JP2000260841A - 半導体表面層特性の測定評価方法 - Google Patents
半導体表面層特性の測定評価方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｓｉウェーハ等の半導体表面層の断層特性を
高分解能で非接触、非破壊で測定して評価できる方法を
提供する。 【解決手段】 半導体の表面層にキャリアを励起するよ
うに電子エネルギーを選択的に前記半導体に照射し、前
記表面層のキャリア挙動を検知することにより半導体表
面層、表面特性又は界面特性を測定評価する。
高分解能で非接触、非破壊で測定して評価できる方法を
提供する。 【解決手段】 半導体の表面層にキャリアを励起するよ
うに電子エネルギーを選択的に前記半導体に照射し、前
記表面層のキャリア挙動を検知することにより半導体表
面層、表面特性又は界面特性を測定評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体表面層特性
の測定評価方法に関し、特に半導体の形成加工（ｐｎ接
合、電極形成等）や形状加工（特定の形状等）を何ら必
要とせず、しかも半導体の形状やサイズに無関係に、非
接触かつ高分解能で表面層の結晶特性及びその断層図
（トモグラフ）を測定して評価できる半導体表面層特性
の測定評価方法に関する。
の測定評価方法に関し、特に半導体の形成加工（ｐｎ接
合、電極形成等）や形状加工（特定の形状等）を何ら必
要とせず、しかも半導体の形状やサイズに無関係に、非
接触かつ高分解能で表面層の結晶特性及びその断層図
（トモグラフ）を測定して評価できる半導体表面層特性
の測定評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、近赤外光パルスを半導体表面に照
射し、その半導体表面の光導電特性（光導電率）の変化
からキャリアライフタイムを測定し、その測定値から半
導体の結晶性を評価する方法がある。しかしながら、こ
の測定方法は光励起のために半導体表面層を評価するこ
とはできない。
射し、その半導体表面の光導電特性（光導電率）の変化
からキャリアライフタイムを測定し、その測定値から半
導体の結晶性を評価する方法がある。しかしながら、こ
の測定方法は光励起のために半導体表面層を評価するこ
とはできない。
【０００３】また、短波長で幅の短い光パルスを半導体
表面に照射し、その半導体表面の光導電特性（光導電
率）の変化の振幅又は傾きに基いて測定したキャリアラ
イフタイムにより、半導体表面層を評価するＵＶ（Ｕｌ
ｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）／ｍｍ波法がある。このＵＶ／
ｍｍ波法では表面層の深さ方向はある程度分解できる
が、細かく分解して評価することが困難である。
表面に照射し、その半導体表面の光導電特性（光導電
率）の変化の振幅又は傾きに基いて測定したキャリアラ
イフタイムにより、半導体表面層を評価するＵＶ（Ｕｌ
ｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）／ｍｍ波法がある。このＵＶ／
ｍｍ波法では表面層の深さ方向はある程度分解できる
が、細かく分解して評価することが困難である。
【０００４】一方、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓ
ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）容量の時間依存性（ＭＯＳ
ｃ−ｔ法）から発生ライフタイムを測定し、半導体表面
層を評価する方法も提案されているが、表面層の深さ方
向の分布を測定評価できない欠点がある。更に、交流光
を半導体表面に照射し、その起電力から再結合ライフタ
イムを求める交流光起電力法による表面層評価法も提案
されているが、やはり表面層の深さ方向の分布を測定評
価できないという欠点がる。
ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）容量の時間依存性（ＭＯＳ
ｃ−ｔ法）から発生ライフタイムを測定し、半導体表面
層を評価する方法も提案されているが、表面層の深さ方
向の分布を測定評価できない欠点がある。更に、交流光
を半導体表面に照射し、その起電力から再結合ライフタ
イムを求める交流光起電力法による表面層評価法も提案
されているが、やはり表面層の深さ方向の分布を測定評
価できないという欠点がる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ
ＬＳＩ）は半導体の表面層に作製されるので、特に半
導体表面層の結晶性を厳密に評価することが要求されて
いる。また、半導体ウェーハの直径が大きくなるに従っ
