组合XRF分析装置制造方法及图纸

公开了一种组合X射线荧光(XRF)分析装置。根据实施例，组合XRF分析装置可以包括：射线发射通道，包括射线源；能量色散XRF(EDXRF)探测通道，包括EDXRF探测器，EDXRF探测器被配置为探测对象被来自射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一定能量范围内不同能量处的荧光；以及波长色散XRF(WDXRF)探测通道，包括WDXRF探测器，WDXRF探测器被配置为探测对象被来自射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一个或多个特定波长处的荧光。或多个特定波长处的荧光。或多个特定波长处的荧光。

【技术实现步骤摘要】
组合XRF分析装置


[0001]本公开涉及X射线分析技术，更具体地，涉及可应用不同X射线荧光(XRF)分析技术的组合XRF分析装置。

技术介绍

[0002]X射线荧光(XRF)光谱仪和分析方法被广泛用于众多领域如半导体工业中，以通过例如痕量元素测量、元素成分测量、薄膜厚度测量等，来进行材料表征。XRF技术使用X射线或伽马射线等作为源来激发内轨道电子，从而获得关注元素的荧光信号。通过分析被激发的荧光信号，可以获得材料特性。

技术实现思路

[0003]本公开的目的至少部分地在于提供一种可应用不同X射线荧光(XRF)分析技术的组合XRF分析装置。
[0004]根据本公开的一个方面，提供了一种组合X射线荧光(XRF)分析装置，包括：射线发射通道，包括射线源；能量色散XRF(EDXRF)探测通道，包括EDXRF探测器，EDXRF探测器被配置为探测对象被来自射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一定能量范围内不同能量处的荧光；以及波长色散XRF(WDXRF)探测通道，包括WDXRF探测器，WDXRF探测器被配置为探测对象被来自射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一个或多个特定波长处的荧光。
[0005]于是，同一测量工具可以具备进行EDXRF分析以及WDXRF分析的能力。可以根据使用场景，适当选择这两种分析技术之一或二者。另外，不同技术之间可以彼此验证，以进一步改进测量精度。
[0006]射线发射通道、EDXRF探测通道和WDXRF探测通道可以不同地设置。更具体地，射线发射通道、EDXRF探测通道和WDXRF探测通道可以分别设于以下光学通道中：正对对象的第一光学通道以及相对于对象倾斜设置的多个第二光学通道。例如，射线发射通道可以设于第一光学通道中，EDXRF探测通道和WDXRF探测通道可以分别设于不同的第二光学通道中。或者，射线发射通道可以设于第二光学通道中，EDXRF探测通道和WDXRF探测通道可以分别设于第一光学通道以及其他的第二光学通道之中的不同光学通道中。或者，射线发射通道、EDXRF探测通道和WDXRF探测通道可以分别设于不同的第二光学通道中。
[0007]根据本公开实施例的组合XRF分析装置可以具有多源设计。例如，射线发射通道可以包括多个射线源，其中两个或更多个射线源可以被配置为均产生相应的射线，以照射对象。替代地或附加地，可以设置多个射线发射通道，其中两个或更多个射线发射通道可以被配置为均发射相应的射线，以照射对象。来自不同射线源或不同射线发射通道的射线可以照射到对象的相同目标区域上。照射的射线可以为单色光或复色光。
[0008]这种多源设计可同时收集更多信号，并因此可以增强信号以提升吞吐量。
[0009]WDXRF探测通道可以具有不同配置，例如平坦/单曲/双曲型分光晶体配置、扫描型配置或光栅型配置中至少之一，以适应不同测量场景，实现不同测量目的。
附图说明
[0010]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0011]图1示意性示出了根据本公开实施例的组合X射线荧光(XRF)分析装置的框图；
[0012]图2示意性示出了能量色散XRF(EDXRF)分析的配置；
[0013]图3(a)至3(d)示意性示出了波长色散XRF(WDXRF)分析的多种配置；
[0014]图4(a)至4(d)示意性示出了根据本公开实施例的组合XRF分析装置的多种配置；以及
[0015]图5以俯视图示意性示出了根据本公开实施例的组合XRF分析装置的光学通道设置。
[0016]贯穿附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。
具体实施方式
