X射线衍射装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及X射线衍射装置。在以测角仪圆的中心点为中心的角度的各角度中利用X射线检测器来检测在向样品照射X射线时在样品处衍射的衍射X射线由此得到衍射X射线的X射线衍射角度的X射线衍射装置中，具有具备针孔的针孔构件，针孔使从样品以通过测角仪圆的中心点的方式衍射的X射线通过，其以外的衍射X射线由针孔构件所遮蔽。

【技术实现步骤摘要】
X射线衍射装置
本专利技术涉及作为使用平行光束光学系统的X射线衍射装置的平行光束法X射线衍射装置。
技术介绍
以往，已知有使用将从X射线源所放射的发散光束使用在测定中的集中法光学系统的X射线衍射装置。有时将该X射线衍射装置称为集中法X射线衍射装置。关于该集中法X射线衍射装置，特别是在薄膜等样品的测定中，从使入射到样品的X射线的角度为一定的目的出发，有时使用平行化的X射线光束。使用该平行化的X射线光束的X射线衍射装置即平行光束法X射线衍射装置近年来也良好地已知。在集中法X射线衍射装置中，X射线源和X射线检测器配置在相同的测角仪圆上。此外，X射线源、样品和X射线检测器配置在焦点圆上。另一方面，在平行光束法X射线衍射装置中，X射线源和X射线检测器既可以不配置在相同的测角仪圆上，进而，X射线源、样品和检测器也可以不配置在焦点圆上。在平行光束法X射线衍射装置中，例如，存在平面内X射线衍射装置、平面内倒格子映射装置、GI-WAXS/SAXS装置等。各装置是如下那样的装置。再有，在本说明书中，假设“衍射”包括“散射”。（平面内X射线衍射装置）根据X射线衍射，能够调查各种物质的原子级别的构造。进而，近年，产生调查纳米的尺度的薄膜的构造的需要性。已知为了实现该需要性而利用X射线全反射的测定。当X射线以临界角以下的角度入射到具有平坦的表面的样品时，在样品的表面处发生全反射。该角度为小角度，在使用CuKα射线的情况下，在Si的情况下为0.22°左右，在Au的情况下为0.57°左右。在图13A中，当使X射线R1以临界角近旁的低角度α入射到样品S的表面Sa时，X射线以等于入射角α的角度α反射。另一方面，在与样品表面Sa垂直的晶格面K处产生衍射，其衍射射线几乎接近样品表面Sa地出来。一般，将该衍射现象称为平面内衍射。进行通过X射线检测器来检测该平面内衍射的测定的装置为平面内X射线衍射装置。该平面内X射线衍射装置例如在日本特开平11-287773号公报中公开。根据该平面内X射线衍射装置，能够直接测定来自相对于薄膜的表面垂直的晶格面的衍射，因此，能够直接评价表面附近的构造，其结果是，能够对样品进行正确的评价。此外，根据该平面内X射线衍射装置，入射X射线R1侵入到样品S的内部的深度如数nm以下那样非常浅。因此，在薄膜的测定结果中能够使来自基板、基底的信息几乎消失，其结果是，能够得到鲜明的平面内X射线衍射图形。在日本特开平11-287773号公报中公开的以往的平面内X射线衍射装置中，在样品和X射线检测器之间设置PSA（平行缝隙分析仪），通过该PSA来防止衍射X射线的重合而实现了角度分辨率。然后，由此，得到了分辨率高的鲜明的X射线衍射图形。然而，该PSA其自身处于使X射线大量地衰减的倾向。因此，在日本特开平11-287773号公报中公开的平面内X射线衍射装置中，存在难以得到强度强的平面内衍射射线这样的问题。（平面内倒格子映射装置）例如，在日本特开平11-304729号公报中公开了平面内倒格子映射装置。如果用平面图示出该以往的平面内倒格子映射装置，则大概如图14所示那样。在图14中，从X射线源F出来的X射线R0在由入射侧光学系统101做成单色且平行的X射线R1的状态下以小的入射角度向样品S的表面Sa入射。该入射X射线R1在与样品表面Sa垂直的晶格面处衍射，成为衍射X射线R2，向相对于样品表面Sa几乎接近的方向（即In-Plane（平面内）方向）前进。该衍射X射线R2在由PSA（ParallelSlitAnalyzer/平行缝隙分析仪）103选择了仅规定的衍射角度的衍射X射线之后（即在避免了衍射X射线重合之后，即在提供了角度分辨率之后），被X射线检测器104接受。X射线检测器104输出与所接受的X射线的强度对应的电气信号。X射线检测器104是0维X射线检测器。当进行倒格子映射测定时，一边以φ轴线（即向贯通样品S且贯通图14的纸面的方向延伸的线）为中心使样品S阶段性地进行φ旋转（即面内旋转），一边在各个阶段角度位置中使X射线检测器104进行2θχ（theta・chi）/φ扫描。2θχ/φ扫描是如下那样的动作。即，首先，在将X射线检测器104置于初始的角度位置的状态下进行衍射X射线的强度测定。