JP3188393B2 - 多層膜分光素子 - Google Patents
多層膜分光素子Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重元素からなる反
射層と軽元素からなるスペーサ層を交互に複数組積層し
た多層膜分光素子に関し、特に、そのバックグラウンド
の低減に関するものである。
射層と軽元素からなるスペーサ層を交互に複数組積層し
た多層膜分光素子に関し、特に、そのバックグラウンド
の低減に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】蛍光Ｘ線分析装置の一例を図３に示す。
同図において、Ｘ線管１からの１次Ｘ線Ｂ１を試料２に
照射し、この試料２で発生する蛍光Ｘ線Ｂ２を多層膜分
光素子３で回折させ、この多層膜分光素子３からの回折
Ｘ線Ｂ３を検出器４に入射させ、分析器６で回折対象の
Ｘ線の分析ピークプロファイルを得る。なお、ソーラー
スリット５はＸ線を平行光にするためのものである。
同図において、Ｘ線管１からの１次Ｘ線Ｂ１を試料２に
照射し、この試料２で発生する蛍光Ｘ線Ｂ２を多層膜分
光素子３で回折させ、この多層膜分光素子３からの回折
Ｘ線Ｂ３を検出器４に入射させ、分析器６で回折対象の
Ｘ線の分析ピークプロファイルを得る。なお、ソーラー
スリット５はＸ線を平行光にするためのものである。
【０００３】この種の蛍光Ｘ線分析装置においては、波
長約１０〜１２０（Å）の軟Ｘ線用多層膜分光素子とし
て、Ｆｅ，Ｎｉ，ＭｏまたはＷ等の原子番号の比較的大
きい元素を含む反射層と、Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃまたは
Ｓｉ等の原子番号が比較的小さい元素を含むスペーサ層
とが、交互に複数組積層された多層膜が使用されてい
る。しかしながら、この多層膜分光素子をそのまま使用
すると、回折対象のＸ線に、これに波長が近いバックグ
ラウンドＸ線が、主に多層膜分光素子の上層の反射層で
全反射されてバックグラウンド成分として混入し、ブラ
ッグ反射ピーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）
の比ｐ／ｂの劣化を招いていた。このため、特に、微量
元素の定量蛍光Ｘ線分析等においては、その分析精度に
大きな影響を及ぼすこととなっている。
長約１０〜１２０（Å）の軟Ｘ線用多層膜分光素子とし
て、Ｆｅ，Ｎｉ，ＭｏまたはＷ等の原子番号の比較的大
きい元素を含む反射層と、Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃまたは
Ｓｉ等の原子番号が比較的小さい元素を含むスペーサ層
とが、交互に複数組積層された多層膜が使用されてい
る。しかしながら、この多層膜分光素子をそのまま使用
すると、回折対象のＸ線に、これに波長が近いバックグ
ラウンドＸ線が、主に多層膜分光素子の上層の反射層で
全反射されてバックグラウンド成分として混入し、ブラ
ッグ反射ピーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）
の比ｐ／ｂの劣化を招いていた。このため、特に、微量
元素の定量蛍光Ｘ線分析等においては、その分析精度に
大きな影響を及ぼすこととなっている。
【０００４】このバックグラウンドを低減する対策とし
て、従来から、 可視光，紫外光に対しては、それらに対する反射率が
低い５０００（Å）程度の炭素膜を最表面に設けること
により反射を抑えたＸ線用多層膜ミラー（特開平６−１
４８３９９号公報参照）、 軟Ｘ線に対しては、多層膜内の反射面に対して多層膜
表面が傾いた形状とすることで、全反射しにくい状態に
した軟Ｘ線多層膜反射鏡（特開平４−３０１６００号公
報）、 軟Ｘ線に対して、多層膜表面を凹凸形状等のように多
層膜の積層面に対して平行でない形状にして、全反射し
にくい状態にした軟Ｘ線多層膜分光素子（特開平５−６
６２９６号公報参照）等が提案されている。
て、従来から、 可視光，紫外光に対しては、それらに対する反射率が
低い５０００（Å）程度の炭素膜を最表面に設けること
により反射を抑えたＸ線用多層膜ミラー（特開平６−１
４８３９９号公報参照）、 軟Ｘ線に対しては、多層膜内の反射面に対して多層膜
表面が傾いた形状とすることで、全反射しにくい状態に
した軟Ｘ線多層膜反射鏡（特開平４−３０１６００号公
報）、 軟Ｘ線に対して、多層膜表面を凹凸形状等のように多
層膜の積層面に対して平行でない形状にして、全反射し
にくい状態にした軟Ｘ線多層膜分光素子（特開平５−６
６２９６号公報参照）等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
５０００（Å）程度の炭素膜を多層膜表面に設けた場
合、分析対象となる軟Ｘ線に対しても吸収の影響が顕著
となり、得られる強度が半分以下になってしまうという
問題があった。
５０００（Å）程度の炭素膜を多層膜表面に設けた場
合、分析対象となる軟Ｘ線に対しても吸収の影響が顕著
