JP2000221147A - Crystal orientation angle measurement device and method - Google Patents

Crystal orientation angle measurement device and method

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JP2000221147A
JP2000221147A JP2480999A JP2480999A JP2000221147A JP 2000221147 A JP2000221147 A JP 2000221147A JP 2480999 A JP2480999 A JP 2480999A JP 2480999 A JP2480999 A JP 2480999A JP 2000221147 A JP2000221147 A JP 2000221147A
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JP
Japan
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sample
angle
ray
detector
intensity
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JP2480999A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kobayashi
勇二 小林
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Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
Original Assignee
Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the crystal orientation angle of a sample with a sample surface as a reference, without including errors due to fine uneveness on the surface of the sample and the deviation of a fitting position to a sample retention part. SOLUTION: A light source 4 and a photodetector 5 are arranged so that the intensity of light from a light source 5 entering the photodetector 5 can be maximized, when a surface Sa of a sample being retained by a sample-fitting part 1 is in parallel with a light axis (a) for connecting the light source 4 to the photodetector 5, and a standard sample with a known deviation angle δ0 is fitted. An angle ω0 where the intensity of light from the light source 4 entering the photodetector 5 is maximized, and an angle ω1 where the intensity of diffraction X-rays which are detected by an X-ray diffraction system that is set at a specific angle is maximized, are measured. Then, an angle ω2 where the intensity of light is maximized similarly by fitting a sample to be measured and an angle ω3, where the intensity of diffracted X-rays is maximized are measured to obtain a deviation angle δ of the sample to be measured, based on an expression δ=δ0±(ω3-ω2)-(ω1-ω0)}.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば基準発振
器の振動子として用いられる水晶板等の試料における結
晶方位角の測定装置及び測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the crystal azimuth angle of a sample such as a quartz plate used as an oscillator of a reference oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の結晶方位角測定装置として、本
出願人は先に実願昭62−163206号(実開平1−
67554号)を出願している。同出願に係る結晶方位
角測定装置は、図5に示すように、ゴニオメータ100
の中心に配置した試料装着部101の表面101aに試
料Sを密着させてこれを支持し、その試料表面SaにX
線を入射させてゴニオメータ100により回折X線が検
出されるときの試料装着部101の回転角を測定すると
同時に、試料表面Saに光線を投射してその反射光線の
位置を検出することにより、試料表面Saと試料装着部
の表面101aとの間の偏差角を検出する構成となって
いた。すなわち、試料表面Saに光源102からの光線
を投射して、試料表面Saから反射してくる光線を位置
検出器103で検出することにより、試料表面Saの回
転角度位置を求めていた。
2. Description of the Related Art As a crystal azimuth measuring apparatus of this kind, the present applicant has previously disclosed Japanese Utility Model Application No. 62-163206 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No.
No. 67554). As shown in FIG. 5, a crystal azimuth measuring device according to the application is a goniometer 100.
The sample S is brought into close contact with and supported on the surface 101a of the sample mounting portion 101 arranged at the center of
By measuring the rotation angle of the sample mounting unit 101 when diffracted X-rays are detected by the goniometer 100 by applying a ray and projecting a ray on the sample surface Sa to detect the position of the reflected ray, The configuration is such that a deviation angle between the surface Sa and the surface 101a of the sample mounting portion is detected. That is, the rotation angle position of the sample surface Sa is obtained by projecting the light beam from the light source 102 on the sample surface Sa and detecting the light beam reflected from the sample surface Sa with the position detector 103.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、試料表
面Saに微細な凹凸があると同表面Saにおいて入射光
線が散乱する。このため光線の反射角度を正確に検出で
きないおそれがあった。また、試料表面Saに微細な凹
凸があると、試料装着部101に装着した試料表面Sa
の位置も変化する。このような装着位置の誤差によって
も、試料表面で反射する光線の方向が変わってしまう。
However, if there are minute irregularities on the sample surface Sa, the incident light is scattered on the same surface Sa. For this reason, there was a possibility that the reflection angle of the light beam could not be detected accurately. If the sample surface Sa has minute irregularities, the sample surface Sa attached to the sample
Also changes. Such a mounting position error also changes the direction of the light beam reflected on the sample surface.

