JP2000155102A - Ｘ線測定装置およびその方法 - Google Patents
Ｘ線測定装置およびその方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線反射率測定やロッキングカーブ測定の時
間短縮を図るとともに、簡易な構成のＸ線測定装置でそ
れらの測定を実現する。 【解決手段】 微小焦点からＸ線を発散するＸ線源１
と、このＸ線源１から出射してきたＸ線を反射するとと
もに該Ｘ線を一方向に収束するリフレクタ３と、Ｘ線源
から出射してきたＸ線を単色化して反射するとともに該
Ｘ線をリフレクタ３による収束方向とほぼ直行する方向
に収束する湾曲モノクロメータ２とを備え、Ｘ線の各収
束点がほぼ一致するようにリフレクタ３及び湾曲モノク
ロメータ２を位置決めし、かつその収束点に試料Ｓを配
置するとともに該試料Ｓで反射したＸ線をＸ線検出器４
により検出する
間短縮を図るとともに、簡易な構成のＸ線測定装置でそ
れらの測定を実現する。 【解決手段】 微小焦点からＸ線を発散するＸ線源１
と、このＸ線源１から出射してきたＸ線を反射するとと
もに該Ｘ線を一方向に収束するリフレクタ３と、Ｘ線源
から出射してきたＸ線を単色化して反射するとともに該
Ｘ線をリフレクタ３による収束方向とほぼ直行する方向
に収束する湾曲モノクロメータ２とを備え、Ｘ線の各収
束点がほぼ一致するようにリフレクタ３及び湾曲モノク
ロメータ２を位置決めし、かつその収束点に試料Ｓを配
置するとともに該試料Ｓで反射したＸ線をＸ線検出器４
により検出する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線を試料に入
射し、試料で反射したＸ線を検出することにより、試料
を非破壊で分析するためのＸ線測定装置およびその方法
に関し、例えば、Ｘ線反射率測定やロッキングカーブ測
定に好適なＸ線測定装置およびその方法に関する。
射し、試料で反射したＸ線を検出することにより、試料
を非破壊で分析するためのＸ線測定装置およびその方法
に関し、例えば、Ｘ線反射率測定やロッキングカーブ測
定に好適なＸ線測定装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線反射率測定Ｘ線を用いた測定方法と
して、Ｘ線の鏡面反射現象を利用して試料の物性を評価
するＸ線反射率測定方法がある。このＸ線反射率測定方
法は、特に薄膜の厚さや、薄膜表面の粗さ、薄膜と基材
との間の界面の粗さ、薄膜の密度等を測定するのに適し
ている。このＸ線反射率測定方法の原理は、以下のとお
りである（図８〜図１１参照）。
して、Ｘ線の鏡面反射現象を利用して試料の物性を評価
するＸ線反射率測定方法がある。このＸ線反射率測定方
法は、特に薄膜の厚さや、薄膜表面の粗さ、薄膜と基材
との間の界面の粗さ、薄膜の密度等を測定するのに適し
ている。このＸ線反射率測定方法の原理は、以下のとお
りである（図８〜図１１参照）。
【０００３】図８において、表面が平坦な物質１０１の
表面すれすれにＸ線を入射、すなわち低角度θからＸ線
を入射すると、臨界角度以下では全反射を生じる。この
臨界角度は非常に小さく、例えばＣｕＫαのＸ線に対
し、Ｓｉやガラス板では０．２２°、Ｎｉでは０．４２
°、そしてＡｕでは０．５７°である。
表面すれすれにＸ線を入射、すなわち低角度θからＸ線
を入射すると、臨界角度以下では全反射を生じる。この
臨界角度は非常に小さく、例えばＣｕＫαのＸ線に対
し、Ｓｉやガラス板では０．２２°、Ｎｉでは０．４２
°、そしてＡｕでは０．５７°である。
【０００４】この臨界角度は、物質の電子密度に依存し
て変化する。Ｘ線の入射角度がこの臨界角度よりも大き
くなるにしたがって、Ｘ線は次第に物質中へ深く入り込
んでいく。そして、理想的な平面をもった物質では、図
９に曲線Ａで示すように、臨界角度をθｃ以上の角度
で、Ｘ線反射率がθ−４（θはＸ線入射角）に比例して
急激に減少する。さらに、物質の表面が粗れていると、
減少の程度は破線Ｂで示すように一層大きくなる。図の
縦軸において、Ｉ０は入射Ｘ線強度であり、Ｉは反射Ｘ
線強度である。
て変化する。Ｘ線の入射角度がこの臨界角度よりも大き
くなるにしたがって、Ｘ線は次第に物質中へ深く入り込
んでいく。そして、理想的な平面をもった物質では、図
９に曲線Ａで示すように、臨界角度をθｃ以上の角度
で、Ｘ線反射率がθ−４（θはＸ線入射角）に比例して
急激に減少する。さらに、物質の表面が粗れていると、
減少の程度は破線Ｂで示すように一層大きくなる。図の
縦軸において、Ｉ０は入射Ｘ線強度であり、Ｉは反射Ｘ
線強度である。
【０００５】図１０に示すように、このような物質を基
板１０１として、その基板１０１上に電子密度の異なる
別の物質を均一に積層して薄膜１０２を形成する。そし
て、Ｘ線を低角度で入射すると、基板１０１と薄膜１０
２との間の界面、および薄膜１０２の表面で反射したＸ
線が、互いに強めあったり弱めあったりする。その結
果、図１１に示すように、反射率曲線にＸ線の干渉によ
る振動パターンＣが現れる。
板１０１として、その基板１０１上に電子密度の異なる
別の物質を均一に積層して薄膜１０２を形成する。そし
て、Ｘ線を低角度で入射すると、基板１０１と薄膜１０
２との間の界面、および薄膜１０２の表面で反射したＸ
線が、互いに強めあったり弱めあったりする。その結
果、図１１に示すように、反射率曲線にＸ線の干渉によ
る振動パターンＣが現れる。
【０００６】この振動パターンＣの周期から、薄膜１０
２の厚さを決定でき、また振動パターンＣの振幅の角度
依存性から、表面および界面の情報が得られる。さら
に、振動パターンの周期と振幅の両方を併せて検討する
ことにより、薄膜１０２の密度が求められる。通常のＸ
線反射率測定では、図９および図１１において、横軸２
θに関しては、０°〜５°程度、広い範囲の場合で０°
〜１０°の範囲で測定される。
２の厚さを決定でき、また振動パターンＣの振幅の角度
依存性から、表面および界面の情報が得られる。さら
に、振動パターンの周期と振幅の両方を併せて検討する
ことにより、薄膜１０２の密度が求められる。通常のＸ
線反射率測定では、図９および図１１において、横軸２
θに関しては、０°〜５°程度、広い範囲の場合で０°
〜１０°の範囲で測定される。
【０００７】図１２は、上述したＸ線反射率測定の原理
を用いた従来のＸ線測定装置（Ｘ線反射率測定装置）を
示す平面図である。このＸ線反射率測定装置では、Ｘ線
