(57)【要約】【課題】  多波長Ｘ線反射率測定装置及び試料評価方法に関し、簡単な構成により多波長Ｘ線によるＸ線反射率の測定を同時に行う。【解決手段】  連続的なエネルギー分布を有する連続波長Ｘ線２を放射するＸ線源１と、連続波長Ｘ線２を分光することが可能なポリクロメータ３と、ポリクロメータ３からの多波長Ｘ線４の試料５に対する入射角を変えることが可能な試料回転手段６と、試料５によって反射された反射Ｘ線７の強度の測定が可能な１次元或いは２次元の検出器８を備え、多波長Ｘ線４の反射率測定を同時に行う。【選択図】          図１
2008298674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的なエネルギー分布を有するＸ線源と、前記Ｘ線を分光することが可能なポリクロメータと、前記ポリクロメータからのＸ線の試料に対する入射角を変えることが可能な試料回転手段と、前記試料によって反射されたＸ線の強度の測定が可能な１次元或いは２次元検出器を備え、多波長Ｘ線の反射率測定を同時に行うことが可能なことを特徴とする多波長Ｘ線反射率測定装置。
【請求項２】
上記ポリクロメータは、場所ごとに面間隔の異なる平板結晶からなることを特徴とする請求項１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
【請求項３】
上記ポリクロメータは、場所ごとに面間隔の異なる平板結晶を前記面間隔の異なる方向に垂直な方向に沿って複数個配置するとともに、各平板結晶の面間隔の中央値が互いに異なることを特徴とする請求項１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
【請求項４】
上記ポリクロメータは、湾曲した結晶からなることを特徴とする請求項１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置を用いて、試料の構成元素の吸収端近傍の多波長で同時にＸ線反射率測定を行い、その測定結果をシミュレーション計算することで、前記試料の膜厚、密度、或いは、ラフネスの少なくとも一つを決定することを特徴とする試料評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多波長Ｘ線反射率測定装置及び試料評価方法に関するものであり、特に、多層薄膜構造の試料の膜厚や密度やラフネスの評価を精度良く行うために、Ｘ線反射率の測定を多波長Ｘ線で同時に行うための構成に特徴のある多波長Ｘ線反射率測定装置及び試料評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層薄膜構造の試料の膜厚や密度やラフネスを評価する装置として、Ｘ線反射率測定装置が使われてきた。
一般的なＸ線反射率測定装置では、連続波長Ｘ線をモノクロメータとなる結晶により単色化された単一波長のＸ線が試料に照射され、試料に対するＸ線の入射角θを変えながら、０次元検出器であるシンチレーションカウンターなどを用いて反射強度を取得し、その測定データを、シミュレーション計算を行うことで、膜厚・密度・ラフネスを算出している。
【０００３】
このような一般的なＸ線反射率測定装置に対して、短時間でＸ線反射率測定を行うことが可能なＸ線反射率装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この装置では、連続Ｘ線を分光せずに試料に入射し、試料により反射されたＸ線強度を、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などのエネルギー分解可能な0 次元検出器を用いて検出している。
この場合、入射角θを走査することなく、反射率測定が可能であるため、短時間でのＸ線反射率測定を可能にしている。
【０００４】
一方、近年、垂直磁気記録媒体として、数十層からなる多層膜が提案されているが、このような多層膜のＸ線反射率測定のシミュレーションを行う場合、各層ごとに膜厚・密度・ラフネスの３つのパラメータがあるため、パラメータが多すぎて、精度良い決定が困難である。
因に、パラメータの数は、層数の約３倍なので、２０層の多層膜では６０個程度のパラメータになる。
【０００５】
