JPH02167500A - Ｘ線利用測定装置のセッティング用コリメータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＸ線利用測定装置、とくに薄膜材料評価・計測
装置に有効に適用されるＸ線回折装置、全反射測定装置
、微小領域測定装置、反射型ＥＸＡＦＳなどＸ線束の照
射位置の高度なセラティングを要するＸ線利用測定装置
に関する。

（従来技術） デバイス材料の薄膜化かつ非晶質化の傾向に伴って、基
板上に形成された薄膜のＸ線回折による測定の要求が増
大している。このような薄膜の測定の場合通常のＸ線回
折法（θ−２θ法）によっては、高散乱角側では基板か
らの回折強度が主となシ薄膜からの回折強度は微弱とな
るため測定を行なうことができない。このためＸ線の薄
膜面に対するグランシングアングルを１度程度の小角に
固定しＸ線を入射させて測定する薄膜Ｘ線回折法が用い
られる。とくに薄膜が非晶質の場合には、微弱かつブロ
ードな回折ハローを計測しなければならないので、入射
Ｘ線束は平行性釦よび単色性の良し細束であることが要
求される。

このために、測定薄膜前段にモノクロメータを配置した
２結晶法、３結晶法が開発されている。これら多結晶法
に勢いては各結晶回転軸がＸ線束路上に正確に配置され
る必要がある。このセツティングのためのＸ線束路の検
知、Ｘ線束の入射点の確認には、通常暗所で螢光板を用
い、Ｘ線を可視化して行なっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし実際に暗所で螢光板を用いて各結晶回転軸をＸ線
束路上に配置することは容易で々い。

また安全上できるだけＸ線の実放射束を用いてセツティ
ングすることは避けたい。

本発明は、明るい環境（明所）でＸ線束を用いずにこれ
と同程度の精度のセツティングを安全かつ能率よく正確
に行なうことができるＸ線利用測定装置のセツティング
用コリメータを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明に釦いては、コリメータに可視光源を搭載し、Ｘ
線光束をＸ線利用測定装置に導くためのセツティング手
段として利用する。

（作用） 可視光源として電球、発光ダイオード寸たはレーザダイ
オードをコリ７Ｔりに組み込み、このコリメータをＸ線
源を組み込んだコリメータと置換してセッカングを行な
う。この場合可視光源からの射出光束はＸ線源による射
出放射束と実質的に同一の平行性が得られるよう絞り、
凸レンズ卦よび（または）放物面鏡を光路に設置する。

セツティング状態では、コリメータからの射出光束は可
視光であるので、各結晶回転軸位置にスクリーンを立て
、光線が通過する位置を明所で観察することができる。

また各結晶回転軸上に設置した十字線入りのルー状によ
シ正確に軸合わせを行なうことも可能とｉる。

（実施例） 以下、本発明を適用したＸ線利用測定装置用コリメータ
の実施例を第１図釦よび第２図を参照して説明する。１
ず第１図において３結晶法を用いた薄膜Ｘ線回折装置の
構成と動作例とを説明する。Ｘ線源１０よシ射出された
Ｘ線束５０はコリメータ１２、第１スリツト１４を通シ
、平行性の高い細束となって第１結晶１６の回転軸Ａ１
８に入射する。この第１結晶１６はモノクロメータとし
て用いられる。第１結晶１６によりブラッグ反射を起こ
した後、Ｘ線束５０はその単色性と平行性がさらに高め
られて第２スリツト２０を通過する。その発散角はたと
えば１０−４ラジアン程度である。。

薄膜試料面２４が第２結晶２２の回転軸Ｂ２６の位置に
置かれ、これに第１結晶１６からの反射束をグランシン
グ角１度程度の小角で入射させる。薄膜試料面２４から
の散乱Ｘ線の平行成分はさらに第３スリツト２８を通っ
て第３結晶３０に達する。第３結晶３０はモノクロメー
タとして用いられる。第３結晶３０はＸ線束を回転軸Ｃ
３２から検出器３４の方向へブラッグ反射により射出で
きるような位置に設置されている。

