JPS60263841A - 薄膜試料ｘ線回折装置 - Google Patents
薄膜試料ｘ線回折装置Info
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- JPS60263841A JPS60263841A JP59119212A JP11921284A JPS60263841A JP S60263841 A JPS60263841 A JP S60263841A JP 59119212 A JP59119212 A JP 59119212A JP 11921284 A JP11921284 A JP 11921284A JP S60263841 A JPS60263841 A JP S60263841A
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- ray
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- G—PHYSICS
- 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
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば半導体シリコンウェハー等の表面に蒸着
された数百オングストロームの厚さの薄膜を試料とする
Ｘ線回折装置に関する口従来のＸ線回折装置は一般に集
中法による亀ので、通常は点または線Ｘ線源から板状の
試料面に発散Ｘ線を入射させて、その試料を角速度−で
回転すると共に回折Ｘ線の焦点に配置したＸ線検出器を
角速度２−で回転するブラッグ、プレンタフ法−あるい
は上記試料を固定してＸ線検出器だけを回折Ｘ線の集中
日に添って移動させると共に常に試料の方向を向くよう
に自転させるゼーマン・ボーリン法の何れかである。し
かし前者は試料に対するＸ線の入射角が大きくなるから
１試料が薄膜状の場合は下地物質による散乱Ｘ線に比較
して回折Ｘ線が極めて微弱となり、高精度の測定を行い
得なり。また後者はＸ線検出器を集中円上で移動させる
と同時にその検出器が常に試料の方向を向くようにこれ
に自転運動を与える必要があるから−Ｉｉ！Ａ構が極め
て複雑になって、高精度を得ようとすると、装置が著し
く高価になる欠点がある。更に残留応力の測定には平行
Ｘ線を用φ、ソーテースリフトと分光結晶とを併用して
回折Ｘ線を検出する装置が用いられる・しかし試料面に
数十度以上の大きい入射角をもってＸ線を入射させるか
ら〜薄膜試料については前記ブラッグ、プレンタフ法と
同様の欠点がある。従って本発明は上述のような欠点が
なく、薄膜試料のＸ線回折測定を高精度て行い得ると共
に簡単で安価に製作することのできる装置を提供しよう
とするものである〇 本発明は特許請求の範囲に記載しなように、薄膜試料に
薄い板状のＸ線ビームを微小の入射角で入射させるから
、このＸ線が試料を通過する距離が充分大きくなって強
力な回折Ｘ線が発生する。
された数百オングストロームの厚さの薄膜を試料とする
Ｘ線回折装置に関する口従来のＸ線回折装置は一般に集
中法による亀ので、通常は点または線Ｘ線源から板状の
試料面に発散Ｘ線を入射させて、その試料を角速度−で
回転すると共に回折Ｘ線の焦点に配置したＸ線検出器を
角速度２−で回転するブラッグ、プレンタフ法−あるい
は上記試料を固定してＸ線検出器だけを回折Ｘ線の集中
日に添って移動させると共に常に試料の方向を向くよう
に自転させるゼーマン・ボーリン法の何れかである。し
かし前者は試料に対するＸ線の入射角が大きくなるから
１試料が薄膜状の場合は下地物質による散乱Ｘ線に比較
して回折Ｘ線が極めて微弱となり、高精度の測定を行い
得なり。また後者はＸ線検出器を集中円上で移動させる
と同時にその検出器が常に試料の方向を向くようにこれ
に自転運動を与える必要があるから−Ｉｉ！Ａ構が極め
て複雑になって、高精度を得ようとすると、装置が著し
く高価になる欠点がある。更に残留応力の測定には平行
Ｘ線を用φ、ソーテースリフトと分光結晶とを併用して
回折Ｘ線を検出する装置が用いられる・しかし試料面に
数十度以上の大きい入射角をもってＸ線を入射させるか
ら〜薄膜試料については前記ブラッグ、プレンタフ法と
同様の欠点がある。従って本発明は上述のような欠点が
なく、薄膜試料のＸ線回折測定を高精度て行い得ると共
に簡単で安価に製作することのできる装置を提供しよう
とするものである〇 本発明は特許請求の範囲に記載しなように、薄膜試料に
薄い板状のＸ線ビームを微小の入射角で入射させるから
、このＸ線が試料を通過する距離が充分大きくなって強
力な回折Ｘ線が発生する。
しかし上記入射角を微小の一定の値に保持するから、回
折Ｘ線は集束することなく平行Ｘ線を形成する。従って
本発明は分光結晶とその回折線より更に充分小さい発散
角をもったソーラースリットとをＸ線検出器と共に測角
台上に設置して・これを試料のまわりで回動させるよう
にしたもので〜このため検出Ｘ線の強度が大キく一部か
もバッタグラウンドを小さくして精密な測定を行い得る
作用効果を得ることができる０−かつ１つの測角台を回
転するだけで複雑な連動機構を必要としな―から装置の
機構も簡単で安価に製作し得るＤ第１図は本発明実施例
の平面図で１試料台ｌは装置の設定に際し、紙面Ｖ直角
な直線Ｐを軸として比較的小さい角度範囲で回動するこ
とができるＯこの試料台１の上に水平な軸を有する電動
機２を設けて、その軸の先端における支持板３に例えば
半導体シリコンウェハー４を取付けである０第２図は上
