JPH0862400A - Ｘ線回折顕微装置 - Google Patents
Ｘ線回折顕微装置Info
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- JPH0862400A JPH0862400A JP6222512A JP22251294A JPH0862400A JP H0862400 A JPH0862400 A JP H0862400A JP 6222512 A JP6222512 A JP 6222512A JP 22251294 A JP22251294 A JP 22251294A JP H0862400 A JPH0862400 A JP H0862400A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/205—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials using diffraction cameras
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線回折顕微装置の試料結晶の大口径化に伴
う大型化を防止する。 【構成】 試料水平走査台９の上に試料結晶４と写真乾
板ホルダ７とを鉛直方向に移動することができる試料鉛
直走査機構１１を使用することにより、水平往復運動を
鉛直方向に複数回に分けて行う。大きな試料結晶を測定
しても、Ｘ線源と試料結晶との距離を長くとらなくても
よいため、装置の大型化を防止できる。
う大型化を防止する。 【構成】 試料水平走査台９の上に試料結晶４と写真乾
板ホルダ７とを鉛直方向に移動することができる試料鉛
直走査機構１１を使用することにより、水平往復運動を
鉛直方向に複数回に分けて行う。大きな試料結晶を測定
しても、Ｘ線源と試料結晶との距離を長くとらなくても
よいため、装置の大型化を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は結晶学的評価に用いるＸ
線回折顕微装置に関し、特に大型化しなくとも試料結晶
の大口径化に対応し得るＸ線回折顕微装置に関する。
線回折顕微装置に関し、特に大型化しなくとも試料結晶
の大口径化に対応し得るＸ線回折顕微装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線回折顕微装置は、格子歪を回折位置
のずれ、反射率の変化として検出するものである。格子
歪の結晶内分布に関する信頼性のある情報を知ること
は、極めて重要な問題であり、特に、大面積である材料
を取り扱う現在の半導体工業の分野においては、迅速で
かつ非破壊で材料試験を行う必要から、他の試験法に比
較して、非常に有力な試験、評価手段として用いられて
いる。Ｘ線回折顕微装置とは、試料からの回折Ｘ線を原
子核乾板などに記録し、試料と写真との間に１対１の対
応をつけ、回折Ｘ線の強度および方向の場所的変化を観
察する装置のすべてを意味するものである（応用物理、
３６−２、８８、１９６７）。
のずれ、反射率の変化として検出するものである。格子
歪の結晶内分布に関する信頼性のある情報を知ること
は、極めて重要な問題であり、特に、大面積である材料
を取り扱う現在の半導体工業の分野においては、迅速で
かつ非破壊で材料試験を行う必要から、他の試験法に比
較して、非常に有力な試験、評価手段として用いられて
いる。Ｘ線回折顕微装置とは、試料からの回折Ｘ線を原
子核乾板などに記録し、試料と写真との間に１対１の対
応をつけ、回折Ｘ線の強度および方向の場所的変化を観
察する装置のすべてを意味するものである（応用物理、
３６−２、８８、１９６７）。
【０００３】以下、Ｘ線回折顕微装置の代表的な装置で
あるラング・カメラについて説明する。図２はラング・
カメラの一例の上面図および正面図である。ラング・カ
メラは検出器１０とスリット５を取り付けた２θ回転台
１４、および試料水平走査台９を載置したθ回転台１５
から構成され、該試料水平走査台９には試料結晶４から
の回折Ｘ線を記録する写真乾板６およびこれを固定する
写真乾板ホルダ７が載置されている。本装置の使用法
は、まず２θ回転台１４を回転して検出器１０を回折Ｘ
線１３がくる方向にセットし、Ｘ線源１より発生したＸ
線ビーム２を矢印で示した如く、スリット３を通じ、Ｋ
α1線だけが試料結晶４で回折を起こすような角度θBに
θ回転台１５を回転して調整する。この時、試料結晶全
面からの回折を得るためには、Ｘ線源１と試料結晶４と
の距離Ｌは、図２（ｂ）に示すように、Ｘ線ビーム２の
鉛直方向の発散角をαラジアン、試料結晶４の鉛直方向
の長さをｌとすると、Ｌ＞ｌ／αにする必要がある。次
に試料結晶４を透過した透過Ｘ線ビーム１２をスリット
５で切り、回折Ｘ線ビーム１３だけをそれに垂直に配置
した写真乾板ホルダ７に固定された写真乾板６に到達さ
せる。この状態では入射Ｘ線ビーム２は試料結晶４内の
符号ＡＢＣで示したウェーブ・ファンと呼ばれる領域に
