JP2968460B2 - Ｘ線分析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、試料の２次元的な濃
度や膜厚の分布を分析するＸ線分析方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の第１のＸ線分析方法として、試料
の２次元的な濃度や膜厚の分布を分析するために、試料
における多数の疎らな微小部分に、絞った１次Ｘ線を照
射し、各微小部分から発生する蛍光Ｘ線を測定する方法
がある。この方法では、多数の微小部分を測定するのに
時間を要し、また、絞られた１次Ｘ線を用いるので発生
する蛍光Ｘ線の強度が不十分となり、さらに測定されな
い部分もあるので、正確な分析ができない。

【０００３】この他に、従来の第２のＸ線分析方法とし
て、特開平７−７２１０１号公報掲載の蛍光Ｘ線分析方
法がある。この方法は、図１０（ａ）に示すように、ま
ず、ライン状のＸ線源１から発生させた１次Ｘ線Ｂ１を
ラインフォーカス用のコリメータ２を通過させ、試料３
にライン状に１次Ｘ線Ｂ１を照射するとともに、試料３
における１次Ｘ線の照射位置３ｃを変化させて、図１０
（ｂ）に示すような互いに平行な多数のライン状部分３
ｃについて蛍光Ｘ線Ｂ２の強度をＸ線検出器４により測
定して、その強度をライン方向Ｓに投影した投影データ
を求める。更に、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、
投影データをラインの長手方向Ｓが異なる複数の方向に
ついて求める。そして、上記複数の方向についての蛍光
Ｘ線Ｂ２の投影データに基づいて、たとえば画像処理に
より、２次元的な多数の点状部分についての元素の濃度
分布等を求めるものである。この方法では、ある長手方
向Ｓについての投影データを求めるのに、多数のライン
状部分３ｃについて蛍光Ｘ線Ｂ２の強度を測定する必要
があるので、分析全体としてやはり時間を要する。

【０００４】そこで、従来の第３のＸ線分析方法とし
て、図１１に示すように、ＣＣＤカメラやイメージング
プレート等の２次元情報の得られる検出手段１３を用い
る方法が考えられる。この方法は、Ｘ線源５から発生さ
せた１次Ｘ線６を、試料台７に固定された試料３に照射
し、試料３から発生した蛍光Ｘ線８を分光前ソーラスリ
ット９を通過させて平行なＸ線ビームとし、分光素子１
０で所望の分析すべき蛍光Ｘ線１１のみを回折させ、分
光後ソーラスリット１２を通過させて平行なＸ線ビーム
とし、２次元情報の得られる検出手段１３でその強度を
測定する。なお、分光前および分光後ソーラスリット
９，１２は、その入射端面を図５に示すように、従来よ
りある、多数の平板１４を平行に並べてボディ３７に収
め、平板１４の間（単位ライン状スリット）１５に２次
Ｘ線８，１１を通過させる平行板型ソーラスリット９，
１２である。

【０００５】ここで、たとえば図１１の試料３の座標Ｘ
₁ −Ｙ₁ における濃度分布が図１２（ａ）のようであっ
たとする。図１１において、Ｙ₁ の下の丸の中に×を描
いた印は、Ｙ₁ 軸が紙面に垂直で向こう向きであること
を示し、図１２（ａ）において、円の中に黒い三角形を
描いたのは、図１１の試料３における１次Ｘ線６の照射
面が円であり、その中で分析しようとする元素が三角形
状に分布していることを示す。すなわち、図１２（ａ）
に示す試料３の三角形状の部分から蛍光Ｘ線８（図１
１）が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、その蛍光Ｘ
線８が通過する分光前ソーラスリット９は、前述したよ
うに、図５に示すような単位ライン状スリット１５を積
み重ねた構造であるため、ラインの長手方向（Ｙ₁ ，Ｙ
₂ 方向）には、入射した蛍光Ｘ線８（図１１）を分解せ
ず、その強度が均一化してしまい、その結果、分光素子
１０の座標Ｘ₂ −Ｙ₂ に投影される蛍光Ｘ線８の強度分
布は、図１２（ｂ）に示すように、Ｙ₂ 方向には均一
で、Ｘ₂ 方向にのみ濃淡のついた（Ｘ₂ の正方向ほど強
度が高いので濃く描く）ものとなる。図１１において、
分光素子１０で所望の分析すべき蛍光Ｘ線１１のみを回
折させて、分光後ソーラスリット１２を通過させても、
図１２（ｂ）に示す分布は維持されるので、結局、２次
元情報の得られる検出手段１３に入射し検出される蛍光
Ｘ線１１の強度分布は、座標Ｘ₃ −Ｙ₃ において図１２
（ｃ）に示すものとなる。すなわち、２次元情報の得ら
れる検出手段１３を用いても、実質Ｘ₃ 方向の１次元情
報しか得られない。この問題は、濃度分布に限らず、膜
厚等の分布についても同様に生じる。

