JPH06249801A - 単結晶試料の結晶格子面検査装置及び単結晶試料の分類装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数の単結晶試料に関して結晶格子面の方位
測定を順次に行う場合、その測定をきわめて短時間の間
にできるようにする。 【構成】 Ｘ線源５から出たＸ線を上下２本のＸ線ビー
ムＲ１１，Ｒ１２に分割し、Ｒ１１を面内回転装置１３
に保持された単結晶試料１に照射し、Ｒ１２をω回転ゴ
ニオメータ１５に保持された単結晶試料１に照射する。
面内回転装置１３で単結晶試料１を面内回転させながら
Ｘ線回折測定を行うことにより、単結晶試料１内の結晶
格子面のＸ線ビームＲ１１に対する傾斜方向を一定の方
向に揃える。ω回転ゴニオメータ１５で単結晶試料１を
水平軸線Ｌ２のまわりにω回転揺動させながらＸ線回折
測定を行うことにより、結晶格子面の傾斜角度の偏差を
求める。求められた角度偏差ごとに単結晶試料１を分類
して対応する分類箱４２内に収納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単結晶試料内の結晶格
子面の傾斜角度の偏差を測定する結晶格子面検査装置に
関する。また、その結晶格子面検査装置を用いて単結晶
試料を結晶格子面の傾斜角度偏差ごとに分類する単結晶
試料の分類装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、単結晶材料が工業的に広く用いら
れている。例えば、電子機器の発振源として用いられる
水晶板や、半導体として用いられるＳｉ（シリコン）単
結晶ウエハ等が単結晶材料として知られている。これら
の単結晶材料は、一般に、棒状の原材料を例えば０．２
ｍｍ程度の薄さに切断することによって形成される。

【０００３】今、例えば水晶板を例に挙げて考えてみる
ことにすると、水晶板内部の結晶格子面に対する水晶板
のカット面の傾斜角度が種々に変化すると、それに応じ
て水晶板の特性が変化する。水晶の原材料をカット装置
によって一定の設備条件でカットしたとしても、実際
上、各水晶板のカット面の内部結晶格子面に対する傾斜
角度はかなりの偏差を持っている。従って、カットされ
た複数の水晶板を選別することなく無秩序に使用する場
合には、各水晶板に関して均一な出力特性を得ることは
できない。よって通常は、カットされた各水晶板につい
てカット面の傾斜角度を測定し、それらの水晶板を所定
範囲の角度偏差ごとに分類して、使用している。

【０００４】上記のように水晶板等の単結晶材料に関し
カット面の結晶格子面に対する傾斜角度を測定するため
の装置として、Ｘ線の回折を利用した結晶格子面検査装
置が広く用いられている。このような結晶格子面検査装
置として、図４及び図５に示すような装置がある。この
装置においては、図４に示す状態で粗測定、すなわち単
結晶材料内の結晶格子面の傾き方向を一定方向に揃える
ための測定を行い、そして図５に示す状態で精密測定、
すなわち結晶格子面の傾斜角度を定量的に測定する。

【０００５】図９に示すように、単結晶試料１内の結晶
格子面Ｑが入射Ｘ線Ｒ１に対して所定のブラッグ角をな
すとき、回折条件が満足されて回折Ｘ線Ｒ２が発生す
る。単結晶試料１は多くの場合ほぼ正方形状に形成され
るが、その場合、単結晶試料１が図９の状態から９０゜
（図８）、１８０゜（図７）又は２７０゜（図６）だけ
回転した状態にあると、外観上は図９の状態と変わるこ
とはないが、結晶格子面Ｑが入射Ｘ線Ｒ１に対して回折
条件を満足しなくなるので、回折Ｘ線は生じない。従っ
て、Ｘ線回折を利用して結晶格子面の傾斜角度の検査を
しようとしても、単結晶試料１の向きが図６、図７又は
図８の状態にある場合には、そのＸ線回折測定を行うこ
とはできず、必ず単結晶試料１を入射Ｘ線Ｒ１に対して
図９に示す向きにセットしなければならない。図４に示
した粗測定は、上記のように、単結晶試料１内の結晶格
子面Ｑを入射Ｘ線Ｒ１に対して一定の方向に揃えるため
に行われるものである。