そこで、測定データ量を増やすために、多波長Ｘ線を用いたＸ線反射率測定装置が提案されている（例えば、特許文献２或いは特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第３４０４３３８号
【特許文献２】特開２００１−０８３１０８号公報
【特許文献３】特開２０００−０９７８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この多波長Ｘ線を用いたＸ線反射率測定装置では、多波長と言っても入射Ｘ線として特性Ｘ線を用いているため、以下の様な難点があった。
まず、特性Ｘ線を用いているため、任意の波長を選択できないという問題がある。
例えば、ターゲット材料として銅を用いた場合、ＣｕＫα線（８．０４０ｅＶ）とＣｕＫβ線（８．９０４ｅＶ）の２種類の波長しか選択できない。
【０００７】
したがって、さらに、多くの波長で測定したい場合、必要な波長の数だけターゲットが必要となる。
しかし、ターゲットは真空中に設置し、且つ、冷却も必須なため、ターゲットを多く配置した装置の作製は困難であり、また、交換も容易ではないという問題がある。
【０００８】
そこで、任意の多波長Ｘ線によるＸ線反射率測定を行うことが可能なＸ線反射率測定装置の実現が強く求められている。
【０００９】
したがって、本発明は、簡単な構成により多波長Ｘ線によるＸ線反射率の測定を同時に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、多波長Ｘ線反射率測定装置であって、連続的なエネルギー分布を有する連続波長Ｘ線２を放射するＸ線源１と、連続波長Ｘ線２を分光することが可能なポリクロメータ３と、ポリクロメータ３からの多波長Ｘ線４の試料５に対する入射角を変えることが可能な試料回転手段６と、試料５によって反射された反射Ｘ線７の強度の測定が可能な１次元或いは２次元の検出器８を備え、多波長Ｘ線４の反射率測定を同時に行うことが可能なことを特徴とする。
【００１１】
このように、連続的波長Ｘ線を分光することが可能なポリクロメータ３を用いることによって、多波長Ｘ線４の反射率測定を同時に行うことが可能になる。
この様な、ポリクロメータ３は、特性Ｘ線を発生させるためのターゲットと異なり、真空中に設置する必要は全くなく、且つ、冷却も必須ではないため装置作製が容易になる。
【００１２】
即ち、「ポリクロメータ」は赤外線や可視光分野においては存在していたものの、Ｘ線分野においては存在していなかったものを、本発明者が鋭意研究の結果、新規に開発することによって多波長Ｘ線反射率測定装置を実現したものである。
【００１３】
この場合のポリクロメータ３は、場所ごとに格子間隔の異なる平板結晶から構成するものであり、所定の入射角Θで入射した連続波長Ｘ線は、平板結晶の格子間隔ｄi に対して、
λi ＝２ｄi ｓｉｎΘ
の関係を満たす波長λi のＸ線のみが反射されるため、平板結晶の格子間隔に応じた数の異なった波長のＸ線を試料５に同じ入射角θで同時に照射することが可能になる。
【００１４】
また、ポリクロメータ３は、場所ごとに格子間隔の異なる平板結晶を面間隔の異なる方向に垂直な方向に沿って複数個配置するとともに、各平板結晶の格子間隔の中央値が互いに異なるものでも良く、それによって、多数の波長のＸ線を同じ入射角Θを保持したまま得ることができるので、試料５に対する入射角θの設定を機械的に変更する必要がなくなる。
【００１５】
この場合の平板結晶は、支持基板上に互いに格子間隔の異なる結晶片を張りつけた構造でも良いし、成長基板上に互いに格子間隔の異なる結晶領域を選択成長させた構造でも良いし、さらには、成長基板上に格子間隔が連続的に異なるように結晶領域を成長させた構造でも良い。
【００１６】
或いは、ポリクロメータ３は、湾曲した結晶でも良く、この場合には、各場所における格子間隔は一定であるので、結晶の作製が容易になる。
この場合の湾曲した結晶としては、結晶自体が自然に湾曲している結晶、例えば、成長基板を機械的に湾曲された状態でエピタキシャル成長させたものでも良いし、或いは、平板結晶を湾曲機構によって湾曲させたものでも良い。
【００１７】
また、検出器８としては、Ｘ線イメージセンサ、典型的にはＸ線ＣＣＤカメラ、或いは、位置敏感型比例検出器を用いても良いものであり、このような１次元或いは２次元検出器を用いることによって、多波長の反射Ｘ線７を同時に測定することができる。
【００１８】