【０００７】そこで本発明は、試料の２次元的な濃度や
膜厚の分布を、短時間に正確に分析できるＸ線分析方法
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に、請求項１ のＸ線分析方法は、まず、試料から発生し
た２次Ｘ線を、軸方向に延びる多数の細長い筒状の通路
を束ねた分光前キャピラリー型ソーラスリットに入射さ
せ、その分光前キャピラリー型ソーラスリットを通過し
た２次Ｘ線を分光素子に入射させて回折させる。そし
て、その回折した２次Ｘ線を、軸方向に延びる多数の細
長い筒状の通路を束ねた分光後キャピラリー型ソーラス
リットに入射させ、その分光後キャピラリー型ソーラス
リットを通過した２次Ｘ線を２次元情報の得られる検出
手段に入射させ、その検出手段での検出結果に基づい
て、試料表面について２次元的な分析を行う。ここで、
前記分光前および分光後キャピラリー型ソーラスリット
の少なくとも一方と直列に、多数の平板を平行に並べて
この間に２次Ｘ線を通過させる平行板型ソーラスリット
を配置して、分光前および分光後組合せスリットの少な
くとも一方を構成し、必要に応じて、前記少なくとも一
方のキャピラリー型ソーラスリットを、前記平行板型ソ
ーラスリットを通過する２次Ｘ線の通路外に退避させ
る。

【００１１】請求項２のＸ線分析方法は、請求項１にお
いて、前記少なくとも一方のキャピラリー型ソーラスリ
ットを、平行板型ソーラスリットの前後双方に配置す
る。

【００１２】請求項３のＸ線分析方法は、請求項１また
は２において、前記分光前組合せスリットまたは前記分
光前キャピラリー型ソーラスリットにおける２次Ｘ線の
入射面および出射面が、それぞれ前記試料表面および分
光素子表面と平行であり、前記分光後組合せスリットま
たは前記分光後キャピラリー型ソーラスリットにおける
２次Ｘ線の入射面および出射面が、それぞれ前記分光素
子表面および検出手段における２次Ｘ線の入射面と平行
である。

【００１３】請求項４のＸ線分析方法は、まず、試料か
ら発生した２次Ｘ線を、多数の平板を平行に並べた分光
前平行板型ソーラスリットに入射させ、その分光前平行
板型ソーラスリットを通過した２次Ｘ線を分光素子に入
射させて回折させる。そして、その回折した２次Ｘ線
を、多数の平板を平行に並べた分光後平行板型ソーラス
リットに入射させ、その分光後平行板型ソーラスリット
を通過した２次Ｘ線を２次元情報の得られる検出手段に
入射させ、試料をその表面に垂直な軸まわりに回転させ
て得られる前記検出手段からの複数の検出結果に基づい
て、試料表面について２次元的な分析を行う。

