JP2016103534A - 軽元素測定装置及び軽元素測定方法 - Google Patents
軽元素測定装置及び軽元素測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016103534A JP2016103534A JP2014240226A JP2014240226A JP2016103534A JP 2016103534 A JP2016103534 A JP 2016103534A JP 2014240226 A JP2014240226 A JP 2014240226A JP 2014240226 A JP2014240226 A JP 2014240226A JP 2016103534 A JP2016103534 A JP 2016103534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- stage
- light element
- edge portion
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
【課題】半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、さらに多数の地点で、簡便に測定することができる軽元素測定装置及び軽元素測定方法を提供する。【解決手段】上下動機構3で位置決めステージ2を降下させることで、位置決めステージ2に載置され位置決めされた半導体ウェーハWが回転ステージ4上に移動する。回転ステージ4で半導体ウェーハWを保持し、水平移動機構6で回転ステージ4を水平方向に移動させることで、半導体ウェーハWのエッジ部を顕微FTIR(フーリエ変換赤外分光法)装置7内に移動する。顕微FTIR装置7で半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定し、回転機構5で回転ステージ4を回転させることで、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWを回転させ、顕微FTIR装置7で測定する半導体ウェーハWのエッジ部の測定ポイントを移動させる。【選択図】図1
Description
本発明は、軽元素測定装置及び軽元素測定方法に関する。
従来から平面状の半導体基板上の軽元素、例えば、酸素・炭素・窒素等を測定する様々な測定法が知られている。
最近は半導体デバイスを基板の外周部ぎりぎりまで作製されている。このため、半導体ウェーハのエッジ部の酸素濃度等の評価が重要視されている。
たとえば、特許文献1では、不活性ガス溶解分析法および真空溶解法を利用する、シリコン中の酸素濃度測定法を開示している。
しかしながら、特許文献1に開示されている不活性ガス溶解分析法および真空溶解法は、1サンプルの作製と評価に、長時間が必要な測定法である。また、サンプルは結晶より切り出しの破壊測定であり、製品の簡便な検査に適していない。
また、特許文献1の測定サンプルサイズは、4×4×4mm角状もしくは半径2.7mmの球状である。従って半導体ウェーハのエッジ部の多数の地点の軽元素の濃度を行うには不向きな測定法である。
また、特許文献1の測定サンプルサイズは、4×4×4mm角状もしくは半径2.7mmの球状である。従って半導体ウェーハのエッジ部の多数の地点の軽元素の濃度を行うには不向きな測定法である。
半導体ウェーハの酸素・炭素・窒素濃度測定において、フーリエ変換赤外分光法(Fourier Transform Infrared、以下、FTIRとも言う。)が知られている。FTIR装置での軽元素の濃度の測定は、光を利用した分析手法であり、非接触・非破壊などの観点からも簡便で有効な測定法である。
しかしながら、半導体ウェーハの面取り部は、形状が複雑であるため、FTIR装置を用いた場合、基板の外周部ぎりぎりまで半導体デバイスが作製されているような、半導体ウェーハのエッジ部の酸素濃度の測定が困難となっている。この問題点において、特許文献2は半導体ウェーハの面取り部を被う遮光カバーを備えたFTIR装置を提案している。特許文献2では、この方法によりウェーハ外周からの距離2mm地点の酸素濃度を評価している。
しかしながら、特許文献2において用いる赤外光束は、断面円形状もしくは断面半円形状の光束を利用している。特許文献2の実施例のようなウェーハ外周部に酸素濃度の急変部がある場合には、測定エリアの面積の平均値が酸素濃度と換算されるために、真の酸素濃度と乖離する恐れがある。
特許文献3は、顕微FTIRの空間分解能を100μm×100μmとし、ウェーハ試料の径方向に2mmステップ幅で走査させて格子間酸素を精密に測定することが開示されている。
特許文献3に記載の顕微FTIR装置などの、市販されている図7に示すような顕微FTIR装置107は、測定ポイントPは動かずに、固定されている。顕微FTIR装置107固有の顕微鏡ステージ100の上にサンプルを保持している。この顕微鏡ステージ100がXY方向に動いて、サンプル上の測定したい地点をFTIR測定ポイントPへ移動させるのが通常である。
特許文献3の装置では、保持ステージを改造して60mm×60mm角サンプルの測定することができる装置が開示されている。
しかしながら、直径300mmシリコンウェーハ全面の評価をするにはごく限られたサイズなので、サンプルの切り出しが必要になる。
また、サンプル片を保持するためにサンプルの2辺の2mm程度が、保持ステージの上に乗っている。このために、ウェーハ片保持部やウェーハ片断面部など測定不可能なエリアが多い。
