JPH04143643A - 全反射蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents
全反射蛍光ｘ線分析装置Info
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- JPH04143643A JPH04143643A JP25339090A JP25339090A JPH04143643A JP H04143643 A JPH04143643 A JP H04143643A JP 25339090 A JP25339090 A JP 25339090A JP 25339090 A JP25339090 A JP 25339090A JP H04143643 A JPH04143643 A JP H04143643A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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、ウェーハ表面の不純物濃度を高感度で測定す
ることができる全反射蛍光Ｘ線分析装置に関する。
ることができる全反射蛍光Ｘ線分析装置に関する。
〈従来の技術〉
半導体デバイスの高集積度化が進むにしたがって、シリ
コンウェーハ表面の清浄度を高めることが要求されてい
る。したがって、シリコンウェーハ表面に付着する極微
量な汚染物質も正確に管理しなければならないこととな
る。
コンウェーハ表面の清浄度を高めることが要求されてい
る。したがって、シリコンウェーハ表面に付着する極微
量な汚染物質も正確に管理しなければならないこととな
る。
このシリコンウェーハ上の微量金属汚染の検出・評価装
置として全反射蛍光Ｘ線分析装置がある。
置として全反射蛍光Ｘ線分析装置がある。
この装置は、Ｘ線が物質面に対して非常に低角度で入射
すると、Ｘ線がその物質表面で全反射することを利用し
たものである。
すると、Ｘ線がその物質表面で全反射することを利用し
たものである。
すなわち、励起Ｘ線を試料に対して非常に低角度（例え
ば０．０３度）で照射し、励起に寄与しないＸ線をサン
プルホルダ面で全反射させて、蛍光Ｘ線のみを半導体Ｘ
線検出器（ＳＳＤ）で検出するものである。
ば０．０３度）で照射し、励起に寄与しないＸ線をサン
プルホルダ面で全反射させて、蛍光Ｘ線のみを半導体Ｘ
線検出器（ＳＳＤ）で検出するものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、このような従来の全反射蛍光Ｘ線分析装
置にあっては、１台のＸ線入射装置によって試料ウェー
ハにＸ線を入射する構成であったため、不純物濃度を高
感度で測定することができないという課題があった。例
えば低濃度の不純物については正確に測定することがで
きなかった。
置にあっては、１台のＸ線入射装置によって試料ウェー
ハにＸ線を入射する構成であったため、不純物濃度を高
感度で測定することができないという課題があった。例
えば低濃度の不純物については正確に測定することがで
きなかった。
そこで、本発明は、高感度で不純物濃度を測定すること
ができる全反射蛍光ＸＩＩＡ分析装置を提供することを
、その目的とするものである。
ができる全反射蛍光ＸＩＩＡ分析装置を提供することを
、その目的とするものである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、試料を保持するサンプルホルダと、このサン
プルホルダに保持された試料に対して低角度でＸ線を照
射するＸ線照射機構と、上記サンプルホルダの直上に配
設され、試料から発生した蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出
器と、を備えた全反射蛍光Ｘ線分析装置において、上記
Ｘ線照射機構を複数設けた全反射蛍光Ｘ線分析装置であ
る。
プルホルダに保持された試料に対して低角度でＸ線を照
射するＸ線照射機構と、上記サンプルホルダの直上に配
設され、試料から発生した蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出
器と、を備えた全反射蛍光Ｘ線分析装置において、上記
Ｘ線照射機構を複数設けた全反射蛍光Ｘ線分析装置であ
る。
〈作用〉
本発明に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＸＲＦ装置）
にあっては、その半導体Ｘ線検出器（ディテクタ）の直
下に、サンプルホルダに保持された試料ウェーハを配置
する。
にあっては、その半導体Ｘ線検出器（ディテクタ）の直
下に、サンプルホルダに保持された試料ウェーハを配置
する。
そして、複数のＸ線照射機構により、この試料ウェーハ
の表面に低角度（全反射の臨界角以下の低角度）でＸ線
を同時に照射して、発生する蛍光Ｘ線の積分強度をその
ディテクタによって測定する。
の表面に低角度（全反射の臨界角以下の低角度）でＸ線
を同時に照射して、発生する蛍光Ｘ線の積分強度をその
