(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料からの反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する第１の強度プロファイル取得部と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する入射強度取得部と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する平均密度取得部と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得するバックグラウンド強度取得部と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する近似強度プロファイル取得部と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する表面ラフネス取得部と、
を有することを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
前記第１の強度プロファイルと前記近似強度プロファイルとの差分を取得する差分取得部と、
前記差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行う変換部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項３】
前記差分に平均強度減衰項の逆数を乗じる第１の乗算部を有し、
前記変換部は、前記第１の乗算部により前記平均強度減衰項の逆数の乗算が行われた差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行うことを特徴とする請求項２に記載のＸ線分析装置。
【請求項４】
前記第１の乗算部により前記平均強度減衰項の逆数の乗算が行われた差分に窓関数を乗じる第２の乗算部を有し、
前記変換部は、前記第２の乗算部により前記窓関数の乗算が行われた差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行うことを特徴とする請求項３に記載のＸ線分析装置。
【請求項５】
試料からの反射Ｘ線の分析を行うＸ線分析装置が、
前記反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する工程と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得する工程と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する工程と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する工程と、
を実行することを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項６】
試料からの反射Ｘ線の分析をコンピュータに行わせるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する工程と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得する工程と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する工程と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する工程と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線分析装置、Ｘ線分析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置には、半導体膜、金属膜及び絶縁膜等、種々の膜が含まれ、電子装置の特性はこれら膜の性質に依存する。従って、膜の形成後に、適宜、当該膜を含む試料の分析を行うことが望まれる。このような試料の分析方法として、Ｘ線分析方法が注目されている。
【０００３】
Ｘ線分析方法では、例えば、試料にＸ線を照射し、反射Ｘ線の強度プロファイルの解析が行われる。しかしながら、従来のＸ線分析方法では、簡易に試料の密度及び表面ラフネスを取得することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２１８４１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】K．Sakurai  and  A．Iida，Jpn．J．Appl．Phys．Vol．31（1992）pp．L113-L115
【非特許文献２】L．G．Parratt，Phys．Rev．V95（1954）359
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の目的は、簡易に試料の平均密度及び平均表面ラフネスを取得することができるＸ線分析装置、Ｘ線分析方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
