JP2002340794A - 半導体ウェーハの赤外吸収測定法 - Google Patents
半導体ウェーハの赤外吸収測定法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出感度を向上させるための不純物測定用の
厚い試料を別に準備することなく、半導体ウェーハ形状
・厚みのままで１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不
純物を測定することが可能となる方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウェーハに赤外光を透過させて、
前記半導体ウェーハを評価する赤外吸収測定法におい
て、前記半導体ウェーハのウェーハ平面に対して平行方
向に赤外光を透過させる半導体ウェーハの赤外吸収測定
法。
厚い試料を別に準備することなく、半導体ウェーハ形状
・厚みのままで１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不
純物を測定することが可能となる方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウェーハに赤外光を透過させて、
前記半導体ウェーハを評価する赤外吸収測定法におい
て、前記半導体ウェーハのウェーハ平面に対して平行方
向に赤外光を透過させる半導体ウェーハの赤外吸収測定
法。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、赤外分光分析法に
よる半導体ウェーハの評価方法に関し、特に、半導体ウ
ェーハ中に含まれている不純物である、酸素、炭素、窒
素、結晶欠陥、デバイス中赤外活性膜等の測定法に関す
るものである。
よる半導体ウェーハの評価方法に関し、特に、半導体ウ
ェーハ中に含まれている不純物である、酸素、炭素、窒
素、結晶欠陥、デバイス中赤外活性膜等の測定法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハにおいて、酸素、炭素、
窒素濃度のコントロールは、品質を決定する重要な要素
である。
窒素濃度のコントロールは、品質を決定する重要な要素
である。
【０００３】また、素子を形成する表面層は無欠陥であ
ることが求められ、表層に形成される酸化膜層について
欠陥のない酸化膜層が求められており、ウェーハ表層部
の評価は半導体デバイスプロセスにとって重要な要素に
なってきている。
ることが求められ、表層に形成される酸化膜層について
欠陥のない酸化膜層が求められており、ウェーハ表層部
の評価は半導体デバイスプロセスにとって重要な要素に
なってきている。
【０００４】従来、半導体ウェーハ中の不純物及び結晶
欠陥等の評価は、主に、赤外分光分析法によって行われ
ている。
欠陥等の評価は、主に、赤外分光分析法によって行われ
ている。
【０００５】赤外分光分析法は、赤外領域の吸収スペク
トルにおける吸収バンド位置や強度からシリコン中の不
純物の同定や定量等を行う分析法であり、赤外吸収によ
るシリコン中の不純物評価はシリコン評価の中心となっ
ている。
トルにおける吸収バンド位置や強度からシリコン中の不
純物の同定や定量等を行う分析法であり、赤外吸収によ
るシリコン中の不純物評価はシリコン評価の中心となっ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のウェー
ハ表面に対して赤外光を垂直に入れる赤外分光分析法に
よるシリコンウェーハ中の酸素、炭素、窒素の定量下限
値は、１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルであり、１０
１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベル以下の定量をするために
は、シリコン厚み０．１〜１ｃｍにし、測定体積を大き
くして検出感度を向上させるための不純物測定用の厚い
試料を別に準備して測定しなければならないという問題
があった。
ハ表面に対して赤外光を垂直に入れる赤外分光分析法に
よるシリコンウェーハ中の酸素、炭素、窒素の定量下限
値は、１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルであり、１０
１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベル以下の定量をするために
は、シリコン厚み０．１〜１ｃｍにし、測定体積を大き
くして検出感度を向上させるための不純物測定用の厚い
試料を別に準備して測定しなければならないという問題
があった。
【０００７】また、従来のウェーハ表面に対して赤外光
を垂直に入れる赤外分光分析法によるシリコンウェーハ
の赤外吸収測定法では、高濃度不純物添加半導体結晶を
基板にもつエピタキシャルウェーハや金属膜をもつデバ