また、多層薄膜構造の試料５を評価する場合には、上述のＸ線反射率測定装置を用いて、試料５の構成元素の吸収端近傍の多波長で同時にＸ線反射率測定を行い、その測定結果をシミュレーション計算することで、試料５の膜厚、密度、或いは、ラフネスの少なくとも一つを決定すれば良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、場所ごとに格子間隔の異なる平板結晶によりＸ線ポリクロメータを作製しているので、真空中に設置する必要は全くなく、且つ、冷却も必須ではないため装置構成が非常に簡素化されるともに、平板結晶の格子間隔を混晶比により任意に調整できるので、得られるＸ線の波長も特性Ｘ線のように制限を受けることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、多波長Ｘ線反射率測定装置を、連続的なエネルギー分布を有する連続波長Ｘ線を放射するＸ線源と、多波長のＸ線を分光することが可能なポリクロメータと、ポリクロメータからのＸ線の試料に対する入射角を変えることが可能な試料回転手段と、試料によって反射された反射Ｘ線の強度の測定が可能な１次元或いは２次元検出器、例えば、Ｘ線イメージセンサ、典型的にはＸ線ＣＣＤカメラ、或いは、位置敏感型比例検出器やイメージングプレート等の検出器によって構成するものである。
【００２１】
連続的波長Ｘ線を分光することが可能なポリクロメータとしては、支持基板上に互いに格子間隔の異なる結晶片を張りつけた構造の平板結晶や成長基板上に互いに格子間隔の異なる結晶領域を選択成長させた平板結晶でも良く、また、成長基板上に格子間隔が連続的に異なるように結晶領域を成長させた構造の平板結晶でも良い。
【００２２】
支持基板上に互いに格子間隔の異なる結晶片を張り付けた構造の平板結晶を作製する場合には、互いに混晶比の異なるＩｎＡｌＡｓ混晶やＳｉＧｅ混晶を複数用意し、それを幅が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の結晶細片としたものを、適当な支持基板上に張りつけて構成すれば良い。
【００２３】
また、成長基板上に互いに格子間隔の異なる結晶領域を選択成長させた平板結晶を作製する場合には、成長基板上にＳｉＯ2 膜等からなる選択成長マスクを設けて選択成長マスクに設けた開口部に所定の混晶比の混晶を選択成長させたのち、選択成長マスクを除去したのち、選択成長領域に隣接する開口部を有する選択成長マスクを形成して再び異なった混晶比の混晶を選択成長させ、この工程を必要とする波長の数だけ繰り返せば良い。
【００２４】
また、成長基板上に格子間隔が連続的に異なるように結晶領域を成長させた構造の平板結晶を作製する場合には、例えば、分子ビームエピタキシャル成長法を用い、例えば、ＧａガンとＡｓガンとを成長基板に対して垂直方向に配置し、Ｉｎガンを斜め方向に配置して成長させれば良く、ＩｎはＩｎガンからの距離（或いは、角度）によって単位面積当たりのＩｎ到達量が異なるので、連続的にＩｎ比の異なるＩｎＧａＡｓ混晶が得られる。
【００２５】
さらには、ポリクロメータは、湾曲した結晶でも良く、この場合の湾曲した結晶としては、成長基板を機械的に湾曲させた状態でエピタキシャル成長させたものでも良いし、或いは、平板結晶を湾曲機構によって湾曲させたものでも良い。
【００２６】
また、平板結晶を湾曲させる湾曲機構としては、中央部の一点を支持・固定して周辺部を押圧することによって凹面状にしても良いし、或いは、周辺部を固定して中央部を吸引して凹面状にしても良いものである。
【００２７】
このようなポリクロメータを使用する場合には、所定の入射角Θで平板結晶に入射した連続波長Ｘ線は、各平板結晶の格子間隔ｄi に対して
λi ＝２ｄi ｓｉｎΘ
の関係を満たす波長λi のＸ線のみが反射されるため、平板結晶の数に応じた数の異なった波長のＸ線を試料に同じ入射角θで同時に照射することが可能になる。
【００２８】
この場合、入射角Θを変えることによって、分光されるＸ線の波長λi が異なるので、同じ平板結晶を用いても連続波長Ｘ線の入射角Θを変えることによって任意の多波長のＸ線を得ることができる。
但し、この場合には、試料に対する入射角θを調整するためには、ポリクロメータに対する入射角Θに応じてＸ線源と試料の位置関係を調整する必要がある。
【００２９】
