JPH0344544A - 結晶基板の内部歪み測定方法 - Google Patents
結晶基板の内部歪み測定方法Info
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- JPH0344544A JPH0344544A JP1181027A JP18102789A JPH0344544A JP H0344544 A JPH0344544 A JP H0344544A JP 1181027 A JP1181027 A JP 1181027A JP 18102789 A JP18102789 A JP 18102789A JP H0344544 A JPH0344544 A JP H0344544A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、Ｘ線回折装置を利用して結晶基板の内部歪み
を測定する方法に関する。
を測定する方法に関する。
〈従来の技術〉
一般に、半導体素子の基板となるＳ１ウエハの単結晶基
板等の製作過程においては、その結晶に内部歪が存在す
ると、熱処理工程等において基板が湾曲するなどして精
度良い製品が得られなくなる。そのため予め結晶基板の
内部歪を測定しておくことが必要となる。
板等の製作過程においては、その結晶に内部歪が存在す
ると、熱処理工程等において基板が湾曲するなどして精
度良い製品が得られなくなる。そのため予め結晶基板の
内部歪を測定しておくことが必要となる。
結晶基板の内部歪を測定する手段として、従来よりＸ線
回折装置を利用する方法がある。これは、結晶に内部歪
が存在すると、格子間隔に乱れを生じるためｊこ当該結
晶の回折線のピーク幅が広くなるので、Ｘ線回折チャー
ト上から結晶基板のピークの半値幅Ｗを測定し、この半
値幅Ｗの大小により内部歪の大きさを決定するものであ
る。
回折装置を利用する方法がある。これは、結晶に内部歪
が存在すると、格子間隔に乱れを生じるためｊこ当該結
晶の回折線のピーク幅が広くなるので、Ｘ線回折チャー
ト上から結晶基板のピークの半値幅Ｗを測定し、この半
値幅Ｗの大小により内部歪の大きさを決定するものであ
る。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、従来のこのような測定方法では、内部歪
が僅かに異なるものでは半値幅Ｗの変化が小さく十分な
検出感度が得られない。このため、内部歪の大小を精度
良く評価できないという問題があった。
が僅かに異なるものでは半値幅Ｗの変化が小さく十分な
検出感度が得られない。このため、内部歪の大小を精度
良く評価できないという問題があった。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、結晶基板の内部歪の大小を従来よりも一層精
度良く評価できるようにするものである。
度良く評価できるようにするものである。
本発明者らは、Ｘ線の入射角が比較的小さい範囲におい
てＸ線回折のチャートに表れるエスケープピークが結晶
の内部歪の大小を決定するのに有効であることを見い出
した。
てＸ線回折のチャートに表れるエスケープピークが結晶
の内部歪の大小を決定するのに有効であることを見い出
した。
本発明は、かかる点に着目し、測定対象試料となる結晶
基板と標準試料となる内部歪を除いた結晶基板とをそれ
ぞれ準備し、比例計数管等のＸ線検出器のエスケープピ
ークが現れる角度範囲にわたってゴニオメータを回転し
つつ各試料にＸ線を照射してこれらの試料からの散乱Ｘ
線を前記Ｘ線検出器で個別に検出し、検出された各散乱
Ｘ線の強度の差から前記測定対象試料の結晶基板の内部
歪みを決定することを特徴としている。
基板と標準試料となる内部歪を除いた結晶基板とをそれ
ぞれ準備し、比例計数管等のＸ線検出器のエスケープピ
ークが現れる角度範囲にわたってゴニオメータを回転し
つつ各試料にＸ線を照射してこれらの試料からの散乱Ｘ
線を前記Ｘ線検出器で個別に検出し、検出された各散乱
Ｘ線の強度の差から前記測定対象試料の結晶基板の内部
歪みを決定することを特徴としている。
〈作用〉
試料に対するＸ線の入射角が比較的小さい範囲において
はＸ線回折のチャート上にエスケープピークが現れるが
、このエスケープピークのエネルギＥｅｓは、次の式で
表される。
はＸ線回折のチャート上にエスケープピークが現れるが
、このエスケープピークのエネルギＥｅｓは、次の式で
表される。
Ｅ ｅｓｃ＝ Ｅ Ｘｉｎ＋ Ｅ ｇａｓここに、Ｅ
ｘｉｎは、Ｘ線検出器に入射するＸ線のエネルギ、Ｅ
ｇａｓはＸ線検出器の光量子吸収体の吸収端エネルギで
ある。
ｘｉｎは、Ｘ線検出器に入射するＸ線のエネルギ、Ｅ
ｇａｓはＸ線検出器の光量子吸収体の吸収端エネルギで
ある。
上式において、Ｅ ｇａｓは一定であるから、エスケー
プピークのエネルギＥ ｅｓｃは、もっばらＸ線検出器
に入射するＸ線のエネルギＥｘｉｎに依存する。しかも
、ここでの入射Ｘ線は主として散乱Ｘ線である。Ｘ線の
散乱因子には、自由電子によるものと原子によるものと
がある。自由電子による散乱は周知のトムソン散乱の式
で記述することができる。このトムソン散乱の式では、
内部歪により変化する要素が無いため、ここでは考慮す
