(57)【要約】【課題】試料の表面における特定の結晶方位を有する結晶粒子の面内分布を迅速且つ簡便に評価できる結晶方位評価装置を得ること。【解決手段】結晶方位評価装置は、入射する放射線の中心軸に対して垂直な面に沿った方向へ移動可能であり、試料が載置された状態で放射線を透過するステージと、前記試料において特定の回折角で回折された放射線を選択的に通過させるように、前記放射線の中心軸の周辺を環状に延びた開口部を有する絞りと、前記放射線の中心軸に沿った方向へ移動可能であり、前記絞りを通過した放射線を検出する検出器と、前記検出器により検出された結果から前記試料の表面における結晶方位の分布を判定する判定部とを備えている。【選択図】図１
2011174738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する放射線の中心軸に対して垂直な面に沿った方向へ移動可能であり、試料が載置された状態で放射線を透過するステージと、
前記試料において特定の回折角で回折された放射線を選択的に通過させるように、前記放射線の中心軸の周辺を環状に延びた開口部を有する絞りと、
前記放射線の中心軸に沿った方向へ移動可能であり、前記絞りを通過した放射線を検出する検出器と、
前記検出器により検出された結果から前記試料の表面における結晶方位の分布を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする結晶方位評価装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記放射線の中心軸を中心とする円に沿って延びており、
前記絞りは、前記円の半径を変えるための機構を有する
を特徴とする請求項１に記載の結晶方位評価装置。
【請求項３】
前記ステージは、前記試料が載置される面に導電板を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の結晶方位評価装置。
【請求項４】
前記放射線を発生させて前記ステージへ照射する放射線源をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の結晶方位評価装置。
【請求項５】
前記放射線源は、Ｘ線源であり、
前記Ｘ線源は、
連続Ｘ線スペクトルを発生する発生部と、
前記発生部により発生された連続Ｘ線スペクトルから単色平行Ｘ線を取り出し前記ステージへ照射する照射部と、
を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の結晶方位評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶方位評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料の枯渇と地球温暖化防止との両方の観点から、太陽電池の生産と敷設とが世界的に広まっている。多結晶シリコンを用いた太陽電池は、比較的安価で実用的な光変換効率が得られることから、世界中で多量に生産されている。多結晶シリコンを用いた太陽電池は、単結晶シリコンを用いた太陽電池と同様、シリコンインゴットから切り出されるウエハが、１枚のセルとして取り扱われる。多結晶シリコンを用いた太陽電池となるべきウエハは、直径数ｍｍ程度の小さな単結晶の集まりとなっていることが多い。以下では、小さな単結晶の集まりとなっているウエハを「多結晶板」と称することにする。
【０００３】
多結晶シリコンを用いた太陽電池の製造工程では、十分な光変換効率を得るために多結晶板の表面にテクスチャ（微細な凹凸）加工を施したり反射防止膜を形成したり、或いは多結晶板の内部で生成された電気を外部に取り出すための電極膜を多結晶板の表面に形成する、といったいくつかの加工処理が行われる。
【０００４】
ところで、この多結晶板では、その含まれた全ての結晶粒子が特定の向きに並んでいるわけではなく、表面に現れている結晶面が異なる結晶粒子が混在している。そのために、各種加工の加工特性が結晶粒子によって異なり、結果的に「多結晶板」の中で電気変換特性が異なる領域が発生する可能性がある。安定で均一な特性を有する太陽電池を製造するためには、表面に現れている個々の結晶粒子の方位ばらつきのできるだけ小さい多結晶板を、如何に簡便に選別して使用するかが重要となる。多結晶板に含まれた各結晶粒子の結晶方位は、Ｘ線等の電磁放射線を用いることで知ることが可能である。
【０００５】
