波形のみを抽出することができる。この
ため平滑化微分処理を用いてモデル波形を構成し、非線
形最適合法により波形分離処理を行なうことにより、汚
染元素の特定と濃度の算出を精度良く行なうことができ
る。
【００２９】なお、汚染試料の測定波形をブランク波形
により減算処理した後、この波形データにＲＯＩ法を適
用して汚染元素の特定と濃度算出を行なってもよい。こ
の場合、減算処理を行なうことにより、レーリー散乱お
よびコンプトン散乱により生じるブロードな非対称ピー
ク形状が補正されるので、精度良くＲＯＩ法により汚染
元素の特定および濃度算出を行なうことができる。 （具体例）次に本発明の具体例を図２乃至図４により説
明する。まず図２において、ブランク試料における測定
波形データを加算平均処理したブランク波形を示す（図
２（ｂ））。このブランク波形は、エネルギ領域が８．
３３ＫｅＶから１０．０ＫｅＶまでで、加算回数Ｎが４
回の波形データである。図２（ｂ）に示すブランク波形
は、加算平均を施さないブランク試料の測定波形データ
（図２（ａ））と比較して統計変動によるゆらぎが大き
く改善されている。
により減算処理した後、この波形データにＲＯＩ法を適
用して汚染元素の特定と濃度算出を行なってもよい。こ
の場合、減算処理を行なうことにより、レーリー散乱お
よびコンプトン散乱により生じるブロードな非対称ピー
ク形状が補正されるので、精度良くＲＯＩ法により汚染
元素の特定および濃度算出を行なうことができる。 （具体例）次に本発明の具体例を図２乃至図４により説
明する。まず図２において、ブランク試料における測定
波形データを加算平均処理したブランク波形を示す（図
２（ｂ））。このブランク波形は、エネルギ領域が８．
３３ＫｅＶから１０．０ＫｅＶまでで、加算回数Ｎが４
回の波形データである。図２（ｂ）に示すブランク波形
は、加算平均を施さないブランク試料の測定波形データ
（図２（ａ））と比較して統計変動によるゆらぎが大き
く改善されている。
【００３０】図３（ａ）は汚染元素（Ｚｎ）を有する汚
染試料の同一エネルギ領域での測定波形データを示す。
図３（ａ）においてＺｎ−Ｋαスペクトルが入射Ｘ線の
コンプトン散乱によるブロードな裾の上に重なっている
のが判る。汚染試料の測定波形を加算平均処理したブラ
ンク波形で減算処理した波形データを図３（ｂ）に示
す。またこの減算処理された波形データを更に５点の重
み付け平滑化処理した波形データを図３（ｃ）に示す。
図３（ｃ）に示すように、入射Ｘ線のレーリー散乱およ
びコンプトン散乱によるＷ−Ｌβ1 のブロードなピーク
と、バックグラウンド波形がキャンセルされ、Ｚｎ−Ｋ
αピークのみが抽出される。このため、従来のＲＯＩ法
により領域指定する際も、対象汚染試料毎に範囲設定が
可能となり誤差の低減が図れる。
染試料の同一エネルギ領域での測定波形データを示す。
図３（ａ）においてＺｎ−Ｋαスペクトルが入射Ｘ線の
コンプトン散乱によるブロードな裾の上に重なっている
のが判る。汚染試料の測定波形を加算平均処理したブラ
ンク波形で減算処理した波形データを図３（ｂ）に示
す。またこの減算処理された波形データを更に５点の重
み付け平滑化処理した波形データを図３（ｃ）に示す。
図３（ｃ）に示すように、入射Ｘ線のレーリー散乱およ
びコンプトン散乱によるＷ−Ｌβ1 のブロードなピーク
と、バックグラウンド波形がキャンセルされ、Ｚｎ−Ｋ
αピークのみが抽出される。このため、従来のＲＯＩ法
により領域指定する際も、対象汚染試料毎に範囲設定が
可能となり誤差の低減が図れる。
【００３１】図４は減算処理によってＺｎ−Ｋαピーク
のみ抽出した波形データに対して非線形最適合法による
波形分離処理を行ない、Ｚｎの積分強度を算出した結果
を示す。ブランク波形による減算処理を行なわない従来
方法では、１×１０10atoms/cm2 が検出限界で１０10オ
ーダでは測定ばらつきが大きくなる。これに対して本発
明の方法では７×１０9 atoms/cm2 の試料でもばらつき
が少なく測定できていることが判る。図４に示すように
本発明による方法では、Ｋαスペクトルより強度が大き
い妨害スペクトルとバックグラウンドが混在している場
合でも精度よく測定することができる。これは図４にお
いて本発明による検量線が４５°の傾きに近づいている
ことからも実証されている。
のみ抽出した波形データに対して非線形最適合法による
波形分離処理を行ない、Ｚｎの積分強度を算出した結果
を示す。ブランク波形による減算処理を行なわない従来
方法では、１×１０10atoms/cm2 が検出限界で１０10オ
ーダでは測定ばらつきが大きくなる。これに対して本発
明の方法では７×１０9 atoms/cm2 の試料でもばらつき
が少なく測定できていることが判る。図４に示すように
本発明による方法では、Ｋαスペクトルより強度が大き
い妨害スペクトルとバックグラウンドが混在している場
合でも精度よく測定することができる。これは図４にお
いて本発明による検量線が４５°の傾きに近づいている
ことからも実証されている。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
汚染試料の測定波形からレーリー散乱およびコンプトン
散乱によるブロードなピーク波形とバックグラウンド波
形を除去して対象汚染元素の波形のみを抽出することが
できる。このため、汚染元素の特定と濃度の算出を精度
良く行なうことができる。
汚染試料の測定波形からレーリー散乱およびコンプトン
散乱によるブロードなピーク波形とバックグラウンド波
形を除去して対象汚染元素の波形のみを抽出することが
できる。このため、汚染元素の特定と濃度の算出を精度
良く行なうことができる。
【図１】本発明による汚染元素分析方法の一実施例を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図２】本発明による汚染元素分析方法の具体例を示す
ブランク試料の測定波形データと、この波形データを加
算平均処理して得られるブランク波形データを示す図。
ブランク試料の測定波形データと、この波形データを加
算平均処理して得られるブランク波形データを示す図。
【図３】本発明による汚染元素分析方法の具体例を示す
汚染試料の測定波形データと、減算処理された波形デー
タと、平滑化処理された波形データを各々示す図。
汚染試料の測定波形データと、減算処理された波形デー
タと、平滑化処理された波形データを各々示す図。
【図４】本発明による表面不純物濃度とＸ線積分強度と
の関係を示す検量線を従来方法と比較して示す図。
の関係を示す検量線を従来方法と比較して示す図。
【図５】エネルギ分散型螢光Ｘ線分析装置を示す概略
図。
図。