となり、得られる強度が半分以下になってしまうという
問題があった。
【０００６】また、多層膜の反射面に対して多層膜表
面が傾いた形状とした場合では、多層膜本体にダメージ
を与えることなく多層膜表面を所定の傾きに形成するこ
とが非常に困難であること、また、くさび形の断面を有
するような薄膜を表面に形成する場合でも、有効な傾き
を得るためには、その膜自身の厚さが非常に厚くなって
しまい、吸収効果による分析強度が激減してしまう等の
問題があった。
面が傾いた形状とした場合では、多層膜本体にダメージ
を与えることなく多層膜表面を所定の傾きに形成するこ
とが非常に困難であること、また、くさび形の断面を有
するような薄膜を表面に形成する場合でも、有効な傾き
を得るためには、その膜自身の厚さが非常に厚くなって
しまい、吸収効果による分析強度が激減してしまう等の
問題があった。
【０００７】さらに、多層膜表面を凹凸形状等のよう
に多層膜の積層面に対して平行でない形状とした場合、
かかる多層膜の表面加工が非常に困難であるという問題
があった。
に多層膜の積層面に対して平行でない形状とした場合、
かかる多層膜の表面加工が非常に困難であるという問題
があった。
【０００８】本発明は上記問題点を解決して、容易に回
折対象のＸ線に波長が近いバックグラウンドＸ線を低減
できる多層膜分光素子を提供することを目的としてい
る。
折対象のＸ線に波長が近いバックグラウンドＸ線を低減
できる多層膜分光素子を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一構成によれば、反射層と、この反射層を
形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むスペー
サ層とを交互に複数組積層して構成され、入射Ｘ線を回
折して回折Ｘ線を発生させる多層膜分光素子において、
Ｘ線が入射される表面に、前記反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含む干渉層が形成され、こ
の干渉層の厚みは、バックグラウンドＸ線について、前
記干渉層の表面での反射Ｘ線と、最上層の反射層からの
反射Ｘ線とが打ち消し合う位相になるように設定されて
いる。
に、本発明の一構成によれば、反射層と、この反射層を
形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むスペー
サ層とを交互に複数組積層して構成され、入射Ｘ線を回
折して回折Ｘ線を発生させる多層膜分光素子において、
Ｘ線が入射される表面に、前記反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含む干渉層が形成され、こ
の干渉層の厚みは、バックグラウンドＸ線について、前
記干渉層の表面での反射Ｘ線と、最上層の反射層からの
反射Ｘ線とが打ち消し合う位相になるように設定されて
いる。
【００１０】上記構成によれば、干渉層の厚みが、バッ
クグラウンドＸ線について、干渉層の表面での反射Ｘ線
と、最上層の反射層からの反射Ｘ線とが打ち消し合う位
相になるように設定されている。従って、入射Ｘ線に含
まれた回折対象のＸ線のブラッグ反射ピークに重なるバ
ックグラウンドＸ線が抑制されるので、ブラッグ反射ピ
ーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂ
が高くなって、回折対象のＸ線について、正確な定量分
析が可能になる。
クグラウンドＸ線について、干渉層の表面での反射Ｘ線
と、最上層の反射層からの反射Ｘ線とが打ち消し合う位
相になるように設定されている。従って、入射Ｘ線に含
まれた回折対象のＸ線のブラッグ反射ピークに重なるバ
ックグラウンドＸ線が抑制されるので、ブラッグ反射ピ
ーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂ
が高くなって、回折対象のＸ線について、正確な定量分
析が可能になる。
【００１１】好ましくは、前記スペーサ層を形成する元
素と前記干渉層を形成する元素が同一である。これによ
り、用意する元素が２種類で済み、多層膜分光素子の製
造が容易になる。
素と前記干渉層を形成する元素が同一である。これによ
り、用意する元素が２種類で済み、多層膜分光素子の製
造が容易になる。
【００１２】好ましくは、前記干渉層は、回折対象のＸ
線の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ材料からな
る。これにより、干渉層を通過した回折対象のＸ線の強
度が低減せず、多層膜分光素子の分光性能を低下させる
ことがなくなる。
線の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ材料からな
る。これにより、干渉層を通過した回折対象のＸ線の強
度が低減せず、多層膜分光素子の分光性能を低下させる
ことがなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態
による多層膜分光素子３の構造を示す縦断面図である。
