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【発明の名称】 蛍光Ｘ線分析装置
【発明者】 【氏名】河野 久征

【氏名】倉岡 正次
【要約】 【課題】試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の少なくとも一方を、簡単な構成で短時間に除去できる蛍光Ｘ線分析装置を提供する。

【解決手段】測定に用いる絞りブロック１５に設けたスリットシステム１４等を利用して試料１とＸ線源４間の距離を一定に調整する高さ調整手段１８、および前記絞りブロック１５に設けたモニター試料１２等を利用して、モニター試料１２の測定強度に基づいて分析対象の試料１の測定強度の測定中の真空度を推定して補正する補正手段２０等を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 試料が固定される試料台と、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、試料台のＸ線源に対する高さを調整する高さ調整器と、試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段と、１次Ｘ線および検出手段に入射する２次Ｘ線を通過させるスリットシステムと、試料への１次Ｘ線の照射領域を制限する絞りとを有する絞りブロックと、その絞りブロックを、前記スリットシステムまたは絞りがＸ線源の前方に位置するように、選択的に位置させる選択手段と、選択手段によりＸ線源の前方にスリットシステムを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させながら、高さ調整器により、試料台のＸ線源に対する高さを変化させ、２次Ｘ線の測定強度が最大になる高さに調整する高さ調整手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】 試料が固定される試料台と、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、試料台のＸ線源に対する高さを調整する高さ調整器と、試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段と、１次Ｘ線および検出手段に入射する２次Ｘ線を通過させるスリットシステムと、測定中の真空度に応じて測定される２次Ｘ線の強度が変化するモニター試料と、試料への１次Ｘ線の照射領域を制限する絞りとを有する絞りブロックと、その絞りブロックを、前記スリットシステム、モニター試料または絞りがＸ線源の前方に位置するように、選択的に位置させる選択手段と、選択手段によりＸ線源の前方にスリットシステムを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させながら、高さ調整器により、試料台のＸ線源に対する高さを変化させ、２次Ｘ線の測定強度が最大になる高さに調整する高さ調整手段と、選択手段によりＸ線源の前方に絞りを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させる測定手段と、その測定手段の作動の前後に、選択手段によりＸ線源の前方にモニター試料を位置させ、Ｘ線源からモニター試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段にモニター試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させ、それらモニター試料の測定強度に基づいて前記測定手段による試料の測定強度の測定中の真空度を推定することにより、試料の測定強度を補正する補正手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の少なくとも一方を、簡単な構成で短時間に除去できる蛍光Ｘ線分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、蛍光Ｘ線分析においては、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差は、大きな問題であった。このうち、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差については、例えば、Ｘ線源の側方に、レーザ光を用いて距離測定を行う光学変位センサを備え、試料をＸ線源の下方から変位センサの下方へ水平移動させてＸ線源との距離を測定してこれが一定の値になるよう試料の高さを調整した後、Ｘ線源の下方へ水平移動させて戻すことにより、除去している。