【０００６】粗測定は、例えば図４に示すように、支持
台６から突出する３本の円柱状ピン２によって単結晶試
料１を３点支持した状態で真空吸引によってそれを固定
保持し、Ｘ線源５から放射されたＸ線を幅の広い開口３
を備えたラフ・シャッター４によって比較的広い発散角
に制限して単結晶試料１の広い範囲に照射する。そし
て、支持台６を軸線Ｌ１のまわりに回転させることによ
り単結晶試料１を面内回転、例えば９０゜ごとに間欠回
転させる。この間欠回転の際、単結晶試料１内の結晶格
子面Ｑが入射Ｘ線Ｒ１に対して図６、図７又は図８に示
すような回折条件を満足しない傾斜角度状態にあると、
回折Ｘ線は生じない。単結晶試料１が図９に示す状態に
セットされると、回折Ｘ線Ｒ２が発生し、それがＸ線カ
ウンタ７によって検出され、このとき支持台６の回転が
止まる。これにより、単結晶試料１内の結晶格子面Ｑの
入射Ｘ線Ｒ１に対する傾きが常に一定方向に揃えられ
る。

【０００７】こうして単結晶試料１が一定方向に揃えら
れると、図５に示すように、支持台６による単結晶試料
１の真空吸引が解除され、支持台６の上方位置に予め配
置された、あるいは支持台６の上方位置に持ち運ばれた
ブリッジ８によって単結晶試料１が真空吸引によって吸
着保持される。この場合も、ブリッジ８から垂下する３
本の円柱状ピン９によって単結晶試料１が３点支持され
る。

【０００８】一方、広い開口３を備えたラフ・シャッタ
ー４（図４）に代えて狭い開口１０を備えたスリット部
材１１が入射Ｘ線光路上に配置され、Ｘ線源５から放射
され、さらに狭い開口１０を通過した細径のＸ線ビーム
Ｒ１が単結晶試料１に入射する。ブリッジ８は、単結晶
試料１の表面、すなわちカット面に含まれていて紙面垂
直方向へ延びる軸線Ｌ２を中心として適宜の微少角度範
囲で矢印ωのように回転、いわゆるω回転する。ブリッ
ジ８のω回転に応じて単結晶試料１も同様にω回転し、
このω回転の間、Ｘ線カウンタ７によって検出される回
折Ｘ線Ｒ２の強度は、図１０に示すような回折線図形を
描く。この回折線図形のピーク位置が基準のゼロ位置か
らどのくらいずれているかを測定することにより、単結
晶試料１内の結晶格子面Ｑの傾斜角度ズレを検出するこ
とができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の結
晶格子面検査装置においては、粗測定（図４）及び精密
測定（図５）が同じ場所で交互に行われていた。そのた
め、多数の単結晶試料を続けて検査する場合、検査時間
が非常に長くなるという問題があった。

【００１０】本発明はその問題点を解消するためになさ
れたものであって、多数の単結晶試料に関する結晶格子
面の方位測定をきわめて短時間の間に行うことを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明に係る単結晶試料の結晶格子面検査装置は、Ｘ
線源から放射されるＸ線ビームを第１Ｘ線ビーム及び第
２Ｘ線ビームの少なくとも２方向に分割するＸ線ビーム
分割手段と、第１Ｘ線ビームをＸ線源とする第１Ｘ線光
学系と、第２Ｘ線ビームをＸ線源とする第２Ｘ線光学系
と、そして単結晶試料を搬送する試料搬送手段とを有し
ている。