Ｘ線分析装置の一態様は、試料からの反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する第１の強度プロファイル取得部と、前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する入射強度取得部と、前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する平均密度取得部と、前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得するバックグラウンド強度取得部と、前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する近似強度プロファイル取得部と、前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する表面ラフネス取得部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術によれば、簡易に試料の平均密度及び平均表面ラフネスを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】試料の一例を示す図である。
【図１Ｂ】仮想試料の一例を示す図である。
【図２】第１の強度プロファイルの例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るＸ線分析システムの構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るＸ線分析システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】非特許文献２のFig．  3を引用した図である。
【図６】シミュレーションで用いる積層体の試料を示す図である。
【図７】シミュレーションで得られる第１の強度プロファイルを示す図である。
【図８Ａ】強度プロファイルの最適解である近似強度プロファイルを示す図である。
【図８Ｂ】振動プロファイルを示す図である。
【図８Ｃ】離散フーリエ変換により得られる波形を示す図である。
【図８Ｄ】ウェーブレット変換により得られる波形を示す図である。
【図９Ａ】比較例における振動プロファイルを示す図である。
【図９Ｂ】比較例において離散フーリエ変換により得られる波形を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る成膜装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。この結果、図１Ａに示すＮ個の層１０−１〜１０−Ｎ（Ｎは２以上の自然数）からなる積層体の試料１０からの反射Ｘ線の第１の強度プロファイルにフィットする、特定の第２の強度プロファイルの最適解を算出することで、試料１０の平均屈折率、平均表面ラフネスが得られることが明らかになった。第２の強度プロファイルは、図１Ｂに示す単一の層からなる仮想試料２０からの反射Ｘ線の強度プロファイルであり、例えば式（１）で表される。このような特定の第２の強度プロファイルを用いることが重要である。図２に、試料１０から得られる第１の強度プロファイルの例を示す。
Ｉ（α）＝Ｉ０Ｒ（α，ρ，σ）＋ＢＧ      （１）
【００１１】
ここで、Ｒ（α，ρ，σ）は仮想試料２０のＸ線に対する反射率である。αは見込み角α０で入射したＸ線の仮想試料２０を透過する成分の進行方向と仮想試料２０の表面とのなす角度であり、ρは仮想試料２０の密度であり、σは仮想試料２０の表面ラフネスである。Ｉ０はＸ線の入射強度であり、ＢＧはバックグラウンド強度である。Ｉ０は見込み角α０が０の場合の反射強度と一致し、実質的に反射強度の最大値（最大反射強度）である。ＢＧは見込み角α０がπ／２ラジアンの場合の反射強度と一致し、実質的に反射強度の収束値である。
【００１２】
一般に、単一の層からなる仮想試料２０の反射率Ｒはフレネルの関係式から式（２）で表される。
Ｒ＝｜（ｎ０ｓｉｎα０−ｎｓｉｎα）／（ｎ０ｓｉｎα０＋ｎｓｉｎα）｜
×ｅｘｐ（−ｑ０ｑσ２／２）      （２）
【００１３】
各変数は次のように表される。
ｑ０＝４πｓｉｎα０／λ
ｑ＝４πｓｉｎα／λ
ｎ＝１−δ＋ｉβ
δ＝（ｒｅλ２ＮＡ／２π）×（ｆ／Ａ）×ρ
α２＝α０２−２δ
αｃ＝√（２δ）
Ｉ（αｃ）＝Ｉ０／２
【００１４】
ここで、λはＸ線の波長、ｒｅは古典電子半径、ＮＡはアボガドロ数、ｆは原子散乱因子、Ａは原子量、αｃは全反射臨界角である。δ、βは仮想試料２０の密度及び散乱長に依存する。Ｘ線の反射率の測定を空気中で行う場合、ｎ０は１である。原子散乱因子ｆは原子番号Ｚに近似でき、Ｚ／Ａは０．５に近似できる。古典電子半径ｒｅ及びアボガドロ数ＮＡは定数であるため、次のように表される。
δ＝（ｒｅλ２ＮＡ／２π）×（ｆ／Ａ）×ρ
【００１５】
波長λが１．５４ÅのＸ線が用いられている場合、δは「３．２０３×１０−６×ρ」であり、仮想試料２０の密度ρに比例する。このことは、δの値から仮想試料２０の密度ρが求まることを示している。そして、密度ρが求まれば、式（１）から仮想試料２０の表面ラフネスσを求めることができる。
【００１６】
本発明者は、このような知見に基づいて下記の実施形態に想到した。以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、Ｘ線分析システムに関する。図３は、第１の実施形態に係るＸ線分析システムの構成を示す図である。第１の実施形態に係るＸ線分析システム３００は、Ｘ線分析装置１００及びＸ線測定装置２００を含む。
