JP2551728Y2 - Height adjustment dummy for total reflection X-ray fluorescence spectrometer - Google Patents

Height adjustment dummy for total reflection X-ray fluorescence spectrometer

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JP2551728Y2
JP2551728Y2 JP5666891U JP5666891U JP2551728Y2 JP 2551728 Y2 JP2551728 Y2 JP 2551728Y2 JP 5666891 U JP5666891 U JP 5666891U JP 5666891 U JP5666891 U JP 5666891U JP 2551728 Y2 JP2551728 Y2 JP 2551728Y2
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ray fluorescence
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height adjustment
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幸雄 迫
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、試料表面に一次X線
を微小な入射角度で照射して、試料の表面層からの蛍光
X線を分析する全反射蛍光X線分析装置における高さ調
節用ダミーに関するものである。
This invention relates to a height adjustment in a total reflection X-ray fluorescence analyzer for irradiating a sample surface with primary X-rays at a small incident angle and analyzing X-ray fluorescence from the surface layer of the sample. It is related to a dummy for use.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、全反射蛍光X線分析装置は、
試料表面層に付着した不純物や、液体試料を基板上に滴
下して乾燥させた乾燥試料を分析する装置として用いら
れている(たとえば、特開昭63-78056号公報参照)。こ
の種の装置の一例を図3に示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, a total reflection X-ray fluorescence analyzer has
It is used as a device for analyzing a dry sample obtained by dropping a liquid sample or an impurity attached to a sample surface layer onto a substrate and drying the sample (see, for example, JP-A-63-78056). An example of this type of device is shown in FIG.

【0003】図3において、図示しないX線源から出た
一次X線B1は、乾燥試料72の表面に微小な入射角度
α (たとえば、0.05°〜0.10°程度) で照射される。乾
燥試料72は、フッ酸溶液や塩酸などの液体試料を基板
70の表面71に滴下して乾燥させることで付着したも
のであり、上記基板70としては、物性の安定したガラ
ス板が用いられる。一次X線B1は、全反射蛍光X線分
析の場合、効率を上げるために、その広がりが小さく設
定されている。入射した一次X線B1は、その一部が全
反射されて反射X線B2となり、他の一部が乾燥試料7
2の原子を励起して、乾燥試料72を構成する元素固有
の蛍光X線B3を発生させる。蛍光X線B3は、乾燥試
料72に対向して配置した蛍光X線検出器60に入射す
る。この入射した蛍光X線B3は、蛍光X線検出器60
において、そのX線強度が検出された後、蛍光X線検出
器60からの分析信号aに基づき、多重波高分析器61
によって目的とするX線スペクトルが得られる。
In FIG. 3, a primary X-ray B1 emitted from an X-ray source (not shown) is irradiated on the surface of a dried sample 72 at a small incident angle α (for example, about 0.05 ° to 0.10 °). The dried sample 72 is obtained by attaching a liquid sample such as a hydrofluoric acid solution or hydrochloric acid to the surface 71 of the substrate 70 by being dropped and dried, and a glass plate having stable physical properties is used as the substrate 70. In the case of total reflection X-ray fluorescence analysis, the primary X-ray B1 is set to have a small spread in order to increase the efficiency. A part of the incident primary X-ray B1 is totally reflected and becomes a reflected X-ray B2, and another part is a dried sample 7.
2 are excited to generate fluorescent X-rays B3 unique to the elements constituting the dried sample 72. The fluorescent X-ray B3 is incident on the fluorescent X-ray detector 60 arranged to face the dry sample 72. The incident fluorescent X-ray B3 is transmitted to the fluorescent X-ray detector 60.
In the above, after the X-ray intensity is detected, based on the analysis signal a from the fluorescent X-ray detector 60, the multiplex height analyzer 61
As a result, a desired X-ray spectrum is obtained.

