JPH09166558A - Ｘ線分析方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より微小な集光Ｘ線スポットの形成を可能に
し、それによって、より高い空間分解能での局所分析が
可能なＸ線分析方法および装置を提供すること。 【解決手段】集光Ｘ線像を観察しながら、集光Ｘ線形成
用光学素子３の反射面形状の補正を行なうことによって
より微小な集光Ｘ線スポットを形成する。光学素子３か
らの集光Ｘ線をＸ線検出器１２で受けて、その検出信号
を信号処理装置１４で処理することによって、集光Ｘ線
のスポット像やビームプロファイル、ビーム径等を信号
処理装置１４のモニタ画面に表示する。これらを基に、
形状補正装置１６を用いて光学素子３の反射面形状を補
正する。 【効果】ビームプロファイルやビーム径を観察しなが
ら、光学素子の形状誤差の補正ができる。この結果、光
学素子の位置の調整だけでは得られなかったより設計値
に近い集光Ｘ線スポットを得ることができるため、より
高い平面分解能でのＸ線分析が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集光Ｘ線を用いて
各種材料の微小領域内での分析を行なうＸ線分析方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路や記憶媒体等の高
集積化，大容量化に伴ない、各種材料の微小領域内での
物性（化学結合状態等）の制御の必要性が高まってい
る。この物性制御には、材料の構造や化学状態，電子状
態に関する局所的な情報が不可欠である。集光用光学素
子を用いて集光したＸ線を用いる局所分析技術は、その
他の粒子線を用いる分析技術に比べ、分析されるべき試
料に与える照射損傷をより少なく抑えて試料局所領域に
関する分析情報を得ることができると云う利点を有する
ため、特に有用視されている。

【０００３】集光Ｘ線を得るためには、一般に斜入射反
射鏡、ゾーンプレート、シュバルツシルト型反射鏡等の
光学素子を用いる。これらの光学素子のうち、斜入射反
射鏡は光が臨界角以下の浅い角度で反射面に入射したと
きに起こる全反射現象を利用した光学素子である。この
斜入射反射鏡には、他の光学素子に比べ、入射光波長に
対する広い選択性や集光効率の高さなど優れた性能があ
る。したがって、Ｘ線集光用の光学素子として斜入射反
射鏡を用いることにより、分析に最適な波長のＸ線を用
いて高い空間分解能での分析を行なうことが可能とな
る。

【０００４】局所分析の空間分解能は、主に、集光Ｘ線
のビームプロファイルやビーム径で決定される。したが
って、空間分解能を向上させるためには、より小さなビ
ーム径あるいはより対称性のよいビームプロファイルを
有する集光Ｘ線の形成が不可欠となる。このため、集光
用光学素子の形状精度の向上や、集光光学系の中での光
学素子の設置位置の調整（例えば、光軸調整）が重要と
なる。このうち、光軸調整の一方法として、集光スポッ
ト像を観測しながら、光軸調整を行なう方法が先に提案
されている（特願平０６−５５４６６号出願参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】集光Ｘ線形成用の斜入
射反射鏡の代表的なものは、その子午面内の形状が、円
弧や、楕円、放物線、双曲線、あるいは、これらの組合
せから構成された非球面を反射面とする軸対称反射鏡で
ある。このような反射鏡の製作に当っては、設計上の反
射面形状と実際の反射面形状との間に許容される誤差が
数μｍ以下と云うような大変に厳しい加工精度が要求さ
れるが、超精密加工技術が進歩した今日においても、上
記の許容範囲を超える形状誤差が反射面に部分的に生じ
ることを避けることができない。局所Ｘ線分析における
分解能は、集光Ｘ線のビーム径等で決定されるため、こ
の反射鏡形状誤差に起因する集光Ｘ線ビームの広がりは
分解能を低下させる。したがって、分解能を向上させる
ためには、この反射鏡の形状誤差を補正して、集光Ｘ線
のビーム径を小さくすることが必要である。しかし、上
記した軸対称反射鏡に関しては、このような形状誤差の
補正技術が存在しないため、実際にはかかる形状誤差の
補正は行なわれていなかった。このため、集光Ｘ線を用
いての局所Ｘ線分析においては、まだ、十分に満足し得
る空間分解能を得ることができなかった。