イスウェーハでは、ウェーハ表層部に赤外吸収測定可能
な高抵抗領域があったとしても、基板や金属膜が赤外透
過方向を遮断するため、部分的に測定可能領域があって
も測定することができなかった。
を垂直に入れる赤外分光分析法によるシリコンウェーハ
の赤外吸収測定法では、高濃度不純物添加半導体結晶を
基板にもつエピタキシャルウェーハや金属膜をもつデバ
イスウェーハでは、ウェーハ表層部に赤外吸収測定可能
な高抵抗領域があったとしても、基板や金属膜が赤外透
過方向を遮断するため、部分的に測定可能領域があって
も測定することができなかった。
【０００８】そこで本発明は、検出感度を向上させるた
めの不純物測定用の厚い試料を別に準備することなく、
半導体ウェーハ形状・厚みのままで１０１４ａｔｏｍｓ
／ｃｍ３レベルの不純物を測定することが可能となり、
また、多層膜の半導体ウェーハにおいて、層の一部が赤
外吸収測定不可能な層をもつウェーハであってもその他
の層の赤外吸収スペクトルが測定可能となる方法を提供
することを目的とする。
めの不純物測定用の厚い試料を別に準備することなく、
半導体ウェーハ形状・厚みのままで１０１４ａｔｏｍｓ
／ｃｍ３レベルの不純物を測定することが可能となり、
また、多層膜の半導体ウェーハにおいて、層の一部が赤
外吸収測定不可能な層をもつウェーハであってもその他
の層の赤外吸収スペクトルが測定可能となる方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、半導体ウェーハに赤外光を透過させて、前記
半導体ウェーハを評価する赤外吸収測定法において、前
記半導体ウェーハのウェーハ平面に対して平行方向に赤
外光を透過させる半導体ウェーハの赤外吸収測定法であ
る。
た発明は、半導体ウェーハに赤外光を透過させて、前記
半導体ウェーハを評価する赤外吸収測定法において、前
記半導体ウェーハのウェーハ平面に対して平行方向に赤
外光を透過させる半導体ウェーハの赤外吸収測定法であ
る。
【００１０】このような構成によると、検出感度を向上
させるための不純物測定用の厚い試料を別に準備するこ
となく、半導体ウェーハ形状・厚みのままで１０１４ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不純物を測定することが可能
となる。
させるための不純物測定用の厚い試料を別に準備するこ
となく、半導体ウェーハ形状・厚みのままで１０１４ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不純物を測定することが可能
となる。
【００１１】すなわち、半導体ウェーハのウェーハ平面
に対して平行方向に赤外光を透過させると、半導体ウェ
ーハの径の大きさが測定体積となるので、所定の厚み以
上の測定体積を容易に確保することが可能となる。
に対して平行方向に赤外光を透過させると、半導体ウェ
ーハの径の大きさが測定体積となるので、所定の厚み以
上の測定体積を容易に確保することが可能となる。
【００１２】例えば、径が１０〜３００ｍｍの半導体ウ
ェーハの不純物を測定する場合は、その半導体ウェーハ
のウェーハ平面に対して平行方向に赤外光を透過させる
ので、０．１〜１ｃｍ厚み以上の測定体積を容易に得る
ことができ、１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不純
物を測定することが可能となる。
ェーハの不純物を測定する場合は、その半導体ウェーハ
のウェーハ平面に対して平行方向に赤外光を透過させる
ので、０．１〜１ｃｍ厚み以上の測定体積を容易に得る
ことができ、１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３レベルの不純
物を測定することが可能となる。
【００１３】また、多層膜の半導体ウェーハにおいて、
層の一部が赤外吸収測定不可能な層をもつウェーハであ
っても、その他の層の赤外吸収スペクトルが測定可能と
なるものである。
層の一部が赤外吸収測定不可能な層をもつウェーハであ
っても、その他の層の赤外吸収スペクトルが測定可能と
なるものである。
【００１４】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記半導体ウェーハが比抵抗０．０２Ωｃ
ｍ以下の低抵抗基板のエピタキシャルウェーハである半
導体ウェーハの赤外吸収測定法である。
１において、前記半導体ウェーハが比抵抗０．０２Ωｃ
ｍ以下の低抵抗基板のエピタキシャルウェーハである半
導体ウェーハの赤外吸収測定法である。
【００１５】比抵抗が０．０２Ωｃｍ以下では赤外線は
ほとんど透過しないので、従来のようにウェーハ表面か
ら透過する方法では測定が困難であったが、半導体ウェ
ーハのウェーハ平面に対して平行方向に赤外光を透過さ
せる構成によると、測定する半導体ウェーハが比抵抗
０．０２Ωｃｍ以下の低抵抗基板のエピタキシャルウェ