【0004】この種の全反射蛍光X線分析装置は、一次
X線B1の入射角度αが微小であることから、反射X線
B2や散乱X線が蛍光X線検出器60に入射しにくく、
蛍光X線検出器60により検出される蛍光X線B3の出
力レベルに比べてノイズが小さいという利点がある。つ
まり、大きなS/N 比が得られ、そのため、分析精度が良
く、たとえば、微量の不純物でも検出できるという利点
がある。また、一次X線B1の大部分が乾燥試料72の
層内に達するのみで、乾燥試料72よりも下方の基板7
0内へは進入しない。したがって、厚みの殆どない乾燥
試料72からの蛍光X線B3の強度が大きくなるので、
この種の液体を乾燥させた乾燥試料72の分析に適して
いる。
In this type of total reflection X-ray fluorescence spectrometer, since the incident angle α of the primary X-ray B1 is very small, reflected X-rays B2 and scattered X-rays are hardly incident on the X-ray fluorescence detector 60.
There is an advantage that noise is smaller than the output level of the fluorescent X-ray B3 detected by the fluorescent X-ray detector 60. That is, a large S / N ratio can be obtained, and therefore, there is an advantage that the analysis accuracy is high and, for example, even a trace amount of impurities can be detected. Also, most of the primary X-rays B1 only reach inside the layer of the dried sample 72, and the substrate 7 below the dried sample 72
Do not enter inside 0. Therefore, the intensity of the fluorescent X-rays B3 from the dried sample 72 having almost no thickness is increased.
This type of liquid is suitable for analyzing a dried sample 72 obtained by drying the liquid.

【0005】ところで、乾燥試料72は基板70に付着
しているのであるが、基板70の厚みに、ばらつきが生
じるのは避けられず、そのため、乾燥試料72の表面の
レベルが乾燥試料72ごとに異なる。ここで、全反射蛍
光X線分析においては、一次X線B1を乾燥試料72の
表面に微小な入射角度α (0.05°〜0.10°) で、入射さ
せるから、厚みがΔz変化すると、入射位置Pの横方向
の変化量Δxは、Δzの500 倍〜1000倍程度になる。そ
のため、広がりの少ない一次X線B1によって励起され
る乾燥試料72の位置 (入射位置P) は、蛍光X線検出
器60の正面 (真下) から大きくずれる。したがって、
蛍光X線検出器60に入射する蛍光X線B3の相対強度
が著しく小さくなってS/N 比も小さくなるので、分析結
果に大きな誤差が生じる。また、位置ずれが大きい場合
には、入射位置Pが蛍光X線検出器60の視野から外れ
てしまい、検出ができない。
[0005] Incidentally, although the dried sample 72 adheres to the substrate 70, it is inevitable that the thickness of the substrate 70 varies, so that the surface level of the dried sample 72 is different for each dried sample 72. different. Here, in the total reflection X-ray fluorescence analysis, since the primary X-ray B1 is incident on the surface of the dried sample 72 at a small incident angle α (0.05 ° to 0.10 °), if the thickness changes by Δz, the incident position P Is about 500 to 1000 times Δz. Therefore, the position (incident position P) of the dried sample 72 excited by the primary X-ray B1 having a small spread is largely shifted from the front (directly below) the fluorescent X-ray detector 60. Therefore,
Since the relative intensity of the fluorescent X-ray B3 incident on the fluorescent X-ray detector 60 is significantly reduced and the S / N ratio is also reduced, a large error occurs in the analysis result. If the displacement is large, the incident position P deviates from the field of view of the fluorescent X-ray detector 60, and detection is not possible.