特許文献１には、試料にＸ線を照射し、回折Ｘ線を２次元位置検出器（放射線を可視光に変換する蛍光体膜とその変換された可視光の２次元的な像を取得するＣＣＤイメージセンサーとの組み合わせ）で検出し、その検出された画像を画像処理系で処理することが記載されている。具体的には、画像処理系は、ＣＣＤイメージセンサーで撮像された画像信号を画像処理して画像データを生成する。画像処理系は、生成した画像データをさらに画像処理して、回折パターンの幅、位置、数、強度から結晶方位等の結晶状態を割り出す。これにより、特許文献１によれば、試料を破壊することなく、試料中の結晶方位等の結晶状態を観測することができるとされている。
【０００６】
特許文献２には、Ｘ線ビームを測定試料に入射し、Ｘ線の回折像を２次元Ｘ線検出器（ＣＣＤイメージセンサー）により取得してＣＰＵへ供給する。ＣＰＵは、Ｘ線の回折像を積分する画像処理を行い、極点図を得る。ＣＰＵは、極点図の上下左右の方向の広がりを調べることにより、逆格子点の広がり（配向の状態、方位分布）を求める。これにより、特許文献２によれば、微結晶の配向状態をインライン又はオンラインで観測することが可能となるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２５８２６０号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０５２６８８号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「Ｘ線回折の手引き  改訂第三版」ｐ．１９５（理学電機、１９８５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、多結晶シリコンを用いた太陽電池の製造工程では、多結晶インゴットから切り出されたウエハすなわち多結晶板の上に配線等を配することで作製される。このときに、多結晶板の表面の結晶方位によって配線膜の付着強度やその他の性質が異なることから、多結晶板の表面における結晶方位はできるだけ揃っていることが望ましい。
【００１０】
特許文献１に記載されたＸ線回折装置は、多結晶板の表面における結晶方位の分布をインラインで評価することに適していない。すなわち、多結晶板における各粒子はほぼ完全な単結晶であることから、特定の方向にスポット状の回折を生じる。多結晶板の表面に対する回折が生じる角度は特定の角度（回折角）に決まっているが、回折の面内方向は当該粒子の表面の結晶方位以外の結晶方位にも依存し、回折角度で規定される回折リングのどこかに生じることになる。特許文献１に記載されたＸ線回折装置では、２次元検出器を用いたとしても回折リング全体を捕らえることは不可能であり、選択すべき結晶粒子の回折が生じていたとしても回折スポットを逃してしまう可能性が高い。
【００１１】
同様に、特許文献２に記載された方位分布測定装置も、選択すべき結晶粒子の回折が生じていたとしても回折スポットを逃してしまう可能性が高いので、多結晶板の表面における結晶方位の分布をインラインで評価することに適していない。
【００１２】
また、特許文献１及び２に記載された技術では、いずれも、放射線を可視光へ波長変換し、その可視光により形成された光学像をＣＣＤイメージセンサーで撮像して画像データを取得し、その画像データに対して複雑な画像処理を行っている。これにより、結晶方位の情報を得るための処理の時間が長くなり、結晶方位の情報を得るための装置の構成が全体として複雑になる。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試料の表面における特定の結晶方位を有する結晶粒子の面内分布を迅速且つ簡便に評価できる結晶方位評価装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる結晶方位評価装置は、入射する放射線の中心軸に対して垂直な面に沿った方向へ移動可能であり、試料が載置された状態で放射線を透過するステージと、前記試料において特定の回折角で回折された放射線を選択的に通過させるように、前記放射線の中心軸の周辺を環状に延びた開口部を有する絞りと、前記放射線の中心軸に沿った方向へ移動可能であり、前記絞りを通過した放射線を検出する検出器と、前記検出器により検出された結果から前記試料の表面における結晶方位の分布を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、（透過ラウエ配置を保ちながら）ステージが移動して、試料の表面内の各位置において、試料において特定の回折角で回折された放射線が絞りの開口部を通過した後に検出器で検出される。そして、試料の表面内の各位置において検出器により検出された結果は、判定部によりマッピング測定される。判定部は、試料の表面における結晶方位の分布を判定する。これにより、試料の表面における特定の結晶方位を有する結晶粒子の面内分布を迅速且つ簡便に評価できる結晶方位評価装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１による結晶方位評価装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係る検出器前スリットの構成図である。
