JPH07190962A - Ｘ線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ線照射装置に関し、出射するＸ線を広域
化、平行・単色化し、半導体表面不純物分析用の全反射
蛍光Ｘ線分析装置、シリコンウエハの結晶欠陥評価用Ｘ
線装置、表面粗さ分析用Ｘ線装置等に利用可能とする。 【構成】 放物面状、回転放物面状に湾曲したグラファ
ィト結晶の湾曲面、円状に湾曲したグラファィト結晶の
凸面、球面状に湾曲したグラファィト結晶の凸面、また
は非対称カットされたグラファイト積層面を反射面とし
て利用するＸ線照射装置であり、出射するＸ線が広域
化、平行・単色化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線照射装置に関し、
特に、シリコンウエハー等の試料表面の微量不純物の元
素分析用全反射蛍光Ｘ線分析装置、結晶欠陥評価用Ｘ線
装置、精密粗さ測定用Ｘ線装置、等に用いられる広域・
平行Ｘ線束を発生するＸ線照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクス分野でのシリコ
ン技術の進歩に伴い、そのウエハー上の不純物や各種の
結晶欠陥、表面粗さなどの情報を迅速に測定する事が重
要になりつつある。

【０００３】例えば、シリコンウエハー等の試料表面の
不純物分析には、これまで主に化学分析による方法、あ
るいは蛍光Ｘ線分析法が用いられてきた。

【０００４】前者は、フッ化水素酸によって不純物を溶
解させ、そののちこの溶液中に含まれる不純物の種類お
よび濃度を原子吸光法を用いて求めるものである。

【０００５】後者は、蛍光Ｘ線分析装置により、非破
壊、非接触で表面から数ミクロン〜数１０ミクロン程度
の範囲の情報を得る方法である。

【０００６】この後者の方法は、非破壊、非接触と言う
優れた特徴があるがその情報のほとんどがバルク内部の
情報で、表面からの信号がバルク内部の信号に隠れてし
まうと言う欠点があった。

【０００７】この様な欠点を解消するために開発された
のが、Ｘ線の全反射を用いた全反射蛍光Ｘ線分析装置で
ある。

【０００８】Ｘ線を光学的に平滑な平面（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｆｌａｔ ｓｕｒｆａｃｅ）に低い入射角度で照射
すると、Ｘ線は照射された物資に吸収される事なく入射
角度と等角に全反射される。

【０００９】この時、この平面上に試料を載せておく
と、試料から出る蛍光Ｘ線を検出できる。これが全反射
蛍光Ｘ線分析法である。

【００１０】この方法では、試料に当たった以外は全反
射されるので、散乱Ｘ線を見かけ上無視でき、従ってＳ
／Ｎ比のよいスペクトル計測が出来る。

【００１１】この装置では、シリコンウエハ表面の不純
物や欠陥の情報を得られるばかりでなく、ウエハ上での
不純物の濃度マップや欠陥の分布状態を知る事も出来
る。

【００１２】しかし、従来の蛍光Ｘ線分析装置では、例
えば、不純物の場合、実質的な元素の検出限界が１０¹¹
（ａｔｏｍｓ／ｃｍ²）と低く、デバイスプロセスで問
題になる１０¹⁰〜１０⁹（ａｔｏｍｓ／ｃｍ²）のレベル
の不純物の検出は、入射Ｘ線の強度が低くいために不可
能であった。

【００１３】そのため、従来は、Ｘ線を全反射する面を
複数の領域に区分し、区分された領域すべてについて個
別に分析を行い不純物を定量する、と言う手法が取られ
ていた。

【００１４】このため測定には膨大な時間を必要とし、
その測定の能率は著しく低いものであった。

【００１５】この様な全反射蛍光Ｘ線分析装置の測定感
度の向上、測定能率の向上のためには、そこに用いられ
るＸ線は単に強度が強いだけでなく、大面積に一度に照
射出来る様な広域単色平行Ｘ線である事が必要である。

