JPH11248652A - Ｘ線回折測定法およびｘ線回折装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で単結晶の結晶方位を測定するこ
とが可能なＸ線回折測定法およびＸ線回折装置を提供す
る。 【解決手段】 測定対象物１２に照射するＸ線として発
散Ｘ線を用いる。遮蔽体１０にて発散Ｘ線を遮る位置を
変化させることにより回折Ｘ線の強度の変化をＸ線検出
器１４にて観測する。ブラッグ角θＢで測定対象物１２
に入射するＸ線が回折Ｘ線の大部分であるので回折Ｘ線
の強度が急激に変化する遮蔽体１０の位置より結晶方位
が判別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線回折測定方
法およびＸ線回折装置に関し、より特定的には、平面の
断面を有する単結晶の結晶方位をその平面部においてＸ
線回折を用いて測定するＸ線回折測定方法およびＸ線回
折装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路を形成する半導体装置に使用さ
れる半導体ウェハや水晶振動子等の単結晶は特定の結晶
面に沿った表面を持つように切断、研磨されている。し
かし、この表面と結晶面とのなす角度は製造上何らかの
誤差を含んでおり、表面と結晶面とのなす角度の測定が
要求されている。この角度の測定精度は１０秒（１秒＝
１／３６００°）以内が必要であり、Ｘ線回折法で測定
する。

【０００３】一般に、Ｘ線を用いて結晶方位を測定する
にはＸ線のブラッグ反射を測定する。Ｘ線をある結晶面
にその結晶面の法線とθの角度で入射すると、 ２ｄｓｉｎθ＝ｎλ…（１） を満足するθで反射が生じる。これをブラッグの条件、
このときのθをブラッグ角という。（１）式でλはＸ線
の波長、ｄはその面が持つ面間隔、ｎは自然数である。

【０００４】試料にＸ線を照射すると、試料表面と結晶
格子面とが完全に平行であれば試料表面に対する入射角
がブラッグ角に等しいときにＸ線の反射が観測される。

【０００５】Ｘ線の反射が観測される入射角がブラッグ
角と異なるときは、その差が結晶格子面と試料表面との
なす角である。

【０００６】波長が一定の細束または平行束Ｘ線を結晶
表面に照射し、照射角度を変えていくと照射Ｘ線と結晶
格子面がブラッグ角になったときに反射が起こる。Ｘ線
の反射方向にＸ線検出器を設置し、反射Ｘ線強度が最大
になる照射角度を求め、その格子面の方位とブラッグ反
射を起こす照射角（以下入射角という）より結晶方位を
算出する。

【０００７】以下図を使用して従来の測定方法について
説明する。図１８は、従来の測定法によるＸ線回折装置
の構成を示す概略図である。

【０００８】このＸ線回折装置は、Ｘ線を発生するＸ線
源１０２と、Ｘ線源１０２が発生したＸ線を受けて回折
し単一波長化（単色化）する単結晶よりなるモノクロメ
ータ１０４と、モノクロメータ１０４により回折された
Ｘ線を受けて平行束とするスリット１０６、１０８と、
測定対象物１１０を設置する精密回転が可能なゴニオメ
ータ１１２と、試料１１０によって反射される回折Ｘ線
の強度を測定するＸ線検出器１１４とを備える。

【０００９】図１９は、従来の測定法における回折Ｘ線
強度とゴニオメータ１１２によって決定される入射角θ
との関係を示す図である。

【００１０】図１８、図１９を参照して、入射角がブラ
ッグ角より十分小さいθ１では試料１１０からの回折Ｘ
線はＸ線検出器１１４では検出されないので回折Ｘ線の
受光強度は弱い。

【００１１】ゴニオメータ１１２を回転させＸ線の入射
角θを大きくしていくと、入射角がブラッグ角付近とな
ったθ２で回折Ｘ線の受光強度が極大となる。

【００１２】さらに、ゴニオメータ１１２を回転させる
と、入射角がθ３となる回転位置ではＸ線検出器１１４
には試料１１０からの回折Ｘ線はほとんど検出されなく
なり、再び回折Ｘ線の強度は弱くなる。

【００１３】以上のようにして求めた角度θ２と試料１
１０の材質および面方位によって固有のブラッグ角θＢ
との差を求めることにより、試料表面と結晶格子面との
なす角が得られる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の測定方法では、波長が一定の細束または平行束Ｘ線
を結晶表面に照射する入射角を変えていき、反射Ｘ線強
度が最大になる入射角を求める。

