JP3448111B2 - X-ray evaluation device - Google Patents
X-ray evaluation deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、高真空中で成
膜しながら薄膜試料表面の高分解能3次元像を、X線を
用いて連続的に「その場」観察を行うのに適したX線評
価装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is suitable for continuous "in-situ" observation of a high-resolution three-dimensional image of a thin film sample surface while forming a film in a high vacuum. X-ray evaluation device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、高分解能3次元像を用いた解
析手段の一つとして、レンズを使用しないホログラフィ
法が知られている(例えば、文献「X線レーザーの物性
解析への応用」(豊田中央研究所R&Dレビュー Vo
l.25 No.4(1990.12))参照)。ホログラフィ法は光や
電子線、超音波、X線等の波動に対して用いられ、2つ
の波動の干渉効果を利用する手法である。このホログラ
フィ法で重要なことは、波動のコヒーレンシーである。2. Description of the Related Art A holographic method without using a lens has been known as one of analysis means using a high-resolution three-dimensional image (for example, refer to the document "Application of X-ray laser to physical property analysis" ( Toyota Central R & D Review Vo
See l.25 No. 4 (December 1990))). The holography method is used for waves such as light, electron beams, ultrasonic waves, and X-rays, and is a method of utilizing the interference effect of two waves. What is important in this holographic method is wave coherency.
【0003】ここに、X線レーザは高い透過率と指向性
を有するとともに、レーザの特性としてコヒーレンシー
を有することから、その干渉を利用することも考えられ
ており、現に、X線レーザを用いたホログラフィ法が考
えられている。例えば、前記文献中にも紹介されている
ようなガボール型ホログラフィがある。図5はその配置
例を示すもので、放射光を単色化してなる単色光をピン
ホール1を通して広げ、対象物2による散乱光と非散乱
光との干渉による強度分布を2次元記録媒体なるホログ
ラム記録媒体3に記録するようにしたものである。Here, since the X-ray laser has high transmittance and directivity, and also has coherency as a characteristic of the laser, it is considered to utilize the interference, and in fact, the X-ray laser was used. Holographic methods are being considered. For example, there is a Gabor type holography as introduced in the above-mentioned document. FIG. 5 shows an example of the arrangement, in which monochromatic light obtained by monochromatic radiating light is spread through the pinhole 1, and the intensity distribution due to interference between scattered light and non-scattered light by the object 2 is a hologram which is a two-dimensional recording medium. The recording is performed on the recording medium 3.
【0004】また、前記文献中にも紹介されているよう
なX線レーザ源を用いたガボール型ホログラフィもあ
る。図6はその配置例を示すもので、X線レーザ源4か
ら放射されたX線をMo‐Siによる多層膜ミラー5で
反射させて広げ、対象物6により散乱したX線と非散乱
X線との干渉によりフィルム7上にホログラムを記録す
るようにしたものである。There is also Gabor-type holography using an X-ray laser source, which is also introduced in the above literature. FIG. 6 shows an example of the arrangement, in which X-rays emitted from the X-ray laser source 4 are reflected and spread by the multilayer mirror 5 made of Mo-Si, and X-rays scattered by the object 6 and non-scattered X-rays. The hologram is recorded on the film 7 by the interference with the.
