JPS6382350A - Ｘ線結晶回析装置 - Google Patents
Ｘ線結晶回析装置Info
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- JPS6382350A JPS6382350A JP22742886A JP22742886A JPS6382350A JP S6382350 A JPS6382350 A JP S6382350A JP 22742886 A JP22742886 A JP 22742886A JP 22742886 A JP22742886 A JP 22742886A JP S6382350 A JPS6382350 A JP S6382350A
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- single crystal
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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】
「産業上の利用分野」
本発明の装置は、結晶のモザイク構造の分布の測定に適
したＸ線結晶回折装置に関する。
したＸ線結晶回折装置に関する。
「従来の技術」
ＧａＡｓ等の化合物単結晶は、一般に、不純物の添加、
熱処理等により格子常数が容易に変化するので、同一の
単結晶においても格子常数の分布を有している。
熱処理等により格子常数が容易に変化するので、同一の
単結晶においても格子常数の分布を有している。
さらに、これらの化合物中、結晶では、塑性変形により
生じた方位分布をもった微細な頒域からなる、いわゆる
、モザイク構造をも有している。
生じた方位分布をもった微細な頒域からなる、いわゆる
、モザイク構造をも有している。
これらの分布、特に、モザイク構造等の微細構造を測定
し１．ｊｌｔ結晶を評価することは、当社単結晶を用い
て、各種半導体装置を製造する場合に重要なことである
。
し１．ｊｌｔ結晶を評価することは、当社単結晶を用い
て、各種半導体装置を製造する場合に重要なことである
。
従来、これらの測定は、Ｘｍ二結品法又はＸｉ三結品法
を用いて行なわれていた「「応用物理」、４Ｌ（１１）
第１２５５〜１２５９（１９７２）］。
を用いて行なわれていた「「応用物理」、４Ｌ（１１）
第１２５５〜１２５９（１９７２）］。
すなわち、これらの方法により、入射Ｘ＃ａに対して試
料単結晶を回転させて回転角度に対する回折Ｘ＃Ｑの強
度の変化曲線、いわゆる、ロッキング・カーブの半値幅
から上記分布を評価していた。
料単結晶を回転させて回転角度に対する回折Ｘ＃Ｑの強
度の変化曲線、いわゆる、ロッキング・カーブの半値幅
から上記分布を評価していた。
「発明が解決しようとする間に点、１
しかしながら、ロッキング・カーブの半値幅から評価す
る方法では、モザイク構造ｔ造を有する化合物単結晶の
場合、上記半値幅には、モザイク構造及び格子常数の分
布の双方の影響が含まれており、モザイク構造の分布の
みを測定することは困難であった。
る方法では、モザイク構造ｔ造を有する化合物単結晶の
場合、上記半値幅には、モザイク構造及び格子常数の分
布の双方の影響が含まれており、モザイク構造の分布の
みを測定することは困難であった。
［問題点を解決するための手段］
本発明者等は、モザイク構造の分布を容易に測定するこ
とができるＸ線結晶回折装置を開発することを目的とし
て鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである
。
とができるＸ線結晶回折装置を開発することを目的とし
て鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである
。
本発明の上記の目的は、微小焦点Ｘ線管、少なくとも１
個の分光用単結晶、試料単結晶を回転可能に保持するホ
ルダー及び該ホルダーを中心とする円の円周上を移動可
能に保持された計数管を有するＸ、＠結晶回折装置にお
いて、該計数管の窓部の前面に１５〜２００μｍの幅の