【0006】[0006]

【考案が解決しようとする課題】ここで、ウェハなどの
試料においては、試料の高さ方向の変位量Δzを距離検
出器で検出し、この変位量Δzに合わせて、ウェハを載
せた試料台を上下に移動させる方法が採用されている。
しかし、距離検出器は、一般に、赤外線を出射して、そ
の反射光を検出するのに対し、乾燥試料72の場合に
は、基板70が赤外線を反射しないガラス板であること
から、距離検出ができない。この対策として、ガラス板
の厚みを機械的に測定することも考えられるが、測定精
度が不正確であるから、十分な分析精度が得られないう
え面倒である。
Here, in the case of a sample such as a wafer, a displacement Δz in the height direction of the sample is detected by a distance detector, and a sample table on which a wafer is mounted is adjusted in accordance with the displacement Δz. Is moved up and down.
However, the distance detector generally emits infrared rays and detects the reflected light. On the other hand, in the case of the dried sample 72, the distance detection is performed because the substrate 70 is a glass plate that does not reflect the infrared rays. Can not. As a countermeasure, it is conceivable to measure the thickness of the glass plate mechanically. However, since the measurement accuracy is inaccurate, sufficient analysis accuracy cannot be obtained and it is troublesome.

【0007】この考案は上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、試料を全反射蛍光X線分析装置で分析する際
に、試料の表面レベルをレザー式の距離検出器で検出可
能とする高さ調節用ダミーを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. When analyzing a sample with a total reflection X-ray fluorescence spectrometer, the surface level of the sample can be detected with a laser type distance detector. It is an object of the present invention to provide an adjustment dummy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、試料を付着させた基板の表面に載置さ
れる一対の上板と、距離検出器からの光を反射する材料
からなり、上記上板の下面に上面が接合された一対の下
板とで高さ調節用ダミーを構成し、この高さ調節用ダミ
ーが中央に一次X線の入射用開口を形成している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a pair of upper plates mounted on a surface of a substrate on which a sample is attached; and a material for reflecting light from a distance detector. And a pair of lower plates having an upper surface joined to a lower surface of the upper plate to form a height adjustment dummy, and the height adjustment dummy forms a primary X-ray incidence opening at the center. .

【0009】[0009]

【作用】この考案によれば、下板の上面は、基板の表面
に載置される一対の上板の下面に接合されているので、
基板の表面と同一レベルになる。したがって、距離検出
器からの光を反射する材料からなる下板の上面レベル
を、上記距離検出器で検出することにより、基板の表面
レベルを、つまり試料の表面レベルを測定することがで
きる。
According to this invention, since the upper surface of the lower plate is joined to the lower surfaces of a pair of upper plates mounted on the surface of the substrate,
It is at the same level as the surface of the substrate. Therefore, the surface level of the substrate, that is, the surface level of the sample can be measured by detecting the upper surface level of the lower plate made of a material reflecting the light from the distance detector with the distance detector.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面にしたがっ
て説明する。図1において、照射装置50はX線源51
と、平行光学系52とを備えている。X線源51から出
射された一次X線B1は、平行光学系52により平行光
線にされて、乾燥試料72の表面に微小な入射角度α
(図2)で照射される。乾燥試料72が付着した基板7
0は、試料台40に載置されている。なお、図2の基板
70の厚さtは、基板70ごとに、若干のばらつきがあ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an irradiation device 50 includes an X-ray source 51.
And a parallel optical system 52. The primary X-ray B1 emitted from the X-ray source 51 is converted into a parallel light by the parallel optical system 52, and is incident on the surface of the dry sample 72 at a small incident angle α.
(FIG. 2). Substrate 7 with dry sample 72 attached
0 is placed on the sample stage 40. It should be noted that the thickness t of the substrate 70 shown in FIG.

【0011】図1の蛍光X線検出器60の近傍には、距
離検出器30が配置されている。この距離検出器30と
蛍光X線検出器60は、試料台40に対向して配置され
ている。上記距離検出器30は、赤外線のような光B4
を出射し、真下の測定点20からの反射光B5の入射位
置によって、測定点20のレベルを検出する変位センサ
からなり、検出したレベルZ(図2)をレベル信号bと
して制御装置31に出力する。距離検出器30が検出す
る精度は、 1.0μm程度である。
A distance detector 30 is disposed near the fluorescent X-ray detector 60 shown in FIG. The distance detector 30 and the fluorescent X-ray detector 60 are arranged to face the sample table 40. The distance detector 30 outputs light B4 such as infrared light.
And outputs the detected level Z (FIG. 2) to the control device 31 as a level signal b by detecting the level of the measuring point 20 according to the incident position of the reflected light B5 from the measuring point 20 immediately below. I do. The accuracy of detection by the distance detector 30 is about 1.0 μm.