源１１０から放射されたＸ線を、モノクロメータ１１１
により単色平行Ｘ線に変換し、試料Ｓに低角度で入射さ
せる。試料Ｓに入射したＸ線は、その入射角θに応じて
２θの角度に反射する。このように試料Ｓで反射したＸ
線をＸ線検出器１１２で検出して、入射角θ毎の反射率
を求める構造となっている。
を用いた従来のＸ線測定装置（Ｘ線反射率測定装置）を
示す平面図である。このＸ線反射率測定装置では、Ｘ線
源１１０から放射されたＸ線を、モノクロメータ１１１
により単色平行Ｘ線に変換し、試料Ｓに低角度で入射さ
せる。試料Ｓに入射したＸ線は、その入射角θに応じて
２θの角度に反射する。このように試料Ｓで反射したＸ
線をＸ線検出器１１２で検出して、入射角θ毎の反射率
を求める構造となっている。
【０００８】この種のＸ線反射率測定装置は、入射角度
θを微小単位で変更しながら反射率の測定を行なってい
く。このため、同装置はゴニオメータ１１３を備えてお
り、このゴニオメータ１１３により試料Ｓを微小角度単
位で回転し、試料Ｓに対するＸ線の入射角度θを変更し
ている。
θを微小単位で変更しながら反射率の測定を行なってい
く。このため、同装置はゴニオメータ１１３を備えてお
り、このゴニオメータ１１３により試料Ｓを微小角度単
位で回転し、試料Ｓに対するＸ線の入射角度θを変更し
ている。
【０００９】ロッキングカーブ測定また、Ｘ線を利用し
た他の測定方法に、ロッキングカーブ測定がある。この
ロッキングカーブ測定は、例えば、基板結晶にエピタキ
シャル層等の混晶膜を成長させた試料や、基板結晶上に
異種の単結晶薄膜の組を周期的に積層させた構造（超格
子構造）の試料について、基板結晶上に成長させた混晶
膜や超格子構造の格子定数等を分析する方法として知ら
れている。
た他の測定方法に、ロッキングカーブ測定がある。この
ロッキングカーブ測定は、例えば、基板結晶にエピタキ
シャル層等の混晶膜を成長させた試料や、基板結晶上に
異種の単結晶薄膜の組を周期的に積層させた構造（超格
子構造）の試料について、基板結晶上に成長させた混晶
膜や超格子構造の格子定数等を分析する方法として知ら
れている。
【００１０】図１３は、ロッキングカーブ測定に用いら
れている従来のＸ線測定装置を示す図である。このＸ線
測定装置では、Ｘ線源２１０から放射されたＸ線を、第
一結晶と称するモノクロメータ２１１により単色平行Ｘ
線に変換し、試料Ｓに入射させる。そして、試料Ｓを入
射Ｘ線に対して微小角度ωだけ揺動させて、この微小角
度ωの範囲で試料Ｓに対するＸ線の入射角度を変化させ
る。
れている従来のＸ線測定装置を示す図である。このＸ線
測定装置では、Ｘ線源２１０から放射されたＸ線を、第
一結晶と称するモノクロメータ２１１により単色平行Ｘ
線に変換し、試料Ｓに入射させる。そして、試料Ｓを入
射Ｘ線に対して微小角度ωだけ揺動させて、この微小角
度ωの範囲で試料Ｓに対するＸ線の入射角度を変化させ
る。
【００１１】このように試料Ｓに対するＸ線の入射角度
を変化させると、入射角度が基板結晶のブラック角と一
致したときにその基板結晶でＸ線が反射（回折）し、一
方、入射角度が混晶膜や超格子構造のブラック角と一致
したときにその混晶膜や超格子構造でＸ線が反射（回
折）する。これら基板結晶および混晶膜や超格子構造か
ら反射したＸ線をＸ線検出器２１２で検出し、Ｘ線の入
射角対強度のプロファイルを求めることにより、図１４
に示したようなロッキングカーブが得られる。
を変化させると、入射角度が基板結晶のブラック角と一
致したときにその基板結晶でＸ線が反射（回折）し、一
方、入射角度が混晶膜や超格子構造のブラック角と一致
したときにその混晶膜や超格子構造でＸ線が反射（回
折）する。これら基板結晶および混晶膜や超格子構造か
ら反射したＸ線をＸ線検出器２１２で検出し、Ｘ線の入
射角対強度のプロファイルを求めることにより、図１４
に示したようなロッキングカーブが得られる。
【００１２】このロッキングカーブには、基板結晶のピ
ークプロファイルＩｏと混晶膜や超格子構造のピークプ
ロファイルＩｐとがそれぞれ分離して現れる。このう
ち、基板結晶に関するピークプロファイルＩｏの現れる
Ｘ線入射角度（ブラッグ角）が既知であるとすると、そ
の基板結晶に関するピークプロファイルＩｏの現れるＸ
線入射角度と、混晶膜や超格子構造に関するピークプロ
ファイルＩｐの現れるＸ線入射角度との差Δθにより、
相対的に混晶膜や超格子構造の格子定数を求めることが
できる。
ークプロファイルＩｏと混晶膜や超格子構造のピークプ
ロファイルＩｐとがそれぞれ分離して現れる。このう
ち、基板結晶に関するピークプロファイルＩｏの現れる
Ｘ線入射角度（ブラッグ角）が既知であるとすると、そ
の基板結晶に関するピークプロファイルＩｏの現れるＸ
線入射角度と、混晶膜や超格子構造に関するピークプロ
ファイルＩｐの現れるＸ線入射角度との差Δθにより、
相対的に混晶膜や超格子構造の格子定数を求めることが
できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】Ｘ線反射率測定 上述したように、従来のＸ線反射率測定装置は、試料Ｓ
に対するＸ線の入射角度θを変更するために、ゴニオメ
ータ１１３を備えていた。このゴニオメータ１１３は、
非常に狭い角度範囲の中で試料Ｓを微小角度単位で高精
度に回転させなければならず、例えば、１０−４°程度
の精度が要求される。このようなゴニオメータ１１３
は、構造的に極めて高精度な加工が要求され、製作コス
トが高価格となる。しかも、そのように微小角度単位で
駆動制御するには、煩雑な制御プログラムが必要となる
ため、操作にもある程度の習熟が必要であった。
に対するＸ線の入射角度θを変更するために、ゴニオメ
ータ１１３を備えていた。このゴニオメータ１１３は、
非常に狭い角度範囲の中で試料Ｓを微小角度単位で高精
度に回転させなければならず、例えば、１０−４°程度
の精度が要求される。このようなゴニオメータ１１３
は、構造的に極めて高精度な加工が要求され、製作コス
トが高価格となる。しかも、そのように微小角度単位で
駆動制御するには、煩雑な制御プログラムが必要となる
ため、操作にもある程度の習熟が必要であった。
【００１４】また、試料Ｓに対するＸ線の入射角度θを
微小角度単位で変更し、各入射角度毎に反射Ｘ線を検出
する操作を繰り返していくので、測定時間が長くなると
いう欠点があった。例えば、本出願人は同様な構造のＸ
線反射率測定装置を従来より製造しているが、同装置