て、測定評価したウェーハを製品として生かす上から、
非接触かつ非破壊の測定評価法によることが必要不可欠
となっている。しかしながら、表面層中のある特定の深
さでの半導体特性を高面分解能で非接触、非破壊で測定
する方法は現在まで存在せず、更に断面トモグラフ又は
深さ方向のトモグラフを測定できる方法はまだ知られて
おらず、その測定評価方法の出現によって一層の高集積
密度、高性能半導体デバイスの実現が可能になると共
に、高集積密度、高性能半導体デバイスの欠陥をなくす
上でも大いに期待されている。本発明は上述のような事
情からなされたものであり、本発明の目的は、任意深さ
にキャリアを励起できる電子ビームを用いることによっ
て、半導体表面層の断層特性を高分解能で非接触、非破
壊で測定して評価できる方法を提供することにある。
ＬＳＩ）は半導体の表面層に作製されるので、特に半
導体表面層の結晶性を厳密に評価することが要求されて
いる。また、半導体ウェーハの直径が大きくなるに従っ
て、測定評価したウェーハを製品として生かす上から、
非接触かつ非破壊の測定評価法によることが必要不可欠
となっている。しかしながら、表面層中のある特定の深
さでの半導体特性を高面分解能で非接触、非破壊で測定
する方法は現在まで存在せず、更に断面トモグラフ又は
深さ方向のトモグラフを測定できる方法はまだ知られて
おらず、その測定評価方法の出現によって一層の高集積
密度、高性能半導体デバイスの実現が可能になると共
に、高集積密度、高性能半導体デバイスの欠陥をなくす
上でも大いに期待されている。本発明は上述のような事
情からなされたものであり、本発明の目的は、任意深さ
にキャリアを励起できる電子ビームを用いることによっ
て、半導体表面層の断層特性を高分解能で非接触、非破
壊で測定して評価できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は半導体表面層特
性の測定評価方法に関し、本発明の上記目的は、半導体
の表面層にキャリアを励起するように電子エネルギーを
選択的に前記半導体に照射し、前記表面層のキャリア挙
動を検知することにより半導体表面層、表面特性又は界
面特性を測定評価することによって達成される。
性の測定評価方法に関し、本発明の上記目的は、半導体
の表面層にキャリアを励起するように電子エネルギーを
選択的に前記半導体に照射し、前記表面層のキャリア挙
動を検知することにより半導体表面層、表面特性又は界
面特性を測定評価することによって達成される。
【０００７】上記目的は、前記電子エネルギーの照射を
可変させて前記キャリア挙動を検知することにより、ま
た、前記電子エネルギーの照射電子の強度を一定又は可
変とすることにより、更には、前記電子エネルギーの照
射電子により発生したキャリアを電磁波の反射又は透過
により検知することにより、より効果的に達成される。
或は、前記電子エネルギーの照射電子により発生したキ
ャリアを光の反射又は透過により検知することによっ
て、より効果的に達成される。
可変させて前記キャリア挙動を検知することにより、ま
た、前記電子エネルギーの照射電子の強度を一定又は可
変とすることにより、更には、前記電子エネルギーの照
射電子により発生したキャリアを電磁波の反射又は透過
により検知することにより、より効果的に達成される。
或は、前記電子エネルギーの照射電子により発生したキ
ャリアを光の反射又は透過により検知することによっ
て、より効果的に達成される。
【０００８】尚、前記測定評価の対象は、半導体の結晶
欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、表
面特性のうちの少なくとも１つであれば良い。
欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、表
面特性のうちの少なくとも１つであれば良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは半導体表面層特性の
測定評価法として、光照射によるキャリア励起法や、光
又はミリ波などの電波によるキャリアの検出について鋭
意研究して来た結果、光照射によるキャリア励起法では
どんな波長を選んでも半導体表面で最大値キャリアが励
起され、そのために表面の特性が強く検出されてしま
い、表面の影響が顕著に検出結果に出てしまうことを知
見した。また、これら従来方法では、深さ方向の特性を
測定するのは困難であり、面分解能も不十分であること
が分った。このような問題を解決するために、ビームを
細く絞ることができると共に、面分解能が極めて高い電
子ビームを用いることとし、照射電子ビームのエネルギ
ーを変えることで任意の深さにキャリアを励起すること
ができ、そのキャリアを光又は電磁波で検出することに