スリットを設けた装置により達せられる。
個の分光用単結晶、試料単結晶を回転可能に保持するホ
ルダー及び該ホルダーを中心とする円の円周上を移動可
能に保持された計数管を有するＸ、＠結晶回折装置にお
いて、該計数管の窓部の前面に１５〜２００μｍの幅の
スリットを設けた装置により達せられる。
本発明の装置を第１図に基づいて説明する。
ｔｐＪ１図は、本発明の装置の各部分の配置を示す配置
図である。
図である。
第１図において、１は、微小焦点Ｘ線管である。
本発明の装置に用いるＸ＃ａ管は、微小焦点であること
が必要である。これは、分解能を向上させ、かつ、試料
Ａｔ結結晶曲がりの影響等を避けるために、細束のＸ線
束を用いることが必要であるからである。
が必要である。これは、分解能を向上させ、かつ、試料
Ａｔ結結晶曲がりの影響等を避けるために、細束のＸ線
束を用いることが必要であるからである。
なお、微小焦点Ｘ線管の焦点面の面積は、発生したＸ＃
ｌの線束の方向に直角に交わる面上に、タープ７ト上の
実家焦、σ面を投影した場合の当該焦点面の面積がｌＸ
ｌ０’μｍ２以下、好虫しくは、４Ｘ１０”〜５Ｘ１０
’μｍ６２の範囲が適当である。
ｌの線束の方向に直角に交わる面上に、タープ７ト上の
実家焦、σ面を投影した場合の当該焦点面の面積がｌＸ
ｌ０’μｍ２以下、好虫しくは、４Ｘ１０”〜５Ｘ１０
’μｍ６２の範囲が適当である。
ｘｉｗは、封入型でもよく、また、組み立て型でもよい
。
。
ターデッドの材料は、泪いるＸｍの波長によって適宜に
選択される。
選択される。
測定に適°したＸ線の波長は、試料結晶のａ類によって
異なるが、Ｓｉ又はＧ ａＡ ｓ、 Ｇ ａＰ等の、周
期律表第ＩＩＩｂ族及び第ｖｂ族元素からなる化合物、
いわゆるＩＩＩ−Ｖ化合物の単結晶の測定をする場合は
、通常、Ｃｕ−にα、又はにα２＃ａが用いられる。こ
の場合、ターデッドの材料としては、銅が用いられる。
異なるが、Ｓｉ又はＧ ａＡ ｓ、 Ｇ ａＰ等の、周
期律表第ＩＩＩｂ族及び第ｖｂ族元素からなる化合物、
いわゆるＩＩＩ−Ｖ化合物の単結晶の測定をする場合は
、通常、Ｃｕ−にα、又はにα２＃ａが用いられる。こ
の場合、ターデッドの材料としては、銅が用いられる。
２は、分光用単結晶である。分光用単結晶２は、Ｘ線Ｉ
ｒ１Ｔ１から放射されるＸ線をそのスペクトルに分光す
るために用いられる。すなわち、Ｘ ＋ｌＱ ｌ：１ｍ
対して回４Ｒ格子としての機能を発押するものである。
ｒ１Ｔ１から放射されるＸ線をそのスペクトルに分光す
るために用いられる。すなわち、Ｘ ＋ｌＱ ｌ：１ｍ
対して回４Ｒ格子としての機能を発押するものである。
分光用単結晶は、少なくとも１個用いる。分光用単結晶
を用いないとＸ線を単色化することができないので好ま
しくない。
を用いないとＸ線を単色化することができないので好ま
しくない。
一般に、分光用単結晶の使用数を増加すると単色化した
Ｘａの波長純度が向−ヒするが、強度が低下するので必
要に応じて、適宜選択する。
Ｘａの波長純度が向−ヒするが、強度が低下するので必
要に応じて、適宜選択する。
Ｘ４９１管１と分光用単結晶２の間隔は、１００〜ＳＯ
Ｏ＋ｎ鎮が通常である。
Ｏ＋ｎ鎮が通常である。
分壷宙蛍結１〃２１土、Ｘ線管１とλｌ科里紡品に大寸
する角度の調節を容易にするために、回転可能なホルダ
ーにより保持するのが好ましい。
する角度の調節を容易にするために、回転可能なホルダ
ーにより保持するのが好ましい。
分光用単結晶と試料単結晶の相対的な配置は、試料単結
晶に所望の波長のＸ線が照射されるような配置であれば
よい。
晶に所望の波長のＸ線が照射されるような配置であれば
よい。
分光ｍ単結晶としては、試料単結晶との格子常数の差が
小さいものが好ましい。例えば、ＧａＡｓ単結晶を測定
する場合、ＧａＡｓ又はＳｉの単結晶を用いると、測定
精度が向上するので好ましい。
小さいものが好ましい。例えば、ＧａＡｓ単結晶を測定
する場合、ＧａＡｓ又はＳｉの単結晶を用いると、測定
精度が向上するので好ましい。
３は、スリットである。スリット３は、分光用＋１ｊ結
品２によって得られたＸ線のスペクトルがら必要とする