【００１４】請求項５のＸ線分析方法は、請求項４にお
いて、前記分光前平行板型ソーラスリットにおける２次
Ｘ線の入射面および出射面が、それぞれ前記試料表面お
よび分光素子表面と平行であり、前記分光後平行板型ソ
ーラスリットにおける２次Ｘ線の入射面および出射面
が、それぞれ前記分光素子表面および検出手段における
２次Ｘ線の入射面と平行である。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用および効果】 請求項１のＸ線分析方法によれば、
通過させる２次Ｘ線を２次元的に分解できるキャピラリ
ー型ソーラスリットと、２次元情報の得られる検出手段
とを併せて用いるので、試料の分析すべき面全体につい
て、２次元的な濃度や膜厚の分布の情報が一時に得ら
れ、短時間に分析できる。また、１次Ｘ線を微小部分に
絞らないので試料から発生する２次Ｘ線の強度が十分で
あり、測定されない部分もないので、正確な分析ができ
る。さらに、２次Ｘ線の通路において、前記キャピラリ
ー型ソーラスリットとそれよりも安価で減衰の少ない平
行板型ソーラスリットとを直列に配置して用いるので、
キャピラリー型ソーラスリットのみを用いる場合よりも
キャピラリー型ソーラスリットの長さが短くてすみ、用
いる装置全体がより安価となり、かつ減衰の少ない２次
Ｘ線が得られる。また、２次Ｘ線の通路において、平行
板型ソーラスリットを固定し、キャピラリー型ソーラス
リットを進退させるので、平行板型ソーラスリットのみ
を用いて、試料の分析すべき面全体について、１次元的
ではあるが濃度や膜厚の分布を示す減衰の少ない２次Ｘ
線を一時に得ることにより、１次元的な分布について短
時間に正確に分析することもできる。

【００１８】請求項２のＸ線分析方法によれば、請求項
１の方法による作用および効果に加え、キャピラリー型
ソーラスリットが平行板型ソーラスリットの前後に分け
て配置されているので、分けられたものを合わせたのと
同じ長さの単一のキャピラリー型ソーラスリットが平行
板型ソーラスリットの前後いずれか一方のみに配置され
る場合よりも、２次Ｘ線に対する絞りの効果が大きく、
いっそう高い分解能で正確に分析できる。

【００１９】請求項３のＸ線分析方法によれば、請求項
１または２の方法による作用および効果に加え、分光前
ソーラスリットにおける入射面等が試料表面等と平行で
あるので、試料表面上等の位置による分解能が一定にな
り、いっそう正確な分析ができる。

【００２０】請求項４のＸ線分析方法によれば、試料を
回転させて、２次元情報の得られる検出手段からの複数
の検出結果に基づくので、キャピラリー型のような特殊
なソーラスリットを用いずとも、特に試料の分析すべき
面が大きい場合に、２次元的な濃度や膜厚の分布を従来
よりも短時間に分析できる。また、１次Ｘ線を微小部分
に絞らないので試料から発生する２次Ｘ線の強度が十分
であり、測定されない部分もないので、正確な分析がで
きる。

【００２１】請求項５のＸ線分析方法によれば、請求項
４の方法による作用および効果に加え、分光前ソーラス
リットにおける入射面等が試料表面等と平行であるの
で、試料表面上等の位置による分解能が一定になり、い
っそう正確な分析ができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。本発明の第１実施例のＸ線分析方法で
は、図１に示すように、Ｘ線源５から発生させた１次Ｘ
線６を、試料台７に固定された試料３に照射し、試料３
から発生した２次Ｘ線８を分光前組合せスリット１８ま
たは分光前平行板型ソーラスリット１７を通過させ、分
光素子１０で所望の分析すべき２次Ｘ線１９のみを回折
させ、分光後組合せスリット２２または分光後平行板型
ソーラスリット２１を通過させ、２次元情報の得られる
検出手段１３たとえばＣＣＤカメラでその強度を測定す
る。ここで、分光前および分光後組合せスリット１８，
２２は、いずれも、平行板型ソーラスリット１７，２１
の前後にキャピラリー型ソーラスリット１６ａ，１６
ｂ，２０ａ，２０ｂを配置して構成されている。

【００２３】平行板型ソーラスリット１７，２１の構造
については前述したとおりであるが、キャピラリー型ソ
ーラスリット１６，２０は、その入射端面を図４に示す
ように、軸方向に延びる多数の細長い角筒状の通路２７
を束ねてボディ３８に収めたものであり、２次Ｘ線８，
１９はこの通路２７を通過する。なお、この通路２７の
断面形状は図４のような四角形に限らず、三角形、六角
形等でもよく、図３のような円筒状の通路２６でもよ
い。また、必要に応じ、キャピラリー型ソーラスリット
１６，２０は、図１の進退機構２３により、平行板型ソ
ーラスリット１７，２１と直列に配置される進出位置
（図１に示す位置）と、平行板型ソーラスリット１７，
２１を通過する２次Ｘ線８，１９の通路外（たとえば図
１の紙面奥方向）に退避した退避位置とに選択的に移動
させる。さらに、第１実施例のＸ線分析方法では、行う
べき試料３についての濃度等の分布の分析が、２次元的
なものであるか、１次元的なものであるかを入力手段２
５に入力し、その入力手段２５からの入力信号を受けた
制御手段２４に、進退機構２３へ進退制御信号を出力さ
せる。