【００１５】したがってＸ線の試料への入射角を変える
ため試料を回転させる精密なゴニオメータが必要であ
る。

【００１６】しかし結晶の方位測定に必要とされる精度
は１０秒であり、ゴニオメータの回転精度は１／１００
０°を要求される。このため装置が大型になり、かつ迅
速な測定が困難であるという問題があった。

【００１７】この発明の目的は、精密ゴニオメータを使
用しないで、簡易な構成でかつ迅速に結晶方位を測定す
ることが可能なＸ線回折測定法およびＸ線回折装置を提
供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のＸ線回折
測定方法は、Ｘ線回折による結晶方位を測定する方法で
あって、測定対象物の格子面への入射角が測定対象物の
ブラッグ角となるＸ線を含む発散Ｘ線を発生させるステ
ップと、発散Ｘ線の発散中心から測定対象物を望む立体
角を減少させるように発散Ｘ線の一部を遮蔽体にて遮蔽
し測定用Ｘ線とするステップと、測定用Ｘ線が測定対象
物によって回折された回折Ｘ線の強度の変化を測定する
ステップとを備える。

【００１９】請求項２記載のＸ線回折測定方法は、請求
項１記載のＸ線回折測定方法の構成において、発散Ｘ線
は、Ｘ線発生手段より発生されたＸ線を彎曲型単結晶モ
ノクロメータにより回折して発散中心に集光して生成さ
れる。

【００２０】請求項３記載のＸ線回折測定方法は、請求
項１記載のＸ線回折測定方法の構成において、遮蔽体
は、回折Ｘ線の強度の変化を測定する測定手段と発散中
心と測定対象物とを含む面と直交する軸を偏心軸として
回転する。

【００２１】請求項４記載のＸ線回折測定方法は、請求
項１記載のＸ線回折測定方法において、遮蔽体は、発散
Ｘ線を遮蔽する部分の境界として、回折Ｘ線の強度の変
化を測定する測定手段と発散中心と測定対象物とを含む
面と直交する端面を有する。

【００２２】請求項５記載のＸ線回折装置は、線状の発
散中心から測定対象物に向けて発散Ｘ線を発生する発散
Ｘ線発生手段と、発散Ｘ線の一部を遮蔽し測定用Ｘ線と
するＸ線制限手段と、測定対象物に照射された測定用Ｘ
線の回折Ｘ線の強度を測定するＸ線測定手段とを備え、
Ｘ線制限手段は、発散Ｘ線の発散中心から測定対象物を
望む立体角を減少させるように位置を変えることができ
る発散Ｘ線の一部を遮蔽する遮蔽手段を含む。

【００２３】請求項６記載のＸ線回折装置は、請求項５
記載のＸ線回折装置において、遮蔽手段は、回折Ｘ線の
強度の変化を測定する測定手段と発散中心と測定対象物
とを含む面と直交する軸を偏心軸として回転する。

【００２４】請求項７記載のＸ線回折装置は、請求項５
記載のＸ線回折装置において、遮蔽手段は、発散Ｘ線を
遮蔽する部分の境界として、回折Ｘ線の強度の変化を測
定する測定手段と発散中心と測定対象物とを含む面と直
交する端面を有する。

【００２５】請求項８記載のＸ線回折装置は、請求項５
記載のＸ線回折装置の構成に加えて、発散Ｘ線発生手段
は、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、Ｘ線を受けて回折
および単色化し、発散中心に集光させる回折手段とを含
む。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一または相当部分を示す。

【００２７】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１のＸ線回折測定法を用いたＸ線回折装置の構成を
示す概略図である。

【００２８】図１を参照して、実施の形態１におけるＸ
線回折装置は、測定対象となる試料１２に向けて発散Ｘ
線を発生する発散Ｘ線発生部７と、発散Ｘ線発生部７で
発生する発散Ｘ線の一部を遮蔽するＸ線制限部１１と、
測定対象となる試料１２により回折された回折Ｘ線を検
出するＸ線検出器１４とを備える。

【００２９】発散Ｘ線発生部７は、Ｘ線を発生するＸ線
源２と、Ｘ線源２からのＸ線を受け単一波長化する彎曲
型モノクロメータ４と、単一波長化されたＸ線を発散Ｘ
線として照射するため集光する線状の集光領域となる細
隙６とを含む。細隙６は発散Ｘ線の発散中心となる。