【0005】これらの図5及び図6に示す手法は、何れ
も記録媒体3,7に直接到達したX線と対象物2,6で
散乱したX線との干渉による強度分布を記録するホログ
ラフィである点で共通する。即ち、干渉させるために単
色X線を用いる点、及び、同一光源からのX線を対象物
2,6で散乱させたものと非散乱X線とを得て、これら
を干渉させて記録媒体3,7に記録させる点で共通す
る。The methods shown in FIGS. 5 and 6 are holographic recording the intensity distribution due to the interference between the X-rays directly reaching the recording media 3 and 7 and the X-rays scattered from the objects 2 and 6. There is something in common. That is, a point where monochromatic X-rays are used to cause interference, and X-rays from the same light source scattered by the objects 2 and 6 and non-scattering X-rays are obtained, and these are interfered with each other to make the recording medium 3 , 7 are common.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図5に示す
ホログラフィ法の場合、コヒーレント光を得るために強
力なX線である放射光を単色化する光源装置が必要であ
る。また、図6に示すホログラフィ法の場合には、光源
装置としてSe:λ〜20nmなるX線レーザ源4を用い
ている。何れの場合も光源装置が大掛りで大型であり、
例えば、実験室などで気軽に利用し得るには程遠いX線
評価装置となってしまうものである。However, in the case of the holography method shown in FIG. 5, a light source device for monochromatic radiating light, which is a powerful X-ray, is required to obtain coherent light. Further, in the case of the holography method shown in FIG. 6, the X-ray laser source 4 having Se: λ to 20 nm is used as the light source device. In any case, the light source device is large and large,
For example, it becomes an X-ray evaluation apparatus far from being easily available in a laboratory or the like.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1記載のX線評価
装置は、X線を放射するX線源と、チャンネルカットし
た分光結晶の(+,+)配置により形成されて前記X線
源から入射されるX線を分光して単色X線とする2個の
モノクロメータと、このモノクロメータで分光された単
色X線を回折作用により広げるピンホールと、このピン
ホールから直接照射される単色X線とそのピンホールか
ら広がって薄膜試料表面に照射されることで散乱した単
色X線との干渉による光強度の2次元像をホログラムと
して検出する2次元検出器と、前記X線源とモノクロメ
ータとを内蔵する分光用チャンバと、前記薄膜試料と前
記2次元検出器とを内蔵する真空チャンバと、前記分光
用チャンバと前記真空チャンバとの間に設けられて前記
ピンホールを有する接続部と、を具備する。 An X-ray evaluation according to claim 1
The device consists of an X-ray source that emits X-rays and a channel cut
The X-ray formed by the (+, +) arrangement of the dispersive crystal.
X-rays incident from the source are separated into two monochromatic X-rays.
The monochromator and the single
A pinhole that spreads colored X-rays by diffraction and this pin
Monochromatic X-rays radiated directly from the hole and its pinhole?
Spread on the surface of the thin film sample and scattered by irradiation on the surface of the thin film sample.
A two-dimensional image of light intensity due to interference with color X-rays is used as a hologram.
Two-dimensional detector for detecting by X-ray source, monochrome image
And a thin film sample and a spectroscopic chamber having a built-in
A vacuum chamber containing a two-dimensional detector and the spectroscopic analysis
Provided between the vacuum chamber and the vacuum chamber
And a connecting portion having a pinhole.
【0008】請求項2記載のX線評価装置は、X線を放
射するX線源と、チャンネルカットした分光結晶の
(+,+)配置により形成されて前記X線源から入射さ
れるX線を分光して単色X線とする2個のモノクロメー
タと、このモノクロメータから入射されるX線を反射す
る屈折率の異なる2種類の材料を交互に重ねあわせた多
層膜ミラーと、この多層膜ミラーを反射して直接照射さ
れる単色X線とその多層膜ミラーから広がって薄膜試料
表面に照射されることで散乱した単色X線との干渉によ
る光強度の2次元像をホログラムとして検出する2次元
検出器と、これらのX線源とモノクロメータと多層膜ミ
ラーと薄膜試料と2次元検出器とを内蔵する真空チャン
バと、を具備する。 [0008] X-ray evaluation equipment according to claim 2 is the X-ray source that emits X-rays, the cut channel analyzing crystal (+, +) X incident from the X-ray source is formed by the arrangement multi <br/> layer film superposed and two monochromators to monochromatic X-rays spectrally line, the two materials having different refractive index that reflects X-rays incident from the monochromator alternately The mirror and this multilayer mirror are reflected and directly illuminated.
Thin film sample spread from monochromatic X-ray and its multilayer mirror
Interference with monochromatic X-rays scattered by being irradiated on the surface
A two-dimensional detector for detecting a two- dimensional image of light intensity as a hologram , and a vacuum chamber containing these X-ray source, monochromator, multilayer mirror, thin film sample and two-dimensional detector are provided.
【0009】[0009]
【作用】請求項1記載のX線評価装置においては、分光
後の単色X線がピンホールによって位相の揃った状態で
広げられるので、試料表面での散乱X線と直接的なX線
とを2次元検出器の面上で干渉させることができる。 According to the X-ray evaluation apparatus of the first aspect,
In the state where the subsequent monochromatic X-rays are aligned in phase by the pinhole
Since it can be spread, scattered X-rays and direct X-rays on the sample surface
And can be made to interfere on the plane of the two-dimensional detector.
