特開 2016-200537 蛍光Ｘ線分析システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-200537(P2016-200537A)

(43)【公開日】2016年12月1日

(54)【発明の名称】蛍光Ｘ線分析システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/223 20060101AFI20161104BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/223

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-81884(P2015-81884)

(22)【出願日】2015年4月13日

(71)【出願人】

【識別番号】000250339

【氏名又は名称】株式会社リガク

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(72)【発明者】

【氏名】山上 基行

(72)【発明者】

【氏名】川上 裕幸

【テーマコード（参考）】

2G001

【Ｆターム（参考）】

2G001AA01

2G001BA04

2G001CA01

2G001GA01

2G001KA01

2G001LA11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】試料基板の再生に多大な手間と費用が掛からず、かつシステムのコストダウンが図れるとともに、測定用基板から発生する回折Ｘ線を回避して高精度な測定ができる蛍光Ｘ線分析システムを提供する。
【解決手段】基板が収納されるカセット３と、試料基板表面の被測定物２を溶解後乾燥させて保持する気相分解装置２０と、少なくとも１枚の測定用基板１２と、試料基板１１から被測定物２を回収させた回収液を測定用基板表面の所定の滴下位置に滴下乾燥させて測定用基板表面に保持する試料回収装置３０と、蛍光Ｘ線分析装置４０と、基板を搬送する搬送装置５０と、装置２０、３０、４０、５０を制御する制御装置６０と、を備え、複数の試料基板１１の被測定物２の回収液を、１枚の測定用基板表面に滴下乾燥させて測定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料基板と測定用基板が収納されるカセットと、
試料基板表面に存在する被測定物または試料基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を反応性ガスにより溶解後乾燥させて試料基板表面に保持する気相分解装置と、
少なくとも１枚の測定用基板と、
表面に被測定物が存在する試料基板に溶液を滴下して保持具で保持しながら試料基板表面で移動させ、被測定物を回収させた回収液を試料基板表面から前記保持具に付属する吸い上げ機構で吸い上げて保持し、測定用基板表面の所定の滴下位置に前記吸い上げ機構から滴下して乾燥させて測定用基板表面に保持する試料回収装置と、
基板をその表面に沿う方向に直線的に移動させるｒステージと基板をその表面の法線周りに自転させるθステージとからなる基板移動手段を有し、この基板移動手段によって位置決めされた測定用基板の表面に保持された被測定物に１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置と、
試料基板を、前記カセットから前記気相分解装置へ、前記気相分解装置から前記試料回収装置へ、前記試料回収装置から前記カセットへ、搬送し、測定用基板を、前記カセットから前記試料回収装置へ、前記試料回収装置から前記カセットへ、前記試料回収装置から前記蛍光Ｘ線分析装置へ、前記蛍光Ｘ線分析装置から前記カセットへ、搬送する搬送装置と、
前記気相分解装置、試料回収装置、蛍光Ｘ線分析装置および搬送装置を制御する制御装置と、
を備え、
複数の試料基板における被測定物の回収液を、１枚の測定用基板表面の、前記複数の試料基板に対応した複数の前記所定の滴下位置に滴下乾燥させて測定する蛍光Ｘ線分析システムであって、
前記所定の滴下位置が、前記制御装置によって予め記憶された、測定用基板において回折Ｘ線の発生を回避できる回折Ｘ線回避位置である蛍光Ｘ線分析システム。

【請求項2】

請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、
前記制御装置が、測定用基板が有する固有の回折Ｘ線回避角度に基づいて設定された回折Ｘ線回避位置を予め記憶する蛍光Ｘ線分析システム。