【００２４】なお、分光前組合せスリット１８における
２次Ｘ線８の入射面および出射面は、それぞれ試料３表
面および分光素子１０表面と平行であり、分光後組合せ
スリット２２における２次Ｘ線１９の入射面および出射
面は、それぞれ分光素子１０表面および検出手段１３に
おける２次Ｘ線１９の入射面と平行である。さらに、分
光前平行板型ソーラスリット１７における２次Ｘ線８の
入射面および出射面も、それぞれ試料３表面および分光
素子１０表面と平行であり、分光後平行板型ソーラスリ
ット２１における２次Ｘ線１９の入射面および出射面
も、それぞれ分光素子１０表面および検出手段１３にお
ける２次Ｘ線１９の入射面と平行である。

【００２５】次に、試料３の２次元的な濃度等の分布を
分析する際の第１実施例の作用について説明する。ま
ず、入力手段２５に、行うべき分析が２次元的なもので
ある旨を入力し、その旨の入力信号を制御手段２４へ出
力させ、それを受けた制御手段２４に、進退機構２３へ
進退制御信号を出力させる。進退制御信号を受けた進退
機構２３は、キャピラリー型ソーラスリット１６，２０
を前記進出位置に移動させる。これによって、Ｘ線源５
から発生させた１次Ｘ線６が、試料台７に固定された試
料３に照射され、発生した２次Ｘ線８が分光前組合せス
リット１８を通過し、分光素子１０で所望の分析すべき
２次Ｘ線１９のみが回折され、分光後組合せスリット２
２を通過し、検出手段１３に入射してその強度が測定さ
れる。

【００２６】ここで、たとえば試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁
における濃度分布が図２（ａ）のようであったとする
と、その図に示す試料３の三角形状の部分から２次Ｘ線
８（図１）が発生する。この２次Ｘ線８が通過するキャ
ピラリー型ソーラスリット１６は、前述したように、図
４または図３に示すような、軸方向に延びる多数の細長
い筒状の通路２７，２６を束ねた構造であるため、入射
した２次Ｘ線８（図１）を、軸方向に垂直な任意の平面
上で２次元的に分解する。その結果、分光素子１０の座
標Ｘ₂ −Ｙ₂ に投影される２次Ｘ線８の強度分布は、図
２（ｂ）に示すように、図２（ａ）の試料３の座標Ｘ₁
−Ｙ₁ における濃度分布と合致したものとなる。

【００２７】図１において、分光素子１０で所望の分析
すべき２次Ｘ線１９のみを回折させて、分光後組合せス
リット２２を通過させても、同様の理由で、図２（ｂ）
に示す分布は維持されるので、結局、２次元情報の得ら
れる検出手段１３に入射し検出される２次Ｘ線１９の強
度分布は、座標Ｘ₃ −Ｙ₃ において図２（ｃ）に示すよ
うに、やはり、図２（ａ）の試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁ に
おける濃度分布と合致したものとなる。分析対象が濃度
分布でなく、単位面積当たりの元素濃度に比例した膜厚
の分布であっても同様である。

【００２８】このように、第１実施例によれば、試料３
の分析すべき面全体について、２次元的な濃度や膜厚の
分布の情報が一時に得られ、短時間に分析できる。ま
た、１次Ｘ線６を微小部分に絞らないので試料３から発
生する２次Ｘ線８の強度が十分であり、測定されない部
分もないので、正確な分析ができる。また、２次Ｘ線
８，１９の通路において、キャピラリー型ソーラスリッ
ト１６，２０とそれよりも安価で減衰の少ない平行板型
ソーラスリット１７，２１とを直列に配置して用いるの
で、キャピラリー型ソーラスリットのみを用いる場合よ
りもキャピラリー型ソーラスリットの長さが短くてす
み、用いる装置全体がより安価となり、かつ減衰の少な
い２次Ｘ線が得られる。