１ 試料 ２ 半導体検出器 ３ 信号処理装置
Claims (1)
- 【請求項１】ブランク試料に各々同一条件でＸ線照射し
て複数の螢光Ｘ線の測定波形を求めるとともに、この複
数の螢光Ｘ線の測定波形を加算平均してブランク波形を
求める工程と、 汚染試料に前記ブランク試料と同一の条件でＸ線を照射
して螢光Ｘ線の測定波形を求める工程と、 前記汚染試料の測定波形から前記ブランク波形を減算処
理する工程と、 減算処理して得られた波形データに基づいて汚染元素を
特定するとともにその濃度を求める工程と、からなる汚
染元素分析方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322033A JPH06174663A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 汚染元素分析方法 |
| US08/158,272 US5497407A (en) | 1992-12-01 | 1993-11-29 | Contaminating-element analyzing method |
| KR1019930025758A KR0127500B1 (ko) | 1992-12-01 | 1993-11-30 | 오염 원소 분석 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322033A JPH06174663A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 汚染元素分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174663A true JPH06174663A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18139178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4322033A Pending JPH06174663A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 汚染元素分析方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5497407A (ja) |
| JP (1) | JPH06174663A (ja) |
| KR (1) | KR0127500B1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08114563A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Rigaku Ind Co | Ｘ線分析方法 |
| JP2008309807A (ja) * | 2001-12-20 | 2008-12-25 | Panalytical Bv | Ｘ線エネルギースペクトルの放射線量子の背景補正された計数を決定する方法 |
| JP2014145618A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Dkk Toa Corp | エネルギー分散型蛍光ｘ線分析装置 |
| JP2014145617A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Dkk Toa Corp | エネルギー分散型蛍光ｘ線分析装置 |
| JP2018021899A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 清華大学Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 探触子により検知されるエネルギースペクトルを再構成する方法及びデバイス |
| KR20180104016A (ko) * | 2016-03-08 | 2018-09-19 | 가부시키가이샤 리가쿠 | 다원소 동시형 형광 x선 분석 장치 및 다원소 동시 형광 x선 분석 방법 |
| JP2019158587A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 公立大学法人大阪市立大学 | 定量分析方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW305934B (ja) * | 1995-08-09 | 1997-05-21 | Asahi Chemical Ind | |
| US5866899A (en) * | 1996-09-12 | 1999-02-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Concentration measurement apparatus calibration method |
| US5841016A (en) * | 1996-09-12 | 1998-11-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Ultra-low level standard for concentration measurements |
| US6173036B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-01-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | Depth profile metrology using grazing incidence X-ray fluorescence |
| FI110820B (fi) * | 1998-08-24 | 2003-03-31 | Outokumpu Oy | Menetelmä alkuainepitoisuuksien määrittämiseksi |
| JP3889187B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2007-03-07 | 株式会社リガク | 蛍光ｘ線分析方法およびその装置 |
| US6765986B2 (en) * | 2001-02-08 | 2004-07-20 | Niton Corporation | X-ray fluorescence analyzer |
| US7200200B2 (en) * | 2001-09-04 | 2007-04-03 | Quality Control, Inc. | X-ray fluorescence measuring system and methods for trace elements |