【0004】基準発振器の振動子として用いられる水晶
板等の試料に対する結晶方位角の測定は、5×10−6
radオーダーでの測定精度が求められるため、このよ
うな測定誤差も装置の信頼性に大きく影響する。この発
明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高精度な
試料の結晶方位角測定を実現することを目的とする。
The measurement of the crystal azimuth angle of a sample such as a quartz plate used as an oscillator of a reference oscillator is 5 × 10 −6.
Since measurement accuracy in the rad order is required, such measurement errors also greatly affect the reliability of the device. The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to realize highly accurate crystal azimuth measurement of a sample.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の結晶方位角測定装置は、試料を保持する
試料装着部と、この試料装着部に装着された試料をその
試料表面内の回転軸を中心に回転させるゴニオメータ
と、このゴニオメータの回転角を検出する角度検出器
と、試料の側方から光線を発射する光源と、回転軸を挟
み光源と対向する所定位置に設けた光検出器と、試料の
表面に所定方向からX線を入射させるX線源と、試料の
表面で回折したX線を検出するX線検出器とを備え、試
料装着部に保持された試料の表面が、光源と光検出器と
を結ぶ光軸と平行になったとき、光検出器に入射する光
源からの光強度が最大となることを利用して、試料の表
面の向き(基準角度)を求めることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a crystal azimuth measuring apparatus according to the present invention comprises a sample mounting portion for holding a sample and a sample mounted on the sample mounting portion within a surface of the sample. A goniometer that rotates about the rotation axis of the goniometer, an angle detector that detects the rotation angle of the goniometer, a light source that emits light from the side of the sample, and light that is provided at a predetermined position facing the light source with the rotation axis interposed therebetween. A detector, an X-ray source that causes X-rays to be incident on the surface of the sample from a predetermined direction, and an X-ray detector that detects X-rays diffracted on the surface of the sample, and the surface of the sample held by the sample mounting unit. Is based on the fact that the light intensity from the light source incident on the photodetector becomes maximum when it is parallel to the optical axis connecting the light source and the photodetector. It is characterized by seeking.

【0006】また、上記の装置を用いたこの発明の結晶
方位角測定方法は、試料装着部に試料を装着し、ゴニオ
メータを回転して光検出器に入射する光源からの光強度
が最大になったときの第1回転角を角度検出器で検出す
る工程と、回転中心に試料を回転して、X線検出器に入
射する回折X線の強度が最大になったときの第2回転角
を角度検出器で検出する工程とを含み、第1回転角と第
2回転角とから、試料の表面に対する結晶方位角を求め
ることを特徴としている。
Further, in the crystal azimuth measuring method of the present invention using the above-described apparatus, the sample is mounted on the sample mounting section, and the goniometer is rotated to maximize the light intensity from the light source incident on the photodetector. Detecting the first rotation angle with the angle detector, and rotating the sample about the rotation center to determine the second rotation angle when the intensity of the diffracted X-rays incident on the X-ray detector becomes maximum. Detecting the crystal azimuth with respect to the sample surface from the first rotation angle and the second rotation angle.

【0007】この発明では、光源と光検出器とを結ぶ光
軸と平行な位置となる角度を、試料表面の基準角度とし
ている。そして、光検出器に入射する光源からの光強度
を検出することにより、試料表面の基準角度を検出する
ので、試料表面に微細凹凸があっても該通過光線が散乱
により誤差を生ずることはない。また、試料装着部に装
着した試料表面の前後位置が若干変化しても、光検出器
で最大光強度を示す回転角度位置を検出することによ
り、試料表面の基準角度を正確に求めることができる。
In the present invention, the angle that is parallel to the optical axis connecting the light source and the photodetector is defined as the reference angle of the sample surface. Then, since the reference angle of the sample surface is detected by detecting the light intensity from the light source incident on the photodetector, even if there are minute irregularities on the sample surface, the passing light does not cause an error due to scattering. . Further, even if the front and rear positions of the sample surface mounted on the sample mounting portion slightly change, the reference angle of the sample surface can be accurately obtained by detecting the rotation angle position showing the maximum light intensity with the photodetector. .

【0008】なお、上記発明における「光源」を「第2
のX線源)」に、「光検出器」を「第2のX線検出器」
に変更しても、同様に試料の結晶方位角を測定すること
ができる。
In the above invention, the "light source" is referred to as "second light source".
X-ray source) "to" second X-ray detector "
The crystal azimuthal angle of the sample can be measured in the same manner even if the above is changed to.