【請求項3】

請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、
前記制御装置が、前記蛍光Ｘ線分析装置を制御して、測定用基板を測定用基板の中心軸心周りに前記θステージによって３６０°回転させながら１次Ｘ線を照射させ、測定用基板から発生する回折Ｘ線の強度を測定用基板の回転角度と対応させた回折パターンを測定させて、この回折パターンに基づいて設定した回折Ｘ線回避位置を予め記憶する蛍光Ｘ線分析システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板表面などに存在する被測定物を溶解後乾燥させて半導体基板表面に保持し、その被測定物に１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、試料基板（半導体基板）に付着した微量の汚染物質などを蛍光Ｘ線分析するために、試料基板表面などに存在する被測定物を溶解後乾燥させて試料基板表面に保持する試料前処理装置と、その被測定物に１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置と、試料前処理装置から蛍光Ｘ線分析装置への試料基板の搬送を行う搬送装置とを備えた蛍光Ｘ線分析システム（特許文献１）がある。この蛍光Ｘ線分析システムでは、試料基板に存在する被測定物をその試料基板上で溶解後乾燥させ、その乾燥痕に１次Ｘ線を照射して測定している。試料基板上で溶解後乾燥させて測定するので、測定後に試料基板を半導体材料として用いるためには、試料基板表面から乾燥痕を取り除いて再生する必要がある。複数の試料基板を測定する場合には全ての試料基板を再生する必要があり、その再生作業に手間と費用がかかるため、試料基板を廃棄することもあった。

【0003】

また、試料基板は結晶構造を有しており、試料基板に１次Ｘ線を照射すると、蛍光Ｘ線とともに回折Ｘ線が発生し得る。そこで、試料表面のどのような位置から発生する回折Ｘ線であっても回避して測定できるＸ線分析装置（特許文献２）がある。このＸ線分析装置は、試料基板が載置される試料台を平行移動させる平行移動手段と、試料基板の測定面に垂直な軸を中心に前記試料台を回転させる回転手段とを有するいわゆるＸＹ−θ試料ステージを備え、簡単に正確な分析ができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−７５３７４号公報

【特許文献2】特開２０１３−１０４７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、最近、半導体基板（試料基板）は直径４５０ｍｍに大型化しており、大型の試料基板を廃棄すると多大な損失が生じるために試料基板を半導体材料として再生して用いているが、その再生には、試料基板表面から乾燥痕を取り除く必要があり、再生に多大な手間と費用が掛かるという問題がある。さらに、特許文献２に記載の蛍光Ｘ線分析システムのように高性能のＸＹ−θ試料ステージを備えると、コストアップになるという問題がある。

【0006】

本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、試料基板の再生に多大な手間と費用が掛からず、かつシステムのコストダウンが図れるとともに、測定用基板から発生する回折Ｘ線を回避して高精度な測定ができる蛍光Ｘ線分析システム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】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明の蛍光Ｘ線分析システムは、試料基板と測定用基板が収納されるカセットと、試料基板表面に存在する被測定物または試料基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を反応性ガスにより溶解後乾燥させて試料基板表面に保持する気相分解装置と、少なくとも１枚の測定用基板と、表面に被測定物が存在する試料基板に溶液を滴下して保持具で保持しながら試料基板表面で移動させ、被測定物を回収させた回収液を試料基板表面から前記保持具に付属する吸い上げ機構で吸い上げて保持し、測定用基板表面の所定の滴下位置に前記吸い上げ機構から滴下して乾燥させて測定用基板表面に保持する試料回収装置と、基板をその表面に沿う方向に直線的に移動させるｒステージと基板をその表面の法線周りに自転させるθステージとからなる基板移動手段を有し、この基板移動手段によって位置決めされた測定用基板の表面に保持された被測定物に１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置と、を備える。

【0008】

本発明の蛍光Ｘ線分析システムは、さらに、試料基板を、前記カセットから前記気相分解装置へ、前記気相分解装置から前記試料回収装置へ、前記試料回収装置から前記カセットへ、搬送し、測定用基板を、前記カセットから前記試料回収装置へ、前記試料回収装置から前記カセットへ、前記試料回収装置から前記蛍光Ｘ線分析装置へ、前記蛍光Ｘ線分析装置から前記カセットへ、搬送する搬送装置と、前記気相分解装置、試料回収装置、蛍光Ｘ線分析装置および搬送装置を制御する制御装置と、を備え、複数の試料基板における被測定物の回収液を、１枚の測定用基板表面の、前記複数の試料基板に対応した複数の前記所定の滴下位置に滴下乾燥させて測定する蛍光Ｘ線分析システムであって、前記所定の滴下位置が、前記制御装置によって予め記憶された、測定用基板において回折Ｘ線の発生を回避できる回折Ｘ線回避位置である。