【０００６】従って、本発明の目的は、より微小な集光
Ｘ線スポットを形成して、より高い空間分解能での局所
Ｘ線分析を可能ならしめ得るＸ線分析方法およびそのた
めの装置を提供することである。本発明の他の目的は、
集光Ｘ線形成用の反射型光学素子の反射面形状の調整を
行なう手段を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、Ｘ線集光用の反射光学素子を用いて集光したＸ線を
試料に照射して、上記試料の化学状態、電子状態、ある
いは構造状態を分析するＸ線分析方法において、上記試
料に照射される集光Ｘ線のスポット像を観察しながら、
その観察結果に基づいて上記のＸ線集光用の反射光学素
子の反射面形状の補正を行なうことにより達成される。

【０００８】また、上記した本発明の目的は、Ｘ線を発
生させるためのＸ線源、該Ｘ線源からの発生Ｘ線を集光
して集光Ｘ線ビームを形成するためのＸ線集光用反射光
学素子、該Ｘ線集光用反射光学素子によって形成された
集光Ｘ線ビームを被測定試料に照射するためのＸ線照射
手段、該Ｘ線照射手段による上記被測定試料への上記集
光Ｘ線ビームの照射によって上記被測定試料から放出さ
れる粒子を観測するための粒子観測手段とを備えてなる
Ｘ線分析装置において、上記試料に照射される上記集光
Ｘ線ビームの集光状態を観測するための集光Ｘ線像観察
手段と、上記Ｘ線集光用反射光学素子の反射面の形状を
補正するための反射面形状補正手段とを付加することに
より達成される。

【０００９】上記Ｘ線集光用反射光学素子としては、軸
対称または非軸対称の斜入射反射鏡を用いることができ
る。また、上記Ｘ線集光用反射光学素子の反射面形状の
補正は、該反射光学素子に外部圧力を印加して該反射光
学素子の反射面形状を変形させることによって行なわれ
得る。上記の反射光学素子への外部圧力の印加は、該反
射光学素子の選択された一部分に対し局所的に行なわれ
てもよく、さらには、選択された複数部分に対しそれぞ
れ局所的に行なわれてもよい。

【００１０】また、上記の斜入射反射鏡への外部圧力の
印加は、該斜入射反射鏡の光学軸の方向での選ばれた複
数の位置において行なわれることができる。さらに、上
記のＸ線集光用反射光学素子として軸対称斜入射反射鏡
を用いる場合には、該軸対称斜入射反射鏡への外部圧力
の印加は、該軸対称斜入射反射鏡の光学軸（中心軸）方
向および円周方向でのそれぞれ複数の位置において行な
われることができる。

【００１１】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部圧
力の印加手段としては、圧電素子を用いて構成された微
小移動機構やねじの回転を微小直進移動に変換する機構
等を用いることができる。また、上記のＸ線集光用反射
光学素子への外部圧力の印加手段は、該Ｘ線集光用反射
光学素子の光学軸方向での選ばれた単一または複数の位
置に固定設置されていてもよく、さらには単一または複
数の外部圧力印加手段を上記光学軸方向に移動可能に構
成しておくこともできる。

【００１２】上述したように、本発明では、Ｘ線源から
のＸ線をＸ線集光用光学素子を用いて試料表面上に集光
してスポット照射する。集光用光学素子としては楕円面
鏡や球面鏡もしくはこれらを複合したウォルター型反射
鏡等の斜入射全反射ミラーが利用できる。この集光Ｘ線
の照射により、試料表面から種々の２次的粒子（電子や
イオン等の荷電粒子あるいは蛍光Ｘ線や紫外光、可視光
等の光子）が放出される。これらの放出粒子を適当な粒
子観測手段を用いて検出する。検出粒子のエネルギー分
析機能を持った観測手段を用いてもよい。この放出粒子
の観測により、試料表面や表面近傍の構成原子やその構
成割合、原子結合状態等の化学状態あるいは電子状態や
結晶構造等に関する知見を得ることができる。さらに、
試料表面に集光Ｘ線を照射しながら、試料の２次元微小
移動手段を用いて試料を微小移動させつつ該試料表面か
らの放出粒子を観測することにより、上記化学状態や電
子状態、結晶構造についての該試料表面上での分布状態
をそれぞれイメージ化して表示させることも可能であ
る。