【００１８】
Ｘ線測定装置２００は、積層体等の試料にＸ線を照射して、試料からの反射Ｘ線を取得し、反射Ｘ線の強度に関する第１の強度プロファイルを作成する。
【００１９】
Ｘ線分析装置１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３を備える。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３は、いわゆるコンピュータを構成する。Ｘ線分析装置１００は、補助記憶部１０４、表示装置１０５、入力装置１０６、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を備える。Ｘ線分析装置１００の各部は、バス１０８を介して相互に接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ１０１は、補助記憶部１０４に格納された各種プログラム（例えば、Ｘ線分析プログラム）を実行する。
【００２１】
ＲＯＭ１０２は不揮発性の主記憶デバイスである。ＲＯＭ１０２は、補助記憶部１０４に格納された各種プログラムを、ＣＰＵ１０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する。具体的には、ＲＯＭ１０２は、ＢＩＯＳ（Basic  Input/Output  System）やＥＦＩ（Extensible  Firmware  Interface）等のブートプログラムなどを格納する。
【００２２】
ＲＡＭ１０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）やＳＲＡＭ（Static  Random  Access  Memory）等の揮発性の主記憶デバイスである。ＲＡＭ１０３は、補助記憶部１０４に格納された各種プログラムがＣＰＵ１０１によって実行される際に展開される作業領域として機能する。
【００２３】
補助記憶部１０４は、ＣＰＵ７０１により実行される各種プログラム及び各種プログラムがＣＰＵ１０１によって実行されることで生成される各種データを格納する補助記憶デバイスである。
【００２４】
表示装置１０５は、第１の強度プロファイル、分析結果、分析中に作成したデータ等を表示する。入力装置１０６は、マウス若しくはキーボード又はこれらの両方を備え、使用者がＸ線分析装置１００に各種指示を入力するために用いられる。外部Ｉ／Ｆ１０７は、例えばＸ線測定装置２００と通信を行うための通信デバイスを備え、Ｘ線測定装置２００により作成された第１の強度プロファイルが入力される。外部Ｉ／Ｆ１０７が外部記録媒体用のスロットを含んでもよく、第１の強度プロファイルを、ＩＣカード、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤメモリカード、ＵＳＢメモリ等の外部記録媒体から取得してもよい。
【００２５】
次に、Ｘ線分析装置１００の動作について説明する。図４は、Ｘ線分析装置１００の動作を示すフローチャートである。この動作は、ＣＰＵ１０１が補助記憶部１０４に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００２６】
先ず、試料の実測強度プロファイルである第１の強度プロファイルを読み出し、第１の強度プロファイルの最大反射強度Ｉ０を取得し（ステップＳ１）、バックグラウンド強度ＢＧを取得する（ステップＳ２）。
【００２７】
次いで、最大反射強度Ｉ０の半値（Ｉ０／２）を算出し、半値（Ｉ０／２）を与える角度αを特定する。「Ｉ（αｃ）＝Ｉ０／２」の関係が成り立つため、この角度αは全反射臨界角αｃである。「αｃ＝√（２δ）」の関係が成り立つため、δの値が取得される（ステップＳ３）。非特許文献２のFig．  3を参照して、全反射臨界角αｃでの第１の強度プロファイルの角度依存性から試料の平均的な「β／δ」の値を取得することもできる。図５は、非特許文献２のFig．  3を引用した図である。δの値及び「β／δ」の値からβの値を取得することができる。
【００２８】
その後、第１の強度プロファイルの取得に用いたＸ線の波長λを用いて、「δ＝１．３５０５×λ２×ρ」の関係式から試料の平均密度ρを取得する（ステップＳ４）。
【００２９】
続いて、単一の層からなる仮想試料から得られる第２の強度プロファイルのうちで、第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を算出する。第２の強度プロファイルを表す式（１）中の変数のうち未知数はσのみであるため、容易に最適解を取得することができ、平均表面ラフネスσが取得される（ステップＳ５）。この最適解を近似強度プロファイルとする。最適解の算出には、例えば、レーベンバーグ・マルカート法、シンプレックス法又は非線形最小二乗法を用いることができる。また、最適解の算出の際には、第１の強度プロファイルのｌｏｇ値を用いることが好ましい。反射強度全領域を再現することができるからである。最適値を算出する際に、σだけでなく、δ、β若しくはＢＧ又はこれらの任意の２以上を未知数としてもよい。未知数が多いほど、計算が煩雑となるが、より精度が高い結果を得ることができる。