或いは、互いに対応する中心波長が異なる複数の平板結晶を縦方向に配置し、機械的機構により使用する平板結晶を選択することにより、ポリクロメータに対する入射角Θを一定にしたままで、任意の多波長のＸ線を得るようにしても良い。
この場合には、入射角Θは一定であるので、入射角Θに応じてＸ線源と試料の位置関係を調整する必要はなくなる。
【実施例１】
【００３０】
以上を前提として、次に、図２乃至図８を参照して本発明の実施例１の多波長Ｘ線反射率測定装置を説明する。
図２参照  
図２は、本発明の実施例１の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図であり、上図は側面図、下図は上面であり、連続的なエネルギー分布を有するＸ線、即ち、連続Ｘ線１２を放射するＸ線源１１、連続Ｘ線１２を複数の異なった波長に分光するポリクロメータ２０、ポリクロメータ２０で分光された多波長Ｘ線１３が試料回転手段１４の回転軸θ上に設置された試料３０で反射することによって発生した反射Ｘ線１５を検出する回転軸２θ上に設置した２次元検出器１６によって構成される。
【００３１】
この場合、Ｘ線源１１から放出された連続Ｘ線１２は、所定の入射角Θでポリクロメータ２０に入射してポリクロメータ２０の構成に応じた波長の数の多波長Ｘ線１３を発生させ、この多波長Ｘ線１３を入射角θで試料３０に入射させ、その反射Ｘ線１５をＸ線ＣＣＤカメラからなる２次元検出器１６によって検出し、２θ軸とθ軸を同期させながらθを逐次変えて測定を行う。
【００３２】
図３参照  
図３は、本発明の実施例１に用いるポリクロメータの概念的構成図であり、上図は正面図であり、下図は上面図である。
このポリクロメータ２０は、金属基板等の支持基板２１上に、例えば、幅が０．１〜１０ｍｍで組成比が互いに異なる１０枚のＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板２２1 〜２２10を順次張り付けて構成したものであり、また、支持基板２１には、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板２２1 〜２２10の配列方向と垂直な方向に延在する回転軸２３を備えている。
なお、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板２２1 〜２２10のＩｎ組成比ｘは、それぞれ０，０．１１，０．２２，０．３３，０．４４，０．５６，０．６７，０．７８，０．８９，１としている。
【００３３】
図４参照  
図４は、本発明の実施例１に用いるポリクロメータの分光原理の説明図であり、所定の入射角Θで入射した連続Ｘ線１２は、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板２２1 〜２２10の格子間隔ｄi に対して、
λi ＝２ｄi ｓｉｎΘ
の関係を満たす波長λi のＸ線のみが反射され、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板２２1 〜２２10の格子間隔ｄi に応じた１０の異なった波長の多波長Ｘ線１３に分光される。
【００３４】
図５参照  
図５は、入射角Θを１３．８１２°とした場合の分光波長の説明図であり、ここでは、試料３０に含まれるＣｏのＫ吸収端（７７０９ｅＶ）近傍のいくつかの波長で測定を行うために、上述のＩｎ組成比ｘとし、入射角ΘをＩｎＧａＡｓの（１１１）面からのブラッグ回折ピークが得られるように、Θ＝１３．８１２°に設定することで、λ1 ＝１．５５８Åからλ10＝１．６７０Åまでの波長範囲で、波長間隔Δλ＝０．０１２４ÅごとのＸ線が得られる。
【００３５】
図６参照  
図６は、入射角Θを１７．８９９°とした場合の分光波長の説明図であり、ここでは、試料３０の下地となるＣｒ層のＫ吸収端（５９８８ｅＶ）近傍のいくつかの波長で測定を行うために、回転軸２３を回転させて入射角Θを、Θ＝１７．８９９°に設定することで、λ1 ＝２．００６Åからλ10＝２．１５０Åまでの波長範囲で、波長間隔Δλ＝０．０１６ÅごとのＸ線が得られる。
【００３６】
図７参照  
図７は、試料の構成説明図であり、試料３０は、シリコン基板３１上にＣｒ下地層３２を介して厚さが、例えば、３．５ÅのＣｏと厚さが、例えば、６．５ÅのＰｔを２５層ずつ堆積させた〔Ｃｏ／Ｐｔ〕25膜３３と、その上に設けたＣｕキャップ層３４とからなる。
【００３７】
図８参照  
