X線反射率法（XRR）

ウェハーに成膜した膜などに、X線をサンプル表面にすれすれに入射させ、反射してきたX線の強度変化から膜厚と膜の密度、
表面・界面の粗さを求めることができます。下の原理イメージ図のように、膜の表面と界面で反射したX線の強度は膜厚の
厚みにより変化します。また、X線の全反射を起こす臨界角を求めることにより、膜の密度と膜厚を同時に求めることが
できます。 

XRRの測定原理図

実際に測定したXRRの結果を下図に示します。SiウェハーにDLC（ダイヤモンドライクカーボン）を成膜したサンプルを
用いています。

測定されたプロファイル（青線）と、下図のモデルを用いてシミュレーション（赤線）したプロファイルが一致するように、
モデルの各パラメータを変化させて、密度・膜厚・ラフネスを決定します。
        















　　　           計算に用いた薄膜のモデル　　　　　       XRR測定プロファイルとシミュレーション

＜特徴＞

1. 非破壊で分析可能 

2. 密度と膜厚が同時に測定可能 

3. 結晶でもアモルファスでも測定可能 

4. 数層程度の多層膜の評価 

5. 膜厚は数 nm ～ 300 nm 程度（材料によります）、密度のみなら膜厚不問 

＜欠点＞

1. 曲率のあるサンプルは不可 

2. ナノメートルオーダーの平坦な表面が必要

3. 測定範囲が数 mm 以上 

4. 類似の膜密度同士の組み合わせでは評価が困難

5. 大まかな組成、構造の情報が必要