波長のＸ線のみを取り出すために、必要に応じて用いら
れる。スリットの幅は、通常、１００〜５００−μｍで
ある。
品２によって得られたＸ線のスペクトルがら必要とする
波長のＸ線のみを取り出すために、必要に応じて用いら
れる。スリットの幅は、通常、１００〜５００−μｍで
ある。
ス’） ・／） ３は、分光用単結晶２を中心とする円
の円周上を移動可能に設置すると必要とする波及のＸ線
を適宜選択できるので好ましい。
の円周上を移動可能に設置すると必要とする波及のＸ線
を適宜選択できるので好ましい。
また、Ｘ線Ｉｉ？１で発生したＸ＃１束の広がりを防止
する目的で、Ｘ線管１と分光用単結晶２の開にもスリッ
トを設けてもよい。
する目的で、Ｘ線管１と分光用単結晶２の開にもスリッ
トを設けてもよい。
４は、ホルダーである。ホルダー４は、試料Ｊ）を結晶
を保持するために用いられる。
を保持するために用いられる。
ロッキング・カーブを得る場合は、試料単結晶を回転さ
せる必要があるので、ホルダー４は回転可能であること
が必要である。また、その回転角度が正確に測定でさる
ことが望ましい。
せる必要があるので、ホルダー４は回転可能であること
が必要である。また、その回転角度が正確に測定でさる
ことが望ましい。
５は、計数管である。計数′Ｉ？５は、回折Ｘ線の強度
を測定するために用いられる。
を測定するために用いられる。
計数′１７５は、ホルダー４を中心とする円の円周上を
移動可能に保持することが必要である。これは、計数管
５の移動方向に対する回折強度の分布を測定するためで
ある。
移動可能に保持することが必要である。これは、計数管
５の移動方向に対する回折強度の分布を測定するためで
ある。
また、計数管５は、その移動角度を読み取るためにゴニ
オメータ−上に取り付けるのが望ましい。
オメータ−上に取り付けるのが望ましい。
計数管５としては、通常がイが−・ミュラー計数管又は
シンチレーシシン・カウンターが用いられる。
シンチレーシシン・カウンターが用いられる。
計数管５とホルダー４の間隔、すなわち、ＸＩＱの行路
長は１００〜５００ＩＩＩＩ６が通常である。
長は１００〜５００ＩＩＩＩ６が通常である。
６は、スリットである。スリット６は、計数管５の窓部
の前面に設けることが必要である。スリット６と計数１
ｉ７５の窓の間の間隔は、３０＋ｎｍ以下、より好まし
くは、１〜２０＋ａｍが好ましい。
の前面に設けることが必要である。スリット６と計数１
ｉ７５の窓の間の間隔は、３０＋ｎｍ以下、より好まし
くは、１〜２０＋ａｍが好ましい。
スリット６を設けないと、試料単結晶のモザイク構造分
布のみを分離して測定することができないので、このス
リット６は必須である。
布のみを分離して測定することができないので、このス
リット６は必須である。
スリット６のスリット幅は、１５〜２００μｍ１好まし
くは、２０〜９０μｍの範囲とするのが適当である。ス
リット幅が、１５μｔｏ未満であると計数Ｗ５に入射す
るＸ線の強度が弱くなり、強度測定の精度が低下する。
くは、２０〜９０μｍの範囲とするのが適当である。ス
リット幅が、１５μｔｏ未満であると計数Ｗ５に入射す
るＸ線の強度が弱くなり、強度測定の精度が低下する。
また、２００μＩを超えると格子常数分布とモザイク構
造分布を分離して測定するのが困難となるので、ともに
好ましくな（１゜ スリット６の材質は、鉄、銅その他の金属材料等特に制
限がないが、ＧａＡｓ等の■−Ｖ族化合物の単結晶の薄
板を用い、そのへき開面（（１１０）面）を利用して作
成すると容易に精密なスリットを作成することができる
。
造分布を分離して測定するのが困難となるので、ともに
好ましくな（１゜ スリット６の材質は、鉄、銅その他の金属材料等特に制
限がないが、ＧａＡｓ等の■−Ｖ族化合物の単結晶の薄
板を用い、そのへき開面（（１１０）面）を利用して作
成すると容易に精密なスリットを作成することができる
。
スリット６の、スリット幅は調節できることが好ましい
。
。
７は、Ｘ線の行路を示す点線であって、説明の便宜のた
めに描いたものである。
めに描いたものである。
実施例