第３スリツト２８、第３結晶３０、検出器３４はとのｉ
ｔの角度で基台（図示せず）に固定され、一体となって
第２結晶２２の回転軸Ｂ２６の１わシを回転しながら、
薄膜試料面２４から各方面に射出されるＸ線を各射出角
度ごとに計測を行なう。

このようｉ構成の装置例に）いて、従来のセツティング
方法では、第１〜第３結晶１６゜２２．３０の各回転軸
Ａ、Ｂ、Ｃ・・１８　、２６゜３２をＸ線束路上に正確
に配置するためには、周囲を暗室にして、１ず第１結晶
１６の位置に螢光板を置き、回転中心である回転軸Ａ１
８が光るようセットしなければならなかった。以下順次
、第２結晶２２０回転軸Ｂ２６、卦よび第３結晶３０の
回転軸Ｃ３２についてこれと同じ操作を繰返し行なう。

しかし、各回転軸Ａ１８゜Ｂ　２６　ｉ−よびＣ３２の
位置確認は明所で行なう必要があった。このように従来
技術では、暗所と明所での作業を伴なうので、作業は非
常に煩雑となシ正確なセツティングは困難であった。ま
たＸ線による被爆の危険性も高かった。

本実施例では、Ｘ線回折測定の準備として装置をセツテ
ィングする際、コリメータ１２の代りに一第２図に示す
セツティング用コリメータ３６を装置に設定する。コリ
メータ３６は可視レーザダイオード３８を有し、これは
第１図のＸ線源１００代わシに用いられる光束源である
。

レーザダイオード３８は、図示のよう彦縦断面形状を有
する全体として長尺円筒状の筐体５２に収容され、筐体
５２の一方の端部５４は光学的に開口している。コリメ
ータ３６内にはスリブ）　４０　ｉ−よび４２が図示の
ように配設され、これらは、測定用コリメータ１２から
の実際のＸ線光束５０と同程度に十分に平行な細束をう
るための絞りである。これにより、レーザダイオード３
８の代りに電球または発光ダイオードなど指向性の低い
光源を用いることも可能にしている。さらに光源３８の
前に凸レンズや放物面鏡を置いて平行性を高めてもよい
。

第１図のコリメータ１２を第２図のコリメータ３６と置
換することによりコリメータから射出する光束が可視光
とｉるので、第１図の各結晶１６，２２，３０の回転軸
Ａ１６　、Ｂ２６訟よびＣ３２の位置にスクリーンを立
てれば、セツティング用コリメータ３６からの光束が通
過する位置を明所で観察し装置のセツシングを行なうこ
とができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明によれば、成形したＸ
線束をＸ線利用測定装置へ導くためのコリメータにかい
て、Ｘ線・源の代わりに可視光源を搭載したコリメータ
をＸ線束をＸ線利用測定装置に導くためのセツティング
手段として利用することができるようにしたので、明所
で正確なセッカングが精密、迅速、安全にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコリメゴタが適用される例として薄膜
Ｘ線回折装置の構成を示す図、第２図は第１図に示す薄
膜Ｘ線回折装置のセツティングに用いる本発明のコリメ
ータの実施例の側断面図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・Ｘ線源 １２・・・コリメータ １４・・・第１スリツト ６・・・第１結晶 ８・・・回転軸Ａ Ｏ・・・第２スリツト ２・・・第２結晶 ４・・・薄膜試料面 ６・・・回転軸Ｂ ８・・・第３スリツト ０・・・第３結晶 ２・・・回転軸Ｃ ４・・・検出器 ６・・・コリメータ ８・・・可視レーザダイオ ０．４２・・・スリット ド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コリメータから出力されるＸ線束を用いて測定を行なう
   Ｘ線利用測定装置にて該コリメータの代りに配設され、 可視光を発生する可視光源と、 該可視光源を収納し、前記可視光が前記Ｘ線利用測定装
   置に前記Ｘ線束に代る光束として導出される開口を有す
   る筐体とを含むことを特徴とするＸ線利用測定装置のセ
   ッティング用コリメータ。