また、サンプル片を保持するためにサンプルの2辺の2mm程度が、保持ステージの上に乗っている。このために、ウェーハ片保持部やウェーハ片断面部など測定不可能なエリアが多い。
特許文献3の装置で、ウェーハ試料の径方向の格子間酸素を精密に測定する場合には、図7のように測定可能限界を避けるようにサンプル片の分割を行っている。しかしこの方法でも測定可能な径方向は数箇所程度である。
このように、従来の方法では、サンプルは半導体ウェーハより切り出して行う破壊測定であった。半導体ウェーハはヘキ開面がある品種が多く、破壊試験の場合、サンプル作製が難しい。また、多数の分割片を測定して測定結果を合成するため、作業の負荷が大きい。
また、サンプル片保持部やウェーハ片断面部など測定不可能なエリアが多く、また、サンプル片の分割では多数の径方向の評価が難しいため、マッピング評価を行うことが困難である。
また、サンプル片保持部やウェーハ片断面部など測定不可能なエリアが多く、また、サンプル片の分割では多数の径方向の評価が難しいため、マッピング評価を行うことが困難である。
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、多数の地点で、簡便に測定することができる軽元素測定装置及び軽元素測定方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、半導体ウェーハを載置して位置決めを行う位置決めステージと、該位置決めステージを上下動させる上下動機構と、該位置決めステージの下部にある回転ステージと、前記回転ステージを回転させる回転機構と、前記回転ステージを水平方向に移動させる水平移動機構と、前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる顕微FTIR装置を具備する軽元素測定装置であって、
前記上下動機構で前記位置決めステージを降下させることで、前記位置決めステージに載置され位置決めされた前記半導体ウェーハが前記回転ステージ上に移動し、該回転ステージで前記半導体ウェーハを保持し、前記水平移動機構で前記回転ステージを水平方向に移動させることで、前記半導体ウェーハのエッジ部を前記顕微FTIR装置内に移動させ、該顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定し、前記回転機構で前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させ、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動させることができるものであることを特徴とする軽元素測定装置を提供する。
前記上下動機構で前記位置決めステージを降下させることで、前記位置決めステージに載置され位置決めされた前記半導体ウェーハが前記回転ステージ上に移動し、該回転ステージで前記半導体ウェーハを保持し、前記水平移動機構で前記回転ステージを水平方向に移動させることで、前記半導体ウェーハのエッジ部を前記顕微FTIR装置内に移動させ、該顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定し、前記回転機構で前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させ、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動させることができるものであることを特徴とする軽元素測定装置を提供する。
このような軽元素測定装置であれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、多数の地点で、簡便に測定することができる。
このとき、前記水平移動機構は、前記回転ステージを水平方向に移動させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを水平方向に移動させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを前記半導体ウェーハの径方向に移動させることができるものであることが好ましい。
このようなものであれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、より多数の地点で測定することができる。
このようなものであれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、より多数の地点で測定することができる。
またこのとき、前記顕微FTIR装置で測定する前記軽元素は、酸素、炭素、窒素であるとすることができる。
本発明は、上記のような軽元素の測定に好適に用いることができる。
本発明は、上記のような軽元素の測定に好適に用いることができる。
またこのとき、前記半導体ウェーハのエッジ部は、該半導体ウェーハの外周部から100mmの範囲であることが好ましい。
本発明は、上記のような範囲内の半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。
本発明は、上記のような範囲内の半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。
また、本発明によれば、半導体ウェーハを位置決めステージ上に載置し位置決めする工程と、前記位置決めステージを該位置決めステージの下部に配置した回転ステージより低い位置に降下させ、前記半導体ウェーハを前記回転ステージ上に移動させて保持する工程と、顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部を測定可能な位置まで前記回転ステージを水平方向に移動させる工程と、前記顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定するエッジ部測定工程を有する軽元素測定方法であって、