【0009】[0009]

【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、この実施
形態に係る結晶方位測定装置の概要を示す平面構成図で
ある。結晶方位測定装置は、試料装着部1を形成する試
料台を搭載したゴニオメータ2、このゴニオメータ2の
回転角を検出する角度検出器3、X線源6、X線検出器
7、光源4、及び光検出器5を備えている。ゴニオメー
タ2は、試料装着部1に装着した試料表面Sa内の回転
軸Oを中心としてω回転し、その回転角は角度検出器3
で検出される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the outline of the crystal orientation measuring apparatus according to this embodiment. The crystal orientation measuring apparatus includes a goniometer 2 on which a sample stage forming a sample mounting unit 1 is mounted, an angle detector 3 for detecting a rotation angle of the goniometer 2, an X-ray source 6, an X-ray detector 7, a light source 4, and A photodetector 5 is provided. The goniometer 2 rotates by ω around a rotation axis O in the sample surface Sa mounted on the sample mounting unit 1, and the rotation angle is determined by the angle detector 3.
Is detected by

【0010】光源4は、試料装着部1に保持した試料S
の側方に設置してある。光源4の前方には、光源4から
発射された光線を細い平行ビームにするための入射スリ
ット8が設けてある。また、光検出器5は、試料表面S
a内の回転軸Oを挟み光源4と対向する位置に設けてあ
る。光検出器5の前方にも、所定の方向から入射する光
線のみを通過させる透過制限スリット9が設けてある。
この構成により、試料装着部1に保持された試料Sの表
面Saが、光源4と光検出器5とを結ぶ光軸aと平行に
なったとき、光検出器5に入射する光源4からの光強度
は最大となる。
The light source 4 includes a sample S held in the sample mounting section 1.
It is installed on the side of. In front of the light source 4 is provided an entrance slit 8 for converting the light beam emitted from the light source 4 into a thin parallel beam. Further, the photodetector 5 is provided on the sample surface S
The light source 4 is provided at a position opposed to the light source 4 with the rotation axis O in a. A transmission limiting slit 9 that allows only light rays incident from a predetermined direction to pass is also provided in front of the photodetector 5.
With this configuration, when the surface Sa of the sample S held by the sample mounting unit 1 becomes parallel to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5, the light from the light source 4 incident on the photodetector 5 The light intensity is maximum.

【0011】X線源6は、光源4と光検出器5とを結ぶ
光軸aと平行に試料の結晶格子面Sb(測定に寄与する
結晶格子面、以下同じ)を配置したとき、その結晶格子
面Sbに対して、ブラッグ角θの入射角でX線を入射さ
せる位置に設定してある。このX線源6の前方には、X
線源6から放射されたX線の発散を制限する発散スリッ
ト(DS)10が設けてあり、この発散スリット10を
通過したX線が試料に照射される。また、X線検出器7
は、このようにX線源6からの入射X線に対し、上記結
晶格子面Sbの回折条件を満たす2θの方向に設定して
ある。
The X-ray source 6 has a crystal lattice plane Sb (crystal lattice plane contributing to measurement, hereinafter the same) which is arranged in parallel with an optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5. It is set at a position where X-rays are incident on the lattice plane Sb at an incident angle of the Bragg angle θ. In front of this X-ray source 6, X
A divergence slit (DS) 10 for limiting the divergence of the X-ray radiated from the radiation source 6 is provided, and the X-ray passing through the divergence slit 10 is irradiated on the sample. Also, the X-ray detector 7
Is set to a direction of 2θ that satisfies the diffraction condition of the crystal lattice plane Sb with respect to the incident X-ray from the X-ray source 6 as described above.

【0012】次に、上記の結晶方位測定装置を用いた試
料の結晶方位測定方法について説明する。この実施形態
では、まず標準試料について結晶方位角のずれを求めて
おく。ここで使用する標準試料は、表面Saと結晶格子
面Sbとの間の偏差角が既知の試料である。例えば、基
準発振器の振動子として用いられる水晶板等の試料は、
表面Saと結晶格子面Sbとが3゜程度の偏差角を有す
るように加工されている。標準試料はこの偏差角に近い
偏差角を有するか、あるいは偏差角が0゜に近くなるよ
うに製作することが好ましい。
Next, a method of measuring the crystal orientation of a sample using the above-described crystal orientation measuring apparatus will be described. In this embodiment, the deviation of the crystal azimuth angle is first determined for the standard sample. The standard sample used here is a sample whose deviation angle between the surface Sa and the crystal lattice plane Sb is known. For example, a sample such as a quartz plate used as a resonator of a reference oscillator is:
The surface Sa and the crystal lattice plane Sb are processed so as to have a deviation angle of about 3 °. It is preferable that the standard sample has a deviation angle close to the deviation angle or is manufactured so that the deviation angle is close to 0 °.