【0009】

本発明の蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料基板の被測定物を回収した回収液を測定用基板表面の回折Ｘ線の発生を回避できる回折Ｘ線回避位置に滴下して乾燥させて、安価な、ｒステージとθステージとからなる基板移動手段によって位置決めされた測定用基板の表面に保持された被測定物に１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定するので、回収液の滴下乾燥痕は測定用基板表面にのみ残存し、試料基板表面から乾燥痕を取り除く作業がなくなり、試料基板の再生に多大な手間と費用が掛からず、かつシステムのコストダウンが図れるとともに、測定用基板から発生する回折Ｘ線を回避して高精度な測定ができる。

【0010】

本発明の蛍光Ｘ線分析システムは、前記制御装置が、測定用基板が有する固有の回折Ｘ線回避角度に基づいて設定した回折Ｘ線回避位置を予め記憶するのが好ましい。この場合には、前記制御装置が予め記憶した、測定用基板が有する固有の回折Ｘ線回避角度に基づいて設定された回折Ｘ線回避位置に被測定物の回収液を滴下乾燥させて測定するので、測定用基板から発生する回折Ｘ線の回折パターンを調べることなく、回折Ｘ線を回避できる回折Ｘ線回避位置で高精度な測定ができる。

【0011】

本発明の蛍光Ｘ線分析システムは、前記制御装置が、前記蛍光Ｘ線分析装置を制御して、測定用基板を測定用基板の中心軸心周りに前記θステージによって３６０°回転させながら１次Ｘ線を照射させ、測定用基板から発生する回折Ｘ線の強度を測定用基板の回転角度と対応させた回折パターンを測定させて、この回折パターンに基づいて設定した回折Ｘ線回避位置を予め記憶するのが好ましい。この場合には、測定用基板の結晶構造におけるカット面が分かっていない場合であっても、測定用基板の回折パターンを測定して設定された回折Ｘ線回避位置を前記制御装置が記憶するので、回折Ｘ線を回避できる回折Ｘ線回避位置で高精度な測定ができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態の蛍光Ｘ線分析システムの概略図である。

【図2】（ａ）は、同システムの試料回収装置の平面図、（ｂ）は、同装置の正面図である。

【図3】同システムの蛍光Ｘ線分析装置によって測定した測定用基板の回折パターンを示す図である。

【図4】同基板における回折Ｘ線回避位置の一例を示す図である。

【図5】カット面が（１００）である測定用基板の回折パターンを示す図である。

【図6】同基板における回折Ｘ線回避位置の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態である蛍光Ｘ線分析システムについて、構成から説明する。図１（ａ），（ｂ）の一部を破断した平面図、正面図に示すように、このシステムは、試料基板１１と測定用基板１２が収納されるカセット３と、試料基板表面１１ａに存在する被測定物２または試料基板表面１１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を反応性ガスにより溶解後乾燥させて試料基板表面１１ａに保持する気相分解装置２０と、少なくとも１枚の測定用基板１２と、表面に被測定物２が存在する試料基板１１に溶液を滴下して保持具３２ａで保持しながら試料基板表面１１ａで移動させ、被測定物２を回収させた回収液を試料基板表面１１ａから保持具３２ａに付属する吸い上げ機構３２ｂで吸い上げて保持し、測定用基板表面１２ａの所定の滴下位置に吸い上げ機構３２ｂから滴下して乾燥させて測定用基板表面１２ａに保持する試料回収装置３０と、基板１をその表面に沿う方向に直線的に移動させるｒステージと基板をその表面の法線周りに自転させるθステージとからなる基板移動手段（ｒθステージ）４８を有し、このｒθステージ４８によって位置決めされた測定用基板表面１２ａに保持された被測定物２に１次Ｘ線４３を照射して発生する蛍光Ｘ線４４の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置４０と、を備える。