【図３】図３は、非特許文献１に挙げられた立方晶の（１１０）標準投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書では、多結晶シリコンを用いた太陽電池となるべきウエハであって、小さな単結晶の集まりとなっているウエハを「多結晶板」と称することにする。
【００１８】
以下に、本発明にかかる結晶方位評価装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる結晶方位評価装置１００の構成を、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１による結晶方位評価装置１００の構成を示す図である。
【００２０】
結晶方位評価装置１００は、Ｘ線源（放射線源）２、ステージ１２、検出器前スリット（絞り）１７、検出器１９、及びコントローラ３０を備える。
【００２１】
Ｘ線源２は、Ｘ線（放射線）７を発生させてステージ１２へ照射する。Ｘ線源２は、Ｘ線管（発生部）１、ミラーホルダー（照射部）４、及び入射側スリット（照射部）６を有する。Ｘ線管１は、連続X線スペクトルを発生し、発生した連続X線スペクトルをミラーホルダー４へ出射する。ミラーホルダー４は、その内部に配置された反射鏡およびその出口に配された入射側スリット６によって平行で成形された単色Ｘ線（放射線）７のビームを出射する。これにより、ミラーホルダー（照射部）４、及び入射側スリット（照射部）６は、Ｘ線管１により発生された連続Ｘ線スペクトルから単色平行Ｘ線（放射線）７を取り出しステージ１２上の多結晶板（試料）８へ照射する。ミラーホルダー（照射部）４、及び入射側スリット（照射部）６は、Ｘ線管１により発生された連続Ｘ線スペクトルから任意の単色平行X線を取り出すことができる。これにより、選択できる回折線が拡がり、判別できる結晶方位の種類の拡大が可能になる。
【００２２】
なお、工業用Ｘ線装置のＸ線源は、加速された電子ビームを金属ターゲットに照射することで放出される連続Ｘ線或いは特性Ｘ線を利用しており、この内の特性Ｘ線は金属ターゲットの材質で決まる特定の波長を有することから、これを利用すれば準単色の強力なＸ線ビームを得ることができる。特性Ｘ線は、Ｘ線放出位置から全方位に向かって複数の波長のものが放出されるが、特定の特性Ｘ線のみを取り出した平行なＸ線ビームは、Ｘ線放出源から数ｃｍ〜数十ｃｍ離れた位置に、複数の結晶から構成される反射鏡を配置することで実現される。このような平行単色Ｘ線ビームを形成するシステムは、近年市販されているＸ線回折装置や蛍光Ｘ線分析装置では一般的であり、Ｘ線源２としてそれを用いてもよい。Ｘ線ビームの形を成形するスリットを併用すれば、１ｍｍ径の平行単色Ｘ線ビームは比較的容易を試料表面に照射することができる。
【００２３】
単色平行Ｘ線７の重心が通る軸を中心軸ＣＡと呼ぶことにする。Ｘ線（放射線）７のビーム径は、多結晶板（試料）８における粒子径より十分に小さくなるように予め調整されているものとする。例えば、Ｘ線源２から射出されたＸ線（放射線）７は、多結晶板（試料）８を構成する１個の結晶粒子に照射される。
【００２４】
なお、結晶粒子による回折線は非常に強く、１つの結晶粒子での信号有無判定は数十ミリ秒の検出で十分である。例えば、多結晶板（試料）８の大きさが１５０ｍｍ角、検査に用いるＸ線のビーム径を２ｍｍとした場合、１測定点当り５０ミリ秒にて検査を行えば、１枚当り５分弱にて方位分布判定を行うことができる。検査速度は、Ｘ線強度およびビーム径に依存し、強力なＸ線で広いビーム径を用いれば短時間での検査が可能であるが、ビーム径は分布の分解能を規定することから、試料の平均結晶粒径に応じた適切なビーム径を採用することが望ましい。
【００２５】
ステージ１２は、試料台９及び移動機構１１を有する。試料台９は、入射するＸ線の中心軸ＣＡに対して垂直な面に沿った方向へ移動可能である。すなわち、移動機構１１は、Ｘ線の中心軸ＣＡに対して垂直な面内の直交２方向に試料台９を移動する。移動機構１１は、コントローラ３０に接続されている。試料台９は、多結晶板（試料）８が載置された状態でＸ線を透過する。試料台９は、多結晶板（試料）８が載置される面にカーボン板（導電板）を有する。これにより、試料台９に多結晶板８を載せるだけで評価が可能になる。
