JP2006275901A - Device and method for crystal evaluation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、結晶評価装置および結晶評価方法に関する。特に、本発明は、X線回折装置を含む結晶評価装置および結晶評価方法に関する。 The present invention relates to a crystal evaluation apparatus and a crystal evaluation method. In particular, the present invention relates to a crystal evaluation apparatus and a crystal evaluation method including an X-ray diffraction apparatus.
電子デバイス等に応用される基板上の結晶性薄膜の構造を評価するには、X線回折装置が最も汎用的に使われている。X線回折装置によれば、結晶の格子定数に関する情報が得られ、この情報を解析することで結晶の結晶系、結晶性、配向分布に関する知見を得ることができる。 In order to evaluate the structure of a crystalline thin film on a substrate applied to an electronic device or the like, an X-ray diffraction apparatus is most widely used. According to the X-ray diffractometer, information on the crystal lattice constant can be obtained, and by analyzing this information, knowledge on the crystal system, crystallinity, and orientation distribution of the crystal can be obtained.
しかし、電子デバイス等の小型化、大容量化にともない、上述した結晶に関する情報に加えて、結晶内のより詳細な構造に関する情報を得る方法が開発されており、これらの結晶に関する情報をより速く効率的に取得する方法が望まれている。
本発明は、結晶構造に関するより多くの情報を効率的に取得することのできる結晶評価装置および結晶評価方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a crystal evaluation apparatus and a crystal evaluation method capable of efficiently acquiring more information on a crystal structure.
本発明にかかる結晶評価装置は、
試料を載置するための試料台と、
前記試料台に載置された試料にX線を照射するためのX線源と、
前記試料に照射されることにより生じた回折X線を検出するX線検出部と、
前記試料にレーザ光を照射するためのレーザ光源と、
前記試料に照射されることにより散乱したラマン散乱光を分光する分光器と、
前記分光器が分光したスペクトルの強度を検出する光検出部と、
を含む。
The crystal evaluation apparatus according to the present invention includes:
A sample stage for placing the sample;
An X-ray source for irradiating the sample placed on the sample stage with X-rays;
An X-ray detector that detects diffracted X-rays generated by irradiating the sample;
A laser light source for irradiating the sample with laser light;
A spectroscope for spectroscopic analysis of Raman scattered light scattered by irradiating the sample;
A light detection unit for detecting the intensity of the spectrum dispersed by the spectrometer;
including.
本発明にかかる結晶評価装置によれば、ラマン散乱測定とX線回折測定とを同一の装置で行うことができ、X線回折測定のみでは得ることのできない精密な結晶系の同定や結晶主軸方位等を示す情報を試料を破壊することなく、短時間で得ることができる。また、同一の試料に対して、同一の環境(温度、湿度など)下で、ラマン散乱測定とX線回折測定とを行うことができるため、異なる装置でラマン散乱測定とX線回折測定とを行う場合と比べて、より精度の高い結果を得ることができる。 According to the crystal evaluation apparatus according to the present invention, Raman scattering measurement and X-ray diffraction measurement can be performed with the same apparatus, and precise crystal system identification and crystal principal axis orientation that cannot be obtained only by X-ray diffraction measurement. And the like can be obtained in a short time without destroying the sample. In addition, since Raman scattering measurement and X-ray diffraction measurement can be performed on the same sample under the same environment (temperature, humidity, etc.), Raman scattering measurement and X-ray diffraction measurement can be performed with different apparatuses. Compared with the case where it performs, a more accurate result can be obtained.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記レーザ光源からのレーザ光を前記試料の表面に集光するレンズをさらに含み、
前記X線源および前記X線検出部は、前記レンズの焦点を回転中心として回転可能に設けられていることができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
A lens for condensing laser light from the laser light source on the surface of the sample;
The X-ray source and the X-ray detection unit may be rotatably provided with the focal point of the lens as a rotation center.