【００３０】
次いで、第１の強度プロファイルと近似強度プロファイルとの差分を算出する（ステップＳ６）。この算出結果を振動プロファイルとする。
【００３１】
その後、振動プロファイルに平均強度減衰項の逆数を乗じる（ステップＳ７）。平均強度減衰項の逆数は、例えばｑ４である。
【００３２】
続いて、平均強度減衰項の逆数を乗じた振動プロファイルに窓関数を乗じる（ステップＳ８）。窓関数は、例えばｈａｎｎ窓関数である。
【００３３】
次いで、窓関数を乗じた振動プロファイルのフーリエ変換、例えば離散フーリエ変換を行う（ステップＳ９）。
【００３４】
その後、フーリエ変換で得られた波形から試料に含まれる各層の厚さを特定する（ステップＳ１０）。
【００３５】
続いて、平均強度減衰項の逆数を乗じた振動プロファイルに窓関数を乗じる（ステップＳ１１）。窓関数は、例えばＭｅｘｉｃａｎ  ｈａｔ窓関数又はＭｏｒｌｅｔ窓関数である。
【００３６】
次いで、窓関数を乗じた振動プロファイルのウェーブレット変換を行う（ステップＳ１２）。例えば、振動プロファイルを四つの角度領域に分け、周波数解析を行う。
【００３７】
その後、ウェーブレット変換で得られた波形から試料に含まれる各層の位置に関する深さ情報
を取得する（ステップＳ１３）。
【００３８】
このようにして、第１の強度プロファイルを示す試料の平均密度及び平均表面ラフネスを得ることができる。また、試料が基板上に１又は２以上の層を有する積層体である場合、ステップＳ９〜Ｓ１０の解析により各層の厚さを取得することができ、ステップＳ１２〜Ｓ１３の解析により各層の深さ情報を取得することができる。
【００３９】
ここで、本実施形態で順次生成されるデータについて、シミュレーションに基づいて説明する。図６は、シミュレーションで用いる積層体の試料を示す図である。この試料３０には、Ｓｉ基板３１、その上のＴａ層３２、その上のＳｉ層３３及びその上のＴａ層３４が含まれる。これら各層の密度、厚さ、表面ラフネスを表１に示す。
【００４０】
【表１】
0006988595.tif 000002
【００４１】
このシミュレーションでは、Ｘ線の波長が１．５４Å、入射強度Ｉ０が１０６．５、最小反射強度ＢＧが０であるとする。従って、反射強度Ｉは「１０６．５×Ｒ」である。このような条件で得られる強度プロファイルを図７に示す。この強度プロファイルは、実測定で得られる第１の強度プロファイルに相当する。
【００４２】
本実施形態では、ステップＳ１及びＳ２にて、図７に示す強度プロファイルから最大反射強度Ｉ０及び最小反射強度ＢＧを取得する。このシミュレーションでは、最大反射強度Ｉ０は１０６．５、最小反射強度ＢＧは０である。また、ステップＳ３にて、最大反射強度Ｉ０の半値から全反射臨界角αｃが得られ、全反射臨界角αｃからδの値が取得される。そして、ステップＳ４にて、δの値から試料３０の平均密度ρが算出される。表１に示す条件下では、平均密度ρは１５．４ｇ／ｃｍ３と算出される。
【００４３】
次いで、ステップＳ５にて、最大反射強度Ｉ０、最小反射強度ＢＧ及び平均密度ρ等を用いて、式（１）で表される第２の強度プロファイルのうちで、第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解が算出され、平均表面ラフネスσが取得される。図８Ａは、第２の強度プロファイルのうちの最適解である近似強度プロファイル１を示す図である。表１に示す条件下では、平均表面ラフネスσは３．５９Åと算出される。
【００４４】
その後、ステップＳ６〜Ｓ８にて、差分の取得、平均強度減衰項の逆数の乗算及び窓関数の乗算が行われる。ここでは、平均強度減衰項の逆数はｑ４であり、窓関数はｈａｎｎ窓関数である。図８Ｂは、これらの処理が行われた振動プロファイルを示す図である。
【００４５】
続いて、ステップＳ９にて、振動プロファイルの離散フーリエ変換が行われる。図８Ｃは、離散フーリエ変換により得られる波形を示す図である。図８Ｃに示すように、種々のピークが明確に現れる。厚さ３０Åに現れているピークＰ１はＳｉ層３３の厚さを反映する。厚さ１００Åに現れているピークＰ２はＴａ層３４の厚さを反映する。厚さ１３０Åに現れているピークＰ３はＳｉ層３３及びＴａ層３４の総厚を反映する。厚さ２００Åに現れているピークＰ４はＴａ層３２の厚さを反映する。厚さ２３０Åに現れているピークＰ５はＴａ層３２及びＳｉ層３３の総厚を反映する。厚さ３３０Åに現れているピークＰ６はＴａ層３２、Ｓｉ層３３及びＴａ層３４の総厚を反映する。ステップＳ１０にて、これらの情報から各層の厚さが特定される。
【００４６】
次いで、ステップＳ１１にて、窓関数の乗算が行われる。ここでは、窓関数はＭｅｘｉｃａｎ  ｈａｔ窓関数である。その後、ステップＳ１２にて、振動プロファイルのウェーブレット変換が行われる。ここでは、振動プロファイルをθ１、θ２、θ３、θ４の四つの角度領域に分け、周波数解析が行われる。θ１〜θ４の間には、θ１＜θ２＜θ３＜θ４の関係がある。図８Ｄは、ウェーブレット変換により得られる波形を示す図である。図８Ｄに示すように、角度領域が小さいものほど、浅く入射したＸ線の反射が顕著なり、試料３０の表面近傍の構造の特徴を反映しやすく、角度領域が大きいものほど、深く入射したＸ線の反射が顕著なり、試料３０の深い領域の構造の特徴を反映しやすい。従って、ステップＳ１２にて、ピークＰ２に対応する厚さが約１００ｎｍの膜及びピークＰ４に対応する厚さが約２００ｎｍの膜に着目すると、θ１及びθ２の波形から、ピークＰ２に対応する膜は浅い位置にあり、ピークＰ４に対応する膜は深い位置にあるという深さ情報が取得される。