ディテクタによって測定する。
この場合、単一の試料ウェーハに対して複数のＸ線照射
機構により複数のＸ線を同時に照射する。
機構により複数のＸ線を同時に照射する。
そして、これらのＸ線については、その波長、入射方位
（試料ウェーハに対する水平面内方向での入射方向）、
入射角等を異ならせることができる。
（試料ウェーハに対する水平面内方向での入射方向）、
入射角等を異ならせることができる。
その結果、ウェーハ表面近傍の結晶の内部、例えば十数
〜数十Ａ程度の深さにおいて、これらの複数のＸ線が互
いに干渉し、ディテクタによる蛍光Ｘ線の測定強度は大
となる。すなわち、高感度てウェーハ表面の不純物濃度
を測定することができるものである。
〜数十Ａ程度の深さにおいて、これらの複数のＸ線が互
いに干渉し、ディテクタによる蛍光Ｘ線の測定強度は大
となる。すなわち、高感度てウェーハ表面の不純物濃度
を測定することができるものである。
〈実施例〉
本発明に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置を実施例に基づい
て以下説明する。
て以下説明する。
第１図は一実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置の概略
構成を示すブロック図である。第２図は同じくその装置
によりＸ線を照射した場合の試料ウェーハを示す概念図
である。
構成を示すブロック図である。第２図は同じくその装置
によりＸ線を照射した場合の試料ウェーハを示す概念図
である。
これらの図において、１１はサンプルホルダであって、
このサンプルホルダ１１の上には試料ウェーハ１２が例
えば静電チャック機構により固定、載置されている。ま
た、このサンプルホルダ１１は試料位置制御機構１３に
よってその中心軸回りに回動自在に設けられている。
このサンプルホルダ１１の上には試料ウェーハ１２が例
えば静電チャック機構により固定、載置されている。ま
た、このサンプルホルダ１１は試料位置制御機構１３に
よってその中心軸回りに回動自在に設けられている。
１４はこのサンプルホルダ１１の直上に配設された半導
体Ｘ線検出器（ＳＳＤ）であって、そのカウント値は計
数回路１５に入力されている。
体Ｘ線検出器（ＳＳＤ）であって、そのカウント値は計
数回路１５に入力されている。
１６Ａ、２６ＢはそれぞれＸ線照射管を示し、例えばタ
ングステン等のターゲットから励起した１次）ｌを上記
サンプルホルダ１１に保持された試料ウェーハ１２に対
して所定の低角度（全反射角度）で入射するものである
。これらのＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂは、第２図に示す
ように、互いに所定の角度θを有してＸ線を試料ウェー
ハ１２に対して照射可能にサンプルホルダ１１の周囲に
配設されている。なお、この交差角θを可変とするよう
に、これらのＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂ同士を移動自在
に配設してもよい。また、これらのＸ線照射管１６Ａ、
１６ＢのＸ線の入射角を変更可能に設けてもよい。
ングステン等のターゲットから励起した１次）ｌを上記
サンプルホルダ１１に保持された試料ウェーハ１２に対
して所定の低角度（全反射角度）で入射するものである
。これらのＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂは、第２図に示す
ように、互いに所定の角度θを有してＸ線を試料ウェー
ハ１２に対して照射可能にサンプルホルダ１１の周囲に
配設されている。なお、この交差角θを可変とするよう
に、これらのＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂ同士を移動自在
に配設してもよい。また、これらのＸ線照射管１６Ａ、
１６ＢのＸ線の入射角を変更可能に設けてもよい。
１７はこの試料ウェーハ１２表面で反射したＸ線を受け
るシンチレーションカウンタである。シンチレーション
カウンタ１７はこれらのＸ＆？照射管１６Ａ、１６Ｂに
それぞれ対向して２つ設けられている。すなわち、２つ
のシンチレーションカウンタ１７は、水平面内でこのサ
ンプルホルダ１１を挟んでＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂに
対向して（１８０度離間口た位置に）配設されている。
るシンチレーションカウンタである。シンチレーション
カウンタ１７はこれらのＸ＆？照射管１６Ａ、１６Ｂに
それぞれ対向して２つ設けられている。すなわち、２つ
のシンチレーションカウンタ１７は、水平面内でこのサ
ンプルホルダ１１を挟んでＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂに
対向して（１８０度離間口た位置に）配設されている。
なお、１８，１９はスリットである。
ここで、２０はこれらの計数回路１５およびシンチレー