これにより、試料表面において、ラマン散乱測定とほぼ同じ位置をX線回折測定することができる。 As a result, X-ray diffraction measurement can be performed at substantially the same position as the Raman scattering measurement on the sample surface.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記レーザ光源からのレーザ光を集光するレンズをさらに含み、
前記X線源は、少なくとも前記レンズの焦点の位置に前記X線を照射することができる。これにより、ラマン散乱測定用のレーザ光を用いて、ラマン散乱測定およびX線回折測定の試料の位置決めを同時にすることができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
A lens for condensing laser light from the laser light source;
The X-ray source can irradiate at least the focal position of the lens with the X-ray. Thereby, the positioning of the sample of a Raman scattering measurement and a X-ray diffraction measurement can be performed simultaneously using the laser beam for a Raman scattering measurement.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記レーザ光源からのレーザ光を集光するレンズと、
前記レンズの焦点が前記試料の表面に一致しているか否かを判断するために設けられ、前記試料にレーザ光が照射された試料の画像を表示する表示部と、をさらに含むことができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
A lens for condensing the laser light from the laser light source;
A display unit configured to determine whether the focal point of the lens is coincident with the surface of the sample, and displaying an image of the sample irradiated with laser light on the sample;
これにより、結晶評価装置のオペレータは、表示部を視認することによりレンズの焦点が前記試料の表面に一致しているか否かを容易に判断することができる。 Thereby, the operator of the crystal evaluation apparatus can easily determine whether or not the focal point of the lens coincides with the surface of the sample by visually recognizing the display unit.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記試料にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光の強度を検出する強度検出部をさらに含むことができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
It may further include an intensity detection unit that detects the intensity of scattered light generated by irradiating the sample with laser light.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記強度検出部が検出した強度に基づいて、前記試料台の位置を決定する試料台位置決定部をさらに含むことができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
The apparatus may further include a sample stage position determining unit that determines the position of the sample stage based on the intensity detected by the intensity detecting unit.
本発明にかかる結晶評価装置において、
前記レーザ光は、前記レーザ光源から出射されていることができる。これにより、結晶評価装置は、ラマン散乱測定に用いるレーザ光源と同一のレーザ光源を、試料の位置決めに用いることができる。
In the crystal evaluation apparatus according to the present invention,
The laser beam may be emitted from the laser light source. Thereby, the crystal evaluation apparatus can use the same laser light source as the laser light source used for the Raman scattering measurement for the positioning of the sample.
本発明にかかる結晶評価方法は、
(a)試料台に載置されている試料にレンズを介して、レーザ光源からレーザ光を照射するステップと、
(b)前記試料にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光を検出することにより、前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断するステップと、
(c)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致していないと判断した場合に、前記試料台の位置を移動するステップと、
(d)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致していると判断した場合に、前記レーザ光源からレーザ光を前記試料に照射することにより、ラマン散乱測定を行うステップと、
(e)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致している場合に、前記試料にX線を照射することにより、X線回折測定を行うステップと、
を含む。
The crystal evaluation method according to the present invention includes:
(A) irradiating a sample placed on the sample stage with laser light from a laser light source via a lens;
(B) detecting whether or not the focus of the lens coincides with the surface of the sample by detecting scattered light generated by irradiating the sample with laser light;
(C) moving the position of the sample stage when it is determined that the focal point of the lens does not coincide with the surface of the sample;
(D) performing Raman scattering measurement by irradiating the sample with laser light from the laser light source when it is determined that the focal point of the lens coincides with the surface of the sample;
(E) performing X-ray diffraction measurement by irradiating the sample with X-rays when the focal point of the lens coincides with the surface of the sample;
including.
本発明にかかる結晶評価方法において、
前記ステップ(b)では、レーザ光が照射された前記試料の画像を検出し、検出した画像に基づいて前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断することができる。
In the crystal evaluation method according to the present invention,
In the step (b), an image of the sample irradiated with laser light can be detected, and it can be determined based on the detected image whether the focal point of the lens coincides with the surface of the sample.