【００１３】本発明では、上記したような測定原理に基
づくＸ線分析装置に、新たに、照射Ｘ線の集光状態を観
察するための集光状態観察手段と、この集光状態観察結
果に基づいてＸ線集光用光学素子の反射面形状誤差を補
正するための反射面形状補正手段とを付加している。上
記の集光状態観察手段は、集光用光学素子による集光Ｘ
線を受ける配置に配置されたＸ線検出器と該Ｘ線検出器
からの検出信号を観察目的に合わせて信号処理する信号
処理装置とから構成される。

【００１４】上記のＸ線検出器としては、２次元位置分
解能を有する位置検出型のＸ線検出器、すなわち該Ｘ線
検出器の受光面上でのＸ線強度分布に応じたＸ線検出信
号を出力する機能を有するＸ線検出器であることが望ま
しい。この種のＸ線検出器としては、例えばマイクロチ
ャネルプレートを用いたＰＳＤ（位置感能型検出器）や
ＣＣＤ（電荷結合素子）や、さらには蛍光板とテレビカ
メラとの組み合せ等を利用することができる。なお、集
光Ｘ線のスポット像の観察は、Ｘ線不透過板に形成され
た微小孔またはスリットを利用して、あるいはＸ線不透
過板自体の鋭利な一端（ナイフエッジ）を利用して、集
光Ｘ線ビームの一部を遮蔽しつつ両者を相対移動させた
時の透過Ｘ線の強度を測定することによって集光Ｘ線ス
ポット像の像面内における２次元強度分布を測定する方
式によることもできる。

【００１５】上記の信号処理装置では、Ｘ線検出器から
の信号を基にして、該Ｘ線検出器のＸ線受光面上でのＸ
線強度分布に応じた輝度分布を有する集光Ｘ線のスポッ
ト像が形成され、該スポット像がモニタ画面上に表示さ
れる。さらに、このスポット像の各部の輝度（明るさ）
から上記Ｘ線受光面上での任意の断面（切り口）でのＸ
線強度分布（ビームプロファイル）を求めることがで
き、必要に応じて、その結果を上記スポット像と共に
（あるいは単独に）上記モニタ画面上に表示させること
ができる。

【００１６】Ｘ線の集光状態の観察に際しては、上記Ｘ
線検出器のＸ線受光面をＸ線集光用光学素子の焦点位置
に設置するのが望ましい。その場合は、試料および試料
保持手段を観察の妨げにならない位置に移動して、上記
焦点位置にＸ線受光面を設置する。その結果、先に述べ
たように、集光Ｘ線のビームプロファイルを信号処理装
置のモニタ画面上で観察することができる。また、Ｘ線
の焦点位置以外にＸ線検出器の受光面を設置する場合で
も、この焦点位置以外での集光Ｘ線のスポット像と焦点
位置における集光Ｘ線のスポット像との対応関係を予め
測定または計算によって求めておけば、上記焦点位置以
外での集光Ｘ線像の観察結果に基づいて上記焦点位置に
おけるＸ線の集光状態の良し悪しを判断することができ
る。

【００１７】本発明では、上記の集光状態観察手段を用
いてＸ線集光用光学素子によるＸ線の集光状態を観察し
ながら、その観察結果に基づきＸ線集光用光学素子の反
射面形状の誤差補正を行なう。Ｘ線集光用光学素子が斜
入射反射鏡である場合には、該斜入射反射鏡の子午面内
での反射面形状の誤差（設計形状からのずれ）は、該反
射鏡の全長に渡って細かく無秩序に分布しているのでは
なく、ほぼ１ｃｍ程度の長さ範囲でゆるやかに変化して
いる。また、補正すべき誤差量も数μｍ程度と小さい。
従って、反射鏡全長の数個所において該反射鏡に正また
は負の外部圧力を局部的に印加すれば、各圧力印加個所
を中心に数ｍｍ程度の範囲に渡って反射面形状を変化さ
せることができ、それにより反射鏡の全長に渡っての反
射面形状誤差の補正ができる。なお、この反射鏡への外
部圧力の印加は、反射鏡の反射面側に対して行なっても
よく、裏面（外周面）側に対して行なってもよい。但
し、反射面側に対して外部圧力を印加する場合には、そ
のための外部圧力印加手段をＸ線の入出射を妨げない位
置に配置すべきことは云うまでもない。