より、再結合ライフタイムに依存した信号を非接触、非
破壊で得ることができることを確認した。電子エネルギ
ーは容易に可変できるので、表面層の結晶状態を深さ方
向分布として評価でき、深さ方向のトモグラフを得るこ
とができる。更に、半導体表面上を電子ビームで走査す
ることによって、任意深さでのトモグラフも得ることが
できる。このように本発明によれば、従来方法では求め
られない任意深さでの結晶特性を測定評価できると共
に、任意深さの面上のトモグラフ、深さ方向のトモグラ
フ、更にこれら２つのトモグラフから３次元像を非接触
かつ非破壊で求めることができる。
測定評価法として、光照射によるキャリア励起法や、光
又はミリ波などの電波によるキャリアの検出について鋭
意研究して来た結果、光照射によるキャリア励起法では
どんな波長を選んでも半導体表面で最大値キャリアが励
起され、そのために表面の特性が強く検出されてしま
い、表面の影響が顕著に検出結果に出てしまうことを知
見した。また、これら従来方法では、深さ方向の特性を
測定するのは困難であり、面分解能も不十分であること
が分った。このような問題を解決するために、ビームを
細く絞ることができると共に、面分解能が極めて高い電
子ビームを用いることとし、照射電子ビームのエネルギ
ーを変えることで任意の深さにキャリアを励起すること
ができ、そのキャリアを光又は電磁波で検出することに
より、再結合ライフタイムに依存した信号を非接触、非
破壊で得ることができることを確認した。電子エネルギ
ーは容易に可変できるので、表面層の結晶状態を深さ方
向分布として評価でき、深さ方向のトモグラフを得るこ
とができる。更に、半導体表面上を電子ビームで走査す
ることによって、任意深さでのトモグラフも得ることが
できる。このように本発明によれば、従来方法では求め
られない任意深さでの結晶特性を測定評価できると共
に、任意深さの面上のトモグラフ、深さ方向のトモグラ
フ、更にこれら２つのトモグラフから３次元像を非接触
かつ非破壊で求めることができる。
【００１０】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１１】図１は本発明のモデル図であり、同図
（Ａ）は電子ビームのエネルギーを可変したときの各エ
ネルギーで生成されるキャリアの深さ方向プロファイル
（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）を示し、同図（Ｂ）は評価対象と
なる半導体材料の深さ方向に欠陥（×印）が分布してい
る状態を深さ方向の各断面（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）で示
し、同図（Ｃ）は電子ビームのエネルギーで生成された
キャリアプロファイル及びそれぞれの欠陥分布を持つ断
面に対して検出される導電率時間変化信号（Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３）を示している。その導電率時間変化信号（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３）は、ある深さに存在する再結合中心、
例えば欠陥とその深さで発生されたキャリア密度の積に
対応している。従って、例えば断面Ｋ２のように欠陥が
多ければ導電率時間変化信号Ｖ２のように検出信号は小
さく、かつその導電率の減衰度合い（例えば傾きで表
現）は速い。一方、断面Ｋ３のように欠陥が少なければ
導電率時間変化信号Ｖ３のように検出信号は大きく、そ
の導電率の減衰度合いも遅い。従って、導電率時間変化
信号の大きさ又は減衰度合い（傾き）に基いて、半導体
深さ方向の各断面の欠陥程度を評価することができる。
（Ａ）は電子ビームのエネルギーを可変したときの各エ
ネルギーで生成されるキャリアの深さ方向プロファイル
（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）を示し、同図（Ｂ）は評価対象と
なる半導体材料の深さ方向に欠陥（×印）が分布してい
る状態を深さ方向の各断面（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）で示
し、同図（Ｃ）は電子ビームのエネルギーで生成された
キャリアプロファイル及びそれぞれの欠陥分布を持つ断
面に対して検出される導電率時間変化信号（Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３）を示している。その導電率時間変化信号（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３）は、ある深さに存在する再結合中心、
例えば欠陥とその深さで発生されたキャリア密度の積に