本発明にかかる結晶評価方法において、
前記ステップ(b)では、散乱光の強度を検出し、検出した散乱光の強度に基づいて、前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断することができる。
In the crystal evaluation method according to the present invention,
In the step (b), it is possible to detect the intensity of the scattered light and determine whether or not the focus of the lens coincides with the surface of the sample based on the detected intensity of the scattered light.
本発明にかかる結晶評価方法において、
前記ステップ(c)の前に、前記ステップ(b)において検出した散乱光の強度に基づいて、前記試料の表面の位置を算出するステップをさらに含み、
前記ステップ(c)では、算出した前記試料の表面の位置が前記レンズの焦点の位置に一致するように前記試料台の位置を移動することができる。
In the crystal evaluation method according to the present invention,
Before the step (c), further comprising the step of calculating the position of the surface of the sample based on the intensity of the scattered light detected in the step (b);
In the step (c), the position of the sample stage can be moved so that the calculated position of the surface of the sample matches the position of the focal point of the lens.
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1.結晶評価装置
本実施の形態にかかる結晶評価装置100は、試料のラマン散乱測定とX線回折測定とを行う。ラマン散乱測定によれば、試料中の原子の振動状態に関する情報を得ることができる。試料中の原子の振動状態に関する情報とは、たとえば、結晶を構成する原子配列の秩序状態、化学量論比からのずれ、欠陥の位置に関する情報、面方位に関する情報である。一方、X線回折測定によれば、結晶の格子定数に関する情報を得ることができる。ラマン散乱測定から得られる情報と、X線回折測定から得られる情報との双方を解析することにより、結晶の構造について詳細に調べることが可能となる。
1. Crystal Evaluation Apparatus The
図1は、本実施の形態にかかる結晶評価装置100の主な機能構成を示すブロック図である。結晶評価装置100は、測定部110と、表示部42と、入力部44と、測定制御部46と、記憶部48と、処理部50とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a main functional configuration of the
測定部110は、たとえば結晶からなる試料32をX線回折法およびラマン散乱分光分析法により測定する。測定部110の詳細な構成については、後述する。
The
測定制御部46は、測定部110に試料を測定させるための制御を行う。処理部50は、測定部110が測定した測定値を処理し、処理結果を記憶部48または表示部42に送る。記憶部48は、各種の設定データ(たとえば、測定制御用データなど)を記憶する他に、処理部50および測定制御部46の各種処理機能を実現するためのワーク領域となるもので、その機能はRAM、ROM、光ディスク、光磁気ディスクなどのハードウエアにより実現できる。また記憶部48には、結晶評価装置100の各部を機能させるためのプログラムが格納されていてもよい。結晶評価装置100は、記憶部48に格納されているプログラムを読み取って結晶評価装置100の各部の機能を実現させることができる。また、記憶部48に代えて、上述した各機能を実現するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した結晶評価装置100の各部の機能を実現することも可能である。
The
表示部42は、後述する測定部110の画像検出部24が検出した画像を表示する。また表示部42は、結晶評価装置100の設定状態、作動状態、または測定結果などを画像出力してもよく、その機能はCRT、LCD、タッチパネル型ディスプレイ等の公知のハードウエアにより実現できる。
The