【００３０】Ｘ線制限部１１は、発散Ｘ線の拡がりを制
限するスリット８と、発散Ｘ線の一部を遮蔽する遮蔽体
１０とを含む。

【００３１】図中θは結晶格子面への入射角、θＢはブ
ラッグ角、αは試料面への照射角、βは試料表面と結晶
格子面とのなす角を示す。

【００３２】図２は、実施の形態１のＸ線回折測定法を
説明するためのフローチャートである。

【００３３】まず始めに、ステップＳ２において、図１
に示した測定対象物１２、Ｘ線検出器１４、遮蔽体１
０、スリット８のそれぞれの位置を初期設定する。測定
対象物１２に入射されるＸ線はスリット８で制限される
発散角に対応した入射角で測定対象物１２に入射され
る。この入射角にブラッグ角が含まれるように、予め測
定対象物１２の設置角度および発散角の制限用スリット
８を調整しておく。

【００３４】ステップＳ４でＸ線源２よりＸ線を発生さ
せる。この状態では、Ｘ線検出器１４にはブラッグ反射
したＸ線が入射している。ステップＳ６にて回折された
Ｘ線の強度を測定する。

【００３５】次にステップＳ７を経由したステップＳ８
では遮蔽体１０の位置を移動して測定物１２に入射され
るＸ線を狭めていく。ステップＳ６にて強度測定を行な
いながらステップＳ８にて遮蔽体の位置を移動させるこ
とを繰返す。そして測定データの収集が終了するとステ
ップＳ９にて測定対象物１２の結晶方位判定を行ないス
テップＳ１０で測定が終了する。

【００３６】図３は、遮蔽体１０にて発散Ｘ線を片側よ
り遮蔽していく機構を示す概略図である。

【００３７】ナイフエッジ型の遮蔽体１０をＸ線の照射
方向と直角方向に移動させてＸ線を遮る量を変える。図
３では矢印３２と矢印３６とで示された範囲内に発散Ｘ
線が照射される。測定対象物に対してブラッグ角で入射
するＸ線を矢印３４で示す。

【００３８】ここで、発散Ｘ線の原点と遮蔽体１０との
距離を２００ｍｍとすると、１／１０００°の精度で結
晶方位を求めるには、遮蔽体１０の移動精度は３．５μ
ｍを必要とする。入射Ｘ線の発散角を５°とすると、そ
のすべてを遮蔽するのに必要な遮蔽体１０の移動距離は
約１７ｍｍであり、この移動距離に対し先に説明した移
動精度を得るのは容易である。

【００３９】図４は、実施の形態１で示すＸ線回折測定
法で得られる回折Ｘ線強度と遮蔽体１０の位置関係を示
す図である。

【００４０】横軸はＸ線を遮蔽する遮蔽体１０の位置を
示し、縦軸はＸ線検出器１４が検出するＸ線強度であ
る。

【００４１】領域Ａは、測定対象物に照射される測定用
Ｘ線に入射角がブラッグ角となるＸ線が含まれる場合の
遮蔽体位置を示す領域であり、領域Ｃは測定用Ｘ線に入
射角がブラッグ角となるＸ線が含まれなくなる場合の遮
蔽体位置を示す領域である。領域Ｂは領域Ａから領域Ｃ
への遷移領域であり、入射Ｘ線の波長の幅と発散原点の
有限の大きさとにより生じる。

【００４２】図３および図４を参照して、遮蔽体１０位
置が領域Ａにあるときは、ブラッグ角にて測定対象物に
入射する矢印３４で表わされるＸ線は遮蔽体１０によっ
て遮られることがないので、これによる回折Ｘ線が検出
されＸ線の検出強度は大である。

【００４３】そして遮蔽体１０の位置が領域Ｂにあると
きは、矢印３４で表わされるＸ線が遮られて測定対象物
からはブラッグ反射線が得られなくなるので、Ｘ線の検
出強度は大から小へと急激に変化する。遮蔽体１０の位
置が領域Ｃにあるときは、遮蔽体１０が矢印３４で表わ
されるＸ線を完全に遮ってしまい、Ｘ線強度は小のまま
ほぼ一定値を保つ。