【0013】まず、試料装着部1に標準試料Sを装着し
てゴニオメータ2を回転するとともに、光源4から発射
された光線を光検出器5で検出する。光源4と光検出器
5とを結ぶ光軸aに対して、試料表面Saが傾いている
と、光源4からの光線の一部又は全部を標準試料Sが遮
るため、光検出器5に入射する光量が低下する。
First, the standard sample S is mounted on the sample mounting section 1, the goniometer 2 is rotated, and the light beam emitted from the light source 4 is detected by the photodetector 5. If the sample surface Sa is tilted with respect to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5, the standard sample S blocks a part or all of the light rays from the light source 4 and enters the photodetector 5. The amount of light to be emitted decreases.

【0014】そして、図1に示すように、光源4と光検
出器5とを結ぶ光軸aに対して標準試料の表面Saが平
行になったとき、光検出器5に入射する光源4からの光
強度Iが最大となる(図3参照)。この光検出器5に
入射する光源4からの光強度Iが最大になったときの
回転角ω(第1回転角)を角度検出器3で検出する。
この回転角ωでは、標準試料Sの表面Saが光源4と
光検出器5とを結ぶ光軸aに対して平行に配置されてい
る。
As shown in FIG. 1, when the surface Sa of the standard sample is parallel to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5, the light source 4 incident on the photodetector 5 Has the maximum light intensity IL (see FIG. 3). Light intensity I L from the light source 4 incident on the light detector 5 is detected by the angle detector 3 a rotation angle omega 0 (first rotation angle) of which the maximum.
At this rotation angle ω 0 , the surface Sa of the standard sample S is arranged parallel to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5.

【0015】続いて、X線源6から標準試料Sに向けて
X線を照射し、標準試料Sの結晶格子面Sbで回折した
回折X線をX線検出器7により検出するとともに、ゴニ
オメータ2を回転し、X線検出器7に入射する回折X線
の強度Iが最大になったときの回転角ω(第2回転
角)を角度検出器3で検出する。この回折X線の検出
は、上記光源4からの光強度の検出と併行して行っても
よい。
Subsequently, the X-ray source 6 irradiates the standard sample S with X-rays, diffracted X-rays diffracted on the crystal lattice plane Sb of the standard sample S are detected by the X-ray detector 7, and the goniometer 2 is used. rotate the intensity I X of the diffracted X-rays incident on the X-ray detector 7 is detected by the rotation angle omega 1 (the second rotational angle) angle detector 3 in which the maximum. The detection of the diffracted X-rays may be performed concurrently with the detection of the light intensity from the light source 4.

【0016】以上の測定データより、標準試料Sの表面
Saがなす基準角度ωに対し、結晶格子面Sbの相対
角度(以下、標準角度という)ω−ωを求めること
ができる。なお、試料を180゜面内回転させて上記測
定を繰り返し、その平均値を求めることにより、標準角
度の測定精度を高めることができる。
From the above measurement data, a relative angle (hereinafter referred to as a standard angle) ω 1 −ω 0 of the crystal lattice plane Sb with respect to the reference angle ω 0 formed by the surface Sa of the standard sample S can be obtained. The measurement accuracy of the standard angle can be improved by rotating the sample in the plane of 180 ° and repeating the above measurement, and calculating the average value.

【0017】次に、試料装着部1に測定しようとする試
料(以下、測定試料という)Sを装着してゴニオメータ
2を回転するとともに、光源4から発射された光線を光
検出器5で検出する。光源4と光検出器5とを結ぶ光軸
aに対して、測定試料の表面Saが傾いていると、光源
4からの光線の一部又は全部を測定試料Sが遮るため、
光検出器5に入射する光量が低下する。
Next, a sample (hereinafter referred to as a "measurement sample") S to be measured is mounted on the sample mounting portion 1, the goniometer 2 is rotated, and a light beam emitted from the light source 4 is detected by the photodetector 5. . If the surface Sa of the measurement sample is inclined with respect to the optical axis a connecting the light source 4 and the light detector 5, the measurement sample S blocks a part or all of the light rays from the light source 4,
The amount of light incident on the photodetector 5 decreases.