前記エッジ部測定工程において、前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動して測定することを特徴とする軽元素測定方法を提供する。
前記エッジ部測定工程において、前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動して測定することを特徴とする軽元素測定方法を提供する。
このような軽元素測定方法であれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、多数の地点で、簡便に測定することができる。
またこのとき、前記エッジ部測定工程の後に、前記回転ステージを水平方向に移動させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを水平方向に移動させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを前記半導体ウェーハの径方向に移動する工程を行い、該工程の後に、前記エッジ部測定工程を再び行うことができる。
このようにすれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、より多数の地点で測定することができる。
このようにすれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、より多数の地点で測定することができる。
また、前記顕微FTIR装置で測定する前記軽元素は酸素、炭素、窒素とすることができる。
本発明は、上記のような軽元素の測定に好適に用いることができる。
本発明は、上記のような軽元素の測定に好適に用いることができる。
また、前記半導体ウェーハのエッジ部は、前記半導体ウェーハの外周部から100mmの範囲とすることができる。
本発明は、上記のような範囲内の半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。
本発明は、上記のような範囲内の半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。
本発明の軽元素測定装置及び軽元素測定方法であれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、さらに多数の地点で、簡便に測定することができる。
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、本発明の軽元素測定装置について説明する。
図1に示すように、本発明の軽元素測定装置1は、半導体ウェーハWを載置して位置決めを行う位置決めステージ2と、位置決めステージ2を上下動させる上下動機構3と、位置決めステージ2の下部にある回転ステージ4と、回転ステージ4を回転させる回転機構5と、回転ステージ4を水平方向に移動させる水平移動機構6と、半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる顕微FTIR装置7を具備する。
図1に示すように、本発明の軽元素測定装置1は、半導体ウェーハWを載置して位置決めを行う位置決めステージ2と、位置決めステージ2を上下動させる上下動機構3と、位置決めステージ2の下部にある回転ステージ4と、回転ステージ4を回転させる回転機構5と、回転ステージ4を水平方向に移動させる水平移動機構6と、半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる顕微FTIR装置7を具備する。
位置決めステージ2は、例えば、図1に示すような3本の爪状の部材を有するものとすることができるが、半導体ウェーハWを載置し位置決めできるような形状であればどのようなものでもよく、これに限定されない。
位置決めステージ2は、半導体ウェーハWのエッジ部で半導体ウェーハWを保持し、これにより、半導体ウェーハW・位置決めステージ2・回転ステージ4の中心位置を一致させるように位置決めを行うことができるものであることが好ましい。
位置決めステージ2は、上下動機構3によって下から突き上げられるように支持されており、このときの位置決めステージ2の半導体ウェーハWを載置し位置決めする部分の初期位置は回転ステージ4よりも高い位置に配置されている。
回転ステージ4は、位置決めステージ2の下部にあり、上下動機構3で位置決めステージ2を降下させると、位置決めステージ2に載置され位置決めされた半導体ウェーハWは、回転ステージ4上に移動し、該回転ステージ4で半導体ウェーハWを保持することができるような位置に配置されている。
回転ステージ4の半導体ウェーハWを保持する部分の形状を、例えば、半導体ウェーハWの中央部を保持することができるような円形状のものとすることができる。
回転機構5は、回転ステージ4を所望の角度θで正確に回転させるものとすることができる。そして、回転ステージ4上で半導体ウェーハWを保持した状態で、回転機構5で回転ステージ4を角度θ回転させると、回転ステージ4と共に半導体ウェーハWも回転角度θだけ回転する。
水平移動機構6は、回転ステージ4を水平方向に所望の距離、前進もしくは後退するようにして移動させるものとすることができる。例えば、回転ステージ4を水平移動機構6(Y軸稼動モーター)の上に配置したものとすることができる。