【0010】請求項2記載のX線評価装置においては、
X線源より放射されたX線を2個のモノクロメータで分
光し、さらに、多層膜ミラーで反射させることにより、
軟X線として単色化される。よって、X線源としてはロ
ータターゲットのような通常の簡便な実験室レベルの白
色X線源でよい。また、チャンネルカットした分光結晶
によるモノクロメータと多層膜ミラーとにおける分光・
反射過程を経るので、平行性及びコヒーレンシーのよい
単色X線が得られる。モノクロメータによる分光後の単
色X線は真空チャンバ内で成膜中の薄膜試料表面で反射
され、多層膜で反射されたX線と干渉することから、2
次元検出器にはホログラムとして連続記録される。これ
により、薄膜試料表面に成膜中の膜表面組織等をその場
観察し得ることになる。In the X-ray evaluation apparatus according to claim 2 ,
By separating the X-rays emitted from the X-ray source with two monochromators and then reflecting them with a multilayer mirror,
Monochromatic as soft X-ray. Therefore, as the X-ray source, an ordinary and simple laboratory-level white X-ray source such as a rotor target may be used. In addition, the spectrum in the monochromator and the multilayer film mirror by the channel-cut dispersive crystal
Since it undergoes a reflection process, a monochromatic X-ray having good parallelism and coherency can be obtained. The monochromatic X-rays after the spectroscopic analysis by the monochromator are reflected on the surface of the thin film sample being formed in the vacuum chamber and interfere with the X-rays reflected by the multilayer film.
The hologram is continuously recorded on the dimension detector. This allows in-situ observation of the film surface structure or the like during film formation on the thin film sample surface.
【0011】[0011]
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図3に基づい
て説明する。まず、真空排気装置11に連通されて内部
が高真空状態とされる真空チャンバ12が設けられてい
る。この真空チャンバ12には分光用チャンバ13とX
線源14とが連設されている。ここに、分光用チャンバ
13・X線源14間の接続部には、通常、Be(ベリリ
ウム)窓などが設けられるが、本実施例ではBe窓を設
けない構造とされている。もっとも、分光用チャンバ1
3に対してはさらに別の真空排気装置を設けて高速に真
空排気させるように構成してもよい。また、分光用チャ
ンバ13・真空チャンバ12間の接続部にシャッタを設
けることにより、本来の真空チャンバ12内の真空度を
保つようにしてもよい。また、前記分光用チャンバ13
内にはX線用スリット15とともにモノクロメータ16
が内蔵されている。このモノクロメータ16は後述する
ようなチャンネルカットした分光結晶を主体として構成
されている。前記分光用チャンバ13と本来の真空チャ
ンバ12との接続部にはピンホール17を有する部材が
設けられている。この部材は、ピンホール径を変更し得
るように交換自在とされている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a vacuum chamber 12 that communicates with the vacuum exhaust device 11 and has a high vacuum state inside is provided. The vacuum chamber 12 includes a spectroscopic chamber 13 and X
The radiation source 14 is connected. Here, a Be (beryllium) window or the like is usually provided at the connection portion between the spectroscopy chamber 13 and the X-ray source 14, but in the present embodiment, the Be window is not provided. However, the chamber for spectroscopy 1
It is also possible to provide another vacuum evacuation device for 3 to evacuate at high speed. In addition, a shutter may be provided at the connecting portion between the spectroscopic chamber 13 and the vacuum chamber 12 to maintain the original vacuum degree in the vacuum chamber 12. In addition, the spectroscopy chamber 13
Inside the monochromator 16 together with the slit 15 for X-ray
Is built in. The monochromator 16 is mainly composed of a channel-cut dispersive crystal as will be described later. A member having a pinhole 17 is provided at the connecting portion between the spectroscopic chamber 13 and the original vacuum chamber 12. This member is exchangeable so that the pinhole diameter can be changed.