（商品名：ＧＸＲ２）でＸ線反射率測定を実施した場
合、２０分〜２時間の測定時間を必要とする。
微小角度単位で変更し、各入射角度毎に反射Ｘ線を検出
する操作を繰り返していくので、測定時間が長くなると
いう欠点があった。例えば、本出願人は同様な構造のＸ
線反射率測定装置を従来より製造しているが、同装置
（商品名：ＧＸＲ２）でＸ線反射率測定を実施した場
合、２０分〜２時間の測定時間を必要とする。
【００１５】ロッキングカーブ測定 上述したように、ロッキングカーブ測定を実施する従来
のＸ線測定装置は、入射Ｘ線に対して試料Ｓを微小角度
ωだけ揺動させるために、精密な揺動機構を備える必要
があり、製作コストが高価格となる欠点があった。ま
た、試料Ｓを揺動させながら測定を行なうために、その
動作時間（すなわち試料をスキャンする時間）として、
少なくとも数分の測定時間が必要であった。
のＸ線測定装置は、入射Ｘ線に対して試料Ｓを微小角度
ωだけ揺動させるために、精密な揺動機構を備える必要
があり、製作コストが高価格となる欠点があった。ま
た、試料Ｓを揺動させながら測定を行なうために、その
動作時間（すなわち試料をスキャンする時間）として、
少なくとも数分の測定時間が必要であった。
【００１６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、構造が簡易で設備コストの低価格化を実現
するとともに、測定時間を大幅に短縮することができる
Ｘ線測定装置の提供を目的とする。また、測定時間を大
幅に短縮することができるＸ線測定方法の提供を目的と
する。
れたもので、構造が簡易で設備コストの低価格化を実現
するとともに、測定時間を大幅に短縮することができる
Ｘ線測定装置の提供を目的とする。また、測定時間を大
幅に短縮することができるＸ線測定方法の提供を目的と
する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の装置は、Ｘ線を試料に入射し、試料で反射し
たＸ線を検出するＸ線測定装置において、微小焦点から
Ｘ線を発散するＸ線源と、このＸ線源から出射してきた
Ｘ線を反射するとともに該Ｘ線を一方向に収束するリフ
レクタと、Ｘ線源から出射してきたＸ線を単色化して反
射するとともに該Ｘ線をリフレクタによる収束方向とほ
ぼ直行する方向に収束する湾曲モノクロメータとを備
え、Ｘ線の各収束点がほぼ一致するようにリフレクタ及
び湾曲モノクロメータを位置決めし、かつその収束点に
試料を配置するとともに該試料で反射したＸ線をＸ線検
出手段により検出する構成としたことを特徴とする。
に本発明の装置は、Ｘ線を試料に入射し、試料で反射し
たＸ線を検出するＸ線測定装置において、微小焦点から
Ｘ線を発散するＸ線源と、このＸ線源から出射してきた
Ｘ線を反射するとともに該Ｘ線を一方向に収束するリフ
レクタと、Ｘ線源から出射してきたＸ線を単色化して反
射するとともに該Ｘ線をリフレクタによる収束方向とほ
ぼ直行する方向に収束する湾曲モノクロメータとを備
え、Ｘ線の各収束点がほぼ一致するようにリフレクタ及
び湾曲モノクロメータを位置決めし、かつその収束点に
試料を配置するとともに該試料で反射したＸ線をＸ線検
出手段により検出する構成としたことを特徴とする。
【００１８】また、本発明の方法は、Ｘ線を試料に入射
し、試料で反射したＸ線を検出するＸ線測定方法におい
て、微小焦点から発散してきたＸ線をリフレクタに反射
させて一方向に収束するとともに、湾曲モノクロメータ
に反射させて単色化しかつリフレクタによる収束方向と
ほぼ直行する方向に収束し、Ｘ線の各収束点がほぼ一致
するようにリフレクタ及び湾曲モノクロメータの位置を
調整し、かつその収束点に試料を配置するとともに該試
料で反射したＸ線を検出することを特徴としている。
し、試料で反射したＸ線を検出するＸ線測定方法におい
て、微小焦点から発散してきたＸ線をリフレクタに反射
させて一方向に収束するとともに、湾曲モノクロメータ
に反射させて単色化しかつリフレクタによる収束方向と
ほぼ直行する方向に収束し、Ｘ線の各収束点がほぼ一致
するようにリフレクタ及び湾曲モノクロメータの位置を
調整し、かつその収束点に試料を配置するとともに該試
料で反射したＸ線を検出することを特徴としている。
【００１９】湾曲モノクロメータに発散Ｘ線を入射させ
ると、単色化したＸ線が反射して一方向に収束すること
が知られている。本発明は、この湾曲モノクロメータの
特性をＸ線測定に利用したものである。すなわち、湾曲
モノクロメータから反射してきたＸ線を、該Ｘ線のほぼ
収束点上で試料に入射させると、ある角度範囲のＸ線を
同時に試料へ入射させることができる。したがって、試
料からはＸ線の入射角度範囲に応じて、ある角度範囲に
Ｘ線が反射する。このように試料から反射してきたある
角度範囲内のＸ線を検出することにより、Ｘ線反射率測
定やロッキングカーブ測定を短時間で行なうことができ
る。
ると、単色化したＸ線が反射して一方向に収束すること
が知られている。本発明は、この湾曲モノクロメータの
特性をＸ線測定に利用したものである。すなわち、湾曲
モノクロメータから反射してきたＸ線を、該Ｘ線のほぼ
収束点上で試料に入射させると、ある角度範囲のＸ線を
同時に試料へ入射させることができる。したがって、試
料からはＸ線の入射角度範囲に応じて、ある角度範囲に
Ｘ線が反射する。このように試料から反射してきたある
角度範囲内のＸ線を検出することにより、Ｘ線反射率測
定やロッキングカーブ測定を短時間で行なうことができ
る。
【００２０】ところで、近年、半導体デバイスの微小領
域における結晶情報をはじめ、各種試料の微小領域に関
するＸ線測定情報を得たいという新たな要望が本出願人
のもとに寄せられている。例えば、コンビナトリアルマ
テリアル又はコンビナトリアルケミストリー（東京化学
同人発行 「現代科学」 １９９８年１１月号 Ｐ１４〜
Ｐ２０参照）と称する新規技術の評価を行うために、微
小領域に関するＸ線測定情報を試料のＸ，Ｙ平行移動で
次々と収集し、マップ情報として得たいといった要望が
ある。しかし、湾曲モノクロメータでは、Ｘ線を一方向
（例えば、Ｘ線の幅又は高さ方向）に収束できるのみで
あるため、Ｘ線は線状に収束する。したがって、湾曲モ
ノクロメータでＸ線を収束したのみでは、上記のような
試料の微小領域に関するＸ線測定情報を得ることができ
ない。そこで、この発明では、湾曲モノクロメータとと