また、測定中の真空度の変化による測定誤差については、例えば、真空引きに十分な時間をかけ、真空度を測定しその真空度が一定の高真空になるように制御することにより、除去している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、変位センサを用いて試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差を除去する装置では、変位センサや試料を厳密に水平移動させる機構が必要であり、装置の構成が複雑になる。また、測定する真空度が一定の高真空になるように制御して測定中の真空度の変化による測定誤差を除去する装置では、高精度の真空計や制御機構が必要で装置の構成が複雑になり、また、一定の高真空に到達するまでに、すなわち測定開始までに時間がかかる。測定開始までの待ち時間を短縮するために、いわゆる高真空用ポンプを使用すること、例えばドライポンプ（オイルレスポンプ）とＴＭＰ（分子ポンプ）とを連続して使用することも考えられるが、待ち時間の短縮には限度がある。
【０００４】本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の少なくとも一方を、簡単な構成で短時間に除去できる蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、請求項１の蛍光Ｘ線分析装置は、まず、試料が固定される試料台と、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、試料台のＸ線源に対する高さを調整する高さ調整器と、試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段とを備えている。また、この装置は、１次Ｘ線および検出手段に入射する２次Ｘ線を通過させるスリットシステムと、試料への１次Ｘ線の照射領域を制限する絞りとを有する絞りブロックと、その絞りブロックを、前記スリットシステムまたは絞りがＸ線源の前方に位置するように、選択的に位置させる選択手段とを備えている。
【０００６】さらに、この装置は、選択手段によりＸ線源の前方にスリットシステムを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させながら、高さ調整器により、試料台のＸ線源に対する高さを変化させ、２次Ｘ線の測定強度が最大になる高さに調整する高さ調整手段を備えている。
【０００７】請求項１の装置によれば、測定に用いる絞りブロックに設けたスリットシステムと、測定に用いる検出手段とを利用して、試料とＸ線源間の距離を一定に調整するので、変位センサや水平移動機構が不要で装置の構成が簡単で済む。したがって、この装置によれば、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差を簡単な構成で短時間に除去できる。
【０００８】請求項２の蛍光Ｘ線分析装置は、まず、試料が固定される試料台と、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、試料台のＸ線源に対する高さを調整する高さ調整器と、試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段とを備えている。また、この装置は、１次Ｘ線および検出手段に入射する２次Ｘ線を通過させるスリットシステムと、測定中の真空度に応じて測定される２次Ｘ線の強度が変化するモニター試料と、試料への１次Ｘ線の照射領域を制限する絞りとを有する絞りブロックと、その絞りブロックを、前記スリットシステム、モニター試料または絞りがＸ線源の前方に位置するように、選択的に位置させる選択手段とを備えている。
【０００９】さらに、この装置は、選択手段によりＸ線源の前方にスリットシステムを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させながら、高さ調整器により、試料台のＸ線源に対する高さを変化させ、２次Ｘ線の測定強度が最大になる高さに調整する高さ調整手段を備えている。さらにまた、この装置は、選択手段によりＸ線源の前方に絞りを位置させ、Ｘ線源から試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段に試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させる測定手段を備えている。さらにまた、この装置は、その測定手段の作動の前後に、選択手段によりＸ線源の前方にモニター試料を位置させ、Ｘ線源からモニター試料に１次Ｘ線を照射させ、検出手段にモニター試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定させ、それらモニター試料の測定強度に基づいて前記測定手段による試料の測定強度の測定中の真空度を推定することにより、試料の測定強度を補正する補正手段を備えている。