【００４４】図５は、図４に示したＸ線の検出曲線の遷
移領域の中心点を求める方法を説明するための図であ
る。

【００４５】直線４２は領域Ａ部の強度曲線の近似直線
であり、直線４４は領域Ｂ部の強度曲線の近似直線であ
り、直線４６は領域Ｃ部の強度曲線の近似直線である。
図中破線で示した直線４８は、直線４２の高さと直線４
６の高さの中間の高さを示す直線である。

【００４６】直線４４と直線４８の交点を求めることに
よりブラッグ角にて測定対象物に入射するＸ線を遮る遮
蔽体の位置が定まる。

【００４７】Ｘ線遮蔽体の位置と測定対象物表面の入射
角との関係を、予め結晶方位のわかった標準試料で知っ
ておけば、図５の直線４４と直線４８との交点の位置か
ら結晶の方位が特定できる。

【００４８】Ｘ線源にＸ線管を使用する場合は、Ｘ線管
の対陰極より発生するＸ線には特性Ｘ線と連続Ｘ線とが
含まれる。特性Ｘ線は波長が対陰極物質に固有の波長の
複数種のＸ線であり、連続Ｘ線は波長が連続的に分布し
ているＸ線である。

【００４９】通常ブラッグ反射のＸ線回折の測定では入
射Ｘ線は波長が一定なものが用いられ、通常はＫα線と
呼ばれる特性Ｘ線が使用される。連続Ｘ線と特性Ｘ線を
分離するのがモノクロメータと呼ばれる単結晶であり、
円筒状に彎曲した単結晶のブラッグ反射を利用してＸ線
を分光，単色化するのが彎曲型単結晶モノクロメータで
ある。実施の形態１の図１では彎曲型のモノクロメータ
４を用いて単色の発散Ｘ線を得る。

【００５０】しかし、単色化は必ずしも必要ではない。
照射するＸ線を単色化しないときは、回折されるＸ線
は、照射されたＸ線のうち波長のわずかに異なるＫα１
線とＫα２線の２種類の特性Ｘ線であり、このときＸ線
検出器に検出されるＸ線検出強度曲線は形状が変化す
る。

【００５１】図６は、単色化しない連続Ｘ線を用いた場
合のＸ線強度と遮蔽体１０の位置関係を示す図である。

【００５２】図４に比較して領域Ｄおよび領域Ｆ部分の
Ｘ線強度が一定でなくなり遷移領域Ｅの中点を求め難く
なるが、発散Ｘ線の発散原点を広げて平均化すれば滑ら
かな曲線が得られる。

【００５３】したがって、たとえば発散Ｘ線発生部とし
てＸ線管をそのまま使用し、モノクロメータを使用しな
いことも可能である。

【００５４】以上説明したように、実施の形態１で示し
たＸ線回折測定法およびＸ線回折装置は精密なゴニオメ
ータが必要でないので、簡単な構成とすることができ測
定も短時間で済ますことができる。

【００５５】［実施の形態２］図７は、実施の形態２の
Ｘ線回折測定法を用いたＸ線回折装置の構成を示す概略
図である。

【００５６】実施の形態２のＸ線回折装置は、図１にお
ける遮蔽体１０に代えて図７に示した遮蔽体６２を備え
る点で実施の形態１と異なっている。

【００５７】図８は、遮蔽体６２の動作を説明するため
の図である。図７および図８を参照して、遮蔽体６２
は、回折Ｘ線の強度の変化を測定するＸ線検出器１４と
発散Ｘ線の発散中心と測定対象物１２とを含む面と直交
する軸のまわりに回転することによりＸ線を遮る。

【００５８】ここでＸ線の発散源と遮蔽体６２との距離
を２００ｍｍ、遮蔽体６２の回転半径を２０ｍｍとする
と、１／１０００°の結晶方位測定精度を得るには遮蔽
体の回転精度は１°でよく、実現は非常に容易である。
また回転機構であるので回転速度を上げることにより高
速の測定が可能である。遮蔽体６２の形状はナイフエッ
ジ型でなくてもよく、その先端は回転半径より小な半径
の円弧でもよい。

【００５９】［実施の形態３］図９は、実施の形態３の
Ｘ線回折装置の構成を示す概略図である。

【００６０】実施の形態３のＸ線回折装置は、実施の形
態１および実施の形態２で説明したＸ線回折測定法を応
用して、試料結晶の結晶カット面の偏差角を測定する装
置である。