【００２９】さらに、キャピラリー型ソーラスリット１
６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０ｂを、平行板型ソーラスリ
ット１７，２１の前後に分けて配置するので、分けられ
たものを合わせたのと同じ長さの単一のキャピラリー型
ソーラスリットを平行板型ソーラスリット１７，２１の
前後いずれか一方のみに配置する場合よりも、２次Ｘ線
８，１９に対する絞りの効果が大きく、いっそう高い分
解能で正確に分析できる。

【００３０】また、従来の技術においては、図１１に示
すように、分光前平行板型ソーラスリット９における入
射面が試料３表面と平行でないので、図６の断面図に示
すように、試料３表面の異なる位置において、異なる面
積Ｓｃ，Ｓｄから発生する２次Ｘ線８ｃ，８ｄが、分光
前平行板型ソーラスリット９の各単位ライン状スリット
１５ｃ，１５ｄに入射する。すなわち、試料３表面上の
位置による分解能が一定でない。

【００３１】これに対し、第１実施例によれば、図１に
示すように、分光前組合せスリット１８における入射面
が試料３表面と平行であるので、図７の断面図に示すよ
うに、試料３表面の異なる位置においても、同じ面積Ｓ
から発生する２次Ｘ線８ａ，８ｂが、分光前組合せスリ
ット１８の各通路２７ａ，２７ｂに入射する。すなわ
ち、試料３表面上の位置による分解能が一定になり、い
っそう正確な分析ができる。図１において、分光前組合
せスリット１８における２次Ｘ線８の出射面が、分光素
子１０表面と平行であり、分光後組合せスリット２２に
おける２次Ｘ線１９の入射面および出射面が、それぞれ
分光素子１０表面および検出手段１３における２次Ｘ線
１９の入射面と平行であることからも、同様の効果が得
られる。

【００３２】次に、試料３の１次元的な濃度等の分布を
分析する際の第１実施例の作用について説明する。図１
において、まず、入力手段２５に、行うべき分析が１次
元的なものである旨を入力し、その旨の入力信号を制御
手段２４へ出力させ、それを受けた制御手段２４に、進
退機構２３へ進退制御信号を出力させる。進退制御信号
を受けた進退機構２３は、キャピラリー型ソーラスリッ
ト１６，２０を前記退避位置に移動させる。これによっ
て、Ｘ線源５から発生させた１次Ｘ線６が、試料台７に
固定された試料３に照射され、発生した２次Ｘ線８が分
光前平行板型ソーラスリット１７のみを通過し、分光素
子１０で所望の分析すべき２次Ｘ線１９のみが回折さ
れ、分光後平行板型ソーラスリット２１のみを通過し、
検出手段１３に入射してその強度が測定される。

【００３３】ここで、たとえば試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁
における濃度分布が図２（ａ）のようであったとする
と、従来の第３のＸ線分析方法で説明したのと同様に、
分光素子１０の座標Ｘ₂ −Ｙ₂ に投影される２次Ｘ線８
の強度分布は、図１２（ｂ）に示すようになり、２次元
情報の得られる検出手段１３に入射し検出される２次Ｘ
線１９の強度分布は、座標Ｘ₃ −Ｙ₃ において図１２
（ｃ）に示すものとなる。分析対象が濃度分布でなく、
膜厚の分布であっても同様である。

【００３４】すなわち、第１実施例によれば、２次Ｘ線
８，１９の通路において、平行板型ソーラスリット１
７，２１を固定し、キャピラリー型ソーラスリット１
６，２０を進退させるので、平行板型ソーラスリット１
７，２１のみを用いて、試料３の分析すべき面全体につ
いて、１次元的ではあるが濃度や膜厚の分布を示す減衰
の少ない２次Ｘ線を一時に得ることにより、図１２
（ｃ）に示すような１次元的な分布について短時間に正
確に分析することもできる。また、２次元的な濃度等の
分布を分析する際の作用において説明したのと同様に、
分光前平行板型ソーラスリット１７における２次Ｘ線８
の入射面等が、試料３表面等と平行であることから、試
料３表面上等の位置による分解能が一定になり、いっそ
う正確な分析ができる。