広がっている。ここで、この回折条件を保ちながら、試
料結晶４と写真乾板ホルダ７を載置した試料水平走査台
９を試料結晶４の表面に並行に往復運動させて、試料結
晶の広い領域の回折像を得る。これをラング回折顕微写
真（ラング・トポグラフ）と呼んでいる。
あるラング・カメラについて説明する。図２はラング・
カメラの一例の上面図および正面図である。ラング・カ
メラは検出器１０とスリット５を取り付けた２θ回転台
１４、および試料水平走査台９を載置したθ回転台１５
から構成され、該試料水平走査台９には試料結晶４から
の回折Ｘ線を記録する写真乾板６およびこれを固定する
写真乾板ホルダ７が載置されている。本装置の使用法
は、まず２θ回転台１４を回転して検出器１０を回折Ｘ
線１３がくる方向にセットし、Ｘ線源１より発生したＸ
線ビーム２を矢印で示した如く、スリット３を通じ、Ｋ
α1線だけが試料結晶４で回折を起こすような角度θBに
θ回転台１５を回転して調整する。この時、試料結晶全
面からの回折を得るためには、Ｘ線源１と試料結晶４と
の距離Ｌは、図２（ｂ）に示すように、Ｘ線ビーム２の
鉛直方向の発散角をαラジアン、試料結晶４の鉛直方向
の長さをｌとすると、Ｌ＞ｌ／αにする必要がある。次
に試料結晶４を透過した透過Ｘ線ビーム１２をスリット
５で切り、回折Ｘ線ビーム１３だけをそれに垂直に配置
した写真乾板ホルダ７に固定された写真乾板６に到達さ
せる。この状態では入射Ｘ線ビーム２は試料結晶４内の
符号ＡＢＣで示したウェーブ・ファンと呼ばれる領域に
広がっている。ここで、この回折条件を保ちながら、試
料結晶４と写真乾板ホルダ７を載置した試料水平走査台
９を試料結晶４の表面に並行に往復運動させて、試料結
晶の広い領域の回折像を得る。これをラング回折顕微写
真（ラング・トポグラフ）と呼んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた回折顕微装
置を用いた場合、大きな試料結晶を測定する場合には、
図２（ａ）で示した距離Ｌを大きくとらなければなら
ず、装置が非常に大きくなることを避けられなかった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を解決して、装
置を大型化しなくとも大きな試料結晶を測定することの
できるＸ線回折顕微装置を提供することにある。
置を用いた場合、大きな試料結晶を測定する場合には、
図２（ａ）で示した距離Ｌを大きくとらなければなら
ず、装置が非常に大きくなることを避けられなかった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を解決して、装
置を大型化しなくとも大きな試料結晶を測定することの
できるＸ線回折顕微装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料にＸ線ビ
ームを照射し、得られる回折Ｘ線を写真乾板上に記録す
るＸ線回折顕微装置において、試料および写真乾板を連
動して鉛直方向に移動させる機構を備えてなることを特
徴とするＸ線回折顕微装置である。ここで、試料のＸ線
ビーム入射側には、該試料に近接して、Ｘ線ビームの鉛
直方向のビーム幅を制限するスリットを備えていること
が好ましい。
ームを照射し、得られる回折Ｘ線を写真乾板上に記録す
るＸ線回折顕微装置において、試料および写真乾板を連
動して鉛直方向に移動させる機構を備えてなることを特
徴とするＸ線回折顕微装置である。ここで、試料のＸ線
ビーム入射側には、該試料に近接して、Ｘ線ビームの鉛
直方向のビーム幅を制限するスリットを備えていること
が好ましい。
【０００６】
【作用】本発明においては、試料結晶および写真乾板を
連動して鉛直方向に移動できる機構を備えたことによ
り、水平往復運動を鉛直方向に複数回に分けて行うこと
ができる。その結果、大きな試料結晶を測定しても、Ｘ
線源と試料結晶との距離を長くとらなくてもよいため、
装置の大型化を防止できる。
連動して鉛直方向に移動できる機構を備えたことによ
り、水平往復運動を鉛直方向に複数回に分けて行うこと
ができる。その結果、大きな試料結晶を測定しても、Ｘ
線源と試料結晶との距離を長くとらなくてもよいため、
装置の大型化を防止できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を用
いて説明する。図１は本発明によるＸ線回折顕微装置の
一実施例の上面図および正面図である。本装置は、検出
器１０とスリット５を取り付けた２θ回転台１４、およ
び試料水平走査台９を載置したθ回転台１５から構成さ
れ、該試料水平走査台９には試料結晶４からの回折Ｘ線
を記録する写真乾板６およびこれを固定する写真乾板ホ
ルダ９が載置されている点は図２の従来のＸ線回折顕微
装置と同様である。本実施例においては、試料水平走査
台９の上に試料結晶４と写真乾板ホルダ７とを鉛直方向
に移動させる試料鉛直走査機構１１が備えられ、また、
試料結晶４のＸ線ビーム入射側には、試料結晶４に近接