【００１２】第１Ｘ線光学系は第１Ｘ線ビームの光路上
に位置する試料保持ステージを有しており、そのステー
ジ上に保持された単結晶試料を面内回転させながらその
単結晶試料に第１Ｘ線ビームを照射し、その単結晶試料
で回折する回折Ｘ線を検出することにより、単結晶試料
内の結晶格子面の傾き方向を一定に揃える。第２Ｘ線光
学系は第２Ｘ線ビームの光路上に位置する試料保持ステ
ージを有しており、そのステージ上に保持された単結晶
試料をω回転させながらその単結晶試料に第２Ｘ線ビー
ムを照射し、その単結晶試料で回折する回折Ｘ線の強度
を検出することにより、単結晶試料内の結晶格子面の傾
斜角度を測定する。試料搬送手段は、単結晶試料を第１
Ｘ線光学系内の試料保持ステージから第２Ｘ線光学系内
の試料保持ステージへと搬送する。

【００１３】上記構成中、ω回転というのは、単結晶試
料に入射するＸ線の入射角度を変化させるために、単結
晶試料の表面内に含まれる軸線を中心として単結晶試料
を適宜の微少角度だけ往復回転させることである。

【００１４】

【作用】１つのＸ線源から放射されたＸ線はＸ線ビーム
分割手段によって２つのＸ線ビームに分割され、それら
のＸ線ビームは、それぞれ、第１Ｘ線光学系内の試料保
持ステージ及び第２Ｘ線光学系内の試料保持ステージの
２つのステージに分けて導かれる。これら両方のステー
ジには、試料搬送手段によって搬送された単結晶試料が
セットされており、よって、第１Ｘ線光学系による粗測
定と、第２Ｘ線光学系による精密測定が同時に行われ
る。その結果、多数の単結晶試料を順次検査する場合の
検査時間を大幅に短縮化できる。

【００１５】

【実施例】図１は、単結晶試料の結晶格子面検査装置の
一実施例及びその結晶格子面検査装置を用いた単結晶試
料の分類装置の一実施例を示している。まず、結晶格子
面検査装置は、Ｘ線を放射するＸ線源５と、Ｘ線源５か
ら放射されたＸ線を下側の第１Ｘ線ビームＲ１１と上側
の第２Ｘ線ビームＲ１２の上下２つのＸ線ビームに分割
するＸ線ビーム分割手段としてのスリット部材１２と、
第１Ｘ線ビームＲ１１の光路上に配置された面内回転装
置１３と、面内回転装置１３に対応して設けられたＸ線
カウンタ１４と、第２Ｘ線ビームＲ１２の光路上に配置
されたω回転ゴニオメータ１５と、ω回転ゴニオメータ
１５に対応して設けられたＸ線カウンタ１６と、そして
単結晶試料１を搬送するための３本の搬送アーム１７
ａ，１７ｂ，１７ｃとを有している。本実施例では、各
搬送アーム１７ａ〜１７ｃが水平面で回転し、スリット
部材１２がＸ線ビームを垂直上下方向、すなわち各搬送
アーム１７ａ〜１７ｃの回転中心軸線Ｌ３と平行の方向
に分割するようになっている。

【００１６】また、単結晶試料の分類装置は、上記の各
要素に加えて、単結晶試料１が置かれる試料供給ステー
ジ１８と、同じく単結晶試料１が置かれる試料回収ステ
ージ１９と、試料供給ステージ１８に単結晶試料１を１
個づつ供給する試料供給装置２０と、そして試料回収ス
テージ１９上に置かれた単結晶試料１を分類して収容す
る試料分類装置２１とを有している。

【００１７】スリット部材１２は、広い幅のスリット２
２を下側に、そして狭い幅のスリット２３を上側に有し
ている。よって、下側スリット２２によって制限された
第１Ｘ線ビームＲ１１は比較的大きい発散角を有し、上
側スリット２３によって制限された第２Ｘ線ビームＲ１
２は狭い発散角を有している。