【００３５】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。本発明の第２実施例のＸ線分析方法では、図８に示
すように、Ｘ線源５から発生させた１次Ｘ線６を、試料
台２８に固定された試料３に照射し、試料３から発生し
た２次Ｘ線２９を分光前平行板型ソーラスリット３０を
通過させ、分光素子１０で所望の分析すべき２次Ｘ線３
１のみを回折させ、分光後平行板型ソーラスリット３２
を通過させ、２次元情報の得られる検出手段１３たとえ
ばＣＣＤカメラに入射させる。

【００３６】ここで、第２実施例では、試料３を固定し
た試料台２８を試料３の表面に垂直な軸まわりにモータ
３３で回転させ、得られる検出手段１３からの複数の検
出結果に基づいて、試料３表面の元素の２次元的な濃度
分布等を分析する。モータ３３の回転の条件は、入力手
段３５に入力し、その入力手段３５からの入力信号を受
けた制御手段３４に、モータ３３および画像処理手段３
６へそれぞれ回転制御信号および画像取り込み制御信号
を出力させる。画像処理手段３６は、その画像取り込み
制御信号を受けて検出手段１３からの画像信号を取り込
み、適切な画像処理により、回転前の試料３の座標Ｘ₁
−Ｙ₁ における濃度分布等に合致した画像を作成する。

【００３７】なお、分光前平行板型ソーラスリット３０
における２次Ｘ線２９の入射面および出射面は、それぞ
れ試料３表面および分光素子１０表面と平行であり、分
光後平行板型ソーラスリット３２における２次Ｘ線３１
の入射面および出射面は、それぞれ分光素子１０表面お
よび検出手段１３における２次Ｘ線３１の入射面と平行
である。

【００３８】次に、第２実施例の作用について説明す
る。まず、入力手段３５に、モータ３３の回転ピッチ角
および累積回転角を、たとえば４５度および１８０度と
入力し、その旨の入力信号を制御手段３４へ出力させ、
それを受けた制御手段３４に、モータ３３および画像処
理手段３６へそれぞれ回転制御信号および画像取り込み
制御信号を適時出力させる。一方、Ｘ線源５から発生さ
せた１次Ｘ線６を、試料３に照射し、発生した２次Ｘ線
２９を分光前平行板型ソーラスリット３０を通過させ、
分光素子１０で所望の分析すべき２次Ｘ線３１のみを回
折させ、分光後平行板型ソーラスリット３２を通過さ
せ、検出手段１３に入射させる。

【００３９】ここで、たとえば、分析開始時すなわちモ
ータ３３の回転前において、試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁ に
おける濃度分布が図９（ａ１）のようであったとする
と、従来の第３のＸ線分析方法で説明したのと同様に、
分光素子１０の座標Ｘ₂ −Ｙ₂に投影される２次Ｘ線２
９の強度分布は、図１２（ｂ）に示すようになり、２次
元情報の得られる検出手段１３に入射し検出される２次
Ｘ線３１の強度分布は、座標Ｘ₃ −Ｙ₃ において図１２
（ｃ）に示すもの、すなわち図９（ｃ１）に示すものと
なる。制御手段３４から最初の画像取り込み制御信号を
受けた画像処理手段３６は、検出手段１３から図９（ｃ
１）に示す内容の画像信号を取り込み、回転角０度の画
像として記憶する。

【００４０】次に、回転制御信号を受けたモータ３３
が、回転ピッチ角４５度だけ回転し、図８の試料３をＸ
線源５側からみて右回りに４５度回転させる。これによ
り、試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁ （試料３表面上で空間に固
定されている）における濃度分布は、図９（ａ２）のよ
うになり、検出手段１３に入射し検出される２次Ｘ線３
１の強度分布は、座標Ｘ₃ −Ｙ₃ において図９（ｃ２）
に示すものとなる。ここで、制御手段３４から２回目の
画像取り込み制御信号を受けた画像処理手段３６は、検
出手段１３から図９（ｃ２）に示す内容の画像信号を取
り込み、回転角４５度の画像として記憶する。以上の試
料３の回転と画像信号の取り込みとを、回転角が累積回
転角１８０度になるまで繰り返し、画像処理手段３６
に、図９（ｃ１）ないし（ｃ５）に示す内容の画像信号
を、各回転角の画像として記憶させる。