記ウェハーの一部の水平な断面を拡大した図で、表面に
例えば数百オングストロームのＪＰさて金属薄膜試料５
が蒸着ざｎて≠る０すなわちこの試料５が前記直線ｐ上
に乗るようにウェハー４の取付けを行っである。また試
料台ｌの側部にスリット台６を固う足して、第３図にＡ
−Ａ断面を示したようにこの台に幅Ａの垂直なスリン１
７を有する遮蔽板８および多数の薄板を適当な間關で水
平に配列したソーラースリット９を取付けである０この
ようなスリット台６の側部にＸ線管を配置して、そのタ
ーゲット上に形成される垂直な線状のＸ線源ｌＯから上
記ソーラースリット９および垂直スリット７を介して試
料５に極めて小さい発散角を有し事実上平行Ｘ線とみな
すことのできる垂直な薄板状のＸ線ピームクを入射させ
る。なお設定に際しては、前記直線ｐを軸として試料台
１を回動することにより試料５に対するＸ線ピームクの
入射角ａが出来るだけ小さ一部となるようにする０更に
試料台ｌの側部には前記直線ｐを軸として回動自在に保
持され、例えば電動機で測定中自動的に一定の緩速度で
矢印βの方向へ回動する測角台１１を設けである。この
測角台上に垂直な多数の薄板よりなるソーラースリット
１２と分光結晶１３および適宜のＸ線検出器１４を１枚
し・前記薄膜試料５で回折したＸｉが上記ソーラースリ
ット１２を通りへかつ分光結晶１３で回折しマ検出器１
４で検出されるように、上記スリット１２と結晶１３お
よび検出器１４を配置しである。
折Ｘ線は集束することなく平行Ｘ線を形成する。従って
本発明は分光結晶とその回折線より更に充分小さい発散
角をもったソーラースリットとをＸ線検出器と共に測角
台上に設置して・これを試料のまわりで回動させるよう
にしたもので〜このため検出Ｘ線の強度が大キく一部か
もバッタグラウンドを小さくして精密な測定を行い得る
作用効果を得ることができる０−かつ１つの測角台を回
転するだけで複雑な連動機構を必要としな―から装置の
機構も簡単で安価に製作し得るＤ第１図は本発明実施例
の平面図で１試料台ｌは装置の設定に際し、紙面Ｖ直角
な直線Ｐを軸として比較的小さい角度範囲で回動するこ
とができるＯこの試料台１の上に水平な軸を有する電動
機２を設けて、その軸の先端における支持板３に例えば
半導体シリコンウェハー４を取付けである０第２図は上
記ウェハーの一部の水平な断面を拡大した図で、表面に
例えば数百オングストロームのＪＰさて金属薄膜試料５
が蒸着ざｎて≠る０すなわちこの試料５が前記直線ｐ上
に乗るようにウェハー４の取付けを行っである。また試
料台ｌの側部にスリット台６を固う足して、第３図にＡ
−Ａ断面を示したようにこの台に幅Ａの垂直なスリン１
７を有する遮蔽板８および多数の薄板を適当な間關で水
平に配列したソーラースリット９を取付けである０この
ようなスリット台６の側部にＸ線管を配置して、そのタ
ーゲット上に形成される垂直な線状のＸ線源ｌＯから上
記ソーラースリット９および垂直スリット７を介して試
料５に極めて小さい発散角を有し事実上平行Ｘ線とみな
すことのできる垂直な薄板状のＸ線ピームクを入射させ
る。なお設定に際しては、前記直線ｐを軸として試料台
１を回動することにより試料５に対するＸ線ピームクの
入射角ａが出来るだけ小さ一部となるようにする０更に
試料台ｌの側部には前記直線ｐを軸として回動自在に保
持され、例えば電動機で測定中自動的に一定の緩速度で
矢印βの方向へ回動する測角台１１を設けである。この
測角台上に垂直な多数の薄板よりなるソーラースリット
１２と分光結晶１３および適宜のＸ線検出器１４を１枚
し・前記薄膜試料５で回折したＸｉが上記ソーラースリ
ット１２を通りへかつ分光結晶１３で回折しマ検出器１
４で検出されるように、上記スリット１２と結晶１３お
よび検出器１４を配置しである。
上述の装置にお−て電動機２で試料５を測定中常時回転
しておくことＫより、試料における結晶粒の配向性の影
響が除去されるＣ）すなわちこの状態で試料に薄板状の
Ｘ線ビーム９を入射させると、試料の結晶構造によって
定まる方向へそれぞｎ平行な回折Ｘ線が投射される◎従
って測角台１１を一定の緩速度をもって例えば矢印βの
方向へ回転させると、上記回折Ｘ線の存在する位置で検
出器１４が出力を送出する。この出力と測角台１１０回
転角２θとの関係を自記記録計等で記録しておくことに
より、その記録線の形状から試料５の結晶構造が判明す
る。
しておくことＫより、試料における結晶粒の配向性の影
響が除去されるＣ）すなわちこの状態で試料に薄板状の
Ｘ線ビーム９を入射させると、試料の結晶構造によって
定まる方向へそれぞｎ平行な回折Ｘ線が投射される◎従
って測角台１１を一定の緩速度をもって例えば矢印βの
方向へ回転させると、上記回折Ｘ線の存在する位置で検
出器１４が出力を送出する。この出力と測角台１１０回
転角２θとの関係を自記記録計等で記録しておくことに
より、その記録線の形状から試料５の結晶構造が判明す
る。
このように本発明は薄膜試料５に充分小さい一定の入射
角ａをもって薄板状のＸ線ピームクを入射させるから、
第２図のように試料５が極めて薄い場合てもそのＸ線が
試料中を通過する距離扉な充分大きくして、多値の回折
Ｘ線ｒを発生させることができる。しかもその回折Ｘ線
ｒが試料中を透過する距Ｊ！！鯰は試料５の厚みと同程
度であるから回折Ｘ線の減衰１１極めて小さ−◎また所
定の波長のＸＥ’が分光結晶１３に入射する角度ｆと、
この分光結晶で回折するＸ線の強度Ｅとの関係を第４図
の曲線で表わすと、ソーラースリット１２は斜線部分を
もって示したように上記回折Ｘ線の拡散角を更に微小の