【００１６】平行Ｘ線である事は、全反射させるための
必要不可欠の条件で、広域Ｘ線は一度の測定で全領域の
測定を行うために必要である。

【００１７】すなわち、好ましくはシリコンウエハ上に
均一に照射できる必要があり、この様なＸ線源が無い事
が、全反射蛍光Ｘ線分析法の最も大きな課題であった。

【００１８】一方、シリコンウェハの迅速な結晶欠陥評
価や精密粗さ測定にも、上記と同様な理由で広域な平行
・単色化された強力なＸ線が必要である。

【００１９】しかし、従来技術では、入射Ｘ線の強度が
不十分で、しかも広域・平行単色Ｘ線を得ることが困難
なため、測定には長時間を必要とし、その感度も低いも
のであった。

【００２０】そのため、例えばＸ線のシリコン結晶欠陥
評価装置を半導体製造ラインの中に取り込む事は不可能
であった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上の様に、高い強度
の広域、平行・単色化Ｘ線が容易に得られるならば、全
反射蛍光Ｘ線分析法は、シリコンウエハ表面の不純物分
析に非常に有用な手法となると考えられる。

【００２２】さらに、この様な光源はシリコンウエハの
結晶欠陥測定装置や表面粗さ測定装置、等にとっても不
可欠なものとなっている。

【００２３】本発明は、この様な従来の技術の課題を解
決するためになされたものであって、その目的は、シリ
コンウエハ等の試料表面における微量不純物の濃度分布
の測定や結晶欠陥分布の測定、あるいは表面粗さの測定
を、従来よりも高感度、高速に行う事にある。

【００２４】すなわち、本発明はその様なＸ線分析を可
能にする、大面積・平行Ｘ線の単色Ｘ線照射源を提供す
る事にある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明のＸ線照射装置
は、少なくともＸ線発生源とそのＸ線を広域化、平行・
単色化し、大面積・平行Ｘ線を得るためのグラファイト
モノクロメーターより構成される。

【００２６】さらに、本発明では、このモノクロメータ
ーとして放物面状あるいは回転放物面状に湾曲したグラ
ファイト結晶、円状に湾曲したグラファィト結晶、球面
状に湾曲したグラファィト結晶、もしくは非対称カット
されたグラファイト積層面を有するグラファィト結晶を
用いる事を特徴としている。

【００２７】

【作用】本発明になる各種のグラファイト結晶をＸ線発
生源と組み合わせて用いる事により、従来よりはるかに
強く単色化された広域、平行化Ｘ線を得る。

【００２８】これらのＸ線照射装置は、半導体表面不純
物分析用の全反射蛍光Ｘ線分析装置、シリコンウエハの
結晶欠陥評価用Ｘ線装置、表面粗さ分析用Ｘ線装置など
に利用できる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００３０】図１は、本発明でＸ線の広域化、平行化の
ために用いられる放物面状または回転放物面状に湾曲し
たグラファイト結晶（シングルベント型放物面結晶）１
１（図１（ａ））、円状に湾曲したグラファイト結晶
（シングルベント型結晶）１２（図１（ｂ））、球状に
湾曲したグラファイト結晶（ダブルベント型結晶）１３
（図１（ｃ））、及び非対称カットされたグラファイト
積層面を有するグラファィト結晶（非対称結晶）１４
（図１（ｄ））の概念図である。

【００３１】１１、１２、１３等の様な結晶では、グラ
ファイトの層構造は、湾曲面に平行に構成されており、
Ｘ線は、この層構造の結晶格子により、強く反射、単色
化される。

【００３２】この反射は、グラファイト（００２）面か
らの反射で、ブラッグの条件を満足する角度で入射した
Ｘ線のみが反射されるので単色化が出来るのである。

【００３３】例えば、ＣｕをターゲットとするＸ線光源
を用い、そのＫα特性Ｘ線を反射させる角度は約１３゜
である。

【００３４】このグラファイト（００２）面からの反射
は、他の光学結晶の反射に比べて格段に強いと言う特徴
があり、これが強力な特性Ｘ線が得られる理由となる。

【００３５】例えば、グラファイト（００２）面からの
反射Ｘ線の強度は、標準的な蛍光Ｘ線のモノクロメータ
ーであるフッ化リチュウムの（２００）面からの反射強
度に対して７〜２０倍に及ぶ反射強度が得られる。