【００１８】面内回転装置１３は、図２及び図３に示す
ように、パルスモータ２４と、そのパルスモータ２４に
よって回転駆動される支持台２５と、支持台２５から上
方へ突出する４本の円柱状ピン２６とによって構成され
ている。４本のピン２６の内部には細径の貫通孔が開け
られていて、それらの孔を介して空気吸引が行われる。
この空気吸引により各ピン２６の上端に単結晶試料１が
吸着されて４点支持により固定保持される。図１に示す
ように、パルスモータ２４にはコンピュータを内蔵した
制御装置２７が電気的に接続されており、その制御装置
２７から送られるパルス信号に基づいてパルスモータ２
４が作動して支持台２５、従って単結晶試料１が縦方向
軸線Ｌ１を中心として回転、すなわち面内回転する。実
施例の場合は、０゜、９０゜、１８０゜、そして２７０
゜の９０゜間隔で間欠的に回転する。

【００１９】ω回転ゴニオメータ１５は、例えば図２及
び図３に示すように、支持台２８と、その支持台２８か
ら下方へ延びるサインバー２９と、支持台２８の上面か
ら突出する３本の円柱状ピン３０と、そしてパルスモー
タ３１によって駆動される直進微動機構４３、いわゆる
マイクロメータヘッドとによって構成されている。図３
に示すように、各ピン３０の間のには支持台２８を貫通
する空気吸引用の３つの貫通穴４４が開けられており、
この空気吸引により単結晶試料１がピン３０の上端に吸
着されて３点支持により固定保持される。

【００２０】パルスモータ３１は、図１に示すように、
制御装置２７から送られるパルス信号に基づいて作動し
てその出力軸が回転する。今、単結晶試料１の下面、す
なわちカット面に含まれていて図２の紙面垂直方向へ延
びる横方向軸線をＬ２と呼ぶことにすると、パルスモー
タ３１の出力軸の回転により、サインバー２９が横方向
軸線Ｌ２を中心として回転し、その結果、ピン３０上に
支持された単結晶試料１も軸線Ｌ２のまわりを回転す
る。この回転は、単結晶試料１に入射するＸ線Ｒ１２の
入射角度を変化させるためのものであって、一般的にω
回転と呼ばれている。

【００２１】図１において、３本の搬送アーム１７ａ〜
１７ｃはそれらの中心端において回転盤３２によって支
持されている。回転盤３２は図示しない駆動源、例えば
パルスモータによって駆動されて回転軸線Ｌ３を中心と
して正逆回転する。各搬送アーム１７ａ〜１７ｃは図３
に示すように、互いに９０゜間隔で放射状に配列されて
いる。また、各搬送アーム１７ａ〜１７ｃの内部には貫
通孔が設けられていてその貫通孔を通して空気吸引が行
われる。この空気吸引により、各搬送アーム１７ａ〜１
７ｃの先端部４５ａ〜４５ｃの下端に単結晶試料１を吸
着保持できるようになっている。

【００２２】なお、中央の搬送アーム１７ｂにはモータ
回転機構４６が固定設置されている。この機構４６は、
制御装置２７からの指令に基づいて作動して、１回の作
動によりアーム１７ｂの先端部４５ｂをアーム１７ｂの
回転方向と逆方向に９０゜だけ回転させる。この回転に
より、その先端部４５ｂに吸着保持された単結晶試料１
が図３において正時計方向へ９０゜回転する。

【００２３】図１において試料供給装置２０は、例え
ば、多数の単結晶試料１を無秩序に収納した逆円錐形状
のホッパ３３を有する周知の円形パーツフィーダ３４
と、その円形パーツフィーダ３４と試料供給ステージ１
８との間に配置されたリニアパーツフィーダ３５とによ
って構成されている。パーツフィーダ３４はホッパ３３
を高周波振動させることによってそのホッパ３３内に収
納された多数の単結晶試料１を一列の渦巻状に搬送して
上端部まで１個づつ搬送し、そしてさらに、リニアパー
ツフィーダ３５によって試料供給ステージ１８へ単結晶
試料１が１個づつ搬送される。