角度範囲γに制限するように作られて≠る。従って試料
５の回折角を測定しようとするＸｆ４はソーラースリッ
ト１２によってその回折方向が極めて狭い範囲に制限ｇ
ｔｔ、 を介この狭り範囲に含まれる他の波長のＸ線は
分光結晶１３で除去される。このため検出器１４は確実
に一定の波長を有し、かつ試ｆ−１５によって正確に一
定の方向へ回折したｘ ｔｉのみを検量する。しかも前
述のように試料５に入射するＸ線がその試料を通過する
距離ｍが極めて大きく、かつ回折Ｘ＃の減衰は小さいか
ら、検出器１４の出力は充分大ｔ５ψ信号対バンクグラ
ウンド比を有する０更に測定時における機械的な動作は
測角台１１が単純な回転遅動を行うだけであるから、傍
描が簡単で容易に高精度を得ることができる０従って安
価で取扱も容易な装置をもって高精度の測定を行い得る
作用効果がある。
角ａをもって薄板状のＸ線ピームクを入射させるから、
第２図のように試料５が極めて薄い場合てもそのＸ線が
試料中を通過する距離扉な充分大きくして、多値の回折
Ｘ線ｒを発生させることができる。しかもその回折Ｘ線
ｒが試料中を透過する距Ｊ！！鯰は試料５の厚みと同程
度であるから回折Ｘ線の減衰１１極めて小さ−◎また所
定の波長のＸＥ’が分光結晶１３に入射する角度ｆと、
この分光結晶で回折するＸ線の強度Ｅとの関係を第４図
の曲線で表わすと、ソーラースリット１２は斜線部分を
もって示したように上記回折Ｘ線の拡散角を更に微小の
角度範囲γに制限するように作られて≠る。従って試料
５の回折角を測定しようとするＸｆ４はソーラースリッ
ト１２によってその回折方向が極めて狭い範囲に制限ｇ
ｔｔ、 を介この狭り範囲に含まれる他の波長のＸ線は
分光結晶１３で除去される。このため検出器１４は確実
に一定の波長を有し、かつ試ｆ−１５によって正確に一
定の方向へ回折したｘ ｔｉのみを検量する。しかも前
述のように試料５に入射するＸ線がその試料を通過する
距離ｍが極めて大きく、かつ回折Ｘ＃の減衰は小さいか
ら、検出器１４の出力は充分大ｔ５ψ信号対バンクグラ
ウンド比を有する０更に測定時における機械的な動作は
測角台１１が単純な回転遅動を行うだけであるから、傍
描が簡単で容易に高精度を得ることができる０従って安
価で取扱も容易な装置をもって高精度の測定を行い得る
作用効果がある。
第１図は本発明実施例の平面図Ｎ第２図は第１図におけ
る試料の一部を横断して拡大した図、第３図は第１図の
Ａ−Ａ断面の拡大図、また第１図は第１図における分光
結晶１３およびソーラースリット１２の作用を説明する
線図である。なお図にお−て、１は試料台、２Ｆｉ電動
機、：ＳＶｉ支持板、４はシリコンウェハー、５は薄膜
試料−６はスリット台・７けスリット・８は遮蔽板、９
はソーラースリット、１０＃ｉＸ線源、１ｌｌｔｉｌｌ
角台Ｓ１２はソーラースリット、１３は分光結晶、１４
はＸ線検出器である。 １表反捨ｌ
る試料の一部を横断して拡大した図、第３図は第１図の
Ａ−Ａ断面の拡大図、また第１図は第１図における分光
結晶１３およびソーラースリット１２の作用を説明する
線図である。なお図にお−て、１は試料台、２Ｆｉ電動
機、：ＳＶｉ支持板、４はシリコンウェハー、５は薄膜
試料−６はスリット台・７けスリット・８は遮蔽板、９
はソーラースリット、１０＃ｉＸ線源、１ｌｌｔｉｌｌ
角台Ｓ１２はソーラースリット、１３は分光結晶、１４
はＸ線検出器である。 １表反捨ｌ
Claims (1)
- 線状のＸ線鯨から薄板状のＸ線ビームをこのビームを含
む平面に対して直角な平面内における一定の微小入射角
で薄膜試料に入射させる手段を具備し、かつ上記薄膜試
料上にあって前記Ｘ線ビームの入射方向に直角な直線と
平行に配置された分光結晶と、前記薄膜試料および上記
分光結晶で順次回折したＸ線が入射するように配置され
たＸ線検出器と、前記直線と平行な多数の平板で形成さ
れて上記Ｘ線検出器に入射するＸ線が通過することによ
り前記分光結晶で回折するＸ線の拡散角を更に微小の角
度に制限するソーラースリットと１を前記直線を軸とし
て回動自在に保持された測角台上に取付けたことを特徴
とする薄膜試料Ｘ線回折装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119212A JPS60263841A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 薄膜試料ｘ線回折装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119212A JPS60263841A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 薄膜試料ｘ線回折装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263841A true JPS60263841A (ja) | 1985-12-27 |
| JPH0254496B2 JPH0254496B2 (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=14755712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59119212A Granted JPS60263841A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 薄膜試料ｘ線回折装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263841A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000098091A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Rigaku Corp | ソーラスリット及びｘ線装置 |