【００３６】本発明のグラファイト結晶が、上記の様な
曲面の形状をしている理由は平行Ｘ線を得るためであ
る。

【００３７】平行Ｘ線の得られる理由については、個々
のグラファイト結晶の場合について、図を用いて詳細に
後述する。

【００３８】グラファイトモノクロメーターは、単結晶
ではなくて多結晶であり、さらにグラファイト層構造か
らの反射でるために、他の光学結晶に比べて湾曲面が作
り易いと言う特徴を有している。

【００３９】従来、この様なグラファイト結晶は作製す
る事が非常に困難であったが、近年、新しい方法により
それが可能になってきた。

【００４０】この様な結晶をつくる最も有効な手段は、
近年開発された高分子フルムの炭素化、グラファイト化
による作製手法である。

【００４１】例えば、この様なグラファイト結晶は以下
の方法により作製される。まず、原料として４００μｍ
以下の厚さを有する、ポリオキサジアゾール、芳香族ポ
リイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミ
ド、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスチアゾー
ル、ポリベンゾオキサゾール、ポリチアゾール、ポリパ
ラフェニレンビニレン、等の中から選択された少なくと
も１種類の高分子フィルムを用いる。

【００４２】高分子フィルムを２軸延伸しておく事は、
良質のグラファイトを得るために有効である。

【００４３】次に、その高分子フィルムを複数枚積層し
て１０００℃程度の温度で炭素化して高分子中の窒素、
水素、酸素、等を取り除く。

【００４４】次に、得られた炭化物を２７００℃から３
０００℃の温度で処理し、加圧しながらグラファイト化
を行う。

【００４５】この時の加圧処理を、平面グラファイト治
具、放物面状に湾曲したグラファイト治具、円状に湾曲
したグラファイト治具、球状に湾曲したグラファイト治
具、あるいは回転放物面状に湾曲した治具で行う事によ
り所望の形状の結晶を得る事が出来る。

【００４６】こうして、大面積で高平滑性を有し、（０
０ｌ）面を基盤表面と並行に高配向させた事を特徴とす
る高配向性グラファイトが得られる。

【００４７】なお、平面結晶を本発明に用いる場合には
グラファイト層の積層された面を非対称にカットし、そ
の面を反射面として用いる。

【００４８】本発明で用いられるグラファイトは、モザ
イクスプレッドの値が、０．５°以下、より好ましくは
０．２°以下であることが必要である。

【００４９】図２は、全反射蛍光Ｘ線分析装置の実施例
における構成図の例である。この図において、２１はＸ
線源である。

【００５０】Ｘ線源２１としては、例えばＭｏをターゲ
ットとする封入型Ｘ線発生管、Ｗをターゲットとする回
転対陰極Ｘ線管が用いられ、Ｃｕ、Ｆｅなどのターゲッ
トも必要に応じて利用される。

【００５１】上記の様に、精度の高い分析を短時間で行
うには、このＸ線源として単色化された高強度、平行Ｘ
線が必要で、本発明はその様なＸ線を作り出す事がその
目的である。

【００５２】このＸ線源２１から発せられた一次Ｘ線は
スリット２２を通過、モノクロメーター結晶２３によっ
て反射された後、試料２４（例えばシリコン半導体ウエ
ハ表面）に照射される。

【００５３】試料２４であるウエハ表面への入射角度θ
は、一次Ｘ線が全反射される角度に設定される。

【００５４】上記ウエハの上には、二次Ｘ線検出器２６
が設置されており、ウエハ表面からの蛍光Ｘ線がこの検
出器２６で検出される様になっている。

【００５５】全反射されたＸ線は、スリット２７を通過
後、シンチレーションカウンター２８に入射する。

【００５６】また、図示しないが上記検出器２８からの
出力は、プリメインアンプ、Ａ／Ｄ変換器、マルチチャ
ンネルアナライザ等からなる処理回路で処理され、さら
にコンピュータ処理によって、半導体ウエハ表面の不純
物分布が計算される様になっている。