【００１８】上記したＸ線集光用光学素子（反射鏡）へ
の外部圧力印加手段として、例えば圧電素子の微小伸縮
機能を利用した加圧機構やねじの回転を微小直線移動に
変換する方式の加圧機構等を用いれば、印加圧力を細か
く制御することができ、反射面の微小な形状誤差を補正
できる。また、この加圧機構と反射鏡とを同時に移動機
構上に配置構成すれば、上記した反射面形状の補正と共
に、光軸調整をも合わせて行なうことができる。

【００１９】以上に述べたように、本発明によれば、集
光用反射鏡による集光Ｘ線像を観察しながら、最適な集
光状態が得られるよう集光用反射鏡の反射面形状を補正
してやることができるので、これまでの集光用反射鏡の
光軸調整のみでは得ることができなかったより設計値に
近い集光Ｘ線ビームを得ることができ、局所Ｘ線分析の
空間分解能を飛躍的に向上させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】＜実施例１＞図１に本発明の一実施例にな
るＸ線分析装置の基本的構成を示す。本実施例における
Ｘ線分析装置は、主としてＸ線源部、Ｘ線集光部、光学
素子形状補正系、試料制御系、粒子観測系から構成され
ている。Ｘ線源部で発生したＸ線の大気による吸収およ
び試料の表面汚染を避けるために、図１に示すように、
装置の主な構成要素は真空チャンバ１内に設置されてい
る。

【００２２】図１において、Ｘ線源２から出射したＸ線
は集光用光学素子３で集光される。Ｘ線源の径を確定す
るために必要に応じてアパーチャ４を設置してもよい。
集光されたＸ線は試料５に照射される。この集光Ｘ線の
照射によって試料５から放出された粒子が、粒子観測装
置６で検出される。粒子観測装置６は、電子やイオンあ
るいは蛍光Ｘ線等の光子を検出できる検出器であり、必
要に応じてこれら粒子のエネルギー分析を行なうことが
できる。粒子観測装置６からの信号を信号処理装置７で
処理して計算機８に蓄積する。蓄積されたデータはそこ
で画像データとして表示される。試料５は試料台９上に
設置されており、試料台９には移動機構１０が取り付け
られている。移動機構１０はコントローラ１１を介して
計算機８により制御される。移動機構１０は、光学素子
３の光軸に平行方向および光軸に対して直角方向に微小
移動することができる。この移動機構１０を用いて、集
光Ｘ線の照射中に試料５の微小移動（走査）を行なうこ
とで、試料５の表面および表面近傍の化学状態や電子状
態の分布を観察することができる。

【００２３】集光用光学素子３の反射面形状調整のため
の集光Ｘ線のビームプロファイルの測定はＸ線検出器１
２を用いて行なう。集光用光学素子３からの集光Ｘ線は
Ｘ線検出器１２に入射する。Ｘ線検出器１２からの検出
信号は、コントローラ１３を介して信号処理装置１４に
入力される。信号処理装置１４では、入力された信号に
基づいて、Ｘ線検出器１２の検出面上における集光Ｘ線
のビームプロファイル像をモニタ画面上に映像表示す
る。また、Ｘ線検出器１２は、試料分析の妨げにならな
いように、試料分析時には集光Ｘ線の光路外に移動でき
るよう構成されている。

【００２４】集光用光学素子３の反射面形状の補正は、
信号処理装置１４のモニタ画面上に表示されたビームプ
ロファイル像を観察しながら、該ビームプロファイルが
最適となるように、光学素子形状補正装置１５を用いて
反射面形状を調整することによって行なわれる。補正装
置１５の制御には、補正制御用のコントローラ１６が用
いられる。これらの光学素子形状補正系を用いること
で、光学素子３の反射面形状の補正を真空外から行なう
ことができる。光学素子３と補正装置１５は共に移動機
構１７上に設置されており、該移動機構１７を微小移動
させることにより上記した形状補正と同時に集光Ｘ線の
光軸調整をも行なうことができる。

【００２５】本実施例によれば、集光Ｘ線のビームプロ
ファイル像を観察しながら、最適な集光状態の集光Ｘ線
ビームが得られるように、集光用光学素子３の反射面形
状を補正することができる。従って、従来の反射面の光
軸調整のみでは得られなかったより設計値に近い集光Ｘ
線ビームを得ることができ、局所Ｘ線分析の空間分解能
を一段と向上させることができる。