この多層膜分光素子３は、反射層３１と、この反射層３
１を形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むス
ペーサ層３２とからなる層対を基板７上に多数積層して
構成されている。例えば、前記反射層３１は比較的原子
番号が大きい元素を含み、スペーサ層３２は反射層３１
を形成する元素よりも原子番号が小さい元素を含んでい
る。この実施形態では、反射層３１にタングステン
（Ｗ）、スペーサ層３２にカーボン（Ｃ）を用いてお
り、層対の最上層は反射層３１になっている。この実施
形態の多層膜分光素子３は、５０層対、周期長ｄ＝５０
Å、膜厚比Ｗ：Ｃ＝１：２として構成されている。この
多層膜分光素子３は、入射光線Ｂ２を回折して回折Ｘ線
Ｂ３を発生させる。
基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態
による多層膜分光素子３の構造を示す縦断面図である。
この多層膜分光素子３は、反射層３１と、この反射層３
１を形成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むス
ペーサ層３２とからなる層対を基板７上に多数積層して
構成されている。例えば、前記反射層３１は比較的原子
番号が大きい元素を含み、スペーサ層３２は反射層３１
を形成する元素よりも原子番号が小さい元素を含んでい
る。この実施形態では、反射層３１にタングステン
（Ｗ）、スペーサ層３２にカーボン（Ｃ）を用いてお
り、層対の最上層は反射層３１になっている。この実施
形態の多層膜分光素子３は、５０層対、周期長ｄ＝５０
Å、膜厚比Ｗ：Ｃ＝１：２として構成されている。この
多層膜分光素子３は、入射光線Ｂ２を回折して回折Ｘ線
Ｂ３を発生させる。
【００１４】この多層膜分光素子３の表面に、軽元素、
例えばカーボン（Ｃ）からなる干渉層３３が形成されて
いる。この干渉層３３の厚みＤは、バックグラウンドＸ
線Ｂ２２について、干渉層３３の表面Ｓ１で全反射する
反射Ｘ線Ｂ３１と、反射層３１の最上層Ｓ２で全反射す
る反射Ｘ線Ｂ３２とが打ち消し合う位相になるように設
定されている。この干渉層３３の厚みＤは、数１０〜数
１００Åに形成され、この実施形態では、約３５Åの厚
みのカーボン膜が成膜されている。
例えばカーボン（Ｃ）からなる干渉層３３が形成されて
いる。この干渉層３３の厚みＤは、バックグラウンドＸ
線Ｂ２２について、干渉層３３の表面Ｓ１で全反射する
反射Ｘ線Ｂ３１と、反射層３１の最上層Ｓ２で全反射す
る反射Ｘ線Ｂ３２とが打ち消し合う位相になるように設
定されている。この干渉層３３の厚みＤは、数１０〜数
１００Åに形成され、この実施形態では、約３５Åの厚
みのカーボン膜が成膜されている。
【００１５】なお、この実施形態では、層対の最上層で
ある反射層３１の上に干渉層３３を形成しているが、層
対の最上層がスペーサ層３２である場合には、スペーサ
層３２の厚みと形成した干渉層３３の厚みの合計がＤに
なるように形成される。
ある反射層３１の上に干渉層３３を形成しているが、層
対の最上層がスペーサ層３２である場合には、スペーサ
層３２の厚みと形成した干渉層３３の厚みの合計がＤに
なるように形成される。
【００１６】この干渉層３３の材料には、回折対象のＸ
線Ｂ２１の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ物
質、つまり、回折対象のＸ線Ｂ２１に対する吸収係数が
小さい軽元素を用いるのが好ましい。従って、回折対象
のＸ線Ｂ２１は干渉層３３で吸収されないので、その強
度を低減させることがなく、多層膜分光素子３の分光性
能が確保される。
線Ｂ２１の波長よりも若干短い波長に吸収端をもつ物
質、つまり、回折対象のＸ線Ｂ２１に対する吸収係数が
小さい軽元素を用いるのが好ましい。従って、回折対象
のＸ線Ｂ２１は干渉層３３で吸収されないので、その強
度を低減させることがなく、多層膜分光素子３の分光性
能が確保される。
【００１７】この実施形態では、反射層３１の材料にタ
ングステン（Ｗ）、スペーサ層３２および干渉層３３の
材料に同一元素のカーボン（Ｃ）を用いている。このよ
うに、スペーサ層３２と干渉層３３の材料を同一にする
ことにより、用意する元素がタングステン（Ｗ）とカー
ボン（Ｃ）の２種類で済み、多層膜分光素子３の製造が
容易になる。ただし、各層３１〜３３の元素の種類はこ
れに限られるものではなく、また、スペーサ層３２と干
渉層３３の元素は同一でなくてもよい。各層３１〜３３
を構成する元素の他の組合せとして、例えばつぎの元素
または化合物の中から、目的および用途に応じて適宜選
択して組合せたものを用いるのが好ましい。 反射層３１： Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｒｅ スペーサ層３２：Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃ，Ｓｉ，Ｓｃ 干渉層３３： Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ
ングステン（Ｗ）、スペーサ層３２および干渉層３３の
材料に同一元素のカーボン（Ｃ）を用いている。このよ
うに、スペーサ層３２と干渉層３３の材料を同一にする
ことにより、用意する元素がタングステン（Ｗ）とカー
ボン（Ｃ）の２種類で済み、多層膜分光素子３の製造が
容易になる。ただし、各層３１〜３３の元素の種類はこ
れに限られるものではなく、また、スペーサ層３２と干
渉層３３の元素は同一でなくてもよい。各層３１〜３３
を構成する元素の他の組合せとして、例えばつぎの元素
または化合物の中から、目的および用途に応じて適宜選
択して組合せたものを用いるのが好ましい。 反射層３１： Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｒｅ スペーサ層３２：Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃ，Ｓｉ，Ｓｃ 干渉層３３： Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｂ4 Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ
【００１８】なお、この多層膜分光素子３は、スパッタ
リング、真空蒸着、ＣＶＤなどの成膜法により形成され
る。
リング、真空蒸着、ＣＶＤなどの成膜法により形成され
る。
【００１９】以下、図１（ａ）の多層膜分光素子３を用
いた蛍光Ｘ線分析の動作を説明する。例えば、図３の試
料Ｓにフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて、この試料Ｓ
に含まれるマグネシウム不純物に対するＭｇ−Ｋα蛍光
Ｘ線分析を行う。
いた蛍光Ｘ線分析の動作を説明する。例えば、図３の試
料Ｓにフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて、この試料Ｓ
に含まれるマグネシウム不純物に対するＭｇ−Ｋα蛍光
Ｘ線分析を行う。
【００２０】図３のＸ線源１で発生した１次Ｘ線Ｂ１を
試料Ｓに照射すると、試料Ｓに固有の２次（蛍光）Ｘ線
Ｂ２が発生し、この２次Ｘ線Ｂ２が多層膜分光素子３で
回折される。図１（ａ）に示すように、２次Ｘ線Ｂ２に
は、回折対象のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線Ｂ２１の他に、これ
に波長が近いバックグラウンドＸ線であるＦ−Ｋα蛍光
Ｘ線Ｂ２２が含まれている。このうちＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ
線Ｂ２１は、多層膜分光素子３への入射角θが、Ｘ線波
長λと素子の格子面間隔２ｄとで定まる一定の角度に合
致したときだけブラッグ反射して、回折Ｘ線Ｂ３を発生
させる。これは、次式（１）に示す周知のブラッグの式
で与えられる。 ２ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ（但し、ｎは反射の次数１，２，３，…） （１）
試料Ｓに照射すると、試料Ｓに固有の２次（蛍光）Ｘ線
Ｂ２が発生し、この２次Ｘ線Ｂ２が多層膜分光素子３で
回折される。図１（ａ）に示すように、２次Ｘ線Ｂ２に
は、回折対象のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線Ｂ２１の他に、これ
に波長が近いバックグラウンドＸ線であるＦ−Ｋα蛍光
Ｘ線Ｂ２２が含まれている。このうちＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ
線Ｂ２１は、多層膜分光素子３への入射角θが、Ｘ線波
長λと素子の格子面間隔２ｄとで定まる一定の角度に合
致したときだけブラッグ反射して、回折Ｘ線Ｂ３を発生
させる。これは、次式（１）に示す周知のブラッグの式
で与えられる。 ２ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ（但し、ｎは反射の次数１，２，３，…） （１）
【００２１】このとき、Ｆ−Ｋα蛍光Ｘ線Ｂ２２も、入
射角θで入射し、多層膜分光素子３の表面に形成した干
渉層３３の表面Ｓ１での反射Ｘ線Ｂ３１が反射角θで全
反射し、反射層３１の最上層の表面Ｓ２からの反射Ｘ線
Ｂ３２も反射角θで全反射する。この場合、反射層３１
からの反射Ｘ線Ｂ３２は、干渉層３３の厚さをＤとする
と、干渉層３３からの反射Ｘ線Ｂ３１と比べて、行路長
分２Ｄｓｉｎθだけずれて反射する。反射光線Ｂ３１，
Ｂ３２の波形を図１（ｂ）に示す。この図において、λ
a は反射光線Ｂ３１，Ｂ３２の波長を示す。
射角θで入射し、多層膜分光素子３の表面に形成した干
渉層３３の表面Ｓ１での反射Ｘ線Ｂ３１が反射角θで全
反射し、反射層３１の最上層の表面Ｓ２からの反射Ｘ線
Ｂ３２も反射角θで全反射する。この場合、反射層３１
からの反射Ｘ線Ｂ３２は、干渉層３３の厚さをＤとする
と、干渉層３３からの反射Ｘ線Ｂ３１と比べて、行路長