【００５７】図３は、シリコンウエハの結晶欠陥測定装
置の実施例における構成図の一例である。

【００５８】図３において、３１はＸ線源で、このＸ線
源からのＸ線は２結晶、３結晶、あるいは４結晶モノク
ロメーター３２により縦、横両方向に分光され、広域の
平行・単色化されたＸ線束が得られる。

【００５９】この場合のＸ線源３１としては、上記のＸ
線発生管から放射されたＸ線が用いられるが、それ以外
に、例えばシンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）も用いる
事が出来る。

【００６０】ＳＯＲ光は連続Ｘ線であり、このＸ線はモ
ノクロメータ結晶によって単色化される。

【００６１】この様な目的に使用されるモノクロメータ
ーとしてはＳｉ，Ｇｅ，ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ，ＣｄＳ，
ＣｄＴｅ，グラファイト、フッ化リチウム、α−石英、
ＮａＣｌ、方解石ＣａＣＯ₃、ペンタエリスリトール、
等がある。本発明はこのモノクロメーターとして、少な
くともその一つ以上の結晶に本発明のグラファイト結晶
を用いる。

【００６２】このＸ線は、回転可能な試料台３４に乗せ
られたシリコンウエハ３３上に導かれ、反射Ｘ線は試料
台の回転角の２倍の回転角の位置に設置された不図示の
シンチレーションカウンターに導かれる。

【００６３】以上のような分析装置、測定装置に利用が
可能な本発明のＸ線照射装置について説明をする。

【００６４】図４は、シングルベント型放物面結晶を使
用した本発明のＸ線照射装置の構成図である。

【００６５】この場合のＸ線源４１としては、例えばＸ
線発生管から放射された線条のＸ線が用いられる。

【００６６】通常、Ｘ線発生管から放射されたＸ線を平
行ビームにする場合には、スリットで細い平行Ｘ線にす
るが、この操作はＸ線の強度を著しく弱めてしまうと言
う欠点があった。

【００６７】本発明においては、この様な操作は必ずし
も必要でなく、その発散角を制限するための発散スリッ
ト４３、および回折線の垂直方向の発散を制限するソー
ラースリット４２があればよい。

【００６８】このソラースリットは薄い金属板を等間隔
に積み重ねたものである。上記の様な手法で得られたＸ
線は、次に本発明になるグラファイト結晶に入射され
る。

【００６９】本発明に用いられるＸ線の大面積化、平行
化に用いられるシングルベント型放物面グラファイト結
晶４４はＸ線の単色化の目的にも使用できるので、通常
使用される単色化のための分光結晶は必ずしも必要でな
い。

【００７０】また、本発明のグラファイト結晶を２枚使
用することによって回折線の垂直、水平方向の発散を抑
える事が出来るので上記のスリットを除く事が出来る。

【００７１】なお、上記の様なグラファイト以外の分光
結晶をグラファイト結晶による広域化、平行化の修了後
のＸ線に使用する事（即ち、本発明のグラファイト結晶
によって平行化されたＸ線に対して使用する事）はきわ
めて有効である。

【００７２】その様なＸ線用分光結晶としては、Ｓｉ，
Ｇｅ，ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ，ＣｄＳ，ＣｄＴｅ，フッ化
リチウム、α−石英、ＮａＣｌ、方解石ＣａＣＯ₃、ペ
ンタエリスリトール、等が用いられる。

【００７３】それは、グラファイト結晶によるモノクロ
化の効果はグラファィト結晶のモザイクスプレッド値が
他の分光結晶に比べて大きいため、その単色化が必ずし
も十分でないからである。