【0014】

このシステムは、さらに、試料基板１１を、カセット３から気相分解装置２０へ、気相分解装置２０から試料回収装置３０へ、試料回収装置３０からカセット３へ、搬送し、測定用基板１２を、カセット３から試料回収装置３０へ、試料回収装置３０からカセット３へ、試料回収装置３０から蛍光Ｘ線分析装置４０へ、蛍光Ｘ線分析装置４０からカセット３へ、搬送する搬送装置５０と、気相分解装置２０、試料回収装置３０、蛍光Ｘ線分析装置４０および搬送装置５０を制御する制御装置６０と、を備え、複数の試料基板１１における被測定物２の回収液を、１枚の測定用基板表面１２ａの、複数の試料基板１１に対応した複数の前記所定の滴下位置に滴下乾燥させて測定する蛍光Ｘ線分析システムであって、前記所定の滴下位置が、制御装置６０によって予め記憶された、測定用基板１２において回折Ｘ線の発生を回避できる回折Ｘ線回避位置Ｐである。

【0015】

この実施形態では、蛍光Ｘ線分析装置４０は、ｒθステージ４８に載置された測定用基板１２に対し１次Ｘ線４３を微小な入射角で照射する全反射蛍光Ｘ線分析装置４０であり、１次Ｘ線４３を放射するＸ線源４２は、Ｘ線管、単色化のための分光素子などを有し、１次Ｘ線４３が照射された測定用基板１２から発生する２次Ｘ線４４（蛍光Ｘ線、回折Ｘ線を含む）の強度を検出する検出手段４５には、ＳＳＤなどを用いる。蛍光Ｘ線分析装置４０は、ロボットハンドなどの搬送手段４６を有しており、導入室のカセット４７とｒθステージ４８との間で、測定用基板１２を搬送する。

【0016】

ｒθステージ４８は、例えばｒステージの上部にθステージが設けられており、ｒステージは、測定用基板１２をその表面に沿う方向に直線的に移動させ、θステージは測定用基板１２を保持するとともに、測定用基板１２をその表面の法線周りに自転させる。蛍光Ｘ線分析装置４０は、光軸調整機能を有し、検出手段４５の見込み位置と、θステージの回転中心とを一致させる光軸調整は、装置組立調整時にのみ行われる。測定時、このｒθステージ４８によって、それぞれの試料基板１１に対応した、測定用基板１２の回折Ｘ線回避位置Ｐが検出手段４５の直下にくるように位置決めされる。

【0017】

搬送装置５０は、レールの上で本体が前後に移動自在なロボットハンドであり、そのハンド部５０ａに試料基板１１を載置して、試料基板１１を、カセット３から気相分解装置２０の分解室２１へ、分解室２１から試料回収装置３０の回収室３１へ、回収室３１からもとのカセット３へ、搬送し、測定用基板１２を、カセット３から回収室３１へ、回収室３１からカセット３へ、回収室３１から蛍光Ｘ線分析装置４０の導入室のカセット４７へ、導入室のカセット４７からもとのカセット３へ、搬送する。カセット台５には、複数のカセット３を載置できる。

【0018】

このシステムは、気相分解装置２０、試料回収装置３０、蛍光Ｘ線分析装置４０および搬送装置５０を共通の環境（ソフトウエア）で制御するコンピュータなどの制御装置６０を、例えば蛍光Ｘ線分析装置４０内に配置して備える。カセット３内の試料基板１１の枚数（例えば２０枚）、分析条件などが制御装置６０に設定されると、制御装置６０は、測定用基板１２において、被測定物２を回収させた回収液を滴下させる所定の滴下位置である、回折Ｘ線の発生を回避できる回折Ｘ線回避位置Ｐを決定して記憶する。

【0019】

気相分解装置２０は、試料基板表面１１ａに存在する被測定物２または試料基板表面１１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を分解室２１内で反応性ガスにより溶解後乾燥させて試料基板表面１１ａに保持する。分解室２１内には、配管（図示なし）から反応性ガスとしてフッ化水素（またはフッ化水素酸）が導入され、例えばシリコンウエハである試料基板表面１１ａに形成された酸化膜を溶解するとともに、膜の表面または膜中に存在する汚染物質などの被測定物２を溶解し、配管（図示なし）から排出される。試料基板表面１１ａに膜が形成されていない場合には、試料基板表面１１ａに存在する被測定物２が溶解される。

【0020】

また、気相分解装置２０は、分解室２１内に不活性ガスとして清浄な窒素を流して、フッ化水素を追い出すとともに、試料基板１１に生じた液滴を乾燥させる液滴乾燥手段（図示なし）を有している。