【0018】そして、図1に示すように、光源4と光検
出器5とを結ぶ光軸aに対して測定試料の表面Saが平
行になったとき、光検出器5に入射する光源4からの光
強度Iが最大となる(図4参照)。この光検出器5に
入射する光源4からの光強度Iが最大になったときの
回転角ω(第1回転角)を角度検出器3で検出する。
この回転角ωでは、測定試料Sの表面Saが光源4と
光検出器5とを結ぶ光軸aに対して平行に配置されてい
る。
As shown in FIG. 1, when the surface Sa of the measurement sample is parallel to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5, the light source 4 incident on the photodetector 5 Has the maximum light intensity IL (see FIG. 4). Light intensity I L from the light source 4 incident on the light detector 5 is detected by the angle detector 3 the rotation angle omega 2 (first rotation angle) of which the maximum.
In the rotation angle omega 2, is disposed parallel to the optical axis a surface Sa of the measurement sample S connecting the light source 4 and the photodetector 5.

【0019】続いて、X線源6から測定試料Sに向けて
X線を照射し、測定試料Sの結晶格子面Sbで回折した
回折X線をX線検出器7により検出するとともに、ゴニ
オメータ2を回転し、X線検出器7に入射する回折X線
の強度Iが最大になったときの回転角ω(第2回転
角)を角度検出器3で検出する。この回折X線の検出
は、上記光源4からの光強度の検出と併行して行っても
よい。
Subsequently, X-rays are emitted from the X-ray source 6 toward the measurement sample S, and the X-ray diffracted on the crystal lattice plane Sb of the measurement sample S is detected by the X-ray detector 7 and the goniometer 2 rotate the intensity I X of the diffracted X-rays incident on the X-ray detector 7 is detected by the rotation angle omega 3 (second rotation angle) angle detector 3 in which the maximum. The detection of the diffracted X-rays may be performed concurrently with the detection of the light intensity from the light source 4.

【0020】以上の測定データより、測定試料Sの表面
Saがなす基準角度ωに対し、結晶格子面Sbの相対
角度ω−ωを求めることができる。この測定試料S
の相対角度(ω−ω)と、先に測定した標準試料の
標準角度(ω−ω)との差が、標準試料に対する測
定試料の偏差角のずれ量となる。
From the above measurement data, the relative angle ω 3 −ω 2 of the crystal lattice plane Sb with respect to the reference angle ω 2 formed by the surface Sa of the measurement sample S can be obtained. This measurement sample S
The difference between the relative angle (ω 3 −ω 2 ) and the standard angle (ω 1 −ω 0 ) of the previously measured standard sample is the amount of deviation of the deviation angle of the measured sample with respect to the standard sample.

【0021】さて、上述のように求めた標準角度(ω
−ω)及び測定試料Sの相対角度(ω−ω)に
は、光源4と光検出器5とを結ぶ光軸aに対するX線回
折系(X線源6及びX線検出器7)の相対的な角度誤差
が含まれるため、これらをそのまま偏差角とすることが
できない。そこで、測定試料の偏差角δは、標準角度の
測定に用いた標準試料に関する既知の偏差角δ(例え
ば、0゜あるいは2゜57′等)に、上記標準試料に対
する測定試料の偏差角のずれ量{(ω−ω)−(ω
−ω)}を加算することにより求める。すなわち、
測定試料の偏差角δは、次式で表される。 δ=δ±{(ω−ω)−(ω−ω)} なお、標準試料を180゜面内回転させて、その前後の
測定の平均値を求めた場合には、上式のδを0として
扱えばよい。
The standard angle (ω 1) obtained as described above
−ω 0 ) and the relative angle (ω 3 −ω 2 ) of the measurement sample S, an X-ray diffraction system (the X-ray source 6 and the X-ray detector 7) with respect to the optical axis a connecting the light source 4 and the photodetector 5. ) Are included, and cannot be directly used as the deviation angle. Therefore, the deviation angle δ of the measurement sample is set to a known deviation angle δ 0 (for example, 0 ° or 2 ゜ 57 ′) of the standard sample used for the measurement of the standard angle, The amount of deviation {(ω 3 −ω 2 ) − (ω
1− ω 0 )}. That is,
The deviation angle δ of the measurement sample is represented by the following equation. δ = δ 0 ± {(ω 3 −ω 2 ) − (ω 1 −ω 0 )} When the standard sample is rotated by 180 ° in the plane and the average value of the measurements before and after the rotation is obtained, Δ 0 in the equation may be treated as 0.