入力部44は、結晶評価装置100のオペレータが各種の設定データや操作データを入力するためのものであり、その機能は、キーボード、操作ボタン、タッチパネル型ディスプレイなどのハードウエアにより実現できる。
The
次に、測定部110の詳細について説明する。図2は、本実施の形態にかかる測定部110の詳細な構成を示す図である。測定部110は、ラマン散乱測定装置としての機能と、X線回折装置としての機能とを有する。測定部110は、図2に示すように、たとえば結晶からなる試料32を載置するための試料台10と、X線回折測定を行うX線源12およびX線検出部14と、ラマン散乱測定を行うレーザ光源16、分光器18、光検出部20、第1のミラー25、および対物レンズ22とを含む。
Next, details of the
まず、測定部110の各機能の中で、ラマン散乱測定を行う機能について説明する。本実施の形態においてラマン散乱測定は、後方散乱配置で行われる。レーザ光源16は、レーザ光を出射する。測定部110に設けられるレーザ光源16としては、発光素子であってもよいし、光ファイバ等の光伝送媒体であってもよい。出射されたレーザ光は、第1のミラー25により反射し、対物レンズ22を介して試料32の表面を照射する。第1のミラー25は、レーザ光の光路に対して45度傾斜状態で配置され、レーザ光の光路を90度変換して試料台10上に載置された試料32方向に向けることができる。対物レンズ22は、試料32上に向けられたレーザ光を集光する。これによりラマン散乱効率を上げることができる。集光されたレーザ光は、試料32上に照射されることにより発生したラマン散乱光は、対物レンズ22を介して第3のミラー27に出射する。第3のミラー27はハーフミラーであり、ラマン散乱光を分光器18方向に導く。第3のミラー27は、レーザ光の光路に対して45度傾斜状態で配置され、ラマン散乱光の光路を90度変換して分光器18方向に向けることができる。分光器18は、ラマン散乱光を複数のスペクトルに分光して光検出部20に送る。光検出部20は、分光器18から送られたスペクトルの強度を検出する。光検出部20は、複数のスペクトルを同時に検出するためにマルチチャンネルであることが好ましく、光検出部20としては、たとえばCCDが用いられる。光検出部20は、検出したスペクトルの強度を示す情報を処理部50に送る。
First, among the functions of the
次にX線回折測定を行う機能について説明する。X線源12は、対物レンズ22の焦点30の位置にX線を照射する。これにより、結晶評価装置100は、試料32上においてラマン散乱分光測定をする位置と同一の位置を、X線回折測定することができ、精度の高い結晶評価を行うことができる。
Next, the function of performing X-ray diffraction measurement will be described. The
X線検出部14は、試料32に照射されることにより発生した回折X線を検出する。X線検出部14およびX線源12は、回転中心を中心として互いに独立に回転運動可能なゴニオメータ構造となっている。X線検出部14とX線源12は、回転中心が対物レンズ22の焦点30と一致するように設けられている。X線源12によるX線の照射と、X線検出部14による回折X線の検出は、ゴニオメータによって回折角を変化させながら順次行われる。
The
測定部110は、画像検出部24と、試料台10を駆動する試料台駆動部11と、第2のミラー26と、第2のミラー26を駆動するミラー駆動部23とをさらに含む。第2のミラー26は、ラマン散乱光を画像検出部24に導く機能を有する。具体的には第2のミラー26は、第3のミラー27からのラマン散乱光に対して45度傾斜状態で配置され、ラマン散乱光の光路を90度変換して画像検出部24の方向に向けることができる。第2のミラー26は、第3のミラー27と分光器18との間に図2において上下方向に可動に設けられ、ラマン散乱測定を行うときには、ラマン散乱光を遮らない位置(上方向)に移動する。
The
画像検出部24は、試料32から発生したラマン散乱光を受光することで試料32の画像を表示部42に送る。結晶評価装置100のオペレータは、表示部42を確認することで、対物レンズ22の焦点30が試料32の表面に一致しているか否かを判断することができる。結晶評価装置100のオペレータは、入力部44から試料台10の位置に関する情報を入力することができる。試料台駆動部11は、入力部44から入力された試料台10の位置に関する情報に応じて試料台10の位置をx、y、またはz軸方向に移動させることができる。
The
2.結晶評価方法
次に本実施の形態にかかる結晶評価方法について説明する。図3は、本実施の形態にかかる結晶評価装置の動作を示すフローチャートである。
2. Crystal Evaluation Method Next, a crystal evaluation method according to this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the crystal evaluation apparatus according to this embodiment.