水平移動機構6で、回転ステージ4を水平方向に移動させることで、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWも水平方向に移動するので、図3に示すように半導体ウェーハWを顕微FTIR装置7内に移動させることができる。このとき、水平移動機構6は、測定ポイントPが、半導体ウェーハWの中心から所望の半径r1の位置になるように半導体ウェーハWを移動させることができる。
このとき、位置決めステージ2は回転ステージ4の下部の位置で移動せず、また、回転ステージ4や、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWの水平移動とは干渉しないような位置にあるものとすることができる。
顕微FTIR装置7は、赤外線を利用して半導体ウェーハW中の軽元素の濃度を非接触・非破壊で測定することができる装置である。
この装置は、図5に示すように、赤外線光源9、検出器10は、測定対象の半導体ウェーハWを赤外線光源9、検出器10の中空に挟むようにして固定された構造となっている。そして、半導体ウェーハWを移動させることで、半導体ウェーハWの測定ポイントPを移動させることができる。
顕微FTIR装置7は、ウェーハWに赤外線aを照射する赤外線光源9と、半導体ウェーハWを透過した吸収スペクトルbを検出する検出器10を具備している。赤外線光源9からは、さまざまの波長の混じった赤外線aが照射される。この赤外線スペクトルを測定対象の半導体ウェーハWに照射すると、ほとんどの波長の赤外線は透過する。しかし、半導体ウェーハWに軽元素が含まれていると、含まれている軽元素に応じた特定の波長領域の赤外線が軽元素の濃度に応じて吸収される。こうして得られた吸収スペクトルbは、検出器10にて検出される。この吸収スペクトルbを解析することで、半導体ウェーハW中の酸素・炭素・窒素等の軽元素の濃度を測定することが可能となる。
半導体ウェーハW中に含まれ、顕微FTIR装置7で測定する軽元素は、上記したように、例えば、酸素・炭素・窒素であるとすることができる。
顕微FTIR装置7は、計算能力が高いため、検出エリアを例えば50μm×50μm角状に絞った範囲でも軽元素の濃度の測定をすることができる。このため、面取り部11を被う遮光カバーを設けなくても、迷光入射や散乱光の発生がない。このため、半導体ウェーハWの面取り部11のぎりぎりの地点、例えば、半導体ウェーハWの外周からの距離0.7mmの測定ポイントPの酸素濃度を測定することができる。
なお、測定対象の半導体ウェーハWは、光沢度が面内全面において、70%以上で均質なものであることが好ましい。このようなものであれば、より正確に軽元素の濃度の測定を行うことができる。
次に、本発明の軽元素測定方法について説明する。ここでは、図6に示すような工程図に基づいて行う場合について説明する。
まず、図1に示すような本発明の軽元素測定装置1と、測定対象の半導体ウェーハを用意する。そして、図2に示すように、半導体ウェーハWを位置決めステージ2上に載置し位置決めする工程を行う(図6のSP1)。
このように、位置決めステージ2で、測定対象の半導体ウェーハWのエッジ部を保持し、これにより、半導体ウェーハW・位置決めステージ・回転ステージの中心のそれぞれの中心を位置合わせすることができる。このとき、例えば、ノッチ部などの結晶方位指標が所定の方向となるようにセットすることが好ましい。
このときのノッチ部の位置を基準として、半導体ウェーハWが回転した角度をθとする。なお、初期位置ではθ=0°となっている。
次に、位置決めステージ2を位置決めステージ2の下部に配置した回転ステージ4より低い位置に降下させ、半導体ウェーハWを回転ステージ4上に移動させて保持する工程を行う(図6のSP2)。
このように、位置決めステージ2でエッジ部を保持されていた半導体ウェーハWは、該半導体ウェーハWの中央部を保持する回転ステージ4に移動する。
このように、位置決めステージ2でエッジ部を保持されていた半導体ウェーハWは、該半導体ウェーハWの中央部を保持する回転ステージ4に移動する。
次に、顕微FTIR装置7で半導体ウェーハWのエッジ部を測定可能な位置まで回転ステージ4を水平方向に移動させる工程を行う(図6のSP3)。
このように、回転ステージ4上に保持された半導体ウェーハWを、顕微FTIR装置7内に移動させることで、図3に示すように、半導体ウェーハWの中心から半径r1の測定ポイントPの測定をすることができる。なお、半導体ウェーハWのエッジ部は、半導体ウェーハWの外周部から100mmの範囲とすることができる。もちろん、これに限定されるわけではない。
このように、回転ステージ4上に保持された半導体ウェーハWを、顕微FTIR装置7内に移動させることで、図3に示すように、半導体ウェーハWの中心から半径r1の測定ポイントPの測定をすることができる。なお、半導体ウェーハWのエッジ部は、半導体ウェーハWの外周部から100mmの範囲とすることができる。もちろん、これに限定されるわけではない。
次に、エッジ部測定工程を行う(図6のSP4、5)。
まず、顕微FTIR装置7で半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定する(図6のSP4)。
このとき、顕微FTIR装置7で測定する軽元素は酸素、炭素、窒素とすることができる。
まず、顕微FTIR装置7で半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定する(図6のSP4)。
このとき、顕微FTIR装置7で測定する軽元素は酸素、炭素、窒素とすることができる。