【0022】この発明は上述した実施形態に限定される
ものではない。例えば、標準角度の測定に用いた標準試
料に関する既知の偏差角δと測定試料の理論的偏差角
δ1との差(δ−δ)を、オフセット量として設定
し、測定試料の偏差角δを求めることもできる。この場
合、図2のθ及び2θの設定に際して、(δ−δ
を加味した角度に設定するとともに、測定試料の偏差角
δは次式により算出する。 δ=(δ−δ)±{(ω−ω)−(ω
ω)} また、図2のθ及び2θの設定に際して、偏差角δを加
味した角度に設定し、ゴニオメータ2の回転角度範囲を
少なくすることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the difference (δ 1 −δ 0 ) between the known deviation angle δ 0 of the standard sample used for measuring the standard angle and the theoretical deviation angle δ 1 of the measurement sample is set as an offset amount, and the deviation angle of the measurement sample is set. δ can also be determined. In this case, when setting θ and 2θ in FIG. 2, (δ 1 −δ 0 )
And the deviation angle δ of the measurement sample is calculated by the following equation. δ = (δ 1 −δ 0 ) ± {(ω 3 −ω 2 ) − (ω 1
ω 0 )} In setting θ and 2θ in FIG. 2, the angle may be set in consideration of the deviation angle δ to reduce the rotation angle range of the goniometer 2.

【0023】また、光源4としてレーザー光源を用いれ
ば、入射スリット8及び透過制限スリット9は必要なく
なる。さらに、光源4を第2のX線源に、光検出器5を
第2のX線検出器に代え、第2のX線検出器に入射する
第2のX線源からのX線強度が最大になったときを検出
するようにしても、上記実施の形態と同様に試料表面S
aの回転角ωやωを検出することができる。
If a laser light source is used as the light source 4, the entrance slit 8 and the transmission limiting slit 9 become unnecessary. Further, the light source 4 is replaced by a second X-ray source, and the photodetector 5 is replaced by a second X-ray detector, and the X-ray intensity from the second X-ray source incident on the second X-ray detector is reduced. Even when the maximum time is detected, the sample surface S
The rotation angles ω 0 and ω 2 of “a” can be detected.

【0024】なお、一般試料の測定に際して、標準試料
の測定を行う時と頻度は、その測定に求められる測定精
度や環境の変化状況によって定める。
When measuring a standard sample, the time and frequency of measurement of a standard sample are determined by the measurement accuracy required for the measurement and the state of environmental changes.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光検出器に入射する光源からの光強度を検出するこ
とにより試料の表面の向き(基準角度)を求めるので、
試料の表面の微細な凹凸や試料保持部への装着位置のず
れによる誤差などを含まずに、試料表面を基準として高
精度な試料の結晶方位角の測定を実現することができ
る。
As described above, according to the present invention, the direction (reference angle) of the surface of the sample is obtained by detecting the light intensity from the light source incident on the photodetector.
A highly accurate measurement of the crystal azimuth angle of the sample can be realized with reference to the sample surface, without including errors due to minute irregularities on the surface of the sample or displacement of the mounting position on the sample holder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態を説明するための平面構成
図である。
FIG. 1 is a plan view for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】図1に続き、この発明の実施形態を説明するた
めの平面構成図である。
FIG. 2 is a plan view illustrating the embodiment of the present invention, following FIG. 1;

【図3】標準試料の回転角と、光検出器で検出される光
強度及びX線検出器で検出されるX線強度との関係を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a rotation angle of a standard sample, light intensity detected by a light detector, and X-ray intensity detected by an X-ray detector.

【図4】試料の回転角と、光検出器で検出される光強度
及びX線検出器で検出されるX線強度との関係を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a rotation angle of a sample, a light intensity detected by a photodetector, and an X-ray intensity detected by an X-ray detector.