対応している。従って、例えば断面Ｋ２のように欠陥が
多ければ導電率時間変化信号Ｖ２のように検出信号は小
さく、かつその導電率の減衰度合い（例えば傾きで表
現）は速い。一方、断面Ｋ３のように欠陥が少なければ
導電率時間変化信号Ｖ３のように検出信号は大きく、そ
の導電率の減衰度合いも遅い。従って、導電率時間変化
信号の大きさ又は減衰度合い（傾き）に基いて、半導体
深さ方向の各断面の欠陥程度を評価することができる。
【００１２】また、電子ビームのエネルギーを可変（例
えばパルス幅１ｎｓで加速電圧１ｋｅＶ，２ｋｅＶ，３
ｋｅＶ）したときの導電率時間変化信号（Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ３）を検出することにより、深さ方向の断層特性を求
めることができる。また、電子ビームで半導体の表面上
を走査し、その導電率時間変化信号を検出することによ
り面上での欠陥分布を測定でき、これら両方の検出結果
を合成すれば、半導体の各深さでのトモグラフを求める
ことができる。また、３次元像も作成できる。更に、照
射電子ビームの強度（輝度）を可変して測定することに
より、深さ方向の欠陥分布差を大きくして検出すること
ができ、結果的に深さ方向の空間分解能を高めることが
できる。ここで、半導体表面層に電子ビームで生成され
たキャリアの挙動は、その半導体に入射されている電磁
波又は光とキャリアの相互作用により、電磁波の反射波
又は透過波、或は光の反射波又は透過波から信号（導電
率時間変化信号）として検出することができ、これによ
り表面層特性の測定が電気的に可能である。
えばパルス幅１ｎｓで加速電圧１ｋｅＶ，２ｋｅＶ，３
ｋｅＶ）したときの導電率時間変化信号（Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ３）を検出することにより、深さ方向の断層特性を求
めることができる。また、電子ビームで半導体の表面上
を走査し、その導電率時間変化信号を検出することによ
り面上での欠陥分布を測定でき、これら両方の検出結果
を合成すれば、半導体の各深さでのトモグラフを求める
ことができる。また、３次元像も作成できる。更に、照
射電子ビームの強度（輝度）を可変して測定することに
より、深さ方向の欠陥分布差を大きくして検出すること
ができ、結果的に深さ方向の空間分解能を高めることが
できる。ここで、半導体表面層に電子ビームで生成され
たキャリアの挙動は、その半導体に入射されている電磁
波又は光とキャリアの相互作用により、電磁波の反射波
又は透過波、或は光の反射波又は透過波から信号（導電
率時間変化信号）として検出することができ、これによ
り表面層特性の測定が電気的に可能である。
【００１３】図２は表面から０．２ミクロンの深さまで
の表面層に欠陥が存在するときの検出信号（導電率時間
変化信号）の一例を示しており、１ｋｅＶでは励起キャ
リアが０．１ミクロンまでの欠陥に応答して検出信号が
小さく、またその減衰の度合いも大きいことを示してい
る。これに対し、例えば５ｋｅＶではキャリアが欠陥の
ない深いところで励起されているので検出信号は大き
く、その減衰の度合いも小さいことを示している。
の表面層に欠陥が存在するときの検出信号（導電率時間
変化信号）の一例を示しており、１ｋｅＶでは励起キャ
リアが０．１ミクロンまでの欠陥に応答して検出信号が
小さく、またその減衰の度合いも大きいことを示してい
る。これに対し、例えば５ｋｅＶではキャリアが欠陥の
ない深いところで励起されているので検出信号は大き
く、その減衰の度合いも小さいことを示している。
【００１４】また、図３は、図１における検出信号のピ
ークの大きさを、表面からの深さ（μｍ）に対して電子
エネルギー（１ｋｅＶ−５ｋｅＶ）をパラメータにとっ
て示したものである。１ｋｅＶでの信号出力はそれによ
り生成したキャリアが、欠陥が存在する領域にあるので
小さく、５ｋｅＶのように欠陥のないところにキャリア
を生成した場合には信号出力は大きく、信号の大きさか
ら深さ方向の欠陥分布を測定できる。更に、その信号出
力の傾きを深さ（μｍ）に対して示したのが図４であ
る。１ｋｅＶでの傾きは５ｋｅＶでの傾きに比べてはる
かに大きく、両者には大きな差があり、１ｋｅＶでの深
さの欠陥に良く応答していることが分る。本方法によ
り、検出信号の大きさ又は傾きから、深さ方向の欠陥を
分解して測定することができる。
ークの大きさを、表面からの深さ（μｍ）に対して電子
エネルギー（１ｋｅＶ−５ｋｅＶ）をパラメータにとっ
て示したものである。１ｋｅＶでの信号出力はそれによ
り生成したキャリアが、欠陥が存在する領域にあるので
小さく、５ｋｅＶのように欠陥のないところにキャリア
を生成した場合には信号出力は大きく、信号の大きさか
ら深さ方向の欠陥分布を測定できる。更に、その信号出