接着，以作为与φ轴线相同的轴线的2θχ轴线为中心使X射线检测器104稍微旋转（即2θχ旋转），伴随此，使样品S以φ轴线为中心而以2θχ的一半进行旋转（即φ旋转），在此状态下通过X射线检测器104进行衍射X射线的强度测定。之后，连续性地或阶段性地执行多次2θχ旋转和与其联动的φ旋转，在各个旋转角度位置中通过X射线检测器104进行衍射X射线的强度测定。通过以上，取得了通过关于面内旋转φ的多个阶段角度位置和关于2θχ/φ扫描的多个角度位置所确定的多个位置中的衍射X射线的强度信息。然后，在二维坐标上绘制这些强度信息，由此，得到平面内倒格子映射图。能够通过观察该平面内倒格子映射图而正确地把握薄膜内的晶体面的构造。然而，在日本特开平11-304729号公报中公开的以往的平面内倒格子映射装置中，在图14中，为了防止平面内衍射射线R2的重合来实现角度分辨率而设置了PSA（平行缝隙分析仪）103。PSA处于使X射线大量地衰减的倾向，因此，在日本特开平11-304729号公报的平面内倒格子映射装置中，存在难以得到高强度的平面内衍射射线的问题。（GI-WAXS/SAXS装置（Grazing-IncidenceWide-AngleX-RayScattering/Small-AngleX-RayScattering：低角入射X射线广角散射/X射线小角散射装置））GI-WAXS/SAXS装置是能够进行GI-WAXS测定和GI-SAXS测定两方的装置。GI-WAXS/SAXS装置例如如图15所示，使缩小得非常细的细径的入射X射线R1以几乎接近样品S的表面Sa的低角度ω向样品S入射，通过X射线检测器105检测几乎接近表面Sa地出射的散射X射线R3。测定散射射线R3之中的低角度区域的散射射线的装置是GI-SAXS装置。测定散射射线R3之中的高角度区域的散射射线的装置是GI-WAXS装置。使入射X射线R1缩小得很细是根据以下的理由。即，当在样品上X射线照射野变得较广时，散射X射线R3扩展。当散射X射线R3扩展时，不同的散射角度的散射X射线R3重合，其结果是，角度分辨率降低。使入射X射线R1缩小得很细是为了防止散射X射线R3扩展而使散射X射线R3重合以提高角度分辨率。X射线检测器105是二维X射线检测器。X射线检测器105关于样品面内方向（平面内方向）Qxy和法线方向（平面外方向）Qz测定散射X射线强度。在图15所示的GI-WAXS/SAXS装置中，为了得到角度分辨率高的散射像，必须使入射X射线R1成形为细径的X射线光束。因此，难以得到高强度的散射射线。其结果是，存在难以在短时间内得到鲜明的散射射线图形的问题。（在样品上配置X射线遮蔽板的X射线衍射装置）在日本特开2002-310948号公报中公开了在样品上配置X射线遮蔽板的X射线衍射装置。如果直接使用在该公报中使用的构件符号来说明，则从第二缝隙（2）出来的入射X射线通过X射线遮蔽板（第三缝隙6）的孔（11）向样品（S）入射。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线衍射装置，在以测角仪圆的中心点为中心的角度的各角度中利用X射线检测器来检测在向样品照射X射线时在该样品处衍射的衍射X射线，由此，得到衍射X射线的X射线衍射角度，所述X射线衍射装置的特征在于，具有具备X射线通过口的X射线遮蔽构件，所述X射线通过口使以通过所述测角仪圆的中心点的方式在所述样品处衍射的X射线通过，以通过所述测角仪圆的中心点以外的区域的方式在所述样品处衍射的X射线由所述X射线遮蔽构件所遮蔽。

【技术特征摘要】
2016.06.15 JP 2016-1188601.一种X射线衍射装置，在以测角仪圆的中心点为中心的角度的各角度中利用X射线检测器来检测在向样品照射X射线时在该样品处衍射的衍射X射线，由此，得到衍射X射线的X射线衍射角度，所述X射线衍射装置的特征在于，具有具备X射线通过口的X射线遮蔽构件，所述X射线通过口使以通过所述测角仪圆的中心点的方式在所述样品处衍射的X射线通过，以通过所述测角仪圆的中心点以外的区域的方式在所述样品处衍射的X射线由所述X射线遮蔽构件所遮蔽。2.根据权利要求1所述的X射线衍射装置，其特征在于，所述X射线通过口被设置在所述测角仪圆的中心点上。3.根据权利要求1所述的X射线衍射装置，其特征在于，所述X射线遮蔽构件与所述样品的表面接触，或者设置在所述样品的表面的近旁。4.根据权利要求1所述的X射线衍射装置，其特征在于，所述X射线遮蔽构件与所述样品的所述X射线检测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林信太郎，稻叶克彦，
申请(专利权)人：株式会社理学，
类型：发明
国别省市：日本,JP