本発明の装置の実施例を、ＧａＡｓ（４００）面につい
て測定する場合について説明する。
て測定する場合について説明する。
Ｘｍ管として、焦点面が５０μ＋ｎＸ５０μτｎ（焦点
面の面積２．５Ｘ１０’μ伯２）であるＣｕのターデッ
ドを有するＸ線管を用いた。
面の面積２．５Ｘ１０’μ伯２）であるＣｕのターデッ
ドを有するＸ線管を用いた。
分光用単結晶として、Ｓｉの単結晶を用いた。
該単結晶の入射面の面方位は（２２０）面とした。
なお、測定用のＸ線は、Ｃｕ ＫＣｌ線を用いた。
Ｘ線管と分光用単結晶の間の行路長は３００ ＋ｎ＋ｎ
とした。
とした。
試料単結晶ホルダーと分光用単結晶の間のＸｍの行路長
は、２０ＩＩＩＩＯとした。また、Ｘ線管と分光用Ｊｌ
ｉ結晶の間及び分光用単結晶と試料単結晶の間にスリッ
ト幅１００μｍのスリットを設けた。
は、２０ＩＩＩＩＯとした。また、Ｘ線管と分光用Ｊｌ
ｉ結晶の間及び分光用単結晶と試料単結晶の間にスリッ
ト幅１００μｍのスリットを設けた。
〃イが−・ミュラー計数管の窓部の曲面１０＋ａｍの位
置にスリット幅３０μＴ１１のスリットを設置した。該
スリットは、ＧａＡｓ（１００）面ウェハを」いて作成
した。
置にスリット幅３０μＴ１１のスリットを設置した。該
スリットは、ＧａＡｓ（１００）面ウェハを」いて作成
した。
試料単結晶とがイが−・ミュラー計数管の間の行路長は
３４４■とした。
３４４■とした。
」二記の諸元をｆｉする装置を用いて、上記ＧａＡｓ単
結晶の格子常数の分布及びモザイク構造の分布を測定し
た。
結晶の格子常数の分布及びモザイク構造の分布を測定し
た。
モザイク構造の分布を測定するには、計数管の窓部の曲
面にスリットを設けずにロッキング・カーブを測定して
、そのピークが検出される位置に計数管を固定した。続
いて、詠計数管の窓部の前面にスリット△￥Ｃ着して、
試料単結晶を回転させてロッキング・カーブを測定した
。
面にスリットを設けずにロッキング・カーブを測定して
、そのピークが検出される位置に計数管を固定した。続
いて、詠計数管の窓部の前面にスリット△￥Ｃ着して、
試料単結晶を回転させてロッキング・カーブを測定した
。
得られたロッキング・カーブの半値幅、Δθ。
は、モザイク構造分布の程度を表わすパラメーターであ
る。
る。
上記試料の場合、Δθ１は、６．７１であった。
一般に、完全結晶では、Δθ１は０であり、モザイク構
造の分布が大となると、Δθ１は増加する。
造の分布が大となると、Δθ１は増加する。
格子常数分布は、計数管の窓部の１前面にスリットを装
着して、２θ／θモードで測定した。格子常数分布を表
わすパラメーターなΔθ２とすると、得られた曲線の半
値幅は、２Δθ２に相当する。
着して、２θ／θモードで測定した。格子常数分布を表
わすパラメーターなΔθ２とすると、得られた曲線の半
値幅は、２Δθ２に相当する。
上記試料の場合、Δθ２は、２５．５”であった。
なお、上記試料について、スリットを計数管の前面に設
けないで、ロッキング・カーブを測定すると、その半値
幅は、２２″であった。この値は、Δθ、の他に格子常
数分布の影響を含んだ値である。
けないで、ロッキング・カーブを測定すると、その半値
幅は、２２″であった。この値は、Δθ、の他に格子常
数分布の影響を含んだ値である。
「発明の効果」
本発明のｖｃ置は、次のような効果を有するので産業上
の利用価値は大である。
の利用価値は大である。
（１）計数管の窓部の前面にスリットを設けた結果、モ
ザイク構造の分布を、格子常数分布とは独立に、かつ、
容易に測定することができる。
ザイク構造の分布を、格子常数分布とは独立に、かつ、
容易に測定することができる。
従って、Ｇｕ、−ｘＡＩｘΔＳ混晶層等をＧａＡｓ基板
上にエピタキシャル成長させたヘテロエピタキシャル・
ウェハの評価が極めて容易となる。
上にエピタキシャル成長させたヘテロエピタキシャル・
ウェハの評価が極めて容易となる。
（２）微小焦点ｘｉ管による細束Ｘ線を用いるのでウェ
ハの曲がりの１６ ’！−を少なくすることができる。
ハの曲がりの１６ ’！−を少なくすることができる。
（３）上記スリットを設けた結果、２θ／θモ一ド等他