【0012】上記基板70の表面71には、高さ調節用
ダミー1の一対の上板2が載置されている。この高さ調
節用ダミー1は、上記両上板2の下面3に、一対の下板
4の上面5が接着剤で接合されて構成されており、全体
がロの字状で、中央に一次X線B1の入射用開口6が形
成されている。両下板4,4は、一次X線B1と交差す
る方向に互いに平行に配置され、一方、両上板2,2は
一次X線B1の入射方向とほぼ平行に配置されている。
上記両上板2と下板4は、たとえばシリコン板からな
り、距離検出器30からの出射光B4を反射する材料で
構成されている。上記上板2の下面3および上記下板4
の上面5は、鏡面加工されており、1.0μmRmax
度に仕上げられている。
On the front surface 71 of the substrate 70, a pair of upper plates 2 of the dummy 1 for height adjustment is mounted. The height adjusting dummy 1 is formed by bonding the upper surfaces 5 of a pair of lower plates 4 to the lower surfaces 3 of the upper plates 2 with an adhesive. An entrance aperture 6 for the X-ray B1 is formed. The lower plates 4, 4 are arranged parallel to each other in a direction intersecting with the primary X-ray B1, while the upper plates 2, 2 are arranged substantially parallel to the incident direction of the primary X-ray B1.
The upper plate 2 and the lower plate 4 are made of, for example, a silicon plate, and are made of a material that reflects light B4 emitted from the distance detector 30. Lower surface 3 of upper plate 2 and lower plate 4
Upper surface 5 of is mirror-finished, and finished to about 1.0μmR max.

【0013】上記試料台40は、図2のように、旋回ベ
ース41に上下動および回転自在に取り付けられてお
り、モータなどからなる駆動装置Mによって駆動され
る。この旋回ベース41は、図示しない駆動モータによ
り、スライドベース42上を水平に移動する。
As shown in FIG. 2, the sample table 40 is vertically and rotatably mounted on a swivel base 41, and is driven by a driving device M such as a motor. The turning base 41 is horizontally moved on a slide base 42 by a drive motor (not shown).

【0014】上記制御装置31は、たとえば、マイクロ
コンピュータで構成されており、上記距離検出器30か
らのレベル信号bを受けて、駆動装置Mに駆動信号cを
出力する。その他の構成は、従来例と同様であり、同一
部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説
明を省略する。
The control device 31 is composed of, for example, a microcomputer, and receives a level signal b from the distance detector 30 and outputs a drive signal c to a drive device M. Other configurations are the same as those of the conventional example, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0015】つぎに、試料表面のレベルの調節方法につ
いて説明する。まず、図1の乾燥試料72を付着させた
基板70を試料台40上に載置する。ついで、基板70
の表面に、高さ調節用ダミー1の上板2の下面3を載せ
る。この後、この図に示すように、ダミー1の一方の下
板4が距離検出器30の真下になるように、試料台40
を径方向rに移動させる。この移動後、距離検出器30
が下板4の上面5の任意の測定点20に光B4を出射し
て、その反射光B5の入射位置に基づいて、下板4の上
面5のレベルZ(図2)を測定し、レベル信号bを制御
装置31に出力する。つづいて、試料台40を径方向r
に移動させ、他方の下板4の上面5のレベルZ(図2)
を測定し、レベル信号bを制御装置31に出力する。上
記2つのレベル信号bを受けた制御装置31は、その平
均値に基づいて、基準レベルとの誤差ΔZを演算し、こ
の誤差ΔZに相当する量だけ、図2の試料台40を矢印
D方向に昇降させる。これにより、下板4の上面5のレ
ベルが所定のレベルになる。
Next, a method for adjusting the level of the sample surface will be described. First, the substrate 70 to which the dried sample 72 of FIG. Then, the substrate 70
Is placed on the lower surface 3 of the upper plate 2 of the height adjusting dummy 1. Thereafter, as shown in this figure, the sample table 40 is set so that one lower plate 4 of the dummy 1 is directly below the distance detector 30.
Is moved in the radial direction r. After this movement, the distance detector 30
Emits light B4 to an arbitrary measurement point 20 on the upper surface 5 of the lower plate 4, measures the level Z (FIG. 2) of the upper surface 5 of the lower plate 4 based on the incident position of the reflected light B5, The signal b is output to the control device 31. Subsequently, the sample table 40 is moved in the radial direction r.
And the level Z of the upper surface 5 of the other lower plate 4 (FIG. 2)
And outputs a level signal b to the control device 31. The control device 31 having received the two level signals b calculates an error ΔZ from the reference level based on the average value, and moves the sample stage 40 of FIG. Up and down. Thereby, the level of the upper surface 5 of the lower plate 4 becomes a predetermined level.