次に、回転ステージ4を回転させることで、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWを回転させて、顕微FTIR装置7で測定する半導体ウェーハWのエッジ部の測定ポイントPを移動させる(図6のSP5)。
このようにして、半導体ウェーハWのエッジ部の測定ポイントPを所望の角度θ移動することができる。
このようにして、半導体ウェーハWのエッジ部の測定ポイントPを所望の角度θ移動することができる。
そして、所望の角度θ移動した測定ポイントPで、再び、顕微FTIR装置7で半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定する(図6のSP4)。
このとき、回転ステージ4を所望の角度θ回転させたところで一旦停止させ、測定を行うことを繰り返すようにして行うことが好ましい。また、回転する方向は特に限定されず、時計回りでも、反時計回りでもよい。
このようにして、測定ポイントPが半導体ウェーハWの同心円上を移動するようにして、次々に半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。そして、例えば、回転した合計の角度が360°となるまで回転と測定を繰り返すことで、半導体ウェーハWの半径r1の同心円上を一周測定することができる。
このとき、回転ステージ4を所望の角度θ回転させたところで一旦停止させ、測定を行うことを繰り返すようにして行うことが好ましい。また、回転する方向は特に限定されず、時計回りでも、反時計回りでもよい。
このようにして、測定ポイントPが半導体ウェーハWの同心円上を移動するようにして、次々に半導体ウェーハWのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる。そして、例えば、回転した合計の角度が360°となるまで回転と測定を繰り返すことで、半導体ウェーハWの半径r1の同心円上を一周測定することができる。
このような軽元素測定方法であれば、半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を、非接触・非破壊で、多数の地点で、簡便に測定することができる。
エッジ部測定工程(図6のSP4、5)の後に、回転ステージ4を水平方向に移動させることで、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWを水平方向に移動させて、顕微FTIR装置7で測定する半導体ウェーハWのエッジ部の測定ポイントPを半導体ウェーハWの径方向に移動する工程(図6のSP6)を行っても良い。
このようにして、測定ポイントPを半導体ウェーハWの半径r1の位置から(図3)、半径r2の位置へと移動させることができる(図4)。なお図3、4では、半径r1から半径r2への水平方向の移動を、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWを前進させるようにして行っているが、半導体ウェーハWを後退させるようにして水平方向の移動させても良い。
このようにして、測定ポイントPを半導体ウェーハWの半径r1の位置から(図3)、半径r2の位置へと移動させることができる(図4)。なお図3、4では、半径r1から半径r2への水平方向の移動を、回転ステージ4に保持された半導体ウェーハWを前進させるようにして行っているが、半導体ウェーハWを後退させるようにして水平方向の移動させても良い。
上記工程(図6のSP6)を行った場合、その後にエッジ部測定工程(図6のSP4、5)を再び行う。
このようにすることで、前回の測定と異なる径の同心円上の測定をすることができる。
このようにすることで、前回の測定と異なる径の同心円上の測定をすることができる。
上記したような工程(図6のSP4、5、6)を所望の回数繰り返し行うことで、軽元素の濃度を、より多数の地点で、簡便に測定することができ、ウェーハ面内の分布を測定することができる。
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例)
図1に示すような本発明の軽元素測定装置1を用いて、直径300mmのシリコンウェーハWのエッジ部の酸素濃度の測定を図6に示すような工程で行った。
図1に示すような本発明の軽元素測定装置1を用いて、直径300mmのシリコンウェーハWのエッジ部の酸素濃度の測定を図6に示すような工程で行った。
まず、シリコンウェーハWを位置決めステージ2上に載置し位置決めした(図6のSP1)。次に、位置決めステージ2を回転ステージ4よりも低い位置まで下降させ、シリコンウェーハWを回転ステージ4の上に移動させて、回転ステージ4で保持した(図6のSP2)。次に、顕微FTIR装置7でシリコンウェーハWのエッジ部を測定可能な位置まで水平移動させた(図6のSP3)。このとき、測定ポイントPの位置が、図3のように、シリコンウェーハWの中心から半径r1(=149.3mm)の位置となるように、水平移動機構6で回転ステージ4を移動させた。このときのシリコンウェーハWのノッチの方向をθ=0°で基準とした。
そして、θ=0°で測定を行い(図6のSP4)、その後、θ=10°ずつ回転させて(図6のSP5)、シリコンウェーハWの中心から半径r1の同心円上の測定を行った。
そして、θ=360°となり、一周して測定ポイントPが初期位置に戻ったところで、図4のように、シリコンウェーハWが水平方向に前進するようにして、回転ステージを移動させた。このとき、測定ポイントPの位置が、シリコンウェーハWの中心から半径r2(=120mm)の位置となるように、水平移動機構で回転ステージを29.3mm移動させた(図6のSP6)。そして、θ=0°で測定を行い(図6のSP4)、その後、θ=10°ずつ回転させて(図6のSP5)、半径r2の同心円上の測定を行った。
