JP2008298599A - 薄膜評価装置および薄膜評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うこと。
【解決手段】薄膜評価装置１は、グロー放電発光による薄膜試料Ｓの組成評価と、ＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を用いた結晶／配向性評価とを併せて行う機能を有している。そのため、グロー放電発光による薄膜試料Ｓの掘削および組成評価を行い、それにより表出した薄膜試料Ｓの異なる深さの面にＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うことができる。したがって、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜材料の構造を評価する薄膜評価装置および薄膜評価方法に関する。

従来、表面分析等の分野において、基板上に成長させた薄膜を評価する薄膜評価が行われている。
薄膜評価を行う場合、薄膜の深さ方向については、組成分布評価が行われるのが一般的である。
例えば、薄膜材料表面を、アルゴンガスによる高周波グロー放電を用いて掘削し、その際に表れる発光を利用して、組成分析すること等が行われている。

このような組成分布評価においては、薄膜材料のある深さにおける組成分布が得られ、深さ方向における元素の偏り等、薄膜の形成状態を検査することができる。
なお、このような薄膜の表面分析に関する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
特開平６−００３２９５号公報

しかしながら、薄膜評価の深さ方向における分析内容としては、上記組成分布評価のみでは十分でなく、特定の深さにおける結晶／配向性評価を併せて行う必要が生じることがある。
ここで、従来、このような結晶／配向性評価を行う必要が生じた場合、薄膜断面試料を分析用に作成し、その微小エリアを電子回折（ＴＥＭ）によって観察していた。

そして、このような観察手法の場合、膨大な手間をかけて評価用試料を作成することが必要となり、また、高度な観察技術、および、多大な分析時間を要する等、簡単に薄膜の評価を行うことができなかった。
このように、従来の技術においては、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことが困難であった。
本発明の課題は、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことである。

以上の課題を解決するため、第１の発明は、
薄膜試料の構造を分析するための薄膜評価装置であって、薄膜試料が設置されるステージ（例えば、図１のステージＡ）と、前記ステージに設置された薄膜試料にＸ線を照射するＸ線照射手段（例えば、図２のＸ線源３３ａ）と、前記薄膜試料に反射した反射Ｘ線を検出する反射Ｘ線検出手段（例えば、図２のＸ線検出器３３ｂ）と、前記ステージに設置された薄膜試料を覆い、グロー放電用のガスを充填するための試料室を形成するチャンバ（例えば、図１のチャンバＣ）と、前記チャンバ内に充填されたガスにグロー放電を行わせるグロー放電手段（例えば、図２の放電掘削部３１）と、前記グロー放電手段によってグロー放電したガスと前記薄膜試料とが反応して発生した光を分光計測する分光計測手段（例えば、図２の原子発光強度検出部３２）とを備えることを特徴としている。
このような構成により、グロー放電発光による薄膜試料の組成評価と、Ｘ線回折による結晶／配向性評価とを併せて行うことができる。
したがって、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことが可能となる。

また、第２の発明は、
前記Ｘ線照射手段および反射Ｘ線検出手段による薄膜試料のＸ線分析動作と、前記グロー放電手段および分光計測手段による薄膜試料のグロー放電分析動作とを対応付けて制御する統合制御手段（例えば、図２の制御部２０）をさらに備えることを特徴としている。
このような構成により、対象とする薄膜試料に対して、グロー放電発光による組成評価と、Ｘ線回折による結晶／配向性評価を適宜切り替えて、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価をより簡単に行うことができる。

また、第３の発明は、
前記統合制御手段は、前記薄膜試料に対し、前記Ｘ線分析動作と前記グロー放電分析動作とを交互に切り換えて実行することを特徴としている。
このような構成により、薄膜試料の組成評価および結晶／配向性評価を正確に行うことができる。

また、第４の発明は、
前記統合制御手段は、前記薄膜試料に対し、前記グロー放電分析動作を行いながら、同時に前記Ｘ線分析動作を実行することを特徴としている。
このような構成により、薄膜試料における組成評価および結晶／配向性評価を効率的に行うことができる。