【0021】

次に、試料回収装置３０の構成について詳細に説明する。図２（ａ），（ｂ）の平面図、正面図に示す試料回収装置３０は、以下の回収液移動手段３２、回収液乾燥手段３３および回転台３５を有している。

【0022】

回収液移動手段３２は、その先端部下側にある保持具３２ａと保持具３２ａに付属する吸い上げ機構３２ｂを、回転台３５に載置された試料基板１１の上方において試料基板１１の外側と中心間で円弧状に移動させるアームであり、保持具３２ａと吸い上げ機構３２ｂを上下方向にも移動させることができる。保持具３２ａは例えばＰＴＦＥ製のノズルであり、分解室２１のさらに下方のタンクから、フッ化水素酸溶液４が供給される。回転台３５は、載置された試料基板１１を水平面内で回転させる。すなわち、試料回収装置３０は、保持具３２ａから試料基板１１の外周近傍に滴下した例えば１００μリットルのフッ化水素酸溶液４を、試料基板１１を回転させながら、保持具３２ａと試料基板１１で挟むようにして保持しつつ試料基板１１上で中心まで移動させて、試料基板表面１１ａに存在する被測定物２を回収し、吸い上げ機構３２ｂで吸い上げて保持する。

【0023】

蛍光Ｘ線分析システムの動作として後述するが、カセット３から搬送装置５０によって回転台３５に搬送された測定用基板表面１２ａの所定の滴下位置（回折Ｘ線回避位置Ｐ）に、吸い上げ機構３２ｂから保持された回収液４を滴下して、回収液乾燥手段３３で乾燥させて測定用基板表面１２ａに保持する。

【0024】

回収液乾燥手段３３は、その先端部に下向きに設けられたランプ３３ａを、測定用基板１２の上方において測定用基板１２の外側と中心間で円弧状に移動させるアームである。すなわち、試料回収装置３０は、測定用基板表面１２ａの回折Ｘ線回避位置Ｐの上方にランプ３３ａを移動させ、滴下された回収液４を加熱して乾燥させて、それぞれの試料基板１１に対応した測定用基板表面１２ａの回折Ｘ線回避位置Ｐに被測定物２を保持する。

【0025】

次に、この蛍光Ｘ線分析システムの動作について説明する。図１のカセット台５に、例えば、２０枚の試料基板１１を収納したカセット３と１枚の測定用基板１２を収納したカセット３とが載置され、そのカセット３内の試料基板１１の枚数（２０枚）、分析条件などが図示しない入力手段から制御装置６０に設定されると、システムの各装置が以下のように動作するよう制御される。試料基板１１と測定用基板１２はともに直径４５０ｍｍのシリコンウエハであり、測定用基板１２はベアシリコンウエハである。測定用基板１２は直径４５０ｍｍのベアシリコンウエハに限らず、他の半導体基板であってもよい。

【0026】

測定用基板１２の結晶構造におけるカット面が分かっていない場合、まず、制御装置６０が搬送装置５０を制御して、カセット３に収納された測定用基板１２を蛍光Ｘ線分析装置４０の導入室のカセット４７へ搬送させる。次に、制御装置６０が搬送手段４６および蛍光Ｘ線分析装置４０を制御して、測定用基板１２をｒθステージ４８へ搬送させて載置し、測定用基板１２を測定用基板１２の中心軸心周りにθステージによって時計方向に３６０°回転させながら１次Ｘ線４３としてＷ−Ｌβ１を照射させ、測定用基板１２から発生する回折Ｘ線の強度を測定用基板１２の回転角度θと対応させた回折パターンを測定させて記憶する。そして、制御装置６０が、記憶した回折パターン（図３）について、所定のＸ線強度比（Ｗ−Ｌβ／Ｓｉ−Ｋα）以下のＸ線強度比が所定の角度範囲、例えば、３°〜５°にわたって存在していると、この所定の角度範囲の中心角度位置を回折Ｘ線回避角度として記憶する。この回折Ｘ線回避角度は、例えば、２５°、９５°、１８０°、２６０°、３４５°などである。

【0027】

次に、制御装置６０は、記憶している回折Ｘ線回避角度位置において、２０枚の試料基板１１に対応した２０の被測定物２が２５ｍｍの間隔を空けて滴下乾燥されて配置される、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０を決定して記憶する。制御装置６０が記憶した、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０を図４に示す。