ーハであっても、例えばエピ層が比抵抗０．０２Ωｃｍ
以上であるときは、半導体ウェーハに水平方向に赤外光
を透過させることにより、エピ層の赤外吸収スペクトル
を測定することが可能となる。
ほとんど透過しないので、従来のようにウェーハ表面か
ら透過する方法では測定が困難であったが、半導体ウェ
ーハのウェーハ平面に対して平行方向に赤外光を透過さ
せる構成によると、測定する半導体ウェーハが比抵抗
０．０２Ωｃｍ以下の低抵抗基板のエピタキシャルウェ
ーハであっても、例えばエピ層が比抵抗０．０２Ωｃｍ
以上であるときは、半導体ウェーハに水平方向に赤外光
を透過させることにより、エピ層の赤外吸収スペクトル
を測定することが可能となる。
【００１６】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記半導体ウェーハがデバイスウェーハで
ある半導体ウェーハの赤外吸収測定法である。
１において、前記半導体ウェーハがデバイスウェーハで
ある半導体ウェーハの赤外吸収測定法である。
【００１７】このような構成によると、測定する半導体
ウェーハがデバイスウェーハであってシリコン、シリコ
ン酸化膜、シリコン窒化膜等の多層構造をもつ場合に、
この半導体ウェーハに水平方向に赤外光を透過させるこ
とにより、赤外線を透過する層の赤外吸収スペクトルを
測定することが可能となる。
ウェーハがデバイスウェーハであってシリコン、シリコ
ン酸化膜、シリコン窒化膜等の多層構造をもつ場合に、
この半導体ウェーハに水平方向に赤外光を透過させるこ
とにより、赤外線を透過する層の赤外吸収スペクトルを
測定することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下の図面に基づいて、本発明の
具体例について詳細に説明する。
具体例について詳細に説明する。
【００１９】図１は、従来法の赤外光の光路を示す図
（図１（１））と、本発明の赤外光の光路を示す図（図
１（２）（２’））である。
（図１（１））と、本発明の赤外光の光路を示す図（図
１（２）（２’））である。
【００２０】この方法を実施するにあたって、本発明の
以下に示す装置を使用することが好ましい。
以下に示す装置を使用することが好ましい。
【００２１】すなわち、本発明の装置は、赤外分光分析
装置であり、試料室に径１０〜３００ｍｍ、厚み１ｍｍ
以下の試料が固定でき、更に、半導体ウェーハ１固定時
の試料ホルダーと試料との接触面積は、半導体ウェーハ
１外周の一部で、極力小さいことが望ましい。また、こ
の赤外分光分析装置に用いる検出器２は、ＤＴＧＳとＭ
ＣＴ（高感度検出器）どちらも使えることが望ましい。
装置であり、試料室に径１０〜３００ｍｍ、厚み１ｍｍ
以下の試料が固定でき、更に、半導体ウェーハ１固定時
の試料ホルダーと試料との接触面積は、半導体ウェーハ
１外周の一部で、極力小さいことが望ましい。また、こ
の赤外分光分析装置に用いる検出器２は、ＤＴＧＳとＭ
ＣＴ（高感度検出器）どちらも使えることが望ましい。
【００２２】本発明の測定方法は、図１（２）に示すよ
うに、赤外分光分析装置の赤外光の透過光路に対して半
導体ウェーハ１を水平に固定し、半導体ウェーハ１の赤
外吸収スペクトルを測定する方法である。
うに、赤外分光分析装置の赤外光の透過光路に対して半
導体ウェーハ１を水平に固定し、半導体ウェーハ１の赤
外吸収スペクトルを測定する方法である。
【００２３】このときの半導体ウェーハの径は通常用い
られる１０〜３００ｍｍのものであり、半導体ウェーハ
１の外周の仕上げは鏡面仕上げであるか、若しくは、赤
外光の入出面がお互いに平行であり且つ結晶面に沿った
劈開面であることが望ましい。
られる１０〜３００ｍｍのものであり、半導体ウェーハ
１の外周の仕上げは鏡面仕上げであるか、若しくは、赤
外光の入出面がお互いに平行であり且つ結晶面に沿った
劈開面であることが望ましい。
【００２４】測定する半導体ウェーハ１の外周部に膜が
形成されている場合には、弗化水素（ＨＦ）、弗化水素
及び硝酸（ＨＦ＋ＨＮＯ３）、及びＢＨＦによって膜を
除去した後に測定するか、赤外光の入出面がお互いに平
行であり且つ結晶面に沿った劈開面になるように試料を
加工してから測定することが望ましい。
形成されている場合には、弗化水素（ＨＦ）、弗化水素
及び硝酸（ＨＦ＋ＨＮＯ３）、及びＢＨＦによって膜を
除去した後に測定するか、赤外光の入出面がお互いに平
行であり且つ結晶面に沿った劈開面になるように試料を
加工してから測定することが望ましい。
【００２５】尚、検出器２にＭＣＴ等の高感度の検出器
を用いる場合、図１（２’）に示すように、半導体ウェ
ーハ１を透過した赤外光だけを検出させ、ＳＮ比（ｓｉ
ｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）をあげるた
めに、試料室内に赤外光を減光させる遮蔽物３を設ける
とよい。
を用いる場合、図１（２’）に示すように、半導体ウェ