【００７４】この様なＸ線光学系で重要な事は、反射角
度βがブラッグの反射条件を満たす様に設定されている
事であり、Ｘ線源４１の位置は、反射角度βがその様な
条件を満たすような位置に設定される。

【００７５】放物面状結晶面Ｘ線光源のなす入射角度β
は常に一定であるから、この様な結晶では、結晶面全体
からブラッグの反射条件を満たす強い反射が得られる事
になる。

【００７６】図５は、シングルベント型結晶（円状湾曲
結晶）を使用した本発明の実施例におけるＸ線照射装置
の構成図である。

【００７７】この場合のＸ線源５１としては、例えばＸ
線発生管から放射された線条のＸ線が用いられ、発生し
たＸ線は発散スリット５２、ソーラースリット５３によ
り、その発散角、および回折線の垂直方向の発散が制限
される。

【００７８】通常、Ｘ線の単色化の手段としてはＸ線源
５１からのＸ線を各種のＸ線用分光結晶で回折させる事
により行われるが、本発明に用いられるＸ線の大面積
化、平行化に用いられるシングルベント型グラファイト
結晶５４はこの様な単色化の目的にも使用できる。

【００７９】従って、別の分光結晶は必ずしも必要でな
い。なお、各種の分光結晶をグラファイト結晶による広
域化、平行化の終了後のＸ線に使用する事はきわめて有
効である。

【００８０】この様なＸ線光学系で重要な事は、シング
ルベント型結晶の凸面が反射面として使用されている事
である。

【００８１】この光学系でも、Ｘ線源５１とシングルベ
ント型グラファイトとの反射角度βがブラッグの反射条
件を満たす様に設定されている事である。

【００８２】この様な光学結晶の湾曲率は、反射角度β
の大きさ及び光源と結晶間の距離によって決定され簡単
な計算によって求める事が出来る。

【００８３】この様なシングルベント型結晶では、上記
放物面状結晶（図４）とは異なり、厳密にはＸ線光源と
入射角度がブラッグの反射条件を満たすのはグラファイ
ト結晶中の一点である。

【００８４】従って、理論上はこの様な結晶からは広域
の完全平行Ｘ線は得られない事になる。

【００８５】しかしながら、事実上はグラファイト結晶
の別の場所には完全平行からわずかにずれたブラッグの
反射条件を満たす様な結晶が存在するので、その結晶か
らの反射が得られる事になる。

【００８６】したがって、この様な結晶からも広域の平
行Ｘ線が得られる。図６は、ダブルベント型（球状湾曲
型）結晶を使用した本発明の実施例におけるＸ線照射装
置の構成図である。

【００８７】この場合のＸ線源６１としては、例えばＸ
線発生管から放射された点状のＸ線源が用いられる。

【００８８】Ｘ線発生管としては、Ｍｏをターゲットと
する封入型Ｘ線発生管、Ｗをターゲットとする回転対陰
極Ｘ線管が用いられる。

【００８９】本発明においては、その発散角を制限する
ための発散スリット６２があればよい。

【００９０】発散スリット６２を経たＸ線は、次に本発
明のダブルベント型グラファイト結晶６３に導かれる。

【００９１】本発明に用いられるダブルベント型グラフ
ァイト結晶６３は、Ｘ線の大面積化、平行化だけでなく
Ｘ線の単色化の目的にも使用できる。

【００９２】従って、通常の分光結晶は必ずしも必要で
ないが、この様な分光結晶をグラファイト結晶による広
域化、平行化の修了後のＸ線に使用する事はきわめて有
効である。

【００９３】この様なＸ線光学系で重要な事は、ダブル
ベント型結晶の凸面が反射面として使用されている事で
ある。

【００９４】この光学系でも、Ｘ線源６１とダブルベン
ト型グラファイトとの反射角度βは、グラファイト（０
０２）面からのブラッグの反射条件を満たす様に設定さ
れている。

