Ｘ線源および蛍光Ｘ線分析装置
【課題】高効率で特性Ｘ線29を放出させることができ、放出する特性Ｘ線29へのノイズ成分の混入を抑え、シートビーム形状の特性Ｘ線29を容易に得られるＸ線源11を提供する。
【解決手段】真空容器12内に区画する区画部23を設ける。区画部23内には、電子銃14から電子ビーム15が入射して連続Ｘ線28を放出する１次ターゲット26を設け、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が入射して特性Ｘ線29を放出する２次ターゲット27を設ける。２次ターゲット27には、ボックス形で、電子ビーム15が通過する電子ビーム通過孔30を設け、電子ビーム通過孔30を設けた面に対して交差する面に特性Ｘ線29をシートビーム形状に規制して放出するＸ線通過孔31を設ける。
【解決手段】真空容器12内に区画する区画部23を設ける。区画部23内には、電子銃14から電子ビーム15が入射して連続Ｘ線28を放出する１次ターゲット26を設け、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が入射して特性Ｘ線29を放出する２次ターゲット27を設ける。２次ターゲット27には、ボックス形で、電子ビーム15が通過する電子ビーム通過孔30を設け、電子ビーム通過孔30を設けた面に対して交差する面に特性Ｘ線29をシートビーム形状に規制して放出するＸ線通過孔31を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特性Ｘ線を放出するＸ線源、およびこのＸ線源を用いた蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＸ線源では、高電圧で加速した電子を陽極であるターゲットに入射することにより、制動Ｘ線とターゲット特有の特性Ｘ線とが放出される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
制動Ｘ線は、連続的なエネルギスペクトルであって白色で構成され、そのスペクトル分布は入射する電子エネルギによって変化するのに対し、特性Ｘ線は、電子エネルギに依存せず、ターゲット固有の単一的なエネルギ分布の単色である。蛍光Ｘ線分析は、特性Ｘ線を試料に入射したときに放出される蛍光Ｘ線の信号のエネルギ分布を測定し、試料中の元素の種類、量を同定するものであるが、分析性能を高めるべく工夫された様々のＸ線源が利用されている。
【０００４】
蛍光Ｘ線分析装置においては、既知のスペクトルを持つ特性Ｘ線を利用して試料を励起することによって、蛍光Ｘ線の信号と入射Ｘ線の散乱であるノイズ成分とを分別しやすくなり、高Ｓ／Ｎ比での元素分析が可能となることから、Ｘ線源から放出されるＸ線スペクトルを単色に近いものにする試みが試行され、その一部が実用に至っている。
【０００５】
図１１は、上述の特性Ｘ線を利用する高分解能の蛍光Ｘ線分析装置の一般的な構成例を示したものである。ここでは、一般的なＸ線源１を用いて、そのＸ線源１から放出させた連続エネルギスペクトルの１次Ｘ線である連続Ｘ線２を２次ターゲット３に入射し、特性Ｘ線４を放出させて外部に設置したコリメータ５を通して試料６に照射し、試料６の表面の元素を励起して発する蛍光Ｘ線７をＸ線検出器８で検出する構成としている。
【０００６】
この構成における特性Ｘ線４の放出方式では、Ｘ線源１と２次ターゲット３とを離して設置しなければならない。連続Ｘ線２は全周方向である４π方向に放出され、その強度は距離の２乗に反比例して減少するため、従来の構成ではＸ線源１から放出される連続Ｘ線２で２次ターゲット３を照射する効率が低く、２次ターゲット３から放出される特性Ｘ線４の強度を高めるには、大出力のＸ線源１を備える必要が生じ、これにより高分解能の蛍光Ｘ線分析装置が大形化、電力消費量の増大、Ｘ線遮蔽規模の増加、さらに結果的にコスト増加を招き、普及に対する制約を強める要因となっている。例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
また、図１２は、近年、試料６としての半導体ウェハの表面汚染検査を目的としての利用が著しい全反射蛍光Ｘ線分析（ＴＸＲＦ）を示したものであるが、特性Ｘ線４は、半導体ウェハ表面に対してできるだけ一定角度で、しかも０．１°以下の非常に浅い角度で入射する必要があるため、例えば扇状のファンビームのようなものも含むシートビーム形状が適している。
【特許文献１】特開２００４−２８８４５号公報（第４−５頁、図１−２）
【非特許文献１】蛍光Ｘ線分析の現状と展望 中井泉 応用物理 第７４巻 第４号（２００５年） 第４５５頁〜第４５６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高分解能の蛍光Ｘ線分析装置においては、特性Ｘ線を効率良く発生できることに加えて、放出されるＸ線スペクトル中に不要なノイズの成分を極力含まないこと、さらに分析対象に合わせて複数の特性Ｘ線を選べるようなＸ線源を提供することが最も重要な課題となっている。
【０００９】
とりわけ、半導体分野で普及の著しい高分解能の全反射蛍光Ｘ線分析で要求される低ノイズつまり高単色性、シート状Ｘ線ビームが得られるＸ線源が求められている。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、高効率で特性Ｘ線を放出させることができ、放出する特性Ｘ線へのノイズ成分の混入が抑えられ、かつ、例えば全反射蛍光Ｘ線分析に適するようなシートビーム形状の特性Ｘ線を容易に得られるＸ線源および蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＸ線源は、真空容器と、前記真空容器内で電子ビームを発生する電子銃と、前記真空容器内を区画する壁部、およびこの壁部に設けられ前記電子銃が発生する電子ビームが通過する電子ビーム通過孔を有する区画部と、前記区画部内に設けられ、前記電子ビーム通過孔を通過した電子ビームが入射してＸ線を放出する１次ターゲットと、前記区画部内に設けられ、前記１次ターゲットから放出されたＸ線が入射して特性Ｘ線を放出する２次ターゲットと、前記区画部に臨んで真空容器に設けられ、前記２次ターゲットから放出される特性Ｘ線を外部に放出するＸ線透過窓とを具備しているものである。
【００１２】
また、本発明の蛍光Ｘ線分析装置は、特性Ｘ線を試料に照射する請求項１ないし７いずれか記載のＸ線源と、前記特性Ｘ線の照射にて試料の表面の元素が励起して発する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器とを具備しているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、真空容器内に１次ターゲットおよび２次ターゲットを内蔵して高効率で特性Ｘ線を放出させることができるＸ線源であり、放出する特性Ｘ線へのノイズ成分の混入が抑えられ、かつ、例えば全反射蛍光Ｘ線分析に適するようなシートビーム形状の特性Ｘ線を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図３に第１の実施の形態を示す。