【００４７】
ここで、実施形態との比較のために参考例のシミュレーションについて説明する。このシミュレーションの対象も試料３０であり、Ｘ線測定の条件も実施形態に関する上記の条件と同一である。
【００４８】
この参考例では、最大反射強度Ｉ０等の取得及び近似強度プロファイル１の取得を行わず、図７に示す強度プロファイルに平均強度減衰項の逆数を乗じ、更に窓関数を乗じる。ここでも、平均強度減衰項の逆数はｑ４であり、窓関数はｈａｎｎ窓関数である。図９Ａは、これらの処理が行われた振動プロファイルを示す図である。図８Ｂに示す本実施形態における振動プロファイルには、正の成分のみならず、負の成分が含まれているのに対し、図９Ａに示す参考例における振動プロファイルには、負の成分が含まれず、正の成分のみが含まれている。
【００４９】
窓関数の乗算後、振動プロファイルの離散フーリエ変換を行う。図９Ｂは、離散フーリエ変換により得られる波形を示す図である。図９Ｂに示すように、図８Ｃと同じ厚さにピークが現れる。しかしながら、０ｎｍのピークが極めて大きく、各層の厚さを特定するのに有効なピークが小さい。このため、厚さの特定が困難である。図示していないが、ウェーブレット変換を行っても、厚さの特定や深さ情報の取得は困難である。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、参考例のように単に離散フーリエ変換を行う場合と比較して、層の厚さを高精度で特定することができる。また、単に離散フーリエ変換を行う参考例では、試料の平均密度及び平均表面ラフネスを取得することができない。
【００５１】
なお、試料の平均密度及び平均表面ラフネスが得られれば、その時点での当該試料の簡易な良否判定は可能である。従って、各層の厚さを特定するための処理を省略してもよい。また、各層の厚さの特定に関し、必ずしもフーリエ変換及びウェーブレット変換の両方を行う必要はなく、一方のみを行ってもよい。
【００５２】
本実施形態により得られた平均密度、平均表面ラフネス及び厚さの情報等を用いて積層体のモデルを構築し、このモデルを初期値として、非線形最小二乗法等の繰り返しにより第１の強度プロファイルの分析、いわゆるモデルフィッティングを行うことができる。このような解析を行うことで、より精度の高い分析結果を得ることができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、成膜装置に関する。図１０は、第２の実施形態に係る成膜装置の構成を示す図である。第２の実施形態に係る成膜装置６００は、第１の実施形態に係るＸ線分析システム３００に加えて、成膜部４００及び制御部５００を含む。
【００５４】
成膜部４００は、例えば、スパッタ装置、化学気相成長（Chemical  Vapor  Deposition：ＣＶＤ）装置、原子堆積（Atomic  Layer  Deposition：ＡＬＤ）装置、スピンコーティング装置、蒸着装置等である。ＣＶＤ装置の例としては、プラズマＣＶＤ装置、有機金属（Metal  Organic：ＭＯ）ＣＶＤ装置が挙げられる。
【００５５】
成膜部４００は、基板等の基材上に膜を形成する。Ｘ線測定装置２００は、成膜部４００により成膜が行われた中間製品を受け入れ、中間製品にＸ線を照射して、中間製品からの反射Ｘ線を取得し、反射Ｘ線の強度に関する第１の強度プロファイルを作成する。Ｘ線分析装置１００は、第１の実施形態と同様にして、中間製品の平均密度及び平均表面ラフネスを取得し、必要に応じて膜厚や深さ情報を取得する。制御部５００は、Ｘ線分析装置１００により出力された分析結果を入力し、この分析結果に基づいて成膜部４００の制御を行う。
【００５６】
第２の実施形態によれば、随時、非破壊で中間製品の分析を行うことができ、この分析結果を以降の成膜に反映させることができる。従って、迅速に成膜条件の調整等を行うことが可能となり、歩留りを向上することができる。
【００５７】
なお、試料を受け付け、Ｘ線分析システム３００を用いて当該試料のＸ線分析結果を取得し、この分析結果を報告する、というサービスの提供が可能である。また、第１の強度プロファイルのデータを受け付け、Ｘ線分析装置１００を用いて当該第１の強度プロファイルのＸ線分析結果を取得し、この分析結果を報告する、というサービスの提供も可能である。
【００５８】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００５９】
（付記１）
試料からの反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する第１の強度プロファイル取得部と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する入射強度取得部と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する平均密度取得部と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得するバックグラウンド強度取得部と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する近似強度プロファイル取得部と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する表面ラフネス取得部と、