分２Ｄｓｉｎθだけずれて反射する。反射光線Ｂ３１，
Ｂ３２の波形を図１（ｂ）に示す。この図において、λ
a は反射光線Ｂ３１，Ｂ３２の波長を示す。
【００２２】ここで、図１（ａ）の干渉層３３の厚みＤ
を、図１（ｂ）に示した干渉層３３からの反射Ｘ線Ｂ３
１の波形と反射層３１からの反射Ｘ線Ｂ３２の波形と
が、反射光路に直交する同一平面Ｐにおいて、１８０°
の位相差を持つように設定すると、両反射Ｘ線Ｂ３１，
Ｂ３２が干渉して、互いに打ち消し合うことになる。す
なわち、多層膜分光素子３の表面に形成した干渉層３３
の厚みＤにより、反射Ｘ線Ｂ３１と反射Ｘ線Ｂ３２に双
方の波形が相反するような位相ずれを生じさせている。
これは、上記（１）式に対応する２Ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ
a において、右辺のｎλa が１／２λa ，３／２λa ，
５／２λa ，… のいずれかとなるように、干渉層３３
の厚さＤを設定することを意味する。
を、図１（ｂ）に示した干渉層３３からの反射Ｘ線Ｂ３
１の波形と反射層３１からの反射Ｘ線Ｂ３２の波形と
が、反射光路に直交する同一平面Ｐにおいて、１８０°
の位相差を持つように設定すると、両反射Ｘ線Ｂ３１，
Ｂ３２が干渉して、互いに打ち消し合うことになる。す
なわち、多層膜分光素子３の表面に形成した干渉層３３
の厚みＤにより、反射Ｘ線Ｂ３１と反射Ｘ線Ｂ３２に双
方の波形が相反するような位相ずれを生じさせている。
これは、上記（１）式に対応する２Ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ
a において、右辺のｎλa が１／２λa ，３／２λa ，
５／２λa ，… のいずれかとなるように、干渉層３３
の厚さＤを設定することを意味する。
【００２３】こうして、バックグラウンドＸ線のＦ−Ｋ
α蛍光Ｘ線Ｂ２２が除去ないし低減される。そして、分
析器６で、回折対象のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線分析ピークプ
ロファイルが得られる。
α蛍光Ｘ線Ｂ２２が除去ないし低減される。そして、分
析器６で、回折対象のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線分析ピークプ
ロファイルが得られる。
【００２４】図２（ａ）に、多層膜分光素子３の表面に
干渉層３３を形成した場合、図２（ｂ）に、干渉層３３
を形成しなかった場合の、それぞれフッ化リチウム（Ｌ
ｉＦ）中のマグネシウム不純物に対するＭｇ−Ｋα蛍光
Ｘ線分析ピークプロファイルを示す。図２（ａ），
（ｂ）において、横軸は多層膜分光素子３へのＸ線の入
射角θを、縦軸は入射Ｘ線の強度Ｉ0 に対する反射（回
折）Ｘ線の強度ＩR である反射率をそれぞれ示す。回折
対象のＸ線であるＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線のブラッグ反射ピ
ークにおいて、バックグラウンドＸ線であるＦ−Ｋα蛍
光Ｘ線が、（ｂ）では図示５２のように存在している
が、（ａ）では図示５１のように除去されている。しか
も、（ａ）のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線のピーク強度は、
（ｂ）と比較してもほとんど変わらず、干渉層３３によ
るピーク強度への影響は無視できる。
干渉層３３を形成した場合、図２（ｂ）に、干渉層３３
を形成しなかった場合の、それぞれフッ化リチウム（Ｌ
ｉＦ）中のマグネシウム不純物に対するＭｇ−Ｋα蛍光
Ｘ線分析ピークプロファイルを示す。図２（ａ），
（ｂ）において、横軸は多層膜分光素子３へのＸ線の入
射角θを、縦軸は入射Ｘ線の強度Ｉ0 に対する反射（回
折）Ｘ線の強度ＩR である反射率をそれぞれ示す。回折
対象のＸ線であるＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線のブラッグ反射ピ
ークにおいて、バックグラウンドＸ線であるＦ−Ｋα蛍
光Ｘ線が、（ｂ）では図示５２のように存在している
が、（ａ）では図示５１のように除去されている。しか
も、（ａ）のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ線のピーク強度は、
（ｂ）と比較してもほとんど変わらず、干渉層３３によ
るピーク強度への影響は無視できる。
【００２５】このように、回折対象のＭｇ−Ｋα蛍光Ｘ
線のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドＸ線
のＦ−Ｋα蛍光Ｘ線が大幅に除去され、ブラッグ反射ピ
ーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂ
が高くなって、Ｍｇ−Ｋα蛍光Ｘ線について、正確な定
量分析が可能になる。
線のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドＸ線