【００１６】
Ｘ線源11は、内部が真空保持される真空容器12を有し、この真空容器12の一端側の側面にＸ線を外部に放出するＸ線透過窓13が配設されている。
【００１７】
真空容器12の他端には電子銃14が配設され、真空容器12内に位置する電子銃14の端部に、真空容器12内の一端側へ向けて電子ビーム15を放出するエミッタであるフィラメント16が設けられている。フィラメント16は、ライン状に形成され、細長いライン形状の電子ビーム15を放出することができる。電子銃14は、駆動電源17によって電子ビーム15を発生、加速する。
【００１８】
真空容器12内の一端側には、ボックス形のＸ線発生部21が区画されて形成されている。このＸ線発生部21には、真空容器12内を区画する壁部22によって区画部23が形成されている。壁部22の電子銃14に対向する面には、電子銃14が発生するライン状の電子ビーム15の形状に対応させてその電子ビーム15が容易に通過可能とするスリット状の電子ビーム通過孔24が形成されている。区画部23の電子ビーム通過孔24が設けられた面に対して交差する面にＸ線透過窓13が配設されている。
【００１９】
区画部23内の電子ビーム通過孔24に対向する内面には１次ターゲット26が設けられ、区画部23内の内面で１次ターゲット26を除く大部分の内面にボックス形の２次ターゲット27が設けられている。
【００２０】
１次ターゲット26は、電子ビーム通過孔24を通過した電子ビーム15が入射してＸ線である１次Ｘ線としての連続Ｘ線28を２次ターゲット27へ向けて放出する。
【００２１】
２次ターゲット27は、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が入射して２次Ｘ線であるＫ線としての特性Ｘ線29を放出する。２次ターゲット27には、電子銃14が発生するライン状の電子ビーム15の形状に対応させてその電子ビーム15が容易に通過可能とするスリット状の電子ビーム通過孔30が形成され、この電子ビーム通過孔30が形成された面に対して交差する面であってＸ線透過窓13に対向する面に特性Ｘ線29を放出するＸ線通過孔31が形成されている。Ｘ線通過孔31は、連続Ｘ線28が混入せず、シートビーム形状の特性Ｘ線29を取り出せるように、細長いスリット状の孔形状に形成する。
【００２２】
２次ターゲット27は、電子ビーム15の通過方向であって１次ターゲット26と２次ターゲット27との対向方向の間隔の狭い形状として、電子ビーム通過孔30から１次ターゲット26までの距離を短いものとする。この構成によって、１次ターゲット26から放出される連続Ｘ線28を広い角度で２次ターゲット27に入射させることが可能になり、２次ターゲット27の励起効率を高めることができる。
【００２３】
２次ターゲット27の電子ビーム通過孔30を通過する電子ビーム15の形状に合わせて１次ターゲット26も細長いライン形状とし、高い強度の電子ビーム入射を行う場合には、水冷ジャケット32を備えたカソード構造物に１次ターゲット26を取り付けて除熱できる構成とする。
【００２４】
そして、電子銃14に駆動電源17から電圧を印加することによって放出された電子ビーム15は、ボックス状の２次ターゲット27の電子ビーム通過孔30を通過し、それに対向して設置された１次ターゲット26に入射する。このとき、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が対向する２次ターゲット27を照射することによって、２次ターゲット27が励起されて特性Ｘ線29を放出する。２次ターゲット27の表面から浅い角度で放出される特性Ｘ線29の成分だけをＸ線通過孔31を通過するとともにＸ線透過窓13を通して外部に放出する。
【００２５】
このように、利用しようとする特性Ｘ線29以外のノイズ成分の混入が抑制されたシートビーム形状の特性Ｘ線29が得られるＸ線源11を提供できる。
【００２６】
なお、ボックス状の２次ターゲット27は、全ての構成材を２次ターゲット材とする必要は無く、例えば、ステンレスのような一般的な材料を主構成材として、連続Ｘ線28が入射する内表面部分だけに２次ターゲット材の箔を貼り付けたものやコーティングしたもので対応することができる。
【００２７】
次に、図４に第２の実施の形態を示す。
【００２８】
この実施の形態で、第１の実施の形態のＸ線源11において、１次ターゲット26a，26b，26cに複数の材質（元素）を用いて構成し、同時に連続Ｘ線28の照射を受ける対向する２次ターゲット27a，27b，27cに複数の材質（原子）を用いたものとする。
【００２９】
Ｘ線による励起を利用する場合、２次ターゲット27を励起する連続Ｘ線28を放出する１次ターゲット26a〜26cは、２次ターゲット27a〜27cよりも原子番号で２程度大きな元素を用いて、それにより放出される特性Ｘ線29を利用することが最も効率良く、２次ターゲット27を励起することを可能とする。
【００３０】
そのため、目的とする特性Ｘ線29を得るため、複数の２次ターゲット27a〜27cを用いる場合には、それぞれの元素を励起するのに最適な元素の１次ターゲット26a〜26cを選定する必要がある。
【００３１】
一例として２次ターゲット27a〜27cとしてチタン（Ｔｉ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ４．５ｋｅＶ）に対する１次ターゲット26a〜26cとしてはクロム（Ｃｒ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ５．４ｋｅＶ）、２次ターゲットとしてモリブデン（Ｍｏ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ１７．５ｋｅＶ）に対する１次ターゲット26a〜26cとしてはロジウム（Ｒｈ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ２０．２ｋｅＶ）、２次ターゲット27a〜27cとしてガドリニウム（Ｇｄ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ４３ｋｅＶ）の対する１次ターゲット26a〜26cとしてはタンタル（Ｔａ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ５７．５ｋｅＶ）などの組合せを採ることができ、これにより、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｇｄの３本の特性Ｘ線（４．５ｋｅＶ、１７．５ｋｅＶ、４３ｋｅＶ）29を同時に含んだＸ線ビームを放出させることができる。
【００３２】
これにより、蛍光Ｘ線分析において、単一エネルギのＸ線によって励起する場合には、それによって励起できる元素の種類は限られてしまうことになるが、低エネルギから高エネルギの領域までカバーした複数の単色エネルギ成分を含むＸ線を使用することができ、元素分析の領域を広く採ることが可能となる。