を有することを特徴とするＸ線分析装置。
（付記２）
前記第１の強度プロファイルと前記近似強度プロファイルとの差分を取得する差分取得部と、
前記差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行う変換部と、
を有することを特徴とする付記１に記載のＸ線分析装置。
（付記３）
前記差分に平均強度減衰項の逆数を乗じる第１の乗算部を有し、
前記変換部は、前記第１の乗算部により前記平均強度減衰項の逆数の乗算が行われた差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行うことを特徴とする付記２に記載のＸ線分析装置。
（付記４）
前記第１の乗算部により前記平均強度減衰項の逆数の乗算が行われた差分に窓関数を乗じる第２の乗算部を有し、
前記変換部は、前記第２の乗算部により前記窓関数の乗算が行われた差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行うことを特徴とする付記３に記載のＸ線分析装置。
（付記５）
試料からの反射Ｘ線の分析を行うＸ線分析装置が、
前記反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する工程と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得する工程と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する工程と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する工程と、
を実行することを特徴とするＸ線分析方法。
（付記６）
前記Ｘ線分析装置が、
前記第１の強度プロファイルと前記近似強度プロファイルとの差分を取得する工程と、
前記差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程と、
を実行することを特徴とする付記５に記載のＸ線分析方法。
（付記７）
前記Ｘ線分析装置が、前記差分を取得する工程と前記フーリエ変換若しくは前記ウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程との間に、前記差分に平均強度減衰項の逆数を乗じる工程を実行することを特徴とする付記６に記載のＸ線分析方法。
（付記８）
前記Ｘ線分析装置が、前記平均強度減衰項の逆数を乗じる工程と前記フーリエ変換若しくは前記ウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程との間に、前記差分に窓関数を乗じる工程を実行することを特徴とする付記７に記載のＸ線分析方法。
（付記９）
試料からの反射Ｘ線の分析をコンピュータに行わせるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記反射Ｘ線の第１の強度プロファイルを取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記試料へのＸ線の入射強度を取得する工程と、
前記入射強度から前記試料の平均密度を取得する工程と、
前記第１の強度プロファイルから前記反射Ｘ線のバックグラウンド強度を取得する工程と、
前記入射強度、前記バックグラウンド強度及び前記平均密度を用いて、単一の層からなる仮想試料から得られる反射Ｘ線の第２の強度プロファイルのうちで、前記第１の強度プロファイルに最もフィットする最適解を近似強度プロファイルとして取得する工程と、
前記近似強度プロファイルを与える仮想試料の表面ラフネスを取得する工程と、
を実行させるプログラム。
（付記１０）
前記コンピュータに、
前記第１の強度プロファイルと前記近似強度プロファイルとの差分を取得する工程と、
前記差分のフーリエ変換若しくはウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程と、
を実行させる付記９に記載のプログラム。
（付記１１）
前記コンピュータに、前記差分を取得する工程と前記フーリエ変換若しくは前記ウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程との間に、前記差分に平均強度減衰項の逆数を乗じる工程を実行させる付記１０に記載のプログラム。
（付記１２）
前記コンピュータに、前記平均強度減衰項の逆数を乗じる工程と前記フーリエ変換若しくは前記ウェーブレット変換又はこれらの両方を行う工程との間に、前記差分に窓関数を乗じる工程を実行させる付記１１に記載のプログラム。
【符号の説明】
【００６０】
１０：試料
２０：仮想試料
１００：Ｘ線分析装置
２００：Ｘ線測定装置
３００：Ｘ線分析システム
４００：成膜部
５００：制御部
６００：成膜装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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