【００９５】この様な光学結晶の湾曲率は、反射角度β
の大きさ及び光源と結晶間の距離によって決定され、簡
単な計算によって求める事が出来る。

【００９６】図７は、Ｘ線発生源と非対称カットされた
グラファイト積層面を反射面として利用する結晶からな
る事を特徴とするＸ線照射装置である。

【００９７】Ｘ線発生管７１から放射されたＸ線が、線
源として用いられ、Ｘ線発生管としては、Ｍｏをターゲ
ットとする封入型Ｘ線発生管、Ｗをターゲットとする回
転対陰極Ｘ線管が用いられる。また、Ｃｕ、Ｆｅなどの
ターゲットも必要に応じて利用される。

【００９８】通常、Ｘ線発生管から放射されたＸ線を平
行ビームにする場合にはスリットで細い平行Ｘ線にす
る。

【００９９】なお、Ｘ線源としてシンクロトロン放射光
（ＳＯＲ光）を用いる事も出来る。ＳＯＲ光は連続Ｘ線
であるのでＳｉ，Ｇｅ，ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ，ＣｄＳ，
ＣｄＴｅ，グラファイト、フッ化リチウム、α−石英、
ＮａＣｌ、方解石ＣａＣＯ3、ペンタエリスリトール、
等の結晶によって単色化される。

【０１００】この様にして細い平行光となったＸ線は、
次に非対称カットされたグラファイト積層面を有するグ
ラファィト結晶７３によって反射され、広域化される。
この様な非対称カット結晶としてはシリコン（５１１）
カット面でのシリコン（１１１）反射を利用したものが
知られている。

【０１０１】しかし、グラファィトの非対称カット結晶
はシリコン非対称カット結晶より強い反射強度が得られ
ると言う特徴があり、このため強力な平行Ｘ線を作り出
す事が出来る。

【０１０２】もちろん、以上の構成のグラファイト結晶
を組み合わせて２結晶、３結晶、４結晶型のＸ線光学系
を形成することも出来る。

【０１０３】（実施例１）Ｘ線源としてＭｏをタ−ゲッ
トとする封入型発生管を使用して、図４に示したＸ線照
射装置を作製し、本発明になるグラファイト結晶の評価
を行った。

【０１０４】図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）はその上
面図を示す。このＸ線源４１から発せられた一次Ｘ線
は、垂直方向の発散を制限するソ−ラ−スリット４２を
経て、発散を制限するための発散スリット４３を通して
シングルベント型放物面結晶４４により入射させた。

【０１０５】実験には、焦点距離２０ｍｍ、導線位置２
０ｍｍで設計した放物面を用いたが、放物面の曲率は、
装置の大きさによって変わり必ずしも一定である必要は
ない。

【０１０６】実際の実験では、Ｘ線源の配置により調整
した。その結果、この様な放物面結晶では、入射角度を
ブラッグの反射条件を満たすように設定することによ
り、全面からの強い単色平行Ｘ線が得られる事が確認出
来た。

【０１０７】そのＸ線の強度は、ＬiＦ結晶を用いた場
合の１０倍、Ｘ線の照射領域はフラットグラファイト結
晶を用いた場合の８倍となった。

【０１０８】これにより、半導体試料表面の不純物や、
結晶欠陥の測定時間の大幅な短縮が可能になった。

【０１０９】（実施例２）実施例１と同様の図５の装置
を用いて、シングルベント型グラファイト結晶（円状湾
曲結晶）の評価を行った。

【０１１０】シングルベント型（円状湾曲結晶）結晶と
して、Ｒ２２５の曲率を有する凸面を使用した。

【０１１１】このような凸面の反射結晶を使用すること
により、従来に比べて平行度の高い平行線が可能となっ
た。

【０１１２】結果、照射面積は平板結晶の６倍となっ
た。 （実施例３）実施例１の線状Ｘ線光源の代わりに図６の
点状光源を有する装置を用いて、ダブルベント型（球状
湾曲型）結晶の評価を行った。

【０１１３】Ｒ２２５の曲率の凸面の球状湾曲型を用い
て評価を行ったが、球状湾曲型は上記のシングルベント
結晶に比べて照射面積は変わらなかったが、反射強度が
４倍なった。