【００４１】画像処理手段３６は、画像信号の取り込
み、画像の記憶が終了すると、記憶した図９（ｃ１）な
いし（ｃ５）に示す画像に基づいて、公知の適切な画像
処理、たとえば特開平７−７２１０１号公報掲載の画像
処理により、図９（ｄ）に示すような、図９（ａ１）の
回転前の試料３の座標Ｘ₁ −Ｙ₁ における濃度分布に合
致した画像を作成し、その内容の画像信号を図示しない
表示手段等に出力する。分析対象が濃度分布でなく、膜
厚の分布であっても同様である。なお、説明の簡単のた
めに回転ピッチ角および累積回転角を４５度および１８
０度としたが、実際の分析にあっては、いずれも分析対
象に応じた適切な値とすることができる。

【００４２】このように、第２実施例によれば、試料３
を回転させて、２次元情報の得られる検出手段１３から
の複数の検出結果に基づくので、キャピラリー型のよう
な特殊なソーラスリットを用いずとも、特に試料３の分
析すべき面が大きい場合に、２次元的な濃度や膜厚の分
布を従来よりも短時間に分析できる。また、１次Ｘ線６
を微小部分に絞らないので試料３から発生する２次Ｘ線
２９の強度が十分であり、測定されない部分もないの
で、正確な分析ができる。また、分光前平行板型ソーラ
スリット３０における２次Ｘ線２９の入射面等が、試料
３表面等と平行であるので、第１実施例と同様に、試料
３表面上等の位置による分解能が一定になり、いっそう
正確な分析ができる。

【００４３】なお、第１および第２実施例において、２
次元情報の得られる検出手段１３としてＣＣＤカメラを
用いたが、これに限らずイメージングプレート等を用い
ることもできる。また、試料３から発生させ、検出手段
１３に入射させる２次Ｘ線８，２９，１９，３１は、蛍
光Ｘ線に限らず、コンプトン散乱線等であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のＸ線分析方法に用いる装
置を示す概略側面図である。

【図２】第１実施例における試料の濃度分布等を示す図
であり、（ａ）は、試料の座標Ｘ₁ −Ｙ₁ における濃度
分布を示し、（ｂ）は、分光素子の座標Ｘ₂ −Ｙ₂ に投
影される２次Ｘ線の強度分布を示し、（ｃ）は、検出手
段に入射し検出される２次Ｘ線の座標Ｘ₃ −Ｙ₃ におけ
る強度分布を示す。

【図３】第１実施例に用いるキャピラリー型ソーラスリ
ットの一例を示す正面図である。

【図４】第１実施例に用いるキャピラリー型ソーラスリ
ットの他の例を示す正面図である。

【図５】平行板型ソーラスリットの一例を示す正面図で
ある。

【図６】従来の技術において、試料表面の異なる位置か
ら発生する２次Ｘ線が、分光前平行板型ソーラスリット
に入射する状態を示す側面断面図である。

【図７】第１実施例において、試料表面の異なる位置か
ら発生する２次Ｘ線が、分光前組合せスリットに入射す
る状態を示す側面断面図である。

【図８】本発明の第２実施例のＸ線分析方法に用いる装
置を示す概略側面図である。

【図９】第２実施例における試料の濃度分布等を示す図
であり、（ａ１）ないし（ａ５）は、試料の座標Ｘ₁ −
Ｙ₁ における濃度分布を示し、（ｃ１）ないし（ｃ５）
は、検出手段に入射し検出される２次Ｘ線の座標Ｘ₃ −
Ｙ₃ における強度分布を示し、（ｄ）は、それら強度分
布に基づき画像処理により作成した画像を示す。