このように、測定ポイントPを半径r1のような、シリコンウェーハWの外周からの距離が0.7mmのようなシリコンウェーハWの面取り部のぎりぎりの地点で、同心円上を10°毎という多数の測定ポイントで、非接触・非破壊で酸素濃度を測定することができた。
また、シリコンウェーハWの径方向に移動させた測定ポイントで、酸素濃度の測定を行うことができた。
また、シリコンウェーハWの径方向に移動させた測定ポイントで、酸素濃度の測定を行うことができた。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
1…軽元素測定装置、 2…位置決めステージ、 3…上下動機構、
4…回転ステージ、 5…回転機構、 6…水平移動機構、 7…顕微FTIR装置、
9…赤外線光源、 10…検出器、 11…面取り部、 a…赤外線、
b…吸収スペクトル、 P…測定ポイント、
W…半導体ウェーハ(シリコンウェーハ)。
4…回転ステージ、 5…回転機構、 6…水平移動機構、 7…顕微FTIR装置、
9…赤外線光源、 10…検出器、 11…面取り部、 a…赤外線、
b…吸収スペクトル、 P…測定ポイント、
W…半導体ウェーハ(シリコンウェーハ)。
Claims (8)
- 半導体ウェーハを載置して位置決めを行う位置決めステージと、該位置決めステージを上下動させる上下動機構と、該位置決めステージの下部にある回転ステージと、前記回転ステージを回転させる回転機構と、前記回転ステージを水平方向に移動させる水平移動機構と、前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定することができる顕微FTIR装置を具備する軽元素測定装置であって、
前記上下動機構で前記位置決めステージを降下させることで、前記位置決めステージに載置され位置決めされた前記半導体ウェーハが前記回転ステージ上に移動し、該回転ステージで前記半導体ウェーハを保持し、前記水平移動機構で前記回転ステージを水平方向に移動させることで、前記半導体ウェーハのエッジ部を前記顕微FTIR装置内に移動させ、該顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定し、前記回転機構で前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させ、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動させることができるものであることを特徴とする軽元素測定装置。 - 前記水平移動機構は、前記回転ステージを水平方向に移動させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを水平方向に移動させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを前記半導体ウェーハの径方向に移動させることができるものであることを特徴とする請求項1に記載の軽元素測定装置。
- 顕微FTIR装置で測定する前記軽元素は、酸素、炭素、窒素であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軽元素測定装置。
- 前記半導体ウェーハのエッジ部は、該半導体ウェーハの外周部から100mmの範囲であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の軽元素測定装置。
- 半導体ウェーハを位置決めステージ上に載置し位置決めする工程と、前記位置決めステージを該位置決めステージの下部に配置した回転ステージより低い位置に降下させ、前記半導体ウェーハを前記回転ステージ上に移動させて保持する工程と、顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部を測定可能な位置まで前記回転ステージを水平方向に移動させる工程と、前記顕微FTIR装置で前記半導体ウェーハのエッジ部の軽元素の濃度を測定するエッジ部測定工程を有する軽元素測定方法であって、
前記エッジ部測定工程において、前記回転ステージを回転させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを回転させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを移動して測定することを特徴とする軽元素測定方法。 - 前記エッジ部測定工程の後に、前記回転ステージを水平方向に移動させることで、該回転ステージに保持された前記半導体ウェーハを水平方向に移動させて、前記顕微FTIR装置で測定する前記半導体ウェーハのエッジ部の測定ポイントを前記半導体ウェーハの径方向に移動する工程を行い、該工程の後に、前記エッジ部測定工程を再び行うことを特徴とする請求項5に記載の軽元素測定方法。
- 前記顕微FTIR装置で測定する前記軽元素は酸素、炭素、窒素とすることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の軽元素測定方法。