図８は、図７に示した試料３０のＸ線反射率測定結果の説明図であり、図においては、Θ＝１３．８１２°に設定した場合の１０波長のうち、見やすいように４波長だけをずらして示している。
この測定結果に対して解析を行う場合には、例えば、特許第３３３９２４３号等に記載されている従来の解析方法を適用することによって、図８示した各波長に対するＸ線反射率データから、層ごとの膜厚・密度・ラフネスを算出することになる。
【００３８】
なお、図示は省略するが、試料３０をＣｕキャップ層３４のＫ吸収端（８９８０ｅＶ）近傍のいくつかの波長で、Ｘ線反射率測定を行いたい場合には、回転軸２３を回転させてΘ＝１１．８２８°にすれば良い。
【００３９】
このように、本発明の実施例においては、Ｉｎ組成比、即ち、面間隔が連続して異なる１０枚の平板結晶片を用いてポリクロメータを構成しているので、１０波長のＸ線を簡単に発生させて、それにより同時にＸ線反射率を測定することができ、測定時間の大幅な短縮が可能になるとともに、精度の高い解析が可能になる。
【実施例２】
【００４０】
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の実施例２の多波長Ｘ線反射率測定装置を説明する。
図９参照  
図９は、本発明の実施例２の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図であり、Ｘ線源（図示は省略）からの連続Ｘ線を複数の異なった波長に分光する昇降手段４５を設けたポリクロメータ４０、ポリクロメータ４０で分光された多波長Ｘ線１３が試料回転手段１４の回転軸θ上に設置され試料３０で反射することによって発生した反射Ｘ線１５を検出する回転軸２θ上に設置した２次元検出器１６によって構成される。
【００４１】
図１０参照  
図１０は、本発明の実施例２に用いるポリクロメータの概念的要部構成図であり、このポリクロメータ４０は、カセットホルダ４１に所定の吸収端波長に対応するサブポリクロメータ４４i を収容したカセット４３i を差し込むように構成している。
なお、ここでは、カセットホルダ４１に９個の差込み部４２1 〜４２9 を設けた例を示している。
【００４２】
また、この場合の各サブポリクロメータ４４i は、例えば、上記引用例１のポリクロメータと同様に、例えば、金属基板等の支持基板上に、例えば、幅が０．１〜１ｍｍで組成比が互いに異なる複数枚の混晶単結晶板を順次張り付けて構成したものであり、混晶単結晶板の組成は、測定したい吸収端波長とポリクロメータ４０への設定入射角Θに応じて適宜選択するものである。
なお、選択自体は、周知の混晶半導体の混晶比と格子定数との関係により行うものである。
【００４３】
図１１参照  
図１１は、各サブポリクロメータの中心面間隔と分光波長の相関の説明図であり、ここでは、入射角ΘをΘ＝２２．５°に設定した場合にＣｒＫ吸収端（５９８８Å）からＺｎＫ吸収端（９６６０Å）に対応する波長が得られるように面間隔を選択した７つのサブポリクロメータの例について示している。
【００４４】
例えば、ＣｒＫ吸収端近傍を測定するためのサブポリクロメータの場合には、格子間隔を２．７０５Åを中心に、−３００ｅＶ〜＋３００ｅＶ程度の波長のＸ線が出せるように格子間隔を変えてサブポリクロメータを構成している。
【００４５】
この場合もＸ線源から放出された連続Ｘ線は、昇降手段４５で選択したポリクロメータ４０を構成する一つのサブポリクロメータ４４i に対して予め設定した所定の入射角Θ、ここでは、Θ＝２２．５°で入射させ、選択されたサブポリクロメータ４４i の構成に応じた波長の数の多波長Ｘ線１３i を発生させ、この多波長Ｘ線１３i を入射角θで試料３０に入射させ、その反射Ｘ線１５i をＸ線ＣＣＤカメラからなる２次元検出器１６によって検出し、２θ軸とθ軸を同期させながらθを逐次変えて測定を行う。
【００４６】
この本発明の実施例２においては、昇降手段４５によりｚ軸方向に動かすだけで入射角Θを固定した状態で中心波長を変えることが可能なため、Ｘ線の出射方向が変わらず、装置調整が不要となる。
【００４７】
また、本発明の実施例２の多波長Ｘ線反射率測定装置は、カセットにより中心波長を選択しているので、カセットを多数用意することによって多数の吸収端波長に応じた測定が可能になる。
【実施例３】
【００４８】
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の実施例３の多波長Ｘ線反射率測定装置を説明する。