【００２４】試料分類装置２１は、例えば、円環状に配
列された複数の分類箱４２と、それらの分類箱４２の中
心位置を上下方向に延びる軸線Ｌ４のまわりに回転可能
に配置された回転搬送路３７と、試料回収ステージ１９
と回転搬送路３７との間に固定設置された固定搬送路３
８と、そして回転搬送路３７を回転駆動するパルスモー
タ４０とを有している。パルスモータ４０は制御装置２
７から送られるパルス信号に基づいて作動する。

【００２５】以下、上記の構成より成る単結晶試料の分
類装置についてその動作を説明する。

【００２６】（単結晶試料の供給） 図１において、円形パーツフィーダ３４及びリニアパー
ツフィーダ３５の働きにより、ホッパ３３内の単結晶試
料１が１個づつ試料供給ステージ１８まで搬送され、そ
こに置かれる。ステージ１８上に置かれた単結晶試料１
は、その後、１つの搬送アーム１７ａの先端部４５ａの
下端に吸着保持され、さらにその搬送アーム１７ａの図
３における反時計方向への回転（矢印Ａ）によって面内
回転装置１３の試料保持ステージ、すなわち４本のピン
２６の所まで搬送される。

【００２７】（粗測定：結晶格子面の傾斜方向を一定方向に揃える） 単結晶試料１がピン２６の直上位置まで搬送されると、
図２において、搬送アーム１７ａによる単結晶試料１の
空気吸引が解除され、代わって支持台２５から突出する
ピン２６による空気吸引が行われる。これにより、単結
晶試料１が面内回転装置１３のピン２６の上に保持され
る。なお搬送アーム１７ａは、図３に示すように、ピン
２６上に置かれた単結晶試料１の各辺がＸ線源５から出
た第１Ｘ線ビームＲ１１に対して直角及び平行になるよ
うにその単結晶試料１を搬送するようになっている。

【００２８】面内回転装置１３の上に単結晶試料１が置
かれると、図２において、Ｘ線源５から出てスリット部
材１２で分割された第１Ｘ線ビームＲ１１が単結晶試料
１の下面、すなわちカット面に照射される。第１Ｘ線ビ
ームＲ１１を生成するスリット２２の幅は広いから、第
１Ｘ線ビームＲ１１は単結晶試料１の広い範囲に照射さ
れる。支持台２５はパルスモータ２４によって駆動され
て軸線Ｌ１のまわりに９０゜の角度間隔で間欠的に回転
し、これに応じて単結晶試料１は図６〜図９に示すよう
に第１Ｘ線ビームＲ１１に対して９０゜ごとに間欠面内
回転する。

【００２９】この面内回転の間に単結晶試料１から回折
Ｘ線Ｒ２（図９）が発生し、それがＸ線カウンタ１４に
よって検出されると、支持台２５すなわち単結晶試料１
の面内回転が停止される。この停止した状態で、単結晶
試料１内の結晶格子面が第１Ｘ線ビームＲ１１に対して
常に図９に示す一定方向に揃えられる。

【００３０】（精密測定：結晶格子面の傾斜角度のズレの測定） 粗測定が終了して単結晶試料１の方向が一定方向に揃え
られると、図３において、面内回転装置１３上の単結晶
試料１が中央の搬送アーム１７ｂによって吸着保持さ
れ、さらにその搬送アーム１７ｂが矢印Ｂで示すように
反時計方向へ９０゜だけ回転し、単結晶試料１をω回転
ゴニオメータ１５の上方位置まで回転搬送する。そし
て、搬送アーム１７ｂによる空気吸引が解除されて支持
台２８に設けた貫通穴４４を通して空気吸引が行われ、
その空気吸引により図２に示すように単結晶試料１が３
本のピン３０の上に吸引保持される。