ーハ１を透過した赤外光だけを検出させ、ＳＮ比（ｓｉ
ｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）をあげるた
めに、試料室内に赤外光を減光させる遮蔽物３を設ける
とよい。
【００２６】更に、本例の赤外分光分析装置の試料室に
は、図３及び図４に示すように、半導体ウェーハを固定
するための保持部４を設けている。
は、図３及び図４に示すように、半導体ウェーハを固定
するための保持部４を設けている。
【００２７】本例の保持部４は、赤外光に対して水平方
向に設けた半導体ウェーハ１を保持する構成となってい
る。また、試料室内にステージ５を設け、そのステージ
５に沿って保持部４がスライド可能に設けられており、
径の異なる半導体ウェーハ１を容易に保持することがで
きる。
向に設けた半導体ウェーハ１を保持する構成となってい
る。また、試料室内にステージ５を設け、そのステージ
５に沿って保持部４がスライド可能に設けられており、
径の異なる半導体ウェーハ１を容易に保持することがで
きる。
【００２８】以下では、本発明をより具体的に示す実施
例を説明する。
例を説明する。
【００２９】−実施例１− 半導体ウェーハ厚み０．０７２５ｃｍ、半導体ウェーハ
径２０ｃｍの試料を赤外光スポット径１ｃｍで測定を行
った。
径２０ｃｍの試料を赤外光スポット径１ｃｍで測定を行
った。
【００３０】まず、従来の測定方法で半導体ウェーハ表
面に垂直に赤外光を透過させた場合、測定体積は、 厚み スポット面積 ０．０７２５×（０．５）２×３．１４＝０．０５６９
１ｃｍ3 次に、本発明の測定方法で半導体ウェーハ表面に水平に
赤外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×０．０２７５＝１．４５００ｃｍ3 検出感度は測定体積に依存するため、 ／ １．４５００÷０．０５６９１＝２５．４７９倍 本発明は、従来法と比較して、同様の試料を用いて、約
２５．５倍の感度で測定することができる。
面に垂直に赤外光を透過させた場合、測定体積は、 厚み スポット面積 ０．０７２５×（０．５）２×３．１４＝０．０５６９
１ｃｍ3 次に、本発明の測定方法で半導体ウェーハ表面に水平に
赤外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×０．０２７５＝１．４５００ｃｍ3 検出感度は測定体積に依存するため、 ／ １．４５００÷０．０５６９１＝２５．４７９倍 本発明は、従来法と比較して、同様の試料を用いて、約
２５．５倍の感度で測定することができる。
【００３１】従来法より１０倍の感度で測定したい場合
は、 ０．０５６９１×１０÷１×０．０７２５＝７．８５ｃ
ｍ 直径７．８５ｃｍのサンプルを測定すればよい。
は、 ０．０５６９１×１０÷１×０．０７２５＝７．８５ｃ
ｍ 直径７．８５ｃｍのサンプルを測定すればよい。
【００３２】従来法による抵抗６Ωｃｍ、半導体ウェー
ハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペクト
ルＡを図２（１）に示しており、１７２０ｃｍ−１付近
にはシリコン中の格子間酸素に起因する吸収が存在する
が、スペクトルＡではその吸収ピークは微かに確認でき
るだけである。
ハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペクト
ルＡを図２（１）に示しており、１７２０ｃｍ−１付近
にはシリコン中の格子間酸素に起因する吸収が存在する
が、スペクトルＡではその吸収ピークは微かに確認でき
るだけである。
【００３３】本発明による抵抗６Ωｃｍ、半導体ウェー
ハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペクト
ルＢを図２（２）に示しており、１７２０ｃｍ−１付近
の吸収ピークは、スペクトルＡと比較すると、スペクト
ルＢのものが明らかに大きく、格子間酸素のピークであ
ることを確認することができる。
ハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペクト
ルＢを図２（２）に示しており、１７２０ｃｍ−１付近
の吸収ピークは、スペクトルＡと比較すると、スペクト
ルＢのものが明らかに大きく、格子間酸素のピークであ
ることを確認することができる。
【００３４】また、４０００〜４００ｃｍ−１の赤外吸
収スペクトル中で１５００〜４００ｃｍ−１の吸収はシ
リコンの格子振動の吸収と、酸素、炭素、及び窒素等の
不純物、更に、析出物等の欠陥の吸収が重なっているた
め、不純物を殆ど含まず、且つ、抵抗が同様の参照試料
としてのシリコン結晶の赤外吸収スペクトルを予め測定
しており、差スペクトル法によってシリコンの格子振動
の吸収を差し引いた後に不純物の欠陥の評価を行う、と
いう良く知られた方法によって、１７２０ｃｍ −１の吸