【００１０】請求項２の装置によれば、測定に用いる絞りブロックに設けたスリットシステムと、測定に用いる検出手段とを利用して、試料とＸ線源間の距離を一定に調整するので、変位センサや水平移動機構が不要で装置の構成が簡単で済む。また、測定に用いる絞りブロックに設けたモニター試料と、測定に用いる検出手段とを利用し、モニター試料の測定強度に基づいて分析対象の試料の測定強度の測定中の真空度を推定して補正するので、高精度の真空計や制御機構が不要で装置の構成が簡単で済み、一定の高真空に到達する前に測定を開始できるので、測定作業全体が短時間で済む。したがって、この装置によれば、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の両方を、簡単な構成で短時間に除去できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の装置を図面にしたがって説明する。まず、この装置の構成について説明する。図１に示すように、この装置は、試料１が固定される試料台２と、試料１に１次Ｘ線３を照射するＸ線源であるＸ線管４と、試料台２のＸ線管４に対する高さを調整する高さ調整器５と、試料１から発生する蛍光Ｘ線、散乱線等の２次Ｘ線６の強度を測定する検出手段７とを備えている。ここで、検出手段７は、発散スリット８、分光素子９、受光スリット１０および検出器１１からなる。また、検出手段７は、試料１に含まれる分析対象の元素の数に応じて、Ｘ線管４の周囲に、複数備えてもよい。
【００１２】また、この装置は、１次Ｘ線３および検出手段７に入射する２次Ｘ線６を通過させるスリットシステム１４と、測定中の真空度に応じて測定される蛍光Ｘ線６の強度が変化するモニター試料１２（図２）と、試料１への１次Ｘ線３の照射領域を制限する絞り１３（図３）とを有する絞りブロック１５と、その絞りブロック１５を、前記スリットシステム１４、モニター試料１２（図２）または絞り１３（図３）がＸ線管４の前方に位置するように、紙面垂直方向に移動させて選択的に位置させる選択手段１７とを備えている。なお、図１ないし図３において、絞りブロック１５、発散スリット８および受光スリット１０は、断面で示す。
【００１３】ここで、スリットシステム１４は、絞りブロック１５に形成された、１次Ｘ線３を通過させるスリット１４ａと検出手段７に入射する２次Ｘ線６を通過させるスリット１４ｂとからなる。また、図２に示すように、例えば、シリコンウエハ上の付着物を分析対象とする場合には、含まれることが予想される元素のうち、発生する蛍光Ｘ線６の吸収が真空度に鋭敏なもの、例えばほう素を、シリコンウエハに付着させたものをモニター試料１２とすればよい。モニター試料１２の上方には、モニター試料用絞り１６が形成されている。なお、図３に示す絞り１３は、１次Ｘ線３の照射領域の大きさに応じて、紙面垂直方向に複数備えてもよい。また、１次Ｘ線３および２次Ｘ線６は、いわゆる針状のものに限らず、紙面垂直方向に幅をもつ帯状のものでもよく、その場合には、スリットシステム１４、モニター試料用絞り１６、絞り１３、発散スリット８および受光スリット１０等も、対応させて紙面垂直に延びた形状とする。
【００１４】絞りブロックは、円板状として、その周囲にスリットシステム、モニター試料および絞りを有するものであってもよく、その場合、選択手段は、その円板状の絞りブロックを中心軸回りに回転させて、スリットシステム、モニター試料または絞りをＸ線管の前方に選択的に位置させるものとすればよい。なお、複数の絞りを有する絞りブロックと、いずれかの絞りがＸ線管の前方に位置するように絞りブロックを選択的に位置させる選択手段とは、蛍光Ｘ線装置に通常備えられ、本装置においては、その絞りブロックに、スリットシステム１４と、モニター試料１２（図２）とを設けている。
【００１５】さらに、この装置は、以下の高さ調整手段１８、測定手段１９および補正手段２０を含む制御手段２１を備えている。図１に示すように、高さ調整手段１８は、選択手段１７によりＸ線管４の前方にスリットシステム１４を位置させ、Ｘ線管４から試料１に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７に試料１から発生する２次Ｘ線６の強度を測定させながら、高さ調整器５により、試料台２のＸ線管４に対する高さを変化させ、２次Ｘ線６の測定強度が最大になる高さに調整する。
【００１６】また、図３に示すように、前記測定手段１９は、選択手段１７によりＸ線管４の前方に絞り１３を位置させ、Ｘ線管４から試料１に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７に試料１から発生する蛍光Ｘ線６の強度を測定させる。さらに、図２に示すように、前記補正手段２０は、その測定手段１９の作動の前後に、選択手段１７によりＸ線管４の前方にモニター試料１２を位置させ、Ｘ線管４からモニター試料１２に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７にモニター試料１２から発生する蛍光Ｘ線６の強度を測定させ、それらモニター試料１２の測定強度に基づいて前記測定手段１９による試料１の測定強度の測定中の真空度を推定することにより、試料１の測定強度を補正する。