【００３３】
このように、ノイズ成分が少なく、かつ複数のエネルギの特性Ｘ線スペクトルを含んだ特性Ｘ線29を放出できるＸ線源11を提供できる。
【００３４】
次に、図５に第３の実施の形態を示す。
【００３５】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＸ線源11において、複数の１次ターゲット26a〜26cと複数の２次ターゲット27a〜27cとの組み合せを含んだ構成のＸ線源11の動作方法についてのものである。
【００３６】
１次ターゲット26a〜26cから放出される連続Ｘ線28が組合せとして選んだ２次ターゲット27a〜27cを最も効率良く励起しようとした場合、１次ターゲット26a〜26cを照射する電子ビーム15は、１次ターゲット26a〜26cから連続Ｘ線28が十分放出されるのに十分なエネルギを有したものであることが重要となる。
【００３７】
一般的には、１次ターゲット26a〜26cのＫ線エネルギの２ないし３倍のエネルギの電子ビーム15で励起した場合、最も効率良く１次ターゲット26a〜26cの連続Ｘ線28を放出させることができ、これによって２次ターゲット27a〜27cの特性Ｘ線29も最も効率良く放出されることになる。
【００３８】
また、反対に、１次ターゲット26a〜26cからの連続Ｘ線28が２次ターゲット27a〜27cのＫ殻吸収端エネルギに達しない場合には、２次ターゲット27a〜27cから特性Ｘ線29は放出できなくなる。
【００３９】
このような特徴を利用し、選択する特性Ｘ線29のエネルギに合わせて電子ビーム15の加速電圧つまり電子ビーム15のエネルギを調整するような動作方法が可能となる。
【００４０】
図５(a)(b)(c)(d)は、放出する特性Ｘ線29のスペクトル分布の制御方法を示したものである。電源電圧を高くし、高エネルギの電子ビーム15で励起した場合、ターゲットＤなどに示すように、高原子番号の１次ターゲット26a〜26cの励起が最も効率良く行われ、それによる２次ターゲット27a〜27cから放出される特性Ｘ線29の強度を高くすることができ、逆に、ターゲットＡなどに示すように、低原子番号の１次ターゲット26a〜26cからの放出される連続Ｘ線28は強度が低くなるので、組み合わせた２次ターゲット27a〜27cからの特性Ｘ線29の強度は低くなる。
【００４１】
電源電圧を減少させていくことにより、今度は、ターゲットＤやＣなどに示すように、高エネルギ側の特性Ｘ線29のスペクトル強度が低下し、ターゲットＣやＢに示すように、低エネルギ側の特性Ｘ線29のスペクトル強度が増加してくる。さらに、電源電圧を低下し続けていくと、ターゲットＤおよびＣに示すように、やがて高エネルギ側のスペクトルが消え、ターゲットＢやＡに示すように、低エネルギ側だけのＸ線スペクトルを放出させることができる。
【００４２】
蛍光Ｘ線分析においては、このようなＸ線スペクトルの分布を制御ですることによって、低原子番号の元素から高原子番号の元素までを含む試料からの蛍光Ｘ線の信号を判別し、正確な分析結果を得るのに有効となる。
【００４３】
このように、ノイズ成分が少なく、かつ複数のエネルギの特性Ｘ線スペクトルを含んだ特性Ｘ線29を放出できるＸ線源11を用いて、放出する特性Ｘ線29のスペクトル分布を調整できるＸ線源11を提供できる。
【００４４】
次に、図６および図７に第４の実施の形態を示す。
【００４５】
第２の実施の形態のＸ線源11では、複数の１次ターゲット26a〜26cおよび２次ターゲット27a〜27cからの特性Ｘ線29を同時に放出させることが可能であるが、電子ビーム15は、設置した数の１次ターゲット26a〜26cに分散して照射されるため、それぞれの特性Ｘ線29の強度を大きくする上では不利となる。
【００４６】
この第４の実施の形態では、１次ターゲット26a〜26dと２次ターゲット27a〜27dを組み合わせた複数組のユニットである複数のＸ線発生部21a〜21dを用い、それらを回転機構41によって回転するターンテーブル42の同一円周上に設置する。回転機構41により、任意のＸ線発生部21a〜21dを選択して電子ビーム15が入射する電子ビーム入射位置に対して移動させることにより、放出する特性Ｘ線29を変えることを可能としたものである。
【００４７】
また、真空容器12には、Ｘ線発生部21a〜21dを交換可能とするターゲット交換口43が設けられているとともに、真空容器12内を排気する真空ポンプ44が配設されている。そのため、必要とするＸ線エネルギが変わった場合にも、Ｘ線発生部21a〜21dを交換して使用することができる。
【００４８】
この構成を採ることによって、放出される特性Ｘ線29を選んで順番に利用することが可能となる。蛍光Ｘ線分析において、このように特性Ｘ線29を１つずつ照射して分析を行うことは、試料中の元素の同定を正確に行う上で効果的なものとなる。
【００４９】
このように、ノイズ成分が少なく、強度の高い複数の特性Ｘ線29を、任意に選択して取り出すことができるＸ線源11を提供できる。
【００５０】
次に、図８に第５の実施の形態を示す。
【００５１】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＸ線源11において、アノードである区画部23の壁部22の電子ビーム通過孔24および２次ターゲット27a〜27cの電子ビーム通過孔30の電子ビーム通過方向の上流部に、電子ビーム偏向手段51の偏向磁石52を設置した構成とする。
【００５２】
この構成において、偏向磁石52として電磁石を適用した場合には、磁場強度を制御することにより電子ビーム15の軌道を、電子ビーム15a、電子ビーム15b、電子ビーム15cのように変えることができ、それぞれ異なる１次ターゲット26a〜26cを照射することが可能となる。
【００５３】
また、偏向磁石52として永久磁石を適用した場合には、通過する電子ビーム15のエネルギを変更することによって、同様に電子ビーム15a〜15cのように軌道を変えることが可能となる。
【００５４】
駆動電源17の電圧を下げ、低エネルギの電子ビーム15を利用するとき、同じ磁場強度では、電子ビーム15cのように大きく曲がる軌道となり、その終端に目的の１次ターゲット26cを設置する。同様に、高いエネルギの電子ビーム15に対しては、電子ビーム15b、電子ビーム15aのように軌道の偏向度は小さくなり、それぞれの終端に１次ターゲット26b，26aを設置する。このような構成を採ることによって、駆動電源17の電圧に応じて、電子ビームが異なる１次ターゲットを照射できるので、数種類の１次ターゲットに同時に電子ビームを照射する実施例２の構成よりも強度の高い連続Ｘ線28を放出することが可能となる。したがって、第３の実施の形態で示した電圧を制御して得られるＸ線スペクトルの分布を、さらに強弱を強調して行えることが可能となる。
【００５５】
このように、ノイズ成分が少なく、電圧によって複数の特性Ｘ線29を含むスペクトル分布を制御しながら取り出すことを可能とするＸ線源11を提供できる。
【００５６】
次に、図９に第６の実施の形態を示す。