また、第５の発明は、
前記統合制御手段は、前記グロー放電分析動作において、薄膜試料の掘削速度を異なる速度に切り替え可能であることを特徴としている。
このような構成により、薄膜試料における組成評価および結晶／配向性評価を、正確性と効率性とをバランスさせながら行うことができる。

また、第６の発明は、
前記Ｘ線照射手段は、前記チャンバ外から前記ステージに向けてＸ線を照射し、前記反射Ｘ線検出手段は、前記チャンバ外における反射Ｘ線の方向で該反射Ｘ線を検出し、前記チャンバは、前記Ｘ線照射手段と前記ステージとを結ぶ位置および該ステージと前記反射Ｘ線検出手段とを結ぶ位置に、Ｘ線を透過可能な窓部を有することを特徴としている。
このような構成により、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことができる。

また、第７の発明は、
前記窓部において光を透過させる状態および光を遮光する状態とを切り替える遮光手段（例えば、図１の遮光板Ｄ）をさらに備えることを特徴としている。
このような構成により、グロー放電発光による光を分光計測する際に、チャンバ外部から迷光が進入することを防止できる。

また、第８の発明は、
薄膜試料の構造を分析するための薄膜評価方法であって、
グロー放電によって薄膜試料の対象面を掘削し、発生した光を分光計測する分光計測ステップと、異なる深さの対象面が表出した薄膜試料の対象面にＸ線を照射し、対象面において反射した反射Ｘ線を検出するＸ線回折分析ステップとを含むことを特徴としている。

なお、Ｘ線回折分析ステップにおいて、異なる深さの対象面が表出した薄膜試料の対象面にＸ線を照射し、対象面において反射した反射Ｘ線を検出することには、同一の薄膜試料の同一箇所を順次掘削し、対象面の深さを異ならせて分析すること、同一の薄膜試料の異なる箇所をそれぞれ異なる深さに掘削し、それらの対象面を分析すること、および、異なる薄膜試料を異なる深さに掘削し、それらの対象面を分析することのいずれも含まれる。
これにより、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことができる。

以下、図を参照して本発明に係る薄膜評価装置の実施の形態を説明する。
本実施形態に係る薄膜評価装置は、Ｘ線回折を利用したＸＲＤ（X-Ray Diffratometer）の機能と、グロー放電発光による表面分析機能とを有し、高周波信号によりプラズマ化されたＡｒガス等で試料を掘削し、このとき発生される試料元素からの発光を分光計測すると共に、その掘削された表面について、ＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うことにより、評価用試料の深さ方向における組成評価および結晶／配向性評価とを併せて行うことを可能としている。

（構成）
まず、構成を説明する。
図１は、本実施形態に係る薄膜評価装置１の主要部を示す模式図である。
また、図２は、薄膜評価装置１の機能構成を示すブロック図である。
図１および図２において、薄膜評価装置１は、薄膜試料Ｓが設置されるステージＡと、絶縁パッキングＰと、高周波発振機Ｈと、チャンバＣと、レンズＬと、測定パラメータ入力部１０と、制御部２０と、測定部３０と、処理部４０と、記憶部５０と、表示部６０とを備えている、
ステージＡは、その高さ方向の位置、ステージ面（薄膜試料Ｓ設置面）内における回転方向の角度位置およびステージＡの傾斜角を変化させる制御機構を有している。また、ステージＡは、ステージ面に平行な方向へ２次元的に移動する平行移動機構を有している。

絶縁パッキングＰは、絶縁性の素材で構成されており、薄膜試料Ｓに密着され、チャンバＣ内の機密性を高めている。
高周波発振機Ｈは、薄膜試料Ｓが形成された基板Ｂと、チャンバＣとの間において、高周波の交流電圧を発生させる。
チャンバＣは、掘削の対象とされる薄膜試料Ｓを覆い、プラズマ化されたＡｒガスが充填されるための空間を形成する。