まず、結晶評価装置100のオペレータは、試料32を試料台10に載置する(ステップS100)。ついで、レーザ光源16は、対物レンズ22を介して試料32にレーザ光を照射する(ステップS102)。このとき、第2のミラー26は、試料32からのラマン散乱光を画像検出部24に導くことのできる位置に配置される。
First, the operator of the
次に、結晶評価装置100のオペレータは、画像検出部24が検出した試料32の表面の画像を確認して、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているか否かを判断する(ステップS104)。具体的には、結晶評価装置100のオペレータは、表示部42に表示された試料32上のレーザビーム径を確認することにより、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているか否かを判断する。レーザビーム径が最小のときに、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているといえる。試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているとオペレータが判断した旨を示す情報を入力部44が受け取った場合に、結晶評価装置100の動作は、ステップS112にジャンプする。
Next, the operator of the
一方、オペレータは、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致していないと判断した場合に、試料台10の高さを変更する(ステップS106)。
On the other hand, when the operator determines that the focal point of the
次に、レーザ光源16は、試料32にレーザ光を照射する(ステップS108)。次に、結晶評価装置100のオペレータは、画像検出部24が検出した試料32の表面の画像を確認して、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているか否かを判断する(ステップS110)。試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているとオペレータが判断するまで、結晶評価装置100は、ステップS106〜S110の動作を繰り返す。
Next, the
このように、結晶評価装置100は、ラマン散乱測定に用いているレーザ光源16から出射されるレーザ光を予め試料32に照射して、画像を確認することにより、試料32の表面を対物レンズ22の焦点の位置に調節することができる。これにより、精度の高いラマン散乱測定およびX線回折測定を行うことが可能となる。
As described above, the
ステップS110およびステップS104において、試料32の表面に対物レンズ22の焦点が一致しているとオペレータが判断した旨を示す情報を入力部44が受け取った場合に、結晶評価装置100は、ラマン散乱測定およびX線回折測定を行う(ステップS112およびS114)。ここで結晶評価装置100は、ラマン散乱測定を行う前に、第2のミラー26の位置を、ラマン散乱光が分光器18に入射するように、移動させる。
In step S110 and step S104, when the
通常、ラマン散乱測定とX線回折測定は、異なる装置で行われるため、一方の測定を行った後、他方の測定を行うために試料を装置に装着しなおさなければならなかった。このときに、時間的負担だけでなく、試料の破損のリスク、温度の変化等による試料状態の変化などが生じていた。そこで本実施の形態にかかる結晶評価装置100によれば、同時にラマン散乱測定とX線回折測定を行うことができるため、より短時間で試料の破損等のリスクを低減することができる。また本実施の形態にかかる結晶評価装置100によれば、試料32の表面において、ラマン散乱測定を行う位置と同じ位置を、X線回折測定することができる。
Usually, since the Raman scattering measurement and the X-ray diffraction measurement are performed by different apparatuses, after performing one measurement, the sample has to be remounted on the apparatus in order to perform the other measurement. At this time, not only the time burden, but also the risk of sample breakage, changes in the sample state due to temperature changes, and the like occurred. Therefore, according to the
さらに結晶評価装置100によれば、試料32の表面の複数の領域を測定する場合であっても、一の領域を上述した動作により測定した後、試料台10をxまたはy軸方向に移動させ、再度上述した動作を行うことによって、短時間で精度よく結晶評価を行うことができる。
Furthermore, according to the
3.変形例
次に本実施の形態にかかる結晶評価装置の変形例について説明する。変形例にかかる結晶評価装置200は、ラマン散乱光の強度に基づいて試料台10の位置を決定している点で、オペレータが試料32の画像を確認しながら試料台10の位置を決定している結晶評価装置100と異なる。
3. Modified Example Next, a modified example of the crystal evaluation apparatus according to the present embodiment will be described. The
図4は、変形例にかかる結晶評価装置200の機能構成を示すブロック図である。結晶評価装置200は、画像検出部24に代えて強度検出部28および位置決定部29をさらに含む。強度検出部28は、試料32にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光の強度を検出して位置決定部29に送る。位置決定部29は、強度検出部28から受け取った強度を示す情報に基づいて、試料台10の位置を決定する。