収同様に、酸素、炭素、及び窒素等の不純物、並びに、
析出物等の欠陥についても同様に感度良く評価すること
ができる。
収スペクトル中で１５００〜４００ｃｍ−１の吸収はシ
リコンの格子振動の吸収と、酸素、炭素、及び窒素等の
不純物、更に、析出物等の欠陥の吸収が重なっているた
め、不純物を殆ど含まず、且つ、抵抗が同様の参照試料
としてのシリコン結晶の赤外吸収スペクトルを予め測定
しており、差スペクトル法によってシリコンの格子振動
の吸収を差し引いた後に不純物の欠陥の評価を行う、と
いう良く知られた方法によって、１７２０ｃｍ −１の吸
収同様に、酸素、炭素、及び窒素等の不純物、並びに、
析出物等の欠陥についても同様に感度良く評価すること
ができる。
【００３５】本発明によるスペクトルＢの１５００〜４
００ｃｍ−１において、ベースラインのカーブが見られ
るが、これは半導体結晶中に含まれる自由電子の影響で
あり、従来法と比較すると、測定体積が多い分、本発明
による測定データへの影響が大きいのが原因である。し
かし、このカーブも測定サンプルと同様の抵抗値の参照
試料を用いることにより、ほとんど影響をなくすことが
できる。
００ｃｍ−１において、ベースラインのカーブが見られ
るが、これは半導体結晶中に含まれる自由電子の影響で
あり、従来法と比較すると、測定体積が多い分、本発明
による測定データへの影響が大きいのが原因である。し
かし、このカーブも測定サンプルと同様の抵抗値の参照
試料を用いることにより、ほとんど影響をなくすことが
できる。
【００３６】以上の結果から、従来法と同様の半導体ウ
ェーハを用いても、本発明によって高感度な測定を行う
ことができる。
ェーハを用いても、本発明によって高感度な測定を行う
ことができる。
【００３７】−実施例２− エピ抵抗１０Ωｃｍ、エピ厚み０．００１０ｃｍ、半導
体ウェーハ基板抵抗０．０１０Ωｃｍ、半導体ウェーハ
径２０ｃｍの試料を赤外光スポット径１ｃｍで測定を行
った。
体ウェーハ基板抵抗０．０１０Ωｃｍ、半導体ウェーハ
径２０ｃｍの試料を赤外光スポット径１ｃｍで測定を行
った。
【００３８】本発明の測定法で半導体ウェーハ表面に水
平に赤外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×０．００１０＝０．０２０ｃｍ３ 実施例１の従来測定法による測定体積と比較して、 ／ ０．０２０÷０．０５６９１＝０．３５１４ エピ層の測定体積について、従来法の１／３程度となる
赤外吸収スペクトルの測定可能な測定体積を確保するこ
とができる。
平に赤外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×０．００１０＝０．０２０ｃｍ３ 実施例１の従来測定法による測定体積と比較して、 ／ ０．０２０÷０．０５６９１＝０．３５１４ エピ層の測定体積について、従来法の１／３程度となる
赤外吸収スペクトルの測定可能な測定体積を確保するこ
とができる。
【００３９】−実施例３− ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ）構造をもつ半導体ウェーハのゲート酸化膜の
赤外吸収スペクトルを測定した。
ｃｔｏｒ）構造をもつ半導体ウェーハのゲート酸化膜の
赤外吸収スペクトルを測定した。
【００４０】まず、抵抗１０Ωｃｍ、ゲート酸化膜厚２
５×１０−８ｃｍ、半導体ウェーハ径２０ｃｍの試料を
赤外光スポット１ｃｍで測定を行った。
５×１０−８ｃｍ、半導体ウェーハ径２０ｃｍの試料を
赤外光スポット１ｃｍで測定を行った。
【００４１】まず、従来の測定法で酸化膜のみを形成し
た半導体ウェーハ表面に垂直に赤外光を透過させた場
合、測定体積は、 酸化膜厚み スポット面積 ２５×１０−８×（０．５）２×３．１４＝１．９６２
５×１０−７ｃｍ ３ 次に、本発明の測定法でＭＯＳウェーハ表面に水平に赤
外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×２５×１０−８＝５．００×１０−６ｃｍ３ 検出感度は測定体積に依存するため、 ／ ５．００×１０−６÷１．９６２５１０−７＝２５．４
８倍 本発明は、従来法と比較して、同様の試料を用いて、約
２５．５倍の感度で測定することができる。
た半導体ウェーハ表面に垂直に赤外光を透過させた場
合、測定体積は、 酸化膜厚み スポット面積 ２５×１０−８×（０．５）２×３．１４＝１．９６２
５×１０−７ｃｍ ３ 次に、本発明の測定法でＭＯＳウェーハ表面に水平に赤
外光を透過させた場合、測定体積は、 ２０×１×２５×１０−８＝５．００×１０−６ｃｍ３ 検出感度は測定体積に依存するため、 ／ ５．００×１０−６÷１．９６２５１０−７＝２５．４
８倍 本発明は、従来法と比較して、同様の試料を用いて、約
２５．５倍の感度で測定することができる。
【００４２】このように半導体ウェーハ試料を半導体ウ
ェーハ表面と水平方向に測定するだけで、評価専用試料