【図5】従来の結晶方位測定装置の概要を示す平面構成
図である。
FIG. 5 is a plan view showing the outline of a conventional crystal orientation measuring apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:試料装着部 2:ゴニオメータ 3:角度検出器 4:光源 5:光検出器 6:X線源 7:X線検出器 1: Sample mounting section 2: Goniometer 3: Angle detector 4: Light source 5: Photodetector 6: X-ray source 7: X-ray detector

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料を保持する試料装着部と、この試料
装着部に装着された試料をその試料表面内の回転軸を中
心に回転させるゴニオメータと、このゴニオメータの回
転角を検出する角度検出器と、前記試料の側方から光線
を発射する光源と、前記回転軸を挟み前記光源と対向す
る所定位置に設けた光検出器と、前記試料の表面に所定
角度の方向からX線を入射させるX線源と、前記試料の
表面で回折したX線を検出するX線検出器と、を備えた
ことを特徴とする結晶方位角測定装置。
1. A sample mounting section for holding a sample, a goniometer for rotating a sample mounted on the sample mounting section around a rotation axis in the surface of the sample, and an angle detector for detecting a rotation angle of the goniometer. A light source that emits a light beam from the side of the sample; a photodetector provided at a predetermined position facing the light source with the rotation axis interposed therebetween; and X-rays incident on the surface of the sample at a predetermined angle. A crystal azimuth measuring apparatus comprising: an X-ray source; and an X-ray detector that detects X-rays diffracted on the surface of the sample.
【請求項2】 請求項1記載の結晶方位角測定装置にお
いて、 前記光源を第2のX線源に代えるとともに、前記光検出
器を第2のX線検出器に代えたことを特徴とする結晶方
位角測定装置。
2. The crystal azimuth angle measuring apparatus according to claim 1, wherein the light source is replaced by a second X-ray source, and the photodetector is replaced by a second X-ray detector. Crystal azimuth measuring device.
【請求項3】 請求項1記載の装置を用いた結晶方位角
測定方法であって、 前記試料装着部に試料を装着し、前記ゴニオメータを回
転して前記光検出器に入射する前記光源からの光強度が
最大になったときの第1回転角を前記角度検出器で検出
する工程と、 前記回転軸を中心に試料を回転して、前記X線検出器に
入射する回折X線の強度が最大になったときの第2回転
角を前記角度検出器で検出する工程とを含み、前記第1
回転角と第2回転角とから、前記試料の表面に対する結
晶方位角を求めることを特徴とする結晶方位角測定方
法。
3. A crystal azimuth measuring method using the apparatus according to claim 1, wherein a sample is mounted on the sample mounting portion, and the goniometer is rotated to allow the light from the light source to be incident on the photodetector. A step of detecting the first rotation angle when the light intensity is maximized by the angle detector; and rotating the sample around the rotation axis so that the intensity of the diffracted X-ray incident on the X-ray detector is reduced. Detecting the second rotation angle when it reaches a maximum with the angle detector.
A crystal azimuth angle measuring method, wherein a crystal azimuth angle with respect to the surface of the sample is obtained from the rotation angle and the second rotation angle.
【請求項4】 請求項1記載の装置を用いた結晶方位角
測定方法であって、 前記試料装着部に表面と結晶格子面との間の偏差角δ
が既知の標準試料を装着し、前記ゴニオメータを回転し
て前記光検出器に入射する前記光源からの光強度が最大
になったときの第1回転角ωを前記角度検出器で検出
する工程と、前記回転軸を中心に前記標準試料を回転し
て、前記X線検出器に入射する回折X線の強度が最大に
なったときの第2回転角ωを前記角度検出器で検出す
る工程と、 前記試料装着部に測定試料を装着し、前記ゴニオメータ
を回転して前記光検出器に入射する前記光源からの光強
度が最大になったときの第1回転角ωを前記角度検出
器で検出する工程と、 前記回転軸を中心に前記測定試料を回転して、前記X線
検出器に入射する回折X線の強度が最大になったときの
第2回転角ωを前記角度検出器で検出する工程とを含
み、 次式により前記測定試料の表面に対する結晶格子面の偏
差角δを算出することを特徴とする結晶方位角測定方
法。 δ=δ±{(ω−ω)−(ω−ω)}
4. A method for measuring a crystal azimuth angle using an apparatus according to claim 1, wherein a deviation angle δ 0 between a surface and a crystal lattice plane is provided on the sample mounting portion.