もにリフレクタを用いてＸ線を微小焦点に収束させ、そ
の収束点に試料を配置することで、試料の微小領域に関
するＸ線測定情報を得ることができるようにしてある。
域における結晶情報をはじめ、各種試料の微小領域に関
するＸ線測定情報を得たいという新たな要望が本出願人
のもとに寄せられている。例えば、コンビナトリアルマ
テリアル又はコンビナトリアルケミストリー（東京化学
同人発行 「現代科学」 １９９８年１１月号 Ｐ１４〜
Ｐ２０参照）と称する新規技術の評価を行うために、微
小領域に関するＸ線測定情報を試料のＸ，Ｙ平行移動で
次々と収集し、マップ情報として得たいといった要望が
ある。しかし、湾曲モノクロメータでは、Ｘ線を一方向
（例えば、Ｘ線の幅又は高さ方向）に収束できるのみで
あるため、Ｘ線は線状に収束する。したがって、湾曲モ
ノクロメータでＸ線を収束したのみでは、上記のような
試料の微小領域に関するＸ線測定情報を得ることができ
ない。そこで、この発明では、湾曲モノクロメータとと
もにリフレクタを用いてＸ線を微小焦点に収束させ、そ
の収束点に試料を配置することで、試料の微小領域に関
するＸ線測定情報を得ることができるようにしてある。
【００２１】スリットを用いてＸ線の幅や高さを制限す
る手法もあるが、この種の手法ではＸ線の一部をカット
してしまうため、試料に入射するＸ線の強度が減少す
る。その点、湾曲モノクロメータとともにリフレクタを
用いてＸ線を収束する本発明によれば、Ｘ線源から出射
したＸ線の強度を減衰させることなく試料に入射させる
ことができるため、明瞭なＸ線測定情報を得ることがで
きる。リフレクタとしては、例えば、全反射ミラーや多
層膜ミラーを適用することができる。
る手法もあるが、この種の手法ではＸ線の一部をカット
してしまうため、試料に入射するＸ線の強度が減少す
る。その点、湾曲モノクロメータとともにリフレクタを
用いてＸ線を収束する本発明によれば、Ｘ線源から出射
したＸ線の強度を減衰させることなく試料に入射させる
ことができるため、明瞭なＸ線測定情報を得ることがで
きる。リフレクタとしては、例えば、全反射ミラーや多
層膜ミラーを適用することができる。
【００２２】この発明のＸ線測定装置を用いて、Ｘ線反
射率測定を実施する場合には、試料に入射させるＸ線の
入射角度を、Ｘ線反射率測定に必要な低角度範囲（すな
わち、臨界角度以下）に設定すればよい。
射率測定を実施する場合には、試料に入射させるＸ線の
入射角度を、Ｘ線反射率測定に必要な低角度範囲（すな
わち、臨界角度以下）に設定すればよい。
【００２３】また、ブラッグ角が既知の基板結晶上に成
長させた混晶膜または超格子構造を有する試料を測定対
象として、ロッキングカーブ測定を実施する場合は、試
料に入射させるＸ線の平均入射角度を、上記既知のブラ
ッグ角付近に設定することが好ましい。このように設定
することにより、ブラッグ角が既知の結晶から反射（回
折）してきたＸ線のピークプロファイルを基準として、
混晶膜や超格子構造から反射（回折）してきたＸ線のピ
ークプロファイルを同時に得ることができる。なお、ブ
ラッグ角とは、結晶格子面でＸ線の回折現象が生じる角
度（Ｘ線の入射角度）をいう。
長させた混晶膜または超格子構造を有する試料を測定対
象として、ロッキングカーブ測定を実施する場合は、試
料に入射させるＸ線の平均入射角度を、上記既知のブラ
ッグ角付近に設定することが好ましい。このように設定
することにより、ブラッグ角が既知の結晶から反射（回
折）してきたＸ線のピークプロファイルを基準として、
混晶膜や超格子構造から反射（回折）してきたＸ線のピ
ークプロファイルを同時に得ることができる。なお、ブ
ラッグ角とは、結晶格子面でＸ線の回折現象が生じる角
度（Ｘ線の入射角度）をいう。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の
実施形態に係るＸ線測定装置の概要を示す斜視図であ
る。同図に示すように、本実施形態のＸ線測定装置は、
Ｘ線源１、湾曲モノクロメータ２、リフレクタ３、試料
配置手段としての試料台（図示せず）、およびＸ線検出
器４を備えている。
いて図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の
実施形態に係るＸ線測定装置の概要を示す斜視図であ
る。同図に示すように、本実施形態のＸ線測定装置は、
Ｘ線源１、湾曲モノクロメータ２、リフレクタ３、試料
配置手段としての試料台（図示せず）、およびＸ線検出
器４を備えている。
【００２５】湾曲モノクロメータ２は、入射したＸ線を
単色化して反射する機能を有している。すなわち、湾曲
モノクロメータ２にＸ線を入射させると、Ｘ線源１の対
陰極を構成する物質に応じた特性Ｘ線（例えば、Ｋ
α１）が反射する。この湾曲モノクロメータ２は、例え
ばα−水晶，Ｓｉ，Ｇｅなどのほぼ完全な結晶材料を薄
くスライスした後、表面を鏡面研磨し、かつ所定の曲率
に湾曲成形して製作することができる。湾曲モノクロメ
ータ２は、一般にヨハンソン型とヨハン型の２種類が知
られている。
単色化して反射する機能を有している。すなわち、湾曲
モノクロメータ２にＸ線を入射させると、Ｘ線源１の対
陰極を構成する物質に応じた特性Ｘ線（例えば、Ｋ
α１）が反射する。この湾曲モノクロメータ２は、例え
ばα−水晶，Ｓｉ，Ｇｅなどのほぼ完全な結晶材料を薄
くスライスした後、表面を鏡面研磨し、かつ所定の曲率
に湾曲成形して製作することができる。湾曲モノクロメ
ータ２は、一般にヨハンソン型とヨハン型の２種類が知
られている。
【００２６】図２はヨハンソン型湾曲モノクロメータを
示す平面構成図である。ヨハンソン型湾曲モノクロメー
タ２′は、同図に示すように半径Ｒのローランド円（集
中円）１０に沿って表面を湾曲させるとともに、結晶内
部の格子面が半径２Ｒの曲率で湾曲した構造となってい
る。このヨハンソン型湾曲モノクロメータ２′は、ロー
ランド円１０上に設定した任意の地点に発散Ｘ線の焦点
Ｐを配置して該発散Ｘ線を表面に照射すると、単色化さ
れた発散Ｘ線を所定の角度で反射する。そして、反射し
たＸ線は、ローランド円１０上の所定地点（収束点Ｑ）
に収束する。
示す平面構成図である。ヨハンソン型湾曲モノクロメー
タ２′は、同図に示すように半径Ｒのローランド円（集
中円）１０に沿って表面を湾曲させるとともに、結晶内
部の格子面が半径２Ｒの曲率で湾曲した構造となってい
る。このヨハンソン型湾曲モノクロメータ２′は、ロー
ランド円１０上に設定した任意の地点に発散Ｘ線の焦点