【0016】ここで、図1の上記下板4の上面5は、基
板70の表面71に載置された上板2の下面3に接合さ
れているから、基板70の表面71と同一レベルにあ
る。したがって、上記のように、下板4の上面5のレベ
ルを所定レベルにすることによって、基板70の表面7
1、つまり、乾燥試料72の表面レベルが所定のレベル
に設定される。その結果、一次X線B1の照射範囲A
(二点鎖線で示す)が乾燥試料72における蛍光X線検
出器60の真下の位置になるので、蛍光X線B3の相対
強度が大きく保たれるから、分析精度が向上する。
Here, since the upper surface 5 of the lower plate 4 in FIG. 1 is joined to the lower surface 3 of the upper plate 2 placed on the surface 71 of the substrate 70, the upper surface 5 is at the same level as the surface 71 of the substrate 70. is there. Therefore, by setting the level of the upper surface 5 of the lower plate 4 to a predetermined level as described above,
1, that is, the surface level of the dried sample 72 is set to a predetermined level. As a result, the irradiation range A of the primary X-ray B1
(Indicated by a two-dot chain line) is located immediately below the fluorescent X-ray detector 60 in the dried sample 72, so that the relative intensity of the fluorescent X-ray B3 is kept large, so that the analysis accuracy is improved.

【0017】ところで、下板4の上面5は、凹凸の小さ
い滑らかな表面を有している必要がある。ここで、この
実施例では、高さ調節用ダミー1をシリコン板で形成し
ており、シリコン板は表面の滑らかなウェハの材料とし
て汎用的であることから、高さ調節用ダミー1の製造が
容易である。
Incidentally, the upper surface 5 of the lower plate 4 needs to have a smooth surface with small irregularities. Here, in this embodiment, the height adjustment dummy 1 is formed of a silicon plate, and since the silicon plate is generally used as a material for a wafer having a smooth surface, the production of the height adjustment dummy 1 is not required. Easy.

【0018】また、この種の蛍光X線分析装置は、ウェ
ハの不純物を分析する装置として用いられる場合が多い
ので、高さ調節用ダミー1をシリコン板で形成すること
により、ウェハと乾燥試料72のレベルを同一の距離検
出器30によって測定することができる。
In addition, since this type of X-ray fluorescence analyzer is often used as an apparatus for analyzing impurities on a wafer, the wafer 1 and the dried sample 72 are formed by forming the height adjusting dummy 1 on a silicon plate. Can be measured by the same distance detector 30.

【0019】なお、上記実施例では、高さ調節用ダミー
1をシリコン板で構成したが、高さ調節用ダミー1の材
質はシリコンに限定されず、下板4の上面5が距離検出
器30からの光B4を反射する材料で構成されていれば
よい。
In the above embodiment, the height adjustment dummy 1 is made of a silicon plate. However, the material of the height adjustment dummy 1 is not limited to silicon. What is necessary is just to be comprised with the material which reflects the light B4 from a light source.