【００５７】
この実施の形態では、第５の実施の形態のＸ線源11の構成において、さらに１次ターゲット26a〜26cおよび２次ターゲット27a〜27cを１つずつ独立したユニットであるＸ線発生部21a〜21cに別けた構成とする。電子ビーム15は、偏向磁石52によって軌道を曲げられ、任意のＸ線発生部21a〜21cの１次ターゲット26a〜26cに入射する。
【００５８】
例えば、Ｘ線発生部21aの１次ターゲット26aに電子ビーム15aが入射するように、電子ビーム15aのエネルギと偏向磁石52の磁場強度とが設定された場合、Ｘ線発生部21aの１次ターゲット26aに入射した連続Ｘ線28は独立したボックス状の２次ターゲット27aを励起し、他のＸ線発生部21b，21cの２次ターゲット27b，27cに入射・励起しない構成とする。これにより、それぞれのＸ線発生部21a〜21cのいずれか１つから特性Ｘ線29を放出させているときには、他の特性Ｘ線29が放出されることはなく、単一の特性Ｘ線29だけを利用することが可能となる。
【００５９】
したがって、蛍光Ｘ線分析において、低エネルギから高エネルギまでの特性Ｘ線29を、順をおって試料に照射、励起することができるため、試料中の元素の判別が容易となる。
【００６０】
このように、ノイズ成分が少なく、電圧と磁場強度の制御によって複数の特性Ｘ線29を、任意に１つずつ取り出すことを可能とするＸ線源11を提供できる。
【００６１】
次に、図１０に上記各実施の形態のＸ線源11を用いた蛍光Ｘ線分析装置61を示す。
【００６２】
蛍光Ｘ線分析装置61は、Ｘ線源11から放出されるシートビーム形状の特性Ｘ線29を試料62に照射し、この試料62の表面の元素が励起されて発する蛍光Ｘ線63をＸ線検出器65でとらえ、元素分析を行う構成である。
【００６３】
試料62としての半導体ウェハの表面汚染検査を目的とする場合には、特性Ｘ線29は、半導体ウェハ表面に対してできるだけ一定角度で、しかも０．１°以下の非常に浅い角度で入射する必要があるため、例えば扇状のファンビームのようなものも含むシートビーム形状としている。
【００６４】
そして、蛍光Ｘ線分析装置61に適用するＸ線源11は、そのエネルギスペクトルが、２次ターゲット27，27a〜27dの特性Ｘ線29が主成分となっており、それによって試料62の表面の元素が励起されて発する蛍光Ｘ線63をとらえ、元素組成を分析することができる。
【００６５】
このとき、励起する特性Ｘ線29のスペクトルを予め分析機器に記憶させておき、それによって得られる蛍光信号／励起強度の関係をとらえておけば、蛍光信号強度から、試料62の表面の元素の定量分析を精度良く行うことができる。
【００６６】
このように、シートビーム形状の特性Ｘ線29を効率良く放出できるＸ線源11により、高分解能の蛍光Ｘ線分析装置61を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図２】同上Ｘ線源の電子銃とＸ線発生部との関係を説明する説明図である。
【図３】同上Ｘ線源の図２に対して９０°異なる方向から見て電子銃とＸ線発生部との関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態であって、電子ビームのエネルギと強度との関係を(a)〜(d)に示す説明図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図７】同上Ｘ線源のターゲットの説明図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図１０】本発明のＸ線源を用いた蛍光Ｘ線分析装置の説明図である。
【図１１】従来の蛍光Ｘ線分析装置の説明図である。
【図１２】従来の全反射蛍光Ｘ線分析方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
11 Ｘ線源
12 真空容器
13 Ｘ線透過窓
14 電子銃
15，15a〜15d 電子ビーム
21a〜21d Ｘ線発生部
22 壁部
23 区画部
24 電子ビーム通過孔
26，26a〜26d １次ターゲット
27，27a〜27d ２次ターゲット
28 Ｘ線としての連続Ｘ線
29 特性Ｘ線
30 電子ビーム通過孔
31 Ｘ線通過孔
51 電子ビーム偏向手段
61 蛍光Ｘ線分析装置
62 試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特性Ｘ線を放出するＸ線源、およびこのＸ線源を用いた蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＸ線源では、高電圧で加速した電子を陽極であるターゲットに入射することにより、制動Ｘ線とターゲット特有の特性Ｘ線とが放出される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
制動Ｘ線は、連続的なエネルギスペクトルであって白色で構成され、そのスペクトル分布は入射する電子エネルギによって変化するのに対し、特性Ｘ線は、電子エネルギに依存せず、ターゲット固有の単一的なエネルギ分布の単色である。蛍光Ｘ線分析は、特性Ｘ線を試料に入射したときに放出される蛍光Ｘ線の信号のエネルギ分布を測定し、試料中の元素の種類、量を同定するものであるが、分析性能を高めるべく工夫された様々のＸ線源が利用されている。
【０００４】
蛍光Ｘ線分析装置においては、既知のスペクトルを持つ特性Ｘ線を利用して試料を励起することによって、蛍光Ｘ線の信号と入射Ｘ線の散乱であるノイズ成分とを分別しやすくなり、高Ｓ／Ｎ比での元素分析が可能となることから、Ｘ線源から放出されるＸ線スペクトルを単色に近いものにする試みが試行され、その一部が実用に至っている。
【０００５】
図１１は、上述の特性Ｘ線を利用する高分解能の蛍光Ｘ線分析装置の一般的な構成例を示したものである。ここでは、一般的なＸ線源１を用いて、そのＸ線源１から放出させた連続エネルギスペクトルの１次Ｘ線である連続Ｘ線２を２次ターゲット３に入射し、特性Ｘ線４を放出させて外部に設置したコリメータ５を通して試料６に照射し、試料６の表面の元素を励起して発する蛍光Ｘ線７をＸ線検出器８で検出する構成としている。
【０００６】
この構成における特性Ｘ線４の放出方式では、Ｘ線源１と２次ターゲット３とを離して設置しなければならない。連続Ｘ線２は全周方向である４π方向に放出され、その強度は距離の２乗に反比例して減少するため、従来の構成ではＸ線源１から放出される連続Ｘ線２で２次ターゲット３を照射する効率が低く、２次ターゲット３から放出される特性Ｘ線４の強度を高めるには、大出力のＸ線源１を備える必要が生じ、これにより高分解能の蛍光Ｘ線分析装置が大形化、電力消費量の増大、Ｘ線遮蔽規模の増加、さらに結果的にコスト増加を招き、普及に対する制約を強める要因となっている。例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