【００３１】なお、アーム１７ｂの先端部４５ｂに設け
られたモータ回転機構４６は、アーム１７ｂによって単
結晶試料１が搬送される間、その単結晶試料１を図３に
矢印Ｚで示すように正時計方向へ９０゜回転する。この
回転により、面内回転装置１３によって揃えられた単結
晶試料１の向きを一定方向に保持したままその単結晶試
料１をω回転ゴニオメータ１５まで搬送できる。

【００３２】ω回転ゴニオメータ１５に単結晶試料１が
装着されると、そのカット面に第２Ｘ線ビームＲ１２が
照射される。第２Ｘ線ビームＲ１２を生成するスリット
２２の幅は狭いから、第２Ｘ線ビームＲ１２は単結晶試
料１の狭い範囲に照射される。この状態で、パルスモー
タ３１によってサインバー２９が回転駆動され、その結
果、単結晶試料１が軸線Ｌ２のまわりに微少角度範囲で
ω回転する。このω回転の間、単結晶試料１から回折す
る回折Ｘ線、特にその回折線の強度がＸ線カウンタ１６
によって検出されて、図１０に示すような回折線図形が
得られる。

【００３３】単結晶試料１内の結晶格子面がカット面に
対して規定の傾斜角度に形成されていると、上記回折線
図形が規定の位置に現れる。しかしながら結晶格子面が
規定の位置からずれていると、それに応じて回折線図形
が規定位置からずれる。このズレ量を測定することによ
り、結晶格子面の角度ズレを知ることができる。この角
度ズレが求められると、図１において、試料分類装置２
１内のパルスモータ４０の出力軸が、求められた角度ズ
レに対応した適宜の角度だけ回転して、回転搬送路３７
の先端をその角度ズレに対応した分類箱４２の所まで回
転移動させる。

【００３４】（単結晶試料の回収及び分類） 精密測定、すなわち単結晶試料１内の結晶格子面の傾斜
角度のズレの測定が終了すると、図３において、ω回転
ゴニオメータ１５上の単結晶試料１が搬送アーム１７ｃ
によって吸着保持され、さらにその搬送アーム１７ｃが
矢印Ｃで示すように、さらに反時計方向へ９０゜だけ回
転し、単結晶試料１を試料回収ステージ１９の上方位置
まで搬送する。そしてその後、搬送アーム１７ｃによる
空気吸引が解除されて単結晶試料１がそのステージ１９
の上に落とされる。

【００３５】ステージ１９上に落とされた単結晶試料１
は、図１において、固定搬送路３８の上を流下して回転
搬送路３７の回転中心端部に落下する。そしてさらに、
回転搬送路３７内を流下して１つの分類箱４２内に収納
される。上記の通り、回転搬送路３７の先端は、そこを
流下する単結晶試料１内の結晶格子面の傾斜角度の偏差
に応じた分類箱４２の所に持ち運ばれているので、単結
晶試料１は結晶格子面の傾斜角度偏差ごとに分類された
各分類箱４２内に収納されて分類されることになる。

【００３６】これ以降、図３において各搬送アーム１７
ａ〜１７ｃがそれぞれ、矢印Ａ−Ｄ、矢印Ｂ−Ｅ、そし
て矢印Ｃ−Ｆのように、それぞれ、９０゜の角度範囲で
垂直軸線Ｌ３を中心として往復回転移動し、上述した単
結晶試料の供給、粗測定、精密測定、そして単結晶試料
の回収及び分類の各作業が多数の単結晶試料１に関して
順々に連続して繰り返して行われる。その結果、多数の
単結晶試料１が各分類箱４２の中に結晶格子面の傾斜角
度の角度偏差ごとに分類されて収納される。