して、Ｘ線ビームの鉛直方向のビーム幅を制限するため
のスリット８が設置されている。測定にあたっては、試
料結晶４は、試料水平走査台９によって水平方向に、試
料鉛直走査機構１１によって鉛直方向に移動する。この
ようにすることにより、試料結晶４とＸ線源１との距離
Ｌを長くしなくとも大口径の試料結晶の回折像を得るこ
とができる。
いて説明する。図１は本発明によるＸ線回折顕微装置の
一実施例の上面図および正面図である。本装置は、検出
器１０とスリット５を取り付けた２θ回転台１４、およ
び試料水平走査台９を載置したθ回転台１５から構成さ
れ、該試料水平走査台９には試料結晶４からの回折Ｘ線
を記録する写真乾板６およびこれを固定する写真乾板ホ
ルダ９が載置されている点は図２の従来のＸ線回折顕微
装置と同様である。本実施例においては、試料水平走査
台９の上に試料結晶４と写真乾板ホルダ７とを鉛直方向
に移動させる試料鉛直走査機構１１が備えられ、また、
試料結晶４のＸ線ビーム入射側には、試料結晶４に近接
して、Ｘ線ビームの鉛直方向のビーム幅を制限するため
のスリット８が設置されている。測定にあたっては、試
料結晶４は、試料水平走査台９によって水平方向に、試
料鉛直走査機構１１によって鉛直方向に移動する。この
ようにすることにより、試料結晶４とＸ線源１との距離
Ｌを長くしなくとも大口径の試料結晶の回折像を得るこ
とができる。
【０００８】本実施例で得られたＸ線回折顕微装置を用
いた試料測定結果の一例を示す。試料に入射するＸ線と
しては、モリブデンのＫα1線（波長０．０７０９３ｎ
ｍ）を使用した。直径２０ｃｍのシリコン単結晶基板試
料に対し、スリット８の幅を１０ｃｍに設定した。ま
ず、図１（ｂ）に示した状態で試料結晶を水平往復運動
させた後、試料結晶４と写真乾板ホルダ７を矢印の方向
に１０ｃｍ移動し、前回と同じ回数だけ水平往復運動を
行った。この時、Ｘ線源１と試料結晶４との距離は１ｍ
であったが、試料結晶全体からの良好な回折顕微写真が
撮影できた。比較のために、同じ試料を従来のラング・
カメラで測定したところ、試料結晶と写真乾板の距離を
２ｍまで離さないと、試料全体からのＸ線回折顕微写真
は得られなかった。
いた試料測定結果の一例を示す。試料に入射するＸ線と
しては、モリブデンのＫα1線（波長０．０７０９３ｎ
ｍ）を使用した。直径２０ｃｍのシリコン単結晶基板試
料に対し、スリット８の幅を１０ｃｍに設定した。ま
ず、図１（ｂ）に示した状態で試料結晶を水平往復運動
させた後、試料結晶４と写真乾板ホルダ７を矢印の方向
に１０ｃｍ移動し、前回と同じ回数だけ水平往復運動を
行った。この時、Ｘ線源１と試料結晶４との距離は１ｍ
であったが、試料結晶全体からの良好な回折顕微写真が
撮影できた。比較のために、同じ試料を従来のラング・
カメラで測定したところ、試料結晶と写真乾板の距離を
２ｍまで離さないと、試料全体からのＸ線回折顕微写真
は得られなかった。
【０００９】本実施例ではラング・カメラについてのみ
説明を行ったが、本発明は、ラング・カメラだけでなく
大口径結晶を試料とするすべてのＸ線回折顕微装置につ
いて適用可能である。また、本実施例では、水平往復運
動を鉛直方向に２回に分けて行う装置を使用したが、試
料の大きさ等により３回以上にしてもよく、２回に限定
されるものではない。以上のように本発明によれば、試
料結晶の大型化に伴うＸ線回折顕微装置の大型化を避け
つつ、試料結晶の広い領域からの良好なＸ線回折顕微写
真を得ることが可能になった。
説明を行ったが、本発明は、ラング・カメラだけでなく
大口径結晶を試料とするすべてのＸ線回折顕微装置につ
いて適用可能である。また、本実施例では、水平往復運
動を鉛直方向に２回に分けて行う装置を使用したが、試
料の大きさ等により３回以上にしてもよく、２回に限定
されるものではない。以上のように本発明によれば、試
料結晶の大型化に伴うＸ線回折顕微装置の大型化を避け
つつ、試料結晶の広い領域からの良好なＸ線回折顕微写
真を得ることが可能になった。
【００１０】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば装置を大型
化しなくとも大口径の試料を測定することができ、大口
径材料の試験、評価等に与える効果は大きく、その経済
的効果は大きい。
化しなくとも大口径の試料を測定することができ、大口
径材料の試験、評価等に与える効果は大きく、その経済
的効果は大きい。
【図１】本発明のＸ線回折顕微装置の一実施例の上面図
および正面図である。
および正面図である。
【図２】従来例によるＸ線回折顕微装置の一例の上面図
および正面図である。
および正面図である。
１ Ｘ線源 ２ Ｘ線ビーム ３ スリット ４ 試料結晶 ５ スリット ６ 写真乾板 ７ 写真乾板ホルダ ８ スリット ９ 試料水平走査台 １０ 検出器 １１ 試料鉛直走査機構 １２ 透過Ｘ線ビーム １３ 回折Ｘ線ビーム １４ ２θ回転台 １５ θ回転台
Claims (2)
- 【請求項１】 試料にＸ線ビームを照射し、得られる回