【0012】また、真空チャンバ12内には、測定対象
となる薄膜試料18が回転・移動可能なマニピュレータ
19により下向きに保持されている。さらに、真空チャ
ンバ12内において前記ピンホール17に対向する位置
には2次元像を検出する2次元検出器20が設けられて
いる。加えて、本実施例では成膜中の分析を可能とする
ため、前記薄膜試料18の下方に位置させて蒸発源21
なる成膜装置が設けられている。22はそのシャッタで
ある。In the vacuum chamber 12, a thin film sample 18 to be measured is held downward by a manipulator 19 which is rotatable and movable. Further, in the vacuum chamber 12, a two-dimensional detector 20 for detecting a two-dimensional image is provided at a position facing the pinhole 17. In addition, in this embodiment, in order to enable analysis during film formation, the evaporation source 21 is placed below the thin film sample 18.
The following film forming apparatus is provided. 22 is the shutter.
【0013】ここで、各部について詳述する。まず、X
線源14としては主して実験室用に多用されるロータタ
ーゲットが用いられる。これは、W(タングステン)、
Mo(モリブデン)、Cu(銅)等の金属に、電子線を
照射して白色X線を得るものである。このような簡便な
X線源14はその輝度が1/1000〜1/10000
と低いため、X線の通路が全て真空とされている。この
ため、X線源14の出射部に200μm程度の厚さのB
e窓を設けずに、全通路を真空としている。Here, each part will be described in detail. First, X
As the radiation source 14, a rotor target mainly used in a laboratory is mainly used. This is W (tungsten),
A white X-ray is obtained by irradiating a metal such as Mo (molybdenum) or Cu (copper) with an electron beam. The brightness of such a simple X-ray source 14 is 1/1000 to 1/10000.
Therefore, the X-ray passages are all vacuum. For this reason, the emission portion of the X-ray source 14 has a B thickness of about 200 μm.
e All channels are evacuated without windows.
【0014】また、真空チャンバ12、分光用チャンバ
13及びX線源14内の真空度は、10-6Torr以上の
高真空、好ましくは10-9Torr以上の超高真空がよ
い。The degree of vacuum in the vacuum chamber 12, the spectroscopic chamber 13, and the X-ray source 14 is a high vacuum of 10 -6 Torr or more, preferably an ultra-high vacuum of 10 -9 Torr or more.
【0015】分光用のモノクロメータ16はチャンネル
カットした2個の分光結晶23、例えば、リン酸二水素
アンモニウム(ADP(101))結晶を、図1に示す
ように(+,+)配置させて連動するようにしたもので
ある。分光結晶としては、ADP(NH4H2PO4)に
限らず、YB66,EDDT(C6H14N2O6),RET
(C(CH2OH)4),α−水晶(SiO2),InS
b,Si,Ge等であってもよい。ここに、本実施例の
モノクロメータ16は、X線源14からの白色X線か
ら、波長が5〜500Å程度の軟X線を分光させるため
のものであり、比較的長い軟X線を得るために、例え
ば、図2に示すように断面略コ字状に精密加工されてい
る。In the monochromator 16 for spectroscopy, two channel-cut spectroscopic crystals 23, for example, ammonium dihydrogen phosphate (ADP (101)) crystals are arranged (+, +) as shown in FIG. It is designed to work together. The dispersive crystal is not limited to ADP (NH 4 H 2 PO 4 ), but may be YB 66 , EDDT (C 6 H 14 N 2 O 6 ), RET.
(C (CH 2 OH) 4 ), α-quartz (SiO 2 ), InS
It may be b, Si, Ge or the like. Here, the monochromator 16 of the present embodiment is for separating soft X-rays having a wavelength of about 5 to 500 Å from white X-rays from the X-ray source 14, and obtains relatively long soft X-rays. Therefore, for example, as shown in FIG. 2, precision processing is performed to have a substantially U-shaped cross section.
【0016】このようにチャンネルカットされた2個の
分光結晶23を(+,+)配置させることにより、X線
源14から放射された白色X線はこれらの2個の分光結
晶23で4回反射を受けることにより分光されて軟X線
なる単色X線となる。より詳細には、モノクロメータ1
6の1つの分光結晶23に入射した白色X線はその結晶
面で反射された結果、
2dsinθ=λ
を満足する時、単一波長λのみが反射されることにな
り、分光される。この単一波長λを比較的長い軟X線の
波長に設定しておくことにより、軟X線を分光できる。
特に、本実施例のような(+,+)配置のモノクロメー
タ構成による場合、X線の発散がなく、平行性がよく
て、コヒーレンシーの高い軟X線を得ることができる。By arranging the two channel-cutting dispersive crystals 23 (+, +) in this way, the white X-rays emitted from the X-ray source 14 are emitted by these two dispersive crystals 23 four times. By being reflected, it is split into monochromatic X-rays that are soft X-rays. More specifically, the monochromator 1
As a result of the white X-rays incident on one of the dispersive crystals 23 of No. 6 being reflected by the crystal plane, when 2dsin θ = λ is satisfied, only a single wavelength λ is reflected and is dispersed. By setting this single wavelength λ to a relatively long soft X-ray wavelength, the soft X-ray can be dispersed.