【００１７】次に、この装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、あらかじめ、例えば何も付着させていないブランクウエハが基準となる試料１として試料台２に固定され、制御手段２１に距離特性を求めるべき旨が入力されると、高さ調整手段１８は、選択手段１７によりＸ線管４の前方（下方）にスリットシステム１４を位置させ、Ｘ線管４からブランクウエハ１に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７にブランクウエハ１から発生するけい素（シリコン）の特性Ｘ線、Ｓi−Ｋα線である蛍光Ｘ線６の強度を測定させながら、高さ調整器５により、試料台２のＸ線管４に対する高さを変化させ、図４に示すような、蛍光Ｘ線６の測定強度Ｉの、試料１とＸ線管４（厳密にはＸ線管４のターゲット）間の距離ｄT に対する特性を求め、グラフ、表または式の形で記憶する。
【００１８】また、高さ調整手段１８は、この距離特性において蛍光Ｘ線６の測定強度Ｉが最大ＩMAX になる試料台２の高さを、基準高さとして記憶する。ここで、前述したように、スリットシステム１４は、１次Ｘ線３を通過させるスリット１４ａと、検出手段７に入射する蛍光Ｘ線６を通過させる、すなわち検出手段７における発散スリット８、分光素子９および受光スリット１０等の光学系に合致したスリット１４ｂとからなるから、蛍光Ｘ線６の測定強度Ｉが最大ＩMAX になるとき、試料１の表面はＸ線管４に対し、図１に示すような、発生する蛍光Ｘ線６が、最大強度でスリット１４ｂを通過して検出手段７に入射する高さにある。換言すると、試料１の表面とＸ線管４（厳密にはＸ線管４のターゲット）間の距離は、最適な距離ｄTGになっている。ブランクウエハ、すなわち基準となる試料１におけるこのような試料台２の最適の高さを、基準高さとするのである。
【００１９】以後、試料１が固定されるときには、試料台２はまずこの基準高さにあるものとする。なお、これら距離特性と基準高さは、装置固有のものであり、経時変化を考慮しても一定期間（例えば２４時間）ごとに求めておけば足りるので、手動で求めて高さ調整手段１８に記憶させてもよい。
【００２０】また、図２に示すように、あらかじめ、制御手段２１に真空度特性を求めるべき旨が入力されると、装置の測定雰囲気の真空引きが開始され、補正手段２０は、選択手段１７によりＸ線管４の前方にモニター試料、前述したように例えばほう素を付着させたシリコンウエハ１２を位置させ、Ｘ線管４からモニター試料１２に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７にモニター試料１２から発生するほう素の特性Ｘ線、Ｂ−Ｋα線である蛍光Ｘ線６の強度を測定させ、図５に示すような、蛍光Ｘ線６の測定強度 MＩの時間ｔに対する時間特性を求め、グラフ、表または式の形で記憶する。なお、添字 Mは、モニター試料１２に関する数値であることを示す。
【００２１】ここで、蛍光Ｘ線６の測定強度 MＩと雰囲気の密度ρx （真空度に関係する）に対する関係が、次式（１）に示すように、既知とし得る数値を用いて表されるので、これも記憶する。ただし、実際には、Ｘ線管４から試料１までの吸収は、試料１から検出器１１までの吸収に比べて、きわめて小さいので、これを無視して式（１）において第２項 exp｛−（μ／ρ）S ・ρx ・ MｄS ｝を１としてもよい。なお、これら時間特性と式（１）は、装置固有のものであり、経時変化を考慮しても一定期間（例えば２４時間）ごとに求めておけば足りるので、手動で求めて補正手段２０に記憶させてもよい。
【００２２】
【数１】

【００２３】また、簡単のため、以上の高さ調整手段１８と補正手段２０との動作において、それぞれ図１または図２に表した同一の検出手段７を用いて説明したが、実際には、両検出手段７は測定する蛍光Ｘ線６の波長が異なるから、同一のものでなく、少なくとも一方は紙面上にない。以下において、測定手段１９の動作説明も含めて、同様である。
【００２４】以上で前もっての準備が終わり、図１に示すように、試料台２に分析対象である試料１、例えばほう素を付着物として有するシリコンウエハ１が固定される。このとき、前述したように、試料台２は前記基準高さにあるが、試料１の厚みやそりのばらつきにより、図４に示すように、試料１の表面とＸ線管４との間の距離ｄT1には、前記最適の距離ｄTGから例えば±３０μｍ程度の範囲でずれｄC が存在し得る。そこで、制御手段２１にこの試料１について測定を行うべき旨が入力されると、まず、図１の高さ調整手段１８が、選択手段１７によりＸ線管４の前方にスリットシステム１４を位置させ、Ｘ線管４から試料１に１次Ｘ線３を照射させ、高さ調整器５により、試料台２のＸ線管４に対する高さを、少なくとも２種類の高さで、例えば基準高さから上下に０．３ｍｍ変化させ、検出手段７に試料１から発生する蛍光Ｘ線６の強度ＩA ，ＩB を測定させる。