図１２参照  
図１２は、本発明の実施例３の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図であり、連続Ｘ線１２を放射するＸ線源１１、連続Ｘ線１２を複数の異なった波長に分光するポリクロメータ５０、ポリクロメータ５０で分光された多波長Ｘ線１３i が試料回転手段（図示は省略）の回転軸θ上に設置された試料３０で反射することによって発生した反射Ｘ線１５i を検出する回転軸２θ上に設置した２次元検出器１６によって構成される。
【００４９】
図１３参照  
図１３は、本発明の実施例３に用いるポリクロメータの分光原理の説明図であり、ポリクロメータ５０は、全ての場所で格子間隔ｄが等しい湾曲結晶５１と回転軸５２とから構成される。
なお、この場合の湾曲結晶５１は、円柱状凹面が反射面となる構成であり、結晶段階で、結晶成長基板の表面を円柱状凹面に湾曲させて結晶成長させたものを用いる。
【００５０】
この場合、連続Ｘ線１２の湾曲結晶５１に対して入射角Θi が入射位置によって湾曲度に応じて異なるため、分光波長λi は、
λi ＝２ｄｓｉｎΘi 
となる。
したがって、格子間隔ｄの湾曲結晶５１から、波長λ1 、λ2 、λ3 のＸ線を出したい場合、２ｄｓｉｎΘi ＝λi により計算することで、θ1 、θ2 、θ3 を算出することが出来る。
【００５１】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載された構成・条件等に限られるものではなく各種の変更が可能であり、例えば、実施例１においてはＩｎ比を変えたＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶を用いてポリクロメータを構成しているが、ＧａＩｎＰやＳｉ1-x Ｇｅx 等の他の混晶半導体を用いても良いものである。
【００５２】
また、一つのポリクロメータを構成する平板結晶片は同じ混晶系である必要はなく、所定の面間隔ｄを所定の間隔Δｄが得られるように、複数の混晶系を取り混ぜて構成しても良いものである。
【００５３】
また、上記の各実施例の説明においては言及していないものの、試料に並進軸ＸやＹを設けて良いし、試料あおり軸Ｒx やＲy などを追加しても良いものである。
【００５４】
また、上記の各実施例の説明においてはＸ線源を従来のＸ線反射率測定装置において使用されているＸ線源を前提にしているが、ＳＯＲ（シンクロトロン輻射）による連続Ｘ線を用いても良く、強い強度のＸ線を利用することができる。
【００５５】
ここで、再び、図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照  
（付記１）  連続的なエネルギー分布を有する連続波長Ｘ線２を放射するＸ線源１と、前記連続波長Ｘ線２を分光することが可能なポリクロメータ３と、前記ポリクロメータ３からの多波長Ｘ線４の試料５に対する入射角を変えることが可能な試料回転手段６と、前記試料５によって反射された反射Ｘ線７の強度の測定が可能な１次元或いは２次元の検出器８を備え、多波長Ｘ線４の反射率測定を同時に行うことが可能なことを特徴とする多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記２）  上記ポリクロメータ３は、場所ごとに格子間隔の異なる平板結晶からなることを特徴とする付記１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記３）  上記ポリクロメータ３は、場所ごとに格子間隔の異なる平板結晶を前記面間隔の異なった方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置するとともに、各平板結晶の格子間隔の中央値が互いに異なることを特徴とする付記１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記４）  上記平板結晶が、支持基板上に互いに格子間隔の異なる結晶片を張りつけた構造を有することを特徴とする付記２または３に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記５）  