【００２６】
多結晶板（試料）８を構成する結晶粒内で散乱され透過したＸ線は、試料台９の下方に設置された検出器１９に向かう。検出器１９のＸ線入射窓直前には、ドーナツ状にくり抜かれた検出器前スリット１７が配されている。検出器前スリット１７によって特定の角度で回折されたＸ線がＸ線検出器１６に入射する。すなわち、検出器前スリット１７は、多結晶板（試料）８において特定の回折角で回折されたＸ線を選択的に通過させるように、Ｘ線の中心軸ＣＡの周辺を環状に延びた開口部１７ａを有する。言い換えると、Ｘ線源２からの単色Ｘ線７は、多結晶板（試料）８内の結晶粒子にて散乱されたＸ線の内、回折のラウエ条件を満たすもののみが検出器前スリット１７を通過してＸ線検出器１６に入射する。検出器前スリット１７における開口部１７ａは、例えば、Ｘ線の中心軸ＣＡを中心とする円に沿って延びている。
【００２７】
検出器１９は、Ｘ線検出器１６及び移動機構１８を有する。Ｘ線検出器１６は、Ｘ線の中心軸ＣＡに沿った方向へ移動可能である。すなわち、移動機構１８は、Ｘ線の中心軸ＣＡに沿った方向にＸ線検出器１６を移動する。移動機構１８は、コントローラ３０に接続されている。Ｘ線検出器１６は、検出器前スリット１７を通過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１６は、２次元的なＸ線の強度の分布（Ｘ線回折像）を検出することなく、受けたＸ線の強度を検出するための簡易な構成を有している。Ｘ線検出器１６は、感度良く回折スポットの有無を検出する構成として、電流検出型よりもパルス検出型が適しており、例えば、シンチレーションカウンタである。
【００２８】
なお、口径の大きいＸ線検出器１６を、Ｘ線の中心軸ＣＡとＸ線検出器１６の中心とが一致するように配置し、且つＸ線検出器１６の直前に、上述の回折円上に現れるスポットのみを透過するようドーナツ状にくり抜いたスリット（検出器前スリット１７）を配すれば、多結晶板（試料）８による一定の回折条件（例えば、特定の回折角で回折すること）を満たしたＸ線スポットがＸ線検出器１６にて検出される。スリット（検出器前スリット１７）におけるリング状の開口部の半径、或いは多結晶板（試料）８とＸ線検出器１６との間の距離によって、Ｘ線検出器１６に入射するＸ線の回折条件が規定されるから、どちらかに調整可能な機構を設けることにより、回折条件を選択した測定が可能となる。実施の形態１においては、多結晶板（試料）８とＸ線検出器１６との間の距離を調整するための機構として、Ｘ線の中心軸ＣＡに沿った方向にＸ線検出器１６を移動する移動機構１８を設けている。
【００２９】
コントローラ３０は、結晶方位評価装置１００の動作を全体的に制御する。コントローラ３０は、制御部３１、駆動部３２、駆動部３３、及び判定部３４を有する。制御部３１は、所定のプログラムにしたがって、駆動部３２、駆動部３３、及び判定部３４にそれぞれ指令を供給して所定の動作を行わせる。駆動部３２は、制御部３１から供給された指令に従い、Ｘ線の中心軸ＣＡに対して垂直な面内の直交２方向に試料台９を移動するように、試料台９を駆動する。駆動部３３は、制御部３１から供給された指令に従い、Ｘ線の中心軸ＣＡに沿った方向にＸ線検出器１６を移動するように、Ｘ線検出器１６を駆動する。
【００３０】
判定部３４は、Ｘ線検出器１６により検出された結果をＸ線検出器１６から受ける。判定部３４は、制御部３１から供給された指令に従い、Ｘ線検出器１６により検出された結果から多結晶板（試料）８の表面における結晶方位の分布を判定する。
【００３１】
ここで、Ｘ線回折現象には、Ｘ線照射方向と回折方向とが多結晶板（試料）８の表面に対して鏡面配置となるブラッグ条件以外に、試料を透過する方向に回折されたものを捕らえるラウエ条件が存在する。多結晶板（試料）８の厚みは通常数百ミクロンであり、工業用Ｘ線装置にて使用される金属ターゲットである銅やモリブデンの特性Ｘ線は十分に多結晶板（試料）８を透過するから、ラウエ条件での回折評価が可能である。例えば、シリコン結晶において、（１１０）面が表面に対して平行な結晶粒の場合、そこに連続波長を有するＸ線を入射すると、図３に示したような関係で反射が生じ、実験的には明るいスポットとして観察されることが知られている。図３は、非特許文献１に挙げられた立方晶の（１１０）標準投影図である。図３において、円の中心がビーム入射位置に対応する。従って、Ｘ線の波長を決めれば一意的に、現れるスポットの入射ビーム中心に対する相対距離（回折角度）が決まる。ただ、面内において、スポットの絶対位置は規定できず、規定された相対距離を半径とする円（以下、回折円）上に、対称スポットとして現れる。