【0028】

本実施形態の蛍光Ｘ線システムでは、蛍光Ｘ線分析装置４０が有する検出手段４５の視野は直径２０ｍｍである。１００μリットルの回収液４は、測定用基板１２に滴下されると、滴下位置を中心とする直径約８ｍｍのほぼ円形になる。この円形の回収液４が乾燥されると、様々な形状、例えば、リング状、一方向に偏った扁形状、中心位置に集まった円形状などの形状の乾燥痕になり、滴下乾燥された被測定物２は滴下位置から最大４ｍｍ離れた位置に形成される。滴下乾燥された被測定物２を感度よく測定するために、滴下乾燥された被測定物２から発生する蛍光Ｘ線４４が、より強い強度で検出手段４５に入射するようにして、すなわち、滴下乾燥された被測定物２が検出手段４５の直下でその中心軸上に位置するようにして、測定される。そのため、検出手段４５の直下に、滴下位置から最大４ｍｍ離れた位置に滴下乾燥された被測定物２を位置させなければならない場合がある。測定時に検出手段４５の視野内には１つの滴下乾燥された被測定物２だけが配置されるように、それぞれの滴下乾燥された被測定物２は、２０ｍｍ（検出手段４５の視野の直径）と４ｍｍ（乾燥痕の最大偏り距離）の合計である２４ｍｍ以上の、例えば２５ｍｍの間隔を空けて配置される。

【0029】

なお、滴下乾燥された被測定物２が検出手段４５の直下でその中心軸心上に位置するようにして測定する方法は、本出願人の特許出願である特開２００３−１４９１８１号公報に記載されている方法によって実行することができる。

【0030】

測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０が制御装置６０に記憶されると、搬送装置５０が、１番目の試料基板１１をカセット３から分解室２１へ搬送し、配管（図示なし）から密閉された分解室２１内にフッ化水素が導入され、試料基板表面１１ａに形成された酸化膜を溶解するとともに、膜の表面または膜中に存在する汚染物質などの被測定物２を溶解し、配管（図示なし）から排出される。

【0031】

所定時間の気相分解が終了すると、液滴乾燥手段（図示なし）により分解室２１内が排気されながら窒素が流され、フッ化水素が追い出されるとともに、試料基板表面１１ａに生じた液滴が乾燥される。

【0032】

次に、搬送装置５０が、試料基板１１を回収室３１（図１）へ搬送し、試料基板１１の中心が回転台３５の回転中心に合致するように載置する。続いて、試料回収装置３０が、保持具３２ａから試料基板１１の外周近傍に滴下したフッ化水素酸溶液４を、試料基板１１を回転させながら、保持具３２ａで保持しつつ試料基板１１上で中心まで移動させて、試料基板表面１１ａに存在する被測定物２（気相分解装置２０により試料基板表面１１ａに保持された被測定物２）を回収し、保持具３２ａに付属する吸い上げ機構３２ｂで吸い上げて保持する。

【0033】

次に、搬送装置５０が、１番目の試料基板１１を回収室３１からカセット３のもとの位置へ搬送する。

【0034】

次に、搬送装置５０が、測定用基板１２をカセット３から回収室３１へ搬送し、測定用基板１２の中心が回転台３５の回転中心に合致するように載置する。続いて、回収液移動手段３２による保持具３２ａの移動と回転台３５の回転とによって、測定用基板表面１２ａの、１番目の試料基板１１に対応した回折Ｘ線回避位置Ｐ１（所定の滴下位置）に、吸い上げ機構３２ｂに保持された回収液４が滴下される。

【0035】

次に、試料回収装置３０は、測定用基板表面１２ａの回折Ｘ線回避位置Ｐ１の上方にランプ３３ａを移動させ、滴下された回収液４を加熱して乾燥させて、１番目の試料基板１１に対応した測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１に被測定物２を保持する。

【0036】

次に、搬送装置５０が、測定用基板１２を回収室３１からカセット３のもとの位置へ搬送する。

【0037】

次に、順次、２番目から２０番目の試料基板１１の被測定物２が、１番目の試料基板１１の被測定物２と同様にしてそれぞれの試料基板１１に対応した、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ２〜Ｐ２０（図４）に乾燥保持される。