In particular, in the case of the (+, +) arrangement of the monochromator configuration as in this embodiment, it is possible to obtain soft X-rays which have no divergence of X-rays, good parallelism, and high coherency.
【0017】ちなみに、断面略コ字状とするチャンネル
カットによるモノクロメータ構成に関しては、図1や図
2に示したように、カット面同士が平行ではなく、例え
ば、図3に示すように、1°オフ状態に結晶面をカット
したものでもよい。これによれば、高次の反射をなくす
ことができる。By the way, regarding the monochromator structure by channel cut having a substantially U-shaped cross section, the cut surfaces are not parallel to each other as shown in FIGS. 1 and 2, and, for example, as shown in FIG. The crystal plane may be cut off. According to this, high-order reflection can be eliminated.
【0018】次に、ピンホール17はモノクロメータ1
6により分光された単色X線(軟X線)を前記薄膜試料
18の表面(成膜面)に向けて照射させる際に、この単
色X線を回折作用により広げるためのものであり、用途
に応じてそのピンホール径が変更される。後述するよう
に2次元検出器20上にホログラムを得るためには、ピ
ンホール17に代えて、図4に示すようにMo−Si等
による多層膜ミラー25を用いて単色X線を反射させる
ようにしてもよいが、ピンホール17によれば、このピ
ンホール17で位相の揃ったX線のみを広げて干渉させ
てなるホログラムを得ることができる。即ち、薄膜試料
18面に到達するX線と直進するX線との位相を変えず
に広げることができる。Next, the pinhole 17 is the monochromator 1.
When the monochromatic X-rays (soft X-rays) dispersed by 6 are irradiated toward the surface (deposition surface) of the thin film sample 18, the monochromatic X-rays are spread by a diffraction action, The pinhole diameter is changed accordingly. As will be described later, in order to obtain a hologram on the two-dimensional detector 20, instead of the pinhole 17, a multilayer mirror 25 made of Mo-Si or the like is used to reflect monochromatic X-rays as shown in FIG. However, according to the pinhole 17, it is possible to obtain a hologram in which only the X-rays in phase with each other are spread and interfered with each other. That is, the X-rays reaching the surface of the thin film sample 18 and the X-rays traveling straight can be expanded without changing the phase.
【0019】また、2次元検出器20はモノクロメータ
16で分光されてピンホール17から直接照射されるX
線と、このピンホール17から広がって薄膜試料18表
面に照射されて散乱されることにより照射されるX線と
の干渉による光強度の2次元像をホログラムとして検出
し、又は、記録するものである。この2次元検出器20
としては、X線フィルム(特に、軟X線用フィルム)や
イメージングプレートなどと称されている所謂フィルム
が用いられる。或いは、PSD(半導体位置検出素子)
とマイクロチャンネルプレート(MCP)とのアセンブ
リよりなるもの、具体的には、例えば浜松ホトニクス社
製のPIAS−TI等を用いて、一旦記録した後、ホロ
グラムとして出力させるようにしてもよい。The two-dimensional detector 20 is separated by the monochromator 16 and directly irradiated from the pinhole 17.
The two-dimensional image of the light intensity due to the interference between the X-rays and the X-rays that are emitted from the pinhole 17 and are irradiated to and scattered on the surface of the thin film sample 18 is detected or recorded as a hologram. is there. This two-dimensional detector 20
As the X-ray film, a so-called film called an X-ray film (particularly, a soft X-ray film) or an imaging plate is used. Alternatively, PSD (semiconductor position detection element)
It is also possible to use an assembly of a microchannel plate (MCP) and a micro-channel plate (MCP), specifically, for example, PIAS-TI manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., and once recorded, output it as a hologram.