[0017]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在附图中示出了根据本公开实施例的各种示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0018]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0019]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0020]一般地，X射线荧光(XRF)分析可以按照能量色散(ED)或波长色散(WD)的方式进行，按能量或波长测量荧光强度从而测得荧光光谱，以获知对象特性。
[0021]EDXRF技术可以通过能量分辨多通道分析仪来同时收集对象中所有元素的XRF信号。EDXRF的优点在于简单，且可快速获取全光谱。然而，全光谱获取在某些情况下又是不利的，因为从对象散射的所有光子(例如，XRF光子、康普顿散射光子或瑞利散射光子)均被收集。这会导致较高的背景信号，从而不利于弱信号检测。此外，由于其能量分辨力较差(～100eV)，这种不加区别的收集在对象中共存的元素具有彼此重叠或接近重叠的特征线时是不利的。
[0022]在WDXRF技术中，对象中的所有元素被同时激发。不同的波长通过例如分光晶体、单色光镜、光栅等光学器件被衍射到不同方向，并由置于特定角度的探测器探测。WDXRF技术可以仅选择感兴趣的XRF光子(例如，通过探测器所在的角度)，从而可以获得较佳的信背比，以实现弱信号检测。此外，WDXRF技术的能量分辨力更好(～5
‑
20eV)，从而可以更好地分析彼此重叠或接近重叠的特征线。
[0023]在某些情况下，EDXRF技术可能更高效；而在另外一些情况下，WDXRF技术可能更有
利。根据本公开的实施例，提供了一种组合XRF分析装置，具备进行EDXRF分析以及WDXRF分析的能力。因此，可以根据使用场景，适当选择这两种分析技术之一或二者。
[0024]图1示意性示出了根据本公开实施例的组合XRF分析装置的框图。
[0025]如图1所示，根据本公开实施例的组合XRF分析装置100可以包括射线发射通道110、EDXRF探测通道150
‑
1和WDXRF探测通道150
‑
2。
[0026]射线发射通道110可以是向置于样品台130上作为分析对象的样品S发射射线的光学通道。射线发射通道110可以包括射线源110s，被配置为产生用于XRF分析的射线，如X射线、伽马射线等中至少一种。射线发射通道110还可以包括光学装置，用于对从射线源110s发射的射线进行光学操纵，如转向、汇聚/发散、滤光等，以便能够向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合X射线荧光即XRF分析装置，包括：射线发射通道，包括射线源；能量色散XRF即EDXRF探测通道，包括EDXRF探测器，所述EDXRF探测器被配置为探测对象被来自所述射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一定能量范围内不同能量处的荧光；以及波长色散XRF即WDXRF探测通道，包括WDXRF探测器，所述WDXRF探测器被配置为探测所述对象被来自所述射线发射通道的射线照射而发出的荧光中一个或多个特定波长处的荧光。2.根据权利要求1所述的XRF分析装置，其中，所述射线发射通道、所述EDXRF探测通道和所述WDXRF探测通道分别设于正对所述对象的第一光学通道以及相对于所述对象倾斜设置的多个第二光学通道之中的不同光学通道中。3.根据权利要求2所述的XRF分析装置，其中，所述射线发射通道设于所述第一光学通道中，所述EDXRF探测通道和所述WDXRF探测通道分别设于不同的所述第二光学通道中。4.根据权利要求2所述的XRF分析装置，其中，所述射线发射通道设于所述多个第二光学通道之一中，所述EDXRF探测通道和所述WDXRF探测通道分别设于所述第一光学通道以及所述多个第二光学通道中其他的第二光学通道之中的不同光学通道中。5.根据权利要求1所述的XRF分析装置，其中，所述射线发射通道包括多个射线源，所述多个射线源中的两个或更多个被配置为均产生相应的射线，以照射所述对象。6.根据权利要求1所述的XRF分析装置，包括多个所述射线发射通道，所述多个射线发射通道中的两个或更多个射线发射通道被配置为均发射相应的射线，以照射所述对象。7.根据权利要求1所述的XRF分析装置，其中，所述WDXRF探测通道包括以下至少之一：平坦型分光晶体WDXRF探测通道，包括：准直器件，被配置为准直来自所述对象的荧光，准直后的荧光入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪娜，洪峰，王翠焕，
申请(专利权)人：深圳市埃芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：