Ｐを配置して該発散Ｘ線を表面に照射すると、単色化さ
れた発散Ｘ線を所定の角度で反射する。そして、反射し
たＸ線は、ローランド円１０上の所定地点（収束点Ｑ）
に収束する。
【００２７】一方、図３はヨハン型湾曲モノクロメータ
を示す平面構成図である。ヨハン型湾曲モノクロメータ
２″は、同図に示すように半径Ｒのローランド円１０に
対し、表面を半径２Ｒの曲率で湾曲させた構成となって
いる。結晶内部の格子面は、表面と平行に配置してあ
り、したがって格子面も半径２Ｒの曲率で湾曲してい
る。このヨハン型湾曲モノクロメータ２″は、ローラン
ド円１０上に設定した任意の地点に発散Ｘ線の焦点Ｐを
配置して該発散Ｘ線を表面に照射すると、単色化された
発散Ｘ線を所定の角度で反射する。反射したＸ線は、所
定地点（収束点Ｑ）に収束するが、一点には収束せず広
がりをもつ。しかし、この広がりはＸ線発散角の小さな
範囲では僅かであり、実用上何ら障害とはならない。
を示す平面構成図である。ヨハン型湾曲モノクロメータ
２″は、同図に示すように半径Ｒのローランド円１０に
対し、表面を半径２Ｒの曲率で湾曲させた構成となって
いる。結晶内部の格子面は、表面と平行に配置してあ
り、したがって格子面も半径２Ｒの曲率で湾曲してい
る。このヨハン型湾曲モノクロメータ２″は、ローラン
ド円１０上に設定した任意の地点に発散Ｘ線の焦点Ｐを
配置して該発散Ｘ線を表面に照射すると、単色化された
発散Ｘ線を所定の角度で反射する。反射したＸ線は、所
定地点（収束点Ｑ）に収束するが、一点には収束せず広
がりをもつ。しかし、この広がりはＸ線発散角の小さな
範囲では僅かであり、実用上何ら障害とはならない。
【００２８】上述した湾曲モノクロメータ２において、
入射Ｘ線と反射Ｘ線の光路長が等しい配置の場合は対称
反射となるが、湾曲モノクロメータ２を入射Ｘ線の焦点
Ｐに近づけ、反射Ｘ線の光路長を長くとりたいこともあ
る。このような非対称反射を得るためには、図４に示す
ように、結晶格子面２ａを表面に対しδ（δ＜θ）だけ
傾斜させればよい。なお、θは結晶格子面に対するＸ線
の入射角である。このように構成することで、焦点Ｐか
ら湾曲モノクロメータ２の入射点Ｏまでの距離ＰＯ、お
よび入射点Ｏから収束点Ｑまでの距離ＯＱは、それぞれ
次式のようになる。 ＰＯ＝２Ｒｓｉｎ（θ−δ） ＯＱ＝２Ｒｓｉｎ（θ＋δ）
入射Ｘ線と反射Ｘ線の光路長が等しい配置の場合は対称
反射となるが、湾曲モノクロメータ２を入射Ｘ線の焦点
Ｐに近づけ、反射Ｘ線の光路長を長くとりたいこともあ
る。このような非対称反射を得るためには、図４に示す
ように、結晶格子面２ａを表面に対しδ（δ＜θ）だけ
傾斜させればよい。なお、θは結晶格子面に対するＸ線
の入射角である。このように構成することで、焦点Ｐか
ら湾曲モノクロメータ２の入射点Ｏまでの距離ＰＯ、お
よび入射点Ｏから収束点Ｑまでの距離ＯＱは、それぞれ
次式のようになる。 ＰＯ＝２Ｒｓｉｎ（θ−δ） ＯＱ＝２Ｒｓｉｎ（θ＋δ）
【００２９】Ｘ線源１には、発散Ｘ線を放射するＸ線管
を用いる。このＸ線源１は、例えば０．１ｍｍ程度以下
の微小焦点のものが好ましい。Ｘ線源１から放射される
発散Ｘ線の焦点Ｐは、上述したように湾曲モノクロメー
タ２のローランド円１０上に配置する。なお、Ｘ線源１
から放射される発散Ｘ線の焦点Ｐが大きい場合は、同Ｘ
線源１の前方にスリットを配置して、微小焦点を形成し
てもよい。この場合、スリットを湾曲モノクロメータ２
のローランド円１０上に配置する。
を用いる。このＸ線源１は、例えば０．１ｍｍ程度以下
の微小焦点のものが好ましい。Ｘ線源１から放射される
発散Ｘ線の焦点Ｐは、上述したように湾曲モノクロメー
タ２のローランド円１０上に配置する。なお、Ｘ線源１
から放射される発散Ｘ線の焦点Ｐが大きい場合は、同Ｘ
線源１の前方にスリットを配置して、微小焦点を形成し
てもよい。この場合、スリットを湾曲モノクロメータ２
のローランド円１０上に配置する。
【００３０】リフレクタ３は、入射したＸ線を反射して
収束する機能を有している。上述した湾曲モノクロメー
タ２およびこのリフレクタ３は、ともにＸ線を一方向に
のみ収束する。したがって、単独ではＸ線を線状に収束
させるに過ぎない。そこでこの実施形態では、Ｘ線を収
束させる方向がほぼ直交するように湾曲モノクロメータ
２とリフレクタ３とを配置して、これら各収束手段を反
射してきたＸ線が点状の微小焦点に収束するように調整
してある。
収束する機能を有している。上述した湾曲モノクロメー
タ２およびこのリフレクタ３は、ともにＸ線を一方向に
のみ収束する。したがって、単独ではＸ線を線状に収束
させるに過ぎない。そこでこの実施形態では、Ｘ線を収
束させる方向がほぼ直交するように湾曲モノクロメータ
２とリフレクタ３とを配置して、これら各収束手段を反
射してきたＸ線が点状の微小焦点に収束するように調整
してある。
【００３１】リフレクタ３は、図５に示すように、Ｘ線
源１の焦点Ｐから出射したＸ線の軌道上に配置してあ
り、このリフレクタ３で反射したＸ線を湾曲モノクロメ
ータ２に入射させる。ここで、図５の（ａ）は湾曲モノ
クロメータ２及びリフレクタ３の配置関係を示す平面
図、（ｂ）は同じく側面図である。Ｘ線源１から放射さ
れる発散Ｘ線の焦点Ｐは、既述したように湾曲モノクロ
メータ２のローランド円１０上に配置してある。また、
リフレクタ３と湾曲モノクロメータ２は、ローランド円
１０上のほぼ同じ位置ＱにＸ線を収束させるように相互
の位置が調整してある。なお、Ｘ線源１の近くに湾曲モ
ノクロメータ２を配置し、湾曲モノクロメータ２から反
射してきたＸ線をリフレクタ３で反射して収束してもよ
い。
源１の焦点Ｐから出射したＸ線の軌道上に配置してあ
り、このリフレクタ３で反射したＸ線を湾曲モノクロメ
ータ２に入射させる。ここで、図５の（ａ）は湾曲モノ
クロメータ２及びリフレクタ３の配置関係を示す平面
図、（ｂ）は同じく側面図である。Ｘ線源１から放射さ
れる発散Ｘ線の焦点Ｐは、既述したように湾曲モノクロ
メータ２のローランド円１０上に配置してある。また、
リフレクタ３と湾曲モノクロメータ２は、ローランド円
１０上のほぼ同じ位置ＱにＸ線を収束させるように相互
の位置が調整してある。なお、Ｘ線源１の近くに湾曲モ
ノクロメータ２を配置し、湾曲モノクロメータ２から反
射してきたＸ線をリフレクタ３で反射して収束してもよ
い。
【００３２】リフレクタ３としては、例えば、全反射ミ
ラーや多層膜ミラーを用いることができる。全反射ミラ