【００６１】図９を参照して、実施の形態３のＸ線回折
装置は、試料結晶８２に向けて発散Ｘ線を発生する発散
Ｘ線発生部７と、発散Ｘ線の一部を遮蔽するＸ線制限部
１１と、試料結晶８２を固定する試料保持台８０と、試
料結晶８２によって回折された回折Ｘ線８６の強度を測
定するＸ線検出器１４とを備える。

【００６２】図１０および１１は、試料結晶８２に対し
て入射されるＸ線と試料表面および結晶面との角度を説
明するための図である。

【００６３】図９、図１０を参照して、試料結晶８２の
表面と結晶面とは偏差角αをなすように表面が加工され
ている。この偏差角αが所定の値の範囲内に収まってい
るかどうかを実施の形態３のＸ線回折装置は検査するも
のである。

【００６４】まず、試料保持台８０に所定の向きで試料
結晶８２を設置する。結晶面とブラッグ角θＢをなすＸ
線８４が回折され回折Ｘ線８６がＸ線検出器１４に検出
される。このとき試料結晶の表面と入射Ｘ線８４とがな
す角ω１が測定される。

【００６５】次に試料保持台を試料結晶面の法線を軸と
して１８０°回転して再度回折が起こる入射角を測定す
る。図１１は、試料保持台を１８０°回転させた後の、
回折が起こるＸ線の試料表面に対する入射角ω２の説明
のための図である。

【００６６】この場合試料結晶８２の表面と入射Ｘ線８
４のなす角ω２は、結晶を１８０°回転する前と比べて
変化している。

【００６７】図１０で、ω１＝θＢ−αであり、図１１
で、ω２＝θＢ＋αであるから、 偏差角α＝（ω２−ω１）／２ で与えられる。

【００６８】実施の形態３のＸ線回折装置は、発散Ｘ線
およびＸ線を制限する遮蔽体を利用するため、試料結晶
を精密に回転させるゴニオメータが必要でないので、簡
単な構成とすることができ測定も短時間で済ますことが
できる。

【００６９】［実施の形態４］図１２は、実施の形態４
のＸ線回折装置の構成を示す概略図である。

【００７０】実施の形態４のＸ線回折装置は実施の形態
１および実施の形態２で示したＸ線回折測定法を用いて
結晶インゴットのオリフラ面とすべき位置を検出をする
ための装置である。

【００７１】図１２を参照して、実施の形態４のＸ線回
折装置は、発散Ｘ線を発生する発散Ｘ線発生部７と、発
散Ｘ線の一部を遮蔽するＸ線制限部１１と、測定対象で
ある結晶インゴット８８を支持するインゴットテーブル
９０と、結晶インゴット８８によって回折された回折Ｘ
線８６の強度を測定するＸ線検出器１４とを備える。

【００７２】実施の形態４のＸ線回折装置では、予め、
結晶インゴット８８の所定の結晶面によるＸ線回折がお
こるブラッグ角θＢに対応する配置に、発散Ｘ線発生部
７、Ｘ線制限部１１およびＸ線検出器１４を配置してあ
る。インゴットテーブル９０上にはＸ線ビームに鉛直に
結晶インゴット８８が置かれており、インゴットテーブ
ルは結晶インゴット８８の中心軸を中心として回転する
ことができる。

【００７３】まずインゴットテーブルを回転して所定の
結晶面による回折Ｘ線８６がＸ線検出器１４にて検出で
きるようにする。

【００７４】次にＸ線制限手段１１により発散Ｘ線を制
限していることにより現在のインゴットテーブルの回転
位置に対応するＸ線の回折角を正確に求める。

【００７５】この正確に測定した回折角により結晶イン
ゴットのオリフラ面とすべき加工方位が決定できる。

【００７６】図１３は、結晶インゴット８８のＸ線回折
を説明するための図である。図１３を参照して、入射Ｘ
線８４は、結晶インゴット８８の結晶面とブラッグ角θ
Ｂを満たす条件のときに回折Ｘ線８６をＸ線検出器に検
出する。

【００７７】実施の形態４のＸ線回折装置では、Ｘ線回
折角の正確な測定は発散Ｘ線をＸ線制限部１１にて制限
していくことにより求められるためインゴットテーブル
の回転精度はさほど必要ではない。

【００７８】結晶インゴット８８は通常かなり重量が大
きいため、インゴットテーブルの回転精度を必要とする
場合は装置がかなり大がかりなものになっていたが、実
施の形態４のＸ線回折装置はインゴットテーブル９０の
回転精度がさほど必要でないため、装置全体をコンパク
トにすることが可能である。