【００３２】
例えば、立方晶の（１１０）面にＸ線ビームを入射すると、図３から（１１１）回折が約３３度の角度で現れることが分かる。多結晶板（試料）８の表面の法線ベクトル（Ｘ線入射方向）とＸ線の入射した結晶面の法線ベクトルとがなす角度がφの場合、次の（１）式の関係が成り立つ。
【００３３】
ｒ／Ｄ ＝ｔａｎ２φ・・・（１）
ここで、Ｄは多結晶板（試料）８と回折スポットを検出する位置（検出器前スリット１７の位置）との距離、ｒは回折スポットとＸ線の中心軸ＣＡとの距離である（図１参照）。検出器前スリット１７が検出器１９のＸ線入射窓直前に配されているので、検出器１９による回折スポットの検出位置は、検出器前スリット１７の位置とほぼ同じであるとみなしている。
【００３４】
例えば、多結晶板（試料）８と検出器前スリット１７との距離（Ｄ）が１０ｍｍとしたとき、φ＝約３３度とすると、（１）式から、ｒ＝約２２ｍの位置に回折スポットが出現することになる。従って、実施の形態１において用いるＸ線検出器１６の有効直径は６０ｍｍ〜１００ｍｍ程度あることが望ましく、また検出器前スリット１７の開口幅は１ｍｍ〜２ｍｍ程度あることが望ましい。
【００３５】
ここで、Ｘ線検出器１６が移動機構１８によりＸ線の中心軸ＣＡに沿った方向（図１における上下方向）に駆動されるので、Ｄを随意に変更できる。これにより、着目する回折線（回折角）を容易に変更でき、すなわち着目する結晶方位を、移動機構１８による可動範囲とＸ線の波長とで規定される範囲内で容易に変更することが可能となる。
【００３６】
上述の構成にて、Ｘ線ビームが照射された位置に存在する多結晶板（試料）８中の結晶粒子が所望の回折条件を満たしたとき、すなわち、多結晶板（試料）８において特定の回折角で回折されたＸ線が入射したとき、Ｘ線検出器１６で有意のカウントが計数される。この幾何学的配置（透過ラウエ配置）を保ちながら、試料台９が移動機構１１によりＸ線の中心軸ＣＡに対して垂直な面内の直交２方向に移動され、各位置におけるＸ線検出器１６からのカウントをマッピング測定する。すなわち、試料台９をその垂直な面内で走査させることにより、多結晶板（試料）８の表面全体での検出器前スリット１７の通過状況のマッピング測定を行う。
【００３７】
ここで、仮に、Ｘ線を可視光へ波長変換し、その可視光により形成された光学像をＣＣＤイメージセンサーで撮像して画像データを取得し、その画像データに対して複雑な画像処理を行う場合を考える。この場合、多結晶板（試料）８の表面における結晶方位の面内分布の情報を得るための処理の時間が長くなり、多結晶板（試料）８の表面における結晶方位の面内分布の情報を得るための装置の構成が全体として複雑になる。
【００３８】
それに対して、実施の形態１では、透過ラウエ配置を保ちながら試料台９が移動機構１１により移動されて、多結晶板（試料）８の表面内の各位置において、多結晶板（試料）８において特定の回折角で回折されたＸ線が検出器前スリット１７を通過した後にＸ線検出器１６で検出される。そして、多結晶板（試料）８の表面内の各位置においてＸ線検出器１６により検出された結果は、コントローラ３０の判定部３４によりマッピング測定される。判定部３４は、多結晶板（試料）８の表面における結晶方位の分布を判定する。これにより、検出器に位置分解能が不要であり、複雑な画像処理を行うことなく、多結晶板（試料）８の表面における着目方位（特定の結晶方位、特定の表面方位）を有する結晶粒子の面内分布を評価できる。すなわち、多結晶板（試料）８の表面における特定の結晶方位を有する結晶粒子の面内分布を迅速且つ簡便に評価できる。
【００３９】
また、検出器前スリット１７は、回折角度で規定される回折リングに対応したリング状の開口部１７ａを有している。これにより、多結晶板（試料）８における表面の結晶方位以外の結晶方位がばらばらな結晶粒子の集合体でも表面の結晶方位が同じものは全てを捉えることが可能になる。
【００４０】