【0020】このような構成の本実施例によれば、通常
の実験室レベルの規模のX線源14を用いて、容易かつ
簡便に評価対象物のX線ホログラムを得ることができ
る。例えば、Au(金)の薄膜は、酸化等のない化学的
に安定した膜であるが、50Å程度までの薄膜に関して
は縞状構造をとり、連続した膜とならない。そこで、本
実施例のようなX線評価装置を用いて、薄膜試料18表
面におけるAu薄膜構造を3次元ホログラムとして観察
するようにすれば、より立体的な構造情報を得ることが
できる。また、柱状構造をとりやすい薄膜材料、例え
ば、ZnOなどに関しても、成膜によって成長するにつ
れて3次元的にどのような立体構造をとりながら成長す
るかを観察する、といったような利用もできる。さらに
は、分光後の単色X線が軟X線であるので、他の電子線
などの場合と違ってその透過性も利用できるため、成膜
中の薄膜試料18に代えて、生物等を対象とすれば、そ
の生物等のホログラムを得ることもできる。According to the present embodiment having such a configuration, the X-ray hologram of the object to be evaluated can be easily and simply obtained by using the X-ray source 14 of a normal laboratory scale. For example, an Au (gold) thin film is a chemically stable film without oxidation and the like, but a thin film up to about 50 Å has a striped structure and is not a continuous film. Therefore, if the Au thin film structure on the surface of the thin film sample 18 is observed as a three-dimensional hologram by using the X-ray evaluation apparatus as in the present embodiment, more three-dimensional structural information can be obtained. Further, it is possible to use a thin film material, such as ZnO, which easily has a columnar structure, to observe what kind of three-dimensional structure the three-dimensional structure grows as it grows by film formation. Furthermore, since the monochromatic X-rays after the spectroscopy are soft X-rays, their transparency can be utilized unlike other electron beams, so that instead of the thin film sample 18 during film formation, it is targeted at living things. Then, a hologram of the living thing can be obtained.
【0021】なお、本発明にあっては、図4に示すよう
に、前述したピンホール17に代えて、多層膜ミラー2
5を設け、モノクロメータ16により分光された軟X線
を試料18側及び2次元検出器20側に向けて反射させ
るように構成すればよい。多層膜ミラー25の多層膜
は、屈折率の異なる2種類の材料を交互に重ねあわせた
もので、境界面での多重干渉により高い反射率が得られ
ることになる。例えば、前述した文献中にも示されてい
るようなモリブデン/シリコンの組合せとして形成すれ
ばよい。In the present invention, as shown in FIG. 4, the multilayer mirror 2 is replaced with the pinhole 17 described above.
5 may be provided so that the soft X-rays dispersed by the monochromator 16 are reflected toward the sample 18 side and the two-dimensional detector 20 side. The multi-layer film of the multi-layer film mirror 25 is formed by alternately stacking two kinds of materials having different refractive indexes, and a high reflectance can be obtained due to multiple interference at the boundary surface. For example, it may be formed as a combination of molybdenum / silicon as shown in the above-mentioned documents.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明のX線評価装置によれば、X線源
としてはロータターゲットのような通常の簡便な実験室
レベルの規模のX線源を用いることができ、いつでも容
易かつ簡便に薄膜試料の表面構造に関するホログラムを
得ることができ、さらには、薄膜試料表面に成膜中の膜
表面組織等をその場観察することもできる。According to X-ray evaluation apparatus of the present invention, as the X-ray source can be used a conventional simple scale X-ray source of a laboratory level, such as the rotor target at any time easily and conveniently It is possible to obtain a hologram relating to the surface structure of the thin film sample, and further it is possible to observe in situ the film surface texture during film formation on the thin film sample surface.
【0023】特に、多層膜ミラーに代えて、薄膜試料と
モノクロメータとの間にピンホールを設けて、分光後の
単色X線をピンホールによって位相の揃った状態で広げ
るようにしたので、試料表面での散乱X線と直接的なX
線とを2次元検出器の面上で干渉させることができ、よ
り高分解能なホログラムを得ることができる。In particular, instead of the multi-layer film mirror, a pinhole is provided between the thin film sample and the monochromator so that the monochromatic X-rays after the spectroscopy are spread by the pinhole in the phase aligned state. Direct X with scattered X-rays on the surface
The line can be made to interfere on the surface of the two-dimensional detector, and a hologram with higher resolution can be obtained.
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】1つのモノクロメータを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing one monochromator.