【００２５】高さ調整手段１８は、この２点の測定結果ＩA ，ＩB を、記憶した図４の距離特性にあてはめて、図４上のｄTG−ｄT1として、前記ずれｄC を求め、高さ調整器５により、試料台２を基準高さからｄC だけ上昇させることにより、この試料１において、蛍光Ｘ線６の強度が最大になる試料台２の最適の高さに調整する。これにより、その試料１について、試料１の表面がＸ線管４に対し、図１に示すような、発生する蛍光Ｘ線６が、最大強度でスリット１４ｂを通過して検出手段７に入射する最適の高さになる。なお、このような動作によらず、分析対象試料１ごとに、図４に示すような距離特性を求めて、測定される蛍光Ｘ線６の強度が実際に最大になる高さに、試料台２の高さを調整してもよい。
【００２６】この装置によれば、測定に用いる絞りブロック１５に設けたスリットシステム１４と、測定に用いる検出手段７とを利用して、試料１とＸ線管４間の距離を一定ｄTGに調整するので、変位センサや水平移動機構が不要で装置の構成が簡単で済む。すなわち、この装置によれば、試料１とＸ線管４間の距離ｄT のばらつきによる測定誤差を簡単な構成で除去できる。また、高さ調整において測定する蛍光Ｘ線６としては、分析対象の試料１から発生するもののうち、吸収が真空度に鈍感なもの、例えば以上に説明した場合ではＳi −Ｋα線を採用することが望ましく、そうすれば、装置内の真空度が高真空に達しないうちに高さ調整を行うことができ、測定作業全体をより短時間で済ませることができる。
【００２７】次に、図２に示すように、補正手段２０は、後述する測定手段１９の作動の前に、選択手段１７によりＸ線管４の前方にモニター試料１２を位置させ、Ｘ線管４からモニター試料１２に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７にモニター試料１２から発生するほう素の特性Ｘ線、Ｂ−Ｋα線である蛍光Ｘ線６の強度を、例えば１秒間測定させ、その測定強度 MＩ0 を記憶する。
【００２８】続いて、図３に示すように、測定手段１９は、選択手段１７によりＸ線管４の前方に絞り１３を位置させ、Ｘ線管４から分析対象の試料１に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７に試料１から発生するＢ−Ｋα線である蛍光Ｘ線６の強度を、例えば１秒間ずつｎ回すなわちｎ秒間測定させ、それらの測定強度Ｉ1 〜Ｉn を記憶する。
【００２９】この測定手段１９の作動の後にさらに続いて、図２に示すように、補正手段２０は、選択手段１７によりＸ線管４の前方にモニター試料１２を位置させ、Ｘ線管４からモニター試料１２に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７にモニター試料１２から発生するＢ−Ｋα線６の強度を、例えば１秒間測定させ、その測定強度MＩn+1 を記憶する。
【００３０】そして、補正手段２０は、以下のように、記憶したモニター試料１２の測定強度 MＩ0 ， MＩn+1 に基づいて、記憶した試料１の測定強度Ｉ1 〜Ｉn の測定中の雰囲気の密度ρ1 〜ρn （真空度に関係する）を推定することにより、試料１の測定強度Ｉ1 〜Ｉn を補正する。まず、モニター試料１２の測定強度 MＩ0 ，MＩn+1 を図５の時間特性に当てはめ、対応する時刻を０，ｎ＋１とする。また、横軸において０からｎ＋１までをｎ＋１等分することにより、試料１についてｎ回測定した１からｎの各回に対応する時刻を求め、さらに、各時刻に対応すべきモニター試料１２の測定強度（実際には測定していない） MＩ1 〜 MＩn を求める。そして、時刻０，ｎ＋１における雰囲気の密度ρ0 ，ρn+1 を、式（１）を変形した次式（２），（３）により算出し、同様に、時刻１〜ｎにおける雰囲気の密度ρ1 〜ρn を、次式（４）により推定算出する。
【００３１】
【数２】

【００３２】
【数３】

【００３３】
【数４】

【００３４】ここで、試料１の測定強度Ｉj （Ｉ1 〜Ｉn ）は、式（１）のモニター試料１２の測定強度 MＩと同様に、次式（５）で表されるので、補正手段２０は、前記求めた雰囲気の密度ρ1 〜ρn を用いて、次式（６）により、試料１の測定強度Ｉj から、この装置における最高到達真空度において測定されるべき１回当たり（１秒当たり）の平均の強度 CＩを求める。
【００３５】
【数５】

【００３６】
【数６】