さらに、移動機構１８は、Ｘ線検出器１６をＸ線の中心軸ＣＡに沿った方向に移動させる。これにより、ラウエ条件の微調整と変更とが可能になり、多結晶板（試料）８における表面における着目すべき結晶方位のずれを補正し、また着目すべき結晶方位以外の結晶方位を表面に有する結晶粒子の分布測定も可能になる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、Ｘ線を上から照射する構成を採用したが、下側から照射しても良い。また、Ｘ線源と検出器系とを水平方向に配置し、多結晶板（試料）を垂直に立てて設置する方式も考えうるが、試料を水平に装着する本実施形態或いは線源／検出器系反転形態の方が、試料装着の容易性において優れている。
【００４２】
更に、試料台を固定し、Ｘ線源と検出器系とを面内に走査させる方式も考えうるが、装置構成が複雑になる。なお、同様のＸ線源と検出器系の組み合わせを複数備えた構成を採れば、一度に方位判定が可能な結晶粒子の数が増え、結果として試料全体の評価時間が短縮されることは言うまでもない。
【００４３】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる結晶方位評価装置２００の構成を、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態２による結晶方位評価装置２００の構成における検出器前スリット２１７の構成を示す図である。
【００４４】
実施の形態１においては、多結晶板（試料）８と検出器前スリット１７との距離（Ｄ）を変更することで着目回折線の選択を可能としたが、（１）式からも明らかなように、検出器前スリット２１７におけるリング状の開口部２１７ａの半径（ｒ）を調整することでも着目回折線の選択が可能である。
【００４５】
図２に示した検出器前スリット２１７は、外側機構２１７ｂ及び内側機構２１７ｃを有する。内側機構２１７ｃは、図２（ａ）に破線で示すように、外側機構２１７ｂの内側に配される。このとき、外側機構２１７ｂと内側機構２１７ｃとの隙間が開口部２１７ａになる。この開口部２１７ａは、Ｘ線の中心軸ＣＡを中心とする円に沿って延びている。検出器前スリット２１７は、この円の半径を変えるための機構を有する。
【００４６】
すなわち、外側機構２１７ｂは、カメラの絞りと同様の機構により検出器前スリット２１７における外枠を規定する。内側機構２１７ｃは、８等分された扇形羽根を軸２１７ｃ２で固定した可変落し蓋と同様の機構により検出器前スリット２１７における内枠を規定する。具体的には、外側機構２１７ｂにおける各移動羽根２１７ｂ１を支点２１７ｂ２で軸支しながらピン２１７ｂ３に沿って移動させることにより、外側機構２１７ｂの開口径を調節する。そして、それと連動するように、内側機構２１７ｃにおける各扇形羽根２１７ｃ１を、軸２１７ｃを中心に回転させることにより、内側機構２１７ｃの直径を調節する。これにより、開口部２１７ａの半径が変わる。なお、各移動羽根や各扇形羽根を例えばタンタルなどの材料で作製することにより、可変可能な薄さを保ってＸ線は十分遮蔽できる。
【００４７】
これらの羽根移動を連動して駆動することにより、一定の開口幅を保ち、開口中心の径が異なる開口部２１７ａを有した検出器前スリット２１７が構成され、Ｘ線検出器１６のＸ線の中心軸ＣＡに沿った方向の移動を行うことなく、着目する回折線の選択が可能となる。これにより、選択できる回折線が拡がり、判別できる結晶方位の種類の拡大が可能になる。
【００４８】
また、Ｘ線検出器１６のＸ線の中心軸ＣＡに沿った方向の移動機構１８を併用することにより、着目する回折線の選択の自由度をさらに大きくすることができる。
【００４９】
なお、上記いずれの実施の形態も、Ｘ線源としては金属ターゲットの特性Ｘ線を利用とすることを前提としたが、回折スポットは連続Ｘ線でも十分に検出されることが既知であることから、ミラーホルダーに収納する反射鏡の種類と角度を適切に選ぶことにより、Ｘ線の波長を変更することが可能で、それによる着目回折線の選択自由度を広げることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる結晶方位評価装置は、試料の表面における結晶方位の評価に有用であり、特に、多結晶シリコンを用いた太陽電池となるべきウエハの表面における結晶方位の評価に適している。
【符号の説明】
【００５１】
１  Ｘ線管
２  Ｘ線源
４  ミラーホルダー
６  入射側スリット
７  Ｘ線
８  多結晶板
９  試料台
１１  移動機構
１２  ステージ
１６  Ｘ線検出器
１７、２１７  検出器前スリット
１７ａ、２１７ａ  開口部
１８  移動機構
３０  コントローラ
３４  判定部
２１７ｂ  外側機構
２１７ｃ  内側機構
【図１】
2011174738.tif 000003
【図２】
2011174738.tif 000004
【図３】
2011174738.tif 000005