【００３７】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものでな
く、種々に改変可能である。

【００３８】例えば、Ｘ線を分割するためのＸ線ビーム
分割手段は、２つのスリット２２，２３を備えたスリッ
ト部材１２以外の他のＸ線光学要素とすることができ
る。

【００３９】粗測定を行うための第１Ｘ線光学系とし
て、９０゜の角度間隔で面内間欠回転する試料保持機構
を用いたが、これは単結晶試料１の形状が正方形状のた
めであり、単結晶試料１の形状が正方形以外の形状であ
る場合には、その形状に応じた角度間隔で間欠回転又は
連続回転する試料保持機構が用いられる。

【００４０】精密測定を行うための第２Ｘ線光学系とし
て、回転揺動可能に支持されたサインバー２９と、それ
を回転駆動するパルスモータ３１とによって構成される
ω回転機構を用いたが、これ以外の任意の回転揺動機構
を用いることもできる。

【００４１】単結晶試料１を試料供給ステージ１８、面
内回転装置１３、ω回転ゴニオメータ１５、そして試料
回収ステージ１９の間で搬送するための手段として、回
転移動する３本の搬送アーム１７ａ〜１７ｃによって単
結晶試料１を吸着保持する方法を用いたが、他の任意の
単結晶試料保持方法を採用できる。

【００４２】単結晶試料１を試料供給ステージ１８へ供
給するための手段は、円形パーツフィーダ３４及びリニ
アパーツフィーダ３５から成る部品搬送機構に限定され
ない。また、試料回収ステージ１９から単結晶試料１を
回収してさらにそれを分類するための手段も、固定搬送
路３８及び回転搬送路３７を用いた図示の実施例に限ら
れない。

【００４３】図１に示した実施例では、スリット部材１
２によってＸ線を垂直上下方向へ分割した。しかしなが
らこれに代えて、水平方向又は垂直及び水平以外の他の
任意の方向へ分割することもできる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、粗測定及び精密測定の
２つの測定を行うようになっている結晶格子面の方位測
定に関して、それらの粗測定及び精密測定を時間的に同
時に行うことができるので、多数の単結晶試料に関して
その方位測定を行う場合、その測定をきわめて短時間の
間に行うことができる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る単結晶試料の結晶格子面検査装置
及び単結晶試料の分類装置の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】図１における矢印ＩＩに従った側面図である。