- 前記半導体ウェーハのエッジ部は、前記半導体ウェーハの外周部から100mmの範囲とすることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の軽元素測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014240226A JP2016103534A (ja) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 軽元素測定装置及び軽元素測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014240226A JP2016103534A (ja) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 軽元素測定装置及び軽元素測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016103534A true JP2016103534A (ja) | 2016-06-02 |
Family
ID=56088797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014240226A Pending JP2016103534A (ja) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 軽元素測定装置及び軽元素測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016103534A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004253726A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 試料の検査装置および試料の検査方法 |
JP2014036071A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Hitachi High-Tech Control Systems Corp | 半導体ウェーハの位置決め機構および検査装置 |
-
2014
- 2014-11-27 JP JP2014240226A patent/JP2016103534A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004253726A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 試料の検査装置および試料の検査方法 |
JP2014036071A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Hitachi High-Tech Control Systems Corp | 半導体ウェーハの位置決め機構および検査装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109690748B (zh) | 用于半导体晶片检验的缺陷标记 | |
KR101275528B1 (ko) | 감도가 강화된 고분해능 x선 회절 측정 | |
TWI769292B (zh) | 基於x射線散射測量術之計量系統及量測半導體結構之方法 | |
TWI660168B (zh) | X射線散射儀裝置 | |
JP5722861B2 (ja) | 検査方法及び検査装置 | |
JP6916886B2 (ja) | 分光組成分析のためのウェハ粒子欠陥の活性化 | |
KR20200097353A (ko) | 결합된 x 선 반사 측정법 및 광전자 분광법을 위한 시스템 및 방법 | |
JP6501230B2 (ja) | 多元素同時型蛍光x線分析装置および多元素同時蛍光x線分析方法 | |
CN102959387B (zh) | 荧光x射线分析装置及方法 | |
CN109416330B (zh) | 混合检查系统 | |
JP6230618B2 (ja) | 面内斜入射回折を用いた表面マッピングのための装置、および、方法 | |
TW201925757A (zh) | 寬頻晶圓缺陷偵測系統及寬頻晶圓缺陷偵測方法 | |
US11133152B2 (en) | Methods and apparatus for performing profile metrology on semiconductor structures | |
CN107917665B (zh) | 用于确定光斑位置的方法和设备 | |
TW201350839A (zh) | 具有組合x光及光學散射計之計量工具 | |
JP2012007912A (ja) | 計測装置及び計測方法 | |
JP2013528808A (ja) | 縁部方向のフォトルミネセンスを使用して半導体材料の妨害不純物を測定する方法 | |
JP5092052B1 (ja) | X線分析装置および方法 | |
JP2016103534A (ja) | 軽元素測定装置及び軽元素測定方法 | |
JP2015232450A (ja) | 膜厚の測定方法及び膜厚測定装置 | |
KR20140122943A (ko) | 결정화 시료 검사 장치 | |
JP4884553B1 (ja) | X線分析装置および方法 | |
JP2014002064A (ja) | 検査装置、検査方法 | |
JP4514785B2 (ja) | 全反射蛍光x線分析装置 | |
JP2006310674A (ja) | ウエーハ位置決め用治具及びウエーハ固定用スタンド並びにウエーハ分析方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170808 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180220 |