【0020】[0020]

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、基板の表面に載置される一対の上板の下面と、距離
検出器からの光を反射する材料で形成された下板の上面
とを接合して、高さ調節用ダミーを形成したので、上記
下板の上面レベルを測定することにより、基板の表面に
付着した試料の表面レベルを測定することができる。し
たがって、試料の表面レベルの誤差が小さくなるので、
全反射蛍光X線による分析精度が向上する。
As described above, according to the present invention, the lower surface of the pair of upper plates mounted on the surface of the substrate and the lower plate formed of a material reflecting light from the distance detector are provided. Since the dummy for height adjustment is formed by joining the upper surface, the surface level of the sample adhered to the surface of the substrate can be measured by measuring the upper surface level of the lower plate. Therefore, the error at the surface level of the sample becomes smaller,
Analysis accuracy by total reflection X-ray fluorescence is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この考案の一実施例にかかる全反射蛍光X線分
析装置の概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a total reflection X-ray fluorescence spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【図2】同側面図である。FIG. 2 is a side view of the same.

【図3】一般的な全反射蛍光X線分析の原理を示す側面
図である。
FIG. 3 is a side view showing the principle of general total reflection X-ray fluorescence analysis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…高さ調節用ダミー、2…上板、3…上板の下面、4
…下板、5…下板の上面、6…入射用開口、30…距離
検出器、50…照射装置、60…蛍光X線検出器、70
…基板、71…基板の表面、72…乾燥試料、B1…一
次X線、B3…蛍光X線、B4…光、B5…反射光。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Height adjustment dummy, 2 ... Upper plate, 3 ... Lower surface of upper plate, 4
... lower plate, 5 ... upper surface of the lower plate, 6 ... opening for incidence, 30 ... distance detector, 50 ... irradiation device, 60 ... fluorescent X-ray detector, 70
... substrate, 71 ... substrate surface, 72 ... dry sample, B1 ... primary X-ray, B3 ... fluorescent X-ray, B4 ... light, B5 ... reflected light.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 基板の表面に付着させた試料の表面に一
次X線を微小な入射角度で照射する照射装置と、上記試
料に対向し上記一次X線を受けた試料からの蛍光X線を
検出する蛍光X線検出器と、出射した光の反射光によっ
て測定点のレベルを検出する距離検出器とを備え、上記
蛍光X線検出器での検出結果に基づいて上記蛍光X線を
分析する全反射蛍光X線分析装置における高さ調節用ダ
ミーであって、基板の表面に載置される一対の上板と、
上記距離検出器からの光を反射する材料からなり、上記
両上板の下面に上面が接合された一対の下板とで構成さ
れ、中央に一次X線の入射用開口を形成している全反射
蛍光X線分析装置における高さ調節用ダミー。
An irradiation device for irradiating a primary X-ray to a surface of a sample attached to a surface of a substrate at a small incident angle, and a fluorescent X-ray from a sample facing the sample and receiving the primary X-ray. An X-ray fluorescence detector for detection and a distance detector for detecting a level of a measurement point by reflected light of emitted light are provided, and the X-ray fluorescence is analyzed based on a detection result of the X-ray fluorescence detector. A height adjustment dummy in the total reflection X-ray fluorescence analyzer, and a pair of upper plates mounted on the surface of the substrate;
It is made of a material that reflects light from the distance detector, and is composed of a pair of lower plates whose upper surfaces are joined to the lower surfaces of the upper plates, and has a central X-ray incidence opening formed at the center. Height adjustment dummy in reflection X-ray fluorescence analyzer.
JP5666891U 1991-06-24 1991-06-24 Height adjustment dummy for total reflection X-ray fluorescence spectrometer Expired - Lifetime JP2551728Y2 (en)

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