【図３】図１における矢印ＩＩＩに従った平面図であ
る。

【図４】従来の結晶格子面検査装置の粗測定時の構成を
示す側面断面図である。

【図５】同従来の結晶格子面検査装置の精密測定時の構
成を示す側面断面図である。

【図６】結晶格子面検査装置によって実行される粗測定
の一態様を模式的に示す図である。

【図７】結晶格子面検査装置によって実行される粗測定
の他の一態様を模式的に示す図である。

【図８】結晶格子面検査装置によって実行される粗測定
のさらに他の一態様を模式的に示す図である。

【図９】結晶格子面検査装置によって実行される粗測定
のさらに他の一態様、特に単結晶試料が回折条件を満足
する位置におかれた状態を模式的に示す図である。

【図１０】結晶格子面検査装置によって行われる精密測
定の測定結果の一例を示す回折Ｘ線図形のグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 単結晶試料 ５ Ｘ線源 １２ スリット部材（Ｘ線ビーム分割手段） １３ 面内回転装置（第１Ｘ線光学系） １４ Ｘ線カウンタ（第１Ｘ線光学系） １５ ω回転ゴニオメータ（第２Ｘ線光学系） １６ Ｘ線カウンタ（第２Ｘ線光学系） １７ 搬送アーム（試料搬送手段） １８ 試料供給ステージ １９ 試料回収ステージ ２０ 試料供給装置 ２１ 試料分類搬送装置 ２２ スリット ２３ スリット ２６ 円柱状ピン（試料保持ステージ） ３０ 円柱状ピン（試料保持ステージ） Ｑ 結晶格子面 Ｒ１１ 第１Ｘ線ビーム Ｒ１２ 第２Ｘ線ビーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単結晶試料の内部の結晶格子面の方位を
   検査する検査装置において、 Ｘ線源から放射されるＸ線ビームを第１Ｘ線ビーム及び
   第２Ｘ線ビームの少なくとも２方向に分割するＸ線ビー
   ム分割手段と、 第１Ｘ線ビームの光路上に位置する試料保持ステージを
   有しており、そのステージ上に保持された単結晶試料を
   面内回転させながらその単結晶試料に第１Ｘ線ビームを
   照射し、その単結晶試料で回折する回折Ｘ線を検出する
   ことにより、単結晶試料内の結晶格子面の傾き方向を一
   定に揃える第１Ｘ線光学系と、 第２Ｘ線ビームの光路上に位置する試料保持ステージを
   有しており、そのステージ上に保持された単結晶試料を
   ω回転させながらその単結晶試料に第２Ｘ線ビームを照
   射し、その単結晶試料で回折する回折Ｘ線の強度を検出
   することにより、単結晶試料内の結晶格子面の傾斜角度
   を測定する第２Ｘ線光学系と、 単結晶試料を第１Ｘ線光学系内の試料保持ステージから
   第２Ｘ線光学系内の試料保持ステージへと搬送する試料
   搬送手段とを有することを特徴とする単結晶試料の結晶
   格子面検査装置。
2. 【請求項２】 試料搬送手段は単結晶試料を保持して回
   転移動する搬送アームを有し、Ｘ線ビーム分割手段は搬
   送アームの回転中心軸線に対して平行の方向にＸ線ビー
   ムを分割することを特徴とする請求項１記載の単結晶試
   料の結晶格子面検査装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線ビーム分割手段は、少なくとも２個
   のスリットを有するスリット部材によって構成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の単結晶試料の結晶格子面
   検査装置。
4. 【請求項４】 単結晶試料をその内部の結晶格子面の傾
   き偏差ごとに分類する単結晶試料の分類装置において、 Ｘ線源から放射されるＸ線ビームを第１Ｘ線ビーム及び
   第２Ｘ線ビームの少なくとも２方向に分割するＸ線ビー
   ム分割手段と、 第１Ｘ線ビームの光路上に位置する試料保持ステージを
   有しており、そのステージ上に保持された単結晶試料を
   面内回転させながらその単結晶試料に第１Ｘ線ビームを
   照射し、その単結晶試料で回折する回折Ｘ線を検出する
   ことにより、単結晶試料内の結晶格子面の傾き方向を一
   定に揃える第１Ｘ線光学系と、 第２Ｘ線ビームの光路上に位置する試料保持ステージを
   有しており、そのステージ上に保持された単結晶試料を
   ω回転させながらその単結晶試料に第２Ｘ線ビームを照
   射し、その単結晶試料で回折する回折Ｘ線の強度を検出
   することにより、単結晶試料内の結晶格子面の傾斜角度
   を測定する第２Ｘ線光学系と、 第１Ｘ線光学系へ供給される単結晶試料が載置される試
   料供給ステージと、 第２Ｘ線光学系による測定を完了した単結晶試料が載置
   される試料回収ステージと、 単結晶試料を保持して回転移動する搬送アームを有して
   おり、試料供給ステージ、第１Ｘ線光学系内の試料保持
   ステージ、第２Ｘ線光学系内の試料保持ステージ、そし
   て試料回収ステージの各ステージ間で単結晶試料を回転
   搬送する試料搬送手段と、 単結晶試料を順次１個づつ試料供給ステージに供給する
   試料供給手段と、 試料回収ステージ上に載置された単結晶試料を取って結
   晶格子面の傾斜角度の偏差ごとに分類する試料分類搬送
   手段とを有することを特徴とする単結晶試料の分類装
   置。