JP2014149293A - ウェーハのベベル上の汚染物質を検出するxrf測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】XRF(XRF=蛍光X線)測定装置(1)は、X線(4)を生成するX線源(2)と、X線源(2)からのX線(4)をサンプル(5)へ誘導するX線光学系(3)と、サンプル(5)と、サンプル(5)からの蛍光X線(14)を検出するEDS(EDS=エネルギー分散分光)検出器(7)とを備え、サンプル(5)がウェーハ(6)、特にSiウェーハであり、X線光学系(3)が、X線(4)をウェーハ(6)のベベル(12)上へ誘導するように位置決めされること、およびX線源(2)にX線光学系(3)を加えたものの輝度が、少なくとも5*107カウント/秒mm2、好ましくは少なくとも1*108カウント/秒mm2であることを特徴とする。
【選択図】図1a
Description
− X線を生成するX線源と、
− X線源からのX線をサンプルへ誘導するX線光学系と、
− サンプルと、
− サンプルからの蛍光X線を検出するEDS(EDS=エネルギー分散分光)検出器とを備える装置に関する。
サンプルがウェーハ、特にSiウェーハであり、X線光学系が、X線をウェーハのベベル上へ誘導するように位置決めされること、および
X線光学系を加えたX線源の輝度は、少なくとも5*107カウント/秒mm2、好ましくは少なくとも1*108カウント/秒mm2であることを特徴とする。
第1の動作モードでは、X線光学系が、X線源からのX線をウェーハのベベル上へ誘導するように位置決めされ、
第2の動作モードでは、補助X線光学系が、X線源からのX線をウェーハの平坦面上へ誘導するように位置決めされる、装置を提供することが特に好ましい。そのような装置は、平坦面(少なくとも前面、または裏面と前面の両方の平坦面)とベベルとを含むウェーハ表面全体の調査を可能にし、汚染物質は見逃されない。
− サンプルからの蛍光X線を検出するさらなるEDS検出器と、
− サンプルへ誘導されるX線を横切る2つの独立した方向、特に直交方向に、サンプルへ誘導されるX線の経路に対してウェーハをシフトさせ、またウェーハの平坦面に対して垂直な回転軸に対してウェーハを回転させる取扱いステージとをさらに備え、
特に、EDS検出器およびさらなるEDS検出器が、サンプルへ誘導されるX線に対して基本的に直角に、かつ互いに対して基本的に直角に、サンプルを見る、装置を特徴とする。この実施形態は、ウェーハのベベルの調査と平坦面の調査との間の非常に簡単な切替えを可能にし、最小の移動部品、すなわち取扱いステージしか必要としない。
2 X線源
3 X線光学系
4 X線
5 サンプル
6 ウェーハ
7 EDS検出器
8 金属ジェット
9 電子ビーム
9a 電子ビーム源
9b 焦点
10 特徴的なX線
11 開口
12 ベベル
13 焦点
14 蛍光X線
15 第2の移動ステージ
16 裏面
17 真空把持部
18 回転軸
19 平坦面
20 第1の移動ステージ
21 補助光学系
22 焦点
23 くさび
24 垂直軸
25 取扱いステージ
26 さらなるEDS検出器
SN 表面法線
Claims (15)
- XRF(XRF=蛍光X線)測定装置(1)であって、
− X線(4)を生成するX線源(2)と、
− 前記X線源(2)からのX線(4)をサンプル(5)へ誘導するX線光学系(3)と、
− 前記サンプル(5)と、
− 前記サンプル(5)からの蛍光X線(14)を検出するEDS(EDS=エネルギー分散分光)検出器(7)とを備える装置(1)において、
前記サンプル(5)はウェーハ(6)、特にSiウェーハであり、前記X線光学系(3)が、前記X線(4)を前記ウェーハ(6)のベベル(12)上へ誘導するように位置決めされること、および
前記X線光学系(3)を加えた前記X線源(2)の輝度が、少なくとも5*107カウント/秒mm2、好ましくは少なくとも1*108カウント/秒mm2であること
を特徴とする装置(1)。 - 前記X線光学系(3)および前記ウェーハ(6)が、前記X線(4)が前記ウェーハ(6)の表面の前記ベベル(12)に0.05°〜6°の角度(α)で当たるように位置決めされることを特徴とする、請求項1に記載の装置(1)。
- 前記X線光学系(3)および前記ウェーハ(6)が、前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)が前記ウェーハ(6)の平坦面(19)に対して平行な平面(xz)において本質的に伝搬するように位置決めされることを特徴とする請求項1または2に記載の装置(1)。
- 前記ウェーハ(6)が、前記ウェーハ(6)の平坦面(19)の表面法線(SN)が水平方向を向くように配向されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)が本質的に水平方向(x)に伝搬することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記X線源(2)が金属ジェット(8)ターゲットタイプであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記X線光学系(3)が、Montelの鏡もしくはGobelの鏡、または二重曲面多層膜鏡を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記ウェーハ(6)の前記ベベル(12)が前記X線光学系(3)の焦点内に位置することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記サンプル(5)の表面の位置で、前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)の幅が前記ウェーハ(6)の幅(W)に整合することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の装置(1)。
- 前記X線源(2)からのX線(4)を前記サンプル(5)へ誘導する補助X線光学系(21)と、第1の動作モードと第2の動作モードとの間で前記装置を切り替える切替え手段とをさらに備え、
前記第1の動作モードで、前記X線光学系(3)が、前記X線源(2)からのX線(4)を前記ウェーハ(6)の前記ベベル(12)上へ誘導するように位置決めされ、
前記第2の動作モードで、前記補助X線光学系(21)が、前記X線源(2)からのX線を前記ウェーハ(6)の平坦面(19)上へ誘導するように位置決めされることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の装置(1)。 - 前記切替え手段が、前記X線(4)の経路内で前記X線光学系(3)を前記補助X線光学系(21)と交換する第1の移動ステージ(20)を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置(1)。
- 前記切替え手段が、前記X線(4)の前記経路に対して前記ウェーハ(6)を枢動および/またはシフトさせる第2の移動ステージ(15)を備えることを特徴とする請求項10または11に記載の装置(1)。
- − 前記サンプル(5)からの蛍光X線(14)を検出するさらなるEDS検出器(26)と、
− 前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)を横切る2つの独立した方向、特に直交方向(z、y)に、前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)の前記経路に対して前記ウェーハ(6)をシフトさせ、また前記ウェーハ(6)の平坦面(19)に対して垂直な回転軸(18)に対して前記ウェーハ(6)を回転させる取扱いステージ(25)とをさらに備え、
特に、前記EDS検出器(7)および前記さらなるEDS検出器(26)が、前記サンプル(5)へ誘導される前記X線(4)に対して基本的に直角に、かつ互いに対して基本的に直角に、前記サンプル(5)を見ること
を特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の装置(1)。 - XRFを用いてウェーハ(6)、特にシリコンウェーハの前記ベベル(12)上の汚染物質を検出するための、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置(1)の使用法であって、
特に、前記X線源(2)内でのX線の生成にガリウムL線が使用される、使用法。 - ウェーハ(6)、特にSiウェーハのベベル(12)の表面を調査する方法であって、X線ビームが前記ウェーハ(6)の前記ベベル(12)上へ誘導され、前記ウェーハ(6)によって放出される蛍光X線(14)がEDSによって検出される方法。
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