る必要がない。一方、原子による散乱は、原子核による
ものと軌道電子によるものとがあるが、原子核の質量は
軌道電子のそれに比べてはるかに大きいため、原子によ
る散乱は主として軌道電子によるものと考えてよい。こ
の場合の散乱Ｘ線の強度■は、次式で表される。
プピークのエネルギＥ ｅｓｃは、もっばらＸ線検出器
に入射するＸ線のエネルギＥｘｉｎに依存する。しかも
、ここでの入射Ｘ線は主として散乱Ｘ線である。Ｘ線の
散乱因子には、自由電子によるものと原子によるものと
がある。自由電子による散乱は周知のトムソン散乱の式
で記述することができる。このトムソン散乱の式では、
内部歪により変化する要素が無いため、ここでは考慮す
る必要がない。一方、原子による散乱は、原子核による
ものと軌道電子によるものとがあるが、原子核の質量は
軌道電子のそれに比べてはるかに大きいため、原子によ
る散乱は主として軌道電子によるものと考えてよい。こ
の場合の散乱Ｘ線の強度■は、次式で表される。
１ ＝ ［ｅ ・Ｉｆ ρ（７）ｅｘｐ（２πｉ／λ・
７ （Ｓ ５ｏ））ｄｖ ｌ’ここに、ｒｅは１個の電
子による散乱Ｘ線の強度、ρ（γ）は電子分布密度、λ
はＸ線の波長、γは電子の座標、Ｓは入射Ｘ線の方向の
単位ベクトル、Ｓｏは散乱Ｘ線の方向の単偉ベクトルで
ある。
７ （Ｓ ５ｏ））ｄｖ ｌ’ここに、ｒｅは１個の電
子による散乱Ｘ線の強度、ρ（γ）は電子分布密度、λ
はＸ線の波長、γは電子の座標、Ｓは入射Ｘ線の方向の
単位ベクトル、Ｓｏは散乱Ｘ線の方向の単偉ベクトルで
ある。
この式において、試料の内部歪により変化する要素は、
ρ（γ）のみと考えられる。そして、試料に内部歪が存
在すれば、その応力場にＸ線により励起された電子が集
中するため、それだけρ（γ）の値が大きくなり、これ
に伴って散乱強度■も大きくなる。このため、エスケー
プピークの強度の大小が内部歪の大きさを測定するのに
有効となる。
ρ（γ）のみと考えられる。そして、試料に内部歪が存
在すれば、その応力場にＸ線により励起された電子が集
中するため、それだけρ（γ）の値が大きくなり、これ
に伴って散乱強度■も大きくなる。このため、エスケー
プピークの強度の大小が内部歪の大きさを測定するのに
有効となる。
〈実施例〉
この実施例においては、Ｓｉ単結晶基板の内部歪を測定
する方法について説明する。
する方法について説明する。
予め、内部歪を除いたＳｉ単結晶基板を鏡面研磨してこ
れを標準試料Ｓ。とする。一方、測定対象となるＳｉ単
結晶の基板を鏡面研磨してこれを測定対象試料Ｓ、とす
る。次に、この測定対象試料Ｓ１をＸ線回折装置のゴニ
オメータに設けられた試料台に装着する。そして、鏡面
研磨した面にＸ′ｍを入射する一方、Ｘ線検出器（たと
えば比例計数管）のエスケープピークが現れる角度範囲
（５ｄｅｇ〜２Ｏｄｅｇ）にわたってゴニオメータを回
転しつつ測定対象試料からの故、ＴｉＬＸ線の強度をＸ
線検出器で計数し、第１図に示す上うに、その計数値（
強度）■と回折角２θとの関係を示すピークプロファイ
ルを求める。この場合、測定対象試料に内部歪があると
、それだけ散乱Ｘ線が多くなるため、エスケープピーク
の強度Ｉ、ら大きくなる。
れを標準試料Ｓ。とする。一方、測定対象となるＳｉ単
結晶の基板を鏡面研磨してこれを測定対象試料Ｓ、とす
る。次に、この測定対象試料Ｓ１をＸ線回折装置のゴニ
オメータに設けられた試料台に装着する。そして、鏡面
研磨した面にＸ′ｍを入射する一方、Ｘ線検出器（たと
えば比例計数管）のエスケープピークが現れる角度範囲
（５ｄｅｇ〜２Ｏｄｅｇ）にわたってゴニオメータを回
転しつつ測定対象試料からの故、ＴｉＬＸ線の強度をＸ
線検出器で計数し、第１図に示す上うに、その計数値（
強度）■と回折角２θとの関係を示すピークプロファイ
ルを求める。この場合、測定対象試料に内部歪があると
、それだけ散乱Ｘ線が多くなるため、エスケープピーク
の強度Ｉ、ら大きくなる。
上記と同様に内部歪を除いた標準試料Ｓ。についても測
定試料ｓ１と同一の角度範囲にわたってゴニオメータを
回転してエスケープピークを含むピークプロファイルを
求める。
定試料ｓ１と同一の角度範囲にわたってゴニオメータを
回転してエスケープピークを含むピークプロファイルを
求める。
そして、標準試料Ｓ。と測定対象試料Ｓ１のそれぞれの
ピークトップ■。、■１の値から内部歪を決定する。す
なわち、いま標準試料Ｓ。と測定対象試料８１の各ピー
クトップの強度！。、Ｉ＋が得られれば、相対強度Ｆは
、 Ｆ−（Ｉ ＩＩ ｏ）／ Ｔ 。
ピークトップ■。、■１の値から内部歪を決定する。す
なわち、いま標準試料Ｓ。と測定対象試料８１の各ピー
クトップの強度！。、Ｉ＋が得られれば、相対強度Ｆは
、 Ｆ−（Ｉ ＩＩ ｏ）／ Ｔ 。
となる。この式において、測定対象試料Ｓ、のピークト
ップｌ、の強度が大きいと相対強度Ｆも大きくなるので
、それだけ内部歪が大きいと判断することができる。
ップｌ、の強度が大きいと相対強度Ｆも大きくなるので
、それだけ内部歪が大きいと判断することができる。
〈発明の効果〉
本発明によれば、試料に対するＸ線の入射角が比較的小
さい場合にＸ線回折のチャート上に表れるエスケープビ