ーは、スムースな表面をもつガラスやシリコンなどの基
板材料に、ニッケル、金、白金などの金属薄膜をコーテ
ィングした構造となっており、反射面は円又は楕円に沿
った湾曲面に形成されている。この全反射ミラーをリフ
レクタ３として用いるときは、反射面に対して臨界角度
以下の角度でＸ線を入射させる。このように、臨界角度
以下でＸ線を入射させることにより、入射Ｘ線を全反射
させることができる。
ラーや多層膜ミラーを用いることができる。全反射ミラ
ーは、スムースな表面をもつガラスやシリコンなどの基
板材料に、ニッケル、金、白金などの金属薄膜をコーテ
ィングした構造となっており、反射面は円又は楕円に沿
った湾曲面に形成されている。この全反射ミラーをリフ
レクタ３として用いるときは、反射面に対して臨界角度
以下の角度でＸ線を入射させる。このように、臨界角度
以下でＸ線を入射させることにより、入射Ｘ線を全反射
させることができる。
【００３３】多層膜ミラーは、表面がスムーズな基板
に、原子番号の大きい物質（Ｗ，Ｐｔ、Ａｕ、ＡｕＰ
ｄ、ＲｅＷなど）と小さい物質（Ｃ、Ｂ４Ｃ、Ｓｉな
ど）を交互に積層した構造となっており、反射面は円又
は楕円に沿った湾曲面に形成されている。
に、原子番号の大きい物質（Ｗ，Ｐｔ、Ａｕ、ＡｕＰ
ｄ、ＲｅＷなど）と小さい物質（Ｃ、Ｂ４Ｃ、Ｓｉな
ど）を交互に積層した構造となっており、反射面は円又
は楕円に沿った湾曲面に形成されている。
【００３４】試料Ｓは、図示しない試料台に装着し、湾
曲モノクロメータ２で反射したＸ線の収束点Ｑに試料面
を配置する。図６の（ａ）に示すように、湾曲モノクロ
メータ２から反射してきたＸ線光路の一側縁に対し、試
料表面Ｓａを平行に配置した場合は、試料表面Ｓａから
入射Ｘ線の収束角Ωまでの低角度領域（０°〜Ω）で、
Ｘ線反射率測定を同時に行なうことができる。また、図
６の（ｂ）に示すように、湾曲モノクロメータ２から反
射してきたＸ線光路の一側縁に対し、試料表面Ｓａをε
だけ傾斜させた場合は、試料表面Ｓａを原点（０°）と
してε〜Ωの低角度領域で、Ｘ線反射率測定を同時に行
なうことができる。
曲モノクロメータ２で反射したＸ線の収束点Ｑに試料面
を配置する。図６の（ａ）に示すように、湾曲モノクロ
メータ２から反射してきたＸ線光路の一側縁に対し、試
料表面Ｓａを平行に配置した場合は、試料表面Ｓａから
入射Ｘ線の収束角Ωまでの低角度領域（０°〜Ω）で、
Ｘ線反射率測定を同時に行なうことができる。また、図
６の（ｂ）に示すように、湾曲モノクロメータ２から反
射してきたＸ線光路の一側縁に対し、試料表面Ｓａをε
だけ傾斜させた場合は、試料表面Ｓａを原点（０°）と
してε〜Ωの低角度領域で、Ｘ線反射率測定を同時に行
なうことができる。
【００３５】既述したように、物質にＸ線を入射させた
とき全反射を生じる臨界角度は非常に小さく、例えばＣ
ｕＫαのＸ線に対し、Ｓｉやガラス板では０．２２°、
Ｎｉでは０．４２°、そしてＡｕでは０．５７°であ
る。したがって、試料Ｓに照射するＸ線の収束角Ωは、
１°程度あれば充分にＸ線反射率測定を実施できる。湾
曲モノクロメータ２で反射したＸ線の収束角Ωは、同モ
ノクロメータ２の大きさ、曲率半径、Ｘ線の入射角など
に依存するが、１°程度の収束角ΩをもつＸ線を得るの
は容易である。
とき全反射を生じる臨界角度は非常に小さく、例えばＣ
ｕＫαのＸ線に対し、Ｓｉやガラス板では０．２２°、
Ｎｉでは０．４２°、そしてＡｕでは０．５７°であ
る。したがって、試料Ｓに照射するＸ線の収束角Ωは、
１°程度あれば充分にＸ線反射率測定を実施できる。湾
曲モノクロメータ２で反射したＸ線の収束角Ωは、同モ
ノクロメータ２の大きさ、曲率半径、Ｘ線の入射角など
に依存するが、１°程度の収束角ΩをもつＸ線を得るの
は容易である。
【００３６】また、上述したＸ線測定装置により、ブラ
ッグ角が既知の基板結晶上に成長させた混晶膜または超
格子構造を有する試料を測定対象として、ロッキングカ
ーブ測定を実施するには、図６の（ｃ）に示すように、
湾曲モノクロメータ２から反射してきたＸ線の試料表面
Ｓａに対する平均入射角度λを、上記既知のブラッグ角
θ付近に設定すればよい。このように設定すれば、ブラ
ッグ角θが既知の基板結晶から反射（回折）してきたＸ
線のピークプロファイルを基準として、混晶膜や超格子
構造から反射してきたＸ線のピークプロファイルを同時
に得ることができる。
ッグ角が既知の基板結晶上に成長させた混晶膜または超
格子構造を有する試料を測定対象として、ロッキングカ
ーブ測定を実施するには、図６の（ｃ）に示すように、
湾曲モノクロメータ２から反射してきたＸ線の試料表面
Ｓａに対する平均入射角度λを、上記既知のブラッグ角
θ付近に設定すればよい。このように設定すれば、ブラ
ッグ角θが既知の基板結晶から反射（回折）してきたＸ
線のピークプロファイルを基準として、混晶膜や超格子
構造から反射してきたＸ線のピークプロファイルを同時
に得ることができる。
【００３７】Ｘ線検出器４としては、Ｘ線強度を一次元
または二次元で検出することができる各種のものが利用
できる。例えば、イメージングプレート（ＩＰ）、Ｘ線
検出用ＣＣＤ、一次元ＰＳＤなどがＸ線検出器４として
適用可能である。さて、Ｘ線反射率測定においては、Ｘ
線検出器４で検出されるＸ線強度Ｉは、Ｉｍｉｎ＝１ｃ
ｐｓ／ｓからＩｍａｘ＝１０６ｃｐｓ／ｓ程度の強度差
がある。したがって、ダイナミックレンジの狭いＸ線検
出器４では、測定不能となるおそれがある。
または二次元で検出することができる各種のものが利用
できる。例えば、イメージングプレート（ＩＰ）、Ｘ線
検出用ＣＣＤ、一次元ＰＳＤなどがＸ線検出器４として
適用可能である。さて、Ｘ線反射率測定においては、Ｘ
線検出器４で検出されるＸ線強度Ｉは、Ｉｍｉｎ＝１ｃ
ｐｓ／ｓからＩｍａｘ＝１０６ｃｐｓ／ｓ程度の強度差
がある。したがって、ダイナミックレンジの狭いＸ線検
出器４では、測定不能となるおそれがある。
【００３８】その場合は、図７に示すように試料Ｓで反
射してきたＸ線の光路上に、Ｘ線吸収材料からなるＸ線
吸収体５を挿入することが好ましい。試料Ｓで反射して
きたＸ線は、反射角度が大きくなるにしたがい強度が小
さくなる。そこで、Ｘ線吸収体５は、低い角度で反射し
てきたＸ線が透過する部分の幅を広く、反射角度の大き
なＸ線が透過する部分の幅を小さく形成してある。これ
により、強度の大きなＸ線の減衰率を大きく、小さな強
度のＸ線の減衰率を小さくすることができるので、Ｘ線