Mounting a known standard sample, and detecting the first rotation angle ω 0 with the angle detector when the light intensity from the light source incident on the photodetector by rotating the goniometer is maximized. If, by rotating the standard sample about said rotation axis, the intensity of the diffracted X-rays incident on the X-ray detector detects the second rotation angle omega 1 of which the maximum in the angle detector step and the specimen mounting portion fitted with a sample, said angle detecting a first rotation angle omega 2 when the light intensity becomes the maximum from the light source by rotating the goniometer incident on the photodetector A second rotation angle ω 3 when the intensity of the diffracted X-rays incident on the X-ray detector is maximized by rotating the measurement sample around the rotation axis. Detecting with a detector, the surface of the measurement sample by the following equation Crystal azimuth measuring method characterized by calculating the deviation angle of the lattice plane δ which. δ = δ 0 ± {(ω 3 −ω 2 ) − (ω 1 −ω 0 )}
【請求項5】 請求項2記載の装置を用いた結晶方位角
測定方法であって、 前記試料装着部に試料を装着し、前記ゴニオメータを回
転して前記第2のX線検出器に入射する前記第2のX線
源からのX線強度が最大になったときの第1回転角を前
記角度検出器で検出する工程と、 前記回転軸を中心に試料を回転して、前記X線検出器に
入射する回折X線の強度が最大になったときの第2回転
角を前記角度検出器で検出する工程とを含み、 前記第1回転角と第2回転角とから、前記試料の表面に
対する結晶方位角を求めることを特徴とする結晶方位角
測定方法。
5. A crystal azimuth measuring method using the apparatus according to claim 2, wherein a sample is mounted on the sample mounting portion, and the goniometer is rotated to be incident on the second X-ray detector. Detecting the first rotation angle by the angle detector when the X-ray intensity from the second X-ray source is maximized; and rotating the sample about the rotation axis to detect the X-ray. Detecting, by the angle detector, a second rotation angle when the intensity of the diffracted X-rays incident on the device is at a maximum, and determining the surface of the sample from the first rotation angle and the second rotation angle. A crystal azimuth angle measuring method, wherein a crystal azimuth angle with respect to is determined.
【請求項6】 請求項2記載の装置を用いた結晶方位角
測定方法であって、 前記試料装着部に表面と結晶格子面との間の偏差角δ
が既知の標準試料を装着し、前記ゴニオメータを回転し
て前記第2のX線検出器に入射する前記第2のX線源か
らのX線強度が最大になったときの第1回転角ωを前
記角度検出器で検出する工程と、 前記回転軸を中心に前記標準試料を回転して、前記X線
検出器に入射する回折X線の強度が最大になったときの
第2回転角ωを前記角度検出器で検出する工程と、 前記試料装着部に測定試料を装着し、前記ゴニオメータ
を回転して前記第2のX線検出器に入射する前記第2の
X線源からのX線強度が最大になったときの第1回転角
ωを前記角度検出器で検出する工程と、 前記回転軸を中心に前記測定試料を回転して、前記X線
検出器に入射する回折X線の強度が最大になったときの
第2回転角ωを前記角度検出器で検出する工程とを含
み、 次式により前記測定試料の表面に対する結晶格子面の偏
差角δを算出することを特徴とする結晶方位角測定方
法。 δ=δ±{(ω−ω)−(ω−ω)}
6. A crystal azimuth measuring method using the apparatus according to claim 2, wherein a deviation angle δ 0 between a surface and a crystal lattice plane is provided on the sample mounting portion.
Is mounted on a known standard sample, the goniometer is rotated, and the first rotation angle ω when the X-ray intensity from the second X-ray source incident on the second X-ray detector is maximized 0 is detected by the angle detector, and the second rotation angle when the intensity of the diffracted X-ray incident on the X-ray detector is maximized by rotating the standard sample around the rotation axis. detecting ω 1 with the angle detector, mounting a measurement sample on the sample mounting unit, rotating the goniometer, and entering the second X-ray detector from the second X-ray source. a step of X-ray intensity detecting a first rotation angle omega 2 of which the maximum in the angle detector, and rotating the sample around the rotation axis, is incident on the X-ray detector diffraction and a step in which the intensity of X-rays to detect the second rotation angle omega 3 when it becomes maximum at the angle detector See, crystal azimuth measuring method characterized by calculating the deviation angle δ of the crystal lattice plane relative to the surface of the sample by the following equation. δ = δ 0 ± {(ω 3 −ω 2 ) − (ω 1 −ω 0 )}
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108613641A (en) * 2018-07-23 2018-10-02 安徽创谱仪器科技有限公司 Two-dimentional orientation error precision measurement method for thin plate crystals
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