上記平板結晶が、成長基板上に互いに格子間隔の異なる結晶領域を選択成長させた構造を有することを特徴とする付記２または３に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記６）  上記平板結晶が、成長基板上に格子間隔が連続的に異なるように結晶領域を成長させた構造を有することを特徴とする付記２または３に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記７）  上記ポリクロメータ３は、湾曲した結晶からなることを特徴とする付記１記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記８）  上記湾曲した結晶が、結晶自体が自然に湾曲している結晶からなることを特徴とする付記７記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記９）  上記湾曲した結晶が、平板結晶と、前記平板結晶を湾曲させる湾曲機構とからなることを特徴とする付記７記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記１０）  上記検出器８が、Ｘ線イメージセンサ、位置敏感型比例検出器、或いは、イメージングプレートのいずれかであることを特徴とする付記１乃至９のいずれか１に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置。
（付記１１）  付記１乃至付記１０のいずれか１に記載の多波長Ｘ線反射率測定装置を用いて、試料５の構成元素の吸収端近傍の多波長で同時にＸ線反射率測定を行い、その測定結果をシミュレーション計算することで、前記試料５の膜厚、密度、或いは、ラフネスの少なくとも一つを決定することを特徴とする試料評価方法。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の活用例としては、多層薄膜構造からなる磁気抵抗効果素子の解析が典型的であるが、磁気抵抗効果素子に限られるものではなく、各種の多層膜、特に、金属多層膜の解析に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図である。
【図３】本発明の実施例１に用いるポリクロメータの概念的構成図である。
【図４】本発明の実施例１に用いるポリクロメータの分光原理の説明図である。
【図５】入射角Θを１３．８１２°とした場合の分光波長の説明図である。
【図６】入射角Θを１７．８９９°とした場合の分光波長の説明図である。
【図７】試料の構成説明図である。
【図８】図７に示した試料のＸ線反射率測定結果の説明図である。
【図９】本発明の実施例２の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図である。
【図１０】本発明の実施例２に用いるポリクロメータの概念的要部構成図である。
【図１１】各サブポリクロメータの中心面間隔と分光波長の相関の説明図である。
【図１２】本発明の実施例３の多波長Ｘ線反射率測定装置の概念的構成図である。
【図１３】本発明の実施例３に用いるポリクロメータの分光原理の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  Ｘ線源
２  連続波長Ｘ線
３  ポリクロメータ
４  多波長Ｘ線
５  試料
６  試料回転手段
７  反射Ｘ線
８  検出器
１１  Ｘ線源
１２  連続Ｘ線
１３，１３i 多波長Ｘ線
１４  試料回転手段
１５，１５i 反射Ｘ線
１６  ２次元検出器
２０  ポリクロメータ
２１  支持基板
２２1 〜２２10  Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ結晶板
２３  回転軸
３０  試料
３１  シリコン基板
３２  Ｃｒ下地層
３３  〔Ｃｏ／Ｐｔ〕25膜
３４  Ｃｕキャップ層
４０  ポリクロメータ
４１  カセットホルダ
４２1 〜４２9 差込み部
４３i カセット
４４i サブポリクロメータ
４５  昇降手段
５０  ポリクロメータ
５１  湾曲結晶
５２  回転軸
【図１】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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