【０１１４】（実施例４）Ｘ線源としてＳＯＲ光を用い
た図７に示したＸ線照射装置を利用して、非対称カット
グラファイト結晶の評価を行った。

【０１１５】放射光は、最初に（１１１）面でカットさ
れたシリコン結晶により反射させ、次に非対称カットグ
ラファイト結晶により反射させた。

【０１１６】このグラファイト結晶は、グラファイト結
晶の（００２）面より６３゜傾けた面を切り出したもの
である。

【０１１７】その面より、ＳＯＲ光を反射させ平行線を
作ったが、これにより、反射強度が従来のシリコンの非
対称カット結晶に比べて、８倍大きい平行Ｘ線束が得ら
れた。

【０１１８】

【発明の効果】少なくともＸ線発生源とそのＸ線を広域
化、平行・単色化し、大面積・平行Ｘ線を得るためのグ
ラファイトモノクロメーターより成るＸ線照射装置にお
いて、モノクロメーターとして放物面状あるいは回転放
物面状に湾曲したグラファイト結晶、円状に湾曲したグ
ラフィト結晶、球面状に湾曲したグラフィト結晶、もし
くは非対称カットされたグラファイト積層面を有するグ
ラファィト結晶を用いる事により、従来の方法よりはる
かに強い広域、平行化単色Ｘ線を得る事が出来る。これ
らのＸ線照射装置は半導体表面不純物分析用の全反射蛍
光Ｘ線分析装置、シリコンウエハの結晶欠陥評価用Ｘ線
装置、表面粗さ分析用Ｘ線装置などに利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各種のグラファイト結晶の概念図

【図２】本発明の全反射蛍光Ｘ線分析装置の構成図

【図３】本発明の結晶欠陥測定装置の構成図

【図４】本発明のＸ線照射装置の一実施例の構成図

【図５】本発明のＸ線照射装置の一実施例の構成図

【図６】本発明のＸ線照射装置の一実施例の構成図

【図７】本発明のＸ線照射装置の一実施例の構成図

【符号の説明】

１１ シングルベント型放物面結晶 １２ シングルベント型結晶 １３ ダブルベント型結晶 １４ 非対称結晶 ２１ Ｘ線源 ２２ スリット ２３ モノクロメーター結晶 ２４ 試料 ２５ 試料台 ２６ 二次Ｘ線検出器 ２７ スリット ２８ シンチレーションカウンター ３１ Ｘ線源で ３２ ４結晶モノクロメーター ３３ シリコンウエハ− ３４ 試料台 ４１ Ｘ線源 ４２ ソーラースリット ４３ スリット ４４ 放物面型グラファイト結晶 ５１ Ｘ線源 ５２ 発散スリット ５３ ソーラースリット ５４ シングルベント型グラファイト結晶 ６１ Ｘ線源 ６２ 発散スリット ６３ ダブルベント型グラファイト結晶 ７１ Ｘ線発生源 ７２ シリコンモノクロメーター ７３ 非対称カットされたグラファイト積層面を有する
グラファィト結晶

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放物面状、または回転放物面状に湾曲し
   たグラファィト結晶の湾曲面を反射面として利用するＸ
   線照射装置。
2. 【請求項２】 円状に湾曲したグラファィト結晶の凸面
   を反射面として利用するＸ線照射装置。
3. 【請求項３】 球面状に湾曲したグラファィト結晶の凸
   面を反射面として利用するＸ線照射装置。
4. 【請求項４】 非対称カットされたグラファイト積層面
   を反射面として利用するＸ線照射装置。
5. 【請求項５】 グラファイト結晶が、複数枚の高分子フ
   ィルムを積層し、加圧、熱焼して得られたものである請
   求項１から４のいずれかに記載のＸ線照射装置。
6. 【請求項６】 グラファイト結晶が、放物面状、円状、
   または球面状の冶具を用いて成型された請求項５記載の
   Ｘ線照射装置。