のＦ−Ｋα蛍光Ｘ線が大幅に除去され、ブラッグ反射ピ
ーク（ｐ）に対するバックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂ
が高くなって、Ｍｇ−Ｋα蛍光Ｘ線について、正確な定
量分析が可能になる。
【００２６】上記と同様な効果は、ルテニウム（Ｒｕ）
の反射層とＢ4 Ｃのスペーサ層を交互に複数組積層させ
たＲｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜分光素子を用いてシリコン基板上
のボロン（Ｂ）含有薄膜等についてＢ−Ｋα蛍光Ｘ線分
析を行う場合にも得られる。この場合、Ｓｉ−Ｌ蛍光Ｘ
線がバックグラウンドＸ線となる。上記と同様に、多層
膜分光素子の表面にバックグラウンドＸ線を打ち消すよ
うな厚みを有する干渉層は、スペーサ層と同一の材料で
あるＢ4 Ｃ、あるいは、スペーサ層に含まれた元素の一
部であるＢまたはＣによって形成するのが好ましい。Ｂ
4 Ｃからなる干渉層を用いた場合、干渉層を設けなかっ
たときに、ブラッグ反射ピーク（ｐ）に対するバックグ
ラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂが８０であったものが、干渉
層を設けることにより１１０に向上した。
の反射層とＢ4 Ｃのスペーサ層を交互に複数組積層させ
たＲｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜分光素子を用いてシリコン基板上
のボロン（Ｂ）含有薄膜等についてＢ−Ｋα蛍光Ｘ線分
析を行う場合にも得られる。この場合、Ｓｉ−Ｌ蛍光Ｘ
線がバックグラウンドＸ線となる。上記と同様に、多層
膜分光素子の表面にバックグラウンドＸ線を打ち消すよ
うな厚みを有する干渉層は、スペーサ層と同一の材料で
あるＢ4 Ｃ、あるいは、スペーサ層に含まれた元素の一
部であるＢまたはＣによって形成するのが好ましい。Ｂ
4 Ｃからなる干渉層を用いた場合、干渉層を設けなかっ
たときに、ブラッグ反射ピーク（ｐ）に対するバックグ
ラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂが８０であったものが、干渉
層を設けることにより１１０に向上した。
【００２７】なお、この実施形態では、多層膜分光素子
３を蛍光Ｘ線分析に用いているが、これに限られるもの
ではなく、回折Ｘ線分析も含めて、広く軟Ｘ線分光分析
に用いることができる。
３を蛍光Ｘ線分析に用いているが、これに限られるもの
ではなく、回折Ｘ線分析も含めて、広く軟Ｘ線分光分析
に用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、多層膜分光素子の表面
に形成した干渉層の厚みが、バックグラウンドＸ線につ
いて、干渉層の表面での反射Ｘ線と、最上層の反射層か
らの反射Ｘ線とが打ち消し合う位相になるように設定さ
れている。従って、入射Ｘ線に含まれた回折対象のＸ線
のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドＸ線が
抑制されるので、ブラッグ反射ピーク（ｐ）に対するバ
ックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂが高くなり、回折対象
のＸ線について正確な定量分析が可能になる。
に形成した干渉層の厚みが、バックグラウンドＸ線につ
いて、干渉層の表面での反射Ｘ線と、最上層の反射層か
らの反射Ｘ線とが打ち消し合う位相になるように設定さ
れている。従って、入射Ｘ線に含まれた回折対象のＸ線
のブラッグ反射ピークに重なるバックグラウンドＸ線が
抑制されるので、ブラッグ反射ピーク（ｐ）に対するバ
ックグラウンド（ｂ）の比ｐ／ｂが高くなり、回折対象
のＸ線について正確な定量分析が可能になる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る多層膜分光
素子を示す縦断面図、（ｂ）は反射Ｘ線の波形を示す図
である。
素子を示す縦断面図、（ｂ）は反射Ｘ線の波形を示す図
である。
【図２】蛍光Ｘ線分析ピークプロファイルを示す特性図
であり、（ａ）は干渉層を有する場合を示し、（ｂ）は
干渉層を有しない場合を示す。
であり、（ａ）は干渉層を有する場合を示し、（ｂ）は
干渉層を有しない場合を示す。
【図３】多層膜分光素子を用いた蛍光Ｘ線分析装置を示
す側面図である。
す側面図である。
３…多層膜分光素子、３１…反射層、３２…スペーサ
層、３３…干渉層、Ｂ２１…回折対象のＸ線、Ｂ２２…
バックグラウンドＸ線、Ｂ３１，Ｂ３２…反射Ｘ線。
層、３３…干渉層、Ｂ２１…回折対象のＸ線、Ｂ２２…