【図１０】従来の第２のＸ線分析方法を示す工程図であ
る。

【図１１】従来の第３のＸ線分析方法に用いる装置を示
す概略側面図である。

【図１２】従来の第３のＸ線分析方法における試料の濃
度分布等を示す図であり、（ａ）は、試料の座標Ｘ₁ −
Ｙ₁ における濃度分布を示し、（ｂ）は、分光素子の座
標Ｘ₂ −Ｙ₂ に投影される２次Ｘ線の強度分布を示し、
（ｃ）は、検出手段に入射し検出される２次Ｘ線の座標
Ｘ₃ −Ｙ₃ における強度分布を示す。

【符号の説明】

３…試料、６…１次Ｘ線、８…試料から発生した２次Ｘ
線、１０…分光素子、１３…２次元情報の得られる検出
手段、１６ａ，１６ｂ…分光前キャピラリー型ソーラス
リット、１７，２１…平行板型ソーラスリット、１８…
分光前組合せソーラスリット、１９…回折した２次Ｘ
線、２０ａ，２０ｂ…分光後キャピラリー型ソーラスリ
ット、２２…分光後組合せソーラスリット。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に１次Ｘ線を照射して試料から発生
   した２次Ｘ線に基づいて試料の分析を行うＸ線分析方法
   において、 試料から発生した２次Ｘ線を、軸方向に延びる多数の細
   長い筒状の通路を束ねた分光前キャピラリー型ソーラス
   リットに入射させ、 その分光前キャピラリー型ソーラスリットを通過した２
   次Ｘ線を分光素子に入射させて回折させ、 その回折した２次Ｘ線を、軸方向に延びる多数の細長い
   筒状の通路を束ねた分光後キャピラリー型ソーラスリッ
   トに入射させ、 その分光後キャピラリー型ソーラスリットを通過した２
   次Ｘ線を２次元情報の得られる検出手段に入射させ、 その検出手段での検出結果に基づいて、試料表面につい
   て２次元的な分析を行い、 前記分光前および分光後キャピラリー型ソーラスリット
   の少なくとも一方と直列に、多数の平板を平行に並べて
   この間に２次Ｘ線を通過させる平行板型ソーラスリット
   を配置して、分光前および分光後組合せスリットの少な
   くとも一方を構成し、必要に応じて、前記少なくとも一
   方のキャピラリー型ソーラスリットを、前記平行板型ソ
   ーラスリットを通過する２次Ｘ線の通路外に退避させる
   ことを特徴とするＸ線分析方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記少なくとも一方
   のキャピラリー型ソーラスリットを、平行板型ソーラス
   リットの前後双方に配置するＸ線分析方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記分光前
   組合せスリットまたは前記分光前キャピラリー型ソーラ
   スリットにおける２次Ｘ線の入射面および出射面が、そ
   れぞれ前記試料表面および分光素子表面と平行であり、
   前記分光後組合せスリットまたは前記分光後キャピラリ
   ー型ソーラスリットにおける２次Ｘ線の入射面および出
   射面が、それぞれ前記分光素子表面および検出手段にお
   ける２次Ｘ線の入射面と平行であるＸ線分析方法。
4. 【請求項４】 試料に１次Ｘ線を照射して試料から発生
   した２次Ｘ線に基づいて試料の分析を行うＸ線分析方法
   において、 試料から発生した２次Ｘ線を、多数の平板を平行に並べ
   た分光前平行板型ソーラスリットに入射させ、 その分光前平行板型ソーラスリットを通過した２次Ｘ線
   を分光素子に入射させて回折させ、 その回折した２次Ｘ線を、多数の平板を平行に並べた分
   光後平行板型ソーラスリットに入射させ、 その分光後平行板型ソーラスリットを通過した２次Ｘ線
   を２次元情報の得られる検出手段に入射させ、 試料をその表面に垂直な軸まわりに回転させて得られる
   前記検出手段からの複数の検出結果に基づいて、試料表
   面について２次元的な分析を行うことを特徴とするＸ線
   分析方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記分光前平行板型
   ソーラスリットにおける２次Ｘ線の入射面および出射面
   が、それぞれ前記試料表面および分光素子表面と平行で
   あり、前記分光後平行板型ソーラスリットにおける２次
   Ｘ線の入射面および出射面が、それぞれ前記分光素子表
   面および検出手段における２次Ｘ線の入射面と平行であ
   るＸ線分析方法。