また、図１２は、近年、試料６としての半導体ウェハの表面汚染検査を目的としての利用が著しい全反射蛍光Ｘ線分析（ＴＸＲＦ）を示したものであるが、特性Ｘ線４は、半導体ウェハ表面に対してできるだけ一定角度で、しかも０．１°以下の非常に浅い角度で入射する必要があるため、例えば扇状のファンビームのようなものも含むシートビーム形状が適している。
【特許文献１】特開２００４−２８８４５号公報（第４−５頁、図１−２）
【非特許文献１】蛍光Ｘ線分析の現状と展望 中井泉 応用物理 第７４巻 第４号（２００５年） 第４５５頁〜第４５６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高分解能の蛍光Ｘ線分析装置においては、特性Ｘ線を効率良く発生できることに加えて、放出されるＸ線スペクトル中に不要なノイズの成分を極力含まないこと、さらに分析対象に合わせて複数の特性Ｘ線を選べるようなＸ線源を提供することが最も重要な課題となっている。
【０００９】
とりわけ、半導体分野で普及の著しい高分解能の全反射蛍光Ｘ線分析で要求される低ノイズつまり高単色性、シート状Ｘ線ビームが得られるＸ線源が求められている。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、高効率で特性Ｘ線を放出させることができ、放出する特性Ｘ線へのノイズ成分の混入が抑えられ、かつ、例えば全反射蛍光Ｘ線分析に適するようなシートビーム形状の特性Ｘ線を容易に得られるＸ線源および蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＸ線源は、真空容器と、前記真空容器内で電子ビームを発生する電子銃と、前記真空容器内を区画する壁部、およびこの壁部に設けられ前記電子銃が発生する電子ビームが通過する電子ビーム通過孔を有する区画部と、前記区画部内に設けられ、前記電子ビーム通過孔を通過した電子ビームが入射してＸ線を放出する１次ターゲットと、前記区画部内に設けられ、前記１次ターゲットから放出されたＸ線が入射して特性Ｘ線を放出する２次ターゲットと、前記区画部に臨んで真空容器に設けられ、前記２次ターゲットから放出される特性Ｘ線を外部に放出するＸ線透過窓とを具備しているものである。
【００１２】
また、本発明の蛍光Ｘ線分析装置は、特性Ｘ線を試料に照射する請求項１ないし７いずれか記載のＸ線源と、前記特性Ｘ線の照射にて試料の表面の元素が励起して発する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器とを具備しているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、真空容器内に１次ターゲットおよび２次ターゲットを内蔵して高効率で特性Ｘ線を放出させることができるＸ線源であり、放出する特性Ｘ線へのノイズ成分の混入が抑えられ、かつ、例えば全反射蛍光Ｘ線分析に適するようなシートビーム形状の特性Ｘ線を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図３に第１の実施の形態を示す。
【００１６】
Ｘ線源11は、内部が真空保持される真空容器12を有し、この真空容器12の一端側の側面にＸ線を外部に放出するＸ線透過窓13が配設されている。
【００１７】
真空容器12の他端には電子銃14が配設され、真空容器12内に位置する電子銃14の端部に、真空容器12内の一端側へ向けて電子ビーム15を放出するエミッタであるフィラメント16が設けられている。フィラメント16は、ライン状に形成され、細長いライン形状の電子ビーム15を放出することができる。電子銃14は、駆動電源17によって電子ビーム15を発生、加速する。
【００１８】
真空容器12内の一端側には、ボックス形のＸ線発生部21が区画されて形成されている。このＸ線発生部21には、真空容器12内を区画する壁部22によって区画部23が形成されている。壁部22の電子銃14に対向する面には、電子銃14が発生するライン状の電子ビーム15の形状に対応させてその電子ビーム15が容易に通過可能とするスリット状の電子ビーム通過孔24が形成されている。区画部23の電子ビーム通過孔24が設けられた面に対して交差する面にＸ線透過窓13が配設されている。
【００１９】
区画部23内の電子ビーム通過孔24に対向する内面には１次ターゲット26が設けられ、区画部23内の内面で１次ターゲット26を除く大部分の内面にボックス形の２次ターゲット27が設けられている。
【００２０】
１次ターゲット26は、電子ビーム通過孔24を通過した電子ビーム15が入射してＸ線である１次Ｘ線としての連続Ｘ線28を２次ターゲット27へ向けて放出する。
【００２１】
２次ターゲット27は、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が入射して２次Ｘ線であるＫ線としての特性Ｘ線29を放出する。２次ターゲット27には、電子銃14が発生するライン状の電子ビーム15の形状に対応させてその電子ビーム15が容易に通過可能とするスリット状の電子ビーム通過孔30が形成され、この電子ビーム通過孔30が形成された面に対して交差する面であってＸ線透過窓13に対向する面に特性Ｘ線29を放出するＸ線通過孔31が形成されている。Ｘ線通過孔31は、連続Ｘ線28が混入せず、シートビーム形状の特性Ｘ線29を取り出せるように、細長いスリット状の孔形状に形成する。
【００２２】
２次ターゲット27は、電子ビーム15の通過方向であって１次ターゲット26と２次ターゲット27との対向方向の間隔の狭い形状として、電子ビーム通過孔30から１次ターゲット26までの距離を短いものとする。この構成によって、１次ターゲット26から放出される連続Ｘ線28を広い角度で２次ターゲット27に入射させることが可能になり、２次ターゲット27の励起効率を高めることができる。
【００２３】
２次ターゲット27の電子ビーム通過孔30を通過する電子ビーム15の形状に合わせて１次ターゲット26も細長いライン形状とし、高い強度の電子ビーム入射を行う場合には、水冷ジャケット32を備えたカソード構造物に１次ターゲット26を取り付けて除熱できる構成とする。
【００２４】
そして、電子銃14に駆動電源17から電圧を印加することによって放出された電子ビーム15は、ボックス状の２次ターゲット27の電子ビーム通過孔30を通過し、それに対向して設置された１次ターゲット26に入射する。このとき、１次ターゲット26から放出された連続Ｘ線28が対向する２次ターゲット27を照射することによって、２次ターゲット27が励起されて特性Ｘ線29を放出する。２次ターゲット27の表面から浅い角度で放出される特性Ｘ線29の成分だけをＸ線通過孔31を通過するとともにＸ線透過窓13を通して外部に放出する。
【００２５】
このように、利用しようとする特性Ｘ線29以外のノイズ成分の混入が抑制されたシートビーム形状の特性Ｘ線29が得られるＸ線源11を提供できる。
【００２６】
なお、ボックス状の２次ターゲット27は、全ての構成材を２次ターゲット材とする必要は無く、例えば、ステンレスのような一般的な材料を主構成材として、連続Ｘ線28が入射する内表面部分だけに２次ターゲット材の箔を貼り付けたものやコーティングしたもので対応することができる。