【００２６】＜実施例２＞図２に光学素子形状補正装置
１５の一構成例を示す。本例では、入射Ｘ線３０の集光
用光学素子３として、レプリカ法によって製作された軸
対称斜入射反射鏡を用いている。軸対称斜入射反射鏡３
はケース１９内に設置されている。図は、反射鏡３の中
心軸Ｘを含む断面構造を示している。反射鏡３とケース
１９との間には、軸方向の数個所に渡って、リング状の
加圧機構２０が嵌め込まれている。加圧機構２０は、例
えばリング状の圧電素子からなり、半径方向（矢印Ｒ方
向）に微小な伸縮運動をするように構成されている。加
圧機構２０による伸縮運動の位置、方向および伸縮量を
適当に制御することによって、反射鏡３の反射面形状の
補正を行うことができる。加圧機構２０を反射鏡３とあ
るいは反射鏡３およびケース１９の双方と一体化固定し
て、形状補正機構付の反射鏡として構成してもよいし、
ケース１９をそのまま反射鏡３のホルダーとして構成し
てもよい。反射鏡３と加圧機構２０との間には、両者が
接する面積を調整するためのスペーサを設けてもよい。
この加圧機構２０によって、反射鏡３の外周面に正負の
半径方向圧力を加えることができ、それにより反射鏡の
反射面形状を調節してやることができる。

【００２７】本実施例によれば、部分的に反射面形状誤
差を有する反射鏡の場合でも、その形状誤差を補正する
ことができるので、優れた集光特性を得ることができ
る。

【００２８】＜実施例３＞図３に、光学素子形状補正装
置１５の他の一構成例を示す。先の実施例２では反射鏡
３に外周より圧力を加える個所が固定されていた。さら
に良好な集光特性を得るためには、この圧力を加える個
所（軸方向位置）を任意に選定できるようにした方が良
い。従って、本例では、加圧機構２０が軸方向に移動で
きるように直進移動機構２１を付加した。この場合、加
圧機構２０のみでは反射鏡３を保持することが難しくな
るので、図ではケース１９の軸方向両端壁で反射鏡３を
固定保持している。但し、反射鏡３の固定保持位置は、
特に反射鏡３の両端でなくてもよい。また、ケース１９
と反射鏡３との間で加圧機構２０を容易に軸方向移動さ
せ得るように、加圧機構２０と反射鏡３との間および／
または加圧機構２０とケース１９との間に適当なスペー
サ２２を設けることも可能である。また、図中では、加
圧機構２０を１個しか設置していないが、複数個の加圧
機構を軸方向に並べて設置し、それぞれの加圧機構を個
別に軸方向移動できるように構成しても良いことは云う
までもない。

【００２９】上記の直進移動機構２１としては、ねじの
回転によって加圧機構に接続されたロッドを伸縮させる
ような直進運動機構、あるいは圧電素子を単体あるいは
複数個組み合わせて構成した直進運動機構等を用いるこ
とができる。また、この直進移動機構２１は、通常は加
圧機構２０を任意の固定端（図ではケース１９の一方の
軸方向端壁）に対して移動させるように設置されるが、
上述したように複数個の加圧機構を並設する場合には、
加圧機構同士の間に直進移動機構を設置してもよい。さ
らに、実施例２に示した固定配置の加圧機構と本例で示
した可動配置の加圧機構とを混在させてもよい。

【００３０】本実施例の場合、加圧機構２０が可動であ
るため、それを反射鏡３の外周面に固定することができ
ないので、反射鏡３の外周面を外方向に引っ張ることが
できない。しかし、本例による可動配置型の加圧機構を
用いることを念頭において、予め反射鏡３の内径（反射
面内径）がその設計値に対して僅かにプラスの公差を持
つように製作しておけば、加圧機構２０によって反射鏡
３の外周面に内側方向に向けての押圧力のみを加えるこ
とによっても、反射鏡３の反射面形状の補正が充分可能
である。

【００３１】本実施例によれば、反射鏡の軸方向任意位
置における反射面形状誤差の補正が可能となる。

【００３２】＜実施例４＞図４に光学素子形状補正装置
１５のさらに他の一構成例を示す。軸対称斜入射反射鏡
３の外径は反射鏡３の軸方向に沿って少なくとも１ｍｍ
程度変化していることもあるので、先の実施例３の場合
には、軸方向に加圧機構２０を移動させると、加圧機構
２０の半径方向への所要伸縮量が該加圧機構２０の伸縮
能力範囲を越えてしまうことが起り得る。そこで、本例
では、加圧機構２０と反射鏡３との間に軸方向全長にわ
たってほぼ均一な外径を有するスペーサ２３を挿入設置
することによって、加圧機構２０の軸方向移動に伴なっ
て加圧機構２０の半径方向への所要伸縮範囲があまり大
きく変化しないようにしている。なお、図では、加圧機
構２０は軸方向全長にわたって１個しか設置されていな
いが、軸方向に複数個設置されても良いことは云うまで
もない。