力の傾きを深さ（μｍ）に対して示したのが図４であ
る。１ｋｅＶでの傾きは５ｋｅＶでの傾きに比べてはる
かに大きく、両者には大きな差があり、１ｋｅＶでの深
さの欠陥に良く応答していることが分る。本方法によ
り、検出信号の大きさ又は傾きから、深さ方向の欠陥を
分解して測定することができる。
【００１５】上述では半導体基板を例に挙げて表面層の
評価が可能なことを説明したが、本方法は１ミクロン以
下の薄い表面層の評価ができることから、半導体薄膜、
エピタキシャル成長半導体、エピタキシャルウェーハ、
ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構
造ウェーハのシリコン結晶層などの評価にも同様に適用
可能である。また、電子エネルギーを変化するだけで測
定対象領域を可変できるので、半導体の表面やエピタキ
シャルウェーハのエピ層と基板界面、ＳＯＩウェーハの
シリコン層と酸化層界面の評価も可能である。
評価が可能なことを説明したが、本方法は１ミクロン以
下の薄い表面層の評価ができることから、半導体薄膜、
エピタキシャル成長半導体、エピタキシャルウェーハ、
ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構
造ウェーハのシリコン結晶層などの評価にも同様に適用
可能である。また、電子エネルギーを変化するだけで測
定対象領域を可変できるので、半導体の表面やエピタキ
シャルウェーハのエピ層と基板界面、ＳＯＩウェーハの
シリコン層と酸化層界面の評価も可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明方法は、例えば半導体の結晶欠
陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、表面
特性の深さ分布を測定できるという利点を有し、電子ビ
ームを用いているので、ビームを細く絞れると共に、高
面分解能で面分布を測定できるという特徴がある。ま
た、深さ方向分布を合成すれば、トモグラフを描くこと
ができ、集積回路などのデバイスが作製される半導体表
面層をトモグラフにより簡単明瞭に評価できる効果があ
る。本発明方法は非接触、非破壊で測定が可能という特
徴を有し、半導体表面に密着した表面層の評価に欠くこ
とのできない評価法を提供できる。
陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、表面
特性の深さ分布を測定できるという利点を有し、電子ビ
ームを用いているので、ビームを細く絞れると共に、高
面分解能で面分布を測定できるという特徴がある。ま
た、深さ方向分布を合成すれば、トモグラフを描くこと
ができ、集積回路などのデバイスが作製される半導体表
面層をトモグラフにより簡単明瞭に評価できる効果があ
る。本発明方法は非接触、非破壊で測定が可能という特
徴を有し、半導体表面に密着した表面層の評価に欠くこ
とのできない評価法を提供できる。
【００１７】更に、シリコンウェーハではその直径が
８，１２，１６インチと将来的に増加する傾向にあり、
１枚のウェーハコストが高価となり、生産に当たっては
１枚たりとも無駄にできないのが実情である。その意味
でも、本発明の非接触、非破壊による測定評価法は大き
な効果を発揮することが確実である。また、そのような
大きなウェーハの面分布を短時間で測定評価するのに測
定の迅速性が要求されるが、本発明は非破壊で非接触で
かつ電子ビームの制御性の良さを有していることから、
その要求を十分に満たせるものである。
８，１２，１６インチと将来的に増加する傾向にあり、
１枚のウェーハコストが高価となり、生産に当たっては
１枚たりとも無駄にできないのが実情である。その意味
でも、本発明の非接触、非破壊による測定評価法は大き
な効果を発揮することが確実である。また、そのような
大きなウェーハの面分布を短時間で測定評価するのに測
定の迅速性が要求されるが、本発明は非破壊で非接触で
かつ電子ビームの制御性の良さを有していることから、
その要求を十分に満たせるものである。
【図１】本発明の原理を示すモデル図であり、（Ａ）は
電子ビームのエネルギーを可変したときの各エネルギー
で生成されるキャリアの深さ方向プロファイルを、
（Ｂ）は評価対象となる半導体試料の深さ方向欠陥分布
を、（Ｃ）は各エネルギーで生成されたキャリアプロフ
ァイルとそれぞれの欠陥分布を持つ断面に対して検出さ
れる導電率時間変化信号をそれぞれ示している。
電子ビームのエネルギーを可変したときの各エネルギー
で生成されるキャリアの深さ方向プロファイルを、
（Ｂ）は評価対象となる半導体試料の深さ方向欠陥分布
を、（Ｃ）は各エネルギーで生成されたキャリアプロフ
ァイルとそれぞれの欠陥分布を持つ断面に対して検出さ