折Ｘ線を写真乾板上に記録するＸ線回折顕微装置におい
て、試料および写真乾板を連動して鉛直方向に移動させ
る機構を備えてなることを特徴とするＸ線回折顕微装
置。 - 【請求項２】 試料のＸ線ビーム入射側には、該試料に
近接して、Ｘ線ビームの鉛直方向のビーム幅を制限する
スリットを備えている請求項１記載のＸ線回折顕微装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222512A JPH0862400A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｘ線回折顕微装置 |
| GB9517304A GB2292658A (en) | 1994-08-24 | 1995-08-24 | Compact X-ray diffraction micrograph device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222512A JPH0862400A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｘ線回折顕微装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862400A true JPH0862400A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16783597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222512A Pending JPH0862400A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｘ線回折顕微装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862400A (ja) |
| GB (1) | GB2292658A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171000A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Rigaku Corp | Ｘ線結晶構造解析装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2371731B (en) * | 2001-01-23 | 2004-07-14 | Marconi Caswell Ltd | Method of alignment |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0474953A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｘ線回折顕微法の改良およびその装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3944823A (en) * | 1970-03-16 | 1976-03-16 | Nippon Hoso Kyokai | X-Ray topograph reproducing apparatus |
| DE2748501C3 (de) * | 1977-10-28 | 1985-05-30 | Born, Eberhard, Dr. | Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von Texturtopogrammen |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6222512A patent/JPH0862400A/ja active Pending
-
1995
- 1995-08-24 GB GB9517304A patent/GB2292658A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0474953A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｘ線回折顕微法の改良およびその装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171000A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Rigaku Corp | Ｘ線結晶構造解析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9517304D0 (en) | 1995-10-25 |
| GB2292658A (en) | 1996-02-28 |
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