【手続補正書】
【提出日】平成24年12月25日(2012.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の平面領域から出たＸ線を空間的に幾何学的対応をつけて平面的なＸ線トポグラフとして検出し、当該Ｘ線トポグラフを信号として出力するＸ線トポグラフィ手段と、  前記試料の平面領域の光像を受光して当該光像を平面位置情報によって特定された信号として出力する光学撮像手段と、  前記Ｘ線トポグラフの出力信号と前記光学撮像手段の出力信号とに基づいて合成画像データを生成する画像合成手段とを有することを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項２】
前記画像合成手段は、前記試料に関して設定された基準位置に基づいて前記合成画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線回折装置。
【請求項３】
前記基準位置は、前記試料の端辺又は前記試料に設けられたマークであることを特徴とする請求項２記載のＸ線回折装置。
【請求項４】
前記光学撮像手段は、複数の半導体Ｘ線受光素子を平面状又は線状に並べて成る半導体イメージセンサを有すること特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のＸ線回折装置。
【請求項５】
前記試料は試料表面からの光の反射が少ない光学的に透明な単結晶物質であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のＸ線回折装置。
【請求項６】
前記Ｘ線トポグラフィ手段において前記試料にＸ線が照射される領域よりも狭い領域で前記試料にＸ線を照射して、そのときに当該試料から出るＸ線を検出するＸ線測定系と、  前記試料を平行移動させる試料移動手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のＸ線回折装置。
【請求項７】
前記Ｘ線測定系は、ロッキングカーブ測定装置、反射率測定装置、逆格子マップ測定装置、インプレーン測定装置、及びＸ線粉末回折装置の少なくとも１つであることを特徴とする請求項６記載のＸ線回折装置。
【請求項８】
前記Ｘ線トポグラフィ手段及び前記Ｘ線測定系は共通のＸ線源を有することを特徴とする請求項６又は請求項７記載のＸ線回折装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１つに記載のＸ線回折装置を用いて測定を行うＸ線回折測定方法であって、  前記Ｘ線トポグラフィ手段の出力結果に基づいて結晶欠陥を求め、  前記画像合成手段により求められた前記合成画像データに基づいて、前記結晶欠陥の位置を前記平面位置情報によって特定し、  特定した平面位置情報に基づいて前記試料移動手段によって前記試料を移動させて前記結晶欠陥を前記Ｘ線測定系におけるＸ線照射位置へ移動させ、  当該Ｘ線測定系によって測定を行うことを特徴とするＸ線回折測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】  Ｘ線回折測定方法の１つとしてＸ線トポグラフィ（Topography）が知られている。このＸ線トポグラフィは、試料の広い範囲をＸ線で照射し、その試料から出る回折線をＸ線検出器によって平面的（すなわち２次元的）に検出するようにした測定方法である。具体的には、Ｘ線トポグラフィは、試料の平面領域から出た回折線を空間的に幾何学的対応をつけて平面的なＸ線回折像として捉える方法である。この平面的なＸ線回折像はＸ線トポグラフ（Topograph）と呼ばれている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】  本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、試料に関するＸ線トポグラフを測定によって求めるＸ線回折装置において、Ｘ線トポグラフの平面領域内の位置を明確に特定できるようにすることを目的とする。  また、本発明は、光学的に透明な物質、すなわち反射光学顕微鏡によって捕えることができない光学的に透明度の高い物質に関しても、その物質の平面領域内の位置を特定できるＸ線回折装置を提供することを他の目的とする。  