【００７９】［実施の形態５］図１４は、実施の形態５
のＸ線回折装置の構成を示す概略図である。

【００８０】図１４を参照して、実施の形態５のＸ線回
折装置は、発散Ｘ線を発生する発散Ｘ線発生部７と、発
散Ｘ線の一部を遮蔽するＸ線制限部１１と、単結晶ウエ
ーハ９２を支持する試料台９４と、単結晶ウエーハ９２
によって回折された回折Ｘ線８６の強度を測定するＸ線
検出器１４とを備える。

【００８１】以降シリコンウエーハを例にとってこのＸ
線回折装置の動作を説明する。シリコンウエーハは通常
表面方位が（１００）、（１１１）、（５１１）などに
加工された種類がある。

【００８２】図１５は、表面方位が（１００）であるシ
リコンウエーハのＸ線回折角を説明するための図であ
る。

【００８３】図１５を参照して、ウエーハの表面方位が
（１００）の場合は、シリコンウエーハの表面に対して
入射Ｘ線８４が３４．５６°の角をなすときにブラッグ
反射が起こり回折Ｘ線８６が検出される。

【００８４】図１６は、表面方位が（１１１）であるシ
リコンウエーハのＸ線回折角を説明するための図であ
る。

【００８５】図１６を参照して、表面方位（１１１）の
シリコンウエーハではシリコンウエーハの表面に対して
入射Ｘ線８４が１４．２１°をなすときに回折Ｘ線８６
が検出される。

【００８６】図１７は、表面方位が（５１１）であるシ
リコンウエーハの回折角を説明するための図である。

【００８７】（５１１）面は回折角が（３３３）面と同
じであるため表面方位が（１１１）のものと区別できな
いので、（４００）面の非対称反射を用いている。

【００８８】図１７を参照して、入射Ｘ線８４がシリコ
ンウエーハの表面に対し１８．７７°となったときにシ
リコンウエーハの表面に対して５０．３５°の角をなす
回折Ｘ線８６が検出される。

【００８９】再び図１４を参照して、予め単結晶ウエー
ハ９２の所定の結晶面によるＸ線回折角θに対応するよ
うに発散Ｘ線発生部７、Ｘ線制限部１１およびＸ線検出
器１４を配置する。そして試料台９４に単結晶ウエーハ
９２を所定の向きに設置する。そして試料台９４を回転
させることにより単結晶ウエーハ９２の所定の結晶面に
よる回折Ｘ線をとらえる。

【００９０】単結晶ウエーハは年々大口径化しており、
試料台９４は８インチ程度の単結晶ウエーハが固定でき
なくてはならない。したがって試料台９４はある程度大
きなものとなり、このような大きな試料台を精密に回転
制御することは装置の大型化につながる。

【００９１】実施の形態５のＸ線回折装置は発散Ｘ線を
使用するため試料台の回転精度はさほど必要にならず、
装置全体をコンパクトに作ることが可能である。

【００９２】以上シリコン結晶の場合を例にあげて説明
したが、実施の形態１〜５のＸ線回折装置の用途はシリ
コンに限定されるものではなく、水晶やＧａＡｓ等の化
合物半導体結晶にも使用することができる。

【００９３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のＸ線回折測定法を用い
たＸ線回折装置の構成を示す図である。

【図２】実施の形態１のＸ線回折測定方法を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】図１に示した遮蔽体１０の動作を説明するため
の図である。