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the
次に、変形例にかかる結晶評価方法について図5を参照しながら説明する。図5は、結晶評価装置200の動作を示すフローチャートである。
Next, a crystal evaluation method according to a modification will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
まず、結晶評価装置200のオペレータは、試料32を試料台10に載置する(ステップS200)。ついで、レーザ光源16は、対物レンズ22を介して試料32にレーザ光を照射する(ステップS202)。
First, the operator of the
次に、強度検出部28は、試料32にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光の強度を検出する(ステップS204)。
Next, the
次に、位置決定部29は、強度検出部28が検出した強度に基づいて試料台10の位置を決定する(ステップS206)。具体的には、位置決定部29は、強度検出部28が検出した強度に基づいて試料32の表面の位置を算出し、当該位置と、現時点での試料台10の位置とから適切な試料台10の位置を決定する。散乱光の強度は、焦点30の位置が試料32の表面に近いほど高いため、結晶評価装置200は、たとえば、予め焦点30の位置と試料32表面の間の距離と、散乱光の強度との関係式を試料ごとに記憶しておき、位置決定部29は、かかる関係式を用いて、試料台10の位置を決定することができる。
Next, the
次に、試料台駆動部11は、位置決定部29が決定した位置に試料台10を移動する(ステップS208)。
Next, the sample
次に、結晶評価装置100は、ラマン散乱測定およびX線回折測定を行う(ステップS210およびS212)。
Next, the
このように結晶評価装置200によれば、レーザ光源16からのレーザ光に基づく散乱光の強度を検出することにより、試料台10の位置を決定することができる。これにより、試料台10の位置合わせを簡便かつ正確に行うことができる。
Thus, according to the
変形例にかかる結晶評価装置200のその他の構成および動作は、上述した結晶評価装置100の構成および動作と同様であるので説明を省略する。
Other configurations and operations of the
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、変形例にかかる結晶評価装置200は、散乱光の強度を検出することにより、試料台10の高さを決定しているが、これにかえて、試料32の表面の画像を検出し、画像解析することによって試料台10の適切な高さを決定してもよい。たとえば、結晶評価装置200は、画像解析により試料32上のレーザビーム径と試料32表面と焦点との距離との関係式を記憶しておき、かかる関係式を用いて試料台10の適切な高さを決定することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the
また本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 Further, the invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and result) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10 試料台、12 X線源、14 X線検出部、16 レーザ光源、18 分光器、20 光検出部、22 対物レンズ、24 画像検出部、25 第1のミラー、26 第2のミラー、27 第3のミラー、28 強度検出部、29 位置決定部、30 焦点、32 試料、42 表示部、44 入力部、46 測定制御部、48 記憶部、50 処理部、100、200 結晶評価装置、110、210 測定部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記試料台に載置された試料にX線を照射するためのX線源と、
前記試料に照射されることにより生じた回折X線を検出するX線検出部と、
前記試料にレーザ光を照射するためのレーザ光源と、
前記試料に照射されることにより散乱したラマン散乱光を分光する分光器と、
前記分光器が分光したスペクトルの強度を検出する光検出部と、
を含む、結晶評価装置。 A sample stage for placing the sample;
An X-ray source for irradiating the sample placed on the sample stage with X-rays;
An X-ray detector that detects diffracted X-rays generated by irradiating the sample;
A laser light source for irradiating the sample with laser light;
A spectroscope for spectroscopic analysis of Raman scattered light scattered by irradiating the sample;
A light detection unit for detecting the intensity of the spectrum dispersed by the spectrometer;
A crystal evaluation apparatus.
前記レーザ光源からのレーザ光を前記試料の表面に集光するレンズをさらに含み、
前記X線源および前記X線検出部は、前記レンズの焦点を回転中心として回転可能に設けられている、結晶評価装置。 In claim 1,
A lens for condensing laser light from the laser light source on the surface of the sample;
The crystal evaluation apparatus, wherein the X-ray source and the X-ray detection unit are rotatably provided with the focal point of the lens as a rotation center.