【００３７】ほう素以外の元素について、対応する検出手段７で測定する場合にも、対応する既知とし得る数値（μ・ρ）S ，（μ・ρ）D ，ｄD 等と、前記求めた雰囲気の密度ρ1 〜ρn （ほう素以外の元素についても適用できる）とを用いて、同様に、その元素の特性Ｘ線について、試料１の測定強度Ｉj から、この装置における最高到達真空度において測定されるべき平均強度 CＩを求める。
【００３８】なお、高さ調整手段１８による、分析対象試料１における試料台２の高さ調整は、補正手段２０による、１回目のモニター試料１２の蛍光Ｘ線６の強度 MＩ0の測定と、測定手段１９による、その分析対象試料１の蛍光Ｘ線６の強度Ｉ1 〜Ｉn の測定との間に行ってもよい。
【００３９】この装置によれば、測定に用いる絞りブロック１５に設けたモニター試料１２と、測定に用いる検出手段７とを利用し、モニター試料１２の測定強度 MＩ0 ，MＩn+1 に基づいて分析対象の試料１の測定強度Ｉ1 〜Ｉn の測定中の真空度を推定して補正するので、高精度の真空計や制御機構が不要で装置の構成が簡単で済み、一定の高真空に到達する前に測定を開始できるので、測定作業全体が短時間で済む。したがって、前記高さ調整手段１８による効果と併せて、この装置によれば、試料１とＸ線管４間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の両方を、簡単な構成で短時間に除去できる。
【００４０】次に、本発明の第２実施形態の装置を図６にしたがって説明する。第２実施形態の装置は、高さ調整手段１８の作動時に使用される検出手段２７、すなわちスリットシステム１４に対応する検出手段２７の構成が、前記第１実施形態の装置における検出手段７（図１）と異なる。具体的には、この検出手段２７は、分光素子を含まず、発散スリット８、受光スリット１０、Ｘ線シャッター２２および検出器１１からなる。高さ調整手段１８は、作動時に、進退手段２３により検出器１１の前方からＸ線シャッター２２を退避させ（図６に示す状態）、非作動時には、進退手段２３により検出器１１の前方にＸ線シャッター２２を進出させる。
【００４１】スリットシステム１４に対応する検出手段２７に分光素子を用いないのは、前述したように高さ調整において測定する蛍光Ｘ線６としてＳi −Ｋα線を採用すると、分析対象の試料１が例えば厚さ数μｍのアルミニウムを製膜されたシリコンウエハ１である場合には、基板であるシリコンから発生したＳi −Ｋα線６が厚いアルミニウムの膜に吸収され微弱となり、これを分光素子で回折させるとさらに微弱となって、検出器１１での強度測定が困難となるからである。なお、分光素子を用いず検出器１１がＳＳＤでなくても、Ｓi −Ｋα線６が極端に微弱でなければ、検出器１１に通常用いられる波高分析器で分光して強度測定が可能であり、高さ調整のための強度測定としてはそれで十分である。
【００４２】また、分析対象の試料１がけい素（シリコン）を含まない場合には、波長においてＳi −Ｋα線近傍の散乱線６の強度を検出器１１で測定すれば高さ調整が可能であるが、そのような場合にも、散乱線６がより微弱にならないように分光素子を用いるべきでない。
【００４３】スリットシステム１４に対応する検出手段２７の検出器１１の直前にＸ線シャッター２２を設けて、高さ調整手段１８の非作動時に進退手段２３により検出器１１を覆うように進出させるのは、この検出手段２７においては検出器１１が試料１を見込む方向を向いており、Ｘ線シャッター２２がなければ、測定手段１９による分析対象の試料１についての測定時（図３）等に、試料１から発生する強い強度の蛍光Ｘ線６が検出器１１に入射し続け、検出器１１の寿命を無駄に短くしてしまうからである。以上に述べた以外の構成、動作、作用効果は、前記第１実施形態の装置と同様である。
【００４４】なお、本発明において、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差の除去のみを目的とする装置の場合は、前記測定手段１９を備えず、手動で、選択手段１７によりＸ線管４の前方に絞り１３を位置させ、Ｘ線管４から分析対象の試料１に１次Ｘ線３を照射させ、検出手段７に試料１から発生する蛍光Ｘ線６の強度を測定させてもよい。また、同装置の場合は、前記絞りブロック１５におけるモニター試料１２、補正手段２０も備えなくてよい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、試料とＸ線源間の距離のばらつきによる測定誤差と、測定中の真空度の変化による測定誤差の少なくとも一方を、簡単な構成で短時間に除去できる。
【出願人】 【識別番号】０００２５０３５１
【氏名又は名称】理学電機工業株式会社
【出願日】 平成１０年（１９９８）９月２８日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 修司 （外１名）
【公開番号】 特開平１１−１７４００７
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月２日
【出願番号】 特願平１０−２７３１５８