【図４】実施の形態１における回折Ｘ線強度と遮蔽体１
０の位置関係を示す図である。

【図５】図４に示したＸ線の検出曲線の遷移領域の中心
点を求める方法を説明するための図である。

【図６】単色化しない連続Ｘ線を用いた場合のＸ線強度
と遮蔽体１０の位置関係を示す図である。

【図７】実施の形態２のＸ線回折測定法を用いたＸ線回
折装置の構成を示す図である。

【図８】図７に示した遮蔽体６２の動作を説明するため
の図である。

【図９】実施の形態３のＸ線回折装置の構成を示す概略
図である。

【図１０】実施の形態３のＸ線回折装置における偏差角
を説明するための第１図である。

【図１１】実施の形態３のＸ線回折装置における偏差角
を説明するための第２図である。

【図１２】実施の形態４のＸ線回折装置の構成を示す概
略図である。

【図１３】実施の形態４のＸ線回折装置におけるインゴ
ット８８のＸ線回折を説明するための図である。

【図１４】実施の形態５のＸ線回折装置の構成を示す概
略図である。

【図１５】表面方位が（１００）であるシリコンウエー
ハのＸ線回折角を説明するための図である。

【図１６】表面方位が（１１１）であるシリコンウエー
ハのＸ線回折角を説明するための図である。

【図１７】表面方位が（５１１）であるシリコンウエー
ハのＸ線回折角を説明するための図である。

【図１８】従来のＸ線回折測定法を用いたＸ線回折装置
の構成を示す図である。

【図１９】図１２のＸ線回折装置で得られる入射角θと
Ｘ線強度の関係を示す図である。

【符号の説明】

２ Ｘ線源 ４ 彎曲型単結晶モノクロメータ ６ 細隙 ７ 発散Ｘ線発生部 ８ 制限用スリット １１ Ｘ線制限部 １０，６２ 遮蔽体 １２ 測定対象物 １４ Ｘ線検出器 Ｓ２〜Ｓ１０ ステップ ４２〜４８ 直線 ８０ 試料保持台 ８２ 試料結晶 ８４ 入射Ｘ線 ８６ 回折Ｘ線 θＢ ブラッグ角 α 偏差角 ω１，ω２ 試料表面に対する入射角 ８８ 結晶インゴット ９０ インゴットテーブル ９２ 単結晶ウエーハ ９４ 試料台

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線回折による結晶方位を測定する方法
   であって、 測定対象物の格子面への入射角が前記測定対象物のブラ
   ッグ角となるＸ線を含む発散Ｘ線を発生させるステップ
   と、 前記発散Ｘ線の発散中心から前記測定対象物を望む立体
   角を減少させるように前記発散Ｘ線の一部を遮蔽体にて
   遮蔽し測定用Ｘ線とするステップと、 前記測定用Ｘ線が前記測定対象物によって回折された回
   折Ｘ線の強度の変化を測定するステップとを備える、Ｘ
   線回折測定方法。
2. 【請求項２】 前記発散Ｘ線は、Ｘ線発生手段より発生
   されたＸ線を彎曲型単結晶モノクロメータにより回折し
   て前記発散中心に集光して生成される、請求項１記載の
   Ｘ線回折測定方法。
3. 【請求項３】 前記遮蔽体は、前記回折Ｘ線の強度の変
   化を測定する測定手段と前記発散中心と前記測定対象物
   とを含む面と直交する軸を偏心軸として回転する、請求
   項１記載のＸ線回折測定方法。
4. 【請求項４】 前記遮蔽体は、 前記発散Ｘ線を遮蔽する部分の境界として、前記回折Ｘ
   線の強度の変化を測定する測定手段と前記発散中心と前
   記測定対象物とを含む面と直交する端面を有する、請求
   項１記載のＸ線回折測定方法。
5. 【請求項５】 線状の発散中心から測定対象物に向けて
   発散Ｘ線を発生する発散Ｘ線発生手段と、 前記発散Ｘ線の一部を遮蔽し測定用Ｘ線とするＸ線制限
   手段と、 測定対象物に照射された前記測定用Ｘ線の回折Ｘ線の強
   度を測定するＸ線測定手段とを備え、 前記Ｘ線制限手段は、 前記発散Ｘ線の前記発散中心から前記測定対象物を望む
   立体角を減少させるように位置を変えることができる前
   記発散Ｘ線の一部を遮蔽する遮蔽手段を含む、Ｘ線回折
   装置。
6. 【請求項６】 前記遮蔽手段は、前記回折Ｘ線の強度の
   変化を測定する測定手段と前記発散中心と前記測定対象
   物とを含む面と直交する軸を偏心軸として回転する、請
   求項５記載のＸ線回折装置。
7. 【請求項７】 前記遮蔽手段は、 前記発散Ｘ線を遮蔽する部分の境界として、前記回折Ｘ
   線の強度の変化を測定する測定手段と前記発散中心と前
   記測定対象物とを含む面と直交する端面を有する、請求
   項５記載のＸ線回折装置。
8. 【請求項８】 前記発散Ｘ線発生手段は、 Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、 前記Ｘ線を受けて回折および単色化し、前記発散中心に
   集光させる回折手段とを含む、請求項５記載のＸ線回折
   装置。