| KR100538092B1 (ko) * | 2003-02-27 | 2005-12-21 | 삼성전자주식회사 | 불순물 농도의 수직 분포 모니터링 방법 및 장치 |
| KR100524211B1 (ko) * | 2003-02-28 | 2005-10-26 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조과정에서의 박막의 불순물 농도 측정방법및 제어방법 |
| US7656996B2 (en) | 2004-02-20 | 2010-02-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device and method for mapping the distribution of an X-ray fluorescence marker |
| EP2368107A4 (en) * | 2008-12-12 | 2012-05-30 | Thermo Niton Analyzers Llc | AUTOMATIC DEPRESSION OF AMOUNT PICS IN A X-RAY FLUORESCENCE ANALYZER |
| US9575018B2 (en) * | 2013-09-16 | 2017-02-21 | Cerium Laboratories, Llc | System and method for testing ceramic coatings |
| MX2020011105A (es) * | 2018-04-20 | 2021-01-29 | Outotec Finland Oy | Sistema analizador de fluorescencia de rayos-x y un metodo para ejecutar analisis de fluorescencia de rayos-x de un elemento de interes en suspension. |
| CN114894828A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-08-12 | 广西南南铝加工有限公司 | 一种铝合金钝化膜中钛、锆含量的快速检测方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3662882A (en) * | 1969-06-25 | 1972-05-16 | Molecular Research Corp | Method and apparatus for quality control of explosive primers by characteristic x-ray emission |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP4322033A patent/JPH06174663A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-29 US US08/158,272 patent/US5497407A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 KR KR1019930025758A patent/KR0127500B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08114563A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Rigaku Ind Co | Ｘ線分析方法 |
| JP2008309807A (ja) * | 2001-12-20 | 2008-12-25 | Panalytical Bv | Ｘ線エネルギースペクトルの放射線量子の背景補正された計数を決定する方法 |
| JP2014145618A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Dkk Toa Corp | エネルギー分散型蛍光ｘ線分析装置 |
| JP2014145617A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Dkk Toa Corp | エネルギー分散型蛍光ｘ線分析装置 |
| KR20180104016A (ko) * | 2016-03-08 | 2018-09-19 | 가부시키가이샤 리가쿠 | 다원소 동시형 형광 x선 분석 장치 및 다원소 동시 형광 x선 분석 방법 |
| US10883945B2 (en) | 2016-03-08 | 2021-01-05 | Rigaku Corporation | Simultaneous multi-elements analysis type X-ray fluorescence spectrometer, and simultaneous multi-elements X-ray fluorescence analyzing method |
| JP2018021899A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 清華大学Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 探触子により検知されるエネルギースペクトルを再構成する方法及びデバイス |
| US10649104B2 (en) | 2016-08-05 | 2020-05-12 | Tsinghua University | Methods and apparatuses for reconstructing incident energy spectrum for a detector |
| JP2019158587A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 公立大学法人大阪市立大学 | 定量分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940015505A (ko) | 1994-07-21 |
| US5497407A (en) | 1996-03-05 |
| KR0127500B1 (ko) | 1997-12-29 |
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