【００２７】
次に、図４に第２の実施の形態を示す。
【００２８】
この実施の形態で、第１の実施の形態のＸ線源11において、１次ターゲット26a，26b，26cに複数の材質（元素）を用いて構成し、同時に連続Ｘ線28の照射を受ける対向する２次ターゲット27a，27b，27cに複数の材質（原子）を用いたものとする。
【００２９】
Ｘ線による励起を利用する場合、２次ターゲット27を励起する連続Ｘ線28を放出する１次ターゲット26a〜26cは、２次ターゲット27a〜27cよりも原子番号で２程度大きな元素を用いて、それにより放出される特性Ｘ線29を利用することが最も効率良く、２次ターゲット27を励起することを可能とする。
【００３０】
そのため、目的とする特性Ｘ線29を得るため、複数の２次ターゲット27a〜27cを用いる場合には、それぞれの元素を励起するのに最適な元素の１次ターゲット26a〜26cを選定する必要がある。
【００３１】
一例として２次ターゲット27a〜27cとしてチタン（Ｔｉ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ４．５ｋｅＶ）に対する１次ターゲット26a〜26cとしてはクロム（Ｃｒ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ５．４ｋｅＶ）、２次ターゲットとしてモリブデン（Ｍｏ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ１７．５ｋｅＶ）に対する１次ターゲット26a〜26cとしてはロジウム（Ｒｈ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ２０．２ｋｅＶ）、２次ターゲット27a〜27cとしてガドリニウム（Ｇｄ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ４３ｋｅＶ）の対する１次ターゲット26a〜26cとしてはタンタル（Ｔａ：特性Ｘ線Ｋαエネルギ５７．５ｋｅＶ）などの組合せを採ることができ、これにより、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｇｄの３本の特性Ｘ線（４．５ｋｅＶ、１７．５ｋｅＶ、４３ｋｅＶ）29を同時に含んだＸ線ビームを放出させることができる。
【００３２】
これにより、蛍光Ｘ線分析において、単一エネルギのＸ線によって励起する場合には、それによって励起できる元素の種類は限られてしまうことになるが、低エネルギから高エネルギの領域までカバーした複数の単色エネルギ成分を含むＸ線を使用することができ、元素分析の領域を広く採ることが可能となる。
【００３３】
このように、ノイズ成分が少なく、かつ複数のエネルギの特性Ｘ線スペクトルを含んだ特性Ｘ線29を放出できるＸ線源11を提供できる。
【００３４】
次に、図５に第３の実施の形態を示す。
【００３５】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＸ線源11において、複数の１次ターゲット26a〜26cと複数の２次ターゲット27a〜27cとの組み合せを含んだ構成のＸ線源11の動作方法についてのものである。
【００３６】
１次ターゲット26a〜26cから放出される連続Ｘ線28が組合せとして選んだ２次ターゲット27a〜27cを最も効率良く励起しようとした場合、１次ターゲット26a〜26cを照射する電子ビーム15は、１次ターゲット26a〜26cから連続Ｘ線28が十分放出されるのに十分なエネルギを有したものであることが重要となる。
【００３７】
一般的には、１次ターゲット26a〜26cのＫ線エネルギの２ないし３倍のエネルギの電子ビーム15で励起した場合、最も効率良く１次ターゲット26a〜26cの連続Ｘ線28を放出させることができ、これによって２次ターゲット27a〜27cの特性Ｘ線29も最も効率良く放出されることになる。
【００３８】
また、反対に、１次ターゲット26a〜26cからの連続Ｘ線28が２次ターゲット27a〜27cのＫ殻吸収端エネルギに達しない場合には、２次ターゲット27a〜27cから特性Ｘ線29は放出できなくなる。
【００３９】
このような特徴を利用し、選択する特性Ｘ線29のエネルギに合わせて電子ビーム15の加速電圧つまり電子ビーム15のエネルギを調整するような動作方法が可能となる。
【００４０】
図５(a)(b)(c)(d)は、放出する特性Ｘ線29のスペクトル分布の制御方法を示したものである。電源電圧を高くし、高エネルギの電子ビーム15で励起した場合、ターゲットＤなどに示すように、高原子番号の１次ターゲット26a〜26cの励起が最も効率良く行われ、それによる２次ターゲット27a〜27cから放出される特性Ｘ線29の強度を高くすることができ、逆に、ターゲットＡなどに示すように、低原子番号の１次ターゲット26a〜26cからの放出される連続Ｘ線28は強度が低くなるので、組み合わせた２次ターゲット27a〜27cからの特性Ｘ線29の強度は低くなる。
【００４１】
電源電圧を減少させていくことにより、今度は、ターゲットＤやＣなどに示すように、高エネルギ側の特性Ｘ線29のスペクトル強度が低下し、ターゲットＣやＢに示すように、低エネルギ側の特性Ｘ線29のスペクトル強度が増加してくる。さらに、電源電圧を低下し続けていくと、ターゲットＤおよびＣに示すように、やがて高エネルギ側のスペクトルが消え、ターゲットＢやＡに示すように、低エネルギ側だけのＸ線スペクトルを放出させることができる。
【００４２】
蛍光Ｘ線分析においては、このようなＸ線スペクトルの分布を制御ですることによって、低原子番号の元素から高原子番号の元素までを含む試料からの蛍光Ｘ線の信号を判別し、正確な分析結果を得るのに有効となる。
【００４３】
このように、ノイズ成分が少なく、かつ複数のエネルギの特性Ｘ線スペクトルを含んだ特性Ｘ線29を放出できるＸ線源11を用いて、放出する特性Ｘ線29のスペクトル分布を調整できるＸ線源11を提供できる。
【００４４】
次に、図６および図７に第４の実施の形態を示す。
【００４５】
第２の実施の形態のＸ線源11では、複数の１次ターゲット26a〜26cおよび２次ターゲット27a〜27cからの特性Ｘ線29を同時に放出させることが可能であるが、電子ビーム15は、設置した数の１次ターゲット26a〜26cに分散して照射されるため、それぞれの特性Ｘ線29の強度を大きくする上では不利となる。
【００４６】
この第４の実施の形態では、１次ターゲット26a〜26dと２次ターゲット27a〜27dを組み合わせた複数組のユニットである複数のＸ線発生部21a〜21dを用い、それらを回転機構41によって回転するターンテーブル42の同一円周上に設置する。回転機構41により、任意のＸ線発生部21a〜21dを選択して電子ビーム15が入射する電子ビーム入射位置に対して移動させることにより、放出する特性Ｘ線29を変えることを可能としたものである。
【００４７】