前記レーザ光源からのレーザ光を集光するレンズをさらに含み、
前記X線源は、少なくとも前記レンズの焦点の位置に前記X線を照射する、結晶評価装置。 In claim 1 or 2,
A lens for condensing laser light from the laser light source;
The crystal evaluation apparatus, wherein the X-ray source irradiates at least a focal position of the lens with the X-ray.
前記レーザ光源からのレーザ光を集光するレンズと、
前記レンズの焦点が前記試料の表面に一致しているか否かを判断するために設けられ、前記試料にレーザ光が照射された試料の画像を表示する表示部と、をさらに含む、結晶評価装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A lens for condensing the laser light from the laser light source;
A crystal evaluation apparatus, further comprising: a display unit configured to determine whether or not a focal point of the lens coincides with a surface of the sample, and displaying an image of the sample irradiated with laser light on the sample. .
前記試料にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光の強度を検出する強度検出部をさらに含む、結晶評価装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A crystal evaluation apparatus further comprising an intensity detector that detects the intensity of scattered light generated by irradiating the sample with laser light.
前記強度検出部が検出した強度に基づいて、前記試料台の位置を決定する試料台位置決定部をさらに含む、結晶評価装置。 In claim 5,
The crystal evaluation apparatus further comprising a sample stage position determination unit that determines the position of the sample stage based on the intensity detected by the intensity detection unit.
前記レーザ光は、前記レーザ光源から出射されている、結晶評価装置。 In claim 5,
The crystal evaluation apparatus, wherein the laser light is emitted from the laser light source.
(b)前記試料にレーザ光が照射されることにより生じた散乱光を検出することにより、前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断するステップと、
(c)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致していないと判断した場合に、前記試料台の位置を移動するステップと、
(d)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致していると判断した場合に、前記レーザ光源からレーザ光を前記試料に照射することにより、ラマン散乱測定を行うステップと、
(e)前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致している場合に、前記試料にX線を照射することにより、X線回折測定を行うステップと、
を含む、結晶評価方法。 (A) irradiating a sample placed on the sample stage with laser light from a laser light source via a lens;
(B) determining whether the focal point of the lens coincides with the surface of the sample by detecting scattered light generated by irradiating the sample with laser light;
(C) moving the position of the sample stage when it is determined that the focal point of the lens does not coincide with the surface of the sample;
(D) performing Raman scattering measurement by irradiating the sample with laser light from the laser light source when it is determined that the focal point of the lens coincides with the surface of the sample;
(E) performing X-ray diffraction measurement by irradiating the sample with X-rays when the focus of the lens coincides with the surface of the sample;
A crystal evaluation method comprising:
前記ステップ(b)では、レーザ光が照射された前記試料の画像を検出し、検出した画像に基づいて前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断する、結晶評価方法。 In claim 8,
In the step (b), a crystal evaluation method for detecting an image of the sample irradiated with laser light and determining whether the focus of the lens coincides with the surface of the sample based on the detected image .
前記ステップ(b)では、散乱光の強度を検出し、検出した散乱光の強度に基づいて、前記試料の表面に前記レンズの焦点が一致しているか否かを判断する、結晶評価方法。 In claim 8,
In the step (b), the intensity of scattered light is detected, and based on the detected intensity of scattered light, it is determined whether or not the focus of the lens coincides with the surface of the sample.
前記ステップ(c)の前に、前記ステップ(b)において検出した散乱光の強度に基づいて、前記試料の表面の位置を算出するステップをさらに含み、
前記ステップ(c)では、算出した前記試料の表面の位置が前記レンズの焦点の位置に一致するように前記試料台の位置を移動する、結晶評価方法。 In claim 10,
Before the step (c), further comprising the step of calculating the position of the surface of the sample based on the intensity of the scattered light detected in the step (b);
In the step (c), the crystal evaluation method of moving the position of the sample stage so that the calculated position of the surface of the sample coincides with the focal position of the lens.
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CN108401437A (en) * | 2015-12-11 | 2018-08-14 | 科磊股份有限公司 | X-ray scatterometry for high depth-width ratio structure is measured |
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- 2005-03-30 JP JP2005097982A patent/JP2006275901A/en not_active Withdrawn
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