また、チャンバＣには、Ｘ線源３３ａから照射されたＸ線が透過される入射Ｘ線窓Ｍと、薄膜試料Ｓに反射した反射Ｘ線が透過される反射Ｘ線窓Ｎとが形成されている。これら入射Ｘ線窓Ｍおよび反射Ｘ線窓Ｎは、例えば、透明なベリリウム製の素材によって構成される。
さらに、チャンバＣの入射Ｘ線窓Ｍおよび反射Ｘ線窓Ｎそれぞれには、これら窓において光を遮光する状態と透過させる状態とを切り替え可能な遮光板Ｄが備えられている。これら遮光板Ｄは、ＸＲＤ機能によりＸ線が薄膜試料Ｓに照射される際には光を透過させる状態となり、Ｘ線照射時以外およびグロー放電発光の光を計測する際には、光を遮光する状態となる。これにより、グロー放電発光による光を分光計測する際に、チャンバＣ外部から迷光が進入することを防止できる。

なお、このように、分光計測の際にチャンバＣ外部から進入する迷光の影響を防ぐには、チャンバＣの入射Ｘ線窓Ｍおよび反射Ｘ線窓Ｎに遮光板Ｄを設置する上記構造の他、Ｘ線源３３ａおよびＸ線検出器３３ｂを含む系全体を遮光容器に格納した構造とすることも可能である。
レンズＬは、プラズマ化されたＡｒガスが薄膜試料Ｓを掘削することによって発生するグロー放電発光をチャンバＣ外の分光器３２ａに伝搬させる。

測定パラメータ入力部１０は、Ａｒガスによって薄膜試料Ｓを掘削する際のガス圧、ガス流量、高周波電圧のパワー、周波数およびグロー放電時間といった、グロー放電発光を発生させるための各種パラメータや、Ｘ線源３３ａ、Ｘ線検出器３３ｂが設置されたアームの位置、あるいは、ステージＡの高さ、位置、傾斜角を設定するための各種パラメータを入力するユーザインターフェースである。

制御部２０は、薄膜評価装置１のＸＲＤの機能および表面分析機能における各種制御を行うものであり、グロー放電パラメータ制御部２１と、ＸＲＤパラメータ制御部２２とを備えている。
グロー放電パラメータ制御部２１は、測定パラメータ入力部１０によって入力された各種パラメータ、具体的には、Ａｒガスによって薄膜試料Ｓを掘削する際のガス圧、ガス流量、高周波電圧のパワー、周波数およびグロー放電時間に基づいて、グロー放電掘削を行うための制御を行う。

ＸＲＤパラメータ制御部２２は、測定パラメータ入力部１０によって入力された各種パラメータ、具体的には、Ｘ線源３３ａ、Ｘ線検出器３３ｂが設置されたアームの位置、あるいは、ステージＡの高さ、位置、傾斜角に基づいて、ＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うための制御を行う。
測定部３０は、グロー放電発光による分光計測およびＸＲＤによるＸ線検出を行うものであり、具体的には、グロー放電掘削部３１と、原子発光強度検出部３２と、回折Ｘ線強度検出部３３とを備えている。

グロー放電掘削部３１は、高周波発振機Ｈを設定された周波数およびパワーで発振させたり、Ａｒガスの流入を制御したりする。
原子発光強度検出部３２は、分光器３２ａによって分光されたグロー放電発光の光を分光計測器３２ｂによって波長毎に計測し、その計測結果を処理部４０に出力する。
なお、分光器３２ａが、チャンバＣの試料室と離れて設置されている場合、光ファイバによって、分光器３２ａとチャンバＣとが接続される。

回折Ｘ線強度検出部３３は、Ｘ線源３３ａからステージＡ上の薄膜試料Ｓに照射したＸ線の反射光を、Ｘ線検出器３３ｂによって検出する。そして、原子発光強度検出部３２は、検出した反射Ｘ線の強度を、検出位置と対応付けて処理部４０に出力する。
ここで、Ｘ線検出器３３ｂは、Ｘ線検出素子を１つだけ備えてＸ線をポイント検出する形態（０次元型）、Ｘ線検出素子を一列に並べてライン状にＸ線を検出する形態（一次元型）、アレイ検出器やイメージングプレートのようにＸ線検出素子を二次元的に配列した形態（二次元型）のいずれも採用可能である。Ｘ線検出器３３ｂが高次元型になる程、Ｘ線回折測定に要する時間の短縮や、同一測定時間内に得られる情報量の増加が実現できる。