また、真空容器12には、Ｘ線発生部21a〜21dを交換可能とするターゲット交換口43が設けられているとともに、真空容器12内を排気する真空ポンプ44が配設されている。そのため、必要とするＸ線エネルギが変わった場合にも、Ｘ線発生部21a〜21dを交換して使用することができる。
【００４８】
この構成を採ることによって、放出される特性Ｘ線29を選んで順番に利用することが可能となる。蛍光Ｘ線分析において、このように特性Ｘ線29を１つずつ照射して分析を行うことは、試料中の元素の同定を正確に行う上で効果的なものとなる。
【００４９】
このように、ノイズ成分が少なく、強度の高い複数の特性Ｘ線29を、任意に選択して取り出すことができるＸ線源11を提供できる。
【００５０】
次に、図８に第５の実施の形態を示す。
【００５１】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＸ線源11において、アノードである区画部23の壁部22の電子ビーム通過孔24および２次ターゲット27a〜27cの電子ビーム通過孔30の電子ビーム通過方向の上流部に、電子ビーム偏向手段51の偏向磁石52を設置した構成とする。
【００５２】
この構成において、偏向磁石52として電磁石を適用した場合には、磁場強度を制御することにより電子ビーム15の軌道を、電子ビーム15a、電子ビーム15b、電子ビーム15cのように変えることができ、それぞれ異なる１次ターゲット26a〜26cを照射することが可能となる。
【００５３】
また、偏向磁石52として永久磁石を適用した場合には、通過する電子ビーム15のエネルギを変更することによって、同様に電子ビーム15a〜15cのように軌道を変えることが可能となる。
【００５４】
駆動電源17の電圧を下げ、低エネルギの電子ビーム15を利用するとき、同じ磁場強度では、電子ビーム15cのように大きく曲がる軌道となり、その終端に目的の１次ターゲット26cを設置する。同様に、高いエネルギの電子ビーム15に対しては、電子ビーム15b、電子ビーム15aのように軌道の偏向度は小さくなり、それぞれの終端に１次ターゲット26b，26aを設置する。このような構成を採ることによって、駆動電源17の電圧に応じて、電子ビームが異なる１次ターゲットを照射できるので、数種類の１次ターゲットに同時に電子ビームを照射する実施例２の構成よりも強度の高い連続Ｘ線28を放出することが可能となる。したがって、第３の実施の形態で示した電圧を制御して得られるＸ線スペクトルの分布を、さらに強弱を強調して行えることが可能となる。
【００５５】
このように、ノイズ成分が少なく、電圧によって複数の特性Ｘ線29を含むスペクトル分布を制御しながら取り出すことを可能とするＸ線源11を提供できる。
【００５６】
次に、図９に第６の実施の形態を示す。
【００５７】
この実施の形態では、第５の実施の形態のＸ線源11の構成において、さらに１次ターゲット26a〜26cおよび２次ターゲット27a〜27cを１つずつ独立したユニットであるＸ線発生部21a〜21cに別けた構成とする。電子ビーム15は、偏向磁石52によって軌道を曲げられ、任意のＸ線発生部21a〜21cの１次ターゲット26a〜26cに入射する。
【００５８】
例えば、Ｘ線発生部21aの１次ターゲット26aに電子ビーム15aが入射するように、電子ビーム15aのエネルギと偏向磁石52の磁場強度とが設定された場合、Ｘ線発生部21aの１次ターゲット26aに入射した連続Ｘ線28は独立したボックス状の２次ターゲット27aを励起し、他のＸ線発生部21b，21cの２次ターゲット27b，27cに入射・励起しない構成とする。これにより、それぞれのＸ線発生部21a〜21cのいずれか１つから特性Ｘ線29を放出させているときには、他の特性Ｘ線29が放出されることはなく、単一の特性Ｘ線29だけを利用することが可能となる。
【００５９】
したがって、蛍光Ｘ線分析において、低エネルギから高エネルギまでの特性Ｘ線29を、順をおって試料に照射、励起することができるため、試料中の元素の判別が容易となる。
【００６０】
このように、ノイズ成分が少なく、電圧と磁場強度の制御によって複数の特性Ｘ線29を、任意に１つずつ取り出すことを可能とするＸ線源11を提供できる。
【００６１】
次に、図１０に上記各実施の形態のＸ線源11を用いた蛍光Ｘ線分析装置61を示す。
【００６２】
蛍光Ｘ線分析装置61は、Ｘ線源11から放出されるシートビーム形状の特性Ｘ線29を試料62に照射し、この試料62の表面の元素が励起されて発する蛍光Ｘ線63をＸ線検出器65でとらえ、元素分析を行う構成である。
【００６３】
試料62としての半導体ウェハの表面汚染検査を目的とする場合には、特性Ｘ線29は、半導体ウェハ表面に対してできるだけ一定角度で、しかも０．１°以下の非常に浅い角度で入射する必要があるため、例えば扇状のファンビームのようなものも含むシートビーム形状としている。
【００６４】
そして、蛍光Ｘ線分析装置61に適用するＸ線源11は、そのエネルギスペクトルが、２次ターゲット27，27a〜27dの特性Ｘ線29が主成分となっており、それによって試料62の表面の元素が励起されて発する蛍光Ｘ線63をとらえ、元素組成を分析することができる。
【００６５】
このとき、励起する特性Ｘ線29のスペクトルを予め分析機器に記憶させておき、それによって得られる蛍光信号／励起強度の関係をとらえておけば、蛍光信号強度から、試料62の表面の元素の定量分析を精度良く行うことができる。
【００６６】
このように、シートビーム形状の特性Ｘ線29を効率良く放出できるＸ線源11により、高分解能の蛍光Ｘ線分析装置61を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図２】同上Ｘ線源の電子銃とＸ線発生部との関係を説明する説明図である。
【図３】同上Ｘ線源の図２に対して９０°異なる方向から見て電子銃とＸ線発生部との関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態であって、電子ビームのエネルギと強度との関係を(a)〜(d)に示す説明図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図７】同上Ｘ線源のターゲットの説明図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態を示すＸ線源の説明図である。
【図１０】本発明のＸ線源を用いた蛍光Ｘ線分析装置の説明図である。
【図１１】従来の蛍光Ｘ線分析装置の説明図である。
【図１２】従来の全反射蛍光Ｘ線分析方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
11 Ｘ線源
12 真空容器
13 Ｘ線透過窓
14 電子銃
15，15a〜15d 電子ビーム
21a〜21d Ｘ線発生部
22 壁部
23 区画部
24 電子ビーム通過孔
26，26a〜26d １次ターゲット
27，27a〜27d ２次ターゲット
28 Ｘ線としての連続Ｘ線
29 特性Ｘ線
30 電子ビーム通過孔
31 Ｘ線通過孔
51 電子ビーム偏向手段
61 蛍光Ｘ線分析装置