の測定モードで測定する場合においても、分解能が向上
する。
の測定モードで測定する場合においても、分解能が向上
する。
４ 図面のＷＪｆｉｔな説明
第１図は、本発明の装置の各部分の配置を示す配置図で
ある。
ある。
１・・・微小焦点Ｘ線管
２・・・分光用単結晶
４・・・ホルダー
５・・・計数管
６・・・スリット
特許出願人 伊藤 逸失 （ほか２名）代 理 人
弁理士 長谷用 − （ほか１名） タ １ 図
弁理士 長谷用 − （ほか１名） タ １ 図
Claims (4)
- （１）微小焦点Ｘ線管、少なくとも１個の分光用単結晶
、試料単結晶を回転可能に保持するホルダー及び該ホル
ダーの回転軸を中心とする円の円周上を移動可能に保持
された計数管を有するＸ線結晶回折装置において、該計
数管の窓部の前面に、幅１５〜２００μｍのスリットを
設けたことを特徴とする装置。 - （２）スリットの幅が、２０〜９０μｍである特許請求
の範囲第１項記載の装置。 - （３）スリットと計数管の窓部との間隔が、１０ｍｍ以
下である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。 - （４）スリットが、第IIIｂ族及び第Ｖｂ族元素からな
る化合物単結晶の薄板を用いて構成したものである特許
請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742886A JPS6382350A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | Ｘ線結晶回析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742886A JPS6382350A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | Ｘ線結晶回析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382350A true JPS6382350A (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=16860696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22742886A Pending JPS6382350A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | Ｘ線結晶回析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6382350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209052A (ja) * | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Sony Corp | 気相成長装置および気相成長方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851679A (ja) * | 1971-10-29 | 1973-07-20 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22742886A patent/JPS6382350A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851679A (ja) * | 1971-10-29 | 1973-07-20 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209052A (ja) * | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Sony Corp | 気相成長装置および気相成長方法 |
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