処理部４０は、測定部３０から入力された各種測定結果を、有意な形態の分析データとして可視化する処理を行うものである。
具体的には、薄膜試料Ｓのグロー放電発光による光を分光して得られた波長毎の計測結果を、波長とその強度とを軸とするグラフとして表したり、ＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定によって得られた反射Ｘ線の強度と、それが検出された位置とを対応付けて、逆格子空間マップとして表したりする。

記憶部５０は、ハードディスク装置あるいは不揮発性の半導体メモリ等の記憶装置によって構成され、処理部４０によって有意な形態の分析データとされた各種分析結果を記憶する。
表示部６０は、液晶表示ディスプレイ等の表示装置によって構成され、処理部４０によって可視化された分析結果のデータをグラフ、マップあるいは表といった形式で表示する。

（動作）
次に、薄膜評価装置１の動作を説明する。
本実施形態に係る薄膜評価装置１は、薄膜試料Ｓに対し、グロー放電発光による分光計測と、ＸＲＤ機能によるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定とを行うものである。
このとき、薄膜評価装置１は、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行っている薄膜試料Ｓの表面に対し、（１）グロー放電を停止させる停止モード、（２）グロー放電を規定の強さで行う通常掘削モード、（３）グロー放電を通常掘削モードより弱い強さで行う低速掘削モードの３つのモードを切り換えて実行することが可能である。

なお、図３〜５は、薄膜試料Ｓを異なる深さに掘削し、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行う際の手順を示す模式図であり、図３は薄膜試料Ｓ表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態、図４は薄膜試料Ｓを一段掘削した表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態、図５は薄膜試料Ｓを図４の場合よりさらに一段掘削した表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態を示している。
以下、図３〜５を適宜参照しつつ、薄膜評価装置１の各モードにおける動作を説明する。

（停止モードの動作）
停止モードにおいて、制御部２０は、まず、薄膜試料Ｓ表面に対するＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定（図３参照）を行う（ステップＳ１）。
続いて、制御部２０は、入力されたグロー放電時間だけ薄膜試料Ｓに対するグロー放電を行い、その放電時間に対応する深さまで薄膜試料Ｓを掘削すると共に、このとき発生するグロー放電発光の光を分光計測機３２ｂによって検出する（ステップＳ２）。

次に、制御部２０は、グロー放電による掘削を停止し、薄膜試料Ｓの掘削面を定常の状態に保つ（ステップＳ３）。
このとき、グロー放電による掘削を停止する方法としては、グロー放電を停止する、放電ガスの試料室への流入を停止する、照射Ｘ線の通過経路を避けた薄膜試料Ｓの直上をマスクする機構により薄膜試料Ｓと放電ガスの接触を遮断する、といったことが可能である。

次に、制御部２０は、ＸＲＤ機能により、Ｘ線源３３ａから薄膜試料ＳにＸ線を照射し、その反射Ｘ線をＸ線検出器３３ｂによって検出（図４参照）する（ステップＳ４）。
続いて、制御部２０は、入力されたグロー放電時間だけ薄膜試料Ｓに対するグロー放電を再び行い、その放電時間に対応する深さまで薄膜試料Ｓを掘削すると共に、このとき発生するグロー放電発光の光を分光計測機３２ｂによって検出する（ステップＳ５）。

さらに、制御部２０は、ＸＲＤ機能により、Ｘ線源３３ａから薄膜試料ＳにＸ線を照射し、その反射Ｘ線をＸ線検出器３３ｂによって再び検出（図５参照）する（ステップＳ６）。
この後、制御部２０は、指定された深さまで薄膜試料Ｓを同様に掘削していき、併せて、ＸＲＤ機能によるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行っていく。
このような動作により、薄膜試料Ｓの組成評価および結晶／配向性評価を正確に行うことができる。

（通常掘削モードの動作）
通常掘削モードにおいて、制御部２０は、停止モードと同様に、まず、薄膜試料Ｓ表面に対するＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定（図３参照）を行う（ステップＳ１０１）。
続いて、制御部２０は、規定の強さ（規定のガス圧、ガス流量、高周波電圧のパワー、周波数およびグロー放電時間）で薄膜試料Ｓに対するグロー放電を行いながら、同時に、ＸＲＤ機能により、Ｘ線源３３ａから薄膜試料ＳにＸ線を照射（図４〜５）する（ステップＳ１０２）。