を準備することなく、低濃度の不純物を定量することが
でき、低抵抗基板を持つエピタキシャルウェーハのエピ
層の赤外吸収スペクトルや、ＭＯＳ構造を持つ半導体ウ
ェーハの酸化膜層やシリコン層の赤外吸収スペクトルを
測定することができる。
ェーハ表面と水平方向に測定するだけで、評価専用試料
を準備することなく、低濃度の不純物を定量することが
でき、低抵抗基板を持つエピタキシャルウェーハのエピ
層の赤外吸収スペクトルや、ＭＯＳ構造を持つ半導体ウ
ェーハの酸化膜層やシリコン層の赤外吸収スペクトルを
測定することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測定法に
よれば、対象となる半導体ウェーハを半導体ウェーハ表
面と水平方向に測定するだけで、評価専用の厚みの厚い
試料を用いることなく、低濃度の不純物等を高感度に定
量することができるようになり、結晶中の不純物のコン
トロール用データが一層取りやすくなる。
よれば、対象となる半導体ウェーハを半導体ウェーハ表
面と水平方向に測定するだけで、評価専用の厚みの厚い
試料を用いることなく、低濃度の不純物等を高感度に定
量することができるようになり、結晶中の不純物のコン
トロール用データが一層取りやすくなる。
【００４４】従って、評価用試料が不要になるため、コ
スト低減にも役立つこととなる。
スト低減にも役立つこととなる。
【００４５】本発明の測定法によれば、従来の測定法で
は測定できなかった低抵抗基板を持つエピタキシャルウ
ェーハのエピ層の赤外吸収スペクトルを測定することが
できるようになる。
は測定できなかった低抵抗基板を持つエピタキシャルウ
ェーハのエピ層の赤外吸収スペクトルを測定することが
できるようになる。
【００４６】本発明の測定法によれば、従来の測定法で
は測定できなかったＭＯＳ構造を持つ半導体ウェーハ
の、酸化膜層やシリコン層の赤外吸収スペクトルを測定
することができる。
は測定できなかったＭＯＳ構造を持つ半導体ウェーハ
の、酸化膜層やシリコン層の赤外吸収スペクトルを測定
することができる。
【００４７】このように、本発明の測定法によれば、半
導体ウェーハの赤外吸収スペクトルをスムーズに測定す
ることができるものとなる。
導体ウェーハの赤外吸収スペクトルをスムーズに測定す
ることができるものとなる。
【図１】 （１）は従来法の赤外光の光路を示し、
（２）（２’）は本発明の赤外光の光路を示す図であ
る。
（２）（２’）は本発明の赤外光の光路を示す図であ
る。
【図２】 （１）は従来例に係る、抵抗６Ωｃｍ、ウェ
ーハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペク
トルＡを示し、（２）は本発明の具体例に係る、抵抗６
Ωｃｍ、ウェーハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハ
の赤外スペクトルＢを示す図である。
ーハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハの赤外スペク
トルＡを示し、（２）は本発明の具体例に係る、抵抗６
Ωｃｍ、ウェーハ厚み０．０５ｃｍのシリコンウェーハ
の赤外スペクトルＢを示す図である。
【図３】 半導体ウェーハを固定するための保持部を示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】 同上の保持部であって半導体ウェーハを固定
した状態を示す側面図である。
した状態を示す側面図である。
１ 半導体ウェーハ ２ 検出器 ３ 赤外光遮蔽物 ４ 保持部 ５ ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB02 AB06 BA06 CA02 CB02 2G059 AA05 BB16 CC20 DD13 EE01 EE12 GG00 HH01 HH06 KK01 4M106 AA01 BA08 CB01 DH13
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体ウェーハに赤外光を透過させて、
前記半導体ウェーハを評価する赤外吸収測定法におい
て、 前記半導体ウェーハのウェーハ平面に対して平行方向に
赤外光を透過させることを特徴とする半導体ウェーハの
赤外吸収測定法。 - 【請求項２】 前記半導体ウェーハが比抵抗０．０２Ω
ｃｍ以下の低抵抗基板のエピタキシャルウェーハである
ことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハの赤外
吸収測定法。 - 【請求項３】 前記半導体ウェーハがデバイスウェーハ
であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハ
の赤外吸収測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144686A JP2002340794A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 半導体ウェーハの赤外吸収測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144686A JP2002340794A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 半導体ウェーハの赤外吸収測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002340794A true JP2002340794A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18990596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144686A Pending JP2002340794A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 半導体ウェーハの赤外吸収測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002340794A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007303829A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 画像検査装置およびこの画像検査装置を用いた画像検査方法 |
| JP2008198966A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Nippon Electro Sensari Device Kk | ウエーハ欠陥検査装置 |
| JP2010008392A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Nippon Electro Sensari Device Kk | ウエーハ欠陥検査装置 |
| US9983489B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-05-29 | Asml Netherlands B.V. | Method for compensating for an exposure error, a device manufacturing method, a substrate table, a lithographic apparatus, a control system, a method for measuring reflectivity and a method for measuring a dose of EUV radiation |
| JP2020194857A (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 信越半導体株式会社 | ウェーハ外周歪みの評価方法 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144686A patent/JP2002340794A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008198966A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Nippon Electro Sensari Device Kk | ウエーハ欠陥検査装置 |
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| US9983489B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-05-29 | Asml Netherlands B.V. | Method for compensating for an exposure error, a device manufacturing method, a substrate table, a lithographic apparatus, a control system, a method for measuring reflectivity and a method for measuring a dose of EUV radiation |
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|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
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