【００３３】本実施例によれば、軸方向での外径変化の
大きな反射鏡に対しても、該反射鏡の軸方向任意位置で
の反射面形状誤差の補正を行なうことができる。

【００３４】＜実施例５＞図５に、光学素子形状補正装
置１５のさらに別の一構成例を示す。これまでの実施例
では加圧機構としてリング状のものを用いた。リング状
の加圧機構では、半径方向の伸縮量をあまり大きくとれ
ず、補正可能範囲に制限が課せられる可能性がある。そ
こで、本実施例では１軸方向のみに伸縮する伸縮機構
（伸縮量を大きくとれる）を用いて加圧機構を構成して
いる。すなわち、図５に示すように、１方向（半径方
向）のみに伸縮する伸縮機構２４を円筒状の外枠２５の
内周面に沿って複数個並設して、反射鏡３の外周面に半
径方向の圧力を加えられるように構成している。この１
方向伸縮機構２４としては、１方向伸縮性の圧電素子
や、ねじの回転によってロッドを伸縮させるような直進
運動機構などを用いることができる。なお、この１方向
伸縮機構２４を用いた加圧機構の設置位置および設置方
法についてはこれまでの実施例の場合と同様である。

【００３５】１方向伸縮機構２４には、反射鏡３の外周
面に均等に圧力を加えられるようにするための調整具２
６が設けられている。この調整具２６は反射鏡３の外周
面に固定されていてもよいし、あるいは、加圧機構を軸
方向に移動させるような場合には固定されていなくても
よい。また、図では、反射鏡３の外周面を４方向から加
圧する構成になっているが、さらに多数の方向から加圧
する構成を採ることも可能である。充分に多数の方向か
ら加圧できる場合には、調整具２６は必ずしも設けなく
てよい。

【００３６】本実施例によれば、反射鏡３に対する加圧
量をより大きくでき、その分反射面の補正量を大きくと
ることが可能となる。また、反射鏡３への各方向からの
加圧量を独立に制御すれば、非軸対称的な形状誤差も補
正可能であり、同時に反射鏡３の光軸合わせにも用いる
ことが可能となる。

【００３７】＜実施例６＞図６に、光学素子形状補正装
置１５のさらに別の一構成例を示す。これまでの実施例
では、軸対称斜入射反射鏡３の形状補正を軸周りの全周
に渡って行っていた。しかし、Ｘ線源２からの入射Ｘ線
の発散角が小さい場合には、実際にＸ線の反射面として
用いられるのは、反射鏡３の内周面全体ではなく、その
限られた一部分である場合もある。図６において、反射
鏡３の内周面上に斜線を施して示した部分Ａが、実際に
Ｘ線が入射する部分である。反射鏡３はホルダー２７に
支持されている。反射鏡３のＸ線入射部分Ａに対応する
外周部分とホルダー２７との間に、実施例５で用いたの
と同様の１方向伸縮機構２４が設置されている。この１
方向伸縮機構２４は、必要に応じて反射鏡３の中心軸に
沿って複数個設置してもよい。また、１方向伸縮機構２
４は、ホルダー２７および反射鏡３に固定されていても
よいが、該伸縮機構２４を反射鏡３の中心軸方向に動か
す場合には固定されていなくてもよい。なお、１方向伸
縮機構２４を軸方向に動かす場合には、実施例４と同
様、反射鏡３の外径の軸方向変化を補正するためのスペ
ーサや伸縮機構の軸方向移動を容易にするための補助的
なスペーサ等を設置してもよい。

【００３８】本実施例によれば、反射鏡３の内周面の限
られた一部分のみに入射Ｘ線が照射されるような場合
に、該照射部分に限って反射鏡３の反射面形状を補正し
てやることができる。