れる導電率時間変化信号をそれぞれ示している。
【図２】表面層に欠陥が存在する場合の検出信号の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】図２における検出信号のピークの大きさを、半
導体表面からの深さに対して電子エネルギーをパラメー
タにとって示す図である。
導体表面からの深さに対して電子エネルギーをパラメー
タにとって示す図である。
【図４】検出信号の傾きを半導体の深さに対して示す図
である。
である。
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 深さ方向プロファイル Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 深さ方向の断面 Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３ 導電率時間変化信号
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は半導体表面層特
性の測定評価方法に関し、本発明の上記目的は、半導体
の表面層に一定のエネルギーを持つ電子ビームを走査す
る電子ビーム走査工程と、前記電子ビーム走査工程によ
って励起されたキャリアを電磁波又は光の照射又は透過
により検知する検知工程と、前記検知工程によって得ら
れた信号から前記半導体の表面層から一定の深さにおけ
る面の結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界
面特性、そして表面特性などの結晶状態を評価する評価
工程と、を具備することによって達成される。このと
き、前記評価工程より前記半導体表面層から一定の深さ
における面の結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損
傷、界面特性、そして表面特性などの結晶状態をトモグ
ラフとして視覚化する工程を更に有するようにすること
によって、より効果的に達成される。
性の測定評価方法に関し、本発明の上記目的は、半導体
の表面層に一定のエネルギーを持つ電子ビームを走査す
る電子ビーム走査工程と、前記電子ビーム走査工程によ
って励起されたキャリアを電磁波又は光の照射又は透過
により検知する検知工程と、前記検知工程によって得ら
れた信号から前記半導体の表面層から一定の深さにおけ
る面の結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界
面特性、そして表面特性などの結晶状態を評価する評価
工程と、を具備することによって達成される。このと
き、前記評価工程より前記半導体表面層から一定の深さ
における面の結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損
傷、界面特性、そして表面特性などの結晶状態をトモグ
ラフとして視覚化する工程を更に有するようにすること
によって、より効果的に達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】また、本発明の上記目的は、半導体の表面
層の特定部分にエネルギーと強度を変化させた電子ビー
ムを照射する電子ビーム照射工程と、前記電子ビーム照
射工程によって励起されたキャリアを電磁波又は光の照
射又は透過により検知する検知工程と、前記検知工程に
よって得られた信号から前記特定部分の深さ方向の結晶
欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、そ
して表面特性などの結晶状態を評価する評価工程と、を
具備することによって達成される。このとき、前記評価
工程から前記半導体表面層の特定部分の深さ方向におけ
る結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特
性、そして表面特性などの結晶状態をトモグラフとして
視覚化する工程を更に有するようにしても良い。
層の特定部分にエネルギーと強度を変化させた電子ビー
ムを照射する電子ビーム照射工程と、前記電子ビーム照
射工程によって励起されたキャリアを電磁波又は光の照
射又は透過により検知する検知工程と、前記検知工程に
よって得られた信号から前記特定部分の深さ方向の結晶
欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、そ
して表面特性などの結晶状態を評価する評価工程と、を
具備することによって達成される。このとき、前記評価
工程から前記半導体表面層の特定部分の深さ方向におけ
る結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特
性、そして表面特性などの結晶状態をトモグラフとして