また、制御部２０は、薄膜試料Ｓの掘削に伴って発生したグロー放電発光の光を分光計測機３２ｂによって検出すると共に、薄膜試料Ｓからの反射Ｘ線をＸ線検出器３３ｂによって検出する（ステップＳ１０３）。
そして、制御部２０は、指定された深さまで薄膜試料Ｓを掘削しながらＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うと、グロー放電による薄膜試料Ｓの掘削およびＸＲＤ機能によるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を停止する（ステップＳ１０４）。
このような動作により、薄膜試料Ｓにおける組成評価および結晶／配向性評価を効率的に行うことができる。

（低速掘削モードの動作）
低速掘削モードにおいて、制御部２０は、停止モードと同様に、まず、薄膜試料Ｓ表面に対するＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定（図３参照）を行う（ステップＳ２０１）。
続いて、制御部２０は、通常掘削モードにおける規定の強さより弱く薄膜試料Ｓに対するグロー放電を行いながら、同時に、ＸＲＤ機能により、Ｘ線源３３ａから薄膜試料ＳにＸ線を照射（図４〜５）する（ステップＳ２０２）。
ここで、グロー放電の強さを規定より弱める場合、ガス圧を規定より下げる、ガス流量を規定より減らす、高周波電圧のパワーを規定より下げるといった方法により実現することができる。

また、制御部２０は、薄膜試料Ｓの掘削に伴って発生したグロー放電発光の光を分光計測機３２ｂによって検出すると共に、薄膜試料Ｓからの反射Ｘ線をＸ線検出器３３ｂによって検出する（ステップＳ２０３）。
そして、制御部２０は、指定された深さまで薄膜試料Ｓを掘削しながらＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うと、グロー放電による薄膜試料Ｓの掘削およびＸＲＤ機能によるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を停止する（ステップＳ２０４）。

このような動作により、薄膜試料Ｓにおける組成評価および結晶／配向性評価を、正確性と効率性とをバランスさせながら行うことができる。
なお、上記通常掘削モードおよび低速掘削モードにおいては、グロー放電の強さによって規定される掘削速度（所定時間あたりの掘削距離）を、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ測定によるデータ測定の所要時間（例えば、所定の逆格子空間マップを作成するのに必要な時間等）を加味して設定することが可能である。

つまり、薄膜試料Ｓの表面に対し、一連の方向についてＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うのに要する時間に比べ、グロー放電による掘削速度が速すぎる場合、取得されたデータ（逆格子空間マップ等）の正確性が保たれない可能性があるため、その正確性を一定に保つ範囲で掘削速度を決定することができる。
以上のように、本実施形態に係る薄膜評価装置１は、グロー放電発光による薄膜試料Ｓの組成評価と、ＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を用いた結晶／配向性評価とを併せて行う機能を有している。

そのため、グロー放電発光による薄膜試料Ｓの掘削および組成評価を行い、それにより表出した薄膜試料Ｓの異なる深さの面にＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うことができる。
したがって、薄膜の深さ方向の結晶／配向性評価を含む薄膜評価を簡単に行うことが可能となる。
また、これにより、新規機能性膜を開発する際に、材料デザインが設計通りになっているか否か（例えば、格子定数、結晶配向の精度等）を正確に判定することが可能となる。そのため、新規機能性膜の開発において、材料開発期間の短縮を始め、多大な効果を期待できる。

（応用例１）
上記停止モードにおいては、薄膜試料Ｓの同一の箇所を異なる深さに掘削しながら、グロー放電発光による分光計測およびＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うこととしたが、ステージＡの平行移動機構を用いて、薄膜試料Ｓの異なる箇所を順次掘削し、その掘削面について、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うことが可能である。
このような手法とした場合、薄膜試料Ｓの面内方向におけるマッピング測定を行うことができる。