【００３９】＜実施例７＞図７に、光学素子形状補正装
置１５のさらに別の一構成例を示す。これまでの実施例
では軸対称斜入射反射鏡を用いる場合について示した
が、本実施例では、軸対称でない斜入射反射鏡を用いる
場合の反射面形状の補正方法の一例について示す。図に
示すように、軸対称でない斜入射反射鏡２８の反射面側
に、加圧機構２９が設置されている。本実施例では、斜
入射反射鏡２８の反射面側の入射Ｘ線３０が入射しない
部分を加圧して反射面の形状を補正するが、これまでの
実施例のように反射鏡の裏面側から加圧するようにして
もよい。反射面形状誤差の修正は、これまでの実施例と
同様に、反射鏡２８による集光像を検出しながら、加圧
機構２９による印加圧力を調整する。また、加圧機構２
９は反射鏡２８の光軸に沿って複数個設置されてもよ
い。

【００４０】本実施例によれば、軸対称でない斜入射反
射鏡においても、反射面の形状誤差を修正でき、優れた
集光特性を得ることができる。

【００４１】以上、いくつかの実施例を示したが、これ
らの実施例に示された反射面形状の補正手段を種々組み
合わせて用いることも可能であり、そのような組み合わ
せも本発明に含まれるものであることは云うまでもな
い。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、集光Ｘ線のビームプロ
ファイルやビーム径を観察しながら、集光Ｘ線形成用光
学素子の反射面形状を調整することができる。このた
め、より微小な集光Ｘ線スポットを得ることができ、高
分解能のＸ線分析を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になるＸ線分析装置の基本的
構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例になる光学素子形状補正装置
の構成を示す図である。