の強度差を小さくすることができる。Ｘ線吸収体５の具
体的形状としては、例えば楔状や段付き形状などが考え
られる。このようにＸ線吸収体５を挿入した場合は、同
吸収体５によるＸ線の減衰率に応じて測定結果を補正
し、真のＸ線強度を算出すればよい。
射してきたＸ線の光路上に、Ｘ線吸収材料からなるＸ線
吸収体５を挿入することが好ましい。試料Ｓで反射して
きたＸ線は、反射角度が大きくなるにしたがい強度が小
さくなる。そこで、Ｘ線吸収体５は、低い角度で反射し
てきたＸ線が透過する部分の幅を広く、反射角度の大き
なＸ線が透過する部分の幅を小さく形成してある。これ
により、強度の大きなＸ線の減衰率を大きく、小さな強
度のＸ線の減衰率を小さくすることができるので、Ｘ線
の強度差を小さくすることができる。Ｘ線吸収体５の具
体的形状としては、例えば楔状や段付き形状などが考え
られる。このようにＸ線吸収体５を挿入した場合は、同
吸収体５によるＸ線の減衰率に応じて測定結果を補正
し、真のＸ線強度を算出すればよい。
【００３９】上述したＸ線測定装置によれば、Ｘ線源１
から放射された発散Ｘ線は、リフレクタ３で反射した
後、湾曲モノクロメータ２に入射して単色化され、例え
ばＫα １のみが表面から反射してくる。湾曲モノクロメ
ータ２から反射してきたＸ線は収束角Ωの角度範囲を有
しており、該収束角ΩのＸ線が試料Ｓに入射する。試料
ＳからはＸ線の入射角度に応じてＸ線が反射する。
から放射された発散Ｘ線は、リフレクタ３で反射した
後、湾曲モノクロメータ２に入射して単色化され、例え
ばＫα １のみが表面から反射してくる。湾曲モノクロメ
ータ２から反射してきたＸ線は収束角Ωの角度範囲を有
しており、該収束角ΩのＸ線が試料Ｓに入射する。試料
ＳからはＸ線の入射角度に応じてＸ線が反射する。
【００４０】そして、試料Ｓから反射してきたＸ線の反
射角度およびＸ線強度を、Ｘ線検出器４で検出すること
により、必要とされる全ての角度について、Ｘ線反射率
測定やロッキングカーブ測定を同時に行なうことができ
る。このように、必要とされる全ての角度について、Ｘ
線反射率測定やロッキングカーブ測定を同時に行なうこ
とができるため、例えば、薄膜製造工程中に本実施形態
のＸ線測定装置を配設し、薄膜製造と並行してＸ線反射
率測定やロッキングカーブ測定を実行することも可能と
なる。
射角度およびＸ線強度を、Ｘ線検出器４で検出すること
により、必要とされる全ての角度について、Ｘ線反射率
測定やロッキングカーブ測定を同時に行なうことができ
る。このように、必要とされる全ての角度について、Ｘ
線反射率測定やロッキングカーブ測定を同時に行なうこ
とができるため、例えば、薄膜製造工程中に本実施形態
のＸ線測定装置を配設し、薄膜製造と並行してＸ線反射
率測定やロッキングカーブ測定を実行することも可能と
なる。
【００４１】しかも、リフレクタ３及び湾曲モノクロメ
ータ２により、Ｘ線を点状の微小焦点に収束するので、
試料Ｓの微小領域を対象としてＸ線反射率測定やロッキ
ングカーブ測定による測定データを得ることが可能とな
る。なお、この発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、種々の変形または応用が可能なことは勿論
である。
ータ２により、Ｘ線を点状の微小焦点に収束するので、
試料Ｓの微小領域を対象としてＸ線反射率測定やロッキ
ングカーブ測定による測定データを得ることが可能とな
る。なお、この発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、種々の変形または応用が可能なことは勿論
である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＸ線測定装
置によれば、構造が簡易で設備コストの低価格化を図る
ことができ、しかも測定時間を大幅に短縮することがで
きる。また、本発明のＸ線測定方法によれば、試料に対
し必要とされる全ての測定角度について同時にＸ線測定
が行なえるので、測定時間を大幅に短縮することができ
る。そして、リフレクタ及び湾曲モノクロメータによ
り、Ｘ線を点状の微小焦点に収束するので、試料の微小
領域関する測定データを得ることができる。
置によれば、構造が簡易で設備コストの低価格化を図る
ことができ、しかも測定時間を大幅に短縮することがで
きる。また、本発明のＸ線測定方法によれば、試料に対
し必要とされる全ての測定角度について同時にＸ線測定
が行なえるので、測定時間を大幅に短縮することができ
る。そして、リフレクタ及び湾曲モノクロメータによ
り、Ｘ線を点状の微小焦点に収束するので、試料の微小
領域関する測定データを得ることができる。
【図１】この発明の実施形態に係るＸ線測定装置の概要
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】同装置に適用されるヨハンソン型湾曲モノクロ
メータを示す平面構成図である。
メータを示す平面構成図である。
【図３】同装置に適用されるヨハン型湾曲モノクロメー
タを示す平面構成図である。
タを示す平面構成図である。
【図４】湾曲モノクロメータによる非対称反射を実現さ
せるための構成を示す平面構成図である。
せるための構成を示す平面構成図である。
【図５】湾曲モノクロメータ及びリフレクタの配置関係
を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】試料に対するＸ線の入射角と反射角の関係を示
す模式図である。
す模式図である。
【図７】Ｘ線吸収体を挿入したＸ線測定装置の構成を示
す平面構成図である。
す平面構成図である。
【図８】Ｘ線反射率測定の原理を説明するための模式図
である。
である。
【図９】Ｘ線反射率曲線の一例を示すグラフである。
【図１０】Ｘ線反射率測定の原理を説明するための他の
模式図である。
模式図である。
【図１１】Ｘ線反射率曲線の他の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図１２】Ｘ線反射率測定に用いられる従来のＸ線測定
装置を示す平面構成図である。
装置を示す平面構成図である。
【図１３】ロッキングカーブ測定に用いられる従来のＸ
線測定装置の概要を示す平面構成図である。
線測定装置の概要を示す平面構成図である。
【図１４】ロッキングカーブの一例を示す図である。
１：Ｘ線源 ２：湾曲モノクロメータ ３：リフレクタ ４：Ｘ線検出器 ５：Ｘ線吸収体 Ｓ：試料