【図3】モノクロメータの変形例を示す配置図である。FIG. 3 is an arrangement diagram showing a modified example of a monochromator.
【図4】本発明の別の一実施例を示す概略構成図であ
る。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図5】従来例を示すガボール型ホログラフィの配置図
である。FIG. 5 is a layout view of a Gabor holography showing a conventional example.
【図6】異なる従来例を示すX線レーザ源を用いたガボ
ール型ホログラフィの配置図である。FIG. 6 is a layout diagram of a Gabor holography using an X-ray laser source showing a different conventional example.
12 真空チャンバ 14 X線源 16 モノクロメータ 17 ピンホール 18 薄膜試料 20 2次元検出器 23 分光結晶 25 多層膜ミラー 12 vacuum chamber 14 X-ray source 16 Monochromator 17 pinholes 18 Thin film sample 20 Two-dimensional detector 23 Spectroscopic crystal 25 Multilayer mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 23/00 - 23/227 G03H 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 23/00-23/227 G03H 5/00
Claims (2)
ットした分光結晶の(+,+)配置により形成されて前Formed by the (+, +) arrangement of the dispersed crystal
記X線源から入射されるX線を分光して単色X線とするThe X-rays incident from the X-ray source are separated into monochromatic X-rays.
2個のモノクロメータと、このモノクロメータで分光さTwo monochromators and this monochromator
れた単色X線を回折作用により広げるピンホールと、こPinholes that spread the isolated monochromatic X-rays by diffraction,
のピンホールから直接照射される単色X線とそのピンホX-rays directly radiated from the pinhole of
ールから広がって薄膜試料表面に照射されることで散乱Scattered by radiating to the surface of the thin film sample from the mirror
した単色X線との干渉による光強度の2次元像をホログA two-dimensional image of the light intensity due to the interference with the monochromatic X-ray
ラムとして検出する2次元検出器と、前記X線源とモノTwo-dimensional detector for detecting as a ram, the X-ray source and mono
クロメータとを内蔵する分光用チャンバと、前記薄膜試Spectrometer chamber with built-in chromometer, and thin film test
料と前記2次元検出器とを内蔵する真空チャンバと、前A vacuum chamber containing a material and the two-dimensional detector,
記分光用チャンバと前記真空チャンバとの間に設けられProvided between the spectroscopic chamber and the vacuum chamber
て前記ピンホールを有する接続部と、を具備することをAnd a connecting portion having the pinhole.
特徴とするX線評価装置。A characteristic X-ray evaluation apparatus.
ットした分光結晶の(+,+)配置により形成されて前
記X線源から入射されるX線を分光して単色X線とする
2個のモノクロメータと、このモノクロメータから入射
されるX線を反射する屈折率の異なる2種類の材料を交
互に重ねあわせた多層膜ミラーと、この多層膜ミラーを
反射して直接照射される単色X線とその多層膜ミラーか
ら広がって薄膜試料表面に照射されることで散乱した単
色X線との干渉による光強度の2次元像をホログラムと
して検出する2次元検出器と、これらのX線源とモノク
ロメータと多層膜ミラーと薄膜試料と2次元検出器とを
内蔵する真空チャンバと、を具備することを特徴とする
X線評価装置。2. An X-ray source which emits an X-ray and a (+, +) arrangement of a channel-cutting dispersive crystal. The X-ray incident from the X-ray source is separated into monochromatic X-rays . A mixture of two monochromators and two types of materials with different refractive indices that reflect the X-rays incident from this monochromator.
And the multi-layer film mirror was overlapped each other, the multi-layer film mirror
Is it a monochromatic X-ray that is reflected and directly irradiated and its multilayer mirror?
Spread on the surface of the thin film sample and scattered by irradiation on the surface of the thin film sample.
A two-dimensional image of light intensity due to interference with color X-rays is used as a hologram.
And a two-dimensional detector to detect, X-ray evaluation apparatus characterized by comprising a vacuum chamber, a that incorporates these X-ray source and the monochromator and the multilayer mirror and the thin film sample and the two-dimensional detector .
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| JP25314594A JP3448111B2 (en) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | X-ray evaluation device |
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| JP25314594A JP3448111B2 (en) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | X-ray evaluation device |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08114561A JPH08114561A (en) | 1996-05-07 |
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