62 試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、
前記真空容器内で電子ビームを発生する電子銃と、
前記真空容器内を区画する壁部、およびこの壁部に設けられ前記電子銃が発生する電子ビームが通過する電子ビーム通過孔を有する区画部と、
前記区画部内に設けられ、前記電子ビーム通過孔を通過した電子ビームが入射してＸ線を放出する１次ターゲットと、
前記区画部内に設けられ、前記１次ターゲットから放出されたＸ線が入射して特性Ｘ線を放出する２次ターゲットと、
前記区画部に臨んで真空容器に設けられ、前記２次ターゲットから放出される特性Ｘ線を外部に放出するＸ線透過窓と
を具備していることを特徴とするＸ線源。
【請求項２】
２次ターゲットは、ボックス形で、電子ビームが通過する電子ビーム通過孔が設けられるとともに、特性Ｘ線をシートビーム形状に規制して放出するＸ線通過孔が設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線源。
【請求項３】
１次ターゲットおよび２次ターゲットは、複数のスペクトル分布の特性Ｘ線を放出可能とするように異なる種類の材料を使用して複数設けられた
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線源。
【請求項４】
電子銃が発生する電子ビームの加速電圧を調整して２次ターゲットから放出する特性Ｘ線のスペクトル分布を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項５】
異なる種類の材料を使用した複数の１次ターゲットと複数の２次ターゲットとを組み合せた複数のＸ線発生部を備え、これら複数のＸ線発生部を前記電子銃から電子ビームが入射する電子ビーム入射位置に対して移動可能とし、その電子ビーム入射位置に配置されたＸ線発生部から特性Ｘ線を放出させる
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のＸ線源。
【請求項６】
電子銃が発生する電子ビームを偏向させて複数の１次ターゲットのうちの任意の１次ターゲットに対して入射させる電子ビーム偏向手段を具備している
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項７】
異なる種類の材料を使用した複数の１次ターゲットと複数の２次ターゲットとを組み合せた複数のＸ線発生部を備え、
電子銃が発生する電子ビームを偏向させて複数のＸ線発生部のうちの任意のＸ線発生部に対して入射させる電子ビーム偏向手段を具備している
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項８】
特性Ｘ線を試料に照射する請求項１ないし７いずれか記載のＸ線源と、
前記特性Ｘ線の照射にて試料の表面の元素が励起して発する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器と
を具備していることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項１】
真空容器と、
前記真空容器内で電子ビームを発生する電子銃と、
前記真空容器内を区画する壁部、およびこの壁部に設けられ前記電子銃が発生する電子ビームが通過する電子ビーム通過孔を有する区画部と、
前記区画部内に設けられ、前記電子ビーム通過孔を通過した電子ビームが入射してＸ線を放出する１次ターゲットと、
前記区画部内に設けられ、前記１次ターゲットから放出されたＸ線が入射して特性Ｘ線を放出する２次ターゲットと、
前記区画部に臨んで真空容器に設けられ、前記２次ターゲットから放出される特性Ｘ線を外部に放出するＸ線透過窓と
を具備していることを特徴とするＸ線源。
【請求項２】
２次ターゲットは、ボックス形で、電子ビームが通過する電子ビーム通過孔が設けられるとともに、特性Ｘ線をシートビーム形状に規制して放出するＸ線通過孔が設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線源。
【請求項３】
１次ターゲットおよび２次ターゲットは、複数のスペクトル分布の特性Ｘ線を放出可能とするように異なる種類の材料を使用して複数設けられた
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線源。
【請求項４】
電子銃が発生する電子ビームの加速電圧を調整して２次ターゲットから放出する特性Ｘ線のスペクトル分布を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項５】
異なる種類の材料を使用した複数の１次ターゲットと複数の２次ターゲットとを組み合せた複数のＸ線発生部を備え、これら複数のＸ線発生部を前記電子銃から電子ビームが入射する電子ビーム入射位置に対して移動可能とし、その電子ビーム入射位置に配置されたＸ線発生部から特性Ｘ線を放出させる
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のＸ線源。
【請求項６】
電子銃が発生する電子ビームを偏向させて複数の１次ターゲットのうちの任意の１次ターゲットに対して入射させる電子ビーム偏向手段を具備している
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項７】
異なる種類の材料を使用した複数の１次ターゲットと複数の２次ターゲットとを組み合せた複数のＸ線発生部を備え、
電子銃が発生する電子ビームを偏向させて複数のＸ線発生部のうちの任意のＸ線発生部に対して入射させる電子ビーム偏向手段を具備している
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項８】
特性Ｘ線を試料に照射する請求項１ないし７いずれか記載のＸ線源と、
前記特性Ｘ線の照射にて試料の表面の元素が励起して発する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器と
を具備していることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２０７５４８（Ｐ２００７−２０７５４８Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４２６１（Ｐ２００６−２４２６１）
【出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（５０３３８２５４２）東芝電子管デバイス株式会社 (369)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（５０３３８２５４２）東芝電子管デバイス株式会社 (369)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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