（他の実施形態）
上記停止モードにおいて、薄膜試料Ｓの同一の箇所を異なる深さに掘削しながら、グロー放電発光による分光計測およびＸＲＤによるＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行う場合を例に挙げて説明したが、それぞれ異なる深さに掘削した複数の薄膜試料Ｓを予め用意しておき、これらをステージに順次設置して、ＸＲＤの機能のみを用いてＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定を行うこととしても良い。
このような手法とした場合、グロー放電発光による掘削機能を有しない通常のＸＲＤにおいて、結晶／配向性評価を簡便に行うことができる。

薄膜評価装置１の主要部を示す模式図である。 薄膜評価装置１の機能構成を示すブロック図である。 薄膜試料Ｓ表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態を示す模式図である。 薄膜試料Ｓを一段掘削した表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態を示す図である。 薄膜試料Ｓをさらに一段掘削した表面をＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定している状態を示す図である。

符号の説明

１ 薄膜評価装置、１０ 測定パラメータ入力部、２０ 制御部、２１ グロー放電パラメータ制御部、２２ ＸＲＤパラメータ制御部、３０ 測定部、３１ グロー放電掘削部、３２ 原子発光強度検出部、３２ａ 分光器、３２ｂ 分光計測器、３３ 回折Ｘ線強度検出部、３３ａ Ｘ線源、３３ｂ Ｘ線検出器、４０ 処理部、５０ 記憶部、６０ 表示部、Ａ ステージ、Ｐ 絶縁パッキング、Ｈ 高周波発振機、Ｃ チャンバ、Ｄ 遮光板、Ｍ 入射Ｘ線窓、Ｎ 反射Ｘ線窓、Ｌ レンズ

Claims (8)

1. 薄膜試料の構造を分析するための薄膜評価装置であって、
   薄膜試料が設置されるステージと、
   前記ステージに設置された薄膜試料にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記薄膜試料に反射した反射Ｘ線を検出する反射Ｘ線検出手段と、
   前記ステージに設置された薄膜試料を覆い、グロー放電用のガスを充填するための試料室を形成するチャンバと、
   前記チャンバ内に充填されたガスにグロー放電を行わせるグロー放電手段と、
   前記グロー放電手段によってグロー放電したガスと前記薄膜試料とが反応して発生した光を分光計測する分光計測手段と、
   を備えることを特徴とする薄膜評価装置。
2. 前記Ｘ線照射手段および反射Ｘ線検出手段による薄膜試料のＸ線分析動作と、前記グロー放電手段および分光計測手段による薄膜試料のグロー放電分析動作とを対応付けて制御する統合制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の薄膜評価装置。
3. 前記統合制御手段は、前記薄膜試料に対し、前記Ｘ線分析動作と前記グロー放電分析動作とを交互に切り換えて実行することを特徴とする請求項２記載の薄膜評価装置。
4. 前記統合制御手段は、前記薄膜試料に対し、前記グロー放電分析動作を行いながら、同時に前記Ｘ線分析動作を実行することを特徴とする請求項２記載の薄膜評価装置。
5. 前記統合制御手段は、前記グロー放電分析動作において、薄膜試料の掘削速度を異なる速度に切り替え可能であることを特徴とする請求項４記載の薄膜評価装置。
6. 前記Ｘ線照射手段は、前記チャンバ外から前記ステージに向けてＸ線を照射し、
   前記反射Ｘ線検出手段は、前記チャンバ外における反射Ｘ線の方向で該反射Ｘ線を検出し、
   前記チャンバは、前記Ｘ線照射手段と前記ステージとを結ぶ位置および該ステージと前記反射Ｘ線検出手段とを結ぶ位置に、Ｘ線を透過可能な窓部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の薄膜評価装置。
7. 前記窓部において光を透過させる状態および光を遮光する状態とを切り替える遮光手段をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の薄膜評価装置。
8. 薄膜試料の構造を分析するための薄膜評価方法であって、
   グロー放電によって薄膜試料の対象面を掘削し、発生した光を分光計測する分光計測ステップと、
   異なる深さの対象面が表出した薄膜試料の対象面にＸ線を照射し、対象面において反射した反射Ｘ線を検出するＸ線回折分析ステップと、
   を含むことを特徴とする薄膜評価方法。

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