ークの強度を測定してこれを内部歪の測定に用いるよう
にしたので、従来に比較して、簡便かつ精度良く結晶の
内部歪の大きさを測定できるようになる。
さい場合にＸ線回折のチャート上に表れるエスケープビ
ークの強度を測定してこれを内部歪の測定に用いるよう
にしたので、従来に比較して、簡便かつ精度良く結晶の
内部歪の大きさを測定できるようになる。
第１図は本発明実施例の結晶基板の内部歪の測定方法に
より得られるＸ線回折チャート、第２図は従来方法によ
り得られるＸ線回折チャートである。 Ｓｏ・・・標準試料、ｓｌ・・・測定対象試料、Ｉｏ・
・・標準試料のエスケープビークのＸ線強度、１１・・
・測定対象試料のエスケープビークにおけるＸ線強度。
より得られるＸ線回折チャート、第２図は従来方法によ
り得られるＸ線回折チャートである。 Ｓｏ・・・標準試料、ｓｌ・・・測定対象試料、Ｉｏ・
・・標準試料のエスケープビークのＸ線強度、１１・・
・測定対象試料のエスケープビークにおけるＸ線強度。
Claims (1)
- （１）測定対象試料となる結晶基板と標準試料となる内
部歪を除いた結晶基板とをそれぞれ準備し、比例計数管
等のＸ線検出器のエスケープピークが現れる角度範囲に
わたってゴニオメータを回転しつつ各試料にＸ線を照射
してこれらの試料からの散乱Ｘ線を前記Ｘ線検出器で個
別に検出し、検出された各散乱Ｘ線の強度の差から前記
測定対象試料の結晶基板の内部歪みを決定することを特
徴とする結晶基板の内部歪み測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181027A JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181027A JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344544A true JPH0344544A (ja) | 1991-02-26 |
| JP2785848B2 JP2785848B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16093488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181027A Expired - Lifetime JP2785848B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶基板の内部歪み測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785848B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043209A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
| KR100456099B1 (ko) * | 2002-01-28 | 2004-11-06 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
| EP3097286A1 (fr) * | 2014-01-24 | 2016-11-30 | Renault S.A.S. | Toit de piston à cavité non circulaire |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824842A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-14 | Nec Corp | 結晶評価法およびその評価装置 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP1181027A patent/JP2785848B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824842A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-14 | Nec Corp | 結晶評価法およびその評価装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043209A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
| KR100456099B1 (ko) * | 2002-01-28 | 2004-11-06 | 주식회사 세즈메디컬 | 안전주사기 |
| EP3097286A1 (fr) * | 2014-01-24 | 2016-11-30 | Renault S.A.S. | Toit de piston à cavité non circulaire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2785848B2 (ja) | 1998-08-13 |
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