| CN103808745A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-21 | 杭州电子科技大学 | 一种实现小角x射线衍射功能的装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53135374A (en) * | 1977-04-30 | 1978-11-25 | Shimadzu Corp | X-ray stress measuring device |
| JPS547991A (en) * | 1977-06-18 | 1979-01-20 | Ibm | Fluorescent xxray analyzer |
| JPS5576943A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-10 | Shigeru Oki | X-ray diffraction microscope camera for spherical-wave section topograph |
| JPS55146137A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-14 | Nippon Electron Optics Lab | Computer tomography device |
| JPS5723214A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Fujitsu Ltd | Writing method for recognition mark on wafer surface |
| JPS5762016A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | Microscope objective lens |
| JPS58223047A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 螢光ｘ線分析方法 |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP59119212A patent/JPS60263841A/ja active Granted
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53135374A (en) * | 1977-04-30 | 1978-11-25 | Shimadzu Corp | X-ray stress measuring device |
| JPS547991A (en) * | 1977-06-18 | 1979-01-20 | Ibm | Fluorescent xxray analyzer |
| JPS5576943A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-10 | Shigeru Oki | X-ray diffraction microscope camera for spherical-wave section topograph |
| JPS55146137A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-14 | Nippon Electron Optics Lab | Computer tomography device |
| JPS5723214A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Fujitsu Ltd | Writing method for recognition mark on wafer surface |
| JPS5762016A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | Microscope objective lens |
| JPS58223047A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 螢光ｘ線分析方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000098091A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Rigaku Corp | ソーラスリット及びｘ線装置 |
| CN103808745A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-21 | 杭州电子科技大学 | 一种实现小角x射线衍射功能的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254496B2 (ja) | 1990-11-21 |
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