視覚化する工程を更に有するようにしても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】更に、前記電子ビーム照射工程が前記エネ
ルギーと強度を変化させた電子ビームを半導体表面層上
に走査するようにしても良く、更に又、前記評価工程か
ら前記エネルギーと強度を変化させた前記電子ビーム照
射工程によって走査された範囲でその深さ方向における
結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特
性、そして表面特性などの結晶状態を３次元像として視
覚化する工程を有するようにしても良い。
ルギーと強度を変化させた電子ビームを半導体表面層上
に走査するようにしても良く、更に又、前記評価工程か
ら前記エネルギーと強度を変化させた前記電子ビーム照
射工程によって走査された範囲でその深さ方向における
結晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特
性、そして表面特性などの結晶状態を３次元像として視
覚化する工程を有するようにしても良い。
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体の表面層にキャリアを励起するよ
うに電子エネルギーを選択的に前記半導体に照射し、前
記表面層のキャリア挙動を検知することにより半導体表
面層、表面特性又は界面特性を測定評価するようにした
ことを特徴とする半導体表面層特性の測定評価方法。 - 【請求項２】 前記電子エネルギーの照射を可変させて
前記キャリア挙動を検知するようになっている請求項１
に記載の半導体表面層特性の測定評価方法。 - 【請求項３】 前記電子エネルギーの照射電子の強度を
一定又は可変とした請求項１に記載の半導体表面層特性
の測定評価方法。 - 【請求項４】 前記電子エネルギーの照射電子により発
生したキャリアを電磁波の反射又は透過により検知する
ようにした請求項１に記載の半導体表面層特性の測定評
価方法。 - 【請求項５】 前記電子エネルギーの照射電子により発
生したキャリアを光の反射又は透過により検知するよう
になっている請求項１に記載の半導体表面層特性の測定
評価方法。 - 【請求項６】 前記測定評価の対象が、前記半導体の結
晶欠陥、重金属汚染、結晶歪み、結晶損傷、界面特性、
表面特性のうちの少なくとも１つである請求項１に記載
の半導体表面層特性の測定評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059549A JP2000260841A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 半導体表面層特性の測定評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059549A JP2000260841A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 半導体表面層特性の測定評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260841A true JP2000260841A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13116461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059549A Pending JP2000260841A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 半導体表面層特性の測定評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260841A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013131591A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体基板の評価方法 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11059549A patent/JP2000260841A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013131591A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体基板の評価方法 |
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