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｘ線を試料に入射し、試料で反射したＸ
線を検出するＸ線測定装置において、 微小焦点からＸ線を発散するＸ線源と、このＸ線源から
出射してきたＸ線を反射するとともに該Ｘ線を一方向に
収束するリフレクタと、前記Ｘ線源から出射してきたＸ
線を単色化して反射するとともに該Ｘ線を前記リフレク
タによる収束方向とほぼ直行する方向に収束する湾曲モ
ノクロメータとを備え、 Ｘ線の各収束点がほぼ一致するように前記リフレクタ及
び湾曲モノクロメータを位置決めし、 かつその収束点に試料を配置するとともに該試料で反射
したＸ線をＸ線検出手段により検出する構成としたこと
を特徴とするＸ線測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のＸ線測定装置において、 前記試料に入射させるＸ線の入射角度を、Ｘ線反射率測
定に必要な低角度範囲に設定したことを特徴とするＸ線
測定装置。 - 【請求項３】 ブラッグ角が既知の基板結晶上に成長さ
せた混晶膜または超格子構造を有する試料を測定対象と
して、ロッキングカーブ測定を実施するための請求項１
記載のＸ線測定装置において、 前記試料に入射させるＸ線の平均入射角度を、前記既知
のブラッグ角付近に設定したことを特徴とするＸ線測定
装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載のＸ線測定装置にお
いて、 前記リフレクタが、全反射ミラーであることを特徴とす
るＸ線測定装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至３記載のＸ線測定装置にお
いて、 前記リフレクタが、多層膜ミラーであることを特徴とす
るＸ線測定装置。 - 【請求項６】 Ｘ線を試料に入射し、試料で反射したＸ
線を検出するＸ線測定方法において、 微小焦点から発散してきたＸ線をリフレクタに反射させ
て一方向に収束するとともに、湾曲モノクロメータに反
射させて単色化しかつ前記リフレクタによる収束方向と
ほぼ直行する方向に収束し、 Ｘ線の各収束点がほぼ一致するように前記リフレクタ及
び湾曲モノクロメータの位置を調整し、 かつその収束点に試料を配置するとともに該試料で反射
したＸ線を検出することを特徴とするＸ線測定方法。 - 【請求項７】 請求項６記載のＸ線測定方法において、 前記試料に入射させるＸ線の入射角度を、Ｘ線反射率測
定に必要な低角度範囲に設定したことを特徴とするＸ線
測定方法。 - 【請求項８】 請求項６記載のＸ線測定方法において、 ブラッグ角が既知の基板結晶上に成長させた混晶膜また
は超格子構造を有する試料を測定対象とし、 前記試料に入射させるＸ線の平均入射角度を、前記既知
のブラッグ角付近に設定したことを特徴とするＸ線測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329998A JP2000155102A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Ｘ線測定装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329998A JP2000155102A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Ｘ線測定装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155102A true JP2000155102A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18227635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10329998A Pending JP2000155102A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | Ｘ線測定装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000155102A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310947A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Rigaku Corp | 小角散乱測定方法とその装置 |
| JP2006170791A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Anritsu Corp | Ｘ線回折測定解析方法及びプログラム |
| JP2008032749A (ja) * | 2001-06-19 | 2008-02-14 | X-Ray Optical Systems Inc | 蛍光ｘ線分光システム及び蛍光ｘ線分光方法 |
| JP2008170236A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | High Energy Accelerator Research Organization | Ｘ線及び中性子線の反射率曲線測定方法及び測定装置 |
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| US8767918B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-07-01 | Rigaku Corporation | X-ray scattering measurement device and X-ray scattering measurement method |
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| KR20190026789A (ko) * | 2016-07-15 | 2019-03-13 | 가부시키가이샤 리가쿠 | X선 검사 장치, x선 박막 검사 방법 및 로킹 커브 측정 방법 |
-
1998
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