【図３】本発明の他の一実施例になる光学素子形状補正
装置の構成を示す図である。

【図４】本発明のさらに他の一実施例になる光学素子形
状補正装置の構成を示す図である。

【図５】本発明のさらに他の一実施例になる光学素子形
状補正装置の構成を示す図である。

【図６】本発明のさらに他の一実施例になる光学素子形
状補正装置の構成を示す図である。

【図７】本発明のさらに他の一実施例になる光学素子形
状補正装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１：真空チャンバ ２：Ｘ線源 ３：光学素子 ４：アパーチャ
ー ５：試料 ６：粒子観測装
置 ７：信号処理装置 ８：計算機 ９：試料台 １０：移動機構 １１：コントローラ １２：Ｘ線検出
器 １３：コントローラ １４：信号処理
装置 １５：光学素子形状補正装置 １６：コントロ
ーラ １７：移動機構 １８：コントロ
ーラ １９：ケース ２０：加圧機構 ２１：直進移動機構 ２２：スペーサ ２３：スペーサ ２４：１方向伸
縮機構 ２５：外枠 ２６：調整具 ２７：ホルダー ２８：斜入射反
射鏡 ２９：加圧機構 ３０：入射光。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線集光用反射光学素子を用いて集光した
   Ｘ線を試料に照射して、上記試料の化学状態、電子状
   態、あるいは構造状態を分析するＸ線分析方法におい
   て、上記試料に照射される集光Ｘ線のスポット像を観察
   し、該観察結果に基づいて上記のＸ線集光用反射光学素
   子の反射面形状の補正を行なう工程を含ませてなること
   を特徴とするＸ線分析方法。
2. 【請求項２】Ｘ線集光用反射光学素子を用いて集光した
   Ｘ線を試料に照射して、上記試料の化学状態、電子状
   態、あるいは構造状態を分析するＸ線分析方法におい
   て、上記試料に照射される集光Ｘ線のスポット像のビー
   ムプロファイルを観察し、該観察結果に基づいて上記の
   Ｘ線集光用反射光学素子の反射面形状の補正を行なう工
   程を含ませてなることを特徴とするＸ線分析方法。
3. 【請求項３】上記のＸ線集光用反射光学素子が、斜入射
   反射鏡であることを特徴とする請求項１または２に記載
   のＸ線分析方法。
4. 【請求項４】上記の斜入射反射鏡が、軸対称斜入射反射
   鏡であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線分析方
   法。
5. 【請求項５】上記の斜入射反射鏡が、非軸対称の斜入射
   反射鏡であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線分
   析方法。
6. 【請求項６】上記のＸ線集光用反射光学素子の反射面形
   状の補正は、該Ｘ線集光用反射光学素子に外部圧力を印
   加して、該Ｘ線集光用反射光学素子の反射面の形状を変
   形させることによって行なわれることを特徴とする請求
   項１から５のいずれかに記載のＸ線分析方法。
7. 【請求項７】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部圧
   力の印加は、該Ｘ線集光用反射光学素子の選択された単
   一部分に対して、局所的に行なわれることを特徴とする
   請求項６に記載のＸ線分析方法。
8. 【請求項８】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部圧
   力の印加は、該Ｘ線集光用反射光学素子の選択された複
   数部分に対して、それぞれ局所的に行なわれることを特
   徴とする請求項６に記載のＸ線分析方法。
9. 【請求項９】上記の軸対称斜入射反射鏡への外部圧力の
   印加は、該軸対称斜入射反射鏡の中心軸方向での複数の
   位置において行なわれることを特徴とする請求項６に記
   載のＸ線分析方法。
10. 【請求項１０】上記の軸対称斜入射反射鏡への外部圧力
    の印加は、該軸対称斜入射反射鏡の円周方向での複数の
    位置において行なわれることを特徴とする請求項６に記
    載のＸ線分析方法。
11. 【請求項１１】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部
    圧力の印加は、圧電素子を用いて構成された加圧機構を
    用いて行なわれることを特徴とする請求項６に記載のＸ
    線分析方法。
12. 【請求項１２】Ｘ線を発生させるためのＸ線源、該Ｘ線
    源からの発生Ｘ線を集光して集光Ｘ線ビームを形成する
    ためのＸ線集光用反射光学素子、該Ｘ線集光用反射光学
    素子によって形成された集光Ｘ線ビームを被測定試料に
    照射するためのＸ線照射手段、該Ｘ線照射手段による上
    記被測定試料への上記集光Ｘ線ビームの照射によって上
    記被測定試料から放出される粒子を観測するための粒子
    観測手段とを備えてなるＸ線分析装置において、上記試
    料に照射される上記集光Ｘ線ビームの集光状態を観測す
    るための集光Ｘ線像観察手段と、上記Ｘ線集光用反射光
    学素子の反射面の形状を補正するための反射面形状補正
    手段とをさらに付加してなることを特徴とするＸ線分析
    装置。
13. 【請求項１３】上記の集光Ｘ線像観察手段が上記集光Ｘ
    線ビームのビームプロファイルを測定して表示する機能
    を備えたものであることを特徴とする請求項１２に記載
    のＸ線分析装置。
14. 【請求項１４】上記のＸ線集光用反射光学素子が斜入射
    反射鏡であることを特徴とする請求項１２または１３に
    記載のＸ線分析装置。
15. 【請求項１５】上記の斜入射反射鏡が軸対称斜入射反射
    鏡であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線分析
    装置。
16. 【請求項１６】上記の斜入射反射鏡が、非軸対称の斜入
    射反射鏡であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ
    線分析装置。
17. 【請求項１７】上記の反射面形状補正手段が、上記Ｘ線
    集光用反射光学素子に外部圧力を印加して該Ｘ線集光用
    反射光学素子の反射面形状を変形させることによって該
    反射面形状を補正する方式のものであることを特徴とす
    る請求項１２から１６のいずれかに記載のＸ線分析装
    置。
18. 【請求項１８】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部
    圧力の印加は、該Ｘ線集光用反射光学素子の選択された
    単一部分に対して局所的に行なわれるものであることを
    特徴とする請求項１７に記載のＸ線分析装置。
19. 【請求項１９】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部
    圧力の印加は、該Ｘ線集光用反射光学素子の選択された
    複数部分に対してそれぞれ局所的に行なわれるものであ
    ることを特徴とする請求項１７に記載のＸ線分析装置。
20. 【請求項２０】上記の軸対称斜入射反射鏡への外部圧力
    の印加は該軸対称斜入射反射鏡の中心軸方向での複数の
    位置において行なわれることを特徴とする請求項１７に
    記載のＸ線分析装置。
21. 【請求項２１】上記の軸対称斜入射反射鏡への外部圧力
    の印加は該軸対称斜入射反射鏡の円周方向での複数の位
    置において行なわれることを特徴とする請求項１７に記
    載のＸ線分析装置。
22. 【請求項２２】上記のＸ線集光用反射光学素子への外部
    圧力の印加は、圧電素子を用いて構成された加圧機構に
    よって行なわれることを特徴とする請求項１７に記載の
    Ｘ線分析装置。