JP2009099757A - 半導体表面歪測定装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光を発するレーザ装置10と、レーザ光を集光してウェーハ80上に照射する集光照射機構60と、レーザ光のウェーハ80上への照射パワーを調整する照射パワー調整手段30と、ウェーハ80上にレーザ光が照射されることにより発せられたラマン散乱光を受光してラマンスペクトルを測定する分光器110及びCCD検出器120とを備える。コンピュータ100は、照射パワー調整手段30により調整された異なる複数の照射パワーのそれぞれについてラマンスペクトルのピーク位置を求め、求められた複数のピーク位置を線形補間して照射パワー無限小におけるラマンスペクトルのピーク位置を求め、この求められたピーク位置からウェーハ80のレーザ光の照射位置における歪量を算出する。
【選択図】図1
Description
例えば、ラマン分光測定における信号強度に関して、共鳴効果と呼ばれる特異な現象が知られている。すなわち、波長350〜370nm、典型的には364nmの励起光を用いることで、244nmに比べて浸入長には大きな差がないにも拘わらず、良いS/N特性が得られていることが知られている。したがって、波長364nmの光源を本発明に利用することで、UV光としての適度な浸入長と、共鳴効果による強い信号強度が同時に達成され、且つラマンスペクトルのピーク位置のシフトを補償することができる。これらの特徴を利用して、歪分布を得るために必要なマッピング測定のための機構、つまり可動式ステージや、自動焦点機構、歪分布を可視化する機構などを組み合わせることによって、非破壊で高い空間分解能を持つ歪分布のマッピング測定を短時間で行うことが可能となる。
この技術と、UV光励起下でのSiにおける共鳴効果を利用することにより、弱励起下で複数のラマンスペクトルを検出でき、試料最表面の高速歪分布測定が可能となる。
0・・・可動ステージ、 80・・・ウェーハ、100・・・コンピュータ、 110・・・分光器、120・・・CCD検出器、 130・・・フィルタ、 140・・・受光素子。
Claims (9)
- 励起光を発する励起光光源と、
前記励起光を集光して被測定半導体試料上に照射する集光照射機構と、
前記励起光の前記被測定半導体試料上への照射パワーを調整する照射パワー調整手段と、
前記被測定半導体試料上に前記励起光が照射されることにより発せられたラマン散乱光を受光してラマンスペクトルを測定する測定装置と、
前記照射パワー調整手段により調整された異なる複数の照射パワーのそれぞれについて前記測定されたラマンスペクトルのピーク位置を求め、求められた複数のピーク位置を線形補間して照射パワー無限小におけるラマンスペクトルのピーク位置を求め、この求められたピーク位置から前記被測定半導体試料の前記励起光の照射位置における歪量を算出する演算装置と
を備えたことを特徴とする半導体表面歪測定装置。 - 前記照射パワー調整手段は、透明度が異なる複数の半透明板の一つを選択的に光路上に配置することにより、前記励起光の透過量を調整するNDフィルタによって構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体表面歪測定装置。
- 前記被測定半導体試料への照射パワーを検出する受光素子を有し、
前記演算装置は、前記受光素子からの出力信号に基づいて照射パワーをモニタすることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体表面歪測定装置。 - 前記励起光は、紫外光又は深紫外光であることを特徴とする請求項1記載の半導体表面歪測定装置。
- 前記励起光の波長は、350〜370nmであることを特徴とする請求項4記載の半導体表面歪測定装置。
- 前記励起光を疑似線状光源に変換する手段を有し、
前記測定装置は、前記疑似線状光源の各位置のラマンスペクトル情報を含む2次元情報を検出する2次元マトリクス配置された複数の画素からなるCCDを有する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体表面歪測定装置。 - 前記励起光光源は、波長が異なる2以上の励起光を発するもので、
前記集光照射機構は、前記2以上の励起光を同軸で前記被測定半導体試料上へ照射する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体表面歪測定装置。 - 励起光を異なる複数の照射パワーで被測定半導体試料上に照射し、
これにより前記各照射パワーについて前記被測定半導体試料から発せられたラマン散乱光を受光してラマンスペクトルを測定し、
前記各照射パワーにおけるラマンスペクトルのピーク位置を求め、
求められた複数のピーク位置を線形補間して照射パワー無限小におけるラマンスペクトルのピーク位置を求め、
この求められた照射パワー無限小時におけるラマンスペクトルのピーク位置から前記被測定半導体試料の前記励起光の照射位置における歪量を算出する
ことを特徴とする半導体表面歪測定方法。 - 励起光を異なる複数の照射パワーで被測定半導体試料上に照射し、これにより前記各照射パワーについて前記被測定半導体試料から発せられたラマン散乱光を受光してラマンスペクトルを測定して得られた測定値を入力するステップと、
前記各照射パワーについての測定値から前記各照射パワーにおけるラマンスペクトルのピーク位置を求めるステップと、
求められた複数のピーク位置を線形補間して照射パワー無限小におけるラマンスペクトルのピーク位置を求めるステップと、
この求められた照射パワー無限小時におけるラマンスペクトルのピーク位置から前記被測定半導体試料の前記励起光の照射位置における歪量を算出するステップと
をコンピュータに実行させるための半導体表面歪測定プログラム。
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