バックグラウンドＸ線、Ｂ３１，Ｂ３２…反射Ｘ線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−89547（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−301600（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27297（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66296（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−148399（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−305299（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−75600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284499（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−232900（ＪＰ，Ａ) 米国特許5082621（ＵＳ，Ａ) 国際公開96／34274（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 1/06 G01N 23/223
Claims (3)
- 【請求項１】 反射層と、この反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含むスペーサ層とを交互に
複数組積層して構成され、入射Ｘ線を回折して回折Ｘ線
を発生させる多層膜分光素子において、 Ｘ線が入射される表面に、前記反射層を形成する元素よ
りも原子番号の小さい元素を含む干渉層が形成され、 この干渉層の厚みは、前記入射Ｘ線に含まれた回折対象
のＸ線に波長が近いバックグラウンドＸ線について、前
記干渉層の表面での反射Ｘ線と、最上層の反射層からの
反射Ｘ線とが打ち消し合う位相になるように設定されて
いることを特徴とする多層膜分光素子。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記スペーサ層を形成する元素と前記干渉層を形成する
元素が同一である多層膜分光素子。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記干渉層は、回折対象のＸ線の波長よりも若干短い波
長に吸収端をもつ材料からなる多層膜分光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07125796A JP3188393B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 多層膜分光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07125796A JP3188393B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 多層膜分光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236696A JPH09236696A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3188393B2 true JP3188393B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=13455493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07125796A Expired - Lifetime JP3188393B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 多層膜分光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3188393B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4233510B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2009-03-04 | 株式会社神戸製鋼所 | スペクトル解析方法，スペクトル解析装置 |
| JP6005069B2 (ja) | 2011-02-24 | 2016-10-12 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | かすめ入射リフレクタ、リソグラフィ装置、かすめ入射リフレクタ製造方法、およびデバイス製造方法 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP07125796A patent/JP3188393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09236696A (ja) | 1997-09-09 |
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