【0038】

次に、図１において、搬送装置５０が、被測定物２が乾燥保持された測定用基板１２を蛍光Ｘ線分析装置４０の導入室のカセット４７へ搬送する。蛍光Ｘ線分析装置４０は、搬送手段４６で測定用基板１２をｒθステージ４８へ搬送して載置し、ｒθステージ４８によって、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１が検出手段４５の直下にくるように位置決めする。そして、測定用基板表面１２ａにおける１番目の試料基板１１に対応した回折Ｘ線回避位置Ｐ１に保持された被測定物２に１次Ｘ線４３を照射して、発生する蛍光Ｘ線４４の強度を測定する。同様にして順次、測定用基板表面１２ａにおける２番目から２０番目の試料基板１１に対応した回折Ｘ線回避位置Ｐ２〜Ｐ２０に保持された被測定物２が測定される。測定後、測定用基板１２は搬送手段４６により導入室のカセット４７へ搬送され、さらに、搬送装置５０によりもとのカセット３へ搬送される。

【0039】

次に、測定用基板１２の結晶構造におけるカット面が分かっている場合について説明する。例えば、測定用基板１２が結晶構造における（１００）面、（１１０）面などであるカット面を有する場合、これらのカット面についての回折パターンは既知である。カット面（１００）を有する測定用基板１２の回折パターンを図５に示す。図５は図３と同様にして取得された回折パターンである。

【0040】

図５に示すように、３９°、１２９°、２１９°、３０９°の回転角度において回折Ｘ線が発生しておらず、この角度が、測定用基板１２が有する固有の回折Ｘ線回避角度であり、この回折Ｘ線回避角度を制御装置６０は予め記憶している。

【0041】

カット面（１００）を有する基板が測定用基板１２として設定されると、制御装置６０は、記憶している回折Ｘ線回避角度３９°、１２９°、２１９°、３０９°において、２０枚の試料基板１１に対応した２０の被測定物２が２５ｍｍの間隔を空けて滴下乾燥されて配置される、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０を決定して記憶する。制御装置６０が記憶した、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０を図６に示す。

【0042】

測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ１〜Ｐ２０が制御装置６０に記憶されると、測定用基板１２の結晶構造におけるカット面が分かっていない場合と同様にして、順次、１番目から２０番目の試料基板１１の被測定物２が、それぞれの試料基板１１に対応した、測定用基板表面１２ａにおける回折Ｘ線回避位置Ｐ２〜Ｐ２０（図６）に乾燥保持されて、蛍光Ｘ線分析装置４０によって測定される。

【0043】

以上のように、本発明の蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料基板の再生に多大な手間と費用が掛からず、かつシステムのコストダウンが図れるとともに、測定用基板から発生する回折Ｘ線を回避して高精度な測定ができる。

【0044】

本発明の実施形態の蛍光Ｘ線分析システムでは、カセット３に１枚の測定用基板１２を収納して２０枚の試料基板１１における被測定物２の回収液４を、１枚の測定用基板１２に滴下乾燥させて測定したが、測定用基板１２は１枚に限ったものではなく、例えば、１枚目〜１０枚目の試料基板１１の測定に用いる測定用基板１２と、１１枚目〜２０枚目の試料基板１１の測定に用いる測定用基板１２とが異なっていてもよく、複数枚の測定用基板１２をカセット３に収納して測定してもよい。なお、本発明の実施形態の蛍光Ｘ線分析システムでは、気相分解装置２０と試料回収装置３０とが縦方向に配置された縦置型になっているが、横方向に配置される横置型であってもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 基板
２ 被測定物
３ カセット
４ 回収液
１１ 試料基板
１１ａ 試料基板表面
１２ 測定用基板
１２ａ 測定用基板表面
２０ 気相分解装置
３０ 試料回収装置
３２ａ 保持具
３２ｂ 吸い上げ機構
４０ 蛍光Ｘ線分析装置
４３ １次Ｘ線
４４ 蛍光Ｘ線
４８ 基板移動手段（ｒθステージ）
５０ 搬送装置
６０ 制御装置
Ｐ 回折Ｘ線回避位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】