さらに、本発明は、透明な物質の平面領域内の任意の位置を特定してＸ線測定を行うことができるＸ線回折測定方法を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】  本発明に係るＸ線回折装置は、（１）試料の平面領域から出たＸ線を空間的に幾何学的対応をつけて平面的なＸ線トポグラフとして検出し、当該Ｘ線トポグラフを信号として出力するＸ線トポグラフィ手段と、（２）前記試料の平面領域の光像を受光して当該光像を平面位置情報によって特定された信号として出力する光学撮像手段と、（３）前記Ｘ線トポグラフの出力信号と前記光学撮像手段の出力信号とに基づいて合成画像データを生成する画像合成手段とを有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】  前記基準位置は、前記試料の端辺又は前記試料に設けられたマークとすることができる。試料が透明物質である場合や、透明度の高い物質である場合、光学顕微鏡等といった光学撮像手段は試料内部の構造を視認することができない。他方、試料内部に対する可視光の透過、反射、散乱の各状態と、空気に対する可視光の透過、反射、散乱の各状態とは、互いに同一ではないので、試料の外周端辺は視認することが可能である。このため、この端辺を画像合わせ処理の基準とすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】  本発明に係るＸ線回折装置において、前記試料は試料表面からの光の反射が少ない光学的に透明な単結晶物質であることが望ましい。イメージングデバイス等といった光学撮像手段は透明な物質を観察対象とすることができないが、本発明のＸ線回折装置は透明な物質をＸ線トポグラフとして可視化するので透明な物質をも観察対象とすることができる。しかも、画像合成手段によってその物質の平面領域内の各位置を平面座標等といった位置情報によって特定できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】  そのようなＸ線測定系は、例えば、ロッキングカーブ測定装置、反射率測定装置、逆格子マップ測定装置、インプレーン測定装置、及びＸ線粉末回折装置の少なくとも１つである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】  本発明に係るＸ線回折装置において、前記Ｘ線トポグラフィ手段と前記Ｘ線測定系とでＸ線源は共通であることが望ましい。こうすれば、それぞれの測定を行う際に試料位置を変更させなければならないという事態を回避でき、コストを低減でき、装置の設置スペースを節約でき、Ｘ線源に関する制御を簡単に行うことが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】  次に、測定者は図１の入射Ｘ線光軸上にピンホールコリメータを挿入することにより、試料１８の欠陥Ｄ及びその近傍に微小径の単色Ｘ線ビームを照射できる状態にセットし、そしてロッキングカーブ測定を行う。具体的には、試料１８を位置不動に固定した状態で、Ｘ線焦点２２及び第２Ｘ線検出器５を軸線ωを中心として回折線が得られる角度位置で矢印Δωで示すように同じ方向へ互いに同期して所定の同じ角速度で回転移動させ、個々の角度位置にて回折線強度の変化を測定する。これにより、周知のロッキングカーブが求められ、そのロッキングカーブのピーク強度、半値幅、回折角度、等に基づいて試料１８の欠陥Ｄを定量的に知ることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】  ２次元イメージングデバイス６の構成も必要に応じて上記した構成以外の任意の構成を採用できる。上記実施形態では、試料１８として透明な物質であるサファイア単結晶を適用したが、もちろん、不透明な物質を測定対象とすることもできる。 多くのＸ線トポグラフの測定像は、試料１８の表面と第１検出器４のＸ線受光面が平行とは限らないので、像の幅が歪んで記録されることがある（図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）参照）。この場合は、試料１８の外形位置とＸ線マーク像２９ａの両方を用いて、Ｘ線トポグラフ２３と光学像２４とを合わせ、合成演算処理を行う。 また、光学像２４の視野よりも試料１８の外形が大きい場合でも、Ｘ線マーク２９を３個以上適宜の位置に付ければ、Ｘ線トポグラフ２３と光学像２４とを合わせ、合成演算処理を行うことができる。 Ｘ線マーク２９は、例えば、「鉄の酸化物等を含んだ錆止め塗料」等を利用できるが、好ましくは「取り除き」が容易な、「片面粘着テープ付のアルミニウム箔」の断片を利用するのが良い。 多くの同質の試料を測定する場合は、前記のＸ線トポグラフ像と光学像とのゆがみの補正を最初の１個の試料だけについて行っておけば、次の試料の測定は、外形位置の１ヶ所又はＸ線マークの１ヶ所のみの基準点合せを行えば良い。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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