ションカウンタ１７からの信号が入力されるコンピュー
タであって、これらの入力信号に基づいて上記試料位置
制御機構１３を制御、駆動するものである。
ションカウンタ１７からの信号が入力されるコンピュー
タであって、これらの入力信号に基づいて上記試料位置
制御機構１３を制御、駆動するものである。
コンピュータ２０は、周知の構成であって、Ｉｌｏ、Ｒ
ＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。
ＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。
したがって、２つのＸ線照射管１６Ａ、１６Ｂよりスリ
ット１８を介して試料ウェーハ１２表面に、例えばＷの
Ｌβ１線が低角度で異なる方位（交差角はθ）から入射
すると、第２図に示すように、試料ウェーハ】２の表面
においてこれらのＸ線同士が重なり合って互いに干渉す
ることとなる。
ット１８を介して試料ウェーハ１２表面に、例えばＷの
Ｌβ１線が低角度で異なる方位（交差角はθ）から入射
すると、第２図に示すように、試料ウェーハ】２の表面
においてこれらのＸ線同士が重なり合って互いに干渉す
ることとなる。
この結果、該ウェーハ１２の表面において存在する不純
物の濃度に対応して蛍光Ｘ線が発生することとなる。
物の濃度に対応して蛍光Ｘ線が発生することとなる。
ＳＳＤ］４はこの蛍光Ｘ線の積分強度をカウントし、計
数回路１５を介して、コンピュータ２０に出力している
。
数回路１５を介して、コンピュータ２０に出力している
。
コンピュータ２０はこのＳＳＤ １４のカウント値を得
て、そのデータに基づいて試料ウェーハ１２の表面不純
物の濃度の決定を行うこととなる。
て、そのデータに基づいて試料ウェーハ１２の表面不純
物の濃度の決定を行うこととなる。
〈効果〉
以上説明してきたように、本発明によれば、その全反射
蛍光Ｘ線分析装置において、試料の表面の不純物により
発生した蛍光Ｘ線の強度測定を高感度で行うことができ
る。この結果、その不純物濃度を正確に測定することが
できる。
蛍光Ｘ線分析装置において、試料の表面の不純物により
発生した蛍光Ｘ線の強度測定を高感度で行うことができ
る。この結果、その不純物濃度を正確に測定することが
できる。
第１図は本発明の一実施例に係る全反射蛍光Ｘ線分析装
置を示すブロック図、第２図は一実施例に係る全反射蛍
光Ｘ線分析装置のＸ線照射方位を示す概念図である。 １１・・・・・・・・・・サンプルホルダ、１２・・・
・・・・・・・試料ウェーハ、１４・・・・・・・・・
・ディテクタ、１６Ａ、１６Ｂ・・・・・Ｘ線照射管。 特許出願人 三菱金属株式会社代理人
弁理士 桑井清−第２図 覧−一一一一一ノ
置を示すブロック図、第２図は一実施例に係る全反射蛍
光Ｘ線分析装置のＸ線照射方位を示す概念図である。 １１・・・・・・・・・・サンプルホルダ、１２・・・
・・・・・・・試料ウェーハ、１４・・・・・・・・・
・ディテクタ、１６Ａ、１６Ｂ・・・・・Ｘ線照射管。 特許出願人 三菱金属株式会社代理人
弁理士 桑井清−第２図 覧−一一一一一ノ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 試料を保持するサンプルホルダと、 このサンプルホルダに保持された試料に対して低角度で
Ｘ線を照射するＸ線照射機構と、上記サンプルホルダの
直上に配設され、試料から発生した蛍光Ｘ線を検出する
Ｘ線検出器と、を備えた全反射蛍光Ｘ線分析装置におい
て、 上記Ｘ線照射機構を複数設けたことを特徴とする全反射
蛍光Ｘ線分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25339090A JPH04143643A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25339090A JPH04143643A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143643A true JPH04143643A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17250707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25339090A Pending JPH04143643A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 全反射蛍光ｘ線分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04143643A (ja) |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP25339090A patent/JPH04143643A/ja active Pending
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